KR20130122758A - 셀룰러 네트워크 성능을 개선하는 핸드오버 개시 방법 및 시스템 - Google Patents

셀룰러 네트워크 성능을 개선하는 핸드오버 개시 방법 및 시스템 Download PDF

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아디 슈와르츠
야코브 쇼샨
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Abstract

적어도 하나의 기지국을 포함하여, 복수 개의 노드들에 의해 서비스를 제공받는 한 집단의 이동 통신기들의 적어도 하나의 개별 이동 통신기를 포함하는 이동 통신 시스템이 제공되며, 상기 이동 통신 시스템에서는 상기 적어도 하나의 개별 이동 통신기가 허용가능한 신호 대 잡음 비를 상기 개별 통신기에 제공하는 적어도 하나의 노드를 전후로 하는 이용가능한 대역폭의 사용을 증가시키기 위해 상기 서비스 제공 노드를 선택하도록 동작가능한 처리기-기반 서비스 제공 노드 선택 기능부를 사용하여 상기 복수 개의 노드들 중에서 하나의 서비스 제공 노드에 상기 적어도 하나의 개별 이동 통신기 자체를 적어도 한번 연관시키도록 동작가능하다.

Description

셀룰러 네트워크 성능을 개선하는 핸드오버 개시 방법 및 시스템{Handover initiation methods and systems for improvement of cellular network performance}
공동 계류중인 출원들에 대한 참조
본원은 발명의 명칭이 "셀룰러 네트워크에서의 성능 개선을 위한 2가지 핸드오버 개시 방법 및 이와 함께 유용한 시스템(Two Handoever Initiation Methods for Performance Improvement in Cellular Network and Systems Useful In Conjunction Therewith)"이고 2010년 11월 24일자 출원된 미국 임시 출원 제61/417,044호를 기초로 하여 우선권을 주장한 것이다.
기술분야
본 발명은 일반적으로는 통신 시스템에 관한 것으로 특히 이동 통신 시스템에 관한 것이다.
여러 셀룰러 통신 네트워크, 예컨대 마하니(Mahany)와 그의 동료 명의로 특허 허여된 미국 특허 제5,657,317호 및 가브릴로비치(Gavrilovich) 명의로 특허 허여된 미국 특허 제5,729,826호에 개시되어 있는 바와 같은 계층 모바일 시스템들이 공지되어 있다.
LTE, 2G, 3G, WiFi 및 와이맥스(Wimax)는 공지된 이동 통신 네트워크들에 대한 표준들이다.
본원 명세서에서 언급되어 있는 모든 공보들 및 특허 문헌들 및 본원 명세서에서 직접 또는 간접적으로 인용된 그러한 공보들 및 특허문헌들의 개시내용은 이로써 참조 병합된다.
본 발명이 해결하려는 과제는 셀룰러 네트워크 성능을 개선하는 핸드오버 개시 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본원 명세서에 도시되고 기재된 실시예들은 버스들, 기차들 또는 택시들과 같은 차량들에 중계기(relay)들로서 기능을 수행할 수 있는 이동 기지국들, 및/또는 이동전화들 또는 다른 셀룰러 통신 기기들이 구비되어 있는 차량 플릿(vehicle fleet)들과 함께 매우 유용하다.
예를 들면, 고정 셀룰러 기지국 서비스 이용 범위에 대한 유일한 의존이 정거리에서 이동국들의 능력을 제한하는 시외 지역들에서, 운송가능한 이동 플랫폼들, 예컨대 버스들, 기차들, 택시들 상에 설치되어 있는 이동 기지국들은 웹-브라우징, 비디오-스트리밍과 같은 고속 데이터 전송(high data-rate) 애플리케이션들을 가능하게 해 주며 또한 다른 이동 기지국들 및 고정 기지국들 간의 중계기들로서 사용될 수 있다. 그 외에도, 본원 명세서에 기재된 바와 같은 이동 기지국들은 승객들이 승객들 자신의 셀룰러폰들을 사용하여 고정 셀룰러 기반구조와 통신할 수 있게 하도록 탑승 비행기들에 설치될 수 있다. 마지막으로, 대중 참석 이벤트(mass attended event)가 예상되거나 생긴 경우에, 그 이벤트 기간 동안 그 이벤트 장소로 이동 기지국 플릿을 보내는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 이벤트 주최자, 예컨대 문화 또는 스포츠 이벤트 주체자들은 어떤 경우에 대중이 참석한 대중 음악 콘서트나 집회가 개최되고 있는 제1 도시로 그리고 다른 어떤 경우에 올림픽 또는 대중이 참석한 다른 한 스포츠 이벤트가 계획되어 있는 장소로 보내질 수 있는 그러한 플릿을 소유하거나 임차할 수 있다.
본 발명의 특정 실시예들은 랜덤 스킴, 라운드 로빈(round-robin) 스킴, 또는 부하 의존 스킴과 같은 적합한 스킴을 사용하여 핸드오버들을 개시하는 것을 포함하는 것이 전형적인 가능한 서비스 제공 중계기/셀들 간의 핸드오버들을 개시함으로써 전체 네트워크 용량을 확장하는 시스템 및 방법을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은 가능한 서비스 제공 중계기/셀 간의 핸드오버들을 개시함으로써 예컨대 다이버시티 기법을 채용하여 네트워크의 신뢰성을 증가시키기 위한 시스템 및 방법을 제공하고자 한 것이다. 핸드오버들을 개시하는 것은 랜덤 스킴, 라운드-로빈 스킴, 또는 부하 의존 스킴과 같은 적합한 스킴을 기반으로 한 것일 수 있다.
본원 명세서에서, "중계기"라는 용어는 셀룰러 통신 네트워크에서 기지국 및 이동 통신기 기능부들 모두를 지니며 셀룰러폰들, 또는 다른 중계기들과 같은 이동 통신기들에게 서비스를 제공하고 기지국들 또는 다른 중계기들에 의해 서비스를 제공받도록 동작가능한 이동 노드를 언급하는데 사용된다. 전형적으로는, 각각의 중계기는 안테나를 통해 상기 이동 통신기들과 통신하며 제1 무선 관리자, 및 상기 제1 무선 관리자에 대한 물리적 역방향 접속을 지니는 기지국 기능부를 포함하고, 상기 제1 무선 관리자는 다시금 안테나를 통해 적어도 하나의 선택가능한(고정) 기지국과 통신하는 상기 중계기의 이동 통신기 기능부와의 물리적 접속을 지닌다. 전형적으로는, 상기 제1 무선 관리자는 무선 자원 관리자, 및 다른 중계기들과 동일한 장소에 배치되어 있는 다른 무선 관리자들로부터 정보를 수신하고 상기 다른 무선 관리자들로 정보를 송신하고, 상기 정보를 사용하여 동일 장소에 배치되어 있는 개별 무선 관리자에 연관된 개별 기지국에 의해 서비스를 제공받고자 하는 적어도 하나의 이동 통신기를 거부해야 하는지를 결정하는 기능부를 포함한다.
일부 이동 통신기들이 상기 기지국들과 간접적으로 통신하는 이동 통신 시스템들의 특징을 나타내는 특정된 문제는 상기 기지국들과 상기 이동 통신기들을 접속하는 업링크들이 빈약하다는 것이다. 본 발명의 특정 실시예들은 이러한 문제를 극복하는데 도움이 된다.
일부 통신기들이 기지국들의 범위에서 벗어나 결과적으로는 상기 기지국들과 간접적으로 통신하는 이동 통신 시스템들은 기지국들에 연관된 코어, 상기 기지국들의 범위에 속해 있을 수도 있고 상기 기지국들의 범위에 속해 있지 않을 수도 있는 이동 통신기들, 및 기지국들 및 이동 통신기들 모두의 기능부들 중 일부 또는 모두를 지니는 통신 중계용 이동국들을 포함하는 것이 전형적이다. 일부 이동 통신기들이 상기 기지국들과 간접적으로 통신하는 이동 통신 시스템들, 예컨대 발명의 명칭이 "이동 기지국들을 지니는 셀룰러 통신 시스템 및 이와 함께 유용한 방법 및 장치(Cellular Communication System With Moving Base Stations And Methods And Apparatus Useful In Conjunction Therewith)"인 공동 계류중인 공개된 PCT 특허출원 WO/2011/092698에 기재된 실시예들 중 어느 하나가 당업계에 공지되어 있다.
단일 홉 통신이 사용될 경우에, 통신 중계용 이동국은 기지국의 범위에 속해 있으며 그 자체의 범위 내에서 이동 통신기를 지닌다. 멀티-홉이 사용될 경우에, 한 체인의 n >= 2 개의 통신 중계용 이동국들이 제공되며, 이들 중 첫 번째의 것, 1은 기지국의 범위 내에 있으며, 이들 중 마지막 번째의 것, n은 그 자체의 범위에 내재하는 이동 통신기를 지니고, I = 1, ...n-1인 경우에 이들 중 각각의 인접 쌍 I, i+1은 (i+1) 번째 통신 중계용 이동국이 I 번째 통신 중계용 이동국의 범위에 내재하는 것임을 특징으로 한다.
종래에는, 이동 통신기는, 상기 이동 통신기가 기지국들과 같은 어떤 이동 통신 네트워크 노드들에 의해 경청될 수 있는지를 "알고 있다". 그러나, 한 그룹의 사용자들이 실질적으로 동일한 장소에 배치되어 있는 경우에, 그 전체 그룹은, 단일의 오버로드된 기지국의 업링크가 그와 연관된 사용자들에게 품질이 불량한 서비스를 제공하는 반면에 단일의 오버로드된 기지국의 업링크에 대한 혼잡을 경감할 수 있는 인접한 기지국들에게는 그다지 부하가 걸리지 않는 바람직하지 못한 상황들로 이끌 수 있는, 단일 기지국으로부터 서비스를 요구하려는 경향이 있다.
종래에는, 이동 통신기가 활성 모드에 있거나 이와는 달리 셀-재선택 모드에 있는 경우에, 기지국들을 찾아서 핸드오버를 실행할 것을 요구한다. 이러한 동작은 종래에는 상기 기지국에 의한 이동 통신기의 수신 품질 및/또는 자신의 현재 부하에 부가적인 이동 통신기를 부가하는 것이 가능한지의 여부에 대한 기지국의 보고를 기반으로 한 것이다. 핸드오버에서 그리고 셀 재-선택에서, 한 서비스 제공 노드, 예컨대 기지국으로부터 다른 한 서비스 제공 노드로 이동하는 것이 바람직한 효과이다.
특정 실시예들에 의하면, 이용가능한 서비스 제공 노드들 간의 이동 통신기들의 통계적 분산을 향상시키기 위해 서비스 제공 노드, 예컨대 기지국 또는 중계기에 이동 통신기를 연관시키는데 랜덤 스킴이 사용된다. 서비스 제공 노드에 대한 이동 통신기의 랜덤 연관은 세션당 한번 또는 타임 슬롯당 한번, 전형적으로는 통신 세션당 여러 번 이루어질 수 있다. 변형적으로는, 라운드-로빈 스킴은 주기적으로, 가령 매 5초마다, 이동 통신기 이동들이 상기 이동 통신기로부터 수신하기에 충분히 인접한 서비스 제공 노드들의 리스트에서 접속되는 상태로 다음으로 넘어간다. 또 다른 변형예에 의하면, 공정한 균형 스킴(fair balancing scheme)은 여러 중계기들에 의해 서비스를 제공받고 있는 자손(descendant)들의 총체적인 처리량이 이용가능한 중계기들에 걸쳐 가능한 한 균형잡히게 하도록 채용 설계될 수 있다. 예를 들면, 중계기들 간의 플리팅(flitting)은 이동 통신기가 처리량을 신속하게 중계하는 중계기에 대하여 더 많은 시간을 소비하도록 가중된 방식으로 이루어질 수 있다. 이러한 기능은 핸드셋 내에서 중계기 내에서 실행될 수 있다.
예컨대, 선행기술을 보여주는 도 1에 도시된 바와 같은 전형적인 셀룰러 전화 시스템에서는, 한 지역이 셀들로 나뉘고 각각의 셀은 서비스 제공 BS(base station; 기지국)를 지닌다. 그러한 셀룰러 네트워크에서 이동하는 SM(mobile communication device; 이동 통신 기기)이 최선의 BS(base station)와 무선으로 통신한다. 상기 BS들은 다이렉트 케이블(direct cable)을 사용하거나 포인트-투-포인트 마이크로웨이브를 사용하여 서로 통신하고 상기 코어 네트워크와 통신한다.
몇 가지 절차들은 모든 셀룰러 전화 시스템들에 공통적이다:
Figure pct00001
핸드오버는 SM(mobile communication device)이 서비스를 받고 있으면서 셀들 간에 이동할 때 실행하는 절차이다.
Figure pct00002
셀 선택은 최선의 BS(bae station)를 선택하여 최선의 BS에 링크하는 절차이다.
예컨대 도 2에 도시된 바와 같은 이동 애드-혹 네트워크(MANET)는 선행기술에서 충분히 연구되어온 개념이다. MANET는 이동 라우트들의 자율 시스템으로서 정의되며, 이동 라우트들에 연관된 호스트들은 무선 링크들에 의해 접속되고, 무선 링크들의 합집합(union)은 임의 그래프를 형성한다. 그러한 네트워크들은 지연들, 전력 소비 및 확장성(scalability) 간의 여러 기술적 그리고 유기적 구조 편성 시도들 때문에 성공 정도가 거의 없이 도입되어 왔다.
예컨대, 도 3에 도시된 바와 같은 계층적 이동 시스템은 2개의 인터페이스 서비스 제공 엔티티, 즉 BS(기지국) 및 RA(relay agent 또는 중계기)를 지닌다. BS들은 고정 기지국들이며 RA들은 사용자에 대한 프론트 엔드로서의 기지국 및 백홀링 인터페이스의 무선 인터페이스를 포함하는 이동 기지국들이다. 계층적 이동 시스템의 동적 관계(dynamics) 때문에, 지향성 안테나를 사용하기가 어려우므로 무지향성 안테나를 사용할 필요가 있다. 사용자는 동일한 표준 인터페이스를 사용하여 BS(기지국)나 RA(중계기)와 접속할 수 있으며 접속되는 종류에 대해 투명하다.
도 3에는 SM들이 03, 06, 07, 11 및 12로 번호가 매겨져 있다. RA들은 02, 05 및 09로 번호가 매겨져 있다. BS들은 01, 08 및 10으로 번호가 매겨져 있다. 코어는 4로 번호가 매겨져 있다. SM12는 BS10, BS08 및 RA09에 링크되어 있으며, SM12의 최선의 링크는 BS10에 대한 것이므로 SM12는 BS10에 대한 활성 링크를 지니며 BS10을 통해 코어와 접속한다. SM11은 RA09, BS08 및 BS10과 링크되어 있으며, SM11의 최선의 링크는 BS08에 대한 것이므로 SM11은 BS08에 대한 활성 링크를 지닌다. SM03은 SB10, SB08 및 RA09에 링크되어 있으며, SM03의 최선의 링크는 RA09에 대한 것이므로 SM03은 RA09에 대한 활성 링크를 지닌다. SM06은 RA09, RA05, RA02 및 BSOl에 링크되어 있으며 SM06의 최선의 링크는 RA09에 대한 것이므로 SM06은 RA09에 대한 활성 링크를 지닌다. SM07은 RA09, RA05, RA02 및 BS01에 링크되어 있으며 SM07의 최선의 링크는 RA05에 대한 것이므로 SM07은 RA05에 대한 활성 링크를 지닌다.
RA02는 RA09 및 BS01에 링크되어 있으며 RA02의 최선의 링크는 BS01에 대한 것이므로 RA02는 BS01에 대한 활성 링크를 지닌다. RA09는 RA02, BS01 및 BS08에 링크되어 있으며 RA09의 최선의 링크는 BS08에 대한 것이므로 RA09는 BS08에 대한 활성 링크를 지닌다. RA05는 RA02, BS01 및 BS08에 링크되어 있으며 RA05의 최선의 링크는 BS02에 대한 것이므로 BS02에 대한 활성 링크를 지닌다.
따라서, 본 발명의 적어도 한 실시태양에 의하면, 적어도 하나의 기지국을 포함하여, 복수 개의 노드들에 의해 서비스를 제공받는 한 집단의 이동 통신기들의 적어도 하나의 개별 이동 통신기를 포함하는 이동 통신 시스템이 제공되며, 상기 이동 통신 시스템에서는 상기 적어도 하나의 개별 이동 통신기가 허용가능한 신호 대 잡음 비를 상기 개별 통신기에 제공하는 적어도 하나의 노드를 전후로 하는 이용가능한 대역폭의 사용을 증가시키기 위해 상기 서비스 제공 노드를 선택하도록 동작가능한 처리기-기반 서비스 제공 노드 선택 기능부를 사용하여 상기 복수 개의 노드들 중에서 하나의 서비스 제공 노드에 상기 적어도 하나의 개별 이동 통신기 자체를 적어도 한번 연관시키도록 동작가능하다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 개별 이동 통신기가 상기 복수 개의 노드들 내에서 정의된 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들로부터 상기 서비스 제공 노드를 적어도 의사-랜덤하게(pseudo-randomly) 선택하도록 동작가능한 시스템이 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 개별 이동 통신기가 라운드-로빈에 기반하여, 상기 복수 개의 노드들 내에서 정의된 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들로부터 하나의 서비스 제공 노드를 간격을 두고 선택하도록 동작가능한 시스템이 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 개별 이동 통신기가 부하 의존 스킴을 사용하여 상기 복수 개의 노드들 내에서 정의된 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들로부터 상기 서비스 제공 노드를 선택하도록 동작가능한 시스템이 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들이 상기 개별 이동 통신기로부터의 전송들을 충분히 수신할 수 있도록 상기 개별 이동 통신기에 충분히 근접한 모든 노드들을 포함하는 시스템이 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 서비스 제공 노드에 서비스를 제공하고 있는 상기 복수 개의 노드들 중의 제1 노드를 포함하는 시스템이 여전히 부가적으로 제공되며, 상기 복수 개의 노드들 중 제1 노드는 상기 복수 개의 노드들을 통해 상기 한 집단의 이동 통신기들의 분산을 개선하도록 상기 복수 개의 노드들 중의 제2 노드를 선택하는 것을 포함하여 상기 복수 개의 노드들 중 제1 노드 자체를 상기 복수 개의 노드들 중의 제2 노드로 이동하도록 동작가능하다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 이동은 핸드오버 처리를 포함하는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 이동이 셀 재-선택 처리를 포함하는 시스템이 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 복수 개의 노드들이 적어도 하나의 중계기를 포함하는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 서비스 제공 노드 선택 기능 중 적어도 일부가 상기 개별 통신기에 서비스를 제공하는 기지국에 위치해 있는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 서비스 제공 노드 선택 기능 중 적어도 일부가 상기 개별 통신기에 서비스를 제공하는 기지국에 서비스를 제공하는 코어 중심에 위치해 있는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 서비스 제공 노드 선택 기능 중 적어도 일부가 적어도 하나의 기지국에 의해 서비스를 제공받으며 상기 개별 통신기에 서비스를 제공하는 중계기에 위치해 있는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 서비스 제공 노드 선택 기능이 전부 상기 개별 통신기에 서비스를 제공하는 기지국에 위치해 있는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 서비스 제공 노드 선택 기능이 전부 상기 개별 통신기에 서비스를 제공하는 기지국에 서비스를 제공하는 노드 중심에 위치해 있는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 서비스 제공 노드 선택 기능이 전부 적어도 하나의 기지국에 의해 서비스를 제공받고 상기 개별 통신기에 서비스를 제공하는 중계기에 위치해 있는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시태양에 의하면 복수 개의 이동 통신 네트워크 노드를 네트워크를 사용하여 한 집단의 이동 통신기들에 서비스를 제공하는 컴퓨터화된 이동 통신 시스템으로서, 상기 한 집단의 통신 네트워크 노드들에 서비스를 제공하는 적어도 하나의 기지국을 포함하여, 복수 개의 이동 통신 네트워크 노드들을 포함하는 컴퓨터화된 이동 통신 시스템이 여전히 부가적으로 제공되며, 상기 컴퓨터화된 이동 통신 시스템은 상기 복수 개의 노드들 중의 한 세트의 제1 및 제2 서비스 제공 노드들을 통해 처리기-식별된 상호 중복 정보(mutually redundant information)를 적어도 한번 보냄으로써 자신의 다운링크 및 업링크 채널들 중 적어도 하나를 통해 전달되는 정보의 품질을 향상시키도록 동작가능한 상기 한 집단의 이동 통신기들 중의 적어도 하나의 개별 이동 통신기를 포함한다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 데이터가 상기 제1 노드로 보내지고 상기 데이터로부터 획득된 중복 정보가 상기 제2 노드로 보내지는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 동일한 데이터가 상기 제1 및 제2 노드들에 보내지는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 제1 데이터가 상기 제1 노드에 보내지고 단지 상기 제1 데이터의 부분집합만이 상기 제2 노드에 보내지는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 제1 데이터가 상기 제1 노드에 보내지는 일련의 패킷들을 포함하며 상기 부분집합이 상기 제2 노드에 보내지는 시퀀스에 내재하는 부속 시퀀스를 포함하는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 패킷 지연 확률이 낮아진다는 점에서 상기 정보의 품질이 향상되는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 패킷 손실 확률이 낮아진다는 점에서 정보의 품질이 향상되는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 수신되는 패킷들의 정확도가 높아진다는 점에서 정보의 품질이 향상되는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 거부되는 패킷들의 확률이 줄어든다는 점에서 정보의 품질이 향상되는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 한 집단의 이동 통신기들을 포함하는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 복수 개의 노드들을 포함하는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 개별 이동 통신기가 상기 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들로부터 상기 서비스 제공 노드를 주기적으로 선택하도록 동작가능한 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들이 상기 복수 개의 노드들을 포함하는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들이 상기 개별 이동 통신기로부터의 전송들을 충분히 수신하도록 상기 개별 이동 통신기에 지리적으로 충분히 근접한 네트워크의 모든 노드들을 포함하는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들이 상기 개별 이동 통신기로부터의 전송들을 충분히 수신하도록 상기 개별 이동 통신기에 위상학적으로 충분히 근접한 네트워크의 모든 노드들을 포함하는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 서비스 제공 노드 선택 기능부가 각각이 허용가능한 신호 대 잡음 비를 상기 개별 통신기에 제공하며 적어도 하나가 상기 개별 통신기의 대역폭 요구를 제공할 수 없는 한 세트의 하나보다 많은 노드를 식별하도록 동작가능하며, 상기 노드들 및 상기 개별 통신기 간의 이용가능한 대역폭들이 모두 상기 개별 통신기의 대역폭 요구들과 적어도 동일하고, 상기 서비스 제공 노드 선택 기능부가 상기 개별 통신기가 상기 한 세트의 하나보다 많은 노드들에 내재하는 노드들 각각에 순차적으로 상기 개별 통신기 자체를 연관시키게끔 상기 개별 통신기에 대하여 상기 한 세트의 하나보다 많은 노드들에 내재하는 노드들을 선택하여 자신의 대역폭 요구를 만족하도록 동작가능한 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상호 중복 정보를 제어함으로써 정보의 품질을 향상시키도록 채용되는 제품 기능의 적어도 일부가 상기 개별 통신기에 서비스를 제공하는 기지국에 위치해 있는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상호 중복 정보를 제어함으로써 정보의 품질을 향상시키도록 채용되는 제어 기능의 적어도 일부가 상기 개별 통신기에 서비스를 제공하는 기지국에 서비스를 제공하는 셀 중앙에 위치해 있는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상호 중복 정보를 제어함으로써 정보의 품질을 향상시키도록 채용되는 제어 기능의 적어도 일부가 적어도 하나의 기지국에 의해 서비스를 제공받고 상기 개별 통신기에 서비스를 제공하는 중계기에 위치해 있는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상호 중복 정보를 제어함으로써 정보의 품질을 향상시키도록 채용되는 제어 기능의 일부가 전부 상기 개별 통신기에 서비스를 제공하는 기지국에 위치해 있는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상호 중복 정보를 제어함으로써 정보의 품질을 향상시키도록 채용되는 제어 기능의 일부가 전부 상기 개별 통신기에 서비스를 제공하는 기지국에 서비스를 제공하는 코어 중앙에 위치해 있는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상호 중복 정보를 제어함으로써 정보의 품질을 향상시키도록 채용되는 제어 기능의 일부가 전부 적어도 하나의 기지국에 의해 서비스를 제공받고 상기 개별 통신기에 서비스를 제공하는 중계기에 위치해 있는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 개별 이동 통신기가 상기 복수 개의 노드들 내에서 정의된 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들로부터 적어도 하나의 서비스 제공 노드를 적어도 의사-랜덤하게(pseudo-randomly) 선택하도록 동작가능한 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 개별 이동 통신기가 라운드-로빈에 기반하여, 상기 복수 개의 노드들 내에서 정의된 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들로부터 적어도 하나의 서비스 제공 노드를 간격을 두고 선택하도록 동작가능한 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 개별 이동 통신기가 부하 의존 스킴을 사용하여 상기 복수 개의 노드들 내에서 정의된 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들로부터 적어도 하나의 서비스 제공 노드를 선택하도록 동작가능한 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 이동 통신기가 전화기를 포함하는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 이동 통신기가 셀룰러폰을 포함하는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 네트워크가 LTE 표준을 사용하여 동작하는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 상기 네트워크가 WIMAX 표준을 사용하여 동작하는 시스템이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 본원 명세서에 도시되고 기재된 시스템들 중 어느 하나를 제조하는 방법이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 의하면 본원 명세서에 도시되고 기재된 시스템들 중 어느 하나를 동작시키거나 사용하는 방법이 여전히 부가적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시태양에 의하면 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드가 수록된 컴퓨터 이용가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 여전히 부가적으로 제공되며, 상기 컴퓨터 프로그램 코드는 본원 명세세에 도시되고 기재된 방법들 중 어느 하나를 구현하도록 실행되기에 적합하다.
종래에는, 서비스 제공 기지국은 찾고자 하는 이동 통신기에 가장 작은 신호 대 잡음 비를 제공하는 기지국으로서 선택되었다. 종래에는 또한 기지국들이 제공할 수 있는 대역폭들을 초과하는 상기 기지국들의 대역폭들이 요구되는 경우에 상기 기지국들은 통신 기기들을 다른 기지국들로 핸드오버한다. 옵션으로는, 상기 서비스 제공 노드 선택 기능은 부분적으로 이하의 것들, 즉 코어, 기지국 및 중계기 중 하나 및 부분적으로 이하의 것들, 즉 코어, 기지국 및 중계기 중 다른 하나에 위치해 있을 수도 있고 모두 이하의 것들, 즉 코어, 기지국 및 중계기 중 어느 하나에 위치해 있을 수도 있다.
옵션으로는, 여러 중계기들에 의해 서비스를 제공받는 자손들의 총체적인 처리량이, 예컨대 처리량을 신속하게 중계하는 중계기들에 의해 서비스를 제공받는 시간이 더 소비되도록 중계기들 사이에서 전후로 변동함으로써 상기 중계기들을 통해 가능한 한 균형잡히게끔 공정한 균형이 제공된다.
본 발명의 특정 실시예들은 셀룰러 네트워크에서 이동국의 개시된, 동기화된 그리고 전형적으로는 시간 의존하거나 스케줄되거나 또는 주기적인 핸드오버들을 수행하는 시스템 및 방법을 제공하고자 한 것이다. 이러한 기법은 또한 본원 명세서에서 "셀 스프레딩(cell spreading)" 또는 "셀 호핑(cell hopping)"으로 언급된다. 상기 스프레딩/호핑의 개시자는 예를 들면 셀룰러 네트워크의 코어에 위치해 있는 서버 또는 기지국에 위치해 있는 소프트웨어일 수 있다. 상기 개시 처리가 활성화됨을 이동국이 알지 못한다는 점에서 상기 개시 처리는 이동국에 대하여 무결절성(seamless)으로 이루어질 수 있다. 옵션으로는, 상기 이동국은 상기 개시 처리를 알 수도 있고 심지어는 상기 개시 처리에 참여할 수도 있다.
상기 "셀 스프레딩" 또는 "셀 호핑" 기법들의 사용에 대한 특정 이점은 셀룰러 네트워크의 무선 자원들을 셀룰러 네트워크 전체에서나 셀룰러 네트워크의 단일 셀에서 양호하게 이용하거나 활용할 수 있는 능력이다. 양호하게 이용될 수 있는 무선 자원들은 시간, 주파수, 전력을 포함하지만 이들에 국한되지 않는다.
상기 "셀 스프레딩" 또는 "셀 호핑" 기법들의 사용에 대한 특정 이점은 셀 네트워크에서의 이동국 전송 및 수신의 성능을 향상시킬 수 있는 능력이다. 결과적으로 향상될 수 있는 성능 특징들은 용량, 다이버시티, 중복성(redundency), 대기시간, 전력 소비, 전력 스펙트럼 밀도를 포함하지만 이들에 국한되지 않는다.
상기 "셀 스프레딩" 또는 "셀 호핑" 기법들의 사용에 대한 특정 이점은 셀룰러 네트워크의 백홀링(backhauling) 자원들을 양호하게 활용할 수 있는 능력이다. 결과적으로 향상될 수 있는 백홀링 자원들은 LTE 네트워크들, S1 인터페이스 용량 및 X2 인터페이스 용량을 포함하지만 이들에 국한되지 않는다.
상기 "셀 스프레딩" 또는 "셀 호핑" 기법들의 사용에 대한 특정 이점은 예컨대 우선순위가 높은 일반 핸드오버 커맨드들을 사용하여 허용되는 셀 호핑을 사용함으로써 하나보다 많은 기지국 백홀링 링크 자원을 병렬로 예컨대 조합된 방식으로 활용할 수 있는 능력이다.
백홀링 정보는 셀 호핑을 이행하도록 결정을 내리는데 그리고 셀 호핑 처리 자체를 위한 결정을 내리는데 옵션으로 채용될 수 있다.
또한, 본 발명의 적어도 하나의 실시태양에 의하면 셀룰러 네트워크의 적어도 하나의 이동국의 적어도 하나의 개시된, 동기화된, 스케줄링된, 타임 슬롯된 핸드오버를 수행하는 것을 포함하는 핸드오버 방법이 제공된다.
부가적으로는, 본 발명의 적어도 하나의 실시태양에 의하면, 상기 개시된, 동기화된, 스케줄링된 핸드오버는 상기 셀룰러 네트워크의 코어에 위치해 있는 서버에 의해 개시된다.
또 부가적으로는, 본 발명의 적어도 하나의 실시태양에 의하면, 상기 개시된, 동기화된, 스케줄링된, 타임 슬롯된 핸드오버는 상기 셀룰러 네트워크의 코어에 위치해 있는 서버에 의해 개시된다.
추가로, 본 발명의 적어도 하나의 실시태양에 의하면 상기 핸드오버는 상기 셀룰러 네트워크의 코어에 위치해 있는 서버에 의해 개시된다.
또한, 본 발명의 적어도 하나의 실시태양에 의하면, 상기 개시된 핸드오버는 스케줄링된다.
추가로, 본 발명의 적어도 하나의 실시태양에 의하면, 상기 개시되고 스케줄링된 핸드오버는 타임 슬롯된다.
부가적으로는, 본 발명의 적어도 하나의 실시태양에 의하면, 상기 개시되고 스케줄링된 핸드오버는 데이터 크기로 결정된다.
부가적으로는, 본 발명의 적어도 하나의 실시태양에 의하면, 상기 개시되고 스케줄링된 핸드오버는 동기화된다.
부가적으로는, 본 발명의 적어도 하나의 실시태양에 의하면, 상기 셀룰러 네트워크는 LTE 셀룰러 네트워크이다.
또 부가적으로는, 본 발명의 적어도 하나의 실시태양에 의하면, 상기 셀룰러 네트워크는 계층적 셀룰러 네트워크이다.
추가로, 본 발명의 적어도 하나의 실시태양에 의하면, 상기 개시되고, 동기화되며, 스케줄링되고, 타임 슬롯된 핸드오버는 상기 셀룰러 네트워크의 기지국에 위치해 있는 소프트웨어에 의해 개시된다.
추가로, 본 발명의 한 실시태양에 의하면, 상기 개시되고 스케줄링된 핸드오버는 데이터 크기로 결정된다.
컴퓨터 판독가능 프로그램 코드가 수록된 유형인 것이 전형적인 컴퓨터 이용가능 매체 또는 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 또한 제공되며, 상기 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드는 본원 명세서에 도시되고 기재된 방법들 중 어느 하나 또는 모두를 구현하도록 실행되기에 적합하다. 당업자라면 본원 명세서에 도시되고 기재된 컴퓨터를 이용한 단계들 중 어느 하나 또는 모두가 컴퓨터로 구현될 수 있다는 점을 이해할 것이다. 본원 명세서에서의 교시들에 따른 동작들은 원하는 목적을 위해 특정하게 구성된 컴퓨터에 의해서나 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 원하는 목적으로 특정하게 구성된 범용 컴퓨터에 의해 수행될 수 있다.
어느 적합한 처리기, 디스플레이 및 입력 수단은 본원 명세서에 도시되고 기재된 방법들 및 장치들 중 어느 하나에 의해 사용되거나 생성된 정보와 같은 정보를 처리하고, 예컨대 컴퓨터 스크린 또는 다른 컴퓨터 출력 기기상에 디스플레이하며, 저장하고 받아들이는데 사용될 수 있으며, 상기 처리기, 디스플레이 및 입력 수단은 본 발명의 실시예들 중 일부 또는 모든 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램들을 포함한다. 본원 명세서에 도시되고 기재된 본 발명의 어느 하나 또는 모든 기능들은 처리를 위해 사용되는 범용 또는 전용으로 구성된 종래의 개인용 컴퓨터 처리기, 워크스테이션 또는 다른 프로그램가능한 기기 또는 컴퓨터 또는 전자 계산 기기; 디스플레이를 위한 컴퓨터 디스플레이 스크린 및/또는 프린터 및/또는 스피커; 저장하기 위한 광 디스크들, CDROM들, 자기-광 디스크들 또는 다른 디스크들, RAM들, ROM들, EPROM들, EEPROM들, 자기 또는 광학 또는 다른 카드들과 같은 기계-판독가능한 메모리, 및 받아들이기 위한 키보드 또는 마우스;에 의해 수행될 수 있다. 위에서 사용된 "처리"라는 용어는 예컨대 레지스터들 및/또는 컴퓨터의 메모리들 내에서 발생 또는 상주할 수 있는 물리적인, 예컨대 전자적인 현상으로서 표현되는 데이터의 계산 또는 조작 또는 변환의 임의 타입을 포함하도록 의도된 것이다. 처리기라는 용어는 단일 처리 유닛 또는 복수 개의 분산 또는 원격의 그러한 유닛들을 포함한다.
위의 기기들은 어느 종래의 유선 또는 무선 디지털 통신 수단을 통해, 예컨대 인터넷과 같은 유선 또는 셀룰러 전화 네트워크 또는 컴퓨터 네트워크를 통해 통신할 수 있다.
본 발명의 장치는 본 발명의 특정 실시예들에 의하면 기계에 의해 실행될 경우에, 본원 명세서에 도시되고 기재된 본 발명의 장치, 방법, 특징 및 기능 중 일부 또는 모두를 구현하는 명령어들로 이루어진 프로그램을 포함하거나 이와는 달리 저장하는 기계 판독가능 메모리를 포함할 수 있다. 변형적으로나 추가로, 본 발명의 장치는 본 발명의 특정 실시예들에 의하면 어느 종래의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있는 위에서와 같은 프로그램을 포함할 수도 있고 옵션으로 본 발명의 교시들에 따라 옵션으로 구성 또는 활성화될 수 있는 범용 컴퓨터와 같지만 이에 국한되지 않는 프로그램을 실행하는 기계를 포함할 수도 있다. 본원 명세서에 병합되어 있는 교시들 중 어느 하나는 적합한 경우라면 물리적인 객체들 또는 실체들을 나타내는 신호들 상에서 동작할 수 있다.
위에서 언급된 실시예들, 및 다른 실시예들은 다음 단락에서 상세하게 설명될 것이다.
이하의 명세서 또는 도면들에 존재하는 어떠한 상표라도 그 상표의 소유자의 소유권이며 본원 명세서에서는 단지 본 발명의 실시예가 어떻게 구현될 수 있는지에 대한 한가지 예를 설명 또는 예시하기 위해서만 존재하는 것뿐이다.
이하의 논의들로부터 자명해지겠지만, 달리 특정하게 언급되지 않는 한, 당업자라면 본원 명세서 전반에 걸쳐 "처리하는", "계산하는" "추정하는", "선택하는", "순위를 정하는", "등급을 매기는", "계산하는", "결정하는", "생성하는", "재평가하는", "분류하는", "생성하는", "만들어내는", "스테레오-매칭하는", "등록하는", "검출하는", "연관하는", "중첩하는", "획득하는" 따위와 같은 용어들을 이용하는 논의들이 컴퓨팅 시스템의 레지스터들 및/또는 메모리들에 내재하는 물리적인, 예컨대 전자적인 수량들로서 표현되는 데이터를 상기 컴퓨팅 시스템의 메모리들, 레지스터들 또는 다른 그러한 정보 저장, 전송 또는 디스플레이 기기들에 내재하는 물리적인 수량들로서 유사하게 표현되는 다른 데이터로 처리 및/또는 변환하는 컴퓨터 또는 컴퓨팅 시스템, 또는 처리기 또는 유사한 전자 컴퓨팅 기기의 동작 및/또는 처리를 언급한다는 점을 이해할 것이다. "컴퓨터"라는 용어는 비-제한적인 예로 개인용 컴퓨터들, 서버들, 컴퓨팅 시스템, 통신 기기들, 처리기들(예컨대, 디지털 신호 처리기; digital signal processor; DSP), 마이크로제어기들, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field programmable gate array; FPGA), 주문형 집적회로(application specific integrated circuit; ASIC) 등) 및 다른 전자 컴퓨팅 기기들을 포함하는 데이터 처리 능력들을 지니는 임의 종류의 전자 기기를 포함하는 것으로 넓게 해석되어야 한다.
본 발명은 특정한 프로그래밍 언어들, 운영 시스템들, 브라우저들, 시스템 버전들, 개인 제품들 등에 특정된 기술용어로 단지 명확성을 위해 설명될 수 있다. 당업자라면 이러한 기술용어가 전반적인 동작 원리들을 명확하게 그리고 간단히 예를 들어 전달하도록 의도된 것이고 본 발명의 범위를 어느 특정한 프로그래밍 언어, 운영 시스템, 브라우저, 시스템 버전, 또는 개인 제품으로 제한하려고 의도된 것이 아님을 이해할 것이다.
본원 명세서에서 별개로 목록화된 요소들이 개별 구성요소들일 필요는 없으며 변형적으로는 동일 구조일 수 있다.
센서와 같지만 이에 국한되지 않는 임의의 적합한 입력 기기는 본원 명세서에 도시되고 기재된 장치 및 방법에 의해 수신된 정보를 생성하거나 이와는 달리 제공하는데 사용될 수 있다. 임의의 적합한 출력 기기 또는 디스플레이는 본원 명세서에 도시되고 기재된 장치 및 방법에 의해 생성된 정보를 디스플레이하거나 출력하는데 사용될 수 있다. 임의의 적합한 처리기는 예컨대 본원 명세서에 기재된 기능들을 수행하도록 상기 처리기에서 하나 이상의 모듈들을 제공함으로써 본원 명세서에 기재된 바와 같은 정보를 컴퓨팅 또는 생성하는데 채택될 수 있다. 임의의 적합한 컴퓨터화된 데이터 저장 기기, 예컨대 컴퓨터 메모리는 본원 명세서에 도시되고 기재된 시스템에 의해 수신 또는 생성된 정보를 저장하는데 사용될 수 있다. 본원 명세서에 도시되고 기재된 기능들은 서버 컴퓨터 및 복수 개의 클라이언트 컴퓨터들 간에 나눠질 수 있다. 본원 명세서에 도시되고 기재된 이들 또는 다른 컴퓨터화된 구성요소들은 적합한 컴퓨터 네트워크를 통해 그들 간에 통신할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에서는 셀룰러 네트워크 성능을 개선하는 핸드오버 개시 방법 및 시스템이 제공된다.
선행기술을 보여주는 도 1은 종래의 셀룰러 시스템의 세미-픽토리얼 다이어그램이다.
선행기술을 보여주는 도 2는 이동 애드-혹 네트워크 시스템의 세미-픽토리얼 다이어그램이다.
선행기술을 보여주는 도 3은 본 발명의 n-레벨 계층적 셀룰러 시스템의 세미-픽토리얼 다이어그램이다.
선행기술을 보여주는 도 4a 및 도 4b는 특허 제5,729,826호에 기재된 바와 같은 2-티어 계층적 시스템을 간략하게 예시하는 블록 다이어그램들이다.
선행기술을 보여주는 도 5는 특허 제5,657,317호에 기재된 바와 같은 2-티어 계층적 LAN을 간략하게 예시하는 블록 다이어그램이다.
선행기술을 보여주는 도 6a 및 도 6b는 백홀링 기기로서 SM(이동 통신 기기)을 사용하는 n-티어 계층적 대역내 멀티-홉 셀룰러 네트워크의 세미-픽토리얼 다이어그램들이다.
도 7은 N이 2보다 클 경우에 본 발명의 특정 실시예들에 따라 구성되고 동작가능한 N-티어 계층적 무선-링크 셀룰러 시스템 네트워크의 세미-픽토리얼 다이어그램이다.
도 8은 본 발명의 특정 실시예에 따른 핸드오버를 개시함으로써 전체 네트워크 용량을 확장하는 것을 간략하게 보여주는 세미-픽토리얼 다이어그램이다.
도 9는 특정 실시예들에 따른 도 8의 장치에 대한 시퀀스 다이어그램이다.
도 10은 도 8 및 도 9의 장치와 함께 유용한 방법을 간략하게 예시하는 플로차트이다.
도 11은 데이터가 계층적 셀룰러 시스템에서 지연되고 여러 변형적인 라우트들이 이용가능한 애플리케이션을 간략하게 보여주는 세미-픽토리얼 다이어그램이다.
도 12는 본 발명의 특정 실시예들에 따른 분산 메커니즘을 실시하는 대표적인 방법을 간략하게 예시하는 플로차트이다.
도 13은 모두가 본 발명의 특정 실시예들에 따라 구성 및 동작가능한 전체 네트워크 용량을 확장하도록 핸드오버를 사용하는 세미-픽토리얼 다이어그램이다.
도 14 및 도 15는 모두 합쳐서 본원 명세서에서 사용되는 용어들의 표를 형성하는 도면들이다.
도 16 및 도 17은 시퀀스 다이어그램들이다.
도 18a는 추가적인 중복 정보를 가지고 UL 데이터를 보내기 위한 주기적 핸드오버 및 일반 하이브리드 자동 반복 요구(Hybrid Automatic Repeat Request; HARQ)를 사용하는 부하 셀 스프레딩의 일례를 보여주는 도면이다.
도 18b는 추가적인 중복 정보를 가지고 DL 데이터를 보내기 위한 주기적 핸드오버 및 표준 하이브리드 자동 반복 요구(HARQ)를 사용하는 부하 셀 스프레딩의 일례를 보여주는 도면이다.
도 19는 본 발명의 특정 실시예들에 따라 동작가능한 코드 정정 방법을 사용하는 기지국들을 통한 DL 스프레드의 전송 채널 처리의 일례를 보여주는 도면이다.
도 20은 본 발명의 특정 실시예들에 따라 동작가능한 반복 코드 방법을 사용하는 기지국들을 통한 DL 스프레드의 전송 채널 처리의 일례를 보여주는 도면이다.
도 21은 본 발명의 특정 실시예들에 따라 동작가능한 코드 정정 방법을 사용하는 기지국들을 통한 UL 스프레드의 전송 채널 처리의 일례를 보여주는 도면이다.
이하에 목록화된 용어들과 같지만 이들에 국한되지 않는 본원 명세서에서 사용되는 용어들은 선행기술의 문헌에 나타나 있는 용어들의 정의에 따르거나 본원 명세서 또는 도면들에 따라, 또는 다음과 같이 해석될 수 있다.
활성 링크: 노드들이 실제로 상기 노드들 간에 데이터를 전송하는 경우에, 상기 노드들 간의 링크는 "활성 링크"로 언급된다. 몇몇 기술들, 예컨대 4G에서는, 링크는 때때로 사전에, 다시 말하면 상기 링크가 사실상 데이터를 전송하는데 요구되기 전에 활성 링크로서 설정된다.
기지국: 이동 또는 고정일 수 있는 "기지국"이라는 용어는 예를 들면 2G, 3G, 4G 또는 이동 Wimax 셀룰러 기지국과 같지만 이들에 국한되지 않는 셀룰러 기지국과 아울러, WiFi, 블루투스 또는 WiMax 액세스 포인트와 같지만 이들에 국한되지 않는 무선 액세스 포인트를 포함하는 것으로 의도된 것이다.
셀룰러: "셀룰러(cellular)"라는 용어는 단일 셀, 다시 말하면 액세스 포인트를 지니는 WiFi 및 다른 기술들을 포함하는 것으로 의도된 것이다. 당업자라면 액세스 포인트가 예컨대 IDSL를 통해 상기 셀룰러 네트워크의 범위 외부에 상호 접속될 수 있다는 점을 이해할 것이다.
접속된: 2개의 네트워크 노드가 예컨대 유선 또는 무선 링크를 통해 상기 2개의 네트워크 노드 간에 데이터를 전송하는 것이 가능할 경우에 "접속된" 것이다.
코어: 궁극적으로 이동 통신 기기들 간의 접속들을 활성화시키는 스위칭 기능. 당업자라면 예컨대 상기 기지국이 액세스 포인트인 경우에 상기 코어가 기지국과 동일 장소에 배치될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
다운링크: 코어로부터 이동 통신 기기로 향하는 링크, 다시 말하면 상기 코어를 상기 기기에 접속하는 하나 이상의 링크들의 시퀀스 또는 라우트(또한 다운링크 시퀀스 또는 다운-라우트로 언급됨)에서의 하나의 링크.
하나의 링크의 확립: 하나의 링크를 활성화시킴. 다시 말하면 하나의 링크를 활성 상태가 되게 함.
계층적 셀룰러 네트워크: 적어도 하나의 이동 통신 기기가 (a) 옵션으로 서로에 접속되며 결과적으로는 본원 명세서에서 "중계기들"로서 또한 언급되는 L-1개의 기지국들, 및 (b) 상기 코어에 접속되어 있는 제2 기지국을 포함하는 일련의 L >= 1 개의 링크된 기지국들을 통해 상기 코어와 통신하는 본원 명세서에서 "중계기"로서 또한 언급되는 제1 기지국에 의해 서비스를 제공받는 통신 네트워크.
무선 인터페이스: 무선기술을 사용하여 하나의 링크를 제공하는 장치
중계기: "계층적 네트워크"의 정의 참조
중계기 장치: "중계기"와 동의어임
에 의해 서비스를 제공받는: 활성 링크를 통해 접속되는
업링크: 이동 통신 기기로부터 상기 코어를 향하는 링크. 다시 말하면 상기 기기를 상기 코어에 접속하는 하나 이상의 링크들의 시퀀스 또는 라우트(또한 업링크 시퀀스 또는 업-라우트로 언급됨)에서의 하나의 링크.
예컨대 도 5에서의 "이동 컴퓨팅 기기"라는 용어는 본원 명세서에서 이동 전화, 예컨대 셀룰러폰, 스마트폰 등과 아울러 LTE 모뎀을 구비한 랩톱과 같은 무선 모뎀을 지니는 임의의 컴퓨터와 같지만 이들에 국한되지 않는, 셀룰러 통신 네트워크와 같은 통신 네트워크에서의 하나의 노드인 임의의 이동 통신 기기를 포함하는데 사용된다. 당업자라면 여러 이동 통신 기기들이 컴퓨팅 능력을 지니지만 본원 명세서에 도시되고 기재된 실시예들이 컴퓨팅 능력이 없는 이동 통신 기기에도 또한 적용가능하다는 점을 이해할 것이다.
예를 들면 미국 특허 제5,729,826호 및 제5,657,317호에 그리고 발명의 명칭이 "이동 기지국들을 지니는 셀룰러 통신 시스템 및 이와 함께 유용한 방법 및 장치"인 공동 계류중인 공개된 PCT 특허출원 WO/2011/092698에 도시되고 기재된 것과 같은 계층적 이동 시스템들이 공지되어 있다. 본원 명세서에 도시되고 기재된 본 발명의 특정 실시예들을 구현하는데 특히 적합한 계층적 무선-링크 네트워크는 위에서 인용된 PCT 출원 WO/2011/092698의 도 7에 예시되어 있다.
미국 특허 제5,729,826호에는 예를 들면 2-티어(본원 명세서에서는 '2-레벨'로도 언급됨) 계층적 셀룰러 네트워크가 개시되어 있으며, 여기에서는 RA들이 트래픽에 따라 이동하며 고정된 무선 포트들을 통해 코어와 통신한다. 상기 RA들에는 고이득 지향성 안테나가 구비되어 있다. 이러한 타입의 적합한 네트워크의 일례는 선행기술을 보여주는 도 4a 및 도 4b에 예시되어 있다. 이동 기지국은 처리기 블록에 추가된 RH를 지닐 수 있다.
미국 특허 제5,657,317호에는 2-티어 계층적 LAN이 개시되어 있다. 제1 티어는 무선 기지국들을 포함하는 고정 배선 LAN을 포함할 수 있다. 제2 티어는 이동 컴퓨팅 기기와 결합하여 상기 LAN 상의 서로 다른 기기들과 통신할 수 있는 주변 기기들에 대한 차량 단말기들 및 컴퓨터 단말기들과 같은 다양한 로밍 컴퓨터 기기들을 포함할 수 있다. 이러한 타입의 적합한 네트워크의 일례는 선행기술을 보여주는 도 4a 및 도 4b에 예시되어 있다.
위에서 언급한 공동 계류중인 이스라엘 특허 출원 제206455호에는 도 6a 및 도 6b에 예시된 바와 같이 백홀링 기기로서 SM(이동 통신 기기)을 사용하는 n-티어 계층적 대역내 멀티-홉 셀룰러 네트워크가 예시되어 있다. 상기 RH는 rRM 블록에 추가될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같은 N-티어 계층적 무선-링크 네트워크는 백홀링용 무선 인터페이스를 사용하여 높은 업링크 대역폭 능력 및 양호한 범위 적용을 제공한다.
예컨대 도 7에서와 같은 다이내믹 계층적 셀룰러 시스템은 종래의 셀룰러 시스템에서 적용될 수 없는 것이 전형적인 다음과 같은 기능들 중 일부 또는 모두를 지니는 것이 전형적이다.
a. 여러 홉을 통해 SM(이동 통신 기기)에 대한 라우트를 찾아냄. 시스템의 동적 관계 때문에, 메시지가 발신지로부터 수신지로 라우팅되는 경우에, 상기 메시지가 도달할 때의 수신지의 위치가 분명하지 않게 되며; 더욱이 상기 라우트를 따른 여러 노드들이 자신들의 위치를 변경할 수 있기 때문에 라우트 선택의 정확성이 분명하지 않게 된다.
b. 트래픽 '병목(bottleneck)들'이 백홀링 라우트를 따른 특정 지점에서 생긴다. 전형적인 셀룰러 시스템은 백홀링 라우트를 따른 병목들을 고려하지 못한다. 계층적 셀룰러 시스템에서, 백홀링 대역폭의 제한들 때문에, 병목들이 생길 수 있다. 예를 들면, 여기서 고려할 점은 여러 거리를 두고 있는 사용자들이 다른 거리를 두고 있는 사용자들 때문에 대체로 오버로드될 수 있는 다른 한 RA(중계기)에 접속되는 RA(중계기)를 사용하고 있다는 점이다. 이러한 병목들의 결과는 무선 채널들의 이용도가 낮고 사용자의 경험이 만족스럽지 못하다는 점이다.
c. 다이내믹 계층적 셀룰러 시스템을 사용하는 것은 라우팅 그래프, 홉 개수 및 링크 품질에 2가지 변수를 추가하는 것이다. 이러한 2가지 변수는 상기 시스템의 동적 관계 때문에 신속하게 변화하고 상기 시스템의 채용에 영향을 준다. 홉들은 지연을 증가시키고, 링크 품질은 백홀링 대역폭에 영향을 준다.
d. 여러 홉을 통한 서비스 관리. 서로 다른 서비스들은 서로 다른 요구들을 지닌다; 예를 들면 음성 호출들과 같은 서비스들은 대기시간에 대해 묵인되지 않고 대역폭을 거의 요구하지 않는다; 웹 브라우징과 같은 서비스들은 대기시간에 대해 묵인되고 높은 대역폭 수요자들이다. 이러한 종류의 서비스들을 지원할 수 있게 하기 위해, 서로 다른 서비스 요구들 및 이들의 서로에 대한 상호 효과가 고려된다. 어떤 경우에는, 예를 들면 인터페이스들이 특정 라우트 상의 업링크 대역폭과 같은 동일한 한정 자원을 공유할 경우에 인터페이스들에서는 상호 간섭이 일어날 수 있다. 그러한 경우에는, 더 중요한 서비스 요구에 유리한 위치가 제공되는 것이 전형적이다.
e. 서로 다른 서비스들의 스케줄링. 서로 다른 서비스들은 서로 다른 특징들을 지닌다. 일부는 일정한 비트 레이트를 사용하고 음성 호출들과 같은 지연들에 대해 묵인되지 않고, 나머지는 지연들에 대해 묵인되고 대역폭 소비에 매우 '열망적(greedy)'이며 버스트(burst) 단위의 처리가 이루어진다. 일단 상기 서비스들이 확립된 경우에, 상기 RA에 상주하는 전용 스케줄러는 자신들의 서비스 요구들에 따라 자신들의 요구들을 스케줄링할 수 있다. 더욱이, 서로 다른 우선순위들은 서로 다른 서비스 요구들에 할당될 수 있다. 그러한 경우에, 더 중요한 요구가 상기 자원 스케줄러에서 유리한 위치를 차지하여야 한다.
f. 특히 백홀링 링크 실패의 경우에 핸드오버 관리
본 발명의 특정 실시예들은 토폴로지 그래프의 분석을 통한 병목 문제를 최적화시키고 이에 대한 균형을 핸드오버를 통해 맞추도록 하는 방식을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은 이전 서비스에 따라 대역폭 할당을 제공하는 방식을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은 이전 사용자에 따라 대역폭 할당을 제공하는 방식을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은 이전 수신지에 따라 대역폭 할당을 제공하는 방식을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은 코어에 상주하는 중앙 애플리케이션 서버를 사용하여 SM(이동 통신 기기)에 라우트를 찾아내는 방식을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은 RA(중계기)에 상주하는 자율 분산 애플리케이션을 사용하여 SM(이동 통신 기기)에 라우트를 찾아내는 방식을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은 핸드오버를 사용하여 업링크 대역폭 능력을 증가시키는 방식을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은 다수의 백홀링 무선 링크들을 사용함으로써 대역폭 능력을 증가시키는 방식을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은 라우트를 따라 서로 다른 서비스 요구들을 고려하는 대역폭을 확장/축소하도록 하는 요구들을 사용하여 대역폭 기대(bandwidth expectancy)를 증가시키는 방식을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은 라우트를 따라 서로 다른 사용자들의 선례들을 고려하는 대역폭을 확장/축소하도록 하는 요구들을 사용하여 대역폭 기대를 증가시키는 방식을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은 라우트를 따라 서로 다른 서비스 요구들을 고려하면서 이용가능한 대역폭을 세그먼트화함으로써 대역폭 기대를 증가시키는 방식을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은 핸드오버를 사용함으로써 네트워크 신뢰도를 증가시키는 방식을 제공하고자 한 것이다.
지금부터 가능한 서비스 제공 셀들 간의 핸드오버들을 개시함으로써 전체 네트워크 용량을 확장하기 위한 스킴들이 도 8 내지 도 13을 참조하여 설명될 것이다. 전통적으로, 무선 인터페이스들을 코어 네트워크와 접속하는 대부분의 백홀 라인들은 TDM(E1,T1) 라인들을 사용하고, 상기 라인들 각각은 고속 데이터 전송(high data-rate)에 불충분한 용량인 2MBps에 이르기까지의 용량을 제공한다.
도 8은 본 발명의 특정 실시예들에 따라 핸드오버를 개시함으로써 전체 네트워크 용량을 확장하는 것을 간략하게 보여주는 세미-픽토리얼 다이어그램이다. 도 9는 본 발명의 특정 실시예들에 따른 시퀀스 다이어그램이다. 예시된 실시예에서는, BS10, BS01 및 BS08은 SM11로부터 대략 동일한 거리에 상주한다. 더욱이 BS10, BS01 및 BS08에는 대략 동일한 부하가 걸려 있다. 전통적으로 SM11은 최선의 기준으로서 신호 대 잡음 비를 사용하여 이용가능한 BS들 중 하나의 최선의 BS를 선택하고 상기 하나의 최선의 BS, 예를 들면 BS08과 접속한다. 불충분한 백홀링 문제 때문에, 다른 한 사용자의 추가는 백홀링이 오버로드되며 무선 채널들의 이용이 낮아지게 되는 결과를 초래할 수 있다. 예를 들면, SM11은 BS08과 접속하며, SM11은 600kbs를 필요로 하고 BS08은 단지 200kbs만이 이용가능하게 된다. 이는 이러한 BS(기지국)와 접속되는 모든 사용자들의 서비스 큐(service queue)들 및 서비스 지연을 증가시킨다.
핸드오버는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 전체 네트워크 용량을 확장시키도록 라운드 로빈으로서 사용될 수 있다. 예를 들면, SM11은 600kbs를 이용하며 BS08, BS01, BS10은 이들의 백홀 라인에서 단지 200kbs만이 이용가능하게 된다. SM11은 라운드-로빈 메커니즘에서 매 1/3초마다 200kb의 버스트를 BS08, BS01, BS10에 보내고 계속해서 필요한 600kbs를 획득하려고 한다. 전형적으로는, 도 9에 도시된 바와 같이 이러한 확장을 달성하기 위해 BS들 및 SM(이동 통신 기기) 사이에는 조정(coodination)이 제공된다.
LTE와 같은 일부 프로토콜들에서는, BS들이 서로 접속할 수 있다. SM11은 선택된 BS들의 측정들을 보내서 라운트-로빈 메커니즘 및 그의 대역폭 요구들을 이용가능한 BS들에 도입시킨다. BS01은 다른 BS들에 의해 제공되는 이용가능한 자원들및 서비스(minBW 및 maxBW, 지연 등) 요구들을 포함하는 HO(HandOver; 핸드오버) 결정 방법을 실행한다. 상기 HO 결정 방법은 분산 방법, 다시 말하면 예시된 예에서는 200kbs의 버스트로 데이터를 보내는 분산 방법을 복귀시킨다.
최초의 버스트는 BS01로 디스패치되고 백홀링 큐에 배치된다. HO 요구, 서비스 요구들, 및 분산 방법 메시지들이 다음 BS들에 보내진다. 이러한 제어 메시지들은 상기 데이터에 비하여 작고 결과적으로는 오버로드를 그다지 추가시키지 않는 것이 전형적이다. 다음 BS(기지국)가 핸드오버 요구에 대하여 확인응답하는 경우에는, 핸드오버 커맨드가 다음 BS(기지국)에 보내지고 핸드오버 완료 메시지가 상기 SM(이동 통신 기기)DP 의해 다음 BS(기지국)로 보내지는 결과를 초래한다. 상기 BS(기지국)은 상기 코어 네트워크에 경로 전환(path switch)을 알려주고, 다시 BS(기지국), 예시된 예에서는 BS10은 선택된 BS들의 현재 측정들을 수신하고, 핸드오버 결정 방법을 실행하며 현재 분산 방법을 속행할 것을 결정한다.
동시에 BS10은 다음 200kb 버스트를 수신한다. BS08로부터 상기 SM(이동 통신 기기)은 BS10으로 핸드오버하여 다음 버스트 메시지를 그로부터 다시 BS01로 보낸다. 이러한 라운드 로빈 메커니즘은 세션 종료시까지나 네트워크 토폴로지의 변경이 있을 때까지 계속 이어질 수 있다.
라운드 로빈 메커니즘의 변경을 필요로 할 수 있는 네트워크에서의 토폴로지 변경들은 예를 들면 선택된 BS들의 변경 및/또는 선택된 BS(기지국)의 이용가능한 백홀 대역폭의 변경들을 포함할 수 있다. 선택된 BS(기지국)의 대역폭 이용가능성의 변경은 서로 다른 서비스 제공 BS들이 선택되게 하는 결과를 초래할 수도 있고 백홀링 큐의 병목현상이 줄어들게 되는 결과를 초래할 수도 있다. 상기 핸드오버 메커니즘은 상기 분산 메커니즘의 변경을 주문할 수 있다. 예를 들면, SM11은 BS01을 더 이상 보지 않을 수 있다. 이는 측정 리스트에 BS01이 없는 것으로 표시될 수 있는데, 이는 300kb의 버스트들을 보내기 위해 상기 분산 방법에 업데이트가 이루어지기 때문이다.
이하의 것들 및 그들의 임의의 적합한 조합과 같지만 이에 국한되지 않는 부하 균형을 위한 임의의 적합한 방법이 사용될 수 있다.
a. 예컨대 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같은 일정한 주기적 타임 슬롯 분배(time slot sharing)
b. 시간 및 수신지에 따른 랜덤 분산
c. 부하 및 링크 품질에 따른 비례 분배(proportional sharing), 이것이 의미하는 것은 (a) 부하가 적게 걸린 BS들에 대하여 더 많은 시간을 소비하는 것을 의미하는 것이며, 이 경우에 "부하가 적게 걸린다"라는 함은 예를 들면 대역폭에 대한 것일 수도 있고 그리고/또는 그러한 BS(기지국)에 의해 서비스를 제공받는 사용자들의 수에 대한 것일 수도 있으며 그리고/또는 (b) 링크 품질의 역비(inverse ratio)에 대하여 더 많은 시간을 소비하는 것을 의미한다.
도 9는 LTE와 같은 셀룰러 네트워크 시스템에서 핸드오버들을 사용하는 전체 네트워크 용량을 확장하도록 하는 라운드 로빈 메커니즘을 보여주는 도면이다. LTE는 단지 상기 코어에 경로 전환 변경을 알려주는 것을 포함하는 2개의 BS들 간의 신속한 핸드오버를 실행하는 옵션의 제공 때문에 신속한 핸드오버를 가능하게 한다. 핸드오버를 실행하는 결정은 라운드 로빈 메커니즘에서 핸드오버할 수 있게 하는 특정된 핸드오버 방법을 통해 BS(기지국)에 의해 트리거된다.
분산 방법들은 이하의 것들 또는 그들의 임의의 적합한 조합을 포함할 수 있지만 이에 국한되지 않는다.
1. 데이터를 인접한 동일 버스트들로 분할함
2. 부하 및 링크 품질에 따라 데이터를 인접한 비례-분배 버스트들로 분할함
3. 데이터를 인터리브(interleave)하고 이를 위의 방법 1 및 2 중 적합한 하나의 방법에 따라 버스트들을 분할함.
핸드오버 메커니즘들은 GSM, UMTS 및 LTE와 같은 주요 셀룰러 프로토콜들에 의해 제공 및 지원된다. 지원 메시지들은 분산 방법에 따라 데이터를 분할하기 위하여, 예를 들면 상기 데이터를 인터리빙 버스트들로 분할하기 위하여 애플리케이션 계층에 추가될 수 있다.
LTE는 선택적 재전송에 의해 비율의 최적화가 실행되는 특징을 제공한다. 이러한 특징은 확인응답을 대기하지 않고 버스트들로 메시지들이 보내질 수 있게 한다. 다음 BS(기지국)은 다운링크 측상에서 이미 수신된 패킷들에 대하여 SM(이동 통신 기기)에 의해 통지를 받을 수 있다. 마찬가지로, 업링크 측 상에서는, 다음 BS(기지국)은 재전송되지 않은 패킷들에 대하여 이전의 BS(기지국)에 의해 통지를 받은 다음에 SM(이동 통신 기기)에 전송 확인응답을 통지할 수 있다.
도 10은 도 8 및 도 9의 장치와 함께 유용한 방법을 간략하게 예시한 플로차트이다. 특히, 도 10은 본 발명의 특정 실시예들에 따라 가능한 서비스 제공 셀들 간의 핸드오버들을 개시함으로써 전체 네트워크 용량을 확장하는데 유용한 방법을 간략하게 예시하는 플로차트이다. 도시된 바와 같이, BS(기지국)는 SM(이동 통신 기기)의 선택된 BS들을 검색할 수 있다. 상기 BS(기지국)는 상기 BS들로부터 선택된 BS들의 부하 보고를 채용하고 상기 SM( 이동 통신 기기)으로부터의 서비스 요구들을 검색한다.
전형적으로는, 이하의 것들, 즉
Figure pct00003
보장된 UL 비트 레이트
Figure pct00004
보장된 DL 비트 레이트
Figure pct00005
최대 UL 비트 레이트
Figure pct00006
최대 DL 비트 레이트
중의 어느 하나 또는 모두와 같지만 이들에 국한되지 않는 여러 종류의 애플리케이션 전용 요구들이 존재한다.
상기 확장 방법은 가능한 경우에 상기 UL/DL 비트 레이트를 할당하며 이와는 달리 그러한 요구를 거부할 수 있다. 최대 UL/DL 비트 레이트 요구의 경우에, 상기 확장 방법은 최대 요구에 이르기까지나 또는 이용가능한 최대 요구에 이르기까지 UL/DL 비트 레이트를 할당한다. 현재 BS(기지국) 또는 다른 선택된 BS들 중 어느 하나가 필요한 모든 대역폭을 제공할 수 있는 경우에 SM(이동 통신 기기)은 그러한 BS(기지국)로 핸드오버된다. 이와는 달리 현재 BS(기지국) 또는 다른 선택된 BS들 중 어느 하나가 필요한 모든 대역폭을 제공할 수 없는 경우에 상기 BS(기지국)는 여러 BS의 이용가능한 대역폭을 요약한다. 현재 BS(기지국) 또는 다른 선택된 BS들 중 어느 하나가 최소 요구들을 제공할 수 있는 경우에, BS(기지국)는 도 12에 도시된 바와 같이 선택된 분산 메커니즘을 실행한다. BS(기지국)는 SM(이동 통신 기기)으로 상기 분산 방법의 적어도 하나의 특징의 정의를 보낸다. 상기 제1 데이터 버스트가 도달할 경우에, BS(기지국)는 핸드오버 메커니즘을 개시하는데, 상기 BS(기지국)는 분산 방법 및 서비스 요구들을 포함하는 핸드오버에 대한 요구를 다음 선택된 BS(기지국)로 보낸다. 상기 분산 방법의 특징들은 각각의 버스트의 크기, BS들의 순서 및 분산 방법을 결정하게 하는 모든 부하 보고들 중 일부 또는 모두를 포함할 수 있다. 예컨대, 도 12에 도시된 바와 같은 변수들의 분산 메커니즘 중 하나의 변경의 경우에, 새로운 입력에 따라 분산 방법을 변경하도록 하는 커맨드가 발행될 수 있다. 당업자라면 도 12에는 여러 결정 포인트가 포함되어 있으며 실제로는 도시된 결정 포인트들 모두보다는 오히려 임의의 결정 포인트 부분집합이 제공될 수 있고 상기 분산 방법이 채용된 특정한 부분집합을 고려하도록 준용해서 변경될 수 있다는 점을 이해할 것이다.
도 12는 특정 실시예들에 따라 분산 메커니즘을 실시하는 방법을 간략하게 예시하는 플로차트이다. 상기 방법 및 본원 명세서에 도시된 방법들은 적절히 순서화된, 예컨대 도시된 바와 같은 예시된 단계들 중 일부 또는 모두를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같은 방법은 최대 비트 레이트 요구들과는 달리 보장된 비트 레이트 요구들을 다루는 것이 전형적이다. 상기 요구가 보장된 비트 레이트 요구일 경우에, 상기 방법은 이용가능한 자원들에 따라 상기 BS들을 선별하는 그리디 접근법(greedy approach)을 사용하여 선택된 BS들을 할당하려고 시도한 것이다. 상기 요구가 최대 비트 레이트인 경우에, 상기 방법은 선택된 BS들을 균등하게 할당하여 핸드오버의 횟수를 최소로 유지하려고 시도하는데, 충분한 자원들이 존재하지 않는 경우에, 상기 방법은 최대 자원들이 될 수 있는 것이라면 무엇이든 할당한다.
상기 SM(이동 통신 기기)은 비트 레이트가 선택된 BS들의 이용가능한 대역폭의 요약의 비트 레이트를 나타내는 채널을 수신한다. BS(기지국)가 상기 BS(기지국)의 할당된 버스트 크기와 동일한 정보를 수신할 경우에 상기 BS(기지국)은 핸드오버 요구를 다음 BS(기지국)로 보내고 핸드오버 커맨드를 SM(이동 통신 기기)로 보낸다.
서로 간에 그리고 기지국들로부터 이동 통신 기기들로 정보를 중계하는데 중계기들이 동작가능한 계층적 네트워크를 보여주는 도 13에는 핸드오버를 개시함으로써 전체 네트워크 용량을 확장하는 것이 도시되어 있다. 당업자라면 도 13을 참조하여 본원 명세서에 기재된 실시예가 또한 비-계층적 네트워크들에서 그리고 계층적 네트워크의 비-계층적 구성요소들과 함께 준용해서 유용하다는 점을 이해할 것이다.
예시된 실시예에서는, RA02, RA19 및 RA05가 RA09로부터 대략 동일한 거리에 상주한다. 더욱이, RA02, RA19 및 RA05에는 대략 동일한 부하가 걸려 있는데, 그들 각각에는 3개의 SM이 배속되어 있다. 전통적으로는 RA09가 이용가능한 RA들 중 하나를 선택하여 이에 활성상태로 링크되게 하는데, 이러한 경우에 RA09가 선택한 것에 부하가 걸려 결국에는 자신의 서비스들 중 일부가 중지될 수 있다. 에시된 실시예에서는, 다음과 같은 메시지들이 다음과 같은 링크들을 통과할 수 있다.
LI26:
1. T 시간 동안 RA02를 통해 링크함
4. T 시간 동안 RA02를 통해 링크함
LI27:
2. T 시간 동안 RA19를 통해 링크함
LI28:
3. T 시간 동안 RA05를 통해 링크함
상기 핸드오버는 도 13에 도시된 바와 같이 전체 네트워크 용량을 확장하는데 라운드 로빈 메커니즘으로서 사용될 수 있다. RA09는 T 시간 동안 RA02로 링크된 다음에 T 시간 동안 RA19로 링크되고 그 다음에 T 시간 동안 RA05로 링크된다. 이리하여 부하는 RA(중계기) 사이에서 허물없이 균형잡히게 되고, 각각의 RA(중계기)에 단지 짧은 간격의 시간 동안에만 부하가 걸리게 됨으로써, 거의 완전한 서비스가 이루어질 수 있게 된다.
부하 균형을 위한 여러 방법을 소개하면 다음과 같다.
1. 도 13에 도시된 바와 같은 일정한 주기적 타임 슬롯 분배
2. 시간 및 수신지에 따른 랜덤 분산
3. 부하(대역폭, 사용자들의 수)가 적게 걸린 RA(중계기)에 대하여 더 많은 시간을 소비하거나 링크 품질의 역비에 대하여 더 많은 시간을 소비하는 것을 의미하는, 부하 및 링크 품질에 따른 비례 분배
4. 위의 옵션 또는 임의의 다른 옵션의 조합
슬롯된 핸드오버를 허용하는 한가지 옵션 처리는 이하의 것들을 포함한다.
1. 한 타임 슬롯에서 송신 및 수신하는 것을 허용하는 스케줄러 처리 이러한 내용에서의 스케줄링은 전형적으로는 일련의 기지국들을 포함하는 리스트를 생성함으로써 핸드오버들의 순서를 결정하는 것을 포함한다.
2. 변형적으로는, 상기 스케줄러는 예컨대 각각의 핸드오버에 대하여 송신 또는 수신된 정보의 특정 크기(비트)를 나타냄으로써 특정한 데이터 크기로 송신 및 수신하는 것을 허용할 수 있다.
3. 옵션으로는, 위의 기능 1 및 2를 포함하는 조합된 스케줄러.
4. 서로 다른 서버들 또는 기지국들 간에 타임 슬롯들을 조정하도록 하는 클록 동기화 방법들.
5. 각각의 타임 슬롯에서 라우팅해야 하는 부분을 알거나 변형적으로는 타임 슬롯에 대하여 큐를 대기해야 하는 부분을 알거나, 변형적으로는 모든 옵션 라우트들에 메시지들을 중복해야 하는 부분을 아는 라우팅 처리.
6. 서로 다른 요구들에 따라 무선 자원 계획을 구축하도록 하는 분산 무선 자원 관리자.
타임 슬롯 핸드오버를 허용하는 다른 한 방법은 각각의 타임 슬롯에 대하여 클라이언트, RA09에 의한 핸드오버를 개시하는 것이다. 이러한 방법은 구현을 용이하게 하는데 탁월하며 타임 슬롯 시간이 핸드오버 시간보다 클 경우에 가장 적합할 수 있다. 이러한 방법은 핸드오버 메시지들 및 핸드오버 시간의 오버헤드를 추가하는 것이 중요한 장애물들인 애플리케이션들에 덜 적합하다. 그 반면에, 첫 번째 처리는 상기 추가의 복잡성 및 조정에 있어서 우수하며 클록 동기화기를 제공한다.
가능한 서비스 제공 셀들 간의 핸드오버들을 개시함으로써 전체 네트워크 신뢰도를 향상시키기 위한 스킴들은 지금부터 설명될 것이다. 본원 명세서에서 도 8 내지 도 13을 참조하여 설명되는 네트워크 용량을 확장하는 스킴들은 네트워크의 신뢰도를 향상시키도록 준용해서 채용될 수 있다. 데이터는 네트워크 신뢰도를 증가시키도록 각각의 타임 슬롯에서 여러 번 중복되어 보내진다. 상기 라우트들 중 하나에서의 접속의 손실의 경우에, 다른 백업 메시지들이 그 대신에 사용될 수 있다.
중복된 데이터는 중복된 데이터 헤더를 포함할 수 있다. 중복된 데이터 헤더를 포함할 수 있다. 중복된 데이터 헤더는 메시지 식별정보, 복사물 번호 및 복사물들의 수를 포함할 수 있다. 복사물들 중 하나가 수신지 주소에 이르게 되면, 수신지 유닛은 오류를 나타내지 않고 상기 메시지의 다른 모든 인스턴스(instance)들을 무시할 수 있다.
적합한 중복 스킴들은 이하의 것들을 포함하지만 이에 국한되지 않는다.
1. 각각의 이용가능한 BS(기지국)DPTJ 동일한 메시지들을 여러번 보냄.
2. 하다마드(Hadamard) 코드와 같은 적합한 오류 정정 코드 메커니즘을 사용함.
전체 신뢰도를 향상시키기 위한 스킴들의 적용가능성은 재시도가 너무 느린 것을 특징으로 하는 종래의 송신 메커니즘을 채용하는 서비스들, 및 데이터가 계층 셀룰러 시스템에서 지연되고 예컨대 도 11에 도시된 바와 같이 여러 변형적인 라우트들이 이용가능한 애플리케이션들을 포함하지만 이들에 국한되지 않는다.
도 14 및 도 15의 표에 있는 용어들은 선행기술의 문헌에 나타나 있는 상기 용어들의 임의 정의에 따라 또는 본원 명세서에 따라, 또는 상기 표에서 규정된 바와 같이 해석될 수 있다.
가능한 서비스 제공 셀들 간의 핸드오버들을 개시함으로써 전체 네트워크 용량을 확장하는 스킴들은 지금부터 설명될 것이다.
도 13은 상기 계층 셀룰러 시스템의 백홀릴 대역폭을 확장하도록 핸드오버들을 사용하는 시스템의 세미-픽토리얼 다이어그램이다. 도 16은 계층적 네트워크들에 대한 전체 네트워크 용량을 확장하는 대표적인 방법의 시퀀스 다이어그램이다. 도 16의 방법은 도 9에 도시된 일반 LTE 셀룰러 시스템에 대한 확장 방법과 유사하지만, 상기 메시지들의 터널링(tunneling)이 서로 다른 릴레이들을 통해 서로 다른 RA들 사이에서 이루어진다. 예를 들면, RA02의 부하 요구는 모든 BS(기지국)DL 모든 인접한 BS(기지국)와 직접 접속할 수 있는 전형적인 셀룰러 LTE와는 대조적으로 RA19에 도달하는데 상기 코어를 통해 터널링될 수 있다. 여러 RA들을 통해 제어 메시지들을 터널링하는 것은 핸드오버 요구, 서비스 요구들 및 분산 방법 중 적어도 하나를 다음 데이터 버스트의 도달 시간보다 일찍 보냄으로써 줄어들 수 있는 지연들을 추가할 수 있다. 더군다나, 예를 들면 SM06이 RA02 및 RA12 사이로 핸드오버하고 다시 본래의 상태로 되돌아 오는 것과 같이 서로 다른 RA들 사이에서의 SM(이동 통신 기기) 상에서의 네트워크 용량을 확장하도록 핸드오버 메커니즘을 사용하는 것이 가능하다.
도 17은 CN(Core Network; 코어 네트워크)에 상주할 수 있는 대표적인 핸드오버 메커니즘의 시퀀스 다이어그램이다. 서버, 예컨대 "모두 알고있는(know all)" 서버는 상기 코어 네트워크에 상주할 수 있으며 핸드오버 절차들의 스케줄링, 타이밍 및 순서화 중의 일부 또는 모두에 대한 기능을 수행할 수 있다. 그러나, 상기 코어에서의 핸드오 메커니즘은 지연을 추가할 수 있고 이 때문에 메시지들은 핸드오버 브로커를 통해 보내질 수 있고 상기 핸드오버 브로커에는 병목현상이 생길 수 있다.
전형적으로는, BS(기지국)은 SM(이동 통신 기기)의 선택된 BS들을 검색하는데, 상기 BS(기지국)는 BS들로부터 선택된 BS들의 부하 보고를 요구하고 SM(이동 통신 기기)으로부터 서비스 요구들을 검색한다. 일반적으로는 이하의 것들, 즉
Figure pct00007
보장된 UL 비트 레이트
Figure pct00008
보장된 DL 비트 레이트
Figure pct00009
최대 UL 비트 레이트
Figure pct00010
최대 DL 비트 레이트
중의 하나 이상과 같은 여러 요구들이 존재할 수 있다.
상기 확장 방법은 가능한 경우에 상기 UL/DL 비트 레이트를 할당하며 이와는 달리 그러한 요구를 거부할 수 있다. 최대 UL/DL 비트 레이트 요구의 경우에, 상기 확장 방법은 최대 요구에 이르기까지나 또는 이용가능한 최대 요구에 이르기까지 UL/DL 비트 레이트를 할당한다.
현재 BS(기지국) 또는 다른 선택된 BS들 중 어느 하나가 필요한 모든 대역폭을 제공할 수 있는 경우에 SM(이동 통신 기기)은 그러한 BS(기지국)로 핸드오버된다. 이와는 달리 현재 BS(기지국) 또는 다른 선택된 BS들 중 어느 하나가 필요한 모든 대역폭을 제공할 수 없는 경우에 상기 BS(기지국)는 여러 BS의 이용가능한 대역폭을 요약한다. 현재 BS(기지국) 또는 다른 선택된 BS들 중 어느 하나가 최소 애플리케이션 전용 요구들을 제공할 수 있는 경우에, BS(기지국)는 도 12에 도시된 바와 같이 선택된 분산 메커니즘을 실행한다. BS(기지국)는 SM(이동 통신 기기)으로 상기 분산 방법을 보내는 것이 전형적인데, 상기 제1 데이터 버스트가 도달할 경우에, BS(기지국)는 핸드오버 메커니즘을 개시하는데, 상기 BS(기지국)는 분산 방법 및 서비스 요구들을 포함하는 핸드오버에 대한 요구를 다음 선택된 BS(기지국)로 보낸다.
상기 분산 방법은 각각의 버스트의 크기, BS들의 순서 및 분산 방법을 결정하게 하는 모든 부하 보고들을 포함하는 것이 전형적이다. 변수들의 하나의 변경의 경우에, 분산 메커니즘은 새로운 입력에 따라 분산 방법이 변경되는 것을 요구한다.
도 12에 예시된 분산 메커니즘 및 방법은 최대 비트 레이트 요구들과는 다른 보장된 비트 레이트 요구들을 다루는 것이다. 상기 요구가 보장된 비트 레이트 요구일 경우에, 도 12의 스킴은 이용가능한 자원들에 따라 상기 BS들을 선별하는 그리디 접근법(greedy approach)을 사용하여 선택된 BS들을 할당하려고 시도한 것이다. 상기 요구가 최대 비트 레이트인 경우에, 도 12의 스킴은 선택된 BS들을 균등하게 할당하여 핸드오버의 횟수를 최소로 유지하려고 시도하는데, 충분한 자원들이 존재하지 않는 경우에, 도 12의 스킴은 최대 자원들이 될 수 있는 것이라면 무엇이든 할당한다.
상기 SM(이동 통신 기기)은 비트 레이트가 선택된 BS들의 이용가능한 대역폭의 요약의 비트 레이트를 나타내는 채널을 수신한다. BS(기지국)가 상기 BS(기지국)의 할당된 버스트 크기와 동일한 정보를 수신할 경우에, 상기 BS(기지국)은 핸드오버 요구를 다음 BS(기지국)로 보내고 핸드오버 커맨드를 SM(이동 통신 기기)로 보낸다.
당업자라면 위에서 보인 스킴들이 이러한 스킴들에 의해 제공되는 중복 정보가 정확도(accuracy) 및 패킷 손실과 같지만 이들에 국한되지 않는 통신 품질 매개변수들을 향상시키는데 사용될 수 있게 하는데 유용하다는 점을 이해할 것이다. 도 18a 내지 도 21은 단지 예시적인 것일 뿐이며 한정하고자 의도된 것이 아닌 위의 스킴들에 기반하여 그러한 향상을 보이는 예들을 예시한 도면들이다.
도 18a는 전형적으로는 예컨대 도시된 바와 같은 효율적인 부호화를 사용한 추가적인 중복 정보를 가지고, UL 데이터를 보내기 위해 주기적 핸드오버 및/또는 일반 '하이브리드 자동 반복 요구(Hybrid Automatic Repeat Request; HARQ)'를 사용한 부하 셀 스프레딩의 일례이다. 예시된 실시예에서는, 패킷 번호 1의 첫 번째 전송[M1810]을 통해, 수신기가 예컨대 소량 중복을 사용하여 CRC의 패킷의 원래의 정보 비트를 복호화하기에 충분한 정보를 가지고 패킷이 전송될 수 있다. 양호한 채널 상태 하에서는, 이러한 방법이 전형적으로는 매우 효율적이다. 대개는, 다시 말하면 채널 상태가 최적 상태에 있지 않을 경우에, 패킷이 추가 중복 정보 및 덜 효율적인 변조를 사용하여 보내질 수 있다. 셀당 채널 사용의 효율은 패킷이 다른 한 셀로 재전송되는 전형적으로 주기적 핸드오버 스킴을 사용하여 높아질 수 있다. 추가적인 재전송을 사용하는 것은 효율적인 부호화를 사용하여 원래의 메시지를 정확하게 복호화하는 것을 허용한다. 도 18a에 도시된 예에서는, SM11이 패킷 #1[M1801] 및 패킷 #2[M1802]를 BS01로 보내고, BS01은 nack 메시지[M1803]를 보내서 BS10으로 핸드오버한다[M1805]. BS01은 X2 인터페이스를 통해 수신된 패킷들[M1804]을 BS10으로 보내고 BS10은 재전송된 패킷 #1[M1806] 및 패킷 #2[M1807]를 수신한다. BS10은 [M1801] 및 [M1806]를 사용하여 패킷 #1을 그리고 [M1802] 및 [M1807]을 사용하여 패킷 #2를 복호화한다. 그리고나서 BS10은 ack를 패킷들 #1 및 #2로 보내 SM11을 다시 BS01로 핸드오버한다[M1810].
도 18b는 효율적인 부호화를 사용한 추가 중복 정보를 가지고 DL 데이터를 송신하도록 주기적 핸드오버 및/또는 일반 하이브리드 자동 반복 요구(HARQ)를 사용한 부하 셀 스프레딩의 일례이다. 패킷의 첫 번째 전송[M1812]시, 수신기가 소량 중복을 사용하여 CRC의 패킷의 원래의 정보 비트를 복호화하기에 충분한 정보를 가지고 패킷이 전송된다. ack 메시지가 수신되는 경우에, 기지국[BS01]은 다음 패킷을 보낸다. 이와는 달리 ack 메시지가 수신되지 않는 경우에, nack 메시지[M1814]가 수신되고, 상기 기지국[BS01]은 핸드셋[SM11]을 다른 한 인접 기지국[BS10]으로 핸드오버하며[M1816] 상기 다른 한 인접 기지국[BS10]은 X2를 통해 패킷[M1815]을 수신하고 이를 상기 핸드셋으로 재전송한다[M1817]. 현재 데이터를 복호화하기에 충분한 정보를 지니는 핸드셋은 ack 메시지를 보낸다[M1819]. 서비스 제공 기지국이 ack 메시지를 수신할 경우에, 상기 서비스 제공 기지국은 상기 핸드셋을 다시 원래의 기지국으로 핸드오버한다[M1820].
도 19는 대표적인 코드 정정 방법을 사용한 기지국들 통한 DL 스프레드의 전송 채널 처리의 일례이다. 페이로드 데이터[M1901]는 예컨대 일반 코드 정정 콘볼루션 방법을 사용하여 부호화 및 인터리빙될 수 있다. 다음으로, 부호화된 페이로드는 미리 정의된 블록 크기로 세그먼화될 수 있다[M1908, M1907, M1906, M1905]. 상기 블록들은 서비스 제공 기지국들 BS10, BS01로 포워드되고, 상기 서비스 제공 기지국들 BS10, BS01은 다시 대기하고 있는 세그먼화된 블록을 보낸다[M1912, M1911, M1910, M1909]. 각각의 기지국이 대기하고 있는 세그먼트화된 블록을 보내기를 끝낸 경우에, 각각의 기지국은 상기 핸드셋[SM11]을 다음으로 인접한 서비스 제공 기지국으로 핸드오버한다[P1906]. 상기 핸드셋[SM11]이 세그먼화된 모든 블록들을 수신한 경우에, 상기 핸드셋은 원래의 전송 블록을 복호화하며 원래의 전송 블록을 상위 전송 계층으로 보낸다.
도 20은 대표적인 코드 정정 방법을 사용한 기지국을 통한 DL 스프레드의 전송 채널 처리의 일례이다. 페이로드 데이터[M2001]는 반복 방법을 사용하여 서비스 제공 기지국의 수의 함수로서 반복된다. 다음으로는, 상기 반복된 페이로드[M2005, M2006, M2007, M2008]는 인접한 서비스 제공 기지국들(예시된 예에서 BS10 및 BS01)로 포워드된다. 상기 인접한 서비스 제공 기지국들은 다시금 대기하고 있는 블록을 보낸다[예시된 실시예에서--M2012, M2011, M2010, M2009]. 각각의 기지국이 대기하고 있는 세그먼트화된 블록을 보내기를 끝낸 경우에, 그러한 기지국은 상기 핸드셋[SM11]을 블록 헤더에서 다음으로 인접한 서비스 제공 기지국으로 핸드오버한다[P2006]. 상기 핸드셋[SM11]이 반복된 모든 블록들을 수신한 경우에 상기 핸드셋은 과반수 투표 방법을 사용하여 원래의 전송 블록을 복호화하고 원래의 전송 블록을 상위 전송 계층으로 보낸다.
도 21은 대표적인 코드 정정 방법을 사용한 기지국을 통한 UL 스프레드의 전송 채널 처리의 일례이다. 페이로드 데이터[M2101]는 예컨대 일반 부호 정정 콘볼루션 방법을 사용하여 부호화 및 인터리빙된다. 다음으로는, 상기 부호화된 페이로드는 미리 정의된 블록 크기로 세그먼화된다[M2108, M2107, M2106, M2105]. 상기 블록들은 예컨대 슬라이스된 부호화 매개변수들[M2102]에 따라 상기 서비스 제공 기지국들로 포워드되고, 상기 슬라이스된 부호화 매개변수들[M2102]은 각각의 기지국으로 보내지게 된다. 상기 핸드셋이 핸드오버 이벤트[M2113]를 수신하는 경우에, 상기 핸드셋은 블록들의 다음 배치를 업로드한다[M2110, M2109]. 상기 코어 네트워크에서 지정된 주소가 세그먼트화된 모든 블록들을 수신[P2108]하는 경우에 상기 코어 네트워크는 원래의 전송 블록을 복호화하고 상기 원래의 전송 블록을 상위 전송 계층으로 보낸다.
본 발명은 본원 명세서에 도시되고 기재된 기능부들 중 어느 하나의 임의 부분에 영향을 주는 기지국을 포함하도록 의도된 것이다.
본 발명은 또한 본원 명세서에 도시되고 기재된 기능부들 중 어느 하나의 임의 부분에 영향을 주는 핸드셋을 포함하도록 의도된 것이다.
당업자라면 예컨대 본원 명세서에 도시되고 기재된 바와 같은 본 발명의 여러 실시예들이 코어 기기 및 적어도 하나의 고정 기지국을 포함하는 코어 네트워크와 함께 동작가능한 이동 통신 네트워크 시스템과 함께 유용하고, 상기 시스템이 복수 개의 기지국들; 및 안테나를 통해 상기 기지국들과 통신하는 한 집단의 이동국들;을 포함하며; 상기 이동국들이 안테나를 통해 상기 이동국들과 통신하며 모두가 기지국 기능부와 동일한 장소에 배치되는 기지국 기능부, 제1 무선 관리자 및 이동국 기능부를 포함하는 적어도 하나의 이동 기지국을 포함하고, 상기 기지국 기능부가 상기 제1 무선 관리자에 대한 물리적 역방향 접속을 지니며, 상기 제1 무선 관리자가 상기 이동국 기능부와의 물리적 접속을 지니고, 상기 이동국 기능부가 안테나를 통해 적어도 하나의 고정 기지국과 통신하며, 상기 제1 무선 관리자가 무선 자원 관리자; 및 다른 이동 기지국들과 동일 장소에 배치된 다른 무선 관리자들로부터 정보를 수신하고 상기 다른 무선 관리자들로 정보를 보내고 상기 정보를 사용하여 동일한 장소에 배치된 개별 무선 관리자와 관련이 있는 개별 기지국에 의해 서비스를 제공받고자 하는 적어도 하나의 이동국을 거부해야 할지를 결정하는 기능부를 포함한다는 점을 이해할 것이다.
당업자라면 적어도 하나의 중계기가 기지국에 의해 직접 서비스를 제공받는 것보다는 오히려 다른 한 중계기에 의해 서비스를 제공받는 멀티-홉 애플리케이션들에 대해 예컨대 본원 명세서에 도시되고 기재된 본 발명의 여러 실시예가 적합하다는 점을 이해할 것이다.
당업자라면 예컨대 본원 명세서에 도시되고 기재된 본 발명의 여러 실시예들이 여러 다양한 이동 통신 기술들에 대한 적용에 적합하다는 점을 이해할 것이다.
3GPP 장기간 진화(Long Term Evolution; LTE)는 다음과 같은 특징들을 제공하는 이동 네트워크 기술의 표준이다:
Figure pct00011
(20 MHz 스펙트럼을 이용할 때) 4x4 안테나의 경우 326.4 Mbit/s 그리고 2x2 안테나의 경우 172.8 Mbit의 피크 다운로드 레이트들. [8]
Figure pct00012
단일 안테나를 사용할 때 매 20 MHz 스펙트럼에 대한 86.4 Mbits의 피크 업로드 레이트들. [8]
Figure pct00013
5가지의 서로 다른 단말기 클래스들이 음성 중심 클래스로부터 피크 데이터 레이트들을 지원하는 하이-엔드 단말기에 이르기까지 정의되어 있음. 모든 단말기들은 20 MHz 대역폭을 처리할 수 있게 됨.
Figure pct00014
매 5 MHz 셀마다 적어도 200명의 활성 사용자들(특히, 200개의 활성 데이터 클라이언트들)
Figure pct00015
소형 IP 패킷들에 대한 5-ms 이하의 대기시간
Figure pct00016
1.4 MHz 만큼 작고 20 MHz 만큼 큰 스펙트럼 슬라이스들이 지원되는 증가된 스펙트럼 유연성(W-CDMA는 5 MHz를 필요로 하며, 이는 5 MHz가 일반적으로 할당된 분량의 스펙트럼이며 2G GSM 및 cdmaOne과 같은 레거시 표준(legacy standard)들과 함께 이미 빈번하게 사용중에 있는 나라들에서 기술의 롤 아웃(roll-out)들과 연관된 일부 문제들로 이어지고 있음.) 크기들을 5 MHz 로 한정하는 것은 또한 핸드셋에 대하여 대역폭의 분량을 한정했음.
Figure pct00017
시외 지역들에서 사용되는 900 MHz 주파수에서는, 합리적인 성능으로 5 km, 30 km 크기들의 최적 셀 크기를 지원하고 허용 성능으로 100 km에 이르기까지의 셀 크기들을 지원함. 도시 및 시내 지역들에서는, (EU에서 2.6 GHz와 같은) 높은 주파수 대역들이 고속 이동 광대역을 지원하는데 사용됨. 이 경우에, 셀 크기들이 1 km 또는 심지어는 그 미만일 수 있음.
Figure pct00018
이동성을 지원함. 고성능 모바일 데이터는 사용된 주파수 대역에 의존하여, 350 km/h에 이르기까지의 속도, 또는 심지어는 500k/mh에 이르기까지의 속도가 가능함. [9]
Figure pct00019
레거시 표준과의 공존(사용자는 LTE 표준을 사용하는 지역에서 투명하게 통화 또는 데이터 전송을 개시할 수 있고, 서비스 이용 범위가 이용가능하지 않을 경우에, GSM/GPRS 또는 W-CDMA-기반 UMTS 또는 심지어는 cdmaOne 또는 CDMA2000과 같은 3GPP2 네트워크들을 사용하여 사용자들의 부품상에 어떠한 조치를 취하지 않고서도 그 동작을 계속함).
Figure pct00020
MBSFN(Multicast Broadcast Single Frequency Network; 멀티캐스트 브로드캐스트 단일 주파수 네트워크) 지원. 이러한 특징은 LTE 기반구조를 사용하여 모바일 TV와 같은 서비스를 제공할 수 있고, DVB-H 기반 TV 브로드캐스트에 대한 경쟁 상대임.
E-UTRAN, LTE의 무선 인터페이스의 특징들은 다음과 같다:
Figure pct00021
사용자 장비 카테고리에 의존하여 292 Mbit/s에 이르기까지의 피크 다운로드 레이트들 및 71 Mbit/s에 이르기까지의 업로드 레이트들
Figure pct00022
낮은 데이터 전송 대기시간들(최적의 조건들에서 소형 IP 패킷들에 대한 5-ms 이하의 대기시간), 이전의 무선 액세스 기술들의 경우보다 핸드오버 및 접속 셋업 시간에 대하여 낮은 대기시간들
Figure pct00023
주파수 대역에 의존하여 350km/h 또는 500km/h에 이르기까지의 속도에서 이동하는 단말기들을 지원함
동일 무선 액세스 기술을 가지고 FDD 및 TDD 듀플렉스와 아울러 하프-듀플렉스 FDD를 지원함
Figure pct00025
ITU-R에 따라 IMT 시스템에 의해 현재 사용되는 모든 주파수 대역들을 지원함
Figure pct00026
유연한 대역폭: 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 15 MHz 및 20 MHz가 표준화됨
Figure pct00027
수십 미터 반경(펨토 및 피코셀들)에서부터 100 km 반경의 마크로셀들에 이르기까지의 셀 크기를 지원함
Figure pct00028
단순화된 아키텍처: EUTRAN의 네트워크 측은 단지 eNodeB들에 의해서만 구성됨
Figure pct00029
다른 시스템들(예컨대: GSM/EDGE, UMTS, CDMA2000, WiMAX...)과의 상호 운영을 지원함
Figure pct00030
패킷 교환 무선 인터페이스
당업자라면 예컨대 본원 명세서에 도시되고 기재된 본 발명의 여러 실시예들이 위의 특징들 중 일부를 지니고 그 전부를 지니지 않는 기술들에 대한 적용과 아울러 LTE 및/또는 EUTRAN 기술에 대한 적용에 적합하다는 점을 이해할 것이다.
LTE 어드밴스트(LTE Advanced)는 이동 전화 네트워크들의 용량 및 속도를 높이기 위하여 설계된 무선 기술들의 4세대 표준(4G)[2]이다. 그의 특징들은 이하의 것들 중 일부 또는 모두를 포함할 수 있다:
Figure pct00031
중계기 노드들
Figure pct00032
SU-MIMO 및 다이버시티 MIMO에 대한 UE 듀얼 TX 안테나 솔루션들
Figure pct00033
20 MHz를 초과하고 잠재적으로는 100 MHz에 이르기까지의 확장가능한 시스템 대역폭
Figure pct00034
무선 인터페이스의 로컬 영역 최적화
Figure pct00035
노마딕(nomadic)/근거리 통신 네트워크 및 이동성 솔루션들
Figure pct00036
유연한 스펙트럼 사용
Figure pct00037
인지 무선(cognitive radio)
자동 및 자율 네트워크 구성 및 운영
Figure pct00039
강화된 프리코딩 및 순방향 오류 정정
Figure pct00040
간섭 관리 및 억압
Figure pct00041
FDD를 위한 비대칭 대역폭 할당
Figure pct00042
업링크에서의 하이브리드 OFDMA 및 SC-FDMA
Figure pct00043
UL/DL 인터 eNB 조정 MIMO
당업자라면 예컨대 본원 명세서에 도시되고 기재된 본 발명의 여러 실시예들이 위의 특징들 중 일부를 지니고 그 전부를 지니지 않는 기술들에 대한 적용과 아울러 LTE 어드밴스트 기술에 대한 적용에 적합하다는 점을 이해할 것이다.
WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)는 고정 및 완전한 이동 인터넷 액세스를 제공하는 원격통신 프로토콜이다. 특징들은 이하의 것들을 포함한다.
Figure pct00044
이동성 지원 추가(기지국들 간의 소프트 및 하드 핸드오버) 이는 802.16e-2005의 가장 중요한 측면들 중 하나로 보이며 바로 모바일 WiMAX의 기초이다.
Figure pct00045
(전형적으로는 1.25 MHz, 5 MHz, 10 MHz 또는 20 MHz인) 서로 다른 채널 대역폭들에 걸쳐 반송파 간격을 일정하게 유지하도록 하는 채널 대역폭에 대한 고속 푸리에 변환(Fast Fourier transform; FFT)의 스케일링. 일정한 반송파 간격은 넓은 채널들에서 스펙트럼 효율이 높아지고 좁은 채널들에서 비용이 감소하게 되는 결과를 초래한다. 이는 또한 확장가능한 OFDMA(SOFDMA)로서 알려져 있다. 1.25 MHz의 배수들이 아닌 다른 대역들은 상기 표준에 정의되어 있지만, 허용된 FFT 부반송파 개수들이 단지 128개, 512개, 1024개 및 2048개이기 때문에, 다른 주파수 대역들은 구현들에 최적이 아닐 수 있는 정확히 동일한 반송파 간격을 지니지 않게 된다.
Figure pct00046
고급 안테나 다이버시티 스킴들, 및 하이브리드 자동 반복 요구(HARQ)
Figure pct00047
적응형 안테나 시스템(Adaptive Antenna Systems; AAS) 및 MIMO 기술
Figure pct00048
조밀한 서브-채널화에 의한 실내 침투 개선
Figure pct00049
터보 코딩 및 저밀도 패리티 검사(Low-Density Parity Check; LDPC) 도입
Figure pct00050
관리자들이 용량의 적용범위를 거래할 수 있게 하는 다운링크 서브-채널화를 도입하거나 관리자들이 용량의 적용범위를 거래할 수 있게 하는 업링크 역서브-채널화를 도입함
Figure pct00051
VoIP 애플리케이션들을 위한 여분의 QoS 클래스를 추가함
당업자라면 예컨대 본원 명세서에 도시되고 기재된 본 발명의 여러 실시예들이 위의 특징들 중 일부를 지니고 그 전부를 지니지 않는 기술들에 대한 적용과 아울러 WiMAX 기술에 대한 적용에 적합하다는 점을 이해할 것이다.
예컨대 특정 프로토콜들에 적용가능한 것으로 본원 명세서에 도시되고 기재된 방법들 및 시스템들은 또한 본원 명세서에 특별히 언급되는 이동 통신 프로토콜들과 동일하지 않고 그와 공통된 관련 특징들을 지니는 프로토콜들에 적용가능하다.
본원 명세서에서 나타나 있는 플로차트 예시들은 변형적으로 예시된 단계들 중 단지 일부만을 포함하는 방법 및/또는 상기 단계들이 서로 다르게 순서화된 방법이 대체될 수 있는 대표적인 방법의 단계들을 보여주는 것으로 의도된 것이다.
당업자라면 "필수의", "요구되는", "필요하다" AC "해야 한다"와 같은 용어가 명확성을 위해 본원 명세서에서 설명된 특정 구현 및 적용예의 문맥 내에서 이루어지는 구현 선택들을 언급한 것이고 변형 구현예에서 동일 요소들이 필수적이지 않고 요구되지 않은 것으로 정의될 수도 있고 심지어는 전부 제거될 수도 있으므로 한정하려고 의도된 것이 아님을 이해할 것이다.
당업자라면 프로그램 및 데이터를 포함하는 본 발명의 소프트웨어 구성요소들이 CD-ROM들, EPROM들 및 EEPROM들을 포함하는 ROM(read only memory) 형태로, 원하는 경우에, 구현될 수도 있으며 여러 종류의 디스크들, 여러 종류의 카드들 및 RAM들과 같지만 이들에 국한되지 않는 임의의 다른 적합한 컴퓨터-판독가능 매체에 저장될 수 있다. 본원 명세서에서 소프트웨어로서 기재되어 있는 구성요소들은 변형적으로는 종래의 기법들을 사용하여 원하는 경우에 전체적으로나 부분적으로 하드웨어로 구현될 수 있다. 이와는 반대로, 하드웨어로서 본원 명세서에 기재되어 있는 구성요소들은 변형적으로는 종래의 기법들을 사용하여 원하는 경우에 전체적으로나 부분적으로 소프트웨어로 구현될 수 있다.
본 발명의 범위에는 본원 명세서에 도시되고 기재된 방법들 중 어느 하나의 단계들 중 어느 하나 또는 모두를 임의의 적합한 순서로 수행하는 컴퓨터-판독가능 명령어들을 반송(搬送)하는 전자(電磁) 신호들; 본원 명세서에 도시되고 기재된 방법들 중 어느 하나의 단계들 중 어느 하나 또는 모두를 임의의 적합한 순서로 수행하는 기계 판독가능 명령어들; 본원 명세서에 도시되고 기재된 방법들 중 어느 하나의 단계들 중 어느 하나 또는 모두를 임의의 적합한 순서로 수행하도록 기계에 의해 실행가능한 명령어들의 프로그램을 유형으로 수록하는 기계로 판독가능한 프로그램 저장 기기들; 실행가능 코드와 같은 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드가 수록되며 그리고/또는 본원 명세서에 도시되고 기재된 방법들 중 어느 하나의 단계들 중 어느 하나 또는 모두를 임의의 적합한 순서로 수행하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 이용가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품; 임의의 적합한 순서로 수행될 때 본원 명세서에 도시되고 기재된 방법들 중 어느 하나의 단계들 중 어느 하나 또는 모두에 의해 초래되는 임의의 기술적 효과들; 단독으로나 조합하여 수행하도록 프로그램된 임의의 적합한 장치 또는 기기 또는 이들의 조합, 임의의 적합한 순서로 이루어진 본원 명세서에 도시되고 설명된 방법들 중 어느 하나의 단계들의 어느 하나 또는 모두; 각각이 처리기 및 협동하는 입력 기기 및/또는 출력 기기를 포함하고 본원 명세서에 도시되고 기재된 임의의 단계들을 소프트웨어로 수행하도록 동작가능한 전자 기기들; 컴퓨터 또는 다른 기기가 본원 명세서에 도시되고 기재된 방법들 중 어느 하나의 단계들 중 어느 하나 또는 모두를 어느 적합한 순서로 수행하도록 구성되게 하는 디스크들 또는 하드 드라이브들과 같은 정보 저장 기기들 또는 물리적 레코드들; 예컨대 임의의 적합한 순서로 이루어진 본원 명세서에 도시되고 기재된 방법들 중 어느 하나의 단계들 중 어느 하나 또는 모두를 수록한, 다운로드 전이나 후에 인터넷과 같은 정보 네트워크 상에나 메모리에 사전 저장된 프로그램 명령어들 , 및 이를 업로드 또는 다운로드하는 방법, 및 이를 사용하는 서버(들) 및/또는 클라이언트(들)를 포함하는 시스템, 및 본원 명세서에 도시되고 기재된 방법들 중 어느 하나의 단계들 중 어느 하나 또는 모두를 임의의 적합한 순서로 단독으로나 소프트웨어와 함께 수행하는 하드웨어가 포함된다. 본원 명세서에 기재되어 있는 임의의 컴퓨터-판독가능 또는 기계-판독가능 매체는 비-일시적인 컴퓨터 또는 기계-판독가능 매체를 포함하는 것으로 의도된 것이다.
본원 명세서에 기재되어 있는 임의의 분석 계산들 또는 다른 형태는 적합한 컴퓨터화된 방법에 의해 수행될 수 있다. 본원 명세서에 기재되어 있는 임의의 단계는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 본원 명세서에 도시되고 기재된 본 발명은 (a) 본원 명세서에 기재되어 있는 과제들 중 어느 하나에 대한 해결방안을 인식하도록 하거나 본원 명세서에 기재되어 있는 목적들 중 어느 하나를 위한 컴퓨터화된 방법을 사용하는 것을 포함할 수 있으며, 상기 해결 방안은 본원 명세서에 기재되어 있는 문제 또는 목적들에 긍정적인 방식으로 영향을 주는, 본원 명세서에 기재되어 있는 결정, 동작, 제품, 서비스 또는 임의의 다른 정보 중의 적어도 하나를 옵션으로 포함하고, (b) 그러한 해결방안을 얻어내는 것이다.
별도의 실시예들의 문맥으로 기재되어 있는 본 발명의 특징들은 또한 단일 실시예에서 조합하여 제공될 수 있다. 이와는 반대로, 간결성을 위해 단일 실시예의 문맥으로나 특정 순서로 기재되어 있는 방법 단계들을 포함하는 본 발명의 특징들은 개별적으로나 임의의 적합한 부속조합으로 또는 상이한 순서로 제공될 수 있다. "예컨대"라는 용어는 한정하려고 의도된 것이 아닌 특정 예의 의미에서 본원 명세서에서 사용된 것이다. 첨부도면들 중 어느 하나에서 결합한 것으로 도시된 기기들, 장치 또는 시스템들은 실제로는 특정 실시예들에서 단일 플래폼 내에 합체될 수도 있고 광섬유, 이더넷, 무선 LAN, HomePNA, 전력선 통신, 셀룰러폰, PDA, 블랙 베리 GPRS, GPS를 포함하는 위성, 또는 다른 모바일 전달과 같지만 이들에 국한되지 않는 임의의 적합한 유선 또는 무선 결합을 통해 연결될 수도 있다. 당업자라면 본원 명세서에 도시되고 기재된 설명 및 도면들, 시스템들 및 그의 부속-유닛들로서 설명되거나 예시된 기능부들이 또한 그에 속하는 방법들 및 단계들로서 제공될 수 있고, 그에 속하는 방법들 및 단계들로서 설명되거나 예시된 기능들이 또한 시스템들 및 그의 부속-유닛들로서 제공될 수 있음을 이해할 것이다. 첨부도면들에서 여러 요소들을 예시하는데 사용된 축적비율은 단지 예시적이고 그리고/또는 표현의 명확성을 위해 적합한 것이며 한정하려고 의도된 것이 아니다.

Claims (89)

  1. 적어도 하나의 기지국을 포함하여, 복수 개의 통신 네트워크 노드들와 함께 동작가능한 이동 통신 시스템에 있어서, 상기 시스템은,
    상기 복수 개의 노드들에 의해 서비스를 제공받는 한 집단의 이동 통신기들의 적어도 하나의 개별 이동 통신기;
    를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 개별 이동 통신기는 허용가능한 신호 대 잡음 비를 상기 개별 통신기에 제공하는 적어도 하나의 노드를 전후로 하는 이용가능한 대역폭의 사용을 증가시키기 위해 상기 서비스 제공 노드를 선택하도록 동작가능한 처리기-기반 서비스 제공 노드 선택 기능부를 사용하여 상기 복수 개의 노드들 중에서 하나의 서비스 제공 노드에 상기 적어도 하나의 개별 이동 통신기 자체를 적어도 한번 연관시키도록 동작가능한, 이동 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 개별 이동 통신기는 상기 복수 개의 노드들 내에서 정의된 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들로부터 상기 서비스 제공 노드를 적어도 의사-랜덤하게(pseudo-randomly) 선택하도록 동작가능한, 이동 통신 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 개별 이동 통신기는 라운드-로빈에 기반하여, 상기 복수 개의 노드들 내에서 정의된 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들로부터 하나의 서비스 제공 노드를 간격을 두고 선택하도록 동작가능한, 이동 통신 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 개별 이동 통신기는 부하 의존 스킴을 사용하여 상기 복수 개의 노드들 내에서 정의된 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들로부터 상기 서비스 제공 노드를 선택하도록 동작가능한, 이동 통신 시스템.
  5. 제2항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들은 상기 개별 이동 통신기로부터의 전송들을 충분히 수신할 수 있도록 상기 개별 이동 통신기에 충분히 근접한 모든 노드들을 포함하는, 이동 통신 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 이동 통신 시스템은 상기 서비스 제공 노드에 서비스를 제공하고 있는 상기 복수 개의 노드들 중의 제1 노드를 또 포함하며, 상기 복수 개의 노드들 중의 제1 노드는 상기 복수 개의 노드들을 통해 상기 한 집단의 이동 통신기들의 분산을 개선하도록 상기 복수 개의 노드들 중의 제2 노드를 선택하는 것을 포함하여 상기 복수 개의 노드들 중의 제1 노드 자체를 상기 복수 개의 노드들 중의 제2 노드로 이동하도록 동작가능한, 이동 통신 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 이동은 핸드오버 처리를 포함하는, 이동 통신 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 상기 이동은 셀 재-선택 처리를 포함하는, 이동 통신 시스템.
  9. 제6항에 있어서, 상기 복수 개의 노드들은 적어도 하나의 중계기를 포함하는, 이동 통신 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 서비스 제공 노드 선택 기능부 중 적어도 일부는 상기 개별 통신기에 서비스를 제공하는 기지국에 위치해 있는, 이동 통신 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 서비스 제공 노드 선택 기능부 중 적어도 일부는 상기 개별 통신기에 서비스를 제공하는 기지국에 서비스를 제공하는 코어 중심에 위치해 있는, 이동 통신 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 서비스 제공 노드 선택 기능부 중 적어도 일부는 적어도 하나의 기지국에 의해 서비스를 제공받으며 상기 개별 통신기에 서비스를 제공하는 중계기에 위치해 있는, 이동 통신 시스템.
  13. 복수 개의 통신 네트워크 노드들과 함께 동작가능한 이동 통신 시스템으로서, 상기 복수 개의 노드들에 의해 서비스를 제공받는 한 집단의 이동 통신기들 및 적어도 하나의 기지국을 포함하는 이동 통신 시스템에 있어서, 상기 이동 통신 시스템은,
    상기 한 집단의 이동 통신기들 중의 하나의 개별 통신기에 서비스를 제공하는 기지국에 위치해 있는 프로세서-기반 서비스 제공 선택 기능부;
    를 포함하며, 상기 서비스 제공 선택 기능부는 상기 복수 개의 노드들 중의 하나의 서비스 제공 노드를 선택하도록 동작가능하고, 적어도 하나의 개별 이동 통신기는 허용가능한 신호 대 잡음 비를 상기 개별 통신기에 제공하는 적어도 하나의 노드를 전후로 하는 이용가능한 대역폭의 사용을 증가시키기 위해 상기 하나의 서비스 제공 노드에 상기 적어도 하나의 개별 이동 통신기 자체를 적어도 한번 연관시키는, 이동 통신 시스템.
  14. 복수 개의 통신 네트워크 노드들과 함께 동작가능한 이동 통신 시스템으로서, 상기 복수 개의 노드들에 의해 서비스를 제공받는 한 집단의 이동 통신기들 및 적어도 하나의 기지국을 포함하는 이동 통신 시스템에 있어서, 상기 이동 통신 시스템은,
    상기 기지국에 서비스를 제공하는 코어 중앙에 위치해 있는 프로세서-기반 서비스 제공 노드 선택 기능부;
    를 포함하며, 상기 프로세서-기반 서비스 제공 노드 선택 기능부는, 상기 적어도 하나의 개별 이동 통신기가 상기 서비스 제공 노드와 상기 적어도 하나의 개별 이동 통신기 자체를 연관시킬 경우에, 허용가능한 신호 대 잡음 비를, 상기 기지국에 의해 서비스를 제공받는, 상기 한 집단의 이동 통신기들로부터의 적어도 하나의 개별 이동 통신기에 제공하는 적어도 하나의 노드를 전후로 하는 이용가능한 대역폭의 사용을 증가시키기 위해 하나의 서비스 제공 노드를 선택하도록 동작가능한, 이동 통신 시스템.
  15. 복수 개의 통신 네트워크 노드들과 함께 동작가능한 이동 통신 시스템으로서, 상기 복수 개의 노드들에 의해 서비스를 제공받는 한 집단의 이동 통신기들 및 적어도 하나의 기지국을 포함하는 이동 통신 시스템에 있어서, 상기 이동 통신 시스템은,
    상기 적어도 하나의 기지국에 의해 서비스를 제공받고 상기 한 집단의 이동 통신기들 중의 하나의 이동 통신기에 서비스를 제공하는 중계기에 위치해 있는 프로세서-기반 서비스 제공 노드 선택 기능부;
    를 포함하며, 상기 프로세서-기반 서비스 제공 노드 선택 기능부는 상기 복수 개의 노드들 중의 하나의 서비스 제공 노드를 선택하도록 동작가능하고, 상기 개별 통신기는 허용가능한 신호 대 잡음 비를 상기 개별 통신기에 제공하는 적어도 하나의 노드를 전후로 하는 이용가능한 대역폭의 사용을 증가시키기 위해 상기 하나의 서비스 제공 노드에 상기 개별 통신기 자체를 적어도 한번 연관시키는, 이동 통신 시스템.
  16. 통신 네트워크를 사용하여 한 집단의 이동 통신기들에 서비스를 제공하는 컴퓨터화된 이동 통신 시스템으로서, 상기 통신 네트워크는 상기 한 집단의 이동 통신기들에 서비스를 제공하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 복수 개의 이동 통신 네트워크 노드들을 포함하는, 이동 통신 시스템에 있어서,
    상기 이동 통신 시스템은,
    상기 복수 개의 노드들 중의 한 세트의 적어도 제1 및 제2 서비스 제공 노드들을 통해 처리기-식별된 상호 중복 정보(mutually redundant information)를 적어도 한번 보냄으로써 자신의 다운링크 및 업링크 채널들 중 적어도 하나를 통해 전달되는 정보의 품질을 향상시키도록 동작가능한 상기 한 집단의 이동 통신기들 중의 적어도 하나의 개별 이동 통신기를 포함하는, 이동 통신 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 데이터는 상기 제1 노드로 보내지고 상기 데이터로부터 획득된 중복 정보가 상기 제2 노드로 보내지는, 이동 통신 시스템.
  18. 제16항에 있어서, 동일한 데이터는 상기 제1 및 제2 노드들에 보내지는, 이동 통신 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 제1 데이터는 상기 제1 노드에 보내지고 단지 상기 제1 데이터의 부분집합만이 상기 제2 노드에 보내지는, 이동 통신 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 데이터는 상기 제1 노드에 보내지는 일련의 패킷들을 포함하며 상기 부분집합은 상기 제2 노드에 보내지는 시퀀스에 내재하는 부속 시퀀스를 포함하는, 이동 통신 시스템.
  21. 제16항에 있어서, 패킷 지연 확률이 낮아진다는 점에서 상기 정보의 품질이 향상되는, 이동 통신 시스템.
  22. 제16항에 있어서, 패킷 손실 확률이 낮아진다는 점에서 정보의 품질이 향상되는, 이동 통신 시스템.
  23. 제16항에 있어서, 수신되는 패킷들의 정확도가 높아진다는 점에서 정보의 품질이 향상되는, 이동 통신 시스템.
  24. 제16항에 있어서, 거부되는 패킷들의 확률이 줄어든다는 점에서 정보의 품질이 향상되는, 이동 통신 시스템.
  25. 제1항에 있어서, 상기 이동 통신 시스템은 상기 한 집단의 이동 통신기들을 또 포함하는, 이동 통신 시스템.
  26. 제1항에 있어서, 상기 이동 통신 시스템은 상기 복수 개의 노드들을 또 포함하는, 이동 통신 시스템.
  27. 제3항에 있어서, 상기 개별 이동 통신기는 상기 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들로부터 상기 서비스 제공 노드를 주기적으로 선택하도록 동작가능한, 이동 통신 시스템.
  28. 제2항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들은 상기 복수 개의 노드들을 포함하는, 이동 통신 시스템.
  29. 제2항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들은 상기 개별 이동 통신기로부터의 전송들을 충분히 수신하도록 상기 개별 이동 통신기에 지리적으로 충분히 근접한 상기 네트워크의 모든 노드들을 포함하는, 이동 통신 시스템.
  30. 제2항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들이 상기 개별 이동 통신기로부터의 전송들을 충분히 수신하도록 상기 개별 이동 통신기에 위상학적으로 충분히 근접한 상기 네트워크의 모든 노드들을 포함하는, 이동 통신 시스템.
  31. 제1항에 있어서, 상기 서비스 제공 노드 선택 기능부는,
    각각이 허용가능한 신호 대 잡음 비를 상기 개별 통신기에 제공하며 적어도 하나가 상기 개별 통신기의 대역폭 요구를 제공할 수 없는 한 세트의 하나보다 많은 노드를 식별하도록 동작가능하며, 상기 노드들 및 상기 개별 통신기 간의 이용가능한 대역폭들이 모두 상기 개별 통신기의 대역폭 요구들과 적어도 동일하고,
    상기 서비스 제공 노드 선택 기능부는,
    상기 개별 통신기가 상기 한 세트의 하나보다 많은 노드들에 내재하는 노드들 각각에 순차적으로 상기 개별 통신기 자체를 연관시키게끔 상기 개별 통신기에 대하여 상기 한 세트의 하나보다 많은 노드들에 내재하는 노드들을 선택하여 자신의 대역폭 요구를 만족하도록 동작가능한, 이동 통신 시스템.
  32. 제16항에 있어서, 상호 중복 정보를 제어함으로써 정보의 품질을 향상시키도록 채용되는 제어 기능의 적어도 일부는 상기 개별 통신기에 서비스를 제공하는 기지국에 위치해 있는, 이동 통신 시스템.
  33. 제16항에 있어서, 상호 중복 정보를 제어함으로써 정보의 품질을 향상시키도록 채용되는 제어 기능의 적어도 일부는 상기 개별 통신기에 서비스를 제공하는 기지국에 서비스를 제공하는 셀 중앙에 위치해 있는, 이동 통신 시스템.
  34. 제16항에 있어서, 상호 중복 정보를 제어함으로써 정보의 품질을 향상시키도록 채용되는 제어 기능의 적어도 일부는 적어도 하나의 기지국에 의해 서비스를 제공받고 상기 개별 통신기에 서비스를 제공하는 중계기에 위치해 있는, 이동 통신 시스템.
  35. 통신 네트워크를 사용하여 한 집단의 이동 통신기들에 서비스를 제공하는 컴퓨터화된 이동 통신 시스템으로서, 상기 통신 네트워크는 상기 한 집단의 이동 통신기들에 서비스를 제공하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 복수 개의 이동 통신 네트워크 노드들을 포함하는, 이동 통신 시스템에 있어서,
    상기 이동 통신 시스템은,
    상호 중복 정보(mutually redundant information)를 제어함으로써 정보의 품질을 향상시키도록 채용되며 상기 한 집단의 이동 통신기들로부터 적어도 하나의 개별 이동 통신기에 서비스를 제공하는 기지국에 위치해 있는 프로세서-기반 제어 기능부;
    를 포함하여, 상기 개별 이동 통신기가 상기 복수 개의 노드들 중의 한 세트의 적어도 제1 및 제2 서비스 제공 노드들을 통해 상기 상호 중복 정보를 적어도 한번 보냄으로써 자신의 다운링크 및 업링크 채널들 중 적어도 하나를 통해 전달되는 정보의 품질을 향상시킬 수 있게 하는, 이동 통신 시스템.
  36. 통신 네트워크를 사용하여 한 집단의 이동 통신기들에 서비스를 제공하는 컴퓨터화된 이동 통신 시스템으로서, 상기 통신 네트워크는 상기 한 집단의 이동 통신기들에 서비스를 제공하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 복수 개의 이동 통신 네트워크 노드들을 포함하는, 이동 통신 시스템에 있어서,
    상기 이동 통신 시스템은,
    상호 중복 정보(mutually redundant information)를 제어함으로써 정보의 품질을 향상시키도록 채용되며 상기 기지국에 서비스를 제공하는 코어 중앙에 위치해 있는 프로세서-기반 제어 기능부;
    를 포함하여, 상기 기지국에 의해 서비스를 제공받는 상기 한 집단의 이동 통신기들 중의 적어도 하나의 개별 이동 통신기가 상기 복수 개의 노드들 중의 한 세트의 적어도 제1 및 제2 서비스 제공 노드들을 통해 상기 상호 중복 정보를 적어도 한번 보냄으로써 자신의 다운링크 및 업링크 채널들 중 적어도 하나를 통해 전달되는 정보의 품질을 향상시킬 수 있게 하는, 이동 통신 시스템.
  37. 통신 네트워크를 사용하여 한 집단의 이동 통신기들에 서비스를 제공하는 컴퓨터화된 이동 통신 시스템으로서, 상기 통신 네트워크는 상기 한 집단의 이동 통신기들에 서비스를 제공하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 복수 개의 이동 통신 네트워크 노드들을 포함하는, 이동 통신 시스템에 있어서,
    상기 이동 통신 시스템은,
    상호 중복 정보(mutually redundant information)를 제어함으로써 정보의 품질을 향상시키도록 채용되며 적어도 하나의 기지국에 의해 서비스를 제공받고 상기 한 집단의 이동 통신기들 중의 하나의 개별 통신기에 서비스를 제공하는 중계기에 위치해 있는 프로세서-기반 제어 기능부;
    를 포함하여, 상기 개별 이동 통신기가 상기 복수 개의 노드들 중의 한 세트의 적어도 제1 및 제2 서비스 제공 노드들을 통해 상기 상호 중복 정보를 적어도 한번 보냄으로써 자신의 다운링크 및 업링크 채널들 중 적어도 하나를 통해 전달되는 정보의 품질을 향상시킬 수 있게 하는, 이동 통신 시스템.
  38. 제16항에 있어서, 상기 개별 이동 통신기는 상기 복수 개의 노드들 내에서 정의된 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들로부터 적어도 하나의 서비스 제공 노드를 적어도 의사-랜덤하게(pseudo-randomly) 선택하도록 동작가능한, 이동 통신 시스템.
  39. 제16항에 있어서, 상기 개별 이동 통신기는 라운드-로빈에 기반하여, 상기 복수 개의 노드들 내에서 정의된 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들로부터 적어도 하나의 서비스 제공 노드를 간격을 두고 선택하도록 동작가능한, 이동 통신 시스템.
  40. 제16항에 있어서, 상기 개별 이동 통신기는 부하 의존 스킴을 사용하여 상기 복수 개의 노드들 내에서 정의된 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들로부터 적어도 하나의 서비스 제공 노드를 선택하도록 동작가능한, 이동 통신 시스템.
  41. 제1항 또는 제16항에 있어서, 상기 이동 통신기가 전화기를 포함하는, 이동 통신 시스템.
  42. 제1항 또는 제16항에 있어서, 상기 이동 통신기가 셀룰러폰을 포함하는, 이동 통신 시스템.
  43. 제1항 또는 제16항에 있어서, 상기 네트워크가 LTE 표준을 사용하여 동작하는, 이동 통신 시스템.
  44. 제1항 또는 제16항에 있어서, 상기 네트워크가 WIMAX 표준을 사용하여 동작하는, 이동 통신 시스템.
  45. 복수 개의 통신 네트워크 노드들과 함께 동작가능한 이동 통신 시스템으로서, 상기 복수 개의 노드들에 의해 서비스를 제공받는 한 집단의 이동 통신기들 및 적어도 하나의 기지국을 포함하는 이동 통신 시스템에 있어서, 상기 이동 통신 시스템은,
    상기 복수 개의 노드들 중의 하나의 서비스 제공 노드에 서비스를 제공하고 있는 상기 복수 개의 노드들 중의 제1 노드를 또 포함하며, 상기 복수 개의 노드들 중의 제1 노드는 상기 복수 개의 노드들을 통해 상기 한 집단의 이동 통신기들의 분산을 개선하도록 상기 복수 개의 노드들 중의 제2 노드를 선택하는 것을 포함하여 상기 복수 개의 노드들 중의 제1 노드 자체를 상기 복수 개의 노드들 중의 제2 노드로 이동하도록 동작가능함으로써,
    상기 한 집단의 이동 통신기들의 적어도 하나의 개별 이동 통신기가, 허용가능한 신호 대 잡음 비를 상기 개별 통신기에 제공하는 적어도 하나의 노드를 전후로 하는 이용가능한 대역폭의 사용을 증가시키기 위해 상기 서비스 제공 노드를 선택하도록 동작가능한 처리기-기반 서비스 제공 노드 선택 기능부를 사용하여 상기 서비스 제공 노드에 상기 적어도 하나의 개별 이동 통신기 자체를 적어도 한번 연관시킬 수 있게 하는, 이동 통신 시스템.
  46. 통신 네트워크를 사용하여 한 집단의 이동 통신기들에 서비스를 제공하는 컴퓨터화된 이동 통신 방법으로서, 상기 통신 네트워크는 상기 한 집단의 이동 통신기들에 서비스를 제공하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 복수 개의 이동 통신 네트워크 노드들을 포함하는, 이동 통신 방법에 있어서,
    상기 이동 통신 방법은,
    상기 복수 개의 노드들 중의 한 세트의 적어도 제1 및 제2 서비스 제공 노드들을 통해 처리기-식별된 상호 중복 정보(mutually redundant information)를 적어도 한번 보냄으로써 자신의 다운링크 및 업링크 채널들 중 적어도 하나를 통해 전달되는 정보의 품질을 향상시키도록 상기 한 집단의 이동 통신기들 중의 적어도 하나의 개별 이동 통신기를 사용하는 단계;
    를 포함하는, 이동 통신 방법.
  47. 적어도 하나의 기지국을 포함하여, 복수 개의 통신 네트워크 노드들와 함께 동작가능한 이동 통신 방법에 있어서, 상기 방법은,
    상기 복수 개의 노드들에 의해 서비스를 제공받는 한 집단의 이동 통신기들의 적어도 하나의 개별 이동 통신기를 제공하는 단계; 및
    허용가능한 신호 대 잡음 비를 상기 개별 통신기에 제공하는 적어도 하나의 노드를 전후로 하는 이용가능한 대역폭의 사용을 증가시키기 위해 상기 서비스 제공 노드를 선택하도록 동작가능한 처리기-기반 서비스 제공 노드 선택 기능부를 사용하여 상기 복수 개의 노드들 중에서 하나의 서비스 제공 노드에 상기 적어도 하나의 개별 이동 통신기 자체를 적어도 한번 연관시키도록 상기 적어도 하나의 개별 이동 통신기를 사용하는 단계;
    를 포함하는, 이동 통신 방법.
  48. 핸드오버 방법에 있어서,
    상기 핸드오버 방법은,
    셀룰러 네트워크에서 적어도 하나의 이동국의 적어도 하나의 개시된, 동기화된 그리고 스케줄된 핸드오버를 수행하는 단계;
    를 포함하는, 핸드오버 방법.
  49. 제48항에 있어서, 상기 개시된, 동기화된, 스케줄된 핸드오버는 상기 셀룰러 네트워크의 코어에 위치해 있는 서버에 의해 개시되는, 핸드오버 방법.
  50. 제48항에 있어서, 상기 핸드오버는 타임 슬롯되는, 핸드오버 방법.
  51. 제48항에 있어서, 상기 핸드오버는 핸드오버 처리가 활성화되었음을 상기 이동국이 알지 못하도록 상기 이동국에 대하여 무결절성(seamless)으로 이루어지는 개시 처리에 의해 개시되는, 핸드오버 방법.
  52. 제48항에 있어서, 상기 핸드오버는 개시 처리에 의해 개시되며 상기 이동국은 상기 개시 처리를 알고 상기 개시 처리에 참여하는, 핸드오버 방법.
  53. 제48항에 있어서, 상기 개시된, 동기화된, 스케줄된, 타임 슬롯된 핸드오버는 상기 셀룰러 네트워크의 기지국에 위치해 있는 소프트웨어에 의해 개시되는, 핸드오버 방법.
  54. 제48항에 있어서, 상기 개시된, 동기화된, 스케줄된, 타임 슬롯된 핸드오버는 상기 셀룰러 네트워크의 코어에 위치해 있는 서버에 의해 개시되는, 핸드오버 방법.
  55. 셀룰러 네트워크의 코어에 위치해 있는 서버에 의해 개시되는 핸드오버 방법.
  56. 제55항에 있어서, 상기 개시된 핸드오버는 스케줄되는, 핸드오버 방법.
  57. 제56항에 있어서, 상기 개시된 및 스케줄된 핸드오버는 타임 슬롯되는, 핸드오버 방법.
  58. 제56항에 있어서, 상기 개시되고 스케줄된 핸드오버는 데이터 크기로 결정되는, 핸드오버 방법.
  59. 제55항에 있어서, 상기 셀룰러 네트워크는 LTE 셀룰러 네트워크인, 핸드오버 방법.
  60. 제55항에 있어서, 상기 셀룰러 네트워크는 계층 셀룰러 네트워크인, 핸드오버 방법.
  61. 제57항 또는 제58항에 있어서, 상기 개시된 및 스케줄된 핸드오버는 동기화되는, 핸드오버 방법.
  62. 제50항에 있어서, 상기 셀룰러 네트워크는 계층 셀룰러 네트워크인, 핸드오버 방법.
  63. 제50항에 있어서, 상기 셀룰러 네트워크는 LTE 셀룰러 네트워크인, 핸드오버 방법.
  64. 제50항에 있어서, 상기 개시된 및 스케줄된 핸드오버는 데이터 크기로 결정되는, 핸드오버 방법.
  65. 제48항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핸드오버 방법은 상기 셀룰러 네트워크에서 적어도 하나의 셀의 적어도 하나의 무선 자원의 이용을 향상시키도록 상기 핸드오버를 사용하는 단계를 또 포함하는, 핸드오버 방법.
  66. 제65항에 있어서, 상기 무선 자원은 시간을 포함하는, 핸드오버 방법.
  67. 제65항에 있어서, 상기 무선 자원은 주파수를 포함하는, 핸드오버 방법.
  68. 제65항에 있어서, 상기 무선 자원은 전력을 포함하는, 핸드오버 방법.
  69. 제48항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핸드오버 방법은 이동국 전송/수신 성능의 적어도 하나의 특징을 향상시키도록 상기 핸드오버를 사용하는 단계를 또 포함하는, 핸드오버 방법.
  70. 제69항에 있어서, 상기 특징은 용량을 포함하는, 핸드오버 방법.
  71. 제69항에 있어서, 상기 특징은 다이버시티를 포함하는, 핸드오버 방법.
  72. 제69항에 있어서, 상기 특징은 중복(redundancy)를 포함하는, 핸드오버 방법.
  73. 제69항에 있어서, 상기 특징은 대기시간을 포함하는, 핸드오버 방법.
  74. 제69항에 있어서, 상기 특징은 전력 소비를 포함하는, 핸드오버 방법.
  75. 제69항에 있어서, 상기 특징은 전력 스펙트럼 밀도를 포함하는, 핸드오버 방법.
  76. 제48항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핸드오버 방법은 셀룰러 네트워크의 적어도 하나의 백홀링 자원의 이용을 향상시키도록 상기 핸드오버를 사용하는 단계를 더 포함하는, 핸드오버 방법.
  77. 제76항에 있어서, 상기 셀룰러 네트워크는 LTE 네트워크를 포함하며 상기 백홀링 자원은 S1 인터페이스 용량을 포함하는, 핸드오버 방법.
  78. 제76항에 있어서, 상기 셀룰러 네트워크는 LTE 네트워크를 포함하며 상기 백홀링 자원은 X2 인터페이스 용량을 포함하는, 핸드오버 방법.
  79. 제48항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개시된, 동기화된, 스케줄된 핸드오버는 높은 우선순위 표준 핸드오버 커맨드들을 사용하여 허용되는, 핸드오버 방법.
  80. 제79항에 있어서, 상기 핸드오버 방법은 하나보다 많은 기지국 백홀링 링크 자원의 병행 이용을 향상시키도록 상기 핸드오버를 사용하는 단계를 또 포함하는, 핸드오버 방법.
  81. 제48항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서, 백홀링 정보는 상기 개시된, 동기화된, 스케줄된 핸드오버를 개시하도록 하는 결정을 내리는데 사용되는, 핸드오버 방법.
  82. 제48항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서, 백홀링 정보는 상기 개시된, 동기화된, 스케줄된 핸드오버를 수행하도록 하는 결정을 내리는데 사용되는, 핸드오버 방법.
  83. 제48항 내지 제64항, 제66항 내지 제68항, 제70항 내지 제75항, 제77항, 제78항 및 제80항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개시된, 동기화된, 스케줄된 핸드오버는 주기적으로 수행되는, 핸드오버 방법.
  84. 제1항 또는 제16항에 있어서, 상기 이동 통신 시스템은 적어도 하나의 기지국을 포함하여, 통신 네트워크 노드들의 트리를 포함하는 계층적 통신 네트워크를 또 포함하는, 이동 통신 시스템.
  85. 제84항에 있어서, 상기 계층적 통신 네트워크는 무선인, 이동 통신 시스템.
  86. 제84항에 있어서, 상기 계층적 통신 네트워크는 E-UTRAN 네트워크를 포함하는, 이동 통신 시스템.
  87. 제1항에 있어서, 상기 개별 이동 통신기는 최소 및 최대 간격 간의 임의 시간 간격에서 상기 복수 개의 노드들 내에 정의된 한 세트의 후보 서비스 제공 노드들로부터 하나의 서비스 제공 노드를 선택하도록 동작가능한, 이동 통신 시스템.
  88. 제1항 내지 제4항, 제6항 내지 제27항, 제31항 내지 제42항, 제45항, 제84항 내지 제87항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크는 2G, 3G, LTE, WiFi, WiMax와 같은 표준들 중 적어도 하나에 따라 동작가능한, 이동 통신 시스템.
  89. 제46항 내지 제64항, 제66항 내지 제68항, 제70항 내지 제75항, 제77항, 제78항 및 제80항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크는 2G, 3G, LTE, WiFi, WiMax와 같은 표준들 중 적어도 하나에 따라 동작가능한, 방법.
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