KR20130135875A - 다이내믹 멀티홉 백홀링 셀룰러 네트워크의 다양한 라우팅 아키텍처 및 이와 함께 유용한 다양한 방법 - Google Patents
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Abstract
하나의 코어를 지니는 계층적 셀룰러 네트워크를 관리하도록 동작가능한 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템이 제공되며, 상기 계층적 셀룰러 관리 시스템은 링크 확립 커맨드들을 생성하도록 동작가능한 링크 확립 개시자; 및 상기 링크 확립 개시자에 의해 생성된 상기 링크 확립 커맨드들에 따라 상기 계층적 셀룰러 네트워크 내의 적어도 하나의 중계기 및 상기 적어도 하나의 중계기에 의해 서비스를 제공받고자 하는 상기 계층적 셀룰러 네트워크의 모든 노드들 사이에 적어도 하나의 노드를 확립하도록 동작가능하며, 상기 확립된 링크들의 동작을 제어하도록 동작가능한 중계기 관리자;를 포함한다.
Description
공동 계류중인 출원들에 대한 참조
본원은 발명의 명칭이 "다이내믹 멀티홉 백홀링 셀룰러 네트워크의 다양한 라우팅 아키텍처 및 이와 함께 유용한 다양한 방법(Various Routing Architectures for Dynamic Multi-Hop Backhauling Cellular Network and Various Methods Useful in Conjunction Therewith)"이고 2010년 11월 24일자 출원된 미국 임시 출원 제61/417,040호를 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 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 발명의 특정 실시예들은 예컨대 음성 호출들 또는 다른 애플리케이션들에 대한 수신지를 찾을 수 없는 경우에, 인접 수신지들에 대한 (데이터/트래픽의) 브로드캐스트와 같지만 이에 국한되지 않는 멀티-홉 대역내 백홀링 네트워크의 다이내믹 자기-학습 중앙집중식 네트워크 라우터(중앙집중식 접근방법)를 제공하며 이메일들, 파일 전송들 및 브라우징과 같지만 이들에 국한되지 않는 데이터 트래픽 애플리케이션들에 대한 수신지를 찾을 수 없는 경우에 제어 메시지들만 인접 수신지들에게 전송되는 페이징을 제공하는 기법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 특정 실시예들은 각각의 홉에서 분산 라우팅 테이블을 포함하는 것이 전형적인 멀티-홉 백홀링 네트워크의 다이내믹 자기-학습 분산 네트워크 라우터를 제공하고자 한 것이다.
본원 명세서에 도시되고 기재된 특정 실시예들은 버스들 또는 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 예컨대 음성 호출들 또는 다른 애플리케이션들에 대한 수신지를 찾을 수 없는 경우에, 인접 수신지들에 대한 (데이터/트래픽의) 브로드캐스트와 같지만 이에 국한되지 않는 멀티-홉 대역내 백홀링 네트워크의 다이내믹 자기-학습 중앙집중식 네트워크 라우터(중앙집중식 접근방법)를 제공하고자 한 것인데, 이는 낮은 대기시간의 이점을 지니지만 상기 네트워크상에 높은 부하가 걸리는 단점에 직면할 수도 있고; 이메일들, 파일 전송들 및 브라우징과 같지만 이들에 국한되지 않는 데이터 트래픽 애플리케이션들에 대한 수신지를 찾을 수 없는 경우에 제어 메시지들만 인접 수신지들에게 전송되는 페이징을 제공하고자 한 것인데, 이는 높은 대기시간의 단점에 직면할 수 있지만 상기 네트워크상에 낮은 부하만이 걸린다.
본 발명의 특정 실시예들은 각각의 홉에서 분산 라우팅 테이블을 포함하는 것이 전형적인 멀티-홉 백홀링 네트워크의 다이내믹 자기-학습 분산 네트워크 라우터를 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은 예컨대 DL에 대하여 브로드캐스트 메시징을 사용하는 멀티-홉 라우팅을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은, 복수 개의 BS 송수신기들을 포함하는 중계기에 많은 DL 자원들을 추가함으로써 전체 네트워크 용량의 확대를 용이하게 하는 것이 전형적인 중계기를 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은, 복수 개의 MS 송수신기들을 포함하는 중계기에 많은 UL 자원들을 추가함으로써 전체 네트워크 용량의 확대를 용이하게 하는 것이 전형적인 중계기를 제공하고자 한 것이다. 옵션으로, 모든 MS는 예를 들면 기지국 또는 중계기일 수 있는 동일한 서비스 제공 "부모(parent)"에 접속된다. 변형적으로는, 각각의 MS 송수신기는 다른 MS 송수신기들과는 독립적인 서비스 제공 "부모"에 접속된다. 또 다른 변형예에 의하면, MS 송수신기들은 적어도 2개의 그룹으로 그룹화되며, 각각의 그룹은 서로 다른 서비스 제공 "부모"에 연결된다.
본 발명의 특정 실시예들은 복수 개의 BS 송수신기들, 및 복수 개의 MS 송수신기들을 포함하는 중계를 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은 중계기들을 감시하고 이하의 LTE 코어 아키텍처 장소들, 즉 As an Application Server, As an Pre-Serving-Gateway entity, As a Post-eNB entity와 같지만 이들에 국한되지 않는 적합한 장소에 배치될 수 있는 중계기 관리자를 제공하고자 한 것이다. 상기 중계기 관리자는 MME를 가상 eNB들로서 또는 가상 MME(중계기 MME)로서 인터페이스할 수 있다.
본 발명의 특정 실시예들은 무선 계층적 네트워크들과 같지만 이들에 국한되지 않는 계층적 네트워크들과 함께 유용한 운영 방법들, 예컨대 라우팅 방법들을 제공하고자 한 것이다.
예컨대, 선행기술을 보여주는 도 1에 도시된 바와 같은 전형적인 셀룰러 전화 시스템에서는, 한 지역이 셀들로 나뉘고 각각의 셀은 서비스 제공 BS를 지닌다. 그러한 셀룰러 네트워크에서 이동하는 SM이 최선의 BS와 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:
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 및 RA를 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 BS나 RA와 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.
본 발명의 특정 실시예들은 QOS 기준을 기반으로 하여 업링크/다운링크 다중-사용자 대역내 백홀링 우선순위를 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은 네트워크 토폴로지를 기반으로 하는 멀티-홉 중계기 아키텍처 관리에서의 부하 밸런싱을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은 업링크 대역내 백홀링을 위한 멀티-홉 캡슐화를 제공하고자 한 것이며, 그러한 캡슐화는 적어도 하나의 베어러 집성 선택 전송을 포함한다. 집성 및 선택은 베어러 타입, 사용자 타입, 서비스 타입 등에 의존한다.
본 발명의 특정 실시예들은 위에서 언급한 캡슐화 기법들을 역캡슐화하기 위해 다운링크 대역내 백홀링을 위한 멀티-홉 역캡슐화를 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은, 이하의 것들, 다시 말하면 서비스 제공을 받는 사용자들의 수; 활성/유휴 사용자들의 수; 서비스 제공을 받는 사용자들의 타입(예컨대, 단순, 주요, 중계, 기타); 서비스/애플리케이션의 타입(예컨대, 음성, 비디오, 기타); 및 QOS; 중의 일부 또는 모두와 같지만 이들에 국한되지 않는 적합한 기준을 기반으로 하여, 업링크 대역폭 할당을 확대/축소하기 위한 다이내믹 대역폭 요구를 제공하고자 한 것이다.
당업자라면 상기 애플리케이션에 의존하여, 데이터 패킷들이 음성, 비디오 및 데이터 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다는 점을 알 수 있을 것이다.
본 발명은 적어도 다음과 같은 실시예들을 포함하는 것이 전형적이다.
제1 실시예: 중계기 장치가 제공되며,
상기 중계기 장치는,
적어도 하나의 링크를 활성화시켜 상기 중계기 장치가 계층적 셀룰러 네트워크에서 하나의 노드로서 기능을 수행하게 하도록 동작가능한 중계기 관리자; 및
하나 이상의 무선 인터페이스들을 지니는 제1 세트의 무선 인터페이스들로서, 상기 중계기 장치가 하나의 코어를 지니는 n 레벨의 계층적 셀룰러 네트워크에 배치될 경우에,
상기 중계기 장치에서부터 n 레벨보다 상기 코어에 근접한 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 적어도 하나의 노드에 이르기까지 하나 이상의 업링크들을 지니는 해당 세트의 업링크들; 및
상기 적어도 하나의 노드에서부터 상기 중계기에 이르기까지 하나 이상의 다운링크들을 지니는 해당 세트의 다운링크들;
을 제공하도록 동작가능한 제1 세트의 무선 인터페이스들;
을 포함한다.
실시예 2: 중계기 장치가 제공되며,
상기 중계기 장치는,
적어도 하나의 링크를 활성화시켜 상기 중계기 장치가 계층적 셀룰러 네트워크에서 하나의 노드로서 기능을 수행하게 하도록 동작가능한 중계기 관리자; 및
하나 이상의 무선 인터페이스들을 지니는 한 세트의 무선 인터페이스들로서, 상기 중계기 장치가 코어를 지니는 n 레벨의 계층적 셀룰러 네트워크에 배치될 경우에,
상기 n 레벨보다 상기 코어로부터 멀리 떨어져 있는 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 적어도 하나의 노드에서부터 상기 중계기 장치에 이르기까지 하나 이상의 업링크들을 지니는 해당 세트의 업링크들; 및
상기 중계기에서부터 상기 적어도 하나의 노드에 이르기까지 하나 이상의 다운링크들을 지니는 해당 세트의 다운링크들;
을 제공하도록 동작가능한 한 세트의 무선 인터페이스들;
을 포함한다.
실시예 3: 실시예 1에 있어서,
상기 중계기 장치는 또한 제2 세트의 무선 인터페이스들을 포함하며,
상기 제2 세트의 무선 인터페이스들은,
상기 중계기가 하나의 코어를 지니는 n 레벨의 계층적 셀룰러 네트워크에 배치될 경우에,
n 레벨보다 상기 코어로부터 멀리 떨어져 있는 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 적어도 하나의 노드에서부터 상기 중계기에 이르기까지의 해당하는 제2 세트의 업링크들; 및
상기 중계기에서부터 상기 적어도 하나의 노드에 이르기까지의 해당하는 제2 세트의 다운링크들;
을 제공하도록 동작가능하다.
실시예 4: 데이터 중계기 관리자를 제공하는 방법이 제공되며,
상기 데이터 중계기 관리자의 제공 방법은,
적어도 하나의 링크를 활성화시켜 중계기 장치가 계층적 셀룰러 네트워크에서 하나의 노드로서 기능을 수행하게 하도록 동작가능한 중계기 관리자; 및
상기 중계기 장치가 하나의 코어를 지니는 n 레벨의 계층적 셀룰러 네트워크에 배치될 경우에,
상기 중계기 장치에서부터 n 레벨보다 상기 코어에 근접한 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 적어도 하나의 노드에 이르기까지의 해당하는 제1 세트의 업링크들; 및
상기 적어도 하나의 노드에서부터 상기 중계기에 이르기까지의 해당하는 제1 세트의 다운링크들;
을 제공하도록 동작가능한 제1 세트의 무선 인터페이스들;
을 제공하는 것을 포함한다.
실시예 5: 실시예 4의 방법에서는 상기 세트들의 업링크들 및 다운링크들이 상기 중계기를 n 레벨보다 상기 코어에 근접한 상기 네트워크에서 한 레벨에 배치된 단일 노드와 접속한다.
실시예 6: 실시예 4의 방법에서는 상기 세트들의 업링크들 및 다운링크들이 상기 중계기를 n 레벨보다 상기 코어에 근접한 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 한 세트의 2개 이상의 노드들과 접속한다.
실시예 7: 실시예 6의 방법에서는 상기 세트의 업링크들 및 다운링크들이 상기 릴레이를 개수 면에서 상기 제1 세트의 무선 인터페이스들에 상응하며 n 레벨보다 상기 코어에 근접한 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 한 세트의 노드들과 접속한다.
실시예 8: 하나의 코어를 지니는 계층적 셀룰러 네트워크를 관리하도록 동작가능한 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템이 제공되며,
상기 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템은,
링크 설정 커맨드들을 생성하도록 동작가능한 링크 설정 개시자; 및
중계기 관리자 기능부;
를 포함하며,
상기 중계기 관리자 기능부는,
상기 링크 설정 개시자에 의해 생성된 상기 링크 설정 커맨드들에 따라 상기 계층적 셀룰러 네트워크 내의 적어도 하나의 중계기 및 상기 적어도 하나의 중계기에 의해 서비스를 제공받기를 원하는 상기 계층적 셀룰러 네트워크의 모든 노드들 사이에 적어도 하나의 링크를 설정하도록 동작가능하고,
상기 설정된 링크들의 동작을 제어하도록 동작가능하다.
실시예 9: 실시예 8의 시스템에서는, 상기 링크 설정 개시자가 상기 네트워크의 코어에 위치해 있는 서버 내에 합체되어 있으며 상기 서버는 또한 상기 코어의 이동성 관리자를 인터페이스하여 상기 이동성 관리자가 상기 중계기 관리자 기능부를 제공하게 하도록 동작가능하다.
실시예 10: 실시예 8의 시스템에서는, 상기 링크 설정 개시자 및 상기 중계기 관리자 기능부가 상기 네트워크의 코어에 위치해 있는 서버 내에 합체되어 있다.
실시예 11: 실시예 9 또는 실시예 10의 시스템에서는, 상기 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템이 또한 계층적/비-계층적 정보 전처리기(pre-processor)를 포함하며,
상기 네트워크는 이동 통신 기기들과 통신하도록 동작가능하고 적어도 하나의 중계기와 통신하는 적어도 하나의 계층적 기지국 및 중계기들과 통신하지 않도록 동작가능하며 상기 코어는 이동성 관리자 및 상기 이동성 관리자와 통신하며 상기 계층적/비-계층적 정보 전처리기를 통해 적어도 하나의 기지국과 통신하는 서비스 제공 게이트웨이를 포함하고,
상기 계층적/비-계층적 정보 전처리기는 적어도 하나의 비-계층적 기지국으로부터 그리고 적어도 하나의 계층적 기지국으로부터 정보를 수신하며 계층적 기지국들로부터 수신된 정보를 상기 중계기 관리자 기능부에 송신하고 비-계층적 기지국들로부터 수신된 정보를 상기 중계기 관리자 기능부에 송신하지 않도록 동작가능하다.
실시예 12: 코어, 기지국들 및 이동 통신 기기들을 포함하는 링크된 노드들을 지니는 계층적 셀룰러 네트워크에 서비스를 제공하여 상기 노드들 간의 통신 링크들의 토폴로지를 정의하는 이동 통신 관리 시스템이 제공되며,
상기 이동 통신 관리 시스템은,
토폴로지 서버;를 포함하며, 상기 토폴로지 서버는,
토폴로지를 동적으로 학습하는 토폴로지 학습기; 및
2보다 높은 레벨을 지니는 계층으로서 구조화된 적어도 하나의 토폴로지 맵으로서 상기 토폴로지 학습기에 의해 학습된 토폴로지를 저장하는 토폴로지 저장 기능부;
를 포함한다.
실시예 13: 실시예 12의 시스템에서는 상기 토폴로지 서버가 상기 네트워크 내의 하나의 노드에 상주한다.
실시예 14: 실시예 13의 시스템에서는 상기 단일 노드 내의 상기 토폴로지 서버는 상기 코어에 상주한다.
실시예 15: 실시예 12의 시스템에서는 상기 토폴로지 저장 기능부가 동적으로 변하는 레벨들의 수를 지니는 계층 트리로서 토폴로지를 저장한다.
실시예 16: 실시예 12의 시스템에서는 상기 서버가 상기 토폴로지 맵을 사용하여 원하는 수신지에 도달하도록 적어도 하나의 다운링크를 통해 정보를 동적으로 라우팅한다.
실시예 17: 실시예 16의 시스템에서는 상기 서버가 상기 토폴로지 맵을 사용하여 적어도 하나의 레벨 각각에 대하여 정보가 상기 맵 내의 원하는 수신지에 도달하게 하는 상기 레벨의 형제 노드(sibling-node)를 나타냄으로써 정보를 동적으로 라우팅한다.
실시예 18: 실시예 17의 시스템에서는 상기 서버가 상기 서버에 의해 상기 맵에서 식별된 토폴로지 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들을 상기 토폴로지 맵의 적어도 하나의 기지국으로 브로드캐스트하며, 상기 적어도 하나의 기지국 각각은 상기 계층적 셀룰러 네트워크에서 상기 적어도 하나의 기지국의 "자식(children)" 노드들 중 적어도 하나로 브로드캐스트한다.
실시예 19: 실시예 18의 시스템에서는 상기 서버가 찾을 수 없는 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들을 상기 토폴로지 맵의 최고 계층에 있는 모든 기지국들로 브로드캐스트하며, 상기 기지국들 각각은 상기 계층적 셀룰러 네트워크에서 상기 기지국들의 "자식" 노드들 모두로 브로드캐스트한다.
실시예 20: 실시예 19의 시스템에서는 상기 찾을 수 없는 수신지 노드가 상기 데이터 패킷들의 수신시 계층에서 상기 찾을 수 없는 수신지 노드의 부모 노드로 'ack'를 보내고 상기 'ack'는 상기 계층을 통한 업링크를 통해 상기 토폴로지 서버로 전송된다.
실시예 21: 실시예 19의 시스템에서는 상기 데이터 패킷들이 음성, 비디오 및 데이터 정보 중 적어도 하나를 저장한다.
실시예 22: 실시예 18의 실시템에서는 상기 토폴로지 맵이 한 세트의 노드들을 정의하며 상기 서버는 상기 찾을 수 없는 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들을 상기 한 세트의 노드들의 부분집합으로만 브로드캐스트하고 상기 한 세트의 노드들의 부분집합은 상기 부분집합의 노드들이 상기 서버에 의해 상기 수신지 노드에 속해 있었던 것으로 인식된 토폴로지 장소에 상기 맵에서 위상학적으로 인접해 있는 것을 특징으로 한다.
실시예 23: 실시예 18의 시스템에서는 상기 토폴로지 맵이 한 세트의 노드들을 한정하며 상기 서버는 상기 찾을 수 없는 수신지 노드들용으로 의도된 데이터 패킷들을 상기 한 세트의 노드들의 부분집합으로만 브로드캐스트하고 상기 한 세트의 노드들의 부분집합은 상기 부분집합의 노드들이 상기 수신지 노드의 지리적 장소에 지리적으로 인접한 것을 특징으로 한다.
실시예 24: 실시예 17의 시스템에서는 상기 서버가 상기 서버에 의해 상기 맵 내에서 인식된 위상학적인 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 계층에서 적어도 몇몇 기지국들로 브로드캐스트하며 상기 적어도 몇몇 기지국들 각각은 계층에서 상기 적어도 몇몇 기지국들의 "자식" 노드들 중 적어도 하나로 브로드캐스트한다.
실시예 25: 실시예 24의 시스템에서는 상기 서버가 상기 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 토폴로지 맵의 최고 계층에 있는 모든 기지국들로 브로드캐스트하며, 상기 기지국들 각각은 상기 계층적 셀룰러 네트워크에서 상기 기지국들의 "자식" 노드들 모두로 브로드캐스트한다.
실시예 26: 실시예 24 또는 25의 시스템에서는 상기 찾을 수 없는 수신지 노드가 상기 페이징 메시지의 수신시 계층에서 상기 찾을 수 없는 수신지 노드의 부모 노드로 'ack'를 보내고 상기 'ack'는 상기 계층을 통해 상기 토폴로지 서버로 전송(업로드)된다.
실시예 27: 실시예 26의 시스템에서는 단지 상기 'ack'의 수신시에만, 상기 'ack'를 보낸 상기 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들이 상기 수신지 노드로 보내진다.
실시예 28: 실시예 27의 시스템에서는 단지 상기 'ack'의 수신에만 보낸 상기 데이터 패킷들이 음성, 비디오 및 데이터 정보 중 적어도 하나를 저장한다.
실시예 29: 실시예 24의 시스템에서는 상기 토폴로지 맵이 한 세트의 노드들을 정의하며 상기 서버는 상기 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 상기 한 세트의 노드들의 부분집합으로만 브로드캐스트하며 상기 한 세트의 노드들의 부분집합은 상기 부분집합의 노드들이 상기 수신지 노드에 속해 있었던 것으로 상기 서버에 의해 인식된 토폴로지 장소에 상기 맵에서 위상학적으로 인접한 것을 특징으로 한다.
실시예 30: 실시예 24의 시스템에서는 상기 토폴로지 맵이 한 세트의 노드들을 정의하며 상기 서버는 상기 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 상기 한 세트의 노드들의 부분집합으로만 브로드캐스트하고 상기 한 세트의 노드들의 부분집합은 상기 부분집합의 노드들이 상기 수신지 노드의 지리적 장소에 지리적으로 인접한 것을 특징으로 한다.
실시예 31: 실시예 12의 시스템에서는 상기 네트워크의 토폴로지 중 적어도 일부를 나타내는 적어도 하나의 토폴로지 맵이 상기 네트워크 내의 한 세트의 노드들 각각 내에 상주하도록 상기 토폴로지 서버가 상기 네트워크 내의 한 세트의 노드들 상에 분산된다.
실시예 32: 실시예 31의 시스템에서는 적어도 하나의 노드가 상기 적어도 하나의 노드의 자손들 중 적어도 일부 및 상기 자손들을 얻는데 필요한 적어도 일부 라우팅 정보의 리스트를 포함하는 토폴로지 맵을 저장한다.
실시예 33: 실시예 32의 시스템에서는 계층에서 특정 레벨에 배치되어 있는 각각의 중계기가 토폴로지 맵을 저장하며, 상기 토폴로지 맵에는,
상기 적어도 하나의 노드의 자손들 모두의 리스트; 및
상기 리스트 내의 각각의 개별 자손들에 대해, 상기 개별 자손에 도달하는 것이 필요한 경우에 진행해야 할 계층의 다음 레벨에 속하는 위상학적 장소를 식별하는 라우팅 정보;
가 포함된다.
실시예 34: 실시예 31의 시스템에서는 상기 토폴로지 서버가 분산되어 있는 상기 한 세트의 노드들 중의 적어도 하나의 개별 노드가, 상기 개별 노드 및 상기 개별 노드의 자손 중 적어도 하나에 의해 식별되는, 상기 맵에 내재하는 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드에 데이터 패킷들이 도달하지 못했음을 나타내는 보고를 수신하고, 그에 응답하여 상기 데이터 패킷들을 상기 개별 노드의 "자식" 중 적어도 몇몇 자손으로 브로드캐스트하도록 동작가능하다.
실시예 35: 실시예 31의 시스템에서는 상기 토폴로지 서버가 분산되어 있는 상기 한 세트의 노드들 중의 적어도 하나의 개별 노드가, 상기 개별 노드 또는 상기 개별 노드의 자손 중 적어도 하나에 의해 식별되는, 상기 맵에 내재하는 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드에 데이터 패킷들이 도달하지 못했음을 나타내는 보고를 수신하고, 그에 응답하여 상기 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 상기 개별 노드의 "자식" 중 적어도 몇몇 자식으로 브로드캐스트하도록 동작가능하다.
실시예 36: 실시예 31의 시스템에서는 상기 한 세트의 노드들 중의 적어도 하나의 개별 노드가 상기 코어에 위치해 있다.
실시예 37: 실시예 31의 시스템에서는 상기 한 세트의 노드들 중 적어도 하나의 개별 노드가 상기 코어에 위치해 있지 않다.
실시예38: 실시예 12의 시스템에서는 상기 이동 통신 관리 시스템이 또한 상기 노드들을 포함하는 다중 계층의 계층적 셀룰러 네트워크를 포함한다.
실시예 39: 실시예 31의 시스템에서는 상기 토폴로지 서버가 분산되어 있는 상기 한 세트의 노드들 중의 적어도 하나의 개별 노드가, 상기 개별 노드 또는 상기 개별 노드의 자손 중 적어도 하나에 의해 식별되는, 상기 맵에 내재하는 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드에 데이터 패킷들이 도달하지 못했음을 나타내는 보고를 수신하고, 그에 응답하여 상기 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 상기 개별 노드의 형제들 중 적어도 몇몇 형제들로 브로드캐스트하도록 동작가능하다.
실시예 40: 실시예 8의 시스템에서는 상기 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템이 또한 셀룰러 통신 네트워크를 위한 코어를 제공하며 코어-최고 노드 링크들의 시스템을 통해 상기 네트워크의 노드들과 통신하는 코어 기능부를 포함한다.
실시예 41: 실시예 8의 시스템에서는 상기 네트워크에서 상기 링크 설정 개시자, 상기 중계기 관리자 기능부 및 노드들 간의 통신이 코어 최고 노드 링크들의 상기 시스템을 통해 이루어진다.
실시예 42: 실시예 17의 시스템에서는 상기 서버가 상기 서버에 의해 상기 맵에서 식별된 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들을 상기 토폴로지 맵에서 적어도 몇몇 기지국들로 브로드캐스트하며, 상기 적어도 몇몇 기지국들 각각은 상기 계층적 셀룰러 네트워크에서 상기 서버에 의해 상기 맵에서 식별된 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드의 형제 노드들 중 적어도 몇몇 형제 노드들로 브로드캐스트한다.
실시예 43: 실시예 31의 시스템에서는 상기 토폴로지 서버가 분산되어 있는 상기 한 세트의 노드들 중의 적어도 하나의 개별 노드가, 상기 개별 노드 및 상기 개별 노드의 자손 중 적어도 하나에 의해 식별되는, 상기 맵에 내재하는 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드에 데이터 패킷들이 도달하지 못했음을 나타내는 보고를 수신하고, 그에 응답하여 상기 데이터 패킷들을 상기 개별 노드의 형제들 중 적어도 몇몇 형제들로 브로드캐스트하도록 동작가능하다.
실시예 44: 실시예 8의 시스템에서는 상기 링크 설정 개시자 및 상기 중계기 관리자 기능부 각각이 상기 네트워크의 적어도 하나의 중계기 내에서 동작한다.
실시예 45: 실시예 8의 시스템에서는 상기 링크 설정 개시자가 상기 코어에 접속되며 상기 중계기 관리자 기능부가 상기 네트워크의 적어도 하나의 중계기 내에서 동작한다.
실시예 46: 상기 실시예들 1-4, 8-10, 12-25, 27-43 중 어느 하나의 시스템에서는 상기 네트워크의 각각의 이동 통신기가 전화, 스마트폰, 태블릿, 모뎀 중의 하나를 포함한다.
실시예 47: 실시예 46의 시스템에서는 상기 이동 통신기가 셀룰러 이동 통신기를 포함한다.
실시예 48: 상기 실시예들 1-4, 8-10, 12-25, 27-43 중 어느 하나의 시스템에서는 상기 네트워크가 LTE 표준을 사용하여 동작한다.
실시예 49: 상기 실시예들 1-4, 8-10, 12-25, 27-43 중 어느 하나의 시스템에서는 상기 네트워크가 WIMAX 표준을 사용하여 동작한다.
실시예 50: 상기 실시예들 1-4, 8-10, 12-25, 27-43 중 어느 하나의 시스템에서는 3G 표준을 사용하여 동작한다.
실시예 51: 상기 실시예들 1-4, 8-10, 12-25, 27-43 중 어느 하나의 시스템에서는 WiFi 표준을 사용하여 동작한다.
실시예 52: 계층적 통신 노드들을 포함하는 계층적 통신 네트워크를 사용하는 방법이 제공되며,
상기 계층적 통신 네트워크의 사용 방법은,
상기 네트워크를 나타내는 토폴로지 맵을 생성하는 단계; 및
핸드오버들을 기반으로 하여 상기 토폴로지 맵을 동적으로 변경하는 것을 포함해 상기 토폴로지 맵을 기반으로 하여 상기 네트워크를 통해 통신하는 단계;
를 포함한다.
실시예 53: 실시예 18의 시스템에서는 상기 서버가 재귀 처리를 수행하고 상기 재귀 처리에서는 첫 번째 반복으로 상기 서버가 상기 서버에 의해 상기 맵에서 식별된 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들을 상기 토폴로지 맵에서 적어도 하나의 기지국으로 브로드캐스트하며, 상기 적어도 하나의 기지국 각각은 두 번째 반복으로 계층적 셀룰러 네트워크에서 상기 적어도 하나의 기지국의 "자식" 노드들 중 적어도 하나의 자식 노드로 브로드캐스트하고, 상기 "자식" 노드들은 상기 "자식" 노드들의 자손들의 원하는 레벨에 이르기까지 적어도 세 번째 반복에 대하여 재귀 처리를 계속한다.
실시예 54: 실시예 19의 시스템에서는 서버가 재귀 처리를 수행하고, 상기 재귀 처리에서는 첫 번째 반복으로 상기 서버가 상기 찾을 수 없는 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들을 상기 토폴로지 맵의 최고 계층에 있는 모든 기지국들로 브로드캐스트하며, 상기 기지국들 각각은 두 번째 반복으로 상기 계층적 셀룰러 네트워크에서 상기 기지국들의 "자식" 노드들 모두로 브로드캐스트하고, 상기 "자식" 노드들은 상기 "자식" 노드들의 자손들의 원하는 레벨에 이르기까지 적어도 세 번째 반복에 대하여 상기 재귀 처리를 계속한다.
실시예 55: 실시예 25의 시스템에서는 상기 서버가 재귀 처리를 수행하며, 상기 재귀 처리에서는 첫 번째 반복으로, 상기 서버는 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 상기 토폴로지 맵의 최고 계층에 있는 모든 기지국들로 브로드캐스트하고, 상기 기지국들 각각은 두 번째 반복으로 계층적 셀룰러 네트워크에서 상기 기지국들의 "자식 노드" 모두로 브로드캐스트하며, 상기 "자식" 노드는 상기 "자식" 노드들의 자손들의 원하는 레벨에 이르기까지 적어도 세 번째 반복에 대하여 상기 재귀 처리를 계속한다.
실시예 56: 실시예 33의 시스템에서는 상기 라우팅 정보가 상기 개별 자손에 도달하도록 진행해야 하는 계층에 있는 모든 레벨에서 모든 위상학적 장소들을 식별하지 못한다.
실시예 57: 실시예 11의 시스템에서는 상기 계층적/비-계층적 정보 전처리기가 또한, 상기 네트워크가 어떠한 중계기들도 지니지 않는 비-계층적 네트워크인 것처럼 상기 계층적 기지국들로부터의 상기 정보가 처리되게 하도록 동작가능하다.
실시예 58: 실시예 12의 시스템에서는 토폴로지가 중앙집중식으로 결정된다.
실시예 59: 실시예 58의 시스템에서는 상기 토폴로지가 잠재적인 홉 개수를 기반으로 하여 중앙집중식으로 결정된다.
실시예 60: 실시예 58의 시스템에서는 토폴로지가 적어도 하나의 노드간 링크의 특징을 나타내는 백홀링 링크 품질 스코어를 기반으로 하여 중앙집중식으로 결정된다.
실시예 61: 실시예 60의 시스템에서는 상기 네트워크가 LTE 네트워크를 포함하며 상기 백홀링 링크 품질 스코어는 SNR(signal to noise ratio; 신호 대 잡음 비) 측정, 비트/블록/패킷 오류 레이트 측정, RSRP 측정 및 RSRQ 측정 중의 적어도 하나를 포함한다.
실시예 62: 실시예 60의 시스템에서는 상기 네트워크가 3G 네트워크를 포함하며 상기 백홀링 링크 품질 스코어는 RSCP 측정, Ec/No 측정, RSSI 측정 및 SIR(signal-to-interference ratio; 신호 대 간섭 비) 측정 중의 적어도 하나를 포함한다.
실시예 63: 실시예 12의 시스템에서는 토폴로지가 상기 토폴로지에 걸쳐 분산된 장소들에서 결정된다.
실시예 64: 실시예 63의 시스템에서는 토폴로지가 잠재적인 홉 개수를 기반으로 하여 상기 토폴로지에 걸쳐 분산된 장소들에서 결정된다.
실시예 65: 실시예 63의 시스템에서는 토폴로지가 적어도 하나의 노드간 링크의 특징을 나타내는 백홀링 링크 품질을 기반으로 하여 상기 토폴로지에 걸쳐 분산된 장소들에서 결정된다.
실시예 66: 실시예 65의 시스템에서는 상기 네트워크가 LTE 네트워크를 포함하며 상기 백홀링 링크 품질 스코어는 SNR(sinal to noise ratio) 측정, 비트/블록/패킷 오류 레이트 측정, RSRP 측정, RSSI 측정 및 RSRQ 측정 중의 적어도 하나를 포함한다.
실시예 67: 실시예 65의 시스템에서는 상기 네트워크가 3G 네트워크를 포함하며 상기 백홀링 링크 품질 스코어는 RSCP 측정, Ec/No 측정, RSSI 측정 및 SIR(signal-to-interference ratio) 측정 중의 적어도 하나를 포함한다.
실시예 68: 실시예 52의 방법에서는 중앙 관리자가 핸드오버들을 기반으로 하여 토폴로지 맵을 중앙집중식으로 그리고 동적으로 변경하도록 동작가능하다.
실시예 69: 실시예 52의 방법에서는 핸드오버들을 기반으로 하여 토폴로지 맵을 동적으로 변경하는 것은 상기 네트워크에서 2개 이상의 노드들을 통해 분산된 분산 관리 기능부들에 의해 수행된다.
실시예 70: 실시예 52의 방법에서는 상기 동적으로 변경하는 것이 백홀링 링크 품질 스코어들을 브로드캐스트하는 것을 포함한다.
실시예 71: 실시예 12의 시스템에서는 상기 이동 통신 관리 시스템이 또한 로컬 라우팅 관리자를 포함하며, 상기 로컬 라우팅 관리자는 정보가 한 형제 노드로부터 다른 한 형제 노드로 국부적으로 라우팅되는 로컬 처리를 수행하도록 동작가능하다.
실시예 72: 실시예 12의 시스템에서는 상기 이동 통신 관리 시스템이 또한 로컬 라우팅 관리자를 포함하며 상기 로컬 라우팅 관리자는 정보가 한 형제 터널로부터 다른 한 형제 터널로 국부적으로 라우팅되는 로컬 처리를 수행하도록 동작가능하다.
실시예 73: 실시예 52의 방법에서는 상기 노드들이 표준 핸드오버들을 정의하는 통신 표준을 사용하여 상호 통신하고 상기 토폴로지 맵은 상기 표준 핸드오버들을 사용하여 동적으로 변경될 수 있다.
실시예 74: 데이터 중계 방법이 제공되며,
상기 데이터 중계 방법은,
중계기 관리자를 사용하여 적어도 하나의 링크를 활성화시켜서 중계기가 계층적 셀룰러 네트워크에서 하나의 노드로서 기능을 수행하는 단계; 및
제1 세트의 무선 인터페이스들을 사용하여 상기 중계기 장치가 하나의 코어를 지니는 n 레벨의 계층적 셀룰러 네트워크에 배치될 경우에,
상기 중계기 장치에서부터 n 레벨보다 상기 코어에 근접한 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 적어도 하나의 노드에 이르기까지의 해당하는 제1 세트의 업링크들; 및
상기 적어도 하나의 노드에서부터 상기 중계기에 이르기까지의 해당하는 제1 세트의 다운링크들;
을 제공하는 단계;
포함한다.
실시예 75: 데이터 중계 제공 방법이 제공되며,
상기 데이터 중계 제공 방법은,
적어도 하나의 링크를 활성화시켜 상기 중계기 장치가 계층적 셀룰러 네트워크에서 하나의 노드로서 기능을 수행하게 하도록 동작가능한 중계기 관리자를 제공하는 단계; 및
상기 중계기 장치가 하나의 코어를 지니는 n 레벨의 계층적 셀룰러 네트워크에 배치될 경우에,
n 레벨보다 상기 코어로부터 멀리 있는 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 적어도 하나의 노드에서부터 상기 중계기 장치에 이르기까지의 해당하는 세트의 업링크들; 및
상기 중계기 장치에서부터 상기 적어도 하나의 노드에 이르기까지의 해당하는 세트의 다운링크들;
을 제공하도록 동작가능한 중계기 관리자를 제공하는 단계;
를 포함한다.
실시예 76: 하나의 코어를 지니는 계층적 셀룰러 네트워크를 관리하도록 동작가능한 계층적 셀룰러 네트워크 관리 방법이 제공되며,
상기 계층적 셀룰러 네트워크 관리 방법은,
링크 설정 커맨드들을 생성하도록 동작가능한 링크 설정 개시자를 제공하는 단계; 및
상기 링크 설정 개시자에 의해 생성된 상기 링크 설정 커맨드들에 따라 상기 계층적 셀룰러 네트워크의 적어도 하나의 중계기 및 상기 적어도 하나의 중계기에 의해 서비스를 제공받기를 원하는 상기 계층적 셀룰러 네트워크의 모든 노드들 간에 적어도 하나의 링크를 설정하도록 동작가능하고,
상기 설정된 링크들의 동작을 제어하도록 동작가능한 중계기 관리자 기능부를 제공하는 단계;
를 포함한다.
실시예 77: 코어, 기지국들 및 이동 통신 기기들을 포함하는 링크된 노드들을 지니는 계층적 셀룰러 통신 기기들에 서비스를 제공하여 상기 노드들 간에 통신 링크들의 토폴로지를 정의하는 이동 통신 관리 방법이 제공되며,
상기 이동 통신 관리 방법은,
토폴로지 서버를 제공하는 단계;를 포함하며,
상기 토폴로지 서버를 제공하는 단계는,
상기 토폴로지를 동적으로 학습하는 토폴로지 학습기를 제공하는 단계; 및
2보다 높은 레벨을 지니는 계층으로서 구조화된 적어도 하나의 토폴로지 맵으로서 상기 토폴로지 학습기에 의해 학습된 토폴로지를 저장하는 단계;
를 포함한다.
실시예 78: 실시예들 2, 8, 12 중 어느 하나의 장치에서는 상기 네트워크가 무선 계층적 네트워크를 포함한다.
실시예 79: 실시예들 2, 8, 12 중 어느 하나의 장치에서는 상기 네트워크가 E-UTRAN 네트워크를 포함한다.
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 "동작하는", "처리하는", "계산하는" "선택하는", "생성하는" 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 특정 실시예들은 예컨대 음성 호출들 또는 다른 애플리케이션들에 대한 수신지를 찾을 수 없는 경우에, 인접 수신지들에 대한 (데이터/트래픽의) 브로드캐스트와 같지만 이에 국한되지 않는 멀티-홉 대역내 백홀링 네트워크의 다이내믹 자기-학습 중앙집중식 네트워크 라우터(중앙집중식 접근방법)를 제공하는데, 낮은 대기시간의 이점을 지니지만 상기 네트워크상에 높은 부하가 걸리게 하고; 이메일들, 파일 전송들 및 브라우징과 같지만 이들에 국한되지 않는 데이터 트래픽 애플리케이션들에 대한 수신지를 찾을 수 없는 경우에 제어 메시지들만 인접 수신지들에게 전송되는 페이징을 제공하는데, 이는 높은 대기시간의 단점에 직면할 수 있지만 상기 네트워크상에 낮은 부하만이 걸리게 한다.
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 SM을 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 8a 및 도 8b는 모두가 본 발명의 특정 실시예들에 따라 구성되고 동작가능한 멀티-홉 계층적 셀룰러 네트워크 시스템에 대한 중앙집중식 라우터를 사용하는 라우팅 스킴의 세미-픽토리얼 다이어그램들이다.
도 9a 및 도 9b는 모두가 본 발명의 특정의 실시예들에 따라 구성되고 동작가능한 멀티-홉 계층적 셀룰러 네트워크 시스템에 대한 분산 라우터를 사용하는 라우팅 시스템의 세미-픽토리얼 다이어그램들이다.
도 10은 본 발명의 특정 실시예들에 따라 동작가능한 브로드캐스팅용 선택적 업데이트 라우팅 테이블 표시 방법을 간략하게 예시하는 플로차트이다.
도 11a 내지 도 11e는 모두가 본 발명의 대응하는 실시예들에 따른 LTE에서 지원하는 계층적 셀룰러 시스템 아키텍처의 다이어그램들이다.
도 12a 및 도 12b는 모두 합쳐서 본원 명세서에서 사용되는 용어들의 표를 형성하는 도면들이다.
도 13a, 도 13b, 도 14a 및 도 14b는 모두가 본 발명의 특정 실시예들에 따라 구성되고 동작가능한 중앙집중식 라우터를 사용하는 멀티-홉 계층적 셀룰러 네트워크 시스템에 대한 LTE에서의 메시지 기술 베어러 셋업 절차들의 다이어그램들이다.
도 15a, 도 15b, 도 16a 및 도 16b는 모두가 본 발명의 특정 실시예들에 따라 구성되고 동작가능한 분산 라우터를 사용하는 멀티-홉 계층적 셀룰러 네트워크 시스템에 대한 LTE에서의 메시지 기술 베어러 셋업 절차들의 다이어그램들이다.
도 17은 로컬 라우팅 관리자를 사용하고 3GPP LTE 표준을 기반으로 하는 도 9b에서 보인 시나리오에서의 구성요소들의, 본 발명의 한 실시예에 따른 메시지 시컨스의 다이어그램이며, 이 경우에 상기 로컬 라우팅 관리자는 정보가 한 형제 노드에서부터 다른 한 형제 노드에 이르기까지 또는 한 형제 터널에서부터 다른 한 형제 터널에 이르기까지 국부적으로 라우팅되는 로컬 처리를 수행하도록 동작가능한 것이다.
도 18a 및 도 18b는 중앙집중식 라우팅 관리자를 사용하여 LTE에서의 라우팅 관리 방법의 메시지 기술(message description)들을 보여주는 도면이며, 이 경우에 상기 방법은 본 발명의 특정 실시예들에 따라 동작가능한 것이다.
도 18c는 하이브리드(분산 + 중앙집중) 라우팅 관리자를 사용하는 LTE에서의 라우팅 관리 방법의 상세한 메시지 기술을 보여주는 도면이며, 이 경우에 상기 방법은 본 발명의 특정 실시예들에 따라 동작가능한 것이다.
도 18d는 분산 라우팅 관리자를 사용하는 LTE에서의 라우팅 관리 방법의 상세한 메시지 기술을 보여주는 도면이며, 이 경우에 상기 방법은 본 발명의 특정 실시예들에 따라 동작가능한 것이다.
도 19a는 중앙집중식 다목적 셀 라우팅 플래너 방법의 일례를 간략하게 예시하는 플로차트이며, 이 경우에 상기 방법은 본 발명의 특정 실시예들에 따라 동작가능한 것이다.
도 19b는 분산 셀 라우팅 플래너 방법의 일례를 보여주는 도면이며, 이 경우에, 본 발명의 특정 실시예들에 따라 동작가능한 것이다.
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 SM을 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 8a 및 도 8b는 모두가 본 발명의 특정 실시예들에 따라 구성되고 동작가능한 멀티-홉 계층적 셀룰러 네트워크 시스템에 대한 중앙집중식 라우터를 사용하는 라우팅 스킴의 세미-픽토리얼 다이어그램들이다.
도 9a 및 도 9b는 모두가 본 발명의 특정의 실시예들에 따라 구성되고 동작가능한 멀티-홉 계층적 셀룰러 네트워크 시스템에 대한 분산 라우터를 사용하는 라우팅 시스템의 세미-픽토리얼 다이어그램들이다.
도 10은 본 발명의 특정 실시예들에 따라 동작가능한 브로드캐스팅용 선택적 업데이트 라우팅 테이블 표시 방법을 간략하게 예시하는 플로차트이다.
도 11a 내지 도 11e는 모두가 본 발명의 대응하는 실시예들에 따른 LTE에서 지원하는 계층적 셀룰러 시스템 아키텍처의 다이어그램들이다.
도 12a 및 도 12b는 모두 합쳐서 본원 명세서에서 사용되는 용어들의 표를 형성하는 도면들이다.
도 13a, 도 13b, 도 14a 및 도 14b는 모두가 본 발명의 특정 실시예들에 따라 구성되고 동작가능한 중앙집중식 라우터를 사용하는 멀티-홉 계층적 셀룰러 네트워크 시스템에 대한 LTE에서의 메시지 기술 베어러 셋업 절차들의 다이어그램들이다.
도 15a, 도 15b, 도 16a 및 도 16b는 모두가 본 발명의 특정 실시예들에 따라 구성되고 동작가능한 분산 라우터를 사용하는 멀티-홉 계층적 셀룰러 네트워크 시스템에 대한 LTE에서의 메시지 기술 베어러 셋업 절차들의 다이어그램들이다.
도 17은 로컬 라우팅 관리자를 사용하고 3GPP LTE 표준을 기반으로 하는 도 9b에서 보인 시나리오에서의 구성요소들의, 본 발명의 한 실시예에 따른 메시지 시컨스의 다이어그램이며, 이 경우에 상기 로컬 라우팅 관리자는 정보가 한 형제 노드에서부터 다른 한 형제 노드에 이르기까지 또는 한 형제 터널에서부터 다른 한 형제 터널에 이르기까지 국부적으로 라우팅되는 로컬 처리를 수행하도록 동작가능한 것이다.
도 18a 및 도 18b는 중앙집중식 라우팅 관리자를 사용하여 LTE에서의 라우팅 관리 방법의 메시지 기술(message description)들을 보여주는 도면이며, 이 경우에 상기 방법은 본 발명의 특정 실시예들에 따라 동작가능한 것이다.
도 18c는 하이브리드(분산 + 중앙집중) 라우팅 관리자를 사용하는 LTE에서의 라우팅 관리 방법의 상세한 메시지 기술을 보여주는 도면이며, 이 경우에 상기 방법은 본 발명의 특정 실시예들에 따라 동작가능한 것이다.
도 18d는 분산 라우팅 관리자를 사용하는 LTE에서의 라우팅 관리 방법의 상세한 메시지 기술을 보여주는 도면이며, 이 경우에 상기 방법은 본 발명의 특정 실시예들에 따라 동작가능한 것이다.
도 19a는 중앙집중식 다목적 셀 라우팅 플래너 방법의 일례를 간략하게 예시하는 플로차트이며, 이 경우에 상기 방법은 본 발명의 특정 실시예들에 따라 동작가능한 것이다.
도 19b는 분산 셀 라우팅 플래너 방법의 일례를 보여주는 도면이며, 이 경우에, 본 발명의 특정 실시예들에 따라 동작가능한 것이다.
첨부도면들에서, M 또는 m은 메시지를 나타낸 것이고 P는 부속-처리 또는 부속-방법을 나타낸 것이다.
본원 명세서에 기재되고 예시된 컴퓨터를 이용한 구성요소들은 예를 들면 주문형 VLSI 회로들와 같지만 이들에 국한되지 않는 하드웨어 회로들, 또는 FPGA들과 같지만 이들에 국한되지 않는 게이트 어레이들 또는 프로그램가능한 하드웨어 기기들로서, 또는 적어도 하나의 무형의 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되고 적어도 하나의 처리기에 의해 실행가능한 소프트웨어 프로그램 코드로서, 또는 이들의 임의의 적합한 조합으로서 여러 형태로 구현될 수 있다. 특정된 기능 구성요소는 하나의 특정 소프트웨어 코드 시퀀스에 의해서나, 집단으로 동작 또는 작용하거나 해당 기능 구성요소를 참조하여 본원 명세서에 기재된 바와 같이 동작하는 복수 개의 그러한 특정 소프트웨어 코드 시퀀스들에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 구성요소는 객체들, 절차들, 기능들, 루틴들 및 프로그램들과 같지만 이들에 국한되지 않는 여러 코드 시퀀스를 통해 분산될 수 있으며 상호 의존적으로 동작하는 것이 전형적인 여러 컴퓨터 파일로부터 이루어진 것일 수 있다.
데이터는 하나 이상의 서로 다른 장소들에 하나 이상의 무형의 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수도 있고, 단일 노드 또는 장소에 있는 서로 다른 네트워크 노드들 또는 서로 다른 저장 기기들에 저장될 수도 있다.
당업자라면 임의 타입의 저장 기기 또는 메모리 및 소정 시간 간격 동안 컴퓨팅하기 위해 사용되는 디지털 데이터를 유지하는 임의 타입의 컴퓨터 구성요소들 및 기록 매체, 및 임의 시간 정보 유지 기술을 포함하는 임의의 컴퓨터 데이터 저장 기술이 본원 명세서에서 제공되고 채택되는 여러 데이터를 저장하는데 사용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 적합한 컴퓨터 데이터 저장 및 정보 유지 장치는, 1차, 2차, 3차 또는 오프라인이고; 임의 타입 또는 레벨 또는 분량 또는 카테고리의 변동성, 차별화, 이변성, 접근성, 주소지정, 용량, 성능 및 에너지 사용을 이루고 있으며; 그리고 반도체, 마그네틱, 광학, 페이퍼 등과 같은 임의의 적합한 기술들을 기반으로 하여 이루어진; 장치를 포함할 수 있다.
다음과 같은 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 ADSL를 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: 다음과 같은 기능들, 즉 (1) 궁극적으로 이동 통신 기기들 간의 접속들을 활성화시키는 기능으로서, 때로는 "게이트웨이" 또는 "서비스 제공 게이트웨이"로 언급되는 기능; (2) 이동국들의 이동성 관리; (3) 폴리시 및/또는 QOS 실행; (4) 사용자 및/또는 장비 인증; 중의 일부 또는 모두를 포함하는 것이 전형적이지만 이들에 국한되지 않는 관리 및 스위칭 기능. 당업자라면 예컨대 상기 기지국이 액세스 포인트인 경우에 상기 코어가 상기 기지국과 동일 장소에 배치될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그 외에도, 상기 코어는 위에서 언급한 기능들 중 하나 이상을 각각 수행하는 하나 이상의 컴퓨터화된 서브시스템들을 포함할 수 있다. 변형적으로는, 여러 컴퓨터화된 서브시스템들이 위의 기능들 중 하나를 함께 수행한다.
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
이동 통신 기기: "이동 통신기"와 동의어임. 예컨대 도 5에서의 "이동 컴퓨팅 기기"라는 용어는 본원 명세서에서 이동 전화, 예컨대 셀룰러폰, 스마트폰 등과 아울러 LTE 모뎀 또는 무선 태블릿을 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.
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.
"중계기"라는 용어는 본원 명세서에서 셀룰러 통신 네트워크에서 고정 또는 이동 노드를 포함하는데 사용된다:
(a) 상기 고정 또는 이동 노드는 예컨대 이동 통신기 기능부를 통해 기지국 기능부 및 백홀링 링크 기능부 양자 모두를 지닌다. 예를 들어, 백홀링 링크 기능부는 본원 명세서에서 이동 통신 기능부으로서 제공되지만 본 발명은 이러한 타입의 백홀링 링크 타입에만 국한되지 않고 이를 준용하여 2G, 3G, WiFi, WiMax 또는 마이크로파 포인트-투-포인트 링크들과 같지만 이들에 국한되지 않는 다른 세룰러 또는 비-셀룰러 통신 링크들/네트워크들을 포함하는 다른 적합한 통신 링크/네트워크들에도 적용될 수 있다.
(b) 그리고 상기 중계기는 셀룰러 전화들, 또는 다른 중계기들과 같은 이동 통신기들에게 서비스를 제공하도록, 그리고 기지국들 또는 다른 중계기들에 링크되거나 기지국들 또는 다른 중계기들에 의해 서비스를 제공받도록 동작가능하다. 전형적으로는, 각각의 중계기는 안테나를 통해 상기 이동 통신기들과 통신하며 제1 무선 관리자, 및 상기 제1 무선 관리자에 대한 물리적 역방향 접속을 지니는 기지국 기능부를 포함한다. 상기 제1 무선 관리자는 예컨대 안테나를 통해 적어도 하나의 선택가능한(고정) 기지국과 다시금 통신하는 이동 통신기 기능부를 통해 중계기의 백홀링 링크 기능부와의 물리적 접속을 지니는 것이 전형적이다. 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.
본 발명의 특정 실시예들과 함께 유용한 계층적 이동 시스템들은 공지되어 있으며 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 제시되어 있다.
구체적으로 기술하면, 본원 명세서에 도시되고 기재된 본 발명의 특정 실시예들을 구현하는데 특히 적합한 계층적 무선-링크 네트워크는 위에서 인용된 PCT 출원의 도 7에 예시되어 있다. 미국 특허 제5,729,826호에는 2-티어 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 본원에서 선행기술을 보여주는 도 4a 및 도 4b에 예시되어 있다.
위에서 언급한 공동 계류중인 공개된 PCT 특허 출원에는 위에서 언급한 공동 계류중인 공개된 PCT 특허 출원의 도 6a 및 도 6b에 예시된 바와 같이 백홀링 기기로서 SM을 사용하는 n-티어 계층적 대역내 멀티-홉 셀룰러 네트워크가 예시되어 있다. 상기 RH는 rRM 블록에 추가될 수 있다.
본원의 도 7에 도시된 바와 같은 N-티어 계층적 무선-링크 네트워크는 백홀링용 무선 인터페이스를 사용하여 높은 업링크 BW 능력 및 양호한 범위 적용을 제공한다.
예컨대 본원의 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 SM에 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 BW의 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 RA에 접속되는 RA를 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 BW에 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 BW를 거의 요구하지 않는다; 웹 브라우징과 같은 서비스들은 대기시간에 대해 묵인되고 높은 BW 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 BW와 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 BW 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. 백홀링 링크 실패의 경우에 핸드오버 관리
도 7의 시스템은 또한 자립형으로 동작할 수 있는 다음과 같은 실시예들 중 어느 하나와 조합될 수도 있고 적합한 경우에 임의의 적합한 종래의 셀룰러 통신 네트워크 관리 시스템과 조합될 수도 있다.
RS에서 토폴로지 그래프를 사용하는 라우팅(중앙집중식 접근방식)이 지금부터 설명될 것이다.
RS는 라우팅 처리를 제어하기 위해 토폴로지 그래프를 만드는 것이 전형적이다.
도 8a 및 도 8b에는 SM12 및 SM06 사이의 호출을 확립하기 위한 RS 내부에서의 토폴로지 그래프의 사용이 도시되어 있다. 수신지에 도달될 경우에, 확인응답(acknowledge) 메시지가 RS 에 다시 송신된다. 상기 확인응답 메시지에 대한 시간종료로나 'nack' 수신지 미도달 메시지를 수신할 경우에 오류가 표시될 수 있다.
오류의 경우에, 이하의 방법들, 즉
1. 모든 이용가능한 수신지들로 메시지를 브로드캐스트하는 방법;
2. 마지막으로 알려진 브랜치로 메시지를 브로드케스트하는 방법;
3. 마지막으로 알려진 수신지 및 그의 인접 수신지들로 메시지를 브로드캐스트하는 방법;
4. 모든 이용가능한 수신지들로 페이지 메시지를 브로드캐스트하는 방법;
5. 마지막으로 알려진 브랜치로 페이지 메시지를 브로드캐스트하는 방법;
6. 마지막으로 알려진 수신지 및 그의 인접 수신지들로 페이지 메시지를 브로드캐스트하는 방법;
7. 여러 반복을 통해 여러 옵션을 조합하는 방법;
중의 적합한 방법과 같지만 이에 국한되지 않는 임의의 적합한 방법이 채택될 수 있다.
실제 메시지를 브로드캐스트하는 것은 페이징 메시지를 송신하는 것보다 빠른데, 그 이유는 상기 페이징 메시지를 사용하는 경우에, 수신지가 'ack' 메시지를 상기 RS에 전송한 다음에 상기 실제 메시지만이 그의 수신지에 전송되기 때문이다. 그 반면에, 상기 실제 메시지를 브로드캐스트하는 것은 페이징 메시지보다 큰 불필요한 데이터 메시지의 전송 때문에 네트워크 링크들을 오버로드한다.
도 8a에서는, 다음과 같은 링크들/구성요소들이 다음과 같은 기능들을 제공할 수 있다.
LI01:
1: 06 호출
13: 호 확립 ack
LI02:
2: 06 호출
12: RA02를 통해 호 확립 ack
RS15:
3: 06 탐색
4: BS08, RA16, RA09를 통해 06에 대한 호 확립
11: BSOl, RA02를 통해 12에 대한 호 확립 ack
LI03
5: RA16, RA09를 통해 06에 대한 호 확립
10: 호 확립 ack
LI04
6: RA09를 통해 06에 대한 호 확립
9: 호 확립 ack
LI05
7: 06에 대한 호 확립
8: 호 확립 ack
RS15 라우팅 표는 다음과 같이 이루어질 수 있다:
수신지: 라우트
SM12: BS01 -> RA02
SM07: BS08 -> RA16 -> RA09
SM06: BS08 -> RA16 -> RA09
SM11: BS08 -> RA16 -> RA09
SM03 : BS08 -> RA16 -> RA09
도 8b에서는, 다음과 같은 링크들/구성요소들은 다음과 같은 기능들을 제공할 수 있다:
LI05
1: 06 호출
22: 호 확립 ack
LI06
2: 06 호출
21: RA02를 통해 호 확립 ack
RS15
4: 06 탐색
5: BS08, RA16, RA09를 통해 06에 대한 호 확립
12: BS08, RA16을 통해 06에 대한 호 확립 브로드캐스트
19: BS01, RA02를 통해 12에 대한 호 확립 ack
20: 그래프 토폴로지 업데이트
LI07
6: RA16, RA09를 통해 06에 대한 호 확립
11: 06에 대한 호 nack
13: RA16을 통해 06에 대한 호 확립 브로드캐스트
18: 호 확립 ack
RA19
14: 06 호 확립 브로드캐스트
LI09
14: 06에 대한 호 확립 브로드캐스트
17: 호 확립 ack
LI08
7: RA09를 통해 06에 대한 호 확립
10: 06에 대한 호 nack
14: 06에 대한 호 확립 브로드캐스트
RA09
15: 06 호 확립 브로드캐스트
RA06
15: 06 호 확립 브로드캐스트
LI10
16: 호 확립 ack
RS15
라우팅 표:
수신지: 라우트
SM12: BS01 -> RA02
SM07: BS08 -> RA16 -> RA09
SM11: BS08 -> RA16 -> RA09
SM03: BS08 -> RA16 -> RA09
SM06: BS08 -> RA16 -> RA09
SM06: BS08 -> RA16 -> RA05
특정 실시예에 의하면, RA에서 로컬 라우팅 관리자를 라우팅하는 것(분산 방식)은 도 9a, 도 9b, 도 15a 내지 도 16b를 참조하여 지금부터 설명될 것이다.
도 9a에서는, 다음과 같은 링크들/구성요소들이 다음과 같은 기능들을 제공할 수 있다.
LI11
1: 06 호출
14: 호 확립 ack
RA02
라우팅 표:
수신지: 다음
SM12 *
SM07: BS01
SM06: BS01
SM11: BS01
SM03: BS01
LI12
2: 06 호출
13: 12 ack
BS01
라우팅 표:
수신지: 다음
SM12:RA02
SM07:RS
SM06:RS
SM11:RS
SM03:RS
BS08
라우팅 표:
수신지: 다음
SM12: RS
SM07:RA16
SM06:RA16
SM11:RA16
SM03:RA16
LI13
5: 06 호출
10: 12 ack
SM16
라우팅 표:
수신지: 다음
SM12: BS08
SM07:*
SM06:RA09
SM11:RA05
SM03:RA09
LI14
17: 11 호출
20: 03 ack
LI15
6: 06 호출
9: 12 ack
16: 11 호출
21: 03 ack
RA09
라우팅 표:
수신지: 다음
SM12: BS08
SM07:RA16
SM06:*
SM11:RA16
SM03:*
LI16
15: 11 호 확립
17: 호 확립 ack
LI17
7: 06에 대한 호 확립
8: 12 ack
RA05
라우팅 테이블:
수신지: 다음
SM12: BS08
SM07: RA16
SM06: RA16
SM11:*
SM03:RA16
LI18
18: 11에 대한 호출 확립
19: 03 ack
도 9a에서는, 다음과 같은 링크들/구성요소들이 다음과 같은 기능들을 제공할 수 있다.
LI17
1: 06 호출
16: 호 확립 ack
LI18
2: 06 호출
15: 12 ack
RA01
라우팅 표:
수신지: 다음
SM12: *
SM07:BS01
SM06:BS01
SM11:BS01
SM03:BS01
BS01
3: 06 호출
14:12 ack
라우팅 표:
수신지: 다음
SM12:RA02
SM07:RS
SM06:RS
SM11:RS
SM03:RS
RS15
4: 06 호출
13: 12 ack
라우팅 표:
수신지: 다음
SM12:BS01
SM07:BS08
SM06:BS08
SM11:BS08
SM03:BS08
BS08
라우팅 테이블:
수신지: 다음
SM12:RS
SM07:RA16
SM06:RA16
SM11:RA16
SM03:RA16
LI19
5: 06 호출
12: 12 ack
LI20
20: 호 확립 ack
RA16
8: 06 호출 브로드캐스트
13: 표들의 업데이트
19: 07 호출 브로드캐스트
21: 표들의 업데이트
라우팅 표:
수신지: 다음
SM12: BS08
SM07:? -> *
SM06: RA09 -> RA05
SM11:RA05
SM03:RA09
LI21
6: 06 호출
9: 알 수 없는 06
14: 표 업데이트
22: 표 업데이트
LI22
8: 06 호출 브로드캐스트
11: 12 ack
18: 07 호출 브로드캐스트
21: 11 ack
RA05
9: 06 호출 브로드캐스트
11: 표 업데이트
18: 07 호출 브로드캐스트
21: 표 업데이트
라우팅 표
수신지: 다음
SM12: BS08
SM07:? ->RA07
SM06:? ->*
SM11:*
SM03:RA16
LI25
17: 07 호출
21: 호 확립 ack
LI24
10: 12 ack
RA09
7: 06 브로드캐스트
15: 표 업데이트
23: 표 업데이트
라우팅 표:
수신지: 다음
SM12: BS08
SM07:? -> RA16
SM06:? -> RA16
SM11:RA16
SM03:*
LI23
15: 11 호 확립
17: 호 확립 ack
도 9a에 도시된 바와 같이, 로컬 라우팅 관리자 변형예를 사용하여 라우팅함에 있어서, 각각의 노드, 또는 단지 RA만이 각각의 수신지에 대하여 "다음" 라우팅 표를 유지하는 로컬 라우팅 관리자를 포함한다. 전형적으로, 이는 상기 표가 다음 홉의 수신지에 도달하도록 다음 홉을 나타내는 각각의 수신지에 대한 행을 포함하는 방식으로 구현된다. 변형적으로는, 각각의 노드가 자신의 자식들에 대하여만 라우팅 표를 유지하고 다른 수신지들은 RS를 통해 디폴트값으로 라우팅되게 한다. 다른 한 변형예는 예컨대「투쌩(Toussaint)의 "The Relative Neighborhood Graph Of A Finite Planner Set", Pattern Recognition, vol. 12 No.4 (1980)」에 개시되어 있는 바와 같이, 각각의 노드가 자신의 상대적인 인접 그래프만을 유지하는 것이다.
상기 라우팅 표 업데이트들은 전체 네트워크에 걸쳐 브로드캐스트된다. 옵션으로, 상기 업데이트들은 변경에 의해 영향을 받은 노드들에만 보내진다. 도 10에는 영향을 받은 인접 노드들로만 브로드캐스트하는 방법이 도시되어 있다.
수신지에 도달되면 'ack' 메시지는 상기 메시지의 생성자에게로 다시 보내진다. 'ack' 메시지에 대한 시간종료로나 'nack' [수신지 미도달] 메시지를 수신할 경우에 오류가 표시될 수 있다.
오류의 경우에, 다음과 같은 방법들, 즉
1. 모든 이용가능한 수신지들로 메시지를 브로드캐스트하는 방법;
2. 도 11b에 따라 마지막으로 알려진 브랜치로 메시지를 브로드케스트하는 방법;
3. 마지막으로 알려진 수신지 및 그의 인접 수신지들로 메시지를 브로드캐스트하는 방법;
4. 모든 이용가능한 수신지들로 페이지 메시지를 브로드캐스트하는 방법;
5. 마지막으로 알려진 브랜치로 페이지 메시지를 브로드캐스트하는 방법;
6. 마지막으로 알려진 수신지 및 그의 인접 수신지들로 페이지 메시지를 브로드캐스트하는 방법;
7. 여러 반복을 통해 여러 옵션을 조합하는 방법;
중의 어느 하나 또는 모두가 도입될 수 있다.
수신지를 찾을 수 있는 경우의 오류인 경우에, 상기 로컬 라우팅 표들이 도 9b의 단계들 11, 13, 15, 21, 22 및 23에 도시된 바와 같이 업데이트된다.
중앙집중식 실시예들보다 복잡하지만, 분산 실시예들은 다음과 같은 것들, 즉 코어로부터의 접속단절인 경우에 네트워크가 여전히 서비스를 제공할 수 있는 단일 고장 지점의 회피; 단지 작은 부분의 변화들이 전체 네트워크에 연향을 주는 변화들에 대한 견고성; 코어에 이르기까지 내내 오류를 브로드캐스트할 필요가 없는 신속함; 중의 어느 하나가 중요한 애플리케이션들에서 특히 유용하다.
특정 실시예들에 따라 LTE에서 계층적 셀룰러 시스템 아키텍처를 지원하는 것이 지금부터 설명될 것이다.
도 11a에는 사용자 장비(UE), 기지국, eNodeB, 이동성 관리 엔티티(mobility management entity; MME), 서비스 제공 게이트웨이, S-GW 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이, P-GW를 포함하는 종래의 LTE 셀룰러 시스템 아키텍처가 도시되어 있다. 도 11b 내지 도 11e에 도시된 바와 같이 LTE에서 계층적 셀룰러 시스템을 구현하는 변형예는 많이 있다. UE는 SM의 모든 또는 대부분의 기능들을 타협하여 처리할 수 있고 eNodeB는 BS의 모든 또는 대부분의 기능들을 타협하여 처리할 수 있다.
도 11b 에는 중계기 MME 및 P-GW 게이트웨이에 접속되어 있는 중계기 서버(RS)를 사용하는 계층적 셀룰러 시스템의 구현예가 도시되어 있다. 상기 코어의 관점에서 볼 때 상기 중계기 MME는 변형적인 MME로서 종래의 MME에 접속될 수 있는 종래의 MME이다. 상기 중계기 MME는 RA에 캠핑(camping)하는 UE들에 대하여 또는 RA 자체와 관련이 있는 제어 신호들에 대하여 코어 네트워크 및 UE 간의 시그널링을 제어하는 기능을 수행한다. 상기 중계기 서버는 네트워크 최적화 알고리즘들, 라우팅 알고리즘들 및 메시지 결합/해체와 같은 특정된 계층적 네트워크 구현예들에 대한 기능을 수행한다.
도 11c에는 LTE에서의 계층적 셀룰러 시스템의 구현에 대한 다른 한 변형예가 도시되어 있다. 도 20b와 관련지어 볼 때 그 차이는 RS가 코어의 관점에서 볼 때 종래의 BS로서 그리고 RS의 관점에서 볼 때 RA로서 기능을 수행하는 BS 프록시 또는 가상 BS에 접속되어 있다는 것이다. 상기 RS는 RA들의 제어 및 이동성을 다루는 것외에도, 제1 옵션에서의 모든 태스크들을 다루는 기능을 수행한다.
도 11d에는 LTE에서의 계층적 셀룰러 시스템의 구현에 대한 다른 한 변형예가 도시되어 있다. 이러한 변형예가 최초의 2가지 변형예들과는 전혀 다른 것이다. 필터 중계기 서버 엔티티는 RA 또는 BS 및 코어 사이에 상주하며 계층적 네트워크에 상주하는 엔티티들, 및 전형적인 셀룰러 네트워크에 상주하는 엔티티들로부터 발생하는 메시지들을 필터링하는 기능을 수행한다. 전형적인 셀룰러 네트워크로부터 발생하는 메시지들은 여느 때처럼 포워드되며 중계기 메시지들은 이러한 중계기 메시지들을 해체하고 상기 중계기 메시지들을 일반 시스템 메시지처럼 상기 MME로 전송하는 기능을 수행하는 BS 프록시로 포워드된다.
도 11e에는 LTE에서의 계층적 셀룰러 시스템의 구현에 대한 다른 한 변형예가 도시되어 있다.
이러한 변형예는 도 11d에서와 같은 필터 중계기 서버 엔티티를 사용한다. 중계기 메시지들은 중계기 MME로 포워드되지만, 다른 메시지들은 여느 때처럼 포워드된다. 상기 중계기 MME는 도 11c에서 중계기 MME의 일부인 방법들, 및 또한 도 11c에서 RS의 일부인 방법들을 모두를 포함한다.
좀더 일반적으로 기술하면, 특정 실시예들에 의하면, 중계기 관리자 및 한 세트의 무선 인터페이스들을 포함하는 중계기 장치가 제공되며, 상기 한 세트의 무선 인터페이스들은 상기 중계기가 하나의 코어를 지니는 n 레벨의 셀룰러 네트워크에 배치될 경우에 상기 중계기에서부터 n 레벨보다 상기 코어에 근접한 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 적어도 하나의 노드에 이르기까지의 해당하는 세트의 업링크들 및 상기 적어도 하나의 노드에서부터 상기 중계기에 이르기까지의 해당하는 세트의 다운링크들을 제공하도록 동작가능하다.
변형적으로나 추가로, 상기 중계기 장치는 중계기 관리자, 및 한 세트의 무선 인터페이스들을 포함할 수 있으며, 상기 한 세트의 무선 인터페이스들은 상기 중계기가 코어를 지니는 n 레벨의 셀룰러 네트워크에 배치될 경우에, n 레벨보다 코어로부터 멀리 있는 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 적어도 하나의 노드에서부터 상기 중계기에 이르기까지의 해당하는 세트의 업링크들 및 상기 중계기에서부터 상기 적어도 하나의 노드에 이르기까지의 해당하는 세트의 다운링크들을 제공하도록 동작가능하다.
옵션으로는, 상기 장치는 또한 제2 세트의 무선 인터페이스들을 포함하며, 상기 제2 세트의 무선 인터페이스들은 상기 중계기가 코어를 지니는 n 레벨의 셀룰러 네트워크에 배치될 경우에, n 레벨보다 상기 코어로부터 멀리 있는 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 적어도 하나의 노드에서부터 상기 중계기에 이르기까지의 해당하는 제2 세트의 업링크들; 및 상기 중계기에서부터 상기 적어도 하나의 노드에 이르기까지의 해당하는 제2 세트의 다운링크들을 제공하도록 동작가능하다.
이는 상기 중계기에 더 많은 DL 자원들을 추가함으로써 전체 네트워크 용량을 확대하는 것을 가능하게 한다.
적합한 데이터 중계 방법은 중계기 관리자 및 한 세트의 무선 인터페이스들을 제공하는 단계; 하나의 코어를 지니는 n 레벨의 셀룰러 네트워크에 상기 중계기를 배치하여 상기 중계기에서부터 n 레벨보다 상기 코어에 근접한 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 적어도 하나의 노드에 이르기까지의 해당하는 세트의 업링크들 및 상기 적어도 하나의 노드에서부터 상기 중계기에 이르기까지의 해당하는 세트의 다운링크를 제공하는 단계;를 포함할 수 있다.
옵션으로는, 상기 세트의 업링크들 및 다운링크들은 n 레벨보다 상기 코어에 근접한 상기 네트워크에서 한 레벨에 배치된 단일 노드에 상기 중계기를 접속ㄷ한다.
옵션으로는, 상기 세트의 업링크들 및 다운링크들은 상기 n 레벨보다 상기 코어에 근접한 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 한 세트의 하나보다 많은 노드들에 상기 중계기를 접속한다.
옵션으로, 상기 세트의 업링크들 및 다운링크들은 n 레벨보다 상기 코어에 근접한 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 해당 세트의 노드들에 상기 중계기를 접속한다.
중계기 MME라는 용어는 중계기 및 그에 의해 서비스를 제공받는 모든 노드들 간의 링크들의 동작을 확립 및 제어하는 관리자 기능부를 언급하는 것이 전형적이다. 전형적으로는, 링크들은, 또한 다른 기능부들을 합체하고 있을 수 있는 처리기-기반 "중계기 서버" 내에 합체될 수 있는 링크 확립 개시자에 의해 생성된 링크 확립 커맨드에 따라 확립된다.
LTE 프로토콜의 MME는 셀룰러 네트워크에 대한 이동성 관리자의 일례이다.
옵션으로는, 계층적 셀룰러 네트워크를 관리하도록 동작가능한 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템이 제공되며, 상기 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템은 링크 확립 커맨드들을 생성하도록 동작가능한 링크 확립 개시자; 및 상기 링크 확립 개시자에 의해 생성된 상기 링크 확립 커맨드들에 따라 상기 셀룰러 네트워크 내의 적어도 하나의 중계기 각각 및 그에 의해 서비스를 제공받는 상기 셀룰러 네트워크 내의 모든 노드들 간에 링크들을 확립하고 상기 링크들의 동작을 제어하도록 동작가능한 중계기 관리자 기능부;를 포함한다.
옵션으로는, 상기 링크 확립 개시자는 상기 네트워크의 코어에 위치해 있는 서버 내에 합체되어 있으며 상기 서버는 또한 상기 이동성 관리자가 상기 중계기 관리자 기능부를 제공하게 하는 것을 포함하여 상기 코어의 이동성 관리자를 제어하도록 동작가능하다.
옵션으로는, 상기 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템은 또한 계층적/비-계층적 정보 전처리기를 포함할 수 있으며, 상기 네트워크는 이동 통신 기기들과 통신하고 중계기들과는 통신하지 않도록 동작가능한 적어도 하나의 비-계층적 기지국 및 적어도 하나의 중계기와 통신하는 적어도 하나의 계층적 기지국을 포함하고 상기 코어는 이동성 관리자 및 상기 이동성 관리자와 통신하며 상기 계층적/비-계층적 정보 전처리기를 통해 적어도 하나의 기지국과 통신하는 서비스 제공 게이트웨이를 포함하며, 상기 계층적/비-계층적 정보 전처리기는 적어도 하나의 비-계층적 기지국으로부터 그리고 적어도 하나의 계층적 기지국으로부터 정보를 수신하고 계층적 기지국들로부터 수신된 정보를 상기 중계기 관리자 기능부로 송신하고 비-계층적 기지국들로부터의 정보를 상기 중계기 관리자 기능부로 송신하지 않도록 동작가능하다.
옵션으로는, 상기 계층적/비-계층적 정보 전처리기는 또한 상기 네트워크가 어떠한 중계기들도 지니지 않는 비-계층적 네트워크인 것처럼 비-계층적 기지국들로부터의 상기 정보가 처리되게 하도록 동작가능하다.
"계층적 네트워크"라는 용어는, 기지국으로 업링크하고 적어도 하나의 셀룰러 통신 기기로 직접적으로 또는 궁극적으로(즉, 다른 중계기들을 통해) 다운링크하는 적어도 하나의 중계기를 지니는 임의의 네트워크를 포함하여, 2개 이하의 레벨들 또는 티어들, 예컨대 코어, 기지국, 다른 한 중계기와 링크하는 것이 가능하지 않은, 예컨대 멀티-홉 기능을 제공하는 것이 가능하지 않은 중계기, 및 이동 통신 기기를 포함하는 종래의 네트워크들과는 반대로, 상기 네트워크가 2보다 큰 레벨들 또는 티어들의 무선 통신 즉 코어-기지국을 지원하게 하는 것으로 의도된 것이다.
상기 "멀티-홉 기능부"라는 용어는 하나보다 많은 중계기를 통해 기지국과 이동 통신 기기가 통신하는 애플리케이션들을 포함하는 것으로 의도된 것이다.
"비-계층적 기지국"이라는 용어는 멀티-홉 기능부를 지원하지 않는 기지국들을 포함할 수 있으며 그리고/또는 단지 이동 통신 기기들만과 통신하는 기지국들을 포함할 수 있다.
"계층적 기지국"이라는 용어는 멀티-홉 기능부를 지원하는 기지국들을 포함하도록 의도된 것이며 그리고/또는 이동 통신 기기들과 통신할 뿐만 아니라 중계기들과도 통신하는 기지국들을 포함할 수 있다.
옵션으로는, 상기 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템은 또한 셀룰러 통신 네트워크용 코어를 제공하며 코어-최고 노드 링크들의 시스템을 통해 상기 네트워크의 노드들과 통신하는 코어 기능부를 포함한다.
옵션으로는, 상기 네트워크에서 상기 링크 확립 개시자, 상기 중계기 관리자 기능부 및 노드들 간의 통신은 상기 코어 최고 노드 링크들의 시스템을 통해 이루어진다.
특정 실시예들에 의하면, 코어, 기지국들 및 이동 통신 기기들을 포함하는 링크된 노드들을 지님으로써 상기 노드들 간의 통신 링크들의 토폴로지를 정의하는 이동 통신 네트워크에 서비스를 제공하는 이동 통신 관리 시스템이 제공될 수 있으며, 상기 이동 통신 관리 시스템은 상기 토폴로지를 동적으로 학습하는 토폴로지 학습기 및 2를 초과하는 깊이의 계층으로서 구조화된 적어도 하나의 토폴로지 맵으로서 상기 토폴로지를 저장하는 토폴로지 저장 기능부를 포함하는 토폴로지 서버를 포함한다.
상기 네트워크는 다중 계층의 계층적 셀룰러 네트워크를 포함한다. 적합한 다중 계층의 계층적 셀룰러 네트워크의 일례는 도 7을 참조하여 본원 명세서에서 설명될 것이다.
전형적으로는, 상기 토폴로지 서버는 상기 네트워크에 내재하는 단일 노드에 상주한다. 전형적으로는, 상기 토폴로지 서버가 상주하는 상기 단일 노드는 상기 코어를 포함한다.
전형적으로는, 상기 서버는 동적 깊이의 계층으로서 상기 토폴로지를 저장한다.
전형적으로는, 상기 서버는 상기 토폴로지를 사용하여 원하는 수신지에 도달하도록 상기 다운링크들을 통해 동적으로 정보를 라우팅한다.
전형적으로는, 상기 서버는 상기 원하는 수신지에 도달하는데 상기 정보가 경유해야 하는 네트워크 노드들을 나타냄으로써 동적으로 라우팅한다.
특정 실시예들에 의하면, 상기 토폴로지 서버는 중앙에 위치해 있으며 이동 통신기와 같은 수신지 노드를 상기 서버에 의해 식별된 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 경우에 "플러딩(flooding)" 동작이 수행된다. "플러딩"에서는, 실제 데이터 패킷들 또는 실제 데이터 패킷들을 보내야 하는 수신지를 찾아내는 페이징 메시지와 같은 브로드캐스트는 "소실된(lost)" 수신지 노드를 찾아내도록 전체 네트워크로 발송된다. 변형적으로는, "세미-플러딩(semi-flooding)"에서는, 상기 브로드캐스트가 상기 "소실된" 수신지 노드에 지리적으로 또는 위상학적으로 인접한 노드로만과 같은 상기 네트워크의 부분집합만으로 발송된다. 데이터 자체보다는 오히려 단지 페이징 메시지만을 보내는 것은 대기시간이 적어지게 되는, 다시 말하면 지체가 감소하게 되는 결과를 초래하지만 상기 네트워크상의 부하를 줄이고 데이터(비-음성) 애플리케이션들에 특히 적합하지만 이에 국한되지는 않는다. 이와는 반대로, 단지 페이징 메시지만을 보내지 않고 오히려 데이터 자체를 보내는 것은 대기시간이 많아지게 되는 결과를 초래하지만, 상기 네트워크상의 부하를 증가시키고 음성 애플리케이션들에 특히 적합하지만 이에 국한되지는 않는다.
전형적으로는, 상기 서버는 상기 서버에 의해 식별된 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들을 상기 토폴로지에서의 적어도 일부 기지국들로 브로드캐스트하며, 상기 적어도 일부 기지국들 각각은 상기 토폴로지에서 상기 기지국들의 "자식(children)" 노드들 중 적어도 일부로 브로드캐스트한다. 당업자라면 본원 명세서 및 청구범위 전반에 걸쳐 사용된 바와 같은 "적어도 일부"라는 용어는 물론 "적어도 하나"의 특정 예를 포함하는 것으로 의도된 것임을 이해할 것이다.
전형적으로는, 상기 서버는 상기 찾을 수 없는 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들을 상기 토폴로지에서의 모든 기지국들로 브로드캐스트하며, 상기 기지국들 각각은 상기 토폴로지에서 상기 기지국들의 "자식" 노드들 모드로 브로드캐스트한다.
전형적으로는, 상기 찾을 수 없는 수신지 노드는 상기 토폴로지에서 상기 찾을 수 없는 수신지 노드의 부모 노드로 'ack'를 보내고 상기 'ack'는 상기 토폴로지를 통해 상기 토폴로지 서버로 전송된다.
전형적으로는, 상기 데이터 패킷들은 음성 정보를 저장한다.
전형적으로는, 상기 토폴로지가 한 세트의 노드들을 정의하며 상기 서버는 상기 찾을 수 없는 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들을 상기 한 세트의 노드들의 부분집합으로만 브로드캐스트하고 이러한 부분집합은 상기 부분집합의 노드가 상기 수신지 노드에 속해 있었던 것으로 상기 서버에 의해 인식된 위상학적 장소에 위상학적으로 인접한 것을 특징으로 한다.
전형적으로는, 상기 토폴로지가 한 세트의 노드들을 정의하며 상기 서버는 상기 찾을 수 없는 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들을 상기 한 세트의 노드들의 부분집합으로만 브로드캐스트하며 이러한 부분집합은 상기 부분집합의 노드들이 상기 수신지 노드에 속해 있었던 것으로 상기 서버에 의해 식별된 위상학적 장소에 지리적으로 인접한 것을 특징으로 한다.
전형적으로는, 상기 서버는 상기 서버에 의해 식별된 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 상기 토폴로지에서의 적어도 일부 기지국들로 브로드캐스트하며, 상기 적어도 일부 기지국들 각각은 상기 토폴로지에서 상기 적어도 일부 기지국들의 "자식" 노드들로 브로드캐스트한다.
전형적으로는, 상기 서버는 상기 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 상기 토폴로지에서의 모든 기지국들로 브로드캐스트하고, 상기 기지국들 각각은 상기 토폴로지에서 상기 기지국들의 "자식" 노드들 모두로 브로드캐스트한다.
전형적으로는, 상기 찾을 수 없는 수신지 노드는 상기 토폴로지에서 상기 찾을 수 없는 수신지 노드의 부호 노드로 'ack'를 보내고 상기 'ack'는 상기 토폴로지를 통해 상기 토포로지 서버로 전송된다.
전형적으로는, 단지 상기 'ack'의 수신시에만, 상기 'ack'를 보낸 상기 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들은 상기 수신지 노드로 보내진다.
전형적으로는, 상기 'ack'의 수신시에만 보내진 상기 데이터 패킷들은 비-음성 데이터를 저장한다.
전형적으로는, 상기 토폴로지는 한 세트의 노드들을 정의하며, 상기 서버는 상기 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 단지 상기 한 세트의 노드들의 부분집합으로만 브로드캐스트하며, 이러한 부분집합은 상기 부분집합의 노드들이 상기 수신지 노드에 속해 있었던 것으로 상기 서버에 의해 식별된 위상학적 장소에 위상학적으로 인접한 것을 특징으로 한다.
전형적으로는, 상기 토폴로지는 한 세트의 노드들을 정의하며, 상기 서버는 상기 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 상기 한 세트의 노드들의 부분집합으로만 브로드캐스트하며 이러한 부분집합은 상기 부분집합의 노드들이 상기 수신지 노드에 속해 있었던 것으로 상기 서버에 의해 식별된 위상학적 장소에 지리적으로 인접한 것을 특징으로 한다.
특정 실시예들에 의하면, 상기 토폴로지 서버는 상기 코어와 같이 상기 네트워크에서 단일의 위상학적 장소에서 중앙에 위치해 있는 것보다는 오히려 상기 네트워크를 통해 분산된다.
전형적으로는, 상기 토폴로지 서버는 상기 네트워크의 토폴로지 중 적어도 일부를 표현하는 적어도 하나의 토폴로지 맵이 상기 네트워크 내의 복수 개의 노드들 각각 내에 상주하도록 상기 네트워크 내의 복수 개의 노드들 상에 분산된다.
전형적으로는, 각각의 중계기는 각각의 중계기의 자손들 중 적어도 일부의 리스트 및 상기 자손들에 도달하는데 필요한 라우팅 정보 중 적어도 일부를 포함하는 토폴로지 맵을 포함한다.
전형적으로는, 상기 계층에서 특정 레벨에 배치되어 있는 각각의 중계기는 각각의 중계기의 자손들의 리스트, 및 상기 리스트에 있는 각각의 개별 자손에 대하여, 상기 개별 자손에 도달하기를 바라는 경우에 속행해야 하는 계층의 다음 레벨 내에서 한 위상학적 장소를 식별하지만 상기 개별 자손에 도달하도록 속행해야 하는 모든 레벨들에서 모든 위상학적 장소들을 식별하지 않는 라우팅 정보를 포함하는 토폴로지 맵을 포함한다.
전형적으로는, 상기 토폴로지 서버가 분산되게 하는 상기 복수 개의 노드들 중의 적어도 하나의 개별 노드는 데이터 패킷들이 상기 개별 노드 및 그의 자손 중 적어도 하나에 의해 식별된 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드에 도달하지 못했음을 나타내는 보고를 수신하며, 그에 응답하여 상기 개별 노드의 "자식" 노드들 중 적어도 일부로 상기 데이터 패킷들을 브로드캐스트하도록 동작가능하다.
전형적으로는, 상기 토폴로지 서버가 분산되게 하는 상기 복수 개의 노드들 중의 적어도 하나의 개별 노드는 상기 개별 노드 또는 그의 자손 중 적어도 하나에 의해 식별된 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드에 도달하지 못했음을 나타내는 보고를 수신하고, 그에 응답하여 상기 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 상기 개별 노드의 "자식" 노드들 중 적어도 일부로 브로드캐스트하도록 동작가능하다.
전형적으로는, 상기 개별 노드는 상기 코어에 위치해 있다.
전형적으로는, 상기 적어도 하나의 개별 노드는 상기 코어에 위치해 있지 않은 여러 노드들을 포함한다.
도 12의 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.
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:
E-UTRAN, LTE의 무선 인터페이스의 특징들은 다음과 같다:
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:
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.
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.
도 8a를 다시 참조하기로 한다. 도 8a는 SM12 및 SM06 간의 통신의 본 발명의 한 실시예에 따른 일례이며 SM12는 통신 링크 LI01을 사용하여 RA02를 통해 상기 코어 네트워크에 접속되며, RA02는 통신 무선 링크 LI02를 사용하여 BS01를 통해 상기 코어 네트워크에 접속된다. 마찬가지 방식으로, SM06은 RA09, RA16 및 BS08을 통해 상기 코어 네트워크와 접속한다.
이러한 예에서, SM12는 예를 들면 SM06을 호출함으로써 SM06과의 통신 세션을 개시한다. 그러한 요구는 무선 링크들 LI01 및 LI02를 거쳐 RA02, BS01을 통해 중계기 서버를 거쳐 코어 네트워크로 포워드된다. SM06은 탐색되고 RA09에 배속되는 것으로 위치하게 된다. SM06에 대한 통신 링크 또는 경로는 SM06 및 그이 서비스 제공 기지국 RA09, LI05 간의 무선 링크 및 LI03, LI04를 사용하여 3-홉들에서 확립된다. 상기 코어 및 SM06 간의 통신 링크가 확립된 후에는, 확인 응답 메시지가 SM12 및 상기 코어 간의 통신 링크를 사용하여 SM12로 보내지는 것이 전형적이다. SM12 및 SM06 간의 통신 링크가 확립된 후에는 SM12 및 SM06이 통신할 수 있다.
도 13a 내지 도 14b에는 특정한 흐름으로 패킷을 지원하는데 적합한 도 8a의 시나리오를 기반으로 하는 구성요소들의 대표적인 메시지 시퀀스가 도시되어 있다. 사용자의 특권 및 흐름의 특정 요건들(예컨대, 지터, 우선순위, 지연 중 일부 또는 모두)을 지원하도록 하는 베어러를 생성하기 위해, 프로토콜이 3GPP LTE 표준을 기반으로 한 것일 수 있다.
일반 기지국들은 멀티-홉 네트워크의 영향을 고려하지 않는데, 여기서 가정된 것은 백홀링 대역폭이 신뢰할 수 있을 정도로 충분하다는 것이다. 그러나, 멀티-홉 네트워크의 경우에, 그것은 항상 사실이 아니다. 그러한 경우에, 여러 방법 중 어느 하나 또는 모두가 가능한 한 신뢰성 있게 백홀링 대역폭을 유지하도록 채용될 수 있다.
도 13a 및 도 13b에서 SM12는 전용 베어러를 요구함으로써 절차를 개시한다. 이러한 방법은 사용자 장비가 예를 들면 실-시간 VoIP를 다루는 상이한 패킷을 필요로 할 때 적용될 수 있다. 상기 절차는 전용 베어러 메시지[M801]에 대한 요구에서부터 시작된다. 이러한 메시지는 SM12, RA02의 서비스 제공 기지국에 의해 처리되는데, 이 경우에 상기 서비스 제공 기지국은 상기 요구[M802]를 중계기 서버 RS15로 포워드한다. 상기 중계기 서버는 상기 요구를 분석하고 이를, 상기 중계기 서버가 베어러 할당에서 계층적 네트워크들에 대한 요구를 평가하도록 현명한 결정들을 내릴 수 있게 하는 상기 중계기 서버의 로컬 DB(예컨대, 토폴로지, 부하)에 연관시킨다. 이러한 예에서, 상기 중계기 서버는 각각의 홉에 대하여 전용 베어러를 생성하는데, 다른 한 예에서는 상기 중계기 서버가 어떤 다른 것을 주문할 수 있다. 상기 중계기 서버는 코어 네트워크로부터 SM12의 서비스 제공 기지국에 대한 전용 베어러를 요구하고[M803], SM12의 서비스 제공 기지국에 대한 전용 베어러는 RA02에대한 표준 전용 베어러 할당을 트리거하는 것이다. 이 다음에는, 상기 중계기 서버가 SM12에 대한 전용 베러어에 대한 요구를 보낸다.
도 14a 및 도 14b는 모두 합쳐서 본 발명의 한 실시예에 따른 도 8a에서 보여준 시나리오를 좀더 상세하게 보여주는 도면들이다. 상기 코어 네트워크는 애플리케이션 위임 품질을 구성하는 SM12와의 통신을 가능하게 하도록 상기 코어 및 SM06 간의 전용 베어러를 생성하고, 이 다음에는 상기 코어가 프록시로서 상기 중계기 서버를 사용하여 SM06, RA05의 서비스 제공 기지국으로 메시지를 전송하는 것이 전형적이다. 상기 중계기 서버는 추가적인 여분의 2개의 전용 베어러를 생성하여 중계기 스테이션인, RA05, RA16의 서비스 제공 기지국 사이에서[M834], 그리고 RA05 및 상기 코어 네트워크 사이에서[M844] 코어 네트워크 요구를 지원한다. 그리고나서, 상기 요구는 RA02 및 RA16 각각에 대한 전용 베어러의 할당의 표준 흐름을 트리거하는 것이다.
도 9a에는 SM12 및 SM06 간의 통신이 도시되어 있으며, SM12는 통신 무선 링크[LI12]를 사용하여 RA02를 통해 상기 코어 네트워크에 접속되고, RA02는 통신 무선 링크(LI18)를 사용하여 BS01를 통해 상기 코어 네트워크에 접속된다.
이러한 예에서, SM12는 예를 들면 SM06을 호출함으로써 SM06과의 통신 세션을 개시한다. 상기 요구는 RA02로 포워드되지만, SM06은 RA02의 영향을 받지 않고, 그래서 상기 요구는 무선 링크들 LI01을 통해 BS01로 포워드되지만, SM06은 BS01의 영향을 받지 않고, 그래서 상기 요구는 무선 링크 LI02를 거쳐 상기 중계기 서버를 통해 상기 코어 네트워크로 포워드된다. SM06은 탐색되고 RA09에 배속되는 것으로 위치하게 된다. SM06에 대한 통신 링크 또는 경로는 SM06 및 SM06의 서비스 제공 기지국 RA09, LI05 간의 무선 링크 및 LI03, LI04를 사용하여 3-홉들에서 확립된다. 상기 코어 및 SM06 간의 통신 링크가 확립된 다음에는 확인응답 메시지가 SM12 및 상기 코어 간의 통신 링크를 사용하여 SM12로 보내질 수 있다. SM12 및 SM06 간의 통신 링크가 확립된 다음에는 SM12 및 SM06이 통신할 수 있다.
도 9b에는 RA에서 로컬 라우팅 관리자를 사용하는 다른 한 예가 도시되어 있다. 이러한 예에서는, SM11이 SM07과의 통신을 개시하고, 상기 요구가 SM11의 서비스 제공 기지국 RA05로 포워드된다. SM07은 RA05의 영향을 받지 않고 상기 요구는 SM07의 서비스 제공 기지국 RA16으로 포워드된다. SM07은 RA16의 영향을 받고, SM07 및 RA16 간의 통신이 확립되며 확인응답이 LI22 및 LI25를 통해 SM11로 보내진다. 상기 통신이 확립된 다음에는, SM11 및 SM07이 통신할 수 있다.
도 15a 및 도 15b는 모두 합쳐서 본 발명의 한 실시예에 따른 도 9a에 도시된 시나리오에서의 구성요소들의 메시지 시퀀스를 도시한 도면들이다. 특정한 흐름으로 패킷을 지원하기 위해, 사용자의 특권 및 흐름의 특정 요건들(예컨대, 지터, 우선순위, 지연 중의 하나 이상)을 지원하도록 하는 베어러가 생성된다. 프로토콜은 3GPP LTE 표준을 기반으로 한 것이다.
상기 절차는 도 8a 및 도 8b에서 이전에 설명한 것과 유사할 수 있지만 지금부터 상기 방법은 상기 RA 내측에 상주하는 중계기 관리자를 사용하여 국부적으로 수행된다.
SM12는 전용 베어러를 요구함으로써 상기 절차를 개시한다. 이러한 방법은 사용자 장비가 예를 들면 실-시간 VoIP를 다루는 상이한 패킷을 필요로 할 때 적용될 수 있다. 상기 절차는 전용 베어러 메시지에 대한 요구[M01]에서부터 시작된다. 상기 메시지는 SM12, RA05의 서비스 제공 기지국에 의해 처리되고, 이는 상기 중계기 서비스 제공 기지국(RA05)에 대한 전용 베어러에 대한 요구를 트리거하는 것[M02]이다. 상기 중계기 스테이션에 대한 전용 베어러는 표준 3GPP 방법을 사용하여 설정[M02-M14]된다. 그리고나서 상기 서비스 제공 중계기 기지국[RA05]은 단지 상기 RA02 및 상기 코어 네트워크 간의 GPRS 터널을 사용하여 SM12에 대한 베어러 할당 요구를 보내는[M26] 것이 전형적이다. 이때, 상기 SM12에 대한 베어러 할당 요구는 상기 메시지들[M15-M25]에 도시된 바와 같이 표준 베어러 셋업 절차를 트리거하는 것이다.
도 16a 및 도 16b는 도 9a의 시나리오의 속행을 보여주는 도면들이다. 상기 코어 네트워크는 애플리케이션 위임 품질을 구성하는 SM12와의 통신을 가능하게 하도록 상기 코어 및 SM06 간의 전용 베어러를 생성한다. 상기 코어는 GPRS 터널, 상기 전용 기기, 상기 예에서 RA16에 대한 경로 상에 있는 중계기 서비스 제공 기지국들을 사용하여 SM06, RA05의 서비스 제공 기지국으로 메시지를 보내고 상기 메시지를 점검하며[M29] 예컨대 메시지들[M30-M40]에 보인 바와 같이 SM06에 대한 새로운 전용 베어러를 지원하도록 하는 추가적인 베어러를 요구한다. 그리고나서, RA16은, 중계기 에이전트 RA05인 SM06의 서비스 제공 기지국으로 상기 요구를 포워드한다[M41]. 그리고나서, RA05는 SM06의 전용 베어러를 지원하도록 하는 부가적인 전용 베어러를 요구한다[M42-M52]. 그리고나서, RA05는 상기 코어 네트워크에 의해 [M28]에서 [M53]에서 개시되고 상기 코어 및 SM06 사이에서의 성공적인 전용 베어러 셋업에서 [M58]에서 종료하는 베어러 셋업 절차를 속행할 수 있다.
도 17은 로컬 라우팅 관리자를 사용하며 3GPP LTE 표준을 기반으로 하는 도 9b에서 보인 시나리오에서의 구성요소들의 본 발명의 한 실시예에 따라느 메시지 시퀀스를 도시한 도면이다. 상기 예에서는, SM11이 SM07과 통신하며, RA16이 계층적 셀룰러 네트워크에서 최하위 공통 노드이다. RA16은 자신의 브랜치의 영향을 받는 노드에서부터 자신의 브랜치의 영향을 받는 노드에 이르기까지 지정되는 메시지들을 포워드한다. 모든 중계기 노드는 자신의 형제들의 S1AP 메시지들을 점검함으로써 모든 중계기 노드가 자신의 형제 노드(RA, SM) 및 이용가능한 터널들, 소스 및 수신지를 추론할 수 있게 하는 메시지 점검 능력을 지닌다. 각각의 노드 상에서는, 상기 형제 노드들이 로컬 표에 저장될 수 있다. SM11은 자신의 발신지 주소 및 지적된 노드 주소 SM07을 지니는 트래픽 필터 템플레이트 또는 트래픽 흐름 템플레이트(traffic flow template; TFT)를 포함하는 베어러 수정을 요구함으로써 상기 절차를 개시한다. 전형적으로는, 상기 TFT는 메모리 내의 베어러와 관련이 있으며 베어러에 패킷들을 상관시키도록 사용된다.
홉 단위로, 각각의 노드는 상기 메시지를 점검한다. 상기 지정된 주소는 상기 노드의 영향을 받는데, 상기 노드는 그 필터를 저장하고 GPRS 터널 ID를 획득하도록 새로운 베어러의 활성화를 대기한다. 그 후에, 상기 노드는 GPRS 터널을 통해 발신지 주소로부터 다른 터널을 통해 지정된 주소로 보내지는 메시지들을 국부적으로 라우팅할 수 있다. 도 17에 도시된 예에서는, RA05가 베어러 수정 요구를 수신[m50]하고, SM07은 RA의 브랜치의 영향을 받지 않으며 RA05는 상기 요구를 자신의 서비스 제공 기지국 RA16으로 포워드한다. SM07은 RA16 브랜치의 영향을 받고, 그래서 SM07은 유용한 것으로 생각되는 정보, 예를 들면 TFT를 저장하고 상기 요구를 자신의 서비스 제공 기지국 BS08로 포워드한다. 어떠한 오류도 존재하지 않는 경우에, 세션 관리 요구[m65]는 BS08을 통해 상기 코어로부터 새로운 터널 ID를 포함하는 SM11, RA05의 서비스 제공 기지국으로 보내질 수 있다. RA16은 미래에 사용하기 위해 SM11의 터널 ID를 저장한다.
유용하다고 생각되는 정보는 예를 들면 대역폭 할당이 보존될 수 있게 하거나 예컨대 데이터를 전후로 보내는 것을 회피하는 것과 데이터 패킷들이 발신지 또는 지정된 터널 사이의 공통 노드를 통과하는 상황들을 회피하는 것을 포함하는 바로가기에 대한 능력에 의한 상기 코어 네트워크로부터의 접속단절의 경우에 동작을 허용하는 정보를 포함할 수 있다. 유용하다고 생각되는 정보는 예를 들면 발신지 터널이 셀룰러 코어(예컨대, 발신지 터널 및 지정된 터널의 TFT들)를 포함하지 않고 지정된 터널에 접속될 수 있게 하는 정보를 포함할 수 있다.
다른 한 터널[m72]은 SM07 및 SM11 사이에서 만들어진다. 대개는 상기 메시지가 상기 코어 네트워크에 상주하는 서비스에 의해, 또는 지정된 사용자에 의해 보내지지만, 로컬 RA에 의해 트리거될 수 있다. RA16은 GTP 헤더에 의해 표시된 소스 터널[m78]을 지정된 터널[m81]에 매핑한다[p04]. 상기 예에서는, 상기 발신지 터널[m78]이 다른 한 중계기 터널[m79]에 의해 캡슐화된다.
종래의 셀룰러 네트워크에서는, 이동 사용자 장비가 최고 무선 전력으로 상기 기지국에 배속되는 것이 전형적인데, 그로부터 상기 기지국은 현재의 서비스 제공 기지국상에 부하가 걸린 경우에나, 서비스 제공이 양호한 기지국이 존재하는 경우에, 이때에는 현재의 서비스 제공 기지국이 상기 이동 사용자 장비를 상기 서비스 제공이 양호한 기지국으로 이동시키게 되는 경우에 상기 이동 사용자 장비를 다른 한 기지국으로 핸드오버할 수 있다.
계층적 셀룰러 네트워크에서는, 백홀링 자원의 사용을 최대화하는 것이 바람직할 수 있다. 이는 실시간으로 사용자 요구들의 측면들을 고려하고 핸드오버들의 주문에 의해서나, 가까이 있는 인접 서비스 제공 기지국들의 백홀링 등급(이는 상기 서비스 제공 기지국에 배속된 상이한 UE의 측정 보고를 사용하여 보고받을 수 있음)을 제공하는 브로드캐스트 메시지들을 리스닝하는 그리디(greedy) 분산 로컬 관리자를 사용함으로써 또는 수신된 바와 같은 셀 ID들을 제공함으로써 중앙집중식 관리자로부터 가까이 있는 인접 서비스 제공 기지국들의 등급들을 획득함으로써 상기 토폴로지를 변경하는 중앙집중식 토폴로지 구축 다이내믹 방법들을 사용하여 이행될 수 있다.
도 18a, 도 18b는 중앙집중식 라우팅 관리자를 사용하는 토폴로지 관리 방법을 보여주는 도면들이다. 아레나(arena) 측정 보고들은 중앙집중식 라우팅 관리자에게 보고될 수 있으며, 측정 보고들은 각각의 잠재적인 링크의 잠재적인 용량을 평가하기 위해 네트워크 처리량 및 드롭 레이트(drop rate) 통계들의 조합과 함께 사용될 수 있다. 잠재적인 링크는 UE(SM 또는 RA)가 eNB의 현재 서비스 제공 eNB에 대한 상기 UE의 측정 보고를 포함하는 상기 eNB에 대한 측정 보고를 상기 eNB의 서비스 제공 eNB(RA 또는 BS)로 보낼 때 상기 UE 및 상기 eNB 사이에 존재한다.
도 18a는 HO를 요구하도록 SI 인터페이스를 사용한다. 상기 측정 보고들은 여러 중계기 에이전트들(상기 예에서 RA16 및 RA02)에 의해 집성되고 보고된다[M1109],[M1111]. 상기 중계기 서버는 네트워크 트래픽 통계들, 드롭 통계들, 서비스 요구들 및 현명한 결정들을 내리는데 도움을 줄 수 있는 임의의 유익한 자료(예를 들면 GIS)를 측정 보고들에 연관시키는 토폴로지 플래너[P1112]를 실행하는데, 상이한 메트릭들은 각각의 링크에 대한 중간 등급들을 제공하는 데 사용된다. 그리고나서 상기 메트릭들은 예컨대, 도 19a를 참조하여 본원 명세서에 기재된 바와 같이 필요한 경우에 핸드오버를 주문하는 스케줄러와 같은 다목적 플래너로 보내진다. 핸드오버 주문들은 서비스 제공 기지국으로 다시 보내지며[M1113] 표준 핸드오버 절차[M1114-M1120]를 개시한다.
도 18b 는 도 18b의 실시예가 표준 X2 핸드오버 절차[M1133-M1137]를 사용하는 것을 제외하고는 도 18a 와 유사하다.
도 18c는 도 18a의 예에서와 같이 중앙집중식 관리자 및 로컬 라우팅 관리자들 모두를 결합하는 토폴로지 관리 방법을 도시한 도면이다. 전형적으로는, 상기 중앙집중식 관리자는 각각의 네트워크 노드의 백홀링 품질 등급을 계산하는 기능을 수행한 다음에, 상기 품질 등급을 클라이언트들(RA)로 보낸다. 각각의 네트워크 노드의 인접 네트워크 노드들의 백홀링 품질 등급 및 무선 측정 메시지들에 의하면, 로컬 라우팅 관리자는 애플리케이션에 의해 요구되는 경우에 핸드오버를 주문할 수 있다. 예를 들면, SM12는 자신이 RA02 및 RA16에게 SM12->RA16 = 4, SM12->RA02 = 6에 대한 전력 품질 등급을 경청하고 그래서 SM12가 RA02로 핸드오버하지 않는다는 것을 나타내는 측정보고를 보낸다[M1128]. 상기 중계기 서비스는 RA02 백홀링 품질 등급 = 2이고 RA16 백홀링 품질 등급이 5임[M1132]을 나타낸다. 이제, 총체적인 품질 등급 SM12->RA02->코어 = 8 이고 SM12->RA16->코어 = 9이므로 RA16은 예컨대, 도 19b를 참조하여 본원 명세서에 기재되어 있는 바와 같이 핸드오버에 필요한 메시지를 보내 SM12를 RA02로 핸드오버한다.
도 18d는 분산 토폴로지 관리 방법을 도시한 도면이다. 최적의 라우팅 트리를 구축하기 위해, 도 18d의 방법은 로컬 라우팅 그리디 관리자를 사용하며 백홀링 등급들은 브로드캐스트 메시지들을 보냄[M1144,M1160]으로써 서로 다른 중계기 에이전트들 사이에서 교환될 수 있다. 상기 로컬 라우팅 관리자는 예컨대 자신의 백홀링 링크의 품질 등급에 자신의 현재 가중치를 가산함으로써 자신의 백홀링 품질 등급을 계산한다. 추가적인 매개변수들을 고려[M1153,M1154]하도록 중계기 서버를 추가하는 것은 옵션이다. 예를 들면, SM12는 RA16에 접속되는데, 이는 품질 등급이 SM12->RA16 = 4이고 SM12->RA02 = 6이고, 그래서 SM12가 RA02로 핸드오버하지 않는다는 것을 나타내는 측정 보고를 보낸다[M1143].
RA09는 단지 품질=6에서 RA16에 경청하고 품질=4에서 SM13에 경청한다. RA16은 품질=5에서 BS08을 경청하고, 그래서 자신의 현재 백홀링 품질 등급은 5이다. 이는 브로드캐스트 백홀링 채널을 사용하여 이를 브로드캐스트한다. 이제 품질이 SM12->RA16->코어 = 9이고, 백홀링 품질 등급이 RA09 = 11이며 SM13->RA16->코어 = 9이다. RA02는 품질=2에서 BS01에 경청하고 그래서 자신의 백홀링 품질 = 2이다. RA02는 자신의 백홀링 품질 = 2임을 브로드캐스트[M1144]하며, RA16는 직접적으로는 핵홀링 브로드캐스트 채널을 경청함으로써 또는 간접적으로는 RA02 백홀링 품질을 알고 있는 장비로부터 측정 메시지들을 획득함으로써 RA02 백홀링 품질 등급 = 2임[M1144]을 경청한다. 이제 총체적인 품질 등급이 SM12->RA02->코어 = 8이고 SM12->RA16->코어 = 9이므로 RA16은 핸드오버에 필요한 메시지를 보내고[M1146] SM12를 RA02로 핸드오버한다. 도 14b 는 이러한 방법을 개략적으로 보여준 도면이다.
도 14를 다시 참조하면, 다목적 최적화기는 특정된 제한조건, 예를 들면 도 8b에 도시된 토폴로지에서 최대 처리량 및 최소 지연의 영향을 받는 2개 이상의 상충하는 대상을 동시에 최적화하는 처리를 포함한다. SM07과 코어 네트워크 사이에서의 최대 처리량을 이루기 위해, 최적의 경로가 RA09, RA16 및 RA08을 통과할 수 있고 최소 지연은 상기 최적의 경로가 RA02 및 BS01인 결과를 얻을 수 있다. 다목적 최적화기는 하나의 대상이 다른 대상들을 충분히 획득하기 위해 얼마나 많이 희생되어야 하는 지를 결정할 수 있다. 다목적 문제에 대한 한가지 해결방안은 단일의 대상 함수 내에 대상 모두를 조합하는 것, 예를 들면 대상들의 가중된 선형 합
인데, 여기서 
은 최적 라우트이다.
도 19a는 중앙집중식 다목적 셀 라우팅 플래너 방법의 일례를 보여주는 도면이며, 상기 방법은 예컨대 도시된 바와 같이 적절히 주문된 도 19a에 예시된 단계들 중 일부 또는 모두를 포함한다. 상기 UE들(SM/RA)의 측정 보고들은 상기 셀 플래너 방법으로 포워드된다[단계 1410]. 상기 방법은 전형적으로 포워드된 측정 보고들 모두를 검토하여 상기 토폴로지에서 상당한 변화들, 예컨대 활성 링크에서의 수신된 신호 참조 품질(received signal reference quality; RSRQ)의 드롭 또는 현재 활성 상태이지 않은 다른 한 링크의 RSRQ의 증가가 있는지를 찾아내는 것이다. 상당한 변화가 보고되는 경우에는 상기 플래너는 각각의 링크 상에서 실행하여 자신의 스코어, 예를 들면 링크 품질, 한 노드 상의 활성 상태의 사용자들의 수 및 코어로부터의 홉들 및 여러 기준의 가중된 집성 중의 하나 이상을 계산한다[단계 1430]. 그리고나서 상기 플래너는 다목적 최적화기를 사용하여, 예컨대 딕스트라(Dijkstra) 알고리즘을 통한 가중된 선형 메트릭을 사용하여 노드들에서부터 코어에 이르기까지의 최적 경로를 찾아낸다[단계 1440]. 새로이 최적화된 계산된 토폴로지는 이전 토폴로지와 비교된다[단계 1450]. 이들이 서로 다른 경우에, 모든 노드가 최적의 토폴로지에서 상이한 서비스 제공 기지국에 링크되고 상기 노드의 현재 서비스 제공 기지국은 상기 노드를 상기 새로운 최적의 서비스 제공 기지국으로 핸드오버하도록 주문을 받는다[단계 1470].
도 19b는 분산 셀 라우팅 플래너 방법의 일례를 보여주는 도면이며, 상기 방법은 예컨대 도시된 바와 같이 적절히 주문된 도 19b에 예시된 단계들 중 일부 또는 모두를 포함한다. 상기 UE들(SM/RA)의 측정 보고는 RA에 상주할 수 있는 로컬 셀 플래너에 의해 모니터링되는 것[단계 1415]이 전형적이다. 상기 방법은 수신된 모든 측정 보고들을 검토하여 상기 토폴로지에서 상당한 변화들, 예를 들면 활성 링크에서의 수신된 신호 참조 품질(received signal reference quality; RSRQ)의 드롭 또는 현재 활성 상태이지 않은 다른 한 링크의 RSRQ의 증가가 있는지의 여부를 결정하는 것이다. 상당한 변화 보고가 있는 경우에는 상기 플래너는 각각의 링크 상에서 실행하여 자신의 스코어, 예를 들면 링크 품질, 한 노드 상의 활성 상태의 사용자들의 수 및 코어로부터의 홉들 및 여러 기준의 가중된 집성 중의 하나 이상을 계산한다[단계 1435]. 그리고나서 상기 플래너는 각각의 서비스 제공된 노드에 대한 최소 가중치를 찾아냄으로써 각각의 캠핑된 노드에 대하여 최선의 서비스 제공 기지국을 찾아낸다[단계 1445]. 각각의 캠핑된 기기의 새로운 서비스 제공 노드가 현재의 기지국과는 다른 경우에, 핸드오버 방법이 개시된다[단계 1455].
좀더 일반적으로 말하면, 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 (102)
- 중계기 장치에 있어서,
상기 중계기 장치는,
적어도 하나의 링크를 활성화시켜 상기 중계기 장치가 계층적 셀룰러 네트워크에서 하나의 노드로서 기능을 수행하게 하도록 동작가능한 중계기 관리자; 및
제1 세트의 무선 인터페이스들로서, 상기 중계기 장치가 하나의 코어를 지니는 n 레벨의 계층적 셀룰러 네트워크에 배치될 경우에,
상기 중계기 장치에서부터 n 레벨보다 상기 코어에 근접한 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 적어도 하나의 노드에 이르기까지의 해당하는 제1 세트의 업링크들; 및
상기 적어도 하나의 노드에서부터 상기 중계기에 이르기까지의 해당하는 세트의 다운링크들;
을 제공하도록 동작가능한 제1 세트의 무선 인터페이스들;
을 포함하는, 중계기 장치. - 중계기 장치에 있어서,
상기 중계기 장치는,
적어도 하나의 링크를 활성화시켜 상기 중계기 장치가 계층적 셀룰러 네트워크에서 하나의 노드로서 기능을 수행하게 하도록 동작가능한 중계기 관리자; 및
한 세트의 무선 인터페이스들로서, 상기 중계기 장치가 하나의 코어를 지니는 n 레벨의 계층적 셀룰러 네트워크에 배치될 경우에,
상기 n 레벨보다 상기 코어로부터 멀리 떨어져 있는 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 적어도 하나의 노드에서부터 상기 중계기 장치에 이르기까지의 해당 세트의 업링크들; 및
상기 중계기에서부터 상기 적어도 하나의 노드에 이르기까지의 해당 세트의 다운링크들;
을 제공하도록 동작가능한 한 세트의 무선 인터페이스들;
을 포함하는, 중계기 장치. - 제1항에 있어서, 상기 중계기 장치는 제2 세트의 무선 인터페이스들을 또 포함하며, 상기 제2 세트의 무선 인터페이스들은,
상기 중계기가 하나의 코어를 지니는 n 레벨의 계층적 셀룰러 네트워크에 배치될 경우에,
n 레벨보다 상기 코어로부터 멀리 떨어져 있는 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 적어도 하나의 노드에서부터 상기 중계기에 이르기까지의 해당하는 제2 세트의 업링크들; 및
상기 중계기에서부터 상기 적어도 하나의 노드에 이르기까지의 해당하는 제2 세트의 다운링크들;
을 제공하도록 동작가능한, 중계기 장치. - 데이터 중계기 관리자를 제공하는 방법에 있어서,
상기 데이터 중계기 관리자의 제공 방법은,
적어도 하나의 링크를 활성화시켜 중계기 장치가 계층적 셀룰러 네트워크에서 하나의 노드로서 기능을 수행하게 하도록 동작가능한 중계기 관리자; 및
상기 중계기 장치가 하나의 코어를 지니는 n 레벨의 계층적 셀룰러 네트워크에 배치될 경우에,
상기 중계기 장치에서부터 n 레벨보다 상기 코어에 근접한 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 적어도 하나의 노드에 이르기까지의 해당하는 제1 세트의 업링크들; 및
상기 적어도 하나의 노드에서부터 상기 중계기에 이르기까지의 해당하는 제1 세트의 다운링크들;
을 제공하도록 동작가능한 제1 세트의 무선 인터페이스들;
을 제공하는 단계;
를 포함하는, 데이터 중계기 관리자의 제공 방법. - 제4항에 있어서, 상기 세트들의 업링크들 및 다운링크들은 상기 중계기를 n 레벨보다 상기 코어에 근접한 상기 네트워크에서 한 레벨에 배치된 단일 노드와 접속하는, 데이터 중계기 관리자의 제공 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 세트들의 업링크들 및 다운링크들은 상기 중계기를 n 레벨보다 상기 코어에 근접한 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 한 세트의 2개 이상의 노드들과 접속하는, 데이터 중계기 관리자의 제공 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 세트들의 업링크들 및 다운링크들은 상기 릴레이를 개수 면에서 상기 제1 세트의 무선 인터페이스들에 상응하며 n 레벨보다 상기 코어에 근접한 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 한 세트의 노드들과 접속하는, 데이터 중계기 관리자의 제공 방법.
- 하나의 코어를 지니는 계층적 셀룰러 네트워크를 관리하도록 동작가능한 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템에 있어서,
상기 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템은,
링크 설정 커맨드들을 생성하도록 동작가능한 링크 설정 개시자; 및
중계기 관리자 기능부;
를 포함하며,
상기 중계기 관리자 기능부는,
상기 링크 설정 개시자에 의해 생성된 상기 링크 설정 커맨드들에 따라 상기 계층적 셀룰러 네트워크 내의 적어도 하나의 중계기 및 상기 적어도 하나의 중계기에 의해 서비스를 제공받기를 원하는 상기 계층적 셀룰러 네트워크의 모든 노드들 사이에 적어도 하나의 링크를 설정하도록 동작가능하고,
상기 설정된 링크들의 동작을 제어하도록 동작가능한, 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템. - 제8항에 있어서, 상기 링크 설정 개시자는 상기 네트워크의 코어에 위치해 있는 서버 내에 합체되어 있으며 상기 서버는 또한 상기 코어의 이동성 관리자를 인터페이스하여 상기 이동성 관리자가 상기 중계기 관리자 기능부를 제공하게 하도록 동작가능한, 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템.
- 제8항에 있어서, 상기 링크 설정 개시자 및 상기 중계기 관리자 기능부는 상기 네트워크의 코어에 위치해 있는 서버 내에 합체되어 있는, 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템은 또한 계층적/비-계층적 정보 전처리기(pre-processor)를 포함하며,
상기 네트워크는 이동 통신 기기들과 통신하도록 동작가능하고 적어도 하나의 중계기와 통신하는 적어도 하나의 계층적 기지국 및 중계기들과 통신하지 않도록 동작가능하며 상기 코어는 이동성 관리자 및 상기 이동성 관리자와 통신하며 상기 계층적/비-계층적 정보 전처리기를 통해 적어도 하나의 기지국과 통신하는 서비스 제공 게이트웨이를 포함하고,
상기 계층적/비-계층적 정보 전처리기는 적어도 하나의 비-계층적 기지국으로부터 그리고 적어도 하나의 계층적 기지국으로부터 정보를 수신하며 계층적 기지국들로부터 수신된 정보를 상기 중계기 관리자 기능부에 송신하고 비-계층적 기지국들로부터 수신된 정보를 상기 중계기 관리자 기능부에 송신하지 않도록 동작가능한, 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템. - 코어, 기지국들 및 이동 통신 기기들을 포함하는 링크된 노드들을 지니는 계층적 셀룰러 네트워크에 서비스를 제공하여 상기 노드들 간의 통신 링크들의 토폴로지를 정의하는 이동 통신 관리 시스템에 있어서,
상기 이동 통신 관리 시스템은,
토폴로지 서버;를 포함하며, 상기 토폴로지 서버는,
토폴로지를 동적으로 학습하는 토폴로지 학습기; 및
2보다 높은 레벨을 지니는 계층으로서 구조화된 적어도 하나의 토폴로지 맵으로서 상기 토폴로지 학습기에 의해 학습된 토폴로지를 저장하는 토폴로지 저장 기능부;
를 포함하는, 이동 통신 관리 시스템. - 제12항에 있어서, 상기 토폴로지 서버는 상기 네트워크 내의 하나의 노드에 상주하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제13항에 있어서, 상기 단일 노드 내의 상기 토폴로지 서버는 상기 코어에 상주하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제12항에 있어서, 상기 토폴로지 저장 기능부는 동적으로 변하는 레벨들의 수를 지니는 계층 트리로서 토폴로지를 저장하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제12항에 있어서, 상기 서버는 상기 토폴로지 맵을 사용하여 원하는 수신지에 도달하도록 적어도 하나의 다운링크를 통해 정보를 동적으로 라우팅하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제16항에 있어서, 상기 서버는 상기 토폴로지 맵을 사용하여 적어도 하나의 레벨 각각에 대하여 정보가 상기 맵 내의 원하는 수신지에 도달하게 하는 상기 레벨의 형제 노드(sibling-node)를 나타냄으로써 정보를 동적으로 라우팅하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제17항에 있어서, 상기 서버는 상기 서버에 의해 상기 맵에서 식별된 토폴로지 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들을 상기 토폴로지 맵의 적어도 하나의 기지국으로 브로드캐스트하며, 상기 적어도 하나의 기지국 각각은 상기 계층적 셀룰러 네트워크에서 상기 적어도 하나의 기지국의 "자식(children)" 노드들 중 적어도 하나로 브로드캐스트하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제18항에 있어서, 상기 서버는 찾을 수 없는 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들을 상기 토폴로지 맵의 최고 계층에 있는 모든 기지국들로 브로드캐스트하며, 상기 기지국들 각각은 상기 계층적 셀룰러 네트워크에서 상기 기지국들의 "자식" 노드들 모두로 브로드캐스트하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제19항에 있어서, 상기 찾을 수 없는 수신지 노드는 상기 데이터 패킷들의 수신시 계층에서 상기 찾을 수 없는 수신지 노드의 부모 노드로 'ack'를 보내고 상기 'ack'는 상기 계층을 통한 업링크를 통해 상기 토폴로지 서버로 전송되는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제19항에 있어서, 상기 데이터 패킷들은 음성, 비디오 및 데이터 정보 중 적어도 하나를 저장하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제18항에 있어서, 상기 토폴로지 맵은 한 세트의 노드들을 정의하며 상기 서버는 상기 찾을 수 없는 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들을 상기 한 세트의 노드들의 부분집합으로만 브로드캐스트하고 상기 한 세트의 노드들의 부분집합은 상기 부분집합의 노드들이 상기 서버에 의해 상기 수신지 노드에 속해 있었던 것으로 인식된 토폴로지 장소에 상기 맵에서 위상학적으로 인접해 있는 것을 특징으로 하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제18항에 있어서, 상기 토폴로지 맵은 한 세트의 노드들을 한정하며 상기 서버는 상기 찾을 수 없는 수신지 노드들용으로 의도된 데이터 패킷들을 상기 한 세트의 노드들의 부분집합으로만 브로드캐스트하고 상기 한 세트의 노드들의 부분집합은 상기 부분집합의 노드들이 상기 수신지 노드의 지리적 장소에 지리적으로 인접한 것을 특징으로 하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제17항에 있어서, 상기 서버는 상기 서버에 의해 상기 맵 내에서 인식된 위상학적인 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 계층에서 적어도 몇몇 기지국들로 브로드캐스트하며 상기 적어도 몇몇 기지국들 각각은 계층에서 상기 적어도 몇몇 기지국들의 "자식" 노드들 중 적어도 하나로 브로드캐스트하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제24항에 있어서, 상기 서버는 상기 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 토폴로지 맵의 최고 계층에 있는 모든 기지국들로 브로드캐스트하며, 상기 기지국들 각각은 상기 계층적 셀룰러 네트워크에서 상기 기지국들의 "자식" 노드들 모두로 브로드캐스트하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제24항 또는 제25항에 있어서, 상기 찾을 수 없는 수신지 노드는 상기 페이징 메시지의 수신시 계층에서 상기 찾을 수 없는 수신지 노드의 부모 노드로 'ack'를 보내고 상기 'ack'는 상기 계층을 통해 상기 토폴로지 서버로 전송(업로드)되는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제26항에 있어서, 단지 상기 'ack'의 수신시에만, 상기 'ack'를 보낸 상기 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들은 상기 수신지 노드로 보내지는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제27항에 있어서, 단지 상기 'ack'의 수신에만 보낸 상기 데이터 패킷들은 음성, 비디오 및 데이터 정보 중 적어도 하나를 저장하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제24항에 있어서, 상기 토폴로지 맵은 한 세트의 노드들을 정의하며 상기 서버는 상기 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 상기 한 세트의 노드들의 부분집합으로만 브로드캐스트하며 상기 한 세트의 노드들의 부분집합은 상기 부분집합의 노드들이 상기 수신지 노드에 속해 있었던 것으로 상기 서버에 의해 인식된 토폴로지 장소에 상기 맵에서 위상학적으로 인접한 것을 특징으로 하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제24항에 있어서, 상기 토폴로지 맵은 한 세트의 노드들을 정의하며 상기 서버는 상기 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 상기 한 세트의 노드들의 부분집합으로만 브로드캐스트하고 상기 한 세트의 노드들의 부분집합은 상기 부분집합의 노드들이 상기 수신지 노드의 지리적 장소에 지리적으로 인접한 것을 특징으로 하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제12항에 있어서, 상기 네트워크의 토폴로지 중 적어도 일부를 나타내는 적어도 하나의 토폴로지 맵이 상기 네트워크 내의 한 세트의 노드들 각각 내에 상주하도록 상기 토폴로지 서버가 상기 네트워크 내의 한 세트의 노드들 상에 분산되는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제31항에 있어서, 적어도 하나의 노드는 상기 적어도 하나의 노드의 자손들 중 적어도 일부 및 상기 자손들을 얻는데 필요한 적어도 일부 라우팅 정보의 리스트를 포함하는 토폴로지 맵을 저장하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제32항에 있어서, 계층에서 특정 레벨에 배치되어 있는 각각의 중계기가 토폴로지 맵을 저장하며, 상기 토폴로지 맵에는,
상기 적어도 하나의 노드의 자손들 모두의 리스트; 및
상기 리스트 내의 각각의 개별 자손들에 대해, 상기 개별 자손에 도달하는 것이 필요한 경우에 진행해야 할 계층의 다음 레벨에 속하는 위상학적 장소를 식별하는 라우팅 정보;
가 포함되는, 이동 통신 관리 시스템. - 제31항에 있어서, 상기 토폴로지 서버가 분산되어 있는 상기 한 세트의 노드들 중의 적어도 하나의 개별 노드는, 상기 개별 노드 및 상기 개별 노드의 자손 중 적어도 하나에 의해 식별되는, 상기 맵에 내재하는 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드에 데이터 패킷들이 도달하지 못했음을 나타내는 보고를 수신하고, 그에 응답하여 상기 데이터 패킷들을 상기 개별 노드의 "자식" 중 적어도 몇몇 자손으로 브로드캐스트하도록 동작가능한, 이동 통신 관리 시스템.
- 제31항에 있어서, 상기 토폴로지 서버가 분산되어 있는 상기 한 세트의 노드들 중의 적어도 하나의 개별 노드는, 상기 개별 노드 또는 상기 개별 노드의 자손 중 적어도 하나에 의해 식별되는, 상기 맵에 내재하는 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드에 데이터 패킷들이 도달하지 못했음을 나타내는 보고를 수신하고, 그에 응답하여 상기 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 상기 개별 노드의 "자식" 중 적어도 몇몇 자식으로 브로드캐스트하도록 동작가능한, 이동 통신 관리 시스템.
- 제31항에 있어서, 상기 한 세트의 노드들 중의 적어도 하나의 개별 노드는 상기 코어에 위치해 있는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제31항에 있어서, 상기 한 세트의 노드들 중 적어도 하나의 개별 노드는 상기 코어에 위치해 있지 않은, 이동 통신 관리 시스템.
- 제12항에 있어서, 상기 이동 통신 관리 시스템은 상기 노드들을 포함하는 다중 계층의 계층적 셀룰러 네트워크를 또 포함하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제31항에 있어서, 상기 토폴로지 서버가 분산되어 있는 상기 한 세트의 노드들 중의 적어도 하나의 개별 노드는, 상기 개별 노드 또는 상기 개별 노드의 자손 중 적어도 하나에 의해 식별되는, 상기 맵에 내재하는 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드에 데이터 패킷들이 도달하지 못했음을 나타내는 보고를 수신하고, 그에 응답하여 상기 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 상기 개별 노드의 형제들 중 적어도 몇몇 형제들로 브로드캐스트하도록 동작가능한, 이동 통신 관리 시스템.
- 제8항에 있어서, 상기 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템은 셀룰러 통신 네트워크를 위한 코어를 제공하며 코어-최고 노드 링크들의 시스템을 통해 상기 네트워크의 노드들과 통신하는 코어 기능부를 또 포함하는, 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템.
- 제8항에 있어서, 상기 네트워크에서 상기 링크 설정 개시자, 상기 중계기 관리자 기능부 및 노드들 간의 통신은 코어 최고 노드 링크들의 상기 시스템을 통해 이루어지는, 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템.
- 제17항에 있어서, 상기 서버는 상기 서버에 의해 상기 맵에서 식별된 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들을 상기 토폴로지 맵에서 적어도 몇몇 기지국들로 브로드캐스트하며, 상기 적어도 몇몇 기지국들 각각은 상기 계층적 셀룰러 네트워크에서 상기 서버에 의해 상기 맵에서 식별된 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드의 형제 노드들 중 적어도 몇몇 형제 노드들로 브로드캐스트하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제31항에 있어서, 상기 토폴로지 서버가 분산되어 있는 상기 한 세트의 노드들 중의 적어도 하나의 개별 노드는, 상기 개별 노드 및 상기 개별 노드의 자손 중 적어도 하나에 의해 식별되는, 상기 맵에 내재하는 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드에 데이터 패킷들이 도달하지 못했음을 나타내는 보고를 수신하고, 그에 응답하여 상기 데이터 패킷들을 상기 개별 노드의 형제들 중 적어도 몇몇 형제들로 브로드캐스트하도록 동작가능한, 이동 통신 관리 시스템.
- 제8항에 있어서, 상기 링크 설정 개시자 및 상기 중계기 관리자 기능부 각각은 상기 네트워크의 적어도 하나의 중계기 내에서 동작하는, 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템.
- 제8항에 있어서, 상기 링크 설정 개시자는 상기 코어에 접속되며 상기 중계기 관리자 기능부는 상기 네트워크의 적어도 하나의 중계기 내에서 동작하는, 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템.
- 제1항 내지 제4항, 제8항 내지 제10항, 제12항 내지 제25항 및 제27항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크의 각각의 이동 통신기는 전화, 스마트폰, 태블릿, 모뎀 중의 하나를 포함하는, 시스템.
- 제46항에 있어서, 상기 이동 통신기는 셀룰러 이동 통신기를 포함하는, 시스템.
- 제1항 내지 제4항, 제8항 내지 제10항, 제12항 내지 제25항 및 제27항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크는 LTE 표준을 사용하여 동작하는 시스템.
- 제1항 내지 제4항, 제8항 내지 제10항, 제12항 내지 제25항 및 제27항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크는 WIMAX 표준을 사용하여 동작하는 시스템.
- 제1항 내지 제4항, 제8항 내지 제10항, 제12항 내지 제25항 및 제27항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크는 3G 표준을 사용하여 동작하는 시스템.
- 제1항 내지 제4항, 제8항 내지 제10항, 제12항 내지 제25항 및 제27항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크는 WiFi 표준을 사용하여 동작하는 시스템.
- 계층적 통신 노드들을 포함하는 계층적 통신 네트워크를 사용하는 방법에 있어서,
상기 계층적 통신 네트워크의 사용 방법은,
상기 네트워크를 나타내는 토폴로지 맵을 생성하는 단계; 및
핸드오버들을 기반으로 하여 상기 토폴로지 맵을 동적으로 변경하는 것을 포함해 상기 토폴로지 맵을 기반으로 하여 상기 네트워크를 통해 통신하는 단계;
를 포함하는, 계층적 통신 네트워크의 사용 방법. - 제18항에 있어서, 상기 서버는 재귀 처리를 수행하고 상기 재귀 처리에서는 첫 번째 반복으로 상기 서버가 상기 서버에 의해 상기 맵에서 식별된 위상학적 장소에서 찾을 수 없는 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들을 상기 토폴로지 맵에서 적어도 하나의 기지국으로 브로드캐스트하며, 상기 적어도 하나의 기지국 각각은 두 번째 반복으로 계층적 셀룰러 네트워크에서 상기 적어도 하나의 기지국의 "자식" 노드들 중 적어도 하나의 자식 노드로 브로드캐스트하고, 상기 "자식" 노드들은 상기 "자식" 노드들의 자손들의 원하는 레벨에 이르기까지 적어도 세 번째 반복에 대하여 재귀 처리를 계속하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제19항에 있어서, 서버는 재귀 처리를 수행하고, 상기 재귀 처리에서는 첫 번째 반복으로 상기 서버가 상기 찾을 수 없는 수신지 노드용으로 의도된 데이터 패킷들을 상기 토폴로지 맵의 최고 계층에 있는 모든 기지국들로 브로드캐스트하며, 상기 기지국들 각각은 두 번째 반복으로 상기 계층적 셀룰러 네트워크에서 상기 기지국들의 "자식" 노드들 모두로 브로드캐스트하고, 상기 "자식" 노드들은 상기 "자식" 노드들의 자손들의 원하는 레벨에 이르기까지 적어도 세 번째 반복에 대하여 상기 재귀 처리를 계속하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제25항에 있어서, 상기 서버는 재귀 처리를 수행하며, 상기 재귀 처리에서는 첫 번째 반복으로, 상기 서버는 찾을 수 없는 수신지 노드를 찾아내도록 의도된 페이징 메시지를 상기 토폴로지 맵의 최고 계층에 있는 모든 기지국들로 브로드캐스트하고, 상기 기지국들 각각은 두 번째 반복으로 계층적 셀룰러 네트워크에서 상기 기지국들의 "자식 노드" 모두로 브로드캐스트하며, 상기 "자식" 노드는 상기 "자식" 노드들의 자손들의 원하는 레벨에 이르기까지 적어도 세 번째 반복에 대하여 상기 재귀 처리를 계속하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제33항에 있어서, 상기 라우팅 정보는 상기 개별 자손에 도달하도록 진행해야 하는 계층에 있는 모든 레벨에서 모든 위상학적 장소들을 식별하지 못하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제11항에 있어서, 상기 계층적/비-계층적 정보 전처리기는 또한, 상기 네트워크가 어떠한 중계기들도 지니지 않는 비-계층적 네트워크인 것처럼 상기 계층적 기지국들로부터의 상기 정보가 처리되게 하도록 동작가능한, 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템.
- 제12항에 있어서, 토폴로지는 중앙집중식으로 결정되는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제58항에 있어서, 상기 토폴로지는 잠재적인 홉 개수를 기반으로 하여 중앙집중식으로 결정되는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제58항에 있어서, 토폴로지는 적어도 하나의 노드간 링크의 특징을 나타내는 백홀링 링크 품질 스코어를 기반으로 하여 중앙집중식으로 결정되는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제60항에 있어서, 상기 네트워크는 LTE 네트워크를 포함하며 상기 백홀링 링크 품질 스코어는 SNR(signal to noise ratio; 신호 대 잡음 비) 측정, 비트/블록/패킷 오류 레이트 측정, RSRP 측정 및 RSRQ 측정 중의 적어도 하나를 포함하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제60항에 있어서, 상기 네트워크는 3G 네트워크를 포함하며 상기 백홀링 링크 품질 스코어는 RSCP 측정, Ec/No 측정, RSSI 측정 및 SIR(signal-to-interference ratio; 신호 대 간섭 비) 측정 중의 적어도 하나를 포함하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제12항에 있어서, 토폴로지는 상기 토폴로지에 걸쳐 분산된 장소들에서 결정되는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제63항에 있어서, 토폴로지는 잠재적인 홉 개수를 기반으로 하여 상기 토폴로지에 걸쳐 분산된 장소들에서 결정되는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제63항에 있어서, 토폴로지는 적어도 하나의 노드간 링크의 특징을 나타내는 백홀링 링크 품질을 기반으로 하여 상기 토폴로지에 걸쳐 분산된 장소들에서 결정되는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제65항에 있어서, 상기 네트워크는 LTE 네트워크를 포함하며 상기 백홀링 링크 품질 스코어는 SNR(sinal to noise ratio) 측정, 비트/블록/패킷 오류 레이트 측정, RSRP 측정, RSSI 측정 및 RSRQ 측정 중의 적어도 하나를 포함하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제65항에 있어서, 상기 네트워크는 3G 네트워크를 포함하며 상기 백홀링 링크 품질 스코어는 RSCP 측정, Ec/No 측정, RSSI 측정 및 SIR(signal-to-interference ratio) 측정 중의 적어도 하나를 포함하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제52항에 있어서, 중앙 관리자는 핸드오버들을 기반으로 하여 토폴로지 맵을 중앙집중식으로 그리고 동적으로 변경하도록 동작가능한, 계층적 통신 네트워크의 사용 방법.
- 제52항에 있어서, 핸드오버들을 기반으로 하여 토폴로지 맵을 동적으로 변경하는 것은 상기 네트워크에서 2개 이상의 노드들을 통해 분산된 분산 관리 기능부들에 의해 수행되는, 계층적 통신 네트워크의 사용 방법.
- 제52항에 있어서, 상기 동적으로 변경하는 것은 백홀링 링크 품질 스코어들을 브로드캐스트하는 것을 포함하는, 계층적 통신 네트워크의 사용 방법.
- 제12항에 있어서, 상기 이동 통신 관리 시스템은 로컬 라우팅 관리자를 또 포함하며, 상기 로컬 라우팅 관리자는 정보가 한 형제 노드로부터 다른 한 형제 노드로 국부적으로 라우팅되는 로컬 처리를 수행하도록 동작가능한, 이동 통신 관리 시스템.
- 제12항에 있어서, 상기 이동 통신 관리 시스템은 로컬 라우팅 관리자를 또 포함하며 상기 로컬 라우팅 관리자는 정보가 한 형제 터널로부터 다른 한 형제 터널로 국부적으로 라우팅되는 로컬 처리를 수행하도록 동작가능한, 이동 통신 관리 시스템.
- 제52항에 있어서, 상기 노드들은 표준 핸드오버들을 정의하는 통신 표준을 사용하여 상호 통신하고 상기 토폴로지 맵은 상기 표준 핸드오버들을 사용하여 동적으로 변경될 수 있는, 계층적 통신 네트워크의 사용 방법.
- 데이터 중계 방법에 있어서,
상기 데이터 중계 방법은,
중계기 관리자를 사용하여 적어도 하나의 링크를 활성화시켜서 중계기가 계층적 셀룰러 네트워크에서 하나의 노드로서 기능을 수행하는 단계; 및
제1 세트의 무선 인터페이스들을 사용하여 상기 중계기 장치가 하나의 코어를 지니는 n 레벨의 계층적 셀룰러 네트워크에 배치될 경우에,
상기 중계기 장치에서부터 n 레벨보다 상기 코어에 근접한 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 적어도 하나의 노드에 이르기까지의 해당하는 제1 세트의 업링크들; 및
상기 적어도 하나의 노드에서부터 상기 중계기에 이르기까지의 해당하는 제1 세트의 다운링크들;
을 제공하는 단계;
포함하는 데이터 중계 방법. - 데이터 중계 제공 방법에 있어서,
상기 데이터 중계 제공 방법은,
적어도 하나의 링크를 활성화시켜 상기 중계기 장치가 계층적 셀룰러 네트워크에서 하나의 노드로서 기능을 수행하게 하도록 동작가능한 중계기 관리자를 제공하는 단계; 및
상기 중계기 장치가 하나의 코어를 지니는 n 레벨의 계층적 셀룰러 네트워크에 배치될 경우에,
n 레벨보다 상기 코어로부터 멀리 있는 상기 네트워크에서 적어도 하나의 레벨에 배치된 적어도 하나의 노드에서부터 상기 중계기 장치에 이르기까지의 해당하는 세트의 업링크들; 및
상기 중계기 장치에서부터 상기 적어도 하나의 노드에 이르기까지의 해당하는 세트의 다운링크들;
을 제공하도록 동작가능한 중계기 관리자를 제공하는 단계;
를 포함하는, 데이터 중계 제공 방법. - 하나의 코어를 지니는 계층적 셀룰러 네트워크를 관리하도록 동작가능한 계층적 셀룰러 네트워크 관리 방법에 있어서,
상기 계층적 셀룰러 네트워크 관리 방법은,
링크 설정 커맨드들을 생성하도록 동작가능한 링크 설정 개시자를 제공하는 단계; 및
상기 링크 설정 개시자에 의해 생성된 상기 링크 설정 커맨드들에 따라 상기 계층적 셀룰러 네트워크의 적어도 하나의 중계기 및 상기 적어도 하나의 중계기에 의해 서비스를 제공받기를 원하는 상기 계층적 셀룰러 네트워크의 모든 노드들 간에 적어도 하나의 링크를 설정하도록 동작가능하고,
상기 설정된 링크들의 동작을 제어하도록 동작가능한 중계기 관리자 기능부를 제공하는 단계;
를 포함하는, 계층적 셀룰러 네트워크 관리 방법. - 코어, 기지국들 및 이동 통신 기기들을 포함하는 링크된 노드들을 지니는 계층적 셀룰러 통신 기기들에 서비스를 제공하여 상기 노드들 간에 통신 링크들의 토폴로지를 정의하는 이동 통신 관리 방법에 있어서,
상기 이동 통신 관리 방법은,
토폴로지 서버를 제공하는 단계;를 포함하며,
상기 토폴로지 서버를 제공하는 단계는,
상기 토폴로지를 동적으로 학습하는 토폴로지 학습기를 제공하는 단계; 및
2보다 높은 레벨을 지니는 계층으로서 구조화된 적어도 하나의 토폴로지 맵으로서 상기 토폴로지 학습기에 의해 학습된 토폴로지를 저장하는 단계;
를 포함하는, 이동 통신 관리 방법. - 제2항, 제8항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크가 무선 계층적 네트워크를 포함하는, 장치.
- 제2항, 제8항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크는 E-UTRAN 네트워크를 포함하는, 장치.
- 제1항 내지 제4항, 제8항 내지 제10항, 제12항 내지 제25항 및 제27항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크는 2G 표준을 사용하여 동작하는, 시스템.
- 제8항에 있어서, 상기 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템은 실시간으로 사용자 요구사항들 중 적어도 하나의 측면을 고려하여 핸드오버들을 주문함으로써 상기 토폴로지를 변경하는 것을 포함하여 중앙집중식 토폴로지 구축을 수행하는, 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템.
- 제12항에 있어서, 이동 통신 관리 시스템은 백홀링 대역폭에 충분한 신뢰도가 있는 것으로 가정하기보다는 오히려 멀티-홉 네트워크의 영향을 고려하는 적어도 하나의 기지국을 또 포함하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제82항에 있어서, 중계기 서버는 계층적 네트워크에 대한 적어도 하나의 요구를 분석하고 적어도 하나의 로컬 DB 특징과 상기 요구를 관련시켜 적어도 하나의 베어러 할당에서 계층적 네트워크에 대한 요구를 평가하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제83항에 있어서, 상기 로컬 DB 특징은 토폴로지 특징을 포함하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제83항에 있어서, 상기 로컬 DB 특징은 부하 특징을 포함하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제1항에 있어서, 중앙집중식 관리자는 각각의 네트워크 노드의 백홀링 품질 등급을 계산한 다음에 적어도 하나의 클라이언트 중계기 장치에 상기 품질 등급을 보내도록 동작가능한, 중계기 장치.
- 제12항에 있어서, 분산 토폴로지 관리 기능은 최적의 라우팅 트리를 구출하도록 제공되는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제87항에 있어서, 백홀링 등급들은 브로드캐스트 메시지들을 보냄으로써 중계기 에이전트들 간의 교환되는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제88항에 있어서, 로컬 라우팅 그리디 관리자는 자기 자신의 백홀링 품질 등급을 계산하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제89항에 있어서, 로컬 라우팅 그리디 관리자는 자기 자신의 현재 가중치를 자신의 백홀링 링크의 품질 등급에 추가함으로써 자기 자신의 백홀링 품질 등급을 계산하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제90항에 있어서, 상기 이동 통신 관리 시스템은 추가적인 매개변수들을 고려하도록 중계기 서버를 또 포함하는 이동 통신 관리 시스템.
- 제12항에 있어서, 패킷의 특정 흐름을 지원하기 위해, 사용자의 특권 및 흐름에 특정한 적어도 하나의 요구를 지원하도록 하는 베어러가 생성되는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제92항에 있어서, 상기 적어도 하나의 요구는 지터를 포함하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제92항에 있어서, 상기 적어도 하나의 요구는 우선순위를 포함하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제92항에 있어서, 상기 적어도 하나의 요구는 지연을 포함하는, 이동 통신 관리 시스템.
- 제8항에 있어서, 상기 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템은 인접한 것들의 백홀링 등급을 제공하는 브로드캐스트 메시지들에 경청하는 그리디 분산 로컬 관리자를 사용하는, 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템.
- 제96항에 있어서, 서비스 제공 기지국에 의해 서비스를 제공받는 소정의 사용자 엔티티에 대하여, 인접한 것들의 백홀링 등급은 상기 서비스 제공 기지국에 배속되는 다른 한 사용자 엔티티의 측정 보고를 사용하여 보고되는, 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템.
- 제96항에 있어서, 인접한 것들의 등급들은 수신된 바와 같은 셀 ID들을 제공함으로써 중앙집중식 관리자로부터 획득되는, 계층적 셀룰러 네트워크 관리 시스템.
- 제1항에 있어서, 토폴로지 플래너는 네트워크 트래픽 통계들, 드롭 통계들, 및 서비스 요구들을 측정 보고들과 연관시키고, 서로 다른 메트릭들은 여러 링크 각각에 대한 중간 등급들을 제공하기 위해 사용되는, 중계기 장치.
- 제99항에 있어서, 상기 메트릭들은, 필요한 경우에 응답 방식으로 표준 핸드오버 절차를 개시하는 서비스 제공 기지국으로 다시 핸드오버 주문들을 보내는 다목적 스케줄러에 보내지는, 중계기 장치.
- 제99항에 있어서, 토폴로지 플래너는 GIS 데이터 자원을 측정 보고들과 연관시키는, 중계기 장치.
- 제86항에 있어서, 로컬 라우팅 관리자는 자신에게 인접해 있는 것들의 백홀링 품질 등급 및 무선 측정 메시지들에 따라 애플리케이션에 의해 요구되는 경우에 핸드오버를 주문할 수 있는, 중계기 장치.
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