KR20140021718A - 셀룰러 네트워크들에서의 적응형 준-정적 간섭 회피 - Google Patents

셀룰러 네트워크들에서의 적응형 준-정적 간섭 회피 Download PDF

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KR20140021718A
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Abstract

본 발명은 셀룰러 네트워크에서 에어링크 자원들의 재사용에 관한 것이다. 기지국 제어기는 셀룰러 네트워크의 인접 섹터들에서 로드 레벨에 관한 정보를 수집할 수 있다. 기지국 제어기는 인접 섹터들에서 이동국 디바이스들을 서비스하는 기지국에 재사용 레퍼런스를 생성 및 분배할 수 있다. 대안적으로, 기지국 제어기는 인접 섹터들을 서비스하는 기지국에 로드 레벨 정보를 제공할 수 있고, 기지국은 섹터 재사용 패턴을 결정할 수 있다. 재사용 레퍼런스 또는 재사용 패턴은 섹터 로드 조건들에 적응될 수 있고, 섹터에서의 데이터 전송을 위한 캐리어들, 시간 슬롯들 및 전력 레벨들의 임의의 조합을 지정할 수 있다. 기지국들은 재사용 레퍼런스 또는 재사용 패턴에 따라 이들 각각의 섹터들에서 모바일 디바이스들로 데이터 전송을 스케줄링할 수 있다. 기지국들은 섹터 로드에서의 변경에 응답하여 이들의 자원 재사용을 변경할 수 있다.

Description

셀룰러 네트워크들에서의 적응형 준-정적 간섭 회피{ADAPTIVE SEMI-STATIC INTERFERENCE AVOIDANCE IN CELLULAR NETWORKS}
본 출원은 "Adaptive Semi-Static Interference Avoidance in Single and Multi-Carrier IXEV-DO Networks"라는 명칭으로 2008년 10월 24일 출원된 미국 가출원 제 61/108,310호를 우선권으로 청구하며, 상기 가출원은 다양한 목적을 위해 본 명세서에 참조로 통합된다.
무선 통신 시스템은 예를 들어, 음성, 비디오, 패킷 데이터, 메시징 및 방송 등과 같은 통신 서비스들을 제공하기 위해서 널리 전개된다. 이러한 무선 시스템들은 가용 시스템 자원들을 공유함으로써 다수의 사용자들을 지원할 수 있는 다중 액세스 시스템들일 수 있다. 이러한 다중 접속 시스템들의 예들은 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템들, 시분할 다중 접속(TDMA) 시스템들, 주파수 분할 다중 접속 시스템(FDMA)들, 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)들, 및 단일 캐리어 FDMA(SC-FDMA) 시스템을 포함한다.
무선 통신 시스템은 다수의 단말들에 대한 통신을 지원할 수 있는 다수의 기지국들을 포함할 수 있다. 시스템은 다수의 캐리어들 상의 동작을 지원할 수 있다. 각각의 캐리어는 특정 중심 주파수 및 특정 대역폭과 관련될 수 있다. 각각의 캐리어는 캐리어 상의 동작을 지원하기 위한 파일럿 및 오버헤드 정보를 반송할 수 있다. 각각의 캐리어는 또한 캐리어에 대해 동작하는 단말들을 위한 데이터를 반송할 수 있다. 단말과 기지국 사이의 일부 전송들은 통신 시스템 내의 다른 전송에 대해 간섭을 유발할 수 있고, 또한 다른 전송으로부터 간섭을 받을 수도 있다. 이러한 간섭은 모든 영향을 받는 기지국들의 성능에 악영향을 줄 수 있다.
셀룰러 네트워크에서 에어링크 자원들의 재사용을 위한 기술들이 개시된다. 기지국 제어기는 셀룰러 네트워크의 인접 섹터들에서 로드(load) 레벨들에 관한 정보를 수집할 수 있다. 기지국 제어기는 인접 섹터들에서 이동 디바이스들을 서빙하는 기지국들에 대한 재사용 레퍼런스(reuse reference)를 생성 및 분배할 수 있다. 대안적으로, 기지국 제어기는 인접 섹터들을 서빙하는 기지국들에 로드 레벨 정보를 제공할 수 있으며, 기지국들은 섹터 재사용 패턴을 결정할 수 있다. 재사용 레퍼런스 또는 재사용 패턴은 섹터 로드 상황들에 적응될 수 있고, 섹터에서의 데이터 전송을 위한 캐리어들, 시간 슬롯들, 및 전력 레벨들의 임의의 조합을 지정할 수 있다. 기지국들은 재사용 레퍼런스 또는 재사용 패턴에 따라 자신들 각각의 섹터들 내의 이동 디바이스로의 데이터 전송을 스케줄링할 수 있다. 기지국들은 섹터 로드의 변화에 응답하여 자신들의 자원 사용을 변경할 수 있으며, 각 섹터 내의 사용자들 사이에서 상이하게 에어링크 자원들을 할당할 수 있다.
일 실시예에서, 기지국 제어기에서 에어링크 자원들을 재사용하는 방법이 개시된다. 상기 방법은 셀룰러 네트워크에서 인접 섹터들에서의 로드 레벨들에 관련한 정보를 기지국 제어기에서 수신하는 단계를 포함한다. 상기 방법은, 로드 레벨 정보에 기반하여 인접 섹터들의 제1 섹터에 대한 재사용 레퍼런스(reference)를 생성하는 단계를 포함한다. 재사용 레퍼런스는 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송을 위해 지정된 에어링크 자원들을 포함한다. 상기 방법은 또한 기지국 제어기로부터 제1 섹터 내의 모바일 디바이스들을 서비스하는 제1 기지국으로 재사용 레퍼런스를 전송하는 단계를 포함한다. 재사용 레퍼런스를 생성하는 단계는 인접 섹터들의 스케줄링 지연, 인접 섹터들에서 순방향 링크 전송들과 관련되는 간섭 메트릭들, 인접 섹터들에서의 유효 대역폭 사용 및 인접 섹터들의 모바일 디바이스들의 부분 로드 성능 능력(partial load performance capability)을 결정하는 단계를 포함한다. 재사용 레퍼런스는 제1 섹터의 로드의 증가에 응답하여 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송에 대한 적어도 하나의 캐리어 또는 시간 슬롯의 부가(adding)를 규정(specify)할 수 있다. 또한, 재사용 레퍼런스는 인접 섹터의 로드의 감소에 응답하여, 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송에 대한 적어도 하나의 캐리어 또는 시간 슬롯의 사용의 중단을 규정할 수 있다.
기지국에서 에어링크 자원들을 재사용하는 방법이 또한 개시된다. 상기 방법은 셀룰러 네트워크에서 인접한 섹터들에 대한 섹터 로드 정보를 기지국에서 수신하는 단계를 포함한다. 섹터 로드 정보는 기지국 제어기로부터 수신된다. 상기 방법은 기지국에 의해 서비스되는 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송에 대한 재사용 패턴을 섹터 로드 정보에 기반하여 생성하는 단계를 포함한다. 재사용 패턴은 제1 섹터에서의 사용을 위한 적어도 하나의 캐리어 또는 시간 슬롯을 포함한다. 상기 방법은 재사용 패턴에 따라 기지국으로부터 제1 섹터 내의 모바일 디바이스들로 데이터를 전송하는 단계를 포함한다. 기지국에서 수신된 정보는 인접 섹터들의 스케줄링 지연, 인접 섹터들에서 순방향 링크 전송들과 관련되는 간섭 메트릭들, 인접 섹터들에서의 유효 대역폭 사용 및 인접 섹터들의 모바일 디바이스들의 부분 로드 성능 능력을 포함할 수 있다.
기지국에서 에어링크 자원들을 재사용하는 방법은 제1 섹터에서 로드 레벨을 결정하는 단계 및 로드 레벨에서의 변경에 응답하여 제1 섹터에서 적어도 하나의 캐리어 또는 시간 슬롯을 부가하거나 또는 그 사용을 중단하는 단계를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 캐리어 또는 시간 슬롯은 재사용 패턴에 따라 결정될 수 있다. 상기 방법은 또한 제1 섹터에서 다수의 모바일 디바이스들 각각에 대한 신호 품질을 결정하는 단계 및 모바일 디바이스들을 신호 품질에 기초하여 적어도 제1 그룹 및 제2 그룹으로 그룹화하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 제1 섹터에서의 사용을 위해 지정되는 시분할 멀티플렉싱된 캐리어의 제1 슬롯에서 제1 그룹의 모바일 디바이스들로의 데이터 전송을 스케줄링하는 단계 및 인접 섹터들 중 하나 이상의 인접 섹터들과 공통으로 제1 섹터에서의 사용을 위해 지정되는 시분할 멀티플렉싱된 캐리어의 제2 슬롯에서 제2 그룹의 모바일 디바이스들로의 데이터 전송을 스케줄링하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 기지국 제어기가 개시된다. 기지국 제어기는 셀룰러 네트워크에서 인접 섹터들에 대한 섹터 로드 정보를 획득하는 로드 모니터를 포함한다. 재사용 레퍼런스 생성기는 로드 모니터에 연결되고, 섹터 로드 정보에 기반하여 재사용 레퍼런스를 생성한다. 재사용 레퍼런스는 인접 섹터들 각각에서 사용하도록 지정되는 에어링크 자원들을 포함한다. 때때로(from time to time), 기지국 제어기는 인접 섹터들을 서비스하는 기지국들로 재사용 레퍼런스를 전송한다.
도1은 무선 통신 시스템을 도시한다.
도2는 기지국 및 기지국 제어기의 블록도를 도시한다.
도3은 적응형 재사용 방식을 생성하기 위한 예시적인 프로세스를 도시한다.
도4는 적응형 재사용 방식을 생성하기 위한 추가의 예시적인 프로세스를 도시한다.
도5A는 시간 도메인에서 예시적인 캐리어 할당을 도시한다.
도5B는 시간 도메인에서 추가의 예시적인 캐리어 할당을 도시한다.
도6은 주파수 도메인에서 예시적인 캐리어 할당을 도시한다.
도7은 전력 도메인에서 예시적인 캐리어 할당을 도시한다.
도8은 섹터 로드 레벨들에 기반한 에어링크 사용을 변경하기 위한 프로세스를 도시한다.
도9는 섹터에서 데이터 전송들을 사용자들에 스케줄링을 위한 프로세스를 도시한다.
도면들에서, 유사한 컴포넌트들 및/또는 특징들은 동일한 참조 번호를 가질 수 있다. 또한, 동일한 타입의 다양한 컴포넌트들이 대시 및 유사한 컴포넌트들 사이를 구별하는 제2 라벨을 갖는 참조 라벨을 따름으로서 식별될 수 있다. 제1 참조 레벨이 사용되기만하면, 제1 참조 라벨에 의해 표시되는 임의의 유사한 컴포넌트들에 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 기술들은 CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA 및 다른 시스템들과 같은 다양한 무선 통신 시스템들에 대해 사용될 수 있다. 용어 "시스템" 및 "네트워크"는 종종 서로 교환하여 사용될 수 있다. CDMA 시스템은 CDMA2000, 유니버셜 지상 무선 액세스(UTRA) 등과 같은 무선 기술들을 구현할 수 있다. CDMA2000은 IS-2000, IS-95, 및 IS-856 표준들을 포함한다. IS-2000 릴리스 0 및 A는 통상적으로 CDMA2000 1X, 1X 등으로 지칭된다. IS-856(TIA-856)은 통상적으로 CDMA2000 1xEV-DO, 고속 패킷 데이터(HRPD) 등으로 지칭된다. UTRA는 광대역 CDMA(WCDMA) 및 CDMA의 다른 변형들을 포함한다. TDMA 시스템은 이동 통신용 범용 시스템(GSM)과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. OFDMA 시스템은 울트라 모바일 브로드밴드(UMB), 이벌브드 UTRA(E-UTRA), IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802.20, 플래쉬 OFDM®, 등과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. UTRA 및 E-UTRA는 유니버셜 이동 통신 시스템(UMTS)의 일부이다. 3GPP 롱 텀 에벌루션(LTE)은 LTE 어드밴스트(LTE-A)는 E-UTRA를 이용하는 UMTS의 새로운 릴리스이다. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE, LTE-A 및 GSM은 "3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP)"로 명명된 기구로부터의 문서들에 제시된다. CDMA2000 및 UMB는 "3세대 파트너쉽 프로젝트 2(3GPP2)"로 명명된 기구로부터의 문서들에 제시된다. 본 명세서에 제시된 기술들은 전술한 무선 기술들 및 시스템은 물론, 다른 시스템들 및 무선 기술들에 대해 사용될 수 있다. 명확화를 위해, 기술들의 어떤 양상들이 HRPD에 대해서 아래에서 제시된다.
도1은 다수의 기지국들(110)을 가진 무선 통신 시스템(100)을 도시한다. 시스템(100)은 다수의 캐리어들에 대한 동작을 지원한다. 다중 캐리어 송신기는 다수의 캐리어들을 통해 하나 또는 다수의 변조된 신호들을 동시에 전송할 수 있다. 각각의 변조된 신호는 CDMA 신호, TDMA 신호, OFDMA 신호, SC-FDMA 신호 등일 수 있다. 각각의 변조된 신호는 다른 캐리어 상에서 전송될 수 있으며, 파일럿, 오버헤드 정보, 데이터 등을 반송할 수 있다.
기지국(110)(BTS)은 무선 액세스 단말들과 통신하는 국(station)일 수 있으며, 또한 액세스 포인트, 노드 B, 이볼브드 노드 B(eNB) 등으로 지칭될 수 있다. 각각의 기지국(110)은 특정 지리적 영역(102)에 대한 통신 커버리지를 제공할 수 있다. 시스템 성능을 향상시키기 위해, 기지국(110)의 커버리지 영역(102)은 다수(예를 들어, 3개)의 더 작은 영역들로 분할될 수 있다. 각각의 더 작은 영역은 개별 기지국 서브시스템에 의해 서비스될 수 있다. "3세대 파트너쉽 프로젝트2(3GPP2)"에 의해 정의된 바와 같이, "섹터" 또는 "셀 섹터"라는 용어는 기지국 및/또는 기지국 서브시스템의 가장 작은 커버리지 영역을 지칭할 수 있다. 명확화를 위해, 각 기지국(110)의 커버리지 영역(102)은 3개의 섹터들(α,β,γ)을 갖는 것으로 기술될 것이다.
시스템(100)은 매크로 기지국들만을 포함할 수 있거나, 다른 타입들의 기지국들, 예를 들어, 매크로, 피코 및/또는 펨토 기지국들을 가질 수 있다. 매크로 기지국은 상대적으로 큰 지리적 영역(예를 들어, 반경 수 킬로미터)을 커버할 수 있으며, 서비스 가입에 따라 단말들에 의한 자유로운 액세스를 가능하게 할 수 있다. 피코 기지국은 상대적으로 작은 지리적 영역(예를 들어, 피코 셀)을 커버할 수 있으며, 서비스 가입에 따라 단말들에 의한 자유로운 액세스를 가능하게 할 수 있다. 펨토 또는 홈 기지국은 상대적으로 작은 지리적 영역(예를 들어, 펨토 셀)을 커버할 수 있으며, 펨토 셀(예를 들어, 홈의 사용자들을 위한 단말)과 연관성을 갖는 단말들에 의해 제한적인 액세스를 가능하게 할 수 있다. 본 명세서에 설명된 기술들은 모든 타입의 기지국들에 대해 사용될 수 있다.
기지국(110)은 순방향 및 역방향 링크를 통해 단말들(120)과 통신한다. 순방향 링크(또는 다운링크)는 기지국(110)으로부터 단말(120)로의 통신 링크를 지칭하며, 역방향 링크(또는 업링크)는 단말(120)로부터 기지국(110)으로의 통신 링크를 지칭한다. 단말(120)은 시스템(100) 전체에 분산될 수 있으며, 셀룰러 전화들, 개인 디지털 보조기(PDA)들, 무선 통신 디바이스들, 휴대용 디바이스들, 넷북들, 노트북 컴퓨터들 등을 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 단말들(120)은 액세스 단말(AT)들, 이동국, 이동 디바이스들, 사용자 장지(UE) 또는 가입자 유닛으로 지칭될 수 있다.
기지국 제어기(BSC)(130)는 기지국들(110)에 연결될 수 있고, 백홀을 통해 조정 및 제어를 제공할 수 있다. 기지국들(110)은 다양한 성능 메트릭들을 기지국 제어기(130)로 전달할 수 있으며, 기지국 제어기(130)는 성능 메트릭들에 기반하여 각 섹터에서 서비스를 위한 상대적인 요구를 결정할 수 있다. 예를 들어, 때때로(from time to time), 각 기지국(110)은 자신의 섹터들(또는 섹터-캐리어 쌍들) 각각에 대한 스케줄링 지연 정보는 물론 간섭 메트릭들을 기지국 제어기(130)에 제공할 수 있다. 스케줄링 지연이 증가하는 경우, 이는 높은 섹터 로드 레벨들을 나타낼 수 있다. 스케줄링 지연이 감소하는 경우, 이는 섹터가 조금 로딩되었음을 나타낼 수 있다. 간섭 메트릭들은, 섹터의 각 캐리어가 인접 섹터들에서의 전송에 의해 영향을 받는 정도에 대한 정보를 제공할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "인접 섹터들"은 RF(무선 주파수) 감지 관점에서 인접한 섹터들을 포함하며, 물리적 인접성에 제한되지 않음을 주목해야 한다. 예를 들어, 섹터들이 인접하지 않더라고, 한 섹터에서의 통신들이 다른 섹터에서의 통신들과 간섭할 수 있을 때, 두 섹터들은 인접한 것으로 간주될 수 있다. "이웃 섹터들"이라는 용어는 RF 인접성을 설명하기 위해 사용될 수 있다.
기지국들(110)은 또한 자신들의 섹터들에서의 고정된 레이트 및 최선 트래픽(best effort traffic)의 양에 대한 정보를 기지국 제어기(130)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 기지국(110)은 긴급 포워딩(expedited forwarding (EF)) 트래픽과 같은 다른 타입의 트래픽과 관련되는 최소 서비스 레벨들을 충족시키기 위해 대역폭을 할당할 수 있다. 이러한 할당은 섹터에서 유효 대역폭 사용을 증가시킬 수 있어서, 더 높은 비율의 EF 트래픽을 갖는 섹터가 유사한 양의 최선 트래픽을 갖는 섹터보다 더욱 심하게 로딩되는 것으로 간주될 수 있다. 기지국 제어기(130)는 인접 섹터들에서의 이러한 대역폭 요건들 및 서비스 사용을 모니터링할 수 있다.
시스템 성능의 다른 측정으로서, 기지국 제어기(130)는 디바이스 성능들이 부분적인 로딩에 관련되기 때문에 디바이스 성능들을 추적할 수 있다. 액세스 단말(120)이 기지국(110)과의 통신을 개시하면, 액세스 단말은 성능 교환 프로세스를 통해 자신의 성능들을 통보할 수 있다. 이러한 성능들은 부분 로딩 상황들 하에서 AT의 성능을 나타낼 수 있다. 부분 로딩 상황들은 하나의 섹터가 심하게(heavily) 로딩되고 인접 섹터가 가볍게(lightly) 로딩되었을 때 발생할 수 있다. 이러한 상이한 섹터 로딩은 파일럿 신호 강도와 트래픽 신호 강도 사이의 불일치를 생성할 수 있으며, 이러한 불일치의 존재하에서 일부 단말들(120)이 열악한 성능을 가지는 반면 다른 단말들은 자신들의 개별 능력들에 따라 덜 영향을 받을 것이다. 기지국 제어기(130)는 액세스 단말 능력들의 데이터베이스를 유지할 수 있고, 섹터 로드 상황들에 대한 자신의 결정에 일부로서 섹터에서의 디바이스들의 혼합에 관한 정보를 이용할 수 있다.
섹터 로딩은 또한 이력(historical) 사용에 기반할 수 있다. 주어진 섹터에서, 로드는 하루 중의 시간, 한 주 중의 날짜 등에 기반하여 변화할 수 있다. 예를 들어, 섹터는 고속도로의 일부를 커버할 수 있으며, 섹터 로드는 통근 시간 동안 높을 수 있으며, 비 통근 시간 동안 낮을 수 있다. 다른 예로서, 섹터는 주거지를 커버할 수 있으며, 섹터 로드는 저녁 시간 동안 높을 수 있고, 낮 시간 동안 낮을 수 있다. 기지국 제어기(130)는 시간이 흐름에 따라 섹터 로드 정보를 추적할 수 있으며, 이러한 로딩 패턴들을 식별할 수 있다.
섹터 로드 정보를 사용하여, 기지국 제어기(130)는 기지국들(110-1, 110-2 및 110-3)에 대한 재사용 레퍼런스를 생성할 수 있다. 재사용 레퍼런스는 인접 섹터들에서 스케줄링 지연, 대역폭 요건들, 디바이스 성능들, 이력 경향들 등을 고려할 수 있으며, 요구 레벨들에 맞추어 지고, 인접 섹터 간섭을 감소시키도록 의도된 에어 링크 할당을 제공할 수 있다. "에어링크 사용"은 섹터 또는 인접 섹터들의 그룹에서의 데이터 전송을 위한 시간 도메인, 주파수 도메인, 및 전력 도메인 기술들의 임의의 조합을 지칭한다. "에어링크 자원들"은 기지국(110)으로부터 액세스 단말(120)로의 데이터 전송을 위해 사용되는 개별 캐리어들, 시간 슬롯들, 또는 전송 전력 레벨들을 지칭한다.
예로써, 단일 캐리어 IxEV-DO 시스템에서, 재사용 레퍼런스는 순방향 링크를 4개의 시간 인터레이스들로 분할할 수 있고, 특정 섹터(예를 들어, α-1) 또는 공통으로 인접한 섹터들(예를 들어, β-1, γ-2)의 그룹에 의한 사용을 위해 각각의 인터레이스를 지정할 수 있다. 다중 캐리어 IxEV-DO 시스템에서, 상이한 캐리어 주파수들(예를 들어, fl, f2, f3, 및 f4)은 상이한 섹터들에서 사용하기 위해 지정될 수 있고, 상이한 전력 레벨들(예를 들어, Pl, P2, P3, P4)이 상이한 캐리어 주파수에 할당될 수 있다.
재사용 레퍼런스는 3개의 인접 섹터들의 그룹(예를 들어, β-1, γ-2, α-3)에 의해 공통으로 사용하기 위해 지정되는 적어도 하나의 캐리어 및/또는 시간 인터레이스를 포함할 수 있다. 공통 시간 슬롯 또는 캐리어는 최대 전력으로 전송될 수 있고, 1의 재사용 값(k=1)을 갖는다고 한다. 재사용 레퍼런스는 특정 섹터에서의 사용을 위해 인접 섹터들에서 사용하기 위해 지정되지 않은 에어링크 자원들을 지정할 수 있다. 간략화를 위해, 이러한 섹터 특정 자원들이 추가의 용량을 제공하기 위해 다른 섹터들에 의해 일시적으로 사용될 수 있음에도 불구하고, 이러한 섹터 특정 자원들은 "예비(reserved)"된 것으로 지칭될 수 있다.
*기지국 제어기(130)에 의해 생성되는 재사용 레퍼런스는 에어링크 자원들의 하드 또는 소프트 구획(partition)을 특정할 수 있다. 하드 파티션을 이용하여, 기지국 제어기(130)는 초기 시간 도메인, 주파수 도메인, 및 전력 도메인 자원 할당을 다운로드하며, 이는 그 다음에 인접 섹터들에서 유지된다. 예를 들어, 기지국(110-1)은 슬롯 1 및 2에서 섹터(α-1), 슬롯 1 및 3에서 섹터(β-1), 및 슬롯 1 및 4에서 섹터(γ-1)에 대한 데이터 전송을 스케줄링할 수 있다. 이 경우, 시간 슬롯 1은 각각의 인접한 섹터에 공통일 것인 반면, 슬롯 2, 3 및 4는 특정 섹터들에서 사용하기 위해 지정될 것이다. 하드 구획은 섹터 로드 레벨들 및 기지국 제어기(130)에 이용가능한 다른 정보에 기반할 수 있다.
소프트 구획을 이용하여, 각각의 섹터에 대한 에어링크 자원들의 초기 할당이 특정될 수 있지만, 기지국들(110)은 섹터 로드 레벨들에 따라 초기 할당을 변경할 수 있다. 전술한 예에서, 섹터(α-1)의 로드 레벨이 미리 결정된 임계치를 초과할 경우, 섹터(α-1)에 대한 데이터는 시간 슬롯 2(섹터(β-1)에 대해 예비됨)에서 전송될 수도 있다. 이러한 방식은 섹터 자원들이, 증가하는 요구에 따라 유연하게 증가하게 하고, 요구가 낮을 때 감소하게 한다. 추가의 에어링크 자원들이 다른 네트워크 엔티티들과의 통신 없이, 기지국(110)에 의해 자동으로 부가 또는 누락될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 재사용 레퍼런스는 섹터 특정 재사용 패턴을 특정할 수 있다.
단말들(120)은 모든 캐리어 상의 모든 섹터들에 대한 SINR들에 기반하여 서빙 기지국(110) 및 순방향 링크 캐리어를 선택할 수 있다. 선택된 섹터의 선택된 캐리어는 모든 섹터들 및 모든 캐리어들에 대한 SINR들 사이에서 최선의 SINR을 가질 수도 있다. 대안적으로, 단말(120)은 파일럿 측정 보고를 자신의 서빙 섹터에 전송할 수 있다. 파일럿 측정 보고는, 모든 섹터들 및 캐리어들에 대한 SINR들의 양자화된 버젼들을 포함할 수 있는 채널 품질 표시자(CQI) 정보를 포함할 수 있다. 서빙 섹터(102)는 CQI 정보에 기반하여 단말에 대한 캐리어 및/또는 시간 슬롯을 선택할 수 있다. 선택된 섹터/캐리어의 SINR은 예를 들어, 룩업 테이블에 기반하여 데이터 레이트에 맵핑될 수 있다. 단말(120)은 데이터 레이트를 포함하는 메시지를 (예를 들어, HRPD에서 데이터 레이트 제어(DRC) 채널을 통해) 선택된 섹터로 전송할 수 있다.
단말들(120)은 자신들의 위치 및 우세한 RF 환경에 따라 각각의 섹터에서 상이한 캐리어들을 선택(또는 단말들에 상이한 시간 슬롯들이 할당됨)할 수 있다. 예를 들어, 다중 캐리어 시스템에서, 기지국들(110)은 최소 전력 레벨로 공통 캐리어 주파수를 통해 전송할 수 있다. 기지국(110)이 SINR 측정들에 의해 결정된 바와 같이 최상의 링크를 제공하기 때문에, 기지국(110)(섹터 중앙)에 인접하게 위치된 단말들(120)은, 공통 캐리어를 선택할 수 있다. 다른 한편으로, 섹터 가장자리 부근에 위치한 단말들은 예비 캐리어를 선택할 수 있다. 예비 캐리어는 최대 전력 레벨로 전송될 수 있으며, 인접 섹터들로부터의 간섭이 없기 때문에 최상의 신호 품질을 제공할 수 있다. 서빙 기지국(110)은 또한 RF 환경에서 보고된 신호 품질에 기반하여 단말(120)에 공통 또는 예비 시간 인터레이스를 할당할 수 있다.
바람직하게는, 섹터 로드 레벨들에 기반하여 에어링크 사용을 적응시키는 것은 인접한 섹터들 사이의 간섭을 감소시킬 수 있으며, 통신 시스템(100)에서 전체 사용자 경험을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 공통 시간 슬롯 t에서의 인접 섹터들로부터의 순방향 링크 전송들은 인접 섹터 간섭을 생성할 수 있으며, 그 결과, 데이터 레이트는 신뢰가능한 수신을 보장하기 위해 각 섹터에서 감소될 필요가 있을 수 있다. 간섭의 효과는, 섹터 내에서 변화할 수 있고, 상당한 양의 시스템 자원들이 가장자리 사용자들에게 최소 품질의 서비스를 제공하는데 충당되도록 섹터 가장자리에서 가장 강하게 감지될 수 있다. 본 명세서에 설명된 기술들은 섹터들에 걸친 주문형 할당을 가능하게 하며, 사용자들에게 더욱 잘 서비스하기 위해 공통 및 예비 에어링크와 관련되는 상이한 간섭 패턴들을 개발할 수 있다.
도2는 기지국 서브시스템(115) 및 기지국 제어기(130)의 예시적인 블록도이다. 기지국들(110)은 이들 각각의 커버리지 영역들(102)의 각 섹터에서 단말들(120)과 통신하기 위한 서브시스템(115)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국(110-1)은 자신의 커버리지 영역(102-1)에서 상이한 섹터들(α-1, β-1, γ-1)에 서비스하도록 지정되는 3개의 서브시스템들(115)을 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 서브시스템(115)은 단말들(120)로부터 업링크 신호들을 수신하기 위한 안테나(210)를 포함한다. 수신기(RCVR)(215)는 안테나(210)에 연결되며 역방향 링크 신호들을 프로세싱하여 입력 샘플들을 제공할 수 있다. 수신기(215)에 연결된 RX 데이터 프로세서(220)는 입력 샘플들을 프로세싱할 수 있다. RX 데이터 프로세서(220)는 각 단말에 대해 디코딩된 데이터를 데이터 싱크(225)로 제공하고, 디코딩된 제어 정보를 제어기/프로세서(245)로 제공할 수 있다.
송신 데이터 프로세서(235)는 다운링크 전송을 위해 예정되는 섹터의 단말들에 대한 데이터 소스(240)로부터 데이터를 수신할 수 있으며 데이터를 섹터 송신 버퍼에 저장할 수 있다. TX 데이터 프로세서(235)는 또한 제어기/프로세서(245)로부터 오버헤드 정보를 수신할 수 있다. TX 데이터 프로세서(235)는 송신 버퍼에서 데이터를 프로세싱(예를 들어, 인코딩, 인터리빙, 변조)하여 모든 단말들에 대한 데이터 심벌들을 획득할 수 있다. TX 데이터 프로세서는 또한 오버헤드 정보를 프로세싱하고 오버헤드 심벌들을 획득할 수 있다. TX 데이터 프로세서(235)는 (예를 들어, CDMA, OFDMA 등에 대한) 데이터 심벌들, 오버헤드 심벌들 및 파일럿 심벌들을 추가로 프로세싱하여 출력 샘플들을 생성할 수 있다. 출력 샘플들은 이들의 특정 데이터 레이트들에 따라 단말들(120)로 전송될 수 있다.
송신기(TMTR)(230)는 TX 데이터 프로세서(235)에 연결되고 출력 샘플들을 프로세싱(예를 들어, 아날로그로 변환, 증폭, 필터링, 및 주파수 상향변환)하여 순방향 링크 신호를 생성할 수 있다. 순방향 링크 신호는 하나 이상의 안테나들(210)을 통해 동작하는 단말들(120)로 전송될 수 있다.
프로세서(245)는 서브시스템(115)의 동작을 지시하고 범용 또는 주문형 마이크로프로세서들과 같은 하나 이상의 프로세싱 유닛들을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 프로세서(245)는 TX 데이터 프로세서(235) 및 스케줄러(255)에 연결된다. 스케줄러(255)는 단말들의 선택된 데이터 레이트에 따라 섹터의 단말들로 순방향 링크 데이터 전송들을 스케줄링한다. 프로세서(245)는 또한 메모리(250)에 연결된다. 메모리(250)는 본 명세서에서 설명되는 동작들을 실행하기 위해 프로세서(245)에 의해 사용되는 데이터 및 프로그램 명령들을 저장하는 하나 이상의 휘발성 및/또는 비휘발성 컴퓨터 판독가능 저장 엘리먼트를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(245)는 서브시스템(115)에 의해 서비스되는 섹터의 로드 상황을 모니터링하고 로드 메트릭들을 기지국 제어기(130)에 제공한다. 로드의 일 표시로서, 프로세서(245)는 섹터 전송 버퍼에서 패킷의 지연을 측정할 수 있고 로드 메시지의 지연에 관한 정보와 하나 이상의 임계치를 전송할 수 있다. 예를 들어, 전송 버퍼에서 패킷들에 대한 스케줄링 지연이 제1 임계치 미만이면, 섹터는 낮게 로딩된 것으로 간주될 수 있다. 스케줄링 지연이 증가하여 제1 임계치를 초과함에 따라 섹터는 보통으로 로딩된 것으로 간주될 수 있다. 스케줄링 지연이 제2 임계치를 초과할 때, 섹터는 높게 로딩된 것으로 간주될 수 있다. 프로세서(245)는 평균 스케줄링 지연 또는 큐 길이 정보를 때때로, 또는 요청시 기지국 제어기(130)로 전달할 수 있다.
프로세서(245)는 또한 섹터에서 서비스 사용 조건들을 결정할 수 있다. 상이한 타입들의 트래픽에 대한 대역폭 요건들은 섹터 로드의 추가의 표시를 제공할 수 있다. 예를 들어, 기지국(110)은 특정 섹터에서 긴급 포워딩(EF) 트래픽 전달을 위한 최소 품질의 서비스를 보장하기 위해 추가의 자원들을 할당할 필요가 있을 수 있다. 그 결과, 섹터가 최선 트래픽의 유사한 부분을 가질 때보다 섹터가 EF 트래픽의 높은 부분을 가질 때, 섹터는 더욱 높게 로딩된 것으로 간주될 수 있다. 프로세서(245)는 EF 트래픽을 위한 대역폭 요건들을 제어 값과 비교할 수 있고 유효 대역폭 요건들, 유효 대역폭 사용, 트래픽 구성 등을 기지국 제어기(130)로 전달할 수 있다. 후술되듯이, 프로세서(245)는 섹터 로드 레벨들에 기반하여 에어링크 사용을 조정할 수 있다. 또한, 후술되듯이, 프로세서(245)는 섹터에서 순방향 링크 전송들에 영향을 미치는 하나 이상의 간섭 메트릭들을 결정할 수 있다.
기지국 제어기(130)는 기지국(110)(및 기지국 서브시스템(115))에 연결되며, 로드 모니터(260), 재사용 레퍼런스 생성기(RRG)(265), 및 시스템 데이터베이스(270)를 포함할 수 있다. 로드 모니터(260)는 기지국들(110)로부터 섹터 로드 데이터를 수집할 수 있고 이를 시스템 데이터베이스(270)에 저장할 수 있다. 예를 들어, 기지국들(110)은 스케줄링 지연 정보, 간섭 메트릭들, 유효 대역폭 사용 등과 함께 로드 메시지를 기지국 제어기(130)로 전송한다. 기지국 제어기는 인접 섹터들에 대한 에어링크 자원들의 할당의 일부로서 이러한 로드 정보를 수집하고 분석할 수 있다.
기지국 제어기(130)는 기지국들(110)로부터 수신되는 큐-길이(queue-length) 정보에 기반하여 인접한 섹터들에 대한 예시적인 섹터 로드 메트릭(Neff)을 결정할 수 있다. 예시적인 로드 메트릭은 미리 결정된 시간 간격에 걸쳐 각 시간 슬롯에서 각 섹터 캐리어의 비어있지 않은 큐들의 합을 필터링 함으로써 결정될 수 있다.
시간 t에서 섹터 캐리어 쌍(s,c)의 경우, Neff 다음과 같이 주어질 수 있다:
Figure pat00001
여기서, Qm ,t는 액세스 단말(m)의 큐 길이를 나타내며, IIR은 측정 변동들 및 다른 왜곡들을 처리하기 위해 큐들의 합으로 필터링하는 무한 임펄스 응답(IIR) 함수를 나타낸다.
식(1)의 Neff 메트릭은 또한 백홀 대역폭의 이용가능성 및 다른 시스템 로딩 상황들을 반영할 수 있다. 예를 들어, Neff 메트릭에서 비어있지 않은 큐들의 합은 백홀 트래픽의 합에 기반하여 조정될 수 있다. 기지국(110)과 기지국 제어기(130) 사이의 트래픽이 증가함에 따라, 합은 더 높은 로드 레벨들을 나타내기 위해 증가할 수 있다. 트래픽이 감소함에 따라, 합은 더 낮은 로드 상황들을 반영하기 위해 감소될 수 있다. 일반적으로, 로드 메트릭은 하나 이상의 BTS, BSC 및/또는 네트워크 로드 측정들에 따라 부가, 감산 또는 스케일링함으로써 조정될 수 있다.
시스템 데이터베이스(270)는 통신 시스템(100)에 대한 현재 및 이력 동작 정보를 갖는 데이터 세트들을 포함할 수 있다. 데이터베이스(270)는 (Neff 메트릭과 같은) 섹터 로드 정보는 물론, 커버리지 영역(102)에서 각각의 섹터에 대한 요구 크기, 요구 위치, 서비스 사용, 트래픽 타입, 및 간섭 레벨에 관련한 정보를 저장할 수 있다. 또한, 데이터베이스(270)는 각 섹터에서 액세스 단말들에 대한 부분 로드 핸들링 정보를 저장할 수 있다. 부분 로드 핸들링 정보는 액세스 단말의 협상된 물리 및 MAC 계층 프로토콜 서브타입 번호들을 포함할 수 있다. 서브타입 번호들은 부분적으로 로딩된 이웃 섹터 상황에서 다운링크를 통해 파일럿 및 트래픽 SINR 불일치를 다루는데 있어서 액세스 단말의 유효성을 추론하기 위해 사용될 수 있다.
시스템 데이터베이스(270)는 통신 시스템(100)에서 인접 섹터들에 대한 공간 간섭 맵을 저장할 수 있다. 공간 간섭 맵은 동일한 CDMA 채널 상의 인접 섹터 캐리어들로부터 유래되는 각각의 섹터 캐리어 쌍에 대한 간섭의 레벨에 대한 정보를 포함할 수 있다. 공간 간섭 맵은 상대적으로 정적이며, 롱텀 무선 환경 또는 새로운 빌딩 건설과 등과 같은 토폴로지 변화를 반영할 수 있다.
기지국 제어기는 기지국들(110)에서 생성되는 공간 간섭 맵의 부분들을 수신할 수 있다. 예를 들어, 각각의 기지국(110)은 상대적으로 긴 시간 기간에 걸쳐 데이터를 수집함으로써 자신의 커버리지 영역(102)에 대한 공간 간섭 맵을 자동으로 생성할 수 있다. 시간 기간은 몇 시간들로부터 며칠 또는 더 긴 날까지 지속될 수 있다. 수집 간격 동안, 기지국은 칩-당-에너지-대-전체-수신-전력비(Ec/Io) 또는 AT들에 의해 보고된 바와 같은 각각의 섹터-캐리어에 대한 파일럿 강도와 같은 정보를 획득하기 위해 기지국 제어기(130)로부터 메시지들을 모니터링할 수 있다. 공간 간섭 맵은 또한 섹터 캐리어에 대한 기본 간섭들을 식별하기 위해 필드 테스트의 결과를 반영할 수 있다.
공간 간섭을 결정하기 위한 예시적인 메트릭으로서, 기지국들(110)은 단말들(120)에 의해 보고되는 활성 세트 정보에 기반하여 서빙 섹터 캐리어들의 평균 Ec/Io에 대한 비서빙 섹터 캐리어들에 대한 평균 Ec/Io의 비를 계산할 수 있다. 간섭 메트릭은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure pat00002
기지국들은 미리 결정된 측정 간격들에 걸쳐 기지국들의 섹터 캐리어 쌍들 각각에 대한 IF 메트릭들을 생성할 수 있으며, IF 메트릭들을 기지국 제어기(130)로 보고할 수 있다. 기지국 제어기(130)는 각각의 섹터 캐리어에 대해 IF 메트릭들을 수집할 수 있으며, 이들을 시스템(100)의 공간 간섭 맵의 일부로서 데이터베이스(270)에 저장할 수 있다.
레퍼런스 생성기(RRG)(265)는 각각의 캐리어에서 각각의 섹터에 대한 요구 프로파일을 전개하기 위해 로드 메트릭들(예를 들어, Neff), 간섭 메트릭들(예를 들어, IF) 및 데이터베이스(270)로부터의 다른 정보를 결합할 수 있다. 요구 프로파일에 기반하여, RRG(265)는 시스템(100)에서 인접 섹터들에 의한 사용을 위해 에어링크 리소스들을 지정하는 재사용 레퍼런스를 생성할 수 있다. 재사용 레퍼런스는 인접 섹터들(α, β 및 γ)의 각각의 그룹에 대한 시간 슬롯들, 캐리어들 및 전력 레벨들의 초기(베이스라인) 할당을 지정할 수 있다. 재사용 레퍼런스는 인접 섹터들에서 공유 사용을 위해 지정되는 공통 자원들은 물론, 인접 섹터들의 서브세트 또는 특정 섹터에서 사용하기 위해 예비된 섹터 특정 자원들을 포함할 수 있다.
*재사용 레퍼런스는 데이터 서비스들에 대한 증가하는 요구를 충족시키기 위해 필요한 때 캐리어들이 이네이블되는 것을 지정할 수 있다. 예를 들어, 베이스라인 할당은, 섹터 로드가 하나 이상의 미리 결정된 임계치들을 초과할 때에만 캐리어들이 초기에 디스에이블 및 이네이블된다고 지정할 수 있다. 이러한 방식은 간섭 레벨들을 감소시키고 기지국 전력 소비를 감소시키는데 도움될 수 있다. 대안적으로, 재사용 레퍼런스는 모든 섹터들 내의 모든 캐리어들이 디폴트로 이네이블되고, 인접 섹터가 감소된 간섭으로부터 이익을 받을 때 디스에이블되는 등을 지정할 수 있다. 디폴트로 캐리어들을 이네이블하는 것은 캐리어들에 걸쳐 멀티플렉싱 이득을 증가시킬 수 있고 피크 레이트 성능을 향상시킬 수 있다.
도3은 섹터 로드 상황들에 적용되는 시스템(100)의 인접 섹터들에 대한 재사용 레퍼런스를 생성하기 위한 예시적인 프로세스(300)를 도시한다. 프로세스(300)는 기지국 제어기(130)에 의해 수행될 수 있다. 블록(310)에서, 기지국 제어기는 인접 섹터들의 로드 레벨들에 대한 정보를 수신한다. 예를 들어, 로드 모니터(260)는 통신 시스템(100)의 각각의 섹터에 대한 로딩 정보를 수신할 수 있으며, 현재 로드 상황들에 기반하여 시스템 데이터베이스를 업데이트할 수 있다. 대안적으로, 기지국 제어기는 인접 섹터들을 서비스하는 하나 이상의 기지국들(110)에 조회할 수 있다.
블록(320)에서, 기지국 제어기는 각각의 섹터에서 스케줄링 지연을 결정할 수 있다. 예를 들어, 기지국들(110)은 큐잉 정보를 제공할 수 있고, 기지국 제어기(130)는 각각의 섹터 캐리어 쌍에 대해 비어있지 않은 큐들의 수에 기반하여 Neff와 같은 로드 메트릭을 결정할 수 있거나, 기지국 제어기는 평균 큐잉 시간 같은 일부 다른 로드 메트릭에 기반하여 지연을 결정할 수 있다. 대안적으로, 로드 메트릭은 각 기지국(110)의 섹터 로드 상황들에 기반하여 각 기지국에 의해 계산될 수 있고 기지국 제어기로 전송될 수 있다. 예를 들어, 기지국들(110)은 이들의 섹터 캐리어 쌍들에 대한 Neff 메트릭을 분배 방식으로 결정할 수 있으며, 이를 기지국 제어기(130)로 전송할 수 있다.
블록(330)에서, 기지국 제어기(130)는 인접 섹터들에 대한 공간 간섭 메트릭을 결정한다. 예를 들어, 기지국 제어기(130)는 시스템 데이터베이스(270)에 저장된 파일럿 데이터에 기반하여 각각의 인접 섹터에 대해 식2에 따라 IF 메트릭을 생성할 수 있다. 대안적으로, 각각의 기지국(110)은 국부적으로 IF 메트릭들을 계산할 수 있고, 이들을 기지국 제어기(130)로 전송할 수 있다. IF 메트릭들은 네트워크에 대한 공간 간섭 맵을 업데이트하기 위해 사용될 수 있으며, 현재 간섭 메트릭들은 재사용 레퍼런스를 생성하는데 사용하기 위해 리트리브(retrieve)될 수 있다.
기지국 제어기(130)는 각 섹터에 대한 유효 BW 사용을 수집(블록 340)할 수 있으며, 이는 EF 트래픽의 상대적인 양 및 다른 대역폭 또는 서비스 품질 요건들을 반영할 수 있다. 블록(350)에서, 기지국 제어기(130)는 인접 섹터들에서 AT 혼합(mix)을 결정하며, 이는 그것이 인접 섹터들의 부분 로딩 성능들에 관련되기 때문이다. 이것은 부분 로딩 상황들 하에서 인접 섹터들 각각에서 각각의 이동 디바이스에 대한 성능 능력을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 부분 로딩 상황들을 활용할 수 있는 각 섹터의 디바이스들의 비율은 캐리어를 부가하기 위한 임계치들을 설정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 낮은 로드 임계치는 우수한 부분 로딩 성능을 갖는 AT들의 상대적으로 높은 비율을 갖는 섹터에서 캐리어를 부가하는데 사용될 수 있다. 유사하게, 높은 임계치는 열악한 부분 로딩 성능을 갖는 AT들의 상대적으로 높은 비율을 갖는 섹터들에서 캐리어를 부가하는데 사용될 수 있다.
섹터 로드 정보에 기반하여, 블록(360)에서, 기지국 제어기는 재사용 레퍼런스를 생성한다. 재사용 레퍼런스는 인접 섹터들 각각에 대해 에어링크 자원의 초기 할당을 포함할 수 있다. Neff 및 유효 BW 사용과 같은 로드 메트릭들은 인접 섹터들에 의한 사용을 위해 지정된 캐리어들, 시간 슬롯들 및 전송 전력 레벨들을 결정하기 위해 사용될 수 있다. IF와 같은 간섭 메트릭들은, 주어진 섹터에서 데이터에 대한 증가된 요구를 충족시키기 위해 추가의 에어링크 자원들이 부가되는 순서를 결정하기 위해 사용될 수 있다. AT 혼합은 열악한 부분 로딩 성능을 갖는 상대적으로 높은 비율의 AT들을 갖는 섹터에서 추가의 캐리어들을 부가하는 것을 선호하고, 그리고 우수한 부분 로딩 성능을 갖는 높은 비율의 AT들을 갖는 섹터에서 시간 슬롯을 부가하는 것을 선호하는 것과 같이 증가하는 요구에 충족하기 위해 시간 슬롯들 또는 추가의 캐리어들을 부가하기 위한 결정에서 바이어스로서 사용될 수 있다.
기지국 제어기에 의해 생성된 재사용 레퍼런스는 인접 섹터들 각각에 대한 로드 레벨들을 고려하는 경우 적응된다. 예를 들어, 섹터(β-1)가 인적 섹터들(α-3 및 γ-2)보다 더욱 높게 로딩된 경향이 있는 경우, 재사용 레퍼런스는 섹터(β-1)에 의한 사용을 위해 추가의 캐리어 또는 시간 슬롯들을 할당할 수 있다. 섹터 캐리어 간섭 메트릭들은, 섹터 AT 혼합에 추가로 의존할 수 있는 추가의 캐리어들 또는 시간 슬롯들의 선택에서 사용될 수 있다. 대안적으로, 재사용 레퍼런스는, 섹터(β-1) 전송에 대한 간섭을 감소시키기 위해 다른 섹터들(α-3, γ-2)이 감소된 전력 레벨들로 전송하거나 섹터(β-1)에서 사용되는 어떤 캐리어들 상에서 전송을 중단하는 것을 지정할 수 있다.
블록(370)에서, 기지국 제어기(130)는 재사용 레퍼런스를 각각의 기지국(110)으로 다운로드한다. 대안적으로, 기지국들(110)은 미리 결정된 시간 또는 지정된 이벤트의 발생 시 기지국 제어기(130)로부터 재사용 레퍼런스를 요청할 수 있다.
도2를 참조하면, 기지국 프로세서(245)는 기지국 제어기(130)로부터의 재사용 레퍼런스에 기반하여 서브시스템(115)의 동작을 조정할 수 있다. 이는 현재 섹터에서의 사용을 위해 할당된 시간 슬롯들 및 캐리어들 상에서 데이터 소스(240)로부터 데이터의 전송을 스케줄링하도록 스케줄러(255)를 구성하는 것을 포함한다. 프로세서(245)는 또한 각각의 할당된 캐리어에 대한 송신기(230)에서의 전송 전력 레벨을 설정할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 프로세서(245)는 공통 사용을 위해 지정된 캐리어들 상에서 최대 전력으로 전송하도록 송신기(245)를 구성한다.
기지국(110)은 섹터 로드 레벨들을 모니터링할 수 있고, 기지국(110)에서의 로드 상황들이 변함에 따라 에어링크 사용을 조정할 수 있다. 조정은 자율적으로 결정될 수 있거나, 재사용 레퍼런스의 일부로서 규정될 수 있다. 예를 들어, 섹터 로드가 증가함에 따라, 데이터는 인접 섹터에 대해 예비된 시간 슬롯 또는 캐리어에서 전송될 수 있다. 기지국(110)은 또한 인접 섹터에 대해 예비된 캐리어 상에서 자신의 전송 전력을 증가시킬 수 있다. 로드가 감소함에 따라, 추가의 에어링크 자원이 포기될 수 있다. 프로세서(245)는 시간 슬롯들, 캐리어들 및 전력 레벨들이 자발적으로 조정되는 방식을 결정할 수 있다. 대안적으로, 이러한 정보는 기지국 제어기(130)에 의해 제공되는 재사용 레퍼런스의 일부로서 포함될 수 있다.
도4는 인접 섹터들에서의 로딩 상황에 기반하여 에어링크 자원들에 대한 섹터 재사용 패턴을 생성하기 위한 예시적인 프로세스(400)를 도시한다. 프로세스(400)는 기지국(110) 또는 기지국 서브시스템(115)에서 수행될 수 있다.
블록(410)에서, 기지국은 인접 섹터들에 대한 로드 데이터를 기지국 제어기로부터 수신한다. 예를 들어, 때때로, 기지국들(110)은 각 캐리어에서 각 섹터에 대한 로딩 정보를 BSC에 제공한다. BSC는 인접 섹터들에 대한 로딩 정보를 종합할 수 있고 재사용 패턴을 생성하는데 기지국들에 의해 사용하기 위한 종합 로드 데이터를 분배할 수 있다. 이러한 방식으로, 로드 데이터의 수집 및 분배는 BSC에 집중될 수 있고 기지국들은 분배 방식으로 섹터 레벨 재사용 패턴을 생성할 수 있다.
블록(420)에서, 기지국은 인접 섹터들에 대한 로드 메트릭들을 결정한다. 일 실시예에서, 기지국 제어기는 도1의 Neff 메트릭을 이웃 기지국들에 의해 서비스되는 인접 섹터들에 제공하고, 로드 데이터를 수신하는 기지국은 자신 고유의 섹터들에 대한 Neff를 계산한다. 블록(430)에서, 기지국은 인접 섹터들에 대한 간섭 메트릭들을 결정한다. 인접 섹터들에 대한 도2의 IF 메트릭과 같은 간섭 메트릭들은 기지국 제어기 공간 간섭 맵으로부터 요청될 수 있고, 그리고/또는 국부적으로 계산될 수 있다. 인접 섹터들에서 AT 혼합 및 유효 BW 사용에 대한 정보는 블록들(440, 450)에서 수집된다.
블록(460)에서, 기지국은 섹터 재사용 패턴을 생성한다. 섹터 재사용 패턴은 섹터에서 사용하기 위한 캐리어들, 시간 슬롯들 및/또는 전송 전력 레벨들의 초기 할당을 포함할 수 있으며, 변화하는 로드 상황에 응답하여 에어링크 자원들이 부가 또는 누락되는 순서를 또한 지정한다. 예를 들어, 초기 할당은 캐리어들 및/또는 시간 슬롯들의 사용을 디스에이블함으로써 인접 섹터에서 높은 로딩을 처리할 수 있다. 대안적으로, 재사용 패턴은 특정 섹터에서 캐리어들을 부가하거나 전송 전력 레벨들을 증가시킴으로써 섹터에서의 높은 요구에 적응될 수 있다. 블록(470)에서, 기지국은 재사용 패턴에 기반하여 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송을 스케줄링한다.
도5A는 예시적인 재사용 방식에 따라 순방향 링크 캐리어에서의 시간 슬롯들의 할당을 도시한다. 재사용 방식은 기지국 제어기에서 생성된 재사용 레퍼런스(도3)의 일부로서 지정될 수 있거나, 기지국에서 결정되는 재사용 패턴(도4)의 일부일 수 있다.
설명된 바와 같이, 단일 캐리어는 시간 슬롯들(0-11)을 점유하는 4개의 인터레이스들(0, 1, 2 및 3)로 분할된다. 각각의 인터레이스는 재사용 레퍼런스에 따라 특정 섹터 또는 섹터들의 그룹에서 사용하기 위해 지정될 수 있으며, 섹터들에 대한 순방향 링크 전송은 지정된 시간 슬롯들에서 스케줄링될 수 있다. 상기 예에서, 인터레이스 0은 섹터 γ에서 사용하도록 지정되고, 인터레이스 1은 섹터 β에서 사용하도록 지정되고, 인터레이스 2는 섹터 α에서 사용하도록 지정된다. 인터레이스 3은 섹터 α, β 및 γ에서 공통으로 사용하도록 지정된다. 따라서, 예시적인 할당에서, 각각의 섹터에서의 데이터 전송은 예비된 시간 슬롯 또는 공유 시간 슬롯 중 하나에 대해 스케줄링될 수 있다.
로드 레벨들이 증가할 때, 기지국(110)은 초기 할당으로부터 벗어나서 다른 섹터들에 의한 사용을 위해 지정된 시간 슬롯들에서 섹터에 대한 데이터 전송을 스케줄링할 수 있다. 로딩 상황의 변화는 증가된 스케줄링 지연들, 특정 서비스 레벨을 유지하기 위해 요구되는 대역폭 요건들의 증가, 액세스 단말들의 상이한 혼합 또는 팩터들의 임의의 조합에 의해 표시될 수 있다. 일 예에서, 기지국(110)에서의 스케줄링 지연이 하나 이상의 지연 임계치들을 초과할 때, 프로세서(245)는 증가된 로드 상황을 결정한다.
도면에 도시된 바와 같이, 기지국(110)은, 스케줄러로 하여금 인터레이스 1 상에서 섹터 γ(c')에 대한 데이터 전송들의 스케줄링을 시작하게 함으로써, 섹터 γ에서의 로드의 증가에 응답한다. 인터레이스를 증가시킴으로써, 섹터 γ의 용량은 증가한다. 그러나 인터레이스 1이 또한 섹터 β에서 사용되고 있기 때문에, 증가된 용량은 섹터 β로부터의 전송에 대한 추가의 간섭을 생성할 수 있다. 섹터 γ에서의 스케줄링 지연이 계속 증가하고 제2 임계치를 초과하면, 기지국 프로세서는 스케줄러에게 지시하여 인터레이스 2 상에서 섹터 γ(c")에 대한 데이터 전송들의 스케줄링을 시작하게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 섹터 γ에 대한 에어링크 사용은 이용가능한 자원들이 고갈될 때까지 증가하는 요구에 따라 증가할 수 있다. 스케줄링 지연이 증가함에 따라, 기지국 프로세서는 스케줄러로 하여금 추가의 시간 슬롯들의 사용을 중지하게 하고 베이스라인 할당으로 복귀시킬 수 있다. 섹터 α 및 β에 대한 에어링크 사용은 유사한 방식으로 변경될 수 있다.
도5B는 추가의 예시적인 재사용 방식을 도시한다. 이러한 예에서, 3개의 섹터 α, β 및 γ 각각에는 섹터 특정 인터레이스가 할당되고, 각각은 미리 결정된 간격으로 4번째 시간 인터레이스의 사용에서 교번한다. 도시된 바와 같이, 인터레이스 0은 섹터 γ에서 사용하도록 지정되고, 인터레이스 1은 섹터 β에서 사용하도록 지정되고, 인터레이스 2는 섹터 α에서 사용하도록 지정된다. 인터레이스 3은 공통 인터레이스이다. 공통 인터레이스는 섹터 γ에서 사용하도록 초기에 지정되고, 따라서, 시간 슬롯(0-255)에서, 섹터 γ에서의 데이터 전송은 인터레이스 0 및 인터레이스 2 모두에서 스케줄링될 수 있다. 시간 슬롯(256)에서, 공통 인터레이스 상의 데이터 전송은 섹터 β로 스위칭하고, 그 다음 섹터 β는 다음 256 시간 슬롯 간격 동안 인터레이스 1 및 2 모두에서 자신의 전송을 스케줄링할 수 있다.
간략화를 위해, 256 시간 슬롯의 고정된 간격이 도시된다. 그러나 공유 인터레이스가 정밀한(fine-grained) 대역폭 제어를 허용하도록 상이한 간격들 동안 상이한 섹터들에 할당될 수 있다. 예를 들어, 섹터 로딩에 의존하여, 공유 인터레이스는 512개의 시간 슬롯들의 간격 동안 섹터 β에서, 그리고 256개의 시간 슬롯 간격들 동안 섹터 γ에서 사용하도록 지정될 수 있으며, 섹터 α에 대해서는 어떠한 할당도 없다. 각각의 섹터에 대한 에어링크 사용이, 자동으로 또는 재사용 레퍼런스에 따라, 인접 섹터들에 의한 사용을 위해 지정되는 자원들을 부가함으로써 로드에 기반하여 변경될 수 있음을 주목해야 한다.
도6은 기지국 또는 기지국 제어기에 의해 결정될 수 있는 것과 같은 다른 재사용 방식에 따른 다중 캐리어 시스템에서의 캐리어들의 할당을 도시한다. 4개의 캐리어들 중 첫 번째 캐리어는 f1의 중심 주파수 및 BW1의 대역폭을 가지며, 두 번째 캐리어는 f2의 중심 주파수 및 BW2의 대역폭을 갖는 식이다. 예시적인 캐리어들은 동일한 대역폭(예를 들어, cdma2000의 경우 1.2288 MHz, WCDMA의 경우 84MHz 또는 IEEE 802.11의 경우 20MHz) 또는 구성 가능한 상이한 대역폭을 가질 수 있다. 설명의 목적을 위해, 각 캐리어는 고정된 전송 전력(PMAX)을 갖는 것으로 도시된다.
예시적인 재사용 방식에서, 캐리어 f1는 섹터 α에서 사용하도록 지정되고, 캐리어 f2는 섹터 β에서 사용하도록 지정되고, 캐리어 f4는 섹터 γ에서 사용하도록 지정된다. 캐리어 f3은 모든 섹터 α, β 및 γ에서 사용하도록 지정된다. 캐리어의 로드가 증가함에 따라, 다른 섹터들에서 사용하도록 지정된 캐리어 fl, f2, O, f4 상에서 인접 섹터 각각에 대해 데이터가 스케줄링될 수 있다. 예를 들어, 유효 대역폭 사용이 섹터 α에서 제1 임계치를 초과함에 따라, 기지국 프로세서는 캐리어 f4 상에서 섹터 α에 대한 순방향 링크 전송들(α')을 스케줄링할 수 있다. 캐리어의 대역폭 요건들이 계속 증가함에 따라, 섹터 α에 대한 데이터 전송(α")은 캐리어 f2 상에서 스케줄링될 수 있다.
커버리지 영역(102)의 다른 섹터들에서의 에어링크 사용은 유사한 방식으로 확장 및 축소될 수 있다. β'로 도시된 바와 같이, 섹터 β에 대한 데이터 전송은 캐리어 f1 상에서 스케줄링될 수 있고, β"로 도시된 바와 같이, 섹터 β에 대한 데이터는 캐리어 f4 상에서 스케줄링될 수 있다. 동일한 방식이 섹터 γ에 대해 유지되는데, 여기서 데이터 전송은 도시된 바와 같이, 캐리어 f2 (γ') 및 캐리어 f1(γ'') 상에서 스케줄링될 수 있다. 이러한 방식으로, 각 섹터에서의 에어링크 사용은 로드 상황에 응답하여 동적으로 조정될 수 있다. 캐리어들이 사용되는 순서는 재사용 레퍼런스에서 지정되거나, 기지국에서 자동으로 결정될 수 있음을 주목해야 한다.
도7은 기지국 또는 기지국 제어기에 의해 결정될 수 있는 또 다른 예시적인 재사용 방식에 따른 캐리어들의 할당을 도시한다. 이러한 예에서, 각 섹터에 대한 데이터는 상이한 전력 레벨이지만 모두 4개의 예시적인 캐리어들 상에서 전송된다. 도시된 바와 같이, 캐리어1은 모든 섹터들에 의해 공유되며, 각 섹터에 대한 데이터는 최대 전력(PMAX)으로 캐리어1을 통해 전송될 수 있다. 제2 최대 전력 캐리어가 또한 각 섹터에 대해 사용되도록 지정된다. 이러한 경우, 캐리어2는 섹터 α에 할당되고, 캐리어3은 섹터 β에 할당되고, 캐리어4는 섹터 γ에 할당된다. 각각의 섹터는 또한 감소된 전력 레벨들(Pl, P2)로 나머지 캐리어들을 사용할 수 있다. 감소된 전력 레벨들(P1, P2)은 동일한 양 또는 다른 양만큼 PMAX보다 낮을 수 있다.
변화하는 전력 레벨들은 각각의 인접 섹터들에서 상이한 커버리지 영역을 생성하며, 기지국(110)은 상이한 커버리지 영역들에 따라 사용자들을 서비스하도록 데이터 전송들을 관리할 수 있다. 로딩이 증가함에 따라, 전송 전력은 P1, P2를 초과하여 증가할 수 있다. 예를 들어, 점선으로 도시된 바와 같이, 섹터 β에서 캐리어 2의 전송 전력 레벨(β') 및 캐리어 4의 전송 전력(β'')은 로드 레벨들이 증가함에 따라 P2 및 P1로부터 각각 PMAX로 증가될 수 있으며, 로드 레벨들이 낮아짐에 따라 감소될 수 있다. 비록 명확화를 위해 점선이 생략되었지만, 기지국(110)은 유사한 방식으로 섹터 α 및 β의 전송 전력들을 변경할 수 있다.
도5, 6 및 7의 기술들은 조합하여 사용될 수 있음을 주목해야 한다. 예를 들어, 다중 캐리어 시스템에서, 상이한 캐리어는 각각의 인접 섹터에서 사용하도록 지정될 수 있으며, 인접 섹터들은 또한 시분할 다중화된 캐리어에서 인터레이스들을 공유할 수 있다. 로드 레벨들에 의존하여, 일부 섹터들에는 초기에 공유 자원들만이 할당될 수도 있다. 또 다른 변형에서, 섹터들은 미리 결정된 간격들로 캐리어에서 모든 시간 슬롯들의 사용에서 교번할 수 있다. 본 발명은 어떤 특정 자원 분배에 제한되지 않으며, 시간, 주파수 및 전력 도메인 기술들의 임의의 조합을 포함한다.
도8은 기지국(110)에 의해 수행될 수 있는 바와 같은 섹터 로드 레벨들에 기반하여 에어링크 사용을 적응시키기 위한 예시적인 프로세스(800)를 도시한다. 블록(810)에서, 기지국은 기지국 제어기로부터 재사용 레퍼런스를 다운로드한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 섹터 로드 상황이 변경됨에 따라, 기지국 제어기는 때때로 기지국으로 재사용 레퍼런스를 제공할 수 있다.
재사용 레퍼런스는 기지국 커버리지 영역에서 섹터들에 대한 에어링크 자원의 초기 할당을 제공할 수 있으며, 바람직하게는 인접 섹터들에 의해 공통으로 사용되는 적어도 하나의 시간 슬롯 또는 캐리어를 포함한다. 재사용 레퍼런스는 각 섹터에 특정한 시간 도메인, 주파수 도메인 또는 전력 도메인 할당의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국 제어기는, 증가된 스케줄링 지연을 겪고 있거나, 부분적인 로딩 성능이 부족한 액세스 단말들의 많은 부분을 서비스하는 섹터에 의한 사용을 위해 핫스팟(hotspot) 캐리어 및/또는 추가의 시간 슬롯들을 할당하는 적응형 재사용 레퍼런스를 생성할 수 있다.
블록(820)에서, 기지국(110)은 공유된 에어링크 자원 또는 섹터 특정 에어링크 자원을 이용하여 특정 섹터에서 서비스되는 단말들에 순방향 링크 데이터를 스케줄링할 수 있다. 후술되듯이, 기지국은 신호 강도에 따라 각 섹터에서 사용자들을 그룹화할 수 있고, 섹터 특정 시간 슬롯들 또는 캐리어들을 이용하여 낮은 신호 대 잡음 및 간섭(SNIR) 레벨들을 이용하여 사용자들에 대한 데이터 전송을 스케줄링할 수 있다.
블록(830)에서, 기지국은 섹터 로드 레벨들의 변화를 감지한다. 변화는 하나 이상의 로드 메트릭들에 기반할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(245)(도2)는 섹터 전송 큐에서 스케줄링 지연을 모니터링할 수 있으며, 하나 이상의 지연 임계치들에 관련하여 증가하거나 감소하는 로드 레벨들을 검출할 수 있다. 섹터 로드는 긴급 포워딩 트래픽 등과 관련되는 대역폭 요건들과 같은 서비스 레벨 요건들에 기반할 수 있다. 부가적으로, 인접 섹터가 높게 로딩될 때 공통적이듯이 파일럿 및 트래픽 신호 품질이 변화할 때, AT 혼합은 섹터에서 얼마나 효율적으로 액세스 단말들이 에어링크 리소스들을 이용할 수 있는 지를 나타냄으로써 섹터 로드의 간접 측정을 제공한다.
섹터 로드의 변화가 검출될 때, 블록(840)에서, 기지국은 자신의 재사용 방식을 새로운 로딩 상황에 적응시킬 수 있다. 로드 증가의 경우, 이는 인접 섹터들에 의한 사용을 위해 지정된 추가의 캐리어들 및/또는 시간 슬롯들을 통한 데이터 전송을 스케줄링하고, 그리고/또는 선택된 캐리어 상의 전송 전력을 증가시키는 것을 포함할 수 있다. 로드 감소의 경우, 재사용 방식의 적응은 추가의 시간 슬롯들 및/또는 캐리어들의 사용의 유보 및/또는 전송 전력의 감소를 포함할 수 있다.
기지국은 다른 기지국들 또는 네트워크 엔티티들과 통신하지 않고 시간 슬롯들, 전송 전력 레벨들 및/또는 추가의 캐리어들을 결정하도록, 자원 사용을 자동으로 변경할 수 있다. 대안적으로, 재사용 레퍼런스는 추가의 에어링크 자원들이 사용되어야 하는 순서를 지정할 수 있다. 블록(850)에서, 기지국은 변경된 방식에 따라 자신의 데이터 전송의 스케줄링을 시작한다. 일부 실시예들에서, 프로세스는 기지국이 자신의 로브 레벨을 모니터링하고 그에 따라 에어링크 사용을 적응시키면서 블록(830)으로 계속될 수 있다.
도9는 기지국(110)에 의해 수행될 수 있는 바와 같은 재사용 방식에 따라 데이터 전송을 스케줄링하기 위한 예시적인 프로세스(900)를 도시한다. 블록(910)에서, 기지국은 섹터의 각 단말에 대한 신호 품질 레벨을 결정한다. 신호 품질은 신호대 잡음 및 간섭비(SINR), 신호대 잡음비(SNR), 칩당 에너지대 전체 수신 전력비(Ec/Io), 캐리어대 전체 간섭비(C/I), 또는 기지국에 이용가능한 어떤 다른 양을 포함할 수 있다.
기지국은 신호 품질 메트릭에 기반하여 각 섹터에서 자신이 서비스하는 단말들을 그룹화할 수 있다. 예를 들어, 블록(920)에서, 상대적으로 낮은 SINR 측정치를 갖는 단말은 제1 그룹에 부가되며, 상대적으로 높은 SINR을 갖는 단말들은 제2 그룹에 부가된다. 제1 그룹의 단말들은 높은 비율의 섹터 가장자리 사용자를 포함할 수 있다. 인접 섹터들로부터의 경로 손실 및 간섭으로 인해, 상당한 양의 자원들이 제1 그룹의 사용자들에게 만족스런 성능을 위해 요구되는 최소 데이터 레이트를 제공하도록 요구될 수 있다. 제2 그룹의 단말들은 높은 비율의 섹터 중심 사용자를 포함할 수 있다. 이러한 사용자들은 인접 셀들로부터 낮은 레벨의 경로 손실 및 간섭을 겪을 수 있다.
기지국은 사용자 그룹에 기반하여 각 섹터에서 데이터 전송을 스케줄링할 수 있다. 블록(930)에서, 기지국은 섹터 특정 자원들을 이용하여 제1 그룹에 대한 데이터 전송을 스케줄링한다. 이러한 섹터 특정 또는 예비 자원들은 재사용 레퍼런스에 따라 결정될 수 있고, 인접 섹터들에 의해 사용되지 않는 시간 슬롯들 및/또는 캐리어들을 포함할 수 있다. 섹터 특정 리소스들은 또한 인접 섹터들보다는 특정 섹터에서 더 높은 전력 레벨들로 전송되는 캐리어들을 포함할 수 있다. 이러한 섹터 특정 자원들은 이웃 섹터들로부터의 감소된 간섭으로 인해 확장된 커버리지 영역들을 제공할 수 있다. 기지국은 예비 자원들에 대해 섹터 가장자리 사용자들을 서비스하기 위해 자신의 스케줄링을 바이어싱(bias)할 수 있다.
블록(940)에서, 기지국은 인접 섹터들에 공통인 에어링크 자원들을 이용하여 제2 그룹에 대한 데이터 전송을 스케줄링한다. 이는 인접 섹터들에서 데이터 전송을 위해 사용되는 시간 슬롯들 및/또는 캐리어들을 포함할 수 있다. 이러한 자원들은 이웃 섹터들로부터의 간섭으로 인해 감소된 커버리지 영역들을 가질 수 있으며, 따라서 기지국에 상대적으로 근접한 사용자들을 서비스하기에 최적일 수 있다. 따라서, 기지국은 공통 자원들에 대해 섹터 중심 사용자들을 서비스하기 위해 자신의 스케줄링을 바이어싱할 수 있다. 신호 강도에 따라 사용자들을 분할하고, 공통 자원들에 대해 높은 SINR 사용자들을 서비스하고 섹터 특정 자원들에 대해 낮은 SINR 사용자들을 서비스하기 위해 자신의 스케줄러를 바이어싱함으로써, 기지국은 자신의 대역폭을 더욱 효율적으로 사용할 수 있다. 시스템 효율은 또한 섹터 로딩을 반영하는 기지국 제어기 레벨에서 적응형 재사용 방식들을 생성하고 기지국 레벨에서 요구될 때 이러한 방식들을 변경함으로써 향상된다.
본원 발명과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이 둘의 조합으로서 구현될 수도 있음을 또한 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 호환성을 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 소자들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 일반적으로 이들의 기능적 관점에서 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어로 구현되는지, 또는 소프트웨어로 구현되는지는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 대해 부가된 설계 제한들에 의존한다. 설명된 기능들이 각각의 특정 애플리케이션에 대해 다양한 방식으로 구현될 수 있지만, 이러한 구현 결정은 본 명세서의 범위를 벗어나는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본원 발명과 관련하여 설명되는 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들이 범용 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 주문형 집적회로(ASIC), 필드 프로그램가능한 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그램가능한 논리 장치, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들 또는 설명된 기능들을 구현하도록 설계된 이들의 조합으로 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로 프로세서 일 수 있지만, 대안적으로, 프로세서는 임의의 상용 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 관련한 하나 이상의 마이크로 프로세서, 또는 임의의 이러한 구성들의 조합과 같은 계산 장치들의 결합으로서 구현될 수 있다.
본 발명과 관련하여 설명되는 방법 또는 알고리즘의 블록들은 하드웨어로, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로, 또는 이 둘의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래쉬 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드디스크, 휴대용 디스크, CD-ROM, 또는 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 예시적인 저장매체는, 프로세서가 저장매체로부터 정보를 판독하고, 저장매체에 정보를 기록할 수 있도록 프로세서에 연결된다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 프로세서 및 저장매체는 ASIC에 위치할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말에 위치할 수도 있다. 대안적으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말에서 개별 컴포넌트들로서 존재할 수 있다.
하나 이상의 예시적인 설계들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 조합을 통해 구현될 수 있다. 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어로 구현되는 경우, 상기 기능들은 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나, 또는 이들을 통해 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 일 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 이전을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 포함한다. 저장 매체는 범용 또는 특정 목적 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용한 매체일 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능한 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장소, 다른 자기 저장소 디바이스, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드 수단을 전달 또는 저장하기 위해 사용될 수 있거나, 범용 컴퓨터 또는 특정 목적 컴퓨터, 또는 범용 프로세서 또는 특정 목적 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터 판독가능한 매체로 간주될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어가 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임 쌍성, 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 기술들을 통해 전송되는 경우, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임 쌍선, DSL, 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 기술들이 이러한 매체의 정의에 포함될 수 있다. 여기서 사용되는 disk 및 disc은 컴팩트 disc(CD), 레이저 disc , 광 disc, DVD, 플로피 disk, 및 블루-레이 disc를 포함하며, 여기서 disk는 데이터를 자기적으로 재생하지만, disc는 레이저를 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 상기 조합들 또한 컴퓨터 판독가능한 매체의 범위 내에 포함된다.
본 발명의 전술한 설명은 당업자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 당업자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 변형예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 이하의 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 원리들 및 신규한 특징들과 부합하는 가장 넓은 범위와 조화된다.

Claims (37)

  1. 셀룰러 네트워크에서 에어링크 자원들을 재사용하는 방법으로서,
    상기 셀룰러 네트워크에서 인접 섹터들에서의 로드 레벨들에 관련한 정보를 기지국 제어기에서 수신하는 단계;
    상기 로드 레벨 정보에 기반하여 상기 인접 섹터들의 제1 섹터에 대한 재사용 레퍼런스(reference)를 생성하는 단계 ―상기 재사용 레퍼런스는 상기 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송을 위해 지정된 에어링크 자원들을 포함함―; 및
    상기 기지국 제어기로부터 상기 제1 섹터 내의 모바일 디바이스들을 서비스하는 제1 기지국으로 상기 재사용 레퍼런스를 전송하는 단계를 포함하는,
    에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재사용 레퍼런스는 상기 제1 섹터의 상기 로드의 증가에 응답하여 상기 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송에 대한 적어도 하나의 캐리어 또는 시간 슬롯의 부가를 지정하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 재사용 레퍼런스는 상기 제1 섹터의 로드의 감소에 응답하여 상기 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송에 대한 적어도 하나의 캐리어 또는 시간 슬롯의 사용의 중단을 지정하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 재사용 레퍼런스는 상기 제1 섹터에 인접한 섹터들의 로드 레벨에 응답하여 상기 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송에 대한 적어도 하나의 캐리어 또는 시간 슬롯의 사용의 부가 또는 중단을 지정하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 재사용 레퍼런스를 생성하는 단계는 상기 인접 섹터들 각각에 대한 유효 대역폭 사용을 결정하는 단계를 포함하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유효 대역폭 사용은 상기 인접 섹터들 각각에서 긴급 포워딩(EF) 트래픽의 일부(proportion)를 포함하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 재사용 레퍼런스를 생성하는 단계는 상기 인접 섹터들의 각 섹터 내의 모바일 디바이스들의 부분 로드 성능을 결정하는 단계를 포함하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 재사용 레퍼런스를 생성하는 단계는 상기 인접 섹터들에서 각 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송과 관련되는 간섭 메트릭을 결정하는 단계를 포함하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 간섭 메트릭은 상기 인접 섹터들의 모바일 디바이스들로부터 획득되는 파일럿 강도 정보에 기반하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 재사용 레퍼런스는 상기 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송을 위해 예비되는 적어도 하나의 시간 슬롯 및 인접 섹터와 공통으로 상기 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송을 위해 지정되는 적어도 하나의 시간 슬롯을 포함하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 재사용 패턴은 시분할 멀티플렉싱된 캐리어, 동일한 전송 전력 레벨을 갖는 다수의 캐리어들, 및 상이한 전송 전력 레벨들을 갖는 다수의 캐리어들의 슬롯들로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 에어링크 자원들을 표시하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 재사용 레퍼런스는 에어링크 자원들이 상기 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송을 위해 사용되는 순서를 포함하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 순서는 상기 인접 섹터들에서의 순방향 링크 데이터 전송과 관련되는 간섭 메트릭들에 기반하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 에어링크 자원들은 상기 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송에 대한 적어도 하나의 시간 슬롯, 캐리어 또는 캐리어 전송 전력 레벨을 포함하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 기지국 제어기에서 수신되는 상기 정보는 상기 인접 섹터들의 각 섹터에서의 평균 스케줄링 지연을 포함하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 기지국 제어기에서 수신되는 상기 정보는 상기 인접 섹터들의 각 섹터에서의 비어있지 않은(non-empty) 전송 큐들의 수에 관련되는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  17. 셀룰러 네트워크에서 에어링크 자원들을 재사용하는 방법으로서,
    상기 셀룰러 네트워크에서 인접한 섹터들의 로드 레벨들에 관련되는 섹터 로드 정보를 기지국에서 수신하는 단계 ―상기 섹터 로드 정보는 기지국 제어기로부터 수신됨―;
    상기 기지국에 의해 서비스되는 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송에 대한 재사용 패턴을 상기 섹터 로드 정보에 기반하여 생성하는 단계 ―상기 재사용 패턴은 상기 제1 섹터에서의 사용을 위한 적어도 하나의 캐리어 또는 시간 슬롯을 포함함―; 및
    상기 재사용 패턴에 따라 상기 기지국으로부터 상기 제1 섹터 내의 모바일 디바이스들로 데이터를 전송하는 단계를 포함하는,
    에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 섹터에서의 로드 레벨을 결정하는 단계를 더 포함하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 섹터의 상기 로드 레벨 또는 인접 섹터의 상기 로드 레벨의 증가에 응답하여 상기 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송을 위해 상기 재사용 패턴에 의해 표시된 대로 적어도 하나의 캐리어 또는 시간 슬롯을 부가하는 단계를 더 포함하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 캐리어 또는 시간 슬롯은 상기 인접 섹터들 및 상기 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송과 관련되는 간섭 메트릭에 기반하여 선택되는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 제1 섹터의 상기 로드 레벨 또는 인접 섹터의 상기 로드 레벨의 감소에 응답하여 상기 재사용 패턴에 의해 표시되는 시간 슬롯 또는 캐리어 상에서의 상기 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송을 중단하는 단계를 더 포함하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 시간 슬롯 또는 캐리어는 상기 인접 섹터들 및 상기 제1 섹터에서의 데이터 전송과 관련되는 간섭 메트릭에 기반하여 선택되는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 재사용 패턴에 따라 상기 제1 섹터에서의 순방향 링크 캐리어의 전송 전력 레벨을 변화시키는 단계를 더 포함하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 순방향 링크 캐리어의 상기 전송 전력 레벨은 상기 인접 섹터들 및 상기 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송과 관련되는 간섭 메트릭에 따라 결정되는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  25. 제17항에 있어서,
    상기 제1 섹터 내의 다수의 모바일 디바이스들 각각에 대한 신호 품질을 결정하는 단계;
    상기 신호 품질에 기반하여 상기 기지국에서 다수의 모바일 디바이스들을 적어도 제1 그룹 및 제2 그룹으로 그룹화하는 단계;
    상기 제1 섹터에서의 사용을 위해 지정되는 상기 시분할 멀티플렉싱된 캐리어의 제1 슬롯에서 상기 제1 그룹의 모바일 디바이스들로의 데이터 전송을 스케줄링하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 인접 섹터들과 공통으로 상기 제1 섹터에서의 사용을 위해 지정되는 상기 시분할 멀티플렉싱된 캐리어의 제2 슬롯에서 상기 제2 그룹의 모바일 디바이스들로의 데이터 전송을 스케줄링하는 단계를 포함하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 제1 섹터 내의 모바일 디바이스와 관련되는 신호 대 잡음 및 간섭비(SINR)를 결정하는 단계;
    상기 SINR이 제1 임계치를 초과할 때 상기 모바일 디바이스를 상기 제1 그룹에 할당하는 단계; 및
    상기 SINR이 상기 제1 임계치를 초과하지 않을 때 상기 모바일 디바이스를 상기 제2 그룹에 할당하는 단계를 더 포함하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  27. 제17항에 있어서,
    상기 섹터 로드 정보는 상기 인접 섹터들의 스케줄링 지연을 포함하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  28. 제17항에 있어서,
    상기 섹터 로드 정보는 상기 인접 섹터들에서 순방향 링크 데이터 전송과 관련되는 간섭 메트릭을 포함하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  29. 제17항에 있어서,
    상기 섹터 로드 정보는 상기 인접 섹터들 내의 모바일 디바이스들에 대한 부분 로드 성능 메트릭을 포함하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  30. 제17항에 있어서,
    상기 섹터 로드 정보는 상기 인접 섹터들에서의 유효 대역폭 사용을 포함하는, 에어링크 자원들을 재사용하는 방법.
  31. 기지국 제어기로서,
    셀룰러 네트워크에서 인접 섹터들에 대한 섹터 로드 정보를 획득하도록 구성되는 로드 모니터; 및
    상기 로드 모니터에 연결되고, 상기 섹터 로드 정보에 기반하여 재사용 레퍼런스를 생성하도록 구성되는 재사용 레퍼런스 생성기를 포함하며, 상기 재사용 레퍼런스는 상기 인접 섹터들 각각에서 사용하도록 지정되는 에어링크 자원들을 포함하며, 상기 기지국 제어기는 때때로 상기 인접 섹터들을 서비스하는 기지국들로 상기 재사용 레퍼런스를 전송하는, 기지국 제어기.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 인접 섹터들에서의 순방향 링크 전송과 관련되는 간섭 메트릭들을 저장하도록 구성되는 공간 간섭 데이터베이스를 더 포함하며, 상기 재사용 레퍼런스 생성기는 상기 간섭 메트릭들에 기반하여 상기 인접 섹터들에서 상기 에어링크 자원들을 사용하기 위한 순서를 결정하는, 기지국 제어기.
  33. 제31항에 있어서,
    디바이스 성능 데이터베이스를 더 포함하며, 상기 재사용 레퍼런스 생성기는 상기 인접 섹터들에서 동작하는 단말들의 디바이스 성능들에 기반하여 상기 인접 섹터들에서 사용하도록 지정되는 상기 에어링크 자원들을 결정하는, 기지국 제어기.
  34. 기지국 제어기로서,
    셀룰러 네트워크에서 인접 섹터들의 로드 레벨에 관련한 정보를 수신하기 위한 수단;
    상기 로드 레벨 정보에 기반하여 상기 인접 섹터들의 제1 섹터에 대한 재사용 레퍼런스를 생성하기 위한 수단 ―상기 재사용 레퍼런스는 상기 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송을 위해 지정되는 에어링크 자원들을 포함함―; 및
    상기 기지국 제어기로부터 상기 제1 섹터 내의 모바일 디바이스들을 서비스하는 제1 기지국으로 상기 재사용 레퍼런스를 전송하기 위한 수단을 포함하는,
    기지국 제어기.
  35. 기지국으로서,
    셀룰러 네트워크에서 인접 섹터들에 대한 섹터 로드 정보를 기지국 제어기로부터 수신하기 위한 수단;
    상기 섹터 로드 정보에 기반하여 상기 기지국에 의해 서비스되는 제1 섹터에 대한 재사용 패턴을 생성하기 위한 수단 ―상기 재사용 패턴은 순방향 링크 데이터 전송들을 위한 적어도 하나의 캐리어 또는 시간 슬롯을 포함함―; 및
    상기 재사용 패턴에 따라 상기 기지국으로부터 상기 제1 섹터 내의 모바일 디바이스들로 데이터를 전송하기 위한 수단을 포함하는,
    기지국.
  36. 컴퓨터 프로그램 물건으로서,
    기지국 제어기로 하여금,
    셀룰러 네트워크에서 인접 섹터들의 로드 레벨들에 관련한 정보를 수신하게 하고,
    상기 로드 레벨 정보에 기반하여 상기 인접 섹터들의 제1 섹터에 대한 재사용 레퍼런스를 생성하게 하고 ―여기서, 상기 재사용 레퍼런스는 상기 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송을 위해 지정된 에어링크 자원들을 포함함―, 그리고
    상기 기지국 제어기로부터 상기 제1 섹터 내의 모바일 디바이스들을 서비스하는 제1 기지국으로 상기 재사용 레퍼런스를 전송하게 하도록 구성되는 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는,
    컴퓨터 프로그램 물건.
  37. 컴퓨터 프로그램 물건으로서,
    기지국으로 하여금,
    셀룰러 네트워크에서 인접 섹터들에 대한 섹터 로드 정보를 기지국 제어기로부터 수신하게 하고,
    상기 기지국에 의해 서비스되는 제1 섹터에서의 순방향 링크 데이터 전송에 대한 재사용 패턴을 상기 섹터 로드 정보에 기반하여 생성하게 하고 ―여기서, 상기 재사용 패턴은 상기 제1 섹터에서 사용하기 위한 적어도 하나의 캐리어 또는 시간 슬롯을 포함함―; 및
    상기 재사용 패턴에 따라 상기 기지국으로부터 상기 제1 섹터 내의 모바일 디바이스들로 데이터를 전송하게 하도록 구성되는 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는,
    컴퓨터 프로그램 물건.
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