KR20140024926A - 네트워크 공유에 있어서의 부하 균형 - Google Patents

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Abstract

기지국을 공유하는 다수의 네트워크 오퍼레이터들 간에 자원을 나눌 수 있는 하나 이상의 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템이 기술된다. 공유 기지국은 기지국 자원을 공유하는 네트워크 오퍼레이터들에 연관된 기지국의 부하에 대한 기여도를 모니터하고 기지국들 간의 부하 균형에 이용하기 위해 판정된 부하에 대한 기여도를 하나 이상의 다른 기지국들에 제공하게 구성된다.

Description

네트워크 공유에 있어서의 부하 균형{LOAD BALANCING IN NETWORK SHARING}
본 발명은 셀룰러 또는 무선 통신 네트워크의 무선 액세스 네트워크에 관한 것이며, 특히 그러나 비-배타적으로 다수의 오퍼레이터 간에 무선 접속 네트워크를 공유하는 것에 관한 것이다. 본 발명은 특히 그러나 비-배타적으로 LTE 표준에 따라 구현된 무선 통신 네트워크에 관한 것이다.
무선 접속 네트워크(RAN) 공유 개발 시나리오들은 알려져 있으며, 이들 시나리오의 구현을 가능하게 하는 방법 및 능력이 Release 5 이후로 3G 표준에 도입되었다.
RAN 공유는 네트워크 오퍼레이터들(서비스 사업자들)에게 그들의 필요 자본 지출을 줄여주고 및/또는 무선 통신 네트워크를 설치할 때 셀룰러 통신 서비스에 의해 커버되는 영역을 넓혀줄 수 있는 방법을 제공한다. 각 오퍼레이터는 네트워크의 각 셀을 위해 그들의 기지국과 관련 설비를 설치하는 대신에, 다른 오퍼레이터의 RAN을 공유하는 오퍼레이터가 그 자신의 서비스를 다른 오퍼레이터에 의해 서비스되는 영역들에 그 자신의 기지국을 투자하지 않고도 이들 영역에서 제공할 수 있다.
더욱이, 설치되어 운영되어야만 하는 기지국의 수를 줄임으로써, 공유 오퍼레이터들에게 계속되는 운영 비용을 줄여줄 수 있다. 실제로, 각 기지국은 운영 동안에 많은 양의 전기를 소모할 수 있다. 그러므로, 운영 기지국의 수를 줄이면 전력 필요량이 상당히 줄어들 수 있으므로 이를 친환경적이라고 생각할 수도 있다.
통상적으로, 오퍼레이터들에 의한 RAN의 공유는 각각의 오퍼레이터가 다른 오퍼레이터의 RAN에 접근할 수 있는 대칭적인 배열이었다. 극단적으로, 그러한 배열은 공유가 가능하지 않았던 경우에 필요할 수 있는 많은 기지국 수의 반으로(그러므로 상당히 감소한 비용으로) 2개의 오퍼레이터가 동일 영역에 서비스를 제공할 수 있게 해준다.
RAN 공유는 오퍼레이터가 충분히 이용되지 않고 있는 셀 용량을 갖고 있는 영역들에서 특히 유익한데, 그 이유는 이러한 여분의 용량은 이후 원 오퍼레이터의 진행중인 서비스 제공에 영향을 줌이 없이 공유될 수 있기 때문이다. 더욱이, RAN 공유는 충분히 이용되지 않고 있을 수 있는 원격 영역들에 각 오퍼레이터가 값 비싼 용량을 설치할 필요 없이 한 오퍼레이터에 의해서 제공되는 서비스가 인구의 일정 퍼센트 - 이는 어떤 국가들에서는 허가 조건으로 규정될 수 있다 - 에 도달할 수 있게 보장하는데 유용할 수 있다.
현재, RAN 공유에 관련된 표준은 2개의 시나리오에 한정되어 있다. 제1 시나리오의 경우, 단지 RAN 기지국들만이 다양한 오퍼레이터들에 의해서 공유된다. 제2 시나리오 경우에는, RAN 기지국들은 물론이고 코어 네트워크의 파트들, 예를 들어, LTE 내의 EPC(Evolved Packet Core)가 공유될 수 있으며, 이 경우는 네트워크를 설치하는데 자본 지출 비용이 더 감소한다. 각각의 경우에, RAN의 공유는 RAN을 공유하는 각 오퍼레이터가 (상이한) 주파수 범위를 할당받은 분할 주파수를 이용하게 될 수 있거나 주파수의 전 범위를 어느 오퍼레이터도 이용할 수 있는 공통 주파수를 이용할 수 있다.
RAN 공유를 위한 메커니즘은 오퍼레이터 회사들이 합병하는 경우에도 유용할 수 있으며, 2개의 오퍼레이터가 서비스 제공에 있어 어떤 유의미한 장해 없이도 그들의 네트워크 서비스를 통합할 수 있게 해준다.
지금까지, RAN을 공유 가능하게 하는 네트워크 사업자가 네트워크를 공유하는 서비스 사업자들 또는 오퍼레이터들 중 하나인 경우가 항상 있어왔다. 그러나, 본 발명자들은 미래에 이러한 경우가 항상 존재할 수 없음을 인식하였다. 특히, 어떤 경우들에는, 전문 네트워크 사업자가 비-관련 서비스 사업자들에 의해 이용될 수 있는 네트워크 용량을 설치할 수 있는 가능성도 있다.
최근의 경제적인 상황은 네트워크 사업자들에게 비용을 줄이라는 자극을 더 많이 주고 있어, 네트워크들을 다른 오퍼레이터들과 공유하려는 경향이 증가하고 있다. 특히, 네트워크 오퍼레이터들은 갈수록 네트워크의 소유자 자신이 서비스 사업자가 아니라는 시나리오를 고려하고 있다. 이 경우에, 각 서비스 사업자, 또는 오퍼레이터는 네트워크 용량의 공유를 구매할 것이다. 이는 관련된 스펙트럼 내에서 그들 각각이 주파수 라이선스를 보유하고 있다는 것에 근거를 둘 수 있다.
다수의 네트워크 오퍼레이터들이 공유 접속 네트워크를 제공하기 위해 제3자 네트워크 사업자에게 의존하는 제1 배열은 이제야 제안되었다. 그러나, 이러한 RAN 공유의 시나리오가 구현될 수 있게 하기 위해서는 표준 안에서 해결해야 할 다수의 문제가 남아 있다.
예를 들어, 이러한 새로운 RAN 공유 시나리오를 가능하게 하기 위해서는, 표준이 네트워크 오퍼레이터들의 RAN 공유에 따른 네트워크 오퍼레이터들 각각에 의한 네트워크 자원의 공정한 이용을 보증하기 위한 방법을 제공하는 것이 중요하다. 각각의 네트워크 오퍼레이터는 서비스 레벨 협약이 부합함을 보장하고 임의 잠재적인 문제를 확인하기 위해 네트워크 성능을 모니터할 수 있어야만 한다. 더욱이, 각각의 네트워크 오퍼레이터는 표준에 규정된 모든 기존 피처(features)에의 완전한 접근을 제공하는 방식으로 그들의 네트워크 공유를 운영할 수 있어야만 한다.
공유 RAN의 네트워크 성능을 모니터하기 위해서 네트워크 오퍼레이터들이 통신 네트워크 내의 용량을 공유하기 위한 능력은 또한, 오퍼레이터들 중 하나가 공유 RAN의 소유자이기도 할 때 및/또는 네트워크 오퍼레이터들에게 네트워크 자원의 상이한 비율(즉, 동일하지 않은 몫)이 할당될 때 공유 협약을 시행하는 데에도 유용하다.
본 발명의 실시 예들은 위에 기술한 종래 기술이 안고 있는 문제점들 중 일부를 적어도 부분적으로 다루는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 간에 자원을 공유할 수 있게 작동되는 기지국이 제공되며, 이 기지국은 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나에 연관된 상기 기지국의 부하에 대한 기여도를 판정하는 수단, 및 상기 기지국과 추가 기지국 간의 부하 균형에 이용하기 위해 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 상기 판정된 기지국의 부하에 대한 기여도를 상기 추가 기지국에 제공하는 수단을 포함한다.
상기 네트워크 오퍼레이터들은 독립적인 PLMN(Public Land Mobile Networks)을 운용할 수 있고 각 PLMN을 식별하는 데 이용되는 고유 PLMN id 값에 연관되어 있을 수 있다.
상기 기지국은 상기 추가 기지국으로부터 각 네트워크 오퍼레이터에 연관된 상기 추가 기지국의 부하에 대한 기여도를 수신하는 수단을 더 포함할 수 있다.
상기 기지국은 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 대한 부하에 대한 기여도가 상기 네트워크 오퍼레이터에 대한 임계 부하를 초과하는지를 판정하는 수단, 및 상기 부하에 대한 기여도가 상기 임계 레벨을 초과한다는 판정에 응답해서, 상기 하나의 서비스 사업자에 연관된 적어도 하나의 접속이 상기 추가 기지국에 핸드오버되게 하는 수단을 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 접속이 핸드오버될 수 있게 작동되는 상기 수단은 그러한 핸드오버가 상기 추가 기지국에 과부하가 걸리지 않게 하는 경우에만 그렇게 행할 수 있다. 상기 기지국은 상기 기지국에 대한 각 네트워크 오퍼레이터에 연관된 가용 용량을 상기 추가 기지국에 전달하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 간에 자원을 공유할 수 있게 작동되는 기지국이 제시되며, 이 기지국은 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나에 연관된 추가 기지국의 부하에 대한 기여도에 관한 정보를 포함하는 메시지를 상기 추가 기지국으로부터 수신하는 수단, 및 수신된 정보를 기반으로 상기 기지국과 상기 추가 기지국 간의 부하 균형을 실행하는 수단을 포함한다.
부하 균형을 실행하는 상기 수단은 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 핸드오버 트리거 레벨를 조정하게 구성될 수 있으며, 상기 핸드오버 트리거 레벨은 상기 기지국과 상기 추가 기지국 간의 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 접속들의 핸드오버를 제어하는 데 이용된다. 상기 수신 수단은 기지국들 간의 X2 인터페이스를 이용한 통신을 위해 X2 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 간에 자원을 공유할 수 있게 작동되는 기지국이 제시되며, 이 기지국은 상기 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 중 하나에 연관된 접속을 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 핸드오버 트리거 레벨을 기반으로 상기 기지국과 다른 기지국 간에 핸드오버하는 수단, 및 핸드오버 트리거 레벨을 각 네트워크 오퍼레이터마다 독립적으로 조정하는 수단을 포함한다.
핸드오버 트리거 레벨을 조정하는 상기 수단은 각 네트워크 오퍼레이터에 대한 상기 기지국의 부하에 대한 기여도에 의존해서 상기 핸드오버 트리거 레벨을 조정하게 구성될 수 있다. 상기 기지국은 이웃 기지국으로부터 각 네트워크 오퍼레이터에 대한 상기 이웃 기지국의 부하에 대한 기여도에 관한 정보를 수신하는 수단을 더 포함할 수 있고, 핸드오버 트리거 레벨을 조정하는 상기 수단은 또한 각 네트워크 오퍼레이터에 대한 상기 이웃 기지국의 부하에 대한 기여도에 의존해서 상기 핸드오버 트리거 레벨을 조정하게 구성된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 간에 자원을 공유할 수 있게 작동되는 기지국이 제시되며, 이 기지국은 상기 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 중 하나에 연관된 상기 기지국의 부하에 대한 기여도를 판정하는 수단, 및 판정된 부하에 대한 기여도를 기반으로 추가 기지국으로부터 상기 기지국으로의 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 접속들의 핸드오버를 진행하거나 지연하라는 요청을 상기 추가 기지국에 전송하는 수단을 포함한다.
상기 요청은 이동 변경 요청 메시지를 포함할 수 있다. 상기 전송 수단은 또한 상기 하나의 네트워크 사업자에 연관된 부하가 임계 부하 레벨을 초과함이 판정될 때 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 접속들의 핸드오버를 지연하라는 요청을 전송하게 구성될 수 있다. 상기 전송 수단은 또한 상기 하나의 네트워크 사업자에 연관된 부하가 임계 부하 레벨 아래로 떨어짐이 판정될 때 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 접속들의 핸드오버를 진행하라는 요청을 전송하게 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 간에 자원을 공유할 수 있게 작동되는 기지국이 제시되며, 이 기지국은 상기 기지국으로부터 추가 기지국으로의 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나에 연관된 접속들의 핸드오버를 진행하거나 지연하라는 요청을 수신하는 수단, 및 수신된 요청을 기반으로 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 하나 이상의 핸드오버 파라미터를 조정하는 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 간에 코어 네트워크 용량을 공유하게 구성된 무선 통신 네트워크에 이용을 위한 이동 관리 엔티티가 제시되며, 이 이동 관리 엔티티는 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 적어도 하나에 대해, 해당 네트워크 오퍼레이터에 대한 상기 이동 관리 엔티티에 있는 가용 용량을 적어도 하나의 기지국에 전달하는 수단을 포함한다.
상기 전달 수단은 또한 PLMN id 값마다의 상대 MME 용량 정보 요소에서 각 네트워크 오퍼레이터에 대한 가용 용량을 상기 적어도 한 기지국에 전달하게 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 간에 코어 네트워크 용량을 공유하게 구성된 무선 통신 네트워크에 이용되는 기지국이 제시되며, 이 기지국은 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나에 연관된 가용 코어 네트워크 용량에 관한 정보를 수신하는 수단, 및 수신된 정보를 기반으로 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 새로운 접속 요청을 생성하는 수단을 포함한다. 새로운 접속 요청은, 물론, 이동 통신 기기로부터 수신되는 접속 요청을 기반으로도 생성된다.
가용 코어 네트워크 용량에 관한 상기 정보는 상기 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터에 의해 공유되는 이동 관리 엔티티에 있는 가용 용량에 관한 정보를 포함할 수 있다.
특정한 네트워크 오퍼레이터에 대한 새로운 접속 요청을 생성하는 상기 수단은 또한 복수의 이동 관리 엔티티로부터 한 이동 관리 엔티티를 선택하여 그 이동 관리 엔티티들에 연관된 상기 특정한 네트워크 오퍼레이터에 대한 가용 코어 네트워크 용량을 기반으로 새로운 접속을 등록하게 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 - 각각의 네트워크 오퍼레이터에는 이동 관리 엔티티의 용량의 일정 비율(proportion)이 할당됨 - 간에 코어 네트워크 용량을 공유하게 구성된 무선 통신 네트워크에 이용되는 이동 관리 엔티티가 제시되며, 이 이동 관리 엔티티는 상기 이동 관리 엔티티의 부하를 기반으로 상기 이동 관리 엔티티에서 과부하 상태에 이르렀는지를 판정하는 수단, 및 과부하 상태에 이르렀다는 판정에 응답해서, 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나가 자신에게 할당된 이동 관리 엔티티의 용량의 비율을 초과하는지를 판정하고, 그렇다면 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 새로운 접속이 거절되거나 다른 이동 관리 엔티티를 통해서 라우트(route)되어야 함을 나타내는 메시지를 기지국에 전송할 수 있게 작동되는 수단을 포함한다.
상기 기지국에 전송되는 상기 메시지는 상기 하나의 네트워크 사업자에 연관된 MME 과부하 시작 메시지를 포함할 수 있다.
상기 이동 관리 엔티티는 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터가 자신에게 할당된 용량의 비율을 더 이상 초과하지 않는지 여부를 판정하고, 그렇다면 해당 네트워크 오퍼레이터에 연관된 새로운 접속이 승인될 수 있음을 나타내는 추가 메시지를 상기 기지국에 전송할 수 있게 작동되는 수단을 더 포함할 수 있다.
상기 추가 메시지는 상기 하나의 네트워크 사업자에 연관된 MME 과부하 정지 메시지를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 간에 코어 네트워크 용량을 공유하게 구성된 무선 통신 네트워크에 이용되는 기지국이 제시되며, 이 기지국은 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나에 연관된 새로운 접속 요청이 거절되거나 다른 이동 관리 엔티티를 통해서 라우트되어야 함을 나타내는 메시지를 이동 관리 엔티티로부터 수신하는 수단, 및 상기 메시지의 수신에 응답해서, 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 새로운 접속 요청을 거절하거나 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 새로운 접속을 다른 이동 관리 엔티티를 통해서 라우트할 수 있게 작동되는 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 기지국과 이웃 기지국 - 상기 기지국의 용량은 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 간에 공유됨 - 간의 네트워크 부하의 균형을 유지하는 데 이용하기 위한 정보를 제공하는 방법이 제시되며, 이 방법은 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나에 연관된 상기 기지국의 부하에 대한 기여도를 판정하는 단계, 및 상기 기지국들 간의 부하 균형을 유지하는 데 이용을 위해 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 상기 판정된 기지국의 부하에 대한 기여도를 상기 이웃 기지국에 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 기지국과 이웃 기지국 - 상기 기지국의 용량은 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들에 의해 공유됨 - 간의 부하 균형을 유지하는 방법이 제시되며, 이 방법은 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나에 연관된 상기 이웃 기지국의 부하에 대한 기여도에 관한 정보를 포함하는 메시지를 상기 이웃 기지국으로부터 수신하는 단계, 및 수신된 정보를 기반으로 상기 기지국과 상기 이웃 기지국 간의 부하 균형을 실행하는 단계를 포함한다.
부하 균형을 실행하는 상기 단계는 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 임의 다른 것에 연관된 접속들에 대한 임의 부하 균형과는 독립적으로 수신된 정보를 기반으로 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 접속들을 대해 부하 균형을 실행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 간에 공유되는 기지국에서 핸드오버를 제어하는 방법이 제시되며, 이 방법은 상기 기지국을 공유하는 각 네트워크 오퍼레이터마다 독립적으로 핸드오버를 제어하는 데 이용되는 핸드오버 파라미터를 조정하는 단계, 및 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나에 연관된 접속을 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 핸드오버 파라미터를 기반으로 상기 기지국과 이웃 기지국 간에 핸드오버하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 기지국과 이웃 기지국 - 상기 기지국은 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 간에 공유됨 - 간의 부하 균형을 유지하는 방법이 제시되며, 이 방법은 상기 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 중 하나에 연관된 상기 기지국의 부하에 대한 기여도를 판정하는 단계, 및 판정된 부하에 대한 기여도를 기반으로 상기 이웃 기지국으로부터 상기 기지국으로 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 접속들의 핸드오버를 진행하거나 지연하라는 요청을 상기 이웃 기지국에 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 기지국과 이웃 기지국 - 상기 기지국은 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 간에 공유됨 - 간의 부하 균형을 유지하는 방법이 제시되며, 이 방법은 상기 기지국으로부터 상기 이웃 기지국으로 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나에 연관된 접속들의 핸드오버를 진행하거나 지연하라는 요청을 수신하는 단계, 및 수신된 요청을 기반으로 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 핸드오버 파라미터를 조정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 적어도 하나의 네트워크 오퍼레이터에 대해, 해당 네트워크 오퍼레이터에 대한 이동 관리 엔티티에 있는 가용 용량을 적어도 하나의 기지국에 전달하는 단계를 포함하는 방법이 제시되며, 상기 이동 관리 엔티티의 용량은 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 간에 공유된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 간에 코어 네트워크 용량을 공유하게 구성된 무선 통신 네트워크 내의 기지국에서 새로운 접속 요청을 생성하는 방법이 제시되며, 이 방법은 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나에 연관된 가용 코어 네트워크 용량에 관한 정보를 수신하는 단계, 및 수신된 정보를 기반으로 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 관련된 접속을 위한 새로운 접속 요청을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 간에 코어 네트워크 용량을 공유하게 구성된 무선 통신 네트워크에서 새로운 접속 요청들의 승인을 제어하는 방법이 제시되며, 이 방법은 상기 코어 네트워크 내의 이동 관리 엔티티에서 과부하 상태에 이르렀는지 여부를 상기 이동 관리 엔티티의 부하를 기반으로 판정하는 단계, 및 과부하 상태에 이르렀다는 판정에 응답해서, 네트워크 오퍼레이터들 중 하나가 그 자신에게 할당된 상기 이동 관리 엔티티의 용량의 비율을 초과하는지 여부를 판정하고, 그렇다면, 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 새로운 접속 요청들이 상기 이동 관리 엔티티를 통해서 라우트되지 않아야 함을 나타내는 메시지를 기지국에 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 간에 코어 네트워크 용량을 공유하게 구성된 무선 통신 네트워크에서 새로운 접속 요청들의 승인을 제어하는 방법이 제시되며, 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나에 연관된 새로운 접속 요청들이 거절되어야 함을 나타내는 메시지를 기지국에서 수신하는 단계, 및 상기 기지국에서 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 새로운 접속 요청들을 거절하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 간에 자원을 공유할 수 있게 작동되는 기지국이 제시되며, 이 기지국은 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나에 연관된 상기 기지국의 자원 사용을 판정하는 수단, 및 판정된 자원 사용에 따라서 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 착신 접속 요청들의 비율을 관리하는 수단을 포함한다.
일 실시 예에서, 판정된 자원 사용은 임계값에 비교되고, 착신 접속 요청들의 비율을 관리하는 상기 수단은 판정된 자원 사용이 임계값을 초과하면 착신 접속 요청들의 비율을 줄이게 되어 있다. 이는, 예를 들어, 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 하나 이상의 접속 요청들을 차단함으로써 성취될 수 있다.
양호한 실시 예에서, 상기 기지국은 또한 판정된 자원 사용이 임계값보다 큰 것에 응답해서 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 새로운 접속들이 차단된다는 표시를 브로드캐스트하고, 및/또는 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 대한 ac-Barring 정보 요소를 설정하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터들 간에 공유되는 기지국의 자원 공유를 제어하는 방법이 제시되며, 이 방법은 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나에 연관된 상기 기지국의 부하에 대한 기여도를 판정하는 단계, 및 판정된 부하에 대한 기여도에 따라서 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 새로운 접속을 차단하는 단계를 포함한다.
본 발명은, 제시된 모든 방법을 위해, 대응하는 기기에서 실행되는 대응 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 프로그램 제품, 상기 기기 그 자체(사용자 기기, 노드들 또는 그의 컴포넌트들) 및 이 기기를 업데이트하는 방법을 제공한다.
본 발명의 예시적인 실시 예가, 예로서, 첨부 도면을 참조로 기술될 것이다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 유형의 이동 통신 시스템을 개략적으로 보여주고 있다.
도 2는 도 1의 통신 네트워크에서 이용하기에 적합한 공유 기지국의 블록 도이다.
도 3은 공유 코어 네트워크 컴포넌트들을 포함하는 이동 통신 시스템을 개략적으로 보여주고 있다.
도 4는 도 3의 통신 네트워크에서 이용하기에 적합한 공유 이동 관리 엔티티의 블록 도이다.
개요
도 1은 2개의 네트워크 오퍼레이터, 오퍼레이터 A 및 B가 이동 무선 통신 서비스를 제공할 수 있는 이동(셀룰러) 통신 시스템(1)을 개략적으로 보여주고 있다. 오퍼레이터 A는 코어 네트워크(2-A)를 갖고 있고 오퍼레이터 B는 코어 네트워크(2-B)를 갖고 있다. 각 오퍼레이터는 또한 하나 이상의 이동 전화, 즉 사용자 기기(8-A, 8-B)가 그들의 네트워크에 접속하여 서비스를 수신할 수 있게 해주는 무선 접속 네트워크(RAN)의 일부로서, 하나 이상의 기지국 또는 eNB(4-A, 4-B)를 제공할 수 있다. 이 기술에 숙련된 자이면 이해하고 있듯이, 각 기지국(4)은 기지국(4)과 이동 전화(8) 간에 통신이 이루어질 수 있는 하나 이상의 기지국 셀을 운영한다. 오퍼레이터 A에 연관된 eNB(4-A)와 같은, 오퍼레이터에 연관된 eNB(4)의 경우, 통상적으로 관련 오퍼레이터에 연관된 이동 전화(8-A)만이 해당 eNB(4-A)를 통해서 무선 통신 시스템과 접속하여 상호작용할 수 있다. 그래서, 서비스 사업자 A를 통해서 서비스에 접근하도록 구성된 이동 전화들(8-A)만이 그들의 홈 네트워크에서 떠나서 "로밍" 없이 오퍼레이터 A의 eNB(4-A)를 통해서 네트워크에 접속할 수 있다.
통신 시스템(1)은 공유 eNB(6)를 더 포함한다. 오퍼레이터 A와 B는, 오퍼레이터 A에 연관된 이동 전화(8-A)와 오퍼레이터 B에 연관된 이동 전화(8-B)가 그들 자신의 각 네트워크 오퍼레이터에 의해서 제공된 기기를 통해서 접속하듯이 공유 eNB(6)를 통해서 네트워크에 접속할 수 있게 공유 eNB(6)의 용량을 공유하는 데 합의한다. 그러므로, 이동 전화(8-A)는 마치 공유 eNB(6)가 오퍼레이터 A에 연관된 eNB인 것처럼 공유 eNB(6)에 접속하거나 핸드오버할 수 있고, 이동 전화(8-B)는 마치 공유 eNB(6)가 오퍼레이터 B에 연관된 eNB인 것처럼 공유 eNB(6)에 접속할 수 있다.
그러한 배열은 인구 밀도가 낮은 영역 또는 낮은 대역폭을 필요로 하는 영역에 유용할 수 있는데, 그러한 경우 양쪽 네트워크 오퍼레이터들이 그러한 영역에 그들 자신의 RAN을 설치할 필요 없이 그들의 서비스를 이 영역에 제공할 수 있다. 대조적으로, 큰 용량이 필요한 영역들의 경우에 네트워크 오퍼레이터들은 용량을 공유하기보다는 그들 자신의 RAN을 설치하는 쪽을 선택할 수 있다.
공유 기지국(eNB)(6)은 마치 해당 기지국(6)이 각자의 네트워크 오퍼레이터에 속하는 기지국인 것처럼 기지국(6)을 공유하는 네트워크 오퍼레이터 A 또는 B에 연관된 이동 전화(8)에 의해서 접속될 수 있다. 유의할 점은 이는 제1 네트워크 오퍼레이터에 연관된 이동 전화가 "로밍" 메커니즘을 이용하는 다른 서비스 사업자의 네트워크를 통해서 접속하는 것과는 아주 다르다는 것이다.
로밍 상황에서, 이동 전화에 의한 접속은 이동 전화의 홈 네트워크에 나중에 요금을 청구하는(일반적으로는 상당히 높은 비용으로) 방문 네트워크에 의해서 모니터되고 통제된다. 대조적으로, 현 실시 예의 경우와 같은 무선 접속 네트워크의 공유는 네트워크의 사용자들에게 투명하며, 접속의 모니터링과 통제는 마치 이동 전화가 네트워크 오퍼레이터 소유의 RAN을 통해서 접속되는 것처럼 표준 메커니즘을 이용하여 실행된다.
각 오퍼레이터의 네트워크는 통상적으로 무선 통신 네트워크에서 특정 네트워크 오퍼레이터에 연관된 접속을 식별하는 데 이용되는 고유 PLMN(Public Land Mobile Network) id 값에 연관되어 있다. 통상적으로, 네트워크 오퍼레이터들은 공유 기지국의 이용가능한 자원의 일정 비율(proportion)을 제공받기로 계약할 것이다. 보안 이유로, 특정 네트워크 오퍼레이터에 관한 접속들은 각 접속에 연관된 PLMN id 값을 기반으로 다른 네트워크 오퍼레이터에 관한 접속들과 분리될 수 있다.
각 네트워크 오퍼레이터에 의한 네트워크 자원의 이용을 모니터하기 위하여, 모니터링 통계가 기지국에서 이용중인 각 PLMN id가 표시되어 있는(labelled) 네트워크 트래픽에 대해서 개별적으로 수집된다. 본 발명의 실시 예들은 매 PLMN id를 기반으로(즉 매 네트워크 오퍼레이터를 기반으로) 수집된 모니터링 통계를 이용하여 공유 기지국의 다른 네트워크 오퍼레이터들과는 독립적으로 공유 기지국의 각 네트워크 오퍼레이터들을 위해 네트워크 기능이 실행될 수 있게 해준다. 예를 들어, 그리고 이하 상세히 기술되는 바와 같이, 수집된 통계는 각 네트워크 오퍼레이터들을 위해 이웃 기지국들 간의 부하 균형(load balancing)을 제공하는 데 이용될 수 있다.
공유 기지국(eNB)
도 2는 도 1에 도시된 공유 기지국(6)의 주요 구성요소들을 보여주는 블록 도이다. 도시된 바와 같이, 공유 기지국(6)은 송수신기 회로(31)를 포함하며, 이 송수신기 회로는 하나 이상의 안테나(33)를 통해서 이동 전화(8)와 신호를 송수신할 수 있고 S1 네트워크 인터페이스(35)를 통해서 코어 네트워크(2)와 신호를 송수신할 수 있으며, 또한 X2 인터페이스(36)를 이용하여 다른 기지국들과 통신할 수 있게 작동된다. 제어기(37)는 메모리(39)에 저장된 소프트웨어에 따라서 송수신기 회로(31)의 동작을 제어한다. 소프트웨어는, 특히, 운영 체제(41), 성능 모니터 모듈(43), PLMN 자원 공유 리미터 모듈(45) 및 부하 균형 모듈(47)을 포함한다. 성능 모니터 모듈(43)은 매 PLMN id 기반으로 성능 카운터를 모니터하게 구성되어 있어서, 기지국(6)의 용량을 공유하는 네트워크 오퍼레이터마다 개별적으로 성능 카운터가 모니터될 수 있다. 유사하게, PLMN 자원 공유 리미터 모듈(45)과 부하 균형 모듈(47)은 각각 서비스 레벨 한도가 강제되는 것을 보장하고 각 네트워크 오퍼레이터에 대한 부하 균형을 제어하기 위해서 매 PLMN id 기반으로 운영되도록 구성되어 있다.
사용 제어
네트워크의 성능이 모니터될 수 있도록, 성능 모니터 모듈(43)에 의해 성능 측정 카운터의 범위가 제공된다. 공유 오퍼레이터들이 일정 서비스 레벨을 제공받기로 계약할 수 있는 공유 RAN의 경우에, 서비스 레벨 협약이 충족되고 있는 것을 입증하기 위해서 네트워크의 성능을 모니터하는 것은 더욱 중요해지고 있다. 특히, 네트워크 자원이 공정하게 공유되고 있음을 보장하기 위해서 각 오퍼레이터에 의한 공유 네트워크의 이용을 모니터할 수 있을 필요가 있다. 위에 언급한 바와 같이, 각 오퍼레이터의 네트워크는 통상 접속에 연관된 오퍼레이터를 식별하는 데 이용될 수 있는 PLMN id 값에 연관될 것이다. 그래서, 본 발명의 실시 예들에 따르면, 성능 측정 카운터는 PLMN id 마다 규정된다. 예를 들어, 네트워크를 공유하는 각 PLMN id 마다 성능 모니터 모듈(43)에서 모니터되는 카운터는 다음을 포함한다:
Figure pct00001
매 PLMN id 기반의 플래닝 및 네트워크 리-디멘션(network re-dimension)에 유용한 카운터
Figure pct00002
RRC 접속(요청, 재-수립) 및 E-RAB 관련 프로시저(셋업, 릴리스 및 수정)의 수를 카운트하는 카운터를 포함함
Figure pct00003
매 PLMN id 기반의 자원 활용에 관련된 카운터
Figure pct00004
물리적 자원 블록들(PRBs)의 사용, 랜덤 액세스 채널들의 사용 측정, 처리량 관련 측정(PDCP는 물론이고 IP 층에 대해서), 활동 UE 측정 등을 포함함
Figure pct00005
매 PLMN id 기반의 최적화 활동에 유용한 카운터
Figure pct00006
(주파수 내, 주파수 간, RAT 간 핸드오버 등을 포함하여) 핸드오버 프로시저의 수를 카운트하는 것을 포함함
이 실시 예에서, 기지국(6)은 해당 서비스 사업자를 위한 서비스 레벨 협약에 반해서 기지국(6)을 공유하는 각 네트워크 오퍼레이터에 의해서 이용되는 자원을 모니터한다. 이러한 모니터링은 위에서 논의한 바와 같이 성능 모니터 모듈(43)에 의해서 실행된다. 성능 모니터 모듈(43)은 각 PLMN에 할당된 기지국(6)의 용량의 비율을 정하는 각 PLMN에 대한 협정 사용 한도(agreed usage limits)를 저장하고 있는 PLMN 자원 공유 리미터 모듈(45)에 모니터한 정보를 제공하고, 각 PLMN id에 의해 이용된 자원을 저장되어 있는 사용 한도에 비교한다. 그래서, PLMN이 계약한 자원 사용의 최대 레벨에 이르렀다고 판정될 때마다, PLMN 자원 리미터 모듈(45)은 예를 들어 특정 PLMN id에 연관된 접속 요청이 거부되어야 함을 나타내는 금지 플래그(barring flag)를 메모리에 설정함으로써 해당 PLMN id에 연관된 더 이상의 접속 요청을 차단할 것이다. 모든 접속 요청을 차단하는 대신에, PLMN 자원 리미터 모듈(45)은 단지 PLMN id에 연관된 어떤 새로운 접속 요청(예를 들어 50%)을 차단할 수 있다. 이러한 방식에서, 착신 접속 요청들의 비율(rate)은 각 PLMN마다 독립적으로 통제된다.
어떤 실시 예들에 따르면, 금지는, 시스템 정보 블록 2(SIB2) 내에 PLMN id에 연관된 ac-금지 정보 플래그(예를 들어, ac-BarringInfo IE 또는 ac-BarringFactor IE 또는 ac-BarringTime IE)를 설정함으로써 성취된다. 그러면, 임의 착신 이동 전화들(8)이 그들의 연관 PLMN을 기반으로 기지국에 접속할 수 있는지 여부를 각 PLMN이 착신 이동 전화들(8)에 알려주기 위해 새로운 접속의 금지에 관한 정보를 포함하는 SIB2가 기지국에 연관된 셀 영역 전반에 브로드캐스트된다. 임의 착신 이동 전화들은 브로드캐스트된 SIB2를 수신하고 그들이 그들의 연관된 PLMN id와 SIB2에 포함된 각 PLMN의 금지 정보를 기반으로 기지국(6)에의 접속이 허용될 수 있는지 여부를 판정할 수 있다.
부하 균형
이 실시 예에서, 공유 기지국(6)은 X2 인터페이스(36)를 통해서 다른 이웃 기지국들(공유 또는 비-공유)과 통신할 수 있다. 이는 기지국들(6) 간에 특정한 네트워크 동작들이 실행될 수 있게 해주므로, 이동 관리 엔티티와 같은 코어 네트워크 엔티티들의 부하를 덜어준다. 이들 네트워크 동작들 중 하나는 부하 균형 모듈(47)에 의해 제공되는 것과 같은, 이웃 기지국들(6) 간의 부하 균형을 포함한다.
이 실시 예에서, 각 기지국들 내의 부하 균형 모듈(47)은 기지국(6)의 용량을 공유하는 각 PLMN에 대한 셀 부하 기여도(cell loading contribution)를 고려한다. 이를 위해서, 부하 균형 모듈(47)은 이웃 기지국들(4, 6)과 셀 부하 정보(각 PLMN id에 대한)를 공유함으로써, 그들은 공유 기지국(6)의 가용 자원을 공유하는 다양한 PLMN들로부터의 부하를 균형 맞추기 위해서 부하 균형 동작들을 실행할 수 있다. 이러한 공유는 다른 기지국으로부터의 정보에 대한 특정 요청에 응답해서 실행될 수 있고(예를 들어, 자원 상태 요청/보고 메시지를 이용하여), 또는 이는 가끔 또는 정기적으로 이웃 기지국들에 보고될 수 있다. 그래서, 공유 기지국(6)이 전 용량(full capacity)을 사용하고 있지 않더라도 부하 균형 모듈(47)은 하나의 PLMN에 연관된 어떤 이동 전화 접속들을 다른 기지국(4 또는 6)에 이관시킬 수도 있고, 또는 공유 기지국은 다른 기지국(6)으로부터 PLMN에 연관된 이동 전화 접속들을 수신할 수 있다. 이제 이러한 "매 PLMN" 부하 균형 동작을 보여주는 2개의 시나리오 예가 기술될 것이다.
시나리오 1
이 시나리오에서, 제1 기지국 셀은 50%의 네트워크 부하를 갖고 있고 이 부하의 모두는 제1 네트워크 오퍼레이터(PLMN 1)에 연관된 이동 전화 접속들에 의해 기여되지만 제2 네트워크 오퍼레이터(PLMN 2)에 연관된 이동 전화 접속들에 의해서 제1 셀에 걸리는 부하는 없다. 제2 기지국 셀은 80%의 네트워크 부하를 갖고 있고 그 중 30%는 제1 PLMN이 기여하고 나머지 50%는 PLMN 2가 기여한다.
이러한 시나리오에서는, 2개의 PLMN 간에 네트워크 자원 사용의 명확한 불균형이 있다. 이를 교정하기 위해서, 각 기지국 셀의 전체 부하에 대한 각 PLMN으로부터 의 기여도를 고려하는 개선된 부하 균형 방법이 부하 균형 모듈(47)에 이용된다. 이러한 개선된 방법에 따르면, 2개의 기지국 셀 내의 부하 균형 모듈들(47)은 대응 기지국 셀을 공유하는 각 PLMN id에 연관된 부하 기여도에 관한 정보를 교환한다. 그래서, 제1 기지국 셀 내의 부하 균형 모듈(47)은 그의 네트워크 부하가 50%이며 이는 모두 PLMN 1에 연관되어 있음을 제2 기지국 셀 내의 부하 균형 모듈(47)에 알려준다. 유사하게, 제2 기지국 셀 내의 부하 균형 모듈(47)은 그의 네트워크 부하가 80%이고 그 중 30%는 PLMN 1이 기여하고 50%는 PLMN 2가 기여하고 있음을 제1 기지국 셀 내의 부하 균형 모듈(47)에 알려준다.
제2 기지국 셀이 가장 큰 전체 부하를 갖고 있으므로, 정상적인 부하 균형 규칙에 따라서 제2 기지국 셀은 공유 부하 정보로부터 일부 접속을 제1 기지국 셀에 떠넘겨져야(offload) 한다고 판정한다. 그러나, 제2 기지국 셀은 공유 부하 정보로부터 PLMN 1에 의해 사용되고 있는 제1 기지국 셀의 용량은 이미 높음을 알 수 있고, 그러므로 제2 기지국 셀의 부하 균형 모듈(47)은 PLMN 2에 연관된 접속들(및 PLMN 1에 연관되지 않은 접속들)을 제1 기지국 셀에 이관한다(가능하면 언제나). 제2 기지국 셀 내의 부하 균형 모듈(47)은 이를, 예를 들어, PLMN 2에 연관된 이동 전화들에 대한 핸드오버 트리거 레벨을 줄임으로써(반면에 PLMN 1에 연관된 이동 전화들에 대한 핸드오버 트리거 레벨은 유지 또는 증가시켜서) 성취할 수 있다. 이 기술에 숙련된 자들이 이해하듯이, 핸드오버 트리거 레벨은 다수의 다양한 파라미터(예로, 히스테리시스 값, 주파수 오프셋, 셀 오프셋, 타임-투-트리거 등)에 의존하고, 임의 하나 이상의 이들 파라미터는 PLMN에 연관된 이동 전화에 대한 핸드오버 트리거 레벨 및/또는 타이밍에 있어서 원하는 변화를 가져오도록 달라질 수 있다.
특히, 정상 동작 동안, 이동 전화들(8)은 그들의 근방에 있는 다른 기지국 셀들의 세부 사항을 그들의 현재 서빙 기지국 셀에 보고한다. 이동 전화(8)는 측정 보고서(MR)를 전송하기 위한 트리거 조건을 판정하기 위해 위에 언급한 핸드오버 파라미터를 이용하며 기지국은 MR을 수신할 때 핸드오버를 개시한다. 이들 보고서는 특히 다른 기지국 셀들로부터 수신된 신호들에 대한 신호 세기를 포함한다. 이동 전화(8)가 현재 서빙 셀로부터 더 멀어져서 다른 셀로 더 가까이 이동할 때, 서빙 셀은 이를 이동 전화로부터 수신된 신호 측정 보고서들을 비교함으로써 검출할 수 있다. 다른 셀에 연관된 측정 신호 세기가 핸드오버 트리거 레벨보다 크면, 상기 이동 전화는 다른 셀로 핸드오버될 수 있다(비록 다른 이유들이 실제로 이를 방해할 수 있을지라도). 따라서, 상이한 핸드오버 트리거 레벨을 (각 기지국 셀 내에 있는) 상이한 PLMN들에 할당하고 제2 기지국 셀 내의 PLMN 2에 연관된 이동 전화를 위해 이용된 트리거 레벨을 낮춤으로써, 제2 기지국 셀 내의 핸드오버 모듈(47)은 제1 기지국 셀에 이관될 PLMN 2에 연관된 이동 전화의 수를 증가시킬 수 있다. 동시에, 제2 기지국 셀 내의 부하 균형 모듈(47)은 PLMN 2에 연관된 접속들을 제2 셀로 핸드오버하는 것을 지연시킬 것을(이는, 예를 들어, PLMN 2에 이용하는 핸드오버 트리거 레벨을 증가시킴으로써 성취될 수 있다) 제1 기지국 셀 내의 부하 균형 모듈(47)에 제안할 수 있다(또는 제1 기지국 내의 부하 균형 모듈(47)은 공유 부하 정보로부터 스스로 판정할 수 있다).
그래서, 각 기지국 셀에 있는 부하 균형 모듈(47)은 2개의 기지국에 걸리는 부하를 균등하게 하기 위한 시도를 하며 또한 각 PLMN이 각 기지국의 부하에 기여한 기여도를 균등하게 하기 위한 시도를 한다.
시나리오 2
제2 시나리오에 있어서는, 제1 셀의 부하는 전부 제1 네트워크 PLMN 1에 의해 기여된 50%를 유지한다. 그러나, 이 경우에, 제2 기지국의 부하도 50%이고 이 부하에 대한 기여도는 셀 부하의 25%를 각각 기여하는 PLMN 1과 PLMN 2 간에 고르게 나누어져 있다.
2개의 셀이 동일한 50%의 전체 부하를 갖고 있으므로, 기존의 부하 균형 알고리즘은 셀들 간의 어떤 부하 균형 액션도 적용되지 않을 것이다. 그러나, 용량을 공유하는 각 PLMN으로부터의 셀 부하에 대한 기여도를 고려해 보면 셀 자원들의 사용에 있어 불균형이 있음은 명료하다. 그래서, PLMN id당 셀 부하에 관한 정보를 교환함으로써, 다음의 부하 균형 액션들 중 하나 이상의 액션이 셀들 내의 각 부하 균형 모듈(47)에 의해 행해질 수 있다:
Figure pct00007
PLMN 1에 연관된 접속들은 제1 기지국 셀로부터 제2 기지국 셀에 떠넘겨질 수 있다(즉, 제1 기지국 셀에 이용된 PLMN 1에 대한 핸드오버 트리거 레벨을 줄인다)
Figure pct00008
제1 기지국 내의 부하 균형 모듈(47)은 제2 셀이 제1 셀을 향한 PLMN 1에 연관된 접속들의 핸드오버를 지연해줄 것을 제안하기 위한 이동 변경 요청을 제2 기지국 셀 내의 부하 균형 모듈(47)에 신호로 알려줄 수 있다
Figure pct00009
제1 셀에서 제2 셀로의 PLMN 2 접속들의 핸드오버는 지연될 수 있다(예를 들어, 제1 셀 내의 부하 균형 모듈(47)에 의해 이용된 PLMN 2에 연관된 핸드오버 트리거 레벨을 증가시켜서)
Figure pct00010
제1 기지국 셀 내의 부하 균형 모듈(47)은 제2 셀이 제1 셀을 향한 PLMN 2의 핸드오버를 진행할 것을 제안하기 위한 이동 변경 요청을 제2 기지국 셀 내의 부하 균형 모듈(47)에 신호로 알려줄 수 있다.
그래서, 이 실시 예에 따르면, 부하 균형이 매 PLMN id 기반으로 공유 기지국(6)에 제공될 수 있다.
게다가, 이웃 기지국들(6)은 양호하게는 또한 각 PLMN에 연관된 임의 서비스 레벨 부하 한도(즉, PLMN id당 가용 용량)를 서로에게 알려주며, 그 결과 임의 실행된 부하 균형은 이들 한도를 위반하지 않는다. 예를 들어, 위의 제2 시나리오에서, PLMN 1이 제2 기지국 셀에 대한 25%의 규정된 부하 한도를 갖고 있으면, PLMN 1에 연관된 접속들은 제1 기지국 셀로부터 제2 기지국 셀에 떠넘겨질 수 없는데, 그 이유는 이렇게 하는 것은 서비스 레벨 협약 한도를 위반하는 것이기 때문이다. 통상적으로, 이 서비스 레벨 한도는 X2 셋업 프로시저 동안 또는 기지국 구성 업데이트 동안 기지국 셀들 간에 공유될 것이다.
그래서, 종래 기술의 방식에 비하여 부하 균형 모듈(47) 내의 다음과 같은 변경이 존재할 수 있다:
Figure pct00011
X2 셋업/eNB 구성 업데이트 메시지는 PLMN id 당 물리적인 자원 블록 사용/가용 용량 정보 요소(IE)가 요청 및 응답 메시지에 포함되도록 수정된다.
Figure pct00012
기지국들 간에 기지국 자원에 대한 정보를 통신하는 데 이용되는 자원 상태 요청/보고 메시지는 매 PLMN id 조밀도(granularity)로 정보를 제공할 수 있게 수정된다.
Figure pct00013
이동 변경 요청 프로시저는 특정 PLMN(즉, 과부하 기지국의 자원들 대부분을 이용하고 있는 PLMN)의 이동 전화들의 핸드오버를 지연시킬 것을 부하가 적은 기지국에 알려주기 위해 요청에 PLMN id가 포함되도록 수정될 수 있다.
공유 MME
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 통신 시스템(3)을 개략적으로 보여주고 있으며, 이 시스템에서 코어 네트워크(2)의 요소들도 또한 특정 영역에서 무선 접속 네트워크 컴포넌트들과 함께 공유된다. 이 경우에, 다수의 공유 기지국(6)이 공유 이동 관리 엔티티(MME)(10)에 연결된다. 도 3에 도시된 공유 기지국(6)은 도 1 및 2에 관해서 위에 기술한 것과 유사하다. 이후 공유 MME(10)는 공유 기반을 통해서 이루어진 접속들을 올바른 네트워크에 라우트할 수 있기 위해서 오퍼레이터 A의 코어 네트워크(2-A)와 오퍼레이터 B의 코어 네트워크(2-B)에 연결된다.
도 3의 실시 예에서, 상이한 PLMN id로 표현된 바와 같이 상이한 네트워크 오퍼레이터들은 공유 기지국뿐만 아니라 이동 관리 엔티티(10)의 용량을 공유한다. 이러한 MME(10)의 공유를 가능하게 하기 위해서, 각 PLMN id에 할당된 용량에 관한 정보를 공유 이동 관리 엔티티(10)와 공유 기지국들(6) 중에서 하나 이상이 서로 교환하는 메커니즘이 제공된다. 이하 좀 더 상세히 기술되는 바와 같이, PLMN id 당 용량 정보는 네트워크에서 신규 접속을 형성할 때 MME를 선택하는 데 이용될 수 있고, 또한 네트워크 오퍼레이터들의 서브셋에 의한 공유 MME의 과부하를 방지하는 데 이용될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 공유 MME(10)의 주요 구성요소들을 보여주는 블록 도이다. 도시된 바와 같이, 각 공유 MME(10)는 eNB 인터페이스(53)를 통해서 공유 기지국들(6)과 신호를 송수신할 수 있으며 코어 네트워크 인터페이스(55)를 통해서 코어 네트워크들(2)과 신호를 송수신할 수 있게 작동되는 송수신기 회로(51)를 포함한다. 제어기(57)는 메모리(59)에 저장된 소프트웨어에 따라서 송수신기 회로(51)의 동작을 제어한다. 소프트웨어는, 특히, 운영 체제(61), 상대 MME 용량 매니저(63) 및 MME 과부하 기능 모듈(65)을 포함한다. 상대 MME 용량 매니저(63)는 각 PLMN에 할당된, MME에 의해 제공된 네트워크 용량의 비율(proportion)에 관한 정보를 저장하며, 이 정보를, 이하 상세히 설명되는 바와 같이, MME(10)에 연결된 공유 기지국들(6)에 배포할 수 있게 작동된다. MME 과부하 기능 모듈(65)은 MME(10)의 부하가 높아서(예를 들어, 임계 부하를 초과하여) 네트워크 운영에 영향을 미칠 위험이 있을 때 작동되며, 각 PLMN에 할당된 용량에 의존하여 MME에 추가적인 부하를 배정하는 것을 방지하기 위해 MME(10)에 연결된 공유 기지국들(6)에게 새로운 접속을 거절하도록 지시할 수 있게 작동된다.
이동 전화가 네트워크에 접속할 때, 이 접속은 코어 네트워크의 용량을 기반으로 기지국(6)에 의해 코어 네트워크 엔티티들에 라우트된다. 특히, NAS 노드 선택 기능은 이동 전화를 등록할 수 있는 코어 네트워크 내의 다수의 가용 이동 관리 엔티티들(MMEs) 중에서 한 이동 관리 엔티티(MME)의 선택을 가능하게 해준다. 현재, 각 MME에 대한 가용 용량은 S1 셋업 응답 메시지 내의 상대 MME 용량 정보 요소를 이용하여 상대 MME 용량 매니저(63)에 의해서 기지국(6)에 제공된다. 그러나, 종래 기술 시스템에서는, 이러한 정보는 MME의 전체 용량에 관한 것이고 MME를 공유하는 하나 이상의 PLMN에 할당된 용량은 고려하지 않는다.
그러나, 이 실시 예에서, MME(10)의 용량, 및 코어 네트워크의 다른 파트들은 상이한 PLMN id 값에 연관된 상이한 네트워크 오퍼레이터들(PLMNs) 간에 공유된다. 그래서, 신규 접속을 바르게 라우트하기 위해서, 기지국(6)은 MME(10)의 용량을 공유하는 각 PLMN id에 대한 MME 용량을 알 필요가 있다.
공유 MME(10)의 상대 MME 용량 매니저(63)는 MME(10)의 각 PLMN에 대한 가용 용량을 기지국(6)에 알려주는 MME의 용량을 공유하는 각 PLMN id에 대한 상대 MME 용량 정보 요소를 제공하게 구성된다. 기지국(6)은 모든 MME로부터 유사한 정보를 수신할 것이고, 이는 기지국(6)이, 새로운 접속을 구성할 때 NAS 노드 선택 기능을 실행하여 새로운 접속의 PLMN id 및 상이한 MME들(10) 각각의 PLMN id 당 용량을 기반으로 이용할 수 있는 MME(10)를 선택할 수 있게 해준다. 이와 같이, 기지국(6)에는 특정 PLMN에 연관된 새로운 접속을 라우트하기 위해 이 특정 PLMN에 대한 가용 용량을 갖고 있는 공유 MME를 선택할 수 있는 정보가 제공된다.
더욱이, 특정 PLMN은 MME(10)에서 그의 할당된 용량에 근접하거나 이 용량을 초과하면, 특정 PLMN이 나머지 PLMN들을 희생하여 그에게 할당된 것보다 더 많은 용량을 이용할 수 없다는 것은 중요하다. 그러나, MME(10)의 다른 PLMN들에 의해 이용되고 있는 용량이 비교적 낮다면, 이 PLMN이 할당된 용량을 초과하여 사용하는 것도 허용될 수 있다.
MME 과부하 기능(65)은 MME에 대한 부하가 과부하 상태에 근접할 때를 검출하고, 접속된 기지국(6)에게 어떤 추가의 부하도 해당 MME(10)에 배정하지 못하게 지시할 수 있다. 다양한 PLMN들에 특정한 용량이 할당되어 있는 본 실시 예에서, MME 과부하 기능(65)은 MME의 네트워크 트래픽에 연관된 PLMN id를 고려한다. 특히, MME 과부하 기능(65)은 특정한 PLMN이 이용가능한 용량을 초과할 때 이 PLMN에 연관된 착신 트래픽이 거절되어야 함을(또는 적어도 MME를 통해서는 라우트되지 않아야 함을) 기지국(6)에게 알려준다.
예를 들어, 2개의 네트워크가 공유 코어 네트워크를 균등하게 공유하기로 계약했고(즉, 각각이 50%의 서비스 레벨을 갖기로 계약했고) MME(10)가 높은 처리 부하에 이르러서 MME 과부하 기능(65)이 트리거되면, MME는 각 네트워크가 MME(10)에 대한 부하에 어떻게 기여하고 있는지를 판정해야 한다. PLMN 1이 MME(10) 내의 자원을 대부분 이용하고 있다고 판정하면, MME 과부하 기능(65)은 PLMN 1에 연관된 새로운 요청은 거절되어야 하고 PLMN2 에 연관된 신규 요청은 승인될 수 있음을 기지국(6)에게 알려줄 것이다.
나중에 상황이 2개의 네트워크가 MME(10)의 과부하에 균등하게 기여하고 있는 것으로 바뀌면, MME 과부하 기능(65)은 PLMN 1 또는 PLMN 2에 연관된 새로운 요청이 거절되어야함을 알려줄 것이다. PLMN id에 따른 이러한 선택적인 제어를 할 수 있도록 하기 위해서, 요청 PLMN들의 리스트를 포함하는 정보 요소가, 새로운 호출을 거절하라는 표시를 기지국들에 제공하기 위해서 MME(10)에 의해서 접속된 기지국들(6)에 전송된 MME 과부하 시작 및 MME 과부하 정지 메시지 내에 포함되어 있다.
위의 설명에서, 공유 기지국(6) 및 공유 MME(10)가 이해의 편의를 위해 다수의 개별 모듈(즉, 성능 모니터 모듈(43), PLMN 자원 공유 리미터 모듈(45) 및 부하 균형 모듈(47), MME 과부하 기능 모듈(65) 등)을 갖는 것으로 기술되었다. 이들 모듈은, 예를 들어, 기존의 시스템이 본 발명을 구현하기 위해 수정된 특정 응용에서는 이러한 식으로 제공될 수 있지만, 다른 응용, 예를 들어, 처음부터 신규 피처들을 반영하여 설계된 시스템에서는, 이들 모듈은 전체 운영 체제 또는 코드로 구축될 수 있고 그래서 이들 모듈은 개별 엔티티로서 구별되지 않을 수 있다.
수정 및 대안
다수의 상세한 실시 예들이 위에 기술되었다. 이 기술에 숙련된 자들이 이해하듯이, 여기에 구체화된 본 발명의 이점을 유지하면서 위의 실시 예들에 다수의 수정 및 대체가 행해질 수 있다. 단지 예로서 다수의 이들 대체 및 수정이 기술될 것이다.
위에 기술된 실시 예들은 기지국에서 또는 코어 네트워크에서 2개의 네트워크 오퍼레이터 공유 용량에 한정되었지만, 3, 4, 또는 그 이상의 네트워크 오퍼레이터가 네트워크의 파트들을 공유할 수 있고, 기술된 실시 예들은 2 초과의 오퍼레이터가 공유하는 네트워크들에 동등하게 적용될 수 있음은 이해할 것이다.
위의 실시 예에서, 이동 전화 기반 통신 시스템이 기술되었다. 이 기술에 숙련된 자들이 이해하듯이, 본 출원에 설명된 기술은 어떤 통신 시스템에도 이용될 수 있다. 일반적인 경우에, 기지국들 및 이동 전화들은 서로 통신하는 통신 노드 또는 기기로서 생각할 수 있다. 다른 통신 노드들 또는 기기들은, 예를 들어, 개인용 휴대 단말기, 랩톱 컴퓨터, 웹 브라우저 등과 같은 액세스 포인트 및 사용자 기기를 포함할 수 있다.
위의 실시 예들에서, 다수의 소프트웨어 모듈이 기술되었다. 이 기술에 숙련된 자들이 이해하듯이, 소프트웨어 모듈들은 컴파일 또는 비-컴파일 형태로 제공될 수 있으며 컴퓨터 네트워크를 통한 신호로서 기지국 또는 MME에 제공될 수 있고 또는 기록 매체에 제공될 수 있다. 더욱이, 이 소프트웨어의 일부 또는 전부에 의해서 실행되는 기능은 하나 이상의 전용 하드웨어 회로를 이용해서 실행될 수 있다. 그러나, 소프트웨어 모듈들은 그들의 기능을 업데이트하기 위해서 기지국 및 MME를 업데이트할 수 있으므로 소프트웨어 모듈들의 이용이 바람직하다. 유사하게, 위의 실시 예들이 송수신기 회로를 이용했을지라도, 송수신기 회로의 기능 중 적어도 일부는 소프트웨어에 의해 실행될 수 있다.
위의 실시 예들은 제어 액션이 매 PLMN 기반으로 실행되는 다수의 기술을 설명하였다. 이 기술에 숙련된 자들이 이해하듯이, 이들 다양한 기술들은 개별적으로 또는 함께 실행될 수 있다. 예를 들어, 위에 기술된 기지국들 간의 부하 균형은 MME들의 과부하를 방지하기 위한 위에 설명된 기술을 이용하거나 이용하지 않고도 실행될 수 있다.
위의 실시 예들에서, 특정 PLMN에 연관된 공유 네트워크 기기의 부하에 대한 기여도가 판정되었고, 이 부하가 높은 경우, 이 부하를 줄이기 위해서 다양한 서로 다른 기술이 이용되었다. 이 기술에 숙련된 자들이 이해하듯이, 부하가 높은지 아닌지를 판정하는데 다양한 기술이 이용될 수 있다. 한 기술은 판정된 부하를 고 부하를 나타내는 임계값에 비교하는 것이다. 대안으로, 판정된 부하는 판정된 부하를 기반으로 취해질 적절한 액션을 규정하는 룩업 테이블을 어드레스하는 데 이용될 수 있다(이는 부하를 다수의 서로 다른 임계값들에 비교하는 것과 유사하다). 이 경우에, 룩업 테이블의 부하들의 각 규정된 범위는, 예를 들어, PLMN에 연관된 새로운 접속들의 승인을 제어하거나 PLMN에 연관된 기존 접속들의 다른 기지국 등으로의 핸드오버를 제어하는 데 이용될 수 있는 상이한 팩터를 지정할 것이다.
다양한 다른 수정들도 이 기술에 숙련된 자들에게는 명백할 것이므로 여기서는 더 상세히 설명하지 않는다.
서문
RAN 공유 개발 시나리오들은 오래전부터 이미 대중화되었고 이들 시나리오를 가능케하는 표준 수단들은 Rel 5 이후로 도입되었다. 그러나 RAN 공유 표준화에 대한 논의는 새로운 RAN 공유 시나리오(예를 들어, CBC의 공유)는 물론이고 새로운 기술(LTE)을 수용할 수 있게 확장되었다.
과거에는 항상 네트워크 사업자가 또한 서비스 사업자일 것이라는 가정이 있었다.
이 설명에서, NEC는 소유권과 서비스 사업자들이 서로 명확히 구분되는 비즈니스 경우에 의해 촉발된 RAN 공유 시나리오의 새로운 이용 경우를 강조한다. NEC는 또한 이러한 새로운 시나리오를 수용할 수 있게 표준 명세에 필요할 변경 리스트를 제안한다.
논의
현재, RAN 공유 피처를 명시할 때 다음의 시나리오들이 고려되었다:
Figure pct00014
단지 RAN 노드들만 공유
Figure pct00015
공통 또는 분리 주파수를 이용
Figure pct00016
RAN 노드들은 물론이고 EPC를 공유
Figure pct00017
공통 또는 분리 주파수를 이용
위의 경우에, 서비스 사업자들/오퍼레이터들은 단지 자원을 공유한다고 가정되었다.
현재 표준 메커니즘은 또한 서비스 사업자/오퍼레이터가 그들의 비즈니스 처리들을 통합하는 경우를 수용/포괄한다(T-모바일 및 오랜지(Orange)가 영국에서 실행된 바와 같이).
그러나, 현재의 하강 경제 상황, 잠재적인 기회를 암시하는 동향 및 동인, 일부 오퍼레이터들의 출자 어려움은 네트워크의 소유자가 서비스 사업자가 아니라는 새로운 RAN 시나리오를 이끌어냈다. 이 경우에, 각 서비스 사업자는 스펙트럼 자산 내의 그들의 보유주식 수를 기반으로 네트워크의 일정 몫(라이선스 협약으로 공식화됨)을 구매한다.
이러한 시나리오를 사용하는 경우는 러시아에서 발생한 것으로, 러시아의 메이저 네트워크 오퍼레이터들 - MTS, VimpelCom(Beeline), Megafon 및 Rostelekom - 은 Yota가 그들의 LTE 네트워크 사업자가 되어 그의 LTE 네트워크의 롤 아웃(roll out)을 보증하는 것을 알 것이다.
그러한 시나리오에서는, 표준이 다음과 같은 행위를 하기 위한 수단을 모두 갖추는 것이 중요하다:
Figure pct00018
획득된//보증된 그들의 몫에 따라서 네트워크 자원의 공정한 사용을 보증하고
Figure pct00019
판매된 몫에 따라서 네트워크가 실행되고 있는지를 모니터하고
Figure pct00020
기존의 3GPP 피처들도 또한 이 시나리오를 수용함을 확인함.
네트워크의 공정한 사용을 보장하고 네트워크가 PLMN id 마다 모니터될 수 있도록 하기 위하여, 명시되어 있는 PM 카운터들이 PLMN id 마다 규정되는 것이 중요하다. 여기에 몇몇 예가 있다:
Figure pct00021
플래닝 및 네트워크 리-디멘션에 유용한 카운터들
Figure pct00022
이들은 RRC 접속(요청, 재-구축) 및 E-RAB 관련 프로시저(셋업, 릴리스 및 수정)에 관련된 카운터이다
Figure pct00023
자원 활용에 관련된 카운터들
Figure pct00024
이들은 PRB 사용, RACH 사용, 처리량 관련 측정(PDCP는 물론이고 IP 레이터에 관한), 액티브 UE 측정에 관련된 카운터이다
Figure pct00025
최적화 활동에 유용한 카운터들
Figure pct00026
이들은 핸드오버 프로시저(주파수 내, 주파수 간, RAT 간 등)에 관련된 카운터이다.
게다가, NEC는 기존의 3GPP 피처들 중 일부가 이 경우도 수용할 수 있게 개선될 것이라 믿는다(이유는 이하 제시된다).
NNSF ( NAS 노드 선택 기능)
여러 기능들 중에서, NNSF는 eNB가 EPC 용량을 기반으로 네트워크(즉 이용가능하지 않은 GUMMEI)에 접속하는 UE들을 라우팅하는 것을 예견한다. EPC 용량은 MME에 의해서 S1 SETUP RESPONSE 내의 Relative MME Capacity (상대 MME 용량) IE를 통해서 eNB에 알려진다. EPC 용량이 상이한 서비스 사업자들 간에 공유되면, eNB는 PLMN 마다의 MME 용량을 알고 있어야 한다. 그래서 PLMN 마다 Relative MME Capacity IE가 있어야 한다.
MME 과부하
GWCN의 경우에, MME 과부하 프로시저는 MME가 특정 PLMN의 트래픽이 거절되어야 함을 eNB에게 알려줄 수 있도록 개선될 필요가 있다.
이는, 예를 들어, PLMN1 및 PLMN 2가 EPC의 50 대 50 분할을 갖고 있고 MME가 높은 처리 부하에 이르러서 MME 과부하 프로시저를 트리거하는 경우일 것이다. PLMN 1이 MME 내의 자원 대부분을 이용하고 있는 경우에, MME는 PLMN 1에 속하는 사용자 요청들은 거절되어야 함을 eNB에게 알려주어야 한다.
이 상황이 바뀌어 양쪽 PLMN이 EPC 자원을 균등하게 이용하고 있다면 MME는 양쪽 PLMN을 새로운 MME 과부하 메시지에 나타낼 수 있다.
이를 행하기 위해서는, 요청 PLMN id IE의 리스트가 MME 과부하 시작 및 MME 과부하 정지 내에 부가되어야만 한다.
X2 부하 균형
부하 균형 관련 프로시저가 왜 어떻게 개선되어야 하는지를 이해하기 위해서 이하 2개의 사용 경우가 강조되었다:
시나리오 1:
Figure pct00027
셀 1: 50% 부하
Figure pct00028
PLMN 1은 부하에 50%를 기여
Figure pct00029
PLMN 2는 부하에 0%를 기여
Figure pct00030
셀 2: 80% 부하
Figure pct00031
PLMN 1은 부하에 30%를 기여
Figure pct00032
PLMN 2는 부하에 50%를 기여
그러한 시나리오의 경우에, 2개의 PLMN에 간에 자원의 불균형 이용이 있음은 명확하다. 개선된 부하 균형이 다음과 같이 작동해야 한다:
Figure pct00033
셀 1 및 셀 2는 PLMN id당 그들의 정보를 교환하고
Figure pct00034
셀 2는 다음과 같은 부하 균형을 시작할 것이다, 즉:
Figure pct00035
셀 2 내의 PLMN 2의 UE들을 셀 1에 떠넘김(즉 HO 트리거를 줄임). 이 경우에 셀 2 내의 부하는 떠넘김을 통해서 줄어든다.
Figure pct00036
PLMN 2의 HO를 지연시킬 것을(즉 HO 트리거를 증가시킬 것을) 셀 1에게 제안. 이 경우에 셀 2는 PLMN 2 착신 UE들의 HO가 지연되는지를 확인한다.
시나리오 2:
셀 1: 50% 부하
Figure pct00037
PLMN 1: 셀 부하에 50%를 기여
Figure pct00038
PLMN 2: 셀 부하에 0%를 기여
셀 2: 50% 부하
Figure pct00039
PLMN 1: 셀 부하에 25%를 기여
Figure pct00040
PLMN 2: 셀 부하에 25%를 기여
2개의 셀은 동일한 부하를 갖고 있으며, 기존의 알고리즘에 따르면 부하 균형 액션은 없을 것이다. 그러나 HO 트리거가 PLMN 마다 있다면 LB 액션이 다음과 같이 있을 수 있다:
Figure pct00041
셀 1로부터의 PLMN 1 UE들을 셀 2에 떠넘김(즉, 셀 1로부터 셀 2로의 PLMN 1에 대한 HO 트리거를 줄임)
Figure pct00042
이를 이동 변경 요청을 통해서 신호로 알려주고 셀 2에게 셀 1을 향한 PLMN 1 UE들의 HO를 지연시킬 것을 제안함(즉, PLMN 1 UE들의 셀 2로부터 셀 1로의 HO 트리거를 증가시킴)
Figure pct00043
셀 1로부터 셀 2로의 PLMN 2 UE들의 HO를 지연시킴
Figure pct00044
이를 이동 변경 요청을 통해서 신호로 알려주고 셀 2에게 셀 1을 향한 PLMN 2 UE들의 HO를 진행시킬 것을 제안함(즉, PLMN 2 UE들의 셀 2로부터 셀 1로의 HO 트리거를 줄임)
요약해 보면, PLMN 당 부하 균형 작업을 행하기 위해서는, eNB들이 PLMN 당 각 이웃들의 용량을 알아야 할 필요가 있다(현재는 단지 전체 셀 BW만이 X2 셋업에서 교환된다). eNB들은 PLMN 조밀도로 그들의 자원 상태에 대한 정보를 교환해야 하며 최종적으로 액션(즉 HO 트리거의 변경)은 또한 PLMN 조밀도로 실행되어야 한다. 따라서, 다음과 같은 변경이 필요하다:
Figure pct00045
X2 셋업/eNB 구성 업데이트에 있어서의 변경
Figure pct00046
요청 및 응답 메시지 내에 PLMN id 당 PRB 사용/가용 용량 IE를 부가시킴
Figure pct00047
자원 상태 요청/보고에 있어서의 변경
Figure pct00048
자원 상태 요청 내에 요청 PLMN IE를 부가시킴
Figure pct00049
자원 상태 보고에 보고 PLMN IE를 부가시킴
Figure pct00050
이동 변경 요청 프로시저에 있어서의 변경
Figure pct00051
특정 PLMN(즉, 과부하 eNB의 자원 대부분을 이용하고 있는 PLMN)의 UE들의 핸드오버를 지연시키기 위해서 부하가 적은 노드/셀에 알려주기 위한 PLMN id를 부가시킴
RRC 영향
eNB는 각 PLMN의 승인된 자원에 반해서 각 PLMN에 의해 사용되는 자원을 모니터할 수 있어야만 한다. 각 PLMN마다 독립적으로 착신 접속 요청들의 비율을 제어할 수 있어야만 한다. 예를 들어, 하나의 PLMN이 최대 승인된 자원에 이르렀을 때, eNB는 이 PLMN에 속하는 UE들로부터의 추가 접속 요청을 차단할 수 있다. 이를 행하기 위해서, SIB 2(시스템 정보 블록 2) 내의 ac-BarringInfo IE가 PLMN 마다 설정되어야만 한다. PLMN 지정 액세스 클래스 금지 파라미터, 예를 들어, ac-BarringFactor 또는 ac-BarringTime를 이용하여, eNB는 각 PLMN마다 독립적으로 착신 접속 요청들의 비율을 관리할 수 있다.
결론
이 논문은 네트워크 소유자와 서비스 사업자가 분리되어 있는 새로운 RAN 공유 시나리오를 분석하였고 이 시나리오를 수용하기 위해서 표준에 있어서 다음과 같은 변경을 제안하였다:
Figure pct00052
슬라이드(slide) 내에 열거되어 있는 바와 같이 새로운 PM 카운터들이 32.425 내에 추가되어야 한다
Figure pct00053
S1 셋업 응답
Figure pct00054
상대 MME 용량 IE가 PLMN 마다 규정되어야만 한다
Figure pct00055
MME 과부하 시작
Figure pct00056
요청 PLMN id를 부가시킴
Figure pct00057
MME 과부하 정지
Figure pct00058
요청 PLMN id를 부가시킴
Figure pct00059
X2 셋업 요청
Figure pct00060
PLMN 당 PRB 사용/가용 용량 IE를 부가시킴
Figure pct00061
X2 셋업 응답
Figure pct00062
PLMN 당 PRB 사용/가용 용량 IE를 부가시킴
Figure pct00063
eNB 구성 요청
Figure pct00064
PLMN 당 PRB 사용/가용 용량 IE를 부가시킴
Figure pct00065
eNB 구성 응답
Figure pct00066
PLMN 당 PRB 사용/가용 용량 IE를 부가시킴
Figure pct00067
자원 상태 요청/보고
Figure pct00068
요청 PLMN IE를 부가시킴
Figure pct00069
자원 상태 요청/보고
Figure pct00070
보고 PLMN IE를 부가시킴
Figure pct00071
이동 변경 요청
Figure pct00072
PLMN id 당 HO 트리거를 부가시킴
Figure pct00073
RRC SystemInfomationBlock Type 2:
ac - BarringInfo / ac - BarringForMO - Data가 PLMN 마다 규정되어야 한다.
기여도를 논의하고 R3-111992에 있어서의 변경 제안에 동의하기를 제안하였다.
이 출원은 2011년 5월 20일자로 출원된 영국 특허 출원 번호 1108525.5를 기반으로 하며 이의 우선권 이익을 주장한다.

Claims (47)

  1. 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 자원들을 공유하도록 동작가능한 기지국으로서,
    상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관되는 상기 기지국 상의 부하에 대한 기여도(contribution)를 결정하는 수단; 및
    기지국들 사이의 부하 균형(load balancing)에 이용하기 위해 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관되는 상기 결정된 상기 기지국 상의 부하에 대한 기여도를 추가 기지국에 제공하는 수단
    을 포함하는 기지국.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 각각은 고유 PLMN(Public Land Mobile Networks) id 값과 연관되는 기지국.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 추가 기지국으로부터 각각의 네트워크 오퍼레이터와 연관되는 상기 추가 기지국 상의 부하에 대한 기여도를 수신하는 수단을 더 포함하는 기지국.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 대한 상기 부하에 대한 기여도가 그 네트워크 오퍼레이터에 대한 임계 부하를 초과하는지 여부를 판정하는 수단; 및
    상기 부하에 대한 기여도가 그 네트워크 오퍼레이터에 대한 상기 임계 레벨을 초과한다는 판정에 응답하여, 상기 하나의 서비스 제공자와 연관된 적어도 하나의 접속이 상기 추가 기지국으로 핸드오버되게 하도록 동작가능한 수단
    을 더 포함하는 기지국.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 접속이 핸드오버되게 하도록 동작가능한 수단은, 이러한 핸드오버가 상기 추가 기지국에 과부하를 걸지 않는 경우에 그렇게 하는 기지국.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기지국에 대한 각각의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 가용 용량을 상기 추가 기지국에 전달하는 수단을 더 포함하는 기지국.
  7. 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 자원들을 공유하도록 동작가능한 기지국으로서,
    추가 기지국으로부터 메시지를 수신하는 수단 - 상기 메시지는, 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관되는 상기 추가 기지국 상의 부하에 대한 기여도에 관한 정보를 포함함 -; 및
    상기 수신된 정보에 기초하여 상기 기지국과 상기 추가 기지국 사이에 부하 균형을 수행하는 수단
    을 포함하는 기지국.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 부하 균형을 수행하는 수단은 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 핸드오버 트리거 레벨을 조정하도록 구성되며, 상기 핸드오버 트리거 레벨은 상기 기지국과 상기 추가 기지국 사이의 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 접속들의 핸드오버를 제어하는데 이용되는 기지국.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 수신하는 수단은 X2 네트워크 인터페이스를 포함하는 기지국.
  10. 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 자원들을 공유하도록 동작가능한 기지국으로서,
    상기 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 중 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 접속을, 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 핸드오버 트리거 레벨에 기초하여 상기 기지국과 다른 기지국 사이에 핸드오버하는 수단; 및
    각각의 네트워크 오퍼레이터에 대해 독립적으로 핸드오버 트리거 레벨들을 조정하는 수단
    을 포함하는 기지국.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 핸드오버 트리거 레벨들을 조정하는 수단은 각각의 네트워크 오퍼레이터에 대한 상기 기지국 상의 부하에 대한 기여도에 따라 상기 핸드오버 트리거 레벨들을 조정하도록 구성되는 기지국.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    이웃 기지국으로부터 각각의 네트워크 오퍼레이터에 대한 상기 이웃 기지국 상의 부하에 대한 기여도에 관한 정보를 수신하는 수단을 더 포함하며,
    상기 핸드오버 트리거 레벨들을 조정하는 수단은 각각의 네트워크 오퍼레이터에 대한 상기 이웃 기지국 상의 부하에 대한 기여도에 따라 상기 핸드오버 트리거 레벨들을 조정하도록 또한 구성되는 기지국.
  13. 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 자원들을 공유하도록 동작가능한 기지국으로서,
    상기 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 중 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관되는 상기 기지국 상의 부하에 대한 기여도를 결정하는 수단; 및
    상기 결정된 부하에 대한 기여도에 기초하여 추가 기지국으로부터 상기 기지국으로 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 접속들의 핸드오버를 진행하거나 지연하라는 요청을 상기 추가 기지국에 송신하는 수단
    을 포함하는 기지국.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 요청은 이동 변경 요청 메시지(mobility change request message)를 포함하는 기지국.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 송신하는 수단은, 상기 하나의 네트워크 제공자와 연관되는 상기 부하가 임계 부하 레벨을 초과한다고 판정되는 경우에 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 접속들의 핸드오버를 지연하라는 요청을 송신하도록 또한 구성되는 기지국.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송신하는 수단은, 상기 하나의 네트워크 제공자와 연관되는 상기 부하가 임계 부하 레벨 아래로 떨어진다고 판정되는 경우에 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 접속들의 핸드오버를 진행하라는 요청을 송신하도록 또한 구성되는 기지국.
  17. 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 자원들을 공유하도록 동작가능한 기지국으로서,
    상기 기지국으로부터 추가 기지국으로 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 접속들의 핸드오버를 진행하거나 지연하라는 요청을 수신하는 수단; 및
    상기 수신된 요청에 기초하여 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 하나 이상의 핸드오버 파라미터를 조정하는 수단
    을 포함하는 기지국.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 요청을 수신하는 수단은 X2 네트워크 인터페이스를 포함하는 기지국.
  19. 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 코어 네트워크 용량을 공유하도록 구성된 무선 통신 네트워크에서 이용하기 위한 이동 관리 엔티티로서,
    상기 네트워크 오퍼레이터들 중 적어도 하나의 네트워크 오퍼레이터에 대해, 그 네트워크 오퍼레이터에 대한 상기 이동 관리 엔티티에서의 가용 용량을 적어도 하나의 기지국에 전달하는 수단
    을 포함하는 이동 관리 엔티티.
  20. 제19항에 있어서,
    각각의 네트워크 오퍼레이터는 고유 PLMN id 값과 연관되는 이동 관리 엔티티.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 전달하는 수단은, PLMN id 값마다의 상대 MME 용량(Relative MME Capacity) 정보 요소에서 각각의 네트워크 오퍼레이터에 대한 가용 용량을 상기 적어도 하나의 기지국에 전달하도록 또한 구성되는 이동 관리 엔티티.
  22. 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 코어 네트워크 용량을 공유하도록 구성된 무선 통신 네트워크에서 이용하기 위한 기지국으로서,
    상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 가용 코어 네트워크 용량에 관한 정보를 수신하는 수단; 및
    상기 수신된 정보에 기초하여 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 새로운 접속의 요청을 생성하는 수단
    을 포함하는 기지국.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 가용 코어 네트워크 용량에 관한 정보는 상기 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터에 의해 공유되는 이동 관리 엔티티에서의 가용 용량에 관한 정보를 포함하는 기지국.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서,
    특정 네트워크 오퍼레이터에 대한 상기 새로운 접속의 요청을 생성하는 수단은, 복수의 이동 관리 엔티티로부터 이동 관리 엔티티를 선택하여, 상기 이동 관리 엔티티들과 연관된 상기 특정 네트워크 오퍼레이터에 대한 가용 코어 네트워크 용량에 기초하여 상기 새로운 접속을 등록하도록 또한 구성되는 기지국.
  25. 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 코어 네트워크 용량을 공유하도록 구성된 무선 통신 네트워크에서 이용하기 위한 이동 관리 엔티티로서 - 각각의 네트워크 오퍼레이터에는 이동 관리 엔티티의 용량의 소정 비율(proportion)이 할당됨 -,
    상기 이동 관리 엔티티 상의 부하에 기초하여 상기 이동 관리 엔티티에서 과부하 상태에 도달했는지 여부를 판정하는 수단; 및
    과부하 상태에 도달했다는 판정에 응답하여, 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나의 네트워크 오퍼레이터가 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 할당된 상기 이동 관리 엔티티의 용량의 비율을 초과하는지 여부를 판정하고, 초과하는 경우에는 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 새로운 접속 요청들이 거부되거나 또는 다른 이동 관리 엔티티를 통해 라우팅되어야 함을 나타내는 메시지를 기지국에 송신하도록 동작가능한 수단
    을 포함하는 이동 관리 엔티티.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 기지국에 송신되는 메시지는 상기 하나의 네트워크 제공자와 연관된 MME 과부하 시작(MME Overload Start) 메시지를 포함하는 이동 관리 엔티티.
  27. 제25항 또는 제26항에 있어서,
    상기 하나의 네트워크 오퍼레이터가 그 네트워크 오퍼레이터에 할당된 용량의 비율을 더 이상 초과하지 않는지 여부를 판정하고, 더 이상 초과하지 않는 경우에는 그 네트워크 오퍼레이터와 연관된 새로운 접속 요청들이 수락될 수 있음을 나타내는 추가 메시지를 상기 기지국에 송신하도록 동작가능한 수단을 더 포함하는 이동 관리 엔티티.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 추가 메시지는 상기 하나의 네트워크 제공자와 연관된 MME 과부하 정지(MME Overload Stop) 메시지를 포함하는 이동 관리 엔티티.
  29. 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 코어 네트워크 용량을 공유하도록 구성된 무선 통신 네트워크에서 이용하기 위한 기지국으로서,
    상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 새로운 접속 요청들이 거부되거나 또는 다른 이동 관리 엔티티를 통해 라우팅되어야 함을 나타내는 메시지를 이동 관리 엔티티로부터 수신하는 수단; 및
    상기 메시지의 수신에 응답하여, 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 새로운 접속 요청들을 거부하거나 또는 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 새로운 접속 요청들을 다른 이동 관리 엔티티를 통해 라우팅하도록 동작가능한 수단
    을 포함하는 기지국.
  30. 기지국과 이웃 기지국 사이의 네트워크 부하의 균형에 이용하기 위한 정보를 제공하는 방법으로서 - 상기 기지국의 용량은 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 공유됨 -,
    상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관되는 상기 기지국 상의 부하에 대한 기여도를 결정하는 단계; 및
    상기 기지국들 사이의 부하 균형에 이용하기 위해 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관되는 상기 결정된 상기 기지국 상의 부하에 대한 기여도를 상기 이웃 기지국에 제공하는 단계
    를 포함하는 방법.
  31. 기지국과 이웃 기지국 사이의 부하 균형 방법으로서 - 상기 기지국의 용량은 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 공유됨 -,
    상기 이웃 기지국으로부터 메시지를 수신하는 단계 - 상기 메시지는, 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관되는 상기 이웃 기지국 상의 부하에 대한 기여도에 관한 정보를 포함함 -; 및
    상기 수신된 정보에 기초하여 상기 기지국과 상기 이웃 기지국 사이의 부하 균형을 수행하는 단계
    를 포함하는 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 부하 균형을 수행하는 단계는, 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 임의의 다른 네트워크 오퍼레이터와 연관된 접속들에 대한 임의의 부하 균형과는 독립적으로 상기 수신된 정보에 기초하여 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 접속들에 대해 부하 균형을 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
  33. 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 공유되는 기지국에서 핸드오버를 제어하는 방법으로서,
    상기 기지국을 공유하는 각각의 네트워크 오퍼레이터에 대해 독립적으로 핸드오버를 제어하는데 이용되는 핸드오버 파라미터들을 조정하는 단계; 및
    상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 접속을, 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 핸드오버 파라미터에 기초하여 상기 기지국과 이웃 기지국 사이에 핸드오버하는 단계
    를 포함하는 방법.
  34. 기지국과 이웃 기지국 사이의 부하 균형 방법으로서 - 상기 기지국은 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 공유됨 -,
    상기 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 중 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관되는 상기 기지국 상의 부하에 대한 기여도를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 부하에 대한 기여도에 기초하여 상기 이웃 기지국으로부터 상기 기지국으로 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 접속들의 핸드오버를 진행하거나 지연하라는 요청을 상기 이웃 기지국에 송신하는 단계
    를 포함하는 방법.
  35. 기지국과 이웃 기지국 사이의 부하 균형 방법으로서 - 상기 기지국은 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 공유됨 -,
    상기 기지국으로부터 상기 이웃 기지국으로 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 접속들의 핸드오버를 진행하거나 지연하라는 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 요청에 기초하여 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 핸드오버 파라미터를 조정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  36. 적어도 하나의 네트워크 오퍼레이터에 대해, 그 네트워크 오퍼레이터에 대한 이동 관리 엔티티에서의 가용 용량을 적어도 하나의 기지국에 전달하는 단계
    를 포함하며,
    상기 이동 관리 엔티티의 용량은 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 공유되는 방법.
  37. 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 코어 네트워크 용량을 공유하도록 구성된 무선 통신 네트워크 내의 기지국에서 새로운 접속 요청을 생성하는 방법으로서,
    상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 가용 코어 네트워크 용량에 관한 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 정보에 기초하여 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 연관된 접속에 대한 새로운 접속 요청을 생성하는 단계
    를 포함하는 방법.
  38. 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 코어 네트워크의 용량을 공유하도록 구성된 무선 통신 네트워크에서 새로운 접속 요청들의 승인을 제어하는 방법으로서,
    상기 코어 네트워크 내의 이동 관리 엔티티에서 과부하 상태에 도달했는지 여부를, 상기 이동 관리 엔티티 상의 부하에 기초하여 판정하는 단계; 및
    과부하 상태에 도달했다는 판정에 응답하여, 상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나의 네트워크 오퍼레이터가 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 할당된 상기 이동 관리 엔티티의 용량의 소정 비율을 초과하는지 여부를 판정하고, 초과하는 경우에는 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 새로운 접속 요청들이 상기 이동 관리 엔티티를 통해 라우팅되지 않아야 함을 나타내는 메시지를 기지국에 송신하는 단계
    를 포함하는 방법.
  39. 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 코어 네트워크 용량을 공유하도록 구성된 무선 통신 네트워크에서 새로운 접속 요청들의 승인을 제어하는 방법으로서,
    상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 새로운 접속 요청들이 거부되어야 함을 나타내는 메시지를 기지국에서 수신하는 단계; 및
    상기 기지국에서 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 새로운 접속 요청들을 거부하는 단계
    를 포함하는 방법.
  40. 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 자원들을 공유하도록 동작가능한 기지국으로서,
    상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 상기 기지국의 자원 사용(resource usage)을 결정하는 수단; 및
    상기 결정된 자원 사용에 따라 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 착신 접속 요청들의 비율(rate)을 관리하는 수단
    을 포함하는 기지국.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 결정된 자원 사용은 임계값과 비교되고, 상기 착신 접속 요청들의 비율을 관리하는 수단은, 상기 결정된 자원 사용이 상기 임계값을 초과하는 경우에 상기 착신 접속 요청들의 비율을 감소시키도록 구성되는 기지국.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 착신 접속 요청들의 비율을 관리하는 수단은 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 하나 이상의 접속 요청을 차단하는 수단을 포함하는 기지국.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 차단하는 수단은, 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 새로운 접속들이 차단된다는 표시를 브로드캐스트하도록 또한 구성되는 기지국.
  44. 제42항 또는 제43항에 있어서,
    상기 차단하는 수단은, 상기 결정된 자원 사용과 상기 부하 임계값의 비교에 기초하여 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터에 대한 ac-Barring 정보 요소를 설정하도록 또한 구성되는 기지국.
  45. 적어도 2개의 네트워크 오퍼레이터 사이에 공유되는 기지국 상의 자원들의 공유를 제어하는 방법으로서,
    상기 네트워크 오퍼레이터들 중 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관되는 상기 기지국 상의 부하에 대한 기여도를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 상기 부하에 대한 기여도에 따라 상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 새로운 접속을 차단하는 단계
    를 포함하는 방법.
  46. 제45항에 있어서,
    상기 하나의 네트워크 오퍼레이터와 연관된 부하 임계값과 상기 결정된 상기 기지국 상의 부하에 대한 기여도를 비교하는 단계를 더 포함하고, 상기 차단하는 단계는 상기 비교의 결과에 따라 상기 새로운 접속을 차단하는 단계를 포함하는 방법.
  47. 프로그램가능 컴퓨터 장치로 하여금 제1항 내지 제18항, 제22항 내지 제24항, 제29항 또는 제40항 내지 제44항 중 어느 한 항의 기지국으로서 구성되게 하거나, 제19항 내지 제21항 또는 제25항 내지 제28항 중 어느 한 항의 이동 관리 엔티티로서 구성되게 하는 컴퓨터 구현가능 명령어들을 포함하는 컴퓨터 구현가능 명령어 제품.
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