KR20140044312A - 비상 모드로 동작하는 이동 셀룰러 통신 시스템 - Google Patents

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KR20140044312A
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mobile
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mobile station
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아디 슈와르츠
야코브 쇼샨
이타이 셔먼
우디 바인스버그
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엘타 시스템즈 리미티드
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Abstract

통신 시스템은 기지- 및 이동- 국 기능성 및 라디오 관리자를, 모두 병설하여, 포함하는 단/복수 이동 중계기를 포함한다. 단/복수 비상 이동 중계기는, 모의 이동성 관리 엔티티와 통신하는 모의 IP 접속성 게이트웨이를 포함하고 고정식 네트워크의 동작을 모의하는 모의 고정식 네트워크를 더 포함한다. 비상 이동 중계기는 단/복수 이동 중계기 및 단/복수 이동국을 포함하는 서브 트리의 루트이고, 정규 및 비상 동작을 위해 그 이동국 기능성, 기지국 기능성 및 라디오 관리자를 이용한다. 비상 동작은, 지정된 이동국의 IP 어드레스를 갖고 서브 트리 내 이동국 또는 이동 중계기로부터 수신된 각각의 메시지를 서브 트리 내 지정된 이동국에 통신하는 것; 또는 서브 트리 내 어느 이동국과도 매칭하지 않는 IP 어드레스를 갖고 서브-트리 내 이동 중계기/이동국으로부터 수신된 각각의 메시지를 모의 고정식 네트워크에 통신하는 것을 포함한다.

Description

비상 모드로 동작하는 이동 셀룰러 통신 시스템{Moving cellular communication system operative in an emergency mode}
동시-계류 중인 출원에 대한 참조
다음으로부터 우선권을 주장한다:
미국 특허 출원 제61/451,344호(출원일: 2011년 3월 10일, 발명의 명칭: "A moving cellular communication system operative in an emergency mode")
이스라엘 특허 출원 제218046호(출원일: 2012년 2월 12일, 발명의 명칭: "A multi-directional relay architecture and apparatus and methods of operation useful in conjunction therewith".
미국 특허 출원 제61/451,166호(발명의 명칭: "Cellular communication system utilizing upgraded moving relays".
미국 특허 출원 제61/451,339호(발명의 명칭: "An IP based cellular communication system utilizing extended tunnels").
분야
본 발명의 분야는 계층적 셀룰러 네트워크에서 사용하기 위한 아키텍처 및 데이터 송신 방법에 관한 것이다.
다층 계층적 동적 셀룰러 네트워크는 트래픽 흐름 및 관리에 어려움을 제기한다.
고전적 셀룰러 네트워크는 코어 세그먼트 및 라디오 액세스 네트워크(Radio Access Network: RAN)로 이루어지거나 포함하고 있다. 코어 세그먼트는 적어도 IP 접속성 게이트웨이 및 이동성 관리 기능을 포함한다. 라디오 액세스 네트워크(RAN)는 기지국(base station: BS) 및 이동국(mobile station: MS)을 포함한다. 이동국의 각각은 기지국(도 2) 중 하나에 접속되는 것이 전형적이다. RAN은 또한 중계기를 포함할 수 있다.
계층적 셀룰러 네트워크(도 1)는 관용적 셀룰러 네트워크를 포함할 수 있지만, 부가하여 라디오 액세스 네트워크(RAN) 세그먼트는 하나의 기지국/중계기가 다른 기지국/중계기의 트래픽을 코어 세그먼트 또는 코어 세그먼트에 접속되어 있는 상위 계층 내 다른 기지국/중계기에 중계할 수 있도록 기지국/중계기 사이의 직접 접속을 가능하게 한다.
다층 계층적 동적 셀룰러 네트워크는 라우팅, 트래픽 흐름 및 관리(예컨대, 멀티 프로토콜-계층 취급)에 어려움을 제기한다. 이들 어려움은 베이스 LTE 아키텍처, 프로토콜 및 코어 엘리먼트가 이러한 유형의 네트워크 토폴로지를 지원하지 않기 때문에 발생할 수 있다.
본 명세서에서 언급되는 모든 간행물 및 특허 문서, 및 본 명세서에서 인용되는 간행물 및 특허 문서의 개시는 직접적으로 또는 간접적으로 참조에 의해 여기에 편입되는 것이다.
본 명세서에 개시된 주제의 소정 실시예는 비상 모드로 동작하는 이동 셀룰러 통신 시스템을 제공하려는 목적이다.
본 명세서에 개시된 주제의 일 태양에 의하면, 적어도 하나의 기지국 기능성 및 적어도 하나의 이동국 기능성 및 라디오 관리자를, 모두 병설하여, 포함하는 적어도 하나의 이동 중계기를 포함하는 이동 셀룰러 통신 시스템이 제공되는데, 이동 중계기 중에서 적어도 하나의 비상 이동 중계기는 모의 이동성 관리 엔티티(simulated mobility management entity)와 통신하도록 동작하는 모의 IP 접속성 게이트웨이를 포함하는 모의 고정식 네트워크를 더 포함하고, 모의 고정식 네트워크는 고정식 네트워크의 동작을 모의하고, 비상 이동 중계기는 적어도 하나의 이동 중계기 및 적어도 하나의 이동국을 포함하는 서브 트리(sub tree)의 루트이고, 적어도 다음의 동작 모드:
(i) 비상 이동 중계기가 네트워크 내 다른 중계기와 그리고 고정식 네트워크와 통신하는 정규 동작 모드;
(ii) 비상 이벤트에 응답하여,
a. 지정된 이동국의 IP 어드레스를 갖고 서브-트리 내 이동국 또는 이동 중계기로부터 수신되었던 각각의 메시지를 서브-트리 내 지정된 이동국에 통신하는 것; 또는
b. 서브-트리 내 어느 이동국과도 매칭하지 않는 IP 어드레스를 갖고 서브-트리 내 이동국 또는 이동 중계기로부터 수신되었던 각각의 메시지를 모의 고정식 네트워크에 통신하는 것을 포함하는 비상 동작 모드로 동작하기 위해 그 이동국 기능성, 기지국 기능성 및 라디오 관리자를 이용하도록 구성된다.
본 명세서에 개시된 주제의 일 실시예에 의하면, 모의 고정식 네트워크는 각자의 애플리케이션 IP 어드레스를 갖는 적어도 하나의 모의 애플리케이션을 더 포함하고, 비상 동작 모드로의 동작은 지정된 애플리케이션 서비스의 IP 어드레스를 갖고 서브-트리 내 이동국 또는 이동 중계기로부터 수신되었던 각각의 메시지를 모의 네트워크 내 지정된 애플리케이션에 통신하는 것을 더 포함하는 것인 시스템이 더 제공된다.
본 명세서에 개시된 주제의 일 실시예에 의하면, 이동 중계기 중 적어도 하나는 업그레이드된 이동 중계기인 것인 시스템이 더 제공된다.
본 명세서에 개시된 주제의 일 실시예에 의하면, 모의 고정식 네트워크는 모의 라우터를 더 포함하는 것인 시스템이 더 제공된다.
본 명세서에 개시된 주제의 일 실시예에 의하면, 비상 이벤트는 고정식 네트워크로부터 비상 중계기의 단절을 검출하는 것을 포함하는 것인 시스템이 더 제공된다.
본 명세서에 개시된 주제의 일 실시예에 의하면, 비상 취소 이벤트에 응답하여, 비상 중계기는 정규 모드에 따라 동작하도록 복귀하도록 더 구성되는 것인 시스템이 더 제공된다.
본 명세서에 개시된 주제의 일 실시예에 의하면, 모바일 백홀링 링크(backhauling link)로 역할하는 수 개의 모바일 핸드셋 및 표준 기지국을 포함하는 중계국이 더 제공된다.
또한, 소정 실시예에 따르면, 코어 엘리먼트를 갖는 셀룰러 통신 네트워크의 일부분을 형성하는 이동 셀룰러 통신 시스템이 제공된다. 이 시스템은 적어도 하나의 이동국에 서비스 제공하는 적어도 하나의 기지국 기능성; 적어도 하나의 이동국 기능성; 및 중계기 자원 관리자를, 모두 병설하여, 포함하는 적어도 하나의 비상 이동 중계기를 포함할 수 있다. 전형적으로, 중계기 자원 관리자는, 상기 기지국 기능성에 의해 서비스 제공받는 상기 적어도 하나의 이동국에 대해, 상기 코어 엘리먼트에 의해 수행되는 적어도 하나의 코어 기능을 인수하도록, 선택적으로, 동작하는 코어 기능성을 포함한다. 이동 중계기의 더 큰 그룹으로부터 이동 중계기의 그룹 전체의 분리가 제공될 수 있고, 그로써 2개의 별개 그룹의 각각은 그 자신의 코어 엘리먼트/기능성을 갖는다.
어떤 실시예에 의하면, 중계기 자원 관리자의 코어 기능성은 임박한 그리고 검출된 비상 시기 또는 어려운 시기 전에 원래 코어로부터 인수한다. 다른 실시예에 의하면, 예컨대 단절이 예측 불가능하면 단절이 발생한 후에 인수가 일어난다. 전형적으로 단절은 동일 네트워크의 일부분이었던 중계기와 정적 기지국 또는 2개의 중계기 또는 중계기 그룹이 그들 사이에서 더 이상 통신할 수 없는 어떤 상황을 포함한다. 중계기 자원 관리자는 전형적으로 모든 메시지를 포함하는 상황을 모니터링하고, 중계기 자원 관리자가 중계기와 그 부모 사이의 단절을 검출할 때, 전형적으로 그것은 충분히 급속히 원래 코어로부터 "인수(take over)"하고 그래서 통신 인터럽션이 최소로 느껴진다.
중계기 자원 관리자의 코어 기능성은, 비상 후에, 비상 동안 수행된 단/복수 코어 기능을 원래의 코어에 돌려준다. 핸드오버 프로세스(handover process)는 본 명세서에서는 퓨전 또는 재조합 또는 재접속이라고도 칭해진다. 이것은 단절되었던 중계기와 정적 기지국 또는 2개의 중계기 또는 중계기 그룹이 이제는 그들이 다시 그들 사이에 통신 링크를 가질 수 있게 하는 새로운 상황에 있을 때 일어난다.
위에서 설명된 바와 같이, 전형적으로, 각각의 비상 중계기는 다음의 엘리먼트: 이동국 기능성, 기지국 기능성, 중계기 자원 관리자 및 중계기 자원 관리자의 일부분인 코어 기능성을 포함한다. 정규 모드에서는, 예컨대, 이러한 비상 중계기가 계층적 멀티-홉 중계 셀룰러 네트워크의 일부분일 때 (그리고 그로부터 단절되어 있지 않을 때), 비상 중계기는 정규 중계기로서 역할한다, 예컨대, 적어도 하나의 백홀링 링크를 제공하도록 그 이동국 기능성을 사용하고, 서비스 제공받는 이동국을 적어도 하나의 액세스 링크에 제공하도록 그 기지국 기능성을 사용하고, 국한되는 것은 아니지만 캡슐화, 라우팅, QOS 관리, 부하 취급, 보안 및 라디오 자원 관리 중 일부 또는 전부와 같은 정규 중계 내부 동작을 위해 그 중계기 자원 관리자를 사용한다.
비상 이벤트에는, 예컨대, 상기 비상 중계기가 계층적 멀티-홉 중계 셀룰러 네트워크로부터 단절될 때, 비상 중계기 이동국, 중계기 토폴로지 트리 아래에 있는 (예컨대, 비상 중계기의 후손인) 이동국 기능성 및 중계기 토폴로지 트리 아래에 있는 (예컨대, 비상 중계기의 후손인) 기지국 기능성에 의해 서비스 제공받는 다른 이동국에, 위 각각이 계층적 멀티-홉 중계 셀룰러 네트워크의 이전에 사용된 코어 엘리먼트에 의해 서비스 제공받는 대신에, 중계기의 코어 기능성이 서비스 제공하도록 사용된다. 부가적으로, 비상 이벤트에는, 전형적으로, 이동국 기능성은 백홀링 링크에 더 이상 사용되지 않는데 이것은 단절로 인해 더 이상 존재하지 않기 때문이다. 대신, 옵션으로서 이동국 기능성은 접속할 ("퓨즈"할) 새로운 네트워크를 찾는데 액티브일 수 있다.
전형적으로, 코어가 모바일로 되고 나면 이동성, 정책, QoS, 부하, 보안 및 과금, 및 다른 코어 기능이 변하고 이들 기능을 수행하는 코어 엘리먼트의 대부분 또는 전부는 그렇게 적응적으로 행할 수 있다. 우선, 코어는, 모바일로 되고 나면, 전형적으로, 정적 코어가 행하는 것보다 더 자주 단절 및 재접속을 취급한다. 둘째로, 코어는, 모바일로 되기 위해, 전형적으로, 하나의 코어 기능성 또는 엘리먼트로부터 다른 코어 기능성으로 이동국과 기지국(예컨대, 중계기)의 대량 전송을 실질적으로 동시에 취급할 필요가 있다. 부가적으로, 예컨대, 과금 서비스는, 전형적으로는 퓨전의 경우에 이들 레코드가 조합 또는 공유되도록, 그 자신의 과금 레코드를 수집하는 각각의 그룹을 형성하였던 중계기의 2개의 별개 그룹 사이에 분산되는 것이 전형적이다.
전형적으로, 코어 기능성의 모든 코어 엔티티는 정적 코어의 단일 동작 모드와 달리 2개의 동작 모드를 갖는다: 코어가 그 중계기의 모든 이동국 및 그 아래 토폴로지 트리 내 모든 다른 이동국 및 이동국(MS) 기능성에 서비스 제공하도록 사용될 때의 정규 모드; 및 코어가 그 중계기의 모든 이동국 및 코어 아래 토폴로지 트리 내 모든 다른 이동국(MS) 및 이동국(MS) 기능성에 서비스 제공하도록 실제 사용되지는 않지만 전형적으로 정적 코어로부터의 단절이 발생할 때 잠재적 모바일 코어가 매끄럽게 인수할 수 있게 하도록 여전히 액티브일 때의 그림자 모드. 이것은, 국한되는 것은 아니지만 비상 중계기에 의해 서비스 제공받는 이동국(MS), 비상 중계기 아래 토폴로지 트리 내 모든 다른 이동국(MS) 및 이동국(MS) 기능성, 비상 중계기 아래 토폴로지 트리 내 모든 기지국 기능성, 이들 모두의 모든 IP 어드레스의 리스트 중 일부 또는 전부와 같이, 단절 동안 필요로 할 수 있는 모든 정보로 로컬 코어 기능성을 빈번하게 업데이트함으로써 행해질 수 있다. 위의 정보는 트리 루트에 위치하는 액티브 코어로부터 획득될 수 있다.
코어 엘리먼트로부터 적어도 하나의 코어 기능을 코어 기능성이 인수하는 것은 전형적으로 정적 코어 엘리먼트로부터 적어도 하나의 이동성-관리 기능 예컨대 단/복수 LTE MME 기능을 인수하는 것을 포함한다. 코어 엘리먼트의 기능 중 이동성-관리 태양의 인수 및 돌려줌이, 명확성을 위해, LTE의 MME의 일반적 맥락(이 프로세스는, 예컨대, 하나의 이동국(MS)이 하나의 MME로부터 다른 하나의 MME로 핸드오버되는 "인터-MME 핸드오버"라 불리는 LTE 프로세스를 포함할 수 있음)에서 설명되었지만, 이것은 이동성 관리 장치의 일례에 불과한 것으로 인식된다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 코어 엘리먼트의 기능 중 이동성-관리 태양의 인수 및 돌려줌은, 준용하여, LTE의 MME 이외의 이동성 관리 장치에 적용될 수 있는 것으로 인식된다.
코어 엘리먼트로부터 적어도 하나의 코어 기능을 코어 기능성이 인수하는 것은 전형적으로 적어도 하나의 정책- 관리 및 제어 기능을 인수하는 것을 포함한다. 코어 엘리먼트의 기능 중 정책-관리 태양의 인수 및 돌려줌이, 명확성을 위해, LTE의 HSS의 일반적 맥락에서 설명되었지만, 이것은 정책 관리 장치의 일례에 불과한 것으로 인식된다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 코어 엘리먼트의 기능 중 정책-관리 태양의 인수 및 돌려줌은, 준용하여, LTE의 HSS 이외의 정책 관리 장치에 적용될 수 있는 것으로 인식된다.
본 명세서에서는 이하의 약어가 채용된다:
SNR = 신호 대 잡음 비
SNIR = 신호 대 잡음 및 간섭 비
SIR 신호 대 간섭 비
BER = 비트 에러 레이트
BLER = 블록 에러 레이트
PER = 패킷 에러 레이트
Eb/No = 잡음 스펙트럼 밀도 대비 비트 에너지
Ec/No = 잡음 스펙트럼 밀도 대비 캐리어(심볼) 에너지
Ec/Io = 간섭 스펙트럼 밀도 대비 캐리어(심볼) 에너지
RSSI = 수신된 신호 강도 표시 (또는 LTE 표준에 따름)
RSRP = LTE 표준에 따름
RSRQ = LTE 표준에 따름
본 발명의 다른 실시예는 이하를 포함한다:
실시예 1. 코어 엘리먼트를 갖는 셀룰러 통신 네트워크의 일부분을 형성하는 이동 셀룰러 통신 시스템으로서, 상기 시스템은,
적어도 하나의 비상 이동 중계기를 포함하되, 해당 적어도 하나의 비상 이동 중계기는,
적어도 하나의 이동국에 서비스 제공하는 적어도 하나의 기지국 기능성;
상기 코어 엘리먼트로 향하는 적어도 하나의 백홀링 링크를 제공하는 적어도 하나의 이동국 기능성; 및
상기 기지국 기능성 및 상기 이동국 기능성 중 적어도 하나에 관련된 적어도 하나의 자원을 관리하도록 동작하는 중계기 자원 관리자를, 모두 병설하여, 포함하며,
상기 중계기 자원 관리자는, 상기 기지국 기능성에 의해 서비스 제공받는 상기 적어도 하나의 이동국에 대해, 상기 코어 엘리먼트에 의해 수행되는 적어도 하나의 코어 기능을 인수하도록, 선택적으로, 동작하는 코어 기능성을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 2. 실시예 1에 있어서, 상기 코어 기능성은 상기 네트워크를 통해 진행 중 통신을 교란함이 없이 그리고 실시간으로 상기 기능성을 인수하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 3. 실시예 1에 있어서, 상기 코어 기능성은 또한 상기 코어 엘리먼트로부터 인수된 상기 적어도 하나의 기능성을 돌려주도록, 선택적으로, 동작하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 4. 실시예 1에 있어서, 상기 코어 기능성은 적어도 한 쌍의 이동국 사이를 접속하는 것을 포함하고 상기 적어도 한 쌍의 이동국은 상기 쌍에 관련되고 상기 코어 엘리먼트에서 이전에 수행되었던 적어도 하나의 코어 기능이 이제 상기 중계기 자원 관리자의 상기 코어 기능성에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 5. 실시예 1에 있어서, 상기 코어 기능성은 적어도 하나의 이동국과 적어도 하나의 부가적 이동국 사이를 접속하는 것을 포함하고,
상기 적어도 하나의 이동국은 이전에는 상기 코어 엘리먼트가 상기 이동국에 대해 적어도 하나의 코어 기능을 수행하였지만 이제는 상기 중계기 자원 관리자의 상기 코어 기능성이 상기 이동국에 대해 상기 코어 기능을 수행하는 것을 특징으로 하며,
상기 적어도 하나의 부가적 이동국은 여전히 상기 코어 엘리먼트가 상기 부가적 이동국의 코어에 대해 상기 적어도 하나의 코어 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 6. 실시예 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 코어 기능은 적어도 하나의 이동국 사이를 접속하는 것을 포함하고, 상기 적어도 하나의 이동국은 이전에는 상기 코어 엘리먼트가 상기 이동국의 코어로서 역할하였지만 이제는 상기 중계기 자원 관리자의 상기 코어 기능성이 상기 이동국의 적어도 하나의 코어 기능 및 서버로서 역할하는 것을 특징으로 하는 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 7. 실시예 6에 있어서, 상기 서버는 다음 유형의 서버: 인터넷 서버, 인터넷 게이트웨이, 지상 통신 네트워크 서버, 지상 통신 네트워크 게이트웨이, 비디오 서버, 게이밍 서버, 음성 호출 서버, SIP 서버, 매핑 서버 중 하나를 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 8. 실시예 3에 있어서, 상기 코어 기능성은 상기 네트워크를 통해 진행 중 통신을 교란함이 없이 상기 적어도 하나의 코어 기능을 돌려주는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 9. 실시예 1에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 인수하는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 이동성-관리 기능을 인수하는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 10. 실시예 1에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 인수하는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 정책-관리 및 제어 기능을 인수하는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 11. 실시예 1에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 인수하는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 QoS-관리 기능을 인수하는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 12. 실시예 1에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 인수하는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 부하-관리 기능을 인수하는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 13. 실시예 1에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 인수하는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 과금-관리 기능을 인수하는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 14. 실시예 3 또는 실시예 8에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터의 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 돌려주는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 이동성-관리 기능을 돌려주는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 15. 실시예 3 또는 실시예 8에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터의 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 돌려주는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 정책-관리 및 제어 기능을 돌려주는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 16. 실시예 3 또는 실시예 8에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터의 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 돌려주는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 QoS-관리 기능을 돌려주는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 17. 실시예 3 또는 실시예 8에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터의 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 돌려주는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 부하-관리 기능을 돌려주는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 18. 실시예 3 또는 실시예 8에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터의 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 돌려주는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 과금-관리 기능을 돌려주는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 19. 실시예 1에 있어서, 상기 코어 기능성은 모의 이동성 관리 엔티티와 통신하도록 동작하는 모의 IP 접속성 게이트웨이를 갖는 모의 고정식 네트워크를 포함하고 상기 모의 고정식 네트워크는 고정식 네트워크의 동작을 모의하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 20. 실시예 1에 있어서, 상기 비상 이동 중계기는 적어도 하나의 이동 중계기 및 적어도 하나의 이동국을 포함하는 서브 트리의 루트이고, 적어도 다음의 동작 모드:
i. 상기 비상 이동 중계기가 상기 네트워크 내 다른 중계기와 그리고 상기 고정식 네트워크와 통신하는 정규 동작 모드;
ii. 비상 이벤트에 응답하여,
a. 지정된 이동국의 IP 어드레스를 갖고 상기 서브-트리 내 이동국 또는 이동 중계기로부터 수신되었던 각각의 메시지를 상기 서브-트리 내 상기 지정된 이동국에 통신하는 것; 또는
b. 상기 서브-트리 내 어느 이동국과도 매칭하지 않는 IP 어드레스를 갖고 상기 서브-트리 내 이동국 또는 이동 중계기로부터 수신되었던 각각의 메시지를 상기 코어 기능성에 통신하는 것을 포함하는 비상 동작 모드로 동작하기 위해 그 이동국 기능성, 기지국 기능성 및 라디오 관리자를 이용하도록 구성되는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 21. 실시예 1에 있어서, 상기 비상 이동 중계기 이외의 적어도 하나의 이동 중계기를 또한 포함하는 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 22. 실시예 20에 있어서, 상기 코어 기능성은 각자의 애플리케이션 IP 어드레스를 갖는 적어도 하나의 모의 애플리케이션을 더 포함하고, 상기 비상 동작 모드로의 동작은
지정된 애플리케이션의 IP 어드레스를 갖고 상기 서브-트리 내 이동국 또는 이동 중계기로부터 수신되었던 각각의 메시지를 상기 코어 기능성 내 상기 지정된 애플리케이션에 통신하는 것을 더 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 23. 실시예 20에 있어서, 상기 비상 이벤트는 다른 중계기로부터 상기 비상 중계기의 검출된 단절을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 24. 실시예 1에 있어서, 상기 코어 기능성은 모의 라우터를 더 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 25. 실시예 20에 있어서, 상기 비상 이벤트는 고정식 네트워크로부터 상기 비상 중계기의 검출된 단절을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 26. 실시예 20에 있어서, 상기 비상 중계기는, 비상 이벤트의 종료시에, 상기 정규 모드에 따라 동작하도록 복귀하도록 구성되는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 27. 실시예 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 비상 이동 중계기는 2개의 별개 그룹의 각각이 그 코어 엘리먼트/기능성을 가질 것을 필요로 하는 이동 중계기의 더 큰 그룹으로부터 이동 중계기의 서브세트의 분리의 상황을 수용하도록 복수의 적어도 하나의 비상 이동 중계기를 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 28. 코어 엘리먼트를 갖는 셀룰러 통신 네트워크의 일부분을 형성하는 이동 셀룰러 통신 시스템을 위한 비상 통신 방법으로서, 상기 방법은,
적어도 하나의 이동국에 서비스 제공하는 적어도 하나의 기지국 기능성; 상기 코어 엘리먼트로 향하는 적어도 하나의 백홀링 링크를 제공하는 적어도 하나의 이동국 기능성; 및 상기 기지국 기능성 및 상기 이동국 기능성 중 적어도 하나에 관련된 적어도 하나의 자원을 관리하도록 동작하는 중계기 자원 관리자를, 모두 병설하여, 포함하는 적어도 하나의 비상 이동 중계기를 제공하는 단계; 및
상기 기지국 기능성에 의해 서비스 제공받는 상기 적어도 하나의 이동국에 대해, 상기 코어 엘리먼트에 의해 수행되는 적어도 하나의 코어 기능을 인수하도록, 선택적으로, 동작하는 코어 기능성을 상기 중계기 자원 관리자에 제공하는 단계를 포함하는 것인 비상 통신 방법.
실시예 29. 실시예 28에 있어서, 상기 코어 엘리먼트는 정적 셀룰러 통신 네트워크의 코어를 제공하는 것인 비상 통신 방법.
실시예 30. 실시예 28에 있어서, 상기 코어 엘리먼트는 이동 셀룰러 통신 네트워크의 코어를 제공하는 것인 비상 통신 방법.
실시예 31. 실시예 1에 있어서, 상기 이동국은 또 다른 중계기의 이동국 기능성을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 32. 실시예 1에 있어서, 상기 코어 기능성은 백홀링 링크가 액티브인 동안 상기 기능성을 인수하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 33. 실시예 1에 있어서, 상기 코어 기능성은 상기 적어도 하나의 이동국 기능성이 또 다른 중계기 기지국 기능성 및 정적 기지국 중 하나에 접속되어 있는 동안 상기 기능성을 인수하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 34. 실시예 32에 있어서, 상기 인수는 상기 적어도 하나의 이동국 기능성 및 상기 적어도 하나의 기지국 기능성 중 하나에 의해 수집된 측정[의 결과로서/에 응답하여/에 기인하여] 활성화되는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 35. 실시예 34에 있어서, 상기 측정은 링크 품질 파라미터를 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 36. 실시예 34에 있어서, 상기 측정은 SNR, SNIR, SIR, BER, BLER, PER, Eb/No, Ec/No, Ec/Io, RSSI, RSRP, RSRQ 중 적어도 하나를 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 37. 실시예 1 내지 3 또는 31 중 어느 하나에 있어서, 상기 코어 기능성은 백홀링 링크가 액티브가 아닌 동안 상기 기능성을 인수하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 38. 실시예 8에 있어서, 상기 돌려주는 것은 다른 중계기 기지국 기능성 또는 정적 기지국 중 하나에 접속된 이동국 기능성에 응답하여 행해지는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 39. 실시예 9에 있어서, 상기 적어도 하나의 이동성-관리 기능은 적어도 하나의 LTE MME 기능을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 40. 실시예 1에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 인수하는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 게이트웨이 기능을 인수하는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 41. 실시예 40에 있어서, 상기 게이트웨이 기능은 LTE PDN-GW 기능 및 서비스 제공-GW 기능 중 적어도 하나를 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 42. 실시예 1 내지 3 또는 31 중 어느 하나에 있어서, 상기 적어도 하나의 이동국 기능성은 또 다른 중계기 기지국 기능성에 접속되어 있지 않고 정적 기지국에 접속되어 있지 않은 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
본 발명의 주제는 상대 방법 및 대응 실시예를, 준용하여, 더 고찰한다.
이하의 용어는 종래 기술서에 나타나는 어떠한 정의에 따르거나 또는 본 명세서에 따르거나 어느 것으로든 해석될 수 있거나, 또는 다음과 같다:
액세스 링크: 중계 노드(relay node: RN) 기지국 기능성과 그에 의해 서비스 제공받는 이동국(MS) 사이 또는 기지국과 그에 의해 서비스 제공받는 이동국 사이의 양방향 링크. 전형적으로 그것은 업링크 부분 및 다운링크 부분을 갖고, 둘 다 단방향성이다.
백홀 데이터: 적어도 하나의 백홀링 링크를 통해 전형적으로 양방향으로 전송되는 데이터.
백홀링 링크: 액세스 링크 이외의 양방향 링크, 예컨대, 인접 레벨에 있는 중계기 사이의 링크 또는 중계기와 정적 기지국 사이의 링크 또는 중계기와 중계기 프록시 사이의 링크 또는 기지국 기능성 또는 정적 기지국 또는 중계기 프록시와 코어 사이의 링크. 더 일반적으로는, 백홀링 링크는 양방향으로 분산 사이트를 서로 링크하거나 액세스 포인트 예컨대 기지국과 더 중앙집중 포인트 예컨대 코어를 링크한다. 전형적으로, 백홀링 링크는 업링크 부분 및 다운링크 부분을 갖고, 둘 다 단방향성이다.
기지국: 서비스 제공받는 구역을 통해 충분히 빽빽하게 분포되는 셀룰러 통신 네트워크 내 복수의 고정식 또는 이동식 노드 중 하나로서, 네트워크에 의해 서비스 제공받는 거의 모든 모바일 통신 디바이스는 그들 노드를 통해 서로 또는 지상 네트워크와 거의 항상 통신할 수 있게 되고, 이는, 전형적으로, 그러한 디바이스의 사용자로 하여금, 모바일 통신 디바이스와 기지국의 각자 쌍 사이에 정의된 통신 경로를 통해, 그들 사이에 또는 지상 네트워크와 디지털 정보를 교환 및/또는 대화할 수 있게 하는 것을 포함한다.
기지국 기능성: 중계기 상에 거주하여, 모바일 통신 디바이스와 기지국의 각자 쌍 사이에 정의된 통신 경로를 통해, 예컨대, 그들 사이에 또는 지상 네트워크와 디지털 정보를 교환 및/또는 대화하게 하도록 중계기가 기지국으로서 기능할 수 있게 하도록 안테나, 송신기 및 수신기와 통신하고 전형적으로 소프트웨어로 구현되는 기능성.
양방향 링크: 업링크 및 다운링크를 둘 다 포함하는 계층적 통신 네트워크의 레벨 사이의 링크.
셀: 기지국.
코어: 다음의 기능 (1) 동일 코어에 부속되는 이동국(MS) 사이를 접속; 및/또는 (2) 하나의 코어에 부속되는 이동국(MS)과 다른 코어에 부속되는 이동국(MS) 사이를 접속; 및/또는 (3) 코어에 부속된 이동국(MS)을 인터넷 서버, 지상 통신 네트워크 서버, 비디오 서버, 게이밍 서버(도시하지 않음)와 같은 다른 서버에 접속, (4) 이동국의 이동성 관리, (5) 이동국에 대한 서비스 품질 관리, (6) 이동국의 과금 및 정책 관리 및 제어, (7) 네트워크의 보안 태양 관리(예컨대, 인증, 무결성, 암호화) 중 일부 또는 전부를 수행하는 셀룰러 통신 시스템 내 서버.
코어 네트워크: "코어"의 동의어 또는 코어 더하기 그에 링크된 네트워크, 또는 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 코어 기능 중 일부 또는 전부를 수행하는 코어 엘리먼트 더하기 모든 코어 엘리먼트/기능을 상호접속하는 네트워크.
Ctrl 또는 제어: 예컨대, LTE 프로토콜에 따름.
도너: 서비스 제공 관계, 예컨대 중계 노드에 서비스 제공하는 예컨대 기지국.
다운링크(downlink: DL): 링크의 단방향 부분, 예컨대, 중계기의 기지국 기능성 또는 정적 기지국으로부터 이동국 기능성 또는 이동국으로의 백홀링 또는 액세스 링크.
DL UE 또는 다운링크(DL) UE: 적어도 하나의 중계기의 시퀀스를 통해 사용자 엔티티로의 다운링크.
다운-스트림(down-stream; DS): (코어에 더 가까운) 토폴로지에서의 상위 포인트로부터 (코어로부터 더 먼) 토폴로지에서의 하위 포인트로의 데이터 흐름.
eNB: LTE 프로토콜을 사용하는 예컨대 중계기 내 기지국 기능성, 또는 기지국. "LTE 기지국"이라고도 칭한다.
GTP: GSM, UMTS 및 LTE 네트워크 내 일반 패킷 무선 서비스(General Packet Radio Service: GPRS)를 실어 나르도록 사용되는 IP-기반 통신 프로토콜의 그룹.
GTP 베어러(bearer): GTP 프로토콜을 사용하는 베어러.
GTP 터널: GTP 프로토콜을 사용하는 터널.
링크: 통신 네트워크의 노드 사이의 전기통신 또는 라디오 링크. 전형적으로 양방향 링크의, 전형적으로 단방향, 일부분도 때로는 링크라고 불린다. 링크에는 하나 이상의 채널이 있을 수 있다, 예컨대 LTE에서 다음의 모든 채널은 업링크이다: PUCCH, PUSCH, PRACH.
이동국 또는 이동 통신 디바이스: 셀룰러 통신 네트워크를 통해 다른 그러한 디바이스와 또는 지상 네트워크와 통신하는 휴대용 전자 디바이스로서, 전형적으로는 그러한 디바이스의 사용자가 그들 사이에 디지털 정보를 교환 및/또는 대화할 수 있게 하는 것을 포함한다. 디바이스는 사용자가 곁에 없이 컴퓨터 또는 센서에 접속된 동글조차도 포함할 수 있다.
이동국 기능성: 중계기 상에 거주하여 중계기가 이동 통신 디바이스로서 기능할 수 있게 하도록 안테나, 송신기 및 수신기와 통신하고 전형적으로 소프트웨어로 구현되는 기능성. 전형적으로 이동국 기능성은 안테나, RF 프론트-엔드, 모뎀(통신 프로세서)을 포함하지만, 관용적 이동국에 제공하는 키보드, 스크린, 마이크로폰 및 스피커와 같은 애플리케이션 프로세서나 기기를 반드시 포함하는 것은 아니다.
라디오 베어러, 베어러: 예컨대, 3GPP 용어에 따름.
RE 자원 블록: 예컨대, LTE 표준 또는 LTE 이외의 통신 표준 내에서의 동작에 적합한 그 적응에 따름.
중계기: 안테나, 송신기 및 수신기를 구비하고 이동 통신 디바이스 및 기지국 둘 다로서 기능하고 기지국의 커버리지를 확장하는 셀룰러 통신 네트워크 내 노드.
중계 링크: 중계 노드와 도너 기지국 사이의 라디오 세그먼트 또는 링크.
세그먼트: 링크.
서브프레임: 예컨대, LTE 프로토콜에 따름.
트랜스. 다운링크(DL) 백홀링: 다운링크를 사용하는 송신 백홀링.
터널: 국한되는 것은 아니지만 GRE 및 GPRS와 같은 터널링을 가능하게 하는 프로토콜을 따름.
UE: 예컨대 LTE 프로토콜을 사용하는 중계기 내 이동국 기능성 또는 이동 통신 디바이스 또는 이동국 또는 사용자 엔티티. 본 명세서에서 "LTE 이동국"이라고도 칭해진다.
업링크(UL): 중계기의 이동국 기능성 또는 모바일 디바이스로부터 중계기의 기지국 기능성 또는 정적 기지국으로, 한 쌍의 링크의 예컨대 백홀링 또는 액세스 링크의 단방향 부분.
업링크 백홀 데이터: 전형적으로는 기지국으로부터 코어로 또는 더 일반적으로는 액세스 포인트로부터 더 중앙집중 포인트로, 적어도 하나의 백홀링 링크의 업링크 부분만을 통해 단방향으로 전송되는 데이터.
업스트림(US): 네트워크 토폴로지 내 하위(즉, 코어로부터 더 먼) 포인트로부터 네트워크 토폴로지 내 상위(즉, 코어에 더 가까운) 포인트로의 데이터 흐름.
약어:
TeNb 또는 rBS: 중계기 내 기지국 기능성
SeNB 또는 BS: 고정식 기지국
MS/BS: 이동국/기지국
MME: 이동성 관리 엔티티(mobility management entity)
rRM: 중계기 자원 관리자(relay resource manager)
SM: 서비스 제공받는 모바일, 즉, 이동국
RN: 중계 노드
s/p gw: p-게이트웨이 또는 s-게이트웨이 또는 p-게이트웨이 + s-게이트웨이
tUE, rMS, rue(중계기 사용자 장비(relay user equipment)): 중계기 내 이동국 기능성
또한, 프로그램이 컴퓨터상에서 실행될 때 본 명세서에서 도시 및 설명되는 방법 중 어느 것이라도 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램; 및 전형적으로 유형적이고 내부에서 컴퓨터 읽기 가능한 프로그램 코드가 구체화되는 전형적으로 비-일시적 컴퓨터-사용 가능한 또는 -읽기 가능한 매체 또는 컴퓨터 읽기 가능한 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공되고, 상기 컴퓨터 읽기 가능한 프로그램 코드는 본 명세서에서 도시 및 설명되는 방법 중 전부 또는 어느 것이라도 구현하게 실행되도록 적응되어 있다. 본 명세서에서 도시 및 설명되는 계산 단계 중 전부 또는 어느 것이라도 컴퓨터-구현될 수 있는 것으로 인식된다. 본 명세서에서의 교시에 따른 동작은 소망 목적에 특수 구성된 컴퓨터에 의해 또는 전형적으로 비-일시적 컴퓨터 읽기 가능한 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 소망 목적에 특수 구성된 범용 컴퓨터에 의해 수행될 수 있다.
어떠한 적합한 프로세서, 디스플레이 및 입력 수단도 본 명세서에서 도시 및 설명된 방법 및 장치 중 어느 것에 의해서라도 발생 또는 사용되는 정보와 같은 정보를 프로세싱, 예컨대 컴퓨터 스크린 또는 다른 컴퓨터 출력 디바이스 상에서의 디스플레이, 저장 및 받아들이도록 사용될 수 있다; 위 프로세서, 디스플레이 및 입력 수단은 본 발명의 실시예 중 일부 또는 전부에 따라, 컴퓨터 프로그램을 포함한다. 국한되는 것은 아니지만 흐름도의 단계와 같이 본 명세서에서 도시 및 설명되는 발명의 어느 또는 모든 기능은 프로세싱에 사용되는 특수 구성이든 범용이든 관용적 퍼스널 컴퓨터 프로세서, 워크스테이션 또는 다른 프로그램가능한 디바이스 또는 컴퓨터 또는 전자 컴퓨팅 디바이스 또는 프로세서; 컴퓨터 디스플레이 스크린 및/또는 디스플레이용 스피커 및/또는 프린터; 광학 디스크, CDROM, 자기-광학 디스크 또는 다른 디스크와 같은 머신-읽기 가능한 메모리; 저장을 위해, RAM, ROM, EPROM, EEPROM, 자기 또는 광학 또는 다른 카드, 및 받아들이기 위한 키보드 또는 마우스에 의해 수행될 수 있다. 위에서 사용되는 바와 같은 용어 "프로세스"는 예컨대 컴퓨터 또는 프로세서의 레지스터 및/또는 메모리 내에 거주 또는 일어날 수 있는 물리적 예컨대 전자적 현상으로 표현되는 데이터의 계산 또는 조작 또는 변환의 어떠한 유형이라도 포함하는 것으로 의도된다. 프로세서라는 용어는 단일 프로세싱 유닛 또는 복수의 분산된 또는 원격의 그러한 유닛을 포함한다.
위의 디바이스는 어떠한 관용적 유선 또는 무선 디지털 통신 수단을 통해서라도, 예컨대, 유선 또는 셀룰러 전화 네트워크 또는 인터넷과 같은 컴퓨터 네트워크를 통해 통신할 수 있다.
본 발명의 장치는, 본 발명의 소정 실시예에 따라, 머신에 의해 실행될 때, 본 명세서에서 도시 및 설명되는 발명의 장치, 방법, 특징 및 기능 중 일부 또는 전부를 구현하는 명령어의 프로그램을 포함하거나 그렇지 않으면 저장하는 머신 읽기 가능한 메모리를 포함할 수 있다. 대안으로 또는 부가적으로, 본 발명의 장치는, 본 발명의 소정 실시예에 따라, 어느 관용적 프로그래밍 언어로 쓰일 수 있는 위와 같은 프로그램, 및 옵션으로서, 국한되는 것은 아니지만, 옵션으로 본 발명의 교시에 따라 활성화 또는 구성될 수 있는 범용 컴퓨터와 같이 프로그램을 실행하기 위한 머신을 포함할 수 있다. 본 명세서에 편입된 교시 중 어느 것이라도 적합한 어디에라도 물리적 객체 또는 실체를 표현하는 신호 상에 동작할 수 있다.
위의 그리고 다른 실시예를 참조하는 실시예는 다음 섹션에서 더 상세하게 설명된다.
텍스트 또는 도면에서 발생하는 어떠한 상표라도 그 소유자의 자산이고 본 명세서에서는 단지 본 발명의 일 실시예가 구현될 수 있는 방법의 일례를 설명 또는 예시하려 한 것이다.
이하의 논의로부터 명백한 바와 같이, 특별히 달리 서술되지 않으면, 명세서 논의 내내 "프로세싱", "컴퓨팅", "추정", "선택", "랭킹", "그레이딩", "계산", "결정", "발생", "재평가", "분류", "발생", "산출", "스테레오-매칭", "등록", "검출", "연관", "중첩", "획득" 등과 같은 용어를 이용하는 것은, 컴퓨팅 시스템의 레지스터 및/또는 메모리 내 전자적 등의 물리적 수량으로 표현된 데이터를 컴퓨팅 시스템의 메모리, 레지스터 또는 다른 그러한 정보 저장, 송신 또는 디스플레이 디바이스 내 물리적 수량으로 유사하게 표현된 다른 데이터로 조작 및/또는 변환하는, 컴퓨터 또는 컴퓨팅 시스템 또는 프로세서 또는 유사한 전자적 컴퓨팅 디바이스의 액션 및/또는 프로세스를 지칭하는 것으로 인식된다. 용어 "컴퓨터"는, 제한이 아닌 예로써, 퍼스널 컴퓨터, 서버, 컴퓨팅 시스템, 통신 디바이스, 프로세서(예컨대, 디지털 신호 프로세서(DSP), 마이크로컨트롤러, 필드 프로그램가능한 게이트 어레이(FPGA), 주문형 반도체(ASIC) 등) 및 다른 전자적 컴퓨팅 디바이스를 포함하여, 데이터 프로세싱 능력을 갖는 어떠한 종류의 전자적 디바이스라도 포함하는 것으로 넓게 해석되어야 한다.
본 발명은, 단지 명확성을 위해, 특정 프로그래밍 언어, 운영 체계, 브라우저, 시스템 버전, 개개의 제품 등에 특정된 용어의 관점에서 설명될 수 있다. 이러한 용어는 예의 방식에 의해 동작의 일반 원리를 명확하고 간결하게 전달하려는 의도이고 본 발명의 범위를 어느 특정 프로그래밍 언어, 운영 체계, 브라우저, 시스템 버전 또는 개개의 제품에 한정하려는 의도는 아닌 것으로 인식된다.
본 명세서에서 별개로 열거된 엘리먼트는 다른 컴포넌트일 필요는 없고 대안으로 동일 구조일 수도 있다.
국한되는 것은 아니지만 센서와 같은 어떠한 적합한 입력 디바이스라도 본 명세서에서 도시 및 설명되는 장치 및 방법에 의해 수신된 정보를 발생 또는 그렇지 않으면 제공하는데 사용될 수 있다. 어떠한 적합한 출력 디바이스 또는 디스플레이라도 본 명세서에서 도시 및 설명되는 장치 및 방법에 의해 발생된 정보를 디스플레이 또는 출력하는데 사용될 수 있다. 어떠한 적합한 프로세서라도 예컨대 본 명세서에서 설명되는 기능을 수행하도록 프로세서에 하나 이상의 모듈을 제공함으로써 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 정보를 컴퓨팅 또는 발생시키도록 채용될 수 있다. 어떠한 적합한 전산화된 데이터 저장 예컨대 컴퓨터 메모리라도 본 명세서에서 도시 및 설명되는 시스템에 의해 발생 또는 수신된 정보를 저장하는데 사용될 수 있다. 본 명세서에서 도시 및 설명되는 기능은 서버 컴퓨터와 복수의 클라이언트 컴퓨터의 사이에서 나누어질 수 있다. 본 명세서에서 도시 및 설명되는 이들 또는 다른 전산화된 컴포넌트는 적합한 컴퓨터 네트워크를 통해 그들 사이에 통신할 수 있다.
본 발명을 이해하고 그것이 실제로 어떻게 수행될 수 있는지 보기 위해, 수반 도면을 참조하여, 제한이 아니라 단지 예로써, 바람직한 실시예가 이제 설명될 것이다.
도 1은 코어 네트워크 레귤러 라디오 액세스 네트워크 및 중계된 라디오 액세스 네트워크를 포함하는 다층 셀룰러 네트워크의 예시도;
도 2a는 정규 모드의 경우에 고정식 코어 및 고정식 기지국 기능성으로 가는 업링크 메시지의 일례도;
도 2b는 정규 모드의 경우에 고정식 코어 및 고정식 기지국 기능성으로 가는 다운링크 메시지의 일례도;
도 3a는 2개의 이동국을 갖는 단일 홉 시나리오에 있어서 정규 모드 통신의 일례도;
도 3b는 단일 이동국 및 멀티-홉 시나리오에 있어서 정규 모드 통신의 일례도;
도 4는 비상 이동 중계기의 일반적 아키텍처;
도 5a는 비상 모드에서 2개의 이동국 통신의 일례도;
도 5b는 비상 모드 취소 후에 2개의 이동국 통신의 일례도;
도 5c는 멀티-홉 시나리오에 있어서 비상 모드로 통신하는 3개의 이동국의 일례도;
도 6은 비상 이벤트가 수신되고 그리고 비상 취소 이벤트가 수신될 때 메시지 시퀀스의 일례도;
도 7은 도 2a 내지 6의 비상 중계기의 중계기 자원 관리자(rRM)에 대해 가능한 내부 아키텍처의 단순화된 블록 선도;
도 8은 비-비상 중계기의 중계기 자원 관리자(rRM)에 대해 가능한 내부 아키텍처의 단순화된 블록 선도;
도 9는 멀티-홉 캡슐화에 사용되는 내부 라우터 서비스 애플리케이션을 갖는 비-비상 중계기의 중계기 자원 관리자(rRM)에 대해 가능한 내부 아키텍처의 단순화된 블록 선도;
도 10은 멀티-홉 캡슐화에 사용되는 내부 라우터 서비스 애플리케이션(743)을 갖는 비상 중계기의 중계기 자원 관리자(rRM)(742)에 대해 가능한 내부 아키텍처의 단순화된 블록 선도. rRM에 라우터 서비스 애플리케이션(743)의 부가는 비상 중계기가 멀티-홉 캡슐화를 위한 확장된 터널을 초래할 수 있게 한다. 라우터 서비스 애플리케이션(743)은 소프트웨어 애플리케이션으로 또는 대안으로 하드웨어 라우터로 구현될 수 있다;
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라, 단일 중계기의 경우에 대해 중계기 및 네트워크를 통해 루트 상에서 데이터의 캡슐화 배달 단계의 일례도;
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라, 멀티-홉 중계 애플리케이션에 대해 캡슐화 배달 단계를 설명하는 시퀀스 선도.
본 명세서에서 예시 및 설명되는 계산 컴포넌트는 예컨대, 국한되는 것은 아니지만, 커스텀 VLSI 회로 또는 게이트 어레이 또는 국한되는 것은 아니지만 FPGA와 같은 프로그램가능한 하드웨어 디바이스와 같은 하드웨어 회로, 또는 적어도 하나의 무형의 컴퓨터 읽기 가능한 매체에 저장되고 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행가능한 소프트웨어 프로그램 코드, 또는 그 어떠한 적합한 조합이라도 다양한 형태로 구현될 수 있다. 특정 기능적 컴포넌트는 당해 기능적 컴포넌트를 참조하여 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 집합적으로 행동, 거동 또는 역할하는 소프트웨어 코드의 하나의 특정 시퀀스에 의해 또는 복수의 그러한 것에 의해 형성될 수 있다. 예컨대, 컴포넌트는, 국한되는 것은 아니지만, 객체, 프로시저, 함수, 루틴 및 프로그램과 같은 수 개의 코드 시퀀스에 걸쳐 분산될 수 있고 전형적으로는 상승적으로 동작하는 수 개의 컴퓨터 파일로부터 비롯될 수 있다.
데이터는 하나 이상의 서로 다른 위치, 서로 다른 네트워크 노드 또는 단일 노드 또는 위치의 서로 다른 저장 디바이스에 저장된 하나 이상의 무형의 컴퓨터 읽기 가능한 매체 상에 저장될 수 있다.
소정 시간 동안 컴퓨팅에 사용되는 디지털 데이터를 보유하는 어떠한 유형의 저장 또는 메모리 및 어떠한 유형의 컴퓨터 컴포넌트 및 레코딩 매체라도 포함하는 어떠한 컴퓨터 데이터 저장 기술, 및 어떠한 유형의 정보 보유 기술이라도 본 명세서에서 채용 및 제공되는 다양한 데이터를 저장하는데 사용될 수 있는 것으로 인식된다. 적합한 컴퓨터 데이터 저장 또는 정보 보유 장치는, 1차적, 2차적, 3차적 또는 오프-라인이고; 휘발성, 차별성, 변이성, 액세스가능성, 어드레싱가능성, 용량, 성능 및 에너지 사용의 어느 유형 또는 레벨 또는 양 또는 카테고리이고; 그리고 반도체, 자기, 광학, 페이퍼 등과 같은 어떠한 적합한 기술에라도 기반하는 장치를 포함할 수 있다.
계층적 셀룰러 네트워크뿐만 아니라 이동 중계기를 이용하는 셀룰러 통신 시스템의 동작은 2011년 1월 27일자로 출원되고 PCT 출원 공보 제WO/2011/092698호로 발간된 발명의 명칭 "Cellular communication system with moving base stations and methods and apparatus useful in conjunction therewith"의 PCT 출원 제PCT/IL2011/000096호에 설명되어 있다. 여럿 중에서도 이하의 실시예는 위 공보에서 설명되는 덕분에 업계에서 알려져 있다.
실시예 1. 이동 셀룰러 통신 시스템으로서,
기지국 기능성, 라디오 관리자 및 이동국 기능성을, 모두 병설하여, 각각 포함하는 복수의 이동 중계기를 포함하되,
각각의 기지국 기능성은 안테나를 통해 적어도 하나의 이동국과 통신함으로써 그 사이에 제1 라디오 링크를 정의하도록 동작하고, 각각의 기지국 기능성은 그 병설된 라디오 관리자로의 물리적 커넥션을 가지며,
각각의 이동국 기능성은 안테나를 통해 기지국 기능성을 갖는 유닛과 통신함으로써 제2 라디오 링크를 정의하고,
각각의 개개의 이동 중계기 내 라디오 관리자는:
라디오 자원 관리자; 및
상기 개개의 이동 중계기 이외의 이동 중계기에 포함된 라디오 관리자와 정보를 교환하기 위한 기능성을 포함하고,
상기 정보는, 서비스 제공받으려 하는 적어도 하나의 개개의 이동국에 대해:
거기에 셀룰러 통신 서비스를 제공하기 위해 상기 개개의 이동국을 접속할
정적 기지국; 및
기지국 기능성 중 하나를 선택하도록 상기 라디오 자원 관리자에 의해 사용되는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
실시예 2. 실시예 1에 있어서, 코어 디바이스, 적어도 하나의 정적 기지국, 및 기지국 중 적어도 하나와 안테나를 통해 통신하는 소정 수의 이동국을 포함하는 셀룰러 네트워크와 공동으로 동작하고, 상기 시스템에서 적어도 하나의 토폴로지 변화는 동적으로 발생하고, 상기 토폴로지 변화는 정적 기지국 및 이동 중계기 중 적어도 하나와 이동 중계기 사이의 적어도 하나의 커넥션에서의 동적 변화를 포함하는 것인 시스템.
실시예 3. 실시예 2에 있어서, 적어도 하나의 라디오 자원 관리자는 서비스 제공받으려 하는 개개의 이동국에 대한 셀룰러 통신 서비스 제공자의 선택에 관해 결정하고, 상기 결정이 이루어진 후에라도, 그로써 상기 라디오 자원 관리자와 병설된 데이터베이스를 발생시키도록 그것이 사용하는 정보의 적어도 일부를 로컬 저장하는 것인 시스템.
실시예 4. 실시예 1에 있어서, 상기 라디오 자원 관리자에 의해 사용된 상기 정보는 그 병설된 기지국 기능성으로부터 획득된 정보를 포함하는 것인 시스템.
실시예 5. 실시예 1 또는 실시예 4에 있어서, 상기 라디오 자원 관리자에 의해 사용된 상기 정보는 그 병설된 이동국 기능성으로부터 획득된 정보를 포함하는 것인 시스템.
실시예 6. 실시예 5에 있어서, 상기 병설된 이동국 기능성으로부터 획득된 상기 정보는 상기 제2 라디오 링크의 적어도 하나의 특성의 적어도 하나의 측정으로부터 유도되는 것인 시스템.
실시예 7. 실시예 6에 있어서, 상기 기능성은 셀룰러 통신 표준에 따라 제공되고 상기 정보는 상기 표준에 따라 상기 이동국 기능성에 의해 제공된 정보를 포함하는 것인 시스템.
실시예 8. 실시예 7에 있어서, 상기 셀룰러 통신 표준은 3GPP E-UTRAN LTE를 포함하는 것인 시스템.
실시예 9. 실시예 8에 있어서, 정보는 RSSI, RSRP, RSRQ 중 적어도 하나를 포함하는 것인 시스템.
실시예 10. 실시예 1에 있어서, 각각의 상기 이동 중계기 및 각각의 상기 이동국은 셀룰러 통신 노드를 구성하고 상기 링크는 상기 노드를 상호접속하는 루트를 발생시키고 개개의 노드에 거주하는 적어도 하나의 라디오 자원 관리자는, 개개의 루트를 따라 링크에 관련되는 정보를 조합함으로써, 상기 개개의 노드를 통과하는 적어도 하나의 개개의 루트의 품질을 특징짓는 루트 품질 파라미터를 컴퓨팅하도록 동작하는 것인 시스템.
실시예 11. 실시예 10에 있어서, 루트 품질 파라미터를 컴퓨팅하도록 동작하는 상기 라디오 자원 관리자는 상기 개개의 루트를 형성하는 모든 링크의 각자의 품질을 특징짓는 값 중에서 최소값을 컴퓨팅함으로써 상기 개개의 루트를 따라 링크에 관련되는 정보를 조합하는 것인 시스템.
실시예 12. 실시예 10에 있어서, 상기 시스템은 코어 디바이스, 적어도 하나의 정적 기지국, 및 기지국 중 적어도 하나와 안테나를 통해 통신하는 소정 수의 이동국을 포함하는 셀룰러 네트워크와 공동으로 동작하고, 상기 개개의 루트는 상기 개개의 노드를 정적 기지국 중 적어도 하나에 접속하는 루트를 포함하는 것인 시스템.
실시예 13. 실시예 1에 있어서, 상기 시스템은 코어 디바이스, 적어도 하나의 정적 기지국, 및 기지국 중 적어도 하나와 안테나를 통해 통신하는 소정 수의 이동국을 포함하는 정적 네트워크와 공동으로 동작하고, 정적 네트워크로의 충분히 높은 품질 커넥션을 갖지 않는 각각의 개개의 라디오 관리자는, 상기 개개의 라디오 관리자의 병설된 기지국 기능성을 통해, 상기 병설된 기지국 기능성에 접속되어 있는 이동국 사이에 통신을 제공할 수 있는 것인 시스템.
실시예 14. 실시예 13에 있어서, 상기 시스템은 코어 디바이스, 적어도 하나의 정적 기지국, 및 기지국 중 적어도 하나와 안테나를 통해 통신하는 소정 수의 이동국을 포함하는 정적 네트워크와 공동으로 동작하고, 정적 네트워크로의 커넥션을 갖지 않는 각각의 라디오 관리자는, 상기 개개의 라디오 관리자의 병설된 기지국 기능성을 통해, 상기 병설된 기지국 기능성에 접속되어 있는 이동국 사이에 통신을 제공할 수 있는 것인 시스템.
실시예 15. 실시예 1에 있어서, 적어도 하나의 개개의 라디오 관리자는, 상기 라디오 관리자에 링크된 적어도 하나의 기지국 기능성을 통해, 상기 적어도 하나의 기지국 기능성에 접속되어 있는 이동국 사이에 통신을 제공할 수 있는 것인 시스템.
실시예 16. 실시예 1에 있어서, 각각의 자원 관리자는 상기 자원 관리자의 병설된 이동국 기능성이 루트를 통해 링크된 이동 중계기에 접속된 적어도 하나의 이동국과 그 병설된 기지국 기능성에 접속된 적어도 하나의 이동국 사이에 통신을 선택적으로 확립하도록 동작하는 것인 시스템.
실시예 17. 실시예 16에 있어서, 상기 루트는 복수의 링크를 포함하는 것인 시스템.
실시예 18. 실시예 10에 있어서, 상기 개개의 노드에 거주하는 상기 라디오 자원 관리자는 대응하는 복수의 루트 대안에 대해 복수의 루트 품질 파라미터를 컴퓨팅하는 것인 시스템.
실시예 19. 실시예 18에 있어서, 상기 라디오 자원 관리자는 상기 라디오 자원 관리자와 병설된 기지국 기능성에 접속된 개개의 이동국에 상기 복수의 루트 품질 파라미터를 제공하는 것인 시스템.
실시예 20. 실시예 19에 있어서, 상기 개개의 이동국은, 기지국 기능성을 갖는 어느 유닛에 그것이 접속되려는지 그 자신의 결정인 모드에 있을 때, 상기 복수의 루트 품질 파라미터에 적어도 일부 기초하여 상기 결정을 하도록 동작하는 것인 시스템.
실시예 21. 실시예 6에 있어서, 상기 병설된 이동국 기능성으로부터 획득된 상기 정보는 상기 적어도 하나의 측정 그 자체를 포함하는 것인 시스템.
실시예 22. 실시예 4에 있어서, 상기 병설된 기지국 기능성으로부터 획득된 상기 정보는 상기 제1 라디오 링크의 적어도 하나의 특성의 적어도 하나의 측정으로부터 유도되는 것인 시스템.
실시예 23. 실시예 22에 있어서, 상기 병설된 기지국 기능성으로부터 획득된 상기 정보는 상기 적어도 하나의 측정 그 자체를 포함하는 것인 시스템.
실시예 24. 실시예 8 또는 실시예 9에 있어서, 정보는 rsSINR(참조 신호 SINR) 메트릭을 포함하는 것인 시스템.
실시예 25. 실시예 1에 있어서, 개개의 이동국은 개개의 기지국 기능성에 접속되어 있고 상기 개개의 기지국 기능성으로부터 떠나 상기 개개의 이동국을 이송한다는 결정은 상기 개개의 기지국 기능성과 병설된 자원 관리자에 의해 이루어지는 것인 시스템.
실시예 26. 실시예 1에 있어서, 코어 디바이스, 적어도 하나의 정적 기지국, 및 기지국 중 적어도 하나와 안테나를 통해 통신하는 소정 수의 이동국을 포함하는 셀룰러 네트워크를 또한 포함하는 것인 시스템.
실시예 27. 실시예 26에 있어서, 정적 네트워크 코어 디바이스에 위치하는 중계 네트워크 관리자(DisNetRM)를 또한 포함하는 것인 시스템.
실시예 28. 실시예 1에 있어서, 적어도 하나의 개개의 이동 중계기 내 적어도 하나의 이동국 기능성에 대해, 기지국 기능성을 갖는 상기 유닛은 상기 개개의 이동 중계기 이외의 이동 중계기의 기지국 기능성을 포함하는 것인 시스템.
실시예 29. 실시예 1에 있어서, 코어 디바이스, 적어도 하나의 정적 기지국, 및 기지국 중 적어도 하나와 안테나를 통해 통신하는 소정 수의 이동국을 포함하는 셀룰러 네트워크와 공동으로 동작하고,
적어도 하나의 개개의 이동 중계기 내 적어도 하나의 이동국 기능성에 대해, 기지국 기능성을 갖는 상기 유닛은 상기 정적 기지국을 포함하는 것인 시스템.
실시예 30. 실시예 1에 있어서, 상기 정보는, 상기 교환이 아니면, 상기 라디오 관리자의 일 서브세트에만 액세스 가능한 것인 시스템.
실시예 31. 실시예 1에 있어서, 상기 정보는 상기 라디오 링크 중 적어도 하나를 특징짓는 링크 정보를 포함하는 것인 시스템.
실시예 32. 실시예 28에 있어서, 상기 개개의 이동 중계기 이외의 상기 이동 중계기와 병설된 이동국 기능성에 대해, 기지국 기능성을 갖는 상기 유닛은 또한 정적 기지국보다는 이동 중계기의 기지국 기능성을 포함함으로써, 상기 시스템에 멀티-홉 능력(multi-hop capability)을 제공하는 것인 시스템.
실시예 33. 실시예 27에 있어서, 개개의 이동국은 개개의 기지국 기능성에 접속되어 있고 상기 개개의 기지국 기능성으로부터 떠나 상기 개개의 이동국을 이송한다는 결정은 상기 중계 네트워크 관리자(DisNetRM)에 의해 중앙집중적으로 이루어지는 것인 시스템.
실시예 34. 실시예 20에 있어서, 코어 디바이스, 적어도 하나의 정적 기지국, 및 기지국 중 적어도 하나와 안테나를 통해 통신하는 소정 수의 이동국을 포함하는 셀룰러 네트워크를 또한 포함하고, 상기 개개의 이동국은 상기 복수의 루트 품질 파라미터에 따라 정적 기지국 중 하나로의 최상 루트를 상기 개개의 이동국에 제공하는 기지국 기능성을 갖는 유닛과의 커넥션을 확립하도록 결정하는 것인 시스템.
실시예 35. 코어 디바이스 및 적어도 하나의 정적 기지국을 포함하는 코어 네트워크와 공동으로 동작하는 이동 통신 네트워크 시스템으로서, 해당 시스템은,
복수의 기지국; 및
안테나를 통해 기지국과 통신하는 소정 수의 이동국을 포함하되,
기지국은, 이동국과 안테나를 통해 통신하고 기지국 기능성, 기지국 기능성과 모두 병설된 이동국 기능성 및 제1 라디오 관리자를 포함하는 적어도 하나의 이동 기지국을 포함하며,
기지국 기능성은 제1 라디오 관리자로의 물리적 백-커넥션(physical back-connection)을 갖고, 제1 라디오 관리자는 이동국 기능성과의 물리적 커넥션을 가지며, 이동국 기능성은 안테나를 통해 적어도 하나의 선택가능한 정적 기지국과 통신하고,
제1 라디오 관리자는:
라디오 자원 관리자; 및
다른 이동 기지국과 각자 병설된 다른 라디오 관리자에 정보를 송신하고 그로부터 정보를 수신하기 위한, 그리고 개개의 병설된 라디오 관리자와 연관된 개개의 기지국에 의해 서비스 제공받으려 하는 적어도 하나의 이동국을 거부할지 결정하도록 정보를 사용하기 위한 기능성을 포함하며,
거부할지 결정하는데 사용되는 정보는.
상기 적어도 하나의 이동 기지국의 위치; 및
링크 품질의 통계 재측정 중 적어도 하나를 포함하는 것인 이동 통신 네트워크 시스템.
실시예 36. 실시예 35에 있어서, 상기 정보는, 코어 네트워크로의 각자 병설된 라디오 관리자의 각자의 백 커넥션의 품질에 관하여,
상기 코어 네트워크의 적어도 하나의 정적 기지국 중으로부터의 정적 기지국; 및
개개의 라디오 관리자의 병설된 모바일 디바이스에 서비스를 제공할 수 있는 이동 기지국 중 선택된 하나를 통해 각자 병설된 라디오 관리자에 의해 제공되는 정보를 포함하는 것인 시스템.
실시예 37. 실시예 35에 있어서, 코어 네트워크로의 그 자신의 백 커넥션의 품질에 관한 정보는 그 자신의 병설된 이동국에 의해 제공되는 것인 시스템.
실시예 38. 실시예 35에 있어서, 상기 정보는 다른 기지국이 개개의 병설된 라디오 관리자의 근방에 이동국을 제공할 수 있는 채널 품질에 관하여 상기 근방의 상기 이동국에 의해 발생된 보고에 의해 제공되는 정보를 포함하는 것인 시스템.
실시예 39. 실시예 35에 있어서, 개개의 병설된 라디오 관리자의 근방 이동국에 대해 그 자신의 기지국으로부터 이용가능한 서비스 품질에 관한 상기 정보는 그 자신의 병설된 이동국에 의해 제공되는 것인 시스템.
실시예 40. 실시예 35에 있어서, 상기 다른 라디오 관리자는 개개의 이동국이 코어 네트워크와 통신할 수 있는 기지국의 복수의 루트 및 상기 루트의 각각의 상대적 품질을 특징짓는 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 루트 비교 정보를 적어도 하나의 개개의 이동국에 대해 컴퓨팅하고, 상기 루트 비교 정보를 나타내는 정보를 상기 개개의 이동국에 통신하도록 동작하며, 상기 개개의 이동국은, 상기 루트 비교 정보를 나타내는 상기 정보에 적어도 일부 기초하여, 접속될 기지국을 선택하도록 동작하는 것인 시스템.
실시예 41. 실시예 40에 있어서, 상기 파라미터는, 함께 루트를 구성하고 그 자신의 SNR(신호 잡음 비) 값을 각각 갖는 섹션에 대해, 최소 SNR(신호 잡음 비) 값에 기초하는 것인 시스템.
실시예 42. 실시예 40에 있어서, 루트 품질을 특징짓는 상기 파라미터는 루트 섹션의 품질 및 그 변동 측정의 조합이고 크게 변동하는 품질 측정을 갖는 루트 섹션은 그 예측불가능성에 기인하여 평가절하되는 것인 시스템.
실시예 43. 실시예 35에 있어서, 적어도 하나의 개개의 병셜된 라디오 관리자는 상기 개개의 라디오 관리자의 근방 복수의 모바일 디바이스 사이에, 상기 코어 네트워크를 필요로 함이 없이, 직접 통신을 제공하도록 동작하는 모바일 대 모바일 직접 통신 용이 기능성을 포함하는 것인 시스템.
실시예 44. 실시예 35에 있어서, 상기 이동 기지국은 그것이 그 자신의 병설된 이동국으로의 송신을 삼가는 침묵 기간을 준수하는 것인 시스템.
실시예 45. 실시예 44에 있어서, 상기 침묵 기간의 적어도 하나의 특성이 이동 기지국의 병설된 라디오 관리자에 의해 동적으로 결정되는 것인 시스템.
실시예 46. 실시예 45에 있어서, 상기 특성은 주파수 대역 및 타임 윈도 중 적어도 하나에 걸쳐 정의되는 침묵이 준수되는 존을 포함하는 것인 시스템.
실시예 47. 실시예 35에 있어서, 상기 네트워크는 전술 E-UTRAN 네트워크를 포함하는 것인 시스템.
실시예 48. 실시예 35에 있어서, 중계기 R이 또 다른 중계기 A를 통해 코어 네트워크에 접속되는 멀티-홉 통신 루트가 사용되면, 중계기 R은 R이 A의 앵커라는 메시지를 백홀링 중계기에 송신하는 것인 시스템.
실시예 49. 실시예 35에 있어서, 상기 정적 기지국은 상기 코어 디바이스와 병설되는 것인 시스템.
실시예 50. 실시예 35에 있어서, 상기 물리적 백-커넥션은 이더넷 백-커넥션을 포함하는 것인 시스템.
실시예 51. 실시예 35에 있어서, 상기 라디오 자원 관리자는 E-UTRAN 라디오 자원 관리자를 포함하는 것인 시스템.
실시예 52. 이동 통신 네트워킹 방법으로서:
코어 디바이스 및 적어도 하나의 정적 기지국을 포함하는 코어 네트워크; 복수의 기지국; 및 기지국과 안테나를 통해 통신하는 소정 수의 이동국을 제공하는 단계로서,
기지국은, 이동국과 안테나를 통해 통신하고 기지국 기능성, 상기 기지국 기능성과 모두 병설된 제1 라디오 관리자 및 이동국 기능성을 포함하는 적어도 하나의 이동 기지국을 포함하고,
기지국 기능성은 제1 라디오 관리자로의 물리적 백-커넥션을 갖고, 제1 라디오 관리자는 상기 이동국 기능성과의 물리적 커넥션을 갖고, 이동국 기능성은 안테나를 통해 적어도 하나의 선택가능한 정적 기지국과 통신하고,
상기 제1 라디오 관리자는 라디오 자원 관리자; 및 다른 이동 기지국과 각자 병설된 다른 라디오 관리자에 정보를 송신하고 그로부터 정보를 수신하기 위한 기능성을 포함하는 것인 상기 제공하는 단계; 및
상기 제1 라디오 관리자와 연관된 개개의 기지국에 의해 서비스 제공받으려 하는 적어도 하나의 이동국을 거부할지 결정하도록 상기 정보를 사용하는 단계를 포함하는 이동 통신 네트워킹 방법.
실시예 53. 실시예 35에 있어서, 사용자에게 품질 등급 결과(Quality Grade Result: QGR)에 대해 양호한 위치가 표시되는 것인 시스템.
실시예 54. 실시예 53에 있어서, 각각의 적어도 하나의 중계기 내 병설된 이동국(MS)의 통계적 측정은 중계기의 위치 결과에 첨부되고 상기 시스템은 양호한 QGC(품질 등급 제어)를 갖는 위치를 컴퓨팅하여 사용자에게 나타내는 기능성을 갖는 적어도 하나의 중계기 라디오 관리자(rRM)를 포함하는 것인 시스템.
실시예 55. 실시예 48에 있어서, 백홀링 중계기는 또 다른 중계기가 거기에 접속되어 머무르기에 양호한 곳을 찾는 것을 알게 되는 것인 시스템.
실시예 56. 실시예 35에 있어서, 상기 정보는 코어 네트워크로의 다른 기지국의 각자의 백 커넥션의 품질에 관한 정보를 포함하는 것인 시스템.
실시예 57. 실시예 35에 있어서, 상기 정보는 코어 네트워크로의 제1 라디오 관리자의 이동 기지국의 백 커넥션의 품질에 관한 정보를 포함하는 것인 시스템.
실시예 58. 실시예 35에 있어서, 상기 정보는 상기 제1 라디오 관리자의 자신의 기지국 및 상기 제1 라디오 관리자의 자신의 기지국 이외의 기지국이 각자 제1 라디오 관리자의 근방 이동국에 제공할 수 있는 채널 품질에 관한 정보를 포함하는 것인 시스템.
실시예 59. 실시예 52에 있어서, 상기 정보는 코어 네트워크로의 다른 기지국의 각자의 백 커넥션의 품질에 관한 정보를 포함하는 것인 방법.
실시예 60. 실시예 52에 있어서, 상기 정보는 코어 네트워크로의 제1 라디오 관리자의 이동 기지국의 백 커넥션의 품질에 관한 정보를 포함하는 것인 방법.
실시예 61. 실시예 52에 있어서, 상기 정보는 상기 제1 라디오 관리자의 자신의 기지국 및 상기 제1 라디오 관리자의 자신의 기지국 이외의 기지국이 각자 제1 라디오 관리자의 근방 이동국에 제공할 수 있는 채널 품질에 관한 정보를 포함하는 것인 방법.
실시예 62. 실시예들의 다른 실시예들과의 조합.
실시예 63. 코어 디바이스, 적어도 하나의 정적 기지국을 포함하는 복수의 기지국, 및 기지국 중 적어도 하나와 안테나를 통해 통신하는 소정 수의 이동국을 포함하는 네트워크와 공동으로 동작하는 이동 통신 네트워크 시스템으로서, 해당 시스템은,
상기 복수의 기지국에 포함되고, 이동국과 안테나를 통해 통신하고 기지국 기능성, 기지국 기능성과 모두 병설된 이동국 기능성 및 제1 라디오 관리자를 포함하는 적어도 하나의 이동 기지국을 포함하되,
기지국 기능성은 제1 라디오 관리자로의 물리적 백-커넥션을 갖고, 제1 라디오 관리자는 이동국 기능성과의 물리적 커넥션을 가지며, 이동국 기능성은 안테나를 통해 적어도 하나의 선택가능한 기지국과 통신하고,
제1 라디오 관리자는,
라디오 자원 관리자; 및
다른 이동 기지국과 각자 병설된 다른 라디오 관리자에 정보를 송신하고 그로부터 정보를 수신하기 위한, 그리고 개개의 병설된 라디오 관리자와 연관된 개개의 기지국에 의해 서비스 제공받으려 하는 적어도 하나의 이동국을 거부할지 결정하도록 정보를 사용하기 위한 기능성을 포함하는 것인 이동 통신 네트워크 시스템.
실시예 64. 코어 디바이스, 적어도 하나의 정적 기지국을 포함하는 복수의 기지국, 및 기지국 중 적어도 하나와 안테나를 통해 통신하는 소정 수의 이동국을 포함하는 네트워크와 공동으로 동작하는 이동 통신 네트워크 시스템으로서, 해당 시스템은,
상기 복수의 기지국에 포함되고, 이동국과 안테나를 통해 통신하고 기지국 기능성, 기지국 기능성과 모두 병설된 이동국 기능성 및 제1 라디오 관리자를 포함하는 적어도 하나의 이동 기지국을 포함하되, 기지국 기능성은 제1 라디오 관리자로의 물리적 백-커넥션을 갖고, 제1 라디오 관리자는 이동국 기능성과의 물리적 커넥션을 갖고, 이동국 기능성은 안테나를 통해 적어도 하나의 선택가능한 기지국과 통신하고,
제1 라디오 관리자는,
라디오 자원 관리자; 및
다른 이동 기지국과 각자 병설된 다른 라디오 관리자에 정보를 송신하고 그로부터 정보를 수신하기 위한 기능성을 포함하며,
적어도 하나의 라디오 관리자는 개개의 이동 기지국이 코어 네트워크와 통신할 수 있는 기지국의 복수의 루트 및 상기 루트의 각각의 상대적 품질을 특징짓는 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 루트 비교 정보를 적어도 하나의 개개의 이동 기지국에 대해 컴퓨팅하도록 동작하고, 상기 개개의 이동 기지국은 상기 루트 비교 정보를 나타내는 정보에 적어도 일부 기초하여 선택된 서비스 제공 기지국에 접속하며,
개개의 이동 기지국이 코어 네트워크와 통신할 수 있는 기지국의 복수의 루트는 멀티-홉 백홀링에 의해 특징지어지는 적어도 하나의 루트를 포함하는 것인 이동 통신 네트워크 시스템.
실시예 65. 실시예 63에 있어서, 상기 개개의 기지국에 의해 서비스 제공받으려 하는 상기 이동국은 상기 개개의 기지국에 의해 현재 서비스 제공받고 있는 이동국을 포함하는 것인 시스템.
실시예 66. 실시예 63에 있어서, 상기 개개의 기지국은 개개의 병설된 라디오 관리자와 병설되는 것인 시스템.
실시예 67. 실시예 63에 있어서, 상기 개개의 기지국은 개개의 병설된 라디오 관리자에 의해 서비스 제공받는 것인 시스템.
실시예 68. 실시예 63에 있어서, 상기 기능성은 또한 상기 개개의 기지국 이외에, 서비스 제공받으려 하는 상기 이동국에 서비스 제공하기에 상기 개개의 기지국보다 더 적합한 기지국을 결정하도록 동작하는 것인 시스템.
실시예 69. 실시예 63에 있어서, 적어도 하나의 라디오 관리자는 개개의 이동 기지국이 코어 네트워크와 통신할 수 있는 기지국의 복수의 루트 및 상기 루트의 각각의 상대적 품질을 특징짓는 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 루트 비교 정보를 적어도 하나의 개개의 이동 기지국에 대해 컴퓨팅하도록 동작하고, 상기 개개의 이동 기지국은 상기 루트 비교 정보를 나타내는 정보에 적어도 일부 기초하여 선택된 서비스 제공 기지국에 접속하는 것인 시스템.
실시예 70. 실시예 64에 있어서, 각각의 상기 다른 라디오 관리자는 개개의 이동국이 코어 네트워크와 통신할 수 있는 기지국의 복수의 루트 및 상기 루트의 각각의 상대적 품질을 특징짓는 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 루트 비교 정보를 적어도 하나의 개개의 이동국에 대해 컴퓨팅하고 상기 루트 비교 정보를 나타내는 정보를 상기 개개의 이동국에 통신하도록 동작하며, 상기 개개의 이동국은, 상기 루트 비교 정보를 나타내는 상기 정보에 적어도 일부 기초하여, 접속될 기지국을 선택하도록 동작하는 것인 시스템.
실시예 71. 실시예 64에 있어서, 라디오 관리자는, 그에 의해 서비스 제공받고 이동국 기능성이, 안테나를 통해, 적어도 하나의 선택가능한 기지국과 유휴 모드로 통신하고 있는 개개의 이동 기지국에 대해 상기 루트 비교 정보를 컴퓨팅하는 것인 시스템.
실시예 72. 실시예 64에 있어서, 라디오 관리자는, 그와 병설되고 이동국 기능성이, 안테나를 통해, 적어도 하나의 선택가능한 기지국과 액티브 모드로 통신하고 있는 이동 기지국에 대해 상기 루트 비교 정보를 컴퓨팅하는 것인 시스템.
실시예 73. 실시예 71에 있어서, 개개의 이동 기지국은 상기 루트 비교 정보를 나타내는 상기 정보에 적어도 일부 기초하여 선택된 상기 서비스 제공하는 기지국 상에서 지내는 것인 시스템.
실시예 74. 실시예 72에 있어서, 개개의 이동 기지국은 상기 루트 비교 정보를 나타내는 상기 정보에 적어도 일부 기초하여 선택된 상기 서비스 제공하는 기지국에 핸드오버되는 것인 시스템.
실시예 75. 실시예 63에 있어서, 코어 디바이스를 또한 포함하고 코어 디바이스는 각각의 이동국 기능성과 기지국 사이에 불변 통신 세션 대역폭을 배정하여 그것이 각각의 이동국 기능성과 기지국 사이에 불변 액티브 통신 모드를 유지하도록 통신하고 있는 것인 시스템.
실시예 76. 실시예 64에 있어서, 코어 디바이스를 또한 포함하고, 코어 디바이스는 각각의 이동국 기능성과 기지국 사이에 불변 통신 세션 대역폭을 배정하여 그것이 각각의 이동국 기능성과 기지국 사이에 불변 액티브 통신 모드를 유지하도록 통신하고 있는 것인 시스템.
실시예 77. 안테나를 통해 기지국과 통신하는 소정 수의 이동국에 서비스 제공하는 이동 통신 네트워크 시스템으로서, 시스템은:
안테나를 통해 이동국과 통신하고 기지국 기능성, 기지국 기능성과 모두 병설된 이동국 기능성 및 제1 라디오 관리자를 포함하는 적어도 하나의 이동 기지국 및 적어도 하나의 정적 기지국을 포함하는 복수의 기지국으로서, 기지국 기능성은 제1 라디오 관리자로의 물리적 백-커넥션을 갖고, 제1 라디오 관리자는 이동국 기능성과의 물리적 커넥션을 가지며, 이동국 기능성은 안테나를 통해 적어도 하나의 선택가능한 기지국과 통신하는 것인 상기 복수의 기지국; 및
코어 디바이스를 포함하되, 코어 디바이스는 각각의 이동국 기능성과 기지국 사이에 불변 통신 세션 트래픽을 배정하여 그것이 각각의 이동국 기능성과 기지국 사이에 불변 액티브 통신 모드를 유지하도록 통신하고 있는 것인 이동 통신 네트워크 시스템.
실시예 78. 실시예 56에 있어서, 상기 다른 기지국은 상기 이동 기지국과 상기 코어를 접속하는 루트를 따르는 모든 기지국을 포함하고, 그 루트를 통해 상기 코어는 상기 이동 기지국에 서비스 제공하는 것인 시스템.
실시예 79. 실시예 77에 있어서, 상기 다른 기지국은 상기 이동 기지국과 상기 코어를 접속하는 루트를 따르는 모든 기지국을 포함하고, 그 루트를 통해 상기 코어는 상기 이동 기지국에 서비스 제공하는 것인 시스템.
실시예 80. 실시예 64에 있어서, 상기 정보는 상기 제1 라디오 관리자의 자신의 기지국 및 상기 제1 라디오 관리자의 자신의 기지국 이외의 기지국이 각자 제1 라디오 관리자의 근방 이동국에 제공할 수 있는 채널 품질에 관한 정보를 포함하는 것인 시스템.
실시예 81. 실시예 63에 있어서, 상기 기능성은 이동국의 그리고 이동국 기능성의 측정에 따라 각각의 백홀링 섹션의 품질 및 각각의 최종-사용자 섹션의 품질을 검출하도록 그리고 적어도 하나의 이동국에 대해 현재 루트 및 대안 루트에 대한 품질 등급 결과로 상기 품질을 조합하도록 동작하는 것인 시스템.
실시예 82. 실시예 81에 있어서, 상기 품질 등급 결과는 적어도 하나의 이동국에 브로드캐스팅되는 것인 시스템.
실시예 83. 실시예 81에 있어서, 하나의 기지국으로부터 또 다른 기지국으로 노드를 핸드오버한다는 적어도 하나의 핸드오버 결정은, 적어도 하나의 대안 루트에 대해, 액세스 및 백홀링 섹션의 품질 등급 결과를 고려함으로써 이루어지는 것인 시스템.
실시예 84. 실시예 81에 있어서, 적어도 하나의 셀 수락 결정은, 적어도 하나의 대안 루트에 대해, 액세스 및 백홀링 섹션의 품질 등급 결과를 고려함으로써 이루어지는 것인 시스템.
실시예 85. 실시예 81에 있어서, 적어도 하나의 셀 재선택 결정은, 적어도 하나의 대안 루트에 대해, 액세스 및 백홀링 섹션의 품질 등급 결과를 고려함으로써 이루어지는 것인 시스템.
실시예 86. 실시예 81에 있어서, 상기 이동국의 그리고 이동국 기능성의 측정은 RSRP를 포함하는 것인 시스템.
실시예 87. 실시예 81에 있어서, 상기 이동국의 그리고 이동국 기능성의 측정은 RSRI를 포함하는 것인 시스템.
실시예 88. 실시예 81에 있어서, 상기 이동국의 그리고 이동국 기능성의 측정은 RSRQ를 포함하는 것인 시스템.
실시예 89. 실시예 63에 있어서, 각각의 라디오 관리자는, 라디오 자원 측정 테이블을 구축하도록, 서브-네트워크를 통해 적어도 하나의 다른 라디오 관리자로부터의 측정, 및 그 병설된 이동국 기능성 및 이동국 중 적어도 하나로부터의 RSRP, RSRI 및 RSRQ 측정 중 적어도 하나를 사용하는 것인 시스템.
실시예 90. 실시예 89에 있어서, 상기 측정 중 적어도 하나는 브로드캐스트 메시지 유형에 의해 모든 라디오 관리자에 분산되는 것인 시스템.
실시예 91. 실시예 81에 있어서, 모든 대안 루트의 품질 등급 결과(QGR)는 브로드캐스트 메시지를 사용하여 이동국에 분산되는 것인 시스템.
실시예 92. 실시예 91에 있어서, 각각의 개개의 기지국에 관한 브로드캐스트 메시지는 상기 개개의 기지국 상에 지내는 모든 이동국에 송신되는 것인 시스템.
실시예 93. 실시예 64에 있어서, 상기 정보는 코어 네트워크로의 다른 기지국의 각자의 백 커넥션의 품질에 관한 정보를 포함하는 것인 시스템.
실시예 94. 실시예 63에 있어서, 상기 정보는 라디오를 통해 "동료" 라디오 관리자 사이에 송신되는 것인 시스템.
실시예 95. 실시예 63에 있어서, 적어도 하나의 라디오 관리자는 NMR(네트워크 측정 보고) 측정을 실행하도록 이동국 기능성에 요청을 송신함으로써 기지국으로 "위장"하는 것인 시스템.
실시예 96. 실시예 63에 있어서, 상기 정보는 제1 라디오 관리자의 이동국 기능성이 제1 라디오 관리자의 이동국 기능성에 서비스 제공할 수 있는 각각의 기지국에 의해 서비스 제공받을 품질에 관한 정보를 포함하는 것인 시스템.
실시예 97. 소정 실시예의 특징의 서브세트의 다른 실시예의 특징의 서브세트와의 조합.
실시예 98. 실시예 1에 있어서, 상기 라디오 관리자는 인-밴드 멀티-홉 백홀링 기능성을 포함하는 것인 시스템.
실시예 99. 실시예 98에 있어서, 상기 인-밴드 멀티-홉 백홀링 기능성은 간섭으로 인해 끊기는 루트를 대체하도록 새로운 대안 루트를 생성함으로써 간섭에 대한 내성을 강화하도록 동작하고, 각각의 새로운 대안 루트는 최종-사용자 이동국 및 그것이 접속되는 이동 중계기 사이의 섹션, 및 루트에서 노드로 참여하는 이동 중계기 사이의 링크를 포함하는 백홀링 섹션을 포함하는 것인 시스템.
실시예 100. 실시예 1에 있어서, 백홀링 접속성은 상기 이동 중계기 사이의 멀티-홉 루트를 이용함으로써 제공되는 것인 시스템.
실시예 101. 실시예 1에 있어서, 상기 이동 중계기의 백홀링은 인-밴드 멀티-홉 백홀링을 포함하는 것인 시스템.
실시예 102. 실시예 1에 있어서, 적어도 하나의 개개의 이동 중계기 내 적어도 하나의 이동국 기능성에 대해, 기지국 기능성을 갖는 상기 유닛은 LTE 기지국 기능성을 포함하는 것인 시스템.
실시예 103. 실시예 1에 있어서, 적어도 하나의 개개의 이동 중계기 내 적어도 하나의 이동국 기능성에 대해, 기지국 기능성을 갖는 상기 유닛은 2G 기지국 기능성을 포함하는 것인 시스템.
실시예 104. 실시예 1에 있어서, 적어도 하나의 개개의 이동 중계기 내 적어도 하나의 이동국 기능성에 대해, 기지국 기능성을 갖는 상기 유닛은 3G 기지국 기능성을 포함하는 것인 시스템.
기지국 기능성, 이동국 기능성 및 자원 중계 관리자를 포함하여, 본 출원의 맥락에서 사용하기 위한 중계 노드는 본 명세서에서 도시 및 설명되는 바와 같은 것 이외에 상기 참조 PCT 공보의 교시에 따라 구성될 수 있다.
본 발명의 소정 실시예는 2011년 1월 27일자로 출원되고 2011년 8월 4일자로 제WO/2011/092698호로 발간된 발명의 명칭 "Cellular communication system with moving base stations and methods and apparatus useful in conjunction therewith"의 PCT 출원 제PCT/IL2011/000096호에 설명된 바와 같이 기지국 기능성(TeNB), 이동국 기능성(TUE 또는 tUE) 및 중계 라디오/자원 관리자(rRM) 기능성에 기반하여 구축될 있는 이동 중계기를 편입하는 시나리오에서 특히 이용될 수 있다.
도 2a 내지 7을 참조하여, 비상 모드로 동작하는 이동 셀룰러 통신 시스템이 이제 설명된다.
동일 네트워크 내 이동국이든지 또는 네트워크 외부 어느 수신지이든지, 어느 수신지로의 어느 계층적 셀룰러 토폴로지를 통해, 많은 이동국의 각각 사이에 제어 및 트래픽 정보를 전송하도록 동작하는 아키텍처 및 방법이 이제 설명된다. LTE(Long Term Evolution)로도 알려져 있는 4G 3GPP 셀룰러 네트워크에 대한 솔루션이 예의 방식으로 제시되지만, 본 발명의 다른 애플리케이션은 LTE가 아닌 계층적 셀룰러 네트워크를 포함한다.
예컨대, 본 명세서에서 설명되는 아키텍처 및 방법은 3GPP 3G 네트워크(UMTS, WCDMA, HSPA), 2G(GSM, CDMA), WiMAX 또는 WiFi 표준에 적용될 수 있다. 예컨대, 3G에 있어서 코어 엘리먼트는 그 기능이 부분적으로 LTE MME와 아주 유사한 RNC, 및/또는 그 기능이 부분적으로 LTE P/S-GW와 아주 유사한 GGSN/SGSN을 포함할 수 있다. IP-접속성 GW는 LTE P-게이트웨이, S-게이트웨이, P/S-게이트웨이, 또는 액세스-게이트웨이를 포함할 수 있다; 3G에서는 GGSN 또는 SGSN, WiMAX에서는 ASN-게이트웨이 또는 CSN. 이동성 관리 엔티티는 LTE MME, 3G RNC 또는 WiMAX ASN을 포함할 수 있다.
기존 LTE 셀룰러 네트워크에 있어서, 각각의 이동국은 그 자신의 IP에 의해 식별된다. 전형적으로, 이동국에 어드레싱되는 패킷은 LTE P/S-GW로 칭해지는 IP 접속성 게이트웨이를 통해 예컨대 GTP 터널을 사용하여 기지국에 라우팅된다. 거기로부터, 패킷은 에어-인터페이스를 통해 (무선으로) 이동국에 보내질 수 있다.
업계에 알려져 있는 바와 같이 예컨대 본 명세서 및 그 인용되는 참조 문헌에서 설명되는 바와 같이 계층적 셀룰러 네트워크에 있어서, 그리고 [3GPP TS 36.806]에 있어서, 패킷은 수 개의 터널을 통해 라우팅되어 수신지 이동국으로 가는 것이 전형적이다.
모바일 이동 중계기는 IP-기반 접속성 및 옵션으로서 비상 이벤트의 경우에 서비스를 제공하고, 또한 그러한 서비스에 대한 책임을 이들 IP-기반 접속성 및 옵션으로서 서비스의 원래 수행자 예컨대 고정식 셀룰러 코어에 돌려주도록 동작한다. 비상 이벤트의 일례는 코어 네트워크로부터의 단절일 수 있다.
도 2a는, 이동국(100)에 의해 송신되고 중계기의 기지국 기능성(105)에 의해 수신되어, 정규 동작 모드로 동작할 때 고정식 코어 IP 접속성 게이트웨이(109)로 고정식 기지국(BS/SeNB)(101)을 통해 가는 업링크 통신 메시지(107)(예컨대, IP 패킷)의 일례이다. 메시지(107)는 중계기 자원 관리자(rRM)(106)로부터 단/복수 IP-접속성 게이트웨이(109)로 터널(102)을 통해 송신된다.
도 2b는 단/복수 고정식 코어 IP 접속성 게이트웨이(119)로부터 고정식 기지국(111) 및 중계기의 이동국 기능성(rMS/TUE)(114)를 통해 중계기 자원 관리자(rRM)(116)로 가는 다운링크 통신 메시지(117)의 일례이다. 거기로부터 그것은 중계기의 기지국 기능성(rBS/TeNB)(115)에 포워딩(118)되어 수신 이동국(100)에 송신된다; 정규 동작 모드로 동작할 때. 메시지(117)는 터널(112)을 통해 단/복수 IP 접속성 게이트웨이(119)로부터 중계기 자원 관리자(rRM)(116)로 송신된다.
정상적으로는, LTE 셀룰러 네트워크에 있어서 이동국이 코어 네트워크에 접속할 때, 이동국은 디폴트 베어러 및 IP 어드레스 할당을 받는다. 이동국이 신규 서비스를 요청할 때, 이동국은 또 다른 전용 베어러의 할당을 받는다. 각각의 할당된 베어러는 국한되는 것은 아니지만 최대 지연, 패킷 손실률, GBR 및 큐잉 우선순위와 같은 특정 QoS(서비스 품질)를 갖는 것이 전형적이다. 전형적으로 베어러는 터널에 매핑되고 이 경우 이동국으로부터 코어로 그리고 코어로부터 이동국으로 셀룰러 네트워크에서 흐르는 사용자 패킷마다 터널-베어러 할당을 사용함으로써 스케줄링되는 특유의 터널로 매핑되는 것이 전형적이다. 이동국의 베어러 요청을 반영하기 위해, 전형적으로 이동 중계기의 이동국 기능성(rMS)은 이동 중계기의 접속된 이동국의 베어러 할당에 대응하는 (예컨대, 그들 성능 및 요건에 있어서 동일하거나 더 높은) 베어러 할당을 받는다(또는 그에 의해 제공된다). 전형적으로, 중계기의 백홀링 링크는 그것이 중계/전송하려는 베어러와 유사하거나 더 높은 베어러/터널 요건을 갖는다.
도 3a는 이동 중계기의 기지국 기능성(136)을 사용하여 이동 중계기에 접속하는 2개의 이동국(137, 141)의 일례이고, 중계기의 이동국 기능성(142)은 예컨대 이전의 문단에 따라 그 중계기의 기지국 기능성의(136) 앵커링된 이동국(137, 141) 터널(140, 135)을 반영하기 위해 그 할당된 터널(132)을 사용한다; 정규 모드 동작 때.
도 3b는 멀티-홉 중계 시나리오에 대한 동작의 정규 모드의 또 다른 예로서, 이 경우 2개의 중계기의 기지국 기능성(158, 156) 및 정적 기지국(167)은 터널 종단 포인트를 포함한다; 대응하는 터널은 (160, 153, 154)이다. 전형적으로 이들 터널은 에어-인터페이스(162)를 통해 중계기의 기지국 기능성(158)으로 송신되는 이동국(150) 데이터를 업스트림 방향으로 단/복수 코어 IP 접속성 게이트웨이에 전송한다. 다운스트림에 있어서 이들 터널은 에어 인터페이스(162)를 통해 이동국(150)으로 송신될 데이터를 단/복수 IP 접속성 게이트웨이(166)로부터 중계기의 기지국 기능성(158)으로 전송한다.
도 4는 이동국 기능성(172), 기지국 기능성(170), 중계기 자원 관리자(171), 및 중계기 자원 관리자(rRM)(171)의 가상 코어 서브시스템(176)에 인터페이싱된 모의 코어 네트워크 엔티티(173, 174, 175)를 갖는 (중계기 자원 관리자(rRM) 스탠드-얼론 서브시스템(Stand-Alone subsystem)으로도 칭해지는) 모의 코어(simulated core)(177)를 포함하는 비상 이동 중계기의 일반적 아키텍처이다. 모의 코어는 비상의 경우에 중계기를 동작 가능하게 하기 위해 사용된다. 모의 네트워크 코어는 IP 접속성 게이트웨이(175)(예컨대 LTE의 코어에서는 P/S-GW 엔티티에 대응), 이동성 관리 기능(예컨대, LTE에서는 MME)(173), 및 예컨대 이동성 관리 엔티티 가입자의 정보와 저장 및 공유하는 식별 사용자 데이터 정보 저장 및 인증 기능(예컨대 LTE에서는 홈 가입자 서버-HSS)(174)를 포함한다.
도 5a는 비상 모드로 동작하는 비상 이동 중계기의 일례이다. 이동 중계기와 정적 기지국(189) 사이의 백홀링 라디오 링크(180)는 단절되었다; 결과로서 로컬 중계 라디오 관리자(rRM)(193)는 모의 네트워크 예컨대 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 스탠드 얼론 서브시스템을 사용하여 로컬 중계 라디오 관리자의 서브 트리 하에 있는 이동국(185, 191)에 지정되는 통신 데이터를 어드레싱한다.
원래에는 코어 네트워크 P/S-GW(187, 188)에서 종단될 것이었던 터널(정적 네트워크 코어 P/S-GW(187, 188)를 중계기의 기지국 기능성(rBS)(196)에 접속하고 있었던 터널, 그 터널 헤더 수신지 어드레스는 P/S-GW(187, 188)이었음)은 로컬 모의 P/S-GW(183)에서 종단되고, 예컨대, 그 터널 헤더 수신지 어드레스는 P/S-GW(183)으로 설정된다.
도 5c는 멀티-홉 시나리오에서 비상 모드로 통신하는 일례이다. 원래에는 코어 네트워크 P/S-GW(187, 188)에서 종단될 것이었던 터널은 이제는 코어 네트워크(224, 225, 226)를 모의하는 단절된 이동 중계기 서브-트리의 루트에 의해 종단된다. 제2 이동 중계기(239, 240, 241) 및 앵커링된 이동국(239, 234, 242)은 비상 이벤트를 알지 못한다.
도 5b는 비상 취소 이벤트의 일례이다. 이러한 비상 취소 이벤트는 예컨대 정적 코어에 접속된 정적 기지국 또는 액티브 모의 코어를 갖는 다른 중계기 기지국 기능성 중 하나와 중계기 이동국 기능성의 사이에 이루어지는 커넥션의 결과로서 개시될 수 있다(예컨대, 이동국 기능성은 이제 고정식 코어에 접속할 수 있다). 단절된 라디오 링크(216)는 복원되고 중계 라디오 관리자(211)는 통신 데이터를 다시 코어 네트워크(200, 201, 202)에 중계한다.
각각의 중계 노드 상에서, 형제 노드는 예컨대 라우팅 에이전트 내 로컬 테이블에 저장된다. 각각의 이동국(229, 234, 242)은 그 데이터 스트림을 베어러와 연관시킨다. 전형적으로 각각의 베어러는 베어러의 소스 어드레스, 지정된 노드 어드레스, 및 소스, 수신지 포트 및 프로토콜의 선택적 부가를 포함하는 트래픽 필터 템플릿(TFT)과 연관된다. 전형적으로, 각각의 베어러는 터널 ID(TID)로 특유하게 마크된다. 도 5c에 도시된 예에 있어서, 이동국(242)은 예컨대 인터넷 전화(VoIP) 애플리케이션을 사용하여 이동국(229)에 접속한다. 홉 대 홉 기반으로, 각각의 중계 노드는 프로시저를 확립하는 베어러를 검사하고 형제 노드 및 그 연관된 TID를 저장하도록 동작한다. 코어(200, 201, 202)로부터의 단절(236)의 경우에, 트리의 헤드에 거주하는 중계기(즉, 국한되는 것은 아니지만 단절된 코어에 가장 가까운 중계기) 내 중계기 자원 관리자(rRM)(231) 기능성은 단절된 노드의 클러스터에 있는 지정된 노드들 사이에 통신을 로컬 라우팅하거나 옵션으로서 부가적으로 그 토폴로지 트리 내 단/복수 이동국에 서비스를 제공하도록 동작한다. 그래서, 도시된 예에 있어서, 이동국(229, 234, 242)은 중계 노드 [RN1, RN2]의 단절된 노드의 클러스터(상호-접속되는 중계기의 그룹)에 지내게 된다. 트리의 상부에 거주하는 RN1(RN = 중계 노드 = 중계기)의 중계기 자원 관리자(rRM)(231) 기능성은 이동국(229)과 이동국(242) 사이에 통신을 라우팅한다. 더욱, 통신은 GPRS 터널링에 기반하기 때문에, 중계기 자원 관리자(rRM)(231)는 각각의 터널을 변경할 수 있고, 그래서 그것은 예컨대 패킷 데이터 프로토콜(packet data protocol: PDP) 생성 콘텍스트, 베어러 생성 요청(Create Bearer Request)을 그 병설 코어에 송신함으로써 GTP-C 표준 [예컨대, 3GPP TS 29.274] 터널을 사용하는 대안을 생성함으로써 터널의 수신지 및 소스와 통신을 가능하게 할 수 있다. 비상 취소 이벤트가 수신될 때, 중계기 자원 관리자(rRM)(231)는 동일 메커니즘을 사용할 수 있다. 그래서, 중계기 자원 관리자(rRM)는 로컬 (비상-모드) 터널을 원래의 터널(정규-모드)로 변경하도록 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 생성 콘텍스트를 송신함으로써 GTP-C 표준 [예컨대, 3GPP TS 29.274] 터널을 사용하는 대안을 생성하도록 동작할 수 있다.
도 6은, 통신이 정규 모드에 있는 경우에, 중계기 자원 관리자(rRM)(1301), 중계기 자원 관리자(rRM)(1301)의 관리 계층(1302)을 통해 통신하는 이동국 기능성(tUE)(1302) 및 기지국 기능성(TeNb)(1303) 유닛의 선도이다. 사용자 및 제어 플레인 데이터(1313)는 이동국 기능성(tUE)(1302) 및 기지국 기능성(TeNb)(1303)을 통과한다. 비상 이벤트가 있을 때, 2개의 옵션이 구현될 수 있다: (1) 트리의 루트(헤드)에서의 중계기만이 비상 모드로 바뀌고, 모든 다른 중계기는 그들 정규 동작 모드를 유지하고/하거나 (2) 토폴로지 트리 내 모든 중계기가 비상 모드로 바뀌고, 이후에 옵션으로서 하나의 통합된 트리를 형성하기 위해 이들 중계기 사이에 커넥션이 이루어진다. 중계기가 비상 모드에 있을 때, 사용자 및 제어 데이터(1312)는 중계기 자원 관리자(rRM)(1301)의 teNB(1303) rRM 관리 계층(1302) 및 로컬 EPC(1311) 부분을 통과한다.
비상 이벤트는 예컨대 이동국 기능성과 그 서비스 제공 기지국 사이의 단절을 포함한다. 비상 이벤트는, 예컨대, 소정 단시간 내 재접속하지 않는 고정식 코어로부터의 단절 동안, 소정 시간 동안 시스템에서의 활동이 계속될 때 지정될 수 있다. 비상 이벤트는 또한 관리 책임자가 비상 이벤트를 일으킬 때 수동으로 지정될 수 있다.
네트워크 이벤트 리스너(Network event listener)(1304)는 표준 인터페이스(예컨대, S1)을 스니핑하고(sniff), 네트워크 이벤트 리스너의 가입자 예컨대 도시된 예에서는 중계기 자원 관리자(rRM)(1303) 및 네트워크 이벤트 핸들러(1305)에 네트워크에서의 변화(예컨대, 코어로부터의 단절, 사용자 부속, 베어러의 생성)를 알린다. 전형적으로 네트워크 이벤트 핸들러는 비상 이벤트의 경우에는 고정식 코어의 알려져 있는 마지막 상태로 로컬 EPC 코어(예컨대, 스탠드-얼론 서브시스템)의 동기화를 책임지고, 비상 취소 이벤트의 경우에는 로컬 EPC 코어(스탠드-얼론 서브시스템)의 상태로 고정식 코어 상태의 동기화를 책임지고 있다. 그것은 비상 이벤트에는 이하의 것에 의해 그렇게 할 수 있다:
a. 각각의 단절된 노드에 대해, 비상의 경우 로컬 모의 이동성 관리 엔티티(MME)(1310)에 "패킷 데이터 프로토콜(PDP) 생성" 콘텍스트 요청(1320)(예컨대, GTP-C 메시지, 3GPP TS 29.274 7.2.1)을 송신한다 그리고
b. 비상의 경우 각각의 단절된 베어러에 대해 베어러 수정 요청(GTP-C 메시지, 3GPP TS 29.274 7.2.7)(1319)을 로컬 모의 P/S-GW(1308)에 송신함으로써 대안의 터널을 가능하게 한다.
비상 취소 모드의 경우에, 그것은, 준용하여, 동일하게 행할 수 있다, 예컨대, 각각의 재접속된 노드에 대해, 생성 콘텍스트 요청을 고정식 또는 원격-모의 네트워크 이동성 관리 엔티티(MME)에 송신하고 각각의 재접속된 터널에 대해 베어러 수정 요청을 고정식 또는 원격-모의 네트워크 P/S-GW에 송신한다.
비상 이벤트의 경우에, 토콜로지 트리의 루트(헤드)에 위치한 중계기(예컨대, 이벤트를 맨 먼저 접한 중계기 또는 코어에 가장 가까운 노드)는 로컬 EPC 코어(모의 코어 네트워크/스탠드-얼론 서브시스템)(1311)를 가능하게 하고 기능적으로 고정식 또는 원격-모의 코어(도 5c, 220, 221, 222)를 대신한다. 토폴로지 트리 내 모든 다른 중계 노드 및 그들 접속된 이동국은 (예컨대, 토폴로지 트리 외부 어떠한 엔티티와도 커넥션이 확립되지 않을 것이면) 단절에 심리스(seamless)하다. 또한 단절은 예컨대 공중 육상 이동 통신망(public land mobile network : PLMN) ID를 또 다른 공중 육상 이동 통신망(PLMN)으로 바꾸고 그 ID를 클러스터 내 모든 기지국 기능성(TeNb)에 브로드캐스팅함으로써 유휴 모드 이동국(MS)에 통지함으로써 나타내어질 수 있다. 공중 육상 이동 통신망(PLMN)은 또한 클러스터 내 중계기 번호 및 헤드 중계기의 ID와 같은 관련 정보를 나타낼 수 있다. EPC라는 용어는 LTE 통신용 전-IP 모바일 코어 네트워크를 지칭하는 것으로 인식된다.
도 7은 도 2a 내지 6의 중계기 자원 관리자(rRM)에 대한 일례의 아키텍처의 단순화된 블록 선도이다. 용어 "스탠드-얼론 서브시스템", "모의 고정식 네트워크", "코어 기능성", 미니-코어 및 모의 코어는 본 명세서에서 상호교환가능하게 사용된다.
도시된 바와 같이, 중계기 자원 관리자는 예컨대 도시된 바와 같이 적합하게 결합된 터널링 서브시스템(713), 라디오 자원 서브시스템(714), 가상 코어 서브시스템(715) 및 라우팅 및 QoS 서브시스템(728) 중 일부 또는 전부를 포함한다.
터널링 서브시스템은 서로 다른 우선순위에 따라 사용자 플레인 베어러 위에 사용자 플레인 및 제어 플레인 페이로드를 캡슐화 및 캡슐화-제거하고, 국한되는 것은 아니지만, 이동성 관리 엔티티 예컨대 MME, 게이트웨이 및 애플리케이션 서버 중 어느 하나와 같이 코어 내 엔티티에 캡슐화-제거된 사용자 플레인 및 제어 플레인 페이로드를 송신하도록 동작한다. 전형적으로 터널링 서브시스템은 예컨대 표준 IP 스택 위 이동국 기능성 rUE(741)와 인터페이싱(703, 704)한다.
전형적으로 가상 코어 서브시스템은 한편에 (고정식) 코어 사이 게이트웨이 및 다른 한편에 다양한 자원 관리 서브시스템 및 기지국 기능성(rBS)(740)을 구성한다. 가상 코어 서브시스템은, 예컨대, 기지국 기능성(rBS)(740) 및 원격 코어와의 IP 인터페이스(701, 707b, 709, 710)를 통해 전유 관리 및 제어(M&C) 또는 표준 S1-MME(702, 708b, 709, 710) 및 S1-U(701, 707b, 709, 710)을 사용하여 (정적 네트워크의) 코어 또는 기지국 기능성(rBS)(740)과 통신할 수 있다. 가상 코어 서브시스템은 S1-MME, S1-U, M&C 메시지 중 어느 것 또는 전부를 옵션으로 터널링 서브시스템(713)을 통해 코어에 송신할 수 있다.
가상 코어 서브시스템(715)의 캡슐화 관리자 기능은 예컨대 도 6에서 참조 번호(1304)로 표시된 바와 같은 네트워크 이벤트 리스너 및 예컨대 도 6에서 참조 번호 (1305)로 표시된 바와 같은 네트워크 이벤트 핸들러를 구현한다. 핸들러는 (국한되는 것은 아니지만 소스 및 수신지 어드레스, 포트 및 우선순위를 포함하는 모든 액티브 베어러와 같은) 적합한 통계를 유지 보수하기 위해 심층 패킷 검사 기술을 사용할 수 있다. 또한 핸들러는 (예컨대 코어로부터의 단절의 경우) 이벤트를 일으킬 수 있다. 또한 캡슐화 관리자는 사용되고 있는 코어 내/외로 라우팅 및 QoS 서브시스템에 의해 송신/수신(712)되는 여러 다른 메시지, 예컨대, 베어러를 생성 또는 삭제하라는 메시지를 취급(송/수신)하도록 동작한다.
부가적으로, 옵션으로서 가상 코어 서브시스템(715)의 캡슐화 관리자 기능은 가상 코어 서브시스템이 내부에 거주하는 중계기 자원 관리자(rRM)(742)와 (1) 또 다른 중계기 내부에 위치하는 또 다른 중계기 자원 관리자, 및/또는 (2) 정적 네트워크의 일부분으로 위치하는 단/복수 중계기 서버의 사이에 정보를 교환하기 위한 기능성을 포함할 수 있다. 가상 S-GW(722) 및 가상 MME(723)는 그에 따라 기지국 기능성(rBS)(740)과의 대응하는 표준 S-GW 및 MME 인터페이스를 가질 수 있다. 원격 코어가 중계기에 의해 사용되면, 가상 S-GW(722) 및 가상 MME(723)는 기지국 기능성(rBS)(740)이 코어의 원격성에도 불구하고 매끄럽고 심리스하게 작동하도록 이들 코어 기능을 프록시로 모방할 수 있다.
라우팅 및 QoS 서브시스템(728)은 라우팅 에이전트(727), 부하 관리자(729) 및 QoS 에이전트(730) 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 라우팅 및 QoS 서브시스템(728)은 예컨대 AT 커맨드 또는 어떠한 적합한 전유 인터페이스(705)라도 사용하여 이동국 기능성(rMS)(741)과 통신한다. 라우팅 및 QoS 서브시스템(728)은 예컨대 M&C 인터페이스(735)를 사용하여 기지국 기능성(rBS)과 통신한다. M&C 인터페이스를 사용하여 라우팅 및 QOS 서브시스템은 PLMN과 같은 기지국 기능성(rBS)(740)에서 다양한 파라미터 변화를 명령할 수 있고/있거나 부속된 이동국의 핸드오버 메커니즘을 개시하도록 기지국 기능성(rBS)(740)에 명령할 수 있다. 이동국 기능성(rMS)(741) 인터페이스(705)를 사용하여 라우팅 및 QoS 서브시스템(728)은 서비스 제공받는 기지국 또는 이웃하는 기지국의 라디오 측정을 수신할 수 있고, 이동국 기능성이 핸드오버 메커니즘과 개입하기 위해 그 서비스 제공하는 기지국에 송신할 수 있는 페이크 라디오 측정을 이동국 기능성(rMS)(741)에 송신할 수 있다. 라우팅 및 QoS 서브시스템(728)은 특정 액세스 포인트 네임(APN)에 등록하고/하거나 부가적 베어러를 생성할 수 있다.
부하 관리자(729)는 서로 다른 중계기 사이에 트래픽 부하의 균형을 유지하도록 동작한다. 부하 관리자(729)는, 국한되는 것은 아니지만, 라디오 자원 서브시스템(714), 라우팅 에이전트(727), QoS 에이전트(730) 또는 캡슐화 관리자(가상 코어 서브시스템(715)의 블록) 또는 이동국 기능성(741) 또는 기지국 기능성(rBS)(740) 또는 (정적 네트워크의) 원격 코어의 이동성 관리 엔티티 MME 또는 현재 사이트가 로딩하였던 것 중 어느 것 또는 전부와 같은 다른 중계기 자원 관리자 엘리먼트를 나타내는 것과 같은 액션을 수행할 수 있지만 그에 국한되는 것은 아니다. 부하 관리자(729)는 또한, (백홀링 링크에서) 더 많은 대역폭을 득하기 위해 토폴로지를 바꾸려 하거나, 또는 그 부가적 대역폭이 원격 코어의 이동성 관리 엔티티 MME로부터 백홀링 링크에 대해 이동국 기능성(rMS)에 할당되게 요청하려 하도록 라우팅 에이전트에 명령할 수 있다.
QOS 에이전트(730)는 멀티-홉 메커니즘으로 인해 부가적 베어러에 대한 필요성이 존재하는 경우에 현재 부속된 이동국 및 그들 대역폭 요청에 따라 베어러를 생성하도록 동작한다.
라디오 자원 서브시스템(714)은 라디오 자원 관리자(724), 라디오 품질 및 아레나 리포터(725) 및 라디오 자원 컨트롤러(726) 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 라디오 자원 서브시스템(714)은 (1) 기지국 기능성(rBS)(740)에 의해 송신 및 수신될 수 있는 중계기의 액세스 링크와 rUE(rMS)(740)에 의해 송신 및 수신될 수 있는 중계기의 백홀링 링크; (2) 중계기의 액세스 링크와 다른 중계기의 액세스 링크; 및 (3) 중계기 백홀링 링크와 다른 중계기의 백홀링 링크 사이의 간섭을 감축하도록 동작한다. 라디오 자원 컨트롤러(726)는 이동국 기능성(rUE)(741) 및 기지국 기능성(rBS)(740)의 여러 다른 라디오 자원, 예컨대, 하위 기지국 기능성 송신 전력, 특정 기지국 기능성 자원 블록/단/복수 서브프레임의 블랭킹, 이동국 기능성 업링크 승인에 대한 요청, 중심 주파수 변경, 대역폭 변경 중 일부 또는 전부를 제어하도록 동작한다.
라디오 품질 및 아레나 리포터(725)는 기지국 기능성(rBS)(740)에 보고하는 접속된 이동국으로부터 그리고 이동국 기능성(rUE)(741)으로부터 기지국 기능성(rBS)(740) 및 기지국 기능성(rBS)의 이웃하는 기지국의 수신된 전력 보고를 나타내는 라디오 측정 보고를 수집하도록 동작할 수 있다. 라디오 측정 보고는 이동국 기능성의 서비스 제공하는 기지국의 라디오 측정; 및/또는 이동국 기능성(rUE)(741)의 액티브 세트 예컨대 이동국 기능성(rUE)(741)이 주기적으로 측정하도록 동작하는 이웃 기지국의 리스트의 라디오 측정 중 하나 이상을 나타낼 수 있다. 라디오 자원 서브시스템은 가상 코어 서브시스템(742)으로의 인터페이스를 통해, 전형적으로는 캡슐화 관리자를 사용하여, 다른 중계기의 중계기 자원 관리자의 라디오 자원 서브시스템에 측정 보고를 라디오 품질 보고로서 송신한다. 이러한 라디오 품질 보고는 라우팅 에이전트에 관련된 결정에 및/또는 분산된 라디오 자원 관리 메커니즘에 관련될 수 있다.
라디오 자원 관리자는 라디오 자원 관리자의 로컬 라디오 품질 및 아레나 리포터(725)로부터 그리고 이웃하는 중계기의 라디오 품질 및 아레나 리포터로부터 라디오 품질 보고를 수신할 수 있다. 라디오 자원 관리자는 예컨대 중계기의 그리고 옵션으로서 정적 네트워크의 다양한 스테이션 사이의 간섭 레벨을 컴퓨팅할 수 있다. 라디오 자원 관리자는 또한 인터페이스(742)를 통해 그리고 가상 코어 서브시스템(715)의 캡슐화 관리자를 사용하여 그 로컬 라디오 자원 컨트롤러(726)에 및/또는 그 이웃하는 중계기의 단/복수 라디오 자원 컨트롤러에 라디오 자원 구성권고를 제공할 수 있다.
옵션으로서 라디오 자원 관리자(714)는 인터페이스(706)로 예컨대 AT 커맨드 또는 다른 전유 프로토콜을 사용하여 이동국 기능성(rUE)(741)과 통신할 수 있다. 추가적 옵션으로서 라디오 자원 관리자는 인터페이스(734)로 예컨대 M&C 프로토콜을 사용하여 기지국 기능성(rBS)(740)과 통신할 수 있다. 추가적 옵션으로서 라디오 자원 관리자는 인터페이스(742)를 통해 예컨대 가상 코어 서브시스템(715) 캡슐화 관리자를 사용하여 다른 중계기의 라디오 자원 서브시스템과 통신할 수 있다.
본 명세서에서 모의 코어 네트워크라고도 칭해지는 스탠드-얼론 서브시스템(716)은 코어 패킷 스위칭 및 취급과 IP 서비스를 책임지고 있다. 스탠드-얼론 서브시스템(716)은 그것이 정적 코어가 하는 갖는 것보다 더 적은 기능성을 가질 수 있으므로 본 명세서에서 미니-코어라고도 칭해지는 로컬 코어로서 역할할 수 있다. 또한, 스탠드-얼론 서브시스템(716)은, 핸드오프의 이벤트에 예컨대 중계기가 서비스 제공하는 코어로부터 원격 코어(정적이든 다른 중계 rRM의 일부분이든)로부터 단절될 때, 예컨대 IP 서비스 기능(719)을 통해, 음성 호출 서버 및/또는 SIP 서버 및/또는 비디오 서버 및/또는 게이밍 서버 및/또는 맵의 로컬 저장과 같이 로컬 서비스를 제공하도록 동작할 수 있다. 그러한 핸드오프가 발생하면, 가상 코어 서브시스템(715)은 가상 코어 서브시스템(715)의 캡슐화 관리자 상에 저장된 정보에 따라 모든 관련 PDP 콘텍스트 및 베어러를 재생성하고 패킷 데이터를 로컬 스탠드-얼론 서브시스템(716)에 스위칭할 수 있다. 로컬 스탠드-얼론 서브시스템이 액티브 코어로 사용되고 주어진 상황에서 로컬 코어 대신 원격 코어를 재사용할 필요성이 있을 때, 역 프로세스가 수행된다.
터널링 서브시스템(713), 라우팅 및 QoS 서브시스템(728) 및 라디오 자원 서브시스템(714)은 중계기 자원 관리자(rRM)의 옵션 서브시스템이다. 이들 서브시스템 중 전부 또는 어떠한 서브세트라도 필요에 의해 중계기 자원 관리자(rRM)에 부가될 수 있다.
도 8은 비-비상 중계기의 중계기 자원 관리자(rRM)에 대해 가능한 내부 아키텍처의 단순화된 블록 선도이다.
도 9는 멀티-홉 캡슐화에 사용되는 내부 라우터 서비스 애플리케이션을 갖는 비-비상 중계기의 중계기 자원 관리자(rRM)에 대해 가능한 내부 아키텍처의 단순화된 블록 선도이다.
소정 실시예에 의하면, 하나의 이동국은 중계기 자원 관리자의 코어 기능성에 접속되고 또 다른 이동국은 정적 네트워크의 코어 엘리먼트에 접속되고, 이들 코어 사이에 링크가 존재한다.
고정식 기지국에 부속되는 이동국 또는 표준 전화라도 예컨대 도 3b에서 묘사된 바와 같이 수 개의 중계기를 통해 코어에 부속되는 이동국과 통신하면, 고정식 기지국에 부속된 이동국은, 예컨대, P-GW로의 관용적 인터페이스를 사용하여 그리고 거기로부터 정적 기지국(SeNB)(167), 제1 중계 노드(TUE)(155), 중계기 자원 관리자(rRM)(163) 및 기지국 기능성(TeNB)(156)을 통해(164) 호핑함으로써 접속할 수 있다. 전형적으로, 제2 중계기의 이동국 기능성(TUE)(157), 중계기 자원 관리자(rRM)(159) 및 기지국 기능성(TeNB)(158)은 이동국(150)과 통신할 수 있다.
국한되는 것은 아니지만 IP-접속성 GW 중 하나, LTE에서는 P-게이트웨이, S-게이트웨이, P/S-게이트웨이 및 액세스-게이트웨이 중 하나, 3G에서는 GGSN, SGSN, WiMAX에서는 ASN-게이트웨이, CSN와 같이, 본 명세서에서 구체적으로 도시 및 설명되는 것에 국한되지 않는 어떠한 적합한 IP 접속성 게이트웨이라도 본 명세서에서 사용될 수 있다.
국한되는 것은 아니지만 LTE MME, 3G RNC, 및 WiMAX ASN 중 하나와 같이, 본 명세서에서 구체적으로 도시 및 설명되는 것에 국한되지 않는 어떠한 적합한 이동성 관리 엔티티라도 본 명세서에서 사용될 수 있다.
도 10은 멀티-홉 캡슐화에 사용되는 내부 라우터 서비스 애플리케이션(743)을 갖는 비상 중계기의 중계기 자원 관리자(rRM)(742)에 대해 가능한 내부 아키텍처의 단순화된 블록 선도이다. rRM에 라우터 서비스 애플리케이션(743)의 부가는 멀티-홉 캡슐화에 대해 확장된 터널을 행하도록 비상 중계기를 가능하게 한다. 라우터 서비스 애플리케이션(743)은 소프트웨어 애플리케이션으로 또는 대안으로 하드웨어 라우터로 구현될 수 있음을 주목해야 한다.
도 11은 도 5c의 스탠드-얼론 중계기 및 중계기를 통해 중계기 및 스탠드-얼론 중계기로 향하는 루트 상에서 데이터의 캡슐화 배달 단계의 일례를 설명하고 있는데, 그 중 일부 또는 전부는, 도시된 바와 같이 적합한 순서로, 본 발명의 일 실시예에 따라 수행될 수 있다.
전형적으로 GPRS 터널의 폭은 그것이 예컨대 (도 11에서 화살표(3512)와 같은) 큰 연한-회색 화살표 내부 (도 6에서 화살표(3510)와 같은) 작은 진한-회색 화살표로 표현된 바와 같이 터널 내부 터널임을 나타낸다. 이것은 예컨대 3GPP TR 36.806의 숫자 4.2.2-2 및 4.2.3-4에서 보이는 바와 같이 3GPP 중계기 관례와 유사한 관계를 따른다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 5c의 스탠드-얼론 중계기 및 중계기를 통해 중계기 및 스탠드-얼론 중계기로 향하는 멀티-홉 중계에 대해 MS로부터 스탠드 얼론 서비스로 캡슐화 배달 단계를 설명하는 시퀀스 선도이다.
도 5c는, 설명된 바와 같이, 3개의 이동국의 일례의 시나리오를 예시하는데, 그 중 2개는 정적 네트워크에 접속하기 위해 중계기1을 사용하고 있다. 도 11은 도 5c의 시나리오에 적합한 캡슐화 배달 단계의 일례를 설명하고 있다.
도 12는 일례의 캡슐화 프로세스의 스테이지를 도시하고 있는데, 그 중 일부 또는 전부는, 예컨대 도시된 바와 같이 적합한 순서로, 수행될 수 있다.
전형적으로, 이동국(MS1)(3502)은 기지국 기능성(TeNB)(3504)에 데이터를 IP 트래픽(3516)으로서 송신한다. 전형적으로, 소스 어드레스는 그 등록 동안 이동국(MS1)에 제공된 IP 어드레스를 포함하고 수신지 어드레스는, 예컨대, 로컬 코어에 의해 서비스 제공받지 않는 글로벌 네트워크 예컨대 인터넷(3519) 상의 서버, 또는 다른 모바일 스테이션, 또는 정적 스테이션, 또는 (국한되는 것은 아니지만, 비디오 브로드캐스트, 음성, SIP, 게이밍과 같은) 다른 서버일 수 있다.
전형적으로, 기지국 기능성(TeNB)(3504)은 이동국 기능성이 모바일 중계 네트워크 APN에 등록했을 때 이동국 기능성(tUE)(3506)에 부여되고 기지국 기능성(TeNB)(3504) 통신 데이터를 캡슐화하도록 사용되는 어드레스이거나 또는 그것을 포함하는 것이 전형적인 소스 어드레스로 GTP 터널(3510)에 데이터를 캡슐화한다. 전형적으로, 수신지 어드레스는 이동국(MS1)(3502)에 할당되었던 게이트웨이(예컨대, P/S-GW)(3508)의 어드레스이다.
전형적으로, 데이터는 LTE 에어 인터페이스를 통해 이동국 기능성(tUE)(3506)으로부터 고정식 기지국(SeNB)(3507)으로 송신된다.
전형적으로, 그 후 고정식 기지국(SeNB)은 고정식 기지국(SeNB)(3507)의 IP 어드레스를 포함하는 것이 전형적인 소스 어드레스로 또 다른 GTP 터널(3512)에 데이터를 캡슐화한다. 고정식 기지국(SeNB)의 IP 어드레스는 정적일 수도 동적일 수도 있고 전형적으로 수신지 어드레스는 이동국 기능성(tUE)(3506)에 할당되었던 게이트웨이(예컨대, P/S-GW)(3508)를 포함한다.
전형적으로 데이터는 고정식 기지국(SeNB)(512)으로부터 GTP 터널을 최초로 캡슐화-제거하는 게이트웨이(예컨대, P/S-GW)(3508)에 의해 수신된다. 전형적으로 결과적 패킷은 라우터 기능(3509)으로 포워딩되어 나가는 터널링된(3510) 패킷을 포함한다.
전형적으로, 결과적 패킷에 대한 수신지 어드레스는 이제 이동국(MS1)(3502)의 게이트웨이(예컨대, P/S-GW)(3508)이고, 그리하여 라우터는, 전형적으로는, 게이트웨이(예컨대, P/S-GW)(3508) 예컨대 패킷이 왔던 동일한 게이트웨이(예컨대, P/S-GW), 또는 이동국 기능성(tUE)에 대한 그리고 이동국(MS1)에 대한 2개의 할당된 게이트웨이(예컨대, P/S-GW)가 서로 다르면, 또 다른 게이트웨이(예컨대, P/S-GW)에 다시 결과적 패킷(3510)을 돌려보낸다.
전형적으로 게이트웨이(예컨대, P/S-GW)(3508)는 이제 제2 GTP 터널(3510)을 캡슐화-제거하고 IP 트래픽(3516)을 라우터(3509)에 또 포워딩한다(518).
수신지 어드레스는 패킷의 원래의 수신지 어드레스(도시된 예에서는 인터넷(3519) 상의 서버)일 수 있다. 라우터(3509)는 그 후 인터넷 서버(3519)에 패킷을 포워딩할 수 있다.
역방향으로, 프로세스는 또 전형적으로는, 예컨대, 게이트웨이(예컨대, P/S-GW)(3508)와 라우터(3509) 사이에 패킷의 바운싱을 포함한다.
인터넷 서버(3519)로부터 비롯되고 이동국(MS2)(3501)의 IP 어드레스로 어드레싱된 패킷은 인터넷으로부터 라우터(3509)로 포워딩될 수 있다. 그 후 전형적으로 라우터는 그것을 네트워크에 라우터로 제시되는 게이트웨이(예컨대, P/S-GW)(3508)에 포워딩한다. 게이트웨이(예컨대, P/S-GW) 또는 다른 게이트웨이가 거주하는 코어의 일부분인 이동성 관리 엔티티는 이들 이동국에 서비스 제공하는 기지국과 이동국에 대한 IP 어드레스를 매칭시키는 리스트를 보유하는 것이 전형적이다. 그 후 전형적으로 게이트웨이(예컨대, P/S-GW)는 트래픽을 GTP 터널에 캡슐화하고 트래픽을 직접 또는 라우터를 통해 관련 이동국에 송신한다. 게이트웨이(예컨대, P/S-GW)는 단지 일례이고 줄곧, 준용하여, 다른 게이트웨이가 채용될 수 있는 것으로 인식된다.
도시된 실시예에 있어서, 이동국(MS1)에 대한 IP 어드레스 매칭 리스트의 레코드는 이동 중계기의 IP 어드레스(이동국 기능성(tUE)(506) IP 어드레스)일 수 있다. 그 후 GTP 패킷(511)은 그것을 다시 게이트웨이(예컨대, P/S-GW)(3508)에 바운싱할 수 있는 라우터 기능(3509)에 포워딩될 수 있다.
전형적으로 게이트웨이(예컨대, P/S-GW)(3508)는 이제 이동국 기능성(tUE)(3506) 수신지 어드레스를 갖는 패킷을 수신한다; 이동국 기능성(tUE)(3506)에 대한 그 매칭 리스트 레코드는 고정식 기지국(SeNB)(3507)이다. 게이트웨이(예컨대, P/S-GW)(3508)는 패킷을 고정식 기지국(SeNB)(3507)에 어드레싱되어 GTP 터널(3512b)에 또 캡슐화할 수 있다.
패킷을 수신하는 라우터는 그것을 GTP 터널(512b)을 통해 고정식 기지국(SeNB)(3507)으로 포워딩할 수 있고 고정식 기지국은 패킷을 캡슐화-제거하고 캡슐화 제거된 패킷을 에어 인터페이스를 통해 이동국 기능성(tUE)(3506)에 송신할 수 있다. 전형적으로 이동국 기능성(tUE)(3506)은 캡슐화 제거된 패킷을, 전형적으로 제2 GTP 터널(3511)을 캡슐화-제거하고 패킷을 에어 인터페이스(3515)를 통해 패킷의 최종 수신지 예컨대 이동국(MS2)(3501)에 포워딩하는 기지국 기능성(TeNB)(3504) 쪽으로 넘겨준다.
라우터 기능이 이들 시나리오에서 동작하고 패킷을 올바르게 포워딩할 수 있도록, 적합한 PDN(패킷 데이터 네트워크) 및 어드레스 할당이 사용될 수 있다:
전형적으로 TUE(예컨대, 단/복수 중계기 내 이동국 기능성)은 특정 APN을 사용하고 특정 IP 어드레스 풀(일례로서 10.0.X.X)을 갖는 별개 PDN에 등록한다.
코어 및 게이트웨이(예컨대, P/S-GW)에 직접 접속하는 표준/정적 기지국은 다른 풀(예컨대, 10.1.X.X)로부터 어드레스를 할당받는 것이 전형적이다.
전형적으로 표준 이동국은 다른 APN 및 PDN을 사용하고 전형적으로 다른 풀(예컨대, 85.X.X.X)로부터 IP 어드레스를 할당받는다.
이제 이하의 구성에 의하면 올바르게 동작하고 필요에 따라 패킷을 포워딩하도록 라우터 기능의 편리한 구성이 가능하게 된다.
게이트웨이(예컨대, P/S-GW)로의 기능의 백 바운싱(bouncing back)은 게이트웨이(예컨대, P/S-GW)가 수신지 IP 어드레스를 그 자신의 어드레스로 인지하므로 게이트웨이(예컨대, P/S-GW)에서 내부적으로 수행되거나 라우터 그 자체에 의해 수행될 수 있다(이것은 게이트웨이(예컨대, P/S-GW) 구현 의존적일 수 있다).
위에서 설명된 기법은 이동국이 다중 중계기(예컨대, 멀티-홉 셀룰러 네트워크)를 통해 코어 네트워크에 접속되는 시나리오를 망라하도록 확장될 수 있다.
도 12는 멀티-홉 중계 애플리케이션에 대해 일례의 캡슐화 배달 방법을 설명하는 시퀀스 선도이다. 전형적으로 이동국은 이동국의 서브넷을 구성 또는 포함한다; 전형적으로 기지국 기능성(TeNB) 및 reNB는 고정식 기지국(SeNB)(또는 로컬 rBS/TeNB)(3604), (모의) S/P-GW(3605) 및 라우터(서비스 앱)(3606) 엘리먼트를 포함하는 고정식 코어의 서브넷 어드레스와는 다른 동일 서브넷 어드레스를 공유한다.
코어의 관점에서, 기지국 기능성(TeNB)은 이동국 기능성(tUE)의 ip 어드레스를 사용함으로써 어드레싱되는 것이 전형적이다. 이것은 NAT 애플리케이션을 사용함으로써 또는 동일 ipv6 네트워크 접두부를 공유하고 이동국 기능성(tUE)의 IP 어드레스 배정에서 스테이트리스 어드레스 자동-구성을 사용함으로써 초래될 수 있다. 전형적으로 라우터(서비스 앱)(3606)는 이동국 및 중계기 이동국에 속하는 ip 어드레스(서브넷)로 어드레싱되는 패킷을 (모의) 게이트웨이 S/P-GW(3605)에 송신하도록 구성된다. 전형적으로 라우터(서비스 앱)(3606)는 고정식 기지국(SeNB)(또는 로컬 rBS/TeNB)(3604), 서버(서비스 앱)(3607) 및 (모의) S/P-GW(3605)의 디폴트 게이트웨이로서 역할한다. 고정식 기지국(SeNB) 및 라우터는 라우팅 가능한 어드레스를 갖는 것이 전형적이다; 라우터는 S/P-GW를 참여시킴이 없이 고정식 기지국(SeNB)과 통신하도록 동작한다.
전형적으로, 서버는, 서버를 소스 어드레스로 그리고 이동국(MS)을 지정된 어드레스로 나타내는 헤더를 갖는 페이로드 데이터(D1)(3608)를 디폴트 게이트웨이(3606)에 송신한다. 라우터는 페이로드 데이터(3610) 및 헤더(3611)를 (모의) 게이트웨이 S/P-GW(3605) 쪽으로 송신한다. (모의) S/P-GW(3605)는, GPRS 터널링의 일부분으로서, 페이로드 데이터(3610) 및 헤더(611)를 취하고, 그들을 페이로드(D2)(3612)로서 캡슐화하고, (모의) S/P-GW(3605)를 소스 어드레스로 그리고 기지국 기능성(TeNB)(3602)의 서비스 제공하는 기지국(3602)을 수신지 어드레스로 나타내는 헤더(3613)를 부가하고, 페이로드 및 헤더를 디폴트 게이트웨이(3606)에 송신한다.
기지국 기능성(TeNB)의 IP 어드레스는 (모의) S/P-GW(3605)로 라우팅되도록 구성되는 어드레스에 속하는 것이 전형적이다. 라우터는 페이로드 데이터(3614) 및 헤더(3615)를 (모의) S/P-GW(3605)에 송신한다. 전형적으로 기지국 기능성(TeNB)은 이동국 기능성(tUE)을 통해 어드레싱되고 그래서 예컨대 GPRS 터널링 프로토콜의 일부분으로서 게이트웨이 S/P-GW는 소스를 게이트웨이 S/P-GW로 그리고 수신지를 고정식 기지국(SeNB) 및 이동국 기능성(tUE)의 서비스 제공하는 기지국으로 나타내는 또 다른 헤더(H3)(3617)를 부가하는 것이 전형적이다. 전형적으로 원래의 헤더(H2) 및 데이터(D2)는 페이로드(D3)(3618)로서 로딩된다.
전형적으로 게이트웨이(예컨대, S/P-GW)는 페이로드(3616) 및 헤더(3617)를 라우터에 송신한다. 고정식 기지국(SeNB)의 서브넷이 고정식 서브넷에 속하므로 라우터는 S/P-GW를 참여시킴이 없이 페이로드(3618) 및 헤더(3619)를 송신하는 것이 전형적이다. (예컨대) GPRS 터널링 프로토콜의 일부분으로서 전형적으로 고정식 기지국(SeNB)은 헤더(H3)(3619)를 제거하고 페이로드 데이터(D3)(3620)를 이동국 기능성(tUE)(3603)에 송신한다. 이동국 기능성(tUE)은 기지국 기능성(TeNB)(3602)의 지정된 어드레스를 갖는 헤더(H2)(3622) 및 페이로드 데이터(D2)(3621)를 위에서처럼 전형적으로 포함하는 페이로드 데이터(D3)를 기지국 기능성(TeNB)에 송신한다. 기지국 기능성(TeNB)은 H2(3622) 및 D2(3621)를 수신하고 GPRS 프로토콜의 일부분으로서 헤더(H2)(3622)를 제거하고 페이로드 데이터(D2)(3621)를 이동국(MS)(3501)에 송신한다. 이동국(MS)(3501)은 원래 서버로부터 H1(3609) 및 D1(3608)로 송신되었던 원래의 헤더(H1)(3624) 및 페이로드 데이터(D1)(3623)를 위에서처럼 전형적으로 포함하는 페이로드 데이터를 수신한다. 다른 방향으로는, 프로세스는 바로 그 역으로 유사하다.
동일한 엘리먼트가 대안의 구현에서는 의무적이지 않은 것으로 그리고 필요하지 않은 것으로 정의될 수 있거나 전부 제거될 수 있기까지 하므로, "의무적인", "필요한", "요구한다" 및 "해야 한다"와 같은 용어는 명확성을 위해 본 명세서 내에서 설명된 특정 구현 또는 애플리케이션의 맥락 내에서 이루어지는 구현 선택을 지칭하는 것이고 한정하려는 의도는 아닌 것으로 인식된다.
프로그램 및 데이터를 포함하는 본 발명의 소프트웨어 컴포넌트는, 소망된다면, CD-ROM, EPROM 및 EEPROM을 포함하는 ROM(읽기 전용 메모리) 형태로 구현될 수 있거나, 국한되는 것은 아니지만 전형적으로는 다양한 종류의 디스크, 다양한 종류의 카드 및 RAM과 같은 어떠한 다른 적합한 비-일시적 컴퓨터-읽기 가능한 매체에라도 저장될 수 있는 것으로 인식된다. 소프트웨어로 본 명세서에서 설명된 컴포넌트는, 대안으로, 소망된다면 관용적 기술을 사용하여 전체 또는 일부 하드웨어로 구현될 수도 있다. 역으로, 하드웨어로 본 명세서에서 설명된 컴포넌트는, 대안으로, 소망된다면 관용적 기술을 사용하여 전체 또는 일부 소프트웨어로 구현될 수도 있다.
본 발명의 범위에는, 여럿 중에서도, 어떠한 적합한 순서로라도, 본 명세서에서 도시 및 설명된 어느 방법의 단계 중 전부 또는 어떠한 것이라도 수행하도록 컴퓨터 읽기 가능한 명령어를 운반하는 전자기 신호; 어떠한 적합한 순서로라도, 본 명세서에서 도시 및 설명된 어느 방법의 단계 중 전부 또는 어떠한 것이라도 수행하도록 머신 읽기 가능한 명령어; 어떠한 적합한 순서로라도, 본 명세서에서 도시 및 설명된 어느 방법의 단계 중 전부 또는 어떠한 것이라도 수행하도록 머신에 의해 실행가능한 명령어 프로그램을 유형적으로 구체화하는, 머신 읽기 가능한 프로그램 저장 디바이스; 어떠한 적합한 순서로라도, 본 명세서에서 도시 및 설명된 어느 방법의 단계 중 전부 또는 어떠한 것이라도 수행하도록 컴퓨터 읽기 가능한 프로그램 코드를 포함하고/하거나 내부에 구체화한 실행가능한 코드와 같은 컴퓨터 읽기 가능한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 사용가능한 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품; 어떠한 적합한 순서로라도 수행될 때, 본 명세서에서 도시 및 설명된 어느 방법의 단계 중 전부 또는 어떠한 것에 의해서라도 초래되는 어느 기술적 효과; 어떠한 적합한 순서로라도, 본 명세서에서 도시 및 설명된 어느 방법의 단계 중 전부 또는 어떠한 것이라도 단독으로 또는 조합하여 수행하도록 프로그래밍된 어느 적합한 장치 또는 디바이스 또는 그 조합; 본 명세서에서 도시 및 설명된 어느 단계를 소프트웨어로 수행하도록 동작하고 프로세서 및 협력 입력 디바이스 및/또는 출력 디바이스를 각각 포함하는 전자 디바이스; 어떠한 적합한 순서로라도, 본 명세서에서 도시 및 설명된 어느 방법의 단계 중 전부 또는 어떠한 것이라도 수행하도록 컴퓨터 또는 다른 디바이스가 구성되게 야기하는, 디스크 또는 하드 드라이브와 같은, 정보 저장 디바이스 또는 물리적 레코드; 예컨대, 다운로드되기 전에 또는 후에 인터넷과 같은 정보 네트워크상에 또는 메모리에 미리-저장되고, 어떠한 적합한 순서로라도, 본 명세서에서 도시 및 설명된 어느 방법의 단계 중 전부 또는 어떠한 것이라도 구체화하는 프로그램, 및 그러한 업로드 또는 다운로드 방법, 및 그렇게 사용하기 위한 단/복수 서버 및/또는 단/복수 클라이언트를 포함하는 시스템; 및 어떠한 적합한 순서로라도, 본 명세서에서 도시 및 설명된 어느 방법의 단계 중 전부 또는 어떠한 것이라도 단독으로든 소프트웨어와 공동으로든 수행하는 하드웨어가 포함된다. 본 명세서에서 설명된 어떠한 컴퓨터-읽기 가능한 또는 머신-읽기 가능한 매체라도 비-일시적 컴퓨터- 또는 머신-읽기 가능한 매체를 포함하는 것으로 의도된다.
본 명세서에서 설명된 분석의 어떠한 조합 또는 다른 형태라도 적합한 전산화된 방법에 의해 수행될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 어떠한 단계라도 컴퓨터-구현될 수 있다. 본 명세서에서 도시 및 설명된 방법은 (a) 본 명세서에서 설명된 목적 중 어느 것에 대한 또는 문제 중 어느 것에 대한 솔루션으로서, 본 명세서에서 설명된 문제 또는 목적에 긍정적 방식으로 영향을 주는 결정, 액션, 제품, 서비스 또는 본 명세서에서 설명된 어떠한 다른 정보 중 적어도 하나를 옵션으로 포함하는 솔루션을 식별하도록 전산화된 방법을 사용하는 것, 및 (b) 그 솔루션을 출력하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 범위는 본 명세서에서 구체적으로 설명된 구조 및 기능에 국한되는 것은 아니며, 디바이스의 사용자가 용량을 사용할 수 없다 하더라도, 그들이, 그렇게 바란다면, 구조 또는 기능을 획득하도록 디바이스를 수정할 수 있도록, 본 명세서에서 설명되는 기능을 수행하거나 구조를 내놓는 용량을 갖는 디바이스를 포함하려는 의도이다.
별개의 실시예들의 맥락에서 설명되는 본 발명의 특징은 또한 단일 실시예로 조합하여 제공될 수 있다.
예컨대, 시스템 실시예는 대응하는 프로세스 실시예를 포함하려는 의도이다. 또한, 각각의 시스템 실시예는, 서버 또는 클라이언트 또는 노드에서 수행되는 그들 기능성만을 포함하여, 시스템, 컴퓨터-읽기 가능한 매체, 장치의 기능성 전체의 서버-중심 "관점" 또는 클라이언트 중심 "관점" 또는 시스템의 어떠한 다른 노드로부터의 "관점"이라도 포함하려는 의도이다.
역으로, 간결을 위해 단일 실시예의 맥락으로 또는 소정 순서로 설명되는, 방법 단계들을 포함하는, 본 발명의 특징은 별개로 또는 어떠한 적합한 하위-조합으로라도 또는 다른 순서로 제공될 수 있다. "예컨대"는 본 명세서에서는 한정을 의도하지 않는 특정 예의 의미로 사용된다. 어느 도면에서 결합되어 도시된 디바이스, 장치 또는 시스템은 실제로는 소정 실시예에서 단일 플랫폼으로 집적될 수 있거나, 국한되는 것은 아니지만, 광섬유, 이더넷, 무선 LAN, 홈PNA, 전력선 통신, 셀 폰, PDA, 블랙베리(Blackberry) GPRS, GPS를 포함하는 위성, 또는 다른 모바일 배달과 같은 어떠한 적절한 유선 또는 무선 결합을 통해서라도 결합될 수 있다. 본 명세서에서 도시 및 설명된 도면 및 설명에 있어서 시스템 및 그 하위-유닛으로 설명 또는 예시된 기능성은 또한 그 내부의 방법 및 단계로 제공될 수 있고, 내부의 방법 및 단계로 설명 또는 예시된 기능성은 또한 그 시스템 및 하위-유닛으로 제공될 수 있다. 도면에서 다양한 엘리먼트를 예시하도록 사용된 축척은 단지 예시적이고/거나 제시의 명확성에 적절하고 한정을 의도하지는 않는다.

Claims (58)

  1. 코어 엘리먼트를 갖는 셀룰러 통신 네트워크의 일부분을 형성하는 이동 셀룰러 통신 시스템으로서, 상기 시스템은,
    적어도 하나의 비상 이동 중계기를 포함하되, 해당 적어도 하나의 비상 이동 중계기는,
    적어도 하나의 이동국에 서비스 제공하는 적어도 하나의 기지국 기능성;
    상기 코어 엘리먼트로 향하는 적어도 하나의 백홀링 링크(backhauling link)를 제공하는 적어도 하나의 이동국 기능성; 및
    상기 기지국 기능성 및 상기 이동국 기능성 중 적어도 하나에 관련된 적어도 하나의 자원을 관리하도록 동작하는 중계기 자원 관리자를, 모두 병설하여, 포함하고,
    상기 중계기 자원 관리자는, 상기 기지국 기능성에 의해 서비스 제공받는 상기 적어도 하나의 이동국에 대해, 상기 코어 엘리먼트에 의해 수행되는 적어도 하나의 코어 기능을 인수하도록, 선택적으로, 동작하는 코어 기능성을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 코어 기능성은 상기 네트워크를 통해 진행 중 통신을 교란함이 없이 그리고 실시간으로 상기 기능성을 인수하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 코어 기능성은 또한 상기 코어 엘리먼트로부터 인수된 상기 적어도 하나의 기능성을 돌려주도록, 선택적으로, 동작하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 코어 기능성은 적어도 한 쌍의 이동국 사이를 접속하는 것을 포함하고, 상기 적어도 한 쌍의 이동국이 상기 쌍에 관련되고 상기 코어 엘리먼트에서 이전에 수행되었던 적어도 하나의 코어 기능이 이제 상기 중계기 자원 관리자의 상기 코어 기능성에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 이동 셀룰러 통신 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 코어 기능성은 적어도 하나의 이동국과 적어도 하나의 부가적 이동국 사이를 접속하는 것을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 이동국은 이전에는 상기 코어 엘리먼트가 상기 이동국에 대해 적어도 하나의 코어 기능을 수행하였지만 이제는 상기 중계기 자원 관리자의 상기 코어 기능성이 상기 이동국에 대해 상기 코어 기능을 수행하는 것을 특징으로 하고,
    상기 적어도 하나의 부가적 이동국은 여전히 상기 코어 엘리먼트가 상기 부가적 이동국의 코어에 대해 상기 적어도 하나의 코어 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 이동 셀룰러 통신 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 코어 기능은 적어도 하나의 이동국 사이를 접속하는 것을 포함하고 상기 적어도 하나의 이동국은 이전에는 상기 코어 엘리먼트가 상기 이동국의 코어로서 역할하였지만 이제는 상기 중계기 자원 관리자의 상기 코어 기능성이 상기 이동국의 적어도 하나의 코어 기능 및 애플리케이션 서비스 서버로서 역할하는 것을 특징으로 하는 이동 셀룰러 통신 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 서버는 다음 유형의 서버들: 인터넷 서버, 인터넷 게이트웨이, 지상 통신 네트워크 서버, 지상 통신 네트워크 게이트웨이, 비디오 브로드캐스팅 서버, 비디오 컨퍼런스 서버, 게이밍 서버, 음성 호출 서버, SIP 서버, 매핑 서버, 메시징 서버, 데이터 서비스 서버 중 하나를 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  8. 제3항에 있어서, 상기 코어 기능성은 상기 네트워크를 통해 진행 중 통신을 교란함이 없이 상기 적어도 하나의 코어 기능을 돌려주는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 인수하는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 이동성-관리 기능을 인수하는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 인수하는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 정책-관리 및 제어 기능을 인수하는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 인수하는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 QoS-관리 기능을 인수하는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 인수하는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 부하-관리 기능을 인수하는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 인수하는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 과금-관리 기능을 인수하는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  14. 제3항 또는 제8항에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터의 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 돌려주는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 이동성-관리 기능을 돌려주는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  15. 제3항 또는 제8항에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터의 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 돌려주는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 정책-관리 및 제어 기능을 돌려주는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  16. 제3항 또는 제8항에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터의 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 돌려주는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 QoS-관리 기능을 돌려주는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  17. 제3항 또는 제8항에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터의 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 돌려주는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 부하-관리 기능을 돌려주는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  18. 제3항 또는 제8항에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터의 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 돌려주는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 과금-관리 기능을 돌려주는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 상기 코어 기능성은 모의 이동성 관리 엔티티와 통신하도록 동작하는 모의 IP 접속성 게이트웨이를 갖는 모의 고정식 네트워크를 포함하고, 상기 모의 고정식 네트워크는 고정식 네트워크의 동작을 모의하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  20. 제1항에 있어서, 상기 비상 이동 중계기는 적어도 하나의 이동 중계기 및 적어도 하나의 이동국을 포함하는 서브 트리(sub tree)의 루트이고, 적어도 다음의 동작 모드:
    i. 상기 비상 이동 중계기가 상기 네트워크 내 다른 중계기와 그리고 상기 고정식 네트워크와 통신하는 정규 동작 모드;
    ii. 비상 이벤트에 응답하여,
    a. 지정된 이동국의 IP 어드레스를 갖고 상기 서브-트리 내 이동국 또는 이동 중계기로부터 수신되었던 각각의 메시지를 상기 서브-트리 내 상기 지정된 이동국에 통신하는 것; 또는
    b. 상기 서브-트리 내 어느 이동국과도 매칭하지 않는 IP 어드레스를 갖고 상기 서브-트리 내 이동국 또는 이동 중계기로부터 수신되었던 각각의 메시지를 상기 코어 기능성에 통신하는 것을 포함하는 비상 동작 모드로 동작하기 위해 그 이동국 기능성, 기지국 기능성 및 라디오 관리자를 이용하도록 구성되는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  21. 제1항에 있어서, 상기 비상 이동 중계기 이외의 적어도 하나의 이동 중계기를 또한 포함하는 이동 셀룰러 통신 시스템.
  22. 제20항에 있어서, 상기 코어 기능성은 적어도 하나의 각자의 애플리케이션 IP 어드레스를 갖는 적어도 하나의 애플리케이션 서비스를 모의하도록 더 동작하고, 상기 비상 동작 모드로의 동작은, 지정된 애플리케이션 서비스의 IP 어드레스를 갖고 상기 서브-트리 내 이동국 또는 이동 중계기로부터 수신된 각각의 메시지를 상기 코어 기능성 내 상기 지정된 애플리케이션 서비스에 통신하는 것을 더 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  23. 제20항에 있어서, 상기 비상 이벤트는 또 다른 중계기로부터 상기 비상 중계기의 검출된 단절을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  24. 제1항에 있어서, 상기 코어 기능성은 라우터 서비스 애플리케이션을 더 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  25. 제20항에 있어서, 상기 비상 이벤트는 고정식 네트워크로부터 상기 비상 중계기의 검출된 단절을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  26. 제20항에 있어서, 상기 비상 중계기는, 비상 이벤트의 종료시에, 상기 정규 모드에 따라 동작하도록 복귀하도록 구성되는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  27. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 비상 이동 중계기는 2개의 별개 그룹의 각각이 그 코어 엘리먼트 또는 그 코어 기능성 중 하나를 가질 것을 필요로 하는 이동 중계기의 더 큰 그룹으로부터 이동 중계기의 서브세트의 분리의 상황을 수용하도록 복수의 적어도 하나의 비상 이동 중계기를 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  28. 코어 엘리먼트를 갖는 셀룰러 통신 네트워크의 일부분을 형성하는 이동 셀룰러 통신 시스템을 위한 비상 통신 방법으로서, 상기 방법은,
    적어도 하나의 이동국에 서비스 제공하는 적어도 하나의 기지국 기능성; 상기 코어 엘리먼트로 향하는 적어도 하나의 백홀링 링크를 제공하는 적어도 하나의 이동국 기능성; 및 상기 기지국 기능성 및 상기 이동국 기능성 중 적어도 하나에 관련된 적어도 하나의 자원을 관리하도록 동작하는 중계기 자원 관리자를, 모두 병설하여, 포함하는 적어도 하나의 비상 이동 중계기를 제공하는 단계; 및
    상기 기지국 기능성에 의해 서비스 제공받는 상기 적어도 하나의 이동국에 대해, 상기 코어 엘리먼트에 의해 수행되는 적어도 하나의 코어 기능을 인수하도록, 선택적으로, 동작하는 코어 기능성을 상기 중계기 자원 관리자에 제공하는 단계를 포함하는 것인 비상 통신 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 코어 엘리먼트는 정적 셀룰러 통신 네트워크의 코어를 제공하는 것인 비상 통신 방법.
  30. 제28항에 있어서, 상기 코어 엘리먼트는 이동 셀룰러 통신 네트워크의 코어를 제공하는 것인 비상 통신 방법.
  31. 제1항에 있어서, 상기 이동국은 또 다른 중계기의 이동국 기능성을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  32. 제1항에 있어서, 상기 코어 기능성은 백홀링 링크가 액티브인 동안 상기 기능성을 인수하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  33. 제1항에 있어서, 상기 코어 기능성은 상기 적어도 하나의 이동국 기능성이 또 다른 중계기 기지국 기능성 및 정적 기지국 중 하나에 접속되어 있는 동안 상기 기능성을 인수하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  34. 제32항에 있어서, 상기 인수는 상기 적어도 하나의 이동국 기능성 및 상기 적어도 하나의 기지국 기능성 중 하나에 의해 수집된 측정에 응답하여 활성화되는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  35. 제34항에 있어서, 상기 측정은 링크 품질 파라미터를 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  36. 제34항에 있어서, 상기 측정은 SNR, SNIR, SIR, BER, BLER, PER, Eb/No, Ec/No, Ec/Io, RSSI, RSRP, RSRQ 중 적어도 하나를 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  37. 제1항 내지 제3항 또는 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어 기능성은 백홀링 링크가 액티브가 아닌 동안 상기 기능성을 인수하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  38. 제8항에 있어서, 상기 돌려주는 것은 다른 중계기 기지국 기능성 또는 정적 기지국 중 하나에 접속된 이동국 기능성에 응답하여 행해지는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  39. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 이동성-관리 기능은 LTE, MME, 3G RNC 및 WiMAX ASN 중 적어도 하나를 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  40. 제1항에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 인수하는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 게이트웨이 기능을 인수하는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  41. 제40항에 있어서, 상기 게이트웨이 기능은 LTE PDN-GW 기능, 및 LTE 서비스 제공-GW 기능, 및 3G GGSN, 및 3G SGSN, 및 WiMAX CSN 중 적어도 하나를 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  42. 제1항 내지 제3항 또는 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 이동국 기능성은 또 다른 중계기 기지국 기능성에 접속되어 있지 않고 또한 정적 기지국에 접속되어 있지 않은 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  43. 이동 셀룰러 통신 시스템으로서,
    적어도 하나의 기지국 기능성 및 적어도 하나의 이동국 기능성 및 중계기 자원 관리자를, 모두 병설하여, 포함하는 적어도 하나의 이동 중계기를 포함하되,
    상기 이동 중계기 중에서 적어도 하나의 비상 이동 중계기는 모의 이동성 관리 엔티티와 통신하도록 동작하는 모의 IP 접속성 게이트웨이를 포함하는 모의 고정식 네트워크를 더 포함하고; 상기 모의 고정식 네트워크는 고정식 네트워크의 동작을 모의하며;
    상기 비상 이동 중계기는 적어도 하나의 이동 중계기 및 적어도 하나의 이동국을 포함하는 서브 트리의 루트이고, 적어도 다음의 동작 모드:
    (i) 상기 비상 이동 중계기가 상기 네트워크 내 다른 중계기와 그리고 상기 고정식 네트워크와 통신하는 정규 동작 모드;
    (ii) 비상 이벤트에 응답하여,
    a. 지정된 이동국의 IP 어드레스를 갖고 상기 서브-트리 내 이동국 또는 이동 중계기로부터 수신되었던 각각의 메시지를 상기 서브-트리 내 상기 지정된 이동국에 통신하는 것; 또는
    b. 상기 서브-트리 내 어느 이동국과도 매칭하지 않는 IP 어드레스를 갖고 상기 서브-트리 내 이동국 또는 이동 중계기로부터 수신되었던 각각의 메시지를 상기 모의 고정식 네트워크에 통신하는 것을 포함하는 비상 동작 모드로 동작하기 위해 그 이동국 기능성, 기지국 기능성 및 중계기 자원 관리자를 이용하도록 구성되는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  44. 제43항에 있어서, 상기 모의 고정식 네트워크는 각자의 애플리케이션 IP 어드레스를 갖는 적어도 하나의 애플리케이션 서비스를 모의하는 것을 더 포함하고, 상기 비상 동작 모드로의 동작은,
    지정된 애플리케이션 서비스의 IP 어드레스를 갖고 상기 서브-트리 내 이동국 또는 이동 중계기로부터 수신되었던 각각의 메시지를 상기 모의 네트워크 내 상기 지정된 애플리케이션 서비스에 통신하는 것을 더 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  45. 제43항에 있어서, 상기 이동 중계기 중 적어도 하나는 업그레이드된 이동 중계기인 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  46. 제43항에 있어서, 상기 중계기 자원 관리자는 라우터 서비스 애플리케이션을 더 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  47. 제43항에 있어서, 상기 비상 이벤트는 상기 고정식 네트워크로부터 상기 비상 중계기의 단절을 검출하는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  48. 제43항에 있어서, 비상 취소 이벤트에 응답하여, 상기 비상 중계기는 상기 정규 모드에 따라 동작하도록 복귀하도록 더 구성되는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  49. 제2항에 있어서, 상기 코어 기능성이 인수하는 것은 수동 동작 및 자율 동작 중 적어도 하나에 의해 수행되는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  50. 제49항에 있어서, 상기 자율 동작은 상기 비상 이동 중계기의 내부 엘리먼트, 상기 비상 이동 중계기 이외의 중계기의 내부 엘리먼트, 상기 셀룰러 통신 네트워크의 엘리먼트 및 상기 셀룰러 통신 네트워크 외부의 엘리먼트 중 적어도 하나에 의해 비롯된 커맨드에 의해 수행되는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  51. 제3항에 있어서, 상기 코어 기능성이 돌려주는 것은 수동 동작 및 자율 동작 중 적어도 하나에 의해 수행되는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  52. 제51항에 있어서, 상기 자율 동작은 상기 비상 이동 중계기의 내부 엘리먼트, 상기 비상 이동 중계기 이외의 중계기의 내부 엘리먼트, 상기 셀룰러 통신 네트워크의 엘리먼트 및 상기 셀룰러 통신 네트워크 외부의 엘리먼트 중 적어도 하나에 의해 비롯된 커맨드에 의해 수행되는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  53. 제1항에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 인수하는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 IP-접속성 게이트웨이 기능을 인수하는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  54. 제1항에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 인수하는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 보안 관리 기능을 인수하는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  55. 제3항 또는 제8항에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터의 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 돌려주는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 접속성 게이트웨이 기능을 돌려주는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  56. 제3항 또는 제8항에 있어서, 상기 코어 엘리먼트로부터의 상기 적어도 하나의 코어 기능을 상기 코어 기능성이 돌려주는 것은 상기 코어 엘리먼트의 기능 중 적어도 하나의 보안 관리 기능을 돌려주는 것을 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  57. 제20항에 있어서, 상기 코어 기능성은 적어도 하나의 각자의 애플리케이션 IP 어드레스를 갖는 적어도 하나의 애플리케이션을 모의하도록 더 동작하고, 상기 비상 동작 모드로의 동작은, 지정된 애플리케이션의 IP 어드레스를 갖는 상기 애플리케이션으로부터 수신된 각각의 메시지를 상기 서브-트리 내 지정된 이동국에 통신하는 것을 더 포함하는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
  58. 제1항 내지 제13항 및 제31항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 셀룰러 통신 네트워크는 다음의 표준: 2G, GSM, CDMA, 3G, UMTS, WCDMA, HSPA, LTE, WiMAX, WiFi 중 적어도 하나에 따라 동작가능한 적어도 하나의 노드-간 인터페이스를 갖는 것인 이동 셀룰러 통신 시스템.
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