KR20150021572A - 무선 네트워크들에서 트래픽 재분배를 위한 방법, 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 매체 - Google Patents

무선 네트워크들에서 트래픽 재분배를 위한 방법, 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 매체 Download PDF

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Abstract

장치는 프로세서를 포함한다. 프로세서는, 트래픽을 재분배할지를 결정하고,트래픽이 재분배되어야 한다고 결정할 때, 복수의 반송파들 각각에 대한 우선순위 값을 포함하는 셀 우선순위 값들을 포함하는 메시지를 생성하고, 메시지를 하나 이상의 사용자 장비에 송신하도록 구성된다.

Description

무선 네트워크들에서 트래픽 재분배를 위한 방법, 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 매체{METHOD, APPARATUS AND COMPUTER READABLE MEDIUM FOR TRAFFIC REDISTRIBUTION IN WIRELESS NETWORKS}
실시예들은 사용자 장비(UE)를 무선 네트워크 내의 다수의 반송파들과 관련시키는 것에 관한 것이다.
더욱 더 많은 UE들이 사용됨에 따라(특히, 더욱 더 많은 스마트폰들이 서비스됨에 따라), 다중-반송파 전개에서 특정 반송파의 과부하로 인해 해당 분야에서 액세스 거부들이 관찰된다. 부하가 다중 반송파들에 걸쳐 조절된다면, 이러한 상황은 크게 경감될 수 있다. 다수의 반송파들 중에서 부하 조절은 전형적으로 시스템 설계 목표이다. 특히, 상이한 대역폭의 다중 반송파들에 대한 비-연속 스펙트럼이 관여될 때, 상이한 영역들은 상이한 대역들의 상이한 수의 반송파들에 의해 담당될 수 있다. 반송파들 중에서 조절된 부하는 사용 가능한 스펙트럼 자원의 더 효율적인 사용을 허용하기 위하여 중요하다. 더욱이, 공통의 시나리오는, UE의 밀도가 상이한 영역들에서 상이하고, 다수의 반송파들이 높은 모바일 밀도를 갖는 핫 스폿들(hot spots)에서 전개될 수 있다는 점이고; 정상 사용자 밀도를 갖는 대부분의 영역들에서 핫 스폿들에서보다 더 적은 반송파들이 전개될 것이다.
이종 무선 네트워크들(HetNets)은 단일의 지리적인 영역 내에서 다른 커버리지 반경을 갖는 셀들의 전개들이다. 전형적인 구성은 매크로(예, 대형) 셀들이 영역에 걸쳐 연속 커버리지를 제공하는 반면, 피코, 펨토 또는 메트로(예, 작은) 셀들이 트래픽 핫 스폿들 또는 커버리지 구멍들과 관련되는 더 작은 영역들을 담당하는 구성이다. 운영자들은 매크로 셀의 커버리지 내의 핫 스폿들에서 상이한 반송파들을 갖는 작은 셀들을 전개할 수 있다. UE들이 정상 영역으로부터 더 많은 반송파들을 갖는 핫 스폿들로 이동할 때, UE 트래픽은 분할되고, 부하는 핫 스폿들에서 매크로 및 작은 셀의 반송파들 사이에서 조절된다.
일 실시예는 네트워크 엔티티를 포함한다. 네트워크 엔티티는 프로세서를 포함한다. 프로세서는, 트래픽을 재분배할지를 결정하고, 트래픽이 재분배되어야 한다고 결정할 때, 셀 우선순위 값들을 포함하는 메시지로서, 셀 우선순위 값들은 복수의 반송파들 각각에 대한 우선순위 값을 포함하는, 상기 메시지를 생성하고, 메시지를 하나 이상의 사용자 장비에 송신하도록 구성된다.
다른 실시예는 네트워크 엔티티를 포함한다. 네트워크 엔티티는 프로세서를 포함한다. 프로세서는, 트래픽을 재분배할지를 결정하고, 트래픽이 재분배되어야 한다고 결정할 때, 셀 확률 값들의 세트를 포함하는 재선택 메시지로서, 셀 확률 값들의 세트는 복수의 반송파들 각각에 대한 확률 값을 포함하는, 상기 재선택 메시지를 생성하고, 재선택 메시지를 하나 이상의 사용자 장비에 송신하도록 구성된다.
다른 실시예는 무선 사용자 장비를 포함한다. 무선 사용자 장비는 프로세서를 포함한다. 프로세서는, 사용자 장비가 유휴 모드인지를 결정하고, 사용자 장비가 유휴 모드인 것으로 결정할 때 반송파 재선택 우선순위 값들의 범위에 기초하는 무작위 우선순위 값을 생성하고, 무작위 우선순위 값에 기초하여 사용자 장비에 대한 반송파를 재선택하도록 구성된다.
다른 실시예는 무선 사용자 장비를 포함한다. 무선 사용자 장비는 프로세서를 포함한다. 프로세서는, 셀 우선순위 값들의 세트 및 셀 확률 값들의 세트 중 하나를 포함하는 재선택 메시지를 수신하고, 셀 우선순위 값들의 세트 및 셀 확률 값들의 세트 중 하나에 기초하여 사용자 장비를 위한 반송파를 재선택하도록 구성된다.
예시적인 실시예들은, 아래의 본 명세서에 주어진 상세한 설명들로부터 및, 유사 요소들이 유사한 참조 숫자들로 표현되고, 오로지 예시를 통해 주어지고, 따라서 예시적인 실시예들을 제한하지 않는 첨부 도면들로부터, 더 완벽하게 이해될 것이다.
도 1의 A는 적어도 하나의 예시적인 실시예에 따른 이종 무선 통신 네트워크의 일부를 도시하는 도면.
도 1의 B는 핫스폿 영역에서 전역 커버리지 반송파 및 다수의 반송파들을 갖는 매크로 셀룰러 네트워크를 도시하는 도면.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 사용자 장비에 의한 트래픽 재분배를 위한 방법을 도시하는 도면.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 사용자 장비에 의한 트래픽 재분배를 위한 방법을 도시하는 도면.
도 4는 네트워크 엔티티가 예시적인 실시예에 따른 재선택 확률들을 방송하기 위하여 사용하는 메커니즘을 도시하는 도면.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 사용자 장비에 의한 트래픽 재분배를 위한 방법을 도시하는 도면.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 트래픽 재분배를 도시하는 도면.
도 7은 예시적인 실시예에 따른 사용자 장비(UE)를 도시하는 도면.
도 8은 예시적인 실시예에 따른 기지국을 도시하는 도면.
이들 도면들은 특정 예시적인 실시예들에서 사용된 방법들, 구조 및/또는 재료들의 일반 특징들을 도시하고, 아래에서 제공된 기록된 설명을 보충하도록 의도됨을 주목해야 한다. 그러나, 이들 도면들은 축척에 맞춰지지 않았고, 임의의 주어진 실시예의 정확한 구조 또는 성능 특징들을 정확하게 반영하지 않을 수 있고, 예시적인 실시예들이 포함하는 값들 또는 특성들의 범위를 한정하거나 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 예컨대, 분자들, 층들, 영역들 및/또는 구조 요소들의 상대적인 두께 및 위치설정은 명확성을 위해 감소되거나 또는 과장될 수 있다. 다양한 도면들에서 유사하거나 동일한 참조번호들의 사용은 유사하거나 동일한 요소 또는 특징의 존재를 나타내도록 의도된다.
예시적인 실시예들은 다양한 수정들 및 대안적인 형태들을 취할 수 있지만, 이들의 실시예들은 단지 예시로서 도면들에 도시되었고, 여기에서 상세하게 기술될 것이다. 그러나, 예시적인 실시예들을 개시된 특정 형태들로 국한하려는 의도는 전혀 없고, 대조적으로, 예시적인 실시예들은 청구항들의 범주 내에 드는 모든 수정들, 균등물들 및 대안들을 포함하려 함을 이해해야 한다. 도면들의 설명 전체를 통해 유사 번호들은 유사 요소들을 언급한다.
예시적인 실시예들을 더 상세하게 논의하기 전에, 일부 예시적인 실시예들이 흐름도들로서 도시된 프로세스들 또는 방법들로서 기술됨이 주목된다. 흐름도들이 동작들을 순차적인 프로세스들로서 기술하지만, 많은 동작들은 병렬로, 공동으로 또는 동시에 수행될 수 있다. 덧붙여, 동작들의 순서는 재배열될 수 있다. 프로세스들은 그들의 동작들이 완료될 때 종료될 수 있지만, 도면에 도시되지 않은 추가적인 단계들을 가질 수도 있다. 프로세스들은 방법들, 기능들, 절차들, 서브루틴들, 서브프로그램들, 등에 대응할 수 있다.
아래에서 논의되고, 일부가 흐름도들로 도시되는, 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 하드웨어 기술 언어들, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어 또는 마이크로코드로 구현될 때, 필요한 업무들을 수행하기 위한 프로그램 코드 또는 코드 세그먼트들은 저장 매체와 같은 기계 또는 컴퓨터 판독 가능한 매체에 저장될 수 있다. 프로세서(들)는 필요한 업무들을 수행할 수 있다.
본 명세서에서 개시된 특정 구조 및 기능 세부사항들은 본 발명의 예시적인 실시예들을 기술하기 위한 단순한 전형이다. 그러나, 본 발명은 많은 다른 형태들로 구현될 수 있고, 오로지 본 명세서에 설명된 실시예들로 국한되는 것으로 해석되지 않아야 한다.
용어들, 제 1, 제 2 , 등이 다양한 요소들을 기술하기 위하여 본 명세서에서 사용되지만, 이들 요소들은 이들 용어들에 의해 제한되지 않음이 이해될 것이다. 이들 용어들은 오로지 하나의 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위하여 사용된다. 예컨대, 제 1 요소는 예시적인 실시예들의 범주를 벗어남이 없이, 제 2 요소라 불릴 수 있고, 유사하게 제 2 요소는 제 1 요소로 불릴 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어 "및/또는"은 열거된 관련 항목들 중 하나 이상의 임의의 및 모든 조합들을 포함한다. 하나의 요소가 다른 요소에 "연결된", 또는 "접속된" 것으로 언급될 때, 다른 요소에 직접 연결 또는 접속될 수 있거나, 개재 요소들이 존재할 수 있음이 이해될 것이다. 대조적으로 하나의 요소가 다른 요소에 "직접 연결된", 또는 "직접 접속된" 것으로 언급될 때, 개재 요소들은 존재하지 않는다. 요소들 사이의 관계를 기술하기 위하여 사용된 다른 단어들은 유사한 방식으로 해석되어야 한다(예, "~사이" 대 "직접 ~사이", "인접한" 대 "직접 인접한", 등).
본 명세서에서 사용된 기술용어는 특정 실시예들만을 기술하기 위함이고, 예시적인 실시예들을 제한하려 의도하지 않는다. 본 명세서에서 사용된 단수 형태의 요소들은, 문맥에서 명확하게 그렇지 않음을 나타내지 않는 한, 복수의 요소들을 포함하도록 의도된다. 추가로, "포함한다"라는 용어들이 본 명세서에서 사용될 때, 언급된 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 요소들 및/또는 구성요소들을 지정하지만, 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 요소들, 구성요소들 및/또는 이들 그룹들의 존재 또는 추가를 배제하지 않음을 이해해야 한다.
일부 대안적인 구현들에 있어서, 언급된 기능들/작용들은 도면들에서 언급된 순서와 다르게 발생할 수 있음이 또한 주지되어야 한다. 예컨대, 연속적으로 도시된 두 개의 도면들은 실제 동시에 실행될 수 있거나, 간혹 관련된 기능/작용들에 따라 반대의 순서로 실행될 수도 있다.
달리 규정되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어들(기술 및 과학 용어들을 포함하여)은 예시적인 실시예들이 속한 기술분야의 당업자들에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 예컨대 일반적으로 사용된 사전들에서 정의된 용어들은 관련 분야의 배경에서의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 본 명세서에서 명시적으로 언급되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 것임을 또한 이해해야 한다.
예시적인 실시예들의 부분들과 대응하는 상세한 설명은 컴퓨터 메모리 내에서 데이터 비트들에 대한 동작의 소프트웨어, 또는 알고리즘들 및 기호 표현들에 관해 제공되었다. 이들 기술들 및 표현들은 본 기술분야의 통상의 기술자들이 본 기술분야의 통상의 다른 기술자들에게 그들의 작업의 실체를 효율적으로 전달하게 하는 것들이다. 알고리즘은, 그 용어가 본 명세서에 이용될 때, 그리고 일반적으로 이용될 때, 원하는 결과를 유발하는 단계들의 자기-일관적인 시퀀스가 되도록 예상된다. 단계들은 물리적인 양들의 물리적인 조작들을 필요로 하는 것들이다. 일반적으로, 필수적인 것은 아니지만, 이들 양들은 저장, 이송, 조합, 비교, 및 달리 조작될 수 있는 광, 전기, 또는 자기 신호들의 형태를 취한다. 때때로, 주로 공통 사용의 이유들로, 이들 신호들을 비트들, 값들, 요소들, 심볼들, 문자들, 용어들, 숫자들 등으로 나타내는 것이 편리한 것으로 판명되었다. 그러나, 모든 이들 및 유사한 용어들은 적합한 물리적인 양들과 연관되는 것이고, 단지 이들 양들에 적용된 편리한 라벨들일 뿐임을 유념해야 한다.
다음의 설명에서, 예시적인 실시예들은 동작들의 행위들 및 기호 표현들(예, 흐름도들의 형태로)을 참조하여 기술될 것인데, 이들 동작들은, 특별한 업무를 수행하거나, 특별한 요약 데이터 유형들을 구현하고, 기존의 네트워크 요소들에서 기존의 하드웨어를 사용하여 구현될 수 있는, 루틴들, 프로그램들, 대상들, 구성요소들, 데이터 구조들, 등을 포함하는 프로그램 모듈들 또는 기능 프로세스들로서 구현될 수 있다. 이러한 기존의 하드웨어는 하나 이상의 중앙 처리 유닛들(CPUs), 디지털 신호 처리기들(DSPs), 주문형 집적 회로들, 현장 프로그램 가능한 게이트 어레이들(FPGAs), 컴퓨터들, 등을 포함할 수 있다.
구체적으로 달리 언급되지 않는 한, 또는 논의로부터 명백한 바와 같이, "처리" 또는 "컴퓨팅" 또는 "계산" 또는 "결정" 또는 "디스플레이", 등과 같은 용어들은, 컴퓨터 시스템의 레지스터들 및 메모리들 내의 물리적인 전자량들로서 표현되는 데이터를 컴퓨터 시스템 메모리들 또는 레지스터들 또는 다른 이러한 정보 저장장치, 송신 또는 디스플레이 디바이스들 내의 물리적인 양들로서 유사하게 표현된 다른 데이터로 조작 및 변환하는, 컴퓨터 시스템 또는 유사한 전자 컴퓨팅 디바이스의 작용 및 프로세스를 나타낸다.
또한, 예시적인 실시예들의 소프트웨어 구현된 양상들이 일반적으로 일부 형태의 프로그램 저장 매체 상에서 인코딩되거나 또는 일부 유형의 전송 매체를 통해 구현됨을 유념해야 한다. 프로그램 저장 매체는 자기(예를 들면, 플로피 디스크 또는 하드 드라이브) 또는 광(예를 들면, 콤팩트 디스크 판독 전용 메모리, 또는 "CD ROM")일 수 있고, 판독 전용 또는 랜덤 액세스일 수 있다. 유사하게, 전송 매체는 꼬임 쌍선, 동축 케이블, 광섬유, 또는 본 기술분야에 알려진 일부 다른 적합한 전송 매체일 수 있다. 예시적인 실시예들은 임의의 주어진 구현의 이들 양상들에 의해 제한되지 않는다.
네트워크 구조의 개요
도 1의 A는 무선 통신 네트워크(100)의 일부를 도시한다. 도 1의 A를 참조하면, 무선 통신 네트워크(100)는 예컨대, 롱 텀 에볼루션(LTE) 프로토콜을 따를 수 있다. 통신 네트워크(100)는 매크로 기지국(BS; 110A); 작은 셀 BS(110B); 매크로 셀(120); 작은 셀(125); 및 제 1 내지 제 3 UE들(105A-C)을 포함한다. 작은 셀(125)은 예컨대 피코 셀, 펨토 셀, 또는 메트로 셀이 될 수 있다. 더욱이, 본 명세서에서 사용된 용어 작은 셀은 피코 셀, 펨토 셀, 또는 메트로 셀과 동의어로 간주될 수 있거나, 및/또는 피코 셀, 펨토 셀, 또는 메트로 셀을 언급할 수 있다. 다수의 반송파들이 매크로 및 작은 셀들에 의해 사용된다.
도 1의 A에 도시된 예에서, 제 1 UE(105A)는 매크로 셀(120)에 접속되고, 제 2 및 제 3 UE들(105B 및 105C)은 매크로 셀과 상이한 주파수의 반송파를 갖는 작은 셀(125)에 접속된다.
단순화를 위해, 통신 네트워크(100)가 오로지 매크로 BS(110A), 작은 셀 BS들(110B) 및 제 1 내지 제 3 UE들(105A-C)을 갖는 것으로 도시되지만, 통신 네트워크(100)는 임의의 수의 매크로 BS들, 작은 셀의 BS들 및 UE들을 구비할 수 있다. 더욱이, 매크로 BS(110A) 및 작은 셀의 BS(110B)는, 예컨대 하나 이상의 이동성 관리 엔티티들(MME) 및/또는 하나 이상의 운영들, 관리 및 유지(OAM) 노드들(미도시)을 포함하는 통신 네트워크(100) 내에 포함된 다른 코어 네트워크 요소들에 연결될 수 있다. 또한, MME는 OAM 노드를 포함할 수 있다.
매크로 BS(110)는 예컨대 매크로 셀(120) 내에서 UE들에 무선 커버리지를 제공하는 진화된 노드B(eNB)일 수 있다. 작은 셀의 BS(110B)는 예컨대 매크로 BS(110A)에 대해 아래에 놓이는 eNB가 될 수 있다. 작은 셀의 BS(110B)는 매크로 BS(110A)에 의해 제공된 커버리지를 보완하는 무선 커버리지를 작은 셀(125)과 관련된 UE들에 제공할 수 있다. 매크로 셀(120)에 의해 송신 및/또는 수신되는 것으로 본 명세서에서 기술된 데이터, 제어 신호들 및 다른 정보는 매크로 BS(110A)에 의해 송신 및/또는 수신될 수 있다. 더욱이, 매크로 셀(120)에 의해 수행되는 것으로 본 명세서에서 기술된 동작들은 매크로 BS(110A)에 의해 수행될 수 있다. 작은 셀(125)에 의해 송신 및/또는 수신되는 것으로 본 명세서에서 기술된 데이터, 제어 신호들 및 다른 정보는 작은 셀의 BS(110B)에 의해 송신 및/또는 수신될 수 있다. 더욱이, 작은 셀(125)에 의해 수행되는 것으로 본 명세서에서 기술된 동작들은 작은 셀의 BS(110B)에 의해 수행될 수 있다.
일반적으로, 매크로 BS(110A)의 송신 전력은 작은 셀의 BS(110B)의 송신 전력보다 클 수 있다. 송신 전력들(115A 및 115B)은 각각 매크로 BS(110A) 및 작은 셀의 BS(110B)의 상대적인 송신 전력들의 예를 도시한다. 매크로 수신 신호 레벨(135)은 통신 네트워크(100) 내에서 UE들에 의해 측정된 매크로 셀(120)의 수신 신호 강도의 예를 도시한다. 도 1의 A에 도시된 바와 같이, 일반적으로 매크로 수신 신호 레벨의 강도는 매크로 BS(110A)의 위치로부터의 거리가 증가함에 따라 감소할 수 있다. 작은 셀의 수신 신호 레벨(140)은 통신 네트워크(100) 내의 UE들에 의해 측정된 작은 셀(125)의 수신 신호 강도의 예를 도시한다.
당업자가 인식하는 (및 위에 표시된) 바와 같이, 작은 셀은 피코, 마이크로 또는 메트로 셀이 될 수 있다. 예컨대, 메트로 셀은, 운영자에 대한 유효한 가입 상태의 가입자들(예, UE의 사용자)이, (a) 아직 호출받지 않은 상태라면, 메트로 작은 셀의 커버리지 영역 안으로 자유롭게 로밍하여, 네트워크에 등록할 수 있는 점에서, 개방 가입자 그룹(OSG) 작은 셀(들)을 의미할 수 있다. 이러한 절차는 전형적으로 셀 (재)선택 절차로 불리고, (b) 가입자들이 이미 호출 상태라면, 핸드오버로 불리는 절차인, 메트로 작은 셀에 대한 트래픽 연결을 구축할 수 있다.
그러므로, 메트로 셀과 OSG 사이의 암묵적 관계 및 펨토 셀과 폐쇄된 가입자 그룹(CSG) 사이의 암묵적 관계가 존재할 수 있다. CSG에서, 펨토 셀들은 펨토 셀에 대한 및 펨토 셀로부터의 셀 (재)선택 및 핸드오버 절차들을 수행할 수 있는 가입자들의 선택된 그룹을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들은 OSG, CSG, 및 두 개의 극단들 사이에서 접근 정책들이 모바일 운영자에 의해 구축될 수 있는 하이브리드 액세스(HA)와 같은 그 사이의 임의의 장치에 적용될 수 있다.
당업자가 인식하는 바와 같이, BS는 송신기 및 수신기 기능을 병합하는 논리 엔티티가 될 수 있다. 그러므로, 기지국은 원격 RF 송신 및 수신 안테나들의 그룹으로서 물리적으로 구현될 수 있다. 각 안테나는 관련된 원격 무선 헤드(RRH)를 구비할 수 있다. 논리 엔티티는 RRH 집중된 기저대역 케이지(일반적으로 안테나로부터 원격인)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들은 당업자들에 친숙한 다른 물리적인 장치들 내에서 구현될 수 있다. 물리적인 송신 안테나는 하나 이상의 커버리지 셀들에 대응할 수 있다. 그러므로, 논리적인 BS는 하나보다 많은 셀과 관련될 수 있다. 용어들 기지국(BS) 및 RRH는 아래의 설명에서 교환가능하게 사용될 수 있다.
도 1의 B는 오로지 매크로 셀들(예, 매크로 셀(120))을 포함하는 무선 통신 네트워크의 일부를 도시하는 도면이다. 도 1의 B에 도시된 바와 같이, 매크로 셀들은 X MHz(예, 5MHz)의 반송파 주파수(f1)를 사용하여 UE들을 서빙할 수 있다. 도 1의 B에 추가로 도시된 바와 같이, 복수의 반송파들은 다수의 매크로 셀들에서 가능해지고, 다수의 매크로 셀들은 UE들의 높은 밀도와 높은 트래픽 부하를 갖는 특정 영역을 ("핫 스폿"으로서) 담당한다. 이 예에서, X MHz(예, 5MHz)의 반송파 주파수(f1)와 Y MHz(예, 10MHz)의 반송파 주파수(f2)가 가능하다. UE들의 제 1 부분(예, 1/3)을 f1으로 유지하고, f2로 재선택된 UE들의 제 2 부분(예, 2/3)을 유지하는 것은 바람직하게 반송파 주파수들(f1 및 f2)의 스펙트럼 대역폭에 기초할 수 있다.
액세스 거부들 및 트래픽 로딩의 일반 설명
다중 반송파 전개에서 특정 반송파의 과부하로 인해 액세스 거부들이 해당 분야에서 관찰될 수 있다. 그러나, 거부들은 서비스 지연 또는 서비스 중단의 손상이 이미 발생한 후의 수동 동작이 될 수 있다. 다수의 반송파들에 걸쳐 부하가 조절되면, 액세스 거부들은 경감될 수 있다. 다수의 반송파들 사이의 부하 조절은 전형적으로 시스템 설계 목표이다. 예컨대, 상이한 대역폭의 다중 반송파들을 갖는 비-연속 스펙트럼이 관련되는 경우, 상이한 주파수 대역들의 상이한 수의 반송파들이 상이한 영역들을 담당할 수 있다. 일반적으로, 반송파들 사이에서 조절된 부하는 사용 가능한 스펙트럼 자원의 효율적인 사용을 허용한다. 더욱이, 도 1의 B에 도시된 바와 같이, UE 밀도는 상이한 영역들에서 변할 수 있고, 다수의 반송파들은 높은 UE 밀도를 갖는 핫 스폿들에서 전개될 수 있는 반면, 정상 UE 밀도를 갖는 영역들에서, 더 적은 반송파들이 전개될 수 있다. UE들이 정상 영역으로부터 더 많은 반송파들을 갖는 핫 스폿들로 이동할 때, 핫 스폿들에서 UE 트래픽을 재분배하고, 반송파들 간에 부하를 조절하는 것이 필요할 수 있다.
유휴 트래픽 부하 제어의 설명
능동 UE 트래픽 부하는 유휴 UE 밀도와 상관하는 것으로 알려져 있다. 현재의 트래픽 모델 연구들은 유휴 UE들에 대한 능동 UE들의 수의 비율이 통계적으로 고정된 값인 것을 나타낸다. 그러므로, 액세스 부하는 유휴 UE 밀도와 직접 관련되고, 액세스 부하는 유휴 UE 밀도의 양호한 메트릭이 되는 것으로 알려졌다. 따라서, 예시적인 실시예들에서, 액세스 부하는 유휴 UE 밀도를 측정하고, 유휴 UE 재분배를 수행하기 위하여 사용될 수 있다.
능동적인 트래픽 과부하 및/또는 액세스 과부하가 존재할 때, 오로지 액세스 금지 또는 능동 트래픽 재방향설정이 수행되는 경우에만, 기상하는 더 많은 유휴 UE들이 존재할 수 있기 때문에 과부하 상황이 지속적일 수 있다. 이것은, 액세스 금지 및 능동 트래픽 재방향설정을 수행하기 위한 과부하 제어 메커니즘을 지속적으로 활성화시키는 것을 초래할 수 있다. 결과적으로, 과부하 제어 동작들을 위해 자원들이 낭비될 수 있고, 서비스 지연은 액세스 금지에 의해 도입될 수 있고, 서비스 중단의 기회가 또한 증가할 수 있다. 그러므로, 능동 트래픽 과부하 및/또는 액세스 과부하가 발생하였거나 또는 발생할 수 있을 때 유휴 UE들을 재분배하는 것이 바람직하다. 유휴 트래픽 부하 분배를 적극적으로 제어함으로써, 능동적은 트래픽 과부하 및 액세스 과부하의 기회는 최소화될 수 있다.
LTE 표준들(예, 3GPP TS 36.331 v.9.0 및 3GPP TS 36.304 v.9.0)에서, 다수의 셀들, 다수의 주파수 반송파들 또는 상이한 무선 액세스 기술들(RATs)(이후로 집합적으로 반송파들로 인용된다) 중에서 유휴 트래픽 로딩을 제어하기 위하여 반송파 마다 우선순위 값이 사용된다. 그러나, 현재의 우선순위에 기반한 재선택 방법은 온/오프 트래픽 제어 접근법이다. 타깃 반송파의 우선순위 값이 현재의 서빙 반송파의 우선순위 값보다 높다면, 서빙 반송파에 대한 모든 유휴 UE들은, 타깃 반송파들의 링크 조건이 충분한 품질로 구성되는 한, 타깃 반송파를 재선택할 것이다. 그렇지 않을 경우, 모든 유휴 UE들은 서빙 반송파로 지속할 것이다.
상술한 LTE 표준들이 주파수 계층들의 수가 적은 반송파 간의 경우들을 위해 기본적인 재분배 기능을 제공하지만, 온/오프 트래픽 제어 접근법을 사용하는 로딩 제어는, HetNet에서의 반송파 집성과 같은 더 많은 다중 반송파 사용의 경우에 대해 주파수 계층들의 수가 증가할 때, 불충분하게 된다. 현재의 온/오프 로딩 제어는 반송파들 사이의 평탄한 부하 조절을 달성하지 못할 수 있다. 2개 이상의 반송파들의 경우, 낮은 우선순위들을 갖는 모든 반송파들의 대부분의 유휴 UE들은 가장 높은 우선순위을 갖는 반송파를 재선택할 것이다. 우선순위 조절은 반송파들 간에 부하 스윙들 및 로딩의 급등을 야기할 수 있다.
상술한 LTE 표준들에 의해 지원되는 다른 가능한 해결책은 유휴 트래픽의 부하 조절을 위한 전용 우선순위을 사용하는 것이다. 그러나, 수 개의 LTE 반송파들이 사용 가능한 반송파 집성과 같은 다중 반송파 동작 시나리오들을 위해, 부하 조절은 그 반송파 상의 부하에 따라, 상이한 백분율의 트래픽이 주어진 반송파로 지속하거나, 또는 상이한 반송파로 이동하는 것을 필요로 한다. 트래픽 부하가 시간 또는 위치에 걸쳐 변할 수 있고, 반송파들의 수가 상이한 커버리지 영역들에서 또한 상이할 수 있기 때문에, 이동하는 (예, 셀들 사이를 이동하는) 유휴 UE에 대해, 이러한 트래픽 재분배 비율(백분율)은 반송파들의 부하 또는 수가 시간에 따라 변함에 따라 동적으로 변할 필요가 있다.
그러나, 전용 우선순위들은 오로지 UE가 "연결된" 상태로부터 유휴가 되는 시간에 할당될 수 있다. 그러므로, 유휴 트래픽의 부하 조절을 위해 전용 우선순위을 사용하는 것은 과부하된 셀 내에서 많은 수의 UE들을 제어하는데 충분하지 않을 수 있다.
전용 우선순위이 반송파들 사이의 부하를 조절하기 위하여 사용된다면, 방법은 동적인 부하 조절 요건들을 충족시키기 위하여 변경될 필요가 있을 수 있다. 예컨대, 이볼브드 범용 지상 무선 액세스 네트워크(UTRAN)(E-UTRAN)가 유휴 모바일들을 위한 전용 우선순위을 변경하기 위하여, E-UTRAN은 유휴 UE를 페이징하는 것이 필요로 할 수 있고, 유휴 UE는 전용 우선순위들을 갱신하기 위하여 연결된 모드로 전환하여야 한다. 더욱이, 전용 우선순위들은 전형적으로 특정 그룹의 사용자들을 위해 설정되고, 간혹 변경되지 않는다. 그러므로, 전용 우선순위들은 이동하는 유휴 UE를 위해 동적인 우선순위 값 변경을 요구하는 시스템들에 대해 충분하지 않을 수 있다.
일반 방법론
예시적인 실시예들에 따라, UE 교차 반송파 재선택 절차들 및 지원 시그널링은, 유휴 UE들이 확률론적 방법에 기초하여 타깃 반송파를 재선택하도록, 수정된다. 예컨대, UE는 무작위로 우선순위을 자신에 할당할 수 있고, 무작위 우선순위 할당에 기초하여 재선택할 수 있다. 대안적으로, 네트워크 엔티티는 반송파들에 무작위 우선순위 또는 확률을 할당할 수 있고, UE가 무작위 우선순위 또는 확률 할당에 기초하여 재선택하도록 명령할 수 있다. 서빙 셀 내에서 모든 UE의 재선택 확률을 제어함으로써, 네트워크는 타깃 반송파를 재선택하기 위한 유휴 UE들의 백분율을 제어할 수 있다.
예시적인 구현들
사용자 장비가 개시한 트래픽 재분배
상술한 LTE 표준에서 기존의 우선순위 기반 유휴 UE 교차 반송파 재선택 메커니즘은 가능한 많이 활용될 수 있다. 예컨대, 예시적인 실시예에 있어서, UE들은 무선 액세스 네트워크(RAN)에 의해 절대 우선순위을 할당받지 않을 수 있다. 대신에, 시스템 정보 블록(SIB) 메시지(예, SIB3) 내에서 판독/디코딩된 서빙 셀재선택우선순위이 트리거될 때마다, UE는 스스로 UE재선택우선순위을 생성할 것이다. 예컨대, UE는 내부적으로 UE재선택우선순위을 무작위로 생성할 수 있다. UE재선택우선순위은 지원된 셀재선택우선순위 값들의 전체 범위(예, 0 내지 7) 사이에서 균일하게 분포된다. 결과적으로, UE들은 관련된 우선순위 값들을 갖는 그룹들(예, 8개의 그룹들)로 고르게 분포될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, UE들은 우선순위 값들의 대응하는 범위를 갖는 임의의 수의 그룹들로 분포될 수 있다.
대안적으로, UE들은 (1) 운영자들에 의해 UE들을 상이한 우선순위 그룹들로 사전 구성하는 것; 및 (2) UE의 ID(예, 국제 이동 가입자 식별번호(IMSI))에 기초하여 무작위로 그룹화하는 것을 포함하는 프로세스들에 의해 상이한 그룹들로 분류될 수 있다. 예컨대, UE의 URP=(IMSI) modulo 8이면, UE들은 8개의 우선순위 그룹들로 고르게 분포될 수 있다.
도 2는 예시적인 실시예에 따라 UE에 의한 트래픽 재분배를 위한 방법을 도시한다. 도 2와 관련된 방법의 단계들을 기술하는 동안, 도 1의 A의 무선 네트워크(100)에 대한 참조가 이루어질 것이다. 도 2와 관련된 방법에서, UE는 UE의 기능을 구동시키기 위하여 함께 동작하는 프로세서와 메모리를 포함할 수 있다. 예컨대, 메모리는 장치 기능들에 관한 코드 세그먼트들을 저장할 수 있다. 코드 세그먼트들은 차례로 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 또한, 메모리는 프로세서가 사용하기 위한 처리 변수들 및 상수들을 저장할 수 있다.
단계(S205)에서, UE(105)는 UE(105)가 유휴 모드에 있는지를 결정한다. 유휴 모드에 있는 UE는 당업자들에 알려져 있다. 예컨대, 무선 자원 제어(RRC) 연결이 구축되었을 때, UE(예, UE(105))는 연결된다(예, RRC_연결 상태). 그렇지 않을 경우, UE는 유휴 모드(예, RRC_유휴 상태)에 있다. UE(105)가 유휴 모드에 있는 경우, 처리는 단계(S210)로 지속된다. 그렇지 않을 경우, 연결된 UE를 위해 일부 다른 처리가 수행된다.
단계(S210)에서, UE(105)는 UE(105)가 절대 우선순위을 할당받는지를 결정한다. 예컨대, UE(105)는 절대 우선순위이 설정되었음을 나타내는 저장된 파라미터 값을 포함할 수 있다. UE(105)는 UE(105)가 이러한 저장된 파라미터의 값에 기초하여 절대 우선순위을 할당받았는지를 결정할 수 있다. 예컨대, 상술한 LTE 표준들에 따라, 파라미터는 E-UTRAN 주파수 또는 UTRAN 주파수 또는 모바일 통신들을 위한 전역 시스템(GSM) EDGE 무선 액세스 네트워크(GERAN) 주파수들 또는 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 주파수의 그룹을 위한 셀재선택우선순위이 될 수 있다. UE(105)가 절대 우선순위을 할당받지 않는다면, 처리는 단계(S215)로 지속된다. 그렇지 않을 경우, 절대 우선순위 UE를 위해 일부 다른 처리가 수행된다.
단계(S215)에서, UE(105)는 반송파 우선순위(CRP) 값들의 범위를 결정한다. 예컨대, 상술한 LTE 표준들에서, CRP 값들의 범위는 사전에 지정되고, 3개의 비트들에 의해 표현된다. 그러므로, CRP의 범위는 0 내지 7이다. UE(105)는 반송파 우선순위(CRP) 값들의 범위를 결정하기 위하여, BS(110A)에 의해 정기적으로 방송되는 시스템 정보 블록들(SIBs) 내의 셀 재선택 우선순위들(CRPs)을 판독할 수 있다. 그러므로, 위에서 논의한 바와 같이, 8개의 사용 가능한 반송파들이 존재한다면, UE(105)는 0-7의 범위의 정수 값들을 선택할 수 있다. 유휴 트래픽 재분배의 분해능을 개선하기 위하여, 표준들은 더 많은 비트들을 CRP에 부가하도록 강화될 수 있다.
단계(S220)에서, UE(105)는 CRP 값들의 범위 내에서 무작위 우선순위(URP) 값을 생성한다. 예컨대, UE(105)는 (임의의 알려진 알고리즘을 사용하여) 0과 7 사이의 무작위 정수를 생성할 수 있고, URP를 이러한 무작위 정수 값과 동일하게 설정할 수 있다.
단계(S225)에서, UE(105)는 반송파 재선택을 개시한다. 예컨대, UE(105)는 네트워크로부터 수신된 메시지에 기초하여 반송파 재선택을 개시할 수 있다. 대안적으로, 또는 추가하여, UE(105)는 규칙적인 시간 간격으로 (예, 타이머에 기초하여) 반송파 재선택을 개시할 수 있다.
단계(S230)에서, UE(105)는 URP가 서빙 반송파의 CRP보다 작거나 같은지를 결정한다. 예컨대, UE(105)가 URP로 설정된 무작위 정수의 값을 서빙 반송파에 할당된 CRP와 비교할 수 있다. URP가 서빙 반송파의 CRP보다 작거나 같은 경우, 단계(S235)에서, UE(105)는 서빙 반송파와 관련된 상태로 유지된다. 그렇지 않을 경우, 처리는 단계(S240)로 지속된다.
단계(S240)에서, UE(105)는 URP가 모든 반송파의 CRP들보다 큰지를 결정한다. 예컨대, UE(105)는 사용 가능한 타깃 반송파들 중 최대 CRP 값을 결정할 수 있다. UE(105)는 URP로 설정된 무작위 정수의 값을 최대 CRP와 비교할 수 있다. URP가 모든 반송파의 CRP들보다 크다면, 단계(S245)에서, UE(105)는 서빙 반송파와 관련된 상태로 유지된다. 그렇지 않을 경우, 처리는 단계(S250)로 지속된다.
단계(S250)에서, UE(105)는 URP가 서빙 반송파의 CRP보다 큰지 및 URP가 타깃 반송파 CRP보다 작거나 같은지를 결정한다. 예컨대, 하나보다 많은 잠재적인 타깃 반송파가 존재하는 경우, 비교 동작은 가장 낮은 CRP를 갖는 반송파로부터 시작되고, 이후 비교를 수행하기 위하여 낮은 CRP로부터 높은 CRP로의 순서를 따른다. 예컨대, UE(105)는 아직 URP와 비교되지 않은 CRP들을 갖는 후보 타깃 반송파들의 목록으로부터 가장 낮은 CRP를 갖는 반송파를 잠재적인 재선택 타깃 반송파로서 선택할 수 있다. UE(105)는 URP로 설정된 무작위 정수의 값을 타깃 반송파의 결정된 CRP와 비교할 수 있다. URP가 서빙 반송파의 CRP보다 크고, URP가 타깃 반송파 CRP보다 작거나 같다면, 단계(S255)에서, UE(105)는 타깃 반송파로 재선택된다. 그렇지 않을 경우, 처리는 단계(S260)로 지속된다.
단계(S260)에서, UE(105)는 모든 타깃 반송파들이 재선택을 위해 비교되었는지를 결정한다. 예컨대, UE(105)는 타깃 반송파들의 목록 내의 각 반송파가 잠재적인 반송파로서 선택되었는지 그리고 비교되었는지를 결정할 수 있다. 모든 타깃 반송파들이 재선택을 위해 비교되었다면, 단계(S265)에서, UE(105)는 서빙 반송파와 관련된 상태로 유지된다. 그렇지 않을 경우, 처리는 단계(S250)로 지속된다.
또한, 반송파 주파수가 우선순위 값을 할당받지 않는 경우, UE들은, 마치 반송파가 심지어 0의 우선순위 값보다 낮은 가장 낮은 우선순위을 갖는 것처럼, 반송파를 취급할 수 있다. 이러한 특성은 네트워크의 대상이 반송파에 할당된 모든 유휴 UE들을 재방향설정/정리하려는 상황들에서 사용될 수 있다.
도 6은 하나의 반송파와 관련된 유휴 UE들의 부분이 어떻게 다른 반송파로 재분배되는지를 도시한다. UE가 갱신되고 있는 새로운 서빙 셀 또는 SIB 정보를 재선택하도록 결정할 때, UE는 SIB들(예, SIB3 및 SIB5) 내의 재선택 정보를 판독할 수 있고, URP를 무작위로 생성할 수 있다. 결과적으로, SIB를 판독하는 UE들의 1/8이 각각 0 내지 7의 동일한 우선순위 값을 가질 것이다. 그러므로, UE들은 8개의 우선순위 그룹들에 걸쳐 고르게 분배된다. SIB의 정보는 당업자에게 알려져 있다. 일반적으로, SIB의 정보는 동일한 성질의 시스템 정보를 포함한다. 18개의 SIB의 정보가 존재한다. SIB3은 셀 선택과 관련된 정보 및 서빙 셀을 위한 재선택 파라미터들을 포함한다. SIB3은 또한 현재 셀에 대한 셀 액세스 제한 정보를 포함한다. SIB3 정보는 유휴 모드 내의 UE를 위해 무선 자원 제어기(RRC)에 의해 사용된다.
서빙 반송파가 자신의 우선순위을 1로서 방송하고, 반면에 다른 중첩된 반송파의 우선순위이 7로 설정된다면, 도 2에 관해 기술된 재선택 규칙에 기초하여, 서빙 셀재선택우선순위=1과 같거나 적은 우선순위 값을 갖는 UE들은 서빙 반송파로 지속될 것이다. 이들은 URP=0 및 1의 그룹 내의 UE들이다. 서빙 CRP 보다 더 높고, 타깃 반송파 CRP와 같거나 낮은 우선순위 값을 갖는 UE들은 타깃 반송파를 재선택할 수 있다. 이들은 URP=2-7를 갖는 그룹들 내의 UE들이다.
그러므로, 서빙 반송파(예, F1)와 원래 관련된 유휴 UE들의 75%는 타깃 반송파(예, F2)로 재방향설정되고, 유휴 UE들의 25%는 서빙 반송파로 지속된다. 우선순위 값들이 변경되지 않고 유지되면, 반송파 상의 기존 UE들은 반송파로 지속될 것이다. 새로운 UE가 이러한 새로운 우선순위 설정을 갖는 셀로 이동할 때, 새로운 UE는 서빙 반송파로 지속하는 25%의 기회와 이웃 반송파(F2)로 재선택하는 75%의 기회를 가질 것이다.
반송파들 사이에서 지속적인 이동을 회피하기 위하여, 타이머에 기반한 히스테리시스 및 정렬된 우선순위 설정이 중첩된 반송파들에 적용될 수 있다. 예컨대, 재선택이 수행된 후, 타이머가 시작되고, 타이머가 만료되기 전에, UE는 원래의 서빙 반송파로 다시 재선택하는 것이 허용되지 않을 수 있다. 정렬된 우선순위 설정들은 기본적으로 두 반송파들에서 방송된 우선순위 값들이 동일한 셀 사이트에서 정렬되는 것을 필요로 한다. 예컨대, 반송파(F1)가 서빙 CRP=2를 방송하고, 이웃 반송파(F2)가 서빙 CRP=7을 방송하면, 적어도 반송파(F2)가 F1 CRP보다 더 큰 서빙 CRP를 방송하는(예, F2 CRP가 7로 유지되는) 것이 요구될 수 있다.
네트워크 장비가 개시한 트래픽 재분배
SIB 내의 서빙 및 이웃 CRP들의 설정을 변경함으로써, 네트워크는 커버리지 영역에 중첩하는 반송파들 중에서 유휴 UE들의 분배를 효과적으로 제어할 수 있다. 상술한 LTE 표준들은 SIB 갱신 빈도를 매 3 시간마다 32회로 제한한다. 그러므로, 고르게 분배되었다면, 우선순위은 매 5.6분마다 최대 한 번 갱신될 수 있다. 대부분의 경우들에 대해, 갱신들 사이의 장 기간으로 인해, 커버리지 에지들에서의 고르지 못한 유휴 UE 재분배에 대해서조차, SIB들 내의 우선순위 설정은 안정적일 수 있다. 그러나, 네트워크 장비는 필요한 재분배의 타이밍(예, 5.6분보다 길거나 짧은)에 따라 액세스 부하 및 트래픽 부하 중 하나 이상에 기초하여 시스템 정보 블록들의 갱신 또는 재선택 메시지를 사용하는 것을 선택할 수 있다.
방송 페이징에 의한 CRP 갱신을 위한 네트워크 엔티티 동작
네트워크 엔티티는 복수의 반송파들에 대한 유휴 트래픽 부하를 결정할 수 있다. 반송파들 중 어느 하나 상의 액세스 부하 또는 트래픽 부하가 임계치보다 높다면, 네트워크 엔티티는 트래픽의 재분배가 요구된다고 결정할 수 있다. 대안적으로, 또는 추가하여, 둘 이상의 반송파들 사이의 트래픽 부하 차이가 임계치보다 높다면, 네트워크 엔티티는 트래픽의 재분배가 요구된다고 결정할 수 있다. 예컨대, 예시적인 실시예에 따라, 로딩 급등에 대한 응답성을 위한 우선순위 기반 재분배 방법에 대한 향상이 제공될 수 있다. 네트워크에 의해 과부하가 검출될 때, SIB 내에서 방송된 우선순위을 조정하여 유휴 UE들을 재분배하기 위하여 긴 기간(예, 5분 이상)을 대기하는 대신에, 서빙 및 이웃 셀들의 갱신된 CRP들이 유휴 UE 재분배를 위한 방송 페이징 메시지에 의해 UE들로 전달될 수 있다. 알려진 방송 페이징 메커니즘은 메시지를 통신하기 위하여 사용된다. 방송 페이징 메시지는 셀 우선순위 값들의 세트를 포함할 수 있다.
CRP들은 부하 재분배 요건에 기초하여 네트워크에 의해 갱신된다. CRP 값들은 도 2에 관하여 위에서 서술된 방법에 기초하여 결정된다. 그러나, 도 2의 단계들을 수행하는 UE(예, UE(105)) 대신에, 네트워크 엔티티(예, 기지국(110))가 도 2의 단계들을 수행하고, 상이한 반송파들 중에서 재분배되는 유휴 UE의 백분율을 초래한다.
네트워크 엔티티가 할당한 우선순위에 기초한 사용자 장비의 동작
도 3은 예시적인 실시예에 따라 UE에 의한 트래픽 재분배를 위한 방법을 도시한다. 도 3과 관련된 방법의 단계들을 기술하는 동안, 도 1의 A의 무선 네트워크(100)를 참조할 것이다. 도 3과 관련된 방법에서, UE는 UE의 기능을 구동하기 위해 함께 동작하는 프로세서와 메모리를 포함할 수 있다. 예컨대, 메모리는 장치 기능들에 관한 코드 세그먼트들을 저장할 수 있다. 코드 세그먼트들은 차례로 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 또한, 메모리는 프로세서가 사용하기 위한 처리 변수들 및 상수들을 저장할 수 있다.
단계(S305)에서, UE(105)는 방송 메시지를 수신한다. 예컨대, 방송 메시지는 상술한 방송 페이징 메시지(예, 재선택 메시지)일 수 있다. 이러한 메시지는 상이한 주파수의 반송파들과 관련된 셀 우선순위 값들의 세트를 포함할 수 있다. 대안적으로, UE(105)는 시스템 정보 블록들(SIB)의 갱신을 포함하는 하나 이상의 메시지들을 수신할 수 있다. 갱신된 SIB 블록들은 갱신된 셀 우선순위 값들을 포함할 수 있다. UE(105)는 반송파 우선순위(CRP) 값들(예, 상이한 주파수 반송파들과 관련된 우선순위 값들)의 범위를 결정하기 위하여, 시스템 정보 블록들(SIBs) 내의 셀 재선택 우선순위들(CRPs)을 판독할 수 있다.
단계(S310)에서, UE(105)는 UE(105)가 유휴 모드에 있는지를 결정한다. 유휴 모드에 있는 UE는 당업자들에 알려져 있다. 예컨대, RRC 연결이 구축되었을 때, UE(예, UE(105))는 연결된다(예, RRC_연결 상태). 그렇지 않을 경우, UE는 유휴 모드이다(예, RRC_유휴 상태).
단계(S315)에서, UE(105)는 UE가 유휴인 것을 결정한 후 반송파 재선택을 개시한다. 예컨대, UE(105)는 재선택 메시지인, 네트워크로부터 수신된 메시지에 기초하여 반송파 재선택을 개시할 수 있다.
단계(S320)에서, UE(105)는 URP가 서빙 반송파 CRP보다 작은지 또는 같은지를 결정한다. 예컨대, UE(105)는 UE에 할당된 URP의 값을, 메시지 내에서 수신된 셀 우선순위 값들의 세트로부터 판독된, 서빙 반송파에 할당된 CRP와 비교할 수 있다. URP가 서빙 반송파 CRP보다 작거나 이와 같다면, 단계(S325)에서, UE(105)는 서빙 반송파와 관련된 상태로 유지된다. 그렇지 않을 경우, 처리는 단계(S330)로 지속된다.
단계(S330)에서, UE(105)는 URP가 모든 반송파의 CRP들보다 큰지를 결정한다. 예컨대, UE(105)는 메시지 내에서 수신된 셀 우선순위 값들의 세트에 기초하여 사용 가능한 타깃 반송파들 중 최대 CRP 값을 결정할 수 있다. UE(105)는 UE에 할당된 URP를 최대 CRP와 비교할 수 있다. URP가 모든 반송파의 CRP들보다 크다면, 단계(S335)에서, UE(105)는 서빙 반송파들과 관련된 상태로 유지된다. 그렇지 않을 경우, 처리는 단계(S340)로 지속된다.
단계(S340)에서, UE(105)는 URP가 서빙 반송파의 CRP보다 큰지, 그리고 URP가 타깃 반송파 CRP보다 작은지 또는 같은지를 결정한다. 하나보다 많은 잠재적인 타깃 반송파가 존재하는 경우, 비교 동작은 가장 낮은 CRP를 갖는 반송파로부터 시작할 수 있고, 이후 낮은 것으로부터 높은 CRP로의 순서로 수행된다. 예컨대, UE(105)는 잠재적인 재선택 타깃 반송파로서 URP와 아직 비교되지 않은 CRP들을 갖는 후보 타깃 반송파들의 목록으로부터 가장 낮은 CRP를 갖는 반송파를 선택할 수 있다. UE(105)는 메시지 내에서 수신된 셀 우선순위 값들의 세트에 기초하여 선택된 타깃 반송파와 관련된 CRP 값을 결정할 수 있다. UE(105)는 UE에 할당된 URP의 값을 타깃 반송파의 결정된 CRP와 비교할 수 있다. URP가 서빙 반송파의 CRP보다 크고, URP가 타깃 반송파의 CRP보다 작거나 같다면, 단계(S345)에서, UE(105)는 타깃 반송파를 재선택한다. 그렇지 않을 경우, 처리는 단계(S350)로 지속된다.
단계(S350)에서, UE(105)는 모든 타깃 반송파들이 재선택을 위해 비교되었는지를 결정한다. 예컨대, UE(105)는 타깃 반송파들의 목록 내의 각 반송파가 선택되어 잠재적인 반송파로서 비교되었는지를 결정할 수 있다. 모든 타깃 반송파들이 재선택을 위해 비교되었다면, 단계(S355)에서, UE(105)는 서빙 반송파와 관련된 상태로 유지된다. 그렇지 않을 경우, 처리는 단계(S340)로 지속된다.
방송 페이징에 의해 UE 들로 전달된 재선택 확률에 대한 네트워크 엔티티 동작
네트워크 엔티티는 복수의 반송파들에 대한 유휴 트래픽 부하를 결정할 수 있다. 반송파들 중 어느 하나에 대한 유휴 트래픽 부하가 임계치보다 높으면, 네트워크 엔티티는 트래픽의 재분배가 필요하다고 결정할 수 있다. 대안적으로, 또는 추가하여, 둘 이상의 반송파들 사이의 유휴 트래픽 부하 차이가 임계치보다 높으면, 네트워크 엔티티는 트래픽의 재분배가 필요하다고 결정할 수 있다.
다른 예시적인 실시예는 우선순위 기반의 재선택 메커니즘(상술한)과 독립적인 재분배 방법을 개발 및 분리시키는 것일 수 있다. 예컨대, 방송 페이징 메커니즘은 재선택 메시지를 UE들에 방송하기 위하여 사용될 수 있다. 메시지는 모든 이웃 반송파들과 관련된 재선택 확률들을 포함할 수 있다.
확률들은 부하 재분배 요건에 기초하여 네트워크에 의해 결정될 수 있다. 도 4는 네트워크 엔티티가 예시적인 실시예에 따라 재선택 확률들을 방송하기 위하여 사용하는 메커니즘을 도시한다. 재선택 확률들의 방송은 상이한 반송파들 중 유휴 UE 재분배의 백분율을 초래할 수 있다. UE가 이웃 반송파들(f1, f2, ..., fn)과 관련된 재선택 확률들(p1, p2,...,pn)을 수신한 후, UE(예, UE(105))는 0으로부터 n까지의 총 범위 사이에서 균일하게 분포된 무작위 수를 생성할 것이다.
재선택 확률들에 기초하여, 전체 범위(0,n)는 p1=x1/n, p2=x2/n,...,pn=xn/n이 되도록 x1,x2,...,xn의 길이를 갖는 n개의 하위 범위들로 분리될 수 있다. UE에 의해 무작위로 생성된 무작위 수가 x1의 범위 내에 들면, UE는 f1을 재선택할 것이다. UE에 의해 무작위로 생성된 무작위 수가 x2의 범위 내에 들면, UE는 f2를 재선택할 것이다. UE에 의해 무작위로 생성된 무작위 수가 xn의 범위 내에 들면, UE는 fn을 재선택할 것이다. 결과적으로, 수반된 모든 UE들은 전역적으로 n개의 반송파들로 재선택된 n개의 그룹들로 분할된다. 재선택 확률들은 관련된 반송파 주파수들을 재선택하는 UE들의 백분율로 변환된다.
네트워크 엔티티가 할당한 확률에 기초한 사용자 장비의 동작
도 5는 예시적인 실시예에 따라 UE에 의한 트래픽 재분배를 위한 방법을 도시한다. 도 5와 관련된 방법의 단계들을 기술하는 동안, 도 1의 A의 무선 네트워크(100)를 참조할 것이다. 도 5와 관련된 방법에서, UE는 UE의 기능을 구동하기 위해 함께 동작하는 프로세서와 메모리를 포함할 수 있다. 예컨대, 메모리는 장치 기능들에 관한 코드 세그먼트들을 저장할 수 있다. 코드 세그먼트들은 차례로 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 또한, 메모리는 프로세서가 사용하기 위한 처리 변수들 및 상수들을 저장할 수 있다.
단계(S505)에서, UE(105)는 재선택 페이징 메시지를 수신한다. 예컨대, 재선택 방송 메시지는 상술한 단계(S350)에서 송신된 메시지일 수 있다. 이러한 메시지는 이웃 반송파 주파수들과 관련된 셀 재선택 확률 값들의 세트를 포함할 수 있다.
단계(S510)에서, UE(105)는 UE(105)가 유휴 모드에 있는지를 결정한다. 유휴 모드에 있는 UE는 당업자들에 알려져 있다. 예컨대, RRC 연결이 구축되었을 때, UE(예, UE(105))는 연결된다(예, RRC_연결 상태). 그렇지 않을 경우, UE는 유휴 모드이다(예, RRC_유휴 상태).
단계(S515)에서, UE(105)는 반송파 확률 값들에 기초하여 n개의 백분율 범위들을 생성한다(n은 반송파들의 수와 동일). 예컨대, 전체 백분율 범위는 1-100%가 될 수 있다. 상술한 바와 같이, 요구되는 전달 백분율들에 기초하여 확률 값을 생성하기 위한 알고리즘이 사용되었을 수 있다. 동일한 알고리즘은 역-방식으로 사용될 수 있다. 예컨대, 역 알고리즘을 사용하는 결과는, UE들이 제 1 반송파에 시간의 50%를 재선택하고, 제 2 반송파에 시간의 25%를 재선택하고, 제 3 반송파에 시간의 25%를 재선택하는 것일 수 있다. 예컨대, 제 1 범위는 1-50을 포함할 수 있고, 제 2 범위는 51-75를 포함할 수 있고, 제 3 범위는 76-100을 포함할 수 있다.
단계(S520)에서, UE(105)는 n개의 백분율 범위들 중 하나를 각 반송파들에 할당한다. 예컨대, 메시지 내에서 수신된 셀 확률 값들의 세트는 관련된 반송파들을 포함할 수 있다. 각 반송파들은 수신된 메시지 내에서 관련된 반송파들에 기초하여 n개의 범위들 중 하나에 할당될 수 있다. 예컨대, 1-50을 포함하는 제 1 범위는 반송파 1에 할당될 수 있고, 51-75를 포함하는 제 2 범위는 반송파 2에 할당될 수 있고, 76-100을 포함하는 제 3 범위는 반송파 3에 할당될 수 있다.
단계(S525)에서, UE(105)는 무작위 수를 생성한다. 예컨대, UE(105)는 (임의의 알려진 알고리즘을 사용하여) 1과 100 사이의 무작위 정수를 생성할 수 있다. 무작위 수는 전체 백분율 범위에 걸쳐 균일하게 분배될 수 있다. UE(105)는 필요하다면 이러한 값을 메모리에 저장할 수 있다.
단계(S530)에서, UE(105)는 무작위 수와 n개의 백분율 범위들에 기초하여 반송파를 재선택한다. 예컨대, 상술한 바와 같이, 각각이 할당된 범위를 갖는 3개의 반송파들이 존재할 수 있다. 무작위 수가 1과 50 사이에 있다면, UE(105)는 반송파 1을 재선택할 수 있다. 무작위 수가 51과 75 사이에 있다면, UE(105)는 반송파 2를 재선택할 수 있다. 무작위 수가 76과 100 사이에 있다면, UE(105)는 반송파 3을 재선택할 수 있다.
당업자가 인식하는 바와 같이, 3보다 많거나 적은 반송파들이 존재할 수 있고, 임의의 반송파에 대응하는 범위는 필요에 따라 변할 수 있다.
간단한 하드웨어 설명
도 7은 예시적인 실시예에 따른 사용자 장비(UE)를 도시한다. 도 7에 도시된 바와 같이, UE(105)는 적어도, 재선택 모듈(705), 프로세서(710) 및 메모리(715)를 포함한다. 프로세서(710)와 메모리(715)는 UE의 기능을 구동하기 위하여 함께 동작한다. 예컨대, 메모리(715)는 UE 기능들(예, 데이터 전달, 제어 정보 시그널링/핸들링, 등)에 관한 코드 세그먼트들을 저장할 수 있다. 코드 세그먼트들은 차례로 프로세서(710)에 의해 실행될 수 있다. 더욱이, 메모리(715)는 프로세서(710)가 사용하기 위한 처리 변수들 및 상수들을 저장할 수 있다. 프로세서(710)와 메모리(715)에 대한 추가적인 세부사항들은 당업자들에 알려져 있고, 단순화를 위해 더 이상 논의되지 않을 것이다.
재선택 모듈(705)은 추가적인 프로세서(미도시)를 포함하는 하드웨어일 수 있다. 예컨대, 재선택 모듈(705)은 예컨대 소프트웨어 명령들로서 재선택 기능들을 수행하도록 구성된 독립형 하드웨어 요소들(예, 프로세서 및 메모리)을 포함하는 주문형 집적 회로(ASIC)가 될 수 있다. 대안적으로, 또는 추가하여, 재선택 모듈(705)은 재선택 기능들을 실행하기 위하여 프로세서(710)와 메모리(715)와 협력하도록 구성된 소프트웨어 모듈일 수 있다.
재선택 모듈(305)은 도 2, 도 3 및 도 5에 관해 상술된 반송파 재선택을 수행하도록 구성될 수 있다.
도 8은 예시적인 실시예에 따른 기지국(BS)을 도시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, BS(110)는 적어도, 재선택 모듈(805), 프로세서(810) 및 메모리(815)를 포함한다. 프로세서(810)와 메모리(815)는 BS의 기능을 구동하기 위하여 함께 동작한다. 예컨대, 메모리(815)는 UE 기능들(예, 데이터 전달, 제어 정보 시그널링/핸들링, 등)에 관한 코드 세그먼트들을 저장할 수 있다. 코드 세그먼트들은 차례로 프로세서(810)에 의해 실행될 수 있다. 더욱이, 메모리(815)는 프로세서(810)가 사용하기 위한 처리 변수들 및 상수들을 저장할 수 있다. 프로세서(810)와 메모리(815)에 대한 추가적인 세부사항들은 당업자들에 알려져 있고, 단순화를 위해 더 이상 논의되지 않을 것이다.
재선택 모듈(805)은 추가적인 프로세서(미도시)를 포함하는 하드웨어일 수 있다. 예컨대, 재선택 모듈(805)은 예컨대 소프트웨어 명령들로서 재선택 기능들을 수행하도록 구성된 독립형 하드웨어 요소들(예, 프로세서 및 메모리)을 포함하는 주문형 집적 회로(ASIC)가 될 수 있다. 대안적으로, 또는 추가하여, 재선택 모듈(805)은 재선택 기능들을 실행하기 위하여 프로세서(810)와 메모리(815)와 협력하도록 구성된 소프트웨어 모듈일 수 있다.
재선택 모듈(805)은 도 2, 도 3 및 도 5에 관해 상술된 반송파 재선택을 수행하도록 구성될 수 있다.
결론
예시적인 실시예들은 활성 트래픽 과부하 및 액세스 과부하의 기회를 최소화하기 위하여 유휴 트래픽 부하의 분배를 적극적으로 제어하기 위한 방법들 및 장치를 제공한다. 따라서, 도 2 내지 도 5에 관해 상술한 방법들은 유휴 트래픽 부하의 분배를 적극적으로 제어하기 위하여 단독으로 및/또는 조합하여 사용될 수 있다.
위의 예시적인 실시예들이 도 1의 A에 도시된 네트워크 엔티티들(예, 매크로 BS들)에 의해 수행되는 단계들을 기술하지만, 예시적인 실시예들은 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 위의 방법 단계들은 대안적인 네트워크 구성요소들에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 대안적인 실시예들은 컴퓨터 시스템과 함께 사용하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있는데, 컴퓨터 프로그램 제품은 예컨대, 디스켓, CD-ROM, ROM, 또는 고정 디스크와 같은 유형의 또는 비-일시적 데이터 저장 매체(컴퓨터 판독 가능한 매체)에 저장된, 또는 유형의 매체 또는 예컨대 마이크로웨이브 또는 적외선과 같은 무선 매체를 통해 송신되는 컴퓨터 데이터 신호로 구현된, 일련의 컴퓨터 명령들, 코드 세그먼트들 또는 프로그램 세그먼트들이다. 일련의 컴퓨터 명령들, 코드 세그먼트들 또는 프로그램 세그먼트들은 위에서 기술된 예시적인 실시예들의 방법들의 기능의 모두 또는 부분을 구성할 수 있고, 반도체, 자기, 광 또는 다른 메모리 디바이스와 같은, 휘발성 또는 비-휘발성의 임의의 메모리 디바이스에 또한 저장될 수 있다.
예시적인 실시예들이 특별히 도시되고 기술되었지만, 청구항들의 사상과 범주를 벗어나지 않고 형태 및 세부사항에서 변동들이 이루어질 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.
본 발명이 이와 같이 기술되었지만, 많은 방식들로 변형될 수 있음은 자명하다. 이러한 변형들은 본 발명을 벗어나는 것으로 간주되지 않아야 하고, 모든 이러한 변형은 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (10)

  1. 네트워크 엔티티에 있어서:
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    트래픽을 재분배할지를 결정하고,
    트래픽이 재분배되어야 한다고 결정할 때, 셀 우선순위 값들과 셀 확률 값들 중 하나를 포함하는 메시지로서, 상기 셀 우선순위 값들은 복수의 반송파들 각각에 대한 우선순위 값을 포함하고, 상기 셀 확률 값들의 세트는 상기 복수의 반송파들 각각에 대한 확률 값을 포함하는, 상기 메시지를 생성하고,
    상기 메시지를 하나 이상의 사용자 장비에 송신하도록 구성되는, 네트워크 엔티티.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 복수의 반송파들 중 하나 이상의 반송파들 상의 액세스 부하 및 트래픽 부하 중 적어도 하나에 기초하여 트래픽을 재분배할지를 결정하고,
    액세스 부하 및 트래픽 부하 중 상기 적어도 하나가 임계값을 초과할 때, 트래픽이 재분배되어야 한다고 결정하도록 구성되는, 네트워크 엔티티.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 메시지는 시스템 정보 블록들의 갱신 및 재선택 메시지 중 하나이고,
    상기 프로세서는 상기 액세스 부하 및 상기 트래픽 부하 중 하나 이상에 기초하여 시스템 정보 블록들의 상기 갱신 및 상기 재선택 메시지 중 하나를 선택하도록 추가로 구성되는, 네트워크 엔티티.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 메시지는 재선택 페이징 메시지이고, 방송 시스템 정보 메시지인, 네트워크 엔티티.
  5. 무선 사용자 장비에 있어서:
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    상기 사용자 장비가 유휴 모드인지를 결정하고,
    상기 사용자 장비가 유휴 모드인 것이라는 결정에 응답하여, 반송파 재선택 우선순위 값들의 범위 내에 있는 무작위 우선순위 값을 생성하고,
    상기 무작위 우선순위 값에 기초하여 상기 사용자 장비를 위한 반송파를 재선택하도록 구성되는, 무선 사용자 장비.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 무작위 우선순위 값이 서빙 반송파 우선순위 값보다 크고, 타깃 반송파 우선순위 값보다 작거나 같을 때, 상기 사용자 장비를 타깃 반송파와 관련시키고,
    상기 무작위 우선순위 값이 상기 서빙 반송파 우선순위 값보다 작거나 같을 때, 상기 사용자 장비를 서빙 반송파와 관련되도록 유지시키고,
    상기 무작위 우선순위 값이 모든 반송파 우선순위 값들보다 클 때, 상기 사용자 장비를 상기 서빙 반송파와 관련되도록 유지시킴으로써, 상기 사용자 장비를 위한 상기 반송파를 재선택하도록 구성되는, 무선 사용자 장비.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 무작위 우선순위 값이 반송파 우선순위 값들의 상기 범위 내의 무작위 정수 값이 되도록 상기 무작위 우선순위 값을 생성함으로써, 상기 무작위 우선순위 값을 생성하도록 구성되는, 무선 사용자 장비.
  8. 무선 사용자 장비에 있어서:
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    셀 우선순위 값들의 세트 및 셀 확률 값들의 세트 중 하나를 포함하는 재선택 메시지를 수신하고,
    셀 우선순위 값들의 상기 세트 및 셀 확률 값들의 상기 세트 중 하나에 기초하여 상기 사용자 장비를 위한 반송파를 재선택하도록 구성되는, 무선 사용자 장비.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 재선택 메시지는 상기 셀 우선순위 값들을 포함하고, 상기 프로세서는,
    상기 사용자 장비와 관련된 메모리 내에 저장된 우선순위 값을 결정하고,
    상기 우선순위 값이 서빙 반송파 우선순위 값보다 크고, 타깃 반송파 우선순위 값보다 작거나 같을 때, 상기 사용자 장비를 타깃 반송파와 관련시키고,
    상기 우선순위 값이 상기 서빙 반송파 우선순위 값보다 작거나 같을 때, 상기 사용자 장비를 서빙 반송파와 관련되도록 유지시키고,
    상기 우선순위 값이 모든 반송파 우선순위 값들보다 클 때, 상기 사용자 장비를 상기 서빙 반송파와 관련되도록 유지시키도록 추가로 구성되는, 무선 사용자 장비.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 재선택 메시지는 상기 셀 확률 값들을 포함하고, 상기 프로세서는,
    상기 반송파 확률 값들에 기초하여 백분율 범위들을 생성하고,
    상기 백분율 범위들 중 하나를 상기 사용자 장비와 관련된 복수의 반송파들 각각에 할당하고,
    무작위 값을 생성하고,
    상기 무작위 값이 상기 타깃 반송파와 관련된 백분율 범위 내에 있다면, 상기 사용자 장비를 타깃 반송파와 관련시키도록 추가로 구성되는, 무선 사용자 장비.
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