KR20150034249A - 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템 - Google Patents

매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템 Download PDF

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KR20150034249A
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벤자민 청
고팔 엔. 쿠마르
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알까뗄 루슨트
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Abstract

청구된 요지의 실시예들은 무선 통신 시스템에 매니폴드 네트워크를 제공한다. 무선 통신 시스템의 일 실시예는 복수의 기지국들 및 기지국들에 통신 가능하게 결합된 하나 이상의 무선 네트워크 제어기들을 포함한다. 기지국들은 지리적인 영역에서 사용자 장비가 복수의 기지국들 중 적어도 2개와 실질적으로 연속적인 호 접속을 유지하도록 지리적인 영역 내에 무선 접속을 제공하도록 구성될 수 있다. 무선 네트워크 제어기는 사용자 장비에 대해 복수의 기지국들로부터 기지국들의 활성 세트를 선택하도록 구성될 수 있다. 무선 네트워크 제어기는 또한 활성 세트로부터 복수의 기지국들 중 구성가능한 수를 선택하여 사용자 장비와 실질적으로 연속적인 호 접속을 유지하도록 구성될 수 있다. 구성가능한 수는 적어도 2이다.

Description

매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템{A MANIFOLD NETWORK WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 출원은 일반적으로 통신 시스템들에 관한 것이고, 특히 무선 통신 시스템들에 관한 것이다.
무선 통신 시스템들은 일반적으로 이동 유닛들(또는 다른 형태들의 사용자 장비)에 무선 접속을 제공하기 위해 다수의 기지국들(또는 다른 형태들의 무선 액세스 포인트들)을 배치한다. 각각의 기지국은 기지국에 의해 서빙되는 특정한 섹터 또는 셀에 위치된 이동 유닛들에 무선 접속을 제공하는 것을 담당한다. 일반적으로, 예를 들면, 이동 유닛의 사용자가 음성 또는 데이터 호를 개시하기를 원할 때, 이동 유닛은 하나의 기지국과 무선 접속을 개시한다. 대안적으로, 네트워크는 이동 유닛과 무선 통신 링크를 개시할 수 있다. 예를 들면, 종래의 계층적 무선 통신들에서, 서버는 타깃 이동 유닛에 예정된 음성 및/또는 데이터를 무선 네트워크 제어기(RNC)와 같은 중심 요소로 송신한다. RNC는 이후 하나 이상의 기지국들을 통해 페이징 메시지들을 타깃 이동 유닛에 송신할 수 있다. 타깃 이동 유닛은 무선 통신 시스템으로부터 페이지를 수신하는 것에 응답하여 기지국들 중 하나 이상에 대해 무선 링크를 확립할 수 있다. RNC 내 무선 자원 관리 기능은 음성 및/또는 데이터를 수신하고, 타깃 이동 유닛에 정보를 송신하기 위해 기지국들의 세트에 의해 사용된 무선 및 시간 자원들을 조정한다.
사용자 장비는 몇몇 환경들에서 하나보다 많은 기지국과 통신할 수 있다. 예를 들면, 이동 유닛이, 예를 들면, 차단 전 연결 핸드오버 동안, 네트워크에서 기지국들 사이에 핸드 오프하는 프로세스에 있을 때, 이동 유닛이 다수의 기지국들과 통신할 수 있다. 차단 전 연결 핸드오버들은 소프트 핸드오버들 및 "소프터" 핸드오버들을 포함한다. 소프트 핸드오버 동안, 이동 유닛은 하나 이상의 기지국들과 연관된 두 개 이상의 셀 섹터들에 동시에 연결된다. 소프트 핸드오버는, 핸드오프에 포함된 셀 섹터들이 단일 기지국과 연관될 때, "소프터" 핸드오버라고 불릴 수 있다. 동일한 비트 스트림은 소프트 핸드오버에서 호를 능동으로 지원하고 있는 셀 섹터들의 각각을 통해 업링크를 거쳐 수신된다. 그러므로, 연관된 기지국(들)은 RNC로 다시 비트 스트림의 사본들을 전송할 수 있고, RNC는 비트 스트림들의 품질을 검사하고 최고 품질을 갖는 비트 스트림을 선택할 수 있다.
이동 유닛의 핸드오프는 신호의 페이딩에 의해 야기된 업링크 또는 다운링크 신호 강도에서 변동들에 의해 트리거링될 수 있다. 예를 들면, 기지국으로부터 이동 유닛에서 수신된 다운링크 신호 및 이동 유닛으로부터 기지국으로 송신된 업링크 신호의 강도는 이동 유닛의 위치 또는 속도에서 변경들, 환경 상태들에서 변경들 등에 응답하여 변하거나 "페이딩"할 수 있다. 세 개의 주요 페이딩의 형태들, 느린 페이딩(또는 섀도우) 페이딩, 빠른(또는 레일리) 페이딩, 및 도플러 페이딩이 존재한다. 느린 페이딩은 이동 유닛과 기지국 사이의 시야선이 인공 구조물 또는 산과 같은 지리적 특징과 같은 방해물에 의해 차단되거나 방해받을 때 발생한다. 빠른 페이딩은 오버 디 에어 인터페이스를 통해 송신된 신호들이 이동 유닛 및 기지국의 환경에서 다수의 구조들에서 반사할 때 발생한다. 빠른 페이딩은 송신된 신호들이 송신된 신호가 다수의 시간들에 수신되도록 소스와 수신기 사이의 다수의 경로들을 가로지르게 한다. 수신된 신호의 상이한 인스턴스들은 이후 그들이 수신기에서 보강 또는 상쇄 간섭하도록 서로 위상이 상이하게 할 수 있다. 도플러 페이딩은 송신된 신호의 주파수가 이동 유닛이 기지국에 접근할 때 증가하게 하고 이동 유닛이 기지국으로부터 멀리 이동할 때 감소되게 한다.
개시된 요지는 상기에 설명된 문제들 중 하나 이상의 영향들을 처리하는 것에 관한 것이다. 다음에 개시된 요지의 몇몇 양태들의 기본적인 이해를 제공하기 위해 개시된 요지의 간략화된 요약을 제시한다. 이러한 요약은 개시된 요지의 철저한 개요는 아니다. 개시된 요지의 범위의 주요점 또는 중요한 요소들을 식별하거나 또는 개시된 요지의 범위를 기술하는 것으로 의도되지 않는다. 그의 유일한 목적은 이후 논의되는 더 상세한 설명에 대한 서두로서 간략화된 형태로 몇몇 개념들을 제시하는 것이다.
일 실시예에서, 매니폴트 네트워크 무선 통신 시스템이 제공된다. 무선 통신 시스템의 일 실시예는 복수의 기지국들 및 기지국들에 통신 가능하게 결합된 하나 이상의 무선 네트워크 제어기들을 포함한다. 기지국들은 지리적 영역에서 사용자 장비가 복수의 기지국들 중 적어도 두 개와 실질적으로 연속하는 호 접속을 유지하도록 지리적 영역 내에 무선 접속을 제공하도록 구성될 수 있다. 무선 네트워크 제어기는 사용자 장비에 대하여 복수의 기지국들로부터 기지국들의 활성 세트를 선택하도록 구성될 수 있다. 무선 네트워크 제어기는 또한 사용자 장비와 실질적으로 연속하는 호 접속을 유지하기 위해 활성 세트로부터 복수의 기지국들 중 구성가능한 수를 선택하도록 구성될 수 있다. 구성가능한 수는 적어도 2 개이다.
다른 실시예에서, 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템에서 사용될 수 있는 사용자 장비가 제공된다. 사용자 장비의 일 실시예는 복수의 기지국들에 의해 서빙되는 지리적 영역을 통해 기지국들 중 구성가능한 수와 실질적으로 연속적인 호 접속들을 유지하도록 구성될 수 있다. 기지국들 중 구성가능한 수는 기지국들의 활성 세트로부터 선택되고 기지국들의 활성 세트는 복수의 기지국들로부터 선택된다. 구성가능한 수는 적어도 2 개이다.
또 다른 실시예에서, 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템에서 사용될 수 있는 무선 네트워크 제어기가 제공된다. 무선 네트워크 제어기의 일 실시예는, 지리적 영역에서 사용자 장비가 복수의 기지국들 중 적어도 두 개와 실질적으로 연속하는 호 접속을 유지하도록 지리적 영역 내 무선 접속을 제공하는 복수의 기지국들에 통신가능하게 결합되도록 구성될 수 있다. 무선 네트워크 제어기는, 사용자 장비에 대한 복수의 기지국들로부터 기지국들의 활성 세트를 선택하고, 활성 세트로부터 복수의 기지국들 중 구성가능한 수를 선택하여 사용자 장비와 실질적으로 연속하는 호 접속을 유지하도록 구성될 수 있다. 구성가능한 수는 적어도 2 개이다.
다른 실시예에서, 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템에서 사용될 수 있는 기지국이 제공된다. 기지국의 일 실시예는 지리적 영역에서 사용자 장비가 복수의 기지국들 중 적어도 2개와 실질적으로 연속하는 호 접속을 유지하도록 지리적 영역 내 무선 접속을 제공하는 복수의 기지국들 중 하나로서 배치될 수 있다. 기지국은 복수의 기지국들에 통신가능하게 결합되는 무선 네트워크 제어기에 통신가능하게 결합되도록 구성될 수 있다. 무선 네트워크 제어기는 사용자 장비에 대한 복수의 기지국들로부터 기지국들의 활성 세트를 선택하고, 활성 세트로부터의 복수의 기지국들 중 구성가능한 수를 선택하여 사용자 장비와 실질적으로 연속하는 호 접속을 유지하도록 구성될 수 있다. 구성가능한 수는 적어도 2 개이다.
본 발명은 매니폴트 네트워크 무선 통신 시스템을 제공한다.
도 1은 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템의 제 1 예시적인 실시예를 개념적으로 도시하는 도면.
도 2는 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템의 제 2 예시적인 실시예를 개념적으로 도시하는 도면.
도 3은 사용자 장비와 연관된 기지국들의 활성 세트를 결정하기 위한 방법의 일 예시적인 실시예를 개념적으로 도시하는 도면.
도 4a 및 도 4b는 두 개의 예시적인 상황들에서 활성 세트의 기지국들에 대한 접속 코드 비트들의 맵핑에서 변경들을 도시하는 도면들.
도 5는 사용자 장비와 동시 발생의 호 접속들을 형성하기 위해 기지국들의 매니폴드 세트를 선택하기 위한 방법의 일 예시적인 실시예를 개념적으로 도시하는 도면.
도 6a 및 도 6b는 느리거나 빠른 페이딩 동안 접속 코드 비트들의 값들에서 변경들을 도시하는 도면들.
도 7은 상이한 기지국들 및 사용자 장비에 대한 활성 세트와 연관된 신호 강도의 그래프를 개념적으로 도시하는 도면.
도 8은 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템의 성능을 시뮬레이션하기 위해 사용되는 마르코프 연쇄 상태도를 개념적으로 도시하는 도면.
도 9는 도 8에 도시된 실시예들과 같은 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템의 상이한 실시예들을 사용하여 시뮬레이션들에 대한 T-테스트 분포를 개념적으로 도시하는 도면.
도 10a, 도 10b, 도 10c, 및 도 10d는 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템에서 무선 통신을 시뮬레이션하기 위해 사용된 상이한 모델 시나리오들을 개념적으로 도시하는 도면들.
도 11a 내지 도 11h는 상이한 내포 레벨들, 사용자 장비의 상이한 수들, 및 상이한 지속 기간들을 갖는 시스템들의 드롭핑된 호 결과들을 도시하는 도면들.
개시된 요지는 유사한 참조 번호들이 유사한 요소들을 나타내는 첨부하는 도면들과 함께 취해진 다음의 설명을 참조함으로써 이해될 수 있다.
개시된 요지가 다수의 변경들 및 대안적인 형태들을 허용하고, 그의 특정 실시예들은 도면들에서 예로서 도시되고 여기에 상세히 기술된다. 그러나, 특정한 실시예들의 여기서의 서술은 개시된 특정한 형태들에 대해 개시된 요지를 제한하도록 의도되지 않고, 반대로 본 발명은 첨부된 청구항들의 범위 내에 속하는 모든 변경들, 동등물들, 및 대안들을 포함하는 것이 이해될 것이다.
예시적인 실시예들이 이하에 기술된다. 명확성을 위해, 실제 실행의 모든 특징들이 본 명세서에 기술되는 것은 아니다. 임의의 이러한 실제 실시예의 전개에서, 다수의 실행-특정 결정들이 실행마다 변하는 시스템 관련 및 비지니스 관련 제약들을 준수하는 것과 같은 개발자들의 특별한 목표들을 달성하도록 행해진다는 것이 물론 이해될 것이다. 더욱이, 이러한 개발 노력은 복잡하고 시간 소모적이지만, 그럼에도 불구하고 본 명세서의 이점을 갖는 본 기술의 보통의 숙련자들에 대해 착수하는 관례라는 것이 이해될 것이다. 상세한 설명 및 도면들은 청구된 요지의 원리들을 단순히 예시한다. 따라서, 본 기술의 숙련자들은, 여기에 명시적으로 기술되거나 도시되지 않았지만, 여기에 기술된 원리들을 구현하고 청구된 요지의 범위 내에 포함될 수 있는 다수의 장치들을 생각하는 것이 가능할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 여기에 인용된 모든 예들은 주로 독자가 청구된 요지의 원리들 및 본 기술을 진보시키기 위해 발명자(들)에 의해 기여된 개념들을 이해하는 데 도움을 주기 위한 교육적인 목적들을 위해 의도되고, 이러한 특별히 인용된 예들 및 상태들에 대한 제한이 없는 것으로 이해될 것이다.
개시된 요지는 첨부된 도면들을 참조하여 개시된다. 다수의 구조들, 시스템들 및 디바이스들은 단지 설명의 목적들을 위해 및 본 기술의 숙련자들에게 잘 알려진 상세들에 의해 기술을 불명료하게 하지 않도록 도면들에 개략적으로 도시된다. 그럼에도 불구하고, 첨부된 도면들은 개시된 요지의 예시적인 예들을 도시하고 설명하기 위해 포함된다. 여기에 사용된 단어들 및 어구들은 관련 기술 분야의 숙련자들에 의한 이들 단어들 및 어구들의 이해와 일치하는 의미를 갖는 것으로 이해되고 해석되어야 한다. 용어 또는 어구의 특정한 정의, 즉, 본 기술 분야의 숙련자들에 의해 이해되는 보통의 및 종래의 의미와 상이한 정의는 여기서 용어 또는 어구의 일치하는 사용에 의해 암시되도록 의도되지 않는다. 용어 또는 어구가 특정 의미, 즉, 숙련자들에 의해 이해되는 것과 다른 의미를 갖는 것으로 의도되면, 이러한 특정한 정의는 용어 또는 어구에 대한 특정한 정의를 직접적이고 명백히 제공하는 정의적 방식으로 명세서에서 명백하게 설명된다. 추가로, 여기에 사용되는 용어 "또는"은 다르게 표시되지 않으면 비배타적인 "또는"(예를 들면, "또는 그 외에" 또는 "또는 대안적으로")을 말한다. 또한, 몇몇 실시예들이 새로운 실시예들을 형성하기 위해 하나 이상의 다른 실시예들이 조합될 수 있기 때문에, 여기에 기술된 다수의 실시예들은 반드시 상호 배타적이지는 않다.
무선 통신 시스템들은 호들의 상당한 퍼센티지를 드롭한다. 드롭된 호들은 이동 유닛과 이동 유닛이 서빙하고 있는 기지국 사이에 방해물들이 올 때 발생하는 느린 페이딩에 의해 종종 야기된다. 하나의 추정치로서, 무선 네트워크들에서 모든 호들의 2%가 드롭된다. 다른 추정치들은 몇몇 환경들에서 또는 몇몇 제공자들에게 4.5%만큼 높은 호 드롭 레이트를 설정한다. 드롭된 호들은 상당한 재정적 비용들을 초래한다. 예를 들면, 드롭된 호들이 사용자 불만족 및 가입자의 빈번한 이동을 초래할 수 있기 때문에, 서비스 제공자들은 호 드롭들의 수를 적어도 부분적으로 감소시키기 위해 그들의 무선 네트워크들의 품질을 개선하기 위해 연간 수십억 달러를 투자한다. 드롭된 호들은 또한 상당한 사회적 비용들을 초래한다. 예를 들면, 2011년에, 휴대 전화들이 세계적으로 추정 19,000,000 회의 긴급 상황들에 대해 구조를 요청하기 위해 사용되었다. 이들 긴급 호들의 대략 531,000 회는 드롭되었다. 드롭된 호들의 사회적 및 경제적 비용의 추가적인 논의는 부록 I에서 찾아질 수 있을 것이다.
호 드롭 레이트는 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템을 실행함으로써 감소될 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 어구 "매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템"은 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템에서 사용자 장비가 각각의 호의 지속 기간 동안 다수의 기지국들과 실질적으로 연속적으로 통신하고 있도록 중첩하는 커버리지 영역들을 제공하는 기지국들의 네트워크를 말하는 것으로 이해될 것이다. 이러한 방식으로 기지국들을 배치하는 것은 다수의 기지국들을 지리적 영역 내 각각의 위치에서 매크로다이버시티 신호들을 제공하기 때문에 "유비쿼터스 매크로 다이버시티"를 제공하는 것을 말해질 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "매크로다이버시티"는 송신기로부터 수신기로 상이한 경로들을 따라 동일한 신호의 사본들을 전송하기 위해 다수의 송신기 또는 수신기 안테나들의 사용을 말하는 것으로 이해될 것이다. 매크로다이버시티 송신기 안테나들 사이의 거리는 송신된 신호의 파장보다 적거나 그와 유사한 거리만큼 분리된 다수의 안테나들을 포함하는 매크로다이버시티 송신기들과 대조를 이루는 송신된 신호의 파장보다 길다.
매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템에서 기지국들은 기지국들과 이동 유닛들 사이에 송신된 신호들에 대해 신호 강도 표시자들에 기초하여 상이한 이동 유닛들과 연관될 수 있다. 예시적인 신호 강도 표시자들은 기지국에 의해 서빙된 이동 유닛들로부터 각각의 기지국에 수신된 신호들의 총 강도를 나타내는 수신된 신호 강도 표시자들, 이동 유닛에 의해 측정된 총 광대역 잡음(I0)에 대한 기지국에 의해 송신된 파일럿 신호로 이동 유닛에서 수신된 칩 에너지(Ec)의 비율, 또는 이동 유닛에 의해 결정된 송신된 신호 강도 표시자들을 포함한다. 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템을 통해 이동하는 사용자 장비는 하나보다 많은 기지국과의 실질적으로 연속하는 통신 세션들을 유지한다. 일 실시예에서, 사용자 장비와 접속을 유지하는 기지국들의 수 또는 아이덴티티들은 사용자 장비와 시스템 사이에 협의될 수 있다. 일 실시예에서, 시스템 내 영역들에 대한 중첩하는 커버리지를 제공하는 기지국들의 수는 무선 통신 시스템에 대한 네포 레벨을 규정함으로써 설정될 수 있다. 내포 레벨은 시스템 내 특정 위치에서 사용자 장비에 무선 접속을 제공할 수 있는 기지국들의 수를 나타낸다.
사용자 장비와 통신 시스템들을 유지하는 기지국들의 식별자들은 사용자 장비 및 시스템에 의해 저장된 비트들의 값들에 의해 식별될 수 있다. 이들 비트들은 접속 코드들이라고 불릴 수 있다. 각각의 비트는 상이한 기지국과 연관될 수 있고 기지국들과의 비트들의 연관들은 사용자 장비가 시스템을 통해 이동할 때 협의되고 변경될 수 있다. 비트들은 이후, 예를 들면, 느린 페이딩이 서빙 기지국들 중 하나 이상에 대해 검출될 때, 서빙 기지국들에서 신호 변경들을 위해 사용될 수 있다. 전체 기지국 식별자들 대신 협의된 비트들을 사용하는 것은 서빙 기지국들을 식별하거나 또는 상이한 서빙 기지국들 사이에 스위칭하기 위해 요구된 오버헤드를 상당히 감소시킨다. 일 실시예에서, 사용자 장비와의 통신을 유지하는 기지국들은 비율 Ec/I0, 수신된 신호 강도 표시자(RSSI), 또는 송신된 신호 강도 표시자(TSSI)와 같은 신호 강도 표시자들을 사용하여 선택된다. 몇몇 실시예들에서, 주파수내 측정들, 주파수간 측정들, 무선 액세스 기술간 측정들, 트래픽 볼륨, 품질, 내부 사용자 장비 측정들, 또는 사용자 장비 위치 확인 측정들과 같은 표준화된 공중 인터페이스 측정들은 채널 품질을 측정하기 위해 사용될 수 있다.
도 1은 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템(100)의 제 1 예시적인 실시예를 개념적으로 도시한다. 예시적인 실시예에서, 기지국들(105)은 중첩하는 지리적 영역들 또는 셀들(110)에 무선 접속을 제공하도록 구성되고 배치된다. 명확성을 위하여, 셀들(110)은 대응하는 기지국(105)에 의해 송신된 파일럿 신호 강도에 의해 결정될 수 있는 반경(115)을 갖는 원들로서 도시된다. 그러나, 본 명세서의 이점을 갖는 본 기술의 보통의 숙련자들은 실제 기지국들의 커버리지 영역들이 예를 들면, 구조물들, 지리적 특징들, 안테나 설계, 무선 주파수 전파 효과들, 무선 주파수 세팅들 등의 존재 때문에, 이상화된 원 형태들과 상이할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 지리적 영역들(110)의 경계들은 시변적일 수 있고, 예를 들면, 그들은 송신 전력, 지형, 인공 환경, 환경 상태들 등에서 변동들에 응하여 변할 수 있다. 더욱이, 몇몇 기지국들(105)은 셀들(110)의 개별적인 섹터들과 같은 셀들(110)의 부분들에 무선 접속을 제공하도록 구성될 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "셀"은 기지국에 의해 커버되는 임의의 지리적 영역을 말하는 것으로 이해될 것이다. 본 명세서의 이점을 갖는 본 기술의 보통의 숙련자들은 용어 "기지국"이 여기서 무선 접속을 지원하기 위해 사용되는 임의의 물리적 디바이스를 말하기 위해 사용되고 그래서 용어 "기지국"은 또한 기지국 라우터들, 액세스 포인트들, 무선 라우터들, 펨토셀들, 등과 같은 디바이스들을 말할 수 있다는 것을 또한 이해할 것이다.
하나보다 많은 셀(100)이 사용자 장비(120)에 무선 접속을 제공할 수 있도록 셀들(110)이 중첩한다. 예시적인 실시예에서, 셀들(110)의 중첩은 사용자 장비(120)가 네 개의 기지국들(105)과 호 접속들을 잠재적으로 형성할 수 있도록 네 개의 기지국들(105)이 사용자 장비(120)에 대해 무선 접속을 제공하게 한다. 그러므로, 제어 또는 데이터 정보는 사용자 장비(120)와 사용자 장비(120)에 대한 호 접속을 갖는 기지국들(105) 사이에 동시에 또는 함께 송신될 수 있다. 시스템(100) 내 특정 위치에서 사용자 장비(120)에 무선 접속을 제공할 수 있는 기지국들(110)의 수는 시스템(100)의 "내포 레벨"이라고 불릴 수 있다. 다수의 실시예들에서, 시스템(100)의 내포 레벨은 1(예를 들면, 종래 시스템)부터 더 높은 내포 레벨들로 변할 수 있고 시스템(100)에 걸쳐 위치가 또한 변할 수 있다. 예를 들면, 세 개의 기지국들(110)이 하나의 위치에 무선 접속을 제공할 수 있도록 상기 위치의 내포 레벨은 n=3일 수 있고 네 개의 기지국들(110)이 무선 접속을 제공할 수 있도록 시스템(100)의 상이한 위치에서 내포 레벨이 n=4일 수 있다.
일 실시예에서, 중첩하는 셀들(110)의 패턴은 도 1에 도시된 영역을 넘어 확장하는 지리적 영역에 걸쳐 반복될 수 있다. 기지국들은 구성가능하거나 선택된 내포 레벨에서 커버리지를 제공하고 그에 따라 지리적 영역을 통해 유비쿼터스 매크로다이버시티를 제공하기 위해 이러한 지리적 영역 전체에 걸쳐 배치될 수 있다. 사용자 장비(120)가 지리적 영역 전체에 걸쳐 이동하기 때문에 사용자 장비(120)는 다수의 기지국들(110)과 실질적으로 연속적으로 접속하고 있을 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "실질적으로 연속적으로"는 정상 상태들 하에서 사용자 장비(110)가 유비쿼터스 매크로다이버시티를 제공하는 지리적 영역 내 임의의 위치로부터 다수의 기지국들(110)과 호 접속을 확립할 수 있다는 것을 의미한다. 그러나, 본 명세서의 이익을 갖는 본 기술의 보통의 숙련자들은 페이딩과 같은 상태들이, 몇몇 경우들에서 페이드가 호의 상당한 부분 또는 전체 동안 지속할 수 있지만, 보통 호의 지속 기간에 비해 짧은, 몇몇 시간 기간 동안 하나 이상의 기지국들(110)과 호 접속을 확립하기가 어렵거나 불가능하게 만들 수 있다는 것을 이해할 것이다.
사용자 장비(120)는 기지국들(110)의 활성 세트와 연관될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 무선 네트워크 제어기(120)는 기지국(110)에 물리적으로, 전자기적으로, 또는 통신 가능하게 결합된다. 무선 네트워크 제어기(125)는 무선 표시 시스템(100)에 배치되는 기지국들로부터 사용자 장비(120)에 대한 기지국들의 활성 세트를 선택할 수 있다. 예를 들면, 무선 네트워크 제어기는 사용자 장비(120)와 네 개의 기지국들(110(1-4))의 세트를 연관시킬 수 있다. 활성 세트의 기지국들의 선택은 신호 강도 측정치들, 채널 품질 정보, 채널 상태 정보 등과 같은 공중 인터페이스를 통해 송신된 신호들의 측정치들에 기초하여 수행될 수 있다. 무선 네트워크 제어기(125)는 RNC(125)에 저장되는 접속 코드에서 비트들과 활성 세트의 기지국(110)을 연관시킬 수 있다. 예를 들면, 활성 세트가 네 개의 기지국들 중 최대 수를 포함할 수 있는 경우, 통신 코드는 네 개의 비트를 포함하고 비트들 중 하나는 기지국들(110(1-4))의 각각과 연관된다.
무선 네트워크 제어기(125)는 또한 사용자 장비(120)와 통신하기 위해 활성 세트로부터 기지국들(110)의 서브세트를 선택할 수 있다. 일 실시예에서, 무선 네트워크 제어기(125)는 호 접속들이 사용자 장비(120)와 두 개의 선택된 기지국들(110) 사이에 형성될 수 있도록 활성 세트로부터 두 개의 기지국들(110)을 선택하도록 구성될 수 있다. 그러나, 대안적인 실시예들에서, 무선 네트워크 제어기(125)는 사용자 장비(120)와 호 접속들을 형성하기 위해 기지국들(110) 중 몇몇 다른 구성가능한 수(2 이상)를 선택하도록 구성될 수 있다. 기지국들(110)은 비율(Ec/I0), 수신된 신호 강도 표시자(RSSI) 또는 송신된 신호 강도 표시자(TSSI)의 측정들과 같이 사용자 장비(120) 또는 기지국들(110)에 의해 수행된 신호 강도 측정들에 기초하여 활성 세트로부터 선택될 수 있다. RSSI는 수신된 무선 신호에 존재하는 전력의 측정이다. RSSI의 측정들은 IF 증폭기 전에 중간 주파수(IF) 스테이지에서 행해질 수 있고 일반적으로 매 100 ㎳마다 기지국(110)에 의해 수행된다. 제로-IF 시스템들에서, RSSI의 측정들은 기저대역 증폭기 전에 기저대역 신호 연쇄에서 수행될 수 있다. RSSI는 기지국(110)에 의해 서빙된 모든 사용자 장비(120)로부터 수신된 신호들에 대한 신호 강도를 측정하고 따라서 기지국(110)의 로딩의 표시를 제공할 수 있다. 송신된 신호 강도 표시자(TSSI) 회로는 송신기 출력 전력의 표시를 제공한다. 비율(Ec/I0)은 기지국 신호 품질을 표시하는 이동 장비에 의해 측정되는 잡음에 대한 신호 측정치이다. 접속 코드에서 비트들의 값들은 어느 기지국들(110)이 여기에 논의되는 사용자 장비(120)와의 통신을 위해 선택되었는지를 나타내기 위해 사용될 수 있다.
도 2는 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템(200)의 제 2 예시적인 실시예를 개념적으로 도시한다. 제 2 예시적인 실시예에서, 기지국들(명확성을 위해 도 2에 도시되지 않음)은 중첩하는 셀들(205)에 무선 접속을 제공하기 위해 구성 및 배치된다. 여기에 논의된 바와 같이, 셀들(205)은 원들로 도시되었지만, 본 명세서의 이익을 갖는 본 기술 분야의 보통의 숙련자들은, 예를 들면, 구조물들의 존재, 지리적 특징들, 안테나 설계, 무선 주파수 전파 효과들, 무선 주파수 세팅들 등에 의해, 실제 기지국들의 커버리지 영역들이 이상화된 원의 형태와 상이할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 셀들(205)의 경계들은, 예를 들면, 송신 전력, 지형, 인공 환경, 환경 조건들 등에서 변동들에 응하여, 시변적일 수 있다. 셀들(205)은 하나보다 많은 셀(205)이 사용자 장비(210)에 무선 접속을 제공할 수 있도록 중첩한다. 예시적인 실시예에서, 셀들(205)의 중첩은 5개의 기지국들이 사용자 장비(210)에 무선 접속을 제공하게 한다. 따라서, 제어 또는 데이터 정보는 사용자 장비(210)와 사용자 장비(210)에 대한 호 접속을 갖는 기지국들 사이의 동시에 또는 함께 송신될 수 있다.
제 2 예시적인 실시예들은 셀(205(1))이 경계들이 셀들(205(2-5))의 경계들을 포함하는 중첩하는 셀이기 때문에 도 1에 도시된 제 1 예시적인 실시예와 상이하다. 본 명세서의 이익을 갖는 본 기술 분야의 보통의 숙련자들은 실제 배치들에서, 셀들(205)의 경계들이 시변적일 수 있고 셀들의 부분들(205(2-5))이 셀(205(1))의 경계를 넘어 연장할 수 있도록 정확히 규정되지 않을 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그럼에도 불구하고, 중첩하는 셀(205(1))은 셀들(205(2-5))의 영역의 대부분, 예를 들면, 대응하는 기지국으로부터 가장 강한 파일럿 신호 강도들 또는 임계값보다 큰 파일럿 신호 강도들을 수신하는 셀들의 부분들(205(2-5))이 중첩하는 셀(205(1))의 경계 내에 있을 때 셀들(205(2-5))을 실질적으로 포함한다. 여기에 논의되는 바와 같이, 중첩하는 셀들(205)의 패턴은 도 2에 도시된 영역을 넘어 연장하는 지리적 영역에 걸쳐 반복될 수 있다. 기지국들은 구성가능하거나 선택된 내포 레벨에서 유비쿼터스 매크로다이버시티를 제공하기 위해 이러한 지리적 영역의 전체에 걸쳐 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 중첩하는 셀(205(1))은 셀들(205(2-5))보다 낮은 우선 순위가 할당될 수 있다. 무선 네트워크 제어기(215)는 이후 중첩하는 셀들(205(1))의 아이덴티티들 및 셀들(205(1-5))의 관련된 우선 순위들의 기록들을 보유할 수 있다. 여기에 논의된 바와 같이, 무선 네트워크 제어기(215)는 사용자 장비(210)에 대한 활성 세트로 또는 그로부터 셀들(205)을 추가 또는 제거하거나, 활성 세트에서 셀들(205)을 접속 코드들과 연관시키거나, 활성 세트로부터 어느 셀들이 사용자 장비(210)와 호 접속들을 확립할 수 있는지를 선택하거나, 사용자 장비(210)와 호 접속을 확립하기 위해 활성 세트로부터 선택된 셀들을 표시하기 위해 접속 코드들에서 비트들의 값들을 설정하거나, 또는 사용자 장비(210)와 호 접속들을 갖는 세트로부터 제거된 셀들을 표시하기 위해 접속 코드들에서 비트들의 값을 설정 해제하도록 구성될 수 있는 기능을 또한 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 무선 네트워크 제어기(215)는 셀들(205)의 관련된 우선 순위들에 기초하여 이들 동작들 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 예를 들면, 무선 네트워크 제어기(215)는 셀들(205(2-5)) 및 중첩하는 셀(205(1))의 관련된 신호 강도에 관계 없이 더 높은 우선 순위 기지국들(205(2-5)) 중에서 활성 세트를 우선적으로 선택할 수 있다. 그러나, 예를 들면, 불충분한 수의 기지국들(205(2-5))이 사용자 장비(210)와 호 접속들을 지원하기에 충분히 높은 신호 강도들을 갖기 때문에, 활성 세트에 대해 이용가능한 충분히 더 높은 우선 순위 기지국들(205(2-5))이 없는 경우, 무선 네트워크 제어기(215)는 사용자 장비(210)와 호 접속들을 확립하기 위해 이용가능하도록 활성 세트에 중첩하는 기지국(205(1))을 추가한다.
도 3은 사용자 장비와 연관된 기지국들의 활성 세트를 결정하는 방법(300)의 일 실시예를 개념적으로 도시한다. 일 실시예에서, 방법(300)은 도 1 및 도 2에 도시된 무선 네트워크 제어기들(215)과 같은 무선 네트워크 제어기에서 실행될 수 있다. 그러나, 대안적인 실시예들에서, 방법(300)의 부분들은 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템의 다른 엔티티들에서 실행될 수 있다. 기지국들과 연관된 신호 강도들이 모니터링될 수 있다(305에서). 일 실시예에서, 기지국들은 RSSI 값을 결정하기 위해 수신된 신호 강도를 모니터링할 수 있고 사용자 장비는 사용자 장비에 의해 보여지는 기지국 신호 품질을 결정하기 위해 비율(Ec/I0)을 모니터링할 수 있다. 이러한 정보는, 정보를 사용하여 사용자 장비와 연관된 활성 세트가 변경되어야 하는지의 여부를 결정(310에서)할 수 있는 무선 네트워크 제어기에 전달될 수 있다.
일 실시예에서, 무선 네트워크 제어기는, 하나 이상의 후보 기지국들과 연관된 신호 강도가 선택된 시간 기간(예를 들면, 트리거할 시간)에 대한 "추가의 임계치"를 초과할 때 또는 활성 세트의 하나 이상의 기지국들과 연관된 신호 강도가 구성가능한 값보다 더 긴 신호 간격 동안 "드롭 임계치" 이하로 떨어질 때, 활성 세트를 갱신하도록 결정할 수 있다(310에서). 예를 들면, 기지국과 연관된 신호 강도가 선택된 시간 간격에 대한 추가 임계치를 초과하는 경우, 기지국은 활성 세트에 추가된다(315에서). 다른 예에 대하여, 기지국이 선택된 시간 간격보다 더 긴 시간 동안 페이드로 들어가는 경우, 상기 기지국은 활성 세트로부터 제거된다(315에서). 히스테리시스는 드롭 임계치보다 더 높은 레벨에서 추가 임계치를 설정함으로써 제공될 수 있다. 히스테리시스는 기지국들이 활성 세트에 빠르게 추가되거나 그로부터 제거될 때 발생할 수 있는 플립-플롭핑을 방지하거나 감소시키는 것을 도울 수 있다. 활성 세트는, 활성 세트에 대한 기지국들의 추가들이 기지국들의 구성가능한 최대 수보다 큰 활성 세트를 만들게 할 때, 또한 갱신(310에서)될 수 있다. 예를 들면, 사용자 장비는 6 개까지의 기지국들의 활성 세트 리스트를 지원할 수 있다.
제한된 수의 접속 코드 비트들은 사용자 장비의 활성 세트에서 기지국들을 식별하기 위해 이용가능하다. 일 실시예에서, 유비쿼터스 매크로다이버시티에 대한 내포 레벨은 4이고 이러한 4 접속 코드 비트들은 사용자 장비의 활성 세트의 부분으로서 네 개의 기지국들을 식별하기 위해 이용가능하다. 따라서, 활성 세트의 기지국들에 대해 접속 코드 비트들을 맵핑하는 것은 활성 세트의 기지국들에서 변경들에 응답하여 재협의되거나 변경될 수 있다(320에서). 일 실시예에서, 사용자 장비 및 무선 네트워크 제어기는 접속 코드 비트들의 값들을 저장한다. 예를 들면, 사용자 장비는 사용자 장비의 활성 세트에서 기지국들을 표시하는 접속 코드 비트들의 값들을 저장한다. 무선 네트워크 제어기는 무선 네트워크 제어기에 의해 서빙된 사용자 장비 또는 기지국들과 연관된 접속 코드 비트들의 데이터베이스를 포함할 수 있다. 사용자 장비 및 무선 네트워크 제어기는 또한 활성 세트에서 상이한 기지국들에 대한 접속 코드 비트들의 맵핑을 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 두 개의 예시적인 상황들에서 활성 세트의 기지국들에 대한 접속 코드 비트들의 맵핑에서 변경들을 도시한다. 두 개의 경우들에서, 사용자 장비의 활성 세트는 처음에 기지국들(#12, #10, #15, #08)을 포함한다. 접속 코드의 비트 0은 처음에 기지국(#12)에 할당되고, 비트 1은 처음에 기지국(#10)에 할당되고, 비트 2는 처음에 기지국(#15)에 할당되고, 비트 3은 처음에 기지국(#08))에 할당된다. 일 실시예에서, 기지국들은 기지국 식별자들, 일련 번호들, 또는 무선 통신 시스템 내 기지국을 고유하게 식별할 수 있는 다른 숫자들에 의해 식별될 수 있다.
도 4a는 기지국(#10)과 연관된 신호 강도가 구성 가능한 값보다 긴 시간 간격 동안 드롭 임계치 아래로 떨어지고 새로운 기지국(#03)과 연관된 신호 강도가 트기거할 시간보다 긴 동안 추가 임계치보다 클 때 발생하는 맵핑에 대한 갱신들을 도시한다. 기지국(#10)은 이후 활성 세트로부터 제거될 수 있고, 기지국(#03)은 사용자 장비에 대한 활성 세트에 추가될 수 있다. 사용자 장비에 대한 접속 코드들은 이후 접속 코드의 비트 0이 기지국(#12)에 할당되고, 비트 1이 기지국(#03)에 할당되고, 비트 2가 기지국(#15)에 할당되고, 비트 3은 기지국(#08)에 할당되도록 변경되거나 갱신될 수 있다.
도 4b는 기지국(#10)과 연관된 신호 강도가 구성가능한 값보다 긴 시간 간격 동안 드롭 임계치보다 아래로 떨어지지만, 새로운 기지국들이 활성 리스트에 추가되기에 충분히 강한 신호 강도를 가지지 않을 때 발생하는 맵핑에 대한 갱신들을 도시한다. 기지국(#10)은 사용자 장비에 대한 활성 세트로부터 제거될 수 있다. 사용자 장비에 대한 접속 코드들은 접속 코드의 비트 0이 기지국(#12)에 할당되고, 비트 1이 기지국에 할당되지 않고, 비트 2가 기지국(#15)에 할당되고, 비트 3이 기지국(#08)에 할당되도록 변경되거나 갱신될 수 있다. 다른 기지국은, 다른 기지국과 연관된 신호 강도가 트리거할 시간보다 더 긴 동안 추가 임계치보다 크게 상승할 경우, 비트 1이 할당될 수 있다.
일 실시예에서, 활성 세트의 기지국들은 또한 폐기 세트와 연관될 수 있다. 폐기 세트는, 활성 세트의 현재 멤버들이지만 그들의 신호 강도가 신호 강도 품질에 대한 임계치들(예를 들면, Ec/I0, RSSI, 또는 TSSI)을 더 이상 만족시키지 않기 때문에 드롭될 수 있는, 일 세트의 기지국들이다. 예를 들면, 기지국과 연관된 신호 강도가 드롭 임계치 아래로 내려갈 경우, 드롭 타이머가 활성화되고, 기지국은 폐기 세트로 배치된다. 기지국의 신호 강도가 드롭 레벨보다 위로 다시 상승할 경우, 드롭 타이머는 리셋되고 기지국은 폐기 세트로부터 제거된다. 그러나, 기지국의 신호 강도 레벨이 드롭 임계치 아래로 유지되고 드롭 타이머가 만료되는 경우, 기지국은 활성 세트로부터 드롭된다.
후보 세트는 활성 세트의 잠재적인 새로운 멤버들일 수 있는 이웃 기지국들을 포함할 수 있다. 후보 세트에서 멤버십은 신호 강도를 나타내는 품질 표시자(예를 들면, Ec/I0, RSSI, 또는 TSSI)에 의해 또는 다른 기준들을 사용하여 결정될 수 있다. 사용자 장비가 네트워크 전체에 걸쳐 이동하기 때문에, 호를 서빙하기에 충분한 신호 강도를 갖는 기지국들은 그들이 다음에 활성 세트에 추가될 수 있도록 후보 세트에 배치될 수 있다.
도 5는 사용자 장비와 동시 발생하는 호 접속들을 형성할 수 있는 기지국들의 매니폴드 세트를 포함하는 매니폴드 네트워크를 선택하는 방법(500)의 일 예시적인 실시예를 개념적으로 도시한다. 기지국들의 매니폴드 세트는 사용자 장비와 연관된 활성 세트로부터 선택될 수 있다. 예시된 실시예에서, 기지국 신호 강도들은 사용자 장비의 활성 세트에서 기지국들에 대해 모니터링된다(505에서). 일 실시예에서, 사용자 장비는 기지국 신호 강도를 확인하기 위해 Ec/I0 비율을 모니터링할 수 있다(505에서). 사용자 장비는 하나 이상의 기지국들에 의해 수행된 RSSI 값의 측정들과 동시에 Ec/I0 비율을 모니터링할 수 있다(505에서). 네트워크는 대응하는 기지국상의 업링크 부하의 측정치로서 RSSI 값(들)을 사용할 수 있다. 사용자 장비는 또한 기지국 송신된 신호 강도 또는 대응하는 TSSI 값을 측정할 수 있다(505에서). Ec/I0 비율, RSSI, 또는 TSSI는 기지국 신호 품질의 표시를 제공하기 위해 다수의 조합들로 사용될 수 있다. 예를 들면, 사용자 장비 또는 기지국(들)은 Ec/I0 비율, RSSI, 또는 TSSI를 상기 정보를 사용하여 사용자 장비와 연관된 매니폴드 세트가 변경될지의 여부를 결정할 수 있는 무선 네트워크 제어기로 전달할 수 있다.
일 실시예에서, 무선 네트워크 제어기는 활성 세트의 하나 이상의 기지국들과 연관된 신호 강도들의 비교에 기초하여 매니폴드 세트를 갱신하도록 결정할 수 있다(510에서). 예를 들면, 처음에 제 1 및 제 2 기지국은 매니폴드 세트에 있고 사용자 장비와 호 접속을 확립한다. 제 1 및 제 2 기지국들은 활성 세트의 기지국들 중에서 가장 높은 신호 강도들을 갖는다. 그러나, 제 3 기지국은 매니폴드에 추가될 수 있고(515에서), 제 1 또는 제 2 기지국은, 제 3 기지국과 연관된 신호 강도가 선택된 시간 간격보다 긴 동안 제 1 또는 제 2 기지국들과 연관된 신호 강도보다 크게 되는 경우, 매니폴드 세트로부터 제거된다(515에서). 예를 들면, 기지국들의 상대적인 신호들 강도들은 제 3 기지국의 신호 강도에서 증가 또는 제 1 또는 제 2 기지국들의 신호 강도에서 감소, 또는 그의 조합 때문에 변경될 수 있다. 무선 네트워크 제어기는 이후 매니폴드 세트에 대한 변경을 표시하기 위해 접속 코드 비트들의 값들을 변경할 수 있다(520에서). 예를 들면, 무선 네트워크 제어기는 대응하는 기지국을 매니폴드 세트에 추가하기 위해 접속 코드 비트의 값을 1로 설정할 수 있다(520에서). 다른 예에 대하여, 무선 네트워크 제어기는 대응하는 기지국을 매니폴드 세트로부터 제거하기 위해 그의 값을 0으로 변경함으로써 접속 코드 비트의 값을 설정 해제할 수 있다(520에서). 기지국들 및 사용자 장비는 이후 변경된 접속 코드 비트들에서 표시된 정보에 기초하여 호 접속들을 확립하거나 해제할 수 있다(525에서).
도 6a 및 도 6b는 빠르거나 느린 페이딩 동안 접속 코드 비트들의 값들에서 변경들을 도시한다. 두 개의 경우들에서, 사용자 장비의 활성 세트는 처음에 네 개의 기지국들을 포함하고 매니폴드 세트는 두 개의 기지국들의 최대치를 포함한다. 접속 코드의 비트 0은 처음에 이러한 기지국이 매니폴드 세트에 있지 않다는 것을 표시하기 위해 0으로 설정되고, 비트 1은 처음에 이러한 기지국이 매니폴드 세트에 있다는 것을 표시하기 위해 1로 설정되고, 비트 2는 처음에 이러한 기지국이 매니폴드 세트에 있다는 것을 표시하기 위해 1로 설정되고, 비트 3은 처음에 매니폴드 세트에 있지 않다는 것을 표시하기 위해 0으로 설정된다.
도 6a은 비트(#3)와 연관된 기지국이 느린 페이드로 들어갈 때 발생하는 접속 비트 값들에 대한 갱신들을 도시한다. 이러한 경우에, 기지국은 매니폴드 세트에 남는다. 사용자 장비는 호가 느린 페이드 동안 드롭되지 않도록 기존 호 접속을 통해 매니폴드 세트에서 다른 기지국과 여전히 통신할 수 있다. 기지국이 페이드에서 나올 때, 사용자 장비는 기존 호 접속들을 통해 매니폴드 세트의 두 기지국들과 통신할 수 있다.
도 6b는 비트(#3)와 연관된 기지국이 빠른 페이드로 들어갈 때 발생하는 접속 비트 값들에 대한 갱신들을 도시한다. 이러한 경우에, 페이드가 지정된 시간 간격을 초과하면, 기지국은 매니폴드 세트로부터 제거되고, 비트(#4)와 연관된 기지국들이 매니폴드 세트로 추가된다. 예를 들면, 무선 네트워크 제어기는 사용자 장비에 대한 기지국들에 대해 접속 코드 비트들의 맵핑을 변경할 수 있다. 무선 네트워크 제어기는 이후 사용자 장비 및 기지국들이 상이한 기지국들에 대한 접속 코드 비트들의 새로운 맵핑을 이해하도록 새로운 맵핑을 시그널링하기 위해 사용자 장비 및 관련된 기지국들과 통신할 수 있다. 사용자 장비는 기지국(#03)에 대한 호 접속을 드롭하고 기지국(#04)에 대한 호 접속을 확립한다. 사용자 장비는 이후 변경된 매니폴드 세트에서 두 기지국들과 통신할 수 있다.
도 7은 사용자 장비에 대한 활성 세트에서 상이한 기지국들과 연관된 신호 강도의 그래프(700)를 개념적으로 도시한다. 예시적인 실시예에서, 수직축은 신호 강도를 표시하고 수평축은 증가하는 시간을 표시한다. 신호 강도는 파일럿 신호 칩 에너지 대 간섭의 비율(Ec/I0), 송신된 신호 강도, 또는 Ec/I0와 송신된 신호 강도 표시들의 조합들을 사용하여 형성될 수 있는 다른 신호 강도 표시자를 나타낼 수 있다. 처음에, 그래프(700)의 왼쪽 끝에서, 사용자 장비에 대한 매니폴드 세트는 신호 강도들(705(1-2))이 기지국들의 활성 세트 중에서 가장 큰 신호 강도 표시자들을 갖기 때문에 이들과 연관된 기지국들을 포함한다. 기지국들 중 하나(705(2))가 매니폴드 세트에 대한 변경을 트리거링하기 위한 임계 시간 간격보다 적은 시간 간격(710) 동안 지속되는 느린 페이드로 들어간다. 따라서, 기지국(705(2))은 매니폴드 세트에 남고 사용자 장비는 매니폴드 세트에서 다른 기지국(705(1))과 호 접속을 유지한다.
예시적인 실시예에서, 기지국(705(2))은 이후 매니폴드 세트에 대한 변경을 트리거링하기 위해 임계 시간 간격보다 긴 시간 간격(715) 동안 지속하는 빠른 페이딩으로 들어가서, 그에 의해 매니폴드 세트의 재협의를 트리거링한다. 기지국(705(2))은 매니폴드 세트로부터 제거되고 이러한 시간에 다음에 가장 큰 신호 강도를 갖는 기지국(705(4))은 매니폴드 세트에 추가된다. 사용자 장비는 기지국(705(1))과의 호 접속을 유지하고, 기지국(705(2))과의 호 접속을 드롭하고, 사용자 장비가 기지국들(705(1, 4))에 대한 동시 통신을 유지할 수 있도록 기지국(705(4))과의 새로운 호 접속을 확립한다.
도 8은 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템의 성능을 시뮬레이션하기 위해 사용되는 마르코프 연쇄 상태도(800)를 개념적으로 도시한다. 예시된 실시예에서, 활성 세트는 상태들(805) 내 원들에 의해 표시되는 네 개의 기지국들로 한정된다. 매니폴드 세트는 두 개까지의 기지국들을 포함할 수 있고 상태들(805) 동안 매니폴드 세트에서 포함되고 사용자 장비와의 호 접속들을 갖는 기지국들은 실선들에 의해 원들로 표시된다. 상태들(805) 동안 매니폴드 세트에 포함되지 않는 기지국들은 점선들에 의해 원들로 표시된다. 상이한 상태들(805) 사이의 이동들은 쌍촉 화살들에 의해 표시된다.
사용자 장비는 사용자 장비에 대한 매니폴드 세트에 대한 변경들을 나타내는 접속 코딩에서 변경들에 응답하여 도면(800)에서 상태들(805)을 횡단한다. 드롭된 호의 확률은 β로 표시하고, 새로운 호가 확립되는 확률은 γ로 표시되고, 호가 상이한 셀들 사이에 핸드 오버되는 확률은 δ로 표시된다.
예시적인 실시예에서, 왼쪽부터 오른쪽으로 또는 상부로부터 하부로 이동의 확률은 이동선 아래에 기록된 확률로 표시되고 오른쪽으로부터 왼쪽으로 하부에서 상부로의 이동의 확률은 이동선 위에 기록된 확률로 표시된다. 예를 들면, 상태(805(3))로부터 상태(805(1))로 이동하는 확률은 β이고 상태(805(1))로부터 상태(805(3))로 이동하는 확률은 γ이다. 핸드오프 동안 가능한 타깃 상태들은 상태(805)의 왼쪽에 박스들로 표시된다. 예를 들면, 사용자 장비는 δ의 확률로 상태들(805(2))로부터 상태들(803(3-11)) 중 어느 하나로 핸드 오프될 수 있다.
도 9는 도 8에 도시된 실시예들과 같은 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템의 상이한 실시예들을 사용하여 시뮬레이션들을 위한 T-테스트 분배(900)를 개념적으로 도시한다. 예시적인 실시예에서, T-테스트 스튜던트 분배(900)는 매니폴드 무선 시스템이 정규 무선 시스템보다 더 적은 호 드롭들을 갖는 귀무 가설이 매우 높은 신뢰를 갖고 수락되는 것을 통계적으로 보여주기 위해 사용된다. 분배(900)는 두 개의 임계점들(905, 910)을 도시한다. 임계점(905)에 해당하는 T-테스트 통계의 값은 귀무 가설이 수락되는 95% 가능성이 있다는 것을 표시하고, 예를 들면, T-테스트 통계를 생성하기 위해 사용된 실험 데이터를 생성한 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템은 종래의 무선 통신 시스템을 능가할 것이다. 제 2 임계점(910)에 해당하는 T-테스트 통계의 값은 귀무 가설이 수락되는 97.5% 가능성이 있다는 것을 표시하고, 매니폴드 네트워크 무선 시스템은 종래의 무선 시스템보다 양호하게 수행한다.
예시적인 실시예에서, 데이터는 1로부터 4로 내포 레벨 커버리지를 갖고 20 개의 실험들상에 수집된다. 각각의 내포 레벨은 20개의 실험들을 채용하고 50 개 또는 320 개의 시간 간격들의 지속 기간들을 갖는다. 예시된 실시예에 대하여 임계점(905)은 T-테스트 스튜던트 분배(900)에 대하여 1.833의 값을 갖는다. 실험들에 대해 수집된 데이터가 대략 1.833인 테스트 통계의 값을 생성하고 따라서 임계점(905)에 해당할 경우, 이는 매니폴드 무선 시스템이 정규 무선 네트워크보다 양호하게 수행하는 95% 확률인 것을 표시하고, 예를 들면, 귀무 가설을 배제하지 않는다. 정규 무선 네트워크가 매니폴드 무선 시스템보다 양호하게 수행하는 단지 5% 확률이 존재하고, 예를 들면, 귀무 가설의 배제이다. 실험들에 대해 수집된 데이터가 예시된 실시예에서 대략 2.262의 값을 갖는 제 2 임계점(910)에 대응하는 테스트 통계의 값을 생성한 경우, 매니폴드 무선 시스템이 종래의 무선 시스템보다 양호하게 수행하는 97.5% 확률이 존재한다.
사실상, 여기에 기술된 매니폴드 네트워크 무선 통신의 실시예들에 대해 수집된 데이터를 사용하여 생성된 테스트 통계의 값은 16.0781이다. 테스트 통계의 이러한 값은 임계점(905)에 대한 값 1.833 또는 임계점(910)에 대한 값 2.262보다 상당히 높다. 결과적으로, 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템의 예시된 실시예들에 대해 수집된 실험 데이터는 매니폴드 시스템이 종래의 무선 네트워크들을 능가하는 사실상 확실성이 존재하는 것을 표시한다. 시뮬레이션의 추가의 상세들 및 통계적인 분석은 부록 Ⅱ에서 발견될 수 있다.
도 10a, 도 10b, 도 10c, 및 도 10d는 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템에서 무선 통신을 시뮬레이션하기 위해 사용된 상이한 모델 시나리오들(1001, 1002, 1003, 1004)을 개념적으로 도시한다. 모델 시나리오들(1001, 1002, 1003, 1004)은 상이한 수들의 기지국들에 의해 제공된 상이한 내포 레벨들을 가짐으로써 구별된다. 기지국들은 아홉 개의 시티 블록들에 무선 접속을 제공한다. 시티 블록들은 A로부터 I까지 라벨링된다. 시티 블록들의 각각은 아홉 개의 구역들로 분할된다. 예를 들면, 시티 블록(A)에서 구역들은 A1으로부터 A9까지 라벨링된다. 또한, 기지국의 커버리지 영역은 네 개의 도로들을 갖는다. 네 개의 도로들은 두 개의 남북 도로들 및 두 개의 동서 도로들을 갖는 격자로 배치된다. 걸어가는(또는 뛰는) 보행자들에 의해 운반된 스마트 폰들과 같은 사용자 장비 또는 차량의 통신 디바이스들은 도로들을 따라 이동할 수 있다.
다운타운 메트로폴리탄 영역에서, 큰 빌딩들은 섀도우 페이딩을 생성할 수 있다. 이들 시뮬레이션들에서 각각의 도시 구역은 9 개의 영역들로 구분되었다. 각각의 구역은 높은 빌딩 또는 낮은 빌딩이다. 섀도우 페이딩은 모바일과 기지국 사이의 큰 방해물이 존재할 때 존재한다. 시뮬레이션은 높거나 낮은 빌딩을 구역들의 각각에 할당한다. 추가의 상세들은 부록 Ⅲ에서 발견될 수 있다.
도 11a 내지 도 11h는 상이한 내포 레벨들, 사용자 장비의 상이한 수들, 및 상이한 지속 기간들을 갖는 시스템들에 대한 드롭된 호 결과들을 도시한다. 실험은 도 11a 내지 도 11h에 도시된 실시예들의 각각에서 10회 반복된다. 각각의 시도에 대한 드롭된 호들의 수는 수직축상에 표시되고 수평축은 각각의 실험에 대해 수행된 10 회의 시도들을 표시하기 위해 범위가 1부터 10까지인 시도 횟수를 나타낸다. 추가 상세들은 부록 Ⅲ에서 발견될 수 있다.
무선 접속을 200 개의 사용자 장비 단말들(UE들)에 제공하는 1의 내포 레벨을 갖는 시스템에 대한 드롭된 호 결과들이 도 1a에 도시된다. 지속 기간은 예시된 실시예에서 50 회의 반복들이 있다. 시간 기간 내 드롭된 호들의 평균 횟수는 33.6이다. 드롭된 호들의 표준 편차는 5.62이다. 가장 높은 호 드롭 값은 43이고, 가장 낮은 것은 26이다. 1의 내포 레벨을 갖는 시스템은 종래의 무선 시스템과 동일하다.
200 개의 UE들을 서빙하는 1의 내포 레벨을 갖는 시스템에 대한 드롭된 호 결과들이 도 11b에 도시된다. 지속 기간은 320 회 반복들이다. 시간 기간 내에서 드롭된 호들의 평균 수는 130.7이다. 드롭된 호들의 표준 편차는 8.13이다. 드롭된 호들의 최대 수는 139이고 드롭된 호들의 최소 수는 122이다. 1의 내포 레벨을 갖는 시스템은 종래의 무선 시스템과 동일하다.
200 개의 UE들을 서빙하는 2의 내포 레벨을 갖는 시스템에 대한 드롭된 호 결과들이 도 11c에 도시된다. 지속 기간은 50 회 반복들이다. 시간 기간 내에서 드롭된 호들의 평균 수는 4.6이다. 드롭된 호들의 표준 편차는 0.97이다. 가장 높은 호 드롭 값은 6이고, 가장 낮은 것은 3이다. 2의 내포 레벨을 갖는 시스템은 여기에 기술된 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템의 실시예들과 같은 매니폴드 네트워크 무선 시스템을 사용한다.
200 개의 UE들을 서빙하는 2의 내포 레벨을 갖는 시스템에 대한 드롭된 호 결과들이 도 11d에 도시된다. 지속 기간은 320 회 반복들이다. 시간 기간 내에서 드롭된 호들의 평균 수는 29.0이다. 드롭된 호들의 표준 편차는 4.24이다. 가장 높은 호 드롭 값은 35이고, 가장 낮은 것은 21이다. 2의 내포 레벨을 갖는 시스템은 여기에 기술된 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템의 실시예들과 같은 매니폴드 네트워크 무선 시스템을 사용한다.
200 개의 UE들을 서빙하는 3의 내포 레벨을 갖는 시스템에 대한 드롭된 호 결과들이 도 11e에 도시된다. 지속 기간은 50 회 반복들이다. 시간 기간 내에서 드롭된 호들의 평균 수는 2.3이다. 드롭된 호들의 표준 편차는 1.25이다. 가장 높은 호 드롭 값은 4이고, 가장 낮은 것은 1이다. 3의 내포 레벨을 갖는 시스템은 여기에 기술된 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템의 실시예들과 같은 매니폴드 네트워크 무선 시스템을 사용한다.
200 개의 UE들을 서빙하는 3의 내포 레벨을 갖는 시스템에 대한 드롭된 호 결과들이 도 11f에 도시된다. 지속 기간은 320 회 반복들이다. 시간 기간 내에서 드롭된 호들의 평균 수는 17.0이다. 드롭된 호들의 표준 편차는 3.16이다. 가장 높은 호 드롭 값은 22이고, 가장 낮은 것은 12이다. 3의 내포 레벨을 갖는 시스템은 여기에 기술된 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템의 실시예들과 같은 매니폴드 네트워크 무선 시스템을 사용한다.
200 개의 UE들을 서빙하는 4의 내포 레벨을 갖는 시스템에 대한 드롭된 호 결과들이 도 11g에 도시된다. 지속 기간은 50 회 반복들이다. 시간 기간 내에서 드롭된 호들의 평균 수는 0.4이다. 드롭된 호들의 표준 편차는 0.51이다. 가장 높은 호 드롭 값은 1이고, 가장 낮은 것은 0이다. 4의 내포 레벨을 갖는 시스템은 여기에 기술된 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템의 실시예들과 같은 매니폴드 네트워크 무선 시스템을 사용한다.
200 개의 UE들을 서빙하는 4의 내포 레벨을 갖는 시스템에 대한 드롭된 호 결과들이 도 11h에 도시된다. 지속 기간은 320 회 반복들이다. 시간 기간 내에서 드롭된 호들의 평균 수는 1.6이다. 드롭된 호들의 표준 편차는 0.96이다. 가장 높은 호 드롭 값은 3이고, 가장 낮은 것은 1이다. 4의 내포 레벨을 갖는 시스템은 여기에 기술된 매니폴드 네트워크 무선 통신 시스템의 실시예들과 같은 매니폴드 네트워크 무선 시스템을 사용한다.
개시된 요지의 부분들 및 대응하는 상세한 설명들은 소프트웨어, 또는 컴퓨터 메모리 내 데이터 비트들에 대한 동작들의 알고리즘들 및 기호적인 표현들에 의해 나타내진다. 이들 기술들 및 표현들은 본 기술의 보통의 숙련자들이 본 기술의 보통의 다른 숙련자들에게 효율적으로 전달하는 것들이다. 여기에 사용되고 일반적으로 사용되는 용어 알고리즘은 원하는 결과를 초래하는 단계들의 일관성 있는 단계들이라는 것이 이해된다. 단계들은 물리적 양들의 물리적 조작들을 요구하는 것들이다. 보통, 반드시는 아니지만, 이들 양들은 저장되고, 전달되고, 조합되고, 비교되고, 그와 달리 조작될 수 있는 광학적, 전기적, 또는 자기적 신호들의 형태를 취한다. 주로 공통 사용의 이유들에 대해, 비트들, 값들, 요소들, 심볼들, 문자들, 용어들, 숫자들 등과 같은 이들 신호들을 나타내기 위해 때때로 편리하다고 판명되었다.
그러나, 이들 및 유사한 용어들의 모두는 적절한 물리적 양들과 연관되고 이들 양들에 적용된 단순히 편리한 라벨들이라는 것이 기억되어야 한다. 특별히 달리 진술되지 않거나 또는 논의로부터 명백할 때, "처리" 또는 "컴퓨팅" 또는 "계산" 또는 "결정" 또는 "디스플레잉" 등과 같은 용어들은 컴퓨터 시스템, 또는 컴퓨터 시스템의 레지스터들 및 메모리들 내 물리적, 전자적 양들로서 표현된 데이터를 컴퓨터 시스템 메모리들 또는 레지스터들 또는 다른 이러한 정보 저장 장치, 송신 또는 디스플레이 디바이스들 내 물리적 양들로서 유사하게 표현된 다른 데이터로 조작 및 변환하는 유사한 전자 컴퓨팅 디바이스의 동작 및 프로세스들을 말한다.
개시된 요지의 소프트웨어 실행된 양태들은 몇몇 형태의 프로그램 저장 매체상에 일반적으로 인코딩되거나 또는 몇몇 형태의 송신 매체를 통해 실행된다는 것을 주의하라. 프로그램 저장 매체는 자기적(예를 들면, 플로피 디스크 또는 하드 드라이브) 또는 광학적(예를 들면, 컴팩트 디스크 판독 전용 메모리, 즉, "CD ROM")일 수 있고, 판독 전용 또는 랜덤 액세스일 수 있다. 유사하게, 송신 매체는 연선쌍들, 동축 케이블, 광섬유, 또는 본 기술에 알려진 몇몇 다른 적절한 송신 매체일 수 있다. 개시된 요지는 임의의 주어진 구현의 이들 양태들로 제한되지 않는다.
개시된 요지가 여기의 교시들의 이점을 갖는 본 기술 분야에서 숙련자들에게 명백한동등한 방식들 외에 상이하게 변경되고 실행될 수 있기 때문에, 상기에 개시된 특정한 실시예들은 단지 예시적이다. 또한, 이하에 청구항들에 기술된 것과 다르게 여기에 도시된 구성 또는 설계의 상세들에 대한 제한들이 의도되지 않는다. 따라서, 상기에 개시된 특정 실시예들이 바뀌거나 변경되고 모든 이러한 변동들은 개시된 요지의 범위 내에서 생각될 수 다는 것이 명백하다. 따라서, 여기에서 요구하는 보호는 이하의 청구항들에서 설명되는 바이다.

Claims (10)

  1. 지리적 영역에서 사용자 장비가 복수의 기지국들 중 적어도 두 개와 실질적으로 연속하는 호 접속을 유지하도록 상기 지리적 영역 내 무선 접속을 제공하는 복수의 기지국들에 통신 가능하게 결합되도록 구성 가능한 무선 네트워크 제어기에 있어서,
    상기 무선 네트워크 제어기는 상기 사용자 장비에 대한 상기 복수의 기지국들로부터 기지국들의 활성 세트를 선택하도록 구성가능하고, 상기 무선 네트워크 제어기는 상기 활성 세트로부터 상기 복수의 기지국들 중 구성가능한 수를 선택하여 상기 사용자 장비와 상기 실질적으로 연속하는 호 접속을 유지하도록 구성 가능하고, 상기 구성가능한 수는 적어도 2인, 무선 네트워크 제어기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 제어기는 접속 코드에서 비트들을 상기 활성 세트의 상기 기지국들과 연관시키고 상기 활성 세트의 상기 기지국들의 변경들에 응답하여 기지국들과 상기 비트들의 연관을 변경하도록 구성가능한, 무선 네트워크 제어기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 접속 코드에서 상기 비트들의 상기 값들은 상기 활성 세트로부터의 어느 기지국들이 상기 사용자 장비와 상기 실질적으로 연속적인 호 접속을 유지하기 위해 선택되는지를 표시하는, 무선 네트워크 제어기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 제어기는 간섭에 대한 칩 에너지의 비, 수신된 신호 강도 표시자, 또는 송신 신호 강도 표시자 중 적어도 하나에 기초하여 상기 기지국들의 상기 활성 세트를 선택하고, 상기 간섭에 대한 칩 에너지의 비, 상기 수신된 신호 강도 표시자, 또는 상기 송신 신호 강도 표시자 중 적어도 하나의 변경들에 응답하여 상기 사용자 장비에 대한 상기 활성 세트에서 기지국들의 멤버십을 변경하도록 구성가능한, 무선 네트워크 제어기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 제어기는 간섭에 대한 칩 에너지의 비, 상기 수신된 신호 강도 표시자, 또는 상기 송신 신호 강도 표시자 중 적어도 하나에 기초하여 상기 기지국들의 상기 구성가능한 수를 선택하고, 상기 기지국들의 상기 선택된 구성가능한 수를 표시하기 위해 상기 접속 코드들에서 상기 비트들의 값들을 변경하도록 구성가능한, 무선 네트워크 제어기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 기지국들은 상기 복수의 기지국들의 적어도 하나의 서브세트를 실질적으로 포함하는 적어도 하나의 커버리지 영역에 무선 접속을 제공하는 적어도 하나의 오버라잉 기지국을 포함하고, 상기 무선 네트워크 제어기는 상기 적어도 하나의 오버라잉 기지국 및 상기 사용자 장비와 연관된 상기 활성 세트에 대한 상기 복수의 기지국들 중 상기 적어도 하나의 서브세트를 선택하도록 구성 가능한, 무선 네트워크 제어기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 오버라잉 기지국은 상기 복수의 기지국들의 상기 적어도 하나의 서브세트보다 낮은 우선 순위를 갖고, 상기 무선 네트워크 제어기는 상기 활성 세트에서 상기 기지국의 상기 적어도 하나의 서브세트로부터 상기 기지국들의 상기 구성 가능한 수를 우선적으로 선택하여 상기 사용자 장비와 실질적으로 연속적인 호 접속을 유지하도록 구성가능한, 무선 네트워크 제어기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 무선 네트워크 제어기는, 상기 기지국들 중 상기 적어도 하나의 서브세트로부터 상기 기지국들의 상기 구성가능한 수보다 더 적은 수가 상기 사용자 장비와 상기 실질적으로 연속적인 호 접속을 유지하기 위해 이용가능할 때, 상기 활성 세트에 대해 상기 적어도 하나의 오버라잉 기지국을 선택하도록 구성가능한, 무선 네트워크 제어기.
  9. 복수의 기지국들에 의해 서빙된 지리적 영역 전체에 걸쳐 기지국들의 구성가능한 수와 실질적으로 연속적인 호 접속들을 유지하도록 구성가능한 사용자 장비에 있어서,
    상기 기지국들의 상기 구성 가능한 수는 기지국들의 활성 세트로부터 선택되고, 상기 기지국들의 상기 활성 세트는 상기 복수의 기지국들로부터 선택되고, 상기 구성가능한 수는 적어도 2인, 사용자 장비.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 활성 세트에서 상기 기지국들은 상기 사용자 장비에 의해 저장된 접속 코드에서 하나의 비트와 각각 연관되고, 상기 접속 코드에서 상기 비트들의 값들은 상기 활성 세트로부터의 어느 기지국들이 상기 사용자 장비와 상기 실질적으로 연속적인 호 접속을 유지하기 위해 선택되는지를 표시하는, 사용자 장비.
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