KR20200038870A - 보조 다운링크 오버레이 네트워크로 데이터 및 비디오 트래픽을 오프로딩하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
셀룰러 네트워크로부터 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크 (broadcast offload core network) 로 또는 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크로부터 셀룰러 네트워크로 데이터 및 비디오 트래픽을 동적으로 오프로딩하기 위한 시스템이 제공된다. 시스템은 분석 엔진 (301), 로딩 관리자 (304), 및 RAN (radio access network) 을 포함한다. 분석 엔진 (301) 은 지리적 RF (radio frequency) 정보 데이터베이스로부터 지리적 RF 정보를 캡처한다. 지리적 RF 정보는 오퍼레이터 인프라스트럭처 (operator infrastructure) 정보, 물리적 지형 정보, 가입자 정보, 커버리지 정보, 신호 품질 정보, 및 통신 트래픽 패턴들을 포함한다. 분석 엔진 (301) 은 데이터 또는 비디오 콘텐트에 액세스하려고 시도하는 특정한 지리적 위치로부터의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (306) 를 분석함으로써 유니캐스트 네트워크 (unicast network) 로부터 단방향 다운링크 네트워크 또는 단방향 다운링크 네트워크로부터 유니캐스트 네트워크 중 적어도 하나로 데이터 및 비디오 트래픽을 오프로딩할지 여부를 결정한다.
Description
관련 출원들에 대한 교차 참조
본 출원은 2018년 10월 4일 출원된 인도 특허 가출원 번호 제 201841037639 호의 우선권을 주장하고, 상기 출원의 전체 개시는 전체가 참조로서 본 명세서에 인용된다.
본 명세서의 실시예는 일반적으로 브로드밴드 네트워크, 예컨대 셀룰러 네트워크로부터 셀룰러 네트워크의 최적의 사용량으로 데이터 및 비디오 트래픽을 오프로딩하기 위해 단방향 (unidirectional) 포인트 대 멀티포인트 다운링크 네트워크로 트래픽을 동적으로 (dynamically) 스위칭하기 위한 메커니즘, 보다 구체적으로, 보조 다운링크 오버레이 네트워크로 데이터 및 비디오 트래픽을 오프로딩하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현재 셀룰러 기술들은 유니캐스트 트래픽과 브로드캐스트 트래픽 사이에 주파수 및 시간 리소스들을 파티셔닝하는 고유의 능력을 갖는다. 통상의 RAN (radio access network) 에서, 기지국이 섹터 또는 셀을 서빙한다. 셀룰러 오퍼레이터의 사용자들이 라이브 비디오, 또는 콘서트 또는 뉴스 이벤트를 시청하는 것과 같은, 브로드캐스트 서비스들의 제공을 요구할 때, 기지국은 요청된 서비스들에 액세스하려는 사용자들에게 가용 대역폭으로부터 리소스들을 할당한다. 이러한 조건들 하에서, 최종 사용자가 서비스들을 요청하면, 유니캐스트 리소스가 브로드밴드 서비스에 부응하도록 (cater) 사용되기 때문에, 이 요청을 서비스하기 위해 필요한 몇몇 리소스들이 증가한다. 이는 브로드밴드 서비스들이 셀-간 간섭을 겪음에 따라, 최종 사용자들이 부정적인 SINR (signal-to-interference-plus-noise ratio) 값들을 겪기 때문이다. 전통적인 셀룰러 브로드캐스트 서비스들 (예컨대 eMBMS) 에서, 사용된 공간적 리소스 및 시간적 리소스 (예를 들어, 리소스 블록들) 는 다른 서비스들에 의해 사용될 리소스 블록들로부터 차용된다. 브로드캐스트 서비스들에 다수의 리소스들의 할당은 많은 유니캐스트 서비스들로 하여금 서빙되지 않은 채로 남게 하고, 이는 피크 사용량 시간대에 코어 네트워크 상에 네트워크 혼잡을 야기하기 때문에, 문제가 된다. 이러한 요구들에 부응하도록, 4G 네트워크들에서, "eMBMS (enhanced Mobile Broadcast and Multicast Services)"의 개념이 브로드캐스트 서비스들을 자연스럽게 허용하기 위해 개발되었다. 그러나, Amazon®, Netflix®, Google®, 및 YouTube®로부터의 비디오들과 같은, VoD (Video-on-Demand) 서비스들은 eMBMS로부터 이점을 취하지 못한다. 동시 수신되는, 라이브 비디오만이 eMBMS로부터 이점을 취할 수 있다. 비디오 혼잡 문제는 기존의 셀룰러 네트워크에 부가하여 오버레이 네트워크로서 단방향 다운링크 오프로드 네트워크를 사용함으로써 해결된다. 통상적으로, 라이브 브로드캐스트 콘텐트류를 주로 반송하는 이러한 네트워크들은 UE들에서 보다 적은 전력 소비를 인에이블하는 SFN (Single Frequency Networks) 이다. 그러나, 이러한 네트워크들은 최적으로 사용되지 않고 브로드캐스트 비디오가 없을 때 유휴 상태 (idle) 로 남는다. 이러한 조건들 하에서, SFN 네트워크는 상이한 UE들에 대해 의도된 상이한 콘텐트를 갖는, 유니캐스트 데이터 트래픽을 위해 사용될 수 없다. FeMBMS (Further Enhanced Mobile Broadcast Multicast Service) 는 분리된 캐리어 상에 브로드캐스트만 오프로딩하기 위해 독립형 eMBMS 서비스의 개념을 도입한다. 그러나, 스펙트럼 수집뿐만 아니라 전개 두가지 측면에서, 새로운 스펙트럼 및 연관된 비용들의 통합을 수반한다. 추가 브로드캐스트 네트워크들이 현재까지 FeMBMS를 사용하지 않는 브로드캐스터들 (broadcaster) 에 의해 제어된다. 새로운 스펙트럼은 피크 시간대에만 활용될 것이다. 나머지 시간에 스펙트럼은 반-최적으로 (sub-optimally) 사용될 수도 있다.
이에 따라, 이로 제한되는 것은 아니지만, 데이터 및 비디오 트래픽을 포함하는, 유니캐스트 트래픽을 브로드캐스트를 위해 주로 구성되는 보조 다운링크 오버레이 네트워크로 오프로딩하기 위한 시스템 및 방법에 대한 요구가 여전히 있다.
전술한 면에서, 본 명세서의 실시예들은 셀룰러 네트워크로부터 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크로 또는 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크로부터 셀룰러 네트워크로 데이터 및 비디오 트래픽을 동적으로 오프로딩하기 위한 시스템을 제공한다. 시스템은 분석 엔진, 로딩 관리자, 및 RAN (radio access network) 을 포함한다. 분석 엔진은 지리적 RF 정보 데이터베이스로부터 지리적 RF 정보를 캡처한다. 지리적 RF 정보는 (i) 오퍼레이터 인프라스트럭처 정보, (ii) 물리적 지형 정보, (iii) 가입자 정보, (iv) 커버리지 정보, (v) 신호 품질 정보, 및 (vi) 통신 트래픽 패턴들을 포함한다. 분석 엔진은 데이터 또는 비디오 콘텐트에 액세스하려고 시도하는, 특정한 지리적 위치로부터 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE) 를 분석함으로써 (i) 유니캐스트 네트워크로부터 단방향 다운링크 네트워크 또는 (ii) 단방향 다운링크 네트워크로부터로부터 유니캐스트 네트워크 중 적어도 하나로 데이터 및 비디오 트래픽을 오프로딩할지 여부를 결정한다. 로딩 관리자는 (i) 음성, 데이터, 비디오 트래픽, 및 연관된 정보 플로우들을 포함하는 상이한 트래픽 타입들, (ii) 데이터가 페치되는 호스트 또는 서버 정보, 및 서비스 정보, (iii) (a) GMLC (Gateway Mobile Location Centre) 서버 좌표 또는 (b) GNSS (Global Navigation Satellite System) 좌표 중 적어도 하나로부터 획득되는 데이터 소비자의 위치, 및 (iv) 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE) 의 사용자 정보 및 신원 중 적어도 하나에 관한 정보를 분석 엔진에 제공한다.
RAN (radio access network) 은 유니캐스트 네트워크로부터 단방향 다운링크 네트워크로 데이터 및 비디오 트래픽을 오프로딩하기 위한 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) 를 포함한다. 단방향 다운링크 네트워크는 2 개의 모드들에서 동작한다. 2 개의 모드들은 SFN (single frequency network) 또는 MFN (multi-frequency network) 으로서 동작하는 브로드캐스트 모드, 및 유니캐스트 모드를 포함한다. 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) 는 로딩 관리자에 의해 제공된 데이터 또는 비디오 콘텐트에 액세스하려고 시도하는, 특정한 지리적 위치로부터 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UEs) 에 관한 정보에 기초하여 분석 엔진에 의해 선택된다. 분석 엔진은 (i) 송신 전력, (ii) 변조 또는 (iii) 코딩 중 적어도 하나로 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE) 에 서빙하도록 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) 를 결정한다. 로딩 관리자는 단방향 다운링크 네트워크를 통해 유니캐스트 네트워크로부터 호출 세션들을 핸들링하고 핸드오프들을 구현하는 방법을 수행한다. 방법은 (a) GMLC (Gateway Mobile Location Centre) 서버로부터 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비의 위치를 쿼리하는 (querying) 단계, (b) (i) 셀룰러 네트워크 또는 (ii) 단방향 다운링크 중 적어도 하나의 사용자와 연관된 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비에 서빙하는 방식을 분석 엔진에 쿼리하는 단계, (c) 분석 엔진에 의해 선택되는 RAN (radio access network) 이 분석 엔진에 쿼리함으로써 (i) 셀룰러 네트워크 또는 (ii) 단방향 다운링크 중 적어도 하나에서 사용되는지 결정하는 단계, 및 (d) 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE) 가 단방향 다운링크 네트워크에 의해 서빙된다면, 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE) 와의 호출 세션을 관리하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크는 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비의 위치에 기초하여 SFN (single frequency network) 으로서 동작하는 브로드캐스트 모드 또는 유니캐스트 모드로 데이터 및 비디오 트래픽을 오프로딩할지 여부를 결정한다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE) 는 (i) 셀룰러 신호들 또는 Wi-Fi, 및 (ii) 단방향 다운링크 신호들 중 적어도 하나를 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE) 는 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) 로 하여금 미리 결정된 영역에서 송신의 변조-코딩 스킴을 수정하게 할 수 있게 하기 위해, 업링크 스케줄러 지연들 및 SINR (signal-to-interference-plus-noise ratio) 을 사용하여 PER, BER, 네트워크 혼잡 지표를 분석 엔진으로 전달한다.
일부 실시예들에서, 사용자와 연관된 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE) 가 일 셀로부터 또 다른 셀로 이동한다면, 전체 성능은 일관되게 유지되고 서비스 연속성이 보장된다.
일부 실시예들에서, 단방향 다운링크 네트워크는 BRH들의 복수의 클러스터들로 파티셔닝되고 (partitioned), BRH들의 그룹을 위해 구현되는 코디네이팅된 다운링크가 클러스터 각각에 수반된다.
일부 실시예들에서, 단방향 다운링크 네트워크는 유니캐스트, 브로드캐스트 또는 멀티캐스트 서비스를 서빙하기 위해 활용되고, 기존의 RAN 네트워크의 리턴 채널이 사용된다.
일부 실시예들에서, RAN과 함께 DTT (Digital Terrestrial Transmission) 에 기반하여, 오버레이 단방향 다운링크 무선 네트워크는 단방향 다운링크 네트워크를 브로드캐스트 SFN 모드 또는 브로드캐스트 MFN (multi-frequency network) 모드와 유니캐스트 다운링크 모드 또는 멀티캐스트 다운링크 모드 사이에서 동적으로 스위칭한다.
일부 실시예들에서, BRH들의 그룹은 (i) 브로드캐스트 SFN 모드, 또는 브로드캐스트 MFN 모드, 또는 (ii) 유니캐스트 다운링크 모드 또는 멀티캐스트 다운링크 모드 중 적어도 하나에 있다.
일부 실시예들에서, 단방향 다운링크가 (i) 디지털 지상 네트워크 또는 (ii) 디지털 위성 네트워크 중 적어도 하나를 통해 보조 다운링크로서 작용한다.
일부 실시예들에서, 분석 엔진은 지리적 RF 정보 데이터베이스에 저장되는 지리적 RF 정보에 기초하여 미리 결정된 영역의 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE) 를 적절히 결정함으로써 "동적 가상 에지 (Dynamic Virtual edge)" 등고선 (contour) 을 생성한다. 일부 실시예들에서, 적절한 BRH들이 "동적 가상 에지"에 기초하여 오프로드 송신을 스케줄링하도록 선택된다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) 는, 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) 기반 단방향 다운링크 네트워크에서 (i) SISO (single-input single-output), (ii) MISO (Multiple Input Single Output) 또는 (iii) MIMO (multiple-input and multiple-output) 구성 중 적어도 하나를 구현하기 위해 단일 송신 체인들 또는 복수의 송신 체인들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) 는 개선된 측정값들을 위해 송신 신호 소거 메커니즘을 통합하는 주변 RF 환경을 센싱하기 위한 RF 스니핑 메커니즘 (sniffing mechanism) 을 포함한다.
일부 실시예들에서, 시스템은 RF 전파 모델링 시스템을 사용하여 관심있는 지리적 영역에 대한 신호 강도들, SINR (Signal to Interference Noise Ratio) 및 CSI (Channel State Information) 를 예측하는 RF 예측 모델을 포함한다.
일부 실시예들에서, 로딩 관리자는 RTP (real-time transport protocol) 트래픽의 측정된 패킷 지터 (measured packet jitter) 에 대한 정보를 제공하고, 이로부터 분석 엔진에 의해 네트워크 혼잡이 간접적으로 추론된다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 BRH 중 다수로부터 수신되는 기준 신호들의 OTDoA (observed time difference of arrival) 가 결정되고 셀룰러 업링크를 통해 분석 엔진에 업로딩된다. 일부 실시예들에서, 기준 신호들의 OTDoA의 정보는 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 UE의 위치를 발견할 수 있게 한다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 UE는 단방향 다운링크 신호 파라미터들로 하여금 모빌리티 상태들에 따라 최적화되게 하도록 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 UE의 속도에 관한 부가적인 정보를 제공하는 관성 센서들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 시스템은 SFN (single frequency network) 으로서 동작하는 브로드캐스트 모드 및 유니캐스트 모드를 어드레싱하기 (addressing) 위해 단방향 다운링크 (오프로딩) 무선 인터페이스 (air interface) 의 프레임 구조를 포함한다. 프레임 구조는 셀-특정 기준 신호들을 반송하는 브로드캐스트 슈퍼-프레임들 및 유니캐스트 슈퍼-프레임들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 유니캐스트 서브프레임들은 다운링크 맵을 사용하여 특정된 영역에서 복수의 사용자 장비들 (UE's) 에 서빙하기 위한 제어 및 페이로드를 포함한다.
일부 실시예들에서, 프레임 구조는 항목 프리앰블 (Entry preamble), 브로드캐스트 프리앰블, 및 브로드캐스트 서브프레임들 #0 내지 #(N-1), 유니캐스트 프리앰블, 유니캐스트 서브프레임, 및 설정가능한 파형을 포함한다.
일부 실시예들에서, 항목 프리앰블은 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 UE가 복조 (demodulation) 를 위해 오프로드 파형을 수신하는데 유용한 하나 이상의 파라미터들을 결정한다. 일부 실시예들에서, 항목 프리앰블 신호들은 가장 기본적인 정보이고 매우 견고하다. 일부 실시예들에서, 가장 기본적인 정보는 불리한 채널 상태들의 가장 기본적인 정보를 수신할 수 있는 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 UE에 의해 수신된다.
일부 실시예들에서, 수신기들은 동기화 및 트래킹을 위해 항목 프리앰블을 사용한다. 일부 실시예들에서, 항목 프리앰블은 항목 프리앰블 파형의 설계에 기초하여 상이한 채널들에서 잡음 플로어 (noise floor) 이하의 신호들을 수신한다.
일부 실시예들에서, 브로드캐스트 서브프레임들 #0 내지 #(N-1) 은 게이트웨이로부터 수신된 브로드캐스트 트래픽에 대응하는 페이로드를 포함한다.
일부 실시예들에서, 프레임 구조의 선택가능한 타임슬롯은 채널 사운딩 애플리케이션들 (channel sounding application) 을 위한 적어도 하나의 BRH의 설정가능한 파형을 삽입할 수 있게 한다.
일 양태에서, 셀룰러 네트워크로부터 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크로 또는 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크로부터 셀룰러 네트워크로 데이터 및 비디오 트래픽을 동적으로 오프로딩하기 위한 방법이 제공된다. 방법은 (a) 지리적 RF 정보 데이터베이스로부터 지리적 RF 정보를 캡처하고 지리적 RF 정보를 분석 엔진으로 제공하는 단계, (b) 로딩 관리자에 의해, (i) 음성, 데이터, 비디오 및 연관된 정보 플로우들을 포함하는 상이한 트래픽 타입들, (ii) 데이터가 페치되는 호스트 또는 서버 정보, 및 서비스 정보, (iii) (a) GMLC (Gateway Mobile Location Centre) 서버 좌표 또는 (b) GNSS (Global Navigation Satellite System) 좌표 중 적어도 하나로부터 획득되는 데이터 소비자의 위치, 및 (iv) 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE) 의 사용자 정보 및 신원 중 적어도 하나의 정보를 분석 엔진에 제공하는 단계, 및 (c) RAN (radio access network) 에 의해, 데이터 및 비디오 트래픽을 유니캐스트 네트워크로부터 단방향 다운링크 네트워크로 오프로딩하는 단계를 포함한다. 지리적 RF 정보는 (i) 오퍼레이터 인프라스트럭처 정보, (ii) 물리적 지형 정보, (iii) 가입자 정보, (iv) 커버리지 정보, (v) 신호 품질 정보, 및 (vi) 통신 트래픽 패턴들을 포함한다. 분석 엔진은 데이터 또는 비디오 콘텐트에 액세스하려고 시도하는, 특정한 지리적 위치로부터 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE) 를 분석함으로써 (i) 유니캐스트 네트워크로부터 단방향 다운링크 네트워크 또는 (ii) 단방향 다운링크 네트워크로부터 유니캐스트 네트워크 중 적어도 하나로 데이터 및 비디오 트래픽을 오프로딩할지 여부를 결정한다. 분석 엔진은 (i) 송신 전력, (ii) 변조 또는 (iii) 코딩 중 적어도 하나로 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE) 에 서빙하도록 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) 를 결정한다.
RAN (radio access network) 은 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) 를 포함한다. 단방향 다운링크 네트워크는 SFN (single frequency network) 또는 MFN (multi-frequency network) 으로서 동작하는 브로드캐스트 모드, 및 유니캐스트 모드를 포함하는 2 개의 모드들에서 동작된다. 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) 는 데이터 또는 비디오 콘텐트에 액세스하려고 시도하는, 특정한 지리적 위치로부터 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE) 상의 로딩 관리자에 의해 제공된 정보에 기초하여 분석 엔진에 의해 선택된다. 로딩 관리자는 단방향 다운링크 네트워크를 통해 유니캐스트 네트워크로부터 호출 세션들을 핸들링하고 핸드오프들을 구현하는 방법을 수행한다. 방법은 (a) GMLC (Gateway Mobile Location Center) 서버로부터 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE) 의 위치를 쿼리하는 단계, (b) (i) 셀룰러 네트워크 또는 (ii) 단방향 다운링크 중 적어도 하나의 사용자와 연관된 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비에 서빙하기 위한 방식을 분석 엔진에 쿼리하는 단계, (c) 분석 엔진에 의해 선택되는 RAN (radio access network) 이 분석 엔진에 쿼리함으로써 (i) 셀룰러 네트워크 또는 (ii) 단방향 다운링크 중 적어도 하나에서 사용되는지 결정하는 단계, 및 (d) 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE) 가 단방향 다운링크 네트워크에 의해 서빙된다면 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE) 와의 호출 세션을 관리하는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) 는, 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) 기반 단방향 다운링크 네트워크에서 SISO (single-input single-output), MISO (Multiple Input Single Output) 또는 MIMO (multiple-input and multiple-output) 구성을 구현하기 위한 단일 송신 체인들 또는 복수의 송신 체인들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) 는 개선된 측정값들을 위해 송신 신호 소거 메커니즘을 통합하는 주변 RF 환경을 센싱하기 위한 RF 스니핑 메커니즘 (sniffing mechanism) 을 포함한다.
일부 실시예들에서, 방법은 로딩 관리자를 사용하여, RTP (real-time transport protocol) 트래픽의 측정된 패킷 지터에 대한 정보를 제공하는 단계를 포함하고, 이로부터 분석 엔진에 의해 네트워크 혼잡이 추론된다.
일부 실시예들에서, 방법은 RF 예측 모델에 의해, RF 전파 모델링 시스템을 사용하여 관심있는 지리적 영역에 대해, 신호 강도들, SINR (Signal to Interference Noise Ratio) 및 CSI (Channel State Information) 를 예측하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 실시예들의 이들 및 다른 양태들은 이하의 기술 및 첨부된 도면들과 함께 고려될 때 보다 잘 이해되고 인식될 것이다. 그러나, 바람직한 실시예들 및 이의 다수의 구체적인 상세들을 나타내는, 이하의 기술은 제한이 아닌 예시로서 제공되었다는 것이 이해되어야 한다. 많은 변화들 및 수정들이 본 명세서의 실시예들의 범위 내에서 이의 정신으로부터 벗어나지 않고 이루어질 수도 있고, 본 명세서의 실시예들은 모든 이러한 수정들을 포함한다.
본 명세서의 실시예들은 도면들을 참조하여 이하의 상세한 기술로부터 보다 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, RAN (radio access network) 과 함께 DTT (Digital Terrestrial Transmission) 에 기반하여 단방향 다운링크 무선 네트워크를 예시한다.
도 2는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 코어 네트워크 내 분석 엔진과 브로드캐스트 오프로드 네트워크 및 RAN (radio access network) 을 예시하는 블록도이다.
도 3은 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 분석 엔진에서 정보 플로우를 예시하는 블록도이다.
도 4는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 분석 엔진의 데이터베이스를 예시하는 블록도이다.
도 5는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) 의 블록도이다.
도 6은 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 강한 송신 신호의 존재시 약한 간섭 신호를 검출하는 단계의 그래픽적 표현을 예시한다.
도 7은 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 단방향 다운링크 용량을 갖는 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE) 를 예시하는 블록도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 셀룰러 업링크 신호를 스니핑함으로써 스케줄링 레이턴시 (latency) 를 결정하는 방법을 예시하는 그래픽적 표현들이다.
도 9는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 분석 엔진의 프로세스를 예시하는 흐름도이다.
도 10은 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 로딩 관리자에서 호출 세션들 및 핸드오프들의 관리를 예시하는 플로우차트이다.
도 11은 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 오프로드 무선 네트워크를 위한 슈퍼-프레임 및 슈퍼-프레임 구조를 예시하는 블록도이다.
도 12는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 산발적인 파일럿 (Scattered Pilot) 서브캐리어들 (subcarriers) 및 연속적인 파일럿 OFDM 서브캐리어들을 예시한다.
도 13은 본 명세서의 예시적인 실시예에 따른 유니캐스트 서브프레임을 예시한다.
도 14는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 셀룰러 네트워크로부터 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크로 또는 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크로부터 셀룰러 네트워크로 데이터 및 비디오 트래픽을 동적으로 오프로딩하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 1은 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, RAN (radio access network) 과 함께 DTT (Digital Terrestrial Transmission) 에 기반하여 단방향 다운링크 무선 네트워크를 예시한다.
도 2는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 코어 네트워크 내 분석 엔진과 브로드캐스트 오프로드 네트워크 및 RAN (radio access network) 을 예시하는 블록도이다.
도 3은 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 분석 엔진에서 정보 플로우를 예시하는 블록도이다.
도 4는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 분석 엔진의 데이터베이스를 예시하는 블록도이다.
도 5는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) 의 블록도이다.
도 6은 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 강한 송신 신호의 존재시 약한 간섭 신호를 검출하는 단계의 그래픽적 표현을 예시한다.
도 7은 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 단방향 다운링크 용량을 갖는 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE) 를 예시하는 블록도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 셀룰러 업링크 신호를 스니핑함으로써 스케줄링 레이턴시 (latency) 를 결정하는 방법을 예시하는 그래픽적 표현들이다.
도 9는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 분석 엔진의 프로세스를 예시하는 흐름도이다.
도 10은 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 로딩 관리자에서 호출 세션들 및 핸드오프들의 관리를 예시하는 플로우차트이다.
도 11은 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 오프로드 무선 네트워크를 위한 슈퍼-프레임 및 슈퍼-프레임 구조를 예시하는 블록도이다.
도 12는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 산발적인 파일럿 (Scattered Pilot) 서브캐리어들 (subcarriers) 및 연속적인 파일럿 OFDM 서브캐리어들을 예시한다.
도 13은 본 명세서의 예시적인 실시예에 따른 유니캐스트 서브프레임을 예시한다.
도 14는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 셀룰러 네트워크로부터 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크로 또는 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크로부터 셀룰러 네트워크로 데이터 및 비디오 트래픽을 동적으로 오프로딩하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이다.
본 명세서의 실시예들 및 이의 다양한 특징들 및 유리한 상세들은 첨부된 도면들에 예시되고 이하의 기술에 상술된 비제한적인 실시예들을 참조하여 보다 완전히 설명된다. 공지의 컴포넌트들 및 프로세싱 기법들의 기술들은 본 명세서의 실시예들을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 생략되었다. 본 명세서에 사용된 예들은 단순히 본 명세서의 실시예들이 실시될 수도 있는 방식들의 이해를 용이하게 하고 또한 당업자로 하여금 본 명세서의 실시예들을 실시하게 하도록 의도된다. 이에 따라, 예들은 본 명세서의 실시예들의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
언급된 바와 같이, 보조 다운링크 오버레이 네트워크로 데이터 및 비디오 트래픽을 오프로딩하는 시스템 및 방법에 대한 요구가 남아 있다. 이에 더하여, 단방향 포인트 대 멀티포인트 네트워크는 최적의 사용을 위해 브로드캐스트 SFN (single frequency network) 또는 MFN (multi-frequency network) 과 유니캐스트 보조 다운링크 모드 사이를 동적으로 스위칭할 수 있어야 한다. 본 명세서의 실시예들은 기존의 RAN (radio access network) 에 더하여 단방향 포인트 대 멀티포인트 다운링크 채널 또는 지상 주파수 대역 (예를 들어, VHF/UHF TV) 에서 또는 위성 다운링크로서 동작하는 멀티포인트 다운링크 채널들을 구현함으로써 이를 달성한다. VHF 주파수 및 UHF 주파수는 비교적 훨씬 보다 큰 범위들을 갖는 우수한 전파 특성들을 포함할 수도 있다.
단방향 포인트 대 멀티포인트 다운링크 네트워크는 주로 브로드캐스트 트래픽을 위해 사용될 수도 있다. 브로드캐스트 트래픽의 수요를 만족시킨 후, 남아 있는 리소스들, 예를 들어, 단방향 포인트 대 멀티포인트 다운링크 네트워크의 리소스 블록들이 셀룰러 네트워크로부터 유니캐스트 트래픽을 오프로딩하기 위해 사용될 수도 있다. BO-PC (Broadcast Offload Packet Core) 의 주요 컴포넌트들 중 하나는 단방향 다운링크 상에서 브로드캐스트를 위해 잠재적인 데이터 스트림들을 선택할 수도 있는 분석 엔진이다. 분석 엔진은 또한 셀룰러 네트워크와 단방향 다운링크 네트워크 사이에서 유니캐스트 트래픽을 분배하는 것을 도울 수도 있다. 이제 도면들, 보다 구체적으로 유사한 참조 번호들이 도면들 전체에서 일관되게 대응하는 피처들을 나타내는, 도 1 내지 도 14를 참조하면, 바람직한 실시예들이 도시된다.
도 1은 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, RAN (radio access network) 과 함께 DTT (Digital Terrestrial Transmission) 에 기반한 단방향 다운링크 무선 네트워크 (100) 를 예시한다. 단방향 다운링크 무선 네트워크 (100) 는 라디오들이 장착된 송신탑들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 단방향 다운링크 네트워크 (100) 를 위한 라디오들은 VHF/UHF 범위 내에서 동작한다. 일부 실시예들에서, 라디오들은 브로드캐스트 서비스들 및 유니캐스트 서비스들을 서비스할 수 있다. 일부 실시예들에서, 송신탑들의 오프로드 라디오들은 커버될 지형 및 목표된 커버리지에 따라 다수의 LPLT (Low-Power Low Tower) 와 함께 HPHT (High-Power High Tower) 또는 LPLT (Low-Power Low Tower) 또는 MPMT (Medium-Power Medium Tower) 송신기의 조합을 포함하는 VHF/UHF (very high frequency 및/또는 ultra-high frequency) 디지털 지상 네트워크와 같은 복수의 구성들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 송신탑들은 셀룰러 네트워크와 유사한 방식으로 배치된다. 통상적으로, 이들 주파수 대역들은 RAN 라디오들, 예를 들어, 2G/3G/4G/5G 및 훨씬 보다 큰 범위로부터 벗어날 것으로 예상된다. 일부 실시예들에서, UHF 대역들 또는 VHF 대역들이 예시를 위해 사용된다. 보다 일반적으로, 구현예는 단방향 다운링크에 대해 어떠한 특정한 주파수도 가정하지 않는다.
일부 실시예들에서, 송신탑 상의 단방향 다운링크 라디오는 셀룰러 네트워크의 단일 셀 또는 복수의 셀들을 케이터링할 (cater) 수도 있다. 일부 실시예들에서, 단방향 다운링크 송신기를 위한 네트워크 플래닝 (network planning) 은 업링크 경로의 링크 버짓 (link budget) 에 의해 제약되지 않기 때문에 종래의 셀룰러 플래닝 (cellular planning) 과 상이하다. RAN과 함께 DTT (Digital Terrestrial Transmission) 에 기반한 단방향 다운링크 무선 네트워크는 실내 송신기들과 같이 매우 저 전력 소형 셀을 포함하는 일반적인 송신 인프라스트럭쳐를 케이터링한다. 브로드캐스트 애플리케이션에 대해, 동일한 콘텐트가 적합한 변조 스킴들, 예를 들어, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 을 사용하여 시간-정렬된 방식으로 송신된다. 일부 실시예들에서, 사용자 장비 (UE) 에서 수신된 "심볼들 (symbols)"은 신호의 "SINR (Signal to Interference and Noise Ratio)"은 단방향 다운링크 네트워크 (100) 에 걸쳐 목표된 문턱 값보다 항상 보다 클 수도 있어서 SFN (single frequency network) 을 생성하는 송신탑들로부터 모든 송신들의 오버랩이다. 이는 주파수 재사용 인자가 하나일 때 SINR (Signal to Interference plus Noise Ratio) 이 셀 에지에서 상당히 열화되는 셀룰러 네트워크들과 대조적이다. 일부 실시예들에서, SINR의 목표된 문턱 값은 SFN 네트워크에 걸쳐 최소 목표된 데이터 쓰루풋을 보장한다.
브로드캐스트 트래픽과 유사하게, 유니캐스트 트래픽은 단방향 다운링크 네트워크 (100) 로 오프로딩된다. 일부 실시예들에서, SFN는 유니캐스트 오프로딩의 제한된 이점들을 포함한다. 이러한 경우들에서, BRH(들) (Broadcast Radio Head(s)) 이 신호를 송신하기 위해 유니캐스트 오프로딩 데이터를 반송하기 위해 사용된다. 이는 다른 BRH들에 의한 대역폭의 재사용을 허용한다. 유니캐스트 오프로딩시, UE가 복수의 BRH들로부터 수신된 신호가 유사한 강도들을 포함하는 영역에 위치될 때, 동일한 콘텐트가 이들 중 일부 또는 전부로부터 동시에 송신되고, 이는 약간의 주파수 재사용으로, 커버리지를 향상시킬 수도 있고 간섭을 완화시킬 수도 있다. 보다 일반적으로, 단방향 다운링크 네트워크 (100) 는 BRH들의 복수의 클러스터들로 파티셔닝되고, BRH들의 그룹에 대해 구현되는 코디네이팅된 (coordinated) 다운링크가 클러스터 각각에 수반된다. 일부 실시예들에서, RAN과 함께 DTT (Digital Terrestrial Transmission) 기반 오버레이 단방향 다운링크 무선 네트워크는 브로드캐스트 SFN (single frequency network) 또는 MFN (multi-frequency network) 모드와 유니캐스트 다운링크 모드 또는 멀티캐스트 다운링크 모드 사이에서 단방향 다운링크 네트워크 (100) 를 동적으로 스위칭한다. 일부 실시예들에서, 단방향 다운링크 네트워크 (100) 는 임의의 주파수 대역 또는 스펙트럼으로 확장가능하고, 임의의 미래 브로드캐스트 기술들과 함께 작동할 수도 있다.
일부 실시예들에서, 오프로딩 네트워크가 (i) SFN (single frequency network) 및 (ii) 유니캐스트 모드 중 적어도 하나에서 작동한다. 일부 실시예들에서, SFN 네트워크의 생성은 소비된 무선 리소스들을 최소화하는 동안 멀티미디어 스트림들을 송신하기 위해 조정된 (coordinated) 노력의 이점들을 제공한다. SFN을 사용하여 멀티미디어 스트림들을 송신하는 것은 유니캐스트 모드를 사용하여 멀티미디어 스트림들을 송신하는 것과 비교하여 무선 리소스들의 활용의 상당한 향상들을 야기한다. 이는 SFN 모드에서 조정된 셀들이 동일한 무선 신호들을 사용하여 데이터를 전송하고, 따라서 셀 에지들의 수신기들이 상이한 기지국들로부터 동일한 데이터의 복수의 사본들 (copies) 을 얻을 수도 있기 때문이다. 일부 실시예들에서, 복수의 사본들이 독립된 셀들에서 셀-간 간섭으로 간주되고 복수의 사본들이 유용한 신호 에너지로 변환되는 한편 이에 따라 SFN에 네트워크 이득을 제공한다. 일부 실시예들에서, 사용자와 연관된 UE가 일 셀로부터 또 다른 셀로 이동한다면, 전체 성능은 일관되게 유지되고, 서비스의 연속성이 보장된다. 이에 더하여, SFN에서 획득된 네트워크 이득은 그렇지 않으면 가능하지 않은, 실내 심부에서 (deep) 수신을 인에이블한다.
단방향 다운링크 네트워크 (100) 는 (i) 브로드캐스트 서비스들, 예를 들어, Live Video 및 (ii) 최종 사용자들에 서비스하는 유니캐스트 서비스들과 같이 트래픽의 타입에 따라 2가지 모드들에서 동작하고, 이들은 상이한 RAN 셀들 사이에서 핸드오프를 겪을 것으로 예상된다.
브로드캐스트 서비스들은 SFN 모드에서 동작함으로써 단방향 다운링크 네트워크 (100) 를 사용하여 미리 결정된 영역에서 스케줄링되고 송신된다. 단방향 다운링크 네트워크 (100) 는 유니캐스트 서비스에 서빙하도록 활용되고, 브로드캐스트 또는 및 멀티캐스트 서비스 기존의 RAN 네트워크의 리턴 채널이 사용된다.
도 2는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 브로드캐스트 오프로딩 네트워크 및 코어 네트워크의 분석 엔진을 갖는 RAN (radio access network) 을 예시하는 블록도 (200) 이다. 블록도 (200) 는 BO-PC (202), 위성 지구국 (satellite earth station) (204) 및 융합된 (converged) 코어 네트워크 (206), 융합된 셀룰러 DTT 사용자 장비 (UE) (216), 융합된 셀룰러/위성 UE (218), 셀룰러 기지국 (220), 제 2 셀룰러 기지국 (222) 및 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 를 포함한다. 일부 실시예들에서, 융합된 코어 네트워크 (206) 는 셀룰러 코어와 함께 "BO-PC (Broadcast / Offload Packet Core)" (202) 를 포함한다. 융합된 코어 네트워크 (206) 는 CDN (Content Delivery Network) (208), WWW (world wide web) (210), IP 백하울 (backhaul) 네트워크 (212) 및 셀룰러 패킷 코어 (214) 및 BO-PC (202) 를 포함하는 기존의 엘리먼트들의 그룹을 포함한다. 융합된 코어 네트워크는 위성 지구국 (204), 셀룰러 기지국 (220), 제 2 셀룰러 기지국 (222) 및 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 를 사용하여 (i) 융합된 셀룰러 DTT UE (216) 또는 (ii) 융합된 셀룰러/위성 UE (218) 중 적어도 하나에 서비스들을 제공한다. 일부 실시예들에서, 레거시 (legacy) IP 백하울 네트워크 (212) 는 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 로의 접속 (connectivity) 을 위해 재사용된다. "BO-PC" (202) 는 UHF/VHF 기반 "DTT (Digital Terrestrial Transmission)" 및 위성-기반 단방향 다운링크에 서빙한다. DTT (Digital Terrestrial Transmission) 기반 단방향 다운링크의 경우, 레거시 IP 백하울 네트워크 (212) 는 브로드캐스트 및 유니캐스트로 오프로딩된 트래픽을 제 2 셀룰러 기지국 (222) 과 연결된 (collocated) 적어도 하나의 BRH (224) 로 전달하도록 사용될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 위치들이 불량한 백하울을 포함한다면 셀룰러 접속은 저 쓰루풋을 가질 수도 있다. 일부 실시예들에서, 위성 다운링크가 레거시 IP 백하울 네트워크 (212) 를 바이패스하고 콘텐트 예를 들어, 다채로운 (rich) 비디오를 사용자에 의해 개시된 어떠한 액션도 없이 융합된 셀룰러/위성 UE (218) 로 바로 전달하도록 사용될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 트래픽을 오프로딩하는 이 태스크는 BO-PC (202) 자체에서 이루어진다. 일부 실시예들에서, 임의의 홈 네트워크가 융합된 UE (218) 에 연결되고, 이는 또한 개인 디바이스들로 콘텐트를 분배한다. 일부 실시예들에서, 개인 디바이스들은, 비제한적으로, 이동 전화, PDA (Personal Digital Assistant), 태블릿, 데스크탑 컴퓨터, 또는 랩탑일 수도 있다.
일부 실시예들에서, 브로드캐스트 오프로딩 네트워크 및 RAN 네트워크는 5 개의 핵심 컴포넌트들을 포함한다. 브로드캐스트 오프로딩 네트워크로 하여금 SFN 모드와 유니캐스트 모드 사이에서 스위칭할 수 있게 하는, 브로드캐스트 오프로딩 네트워크의 5 개의 핵심 컴포넌트들은 다음과 같다: (i) 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224), (ii) 셀룰러 모뎀 용량을 갖는 것에 더하여, (a) 디지털 지상 네트워크 또는 (b) 위성 네트워크 중 적어도 하나를 통해 단방향 다운링크를 수용하는 능력을 갖는 사용자 장비 (UE), (iii) 코어 네트워크의 일부인 분석 엔진, (iv) 라디오들의 SDR 구현, SDR은 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 및 사용자 장비를 구현함, 및 (v) 무선 인터페이스를 오프로딩하기 위한 프레임 구조.
도 3은 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 분석 엔진 (301) 에서 정보 플로우를 예시하는 블록도 (300) 이다. 블록도 (300) 는 로딩 관리자 (304), 호스트/서버, 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224), 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306), EMS/SON (Element Management System or Self-Optimization Network) (308), BO-SC (310), 브로드캐스트/유니캐스트 오프로딩 의사 결정 유닛 (312), 데이터 프로세싱/머신 러닝 (ML) 유닛 (314) 및 RF 예측 유닛 (316) 으로부터 정보를 캡처하는 데이터베이스 (302) 를 포함하는, 분석 엔진 (301) 을 포함한다.
일부 실시예들에서, 계층 구조로 캡처된 정보 또는 데이터는 지리적 위치 즉, 위도 및 경도에 기초하여 인덱싱된다. 일부 실시예들에서, EMS (element management system) (308) 는 TMN (Telecommunications Management Network) 모델의 NEL (network element-management layer) 상의 네트워크 엘리먼트들 (NE) 을 관리하기 위한 시스템들 및 애플리케이션들을 포함한다. 일부 실시예들에서, SON (Self-Organizing Network) 은 모바일 무선 액세스 네트워크들을 보다 신속하고 보다 단순한 플래닝, 구성, 관리, 최적화, 및 치료하도록 설계된 자동화 기술이다.
분석 엔진 (301) 은 지리적 데이터베이스로부터 지리적 RF 정보를 캡처한다. 지리적 RF 정보는 (i) 오퍼레이터 인프라스트럭처 정보, (ii) 물리적 지형 정보, (iii) 가입자 정보, (iv) 커버리지 정보, (v) 신호 품질 정보, 및 (vi) 통신 트래픽 패턴들을 포함한다. 분석 엔진 (301) 은 데이터 또는 비디오 콘텐트에 액세스하려고 시도하는, 특정한 지리적 위치로부터 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (306) 를 분석함으로써 (i) 유니캐스트 네트워크로부터 단방향 다운링크 네트워크 또는 (ii) 단방향 다운링크 네트워크로부터로부터 유니캐스트 네트워크 중 적어도 하나로 데이터 및 비디오 트래픽을 오프로딩할지 여부를 결정한다.
일부 실시예들에서, 분석 엔진 (301) 은 RF 전파 모델링 시스템을 사용하여 관심있는 지리적 영역에 대한 신호 강도들, SINR (Signal to Interference Noise Ratio) 및 CSI (Channel State Information) 를 예측하는 RF 전파 모델링 유닛을 포함한다. RF 전파 모델링 시스템은 셀룰러 다운링크 네트워크 및 단방향 다운링크 네트워크의 RF 프로파일들을 저장하고 업데이트하고 개선하는 RF 예측 용량 프로세스를 수행한다. RF 전파 모델링 유닛은 가시선 (line of sight), NLOS (non-line-of-sight) 전파, 다경로, 등에 대해 취해진 지형, 빌딩 정보, 식생, 경로들에 대응하는 하나 이상의 파라미터화된 값들을 예측한다. 일부 실시예들에서, 이들 파라미터들의 추정은 다운링크 채널에 가장 잘 맞는 변조 및 코딩 스킴의 선택을 가능하게 한다. 일부 실시예들에서, 네트워크 트래픽 패턴들은 상당히 시간-종속적으로 보인다. 일부 실시예들에서, 사이트 각각에 대해 혼잡한 시간 (busy hour) 을 바운싱함으로써 (bouncing) 특징화되는 트래픽 피크들 (peaks) 은 상이할 수도 있다. 시계열 트래픽 예측 모델이 DNN (deep neural networks) 과 같은 표준 머신 러닝 기법들을 사용하여 도출될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 신호 세기들은 튜닝된 RF 전파 모델에 의해 정확하게 예측되고, SINR (Signal to Noise Ratio) 은 트래픽 강도 종속될 수도 있다. 시계열 트래픽 예측 모델은 하루 중 임의의 시간에 SINR을 예측할 수도 있다. 시계열 트래픽 예측 모델은 다운링크의 변조 및 코딩을 결정할 수도 있다. 일부 실시예들에서, MIMO 또는 MISO 기반 BRH가 사용되면, 가장 잘 맞는 프리-코딩 매트릭스 (pre-coding matrix) 가 하이브리드 셀룰러 UE (306) 의 용량에 기초하여 결정된다.
RF 예측 능력은 최종 사용자들에 대한 링크 버짓 계산을 수행하고, RF 예측 능력은 인접한 사용자들 또는 UE들에 대한 간섭을 최소로 유지하는 동안, 최종 사용자들에 서빙하기 위해 요구되는 정확한 전력을 계산한다. 분석 엔진 (301) 은 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 또는 셀룰러 기지국 (220) 으로부터 다운링크 송신 전력을 변조할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 정밀한 전력 제어 방법은 간섭을 저감시켜 UE들에서 SINR (Signal to Interference Noise Ratio) 을 향상시켜 진행중인 (ongoing) 트래픽에 유효한 쓰루풋을 상승시키는 것을 돕는다. 일부 실시예들에서, 송신 전력은 송신 전력이 셀룰러 오퍼레이터의 동작 경비에 기여하는 "동적 에지"에 기초하여 제어된다. 일부 실시예들에서, 송신 전력이 일정한 쓰루풋을 유지하는 시나리오와 비교하여 브로드캐스트 무선 헤드 오퍼레이터가 송신 전력을 상당히 감소시킬 수도 있다.
분석 엔진 (301) 은 전체 네트워크로부터 정보를 계속해서 수집하고, 수집된 정보를 개선하고 데이터베이스 (302) 에 의해 획득되는 핵심 파라미터들에 관한 직관을 얻기 위해 스케일링가능한 동시 컴퓨팅 능력을 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 분석 엔진 (301) 은 주요 정보로부터 보조 정보를 도출하는 데이터 분석 툴들을 포함한다. 분석 엔진 (301) 은 트래픽 플로우 정보로부터 브로드캐스트 스트림에 부가되는 가장 적합한 콘텐트를 결정한다. 가장 적합한 콘텐트는 SFN 네트워크를 통해 모든 사용자들에 의해 동시에 소비될 수도 있다. 분석 엔진 (301) 은 주문형 (on-demand) 서비스들과 매우 비슷할 수도 있는 사용자 경험들을 제공하기 위해 하이브리드 셀룰러 UE (306) 에서 캐시될 브로드캐스트 네트워크를 통해 비-실시간 기준으로 전송되는 콘텐트를 결정한다. 단방향 다운링크는, 브로드캐스트 스트림이 없거나 비-실시간 콘텐트라면, 유니캐스트 트래픽을 오프로딩하도록 사용될 수도 있다.
분석 엔진 (301) 은 미리 결정된 영역에 대한 적어도 하나의 BRH (224) 배치의 완전한 맵을 포함한다. 일부 실시예들에서, 모든 BRH들의 커버리지 정보가 분석 엔진 (301) 에 제공된다. 일부 실시예들에서, 단방향 다운링크가 선택된다면, 가장 잘 맞는 BRH가 선택될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 적절한 클러스터들은 하이브리드 셀룰러 UE (306) 가 하나 이상의 BRH들로부터 동일한 거리에 위치된 영역에 있으면 조정된 멀티포인트 다운링크를 사용하여 하이브리드 셀룰러 UE (306) 에 서빙하도록 선택될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 동일한 콘텐트가 클러스터 내 모든 BRH들로부터 시간-정렬된 방식으로 전송될 수도 있다.
로딩 관리자 (304) 는 (i) 상이한 트래픽 타입들, 예를 들어, 음성, 데이터, 비디오, 및 연관된 정보 플로우들, (ii) 데이터가 페치되는 호스트 또는 서버 정보 (소스 IP 어드레스), 서비스 정보, (iii) GMLC (Gateway Mobile Location Center) 로부터 획득되는 데이터 소비자의 위치, (iv) 사용자 정보, 및 (v) 분석 엔진 (301) 에 의해 네트워크 혼잡이 추론되는 RTP (real-time transport protocol) 트래픽에서 측정된 패킷 지터를 포함하는 정보를 제공한다. RAN (radio access network) 은 유니캐스트 네트워크로부터 단방향 다운링크 네트워크로 데이터 및 비디오 트래픽을 오프로딩하기 위해 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 를 포함한다. 단방향 다운링크 네트워크는 SFN (single frequency network) 또는 MFN (multi-frequency network) 으로서 동작하는 브로드캐스트 모드, 및 유니캐스트 모드를 포함하는 2 개의 모드들에서 동작된다. 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 는 데이터 또는 비디오 콘텐트에 액세스하려고 시도하는, 특정한 지리적 위치로부터 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (306) 에 대해 로딩 관리자 (304) 에 의해 제공된 정보에 기초하여 분석 엔진 (301) 에 의해 선택된다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 BRH (224) 는 (i) 대역 내 동작 (in-band operation) 및 대역 외 동작 (out-of-band operation) 에서 차단기들 또는 간섭기들을 결정하기 위한 RF 센싱 및 인접한 채널들로부터 스펙트럼 누설, (ii) 채널의 정확한 특성을 제공하기 위한 이웃하는 BRH들 사이 채널의 지연 확산 특성 및 다경로 전파 특성에 관한 정보를 제공한다. 일부 실시예들에서, 정확한 채널이 추정되면, 정확한 채널은 다른 위치들에 대한 채널 추정을 정확하게 예측하기 위해 사용될 수도 있다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 로 사용되는 무선 헤드들은 SDR (Software Defined Radio) 구현예들이다. 일부 실시예들에서, 무선 헤드들은 브로드캐스트 표준과 유니캐스트 표준 사이에서 PHY 계층 (Physical 계층) 표준을 스위칭하는 능력을 가질 수도 있다. 이는 코어 네트워크로 하여금 SFN 파형 또는 유니캐스트 모드 파형 중 적어도 하나에 대응하는 L1 계층 및 L2 계층과 같은 PHY 계층 펌웨어 및 링크 계층 펌웨어로 다운로딩하게 한다. 무선을 통한 업데이트들의 이점들은 소프트웨어-규정된 본질로 인해 무선 헤드에 의해 영향을 받는다 (leveraged). 무선 헤드들의 소프트웨어-규정된 본질은, 프로그램작동가능성으로 인해, 업그레이드를 인에이블할 뿐만 아니라, 네트워크 오퍼레이터에 의해 결정될 때 미래 자가-조직화 네트워크 최적화할 수 있다. SFN 파형은 유니캐스트 동작을 인에이블하도록 수정된 ATSC3.0/DVB-T2/ATSC-1.0/DVB-T/ISDB-T/CMDBT와 같은 선택 지형에 특정한 임의의 NGB (next-generation broadcast) 파형일 수도 있다. 유니캐스트 파형은 "다운링크 온리 (downlink only)" 모드 지원되는 IEEE802.22, WiMAX 또는 4G와 같은 임의의 RAN 파형 또는 복수의 사용자 액세스를 위해 적합하게 수정된 DVB-T2 또는 ATSC 3.0과 같은 임의의 브로드캐스트 파형들의 파생물이다.
하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 는 (i) 셀룰러 모뎀으로부터 가용한, 기준 신호 강도들, SINR (Signal to Noise Ratio) 및 RAN에 대한 전체 신호 품질에 대응하는 파라미터들 및 (ii) 로딩 관리자 (304) 를 통해 푸시함으로써 GNSS 신호로부터 수집된 위치 정보에 기초한 정보를 제공한다. 일부 실시예들에서, 파라미터에 대응하는 정보는 데이터베이스 (302) 의 RF 예측 능력 프로세스의 일부로서 계속해서 개선되고 업데이트된다. 일부 실시예들에서, GNSS의 부재는 하이브리드 셀룰러 UE (306) 가 (i) 실내 또는 (ii) 실외 중 적어도 하나에 존재하는지 여부의 강한 지표이다. 일부 실시예들에서, 셀룰러 업링크에서 스케줄링된 응답의 지연은 혼잡의 척도 (measure) 를 획득하도록 사용된다.
일부 실시예들에서, 하이브리드 셀룰러 UE (306) 내에서 실행되는 미들웨어가 새로운 콘텐트가 브로드캐스트 서브네트워크에 의해 브로드캐스팅되거나 하이브리드 셀룰러 UE (306) 로부터 제거되는 잠재적인 사용 경우들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 미들웨어는 사용자에게 일 SFN 네트워크로부터 또 다른 SFN으로, 또는 모바일 사용자를 위한 SFN 네트워크가 없는 위치로의 이동을 제공한다. 라이브 스트림이 부가되면, 미들웨어는 하이브리드 셀룰러 UE (306) 에서 진행 중인 유니캐스트 세션을 종료할 수도 있고 브로드캐스트 수신 프로세스를 시작할 수도 있다. 브로드캐스트 스트림이 더 이상 가용하지 않으면, 미들웨어는 브로드캐스트 수신 프로세스를 종료할 수도 있고 동일한 시간 순간으로부터 시작되는 새로운 유니캐스트 세션을 개시할 수도 있다. 두 경우들에서, 로딩 관리자 (304) 에게 통지될 수도 있다.
로딩 관리자 (304) 는 단방향 다운링크 네트워크를 통해 유니캐스트 네트워크로부터 호출 세션들을 핸들링하고 핸드오프들을 구현하는 방법을 수행한다. 방법은 (a) GMLC (Gateway Mobile Location Centre) 서버로부터 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 의 위치를 쿼리하는 단계, (b) (i) 셀룰러 네트워크 또는 (ii) 단방향 다운링크 중 적어도 하나의 사용자와 연관된 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (306) 에 서빙하는 방식에 대해 분석 엔진 (301) 을 쿼리하는 단계, (c) 분석 엔진 (301) 에 의해 선택되는 RAN (radio access network) 이 분석 엔진 (301) 을 쿼리함으로써 (i) 셀룰러 네트워크 또는 (ii) 단방향 다운링크 중 적어도 하나에서 사용되는지 결정하는 단계, 및 (d) 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 가 단방향 다운링크 네트워크에 의해 서빙된다면, 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 와 호출 세션을 관리하는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에서, GMLC 서버에 의해 제공된 하이브리드 셀룰러 UE (306) 의 위치는 사용자들을 트래킹하기 위해 정보를 수집하기 위해 사용된다. 미리 결정된 셀룰러 영역 또는 단방향 다운링크 네트워크 영역에서, 하이브리드 셀룰러 UE (306) 의 위치는 네트워크의 에지를 동적으로 발견한다. 일부 실시예들에서, 분석 엔진 (301) 은 미리 결정된 셀에 대해 적용가능하게 "동적 가상 에지"의 제한이 되는 극도의 에지 사용자를 규정한다. "동적 가상 에지"에 기반하여 형성된 셀들은 보다 적은 전력 소모를 가능하게 하고 적어도 하나의 BRH (224) 에 의해 송신된 OFDM 프레임들에서 보다 적은 보호 구간을 필요로 하여, 스펙트럼 효율을 향상시킨다. 분석 엔진 (301) 으로부터 도출된 메트릭들에 기초하여, 네트워크는 네트워크들에 대해 적절한 핸드오프들을 결정하도록 사용자 위치를 예측할 수 있다.
도 4는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 분석 엔진 (301) 의 데이터베이스 (302) 를 예시하는 블록도 (400) 이다. 분석 엔진 (301) 은 지리적 RF 정보 데이터베이스를 포함한다. 지리적 RF 정보 데이터베이스는 오퍼레이터 인프라스트럭처의 정보, BRH 정보 (402), 가입자 정보 (404), 서비스 정보 (406), 신호 세기 (410) 및 신호 SINR (412) 을 포함하는 커버리지 정보 (408) 를 캡처한다. 일부 실시예들에서, 지리적 RF 정보 데이터베이스에 대한 병렬 분포된 쿼리 (414) 는 특정한 위치의 위도 및 경도를 지나는 것을 수반한다. 대신, 지리적 RF 정보 데이터베이스는 이 위치에 연결하기 위해 RF 상태들 및 가장 가능한 채널 (셀룰러 또는 단방향 다운링크) 을 페치한다. 일부 실시예들에서, 지리적 RF 정보 데이터베이스는 계층 구조의 형태로 구성된다. 최하위 계층 (420) 은 가상현실화된 네트워크 기능들을 구현하기 위해 필요한, 병렬 분포된 서버 팜 (farm), OS (operating systems), 및 하이퍼바이저들 (hypervisors) 및 조직 (orchestrating) 메커니즘으로 구성된 컴퓨팅 및 저장 리소스들의 클러스터이다. 다음 계층 (계층1) (418) 은 데이터를 효율적으로 저장하고 액세스하는 컬럼형 데이터베이스이다. 다음 계층 (계층2) (416) 은 인구 통계 정보와 함께, 서비스 제공자 인프라스트럭처와 관련된 정보와 함께, 셀룰러 송신탑들과 관련된 위치들 및 속성들 (예를 들어, 송신탑 높이들, 복사 전력, 안테나 패턴들, 등), 장비들의 헤드들 및 브로드캐스트 무선 헤드들을 포함하는, 지형 및 클러터 데이터를 포함하는, 지리적 RF 정보 계층이다. 이 계층은 또한 RF 신호 및 트래픽 패턴들과 관련된 측정된 값 및 예측된 값을 포함한다.
도 5는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 적어도 하나의 BRH (224) 의 블록도 (500) 이다. 적어도 하나의 BRH (224) 는 소프트웨어 규정된 무선 (SDR) 플랫폼들 (502A, 502B), RF 하향 변환 유닛 (504), 애플리케이션 프로세서 (506), Ethernet 인터페이스 (508) 및 RF 상향 변환 유닛들 (510A, 510B) 을 포함한다. SDR 플랫폼들 (502A, 502B) 은 레거시 배치들을 지원하기 위해 임의의 브로드캐스트 표준들, 예를 들어, ATSC 3.0, ATSC 1.0, DVB-T2, DVB-T, DVB-T2 Lite, FeMBMS, ISDB-T, DTMB, 등에 케이터링할 수 있다. SDR 플랫폼들 (502A, 502B) 은 동일한 표준의 상이한 변형들로 하여금 지형, UE 속도, 등을 처리하기 위해 OTF (on-the-fly) 로 구성되게 할 수도 있다. Ethernet 인터페이스 (508) 는 상이한 VLAN 태그들에 기초하여 2 개의 상이한 네트워크들로 논리상으로 파티셔닝된다. 2 개의 상이한 네트워크들은 브로드캐스트 SFN 네트워크에 대응하는 제 1 네트워크 및 유니캐스트 L2-터널에 대응하는 제 2 네트워크이다. Ethernet 인터페이스 (508) 는 IP 백하울 네트워크 (212) 를 통해 코어 네트워크에 인터페이싱한다. 일부 실시예들에서, 무선 인터페이스, 두 스트림들은 네트워크 동작들을 단순화하기 위해 동일한 캐리어를 시간 공유할 수도 있고 또는 상이한 캐리어들이 할당될 수도 있다. 일부 실시예들에서, BO-GW가 패킷들이 수신된다는 것을 보장하고 IP 백하울 네트워크 (212) 가 패킷들을 유지한다. 일부 실시예들에서, BO-SC (Broadcast Offload Service Centre) (310) 는 IP 터널을 생성하고 중단시킨다. 일부 실시예들에서, 애플리케이션 프로세서 (506) 는 브로드캐스트 특정 데이터 링크 계층 함수들로 압축된 헤더와 사용자 IP 패킷들을 맵핑하고 맵핑된 사용자 IP 패킷들을 SDR 플랫폼들 (502A, 502B) 로 전송한다. SDR 플랫폼들 (502A, 502B) 은 RF 주파수로 상향 변환 및 복사하기 전에, 데이터의 FEC (forward error correction) 코딩, 변조 및 파형 성형을 수행한다. 일부 실시예들에서, BO-SC (310) 에서 스케줄링된 바와 같이, 송신 기능의 시간 정렬이 애플리케이션 프로세서 (506) 에서 수행된다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 BRH (224) 의 일반적인 구현예는 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 기반 단방향 다운링크에서 SISO, MISO 또는 MIMO를 구현하게 하는, 단일 송신 체인 또는 복수의 송신 체인들을 수반할 수도 있다. 용량에 따라, 사용자 장비는 비용, 전력 또는 성능에 대해 최적화되었는지 여부에 기초하여 단일 안테나 또는 복수의 안테나들, RF 및 신호 프로세싱 체인들을 가질 수도 있다. 일 예에서, 스마트폰 또는 태블릿 형태의 UE는 전력 및 폼 팩터 (form factor) 의 제약들로 인해 단일 안테나 및 단일 RF 체인을 갖기 쉽다. CPE 또는 차량 UE는 전력 소비, 사이즈 및 비용의 면에서 보다 많은 헤드룸 (headroom) 을 포함할 수도 있다. 이러한 경우에 MIMO 기반 시스템이 구현될 수도 있다.
도 6은 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 강한 송신 신호의 존재시 약한 간섭 신호를 검출하는 것의 그래픽적 표현 (600) 을 예시한다. SFN 모드에서, 복수의 브로드캐스트 무선 헤드들이 분산된 MISO 스킴으로 구성될 수도 있다. 분산된 MISO 스킴은 전력 차들이 작고, UE 수신기에서 신호들을 보았을 때, 파괴적인 스펙트럼 간섭을 제거한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 BRH (224) 는 대역 내 동작 및 대역 외 동작에서 차단기들 또는 간섭기들을 결정하기 위한 인식적인 (cognitive) RF 센싱 피처들을 포함한다. 적어도 하나의 BRH (224) 는 인접한 채널들로부터 스펙트럼 누설을 측정한다. 일부 실시예들에서, 자가-간섭 소거 스킴이 수신기가 불-감지 (de-sensitization) 되는 것을 방지하고 적어도 하나의 BRH (224) 로 하여금 약한 신호들을 캡처할 수 있게 하도록 적어도 하나의 BRH (224) 에서 사용된다. 적어도 하나의 BRH (224) 는 수신된 신호 세기 및 SINR (signal to interference and noise ratio) 을 측정한다. 적어도 하나의 BRH (224) 는 네트워크에서 BRH들의 클러스터에서 적어도 하나의 장비로부터 기준 신호를 수신한다. 일부 실시예들에서, 기준 신호는 적어도 하나의 BRH (224) 는 BRH들 사이의 채널의 지연 확산을 식별할 수 있게 할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 모든 BRH들은 전파 지연을 측정하기 위해 GNSS 수신기를 포함한다.
도 7은 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 단방향 다운링크 능력을 갖는 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 를 예시하는 블록도 (700) 이다. 단방향 다운링크 능력을 갖는 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 는 셀룰러 모뎀 (702), RF 송수신기 (704), 듀플렉서 (706), 애플리케이션 프로세서 (708), 관성 센서들 (710), 암호 모듈 (712), GNSS 수신기 (714), SDR 수신기 (718), RF 하향 변환기 (716) 및 LNB (720) 를 포함한다. 일부 실시예들에서, 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 는 (i) 셀룰러 신호들 또는 Wi-Fi, 및 (ii) 단방향 다운링크 신호들 중 적어도 하나를 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 는 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 로 하여금 변조-코딩 스킴을 수정하고 스케줄러 지연을 결정하게 할 수 있는 PER, BER, 및 SINR (signal-to-interference-plus-noise ratio) 을 분석 엔진 (301) 으로 전달한다. 셀룰러 모뎀 (702) 은 셀룰러/Wi-Fi 표준에 대응하는 IP 계층으로 프로토콜 스택업의 하부 계층들을 프로세싱한다. SDR 수신기 (718) 는 물리 계층 기능들 및 링크 계층 기능들을 구현한다. 일부 실시예들에서, 애플리케이션 프로세서 (708) 는 링크 계층 기능들을 구현한다. 일부 실시예들에서, 예를 들어, 전송 계층 이상의 상위 계층 기능들은 애플리케이션 프로세서 (708) 에서 구현된다. 일부 실시예들에서, 하이브리드 셀룰러 UE (306) 는 (도 7에 도시된 바와 같이) 단방향 링크에 대해 SDR 수신기 (718) 로부터 데이터를 전달하는 브리지 (bridging) 기능을 포함한다. 일부 실시예들에서, 하이브리드 셀룰러 UE (306) 는 애플리케이션 프로세서 (708) 및 셀룰러 모뎀 (702) 으로부터 셀룰러 데이터를 이동시키는 부가적인 브리지 기능을 포함한다.
일부 실시예들에서, 하이브리드 셀룰러 UE (306) 는 기준 신호 전력, 지연 확산, 및 SINR을 측정하는 단방향 다운링크 신호 수신기를 포함한다. 일부 실시예들에서, 다수의 적어도 하나의 BRH (224) 로부터 수신되는 기준 신호들의 OTDoA (observed time difference of arrival) 가 결정되고 셀룰러 업링크를 통해 분석 엔진 (301) 에 업로드된다. 일부 실시예들에서, 기준 신호들의 OTDoA의 정보는 하이브리드 셀룰러 UE (306) 의 위치를 발견할 수 있게 한다. 적어도 하나의 BRH (224) 는 분석 엔진 (301) 으로 전달된 PER 또는 BER에 기초하여 변조-코딩 스킴을 수정한다. 관성 센서들 (710) 은 단방향 다운링크 신호 파라미터들로 하여금 모빌리티 상태들 (mobility conditions) 에 따라 최적화되게 하도록 하이브리드 셀룰러 UE (306) 의 속도에 관한 부가적인 정보를 제공한다. 일부 실시예들에서, 하이브리드 셀룰러 UE (306) 의 속도에 관한 부가적인 정보는 FFT 사이즈, 캐리어 간격, Doppler 확산을 처리하기 위한 파일럿 패턴들 및 사용될 시간 및 주파수 인터리버 (inter-leaver) 의 타입을 수정하는 것을 수반할 수도 있다. 암호 모듈 (712) 은 단방향 다운링크 네트워크에 대응하는 디바이스 식별자를 생성하고 저장한다.
도 8a 및 도 8b는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 셀룰러 업링크 신호를 스니핑함으로써 스케줄링 레이턴시를 결정하는 방법을 예시하는 그래픽적 표현들이다. 첫번째 업링크 스케줄러 요청과 데이터의 실제 송신 사이의 시간 인터벌의 측정을 도시하는 (도 8a에 도시된 바와 같은) 그래픽적 표현 (800) 은 혼잡의 척도로 해석된다. 그래픽적 표현 (800) 은 우수한 네트워크 상태들에 대한 첫번째 업링크 스케줄러 요청을 도시한다. 업링크에서 실제 데이터 전달이 극도로 혼잡한 네트워크에 대해 발생하기 전에 하나 이상의 스케줄 요청들을 도시하는 (도 8b에 도시된 바와 같은) 그래픽적 표현 (801) 이 전송될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 우수한 네트워크 상태들에서 첫번째 스케줄러 요청과 실제 데이터 전송 사이의 스케줄러 지연은 불량한 네트워크 상태들에서 하나 이상의 스케줄링 요청들과 실제 데이터 전송 사이의 스케줄러 지연과 비교하여 보다 적다. 일부 실시예들에서, 이 정보는 RF 다운컨버터 (716) 를 통해 도달하는 (도 7에 도시된 바와 같은) SDR 수신기 (718) 에 의해 업링크 신호를 스누핑 (snooping) 함으로써 수집된다. 일부 실시예들에서, 하이브리드 셀룰러 UE (306) 는 단방향 다운링크 네트워크에 대한 기준 신호 전력, 지연 확산 및 SINR에 대응하는 파라미터들에 기초하여 정보를 제공한다. 일부 실시예들에서, 하이브리드 셀룰러 UE (306) 는 비트 에러 레이트 및 PER을 제공한다.
EMS (Element Management System) (308) 는 (i) 셀룰러 기지국들, IP 백하울 네트워크 (212) 및 셀룰러 패킷 코어 네트워크로부터 알람들 및 성능 로그들 및 (ii) 셀룰러 기지국 (222) 에 의해 보고될 때 셀룰러 다운링크에서 송신 버퍼 큐 상태에 관한 정보를 제공할 수도 있다. 일부 실시예들에서, IP 백하울 네트워크 (212) 에서 패킷 손실 및 셀룰러 패킷 코어는 셀룰러 패킷 코어 네트워크로부터 단방향 다운링크 무선 네트워크로 오프로딩을 발생시킬 수도 있는 혼잡을 식별하는 것을 인에이블할 수도 있다. 업링크 방향에서, 송신 버퍼 큐는 셀룰러 업링크를 위한 셀룰러 기지국 (222) 으로 하이브리드 셀룰러 UE (306) 에 의해 보고된다. 일부 실시예들에서, 큐의 길이는 혼잡을 나타낸다.
도 9는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 분석 엔진 (301) 의 프로세스 (900) 를 예시하는 흐름도이다. 단계 902에서, 프로세스 (900) 는 미리 결정된 지역에 대한 셀룰러 다운링크 및 단방향 다운링크의 MIMO/MISO/SISO 예상된 변조 및 코딩, 등을 위한 신호 강도들, SINR, 순위 (rank), 및 채널 매트릭스의 계수들과 같은 RF 파라미터들을 포함하는 전체 지리에 대한 정보를 결정하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 단계 902는 (도 9에 도시된 바와 같이) Main Proc로 명명된 프로세스로 명명된다.
단계 904 (Proc B로 명명된 프로세스) 에서, 프로세스 (900) 는 2D/3D 지리적 정보로부터 3D 맵 및 2D 맵의 형태로 공간적 정보를 수신하는 단계를 포함한다. 단계 906 (Proc A로 명명된 프로세스) 에서, 프로세스 (900) 는 소스로부터 주요 위치태그된 (geotagged) RF 정보를 수집하는 단계를 포함하고, 이에 의해 모든 주요 정보가 수집되고 공간적 정보로 맵핑된다. 단계 908 (Proc C로 명명된 프로세스들의 세트 모델) 에서, 프로세스 (900) 는 향상된 외삽 (extrapolation) 을 위한 개선들을 포함하고, 이에 의해 이 데이터는 RF 예측 툴들 및 머신 러닝 알고리즘들을 사용하여 영역 전반에서 외삽된다.
단계 910 (오프로딩에 대한 의사 결정하는 Proc D로 명명된 프로세스) 에서, 프로세스 (900) 는 단방향 다운링크 또는 셀룰러 채널이 모두 측정되고 추정되는, 네트워크 혼잡 레벨 및 RF 상태들에 기초하여, 하이브리드 셀룰러 UE (306) 에 도달하는 최상의 수단인지 여부를 나타내도록 맵 상의 위치 각각에서 계산/도출된 플래그들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 로딩 관리자 (304) 가 미리 결정된 위도 및 경도에 대해 쿼리할 때, 결과들은 쉽게 이용가능하다. 일부 실시예들에서, BO-SC (310) 를 통해 이용가능한, 단방향 다운링크의 채널 점유에 관한 실시간 정보가 최종 결정이 이루어지기 전에 고려된다.
단계 912 (브로드캐스트 파이프에 콘텐트를 부가하도록 의사 결정하는 Proc E로 명명된 부가적인 프로세스) 에서, 프로세스 (900) 는 소비될 콘텐트들을 모니터링함으로써 브로드캐스트 파이프에 콘텐트를 부가하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 동일한 주요 정보가 (도 3에 도시된 바와 같은) 로딩 관리자 (304) 로부터 이용가능하다. 분석 엔진 (301) 은 라이브 스트리밍으로 또는 주요 정보로부터 결정될 때 캐시함으로써 비-실시간 기준으로 브로드캐스트 채널을 통해 통신될 수도 있는 콘텐트들을 결정한다. 일부 실시예들에서, 실제 구성 및 브로드캐스팅은 BO-SC (310) 를 통해 로딩 관리자 (304) 에 의해 이루어진다.
로딩 관리자 (304) 는 하이브리드 셀룰러 UE (306) 의 위도 및 경도를 사용하여 분석 엔진 (301) 에 쿼리한다. 분석 엔진 (301) 은 하이브리드 셀룰러 UE (306) 에 서빙하도록 최상의 RAN 네트워크 또는 셀룰러 기지국 (220) 에 대한 정보로 복귀한다 (revert). 일부 실시예들에서, 최적의 변조 및 코딩과 함께 최상의 BRH는 단방향 다운링크를 위한 분석 엔진 (301) 에 의해 제공된다. 분석 엔진 (301) 은 MISO 및 MIMO를 지원하는 BRH에 대한 최적의 프리-코딩 매트릭스를 제공할 수도 있다. 일부 실시예들에서, MIMO 또는 MISO 기반 BRH, NLOS (Non-Line of Sight) 및 LOS (Line-of-Sight) 전파에 대한 위치 정보 및 과거 통계들, 최적의 프리-코딩 매트릭스가 결정된다. 이는 단방향 다운링크 네트워크에 밀리미터파 (millimeter-wave) 가 사용되는 경우 중요하다.
도 10은 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 로딩 관리자 (304) 의 호출 세션들 및 핸드오프들의 관리 (1000) 를 예시하는 플로우차트이다. 일부 실시예들에서, 핸드오프 메커니즘은 위치-기반 서비스에 기초한다. 일부 실시예들에서, NB-IoT (Narrowband Internet-of-Things), Long Range (LoRa) 무선 기법들, 등과 같은 IoT (Internet-of-Things) 특정 통신 프로토콜들이 사용자에게 서빙하기 위해 적어도 하나의 BRH (224) 를 선택하도록 셀룰러 접속에 대한 대안으로서 위치 정보를 업데이트하기 위해 사용될 수도 있다. 단계 1002에서, 호출 세션들 및 핸드오프들 의 관리 (1000) 는 세션의 시작을 포함한다. 단계 1004에서, 호출 세션들 및 핸드오프들의 관리 (1000) 는 로딩 관리자 (304) 에 의해 GMLC 서버로부터 하이브리드 셀룰러 UE (306) 의 위치를 쿼리하는 것을 포함한다. 단계 1006에서, 호출 세션들 및 핸드오프들의 관리 (1000) 는 셀룰러 또는 단방향 다운링크의 사용자에게 서빙하기 위한 최상의 방법을 분석 엔진 (301) 에 쿼리하는 것을 포함한다. 단계 1008에서, 호출 세션들 및 핸드오프들의 관리 (1000) 는 어떤 RAN을 셀룰러 및 단방향 다운링크에 사용할지를 체크하는 것을 포함한다. 단계 1010에서, 호출 세션들 및 핸드오프들의 관리 (1000) 는 사용될 선택된 RAN이 단방향 다운링크이라는 것을 검출하도록 분석 엔진 (301) 에 쿼리하고 그 후 분석 엔진 (301) 은 송신 전력, 변조 및 코딩의 적합한 조합으로 영역에 서빙할 BRH들의 최상의 세트를 결정한다. 단계 1012에서, 호출 세션들 및 핸드오프들의 관리 (1000) 는 요청을 스케줄링하기 위해 BO-SC (310) 에 통지하는 것을 포함한다. 단계 1014에서, 호출 세션들 및 핸드오프들의 관리 (1000) 는 세션의 종료를 포함한다. 일부 실시예들에서, 호출 세션들 및 핸드오프들의 관리 (1000) 가 분석 엔진들 (301) 이 선택된 RAN이 셀룰러 네트워크로서 사용되는지 검출한다고 쿼리하면, 세션은 완료로 종료될 때까지 계속될 수도 있다. 세션의 종료시, 호출 세션들 및 핸드오프들의 관리 (1000) 는 세션이 종료되는 단계 1016에 도달한다. 일부 실시예들에서, 분석 엔진 (301) 은 호출 플로우 상태들을 유지하지 않는다. 일부 실시예들에서, 호출 세션들 및 핸드오프들의 관리 (1000) 는 로딩 관리자 (304) 상에서 실행되고 분석 엔진 (301) 에 액세스한다.
도 11은 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 오프로딩 무선 네트워크에 대한 슈퍼 프레임 및 슈퍼 프레임 구조를 예시하는 블록도 (1100) 이다. 단방향 다운링크 (오프로딩) 무선 인터페이스의 슈퍼 프레임 및 슈퍼 프레임 구조는 SFN (single frequency network) 및 유니캐스트 네트워크들의 어드레싱을 인에이블한다. 일부 실시예들에서, CoMP (Coordinated Multipoint) 다운링크의 개념이 유니캐스트 네트워크에 대한 셀 에지들에서 보다 우수한 신호 품질을 제공하도록 사용될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 선택된 파형이 유니캐스트 다운로드 트래픽에 대한 부가적인 지원으로 차세대 브로드캐스트 파형에 영향을 준다. 슈퍼 프레임 구조는 항목 프리앰블 (1102), 브로드캐스트 프리앰블 (1104), 및 브로드캐스트 서브프레임들 #0 내지 #(N-1) (1106A 내지 1106N), 유니캐스트 프리앰블 (1108), 유니캐스트 서브프레임 (1110), 및 설정가능한 파형 (1112) 을 포함한다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 프레임들은 슈퍼 프레임을 구성한다. 가장 퇴보된 형태에서, 오프로딩 네트워크가 브로드캐스트 모드에 있다면, 슈퍼 프레임은 항목 프리앰블 (1102) 에 더하여 브로드캐스트 프리앰블 (1104) 및 브로드캐스트 서브프레임들 #0 내지 #(N-1) (1106A 내지 1106N) 을 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 오프로딩 네트워크가 유니캐스트 모드에 있다면, 슈퍼 프레임은 유니캐스트 프리앰블 (1108) 및 유니캐스트 서브프레임 (1110) 을 포함할 수도 있다.
항목 프리앰블 (1102) 은 복조할 오프로딩 파형을 수신하는 하이브리드 셀룰러 UE (306) 에 유용한 하나 이상의 파라미터들을 결정한다. 항목 프리앰블 (1102) 은 가장 기본적인 정보를 시그널링하고 매우 강하다. 가장 기본적인 정보는 불리한 채널 조건들 하에서도 이 정보들을 수신할 수 있는 상이한 UE들에 의해 수신될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 항목 프리앰블 (1102) 은 동기화 및 트래킹을 위해 수신기들에 의해 사용되도록 의도된다. 일부 실시예들에서, 항목 프리앰블 (1102) 은 0 dB 에코들 (echoes) 과 같은 상이한 채널들 또는 항목 프리앰블 파형의 설계에 기초하여 통상적인 도심 채널들의 NF (noise floor) (예를 들어, SNR = -6dB 또는 -12dB) 이하의 신호들을 수신한다. 항목 프리앰블 (1102) 은 동기화를 위해 예비된 (reserved) 제 1 심볼과 하나 이상의 OFDM 심볼들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 후속하는 심볼들은 버전 번호, 현재 프레임의 샘플링 레이트 지표, 및 후속하는 프리앰블 구조 (즉, 브로드캐스트 프리앰블 및 유니캐스트 프리앰블) 의 복조 및 디코딩을 수행하기 위해 필요한 파라미터들의 신호들과 같은 정보를 포함한다. 항목 프리앰블 (1102) 은 연관된 프레임이 브로드캐스트 온리 서브프레임들, 유니캐스트 온리 서브프레임들 또는 브로드캐스트 서브프레임 및 유니캐스트 서브프레임 모두의 혼합을 포함하는지 나타내기 위한 제어 비트들을 포함한다. 제어 비트들은 두 타입들의 서브프레임들의 혼합이 있다면, 브로드캐스트 프리앰블 (1104) 의 시작과 유니캐스트 프리앰블 (1108) 사이의 갭을 나타낸다. 유니캐스트 온리 송신의 경우, 항목 프리앰블 (1102) 은 어떠한 갭들 없이, 유니캐스트 서브프레임들 (1110) 이 이어지는 유니캐스트 프리앰블 (1108) 이 바로 이어진다.
일부 실시예들에서, 브로드캐스트 프리앰블 (1104) 은 (항목 프리앰블 (1102) 이 프레임 타입을 브로드캐스트 온리 또는 혼합된 타입으로 나타낸다면) 브로드캐스트 서브프레임들 #0 내지 #(N-1) (1106A 내지 1106N) 전에 프레임마다 (every frame) 한번 발생한다. 일부 실시예들에서, 브로드캐스트 프리앰블 (1104) 은 하나 이상의 OFDM 심볼들을 포함하고 후속하는 브로드캐스트 서브프레임들 #0 내지 #(N-1) (1106A 내지 1106N) 에 의해 반송되는 페이로드에 액세스하기 위해 필요한 브로드캐스트 물리 계층 시그널링을 전달하도록 사용된다. 일부 실시예들에서, 프리앰블의 시그널링 콘텐트는 어느 정도 기본적이고 다소 상세한 정보를 갖는 링크된 리스트와 같은 계층적 컴포넌트들로 조직화될 수도 있다 (organized). 일부 실시예들에서, 기본적인 시그널링은 통상적으로 고정된 수의 비트들에서 이용가능하고 공지의 변조 및 코딩 파라미터를 사용한다. 일부 실시예들에서, 프리앰블의 상세한 시그널링 비트들은 통상적으로 강한 모형 (constellation) (예를 들어, BPSK, QPSK) 으로 변조되고 매우 높은 코딩 이득을 갖는 강한 FEC (Forward Error Correction) 스킴들 (예를 들어, Viterbi, LDPC, Turbo) 을 사용하여 인코딩된다. 일부 실시예들에서, 시그널링 필드들의 페이딩 (fading) 에러 및 버스트 (burst) 에러로부터 부가적인 보호는 상당한 인터리빙 이득을 갖는 주파수 인터리버를 채택함으로써 또는 반복 코딩에 의해 보장된다. 값 조합들의 세트가 프리앰블 OFDM 심볼들의 파형 파라미터들에 이용가능할 수도 있다. 값 조합들의 세트는 GI (Guard Interval), FFT 사이즈 (FFT) 및 강하고 신속한 채널 추정을 위해 보다 조밀한 파일럿들을 포함하는 산발적인 파일럿 패턴들 (Scattered Pilot Patterns) 에 대해 고정된 모드들을 포함한다.
브로드캐스트 서브프레임들 #0 내지 #(N-1) (1106A 내지 1106N) 은 게이트웨이로부터 수신된 브로드캐스트 트래픽에 대응하는 페이로드를 포함한다. 일부 실시예들에서, 브로드캐스트 데이터가 입력되고 입력 포맷팅 모듈 (Input Formatting module) 에서 포맷팅되고 FEC가 적용되고 BICM 모듈의 모형들로 맵핑된다. 시간 도메인 및 주파수 도메인 모두에서, 인터리빙 및 프레임 생성이 프레이밍 및 인터리빙 모듈 (Framing and Interleaving module) 에서 이루어진다. 일부 실시예들에서, 출력 파형이 파형 생성 모듈에서 생성된다. 서브프레임들은 복수의 2K 내지 32K의 FFT 사이즈들의 범위인 OFDM 심볼들을 포함할 수도 있다.
도 12는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 산발적인 파일럿 및 연속적인 파일럿들 OFDM 서브캐리어들 (1200) 이다. OFDM 서브캐리어들 (1200) 은 산발적인, 연속적인, 에지, 프리앰블 및 프레임 폐쇄 파일럿들의 부가적인 제공을 포함한다. 이들 셀들은 송신된 값이 수신기에게 공지되는 기준 정보를 사용하여 변조된다. 파일럿들은 프레임 동기화, 주파수 동기화, 시간 동기화, 채널 추정, 송신 모드 식별을 위해 그리고 위상 잡음을 트래킹하기 위해 사용된다.
유니캐스트 프리앰블 (1108) 은 항목 프리앰블 (1102) 이 프레임 타입을 유니캐스트 온리 또는 혼합 타입으로 보여준다면, 프레임마다 한번 발생한다. 이는 통상적으로 복수의 셀들의 범위를 커버하게 충분히 긴 GI (Guard Interval) 와 함께 1 또는 2 개의 OFDM 심볼 길이이다. 일부 실시예들에서, 모든 UE들이 짧은 트레이닝 시퀀스 (training sequence) 및 긴 트레이닝 시퀀스의 복수의 반복들을 포함할 수도 있는, 유니캐스트 프리앰블 (1108) 을 사용하여, 오프로딩 무선 헤드와 시간 및 주파수에서 동기화된다. 짧은 트레이닝 시퀀스는 통상적으로 신호 검출, AGC (Automatic Gain Control) 다이버시티 선택, 조악한 (coarse) 주파수 오프셋 추정 및 타이밍 동기화를 위해 사용된다. 긴 트레이닝 시퀀스는 채널 추정 및 미세 주파수 오프셋 추정을 위해 사용된다. 따라서 유니캐스트 프리앰블 (1108) 은 집합적으로 동기화, 채널 추정, 주파수 오프셋 추정 및 수신된 전력 추정을 위해 인에이블된다. 유니캐스트 프리앰블 (1108) 은 유니캐스트 서브프레임 (1110) 이 바로 이어진다. 일부 실시예들에서, 유니캐스트 모드에서 데이터를 수신하는 UE들은 유니캐스트 서브프레임 (1110) 의 시작을 강력하게 식별하도록 유니캐스트 프리앰블 (1108) 에 로킹 (lock) 될 수도 있다.
유니캐스트 서브프레임 (1110) 은 특정된 영역의 복수의 UE들에 서빙하기 위해 대응하는 제어 및 페이로드를 포함한다. 일부 실시예들에서, 유니캐스트 서브프레임 (1110) 은 오프로딩 유니캐스트 요청이 서비스될 때마다 RAN 네트워크에 연결되는 복수의 UE들에 서빙하도록 의도된다. 유니캐스트 서브프레임 (1110) 은 UCH (Unicast sub-frame Control Header) 를 포함하고 DLMAP (Downlink Map) 필드 및 DCD (Downlink Channel Descriptor) 필드가 이어진다. UCH 필드는 OFDM 심볼들의 면에서 DLMAP의 사이즈 및 유니캐스트 프레임의 사이즈에 대한 정보를 포함한다. DLMAP는 리소스들이 BRH-ID (Broadcast Radio head ID) 를 나타내기 위한 유니캐스트 페이로드 및 필드를 포함하는 사용자 버스트들에 대해 스케줄링되는 방법에 관한 정보를 포함한다. DCD는 오프로딩 무선 헤드에 의해 송신되고 다운링크 물리적 채널의 특성들을 기술한다.
도 13은 본 명세서의 예시적인 실시예에 따른, 유니캐스트 서브프레임 (1110) 을 예시한다. 일부 실시예들에서 MAC의 2차원 (시간/주파수) 구조, 프레임은 정수인 고정된 사이즈들의 OFDM 슬롯들을 포함한다. 슬롯 각각은 1 서브채널 (즉, 1 OFDM 슬롯 = 1 심볼 × 1 서브채널) 로 OFDM 심볼을 포함한다. 도 13에서, MAC 패킷들은 선형 TDM (Time-division multiplexed) 방식을 구조화되는 것으로 가정되지만, PHY 패킷들이 2차원 시간/주파수 도메인 (수평 방향의 심볼, 수직 방향의 논리적 서브채널들) 으로 배열된다. UCH (Unicast sub-frame Control Header), DLMAP (Downlink Map), DCD (Downlink Channel Descriptor) 필드들 및 다운스트림 페이로드에 대해, MAC 정보는 먼저 서브채널들에 의해 수직으로 놓이고 이어서 시간 방향에서 수평으로 단차진다 (stepped). 이 수직 계층화는 전파 지연들을 보상하도록 원위 (distant) UE들에 할당된 DL 버스트들의 이른 스케줄링을 가능하게 한다.
유니캐스트 서브프레임 및 브로드캐스트 서브프레임에 더하여, 프레임 구조의 선택가능한 타임슬롯은 채널 사운딩 (channel sounding) 애플리케이션들을 위해 적어도 하나의 BRH (224) 의 설정가능한 파형 (1112) 의 삽입을 인에이블한다. 프레이밍 프로세스와 연관된 오버헤드들을 최소화하기 위해, DL-MAP는 프레임의 임의의 브로드캐스트 서브프레임, 유니캐스트 서브프레임 또는 설정가능한 파형 부분의 생략이 있다면, 하이브리드 셀룰러 UE (306) 에 통지될 수도 있다. 이는 저 부하 기간들 동안 채널 사운딩에 사용될 수도 있는, 설정가능한 파형 섹션에 특히 중요하다. DLMAP에 존재하는 중요한 필드들 중 하나는 적어도 하나의 BRH-ID (224) 의 신원이다. 공통 파라미터에 의해 인덱싱된 직교 신호들군 (family) 이 이 필드를 나타내도록 사용될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 BRH (224) 의 신원은 언급된 인덱스에 맵핑될 수도 있다. 하이브리드 셀룰러 UE (306) 가 동일한 인덱스를 사용하여 2 이상의 BRH들을 보지 않을 때만 이 인덱스 (및 따라서 직교 시퀀스) 의 반복이 이루어질 수도 있다. 일부 실시예들에서, 2 개의 상이한 BRH들 송신 신호들이 서로 간섭하지 않는다.
도 14는 본 명세서의 일부 실시예들에 따른, 셀룰러 네트워크로부터 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크로 또는 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크로부터 셀룰러 네트워크로 데이터 및 비디오 트래픽을 동적으로 오프로딩하기 위한 방법 (1400) 을 예시하는 흐름도이다. 단계 1402에서, 방법 (1400) 은 지리적 RF 정보 데이터베이스로부터 지리적 RF 정보를 캡처하고 지리적 RF 정보를 분석 엔진 (301) 에 제공하는 단계를 포함한다. 지리적 RF 정보는 (i) 오퍼레이터 인프라스트럭처 정보, (ii) 물리적 지형 정보, (iii) 가입자 정보, (iv) 커버리지 정보, (v) 신호 품질 정보, 및 (vi) 통신 트래픽 패턴들을 포함한다. 분석 엔진 (301) 은 데이터 또는 비디오 콘텐트에 액세스하려고 시도하는, 특정한 지리적 위치로부터 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 를 분석함으로써 (i) 유니캐스트 네트워크로부터 단방향 다운링크 네트워크 또는 (ii) 단방향 다운링크 네트워크로부터 유니캐스트 네트워크 중 적어도 하나로 데이터 및 비디오 트래픽을 오프로딩할지 여부를 결정한다. 단계 1404에서, 방법 (1400) 은 로딩 관리자 (304) 에 의해, (i) 음성, 데이터, 비디오, 및 연관된 정보 플로우들을 포함하는 상이한 트래픽 타입들, (ii) 데이터가 페치되는 호스트 또는 서버 정보, 및 서비스 정보, (iii) (a) GMLC (Gateway Mobile Location Center) 서버 좌표 또는 (b) GNSS (Global Navigation Satellite System) 좌표 중 적어도 하나로부터 획득되는 데이터 소비자의 위치, 및 (iv) 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 사용자 정보 및 신원 중 적어도 하나에 대한 정보를 분석 엔진 (301) 으로 제공하는 단계를 포함한다. 단계 1406에서, 방법 (1400) 은 RAN (radio access network) 에 의해, 데이터 및 비디오 트래픽을 유니캐스트 네트워크로부터 단방향 다운링크 네트워크로 오프로딩하는 단계를 포함한다. RAN (radio access network) 은 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 를 포함한다. 단방향 다운링크 네트워크는 SFN (single frequency network), MFN (multi-frequency network) 로서 동작하는 브로드캐스트 모드, 및 유니캐스트 모드를 포함하는 2 개의 모드들에서 동작된다. 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 는 데이터 또는 비디오 콘텐트에 액세스하려고 시도하는, 특정한 지리적 위치로부터 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 에 대해 로딩 관리자 (304) 에 의해 제공된 정보에 기초하여 분석 엔진 (301) 에 의해 선택된다. 분석 엔진 (301) 은 (i) 송신 전력, (ii) 변조 또는 (iii) 코딩 중 적어도 하나로 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 에 서빙하도록 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 를 결정한다.
일부 실시예들에서, 로딩 관리자 (304) 는 단방향 다운링크 네트워크를 통해 유니캐스트 네트워크로부터 호출 세션들을 핸들링하고 핸드오프들을 구현하는 방법을 수행한다. 단계 1408에서, 방법 (1400) 은 GMLC (Gateway Mobile Location Center) 서버로부터 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 의 위치를 쿼리하는 단계를 포함한다. 단계 1410에서, 방법 (1400) 은 (i) 셀룰러 네트워크 또는 (ii) 단방향 다운링크 중 적어도 하나의 사용자와 연관된 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (306) 에 서빙하는 방식을 분석 엔진 (301) 에 쿼리하는 단계를 포함한다. 단계 1412에서, 방법 (1400) 은 분석 엔진 (301) 에 의해 선택되는 RAN (radio access network) 이 분석 엔진 (301) 에 쿼리함으로써 (i) 셀룰러 네트워크 또는 (ii) 단방향 다운링크 중 적어도 하나에 사용된다고 결정하는 단계를 포함한다. 단계 1414에서, 방법 (1400) 은 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 가 단방향 다운링크 네트워크에 의해 서빙된다면 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 와의 호출 세션을 관리하는 단계를 포함한다.
구체적인 실시예들의 전술한 기술은, 본 명세서의 실시예들의 일반적인 특징을 완전히 드러내고, 다른 특징들은 현재 지식을 적용함으로써, 일반적인 개념으로부터 벗어나지 않고 이러한 특정한 실시예들의 다양한 애플리케이션을 위해 용이하게 수정 및/또는 조정될 수 있고, 따라서, 이러한 조정들 및 수정들은 개시된 실시예들의 등가물들의 의미 및 범위 내로 이해되도록 의도된다. 본 명세서에 채용된 용어 (phraseology) 또는 용어 (terminology) 는 제한이 아닌 기술의 목적이라는 것이 이해된다. 따라서, 본 명세서의 실시예들이 바람직한 실시예들의 면에서 기술되었지만, 당업자는 본 명세서의 실시예들이 첨부된 청구항들의 범위 및 정신 내의 수정으로 실시될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
Claims (18)
- 셀룰러 네트워크로부터 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크 (broadcast offload core network) 로 또는 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크로부터 셀룰러 네트워크로 데이터 및 비디오 트래픽을 동적으로 (dynamically) 오프로딩하기 위한 시스템에 있어서,
지리적 RF (radio frequency) 정보 데이터베이스로부터 지리적 RF 정보를 캡처하는 분석 엔진 (301) 으로서, 상기 지리적 RF 정보는 (i) 오퍼레이터 인프라스트럭처 (operator infrastructure) 정보, (ii) 물리적 지형 정보, (iii) 가입자 정보, (iv) 커버리지 정보, (v) 신호 품질 정보, 및 (vi) 통신 트래픽 패턴들을 포함하고, 상기 분석 엔진 (301) 은 상기 데이터 또는 상기 비디오 콘텐트에 액세스하려고 시도하는, 특정한 지리적 위치로부터 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE: user equipment) (306) 를 분석함으로써 (i) 유니캐스트 네트워크 (unicast network) 로부터 단방향 다운링크 네트워크 또는 (ii) 상기 단방향 다운링크 네트워크로부터 상기 유니캐스트 네트워크 중 적어도 하나로 상기 데이터 및 상기 비디오 트래픽을 오프로딩할지 여부를 결정하는, 상기 분석 엔진 (301);
(i) 음성, 상기 데이터, 상기 비디오 트래픽, 및 연관된 정보 플로우들을 포함하는 상이한 트래픽 타입들, (ii) 상기 데이터가 페치되는 (fetched) 호스트 또는 서버 정보, 및 서비스 정보, (iii) (a) GMLC (Gateway Mobile Location Center) 서버, 또는 (b) GNSS (Global Navigation Satellite System) 좌표 중 적어도 하나로부터 획득되는 데이터 소비자의 위치, 및 (iv) 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 의 사용자 정보 및 신원 중 적어도 하나에 관한 정보를 상기 분석 엔진 (301) 에 제공하는 로딩 관리자 (304); 및
상기 유니캐스트 네트워크로부터 상기 단방향 다운링크 네트워크로 상기 데이터 및 상기 비디오 트래픽을 오프로딩하기 위한 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 를 포함하는 RAN (radio access network) 으로서, 상기 단방향 다운링크 네트워크는 SFN (single frequency network) 또는 MFN (multi-frequency network) 으로서 동작하는 브로드캐스트 모드, 및 유니캐스트 모드를 포함하는 2가지 모드들에서 동작되고, 상기 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 는 상기 데이터 또는 상기 비디오 콘텐트에 액세스하려고 시도하는, 상기 특정한 지리적 위치로부터 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 에 관해 상기 로딩 관리자 (304) 에 의해 제공된 상기 정보에 기초하여 상기 분석 엔진 (301) 에 의해 선택되고, 상기 분석 엔진 (301) 은 (i) 송신 전력, (ii) 변조 또는 (iii) 코딩 중 적어도 하나로 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 에 서빙하도록 상기 적어도 하나의 BRH (224) 를 결정하는, 상기 RAN (radio access network) 을 포함하고,
상기 로딩 관리자 (304) 는 상기 단방향 다운링크 네트워크를 통해 상기 유니캐스트 네트워크로부터 호출 세션들을 핸들링하고 핸드오프들을 구현하는 방법을 수행하고, 상기 방법은,
상기 GMLC (Gateway Mobile Location Center) 서버로부터 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 의 위치를 쿼리하는 (querying) 단계로서, 상기 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크는 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 의 상기 위치에 기초하여 상기 SFN (single frequency network) 으로서 동작하는 상기 브로드캐스트 모드에서 또는 상기 유니캐스트 모드에서 상기 데이터 및 상기 비디오 트래픽을 오프로딩할지 여부를 결정하는, 상기 쿼리하는 단계;
(i) 셀룰러 네트워크 또는 (ii) 단방향 다운링크 중 적어도 하나에서 사용자와 연관된 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (306) 에 서빙하는 방식을 상기 분석 엔진 (301) 에 쿼리하는 단계;
상기 분석 엔진 (301) 에 쿼리함으로써 상기 분석 엔진 (301) 에 의해 선택되는 상기 RAN (radio access network) 이 (i) 상기 셀룰러 네트워크 또는 (ii) 상기 단방향 다운링크 중 적어도 하나에서 사용되는지 결정하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 가 상기 단방향 다운링크 네트워크에 의해 서빙된다면, 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 와의 호출 세션을 관리하는 단계를 포함하는, 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 는 (i) 셀룰러 신호들 또는 Wi-Fi, 및 (ii) 단방향 다운링크 신호들 중 적어도 하나를 수신할 수 있고, 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 는 상기 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 로 하여금 미리 결정된 영역에서 송신의 변조-코딩 스킴을 수정하게 할 수 있게 하기 위해, PER (packet error rate), BER (bit error rates), 업링크 스케줄러 지연들을 사용한 네트워크 혼잡 지표 (network congestion indication) 및 SINR (signal-to-interference-plus-noise ratio) 을 상기 분석 엔진 (301) 으로 전달하는, 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 사용자와 연관된 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 가 일 셀로부터 또 다른 셀로 이동한다면, 전체 성능은 일관되게 유지되고 서비스 연속성이 보장되는, 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 단방향 다운링크 네트워크 (100) 는 BRH들 (Broadcast Radio Heads) 의 복수의 클러스터들로 파티셔닝되고 (partitioned), BRH들의 그룹에 대해 구현되는 코디네이팅된 (coordinated) 다운링크가 클러스터 각각에 수반되는, 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 단방향 다운링크 네트워크 (100) 는 유니캐스트, 브로드캐스트 또는 멀티캐스트 서비스를 서빙하기 위해 활용되고, 기존의 RAN 네트워크의 리턴 채널이 사용되는, 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 RAN과 함께 DTT (Digital Terrestrial Transmission) 에 기반하여 오버레이 단방향 다운링크 무선 네트워크는 상기 단방향 다운링크 네트워크 (100) 를 브로드캐스트 SFN 모드 또는 브로드캐스트 MFN (multi-frequency network) 모드와 유니캐스트 다운링크 모드 또는 멀티캐스트 다운링크 모드 사이에서 동적으로 스위칭하는, 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 BRH들의 그룹은 (i) 상기 브로드캐스트 SFN 모드, 또는 상기 브로드캐스트 MFN 모드, 또는 (ii) 상기 유니캐스트 다운링크 모드 또는 상기 멀티캐스트 다운링크 모드 중 적어도 하나에 있는, 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 분석 엔진 (301) 은 상기 지리적 RF 정보 데이터베이스에 저장되는 상기 지리적 RF 정보에 기초하여 미리 결정된 영역 내의 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 를 적절히 결정함으로써 "동적 가상 에지 (Dynamic Virtual edge)" 등고선 (contour) 을 생성하고, 적절한 BRH들이 상기 "동적 가상 에지"에 기초하여 오프로드 송신을 스케줄링하도록 선택되는, 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 BRH (224) 는, 상기 적어도 하나의 BRH (224) 기반 상기 단방향 다운링크 네트워크에서 (i) SISO (single-input single-output), (ii) MISO (Multiple Input Single Output) 또는 (iii) MIMO (multiple-input and multiple-output) 구성 중 적어도 하나를 구현하기 위해 단일 송신 체인들 또는 복수의 송신 체인들을 포함하는, 시스템. - 제 1 항에 있어서,
신호 강도들을 예측하는 RF 예측 모델을 포함하고, 관심있는 지리적 영역에 대한 상기 SINR (Signal to Interference Noise Ratio) 및 CSI (Channel State Information) 는 RF 전파 모델링 시스템을 사용하는, 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 로딩 관리자 (304) 는 RTP (real-time transport protocol) 트래픽의 측정된 패킷 지터 (measured packet jitter) 에 대한 상기 정보를 제공하고, 이로부터 상기 분석 엔진 (301) 에 의해 네트워크 혼잡이 추론되는, 시스템. - 제 9 항에 있어서,
다수 (a multitude of) 의 상기 적어도 하나의 BRH (224) 로부터 수신되는 기준 신호들의 OTDoA (observed time difference of arrival) 가 결정되고 셀룰러 업링크를 통해 상기 분석 엔진 (301) 에 업로드되고, 상기 기준 신호들의 상기 OTDoA의 정보는 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 UE (306) 의 위치를 발견할 수 있게 하는, 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 UE (306) 는 단방향 다운링크 신호 파라미터들로 하여금 모빌리티 상태들 (mobility conditions) 에 따라 최적화되게 하도록 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 UE (306) 의 속도에 관한 부가적인 정보를 제공하는 관성 센서들 (710) 을 포함하는, 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 SFN (single frequency network) 또는 MFN (multi-frequency network) 으로 동작하는 상기 브로드캐스트 모드와 상기 유니캐스트 모드를 어드레싱하기 (addressing) 위해 단방향 다운링크 (오프로딩) 무선 인터페이스 (air interface) 의 프레임 구조를 포함하고, 상기 프레임 구조는 셀-특정 기준 신호들을 반송하는 브로드캐스트 슈퍼-프레임들 및 유니캐스트 슈퍼-프레임들을 포함하는, 시스템. - 제 14 항에 있어서,
상기 슈퍼 프레임 구조는 항목 프리앰블 (1102), 브로드캐스트 프리앰블 (1104), 및 브로드캐스트 서브프레임들 #0 내지 #(N-1) (1106A 내지 1106N), 유니캐스트 프리앰블 (1108), 유니캐스트 서브프레임 (1110), 및 설정가능한 파형 (1112) 을 포함하는, 시스템. - 셀룰러 네트워크로부터 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크로 또는 상기 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크로부터 상기 셀룰러 네트워크로 데이터 및 비디오 트래픽을 동적으로 오프로딩하는 방법에 있어서,
지리적 RF 정보 데이터베이스로부터 지리적 RF 정보를 캡처하고 상기 지리적 RF 정보를 분석 엔진 (301) 에 제공하는 단계로서, 상기 지리적 RF 정보는 (i) 오퍼레이터 인프라스트럭처 정보, (ii) 물리적 지형 정보, (iii) 가입자 정보, (iv) 커버리지 정보, (v) 신호 품질 정보, 및 (vi) 통신 트래픽 패턴들을 포함하고, 상기 분석 엔진 (301) 은 상기 데이터 또는 비디오 콘텐트에 액세스하려고 시도하는, 특정한 지리적 위치로부터 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 를 분석함으로써 (i) 유니캐스트 네트워크로부터 단방향 다운링크 네트워크 또는 (ii) 상기 단방향 다운링크 네트워크로부터 상기 유니캐스트 네트워크 중 적어도 하나로 상기 데이터 및 상기 비디오 트래픽을 오프로딩할지 여부를 결정하는, 상기 지리적 RF 정보를 캡처하고 제공하는 단계;
로딩 관리자 (304) 에 의해, (i) 음성, 상기 데이터, 상기 비디오 및 연관된 정보 플로우들을 포함하는 상이한 트래픽 타입들, (ii) 상기 데이터가 페치되는 호스트 또는 서버 정보 및 서비스 정보, (iii) (a) GMLC (Gateway Mobile Location Center) 서버 좌표 또는 (b) GNSS (Global Navigation Satellite System) 좌표 중 적어도 하나로부터 획득되는 데이터 소비자의 위치, 및 (iv) 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 의 사용자 정보 및 신원 중 적어도 하나에 관한 정보를 상기 분석 엔진 (301) 에 제공하는 단계; 및
RAN (radio access network) 에 의해, 상기 데이터 및 상기 비디오 트래픽을 유니캐스트 네트워크로부터 단방향 다운링크 네트워크로 오프로딩하는 단계로서, 상기 RAN (radio access network) 은 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 를 포함하고, 상기 단방향 다운링크 네트워크는 SFN (single frequency network) 또는 MFN (multi-frequency network) 으로서 동작하는 브로드캐스트 모드, 및 유니캐스트 모드를 포함하는 2 개의 모드들에서 동작되고, 상기 적어도 하나의 BRH (224) 는 상기 데이터 또는 상기 비디오 콘텐트에 액세스하려고 시도하는, 상기 특정한 지리적 위치로부터 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 에 관해 상기 로딩 관리자 (304) 에 의해 제공된 상기 정보에 기초하여 상기 분석 엔진 (301) 에 의해 선택되고, 상기 분석 엔진 (301) 은 (i) 송신 전력, (ii) 변조 또는 (iii) 코딩 중 적어도 하나로 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 에 서빙하도록 상기 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 를 결정하는, 상기 데이터 및 상기 비디오 트래픽을 오프로딩하는 단계를 포함하고,
상기 로딩 관리자 (304) 는 상기 단방향 다운링크 네트워크를 통해 상기 유니캐스트 네트워크로부터 호출 세션들을 핸들링하고 핸드오프들을 구현하는 방법을 수행하고, 상기 방법은,
상기 GMLC (Gateway Mobile Location Center) 서버로부터 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 의 위치를 쿼리하는 단계로서, 상기 브로드캐스트 오프로딩 코어 네트워크는 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 의 상기 위치에 기초하여 상기 SFN (single frequency network) 로서 동작하는 상기 브로드캐스트 모드 또는 상기 유니캐스트 모드에서 상기 데이터 및 상기 비디오 트래픽을 오프로딩할지 여부를 결정하는, 상기 UE의 위치를 쿼리하는 단계;
(i) 셀룰러 네트워크 또는 (ii) 단방향 다운링크 중 적어도 하나의 사용자와 연관된 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (306) 에 서빙하는 방식을 상기 분석 엔진 (301) 에 쿼리하는 단계;
상기 분석 엔진 (301) 에 쿼리함으로써 상기 분석 엔진 (301) 에 의해 선택되는 상기 RAN (radio access network) 이 (i) 상기 셀룰러 네트워크 또는 (ii) 상기 단방향 다운링크 중 적어도 하나에서 사용되는지 결정하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 가 상기 단방향 다운링크 네트워크에 의해 서빙된다면 상기 적어도 하나의 하이브리드 셀룰러 사용자 장비 (UE)(306) 와의 호출 세션을 관리하는 단계를 포함하는, 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 BRH (Broadcast Radio Head) (224) 는, 상기 BRH들 (224) 기반 상기 단방향 다운링크 네트워크에서 SISO (single-input single-output), MISO (Multiple Input Single Output) 또는 MIMO (multiple-input and multiple-output) 구성을 구현하기 위해 단일 송신 체인들 또는 복수의 송신 체인들을 포함하는, 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 방법은, RF 예측 모델에 의해, RF 전파 모델링 시스템을 사용하여 관심있는 지리적 영역에 대한 신호 강도들, 상기 SINR (Signal to Interference Noise Ratio) 및 CSI (Channel State Information) 를 예측하는 단계를 포함하는, 방법.
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Cited By (1)
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Families Citing this family (22)
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| US11388022B2 (en) * | 2020-02-05 | 2022-07-12 | Juniper Networks, Inc. | Detecting VLAN misconfiguration |
| KR20220087557A (ko) * | 2020-03-18 | 2022-06-24 | 사안크야 랩스 프라이빗 리미티드 | 셀룰러 네트워크로부터 브로드캐스트 네트워크로 트래픽을 오프로딩하기 위한 시스템 및 방법 |
| US11711302B2 (en) | 2020-05-22 | 2023-07-25 | Hughes Network Systems, Llc | Dynamic outroute load balancing and multicast |
| US11658700B2 (en) * | 2020-09-22 | 2023-05-23 | Dish Network L.L.C. | Systems and methods to predict frequency interference |
| CN112804219B (zh) * | 2020-12-31 | 2022-02-08 | 中山大学 | 基于边缘计算的低时延实时视频分析方法 |
| EP4087289A1 (en) * | 2021-05-04 | 2022-11-09 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Network manager and method |
| EP4087286A1 (en) * | 2021-05-04 | 2022-11-09 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Network manager, receiving device and methods for broadcast radio access networks |
| EP4087190A1 (en) * | 2021-05-04 | 2022-11-09 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Network manager and method for configuring a broadcast network |
| US11838680B2 (en) | 2021-08-06 | 2023-12-05 | Sony Group Corporation | Techniques for ATSC 3.0 broadcast boundary area management using complete service reception during scan to determine signal quality of frequencies carrying the duplicate service |
| US11611792B2 (en) | 2021-08-06 | 2023-03-21 | Sony Group Corporation | ATSC 3 reception across boundary conditions using location data |
| US11601707B2 (en) | 2021-08-06 | 2023-03-07 | Sony Group Corporation | Techniques for ATSC 3.0 broadcast boundary area management using plural tuners |
| US11611790B2 (en) | 2021-08-06 | 2023-03-21 | Sony Group Corporation | RF channel description for multiple frequency networks |
| US11711568B2 (en) | 2021-08-06 | 2023-07-25 | Sony Group Corporation | Techniques for ATSC 3.0 broadcast boundary area management using plural tuners handing off between presentation and scanning |
| US11611799B2 (en) | 2021-08-06 | 2023-03-21 | Sony Group Corporation | ATSC 3 application context switching and sharing |
| US11546650B1 (en) | 2021-08-06 | 2023-01-03 | Sony Group Corporation | Techniques for ATSC 3.0 broadcast boundary area management using plural tuners with different numbers of antennae |
| US11848716B2 (en) | 2021-08-06 | 2023-12-19 | Sony Group Corporation | Techniques for ATSC 3.0 broadcast boundary area management using signal quality and packet errors to differentiate between duplicated services on different frequencies during scan |
| US11553245B1 (en) | 2021-08-06 | 2023-01-10 | Sony Group Corporation | Techniques for receiving non-real time (NRT) data whilst traversing a multi-frequency network boundary |
| US11825155B2 (en) | 2021-11-23 | 2023-11-21 | Sony Group Corporation | ATSC boundary condition fall over to internet |
| US11997337B2 (en) | 2022-05-12 | 2024-05-28 | Wipro Limited | Method and system for optimizing video content acquisition and delivery during events |
| WO2024068008A1 (en) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | Nokia Solutions And Networks Oy | Managing distributed radio resources |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060126556A1 (en) * | 2004-12-14 | 2006-06-15 | Roundbox, Inc. | Territory mapping for efficient content distribution in wireless networks using broadcast/multicast |
| US9986268B2 (en) * | 2009-03-03 | 2018-05-29 | Mobilitie, Llc | System and method for multi-channel WiFi video streaming |
| US8861419B2 (en) * | 2010-12-29 | 2014-10-14 | Motorola Solutions, Inc. | Methods for binding and unbinding a MBMS bearer to a communication group in a 3GPP compliant system |
| US8989021B2 (en) * | 2011-01-20 | 2015-03-24 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Universal broadband broadcasting |
| WO2013016189A1 (en) * | 2011-07-22 | 2013-01-31 | Interdigital Patent Holdings, Inc. | Managing multicast traffic |
| US9282354B2 (en) * | 2011-10-28 | 2016-03-08 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus to detect a demand for and to establish demand-based multimedia broadcast multicast service |
| EP3090510A4 (en) * | 2013-12-31 | 2017-11-29 | Bandwidthx Inc. | Systems and methods for allocating alternative network access resources |
| CN104853382B (zh) * | 2014-02-18 | 2020-08-25 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种信息交互方法、系统以及基站 |
| US9350662B2 (en) * | 2014-07-18 | 2016-05-24 | Qualcomm Incorporated | Server mediated peer-to-peer communication offloading from network infrastructure |
| US20160380820A1 (en) * | 2015-06-29 | 2016-12-29 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Reconfiguring Wireless Networks By Predicting Future User Locations and Loads |
-
2019
- 2019-10-02 US US16/591,595 patent/US10904791B2/en active Active
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11882481B2 (en) | 2021-04-13 | 2024-01-23 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus and method for providing offloading service |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| US20200112883A1 (en) | 2020-04-09 |
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