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KR20120025609A - 협력 라디오 액세스 시스템에서 에너지 절감 - Google Patents

협력 라디오 액세스 시스템에서 에너지 절감 Download PDF

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KR20120025609A
KR20120025609A KR1020127001199A KR20127001199A KR20120025609A KR 20120025609 A KR20120025609 A KR 20120025609A KR 1020127001199 A KR1020127001199 A KR 1020127001199A KR 20127001199 A KR20127001199 A KR 20127001199A KR 20120025609 A KR20120025609 A KR 20120025609A
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KR
South Korea
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radio access
access network
network
capacity
terminal
Prior art date
Application number
KR1020127001199A
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English (en)
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하이빈 장
잡 코르넬리스 오스티븐
루위프코 조르구세스키
렘코 리트젠스
아드리안 빅터 파이스
Original Assignee
코닌클리즈케 케이피엔 엔.브이.
네덜란제 오르가니자티에 포오르 토에게파스트-나투우르베텐샤펠리즈크 온데르조에크 테엔오
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Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리즈케 케이피엔 엔.브이., 네덜란제 오르가니자티에 포오르 토에게파스트-나투우르베텐샤펠리즈크 온데르조에크 테엔오 filed Critical 코닌클리즈케 케이피엔 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 전체적으로 원격통신 인프라스트럭처에 의해 수락할만한 네트워크 커버리지 및 만족스러운 성능을 여전히 가능하게 하면서, 전체 원격통신 인프라스트럭처에서 에너지 절감 및 트래픽 라우팅을 획득하기 위해 사용될 수 있는 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크들 사이의 협력에 관한 것이다. 이 협력은 양쪽 무선 액세스 네트워크들이 활성인 경우에 무선 액세스 네트워크들이 특정 영역에서 중복 커버리지를 제공한다는 사실과 하나 이상의 무선 액세스 네트워크의 리소스를 일시적으로 조정(예컨대, 스위치 오프)하기 위하여 협력 네트워크들사이에서 트래픽이 스위치 오프될 수 있다는 사실과 관련이 있다. 이러한 방식으로, 충분한 서비스 커버리지 및 용량이 수락할만한 품질로 유지된다는 제약하에서 에너지 절감 및/또는 트래픽 라우팅이 획득될 수 있다.

Description

협력 라디오 액세스 시스템에서 에너지 절감{ENERGY REDUCTION IN COOPERATING RADIO ACCESS SYSTEMS}
본 발명은 원격통신 인프라스트럭처(telecommunications infrastructure) 분야에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 무선 액세스 네트워크를 포함하는 원격통신 인프라스트럭처에서 에너지 소비를 제어하는, 특히 에너지 소비를 절감하는 분야에 관한 것이다.
본 발명은 원격통신 인프라스트럭처에서 에너지 소비를 제어하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
무선 통신을 가능하게 하기 위한 무선 액세스 네트워크의 동작은 매우 에너지 소모적이다. 현재의 환경 우려에 대한 관점에서, 원격통신 네트워크의 에너지 소비에 대한 관심이 최근에 증가하였다.
예컨대, 친환경 에너지 소스를 사용하는 옵션을 탐구함으로써 무선 액세스 네트워크에서 종래의 에너지 소비를 절감하기 위해 다양한 연구들이 수행되어 왔다(Ericsson AB White Paper "모바일 통신에서 친환경 에너지 이용(Sustainable energy use in mobile communications)", 2007년 6월).
3GGP LTE(Long Term Evolution) 네트워크의 발달과 함께, 네트워크에 대한 에너지 절약은 SON(self-organizing network)의 맥락에서 접근된다. 2009년 2월의 NEC의 백서(White Paper), "차세대 라디오 네트워크 관리를 위한 NEC의 제안(NEC's proposals for next-generation radio network management)"에서, 에너지는 셀룰러 네트워크의 운영 비용의 중요한 부분으로 고려된다. 주요한 절약 가능성은 시간의 흐름에 따라 부하의 변화를 이용하는 데 있으며, 이것은 예컨대 밤 동안 리소스들의 일부를 스위치 오프(switch off)하는 것을 허용한다고 이해된다. 완전한 기지국이 스위치 오프되는 경우에, 액세스 네트워크의 다른 기지국들은 커버리지 영역(coverage area) 및 용량(capacity)의 감소에 대해 보충할 필요가 있다. 이것은 노드(node)들 사이에서의 조절을 요한다. 유사한 이용 사례가 현재 3GGP TR 36.902의 V1.2.0에서 설명된다.
기지국들을 일시적으로 스위치 오프하는 특정 예가 WO 2009/031956에서 공개된다. 이 공개는 단일 액세스 네트워크를 포함하는 원격통신 시스템을 위한 에너지 절약 방법에 관한 것이다. 원격통신 시스템에서 프레임(frame) 구조를 갖는 신호는 각각의 기지국 섹터(sector)에 의해서(즉, 각각의 셀(cell)에서) 전송된다. 이 프레임 구조는 적어도 일부 동기화 또는 시스템 정보를 가진 오버헤드(overhead) 부분을 가진다. 정상 동작 모드에서, 이 신호는 제1 커버리지 영역을 가진다. 정상 동작 모드와는 다른, 파워 절약 동작 모드에서, 신호가 제1 영역보다 더 큰 제2 영역을 커버하는 셀 내에서 전송되고 있어서, 다른 기지국들은 스위치 오프될 수 있다. 파워 절약 모드는, 셀 용량에 대한 사용 레벨, 셀에서 사용자 단말기들의 수, 및/또는 시간의 경과에 따른 셀 사용 통계와 같은 특정 동작 조건에서 활성화된다. 트래픽 부하가 특정 레벨 아래라면 파워 절약 모드가 활성화될 수 있다. 제2 영역의 증가는 전송 파워 레벨을 증가함으로써 또는 파워 절약 모드에서 상이한 안테나 장치들을 채용함으로써 획득될 수 있다.
셀룰러 원격통신 네트워크의 노드에 대한 적응형(adaptive) 파워 관리에 대한 유사한 방법이 WO 02/07464에서 공개되었다. 이 공개에서, 파워를 절약하기 위해 제거될 캐리어(carrier)로부터 다른 캐리어로 잔존 트래픽을 이동시키기 위하여, 단일 무선 액세스 네트워크들의 기지국들 사이에서 조절하는 것이 공개되는데, 전자의 캐리어의 현재 트래픽이 후자의 캐리어로 이동될 수 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함한다.
상술한 선행 기술의 시스템들에서의 문제점은, 원격통신 네트워크가 수락할만한 성능에서 동작할 수 있게 유지될 것인지 여부에 개의치 않고 파워 절약 모드에 대한 조건이 성취되자마자 에너지를 절약하기 위해서 원격통신 네트워크 내에서 노드들, 예컨대 기지국들의 적응(adaptation)이 수행된다는 점이다. 일 예로서, 커버리지 영역을 증가시킴에 의한 노드의 적응은 이웃 영역들의 노드들과의 간섭을 초래할 수 있다.
원격통신 인프라스트럭처를 제어하기 위한 네트워크 제어 시스템이 공개된다. 네트워크는 트래픽 라우팅 최적화 및 원격통신 인프라스트럭처 내에서의 다른 목적을 위해서 에너지 소비를 제어하도록 구성될 수 있다. 원격통신 인프라스트럭처는 제1 무선 액세스 네트워크 및 제2 무선 액세스 네트워크를 포함한다. 제1 무선 액세스 네트워크 및 제2 무선 액세스 네트워크는 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크에 의해 공유되는 적어도 하나의 오버래핑 커버리지 영역, 예컨대 셀(의 주요 부분)을 포함한다. 제1 무선 액세스 네트워크 및 제2 무선 액세스 네트워크는 오버래핑 커버리지 영역에서 복수의 제1 단말기 및 제2 단말기에 서비스를 각각 제공할 수 있다. 예컨대, 각각의 단말기들에서의 내부 세팅의 결과로서 이 네트워크들 양쪽 모두가 오버래핑 커버리지 영역에서 커버리지를 제공하는 경우에, 제1 및 제2 단말기는 각각 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크와 초기에 통신하는 단말기들이다. 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크는 예컨대, 상이한 라디오 액세스 네트워크 기술을 갖는 상이한 네트워크들과 관련이 있다.
원격통신 인프라스트럭처의 하나 이상의 노드 또는 엘리먼트로 구현될 수 있는 네트워크 제어 시스템은 제1 무선 액세스 네트워크의 제1 단말기에 의한 적어도 오버래핑 커버리지 영역에서의 요구 용량을 모니터하고 적어도 오버래핑 커버리지 영역에서 서비스를 제공하기 위한 제2 무선 액세스 네트워크의 자유 용량(free capacity)을 모니터하도록 구성된 모니터링 시스템을 포함한다.
본 공개에서, 용어 "용량(capacity)"은 상이한 의미들을 가질 수 있는데, 그래서, 두 개의 상이한 무선 액세스 네트워크가 존재하는 경우에 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크들 간의 용량 번역(capacity translation)이 필요할 수 있다.
용어 "용량(capacity)"은 하나의 시간 단위(예컨대, 초(second))에 무선 네트워크에 의해 전송된 미가공 데이터(raw data) 비트들(그래서, 임의의 오버헤드(overhead)가 없음)의 양으로 정의된 절대값을 가리킬 수 있다. 이러한 경우에, 일반적으로 용량 번역은 필요하지 않다.
용어 "용량(capacity)"은 하나의 시간 단위에 무선 네트워크에 의해 전송된 라디오 채널 비트들(그래서, 에러-정정 코딩에 의해 도입된 리던던시(redundancy), 훈련 시퀀스/파일럿 신호 등과 같은 오버헤드를 가지거나 포함하는 미가공 데이터)의 양으로 정의된 절대값을 가리킬 수 있다. 이러한 경우에, 용량 번역이 필요할 수 있다. 제1 무선 액세스 네트워크가 하나의 시간 단위에 B1 오버헤드 비트들을 가진 A1 미가공 데이터 비트들을 전송하고, 한편 제2 무선 액세스 네트워크에 대해서 A2 미가공 데이터 비트들 및 B2 오버헤드 비트들이 전송된다고 가정한다. 그러면, 제1 무선 액세스 네트워크에 대한 C1의 용량은 예컨대, 제2 무선 액세스 네트워크에 대하여 C1-B1+B2의 용량으로 번역될 수 있다.
용어 "용량(capacity)"은 하나의 시간 단위에 전송가능한 미가공 데이터 비트들(또는 라디오 채널 비트들)의 최대 수에 대한 무선 네트워크에 의해 전송된 미가공 데이터 비트들(또는 라디오 채널 비트들)의 양의 비율(예컨대, 퍼센티지(percentage))로 정의된 상대값을 가리킬 수 있다. 이러한 경우에도, 용량 번역이 필요할 수 있다. 제1 무선 액세스 네트워크는 하나의 시간 단위에 Am1 미가공 데이터 비트들(또는 라디오 채널 비트들)을 최대로 전송할 수 있고, 한편 제2 무선 액세스 네트워크에 대해서 Bm1 미가공 데이터 비트들이 전송될 수 있다고 가정한다. 제1 무선 액세스 네트워크에 대한 R1의 용량은 제2 무선 액세스 네트워크에 대하여 R1.Am1/Am2의 용량으로 번역될 수 있다.
이후에, 두 개의 상이한 무선 액세스 네트워크들의 용량들이 관련되거나 비교되는 경우에 용량 번역이 필요하지 않거나 용량 번역이 묵시적으로(implicitly) 수행된다고 이해되어야 한다.
제1 무선 액세스 네트워크에서의 요구 용량(claimed capacity)은 특정 성능에 대한 특정 시점에서 제1 단말기에 의한 실제 사용 용량(used capacity)을 포함한다. 제2 무선 액세스 네트워크의 자유 용량은 특정 성능에서의 특정 시점에서 이 네트워크의 활성 제2 단말기에 의해 사용되지 않는 용량을 포함한다. 달리 말해, 제2 무선 액세스 네트워크의 자유 용량은 제2 무선 액세스 네트워크의 설정된 용량(claimed capacity) 빼기 제2 단말기에 의한 요구 용량으로 정의될 수 있다.
네트워크 제어 시스템은, 제2 무선 액세스 네트워크에서의 자유 용량이 제1 무선 액세스 네트워크에서의 요구 용량을 초과한 후에 오버래핑 커버리지 영역에서 하나 이상의 제1 단말기를 제1 무선 액세스 네트워크로부터 제2 무선 액세스 네트워크로 핸드오버(hand over)하고, 제2 무선 액세스 네트워크의 제1 단말기에 서비스를 제공하도록 구성된다. 본 발명의 하나의 애플리케이션과 같이, 원격통신 인프라스트럭처에서 에너지 소비를 제어하기 위하여, 여기서는 에너지 소비를 절감하기 위하여, 제1 무선 액세스 네트워크의 하나 이상의 리소스가 조정된다. 리소스의 조정은 그러한 리소스의 파라미터의 조정을 포함한다.
본 공개에서, 용어 '리소스'는 시스템 또는 구성요소의 기능에서 역할하는 시스템 또는 구성요소의 임의의 관점으로서 정의될 수 있다. 전형적으로, 리소스는 가능하게는 고갈될 수 있고 그와 함께 시스템 또는 구성요소의 능력, 또는 그 제한을 정의하는 임의의 관점과 결부된다. '리소스'는 시그널링 또는 동작 및 유지보수 작업을 수행하기 위하여 또는 예컨대, ('채널 엘리먼트(channel elements)'라고도 하는 제조자에 의해서) 신호 처리, 채널 코딩/디코딩 등을 수행하기 위하여 송신기(의 수) 또는 프로세서(의 수) 및 관련 장비와 같은 시스템 내에서 공통으로 인식된 서브시스템, 모듈, 또는 구성요소에서 발견될 수 있다. 시스템은 임의의 수의 현재의 설치된 그러한 서브시스템/구성요소를 가질 수 있다. 동일하거나 유사한 종류의 활성 서브시스템/구성요소의 수(예컨대, 활성인 것으로 제어되는 송신기의 수)의 제어함으로써 시스템에 이용가능한 전체 리소스를 제어할 수 있다.
용어, '리소스'는 별개의 엔티티(entity)로 쉽게 구별할 수 없는 특정 서브시스템/모듈/구성요소의 관점과 결부될 수도 있다. 그러한 리소스의 예들은, 무엇보다도, 주어진 캐리어(주파수)에서 전송하기 위해 사용된 파워, 특정 신호가 전송되는 지속시간(duration), (가능하게는 달성가능한 사용자 비트 레이트에 영향을 주는) 특정 신호를 전송하기 위한 변조의 유형 및/또는 코딩 방식, 신호가 전송되는 스펙트럼의 폭, 전송되는 상이한 주파수들(예컨대, 주파수 대역, 캐리어 주파수, 서브캐리어 등)의 수, 프로세서('채널 엘리먼트')에 의해 처리된 트래픽 스트림(예컨대, 호(call))의 수, 및/또는 프로세서가 동작하는 전압 및/또는 클럭 주파수 및/또는 코어의 수를 포함한다. 상술한 예들에서, 리소스는 별개의 엔티티로 쉽게 구별할 수 있지는 않지만, 그럼에도 불구하고 모듈/구성요소의 능력(에 대한 제한)을 정의하는 관점으로 보통 인식된다. 특정 순간에, 이러한 리소스는 '사용 중인(in use)'('사용(used)')이라고 말해질 수 있고, 모듈 상에서의 특정 '부하(load)'에 대응하고, 이와 달리 '이용가능한(available)'('자유(free)')라고 말해질 수 있다.
최상의 경우에, 오버래핑 커버리지 영역에서의 모든 제1 단말기들은 제1 무선 액세스 네트워크로부터 제2 무선 액세스 네트워크로 핸드오버되고, 제1 무선 네트워크의 하나 이상의 리소스들이 이 리소스들을 스위치 오프함으로써 조정된다. 하지만, 제1 무선 액세스 네트워크의 기지국의 전송 파워를 감소시키는 것(가능하게는 이 기지국의 커버리지 영역의 감소를 초래함)과 같이 덜 심각한 조치에 의해서도 에너지 소비가 감소될 수 있는데, 제1 무선 액세스 네트워크와 더 이상 통신할 수 없는(예컨대, 이 기지국의 범위 밖으로 나간 경우) 제1 단말기는 그 영역을 커버하는 제2 무선 액세스 네트워크로 핸드오버된다. 제 1 장치를 핸드오프하기 전에 상이한 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크가 동시에 동작했었고, 핸드오버 후에 제2 무선 액세스 네트워크가 그와 같이 (가능하게는 일부 적응을 가지고) 동작하고 있기 때문에, 제2 무선 액세스 네트워크는 여전히 적절한 성능을 가질 것이다.
또한, 앞서 정의된 바와 같이 원격통신 인프라스트럭처를 제어하기 위한 방법이 공개된다. 다시 말해, 제어의 목적은 트래픽 라우팅 최적화 및/또는 다른 목적을 위해서 에너지 소비를 제어하는 것에 관한 것일 수 있다.
제1 단말기에 의한 제1 무선 액세스 네트워크의 적어도 오버래핑 커버리지 영역에서 사용된 요구 용량이 모니터된다. 또한, 오버래핑 커버리지 영역에서 서비스를 제공하기 위해 제2 무선 액세스 네트워크에서의 자유 용량이 모니터된다. 에너지-소비 리소스들의 감소를 허용한다면, 제2 무선 액세스 네트워크의 오버래핑 커버리지 영역에서의 자유 용량이 제1 무선 액세스 네트워크에서의 오버래핑 커버리지 영역에서 상당한 정도로 요구 용량을 초과한 후에, 핸드오버 인디케이션이 제공된다.
핸드오버 인디케이션을 획득한 후에, 제2 무선 액세스 네트워크로부터 제1 단말기에 서비스를 제공하기 위해, 오버래핑 커버리지 영역에서 하나 이상의 제1 단말기가 제1 무선 액세스 네트워크로부터 제2 무선 액세스 네트워크로 핸드오버된다. 에너지 소비는 본 경우에 제1 무선 액세스 네트워크의 하나 이상의 리소스를 조정함으로써 제어, 즉 감소될 수 있다. 최상의 경우에, 오버래핑 커버리지 영역에서의 모든 제1 단말기들은 제1 무선 액세스 네트워크로부터 제2 무선 액세스 네트워크로 핸드오버되고, 제1 무선 네트워크의 하나 이상의 리소스들은 이 리소스들을 스위치 오프함으로써 조정된다. 다시 말해, 에너지 소비는 제1 무선 액세스 네트워크의 기지국의 전송 파워를 감소시키는 것(가능하게는 이 기지국의 커버리지 영역의 감소를 초래함)과 같이 덜 심각한 조치에 의해서 감소될 수도 있는데, 제1 무선 액세스 네트워크와 더 이상 통신할 수 없는(예컨대, 이 기지국의 범위 밖으로 나간) 제1 단말기는 그 영역을 커버하는 제2 무선 액세스 네트워크로 핸드오버된다.
따라서, 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크 간의 협력은, 전체적으로 원격통신 인프라스트럭처에 의해 수락할만한 네트워크 커버리지 및 만족스러운 성능을 여전히 가능하게 하면서, 전체 원격통신 인프라스트럭처에 대한 에너지 절감을 획득하기 위해 이용될 수 있다. 하나 이상의 무선 액세스 네트워크의 리소스를 일시적으로 조정(예컨대, 스위치 오프)하기 위하여 협력 네트워크들사이에서 트래픽이 스위치 오프될 수 있고, 양쪽 무선 액세스 네트워크들이 활성인 경우에 무선 액세스 네트워크들이 특정 영역에서 제공할 수 있는 중복 커버리지와 이 협력이 관련있다. 이러한 방식으로, 원격통신 인프라스트럭처의 동작은 충분한 서비스 커버리지 및 용량이 수락할만한 질로 유지된다는 제약하에서 에너지 절감의 관점에서 최적화될 수 있다.
핸드오버 결정을 위해서, 제1 단말기에 의한 제1 네트워크의 리소스의 사용은 제2 네트워크에서의 용량에 대하여 존재할 핸드오버의 임팩트(impact)를 추정하기 위하여 사용된다는 점에 주목해야 한다. 하지만, 제1 및 제2 네트워크 간에 파라미터들의 일대일 대응이 비현실적인 경우에 요구 용량 및/또는 자유 용량에 대하여 적어도 하나의 정정 인자가 적용될 수 있다. 정정 인자는 예컨대, 제1 네트워크의 기지국 및 제2 네트워크의 기지국으로부터 제1 단말기의 거리에 있어서의 차이에 관련된 것일 수 있다. 게다가, 본 출원에서 상술한 바와 같이, 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크에서 리소스 단위들이 다르게 표현되는 경우에 변환 인자가 적용되어야 할 수 있다.
본 출원에서 앞서 상세하게 정의된 바와 같이, 여러 리소스들은 에너지 소비를 감소시키기 위하여 순간적으로 스위치 오프되거나 조정되도록 선택될 수 있다. 표시된 바와 같이, 예들은 제1 무선 액세스 네트워크의 전체 기지국, 섹터 또는 셀과 같은 기지국의 일부, 설치된 스펙트럼(의 일부), 프로세싱 보드, 전송 캐리어 등, 또는 그 파라미터들을 포함할 수 있다.
제1 단말기를 핸드오버하기 위한 결정이 네트워크 제어 시스템에 의해서 수행되는 동안, 네트워크 제어 시스템의 명령에 따라 당업자에게 알려진 방식으로 단말기의 실제 핸드오버 및/또는 리소스의 조정이 원격통신 인프라스트럭처에서 수행될 수 있다고 이해되어야 한다.
제1 무선 액세스 네트워크에서 사용될 수 있는 서비스의 적어도 일부를 (가능하게는 상이한 품질로) 획득하기 위해 제1 단말기가 제2 무선 액세스 네트워크를 사용할 수 있는지 여부를 확인하기 위하여, 제1 단말기의 능력(capabilities) 또한 (단말기로부터 무선 액세스 네트워크로 이들 능력을 명시적으로 보냄으로써 또는 어느 서비스가 단말기에 의해서 사용되는지 묵시적으로 모니터함으로써) 네트워크 제어 시스템으로 전달될 수 있다. 핸드오버 결정 알고리즘 또한 단말기 능력을 고려할 수 있다.
무선 액세스 네트워크들 중의 하나의 리소스의 조정을 보상하기 위하여, 제2 무선 액세스 네트워크의 하나 이상의 제1 단말기를 서비스하기 위해 제2 무선 액세스 네트워크의 하나 이상의 네트워크 엘리먼트를 적응시키도록 네트워크 제어 시스템이 구성될 수 있고, 다른 무선 액세스 네트워크의 리소스(또는 그 파라미터)는 제1 및 제2 단말기에 대하여 수락할만한 레벨에서 원격통신 인프라스트럭처에 의해 커버리지 및 품질을 유지하도록 조정될 필요가 있을 수 있다. 조정될 필요가 있을 수 있는 리소스(의 파라미터)의 예는 전송 파워, 빔 포밍 패턴(beam forming pattern), 핸드오버 문턱값, 이웃하는 셀 목록 등을 포함한다.
제2 무선 액세스 네트워크에서의 자유 용량이 제1 무선 액세스 네트워크에서 제1 단말기에 의한 요구 용량을 초과함을 검출한 후에 바로 하나 이상의 제1 단말기로부터 제2 무선 액세스 네트워크로의 핸드오버가 발생할 필요가 있는 것은 아니라는 점이 주목된다. 일 예로서, 요구 용량 및 자유 용량의 변동(fluctuation)에 기인한 무제한의 핸드오버, 히스테리시스 루프의 두각(defining a hysteresis loop), 및 핸드오버 절차에 대한 시간 간격들을 피하기 위해 약간의 지연이 고려될 수 있다.
나아가, 제1 단말기에 의한 모니터된 요구 용량이 요구 용량 문턱값보다 아래에 있는 경우 및/또는 제2 무선 액세스 네트워크에서의 모니터된 자유 용량이 자유 용량 문턱값보다 위에 있는 경우에, 네트워크 제어 시스템은 하나 이상의 제1 단말기를 제2 무선 액세스 네트워크로 핸드오버하도록 구성될 수 있다. 달리 말해, 제2 무선 액세스 네트워크에서의 자유 용량이 제1 무선 액세스 네트워크에서의 요구 용량을 초과할 때마다 하나 이상의 제1 단말기가 핸드오버되는 것을 피하기 위하여, 제1 단말기를 제2 무선 액세스 네트워크로 핸드오버하는 것이 하나 이상의 문턱값 조건에 의존하도록 만들어질 수 있다. 이것은 원격통신 네트워크에서 불필요한 시그널링을 피할 수 있고, 및/또는 너무 미세한 시간 스케일(scale) 상에서 과도한 핸드오버 및/또는 리소스의 비효율적 조정을 방지할 수 있다.
예컨대, 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크들의 기지국의 상이한 거리들 때문에, 제2 네트워크로 핸드오버된 경우에 제1 무선 액세스 네트워크에서의 제1 단말기에 의한 요구 용량이 제2 네트워크에서의 이 단말기에 의한 요구 용량과 일반적으로 다를 것이라는 점을 본 출원인은 인정한다. 게다가, 무선 액세스 네트워크들에서의 요구 용량 및 자유 용량은 이들 네트워크들에서 단말기에 대한 서비스 품질(성능)과 관련이 있다는 점을 본 출원인은 인정한다. 이러한 통찰은 청구항 제2항, 제3항, 제10항, 및 제11항에서 정의된 바와 같이 만족스러운 성능을 보장하면서 향상된 네트워크 제어를 가능하게 한다.
청구항 제2항 및 제10항의 실시 예들은 제2 무선 액세스 네트워크로 핸드오버하기 전에 제1 무선 액세스 네트워크의 하나 이상의 제1 단말기에 대한 (최소) 성능(앞에서 서비스 품질로 언급됨)을 고려하는 것을 가능하게 한다. 최소 서비스 품질이 제2 무선 액세스 네트워크에서도 기대될 수 있는 경우에만 핸드오버가 수행된다. 물론, 고려될 수 있는 다른 관점은 제1 사용자 단말기에 대한 서비스 품질 요구조건에 부가적으로 또는 대안적으로, 제2 사용자 단말기에 대한 (최소) 서비스 품질이 여전히 성취될 수 있는지 여부이다. 분석될 수 있는 서비스 품질 파라미터의 예는 대화 음성, 생활 비디오 스트리밍(life video streaming), 및 실시간 네트워크 게임과 같은 실시간 서비스에 대해 주로 유효한 단말기 또는 서비스에 대한 (최소) 처리량(throughput)이다. 두 개의 다른 예는 서비스들의 유형마다 상이한 감당할 수 있는 지연(affordable delay) 및 패킷 손실률(packet loss rate)이다. 예를 들어, 3GPP TS 23.203에서 명시된 바와 같이, TCP-기반 서비스에 대한 지연 규격(delay budget)은 300 ms인 반면, 실시간 네트워크 게임을 위한 지연 규격은 50 ms이다. 게다가, 대화 음성의 패킷 손실률은 10-2이고, TCP-기반 서비스에 대한 패킷 손실률은 10-6에 달한다.
청구항 제3항 및 제11항의 실시 예들은 무선 액세스 네트워크들의 적어도 하나에서 요구 용량 및/또는 자유 용량의 조작(manipulation)을 가능하게 한다. 이 실시 예들에서, 단말기에 대한 최소 서비스 품질 목표가 제1 무선 액세스 네트워크에 의해서 제공되어 더 높은 서비스 품질 레벨에서 제1 무선 액세스 네트워크에서의 원래 요구 용량을 감소시키는 경우에, 제1 단말기에 의한 요구 용량은 제1 단말기에 의해 취해진 용량으로 정의될 수 있다. 자유 용량은 이제, 활성인 제2 단말기가 제2 무선 액세스 네트워크에 의해 최소 서비스 품질 목표에서 서비스되어 원래 자유 용량을 증가시키는 경우의 미사용(unused) 용량으로 정의된다. 그에 맞춰, 제1 무선 액세스 네트워크로부터 제2 무선 액세스 네트워크로 하나 이상의 단말기의 핸드오버가 촉진된다(promoted).
일부 시점(point in time)에서, 제1 무선 액세스 네트워크의 하나 이상의 조정된 리소스들이 다시 필요할 수 있다.
그러므로, 본 발명의 다른 관점에 있어서, 원격통신 인프라스트럭처를 제어하기 위해 구성된 네트워크 제어 시스템이 공개된다. 다시 말하지만, 원격통신 인프라스트럭처는 제1 무선 액세스 네트워크 및 제2 무선 액세스 네트워크를 포함하고, 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크는 오버래핑된 커버리지 영역에서 복수의 단말기들로 서비스를 제공할 수 있다. 이 시스템은 제1 무선 액세스 네트워크가 적어도 오버래핑 커버리지 영역에서 아직 단말기들에게 서비스하지 않는 경우에, 제2 무선 액세스 네트워크를 통하여 단말기들에 의한 요구 용량 및/또는 제2 무선 액세스 네트워크에서의 자유 용량을 모니터하도록 구성된 모니터링 시스템을 포함한다.
네트워크 제어 시스템은, 단말기에 의한 요구 용량이 제2 무선 액세스 네트워크에서의 요구 용량 문턱값을 초과하고 및/또는 제2 무선 액세스 네트워크에서의 자유 용량이 자유 용량 문턱값 아래로 간 후에, 제1 무선 액세스 네트워크의 하나 이상의 리소스를 조정하도록 구성되고, 네트워크 제어 시스템은 또한 제2 무선 액세스 네트워크에 남아 있는 단말기에 의한 요구 용량이 적어도 요구 용량 문턱값까지 낮아지고 및/또는 제2 네트워크의 자유 용량이 적어도 자유 용량 문턱값까지 증가하도록, 제1 무선 액세스 네트워크의 조정된 리소스를 이용하여 오버래핑 커버리지 영역에서 하나 이상의 단말기를 제2 무선 액세스 네트워크로부터 제1 무선 액세스 네트워크로 핸드오버하도록 구성된다.
나아가, 제1 무선 액세스 네트워크 및 제2 무선 액세스 네트워크를 포함하는 원격통신 인프라스트럭처를 제어하기 위한 방법이 공개된다. 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크는 오버래핑 커버리지 영역에서 복수의 단말기들에 서비스를 제공할 수 있다. 제1 무선 액세스 네트워크가 오버래핑 커버리지 영역에서 단말기들에 서비스하지 않는 경우에, 단말기들에 의한 요구 용량은 제2 무선 액세스 네트워크를 통해서 모니터된다.
단말기에 의한 요구 용량이 제2 무선 액세스 네트워크에 대한 요구 용량 문턱값을 초과한 후에, 제1 무선 액세스 네트워크의 리소스들이 조정된다. 제2 무선 액세스 네트워크에 남아 있는 단말기들에 의한 요구 용량이 적어도 요구 용량 문턱값까지 낮아지도록 제1 무선 액세스 네트워크의 조정된 리소스를 이용하여 제2 무선 액세스 네트워크로부터 제1 무선 액세스 네트워크로 하나 이상의 단말기가 핸드오버된다.
제2 무선 액세스 네트워크에서의 요구 용량은 특정 시점에서 및 특정 성능에서 단말기에 의한 실제 사용 용량을 포함한다. 제2 무선 액세스 네트워크의 자유 용량은 특정 시점에서 및 특정 성능에서 이 네트워크에서의 활성 단말기에 의해 사용되지 않는 용량을 포함한다. 달리 말해, 제2 무선 액세스 네트워크의 자유 용량은 제2 무선 액세스 네트워크에서의 설정된 용량 빼기 활성 단말기들에 의한 요구 용량으로 정의될 수 있다.
따라서, 리소스들이 제1 무선 액세스 네트워크에서 조정될 필요가 있는지 여부 및 단말기들이 제1 무선 액세스 네트워크로 핸드오버되어야 하는지 여부를 결정하기 위하여 정보를 획득하도록 제2 무선 액세스 네트워크가 이용된다. 이것은, 상술한 바와 같이, 제2 무선 액세스 네트워크로 단말기들을 핸드오버한 후 제1 무선 액세스 네트워크의 리소스들의 조정은 제1 무선 액세스 네트워크 그 자체가 이 정보를 더 이상 획득할 수 없다는 것을 의미할 수 있기 때문에 이점이 있다. 제2 무선 액세스 네트워크를 통하여 또는 제2 무선 액세스 네트워크에 의해서 모니터된 바와 같은 단말기들에 의한 모니터된 요구 용량이 요구 용량 문턱값을 초과하는 경우에, 제1 네트워크의 리소스들이 조정된 후 하나 이상의 단말기들이 제1 무선 액세스 네트워크로 핸드오버될 것이다.
상술한 바와 같이, 제2 무선 액세스 네트워크로 제1 단말기를 핸드오버한 후에, 여전히 오버래핑된 영역에 있다면 동일한 단말기들을 식별하는 것과 제2 무선 액세스 네트워크에서의 요구 용량 문턱값이 초과된 후 하나 이상의 이러한 동일한 단말기들을 제1 무선 액세스 네트워크로 다시 핸드오버하는 것이 항상 가능한 것은 아닐 것이라는 점이 이해되어야 한다. 그러므로, 하나 이상의 단말기를 제1 무선 액세스 네트워크로 다시 핸드오버하는 것은 하나 이상의 원래의 제2 단말기를 포함할 수 있다. 이 프로세스는 가능하게는 예컨대, 제2 무선 액세스 네트워크에 대한 에너지 소비를 감소시키기 위하여 제2 무선 액세스 네트워크의 하나 이상의 리소스를 조정하는 것을 수반할 수 있다.
제2 무선 액세스 네트워크의 셀들 상에서 머물고 있는 단말기들이 제1 무선 액세스 네트워크로 돌아가는 것을 가능하게 하기 위하여, 제2 무선 액세스 네트워크는 청구항 제5항 및 제13항에서 정의된 바와 같이 제1 무선 액세스 네트워크의 이용가능성에 대한 신호를 보내고, 가능하게는 특성을 알려준다. 이러한 특성의 예들은 라디오 액세스 기술(예컨대, GSM, UMTS, LTE, WiMax), 사용 주파수 스펙트럼 및/또는 네트워크 오퍼레이터(operator)(PLMN ID)를 포함한다.
청구항 제6항 및 제14항의 실시 예들은 제1 무선 액세스 네트워크로의 핸드오버를 허용하기 위하여 조정될 제1 무선 액세스 네트워크의 리소스들이 제2 무선 액세스 네트워크에 의해서 현재 서비스되는 단말기들의 결정된 파라미터들에 의존하여 결정될 수 있어서, 그래서 실제로 요구된 제1 무선 액세스 네트워크의 리소스들만이 핸드오버된 단말기들을 서비스하도록 조정(예컨대, 다시 스위치 온됨)될 수 있다는 점에서 이점이 있다. 이것은 제1 무선 액세스 네트워크의 리소스들의 지능적인 조정을 가능하게 하고, 원격통신 인프라스트럭처의 예컨대, 에너지 소비를 제어하는 것을 도울 수 있다. 제1 무선 액세스 네트워크가 결정 프로세스에 참여할 수 있다는 점에 주목해야 한다.
일반적으로, 제1 및 제2 액세스 무선 액세스 네트워크는 다음의 것들을 각각 포함할 수 있다(하지만 이에 한정되지는 않음)는 점이 본 공개에 대해서 이해되어야 한다: (i) 제1 라디오 액세스 기술을 이용하는 제1 네트워크 및 상이한 제2 라디오 액세스 기술을 이용하는 제2 네트워크(예들은 GSM을 이용하는 제1 네트워크, 및 UMTS을 이용하는 제2 네트워크; UMTS을 이용하는 제1 네트워크 및 LTE를 이용하는 제2 네트워크; UMTS를 이용하는 제1 네트워크 및 WiMAX를 이용하는 제2 네트워크를 포함함), (ii) 제1 라디오 액세스 기술을 이용하는 제1 네트워크 및 제1 네트워크와 동일한 라디오 액세스 기술을 이용하지만, 독립적으로 운영되고 제1 네트워크가 아닌 별개의 물리적 리소스들을 이용하는 제2 네트워크(일 예는 GSM 네트워크를 소유하고 운영하고 (장비 및 동작의 관점에서) 상이한 완전히 별개의, 다른 오퍼레이터로부터의 GSM 네트워크와 협조하거나 획득할 수 있는 오퍼레이터임), (iii) 제1 네트워크 오퍼레이터의 제1 네트워크 및 제2 네트워크 오퍼레이터의 제2 네트워크(예들은 오퍼레이터 A에 의해 소유된 GSM 네트워크 및 오퍼레이터 B에 의해 소유된 GSM 네트워크; 오퍼레이터 A에 의해 소유된 GSM 네트워크 및 오퍼레이터 B에 의해 소유된 UMTS 네트워크를 포함하되 이에 한정되지 않음), 및 (iv) 제1 치수의 셀들을 포함하는 제1 네트워크 및 제1 치수와는 다른 제2 치수의 셀들을 포함하는 제2 네트워크(예들은 매크로(macro) 셀들을 포함하는 제1 네트워크 및 마이크로(micro) 셀들을 포함하는 제2 네트워크; 매크로 셀들을 포함하는 제1 네트워크 및 펨토(femto) 셀들을 포함하는 제2 네트워크를 포함하되 이에 한정되지 않음).
그러므로, 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크는 라디오 액세스 기술(예컨대, GSM 및 UMTS 또는 UMTS 및 LTE), 주어진 라디오 액세스 기술의 배포된 릴리즈(deployed release), 사용된 주파수 스펙트럼(예컨대, GSM을 위한 900 MHz 및 1800 MHz 주파수 대역들(후자는 DCS 네트워크라고도 함), UMTS을 위한 상이한 5MHz 캐리어들)에 있어서 및/또는 상이한 모바일 오퍼레이터에 있어서 다를 수 있다. 무선 액세스 네트워크는 또한 제공된 셀들의 타입, 예컨대 매크로 셀들 및 피코(pico) 셀들에 있어서 다를 수 있다. 일 예로서, 예컨대 에너지 소비를 감소시키기 위해서, UMTS 네트워크에서의 요구 용량이 낮고, GSM 네트워크에서의 자유 용량이 UMTS 네트워크에서의 제1 단말기에 의한 사용 용량을 수용하기에 충분한 경우에(가능하게는 단말기의 능력이 GSM 네트워크와의 통신을 허용하는지 여부와 최소 서비스 품질이 GSM 네트워크에서 보장될 수 있는지 여부 또한 확인하여), 제1 무선 액세스 네트워크로서 UMTS 네트워크의 셀에 머물고 있는 제1 단말기가 그 셀에 대해 GSM 네트워크로 핸드오버될 수 있다. 이후, 에너지를 절약하기 위하여 UMTS 네트워크가 (예컨대, UMTS NodeB를 스위치 오프함으써) 조정될 수 있다. 다른 예로서, 첫 번째 5MHz 캐리어를 통하여 제1 단말기에 서비스를 제공하고, 두 번째 5MHz 캐리어를 통하여 제2 단말기에 서비스를 제공하는 NodeB는, 두 번째 캐리어의 용량 및 성능이 첫 번째 5MHz 캐리어 상의 제1 단말기에 의한 요구 용량을 수용하기에 충분한 경우에, 제1 단말기를 두 번째 5Mhz 캐리어로 핸드오버하고 첫 번째 5MHz 캐리어를 스위치 오프할 수 있다.
게다가, 본 명세서에서 공개된 원격통신 인프라스트럭처는 적어도 하나의 운영 및 유지보수 센터를 포함할 수 있고, 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크는 복수의 제1 및 제2 기지국을 각각 포함할 수 있고, 네트워크 제어 시스템의 적어도 일부는 운영 및 유지보수 센터 및/또는 제1 및/또는 제2 기지국에 포함된다. 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크 간의 사이의 성질에 따라, 원격통신 인프라스트럭처에서 네트워크 제어 시스템의 구현의 계층적 레벨이 결정될 수 있다. 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크가 예컨대 상이한 벤더들로부터 유래된 경우에, 무선 액세스 네트워크를 위한 운영 및 유지보수 센터들(또는 등가적인 네트워크 엘리먼트들)이 네트워크 제어 시스템의 구현을 위해 이용될 수 있다. 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크가 상이한 네트워크 오퍼레이터들로부터 유래되었지만 동일한 벤더로부터 유래된 경우에, 운영 및 유지보수 센터들은 통합될 수 있다. 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크가 단일한 벤더로부터 획득된 경우(예컨대, 동일한 벤더로부터 3G 및 4G 네트워크 양쪽 모두를 제공하는 오퍼레이터)에, 네트워크 제어 시스템 기능(의 일부)은 무선 액세스 네트워크에서 예컨대, 기지국, NodeB, 또는 eNodeB에서 구현될 수 있고, 이 네트워크 엘리먼트들은 (RNC와 같은) 다른 네트워크 엘리먼트를 통하여 또는 예컨대 LTE 네트워크에서 Itf-X2를 통하여 직접 에너지 소비 제어와 관련된 정보를 교환할 수 있다. 궁극적으로는, 써드 파티(third party) 시스템들 또한 네트워크 제어 시스템(의 일부)을 구현하기 위해 이용될 수 있다.
다시 말하지만, 예컨대 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크로의 상이한 거리들 때문에, 제2 무선 액세스 네트워크에서의 단말기에 의한 요구 용량은 제1 네트워크로 핸드오버될 때 제1 무선 액세스 네트워크에서의 이 단말기에 의한 요구 용량과 일반적으로 다를 수 있다는 점을 본 출원인은 인정한다. 게다가, 무선 액세스 네트워크에서의 요구 용량 및 자유 용량은 이 네트워크들에서 단말기들에 대한 서비스 품질과 관련이 있다는 점을 본 출원인은 인정한다. 이러한 통찰은 청구항 제7항, 제8항, 제15항, 및 제16항에서 정의된 바와 같이 만족스러운 성능을 보장하면서 향상된 에너지 제어를 가능하게 한다.
청구항 제7항 및 제15항의 실시 예들은 제1 무선 액세스 네트워크로 핸드오버하기 전에 제2 무선 액세스 네트워크에서 하나 이상의 단말기에 대한 (최소) 성능(앞에서 서비스 품질로 언급됨)을 고려하는 것을 가능하게 한다. 최소 서비스 품질이 제1 네트워크에서도 기대될 수 있는 경우에만 핸드오버가 수행된다. 분석될 수 있는 서비스 품질 파라미터의 예는 단말기에 대한 (최소) 처리량이다. 물론, 고려될 수 있는 다른 관점은 제1 사용자 단말기에 대한 서비스 품질 요구조건에 부가적으로 또는 대안적으로, 제2 사용자 단말기에 대한 (최소) 서비스 품질이 여전히 성취될 수 있는지 여부이다. 분석될 수 있는 서비스 품질 파라미터의 예는 단말기에 대한 (최소) 처리량이다.
청구항 제8항 및 제16항의 실시 예들은 제2 무선 액세스 네트워크에서의 요구 용량 및/또는 자유 용량의 조작을 허용한다. 이 실시 예들에서, 단말기들에 대한 최소 서비스 품질 목표가 제2 무선 액세스 네트워크에 의해서 제공되어 제2 무선 액세스 네트워크에서의 원래 요구 용량을 감소시키는 경우에, 단말기들에 의한 요구 용량은 단말기들에 의해 사용된 용량으로 정의될 수 있다. 자유 용량은 이제, 활성인 단말기들이 제2 무선 액세스 네트워크에 의해 최소 서비스 품질 목표에서 서비스되어 원래 자유 용량을 증가시키는 경우의 미사용 용량으로 정의된다. 그에 맞춰, 제2 무선 액세스 네트워크로부터 제1 무선 액세스 네트워크로 하나 이상의 단말기의 핸드오버가 디모트된다(demoted).
제1 무선 액세스 네트워크로부터 제2 무선 액세스 네트워크로 및 그 반대로 단말기들을 핸드오버하기 위한 결정 알고리즘의 일부는 (상당한) 에너지 절감이 실제 획득되는지 여부를 확인하기 위하여 에너지 절감 추정을 포함할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 이것은 특히 네트워크 리소스들이 완전히 스위치 오프되는 것이 아니라 단지 수정되는 경우에 적용된다.
본 공개에서 상술한 바와 같이, 에너지 절약 외에 다음의 것들을 포함하되 이에 한정되지 않는 네트워크 제어 시스템의 여러 다른 애플리케이션들이 존재한다는 점에 주목해야 한다:
Figure pct00001
원격통신 인프라스트럭처의 하나 이상의 무선 액세스 네트워크에서 하나 이상의 기지국을 스위치 오프하는 것에 기인하여 방사선(radiation)을 감소시킴;
Figure pct00002
원격통신 인프라스트럭처의 하나 이상의 무선 액세스 네트워크에서 하나 이상의 기지국을 스위치 오프하는 것에 기인하여 네트워크 간섭을 감소시킴;
Figure pct00003
이용가능한 스펙트럼을 액세스하기 위해 인지(cognitive) 네트워크의 2차 사용자를 허용하도록 스펙트럼 리소스를 해방시킴(free up);
Figure pct00004
백홀(backhaul) (전송) 용량, 코어 네트워크 용량, 및 서비스를 포함하되 이에 한정되지 않는 원격통신 인프라스트럭처의 네트워크 리소스의 최적 사용을 위하여 둘 이상의 상이한 무선 액세스 네트워크들 사이에서 또는 이들을 통해서 트래픽을 관리, 조종(steering), 라우팅, 및/또는 제어함;
Figure pct00005
초과 용량(overcapacity)(즉, 제1 무선 네트워크에서 비워진 리소스들)을 해방시켜서 판매할 가능성을 만듦.
이하에서, 본 발명의 실시 예들이 더욱 상세하게 설명될 것이다. 하지만, 이 실시 예들은 본 발명에 대한 보호의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않을 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
도 1a 및 1b는 커버리지 영역을 공유하는 제1 및 제2 무선 액세스를 포함하는 원격통신 인프라스트럭처들의 개략도를 제공하고;
도 2a 및 2b는 네트워크 제어 시스템의 개략도와 네트워크 제어 시스템을 이용한 사용 용량 및 자유 용량을 기초로 하여 제1 단말기들을 제2 네트워크로 핸드오버하는 것을 도시하는 간략도를 제공하고;
도 3a 및 3b는 각각 제1 단말기들을 제2 무선 액세스 네트워크로 핸드오버할 때와 제1 단말기들을 제1 무선 액세스 네트워크로 다시 핸드오버할 때에 제1 무선 액세스 네트워크를 조정하기 위한 기본 흐름도를 도시하고;
도 4a 및 4b는 각각 제1 단말기들을 제2 무선 액세스 네트워크로 핸드오버할 때와 제1 단말기들을 제1 무선 액세스 네트워크로 다시 핸드오버할 때에 제1 무선 액세스 네트워크를 조정하기 위한 더욱 상세한 흐름도를 도시하고;
도 5a 및 5b는 에너지 소비를 절감하기 위해 제1 및 제2 무선 액세스 통신 네트워크를 조정하기 위한 실제 예의 개략도를 제공하고; 그리고
도 6a-6c는 제1 무선 액세스 네트워크의 리소스들을 스위치 오프하기 위하여 잠재적으로 핸드오버될 수 있는 제2 무선 액세스 네트워크에서 부하를 모니터하기 위한 시나리오의 예들을 도시한다.
도 1a 및 2b는, 각각의 커버리지 영역들 3A(파선) 및 3B(실선)을 정의하는 두 개의 상이한 노드들(2A 및 2B)(예컨대, 기지국들, NodeB 및/또는 eNodeB)에 의해 여기서 표현된, 제1 무선 액세스 네트워크 및 제2 무선 액세스 네트워크를 포함하는 원격통신 인프라스트럭처(1)들의 개략도들을 제공한다. 커버리지 영역들(3A, 3B)은 오버래핑(오버래핑) 커버리지 영역(4)을 정의한다. 커버리지 영역들(3A, 3B)의 치수는 시간에 따라 일정하지 않을 수 있다는 점에 주목해야 한다.
복수의 제1 모바일(mobile) 단말기들(5)은 제1 무선 액세스 네트워크(2A)와 연관이 있고, 복수의 제2 모바일 단말기들(6)은 제2 무선 액세스 네트워크(2B)와 연관이 있다. 일 예로서, 제1 모바일 단말기들(5)은 활성일 때 제1 무선 액세스 네트워크(2A)에 연결하도록 프로그램될 수 있고, 제2 모바일 단말기들(6)은 활성일 때 제2 무선 액세스 네트워크(2B)에 연결하도록 프로그램될 수 있다. 이 상황에서, 제2 무선 액세스 네트워크(2B)의 셀(3B)에도 존재하는 제1 단말기들(5) 및 제1 원격통신 네트워크(2A)의 셀(3A)에도 존재하는 제2 단말기들(6)에 대해서 조차도, 제1 무선 액세스 네트워크(2A)는 단말기들(5)에 원격통신 서비스를 제공하고, 제2 무선 액세스 네트워크(2B)는 단말기들(6)에 원격통신 서비스를 제공한다. 도시된 단말기들(5, 6) 각각은 복수의 모바일 단말기들을 나타낼 수 있다는 점이 명백하게 이해되어 한다.
도 1a의 인프라스트럭처(1)에서, 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크들(2A, 2B)은 단일한 벤더(vendor)로부터 유래된 것이어서, 단일한 운영 및 유지보수 센터(operation and maintenance centre; OMC)(7)로부터 운영될 수 있다. 노드들(2A, 2B)은 (LTE 네트워크를 위한) 인터페이스를 통하여 연결될 수 있다. 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크들(2A, 2B)은 라디오 액세스 기술(예컨대, GSM 및 UMTS 또는 UMTS 및 LTE) 또는 사용된 주파수 스펙트럼(예컨대, GSM을 위한 900 MHz 및 1800 MHz 주파수 대역들(후자는 DCS 네트워크라고도 함) 또는 UMTS를 위한 상이한 5MHz 캐리어들)에 있어서 다를 수 있다. 노드들(2A, 2B)은 단일한 물리적 위치에서 제공될 수 있다는 점에 주의하여야 한다.
도 1b의 인프라스트럭처에서, 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크들(2A, 2B)은 예컨대, 상이한 벤더들로부터 유래된 것이고, 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크들(2A, 2B) 각각은 해당 OMC(7A, 7B)로부터 운영될 수 있다. OMC들(7A, 7B)은 원격통신 인프라스트럭처를 제어하기 위한, 예컨대 이하에서 상세하게 설명하는 바와 같이 에너지 소비를 제어하기 위한 정보를 교환하기 위해 적어도 연결된다.
추가적 네트워크 엘리먼트들이, 당업자에게 알려진 바와 같이, 도 1a 및 1b의 원격통신 인프라스트럭처(1)들에서 해당 무선 액세스 네트워크들의 노드들(2A, 2B) 및 OMC 사이에 배열될 수 있다고 이해되어야 한다.
도 1a 및 1b의 원격통신 인프라스트럭처(1)들에서, OMC(7)는 네트워크 제어 시스템(8)을 포함하고, 그 동작은 도 2 및 3을 참조하여 추가로 설명될 것이다. 하지만, 네트워크 제어 시스템(8)은 반드시 그러한 중앙집중화된 방식으로 구현되는 것이 아니며, 기지국, NodeB, 및/또는 eNodeB와 같은 다른 네트워크 엘리먼트들에서 에너지 제어 기능을 구현함으로써 그리고 이들 엘리먼트들 사이에서의 연결을 이용함으로써 비중앙집중화(분산)될 수도 있다. 하이브리드 구현도 예상된다. 에너지 제어를 위한 신호는 관리 또는 트래픽 인터페이스를 통하여 교환될 수 있다.
네트워크 제어 시스템(8)은 도 2a에서 개략적으로 도시된 바와 같이 모니터링 모듈(10), 분석 모듈(11), 및 명령 모듈(12)을 포함한다. 이 모듈들은 대체로 프로세서에 의해서 수행되는 소프트웨어로 구현될 수 있고, 메모리(도시되지 않음)를 이용할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예는 컴퓨터 시스템과 함께 사용하기 위한 프로그램 제품으로 구현될 수 있다. 프로그램 제품의 프로그램(들)은 (본 명세서에서 설명된 방법들을 포함하여) 실시 예의 기능들을 정의하고, 다양한 컴퓨터-판독가능 저장 매체에 포함될 수 있다. 실례가 되는 컴퓨터-판독가능 저장 매체는 (i) 정보가 영구적으로 저장되는 기록불가능(non-writable) 저장 매체(예컨대, CD-ROM 드라이브에 의해서 판독가능한 CD-ROM 디스크, ROM 칩, 또는 임의의 유형의 고체-상태 비휘발성 반도체 메모리와 같은 컴퓨터 내의 읽기 전용 메모리 장치); 및 (ii) 변경가능한 정보가 저장되는 기록가능(writable) 저장 매체(예컨대, 디스켓 드라이브 내의 플로피 디스크, 플래시 메모리, 또는 하드 디스크, 또는 임의의 유형의 고체-상태 랜덤 액세스 반도체 메모리)를 포함하며, 이에 한정되지 않는다.
도 3은 네트워크 제어 시스템(8)의 동작의 실시 예를 도시하는 기본 흐름도이다.
모니터링 모듈(10)은 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크들, 특히 그 노드들로부터의 정보를 이용하여 적어도 오버래핑 영역(4)에서 이 단말기들에 의한 사용 용량의 인디케이션(indication)들을 수신함으로써, 제1 무선 액세스 네트워크(2A)의 제1 단말기들(5) 및 제2 무선 액세스 네트워크(2B)의 제2 단말기들(6)에 의한 요구 용량(claimed capacity)을 모니터한다. 단말기들(5, 6)의 능력(capabilities) 및 (최소) 요구된 성능(서비스 품질)과 같은 추가적 정보 또한 수신되거나 추론될(derived) 수 있다.
도 2b에서 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크들(2A, 2B)에서 설정된 용량(installed capacity)이 상이할 수 있다. 전형적으로, 설정된 용량의 일부는 각각의 무선 액세스 네트워크들(2A, 2B)의 단말기들(5, 6)에 의해 사용된다. 잔존 용량, 즉 사용되지 않는 용량은 자유 용량이라고 한다.
모니터된 데이터는 네트워크 제어 시스템(8)의 분석 모듈(11)에 제공된다. 분석 모듈(11)은 제1 무선 액세스 네트워크(2A)의 제1 단말기들에 의한 요구 용량이 도 2b에서 도시된 요구 용량 문턱값(CCTh)보다 아래에 있는지 여부를 확인한다. 게다가, 분석 모듈(11)은 제2 무선 액세스 네트워크(2B)에서의 자유 용량이 하나 이상의 제1 단말기들(5)을 제2 네트워크로 핸드오버하기에 충분하지 여부를 확인한다. 이러한 확인 단계에서, 분석 모듈(11)은 자유 용량 문턱값(FCTh)을 고려할 수 있다.
제1 무선 액세스 네트워크(2A)에서의 요구 용량이 요구 용량 문턱값(CCTh)보다 위에 있는 경우에, 제1 단말기들(5)은 제2 무선 액세스 네트워크(2B)로 핸드오버되지 않는다. 또한, 제2 무선 액세스 네트워크(2B)의 자유 용량이 충분하지 않은 (또는 자유 용량 문턱값(FCTh)보다 아래에 남아 있는) 경우에, 제1 단말기들(5)은 네트워크(2A)에 남아 있다.
사용 용량이 요구 용량 문턱값(CCTh)보다 아래에 있고, 자유 용량이 자유 용량 문턱값(FCTh)보다 위에 있는 경우(사용 용량 레벨과 FCTh 사이의 부분이 단말기들(6)을 위해 예약된(reserved) 채로 남아 있음)에만, 에너지 소비가 실제 절감될 수 있다면, 도 2b에서 화살표 HO에 의해 도시된 바와 같이 하나 이상의 제1 단말기들(5)이 제2 무선 액세스 네트워크(2B)로 핸드오버된다. 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크들(2A, 2B)을 위한 핸드오버 명령들은 네트워크 제어 시스템(8)의 명령 모듈(12)을 이용해서 제공된다. 제2 무선 액세스 네트워크(2B)는 영향받는 네트워크 내에서 서비스 커버리지를 가능케 하도록 조정될 필요가 있을 수 있는데, 즉, 잔여 셀들의 라디오 파라미터들은 가장 가능한 커버리지 및/또는 용량을 공동으로 제공하기 위하여 공동으로 최적화될 수 있다. 이것은 예컨대, 잔존 기지국들에서 안테나 기울기, 방위각, 신호 파워, 주파수 대역의 변화, 및 적용된 대역폭을 조정함으로써 달성될 수 있다. 게다가, 잔존 노드들(2A, 2B)은 더욱 적절한 커버리지-대-용량 트레이드오프(tradeoff)를 가지고 상이한 라이오 액세스를 적용하도록 잠재적으로 재조정될 수 있는데, 예컨대 커버리지를 강화하기 위해서 빔 포밍(beam forming) 기술을 적용한다. 또한, 이웃하는 셀 목록들 및 인터-/인트라-네트워크 핸드오버 문턱값들이 자동으로 갱신될 수 있다.
제1 무선 액세스 네트워크(2A)의 리소스들 또한 제2 무선 액세스 네트워크(2B)로 제1 단말기들(5)을 핸드오버하기 전에 조정될 수 있다는 점에 주목해야 한다.
제2 네트워크(2B)의 제2 단말기들(6)에 의한 요구 용량이 제1 네트워크(2A)의 자유 용량보다 아래에 있는지 여부를 모니터하고 분석함으로써, 다시 말해, 가능하게는 요구 용량 및 자유 용량 문턱값들을 고려함으로써 보충적(complementary) 결정 알고리즘 또한 수행될 수 있다는 점에 주목해야 한다. 오퍼레이터 정책들은 양쪽의 무선 액세스 네트워크들(2A, 2B)이 서로에게 할당된 단말기들을 핸드오버할 것을 결정한 경우에 어떻게 진행할지를 결정하기 위해 이용될 수 있다. 이 정책들은 조절 엔티티(coordinating entity)를 이용한 최적 에너지 소비 절감 시나리오를 기초로 할 수 있다.
분석 모듈(11)은 또한 선택 모듈(13)에 대한 액세스를 포함하거나 가질 수 있는데, 선택은 제1 무선 액세스 네트워크(2A)의 에너지 소비를 제어하기 위해 조정될 제1 무선 액세스 네트워크(2A)의 리소스들로 이루어진다. 일 예로서, 노드(2A)의 시스템 채널들의 전송 파워가 감소되고 안테나가 리디렉션되어서, 단지 무선 액세스 네트워크(2B)에 의해 커버되지 않는 커버리지 영역을 커버한다(도 1a 및 1b를 참조하며, 예컨대 여기서 일부 제1 모바일 단말기들(5)은 무선 액세스 네트워크(2B)의 셀(3B)의 범위 내에 존재하지 않는다). 다른 예는 노드(2A)를 스위치 오프하는 것 및 제1 또는 제2 무선 액세스 네트워크들(2A, 2B)의 이웃하는 셀들(도시되지 않음)에 의해 셀(3B) 바깥의 특정 제1 모바일 단말기들(5)의 커버리지를 인계받는 것을 포함한다.
제1 무선 액세스 네트워크(2A)에서 제1 단말기(5)에 의한 요구 용량은 제2 네트워크(2B)로 핸드오버될 경우에 제2 네트워크(2B)에서의 이 단말기에 의한 요구 용량과는 일반적으로 다를 것이다. 이것은 예컨대, 비-병치된(non-collocated) 기지국들의 결과일 수 있다. 실제로, 도 1a에서 알 수 있는 바와 같이, 단말기(5)는 네트워크 2B의 기지국보다 네트워크 2A의 기지국에 더 가깝다. 결과적으로, 이러한 단말기(5)가 제2 네트워크(2B)로 핸드오버된 경우에, 이 단말기(2A)를 위한 서비스 품질이 핸드오버 전후로 동일하게 유지되어야 한다고 가정하면, 이 네트워크 2B로부터의 요구 용량은 네트워크 2A로부터 원래 요구된 용량보다 클 것이다. 분석 모듈(11)은 이러한 차이들을 고려하기 위하여 정정 인자(correction factor) 및/또는 변환 인자(conversion factor)를 적용할 수 있다.
그러므로, 네트워크들(2A, 2B)에서 요구 용량 및 자유 용량을 분석하는 것에 추가적으로, 분석 모듈(11)은 네트워크(2A)에서 제1 단말기들(5)의 (최소) 서비스 품질 요구, 즉 일부 서비스 레벨이 네트워크(2B)에서도 만족될 수 있는지 여부를 확인하도록 구성될 수 있다. 그러한 경우에, 제2 네트워크에서 제2 단말기들(6)의 성능이 불리하게 영향을 받지 않고, 적어도 최소 서비스 품질 이하로 감소되지 않는 것으로 가정하면, 단말기(5)는 네트워크(2B)로 안전하게 핸드오버될 수 있다. 그렇지 않은 경우에, 단말기(5)가 네트워크(2A)에 남아 있어야 하고, 단말기(5)가 여전히 서비스받을 수 있도록 네트워크(2A)의 리소스들의 조정이 되어야 한다.
통상적으로, 각각의 네트워크들(2A, 2B)에서 하나 이상의 단말기들(5, 6)은 최소 서비스 품질이상의 서비스 품질을 경험할 것이다. 하지만, 명령 모듈(12)로부터 하나 이상의 단말기들의 서비스 품질을 조작함(즉, 서비스 품질을 저하시킴)으로써, 제1 네트워크(2A)로부터 제2 네트워크(2B)로의 핸드오버 HO가 촉진될 수 있다. 이 경우에 대해서, 제1 단말기들에 의한 요구 용량은 감소되고, 제2 네트워크(2B)의 자유 용량은 증가된다. 따라서, 제1 무선 액세스 네트워크(2A)로부터 제2 무선 액세스 네트워크(2B)로 하나 이상의 단말기들(5)의 핸드오버가 촉진된다.
일부 시점에서, 하나 이상의 단말기들이 제1 무선 액세스 네트워크(2A)로 반환되는 것이 요구될 수 있다. 이 시점은 하나 이상의 이벤트에 의해서 트리거(trigger)될 수 있는데, 요구 용량 문턱값(CCTh')(도 3b 참조)을 넘어가는 제2 네트워크의 단말기들에 의한 요구 용량 또는 불충분하게 되는 제2 무선 액세스 네트워크의 자유 용량(예컨대, 자유 용량 문턱값(FCTh')을 이용함, 도 3b 참조)을 포함하되 이에 한정되지는 않고, 가능하게는 제1 및/또는 제2 네트워크들(2A, 2B)에서 요구 용량에 관한 예측들 및 성능 인디케이터(indicator)들의 분석을 고려한다.
하지만, 이전의 제1 무선 액세스 네트워크(2A)(의 리소스들)의 조정은, 이 네트워크가 이 트리거들 중에 어떠한 것도 더 이상 검출할 수 없다는 것과, 그리고 또한 그 이용가능성에 대한 신호를 보내기 위하여 및/또는 이 네트워크에 연결하기 위하여 필요한 정보를 더 이상 브로드캐스트(broadcast)할 수 없다는 것을 초래하였다. 그러므로, 제2 무선 액세스 네트워크(2B)는 또한 제1 무선 액세스 네트워크(2A)의 이용가능성에 대한 신호를 보내고, 가능하게는 제1 무선 액세스 네트워크(2A)의 특성, 예컨대 RAT를 알려줄(advertise) 수 있다. 이 특성은 예컨대, 제1 무선 네트워크(2A)의 OMC(7)로부터 획득될 수 있고, 제2 무선 액세스 네트워크(2B)로부터 단말기들로 브로드캐스트할 수 있다.
도 3b에서 도시된 바와 같이, 하나 이상의 단말기들을 제1 무선 액세스 네트워크(2A)로 반환하기 위한 트리거는 제2 무선 액세스 네트워크(2B)의 단말기에 의한 요구 용량인 것으로 가정된다. 이 요구 용량이 요구 용량 문턱값(CCTh')을 초과하는 경우에, 제1 무선 액세스 네트워크(2A)(의 리소스들)는 제2 무선 액세스 네트워크에 의해 현재 서비스되는 하나 이상의 단말기들을 수용할 수 있도록 조정된다. 단말기 능력 또한 모니터되어, 어느 단말기들이 제2 무선 액세스 네트워크(2B)로 핸드오버되어야 하는지를 결정하기 위해 고려될 수 있다.
조정될 리소스들의 선택은 제2 무선 액세스 네트워크(2B)의 오버래핑 커버리지 영역(4)(또는 셀(3B))의 실질적으로 모든 단말기들(5, 6)의 파라미터들을 기초로 하여 수행될 수 있다. 이 파라미터들은 제2 무선 액세스 네트워크(2B)의 단말기들의 위치, 능력, 및/또는 요구 용량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 무선 액세스 네트워크(2B)로부터 제1 무선 액세스 네트워크(2A)로 단말기들(5, 6)의 일부를 핸드오버하기 위하여 제1 무선 액세스 네트워크(2A)에서 조정될 리소스들을 선택하는 것은 도 6a-6c를 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.
이후, 하나 이상의 단말기들(5, 6)이 제1 무선 액세스 네트워크(2A)로 핸드오버되고, 제2 네트워크(2B)의 리소스들은 서비스될 감소된 수의 단말기들을 고려하기 위하여 다시 조정될 수 있다.
제2 무선 액세스 네트워크(2B)의 단말기에 의한 요구 용량은 제1 네트워크로 핸드오버될 때 제1 무선 액세스 네트워크(2A)의 단말기에 의한 요구 용량과는 일반적으로 다를 것인데, 예컨대, 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크들의 기지국까지의 상이한 거리들 때문이다. 분석 모듈(11)은 이러한 차이들을 고려하기 위하여 정정 인자 및/또는 변환 인자를 적용할 수 있다.
분석 모듈(11)은 제1 무선 액세스 네트워크로 핸드오버하기 전에 제2 무선 액세스 네트워크의 하나 이상의 단말기들에 대한 (최소) 성능을 고려하도록 이용될 수 있다. 최소 서비스 품질이 제1 네트워크(2A)에서도 기대될 수 있는 경우에만 핸드오버가 수행된다. 분석될 수 있는 서비스 품질(quality of service) 파라미터의 예들은 단말기 또는 서비스에 대한 (최소) 처리량(throughput), 감당할 수 있는 지연(affordable delay) 및 패킷 손실률(packet loss rate)이다.
게다가, 제2 무선 액세스 네트워크에서 요구 용량 및/또는 자유 용량은 제2 네트워크(2B)의 단말기들을 위한 서비스 품질을 제어함으로써 명령 모듈(12)로부터의 명령들에 의해서 조작될 수 있다. 제2 네트워크(2B)의 단말기들을 위한 서비스 품질을 낮추는 것은, 제2 무선 액세스 네트워크의 단말기들의 요구 용량이 감소하기 때문에, 단말기들로부터 제1 무선 액세스 네트워크(2A)로의 핸드오버를 디모트(demote)할 수 있다. 이 실시 예들에서, 단말기들에 의한 요구 용량은, 이 단말기들에 대한 최소 서비스 품질 목표(target)가 제2 무선 액세스 네트워크(2B)에 의해서 제공되어 제2 무선 액세스 네트워크에서의 원래 요구 용량을 감소시키는 경우에 단말기에 의하여 사용된 용량으로서 정의될 수 있다. 자유 용량은 이제, 활성인 단말기들이 제2 무선 액세스 네트워크(2B)에 의하여 최소 서비스 품질 목표에서 서비스되어 원래의 자유 용량을 증가시키는 경우에서의 미사용 용량으로서 정의된다. 따라서, 제2 무선 액세스 네트워크로부터 제1 무선 액세스 네트워크로의 핸드오버가 디모트된다.
기지국들(2A)에서 리소스 스위치 오프(switch OFF) 및 스위치 온(switch ON) 프로세스의 가능한 구현이 도 4a 및 4b에서 도시된다. 이 도시된 프로세스들은 도 1a에서 도시된, 중앙집중화된(centralised) 배치 경우의 OMC(7) 및/또는 비중앙집중화(decentralised)/분산(distributed) 배치 경우의 기지국에서 수행된다. 도 4a 및 4b에서, 요구 용량은 상술한 바와 같이 가능하게는 일부 단말기들에 대한 서비스 품질을 감소시킴으로써 감소되는, 실제 사용 용량(UC)을 포함한다.
모니터하는 단계에서, 무선 액세스 네트워크들(2A 및 2B)는 커버리지 영역 내의 모든 기지국들에 대해서, (라디오 액세스 기술 및 주파수에 의해서 지원되는) 단말기의 라디오 능력, 설정된 용량 ICA 및 ICB(예컨대, GSM에서 TRX의 수, UMTS에서 5 MHz 캐리어의 수, LTE에서 대역폭 1.4 내지 20 MHz 등), 및 미리 정의된 시간 간격에서의 사용 용량 UCA 및 UCB(예컨대, GSM에서 TRX 당 시간-주파수 슬롯의 평균 사용, UMTS에서 5 MHz 캐리어 당 SF 코드 사용 및 다운링크 평균 전송 파워 및 업링크 노이즈 증가 등)를 수집한다.
사용 용량(UCA)이 미리 정의된 사용 문턱값(Th_Low_U) 아래이고, 제2 무선 액세스 네트워크(2B)의 설정된 용량(ICB)이 네트워크(2A)로부터의 트래픽을 수용할 수 있다면, 스위치 오프될 제1 무선 액세스 네트워크(2A)의 리소스들을 선택하기 위한 프로세스가 시작된다. 에너지 소비를 절감하기 위해서, 선택된 리소스들은 예컨대, 전체 기지국, 기지국(섹터/셀)의 일부, 설정된 스펙트럼(GSM에서 TRX, UMTS에서 5 MHz 캐리어, 및 LTE에서 미리 정의된 수의 PRB 등), 프로세싱 보드(processing board), 전송 링크 등을 포함할 수 있다. 이 단계가 수행된 후에, 도 4a의 가장 아래 블록에서 도시된 바와 같이, 만족스러운 레벨에서 커버리지를 유지하기 위하여 그리고 활성인 리소스들을 가진 기지국을 향하여 온고잉(ongoing) 트래픽을 천이시키기 위하여 재구성이 필요할 수 있다.
도 4b에서, 기지국들(2A)을 다시 스위치 온하는 보충적 동작이 도시된다. 다시 말해, 이 프로세스에서, 단말기들이 제1 무선 액세스 네트워크(2A)로 핸드오버될 수 있는지 또는 네트워크(2A)로의 핸드오버를 디모트하기 위하여 제2 무선 액세스 네트워크(2B)에서 요구/자유 용량을 제어하기 위해 사용될 수 있는지를 확인하기 위해서 서비스 품질 효과가 분석될 수 있다. 일단 기존 용량의 이용이 증가하고(예컨대, UA +B가 미리 정의된 문턱값(Th_High_U)을 초과함), 및/또는 현재 설정된 용량(ICB)이 만족스러운 서비스 품질(QoS)을 가지고 단말기들(5, 6)로부터의 트래픽을 수용할 수 없다면, 그러면 충분한 용량이 이용가능하게 남아 있음을 보장하기 위하여 제1 무선 액세스 네트워크(2A)의 스위치 오프된 기지국들은 전체적으로 또는 부분적으로 스위치 온되어야 한다.
상술한 바와 같이, 기지국들(2A)이 스위치 오프된 영역에서의 요구 용량이 어떻게 결정되는지는 사소하지 않은데, 단지 스위치 오프된 기지국들(2A)이 요구 용량을 측정할 수 없기 때문이다. 그러므로, 그러한 추정은 그 영역(4)에서 커버리지를 제공하는 협력 무선 액세스 네트워크(2B)에 의해서 만들어진다. 여기서, 활성인 기지국들(2B)은 호(call)들의 초기 요청된 서비스 레벨을 관리하는데, QoS 협상이 이것을 더 낮은 실제 서비스 레벨로 감소키시는 경우에 대비한 것이다. 게다가, 활성인 기지국들(2B)은 제1 무선 액세스 네트워크(2A)의 이용가능성에 대한 신호를 보내고, 가능하게는 스위치 오프된 기지국들의 구체적인 능력을 알린다(이것은 상이한 라디오 액세스 기술로 이루어질 수 있다). 일단, 그 능력에서 보인 이익이 중요하게 되면, 도 4b의 아래 블록에서 도시된 바와 같이 논의되고 있는 기지국들이 다시 스위치 온되고, 파라미터들이 재조정된다.
도 5a 및 5b는 각각 상이한 라이오 액세스 기술을 사용해서 원격통신 인프라스트럭처(1)를 형성하는 무선 액세스 네트워크들(2A, 2B)의 복수의 비일치 셀들 3A(굵은 경계선), 3B를 개략적으로 도시한다.
도 5a는 도 3a 및 4a를 참조로 앞서 설명된 바와 같이, 양쪽 네트워크들(2A, 2B)이 활성이고, 표시된(indicated) 영역에서 낮은 요구 용량이 모니터된다. 이후, 도 5a에서 네트워크(2B)에서의 섹터 및 네트워크(2A)에서의 기지국을 스위치 오프함으로써 에너지 소비가 절감된다. 각각의 네트워크들(2A 및 2B)은 커버리지를 유지하도록 조정된다.
상술한 바와 같이, 제2 무선 액세스 네트워크(2B)는 제1 무선 네트워크(2A)로의 핸드오버를 위한 요구 용량을 모니터하기 위해서 이용된다. 도 6a-c는 제1 무선 네트워크(2A)의 어느 리소스들을 다시 스위치 온할지를 결정하는 관점에서 상이한 복잡성의 정도를 가진 가능한 시나리오들의 예시적(non-exhaustive) 세트의 도면을 제공한다.
예를 들어, 도 6a는 완전히 오버래핑 커버리지 영역들(3A, 3B)을 가진, 네트워크(2A 및 2B)의 두 개의 코사이트(co-site)된 셀들을 각각 도시한다. 이러한 시나리오에서 네트워크(2B)의 활성 셀이, 다시 스위치 온하기 위한 네트워크(2A)의 비활성 셀들을 선택하기 위한 알고리즘에 대한 입력으로서, 공통 커비리지 영역에서 전체 요구 용량을 추정하는 것은 상대적으로 간단하다.
도 6b 및 6c에서 도시된 경우들에서, 네트워크(2A)의 비활성 셀의 커버리지 영역은 네트워크(2B)의 복수의 활성 셀들의 커버리지 영역들과 단지 부분적으로 오버랩된다. 이러한 시나리오에서, 네트워크(2B)의 각각의 활성 셀은 그 관찰된 요구 용량의 어느 부분이 네트워크(2A)의 비활성 셀의 커버리지 영역 내에 들어오는지를 추정할 수 있다. 이것은 예컨대, GPS, 삼각 측량, 타이밍 어드밴스(timing advance) 값들, 도착 각도(angle of arrival) 등을 포함하는 위치추적 기술들의 애플리케이션을 가지고 수행될 수 있다. 그리고, 조절 엔티티 예컨대, 노드(2B) 또는 OMC(7)는 비활성 셀에서의 전체 서비스 요구에 대한 추정을 추론하기 위해서, 그리고 제1 무선 액세스 네트워크(2A)의 어느 리소스들이 조정되어야 하는지 선택하기 위해서 이 분분적인 추정들을 종합할 수 있다. 물론 플래닝 프로그램(planning program)으로부터의 추정 또는 이력 데이터를 기초로 한 추정과 같이 다른 가능성들이 존재한다.

Claims (17)

  1. 제1 무선 액세스 네트워크 및 제2 무선 액세스 네트워크를 포함하는 원격통신 인프라스트럭처에서 사용하기 위해 구성된 네트워크 제어 시스템으로서,
    제1 및 제2 무선 액세스 오버래핑 커버리지 영역에서 네트워크는 복수의 제1 단말기 및 복수의 제2 단말기에 서비스를 각각 제공할 수 있고,
    네트워크 제어 시스템은 적어도:
    - 제1 무선 액세스 네트워크에서 제1 단말기에 의한 적어도 오버래핑 커버리지 영역에서의 요구 용량(claimed capacity); 및
    - 오버래핑 커버리지 영역에서 서비스를 제공하기 위한 제2 무선 액세스 네트워크에서의 자유 용량(free capacity);을 모니터하도록 구성된 모니터링 시스템을 포함하고,
    네트워크 제어 시스템은:
    - 제2 무선 액세스 네트워크로부터 제1 단말기에 서비스를 제공하기 위해, 제2 무선 액세스 네트워크에서의 자유 용량이 제1 무선 액세스 네트워크에서의 요구 용량을 초과한 후에, 오버래핑 커버리지 영역에서 하나 이상의 제1 단말기를 제1 무선 액세스 네트워크로부터 제2 무선 액세스 네트워크로 핸드오버(hand over)하고, 그리고
    - 제1 무선 액세스 네트워크의 하나 이상의 리소스를 조정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 네트워크 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    네트워크 제어 시스템은 제2 네트워크로 핸드오버하기 전에 적어도 하나의 제1 단말기에 대해 적어도 하나의 서비스 품질(quality of service) 효과를 분석하고, 서비스 품질 효과가 서비스 품질 목표를 만족하는지 여부를 결정하도록 구성된 분석 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 제어 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    네트워크 제어 시스템은 제1 및 제2 단말기 중의 적어도 하나에 대해 적어도 하나의 서비스 품질 파라미터를 각각 제어함으로써 요구 용량 및 자유 용량 중 적어도 하나를 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 네트워크 제어 시스템.
  4. 제1 무선 액세스 네트워크 및 제2 무선 액세스 네트워크를 포함하는 원격통신 인프라스트럭처에서 사용하기 위해 구성된 네트워크 제어 시스템으로서,
    제1 및 제2 무선 액세스 네트워크 각각은 오버래핑 커버리지 영역에서 복수의 단말기에 서비스를 제공할 수 있고,
    상기 시스템은 제1 무선 액세스 네트워크가 오버래핑 커버리지 영역에서 단말기에게 서비스하지 않는 경우에 제2 무선 액세스 네트워크에서 단말기에 의한 요구 용량 및/또는 제2 무선 액세스 네트워크에서의 자유 용량을 모니터하도록 구성된 모니터링 시스템을 포함하고,
    네트워크 제어 시스템은:
    - 단말기에 의한 요구 용량이 제2 무선 액세스 네트워크에 대한 요구 용량 문턱값을 초과하고 및/또는 제2 무선 액세스 네트워크에서의 자유 용량이 자유 용량 문턱값 아래로 감소한 후에, 제1 무선 액세스 네트워크의 하나 이상의 리소스를 조정하고;
    - 제2 무선 액세스 네트워크에 남아 있는 단말기에 의한 요구 용량이 적어도 요구 용량 문턱값까지 낮아지고 및/또는 제2 네트워크에서의 자유 용량이 적어도 자유 용량 문턱값까지 증가하도록, 제1 무선 액세스 네트워크의 조정된 리소스를 이용하여 오버래핑 커버리지 영역에서 하나 이상의 단말기를 제2 무선 액세스 네트워크로부터 제1 무선 액세스 네트워크로 핸드오버하는 것을 특징으로 하는 네트워크 제어 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    제2 무선 액세스 네트워크는 제1 무선 액세스 네트워크의 이용가능성 및, 선택적으로, 제1 무선 액세스 네트워크의 하나 이상의 특성을 단말기에 알려주도록 구성된 것을 특징으로 하는 네트워크 제어 시스템.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    네트워크 제어 시스템은:
    - 제1 및 제2 무선 액세스 네트워크 중의 적어도 하나에서 예컨대, 위치, 능력(capabilities), 및/또는 요구 용량을 포함하는 하나 이상의 파라미터를 결정하고,
    - 하나 이상의 단말기의 결정된 파라미터에 의존해서 조정될 하나 이상의 리소스를 결정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 네트워크 제어 시스템.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중의 하나 이상에 있어서,
    네트워크 제어 시스템은 제1 네트워크로 핸드오버하기 전에 적어도 하나의 단말기에 대해 적어도 하나의 서비스 품질 효과를 분석하고, 서비스 품질 효과가 서비스 품질 목표를 만족하는지 여부를 결정하도록 구성된 분석 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 제어 시스템.
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중의 하나 이상에 있어서,
    네트워크 제어 시스템은 단말기에 대해 적어도 하나의 서비스 품질 파라미터를 제어함으로써 요구 용량 및 자유 용량을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 네트워크 제어 시스템.
  9. 제1 무선 액세스 네트워크 및 제2 무선 액세스 네트워크를 포함하는 원격통신 인프라스트럭처를 제어하기 위한 방법으로서,
    제1 및 제2 무선 액세스 네트워크는 오버래핑 커버리지 영역에서 복수의 제1 단말기 및 복수의 제2 단말기에 서비스를 각각 제공할 수 있고,
    상기 방법은:
    - 제1 무선 액세스 네트워크에서 제1 단말기에 의한 적어도 오버래핑 커버리지 영역에서의 요구 용량을 모니터하는 단계;
    - 오버래핑 커버리지 영역에서 서비스를 제공하기 위한 제2 무선 액세스 네트워크의 자유 용량을 모니터하는 단계;
    - 제2 무선 액세스 네트워크의 오버래핑 커버리지 영역에서의 자유 용량이 제1 무선 액세스 네트워크의 오버래핑 커버리지 영역에서의 요구 용량을 초과하는 경우에 핸드오버 인디케이션(indication)을 제공하는 단계;
    - 핸드오버 인디케이션을 획득한 후에, 제2 무선 액세스 네트워크로부터 제1 단말기에 서비스를 제공하기 위해, 오버래핑 커버리지 영역에서 하나 이상의 제1 단말기를 제1 무선 액세스 네트워크로부터 제2 무선 액세스 네트워크로 핸드오버하는 단계; 및
    - 제1 무선 액세스 네트워크의 하나 이상의 리소스를 조정함으로써 원격통신 인프라스트럭처를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    제1 네트워크로 핸드오버하기 전에 적어도 하나의 단말기에 대해 적어도 하나의 서비스 품질 효과를 분석하고, 서비스 품질 효과가 서비스 품질 목표를 만족하는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    제1 및 제2 단말기 중의 적어도 하나에 대해 적어도 하나의 서비스 품질 파라미터를 각각 제어함으로써 요구 용량 및 자유 용량 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1 무선 액세스 네트워크 및 제2 무선 액세스 네트워크를 포함하는 원격통신 인프라스트럭처를 제어하기 위한 방법으로서,
    제1 및 제2 무선 액세스 네트워크 각각은 오버래핑 커버리지 영역에서 복수의 단말기에 서비스를 제공할 수 있고,
    상기 방법은:
    - 제1 무선 액세스 네트워크가 오버래핑 커버리지 영역에서 단말기에 서비스하지 않는 경우에 제2 무선 액세스 네트워크에서 단말기에 의한 요구 용량 및/또는 제2 무선 액세스 네트워크에서의 자유 용량을 모니터하는 단계;
    - 단말기에 의한 요구 용량이 제2 무선 액세스 네트워크에 대한 요구 용량 문턱값을 초과하고 및/또는 제2 무선 액세스 네트워크에서의 자유 용량이 자유 용량 문턱값 아래로 감소한 후에, 제1 무선 액세스 네트워크의 하나 이상의 리소스를 조정함으로써 원격통신 인프라스트럭처를 제어하는 단계;
    - 제2 무선 액세스 네트워크에 남아 있는 단말기에 의한 요구 용량이 적어도 요구 용량 문턱값까지 낮아지고 및/또는 제2 무선 액세스 네트워크에서의 자유 용량이 적어도 자유 용량 문턱값까지 증가하도록, 제1 무선 액세스 네트워크의 조정된 리소스를 이용하여 오버래핑 커버리지 영역에서 하나 이상의 단말기를 제2 무선 액세스 네트워크로부터 제1 무선 액세스 네트워크로 핸드오버하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    제1 무선 액세스 네트워크의 이용가능성 및, 선택적으로, 제1 무선 액세스 네트워크의 하나 이상의 특성을 제2 무선 액세스 네트워크의 단말기에 알려주는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    - 제1 무선 액세스 네트워크 및 제2 무선 액세스 네트워크 중의 적어도 하나에서 예컨대, 위치, 능력, 및/또는 요구 용량을 포함하는 하나 이상의 파라미터를 결정하는 단계;
    - 하나 이상의 단말기의 결정된 파라미터에 의존해서 조정될 하나 이상의 리소스를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중의 하나 이상에 있어서,
    제1 네트워크로 핸드오버하기 전에 적어도 하나의 단말기에 대해 적어도 하나의 서비스 품질 효과를 분석하고, 서비스 품질 효과가 서비스 품질 목표를 만족하는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 12 항 내지 제 15 항 중의 하나 이상에 있어서,
    단말기에 대해 적어도 하나의 서비스 품질 파라미터를 제어함으로써 요구 용량 및 자유 용량을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 프로세서에 의해 실행될 때, 청구항 제9항 내지 제16항 중의 하나 이상에 따른 방법의 하나 이상의 단계를 수행하도록 구성된 소프트웨어 코드 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램.
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