KR20140009494A - 트래픽 요건의 변화에 따라 마이크로 기지국의 상태를 관리하기 위한 방법 및 관련 제어기 장치 - Google Patents
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Abstract
본 방법은 이동 통신 네트워크 내의 복수의 마이크로 기지국의 상태를 관리한다. 네트워크는 마이크로 기지국과 각자 관련된 복수의 마이크로 셀을 커버하는 적어도 하나의 추적 영역을 포함하는 적어도 하나의 매크로 셀을 포함한다. 마이크로 셀들의 상태를 관리하기 위한 본 방법은 매크로 셀의 상기 추적 영역에 포함된 모든 마이크로 기지국들을 스위치 온하는 단계, 상기 추적 영역 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수를 결정하기 위해 페이징의 메시지들을 카운트하는 단계, 및 상기 추적 영역 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수가 제1의 결정된 값보다 작을 때 추적 영역 내의 적어도 하나의 마이크로 기지국을 스위치 오프하는 단계를 포함한다. 일 개량에 따르면, 추적 영역에 포함된 모든 마이크로 기지국들의 스위치 온은 매크로 셀의 현재 부하가 제2의 결정된 값을 초과할 때 트리거된다.
Description
본 발명은 일반적으로 전기 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 기지국 레벨에서의 에너지 절약을 위한 방법 및 관련 제어기 장치에 관한 것이다. 특히, 셀룰러 네트워크의 경우, 선택된 셀들을 트래픽 부하의 변화에 따라 스위치 온/오프하는 것이 제안된다.
이동 통신 네트워크는 고정 기지국들과 무선 통신하는 셀 폰과 같은 휴대용 장치들을 포함한다. 이러한 기지국들은 특히 다소 큰 커버리지를 갖는 안테나들을 포함한다. 커버리지 영역은 특히 방출 전력에 의존한다. 매크로 셀은 넓은 영역을 커버하며, 다수의 휴대용 장치와 통신할 수 있는 반면, 마이크로 셀은 좁은 영역을 커버하며, 소수의 휴대용 장치를 관리할 수 있다. 따라서, 무선 네트워크는 계층적으로 배열되어, 매크로 셀은 넓은 영역의 커버리지를 보증하고, 마이크로 셀은 셀 폰들과의 대용량 통신을 보증한다. 영역에서 더 양호한 용량을 제공하기 위해서는 그 영역의, 특히 인구 밀도의 특성들에 따라 마이크로 셀들의 수를 증가시키는 것이 유리하다.
롱텀 에볼루션(Long Term Evolution; LTE) 기술에서, 각각의 마이크로 셀의 무선 커버리지는 "eNodeB"라고 하는 장치에 의해 관리된다. 이 장치는 에너지를 소비한다. 특정 경우들에서, eNodeB는 스위치 온되지만, 예를 들어 주거 지역에서 밤 동안에 휴대용 장치들의 활동이 매우 제한될 때에는 휴대용 장치와의 어떠한 통신도 관리하지 않는다. 따라서 eNodeB의 대부분의 시간 및 전력은 헛되이 소비된다.
저부하 기간 동안 에너지를 절약하기 위해서는 셀들을 스위치 오프하는 것이 적절한 것으로 보이며, 예를 들어 하나 또는 다수의 마이크로 셀이 스위치 오프되고, 매크로 셀들은 임의의 커버리지 구멍을 방지하기 위해 그대로 유지된다. 고밀도 배치에서는, 미사용 마이크로 셀들의 수가 많고, 그러한 솔루션들은 상당한 에너지를 절약할 수 있다. 이것은 가용 네트워크 용량을 줄일 것이다. 중요한 문제는 모바일 가입자들에 대한 커버리지 영역들이 과도한 용량 저하를 겪지 않게 하기 위해 어느 마이크로 셀들을 스위치 오프할지를 결정하는 것이다. 반대로, 용량에 대한 요구가 증가할 때도 필요한 용량을 제공하기 위해 어느 마이크로 셀을 스위치 온할지를 결정하는 것이 필요하다.
한 가지 솔루션은 트래픽이 적을 때에는 매크로 셀이 모든 휴대용 장치들을 관리하는 것이다. 그러나, 유휴 모드의 휴대용 장치들이 활성화될 때, 즉 통신에 들어갈 때, 매크로 셀의 용량은 매우 빠르게 부족해질 수 있다.
다른 솔루션은 실제 트래픽 부하에 비례하여 둘 중 하나, 셋 중 하나 등의 마이크로 셀을 균일하게 스위치 온하는 것이다. 그러나 이러한 경험적인 방법은 무선 통신 네트워크에서 호 중단(call drops) 및 낮은 서비스 품질을 유발할 수 있다. "활동 사용자들"에 의해 생성되는 실제 트래픽 부하를 이용하여 스위치 오프할 셀을 선택할 때의 문제점은 감소된 용량으로는 UE들이 활성화될 때 그 셀에 이미 접속된 유휴 모드의 휴대용 장치들에 충분히 서비스 제공(serve)하지 못할 수 있다는 것이다.
휴대용 장치가 유휴 모드에 있을 때는 신호를 방출하지 않으므로 그의 위치를 결정하기 어렵다. 활성 모드의 셀 폰들의 수를 카운트하는 것이 쉽지만, 기지국당 유휴 모드의 휴대용 장치의 수를 결정하기는 어렵다. 사실상, LTE 표준에서 구현되는 유휴 모드 절차는 얼마나 많은 유휴 모드의 단말기가 주어진 eNodeB의 커버리지 하에 있는지를 아는 것을 허락하지 않는다. 사실상, 휴대용 장치는 MME에 등록되며, eNodeB는 어떠한 상황 정보(context information)도 갖지 않는다. 단말기 상에서 갖는 유일한 지리 정보는 추적 영역의 입도(granularity of the Tracking Area)를 갖는데, 그 이유는 휴대용 장치가 이동할 때 그리고 또한 이동하지 않을 때는 주기적으로 추적 영역 갱신들을 수행하기 때문이다. 무선 네트워크는 활성 휴대용 장치들 및 깨어날 수 있는 유휴 모드의 휴대용 장치들을 위한 충분한 용량을 제공하기 위해 스위치 온된 마이크로 셀의 최적 수를 결정하지 못한다.
이러한 추적 영역의 입도는 eNodeB의 커버리지 하에 있는 유휴 모드의 UE들의 수에 대한 충분한 정보를 제공하지 못한다.
본 발명은 특히 한 지역 내의 휴대용 장치들의 수를 추정하고, 트래픽에 대한 잠재적 요청들을 보증하기 위해 스위치 온되는 마이크로 셀들의 수를 결정하는 장점들을 제공한다.
본 발명의 일 양태는 이동 통신 네트워크 내의 복수의 마이크로 기지국의 상태를 관리하기 위한 방법에 관한 것이다. 네트워크는 마이크로 기지국과 관련된 복수의 마이크로 셀을 커버하는 적어도 하나의 추적 영역을 포함하는 적어도 하나의 매크로 셀을 포함한다. 본 방법은
- 매크로 셀의 상기 추적 영역에 포함된 모든 마이크로 기지국들을 스위치 온하는 단계,
- 상기 추적 영역 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수를 결정하기 위해 페이징의 메시지들을 카운트하는 단계,
- 상기 추적 영역 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수가 제1의 결정된 값보다 작을 때 추적 영역 내의 적어도 하나의 마이크로 기지국을 스위치 오프하는 단계
를 포함한다.
이러한 방식으로, 활성 모드의 마이크로 기지국들의 수가 최적화되며, 따라서 매크로 셀 내의 모든 마이크로 기지국들의 전체 전력 소비가 감소하고, 마이크로 기지국의 사용 시간이 제한된다. 본 방법은 트래픽 정보에 대한 잠재적 요구에 기초하여 마이크로 셀들의 스위치 온/오프 결정을 행하는 것을 허용한다. 통상적으로, 주어진 지리 영역 내의 유휴 모드의 사용자 단말기들의 수는 트래픽에 대한 잠재적 요구가 얼마일지를 평가하는 것을 가능하게 한다. 본 발명은 위치 영역 갱신 및 페이징 활동 정보를 이용하여 셀별 트래픽 요건들을 예측한다. 따라서, 유휴 모드 단말기들의 위치 및 수에 대한 정보는 트래픽에 대한 요구를 간단히 예측하는 데 도움이 된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 매크로 셀의 상기 추적 영역 내에 포함된 모든 마이크로 기지국들의 스위치 온은 매크로 셀의 현재 부하가 제2의 결정된 값을 초과할 때 트리거(trigger)된다. 이것은 매크로가 트래픽의 증가, 예를 들어 많은 수의 접속 요청을 검출할 때, 통상적으로는 매크로들의 대부분이 스위치 오프되는 경우에 다수의 단말기가 상기 매크로에 접속될 때 발생한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 적어도 하나의 마이크로 기지국의 스위치 오프는 이 마이크로 기지국에 의해 관리되는 유휴 모드의 휴대용 장치들의 추정된 수가 제3의 결정된 값보다 작을 때 수행된다. 이러한 방식으로, 개연성이 적은 트래픽을 갖는 마이크로 셀들만이 에너지의 이유로 스위치 오프될 것이다. 게다가, 용량이 감소하는 경우에도, 이것은 서비스 품질에 영향을 미치지 않을 것이다. 유사하게, 이러한 페이징 활동 정보는 또한 "잠재적으로" 깨어나서 트래픽을 요구할 수 있는 많은 수의 유휴 모드 단말기를 갖는 것으로 예상되는 셀을 스위치 온하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 이 마이크로 기지국에 의해 관리되는 휴대용 장치들의 수는 마이크로 셀 내에 위치하는 휴대용 장치들과 통신하는 응용 서버들에 의해 제공되는 위치 측정(localization)의 정보를 고려한다. 이러한 방식으로, 휴대용 장치들은 더 양호하게 위치가 결정되며, 각각의 마이크로 셀 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수가 더 양호하게 추정된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 매크로 셀은 하나의 추적 영역만을 포함한다. 이러한 방식으로, 마이크로 기지국당 휴대용 장치 수를 결정하기 위한 처리는 마이크로 기지국 레벨에서의 추정에만 기초한다.
본 발명의 변형예에 따르면, 매크로 셀은 여러 개의 추적 영역을 포함하며, 추적 영역들 내에 포함된 모든 마이크로 기지국들을 스위치 온하는 단계는 각각의 추적 영역에 대해 연속적으로 수행된다. 이러한 방식으로, 휴대용 장치 수를 결정하기 위한 처리는 더 양호한 입도를 갖는다.
본 발명의 변형예에 따르면, 상기 추적 영역 내에 포함된 모든 마이크로 기지국들의 스위치 온은 규칙적인 시간 간격을 두고 주기적으로 수행된다. 이러한 방식으로, 스위치 온되는 마이크로 기지국의 수를 주기적으로 갱신하는 것이 가능하다.
본 발명은 마이크로 셀과 관련된 복수의 마이크로 기지국과의 통신의 수단을 포함하는 매크로 셀 내의 트래픽을 제어하는 이동 통신 네트워크의 제어기로서, 매크로 셀은 복수의 마이크로 셀을 커버하는 적어도 하나의 추적 영역을 포함하고, 상기 제어기는
- 상기 추적 영역 내의 모든 마이크로 기지국들을 스위치 온하기 위한 제1 신호의 방출의 수단,
- 매크로 셀의 상기 추적 영역 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수를 결정하기 위한 페이징의 메시지들의 카운터,
- 상기 추적 영역 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수가 제1의 결정된 값보다 작을 때 상기 추적 영역의 적어도 하나의 마이크로 기지국을 스위치 오프하기 위한 제2 신호의 방출의 수단
을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어기와도 관련된다.
본 발명은 프로그램이 네트워크 제어기에서 실행될 때 청구되는 바와 같은 방법의 단계들을 수행하기 위한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품과도 관련된다.
본 발명은 아래에 제공되는 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 더 충분히 이해될 것이며, 도면들에서 동일한 요소들은 동일한 참조 번호들에 의해 표현되고, 도면들은 예시적으로 제공될 뿐이며, 따라서 본 발명을 한정하지 않는다. 도면들에서:
도 1은 LTE 기술에서 "추적 영역" 또는 TA라고 하는 3개의 페이징 구역의 세트를 도시한다.
도 2는 주어진 매크로 셀 내의 각각의 마이크로 셀의 활동을 제어하기 위한 통신 네트워크의 구조를 도시한다.
도 3은 통신 네트워크에서 스위치 온되는 eNodeB들의 수를 최적화하기 위한 단계들의 동작 예를 도시하는 흐름도이다.
도 4는 복수의 추적 영역을 포함하는 매크로 셀의 제1 구조를 도시한다.
도 5는 하나의 추적 영역만을 포함하는 매크로 셀의 제2 구조를 도시한다.
도 1은 LTE 기술에서 "추적 영역" 또는 TA라고 하는 3개의 페이징 구역의 세트를 도시한다.
도 2는 주어진 매크로 셀 내의 각각의 마이크로 셀의 활동을 제어하기 위한 통신 네트워크의 구조를 도시한다.
도 3은 통신 네트워크에서 스위치 온되는 eNodeB들의 수를 최적화하기 위한 단계들의 동작 예를 도시하는 흐름도이다.
도 4는 복수의 추적 영역을 포함하는 매크로 셀의 제1 구조를 도시한다.
도 5는 하나의 추적 영역만을 포함하는 매크로 셀의 제2 구조를 도시한다.
도 1-5 및 아래의 설명은 이 분야의 기술자들에게 본 발명을 실시하고 이용하는 방법을 가르치기 위해 본 발명의 특정 예시적인 실시예들을 설명한다. 본 발명의 원리들을 가르치는 목적을 위해, 본 발명의 일부 통상적인 양태들은 단순화되거나 생략되었다. 이 분야의 기술자들은 본 발명의 범위 내에 속하는 이러한 실시예들로부터의 변형예들을 알 것이다. 이 분야의 기술자들은 후술하는 특징들이 다양한 방식으로 결합되어 본 발명의 다수의 변형예를 형성할 수 있다는 것을 알 것이다. 결과적으로, 본 발명은 후술하는 특정 실시예들이 아니라, 청구항들 및 이들의 균등물들에 의해서만 한정된다.
구체적으로, 본 발명은 GSM, WCDMA, LTE 등과 같은 여러 무선 액세스 기술에 적용 가능하다. 각각의 기술에 따르면, 글로벌 시스템 이동성(Global System Mobility; GSM) 표준을 위한 기지 송수신기 국(Base Transceiver Station; BTS), 또는 유니버설 이동 전화 시스템(Universal Mobile Telephone System; UMTS) 표준을 위한 NodeB, 또는 롱텀 에볼루션(LTE) 표준을 위한 eNodeB와 같은 무선 기지국(또는 무선 액세스 노드)이 무선 모듈을 구비한 이동 전화, PDA 또는 랩탑과 같은 휴대용 장치들과 통신한다. 휴대용 장치는 수 킬로미터의 범위 내에 위치하는 매크로 기지국과 통신하며, 그러한 기지국에 의해 커버되는 영역은 매크로 셀로서 지칭된다. 매크로 셀에서, 마이크로 셀들과 관련된 마이크로 기지국들은 휴대용 장치들과의 대용량 통신을 보증한다. 이 단락에 이어서, LTE 기술을 이용하여 본 발명을 상술한다.
도 1은 LTE 기술에서 "추적 영역" 또는 TA라고 하는 3개의 페이징 구역의 세트를 도시한다. 추적 영역은 복수의 마이크로 셀(1)을 포함한다. 도 1에는 추적 영역별로 3개의 마이크로 셀이 표시되며, 이 수는 추적 영역마다 가변적일 수 있다. 이동 관리 엔티티(Mobile Management Entity)(2)(또는 MME)라고 하는 네트워크 요소가 각각의 마이크로 셀과 통신하며, 그의 메모리 내에서 많은 정보 가운데 특히 각각의 추적 영역 내에 존재하는 휴대용 장치의 식별자를 관리한다.
표준 LTE 페이징 절차는 추적 영역의 입도의 정보만을 제공한다. 마이크로 기지국 레벨(즉, LTE 기술에서 eNodeB 레벨)의 정보를 갖기 위해, 본 발명에서는 착신 호에 대해 페이징된 때 또는 유휴 모드에서의 이동 동안 추적 영역 갱신을 수행할 때 유휴 모드를 벗어나는 단말기들에 의해 전송되는 랜덤 액세스 메시지들을 사용한다. 이들 메시지는 주어진 eNodeB를 향해 전송되며, 따라서 고전적인 페이징 메시지들보다 더 정확한, 즉 추적 영역 입도가 아니라 eNodeB 입도의 위치 정보로서 사용될 수 있다.
휴대용 장치가 주어진 추적 영역(TA)을 벗어나거나 들어갈 때, 마이크로 셀과의 통신이 발생하며, 휴대용 장치는 이 시간에 위치가 결정될 수 있다. LTE 사양은 유휴 모드의 휴대용 장치들이 착신 호로 인해 활성화될 때 또는 이들이 추적 영역을 변경할 때 이들에 의해 전송되는 "랜덤 액세스 메시지들"을 적절히 정의한다. LTE 랜덤 액세스 절차는 RRC_IDLE로부터 RRC_CONNECTED로의 전이가 있을 때 UE에 대한 UL 시간 동기화를 달성하기 위해 사용된다.
MME는 휴대용 장치가 추적 영역을 변경한다는 것을 알리는 모든 통신들을 집중시킨다(centralize). 이러한 방식으로, MME는 각각의 추적 영역 내의 "TA_Counter"라고 하는 유휴 모드의 휴대용 장치들의 추정된 수를 언제나 결정할 수 있다. 값 TA_counter를 갱신하기 위해, MME는 이 추적 영역 하의 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수를 추적 영역의 수를 고려하여 갱신한다.
도 2는 주어진 매크로 셀(3) 내의 각각의 마이크로 셀(1)의 활동을 제어하는 것을 가능하게 하는 다양한 요소들의 구조를 도시한다. 이러한 활동은 특히 각각의 마이크로 셀 내의 휴대용 장치들(4)의 존재에 의존한다. 제어기(5)가 각각의 eNodeB와의 통신에 들어갈 수 있다. 이 제어기(5)는 스위치 오프된 eNodeB로의 각성(wake-up) 메시지, 및 스위치 오프 메시지를 전송할 수 있다. 제어기(5)는 또한 MME(2)에 접속되며, 따라서 각각의 추적 영역 내에 존재하는 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수를 수신한다. 제어기(5)는 예를 들어 WCDMA 기술을 위한 무선 제어기 네트워크(RNC) 또는 서빙 GPRS 지원 노드(SGSN) 또는 홈 NodeB 게이트웨이(HNB-GW)의 일부, 또는 LTE 기술을 위한 MME 또는 홈 고급 NodeB 게이트웨이(HeNB-GW)의 일부일 수 있다.
제어기(5)는 또한 하나 이상의 응용 데이터베이스(6)에 접속된다. 이들 데이터베이스는 하나 이상의 서버에서 호스트(host)되어, 사용자들에게 서비스를 전달하는 것을 가능하게 한다. 이러한 서비스들은 주로 국지적이며, 예를 들어 국 안에서의 전송의 티켓을 전달하는 서비스, 특정 위치에서의 로드 트래픽(road traffic)을 지시하는 서비스, 상점 내의 제품을 공급하는 서비스, 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS) 기능을 사용하는 서비스 등이다. 휴대용 장치의 소유자에게 제안되는 이러한 서비스들은 결정된 위치와 관련되며, 따라서 서비스가 휴대용 장치에 의해 요구되거나 전달될 때, 휴대용 장치의 위치는 정확하게 결정된다. 이것은 활성 및 휴대용 장치들 양자에 대한 위치 정보를 갖는 것을 가능하게 한다.
제어기(5)는 각각의 추적 영역 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들의 전체 수에 대한 정보를 MME로부터 수신하지만, MME는 마이크로 셀 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수를 제공하지 않는다. eNodeB에 의해 전송되는 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수의 추정 및 응용 데이터베이스들(6)에 의해 제공되는 정보는 각각의 마이크로 셀의 레벨에서의 이 수(eNodeB_counter)의 신뢰성을 향상시킨다.
휴대용 장치(4)가 이동할 때, 휴대용 장치가 착신 호들을 끊임없이 수신할 수 있고, 아마도 일부를 전송할 수 있도록, 그의 관리의 연속성을 보증하는 것이 필요하다. 따라서, 유휴 모드의 휴대용 장치는 새로운 추적 영역에 부속될 "셀 재선택"의 기준들을 고려해야 한다. 마이크로 셀을 향한 셀 재선택이 결정된 때, 휴대용 장치는 "위치 갱신"의 메시지를 마이크로 셀을 향해 전송한다. 이 메시지의 시간에, 휴대용 장치는 마이크로 셀을 향한 랜덤 액세스 요청(UL 랜덤 액세스 시도)을 수행한다. 각각의 마이크로 셀은 이 마이크로 셀을 포함하는 추적 영역을 향해 재배치되는 것이 필요한 휴대용 장치의 수를 카운트하고, 이 수를 제어기(5)로 전송한다. 마이크로 셀에 의한 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수의 추정을 개선하기 위하여, 네트워크는 주어진 영역들에 따라 활성 및 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수를 카운트하는 지리 위치 측정(geolocalisation)의 응용 서버를 사용할 수 있다. 이 수는 각각의 마이크로 셀에 대한 유휴 모드의 휴대용 장치들의 카운터(eNodeB_counter)를 갱신하기 위해 제어기(5)로 전송된다.
따라서, 제어기(5)는 MME에 의해 제공되는 추적 영역 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수, 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수의 추정 및 응용 데이터베이스들로부터의 정보를 이용함으로써 각각의 마이크로 셀 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수를 대략 결정할 수 있다. 바람직한 실시예에 따른 전술한 시스템은 이제 기능과 관련하여 설명된다. 스위치 온되는 eNodeB들의 수를 최적화하는 것을 가능하게 하는 방법이 도 3의 흐름도에 의해 도시된다.
먼저(단계 3.1), 매크로 셀의 레벨에서의 활동이 추정된다. 이러한 추정은 매크로 셀의 현재 트래픽의 부하를 결정된 값 THRESHOLD 1과 비교함으로써 수행된다. 이 임계치가 초과되는 경우, 트래픽을 실행하기 위해 더 많은 마이크로 셀을 깨우는 것이 필요하다.
단계 3.2에서, 각각의 추적 영역 내의 스위치 오프된 모든 마이크로 셀들이 스위치 온된다. 변형예에 따르면, 본 방법은 추적 영역별로 수행되며, 각각의 루프에서, 결정된 추적 영역의 모든 마이크로 셀들이 스위치 온된다. 이러한 스위치 온은 유리하게도 매크로 셀의 모든 마이크로 셀들로 방송된 메시지에 의해 트리거되며, 스위치 온되는 것들은 상태를 변경하지 않는다. 스위치 온 시에, eNodeB는 "비컨 신호"라고 하는 무선 신호를 방출한다. 휴대용 장치들은 새로운 비컨 신호의 방출을 검출하고, 최상 레벨의 품질을 획득하는 것을 결정한다. 단계 3.3 동안, 비컨 신호들을 수신함으로써, 셀 재선택의 조건들이 충족되는 경우, 유휴 모드의 휴대용 장치들은 마이크로 셀을 향한 랜덤 액세스를 수행함으로써 새로운 추적 영역을 향한 "위치 갱신"을 수행한다. 셀 재선택의 절차들은 사양 "LTE 랜덤 액세스 절차"에 의해 적절히 기술되어 있으며, 이들을 더 설명하는 것은 무익하다. 다른 장치들은 동일한 추적 영역에 남는데, 그 이유는 셀 재선택의 조건들이 충족되지 않기 때문이다.
단계 3.4에서, 제어기는 각각의 마이크로 셀에 대해 유휴 모드의 휴대용 장치들의 추정된 수, 즉 값 eNodeB_counter를 결정한다. 스위치 온 후에, eNodeB는 그에 의해 관리될 필요가 있는 휴대용 장치들의 수를 카운트한다. 제어기(5)는 또한 각각의 마이크로 셀 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수를 결정하기 위해 응용 데이터베이스(6)에 의해 제공되는 정보를 고려한다. MME는 각각의 TA를 선택한 휴대용 장치들의 수를 카운트하는 TA_counter를 갱신한다. 값 eNodeB_Counter 및 TA_counter는 제어기(5)로 전송된다.
eNodeB_counter 값을 계산하는 방법:
네트워크의 통계 분석에 따르면, 마이크로 셀 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수와 같은 a>1은 a x (UL RACH 시도들의 수)와 동일한 것으로 결정할 수 있고,
애플리케이션의 이용에 따르면, 마이크로 셀 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수와 같은 제2 수 b<1은 b x (애플리케이션에 의해 결정되는 활성 또는 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수)인 것으로 결정할 수 있다. 결국, 값 eNodeB_counter는 수들(a x nb_UL_RACH_attempt, b x nb_users_application)의 평균과 동일하다.
이어서, 네트워크의 제어기(5)는 각각의 추적 영역 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들(4)의 수(TA_counter)를 임계치 THRESHOLD 2와 비교한다(단계 3.5). 이 수가 임계치보다 큰 경우, 모든 마이크로 셀들이 활성 상태에 있도록, 대응하는 추적 영역의 모든 eNodeB를 스위치 온된 상태로 유지하는 것이 필요하다. 이 경우, 본 방법은 깨어난 eNodeB들의 수를 최적화하지 못하는데, 그 이유는 현재 트래픽이 eNodeB를 스위치 온 상태로 유지할 것을 요구하기 때문이다. 단계 3.6에서, 대응하는 추적 영역 내의 모든 eNodeB들이 스위치 온 상태로 유지된다.
한편, 값 THRESHOLD 2가 초과되지 않은 경우, 일부 eNodeB들을 셧다운시키는 것이 가능하다. 단계 3.7에서, 추적 영역의 각각의 마이크로 셀에 대해, 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수의 추정치(eNodeB_counter)가 임계치 THRESHOLD 3과 비교된다. 값 THRESHOLD 3이 초과되지 않은 경우, eNodeB는 셧다운될 수 있는데, 그 이유는 트래픽에 대한 잠재적 요구가 충분하지 않기 때문이다. 휴대용 장치들이 마이크로 셀 내에서 통신 모드에 있는 경우, 이들은 계층적 네트워크에 대한 커버리지를 보증하는 매크로 셀을 향한 핸드오버를 수행한다.
단계 3.8에서, 적어도 하나의 eNodeB가 스위치 오프된다. 대응하는 비컨 신호가 더 이상 방출되지 않으며, 이어서 그에 의해 관리된 몇몇 휴대용 장치들은 다른 비컨 신호 및 다른 대응하는 마이크로 셀을 검색하거나, 매크로 셀에 의해 직접 관리될 것이다. 이러한 단계들의 종료시에, 활성 및 비활성 상태의 마이크로 셀들의 수는 트래픽에 대한 현재 요구에 적합하다.
이러한 상황은 한 번만 지속되며, 트래픽에 대한 요청들의 진전들(evolutions)에 주기적으로 따르기 위해 특정 지속 기간의 종료시에 이 상태를 갱신하는 것이 필요하다. 본 방법은 관망(temporization) 단계(단계 3.9)를 포함하며, 이 단계의 종료시에 모든 전술한 단계들(3.1 내지 3.8)이 다시 실행된다.
도 4에 도시된 제1 변형 실시예에 따르면, 매크로 셀은 복수의 추적 영역(TA)을 포함한다. MME는 각각의 TA 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들(4)의 수에 대한 정보를 관리한다. 도 5에 도시된 다른 변형 실시예에 따르면, 매크로 셀의 모든 마이크로 셀들은 동일 추적 영역에 속한다. 게다가, MME는 이 매크로에 대한 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수만을 포함한다.
컴포넌트가 위에서 참조되는 경우, 달리 지시되지 않는 한, ("수단"에 대한 참조를 포함하는) 그 컴포넌트에 대한 참조는 본 발명의 예시된 실시예들 내의 기능을 수행하는 개시된 구조와 구조적으로 동일하지 않은 컴포넌트들을 포함하는, 설명된 컴포넌트의 기능을 수행하는(즉, 설명된 컴포넌트와 기능적으로 동일한) 임의의 컴포넌트에 대한 참조로서 해석되어야 한다.
방법 내의 단계가 위에서 참조되는 경우, 달리 지시되지 않는 한, 그 단계에 대한 참조는 본 발명의 예시된 실시예들에서 개시된 것들과 다른 방식으로 설명된 결과를 달성하는 단계들을 포함하는, 그 단계와 동일한 결과를 달성하는(즉, 설명된 단계와 기능적으로 동일한) 임의의 단계에 대한 참조로서 해석되어야 한다.위의 명세서를 고려할 때 이 분야의 기술자들에게 명백하듯이, 본 발명의 실시에 있어서 많은 변경 및 개량이 가능하다.
Claims (15)
- 이동 통신 네트워크 내의 복수의 마이크로 기지국의 에너지 모드를 관리하기 위한 방법으로서 - 상기 네트워크는, 마이크로 기지국과 각각 관련된 복수의 마이크로 셀(1)을 커버하는 적어도 하나의 추적 영역(TA: Tracking Area)을 포함하는 적어도 하나의 매크로 셀(3)을 포함함 -,
상기 매크로 셀의 상기 추적 영역(TA) 내에 포함된 모든 마이크로 기지국들을 스위치 온하는 단계,
상기 추적 영역 내의 유휴 모드(Idle mode)의 휴대용 장치들(4)의 수를 결정하기 위해서 페이징의 메시지들을 카운트하는 단계, 및
상기 추적 영역 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들(4)의 수가 제1 결정된 값(THRESHOLD 2)보다 작을 때, 상기 추적 영역 내의 적어도 하나의 마이크로 기지국을 스위치 오프하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 매크로 셀의 상기 추적 영역(TA) 내에 포함된 모든 마이크로 기지국들을 스위치 온하는 단계는, 상기 매크로 셀의 현재 부하가 제2 결정된 값(THRESHOLD 1)을 초과할 때에 트리거되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
적어도 하나의 eNodeB의 스위치 오프는, 이 마이크로 기지국에 의해 관리되는 휴대용 장치들(4)의 수가 제3 결정된 값(THRESHOLD 3)보다 작을 때에 수행되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제3항에 있어서,
이 마이크로 기지국에 의해 관리되는 유휴 및 활성 휴대용 장치들(4)의 수는, 상기 마이크로 셀 내에 위치하는 상기 휴대용 장치들(4)과 통신하는 응용 서버들에 의해 제공되는 위치 측정(localization)의 정보를 고려하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매크로 셀은 하나의 추적 영역만을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매크로 셀은 수개의 추적 영역을 포함하며, 상기 추적 영역들 내에 포함된 모든 마이크로 기지국들을 스위치 온하는 단계는 각각의 추적 영역에 대해 연속적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 추적 영역 내에 포함된 모든 마이크로 기지국들을 스위치 온하는 단계는, 규칙적인 시간 간격을 두고 주기적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법. - 마이크로 셀(1)과 관련된 복수의 마이크로 기지국과의 통신의 수단을 포함하는 매크로 셀(3) 내의 트래픽을 제어하는 이동 통신 네트워크의 제어기(5)로서 - 상기 매크로 셀은 복수의 마이크로 셀을 커버하는 적어도 하나의 추적 영역(TA)을 포함함 -,
상기 추적 영역 내의 모든 마이크로 기지국들을 스위치 온하기 위한 제1 신호의 방출의 수단,
상기 매크로 셀의 상기 추적 영역 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들(4)의 수를 결정하기 위한 페이징의 메시지들의 카운터, 및
상기 추적 영역 내의 유휴 모드의 휴대용 장치들의 수가 제1 결정된 값(THRESHOLD 2)보다 작을 때, 상기 추적 영역의 적어도 하나의 마이크로 기지국을 스위치 오프하기 위한 제2 신호의 방출의 수단
을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크의 제어기(5). - 제8항에 있어서,
상기 매크로 셀의 현재 부하가 제2 결정된 값(THRESHOLD 1)을 초과할 때에 상기 제1 신호의 방출을 트리거하기 위해서, 상기 매크로 셀의 상기 현재 부하와 상기 제2 결정된 값 사이의 비교의 수단을 포함하는 이동 통신 네트워크의 제어기(5). - 제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 마이크로 기지국에 의해 관리되는 휴대용 장치들의 수가 제3 결정된 값(THRESHOLD 3)보다 작을 때에 상기 마이크로 기지국을 스위치 오프하기 위한 상기 제2 신호의 방출을 트리거하기 위해서, 이 마이크로 기지국에 의해 관리되는 휴대용 장치들의 수와 상기 제3 결정된 값 사이의 비교의 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크의 제어기(5). - 제10항에 있어서,
각각의 마이크로 셀 내의 휴대용 장치들(4)을 위치 결정(locate)하도록 되어 있는 응용 서버들을 향한 통신의 수단을 포함하고, 주어진 마이크로 기지국에서 관리되는 유휴 및 활성 휴대용 장치들의 수는 상기 응용 서버들에 의해 제공되는 위치 결정의 정보를 고려하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크의 제어기(5). - 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어기에 의해 관리되는 상기 매크로 셀은 하나의 추적 영역(TA)만을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크의 제어기(5). - 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어기에 의해 관리되는 상기 매크로 셀은 수개의 추적 영역을 포함하며, 추적 영역의 모든 마이크로 기지국들을 스위치 온하기 위한 제1 신호의 방출의 수단은 각각의 추적 영역에 대해 연속적으로 트리거되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크의 제어기(5). - 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 신호의 방출의 수단은, 규칙적인 시간 간격을 두고 상기 제1 신호를 주기적으로 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크의 제어기(5). - 컴퓨터 프로그램으로서,
상기 프로그램이 네트워크 제어기 상에서 실행될 때, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 단계들을 포함하는 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 실행가능 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램.
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