JP2004511988A - 無線リソースの管理 - Google Patents
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Abstract
ある領域をカバーするネットワークに使用するための方法であって、上記領域は、複数のエリアを備え、ユーザは、それらエリアの少なくとも１つに指定され、そしてユーザが指定され得る複数の候補エリアが関連され、上記方法は、上記複数の候補エリアを識別する情報を受け取り、候補エリアごとに、上記ユーザがその候補エリアに指定されると仮定するパラメータを推定し、そして上記パラメータの推定値を考慮に入れて上記複数の候補エリアを優先順位決めするという段階を備えている。
Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、無線リソースマネージャー及び無線リソース管理方法に係る。
【０００２】
【背景技術】
将来、ワイヤレス通信ネットワークは、ＷＣＤＭＡ（ワイドバンドコード分割多重アクセス）、ＧＳＭ／ＥＤＧＥ（移動通信用のグローバルシステム）等の２つ以上の無線アクセス技術より成ることが提案されている。異なる無線アクセス技術を利用することにより、ネットワークは、全体として、各技術の有効範囲及び容量特性の利点を取り入れることができる。その結果、より経済的な解決策が得られると共に、種々の異なるサービスに対して最も適切な無線ベアラが与えられる。
【０００３】
既知の無線アクセスネットワークでは、システム間の無線リソースの管理が分散式に行われる。異なるシステムの無線ネットワークコントローラが各システムの無線リソースを独立して管理する。リソース管理ファンクションの効率は、各システムの無線リソースコントローラの制御下にあるエリアにより制限される。
【０００４】
本発明者は、既存のリソースを最も効率的に利用するためには、異なるシステム内のトラフィックを管理する必要があることが分かった。リソースが各システムの無線ネットワークコントローラにより制御される公知の構成では、システム間のハンドオーバー判断の実行に関して特に問題がある。これは、ハンドオーバーを実行するために考慮することのできる情報が、各無線リソースコントローラの制御下にあるリソースに制限されるからである。単一システム内では、主たる制限は、異なる無線リソースコントローラ間で交換できる情報の量が僅かなことである。これは、隣接する無線リソースコントローラの制御下にあるセルの知識に限度があるので、無線リソースコントローラの境界エリアにある無線リソースの管理を困難にする。マルチシステムの環境では、別の無線アクセスシステムのセルから得られる情報が更に制限され、別のシステムにおけるセルの状態をチェックする標準的な方法が存在しない。更に、このようなインターフェイスが、例えば、２つの既知の無線リソースコントローラ間で標準化される場合には、後で導入することのできる新たな無線アクセスシステムが、全ての当該無線リソースコントローラに対して個別のインターフェイスを必要とする。
【０００５】
付加的な問題として、多数のシステムを個別にオペレーション及びメンテナンスすることは、コスト効率の良いことではなく、リソースの利用率を低くすると共に、ネットワークのクオリティを低下させる。
第３世代のワイヤレス通信ネットワークでは、種々様々の異なるサービスをエンドユーザに提供することができる。既存の第２世代のネットワークとは対照的に、高ビットレートの第３世代サービスにより高い信号対干渉比が要求されるために、セル内のどこででも全てのサービスに対して連続的なカバレージ又はサービスクオリティ（ＱｏＳ）が保証されるものではない。コールが割り当てられ、ハンドオーバーされる等々のセルが、必要なサービスクオリティをサポートしない場合には、当該サービスがサポートできないか又は充分にサポートされないことを意味する。
【０００６】
【発明の開示】
本発明は、上述した問題の１つ以上に対処することを目的とする。
本発明の１つの特徴によれば、ある領域をカバーするネットワークに使用するための方法であって、上記領域は、複数のエリアを備え、ユーザは、それらエリアの少なくとも１つに指定され、そしてユーザが指定され得る複数の候補エリアが関連され、上記方法は、上記複数の候補エリアを識別する情報を受け取り、候補エリアごとに、上記ユーザがその候補エリアに指定されると仮定するパラメータを推定し、そして上記パラメータの推定値を考慮に入れて上記複数の候補エリアを優先順位決めするという段階を備えた方法が提供される。
【０００７】
本発明の更に別の特徴によれば、ある領域をカバーするネットワークに使用するための無線リソースマネージャーであって、上記領域は、複数のエリアを備え、ユーザは、それらエリアの少なくとも１つに指定され、そしてユーザが指定され得る複数の候補エリアが関連され、上記無線リソースマネージャーは、上記複数の候補エリアを識別する情報を受信する手段と、候補エリアごとに、上記ユーザがその候補エリアに指定されると仮定するパラメータを推定する手段と、上記パラメータの推定値を考慮に入れて、上記複数の候補エリアを優先順位決めする手段とを備えた無線リソースマネージャーが提供される。
【０００８】
【発明を実施するための最良の形態】
本発明、及びそれをいかに実施するかを良く理解するために、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
複数の異なる無線アクセス技術より成るネットワークを示す図１について述べる。移動ステーション２又は同様のユーザ装置は、２つ以上の無線アクセス技術を使用することができる。移動ステーションは、実際には、固定であって、例えば、ＰＣ、パーソナルデジタルアシスタンス（ＰＤＡ）等でよいことが明らかである。
【０００９】
図示された例では、無線アクセス技術は、マクロ、マイクロ又はピコシステム各々４、６又は８である。これらの異なるシステムは、異なるサイズのセルを有し、マクロセルは、ピコセルより相当に大きい。通常、１つのマクロセルのカバレージエリアは、多数のマイクロ及び／又はピコセルと重畳する。マクロ、マイクロ及びピコシステム内でも、異なる無線アクセス技術システムを使用することができる。図示された例では、異なる無線アクセス技術は、ＧＳＭ／ＥＤＧＥ１０、ＷＣＤＭＡ１２、ＷＬＡＮ１４（ワイヤレスローカルエリアネットワーク）又はＴＤＤ１６（時分割デュープレックス）を備えている。明らかに、これは、一例に過ぎず、いずれのシステム又は無線アクセス技術を省略することもできるし、及び／又は他の適当な技術等を本発明の実施形態に使用することもできる。
【００１０】
移動ステーション２は、これらの異なるシステムと通信できるように構成される。異なるリソースから最良のものを得るために、共通無線リソース管理（ＣＲＲＭ）が設けられて、これらのタスクを遂行する。このＣＲＲＭは、サーバーにより形成されるが、ここでは、ＣＲＲＭファンクションを提供するエンティティをＣＲＲＭと称することにする。これは、図２を参照して説明する。
【００１１】
ＣＲＲＭ２０は、サーバーにより形成される。ＣＲＲＭファンクションは、この実施形態では、単一のエンティティにより形成されるものとして説明するが、本発明の別の実施形態では、多数の異なるエンティティでこの同じ機能を与えることも考えられる。これらの異なるエンティティは、異なるシステムの一部分であってもよい。Ｉｕｒインターフェイスは、必要なネットワーク要素負荷情報及び／又は他の情報を交換するために、分散型解決策と共に使用される。負荷情報は、無線ネットワークコントローラ間でＩｕｒインターフェイスを経て交換することができる。このインターフェイスは、無線ネットワークコントローラ間に定義される。しかしながら、例えば、無線ネットワークコントローラとベースステーションコントローラとの間、及びベースステーションコントローラとベースステーションコントローラとの間に、同じ又は同様のインターフェイスを定義できることも明らかであろう。
【００１２】
ＣＲＲＭ２０は、異なるシステムの各々に接続されるように構成され、これらシステムは、図２に示す実施形態では、ＷＣＤＭＡシステム１２、ＧＳＭ／ＥＤＧＥシステム１０、ＴＤＤシステム１６及びＩＰ ＲＡＮ（インターネットプロトコル無線アクセスネットワーク）システム２２を備えている。又、ＣＲＲＭ２０は、ネットワーク全体に対してオペレーション及びメンテナンスエンティティ２４から情報を受け取り及びそこへ情報を送信する。
【００１３】
ＣＲＲＭ２０と異なるシステム１０、１２、１６、２２との間のインターフェイスは、これらシステムにおいて無線リソース管理を取り扱う要素で形成されるのが好ましい。これら要素は、ＷＣＤＭＡネットワークの無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、ＧＳＭ／ＥＤＧＥネットワークのベースステーションコントローラ（ＢＳＣ）、及びＩＰ ＲＡＮネットワークのセルリソースサーバー（ＣＲＳ）又は他の何らかの無線リソースコントローラである。これらの要素は、コントローラの一例として述べるに過ぎず、そして無線リソースコントローラという用語は、本明細書ではこれら全ての要素を含むものとする。
【００１４】
ＣＲＲＭ２０は、無線リソースへのアクセスを制御するポリシーマネージャーである。以下に詳細に述べるように、そのタスクの１つは、ハンドオーバー及びコール設定において候補ターゲットセルを優先順位決めすることである。ＣＲＲＭ２０の主たる効果は、次の通りである。
−負荷を分担し、リソースを効率的に使用する。
−干渉を分散し、高いスペクトル効率を与える。
−サービスクオリティ（ＱｏＳ）管理の改善。ＱｏＳ管理に基づいて無線技術を繋ぎ目なく一体化することで、最適なエンドユーザ性能を得ることができる。
【００１５】
異なる無線アクセスシステムの特性は、一般に、かなり異なるので、新たな無線アクセスシステムをネットワークによって使用すべき場合に新たなインターフェイスの定義を回避するように共通の無線リソース管理機能を担当するために、シグナリング、ハンドオーバーアルゴリズム、調和した負荷指示子等の共通言語を異なるシステム及びエンティティ間に定義するのが好ましい。
コール設定、アイドルモード及びハンドオーバー／セル再選択等において接続に最適なターゲットセルを選択し又は指定するためにＣＲＲＭに使用することのできるセル優先順位決めアルゴリズムについて以下に説明する。
【００１６】
移動通信の環境では、接続を保持している移動ステーションが、あるカバレージエリアから出るか、又はネットワークが他の何らかの理由で移動ステーションを別のセルへ移動させたときに、ハンドオーバー／セル再選択が必要となる。異なるＱｏＳ要求を伴う２つ以上の無線アクセス技術及び／又は２つ以上のサービスが存在する状態では、ハンドオーバー／セル再選択の判断（接続をハンドオーバーしなければならないか及びどのセルへハンドオーバーすべきかの判断）は、１つの無線アクセスシステムしか存在せずそしてトラフィックがほとんどスピーチサービスであるような公知の移動環境の場合のように単純ではない。コールが、アイドルモードにおいて接続されたセルにキャンピングする場合には、コール設定において同様の問題が生じる。
【００１７】
後者の場合に、コール設定候補がＣＲＲＭ２０へ送信され、これは、接続に対して最適なセルを選択する。
セルが完全に混雑状態にあるときだけ、命令された再試みを使用するのではなく、負荷スレッシュホールドを使用して、命令された再試みをトリガーすることができる。シグナリングチャンネルがコール設定において割り当てられる前に、使用可能なセルからの信頼性の高いアイドルモード移動測定がシステムにより知られている場合には、コールを始めから最適なセルへ向けることができる。
【００１８】
ＣＲＲＭ２０におけるターゲットセルの選択は、異なる無線アクセスシステムの各無線リソースコントローラによりＣＲＲＭ２０へ送信された候補ターゲットセルリストに含まれたセルを順序付けする優先順位決めアルゴリズムに基づいて行われる。候補ターゲットセルリストは、次いで、接続に対して保持するための各セルの適切さグレードに基づいて再構成される。又、ハンドオーバー／セル再選択が無線アクセス技術の変更を意味するか、位置の変更を意味するか又はルーティングエリアの変更を意味するかといった付加的な情報を考慮することもできる。再順序付けされた候補セルリストは、無線リソースコントローラへ返送され、これが、実際のハンドオーバー／セル再選択プロセスを指令する。
【００１９】
本発明による方法は、ユーザ接続のＱｏＳ要求が満足されそしてネットワーク性能がスペクトル効率及びトランク効率に関して最適化されるように異なる無線アクセスシステムを一体化することにより移動ステーションを最も適当なセルに常に接続することができる。実際に、これは、１）接続のクオリティを維持しつつ、多数のユーザを受け入れることができ（及び／又は高いビットレートを達成することができ）；２）不満足のユーザの数を最小にすることができ；３）不必要なハンドオーバー／セル再選択を最小にしながら、ハンドオーバー／セル再選択手順を更に確実なものにすることができ、そして４）異なる無線アクセスシステム内のハードウェアリソースの使用を最適化することができる。
【００２０】
ハンドオーバー判断機能としてＣＲＲＭ２０により実行されるプロセスが図３に概略的に示されている。ＣＲＲＭのアルゴリズムにより使用されるＣＲＲＭへの異なる入力を、以下に詳細に説明する。
ＣＲＲＭは、セルリソース３０の状態に関する情報を周期的に又は需要時に受け取る。この情報は、例えば、次のものを含む。
１．セルの現在トラフィック負荷。この情報は、ターゲットセルに高い負荷を導入するものとして新たな接続が予想されるかどうかチェックするのに使用できる。この負荷情報は、次のように分割できる。
【００２１】
− リアルタイム（ＲＴ）負荷。このＲＴ負荷は、次のように簡単に測定することができる。
− ハードウェア（ＨＷ）利用の割合（例えば、基本帯域容量、送信容量、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）容量、ＷＣＤＭＡにおける拡散コード限界等を考慮に入れて）
− ＷＣＤＭＡでは、これは、ＲＴユーザにより使用されてシステムにより測定された送信／受信（Ｔｘ／Ｒｘ）電力と、ターゲットＴｘ／Ｒｘ電力との間の関係である。アップリング（Ｒｘ）及びダウンリンク（Ｔｘ）比の一方又は他方、或いはその両方を送信することができる。
【００２２】
− 非リアルタイム（ＮＲＴ）負荷。このＮＲＴ負荷は、ＮＲＴユーザの平均遅延を測定することにより測定できる。平均遅延は、ＮＲＴトラフィックＱｏＳクラス／優先順位の組合せの各形式に対して別々に送信されるのが好ましい。これは、次の平均遅延を報告しなければならないことを意味する。
− トラフィック取り扱う優先順位１をもつインタラクティブなトラフィッククラスパケットにより経験される平均遅延。
− トラフィック取り扱う優先順位２をもつインタラクティブなトラフィッククラスパケットにより経験される平均遅延。
− トラフィック取り扱う優先順位３をもつインタラクティブなトラフィッククラスパケットにより経験される平均遅延。
− バックグランドトラフィッククラスパケットにより経験される平均遅延。
【００２３】
これらの値の報告は、平均遅延と、上位層（論理的リンク制御）フレームの再送信時間との関係である。遅延を報告する他のオプションは、次の通りである。
− 平均遅延値（異なる優先順位クラスにわたる）
− 重み付けされた平均遅延。但し、重みは、各優先順位クラスのスケジューリング優先順位に関連している。
【００２４】
２．全負荷。セルの全ＨＷ利用、又はＷＣＤＭＡでは、システムにより測定された全Ｔｘ／Ｒｘ電力と、ターゲットＴｘ／Ｒｘ電力との間の関係。アップリング（Ｒｘ）又はダウンリンク（Ｔｘ）又はその両方についての情報をＣＲＲＭへ送信することができる。
【００２５】
３．セルの干渉状態。セル干渉の統計学的情報を使用して、干渉に関して最も適当なセルを選択することができる。保証されたスループットをもつリアルタイムデータサービスについては、この干渉測定を使用して、新たなサービスがターゲットセルにおいていかに多くのリソースを占有しようとしているか推定することができる。このように、ＣＲＲＭは、リアルタイムユーザの場合に、異なるセルを優先順位決めするときに、各候補セルの新たなリアルタイム及び全負荷を、上述した負荷及び干渉情報に基づいて近似することができる。
【００２６】
セルの干渉状態は、次のものに関して送信することができる。
− ９５％アウテージの搬送波対干渉比（Ｃ／Ｉ）。これは、セル内のユーザの９５％がこの値より大きなＣ／Ｉを経験することを意味する。当然、他のアウテージ値や統計学的尺度も使用できる。
− 或いは又、干渉測定値は、例えば、ビットエラー率（ＢＥＲ）又はビットエラー確率（ＢＥＰ）アウテージ（又は他の統計学的尺度）であってもよい。
− 又、干渉値は、無線リソースコントローラにおいて、スループット値にマップすることができ、この値は、次いで、候補セルの新たなリアルタイム及び全負荷を推定するのに使用できる。
【００２７】
異なる候補セルにおいてユーザが経験する干渉を推定するための別のオプションは、命令された再試み（ＤＲ）、ハンドオーバー、セル再選択等の事象がトリガーされたときに各候補セルに関連した接続当たりの干渉推定を送信することである。ＤＲは、第１の試みが混雑のために失敗した場合に移動加入者が第２の試みを行ってアクセスを得ることができるようにするセルラー無線システムのファシリティを意味する。
干渉又は潜在的なスループットを推定するための方法について、以下に詳細に説明する。
【００２８】
又、ＣＲＲＭ２０は、ゲートウェイの負荷に関連した情報等の、他の無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）要素の状態に関する情報３２を周期的に又は需要時に受信することができる。パーセンテージセル負荷値を、使用可能な／予約されたタイムスロットの数又は特定の送信電力にマップするために、ＣＲＲＭは、異なるセルのコンフィギュレーション情報及び／又は異なるＲＡＮ要素のコンフィギュレーション情報を知ることが必要である。このコンフィギュレーション情報は、セルの能力を含むのが好ましい。例えば、これは、特定のセルが、ＧＳＭのＧＰＲＳ（汎用パケット無線サービス）及び／又はＥＤＧＥ（８−ＰＳＫ変調）をサポートするかどうかの情報を含む。この情報は、例えば、ネットワークのオペレーション及びメンテナンスエンティティから受け取ることができる。
【００２９】
コンフィギュレーション情報とは別に、回路交換（ＣＳ）及びパケット交換（ＰＳ）（又はＲＴ及びＮＲＴ）接続に対する異なるセル（ＧＳＭ特有の）間の電力予算ハンドオーバー余裕のようなパラメータが、ＣＲＲＭ２０によって知られねばならない。ハンドオーバー余裕は、電力予算に関連し、隣接するエリア間のピンポン効果を回避するのに使用される。
【００３０】
候補セルを優先順位決めする際にＣＲＲＭ２０により使用できる他の情報は、次のものを含む。
サービングセル及び命令された再試み、直接アクセス、ハンドオーバー又はこのような事象の前のコール再選択候補からの受信信号強度又はリンククオリティ情報（例えば、ＧＳＭにおけるＲｘＬｅｖ（受信信号レベル）、ＷＣＤＭＡにおける受信信号コード電力（ＲＳＣＰ）又はチップ当たりエネルギー対干渉比（Ｅｃ／Ｉ））。これは、最適なセルを選択するときに重要な（しかし、本発明の全ての実施形態に対して本質的ではない）入力である。というのは、これは、移動ステーションが特定のセル候補のカバレージエリア内にあるかどうか定義するからである。
接続のサービスクオリティ（ＱｏＳ）要求。保証されたスループット要求のようなＱｏＳ要求は、最適なセルを選択するときに考慮に入れねばならない。スループットは、単位時間当たりに区分を横切って一方向に転送されるビット（又はデータビット）の数（例えば、ｂｐｓ）として測定することができる。
ＱｏＳ要求に関連して、接続に関連したトラフィッククラスの形式を考慮しなければならない。１つの接続に関連した多数のパケットデータプロトコル（ＰＤＰ）コンテクストが存在する。このような場合に、ターゲットセルの優先順位決めは、全ての関連コンテクストを考慮するのが好ましい。
【００３１】
本発明の実施形態では、セルの能力に関連したパラメータ、トランシーバーＴＲＸの数、ターゲット送信対受信ＴＸ／ＲＸ電力比、ＥＤＧＥ／ＧＰＲＳ能力、隣接セルリスト、又は初期ハンドオーバーＨＯスレッシュホールド／余裕等を使用することができる。
又、ＣＲＲＭ２０は、候補セルリストを定義する情報、移動ステーション情報及び接続情報３４も受信する。以下に詳細に述べるように、ＣＲＲＭは、それが受信した情報を使用して、候補セルに重み又は優先順位レーティングが与えられた改訂された候補ターゲットセルリストを与える。
【００３２】
ハンドオーバープロセスを示した図４を参照して、本発明による方法を以下に説明する。
ＣＲＲＭ２０は、候補ターゲットセルリストを受信すると、そのリストに含まれた各セルに優先順位値又は重みを与える。この優先順位値を計算するために、ＣＲＲＭ２０は、その入力の直線的又は非直線的組合せより成るアルゴリズム、ファジーロジック、ニューラルネットワーク又は他の手順を使用する。優先順位決めアルゴリズムの一例が図５に示されている。ハンドオーバーのターゲットセルである各セルに指定された優先順位Ｗｎは、上述したように、多数の入力の関数として得られる。
Ｗｎ＝ｆ（Ｃｅｌｌ＿Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ＿Ｓｔａｔｕｓ、Ｏｔｈｅｒ＿ＲＡＮ＿Ｅｌｅｍｅｎｔｓ＿Ｓｔａｔｕｓ、ＱｏＳ＿Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ、ＭＳ＿Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ、ＭＳ＿Ｃｌａｓｓｍａｒｋ、Ｏ＆Ｍ＿Ｓｅｔｔｉｎｇｓ、Ｏｐｅｒａｔｏｒ＿Ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）
【００３３】
候補セルの優先順位決めにおいては、現在サービス中のセルも、候補リストに含まれる。このようにして、ＣＲＲＭ２０は、無線リソースコントローラにより要求される命令された再試み、ハンドオーバー、セル再選択等が不必要であるか又は最適なものでない場合に、それらを防止することもできる。
次のステップが実行される。この方法が実行される間に、ＣＲＲＭは、上述した情報を受信することが明らかである。ステップ１において、ハンドオフトリガーが検出される。これは、既知の通信システムにおける従来のトリガーのいずれかでよい。ステップ２において、候補ターゲットセルリストがＣＲＲＭへ送信される。このリストは、異なる無線アクセスシステム１０、１２及び２２から受信される情報によりコンパイルされる。１つの無線リソースコントローラのみが候補リストをレポートする。候補セルリストは、移動ステーションＭＳにより測定された測定レポートに基づくものである。各無線リソースコントローラにおける隣接セルリストは、他のシステムからのセルも含む。さもなければ、それらは、所与の無線リソースコントローラに属するセルに接続されたユーザによって測定することができない。
【００３４】
ステップ３では、ＣＲＲＭ２０は、候補ターゲットセルリストを順序付けし、即ちそれらを優先順位の順序で並べる。これは、図５を参照して述べるアルゴリズムを使用して行われる。ステップ４では、ＣＲＲＭ２０は、順序付けされたターゲットセルリストを、移動ステーションに現在関連しているセルを有するシステムの無線リソースコントローラへ送信する。無線リソースコントローラは、次いで、候補セルリストに基づいてハンドオーバーオペレーションを指令する。特に、無線リソースコントローラは、優先順位が最も高いセルを選択する。そのセルが何らかの理由で使用できない場合には、優先順位が次に最も高いセルが選択され、等々となる。
【００３５】
ステップ５において、移動ステーションは、無線ネットワークコントローラからハンドオーバーコマンドを受信し、そしてステップ６において、接続が新たなセルにハンドオーバーされる。その新たなセルは、異なる無線アクセスシステムにあってもよいし、同じシステムにあってもよい。古い接続は、解除される。
優先順位決めアルゴリズムを示す図５について説明する。図示された実施形態において、アルゴリズムは、Ｎ個の部分５０を有するものとして示され、但し、Ｎは、候補セルリストにおけるセルの数である。各部分５０は、それが取り扱う候補セルに関連した次の情報を受け取る。即ち、セルの状態と、セルＮ５２からの移動ステーション測定値と、他のＲＡＮ要素の状態５４（以下に述べるもののような）と、セルＮ５６のリソースの状態である。優先順位決めアルゴリズムの目的は、セルに対して優先順位ＷＮを与えることである。移動ステーション測定値及び候補セルの認識は、候補セルリスト６０により与えられる。更に、無線リソースコントローラは、アルゴリズムの各部分に対し、入力５８を経て、移動ステーションクラスマーク及び無線アクセスベアラパラメータ、例えば、サービスクオリティ要求及び／又はそれと同様のものを与える。
【００３６】
又、アルゴリズムの各部分５０は、オペレータの好み６２を受け取ると共に、ネットワークのオペレーション及びメンテナンス部分６４から、ネットワークコンフィギュレーションに関連したアルゴリズム及び情報のパラメータを受け取る。受け取った情報に基づいて、各アルゴリズム部分は、各候補セルに対する優先順位又は重みを計算する。アルゴリズム部分５０からのその情報は、リスト６６にコンパイルされ、これが無線リソースコントローラに送信される。
アルゴリズム部分は、受信した情報を使用して適当なアルゴリズムを実行できることが明らかであろう。当業者であれば、このようなアルゴリズムを案出することができよう。
【００３７】
本明細書において、無線リソースコントローラという用語は、その無線アクセスシステム内で制御機能を与えるアクセスシステム内のいかなるエンティティも包含することが明らかであろう。例えば、これは、ＧＳＭ／ＥＤＧＥシステムのベースステーションコントローラ（ＢＳＣ）、ＣＤＭＡシステムの無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、ＩＰ ＲＡＮシステムのセルリソースサーバー（ＣＲＳ）、等々である。
迅速フィールドドロップハンドオーバーのような非常ハンドオーバーは、手順に遅延を生じないように、ＣＲＲＭ２０に相談せずに行うことができる。
【００３８】
上述したように、本発明の方法は、集中的又は分散的に実施することができる。分散的な解決策では、各無線リソースコントローラは、その特定の無線リソースコントローラにより制御されるセルにおいてトリガーされる事象に対してセルの優先順位決めの遂行を担当する。分散的な解決策では、各無線リソースコントローラから全ての隣接無線リソースコントローラへネットワーク要素状態情報を交換することが必要である。集中的なＣＲＲＭ解決策では、このシグナリングは、各無線リソースコントローラからそれに対応するＣＲＲＭへ送信されるだけでよい。
【００３９】
多数のＣＲＲＭが存在する場合には、ＣＲＲＭ間のシグナリングは、分散的なＣＲＲＭファンクションの場合と同様に行うことができる。多数のセル又はエリア６８を各々制御する２つのＣＲＲＭ２０を備えたネットワークを示す図６について説明する。ＣＲＲＭ２０は、それらのセル又はエリアから情報を受信するように構成される。セル又はエリアは、１つのＣＲＲＭだけに関連される。ＣＲＲＭ２０は、境界セル又はエリアに関して互いに情報を受信するように一緒に接続される。
【００４０】
又、集中的なＣＲＲＭは、大きなエリアも取り扱うことができ、従って、無線リソースコントローラは、セルではなく特定の「エリア」から集中的なＣＲＲＭへ負荷情報及び／又は他の情報を送信する。次いで、ＣＲＲＭは、最良の「エリア」のみを選択し、そして無線リソースコントローラは、このエリア内の最良のセル／リソースを選択することができる。
ＣＲＲＭの境界エリア６８に配置された無線リソースコントローラがセル状態情報を多数のＣＲＲＭ２０に送信するような別の形態が図７に示されている。従って、境界セル又はエリアは、２つ以上のＣＲＲＭに報告できると共に、隣接エリア又はセルを制御する全てのＣＲＲＭに報告することができる。ＣＲＲＭ対ＣＲＲＭインターフェイスは、必要とされない。
【００４１】
本発明の好ましい実施形態は、図６及び７の構成を結合して、セル又はエリアが２つ以上のＣＲＲＭに報告できると共に、ＣＲＲＭが互いに通信できるようにする。これは、任意の形態の一方又は他方を使用できるという効果を有する。これは、ＣＲＲＭのサイズ、使用可能な搬送容量、ベースステーション容量等に依存する。
異なるシステムは、隣接又は少なくとも部分的に重畳するエリアをカバーしてもよいことが明らかである。従って、「境界セル」という用語は、ネットワーク内の隣接又は重畳セル或いは異なるシステムのセルも包含すると解釈されたい。
【００４２】
ＣＲＲＭ２０は、到来するコールを、そのＱｏＳ要求（例えば、無線アクセスベアラＲＡＢパラメータ）に基づいて最も関連性のある候補セルへ向けることができるように構成される。更に、ハンドオーバー、又はネットワーク制御されるセル再選択の場合に、要求されたＱｏＳをサポートするための候補セルの能力を知らねばならない。他のパラメータ（例えば、トラフィック負荷、Ｒｘレベル、オペレータ優先順位）の中で、各セルに対してスループットを推定するのが好ましく、さもなければ、新たなセルを選択するまでに、ＱｏＳ（要求されたスループット）を保証することができない。スループットは、特に、リアルタイム（ＲＴ）サービスの場合には、コール設定又はハンドオーバーが行われる前に知ることが重要である。同様に、候補セルに充分な容量が残されているかどうかチェックすると共に、セル間の容量差を考慮するためには、負荷の増加を知ることも重要である。
【００４３】
測定レポート並びに動的周波数及びチャンネル割り当て（ＤＦＣＡ）に基づいてＧＳＭ／ＥＤＧＥセルにおいてスループットを推定するための方法を、以下に説明する。
移動ステーションは、多数の隣接セル、例えば、６個の最強のセル、又は拡張測定レポートの場合には３２個のセルからの測定レポートを、その発信ベースステーションへ周期的に報告する。もちろん、他の適当な数のセルが報告されてもよい。発信ベースステーション又は無線リソースコントローラは、各候補セルのスループットを計算し、そしてその情報をＣＲＲＭへ与える。Ｃ／Ｉ比及び使用可能なスロット（これがスループットである）の分析／推定は、チャンネル割り当て、即ちハンドオーバー、コール設定、等のたびに、ＤＦＣＡ一方向チェックを使用して行われる。スループットは、各候補セルにおける移動ステーション測定レポート及びチャンネル割り当て（セル間のＤＦＣＡレポートから得られた）に基づいて定義される。
【００４４】
更に、各候補セルからのバックグランド干渉マトリクス（ＢＩＭ）を使用して、より正確な推定値を得ることができる。これは、ＢＩＭが発信セルへ送信されることを必要とする。
推定されたタイムスロット当たりのＣ／Ｉ値は、マッピングテーブルを使用して実際のスループット値に対してマップすることができる。使用可能なタイムスロットの数は、最大スループット値が定義されるときに考慮される。
【００４５】
図８は、ＭＳ測定レポート及び他の候補セルからのＤＦＣＡリソーステーブルに基づいてＣ／Ｉを推定するための手順を示す。図９は、Ｃ／Ｉを、タイムスロット当たりの実際のスループットにいかにマップするかを示す。
無線リソースコントローラは、各隣接セルの受信レベル（６個の最も強力な隣接セル及び現在セルからの信号レベル）を含む測定レポートを移動ステーションから受け取る。改善型測定レポートが使用される場合には、３２個までの最も強力な隣接セルを考慮することができる。又、無線リソースコントローラ（ＤＦＣＡアルゴリズムを含む）は、隣接セルの現在チャンネル割り当て（周波数当たりの予約されたタイムスロット）に関する情報をテーブル２００から受け取る。この情報に基づいて、サービス中の無線リソースコントローラは、各候補セルに対し、全ての使用可能な及び占有されたチャンネルを示す全ての物理的チャンネル（タイムスロット／送信器）のテーブル２０２を形成する。
【００４６】
サービス中の無線リソースコントローラ（ＤＦＣＡ）は、各隣接セルの各タイムスロット／周波数に対してＣ／Ｉを計算することができる。この手順は、ＤＦＣＡの一方向チェックと同じであるが、隣接セルのＢＩＭは使用されない。
最大マルチスロットグループのみに対してＣ／Ｉを計算することが、実行すべき唯一の方法ではない。例えば、良好な平均的Ｃ／Ｉをもつ３個のスロットは、悪いＣ／Ｉをもつ４個のスロットよりも高いスループットを生じることに注意されたい。
【００４７】
更に、最大マルチスロットグループに加えて、次に最良のタイムスロット組合せの１つ以上に対してＣ／Ｉ値を計算することもできる。これは、Ｃ／Ｉ比を計算する１つの方法に過ぎず、他の方法も使用できることを理解されたい。
平均的Ｃ／Ｉ及び使用可能なスロットの最大数に基づいて（スロットが順次である必要があるかどうかは実施上の問題である）、無線リソースコントローラは、各候補セルのスループット尺度を計算する。これは、ＣＲＲＭへ送信される。それに加えて、タイムスロット当たりの平均Ｃ／Ｉ値をＣＲＲＭへ送信することができる。これは、次いで、図９に基づき、ＣＲＲＭにおいてタイムスロット当たりのスループットにマップすることができる。
【００４８】
移動ステーションの測定レポート、及び他の候補セルからのＤＦＣＡリソーステーブルに基づいて、搬送波対干渉比を推定するための手順を示す図８について説明する。最初に、ステップ１において、セルごとにそして周波数ごとにリソーステーブル２００が定義される。このテーブル２００は、各周波数ｆ及び各タイムスロットＴに対してエントリーを有する。次いで、ステップ２におい、テーブル２０２が定義され、これは、セルごとにそして送信器ごとにリソーステーブルを定義する。換言すれば、このテーブルは、使用可能なタイムスロットに対する各送信器の情報を含む。従って、第１テーブル２００は、各周波数及びタイムスロットに対するエントリー、即ちトランシーバーがその周波数においてそのタイムスロットを使用するかどうか、そしてもしそうであれば、そのトランシーバーの認識を含む。所与の周波数及びタイムスロットが使用されない場合には、テーブルは、ブランクのままでもよいし、又はその周波数のタイムスロットを使用できるという他の適当な指示を有してもよい。
【００４９】
第２のテーブル２０２は、各トランシーバーに対して、どのタイムスロットが各トランシーバーにより使用されるかを示す。
第３ステップであるステップ３では、最大セットの後続タイムスロット又はマルチスロットが選択される。テーブル２０２に示された例では、それがタイムスロットＴ１ないしタイムスロットＴ４である。
【００５０】
ステップ４において、各周波数、及びマルチスロットを受け入れることのできる関連スロットに対する搬送波対干渉比が計算される。これは、他の候補セルのリソーステーブル及び測定レポートに基づく。これは、第３テーブル２０４に示されている。明らかなように、第３テーブル２０４は、第１テーブル２００に基づくが、選択された周波数においてタイムスロットＴ１ないしタイムスロットＴ４に対する計算された搬送波対干渉比を含む。選択された周波数は、タイムスロットＴ１ないしＴ４が全て空の周波数である。テーブル２００と同様のテーブルにある他のセルからの情報が使用される。搬送波対干渉比は、次の式を用いて計算される。
Ｃ／Ｉ＝自分のセル（セルｎ）の信号強度ＲｘＬｅｖ（ｃ）を、他のセルレベルからの測定レベル（Ｉ）の平均（デシベル）又は最悪（最大）値で除算する。測定されたセル（ｎ−１）が同じタイムスロットを使用する場合には、それはセルｎにおける干渉とみなさねばならない。
【００５１】
ステップ５において、搬送波対干渉比の最良の平均値が選択される。
搬送波対干渉比の平均値は、一般的なスループット尺度にマップしそしてタイムスロットの数を乗算することができる。これは、ステップ６において行われる。この点に関して、搬送波対干渉比をスループットにいかにマップできるか例示した図９について説明する。より詳細には、図９は、タイムスロット当たりのスループットが搬送波対干渉比に対してマップされたグラフである。
【００５２】
図９は、異なるマルチコードスキムに対して収集された異なる統計学的情報を示す。このグラフは、Ｃ／Ｉが既知であるときにスループットを推定するのに使用できる。このグラフから明らかなように、干渉及びノイズが大きいほど、スループットが小さい（従って、別のセルが良好となる）。より詳細には、図９は、リンクの適応を示し、即ちＣ／Ｉが良好なほど、使用できるチャンネル／エラーコードが少なくなり、そしてスループットが良好になる。その逆もまた真であり、Ｃ／Ｉが低くなると、要求されるコードスキムがより頑丈になる。このグラフ／テーブルは、ＣＲＲＭ又は無線リソースコントローラになければならない。
この方法は、ＤＦＣＡが使用されるいかなるネットワークに使用することもできる。しかしながら、隣接セルからの公知のＤＦＣＡレポートでは、送信器に関する情報が受け取られない。それ故、本発明の実施形態を使用するためには、ある余計な情報、即ち各周波数／スロットに対して使用される送信器の数及び各セル内の送信器の全数が、隣接セルからのＤＦＣＡレポートに追加される。
【００５３】
この次の実施形態では、ＧＳＭ／ＥＤＧＥセルのスループットを測定レポート並びに動的周波数及びチャンネル割り当て（ＤＦＣＡ）に基づいて推定するための分散的方法を説明する。図１０ａ−ｃは、分散型移動ステーション測定レポート及び各候補セルのＤＦＣＡリソーステーブル（及びＢＩＭ）に基づいて各候補セルのＣ／Ｉ（最大スループット）を推定するための手順を示す。上述した実施形態と同様に、図９は、Ｃ／Ｉをタイムスロット当たりの実際にスループットにいかにマップするかを示す。
【００５４】
図１０ａ−ｃに示すように、次のステップが実行される。
移動ステーションは、多数の隣接セル、例えば、６個、又は拡張測定レポートの場合には３２個の最強の隣接セル、並びに現在セルの信号強度を測定する。もちろん、本発明の別の実施形態では、他の適当な数の測定値を使用することもできる。移動ステーションは、測定レポートをその発信ベースステーションに周期的に報告する。
発信ベースステーションは、ＤＦＣＡ一方向チェックを使用し、即ち測定レポート及びＤＦＣＡバックグランド干渉マトリクス（ＢＩＭ）に基づいて最大スループットを推定する。
【００５５】
発信ベースステーションは、以前のステップで得た測定値を候補リストの各セルに送信する。候補セルは、測定値及びＢＩＭに基づいてその最大スループットを推定する。これは、各セルが、使用可能なあり得べきタイムスロット組合せの最大セット（実施に基づき逐次タイムスロット又は分散型）を見つけることにより行われる。次いで、各セルは、測定値及びＢＩＭ値の両方を使用してこれらのスロット組合せに対して平均Ｃ／Ｉを計算する（測定レポートにないセルの場合に）。タイムスロット当たりの平均推定Ｃ／Ｉ値は、マッピングテーブルを使用して、タイムスロット当たりの実際のスループット値にマップされる。これは、上述した実施形態について述べたのと同様に行うことができる。使用可能なタイムスロットの数は、最大スループット値が定義されるときに考慮される。
【００５６】
ある実施形態では、最大スループットは、後続タイムスロットが要求される場合にしか必要とされない。さもなければ、タイムスロット当たりのスループットで充分である。
各セルは、次いで、計算されたスループット（タイムスロット当たりのスループット又はタイムスロット当たりのＣ／Ｉ）値をＣＲＲＭへ送信し、これは、それらの値をセル優先順位決めプロセスに使用する。
この方法は、ＤＦＣＡが使用されるいかなるネットワークに使用することもできる。測定レポートは、他の候補セルへマルチキャストされる必要があり、そして対応的に推定されるスループット値がＣＲＲＭ２０へ転送される。
【００５７】
ＷＣＤＭＡセルにおけるスループット及び負荷増加を推定するための方法について以下に説明する。
ハンドオーバー及びコール設定において、全ての候補セルは、上述したようにＣＲＲＭにより優先順位決めすることができる。このため、全てのセルが、トラフィック負荷及びスループットのような多数の指示子をＣＲＲＭへ報告する。低ビットレートサービス、例えば、スピーチサービス（例えば１２．２ｋｂｐｓ）の場合には、測定された負荷パーセンテージ値は、たとえ候補セル間に容量の差があってもそれら候補セルを区別するに充分なものであるが、高いビットレート（例えば、＞５０ｋｂｐｓ）の場合には、セル間の容量の差（Ｐｔｘ＿ｔａｒｇｅｔダウンリンク送信電力、トランシーバーの数、等）を考慮に入れねばならない。例えば、ＧＳＭ候補セル及びＷＣＤＭＡ候補セルがあって、同じ負荷パーセンテージを有するが、最大容量が異なる場合には、ＷＣＤＭＡへハンドオーバーするのが望ましい（優先順位決めプロセスに含まれた他のパラメータ／指示子がこれに影響しないと仮定すれば）。
【００５８】
ＷＣＤＭＡ受け入れ制御アルゴリズムは、必要な送信電力、即ち各ＷＣＤＭＡ候補セルにおける新たなユーザによる負荷増加を推定するのに使用される。次いで、必要な最大電力及び移動測定レポート（ρｃ＝Ｅｃ／Ｉｏ）を使用して、各セルの使用可能なスループットを推定することができ、即ち要求されたＱｏＳをセルがサポートできるかどうかチェックすることができる。
ここでは、セルトラフィックの非対称性のためにダウンリンク方向が負荷及びスループットを制限すると仮定する。従って、ここでは、ダウンリンクの推定だけを考える。しかしながら、特に、ほとんどの接続が両方向にほぼ等しいトラフィックを発生する場合には、アップリング負荷を推定することも望ましい。同様の技術をアップリンク推定に使用することもできる。
【００５９】
ダウンリンク送信電力を負荷に対して示したグラフである図１１について説明する。各セルに対し、図１１では、最大計画ダウンリンク送信電力のスレッシュホールドＰｔｘ＿ｔａｒｇｅｔが決定される。このＰｔｘ＿ｔａｒｇｅｔは、セル負荷の最適動作点（１００％ターゲット負荷）を形成し、そこまでは、無線リソースコントローラの受け入れ制御が働き得る。セル負荷の制御不能な部分、即ちＮＲＴとして動的に調整できない送信／受信電力のリアルタイム部分が、このターゲット限界を越えると、受け入れ制御は、少なくとも、即座のアップリンクＵＬ負荷増加を意味する確立要求を拒絶する。Ｐｔｘ＿ｔａｒｇｅｔは、無線ネットワークプランニングＲＮＰパラメータＰｔｘＴａｒｇｅｔによって定義される。
【００６０】
全送信電力Ｐｔｘ＿ｔｏｔａｌは、制御不能なトラフィックにより生じる電力Ｐｔｘ＿ｎｃと、非リアルタイムユーザの制御可能なトラフィックにより生じる電力Ｐｔｘ＿ｎｒｔとの和として表わすことができる。
Ｐｔｘ＿ｔｏｔａｌ＝Ｐｔｘ＿ｎｃ＋Ｐｔｘ＿ｎｒｔ （１）
ここで、全負荷（ＲＴ及びＮＲＴの両データを含む）及びＲＴ負荷の両方に対する負荷パーセンテージは、無線リソースコントローラにおいて次のように計算することができる。
【数１】
確立されるべきＲＴ無線アクセスベアラＲＡＢについては、要求されたＲＡＢ無線アクセスベアラを含む推定負荷パーセンテージを得るために、制御不能な負荷の増加ΔＰｔｘ＿ｎｃを推定しなければならない。次いで、ＲＴ負荷パーセンテージは、次のようになる。
【数２】
【００６１】
制御不能な負荷の増加ΔＰｔｘ＿ｎｃは、無線リンクの最大ダウンリンクＤＬ送信電力を決定することにより推定できる。要求された保証ビットレートＲＩｍａｘの１つの無線アクセスベアラＲＡＢ及びそれに対するターゲットＥｂ／Ｎｏ＝ρをもつ単一のサービスコールについて考える。Ｐｔｘ，ｒｅｆが基準サービスの最大ＤＬ送信電力を表わし（例えば、１２．２ｋビット／ｓのスピーチサービスを基準サービスとして使用できる）、ＲＩｒｅｆがそのビットレートであり、そしてρｒｅｆがそのターゲットＥｂ／Ｎｏである場合には、無線リンクの最大電力Ｐｔｘ，ｍａｘは、Ｐｔｘ，ｒｅｆから次の式（線形形態）により決定される。
ΔＰｔｘ＝Ｐｔｘ，ｍａｘ＝ＭＩＮ（ＲＩｍａｘ，ｅｆｆ・Ｐｔｘ，ｒｅｆ、Ｐｔｘ＿ＤＰＣＨ＿ｍａｘ） （４）
但し、「最大有効ビットレート修正ファクタ」は、次の式で定義される。
【数３】
但し、Ｐｔｘ＿ＤＰＣＨ＿ｍａｘは、パラメータＰｔｘＤＰＣＨＭａｘにより決定されたＤＬ ＤＰＣＨ（専用物理チャンネル）コードチャンネル送信電力に対する絶対的最大値である。
【００６２】
要求された無線アクセスベアラＲＡＢに対する最大ダウンリンクＤＬ送信電力が定義されたときに、それを使用して、所与の送信電力Ｐｔｘ、ｍａｘで達成できる最大ビットレートＲｍａｘ（＝スループット）をチェック又は推定することができる。このため、「初期ＤＬ送信電力」の式
【数４】
を変更することができる。送信電力を決定するには、多数のパラメータ値に関する知識を必要とする。それらは、次のように得られる。
ρ＝Ｅｂ／Ｎｏは、要求されたビットレートに対するエネルギー／ビット／ノイズ密度である。
ρｃ＝Ｅｃ／Ｎｏは、ターミナルにより測定されたパーチ（ｐｅｒｃｈ）チャンネルのチップ当たりの信号対干渉比（ＭＳ測定レポート）である。
Ｗは、チップレート（３．８４Ｍチップ）である。
Ｒは、ネットワークにより指定されるビットレートである。
Ｐｔｘ＿ｔｏｔａｌは、ベースステーションにより測定される。
Ｐｔｘ，ＣＰＩＣＨは、一次ＣＰＩＣＨ（共通パイロットチャンネル）の送信電力を決定するための無線ネットワークプランニングパラメータである。
αは、急速に変化し得る種々のファクタに依存するので決定するのが困難である。これは、０．５に予め固定される。
【００６３】
既知のビットレートＲに対して初期送信電力を求めるのではなく、最大送信電力Ｐｔｘ，ｍａｘが分かることに伴う達成可能な最大ビットレートＲｍａｘを、次のように決定する。
【数５】
この実施形態は、上述した実施形態と同様に、分散的に実施することもできるし、集中的に実施することもできる。分散的な形態では、要求されたＭＳ測定レポート値が候補セルへ送信され、これら候補セルは、次いで、スループット及び負荷の増加を計算し、そしてそれらをＣＲＲＭへ転送する。集中的な形態では、ＭＳ測定レポートがＣＲＲＭに直接送信され、そこで、スループット及び負荷の増加が計算される。この場合には、異なるデータレートに対してＲＩｒｅｆ、ρｒｅｆ（ターゲットＥｂ／Ｎｏ）、Ｐｔｘ，ｒｅｆ、Ｐｔｘ−ＤＰＣＨ−ｍａｘ、α及びＥｂ／Ｎｏテーブルを含むセル特有の無線ネットワークプランニング（ＲＮＰ）パラメータもＣＲＲＭにより必要とされ、それらは、ＣＲＲＭサーバー内のデータベースに保持され、そしてそれらが変更される場合にはセルから更新される。
【００６４】
以下、図１４を参照して、ＧＳＭセルに対する同様の負荷増加推定方法を説明する。
ＧＳＭセルの負荷が例示されている。タイムスロットは、ＲＴ／ＮＲＴトラフィックに完全に専用とすることもできるし、或いは異なるトラフィッククラス間で共用することもできる。リアルタイムユーザの場合には、帯域巾の各保証断片を一緒に加算して、合計保証帯域巾を考える。ＮＲＴ負荷は、パケットスケジューラにより柔軟に制御できるので、ＲＴユーザにとっては重要でない。
各ＧＳＭセルは、セル内のトランシーバーＴＲＸ及び予約されたスロットの数に基づいてユーザデータに使用されるべきタイムスロットの数（ＴＳＬｍａｘ）を有する。全負荷は、ＲＴ及びＮＲＴデータより成る。
ＴＳＬｔｏｔａｌ＝ＴＳＬＲＴ＋ＴＳＬＮＲＴ （１）
【００６５】
従って、全負荷（専用及び共用の両タイムスロットで、ＲＴ及びＮＲＴの両データを含む）及びＲＴ負荷の両方に対する負荷パーセンテージを無線リソースコントローラにおいて次のように計算することができる。
【数６】
ビットレート要求Ｒｒｅｑで確立されるべきＲＴ ＲＡＢに対して、要求されたＲＡＢを含む新たな負荷パーセンテージを推定するために、タイムスロット当たりの使用可能なスループットＲｅｓｔ，ｔｓｌ（移動測定及びＢＴＳ統計学的情報に基づく）を推定しなければならない。次いで、ＲＴ負荷パーセンテージは、次のように近似することができる。
【数７】
【００６６】
例えば、現在Ｌｏａｄ＿ＲＴ＝６０％、ＴＳＬｍａｘ＝３０、ＴＳＬ当たりのスループット＝２５ｋｂｐｓ、要求されたサービス＝６４ｋｂｐｓとすると、次のようになり、
【数８】
サービスは、少なくとも、３ＴＳＬのマルチスロットを必要とする。
これは、３つのタイムスロットがサービスに割り当てられることを意味するものではなく、新たなユーザによる負荷増加に関するおおよその推定を与える。
スループットの推定は、セルベースで行われ、即ち全セルエリアの統計学的情報を収集し、そしてタイムスロット当たりの使用可能なスループットのある安全な９５％の推測を使用することにより行われる。或いは又、各候補セルにおける所定ユーザに対する移動測定及びＢＴＳ統計学的情報に基づく「真」の接続ベースの最大スループットを推定することもできる。この推定は、各候補セルにおける既存のＤＦＣＡアルゴリズムを使用することにより実行できる。これは、セル間のある付加的なシグナリングを必要とする。
【００６７】
次の実施形態では、セル干渉の統計学的情報、移動ステーションの位置、及び移動ステーションの測定レポートに基づいて、ＧＳＭ／ＥＤＧＥセルのスループットを推定する方法が使用される。この実施形態では、移動ステーションの位置の関数としての各セルの進行中コールからの干渉統計学的情報（例えば、９０−９５％アウテージ確率をもつ累積的分布関数）が収集される。セルエリア（又はエリアの他の形式）は、統計学的情報を収集する更に小さなエリアに分割される。統計学的情報として収集される値は、移動ステーションにより報告される実際の干渉レベルに基づいてもよいし、又は受信信号レベルの関数として受信ビットエラー率に基づくものであってこれを干渉へとマップして記憶してもよい。チャンネル割り当てがあるたびに、即ちハンドオフ又はコール設定中に、Ｃ／Ｉ（搬送波対干渉）値は、移動ステーション測定レポート（Ｃに対する値を与える）、並びに移動ステーションの位置及び干渉統計学的情報（Ｉの値を与える）から推定することができる。
【００６８】
推定されたＣ／Ｉ値は、次いで、タイムスロット当たりのスループットにマップすることができる。使用可能なタイムスロットの数は、最大スループット値が定義されるときに考慮される。
移動ステーションの位置を与えることができない場合には、干渉統計学的情報を、経路ロスの関数として収集することができる（ベースステーションからの信号の受信レベルは、セルの半径の尺度、及びセル内の移動ステーションの位置の指示を与える）。これは、位置をベースとする統計学的情報ほど正確ではないが、全セル範囲にわたる単一の平均統計学的情報よりは正確な推定値を与えることができる。
アップリンク方向についても、同様の統計学的情報を収集することができる。
【００６９】
干渉、Ｃ／Ｉ又はスループットの単一の統計学的情報を全セルに対して収集することができる。これは、あまり正確ではない。というのは、干渉がセルのエリアにわたって同じではなく、そして干渉の変化を考慮に入れないからである。更に精度を付加することにより、更なる処理能力及びシグナリングが必要となる。
図１２は、移動ステーションの位置の関数として干渉統計学的情報を収集する手順を示す。明らかなように、セル１００は、複数の更に小さなエリア１０２に細分化される。これらエリアの各々について、搬送波対干渉比は、Ｃを与えるための移動ステーション測定レポートと、Ｉを与えるための移動ステーション位置及び移動ステーション測定レポート統計学的情報とを使用することにより計算される。地理的エリア当たりのＣ／Ｉ統計学的情報が収集された場合には、新たな接続に対するＣ／Ｉ値は、ＭＳの位置の関数だけであり、現在測定値（Ｃ）の関数ではない。
【００７０】
座標（Ｘ及びＹ）を有する各小さなエリアに対し、干渉（Ｉ）（又はＣ／Ｉ）統計学的情報が収集され、そしてそれら統計学的情報の９０−９５％値（図１２の曲線１１０）がテーブルに記憶される（ｘ対ｙ）。
関数Ｒｘ＿ｌｅｖｅｌ（経路ロス）として干渉統計学的情報を収集するための手順を示した図１３について説明する。この実施形態では、セルは、ベースステーションから各々の距離にある複数のリング状の領域に分割される。この実施形態では、搬送波対干渉比が計算される。搬送波は、以前の図を参照して述べたように計算される。干渉値は、エアインターフェイスにおける経路ロスの関数から計算される。
【００７１】
搬送波対干渉比をスループットにいかにマップするかを示した図９を再び参照する。
統計学的情報の収集は、各ベースステーションで実施されねばならない。ベースステーションは、干渉マトリクスをＣＲＲＭへ報告することができ、ＣＲＲＭは、次いで、移動ＭＳ測定レポート、移動ステーションＭＳの位置及び使用可能なタイムスロットを最大スループットにマップする。或いは又、移動ステーションＭＳの測定レポートを各候補セルへ転送し、その候補セルが、対応するスループット値を計算してそれをＣＲＲＭへ転送することもできる。
一日の異なる時間中には異なる干渉／負荷状態が現れるので、収集したデータをフィルリングするために何らかの忘却ファクタ（例えば、ＩＩＲフィルタでデータをフィルタリングする：ｎｅｗ＿ｓｔａｔ＿ｖａｌｕｅ＝０．９８＊ｏｌｄ＿ｓｔａｔ＿ｖａｌｕｅ＋０．０２＊ｎｅｗ＿ｓａｍｐｌｅ）がなければならない。
【００７２】
スループットを決定するための１つ以上の方法を同じネットワークに使用できることが明らかであろう。異なるシステムは、異なる方法を使用することができる。同じシステムが、スループットを決定するための２つ以上の方法を使用することが考えられる。
本発明の別の実施形態では、スループットが決定されず、負荷のような他のパラメータが決定されてもよいことが明らかであろう。上述したのと同様の方法を使用して、当該パラメータを決定することができる。
【００７３】
本発明による方法について以下に説明する。
信号対干渉比（ＳＩＲ）の計算は、セルベース又は接続ベースで行うことができる。接続ベースの推定は、割り当て（ハンドオーバー、コール設定）ごとに行う必要があるので、かなりの量のシグナリングを必要とする。一方、セルベースの推定は、各セルに対して１つの（又は本発明のある実施形態では１つ以上の）統計学的情報を必要とするだけであり、これは、負荷のような他の周期的なレポートと共にＣＲＲＭへ報告することができる。接続ベースのスループット／ＳＩＲ推定値は、次のように計算することができる。
ＤＦＣＡに基づく集中的なスループットの計算；
ＤＦＣＡに基づく分散的なスループットの計算；
ＢＥＰ（ビットエラー確率）及び／又はＣ／Ｉ統計学的情報、並びに移動ステーションＭＳの位置の知識に基づくスループットの計算。
【００７４】
セルに使用される統計学的方法は、次の通りである。
− 各ＧＳＭ／ＧＥＲＡＮセルにおいて各進行中コールの測定レポートからＢＥＰ値を収集する。
− それらをＣ／Ｉ値にマップし（図１５）、そして電力制御の差（ＭａｘＴｘ電力−実際のＴｘ電力）をＣ／Ｉ値に追加する。ＤＬ電力制御がない状態で、ＢＥＰ対（ＭＥＡＮ＿ＢＥＰ、ＣＶ＿ＢＥＰ）を、テーブル１（以下に含まれる）に基づいてスループット／ＴＳＬに直接マップすることができる。
− それらの値をＣ／Ｉ統計学的情報に追加する。
− Ｃ／Ｉ統計学的情報の９０−９５％値をＣＲＲＭに周期的に報告する。
【００７５】
ＣＲＲＭでは、各セルのＣ／Ｉ統計学的情報を、例えば、セルの能力に基づきテーブル１（直接的Ｃ／Ｉ対スループットテーブル）を使用してスループット／ＴＳＬへマップすることができる。ＥＤＧＥ可能セルの場合には、ＧＭＳＫのみが可能なセルに対して異なるマッピングテーブルを使用しなければならない。全てのセルが同じ能力（例えば、ＥＤＧＥ）を有する場合には、セル統計学的情報を個々のＢＥＰから直接収集して、スループット／ＴＳＬ値を与えることができる。
【００７６】
セルにおいて高ビットレートユーザの割合が高い場合には、大半が低ビットレートユーザであるセルよりも非常に魅力的であると思われ、そしてその逆のことも考えられる。これは、１組のトラフィッククラスに対する統計学的情報を収集しそしてそれらの異なる値をＣＲＲＭへ別々に報告するか、又はユーザの分布に比例して統計学的情報を重み付けすることにより解決することができる。
又、統計学的情報の目的でベンチマークサービスを使用することができる。例えば、ＡＭＲ１２．２ｋビット／ｓユーザからの測定値だけを統計学的情報として収集することができる。
この種のレポートは、ＷＣＤＭＡセルからは必要とされないと仮定された。しかしながら、本発明のある実施形態では、この形式のレポートをＣＤＭＡセルと共に使用してもよい。
【００７７】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【図１】
複数の異なる無線アクセス技術のシステムより成るネットワークを示す図である。
【図２】
複数の無線アクセスシステムを制御する共通の無線リソース管理を示す図である。
【図３】
ハンドオーバー機能のＣＲＲＭ概念を示す図である。
【図４】
ハンドオーバープロセス中の事象シーケンスを示す図である。
【図５】
ハンドオーバー判断の優先順位決めアルゴリズムを示す図である。
【図６】
複数のＣＲＲＭより成る本発明の１つの実施形態を示す図である。
【図７】
複数のＣＲＲＭより成る本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図８】
スループットを決定する第１の方法を示す図である。
【図９】
Ｃ／Ｉ比をスループットにマッピングするところを示す図である。
【図１０ａ】
スループットを決定する第２の方法を示す図である。
【図１０ｂ】
スループットを決定する第２の方法を示す図である。
【図１０ｃ】
スループットを決定する第２の方法を示す図である。
【図１１】
スループットを決定する第３の方法においてダウンリンク送信電力を負荷に対して示すグラフである。
【図１２】
スループットを決定する第４の方法を示す図である。
【図１３】
図１２に示した方法の変形を示す図である。
【図１４】
ＧＳＭセルの負荷を示す図である。
【図１５】
搬送波対干渉比の関数としてビットエラー率を示すグラフである。
【技術分野】
本発明は、無線リソースマネージャー及び無線リソース管理方法に係る。
【０００２】
【背景技術】
将来、ワイヤレス通信ネットワークは、ＷＣＤＭＡ（ワイドバンドコード分割多重アクセス）、ＧＳＭ／ＥＤＧＥ（移動通信用のグローバルシステム）等の２つ以上の無線アクセス技術より成ることが提案されている。異なる無線アクセス技術を利用することにより、ネットワークは、全体として、各技術の有効範囲及び容量特性の利点を取り入れることができる。その結果、より経済的な解決策が得られると共に、種々の異なるサービスに対して最も適切な無線ベアラが与えられる。
【０００３】
既知の無線アクセスネットワークでは、システム間の無線リソースの管理が分散式に行われる。異なるシステムの無線ネットワークコントローラが各システムの無線リソースを独立して管理する。リソース管理ファンクションの効率は、各システムの無線リソースコントローラの制御下にあるエリアにより制限される。
【０００４】
本発明者は、既存のリソースを最も効率的に利用するためには、異なるシステム内のトラフィックを管理する必要があることが分かった。リソースが各システムの無線ネットワークコントローラにより制御される公知の構成では、システム間のハンドオーバー判断の実行に関して特に問題がある。これは、ハンドオーバーを実行するために考慮することのできる情報が、各無線リソースコントローラの制御下にあるリソースに制限されるからである。単一システム内では、主たる制限は、異なる無線リソースコントローラ間で交換できる情報の量が僅かなことである。これは、隣接する無線リソースコントローラの制御下にあるセルの知識に限度があるので、無線リソースコントローラの境界エリアにある無線リソースの管理を困難にする。マルチシステムの環境では、別の無線アクセスシステムのセルから得られる情報が更に制限され、別のシステムにおけるセルの状態をチェックする標準的な方法が存在しない。更に、このようなインターフェイスが、例えば、２つの既知の無線リソースコントローラ間で標準化される場合には、後で導入することのできる新たな無線アクセスシステムが、全ての当該無線リソースコントローラに対して個別のインターフェイスを必要とする。
【０００５】
付加的な問題として、多数のシステムを個別にオペレーション及びメンテナンスすることは、コスト効率の良いことではなく、リソースの利用率を低くすると共に、ネットワークのクオリティを低下させる。
第３世代のワイヤレス通信ネットワークでは、種々様々の異なるサービスをエンドユーザに提供することができる。既存の第２世代のネットワークとは対照的に、高ビットレートの第３世代サービスにより高い信号対干渉比が要求されるために、セル内のどこででも全てのサービスに対して連続的なカバレージ又はサービスクオリティ（ＱｏＳ）が保証されるものではない。コールが割り当てられ、ハンドオーバーされる等々のセルが、必要なサービスクオリティをサポートしない場合には、当該サービスがサポートできないか又は充分にサポートされないことを意味する。
【０００６】
【発明の開示】
本発明は、上述した問題の１つ以上に対処することを目的とする。
本発明の１つの特徴によれば、ある領域をカバーするネットワークに使用するための方法であって、上記領域は、複数のエリアを備え、ユーザは、それらエリアの少なくとも１つに指定され、そしてユーザが指定され得る複数の候補エリアが関連され、上記方法は、上記複数の候補エリアを識別する情報を受け取り、候補エリアごとに、上記ユーザがその候補エリアに指定されると仮定するパラメータを推定し、そして上記パラメータの推定値を考慮に入れて上記複数の候補エリアを優先順位決めするという段階を備えた方法が提供される。
【０００７】
本発明の更に別の特徴によれば、ある領域をカバーするネットワークに使用するための無線リソースマネージャーであって、上記領域は、複数のエリアを備え、ユーザは、それらエリアの少なくとも１つに指定され、そしてユーザが指定され得る複数の候補エリアが関連され、上記無線リソースマネージャーは、上記複数の候補エリアを識別する情報を受信する手段と、候補エリアごとに、上記ユーザがその候補エリアに指定されると仮定するパラメータを推定する手段と、上記パラメータの推定値を考慮に入れて、上記複数の候補エリアを優先順位決めする手段とを備えた無線リソースマネージャーが提供される。
【０００８】
【発明を実施するための最良の形態】
本発明、及びそれをいかに実施するかを良く理解するために、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
複数の異なる無線アクセス技術より成るネットワークを示す図１について述べる。移動ステーション２又は同様のユーザ装置は、２つ以上の無線アクセス技術を使用することができる。移動ステーションは、実際には、固定であって、例えば、ＰＣ、パーソナルデジタルアシスタンス（ＰＤＡ）等でよいことが明らかである。
【０００９】
図示された例では、無線アクセス技術は、マクロ、マイクロ又はピコシステム各々４、６又は８である。これらの異なるシステムは、異なるサイズのセルを有し、マクロセルは、ピコセルより相当に大きい。通常、１つのマクロセルのカバレージエリアは、多数のマイクロ及び／又はピコセルと重畳する。マクロ、マイクロ及びピコシステム内でも、異なる無線アクセス技術システムを使用することができる。図示された例では、異なる無線アクセス技術は、ＧＳＭ／ＥＤＧＥ１０、ＷＣＤＭＡ１２、ＷＬＡＮ１４（ワイヤレスローカルエリアネットワーク）又はＴＤＤ１６（時分割デュープレックス）を備えている。明らかに、これは、一例に過ぎず、いずれのシステム又は無線アクセス技術を省略することもできるし、及び／又は他の適当な技術等を本発明の実施形態に使用することもできる。
【００１０】
移動ステーション２は、これらの異なるシステムと通信できるように構成される。異なるリソースから最良のものを得るために、共通無線リソース管理（ＣＲＲＭ）が設けられて、これらのタスクを遂行する。このＣＲＲＭは、サーバーにより形成されるが、ここでは、ＣＲＲＭファンクションを提供するエンティティをＣＲＲＭと称することにする。これは、図２を参照して説明する。
【００１１】
ＣＲＲＭ２０は、サーバーにより形成される。ＣＲＲＭファンクションは、この実施形態では、単一のエンティティにより形成されるものとして説明するが、本発明の別の実施形態では、多数の異なるエンティティでこの同じ機能を与えることも考えられる。これらの異なるエンティティは、異なるシステムの一部分であってもよい。Ｉｕｒインターフェイスは、必要なネットワーク要素負荷情報及び／又は他の情報を交換するために、分散型解決策と共に使用される。負荷情報は、無線ネットワークコントローラ間でＩｕｒインターフェイスを経て交換することができる。このインターフェイスは、無線ネットワークコントローラ間に定義される。しかしながら、例えば、無線ネットワークコントローラとベースステーションコントローラとの間、及びベースステーションコントローラとベースステーションコントローラとの間に、同じ又は同様のインターフェイスを定義できることも明らかであろう。
【００１２】
ＣＲＲＭ２０は、異なるシステムの各々に接続されるように構成され、これらシステムは、図２に示す実施形態では、ＷＣＤＭＡシステム１２、ＧＳＭ／ＥＤＧＥシステム１０、ＴＤＤシステム１６及びＩＰ ＲＡＮ（インターネットプロトコル無線アクセスネットワーク）システム２２を備えている。又、ＣＲＲＭ２０は、ネットワーク全体に対してオペレーション及びメンテナンスエンティティ２４から情報を受け取り及びそこへ情報を送信する。
【００１３】
ＣＲＲＭ２０と異なるシステム１０、１２、１６、２２との間のインターフェイスは、これらシステムにおいて無線リソース管理を取り扱う要素で形成されるのが好ましい。これら要素は、ＷＣＤＭＡネットワークの無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、ＧＳＭ／ＥＤＧＥネットワークのベースステーションコントローラ（ＢＳＣ）、及びＩＰ ＲＡＮネットワークのセルリソースサーバー（ＣＲＳ）又は他の何らかの無線リソースコントローラである。これらの要素は、コントローラの一例として述べるに過ぎず、そして無線リソースコントローラという用語は、本明細書ではこれら全ての要素を含むものとする。
【００１４】
ＣＲＲＭ２０は、無線リソースへのアクセスを制御するポリシーマネージャーである。以下に詳細に述べるように、そのタスクの１つは、ハンドオーバー及びコール設定において候補ターゲットセルを優先順位決めすることである。ＣＲＲＭ２０の主たる効果は、次の通りである。
−負荷を分担し、リソースを効率的に使用する。
−干渉を分散し、高いスペクトル効率を与える。
−サービスクオリティ（ＱｏＳ）管理の改善。ＱｏＳ管理に基づいて無線技術を繋ぎ目なく一体化することで、最適なエンドユーザ性能を得ることができる。
【００１５】
異なる無線アクセスシステムの特性は、一般に、かなり異なるので、新たな無線アクセスシステムをネットワークによって使用すべき場合に新たなインターフェイスの定義を回避するように共通の無線リソース管理機能を担当するために、シグナリング、ハンドオーバーアルゴリズム、調和した負荷指示子等の共通言語を異なるシステム及びエンティティ間に定義するのが好ましい。
コール設定、アイドルモード及びハンドオーバー／セル再選択等において接続に最適なターゲットセルを選択し又は指定するためにＣＲＲＭに使用することのできるセル優先順位決めアルゴリズムについて以下に説明する。
【００１６】
移動通信の環境では、接続を保持している移動ステーションが、あるカバレージエリアから出るか、又はネットワークが他の何らかの理由で移動ステーションを別のセルへ移動させたときに、ハンドオーバー／セル再選択が必要となる。異なるＱｏＳ要求を伴う２つ以上の無線アクセス技術及び／又は２つ以上のサービスが存在する状態では、ハンドオーバー／セル再選択の判断（接続をハンドオーバーしなければならないか及びどのセルへハンドオーバーすべきかの判断）は、１つの無線アクセスシステムしか存在せずそしてトラフィックがほとんどスピーチサービスであるような公知の移動環境の場合のように単純ではない。コールが、アイドルモードにおいて接続されたセルにキャンピングする場合には、コール設定において同様の問題が生じる。
【００１７】
後者の場合に、コール設定候補がＣＲＲＭ２０へ送信され、これは、接続に対して最適なセルを選択する。
セルが完全に混雑状態にあるときだけ、命令された再試みを使用するのではなく、負荷スレッシュホールドを使用して、命令された再試みをトリガーすることができる。シグナリングチャンネルがコール設定において割り当てられる前に、使用可能なセルからの信頼性の高いアイドルモード移動測定がシステムにより知られている場合には、コールを始めから最適なセルへ向けることができる。
【００１８】
ＣＲＲＭ２０におけるターゲットセルの選択は、異なる無線アクセスシステムの各無線リソースコントローラによりＣＲＲＭ２０へ送信された候補ターゲットセルリストに含まれたセルを順序付けする優先順位決めアルゴリズムに基づいて行われる。候補ターゲットセルリストは、次いで、接続に対して保持するための各セルの適切さグレードに基づいて再構成される。又、ハンドオーバー／セル再選択が無線アクセス技術の変更を意味するか、位置の変更を意味するか又はルーティングエリアの変更を意味するかといった付加的な情報を考慮することもできる。再順序付けされた候補セルリストは、無線リソースコントローラへ返送され、これが、実際のハンドオーバー／セル再選択プロセスを指令する。
【００１９】
本発明による方法は、ユーザ接続のＱｏＳ要求が満足されそしてネットワーク性能がスペクトル効率及びトランク効率に関して最適化されるように異なる無線アクセスシステムを一体化することにより移動ステーションを最も適当なセルに常に接続することができる。実際に、これは、１）接続のクオリティを維持しつつ、多数のユーザを受け入れることができ（及び／又は高いビットレートを達成することができ）；２）不満足のユーザの数を最小にすることができ；３）不必要なハンドオーバー／セル再選択を最小にしながら、ハンドオーバー／セル再選択手順を更に確実なものにすることができ、そして４）異なる無線アクセスシステム内のハードウェアリソースの使用を最適化することができる。
【００２０】
ハンドオーバー判断機能としてＣＲＲＭ２０により実行されるプロセスが図３に概略的に示されている。ＣＲＲＭのアルゴリズムにより使用されるＣＲＲＭへの異なる入力を、以下に詳細に説明する。
ＣＲＲＭは、セルリソース３０の状態に関する情報を周期的に又は需要時に受け取る。この情報は、例えば、次のものを含む。
１．セルの現在トラフィック負荷。この情報は、ターゲットセルに高い負荷を導入するものとして新たな接続が予想されるかどうかチェックするのに使用できる。この負荷情報は、次のように分割できる。
【００２１】
− リアルタイム（ＲＴ）負荷。このＲＴ負荷は、次のように簡単に測定することができる。
− ハードウェア（ＨＷ）利用の割合（例えば、基本帯域容量、送信容量、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）容量、ＷＣＤＭＡにおける拡散コード限界等を考慮に入れて）
− ＷＣＤＭＡでは、これは、ＲＴユーザにより使用されてシステムにより測定された送信／受信（Ｔｘ／Ｒｘ）電力と、ターゲットＴｘ／Ｒｘ電力との間の関係である。アップリング（Ｒｘ）及びダウンリンク（Ｔｘ）比の一方又は他方、或いはその両方を送信することができる。
【００２２】
− 非リアルタイム（ＮＲＴ）負荷。このＮＲＴ負荷は、ＮＲＴユーザの平均遅延を測定することにより測定できる。平均遅延は、ＮＲＴトラフィックＱｏＳクラス／優先順位の組合せの各形式に対して別々に送信されるのが好ましい。これは、次の平均遅延を報告しなければならないことを意味する。
− トラフィック取り扱う優先順位１をもつインタラクティブなトラフィッククラスパケットにより経験される平均遅延。
− トラフィック取り扱う優先順位２をもつインタラクティブなトラフィッククラスパケットにより経験される平均遅延。
− トラフィック取り扱う優先順位３をもつインタラクティブなトラフィッククラスパケットにより経験される平均遅延。
− バックグランドトラフィッククラスパケットにより経験される平均遅延。
【００２３】
これらの値の報告は、平均遅延と、上位層（論理的リンク制御）フレームの再送信時間との関係である。遅延を報告する他のオプションは、次の通りである。
− 平均遅延値（異なる優先順位クラスにわたる）
− 重み付けされた平均遅延。但し、重みは、各優先順位クラスのスケジューリング優先順位に関連している。
【００２４】
２．全負荷。セルの全ＨＷ利用、又はＷＣＤＭＡでは、システムにより測定された全Ｔｘ／Ｒｘ電力と、ターゲットＴｘ／Ｒｘ電力との間の関係。アップリング（Ｒｘ）又はダウンリンク（Ｔｘ）又はその両方についての情報をＣＲＲＭへ送信することができる。
【００２５】
３．セルの干渉状態。セル干渉の統計学的情報を使用して、干渉に関して最も適当なセルを選択することができる。保証されたスループットをもつリアルタイムデータサービスについては、この干渉測定を使用して、新たなサービスがターゲットセルにおいていかに多くのリソースを占有しようとしているか推定することができる。このように、ＣＲＲＭは、リアルタイムユーザの場合に、異なるセルを優先順位決めするときに、各候補セルの新たなリアルタイム及び全負荷を、上述した負荷及び干渉情報に基づいて近似することができる。
【００２６】
セルの干渉状態は、次のものに関して送信することができる。
− ９５％アウテージの搬送波対干渉比（Ｃ／Ｉ）。これは、セル内のユーザの９５％がこの値より大きなＣ／Ｉを経験することを意味する。当然、他のアウテージ値や統計学的尺度も使用できる。
− 或いは又、干渉測定値は、例えば、ビットエラー率（ＢＥＲ）又はビットエラー確率（ＢＥＰ）アウテージ（又は他の統計学的尺度）であってもよい。
− 又、干渉値は、無線リソースコントローラにおいて、スループット値にマップすることができ、この値は、次いで、候補セルの新たなリアルタイム及び全負荷を推定するのに使用できる。
【００２７】
異なる候補セルにおいてユーザが経験する干渉を推定するための別のオプションは、命令された再試み（ＤＲ）、ハンドオーバー、セル再選択等の事象がトリガーされたときに各候補セルに関連した接続当たりの干渉推定を送信することである。ＤＲは、第１の試みが混雑のために失敗した場合に移動加入者が第２の試みを行ってアクセスを得ることができるようにするセルラー無線システムのファシリティを意味する。
干渉又は潜在的なスループットを推定するための方法について、以下に詳細に説明する。
【００２８】
又、ＣＲＲＭ２０は、ゲートウェイの負荷に関連した情報等の、他の無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）要素の状態に関する情報３２を周期的に又は需要時に受信することができる。パーセンテージセル負荷値を、使用可能な／予約されたタイムスロットの数又は特定の送信電力にマップするために、ＣＲＲＭは、異なるセルのコンフィギュレーション情報及び／又は異なるＲＡＮ要素のコンフィギュレーション情報を知ることが必要である。このコンフィギュレーション情報は、セルの能力を含むのが好ましい。例えば、これは、特定のセルが、ＧＳＭのＧＰＲＳ（汎用パケット無線サービス）及び／又はＥＤＧＥ（８−ＰＳＫ変調）をサポートするかどうかの情報を含む。この情報は、例えば、ネットワークのオペレーション及びメンテナンスエンティティから受け取ることができる。
【００２９】
コンフィギュレーション情報とは別に、回路交換（ＣＳ）及びパケット交換（ＰＳ）（又はＲＴ及びＮＲＴ）接続に対する異なるセル（ＧＳＭ特有の）間の電力予算ハンドオーバー余裕のようなパラメータが、ＣＲＲＭ２０によって知られねばならない。ハンドオーバー余裕は、電力予算に関連し、隣接するエリア間のピンポン効果を回避するのに使用される。
【００３０】
候補セルを優先順位決めする際にＣＲＲＭ２０により使用できる他の情報は、次のものを含む。
サービングセル及び命令された再試み、直接アクセス、ハンドオーバー又はこのような事象の前のコール再選択候補からの受信信号強度又はリンククオリティ情報（例えば、ＧＳＭにおけるＲｘＬｅｖ（受信信号レベル）、ＷＣＤＭＡにおける受信信号コード電力（ＲＳＣＰ）又はチップ当たりエネルギー対干渉比（Ｅｃ／Ｉ））。これは、最適なセルを選択するときに重要な（しかし、本発明の全ての実施形態に対して本質的ではない）入力である。というのは、これは、移動ステーションが特定のセル候補のカバレージエリア内にあるかどうか定義するからである。
接続のサービスクオリティ（ＱｏＳ）要求。保証されたスループット要求のようなＱｏＳ要求は、最適なセルを選択するときに考慮に入れねばならない。スループットは、単位時間当たりに区分を横切って一方向に転送されるビット（又はデータビット）の数（例えば、ｂｐｓ）として測定することができる。
ＱｏＳ要求に関連して、接続に関連したトラフィッククラスの形式を考慮しなければならない。１つの接続に関連した多数のパケットデータプロトコル（ＰＤＰ）コンテクストが存在する。このような場合に、ターゲットセルの優先順位決めは、全ての関連コンテクストを考慮するのが好ましい。
【００３１】
本発明の実施形態では、セルの能力に関連したパラメータ、トランシーバーＴＲＸの数、ターゲット送信対受信ＴＸ／ＲＸ電力比、ＥＤＧＥ／ＧＰＲＳ能力、隣接セルリスト、又は初期ハンドオーバーＨＯスレッシュホールド／余裕等を使用することができる。
又、ＣＲＲＭ２０は、候補セルリストを定義する情報、移動ステーション情報及び接続情報３４も受信する。以下に詳細に述べるように、ＣＲＲＭは、それが受信した情報を使用して、候補セルに重み又は優先順位レーティングが与えられた改訂された候補ターゲットセルリストを与える。
【００３２】
ハンドオーバープロセスを示した図４を参照して、本発明による方法を以下に説明する。
ＣＲＲＭ２０は、候補ターゲットセルリストを受信すると、そのリストに含まれた各セルに優先順位値又は重みを与える。この優先順位値を計算するために、ＣＲＲＭ２０は、その入力の直線的又は非直線的組合せより成るアルゴリズム、ファジーロジック、ニューラルネットワーク又は他の手順を使用する。優先順位決めアルゴリズムの一例が図５に示されている。ハンドオーバーのターゲットセルである各セルに指定された優先順位Ｗｎは、上述したように、多数の入力の関数として得られる。
Ｗｎ＝ｆ（Ｃｅｌｌ＿Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ＿Ｓｔａｔｕｓ、Ｏｔｈｅｒ＿ＲＡＮ＿Ｅｌｅｍｅｎｔｓ＿Ｓｔａｔｕｓ、ＱｏＳ＿Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ、ＭＳ＿Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ、ＭＳ＿Ｃｌａｓｓｍａｒｋ、Ｏ＆Ｍ＿Ｓｅｔｔｉｎｇｓ、Ｏｐｅｒａｔｏｒ＿Ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）
【００３３】
候補セルの優先順位決めにおいては、現在サービス中のセルも、候補リストに含まれる。このようにして、ＣＲＲＭ２０は、無線リソースコントローラにより要求される命令された再試み、ハンドオーバー、セル再選択等が不必要であるか又は最適なものでない場合に、それらを防止することもできる。
次のステップが実行される。この方法が実行される間に、ＣＲＲＭは、上述した情報を受信することが明らかである。ステップ１において、ハンドオフトリガーが検出される。これは、既知の通信システムにおける従来のトリガーのいずれかでよい。ステップ２において、候補ターゲットセルリストがＣＲＲＭへ送信される。このリストは、異なる無線アクセスシステム１０、１２及び２２から受信される情報によりコンパイルされる。１つの無線リソースコントローラのみが候補リストをレポートする。候補セルリストは、移動ステーションＭＳにより測定された測定レポートに基づくものである。各無線リソースコントローラにおける隣接セルリストは、他のシステムからのセルも含む。さもなければ、それらは、所与の無線リソースコントローラに属するセルに接続されたユーザによって測定することができない。
【００３４】
ステップ３では、ＣＲＲＭ２０は、候補ターゲットセルリストを順序付けし、即ちそれらを優先順位の順序で並べる。これは、図５を参照して述べるアルゴリズムを使用して行われる。ステップ４では、ＣＲＲＭ２０は、順序付けされたターゲットセルリストを、移動ステーションに現在関連しているセルを有するシステムの無線リソースコントローラへ送信する。無線リソースコントローラは、次いで、候補セルリストに基づいてハンドオーバーオペレーションを指令する。特に、無線リソースコントローラは、優先順位が最も高いセルを選択する。そのセルが何らかの理由で使用できない場合には、優先順位が次に最も高いセルが選択され、等々となる。
【００３５】
ステップ５において、移動ステーションは、無線ネットワークコントローラからハンドオーバーコマンドを受信し、そしてステップ６において、接続が新たなセルにハンドオーバーされる。その新たなセルは、異なる無線アクセスシステムにあってもよいし、同じシステムにあってもよい。古い接続は、解除される。
優先順位決めアルゴリズムを示す図５について説明する。図示された実施形態において、アルゴリズムは、Ｎ個の部分５０を有するものとして示され、但し、Ｎは、候補セルリストにおけるセルの数である。各部分５０は、それが取り扱う候補セルに関連した次の情報を受け取る。即ち、セルの状態と、セルＮ５２からの移動ステーション測定値と、他のＲＡＮ要素の状態５４（以下に述べるもののような）と、セルＮ５６のリソースの状態である。優先順位決めアルゴリズムの目的は、セルに対して優先順位ＷＮを与えることである。移動ステーション測定値及び候補セルの認識は、候補セルリスト６０により与えられる。更に、無線リソースコントローラは、アルゴリズムの各部分に対し、入力５８を経て、移動ステーションクラスマーク及び無線アクセスベアラパラメータ、例えば、サービスクオリティ要求及び／又はそれと同様のものを与える。
【００３６】
又、アルゴリズムの各部分５０は、オペレータの好み６２を受け取ると共に、ネットワークのオペレーション及びメンテナンス部分６４から、ネットワークコンフィギュレーションに関連したアルゴリズム及び情報のパラメータを受け取る。受け取った情報に基づいて、各アルゴリズム部分は、各候補セルに対する優先順位又は重みを計算する。アルゴリズム部分５０からのその情報は、リスト６６にコンパイルされ、これが無線リソースコントローラに送信される。
アルゴリズム部分は、受信した情報を使用して適当なアルゴリズムを実行できることが明らかであろう。当業者であれば、このようなアルゴリズムを案出することができよう。
【００３７】
本明細書において、無線リソースコントローラという用語は、その無線アクセスシステム内で制御機能を与えるアクセスシステム内のいかなるエンティティも包含することが明らかであろう。例えば、これは、ＧＳＭ／ＥＤＧＥシステムのベースステーションコントローラ（ＢＳＣ）、ＣＤＭＡシステムの無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、ＩＰ ＲＡＮシステムのセルリソースサーバー（ＣＲＳ）、等々である。
迅速フィールドドロップハンドオーバーのような非常ハンドオーバーは、手順に遅延を生じないように、ＣＲＲＭ２０に相談せずに行うことができる。
【００３８】
上述したように、本発明の方法は、集中的又は分散的に実施することができる。分散的な解決策では、各無線リソースコントローラは、その特定の無線リソースコントローラにより制御されるセルにおいてトリガーされる事象に対してセルの優先順位決めの遂行を担当する。分散的な解決策では、各無線リソースコントローラから全ての隣接無線リソースコントローラへネットワーク要素状態情報を交換することが必要である。集中的なＣＲＲＭ解決策では、このシグナリングは、各無線リソースコントローラからそれに対応するＣＲＲＭへ送信されるだけでよい。
【００３９】
多数のＣＲＲＭが存在する場合には、ＣＲＲＭ間のシグナリングは、分散的なＣＲＲＭファンクションの場合と同様に行うことができる。多数のセル又はエリア６８を各々制御する２つのＣＲＲＭ２０を備えたネットワークを示す図６について説明する。ＣＲＲＭ２０は、それらのセル又はエリアから情報を受信するように構成される。セル又はエリアは、１つのＣＲＲＭだけに関連される。ＣＲＲＭ２０は、境界セル又はエリアに関して互いに情報を受信するように一緒に接続される。
【００４０】
又、集中的なＣＲＲＭは、大きなエリアも取り扱うことができ、従って、無線リソースコントローラは、セルではなく特定の「エリア」から集中的なＣＲＲＭへ負荷情報及び／又は他の情報を送信する。次いで、ＣＲＲＭは、最良の「エリア」のみを選択し、そして無線リソースコントローラは、このエリア内の最良のセル／リソースを選択することができる。
ＣＲＲＭの境界エリア６８に配置された無線リソースコントローラがセル状態情報を多数のＣＲＲＭ２０に送信するような別の形態が図７に示されている。従って、境界セル又はエリアは、２つ以上のＣＲＲＭに報告できると共に、隣接エリア又はセルを制御する全てのＣＲＲＭに報告することができる。ＣＲＲＭ対ＣＲＲＭインターフェイスは、必要とされない。
【００４１】
本発明の好ましい実施形態は、図６及び７の構成を結合して、セル又はエリアが２つ以上のＣＲＲＭに報告できると共に、ＣＲＲＭが互いに通信できるようにする。これは、任意の形態の一方又は他方を使用できるという効果を有する。これは、ＣＲＲＭのサイズ、使用可能な搬送容量、ベースステーション容量等に依存する。
異なるシステムは、隣接又は少なくとも部分的に重畳するエリアをカバーしてもよいことが明らかである。従って、「境界セル」という用語は、ネットワーク内の隣接又は重畳セル或いは異なるシステムのセルも包含すると解釈されたい。
【００４２】
ＣＲＲＭ２０は、到来するコールを、そのＱｏＳ要求（例えば、無線アクセスベアラＲＡＢパラメータ）に基づいて最も関連性のある候補セルへ向けることができるように構成される。更に、ハンドオーバー、又はネットワーク制御されるセル再選択の場合に、要求されたＱｏＳをサポートするための候補セルの能力を知らねばならない。他のパラメータ（例えば、トラフィック負荷、Ｒｘレベル、オペレータ優先順位）の中で、各セルに対してスループットを推定するのが好ましく、さもなければ、新たなセルを選択するまでに、ＱｏＳ（要求されたスループット）を保証することができない。スループットは、特に、リアルタイム（ＲＴ）サービスの場合には、コール設定又はハンドオーバーが行われる前に知ることが重要である。同様に、候補セルに充分な容量が残されているかどうかチェックすると共に、セル間の容量差を考慮するためには、負荷の増加を知ることも重要である。
【００４３】
測定レポート並びに動的周波数及びチャンネル割り当て（ＤＦＣＡ）に基づいてＧＳＭ／ＥＤＧＥセルにおいてスループットを推定するための方法を、以下に説明する。
移動ステーションは、多数の隣接セル、例えば、６個の最強のセル、又は拡張測定レポートの場合には３２個のセルからの測定レポートを、その発信ベースステーションへ周期的に報告する。もちろん、他の適当な数のセルが報告されてもよい。発信ベースステーション又は無線リソースコントローラは、各候補セルのスループットを計算し、そしてその情報をＣＲＲＭへ与える。Ｃ／Ｉ比及び使用可能なスロット（これがスループットである）の分析／推定は、チャンネル割り当て、即ちハンドオーバー、コール設定、等のたびに、ＤＦＣＡ一方向チェックを使用して行われる。スループットは、各候補セルにおける移動ステーション測定レポート及びチャンネル割り当て（セル間のＤＦＣＡレポートから得られた）に基づいて定義される。
【００４４】
更に、各候補セルからのバックグランド干渉マトリクス（ＢＩＭ）を使用して、より正確な推定値を得ることができる。これは、ＢＩＭが発信セルへ送信されることを必要とする。
推定されたタイムスロット当たりのＣ／Ｉ値は、マッピングテーブルを使用して実際のスループット値に対してマップすることができる。使用可能なタイムスロットの数は、最大スループット値が定義されるときに考慮される。
【００４５】
図８は、ＭＳ測定レポート及び他の候補セルからのＤＦＣＡリソーステーブルに基づいてＣ／Ｉを推定するための手順を示す。図９は、Ｃ／Ｉを、タイムスロット当たりの実際のスループットにいかにマップするかを示す。
無線リソースコントローラは、各隣接セルの受信レベル（６個の最も強力な隣接セル及び現在セルからの信号レベル）を含む測定レポートを移動ステーションから受け取る。改善型測定レポートが使用される場合には、３２個までの最も強力な隣接セルを考慮することができる。又、無線リソースコントローラ（ＤＦＣＡアルゴリズムを含む）は、隣接セルの現在チャンネル割り当て（周波数当たりの予約されたタイムスロット）に関する情報をテーブル２００から受け取る。この情報に基づいて、サービス中の無線リソースコントローラは、各候補セルに対し、全ての使用可能な及び占有されたチャンネルを示す全ての物理的チャンネル（タイムスロット／送信器）のテーブル２０２を形成する。
【００４６】
サービス中の無線リソースコントローラ（ＤＦＣＡ）は、各隣接セルの各タイムスロット／周波数に対してＣ／Ｉを計算することができる。この手順は、ＤＦＣＡの一方向チェックと同じであるが、隣接セルのＢＩＭは使用されない。
最大マルチスロットグループのみに対してＣ／Ｉを計算することが、実行すべき唯一の方法ではない。例えば、良好な平均的Ｃ／Ｉをもつ３個のスロットは、悪いＣ／Ｉをもつ４個のスロットよりも高いスループットを生じることに注意されたい。
【００４７】
更に、最大マルチスロットグループに加えて、次に最良のタイムスロット組合せの１つ以上に対してＣ／Ｉ値を計算することもできる。これは、Ｃ／Ｉ比を計算する１つの方法に過ぎず、他の方法も使用できることを理解されたい。
平均的Ｃ／Ｉ及び使用可能なスロットの最大数に基づいて（スロットが順次である必要があるかどうかは実施上の問題である）、無線リソースコントローラは、各候補セルのスループット尺度を計算する。これは、ＣＲＲＭへ送信される。それに加えて、タイムスロット当たりの平均Ｃ／Ｉ値をＣＲＲＭへ送信することができる。これは、次いで、図９に基づき、ＣＲＲＭにおいてタイムスロット当たりのスループットにマップすることができる。
【００４８】
移動ステーションの測定レポート、及び他の候補セルからのＤＦＣＡリソーステーブルに基づいて、搬送波対干渉比を推定するための手順を示す図８について説明する。最初に、ステップ１において、セルごとにそして周波数ごとにリソーステーブル２００が定義される。このテーブル２００は、各周波数ｆ及び各タイムスロットＴに対してエントリーを有する。次いで、ステップ２におい、テーブル２０２が定義され、これは、セルごとにそして送信器ごとにリソーステーブルを定義する。換言すれば、このテーブルは、使用可能なタイムスロットに対する各送信器の情報を含む。従って、第１テーブル２００は、各周波数及びタイムスロットに対するエントリー、即ちトランシーバーがその周波数においてそのタイムスロットを使用するかどうか、そしてもしそうであれば、そのトランシーバーの認識を含む。所与の周波数及びタイムスロットが使用されない場合には、テーブルは、ブランクのままでもよいし、又はその周波数のタイムスロットを使用できるという他の適当な指示を有してもよい。
【００４９】
第２のテーブル２０２は、各トランシーバーに対して、どのタイムスロットが各トランシーバーにより使用されるかを示す。
第３ステップであるステップ３では、最大セットの後続タイムスロット又はマルチスロットが選択される。テーブル２０２に示された例では、それがタイムスロットＴ１ないしタイムスロットＴ４である。
【００５０】
ステップ４において、各周波数、及びマルチスロットを受け入れることのできる関連スロットに対する搬送波対干渉比が計算される。これは、他の候補セルのリソーステーブル及び測定レポートに基づく。これは、第３テーブル２０４に示されている。明らかなように、第３テーブル２０４は、第１テーブル２００に基づくが、選択された周波数においてタイムスロットＴ１ないしタイムスロットＴ４に対する計算された搬送波対干渉比を含む。選択された周波数は、タイムスロットＴ１ないしＴ４が全て空の周波数である。テーブル２００と同様のテーブルにある他のセルからの情報が使用される。搬送波対干渉比は、次の式を用いて計算される。
Ｃ／Ｉ＝自分のセル（セルｎ）の信号強度ＲｘＬｅｖ（ｃ）を、他のセルレベルからの測定レベル（Ｉ）の平均（デシベル）又は最悪（最大）値で除算する。測定されたセル（ｎ−１）が同じタイムスロットを使用する場合には、それはセルｎにおける干渉とみなさねばならない。
【００５１】
ステップ５において、搬送波対干渉比の最良の平均値が選択される。
搬送波対干渉比の平均値は、一般的なスループット尺度にマップしそしてタイムスロットの数を乗算することができる。これは、ステップ６において行われる。この点に関して、搬送波対干渉比をスループットにいかにマップできるか例示した図９について説明する。より詳細には、図９は、タイムスロット当たりのスループットが搬送波対干渉比に対してマップされたグラフである。
【００５２】
図９は、異なるマルチコードスキムに対して収集された異なる統計学的情報を示す。このグラフは、Ｃ／Ｉが既知であるときにスループットを推定するのに使用できる。このグラフから明らかなように、干渉及びノイズが大きいほど、スループットが小さい（従って、別のセルが良好となる）。より詳細には、図９は、リンクの適応を示し、即ちＣ／Ｉが良好なほど、使用できるチャンネル／エラーコードが少なくなり、そしてスループットが良好になる。その逆もまた真であり、Ｃ／Ｉが低くなると、要求されるコードスキムがより頑丈になる。このグラフ／テーブルは、ＣＲＲＭ又は無線リソースコントローラになければならない。
この方法は、ＤＦＣＡが使用されるいかなるネットワークに使用することもできる。しかしながら、隣接セルからの公知のＤＦＣＡレポートでは、送信器に関する情報が受け取られない。それ故、本発明の実施形態を使用するためには、ある余計な情報、即ち各周波数／スロットに対して使用される送信器の数及び各セル内の送信器の全数が、隣接セルからのＤＦＣＡレポートに追加される。
【００５３】
この次の実施形態では、ＧＳＭ／ＥＤＧＥセルのスループットを測定レポート並びに動的周波数及びチャンネル割り当て（ＤＦＣＡ）に基づいて推定するための分散的方法を説明する。図１０ａ−ｃは、分散型移動ステーション測定レポート及び各候補セルのＤＦＣＡリソーステーブル（及びＢＩＭ）に基づいて各候補セルのＣ／Ｉ（最大スループット）を推定するための手順を示す。上述した実施形態と同様に、図９は、Ｃ／Ｉをタイムスロット当たりの実際にスループットにいかにマップするかを示す。
【００５４】
図１０ａ−ｃに示すように、次のステップが実行される。
移動ステーションは、多数の隣接セル、例えば、６個、又は拡張測定レポートの場合には３２個の最強の隣接セル、並びに現在セルの信号強度を測定する。もちろん、本発明の別の実施形態では、他の適当な数の測定値を使用することもできる。移動ステーションは、測定レポートをその発信ベースステーションに周期的に報告する。
発信ベースステーションは、ＤＦＣＡ一方向チェックを使用し、即ち測定レポート及びＤＦＣＡバックグランド干渉マトリクス（ＢＩＭ）に基づいて最大スループットを推定する。
【００５５】
発信ベースステーションは、以前のステップで得た測定値を候補リストの各セルに送信する。候補セルは、測定値及びＢＩＭに基づいてその最大スループットを推定する。これは、各セルが、使用可能なあり得べきタイムスロット組合せの最大セット（実施に基づき逐次タイムスロット又は分散型）を見つけることにより行われる。次いで、各セルは、測定値及びＢＩＭ値の両方を使用してこれらのスロット組合せに対して平均Ｃ／Ｉを計算する（測定レポートにないセルの場合に）。タイムスロット当たりの平均推定Ｃ／Ｉ値は、マッピングテーブルを使用して、タイムスロット当たりの実際のスループット値にマップされる。これは、上述した実施形態について述べたのと同様に行うことができる。使用可能なタイムスロットの数は、最大スループット値が定義されるときに考慮される。
【００５６】
ある実施形態では、最大スループットは、後続タイムスロットが要求される場合にしか必要とされない。さもなければ、タイムスロット当たりのスループットで充分である。
各セルは、次いで、計算されたスループット（タイムスロット当たりのスループット又はタイムスロット当たりのＣ／Ｉ）値をＣＲＲＭへ送信し、これは、それらの値をセル優先順位決めプロセスに使用する。
この方法は、ＤＦＣＡが使用されるいかなるネットワークに使用することもできる。測定レポートは、他の候補セルへマルチキャストされる必要があり、そして対応的に推定されるスループット値がＣＲＲＭ２０へ転送される。
【００５７】
ＷＣＤＭＡセルにおけるスループット及び負荷増加を推定するための方法について以下に説明する。
ハンドオーバー及びコール設定において、全ての候補セルは、上述したようにＣＲＲＭにより優先順位決めすることができる。このため、全てのセルが、トラフィック負荷及びスループットのような多数の指示子をＣＲＲＭへ報告する。低ビットレートサービス、例えば、スピーチサービス（例えば１２．２ｋｂｐｓ）の場合には、測定された負荷パーセンテージ値は、たとえ候補セル間に容量の差があってもそれら候補セルを区別するに充分なものであるが、高いビットレート（例えば、＞５０ｋｂｐｓ）の場合には、セル間の容量の差（Ｐｔｘ＿ｔａｒｇｅｔダウンリンク送信電力、トランシーバーの数、等）を考慮に入れねばならない。例えば、ＧＳＭ候補セル及びＷＣＤＭＡ候補セルがあって、同じ負荷パーセンテージを有するが、最大容量が異なる場合には、ＷＣＤＭＡへハンドオーバーするのが望ましい（優先順位決めプロセスに含まれた他のパラメータ／指示子がこれに影響しないと仮定すれば）。
【００５８】
ＷＣＤＭＡ受け入れ制御アルゴリズムは、必要な送信電力、即ち各ＷＣＤＭＡ候補セルにおける新たなユーザによる負荷増加を推定するのに使用される。次いで、必要な最大電力及び移動測定レポート（ρｃ＝Ｅｃ／Ｉｏ）を使用して、各セルの使用可能なスループットを推定することができ、即ち要求されたＱｏＳをセルがサポートできるかどうかチェックすることができる。
ここでは、セルトラフィックの非対称性のためにダウンリンク方向が負荷及びスループットを制限すると仮定する。従って、ここでは、ダウンリンクの推定だけを考える。しかしながら、特に、ほとんどの接続が両方向にほぼ等しいトラフィックを発生する場合には、アップリング負荷を推定することも望ましい。同様の技術をアップリンク推定に使用することもできる。
【００５９】
ダウンリンク送信電力を負荷に対して示したグラフである図１１について説明する。各セルに対し、図１１では、最大計画ダウンリンク送信電力のスレッシュホールドＰｔｘ＿ｔａｒｇｅｔが決定される。このＰｔｘ＿ｔａｒｇｅｔは、セル負荷の最適動作点（１００％ターゲット負荷）を形成し、そこまでは、無線リソースコントローラの受け入れ制御が働き得る。セル負荷の制御不能な部分、即ちＮＲＴとして動的に調整できない送信／受信電力のリアルタイム部分が、このターゲット限界を越えると、受け入れ制御は、少なくとも、即座のアップリンクＵＬ負荷増加を意味する確立要求を拒絶する。Ｐｔｘ＿ｔａｒｇｅｔは、無線ネットワークプランニングＲＮＰパラメータＰｔｘＴａｒｇｅｔによって定義される。
【００６０】
全送信電力Ｐｔｘ＿ｔｏｔａｌは、制御不能なトラフィックにより生じる電力Ｐｔｘ＿ｎｃと、非リアルタイムユーザの制御可能なトラフィックにより生じる電力Ｐｔｘ＿ｎｒｔとの和として表わすことができる。
Ｐｔｘ＿ｔｏｔａｌ＝Ｐｔｘ＿ｎｃ＋Ｐｔｘ＿ｎｒｔ （１）
ここで、全負荷（ＲＴ及びＮＲＴの両データを含む）及びＲＴ負荷の両方に対する負荷パーセンテージは、無線リソースコントローラにおいて次のように計算することができる。
【数１】
【数２】
制御不能な負荷の増加ΔＰｔｘ＿ｎｃは、無線リンクの最大ダウンリンクＤＬ送信電力を決定することにより推定できる。要求された保証ビットレートＲＩｍａｘの１つの無線アクセスベアラＲＡＢ及びそれに対するターゲットＥｂ／Ｎｏ＝ρをもつ単一のサービスコールについて考える。Ｐｔｘ，ｒｅｆが基準サービスの最大ＤＬ送信電力を表わし（例えば、１２．２ｋビット／ｓのスピーチサービスを基準サービスとして使用できる）、ＲＩｒｅｆがそのビットレートであり、そしてρｒｅｆがそのターゲットＥｂ／Ｎｏである場合には、無線リンクの最大電力Ｐｔｘ，ｍａｘは、Ｐｔｘ，ｒｅｆから次の式（線形形態）により決定される。
ΔＰｔｘ＝Ｐｔｘ，ｍａｘ＝ＭＩＮ（ＲＩｍａｘ，ｅｆｆ・Ｐｔｘ，ｒｅｆ、Ｐｔｘ＿ＤＰＣＨ＿ｍａｘ） （４）
但し、「最大有効ビットレート修正ファクタ」は、次の式で定義される。
【数３】
【００６２】
要求された無線アクセスベアラＲＡＢに対する最大ダウンリンクＤＬ送信電力が定義されたときに、それを使用して、所与の送信電力Ｐｔｘ、ｍａｘで達成できる最大ビットレートＲｍａｘ（＝スループット）をチェック又は推定することができる。このため、「初期ＤＬ送信電力」の式
【数４】
ρ＝Ｅｂ／Ｎｏは、要求されたビットレートに対するエネルギー／ビット／ノイズ密度である。
ρｃ＝Ｅｃ／Ｎｏは、ターミナルにより測定されたパーチ（ｐｅｒｃｈ）チャンネルのチップ当たりの信号対干渉比（ＭＳ測定レポート）である。
Ｗは、チップレート（３．８４Ｍチップ）である。
Ｒは、ネットワークにより指定されるビットレートである。
Ｐｔｘ＿ｔｏｔａｌは、ベースステーションにより測定される。
Ｐｔｘ，ＣＰＩＣＨは、一次ＣＰＩＣＨ（共通パイロットチャンネル）の送信電力を決定するための無線ネットワークプランニングパラメータである。
αは、急速に変化し得る種々のファクタに依存するので決定するのが困難である。これは、０．５に予め固定される。
【００６３】
既知のビットレートＲに対して初期送信電力を求めるのではなく、最大送信電力Ｐｔｘ，ｍａｘが分かることに伴う達成可能な最大ビットレートＲｍａｘを、次のように決定する。
【数５】
【００６４】
以下、図１４を参照して、ＧＳＭセルに対する同様の負荷増加推定方法を説明する。
ＧＳＭセルの負荷が例示されている。タイムスロットは、ＲＴ／ＮＲＴトラフィックに完全に専用とすることもできるし、或いは異なるトラフィッククラス間で共用することもできる。リアルタイムユーザの場合には、帯域巾の各保証断片を一緒に加算して、合計保証帯域巾を考える。ＮＲＴ負荷は、パケットスケジューラにより柔軟に制御できるので、ＲＴユーザにとっては重要でない。
各ＧＳＭセルは、セル内のトランシーバーＴＲＸ及び予約されたスロットの数に基づいてユーザデータに使用されるべきタイムスロットの数（ＴＳＬｍａｘ）を有する。全負荷は、ＲＴ及びＮＲＴデータより成る。
ＴＳＬｔｏｔａｌ＝ＴＳＬＲＴ＋ＴＳＬＮＲＴ （１）
【００６５】
従って、全負荷（専用及び共用の両タイムスロットで、ＲＴ及びＮＲＴの両データを含む）及びＲＴ負荷の両方に対する負荷パーセンテージを無線リソースコントローラにおいて次のように計算することができる。
【数６】
【数７】
例えば、現在Ｌｏａｄ＿ＲＴ＝６０％、ＴＳＬｍａｘ＝３０、ＴＳＬ当たりのスループット＝２５ｋｂｐｓ、要求されたサービス＝６４ｋｂｐｓとすると、次のようになり、
【数８】
これは、３つのタイムスロットがサービスに割り当てられることを意味するものではなく、新たなユーザによる負荷増加に関するおおよその推定を与える。
スループットの推定は、セルベースで行われ、即ち全セルエリアの統計学的情報を収集し、そしてタイムスロット当たりの使用可能なスループットのある安全な９５％の推測を使用することにより行われる。或いは又、各候補セルにおける所定ユーザに対する移動測定及びＢＴＳ統計学的情報に基づく「真」の接続ベースの最大スループットを推定することもできる。この推定は、各候補セルにおける既存のＤＦＣＡアルゴリズムを使用することにより実行できる。これは、セル間のある付加的なシグナリングを必要とする。
【００６７】
次の実施形態では、セル干渉の統計学的情報、移動ステーションの位置、及び移動ステーションの測定レポートに基づいて、ＧＳＭ／ＥＤＧＥセルのスループットを推定する方法が使用される。この実施形態では、移動ステーションの位置の関数としての各セルの進行中コールからの干渉統計学的情報（例えば、９０−９５％アウテージ確率をもつ累積的分布関数）が収集される。セルエリア（又はエリアの他の形式）は、統計学的情報を収集する更に小さなエリアに分割される。統計学的情報として収集される値は、移動ステーションにより報告される実際の干渉レベルに基づいてもよいし、又は受信信号レベルの関数として受信ビットエラー率に基づくものであってこれを干渉へとマップして記憶してもよい。チャンネル割り当てがあるたびに、即ちハンドオフ又はコール設定中に、Ｃ／Ｉ（搬送波対干渉）値は、移動ステーション測定レポート（Ｃに対する値を与える）、並びに移動ステーションの位置及び干渉統計学的情報（Ｉの値を与える）から推定することができる。
【００６８】
推定されたＣ／Ｉ値は、次いで、タイムスロット当たりのスループットにマップすることができる。使用可能なタイムスロットの数は、最大スループット値が定義されるときに考慮される。
移動ステーションの位置を与えることができない場合には、干渉統計学的情報を、経路ロスの関数として収集することができる（ベースステーションからの信号の受信レベルは、セルの半径の尺度、及びセル内の移動ステーションの位置の指示を与える）。これは、位置をベースとする統計学的情報ほど正確ではないが、全セル範囲にわたる単一の平均統計学的情報よりは正確な推定値を与えることができる。
アップリンク方向についても、同様の統計学的情報を収集することができる。
【００６９】
干渉、Ｃ／Ｉ又はスループットの単一の統計学的情報を全セルに対して収集することができる。これは、あまり正確ではない。というのは、干渉がセルのエリアにわたって同じではなく、そして干渉の変化を考慮に入れないからである。更に精度を付加することにより、更なる処理能力及びシグナリングが必要となる。
図１２は、移動ステーションの位置の関数として干渉統計学的情報を収集する手順を示す。明らかなように、セル１００は、複数の更に小さなエリア１０２に細分化される。これらエリアの各々について、搬送波対干渉比は、Ｃを与えるための移動ステーション測定レポートと、Ｉを与えるための移動ステーション位置及び移動ステーション測定レポート統計学的情報とを使用することにより計算される。地理的エリア当たりのＣ／Ｉ統計学的情報が収集された場合には、新たな接続に対するＣ／Ｉ値は、ＭＳの位置の関数だけであり、現在測定値（Ｃ）の関数ではない。
【００７０】
座標（Ｘ及びＹ）を有する各小さなエリアに対し、干渉（Ｉ）（又はＣ／Ｉ）統計学的情報が収集され、そしてそれら統計学的情報の９０−９５％値（図１２の曲線１１０）がテーブルに記憶される（ｘ対ｙ）。
関数Ｒｘ＿ｌｅｖｅｌ（経路ロス）として干渉統計学的情報を収集するための手順を示した図１３について説明する。この実施形態では、セルは、ベースステーションから各々の距離にある複数のリング状の領域に分割される。この実施形態では、搬送波対干渉比が計算される。搬送波は、以前の図を参照して述べたように計算される。干渉値は、エアインターフェイスにおける経路ロスの関数から計算される。
【００７１】
搬送波対干渉比をスループットにいかにマップするかを示した図９を再び参照する。
統計学的情報の収集は、各ベースステーションで実施されねばならない。ベースステーションは、干渉マトリクスをＣＲＲＭへ報告することができ、ＣＲＲＭは、次いで、移動ＭＳ測定レポート、移動ステーションＭＳの位置及び使用可能なタイムスロットを最大スループットにマップする。或いは又、移動ステーションＭＳの測定レポートを各候補セルへ転送し、その候補セルが、対応するスループット値を計算してそれをＣＲＲＭへ転送することもできる。
一日の異なる時間中には異なる干渉／負荷状態が現れるので、収集したデータをフィルリングするために何らかの忘却ファクタ（例えば、ＩＩＲフィルタでデータをフィルタリングする：ｎｅｗ＿ｓｔａｔ＿ｖａｌｕｅ＝０．９８＊ｏｌｄ＿ｓｔａｔ＿ｖａｌｕｅ＋０．０２＊ｎｅｗ＿ｓａｍｐｌｅ）がなければならない。
【００７２】
スループットを決定するための１つ以上の方法を同じネットワークに使用できることが明らかであろう。異なるシステムは、異なる方法を使用することができる。同じシステムが、スループットを決定するための２つ以上の方法を使用することが考えられる。
本発明の別の実施形態では、スループットが決定されず、負荷のような他のパラメータが決定されてもよいことが明らかであろう。上述したのと同様の方法を使用して、当該パラメータを決定することができる。
【００７３】
本発明による方法について以下に説明する。
信号対干渉比（ＳＩＲ）の計算は、セルベース又は接続ベースで行うことができる。接続ベースの推定は、割り当て（ハンドオーバー、コール設定）ごとに行う必要があるので、かなりの量のシグナリングを必要とする。一方、セルベースの推定は、各セルに対して１つの（又は本発明のある実施形態では１つ以上の）統計学的情報を必要とするだけであり、これは、負荷のような他の周期的なレポートと共にＣＲＲＭへ報告することができる。接続ベースのスループット／ＳＩＲ推定値は、次のように計算することができる。
ＤＦＣＡに基づく集中的なスループットの計算；
ＤＦＣＡに基づく分散的なスループットの計算；
ＢＥＰ（ビットエラー確率）及び／又はＣ／Ｉ統計学的情報、並びに移動ステーションＭＳの位置の知識に基づくスループットの計算。
【００７４】
セルに使用される統計学的方法は、次の通りである。
− 各ＧＳＭ／ＧＥＲＡＮセルにおいて各進行中コールの測定レポートからＢＥＰ値を収集する。
− それらをＣ／Ｉ値にマップし（図１５）、そして電力制御の差（ＭａｘＴｘ電力−実際のＴｘ電力）をＣ／Ｉ値に追加する。ＤＬ電力制御がない状態で、ＢＥＰ対（ＭＥＡＮ＿ＢＥＰ、ＣＶ＿ＢＥＰ）を、テーブル１（以下に含まれる）に基づいてスループット／ＴＳＬに直接マップすることができる。
− それらの値をＣ／Ｉ統計学的情報に追加する。
− Ｃ／Ｉ統計学的情報の９０−９５％値をＣＲＲＭに周期的に報告する。
【００７５】
ＣＲＲＭでは、各セルのＣ／Ｉ統計学的情報を、例えば、セルの能力に基づきテーブル１（直接的Ｃ／Ｉ対スループットテーブル）を使用してスループット／ＴＳＬへマップすることができる。ＥＤＧＥ可能セルの場合には、ＧＭＳＫのみが可能なセルに対して異なるマッピングテーブルを使用しなければならない。全てのセルが同じ能力（例えば、ＥＤＧＥ）を有する場合には、セル統計学的情報を個々のＢＥＰから直接収集して、スループット／ＴＳＬ値を与えることができる。
【００７６】
セルにおいて高ビットレートユーザの割合が高い場合には、大半が低ビットレートユーザであるセルよりも非常に魅力的であると思われ、そしてその逆のことも考えられる。これは、１組のトラフィッククラスに対する統計学的情報を収集しそしてそれらの異なる値をＣＲＲＭへ別々に報告するか、又はユーザの分布に比例して統計学的情報を重み付けすることにより解決することができる。
又、統計学的情報の目的でベンチマークサービスを使用することができる。例えば、ＡＭＲ１２．２ｋビット／ｓユーザからの測定値だけを統計学的情報として収集することができる。
この種のレポートは、ＷＣＤＭＡセルからは必要とされないと仮定された。しかしながら、本発明のある実施形態では、この形式のレポートをＣＤＭＡセルと共に使用してもよい。
【００７７】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【図１】
複数の異なる無線アクセス技術のシステムより成るネットワークを示す図である。
【図２】
複数の無線アクセスシステムを制御する共通の無線リソース管理を示す図である。
【図３】
ハンドオーバー機能のＣＲＲＭ概念を示す図である。
【図４】
ハンドオーバープロセス中の事象シーケンスを示す図である。
【図５】
ハンドオーバー判断の優先順位決めアルゴリズムを示す図である。
【図６】
複数のＣＲＲＭより成る本発明の１つの実施形態を示す図である。
【図７】
複数のＣＲＲＭより成る本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図８】
スループットを決定する第１の方法を示す図である。
【図９】
Ｃ／Ｉ比をスループットにマッピングするところを示す図である。
【図１０ａ】
スループットを決定する第２の方法を示す図である。
【図１０ｂ】
スループットを決定する第２の方法を示す図である。
【図１０ｃ】
スループットを決定する第２の方法を示す図である。
【図１１】
スループットを決定する第３の方法においてダウンリンク送信電力を負荷に対して示すグラフである。
【図１２】
スループットを決定する第４の方法を示す図である。
【図１３】
図１２に示した方法の変形を示す図である。
【図１４】
ＧＳＭセルの負荷を示す図である。
【図１５】
搬送波対干渉比の関数としてビットエラー率を示すグラフである。
Claims (44)
- ある領域をカバーするネットワークに使用するための方法であって、上記領域は、複数のエリアを備え、ユーザは、それらエリアの少なくとも１つに指定され、そしてユーザが指定され得る複数の候補エリアが関連され、上記方法は、
上記複数の候補エリアを識別する情報を受け取り、
候補エリアごとに、上記ユーザがその候補エリアに指定されると仮定するパラメータを推定し、そして
上記パラメータの推定値を考慮に入れて上記複数の候補エリアを優先順位決めする、
という段階を備えた方法。 - 上記パラメータは、上記候補エリアにおける全負荷及び／又は負荷の増加を含む請求項１に記載の方法。
- 上記パラメータは、スループットを含む請求項１又は２に記載の方法。
- 上記優先順位決め及び／又は推定段階は、上記候補エリアにおける現在トラフィック負荷を考慮に入れる請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
- 上記現在トラフィック負荷は、リアルタイム負荷、非リアルタイム負荷及び／又は全負荷を含む請求項４に記載の方法。
- 上記優先順位決め及び／又は推定段階は、上記候補エリアの干渉状態を考慮に入れる請求項１ないし５のいずれかに記載の方法。
- 上記優先順位決め及び／又は推定段階は、上記ネットワークにおける１つ以上のエンティティの状態を考慮に入れる請求項１ないし６のいずれかに記載の方法。
- 上記優先順位決め及び／又は推定段階は、候補エリアに関連したコンフィギュレーション情報を考慮に入れる請求項１ないし７のいずれかに記載の方法。
- 上記優先順位決め及び／又は推定段階は、異なるエリア間のハンドオーバー余裕を考慮に入れる請求項１ないし８のいずれかに記載の方法。
- 上記優先順位決め及び／又は推定段階は、信号強度及び／又はリンククオリティを表わすパラメータを考慮に入れる請求項１ないし９のいずれかに記載の方法。
- 上記優先順位決め及び／又は推定段階は、上記ユーザのサービスクオリティ要求を考慮に入れる請求項１ないし１０のいずれかに記載の方法。
- 上記優先順位決め及び／又は推定段階は、上記ユーザに関連した１つ又は複数のトラフィッククラスを考慮に入れる請求項１ないし１１のいずれかに記載の方法。
- 上記優先順位決め及び／又は推定段階は、上記ユーザに関連したパラメータを考慮に入れる請求項１ないし１２に記載の方法。
- 上記優先順位決め及び／又は推定段階は、１つ以上の上記候補エリアに関連して上記ユーザによりなされた測定を考慮に入れる請求項１ないし１３のいずれかに記載の方法。
- 上記測定は、上記候補エリアの少なくとも幾つかから受け取られた信号の強度を含む請求項１４に記載の方法。
- 上記優先順位決め及び／又は推定段階は、上記候補エリアの少なくとも幾つかにおけるチャンネル割り当てに関連した情報を考慮に入れる請求項１ないし１５のいずれかに記載の方法。
- 上記推定及び／又は優先順位決め段階において、少なくとも１つの上記候補エリアに関連したタイムスロットの少なくとも幾つかに対して搬送波対干渉比を計算する請求項１ないし１６のいずれかに記載の方法。
- 上記搬送波対干渉比は、動的周波数及びチャンネル割り当てアルゴリズムを使用して計算される請求項１７に記載の方法。
- バックグランド干渉値を使用して、上記搬送波対干渉比を決定する請求項１７又は１８に記載の方法。
- 上記搬送波対干渉比は、それに対応するスループット値にマップされる請求項１７ないし１９のいずれかに記載の方法。
- 上記搬送波対干渉比及び使用可能なタイムスロットの尺度を使用してスループットを与え、上記パラメータは、スループットより成る請求項１７ないし２０のいずれかに記載の方法。
- 上記搬送波対干渉比は、上記候補エリアによって計算される請求項１７ないし２０のいずれかに記載の方法。
- 上記推定及び／又は優先順位決め段階において、所与の周波数及び又はタイムスロットに対して使用されるチャンネル又はトランシーバーの数を決定する請求項１ないし２２のいずれかに記載の方法。
- 上記推定及び／又は優先順位決め段階において、少なくとも１つの候補セルのチャンネル又はトランシーバーの数を決定する請求項１ないし２３のいずれかに記載の方法。
- 上記ユーザが関連する上記エリアを複数の小さなエリアに分割し、そしてそれら小さなエリアの各々に関連した情報を上記推定及び／又は優先順位決め段階に使用する請求項１ないし２４のいずれかに記載の方法。
- 上記情報は、ユーザ位置の関数として収集される請求項２５に記載の方法。
- 上記情報は、経路ロスの関数として収集される請求項２５に記載の方法。
- 上記推定及び／又は優先順位決め段階は、各候補セルに対する所要最大電力を決定するよう構成される請求項１ないし２７に記載の方法。
- 上記最大電力は、受け入れ制御アルゴリズムにより決定される請求項２８に記載の方法。
- ユーザにより与えられる測定値を上記所要最大電力と共に使用して、候補エリアに対する使用可能なスループットを決定する請求項２８又は２９に記載の方法。
- 上記候補エリアは、ユーザが現在指定されたエリアを含む請求項１ないし３０のいずれかに記載の方法。
- 上記ユーザは、移動ステーションを含む請求項１ないし３１のいずれかに記載の方法。
- 上記エリアは、セルを含む請求項１ないし３２のいずれかに記載の方法。
- 上記ネットワークは、複数のシステムを含む請求項１ないし３３のいずれかに記載の方法。
- 上記システムの少なくとも２つは、異なる無線アクセス方法及び／又は無線インターフェイスを使用する請求項３４に記載の方法。
- 上記システムの少なくとも２つは、少なくとも部分的に重畳する請求項３４又は３５の記載の方法。
- 上記推定及び指定段階は、集中化されたエンティティにおいて行われる請求項１ないし３６のいずれかに記載の方法。
- 上記推定及び指定段階は、複数の異なるエンティティにより行われる請求項１ないし３６のいずれかに記載の方法。
- 上記複数の異なるエンティティは、上記異なるシステムにおけるエンティティを含む請求項３９に記載の方法。
- ある領域をカバーするネットワークに使用するための無線リソースマネージャーであって、上記領域は、複数のエリアを備え、ユーザは、それらエリアの少なくとも１つに指定され、そしてユーザが指定され得る複数の候補エリアが関連され、上記無線リソースマネージャーは、
上記複数の候補エリアを識別する情報を受信する手段と、
候補エリアごとに、上記ユーザがその候補エリアに指定されると仮定するパラメータを推定する手段と、
上記パラメータの推定値を考慮に入れて上記複数の候補エリアを優先順位決めする手段と、
を備えた無線リソースマネージャー。 - 上記受信手段、推定手段及び優先順位決め手段は、単一のエンティティに設けられる請求項４０に記載のマネージャー。
- 複数の上記エンティティが設けられる請求項４０に記載のマネージャー。
- 上記エンティティの少なくとも２つが、接続されるように構成される請求項４２に記載のマネージャー。
- 上記受信手段、推定手段及び優先順位決め手段は、複数の異なるエンティティによって設けられる請求項４０に記載のマネージャー。
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