JP2016526308A - アクセスネットワーク間のネットワークアクセス選択 - Google Patents

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Abstract

ＷｉＦｉ／３ＧＰＰアクセス選択技法が、セルラーネットワークセルとＷｉ−Ｆｉセルとの間のユーザ端末による選択を制御するために使用される。Ｗｉ−Ｆｉセルと重複するカバレッジを提供するセルラーネットワークセルは、当該Ｗｉ−Ｆｉセルに関係付けられる。Ｗｉ−Ｆｉセルに関係付けられているセルラーネットワークセルの平均スループットに基づいて、各Ｗｉ−Ｆｉセルについて受信信号強度閾値が決定される。ＷｉＦｉユーザ端末の受け入れ閾値が使用されて、Ｗｉ−Ｆｉセルの実効的なカバレッジが制御される。セルラーネットワークセル内で動作しているユーザ端末は、受信信号強度閾値により決定されるようなＷｉ−Ｆｉセルの実効カバレッジエリア内にいる場合にのみ、Ｗｉ−Ｆｉへと受け入れられる。閾値を増加させるとＷｉ−Ｆｉセルの実効カバレッジエリアは縮小して、ＲＳＳＩの強いユーザ端末のみがＷｉＦｉセルへの接続をなすことができるようになり、ＲＳＳＩの弱いユーザ端末はＷｉ−Ｆｉセルから離れるように操作される。反対に、閾値を減少させると、Ｗｉ−Ｆｉセルの実効カバレッジエリアは拡大し、実質的により多くのユーザ端末がＷｉ−Ｆｉセルへと接続をなすことが可能となる。【選択図】図２

Description

［関連出願］
本出願は、２０１３年４月２６に提出された米国仮特許出願第６１／８１６，３０１号及び２０１３年９月３０に提出された米国実用新案出願第１４／０４２，４９３号の優先権を主張し、その全体的な内容は参照によりここに取り入れられる。
［技術分野］
本開示は、概して無線通信に関し、より具体的には、セルラーネットワーク及び無線ローカルエリアネットワークといった２つのアクセスネットワーク間のユーザ端末による選択の制御に関する。
スマートフォン、タブレット及びラップトップコンピュータといった無線ユーザ端末は、セルラーネットワーク接続に対してＷｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity）接続を優先するように設計されている。ユーザ端末は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）におけるＷｉ−Ｆｉセルへ接続することができる都度、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）ネットワークといったセルラーネットワークからＷＬＡＮへとインターネットサービスのための自身のネットワーク接続を自動的に切り替えるであろう。このアプローチは、セルラーネットワークからデータトラフィックをオフロードすることを助け、市場のほとんどの携帯電話により用いられている。
このＷＬＡＮを優先するネットワーク選択バイアスは、あり得る最良のサービスを常にユーザに提供するわけではない。２つのタイプのアクセスネットワーク（ＷＬＡＮ及びセルラー）についてのネットワーク条件は考慮に入れられない。Ｗｉ−Ｆｉセルが非常に輻輳しており且つセルラーネットワークの負荷が軽い場合であっても、ユーザ端末は、やはりＷｉ−Ｆｉセルを選択するであろう。同様に、ユーザ端末がＷｉ−Ｆｉセルから遠く離れていて信号品質が最低限しかなくＷｉ−Ｆｉに伴うサービス品質が劣悪である場合、ユーザ端末は、セルラーネットワークがより良好なサービス（例えば、より高いデータスループット）を提供可能である場合でさえも、Ｗｉ−Ｆｉセルを通じて接続をするであろう。
本開示は、第１のアクセスネットワークと第２のアクセスネットワークとの間のユーザ端末によるアクセス選択を制御するための技法を説明する。１つの例示的な実施形態において、本アクセス選択技法は、セルラーネットワークとＷＬＡＮとの間のユーザ端末による選択の制御へ適用される。ＷＬＡＮ内のＷｉ−Ｆｉセルと重複するカバレッジを提供するセルラーネットワークのセルは、Ｗｉ−Ｆｉセルに関係付けられる。Ｗｉ−Ｆｉセルに関係付けられるセルラーネットワークセルの平均スループットに基づいて、各Ｗｉ−Ｆｉセルについて受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）閾値が決定される。Ｗｉ−Ｆｉセルの実効カバレッジエリアを制御するために、ＷｉＦｉ ＲＳＳＩ受け入れ閾値が使用される。セルラーネットワーク内で動作しているユーザ端末は、ＲＳＳＩ閾値により左右されるようなＷｉ−Ｆｉセルの実効カバレッジエリア内にいる場合にのみ、Ｗｉ−Ｆｉセルへ受け入れられる。閾値の引き上げは、実効ＷｉＦｉセルカバレッジエリアを縮小させ、信号強度のより弱いユーザ端末をＷｉＦｉセルから離れさせる。閾値の引き下げは、実効ＷｉＦｉセルカバレッジエリアを拡大させ、信号強度のより弱いユーザ端末をＷｉＦｉセルへ向けて近付ける。
本開示の例示的な実施形態は、第１のアクセスネットワーク（例えば、ＷＬＡＮ）と、第１のアクセスネットワークと重複するカバレッジを提供する第２のアクセスネットワーク（例えば、３ＧＰＰセルラーネットワーク）との間のＷｉＦｉ／３ＧＰＰアクセス選択の方法を含む。１つの例示的な実施形態において、第１のネットワーク内のセルに関係付けられている第２のアクセスネットワーク内の１つ以上のセルの集合について、性能測定結果（例えば、平均スループット）が取得される。第１のアクセスネットワーク内のセルに関係付けられている第２のアクセスネットワーク内のセルの対応する集合についての性能測定結果に基づいて、第１のアクセスネットワーク内のセルについて、受け入れ閾値が計算される。第２のアクセスネットワーク内で動作するユーザ端末の第１のアクセスネットワーク内の上記セルへの受け入れが、上記受け入れ閾値に基づいて制御される。
１つの例示的な実施形態において、上記受け入れ閾値は、第１のアクセスネットワーク内の上記セルにより許容される上記ユーザ端末についての最小受信信号強度を含む。
いくつかの実施形態において、性能測定結果に基づいて上記受け入れ閾値を計算することは、第２のアクセスネットワーク内のセルの上記集合についての平均スループットに基づいて上記受け入れ閾値を計算すること、を含む。
いくつかの実施形態において、第２のアクセスネットワーク内のセルの上記集合についての平均スループットに基づいて上記受け入れ閾値を計算することは、第１のアクセスネットワーク内の上記セルの平均スループット及び第２のアクセスネットワーク内のセルの上記集合についての上記平均スループットの関数として上記受け入れ閾値を計算すること、を含む。
いくつかの実施形態において、第１のアクセスネットワーク内の上記セルの上記平均スループット及び第２のアクセスネットワーク内のセルの上記集合についての上記平均スループットの関数として上記受け入れ閾値を計算することは、第１のアクセスネットワーク及び第２のアクセスネットワークのうちの１つを優先するための調整可能なバイアスファクタを適用すること、を含む。
いくつかの実施形態において、第２のアクセスネットワーク内のセルの上記集合についての平均スループットを計算することは、第２のアクセスネットワーク内のセルの上記集合について重み付け平均スループットを計算すること、を含む。
いくつかの実施形態において、第２のアクセスネットワーク内のセルの上記集合について重み付け平均スループットを計算することは、セルの上記集合内の各セルについて重み付けファクタを計算することと、上記重み付けファクタに基づいて個別のセルのスループットの重み付け和を計算することと、セルの上記集合内のセルの数で上記重み付け和を除算することと、を含む。
いくつかの実施形態において、上記集合内の各セルについて重み付けファクタを計算することは、ヒットカウントに基づいて上記重み付けファクタを計算すること、を含む。
いくつかの実施形態において、第２のネットワーク内のセルの上記集合は、２つ以上の異なるタイプのセルを含み、異なるタイプのセルについての上記ヒットカウントが、セルタイプに基づく対応するバイアスファクタで乗算される。
いくつかの実施形態において、受け入れ閾値を計算することは、第１のアクセスネットワーク及び第２のアクセスネットワーク内のセル負荷又は他のネットワーク条件にさらに基づく。
いくつかの実施形態において、上記受け入れ閾値の計算は、第１のアクセスネットワーク内の中央アクセス制御ノードにおいて遂行される。
いくつかの実施形態において、第２のアクセスネットワーク内で動作するユーザ端末の第１のアクセスネットワーク内の上記セルへの上記受け入れを上記受け入れ閾値に基づいて制御することは、集中化されたアクセス制御ノードから第１のアクセスネットワーク内の上記セルにサービスするアクセスポイントへ上記受け入れ閾値を送信すること、を含む。
いくつかの実施形態において、第１のネットワーク内の上記セルに関係付けられている第２のアクセスネットワーク内の１つ以上のセルの集合についての性能測定結果を取得することは、第１のアクセスネットワーク内の上記アクセス制御ノードから第２のアクセスネットワーク内のネットワークノードへリクエストを送信することと、上記リクエストに応じて、第１のアクセスネットワーク内の上記セルに関係付けられている、第２のアクセスネットワーク内のセルの上記集合についての性能統計を受信することと、上記性能統計に基づいて上記性能測定結果を計算することと、を含む。
いくつかの実施形態において、上記方法は、第２のアクセスネットワークの１つ以上のセルの上記集合を、第１のアクセスネットワーク内の上記セルに関係付けること、をさらに含む。
いくつかの実施形態において、第２のアクセスネットワークの１つ以上のセルの上記集合を第１のアクセスネットワーク内の上記セルに関係付けることは、第１のアクセスネットワークから第２のアクセスネットワークへ、第１のアクセスネットワーク内の上記セルへ接続されたユーザ端末のユーザ端末識別情報を含むセル識別リクエストを送信することと、上記セル識別リクエストに応じて、第２のアクセスネットワーク内の上記ユーザ端末が存在していた既知の最後のセルのセル識別情報を受信することと、受信される上記セル識別情報を、第１のアクセスネットワーク内の上記セルに関係付けることと、を含む。
いくつかの実施形態において、第１のアクセスネットワーク内の上記セルについての上記受け入れ閾値は、第１のアクセスネットワーク内の上記セルについてのアクセスポイントにより計算される。
いくつかの実施形態において、第２のアクセスネットワークのセル内で動作するユーザ端末の第１のアクセスネットワーク内の上記セルへの上記受け入れを上記受け入れ閾値に基づいて制御することは、第１のアクセスネットワーク内の上記セルへのアクセスを試行するユーザ端末から受信される信号の受信信号強度を測定することと、上記受信信号強度の上記受け入れ閾値との比較に基づいて、第１のアクセスネットワーク内の上記セルへ上記ユーザ端末を受け入れることと、を含む。
いくつかの実施形態において、ユーザ端末による第１のセルへの接続の上記試行を、上記アクセスポイントへの接続リクエストを無視することにより、無応答で（silently）拒絶すること、をさらに含む。
いくつかの実施形態において、第１のネットワーク内のセルに関係付けられている第２のアクセスネットワーク内の１つ以上のセルの集合についての性能測定結果を取得することは、第１のアクセスネットワーク内の上記セルに関係付けられている第２のアクセスネットワーク内のセルの上記集合についての性能統計を受信することと、上記性能統計に基づいて、上記性能測定結果を計算することと、を含む。
本発明のいくつかの実施形態において、上記方法は、最新の条件に基づいて上記受け入れ閾値を継続的に調整するための適応制御ループを使用することと、その結果をモニタリングすることと、をさらに含む。例えば、上記適応制御ループは、予め決定されるインターバルで、又は２つの上記アクセスネットワーク内の条件が変化した場合に、上記受け入れ閾値を再計算してもよい。
本開示の例示的な実施形態は、第１のアクセスネットワーク（例えば、ＷＬＡＮ）と、第１のアクセスネットワークと重複するカバレッジを提供する第２のアクセスネットワーク（例えば、セルラーネットワーク）との間のユーザ端末によるアクセス選択を制御するように構成される第１のアクセスネットワーク内のネットワークノードを含む。１つの例示的な実施形態において、上記ネットワークノードは、ネットワークインタフェース及び処理回路を含む。上記処理回路は、第１のアクセスネットワーク内のセルに関係付けられている第２のアクセスネットワーク内のセルの集合についての性能測定結果（例えば、平均ユーザ端末スループット）を取得する、ように構成される。上記処理回路は、第２のアクセスネットワーク内のセルの上記集合についての上記性能測定結果に基づいて、第１のアクセスネットワーク内のセルについての受け入れ閾値を計算し、上記受け入れ閾値に基づいて、第２のアクセスネットワーク内で動作するユーザ端末の第１のアクセスネットワーク内の上記セルへの受け入れを制御する、ようにさらに構成される。
１つの例示的な実施形態において、上記受け入れ閾値は、第１のアクセスネットワーク内の上記セルにより許容される上記ユーザ端末についての最小受信信号強度（ＲＳＳＩ）を含む。
いくつかの実施形態において、上記処理回路は、第２のアクセスネットワーク内のセルの上記集合についての平均スループットに基づいて上記受け入れ閾値を計算する、ように構成される。
いくつかの実施形態において、上記処理回路は、第２のアクセスネットワーク内のセルの上記集合についての平均スループット及び第１のアクセスネットワーク内の上記セルの上記平均スループットの関数として、上記受け入れ閾値を計算する、ように構成される。
いくつかの実施形態において、上記処理回路により上記受け入れ閾値を計算することは、第１のアクセスネットワーク及び第２のアクセスネットワークのうちの１つを優先するためのバイアスファクタを適用すること、をさらに含む。
本発明のいくつかの実施形態において、上記処理回路により上記受け入れ閾値を計算することは、第１のアクセスネットワーク及び第２のアクセスネットワーク内のセル負荷ファクタ又は他のネットワーク条件に基づいて上記受け入れ閾値を計算すること、をさらに含む。
いくつかの実施形態において、第２のアクセスネットワーク内のセルの集合についての平均スループットを上記処理回路により計算することは、第２のアクセスネットワーク内のセルの上記集合について重み付け平均スループットを計算すること、を含む。
いくつかの実施形態において、第２のアクセスネットワーク内のセルの上記集合について重み付け平均スループットを上記処理回路により計算することは、上記集合内の各セルについて重み付けファクタを計算し、上記重み付けファクタに基づいて個別のセルのスループットの重み付け和を計算し、セルの上記集合内のセルの数で上記重み付け和を除算すること、を含む。
いくつかの実施形態において、上記集合内の各セルについて重み付けファクタ上記処理回路により計算することは、ヒットカウントに基づいて上記重み付けファクタを計算すること、を含む。
いくつかの実施形態において、第２のネットワーク内のセルの上記集合は、２つ以上の異なるタイプのセルを含み、上記処理回路は、異なるタイプのセルについての上記ヒットカウントを、セルタイプに基づく対応するバイアスファクタで乗算する、ように構成される。
いくつかの実施形態において、ネットワークノードは、第１のアクセスネットワーク内の２つ以上のセルについての受け入れ閾値を計算するように構成される、集中化されたアクセス制御ノードを含む。
いくつかの実施形態において、第２のアクセスネットワークのセル内で動作するユーザ端末の第１のアクセスネットワーク内の上記セルへの上記受け入れを上記受け入れ閾値に基づいて制御するために、上記処理回路は、上記集中化されたアクセス制御ノードからアクセスポイントへ上記受け入れ閾値を送信する、ように構成される。
いくつかの実施形態において、第１のネットワーク内の上記セルに関係付けられている第２のアクセスネットワーク内の１つ以上のセルの集合についての性能測定結果を取得するために、上記処理回路は、第１のアクセスネットワーク内の上記アクセス制御ノードから第２のアクセスネットワーク内のネットワークノードへリクエストを送信し、上記リクエストに応じて、第１のアクセスネットワーク内の上記セルに関係付けられている、第２のアクセスネットワーク内のセルの上記集合についての性能統計を受信し、上記性能統計に基づいて上記性能測定結果を計算する、ように構成される。
いくつかの実施形態において、上記処理回路は、第２のアクセスネットワークの１つ以上のセルの上記集合を、第１のアクセスネットワーク内の上記セルに関係付ける、ようにさらに構成される。
いくつかの実施形態において、第２のアクセスネットワークの１つ以上のセルの上記集合を第１のアクセスネットワーク内の上記セルに関係付けるために、上記処理回路は、第１のアクセスネットワークから第２のアクセスネットワークへ、第１のアクセスネットワーク内の上記セルへ接続されたユーザ端末のユーザ端末識別情報を含むセル識別リクエストを送信し、上記セル識別リクエストに応じて、第２のアクセスネットワーク内の上記ユーザ端末が存在していた既知の最後のセルのセル識別情報を受信し、受信される上記セル識別情報を、第１のアクセスネットワーク内の上記セルに関係付ける、ように構成される。
いくつかの実施形態において、上記ネットワークノードは、第１のアクセスネットワークのセル内のアクセスポイントを含む。
いくつかの実施形態において、第２のアクセスネットワークのセル内で動作するユーザ端末の第１のアクセスネットワーク内の上記セルへの上記受け入れを上記受け入れ閾値に基づいて制御するために、上記処理回路は、第１のアクセスネットワーク内の上記セルへのアクセスを試行するユーザ端末から受信される信号の受信信号強度を測定し、上記受信信号強度の上記受け入れ閾値に対する比較に基づいて、第１のアクセスネットワーク内の上記セルへ上記ユーザ端末を受け入れる、ように構成される。
いくつかの実施形態において、上記処理回路は、上記ユーザ端末から上記アクセスポイントへのデータ送信を無視することにより、第１のセルへの接続しようとするユーザ端末による上記試行を無応答で拒絶する、ようにさらに構成される。
いくつかの実施形態において、第１のネットワーク内のセルに関係付けられている第２のアクセスネットワーク内の１つ以上のセルの集合についての性能測定結果を取得するために、上記処理回路は、第１のアクセスネットワーク内の上記セルに関係付けられている第２のアクセスネットワーク内のセルの上記集合についての性能統計を受信し、上記性能統計に基づいて、上記性能測定結果を計算する、ように構成される。
いくつかの実施形態において、上記処理回路は、最新の条件に基づいて上記受け入れ閾値を継続的に調整するための適応制御ループを実装し、その結果をモニタリングする、ように構成される。例えば、上記適応制御ループは、予め決定されるインターバルで、又は２つの上記アクセスネットワーク内の条件が変化した場合に、上記受け入れ閾値を再計算してもよい。
本開示の他の実施形態は、重複するカバレッジを提供する第１のアクセスネットワーク及び第２のアクセスネットワーク内のセルを関係付ける方法を含む。上記方法は、ユーザ端末が第１のアクセスネットワーク内のセルへの接続を試行する際に実行される。上記方法は、第１のアクセスネットワークから第２のアクセスネットワークへ、セルＩＤリクエストを送信すること、を含む。上記セル識別リクエストは、第１のアクセスネットワーク内のセルへ接続されたユーザ端末のユーザ端末識別情報を含む。上記方法は、上記セルＩＤリクエストに応じて、第２のアクセスネットワーク内の上記接続されたユーザ端末が存在していた既知の最後のセルのセルＩＤを受信すること、をさらに含む。受信される上記セル識別情報は、すると、第１のアクセスネットワーク内の接続中のセルに関係付けられる。
いくつかの実施形態において、上記方法は、認証サーバから、上記ユーザ端末の上記ユーザ識別情報を受信すること、をさらに含む。
いくつかの実施形態において、上記セル関係付け処理は、ネットワーク構成における変化を検出するために、継続的に実行される。
本発明のいくつかの実施形態において、セル関係テーブル内にセル関係情報が記憶される。
本開示の他の実施形態は、重複するカバレッジを提供する第１のアクセスネットワーク及び第２のアクセスネットワーク内のセルを関係付けるための、ネットワークインタフェース及び処理回路を含むネットワークノード、を含む。１つの例示的な実施形態において、上記処理回路は、セルＩＤリクエストを、第２のアクセスネットワークへ送信し、上記セルＩＤリクエストに応じて、第２のアクセスネットワーク内の上記ユーザ端末が存在していた既知の最後のセルのセルＩＤを受信し、受信される上記セルＩＤを、第１のアクセスネットワーク内の接続中のセルに関係付ける、ように構成される。
いくつかの実施形態において、上記処理回路は、認証サーバから上記ユーザ識別情報を受信する、ようにさらに構成される。
いくつかの実施形態において、ネットワーク構成における変化を検出するために、上記処理回路は、継続的に上記セル関係付け処理を実行する、ように構成される。
いくつかの実施形態において、上記処理回路は、セル関係テーブル内にセル関係情報を記憶させる、ように構成される。
本開示の他の実施形態は、第１のアクセスネットワークにより、第２のアクセスネットワーク内のユーザ端末アイデンティティ（例えば、ＩＭＳＩ）を判定し、第２のアクセスネットワーク内のユーザ端末アイデンティティを、第１のアクセスネットワーク内の対応するアイデンティティに関係付ける、方法を含む。
本開示の他の実施形態は、第１のアクセスネットワーク（例えば、ＷＬＡＮ）により、第２のアクセスネットワーク（例えば、セルラーネットワーク）内のユーザ端末アイデンティティ（例えば、ＩＭＳＩ）を判定し、第２のアクセスネットワーク内のユーザ端末アイデンティティを、第１のアクセスネットワーク内の対応するアイデンティティに関連付ける、ためのネットワークインタフェース及び処理回路を含むネットワークノード（例えば、ＯＳＳＲＣ）を含む。
ここで説明されるトラフィック操作アプローチを実装する通信ネットワークを描いている。 セルラーネットワークセルとＷｉ−Ｆｉセルとの間のユーザ端末による切り替えを描いている。 Ｗｉ−Ｆｉセルの実効サイズを制御するための受け入れ閾値の使用に基づくＷｉＦｉ／３ＧＰＰアクセス選択アプローチを描いている。 セルラーネットワークセルをＷｉ−Ｆｉセルに関係付ける例示的な方法を描いている。 ＷＬＡＮ内のネットワークノードにより実装される関係付け方法を描いている。 セルラーネットワークセルとＷｉ−Ｆｉセルとの間でトラフィックを操作する例示的な方法を描いている。 ＷＬＡＮ内で実装されるＷｉＦｉ／３ＧＰＰアクセス選択方法を描いている。 ＷＬＡＮ内のアクセス制御ノードにより実行される例示的な処理を描いている。 トラフィック操作のために使用される重み付け平均ユーザ端末スループットを計算する方法をグラフィカルに描いている。 履歴データから最新のユーザ端末スループットを予測する方法を描いている。 性能測定結果の最新の値を予測する例示的な方法を描いている。 例示的なネットワークノードを描いている。
本開示は、２つの異なるアクセスネットワークの間でトラフィックを操作するための技法を説明する。ここで説明される技法は、概して、いかなるタイプの無線通信ネットワークにも適用可能である。本開示の理解における助けとして、本操作技法の例示的な実施形態は、セルラーネットワークとＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１標準ファミリーに基づく無線ネットワークとの間のＷｉＦｉ／３ＧＰＰアクセス選択の文脈で説明されるであろう。
図１は、本アクセス選択技法が採用され得る、第１のアクセスネットワーク及び第２のアクセスネットワークを含む例示的な通信環境を描いている。第１のアクセスネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準ファミリーに従って動作する無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）５０を含む。ＷＬＡＮ５０は、それぞれのＷｉ−Ｆｉセル６０内のカバレッジを提供する１つ以上のアクセスポイント（ＡＰ）５５を含む。単一のＡＰ５５が複数のＷｉ−Ｆｉセル６０にサービスしてもよい。第２のアクセスネットワークは、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communication）ネットワーク、ＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）ネットワーク、ＬＴＥ（Long Term Evolution）ネットワーク又は他のセルラーネットワークといったセルラーネットワーク１０を含む。セルラーネットワーク１０は、パケットコアネットワーク１５と無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）２０とを含む。ＲＡＮ２０は、セルラーネットワーク１０のそれぞれのセル３０内のカバレッジを提供する１つ以上の基地局（ＢＳ）２５を含む。単一の基地局２５が複数のセルラーネットワークセル３０にサービスしてもよい。パケットコアネットワーク１５は、インターネット４０及びＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）ネットワーク４５といった外部ネットワークへの接続を提供する。
セルラーネットワーク１０内の基地局２５及びＷＬＡＮ５０内のＡＰ５５の双方と通信可能な、デュアルモードのユーザ端末１００もまた示されている。ユーザ端末１００は、セルラーネットワーク１０においてはＩＭＳＩ（International Subscriber Identity）により識別される。ユーザ端末１００は、ＷＬＡＮ５０においては、ＭＡＣ（Medium Access Control）アドレスにより識別される。
ＷＬＡＮ５０は、ＷＬＡＮ５０への受け入れ（admission）を制御するＡＮＳ（Access Network Supervisor）機能を伴うアクセス制御（ＡＣ）ノード７０を含む。ＡＣノード７０は、後により詳細に説明されるように、セルラーネットワーク１０内のＯＳＳ（Operation and Support System）３５と通信する。別個に示されてはいるものの、ＯＳＳ３５は、セルラーネットワーク１０のコアネットワーク１５内に位置してもよい。１つの例示的な実施形態では、ＡＣノード７０は、ＯＳＳ３５へ情報を求めるリクエストを送信する。例えば、ＡＣノード７０は、セルラーネットワークセル３０又はセルの集合についてのセルＩＤ又は性能測定結果をリクエストし得る。情報を求めるリクエストに応じて、ＯＳＳ３５は、リクエストされた情報をＡＣノード７０へ送信し得る。
図２Ａは、今日使用されている現在のトラフィック操作アプローチを描いており、ユーザ端末１００は、セルラーネットワーク接続よりもＷＬＡＮ接続を優先する。セルラーネットワーク接続を有するユーザ端末１００は、セルラーネットワーク１０がＷＬＡＮ５０よりも高いスループットを提供する場合でさえも、Ｗｉ−Ｆｉセル６０へ接続することが可能となるとすぐに、Ｗｉ−Ｆｉセル６０へ切り替えるであろう。セルラーネットワーク１０とＷＬＡＮ５０との間の協調は無い。Ｗｉ−Ｆｉセル６０との接続を確立することが可能となってからのすぐのユーザ端末１００によるＷｉ−Ｆｉセル６０への即座の切り替えは、ユーザ端末１００についてのデータスループットの有意な低下をもたらす。このアプローチは、Ｗｉ−Ｆｉセル６０の数が増加するにつれてより大きな問題となる。
図２Ｂは、本開示の１つの実施形態に従った代替的なアプローチを描いている。図２Ｂに示したように、ユーザ端末１００は、Ｗｉ−Ｆｉセル６０への接続を確立することが可能となるとすぐにＷｉ−Ｆｉセル６０へ即座に切り替えるのではない。むしろ、セルラーネットワーク１０からＷｉ−Ｆｉセル６０への切り替えは、セルラーネットワークセル３０に対して相対的なＷｉ−Ｆｉセル６０の期待される性能に基づく。１つの実施形態において、セルラーネットワーク１０からＷｉ−Ｆｉセル６０への切り替えは、Ｗｉ−Ｆｉセル６０についてのデータスループットがセルラーネットワーク１０についてのデータスループットと凡そ等しくなるまで先送りされる。このアプローチは、ユーザのためにより良好な体験を提供する。
１つの実施形態におけるトラフィック操作は、２つの主要なコンポーネントを有する。第一に、Ｗｉ−Ｆｉセル６０と重複するカバレッジを提供するセルラーネットワークセル３０が識別され、Ｗｉ−Ｆｉセル６０に関係付けられる。第二に、Ｗｉ−Ｆｉセル６０へのユーザ端末１００の受け入れのために使用される受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）閾値を調整することにより、適応的な操作制御が提供される。当該閾値は、ここでは、ＲＳＳＩ受け入れ閾値又は受け入れ閾値として言及される。
セルラーネットワークセル３０は、例えば、ＧＳＭセル、ＷＣＤＭＡセル、ＬＴＥセル、又はそれらの組合せを含み得る。１つの実施形態において、９個のセルラーネットワークセル３０までを単一のＷｉ−Ｆｉセル６０に関係付けることができる。重要度の低い追加的なセルラーネットワークセル３０は無視される。Ｗｉ−Ｆｉセル６０へのセルラーネットワークセル３０の関係付けは、継続的に自動的に行われ、それにより、ネットワーク構成の変化が検出されて考慮に入れられる。ネットワーク構成における変化は、例えば、セル分割、セルの追加、セルの削除などに起因し得る。
ＲＳＳＩ受け入れ閾値は、Ｗｉ−Ｆｉセル６０の実効カバレッジエリア又は実効サイズを制御するために使用される。ユーザ端末１００は、ＲＳＳＩ受け入れ閾値が充足された場合に受け入れられ、そうでなければ受け入れられない。ＲＳＳＩ受け入れ閾値の引き下げは、Ｗｉ−Ｆｉセル６０の実効カバレッジエリアを増大させる。ＲＳＳＩ受け入れ閾値の上昇は、Ｗｉ−Ｆｉセル６０の実効カバレッジエリアを減少させる。
ＲＳＳＩ受け入れ閾値の調整は、ＷＬＡＮ５０内の集中化されたアクセス制御（ＡＣ）ノード７０により、ＷＬＡＮ５０内の全てのＷｉ−Ｆｉセル６０について行われてよい。その代わりに、ＷＬＡＮ５０ネットワーク内の各ＡＰ５５が、当該ＡＰ５５によりサービスされるＷｉ−Ｆｉセル６０のためのＲＳＳＩ受け入れ閾値を別々に決定してもよい。
ＲＳＳＩ受け入れ閾値を設定してそれにより実効セルサイズを制御するために、Ｗｉ−Ｆｉセル６０についての予測される平均スループットが使用される。１つの例示的な実施形態では、ＲＳＳＩ受け入れ閾値は、Ｗｉ−Ｆｉセル６０についての予測される平均スループットがセルラーネットワークセル３０に凡そ等しくなるように設定される。いくつかの実施形態において、キャリアにより構成可能なバイアスが、セルラーネットワーク１０又はＷＬＡＮ５０のいずれかをキャリアが優先することを可能とするために使用されてよい。そのバイアスは、最新の条件に依存して動的に調整されることができる。例えば、セルラーネットワーク１０が輻輳している場合、キャリアは、セルラーネットワーク１０の負荷を低減するために、セルラーネットワーク１０に対してＷＬＡＮ５０を優先し得る。セルラーネットワーク１０内の負荷が軽い場合、キャリアは、セルラーネットワーク１０を優先することを望むかもしれない。
図３は、ＲＳＳＩ受け入れ閾値がアクセス選択の制御のためにいかに使用されるかを描いている。図３は、セルラーネットワークセル３０のカバレッジエリアの範囲内の３つのＷｉ−Ｆｉセル６０の本来の無線カバレッジエリア（ＲＣＡ）を示している。各Ｗｉ−Ｆｉセル６０は、ＲＳＳＩ受け入れ閾値により左右される実効カバレッジエリア（ＥＣＡ）をも有する。ユーザ端末１００は、ユーザ端末１００がＲＳＳＩ受け入れ閾値により左右される実効カバレッジエリアの範囲内にいる場合にのみ、Ｗｉ−Ｆｉセル６０へ受け入れられる。図３に示したように、ＲＳＳＩ受け入れ閾値は、Ｗｉ−Ｆｉセル６０の実効カバレッジエリアを変化させるために、動的に調整されることができる。実効カバレッジエリアは、ＲＳＳＩ受け入れ閾値を引き下げることにより増大され、これはＷｉ−Ｆｉセル６０へ受け入れられるユーザ端末１００の数の増加させることになる。逆に、ＲＳＳＩ受け入れ閾値を引き下げることにより実効カバレッジエリアは減少させられ、これはＷｉ−Ｆｉセル６０へ受け入れられるユーザ端末１００の数の減少させることになる。
図４は、セルラーネットワークセル３０のＷｉ−Ｆｉセル６０への関係付けに関与するシグナリングを描いている。ユーザ端末１００は、自身の接続をセルラーネットワークセル３０からＷｉ−Ｆｉセル６０へ切り替えるために、Ｗｉ−Ｆｉセル６０内のＡＰ６０へ、アソシエーションリクエストを送信する（ステップ１）。この例では、ＲＳＳＩが高くアソシエーションリクエストは承認されることを前提とする。このケースでは、Ｗｉ−Ｆｉセル６０内のＡＰ５５は、ユーザ端末１００へアソシエーションレスポンスを送信する（ステップ２）。すると、ユーザ端末１００は、ＷＬＡＮ５０内のＡＡＡ（Authentication, Authorization, and Accounting）サーバ６５との間の認証手続を開始する（ステップ３）。認証手続は、例えば、ＥＡＰ−ＳＩＭ（Extensible Authentication Protocol Subscriber Identity Module）法又はＡＫＡ（Authentication and Key Agreement）認証法を用いるものであってよい。ユーザ端末１００がＡＡＡサーバ６５により成功裏に認証されると、ＡＡＡサーバ６５は、ＷＬＡＮ５０内のＡＣノード７０へアクセス承認メッセージを送信する（ステップ４）。アクセス承認メッセージは、ＥＡＰ成功メッセージ上のものといったような認証レスポンスメッセージと、ユーザ端末１００のＩＭＳＩとを含む。ＡＣノード７０は、ユーザ端末１００のＩＭＳＩをユーザ端末１００のＭＡＣアドレスに関連付ける。そして、ＡＣノード７０は、成功裏の認証を示すために、認証レスポンスメッセージ（例えば、ＥＡＰ成功メッセージ）をユーザ端末１００へ送信する（ステップ５）。また、ＡＡＡサーバ６５からのアクセス承認メッセージの受信後に、ＡＣノード７０は、ＯＳＳ３５へセル識別情報（ＩＤ）リクエストメッセージを送信する（ステップ６）。セルＩＤリクエストメッセージは、ＡＡＡサーバ６５により提供されるユーザ端末１００のＩＭＳＩを含む。セルＩＤリクエストメッセージへの応答として、ＯＳＳ３５は、セルＩＤレスポンスメッセージをＡＣノードへ送信する（ステップ７）。セルＩＤレスポンスメッセージは、ユーザ端末１００が存在していた既知の最後のセル３０のセルＩＤを含む。そして、ＡＣノード７０は、セル関係付け手続を実行して、セルＩＤをＷｉ−Ｆｉセル６０へとマッピングし、ＡＣノード７０により記憶され維持されているセル関係テーブルを更新する。セル関係テーブルは、Ｗｉ−Ｆｉセル６０のリストと、各Ｗｉ−Ｆｉセル６０に関係付けられているセルラーネットワークセル３０についての対応するセルＩＤと、を含む。
以下の表１は、セルマッピングに関連する、ＯＳＳ６５及びＡＣノード７０により実行される機能を列挙する。
Figure 2016526308
図５は、第１のアクセスネットワーク及び第２のアクセスネットワーク内のセルを関係付けるための、ＷＬＡＮ５０内のネットワークノードにより実装される例示的なセル関係付け方法２００を描いている。ネットワークノードは、例えば、ＷＬＡＮ５０内のＡＣノード７０を含み得る。ＷＬＡＮ５０内のネットワークノードは、セルラーネットワーク１０へセルＩＤリクエストを送信する（ブロック２１０）。セルＩＤリクエストは、セルラーネットワーク１０においてユーザ端末１００により使用されるユーザ端末ＩＤ（例えば、ＩＭＳＩ）を含む。セル識別情報リクエストに応じて、ネットワークノードは、セルラーネットワーク１０内の、ユーザ端末１００が存在した既知の最後のセルのセルＩＤを受信する（ブロック２２０）。そして、ＷＬＡＮ５０内のネットワークノードは、受信したセルＩＤを、ユーザ端末１００がその時点で接続しているＷＬＡＮ５０内のＷｉ−Ｆｉセル６０に関係付ける（ブロック２３０）。関係付けは、セル関係テーブル内に記憶され得る（ブロック２４０）。
図６は、セルラーネットワーク１０とＷＬＡＮ５０との間のシグナリングを描いている。ＡＣノード７０は、Ｗｉ−Ｆｉセル６０にそのドメインの範囲内で関係付けられているセルラーネットワークセル３０についての性能測定結果をリクエストするために、セル性能測定（ＰＭ）クエリをＯＳＳ３５へ送信する（ステップ１）。セルＰＭクエリは、ＷＬＡＮ５０内の１つ以上のＷｉ−Ｆｉセル６０に関係付けられるセルラーネットワークセル３０のセルＩＤを含む。セルＰＭクエリは、周期的なインターバル（例えば、１分間隔）で送信されてもよく、又はイベントによりトリガされてもよい。セルＰＭクエリへの応答として、ＯＳＳ３５は、識別されたセルについてのリクエストされた性能測定結果をＡＣノード７０へ送信する（ステップ２）。１つの例示的な実施形態では、性能測定結果は、リクエストにより識別された各セルラーネットワークセル３０についての平均ユーザ端末スループットＴａを含む。その代わりに、各セルラーネットワークセル３０についてＡＣノード７０が平均ユーザ端末スループットＴａを計算することを可能とするように他の測定データを提供することができる。ＷＬＡＮ５０内のＡＰ５５もまた、ＷＬＡＮ５０内のそれぞれのＷｉ−Ｆｉセル６０について同じ時間インターバルで平均ユーザ端末スループットＴＷを計算し及びレポートする。各Ｗｉ−Ｆｉセル６０について、ＡＣノード７０は、各Ｗｉ−Ｆｉセル６０に関係付けられているセルラーネットワークセル３０について重み付け平均されたユーザ端末スループットＴＣを計算し、それをＷｉ−Ｆｉセル６０についての平均ユーザ端末スループットＴＷと比較する（ステップ４）。比較に基づき、ＡＣノード７０は、Ｗｉ−Ｆｉセル６０についてのＲＳＳＩ受け入れ閾値を調整し、調整後のＲＳＳＩ受け入れ閾値を、Ｗｉ−Ｆｉセル６０についてのＡＰ５５へ送信する（ステップ５）。その後、ＲＳＳＩ受け入れ閾値は、Ｗｉ−Ｆｉセル６０へのユーザ端末１００の受け入れを制御するために、ＡＰ５５により使用される。等価なこととして、ＡＣノード７０は、ＲＳＳＩ受け入れ閾値の調整分をＡＰ５５へ送信することもでき、ＡＰ５５は、最新のＲＳＳＩ受け入れ閾値に当該調整分を加算して、新たなＲＳＳＩ受け入れ閾値を取得することができるであろう。ＡＰ５５は、ユーザ端末１００からの認証リクエスト、プローブリクエスト又はアソシエーションリクエストといったリクエストメッセージを受信すると（ステップ６）、当該ユーザ端末１００についてＲＳＳＩを測定し、測定したＲＳＳＩをＲＳＳＩ受け入れ閾値と比較する。測定したＲＳＳＩが閾値よりも小さい場合には、ＡＰ５５は、受信したリクエストメッセージを破棄することにより、ユーザ端末１００を無応答で拒絶する（ステップ７）。ＲＳＳＩが閾値を上回る場合、ＡＰ５５は、ユーザ端末１００へ対応するレスポンスメッセージを送信する（ステップ８）。
以下の表２は、ＷｉＦｉ／３ＧＰＰアクセス選択に関する、ＯＳＳ３５及びＡＣノード７０により実行される機能に関するさらなる詳細を提供する。
Figure 2016526308
図７は、ＷＬＡＮ５０と、ＷＬＡＮ５０と重複するカバレッジを提供するセルラーネットワーク１０との間のユーザネットワークアクセス選択の例示的な方法３００を描いている。方法３００は、ＷＬＡＮ５０内のＡＣノード７０により、又はＡＰ５５により実行され得る。ＷＬＡＮ５０内のＷｉ−Ｆｉセル６０に関係付けられているセルラーネットワーク１０内のセルラーネットワークセル３０の集合について、性能測定結果が取得される（ブロック３１０）。性能測定結果は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉセル６０に関係付けられているセルラーネットワークセル３０についての、合計平均ユーザ端末スループットＴＣを含み得る。Ｗｉ−Ｆｉセル６０についての受け入れ閾値（ＲＳＳＩ受け入れ閾値）が、Ｗｉ−Ｆｉセルに関係付けられているセルラーネットワーク１０内のセルラーネットワークセル３０の集合についての性能測定結果に基づいて計算される（ブロック３２０）。ＷＬＡＮ５０に向けてＷｉ−Ｆｉセル６０へ接続しようと試行するユーザ端末１００の受け入れが、Ｗｉ−Ｆｉセル６０についての受け入れ閾値に基づいて制御される（ブロック３３０）。
いくつかの実施形態では、ＡＣノード７０は、セルラーネットワーク１０内の１つ以上のセル３０の集合を、ＷＬＡＮ５０内のＷｉ−Ｆｉセル６０に関係付ける。ＡＣノード７０は、セルラーネットワーク１０内の関係付けられているセル３０についての個別の性能統計（例えば、セル別の平均ユーザ端末スループットＴａ）をリクエストし、及び当該個別の性能統計に基づいて当該関係付けられているセルラーネットワークセル３０についての性能測定結果（例えば、合計平均ユーザ端末スループットＴＣ）を計算することにより、セルラーネットワーク１０内の複数のセル３０についての性能測定結果を取得してもよい。ＡＣノード７０は、さらに性能測定結果を用いて、受け入れ閾値を計算してもよい。受け入れ閾値を計算するために、ＡＣノード７０は、ＡＰ５５からＷｉ−Ｆｉセル６０についての性能測定結果（例えば、平均ユーザ端末スループットＴＷ）を受信してもよい。ＡＣノード７０は、さらに、計算された受け入れ閾値をＡＰ５５へ送信することにより、Ｗｉ−Ｆｉセル６０へのユーザ端末１００の受け入れを制御してもよい。そして、ＡＰ５５は、受け入れ閾値を用いて、Ｗｉ−Ｆｉセル６０へユーザ端末１００を受け入れるべきかを判定し得る。その代わりに、受け入れ制御の判定がＡＣノード７０によりなされてもよい。このケースでは、ＡＰ５５は、ユーザ端末１００に関連付けられるＲＳＳＩ測定結果をＡＣノード７０へ送信し得る。ＡＣノード７０は、そのＲＳＳＩ測定結果を受け入れ閾値と比較することにより、ユーザ端末１００を受け入れるべきかを決定し得る。
他の実施形態において、ＡＰ５５は、関係付けられたセルラーネットワークセル３０の性能測定結果（例えば、合計平均ユーザ端末スループットＴＣ）をＡＣノード７０から受信し、当該性能測定結果を用いて、前に説明したように受け入れ閾値を計算してもよい。その代わりに、ＡＰ５５は、セルラーネットワーク１０内の関係付けられているセル３０についての個別の性能統計（例えば、セル別の平均ユーザ端末スループットＴａ）を、いずれかのＡＣノード７０から、又はセルラーネットワーク１０内のＯＳＳ３５から受信してもよい。本実施形態において、ＡＰ５５は、性能統計に基づいて関係付けられているセルラーネットワークセル３０についての性能測定結果（例えば、合計平均ユーザ端末スループット）を計算してもよい。受け入れ閾値がＡＰ５５により計算される実施形態では、ＡＰ５５は、Ｗｉ−Ｆｉセル６０への接続を試行するユーザ端末１００についてのＲＳＳＩ測定結果を受け入れ閾値と比較することにより、Ｗｉ−Ｆｉセル６０への受け入れをさらに制御し得る。
図８は、セルラーネットワーク１０とＷＬＡＮ５０との間のトラフィックを操作するために使用される受け入れ閾値を調整するための適応制御ループを描いている。Ｗｉ−Ｆｉセル６０に関係付けられているセルラーネットワークセル３０についての平均ユーザ端末スループットＴａがＡＣノード７０内の処理回路へ入力される。処理回路は、Ｗｉ−Ｆｉセル６０に関係付けられているセルラーネットワーク１０のセル３０についての重み付け平均ユーザ端末スループットＴＣを計算する。処理回路は、Ｗｉ−Ｆｉセル６０についての平均ユーザ端末スループットＴＷをＡＰ５５から受信する。処理回路は、セルラーネットワークセル３０についての重み付け平均スループットＴＣを、Ｗｉ−Ｆｉセル６０の平均スループットＴＷと比較する。Ｗｉ−Ｆｉセル６０についての平均ユーザ端末スループットＴＷは、バイアスファクタｂで乗算されてもよい。比較に基づいて、処理回路は、ＲＳＳＩ受け入れ閾値の逓増又は逓減のいずれかを行う。１つの例示的な実施形態において、ＲＳＳＩ受け入れ閾値は、発振を回避するために、小さいステップで逓増され又は逓減される。バイアスファクタｂが１に等しい場合では、ＲＳＳＩ受け入れ閾値は、ＴＷがＴＣよりも低いときに逓増され、ＴＷがＴＣよりも大きいときに逓減される。１より大きいバイアスファクタｂはＷｉ−Ｆｉセル６０を優先する一方、１より小さいバイアスファクタｂはセルラーネットワーク１０を優先する。１つの例示的な実施形態において、ＲＳＳＩ受け入れ閾値は、ｂＴＷとＴＣとの間の差が閾値（例えば、２０％の差）を満たす場合にのみ変化させられる。調整されたＲＳＳＩ受け入れ閾値は、ＡＰ５５へ提供される。
ＷＣＤＭＡネットワークについて、重み付け平均ユーザスループットＴＣは、次に従って個別のセルラーネットワークセル３０についての平均ユーザスループットＴａから計算され得る：
Figure 2016526308
ここで、ｎはＷｉ−Ｆｉセル６０に関係付けられているセルラーネットワークセル３０の数であり、ｗｉはｉ番目のセルラーネットワークセル３０についての正規化された重み付けファクタであり、Ｔａ（ｉ）はｉ番目のセルラーネットワークセル３０の平均ユーザ端末スループットである。セルｉについての重み付けファクタｗｉは、次に従って計算され得る：
Figure 2016526308
ここで、ｈｉは、セルｉについてのヒットカウントであり、分母における総和演算は、セル１〜ｎについてのヒットカウントの和である。あるセルラーネットワークセル３０についてのヒットカウントｈｉは、当該セルラーネットワークセル３０とＷｉ−Ｆｉセル６０との間の重複の度合いを反映し、所与の時間インターバル（例えば、過去１時間又は１日）内の所与のセルラーネットワークセル３０からＷｉ−Ｆｉセル６０へユーザ端末１００が移動した回数に基づいて計算される。ヒットカウントｈｉは、Ｗｉ−Ｆｉセル６０と関係付けられている各セルラーネットワークセル３０についてＡＣノード７０により維持される。１つの例示的な実施形態において、セルラーネットワークセル３０についてのヒットカウントｈｉは、セルＩＤリクエストへの応答としてＯＳＳ３５によりセルラーネットワークセル３０のセルＩＤが返却される都度、逓増される。
異なるタイプのネットワークにおけるセルラーネットワークセル３０についてのヒットカウントｈｉは直接的に比較できるものではないかもしれないため、セルラーネットワークセル３０についてのヒットカウントｈｉには、セルラーネットワークセル３０のタイプに依存する異なるバイアスファクタが乗算されてもよい。バイアスファクタは、１と１０との間の整数を含み得る。特段の指定が無ければ、１というデフォルトのバイアスファクタが使用されてよい。バイアスファクタは、セルラーネットワークセル３０について重み付けファクタを決定する前にヒットカウントに適用される。
図９Ａ及び図９Ｂは、Ｗｉ−Ｆｉセル６０に関係付けられているセルラーネットワークセル３０についての重み付け平均をグラフィカルに描いている。図９Ａは、セル１、セル２及びセル３として識別される３つのセルラーネットワークセル３０についての平均ユーザ端末スループットを示している。図９Ｂは、同じ３つのセルラーネットワークセル３０についての重み付け平均ユーザ端末スループットを示している。
セルラーネットワークセル３０についての平均ユーザスループットに対して比較可能となるように、Ｗｉ−Ｆｉセル６０についての平均ユーザ端末スループットは、ダウンリンク（ＤＬ）データのスループットに基づく。ダウンリンクデータスループットＴｄ及びアクティブユーザ数が１秒おきに測定されレポートされる。そして、平均ユーザ端末スループットＴＷが１分おきに計算される。
当業者は、セルラーネットワークセル３０についての平均ユーザ端末スループットＴａ及びＷｉ−Ｆｉセル６０についての平均ユーザスループットＴＷが１分おきに計算されるとしても、上記平均を計算するためにより長い時間ウィンドウが使用されてもよいことを理解するであろう。例えば、平均ユーザ端末スループットＴａ及びＴＷは、最後の１５分にわたって生じるトラフィックに基づいて、１分おきに計算されてもよい。
実際の場面において、重み付け平均ユーザ端末スループットＴＣを計算するためにＡＣノード７０にとって利用可能なセルラーネットワークセル３０についての平均ユーザ端末スループットＴａの最後（latest）の測定結果は、常に最新（current）というわけではないかもしれない。データの利用可能性は、多くの理由で４５分ほど遅れるかもしれない。
Figure 2016526308
Figure 2016526308
１つの例示的な実施形態において、日常のトレンドは、数日、数週間又は数ヶ月といった期間にわたって収集される平均ユーザ端末スループットの値から計算される。日常のトレンドは、１日の期間内の様々な時刻ｔでのデータポイントのセットを含む。１つの例示的な実施形態において、日常のトレンドは、１分ごとに、予め決定される日数にわたって同じ時刻ｔのＴａを平均することにより計算される。１つの例示的な実施形態において、日常のトレンドは、７日という時間ウィンドウにわたって計算される。いくつかの実施形態では、日常のトレンドＴｔｒは、平日、土曜日及び日曜日について別個に計算されてもよい。また、トラフィックが日々有意に変化する場合には、各曜日について別個の日常のトレンドＴｔｒが計算されてもよい。平日のみに基づく日常のトレンドを、ここではウィークデイトレンドという。複数の週にわたる同じ曜日に基づく日常のトレンドを、ここではカレンダーデイトレンドという。例えば、複数の土曜日にわたって各土曜日に収集されたデータに基づく日常のトレンドは、カレンダーデイトレンドである。時刻ｔでの日常のトレンドＴｔｒは、次により与えられる：
Figure 2016526308
ここで、ｎは、日常のトレンドが計算される対象の日数である。
Figure 2016526308
予測平均ユーザ端末スループットを計算する他の手法もまた使用され得る。
上述した予測技法は最新の平均ユーザ端末スループットを予測するために使用されたが、当業者は、同じ技法を他の文脈において適用可能であること、及び本予測技法を直近の利用可能なデータが最新でない他の状況に適用可能であることを理解するであろう。
図１１は、ネットワーク性能を示す性能測定結果の最新の値を予測するための、ＡＣノード７０又は他のネットワークノードにより実装される例示的な方法４００を描いている。ＡＣノード７０又は他のネットワークノードは、一連の性能測定結果として日常のトレンドを取得する（ブロック４１０）。その日常のトレンドは、様々な時刻でのデータポイントのセットを含み、各データポイントは、１日のうちの対応する時刻での性能測定結果の、複数日数分にわたる平均値を表現する。ＡＣノード７０又は他のネットワークノードは、最新の時間インターバルにわたる１つ以上の近時の性能測定結果をも取得する（ブロック４２０）。日常のトレンド及び近時の性能測定結果に基づいて、ＡＣノード７０又は他のネットワークノードは、性能測定結果の最新の値を予測する（ブロック４３０）。
図１２は、ここで説明したようなトラフィック操作を実装するための例示的なネットワークノード５００を描いている。ネットワークノード５００は、通信ネットワークへの接続及び他のネットワークノードとの間のネットワーク上での通信のためのネットワークインタフェース回路５１０と、ここで説明した方法の１つ以上を実行するように構成される処理回路５２０と、を備える。１つの実施形態において、ネットワークノード５００は、ここで説明したようなＡＣノード７０として機能する。他の実施形態において、ネットワークノード５００は、ここで説明したようなＷＬＡＮ５０内のＡＰ５５として機能し、さらに無線インタフェース上でユーザ端末１００と通信するための送受信器５３０を含む。他の実施形態において、ネットワークノード２００は、セルラーネットワーク１０内のＯＯＳＳ３５を含み、処理回路２２０は、ＡＣノード７０又はＷＬＡＮ５０内のＡＰ５５へ、ここで説明したようなセルＩＤ及び性能統計を提供するように構成される。

Claims (48)

  1. 第１のアクセスネットワークと、前記第１のアクセスネットワークと重複するカバレッジを提供する第２のアクセスネットワークとの間のユーザ端末による選択を制御する方法であって、
    前記第１のネットワーク内のセルに関係付けられている前記第２のアクセスネットワーク内の１つ以上のセルの集合についての性能測定結果を取得することと、前記性能測定結果に基づいて、前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルについての受け入れ閾値を計算することと、
    前記第２のアクセスネットワーク内で動作するユーザ端末の前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルへの受け入れを、前記受け入れ閾値に基づいて制御することと、
    を含む方法。
  2. 前記受け入れ閾値は、前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルにより許容される前記ユーザ端末についての最小受信信号強度を含む、請求項１の方法。
  3. 性能測定結果に基づいて前記受け入れ閾値を計算することは、前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合についての平均スループットに基づいて前記受け入れ閾値を計算すること、を含む、請求項１の方法。
  4. 前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合についての平均スループットに基づいて前記受け入れ閾値を計算することは、前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルの平均スループット及び前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合についての前記平均スループットの関数として前記受け入れ閾値を計算すること、を含む、請求項３の方法。
  5. 前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルの前記平均スループット及び前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合についての前記平均スループットの関数として前記受け入れ閾値を計算することは、前記第１のアクセスネットワーク及び前記第２のアクセスネットワークのうちの１つを優先するための調整可能なバイアスファクタを適用すること、を含む、請求項４の方法。
  6. 前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合についての平均スループットを計算することは、前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合について重み付け平均スループットを計算すること、を含む、請求項３の方法。
  7. 前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合について重み付け平均スループットを計算することは、
    セルの前記集合内の各セルについて重み付けファクタを計算することと、
    前記重み付けファクタに基づいて個別のセルのスループットの重み付け和を計算することと、
    セルの前記集合内のセルの数で前記重み付け和を除算することと、
    を含む、請求項６の方法。
  8. 前記集合内の各セルについて重み付けファクタを計算することは、ヒットカウントに基づいて前記重み付けファクタを計算すること、を含む、請求項７の方法。
  9. 前記第２のネットワーク内のセルの前記集合は、２つ以上の異なるタイプのセルを含み、ヒットカウントに基づいて前記重み付けファクタを計算することは、異なるタイプのセルについての前記ヒットカウントを、セルタイプに基づく対応するバイアスファクタで乗算すること、を含む、請求項８の方法。
  10. 受け入れ閾値を計算することは、前記第１のアクセスネットワーク及び前記第２のアクセスネットワーク内のセル負荷又は他のネットワーク条件にさらに基づく、請求項１の方法。
  11. 前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルについての前記受け入れ閾値を計算することは、前記第１のアクセスネットワーク内の集中化されたＷｉＦｉアクセス制御ノードにより前記受け入れ閾値を計算すること、を含む、請求項１の方法。
  12. 前記第２のアクセスネットワークのセル内で動作するユーザ端末の前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルへの前記受け入れを前記受け入れ閾値に基づいて制御することは、前記ＷｉＦｉアクセス制御ノードから前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルについてのアクセスポイントへ前記受け入れ閾値を送信すること、を含む、請求項１１の方法。
  13. 前記第１のネットワーク内の前記セルに関係付けられている前記第２のアクセスネットワーク内の１つ以上のセルの集合についての性能測定結果を取得することは、
    前記第１のアクセスネットワーク内の前記アクセス制御ノードから前記第２のアクセスネットワーク内のネットワークノードへリクエストを送信することと、
    前記リクエストに応じて、前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルに関係付けられている、前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合についての性能統計を受信することと、
    前記性能統計に基づいて前記性能測定結果を計算することと、
    を含む、請求項１１の方法。
  14. 前記第２のアクセスネットワークの１つ以上のセルの前記集合を、前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルに関係付けること、をさらに含む、請求項１１の方法。
  15. 前記第２のアクセスネットワークの１つ以上のセルの前記集合を前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルに関係付けることは、
    前記第１のアクセスネットワークから前記第２のアクセスネットワークへ、前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルへ接続されたユーザ端末のユーザ端末識別情報を含むセル識別リクエストを送信することと、
    前記セル識別リクエストに応じて、前記第２のアクセスネットワーク内の前記ユーザ端末が存在していた既知の最後のセルのセル識別情報を受信することと、
    受信される前記セル識別情報を、前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルに関係付けることと、
    を含む、請求項１４の方法。
  16. 前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルについての前記受け入れ閾値を計算することは、前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルについてのアクセスポイントにより前記受け入れ閾値を計算すること、を含む、請求項１の方法。
  17. 前記第２のアクセスネットワークのセル内で動作するユーザ端末の前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルへの前記受け入れを前記受け入れ閾値に基づいて制御することは、
    前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルへのアクセスを試行するユーザ端末から受信される信号の受信信号強度を測定することと、
    前記受信信号強度の前記受け入れ閾値に対する比較に基づいて、前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルへ前記ユーザ端末を受け入れることと、
    を含む、請求項１６の方法。
  18. ユーザ端末による前記第１のセルへの接続の前記試行を、前記ユーザ端末から前記アクセスポイントへのデータ送信を無視することにより、無応答で拒絶すること、をさらに含む、請求項１７の方法。
  19. 前記第１のネットワーク内の前記セルに関係付けられている前記第２のアクセスネットワーク内の１つ以上のセルの集合についての性能測定結果を取得することは、
    前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルに関係付けられている前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合についての性能統計を受信することと、
    前記性能統計に基づいて、前記性能測定結果を計算することと、
    を含む、請求項１６の方法。
  20. 予め決定されるインターバルで、又は２つの前記アクセスネットワーク内の条件が変化した場合に、前記受け入れ閾値を再調整すること、をさらに含む、請求項１の方法。
  21. 第１のアクセスネットワークと、前記第１のアクセスネットワークと重複するカバレッジを提供する第２のアクセスネットワークとの間のユーザ端末による選択を制御するように構成される、前記第１のアクセスネットワーク内のネットワークノードであって、
    他のネットワークノードとの通信のためのネットワークインタフェースと、
    前記第１のネットワーク内のセルに関係付けられている前記第２のアクセスネットワーク内の１つ以上のセルの集合についての性能測定結果を取得し、
    前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合についての前記性能測定結果に基づいて、前記第１のアクセスネットワーク内のセルについての受け入れ閾値を計算し、
    前記受け入れ閾値に基づいて、前記第２のアクセスネットワーク内で動作するユーザ端末の前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルへの受け入れを制御する、
    ように構成される処理回路と、
    を備えるネットワークノード。
  22. 前記受け入れ閾値は、前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルにより許容される前記ユーザ端末についての最小受信信号強度（ＲＳＳＩ）を含む、請求項２１のネットワークノード。
  23. 前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合についての性能測定結果に基づいて前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルについての受け入れ閾値を計算するために、前記処理回路は、前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合についての平均スループットに基づいて前記受け入れ閾値を計算する、ように構成される、請求項２１のネットワークノード。
  24. 前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合についての前記平均スループットに基づいて前記受け入れ閾値を計算するために、前記処理回路は、前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルの前記平均スループットにさらに基づいて前記受け入れ閾値を計算する、ように構成される、請求項２３のネットワークノード。
  25. 前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合についての前記平均スループットに基づいて前記受け入れ閾値を計算するために、前記処理回路は、前記第１のアクセスネットワーク及び前記第２のアクセスネットワークのうちの１つを優先するためのバイアスファクタを適用する、ように構成される、請求項２４のネットワークノード。
  26. 前記第２のアクセスネットワーク内のセルの集合についての平均スループットを計算するために、前記処理回路は、前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合について重み付け平均スループットを計算する、ように構成される、請求項２３のネットワークノード。
  27. 前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合について重み付け平均スループットを計算するために、前記処理回路は、
    前記集合内の各セルについて重み付けファクタを計算し、
    前記重み付けファクタに基づいて個別のセルのスループットの重み付け和を計算し、
    セルの前記集合内のセルの数で前記重み付け和を除算する、
    ように構成される、請求項２６のネットワークノード。
  28. 前記集合内の各セルについて重み付けファクタを計算するために、前記処理回路は、ヒットカウントに基づいて前記重み付けファクタを計算する、ように構成される、請求項２７のネットワークノード。
  29. ヒットカウントに基づいて前記重み付けファクタを計算するために、前記処理回路は、異なるタイプのセルについての前記ヒットカウントを、セルタイプに基づく対応するバイアスファクタで乗算する、ように構成される、請求項２８のネットワークノード。
  30. 前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合についての性能測定結果に基づいて前記受け入れ閾値を計算するために、前記処理回路は、前記第１のアクセスネットワーク及び前記第２のアクセスネットワーク内のセル負荷ファクタ又は他のネットワーク条件にさらに基づいて前記受け入れ閾値を計算する、ように構成される、請求項１５のネットワークノード。
  31. 前記ネットワークノードは、前記第２のアクセスネットワーク内の２つ以上のセルについての前記受け入れ閾値を計算するように構成される、集中化されたＷｉＦｉアクセス制御ノードを含む、請求項２１のネットワークノード。
  32. 前記第２のアクセスネットワークのセル内で動作するユーザ端末の前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルへの前記受け入れを前記受け入れ閾値に基づいて制御するために、前記処理回路は、前記アクセス制御ノードからアクセスポイントへ前記受け入れ閾値を送信する、ように構成される、請求項３１のネットワークノード。
  33. 前記第１のネットワーク内の前記セルに関係付けられている前記第２のアクセスネットワーク内の１つ以上のセルの集合についての性能測定結果を取得するために、前記処理回路は、
    前記第１のアクセスネットワーク内の前記アクセス制御ノードから前記第２のアクセスネットワーク内のネットワークノードへリクエストを送信し、
    前記リクエストに応じて、前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルに関係付けられている、前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合についての性能統計を受信し、
    前記性能統計に基づいて前記性能測定結果を計算する、
    ように構成される、請求項３１のネットワークノード。
  34. 前記処理回路は、前記第２のアクセスネットワークの１つ以上のセルの前記集合を、前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルに関係付ける、ようにさらに構成される、請求項２１のネットワークノード。
  35. 前記第２のアクセスネットワークの１つ以上のセルの前記集合を前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルに関係付けるために、前記処理回路は、
    前記第１のアクセスネットワークから前記第２のアクセスネットワークへ、前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルへ接続されたユーザ端末のユーザ端末識別情報を含むセル識別リクエストを送信し、
    前記セル識別リクエストに応じて、前記第２のアクセスネットワーク内の前記ユーザ端末が存在していた既知の最後のセルのセル識別情報を受信し、
    受信される前記セル識別情報を、前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルに関係付ける、
    ように構成される、請求項２１のネットワークノード。
  36. 前記ネットワークノードは、前記第２のアクセスネットワークのセル内のアクセスポイントを含む、請求項２１のネットワークノード。
  37. 前記第２のアクセスネットワークのセル内で動作するユーザ端末の前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルへの前記受け入れを前記受け入れ閾値に基づいて制御するために、前記処理回路は、
    前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルへのアクセスを試行するユーザ端末から受信される信号の受信信号強度（ＲＳＳＩ）を測定し、
    前記受信信号強度の前記受け入れ閾値に対する比較に基づいて、前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルへ前記ユーザ端末を受け入れる、
    ように構成される、請求項３６のネットワークノード。
  38. 前記処理回路は、前記ユーザ端末から前記第１の（ＷＬＡＮ）アクセスネットワークへの接続試行を行おうとするユーザ端末による前記試行を無応答で拒絶する、ようにさらに構成される、請求項３７のネットワークノード。
  39. 前記第１のネットワーク内の前記セルに関係付けられている前記第２のアクセスネットワーク内の１つ以上のセルの集合についての性能測定結果を取得するために、前記処理回路は、
    前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルに関係付けられている前記第２のアクセスネットワーク内のセルの前記集合についての性能統計を受信し、
    前記性能統計に基づいて、前記性能測定結果を計算する、
    ように構成される、請求項３６のネットワークノード。
  40. 予め決定されるインターバルで、又は２つの前記アクセスネットワーク内の条件が変化した場合に、前記受け入れ閾値を再調整する、ように構成される、請求項２１のネットワークノード。
  41. 第１のアクセスネットワーク及び第２のアクセスネットワーク内のセルを関係付けるためのセル関係付け方法であって、
    前記第１のアクセスネットワークから前記第２のアクセスネットワークへ、前記第１のアクセスネットワーク内のセルへ接続されたユーザ端末のユーザ端末識別情報を含むセル識別リクエストを送信することと、
    前記セル識別リクエストに応じて、前記第２のアクセスネットワーク内の前記接続されたユーザ端末が存在していた既知の最後のセルのセル識別情報を受信することと、
    受信される前記セル識別情報を、前記第１のアクセスネットワーク内の前記セルに関係付けることと、
    を含む方法。
  42. 認証サーバから、前記ユーザ端末の前記ユーザ識別情報を受信すること、をさらに含む、請求項４１の方法。
  43. 前記セル関係付け方法は、ネットワーク構成における変化を検出するために、継続的に実行される、請求項４１の方法。
  44. セル関係テーブル内にセル関係情報を記憶させること、をさらに含む、請求項４１の方法。
  45. 無線通信ネットワーク内に含まれるネットワークノードであって、
    ネットワークインタフェース回路と、
    重複するカバレッジを提供する第１のアクセスネットワーク及び第２のアクセスネットワーク内のセルを関係付けるための処理回路と、
    を備え、
    前記処理回路は、
    接続されたユーザ端末についてのユーザ端末識別情報を含むセル識別リクエストを、前記第２のアクセスネットワークへ送信し、
    前記セル識別リクエストに応じて、前記第２のアクセスネットワーク内の前記接続されたユーザ端末が存在していた既知の最後のセルのセル識別情報を受信し、
    受信される前記セル識別情報を、前記第１のアクセスネットワーク内の接続中のセルに関係付ける、
    ように構成される、
    ネットワークノード。
  46. 前記処理回路は、認証サーバから前記ユーザ識別情報を受信する、ようにさらに構成される、請求項４５のネットワークノード。
  47. 前記処理回路は、継続的に前記第１のネットワーク及び前記第２のネットワーク内のセルを関係付けることにより、ネットワーク構成における変化を検出する、ようにさらに構成される、請求項４５のネットワークノード。
  48. 前記処理回路は、セル関係テーブル内にセル関係情報を記憶させる、ように構成される、請求項４５のネットワークノード。
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