JP3693716B2

JP3693716B2 - 移動ユニットによって集められた移動度及び通信トラヒック統計に基づくセルラ通信システムの動作

Info

Publication number: JP3693716B2
Application number: JP23083195A
Authority: JP
Inventors: ウォンレウンキン; ナンダサンジヴ; ローレンスイウンワン
Original assignee: AT&T Corp
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1994-09-08
Filing date: 1995-09-08
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2015-09-08
Also published as: JPH08116568A; EP0701382B1; US5623535A; DE69533867D1; DE69533867T2; EP0701382A1

Description

【０００１】
【発明の分野】
本発明は、一般的には、セルラ通信或は電話システム、より詳細には、このようなシステムの動作をシステム内で動作する移動ユニットの移動度及び通信トラヒックの統計量に基づいて制御する方法に関する。この発明においては、移動ユニットは、それら自身の移動度及び通信統計量を集めて、総和された統計量をセルラシステムの制御のためにベースステーションに送信する。
【０００２】
現在の技術水準によるセルラ通信或は電話システムにおいては、あるシステム内で動作する移動ユニットは、無線チャネルをモニタする。移動ユニットは無線チャネルを検出し、その無線チャネルと関連するデータ、例えば、信号の強度、Ｓ／Ｎ比、その他を累積する。この情報がセルラシステムを通じて分散ベースステーションに提供され、こうして、移動ユニットが、移動ユニットのおのおのが最も満足ができる受信を確保できるように、セルラシステム内の適当なチャネル及びセルの選択を助ける。
【０００３】
無線通信システムの人気が増しているために、任意の与えられたセルラシステム内の移動ユニットの数も増加しており、セルラシステムによってより多くの移動ユニットを扱わなければならなくなって来ている。より高い移動ユニット密度を扱うために容量を増加するための一つのアプローチは、階層アーキテクチュアの使用である。階層アーキテクチュアにおいては、ミクロセルの格子の上に重複するカバーエリアを持つより大きなマクロセルの格子が横たわる。各ミクロセルは、そのミクロセル内の移動ユニットの制御及び調整を行うベースステーションを含み、各マクロセルは、その制御下にある移動ユニットを監督し、そのマクロセル内の複数のミクロセルベースステーションを調整するベースステーションを含む。ある移動ユニットがあるミクロセルを出て、別のミクロセルに入るとき、これは、第一のミクロセルのベースステーションから第二のミクロセルのベースステーションにハンドオフされる。ミクロセルからもマクロセルからもカバーが可能なエリアにおいては、セルラシステムは、各呼を発呼或はハンドオフにおいて、ミクロセルに割り当てるべきか、或はマクロセルに割り当てるべきかを決定しなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
網資源の効率的な使用が可能なセルラシステムの動作を制御するための改善された構成に対する必要性が存在する。好ましくは、この改善された構成は、発呼或はハンドオフの際に、呼が階層アーキテクチュア内のミクロセルに割り当てられるべきか、或はマクロセルに割り当てられるべきかの決定を助け、また、ミクロセル及びマクロセルベースステーション、並びにセルラシステムと関連する網に課せられる処理負担を実質的に追加しないことを要望される。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この必要性が、本発明の複数の方法によって満たされる。本発明の方法においては、セルラ通信システム内の各移動ユニットが、セルラ通信システム内の移動ユニットの“典型的な”動作を表わす少なくとも一つの移動度或は通信トラヒック（テレトラヒック）の統計量をモニタ及び処理する。これら統計量が移動ユニットによって処理され、総和された統計量が、例えば、移動ユニットへの或はこれからの呼の発呼時、移動ユニットによるハンドオフのリクエスト時、移動ユニットの登録或は位置の更新時に、ミクロセル或はマクロセルのベースステーションに送信される。
【０００６】
現存のセルラ通信システムにおいては、固定網設備が、システム内で動作する個々の全ての移動ユニットに対する移動度及び通信トラヒックの統計量を集めて処理することは不可能である。これは、これらデータが、移動ユニットが今掛かっている呼に対して使用されている場合、及び移動ユニットがアイドルの状態にある場合に、特に、言えることである。従って、現存のセルラ通信システムは、網資源を制御するためにこれらの情報を活用することができない。本発明においては、複数の統計量が知能移動ユニットによって、セルラ通信システムの網資源に不当な追加の負担を課さないような方法で収集処理され、資源管理の効率を著しく向上させるような方法にて使用される。
【０００７】
本発明に従って移動ユニットによってモニタすることが可能なこれら統計量としては：セル滞留時間、つまり、ある移動ユニットがあるミクロセル内で費やす時間の量；エリア滞留時間、つまり、移動ユニットが網サービスエリアと称されるある事前に定義された地理的エリア内で費やす時間の量；呼保持時間、つまり、異なるタイプ、例えば、音声、データ、マルチメディア等の呼に対する継続時間；セルスループット、つまり、単位時間当りにある移動ユニットから発信される或はある移動ユニットが受信する呼の平均数；進行中の呼の以前のハンドオフの数；移動ユニットに対する二つの連続した失敗したハンドオフ間の時間期間；及び、ある移動ユニットから発信される呼のある移動ユニットに着信する呼の数に対する比が含まれる。
【０００８】
これら総和された統計量は、ミクロセル或はマクロセルのベースステーションによって、新たな呼及びハンドオフ呼をミクロセル或はマクロセルのどちらに割り当てるか決定するため、セルラ通信システム内の呼処理に優先順位を付けるため、及び移動ユニットに対してカスタマイズされた（個々の顧客に適合された）顧客サービスエリアを割り当てるために使用される。
【０００９】
本発明の一面によると、分散ベースステーションが複数の移動ユニットを固定交換網に結合し、セルラ通信システムが、層構造のセルラ移動網から構成され、セルラ移動網が複数のマクロセルを持ち、個々のマクロセルが複数のミクロセル上に横たわタイプのセルラ通信システムを動作するための一つの方法が開示される。この方法は、複数の移動ユニットの分散ベースステーションから複数の移動ユニットのおのおのへの接続を測定可能な統計量に基づいて制御するステップ；複数の移動ユニットのおのおのの所でミクロセル滞留時間を前記の測定可能な統計量の一つとして測定するステップ；複数の移動ユニットのおのおのの所で移動ユニットの移動度を表わす測定されたミクロセル滞留時間を総和するステップ；及び総和されたミクロセル滞留時間を複数の移動ユニットから分散ベースステーションに送信するステップを含む。例えば、ミクロセル滞留時間を表わす総和された統計量が移動ユニットからの呼をミクロセルチャネルに割り当てるか、或はマクロセルチャネルに割り当てるかを決定するために使用される。前記のミクロセル滞留時間を総和するステップは、好ましくは、ａ_i ＝αａ_i-1 ＋（１−α）ｔ_i を反復して計算することによって移動度指数ａ_i を決定することによって遂行される。ここで、ａ_i は移動度指数を表わし、αは０から１の間のレンジの重み係数を表わし、ｔ_i はミクロセルクロシングｉ−１とｉとの間でミクロセル内で費やされた移動ユニットの時間を表わす。
【００１０】
前記の方法はさらに：各ｔ_i をａ_i-1 に対して比較するステップ；ｔ_i がａ_i-1 よりかなり大きな場合、ａ_i ＝αａ_i-1 ＋（１−α）ｔ_i を反復的に計算するステップをｔ_i+1 が決定されるまで遅延するステップ；ｔ_i+1 もまたａ_i-1 よりかなり大きな場合、ａ_i ＝αａ_i-1 ＋（１−α）ｔ_i を反復的に計算するステップ；及びｔ_i+1 がａ_i-1 よりかなり大きくない場合、ａ_i-1 よりかなり大きなｔ_i をａ_i ＝αａ_i-1 ＋（１−α）ｔ_i を反復的に計算する前に削除するステップを含むことも考えられる。これらステップは、大きな側の異常値（アウトライア）と考えられる個々のｔ_i が移動度指数ａ_i の決定に含まれることを排除する。前記のｔ_i+1 もａ_i-1 よりもかなり大きな場合は、ａ_i ＝αａ_i-1 ＋（１−α）ｔ_i を反復的に計算するステップは、ｔ_i 及びｔ_i+1 の両方を使用して遂行される。この方法は、さらに：各ｔ_i をａ_i-1 に対して比較するステップ；ｔ_i がａ_i-1 よりかなり小さな場合、ａ_i ＝αａ_i-1 ＋（１−α）ｔ_i を反復的に計算するステップをｔ_i+1 が決定されるまで遅延するステップ；ｔ_i+1 もまたａ_i-1 よりかなり小さな場合、ａ_i ＝αａ_i-1 ＋（１−α）ｔ_i を反復的に計算するステップ；及びｔ_i+1 がａ_i-1 よりかなり小さくない場合、ａ_i-1 よりかなり小さなｔ_i をａ_i ＝αａ_i-1 ＋（１−α）ｔ_i を反復的に計算する前に削除するステップを含むことが考えられる。これらステップは、小さな側の異常値（アウトライア）と考えられる個々のｔ_i が移動度指数ａ_i の決定に含まれることを排除する。前記のｔ_i+1 もａ_i-1 よりもかなり小さな場合は、ａ_i ＝αａ_i-1 ＋（１−α）ｔ_i を反復的に計算するステップは、ｔ_i 及びｔ_i+1 の両方を使用して遂行される。
【００１１】
呼をミクロセル或はマクロセルのどちらに割り当てるか決定するために、この方法は、さらに：総和されたミクロセル滞留時間をしきい値に対して比較するステップ；総和されたミクロセル滞留時間がしきい値よりも大きな場合、呼を適当なミクロセルを通じてルーティングするステップ；及び総和されたミクロセル滞留時間がしきい値よりも小さな場合、呼を適当なマクロセルを通じてルーティングするステップを含む。
【００１２】
この方法は、さらに：複数の移動ユニットのおのおのの所で移動ユニットがパワーアップされる度に、ミクロセル滞留時間を測定するステップ、及びミクロセル滞留時間を総和するステップを遂行するステップ；呼設定時に移動ユニットの総和されたミクロセル滞留時間を複数の移動ユニットから分散ベースステーションに送信するステップを遂行するステップ；及び総和されたミクロセル滞留時間をしきい値に対して比較するステップを含むことも考えられる。こうして、発呼の設定が総和されたミクロセル滞留時間によって決定される。つまり、その移動ユニットに対する総和されたミクロセル滞留時間がしきい値よりも大きな場合は、呼が適当なミクロセルを使用して設定され、その移動ユニットに対する総和されたミクロセル滞留時間がしきい値よりも小さな場合は、呼が適当なマクロセルを使用して設定される。
【００１３】
この方法は、さらに：前記のセルラ通信システムを通じて接続される確立された呼の進行を通じて複数の移動ユニットのおのおのの所でミクロセル滞留時間を測定するステップ、及びミクロセル滞留時間を総和するステップを継続して遂行するステップ；前記のミクロセル境界クロシング時に移動ユニットの総和されたミクロセル滞留時間を複数の移動ユニットから分散ベースステーションに送信するステップを遂行するステップ；前記の総和されたミクロセル滞留時間をしきい値に対して比較するステップを遂行するステップ；及び前記の総和されたミクロセル滞留時間に基づいて確立された呼をハンドオフするステップを含むことが考えられる。好ましくは、前記の総和された滞留時間に基づいて確立された呼をハンドオフするステップは、さらに：移動ユニットに対する総和されたミクロセル滞留時間がしきい値よりも大きな場合、呼をあるミクロセルから別のミクロセルにハンドオフするステップ；移動ユニットに対する総和されたミクロセル滞留時間がしきい値よりも小さな場合、呼をあるミクロセルからマクロセルにハンドアップするステップ；移動ユニットに対する総和されたミクロセル滞留時間がしきい値よりも小さな場合、呼をあるマクロセルから別のマクロセルにハンドオフするステップ；及び移動ユニットに対する総和されたミクロセル滞留時間がしきい値よりも大きな場合、呼をマクロセルからミクロセルにハンドダウンするステップを含むことが考えられる。
【００１４】
代替として、この方法は、複数の移動ユニットのおのおのの所で移動ユニットがパワーアップされる度に、前記のミクロセル滞留時間を測定するステップ、及びミクロセル滞留時間を総和するステップを遂行するステップ；呼設定時に移動ユニットの総和されたミクロセル滞留時間を複数の移動ユニットから分散ベースステーションに送信する前記のステップを遂行するステップ；総和されたミクロセル滞留時間を低しきい値と高しきい値との間に設定された発呼しきい値に対して比較するステップ；総和されたミクロセル滞留時間が発呼しきい値よりも大きな場合、呼を適当なミクロセルを通じてルーティングするステップ；及び総和されたミクロセル滞留時間が発呼しきい値よりも小さな場合、呼を適当なマクロセルを通じてルーティングするステップを含むことも考えられる。この代替に対しては、この方法は、さらに：前記のセルラ通信システムを通じて接続される確立された呼の進行を通じて複数の移動ユニットのおのおのの所で前記のミクロセル滞留時間を測定するステップ、及びミクロセル滞留時間を総和するステップを継続して遂行するステップ；前記のミクロセル境界クロシング時に移動ユニットの総和されたミクロセル滞留時間を複数の移動ユニットから分散ベースステーションに送信するステップを遂行するステップ；及び前記の総和されたミクロセル滞留時間に基づいて確立された呼をハンドオフするステップを含む。
【００１５】
好ましくは、前記の総和されたミクロセル滞留時間に基づいて確立された呼をハンドオフするステップは、さらに：総和されたミクロセル滞留時間を低しきい値に対して比較するステップ；総和されたミクロセル滞留時間を高しきい値に対して比較するステップ；移動ユニットに対する総和されたミクロセル滞留時間が低しきい値よりも大きな場合、あるミクロセルから別のミクロセルにハンドオフするステップ；移動ユニットに対する総和されたミクロセル滞留時間が低しきい値よりも小さな場合、呼をあるミクロセルからマクロセルにハンドアップするステップ；移動ユニットに対する総和されたミクロセル滞留時間が高しきい値よりも小さな場合、呼をあるマクロセルから別のマクロセルにハンドオフするステップ；及び移動ユニットに対する総和されたミクロセル滞留時間が高しきい値よりも大きな場合、呼をあるマクロセルからミクロセルにハンドダウンするステップを含む。
【００１６】
この方法は、さらに：複数の移動ユニットのおのおのの所で呼保持時間を前記の測定可能な統計量の一つとして累積するステップ；複数の移動ユニットのおのおのの所で呼保持時間を総和するステップ；及び総和された呼保持時間を分散ベースステーションに送信するステップを含むことが考えられる。前記の複数の移動ユニットのおのおのの所で呼保持時間を総和するステップは、ｂ_i ＝βｂ_i-1 ＋（１−β）ｈ_i を反復的に計算することによって加重平均を決定するステップを含む。ここで、ｂ_i-1 は、呼保持時間の加重平均を表わし、ｂ_i-1 は、呼保持時間の先行する加重平均を表わし、βは、０と１との間の重み係数を表わし、そしてｈ_i は、ｉ番目の呼の保持時間を表わす。
【００１７】
伝送を容易にし、統計量をより効率的に使用し、また交換コストを削減するために、この方法は、さらに：各呼に対して期待されるハンドオフの数を表わす比を決定するためにｂ_i をａ_i にて割るステップを含むことが考えられる。この方法では、前記の移動ユニットの移動度を表わす総和されたミクロセル滞留時間を複数の移動ユニットから分散ベースステーションに送信するステップ及び総和された呼保持時間を分散ベースステーションに送信するステップが、前記のｂ_i ／ａ_i の比を送信することによって結合簡素化される。本発明のこの点との関連で、この方法はさらに：前記のｂ_i ／ａ_i の比を選択されたハンドオフしきい値に対して比較するステップ；ｂ_i ／ａ_i がハンドオフしきい値を越える場合、呼をマクロセルチャネルに割り当てるステップ；及びｂ_i ／ａ_i がハンドオフしきい値を越えない場合、呼をミクロセルチャネルに割り当てるステップを含む。
【００１８】
本発明のもう一面によると、分散ベースステーションが複数の移動ユニットを固定交換網に結合し、セルラ通信システムが層構造のセルラ移動網から構成され、このセルラ移動網が複数のマクロセルを持ち、個々のマクロセルが複数のミクロセル上に横たわるタイプのセルラ通信システムを動作するためのもう一つの方法が開示される。この方法は：複数の移動ユニットの分散ベースステーションから複数の移動ユニットのおのおのに対して確立された呼の接続を測定可能な統計量に基づいて制御するステップ；複数の移動ユニットのおのおのの所で各呼に対する以前のハンドオフの数を前記の測定可能な統計量の一つとして累積するステップ；ハンドオフに対する各リクエストに対して以前のハンドオフの数を送信するステップ；各呼に対して以前のハンドオフの数をある定義されたしきい値に対して比較するステップ；及び以前のハンドオフの数がある定義されたハンドオフしきい値を越える場合マクロセルチャネルを呼に割り当てるステップを含む。
【００１９】
本発明のもう一面によると、分散ベースステーションが複数の移動ユニットを交換網に結合するタイプのセルラ通信システムを動作するさらにもう一つの方法が開示される。この方法は：分散ベースステーションから複数の移動ユニットのおのおのへのシステム資源の割り当てを複数の移動ユニットのおのおのを表わす測定可能な統計量に基づいて制御するステップ；複数の移動ユニットのおのおのの所で複数の移動ユニットのおのおのを表わす測定可能な通信統計量を集めるステップ；及び複数の移動ユニットを表わす測定可能な通信統計量を複数の移動ユニットから分散ベースステーションに送信するステップを含む。
【００２０】
この方法は、さらに、測定可能な通信統計量に基づいて顧客サービスエリアを設定するステップを含む。前記の複数の移動ユニットのおのおのの所で複数の移動ユニットのおのおのを表わす測定可能な通信統計量を集めるステップは、複数の移動ユニットのおのおのに対して呼保持時間を集めるステップから成ることも考えられる。
別の方法として、前記の複数の移動ユニットのおのおのの所で複数の移動ユニットのおのおのを表わす測定可能な通信統計量を集めるステップが、複数の移動ユニットのおのおのに対して呼のタイプを集めるステップから成ることも考えられる。この場合、前記の顧客サービスエリアを設定するステップは、集められた呼タイプに基づいて行なわれる。
【００２１】
前記の複数の移動ユニットのおのおのの所で複数の移動ユニットのおのおのを表わす測定可能な通信統計量を集めるステップは、また、複数の移動ユニットのおのおのによって発信された呼の数、及び複数の移動ユニットのおのおのによって受信された呼の数を集めるステップから成ることも考えられる。この場合は、前記の顧客サービスエリアを設定するステップは、複数の移動ユニットのおのおのによって発信された呼、及び複数の移動ユニットのおのおのによって受信された呼について集められた数値に基づいて遂行される。
【００２２】
加えて、前記の複数の移動ユニットのおのおのの所で複数の移動ユニットのおのおのを表わす測定可能な通信統計量を集めるステップが、複数の移動ユニットのおのおのに対して呼スループットを集めるステップから成ることも考えられる。この場合、前記の顧客サービスエリアを設定するステップは、複数の移動ユニットのおのおのに対して集められた呼スループットに基づいて遂行される。
【００２３】
前記の複数の移動ユニットのおのおのの所で複数の移動ユニットのおのおのを表わす測定可能な通信統計量を集めるステップは、また、網サービスエリア滞留時間を集めるステップから成ることも考えられ、この場合、前記の顧客サービスエリアの設定は、移動ユニットのおのおのに対して集められた網サービスエリア滞留時間に基づいて遂行される。
【００２４】
この方法は、さらに：分散ベースステーションから複数の移動ユニットへの接続を複数の移動ユニットのおのおのの測定可能な統計量に基づいて制御するステップ；複数の移動ユニットのおのおのの所で複数の移動ユニットのおのおのの測定可能な統計量を表わすデータを集めるステップ；及び複数の移動ユニットのおのおのの測定可能な統計量を表わすデータを複数の移動ユニットから分散ベースステーションに送信するステップを含むことが考えられる。
セルラ通信システムが階層化されたセルラ移動網から構成され、これが複数のマクロセルを含み、おのおののマクロセルが少なくとも二つのミクロセル上に横たわる場合、前記の複数の移動ユニットのおのおのの所で複数の移動ユニットのおのおのの測定可能な統計量を表わすデータを集めるステップは、移動度データを集めるステップから成ることが考えられる。この方法は、さらに、移動度データをあるしきい値に対して比較するステップ；移動ユニットに対する移動度データがしきい値よりも大きな場合、呼を適当なミクロセルを通じてルーティングするステップ；及び移動ユニットに対する移動度データがしきい値より小さな場合、呼を適当なマクロセルを通じてルーティングするステップを含むことが考えられる。
【００２５】
この方法は、さらに：移動ユニットがパワーアップされる度に複数の移動ユニットのおのおのの所で複数の移動ユニットのおのおのの測定可能な統計量を表わすデータを集める前記のステップを遂行するステップ；前記の呼設定時に各移動ユニットの測定可能な統計量を表わすデータを伝送するステップを遂行するステップ；及び移動度データをあるしきい値に対して比較するステップを遂行するステップを含むことが考えられる。こうして、初期呼の設定が移動度データに基づいて決定される。つまり、移動ユニットに対する移動度データがしきい値より大きな場合は、適当なミクロセルを使用して呼が設定され、移動ユニットに対する移動度データがしきい値よりも小さな場合は、呼が適当なマクロセルを使用して設定される。
【００２６】
好ましくは、この方法は、さらに：呼の設定を通じて複数の移動ユニットのおのおのの所で複数の移動ユニットの測定可能な統計量を表わすデータを集める前記のステップを継続して遂行するステップ；ミクロセル境界クロシング時に各移動ユニットの測定可能な統計量を表わすデータを送信する前記のステップを遂行するステップ；移動度データをあるしきい値に対して比較するステップを遂行するステップ；及び移動度データに基づいて確立された呼をハンドオフするステップを含むことが考えられる。前記の移動度データに基づいて確立された呼をハンドオフするステップは、さらに：移動ユニットに対する移動データがしきい値よりも大きな場合、呼をあるマイクロセルから別のマイクロセルにハンドオフするステップ；移動ユニットに対する移動度データがしきい値よりも小さな場合、呼をマイクロセルからマクロセルにハンドアップするステップ；移動ユニットに対する移動度データがしきい値より小さな場合、呼をあるマクロセルから別のマクロセルにハンドオフするステップ；及び移動ユニットに対する移動データがしきい値よりも大きな場合、呼をマクロセルからミクロセルにハンドダウンするステップを含むことが考えられる。
【００２７】
本発明のさらにもう一面によると、分散ベースステーションが複数の移動ユニットを固定交換網に結合するタイプのセルラ通信システムを動作するもう一つの方法が開示される。この方法は：分散ベースステーションから複数の移動ユニットへの接続を複数の移動ユニットのおのおのの測定可能な統計量に基づいて制御するステップ；複数の移動ユニットのおのおのの所でミクロセル滞留時間を前記の測定可能な統計量の一つとして累積するステップ；複数の移動ユニットのおのおのの所で移動ユニットの移動度を表わすミクロセル滞留時間の加重平均を取るステップ；移動ユニットの移動度を表わすミクロセル滞留時間の加重平均を複数の移動ユニットから分散ベースステーションに送信するステップ；及び複数の移動ユニットの接続の遂行の順番にミクロセル滞留時間の加重平均に基づいて優先順位を与えるステップを含む。
【００２８】
本発明のさらにもう一面によると、分散ベースステーションが複数の移動ユニットを固定交換網に結合するタイプのセルラ通信システムを動作するさらにもう一つの方法が開示される。この方法は：分散ベースステーションから複数の移動ユニットへの接続を複数の移動ユニットのおのおのの測定可能な統計量に基づいて制御するステップ；複数の移動ユニットのおのおのの所で二つの連続する呼の間の時間間隔を前記の測定可能な統計量の一つとして累積するステップ；複数の移動ユニットのおのおのの所で二つの連続する呼の間の累積された時間間隔の加重平均を取るステップ；複数の移動ユニットのおのおのの所でハンドオフにおいて失敗した二つの連続する呼の間の時間間隔を累積するステップ；複数の移動ユニットのおのおのの所でハンドオフにおいて失敗した二つの連続する呼の間の時間間隔の加重平均を取るステップ；前記のハンドオフにおいて失敗した二つの連続する呼の間の累積された時間間隔の加重平均の二つの連続する呼の間の時間間隔の加重平均に対する比を複数の移動ユニットから分散ベースステーションに送信するステップ；及び前記のハンドオフにおいて失敗した二つの連続する呼の間の累積された時間間隔の加重平均の二つの連続する呼の間の時間間隔の加重平均に対する比に基づいて複数の移動ユニットの接続を遂行する順番に優先順位を与えるステップを含む。
【００２９】
本発明の追加の一面によると、分散ベースステーションが複数の移動ユニットを固定交換網に結合するタイプのセルラ通信システムを動作するさらにもう一つの方法が開示される。この方法は：分散ベースステーションから複数の移動ユニットへの接続を複数の移動ユニットのおのおのの測定可能な統計量に基づいて制御するステップ；複数の移動ユニットのおのおのの所で移動度データを前記の測定可能な統計量の一つとして累積するステップ；複数の移動ユニットのおのおのの所で累積された移動度データの加重平均を取るステップ；累積された移動度データの加重平均を複数の移動ユニットから分散ベースステーションに送信するステップ；及び複数の移動ユニットの接続を遂行する順番に累積された移動度データの加重平均に基づいて優先順位を与えるステップを含む。
【００３０】
従って、本発明の一つの目的は、ハンドオフの数を低減し、ハンドオフ手続きを簡素化し、また、サービス品質に対する顧客の知覚を向上させるための、セルラ通信システムの動作を制御するための向上された方法を提供すること；新たな呼及び／或はハンドオフ呼の設定時に、セルラ通信システム内の移動ユニットの“典型的な”動作を表わす少なくとも一つの移動度或は通信トラヒックの統計量をモニタ及び処理し、ミクロセル或はマクロセルベースステーションに送信するステップを含むセルラ通信システムの動作を制御するための向上された方法を提供すること；カスタマイズされた顧客サービスエリアを定義するためのステップを含むセルラ通信システムの動作を制御するための向上された方法を提供すること；及び、セルラ通信システム内の動作に優先順位を与えるための、セルラ通信システム内の移動ユニットの“典型的な”動作を表わす少なくとも一つの移動度或は通信トラヒックの統計量をモニタ及び処理し、ミクロベースステーション或はマクロベースステーションに送信するステップを含むセルラ通信システムの動作を制御するための向上された方法を提供することにある。
本発明のその他の目的及び長所は、以下の詳細な説明、付録の図面、及び特許請求の範囲から明らかになるものである。
【００３１】
【実施例】
図１は階層アーキテクチュアを持つセルラ通信システム１００の略図である。ここでは、ミクロセル１０２の格子上により大きなマクロセル１０４の格子が横たわり、カバーエリアの重複が存在する。図１の略図は、ミクロセル１０２が六角形として示され、その上に横たわるマクロセル１０４がミクロセル１０２のアウトラインと一致し、ミクロセル１０２とマクロセル１０４が理想化された中心位置にベースステーションを持つという意味で理想化して示されている。勿論、現実の世界、特に、階層アーキテクチュアが使用される可能性の高い都市エリアにおいては、ミクロセル及びマクロセルは、理想的に形成されるものではなく、また、これらのベースステーションもこのような理想化された位置に設置されるものではない。
【００３２】
いずれにしても、図１に図解されるように、マクロセル１０４は、太線によって囲まれている。ミクロセル１０２のおのおのは、そのミクロセル内に位置する移動ユニット、例えば、自動車に搭載された移動ユニット１０８、及び、歩行者によって携帯される或はそのセルラ通信システム１００内に位置する建物の中で使用される移動ユニット１１０を制御及び調整する。マクロセル１０４のおのおのは、その制御下の移動ユニットを監視し、そのマクロセル内に位置する複数のミクロセルベースステーション１０６を調整するベースステーション１１２を含む。ミクロセルベースステーション１０６及びマクロセルベースステーション１１２のおのおのは、終極的には、周知の方法により、固定交換網、例えば、公衆交換電話網に、移動交換センタを通じて接続される。
【００３３】
セルラ通信システムにおいては、移動ユニットがシステムのセル間を移動した時、呼を維持するために、移動ユニットがそれから退出しようとしている現在のセルから移動ユニットが入ろうとしている新たなセルへのハンドオーバ動作が遂行されなければならない。呼が設定された後に、使用されている無線チャネルの品質が移動ユニットとそれと関連するベースステーションによってモニタされる。追加の検出可能な無線チャネルもその呼のハンドオーバに対する潜在的な候補者としてモニタされる。設定されている基準に従って、呼がその呼に対する伝送の高品質を維持するために別のベースステーションによって制御されるようにハンドオーバされる。
【００３４】
ミクロセル及びその上に横たわるマクロセルを含む階層アーキテクチュアを持つセルラ通信システム、例えば、図１のセルラ通信システム１００においては、呼をミクロセル１０２の一つによって扱うことも、或は移動ユニットがその中に位置するミクロセルを包含するマクロセル１０４の一つによって扱うこともできるために、もう一つの次元が考慮に加えられる。
階層アーキテクチュアを持つ通信システムを制御するための一つの構成が合衆国特許第５，２６５，２６３号に開示されている。合衆国特許第５，２６５，２６３号においては、移動ユニットの移動は、確立された呼に割り当てられたミクロセルチャネルに対するビットエラー率或は低電場強度によって検出される。移動が検出されると、複数のミクロセルに対して共通の“アンブレラ（傘）”チャネルにハンドオーバされ、ミクロセル間でのハンドオフが迅速に達成できるようにされる。
【００３５】
本発明によると、セルラ通信システム内の各移動ユニットに対する複数の移動度及び通信トラヒックの統計量が、移動ユニット自身によって、モニタ、累積、処理される。この構成は、無線チャネルの新たな呼及びハンドオフ呼への割り当てを含むシステム資源の効率的な割り当てを可能にし、また、位置追跡管理のための位置更新の回数を低減する。
【００３６】
以下のパラメータの一つ或は複数が本発明に対して使用するためにモニタされる。これらパラメータには：セル滞留時間、つまり、あるミクロセル内で移動ユニットが費やす時間量；エリア滞留時間、つまり、ある定義された網サービスエリア内で移動ユニットが費やす時間量；呼保持時間、つまり、移動ユニットに接続される全てのタイプの呼、例えば、音声、データ及びマルチメディア呼の継続時間；呼スループット、つまり、単位時間当りにある移動ユニットから発信される或はこれに着信する呼の平均数；進行中に呼に対して要求されたそれ以前のハンドオフの数；呼当りのハンドオフの平均数；進行中の呼をベースとした呼当りの保持時間；ある移動ユニットと関連する二つの失敗したハンドオフ間の時間間隔；及び発信呼の着信呼に対する比、つまり、ある移動ユニットから発信された呼のスループットのその移動ユニットに着信された呼に対する比、が含まれる。
【００３７】
これらパラメータ或は総和された要約が、移動ユニットから、それら移動ユニットを処理しているミクロセル或はマクロセルベースステーションに、例えば、移動ユニットの登録及び新たな呼設定或はハンドオフ要求の処理のために供されるように送信される。次に、セルラ通信システム内の各移動ユニットの移動度及び通信トラヒックの統計量を表わすこれらパラメータの使用方法、及びセルラ通信システム内でのこれらの伝送について説明する。移動ユニットの累積された統計量を利用する幾つかの方法が示されるが；ただし、資源の割り当て、及びセルラ通信システムの動作をさらに最適化するためにこれら累積された統計量を利用する追加の方法が当業者においては理解できるものである。
【００３８】
図２は、本発明による個々の移動ユニットの動作の概要を示す。より具体的には、ブロック１２０に示されるように、移動度及び／或は通信トラヒック統計量が各移動ユニットの所でモニタされる。これら統計量が、ブロック１２２に示されるように、各移動ユニットによって収集／処理され、モニタされる移動度及び／或は通信トラヒックの統計量に対する収集された／或は総和された統計量が生成される。各移動ユニットは、ブロック１２４に示されるように、移動ユニット内の活動をトリガしたモニタされた統計量が、統計量転送事象、例えば、呼の発信、ハンドオフ或は登録動作であるか否か決定する。統計量の転送が要求されない場合は、モニタ動作が再開され；そうでない場合は、ブロック１２６に示されるように、総和された収集統計量がミクロセル或はマクロセルベースステーションのどちらか適当な方に提供される。次に、本発明に従う特定の統計量のモニタについて説明する。
【００３９】
ミクロセルクロシングｉ−１とｉの間の移動ユニットがあるミクロセル制御チャネルに固定されている期間としてのセル滞留時間が各移動ユニットによってモニタ及び総和され、｛ｔ_i ：ｉ＝１、２、３、．．．｝と称される。このセル或はミクロセル滞留時間は移動ユニットの移動度を表わす。従って、総和されたセル滞留時間は、各移動ユニットに対する移動度指標であると称され、本発明の一つの実施例においては、｛ｔ_i ｝：ａ_i ＝αａ_i-1 ＋（１−α）ｔ_i の加重平均として定義される（ここで、０≦α＜１）。そして、図３ａに示されるように、新たなｔ_i が発生する度に、各移動ユニットによって反復的に計算される。移動ユニットが新たな呼を発信した場合、つまり、統計量転送事象が発生した場合、図２に示されるように、移動度指標ａ_i の現在の値が、呼設定要求とともに、ミクロセルベースステーション或はマクロセルベースステーションのどちらかに送信される。
【００４０】
ミクロセルベースステーション或はマクロセルベースステーションのいずれかである受信ベースステーションは、ａ_i をある定義されたしきい値τと比較することによって、その呼に、ミクロチャネル、つまり、ミクロセルチャネル（μｃｈ）を割り当てるべきか、或はマクロチャネル、つまり、マクロセルチャネル（Ｍｃｈ）を割り当てるべきかを決定する。ａ_i がτよりも大きな場合は、ミクロセルチャネルが割り当てられ、そうでない場合は、その呼は、その上に横たわるマクロセルのチャネルを使用して設定される。この移動度指標ａ_i は、呼の進行中にも移動ユニットによって監視される。つまり、移動ユニットは、それがマクロセルチャネルを使用して呼を設定している場合でも、ミクロセル境界クロシングを追跡する。こうして、ある呼の最中にａ_i の変化があると、結果として、これが、呼のマクロセルからミクロセルへの指定替え、つまり、呼のハンドダウン、或はミクロセルからマクロセルへの指定替え、つまり、呼のハンドアップとして反映される。こうして、本発明のこの特徴によって、呼の進行中に、マクロセル或はミクロセルへの誤った割り当てを修正することが可能になる。
【００４１】
しきい値τ付近の小さな変動に起因する頻繁なシフトを簡単に収容でき、これがシステム性能を劣化させる傾向を持たない幾らかのセルラ通信システムに対しては、単一の定義されたτで充分である。ただし、このような頻繁なシフトを回避することが要求される多くのシステムにおいては、この目的のために、ハンドダウン或はハンドアップをいつ遂行するかを決定するために、ある定義された高しきい値τ_h 及び低しきい値_l が提供される。確立された呼の高しきい値τ_h と低しきい値τ_l による扱いは、以下のように行なわれる。つまり、図４に示されるように、移動ユニットに対する移動度指標ａ_i が低しきい値τ_l よりも大きな場合は、呼はあるミクロセルから別のミクロセルにハンドオフされ；移動ユニットに対する移動度指標ａ_i が低しきい値τ_l より小さな場合は、呼はミクロセルからマクロセルにハンドアップされ；移動ユニットに対する移動度指標ａ_i が高しきい値τ_h よりも小さな場合は、呼はあるマクロセルから別のマクロセルにハンドオフされ；そして、移動ユニットに対する移動度指標ａ_i が高しきい値τ_h よりも大きな場合は、呼はマクロセルからミクロセルにハンドダウンされる。
【００４２】
説明されるように確立された呼を扱うために高しきい値τ_h 及び低しきい値τ^l が使用される場合、発呼しきい値τ_o が、高しきい値τ_h と低しきい値τ_l との間に選択される。現時点においては、発呼しきい値τ_o は、高しきい値τ_h と低しきい値τ_l との間の中点付近に選択するのが好ましいと考えられるが、用途によっては他の点の方が好ましいことも考えられる。この動作に対しては、新たな呼は、その移動ユニットに対する移動度指標ａ_i 、つまり、総和されたミクロセル滞留時間が発呼しきい値τ_o より大きな場合は、適当なミクロセルを通じてルートされ、一方、その移動ユニットに対する移動度指標ａ_i が発呼しきい値τ_o よりも小さな場合は、適当なマクロセルを通じてルートされる。こうして、発呼に対しては、ミクロセルとマクロセル間の選択が上に説明され、また、図４に示される単一のしきい値を使用する場合と同一に扱われる。但し、発呼しきい値τ_o を単一のしきい値τのかわりに使用することも可能である。
【００４３】
移動ユニットの移動度は、例えば、車から降て移動電話を携帯して歩行する場合のように、変化する可能性があるために、移動度指標ａ_i が移動度のこのような変動に対する比較的速い応答時間を持つことが望ましい。これを達成するために、現時点においては、τの値を小さく、例えば、おおむね０．２５から０．３の間に選択すべきであると考えられている。
移動度の幾つかの変動は、誤った結論を導きかねない。例えば、交通信号の所で停止した車は、一時的に、低い移動度を持つ。このような問題を回避するために、あるオーダの規模以上に外れる個々のｔ_i が、以下のように、総和セル滞留時間或は移動度指標ａ_i の計算から脱落される。つまり、ｔ_i が、現在の加重平均よりもＢの係数より大きい或はＣの係数より小さい（ここで、Ｂ及びＣは、おおむね１０であると考えられる）場合は、移動ユニットは、その値ｔ_i を、ａ_i を更新することなしに、格納する。ｔ_i+1 が検出される次のミクロセル境界クロシングの所で、移動ユニットは、ｔ_i を外れた（異常）値であると宣言すべきか否かを決定する。これが外れた（異常）値であると宣言された場合は、それは破棄され、そうでない場合は、ｔ_i とｔ_i+1 の両方を使用して、加重平均ａ_i+1 が更新される。外れた値を処理する方法が図３ａ−３ｃの流れ図に図解される。図３ｂは、大きな方に外れる値の処理を示し，図３ｃは、小さな方に外れる値の処理を示す。
【００４４】
この異常値を処理する手続きは、移動度指標が移動ユニットの移動度の通常の変化は反映するが、但し、ある異常値によって表わされる異常な変化は無視できるようにする。この異常値を処理する手順は、加重平均或は移動度指標の更新を時間ｔ_i+1 だけ、つまり、移動ユニットによってそのセル内で次の移動度の変化が起こるまでの間に費やされた時間だけ遅延させる。但し、この遅延は許容できるものであり、その移動度の変化が異常なものでなく実際の変化であることが発見された場合、ｔ_i は、破棄されることなく、その遅延の後に、移動度指標に組み入れられ、従って、値ａ_i+1 、ａ_i+2 等はこれを反映こととなる。潜在的に誤った移動度指標ａ_i が使用される可能性は、唯一、呼がミクロセル境界クロシングｉとｉ＋１の間の時間ｔ_i+1 において処理される場合に限られる。
【００４５】
同一の動作が、ハンドオフ呼に対しても、呼が階層アーキテクチュアシステム内の同一セルレベルの隣りのセルにハンドオフされるべきか、或は呼がマクロセルにハンドアップされるべきか、或はミクロセルにハンドダウンされるべきかを決定するために遂行される。移動指標ａ_i の使用は、将来のマルチメディア呼に対して許容でき得るチャネル品質を提供することが要求される将来のセルラ通信システムに対して重要である。これを達成するために、高移動度のユーザには、ハンドオフに起因する頻繁な通信路再構成を回避するためにマクロセルが割り当てられるべきである。一方、低移動度のユーザには、高いシステム容量を達成するためにミクロセルを割り当てるべきである。移動度指標は、ミクロセルを割り当てるべきか或はマクロセル割り当てるべきかの決定と関連して重要な意味を持ち、ミクロセルとマクロセルの間の適当な割り当てを許すことが明らかである。
【００４６】
チャネル割り当ては、セル滞留時間及び呼保持時間の両方を使用して遂行することもできる。この方法においては、ある移動ユニットに対するある与えられたタイプの呼、例えば、音声呼のｉ番目の呼保持時間が、｛ｈ_i ：ｉ＝１、２、３、．．．｝によって表わされる。そして、呼保持時間の加重平均が、ｂ_i ＝βｂ_i-1 ＋（１−β）ｈ_i として表わされる。ここで、０≦β＜１である。移動ユニットが新たな呼を発呼したり、或は、呼のハンドオフを要求する場合、これは、各呼に対するハンドオフの期待される数と解釈することができるｂ_i ／ａ_i の比を計算し、ミクロセルベースステーション或はマクロセルベースステーションに送信する。この比は、セルラ通信システム１００内の呼のハンドオフの全体としての数を最少にするために、及び、その呼に対する適当なセルレベル階層のチャネルを割り当てるたに、第二の定義されたしきい値、つまり、ハンドオフしきい値τ_H に対して比較される。このチャネル割り当て方法においては、図５に示されるように、ある呼に対して期待されるハンドオフの数がある選択された数を越える場合は、呼はマクロセルチャネルに割り当てられ；ある呼に対して期待されるハンドオフの数が選択された数を越えない場合は、呼はミクロチャネルに割り当てられる。
【００４７】
もう一つのハンドオフの方法は、以前のハンドオフの数に基づいて行なわれる。こ方法においては、進行中の呼のハンドオフを要求する移動ユニットが、ミクロベースステーションにその呼によって要求された以前のハンドオフの数を提供する。以前のハンドオフの数がハンドオフしきい値よりも大きな場合は、ベースステーションは、ハンドオフ呼に対してマクロセルチャネルを割り当てる。このハンドオフ方法の目標は、ある定義された数のハンドオフの要求が既に行なわれた場合、その後、将来その呼に対して必要となるハンドオフの数を低減し、これによって、移動ユニットのユーザに対して提供されるサービスの品質の公正を図ることにある。このハンドオフ方法も図５によって表わされるが、この方法においては、ｂ_i ／ａ_i のかわりに、以前のハンドオフの数が使用される。
【００４８】
各呼の継続時間、つまり、呼保持時間をモニタし、この呼保持時間を呼に対する以前のハンドオフの数と組合わせて使用することもできる。つまり、ある呼に対する以前のハンドオフの数をその呼の保持時間にて割ることによって単位時間当りのハンドオフの以前の数が計算され、これがその呼をミクロセルのチャネルに割り当てるか、或はマクロセルのチャネルに割り当てるかを決定するために使用される。
【００４９】
さらに、呼当りのハンドオフの平均数を各移動ユニットの所でモニタすることもできる。上と類似する方法で、呼当りのハンドオフの平均数をその呼の保持時間にて割ることによってある与えられた移動ユニットに対する単位時間当りのハンドオフの平均数が決定される。次に、この統計量が、呼をミクロセルチャネルに割り当てるか、或はマクロセルチャネルに割り当てるかを決定するために使用される。これら統計量は、他の統計量との関連で上に説明されたのと同様に、加重平均値として集めることができ、割り当て動作は、一般的に図５のように表わすことができる。但し、この場合は、ｂ_i ／ａ_i のかわりに、単位時間当りのハンドオフの以前の数、或は単位時間当りのハンドオフの平均数が使用される。
【００５０】
上に説明されたように、ある移動ユニットに対して新たな呼或は進行中の呼を処理する場合、その移動ユニットの移動指標ａ_i がミクロベースステーション或はマクロベースステーションに提供される。そして、ベースステーションは、多数の新たな呼或はハンドオフ呼を扱わなければならないために、ａ_i の値に基づいて呼の処理に優先順位を与えることが考えられる。例えば、小さな移動度指標ａ_i を持つ移動ユニット、つまり、高速度で移動している移動ユニットからのハンドオフ呼は、呼が失われないようにするために、他の移動ユニットからの呼より前に処理されることが要望される。
【００５１】
ハンドオフ呼に優先順位を付ける動作は、さらに、以下に述べられるように、移動ユニットによって経験された呼スループット及び失敗したハンドオフの数を組み込むこともできる。この方法においては、各移動ユニットは、そのユニットと関連する二つの連続する呼の間の時間間隔を追跡し、この時間間隔のシーケンスが｛ｕ_i ：ｉ＝１、２、３、．．．｝にて表わされる。移動ユニットは、次に、呼スループットの逆数を表わす加重総和：ｖ_i ＝γｖ_i-1 ＋（１−γ）ｕ_i を追跡する（ここで、０≦γ＜１である）。さらに、ｉ番目の呼とｉ＋１番目の呼の間の時間における移動ユニットに対する呼スループットが１／ｖ_i によって近似される。同様にして、移動ユニットは、ハンドオフにおいて失われた或は失敗した二つの連続する呼の間の時間間隔を追跡し、二つの失敗したハンドオフ間の時間間隔が｛ｗ_i ：ｉ＝１，２、３、．．．｝によって表わされ、二つの失敗したハンドオフ間の時間間隔の加重平均がｘ_i ＝θｘ_i-1 ＋（１−θ）ｗ_i によって定義されるものとする（ここで、０≦θ＜１である）。すると、その移動ユニットに対する失敗したハンドオフの推定率は、１／ｘ_i にて表わすことができる。
【００５２】
移動ユニットが進行中の呼のハンドオフを要求する場合、これは、その移動ユニットによって経験されたハンドオフ失敗の確率であると解釈することができるｖ_i ／ｘ_i の比をミクロベースステーション或はマクロベースステーションに送信する。すると、適当なベースステーションが、高い値のｖ_i ／ｘ_i を持つハンドオフ呼により高い処理上の優先順位を与える。これは、過去に高い確率のハンドオフ失敗を経験した顧客に対して、現在のハンドオフ要求に対して迅速な応答を与えることによって、様々な顧客の間で、サービスの品質に不平等が感じられるのを回避する。呼の処理の優先付けのための方法が図６の流れ図に示される。図面中、ｘ_i 及びｖ_i は、上に説明の１／ｘ_i 、１／ｖ_i 及びｖ_i ／ｖ_i の計算及び伝送を包括するものと理解されるべきである。
【００５３】
典型的には、あるセルラ通信システムの全サービスエリアが複数の固定された網サービスエリアに分割され、各分割されたサービスエリアが複数のミクロセル及び／或はマクロセルをカバーし、移動ユニットは、それらがある網サービスエリアから別のエリアへと横断するとき、網サービスエリアのエリア境界を検出することができる。ある移動ユニットがある与えられた網サービスエリア内に留まるエリア滞留時間が｛ｙ_i ：ｉ＝１、２、３、．．．｝として表わされる。ここで、ｙ_i は、ある移動ユニットがエリアクロシングｉ−１とｉとの間である網サービスエリア内で費やす時間である。エリア滞留時間の加重平均がｚ_i ＝ξｚ_i-1 ＋（１−ξ）ｙ_i によって定義される（ここで、０≦＜１である）。
【００５４】
登録プロセス、例えば、パワーアップ、登録及び位置の更新において、各移動ユニットは、ｚ_i の現在値を関連するミクロベースステーション或はマクロベースステーションに送信する。ｚ_i の値に基づいて、移動ユニットに対するカスタマイズされた（特定の顧客に対して適合された）顧客サービスエリアが定義される。例えば、ある特定の移動ユニットに対して、その網の全サービスエリアが、ｎ個の網サービスエリアから成る複数の顧客サービスエリアに分割される。ここで、ｎはｚ_i が大きい場合は小さくされ、一方、ｚ_i が小さい場合は大きくされる。ある移動ユニットに対する現在の顧客サービスエリアは、その移動ユニットの現在の位置を包囲する複数の網サービスエリアを持つ顧客サービスエリアであると定義される。結果として、高い移動度を持つ移動ユニットは、より大きな顧客サービスエリアを持つこととなる。図１に示されるように、例えば、移動ユニット１１０に対してカスタム化された顧客サービスエリアは、マクロエリア１０４であって、これは、移動ユニット１１０を包囲する全てのミクロセル１０２を含む。一方、移動ユニット１０８に対してカスタム化される顧客サービスエリアは、その中で移動ユニット１０８が現在動作しているミクロセルを包囲するマクロセルである。
【００５５】
ある移動ユニットに向けられた呼は、現在の顧客サービスエリアを通じてページングすることができるために、移動ユニットは、ある顧客サービスエリア内を位置の更新の必要性を生じることなしに自由に動き回ることができる。移動ユニットが新たなサービスエリア内に入った場合、位置の更新が必要となるために、移動度の高い移動ユニットに対して大きな顧客サービスエリアを定義することは、位置の更新回数の低減を意味する。
加えて、顧客サービスエリアの定義は、移動ユニットに対する呼スループットに基づいて行なうこともできる。この方法においては、例えば、登録プロセスの際に、移動ユニットの呼スループット１／ｖ_i がミクロベースステーション或はマクロベースステーションに送られる。すると、ベースステーションは、顧客サービスエリアのサイズｎを選択するが、ここで、ｎは、高い呼スループットを持つ場合は、高く、そうでない場合は、低く、選択される。ここでの発想は、低い呼スループットを持つ顧客に対して大きな顧客サービスエリアを定義するという考えである。この構成の潜在的な長所は、低いスループットを持つ移動ユニットからはあまり多くの呼の売上が期待できず、これら顧客に対して大きな顧客サービスエリアを定義することにより、それらの位置更新に費やされる網資源の量が低減できることである。
【００５６】
ある移動ユニットと関連する発信呼の着信呼に対する比もまた顧客サービスエリアのサイズを定義するために使用することができる。例えば、顧客サービスエリアのサイズをこの比に比例するようにすることもできる。理由は、呼の殆どが移動ユニットからの発信である場合、セルラ通信システムは、その移動ユニットに向けてたまたま着信呼が掛かって来た場合、広いエリアをページングできるために、移動ユニットの正確な位置を追跡する必要がないためである。着信呼に対する発信呼の比が高い場合は、より大きな顧客サービスエリアが定義され、結果として、位置更新のためのシステム資源が節約される。
【００５７】
勿論、呼スループットパラメータ１／ｖ_i 及び発信呼の着信呼に対する比、並びにエリア滞留時間ｚ_i を、顧客サービスエリアのサイズの決定に、組合わせて使用することも可能である。
本発明がこうして詳細に、本発明の好ましい実施例に言及しながら説明されたが、当業者においては、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、様々な修正及びバリエーションが可能であることが理解できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って動作することができるセルラ通信システムの一部分を図解する。
【図２】セルラ通信システム内で本発明に従って動作している移動ユニットの一般化された流れ図を示す。
【図３ａ】移動ユニット内で遂行される移動度統計量を総和するステップの流れ図の１を示す。異常値を総和される統計量から排除するステップも含む。
【図３ｂ】移動ユニット内で遂行される移動度統計量を総和するステップの流れ図の２を示す。異常値を総和される統計量から排除するステップも含む。
【図３ｃ】移動ユニット内で遂行される移動度統計量を総和するステップの流れ図の３を示す。異常値を総和される統計量から排除するステップも含む。
【図４】本発明に従がう移動ユニットによって集められた移動度指標に基づいてミクロチャネル／或はマクロチャネルの割り当てを決定するプロセスの流れ図である。
【図５】ある呼に対して期待されるハンドオフの数に基づいてミクロチャネル／或はマクロチャネルの割り当てを決定するプロセスの流れ図である。
【図６】呼処理に対して優先順位を与えるステップの流れ図を示す。
【符号の説明】
１０２ミクロセル
１０４マクロセル
１０６ミクロセルベースステーション
１０８移動ユニット
１１０移動ユニット
１１２マクロセルベースステーション

Claims

分散ベースステーションが複数の移動ユニットを固定交換網に結合するタイプのセルラ通信システムであって、各々が複数のミクロセルの上に横たわる複数のマクロセルを有する層構造のセルラ移動網を含むセルラ通信システムを動作させる方法であって、
前記分散ベースステーションから前記複数の移動ユニットへの接続を、前記複数の移動ユニットの各々の測定可能な統計量に基づいて制御するステップ；
前記複数の移動ユニットのおのおのの所で、ミクロセル滞留時間を前記測定可能な統計量の一つとして測定するステップであって、前記ミクロセル滞留時間が前記移動ユニットの速度とは無関係である、前記測定するステップ；
前記複数の移動ユニットのおのおのの所で、移動ユニットの移動度を表わす測定されたミクロセル滞留時間を総和するステップとを含み、前記総和するステップが、
ａ _ｉ＝αａ _ｉ−１＋（１−α）ｔ _ｉ
を反復して計算することで移動度指数ａ _ｉを決定するステップを含み、ここでαは０から１までの重み係数を表わし、そしてｔ _ｉはミクロセル滞留時間を表すものであり、そして；
前記移動度指数を、前記複数の移動ユニットから前記分散ベースステーションに送信するステップを含むことを特徴とする方法。
前記複数の移動ユニットのおのおのの所で移動ユニットがパワーアップされる度に、前記ミクロセル滞留時間を測定するステップ、及び前記ミクロセル滞留時間を総和するステップを遂行するステップ；
呼設定時に前記移動度指数を前記複数の移動ユニットから前記分散ベースステーションに送信するステップを遂行するステップ；
前記移動度指数を、低しきい値と高しきい値との間に設定される発呼しきい値に対して比較するステップ；
前記移動度指数が前記発呼しきい値よりも大きな場合、呼を適当なミクロセルを通じてルーティングするステップ；及び
前記移動度指数が前記発呼しきい値よりも小さな場合、呼を適当なマクロセルを通じてルーティングするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１の方法。
分散ベースステーションが複数の移動ユニットを固定交換網に結合するタイプのセルラ通信システムを動作させる方法であって、
前記分散ベースステーションから前記複数の移動ユニットのおのおのへのシステム資源の割り当てを、前記複数の移動ユニットのおのおのを表わす測定可能通信統計量に基づいて制御するステップであって、前記測定可能通信統計量は、滞留時間及び呼保持時間を含み、前記滞留時間は前記移動ユニットの速度とは無関係である、前記制御するステップ；
前記複数の移動ユニットのおのおのの所で、前記複数の移動ユニットのおのおのを表わす前記測定可能な通信統計量を集めるステップを含み、前記集めるステップが、
ａ _ｉ＝αａ _ｉ−１＋（１−α）ｔ _ｉ
を反復して計算することで前記滞留時間の加重平均ａ _ｉを決定し、そして
ｂ _ｉ＝βｂ _ｉ−１＋（１−β）ｔ _ｉ
を反復して計算することで前記呼保持時間の加重平均ｂ _ｉを決定するステップを含み、α及びβは０から１までの重み係数を表し、そしてｔ _ｉは滞留時間または呼保持時間を表すものであり、そして
前記決定された加重平均の比ｂ _ｉ／ａ _ｉを、前記複数の移動ユニットから前記分散ベースステーションに対して送信するステップを含むことを特徴とする方法。
分散ベースステーションが複数の移動ユニットを固定交換網に結合するタイプのセルラ通信システムを動作させる方法であって、
前記分散ベースステーションから前記複数の移動ユニットへの接続を、前記複数の移動ユニットの各々の測定可能な統計量に基づいて制御するステップ；
前記複数の移動ユニットのおのおのの所で、ミクロセル滞留時間を前記測定可能な統計量の一つとして測定するステップであって、前記ミクロセル滞留時間は前記移動ユニットの速度とは無関係である、前記測定するステップ；
前記複数の移動ユニットのおのおのの所で、移動ユニットの移動度を表わす測定されたミクロセル滞留時間の加重平均を取るステップとを含み、前記加重平均ａ _ｉは、
ａ _ｉ＝αａ _ｉ−１＋（１−α）ｔ _ｉ
を反復して計算することで求められるものであり、ここでαは０から１までの重み係数を表し、そしてｔ _ｉはミクロセル滞留時間を表すものであり、そして、
前記移動ユニットの移動度を表わすミクロセル滞留時間の加重平均を、前記複数の移動ユニットから前記分散ベースステーションに対して送信するステップ；及び
前記複数の移動ユニットの接続の遂行の順番に、前記ミクロセル滞留時間の加重平均に基づいて優先順位を与えるステップを含むことを特徴とする方法。