JP5686892B2 - セルラー電気通信システムのネットワーク要素 - Google Patents

Description

本発明はセルラー電気通信システムに関し、具体的には、ネットワーク要素によるセル構成パラメータの割り当てに関する。

セルラー電気通信システムに接続されたスマートフォンおよび他のコンピューティング・デバイスの使用により、セルラー通信システムによって転送されるデータの量が大幅に増加した。さらに、現在のセル式電話は、様々なメディアおよびデータを使用することができる。

セルによって処理されるトラフィックの量は、２つのセルの間のオーバーラップ領域にいるユーザーをこれら２つのセルの一方または他方に割り当てることにより変更することができる。言い換えると、モバイル端末には、２つのセルの間に、これらの２つの隣接セルのいずれかによってサービスを提供できる特定のオーバーラップまたはボーダー領域がある。システム内ハンドオーバ・メカニズムによって、モバイル端末を望ましいセルに割り当てることができる。

１台のモバイル端末は、近隣の候補セルと比較して、サービスを提供するセルからの実際の無線リンク条件と合わせて、ハンドオーバ・パラメータ設定により１つのセルから他のセルにハンドオーバされる。このハンドオーバ構成設定では、移動体があるセルから他のセルに、どれくらい早くまたは遅くハンドオーバされるかを制御していた。

本発明は、セルラー電気通信システムのネットワーク要素、ユーザー・サービス要求に対する１組のクラス固有のセル構成パラメータを割り当てる方法、および独立請求項に記載のコンピュータ可読記憶媒体を提供する。実施形態は、従属請求項に記載している。

最新技術によるシステムに関する困難は、現在、１つのセルに１組のハンドオーバ構成設定（タイム・トゥ・トリガ（ＴＴＴ）、ハンドオーバ・マージン（ＨＯＭ）、および測定フィルタ係数）、および３ＧＰＰ ＬＴＥに定義された各隣接セルに向かう単一の「セル個別オフセット」（ＣＩＯ：ｃｅｌｌ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ ｏｆｆｓｅｔ）またはオフセット・セル・インデックス番号（ＯＣｎ：Ｏｆｆｓｅｔ Ｃｅｌｌ ｉｎｄｅｘ−ｎｕｍｂｅｒ）しかないため、現在、ＬＴＥセル間でサービス・タイプ固有の負荷分散を行うソリューションがないことである。これらのハンドオーバ設定は、すべてのユーザーに適用される。つまり、ユーザーのサービスに依存しない。

この基本的なハンドオーバ動作が機能している間は、よりユーザーに依存する相違点、つまり、異なるサービス・クラスのユーザーは異なる方法で処理されることによって達成できる可能性のあるパフォーマンス向上が活用されない。必要なサービス品質（ＱｏＳ）に関係なく、リアルタイムのサービスか、または非リアルタイムのサービスかに関係なく、およびそのサービスに最低限必要なデータ転送速度があるかどうかに関係なく、すべてのユーザーは同じ方法で処理される。さらに、特に、ＲＡＴ間のケースでは、ユーザーを適切に分散することでネットワーク効率が改善される。

本発明の実施形態は、ユーザー・サービス要求にクラス分け（ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を割り当てるネットワーク要素を提供することによって、この問題に対処することができる。次に、１組のクラス固有のセル構成パラメータは、電気通信サービスの提供に使用するために割り当てられる。

本発明の実施形態は、サービス・クラス依存の負荷分散のために必要な機能および、つまり半静的な時間尺度（ｓｅｍｉ−ｓｔａｔｉｃ ｔｉｍｅ ｓｃａｌｅ）で強力な自己組織化を可能にする信号要件を提供する複数の部分を含むことができる。

１）サービス・クラス依存の負荷分散のために実行するべきメカニズム
ＬＴＥ（および他の移動体電気通信システム）は、リアルタイム／非リアルタイム、保証されるデータ転送速度、遅延要件など、特定の組のサービス要件を定義する、モバイル・ユーザーのための複数の異なるサービス・クラスを定義した。典型的には、この要件の組は、たとえば、音声電話、ビデオ・ストリーミング、インターネット・サーフィンなど、典型的な用途の種類に対応する。

ＬＴＥ内ハンドオーバについては、現在、各セルに対して定義された１組のハンドオーバ・パラメータおよび単一のパラメータ、２つの特定のセル間のハンドオーバ・レベルに影響を及ぼすための「セル個別オフセット」がある。今までのところ、すべてのユーザーが同じ方法で処理される。つまり、近隣のセルへのハンドオーバは、ユーザーの無線リンク条件のみに基づいて開始される（ＴＴＴタイマー、ヒステリシスＨＯＭ、およびセル個別オフセットまたはそのユーザーのサービス・クラスに依存しないオフセット・セル・インデックス番号（Ｏｆｆｓｅｔ Ｃｅｌｌ ｉｎｄｅｘ−ｎｕｍｂｅｒを用いる）。

本発明の一部の実施形態では、すべてのユーザーが同じ方法で処理されるとは限らない。モバイル・ユーザーに対して異なるハンドオーバ・パラメータを設定することが提案される。特に、関連するユーザーをグループ化して、たとえば、特定のサービス・クラスに属するユーザーに対して、特定の組のハンドオーバ・パラメータを設定することができる。言い換えると、ユーザーのサービス・クラスに基づいて、システムは、明確かつ好適なサービスのために負荷分散を実行するため、または好適でない、もしくは好適さが低いサービスを負荷分散から除外するために、早かれ遅かれ近隣セルへのハンドオーバを開始する可能性がある。システムは、望ましいセルに特定のタイプのユーザーおよび／またはサービスを割り当てることができる。ユーザーのタイプは、ユーザーのクラス分けまたはユーザー・プロフィールを参照することができる。

このようにして、本発明の実施形態には、最良かつ選択的に、つまり特定のサービス・クラスに基づいて、ユーザーを最も適したセルに割り当てる方法を制御し、かつシステムが最適な利益を得られる方法でボーダー領域においてユーザーを配置するメカニズムを持つことができる。特に、一部のユーザー／サービスが無線リソースを大量に必要としている場合、１つのセルがこの大規模ユーザーにサービスを提供し、同時に、その大規模ユーザーに必要な可能性がある一部のリソースを解放するために、隣接セルに他のユーザーの一部を移動する場合に、システムは利益を得ることができる。

２）サービス・クラス依存の負荷分散の強力な自己組織化に必要な機能：

この項では、本発明の一部の実施形態の必要な機能、つまり信号情報の交換について説明する。信号情報の交換は、最適なシステム・パフォーマンスを得るために、どのサービス・クラス依存のユーザー割り当てを達成するべきかをシステムによって見つけ出すために必要な場合がある。

ハンドオーバ・パラメータ設定は、２つの隣接セル間で調整することができる。つまり、２つのセルの１つが早くハンドオーバを開始すると、他方のセルは、第１のセルへのハンドオーバ手続きを開始する前に、それらの移動体をより長く維持することができる。２つのセル間に調整がない場合、次に示す望ましくない影響が生じる：両方のセルが移動体のハンドオーバを早く開始する場合、モバイル・ユーザーは２つのセル間で行き来する傾向がある。各セルは、共通のボーダー領域においてそれらの移動体を追い払う傾向がある。両方のセルが移動体をより長く維持する場合、両方のセルは、大量の無線リソースを不必要に投資する可能性がある（基地局から移動体への距離が大きい場合、より堅牢なコーディングが必要な場合があるため）。これらの影響はどちらも、システム・パフォーマンスを低下させるため望ましくない（正確には、１つのセルだけがハンドオーバ・パラメータを変動させ、結果として生じる影響は、上記の問題の部分的な影響を合わせたものになる状況が発生する場合がある。）このため、セル間の調整が有益な場合があり、このために、以下に示すいくらかの信号情報交換が必要な場合がある。
ａ）セルの負荷情報に関する情報交換
ｂ）ハンドオーバ・パラメータ設定に関係する情報
ｃ）ユーザー装置関係の測定報告イベントに関連する情報

ａ）に関して：
決定エンティティは、それらのセルの関連するセルの負荷情報を必要とする場合がある。これらのセルの間で、最適な方法、つまりハンドオーバ・パラメータを設定することによってリソースを配置する方法を決定する。この特定のセルの負荷情報は、現在３ＧＰＰに規定されているように、信号インターフェースを介して交換することができるが、それらはセル全体の負荷情報値に対するもののみであり、特定のサービス・クラスに対する個別の値は区別されない。下に概説するように、本発明は、より詳細なセルの負荷情報、つまりサービス・クラス依存の情報を交換することを提案する。

ｂ）に関して：
セルは、ハンドオーバ設定が調整されている隣接セルにおける現在のハンドオーバ・パラメータ設定に関する情報を持つことができる。運転および保守（Ｏ＆Ｍ）が集中化されたシナリオでは、情報は、中央のＯ＆Ｍシステムを介して提供および設定される。しかし、基地局の内部で分散された分散型決定の傾向に向かいつつあり、この完全に分散型の手法のために、情報は、基地局間で直接交換される。したがって、どのハンドオーバ設定が使用されるかを認識または導出できるようにする一種の情報交換がセル間にある場合がある。この情報交換は、たとえば、どのハンドオーバ設定が使用されるかに関する専用の情報を介して達成することができる。また、受信するセルが命じられた設定を上回る（ｏｖｅｒｔａｋｅ）など、このコマンドに定義済みの振る舞いがある場合、特定のハンドオーバ設定を構成するために隣接セルに命令またはトリガする一種のコマンドまたはネゴシエーションを取ることも可能である。

ａ）およびｂ）の両方の態様について、交換される情報、つまりセルの負荷情報および特定のハンドオーバ設定に関する情報／コマンドは、別々に処理されるこれらのサービス・クラスのために個別の情報を運ぶことができる。つまり、たとえば、ｎ（グループの）サービス・クラスが別々に処理される場合、（少なくとも）これらｎ（グループの）サービス・クラスに対する特定のセルの負荷情報の値を交換することができ、またハンドオーバ・パラメータ設定は、これらｎ（グループの）サービス・クラスについて交換することができる。異なるサービス・クラスの負荷および設定に関するこの詳細情報の交換は、サービス・クラス依存の負荷分散の管理を可能にする。

それらのサービス・クラス依存のセルの負荷情報の交換に基づいて、インテリジェントな自己組織ネットワーク（ＳＯＮ）アルゴリズムは、ユーザーのサービス品質を最大限にし、かつシステム・リソース利用を最適化するなど、最大の利益を達成するそれらのハンドオーバ・パラメータをサービス・クラスごとに見つけるために情報基準を持っている。

一態様では、本発明は、セルラー電気通信システムのネットワーク要素を提供する。本明細書に使用するネットワーク要素は、セルラー電気通信システムのネットワークに取り付けられたコンピューティング・デバイスを包含する。言い換えると、ネットワーク要素は、セルラー電気通信システムの他のコンポーネントと通信するように適合される。ネットワーク要素は、セルラー電気通信システムの電気通信サービスに対するユーザー・サービス要求にクラス分けを割り当てるためのクラス分け手段を含む。ネットワーク要素は、電気通信サービスの提供に使用される１組のクラス固有のセル構成パラメータを割り当てるための割り当て手段をさらに含む。

クラス固有のセル構成パラメータの割り当ては、クラス分けに依存することができる。ユーザー・サービス要求は、様々な異なるサービスの１つに対するものでもよい。たとえば、ユーザー・サービス要求は、音声、ウェブ・ブラウジング、ストリーミング・ビデオ、ビデオ・ゲーム・サービス、ボイス・オーバーＩＰ、またはビデオ通話を要求することができる。クラス分けは、また、ユーザー・クラスまたはサービス要求のユーザーのクラス分けを包含することができる。言い換えると、ユーザーは、異なるサービスのクラス分けに対して、異なる優先度を割り当てることができる。これにより、異なるユーザー・クラスまたはユーザーのクラス分けを特定のニーズに適合させることが可能になる。ビジネスに対するユーザー・クラスは、音声通信については高い優先度またはサービスのレベルを指定し、ウェブ・ブラウジングについては低いレベルの優先度を指定することができる。これに対して、小売り客には、オンライン・ゲームおよびインターネット・サーフィンに高い優先度を与えるが、音声通信には低い優先度を与えるユーザー・クラスを割り当てることができる。小売り客にとっては、音声通信が時々途絶えることは受け入れられるかもしれないが、ビジネス顧客にとっては、受け入れられない可能性がある。このクラス分けは、ユーザー・サービス要求をクラス分けするためにも使用することができる。

本明細書に使用するセル構成パラメータは、ユーザー装置によるセルラー電気通信セルとの対話を制御するため、および／または２つのセルラー通信セル間の対話を制御するために作られるパラメータを包含する。これが有利なのは、セルラー電気通信システムに取り付けられたすべてのユーザー装置に１組のセル構成パラメータを使用する代わりに、セル構成パラメータは、そのクラス分けに基づいてユーザー・サービス要求に割り当てられるからである。一部の実施形態では、セル構成パラメータは、ユーザー・サービス要求のグループに割り当てられる。これにより、特定のセルによる、より効率的な帯域幅の割り当てが可能になる。たとえば、複数のユーザーがユーザー装置を用いてインターネット・データをダウンロードしている場合、データのダウンロードは、サービス品質レベルに大きな影響を与えることなく少しだけ遅延することがある。しかし、音声またはテレビでの会議をライブで行っているユーザーは、セルラー電気通信システムからのサービスのレベルの劣化に即座に気づくだろう。

他の実施形態では、クラス分けは、少なくとも部分的にユーザー・サービス要求のサービス・クラスに従って割り当てられる。本実施形態では、ユーザー・サービス要求は、ユーザー・サービス要求で要求される使用のタイプに従って割り当てられる。本明細書で使用する「サービス・クラス」は、ユーザー装置とセルラー電気通信システムとの間で交換されるデータのタイプのクラス分けを包含する。

他の実施形態では、クラス分けは、少なくとも部分的にユーザー・サービス要求に割り当てられるユーザー・クラスに従って割り当てられる。一部の実施形態では、ユーザー・クラスはユーザー・プロフィールに関連する。たとえば、セルラー電気通信システムの経営者は、システムの使用について、異なるレベルまたは保証のサービスを持つ契約を売ることができる。たとえば、セルラー電気通信システムには、ゴールド、シルバー、およびブロンズ・ユーザーがいてもよい。一部の実施形態では、異なるユーザー・クラスを異なるサービス・クラスに割り当てることが可能である。たとえば、ユーザーは、音声に対して、より高いサービス・クラスの料金を支払い、あまり使用しない、またはまったく使用しないサービスについては、低いユーザー・クラスを指定することができる。ネットワークが非常に混雑している場合、少なくとも部分的にユーザー・クラスにクラス分けを割り当てることも利益がある。たとえば、警察または他の緊急作業員には、通信ネットワークが非常に混雑する自然災害時に、ユーザー・クラスに高い優先度を与えることができる。これらのユーザーは、セルラー電気通信システムの使用について優先権を得ることができる。

他の実施形態では、ネットワーク要素は、セルから負荷メッセージを受信するためのメッセージ受信手段をさらに含む。ネットワーク要素が、たとえば、基地局またはノードＢの一部としてセルに組み込まれている場合、メッセージ受信手段は、メッセージがあるソフトウェア・モジュールから他のソフトウェア・モジュールに渡されるソフトウェアを介して実装することができる。他の実施形態では、ネットワーク要素は、一部の実施形態において、セルラー電気通信システムの内部ネットワークを介してメッセージを受信できる個別のコンピューティング・デバイスである。

一部の実施形態では、負荷メッセージは、セルへの総合負荷を要約する従来の負荷メッセージでもよく、または負荷メッセージは、サービス・クラスおよび／またはユーザー・クラスおよび／またはユーザー装置関係の測定報告イベントに関連する情報によって分類されたセル負荷を含むことができる。

他の実施形態では、負荷メッセージは、セルの使用を記述している。

他の実施形態では、負荷メッセージは、セルのセル構成パラメータを記述している。一部の実施形態では、セルのセル構成パラメータは、クラス固有のセル構成パラメータでもよい。他の実施形態では、セルのセル構成パラメータは、クラス固有ではない。

他の実施形態では、負荷メッセージは、サービス・クラスおよび／またはユーザー・クラスによって分類されたセルの負荷を含む。負荷メッセージは、様々なサービス・クラスおよび／またはユーザー・クラスによってセルの使用を提供する表または列を単に含むことができる。一部の実施形態では、これは二次元または三次元の表または列でもよい。

ネットワーク要素は、負荷メッセージを使用して、１組のクラス固有のセル構成パラメータを変更するための変更手段をさらに含む。言い換えると、どのタイプのユーザーがどのタイプのサービスを使用しているかに基づいて、セル構成パラメータは、セルラー電気通信システムに接続された任意またはすべての他のユーザーに対して調整することができる。この実施形態が特に有利なのは、１組のクラス固有のセル構成パラメータを変更することで、セルおよびその隣接セルとの負荷分散が可能になることである。メッセージ受信手段および変更手段の両方は、一部の実施形態では、ソフトウェアとして実装することができる。メッセージ受信手段は、また、ハードウェア・コンポーネントとして実装することができる。一部の実施形態では、メッセージ受信手段は、ネットワーク要素が、セルラー電気通信システムの内部または外部のネットワークと通信することを可能にする。

他の実施形態では、メッセージ受信手段は、セルに隣接するセルの使用を記述する隣接セル負荷メッセージを受信するように適合される。本明細書で使用する「セルに隣接するセル」という言葉は、物理的に互いに隣接しているセル、互いに定義済みの地理的な距離内にあるセル、定義済みの近隣にある、または通信ネットワークによって接続されているセルを指すことができる。言い換えると、セルが隣接していると見なすのに、セルは、オーバーラップしているサービス領域を持つ必要はない。セルラー通信システムを管理する際に、オーバーラップしているサービス領域を持つセルだけの負荷だけでなく、同じ領域または近隣にあるセルについても考慮するのが有益な場合がある。たとえば、セル内のユーザー装置についてハンドオーバ・パラメータが調整された場合、これは、そのセルとオーバーラップしているサービス領域を共有しているセルでの負荷分散に影響する場合がある。次に、オーバーラップしているサービス領域を共有するセルの負荷分散は、他のセルの負荷分散などに影響する場合がある。一部の実施形態では、隣接セルは、ネットワーク要素とメッセージを交換できる任意のセルでもよい。たとえば、隣接セルは、ネットワーク要素へのネットワーク接続を持つことができるセルでもよい。

隣接セルの負荷メッセージは、ユーザー・クラスによって分類されたセルに隣接するセルのセル負荷を含む。ネットワーク要素は、負荷メッセージおよび隣接セル負荷メッセージを使用して基地局の負荷分散を行うための負荷分散手段をさらに含む。本実施形態では、負荷分散手段は、２つのセル間の負荷を分散するためにセルおよび隣接セルの負荷を使用する。セル構成パラメータがクラスに従って分割されるため、この実施形態は有利である。したがって、優先度は、より優れたサービスの保証に申し込んだユーザー、および／またはユーザー装置に対して中断されたデータ・ストリームを必要とするサービスに与えられる。一部の実施形態では、セルは、ハンドオーバ設定が調整されるこれらの隣接セルの現在のハンドオーバ・パラメータ設定に関する情報を含むことができる。

他の実施形態では、メッセージ受信手段は、更新された負荷メッセージおよび更新された隣接セル負荷メッセージを受信するように適合される。変更手段は、更新された負荷メッセージおよび更新された隣接セル負荷メッセージを使用して、１組のクラス固有のセル構成パラメータを動的に更新するようにさらに適合される。セルおよび隣接セルの負荷が一定にならないため、この実施形態は特に有利である。ユーザーは、セルラー電気通信システムに接続されたユーザー装置の使用を変更することができる。また、ユーザーはセルまたは隣接セルを離れることも、そこに入ることもできる。したがって、１組のクラス固有のセル構成パラメータを動的に更新することは有利である。

他の実施形態では、ネットワーク要素は、ユーザー・サービス要求を発したユーザー装置とメッセージを交換するように適合されたユーザー装置メッセージング手段をさらに含む。ユーザー装置メッセージング手段は、ネットワーク要素のコンポーネントである。ユーザー装置メッセージング手段は、ユーザー装置にクラス固有のセル構成パラメータを伝送するようにさらに適合される。ユーザー装置メッセージング手段は、ユーザー装置からハンドオーバ要求を受信するようにさらに適合される。ネットワーク要素は、セルから、ハンドオーバ要求が受信される隣接セルへのユーザー装置のハンドオーバを開始するためのハンドオーバ手段をさらに含む。一部の実施形態では、ユーザー装置がハンドオーバ決定を下すことを担当できるため、この実施形態は特に有利である。この実施形態では、ユーザー装置がハンドオーバ要求を行うが、クラス固有のセル構成パラメータが、ハンドオーバ要求がいつ行われるかを決定するために少なくとも部分的な基準として使用される。これにより、ユーザー装置とセルラー電気通信システムとの間の接続の管理が改善される。

他の実施形態では、ネットワーク要素は、使用メッセージおよび隣接セル使用メッセージを使用してユーザー装置のセル境界を変更するためにセル境界変更手段をさらに含む。本質的に、セル境界の変更は、１つのセルによってサービスが提供される地理的領域の尺度である。セル境界は、間接的に定義することができる。つまり、セル境界は、ハンドオーバ・パラメータおよび／またはセル間干渉調整パラメータおよび／または伝送パワーによって定義することができる。この実施形態では、１組のクラス固有のセル構成パラメータは、ハンドオーバ・パラメータおよび／またはセル間干渉調整パラメータおよび／または伝送パワーを含むことができる。セル境界は、異なるクラス分けのユーザー・サービス要求に対して異なってもよい。たとえば、音声などのサービスは、セルに近い地理的領域に与えられるため、セルラー電気通信システムを使用するときに伝送または受信におけるエラーがある可能性が低くなる。インターネットからデータをダウンロードするような優先度の低いサービスに対するユーザー要求は、セルによってサービスが提供される地理的領域を大きくすることによって、より低い優先度を与えることができる。そのようなサービスについては、時々、障害があるかどうかは重要ではない。たとえば、固定データ転送速度が保証されている場合には、そのような障害のために、サービスが妨害されたり、または呼が破棄されたりする場合がある。

他の実施形態では、ユーザー・プロフィールは、最低限のサービス品質を指定する。最低限のサービス品質は、特定のデータ転送速度に対する保証でもよい。他の実施形態では、最低限のサービス品質は、指定された時間のデータ転送における障害の最大数の保証でもよい。たとえば、ゴールド・レベル・サービスは、音声サービスが破棄される可能性が低いことを指定することができる。シルバー・レベルおよびブロンズ・レベルのサービスについては、システムにおいて段階的により高いレベルの破棄または障害を許可することができる。ネットワーク要素は、１組のクラス固有のセル構成パラメータを調整することによって、ユーザー装置の特定のクラス分けのためにサービス品質を保証するためのサービス品質保証手段をさらに含む。一部の実施形態では、サービス品質保証手段は、ソフトウェア・モジュールとして実装される。

他の実施形態では、１組のクラス固有のセル構成パラメータは、負荷分散パラメータを含む。

他の実施形態では、１組のクラス固有のセル構成パラメータは、ハンドオーバ・パラメータを含む。

他の実施形態では、１組のクラス固有のセル構成パラメータは、セル間干渉調整パラメータを含む。

他の実施形態では、１組のクラス固有のセル構成パラメータは、セル伝送パワー・パラメータを含む。

他の実施形態では、１組のクラス固有のセル構成パラメータは、測定構成パラメータを含む。

他の実施形態では、ネットワーク要素は基地局である。

他の実施形態では、ネットワーク要素はセルである。

他の実施形態では、ネットワーク要素はセクタである。

他の実施形態では、ネットワーク要素は隣接する基地局である。

他の実施形態では、ネットワーク要素は近隣基地局である。近隣基地局は、基地局に地理的に隣接している必要はない。近隣基地局は、直接的に隣接している必要はない。

他の実施形態では、ネットワーク要素はノードＢである。

他の実施形態では、ネットワーク要素は拡張されたノードＢである。

他の実施形態では、ネットワーク要素はセルラー通信システムである。

他の実施形態では、ネットワーク要素は、ネットワーク管理エンティティである。「ネットワーク管理エンティティ」という言葉は、セルラー通信システムの少なくとも一部を管理または制御するためにサービスを提供する任意のコンピューティング・デバイスを包含する。

他の実施形態では、ネットワーク要素は無線ネットワーク制御装置である。

他の実施形態では、ネットワーク要素は、セルラー電気通信システムに統合されたコンピュータである。

他の実施形態では、ネットワーク要素は、セルラー電気通信システムへのリモート・コンピュータ・ネットワークである。

他の態様では、本発明は、セルラー電気通信システムのセルから電気通信サービスのためにユーザー・サービス要求のための１組のクラス固有のセル構成パラメータを割り当てる方法を提供する。方法は、ユーザー・サービス要求にクラス分けを割り当てるステップを含む。方法は、電気通信サービスの提供に使用される１組のクラス固有のセル構成パラメータを割り当てるステップをさらに含む。１組のクラス固有のセル構成パラメータの割り当ては、クラス分けに基づいている。この利点については、すでに説明した。

他の実施形態では、クラス分けは、少なくとも部分的にユーザー・サービス要求のサービス・クラスに従って割り当てられる。この利点についても、すでに説明した。

他の実施形態では、クラス分けは、少なくとも部分的にユーザー・サービス要求に割り当てられるユーザー・クラスに従って割り当てられる。この利点についても、すでに説明した。

他の態様では、本発明は、セルラー電気通信システムのネットワーク要素のプロセッサによって実行するために機械可読命令を格納するコンピュータ可読記憶媒体を提供する。機械可読命令の実行は、ネットワーク要素に、セルラー電気通信システムから電気通信サービスに対するユーザー・サービス要求にクラス分けを割り当てるステップを実行させる。命令は、ネットワーク要素に、電気通信サービスの提供に使用される１組のクラス固有のセル構成パラメータをさらに割り当てさせる。クラス固有のセル構成パラメータの割り当ては、クラス分けに依存している。この利点については、すでに説明した。

本明細書に使用するコンピュータ可読記憶媒体は、コンピューティング・デバイスのプロセッサによって実行可能な命令を格納できる任意の記憶媒体である。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ可読の非一時的（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）な記憶媒体でもよい。コンピュータ可読記憶媒体は、また、有形のコンピュータ可読媒体でもよい。一部の実施形態では、コンピュータ可読記憶媒体は、また、コンピューティング・デバイスのプロセッサによってアクセスできるデータを格納することができる場合がある。コンピュータ可読記憶媒体の例として、限定しないが、フロッピー・ディスク、磁気ハード・ディスク・ドライブ、ソリッド・ステート・ハードディスク、フラッシュ・メモリ、ＵＳＢメモリ、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）記憶装置、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）記憶装置、光ディスク、光磁気ディスク、およびプロセッサのレジスタ・ファイルなどがある。光ディスクの例として、コンパクト・ディスク（ＣＤ）およびデジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、たとえばＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、またはＤＶＤ−Ｒディスクなどがある。コンピュータ可読記憶媒体という言葉は、また、ネットワークまたは通信リンクを介してコンピュータ・デバイスによってアクセスできる様々なタイプの記録媒体を示している。たとえば、データは、モデムを通じて、インターネットを通じて、またはローカル・エリア・ネットワークを通じて取得することができる。

コンピュータ・メモリは、コンピュータ可読記憶媒体の一例である。コンピュータ・メモリは、プロセッサに直接アクセス可能な任意のメモリである。コンピュータ・メモリの例として、限定しないが、ＲＡＭメモリ、レジスタ、およびレジスタ・ファイルがある。

本明細書で使用するプロセッサは、プログラムまたはマシンで実行可能な命令を実行できる電子部品である。「１つのプロセッサ」を含むコンピューティング・デバイスについて言及する際、２つ以上のプロセッサを含む可能性があると解釈するべきである。コンピューティング・デバイスという言葉は、また、それぞれがプロセッサを含むコンピューティング・デバイスの集合またはネットワークについて言及している可能性があると解釈するべきである。多くのプログラムは、同じコンピューティング・デバイス内にある可能性がある、または複数のコンピューティング・デバイス間で分散できる複数のプロセッサによって命令を実行する。

以下に、本発明の好適な実施形態について、例示のみを目的として、図面を参照して詳しく記述する。

本発明の実施形態による方法を示すブロック図である。 本発明の他の実施形態による方法を示すブロック図である。 セルラー電気通信システムを示す図である。 本発明の実施形態によるユーザー装置に対するサービスを分割する２つのセルを示す図である。 ２つの隣接する基地局間のメッセージ伝送の例を示す図である。

これらの図において同様の番号が付けられた要素は、同等の要素であるか、または同じ機能を実行する。機能が同等である場合は、すでに説明した要素については、後の図で必ずしも説明しない。

図１は、本発明の実施形態による方法を示すブロック図である。ステップ１００で、クラス分けはユーザー・サービス要求に割り当てられる。ステップ１０２で、１組のクラス固有のセル構成パラメータは、クラス分けを使用して割り当てられる。

図２は、本発明による方法の他の実施形態を示すブロック図である。ステップ２００で、クラス分けはユーザー・サービス要求に割り当てられる。ステップ２０２で、１組のクラス固有のセル構成パラメータは、クラス分けを使用して割り当てられる。ステップ２０４で、セルの使用を記述する負荷メッセージが受信される。最後に、ステップ２０６で、１組のクラス固有のセル構成パラメータは負荷メッセージを使用して変更される。本実施形態では、サービス要求は特定のクラス固有のセル構成パラメータを割り当てられる。しかし、パラメータはセルの現在の使用状態を使用して変更される。

図２のステップ２０４で、負荷メッセージは、セルの使用を記述するものとして記述されている。代替的実施形態では、負荷メッセージは、セルの使用および／またはセルのセル構成パラメータを記述している。

図３は、セルラー電気通信システムを示している。図の中央に、セル１ ３０２を示している。セル１ ３０２の周りにあるのは、セル２から７（３０４、３０６、３０８、３１０、３１２、３１４）である。セル２から７は、セル１ ３０２に隣接していて、隣接セルである。各セル内には、ノードＢ３１６がある。一部の実施形態では、ノードＢは基地局でもよい。

セルラー電気通信ネットワーク３００内には、様々なユーザー装置３１８および３２０がある。第１のユーザー・クラス３１８を有するユーザー装置および第２のユーザー・クラス３２０を有するユーザー装置が示されている。これらの異なる２つのタイプのユーザー装置は、たとえば、異なるサービスの保証に支払いをした、または申し込んだユーザーの可能性がある異なるクラスのユーザー装置を表すことができる。第１および第２のユーザー装置は、また、異なるサービスのクラスを表すことができる。たとえば、一部のユーザーは音声を使用していて、他のユーザーはインターネット接続を使用している場合がある。この図をよく見ると、ユーザー装置は、セルラー電気通信システム３００の全体で平等に分散されていないことを理解できる。セルラー電気通信システム３００は、また、ネットワーク３２２を含む。ネットワーク３２２は、接続３２４を介してノードＢ３１６をネットワーク３２２にリンクしていると見ることができる。

ネットワーク要素３２６は、ネットワーク・インターフェース３２５を使用して、ネットワーク３２２に接続される。ネットワーク要素３２６は、プロセッサ３２８を含む。プロセッサ３２８に接続されているのはメモリ３３０である。メモリ３３０は、コンピュータ可読記憶媒体の一例である。メモリ３３０は、ノードＢ３１６の１つから受信されたユーザー・サービス要求３３２を含むことができる。メモリ３３０は、また、ノードＢ３１６に送信できるクラス固有のセル構成パラメータ３３４を含むことができる。メモリは、また、様々なソフトウェア・モジュールを含んでいる。メモリ３３０は、クラス分け手段の実装であるクラス分けモジュール３３６を含むように示されている。メモリ３３０は、また、割り当て手段の実装または実施形態である割り当てモジュール３３８を含むように示されている。

メモリ３３０は、また、負荷メッセージ３４０を格納するために使用することができる。メモリは、変更モジュール３４２をさらに含むように示されている。変更モジュール３４２は、変更手段の実装または実施形態である。メモリ３３０は、隣接セル負荷メッセージ３４３をさらに含むように示されている。メモリ３３０は、ハンドオーバ・モジュール３４４をさらに含むように示されている。ハンドオーバ・モジュール３４４は、ハンドオーバ手段の実装または実施形態である。メモリ３３０は、ユーザー装置メッセージ・モジュール３４５をさらに含むように示されている。ユーザー装置メッセージ・モジュール３４５は、ユーザー装置メッセージング手段の実装または実施形態である。メモリ３３０は、セル境界変更モジュール３４６をさらに含むように示されている。セル境界変更モジュール３４６は、セル境界変更手段の実装または実施形態である。メモリ３３０は、サービス品質保証モジュール３４８をさらに含むように示されている。サービス品質保証モジュール３４８は、サービス品質保証手段の実装または実施形態である。

ネットワーク要素３２６は、また、ノードＢ３１６の１つに実装することができる。ネットワーク要素３２６は、また、図３に示すネットワーク３２２に接続される外部ネットワーク上にあってもよい。

図４は、図３のセル１ ３０２およびセル２ ３０４の詳細を示している。セル１のノードＢまたは基地局には、４１６と記載している。セル２ ３０４の基地局またはノードＢは、４１６’と記載している。セル１ ３０２とセル２ ３０４との間に、オーバーラップ範囲４５０の領域がある。オーバーラップ範囲４５０の領域内には、４つのユーザー装置がある。１つの第１のユーザー装置３１８および３つの第２のユーザー装置３２０がある。この例では、第１のユーザー装置３１８は、非常に高いデータ転送速度要件を持つモバイル・ユーザーのためのユーザー装置の場合がある。第２のユーザー装置３２０は、低いデータ転送速度要件を持つモバイル・ユーザー（複数可）を表している場合がある。第１のユーザー装置３１８に対して中断のないサービスを維持するために、第１のユーザー装置３１８は、セル１ ３０２の基地局４１６に割り当てられる。第２のユーザー装置３２０は、セル２ ３０４の基地局４１６’に割り当てられる。

たとえば、セル１ ３０２およびセル２ ３０４が次の負荷状況を持っていると仮定する。つまり、それらのボーダー領域４５０において、セル１ ３０２には、たとえば、非常に高いデータ転送速度を用いる高解像度のビデオ・ストリーミング・サービスを必要とする１人のユーザーがいて、一方、その領域であちこちに一様に分散され、低いデータ転送速度のサービス（音声、ウェブ・ブラウジング）を用いる他のユーザーが多くいる。

最新技術によるハンドオーバ条件下では、セル内のすべてのユーザーにサービスを提供することは可能ではない（呼の破棄、妨害）。高いデータ転送速度のユーザーがいるセルには、全員にサービスを提供するのに十分なリソースがないため、そのセル内にいる高いデータ転送速度のユーザーまたは小規模ユーザーの一部のサービスを破棄しなければいけないだろう。ユーザーは、無線状況に基づいてハンドオーバされ、高いデータ転送速度のユーザーおよび小規模ユーザーは、同じ方法で処理され、かつ高いデータ転送速度のユーザーと同様のハンドオーバ状況にある複数の小規模ユーザーが常にいる。このため、高いデータ転送速度のユーザーとともに、より負荷が低い隣接セルにハンドオーバされる一部の小規模ユーザーが常にいる。この状況では、全員にサービスを提供する唯一の方法は、１つのセルに高いデータ転送速度のユーザーにサービスを提供させ、同時に、リソースを解放するために、必要な数の低いデータ転送速度のユーザーを他のセルに移動させることである。これは、ユーザーのサービス・クラスに基づいてユーザーを異なる方法で処理することによって、つまり、高いデータ転送速度のユーザーのサービス・クラスに対して異なるハンドオーバのしきい値を設定し、そしてつまり低いデータ転送速度のユーザーに対しては反対のハンドオーバのしきい値を設定することによって達成することができる。しかし、ピンポン効果を回避するために、調整された方法で隣接セル間において負荷分散目的のハンドオーバ・パラメータ設定の変更を通信し、ネゴシエーションし、動作するように設定する必要がある。したがって、負荷分散目的について、サービス・タイプまたはサービス・タイプ・グループに固有の負荷およびハンドオーバの設定パラメータを交換する必要がある。

図５は、自己組織ネットワークのためのサービス・クラス依存の負荷分散の例を示している。この例では、セル１ ３０２およびセル２ ３０４が再び示されている。セル１の基地局は再び４１６と記載され、セル２の基地局は、再び４１６’と記載されている。この例では、セル１はセル２にメッセージに５５２を送信する。これは、Ｘ２インターフェースを介して行うことができる。あるいは、メッセージは、また、Ｓ１接続、ネットワーク・ケーブル、イーサネット、または無線リンクを使用して、コア・ネットワークを介して送信することができる。本実施形態では、セル１およびセル２の両方に、ネットワーク要素があってもよく、各基地局４１６および４１６’は、クラス分けおよび割り当て手段を含む。メッセージ５５２は、サービス・クラス１のセル負荷およびサービス・クラス２のセル負荷のような情報を含むことができる。メッセージ５５２は、また、第１のサービス・クラスのハンドオーバ構成、および第２のサービス・クラスのハンドオーバ構成を送信することができる。一部の実施形態では、メッセージ５５２は、サービス・クラス固有の構成パラメータを送信することができる。次に、セル２ ４１６’の基地局は、１組のクラス固有のセル構成パラメータを変更するためにメッセージ５５２を使用することができる。

図５は、隣接する基地局間で可能な２つの異なるタイプの通信を示すことを意図している。１方は一方向通信であり、他方は双方向通信である。一方向通信では、メッセージ５５２は、セル１ ３０２からセル２ ３０４に送信される。双方向通信では、メッセージ５５２は、最初にセル１ ３０２からセル２ ３０４に送信される。次に、セル２ ３０４は応答または肯定のメッセージを用いてセル１ ３０２に応答する。肯定メッセージの応答を用いるセル２ ３０４の応答は、図５には示されていない。

３００ セルラー通信ネットワーク
３０２ セル１
３０４ セル２
３０６ セル３
３０８ セル４
３１０ セル５
３１２ セル６
３１４ セル７
３１６ ノードＢまたは基地局
３１８ 第１のユーザー装置
３２０ 第２のユーザー装置
３２２ ネットワーク
３２４ ネットワークへの接続
３２５ ネットワーク・インターフェース
３２６ ネットワーク要素
３２８ プロセッサ
３３０ メモリ
３３２ ユーザー・サービス要求
３３４ クラス固有のセル構成パラメータ
３３６ クラス分けモジュール
３３８ 割り当てモジュール
３４０ 負荷メッセージ
３４２ 変更モジュール
３４３ 隣接セル負荷メッセージ
３４４ ハンドオーバ・モジュール
３４５ ユーザー装置メッセージ・モジュール
３４６ セル境界変更モジュール
３４８ サービス品質保証
４１６ セル１の基地局
４１６’ セル２の基地局
４５０ オーバーラップ範囲の領域
５５２ メッセージ

Claims (15)

1. セルラー電気通信システム（３００）のネットワーク要素（３２６）であって、
   前記セルラー電気通信システムの電気通信サービスに対するユーザー・サービス要求（３３２）にクラス分けを割り当てるための、クラス分け手段（３３６）と、
   前記電気通信サービスの提供に使用される１組のクラス固有のセル構成パラメータ（３３４）を割り当てるための割り当て手段（３３８）であって、前記クラス固有のセル構成パラメータの割り当ては、前記クラス分けに基づく、割り当て手段（３３８）と、
   セル（３０２）から負荷メッセージを受信（２０４）するための、メッセージ受信手段（３２５）と、
   前記負荷メッセージを使用して前記１組のクラス固有のセル構成パラメータを変更（２０６）するための、変更手段（３４２）と、
   を含み、
   前記クラス分けは、少なくとも部分的に前記ユーザー・サービス要求に割り当てられるユーザー・クラスに従って割り当てられ、
   前記負荷メッセージは、前記セルの使用、前記セルのセル構成パラメータ、及び、ユーザー装置関係の測定報告イベントに関連する情報を記述している、
   ネットワーク要素。
2. 前記クラス分けは、少なくとも部分的に前記ユーザー・サービス要求のサービス・クラスに従って割り当てられる請求項１に記載のネットワーク要素。
3. 前記負荷メッセージ（３４０）は、サービス・クラスおよび／またはユーザー・クラスによって分類された前記セル負荷を含む請求項１または２に記載のネットワーク要素。
4. 前記メッセージ受信手段は、前記セルに隣接するセル（３０４、３０６、３０８、３１０、３１２、３１４）の使用を記述する隣接セル負荷メッセージ（３４３）を受信するように適合され、前記隣接セル負荷メッセージは、ユーザー・クラスおよび／またはサービス・クラスによって分類された前記セルに隣接するセルのセル負荷を含み、前記ネットワーク要素は、前記負荷メッセージおよび前記隣接セル負荷メッセージを使用して、前記基地局と前記隣接するセルとの負荷分散を行うための負荷分散手段をさらに含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載のネットワーク要素。
5. 前記メッセージ受信手段は、更新された負荷メッセージおよび更新された隣接セル負荷メッセージを受信するように適合され、前記変更手段は、前記更新された負荷メッセージおよび前記更新された隣接セル負荷メッセージを使用して、前記１組のクラス固有のセル構成パラメータを動的に更新するようにさらに適合される請求項１乃至４のいずれか１項に記載のネットワーク要素。
6. 前記ネットワーク要素は、前記ユーザー・サービス要求を発したユーザー装置（３１８、３２０）とメッセージを交換するように適合されたユーザー装置メッセージング手段（３４５）をさらに含み、前記ユーザー装置メッセージング手段は、前記ユーザー装置に前記クラス固有のセル構成パラメータを伝送するようにさらに適合され、前記ユーザー装置メッセージング手段は、前記ユーザー装置からハンドオーバ要求を受信するようにさらに適合され、前記ネットワーク要素は、前記ハンドオーバ要求が受信されると、前記セルから隣接セルへの前記ユーザー装置のハンドオーバを開始するためのハンドオーバ手段（３４４）をさらに含む請求項１乃至５のいずれか１項に記載のネットワーク要素。
7. 前記ユーザー・クラスは、ユーザー・プロフィールに関連し、該ユーザー・プロフィールは、最低限のサービス品質を指定し、前記ネットワーク要素は、前記１組のクラス固有のセル構成パラメータを調整することによって、ユーザー装置の特定のクラス分けのために、前記サービス品質を保証するためのサービス品質保証手段（３４８）をさらに含む請求項１乃至６のいずれか１項に記載のネットワーク要素。
8. 前記１組のクラス固有のセル構成パラメータは、負荷分散パラメータ、ハンドオーバ・パラメータ、セル間干渉調整パラメータ、セル伝送パワー・パラメータ、および測定構成パラメータのいずれか１つを含む請求項１乃至７のいずれか１項に記載のネットワーク要素。
9. 前記ネットワーク要素は、基地局、隣接する基地局、近隣基地局、ノードＢ、拡張されたノードＢ、中継器、ネットワーク管理エンティティ、無線ネットワーク制御装置、セルラー電気通信システムに統合されたコンピュータ、セル、セクタ、およびセルラー電気通信システムにネットワーク接続されたリモート・コンピュータのいずれか１つである請求項１乃至８のいずれか１項に記載のネットワーク要素。
10. セルラー電気通信システム（３００）のセルから電気通信サービスのためにユーザー・サービス要求（３３２）のための１組のクラス固有のセル構成パラメータを割り当てる方法であって、
    前記ユーザー・サービス要求にクラス分けを割り当てるステップ（１００、２００）と、
    前記電気通信サービスの提供に使用される１組のクラス固有のセル構成パラメータ（３３４）を割り当てるステップ（１０２、２０２）であって、前記１組のクラス固有のセル構成パラメータの割り当ては、前記クラス分けに基づいているステップと、
    セル（３０２）から負荷メッセージを受信（２０４）するためのメッセージ受信するステップと、
    前記負荷メッセージを使用して前記１組のクラス固有のセル構成パラメータを変更するステップ（３４２）と、
    を含み、
    前記クラス分けは、少なくとも部分的に前記ユーザー・サービス要求に割り当てられるユーザー・クラスに従って割り当てられ、
    前記負荷メッセージは、前記セルの使用、前記セルのセル構成パラメータ、及びユーザー装置関係の測定報告イベントに関連する情報を記述している、
    方法。
11. 前記クラス分けは、少なくとも部分的に前記ユーザー・サービス要求のサービス・クラスに従って割り当てられる。請求項１０に記載の方法。
12. 前記負荷メッセージ（３４０）は、サービス・クラスおよび／またはユーザー・クラスによって分類された前記セル負荷を含む、請求項１０または１１に記載の方法。
13. 前記セルに隣接するセル（３０４、３０６、３０８、３１０、３１２、３１４）の使用を記述する隣接セル負荷メッセージ（３４３）を受信するステップと、
    前記負荷メッセージおよび前記隣接セル負荷メッセージを使用して、前記基地局と前記隣接するセルとの負荷分散を行うステップと、
    を更に含み、
    前記隣接セル負荷メッセージは、ユーザー・クラスおよび／またはサービス・クラスによって分類された前記セルに隣接するセルのセル負荷を含む、請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
14. セルラー電気通信ネットワーク（３００）のネットワーク要素（３２６）のプロセッサ（３２８）によって実行するために機械可読命令を格納するコンピュータ可読記憶媒体（３３０）であって、前記機械可読命令の実行は、前記ネットワーク要素に、
    −前記セルラー電気通信システムからの電気通信サービスに対するユーザー・サービス要求（３３２）にクラス分けを割り当てるステップ（１００、２００）と、
    −前記電気通信サービスの提供に使用される１組のクラス固有のセル構成パラメータ（２３４）を割り当てるステップ（１０２、２０２）であって、前記クラス固有のセル構成パラメータの割り当ては、前記クラス分けに基づいているステップと、
    セル（３０２）から負荷メッセージを受信（２０４）するためのメッセージ受信するステップと、
    前記負荷メッセージを使用して前記１組のクラス固有のセル構成パラメータを変更するステップ（３４２）と、
    を実行させるコンピュータ可読記憶媒体（３３０）であって、
    前記クラス分けは、少なくとも部分的に前記ユーザー・サービス要求に割り当てられるユーザー・クラスに従って割り当てられ、
    前記負荷メッセージは、前記セルの使用、前記セルのセル構成パラメータ、及びユーザー装置関係の測定報告イベントに関連する情報を記述している、
    コンピュータ可読記憶媒体（３３０）。
15. 前記機会可読命令が更に、
    前記セルに隣接するセル（３０４、３０６、３０８、３１０、３１２、３１４）の使用を記述する隣接セル負荷メッセージ（３４３）を受信するステップと、
    前記負荷メッセージおよび前記隣接セル負荷メッセージを使用して、前記基地局と前記隣接するセルとの負荷分散を行うステップと、
    を含み、
    前記隣接セル負荷メッセージは、ユーザー・クラスおよび／またはサービス・クラスによって分類された前記セルに隣接するセルのセル負荷を含む、請求項１４に記載のコンピュータ可読記憶媒体（３３０）。

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