JP2010510691A - 移動無線通信ネットワークにおける負荷分散 - Google Patents

Abstract

【課題】移動通信ネットワーク内でのネットワーク制御セル再選択によって負荷分散を提供する方法を提供する。
【解決手段】上記再選択にバイアスをかけるためにネットワーク内のユーザ装置にオフセットパラメータを配信することを含む方法であり、上記方法はさらにシステム情報内でユーザ装置にオフセットパラメータをセル固有であるようにブロードキャストし、さらに負荷分散優先キーを配信し、次に、オフセットパラメータを負荷分散優先キーとともに処理してユーザ装置固有であるようにするステップを含む方法に関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動無線通信ネットワーク内においてセル再選択手続きによって負荷分散を提供する方法および関連する移動無線通信装置に関する。

移動無線通信ネットワークに関し生じるトラフィック量を効率的に対応、制御するために、各種無線アクセス技術(Radio Access Technology (RAT))ネットワーク間において負荷分散を行うための装置が導入されてきている。これらの装置は、各種ネットワーク間でのデータトラフィックの分配を制御するように機能し、それが発生することにより確実に全システムの性能に悪影響をおよぼすと思われる過負荷状態の発生確率を少なくとも減少させるよう試みる。

ユーザ装置(User Equipment (UE))が作動または接続状態／モードのときは、上記のような負荷分散の制御が可能なことは容易に理解されるが、UEが非作動または待機状態／モードのときにはこのような制御は使用することはできない。

しかし、3^rd Generation Partnership Project (3GPP)に関連した提案において、UEが非作動または待機状態／モードにおける負荷分散の実現と制御が望ましいことが確認されている。

特定な例の１つとして、UEが待機モード中であり、ネットワーク間でUEが使用可能な負荷分散は現時点では存在しない既存のGSM/EDGE無線アクセスネットワーク(GERAN)とUMTS地上無線アクセスネットワーク(UTRAN)との混合ネットワークを参照する。さらに、UE制御セル再選択手順は、サービスまたは加入者の特定な事項とは極めて無関係に動作する。したがって、GERANとUTRANとの間のトラフィック調整においてサービスまたは加入者の差別化が必要な状態が発生すると、UEが接続状態／モードに入るまで待つ必要があり、ここで、ネットワークはハンドオーバまたはセル切り替えの指令手順によって移動度を制御する。上記の特定の例であるGERAN/UTRAN環境内では、調整対象のトラフィックは一般にデータでなく音声であるので、このような装置は一般に適切に動作するため、ユーザは使用可能な２個のネットワークのうちのいずれが実際に動作しているネットワークかを認識することはないであろう。データサービスについては、UTRANがより高速データ容量を持つのでUTRANによって行われる。したがって、ここで検討した特定例であるGERAN/UTRAN混合環境においては、要求される負荷分散は主として音声トラフィックに導入され、また、接続状態／モードのUEが存在する場合には、データトラフィックはUTRAN側に維持される。

将来的な発達、およびUTRANの容量オーバーレイとしてのEvolved-UTRAN (E-UTRAN)の予期される発達に関しては、Long Term Evolution (LTE)ハンドセットの使用が増加する一方で、既存のUTRANがデータサービス用に使用され続けられよう。E-UTRANとUTRANの両ネットワークは比較的高速なデータサービスを支援するので、E-UTRANとUTRANとの性能差はGERANとUTRANとの間における性能差よりも小さいであろう。この観点から、および、将来に予想されるE-UTRANの配置に鑑みて、UTRAN とE-UTRANとの間におけるパケット交換データの負荷分散を実施するためには、効率的負荷レーテンシ(潜在能力)を持つ装置を設けることが非常に有利であると考えられる。さらに、資料3GPP 25.913でのLTE要件に関連して、異なるRAT間における負荷分散およびポリシ管理のための支援を考慮するべきであり、特にUEが休止、つまり非作動または待機モードおよび作動モード／状態の場合に、UEを適切なRATに向けるための再選択の仕組みを考慮するべきであるとしている。

上記3GPPの資料に示されたこの意図は、LTEがUTRANの規制を引継がないことを保障し、また、LTE 装置のためのUE制御再選択アルゴリズムがネットワークによって制御され、ネットワークが特定のユーザを、たとえば、E-UTRANからUTRANに、または他の待機モード／状態時のRATに移動できるというものである。

上記要件に見合う既知の試みが、2006 年5月8日から12日、上海で開催された3GPP RAN2#53会議におけるR-061238に概要が示されている。この提案はUTRAN環境を対象にし、さらに3GPP TS 25.304に記載の、所定の対を成すセル間の再選択にバイアスをかけるために使用されるQoffset_s,nパラメータを用いている。周知のように、このパラメータはシステム情報ブロック(System Information Block (SIB))信号処理内において、特にSIB3およびSIB4メッセージ内においてブロードキャストされる。この特定な提案は、UEに固有のRAT間オフセットパラメータの追加に関係するが、このパラメータは専用のRadio Resource Controller (RRC)の信号処理によってUEに提供されるよう導入されている。オフセット値は、まず受信されるとUEによって、全てのまたは特定のセル関係のブロードキャストQoffset_s,n値に加算される。このRAT間オフセットは、タイマ期間の間、全てのまたは特定のRAT間の関係に対して適用される。また、UEが他のRATに滞在中には、異なるRAT間で発生するピンポン効果を防ぐために適用されるものである。

この周知の提案は、待機モードにおいてネットワーク制御セル再選択によってRAT間におけるUE固有の移動度を与えるものであり、したがって、ネットワークは特定のUEのためにRATの変化を起こすために、UEをRRC接続状態に強いる必要はない。

しかし、このような周知の提案は、負荷分散性能の問題につながる限界や非効率性を示していると考えられる。

したがって、本発明は、上記のような周知の方法およびUEを越える利点を有するネットワーク制御セル再選択によって負荷分散を可能にする方法とUEとを提供することを目指す。

本発明の第1の観点によれば、移動通信ネットワーク内でのセル再選択によって負荷分散を提供する方法において、前記再選択にバイアスをかけるために上記ネットワーク内のユーザ装置にオフセットパラメータを配信することを含み、上記方法はさらにシステム情報内で上記ユーザ装置に上記オフセットパラメータをセル固有であるようにブロードキャストするステップ、次に、上記オフセットパラメータを負荷分散優先キーとともに処理してユーザ装置固有であるようにするステップを含む。

より簡単な負荷分散が提供され、専用RRC信号処理が不要であることから、本発明が有利であることが分かる。

負荷分散優先キーは、好ましくは登録手順中にネットワークによって割当てられる。

上記のように、このような配信は、専用RRC信号処理を不要とし、特に、このキーは登録中のみでなく再登録手順中においても配信され得る。

代替の実施形態では、負荷分散優先キーは、再登録手順中の配信に代えて、のユーザ装置のSIMにロードされ得る。

負荷分散優先キーは有利にも、ユーザプロファイルに関係付けられる。

代替または付加として、負荷分散優先キーは加入プロファイルに関係付けられ得る。

特定の実施形態では、オフセットパラメータはQoffset_s,nパラメータを含む。

上記処理ステップは有利なことに、上記パラメータに負荷分散優先キーを掛けることを含み得る。

特に、上記のような掛算の結果は、最終オフセットが得るためにそれ自身がオフセットパラメータ値に加算される。

ある実施形態によれば、負荷分散優先キーは異なるRAT間の負荷分散のために設けられる。

また、負荷分散優先キーはRATにおける周波数間での負荷分散のために設けられる。

本発明の他の観点によれば、セル再選択負荷分散用オフセットパラメータを受信するように設けられた移動通信装置において、上記装置はさらに上記オフセットパラメータをシステム情報内に受信するように設けられた移動通信装置であって、さらに前記オフセットパラメータを負荷分散優先キーとともに処理するための手段を含むところの装置が提供される。

このように、上記装置によってシステム情報内で初期に受信されるオフセットパラメータはセルに固有であるが、一方、負荷分散優先キーを使用したオフセットパラメータの処理は装置固有のパラメータとなる。

また、この装置内に実施された本発明は、より簡単な負荷分散を提供し、そのため専用RRC信号処理が不要である点で有利であると言える。

上記のように、負荷分散優先キーは登録手順中にネットワークによって割当てられるのが好ましい。そのような割当ては、上記のように、専用RRC信号処理を不要とし、特に、このキーは登録中のみならず再登録中においても割当てされ得る。

負荷分散優先キーは、当然ながら、再登録手順中の割当ての代替として、ユーザ装置のSIMにロードされ得る。

負荷分散優先キーは有利にも、ユーザプロファイルに関係付けられる。

代替または付加として、負荷分散優先キーは加入プロファイルに関係付けられ得る。

特定の実施形態では、オフセットパラメータはQoffset_s,nパラメータを含み、処理ステップとしては、前記パラメータに上記負荷分散優先キーを掛けることを含み得る。

特に、上記のような掛算の結果としてのパラメータは、最終オフセットが得るため、それ自身がパラメータに加算される。

ある実施形態によれば、負荷分散優先キーは異なるRAT間の負荷分散のために設けられる。

または、負荷分散優先キーはRATにおける周波数間での負荷分散のために設置され得る。

本発明の実施形態によるセル再選択のネットワーク制御を示す概略フロー図である。

さらに以下に本発明を、本発明の実施形態によるセル再選択のネットワーク制御を示す概略フロー図からなる添付の図面を参照して、例としてだけ説明する。

本発明は各種のネットワークへの応用が可能であるが、以下に記載され添付図面に示される実施形態はLTE環境に関し、特に、E-UTRANおよびUTRANの各ネットワークが配置される可能性のある環境に関することが理解されるよう。

現時点で周知のように、UTRAN環境内では、所定の一対のセル間での再選択にバイアスをかけるために、Qoffset_s,nパラメータが使用される。このパラメータは一般にSIB3およびSIB4メッセージ内でブロードキャストされる。

以下の説明および添付図面によって理解されるように、本発明のこの実施形態は、LTEのRAT間負荷分散優先キーの割当てに関し、このキーはIMSIアタッチのような登録処理においてネットワークから各UEへ割当てられ、RA更新などのような再登録手順中に更新され得る。このキーはトラフィック調整において必要とされる加入者に関する差別化を導入するものである。

ユーザ装置内において、Qoffset_s,nの既存のブロードキャスト値は負荷分散優先キーに掛けられ、該当するRAT間関係のみのためのセル再選択基準における加算オフセットとして加えられる。すなわち、最終的なオフセット値は、

Qoffset_s,n + (Qoffset_s,n*Klsr)

となり、ここで、KlsrはLTEのRAT間負荷分散優先キーである。

このように加算オフセットを使用すると、トラフィック調整において、加入者に関する差別化を提供することになり、これは加入者固有の事項によるプロファイルを基礎とすることになる。

UEが他のRATに滞在している間にRAT間のピンポン効果を避けるために、同様な方法を適用できるものと理解されるべきである。

添付図面に示され、また以下に検討されるように、本発明の概念における上記の例は、LTE間の周波数間の場合にも適用可能であり、

Qoffset_s,n + (Qoffset_s,n*Klsf)

となり、ここで、Klsfは周波数間の負荷分散優先キーである。

したがって、本発明によれば、UEが待機モードにおいて有利な負荷分散制御が、周知技術と比較してより改善され効率的な装置によって達成されるものである。

セル再選択オフセットパラメータはシステム情報内でブロードキャストされるが、有利なことに、これによってセル固有のオフセットが得られることが理解されよう。そして、これはオフセットが有利にUE固有となるように適切なキーKlsrまたはKlsfで処理される。

オフセットが初期にはUE固有であり、専用RRC信号処理によって配信される周知技術と比較すると、関連キーKlsrおよびKlsfが登録または再登録中に分配されるので専用RRC信号処理が不要であるという点において、本発明はより簡易化した負荷分散を提供する。

また、オフセットパラメータをUE固有にするKlsrまたはKlsfキーの使用によって本発明に柔軟性が増すことから、より柔軟性のある負荷分散が使用できるようになる。

これら固定であるキーの値は登録手順中にコアネットワークによって供給され得て、また、同様にユーザプロファイルまたは加入プロファイルに関係付けられ得る。

上記のように、別の代替としては、関連キーKlsrおよびKlsfがユーザ装置のSIMにロードされ、これによって登録手順中にキーを配信する必要がなくなるものである。

つぎに添付図面に戻ると、手順10が示されており、ここではユーザ装置が待機モードである場合に負荷分散を可能とするために、必要とされるオフセット値が有利にもユーザに提供される。

手順10はユーザ装置の初期電力投入時にステップ12から開始される。

または、「ノーサービス」環境からの戻りの間にステップ12が起動することができる。

ステップ14の滞在手順中に、ユーザ装置は関連するセルからのSIB信号処理内のQoffset_s,nパラメータを読取るように設けられる。

登録中、ステップ16において、ユーザ装置は関連する負荷分散優先キーすなわちKlsrおよびKlsfを割当てられる。

再選択を考慮して、新しいセルが新しいRATまたは同一RAT内の新しい周波数に属すか否かによって、処理はステップ18またはステップ20を介してステップ14に戻る。

LTEのRAT間セル再選択を考慮する場合には、この手順はステップ18へ進みLTEのRAT間セル再選択の基準調節がなされ、

Qoffset_s,n + (Qoffset_s,n*Klsr)

となる。

次に処理は22を経て滞在ステップ14に戻る。
しかし、LTE間の周波数内セル再選択を考慮する場合には、上記手順はステップ20へ進み、LTE間の周波数間セル再選択の基準調節がなされ、

Qoffset_s,n + (Qoffset_s,n*Klsf)

となる。

さらに処理はステップ24を経て滞在ステップ14に進む。

したがって、セル再選択の基準は本発明によって調節され得て、これによって、ユーザ装置が待機または非作動モード／状態であっても、異なるRAT間でおよびLTE内の異なる周波数間で負荷分散が可能にされることが理解されるよう。

したがって、待機モード中の負荷分散の試みで従来存在した制限は取り除かれる。

Claims (18)

1. 移動通信ネットワーク内でのネットワーク制御セル再選択によって負荷分散を提供する方法において、前記再選択にバイアスをかけるために前記ネットワーク内のユーザ装置にオフセットパラメータを配信することを含み、前記方法はさらにシステム情報内で前記ユーザ装置に前記オフセットパラメータをセル固有であるようにブロードキャストし、次に前記オフセットパラメータを負荷分散優先キーとともに処理してユーザ装置固有であるようにするステップを含むことを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、前記負荷分散優先キーは登録手順中に前記ネットワークによって割当てられることを特徴とする方法。
3. 請求項１に記載の方法において、前記負荷分散優先キーは前記ユーザ装置のSIMにロードされることを特徴とする方法。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の方法において、前記負荷分散優先キーはユーザプロファイルに関係付けられることを特徴とする方法。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の方法において、前記負荷分散優先キーは加入プロファイルに関係付けられることを特徴とする方法。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の方法において、前記オフセットパラメータはQoffset_s,nパラメータを含むことを特徴とする方法。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の方法において、前記処理ステップは前記パラメータに前記負荷分散優先キーを掛けることを含むことを特徴とする方法。
8. 請求項７に記載の方法において、前記のような掛算の結果は前記実効オフセット値となるよう、前記パラメータに加算されることを特徴とする方法。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の方法において、前記負荷分散優先キーは異なるRAT間の負荷分散のために設けられることを特徴とする方法。
10. 請求項１から８のいずれか１項に記載の方法において、前記負荷分散優先キーはRATの周波数間負荷分散のために設けられることを特徴とする方法。
11. セル再選択負荷分散用オフセットパラメータを受信するように設けられた移動通信装置において、前記装置はさらに前記オフセットパラメータをシステム情報内に受信するように設けられた移動通信装置であって、さらに前記オフセットパラメータを負荷分散優先キーとともに処理するための手段を含むことを特徴とする方法。
12. 請求項１１に記載の装置であって、登録手順中に前記ネットワークから前記負荷分散優先キーを受信するために設けられることを特徴とする装置。
13. 請求項１２に記載の装置であって、前記装置のSIMを介して前記負荷分散優先キーを受信するために設けられることを特徴とする装置。
14. 請求項１１から１３のいずれか１項に記載の装置において、前記オフセットパラメータはQoffset_s,nパラメータを含むことを特徴とする装置。
15. 請求項１１から１４のいずれか１項に記載の装置において、前記処理手段は前記パラメータに前記負荷分散優先キーを掛けるために設けられることを特徴とする装置。
16. 請求項１５に記載の装置において、前記掛算の結果は前記実効オフセット値になるよう、それ自身が前記パラメータに加算されることを特徴とする装置。
17. 移動通信ネットワーク内でのネットワーク制御セル再選択によって負荷分散を提供する方法において、実質的に、添付図面を参照し、以上に記載され、また添付図面に示された方法。
18. セル再選択負荷分散のために設けられた移動通信ネットワーク装置において、実質的に添付図面を参照し、以上に記載された装置。

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