JP2012514399A - セルラ無線ネットワークにおける基地局用の隣接セルリストを自動的に構成するための方法 - Google Patents
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Abstract
セルラ無線ネットワークにおける基地局用の隣接セルリスト（ＮＣＬ）を自動的に構成するための方法は、複数の移動局から隣接セルの測定報告を受信するステップを含む。この報告は、それぞれが関連付けられる隣接セル毎にグループ化される。隣接セルは、それぞれのグループにおける報告の数に従ってＮＣＬに含めるために選択される。
Description
本発明は、セルラ無線ネットワークにおける基地局用の隣接セルリスト（ＮＣＬ：ｎｅｉｇｈｂｏｒ ｃｅｌｌ ｌｉｓｔ）を自動的に構成するための方法に関する。
複数の基地局を含むセルラネットワークでは、各基地局は１つまたは複数の関連するセルを有する。サービングセルと通信する移動局は、接続を維持するために新しいターゲットセルにハンドオーバする必要があり得る。ユーザ端末が１つのセルのカバレッジエリアから別のセルのカバレッジエリアへ移動するときなどのハンドオーバ手順では、ターゲットセルへの新しい接続が設定され、古いセルへの接続を解放することができる。
ハンドオーバが要求されるとき、移動局はいくつかの隣接セルの信号品質を測定し、これが適切なターゲットセルの選択に使用される。この測定段階は、スキャニングと呼ばれる。スキャニング時間およびバッテリ消費を低減するために、移動局は、サービングセルによって定義され同報通信されるリストに含まれる隣接セルのみをスキャンする。このリストは、隣接セルリスト（ＮＣＬ）と呼ばれる。ＮＣＬの少なくとも１つの隣接セルがある場合、移動局はハンドオーバ対象となり、ＮＣＬは、必要であれば、移動局のための十分に良好な信号品質を移動局に提供してその隣接セルにハンドオーバする。ハンドオーバ性能を強化するために、また、スキャニングの影響を最小限にするために、そのサービングセルからハンドオーバを実行することを必要とする任意の移動局がハンドオーバ対象となるように、ＮＣＬは十分な隣接セルのみを含まなければならない。
現在、例えばＵＭＴＳネットワークでは、基地局用のＮＣＬは、例えば、集中型のオフライン計画ツールを用いて、現場測定値を使用して手動で設定される。スクランブルコードの割当ても、計画ツールを使用して手動で実施される。ネットワークが変更される場合、例えば、新しい基地局が配備される場合、この手順を繰り返す必要がある。
米国特許出願第ＵＳ２００７／０２１３０８６号には、基地局用のＮＣＬを自動的に構成するための方法が記載されている。ＮＣＬを初期化するために、基地局はセル情報リスト（ＣＩＬ：ｃｅｌｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｌｉｓｔ）を移動局に送信し、そのリストに含まれるこれらのセルの測定報告を要求する。基地局は、報告された測定値を使用してＣＩＬに含まれるどの基地局をその基地局用のＮＣＬに含めるべきかを決定する。その後、携帯端末からの新しい測定報告を要求し、必要に応じてその報告を使用してＮＣＬを変更することによって、ＮＣＬを自動的に更新することができる。
本発明の第１の態様では、セルラ無線ネットワークにおける基地局用の隣接セルリスト（ＮＣＬ）を自動的に構成するための方法は、複数の移動局から隣接セルの測定報告を受信するステップを含む。この報告は、それぞれが関連付けられる隣接セル毎にグループ化される。隣接セルは、それぞれのグループにおける報告の数に従ってＮＣＬに含めるために選択される。
したがって、移動局は隣接セルを発見し測定することができ、ＮＣＬを自動的に構成することができる。これは、現在の手動の手法に比べて、より効率的で安価かつ順応性があり得る。自動構成は、必要なときに、例えば、ネットワークに対して任意の変更があった場合、例えば、新しい基地局が既存のネットワークに分散型アドホックネットワーク・アーキテクチャ用に配備されるときにＮＣＬを更新するために実行することができる。また、ＮＣＬの自動構成は、手動構成をより煩わしいものにするより小さいセルサイズを求める傾向があるため、有利であり得る。自動構成は、フィールドエンジニアがアクセスしにくい領域においても有利である。
本発明による方法は、実際のネットワークを発見し、実際のネットワークから統計を実施するために、移動局を使用する。これはＮＣＬの自動構成を可能にし、また、自己最適化し、動作中のネットワークの動的な変化および発展に適応することを可能にする。本発明による方法は、必要な隣接セルの数が使用可能なＮＣＬリスト長を超えるネットワークに対応することもでき、米国特許出願第ＵＳ２００７／０２１３０８６号に記載の提案に比べてマクロセル配備に対してより適切であり得る。本発明による方法は、最適化されたＮＣＬを定義して、ＮＣＬのサイズを最小化することによってスキャニングの影響を低減しながらサービングセルからのハンドオーバの成功を高めることを可能にする。
本発明による方法では、測定値が信号品質閾値を超える場合にのみ、報告がグループに含まれる。測定値が要求される閾値を満たさない場合、セルがハンドオーバのための適切なターゲットセルを提供する可能性は低く、したがって、さらなる検討から放棄される可能性がある。測定値が信号品質閾値を超える場合、その測定値を報告した移動局をハンドオーバ対象として示すことができる。
１つの方法では、ＮＣＬに含まれるセルの数は、閾値の割合に対するハンドオーバ対象として示される移動局の割合によって決定される。
移動局によって報告される信号品質と関連付けられた全ての隣接セルから、ＮＣＬに含まれるものとして選択される隣接セルは、ハンドオーバ候補となるのに十分に良好な信号品質を有する少なくとも１つまたは複数の代替の隣接セルが報告されるマクロセル境界でのユーザが測定した場所の数を最大化する隣接セルであり得る。これは、その信号が弱くなるマクロセルの境界での各場所で、少なくとも１つの代替のセルがハンドオーバされるのに使用可能であることを保証する。
本発明による方法では、測定報告を報告する移動局がそのサービングセルから品質閾値を下回る信号を受信する場合にのみ、その報告がグループに含まれる。
本発明による方法では、報告は統計モジュールに収集され、統計モジュールは報告を移動局対関連する隣接セルの行列に並べてグループ内の報告を形成する。統計モジュールからの情報は、ＮＣＬの構成に使用され得る。
本発明の第２の態様では、セルラ無線ネットワークにおいて使用するための隣接リスト（ＮＣＬ）最適化システムは、移動局から測定値を収集し、測定値を隣接セルおよび移動局毎に行列に並べるための統計モジュールと、隣接セルに関連付けられた各グループ内の報告の数に従ってＮＣＬに含める隣接セルを選択するために統計モジュールからの情報を使用するための隣接リスト計算モジュールとを備える。
本発明の第３の態様では、セルラ無線ネットワークは、隣接リスト（ＮＣＬ）最適化システムを含む。
本発明の第４の態様によれば、セルラ無線ネットワークは、第１の態様による方法を実施するように構成される。セルラ無線ネットワークは、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ、ＵＭＴＳ、または別の技術タイプであってもよい。
次に、添付の図面を参照しながら、本発明のいくつかの実施形態を例としてのみ説明する。
図１を参照すると、ＷｉＭＡＸネットワーク１は複数の基地局を含み、そのうちの１つ２が示されている。基地局２は、その周囲の網掛け領域によって示されるカバレッジを提供するセル３を有する。セル３は、複数の移動局Ｍのためのサービングセルであり、複数の移動局Ｍは、隣接セルから受信された信号品質に関する測定報告をサービングセルに送信する。移動局は、基地局が隣接セル識別に関する情報を移動局に送信することを必要とすることなく、十分に良好な品質の信号を有する任意の隣接セルを検出する。図２は、サービングセル３およびサービングセル３と接する複数の隣接セルＣ１〜Ｃ７を示す。いくつかの移動局Ｍ１〜Ｍ６は、サービングセル３と隣接セルＣ１〜Ｃ７との間の境界に配置されている。
隣接リスト最適化システム（ＮＬＯＳ：ｎｅｉｇｈｂｏｒ ｌｉｓｔ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）４は、統計モジュール（ＳＭ：ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ ｍｏｄｕｌｅ）５および隣接リスト計算モジュール（ＮＬＣＭ：ｎｅｉｇｈｂｏｒ ｌｉｓｔ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ）６を含む。ＮＬＯＳ６、またはその各部分は、基地局２にまたはそこから離れて配置され得る。統計モジュール５は、移動局Ｍ１〜ＭＭから測定報告を収集する。測定報告は、移動局によって発見された各隣接セルの識別子および信号品質、ならびにその移動局によって受信されたサービングセルの信号品質も含む。移動局が、現在のＮＣＬに既に含まれる隣接セルに加えて、その移動局がキャプチャできるできるだけ多くの隣接セルをスキャンするように、移動局はスキャニング中に隣接セルを測定する。これは、各セルが新たに現れる隣接セルを発見し、また、他の隣接セルが消えた場合に常に更新されることを可能にする。移動局は、例えば、ＳＣＮ−ＲＥＰメッセージを介してこれらの測定値をサービングセル３に報告する。
移動局から来る測定値から、ＳＭ５は、異なる移動局Ｍ１〜ＭＭによって測定された信号品質を有する隣接セルＣ１〜ＣＮを含む統計行列７を生成する。効率を高めるために、統計行列７は、サービングセルから許容可能な閾値よりも悪い信号品質を受信する移動局からの測定報告のみを含む。これは、移動局が、例えばマクロセル境界で、ハンドオーバを必要とする可能性がある場所のみが考慮されることを保証する。
ＮＬＣＭ６は、ＳＭ５によって提供される統計行列７を使用して最適なＮＣＬを計算する。次に、図３を参照しながら、これが実行される１つの方法を説明する。
最初に、８では、ＮＣＬは空であり、全ての移動局は「非ハンドオーバ対象」として示され、全てのセルは「非選択」として示されている。
次のステップ９では、統計行列７に記述されたデータにアクセスする。
ステップ１０では、非選択として示されている隣接セルであって、その隣接セルから十分に良好な信号品質を受信する最も多い数の移動局を有する隣接セルが、ＮＣＬに含まれるものとして選択される。図２では、十分に良好な信号品質は、プラス「＋」記号で示されている。選択された隣接セルから十分に良好な信号品質を受信する移動局は、１１で「ハンドオーバ対象」として示されている。セルは、選択され、ＮＣＬに追加されたものとして示されている。
１２で許容可能な割合の移動局がハンドオーバ対象となるまで各ステップが繰り返され、１３で計算が終了する。しばらく後に、この方法を再び実行して更新されたＮＣＬを提供することができる。
図２を参照しながら、この方法をさらに説明する。（２．１）では、移動局Ｍ１〜Ｍ６およびセルＣ１〜Ｃ７に対する統計行列が示されている。
図２の（２．２）では、セルＣ２がそのグループ内で他のセルよりも多くの報告を有し、移動局Ｍ１、Ｍ２がハンドオーバ対象となっているので、セルＣ２が選択される。
ステップ（２．２）の後、移動局Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５およびＭ６は依然として非ハンドオーバ対象である。残りのセルＣ１、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６およびＣ７を考慮すると、セルＣ４が、それが対象とする残りの移動局の数に関して最良である。したがって、セルＣ４がＮＣＬに追加され、ここで移動局Ｍｌ、Ｍ２、Ｍ３およびＭ４がハンドオーバ対象となる。
少なくとも許容可能な割合の移動局がハンドオーバ対象となるまで、各ステップが繰り返される。例えば図２では、（２．３）の後、６７％（すなわち、２／３）の移動局が許容可能なハンドオーバターゲットを見出すことが保証され、（２．４）の後、それが１００％になる。最終のＮＣＬを１４に示す。
本発明は、その精神または本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形式で実施され得る。記載された実施形態は、全ての点において例示的であって限定的でないものとしてのみ考慮されるべきである。したがって、本発明の範囲は、前述の説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲と等価の意味および範囲に入る全ての変更は、その範囲内に包含されるものとする。
Claims (12)
- セルラ無線ネットワークにおける基地局用の隣接セルリスト（ＮＣＬ）を自動的に構成するための方法であって、
複数の移動局から隣接セルの測定報告を受信するステップと、
それぞれが関連付けられる前記隣接セル毎に前記報告をグループ化するステップと、
各グループ内の報告の数に従って前記ＮＣＬに含める隣接セルを選択するステップと
を含む方法。 - 測定値が信号品質閾値を超える場合にのみ、報告がグループに含まれる請求項１に記載の方法。
- 測定値が前記信号品質閾値を超える場合、その測定値を報告した前記移動局をハンドオーバ対象として示す請求項２に記載の方法。
- 前記ＮＣＬに含まれるセルの数が、閾値の割合に対するハンドオーバ対象として示される移動局の割合によって決定される請求項３に記載の方法。
- 測定報告を報告する前記移動局がそのサービングセルから品質閾値を下回る信号を受信する場合にのみ、その報告をグループに含む請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
- 前記報告が統計モジュールに収集され、統計モジュールが前記報告を移動局対関連する隣接セルの行列に並べてグループ内の前記報告を形成する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
- 前記ＮＣＬの構成に前記統計モジュールからの情報を使用するステップを含む請求項６に記載の方法。
- 最初に前記ＮＣＬを空として設定し、全ての移動局を非ハンドオーバ対象として示すステップと、次いで前記統計モジュールにアクセスして非ハンドオーバ対応の移動局からの閾値品質について最も多くの報告を有する前記グループを決定するステップと、次いで前記最も多くの報告を報告する前記移動局をハンドオーバ対象として示し、そのグループが前記ＮＣＬに関連付けられている前記セルを追加するステップと、次いで前記統計モジュールに再アクセスして非ハンドオーバ対応の移動局からの閾値品質について最も多くの報告を有する次のグループを決定するステップと、前記ＮＣＬが構成されるまで前記ステップを継続するステップとを含む請求項７に記載の方法。
- 前記ネットワークにおける変更を考慮するように構成された後の期間において前記ＮＣＬを更新するステップを含む請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
- セルラ無線ネットワークにおいて使用するための隣接リスト（ＮＣＬ）最適化システムであって、移動局から測定値を収集し、測定値を隣接セルおよび移動局毎に行列に並べるための統計モジュールと、隣接セルに関連付けられた各グループ内の報告の数に従って前記ＮＣＬに含める隣接セルを選択するために前記統計モジュールからの情報を使用するための隣接リスト計算モジュールとを備える隣接リスト（ＮＣＬ）最適化システム。
- 請求項１０に記載のシステムを含むセルラ無線ネットワーク。
- 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法を実施するために構成されたセルラ無線ネットワーク。
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