JP2014200079A - ハイパーセルラ通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザをマクロセルラー基地局又はマイクロセルラー基地局へ関連付けさせるハイパーセルラ通信システム及びハイパーセルラ通信方法を提供する。【解決手段】ハイパーセルラ通信システムは、ユーザ移動性と信号オーバーヘッドとの２つのパラメータが含まれるユーザのサービス品質種別インデックステーブルを有するゲートウェイと、サービス品質種別インデックステーブルを参照して、基地局の関連付け及び無線資源の割り当てを決定する資源最適化機能ユニットとを備える。【選択図】図４

Description

本発明は、ハイパーセルラ通信システムに関する。

スマートフォン及びＭ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏ Ｍａｃｈｉｎｅ）アプリケーションに伴う多様なトラフィックが従来の移動セルラーネットワークに大きな影響をもたらしている。特に、現在、小さなトラフィックストリームのネットワークに占める割合が大きくなりつつあり（インスタントメッセージの背景トラフィック及びＭ２Ｍトラフィック）、これらによる信号オーバーヘッドは、無線インタフェースにおいて６０％を超える資源を占めている。ここで、ハイパーセルラの概念によって信号を簡略化してスループットを向上させる。現在、移動セルラーネットワークにおいては、多様なトラフィックのスケジューリング設計によってシステム資源の利用を最適化するメカニズムについては、全面的に研究されていない状態である。

ＮＴＴドコモは、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ） ＲＡＮにおいてファントムセル（ｐｈａｎｔｏｍ ｃｅｌｌ）という概念を提案している。彼らは、制御プレーンとユーザプレーンとの分離とシーンの最適化を検討し、そのうち、異なるセルには、異なる信号を設定するようにしているが、多様なトラフィックのもたらす影響及びそれに対する解決方案を検討するまでには至っていない。

また、３ＧＰＰ ＲＡＮのワークグループでは既にスモールセルラーの強化に関する研究が始まっており、ハイパーセルラのフレームワークが提案されている。異なるセルの間のトラフィックの不均衡な分布も考慮されているが、多様なトラフィックの種類は検討されていない。よって、本特許は、スモールセルラー強化の研究に対しても非常に必要なものである。

また、３ＧＰＰは既にＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）の定義、及びポリシー及び課金制御ルール（Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＰＣＣ）を有しているが、ＱＣＩテーブルでは、小さなデータパケットに起因する無線インタフェースの負荷は検討されていない。すなわち、従来のＰＣＣメカニズムでは、ネットワークにおける小さなデータパケットに起因する大量の信号オーバーヘッドの問題は解決できない。

さらに、特許文献１では、ＯＦＤＭＡ （Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システムにおいてＱｏＳを最適化するスケジューリングメカニズムが提案されており、主に、異なるアプリケーションのトラフィックタイプ及び無線インタフェースのリソースブロックの割り当て問題について検討している。しかし、ポイントツーポイントリンクによる伝送に限られており、異なるタイプのトラフィックのもたらす信号オーバーヘッドも考慮されていない。

国際公開ＷＯ２０１１／１４３８２４号

本発明の発明者らは、ヘテロジニアスセルラネットワークのフレームワークにおいて、各種のトラフィックの共存を考慮し、特に、小さなストリームのトラフィックを考慮し、このような状況におけるユーザ毎の基地局選択及び資源割り当てについて研究してきた。本発明の一態様は、サービスの基地局関連付け及び資源割り当てを改善するハイパーセルラ通信システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様のハイパーセルラ通信システムは、ユーザをマクロセルラー基地局又はマイクロセルラー基地局へ関連付けさせるハイパーセルラ通信システムであって、ユーザ移動性と信号オーバーヘッドとの２つのパラメータが含まれるユーザのサービス品質種別インデックステーブルを有するゲートウェイと、サービス品質種別インデックステーブルを参照して、基地局の関連付け、及び無線資源の割り当てを決定する資源最適化機能ユニットと、を備えることを特徴とする。

本発明の一態様のハイパーセルラ通信システムによると、移動性の高いユーザのマイクロセルラー間における頻繁な切替を低減することができ、マクロセルラー及びマイクロセルラーにおける信号ストリームを均衡化させることができる。

ハイパーセルラのトポロジー構造を示す図である。 ユーザ移動性の１つの測定方式を示す図である。 ユーザ移動性の別の測定方式を示す図である。 ハイパーセルラ通信システムのシステムフレームワークを示す図である。 ユーザ移動性と信号オーバーヘッドとの２つのパラメータが追加されたサービス品質種別インデックステーブルＱＣＩの１つの実例を示す図である。 資源最適化機能ユニットＲＯＦのモジュールを摸式的に示す構成ブロック図である。 ポリシー及び課金ルール機能ユニットＰＣＲＦのモジュールを摸式的に示す構成ブロック図である。 ゲートウェイＧＷのモジュールを摸式的に示す構成ブロック図である。 資源最適化機能ユニットＲＯＦが基地局関連付け選択サービスを提供する際のフローチャートである。 本実施形態のハイパーセルラ通信システムの代表的な信号双方向図である。

本実施形態は、ハイパーセルラ通信システムを開示する。当該ハイパーセルラ通信システムは、ユーザをマクロセルラー基地局又はマイクロセルラー基地局へ関連付けさせるハイパーセルラ通信システムであって、ユーザ移動性と信号オーバーヘッドとの２つのパラメータが含まれるユーザのサービス品質種別インデックステーブルを有するゲートウェイと、サービス品質種別インデックステーブルを参照して、基地局の関連付け、及び無線資源の割り当てを決定する資源最適化機能ユニットと、を備える。

本実施形態のハイパーセルラ通信システムにおいて、資源最適化機能ユニットは、サービス品質種別インデックステーブルにおけるユーザ移動性を照会する照会部と、照会部の照会結果に基づいて、ユーザの関連付け方式の選択、ユーザの関連付け方式の調整、並びにデータ資源及び信号資源の割り当てを行う決定部と、を備えてもよい。

本実施形態のハイパーセルラ通信システムにおいて、照会部の照会結果が、ユーザ移動性が第１の閾値より高い場合、決定部は、ユーザをマクロセルラーに接続させ、照会部の照会結果が、ユーザ移動性が第１の閾値より低い場合、決定部は、ユーザをマイクロセルラーに接続させてもよい。

本実施形態のハイパーセルラ通信システムにおいて、マクロセルラーにおける信号オーバーヘッドが第２の閾値より高い場合、照会部は、サービス品質種別インデックステーブルにおけるユーザのトラフィックの信号オーバーヘッドを照会し、ユーザのトラフィックの信号オーバーヘッドが第３の閾値より高いか否かを判定し、ユーザのトラフィックの信号オーバーヘッドが第３の閾値より高いと判定された場合、決定部は、ユーザをマイクロセルラーに接続させてもよい。

本実施形態のハイパーセルラ通信システムにおいて、ハイパーセルラ通信システムは、ポリシー及び課金ルール機能ユニットをさらに備え、ポリシー及び課金ルール機能ユニットは、ユーザ移動性及びトラフィックの信号オーバーヘッドを測定する測定部と、測定部の測定結果に基づいて、サービス品質種別インデックステーブルの更新をゲートウェイに要求する要求部と、を備えてもよい。

本実施形態のハイパーセルラ通信システムにおいて、測定部は、単位時間内のマイクロセルラー間におけるユーザの切替回数を測定し、切替回数の結果が第４の閾値より高い場合、ユーザは移動性の高いユーザであると判定し、切替回数の結果が第４の閾値より低い場合、ユーザは移動性の低いユーザであると判定してもよい。

本実施形態のハイパーセルラ通信システムにおいて、測定部は、単位時間内の信号の強弱変化回数を測定し、単位時間内の信号の強弱変化回数が第５の閾値より高い場合、ユーザは移動性の高いユーザであると判定し、単位時間内の信号の強弱変化回数が第５の閾値より低い場合、ユーザは移動性の低いユーザであると判定してもよい。

本実施形態のハイパーセルラ通信方法は、ユーザをマクロセルラー基地局又はマイクロセルラー基地局へ関連付けさせるハイパーセルラ通信方法であって、ユーザ移動性と信号オーバーヘッドとの２つのパラメータが含まれるサービス品質種別インデックステーブルにおけるユーザ移動性を照会する照会ステップと、照会の結果に基づいて、ユーザの関連付け方式の選択、ユーザの関連付け方式の調整、並びにデータ資源及び信号資源の割り当てを行う決定ステップと、を含む。

本実施形態のハイパーセルラ通信方法において、照会の結果が、ユーザ移動性が第１の閾値より高い場合、ユーザをマクロセルラーに接続させるステップと、照会の結果が、ユーザ移動性が第１の閾値より低い場合、ユーザをマイクロセルラーに接続させるステップと、をさらに含んでもよい。

本実施形態のハイパーセルラ通信方法において、マクロセルラーにおける信号オーバーヘッドが第２の閾値より高い場合、サービス品質種別インデックステーブルにおけるユーザのトラフィックの信号オーバーヘッドを照会し、ユーザのトラフィックの信号オーバーヘッドが第３の閾値より高いか否かを判定し、ユーザのトラフィックの信号オーバーヘッドが第３の閾値より高いと判定された場合、ユーザをマイクロセルラーに接続させるステップをさらに含んでもよい。

本実施形態のハイパーセルラ通信方法において、ユーザ移動性及びトラフィックの信号オーバーヘッドを測定する測定ステップと、測定の結果に基づいて、サービス品質種別インデックステーブルの更新をゲートウェイに要求する要求ステップと、をさらに含んでもよい。

本実施形態のハイパーセルラ通信方法において、測定ステップでは、単位時間内のマイクロセルラー間におけるユーザの切替回数を測定し、切替回数の結果が第４の閾値より高い場合、ユーザは移動性の高いユーザであると判定し、切替回数の結果が第４の閾値より低い場合、ユーザは移動性の低いユーザであると判定してもよい。

本実施形態のハイパーセルラ通信方法において、測定ステップでは、単位時間内の信号の強弱変化回数を測定し、単位時間内の信号の強弱変化回数が第５の閾値より高い場合、ユーザは移動性の高いユーザであると判定し、単位時間内の信号の強弱変化回数が第５の閾値より低い場合、ユーザは移動性の低いユーザであると判定してもよい。

本実施形態のハイパーセルラ通信システムによると、移動性の高いユーザのマイクロセルラー間における頻繁な切替を低減することができ、マクロセルラー及びマイクロセルラーにおける信号ストリームを均衡化させることができる。また、「現実的な」の多様なユーザデータのトラフィックに対して、移動セルラーネットワークにおける資源を最適化し、ユーザ端末の使用時間が長くても（電池消耗も）影響を受けることがない。本発明で提案する新しいフレームワークは現在のネットワークシステムとの互換性がよく、即ち、ネットワーク設備を大量に更新しなくても本発明で提案する新しいフレームワークをサポートすることができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、ハイパーセルラのトポロジー構造を示す図であり、ハイパーセルラ通信システムにおいて、マクロセルラー及びマイクロセルラーは重複したカバレッジエリアを形成している。マクロセルラーのカバレッジエリアは、マイクロセルラーのカバレッジエリアより遥かに大きい。しかし、マクロセルラーの資源消費量もマイクロセルラーの資源消費量に比べて明らかに多い。

マクロセルラー及びマイクロセルラーにおける無線資源は、いずれもデータストリームと信号ストリームとに割り当て可能であるが、総帯域幅は制限されているので、割り当ての割合を最適化する必要がある。この場合、公知技術におけるトラフィックの遅延、トラフィックの適時速度、チャネル状態、干渉レベルを考慮するだけでなく、トラフィックの信号オーバーヘッド、及びトラフィックを要求するユーザの移動性についても考慮する必要がある。

ユーザ移動性に基づくアクセスの閾値選択の判定については、システムの最適化によって、適切なパラメータを選択する必要がある。

同様に、マクロセルラーの信号オーバーヘッドの判定についても、実際のシステムのパラメータに合わせて具体的な負荷転移閾値の設定を最適化する必要がある。

或るトラフィックの信号オーバーヘッドは統計し易いが、或るユーザの移動性については、幾つかの特別な測定方式を考える必要がある。図２及び図３には、或るユーザの移動性を測定する２つの測定方式をそれぞれ示している。

図２は、ユーザ移動性の１つの測定方式を示す図である。時間の経過に伴って変化する、各マイクロセルラーに関連付けするユーザＩＤを記録して、単位時間内のマイクロセルラー間におけるユーザの切替回数をカウントし、切替回数の結果が或る閾値より高い場合、このユーザは移動性の高いユーザであると判定し、切替回数の結果が或る閾値より低い場合、このユーザは移動性の低いユーザであると判定する。移動性の測定は、後述するポリシー及び課金ルール機能ユニットＰＣＲＦの測定部２１が行い、その具体的な内容については、後述の通りである。

図３は、ユーザ移動性の別の測定方式を示す図である。ユーザがマクロセルラー基地局から受信した信号の強弱変化を記録する。単位時間内の信号の強弱変化回数が多く、且つその変動が大きければ大きいほど、ユーザ移動性が高いことを意味する。単位時間内の信号の強弱変化回数が或る閾値より高い場合、このユーザは移動性の高いユーザであると判定し、単位時間内の信号の強弱変化回数が或る閾値より低い場合、このユーザは移動性の低いユーザであると判定する。移動性の測定は、後記するポリシー及び課金ルール機能ユニットＰＣＲＦの測定部２１が行い、その具体的な内容については、後述の通りである。

図４は、ハイパーセルラ通信システムのシステムフレームワークを示す図である。このハイパーセルラ通信システムは、資源最適化機能ユニットＲＯＦ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）と、ポリシー及び課金ルール機能ユニットＰＣＲＦ（Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｒｕｌｅｓ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）と、アクセスネットワーク発見及び選択機能ユニットＡＮＤＳＦ（Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）と、移動性管理ユニットＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）と、ゲートウェイＧＷと、ユーザユニットＵＥと、マクロセルラー基地局と、マイクロセルラー基地局と、を備え、そのうち、ゲートウェイＧＷは、サービス品質種別インデックステーブルＱＣＩ（ＱｏＳ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）を有している。これらユニットは、メモリにロードされたプログラムに従って動作するプロセッサ及び／又は、専用のハードウェア回路によって構成することができる。

図５はユーザ移動性と信号オーバーヘッドとの２つのパラメータが追加されたサービス品質種別インデックステーブルＱＣＩの１つの実例を示す図である。

図５には、高移動性高スループット率ＨＭＨＴ、低移動性高スループット率ＬＭＨＴ、高移動性低スループット率ＨＭＬＴ、及び低移動性低スループット率ＬＭＬＴの４種類のユーザが例として挙げられている。ここでは、高スループット率とは、低い信号オーバーヘッドを意味し、低スループット率とは、高い信号オーバーヘッドを意味する。高移動性高スループット率ＨＭＨＴのユーザとしては、例えば、ユーザＵＥ１、ユーザＵＥ２があり、信号オーバーヘッドが例えば１５％であり、移動性が高い。低移動性高スループット率ＬＭＨＴのユーザとしては、例えば、ユーザＵＥ３があり、信号オーバーヘッドが例えば６％であり、移動性が低い。高移動性低スループット率ＨＭＬＴのユーザとしては、例えば、ユーザＵＥ５、ユーザＵＥ６があり、信号オーバーヘッドが例えば６０％であり、移動性が高い。低移動性低スループット率ＬＭＬＴのユーザとしては、例えば、ユーザＵＥ４、ユーザＵＥ７〜ユーザＵＥｎがあり、信号オーバーヘッドが例えば４０％であり、移動性が低い。

図６は、資源最適化機能ユニットＲＯＦを摸式的に示す構成ブロック図である。これは、主に、基地局の関連付け及び無線資源の割り当てを決定する機能を有し、更には、システム状態の照会、及び決定結果の送信等の機能を兼ね備えている。資源最適化機能ユニットＲＯＦは、照会部１１と、決定部１２と、送信部１３と、を有している。これら機能部は、メモリにロードされたプログラムに従って動作するプロセッサ及び／又は、専用のハードウェア回路によって構成することができる。照会部１１は、ユーザのＱＣＩ情報、システムの現在のストリーム、チャネル状態、及び干渉レベルを照会するのに用いる。決定部１２は、ユーザの関連付け方式の選択、ユーザの関連付け方式の調整、及並びにデータ資源及び信号資源の割り当てを行うのに用い、送信部１３は、ポリシー及び課金ルール機能ユニットＰＣＲＦに決定結果を送信するのに用いる。

図７は、ポリシー及び課金ルール機能ユニットＰＣＲＦを摸式的に示す構成ブロック図である。これは、公知技術の機能以外にも、ユーザ移動性及びトラフィックの信号オーバーヘッドを測定する機能も有している。さらに、ネットワークの中核として、多くの信号及びデータを生成及び転送する機能実体でもある。

ポリシー及び課金ルール機能ユニットＰＣＲＦは、測定部２１と、受信部２２と、送信部２３と、要求部２４と、を有している。これら機能部は、メモリにロードされたプログラムに従って動作するプロセッサ及び／又は、専用のハードウェア回路によって構成することができる。

測定部２１は、ユーザ移動性及びトラフィックの信号オーバーヘッドを測定するのに用いる。測定部２１の測定方式には、図２及び図３に示す２種類がある。

図２に示す測定方式では、測定部２１は、時間の経過に伴って変化する、各マイクロセルラーに関連付けするユーザのＩＤを記録して、単位時間内のマイクロセルラー間におけるユーザの切替回数をカウントし、切替回数の結果が或る閾値より高い場合は、移動性の高いユーザとし、切替回数の結果が或る閾値より低い場合は、移動性の低いユーザとする。

図３に示す測定方式では、測定部２１は、ユーザがマクロセルラー基地局から受信した信号の強弱変化を記録する。単位時間内の信号の強弱変化回数が多く、且つその変動が大きければ大きいほど、ユーザ移動性が高いことを意味する。単位時間内の信号の強弱変化回数が或る閾値より高い場合は、移動性の高いユーザとし、単位時間内の信号の強弱変化回数が或る閾値より低い場合は、移動性の低いユーザとする。

受信部２２は、資源最適化機能ユニットＲＯＦの送信部から送信されてきた決定結果を受信するのに用いる。

送信部２３は、移動性管理ユニットＭＭＥにダウンリンクの決定結果を送信し、アクセスネットワーク発見及び選択機能ユニットＡＮＤＳＦにアップリンクの決定結果を送信し、ユーザユニットＵＥにアップリンクの決定結果を送信するのに用いる。

要求部２４は、測定部２１の測定結果に基づいて、ユーザのサービス品質種別インデックステーブルＱＣＩの更新をゲートウェイＧＷに要求するのに用いる。

図８は、ゲートウェイＧＷを摸式的に示す構成ブロック図である。ゲートウェイＧＷは、報告部３１と、更新部３２と、ユーザのサービス品質種別インデックステーブルＱＣＩと、を有する。これら機能部は、メモリにロードされたプログラムに従って動作するプロセッサ及び／又は、専用のハードウェア回路によって構成することができる。報告部３１は、資源最適化機能ユニットＲＯＦにユーザのサービス品質種別インデックステーブルＱＣＩを報告するのに用いる。

更新部３２は、ユーザのサービス品質種別インデックステーブルＱＣＩを更新するのに用いる。

ユーザのサービス品質種別インデックステーブルＱＣＩには、ユーザ移動性及びトラフィックの信号オーバーヘッドの２項目が追加されている。

図９は、資源最適化機能ユニットＲＯＦが基地局関連付け選択サービスを提供する際のフローチャートである。

ステップＳ１において、ユーザは、ポリシー及び課金ルール機能ユニットＰＣＲＦに基地局の関連付けを要求する。ステップＳ２において、資源最適化機能ユニットＲＯＦの照会部は、ユーザのサービス品質種別インデックステーブルＱＣＩにおけるこのユーザ移動性を照会し、このユーザ移動性が高いか否かを判定し、高いと判定された場合は、ステップＳ３に移行し、資源最適化機能ユニットＲＯＦの決定部は、このユーザをマクロセルラーに接続させる。一方、ステップＳ２においてこのユーザ移動性が低いと判定された場合は、ステップＳ４に移行し、資源最適化機能ユニットＲＯＦの決定部は、このユーザをマイクロセルラーに接続させる。これにより、移動性の高いユーザのマイクロセルラー間における頻繁な切替を低減させることができる。

また、このユーザをマクロセルラーに接続させるステップＳ３を経た後に、ステップＳ５に移行して、マクロセルラーにおける信号オーバーヘッドが大きすぎるか否か、すなわち、或る閾値を越えるか否かを判定する。マクロセルラーにおける信号オーバーヘッドが大きすぎると判定された場合、すなわち、或る閾値を越えると判定された場合は、ステップＳ６に移行して、資源最適化機能ユニットＲＯＦの照会部は、ユーザのサービス品質種別インデックステーブルＱＣＩにおけるこのユーザのトラフィックの信号オーバーヘッドを照会し、このユーザのトラフィックの信号オーバーヘッドが大きすぎるか否か、すなわち、或る閾値を越えるか否かを判定する。このユーザのトラフィックの信号オーバーヘッドが大きすぎると判定された場合、すなわち、或る閾値を越えると判定された場合は、ステップＳ４に移行して、資源最適化機能ユニットＲＯＦの決定部は、このユーザをマイクロセルラーに接続させる。

上記のようにすることによって、マクロセルラー及びマイクロセルラーにおける信号ストリームを均衡化させることができる。

一方、ステップＳ５において、マクロセルラーにおける信号オーバーヘッドが大きすぎないと判定された場合、すなわち、或る閾値より低いと判定された場合は、ステップＳ３に戻り、ステップＳ５の判定を繰り返して行う。ステップＳ６において、このユーザのトラフィックの信号オーバーヘッドが大きすぎないと判定された場合、すなわち、或る閾値より低いと判定された場合は、ステップＳ３に戻り、ステップＳ６の判定を繰り返して行う。

図１０は、本発明のハイパーセルラ通信システムの代表的な信号双方向図である。ここで、ユーザの関連付け、及び資源の割り当ては、いずれもＲＯＦが実現し、そのほかのモジュールは、ＲＯＦに状態を報告する機能と、ＲＯＦの決定結果を伝送する機能と、を有する。

ユーザユニットＵＥは、ポリシー及び課金ルール機能ユニットＰＣＲＦに基地局の関連付けを要求する。ポリシー及び課金ルール機能ユニットＰＣＲＦは、ユーザのサービス品質種別インデックステーブルＱＣＩの更新をゲートウェイＧＷに要求する。ポリシー及び課金ルール機能ユニットＰＣＲＦは、資源最適化機能ユニットＲＯＦにユーザの関連付けの選択を要求する。ゲートウェイＧＷは、資源最適化機能ユニットＲＯＦにユーザのサービス品質種別インデックステーブルＱＣＩを報告する。資源最適化機能ユニットＲＯＦは、ユーザの関連付け方式を選択する。ポリシー及び課金ルール機能ユニットＰＣＲＦは、ゲートウェイＧＷ、及び移動性管理ユニットＭＭＥにダウンリンクの決定結果を通知すると共に、アクセスネットワーク発見及び選択機能ユニットＡＮＤＳＦにアップリンクの決定結果を送信し、アクセスネットワーク発見及び選択機能ユニットＡＮＤＳＦは、ユーザユニットＵＥにアップリンクの関連付け方式を通知する。

ユーザのサービス品質種別インデックステーブルＱＣＩに変化が生じた場合、例えば、ユーザ移動性に変化が生じた場合、資源最適化機能ユニットＲＯＦは、資源関連付け／帯域幅の配分方式を決定すると共に、ポリシー及び課金ルール機能ユニットＰＣＲＦにその決定結果を通知する。ポリシー及び課金ルール機能ユニットＰＣＲＦは、ユーザのサービス品質種別インデックステーブルＱＣＩの更新をゲートウェイＧＷに要求する。ポリシー及び課金ルール機能ユニットＰＣＲＦは、移動性管理ユニットＭＭＥにダウンリンクの決定結果を通知すると共に、アクセスネットワーク発見及び選択機能ユニットＡＮＤＳＦにアップリンクの決定結果を通知し、アクセスネットワーク発見及び選択機能ユニットＡＮＤＳＦは、ユーザユニットＵＥにアップリンクの決定結果を通知する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある構成の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、また、ある構成に他の構成を加えることも可能である。また、各構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成・機能・処理モジュール等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード等の記録媒体に置くことができる。

Claims (13)

1. ユーザをマクロセルラー基地局又はマイクロセルラー基地局へ関連付けさせるハイパーセルラ通信システムであって、
   ユーザ移動性と信号オーバーヘッドとの２つのパラメータが含まれるユーザのサービス品質種別インデックステーブルを有するゲートウェイと、
   前記サービス品質種別インデックステーブルを参照して、基地局の関連付け、及び無線資源の割り当てを決定する資源最適化機能ユニットと、
   を備えることを特徴とするハイパーセルラ通信システム。
2. 前記資源最適化機能ユニットは、
   前記サービス品質種別インデックステーブルにおける前記ユーザ移動性を照会する照会部と、
   前記照会部の照会結果に基づいて、ユーザの関連付け方式の選択、ユーザの関連付け方式の調整、並びにデータ資源及び信号資源の割り当てを行う決定部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のハイパーセルラ通信システム。
3. 前記照会部の照会結果が、前記ユーザ移動性が第１の閾値より高い場合、前記決定部は、前記ユーザをマクロセルラーに接続させ、
   前記照会部の照会結果が、前記ユーザ移動性が前記第１の閾値より低い場合、前記決定部は、前記ユーザをマイクロセルラーに接続させることを特徴とする請求項２に記載のハイパーセルラ通信システム。
4. マクロセルラーにおける信号オーバーヘッドが第２の閾値より高い場合、前記照会部は、前記サービス品質種別インデックステーブルにおける前記ユーザのトラフィックの信号オーバーヘッドを照会し、該ユーザのトラフィックの信号オーバーヘッドが第３の閾値より高いか否かを判定し、該ユーザのトラフィックの信号オーバーヘッドが前記第３の閾値より高いと判定された場合、前記決定部は該ユーザをマイクロセルラーに接続させることを特徴とする請求項３に記載のハイパーセルラ通信システム。
5. ポリシー及び課金ルール機能ユニットをさらに備えており、
   前記ポリシー及び課金ルール機能ユニットは、
   ユーザ移動性及びトラフィックの信号オーバーヘッドを測定する測定部と、
   前記測定部の測定結果に基づいて、前記サービス品質種別インデックステーブルの更新を前記ゲートウェイに要求する要求部と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のハイパーセルラ通信システム。
6. 前記測定部は、単位時間内のマイクロセルラー間におけるユーザの切替回数を測定し、切替回数の結果が第４の閾値より高い場合、前記ユーザは移動性の高いユーザであると判定し、切替回数の結果が前記第４の閾値より低い場合、前記ユーザは移動性の低いユーザであると判定することを特徴とする請求項５に記載のハイパーセルラ通信システム。
7. 前記測定部は、単位時間内の信号の強弱変化回数を測定し、単位時間内の信号の強弱変化回数が第５の閾値より高い場合、前記ユーザは移動性の高いユーザであると判定し、単位時間内の信号の強弱変化回数が前記第５の閾値より低い場合、前記ユーザは移動性の低いユーザであると判定することを特徴とする請求項５に記載のハイパーセルラ通信システム。
8. ユーザをマクロセルラー基地局又はマイクロセルラー基地局へ関連付けさせるハイパーセルラ通信方法であって、
   ユーザ移動性と信号オーバーヘッドとの２つのパラメータが含まれるサービス品質種別インデックステーブルにおける該ユーザ移動性を照会する照会ステップと、
   前記照会の結果に基づいて、ユーザの関連付け方式の選択、ユーザの関連付け方式の調整、並びにデータ資源及び信号資源の割り当てを行う決定ステップと、
   を含むことを特徴とするハイパーセルラ通信方法。
9. 前記照会の結果が、前記ユーザ移動性が第１の閾値より高い場合、該ユーザをマクロセルラーに接続させるステップと、
   前記照会の結果が、前記ユーザ移動性が前記第１の閾値より低い場合、該ユーザをマイクロセルラーに接続させるステップと、
   を含むことを特徴とする請求項８に記載のハイパーセルラ通信方法。
10. マクロセルラーにおける信号オーバーヘッドが第２の閾値より高い場合、前記サービス品質種別インデックステーブルにおける前記ユーザのトラフィックの信号オーバーヘッドを照会し、該ユーザのトラフィックの信号オーバーヘッドが第３の閾値より高いか否かを判定し、該ユーザのトラフィックの信号オーバーヘッドが前記第３の閾値より高いと判定された場合、該ユーザをマイクロセルラーに接続させるステップを含むことを特徴とする請求項９に記載のハイパーセルラ通信方法。
11. ユーザ移動性及びトラフィックの信号オーバーヘッドを測定する測定ステップと、
    前記測定の結果に基づいて、前記サービス品質種別インデックステーブルの更新をゲートウェイに要求する要求ステップと、
    を含むことを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載のハイパーセルラ通信方法。
12. 前記測定ステップでは、単位時間内のマイクロセルラー間におけるユーザの切替回数を測定し、切替回数の結果が第４の閾値より高い場合、前記ユーザは移動性の高いユーザであると判定し、切替回数の結果が前記第４の閾値より低い場合、前記ユーザは移動性の低いユーザであると判定することを特徴とする請求項１１に記載のハイパーセルラ通信方法。
13. 前記測定ステップでは、単位時間内の信号の強弱変化回数を測定し、単位時間内の信号の強弱変化回数が第５の閾値より高い場合、前記ユーザは移動性の高いユーザであると判定し、単位時間内の信号の強弱変化回数が前記第５の閾値より低い場合、前記ユーザは移動性の低いユーザであると判定することを特徴とする請求項１１に記載のハイパーセルラ通信方法。