JP2015027078A

JP2015027078A - 少なくとも１つのホーム基地局によって、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局をオフロードする方法及びシステム、並びにその方法のコンピュータープログラム

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Publication number: JP2015027078A
Application number: JP2014105911A
Authority: JP
Inventors: ロイ・ブリュヌ; Loic Brunel; ムーラド・カンフシ; Mourad Khanfouci
Original assignee: Mitsubishi Electric R&D Centre Europe BV Netherlands
Current assignee: Mitsubishi Electric R&D Centre Europe BV Netherlands
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2015-02-05
Also published as: EP2830359B1; EP2830359A1

Abstract

【課題】少なくとも１つのホーム基地局によって、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局をオフロードする。【解決手段】基地局によりサービングされる移動端末によって少なくとも１つのホーム基地局から受信された信号における信号対干渉雑音比を基地局及び／又はホーム基地局によって取得し、ホーム基地局の近傍に位置する移動端末を基地局及び／又はホーム基地局によって決定し、前記取得した信号対干渉雑音比からメトリックを決定し、無線セルラー電気通信ネットワークのサーバーによって、メトリックから移動端末のクラスターを決定し、各クラスターは、同じ数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含み、サーバーによって、最小数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含むクラスターにおいて特定される移動端末を優先するとともに、少なくとも１つのホーム基地局への優先された移動端末のハンドオーバーを実行する。【選択図】図１

Description

本発明は、包括的には、少なくとも１つのホーム基地局によって、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局をオフロードする方法及びシステムに関する。

最近では、無線セルラー電気通信ネットワークが広く用いられている。そのようなネットワークのスループット及びユーザが利用可能なサービス数に関する要件はますます拡大しており、基地局によってはオーバーロードを引き起こす場合がある。

最近では、幾つかの基地局は、小さなカバレッジエリア内でそのようなネットワークへのアクセスを提供する。以下でホーム基地局と呼ばれるこれらの基地局は、無線セルラー電気通信ネットワークのマクロ基地局とも呼ばれる従来の基地局をオフロードすることができる。これらのホーム基地局は、ピコ基地局又はフェムト基地局と呼ぶこともできる。

ホーム基地局によるマクロネットワークのオフロードは、ホーム基地局によって行われるか、又はホーム基地局とマクロ基地局との間で協働して行われるか、又はマクロ基地局と、ホーム基地局と、コーディネーター又は中央ノードとの間で行われる手順によって移動端末のリソースを供給する手段として定義することができる。

例えば、ハンドオーバーと負荷バランシングとの組み合わせ又は選択的ハンドオーバーは、そのようなリソース供給を与える単純な方法とみなされる。この場合、移動端末による高いトラフィック需要は、それらの移動端末をハンドリングするのに十分なリソースを有する最も近くのホーム基地局にハンドオーバーすることができる。

この目的のために、本発明は、少なくとも１つのホーム基地局によって、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局をオフロードする方法であって、前記基地局は移動端末をサービングし、該方法は、
前記基地局によりサービングされる前記移動端末によって前記少なくとも１つのホーム基地局から受信された信号における信号対干渉雑音比を前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって取得するステップと、
前記ホーム基地局の近傍に位置する移動端末を前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって決定するステップと、
前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって、少なくとも前記取得した信号対干渉雑音比からメトリックを決定するステップと、
前記無線セルラー電気通信ネットワークのサーバーによって、前記メトリックから移動端末のクラスターを決定するステップであって、各クラスターは、同じ数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含む、ステップと、
前記サーバーによって、最小数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含む前記クラスターにおいて特定される移動端末を優先するとともに、少なくとも１つのホーム基地局への前記優先された移動端末のハンドオーバーを実行するステップと、
を含むことを特徴とする、方法に関する。

本発明はまた、少なくとも１つのホーム基地局によって、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局をオフロードするシステムであって、前記基地局は移動端末をサービングし、該システムは、
前記基地局によりサービングされる前記移動端末によって前記少なくとも１つのホーム基地局から受信された信号における信号対干渉雑音比を前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって取得する手段と、
前記ホーム基地局の近傍に位置する移動端末を前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって決定する手段と、
前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって、少なくとも前記取得した信号対干渉雑音比からメトリックを決定する手段と、
前記無線セルラー電気通信ネットワークのサーバーによって、前記メトリックから移動端末のクラスターを決定する手段であって、各クラスターは、同じ数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含む、手段と、
前記サーバーによって、最小数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含む前記クラスターにおいて特定される移動端末を優先するとともに、少なくとも１つのホーム基地局への前記優先された移動端末のハンドオーバーを実行する手段と、
を含むことを特徴とする、システムに関する。

このため、本発明によって、十分なリソースが移動端末に供給されるので、基地局における輻輳(congestion)が低減する。基地局及び／又はホーム基地局によってサービングされる移動端末に与えられるサービス品質は、ネットワークにアクセスする移動端末数が増えても低減しない。

特定の特徴によれば、本方法は反復的に実行される。

このため、少なくとも１つの移動端末をホーム基地局に再度アタッチすることができ、このため本方法は、移動端末のモビリティ及び／又は無線条件の変化を考慮する。

特定の特徴によれば、本方法は、前記基地局及びホーム基地局によって決定されるメトリックの和の変動が、１つ又は幾つかの反復にわたって閾値を下回る限り実行されることを特徴とする。

このため、本方法は、基地局の所定のレベルのオフロードが達成されると停止される。

特定の特徴によれば、本メトリックは、前記基地局において現在提供されているスループットと比較して、各移動端末ＭＴを１つのホーム基地局にハンドオーバーすることによって各移動端末ＭＴに提供されるスループット改善の、複数の移動端末にわたる和を最大にすることによって得られる、提供される最大のスループット改善である。

このため、本発明を実施する際の複雑度は、移動端末ごとに個々にメトリックの最大化が行われるのと比較して低減する。

特定の特徴によれば、本メトリックは、１つのホーム基地局によって所与の移動端末をサービングすることを決めた後に残っている空きリソース数である。

このため、移動端末のハンドオーバーが、１つの基地局によって少なくとも１つの移動端末をサービングするのに利用可能なリソース数を最大にする。

特定の特徴によれば、本メトリックは、総リソース量から、前記基地局によって空けられる必要があるリソース数を減算したものに対応する利用可能なリソースのみを用いて、近傍移動端末ごとに決定される。

このため、基地局においての各移動端末のスループットが最大になる。

特定の特徴によれば、本メトリックは、前記移動端末をハンドオーバーすることができる前記ホーム基地局において前記移動端末について同じスループットを維持するときの、少なくとも１つの移動端末の前記ハンドオーバー後の空きリソース数である。

このため、少なくとも１つのホーム基地局によって少なくとも１つの移動端末がサービングされるときの、移動端末のスループット劣化が最小になり、基地局におけるリソースは最大になる。

更に別の態様によれば、本発明は、プログラム可能デバイスに直接ロード可能とすることができるコンピュータープログラムであって、該コンピュータープログラムがプログラム可能デバイス上で実行されるとき、本発明による方法の前記ステップを実施する命令又はコード部分を含む、プログラム可能デバイスに直接ロード可能なコンピュータープログラムに関する。

コンピュータープログラムに関する特徴及び利点は、本発明による方法及び装置に関連して上述したものと同じであるので、ここでは繰り返さないことにする。

本発明の特徴は、一例の実施形態の以下の説明を読むことによってより明らかになるであろう。この説明は、添付図面に関して作成されたものである。

本発明が実施される無線セルラー電気通信ネットワークの複数の基地局及び／又はホーム基地局で構成されるシステムを表す図である。本発明が実施される基地局のアーキテクチャを表す図である。本発明が実施されるホーム基地局のアーキテクチャを表す図である。本発明が実施されるサーバーのアーキテクチャを表す図である。本発明による、基地局及び／又は各ホーム基地局によって実行されるアルゴリズムの第１の例を開示する図である。本発明による、サーバーによって実行されるアルゴリズムの一例を開示する図である。本発明による、基地局及び／又は各ホーム基地局によって実行されるアルゴリズムの第２の例を開示する図である。第２の実現例による、各ホーム基地局及び／又は基地局によって実行されるメトリックの決定の一例を開示する図である。本発明による、基地局及び／又は各ホーム基地局によって実行されるアルゴリズムの第３の例を示す図である。

図１は、本発明が実施される、無線セルラー電気通信ネットワークの複数の基地局及び／又はホーム基地局で構成されるシステムを表す。

無線セルラー電気通信ネットワークは複数の基地局を備えるが、明確にするために１つの基地局ＢＳ１のみが示される。

基地局ＢＳ１は、セルＣＥＢＳにおいて信号を発し、これらの信号はセルＣＥＢＳのエリア内に位置する移動端末によって受信されて処理され得る。基地局ＢＳ１は、セルＣＥＢＳ内に位置する移動端末ＭＴによって転送された信号を受信して、これらの信号を処理することができる。

移動端末ＭＴ１〜ＭＴ１２はセルＣＥＢＳ内に位置する。

複数のホーム基地局ＨＢＳ１〜ＨＢＳ４が基地局ＢＳ１のセルＣＥＢＳ内に位置する。各ホーム基地局ＨＢＳ１〜ＨＢＳ４は、それぞれのセルＣＥ１〜ＣＥ４において信号を発する。ホーム基地局ＨＢＳ１〜ＨＢＳ４は、ピコ基地局若しくはフェムト基地局又は中継ノードとすることができる。

移動端末ＭＴ１、ＭＴ２及びＭＴ３は、ホーム基地局ＨＢＳ１のセルＣＥ１内に位置する。

移動端末ＭＴ２、ＭＴ３、ＭＴ４、ＭＴ６及びＭＴ１０は、ホーム基地局ＨＢＳ２のセルＣＥ２内に位置する。

移動端末ＭＴ２、ＭＴ３、ＭＴ４、ＭＴ６、ＭＴ９、ＭＴ１０、ＭＴ１１及びＭＴ１２は、ホーム基地局ＨＢＳ３のセルＣＥ３内に位置する。

移動端末ＭＴ７、ＭＴ８及びＭＴ９は、ホーム基地局ＨＢＳ４のセルＣＥ４内に位置する。

無線セルラー電気通信ネットワークはサーバーＳｅｒｖを備える。サーバーＳｅｒｖは、専用デバイスとすることもできるし、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局内に含めることもできる。

本発明によれば、
基地局及び／又はホーム基地局は、基地局によってサービングされる移動端末によって少なくとも１つのホーム基地局から受信された信号における信号対干渉雑音比を取得し、
基地局及び／又はホーム基地局は、ホーム基地局の近傍に位置する移動端末を決定し、
基地局及び／又はホーム基地局は、少なくとも取得された信号対干渉雑音比からメトリックを決定し、
サーバーは、メトリックから移動端末のクラスターを決定し、各クラスターは、同じ数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含み、
サーバーは、最小数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含むクラスターにおいて特定される移動端末を優先するとともに、これらの優先された移動端末の、少なくとも１つのホーム基地局へのハンドオーバーを実行する。

図２は、本発明が実施される基地局のアーキテクチャを表す図である。

基地局ＢＳ１は、例えば、バス２０１によってともに接続された構成要素と、図５又は図７及び図８又は図９に開示されるようなプログラムによって制御されるプロセッサとに基づくアーキテクチャを有する。

ここで、基地局ＢＳ１は、専用集積回路に基づくアーキテクチャを有することができることに留意しなくてはならない。

バス２０１は、プロセッサ２００を、読み出し専用メモリＲＯＭ２０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ２０３、ネットワークインターフェース２０４、無線インターフェース２０５にリンクする。

メモリ２０３は、変数と、図５又は図７及び図８又は図９に開示するようなアルゴリズムに関連したプログラムの命令とを受けるように意図されたレジスタを含む。

プロセッサ２００は、無線インターフェース２０５の動作を制御する。

読み出し専用メモリ２０２は、図５又は図７及び図８又は図９に開示するようなアルゴリズムに関連したプログラムの命令を含む。これらの命令は、基地局ＢＳ１に電源が投入されると、ランダムアクセスメモリ２０３に転送される。

図５又は図７及び図８又は図９に関して本明細書において後に説明されるアルゴリズムのありとあらゆるステップは、
ＰＣ（パーソナルコンピューター）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）若しくはマイクロコントローラーのようなプログラム可能な計算機によって１組の命令若しくはプログラムを実行することによってソフトウェアにおいて実施することができるか、又は
ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）若しくはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）のような、機械若しくは専用構成要素によってハードウェアにおいて実施することができる。

換言すれば、基地局ＢＳ１は、図５又は図７及び図８又は図９に関して以下で説明するアルゴリズムのステップを基地局ＢＳ１に実行させる回路又は回路を含むデバイスを備える。

図５又は図７及び図８又は図９に関して以下で説明するアルゴリズムのステップを基地局ＢＳ１に実行させる回路を含むそのようなデバイスは、基地局ＢＳ１に接続可能な外部デバイスとすることができる。

図３は、本発明が実施されるホーム基地局のアーキテクチャを表す図である。

ホーム基地局ＨＢＳは、例えば、バス３０１によってともに接続された構成要素と、図５又は図７及び図８又は図９に開示されるようなプログラムによって制御されるプロセッサ３００とに基づくアーキテクチャを有する。

ここで、ホーム基地局ＨＢＳは、専用集積回路に基づくアーキテクチャを有することができることに留意しなくてはならない。

バス３０１は、プロセッサ３００を、読み出し専用メモリＲＯＭ３０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ２０３、ネットワークインターフェース３０４、無線インターフェース３０５にリンクする。

メモリ３０３は、変数と、図５又は図７及び図８又は図９に開示するようなアルゴリズムに関連したプログラムの命令とを受けるように意図されたレジスタを含む。

プロセッサ３００は、無線インターフェース３０５の動作を制御する。

読み出し専用メモリ３０２は、図５又は図７及び図８又は図９に開示するようなアルゴリズムに関連したプログラムの命令を含む。これらの命令は、ホーム基地局ＨＢＳに電源が投入されると、ランダムアクセスメモリ３０３に転送される。

換言すれば、ホーム基地局ＨＢＳは、図５又は図７及び図８又は図９に関して以下で説明するアルゴリズムのステップをホーム基地局ＨＢＳに実行させる回路又は回路を含むデバイスを備える。

図５又は図７及び図８又は図９に関して以下で説明するアルゴリズムのステップをホーム基地局ＨＢＳに実行させる回路を含むそのようなデバイスは、ホーム基地局ＨＢＳに接続可能な外部デバイスとすることができる。

図４は、本発明が実施されるサーバーのアーキテクチャを表す図である。

サーバーＳｅｒｖは、例えば、バス４０１によってともに接続された構成要素と、図６に開示されるようなプログラムによって制御されるプロセッサ４００とに基づくアーキテクチャを有する。

ここで、サーバーＳｅｒｖは、専用集積回路に基づくアーキテクチャを有することができることに留意しなくてはならない。

バス４０１は、プロセッサ４００を、読み出し専用メモリＲＯＭ４０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ４０３、ネットワークインターフェース４０４にリンクする。

メモリ４０３は、変数と、図６に開示するようなアルゴリズムに関連したプログラムの命令とを受けるように意図されたレジスタを含む。

プロセッサ４００は、無線インターフェース４０５の動作を制御する。

読み出し専用メモリ４０２は、図６に開示するようなアルゴリズムに関連したプログラムの命令を含む。これらの命令は、サーバーＳｅｒｖに電源が投入されると、ランダムアクセスメモリ４０３に転送される。

図６に関して本明細書において後に説明されるアルゴリズムのありとあらゆるステップは、
ＰＣ（パーソナルコンピューター）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）若しくはマイクロコントローラーのようなプログラム可能な計算機によって１組の命令若しくはプログラムを実行することによってソフトウェアにおいて実施することができるか、又は
ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）若しくはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）のような、機械若しくは専用構成要素によってハードウェアにおいて実施することができる。

換言すれば、サーバーＳｅｒｖは、図６に関して以下で説明するアルゴリズムのステップをサーバーＳｅｒｖに実行させる回路又は回路を含むデバイスを備える。

図６に関して以下で説明するアルゴリズムのステップをサーバーＳｅｒｖに実行させる回路を含むそのようなデバイスは、サーバーＳｅｒｖに接続可能な外部デバイスとすることができる。

図５は、本発明による基地局及び／又は各ホーム基地局によって実行されるアルゴリズムの第１の例を開示している。

本アルゴリズムは、プロセッサ２００によって本アルゴリズムが実行される一例において開示される。

ステップＳ５００において、プロセッサ２００は、ホーム基地局ＨＢＳから受信した信号におけるＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）の測定値を、セルＣＥＢＳ内に位置する移動端末ＭＴから受信する。少なくとも１つのＭＴがホーム基地局によってサービングされるか、又は各移動端末ＭＴが基地局ＢＳ１によってサービングされる。

移動端末ＭＴは、ホーム基地局ＢＳ１又はホーム基地局ＨＢＳを介して遠隔通信デバイスとの通信を確立又は受信することができるとき、基地局ＢＳ１又はホーム基地局ＨＢＳ１によってサービングされる。

測定値は、無線インターフェース２０５又はネットワークインターフェース２０４を介して受信することができる。

次のステップＳ５０１において、プロセッサ２００は、受信したＳＩＮＲ測定値から、ホーム基地局ＨＢＳごとに近傍移動端末ＭＴを定義する。ホーム基地局ＨＢＳの近傍移動端末ＭＴは、所定の閾値よりも高いＳＩＮＲにおいてホーム基地局ＨＢＳが発した信号を受信する移動端末ＭＴである。

次のステップＳ５０２において、プロセッサ２００は、受信したＳＩＮＲに関連付けられる１つ又は幾つかのメトリックを計算する。

メトリックＭ_ｉは、
基地局ｉにおいて現在提供されているスループットと比較して、各移動端末ＭＴをホーム基地局ＨＢＳｉ又は基地局ＢＳｉにハンドオーバーすることによってその移動端末ＭＴに提供されるスループット改善の、全てのサービングされる移動端末ＭＴにわたる和を最大にすることによって得られる、
提供される最大のスループット改善とすることができる。
図１の例によれば、基地局ＢＳ１の場合、ｉ＝１であり、ホーム基地局ＨＢＳ１〜ＨＢＳ４の場合、ｉ＝１〜４である。

メトリックＭ_ｉ，ｊは、基地局ＢＳｉによってサービングされる移動端末ＭＴｊのスループット改善とすることができ、基地局ＢＳｉによってサービングされる移動端末ＭＴは、提供される最大スループットを最大にすることによって決定される。

メトリックＭ_ｉは、
ホーム基地局ＨＢＳｉによって各移動端末ＭＴに提供されるスループットの、全てのサービングされる移動端末ＭＴにわたる和を最大にすることによって得られる、
提供される最大スループットとすることができる。

メトリックＭ_ｉ，ｊは、ホーム基地局ＨＢＳｉによってサービングされる各移動端末ＭＴｊのスループットとすることができ、サービングされる移動端末ＭＴｊは、提供される最大スループットを最大にすることによって決定される。

メトリックＭ_ｉ，ｊは、ホーム基地局ＨＢＳｉによって所与の移動端末ＭＴｊをサービングすることを決めた後に残っている空きリソース数とすることができる。

次のステップＳ５０３において、プロセッサ２００は、決定された１つ又は複数のメトリックを、基地局ＢＳ１によってサービングされる各移動端末ＭＴを特定する情報とともに、ネットワークインターフェース２０４を介してサーバーＳｅｒｖへ転送することを命令する。

次のステップＳ５０４において、プロセッサ２００は、基地局ＢＳ１によってサービングされる移動端末ＭＴごとに、ハンドオーバーが実行されなくてはならないか否かを示すメッセージを、ネットワークインターフェース２０４を介して受信する。

少なくとも１つのハンドオーバーが実行されなくてはならない場合、プロセッサ２００は、ステップＳ５０５に進み、ハンドオーバーが実行されなくてはならない移動端末ＭＴごとにハンドオーバーを実行する。その後、プロセッサ２００はステップＳ５０６に進む。

実行されなくてはならないハンドオーバーがない場合、プロセッサ２００はステップＳ５０４からステップＳ５０６に進む。

ステップＳ５０６において、プロセッサ２００は、ステップＳ５０５においてハンドオーバーが実行されない移動端末のみについて、受信したＳＩＮＲに関連付けられる１つ又は幾つかのメトリックを計算する。この１つ又は幾つかのメトリックは、ステップＳ５０２において開示されたように決定される。

その後、プロセッサ２００はステップＳ５０３に戻る。

図６は、本発明による、サーバーによって実行されるアルゴリズムの一例を開示している。

より詳細には、本アルゴリズムは、サーバーＳｅｒｖのプロセッサ４００によって実行される。

本アルゴリズムは周期的に実行される。例えば、周期は、移動端末ＭＴの速度に依拠することができる。移動端末ＭＴがゼロの又は低い速度を有する場合、本アルゴリズムは、移動端末ＭＴの新たな位置を考慮するために周期的に実行される。移動端末ＭＴが中程度の／高い速度を有する場合、それらの移動端末の位置は、反復ごとに変化する場合がある。このため、ネットワーク構成は１つ又は幾つかの反復内で変化する場合がある。この場合、ステップＳ６００〜Ｓ６０５は１回のみ実行することができる。

ここで、低い速度を有する移動端末ＭＴのみが本アルゴリズムに関与することができることに留意しなくてはならない。

ステップＳ６００において、プロセッサ４００は、少なくとも１つのホーム基地局ＨＢＳ及び基地局ＢＳ１によって転送されるメトリックを、基地局ＢＳ１及びホーム基地局ＨＢＳによってサービングされる各移動端末ＭＴを特定する情報とともに、ネットワークインターフェース４０４を介して受信する。

次のステップＳ６０１において、プロセッサ４００は移動端末ＭＴのクラスターを構築する。各クラスターは、例えば、ステップＳ６００において受信されたメトリックとともに移動端末ＭＴを特定する情報を転送したホーム基地局ＨＢＳ１の数である属性に対応する。

例えば、ｋ個のホーム基地局ＨＢＳ１によって移動端末ＭＴｊが特定される場合、移動端末ＭＴｊはクラスターｋに属する。ここで、移動端末ＭＴｊが属するクラスターの属性が高いほど、移動端末ＭＴｊをホーム基地局ＨＢＳにハンドオーバーする柔軟度が高いことに留意しなくてはならない。

次のステップＳ６０２において、プロセッサ４００は、最も低い属性を有するクラスター、すなわち、その移動端末ＭＴを特定する情報を転送したホーム基地局ＨＢＳの数が最も小さい移動端末ＭＴを含むクラスターを選択する。

次のステップＳ６０３において、プロセッサ４００は、
１つの移動端末ＭＴと、この移動端末ＭＴを特定する情報を転送した１つのホーム基地局ＨＢＳとの少なくとも１つの対を構築するか、又は
クラスター内の移動端末ＭＴごとに、１つの移動端末ＭＴと、この移動端末ＭＴを特定する情報を転送した１つのホーム基地局ＨＢＳとの１つの対を構築する。
この対は、この対のホーム基地局ＨＢＳへのハンドオーバーが実行されなくてはならない、この対の移動端末ＭＴを特定する。

次のステップＳ６０４において、プロセッサ４００は、特定された移動端末ＭＴごとに、ハンドオーバーが実行されなくてはならないか否かを示すメッセージを、ネットワークインターフェース４０４を介して各ホーム基地局ＨＢＳ及び／又は基地局ＢＳ１に転送する。

次のステップＳ６０５において、プロセッサ４００は、全てのクラスターが処理されたか否かをチェックする。全てのクラスターが処理された場合、プロセッサ４００はステップＳ６０７に進む。そうでない場合、プロセッサ４００はステップＳ６０６に進む。

ステップＳ６０６において、プロセッサ４００は以前に選択されたクラスターよりも高い属性を有する後続のクラスターを選択し、ステップＳ６０３に戻る。

ステップＳ６０７において、プロセッサ４００は、ハンドオーバーが実行されることが要求される１つ又は複数の移動端末ＭＴをクラスターから除去する。

次のステップＳ６０８において、プロセッサ４００は、ステップＳ６００において開示したようなホーム基地局ＨＢＳ又は基地局ＢＳ１からのメトリックの受信を、ネットワークインターフェース４０４を介して検出する。

次のステップＳ６０９において、プロセッサ４００は、基地局ＢＳ１及びホーム基地局ＨＢＳのメトリックの和の変動が、１つ又は幾つかの反復にわたって所与の閾値を下回るか否かをチェックする。

基地局ＢＳ１又はホーム基地局ＨＢＳによって提供されるスループットの和は、一変形において用いられ得る。

基地局ＢＳ１及びホーム基地局ＨＢＳのメトリックの和の変動が所与の閾値を下回る場合、本アルゴリズムは停止される。そうでない場合、プロセッサ４００はステップＳ６０１に戻る。

図７は、本発明による、基地局及び／又は各ホーム基地局によって実行されるアルゴリズムの第２の例を開示している。

本アルゴリズムは、プロセッサ２００によって実行される一例において開示される。

ステップＳ７００において、プロセッサ２００は、ホーム基地局ＨＢＳから受信した信号におけるＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比(Signal to Interference plus Noise Ratio)）の測定値を、セルＣＥＢＳ内に位置する移動端末ＭＴから受信する。

測定値は、無線インターフェース２０５を介して、又はネットワークインターフェース２０４を介して受信することができる。

次のステップＳ７０１において、プロセッサ２００は、受信したＳＩＮＲの測定値から、ホーム基地局ＨＢＳごとに近傍移動端末ＭＴを定義する。

次のステップＳ７０２において、プロセッサ２００は、受信したＳＩＮＲに関連付けられる１つ又は幾つかのメトリックを計算する。

例えば、メトリックＭ_ｉは、基地局ＢＳｉ又はホーム基地局ＨＢＳｉについて提供される最大のスループット改善である。
メトリックＭ_ｉは、現在のスループットと比較して、各移動端末ＭＴｊをホーム基地局ＨＢＳｉにハンドオーバーすることによってその移動端末ＭＴｊに提供されるスループット改善Ｍ_ｉ，ｊの、全てのサービングされる移動端末ＭＴｊにわたる和

を最大にすることによって得られる。ただし、Ｍ_ｉ，ｊは、ホーム基地局ＨＢＳｉによって移動端末ＭＴｊに提供されるスループットと、その移動端末ＭＴｊのサービング基地局ＢＳ１によって現在提供されているスループットとの差である。

計算される各Ｍ_ｉメトリックは、ホーム基地局ＨＢＳｉによってサービングされる移動端末ＭＴ、又はホーム基地局ＨＢＳｉによってサービングすることができる近傍移動端末である移動端末ＭＴの関連リストに対応する。
サービングされる移動端末ＭＴの関連リストは、ホーム基地局ＨＢＳｉによってサービングすることができる全ての近傍移動端末ＭＴを含まない場合がある。
メトリックＭ_ｉ，ｊは、関連リストの移動端末ＭＴごとに記憶することができる。
ここで、スループット改善メトリックは、近傍移動端末ＭＴｊのサービング基地局ＢＳ１が、近傍移動端末ＭＴｊに現在提供されているスループットもホーム基地局ＨＢＳｉに通知することを要求することに留意しなくてはならない。

次のステップＳ７０３において、プロセッサ２００は、決定された１つ又は複数のメトリックを、基地局ＢＳ１によってサービングされる各移動端末ＭＴを特定する情報とともに、ネットワークインターフェース２０４を介してサーバーＳｅｒｖへ転送することを命令する。サービングされる移動端末ＭＴ又は近傍移動端末の関連リスト及びメトリックＭ_ｉも転送される。

一変形において、メトリックＭ_ｉ，ｊの対(paris of the metricsＭ_ｉ，ｊ)が転送される。

次のステップＳ７０４において、プロセッサ２００は、基地局ＢＳ１によってサービングされる移動端末ＭＴごとに、ハンドオーバーが実行されなくてはならないか否かを示すメッセージを、ネットワーク２０４を介して受信する。

少なくとも１つのハンドオーバーが実行されなくてはならない場合、プロセッサ２００は、ステップＳ７０５に進み、ハンドオーバーが実行されなくてはならない移動端末ＭＴごとにハンドオーバーを実行する。その後、プロセッサ２００はステップＳ７０６に進む。

実行されなくてはならないハンドオーバーがない場合、プロセッサはステップＳ７０４からステップＳ７０６に進む。

ステップＳ７０６において、プロセッサ２００は、ステップＳ７０５においてハンドオーバーが実行されない移動端末ＭＴのみについて、受信したＳＩＮＲに関連付けられる１つ又は幾つかのメトリックを計算する。この１つ又は幾つかのメトリックは、ステップＳ７０２において開示されたように決定される。

その後、プロセッサ２００はステップＳ７０３に戻る。

図８は、本発明の第２の実現例による、各ホーム基地局及び／又は基地局によって実行されるメトリック決定の一例を開示している。

図８の例において、変数ｎは、移動端末ＭＴに関連付けられるインデックスに対応し、変数ｋは、基地局ＢＳｉ又はホーム基地局ＨＢＳｉにおいて利用可能なリソースに関連付けられるインデックスに対応する。変数ＮｕｍｂｅｒｏｆＭＴ（ＭＴ数）は、サービングされているか又はホーム基地局ＨＢＳｉの近傍にある移動端末ＭＴの総数を表す。

ステップＳ８００において、プロセッサ２００は、ホーム基地局ＨＢＳｉ又は基地局ＢＳｉに関連付けることができる移動端末ｎのメトリックＭ（ｉ，ｎ）を決定する。

次のステップＳ８０１において、プロセッサ２００は、ホーム基地局ＨＢＳｉ又は基地局ＢＳｉによってサービングされる移動端末ＭＴｎごとに必要な、Ｋ（ｎ，ｉ）として与えられるリソースを評価する。

次のＳ８０２において、プロセッサ２００は、Ｖと表記されるテーブル及びＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎと表されるテーブルをヌル値に初期化し、変数ｎを値１に初期化し、変数ｋをヌル値に初期化する。

次のステップＳ８０３において、プロセッサ２００は、変数ｎがＮｕｍｂｅｒｏｆＭＴに等しいか否かをチェックする。

変数ｎがＮｕｍｂｅｒｏｆＭＴに等しい場合、プロセッサ２００はステップＳ８１０に進む。そうでない場合、プロセッサ２００はステップＳ８０４に進む。

ステップＳ８０４において、プロセッサ２００は、変数ｋがＫ、すなわちホーム基地局ＨＢＳ１において利用可能な最大リソース数に等しいか否かをチェックする。ｋがＫに等しくない場合、プロセッサ２００はＳ８０５に進む。等しい場合、プロセッサ２００は、ステップＳ８０３に進み、変数ｎをインクリメントする。

ステップＳ８０５において、プロセッサ２００は、Ｋ（ｎ，ｉ）がｋ以下であるか否か、及びＶ（ｎ−１，ｋ−Ｋ（ｎ，ｉ））＋Ｍ（ｉ，ｎ）＞Ｖ（ｎ−１，ｋ）であるか否かをチェックする。

Ｋ（ｎ，ｉ）は、ホーム基地局ＨＢＳｉによって移動端末ＭＴｎに割り当てることができるリソース数である。

Ｋ（ｎ，ｉ）がｋ以下である場合、かつＶ（ｉ−１，ｋ−Ｋ（ｎ，ｉ））＋Ｍ（ｎ，ｉ）＞Ｖ（ｉ−１，ｋ）である場合、プロセッサ２００はステップＳ８０６に進む。そうでない場合、プロセッサ２００はステップＳ８０８に戻る。

ステップＳ８０６において、プロセッサ２００は、テーブルＶのエントリＶ（ｎ，ｋ）を値Ｖ（ｎ，ｋ）＝Ｍ（ｎ，ｉ）＋Ｖ（ｎ−１，ｋ−Ｋ（ｎ，ｉ））で更新し、対応するエントリを、バイナリアソシエーションテーブルＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ｎ，ｋ）＝１に設定する。

テーブルＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ｎ，ｋ）のエントリは、メトリックを最大にし、かつホーム基地局ＨＢＳｉにおける空きリソースが最大リソースＫを下回るような、移動端末ＭＴｎの基地局ＨＢＳｉへのハンドオーバー判定を表す。
Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ｎ，ｋ）＝１である場合、ハンドオーバーが許可される。そうではなく、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ｎ，ｋ）＝０である場合、ハンドオーバーは許可されない。

次のステップＳ８０７において、プロセッサ２００は変数ｉを１だけインクリメントし、変数ｋを１だけインクリメントする。

その後、プロセッサ２００はステップＳ８０４に戻る。

ステップＳ８０８において、プロセッサ２００はＶ（ｎ，ｋ）＝Ｖ（ｎ−１，ｋ）を計算し、バイナリアソシエーションテーブルのエントリをＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ｎ，ｋ）＝０に設定する。

次のステップＳ８０９において、プロセッサ２００は変数ｉを１だけインクリメントし、変数ｋを１だけインクリメントする。

その後、プロセッサ２００はステップＳ８０４に戻る。

ステップＳ８１０において、プロセッサ２００は、メトリック値Ｖ（ＮｕｍｂｅｒｏｆＭＴ，Ｋ）及びバイナリアソシエーションテーブルＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎを、アソシエーションベクトルＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ＿ＭＴの計算のエントリとして出力する。
移動端末ＭＴｎのハンドオーバーによって合計メトリックが最大になり、かつ移動端末ＭＴｎに必要なリソースＫ（ｎ，ｉ）をホーム基地局ＨＢＳｉによってハンドリングすることができる場合、アソシエーションベクトルエントリＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ＿ＭＴ（ｎ）＝１である。

次のステップＳ８１１において、プロセッサ２００は変数Ｕを、ホーム基地局ＨＢＳにおいて利用可能なリソース数に設定する。

次のステップＳ８１２において、プロセッサ２００は、変数ｎがＮｕｍｂｅｒｏｆＭＴに等しいか否かをチェックする。変数ｎがＮｕｍｂｅｒｏｆＭＴに等しい場合、プロセッサ２００はステップＳ８１３に進む。

そうでない場合、プロセッサ２００は、図７のステップＳ７０３に進み、ホーム基地局ＨＢＳｉの近傍移動端末ＭＴのアソシエーションベクトルＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ＿ＭＴを、メトリック値Ｖ（ＮｕｍｂｅｒｏｆＭＴ，Ｋ）とともにサーバーＳｅｒｖに転送する。

ステップＳ８１３において、プロセッサ２００は、バイナリアソシエーションテーブルＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ｎ，Ｕ）のエントリが１に等しいか否かをチェックする。バイナリアソシエーションテーブルＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ｉ，Ｕ）のエントリが１に等しい場合、プロセッサ２００はステップＳ８１４に進む。そうでない場合、プロセッサ２００は図７のステップＳ７０３に進む。

次のステップＳ８１４において、プロセッサ２００は、アソシエーションベクトルＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ＿ＭＴ（ｎ）を１に設定する。これは、移動端末ＭＴｎのハンドオーバーが許可され、このハンドオーバーが累積メトリックを最大にすることを意味する。

次のステップＳ８１５において、プロセッサ２００は変数Ｕを、ＵからＫ（ｎ，ｉ）を減算したものに進める（steps）。

次のステップＳ８１６において、プロセッサ２００は図７のステップＳ７０３に進む。

図９は、本発明による、基地局及び／又は各ホーム基地局によって実行されるアルゴリズムの第３の例を開示している。

本発明の第３の実現例によれば、ホーム基地局ＨＢＳのセル内に位置する移動端末ＭＴのみが検討される。

基地局ＢＳ１は、基地局ＢＳ１が現在サービングしている移動端末ＭＴのうちの幾つかをオフロードし得るホーム基地局ＨＢＳ１を特定し、サーバーＳｅｒｖに、ホーム基地局ＨＢＳへのハンドオーバーが実行され得る移動端末ＭＴの数に関して通知する。

メトリックは、基地局ＢＳ１から特定されたホーム基地局ＨＢＳへの後続のハンドオーバーを容易にするために、ホーム基地局ＨＢＳのそれぞれにおいて空きリソースを可能な限り多く維持することを目的とする。

ステップＳ９００において、プロセッサ２００は、ホーム基地局ＨＢＳから受信した信号におけるＳＩＮＲの測定値を、セルＣＥｉ（ただしｉ＝１〜４）内に位置する移動端末ＭＴから受信する。

次のステップＳ９０１において、プロセッサ２００は、基地局ＢＳ１によって空けられる必要があるリソース量を取得する。基地局ＢＳ１によって空けられる必要があるリソース量は、無線インターフェース２０５又はネットワークインターフェース２０４を介して受信することができる。

次のステップＳ９０２において、プロセッサ２００は、受信したＳＩＮＲの測定値から、ホーム基地局ＨＢＳごとに近傍移動端末ＭＴを定義する。

次のステップＳ９０３において、プロセッサ２００は、基地局ＢＳによって空けられる必要があるリソース数を総リソース量から減算したものに対応するＬ_ｉ個の利用可能なリソースのみを用いて、近傍移動端末ＭＴごとに受信したＳＩＮＲに関連付けられる１つ又は幾つかのメトリックを計算する。

メトリックＭ_ｉ，ｊは、移動端末ＭＴをハンドオーバーすることができるホーム基地局ＨＢＳｉにおいて、移動端末ＭＴｊについて同じスループットを維持するときの、移動端末ＭＴｊを関連付けた後の空きリソース数である。
Ｍ_ｉ，ｊ＝Ｎ_ｉ−Ｎ_ｉ，ｊであり、ここでＮ_ｉはホーム基地局ＨＢＳｉにおけるＬ_ｉ個の利用可能なリソースのうちの空きリソース数であり、Ｎ_ｉ，ｊは、ホーム基地局ＨＢＳｉにおける移動端末ＭＴｊによって必要とされるリソース数に等しい。移動端末ＭＴｊが基地局ＨＢＳによってサービングされる場合、Ｎ_ｉ，ｊは０に設定される。

次のステップＳ９０４において、プロセッサ２００は、特定されたホーム基地局ＨＢＳｉにハンドオーバーされ得る基地局ＢＳ１によってサービングされる各移動端末ＭＴを特定する情報とともに、決定された１つ又は複数のメトリックを、ネットワークインターフェース２０４を介してサーバーＳｅｒｖへ転送することを命令する。
サービングされる移動端末ＭＴ又は近傍移動端末ＭＴの関連リスト及びメトリックＭ_ｉが転送される。一変形において、メトリックＭ_ｉ，ｊの対が転送される。

次のステップＳ９０５において、プロセッサ２００は、基地局ＢＳ１によってサービングされる移動端末ＭＴごとに、ハンドオーバーが実行されなくてはならないか否かを示すメッセージを、ネットワークインターフェース２０４を介して受信する。

少なくとも１つのハンドオーバーが実行されなくてはならない場合、プロセッサ２００は、ステップＳ９０６に進み、ハンドオーバーが実行されなくてはならない移動端末ＭＴごとにハンドオーバーを実行する。その後、プロセッサ２００はステップＳ９０７に進む。

実行されなくてはならないハンドオーバーがない場合、プロセッサ２００はステップＳ９０５からステップＳ９０７に進む。

ステップＳ９０７において、プロセッサ２００は、ステップＳ９０６においてハンドオーバーが実行されない移動端末ＭＴのみについて、受信したＳＩＮＲに関連付けられる１つ又は幾つかのメトリックを計算する。この１つ又は幾つかのメトリックは、ステップＳ９０３において開示されたように決定される。

その後、プロセッサ２００はステップＳ９０４に戻る。

ステップＳ９０４〜Ｓ９０７は所定の反復数実行される。

当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく、上述した本発明の実施形態に対して多くの変更を行うことができる。

Claims

少なくとも１つのホーム基地局によって、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局をオフロードする方法であって、前記基地局は移動端末をサービングし、該方法は、
前記基地局によりサービングされる前記移動端末によって前記少なくとも１つのホーム基地局から受信された信号における信号対干渉雑音比を前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって取得するステップと、
前記ホーム基地局の近傍に位置する移動端末を前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって決定するステップと、
前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって、少なくとも前記取得した信号対干渉雑音比からメトリックを決定するステップと、
前記無線セルラー電気通信ネットワークのサーバーによって、前記メトリックから移動端末のクラスターを決定するステップであって、各クラスターは、同じ数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含む、ステップと、
前記サーバーによって、最小数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含む前記クラスターにおいて特定される移動端末を優先するとともに、少なくとも１つのホーム基地局への前記優先された移動端末のハンドオーバーを実行するステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
請求項１に記載の方法であって、該方法は反復的に実行されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
請求項２に記載の方法であって、該方法は、前記基地局及びホーム基地局のメトリックによって決まる前記メトリックの和の変動が、１つ又は幾つかの反復にわたって閾値を下回る限り実行されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
前記メトリックは、前記基地局において現在提供されているスループットと比較して、各移動端末を１つのホーム基地局にハンドオーバーすることによって各移動端末に提供されるスループット改善の、複数の移動端末にわたる和を最大にすることによって得られる、提供される最大のスループット改善であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
前記メトリックは、１つのホーム基地局によって所与の移動端末をサービングすることを決めた後に残っている空きリソース数であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
前記メトリックは、総リソース量から、前記基地局によって空けられる必要があるリソース数を減算したものに対応する利用可能なリソースのみを用いて、近傍移動端末ごとに決定されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
前記メトリックは、前記移動端末をハンドオーバーすることができる前記ホーム基地局において前記移動端末について同じスループットを維持するときの、少なくとも１つの移動端末の前記ハンドオーバー後の空きリソース数であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
少なくとも１つのホーム基地局によって、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局をオフロードするシステムであって、前記基地局は移動端末をサービングし、該システムは、
前記基地局によりサービングされる前記移動端末によって前記少なくとも１つのホーム基地局から受信された信号における信号対干渉雑音比を前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって取得する手段と、
前記ホーム基地局の近傍に位置する移動端末を前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって決定する手段と、
前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって、少なくとも前記取得した信号対干渉雑音比からメトリックを決定する手段と、
前記無線セルラー電気通信ネットワークのサーバーによって、前記メトリックから移動端末のクラスターを決定する手段であって、各クラスターは、同じ数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含む、手段と、
前記サーバーによって、最小数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含む前記クラスターにおいて特定される移動端末を優先するとともに、少なくとも１つのホーム基地局への前記優先された移動端末のハンドオーバーを実行する手段と、
を含むことを特徴とする、システム。
プログラム可能デバイスに直接ロード可能とすることができるコンピュータープログラムであって、該コンピュータープログラムがプログラム可能デバイス上で実行されるとき、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法の前記ステップを実施する命令又はコード部分を含む、プログラム可能デバイスに直接ロード可能なコンピュータープログラム。