JP2015505228A - ワイヤレス遠隔通信ネットワークにおいてセル構成パラメータを決定するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
明瞭にするため、QoSMOSプロジェクトでの使用に従うとともに、セルラー・モバイル・ネットワークの典型的なノードに関連する名称および機能について振り返っておくことにする。
1)(コグニティブ無線)スペクトル・データベース(複数可)、リポジトリ、検知情報、...:
これらは、ある具体的なエリア内で利用可能なスペクトルの量に関する、周波数帯域に関する情報を提供するような、恐らくはオペレータ独立性のエンティティである。これは、(多かれ少なかれ)静的なネットワーク立案に匹敵させ得るものである。この情報は、スペクトル・マネージャのSONエンティティが従わなければならない外部制約と見なすことが可能である。
2)(コグニティブ・マネージャ)スペクトル・マネージャ(「CM−SM」):
この機能は、具体的にどの周波数リソースおよび電力レベルがある具体的なセルによる使用を許容されるかを調整しかつ決定する。異なるセルの間の相互作用を考慮することが必要である。このことは、たとえば半静的な負荷均衡などの他の半静的なシステム最適化に関連する。このコグニティブ・マネージャの機能は、運用/メンテナンス・センターに関係する、またはあるセルまたは基地局の構成パラメータを見出しかつ設定する強力なSON機能に関係する可能性があり得る。
3)(コグニティブ・マネージャ)リソース・マネージャ(「CM−RM」):
この機能は、非常に短いタイムスケールでモバイルユーザに対してリソースを動的にスケジュール設定する。これは、セルのリソース・スケジューラに関係する。
たとえば各基地局ごとまたは各セルごとに各(たとえば)無線アクセスノード内に(または、各(たとえば)無線アクセスノードに関する)個々の「コグニティブ・マネージャ・スペクトル・マネージャ」(CM−SM)が存在している。
各CM−SMは1つの「ローカルエリア」を最適化している、このことはスペクトル・ポートフォリオおよび関連するパラメータ(すなわち、遷移電力など)を自身に関しておよび「ローカルエリア」内部にある他の「近傍の」CM−SMに関してこれが最適化していることを意味する。
「中心の」CM−SM’’のSONエンティティ/機能は、ローカルエリアのCM−SM内部の可能なすべてのパラメータの組合せからなる完全パラメータ空間から取り出された可能なパラメータ候補組を評価している。最も単純なアルゴリズムはすべての選択肢を強引に評定することになるが、より知的でおよびよりランタイム効率がよいサーチ・アルゴリズムが存在する。
CM−SMは次の種類の情報を交換する。
a)その目下の構成および設定値(たとえば、スペクトル・ポートフォリオのどの部分を割り当てて使用させるか)ならびにたとえば送信電力などのパラメータ構成に関する情報
b)目下受けている(平均の)「無線および負荷条件」に関する(たとえば、そのトラフィック負荷に関する、およびスペクトル・ポートフォリオの特定の部分でどの程度大きな干渉が観測されるかに関する)情報(たとえば、平均値)
c)スペクトル・ポートフォリオのある一部分を用いるようにとの、およびたとえばある送信電力などある種の構成パラメータを用いるようにとの、あるCM−SMから別のCM−SMへの指令(示唆)
d)任意選択で、ローカルエリアの評価+最適化手続きを開始することなどの処置を始動させる直接のトリガ・メッセージ
したがって、本発明は実際のメッセージ交換パスに制限すべきでない、すなわち本発明は、その交換がCM−RMエンティティ同士の直接的なメッセージを介するか、そのメッセージ交換がコア・ネットワークを介して伝えられるか、あるいはたとえばトンネリング(tunnelling)技法を介した基本となるレガシー・ネットワークの伝送フォーマットとし得るかによらず、すべての選択肢を保護することになる。
あるCM−SMのSONエンティティのローカル最適化手続きは以下のイベントによってトリガされる、またはこれによってトリガすることが可能である:
a)周期性タイマ(任意選択で、短いランダムな時間変動を伴う):各CM−SMの各SONエンティティは自身を「周期的に」トリガし、状況をチェックするとともにローカルエリア最適化手続きを実行すべきかを評価することがある。
b)CM−SMが新たなステータス情報(たとえば、その近傍における構成の変更、または新たな負荷もしくは干渉情報、または新たな外部制約(たとえば、スペクトル・データベース))を受け取ったとき、CM−SMのSONエンティティは、完全なローカルエリア最適化手続きを実行すべきか否かにアクセスするために状況を評価するように自身を「周期的に」トリガする。
c)外部トリガ(CM−SMに評定を依頼し、また必要であれば状況を最適化する)
外部エンティティ(たとえば、スペクトル・データベース)またはCM−RMは、CM−SMにそのローカルエリア状況を最適化するように依頼する可能性がある。CM−RMは、最適化のための空きが存在するかについて自身を評価する(たとえば、CM−RMは、より多くのスペクトル・リソースが割り当てられるのがより妥当であると評価する)ことがあり、また次いでそのCM−SMに状況の再評価を行うように依頼しており、またこれによりCM−RM内の新たな(たとえば、高負荷の)状況に対処している。
d)すべてのトリガ・タイミングは、異なるセルが異なる時点でその最適化手続きを開始させかつ終了させる可能性を高めるために、ある(たとえば、小さな)ランダムな要素を有する。(しかし、どこかの時点でこのケースが起こったときに、次の点を確認する)。異なる種類の措置/事象は、どのCM−SMがそのSON最適化を(高い確率で)先ず実行するかの順序である優先順について異なるタイマ遅延を有することがある。
e)中断:CM−SMが最適化手続きを目下実行している場合でかつ実際に算定を実行しているとき、このCM−SMは、たとえば隣り合ったセル内のスペクトル・ポートフォリオの変更など新たな外部情報を同時に受け取るとともに、さらにすでに開始された最適化手続きを中止させ、スペクトルやパラメータをまったく変更することなく、また近い将来に(小さなランダムな遅延要素で)再開するように新たな最適化手続きがスケジュール設定される。
パラメータの組合せのすべてに対する変更を伴う実際の最適化手続きの実行に先立って、SONアルゴリズムは任意選択で、最適化手続きの実際の実行がその状況を改善する可能性が高いかどうか、または直前の最適化実行の結果がまだ有効であるためこの新たにトリガされた最適化手続きをスキップし得るとの理由でこれを不要とし得るかどうかを判断するために、その状況が最後の最適化手続き以降に「十分に」変化したかどうかをチェックまたは評価することがある。
これらの安定性およびコンバージェンスの問題は非常に重要な点であり、また知的で高度な技法によって解決しなければならない。異なるSONエンティティのローカルエリアには強い重複があるため、異なるSONエンティティは、互いに関するおよびその他のセルに関するパラメータを最適化しており、そのすべてが同じパラメータに関する設定/構成を試みるような幾つかの(独立した)SONエンティティが存在する。しかしこのことは、「ローカルエリア」のツールに由来する問題ではない。各SONエンティティがそれ自体のCM−SMを構成するだけの場合であっても、依然として隣り合ったCM−SMの間に強力な相互作用(干渉、スペクトル連携問題、「CM−SM管理エリア」(たとえば、セルエリア)その他)が存在する。
1)ピンポン式およびリング−ピンポン式:あるCM−SMのSONエンティティはあるパラメータを変更しており、また次いで別のCM−SMエンティティはこれをその元の値まで戻すように変更している。
2)ある(第1の)CM−SMのある(第1の)SONエンティティはある(第1の)パラメータを変更している。次いでこの変更によって、ある(第2の)CM−SMのある(第2の)SONエンティティ内に、ある(第2の)パラメータが変更されるという結果を伴った新たなSON判断が誘導される。この(第2の)パラメータのこの変更は次いで、第3のSONプロセスを介して第3のパラメータ...等々の変更へとつながる。
a)ピンポン式およびリング−ピンポン式を検出するための(周囲のセルの情報を含んだ)履歴リスト
b)(リング−)ピンポン式ループをブレイクするために適当となる可能性があるパラメータの組合せの選択
□ 受け容れ可能なパラメータ設定値からなる(大きな)組を一時的に保存すること、および
□ しかる後に、このループをブレイクするために事前保存したものから適当な組合せを選択すること
c)ある具体的なタイプのパラメータ変更を実行するための「変更コスト」を検討すること
d)任意選択で個々のセルについてパラメータの変更コストを動的に修正するための自己学習機能を含むこと
e)任意の修正をできる限り小さいローカルエリアに制限にさせるような選好
すべてのノードはSONエンティティが実装され、連携しかつ正しく動作すると最適である。しかし、強力なSON機能を有しないノードまたは命令に従わないなど協調しないノードが存在するといった状況が起こる可能性があり、またさらにノードがある種の周波数帯域に従って送信するがそのSONシステムについてこのその他のノードの挙動に影響を及ぼす可能性がまったくないなど、あるノードがエラー性の挙動またはある特定の固定的挙動を示すことが起こり得る。この非協調的挙動はたとえば、SON対応型基地局が別のベンダーの非SON対応型基地局も存在しているエリアにインストールされたときに生じる可能性がある。このケースではSON対応型基地局は、じょう乱性のその他のベンダーノードによって課せられた所与の状況に対する可能な最適方法で、この状況に対処しまた自身を自己組織化式に最適化しなければならない。
102 基地局
108 セル
110 セル
112 セル
200 ネットワーク・エンティティ
202 基地局
204 その他の基地局からの情報
206 モバイル・デバイスからの情報
208 干渉
210 スペクトル・データベース
212 スペクトル検知
214 ネットワーク条件に関するさらなる情報
400 要求
402 応答
404 インストール・コマンド
500 要求
502 情報
504 リソースの要求
506 情報交換
508 判断
509 置換パラメータ組
510 置換パラメータ組を使用する
600 その他の基地局
700 ネットワーク・エンティティ
702 プロセッサ
704 記憶媒体
705 プログラム命令
706 インターフェース
Claims (14)
- ディジタル・セルラー・ワイヤレス自己組織化遠隔通信ネットワーク(100)の複数のセル(108;110;112)に関して送信のための1組の置換送信パラメータを決定するための方法であって、
制約を決定するステップ(S1)であって、前記制約は、
i.前記複数のセル(108;110;112)のうちの少なくとも1つのセルの固定のパラメータ、
ii.前記複数のセル(108;110;112)内のワイヤレス遠隔通信での使用が許容される無線周波数、
のうちの少なくとも一方を備える制約決定ステップ(S1)と、
前記複数のセル(108;110;112)内で目下用いられているパラメータを含む1組の目下の送信パラメータを決定するステップ(S2)と、
前記制約の検討によって置換送信パラメータからなる幾つかの候補組を評価するステップ(S3)であって、各候補組は前記1組の目下の送信パラメータに置き換えるように適応させている候補組評価ステップ(S3)と、
前記幾つかの候補組の各候補組ごとに前記複数のセル(108;110;112)に関するネットワーク条件をシミュレーションするステップ(S4)と、
前記シミュレーションされたネットワーク条件を互いにおよび目下のネットワーク条件と比較するステップ(S5)と、
前記比較結果を用いることによって前記候補組の中から前記複数のセル内のネットワーク条件を最適化する候補組である最良組を決定するステップ(S6)と、
前記最良組を前記1組の置換送信パラメータに設定するステップ(S7)と、
前記複数のセル(108;110;112)内のワイヤレス遠隔通信で前記1組の置換送信パラメータを使用するステップ(S8)と
を含む方法。 - 前記許容される無線周波数がコグニティブ無線周波数である、請求項1に記載の方法。
- 前記制約は、データベースから取り出される、かつ/または計測の実行によって決定される、かつ/または手作業で入力される、かつ/または前記複数のセル(108;110;112)の少なくとも1つの基地局(202)から受け取られる、請求項1乃至2のいずれか1項に記載の方法。
- 第1のセルと関連付けされたネットワーク・エンティティ(200;700)によって実行されており、前記複数のセル(108;110;112)は前記第1のセルと前記第1のセルの近隣エリア内に配置されたセルとを含む、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記近隣エリアは、前記第1のセルの直ぐ隣のセルと前記直ぐ隣のセルの隣のセルとを備える、請求項4に記載の方法。
- 前記評価ステップ、前記シミュレーション・ステップ、前記比較ステップ、前記最良組の決定ステップ、前記設定ステップおよび前記最良組の使用ステップは、
周期性タイマ、
ランダム・タイマ、
トリガ・メッセージ、
前記目下の送信パラメータの変更、
前記制約の変更、
トラフィック負荷しきい値
のうちの少なくとも1つによってトリガされている、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。 - 前記1組の目下の送信パラメータが変更されるものと指摘されたときに中断または中止されている請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記目下の送信パラメータ組は前記複数のセル(108;110;112)の基地局から受け取られており、かつ前記最良送信パラメータ組は前記複数のセル(108;110;112)の各基地局(202)に送られている、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の方法。
- 各送信パラメータ組は、
送信回数、
送信周波数、
送信電力、
ハンドオーバ関連のパラメータ、
アンテナ・パラメータ
のうちの少なくとも1つを含む、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の方法。 - 前記シミュレーションのステップは、前記複数のセル(108;110;112)の各セルを仮想のサブエリアに分割しかつ前記サブエリア内の干渉条件およびデータ送信効率をシミュレーションすることによって実行されている、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記シミュレーションは以前実行した計測に基づいて実行されている、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1組の置換送信パラメータが過去の所定の時間期間にわたってワイヤレス遠隔通信のために使用されていない場合にのみ前記1組の置換送信パラメータがワイヤレス遠隔通信に使用されており、かつ/または前記1組の置換送信パラメータは許容される送信パラメータについてある所定の領域内部に位置しており、かつ/または前記1組の置換送信パラメータは複数のセル(108;110;112)のうちの少なくとも1つのセル内のネットワーク条件をダウングレードしきい値を超えてダウングレードしていない、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の方法。
- 自己組織化遠隔通信ネットワークのためのネットワーク・エンティティ(200;700)であって、
制約を決定するための手段(702)であって、
i.前記複数のセル(108;110;112)のうちの少なくとも1つのセルの固定のパラメータ、
ii.前記複数のセル(108;110;112)内のワイヤレス遠隔通信での使用が許容される無線周波数、
のうちの少なくとも一方を備える制約決定の手段(702)と、
前記複数のセル(108;110;112)内で目下用いられているパラメータを含む1組の目下の送信パラメータを決定するための手段(702)と、
置換送信パラメータからなる幾つかの候補組を評価するための手段(702)であって、各候補組は前記1組の目下の送信パラメータに置き換えるように適応させている候補組評価の手段(702)と、
前記幾つかの候補組の各候補組ごとに前記複数のセル(108;110;112)に関するネットワーク条件をシミュレーションするための手段(702)と、
前記シミュレーションされたネットワーク条件を互いにおよび目下のネットワーク条件と比較するための手段(702)と、
前記比較結果を用いることによって前記候補組の中から前記複数のセル内のネットワーク条件を最適化する候補組である最良組を決定するための手段(702)と、
前記最良組を前記1組の置換送信パラメータに設定するための手段(702)と、
前記複数のセル(108;110;112)内のワイヤレス遠隔通信で前記1組の置換送信パラメータを使用するための手段(702)と
を備えるネットワーク・エンティティ(200;700)。 - 実行させたときにネットワーク・エンティティ(200;700)に対して請求項1乃至12のいずれか1項に記載の方法を実行させる命令(705)を備えるコンピュータ・プログラム成果物(704)。
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