JP2017201841A - 基地局、その制御方法、及び通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リソース使用量をPLMN−id毎に測定し、共有セル内で、PLMN−idを含むシステム情報ブロック2 (SIB2)を近傍基地局に送信する共有基地局及びその方法が得られる。SIB2はac−Barring情報をも含んでいる。
【選択図】図2
Description
図1は、2つのネットワーク事業者、すなわち事業者A及びBが移動無線通信サービスを提供することができる移動(セルラー)電気通信システム1を概略的に示している。事業者Aはコアネットワーク2−Aを有し、事業者Bはコアネットワーク2−Bを有している。各事業者は、無線アクセスネットワーク(RAN)の一部として1つ又は複数の基地局、すなわちeNB4−A、4−Bも提供し、1つ又は複数の移動電話、すなわちユーザ機器8−A、8−Bがそれらのネットワークに接続してサービスを受けることを可能にすることができる。当業者であれば理解するように、各基地局4は、その基地局4と移動電話8との間で通信を行うことができる1つ又は複数の基地局セルを運用する。事業者Aと関連付けられたeNB4−A等の、事業者と関連付けられたeNB4の場合、通常、関連事業者と関連付けられた移動電話8−AのみがそのeNB4−Aを介して無線通信システムと接続しインタラクトすることができる。このため、サービスプロバイダーAを介してサービスにアクセスするように構成された移動電話8−Aのみが、自身のホームネットワークから離れて「ローミング」することなく事業者AのeNB4−Aを介してネットワークに接続することができる。
図2は、図1に示す共有基地局6の主要構成要素を示すブロック図である。示すように、共有基地局6は送受信機回路部31を備え、送受信機回路部31は、1つ又は複数のアンテナ33を介して移動電話8に対し信号を送受信するように動作可能であり、S1ネットワークインターフェース35を介してコアネットワーク2に対して信号を送受信するように動作可能であり、またX2インターフェース36を用いて他の基地局と通信するように動作可能である。コントローラー37はメモリ39に記憶されたソフトウェアに従って送受信機回路部31の動作を制御する。ソフトウェアは、中でも、オペレーティングシステム41と、性能監視モジュール43と、PLMNリソース共有リミッターモジュール45と、負荷分散モジュール47とを含む。性能監視モジュール43はPLMN id単位で性能カウンターを監視するように構成され、それによって、性能カウンターは基地局6の容量を共有するネットワーク事業者ごとに別個に監視される。同様に、PLMNリソース共有リミッターモジュール45及び負荷分散モジュール47は、PLMN id単位で動作してサービスレベル制限が守られることを確実にし、それぞれネットワーク事業者ごとに負荷分散を制御するように構成される。
ネットワークの性能が監視されることを可能にするために、性能監視モジュール43によって多種にわたる性能測定カウンターが提供される。共有事業者が或る特定のサービスレベルを提供されるように契約することができる共有RANの場合、サービスレベル合意が満たされていることを証明するために、ネットワークの性能を監視することがより重要となる。特に、各事業者によって共有ネットワークの使用量を監視して、ネットワークリソースが公平に共有されていることを確実にすることができることが必要である。上述したように、各事業者のネットワークは通常、PLMN id値と関連付けられることになる。このPLMN id値を用いて、接続と関連付けられた事業者を特定することができる。このため、本発明の実施形態によれば、性能測定カウンターがPLMN idごとに定義される。例えば、ネットワークを共有するPLMN idごとに性能監視モジュール43において監視されるカウンターは、以下を含む。
・PLMN id単位での計画及びネットワーク再定義に有用なカウンター
・RRC接続(要求、再確立)及びE−RAB関連手順(セットアップ、解放及び変更)の数をカウントするカウンターを含む
・PLMN id単位でのリソース利用に関連するカウンター
・物理リソースブロック(PRB)の使用量、ランダムアクセスチャネルの使用量、(IPレイヤ及びPDCPにおける)スループット関連測定値、アクティブUE測定値等を含む
・PLMN id単位での最適化アクティビティに有用なカウンター
・発生するハンドオーバー手順(同一周波数ハンドオーバー、周波数間ハンドオーバー、RAT間ハンドオーバー等を含む)の数をカウントすることを含む
この実施形態では、共有基地局6は、X2インターフェース36を用いて他の近傍基地局(共有又は非共有)と通信することができる。これによって、基地局6間で或る特定のネットワーク動作が実行されることが可能になり、モビリティ管理エンティティ等のコアネットワークエンティティに対する負荷が低減する。これらのネットワーク動作のうちの1つは、負荷分散モジュール47によって提供されるような、近傍基地局6間の負荷分散を含む。
このシナリオでは、第1の基地局セルは50%のネットワーク負荷を有し、この負荷の全てが、第1のネットワーク事業者と関連付けられた移動電話接続(PLMN1)によって寄与される一方、第2のネットワーク事業者と関連付けられた移動電話接続(PLMN2)によって第1のセルに課される負荷はない。第2の基地局セルは80%のネットワーク負荷を有し、このうち、PLMN1はこの負荷に30%寄与し、PLMN2は残りの50%寄与する。
第2のシナリオでは、第1のセルに対する負荷は50%のままであり、その全体が第1のネットワークPLMN1による寄与である。一方、この事例では、第2の基地局に対する負荷も50%であり、負荷への寄与はPLMN1とPLMN2との間で均等に分けられ、それぞれがセル負荷の25%に寄与している。
・PLMN1と関連付けられた接続を第1の基地局セルから第2の基地局セルにオフロードすることができる(すなわち、第1の基地局セルにおいて用いられるPLMN1のためのハンドオーバートリガーレベルを低減する)
・第1の基地局セル内の負荷分散モジュール47は、第2のセルがPLMN1と関連付けられた接続の第1のセルへのハンドオーバーを遅延させることを提案するモビリティ変更要求を第2の基地局セル内の負荷分散モジュール47にシグナリングすることができる
・第1のセルから第2のセルへのPLMN2接続のハンドオーバーを、(例えば第1のセル内の負荷分散モジュール47によって用いられるPLMN2と関連付けられたハンドオーバートリガーレベルを増大させることによって)遅延させることができる
・第1の基地局セル内の負荷分散モジュール47は、第2のセルがPLMN2接続の第1のセルへのハンドオーバーを前倒しすることを提案するモビリティ変更要求を第2の基地局セル内の負荷分散モジュール47にシグナリングすることができる。
・X2セットアップ/eNB構成更新メッセージは、要求メッセージ及び応答メッセージの双方において、PLMN idごとの物理リソースブロック使用量/利用可能な容量情報要素(IE)を含むように変更される。
・基地局間の基地局リソースステータスに関する情報を通信するのに用いられるリソースステータス要求/報告メッセージは、PLMN id粒度ごとに情報を提供するように変更される。
・モビリティ変更要求手順は、より負荷が少ない基地局に、或る特定のPLMN(すなわち、過負荷基地局のリソースのほとんどを用いているPLMN)の移動電話のハンドオーバーを遅延するように通知するために、そのモビリティ変更要求内にPLMN idが含まれるように変更することができる。
図3は、本発明の更なる実施形態による通信システム3を概略的に示している。通信システム3では、コアネットワーク2の要素も、特定のエリアにおいて無線アクセスネットワーク構成要素とともに共有されている。この場合、複数の共有基地局6が共有モビリティ管理エンティティ(MME)10に結合される。図3に示す共有基地局6は、図1及び図2に関して上記で説明したものと同様である。そして、共有MME10は事業者Aのコアネットワーク2−A及び事業者Bのコアネットワーク2−Bに結合され、それによって共有インフラストラクチャを介して行われる接続を正しいネットワークにルーティングすることができる。
上記で、いくつかの詳細な実施形態が説明されてきた。当業者であれば理解するように、上記の実施形態において具現される発明から依然として利益を享受しながら、上記の実施形態に対して複数の変更形態及び代替形態を実施できる。例示としてのみ、ここで、これらの変更形態及び代替形態のうちのいくつかを説明する。
RAN共有展開シナリオは、Rel5からかなりの時間がたっており、これらのシナリオを可能にする標準手段が導入されているため、既に一般的となっている。一方、RAN共有標準規格化に対する考察は、新たな技術(LTE)及び新たなRAN共有シナリオ(例えばCBCの共有)を受け入れるように拡張されている。
現在のところ、RAN共有機能を規定する際に以下のシナリオが検討されている。
・ranノードのみを共有する
・共通周波数又は分割周波数を用いる
・EPC及びRANノードを共有する
・共通周波数又は分割周波数を用いる
・ネットワーク事業者が取得した/付与された割り当てに従ってネットワークの公平な使用量を保証し、
・ネットワーク事業者に販売されたものに従ってネットワークが機能していることを監視し、
・既存の3GPP機能もこのシナリオを受け入れることを確実にする、
全ての手段を有することが重要である。
・計画及びネットワーク再定義に有用なカウンター
・これらはRRC接続(要求、再接続)及びE−RAB関連手順(セットアップ、解放及び変更)に関連するカウンターである
・リソース利用に関連するカウンター
・これらは、PRB使用量、RACH使用量、(IPレイヤ及びPDCPにおける)スループット関連測定値、アクティブUE測定値に関連するカウンターである
・最適化アクティビティに有用なカウンター
・これらは、ハンドオーバー手順(同一周波数、周波数間、RAT間等)に関連するカウンターである
他の機能の中でも、NNSFは、eNBがEPC容量に基づいてネットワークにアタッチするUEをルーティングする(すなわち、GUMMEIが利用可能でない)ことを予見する。EPC容量は、MMEによって、相対MME容量IEを介してS1セットアップ応答においてeNBに通知される。EPC容量が異なるサービスプロバイダー間で共有される場合、eNBはPLMNごとのMME容量を認識すべきである。このため、PLMNごとの相対MME容量IEが存在すべきである。
GWCNの場合、MME過負荷手順は、特定のPLMNのトラフィックを拒否すべきであることをMMEがeNBに示すことができるように拡張される必要がある。
負荷分散関連手順をなぜ及びどのように拡張するかを理解するために、以下に2つの使用事例を取り上げる。
・セル1:50%の負荷
・PLMN1は負荷に50%寄与する
・PLMN2は負荷に0%寄与する
・セル2:80%の負荷
・PLMN1は負荷に30%寄与する
・PLMN2は負荷に50%寄与する
・セル1及びセル2がPLMN idごとに自身の負荷に関する情報を交換する
・セル2が負荷分散を開始する、すなわち、
・セル2におけるPLMN2のUEをセル1にオフロードする(すなわち、HOトリガーを低減する)。この場合、セル2における負荷はオフロードを通じて低減される
・セル1に、PLMN2のHOを遅延させる(すなわち、hoトリガーを増大させる)ことを提案する。この場合、セル2はPLMN2に到来するUEのHOが遅延されることを確実にする
セル1:50%の負荷
・PLMN1はセル負荷に50%寄与する
・PLMN2はセル負荷に0%寄与する
セル2
50%の負荷
・PLMN1はセル負荷に25%寄与する
・PLMN2はセル負荷に25%寄与する
・セル1からセル2にPLMN1 UEをオフロードする(すなわち、PLMN1のためのセル1からセル2へのhoトリガーを低減する)
・これをモビリティ変更要求を介してシグナリングし、セル2に、PLMN1 UEのセル1に向けたHOを遅延することを提案する(すなわち、セル2からPLMN1 UEのセル1へのHOトリガーを増大する)
・セル1からセル2へのPLMN2 UeのHOを遅延させる
・これをモビリティ変更要求を介してシグナリングし、セル2に、PLMN2 UEのセル1に向けたHOを前倒しすることを提案する(すなわち、PLMN2 UEのセル2からセル1へのhoトリガーを低減する)
・X2セットアップ/eNB構成更新における変更
・要求メッセージ及び応答メッセージの双方におけるPLMN idごとのPRB使用量/利用可能容量IEを追加する
・リソースステータス要求/報告における変更
・リソースステータス要求に要求PLMN IEを追加する
・リソースステータス報告に報告PLMN IEを追加する
・モビリティ変更要求手順における変更
・PLMN idを追加して、負荷のより少ないノード/セルに、或る特定のPLMN(すなわち、過負荷eNBのリソースのほとんどを用いているPLMN)のUEのハンドオーバーを遅延するように通知する
eNBは、付与されたリソースに対して、各PLMNによって用いられるリソースを監視することができるべきである。到来する接続要求のレートをPLMNごとに独立して制御することが可能であるべきである。例えば、1つのPLMNが最大付与リソースに到達すると、eNBはそのPLMNに属するUEからの更なる接続要求をブロックすることができる。それを行うために、SIB2(システム情報ブロック2)においてPLMNごとにac−BarringInfo IEを設定すべきである。PLMNに固有のアクセスクラスバーリングパラメーター、例えばac−BarringFactor又はac−BarringTimeを用いることによって、eNBは到来する接続要求のレートをPLMNごとに独立して管理することができる。
この論文では、ネットワーク所有者とサービスプロバイダーとが別個である場合の新たなRAN共有シナリオを解析し、このシナリオを受け入れるために標準規格における以下の変更を提案した。
・スライドにおいて列挙されるような新たなPMカウンターを32.425において追加すべきである
・S1セットアップ応答
・相対MME容量IEがPLMNごとに定義されるべきである
・MME過負荷開始
・要求PLMN idを追加する
・MME過負荷停止
・要求PLMN idを追加する
・X2セットアップ要求
・PLMNごとにPRB使用量/利用可能容量IEを追加する
・X2セットアップ応答
・PLMNごとにPRB使用量/利用可能容量IEを追加する
・eNB構成要求
・PLMNごとにPRB使用量/利用可能容量IEを追加する
・eNB構成応答
・PLMNごとにPRB使用量/利用可能容量IEを追加する
・リソースステータス要求/報告
・要求PLMN IEを追加する
・リソースステータス要求/報告
・報告PLMN IEを追加する
・モビリティ変更要求
・PLMN idごとにHOトリガーを追加する
・RRCSystemInformationBlockType2:
PLMNごとにac−BarringInfo/ac−BarringForMO−Dataを定義すべきである
Claims (13)
- それぞれ関連するPLMN−idを有する複数の事業者によって共有されるE−UTRAN(Evolved Universal Radio Access Network)の基地局であって、
PLMN−id毎にリソース使用量を測定するプロセッサと、
共有セル内で、各事業者のPLMN−idを含むシステム情報をブロードキャストするトランシーバを含み、
PLMN毎のac−Barring情報がシステム情報ブロック2(SIB2)にてブロードキャストされる、基地局。 - 前記トランシーバは、少なくとも一つのPLMN−idを相対的なMME容量と共に含むS1セットアップ応答メッセージを受信する構成を有する、
請求項1に記載の基地局。 - 前記トランシーバはPLMN−idを含む情報を含む過負荷開始メッセージを受信する構成を備えていることを請求項1又は2記載の基地局。
- 前記トランシーバはPLMN−idを含む情報を含む過負荷停止メッセージを受信する構成を備えていることを請求項1〜3のいずれか一項に記載の基地局。
- 前記トランシーバはPLMN−idを含む情報を含むX2セットアップ要求メッセージを送信する構成を備えていることを請求項1〜4のいずれか一項に記載の基地局。
- 前記トランシーバはPLMN−idを含む情報を含むX2セットアップ応答メッセージを受信する構成を備えていることを請求項5に記載の基地局。
- 前記トランシーバはPLMN−idを含むeNB構成更新メッセージを送信する構成を備えていることを請求項1〜6のいずれか一項に記載の基地局。
- 前記トランシーバはPLMN−idを含むリソースステータス要求メッセージを送信する構成を備えていることを請求項1〜7のいずれか一項に記載の基地局。
- 前記トランシーバは、リソースステータスメッセージを受信する構成を備え、前記リソースステータスメッセージは、物理リソースブロック(PRB)の使用量を含むリソースステータス情報及び対応するPLMN−idを含む情報を含んでいる請求項1〜8のいずれか一項に記載の基地局。
- 前記トランシーバは、移動変化要求メッセージを送信する構成を備え、前記移動変化要求メッセージはハンドオーバトリガー情報及びPLMN−idを含む情報を含んでいる請求項1〜9のいずれか一項に記載の基地局。
- 前記トランシーバは、PLMN−id毎のリソース使用量を近傍基地局に送信する請求項1〜10のいずれか一項に記載の基地局。
- それぞれ関連するPLMN−idを有する複数の事業者によって共有されるE−UTRAN(Evolved Universal Radio Access Network)の基地局で使用される方法であって、
PLMN−id毎のリソース使用量を測定し、
共有セル内で、各事業者のPLMN−idを含むシステム情報をブロードキャストすることを含み、
PLMN毎のac−Barring情報がシステム情報ブロック2(SIB2)にてブロードキャストされる、方法。 - それぞれ関連するPLMN−idを有する複数の事業者によって共有されるE−UTRAN(Evolved Universal Radio Access Network)の基地局及びユーザ端末を含む通信システムであって、
前記基地局は
PLMN−id毎のリソース使用量を測定するプロセッサと、
共有セル内で各事業者のPLMN−idを含むシステム情報をブロードキャストする送信器を含み、
PLMN毎のac−Barring情報がシステム情報ブロック2(SIB2)にてブロードキャストされ、前記ユーザ端末は前記システム情報ブロック2を受信する受信器を有する、通信システム。
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