JP4638507B2 - 電気通信ネットワーク、電気通信ネットワークおよび対応する管理エンティティを設定する方法 - Google Patents

電気通信ネットワーク、電気通信ネットワークおよび対応する管理エンティティを設定する方法 Download PDF

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Description

本発明は、セルラ無線移動方式の電気通信ネットワークの動的設定を扱う。
特に、本発明はセルラ方式の電気通信ネットワークの基地無線局(一般に、基地局またはBTSすなわち基地送受信局と呼ばれる)の動的設定を扱う。
周知の通り、セルラネットワークを前提として、送信および受信(送受信器)における交信は、各々の通信無線チャネルを用いる無線通信を介して生起する。この説明を前提として、用語「無線チャネル」は、セルラネットワーク内における送信器と受信器の間の無線接続を一義的に識別する物理的リソースの指定に用いる。チャネルは、考慮に入れているアクセス技術および考慮に入れているシステムまたはネットワークの種類に応じて異なる種類であってよい。
FDMA(周波数分割多重アクセス)方式のアクセス技術の場合、無線チャネルは自身の周波数により識別される。
TDMA(時分割多重アクセス)方式のアクセス技術の場合、無線チャネルは時間スロットにより識別される。
CDMA(符号分割多重アクセス)方式のアクセスの技術の場合、無線チャネルは例えば直交型のコードより識別される。
また、多くのアクセス技術を組み合わせることも可能である。このような場合、無線チャネルは、各々の組み合わされたアクセス技術の特徴的な要素により識別される。例えば、GSMシステム(移動通信用大域システム)の場合、周知の通り、組み合わされたFDMA/TDMAアクセス技術を用いて、周波数および時間スロットの組によりチャネルが識別される。
この説明を前提として、更に、用語「システム」または「無線システム」を用いて、所定の基準または基準の組(すなわち「標準」)に従い相互に調整された通信ネットワーク内の複数の要素を識別する。
用語「GSMシステム」、「GPRS(汎用パケット無線サービス)システム」、「EDGE(大域的発展のため向上されたデータ速度)システム」、「UMTS(万国移動電気通信システム)システム」、「WLANな(無線ローカル・エリア・ネットワーク)システム」は従って、対応する標準に関係する通信ネットワークにおける複数の要素を識別すべく用いられる。
セルラ無線移動ネットワークは一般に、無線アクセス・ネットワークおよび固定ネットワーク(またはコアネットワーク)を含んでいる。
次いで無線アクセス・ネットワークは、各々が1個以上のセルを管理すべく適合された複数の基地無線局、および1個以上の基地無線局を管理すべく適合された所定数の無線制御ノードを含んでいる。
当該システムによれば、基地無線局は異なる呼称を想定しており、UMTSシステムにおけるノードB(ノード基地)のように、GSM/GPRS/EDGEシステムまたは802.16(WIMAX)システムの場合はBTS(基地端末局)、WLAN(802.11x)システムではアクセス・ポイントと呼ばれ、一方、対応する無線制御ノードまたは無線コントローラは、GSM/GPRS/EDGEの場合にBSC(基地局コントローラ)、およびUMTSシステムではRNC(無線ネットワーク・コントローラ)と定義されている。
固定ネットワークまたはコアネットワークは、各種の名称、例えばMSC(移動スイッチングセンター)、SGSN(GPRSサポートノードにサービス提供)およびGGSN(ゲートウェイGPRSサポートノード、を有するコアネットワークノードを含んでいる。
一般に、無線アクセス・ネットワークを構成する要素は、それらが属するセルラ方式(例えば、GSM/GPRS/EDGEの場合はBTSおよびBSC、UMTSの場合はノードBおよびRNC)に固有であって、異なるシステム間は非互換である。
これとは逆に、コアネットワーク要素を用いて、システムの多くの標準または種類を統括および管理することができる。
ハードウェアの観点から、全ての基地無線局(基地局)は、当該基地局の構築または装備に用いるハードウェアの複雑さと数量に応じて、当該基地局の設計対象システムに関係する最大数の無線リソースを管理することができる。
特に、全て基地局において、受送信容量は、ネットワーク・トラフィック測定およびその結果としてのセルラ再計画に基づいて、ハードウェア・リソース(例:トランシーバ)の数を増減することにより、静的且つ事後的に変更可能である。
時間的および地理的に(共有領域に)共存する異なるシステムの開発は、ネットワークをユーザの特徴に合わせ、且つリソースの使用を最適化するために同一領域で2個以上のシステムを同時に管理するという技術的な問題を提起する。通常、この種の問題は、既にネットワークが設置されていて、新世代システムに関係するネットワークを追加したい無線移動環境のオペレータまたはマネージャ(例えば、GSM/GPRS/EDGEネットワークを保有していてUMTSネットワークを追加したいオペレータ)に対して生じる。新規ハードウェア部品を設置して既存のものと共存させる問題に加え、マネージャは、既存のシステムおよび新世代システムに専用のハードウェア・リソースを動的に、すなわち領域セルを要求するトラフィックの変化に依存して、管理できることを必要とする/希望する。
従来技術において、過去に第2世代セルラネットワーク(例:GSM/GPRS/EDGEまたはIS−95(暫定標準95))を設置したオペレータに対し、第3世代のネットワーク(例:UMTSまたはCDMA2000(符号分割多重アクセス2000))を導入可能にすべく、特に基地無線局(ノードB)および無線制御ノードまたは無線コントローラ(RNC)に関して、完全に新規なハードウェア要素を設置することが提唱されてきた。
例えば、「UMTS−未来の移動通信(フラビオ・ムラトーレ(Flavio Muratore)他」、John Wiley&Sons,Ltd.、2001年)を参照されたい。特に、UMTSについて述べた第2章で、固定ネットワークの部分を共有して、既存のアクセス・ネットワークから切り離された全く新規のアクセス・ネットワークを設置することが提案されている。この場合、アクセス・ネットワーク間のバランスは、物理的ハードウェア変更介入(利用可能なリソースの追加または除去)によってのみ生じ得る。
このような構成は高価であって、動的なリソース管理ができない。実際に、第2および第3世代の基地無線局は多くの場合同一場所に設置されているにもかかわらず、異なるシステムの無線アクセス・ネットワーク・ノードは完全に切り離されていて互いに独立している。
アクセス・ネットワーク(端末、基地局、ネットワーク・ノード...)の再設定可能な要素(装置および/または機器)を有するシステムも知られている(「ソフトウェア無線アーキテクチャ(ジョーミトラ(Joe Mitola)、IEEE通信学会誌、1995年5月」、「ソフトウェア無線概念(E.ブラッチーニ(Buracchini)、IEEE通信学会誌、2000年9月」)。
これらの再設定可能なシステムは、動作中の機能を自由に変更できる装置および/または機器を含んでいる。例えば、第2世代システム(例:GSM/GPRS/EDGE)を受信する再設定可能な無線端末は、第3世代システム(例:UMTSまたはCDMA2000)またはWLANシステムあるいはDVB−T(デジタルビデオ地上放送波)等で動作するように再構成することができる。
従来技術によれば、設定または再設定を実行可能にすべく、事後に設定または再設定可能な技術を用いて装置の動作機能が実現されていることが必要である。従って、再設定可能な機器は、FPGA(フィールド・プログラム可能ゲートアレイ)、DSP(デジタル信号プロセッサ)およびマイクロプロセッサの組で構成された再プログラム可能なハードウェアを備えていて、より下位のプロトコル・レベルであっても個別機器の機能が、例えばソフトウェアにより実現される。その結果、このように実現された装置を再設定するには、一般に機器ハードウェアを管理する動作ソフトウェアを入れ替えるだけで十分である。
文献米国特許第5592480号明細書および米国特許第6011785号明細書に、複数の移動無線システムに対応していて、それらの間で処理リソースを共有可能することが可能な再設定可能ハードウェアによるアクセス・ネットワークの基地局の実装が記載されている。
これらの文献は、多くのセルラ方式に対応して、基地局がカバーするセルを要求するトラフィックの種類に応じてハードウェア・リソースを再設定することができる再設定可能な基地局のアーキテクチャを開示している。
特に、これらの文献は、セル内でリソースを動的に再配分することによりいくつかの標準化された無線インタフェースを利用可能にするDSP方式の再設定可能なハードウェアにより実現された再設定可能な基地局を記述している。
従って、上述の従来技術において、ハードウェア・リソースの再設定は、同じ基地局がカバーするセルに付随するトラフィックに応じて自身を設定または再設定することが可能な基地局自身により自立的に生じる。
所定の管理された領域(例:市街地またはその中心部)内の広大なセル群を考慮すれば、同一システムまたは異なるシステムのトラフィックは、一日の時間帯に応じて領域毎に変動し得る。
更に、トラフィックがより多いいくつかの領域(ホットスポットと呼ばれる)において輻輳セル、すなわち呼/接続規制の割合が高いことで特徴付けられるセルがある一方で、近隣のセルは負荷が軽いかまたは規制・割合が低いことで特徴付けられるという現象も起こり得る。
米国特許第5592480号明細書 米国特許第6011785号明細書 「UMTS−未来の移動通信(フラビオ・ムラトーレ(Flavio Muratore)他」、John Wiley&Sons,Ltd.、2001年 「ソフトウェア無線アーキテクチャ(ジョーミトラ(Joe Mitola)、IEEE通信学会誌、1995年5月」 「ソフトウェア無線概念(E.ブラッチーニ(Buracchini)、IEEE通信学会誌、2000年9月」
本願出願人は、従来技術では解決されない主要な技術的問題とは、基地局により管理されるセルまたはセルの組の規制を動的に減らして、例えば基地局を更に追加せずとも、1個以上のシステムを包含可能にすることであることがわかった。
本願出願人は更に、従来技術が、例えばスタジアムにおけるフットボールの試合やコンサート等、局所的な特別イベントがあった場合に市街地等の所定の地理的領域で生じ得る輻輳問題を解決できないことを発見した。実際に、このような状況下では、イベントが生じた場合にスタジアムをカバーする基地局とその対応セルに輻輳が生じ、イベントが無い場合には全く負荷が無いことが起こり得ること、および輻輳が生じた場合には、例えば追加的な基地局を最適に備える移動手段に頼らない限り、このような問題を解決することは不可能である。
本願出願人は従って、効率的に管理されていて、且つ領域に存在する1個以上のシステムに関するトラフィックの変動に自身を動的に適合できる再設定可能なネットワークを、移動環境のオペレータが所定の地理的領域内で利用できることが望ましいと考える。
本発明の目的は、上記のニーズを満たすことである。
本発明によれば、この目的は、添付の請求項に開示された徴を有する方法により得られる。本発明はまた、本方法を実装すべく設定された通信ネットワークと、本方法を実装すべく設定された管理エンティティとに加え、少なくとも1台のコンピュータのメモリにロード可能であって、少なくとも1台のコンピュータ上で実行された際に上述の方法を実行するソフトウェア・コード部分を含むコンピュータプログラム生成物またはコンピュータプログラム生成物の組を取扱う。本明細書で用いる場合、そのようなコンピュータプログラム生成物への言及は、本発明によるプロセスの性能を調整すべくコンピュータシステムを制御する命令を含む計算機可読媒体と同等であることを意味している。「少なくとも1台のコンピュータ」への言及は、本発明が分散および/またはモジュール方式で実装される可能性を強調することを意図している。請求項は、本発明に関して本明細書に提供する技術的教示と一体的な部分である。
好適な実施形態は、管理された領域内で見出される1個以上のシステムのトラフィック変化に自身を適合させることが可能な再設定可能ネットワークアーキテクチャを提供し、特に、少なくとも1個の基地局セルの輻輳の原因となり得るネットワークが規制された状態を動的に減らすことが可能である。
特に好適な仕方で、再設定はアクセス・ネットワークの無線制御ノードにより、恐らくは異なる基地局に関連付けられている隣接セルのニーズを考慮しながら実行される。そのような事実、すなわち、再設定が無線制御ノードにより実行されることに起因して、再設定はまた、無線制御ノード自身が実行した可能な無線リソース(チャネル)割当てポリシーを考慮に入れてもよい。
この再設定は、考慮されている標準やシステムとは独立に、各セルが利用できる全てのリソースの共同管理を提供する。
本発明により、無線制御ノードは異なるアクセス・ネットワーク・セルの無線リソース再設定を管理するため、被規制呼の割合を下げる等、大域的ネットワーク性能の向上が得られる。
本発明により、多くのシステムを動作させたいオペレータは例えば、物理的には、基地無線局が異なる関連標準を管理可能であって1個のアクセス・ネットワークだけを設置し、且つあるシステムまたは別のシステムに専用の各セルのリソースの割合を動的に制御することができる。
動的な無線リソース再設定は、オペレータネットワークを無線介入の観点から最適の状態に持って行き、同時に特に貴重な無線リソースに対する必要な投資を減らして、特に効率的に無線リソースを利用する。
本発明の更なる好適な実施形態によれば、再設定は、管理された領域の全てのセルに対するトラフィックのニーズおよび管理された領域における無線チャネルの観点からの利用可能性を考慮に入れて実現される。
このような更なる実施形態によれば、再設定は、トラフィックのニーズに応じて領域内で利用可能な無線チャンネルを動的に再割当する。
このような更なる態様により、例えば、各種のセルに割り当てられた周波数の観点から所定の計画を確定した後で、突然且つ動的なトラフィックの変化に応じて、全てのセルが利用可能な無線チャンネルを増減することができる。
本発明を、図面に示すような例としてのみ提供する非限定的な実施形態を参照しつつ以下により詳細に説明する。
図面を参照するに、本発明の好適な実施形態の原理的アーキテクチャを図1に示し、その中で、セルラシステムの無線アクセス・ネットワークの制御ノードまたは無線コントローラ10(例:GSM/GPRS/EDGEシステムの場合はBSCノード、UMTSシステムの場合はRNCノード)、1個以上の基地局BS1、BS2、BSk、およびコアネットワーク20があり、これら全てがセルラシステムにおける一般的なネットワークのノードを表わす。
各基地局(BS1,...BSk)は、既知の接続により、無線コントローラ10に接続しており、次いで無線コントローラ10はコアネットワーク20に接続している。
第1の実施形態によれば、基地局BS1,...BSk(GSM/GPRS/EDGEの場合にBTSステーション、UMTSの場合にノードB)は、再設定可能な種類であり、従って多数のシステムを管理することが可能である。
各基地局(BS1,...BSk)は、のBSKa、BSKb、BSKnで示す再設定可能な種類ハードウェアおよび/またはソフトウェア受送信(基地局トランシーバまたはトランシーバ群)モジュールを含んでいて、以下に詳述するように、無線コントローラ10から到来するプロトコル・メッセージに応じてトランシーバBSKa、BSKb、BSKnを管理すべく設定されている。
好適な実施形態によるトランシーバの組(BSKa、BSKb、BSKn)は、各基地局(BS1,...、BSk)により管理される1個以上のセルの1個以上の無線チャンネル(無線リソース)を管理すべく適合されている。
無線コントローラ10は次いで本実施形態に従い、基地局(BS1,...BSk)、例えばGSM/GPRS/EDGEの場合はBTSステーション、UMTSの場合はノードB)、により無線移動ネットワーク内で使用される異なるシステムの無線リソースを管理すべく設定されている。
第1の実施形態において、無線コントローラ10は、一般にRRM(無線リソース管理)12で示す既知の種類のエンティティを含んでいて、その目的は、無線コントローラ10に接続された基地局(BS1,...BSk)により管理されるセル内で見出される移動端末の無線チャンネルの要求および割当てと、好適な実施形態に従い、RRMエンティティ12に関連付けられていて、RRMエンティティ12と協働して異なるシステムの無線リソースの管理を可能すべく適合されている無線リソース(設定マネージャ)14用の設定管理エンティティとを管理することである。
本発明用に提供された第2の実施形態において、無線リソース(設定マネージャ)14用の設定管理エンティティが、無線コントローラとは異なるネットワークの部分、例えばコアネットワーク、へ挿入される。この実施形態は特に、無線コントローラ機能、例えばWLAN、802.16(WIMAX)または802.20、DVB−T、DVB−S、DVB−Hシステム等を提供しない標準に従い動作すべく適合された無線リソースを含む管理ネットワークに適している。更に、設定マネージャ・エンティティは、無線コントローラが存在するネットワークのコアネットワーク・ノード内、例えばMSC(移動スイッチングセンター)内に含めることができる。この場合、設定マネージャ・エンティティは1個以上の無線コントローラと協働して、当該1個以上の無線コントローラにより制御される複数のセルの確認および再設定する。
上述した2種の実施形態において、無線リソース設定管理エンティティ(設定マネージャ)14には、少なくとも2個のネットワーク基地無線局の組が関連付けられている。設定マネージャ・エンティティ14は、管理ユニットに関連付けられた基地無線局に接続されているセルの無線リソースを監視および設定すべく適合されている。好適には、設定マネージャ・エンティティは、以下の機能またはマクロ・ステップを実行すべく適合された1個以上のプログラム・モジュールを備えている。
−管理ユニットに関連付けられたセルの負荷状態、例えば異なるシステムから到来している要求の監視および測定する。
−管理ユニットに関連付けられたセルの状態を確認し、確認結果に応じて、基地無線局により管理されるセルを動的に設定(または再設定)して、セルに対して要求されたトラフィック量に比例して各種のシステム間でハードウェア・リソースが共有されるようにする。
以下の記述は第1の実施形態に言及するものであり、この場合、設定マネージャは無線コントローラの一部である。記述されている事項は、本明細書の記述から当業者には明らかである適当な変更により、第2の実施形態にも適用可能である。
記述されているアーキテクチャに起因して、以下に詳述するように、無線コントローラ10は、設定マネージャ14により、各種の基地局(BS1,...BSk)により管理されるセルの負荷状態を測定し、処置の後、設定マネージャ14により管理された再設定コマンドにより、トランシーバ(BSKa、BSKb、BSKn)に作用している各種の基地局(BS1,...BSk)のセルを動的に再設定することが可能である。
上述のアーキテクチャは、例えば、セルに存在する負荷に応じて各種のシステムに割り当てられた無線リソースの管理の最適化を可能にする。
例えば、図2を参照するに、GSM/GPRS/EDGEおよびUMTSの2種システムを考慮した場合に、GSM/GPRS/EDGE方式の大多数のトラフィックが存在するがUMTS方式のトラフィックが殆ど無いセルの組において、設定マネージャ14は上述の設定において、トランシーバ(BSKa、BSKb、BSKn)に作用して処理能力の大半をGSM/GPRS/EDGEシステム用に予約すべくセル無線リソースの再設定を行なう。
同様に、セルの組にGSM方式のトラフィックがほとんどなく、UMTS方式のトラフィックが多い場合、設定マネージャ14は、大部分の処理能力をUMTSシステム用に予約すべくトランシーバ(BSKa、BSKb、BSKn)に作用することによりセル無線リソースの再設定を行なう。
無線コントローラ10に含まれる設定マネージャ・エンティティ14の機能は従って、関連基地無線局に関係するセルの稼動状態の監視および測定であり、関連基地無線局に関係するセルの稼動状態に応じて、必要ならば以下に詳述するように、トランシーバ(BSKa、BSKb、BSKn)への適切な再設定メッセージを介して基地無線局モジュールを再設定することができる。
設定マネージャ14は、関連基地無線局に関係するセル状態の監視および測定を可能にし、全てのセルについて、ネットワーク内で管理される異なるシステムを扱う動作に関するデータの組の監視および/または、例えば内部設定マネージャ14のメモリに保存すべく設定されたソフトウェアおよび/またはハードウェア・モジュールを含んでいる。
本実施形態において、セル状態は以下を含むものとする。
−各セルを要求する全てのシステムのトラフィック量、
−全てのセルについてシステムが利用できる、および利用できない無線リソース量。
特に、設定マネージャ14は、好適な実施形態において、計画パラメータに応じて、例えばネットワークを管理するオペレータにより設定された初期条件から出発して、周期的にマクロ・ステップを実行すべく設定されている。
−以下でより詳細に述べるように、無線コントローラ10の設定マネージャ14ユニットが、各々の被制御セルについてデータとしてGSMおよびUMTSの稼動回数を測定および/または保存する、例えばオペレータにより持続期間Tが定められた時間長Tを有する第1のマクロ・ステップ、
−設定マネージャ14ユニットが、全てのセルについて測定された稼動回数に応じて、各基地局(BS1,...BSk)内のトランシーバ(BSKa、BSKb、BSKn)のリソースの再設定を実行する必要があるか否かを判定し、必要ならば再設定を実行する、第2のマクロ・ステップ。
基地無線局(BS1,...BSk)セルの動的無線リソース再設定は、第2のマクロ・ステップにおいて、無線コントローラ10と基地無線局(BS1,...BSk)の間で、各種の基地無線局(BS1,...BSk)のセルの再設定を可能にすべく適合された一組のプロトコル・メッセージを交換することにより実行される。
特に、好適な実施形態によれば、メッセージは設定マネージャ14により生成され、基地無線局(BS1,...BSk)によりトランシーバ(BSKa、BSKb、BSKn)との間で交換される。
基地無線局(BS1,...BSk)の再設定を可能にすべく適合されたプロトコル・メッセージの例を以下に与える。
これらのメッセージは、当業者には明らかなように、無線コントローラ10と基地無線局(BS1,...BSk)との間の既存の接続または特定の接続を利用して、無線コントローラ10と基地無線局(BS1,...BSk)との間で交換可能である。
現在の、非限定的な実施形態において、特定の接続を介して交換されるメッセージは、好適な実施形態によれば、例えば以下を含むものとして記述されている。
セルの再設定を制御すべく適合されていて、例えば図10に示すように、以下のフィールドの少なくとも1個を含む、セル再設定コマンド型のメッセージ。当該メッセージは、設定マネージャ14により1個以上の基地局(BS1,...BSk)へ送信される。
・セル識別子:セルId
・設定されるGSMリソースの個数:A−GSM
・設定されるUMTSリソースの個数:A−UMTS
・セル内で起動されるGSM搬送波のリスト:ActiveFreq−GSM
・セル内で起動されるUMTS搬送波のリスト:ActiveFreq−UMTS
セル再設定の完了を通知すべく適合されていて、例えば図11に示すように、以下のフィールドの少なくとも1組を含むセル再設定完了型のメッセージ。当該メッセージは、1個以上の基地局(BS1,...BSk)により設定マネージャ14へ送信される。
・セル識別子:セルId:
セル再設定の失敗を通知すべく適合されていて、例えば図12に示すように、以下のフィールドの少なくとも1組を含むセル再設定失敗型のメッセージ。当該メッセージは、1個以上の基地局(BS1,...BSk)により設定マネージャ14へ送信される。
・セル識別子:セル−Id
当業者には理解されるように、これら各種のメッセージの個数と内容は、そのようなメッセージが再設定ステップの開始、完了または中止を可能にする限り、上例のものと異なっていてもよい。
セル状態に関するデータは、好適な実施形態で与えられたものに従い、以下に含まれる。
特に、GSM/GPRS/EDGEおよびUMTSシステムの場合に用いるデータの例を以下に示す。
以下において、GSMの上付きまたは下付き添え字で示すデータはGSM/GPRS/EDGEシステムに関連し、UMTSの上付きまたは下付き添え字で示すデータはUMTSシステムに関連する。
更に、これらの例では、無線リソースとして、考慮に入れているシステムで使用する周波数のみを識別する。
データは例えば以下のものを含んでいる。
PlannedFreqGSM:各セル内で使用が予定されている全てのGSM周波数のリスト。
ActiveFreqGSM:各セル内で現在稼動中のGSM周波数のリスト。
AvailableFreqGSM:各セルに隣接するセルの現在使用されていないGSM周波数のリスト。このリストは、現在のセルおよび隣接セル内で現在使用されていない周波数だけを含む。当該リストは、以下の式から得られ、i=0は現在のセルを表わし、1≦i≦kはk個の隣接セルを表わす。

AddCarrierGSM:1個以上のセルに割り当てられた新たなGSM周波数。
DropCarrierGSM:1個以上のセルで無効化されたGSM周波数。
PlannedFreqUMTS:各セル内で使用が予定されている全てのUMTS周波数のリスト。
ActiveFreqUMTS:各セル内で現在稼動中のUMTS周波数のリスト。
AvailableFreqUMTS:各セルに隣接するセルの現在使用されていないUMTS周波数のリスト。このリストは、現在のセルおよび隣接セル内で現在使用されていない周波数だけを含む。当該リストは、以下の式から得られ、i=0は現在のセルを表わし、1≦i≦kはk個の隣接セルを表わす。

AddCarrierUMTS:1個以上のセルに割り当てられた新たなUMTS周波数。
DropCarrierUMTS:1個以上のセルで無効化されたUMTS周波数。
GSM:各セルにおいて現在割り当てられているが、必ずしも使用されていないGSM方式の無線チャンネルの個数。換言すれば、現在のハードウェア設定に従い各セルにおいて起動可能なGSM方式のトランシーバの最大個数である。
UMTS:各セルにおいて現在割り当てられているが、必ずしも使用されていないUMTS方式の無線チャンネルの個数。換言すれば、現在のハードウェア設定に従い各セルにおいて起動可能なUMTS方式のトランシーバの最大個数である。
tot:各セルにおいて現在割り当てられているが、必ずしも使用されていないGSMおよびUMTS方式の無線チャンネルの合計個数。本例では、NGSMとNUMTSの合計である。
GSM:現在の設定にされた後のGSM方式の無線チャンネルの個数。以下の関係、すなわちAGSM=NGSM±Δは正しい。ここに、Δは現在割り当てられている/無効化されている無線チャンネルの個数に等しい。
UMTS:現在の設定にされた後のUMTS方式の無線チャンネルの個数。以下の関係、すなわちAUMTS=NUMTS±Δは正しい。ここに、Δは現在割り当てられている/無効化されている無線チャンネルの個数に等しい。
REStot:全ての管理されたシステムの各セルについて利用可能な無線チャンネルの最大個数。基地局を実現すべく用いる再設定可能なハードウェアの複雑度に依存する。上で定義されたNGSM、NUMTS、AGSMおよびAUMTSパラメータに応じて以下の関係が正しい。
GSM+NUMTS=Ntot≦REStot
GSM+AUMTS=N’tot≦REStot
GSM:メモリ定数、すなわちセル内で割り当てられるGSM無線チャネルGSMの個数の時間平均を求める際の重み(0≦kGSM≦1)
UMTS:メモリ定数、すなわちセル内で割り当てられるGSM無線チャネルUMTSの個数の時間平均を求める際の重み(0≦kUMTS≦1)
αTHRESHOLD:例えばオペレータにより定義され、その下でα値、すなわち後述するプロシージャで使用する量がヌルであると考えられる閾値。
βTHRESHOLD:例えばオペレータにより定義され、その下でβ値、すなわち後述するプロシージャで使用する量がヌルであると考えられる閾値。
T:無線コントローラ10により制御される各セルに対するGSMおよびUMTS稼動回数の監視期間。
GSM:最後の監視期間中に各セルにおいて稼動(例えば、ショートメッセージサービス(SMS)/マルチメディアメッセージサービス(MMS)の送信、呼の受信、呼の実行)があったGSM端末の個数。
oldRGSM:最後から一つ前の監視期間中に稼動(例えば、SMS/MMSの送信、呼の受信、呼の実行)があった各セルに対するGSM端末の個数。
BlockThresholdGSM:各セルに対する規制されたGSM呼の割合の閾値であり、これを超えれば新規無線チャンネルをセルに追加することができる。
REQGSM:最後の監視期間中に何らかの理由(例えば、SMS/MMSの送信、呼の受信、呼の実行)によるシステム・アクセスを得るための、各セルに対するGSM端末からの要求の個数。
REJGSM:最後の監視期間中にリソースの不足に起因して、各セルに対するGSM端末からの要求が規制された回数。
UMTS:最後の監視期間中に各セルにおいて稼動(例えば、ショートメッセージサービス(SMS)/マルチメディアメッセージサービス(MMS)の送信、呼の受信、呼の実行)があったUMTS端末の個数。
oldRUMTS:最後から一つ前の監視期間中に稼動(例えば、SMS/MMSの送信、呼の受信、呼の実行)があった各セルに対するUMTS端末の個数。
BlockThresholdUMTS:各セルに対する規制されたUMTS呼の割合の閾値であり、これを超えれば新規無線チャンネルをセルに追加することができる。
REQUMTS:最後の監視期間中に何らかの理由(例えば、SMS/MMSの送信、呼の受信、呼の実行)によるシステム・アクセスを得るための、各セルに対するUMTS端末からの要求の個数。
REJUMTS:最後の監視期間中にリソースの不足に起因して、各セルに対するUMTS端末からの要求が規制された回数。
LISTGSM:各セルにおいて稼動(例えば、SMS/MMSの送信、呼の受信、呼の実行)があったGSM端末のIMSI(またはTMSIあるいはTLLI)識別子のリスト。全てのリスト要素は、以下のフィールドすなわちIMSI、TMSI、TLLIの少なくとも1組を含む。
LISTUMTS:各セルにおいて稼動(例えば、SMS/MMSの送信、呼の受信、呼の実行)があったUMTS端末のIMSI(またはTMSIあるいはTLLI)識別子のリスト。全てのリスト要素は、以下のフィールドすなわちIMSI、TMSI、TLLIの少なくとも1組を含む。
全ての基地局(BS1,...BSk)は、例えば以下のデータと共に、各セル内の現在の状態を追跡し続ける。
CallsGSM:現在保留されているGSM呼の個数。
CallsUMTS:現在保留されているUMTS呼の個数。
上に列挙したデータの数および内容は、記述している実施形態に関係する。そのようなデータの数および内容が、再設定可能なセルの動的再設定に何がしかの狙いを定めた他の実施形態では異なり得ることは明らかである。
本発明による方法の好適な実施形態について以下に述べる。完全を期すべく、本方法の記述は可能な実施形態の基本ステップを詳述するが、本発明による方法は、到達可能な技術的効果を変えることなく異なる基本ステップにより実装できる点を排除しない。
初期セル状態
初期条件、すなわち本発明のプロシージャが最初に動作する条件は、例えば以下のデータにより表わされる。
−例えばオペレータにより策定された周波数計画に関するPlannedFreqUMTSおよびPlannedFreqGSMに存在する周波数
−全てのセルに対する、ActiveFreqGSMおよびActiveFreqUMTSリスト内の単一の周波数、例えばPlannedFreqGSMおよびPlannedFreqUMTSリストに存在する第1のもの
−AvailableFreqGSMリスト内の全てのセルに対する、自身のPlannedFreqGSMリストに存在する全ての非稼動周波数、および隣接セルの同様のPlannedFreqGSMリストに存在する非稼動周波数
−AvailableFreqUMTSリスト内の全てのセルに対する、自身のPlannedFreqUMTSリストに存在する全ての非稼動周波数、および隣接セルの同様のPlannedFreqUMTSリストに存在する非稼動周波数
−全てのセルに対する個数Ntot
−オペレータがパラメータを与えることができない、初期ヌル値を有する他の全てのデータ。
例えば、2種類のシステム、すなわちGSMシステムとUMTSシステム共存するネットワークを考慮する。
第1のマクロ・ステップ
例えば、第1のマクロ・ステップにおいて、設定マネージャ14は、SMS/MMSの送信/受信、またはGSM方式の呼/接続(終了呼または発信呼)の開始に対する要求が検知された場合、無線コントローラ10により管理される各セルに対して、以下のステップ(図3のステップ300)を実行する。
−要求を実行した端末(TMSIまたはIMSIまたはTLLI)の識別子がListGSMリスト内に既に存在するか否かを検証する(ステップ310)
−存在しない(ステップ310でNO)場合:
i.要求を実行した端末(TMSIまたはIMSIまたはTLLI)の識別子をListGSMリストに加える(ステップ315)
ii.RGSMカウンタを加算して(ステップ318)、ステップ320へ進む
−識別子が存在する(ステップ310でYES)場合:
−REQGSMカウンタを加算する(ステップ320)
−要求が満足されていない(すなわち規制されている)(ステップ330でYES)場合:
i.REJGSMカウンタを加算して(ステップ335)、プロシージャを終了する
−さもなければ(ステップ330でNO)プロシージャを終了する。
同様に、SMS、MMSの送信/受信、またはUMTS方式の呼/接続(終了または発信)の開始を求める全ての要求に対して、設定マネージャ14は、無線コントローラ10により管理される各セルに対して、以下のステップ(図4のステップ400)を実行する。
−要求を実行した端末(IMSIまたはTMSIまたはU−RNTI)の識別子がListUMTSリスト内に既に存在するか否かを検証する(ステップ410)
−存在しない(ステップ410でNO)場合:
i.要求を実行した端末(IMSIまたはTMSIまたはU−RNTI)の識別子をListUMTSリストに加える(ステップ415)
ii.RUMTSカウンタを加算して(ステップ418)、ステップ420へ進む
−識別子が存在する(ステップ410でYES)場合:
−REQUMTSカウンタを加算する(ステップ420)
−要求が満足されていない(すなわち規制されている)(ステップ430でYES)場合:
i.REJUMTSカウンタを加算して(ステップ435)、プロシージャを終了する
−さもなければ(ステップ430でNO)プロシージャを終了する。
第2のマクロ・ステップ
規制指数の測定
第2のマクロ・ステップは、無線コントローラにより管理される全てのセルに対して規制確率を測定して、例えば、それらを保存することから始まる。規制確率測定は、例えば以下のステップ(図5)で実行される。
1.時間区間T内に規制されたGSM呼の割合を次式で推定する(ステップ500)

2.時間区間T内に規制されたUMTS呼の割合を次式で推定する(ステップ510)

3.セル規制指数を次式で計算する(ステップ520)
BLOCKED=BlockedGSM+BlockedUMTS
満足されていない要求の個数と要求の総数との比を求めることにより、本実施形態における規制割合の推定が得られる。
明らかに、そのような割合、または付随する可能な規制確率は、それらの意味を変更することなく他の方法で決定することができる。
規制指数は、例えば、このような割合の合計として計算され、本例ではその絶対値は可能なセル規制状態に比例する。
このような指数はまた、その意味を変更することなく他の計算モードを用いてもよい。
その後、設定マネージャ14は規制指数を用いて、全てのセルの順序を、IBLOCKED規制指数に応じて降順に並べて、規制指数の高いセルが優先的な位置にあるようにすることができる。
セル状態の確認
設定マネージャ14は、無線コントローラ10により管理される全てのセルを考慮に入れて、実行された順序付けに従い、引き続き以下のステップ(図6、7、8)を実行する。
1.GSM要求RGSMの個数が0より大きい(ステップ600でYES)場合:
a.次式によりGSM要求の新しい割合を推定する(ステップ605):

さもなければ(ステップ600でNO)、ステップ605を実行せずにステップ610へ進む。
2.UMTS要求RUMTSの個数が0より大きい(ステップ610でYES)場合:
b.次式によりUMTS要求の新しい割合を推定する(ステップ615):

さもなければ(ステップ610でNO)、ステップ615を実行せずにステップ620へ進む。
上式は、各システムにおける、値が0〜1の間で変動するリソース占有およびリソース要求の測定値を表わす。
各システムに対する大域的占有向けにパラメータ化された要求予想値および使用システムに対する要求値が大きいほど、より高い測定値に対応する。
明らかに、そのような測定値はまた、その意味を変更することなく異なる形式の式により決定することができる。
3.α>αTHRESHOLDまたβ>βTHRESHOLD(すなわちαがヌルでない、またはβがヌルでない)(ステップ620でYES)の場合:
システムのセル状態確認機能を使用しながら各々ステップAおよびBへ進む。
c.局所変数reconfigUMTSを「偽」に初期化する(ステップ800)。
GSMセル状態の確認
c1.局所変数reconfigGSMを「偽」に初期化する(ステップ700)
d.BlockedGSM>BlockedThresholdGSM(すなわち、被規制呼の割合が閾値を超えた)場合(ステップ710でYES)
i.且つREStot>Ntot(すなわち、セル・ハードウェアが利用可能な全てのリソースを用いて設定されていない)場合(ステップ720でYES):
(1)且つAvailableFreqGSMが空でない(ステップ730でNO)場合:
1.且つActiveFreqGSM内に存在する稼動中のセルGSM搬送波の全てが、PlannedFreqGSM内に存在する予定された搬送波とは限らない(ステップ740でNO)場合:
(a)ActiveFreqGSM内に存在すると共にPlannedFreqGSM内にも存在し、且つAvailableFreqGSMには存在しない第1の周波数を選択して、変数AddCarrierGSMに保存する(ステップ750)
(b)現在のセルおよび隣接セルのAvailableFreqGSMリストからそのような周波数AddCarrierGSMを削除する(ステップ754)
(c)新規搬送波を用いる利用可能リソースの新たな量に比例してNtot値を増やす(ステップ756)
(d)reconfigGSMを「真」に設定する(すなわち、設定マネージャ14がGSMシステム用にセルの再設定を決定する)(ステップ758)
2.さもなければ(ステップ740でYES)、ActiveFreqGSMに存在する稼動中のセルGSM搬送波の全てがPlannedFreqGSMに存在する予定された搬送波である場合:
(e)利用可能な周波数AvailableFreqGSMのリストに存在し、且つActiveFreqGSMには存在しない第1の周波数を選んで、それを変数AddCarrierGSMに保存する(ステップ742)
(f)現在のセルおよび隣接セルのAvailableFreqGSMリストからそのような周波数AddCarrierGSMを削除する(ステップ744)
(g)新規搬送波を用いる利用可能リソースの新たな量に比例してNtot値を増やす(ステップ746)
(h)reconfigGSMを「真」に設定する(すなわち、設定マネージャ14がGSMシステム用にセルの再設定を決定してステップ758へ進む)
(1bis.)さもなければ(ステップ730でYES)、ステップ760へ進む
i.bis.さもなければ(ステップ720でNO)、ステップ760へ進む
e.BlockedGSM=0(すなわち、規制されたGSM呼の割合がヌルの場合)(ステップ760でYES)
ii.且つoldRGSM>RGSM(すなわち最後の2期間TでGSM要求の数が減少している場合)(ステップ770でYES):
(2)且つActiveFreqGSM内に存在する稼動中のセルGSM搬送波の中に、PlannedFreqGSMには存在しない周波数が存在する場合(ステップ780でYES)
3.利用可能な周波数ActiveFreqGSMのリストに存在し、且つPlannedFreqqGSMには存在しない第1の周波数を選択して、変数DropCarrierGSMに保存する(ステップ784)
4.1個の搬送波を除去することにより失われた新たな量のリソースに比例して、Ntot値を減らす(ステップ786)
5.reconfigGSMを「真」に設定する(すなわち、設定マネージャ14がGSMシステム用にセルの再設定を決定する)(ステップ798)
(3)さもなければ(ステップ780でNO)、ActiveFreqGSMは少なくとも2個の搬送波を含む(ステップ790でYES)場合:
6.利用可能な周波数ActiveFreqGSMのリスト内に存在する第1の周波数を選択し、それを変数DropCarrierGSMに保存する(ステップ794)
7.1個の搬送波を除去することにより失われた新たな量のリソースに比例して、Ntot値を減らす(ステップ796)
8.reconfigGSMを「真」に設定する(すなわち、設定マネージャ14がGSMシステム用にセルの再設定を決定してステップ798へ進む)
(4)さもなければ(ステップ790でNO)
9.reconfigGSMを「真」に設定する(すなわち、設定マネージャ14がGSMシステム用にセルの再設定を決定してステップ798へ進む)
ii.bis.さもなければ(ステップ770でNO)、ステップ800へ進む
e.bis.さもなければ(ステップ760でNO)、ステップ800へ進む
UMTSセル状態の確認
c2.局所変数reconfigUMTSを「偽」に初期化する(ステップ800)
f.BlockedUMTS>BlockedThresholdUMTS(すなわち、被規制呼の割合が閾値を超えた)場合(ステップ810でYES)
iii.且つREStot>Ntot(すなわち、セル・ハードウェアが利用可能な全てのリソースを用いて設定されていない)場合(ステップ820でYES):
(5)且つAvailableFreqUMTSが空でない(ステップ830でNO)場合:
10.且つActiveFreqUMTS内に存在する稼動中のセルUMTS搬送波の全てが、PlannedFreqUMTS内に存在する予定された搬送波とは限らない(ステップ840でNO)場合:
(i)ActiveFreqUMTS内に存在すると共にPlannedFreqUMTS内にも存在し、且つAvailableFreqUMTSには存在しない第1の周波数を選択して、変数AddCarrierUMTSに保存する(ステップ850)
(j)現在のセルおよび隣接セルのAvailableFreqUMTSリストからそのような周波数AddCarrierUMTSを削除する(ステップ854)
(k)新規搬送波を用いる利用可能リソースの新たな量に比例してNtot値を増やす(ステップ856)
(l)reconfigUMTSを「真」に設定する(すなわち、設定マネージャ14がUMTSシステム用にセルの再設定を決定する)(ステップ858)
11.さもなければ(ステップ840でYES)、ActiveFreqUMTSに存在する稼動中のセルUMTS搬送波の全てがPlannedFreqUMTSに存在する予定された搬送波である場合:
(m)利用可能な周波数AvailableFreqUMTSのリストに存在し、且つActiveFreqUMTSには存在しない第1の周波数を選んで、それを変数AddCarrierUMTSに保存する(ステップ842)
(n)現在のセルおよび隣接セルのAvailableFreqUMTSリストからそのような周波数AddCarrierUMTSを削除する(ステップ844)
(o)新規搬送波を用いる利用可能リソースの新たな量に比例してNtot値を増やす(ステップ846)
(p)reconfigUMTSを「真」に設定する(すなわち、設定マネージャ14がUMTSシステム用にセルの再設定を決定してステップ858へ進む)
(5bis.)さもなければ(ステップ830でYES)、ステップ860へ進む
iii.bis.さもなければ(ステップ820でNO)、ステップ860へ進む
g.BlockedUMTS=0(すなわち、規制されたUMTS呼の割合がヌルの場合)(ステップ860でYES)
iv.且つoldRUMTS>RUMTS(すなわち最後の2期間TでUMTS要求の数が減少している場合)(ステップ870でYES):
(6)且つActiveFreqUMTS内に存在する稼動中のセルUMTS搬送波の中に、PlannedFreqUMTSには存在しない周波数が存在する場合(ステップ880でYES)
12.利用可能な周波数ActiveFreqUMTSのリストに存在し、且つPlannedFreqUMTSには存在しない第1の周波数を選択して、変数DropCarrierUMTSに保存する(ステップ884)
13.1個の搬送波を除去することにより失われた新たな量のリソースに比例して、Ntot値を減らす(ステップ886)
14.reconfigUMTSを「真」に設定する(すなわち、設定マネージャ14がUMTSシステム用にセルの再設定を決定する)
(7)さもなければ(ステップ880でNO)、ActiveFreqUMTSは少なくとも2個の搬送波を含む(ステップ890でYES)場合:
15.利用可能な周波数ActiveFreqUMTSのリスト内に存在する第1の周波数を選択し、それを変数DropCarrierUMTSに保存する(ステップ894)
16.1個の搬送波を除去することにより失われた新たな量のリソースに比例して、Ntot値を減らす(ステップ896)
17.reconfigUMTSを「真」に設定する(すなわち、設定マネージャ14がUMTSシステム用にセルの再設定を決定してステップ898へ進む)
(8)さもなければ(ステップ890でNO)
18.reconfigUMTSを「真」に設定する(すなわち、設定マネージャ14がUMTSシステム用にセルの再設定を決定してステップ898へ進む)
iv.bis.さもなければ(ステップ870でNO)、ステップ630へ進む
g.bis.さもなければ(ステップ860でNO)、ステップ630へ進む
動的セルの設定
4.reconfigGSMが真、且つreconfigUMTSが真である場合(すなわち、設定マネージャ14がGSMシステムまたはUMTSシステム用にセルの再設定を決定した場合)(ステップ630でYES)
h.α>=β且つreconfigGSMが真(ステップ640でYES)の場合
i.AGSM=αNtot且つAUMTS=(1−α)Ntotに設定する(αがβ以上ならば大多数のリソースをGSMに割り当てる)(ステップ645)
ii.設定マネージャ14が、セルを管理する基地局に以下のフィールドを有するセル再設定コマンド再設定メッセージを送信する(ステップ658)
−セル識別子
−設定するGSMリソースの個数:AGSM
−設定するUMTSリソースの個数:AUMTS
−セル内で設定されるGSM搬送波のリスト:ActiveFreqGSM(これにAddCarrierGSMが(存在すれば)追加され、DropCarrierGSMが(存在すれば)除去される
−セル内で設定されるUMTS搬送波のリスト:ActiveFreqUMTS(これにAddCarrierUMTSが(存在すれば)追加され、DropCarrierUMTSが(存在すれば)除去される
i.さもなければ(ステップ640でNO)、reconfigUMTSが真(ステップ650でYES)である場合:
i.AUMTS=βNtot且つAGSM=(1−β)Ntotに設定する(βがαより大きいならば大多数のリソースをUMTSに割り当てる)(ステップ655)
ii.設定マネージャ14が、セルを管理する基地局に以下のフィールドを有するセル再設定コマンド再設定メッセージを送信する(ステップ658)
−セル識別子
−設定するGSMリソースの個数:AGSM
−設定するUMTSリソースの個数:AUMTS
−セル内で設定されるGSM搬送波のリスト:ActiveFreqGSM(これにAddCarrierGSMが(存在すれば)追加され、DropCarrierGSMが(存在すれば)除去される
−セル内で設定されるUMTS搬送波のリスト:ActiveFreqUMTS(これにAddCarrierUMTSが(存在すれば)追加され、DropCarrierUMTSが(存在すれば)除去される
j.さもなければ(ステップ650でNO)ステップ660へ進む
6.oldRGSM=RGSM;oldRUMTS=RUMTS;(ステップ660)
7.ListGSMリストを空にし、ListUMTSリストを空にする(ステップ665)
8.RGSMカウンタをリセットし、RUMTSカウンタをリセットする(ステップ670)
9.REQGSMカウンタをリセットし、REJGSMカウンタをリセットする(ステップ675)
10.REQUMTSカウンタをリセットし、REJUMTSカウンタをリセットする(ステップ680)
基地局は、セル再設定コマンド再設定メッセージを受信(図9のステップ900)したならば、例えば以下のプロシージャを実行する。
1.要求された設定がセルのリソースと整合している(すなわち、合計リソースREStotの個数が和AGSM+AUMTS以上である)(ステップ910でYES)場合:
a.且つ、要求されたGSMリソースの個数AGSMが現在稼動中のGSM呼の個数CallsGSMより少なくない場合(ステップ920でYES):
i.且つ、要求されたUMTSリソースの個数AUMTSが現在稼動中のUMTS呼の個数CallsUMTSより少なくない場合(ステップ930でYES):
(1)再設定を実行する(ステップ940)
(2)無線コントローラに、以下のフィールドを有するセル再設定完了確認メッセージを送信する(ステップ950):
−セル識別子
ii.さもなければ(ステップ930でNO):
(3).無線コントローラに、以下のフィールドを有するセル再設定失敗確認メッセージを送信する(ステップ935):
−セル識別子
b.さもなければ(ステップ920でNO):
iii.ステップ935へ進み、無線コントローラにセル再設定失敗確認を送信
2.さもなければ(ステップ910でNO):
b.ステップ935へ進み、無線コントローラにセル再設定失敗確認を送信する
セル再設定完了再設定メッセージを受信したならば、無線コントローラは例えば以下のプロシージャを実行する。
1.NGSM=AGSMとすることにより、GSM用に利用可能なリソースの設定を更新する
2.NUMTS=AUMTSとすることにより、UMTS用に利用可能なリソースの設定を更新する
3.AddCarrierGSMが存在する場合:
a.ActiveFreqGSMにAddCarrierGSM周波数を追加する
4.DropCarrierGSMが存在する場合:
a.ActiveFreqGSMからDropCarrierGSM周波数を削除する
b.当該セルおよび隣接セルのAvailableFreqGSMにそのようなDropCarrierGSM周波数を追加する
5.AddCarrierUMTSが存在する場合:
a.ActiveFreqUMTSにAddCarrierUMTS周波数を追加する
6.DropCarrierUMTSが存在する場合:
a.ActiveFreqUMTSからDropCarrierUMTS周波数を削除する
b.当該セルおよび隣接セルのAvailableFreqUMTSにそのようなDropCarrierUMTS周波数を追加する
7.AGSMをリセットする
8.AUMTSをリセットする
9.AddCarrierGSMをリセットする
10.DropCarrierGSMをリセットする
11.AddCarrierUMTSをリセットする
12.DropCarrierUMTSをリセットする
セル再設定失敗再設定メッセージを受信したならば、無線コントローラは以下のプロシージャを実行する。
1.AGSMをリセットする
2.AUMTSをリセットする
3.AddCarrierGSMが存在する場合:
a.失敗したために追加されなかったリソースの新たな量に比例してNtot値を減らす
b.当該セルおよび隣接セルのAvailableFreqGSMリストにそのようなAddCarrierGSM周波数を追加する
4.AddCarrierUMTSが存在する場合:
a.失敗したために追加されなかったリソースの新たな量に比例してNtot値を減らす
b.当該セルおよび隣接セルのAvailableFreqUMTSリストにそのようなAddCarrierUMTS周波数を追加する
5.DropCarrierGSMが存在する場合:
a.失敗したために削除されなかったリソースの新たな量に比例してNtot値を増やす
6.DropCarrierUMTSが存在する場合:
a.失敗したために削除されなかったリソースの新たな量に比例してNtot値を増やす
7.AddCarrierGSMをリセットする
8.DropCarrierGSMをリセットする
9.AddCarrierUMTSをリセットする
10.DropCarrierUMTSをリセットする
本例で指摘したように、セルラネットワークを再設定する方法は上述のように、無線コントローラにより管理されるネットワーク内で、無線リソースを
−例えば多システムの場合はセル内で、および/または
−1個以上のシステムの場合は負荷の軽いセルから負荷の重いセルへ
転送することにより複数の基地局により管理されるセルの再設定を可能にする。
本実施形態によれば、これらのセルは、セルを管理する基地局から独立に再設定されるため、複数の基地局がカバーする領域内でのセルラネットワークの挙動を最適化することができる。
一例として述べた本発明の実施形態において、管理対象セルラ無線移動システムは、GSM/GPRS/EDGEおよびUMTSである。
当業者には理解されるように、本発明はまた他のセルラおよび無線システム、例えば再設定可能な基地無線局を含むCDMAOne、CDMA2000、WLAN(802.11x)、802.16、DVB−T、DVB−S、DVB−H等に適用可能である。
本例において、2個の無線システムを管理できる再設定可能な基地局に言及しており、本方法をその種の例について詳述してきた。
代替的な実施形態において、本方法はまた、1種類のシステムを管理できる再設定可能な基地局を含むセルラネットワークに適用することができる。
あるいは、当業者には理解できるように、本方法はまた、3種類以上のシステムを管理できる再設定可能な基地局を含むセルラネットワークにも適用することができる。
本発明によれば、無線コントローラ10と基地局(BS1,..,BSK)との間の再設定メッセージ用の通信プロトコルは、使用中のシステムから独立した特定の通信チャネルに送信されたプロトコル・メッセージの利用を可能にする。
本発明の更なる実施形態は、使用中のシステムに存在するチャネルの1個の通信チャネルとして、例えば使用中のシステムの標準により提供されるチャネルの1個(例えばGSMの場合はAbisインタフェース、またはUMTSの場合はIubインタフェース)の利用を可能にする。
そのような実施形態を実装すべく、当業者には明らかなように、無線コントローラ10と基地局(BS1,..,BSK)との間の通信チャネルの関連インタフェース管理プロトコル、例えば、GSMの場合は基地局トランシーバ管理すなわちBTSM、UMTSの場合はノードBアプリケーション部分NBAPに対し、上述のようにプロトコル・メッセージ、各々のフィールド、および関連プロシージャを挿入することにより必要な変更を行なうことが適している。
本発明の好適な実施形態の記述は、プロシージャの初期動作条件が、例えばオペレータにより実行される周波数計画に基づいていることを示す。
可能な変形例として、プロシージャの初期動作条件が、周波数計画が無い状態、すなわち、PlannedFreqGSMとPlannedFreqUMTSの量が空である状態から出発し、そのような場合、2個のマクロ・ステップが進行している際に、本発明による方法が自動的に、予め周波数計画を定めるためにオペレータの介入を必要とせずに、各セルで使われる周波数を決定する。
好適な実施形態の記述では、無線リソースまたはチャネルとして周波数を識別した。
当業者には容易に理解できるように、識別された無線リソースはまた、セルラネットワーク内における、CDMAコード、時間スロットまたはその組合せであってもよく、従って、更なる実施形態により本方法を実装すべくそのようなリソースの利用を可能にする。
記述したアーキテクチャは、複数の再設定可能な基地局により複数のセルを調べて再設定すべく設定されている単一の無線コントローラに言及してきた。
当業者には容易に理解できるように、代替的な実施形態は、例えば、異なる無線コントローラにより制御されたセル間で無線リソースまたはチャネルを交換することにより、データやメッセージを交換し、且つ本発明による方法を広範に適用すべく設定されている複数の相互接続された無線コントローラを含むアーキテクチャを提供することができる。
上述のように本発明は、負荷の軽いセルからそのようなリソースを取得することにより、負荷の重いセルにより多くの無線リソースを割り当てるべくネットワークセルを動的に再設定することを可能にする。
代替的な実施形態により、ネットワークセルのトラフィック量が変動した場合に、陳腐化した、または過去に導入されたシステムに関連付けられた初期設定から、新規システムに関連付けられた新たな設定に変換することにより、オペレータが無線装置または基地局を再設定できるようにする。
そのような更なる実施形態は、新たに導入されたシステムへのトラフィックの変化を時系列的に追跡することにより、あるシステムから別のシステムへのネットワーク変更を動的に管理することに有用である。
大きさ、形状、材料、部品、回路要素、接続、並びに構築の詳細事項および運用方法に関して、単に非限定的な例として示した上の記述に対して、本発明から逸脱することなく明らかな修正および変更を加えることが可能である点を理解されたい。
本発明の好適な実施形態によるネットワークのアーキテクチャを模式的に示す。 GSMシステムとUMTSシステム間のリソース割当の例を示す。 セルの稼動状態の監視プロシージャを示すフロー図である。 セルの稼動状態の監視プロシージャを示すフロー図である。 本発明による再設定プロシージャの第1のステップを示す。 本発明による再設定プロシージャの第2のステップを示す。 本発明による再設定プロシージャの第2のステップを示す。 本発明による再設定プロシージャの第2のステップを示す。 再設定メッセージを受信した際に基地無線局により実行されるプロシージャを示す。 本発明の好適な実施形態に関係するプロトコル・メッセージの構造を示す。 本発明の好適な実施形態に関係するプロトコル・メッセージの構造を示す。 本発明の好適な実施形態に関係するプロトコル・メッセージの構造を示す。

Claims (19)

  1. 少なくとも1個の無線システムに従い動作すべく適合された無線電気通信ネットワークを設定する方法であって、前記電気通信システムが、再設定可能な種類である複数の基地無線局(BS1、BS2、BSK)と前記基地無線局の少なくとも1組に関連付けられた設定管理エンティティ(14)とを含み、基地無線局(BS1、BS2、BSK)が前記電気通信ネットワークの1個以上のセルを管理すべく適合されていて、前記セルの各々に対して関連付けられた基地無線局(BS1、BS2、BSK)が異なる無線システムに従って動作でき、各セルが所定の利用可能な無線リソースを有し、前記設定管理エンティティに関連付けられた基地無線局により管理されるセルが第1のセル組である方法において、
    a)前記設定管理エンティティにより、前記第1のセル組のセルの負荷状態を測定するステップと、
    b)前記設定管理エンティティにより実行された測定に応じて、前記第1のセル組に所定の利用可能な無線リソースを割り当てることにより、前記第1のセル組のセルの組を動的に設定するステップと、
    を含み、前記第1のセル組のセルの組を動的に設定するステップが、
    −システム毎に前記セルの各々における、満足されなかった要求の数と、実行された要求の総数との比率を表わすパラメータを測定するステップと、
    −システム毎に且つ前記セルの各々毎に、前記測定されたパラメータに応じて、満足されなかった要求の割合の値を決定するステップと、
    −決定された割合の値を用いて、前記セルの各々の全体輻輳条件または状態を表わす値を有する指数を計算するステップと、
    −前記指数の値に応じて前記セルの組を再設定するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
  2. 前記所定の利用可能な無線リソースを割り当てるステップが、
    −前記所定の無線リソースを前記第1組の第1のセルから、前記第1組の少なくとも1個の第2のセルへ転送するステップを含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1組の前記セルの負荷状態を測定するステップが、
    −所定の時間区間において、
    −前記セルに対するシステム毎の無線トラフィックの量と、
    −前記セルに対するシステム毎の利用可能および/または利用不可能な無線リソースの量と、
    を測定するステップを含む、請求項1に記載の方法。
  4. 所定の時間区間において前記トラフィックの量および前記無線リソースの量を測定するステップが、
    −システム毎に前記セルの各々に割り当てられ且つ使用中である無線周波数のリストと、
    −システム毎に前記セルの各々に割り当てられ且つ使用中であるコードのリストと、
    −システム毎に前記セルの各々に割り当てられ且つ使用中である時間スロットのリストと、
    −システム毎に前記セルの各々に割り当てられ且つ使用中である無線周波数の個数と、
    −システム毎に前記セルの各々に割り当てられ且つ使用中であるコードの個数と、
    −システム毎に前記セルの各々に割り当てられ且つ使用中である時間スロット個数と、
    からなる群に含まれるデータの少なくとも1組を測定するステップを含む、請求項3に記載の方法。
  5. 前記指数に応じて前記セルの組を再設定するステップが
    −前記指数により決定された優先順位に従い前記セルを順序付けるステップと、
    −前記優先順位に応じて前記セルの組を再設定するステップと、
    を含む、請求項1に記載の方法。
  6. 前記ネットワークが、複数のセルラシステムに従い動作すべく適合されていて、前記第1組の前記セルの組を動的に再設定するステップが、
    −1セル毎に且つ前記複数のシステムについて測定された負荷状態に応じて、および1セル毎に且つ前記複数のシステムについて測定される大域的負荷状態に応じて計算された負荷パラメータをシステム毎に決定するステップと、
    −前記システム毎の負荷パラメータを用いて、少なくとも1個のセル内の前記所定の無線リソースを前記複数のシステムの第1のシステムから、少なくとも1個の第2システムへ転送するステップと、
    を含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記第1組の前記セルの組を動的に再設定するステップが、
    −前記設定管理エンティティ(14)と前記基地無線局(BS1、BS2、BSK)の少なくとも1組との間で、
    −少なくとも1個の再設定コマンドと、
    −設定完了通知
    −設定失敗通知
    からなる群に含まれる少なくとも1個のメッセージと、
    を含む設定メッセージを交換するステップを含む、請求項1または6に記載の方法。
  8. 前記少なくとも1個のシステムが、
    −GSM方式のシステム、
    −UMTS方式のシステム、
    −CdmaOne方式のシステム、
    −Cdma2000方式のシステム、
    −WLAN方式のシステム、
    −802.16(WIMAX)または802.20方式のシステム、
    −DVB−T、DVB−S、DVB−HまたはDAB方式のシステム、
    からなる群に含まれる、請求項1または6に記載の方法。
  9. 少なくとも1個の無線システムに従い動作すべく適合された無線方式の電気通信ネットワークであって、
    −前記電気通信ネットワークの1個以上のセルを各々管理しかつ前記セルの各々が異なる無線システムに従って動作すべく適合されていて、各セルの各々が所定の利用可能な無線リソースを有する、再設定可能な種類である複数の基地無線局(BS1、BS2、BSK)と、
    −前記複数の基地無線局(BS1、BS2、BSK)の少なくとも1組に関連付けられた設定管理エンティティ(14)と
    を含む電気通信ネットワークにおいて、
    前記設定管理エンティティに関連付けられた基地無線局により管理されるセルが第1のセル組であって、前記設定管理エンティティが、
    −前記第1組のセルの負荷状態を測定し、
    −前記実行された測定に応じて、前記所定の利用可能な無線リソースを変更することにより、前記第1組のセルの組を動的に再設定すべく適合されており、前記設定管理エンティティが、
    −システム毎に前記セルの各々における、満足されなかった要求の数と、実行された要求の総数との比率を表わすパラメータを測定し、
    −システム毎に且つ前記セルの各々毎に、前記測定されたパラメータに応じて、満足されなかった要求の割合の値を決定し、
    −決定された割合の値を用いて、前記セルの各々の全体輻輳条件または状態を表わす値を有する指数を計算し、
    −前記指数の値に応じて前記セルの組を再設定すべく適合されている電気通信ネットワーク。
  10. −前記設定管理エンティティ(14)が、
    −前記セル組のセル内、および/または、
    −前記組の第1のセルから前記組の少なくとも第2のセルへ
    前記所定の無線リソースを転送すべく設定されていることを特徴とする、請求項9に記載の電気通信ネットワーク。
  11. 前記設定管理エンティティ(14)が、所定の時間区間において、前記セルの各々に対するシステム毎の無線トラフィックの量と、前記セルの各々に対するシステム毎の利用可能および/または利用不可能な無線リソースの量とを測定することにより、前記負荷状態を決定すべく設定されていることを特徴とする、請求項9に記載の電気通信ネットワーク。
  12. 前記設定管理エンティティ(14)が、前記無線トラフィックの量および前記無線リソースの量を表わすものとして
    −システム毎に前記セルの各々に割り当てられ且つ使用中である無線周波数のリストと、
    −システム毎に前記セルの各々に割り当てられ且つ使用中であるコードのリストと、
    −システム毎に前記セルの各々に割り当てられ且つ使用中である時間スロットのリストと、
    −システム毎に前記セルの各々に割り当てられ且つ使用中である無線周波数の個数と、
    −システム毎に前記セルの各々に割り当てられ且つ使用中であるコードの個数と、
    −システム毎に前記セルの各々に割り当てられ且つ使用中である時間スロットの個数と、
    からなる群に含まれるデータの組を測定および/または保存すべく設定されたモジュールを含むことを特徴とする、請求項11に記載の電気通信ネットワーク。
  13. 前記設定管理エンティティ(14)が
    −前記指数により決定された優先順位に従い前記セルを順序付け、
    −前記優先順位に応じて前記セルの組を再設定すべく設定されていることを特徴とする、請求項9に記載の電気通信ネットワーク。
  14. 前記設定管理エンティティ(14)が
    −前記基地無線局(BS1、BS2、BSK)の少なくとも1組との間で、
    −少なくとも1個の再設定コマンドと、
    −設定完了通知
    −設定失敗通知
    からなる群に含まれる少なくとも1個のメッセージと、
    を含む再設定メッセージを交換すべく設定されていることを特徴とする、請求項9に記載の電気通信ネットワーク。
  15. −前記少なくとも1個の制御機器(10)を含むアクセス・ネットワークと、
    −複数のノードを含むコアネットワークと、
    を含み、前記設定管理エンティティ(14)が前記制御機器に含まれている、請求項9に記載の電気通信ネットワーク。
  16. 複数のノードを含むコアネットワークを含み、
    前記設定管理エンティティ(14)が前記コアネットワークの前記ノードの1個に含まれている、請求項9に記載の電気通信ネットワーク。
  17. 前記コアネットワークの前記ノードの1個に含まれる前記設定管理エンティティ(14)が、
    −基地無線局(BS1、BS2、BSK)の各々の組を制御すべく適合された複数の制御機器(10)と協働し、そして
    −前記基地無線局(BS1、BS2、BSK)の各々の組により管理されるセルを再設定すべく設定されていることを特徴とする、請求項16に記載の電気通信ネットワーク。
  18. 請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法を実装すべく、セルラ方式の電気通信ネットワークにおいて動作すべく設定された無線リソース(14)用の設定管理エンティティ。
  19. 少なくとも1個のコンピュータのメモリにロードすべく適合されていて、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法を実行するソフトウェア・コード部分からなるコンピュータ・プログラム。
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