JP5495793B2 - セルラネットワークにおけるモビリティおよび無線リソースマネージメント決定において加入者タイプを考慮する方法 - Google Patents

Description

既存の標準（ＧＳＭ／ＧＰＲＳおよびＵＭＴＳ）に加えて、３ＧＰＰ長期的発展型（ＬＴＥまたはＥ−ＵＴＲＡＮ）およびＷＩＭＡＸ（ＩＥＥＥ８０２．１６）エアーインターフェースの進行中の標準化に伴って、将来、無線アクセステクノロジー（ＲＡＴ）の多様化が進みうる。オペレータは、様々な技術に亘る負荷を分散しつつユーザを適切なＲＡＴへ同時に導くため高度なモビリティ機構を必要とする。

ＧＳＭ／ＧＰＲＳまたはＵＭＴＳのような今日のワイヤレスシステムでは、典型的にＵＥ制御されたセル再選択アルゴリズムは、現在のところ、（たとえば、３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３０４におけるＵＭＴＳのための）加入者に固有の考慮またはサービスの考慮から独立して動作する。すべてのＵＥは、（たとえば、３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３３１におけるＵＭＴＳのための）ＢＣＣＨ上でブロードキャストされるパラメータに基づいて同様に取り扱われるので、同じセル再選択戦略に従う。アイドルモードの場合と同様に、モビリティ関連決定および無線リソース関連決定の両方のための決定基準は、加入者またはユーザタイプ情報から独立している。したがって、一般に、決定は、端末能力に基づき、かつ、現在のサービス利用またはサービス確立中にＣＮによって供給される固有の情報にある程度まで基づいている（たとえば、あるベアラが特定のＲＡＴへハンドオーバされるかもしれない旨をＣＮからＲＡＮに与えるいわゆる「サービスに基づくハンドオーバ」）。これはすべてがモバイルシステムのすべてのユーザに類似したサービス品質を提供する要望に関係している。

モバイルオペレータの特定のトラフィックによって示されるデータレートの増加およびコスト削減の要求の出現に伴って、たとえば、モビリティ決定におけるユーザおよびサービスの識別の要求の増加が予測される。サービス品質（ＱｏＳ）を用いるデータ適正化は、加入者を識別するある種の手段を提供することが可能であるが、（特にアイドルモード中に）モビリティ関連決定は、ユーザのタイプに基づいてモビリティを制御するため独立に合わされるのではなく、優先順位を付けられたパケット配信を使用して様々なサービスのトラフィックを識別するため設計されたこの種の情報に基づいて確実に行うことが不可能である。

３ＧＰＰは、深刻なネットワーク輻輳の間にモバイルネットワークへのアクセスをアクセス制御クラスの組に属する加入者の組に制限するためアクセス制御クラスを既に指定している。ユーザがＲＡＴの全体に適切に広げられるように、同様の種類のユーザ識別がモビリティ決定のためＲＡＮの範囲内で利用できることが提案されている。

ＲＡＴの全体の負荷分散に加えて、類似した機構が同じＲＡＴ上で様々な帯域幅の様々なキャリヤの全体に負荷を分散させるため要求されることもある。
ＥＰ１５１９６０７Ａ１は、無線アクセスネットワークがコアネットワークエンティティから受信された情報に基づいて特定の端末のためのモビリティ決定および無線リソース制御決定に選択的に影響を与えることを可能にする、無線リソースマネージメントを実行する方法および装置を開示する。
ＵＳ２００２／０１９３１３９Ａ１は、モバイル端末が、各動作モードが複数のコアネットワークのうちの１つに対応している、様々な動作モードを選択可能である、混合ネットワークにおけるネットワーク／セル／インターフェース選択の方法を開示する。選択は無線セルにおけるシステム情報またはパケットシステム情報をブロードキャストすることによってモバイル端末に提供された選択パラメータに基づいている。

ＣＮのエンティティ（たとえば、ＳＡＥ／ＬＴＥの場合にａＧＷ）が、アイドルおよびアクティブの両方のモードにおいて、モビリティおよび無線リソースマネージメント決定のため無線アクセスネットワークにおいて次に考慮されるべき加入者固有情報に関して、ＵＥの登録時またはＬＴＥ＿ＩＤＬＥからＬＴＥ＿ＡＣＴＩＶＥ状態への遷移時に、無線アクセスネットワーク（たとえば、ＬＴＥ／ＳＡＥの場合にｅＮＢ）に通知する手順を可能にすることが提案される。

この情報は、好ましくは、ルールの組によって定義されるＵＥの特定のハンドリングと関連付けられている整数として定義される。これらのルールは、コンフィギュレーションファイルを用いて（たとえば、ＸＭＬなどの主流のデータフォーマットを使用して）ｅＮＢ（または他の関係するノード）において局所的に定義され、モビリティおよび無線リソースマネージメントの間にｅＮＢによって適用される。

ＵＥの登録時またはＬＴＥ＿ＩＤＬＥからＬＴＥ＿ＡＣＴＩＶＥ状態への遷移の間のＣＮ（２００）からＲＡＮ（２０１）へのシグナリングを示す説明図である。 ＵＭＴＳとＬＴＥ ＲＡＴとの間の負荷バランシングのための加入者タイプフィールドの使用の一実施例を示す説明図である。

ＵＥの登録時またはＬＴＥ＿ＩＤＬＥからＬＴＥ＿ＡＣＴＩＶＥ状態への遷移の間のＣＮ（２００）からＲＡＮ（２０１）へのシグナリング（図１を参照）は、ネットワーク（３０２）によってモビリティまたはその他の無線リソースマネージメント決定において使用することが可能である新しい「加入者タイプ」情報要素を（３０１内に）含む。このシグナリングは、（たとえば、セル再選択目的のための）端末に基づく決定においてもユーザ識別を可能にするため、ＵＥが（ＢＣＣＨ上で）ブロードキャストされたシステム情報の特定の部分だけを追跡しなければならない旨をＵＥに向けて信号で送るために使用されることもある。

情報要素の符号化は、広範囲のモビリティ用途への適用を可能にするため十分に柔軟性があることがもとめられる。十分な粒状度を可能にするため、少なくとも１６個のクラスが定義されることが推奨される。

ＵＭＴＳとＬＴＥ ＲＡＴとの間の負荷バランシングのための加入者タイプフィールドの使用の一実施例は図２に示されている。ＬＴＥ負荷がある閾値より高いと仮定すると、使用されるサービスと加入者タイプの両方に基づいて様々なＲＡＴの全体にユーザを広げることが望ましい。

特に高いデータレートまたは最小レイテンシーを要求するある種のサービスは、加入者タイプとは無関係により高い性能のＬＴＥ ＲＡＴ上でより適切に取り扱われる。しかし、サービスの大半は両方のＲＡＴの上でうまく取り扱われ、ＵＭＴＳおよびＬＴＥの両方のためのＲＡＴ選択は主に加入者タイプに基づいている。本実施例では、（図示するためだけに個数が制限されている）８個のクラスの加入者タイプが示され、３個の加入者タイプに対し、殆どのサービスがＬＴＥ ＲＡＴではなく、ＵＭＴＳ上で取り扱われるように選択される。サービスではなく加入者タイプを支配的な基準とすることは、異なるサービス使用によって始動されるＲＡＴ間モビリティの量を削減し、さらに、ＩＤＬＥモードおよびＡＣＴＩＶＥモードにおけるより一貫性のあるＲＡＴ選択ポリシーを可能にする（図２）。

ＵＭＴＳまたはＬＴＥ ＲＡＴ上での取り扱いのため選択される加入者タイプクラスの個数は、両方のＲＡＴにおける負荷レベルに依存させることが可能である。低いＬＴＥ負荷の場合、より性能の優れたＬＴＥ ＲＡＴ上で全ユーザを取り扱うことが有利である。より高い負荷では、両方のＲＡＴ上の相対的な負荷に依存して様々なＲＡＴへ向けられた加入者タイプクラスの個数を変更することが可能である。

セルラネットワークのモビリティ決定で使用される加入者タイプ情報の別の実施例は、ネットワークシェアリングまたは国内ローミングの場合である。このような場合、典型的にＲＡＴ（たとえば、ＬＴＥ）で、様々なモバイルオペレータの間での共有が行われ、一方、テクノロジーはレガシーの理由（たとえば、ＵＭＴＳまたはＧＳＭ）のため共有されない。典型的に、オペレータは、可能であればいつでも自分の加入者を自分のネットワークに取り戻すことに関心がある。

たとえば、共有ＬＴＥネットワークのカバレッジが左側であるならば、左側と右側の両方が無線条件の点でＨＯターゲットの要件を満たすかもしれないが、自分の加入者は、好ましくは、右側のターゲットネットワークへハンドオーバされる。このような場合、ＣＮから受信された「加入者タイプ」指標は、正しいネットワークに正しい加入者を連れてくるために使用されることがある。

今日の実施では、この要件は、ＲＡＮにおいて利用可能なオペレータ固有アイデンティティ情報（すなわち、ＵＭＴＳにおけるＲＮＣで利用可能であるが、ＧＳＭネットワークのＢＳＣでは利用できないＩＭＳＩ）の分析によってのみ満たすことが可能である。可能ならばいつでも（ＰＬＭＮ Ｂから）元のＰＬＭＮ Ｂへの加入者タイプＸのハンドオーバを常に実行する決定ノードにおいて定義されたＲＲＭルールは、非常に柔軟性があり、既存のＲＡＮ実施への変更を必要とすることなく、ＣＮにおいて利用可能である加入情報に依存して拡張／変更される。さらに、セキュリティは、加入者固有情報が攻撃されやすいネットワークのある特定のノードで利用不能であるため、役に立つ（たとえば、自分のアイデンティティ情報を確認可能である加入者の完全なＩＭＳＩ）。抽象的な「加入者タイプ情報」および定義済みの「ハンドリングルール」を入手可能にすることは、いかなる場合でも加入者秘密保持性を確保する。

「加入者タイプ」情報の使用の別の用途は、セルラネットワーク内の端末の特定の使用条件に関連している。たとえば、今日、あらゆるセルラネットワークにおいて、ネットワーク／ＲＡＮにおける決定機能は特定の端末がどのように使用されるかについてのいかなる情報をも持たない。たとえば、簡単な手段を備えるネットワークが、たとえば、端末が、機械の一部分またはワイヤレスゲートウェイルータなどのような固定式装置であるかどうかを検出することは可能ではない。

今日、この情報を取得する唯一の手段は、端末が固定式かどうかを判定する特定のシグナリングの導入、または、無線測定の使用のいずれかである。特に、（インターネットへの小規模ホームまたはオフィスネットワークのワイヤレスアクセスを提供する）固定式ワイヤレスゲートウェイルータ、ならびに、固定式機械同士の間の装置（ガス／水カウンタ）を備えるネットワークのオペレーションは、典型的に装置が固定した電源に接続されているときに、装置が移動していないか、または、厳密な電力制約を持たないという事実に関する付加情報の恩恵を受け、ネットワークは、このような装置に対し、セルラネットワーク内の大半のモバイル装置に対して取ることのない特定のアクションを取ることができる。

一実施例は、（リソースを開放するため、または、装置を消費電力が少ない状態に置くために行われる）ＬＴＥ＿ＡＣＴＩＶＥからＬＴＥ＿ＩＤＬＥ状態への遷移のための特定のタイマを適用することでもよく、または、装置が異なるセルへのハンドオーバを実行することを決して必要とすることがないので、モビリティのためのあらゆる測定が装置によって適用されることを完全に無効にすることでもよい。上記の列挙された実施例は排他的でなく、加入者タイプに関するこのような情報が役立つ可能性のあるより多くのシナリオを考察することが可能である。

Claims (24)

1. コアネットワーク、ＣＮ（２００）エンティティから受信された加入者固有情報（３０１）に基づいて特定のモバイル端末のためのモビリティ決定および無線リソース制御決定に選択的に影響を与えるため無線アクセスネットワーク、ＲＡＮ（２０１）を動作させる方法であって、
   前記ＣＮ（２００）から前記ＲＡＮ（２０１）へ供給された前記加入者固有情報（３０１）がインデックス「加入者タイプ」に基づき、前記加入者固有情報（３０１）がモバイル端末のハンドリングを定義する「ハンドリングルール」と関連付けられており、
   前記「ハンドリングルール」の構成が、関係している各ノードで局所的に定義されることを特徴とする方法。
2. 前記ＣＮ（２００）がモバイル端末の登録時に前記ＲＡＮ（２０１）に前記加入者固有情報（３０１）を供給する、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＣＮ（２００）がＩＤＬＥモードからＡＣＴＩＶＥモードへのモバイル端末の遷移時に前記ＲＡＮ（２０１）に前記加入者固有情報（３０１）を供給する、請求項１に記載の方法。
4. 前記ＣＮ（２００）がホームロケーションレジスタ、ＨＬＲ、から入手可能である情報から適切なインデックス「加入者タイプ」を選択する、請求項１に記載の方法。
5. 前記ＣＮ（２００）が任意の他のＣＮから入手可能である情報から適切なインデックス「加入者タイプ」を選択する、請求項４に記載の方法。
6. 前記ＣＮ（２００）が、加入者に関連していないが、モバイル端末能力に関連している情報から適切なインデックス「加入者タイプ」を選択する、請求項１に記載の方法。
7. 前記ＣＮ（２００）が別のソースから入手可能である情報から適切なインデックス「加入者タイプ」を選択する、請求項４に記載の方法。
8. 前記ＣＮ（２００）がユーザ選択に依存している情報から適切なインデックス「加入者タイプ」を選択する、請求項１に記載の方法。
9. 前記ＣＮ（２００）がモバイル加入者の使用履歴から入手可能である情報から適切なインデックス「加入者タイプ」を選択する、請求項１に記載の方法。
10. 前記ＣＮ（２００）がＩＤＬＥからＡＣＴＩＶＥへの前記モバイル端末の遷移を始動させるメッセージと同じメッセージ中で前記加入者固有情報（３０１）を前記ＲＡＮ（２０１）へ送信する、請求項１に記載の方法。
11. 前記「ハンドリングルール」の構成がこの目的のため特に使用されるプロトコルを使用することによって関係している各ノードで局所的に定義される、請求項１に記載の方法。
12. 前記「ハンドリングルール」の構成がサーバによって外部から定義され、「ハンドリングラベル」を用いて関係しているノードへ配信される、請求項１に記載の方法。
13. 前記「ハンドリングラベル」の構成がサーバによって外部から定義され、たとえば、ＸＭＬまたはその他のデータフォーマットを用いて関係しているノードへ配信される、請求項１２に記載の方法。
14. 前記ハンドリングルールがホームロケーションレジスタ、ＨＬＲ、から要求された加入者情報と、サービス、負荷、および、他の無線に関連した情報とに依存する、請求項１に記載の方法。
15. 前記ハンドリングルールが、ポリシーおよび課金ルール機能、ＰＣＲＦ、から要求された加入者情報と、サービス、負荷および他の無線に関連した情報とに依存する、請求項１に記載の方法。
16. 前記ハンドリングルールが、ユーザの嗜好と、サービス、負荷および他の無線に関連した情報とに依存する、請求項１に記載の方法。
17. 前記ハンドリングルールが、ユーザ行動の履歴（たとえば、音声通話だけが直近のＸ時間／日間に発行／受信されているという状況）と、サービス、負荷および他の無線に関連した情報とに依存する、請求項１に記載の方法。
18. 前記ハンドリングルールが、ユーザが使用するモバイル端末のタイプ（たとえば、モバイル機器、ラップトップ機器、ホームアクセスポイント（ＬＡＮルータ）、自動販売機、機械同士の間の装置、．．．）と、サービス、負荷および他の無線に関連した情報とに依存する、請求項１に記載の方法。
19. 「加入者タイプ」の情報がモバイル端末に向けて信号で送るために使用され、当該情報のうち、ブロードキャスト制御チャンネル、ＢＣＣＨ、のシステム情報の部分が、前記ＢＣＣＨからの情報のうちの別の部分が読み取られたかのように、識別されたモビリティ決定／手順を適用するために前記モバイル端末によって使用される、請求項１に記載の方法。
20. コアネットワーク、ＣＮ（２００）エンティティから受信された加入者固有情報に基づいて特定のモバイル端末のためのモビリティ決定および無線リソース制御決定に選択的に影響を与える手段を備える無線アクセスネットワーク、ＲＡＮ（２０１）であって、
    前記加入者固有情報（３０１）がインデックス「加入者タイプ」を格納し、前記モバイル端末のハンドリングを定義する「ハンドリングルール」と関連付けられており、
    前記「ハンドリングルール」の構成が、関係している各ノードで局所的に定義されることを特徴とする、無線アクセスネットワーク。
21. ＡＣＴＩＶＥモードであるモバイル機器のための前記「ハンドリングルール」に従ってモビリティおよび無線リソースマネージメント決定中に動作する定義済みの「ハンドリングルール」を特徴とする、請求項２０に記載の無線アクセスネットワーク。
22. ＩＤＬＥモードであるモバイル機器のための前記「ハンドリングルール」に従ってモビリティおよび無線リソースマネージメント決定中に動作する定義済みの「ハンドリングルール」を特徴とし、前記ＲＡＮがモバイル端末を確認し、グループ分けし、同一のインデックス「加入者タイプ」を有している加入者の同一グループに属しているモバイル端末に「ハンドリングルール」を割り当てる、請求項２０に記載の無線アクセスネットワーク。
23. モバイル端末毎に入手可能である加入者情報／インデックスに依存して様々なセル再選択パラメータ集合をモバイル端末の様々なグループに割り付けることにより、様々な「モビリティルール」を含む定義済みの「ハンドリングルール」を特徴とする、請求項２０に記載の無線アクセスネットワーク。
24. モビリティおよび無線リソースマネージメント決定中に動作し、選択的なモバイル端末にこれらのモバイル端末がブロードキャスト制御チャンネル、ＢＣＣＨ、上のシステム情報を選択的に読み取ることを許可する情報を前記選択的なモバイル端末に信号で送る、定義済みの「ハンドリングルール」を特徴とする、請求項２０に記載の無線アクセスネットワーク。

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