JP5567133B2 - スクランブルコードの選択 - Google Patents

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Description

本発明は、移動通信網に関し、特に、セルラ基地局が独自のスクランブルコードを選択できるようにする方法及びシステムに関する。
特にセルラ通信ネットワークのユーザに対してサービスエリアを改善するという利点を実現するために、建物内部にフェムトセルアクセスポイントを設置することは既知である。登録ユーザデバイスがフェムトセルアクセスポイントのサービスエリア内にある場合、ユーザデバイスは、そのアクセスポイントとの接続を確立でき、アクセスポイントからセルラネットワークのコアネットワークへの接続は、例えば、既存のブロードバンドインターネット接続を介して確立される。ユーザがフェムトセルアクセスポイントのサービスエリア外に出た場合、セルラネットワークのマクロセル基地局へ接続がハンドオーバされてもよい。
そのようなフェムトセルアクセスポイントから成るネットワークを確立することも既知である。
セルラ通信ネットワークに関連して起こる問題の1つは、スクランブルコードの数が限られており、ネットワークの基地局間でそれらのスクランブルコードを共有しなければならないことである。従来のネットワークでは、同一のスクランブルコードを共有する基地局の離間距離を可能な限り大きくするために、基地局へのスクランブルコードの割り当ては、ネットワーク計画作業の一環として実行される。フェムトセルアクセスポイントの場合、そのようなネットワーク計画は行われないので、同様に同一のスクランブルコードを共有する基地局の離間距離を可能な限り大きくしようと試みる方法により、各フェムトセルアクセスポイント自体が独自のスクランブルコードを選択する。
例えば、1つの建物の中又は相対的に狭い領域の中にフェムトセルアクセスポイントのネットワークが存在する場合、スクランブルコードの選択の問題はいっそう複雑になる。
本発明の態様によれば、上記の問題は、未使用のスクランブルコードが存在する場合及び同一のスクランブルコードを使用している2つのフェムトセルアクセスポイントの間に輻輳が存在する場合にスクランブルコードを適切に選択することにより解決される。
本発明の第1の態様によれば、セルラ通信ネットワーク内の基地局群の一部を形成する基地局からの送信を識別する際に使用するための識別コードを選択する基地局において使用するための方法であって、
前記基地局群外の基地局の近隣セルリストに現れる識別コードを含む第1の識別コードリスト及び前記基地局群外の基地局の近隣セルリストに現れない識別コードを含む第2の識別コードリストを管理ノードから受信する工程と、
前記基地局群内の他のいずれの基地局でも使用されていない少なくとも1つの識別コードが前記第1の識別コードリスト又は前記第2の識別コードリストのいずれかに存在するか否かを判定する工程と、
前記第1の識別コードリストに前記基地局群内の他のいずれの基地局でも使用されていない少なくとも1つの識別コードが存在し且つ前記第2の識別コードリストに前記基地局群内の他のいずれの基地局でも使用されていない少なくとも1つの識別コードが存在する場合に、第2の識別コードリストからの識別コードより優先して第1の識別コードリストからの識別コードを選択する工程と、
を有することを特徴とする方法が提供される。
本発明の第2の態様によれば、セルラ通信ネットワーク内の基地局群の一部を形成する基地局からの送信を識別する際に使用するための識別コードを選択する基地局において使用するための方法であって、
前記基地局群外の基地局の近隣セルリストに現れる識別コードを含む第1の識別コードリスト及び前記基地局群外の基地局の近隣セルリストに現れない識別コードを含む第2の識別コードリストを管理ノードから受信する工程と、
基地局と前記基地局群外の基地局との間でセル再選択を実行可能であることが必要であるか否かを判定する工程と、
基地局と前記基地局群外の基地局との間でセル再選択を実行可能であることが必要であると判定された場合に、第1の識別コードリストから識別コードを選択する工程と、
基地局と前記基地局群外の基地局との間でセル再選択を実行可能であることが必要ではないと判定された場合、第1の識別コードリスト又は第2の識別コードリストから識別コードを選択する工程と、
を有することを特徴とする方法が提供される。
本発明の第3の態様によれば、少なくとも1つの基地局群を含み且つ基地局群内にはない他の基地局を更に含むセルラ通信ネットワークの管理ノードにおいて使用するための方法であって、
利用可能な識別コードを、前記基地局群外の基地局の近隣セルリストに現れる識別コードを含む第1の識別コードリスト及び前記基地局群外の基地局の近隣セルリストに現れない識別コードを含む第2の識別コードリストに分割する工程と、
前記基地局群内の基地局に第1の識別コードリスト及び第2の識別コードリストを通知する工程と、
を有することを特徴とする方法が提供される。
本発明の第4の態様によれば、セルラ通信ネットワーク内の基地局群の一部を形成する基地局に識別コードを割り当てる方法であって、基地局群内の各基地局において、
可能であれば同じ識別コードを近隣基地局として選択するのを回避することを試みるように識別コードを選択する工程を含み、
方法は、基地局群内の少なくとも1つの基地局において、
いずれかの近隣基地局が前記少なくとも1つの基地局と同じ識別コードを選択した場合に輻輳が発生したと判定する工程と、
輻輳が発生した場合に、前記基地局により又は前記基地局群内の別の基地局によりその輻輳を解決可能であるか否かを判定する工程と、
を更に有することを特徴とする方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、上記の方法に従って動作する基地局及び管理ノードが提供される。
従って、本発明の一実施形態において、基地局群内のアクセスポイントが起動されるたびに、1つ以上の許可済みPSCのリストに基づいて一次スクランブルコード/MIBバリュータグ(PSC/MVT)が自動的に選択される。ZMSにより提供されるスクランブルコードのリスト、既に選択され且つMRTを介して通信されたPSC及び独自の無線環境監視の結果に基づいて、フェムトセルアクセスポイントは、一意のPSC/MVT組み合わせを選択しようと試みるだろう。一意のPSC/MVT組み合わせを選択することが不可能である場合、既に別のアクセスポイントにより使用中であるPSC/MVT組み合わせのうち1つを再利用できる。アクセスポイントがPSCを再利用する場合、アクセスポイントは、そのサービスエリアが同一のPSC/MVT組み合わせを使用している別のアクセスポイントのサービスエリアと重複する可能性を最小限に抑えようと試みるべきである。この選択を実行する場合、フェムトセルアクセスポイントは、基地局群内で使用中であるPSC、近隣に位置する他の基地局群内(同一のスペースの中で複数の基地局群が指定される場合もある)で使用中であるPSC及び他のフェムトセルアクセスポイント(いずれかの基地局群の一部を形成していない場合であっても)により使用中であるPSCをすべて考慮に入れるのが好ましい。
本発明を更によく理解するために及び本発明をどのように実施できるかを示すために、例として添付の図面を参照する。
図1は、セルラ通信ネットワークのサービスエリア内にある建物を示す図である。 図2は、建物内の複数のフェムトセルアクセスポイントの配置を示す図である。 図3は、より広範囲の通信ネットワークにおけるフェムトセルアクセスポイントの存在を示す概略図である。 図4は、本発明に係る第1の処理を示すフローチャートである。 図5は、本発明が使用されてもよい状況を示す概略図である。 図6は、本発明に係る第2の処理を示すフローチャートである。 図7は、図6に示される処理の一部を更に詳細に示すフローチャートである。 図8は、図6に示される処理の別の部分を更に詳細に示すフローチャートである。 図9は、本発明の利用を示す概略図である。
図1は、セルラ通信ネットワークのマクロセル基地局12のサービスエリア内に位置する建物10を示す。従って、建物10の付近にある移動電話14、ラップトップコンピュータなどのユーザデバイスは、マクロセル基地局12を介してセルラネットワークに接続することによりセルラサービスを受けることができる。
しかし、建物内のセルラサービスが不十分であるために、サービスを利用できなかったり、あるいはユーザデバイスが高い送信電力で信号を送信せざるを得ず、その結果、バッテリの寿命が短くなってしまったりする場合もあることは既知である。
従って、建物10内にあるユーザデバイスが少なくともフェムトセルアクセスポイントのうち1つを介してセルラネットワークへの接続を確立することによりセルラサービスを受けられるようにするという目的で、フェムトセルアクセスポイントが配置されている。
オフィスビル、教育施設又はショッピングモールのようにユーザの移動が起こると予測される建物内におけるフェムトセルアクセスポイントの配置に関連して本発明を説明するが、他の状況にも本発明を適用可能であることは明らかだろう。例えば本発明は、特に、中にいるユーザが移動すると予測されるエリアが共有され且つ/又は管理されているような場所における戸外でのフェムトセルの配置にも同等に適用可能であるがそれに限定されない。
図2は、建物10の内部の1つの階16を概略的に示す図である。この例では、建物10はオフィスビルであり、階16全体を1つの企業が利用している。ある時点で階16にいると予測されるユーザの数に基づいて、適切な数のフェムトセルアクセスポイント18が配置される。図2に示される8つのフェムトセルアクセスポイントは、それぞれAP1〜AP8と示される。
フェムトセルアクセスポイント18は適切な位置に配置される。例えば、建物に出入りするユーザが可能な限り長い時間フェムトセルアクセスポイントの1つに接続された状態を保てるように、(各)出入口に近接してフェムトセルアクセスポイントを設けるのが適切だろう。アクセスポイントAP5のような建物の出入口のフェムトセルアクセスポイントのうちの1つ以上は、周囲のマクロ層からフェムトセルネットワークへの入口として作用するので、「ゲートウェイ」セルと呼ばれてもよい。更に、スペース内のあらゆるユーザがフェムトセルアクセスポイントのうち1つへの接続を確立できるように、フェムトセルアクセスポイントはスペース全体に分散されるべきである。
図3は、フェムトセルアクセスポイントのネットワーク接続を示す概略図である。詳細には、1つの群を形成するフェムトセルアクセスポイント18はすべて、LANサーバ20を有するローカルエリアネットワーク(LAN)に接続される。LANサーバ20は、ワイドエリアネットワーク22、特にインターネットなどのパブリックワイドエリアネットワークにも接続する。フェムトセルアクセスポイント18は、ワイドエリアネットワーク22を介してセルラ通信ネットワークのコアネットワーク24に接続可能である。コアネットワーク24は、フェムトセルアクセスポイント18の動作を監視し且つ必要に応じて制御する管理ノード26を含む。
本発明の一実施形態において、管理ノード26は、フェムトセルアクセスポイント群に含まれるすべてのフェムトセルアクセスポイントのIDと、UTRA絶対RFチャネル番号(UARFCN)及びスクランブルコード(SC)、ロケーションエリアコード(LAC)及びセルID、並びに初期電力レベルなどの主要なRFパラメータとを含むその群に関する関連情報を群内のすべてのフェムトセルアクセスポイント18に配信する。
フェムトセルアクセスポイントは、近隣フェムトセルアクセスポイントのアイデンティティを捕捉するために他のフェムトセルアクセスポイントにより送信される信号を検出できるダウンリンクモニタモードに入ってもよい。従って、各フェムトセルアクセスポイントにより送信された検出済みUARFCN/SC及びLAC/セルIDを管理ノード26から受信した情報と整合することにより、フェムトセルアクセスポイント18は、近隣フェムトセルアクセスポイントテーブルを自動的に事前設定できる。この近隣アフェムトセルアクセスポイントテーブルは、その後の局所移動の際のハンドオーバに利用されてもよい。従って、フェムトセルアクセスポイント群の中での移動は完全に支援される。他のフェムトセルアクセスポイントとの間のセル再選択は、関連キャリア情報及びスクランブルコード情報をそれぞれ同報通信することにより実現される。各フェムトセルアクセスポイントは、近隣フェムトセルアクセスポイントのIDを含む完全なマップを有しており、従って特定のフェムトセルアクセスポイントを明確に指示するハンドオーバコマンドを送信できるので、1つのフェムトセルアクセスポイントから別のフェムトセルアクセスポイントへのハンドオーバを実現できる。回線交換(CS)通話移動、パケット交換(PS)通話移動及び多重無線アクセスベアラ(マルチRAB)通話移動、並びにフェムトセルアクセスポイント間の周波数内ハンドオーバ及び周波数間ハンドオーバに対して完全な支援が実行される。
更に、各フェムトセルアクセスポイントは、接続されているユーザ機器から定期測定値レポートを受信する。この測定値レポートは、周波数内近隣フェムトセルアクセスポイントの信号強度を示す。また、各フェムトセルアクセスポイントは、そのフェムトセルアクセスポイントに接続され且つ圧縮モードで動作しているユーザ機器へ、周波数間近隣フェムトセルアクセスポイントの定期測定値を提供することを要求する測定値制御メッセージを送信する。
更に、各フェムトセルアクセスポイントは、フェムトセルアクセスポイントが接続されているローカルエリアネットワークによって他のフェムトセルアクセスポイントと通信することが可能である。
図4は、一次スクランブルコードを選択する場合にフェムトセルアクセスポイントで実行される手順を一般的な用語で示すフローチャートである。この手順は、フェムトセルアクセスポイントが起動されるたびに実行されるのが好ましい。その後、異なる結果が発生しそうな場合、その都度、この手順が再実行されてもよい。例えば、フェムトセルアクセスポイントが新たな近隣フェムトセルアクセスポイントからの信号を検出した場合、選択されたスクランブルコードがまだ最適であるか否かを検査するために、この手順が再実行されてもよい。
ステップ40において、フェムトセルアクセスポイントは、ダウンリンクモニタモード(DLMM)で受信していたデータに注目する。前述のように、このデータは、そのフェムトセルアクセスポイントが信号を検出可能な各セルのアイデンティティを含み且つそのようなセルにより使用されているスクランブルコードを更に含む。
更に、フェムトセルアクセスポイントは、現在のマスタ関連テーブル(MRT)に含まれるデータに注目する。
マスタ関連テーブルは、各フェムトセルアクセスポイントに関する情報を含む。その情報の中には、フェムトセルアクセスポイント群に含まれる各フェムトセルアクセスポイントの一意のセルID;そのフェムトセルアクセスポイントのグループID;そのフェムトセルアクセスポイントにより選択された周波数及び一次スクランブルコード;他のフェムトセルアクセスポイントのセルID、一次スクランブルコード、UARFCN、CPICH Tx電力調整及びCPICH Tx電力、並びにそのフェムトセルアクセスポイントにより検出されたマクロ層ノードBs;及び検出された中で最も強いセルの情報が含まれる。
初めて起動するたびに、フェムトセルアクセスポイントは、そのフェムトセルアクセスポイントがネットワークの一部になったことを示すためのメッセージを同報通信する。次に、別の任意のフェムトセルアクセスポイントは、そのフェムトセルアクセスポイントが自動構成を開始できるようにMRTのコピーをそのフェムトセルアクセスポイントへ送信する。
MRTには、常に新たなフェムトセルアクセスポイントが特定のタイムスタンプ(作成タイムスタンプとして既知である)を伴って追加されている。以下に説明されるように、フェムトセルアクセスポイントの優先度がタイムスタンプの値により判定される場合もある。
フェムトセルアクセスポイントが構成を変えるたびに(新たな周波数及び/又はスクランブルコードを選択するたびに、もしくはモビリティテーブルを更新するたびに)、フェムトセルアクセスポイントは、ローカルエリアネットワークを介してそれらの変更を含むMRTを同報通信する。更に、非アクティブ状態であるように見えるフェムトセルアクセスポイントがある場合、管理システムは、それらのフェムトセルアクセスポイントをMRTから除外してもよい。
更新マスタ関連テーブルを受信するたびに、フェムトセルアクセスポイントは、そのフェムトセルアクセスポイントが他のいずれかのフェムトセルアクセスポイントに近隣アクセスポイントとして追加されたか否かを検査し、追加されていた場合、リストをやり取りするか否かを検査する。
更に、フェムトセルアクセスポイントは、以下に説明されるようなスクランブルコードを設定する手順に従って動作することにより、一次スクランブルコード(PSC)衝突の有無を検査し且つそれを解決する。
ステップ40で受信された情報に基づいて、フェムトセルアクセスポイントは、群内のその他のフェムトセルアクセスポイントを複数の層に分割する。近隣フェムトセルアクセスポイント(又はマクロ層近隣アクセスポイント)の層は、フェムトセルアクセスポイントがその近隣フェムトセルアクセスポイントを認識するに至るまでのステップの数を示す。従って、層1近隣フェムトセルアクセスポイントは、フェムトセルアクセスポイントがダウンリンクモニタモードで自ら検出した層であってもよい。あるいは、近隣フェムトセルアクセスポイントがそれ自体のダウンリンクモニタモードでフェムトセルアクセスポイントを検出していてもよく、且つフェムトセルアクセスポイントは、マスタ関連テーブルを介してこれを認識し、その関係をやり取りしていてもよい。層2近隣フェムトセルアクセスポイントは、フェムトセルアクセスポイントが層1近隣フェムトセルアクセスポイントを介して認識した近隣フェムトセルアクセスポイントである。層2近隣フェムトセルアクセスポイントの知識は、層1フェムトセルアクセスポイント又はマクロ層近隣アクセスポイントのSIB(システム情報ブロック)11から得られてもよい。あるいは、層2近隣フェムトセルアクセスポイントの知識は、層1近隣フェムトセルアクセスポイントのマスタ関連テーブルをルックアップすることにより得られてもよい。層3近隣フェムトセルアクセスポイントは、フェムトセルアクセスポイントが層2近隣フェムトセルアクセスポイントのマスタ関連テーブルのエントリをルックアップすることにより認識した近隣フェムトセルアクセスポイントである。ネットワークの大きさに応じて、更に低い層の近隣フェムトセルアクセスポイントが存在してもよく、その場合、フェムトセルアクセスポイントは、すぐ上の層の近隣フェムトセルアクセスポイントのマスタ関連テーブルのエントリをルックアップすることによってそれらの近隣フェムトセルアクセスポイントを認識する。
図4に示される手順のステップ42において、フェムトセルアクセスポイントは、一次スクランブルコード(PSC)プール、すなわち独自のPSCを選択できるPSCのリストに関する情報を受信する。
本発明の一実施形態において、セルラネットワークで利用可能な一次スクランブルコードは、外部スクランブルコードリスト及び内部スクランブルコードリストに分割される。外部スクランブルコードリストの一次スクランブルコードは、好適なスクランブルコードである。それらのスクランブルコードは、マクロ層の近隣セルリストの中に現れ且つ通常はマクロ層を見ることができるフェムトセルアクセスポイントにより使用されるだろう。内部スクランブルコードリストの一次スクランブルコードは、好適ではないスクランブルコードである。それらのスクランブルコードは、マクロ層の近隣セルリストには現れず、従って通常はマクロ層を見ることができないフェムトセルアクセスポイントにより(すべてではないとしても)使用されるだろう。
従って、ステップ42において、フェムトセルアクセスポイントは、選択プールが外部スクランブルコードリストの一次スクランブルコードのみを含むのか又は内部スクランブルコードリストのスクランブルコードも含むのかに関する情報を例えば管理ノード26から受信する。この機構は、フェムトセルを「ゲートウェイ」セル、すなわちフェムトセルのサービスエリアの出入口ポイントにあるセルとして明示して規定するために使用される。
更に、フェムトセルは、この「ゲートウェイ」状態によってそのフェムトセルを構成すべきか否かを自動的に判定させる情報を管理ノード26から更に受信してもよい。例えば、フェムトセルアクセスポイントは、そのフェムトセルアクセスポイントからマクロネットワークへ又はマクロネットワークからそのフェムトセルアクセスポイントへ再選択するユーザ機器の履歴に基づいて統計データを収集するように構成される。最近の履歴に基づいて、フェムトセルアクセスポイントは、「ゲートウェイ」セルとして動作すべきか否かを判定してもよい。この状態は変化することもある。例えば、フェムトセルアクセスポイントは、外部スクランブルコードリストからの一次スクランブルコードの選択に限定するように、フェムトセルアクセスポイント自体を「ゲートウェイ」セルとして構成してもよい。しかし、フェムトセルアクセスポイント群の中で、新たなフェムトセルアクセスポイントが全サービスエリアの出入口ポイントに更に近接する位置に配置された場合、その後の第1のフェムトセルアクセスポイントとマクロ層との間の再選択の回数ははるかに少なくなるので、第1のフェムトセルアクセスポイントは、最新の履歴に基づいてそれ以降は「ゲートウェイ」セルとして動作すべきではないと判定できる。そこで、第1のフェムトセルアクセスポイントは、外部スクランブルコードリスト又は内部スクランブルコードリストのいずれかから一次スクランブルコードを選択できる。
ステップ44において、フェムトセルアクセスポイントは選択スコア(その利用に関しては後に説明する)を設定する。選択スコアは、[選択プール中のPSCの数]−[選択プール中にあり且つ層1近隣フェムトセルアクセスポイントのうち1つの近隣フェムトセルアクセスポイントにより使用される一意のPSCの数]に等しい。
ステップ46において、フェムトセルアクセスポイントは、選択プール中にマスタ関連テーブルにリストアップされているフェムトセルアクセスポイントのうち1つのフェムトセルアクセスポイント又は検出可能であると思われる他のいずれかのフェムトセルアクセスポイントでまだ使用されていない一次スクランブルコードが存在するか否かを判定する。(例えば、フェムトセルアクセスポイントは、他の企業又は付近の居住施設にあるフェムトセルアクセスポイントを検出可能な場合もある。)
選択プール中に未使用のPSCが存在する場合、手順はステップ48へ進み、フェムトセルアクセスポイントはその未使用PSCを選択する。2つ以上の未使用PSCがある場合、フェムトセルアクセスポイントは無作為に1つのPSCを選択してもよい。しかし、選択プールが外部スクランブルコードリストの一次スクランブルコード及び内部スクランブルコードリストのスクランブルコードの双方を含む場合、外部スクランブルコードリストの一次スクランブルコードは、内部スクランブルコードリストのスクランブルコードより優先されるのが好ましい。次に、ステップ50において、フェムトセルアクセスポイントは、マスタ情報ブロック(MIB)バリュータグ(MVT)を選択する。例えば、フェムトセルアクセスポイントは、MVTバリュータグを無作為に選択してもよい。
まったく未使用であるスクランブルコードは存在しないとステップ46で判定された場合、処理はステップ52へ進む。ステップ52において、層1近隣フェムトセルアクセスポイント又は層2近隣フェムトセルアクセスポイントのうち1つの近隣フェムトセルアクセスポイントによりまだ使用されていない一次スクランブルコードが選択プール中に存在するか否かが判定される。尚、PSC選択アルゴリズムは同一のUARFCNにある近隣フェムトセルアクセスポイントを考慮するだけであるが、多くの場合、これには1つの群に含まれるすべてのフェムトセルアクセスポイントが含まれる。従って、選択プール中に未使用のPSCがない場合、アルゴリズムは、可能であれば層3(又は更に高い層)の近隣フェムトセルアクセスポイントによってのみ使用中であるPSCを発見しようと試みる。
層1近隣フェムトセルアクセスポイント又は層2近隣フェムトセルアクセスポイントのうち1つの近隣フェムトセルアクセスポイントでまだ使用されていない1つ以上の一次スクランブルコードが選択プール中に存在するとステップ52で判定された場合、処理はステップ54へ進む。ステップ54において、それらのPSCの各々に関してフェムトセルアクセスポイントは、すべてのフェムトセルアクセスポイントの検出済み近隣フェムトセルアクセスポイントリストに各PSC/MVT組み合わせが表れた回数を表すカウントを形成する。MRTの中でPSC/MVT組み合わせが検出済み近隣フェムトセルアクセスポイントとして頻繁に現れる場合、その組み合わせが単独のフェムトセルアクセスポイントにより使用されていることはないと予測され、従ってこのPSC/MVT組み合わせを回避しようと試みるのが好ましいだろう。従って、ステップ54において、フェムトセルアクセスポイントは、カウント値が最小であるPSC/MVT組み合わせを選択する。このステップで、選択プールのすべてのPSCが使用中であっても、フェムトセルアクセスポイントは、まだ使用されていないPSC/MVT組み合わせを選択することが可能であってもよい。このように種々のMVT値を使用することにより、同一のPSCを有する別のフェムトセルアクセスポイントのサービスエリアへUEが移動する場合、UEは必ずロケーションエリア更新を実行することになる。
層1近隣フェムトセルアクセスポイント又は層2近隣フェムトセルアクセスポイントのうち1つの近隣フェムトセルアクセスポイントでまだ使用されていない一次スクランブルコードが選択プール中に存在しないとステップ52で判定された場合、処理はステップ56へ進む。ステップ56において、層1近隣フェムトセルアクセスポイントのうち1つの近隣フェムトセルアクセスポイントでまだ使用されていない一次スクランブルコードが選択プール中に存在するか否か(すなわち、層2近隣フェムトセルアクセスポイントのうち1つの近隣フェムトセルアクセスポイントでのみ使用中である一次スクランブルコードが選択プール中に存在するか否か)が判定される。
層2近隣フェムトセルアクセスポイントでのみ使用中である1つ以上のPSCが存在するとステップ56で判定された場合、処理はステップ58へ進む。ステップ58において、フェムトセルアクセスポイントはPSC/MVT組み合わせを選択する。詳細には、上記のステップ54において、フェムトセルアクセスポイントはカウント値が最小であるPSC/MVT組み合わせを選択する。
選択プール中のすべての一次スクランブルコードが層1近隣フェムトセルアクセスポイントで既に使用中であるとステップ56で判定された場合、処理はステップ60へ進む。ステップ60において、一次スクランブルコードのうち1つが選択される。この例において、その一次スクランブルコードを使用する他のデバイスとの間で干渉が起こる危険を最小限に抑えようと試みるように選択は実行される。この例において、フェムトセルアクセスポイントは、外部スクランブルコードリストの一次スクランブルコードの中からのみスクランブルコードを選択する。
選択を実行するために、フェムトセルアクセスポイントは、それらの一次スクランブルコードの各々に対してカウント値とパス損失重みとの組み合わせを表す値を形成する。更に詳細には、その組み合わせは、カウント値の正規化バージョンと正規化パス損失値とを加算することにより形成される。
正規化カウント値(nom_occ_t1)は、まず、いずれかのPSCに対して層1の最大カウント値(max_occ_t1)を判定することにより得られる。次に、PSCごとに、正規化カウント値は、
norm_occ_t1=occ_t1/max_occ/t1
により求められる。
PSCごとの正規化パス損失値は、手順を実行しているフェムトセルアクセスポイントと各検出済み近隣フェムトセルアクセスポイントとの間のパス損失(Path_Loss)を発見することにより判定される。各セルはCPICH Tx電力(同様にMRTを介して通信される)を同報通信し且つフェムトセルアクセスポイントはこのTx電力及びダウンリンクモニタモードで検出するRSCPからパス損失を判定可能であるので、パス損失を計算できる。すなわち、
Path_Loss(デシベル単位)=CPICHTx電力[検出済み近隣フェムトセルアクセスポイント]−RSCP[検出済み近隣フェムトセルアクセスポイント]
それらのパス損失値の計算の終了後、フェムトセルアクセスポイントは、そのフェムトセルと検出済み近隣フェムトセルアクセスポイントとの間の最小パス損失及び最大パス損失を発見する。
すなわち、
最小パス損失=フェムトセルアクセスポイントといずれかの検出済み近隣フェムトセルアクセスポイントとの間の最小のパス損失
最大パス損失=フェムトセルアクセスポイントといずれかの検出済み近隣フェムトセルアクセスポイントとの間の最大のパス損失
次に、管理モードにより提供されるパラメータPath_Loss_Weight_Offsetを使用してオフセットが適用される。
最大パス損失=最大パス損失−最大パス損失*Path_Loss_Weight_Offset
次に、すべての検出済み近隣フェムトセルアクセスポイントに対して、正規化パス損失値(Norm_Path_Loss_Weight)を次のように計算できる。
Norm_Path_Loss_Weight=1−{(Path_Loss−Min_Path_Loss)/(Max_Path_Loss−Min_Path_Loss)}
上述のように、次に、カウント値の正規化バージョン(norm_occ_t1)と正規化パス損失値(Norm_Path_Loss_Weight)とを加算することにより、フェムトセルアクセスポイントは、カウント値とパス損失重みとの組み合わせを計算する。それらの計算に基づいて、フェムトセルアクセスポイントは組み合わせ値が最小であるPSCを選択する。
その後、処理はステップ62へ進む。ステップ62において選択されたPSCに対して、未使用MVTが存在するか否かが判定される。未使用MVTが存在する場合、処理はステップ64へ進み、未使用MVTが選択される。
未使用MVTが存在しないとステップ62で判定された場合、処理はステップ66へ進む。ステップ66において、フェムトセルアクセスポイントは、選択されたPSCと関連するMVTごとのカウント値とパス損失重みとの組み合わせの個別の値を考慮し、MVTが選択される。
従って、図4は、始動時にアクセスポイント群中の各アクセスポイントで実行される手順を示す。
上記の方法は、可能であれば、他のフェムトセルアクセスポイントにより使用中である一次スクランブルコード、少なくとも層1近隣フェムトセルアクセスポイントのフェムトセルアクセスポイントにより使用中である一次スクランブルコードの選択を回避しようと試みることが明らかだろう。2つの近隣フェムトセルアクセスポイントにより同一の一次スクランブルコードが使用されている場合、それら2つのフェムトセルアクセスポイントの間のロケーションエリア更新が失敗するか、又は2つのフェムトセルアクセスポイントからの信号を組み合わせるUE受信機が通話を遮断させる可能性がある。
処理は2つの可能なスクランブルコード範囲(外部及び内部)を支援する。ユーザは、外部PSCの数を最小限に抑えることにより、マクロ層のセルにより維持される近隣セルリストを最小にするために内部PSCに偏って選択を任意に実行できる。しかし、ユーザが管理システムを介して指定しなければ、処理は内部スクランブルコードより優先して外部スクランブルコードを選択しようとする。
PSCを選択しているフェムトセルアクセスポイントにより受信されたMRTは、企業内のすべてのフェムトセルアクセスポイントに関する情報(それらのフェムトセルアクセスポイントは異なる群に割り当てられている場合もある)を含む。従って、アルゴリズムは、PSCを選択しているフェムトセルアクセスポイントにより直接検出できないPSC/MVT組み合わせであっても、他の企業群に含まれるPSC/MVT組み合わせを考慮に入れることができる。他のフェムトセルアクセスポイントは、PSCを選択しているフェムトセルアクセスポイントにより検出可能である場合に限り又は検出可能なセルの近隣セルリストの中に現れている場合に限り考慮に入れられる。
一般に、処理は、PSC/MVT組み合わせを再利用する前に未使用のスクランブルコード(PSC)とMVTの組み合わせを選択する。例えば、PSCを再利用する必要がある場合、処理は、そのPSCに対して少なくとも頻繁に使用されている未使用のPSC/MVT組み合わせを選択しようと試みる。
処理は、層2近隣フェムトセルアクセスポイントにより使用中であるPSC/MVT組み合わせの選択を回避しようと試み且つ層3近隣フェムトセルアクセスポイントにより使用中のPSC/MVTを優先して選択しようとする。層2近隣フェムトセルアクセスポイントにより使用中のPSC/MVT組み合わせを使用する必要がある場合、選択の際に使用するために正規化パス損失重みが形成される。これは、パス損失重み及び発生重みの双方の組み合わせである。
フェムトセルアクセスポイントがMRTから除外された場合、そのフェムトセルアクセスポイントが使用していたPSC/NVTは再利用可能になるので、その意味で、処理は自己回復処理である。更に、MRTに対するこの変更は、少なくとも1つのフェムトセルアクセスポイントがPSCを選択するために手順を再開するきっかけになる。
更なる一実施形態において、管理ノードは、1つ以上のフェムトセルアクセスポイントに、そのフェムトセルアクセスポイントがゲートウェイセルとして動作すべきか否かを判定可能にすべきか否かを判定させることができる。判定可能にすべき場合、フェムトセルアクセスポイントは、外部PSC/MVT組み合わせがまだ利用可能であっても(例えば、それらの組み合わせの所定の割合を下回っている場合)、内部スクランブルコード/MVT組み合わせを選択できる。例えば、内部PSCを選択する決定は、次の条件のすべてに適合する場合に実行されてもよい。
フェムトセルアクセスポイントが管理ノードによりこの機能を起動することを許可されること。
フェムトセルアクセスポイントが近隣フェムトセルを検出していたこと。
他のフェムトセルがそのフェムトセルアクセスポイントを検出可能であること。
マクロ層からそのフェムトセルアクセスポイントへのアイドルモード再選択又はマクロ層セルへのハンドアウトが実行されていないこと
衝突が検出された場合、その衝突を解決する試みを実行可能にする機構が提供される。そうでない場合、管理システムで警報が発生されてもよい。
企業群内の種々のフェムトセルアクセスポイントは、予測不可能な順序で始動手順を経過する。従って、図4に示される手順が実行された結果、いくつかの他のアクセスポイントが起動した後に最適とは思われないスクランブルコードの選択に関する決定をフェムトセルアクセスポイントが実行するという状況も十分に考えられる。例えば、そのような決定実行の結果、2つの層1近隣フェムトセルアクセスポイントが同一のスクランブルコードを選択せざるを得ない場合も起こる。
図5は、図2に示される環境に関連して、利用可能な一次スクランブルコードが4つ(PSC:1〜PSC:4)存在する場合の上記のような状況を示す。例示されるこの状況において、AP5は、5つの層1近隣フェムトセルアクセスポイント、すなわち、AP1、AP2、AP4、AP6及びAP7を有することがわかる。更に、AP5は、それらのアクセスポイントのうち最後に起動したアクセスポイントであり、AP5が起動した時点で、AP1はPSC:4を選択しており、AP2はPSC:1を選択しており、AP4はPSC:3を選択しており且つAP6はPSC:2を選択している。そのため、AP5は、層1近隣フェムトセルアクセスポイントのうち1つの近隣フェムトセルアクセスポイントと輻輳する一次スクランブルコードを選択せざるを得ない。図5に示されるように、AP5はPSC:4を選択する。
アルゴリズムの輻輳解決部分は、アクセスポイント群全体への波及効果を発生することなく且つPSC選択における振動を引き起こすことなくこの種の問題を修正しようと試みる。
手順は、MRTの関係並びにPSC選択を監視し且つ輻輳を解決するために変更を実行可能であるか否かを決定する1組の規則から構成される。適切な変更は、輻輳を起こしているアクセスポイントが層1で空いている別のPSC-MVTを選択するか、又は輻輳を起こしているアクセスポイントのうち一方のアクセスポイントが輻輳を起こしていない層1近隣フェムトセルアクセスポイントのうち1つの近隣フェムトセルアクセスポイントとPSCを交換するかのいずれかを含んでもよい。解決が不可能である場合、変更は実行されず、同一のPSCを使用している2つのアクセスポイントをそのMVTによって識別可能であることに依存して手順は実行される。
図6は、スクランブルコードの輻輳を検出し且つ可能であればその輻輳を解決する方法を示すフローチャートである。
ステップ80において、フェムトセルアクセスポイントは、図4に示されるように初期一次スクランブルコードの選択を完了する。ステップ82において、フェムトセルアクセスポイントがスクランブルコード輻輳を検出し且つ解決することを試みる時間間隔を規定する輻輳検出タイマが設定される。ステップ84において、このタイマが時間切れになると、処理はステップ86へ進む。ステップ86において、フェムトセルアクセスポイントがスクランブルコード輻輳に関わっているか否かが検出される。
図7は、処理のステップ86を更に詳細に示すフローチャートである。詳細には、ステップ88において、フェムトセルアクセスポイントにより選択された一次スクランブルコードがそのフェムトセルアクセスポイントのいずれかの層1近隣フェムトセルアクセスポイントにより使用中であるか否かが判定される。使用中である場合、処理はステップ90へ進み、層1輻輳が検出されたことが示される。
層1輻輳が起こっていない場合、処理はステップ92へ進む。ステップ92において、フェムトセルアクセスポイントにより選択された一次スクランブルコードがそのフェムトセルアクセスポイントの層2近隣フェムトセルアクセスポイントにより使用中であるか否かが判定される。使用中である場合、処理はステップ94へ進み、層2輻輳が検出されたことが示される。層2輻輳が起こっていない場合、ステップ96において、解決する必要がある輻輳が存在するか否かが判定され、図6の処理はステップ98へ進む。ステップ98において、例えば、ダウンリンクモニタモード又は更新マスタ関連テーブルで受信され且つ新たな検査を実行しなければならないことを示す新たな情報をフェムトセルアクセスポイントが待つ状態になる。
輻輳が存在するとステップ86で判定された場合、処理はステップ100へ進む。ステップ100において、フェムトセルアクセスポイントが検出済み輻輳の相手方であるフェムトセルアクセスポイントより低い優先度を有するか否かが判定される。フェムトセルアクセスポイントの優先度は、第1にPSC選択スコア44により判定され、スコアの低いアクセスポイントに優先権が与えられる。それらのフェムトセルアクセスポイントのPSC選択スコアが互いに等しい場合、フェムトセルアクセスポイントがMRTに追加された時点を示す作成タイムスタンプの値が使用される。より早い作成タイムスタンプを有するフェムトセルアクセスポイントに優先権が与えられる。作成タイムスタンプも互いに等しい場合、フェムトセルのセル識別子が使用され、小さいほうの値を有するフェムトセルアクセスポイントに優先権が与えられる。フェムトセルアクセスポイントが検出済み輻輳の相手方であるフェムトセルアクセスポイントより高い優先度を有する場合、処理は先に説明したステップ98へ進む。
フェムトセルアクセスポイントが検出済み輻輳の相手方であるフェムトセルアクセスポイントより高い優先度を有する場合、処理はステップ102へ進む。ステップ102において、輻輳が解決可能であるか否か及び解決可能である場合にどのようにして解決するかが判定される。
図8は、処理のステップ102を更に詳細に示すフローチャートである。まず、ステップ104において、図4に示される処理のステップ44で先に計算されていたフェムトセルアクセスポイントの選択スコアが0より大きいか否かが判定される。スコアが0に等しい場合(すなわち、選択プール中のすべてのPSCがフェムトセルアクセスポイントの層1近隣フェムトセルアクセスポイントにより使用されている場合)、処理はステップ106へ進む。
ステップ106において、検出済み輻輳の相手方であるフェムトセルアクセスポイントが0より大きい選択スコアを有するか否かが判定される。0より大きい選択スコアを有する場合、処理はステップ108へ進み、相手方のフェムトセルアクセスポイントで動作を実行することにより輻輳を最適に解決できることが示され、そこでステップ102の処理は終了する。
検出済み輻輳の相手方であるフェムトセルアクセスポイントが0より大きい選択スコアを有していない場合、処理はステップ110へ進む。ステップ110において、フェムトセルアクセスポイントは、PSCの輻輳が起きている近隣フェムトセルアクセスポイントを除く層1近隣フェムトセルアクセスポイントを考慮する。詳細には、フェムトセルアクセスポイントは、0より大きい選択スコアを有する(すなわち、層1近隣フェムトセルアクセスポイントのいずれかにより使用中ではないPSCを選択プール中に有する)輻輳を起こしていない層1近隣フェムトセルアクセスポイントのうちいずれか1つを考慮する。次に、フェムトセルアクセスポイントは、それらの近隣フェムトセルアクセスポイントのPSCのうちいずれかがそのフェムトセルアクセスポイント自体の選択プールにあるか否かを判定する。
選択プール中にない場合、フェムトセルアクセスポイントは輻輳が解決不可能であると判定し、処理はステップ112へ進む。
ステップ110における判定の答えが肯定である場合、処理はステップ114へ進む。ステップ114において、フェムトセルアクセスポイントは、ステップ110で識別された近隣フェムトセルアクセスポイントのうち1つの近隣フェムトセルアクセスポイントのPSC‐MVT組み合わせを選択する。これは、他のPSC/MVT組み合わせの選択自由度が最大である近隣フェムトセルアクセスポイントを発見し、次に、その近隣フェムトセルアクセスポイントにより現在使用中であるPSC/MVT組み合わせを選択することを意図して実行される。更に詳細には、フェムトセルアクセスポイントは、自らの選択プールの中からPSCを選択していた輻輳を起こしていない層1近隣フェムトセルアクセスポイントの選択スコアを検査する。これに基づいて、フェムトセルアクセスポイントは最高の選択スコアを発見し、その最高の選択スコアを有する近隣フェムトセルアクセスポイントにより使用中であるPSC-MVT組み合わせをフェムトセルアクセスポイント自体が使用するために選択する。
次に、処理はステップ116へ進み、第1のフェムトセルアクセスポイントに関する限り、処理は終了する。そこで、ステップ114でPSC-MVT組み合わせが選択された近隣フェムトセルアクセスポイントのPSCを変更することにより、輻輳を解決できる。
図8の処理がステップ112で終了した場合、処理は、図6のステップ128へ進む。ステップ128において、輻輳が解決不可能であるか否かが判定され且つ警報が発生される。例えば、警報は、フェムトセルアクセスポイントの物理的場所が変更されれば問題を解決可能だろうということを示してもよい。あるいは、警報は、例えば更に多くの内部スクランブルコードを追加することにより、選択プールに更に多くのスクランブルコードを割り当てるべきであることを操作員に示してもよい。次に、処理は先に説明したステップ98へ進む。
スコアが0より大きいとステップ104で判定された場合、処理はステップ118へ進む。ステップ118において、そのスコアが検出済み輻輳の相手方であるフェムトセルアクセスポイントのスコア以上であるか否かが判定される。相手方のスコア以上ではない場合、相手方のフェムトセルアクセスポイントにより輻輳が最適に解決されるか否かが判定され且つ処理はステップ108へ進む。スコアが輻輳を起こしているフェムトセルアクセスポイントのスコア以上であるとステップ118で判定された場合、処理はステップ120へ進む。ステップ120において、スコアが輻輳を起こしているフェムトセルアクセスポイントのスコアと等しいか否かが判定される。
スコアが等しいとステップ120で判定された場合、処理はステップ122へ進む。ステップ122において、どちらのフェムトセルアクセスポイントが高い優先度を有するかが判定される。フェムトセルアクセスポイントの起動の時点が輻輳の相手方のフェムトセルアクセスポイントより遅くなかった場合、相手方のフェムトセルアクセスポイントにより輻輳が解決されるべきであると判定され、処理はステップ108へ進む。
フェムトセルアクセスポイントが相手方のフェムトセルアクセスポイントより高いスコアを有するとステップ120で判定された場合又はフェムトセルアクセスポイントが輻輳の相手方のフェムトセルアクセスポイントより後の時点で起動したとステップ122で判定された場合、処理はステップ124へ進む。
ステップ124において、フェムトセルアクセスポイントは、その層1近隣フェムトセルアクセスポイントのうちいずれか1つの近隣フェムトセルアクセスポイントにより使用されていないPSCを使用してPSC-MVT組み合わせを選択する。これは、図4のスクランブルコードの選択手順を再実行することにより実現可能であり、その後、処理はステップ126で終了する。
図8の処理がステップ116又はステップ126で終了した場合、その後、図6のステップ130が実行される。ステップ130において、フェムトセルアクセスポイントは、選択したPSC-MVT組み合わせを示すためにMRTを更新する。この場合にも、処理は先に説明したステップ98へ進む。
図8の処理がステップ108で終了した場合、輻輳解決は別のフェムトセルアクセスポイントにおける動作に依存するので、それ以上の動作は実行されず、処理は図6のステップ98へ直接進む。
処理がステップ98に至った場合、新たな情報がまったく受信されなければ、フェムトセルアクセスポイントは、ステップ132の新たな情報に基づいて選択スコアを再計算し、ステップ134において輻輳検出タイマを設定し且つ先に説明したステップ84へ進む。
図9は、図5に先に示した状況を示す。この場合、輻輳は既に解決されている。更に詳細には、AP5は、始動時、その層1近隣フェムトセルアクセスポイントのうち1つの近隣フェムトセルアクセスポイントと輻輳する一次スクランブルコードを選択せざるを得ず、AP1も使用中であるPSC:4を選択している。
AP1が図6に示される手順を実行することにより、輻輳を解決できた。図5を検討することにより、AP1の層1近隣フェムトセルアクセスポイントのうちいずれか1つの近隣フェムトセルアクセスポイントにより使用中ではないPSCを選択するだけではAP1は輻輳を解決できなかったことがわかるだろう。これは、PSC:1が既にAP2により選択されており、PSC:2はAP6により選択されており、PSC:3はAP4により選択されており且つPSC:4はAP5により選択されているからである。
しかし、AP1は、その層1近隣フェムトセルアクセスポイントのうち1つの近隣フェムトセルアクセスポイント(AP6)がPSC:1を使用する層1近隣フェムトセルアクセスポイントを持たないことを識別することができた。従って、AP1は、先にAP6により選択されていたPSC(すなわち、PSC:2)を選択可能であり、そこで、AP6は、輻輳を解決するためにPSC:1を選択するように動作を継続することができた。
以上、ネットワーク中の各フェムトセルアクセスポイントがネットワークの総合的な性能を向上するように一次スクランブルコードを選択可能にするための機構を説明した。
フェムトセルアクセスポイントにより使用されるスクランブルコードを選択する手順に関連して本発明を説明したが、セルラネットワークの種々の基地局が別の何らかの形の識別子によって基地局からの送信を識別する場合、基地局の識別コードを選択するために種々の基地局で同一の処理が使用されてもよい。

Claims (9)

  1. セルラ通信ネットワーク内の基地局群の一部を形成する基地局で使用され、前記基地局からの送信を識別する際に使用するための識別コードを選択する方法であって、
    前記基地局群外の基地局の近隣セルリストに現れる識別コードを含む第1の識別コードリスト及び前記基地局群外の基地局の近隣セルリストの中に現れない識別コードを含む第2の識別コードリストを管理ノードから受信する工程と、
    前記基地局群内の他のいずれの基地局でも使用されていない少なくとも1つの識別コードが前記第1の識別コードリストに存在するか否かを判定する工程と、
    前記基地局群内の他のいずれの基地局でも使用されていない少なくとも1つの識別コードが前記第2の識別コードリストに存在するか否かを判定する工程と、
    前記第1の識別コードリストに前記基地局群内の他のいずれの基地局でも使用されていない少なくとも1つの識別コードが存在し、且つ、前記第2の識別コードリストに前記基地局群内の他のいずれの基地局でも使用されていない少なくとも1つの識別コードが存在する場合には、前記第2の識別コードリストからの識別コードに優先して、前記第1の識別コードリストからの識別コードを選択する工程と、
    を有することを特徴とする方法。
  2. 前記識別コードはスクランブルコードである、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記基地局はフェムトセルアクセスポイントであり、前記基地局群はローカルエリアネットワークによって接続されたフェムトセルアクセスポイントの群である、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
  4. セルラ通信ネットワーク内の基地局群の一部を形成する基地局で使用され、前記基地局からの送信を識別する際に使用するための識別コードを選択する方法であって、
    前記基地局群外の基地局の近隣セルリストの中に現れる識別コードを含む第1の識別コードリスト及び前記基地局群外の基地局の近隣セルリストに現れない識別コードを含む第2の識別コードリストを管理ノードから受信する工程と、
    前記基地局と前記基地局群外の基地局との間でセル再選択を実行可能であることが必要であるか否かを判定する工程と、
    前記基地局と前記基地局群外の基地局との間でセル再選択を実行可能であることが必要であると判定された場合、前記第1の識別コードリストから識別コードを選択する工程と、
    前記基地局と前記基地局群外の基地局との間でセル再選択を実行可能であることが必要ではないと判定された場合、前記第1の識別コードリスト又は前記第2の識別コードリストから識別コードを選択する工程と、
    を有することを特徴とする方法。
  5. 前記基地局に関連するセル再選択の履歴に基づいて、前記基地局と前記基地局群外の基地局との間でセル再選択を実行可能であることが必要であるか否かを判定する工程、をさらに有することを特徴とする請求項4に記載の方法。
  6. 前記基地局はフェムトセルアクセスポイントであり、前記基地局群はローカルエリアネットワークによって接続されたフェムトセルアクセスポイントの群である、ことを特徴とする請求項4又は5に記載の方法。
  7. 少なくとも1つの基地局群を含み且つ前記基地局群の中にない他の基地局をさらに含むセルラ通信ネットワークの管理ノードで使用するための方法であって、
    利用可能な識別コードを、前記基地局群外の基地局の近隣セルリストに現れる識別コードを含む第1の識別コードリスト及び前記基地局群外の基地局の近隣セルリストに現れない識別コードを含む第2の識別コードリストに分割する工程と、
    前記基地局群内の基地局に前記第1の識別コードリスト及び前記第2の識別コードリストを通知する工程と、
    を有することを特徴とする方法。
  8. 前記識別コードはスクランブルコードである、ことを特徴とする請求項7に記載の方法。
  9. セルラ通信ネットワークで使用するための基地局であって、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方法を実行するように構成されている、ことを特徴とする基地局。
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