JP5689889B2 - セルラネットワークにおけるモビリティの制御 - Google Patents

Description

本発明はセルラネットワークにおけるモビリティの制御、特にネットワーク全体のパフォーマンスにおける望ましい結果を達成するために自身のモビリティ・パラメータを選択することができるような方法及びシステムに関するものである。

利点の中でセルラ通信ネットワークのユーザに改善されたカバー範囲を提供するために、建物内にフェムトセル・アクセスポイントを構築することが知られている。登録されているユーザデバイスがフェムトセル・アクセスポイントのカバー範囲内にある場合、例えば、すでに存在するブロードバンド・インターネット接続を通して構築されたセルラネットワークのコア・ネットワークへのアクセスポイントからの接続とともに、アクセスポイントとの接続を構築することができる。ユーザがフェムトセル・アクセスポイントのカバー範囲から離れる場合、接続はセルラネットワークのマクロセル基地局へとハンドオーバされ得る。

また、そのようなフェムトセル・アクセスポイントのネットワークを構築することも知られている。

フェムトセル・アクセスポイント及び他のセルラ基地局について、モビリティに関して１つの問題が発生する。良好なセルラ・サービスを得るために、各ユーザ装置デバイスはセルラ・基地局との間で許容できる程度の強い接続を確立する必要がある。しかしながら、接続モードにおけるあるセルから他のセルへのハンドオーバ、もしくは非接続モードにおける異なるセルの選択は、効率という観点で不利益を生じ、それゆえユーザ装置デバイスがその瞬間に最も強い信号を提供しているわけではない基地局との接続を維持するような典型的な手順が取られる。更に、他の基地局よりもある基地局と優先して接続を確立するユーザ装置にとって有利に働くであろう他の理由が存在し得る。

これらの問題は、セルラ基地局が１以上のモビリティ・パラメータを適切に選択可能となるようにすることで解決され得る。

本発明の第１の態様によれば、複数の他の基地局を含むセルラ通信ネットワークの基地局において、モビリティの制御のために使用される方法であって、前記複数の他の基地局の１つから、該複数の他の基地局の前記１つの負荷に関する報告を受信するステップと、前記報告された負荷に基づいて、前記基地局と前記複数の他の基地局の前記１つとの間におけるモビリティを決定する少なくとも１つのモビリティ・パラメータの値を設定するステップと、前記設定されたモビリティ・パラメータの値をブロードキャストするステップと、を含む方法が提供される。

本発明の第２の態様によれば、複数の他の基地局を含むセルラ通信ネットワークの基地局において、モビリティの制御のために使用される方法であって、前記基地局の負荷を決定するステップと、前記決定された負荷に基づいて、前記基地局と前記複数の他の基地局との間におけるモビリティを決定する少なくとも１つのモビリティ・パラメータの値を設定するステップと、前記設定されたモビリティ・パラメータの値をブロードキャストするステップと、を含む方法が提供される。

本発明の第３の態様によれば、複数の他の基地局を含むセルラ通信ネットワークの基地局において、モビリティの制御のために使用される方法であって、前記複数の他の基地局の１つへの以前のハンドオーバ試行の成功率を決定するステップと、前記決定された成功率に基づいて、前記基地局と前記複数の他の基地局の前記１つとの間におけるモビリティを決定する少なくとも１つのモビリティ・パラメータを設定するステップと、前記設定されたモビリティ・パラメータの値をブロードキャストするステップと、を含む方法が提供される。

本発明の第４の態様によれば、複数の他の基地局を含むセルラ通信ネットワークの基地局において使用される、モビリティを制御する方法であって、前記基地局は第１のキャリア周波数で動作しており、前記方法は、前記複数の他の基地局の１つが前記第１のキャリア周波数で動作しているか否かを決定するステップと、前記複数の他の基地局の前記１つが前記第１のキャリア周波数で動作している場合に、モビリティ・パラメータを第１の値に設定するステップと、前記複数の他の基地局の前記１つが前記第１のキャリア周波数で動作していない場合に、前記複数の他の基地局の前記１つから受信された信号の品質を決定するステップと、前記複数の他の基地局の前記１つから受信された信号の前記品質が閾値より高い場合に、前記モビリティ・パラメータを第２の値に設定するステップと、前記複数の他の基地局の前記１つから受信された信号の前記品質が閾値より低い場合に、前記モビリティ・パラメータを前記第２の値とは異なる第３の値に設定するステップと、前記設定されたモビリティ・パラメータの値をブロードキャストするステップと、を含む方法が提供される。

本発明の第５の態様によれば、複数の他のフェムトセル基地局と複数のマクロセル基地局とを含むセルラ通信ネットワークのフェムトセル基地局において使用される、モビリティを制御する方法であって、前記フェムトセル基地局は、第１のキャリア周波数で動作しており、前記フェムトセル基地局は、該フェムトセル基地局によってサービス提供されているユーザ装置デバイスによって該ユーザ装置デバイスが隣接セルの品質計測をいつ開始すべきであるかを決定するために使用されるモビリティ・パラメータをブロードキャストしており、前記方法は、前記複数のマクロセル基地局が前記第１のキャリア周波数で動作している場合に、前記モビリティ・パラメータを第１の値に設定するステップと、前記複数のマクロセル基地局が前記第１のキャリア周波数と異なる第２のキャリア周波数で動作している場合、前記ユーザ装置デバイスが隣接セルの品質計測を開始する可能性がより高くなるように、前記モビリティ・パラメータを前記第１の値とは異なる第２の値に設定するステップと、を含む方法が提供される。

本発明の第６の態様によれば、複数の他のフェムトセル基地局と複数のマクロセル基地局とを含むセルラ通信ネットワークのフェムトセル基地局において使用される、モビリティを制御する方法であって、前記フェムトセル基地局は、第１のキャリア周波数で動作しており、前記フェムトセル基地局は、該フェムトセル基地局によってサービス提供されているユーザ装置デバイスによって該ユーザ装置デバイスが隣接セルの品質計測をいつ開始すべきであるかを決定するために使用されるモビリティ・パラメータをブロードキャストしており、前記方法は、前記複数の他のフェムトセル基地局と前記複数のマクロセル基地局とが前記第１のキャリア周波数と異なる第２のキャリア周波数で動作している場合に、前記モビリティ・パラメータを第１の値に設定するステップと、前記複数の他のフェムトセル基地局が前記第１のキャリア周波数と異なる第２のキャリア周波数で動作しており、かつ、前記複数のマクロセル基地局が前記第２のキャリア周波数で動作してしない場合に、前記ユーザ装置デバイスが隣接セルの品質計測を開始する可能性がより高くなるように、前記モビリティ・パラメータを前記第１の値とは異なる第２の値に設定するステップと、を含む方法が提供される。

本発明の他の態様によれば、これらの方法に従って動作する基地局が提供される。

そして、本発明の実施形態の１つにおいて、各アクセスポイントは、アクセスポイント・グループのカバー範囲内にあるユーザ装置デバイスのモビリティを決定する様々なモビリティ・パラメータを自動的に選択する。

セルラ通信ネットワークのカバー範囲にある建物を示す図である。 建物内における複数のフェムトセル・アクセスポイントの設置を示す図である。 より広い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。 本発明が使用され得る状況を示す概略図である。 本発明に従った第１の処理を示すフローチャートである。

本発明のよりよい理解及びどのように効果を発揮するかを示すために、例示としての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マクロセル基地局１２のカバー範囲内に位置する建物１０を示している。建物１０の付近にある携帯電話１４、ラップトップＰＣ及び類似のものといった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へ接続を確立することでセルラサービスを受けることができる。

しかしながら、建物内のセルラのカバー範囲は劣悪であり、サービス利用不能という結果、もしくはユーザ端末の高出力な信号の送信を強制し電池寿命を縮める結果となることが知られている。

そのため、フェムトセル・アクセスポイントは、建物内に位置するユーザ端末が少なくともフェムトセル・アクセスポイントの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でセルラサービスを受けられるべきであるという意図のもと、建物１０内に設置される。

本発明は建物内のフェムトセル・アクセスポイントの設置を参照して本明細書で説明され、ユーザがオフィス・ビル、教育機関、もしくはショッピング・モールのような場所を周ることを想定しているが、本発明が他の状況においても適用可能であることは明らかであろう。例えば、本発明は屋外に設置されたフェムトセル・アクセスポイントでも同様に適用可能であり、特にユーザが周ることを期待されている範囲は共通の所有及び／又は管理に限定されない。

図２は、建物１０内部の１つの階１６を表わした概略図である。この例では、建物１０はオフィス・ビルであり、階１６の全体は単一の企業に占有されている。任意の時点における階１６内の想定されるユーザ数に基づいて、適切な数のフェムトセル・アクセスポイント１８が設置される。図２において８つのフェムトセル・アクセスポイントがＡＰ１〜ＡＰ８として示されている。

フェムトセル・アクセスポイント１８は適切な場所に配置されている。例えば、建物に入ってきたもしくは出ていくユーザがフェムトセル・アクセスポイントの１つと可能な限り長く接続できるように、フェムトセル・アクセスポイントを出入口付近にに提供することは適切であり得る。建物の入口又は出口の１以上のフェムトセル・アクセスポイント（例えばアクセスポイントＡＰ５）は、周囲のマクロ層からフェムトセル・ネットワークへのゲートウェイを提供する「ゲートウェイ」セルとして指定され得る。加えて、空間内の任意のユーザがフェムトセル・アクセスポイントの１つと接続を確立することができるように、フェムトセル・アクセスポイントは空間を通して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した概略図である。具体的には、グループ内のフェムトセル・アクセスポイント１８は、ＷＡＮ２２（特にインターネットのような公共のＷＡＮ）への接続を有するＬＡＮサーバ２０を有するＬＡＮにすべて接続されている。フェムトセル・アクセスポイント１８はセルラ通信ネットワークのコア・ネットワーク２４へＷＡＮ２２を介して接続することができる。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の運用に必要な、監視及び制御を行う管理ノード２６を有する。

本発明の実施形態の１つにおいては、管理ノード２６は、グループに関連する情報をグループ内のすべてのフェムトセル・アクセスポイント１８に分散し、当該情報は、グループ内のすべてのフェムトセル・アクセスポイントのＩＤ、主要なＲＦパラメータ情報（ＵＴＲＡ絶対ＲＦチャネル番号（ＵＡＲＦＣＮ）、スクランブル符号（ＳＣ）、位置エリア符号（ＬＡＣ）、セルＩＤ、及び初期強度レベルなど）を含む。

図３において、フェムトセル・アクセスポイント１８の１つの構造がより詳細に示され、理解されるように、本発明の理解のために必要な部分だけが説明され、他のフェムトセル・アクセスポイント１８は実質的にこの詳細レベルと類似し得る。

そして、フェムトセル・アクセスポイント１８は、隣接にある他の装置から信号を受信し他の装置へ信号を送信することを可能にするアンテナ２８を有する。アンテナ２８は、例えば３ＧＰＰによって管理されるＵＭＴＳ標準といった適切なセルラ標準を用いて通信することを可能にする送受信（ＴＲＸ）回路３０に接続されている。ＴＲＸ回路３０はプロセッサ３２に接続され、プロセッサ３２は、ローカル・エリア・ネットワーク、究極にはワイド・エリア・ネットワーク２２を介して通信を可能にするネットワーク・インタフェース３４へと接続される。プロセッサ３２は、フェムトセル・アクセスポイント１８の動作を制御し、特に以降でより詳細に説明される様々なモビリティ・パラメータの設定を制御する。

通常の使用では、プロセッサ３２は割り当てられたシステムのダウンリンク周波数での信号の送信及び割り当てられたシステムアップリンク周波数での信号の受信を行うようにＴＲＸ回路３０の動作を制御する。しかしながら、フェムトセル・アクセスポイントは、隣接フェムトセル・アクセスポイントの識別子を捕捉することで他のフェムトセル・アクセスポイントから送信された信号を検出できるように、任意のシステムのダウンリンク周波数で送信された信号を受信するダウンリンク監視モードも有する。よって、各フェムトセル・アクセスポイントから送信され検出されたＵＡＲＦＣＮ／ＳＣ及びＬＡＣ／Ｃｅｌｌ−ＩＤと管理ノード２６から受信した情報とを照合することで、フェムトセル・アクセスポイント１８は自動的に隣接テーブルを追加することができる。これはローカルモビリティのハンドオーバの場合に用いられる。そして、グループ内のモビリティが完全に支援される。他のフェムトセル・アクセスポイントとのセル再選択は、関連するキャリア及びスクランブル符号情報を各々がブロードキャストすることで達成される。各フェムトセル・アクセスポイントは隣接フェムトセル・アクセスポイントのＩＤを含む完全マップを持ち、そして特定のフェムトセル・アクセスポイントを明確に示したハンドオーバ命令を送信することができるため、あるフェムトセル・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が達成される。回線交換（ＣＳ）、パケット交換（ＰＳ）および多重無線アクセス・ベアラ（マルチＲＡＢ）コールモビリティ、及びフェムトセル・アクセスポイント間の周波数内（intra-frequency）及び周波数間（inter-frequency）ハンドオーバが完全に支援される。

加えて、各フェムトセル・アクセスポイントは接続されたユーザ装置から、同一周波数間の隣接フェムトセル・アクセスポイントの信号強度を示す定期的な測定報告を受け取る。さらに、各フェムトセル・アクセスポイントは、接続された圧縮モードで動作しているユーザ装置へ、周波数間隣接フェムトセル・アクセスポイントの定期的な測定を行うように要求する測定制御メッセージを送信する。

さらに、各フェムトセル・アクセスポイントはそれらが接続されているローカル・エリア・ネットワークを用いることで、他のフェムトセル・アクセスポイントと通信することができる。

例えば、他のフェムトセル・アクセスポイントから受信したそれらの他のフェムトセル・アクセスポイントの負荷に関する情報、つまりそれらのフェムトセル・アクセスポイントが扱っている呼の個数などに基づいて、フェムトセル・アクセスポイントはいくつかの決定を行う。同様に、フェムトセル・アクセスポイント１８は、自身の負荷に関する情報を他のフェムトセル・アクセスポイントに送信し、他のフェムトセル・アクセスポイントがここで説明した同様の手順においてこの情報を用いることができるようにする。この送信は好適にはローカル・エリア・ネットワークを介して実行され得るが、もし好ましければ無線ネットワークを介して実行され得る。他の関連する使用可能なパラメータについての情報は同様にして交換することができる。

図４は、セルラネットワーク内のユーザ装置デバイス（ＵＥ）のモビリティに伴い発生する問題を一般用語で示している。ＵＴＲＡＮセル内のＵＥによって用いられるセル再選択のアルゴリズムは３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３０４のセクション５．２．６．１にて定義されている。サービングセル（つまりＵＥがキャンプすることを選択したセル）は隣接セルリスト（アイドルモードではシステム情報ブロック（ＳＩＢ）１１を、接続モードでは通常ＳＩＢ１２）をブロードキャストする。リストはＵＴＲＡＮ周波数間の隣接セル、ＵＴＲＡＮ周波数内の隣接セルもしくはＧＳＭ隣接セルを含み得る。これらのセルのみがセル再選択手順という目的のためにＵＥによって考慮される。

図４は、ＵＥがサービングセルの比較的近くから隣接セルへ向かって移動する状況を示しており、距離の軸は時間の測度でもある。モビリティはＣＰＩＣＨ Ｅc／Ｉo（セルのパイロットチャネルの強度の測度）もしくはＣＰＩＣＨ ＲＳＣＰ（パイロットチャネルの受信信号符号強度）の計測によって決定され、それら両方が図４に示されている。

標準に従って、ＣＰＩＣＨ Ｅc／Ｉoは計測のトリガの基準として用いられる。さらに、ＵＥがサービングセルの比較的近くにいる間、ＵＥは継続的にＥc／Ｉo値を計測し、サービングセル品質の測度を計算するために用いる。

品質測度はパラメータＳqualとして定義され、
Ｓqual ＝ Ｑqual_meas − Ｑqualmin
であり、ここで、Ｑqual_measはサービングセルのＣＰＩＣＨ Ｅc／Ｉoという観点で計測された受信品質であり、Ｑqualminはセルによって定義された最小受信信号品質である。この量はサービングセルによってブロードキャスト情報メッセージ内にてブロードキャストされる。例えば、この値が−１５ｄＢであれば、これが当該セルにとって許容できる最低信号品質である。

隣接セル計測は以下の条件どれかが満たされた際に引き起こされる、
Ｓqual ≦ Ｓintrasearch である場合、ＵＥはサービングセルから受信した隣接セルリストに基づいて周波数内測定を実行する。
Ｓqual ≦ Ｓintersearch である場合、ＵＥはサービングセルから受信した隣接セルリストに基づいて周波数間測定を実行する。
Ｓqual ≦ ＳsearchRATm である場合、ＵＥはサービングセルから受信したＲＡＴタイプｍのセルのリストに基づいて測定を実行する。

パラメータＳintrasearch、Ｓintersearch、ＳsearchRATmは、すべてサービングセルによってＳＩＢ３／４ブロードキャストメッセージにて通信される。

さらに、図４において、ＵＥは距離がｄ１の地点に到達すると、サービングセルによって測定されたＥc／ＩoがＳqual ≦ Ｓintersearchの値にまで落ちている。

ＵＥはセル再選択をいつ実行するかを決定することを可能にする計測を開始する。より詳細には、ＵＥは様々な隣接セルの計測を行い（図４では１つのみの隣接セルがある状況を示している）、一方ではサービングセルの計測を継続し、これらの測定に基づいて再選択するセルの決定ができるようにする。これを行うため、ＵＥは例えば３ＧＰＰ ２５．３０４によって定義された順に隣接セルのランク付けを行う必要がある。

第１に、サービングセルは、ＵＴＲＡＮ候補セルが関連している場合にどのＲＦ量をセル再選択に用いるかを規定することができる。これはＣＰＩＣＨ Ｅc／Ｉo又はＲＳＣＰのどちらかであり得る（ＧＳＭセルではＲＳＳＩのみが用いられる）。

もしＣＰＩＣＨ ＲＳＣＰが用いられる場合、図４に示すように、サービングセル及び可能な隣接セルの各々からランクが得られる。

サービングセルのランクは次のように定義される：Ｒs ＝ ＣＰＩＣＨ ＲＳＣＰ ＋ Ｑhyst1,s
隣接ＵＭＴＳセルの各々のランクは次のように定義される：Ｒn ＝ ＣＰＩＣＨ ＲＳＣＰ − Ｑoffset1s,n
隣接ＧＳＭセルの各々のランクは次のように定義される：Ｒn ＝ ＣＰＩＣＨ ＲＳＳＩ − Ｑoffset1s,n
ここで、Ｑhyst1_sはサービングセルのヒステリシス値を表し、Ｑoffset1_s,nはサービングセルと隣接（ｎ）との間のオフセットを表している。

しかしながら、（ＦＤＤセルに対して）Ｅc／Ｉoが用いられており、偶然ＦＤＤセルが最高のセルであるとランク付けられた場合、さらに他の評価ラウンドが実行されＦＤＤセルが以下のようにランク付けられる。
サービングセルのランクは次のように定義される：Ｒs ＝ ＣＰＩＣＨ Ｅc／Ｉo ＋ Ｑhyst2,s
隣接セルの各々のランクは次のように定義される：Ｒn ＝ ＣＰＩＣＨ Ｅc／Ｉo − Ｑoffset2s,n
ここで、Ｑhyst2_sはＥc／Ｉoが品質基準に用いられている場合のサービングセルのためのヒステリシス値を特定しており、Ｑoffset2_s,nはＥc／Ｉoが品質基準に用いられている場合のサービングセルと隣接との間のオフセットを特定している。

パラメータＱhyst1,s、Ｑoffset1s,n、Ｑhyst2,s及びＱoffset2s,nは、サービングセルによってシステム情報ブロック内にてブロードキャストされる。各隣接セルがそれぞれ１つ持っている複数のＱoffset値が存在する一方で、各サービングセルによってブロードキャストされている１つのＱhyst値が存在することに留意すべきである。

サービングセル以外のセルが時間間隔Ｔreselectionより長い間セル内で最も高いランクを持ち続けたと評価された場合、ＵＥはそのセルを再選択する、ここで、Ｔreselectionもまたサービングセルによってブロードキャストされるパラメータである。

さらに、図４は、ＵＥが距離ｄ１における測定を開始し、サービングセルがｄ１からｄ３の範囲で最高ランクであり続け、距離ｄ２からは隣接セルがより高いＲＳＣＰ値を持っている状況を示している。

距離ｄ３において、隣接セルが最高ランクのセルとなり、そしてタイマが開始され、時間パラメータＴreselectionを超えると、距離ｄ４において、ＵＥは隣接セルへ再選択する。

以降でより詳細に説明するように、接続されたユーザ装置デバイスのモビリティに影響をあたえ、望ましい結果を達成するために、各フェムトセル・アクセスポイントは様々なパラメータを設定することができる。

フェムトセル・アクセスポイントがアクティブになると、フェムトセル付近にある隣接を識別するためにスキャン手順へと移る。そして企業に属する他のフェムトセルに関する詳細な情報を得るであろう。この情報はエアを介した直接通信もしくはローカル・エリア・ネットワークを通じたピアツーピア通信のどちらかによってフェムトセル間で共有され得る。検出されたもしくは推測された隣接それぞれに対して、フェムトセル・アクセスポイントはその隣接によって使用されている周波数に注目するであろう。隣接の無線が検出できた場合、フェムトセル・アクセスポイントはその隣接によってブロードキャストされたすべてのセル再選択パラメータを読み込むであろう。

そして、フェムトセル・アクセスポイントは自身のセル再選択パラメータを設定するであろう。これは２つの段階で発生し、１つめは開始時に開始処理の間に収集したデータに基づいて、２つ目はネットワーク内での変更への反応として定期的に行われる。

図５は、フェムトセル・アクセスポイント内にて実行される手順を図示したフローチャートである。

当該手順はステップ１００から始まり、フェムトセル・アクセスポイントが移動ネットワーク・オペレータによって設定されたデフォルト設定を読み込むステップ１０２へと移る。オペレータによって設定された構成は、任意の特定の時間に本明細書で説明されるモビリティ制御方法が用いられるかどうかを決定することができる。以降の説明はこれらの方法が用いられることを想定している。

ステップ１０４において、マクロレイヤにおいて隣接セルを持つかどうかをフェムトセル・アクセスポイントが決定する。一般的には（セルラネットワークによってカバーされている領域にフェムトセル・アクセスポイントが位置する）、少なくとも１つの隣接マクロセルを識別することができ、処理はステップ１０６へと移り、１以上の隣接マクロセルによってブロードキャストされたバイアス情報をフェムトセル・アクセスポイントが読み込む。ステップ１０８において、１以上の隣接マクロセルとのバイアス・オフセットを計算するためにバイアス情報をフェムトセル・アクセスポイントが使用する。これはより詳細が国際特許出願公開ＷＯ２００９／０５３７１０によって説明されており、本明細書ではこれ以上の説明はしない。

ステップ１０４において、マクロセルの隣接が存在しないと決定された場合、もしくはステップ１０８において関連するバイアス・オフセットの設定後、処理はステップ１１０へと移り、フェムトセルの隣接が存在するかどうかをフェムトセル・アクセスポイントが決定する。

本発明は主にフェムトセル・アクセスポイントがフェムトセルの隣接を有する状況に関連し、処理がステップ１１２へと移り、１以上の隣接フェムトセルによってブロードキャストされたバイアス情報をフェムトセル・アクセスポイントが読み込む。加えて、各隣接のキャリア周波数、及び、隣接が同一企業アクセスグループ内の一部としてのフェムトセル・アクセスポイントであるかもしくは異なる企業グループの一部であるかどうかといった、１以上の隣接フェムトセルの運用に関する他の情報にフェムトセル・アクセスポイントがアクセスする。

処理はステップ１１４へと移り、隣接フェムトセルへのバイアス・オフセットをフェムトセル・アクセスポイントが計算する。以降でより詳細に説明されるように、これは、特定の隣接への以前のハンドオーバの成功に関する履歴データ１１６、及び、各隣接フェムトセルの負荷に関する情報１１８を含む支援データの使用を含む。

処理はステップ１２０へと移り、フェムトセル・アクセスポイントが自身のヒステリシス値を計算する。以降でより詳細を再び説明するように、これは、自身の瞬間的な負荷に関する情報１２２を含む支援データの使用を含む。

様々なパラメータ値を計算した後、フェムトセル・アクセスポイントとの接続を確立するユーザ装置によって使用される計算された値のブロードキャストを含む運用を、フェムトセル・アクセスポイントが開始することができる。

ステップ１２４において、使用中に自身の隣接セルの変化を検出できるかどうかを、フェムトセル・アクセスポイントは継続的にテストする。検出できる場合、処理は１０４へと戻り、新規の隣接の存在が１以上のモビリティ・パラメータ値を変更することが望ましいということを意味し得る。

隣接セルに変化がない場合、処理は１２６へと移り、モビリティ・パラメータ値の計算に用いられるデータ１１６、１１８、１２２といった支援データに変化がないかどうかが決定される。変化があれば、モビリティ・パラメータ値は要求にしたがって再計算され得る。そのような変化がない場合は、処理はステップ１２４へと戻る。

フェムトセル・アクセスポイントは様々なモビリティ・パラメータの値を設定することができ、それらは例えば、ハンドオーバの成功確率を増やすため、グループ内のフェムトセル・アクセスポイントの負荷を先行して均一にすることで所与のユーザ装置デバイスにおけるフェムトセル・アクセスポイントから得るサービスを改善するため、そして、フェムトセル・アクセスポイントのネットワークにおける隣接セル間のオーバラップのレベルを増やすもしくは減らすことで、ネットワークに登録されたユーザ装置が利用可能なサービスを改善するため、に用いられ得る。

本発明の態様は様々なモビリティ・パラメータ及び特定のセル再選択パラメータ、例えば、セル計測の閾値（例えばＳintrasearchおよびＳintersearch）、サービングセル・ヒステリシス値（つまりＱhyst1_sおよびＱhyst2_s）、そして、各隣接のための個々のセル・オフセット値（例えばＱoffset1_s,nおよびＱoffset2_s,n）を計算するための方法を提供する。

上記で簡潔に言及したように、当該処理は、セル再選択及びバイアス・オフセットを更新するために動的な情報を用いる。

具体的には、特定の隣接への以前のハンドオーバの成功率に関する履歴データ１１６をフェムトセル・アクセスポイントが使用し得る。一般的には、ハンドオーバ試行が失敗した確立履歴を持つ隣接へのバイアス・オフセットをフェムトセルは減らし、実行可能な代替が存在する場合には、そのようなハンドオーバ試行の可能性を減らすことを目的とする。これはフェムトセル及びマクロセル隣接両方に適用することができる。

加えて、各隣接フェムトセルの負荷に関する情報１１８をフェムトセル・アクセスポイントは用いる。フェムトセルは、高負荷だと考慮されたフェムトセル隣接へは低い値を、個別バイアス・オフセットに設定し、これらの負荷がかかった隣接にユーザ装置が再選択及びハンドオーバを行う確率を減らす。これは共通に管理されたグループの一部を形成するフェムトセルに適用され得るが、マクロセル隣接には適用されないであろう。

加えて、フェムトセル・アクセスポイントは自己の瞬間的な負荷に関する情報１２２を用いた自己のヒステリシス値を計算する。負荷が「低い」場合、サービングセル・ヒステリシスはランクをより高くするために増加され、隣接フェムトセルへの個別セル・オフセットは減らされ、ユーザ装置がサービングセルから離れてセル再選択もしくはハンドオーバを実行する可能性を低くする。対象的に、負荷が「高い」場合、サービングセル・ヒステリシスはランクを低くするために減らされ、隣接フェムトセルへの個別セル・オフセットは増やされ、サービングセルから離れるセル再選択もしくはハンドオーバをユーザ端末が実行する可能性を高くする。

特徴的な計算の例は以下に説明される。ここでは、ＣＰＩＣＨ ＥcＮoがセル再選択及びハンドオーバ決定のために用いられることを想定しているが、ＣＰＩＣＨ ＲＳＣＰを代わりに用いる場合にも同様の論理を適用することが可能である。

上述したように、アイドル状態にあるＵＥに隣接測定を実行させるためにフェムトセル・アクセスポイントは測定トリガを設定するであろう。サービングフェムトセルの品質が設定されたトリガの閾値を下回ったことを検出した場合、隣接セルの品質を計測開始する。他のＵＴＲＡＮセルに設定できる閾値はＳintrasearchおよびＳintersearchである。

フェムトセル・アクセスポイントが選択したキャリア周波数をマクロネットワークと共有している場合、フェムトセルはＳintrasearchを予め設定された値へと設定する。
Ｓintrasearch ＝ Ｓintrasearch_common

フェムトセル・アクセスポイントがマクロネットワークと共有されていないが他のフェムトセルと共有されている専用のキャリア周波数を用いている場合、フェムトセルは予め設定された値である設定可能マージン△_Sintraだけ増やすであろう。
Ｓintrasearch ＝ Ｓintrasearch_common ＋ △_Sintra

これはＵＥが他の企業のフェムトセルをより頻繁に検索させるであろう。

フェムトセル・アクセスポイントが他の周波数で動作するフェムトセルを検出し、これらの周波数がマクロネットワークによって用いられている場合、フェムトセルはＳintersearchを予め設定された値に設定するであろう。
Ｓintersearch ＝ Ｓintersearch_common

フェムトセル・アクセスポイントが他の周波数で動作するフェムトセルを検出し、これらの周波数がマクロネットワークによって用いられていない場合、フェムトセルは予め設定された値である設定可能マージン△_Sinterだけ増やすであろう、
Ｓintersearch ＝ Ｓintersearch_common ＋ △_Sinter

これはＵＥが他の企業のフェムトセルをより頻繁に検索させるであろう。

アイドル状態にあるＵＥが一旦隣接計測を開始すると、以下に従って計測された隣接とサービングフェムトセルをランク付けする。
サービングセルのランク： Ｒs ＝ ＣＰＩＣＨ ＥcＮo ＋ Ｑhyst2_s
隣接セルのランク： Ｒn ＝ ＣＰＩＣＨ ＥcＮo − Ｑoffset2_s,n

開始時に、各フェムトセルは自身のヒステリシス値を予め設定された値に設定する。
Ｑhyst2_s ＝ Ｑhyst2_s_initial

定期的に、フェムトセルは自身の現在の負荷を確認し、以降の規則を用いて用いられたヒステリシス値を更新する。

フェムトセル・アクセスポイントの負荷が低い場合、Ｑhyst2_sへ設定可能マージン△_{Hyst_low}を適用する。ユーザがフェムトセルをより高くランク付け、それゆえより長く低負荷なフェムトセルに滞在するために、このマージンは正の値であるべきである。
Ｑhyst2_s ＝ Ｑhyst2_s_initial ＋ △_{Hyst_low}

フェムトセル・アクセスポイントの負荷が中程度である場合、予め設定された値を維持または戻す。
Ｑhyst2_s ＝ Ｑhyst2_s_initial

フェムトセル・アクセスポイントの負荷が高い場合、Ｑhyst2_sへ設定可能マージン△_{Hyst_high}を適用する。ユーザがフェムトセルをより低くランク付け、それゆえユーザがより低い負荷の他のフェムトセルを再選択することを促すために、このマージンは負の値であるべきである。
Ｑhyst2_s ＝ Ｑhyst2_s_initial ＋ △_{Hyst_high}

各ＵＭＴＳ隣接（ｎ）へのオフセットは、
Ｑoffset2_s,n ＝ Ｑoffset2_s,n_Initial ＋ △_{Frequency_n} ＋ △_{Group_n} ＋ △_{Load_n} ＋ △_{Type_n}
に設定される。

オフセットの計算において、
Ｑoffset2_s,n_Initial
は予め設定された値である。

オフセットの計算において、△_{Frequency_n}は隣接（ｎ）のキャリア周波数に基づいてランクを増加・減少させるための追加のマージンである。このマージンは各隣接へフェムトセル・アクセスポイントによって自動的に以下のように計算される。
マクロセル隣接に対して、
△_{Frequency_n} ＝ ０
同一周波数で動作しているフェムトセル隣接に対して、
△_{Frequency_n} ＝ △_{Frequency_same}
異なる周波数にて動作しているフェムトセル隣接に対して、
高いＥcＮoレベルにある隣接をフェムトセルが検出した場合、
△_{Frequency_n} ＝ △_{Frequency_other_HQ}
中程度のＥcＮoレベルにある隣接をフェムトセルが検出した場合、
△_{Frequency_n} ＝ △_{Frequency_other_MQ}
低いＥcＮoレベルにある隣接をフェムトセルが検出した場合、
△_{Frequency_n} ＝ △_{Frequency_other_LQ}
ここで、△_{Frequency_other_HQ} ＞ △_{Frequency_other_MQ} ＞ △_{Frequency_other_LQ}である。

これはＵＥがより強い隣接を少し後に再選択させる。高い、中程度、低いＥcＮoレベルの定義は設定可能であり得、例えば、高いＥcＮoレベルの隣接は ＞−６ｄＢを意味し、中程度のＥcＮoレベルは −６ｄＢ ＞ 隣接品質 ＞ −１２ｄＢを意味し、低いＥcＮoレベルは ＜−１２ｄＢを意味する。

オフセットの計算において、△_{Group_n}は同一グループに属さないフェムトセルのランクを下げるための追加のマージンである。このマージンは各フェムトセルスクランブル符号ごとにフェムトセル・アクセスポイントによって自動的に計算される。

同一グループに属さない他のフェムトセルによって用いられるスクランブル符号をフェムトセルが検出した場合、
△_{Group_n} ＝ △_{not_in_group}
と設定される。
同一グループに属する少なくとも１つの他のフェムトセルによって用いられるスクランブル符号をフェムトセルが検出した場合、
△_{Group_n} ＝ △_{in_group}
と設定される。
ここで、△_{not_in_group}は△_{in_group}より大きな値であり、両方とも予め設定された値である。

オフセットの計算において、△_{Load_n}は平均以下の報告された負荷に基づいて隣接（ｎ）のランクをより高くするために用いられ得る追加のマージンである。このマージンはフェムトセル・アクセスポイントによって自動的に設定される。

隣接（ｎ）がマクロセルである場合 △_{Load_n} ＝ ０
隣接（ｎ）がフェムトセルであり、隣接（ｎ）の負荷が高い場合 △_{Load_n} ＝ △_{Load_high}
隣接（ｎ）がフェムトセルであり、隣接（ｎ）の負荷が中程度である場合 △_{Load_n} ＝ ０
隣接（ｎ）がフェムトセルであり、隣接（ｎ）の負荷が低い場合 △_{Load_n} ＝ △_{Load_low}
ここで、△_{Load_high}は正の値であり、△_{Load_low}は負の値であり、両方とも予め設定された値である。

オフセットの計算において、△_{Type_n}は隣接マクロセルから隣接フェムトセルのランクを異にするために用いられる付加的なマージンである。このマージンはフェムトセル・アクセスポイントによって自動的に設定される。

隣接（ｎ）がマクロセルである場合 △_{Type_n} ＝ ０
隣接（ｎ）がフェムトセルである場合 △_{Type_n} ＝ △_{Type_Femto}
ここで、オフセットを減らし、隣接（ｎ）のランクを上げるように_{Type_Femto}は負の値である。

例えば電話のような接続モードにあるユーザ装置によって用いられるハンドオーバトリガを識別するためにもモビリティ・パラメータの修正がまた用いられる。一般的な用語では、ハンドオーバ手順の運用はＵＥがネットワークによって通信される隣接リストに含まれる隣接セルを計測する。隣接の品質が予め設定された閾値を超えた場合、隣接はハンドオーバ候補リストに追加される。品質がもう１つの予め設定された閾値より低い場合、隣接はハンドオーバ候補リストから除外される。実際のハンドオーバイベントは現在のサービングセルの品質が予め設定された閾値を下回った場合に発生し、潜在的なハンドオーバ対象セルがハンドオーバ候補リストにリストされる。

以下の説明において、
Meas_ＥcＮo_n: 隣接（ｎ）の計測されたＥcＮo
Meas_ＥcＮo_server: サービングフェムトセルの計測されたＥcＮo
ＥcＮo_Candidate_cell_n: 隣接（ｎ）を候補セルリストに追加するために用いられる閾値
ＥcＮo_HO_Trigger_server: ハンドオーバを引き起こすために用いられる閾値
HOoffset_n: 候補リストの追加または除外の決定に用いられる隣接（ｎ）のＥcＮo計測に適用されたオフセット
HOoffset_server: ハンドオーバトリガの決定のための現在のサービングセルのＥcＮo計測へ適用されたオフセット
と定義している。

より詳細には、
Meas_ＥcＮo_n ＋ △_{CL_n} ＞ ＥcＮo_Candidate_cell_n
の場合に隣接（ｎ）が候補リストに追加される。
ここで、Meas_ＥcＮo_nは隣接（ｎ）の計測されたＥcＮo、ＥcＮo_Candidate_cell_nは隣接（ｎ）を候補リストに追加するために用いられる閾値、そして、△_{CL_n}は候補ハンドオーバセルとして用いるオフセット隣接（ｎ）に用いられる付加的なマージンである。

この付加的なマージンは、以下のようにフェムトセルによって自動的に計算される。
△_{CL_n} ＝ △_{Frequency_n} + △_{Group_n} + △_{Load_n} + △_{Type_n} + △_{HO_success_n}
ここで、△_Frequency、△_Group、△_Loadおよび△_Typeはアイドル状態のセル再選択を参照する上記にて説明された同一のマージンであり、△_{HO_success_n}は以前成功した隣接（ｎ）へのハンドオーバ試行の確率を反映するために用いられるマージンである。

より詳細には、以前成功した隣接（ｎ）へのハンドオーバ試行の確率が許容できる場合、
△_{HO_success_n} ＝ △_{HO_success_ok}
であり、以前成功した隣接（ｎ）へのハンドオーバ試行の確率が許容できない場合、
△_{HO_success_n} ＝ △_{HO_success_Nok}
である。
ここで許容できる以前成功した隣接（ｎ）へのハンドオーバ試行の確率は予め設定されるパラメータである（例えば８５％）。

フェムトセルは、
Meas_ＥcＮo_server ＋ △_HO ＞ ＥcＮo_HO_Trigger_server
の場合に候補セルの１つへのハンドオーバを引き起こす。
ここで、Meas_ＥcＮo_serverはサービングフェムトセルの計測されたＥcＮoであり、ＥcＮo_HO_Trigger_serverはハンドオーバを引き起こすために用いられる閾値であり、△_HOはハンドオーバの確率を増やすために用いられる付加的なマージンである。

付加的なマージンはフェムトセルによって自動的に以下のように計算される。
サービングフェムトセルの負荷が低い場合、フェムトセルは設定できるマージンに
△_HO ＝ △_{HO_low}
を適用する。
サービングフェムトセルの負荷が中程度の場合、フェムトセルは設定できるマージンに
△_HO ＝ ０
を適用する。
サービングフェムトセルの負荷が高い場合、フェムトセルは設定できるマージンに
△_HO ＝ △_{HO_high}
を適用する。
ここで、△_{HO_low} ＜ ０及び△_{HO_high} ＞ ０であり、高い負荷のセルへのハンドオーバをより少なく、より低い負荷のセルへのハンドオーバを促進するためである。

負荷情報を用いた先行的負荷バランシングや、成功ハンドオーバ試行の履歴を用いることによるハンドオーバ成功の向上といった望ましい結末を達成するためのメカニズムを提供するための、フェムトセル・アクセスポイントが様々なモビリティ・パラメータを処理することを可能にする様々な技術が説明されている。

Claims (8)

1. 複数の他の基地局を含むセルラ通信ネットワークの基地局において、モビリティの制御のために使用される方法であって、
   前記複数の他の基地局の１つから、該複数の他の基地局の前記１つの負荷に関する報告を受信するステップと、
   前記複数の他の基地局の１つへの以前のハンドオーバ試行の成功率を決定するステップと、
   前記報告された負荷と前記決定された成功率とに基づいて、前記基地局と前記複数の他の基地局の前記１つとの間におけるモビリティを決定する少なくとも１つのモビリティ・パラメータの値を設定するステップと、
   前記設定されたモビリティ・パラメータの値をブロードキャストするステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記モビリティ・パラメータは、見込まれるハンドオーバ又は見込まれるセル再選択についての決定を行う場合に候補セルをランク付けするためにユーザ装置デバイスによって使用されることが意図されるパラメータであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記複数の他の基地局の前記１つの負荷が高いことを前記報告が示す場合に、該複数の他の基地局の前記１つによってサービス提供されるセルのランクを低くするための前記モビリティ・パラメータの値を設定するステップと、
   前記複数の他の基地局の前記１つの負荷が低いことを前記報告が示す場合に、該複数の他の基地局の前記１つによってサービス提供されるセルのランクを高くするための前記モビリティ・パラメータの値を設定するステップと、
   を含むことを特徴する請求項２に記載の方法。
4. 前記モビリティ・パラメータは、隣接オフセット・パラメータであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の方法。
5. 前記複数の他の基地局から、該複数の他の基地局の負荷に関するそれぞれの報告を受信するステップと、
   前記報告された負荷に基づいて、前記基地局と前記複数の他の基地局との間におけるモビリティを決定する少なくとも１つのモビリティ・パラメータのそれぞれの値を設定するステップと、
   前記設定された値をブロードキャストするステップと、
   を含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法。
6. 前記基地局は、ローカル・エリア・ネットワークにより１以上の他の基地局と接続されており、
   前記基地局は、前記複数の他の基地局の１つ又は各々の負荷に関する前記報告を前記ローカル・エリア・ネットワークを介して受信する
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の方法。
7. 前記基地局自身の負荷に関する報告を前記複数の他の基地局へ送信するステップを含むことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法。
8. 複数の他の基地局を含むセルラ通信ネットワークで使用され、請求項１乃至７の何れか一項に記載の方法に従って動作するよう構成された基地局。

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