JP5711268B2 - ネットワーク・ノード制御 - Google Patents

Description

本発明は、ネットワーク・ノードを制御する方法、ネットワーク・ノード、およびコンピュータ・プログラム製品に関する。

例えば、第３世代（３Ｇ）発展型ユニバーサル地上無線アクセス・ネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）遠隔通信システムなどの多くのモバイル遠隔通信システムにおいて、多数の基地局（Ｅ−ＵＴＲＡＮ ＮｏｄｅＢ−ｅＮＢ）は、多数のユーザ装置（ＵＥ）と通信するように配置される。多数のチャネルが基地局とユーザ装置の間に設けられて、この通信をサポートする。広い区域にわたって通信のサービスエリアを提供するために、各基地局は他の基地局と地理的に離される。また、各基地局は、通常、基地局の位置から外側に広がる多数の「セクタ」をサポートするように配置される。

ユーザ装置は、基地局の関連セクタ内に入ると、その基地局と通信リンクを確立することができる。ユーザ装置はネットワーク全体にわたってローミングするので、結果的に現在のセクタを離れ、新しいセクタに入る。これが起こると、現在の基地局は、ユーザ装置を新しいセクタに関連する基地局に「ハンドオーバ」する必要が生じる。この処理を助けるために、ユーザ装置は、通常、通信リンクを確立することができる、他の基地局を識別しようと絶えず試みる。同様に、ネットワーク自体もユーザ装置から情報を引き出し、最もハンドオーバを受ける可能性がありそうな基地局の詳細をユーザ装置に指示することができる。セクタは、通常、ある程度地理的にオーバラップして、新しい基地局との通信が確立されハンドオーバが起こり得るまで既存の基地局との通信が維持されることを可能にする。これによってユーザ装置がネットワーク全体にわたってローミングすることが可能になり、ユーザ装置が基地局から基地局にハンドオーバされることが理解されよう。

この構成はユーザ装置が確実に接続を確立することができる助けとなり、ユーザ装置がネットワーク全体にわたってローミングすることを可能にすることが理解されよう。しかしながら、上記の構成には、各ネットワーク・ノードに対する変更を管理することが困難であるという問題がある。

したがって、そのような変更を管理するために改良された技法を提供することが望まれる。

第１の態様によれば、ネットワーク・ノードを制御する方法が提供され、この方法は、前記ネットワーク・ノードおよび前記ネットワーク・ノード用の既定のネットワーク・ノード制御クラスタ内の他のネットワーク・ノードに対して、前記ネットワーク・ノードに対する少なくとも１つの変更案を識別するステップと、前記ネットワーク・ノード制御クラスタ内の前記他のネットワーク・ノードからの、前記ネットワーク・ノードの前記特性に対する前記少なくとも１つの変更案を拒否する指示がない場合、続いて前記ネットワーク・ノードの前記特性に対する前記少なくとも１つの変更案を実行するステップとを含む。

第１の態様は、ネットワーク内のすべてのネットワーク・ノードの特性を制御することが達成し難い場合があることを認める。変更が集中的に制御される場合、集中制御装置が構成決定を行い、これらの決定をネットワーク・ノードのそれぞれに知らせることを可能にするために、大量の情報および信号メッセージが集中制御装置に提供されることが必要となり得る。同様に、すべてのネットワーク・ノードが利用可能な情報に基づいてそれ自体の構成変更を行うことを可能にすることは、不十分な情報しかそれぞれのネットワーク・ノードには利用できないので、次善の変更につながる可能性があり、次いで、ネットワーク・ノードはそのネットワーク・ノードにとって有利であっても、ネットワーク全体に対して、または他のネットワーク・ノードに対して全体的な損害を引き起こす構成変更を行う可能性がある。また、（ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム−ＵＭＴＳなどの）一部のネットワーク構成においては、基地局などの各ネットワーク・ノードは、特定の基地局を越えてトラフィックを見渡す無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）の制御下にあるが、（ロング・ターム・エボリューション−ＬＴＥなどの）他の構成においては、ＲＮＣのような概念はなく、無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）は分散した基地局からフラットに構成される。したがって、そのタイプのアーキテクチャにおいて適切な制御技法を見つけることは特に困難である。

したがって、ネットワーク・ノードの特性に対する変更案は識別することができる。これらの変更は、ネットワーク・ノードと制御クラスタの間であらかじめ決められている可能性があり、または、制御クラスタに対してネットワーク・ノードによって識別される可能性がある。そのクラスタの中のノードが変更案を拒否する指示を与えない場合には、ネットワーク・ノードは、その特性に対するそれらの変更を実行すると決めると、それを実行することができる。すなわち、発生が許可されるものとして変更案が識別されても、その変更をすぐに実行する義務はネットワークにはない。しかしながら、クラスタ内のあらゆるネットワーク・ノードが、ネットワーク・ノードの特性に対する変更案が別のネットワーク・ノードに損害的な影響を及ぼすと判定するか、または他のネットワーク・ノードが、変更案がネットワークの全体的な損害になると判定できる場合には、ネットワーク・ノードを変更案の実行から防ぐ指示が与えられる。言い換えれば、制御クラスタ内のネットワーク・ノードは、「スレーブ」ネットワーク・ノードの動作を制御する「マスタ」であると考えることができ、制御クラスタ内のすべてのマスタ・ネットワーク・ノードの同意なしに、いかなる変更もスレーブ・ネットワーク・ノードによって実行することができない。この手法は、ネットワークの中の他のネットワーク・ノードに対する損害になるようなやり方で自律的に動作することからネットワーク・ノードを防ぐ助けになる。この手法は、ＬＴＥアーキテクチャ、または、全体的にフラットな基地局のネットワークを有する他のアーキテクチャにおいて特に効率的である。

一実施形態では、前記識別するステップが、前記ネットワーク・ノードの特性に対する変更案を判定すると、前記ネットワーク・ノード用の前記既定のネットワーク・ノード制御クラスタ内の前記他のネットワーク・ノードに前記変更案の第１の指示を与えるステップを含み、前記実行するステップが、前記ネットワーク・ノード制御クラスタ内の前記他のネットワーク・ノードからの、前記ネットワーク・ノードの前記特性に対する前記変更案を拒否する前記指示がない場合、続いて前記ネットワーク・ノードの前記特性に対する前記変更案を実行するステップを含む。したがって、ネットワーク・ノードは、そのノードの特性に対する変更案が起こるべきと判定すると、そのネットワーク・ノードを制御する既定のクラスタに属する他のネットワーク・ノードに変更の指示を与える。クラスタ内のノードが変更案を拒否する指示を与えない場合には、ネットワーク・ノードはその特性に対するそれらの変更を実行する。しかしながら、クラスタ内のあらゆるネットワーク・ノードが、ネットワーク・ノードの特性に対する変更案が他のネットワーク・ノードに損害的な影響を及ぼすと判定するか、またはその他のネットワーク・ノードが、変更案がネットワークの全体的な損害になると判定できる場合には、ネットワーク・ノードを変更案の実行から防ぐ指示が与えられる。この手法は、ネットワークの中の他のネットワーク・ノードに対する損害になるようなやり方で自律的に動作することからネットワーク・ノードを防ぐ助けになる。この手法は、ＬＴＥアーキテクチャ、または、全体的にフラットな基地局のネットワークを有する他のアーキテクチャにおいて特に効率的である。

一実施形態では、前記与えるステップが、その他のネットワーク・ノードに変更案を指示するメッセージを伝送することにより第１の指示を与えるステップを含む。

一実施形態では、前記識別するステップが、前記ネットワーク・ノードおよび前記ネットワーク・ノード用の前記既定のネットワーク・ノード制御クラスタ内の前記他のネットワーク・ノードに対して、前記ネットワーク・ノードによって実行され得る前記少なくとも１つの所定の変更案を識別するステップを含み、前記実行するステップが、続いて、前記ネットワーク・ノード制御クラスタ内の他のすべてのネットワーク・ノードが前記少なくとも１つの所定の変更案に同意する第２の指示をそれぞれ与えたときのみ、前記少なくとも１つの所定の変更案を実行するステップを含む。

したがって、ネットワーク・ノードに対する１つまたは複数の所定の変更案は、前記ネットワーク・ノードと前記制御クラスタのどちらによっても、あらかじめ識別することができる。例えば、ネットワーク・ノードが、可能なときはいつでもスイッチを切るか、または他の何らかの動作もしくは機能を実行することができることを、あらかじめ識別することができる。この変更案は、ネットワーク・ノードと制御クラスタのどちらにも知られる。制御クラスタ内のネットワーク・ノードが、これらのあらかじめ識別された変更案をネットワーク・ノードによって実行することができると判定すると、これはネットワーク・ノードに識別される。例えば、制御クラスタ内のネットワーク・ノードは、それぞれ、それらが経験する状況に基づいて、ネットワーク・ノードはスイッチを切ることができると判定する可能性があり、これは、受動的または能動的にネットワーク・ノードに指示される。制御クラスタ内のすべてのネットワーク・ノードがこれらのあらかじめ識別された変更案のうちの１つに同意するとネットワーク・ノードが判定すると、続いて、ネットワーク・ノードはそうするのに都合がよいときに自由にその変更を実行する。このようにして、ネットワーク・ノードの特性に対するあらかじめ同意された最適化は、ネットワーク・ノードに対して、制御クラスタに要求を与えなければならないネットワーク・ノードなしに実行することが可能であると識別することができる。

一実施形態では、方法は、ネットワーク・ノード・クラスタ内の前記他のネットワーク・ノードのうちの１つからの、ネットワーク・ノードの特性に対する変更案を拒否する指示を受信すると、ネットワーク・ノードの特性に対する変更案を破棄するステップを含む。したがって、クラスタ内の任意のネットワーク・ノードから変更案を拒否する指示を所定の時間内に受信した場合には、特性に対する変更案は破棄される。

一実施形態では、方法は、ネットワーク・ノード制御クラスタ内のその他すべてのネットワーク・ノードからの、ネットワーク・ノードの特性に対する変更案を受け入れる第２の指示を受信すると、ネットワーク・ノードの特性に対する変更案を実行するステップを含む。したがって、クラスタ内の各ネットワーク・ノードが、これらの変更は受け入れられるという指示を与えた後のみ、変更案を実行することができる。

一実施形態では、方法は、ネットワーク・ノード制御クラスタ内の前記他のネットワーク・ノードのうちの１つからの、ネットワーク・ノードの特性の復元を要求する第３の指示を受信すると、ネットワーク・ノードの特性に実行された変更を元に戻すステップを含む。したがって、特性に対する変更案が実行された後でも、それに続くネットワーク・ノードの以前の特性の復元を要求する指示をクラスタ内のいずれかのネットワーク・ノードから受信した場合には、変更が実行される前に存在したそれらの以前の特性は復元される。これによって、ネットワーク・ノードに実行されようとしていた変更が損害を引き起こすことを予期していなかったクラスタ内のネットワーク・ノードは、たとえそのような損害がその後発生しても、ネットワーク・ノードにそれらの変更を復元させることが可能になることが理解されよう。

一実施形態では、ネットワーク・ノード・クラスタ内のネットワーク・ノードからの、復元を要求する第３の指示は、そのネットワーク・ノードからのメッセージの中で受信される。

一実施形態では、変更案はトランシーバの送信電力についての変更である。したがって、エネルギーを節約するためにトランシーバの送信電力を変更するエネルギー効率化計画が実行される場合には、ネットワーク・ノードは、その制御クラスタの中のすべてのセルから許可を求めずに送信電力を自律的に変更することができない。クラスタ内のセルのいずれかが反対する場合には、送信電力についての変更を実行することはできない。その後、変更が実行されると、その制御クラスタ内のセルのうちの１つから生じるいかなる要求も、ネットワーク・ノードにそれらの変更を復元させる。例えば、送信電力についての変更が無線のサービスエリアを削減するためである場合、クラスタ内のいずれかのセルが反対するとこの削減は起こり得ない。上述したように、無線のサービスエリアの削減がなされると、制御クラスタ内のいずれかのセルから生じるいかなる要求も、スリープ中のセルにそのサービスエリアを復元する。

基地局の電力消費特性を構成するために使用される１つの従来技法では、各基地局は、自律的にスイッチを切る権限を与えられる。この技法を使用して、基地局は、例えばトラフィック・アクティビティが低い間中それら自体のスイッチを切ることを自律的に決定する。次いで、それらは、スイッチを切った、またはスイッチを切りたいと、その他まわりの基地局にそのまま知らせる。近傍の基地局のうちの１つが、その基地局に再びスイッチを入れてほしいか、またはその基地局がスイッチを切ることを受け入れないとき、スリープ中のセルに再びスイッチを入れるか、またはスイッチを切らないようにとの要求を送信し、次いで、スリープ中のセルは、この要求を受け入れるか受け入れないことができる。言い換えれば、各基地局はそれ自体を完全に制御し、まわりの基地局から許可を求めることなしにスイッチを切る決定を行い、それ自体のスイッチを再び入れる要求を受け入れるかどうかを決定する。

それ自体のスイッチを切る基地局は近傍のセルの状態に関する十分な情報をもっていない可能性があり、それらの自律的なスイッチ切りは近傍のセルの中にリソース問題を引き起こす可能性があるので、この手法は最適ではない。また、スイッチを切ると、（例えば、過負荷または一部のネットワーク障害により）近傍のセルが助けを必要としている場合も、この困難を解消するために、スリープ中のセルが再びスイッチを入れる要求に積極的に反応するという確証はない。

一実施形態では、変更案は、ネットワーク・ノードによりユーザ装置に提供された無線通信のサービスエリアのスイッチ切りである。したがって、電力を節約するために可能なときはいつでもスイッチを切ろうと試みるネットワーク・ノードの中で省電力計画が実行される場合には、その制御クラスタの中のすべてのネットワーク・ノードから許可を求めることなしに、ネットワーク・ノードはスイッチを切ることができない。制御クラスタ内のネットワーク・ノードのいずれかがスイッチ切りに反対する場合には、スイッチ切りは起こり得ない。その後、変更が実行されると、その制御クラスタ内のネットワーク・ノードから生じるいかなる要求も、ネットワーク・ノードに再びスイッチを入れ直させる。

一実施形態では、変更案はネットワーク・ノード内のトランシーバの切り換えである。したがって、ネットワーク・ノードの無線特性を変更するために、ネットワーク・ノードがそのトランシーバのスイッチを入りまたは切りにすることを望む場合、その切り換えが行われる前に制御クラスタ内のその他のネットワーク・ノードに通知される。

一実施形態では、ネットワーク・ノード制御クラスタ内の前記他のネットワーク・ノードのうちの１つからの、ネットワーク・ノードによりユーザ装置に提供された無線通信のサービスエリアの復元を要求する指示を受信すると、ネットワーク・ノードの特性に対して実行された変更を元に戻して、ネットワーク・ノードによりユーザ装置に提供された無線通信のサービスエリアを復元する。

一実施形態では、変更案はネットワーク・ノードの容量についての変更を含む。

一実施形態では、変更案はネットワーク・ノードによって出力される放射能レベルについての変更である。

一実施形態では、変更案はネットワーク・ノードによってもたらされる妨害レベルについての変更である。

一実施形態では、ネットワーク・ノード制御クラスタは、ネットワーク・ノードの近傍のネットワーク・ノードを含む。したがって、クラスタは、例えば、他のマクロ基地局、マイクロ基地局、フェムト基地局、ピコ基地局などのネットワーク・ノードを含むことができる。

一実施形態では、ネットワーク・ノードは、少なくとも別のネットワーク・ノードによって提供される広域無線通信のサービスエリア内のローカルの無線通信のサービスエリアを提供し、制御クラスタは少なくとも別のネットワーク・ノードを含む。したがって、ネットワークは、重なり合うアンブレラ・セル内のサービスエリアを提供することができる。例えば、ネットワーク・ノードは、マクロセル内のフェムト基地局であり得る。この特に簡単な例では、クラスタは、アンブレラ・マクロセルに限定されるものとして規定することができる。したがって、実施形態では、フェムト基地局はアンブレラ・マクロ基地局が反対しない場合のみスイッチを切り、マクロ基地局が要求するとすぐに再びスイッチを入れ直す。したがって、マクロ基地局は、多かれ少なかれフェムト基地局のスリープ・モードを制御するようになる。上述の従来技法では反対の結果になり、フェムト基地局はマクロ基地局の優先権にかかわらず、それ自体を制御していたことに留意されたい。

一実施形態では、ネットワーク・ノード制御クラスタは、異なる無線アクセス技術のネットワーク・ノードを含む。したがって、クラスタは、２Ｇ、３Ｇおよび／または４Ｇあるいは他の技術からのネットワーク・ノードにまたがることができる。

一実施形態では、ネットワーク・ノード制御クラスタは、クラスタのクラスタである。したがって、クラスタのグループはまとまることができ、より大きなグループ内のあらゆるネットワーク・ノードが実行される変更案に反対することができる。

一実施形態では、ネットワーク・ノードは基地局を含む。

第２の態様によれば、ネットワーク・ノードが提供され、このネットワーク・ノードは、前記ネットワーク・ノードに対する少なくとも１つの変更案を識別する働きをする論理回路、および、前記ネットワーク・ノード用の既定のネットワーク・ノード制御クラスタ内の他のネットワーク・ノードからの、前記ネットワーク・ノードの前記特性に対する前記少なくとも１つの変更案を拒否する指示がない場合、続いて前記ネットワーク・ノードの前記特性に対する前記少なくとも１つの変更案を実行する働きをする特性変更論理回路を含む。

一実施形態では、論理回路は、ネットワーク・ノードの特性に対する変更案を判定すると、ネットワーク・ノード用の前記既定のネットワーク・ノード制御クラスタ内の前記他のネットワーク・ノードに変更案の第１の指示を与える働きをする通知論理回路を含み、前記特性変更論理回路は、ネットワーク・ノード制御クラスタ内のその他のネットワーク・ノードからの、ネットワーク・ノードの特性に対する変更案を拒否する前記第２の指示がない場合、続いてネットワーク・ノードの特性に対する変更案を実行する働きをする。

一実施形態では、通知論理回路は、その他のネットワーク・ノードに変更案を指示するメッセージを伝送することにより第１の指示を与える働きをする。

一実施形態では、前記論理回路は、前記ネットワーク・ノードおよび前記ネットワーク・ノード用の前記既定のネットワーク・ノード制御クラスタ内の前記他のネットワーク・ノードに対して、前記ネットワーク・ノードによって実行され得る前記少なくとも１つの所定の変更案を識別する働きをし、続いて前記特性変更論理回路は、前記ネットワーク・ノード制御クラスタ内の他のすべてのネットワーク・ノードが、それぞれ前記少なくとも１つの所定の変更案に同意する第２の指示を与えたときのみ、前記少なくとも１つの所定の変更案を実行する働きをする。

一実施形態では、特性変更論理回路は、ネットワーク・ノード・クラスタ内のその他のネットワーク・ノードのうちの１つからの、ネットワーク・ノードの特性に対する変更案を拒否する指示を受信すると、ネットワーク・ノードの特性に対する変更案を破棄する働きをする。

一実施形態では、特性変更論理回路は、ネットワーク・ノード制御クラスタ内のその他のすべてのネットワーク・ノードからの、ネットワーク・ノードの特性に対する変更案を受け入れる第２の指示を受信すると、ネットワーク・ノードの特性に対する変更案を実行する働きをする。

一実施形態では、特性変更論理回路は、ネットワーク・ノード制御クラスタ内のその他のネットワーク・ノードのうちの１つからの、ネットワーク・ノードの特性の復元を要求する第３の指示を受信すると、ネットワーク・ノードの特性に実行された変更を元に戻す働きをする。

一実施形態では、ネットワーク・ノード・クラスタ内のネットワーク・ノードからの復元を要求する第３の指示は、ネットワーク・ノードからのメッセージの中で受信される。

一実施形態では、変更案はトランシーバの送信電力についての変更である。

一実施形態では、変更案はネットワーク・ノードによりユーザ装置に提供される無線通信のサービスエリアのスイッチ切りである。

一実施形態では、変更案はネットワーク・ノード内のトランシーバの切り換えである。

一実施形態では、特性変更論理回路は、ネットワーク・ノード制御クラスタ内のその他のネットワーク・ノードのうちの１つからの、ネットワーク・ノードによりユーザ装置に提供された無線通信のサービスエリアの復元を要求する指示を受信すると、ネットワーク・ノードの特性に対して実行された変更を元に戻して、ネットワーク・ノードによりユーザ装置に提供された無線通信のサービスエリアを復元する働きをする。

一実施形態では、変更案はネットワーク・ノードの容量についての変更を含む。

一実施形態では、変更案はネットワーク・ノードによって出力される放射能レベルについての変更である。

一実施形態では、変更案はネットワーク・ノードによってもたらされる妨害レベルについての変更である。

一実施形態では、ネットワーク・ノード制御クラスタはネットワーク・ノードの近傍のネットワーク・ノードを含む。

一実施形態では、ネットワーク・ノードは、少なくとも別のネットワーク・ノードによって提供される広域無線通信のサービスエリア内のローカルの無線通信のサービスエリアを提供し、制御クラスタは別のネットワーク・ノードを含む。

一実施形態では、ネットワーク・ノード制御クラスタは異なる無線アクセス技術のネットワーク・ノードを含む。

一実施形態では、ネットワーク・ノード制御クラスタは複数のクラスタのうちの１つのクラスタである。

一実施形態では、ネットワーク・ノードは基地局を含む。

第３の態様によれば、ネットワーク・ノードを制御する方法が提供され、この方法は、ネットワーク・ノードに対する少なくとも１つの変更案を識別するステップ、前記変更案が前記ネットワーク・ノードにサービス品質の要件の達成を失敗させる可能性があるどうかを判定するステップ、および、前記変更案が前記ネットワーク・ノードにサービス品質の要件の達成を失敗させる可能性があると判定された場合、前記特性に対する前記変更案を拒否する指示を前記別のネットワーク・ノードに与えるステップを含む。

一実施形態では、前記識別するステップは、前記ネットワーク・ノードの特性に対する変更案の第１の指示を受信するステップを含む。

第４の態様によれば、ネットワーク・ノードが提供され、このネットワーク・ノードは、ネットワーク・ノードに対する少なくとも１つの変更案を識別する働きをする識別論理回路、前記変更案が前記ネットワーク・ノードにサービス品質の要件の達成を失敗させる可能性があるかどうかを判定する働きをする特性変更判定論理回路、および、前記変更案が前記ネットワーク・ノードにサービス品質の要件の達成を失敗させる可能性があるとの特性変更判定論理回路からの指示に応答して、前記特性に対する前記変更案を拒否する指示を前記別のネットワーク・ノードに与える働きをする拒否論理回路を含む。

一実施形態では、論理回路は別のネットワーク・ノードの特性に対する変更案の第１の指示を受信する働きをする。

本発明の第５の態様によれば、コンピュータ上で実行されると第１または第３の態様の方法ステップを実行する働きをする、コンピュータ・プログラム製品が提供される。

一実施形態では、クラスタ内の各ネットワーク・ノードは、そのネットワーク・ノードの特性に対する変更案に関して、許可されたものおよび却下されたもののうちの１つの状態表示を制御されるネットワーク・ノードに提供する。

一実施形態では、却下されたものの状態表示は、制御されるネットワーク・ノードを特性の変更から防ぐことを目的とするか、またはネットワーク・ノードの特性を復元することを目的とする。

一実施形態では、制御されるネットワーク・ノードは、１つまたは複数の他のネットワーク・ノードのクラスタに属する別のネットワーク・ノードから、許可されたものおよび却下されたもののうちの１つの状態表示を受信する働きをし、それによってネットワーク・ノードは、クラスタに属するすべてのネットワーク・ノードから許可されたものの状態表示を受信した場合のみ、その特性を変更することが許可される。

一実施形態では、制御されるネットワーク・ノードは、１つまたは複数の他のネットワーク・ノードのクラスタに属する別のネットワーク・ノードから、許可されたものおよび却下されたもののうちの１つの状態表示を受信する働きをし、それによって前記ネットワーク・ノードは、クラスタに属する少なくとも１つのネットワーク・ノードから却下されたものの状態表示を受信するとすぐに、特性を復元するように促されかつ誘発される。

さらなる特別で好ましい態様が、添付する特許請求の範囲の独立項および従属項において提示される。特許請求の範囲の従属項の機能は、必要に応じて、かつ特許請求の範囲において明確に提示される以外の組合せの中で、特許請求の範囲の独立項の機能と組み合わせることができる。

ここで、添付図面を参照して、本発明の実施形態をさらに記載する。

一実施形態によるネットワーク・ノードの構成例を示す図である。 一実施形態による、例えば基地局などのネットワーク・ノードの構成を示す図である。 一実施形態による、クラスタ内のネットワーク・ノードによって利用される信号構成例を示す図である。 一実施形態による、クラスタ内のネットワーク・ノードによって利用される信号構成例を示す図である。 一実施形態による、クラスタ内のネットワーク・ノードによって利用される信号構成例を示す図である。

図１は、一実施形態によるネットワーク・ノードの構成例を示す。この構成ではネットワーク・ノードは各基地局であるが、本技法は他のタイプのネットワーク・ノードにも適用できることが理解されよう。各基地局は対応するセルをサポートする。例えば、図１では６個のマクロセル（１〜６）が与えられ、マクロセルのそれぞれは対応するマクロセル基地局によってサポートされる。同様に、１５個のフェムトセル（７〜２１）が与えられ、フェムトセルのそれぞれは対応するフェムト基地局によってサポートされる。本技法を利用することもできる、対応する基地局によってサポートされるマイクロセルまたはピコセルなどの他のサイズのセルを与えることもできることが理解されよう。また、これらのセルのすべては、同じ無線アクセス技術を必ずしも利用する必要がなく、代わりにさまざまな無線アクセス技術を利用することができる（例えば、マクロ基地局の一部は３Ｇである可能性があるが、フェムト基地局の一部は４Ｇである可能性がある）。

基地局のそれぞれは制御クラスタに関連付けられる。さらに、各基地局は２つ以上の制御クラスタに関連付けることができる。クラスタは関連付けられた基地局から構成される。下記により詳細に説明するように、クラスタに関連付けられた基地局は、それらの特性に対するあらゆる変更案をそのクラスタ内の他の基地局に通知する。制御クラスタ内の基地局は、「スレーブ」基地局に対する「マスタ」として集団で働く。具体的には、基地局は（明示的または暗黙的に）制御クラスタ内のすべての基地局からの同意なしに、その特性に対する変更を実行することができず、制御クラスタ内の基地局のいずれかが要求する場合には、実行されたいかなる変更も元に戻さなければならない。

さまざまな異なるクラスタ構成が可能である。例えば、その基地局に関連する無線アクセスのタイプに関係なく、同じタイプの、異なるタイプの、近傍の、または近傍でない基地局を集めることが可能である。さらに、小さいクラスタを一緒に集めて大きいクラスタを形成することが可能である。１つのクラスタ構成例は、マクロセル内のその他すべてのフェムト基地局を含むことができる。例えば、フェムトセル１７に関連付けられたフェムト基地局用の１つの制御クラスタは、マクロセル４の中のフェムトセル１８に関連付けられたフェムト基地局を含むことができる。同様に、別の制御クラスタ例は、特定の基地局の近傍リスト内に現れる基地局のみを含むことができる。例えば、フェムトセル７に関連付けられたフェムト基地局用の１つの制御クラスタは、フェムトセル８〜１０に関連付けられたフェムト基地局を含むことができるか、または、マクロセル１に関連付けられたマクロ基地局用の１つの制御クラスタは、マクロセル２および４に関連付けられたマクロ基地局を含むことができる。同様に、別の制御クラスタ例は、別のセル内に位置するセルに関連付けられた基地局を含むことができる。例えば、フェムトセル１２に関連付けられたフェムト基地局用の制御クラスタは、マクロセル２に関連付けられたマクロ基地局を含むことができる。そのような制御クラスタは、基地局がスイッチを切るか、またはスリープ・モードに入るのを許可され得るかどうかを判定するために利用されると、以下では「等価スリーピング・クラスタ」として記載される。

図２は、一実施形態による、例えば基地局３０などのネットワーク・ノードの構成を示す。基地局３０は、その基地局３０の特性を示す特性テーブル４０を保持する。例えば、特性テーブル４０は、基地局３０の動作状況、基地局のトランシーバの状態、それらのトランシーバの電力レベル、基地局の容量、基地局の放射能レベル、またはその他の有効な特性に関する情報を含むことができる。

これらの特性に対する変更が、例えば、電力を節約し、基地局３０の容量を変更し、妨害を削減し、放出される放射線を削減するなどのために必要であり得るかどうかを判定する働きをする変更論理回路５０が提供される。下記により詳細に提示するように、変更論理回路５０は、基地局３０の特性に対する変更案を判定し、通知論理回路６０を利用してその基地局のクラスタ内の他のネットワーク・ノードにこれらの変更案の詳細を提供する。

制御クラスタ内のその他のネットワーク・ノードは、その中に備えられた同様の論理回路を有し、それらの受信論理回路７０を使用して変更案の通知を受信する。次いで、変更案は、そのネットワーク・ノードが利用できる情報に基づいてそれらの変更の影響を評価する判定論理回路８０に渡される。例えば、ネットワーク・ノードがそれ自体の変更の影響を評価することしかできない場合、判定論理回路８０は、そのネットワーク・ノードに対する変更案の影響を評価し、それらの変更が受け入れられるかどうかを判定する。例えば、判定は、それが認識しているユーザ装置と、そのユーザ装置の推定サービス要件とに関して有する情報を使用して、ネットワーク・ノードの特性をモデル化し、次いで、それらのサービス要件または任意のサービス品質の要件が、そのクラスタ内の基地局３０に対して予定される変更をまだ受けることができるかどうかを判定することができる。また下記により詳細に提示するように、次いで、その判定の結果は発信元の基地局に返信することができる。

変更案が制御クラスタ内のネットワーク・ノードに受け入れられないことを示す通知を発信元の基地局３０が受信しない場合には、その基地局は都合のよいときにそれらの変更を実行し、変更が実行されるとその特性テーブル４０を更新することができる。あるいは、発信元の基地局３０は、そのクラスタ内のその他のネットワーク・ノードから肯定的な指示を受信すると、変更案を実行するようにのみ構成することができる。制御クラスタ内のネットワーク・ノードのうちのいずれかが変更を拒否する場合、基地局３０は変更案を破棄する。

通常、基地局３０は、変更された元の特性に関する情報も保持する。クラスタ内の任意のネットワーク・ノードが、その後、ネットワーク・ノードが現在そのサービス要件またはサービス品質レベルを達成するのが困難であるため、または他のネットワークの考慮事項のために、変更はもはや受け入れられないと判定する場合には、そのネットワーク・ノードは、実行された変更を元に戻すことを要求する信号を基地局３０に送ることができる。そのメッセージを受信すると、基地局３０は特性をそれらの元の値に復元する。

例えば、クラスタ内の基地局は、電力消費を削減するために、可能なときはいつでもそれらのセルのスイッチを切るようにそれらに要求する、エネルギー節約要件を有する可能性がある。クラスタ内の基地局は等価スリーピング・クラスタを形成する。例えば、基地局が現在いずれのユーザ装置もサポートしていないのでサービスエリアのスイッチを切ることができると判定した場合には、セルのサービスエリアのスイッチ切り案は、等価スリーピング・クラスタ内の他の基地局に伝えられる。それら他の基地局のいずれかが、セルのスイッチ切りが他の基地局またはユーザ装置に対して受け入れられない損害を引き起こすと認識する場合には、その基地局は、スイッチ切りを計画する基地局に信号を送り、スイッチ切りが起こるのを防ぐ。同様に、基地局がスイッチを切った後そのような損害がいずれ起こり始めることを制御クラスタ内の基地局が検出する場合には、基地局は再びスイッチを入れ直す信号を受けることになり、停止している基地局は従わなければならない。

図３、４および５は、制御クラスタ内のネットワーク・ノードによって利用される信号構成例を示す。この例では、すべてのメッセージは、イントラＬＴＥ通信用のＸ２インタフェースを介して送信される。しかしながら、他の信号インタフェースを他のアーキテクチャまたは技術向けに使用できることが理解されよう。

図３は、基地局ＥＮＢ１が、スイッチを切ることを望み、（基地局ＥＮＢ１用の等価スリーピング・クラスタ内にある）基地局ＥＮＢ２および基地局ＥＮＢ３にスリープ要求メッセージを送信することを決定する構成を示す。基地局ＥＮＢ２と基地局ＥＮＢ３はどちらも、基地局ＥＮＢ１がスイッチを切ることが受け入れられるかどうかを判定し、それらはどちらも、スイッチ切りは受け入れられることを示すメッセージを基地局ＥＮＢ１に送信する。等価スリーピング・クラスタ内の基地局からそれらのメッセージを受信すると、基地局ＥＮＢ１は、次いで、スイッチを切る。

図４は図３と同様の構成を示す。しかしながら、この構成では、基地局ＥＮＢ３が基地局ＥＮＢ１のスイッチ切りを受け入れられないと判定する。したがって、基地局ＥＮＢ３は、スイッチ切りが受け入れられないことを示すメッセージを基地局ＥＮＢ１に送信する。したがって、メッセージを受信すると、基地局ＥＮＢ１はスイッチ切り案を破棄し、代わりに動作状態に留まる。

図５は、制御するネットワーク・ノードに対して実行された変更を、その後元に戻すことを望む、制御クラスタ内のネットワーク・ノードの動作を示す。この例では、基地局ＥＮＢ１はその前にスイッチを切っていたとする。スイッチ切りが起こったとき、等価スリーピング・クラスタ内の基地局はどれもスイッチ切りを受け入れられないとは考えなかった。しかしながら、基地局ＥＮＢ３は、ここで、停止している基地局ＥＮＢ１が再びスイッチを入れ直す必要があると判定する。したがって、目覚ましメッセージが基地局ＥＮＢ３から基地局ＥＮＢ１に送信される。目覚ましメッセージを受信すると、基地局ＥＮＢ１はスイッチを入れ直す。

別の構成では、ネットワーク・ノード用の特別で所定の構成が、ネットワーク・ノード自体と制御クラスタを形成するそれらのネットワーク・ノードのどちらにおいてもあらかじめ識別される。例えば、その制御クラスタのネットワーク・ノードによって必要とされないときはいつでもスイッチを切ることが、ネットワーク・ノードの目標またはポリシーであり得る。これは、必要なときは制御クラスタ内のそれらのネットワーク・ノードに追加容量を与えるためだけに、ネットワーク・ノードが提供されるときに起こる可能性がある。もちろん、妨害を削減したり、排出物を削減したり、サービス品質を最大化するなどの他の目標を、あらかじめ識別できることが理解されよう。

この構成では、制御クラスタ内のネットワーク・ノードのそれぞれは、制御されるネットワーク・ノードの特性が上記に示したのと同様の方式でそれらの目標を達成するために変化する場合には、特定のサービス・レベルまたはサービス品質要件を達成することができるかどうかを、継続的または周期的に判定することができる。言い換えれば、制御クラスタ内のネットワーク・ノードのそれぞれは、制御されるネットワーク・ノードに対するこれらの変更が受け入れられるかどうかを判定する。

次いで、その判定の結果を、能動的または受動的に、制御されるネットワーク・ノードに指示することができる。例えば、制御クラスタ内のネットワーク・ノードのそれぞれは、変更がそのネットワーク・ノードに受け入れられるときのみ指示するか、変更がそのネットワーク・ノードに受け入れられないときのみ指示するか、または両方を指示することができる。

その制御クラスタ内のあらゆるネットワーク・ノードがその特性に対する変更が実行された可能性があると示したことを、ネットワーク・ノードが識別すると、次いで、ネットワーク・ノードはその特性に対するそれらの変更を実行するかどうかを判定することが可能である。

この手法によって、その特性に対する変更が望まれるたびに、制御されるネットワーク・ノードから指示が与えられる必要があるとは限らないことが理解される。代わりに、制御クラスタ内のネットワーク・ノードは、それ自体がそれらの変更を実行することができるかどうかを監視し、制御されるネットワーク・ノードに対してそれらがいつそのような変更が可能であると考えるかを明らかにすることができる。

もちろん、上述したのと同様の方式で、制御クラスタ内の任意のネットワーク・ノードがそれらの変更を元に戻す必要があると判定する場合には、指示に従いそれらの変更を元に戻さなければならないネットワーク・ノードにこれを指示することができる。

したがって、各スレーブは、１つまたは複数のマスタをもつネットワーク・クラスタを有し、以下の方法で動作することができる。スレーブの中で変更が起こるためには、スレーブはクラスタのすべての「マスタ」から同意を受けなければならない。クラスタの中の任意の「マスタ」はいつでもその同意を撤回することができ、この場合「スレーブ」は最初の構成に戻らなければならない。バイナリ遷移構成が考慮される場合（例えば「ｏｎ」／「ｏｆｆ」）、動作状況（ロード）が許すとマスタは自動的にそれらの同意を送信することができる。反対に、必要なときマスタは自動的にそれらの同意を撤回することができる。同様に、制御クラスタのすべてのノードは、更新された状態「許可された、許可されない」をそれらが制御するスレーブに提供して、それらがスレーブの中の変更を許可するか否かを伝えることができる。スレーブがその変更を実行したいときはいつでも、すべての制御クラスタ・ノードからの現在の状態が「許可された」である場合のみそれを実行することができる。後で、変更が実行された場合、「許可されない」に設定された状態を１つでも受信すると、スレーブは元の構成に戻らなければならない。

したがって、ネットワーク・ノードの特性が安全で協調的な方式で変更されることを可能にする技法が提供される理解される。これによって、各ネットワーク・ノードは、実行することができた変更の評価をそれ自体で行うことが可能になるが、適切なネットワーク・ノードのクラスタによりそれらの変更の影響がローカルに評価されることが可能になる。これはすべてのネットワーク・ノードの構成が集中的に配置される必要性を回避し、コア・ネットワークの複雑度、および、別の方法ではコア・ネットワークがそのような変更を実行することを可能にするために必要になる、信号伝達を削減する。また、本技法の協調的な性質は、１つのネットワーク・ノードが他のネットワーク・ノードに受け入れられない損害になる変更を実行することを防ぐ。具体的には、本技法は、ＬＴＥネットワークなどのフラットで分散して動作するネットワークの中で、より安全なエネルギー節約ソリューションを提供する。これは、エネルギー節約の利点をオペレータに提供し、全ＣＯ_２排出量をカットする。

さまざまな上記の方法のステップが、プログラミングされたコンピュータによって実行することができることを、当業者は容易に認識するであろう。本明細書において、また、一部の実施形態は、プログラム記憶装置、例えばデジタル・データ記憶媒体をカバーすることが意図されていて、それらはマシン可読またはコンピュータ可読であって、マシン実行可能またはコンピュータ実行可能な命令のプログラムをコード化し、前記命令は前記上記の方法のステップの一部またはすべてを実行する。プログラム記憶装置は、例えば、デジタル・メモリ、磁気ディスクおよび磁気テープなどの磁気記憶媒体、ハード・ドライブ、または光学式に読み取り可能なデジタル・データ記憶媒体であり得る。また、実施形態は、上記の方法の前記ステップを実行するようにプログラミングされるコンピュータをカバーすることが意図されている。

「プロセッサ」または「論理回路」と名付けられた任意の機能ブロックを含む、図に示したさまざまな構成要素の機能は、専用のハードウェアだけでなく、適切なソフトウェアに関連した、ソフトウェアを実行可能なハードウェアを使用することによって提供することができる。プロセッサによって提供されると、機能は、単一の専用プロセッサ、単一の共用プロセッサ、または、一部は共用され得る複数の個別のプロセッサによって提供することができる。さらに、用語「プロセッサ」または「コントローラ」または「論理回路」の明示的な使用は、ソフトウェアを実行することができるハードウェアを排他的に意味するものと解釈すべきではなく、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワーク・プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェア格納用リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性記憶装置を、限定なしに暗黙的に含むことができる。通常および／または特注の他のハードウェアも含むことができる。同様に、図に示したあらゆるスイッチは概念のみである。それらの機能は、プログラム論理回路の動作によって、専用論理回路によって、プログラム制御および専用論理回路の相互作用によって、または、手動であっても、文脈からより詳細に理解される、実装者が選択可能な特定の技法によって実行することができる。

本明細書のあらゆるブロック図は、本発明の原理を具体化する例示的な電気回路の概念図を表すことが、当業者には理解されよう。同様に、あらゆるフローチャート、流れ図、状態遷移図、疑似コードなどは、コンピュータ可読媒体の中で実質的に表すことができ、コンピュータまたはプロセッサが明示的に示されていようとなかろうと、このコンピュータまたはプロセッサによってそのように実行することができるさまざまな処理を表すことが、理解されよう。

説明および図面は、単に本発明の原理を示しているに過ぎない。したがって、本明細書において明示的に記載または図示されていなくても、本発明の原理を具体化し、その精神および範囲内に含まれるさまざまな構成を、当業者は考案できることが理解されよう。さらに、本明細書に列挙されたすべての例は、読者が本発明の原理および発明者によって当技術分野の促進に貢献する概念を明確に理解する助けとなる教育的目的のためにのみ、主として意図されており、そのように具体的に列記された例および状態に限定するものではないと解釈される。さらに、その具体例だけでなく、本明細書において本発明の原理、態様および実施形態を列記するすべての記述は、その均等物を包含することが意図されている。

Claims (14)

1. 基地局を制御する方法であって、
   前記基地局および前記基地局用の既定のネットワーク・ノード制御クラスタ内の他の基地局に対して、前記基地局に対する少なくとも１つの変更案を識別するステップと、
   前記ネットワーク・ノード制御クラスタ内の前記他の基地局からの、前記基地局の特性に対する前記少なくとも１つの変更案を拒否する指示がない場合、続いて前記基地局の前記特性に対する前記少なくとも１つの変更案を実行するステップと、
   前記ネットワーク・ノード制御クラスタ内の前記他の基地局のうちの１つからの、前記基地局の前記特性の復元を要求する第３の指示を受信すると、前記基地局の前記特性に実行された変更を元に戻すステップと
   を含む方法。
2. 前記識別するステップが、
   前記基地局の特性に対する変更案を判定すると、前記基地局用の前記既定のネットワーク・ノード制御クラスタ内の前記他の基地局に前記変更案の第１の指示を与えるステップ
   を含み、前記実行するステップが、
   前記ネットワーク・ノード制御クラスタ内の前記他の基地局からの、前記基地局の前記特性に対する前記変更案を拒否する前記指示がない場合、続いて前記基地局の前記特性に対する前記変更案を実行するステップ
   を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記識別するステップが、
   前記基地局および前記基地局用の前記既定のネットワーク・ノード制御クラスタ内の前記他の基地局に対して、前記基地局によって実行され得る前記少なくとも１つの所定の変更案を識別するステップ
   を含み、前記実行するステップが、
   続いて、前記ネットワーク・ノード制御クラスタ内の他のすべての基地局が前記少なくとも１つの所定の変更案に同意する第２の指示をそれぞれ与えたときのみ、前記少なくとも１つの所定の変更案を実行するステップ
   を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記変更案が、トランシーバの送信電力についての変更、前記基地局によりユーザ装置に提供された無線通信のサービスエリアのスイッチ切り、前記基地局内のトランシーバの切り換え、前記基地局の容量についての変更、前記基地局によって出力される放射能レベルについての変更、および、前記基地局によってもたらされる妨害レベルについての変更、のうちの少なくとも１つである、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記ネットワーク・ノード制御クラスタが、前記基地局の近傍の基地局、異なる無線アクセス技術のネットワーク・ノード、および、クラスタのクラスタ、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記基地局が、少なくとも別の基地局によって提供される広域無線通信のサービスエリア内のローカルの無線通信のサービスエリアを提供し、前記制御クラスタが、前記少なくとも別の基地局を含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
7. 基地局であって、
   前記基地局に対する少なくとも１つの変更案を識別する働きをする論理回路と、
   前記基地局用の既定のネットワーク・ノード制御クラスタ内の他の基地局からの、前記基地局の特性に対する前記少なくとも１つの変更案を拒否する指示がない場合、続いて前記基地局の前記特性に対する前記少なくとも１つの変更案を実行する働きをする特性変更論理回路とを含み、
   前記特性変更論理回路は、前記ネットワーク・ノード制御クラスタ内の前記他の基地局のうちの１つからの、前記基地局の前記特性の復元を要求する第３の指示を受信すると、前記基地局の前記特性に実行された変更を元に戻す働きをする、基地局。
8. 前記論理回路が、
   前記基地局の特性に対する変更案を決定すると、前記基地局用の前記既定のネットワーク・ノード制御クラスタ内の前記他の基地局に前記変更案の第１の指示を与える働きをする通知論理回路
   を含み、前記特性変更論理回路が、
   前記ネットワーク・ノード制御クラスタ内の前記他の基地局からの、前記基地局の前記特性に対する前記変更案を拒否する前記指示がない場合、続いて前記基地局の前記特性に対する前記変更案を実行する働きをする
   請求項７に記載の基地局。
9. 前記論理回路が、前記基地局によって実行され得る前記少なくとも１つの所定の変更案を識別する働きをし、続いて前記特性変更論理回路が、前記ネットワーク・ノード制御クラスタ内の他のすべての基地局がそれぞれ前記少なくとも１つの所定の変更案に同意する第２の指示を与えたときのみ、前記少なくとも１つの所定の変更案を実行する働きをする、請求項７に記載の基地局。
10. 基地局を制御する方法であって、
    別の基地局に対する少なくとも１つの変更案を識別するステップと、
    前記変更案が前記基地局にサービス品質の要件の達成を失敗させる可能性があるかどうかを判定するステップと、
    前記変更案が前記基地局にサービス品質の要件の達成を失敗させる可能性があると判定された場合、前記別の基地局の特性に対する前記変更案を拒否する指示を前記別の基地局に与え、前記別の基地局の前記特性に実行された変更が前記基地局にサービス品質の要件の達成を失敗させると判定された場合、前記基地局の前記特性の復元を要求する第３の指示を前記別の基地局に与えるステップと
    を含む方法。
11. 前記識別するステップが、前記別の基地局の特性に対する変更案の第１の指示を受信するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 基地局であって、
    別の基地局に対する少なくとも１つの変更案を識別する働きをする識別論理回路と、
    前記変更案が前記基地局にサービス品質の要件の達成を失敗させる可能性があるかどうかを判定する働きをする特性変更判定論理回路と、
    前記変更案が前記基地局にサービス品質の要件の達成を失敗させる可能性があるとの特性変更判定論理回路からの指示に応答して、前記別の基地局の特性に対する前記変更案を拒否する指示を前記別の基地局に与え、前記別の基地局の前記特性に実行された変更が前記基地局にサービス品質の要件の達成を失敗させるとの特性変更判定論理回路からの指示に応答して、前記別の基地局の前記特性の復元を要求する第３の指示を前記別の基地局に与える働きをする拒否論理回路と
    を含む、基地局。
13. 前記識別論理回路が、前記別の基地局の特性に対する変更案の第１の指示を受信する働きをする、請求項１２に記載の基地局。
14. コンピュータ上で起動されると、請求項１乃至６、１０および１１のいずれか１項の方法ステップを実行する働きをする、コンピュータ・プログラム。

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