JP6100437B2 - 動的な無線カバレッジエリア遷移の管理 - Google Patents

Description

優先権

本出願は、本出願の譲受人へ譲渡された仮出願番号：６１／８０９，１７７、発明の名称：「動的な無線カバレッジエリア遷移を制御する方法（Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｄｉｏ Ｃｏｖｅｒａｇｅ Ａｒｅａ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓ）」（出願日：２０１３年４月５日）、及び仮出願番号：６１／８２２，２０３、発明の名称：「セルカバレッジエリア構成の間の遷移を管理する方法（Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｎａｇｉｎｇ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｃｅｌｌ Ｃｏｖｅｒａｇｅ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ）」（出願日：２０１３年５月１０日）の優先権を主張し、その全体が参照により明示的に組み込まれている。

本発明は、概して、無線通信に関し、より具体的には、動的な無線カバレッジエリア遷移を管理するための方法、システム及び装置に関する。

多くの無線通信システムは、地理的サービスエリア内でサービスを提供するために送受信局又は無線ヘッドを採用する。そのサービスエリアの境界は、関連する送受信局の無線カバレッジによって決定される。無線サービスは、各サービスエリア内でユーザ機器（ＵＥ）装置に提供される。このサービスエリアは、しばしば「セル」と称される。用語「セル」は、複数の周波数が使用される地理的エリアを指すこともあるが、次第に、用語「セル」は、ＵＥ装置と通信するための単一の上りリンクリソースと下りリンクリソースが使用される地理的サービスエリアを指すために使用される。例えば、時分割複信（ＴＤＤ）が使用される場合、単一の周波数は、上りリンクと下りリンクのために異なる時間で「セル」内で使用され得る。周波数分割複信（ＦＤＤ）が使用される場合、単一の上りリンク／下りリンク周波数ペア（１つの上りリンク周波数及び１つの下りリンク周波数）が「セル」内で使用され得る。本明細書で説明するように、１つ以上の周波数リソースが、サービスエリアで使用され得る。結果として、サービスエリアは、１つのセルであってもよいし、複数のセルを含んでいてもよい。１つの共通の構成では、各サービスエリアは、いくつかの他のサービスエリアに隣接して、広い地理的エリアにわたる広範なカバレッジを提供する。サービスエリアは、わずかに重複し得るが、一般的に、同じ地理的エリア内でサービスを提供していない。多くの状況において、サービスエリアの構成を動的に変更することは有利であり得る。この動的な変更は、例えば、選択的に一部のサービスエリアのサイズを縮小させながら、その縮小されたサービスエリアによってサービス提供されたエリア内でサービスを提供するように、１つ以上の他のサービスエリアのサイズを拡張することによって行われる。このような動的なサービスエリアの構成の変更によって、システムがより一層効率的に動作し得る。例えば、ごく少数のＵＥ装置のみを持つサービスエリアを、それと関連する送受信機を無効化することによって、ゼロまで縮小させ、その縮小したサービスエリアに含まれたＵＥ装置に無線カバレッジを提供するように、隣接サービスエリアを拡張し得る。この隣接サービスエリアは、いくつかのＵＥにサービスを提供しながらも、利用可能なキャパシティを有する。従って、縮小したサービスエリアは、その関連する送受信機に消耗されるエネルギーが縮小するので、省エネルギーサービスエリアと称し得る。ゼロまで縮小した、又は消滅したサービスエリアは、無効サービスエリアと称し得る。縮小したサービスエリアと協働して拡張されるサービスエリアは、補償サービスエリアと称し得る。省エネルギーサービスエリアによってサービスが提供されているＵＥ装置が、このサービスエリアが無効化される前に、他のサービスエリアにハンドオーバーされない場合、このＵＥ装置はネットワークとの接続を失う虞がある。省エネルギーサービスエリアと補償サービスエリアが同じ周波数リソースで動作している場合で、省エネルギーサービスエリアによってサービスが提供されているＵＥ装置が、補償サービスエリアが拡張される前に、他のサービスエリアにハンドオーバーされない場合、省エネルギーサービスエリアと補償サービスエリアとの間の干渉に起因して、このＵＥ装置はネットワークとの接続を失う虞がある。以下に説明するように、動的なカバレッジエリア構成遷移を制御するために、管理技術が必要とされる。

セルラ通信システムにおいて、補償通信局は、省エネルギー地理的サービスエリア（省エネルギーサービスエリア）をカバーするように、補償地理的サービスエリア（補償サービスエリア）を拡張するように構成され、省エネルギー通信局は、省エネルギーサービスエリア内で無線サービスを提供しないように、省エネルギーサービスエリアを無効化するように構成されるカバレッジエリア構成遷移が実行される。省エネルギーサービスエリア内で無線サービスを提供している省エネルギー通信局から、省エネルギー地理的サービスエリアと少なくとも部分的に重複する遷移地理的サービスエリア（遷移サービスエリア）を有する遷移通信局に、ユーザ機器装置（ＵＥ装置）を移すことによってエリア構成遷移が管理される。遷移通信局と通信するための通信周波数が各ＵＥ装置に割り当てられるハンドオーバー手順を利用してＵＥ装置が移される。この通信周波数は補償サービスエリアに使用されない。これによって、このＵＥ装置と拡張中の補償サービスエリアとの間の干渉を回避、又は少なくとも最小化にし得る。全てのＵＥ装置が省エネルギー通信局から移された後に、省エネルギー通信局は、省エネルギー地理的サービスエリアを無効化するように構成され、補償通信局は、省エネルギー地理的サービスエリアをカバーするように補償地理的サービスエリアを拡張するように構成される。この手順において、通信局が、補償サービスエリア及び省エネルギーサービスエリアに使用される周波数リソースとは異なる周波数リソースを操作し、かつ、省エネルギーサービスをカバーする場合、補償サービスエリアを提供する通信局と同一の通信局にＵＥ装置が移され得るように、補償通信局と遷移通信局とが同一のものであってもよい。

図１Ａは、遷移地理的サービスエリア（遷移サービスエリア）を使用してカバレッジエリア遷移を管理するセルラ通信システムにおける地理的サービスエリアを示す図である。

図１Ｂは、補償通信局と遷移通信局との両方が、１つの局コントローラに接続される２つの無線ヘッドによって形成される例のブロック図である。

図１Ｃは、遷移通信局と、補償通信局と、及び省エネルギー通信局とが、バックホールを介して接続される、セルラ通信システムにおける地理的サービスエリアを示す図である。

図２は、省エネルギーサービスエリアが無効化され、補償サービスエリアが、省エネルギーサービスエリアの地理的領域内で無線サービスを提供するために拡張されるカバレッジエリア設定遷移を示す図である。

図３は、遷移サービスエリアは複数の小サービスエリアをカバーし、補償サービスエリアは１つ以上の省エネルギーサービスエリアをカバーするように拡張されるカバレッジエリア遷移を示す図を含む。

図４は、遷移サービスエリアと、補償サービスエリアと、及び隣接サービスエリアを有する省エネルギーサービスエリアと、を示す図である。

図５は、補償通信局と、省エネルギー通信局と、他の通信局との間のメッセージフローを示す図である。

図６Ａは、補償サービスエリアを提供する通信局と同じ通信局によって提供される遷移サービスエリアを使用することにより、カバレッジエリア遷移が管理されるセル通信システムにおけるカバレッジエリアを示す図である。

図６Ｂは、補償局は１つの局コントローラと２つの無線ヘッドとを含むセルラ通信システムを示す図である。

図７は、省エネルギーサービスエリア１０６が無効化され、補償サービスエリアが、省エネルギーサービスエリアの地理的サービスエリア内で無線サービスを提供するために拡張されるカバレッジエリア設定遷移を示す図である。

動的なカバレッジエリア構成遷移は、省エネルギーサービスエリアによって使用される周波数とは異なる周波数リソースで動作し、省エネルギーサービスエリアと重複する遷移サービスエリアを使用して管理される。補償サービスエリアを拡大する前に、ＵＥ装置は、省エネサービスエリアを提供する省エネルギー通信局から、省エネルギーサービスエリアによって使用される周波数とは異なる通信リソース（周波数）を使用する遷移サービスエリアを提供する遷移通信局に移される。ＵＥ装置が遷移通信局に移された後、省エネルギー通信局は、省エネルギーサービスエリアを無効化するように構成され、補償通信局は、以前に省エネルギー通信局によってサービスが提供される領域をカバーするように、補償サービスエリアを拡張するように設定される。以前に省エネサービスエリアにおいて省エネルギー通信局からサービスを受けるＵＥ装置の少なくとも一部は、その後、拡大した補償サービスエリアを提供するようになる補償通信局に移される。

一般的な実施形態において、遷移サービスエリアは、ＵＥ装置に無線サービスを提供する比較的に広い地理的サービスエリアである。このサービスエリアは、省エネルギーサービスエリアから移されるＵＥ装置を処理するために十分なキャパシティを含む。例えば、遷移サービスエリアは、省エネルギーサービスエリアを少なくとも部分的にカバーするサービスエリアを有するマクロセルｅＮＢによって提供され得る。他の例において、補償ｅＮＢは、複数のサービスエリアを提供してもよく、その１つのサービスエリアは省エネルギーサービエリアと重複する。このような構成では、補償ｅＮＢは、複数の無線ヘッドを含んでもよく、そのうち、少なくとも１つの無線ヘッドは、省エネルギーサービスエリアと補償サービスエリアによって使用される周波数とは異なる周波数で、遷移サービスエリア内で信号を操作する。この場合、遷移サービスエリアから補償サービスエリアへのＵＥ装置を移すことは、補償サービスエリア内に使用される上りリンク／下りリンク周波数ペアを割り当てることを含み、遷移サービスエリアを提供する無線ヘッドから補償サービスエリアを提供する無線ヘッドにＵＥ装置を移すことを含んでもよい。ＴＤＤが採用される場合、単一の周波数は上りリンク及び下りリンクに割り当てられ得る。

図１Ａは、遷移地理的サービスエリア（遷移サービスエリア）１０２を使用してカバレッジエリア遷移を管理するセルラ通信システム１００における地理的サービスエリアを示す図である。通信局は、円形エリアによって表される地理的サービスエリア内で無線サービスを提供する。セルラ通信システム１００の一般的な実施形態において、いくつかの隣接する遷移サービスエリアは広いエリアをカバーしてもよく、各遷移サービスエリアは、遷移サービスエリア１０２内で配置される互いに隣接するいくつかのより小さいサービスエリアを含む。簡潔さ及び明瞭さのために、図１Ａは、単一遷移サービスエリア１０２内で２つの小さいセル１０４、１０８のみを示す。サービスエリアを表す円形は、エリア間の関係を概略的に図示し、必ずしもサービスエリアの実際の形状を示していない。図１Ａを参照して説明するカバレッジエリア遷移管理技術は、多数のカバレッジエリア遷移のシナリオに適用し得る。例えば、本明細書で説明する技術に従って、いくつかの通信局は、いくつかの省エネルギーサービスエリアを無効化するように構成されてもよく、補償通信局は、ＥＳ地理的サービスエリアをカバーするために補償サービスエリアを拡張するように構成されてもよい。セルは、いくつかの形状及びサイズの何れかを有し得る。

上述したように、遷移サービスエリア１０２は、省エネルギー通信局の省エネルギーサービスエリアから移されるＵＥ装置を処理するために十分なリソースを有するサービスエリアを提供する何れの通信局によって形成され得る。遷移サービスエリアは、カバレッジエリア遷移を管理するための専用サービスエリアであり得るが、多くの実施形態は、ＵＥ装置に通信サービスを提供し、かつ、動的なカバレッジエリア遷移を容易にする十分なキャパシティを有するサービスエリアを使用することを含む。

図１Ａの例では、遷移サービスエリア１０２は、補償地理的サービスエリア（補償サービスエリア）１０４と省エネルギー地理的サービスエリア（ＥＳサービスエリア）１０６をカバーする。いくつかの状況において、遷移サービスエリア１０２は、補償サービスエリア１０４、及び／又は、ＥＳサービスエリア１０６の全てをカバーしなくてもよい。例えば、遷移通信局１０８は遷移サービスエリア１０２において補償通信の無線サービスを提供し、補償通信局１１０は補償サービスエリア１０４においてサービスを提供し、省エネルギー通信局（ＥＳ通信局）１１２はＥＳサービスエリア１０６において無線サービスを提供する。各通信局１０８、１１０、１１２は、送受信機と局コントローラを含み、アクセスノード、アクセスポイント、ｅＮｏｂｅＢ、ｅＮＢ、基地局及び他の用語と称され得る。いくつかの状況において、局コントローラは、無線ヘッドと物理的に分離しているが、一般的に、送受信機又は無線ヘッドは、局コントローラと連結している。無線ヘッドは、無線信号を送信及び受信するために、アンテナ、送信機、及び受信機のような無線周波数（ＲＦ）送受信機器を少なくとも含む。一般的に、無線ヘッドは、関連する局コントローラによって実行されるより高いレベルの処理及び制御機能を含まない。この特定の実施形態に基づいて、図１Ａの通信局は、専用の局コントローラを有するスタンドアロン通信局であってもよいし、１つの無線ヘッドと、１つ以上他の無線ヘッドに接続される局コントローラとで形成されてもよい。一例において、補償通信局１１０は、遷移通信局１０８であってもよく、補償通信局１０８は、１セットの周波数を使用して遷移サービスエリア１０２を提供し、他のセットの周波数を使用して補償サービスエリア１０４を提供する。従って、図１Ａにおいて、遷移通信局１０８は破線で示されて、一部の状況において遷移通信局１０８が補償通信局１１０の一部であることを示す。図１Ｂを参照して以下に説明するように、単一の局コントローラは、遷移通信局１０８と補償通信局１１０を形成するために２つの無線ヘッドに接続し得る。

本明細書で説明するように、地理的サービスエリア（又はサービスエリア）は地理的領域であり、この地理的領域内において、ＵＥ装置は、この地理的領域内で無線サービスを提供する送受信機と適切に通信し得る。地理的サービスエリアは、単一の上りリンク／下りリンク周波数ペアを使用してもよく、複数の周波数ペアを使用してもよく、同じ周波数リソースで上りリンク／下りリンク信号を区別するために異なる時間を使用してもよい。周波数分割複信（ＦＤＤ）では、「セル」は、単一の上りリンク／下りリンク周波数帯域ペア内で特定の帯域幅（例えば、５ＭＨｚ）を使用する地理的サービスエリアを記述するために多く使用される。そこで、本明細書で説明するように、地理的サービス領域は、単一周波数ペアが使用される１つのセルを含んでもよく、複数の周波数ペアが使用される複数のセルを含んでもよい。各地理的なサービスエリアは、１つ以上の無線ヘッドによって提供され得る。複数の無線ヘッドが単一の局コントローラに接続され得る場合、各地理的サービスエリアは、１つ以上の無線ヘッドによって提供され得る。いくつかの状況において、例えば、各無線ヘッドが単一の周波数ペアを使用してサービスを提供する結果、複数の無線ヘッドが、サービスエリア内で複数の周波数ペアが使用される地理的サービスエリア内でサービスを提供する。時分割複信（ＴＤＤ）では、セルは、１つの周波数帯域内で特定の帯域幅を使用し、上りリンク及び下りリンク信号が異なる時間帯で割り当てられる地理的サービスエリアとして記述され得る。ＴＤＤシステムでは、地理的サービスエリアは複数のセルを含み得る。本明細書の説明では、通信局は、単一のサービスエリアを提供するために機器とコードとを含む。従って、通信局は、サービスエリアの広さや形状を調整するように構成される。これは、複数のセルを調整することを含んでもよく、サービスエリアが単一の通信リソース（例えば、単一の上りリンク／下りリンク周波数キャリアペア）を使う単一のセルを調整することを含んでもよい。

サービスの位置、形状、及び広さが、少なくとも部分的に、通信局との無線送受信によって決定されるので、サービスエリアの位置は、無線ヘッドの位置及び動作によって決定される。各通信局１０８、１１０、１１２は、対応する地理的サービスエリア内で無線通信ユーザ機器装置（ＵＥ装置）１１４、１１６、１１８に無線通信サービスを提供する。いくつかの通信局は、一般的に、広いエリアをカバーするために複数のサービスエリアを提供するように、バックホール（図１Ａには示されていない）を介してネットワークコントローラ（図１Ａには示されていない）に相互接続される。バックホールは、有線、光、及び／又は無線の通信チャンネルの任意の組み合わせを含み得る。本明細書の例では、ネットワークコントローラは、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）とパケットゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）の機能を含む。

セルラ通信システムは、一般的に、通信規格又は仕様に従う必要がある。通信仕様は、上りリンク及び下りリンク伝送のためのデータチャンネル及び制御チャンネルを少なくとも定義し、基地局から無線通信装置までの物理下りリンク制御チャンネルのための一部のタイミング及び周波数のパラメータを少なくとも規定する。Ｔｈｉｒｄ−Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ （３ＧＰＰ ＬＴＥ）通信仕様は、通信局（ｅＮｏｄｅＢ）が、下りリンク上で直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用し、上りリンク上でシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）を使用して無線通信装置（ＵＥ装置）にサービスを提供するシステムのための仕様である。本明細書で記述する技術は、他のタイプの通信システムに適用されてもよいが、本明細書で説明する例示的なシステムは、３ＧＰＰ ＬＴＥ通信規格に従って動作する。

従って、本明細書の例では、カバレッジ通信局１０８は、３ＧＰＰ ＬＴＥに従って遷移サービスエリア１０２内で１つ以上のＵＥ装置１１４に下りリンク信号１２２を送信すること及び３ＧＰＰ ＬＴＥに従って遷移サービスエリア１０２内で１つ以上のＵＥ装置１１４からの上りリンク信号１２０を受信することを行う無線送受信機を含む。補償通信局１１０は、３ＧＰＰ ＬＴＥに従って補償サービスエリア１０４内で１つ以上のＵＥ装置１１８に下りリンク信号１２４を送信すること及び補償サービスエリア１０４内で１つ以上のＵＥ装置１１８からの上りリンク信号１２６を受信することを行う無線送受信機を含む。省エネルギー通信局１１２は、３ＧＰＰ ＬＴＥに従って省エネルギーサービスエリア１０８内で１つ以上のＵＥ装置１１８に下りリンク信号１３０を送信すること及び３ＧＰＰ ＬＴＥに従って省エネルギーサービスエリア１０８内で１つ以上のＵＥ装置１１８からの上りリンク信号１２８を受信することを行う無線送受信機を含む。

ＵＥ装置１１４、１１６、１１８は、移動装置、無線装置、無線通信装置、移動無線装置、及びＵＥ、並びに他の用語として称され得る。無線通信装置は、通信局（ｅＮＢ）と通信し、一部の状況において、他のＵＥ装置を含む他の装置と通信するために、電子機器及びコードを含む。ＵＥ装置は、スマートフォン、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、無線モデムカード、無線モデム、無線通信電子機器を持つテレビ、及びラップトップとデスクトップコンピュータのような装置、並びに他の装置を含む。電子装置と無線通信電子機器との組み合わせは、従って、無線通信装置を形成し得る。例えば、無線通信装置は、機器、コンピュータ、又はテレビに接続される無線モデムを含み得る。

補償サービスエリアは省エネルギーサービスエリアとわずかに重複しているが、図１Ａの２つのエリアは同じ周波数を使用するため、地理的サービスエリアが著しく重複する場合、干渉が生じ得る。しかし、遷移サービスエリア１０２内でサービスを提供するために、この２つのより小さい領域によって使用される周波数とは異なる周波数が使用される。結果として、遷移サービスエリア内での通信は、補償サービスエリアや省エネサービスエリア内での通信と干渉しない。

図１Ｂは、補償通信局１１０と遷移通信局１０８とが、１つの局コントローラ１３２に接続される２つの無線ヘッド１３４、１３６によって形成される例のブロック図である。局コントローラ１３２は、無線ヘッド１３４を介して信号を送受信することによって遷移サービスエリア１０２を設定し、無線ヘッド１３６を介して信号を送受信することによって補償サービスエリア１０４を設定する。

図１Ｃは、バックホール１５２を介して遷移通信局１０８が補償通信局１１０に接続されるセルラ通信システム１５０における地理的サービスエリアを示す図である。従って、図１Ｃの例では、遷移通信局１０８は、補償通信局１１０から独立した別個の装置である。遷移通信局１０８は、比較的に広いサービスエリアを提供するマクロ基地局であり、補償通信局は、マイクロセル基地局又はピコセル基地局として比較的に小さいサービスエリアを提供する場合、このような構成は発生し得る。いくつかの状況では、図１Ｂの例と同様の構成で様々なサイズのサービスエリアを実施し得る。より広いサービスエリアを提供する通信局が十分なキャパシティを有する場合、該通信局は、遷移エリアの管理のために使用されてもよく、該広いサービスエリアは、遷移サービスエリアとして使用されてもよい。

図２は、省エネルギーサービスエリア１０８が無効化され、補償サービスエリア１０４が省エネルギーサービスエリア１０６の地理的領域内で無線サービスを提供するために拡張されるカバレッジエリア遷移を示す図である。図２の例において、図１Ｃのシステム内のカバレッジエリア構成遷移は、５つのステージを経て進行する。明瞭さ及び簡潔さのために、この例において、単一のＵＥ装置１１８が示される。

第１ステージ２０２において、ＵＥ装置１１８は、無線通信リンク２０４上で省エネルギーサービスエリア１０６の通信局１１２と通信している。例えば、ＵＥ装置１１８は、カバレッジ遷移の前に、少なくとも制御信号を受信しており、制御信号の送信、通信局１１２とデータの送受信をさらにしていてもよい。省エネルギーサービスエリア１０６が無効化されるべき、補償サービスエリア１０４が拡張されることが必要とされるべきと決定することに応じて、カバレッジ遷移が開始され得る。そのような決定は、いくつかの要因及び状況の何れかに基づくものである。その一例は、省エネルギーサービスエリア、補償サービスエリア及びカバレッジサービスエリアのリソース負荷を含む。サービスエリアのリソース負荷は、サービスエリア内における全てのＵＥ装置によって使用されている時間と周波数のリソースの量に基づくものである。省エネルギーサービスエリアを無効化するか否かは、補償サービスエリアがＥＳサービスエリア内でＵＥ装置にサービスを提供するための利用可能なリソースキャパシティを有するか否かと、遷移通信局１０８が省エネルギーサービスエリア１０６内で一時的にＵＥ装置にサービスを提供するための利用可能なリソースキャパシティを有するか否かと、に基づいて決定される。別の例では、省エネルギーサービスエリアを無効化するか否かは、その時において省エネサービスエリアがなくてもトラフィック負荷の扱いができるとオペレータが決定した特定の時間、日、月、等に基づいて決定してもよい。省エネルギーサービスエリアが無効化されるべきと決定することに応じて、カバレッジエリア構成遷移が開始される。

第２ステージ２０６において、ＵＥ装置１０８は、遷移サービスエリア１０２に移される。例えば、この移すことはＬＴＥ通信仕様に従うハンドオーバー手順である。一部の状況において、この移すことはハンドオフと称され得る。この移すことによって、ＵＥ装置１１８のサービングセルは、省エネルギーサービスエリア１０６から遷移サービスエリア１０２に変更される。従って、ＵＥ装置１１８と通信局１０８との間に、無線通信リンク２０８が設定される。よって、遷移通信局１０８とＵＥ装置１１８との間で、制御信号及びデータ信号が送受信され得る。

遷移手順の第３ステージ２１０は、省エネルギー地理的サービスエリア内における全てのＵＥ装置が、他のサービスエリアに移された後に、開始される。このステージにおいて、省エネルギーサービスエリア１０６が無効化される。省エネルギーサービスエリア１０６を表す円形状は、このサービスエリアが有効でなくなったことを示すために、破線に示される。その結果、省エネルギー通信局（ｅＮＢ）１１２は、無線信号を送信又は受信することによって、この省エネルギーサービスエリア内で無線サービスを提供しない。本明細書の例では、省エネルギー通信局１１２はオフにされ、電力を少しだけ消費し、又は、消費しない。

遷移手順の第４ステージ２１２は、省エネルギー地理的サービスエリア内における全てのＵＥ装置が他のサービスエリアに移された後に、かつ、省エネルギーサービスエリアが無効化された後に、開始される。このステージにおいて、以前に省エネルギーサービスエリアにサービスが提供される地理的エリアの少なくとも一部をカバーするまで、補償サービスエリア１０４が拡張される。図２の例において、以前に省エネルギーサービスエリア１０６にサービスが提供される地理的エリアの全体をカバーするように、補償サービスエリア１０４が拡張される。サービスエリア１０４は、送信電力の増加、アンテナチルティングのような既知の技術とアンテナビームフォーミング技術との組み合わせの何れかを使用して拡張され得る。補償サービスエリアが拡張されながら、遷移通信局１０８は、遷移サービスエリア１０２内でＵＥ装置１１８にサービスを継続的に提供する。

補償サービスエリアの拡張が完了した後に、遷移手順の第５ステージ２１４が開始される。このステージにおいて、ＵＥ装置１１８は、補償通信局１１０に移される。例えば、この移すことは、ＬＴＥ通信規格に従うハンドオーバー手順である。この移すことは、一部の状況においてハンドオフと称され得る。この移すことによって、ＵＥ装置１１８のサービングサービスエリアは、遷移サービスエリア１０２から補償サービスエリア１０４に変更される。従って、ＵＥ装置１１８と補償通信局１１０との間に、無線通信リンク２１６が設定される。よって、補償通信局１０８とＵＥ装置１１８との間で、制御信号及びデータ信号が送受信され得る。

図３は、遷移サービスエリアが複数の小サービスエリアをカバーし、補償サービスエリアが１つ以上の省エネルギーサービスエリアをカバーするように拡張されるカバレッジエリア遷移の図３００、３０１を含む。サービスエリアを表す円形状は、サービスエリア間の関係を概略的に図示し、必ずしもサービスエリアの実際の形状を示していない。更に、サービスエリアは、一部の領域において、他の領域より多く重複し得る。本図面における円形状のサービスエリア間に示される開放エリアは、必ずしもこのエリアにおける利用可能なサービスがないことを示しておらず、簡単な形状でサービスエリア間のより複雑な関係を表すことによる結果のみである。更に、このサービスエリアは、サービスが利用できないカバレッジのホールを含み得る。明瞭さ及び簡潔さのために、そのような特徴は本図面に示されない。

図３の例では、遷移サービスエリア１０２は、補償サービスエリア１０４及び３つの省エネルギーサービスエリア１０６、３０２、３０４を含むいくつかの小サービスエリア１０４、１０６、３０２、３０４、３０８、３０８、３１０の地理的エリアをカバーする。補償エリアが拡張される前の遷移状態３００において、省エネルギーサービスエリア１０６、３０２、３０４は、補償サービスエリア１０４に隣接するカバレッジエリアを有する。補償サービスエリアが拡張された後の遷移状態３０１において、補償サービスエリア１０４は、補償サービスエリア１０４の初期カバレッジエリア及び省エネルギーサービスエリア１０６、３０２、３０４のカバレッジエリアの少なくとも一部を含むカバレッジエリアを有する。この例において、拡張した補償サービスエリア３１２は、以前に省エネルギーサービスエリア１０６、３０２、３０４によってカバーされるエリアをカバーする。従って、拡張した補償サービスエリア３１２は、より広いカバレッジエリアを持つ補償サービスエリア１０４である。カバレッジ状態３０１において、サービスエリアが無効化されたことを図示するために、省エネルギーサービスエリアは破線で示される。複数の省エネルギーサービスエリアのカバレッジエリア遷移手順は、上述する単一省エネルギーサービスエリアの遷移手順と同様である。一例において、補償サービスエリアは、逐次的に省エネルギーサービスエリアをカバーするように拡張する。言い換えれば、補償サービスエリアは、第２省エネルギーサービスエリアの前に第１省エネルギーエリアをカバーするように拡張される。このような例において、第１省エネルギーサービスエリアにおける全てのＵＥ装置は、遷移サービスエリアに移され、補償サービスエリアは、第１省エネルギーサービスエリアをカバーするように拡張され、このＵＥ装置は、次の省エネルギーサービスエリアの手順が行われる前に、補償サービスエリアに移される。しかしながら、以下に説明する例において、１つのカバレッジエリア遷移手順において、補償サービスエリアは、複数の省エネルギーサービスエリアをカバーするように拡張される。この例において、全ての省エネルギーサービスエリアからの全てのＵＥ装置は、遷移サービスエリアに移され、補償サービスエリアは拡張され、全てのＵＥ装置は補償サービスエリアに移される。一部の状況において、一部のＵＥ装置は、遷移サービスエリアの代わりに、隣接の小サービスエリア（３０８、３１０）に移されてもよい。

図４は、隣接サービスエリアを持つサービスエリア１０２、１０４、１０６を示す図である。図４の例は、単一のエネルギーサービスエリア１０６のみを含む。明瞭さ及び簡潔さのために、図１、図２及び図３は、限られた数のサービスエリアのみを示す。一般的な実施形態では、多数のサービスエリアは広い地理的領域をカバーする。一般的なシステムは、複数の遷移サービスエリア及び多数の小サービスエリアを含む。図４は、いくつかのサービスエリアが広範なカバレッジを提供する地理的領域のセクションを示す。サービスエリアを表す円形状は、サービスエリア間の関係を概略的に図示し、必ずしもサービスエリアの実際の形状を示していない。更に、サービスエリアは、一部の領域において、他の領域より多く重複し得る。本図面における円形状のサービスエリア間に示される開放エリアは、必ずしもこのエリアにおける利用可能なサービスがないことを示しておらず、簡単な形状でサービスエリア間のより複雑な関係を表すことによる結果のみである。更に、このサービスエリアは、サービスが利用できないカバレッジのホールを含み得る。明瞭さ及び簡潔さのために、そのような特徴は本図面に示されていない。

各サービスエリアは、このサービスエリアに近い、又は、このサービスエリアと隣接する隣接サービスエリアを含む。サービスエリア１０４、３０２、３０４、４０２、４０４、４０６は、省エネルギーサービスエリア１０８の隣接サービスエリアである。補償サービスエリアは、拡張しているサービスエリアであるため、特定のカバレッジエリア遷移のための隣接サービスエリアとして捉えない。従って、ここで例示する隣接サービスエリアは、図４において斜線陰影で示される。カバレッジエリア遷移中に、補償サービスエリア内におけるＵＥ装置は、遷移サービスエリアの代わりに隣接サービスエリアに移され得る。例えば、隣接サービスエリア４０４に十分に接近して位置するＵＥ装置は、省エネルギーサービスエリア１０６からのサービスを受けながらも、カバレッジエリア遷移中に、隣接サービスエリア４０４に移され得る。

以下に説明するように、カバレッジエリア遷移の後に、カバレッジエリアの変更が隣接サービスエリアに通知される。従って、遷移が完了した場合に、補償サービスエリアの拡張及び省エネルギーサービスエリアの無効化が、全てのＵＥ装置に通知される。

図５は、補償通信局１１０と、省エネルギー通信局１１２と、他の通信局５０２との間のメッセージフローを示す図５００である。他の通信局５０２は、省エネルギーサービスエリアの隣接サービスエリア内でサービスを提供する隣接通信局を少なくとも含む。他の通信局５０２は、補償サービスエリア及び省エネルギーサービスエリアのステータスに関する情報を持つ必要がある通信局である。通信局は、一般的に有線のバックホールで接続されるが、そのバックホールは、少なくとも一部が無線通信リンクであることも含み得る。例えば、通信局は、ＬＴＥ通信標準に従うＸ２リンク上のバックホールを介して通信するｅＮＢである。一部の状況において、他の通信技術も使用され得る。

図５に示す例では、省エネルギーサービスエリアが無効化されるべきと決定することに応じて、省エネルギー通信局（ＥＳ ｅＮＢ）１１２は、セル状態変更要求メッセージ５０４を補償通信局（補償セルｅＮＢ）１１０に送信する。セル状態変更要求メッセージ５０４は、補償通信局１１０に、省エネルギー通信局が自身のステータスを有効から無効に変更することを要求していることを少なくとも示す。他の手順に提供されない限り、このメッセージは、省エネルギーサービスエリアの現在の負荷情報を更に含み得る。このメッセージを使用して、補償サービスエリアは、自身が、省エネルギーサービスエリア内でＵＥ装置にサービスを提供するための利用可能なキャパシティを有するか否かを決定する。一例において、セル状態変更要求は、標準仕様に追加されたこの特徴のための専用手順の一部である。他の状況において、セル状態変更要求メッセージ５０４の機能は、ＬＴＥ通信標準に含まれるＬｏａｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ、又は、ｅＮＢ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅ手順等のような、現在に通信標準によって定義されるメッセージング構造及び手順に組み込まれ得る。何れの場合でも、ＬＴＥ通信標準の修正は、この手順を容易にし得る。

セル状態変更要求メッセージ５０４に応じて、補償通信局１１０は、自身が省エネルギーサービスエリアにサービスを拡張できるか否かを決定する。できない場合に、補償通信局１１０は、補償サービスエリアが拡張されないことを示すセル状態変更応答メッセージ５０６で応答する。それ以外の場合に、図５の例に示すように、補償通信局１１０は、補償サービスエリアが拡張されることを示すセル状態変更応答メッセージ５０６で応答する。一例において、セル状態変更要求は、標準仕様に追加されたこの特徴のための専用手順の一部である。他の状況において、セル状態変更要求メッセージ５０６の機能は、ＬＴＥ通信標準に含まれるＬｏａｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ、又は、ｅＮＢ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅ手順等のような、現在に通信標準によって定義されるメッセージング構造及び手順に組み込まれ得る。何れの場合でも、ＬＴＥ通信標準の修正は、この手順を容易にし得る。

補償サービスエリアが拡張される確認を受信した後、イベント５０８において、省エネルギー通信局１１０は、自身がサービス提供している全てのＵＥ装置を、遷移サービスエリア又は隣接サービスエリアに移す。本明細書の例では、ＬＴＥ通信仕様に従うハンドオーバー手順が、ＵＥ装置の移すことに使用される。

全てのＵＥ装置が省エネサービスエリアから移された場合、イベント５１０において、省エネルギーサービスエリアは無効化される。本明細書で説明するように、サービスエリアは、ＵＥ装置に下りリンク信号を送信することなく、かつ、ＵＥ装置からの上りリンク信号を受信又は処理しない場合に、「無効化」される。従って、無効化されたサービスエリアは、ＵＥ装置に無線サービスを提供できない。ただし、省エネルギーサービスエリアを提供する通信局は、まだ有効な機能を備えており、オフになっていない。例えば、この通信局は、まだ他の通信局及び／又はネットワークと通信できる。

省エネルギーサービスエリアが無効化された後、省エネルギー通信局は、このサービスエリアが無効化されたことと、補償サービスエリアが拡張されたこととを示すセル状態変更更新メッセージ５１２を送信する。一例において、セル状態変更更新メッセージ５１２は、標準仕様に追加されたこの特徴のための専用手順の一部である。他の状況において、セル状態変更更新メッセージ５１２の機能は、ＬＴＥ通信標準に含まれるＬｏａｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ、又は、ｅＮＢ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅ手順等のような、現在に通信標準に規定されるメッセージング構造及び手順に組み込まれ得る。何れの場合でも、ＬＴＥ通信標準の修正は、この手順を容易にし得る。

イベント５１４において、補償サービスエリアは、セル状態変更更新メッセージ５１２の受信に応じて拡張される。補償通信局は、省エネルギーサービスエリアの少なくとも一部をカバーするように補償サービスエリアを拡張するために、送信電力を増加させ、他の既知の技術を行う。例えば、補償サービスエリアの初期サービスエリア及び省エネルギーサービスエリアの初期サービスエリアをカバーする補償通信局の拡張したサービスエリアを提供するために、アンテナチルティング及びアンテナビームフォーミングのような技術が使用され得る。複数の省エネルギーサービスエリアが無効化された場合、これらのサービスエリアをカバーするように補償サービスエリアが拡張される。一例において、拡張したカバレッジエリアを設定するためのパラメータは、機器配備時に決定される。例えば、信号品質測定を実行して、この信号測定を用いてこのパラメータは、機器設置時に又は機器設置後に決定され得る。従って、補償通信局は、記憶された値又はＯｐｅｒａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ （ＯＡＭ）システムから受信した値を適用して、無効化された省エネルギーサービスエリアのエリアをカバーするようにサービスエリアを拡張する。説明の便宜上、この例は明示的にシグナリングメッセージを示しているが、この手順における状態変更をトリガーするために他の手段も使用され得る。例えば、ＯＡＭシステムは、この目的のためのシグナルを提供してもよいし、この手順における各状態の持続時間の値を提供してもよい。例えば、ＯＡＭは、補償通信局に、補償通信局が補償サービスエリアの拡張を開始するべき前の継続時間を提供し得る。この継続時間は、省エネルギーサービスエリアのＵＥ装置を遷移サービスエリアにハンドオーバーするのに必要な時間の予測量に基づくことができる。

他の例において、補償サービスエリアの拡張の程度は、ＵＥ装置によって提供されるフィードバックに基づくものである。遷移サービスエリアの通信局は、補償サービスエリアに関連する遷移サービスエリアに関する信号強度測定情報をＵＥ装置が報告することを要求し得る。例えば、拡張した補償サービスエリアが遷移サービスエリアと同様なエリアをカバーする場合、補償サービスエリアのカバレッジは、遷移サービスエリアのカバレッジと同様になるべきである。遷移通信局は、遷移サービスエリアの送信機及び補償サービスエリアの送信機の両方の信号強度を測定するようにＵＥ装置に要求し得る。遷移通信局は、２つの信号強度の測定値を比較し、測定値の差が所定の閾値より大きい場合、補償通信局に通知し得る。補償通信局は、この測定値の差に基づいて、補償サービスエリアを縮小又は拡張し得る。ＵＥ装置によって行った測定が特定の閾値内で同様である場合、測定を報告するＵＥ装置がサービスエリアのエッジに位置しなくても、このサービスエリアのエッジを含む２つのサービスエリアのカバレッジがほぼ同様である可能性がある。同様に、サービスエリアが同様でない場合、信号強度間の関係は、予め、例えば設置時に決定されてもよい。この信号強度間の関係は、補償サービスエリアが適切な範囲に拡張した時刻を決定するために補助的に使用され得る。また、隣接サービスエリアを持つ通信局は、自身のＵＥからの測定を使用してこのプロセスを補助し得る。

補償サービスエリアが拡張された後、補償通信局は、このサービスエリアが拡張したことを示すセル状態変更更新メッセージ５１６を送信する。

イベント５１８において、以前に省エネルギーサービスエリアからサービスを受けていたＵＥ装置は、補償サービスエリアに移される。一部の状況において、１つ以上のＵＥ装置は、他のサービスエリアに移されてもよいし、遷移サービスエリアに残ってもよい。本例において、ＬＴＥ仕様に従うハンドオーバー手順を用いて、ＵＥ装置を遷移サービスエリア又は隣接サービスエリアから、省エネルギーサービスエリアの初期サービスエリアをカバーする拡張したサービスエリアを提供するようになっている補償通信局に移す。このシステムにおいて有効な従来のハンドオーバートリガー条件が使用され得る。遷移サービスエリアよりも、補償サービスエリアの方がこれらのＵＥ装置に近いので、以前に省エネルギーサービスエリアによってサービス提供されたＵＥ装置の多数は、補償サービスエリアにハンドオーバーされることになる。

省エネルギーサービスエリアが既に有効でなくなったことを示す通信局（ｅＮＢ）構成更新メッセージ５２０が、省エネルギー通信局から他の通信局に送られる。この他の通信局は、省エネルギーサービスエリアの隣接局を少なくとも含み、省エネルギーサービスエリアのステータスに関する情報を要求する他の通信局を含んでもよい。例えば、本機能は、通信局が他の通信局に自身のサービスエリア（セル）の構成変更を通知するために使用する、ＬＴＥ Ｘ２インターフェースｅＮＢ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅメッセージに追加され得る。

補償サービスエリアが拡張したことを示す通信局構成更新メッセージ５２２は、補償通信局から他の通信局に送られる。この他の通信局は、省エネルギーサービスエリアの隣接局を少なくとも含み、省エネルギーサービスエリアのステータスに関する情報を要求する他の通信局を含んでもよい。例えば、本機能は、通信局が他の通信局に自身のサービスエリアの構成変更を通知するために使用するＬＴＥ Ｘ２インターフェースｅＮＢ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅメッセージに追加され得る。

上記の例では、一部の状況においてイベントの順序は変更され得る。例えば、通信局構成変更メッセージ５２０、５２２が他の通信局５０２に送信された後に、ＵＥ装置を補償サービスに移してもよい。

図６Ａは、補償通信局１０８によって提供される遷移セル１０２を使用することによって、カバレッジエリア遷移が管理されるセル通信システム６００におけるカバレッジエリアを示す図である。本構成は、補償通信局から分離する通信局によって遷移サービスエリアが提供される上述の例と類似する。ただし、図６Ａの例では、遷移サービスエリアは、補償通信局によって提供される。従って、補償通信局は、２つの円形エリアに表される２つの地理的エリアに無線サービスを提供する。そのうち、１つの円形エリアは補償サービスエリアであり、もう１つのより広い円形エリアは遷移サービスエリアである。遷移サービスエリア１０２は、補償サービスエリア１０４及び省エネルギーサービスエリア１０６と重複する。セルラ通信システム６００の一般的な実施形態において、いくつかの隣接遷移サービスエリアは広いエリアをカバーし得る。各遷移サービスエリアは、遷移サービスエリア１０２内に互いに隣接して配置するいくつかのより小さいサービスエリアを含む。簡潔さ及び明瞭さのために、図６Ａは、単一遷移サービスエリア１０２内の２つのより小さいセル１０４、１０６のみを示す。サービスエリアを表す円形は、エリア間の関係を概略的に図示し、必ずしもサービスエリアの実際の形状を示していない。図６Ａを参照して説明するカバレッジエリア遷移管理技術は、多数のカバレッジエリア遷移のシナリオに適用し得る。例えば、いくつかの省エネルギー通信局は無効化され得る。補償サービスエリアは、本明細書で説明する技術に従って、複数の省エネルギーサービスエリアの地理的サービスエリアをカバーするように拡張され得る。サービスエリアは、いくつかの形状及びサイズの何れかを有し得る。

通信局１０８、１１２は、無線信号を送信及び受信して、セル１０２、１０４、１０８にサービスを提供する。各通信局１０８、１１２は、送受信機と局コントローラとを含み、アクセスノード、アクセスポイント、ｅＮｏｂｅＢ、ｅＮＢ、基地局及び他の用語と称され得る。いくつかの状況において、局コントローラは無線ヘッドと物理的に分離されるが、一般的に、送受信機、又は無線ヘッドは、局コントローラと連結している。無線ヘッドは、無線信号を送信及び受信するために、アンテナ、送信機、及び受信機のような無線周波数（ＲＦ）送受信機器を少なくとも含む。一般的に、無線ヘッドは、関連する局コントローラによって実行されるより高いレベルの処理及び制御機能を含まない。無線ヘッドは、コントローラの近くにあってもよく、無線ヘッドとこのコントローラは単一の装置内に実装され得る。また、各通信局は１つ以上の無線ヘッドを含み得る。図６Ｂを参照して以下に説明するように、例えば、１つの局コントローラは、遷移無線ヘッド及び補償無線ヘッドと接続され得る。サービスの位置、形状、及び広さは、少なくとも部分的に、通信局との無線送受信によって決定されるので、セルの位置は無線ヘッドの位置及び動作によって決定される。補償通信局１０８は、遷移サービスエリア１０２及び補償サービスエリア１０４を提供し、省エネルギー通信局１１２は省エネルギーサービスエリア１０６を提供する。従って、各通信局１０８、１１２は、地理的サービスエリア内で無線通信ユーザ機器装置（ＵＥ装置）１１４、１１６、１１８に無線通信サービスを提供する。一般的に、いくつかの通信局は、広いエリアをカバーするために複数のサービスエリアを提供するように、バックホール（図６Ａには示されていない）を介してネットワークコントローラ（図６Ａには示されていない）と相互接続される。バックホールは、有線、光、及び／又は無線の通信チャンネルの任意の組み合わせを含み得る。本明細書の例では、ネットワークコントローラは、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）とパケットゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）の機能を含む。

上述したように、一般的に、セルラ通信システムは、通信規格又は仕様に従う必要がある。図６Ａ及び図６Ｂの例におけるセルラ通信システム６００は、３ＧＰＰ ＬＴＥに従って動作する。

従って、本明細書の実施例では、補償通信局１０８は、３ＧＰＰ ＬＴＥに従って遷移サービスエリア１０２内で１つ以上のＵＥ装置１１４に下りリンク信号１２２を送信すること及び３ＧＰＰ ＬＴＥに従って遷移サービスエリア１０２内で１つ以上のＵＥ装置１１２からの上りリンク信号１２０を受信することを行う送受信機を含む。補償通信局１１０はまた、３ＧＰＰ ＬＴＥに従って補償サービスエリア１１４内で１つ以上のＵＥ装置１１６に下りリンク信号１２４を送信し、補償サービスエリア１０４内で１つ以上のＵＥ装置１１６からの上りリンク信号１１６を受信する。省エネルギー通信局１１２は、３ＧＰＰ ＬＴＥに従って省エネルギーサービスエリア１０８内で１つ以上のＵＥ装置１１８に下りリンク信号１３０を送信すること及び３ＧＰＰ ＬＴＥに従って省エネルギーサービスエリア１０８内で１つ以上のＵＥ装置１１８からの上りリンク信号１２８を受信することを行う無線送受信機を含む。

補償通信局１０８は、異なる周波数を使用して、補償サービスエリア１０４及び遷移サービスエリア１０２を提供する。図６Ａの例では、第１下りリンク／上りリンク周波数ペアは遷移サービスエリア１０２に割り当てられ、第２の下りリンク／上りリンク周波数ペアは補償サービスエリア１０４に割り当てられる。いくつかの下りリンク／上りリンク周波数ペアは各サービスエリア１０２、１０４に割り当てられ得る。第１下りリンク周波数は第２下りリンク周波数とは異なり、第１上りリンク周波数は第２上りリンク周波数とは異なる。第１下りリンク周波数及び第１上りリンク周波数は、省エネルギー通信局によって使用されていない。これに応じて、異なり周波数が使用されるため、これらのセルが重複しても、遷移サービスエリアにおける通信は、省エネルギーサービスエリア１０６内の通信と干渉しない。各サービスエリアによって１つ以上の周波数ペアが使用される場合、遷移サービスエリアによって使用される周波数ペアは、遷移サービスエリア１０２内のいずれの省エネルギーサービスエリアによっても使用されていない。

図６Ｂは、補償局が１つの局コントローラ１３２と２つの無線ヘッド１３４、１３６とを含むセルラ通信システムを示す図である。上記のように、通信局は、複数の無線ヘッドを含み得る。図６Ｂの例では、補償通信局の局コントローラ１３２は、遷移無線ヘッド１３４及び補償無線ヘッド１３６と接続される。遷移無線ヘッド１３４は、遷移サービスエリア１０２内でＵＥ装置１１４と、無線信号１２０、１２２を送受信する。遷移サービスエリア１０２は、セル又は、既知の技術に従ってＵＥ装置に無線サービスを提供する他のサービスエリアであり得る。遷移サービスエリアは、この遷移サービスエリアが十分なキャパシティを含む場合、動的なカバレッジエリア遷移の管理を容易にし得る。補償無線ヘッド１３６は、補償サービスエリア１０４内でＵＥ装置１１６と、無線信号１２４、１２６を送受信する。

図７は、省エネルギーサービスエリア１０６が無効化され、補償サービスエリア１０４が省エネルギーサービスエリア１０６の地理的サービスエリア内で無線サービスを提供するように拡張されるカバレッジエリア設定遷移を示す図である。図７の例において、図６Ａ又は図６Ｂのシステムにおけるカバレッジ遷移は、５つのステージを経て進行が示される。明瞭さ及び簡潔さのために、この実施例に、単一のＵＥ装置１１８が示される。また、図示していないが、補償通信局１０８は、複数の無線ヘッドを含み得る。

第１ステージ７０２において、ＵＥ装置１１８は、無線通信リンク７０４を介して省エネルギーサービスエリア１０６の通信局１１２と通信している。本例では、ＵＥ装置１１８は、カバレッジ遷移の前に、少なくとも制御信号を受信しており、さらに、制御信号の送信、通信局１１２とデータの送受信をしていてもよい。省エネルギーサービスエリア１０６が無効化されるべき、補償サービスエリア１０４が拡張されるべきと決定することに応じて、カバレッジ遷移が開始され得る。そのような決定は、いくつかの要因及び状況の何れかに基づくものである。その一例は、省エネルギーサービスエリア、補償サービスエリア及びカバレッジサービスエリアのリソース負荷を含む。サービスエリアのリソース負荷は、サービスエリア内における全てのＵＥ装置によって使用されている時間と周波数のリソースの量に基づくものである。省エネルギーサービスエリアを無効化するか否かは、補償サービスエリアが、ＥＳサービスエリア内でＵＥ装置にサービスを提供するための利用可能なリソースキャパシティを有するか否かと、遷移通信局１０８が、省エネルギーサービスエリア１０６内で一時的にＵＥ装置にサービスを提供するための利用可能なリソースキャパシティを有するか否かと、に基づいて決定される。別の例では、省エネルギーサービスエリアを無効化するか否かは、その時において省エネサービスエリアがなくてもトラフィック負荷の扱いができるとオペレータが判断した特定の時間、日、月、等に基づいて決定してもよい。省エネルギーサービスエリアが無効化されるべきと決定することに応じて、カバレッジエリア構成遷移が開始される。

第２ステージ７０６において、ＵＥ装置１１８は、遷移サービスエリア１０２に移される。例えば、この移すことはＬＴＥ通信仕様に従うハンドオーバー手順である。一部の状況において、この移すことはハンドオフと称され得る。この移すことによって、ＵＥ装置１１８のサービングセルは省エネルギーサービスエリア１０６から遷移サービスエリア１０２に変更する。従って、ＵＥ装置１１８と通信局１０８との間に無線通信リンク７０８が設定される。よって、遷移通信局１０８とＵＥ装置１１８との間で制御信号及びデータ信号が送受信され得る。補償通信局１０８との通信リンク７０８のために使用される周波数は、通信リンク７０４のために使用される周波数とは異なる。

遷移手順の第３ステージ７１０は、省エネルギーサービスエリア１０６内における全てのＵＥ装置が、他のサービスエリアに移された後に、開始される。このステージにおいて、省エネルギーサービスエリア１０６が無効化される。省エネルギーサービスエリア１０６を表す円形状は、このサービスエリアが有効でなくなったことを示すために、破線に示される。その結果、省エネルギー通信局（ｅＮＢ）１１２は、無線信号の送受信による無線サービスを、この省エネルギーサービスエリア内で提供しない。本明細書の例では、省エネルギー通信局１１２は、オフにされ、電力を少しだけ消費する、又は、消費しない。

遷移手順の第４ステージ７１２は、省エネルギーサービスエリア１０６内における全てのＵＥ装置の他のサービスエリアに移された後に、かつ、省エネルギーサービスエリアが無効化された後に、開始される。本ステージにおいて、以前に省エネルギーサービスエリア１０８によってサービス提供される地理的エリアの少なくとも一部をカバーするまで、補償サービスエリア１０４が拡張される。セル１０４は、送信電力の増加、アンテナチルティングのような既知の技術とアンテナビームフォーミング技術との組み合わせの何れを使用して拡張され得る。補償サービスエリア１０４が拡張されながら、補償通信局１０８は、遷移サービスエリア１０２内においてＵＥ装置１１８にサービスを継続的に提供する。

補償サービスエリアの拡張が完了した後に、遷移手順の第５ステージ７１４が開始される。第５ステージにおいて、ＵＥ装置１１８は、補償サービスエリアに移される。補償サービスエリア１０８に割り当てられる周波数を使用する通信リソースは、ＵＥ装置１１８にスケジュールされる。本例では、この移すことはＬＴＥ通信仕様に従うものであり、この移すことによって、ＵＥ装置１１８のサービングサービスエリアは、遷移サービスエリア１０２から補償サービスエリア１０４に変更する。補償通信局は、遷移無線ヘッド及び補償無線ヘッドを含む場合、補償無線ヘッドにこの通信リソースをスケジュールすることによって、ＵＥ装置１１８は、遷移無線ヘッド１３４から補償無線ヘッドに移される。従って、ＵＥ装置１１８と補償通信局１０８の補償無線ヘッド１３６との間に、無線通信リンク７１８が設定される。よって、補償通信局１０８の無線ヘッド１３６とＵＥ装置１１８との間で、制御信号及びデータ信号が送受信され得る。場合によっては、第５ステージが行われなくてもよい。例えば、遷移無線ヘッド１３４は、ＵＥ装置１１８の移すことが保証されるまで、ＵＥ装置１１８にサービスを継続的に提供し得る。

動的なカバレッジエリア遷移手順は、例えば、補償通信局１０８が遷移サービスエリア１０２を提供する場合、複数の省エネルギーサービスエリアのために実行され得る。従って、図３を参照して説明したような構成は、遷移サービスエリア１０２が、補償サービスエリア１０４及び３つの省エネルギーサービスエリア１０６、３０２、３０４を含むいくかのより小さいサービスエリア１０４、１０８、３０２、３０４、３０６、３０８、３１０の地理的エリアをカバーする場合における遷移手順に適用される。

動的なカバレッジエリア遷移手順のための通信局間のメッセージングは、例えば、補償通信局１０８が遷移サービスエリア１０２を提供する場合、図５を参照して説明した例と類似する。補償通信局１０８が遷移サービスエリア１０２を提供する場合の構成では、セル状態変更要求メッセージ５０４、セル状態変更応答メッセージ５０６、セル状態変更更新メッセージ５１２、セル状態変更更新メッセージ５１６、通信局構成変更メッセージ５２０、及び通信局構成変更メッセージ５２２は、図５を参照して説明したようにフォーマットされ、送信される。イベント５１８では、ハンドオーバーのソース及びターゲットが同一の通信局に制御されるため、かつ、通信局間のシグナリングが実行されないため、通信局は、実装固有の方法でＵＥ装置のハンドオーバーを実行する。

本例において、ＵＥ装置を、遷移サービスエリア又は隣接セルから、省エネルギーサービスエリアの初期サービスエリアをカバーする拡張したサービスエリアを提供する補償通信局に移すように、ＬＴＥ仕様に従うハンドオーバー手順が行われる。

本発明の他の実施形態及び変更例は、これらの教示を参酌して、明らかに、当業者に容易に創作されるだろう。上述の記載は、例示的であり限定的なものではない。本発明は、上記の明細書及び添付の図面に基づく実施形態及び変更例の全てを含む、以下の請求項によってのみ限定される。したがって、本発明の範囲は、上記の記載を参照して決定されるのではなく、均等物の全範囲と共に添付される請求項を参照して決定されるべきである。

Claims (18)

1. 省エネルギーサービスエリアを提供する省エネルギー通信局から他の通信局に、ユーザ機器装置（ＵＥ装置）を移し、
   前記省エネルギーサービスエリアを収縮し、
   前記省エネルギー通信局から補償通信局に、前記省エネルギー通信局から無線サービスを受けているＵＥ装置が存在しないことを少なくとも示すセル状態変更更新メッセージを送信し、
   前記補償通信局における前記セル状態変更更新メッセージの受信に少なくとも部分的に応じて、前記省エネルギー通信局の前記省エネルギーサービスエリアの少なくとも一部をカバーするように、前記補償通信局の補償サービスエリアを拡張する、方法。
2. 前記省エネルギーサービスエリアを収縮することは、前記省エネルギー通信局が、前記省エネルギーサービスエリア内で無線通信サービスを提供しないように、前記省エネルギーサービスエリアを無効化することを含む、請求項１の方法。
3. 前記補償サービスエリアが拡張された後に、前記ＵＥ装置を前記他の通信局から前記補償通信局に移すことをさらに含む、請求項１の方法。
4. 前記他の通信局は、少なくとも部分的に前記省エネルギーサービスエリアと重複する遷移サービスエリアを有する遷移通信局である、請求項１の方法。
5. 前記遷移通信局は、遷移無線ヘッドと遷移コントローラとを有し、前記補償通信局は、補償無線ヘッドと補償コントローラとを有する、請求項４の方法。
6. 前記他の通信局は、前記補償通信局であり、
   前記省エネルギー通信局から前記ＵＥ装置を移すことは、前記補償通信局の遷移無線ヘッドと通信するために、第１の通信周波数ペアを前記ＵＥ装置に割り当てることを含み、
   前記第１の通信周波数ペアは、前記補償サービスエリアを提供する補償無線ヘッドによって使用される全ての通信周波数ペアとは異なる、請求項１の方法。
7. 前記他の通信局は、前記省エネルギーサービスカバレッジエリアと部分的に重複する隣接サービスエリアを提供する隣接基地局である、請求項１の方法。
8. 前記省エネルギー通信局から前記他の通信局へ前記ＵＥ装置を移すことは、前記ＵＥ装置と前記他の通信局との間の通信のために上りリンク／下りリンク周波数ペアを割り当てることを含み、
   前記上りリンク／下りリンク周波数ペアは、前記省エネルギー通信局によって使用されない、請求項１の方法。
9. 前記省エネルギー通信局から前記他の通信局に前記ＵＥ装置を移すことは、前記省エネルギー通信局から前記他の通信局にハンドオーバー手順を行うことを含む、請求項８の方法。
10. セルラ通信システムであって、
    省エネルギーサービスエリアを提供する省エネルギー通信局と、
    バックホールを介して前記省エネルギー通信局に接続し、補償無線ヘッドを介して補償サービスエリアを提供する補償通信局と、
    前記省エネルギーサービスエリアと少なくとも部分的に重複する遷移サービスエリアを提供する遷移無線ヘッドと、を備え、
    前記システムは、
    前記省エネルギー通信局から前記遷移無線ヘッドに、ユーザ機器装置（ＵＥ装置）を移し、
    前記省エネルギーサービスエリアを無効化し、
    前記省エネルギー通信局から無線サービスを受けているＵＥ装置が存在しないと判定することに少なくとも部分的に応じて、前記省エネルギーサービスエリアの少なくとも一部をカバーするよう前記補償サービスエリアを拡張する
    ように構成されている、セルラ通信システム。
11. 前記システムは、前記補償サービスエリアが拡張された後に、前記ＵＥ装置を遷移無線ヘッドから前記補償通信局に転移するようにさらに構成されている、請求項１０のセルラ通信システム。
12. 前記システムは、前記遷移無線ヘッドとの通信のために上りリンク／下りリンク周波数ペアを前記ＵＥ装置に割り当てることによって、前記ＵＥ装置を前記省エネルギー通信局から前記遷移無線ヘッドに移すようにさらに構成され、
    前記上りリンク／下りリンク周波数ペアは、前記省エネルギー通信局によって使用されない請求項１０のセルラ通信システム。
13. 前記遷移無線ヘッドは、前記補償通信局の補償通信局コントローラとは異なる遷移局コントローラに接続される、請求項１２のセルラ通信システム。
14. 前記省エネルギー通信局から前記他の通信局へ前記ＵＥ装置を移すことは、前記省エネルギー通信局から前記他の通信局にハンドオーバー手順を行うことを含む、請求項１３のセルラ通信システム。
15. 前記遷移無線ヘッドは、前記補償通信局の局コントローラに接続される、請求項１２のセルラ通信システム。
16. 前記システムは、Ｔｈｉｒｄ−Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ （３ＧＰＰ ＬＴＥ）通信規格に応じて動作する、請求項１０のセルラ通信システム。
17. 前記省エネルギー通信局は、前記バックホールを介して前記補償通信局から送信されるセル状態応答メッセージを受信することに応じて、全てのＵＥ装置を、前記省エネルギー通信局から前記遷移無線ヘッドに移すことを開始するように構成される、請求項１６のセルラ通信システム。
18. セル状態変更要求メッセージを省エネルギー通信局から補償通信局に送信し、前記セル状態変更要求メッセージは、前記省エネルギー通信局に提供される省エネルギーサービスエリアの無効化を少なくとも要求し、
    セル状態変更応答メッセージを前記補償通信局から前記省エネルギー通信局に送信し、
    前記省エネルギーサービスエリアが無効化されるべきであることを前記セル状態変更応答メッセージが示す場合、ユーザ機器装置（ＵＥ装置）を前記省エネルギー通信局から遷移無線ヘッドに移し、前記移すことは、前記省エネルギー通信局によって使用されない、前記遷移無線ヘッドとの通信のための上りリンク／下りリンク周波数ペアを前記ＵＥ装置に割り当てることを含み、
    前記省エネルギー通信局が前記省エネルギーサービスエリア内で無線サービスを提供しないように、前記省エネルギーサービスエリアを無効化し、
    前記省エネルギー通信局から前記補償通信局にセル状態変更更新メッセージを送信し、前記セル状態変更更新メッセージは、前記省エネルギー通信局から無線サービスを受けているＵＥ装置が存在しないことを少なくとも示し、
    前記補償通信局における前記セル状態変更更新メッセージの受信に少なくとも部分的に応じて、前記省エネルギー通信局の省エネルギーサービスエリアの少なくとも一部をカバーするように、前記補償通信局の補償サービスエリアを拡張する、方法。

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