JP6103278B2 - 複数のネットワーク事業者間でリソースを共有する通信システム - Google Patents

複数のネットワーク事業者間でリソースを共有する通信システム Download PDF

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Description

本発明は、セルラ通信ネットワーク又は無線通信ネットワークにおける無線アクセスネットワークに関し、限定するものではないが特に、複数の事業者間で無線アクセスネットワークを共有することに関する。本発明は、限定するものではないが特に、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）標準規格に従って実装される無線通信ネットワークに関する。
無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）共有展開シナリオは既知であり、これらのシナリオの実施を容易にする方法及び機能が第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）標準規格にリリース５から導入されている。
ＲＡＮ共有は、ネットワーク事業者（サービスプロバイダ）が無線通信ネットワークをセットアップするときに設備投資要件を低減し及び／又はセルラ通信サービスによってカバーされるエリアを拡大する方法を提供する。各事業者がネットワークのセルごとに自身の基地局及び関連機器を提供しなくてはならないのではなく、別の事業者のＲＡＮを共有している事業者が、そのロケーションにおいて自身の基地局に投資する必要なく、その別の事業者によってサービス提供されているエリア内に自身のサービスを提供することができる。
さらに、提供し運用しなくてはならない基地局数を低減することによって、共有事業者の発生中の運用コストを低減することができる。実際に、各基地局は運用中に大量の電気を引き込む場合があり、したがって、運用基地局数を低減することにより電力要件を大幅に低減することができ、したがって環境に優しいと考えることもできる。
通常、事業者によるＲＡＮの共有は、各事業者が他方の事業者のＲＡＮへの何らかのアクセスを得る対称的構成をとってきた。極端には、そのような構成によって、２つの事業者が、共有が可能でない場合に必要とされる基地局の半数の基地局で（したがって大幅に低減されたコストで）同じエリアにサービスを提供することが可能になる。
ＲＡＮ共有は、事業者が十分に利用されていないセル容量を有するエリアにおいて特に有利である。なぜならこの場合、この空き容量を、元の事業者の発生中のサービス提供に影響を与えることなく共有することができるためである。さらに、ＲＡＮ共有は、各事業者が、高価な容量を十分に利用されない可能性が高い遠隔エリアに設置する必要なく、幾つかの国ではライセンス条件によって規定される場合がある、事業者によって提供されるサービスを或る特定のパーセンテージの人口に届けることができることを確実にするために有用とすることができる。
現在のところ、ＲＡＮ共有に関する標準規格は２つのシナリオに限定される。第１のシナリオでは、ＲＡＮ基地局自体のみが異なる事業者によって共有される。第２のシナリオでは、ＲＡＮ基地局のみでなくコアネットワークの一部分、例えばＬＴＥにおける発展型パケットコア（ＥＰＣ）を共有することができ、ネットワークをセットアップする際の設備投資コストを更に減少させる。それぞれの場合に、ＲＡＮの共有は分割周波数を用いるように構成することができ、ここでＲＡＮを共有する各事業者は（異なる）周波数範囲を配分されるか、又は共通周波数を用いることができ、後者では周波数の全範囲がいずれの事業者による使用にも応じることができる。
ＲＡＮを共有するためのメカニズムは、事業者の会社の合併の場合にも有用とすることができ、２つの事業者がサービス提供にいかなる大きな中断も伴うことなく自身のネットワークサービスを合併することが可能になる。
近年の経済状況により、ネットワーク事業者がコストを削減する動きが更に加速しており、したがって他の事業者とネットワークを共有する傾向が増大している。しかしながら、この傾向がモバイルデータサービスの取り込みと組み合わさることにより、結果として全体システム負荷が大幅に増大したが、それに応じて容量は増加していない。
したがって、本発明の目的は、ＲＡＮ共有をサポートする通信ネットワークの性能を改善することである。
第１の態様では、本発明は、第１のネットワーク事業者及び第２のネットワーク事業者を含む複数のネットワーク事業者間で通信帯域幅のリソースを共有する基地局であって、（ａ）前記通信帯域幅における前記リソースの第１の事業者割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第１の事業者割合と、（ｂ）前記通信帯域幅における前記リソースの第２の事業者割合であって、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第２の事業者割合と、（ｃ）前記通信帯域幅における前記リソースの共有割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラと、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラとの間で共有される前記リソースの割合を表す、前記共有割り当てと、を定義する手段と；一連のサブフレームのそれぞれについて、前記リソースが共有ベースで配分されるべきか、又はネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで配分されるべきかを、前記第１の事業者割合、前記第２の事業者割合及び前記共有割合のそれぞれのサイズに依拠して決定する手段と；サブフレームごとに、前記決定する手段による前記決定に基づいて、共有ベース又はネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで前記ネットワーク事業者の前記通信ベアラにリソースを配分する手段と；を備える、基地局を提供する。
前記決定する手段は、前記リソースが共有ベースで配分されるべきか、又はネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで配分されるべきかを、リソース使用量の測定量（measure）に更に依拠して決定するように動作可能とすることができる。ネットワーク事業者の前記通信ベアラのためのリソース使用量の前記測定量は、現在のサブフレームにおいてそのネットワーク事業者の通信ベアラに割り振られる前記リソースに基づくことができる。代替的に、ネットワーク事業者の前記通信ベアラのためのリソース使用量の前記測定量は、少なくとも１つの以前のサブフレームにおいてそのネットワーク事業者の通信ベアラに割り振られる前記リソースに基づくことができる。
前記決定する手段は、前記リソースが共有ベースで配分されるべきか、又はネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで配分されるべきかを、共有ベースの通信と、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラを用いる通信と、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラを用いる通信とについて求められるそれぞれの重み付けに依拠して決定するように動作可能である。この場合、前記第１のネットワーク事業者の前記通信ベアラを用いる通信と、前記第２のネットワーク事業者の前記通信ベアラを用いる通信とのための前記それぞれの重み付けは、そのネットワーク事業者の前記通信ベアラによるリソース使用量の測定量に依拠する。
前記第１のネットワーク事業者の前記通信ベアラを用いる通信と、前記第２のネットワーク事業者の前記通信ベアラを用いる通信とのための前記それぞれの重み付けは、以下の式によって表すことができ、
Figure 0006103278
 ここで、ｗｇ，ｊは、「ｊ」で表されるサブフレームにおける「ｇ」で表されるネットワーク事業者の前記通信ベアラを用いる通信のための前記重み付けであり、
［外１］
Figure 0006103278
は、「ｇ」で表されるネットワーク事業者のための事業者割合のサイズであり、
［外２］
Figure 0006103278
は、「ｊ」で表されるサブフレームについて測定される「ｇ」で表されるネットワーク事業者によるリソース使用量の測定量である。
「ｊ」で表されるサブフレームについて測定される「ｇ」で表されるネットワーク事業者によるリソース使用量の前記測定量は、以下の式によって表すことができ、
Figure 0006103278
 ここで、
［外３］
Figure 0006103278
は、「ｊ」で表されるサブフレームについて測定される「ｇ」で表されるネットワーク事業者によるリソース使用量の前記測定量であり、βは０〜１の範囲にわたる忘却係数パラメータであり、Ｋは前記通信帯域幅におけるリソース数であり、Ｎｇ，ｊ−１は、「ｊ」で表されるサブフレームに直接先行するサブフレームにおいて、「ｇ」で表されるネットワーク事業者の全ての通信ベアラに割り振られるリソースの総数である。
「ｊ」で表されるサブフレームについて測定される「ｇ」で表されるネットワーク事業者によるリソース使用量の前記測定量は、以下の式によって表すことができ、
Figure 0006103278
 ここで、
Figure 0006103278
 であり、ここで、
［外４］
Figure 0006103278
は、「ｊ」で表されるサブフレームについて測定される「ｇ」で表されるネットワーク事業者によるリソース使用量の前記測定量であり、βは０〜１の範囲にわたる忘却係数パラメータであり、Ｋは前記通信帯域幅におけるリソース数であり、Ｎｇ，ｊ−１は、「ｊ」で表されるサブフレームに直接先行するサブフレームにおいて、「ｇ」で表されるネットワーク事業者の全ての通信ベアラに割り振られるリソースの総数であり、ｎｇは、「ｇ」で表されるネットワーク事業者に属する通信ベアラが存在する場合にサブフレームごとにインクリメントされ、「ｇ」で表されるネットワーク事業者に属する通信ベアラが存在しない場合に１にリセットされるカウンタである。
共有ベースの通信のための前記重み付けは、前記複数のネットワーク事業者の前記通信ベアラによる組み合わされたリソース使用量の測定量に依拠することができる。
共有ベースの通信のためのリソース使用量の前記測定量は、現在のサブフレームにおいて前記複数のネットワーク事業者の各々の通信ベアラに割り振られる前記リソースに基づくことができる。
共有ベースの通信のためのリソース使用量の前記測定量は、少なくとも１つの以前のサブフレームにおいて前記複数のネットワーク事業者の各々の通信ベアラに割り振られた前記リソースに基づくことができる。
共有ベースの通信のための前記重み付けは、以下の式によって表すことができ、
Figure 0006103278
 ここで、ｗｓｈａｒｅｄ，ｊは、「ｊ」で表されるサブフレームにおける共有ベースの通信のための前記重み付けであり、
［外５］
Figure 0006103278
は、前記共有割合のサイズであり、
［外６］
Figure 0006103278
は、「ｊ」で表されるサブフレームについて測定される前記複数のネットワーク事業者の各々によるリソース使用量のそれぞれの測定量の和である。
「ｊ」で表されるサブフレームについて測定される前記複数のネットワーク事業者の各々によるリソース使用量の前記それぞれの測定量の和は、以下の式によって表すことができ、
Figure 0006103278
 ここで、
［外７］
Figure 0006103278
は、「ｊ」で表されるサブフレームについて測定される前記複数のネットワーク事業者の各々によるリソース使用量の前記それぞれの測定量の和であり、βは０〜１の範囲にわたる忘却係数パラメータであり、Ｋは前記通信帯域幅におけるリソース数であり、Ｎｓｈａｒｅｄ，ｊ−１は、「ｊ」で表されるサブフレームに直接先行するサブフレームにおいて、全てのネットワーク事業者の全ての通信ベアラに割り振られるリソースの総数である。
前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラを用いた通信のために求められた前記重み付け、又は前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラを用いた通信のために求められた前記重み付けが、共有ベースの通信のために求められた前記重み付けよりも大きい場合、前記決定する手段は、リソースがネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで配分されるべきであると決定するように動作可能とすることができる。
前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラを用いた通信のために求められた前記重み付けが、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラを用いた通信のために求められた前記重み付けよりも大きい場合、前記決定する手段は、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラにリソースが配分される前に前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラにリソースが配分される、リソースの配分の優先順位を決定するように動作可能とすることができる。
前記第１のネットワーク事業者の前記通信ベアラを用いる通信と、前記第２のネットワーク事業者の前記通信ベアラを用いる通信とのための前記それぞれの重み付けは、少なくとも１つの以前のスケジューリング機会中のそのネットワーク事業者の前記通信ベアラに対するリソースの配分履歴に依拠することができる。
共有ベース通信のために求められた前記重み付けが、前記複数のネットワーク事業者の各々の前記それぞれの通信ベアラを用いた通信のために求められた各前記重み付けよりも大きい場合、前記決定する手段は、リソースが共有ベースで配分されるべきであると決定するように動作可能とすることができる。
リソースが共有ベースで配分されるサブフレームにおいて、通信ベアラは、ネットワーク事業者を基礎とした優先度を用いることなく配分することができる。代替的に、リソースが共有ベースで配分されるサブフレームにおいて、通信ベアラは、リソースが配分される前記サブフレームに依拠して変化する優先順位を有する、ネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースを用いて配分することができる。
前記配分する手段は、前記リソースを共有ベースで配分する間、保証ビットレート（「ＧＢＲ」）通信ベアラを非ＧＢＲ通信ベアラよりも優先付けするように更に動作可能とすることができる。
前記配分する手段は、事業者ごとに順番に、前記リソースを共有ベースで配分する間、保証ビットレート（「ＧＢＲ」）通信ベアラを非ＧＢＲ通信ベアラよりも優先付けするように更に動作可能とすることができる。
前記決定する手段が、前記リソースがネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで配分されるべきであると決定するとき、前記決定する手段は、リソースの配分のための、ネットワーク事業者を基礎とした優先順位を決定するように動作可能とすることができる。
前記基地局は、特定のネットワーク事業者のための新たな通信ベアラのアドミッションを、その特定のネットワーク事業者のための前記事業者割合のサイズに依拠して制御する手段を更に備えることができる。
第２の態様では、本発明は、第１のネットワーク事業者及び第２のネットワーク事業者を含む複数のネットワーク事業者間で或る通信帯域幅のリソースを共有する基地局であって、（ａ）前記通信帯域幅における前記リソースの第１の事業者割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第１の事業者割合と、（ｂ）前記通信帯域幅における前記リソースの第２の事業者割合であって、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第２の事業者割合と、（ｃ）前記通信帯域幅における前記リソースの共有割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラと、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラとの間で共有される前記リソースの割合を表す、前記共有割合と、を定義する手段と；前記第１の事業者割合、前記第２の事業者割合のうちの一方への新たな通信ベアラのアドミッションを、その特定のネットワーク事業者のための事業者割合のサイズに依拠して制御する手段と；を備える、基地局を提供する。
前記アドミッション制御手段は、前記特定のネットワーク事業者の全ての通信ベアラにわたる現在の負荷の推定値及び／又は前記新たな通信ベアラが許可される場合に結果として生じる、予期される追加の負荷の推定値に依拠して前記新たな通信ベアラを許可するように動作可能とすることができる。
前記アドミッション制御手段は、以下の条件が満たされるときに前記新たな通信ベアラを許可するように動作可能とすることができ、
Figure 0006103278
 ここで、ρｇはネットワーク事業者ｇの全ての通信ベアラによって表される推定の現在の負荷であり、ρｎｅｗは、前記新たな通信ベアラが許可される場合に結果として生じる、予期される追加の負荷の推定値であり、
［外８］
Figure 0006103278
は、０〜１で選択される、事業者ｇの前記リソースの前記それぞれの割合の小部分として表される事業者固有の閾値であり、
［外９］
Figure 0006103278
は事業者ｇの前記割合のサイズである。
前記アドミッション制御手段は、前記条件が満たされない場合、少なくとも１つの更なるアドミッション条件を適用するように動作可能とすることができる。
前記アドミッション制御手段は、前記条件が満たされておらず、かつ前記少なくとも１つの更なるアドミッション条件が満たされていない場合、前記共有割合への前記新たな通信ベアラのアドミッションを拒否するように動作可能とすることができる。
前記少なくとも１つの更なるアドミッション条件の遵守は、前記新たな通信ベアラが許可されるとした場合に推定される予期される負荷が、他のネットワーク事業者の各々の前記通信ベアラと関連付けられた推定負荷を考慮に入れたときに残る前記通信帯域幅の所定の小部分（０〜１）以下であるか否かに基づいて判断することができる。
前記少なくとも１つの更なるアドミッション条件の遵守は、前記新たな通信ベアラが許可されるとした場合に推定される予期される負荷が、他のネットワーク事業者の各々と関連付けられた前記各々の事業者割合を考慮に入れたときに残る前記通信帯域幅の所定の小部分（０〜１）以下であるか否かに基づいて判断することができる。
前記アドミッション制御手段は、
Figure 0006103278
 であるとき、前記少なくとも１つの更なるアドミッション条件が満たされたと判断するように動作可能とすることができ、ここで、ρｇはネットワーク事業者ｇの全ての通信ベアラによって表される推定の現在の負荷であり、ρｎｅｗは、前記新たな通信ベアラが許可される場合に結果として生じる、予期される追加の負荷の推定値であり、
［外１０］
Figure 0006103278
は、０〜１で選択される、事業者ｇの前記リソースの前記それぞれの割合の小部分として表される事業者固有の閾値であり、
Figure 0006103278
 は、ネットワーク事業者ｇと関連付けられていない任意の通信ベアラによって用いられる前記リソースの割合である。
前記少なくとも１つの更なるアドミッション条件の遵守は、前記新たな通信ベアラが許可されるとした場合に、かつリソースが共有ベースで前記新たな通信ベアラに配分されるとした場合に、推定される予期される負荷が、前記通信帯域幅の前記共有割合の所定の小部分（０〜１）以下であるか否かに基づいて判断することができる。
前記アドミッション制御手段は、
Figure 0006103278
 であるとき、前記少なくとも１つの更なるアドミッション条件が満たされたと判断するように動作可能とすることができ、ここで、ρｓｈａｒｅｄは、前記リソースの前記共有割合における全ての通信ベアラによって表される現在の負荷であり、Δρｓｈａｒｅｄは、前記新たな通信ベアラが前記共有割合において許可される場合の、前記共有割合における現在の負荷の予期される変化であり、
［外１１］
Figure 0006103278
は、０〜１で選択される、前記リソースの前記共有割合の小部分として表される閾値であり、
［外１２］
Figure 0006103278
は、前記共有割合のサイズである。
ρｓｈａｒｅｄは以下のように計算することができ、
Figure 0006103278
 ここで、ρｋは、ネットワーク事業者ｋの全ての通信ベアラによって表される現在の負荷であり、
［外１３］
Figure 0006103278
は、０〜１で選択される、事業者ｋの前記リソースの前記それぞれの割合の小部分として表される事業者固有の閾値であり、
［外１４］
Figure 0006103278
は、事業者ｋの前記リソースの前記それぞれの割合である。
Δρｓｈａｒｅｄは以下のように計算することができる。
Figure 0006103278
前記アドミッション制御手段は、前記アドミッション条件が満たされておらず、かついかなる更なるアドミッション条件も満たされていない場合、前記新たな通信ベアラを拒否するように動作可能とすることができる。
前記新たな通信ベアラを非ＧＢＲベアラとして分類することができる場合、前記アドミッション制御手段は前記新たな通信ベアラを許可するように動作可能とすることができる。
前記共有割合は、前記第１の事業者割合及び前記第２の事業者割合未満の前記通信帯域幅を含むことができる。
別の態様では、本発明はまた、基地局が複数のネットワーク事業者間で通信帯域幅のリソースを共有する通信システムにおいて用いる移動通信デバイスであって、該移動通信デバイスは前記複数のネットワーク事業者のうちの少なくとも１つと関連付けられており、該移動通信デバイスが関連付けられたネットワーク事業者のネットワークにおける通信のための新たな通信ベアラのセットアップを要求する手段と；前記基地局から、該移動通信デバイスの通信ベアラと関連付けられたリソースの配分を、（ａ）前記通信帯域幅における前記リソースの第１の事業者割合であって、該移動通信デバイスが関連付けられた前記ネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第１の事業者割合と、（ｂ）前記通信帯域幅における前記リソースの第２の事業者割合であって、別のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第２の事業者割合と、（ｃ）前記通信帯域幅における前記リソースの共有割合であって、該移動通信デバイスが関連付けられた前記ネットワーク事業者の通信ベアラと、前記別のネットワーク事業者の通信ベアラとの間で共有される前記リソースの割合を表す、前記共有割合と、のそれぞれのサイズに依拠して、共有ベースで又はネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで受信する手段と；前記基地局を介して、前記新たな通信ベアラ及び前記受信したリソースの配分を用いて通信する手段と；を備える、移動通信デバイスを提供する。
前記移動通信デバイスは、前記新たな通信ベアラと関連付けられたリソース要件及び／又はサービスタイプを示す手段を含む前記基地局を介して、新たな通信ベアラのアクティブ化を要求する手段を更に備えることができる。
更なる態様では、本発明はまた、第１のネットワーク事業者及び第２のネットワーク事業者を含む複数のネットワーク事業者間で通信帯域幅のリソースを共有する基地局であって、プロセッサを備え、該プロセッサは、（ａ）前記通信帯域幅における前記リソースの第１の事業者割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第１の事業者割合と、（ｂ）前記通信帯域幅における前記リソースの第２の事業者割合であって、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第２の事業者割合と、（ｃ）前記通信帯域幅における前記リソースの共有割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラと、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラとの間で共有される前記リソースの割合を表す、前記共有割合と、を定義し；一連のサブフレームのそれぞれについて、前記リソースが共有ベースで配分されるべきか、又はネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで配分されるべきかを、前記第１の事業者割合、前記第２の事業者割合及び前記共有割合のそれぞれのサイズに依拠して決定し；サブフレームごとに、前記決定に基づいて、共有ベース又はネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで前記ネットワーク事業者の前記通信ベアラにリソースを配分する；ように動作可能である、基地局を提供する。
本発明はまた、第１のネットワーク事業者及び第２のネットワーク事業者を含む複数のネットワーク事業者間で通信帯域幅のリソースを共有する基地局であって、プロセッサを備え、該プロセッサは、（ａ）前記通信帯域幅における前記リソースの第１の事業者割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第１の事業者割合と、（ｂ）前記通信帯域幅における前記リソースの第２の事業者割合であって、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第２の事業者割合と、（ｃ）前記通信帯域幅における前記リソースの共有割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラと、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラとの間で共有される前記リソースの割合を表す、前記共有割合と、を定義し；前記第１の事業者割合、前記第２の事業者割合のうちの一方への新たな通信ベアラのアドミッションを、その特定のネットワーク事業者のための事業者割合のサイズに依拠して制御する；ように動作可能である、基地局を提供する。
本発明はまた、基地局が複数のネットワーク事業者間で通信帯域幅のリソースを共有する通信システムにおいて用いる移動通信デバイスであって、該移動通信デバイスは前記複数のネットワーク事業者のうちの少なくとも１つと関連付けられており、プロセッサを備え、該プロセッサは、該移動通信デバイスが関連付けられたネットワーク事業者のネットワークにおける通信のための新たな通信ベアラのセットアップを要求し；前記基地局から、該移動通信デバイスの通信ベアラと関連付けられたリソースの配分を、（ａ）前記通信帯域幅における前記リソースの第１の事業者割合であって、該移動通信デバイスが関連付けられた前記ネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第１の事業者割合と、（ｂ）前記通信帯域幅における前記リソースの第２の事業者割合であって、別のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第２の事業者割合と、（ｃ）前記通信帯域幅における前記リソースの共有割合であって、該移動通信デバイスが関連付けられた前記ネットワーク事業者の通信ベアラと、前記別のネットワーク事業者の通信ベアラとの間で共有される前記リソースの割合を表す、前記共有割合と、のそれぞれのサイズに依拠して、共有ベースで又はネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで受信し；前記基地局を介して、前記新たな通信ベアラ及び前記受信したリソースの配分を用いて通信する；ように動作可能である、移動通信デバイスを提供する。
本発明はまた、上記の基地局と移動通信デバイスとを備えるシステムを提供する。
本発明はまた、第１のネットワーク事業者及び第２のネットワーク事業者を含む複数のネットワーク事業者間で通信帯域幅のリソースを共有する基地局によって実行される方法であって、（ａ）前記通信帯域幅における前記リソースの第１の事業者割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第１の事業者割合と、（ｂ）前記通信帯域幅における前記リソースの第２の事業者割合であって、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第２の事業者割合と、（ｃ）前記通信帯域幅における前記リソースの共有割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラと、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラとの間で共有される前記リソースの割合を表す、前記共有割合と、を定義し；一連のサブフレームのそれぞれについて、前記リソースが共有ベースで配分されるべきか、又はネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで配分されるべきかを、前記第１の事業者割合、前記第２の事業者割合及び前記共有割合のそれぞれのサイズに依拠して決定し；サブフレームごとに、前記決定に基づいて、共有ベース又はネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで前記ネットワーク事業者の前記通信ベアラにリソースを配分する；ことを含む、方法を提供する。
本発明はまた、第１のネットワーク事業者及び第２のネットワーク事業者を含む複数のネットワーク事業者間で通信帯域幅のリソースを共有する基地局によって実行される方法であって、（ａ）前記通信帯域幅における前記リソースの第１の事業者割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第１の事業者割合と、（ｂ）前記通信帯域幅における前記リソースの第２の事業者割合であって、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第２の事業者割合と、（ｃ）前記通信帯域幅における前記リソースの共有割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラと、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラとの間で共有される前記リソースの割合を表す、前記共有割合と、を定義し；前記第１の事業者割合、前記第２の事業者割合のうちの一方への新たな通信ベアラのアドミッションを、その特定のネットワーク事業者のための事業者割合のサイズに依拠して制御する；ことを含む、方法を提供する。
本発明はまた、基地局が複数のネットワーク事業者間で通信帯域幅のリソースを共有する通信システムにおいて移動通信デバイスによって実行される方法であって、該移動通信デバイスは、前記複数のネットワーク事業者のうちの少なくとも１つと関連付けられており、該移動通信デバイスが関連付けられたネットワーク事業者のネットワークにおける通信のための新たな通信ベアラのセットアップを要求し；前記基地局から、該移動通信デバイスの通信ベアラと関連付けられたリソースの配分を、（ａ）前記通信帯域幅における前記リソースの第１の事業者割合であって、該移動通信デバイスが関連付けられた前記ネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第１の事業者割合と、（ｂ）前記通信帯域幅における前記リソースの第２の事業者割合であって、別のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第２の事業者割合と、（ｃ）前記通信帯域幅における前記リソースの共有割合であって、該移動通信デバイスが関連付けられた前記ネットワーク事業者の通信ベアラと、前記別のネットワーク事業者の通信ベアラとの間で共有される前記リソースの割合を表す、前記共有割合と、のそれぞれのサイズに依拠して、共有ベースで又はネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで受信し；前記基地局を介して、前記新たな通信ベアラ及び前記受信したリソースの配分を用いて通信する；ことを含む、方法を提供する。
本発明は、開示される全ての方法の場合に、対応する装置において実行するための対応するコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム製品、機器自体（ユーザ機器、ノード又はその構成要素）及び機器を更新する方法を提供する。
ここで、本発明の例示的な実施形態を、例として、添付の図面を参照しながら説明する。
本発明を適用することができるタイプの移動通信システムを概略的に示す図である。 図１の通信ネットワークにおける使用に適した共有基地局のブロック図である。 図１の通信ネットワークにおける使用に適した移動電話のブロック図である。 図１の通信ネットワークの使用に適した共有基地局によって実行されるスライススケジューリング方法を示す例示的なフローチャートである。 図１の通信ネットワークの使用に適した共有基地局によって実行されるアドミッション制御法を示す例示的なフローチャートである。 例示的なアドミッション制御法が適用されるときのリソース配分シナリオを示す図である。 代替的なアドミッション制御法が適用されるときに示されるリソース配分シナリオを示す図である。 本発明の一実施形態を実行する間に図１の通信ネットワークの要素間で交換されるメッセージを示すタイミング図である。
概観
図１は、２つのネットワーク事業者、すなわち事業者Ａ及びＢが移動無線通信サービスを提供することができる移動（セルラ）通信システム１を概略的に示している。事業者Ａはコアネットワーク２−Ａを有し、事業者Ｂはコアネットワーク２−Ｂを有している。各事業者は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）の一部として１つ又は複数の基地局、すなわちｅＮＢ４−Ａ、４−Ｂも提供し、１つ又は複数の移動電話、すなわち他のそのようなユーザ機器３−Ａ、３−Ｂがそれらのネットワークに接続してサービスを受けることを可能にすることができる。当業者であれば理解するように、各基地局４は、その基地局４と移動電話３との間で通信を行うことができる１つ又は複数の基地局セルを運用する。事業者Ａと関連付けられたｅＮＢ４−Ａ等の、事業者と関連付けられたｅＮＢ４の場合、通常、関連事業者と関連付けられた移動電話３−ＡのみがそのｅＮＢ４−Ａを介して無線通信システムと接続しインタラクトすることができる。このため、サービスプロバイダＡを介してサービスにアクセスするように構成された移動電話３−Ａのみが、自身のホームネットワークから離れて「ローミング」することなく事業者ＡのｅＮＢ４−Ａを介してネットワークに接続することができる。
通信システム１は、共有基地局５（共有ｅＮＢ５と表される）を更に備える。共有基地局５は、事業者Ａ又は事業者Ｂ又は第三者（例えば、更なるネットワーク事業者）によって所有及び運用される場合がある。代替的に、共有基地局５は、事業者Ａ及びＢによって共同で所有及び運用される場合がある。どの場合においても、事業者Ａ及びＢは、事業者Ａと関連付けられた移動電話３−Ａ及び事業者Ｂと関連付けられた移動電話３−Ｂの双方が、自身のそれぞれのネットワーク事業者によって提供された機器を通じて接続しているかのように共有ｅＮＢ５を介してネットワークに接続することができるように、共有ｅＮＢ５の容量を共有することに合意する。このため、移動電話３−Ａは、共有ｅＮＢ５が事業者Ａと関連付けられたｅＮＢであるかのように共有ｅＮＢ５に接続又はハンドオーバすることができ、一方移動電話３−Ｂは、共有ｅＮＢ５が事業者Ｂと関連付けられたｅＮＢであるかのように共有ｅＮＢ５に接続することができる。
そのような構成は、特に、例えば、低人口密度のエリア、又はより一般的には低い帯域幅要件を有するエリアにおいて、双方のネットワーク事業者がそのエリアに自身のＲＡＮを設置することを要求することなく、双方のネットワーク事業者がそのエリアに自身のサービスを提供することを可能にするために有用とすることができる。対照的に、より高い容量要件を有するエリアでは、ネットワーク事業者は、容量を共有するのではなく自身のＲＡＮを設置することを選ぶ場合がある。
共有基地局５は、その基地局５がそれぞれのネットワーク事業者に属する基地局であるかのように、その基地局５を共有するネットワーク事業者Ａ又はＢのいずれかと関連付けられた移動電話３によって接続されることができる。
通信システム１において用いられるＲＡＮ共有は、第１のネットワーク事業者と関連付けられた移動電話が、異なるサービスプロバイダのネットワークを介して接続を形成する「ローミング」メカニズムと大きく異なることに留意されたい。
具体的に、ローミングの状況において、移動電話との接続は訪問先のネットワークによって監視及び制御され、次にこのネットワークは後に移動電話のホームネットワークに（通常、エンドユーザに対して大幅に増大したコストで）課金する。対照的に、本実施形態でのように、無線アクセスネットワークの共有はネットワークのユーザにトランスペアレントであり、接続の監視及び制御は、移動電話がネットワーク事業者自身のＲＡＮを介して接続されているかのように標準規格メカニズムを用いて行われる。
図１に示す通信システム１において、各事業者のネットワークは、通常、一意のＰＬＭＮ（公衆陸上移動ネットワーク）ｉｄ値と関連付けられる。このＰＬＭＮ ｉｄ値は、無線通信ネットワークにおいて特定のネットワーク事業者と関連付けられた接続を特定するのに用いられる。通常、ネットワーク事業者は共有基地局５において利用可能なリソースの或る特定の割合を提供されるように契約する。この例示的な実施形態において、セキュリティの理由から、特定のネットワーク事業者に関連する接続は、例えば、各接続と関連付けられたＰＬＭＮ ｉｄ値に基づいて、他のネットワーク事業者に関連する接続から区別することができる。
複数の（通常１０個の）サブフレームを含む無線フレーム（ＬＴＥでは通常１０ｍｓの持続時間）を用いて、基地局４、５とユーザ機器との間でデータが通信され、各サブフレームは１対の「スロット」を含む。周波数領域において、各スロットは、それぞれ複数の（ＬＴＥでは通常１２個の）サブキャリアを含む周波数リソースブロックに分割される。したがって、各スロット内で、リソースは、物理リソースブロック（ＰＲＢ）と呼ばれる周波数単位を用いてユーザ機器に配分することができ、物理リソースブロック（ＰＲＢ）はそれぞれ、エアインターフェースを介してデータを送受信する任意のユーザ機器３に配分することができる最小リソース単位を表す。特定のユーザ機器３について特定の通信インスタンスが最初に開始されると、ユーザ機器３から、ネットワークを通じて通信されるデータを誘導するための通信ベアラがセットアップされる。通信の成功を可能にするために、基地局４、５によって十分なリソース（例えば、ＰＲＢ）が通信ベアラに配分される。
通信システム１において、送信データは、保証ビットレート（ＧＢＲ）サービス又は非保証ビットレート（非ＧＢＲ）サービスのいずれかに属していると分類することができる。ＧＢＲサービス（「リアルタイム」サービスと呼ばれることもある）は通常、遅延に対する耐性がより低く、したがって、共有基地局５と移動電話３との間のエアインターフェースを含めて、ネットワーク全体にわたって一定の最小帯域幅がＧＢＲサービスに配分されることを必要とする。ＧＢＲサービスは通常、例えば音声呼、マルチメディア電話、モバイルＴＶ、リアルタイムビデオ（ライブ又はバッファリングされたビデオストリーム）、リアルタイムゲーム等を含み、関連データは多くの場合、連続フローとして送信される。他方で、非ＧＢＲサービス（「非リアルタイム」サービスと呼ばれることもある）は比較的遅延に対する耐性がある。このため、ネットワークリソースが制限されている場合、非ＧＢＲデータは、連続データストリームとしてではなく、不連続バーストにおいて送信することができる。非ＧＢＲサービスは通常、例えば、インターネットブラウジング、電子メール、ファイルダウンロード、双方向型ゲーム、オンラインチャット、ポイントツーポイントファイル共有、ファイル転送プロトコル（ＦＴＰ）トラフィック等を含む。
この例示的な実施形態において、共有基地局５は、特定の通信ベアラがいずれの事業者に属するかを考慮に入れることによってデータ送信をスケジューリングする。基地局５を共有する事業者ごとに、共有されるｅＮＢ５は、好都合には、それぞれの保証される最小リソース量（例えば、サブフレームあたりのＰＲＢ数）を平均的に提供することが可能である。特定の事業者のために保証される最小リソース量は、効果的には、総利用可能リソースの予約済みの割合（「予約済み部分」とも呼ばれる）となるように検討することができる。この予約済みの割合において、その事業者の通信は、他の事業者の通信のトラフィックタイプ（ＧＢＲ／非ＧＢＲ）にかかわらず、それらの他の事業者の通信よりも優先される。一方、好都合には、総利用可能リソースのうちの各事業者の予約済みの割合の和は、総利用可能リソース未満である。総利用可能リソースのうちの残りの割合は、計画的に共有割合（又は「共有部分」）として予約され、例えば、いずれかの事業者が自身の予約済みのリソースを完全に利用した後に、その事業者の通信ベアラのために用いることができる。必要な場合、利用可能なリソースのうちの共有割合は、有利にはトラフィックタイプの優先度に基づいて配分され、このとき、通信がいずれの事業者と関連付けられているかにかかわらず、より高い優先度がＧＢＲ通信に与えられる。
新たな通信ベアラを認証する際、リソースが配分される前に、共有基地局５はアドミッション制御メカニズムを用いて、複数の所定の条件が満たされたことを確実にし、その後、新たな通信ベアラがいずれかの事業者と関連付けられたユーザ機器に対しセットアップされることが許可される。アドミッション制御は、通信システム１が過負荷に近づいているとき、新たな通信ベアラをブロックすることによって、アクティブな通信ベアラのサービス品質（ＱｏＳ）を保護するのに役立つ。
この例示的な実施形態において、利用可能なリソースのうちの或る事業者の予約済みの割合を用いる新たな通信ベアラを認証する際、その事業者の予約済みの割合が、アクティブな通信ベアラのための十分なＱｏＳを維持しながらそのベアラを許可するのに十分な残り容量を有するとき、共有基地局５によって用いられるアドミッション制御は、その事業者と関連付けられた新たな通信ベアラを一切ブロックしない。しかしながら、リソースの共有割合を用いる新たな通信ベアラを認証する際、共有基地局５は、任意の事業者と関連付けられた新たな通信ベアラを、利用可能なリソースのうちのその事業者の予約済みの割合が、アクティブな通信ベアラのための十分なＱｏＳを維持しながらその新たなベアラを許可するのに十分な残り容量を有していないことを条件として、先着順ベースで許可するアドミッション制御を利用する。
利用可能なリソースのうちの、特定の事業者と関連付けられた予約済みの割合を用いることを認証された通信ベアラの群は、その事業者の「スライス」と呼ばれる。利用可能なリソースのうちの共有割合を用いることを認証された通信ベアラの群（通常、ネットワーク事業者にかかわらず全ての通信ベアラ）は、「共有スライス」と呼ばれる。動作時、リソースは、そのスライスのためのそれぞれの重み付けに基づいて、各スライスのベアラに配分される。各重み付けは、関連付けられたスライスのベアラが用いることを認証された、利用可能なリソースのうちのそれぞれの割合と、現在そのスライスのために用いられている測定されたリソースの割合とに基づいて求められる。
したがって、基地局５を共有するネットワーク事業者は、これらの所定の条件が満たされたならば、共有リソースを用いる送信をスケジューリングすることによって、自身の配分／合意された容量を一時的に超過することが可能である。この結果、有利には、ネットワーク事業者がいずれも、通常必要となるよりも多くの共有基地局５の容量にコミットする（したがって支払いを行う）必要なく、これらのネットワーク事業者のユーザに対し、改善されたサービス継続性をもたらす。
共有基地局（ｅＮＢ）
図２は、図１に示す共有基地局５の主要構成要素を示すブロック図である。示すように、共有基地局５はトランシーバ回路５１を備え、トランシーバ回路５１は、１つ又は複数のアンテナ５３を介して移動電話３との間で信号を送受信するように動作可能であり、ネットワークインターフェース５５を介してコアネットワーク２及び／又は他の基地局４に対し信号を送受信するように動作可能である。ネットワークインターフェース５５は通常、コアネットワーク２と通信するためのＳ１インターフェースと、他の基地局と通信するためのＸ２インターフェースとを含む。コントローラ５７は、メモリ５９内に記憶されるソフトウェアに従ってトランシーバ回路５１の動作を制御する。ソフトウェアは、中でも、オペレーティングシステム６１と、通信制御モジュール６３と、負荷測定モジュール６４と、スライススケジューラモジュール６５と、ＭＡＣスケジューラモジュール６６と、アドミッション制御モジュール６７とを含む。
通信制御モジュール６３は、共有基地局５と、移動電話３、及び基地局５に接続された他のネットワークエンティティとの間の通信を制御するように動作可能である。また、通信制御モジュール６３は、アップリンクユーザトラフィック及びダウンリンクユーザトラフィックと、例えば移動電話３の動作を管理するための制御データを含む、共有基地局５によってサービス提供される通信デバイスに送信される制御データとの別個のフローを制御する。
負荷測定モジュール６４は、例えば、共有基地局５を共有する各それぞれのネットワーク事業者に属するＧＢＲトラフィックによって現在用いられている物理リソースブロック数を計算することによって、現在のシステム負荷の測定を実行するように動作可能である。負荷測定の結果は、直接（例えば、要求時）又はメモリ５９を介して他のモジュールに提供することができる。
ＭＡＣスケジューラ６６は、ダウンリンク方向及びアップリンク方向の双方においてリソースを動的にスケジューリングする役割を果たす。
スライススケジューラモジュール６５（ＭＡＣスケジューラモジュール６６の一部であり及び／又はＭＡＣスケジューラモジュール６６と協働する）は、各事業者スライスに属する通信ベアラのためのＰＲＢを、総利用可能周波数リソースのうちの、その事業者のためのそれぞれの予約済みの割合に基づいて配分するように動作可能である。スライススケジューラモジュール６５は、総利用可能周波数リソースのうちの共有割合に基づいて、共有スライスに属する通信ベアラのためのＰＲＢを配分するように更に動作可能である。
アドミッション制御モジュール６７は、現在のシステム負荷、例えば負荷測定モジュール６４によって報告されるシステム負荷を考慮に入れることによって、新たな通信ベアラが許可されるべきであるか又は拒否されるべきであるかを判断するように動作可能である。
移動電話
図３は、図１に示す移動電話３の主要構成要素を示すブロック図である。示すように、移動電話３は、１つ又は複数のアンテナ３３を介して基地局４、５との間で信号を送受信するように動作可能なトランシーバ回路３１を有する。図３に必ずしも示されていないが、移動電話３は当然ながら、従来の移動電話３の全ての通常の機能（ユーザインターフェース３５等）を有することができ、これを適宜、ハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアのうちの任意の１つ又はそれらの任意の組み合わせによって提供することができる。移動電話３は、移動電話３の動作を制御するコントローラ３７を有する。コントローラ３７は、メモリ３９と関連付けられ、トランシーバ回路３１に結合される。ソフトウェアは、メモリ３９内に予めインストールすることができ、及び／又は、例えば通信ネットワークを介して若しくは取り外し可能なデータ記憶デバイス（ＲＭＤ）からダウンロードすることができる。
コントローラ３７は、この例では、メモリ３９内に記憶されたプログラム命令又はソフトウェア命令によって移動電話３の全体動作を制御するように構成される。示すように、これらのソフトウェア命令は、中でも、オペレーティングシステム４１と、通信制御モジュール４３と、スケジュール遵守モジュール４５と、アドミッション要求モジュール４７とを含む。
通信制御モジュール４３は、移動電話３と基地局４、５との間の通信を制御するように動作可能である。また、通信制御モジュール４３は、アップリンクデータと、基地局５に送信される制御データとの別個のフローを制御する。通信制御モジュール４３は、スケジュール遵守モジュール４５とアドミッション要求モジュール４７とを含む。
スケジュール遵守モジュール４５は、基地局の対応するスケジューラモジュール（共有基地局５のＭＡＣ／スライススケジューラモジュール又は従来の基地局４のＭＡＣスケジューラモジュール等）から、この移動電話３のための（アップリンク／ダウンリンク）通信のスケジューリングに関する情報を受信するように動作可能である。スケジュール遵守モジュール４５は、この情報を用いて、この移動電話３のアクティブな通信ベアラに関連する任意のアップリンク／ダウンリンク通信のために用いられるリソースを制御する。
アドミッション要求モジュール４７は、例えば新たなサービスが移動電話３のユーザによって要求されているとき、この移動電話３のための新たな通信ベアラのセットアップを要求するように動作可能である。また、アドミッション制御モジュール４７は、共有基地局５の対応するアドミッション制御モジュール６７に、セットアップされるサービスの要件（例えば、タイプ及び／又は分類及び／又は最小帯域幅等）に関する情報を提供し、それによって、基地局５がこのベアラを介して通信を適宜スケジューリングするのを支援するように動作可能である。
上記の説明において、共有基地局５及び移動電話３は、理解を容易にするために、複数の別個のモジュール（通信制御モジュール、スライススケジューラモジュール、及びアドミッション制御モジュール等）を有するものとして説明されている。これらのモジュールは、或る特定の応用形態の場合、例えば、本発明を実施するために既存のシステムが変更された場合には、このようにして設けることができるが、他の応用形態、例えば、最初から本発明の特徴を念頭に置いて設計されるシステムでは、これらのモジュールはオペレーティングシステム又はコード全体の中に組み込むことができるので、これらのモジュールは別個の実体として区別可能でない場合もある。これらのモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア又はこれらの組み合わせにおいて実施することもできる。
動作−スライススケジューラ
ここで、共有基地局５が、２つ以上のネットワーク事業者に属する移動電話３に／からデータを送信するための共有基地局５のリソースを最適化する、上記で検討したシナリオのより詳細な説明を与える。
スライススケジューラモジュール６５（「ネットワーク仮想化基板」すなわち「ＮＶＳ」スライススケジューラと呼ばれることもある）が、共有基地局５のＭＡＣスケジューラモジュール６６の上に実装される。各「スライス」は、少なくとも、関連付けられたリソースの割り当てを用いることを認証された１組の通信ベアラとみなすことができる。
この例示的な方法において、各事業者スライスは１つの事業者のみに対応し、すなわち、スライスは１つの事業者に属する全ての通信ベアラを含むが、他の事業者に属するベアラは一切含まない。各事業者スライスはスライス重みを付与される。スライス重みは以下のように計算される。
Figure 0006103278
 ここで、ｇは事業者スライスインデックスであり、
Figure 0006103278
 はシステム帯域幅の総リソースの一部として表される、事業者ｇのための予約済みの割合のサイズであり、ｊは、リソースが配分されることになる現在のサブフレームのサブフレーム番号であり、
［外１５］
Figure 0006103278
は、サブフレームｊにおいて割り振られるリソースを含める前の事業者スライスｇのリソース使用量の測定量であり、例えば、前のサブフレームからのリソース使用量の測定量を用いて計算される。
［外１６］
Figure 0006103278
の値は、指数加重移動平均を用いて各サブフレームにおいて更新される。
Figure 0006103278
 ここで、βは、効果的には範囲０〜１（ここで、１の値は前のサブフレームにおけるリソース使用量が無視されることを意味する）の忘却係数パラメータであり、Ｋは、システム帯域幅におけるリソース（例えば、ＰＲＢ）数であり、Ｎｇ，ｊ−１は、サブフレームｊに直接先行するサブフレームにおいて、事業者スライスｇに属する全ての通信ベアラに割り振られるリソースの総数である。
一方、この例示的な実施形態では、スライススケジューラモジュール６５は、事業者ごとのそれぞれの事業者スライスに加えて、共有基地局５の利用可能なリソースのうちの共有割合を用いることを認証された全ての通信ベアラを含む共有スライスも処理する。効果的には、共有スライスは、基地局５を共有する全ての事業者の全ての通信ベアラを含む。
共有スライスは、対応するスライス重みも付与される。このスライス重みは以下のように計算される。
Figure 0006103278
 ここで、
Figure 0006103278
 （すなわち、各事業者の予約済みの割合が考慮された後に残っているシステム帯域幅の割合）である。
［外１７］
Figure 0006103278
は、効果的には、システム帯域幅の総リソースの割合として表される共有割合のサイズである。
全てのｇについてｗｓｈａｒｅｄ，ｊ＞ｗｇ，ｊであるサブフレームは、「共有サブフレーム」として分類される。共有サブフレームにおいて、スライススケジューラモジュール６５は、各通信ベアラがいずれの事業者に属するかに基づいて優先付けを行うことなく、全てのアクティブな通信ベアラをスケジューリングのための潜在的候補として扱う。
共有サブフレームの場合、共有スライスの測定されたリソース使用量
［外１８］
Figure 0006103278
は、
［外１９］
Figure 0006103278
と同様にして各サブフレームにおいて更新されるが、共有サブフレームｊに直接先行するサブフレーム内の全てのスケジューリングされた通信ベアラに割り振られるリソース（例えば、ＰＲＢ）の総数Ｎｓｈａｒｅｄ，ｊ−１に基づく。
Figure 0006103278
 サブフレームｊが共有サブフレームとして扱われるとき、サブフレームｊにおいて事業者スライスｇに属する通信ベアラに割り振られるリソース数はゼロとして扱われる（すなわち、Ｎｇ，ｊ＝０）。同様に、サブフレームｊが共有サブフレームとして扱われない場合、Ｎｓｈａｒｅｄ，ｊ＝０である。
スライススケジューラモジュール６５は、サブフレームごとに各「スライス」のそれぞれの重みを計算し、所与のサブフレームについていずれのスライス重みが最大であるかに従って通信優先度を設定する。特定の事業者に対するスライス重みが最大であるとき、その事業者の通信ベアラはリソーススケジューリングのために優先付けされる。共有スライス重みが最大であるとき、様々な事業者の通信ベアラは共有ベースでスケジューリングされる。
そのようなスケジューリングの第１の例が以下の表１に示されている。表１の例において、それぞれサイズ
Figure 0006103278
 及び
Figure 0006103278
 の予約済みの割合を有する２つの事業者Ａ及びＢが存在し、システムリソースの残りの小部分
Figure 0006103278
 は共有割合である。したがって、表１に示すように、一連の平均で１０個の連続サブフレームにわたって、１つのサブフレームが、ネットワーク事業者Ａを優先付けすることによってスケジューリングされ（すなわち、１０％の時間）、４つのサブフレームが、ネットワーク事業者Ｂを優先付けすることによってスケジューリングされ（すなわち、４０％の時間）、５つのサブフレームが、共有ベースでスケジューリングされる（すなわち、５０％の時間）。この例において、共有ベースでスケジューリングされるサブフレームは、いずれの事業者も優先付けされていない任意ベースで事業者Ａ又は事業者Ｂのための通信ベアラにスケジューリングされる。
任意の事業者ベースの優先度が考慮に入れられると、ＧＢＲトラフィックは非ＧＢＲトラフィックよりも高い優先度を与えられる。
Figure 0006103278
したがって、表１の例では、或る事業者のスライス重みが最大のとき、スライススケジューラモジュール６５は、その事業者に属する通信ベアラを、他の事業者からの任意の通信ベアラをスケジューリングする前に処理する（まずＧＢＲベアラを処理し、次に非ＧＢＲベアラを処理する）。しかしながら、共有スライスでは、スライススケジューラモジュール６５は、共有スライス重みが最大のとき、事業者優先度を考慮することなく、全てのアクティブな通信ベアラをスケジューリングの候補とみなす。さらに、共有スライスでは、（任意の事業者による）ＧＢＲベアラは、非ＧＢＲベアラよりも高い優先度を与えられる。
この方法の変形形態として、共有スライス重みが最大のとき、様々な事業者の通信ベアラは表２に示すように共有ベースでスケジューリングされる。ここで、通信ベアラは、共有サブフレームごとに「ラウンドロビン」ベースで変化する事業者優先度に基づいてスケジューリングされ、各事業者の通信ベアラが、経時的に概ね等しい数の共有サブフレームにわたってスケジューリングのために優先付けされることが確実にされる。
表２の例では、表１の例のように、それぞれサイズ
Figure 0006103278
 及び
Figure 0006103278
 の予約済みの割合を有する２つの事業者Ａ及びＢが存在し、システムリソースの残りの小部分
Figure 0006103278
 は共有割合である。
Figure 0006103278
このため、上記の方法は、好都合には、各ネットワーク事業者による部分的なリソース予約（上記の例では、事業者Ａに対し１０％及び事業者Ｂに対し４０％）を提供する一方で、依然として、いずれの事業者も、必要があれば、共有基地局５のリソースのうちの、その事業者のそれぞれの予約済み部分よりも大幅に大きな部分を用いることを可能にしている。この解決法の特定の利益は、各事業者が、別の事業者がその別の事業者の予約済み部分を完全には利用していないときに、その別の事業者の予約済み部分（のうちの幾らか又は全て）を用いることさえできることである。理論上、１つの事業者が、別の事業者（複数の場合もある）が共有基地局５を介して送受信するデータを有していない間、共有基地局５のリソースの全てを用いることさえ可能であり得る。
図４は、図１の通信ネットワーク１において用いるのに適した、共有基地局５によって実行されるスライススケジューリング方法を示す例示的なフローチャートである。この方法は、共有基地局５のスライススケジューラモジュール６５によって、スケジューリンググラウンド（例えば、サブフレーム）ごとに実行される。
プロセスは、スケジューリングラウンドの開始時にステップＳ４００から始まる。
ステップＳ４０２において、スライススケジューラモジュール６５は、各それぞれの事業者のシェア及びそれらの事業者によって用いられている実際の容量を用いて、各事業者スライスの重み（上記でより詳細に説明したように
Figure 0006103278
 ）及び共有スライスの重み（
Figure 0006103278
 ）を計算する。
全ての重みを計算した後、スライススケジューラモジュール６５はステップＳ４０３に進み、ステップＳ４０３において、スライススケジューラモジュール６５は最大の重みを有するスライスを選択する。これは、このスケジューリングラウンドにおけるスケジューリング優先度を定義するスライスである。
次に、ステップＳ４０４において、スライススケジューラモジュール６５は、（例えば、上記の表１及び表２に示すような）選択されたスライスに適した優先付け法に従ってスケジューリングするためにアクティブな通信ベアラを優先付けする。
ステップＳ４０５において、スライススケジューラ６５は、システム帯域幅内で可能な限りまで、ステップＳ４０４の優先付けに基づいてアクティブ通信ベアラのためのリソースをスケジューリングする一方で、依然として必要とされるＱｏＳを提供する。
次に、スライススケジューラモジュール６５はステップＳ４００に戻り、次のスケジューリングラウンドを待つ。
動作−アドミッション制御
有利には、例えば、システムが過負荷に近づいているときにアクティブな通信ベアラのサービス品質（ＱｏＳ）を保護するために、共有基地局５は、この共有基地局５によってサービス提供されている移動電話３による新たな通信ベアラのセットアップを管理するためのアドミッション制御（ＡＣ）を適用する。特に、新たな通信ベアラ要求は、共有基地局５を介してそれぞれのネットワーク事業者に利用可能なリソースに依拠して許可又はブロックされる。例示的なＡＣ法のより詳細な説明を図５〜図７を参照して以下に与える。
この例において、ＡＣは、現在のセル負荷測定値（負荷測定モジュール６４によって提供され、周期的に更新される）と、ＡＣの時点において推定される、新たな通信ベアラのアドミッションによって生じる予期される追加の負荷ρｎｅｗとに基づく。ＡＣの時点において新たな通信ベアラの追加の負荷を正確に推定するのは多くの場合に困難であるので、ρｎｅｗの値は固定であるか又は更には０（例えば、非リアルタイムサービスの場合）であると仮定することができる。セル負荷測定のための更新周期は通常、数百サブフレーム、例えば４００ｍｓである。負荷は、当業者に既知の様々な方法を用いて推定することができ、詳細な方法は本論考に無関係である。負荷の一般的な定義は、例えばＧＢＲベアラのリソース（例えば、ＰＲＢ）使用量（例えば、ＧＢＲ通信ベアラのために用いられている、システム帯域幅における総リソースの小部分）である。複数の事業者とのＲＡＮ共有の場合、各事業者に属する通信ベアラによって用いられるそれぞれのＰＲＢリソースを検討することによって、事業者ごとに別個の負荷測定値を得ることができる。しかしながら、基地局５を共有する全ての事業者に共通の負荷測定値を得ることも可能である。
図５は、図１の通信ネットワーク１における使用に適した共有基地局５によって実行されるアドミッション制御法を示す例示的なフローチャートである。このプロセスは、共有基地局５によってサービス提供されている事業者ｇごとに、及び／又はスケジューリングラウンド（例えばアップリンク及び／又はダウンリンクにおいて送信されるサブフレーム）ごとに実行することができる。
ステップＳ５０１〜Ｓ５０３は、負荷測定モジュール６４によって実行される周期的負荷測定プロセスを示し、ステップＳ５０５〜Ｓ５１１は、アドミッション制御モジュール６７によって実行される新たな通信ベアラ要求を処理するプロセスを示す。これらの２つのプロセスは、共有基地局５によって独立して又は単一のプロセスの一部として実行することができることが理解されよう。
この例において、プロセスはステップＳ５００において開始し、ここでアドミッション制御モジュール６７は、（例えば、メモリ５９を介して）負荷測定モジュール６４によって提供される負荷測定データを取得することによって自身の動作を初期化する。
負荷測定モジュール６４は、更新された負荷測定データを提供するために、ステップＳ５０１において、周期的負荷測定タイマが満了したか否かをチェックする。負荷測定モジュール６４は、周期的測定タイマが満了したことを見出した場合（Ｓ５０１：ＹＥＳ）、ステップＳ５０３に進み、（例えば、図４のステップＳ４０７においてスライススケジューラモジュール６５によって提供される負荷情報も考慮に入れることによって）各事業者スライスの現在の負荷を測定する。負荷測定モジュール６４は、この測定の結果を、例えばメモリ５９内に記憶して、任意の以前に記憶された負荷測定データを廃棄することによって、アドミッション制御モジュール６７に提供する。ステップＳ５０３における測定が完了した後（又は、負荷測定モジュール６４が、周期的測定タイマが満了していないことを見出した場合（すなわち、Ｓ５０１：ＮＯ）、負荷測定モジュール６４は開始（Ｓ５００）に戻り、次のスケジューリングラウンド（例えば、次のサブフレーム）を待つ。
ステップＳ５０５において、アドミッション制御モジュール６７は、事業者ｇのための新たな通信ベアラ要求が存在するか否かをチェックする。アドミッション制御モジュール６７は、事業者ｇに属するいずれの新たな通信ベアラもシステムに対するアドミッションを要求していないことを見出した場合（Ｓ５０５：ＮＯ）、プロセスの開始（Ｓ５００）に戻り、次のスケジューリングラウンドを待つ。
しかしながら、アドミッション制御モジュール６７は、事業者ｇに属する新たな通信ベアラがシステムに対するアドミッションを要求していることを見出した場合（Ｓ５０５：ＹＥＳ）、ステップＳ５０７に進み、所与の通信ベアラ（すなわち、事業者ｇのための新たな通信ベアラ）を、この事業者ｇのために予約されたシステム帯域幅の割合内で許可することができるか否かをチェックする。アドミッション制御モジュール６７が、ステップＳ５０７において、事業者ｇのための新たな通信ベアラを、事業者ｇのために予約されたシステム帯域幅の割合内で許可することができることを見出した場合（Ｓ５０７：ＹＥＳ）、通信ベアラは許可される。詳細には、アドミッション制御モジュール６７は、特定の事業者のための通信ベアラを、その通信ベアラのアドミッション後の推定総負荷が、システム帯域幅のうちのその事業者の予約済みの部分の所定の小部分を超えない場合に許可し、ステップＳ５１０に進む。より詳細には、通信ベアラは、以下の条件が満たされる場合に許可される。
Figure 0006103278
 ここで、ρｇは事業者スライスｇの現在の負荷であり、ρｎｅｗは、ＡＣの時点において推定される、新たな通信ベアラのアドミッションの結果生じることが予期される追加の負荷であり、
Figure 0006103278
 は事業者スライスｇのためのＡＣ閾値である。ρｇは、事業者ｇに属する全ての通信ベアラにわたって測定される負荷として定義される。異なる事業者は異なるＡＣ閾値を設定することを望む場合があるので、ＡＣ閾値は事業者スライスごとに異なる場合があることが理解されよう。
アドミッション制御モジュール６７は、ステップＳ５０７において、上記の条件が満たされていないことを見出した場合（Ｓ５０７：ＮＯ）、すなわち、事業者ｇの予約済みの部分における空きが、新たな通信ベアラ要求の追加の負荷を受け入れるのに十分でない場合（例えば、事業者ｇの予約済みの部分が既に完全に用いられていることに起因する）、第２段階、すなわちステップＳ５０９に進み、通信ベアラをシステム帯域幅の共有割合に対し許可することができるか否かを判断する。アドミッション制御モジュール６７は、通信ベアラをシステム帯域幅の共有割合に対し許可することができると判断した場合（Ｓ５０９：ＹＥＳ）、ステップＳ５１０に進み、システム帯域幅の共有割合に対する通信ベアラ要求を許可する。しかしながら、通信ベアラをシステム帯域幅の共有割合に対しても許可することができない場合（Ｓ５０９：ＮＯ）、アドミッション制御モジュール６７はステップＳ５１１に進み、通信ベアラ要求を拒否する。現在の新たな通信ベアラ要求がアドミッション制御モジュール６７によって処理（許可又は拒否）された後、プロセスはステップＳ５００に戻り、次の事業者及び／又は次のスケジューリングラウンドについて再開する。
第２段階において（すなわち、ステップＳ５０９において）、アドミッション制御モジュール６７は様々なアドミッション制御法を用いることができる。そのうちの２つを以下で詳細に説明する。
ＡＣ法１
第１の例示的なアドミッション制御法は、総残余容量の着想に基づく。アドミッション制御モジュール６７は、ステップＳ５０９におけるチェックを実行した後、ステップＳ５１０に進み、通信ベアラのアドミッション後の推定総負荷が、全ての他の事業者のスライスによって用いられているシステム帯域幅の部分を（事業者スライスごとに幾らかの「ヘッドルーム」を可能にしながら）考慮に入れた後に残っているシステム帯域幅の所定の小部分を超えない場合、事業者ｇの新たな通信ベアラを許可する。より詳細には、通信ベアラは、以下の条件が満たされた場合に許可される。
Figure 0006103278
 ここで、ρｋは事業者スライスｋの現在の負荷（負荷測定モジュール６４によって求められる）であり、
Figure 0006103278
 は事業者スライスｋのためのＡＣ閾値である。この条件が満たされない場合、アドミッション制御モジュール６７はステップＳ５１１に進み、新たな通信ベアラを拒否する。
項
［外２０］
Figure 0006103278
は事業者スライスｋによって現在「占有されている」負荷を表し、したがって、他の事業者に利用不可能である。見てとることができるように、実際の負荷測定値ρｋをＡＣ閾値
［外２１］
Figure 0006103278
で除算したものを用いて、占有されている負荷を計算することによって、事業者スライスｋがそのＡＣ閾値未満にとどめておく必要がある「ヘッドルーム」が可能になる。さらに、各事業者スライスは、その実際の負荷がこれよりも小さい場合であっても、少なくともその予約済み部分
［外２２］
Figure 0006103278
を常に占有することが仮定される。
このため、項
［外２３］
Figure 0006103278
は、全ての他の事業者スライスによって占有される部分を除去した後に事業者スライスｇによって用いることができる総負荷量を表す。
Figure 0006103278
 である場合（すなわち、共有部分が存在しないとき）、（Ｓ５０９における）共有部分に対するアドミッションのためのＡＣ試験は簡略化され、ρｇ＋ρｎｅｗ＜０になり、これは当然ながら決して満たされない。この場合、アドミッション制御モジュール６７によるＡＣ決定は、第１段階の試験のみ（ステップＳ５０７）に依拠し、ステップＳ５０９は有利には省くことができる。
全てのｋについて
Figure 0006103278
 かつ
Figure 0006103278
 である場合（すなわち、全てのリソースが全ての事業者によって共有され、かつ全ての事業者が同じＡＣ閾値を用いる場合）、共有部分に対するアドミッションのためのＡＣ試験は、
Figure 0006103278
 に低減され、これは、リソース予約を一切行わない従来のシステムのための広く用いられたアドミッション制御アルゴリズムとして認識することができる。
図６は、２つの事業者スライスを有する例示的なシナリオを示している。このシナリオにおいて、事業者スライスＡに対する新たな通信ベアラを、スライスＡの負荷が０．４５に達するまで許可することができるか、又は事業者スライスＢに対する新たな通信ベアラを、スライスＢの負荷が０．３に達するまで許可することができる（両方ではない）。この例では、単純にするために、ρｎｅｗ＝０と仮定される。
ＡＣ法２
第２の例示的なアドミッション制御法では、負荷測定モジュール６４は、まず共有部分における現在の負荷ρｓｈａｒｅｄを計算する。ρｓｈａｒｅｄは、効果的には、全ての事業者スライスが自身の独自の予約済みの部分において自身のそれぞれのＡＣ閾値を超過している総量であり、数学的に以下のように表すことができる。
Figure 0006103278
次に、負荷測定モジュール６４は、新たな通信ベアラが許可される場合に共有部分において予期される追加の負荷の量を計算する。これは新たな通信ベアラの総負荷から、事業者ｇの予約済みの部分において受け入れることができる量（存在する場合）を減算したものである。
Figure 0006103278
 Δρｓｈａｒｅｄ≦ρｎｅｗであり、第１段階の試験が失敗している（Ｓ５０７：ＮＯ）ことは、Δρｓｈａｒｅｄ≧０も暗に意味しているので、事業者ｇの新たな通信ベアラは、以下の条件が満たされた場合にのみ、共有部分に対し許可される。
Figure 0006103278
 ここで、
Figure 0006103278
 は共有部分のためのＡＣ閾値である。この条件が満たされない場合、通信ベアラは拒否される。
各事業者の予約済みの部分に対するアドミッションのためのＡＣ閾値
［外２４］
Figure 0006103278
は、それぞれの事業者自体によって選択することができるが、共有部分のためのＡＣ閾値は、好ましくはネットワーク所有者の制御下にあることに留意されたい。
ρｎｅｗ＝０である場合、Δρｓｈａｒｅｄ＝０である。なぜならこの場合、（ステップＳ５０７における第１段階の試験が失敗したので）
Figure 0006103278
 であるためである。
ＡＣ法１及びＡＣ法２は、共有部分がない場合（
Figure 0006103278
 ）及び全てのリソースがネットワーク事業者間で共有される場合（
Figure 0006103278
 ）の双方において同一である。さらに、ＡＣ法１及びＡＣ法２は、全てのＡＣ閾値が同じ場合、すなわち、全てのｋについて
Figure 0006103278
 である場合にも同一である。
図７は、ＡＣ法２を用いた、２つの事業者スライスを伴う例示的なシナリオを示している。
ＲＡＮ共有の場合の２段階ＡＣ法の上記の説明は、従来のアドミッション制御法を上回る様々な利点を提供する。
特に、各事業者は、（平均で）サブフレームあたり最小数のＰＲＢを用いることが可能である場合、そのトラフックが保証ビットレート（ＧＢＲ）であるか又は非ＧＢＲであるかにかかわらず、その最小数のＰＲＢを保証される。この保証される最小リソースは、事業者の予約済みの部分によって確保される。
さらに、新たな通信ベアラは、対応する事業者の予約済みの部分が完全には利用されていない場合、ＡＣによって決してブロックされない。しかしながら、事業者の予約済みの部分が任意の所与のサブフレームにおいて完全には利用されていない場合、スライススケジューラモジュール６５は、用いられていないリソースを他の事業者の通信ベアラに割り振ることができる。
各事業者の予約済みの部分を減算した後に残っているシステムリソースの部分は、共有部分と呼ばれる。ＡＣは、任意の事業者に属する新たな通信ベアラを、その事業者の予約済みの部分が既に完全に利用されていることを条件として、先着順ベースで共有部分に対し許可する。
上記の方法は、アップリンク及びダウンリンクの双方に適用可能である。本方法は、任意の数の事業者が基地局を共有することも可能にする。
動作−シグナリングメッセージ
図８は、本発明の例示的な実施形態を実行している間に図１の通信システム１の要素間で交換されるメッセージを示すタイミング図である。
まず、ステップＳ８００に示すように、移動電話３（事業者Ａ又は事業者Ｂのいずれかに属している場合がある）がサービスを開始する。このサービスは、遠隔サーバ９（又は別の移動電話）との通信を要求する。したがって、ステップＳ８０１において、移動電話３は、新たな通信ベアラを設定するための要求を生成し、共有基地局５に送信する。この要求の受信時（又は受信後）に、共有基地局５（すなわち、その負荷測定モジュール６４）は、（例えば、図５のステップＳ５０１〜Ｓ５０３に示すように）現在のシステム負荷を計算する。
次に、新たな通信ベアラ要求に応じて、共有基地局５（すなわち、そのアドミッション制御モジュール６７を用いる）は、アドミッション制御を実行し、現在のシステム負荷を所与として、新たな通信ベアラ要求を受け入れることができるか否かをチェックする。アドミッション制御は、概ね図５〜図７に関して上記で説明したように実行することができる。
次に、ステップＳ８０７において、共有基地局５は、新たな通信ベアラ要求が許可されるか又は拒否されるかを要求側の移動電話３に通知するメッセージを生成し、この移動電話３に送信する。
新たな通信ベアラ要求が共有基地局５によって許可される場合、ステップＳ８０９に示すように、移動電話３及び遠隔サーバ９（及び／又はサービスに関与する任意の他の当事者）が、許可された通信ベアラを用いて通信を開始する。サービスのタイプ（例えば、ＧＢＲ／非ＧＢＲ）及び送信されるデータ量に依拠して、この通信は、実質的に連続して、又は不連続の送信バーストにおいて実行され得ることに留意されたい。図８には示していないが、ステップＳ８０９において、サブフレームごとに、共有基地局５は好都合には、図４を参照して説明した例示的なスケジューリング方法を適用する。
ステップＳ８０７において、新たな通信ベアラ要求が拒否される場合、移動電話３は、新たな通信ベアラ要求を自動的に（例えば、タイマの満了時に）又はユーザインタラクション時（例えば、ユーザが移動電話３上の適切なボタンを押下したとき）に再送し得る。
オプションで、（ステップＳ８１０において）サービスが終了すると、サービスを終了させた当事者（すなわち、この場合は移動電話３）は、ステップＳ８１１において、通信ベアラがもはや用いられていないことの通知を生成し、共有基地局５に送信することができる。この通知は有利には、ステップＳ８１３において（例えば、図５のステップＳ５０１〜Ｓ５０３に示すように）、共有基地局５の負荷測定モジュール６４が次回負荷計算を行うときに、この負荷測定モジュール６４によって用いられ得る。これは、システム負荷情報が常に利用可能であり、共有基地局５において最新に維持され、ひいては新たな通信ベアラ要求を誤って許可／拒否することを阻止することになり、全体システム負荷の最適化を可能にすること確実にする。
変更形態及び代替形態
上記で、幾つかの詳細な実施形態が説明されてきた。当業者であれば理解するように、上記の実施形態において具現される発明から依然として利益を享受しながら、上記の実施形態に対して複数の変更形態及び代替形態を実施できる。例示としてのみ、ここで、これらの変更形態及び代替形態のうちの幾つかを説明する。
上記で説明した実施形態は、基地局又はコアネットワークにおいて容量を共有する２つのネットワーク事業者に限定されているが、３つ、４つ、又は更に多くのネットワーク事業者がネットワークの一部を共有することができること、及び説明された実施形態は、３つ以上の事業者によって共有されるネットワークに等しく適用可能であることが理解されよう。
例えば、共有サブフレームにおいて３つ以上のネットワーク事業者が基地局リソースを共有している場合、全ての共有しているネットワーク事業者の通信ベアラは、共有ベースで優先付けすることができる。
さらに、共有サブフレームとして分類されないサブフレームにおいて、特定のネットワーク事業者のための通信ベアラを最大のスライス重みを用いて優先付けした後、他のネットワーク事業者の任意の通信ベアラは、共有ベースで、又はこれらのベアラが属するそれぞれの事業者のスライス重みに従ってスケジューリングすることができる。本質的に、最大のスライス重みを有するネットワーク事業者のための全ての通信ベアラをスケジューリングした後、そのサブフレーム内に残っている任意のリソースについて、スケジューリング優先付けを残りの事業者に対して反復することができる。このため、効果的には、非共有サブフレームにおいて、全てのネットワーク事業者は、そのサブフレームの全てのリソースが使い切られるか又は処理する通信ベアラがもはやなくなるまで、それらのネットワーク事業者のそれぞれの重みに従って優先付けすることができる。
結果として、表１に示す優先度は、以下の表３に示すように変更することができる。
Figure 0006103278
上記の例示的な実施形態では、移動電話に基づく通信システムを説明した。当業者であれば認識するように、本出願において説明される方法は任意の通信システムにおいて用いることができる。一般的な例では、基地局及び移動電話は、互いに通信する通信ノード又はデバイスとみなすことができる。他の通信ノード又はデバイスは、アクセスポイント、及び、例えば携帯情報端末、ラップトップコンピュータ、ウェブブラウザ等のユーザデバイスを含むことができる。
上記の例示的な実施形態では、複数のソフトウェアモジュールを説明した。当業者であれば理解するように、それらのソフトウェアモジュールは、コンパイル済みの形式又は未コンパイルの形式において提供することができ、コンピュータネットワークを介して信号として、又は記録媒体において基地局に供給することができる。さらに、このソフトウェアの一部又は全部によって実行される機能は、１つ又は複数の専用のハードウェア回路を用いて実行することもできる。しかしながら、ソフトウェアモジュールを使用することによって、その機能を更新するために基地局を更新することが容易になるので、ソフトウェアモジュールを使用することが好ましい。同様に、上記の実施形態はトランシーバ回路部を利用したが、トランシーバ回路部の機能のうちの少なくとも幾つかはソフトウェアによって実行することができる。
上記で説明した例示的なスライススケジューリング方法の変形形態によれば、有利には、いわゆる忘却係数βをスライススケジューラモジュール６５によって以下のように適用することができる。
特定の事業者に属する通信ベアラがシステムに加えられる場合において、その事業者に属するベアラが以前に存在しないとき、忘却係数のアクションに起因して、測定値
［外２５］
Figure 0006103278
は収束に幾分時間がかかることになる。或る特定の場合、これによって、他の事業者に属する通信ベアラが、測定値が収束するまでスケジューリングの機会が欠乏する場合がある。これを回避するために、上記の式におけるβは、量
Figure 0006103278
 と置き換えることができ、ここで、ｎｇは、スライスｇに属する通信ベアラが存在する場合、サブフレームごとにインクリメントされ、スライスｇに属する通信ベアラが存在しない場合（又は代替的には、或る時間間隔にわたってユーザが存在しない場合）に１にリセットされるカウンタである。これは、リソース測定をより高速に収束させる効果を有し、このため、スライススケジューラモジュール６５が、忘却係数βを適用することなくより迅速に定常状態に達することを可能にする。
上記の例において、基地局リソースを、複数のネットワーク事業者によって共有されるものとして説明した。したがって、各事業者は、自身に割り振られた少なくとも１つのスライスを有し、それに加えて、上記で説明した例示的な優先付け法のうちの任意のものに従って共有スライスのリソースに頼ることもできる。換言すれば、スライスによって表されるエアインターフェースリソースは、それぞれのネットワーク事業者によってサービス提供されるユーザ機器に／から送信されるユーザデータに基づいて優先付けされる。しかしながら、代替的に（又は上記に加えて）、基地局リソース（すなわち、スライスによって表されるエアインターフェースリソース）は、サービスユーザ（データの宛先、例えばユーザ機器）ではなく、サービスプロバイダ（データソース）にも割り振られ得ることが理解されよう。換言すれば、スライスは、サービスデータフローのどちらかの末端に基づいて優先付けすることができる。この変更形態は、有利には、単一のネットワーク事業者によって排他的に用いられる基地局の場合にも適用することができ、サポートされるサービスプロバイダ及び／又はサービスタイプ間で基地局リソースを共有することを可能にする。
簡単にするために、上記の説明において、非ＧＢＲベアラ要求は、高い送信遅延を許容することができ、ＭＡＣスケジューラにおいてより高い優先度を割り振られているＧＢＲトラフィックに影響を及ぼさないので、トラフィック負荷条件にかかわらず常に許可することができると仮定されている。
上記の説明において、ＧＢＲトラフィックのＰＲＢ使用量は、セル負荷測定の基準として用いられる。これは、比較的安定したレートでデータを生成する通信ベアラの負荷を測定するための、単純であるが効果的な方法であるとわかっている。例えば、負荷ρｇを求める可能な単純な方法は以下の通りである。ｎｉがΔＴのサブフレームの負荷測定期間にわたってＧＢＲベアラｉに実際に割り振られるＰＲＢの総数を表し、Ｋがシステム帯域幅におけるＰＲＢの総数を表す場合、この測定期間にわたる事業者スライスｇにおける全ての通信ベアラの負荷の１つの測定量は以下のように表すことができる。
Figure 0006103278
しかしながら、非ＧＢＲベアラのＰＲＢ使用量も、システム負荷を計算する際に考慮に入れることができることが理解されよう。さらに、システム負荷計算は、ダウンリンク及びアップリンクのデータ配分、帯域幅要求、再送信及び／又はチャネルフィードバック等の、各スライスの通信について被る場合があるシグナリングオーバヘッドも考慮に入れることができることも理解されよう。
第１及び第２の例示的なアドミッション制御法の上記の論考は、各事業者が共有部分の全てを（他の事業者が用いていない場合に）用いることを許されると仮定している。しかしながら、当業者であれば、各事業者が用いることを許可される共有部分の最大量に対する制限も含めることができることを理解するであろう。これは、例えば、共有部分のためのアドミッション条件を以下のように変更することによって達成することができる。
Figure 0006103278
 及び
Figure 0006103278
 ここで、０≦ηｇ≦１は、事業者ｇによって用いることができる共有部分の最大の小部分である。上記の条件における第２の項は、共有部分において事業者ｇによって用いられるリソースが、特定の閾値未満であるかをチェックする。全ての事業者についてηｇ＝１である場合、第２の項は常に満たされ、式は元のアドミッション条件に変換されることに留意されたい。
この代替形態は、共有部分に対するアドミッション条件を以下のように変更することによって、ＡＣ方法１に同様に適用することができる。
Figure 0006103278
 及び
Figure 0006103278
図５のステップＳ５０９の上記の説明において、共有基地局を、アドミッション制御試験を実行して共有部分への新たな通信ベアラを許可するように説明し、第１及び第２の例示的なアドミッション制御法をその試験のための例として与えた。しかしながら、共有基地局は２つ以上の試験（例えば、第１のアドミッション制御法、第２のアドミッション制御法、及び前の段落で説明された変更されたアドミッション制御法のうちの任意のもの）を、順番に又は実質的に並列に実行することができることが理解されよう。さらに、共有基地局は、ネットワーク事業者ごとに及び／又は通信ベアラごとに及び／又は移動電話ごとに異なるアドミッション制御法を実行することができることも理解されよう。
種々の他の変更は当業者には明らかであり、ここでは、これ以上詳しくは説明しない。
この出願は、２０１３年１月３０日に出願された英国特許出願第１３０１６５６．３号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (19)

  1. 第１のネットワーク事業者及び第２のネットワーク事業者を含む複数のネットワーク事業者間で通信帯域幅のリソースを共有する基地局であって、
    （ａ）前記通信帯域幅における前記リソースの第１の事業者割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第１の事業者割合と、
    （ｂ）前記通信帯域幅における前記リソースの第２の事業者割合であって、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第２の事業者割合と、
    （ｃ）前記通信帯域幅における前記リソースの共有割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラと、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラとの間で共有される前記リソースの割合を表す、前記共有割合と、
    を定義する手段と、
    前記複数のネットワーク事業者に属する移動通信デバイスにデータを送信または前記移動通信デバイスからデータを受信するために前記リソースを最適化する際に、一連のサブフレームのそれぞれについて、前記リソースが共有ベースで配分されるべきか、又はネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで配分されるべきかを、前記第１の事業者割合、前記第２の事業者割合及び前記共有割合のそれぞれのサイズに依拠して決定する手段と、
    サブフレームごとに、前記決定する手段による前記決定に基づいて、共有ベース又はネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで前記ネットワーク事業者の前記通信ベアラにリソースを配分する手段と、
    を備える、基地局。
  2. 前記決定する手段は、前記リソースが共有ベースで配分されるべきか、又はネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで配分されるべきかを、更にi)リソース使用量の測定量に依拠して、又はii)共有ベースの通信と、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラを用いる通信と、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラを用いる通信とについて求められるそれぞれの重み付けに依拠して、決定するように動作可能である、請求項１に記載の基地局。
  3. 前記第１のネットワーク事業者の前記通信ベアラを用いる通信と、前記第２のネットワーク事業者の前記通信ベアラを用いる通信とのための前記それぞれの重み付けは、そのネットワーク事業者の前記通信ベアラによるリソース使用量の測定量に依拠し、
    およびオプションとして、ネットワーク事業者の前記通信ベアラのためのリソース使用量の前記測定量は、現在のサブフレームにおいてそのネットワーク事業者の通信ベアラに割り振られる前記リソースに基づく、請求項２に記載の基地局。
  4. ネットワーク事業者の前記通信ベアラのためのリソース使用量の前記測定量は、少なくとも１つの以前のサブフレームにおいてそのネットワーク事業者の通信ベアラに割り振られた前記リソースに基づき、
    および／または前記第１のネットワーク事業者の前記通信ベアラを用いる通信と、前記第２のネットワーク事業者の前記通信ベアラを用いる通信とのための前記それぞれの重み付けは、以下の式によって表すことができ、
    Figure 0006103278
     ここで、ｗｇ，ｊは、「ｊ」で表されるサブフレームにおける「ｇ」で表されるネットワーク事業者の前記通信ベアラを用いる通信のための前記重み付けであり、
    ［外１］
    Figure 0006103278
    は、「ｇ」で表されるネットワーク事業者のための事業者割合のサイズであり、
    ［外２］
    Figure 0006103278
    は、「ｊ」で表されるサブフレームについて測定される「ｇ」で表されるネットワーク事業者によるリソース使用量の測定量である、請求項３に記載の基地局。
  5. 「ｊ」で表されるサブフレームについて測定される「ｇ」で表されるネットワーク事業者によるリソース使用量の前記測定量は、以下の式の１つによって表すことができ、
    Figure 0006103278
     または
    Figure 0006103278
     ここで、
    Figure 0006103278
     であり、ここで、
    ［外３］
    Figure 0006103278
    は、「ｊ」で表されるサブフレームについて測定される「ｇ」で表されるネットワーク事業者によるリソース使用量の前記測定量であり、βは０〜１の範囲にわたる忘却係数パラメータであり、Ｋは前記通信帯域幅におけるリソース数であり、Ｎｇ，ｊ−１は、「ｊ」で表されるサブフレームに直接先行するサブフレームにおいて、「ｇ」で表されるネットワーク事業者の全ての通信ベアラに割り振られるリソースの総数であり、ｎｇは、「ｇ」で表されるネットワーク事業者に属する通信ベアラが存在する場合にサブフレームごとにインクリメントされ、「ｇ」で表されるネットワーク事業者に属する通信ベアラが存在しない場合に１にリセットされるカウンタである、請求項４に記載の基地局。
  6. 共有ベースの通信のための前記重み付けは、前記複数のネットワーク事業者の前記通信ベアラによる組み合わされたリソース使用量の測定量に依拠し、
    および／または共有ベースの通信のためのリソース使用量の前記測定量は、現在のサブフレームにおいて前記複数のネットワーク事業者の各々の通信ベアラに割り振られる前記リソースに基づき、
    および／または共有ベースの通信のためのリソース使用量の前記測定量は、少なくとも１つの以前のサブフレームにおいて前記複数のネットワーク事業者の各々の通信ベアラに割り振られた前記リソースに基づく、請求項２〜５のいずれか１項に記載の基地局。
  7. 共有ベースの通信のための前記重み付けは、以下の式によって表すことができ、
    Figure 0006103278
     ここで、ｗｓｈａｒｅｄ，ｊは、「ｊ」で表されるサブフレームにおける共有ベースの通信のための前記重み付けであり、
    ［外４］
    Figure 0006103278
    は、前記共有割合のサイズであり、
    ［外５］
    Figure 0006103278
    は、「ｊ」で表されるサブフレームについて測定される前記複数のネットワーク事業者の各々によるリソース使用量のそれぞれの測定量の和であり、
    およびオプションとして、「ｊ」で表されるサブフレームについて測定される前記複数のネットワーク事業者の各々によるリソース使用量の前記それぞれの測定量の和は、以下の式によって表すことができ、
    Figure 0006103278
     ここで、βは０〜１の範囲にわたる忘却係数パラメータであり、Ｋは前記通信帯域幅におけるリソース数であり、Ｎｓｈａｒｅｄ，ｊ−１は、「ｊ」で表されるサブフレームに直接先行するサブフレームにおいて、全てのネットワーク事業者の全ての通信ベアラに割り振られるリソースの総数である、請求項２〜６のいずれか１項に記載の基地局。
  8. 前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラを用いた通信のために求められた前記重み付け、又は前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラを用いた通信のために求められた前記重み付けが、共有ベースの通信のために求められた前記重み付けよりも大きい場合、前記決定する手段は、リソースがネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで配分されるべきであると決定するように動作可能であり、
    およびオプションとして、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラを用いた通信のために求められた前記重み付けが、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラを用いた通信のために求められた前記重み付けよりも大きい場合、前記決定する手段は、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラにリソースが配分される前に前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラにリソースが配分される、リソースの配分の優先順位を決定するように動作可能である、請求項２〜７のいずれか１項に記載の基地局。
  9. 前記配分する手段は、（たとえば、事業者ごとに順番に、）前記リソースを共有ベースで配分する間、保証ビットレート（「ＧＢＲ」）通信ベアラを非ＧＢＲ通信ベアラよりも優先付けするように更に動作可能であり、
    および／または前記決定する手段が、前記リソースがネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで配分されるべきであると決定したとき、前記決定する手段は、リソースの配分のための、ネットワーク事業者を基礎とした優先順位を決定するように動作可能であり、
    および／または特定のネットワーク事業者のための新たな通信ベアラのアドミッションを、その特定のネットワーク事業者のための前記事業者割合のサイズに依拠して制御するアドミッション制御手段を更に備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の基地局。
  10. 前記アドミッション制御手段は、前記特定のネットワーク事業者の全ての通信ベアラにわたる現在の負荷の推定値に依拠して前記新たな通信ベアラを許可するように動作可能であり、
    および／または前記アドミッション制御手段は、前記新たな通信ベアラが許可される場合に結果として生じる、予期される追加の負荷の推定値に依拠して前記新たな通信ベアラを許可するように動作可能であり、
    および／または前記アドミッション制御手段は、以下の条件が満たされるときに前記新たな通信ベアラを許可するように動作可能であり、
    Figure 0006103278
     ここで、ρｇはネットワーク事業者ｇの全ての通信ベアラによって表される推定の現在の負荷であり、ρｎｅｗは、前記新たな通信ベアラが許可される場合に結果として生じる、予期される追加の負荷の推定値であり、
    ［外６］
    Figure 0006103278
    は、０〜１で選択される、事業者ｇの前記リソースの前記それぞれの割合の小部分として表される事業者固有の閾値であり、
    ［外７］
    Figure 0006103278
    は事業者ｇの前記割合のサイズである、請求項９に記載の基地局。
  11. 前記共有割合は、前記第１の事業者割合及び前記第２の事業者割合未満の前記通信帯域幅を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の基地局。
  12. 第１のネットワーク事業者及び第２のネットワーク事業者を含む複数のネットワーク事業者間で通信帯域幅のリソースを共有する基地局であって、
    （ａ）前記通信帯域幅における前記リソースの第１の事業者割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第１の事業者割合と、
    （ｂ）前記通信帯域幅における前記リソースの第２の事業者割合であって、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第２の事業者割合と、
    （ｃ）前記通信帯域幅における前記リソースの共有割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラと、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラとの間で共有される前記リソースの割合を表す、前記共有割合と、
    を定義する手段と、
    前記複数のネットワーク事業者に属する移動通信デバイスにデータを送信または前記移動通信デバイスから受信するために前記リソースを最適化する際に、前記第１の事業者割合、前記第２の事業者割合のうちの一方への新たな通信ベアラのアドミッションを、特定のネットワーク事業者のための事業者割合のサイズに依拠して制御する手段と、
    を備える、基地局。
  13. 基地局が複数のネットワーク事業者間で通信帯域幅のリソースを共有する通信システムにおいて用いる移動通信デバイスであって、前記複数のネットワーク事業者と関連付けられる前記移動通信デバイスにおいて、
    該移動通信デバイスが関連付けられたネットワーク事業者のネットワークにおける通信のための新たな通信ベアラのセットアップを要求する手段と、
    前記基地局から、該移動通信デバイスの通信ベアラと関連付けられたリソースの配分を、
    （ａ）前記通信帯域幅における前記リソースの第１の事業者割合であって、該移動通信デバイスが関連付けられた前記ネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第１の事業者割合と、
    （ｂ）前記通信帯域幅における前記リソースの第２の事業者割合であって、別のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第２の事業者割合と、
    （ｃ）前記通信帯域幅における前記リソースの共有割合であって、該移動通信デバイスが関連付けられた前記ネットワーク事業者の通信ベアラと、前記別のネットワーク事業者の通信ベアラとの間で共有される前記リソースの割合を表す、前記共有割合と、
    のそれぞれのサイズに依拠して、共有ベースで又はネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで受信する手段と、
    前記基地局を介して、前記新たな通信ベアラ及び前記受信したリソースの配分を用いて通信する手段と、
    を備える、移動通信デバイス。
  14. 前記新たな通信ベアラと関連付けられたリソース要件及び／又はサービスタイプを示す手段を含む前記基地局を介して、新たな通信ベアラのアクティブ化を要求する手段を更に備える、請求項１３に記載の移動通信デバイス。
  15. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の基地局と、請求項１３又は１４に記載の移動通信デバイスとを備えるシステム。
  16. 第１のネットワーク事業者及び第２のネットワーク事業者を含む複数のネットワーク事業者間で通信帯域幅のリソースを共有する基地局によって実行される方法であって、
    （ａ）前記通信帯域幅における前記リソースの第１の事業者割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第１の事業者割合と、
    （ｂ）前記通信帯域幅における前記リソースの第２の事業者割合であって、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第２の事業者割合と、
    （ｃ）前記通信帯域幅における前記リソースの共有割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラと、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラとの間で共有される前記リソースの割合を表す、前記共有割合と、
    を定義し、
    前記複数のネットワーク事業者に属する移動通信デバイスにデータを送信または前記移動通信デバイスからデータを受信するために前記リソースを最適化する際に、一連のサブフレームのそれぞれについて、前記リソースが共有ベースで配分されるべきか、又はネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで配分されるべきかを、前記第１の事業者割合、前記第２の事業者割合及び前記共有割合のそれぞれのサイズに依拠して決定し、
    サブフレームごとに、前記決定に基づいて、共有ベース又はネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで前記ネットワーク事業者の前記通信ベアラにリソースを配分する、
    ことを含む、方法。
  17. 第１のネットワーク事業者及び第２のネットワーク事業者を含む複数のネットワーク事業者間で通信帯域幅のリソースを共有する基地局によって実行される方法であって、
    （ａ）前記通信帯域幅における前記リソースの第１の事業者割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第１の事業者割合と、
    （ｂ）前記通信帯域幅における前記リソースの第２の事業者割合であって、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第２の事業者割合と、
    （ｃ）前記通信帯域幅における前記リソースの共有割合であって、前記第１のネットワーク事業者の通信ベアラと、前記第２のネットワーク事業者の通信ベアラとの間で共有される前記リソースの割合を表す、前記共有割合と、
    を定義し、
    前記複数のネットワーク事業者に属する移動通信デバイスにデータを送信または前記移動通信デバイスからデータを受信するために前記リソースを最適化する際に、前記第１の事業者割合、前記第２の事業者割合のうちの一方への新たな通信ベアラのアドミッションを、特定のネットワーク事業者のための事業者割合のサイズに依拠して制御する、
    ことを含む、方法。
  18. 基地局が複数のネットワーク事業者間で或る通信帯域幅のリソースを共有する通信システムにおいて移動通信デバイスによって実行される方法であって、該移動通信デバイスは前記複数のネットワーク事業者と関連付けられ、
    該移動通信デバイスが関連付けられたネットワーク事業者のネットワークにおける通信のための新たな通信ベアラのセットアップを要求し、
    前記基地局から、該移動通信デバイスの通信ベアラと関連付けられたリソースの配分を、
    （ａ）前記通信帯域幅における前記リソースの第１の事業者割合であって、該移動通信デバイスが関連付けられた前記ネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第１の事業者割合と、
    （ｂ）前記通信帯域幅における前記リソースの第２の事業者割合であって、別のネットワーク事業者の通信ベアラに対して優先付けされる前記リソースの経時的な目標平均最小割合を表す、前記第２の事業者割合と、
    （ｃ）前記通信帯域幅における前記リソースの共有割合であって、該移動通信デバイスが関連付けられた前記ネットワーク事業者の通信ベアラと、前記別のネットワーク事業者の通信ベアラとの間で共有される前記リソースの割合を表す、前記共有割合と、
    のそれぞれのサイズに依拠して、共有ベースで又はネットワーク事業者を基礎とした優先度ベースで受信し、
    前記基地局を介して、前記新たな通信ベアラ及び前記受信したリソースの配分を用いて通信する、
    ことを含む、方法。
  19. プログラム可能なコンピュータデバイスが、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の基地局、並びに請求項１３又は１４に記載の移動通信デバイスとして構成されるようにするコンピュータ実施可能命令を含むコンピュータプログラム。
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