JP6144343B2 - ワイヤレス・ネットワークにおけるトラフィック再分配のための方法、装置、およびコンピュータ可読媒体 - Google Patents

Description

実施形態は、ワイヤレス・ネットワークにおいて複数のキャリアにユーザ機器（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）を関連させることに関する。

ますます多くのＵＥが使用されるようになり（特にますます多くのスマートフォンが利用され）、マルチキャリア展開における特定のキャリアの過負荷のために、現場においてアクセス拒否が観察されている。複数のキャリアを通じて負荷のバランスが保たれている場合、状況は大きく緩和することができる。複数のキャリア間の負荷バランスは、典型的には、システム設計の目標である。特に、異なる帯域幅のマルチキャリアを用いる不連続なスペクトルが関与する場合、異なる領域は、異なる数の異なる帯域のキャリアによってカバーすることができる。使用可能なスペクトル・リソースのより効率的な利用を可能にするために、キャリア間で負荷のバランスをとることが重要である。さらに、一般的なシナリオは、異なる領域ではＵＥ密度は異なり、モバイル密度が高いホット・スポットでは複数のキャリアを展開することができるということである。通常のユーザ密度を持つほとんどの領域では、ホット・スポットより少数のキャリアが用いられるであろう。

異種混合のワイヤレス・ネットワーク（ＨｅｔＮｅｔ）は、単一の地理的な領域内に異なる有効範囲半径を持つセルの展開である。ある典型的な構成では、マクロ（たとえば、大きな）セルは、領域全体で連続的な有効範囲を提供する一方、ピコ、フェムト、またはメトロ（たとえば、小さな）セルは、トラフィックのホット・スポットまたはカバレッジ・ホールのいずれかに関連付けられた、より小さな領域をカバーする。事業者は、マクロ・セルの有効範囲内のホット・スポットで異なるキャリアを用いるスモール・セルを展開することができる。ＵＥが、通常の領域からより多くのキャリアを用いるホット・スポットに移動する場合、ＵＥトラフィックは分割され、ホット・スポットでマクロ・セル・キャリアとスモール・セル・キャリアとの間で負荷のバランスがとられる。

３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１ ｖ．９．０ ３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３０４ ｖ．９．０

一実施形態は、ネットワーク・エンティティを含む。ネットワーク・エンティティは、プロセッサを含む。プロセッサは、トラフィックを再分配するかどうかを決定し、トラフィックを再分配することを決定するときにメッセージを生成し、メッセージは、セル優先権値を含み、セル優先権値は、複数のキャリアのそれぞれに対して優先権値を含む、かつ１つまたは複数のユーザ機器にメッセージを送信するように構成される。

他の実施形態は、ネットワーク・エンティティを含む。ネットワーク・エンティティは、プロセッサを含む。プロセッサは、トラフィックを再分配するかどうかを決定し、トラフィックを再分配することを決定するときに再選択メッセージを生成し、再選択メッセージは、１組のセル確率値を含み、１組のセル確率値は、複数のキャリアのそれぞれに対して確率値を含む、かつ１つまたは複数のユーザ機器に再選択メッセージを送信するように構成される。

他の実施形態は、ワイヤレス・ユーザ機器を含む。ワイヤレス・ユーザ機器は、プロセッサを含む。プロセッサは、ユーザ機器がアイドル・モードにあるかどうかを決定し、ユーザ機器がアイドル・モードにあると決定するときにランダムな優先権値を生成し、ランダムな優先権値は、一連のキャリア再選択の優先権値に基づき、かつランダムな優先権値に基づいて、ユーザ機器に対してキャリアを再選択するように構成される。

他の実施形態は、ワイヤレス・ユーザ機器を含む。ワイヤレス・ユーザ機器は、プロセッサを含む。プロセッサは、１組のセル優先権値および１組のセル確率値の１つを含む再選択メッセージを受信し、かつ１組のセル優先権値および１組のセル確率値の１つに基づいて、ユーザ機器に対するキャリアを再選択するように構成される。

例示的実施形態は、本明細書で下に記載した詳細な説明、および同様の要素は、同様の参照番号で表され、例示のみを目的として提供され、例示的実施形態の限定を目的としない、添付図面からより完全に理解されるであろう。

少なくとも１つの例示的実施形態による、異種混合のワイヤレス通信ネットワークの一部を示す図である。 ホット・スポット領域でグローバルな有効範囲のキャリアおよび複数のキャリアを用いるマクロ・セルラー・ネットワークを示す図である。 例示的実施形態によるユーザ機器によるトラフィック再分配のための方法を示す図である。 例示的実施形態によるユーザ機器によるトラフィック再分配のための方法を示す図である。 例示的実施形態による再選択確率をブロードキャストするために、ネットワーク・エンティティが使用するメカニズムを示す図である。 例示的実施形態によるユーザ機器によるトラフィック再分配のための方法を示す図である。 例示的実施形態によるトラフィック再分配を示す図である。 例示的実施形態によるユーザ機器（ＵＥ）を示す図である。 例示的実施形態による基地局を示す図である。

これらの図は、特定の例示的実施形態で利用される方法、構造、および／または材料の一般的な特性を示すこと、および以下に提供する記述された説明を補足することを意図することに注意されたい。しかし、これらの図は縮尺を示すためのものではなく、所定の実施形態の正確な構造またはパフォーマンス特性を正確に反映しない場合があり、例示的実施形態によって包含される値または性質の範囲を規定または制限するものと解釈するべきでない。たとえば、分子、レイヤ、領域、および／または構造の要素の相対的な厚さおよび位置は、明瞭さのために縮小または誇張されている場合がある。様々な図において同様または同一の参考番号を使用している場合、同様または同一の要素または機能の存在を示すことを意図するものである。

例示的実施形態は、様々な変更および代替形式が可能であり、その実施形態は、一例として図面に示され、本明細書に詳細に記述されるであろう。しかし、例示的実施形態を開示された特定の形式に制限する意図はなく、それとは反対に、例示的実施形態は、特許請求の範囲内にある変更、等価物、および代替案をすべて包含することを理解するべきである。同様の番号は、図の記述の全体にわたって同様の要素を指している。

例示的実施形態についてより詳細に記述する前に、一部の例示的実施形態は、流れ図として描写されたプロセスまたは方法として記述されていることに注意されたい。流れ図は、連続するプロセスとして操作を記述しているが、操作の多くは、並行して、同時に、または一斉に実行することができる。さらに、操作の順序は、再配置することができる。それらの操作が完了するとプロセスを終了することができるが、図に含まれていない追加のステップがある場合がある。プロセスは、方法、機能、手順、サブルーチン、サブプログラムなどに対応することができる。

その一部をフローチャートによって示している、下に記述した方法は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロ・コード、ハードウェア記述言語、またはそれらの任意の組み合わせによって実装することができる。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、またはマイクロ・コードで実装された場合、必要なタスクを実行するためのプログラム・コードまたはコード・セグメントは、記憶媒体などマシンまたはコンピュータ可読媒体に格納することができる。プロセッサは、必要なタスクを実行することができる。

本明細書に開示された特定の構造および機能的な詳細は、単に、本発明の例示的実施形態を記述する目的のために示すものである。しかし、本発明は、多数の代替形式で具体化することができ、本明細書に述べられた実施形態だけに限定するものと解釈されるべきでない。

第１、第２などの用語は、様々な要素を記述するために本明細書で使用することができるが、これらの要素は、これらの用語によって限定するべきでないことを理解されるであろう。これらの用語は、１つの要素を別の要素から区別するためにのみ使用される。たとえば、例示的実施形態の範囲から逸脱することなく、第１の要素は第２の要素と呼ぶことができ、同様に、第２の要素は第１の要素と呼ぶことができる。本明細書で使用する場合、「および／または」という用語は、関連付けられたリストに記載されたアイテムの１つまたは複数の一部またはすべての組み合わせを含む。要素が他の要素に「接続される（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」または「結合される（ｃｏｕｐｌｅｄ）」と言及された場合、他の要素に直接的に接続または結合することが可能であり、または介在する要素が存在する場合があることを理解されるであろう。これとは対照的に、要素が他の要素に「直接的に接続される（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」または「直接的に結合される（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ）」と言及された場合、介在する要素は存在しない。要素間の関係を記述するために使用される他の言葉は、同様に解釈されるべきである（たとえば、「の間（ｂｅｔｗｅｅｎ）」と「直接的に間に（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｂｅｔｗｅｅｎ）」、「隣接する（ａｄｊａｃｅｎｔ）」と「直接的に隣接する（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｄｊａｃｅｎｔ）」など）。

本明細書に使用する用語は、特定の実施形態についてのみ記述することを目的とするものであり、例示的実施形態に限定することを意図するものではない。本明細書に使用する場合に、単数形の「１つの（ａ）」「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、そうでないことが文脈に明白に示されていない限り、複数形も含むことが意図される。本明細書に使用する場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、および／または「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、記述された機能、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を示すものであるが、１つまたは複数の他の機能、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらのグループの存在や追加を排除するものではないことをさらに理解されるであろう。

また、一部の代替実装では、示された機能／行為が、図に示したのとは異なる順に実施されてもよいことに注意されたい。たとえば、関与する機能／行為に依存して、連続して示された２つの図は、実際には、同時に実行してもよいし、または場合によっては逆順に実行してもよい。

特に定義しない限り、本明細書に使用するすべての用語（技術用語および科学用語を含む）は、例示的実施形態が属する当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を持っている。用語、たとえば一般に使用される辞書に規定されているものは、関連する技術分野の文脈における意味に一致する意味を持つものと解釈するべきであり、特に本明細書に規定されていない限り、理想化された、または過度に形式的な意味で解釈されるものではないことをさらに理解されるであろう。

例示的実施形態および対応する詳細な記述の部分は、ソフトウェア、またはアルゴリズムおよびコンピュータ・メモリ内のデータ・ビットの動作を記号で表現したものに関して示したものである。これらの記述および表現は、当業者が他の当業者に仕事の本質を効果的に伝達するものである。本明細書で使用し、一般的に使用されるアルゴリズムという用語は、望ましい結果につながる首尾一貫した連続したステップであると考えられる。ステップは、物理量の物理的な操作を必要とするものである。通常、必須ではないが、これらの量は、格納、転送、組み合わせ、比較、または操作可能な光学的、電気的、または磁気的な信号の形をとる。これらの信号は、主に一般的に使用する理由から、ビット、値、要素、記号、文字、用語、数値などと呼ぶことがしばしば便利であると分かっている。しかし、これらおよび同様の用語はすべて、適切な物理量に関連しており、これらの量に適用される便利なラベルにすぎないことを覚えておくべきである。

次の記述では、説明的な実施形態について、特定のタスクを実行するか、または特定の抽象データ型を実装し、既存のネットワーク要素で既存のハードウェアを使用して実装できる、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含むプログラム・モジュールまたは機能プロセスとして実装できる（たとえば流れ図の形式の）動作の行為および記号表現を参照して記述する。そのような既存のハードウェアは、１つまたは複数の中央制御装置（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）コンピュータなどを含むことができる。特に別記しない限り、または記述から明白なように、「処理」または「コンピューティング」または「計算」または「決定」または「表示」などの用語は、コンピュータ・システムのレジスタおよびメモリ内の物理的な電子量として表されたデータを操作し、コンピュータ・システムのメモリもしくはレジスタ、または他のそのような情報記憶装置、伝送デバイスもしくは表示デバイス内の物理量として同様に表される他のデータへと変形するコンピュータ・システム、または同様の電子計算デバイスの動作およびプロセスを指すものである。

また、例示的実施形態のソフトウェアに実装された態様は、典型的には、プログラム記憶媒体の一形式で符号化されるか、または何らかの伝送媒体を通じて実装されることに注意すること。プログラム記憶媒体は、磁気的（たとえば、フロッピー・ディスクまたはハード・ドライブ）、または光学的（たとえば、コンパクト・ディスクを使った読み出し専用メモリ、または「ＣＤ ＲＯＭ」）でもよく、読み出し専用またはランダム・アクセスでもよい。同様に、伝送媒体は、ツイストペア線、同軸ケーブル、光ファイバ、または当技術分野で既知の他の何らかの適切な伝送媒体でもよい。例示的実施形態は、所定の実装のこれらの態様によって限定されるものではない。

ネットワーク・アーキテクチャの概要
図１Ａは、ワイヤレス通信ネットワーク１００の一部を示している。図１Ａを参照すると、ワイヤレス通信ネットワーク１００は、たとえば、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）プロトコルに従うことができる。通信ネットワーク１００は、マクロ基地局（ＢＳ：Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）１１０Ａ、スモール・セルＢＳ１１０Ｂ、マクロ・セル１２０、スモール・セル１２５、および第１から第３のＵＥ１０５Ａ〜Ｃを含む。たとえば、スモール・セル１２５は、ピコ・セル、フェムト・セル、またはメトロ・セルの場合がある。さらに、本明細書に使用されるスモール・セルという用語は、ピコ・セル、フェムト・セル、またはメトロ・セルと同意語であると考えられ、かつ／または呼ぶことができる。マクロ・セルおよびスモール・セルによって、複数のキャリアが使用される。

図１Ａに示す例では、第１のＵＥ１０５Ａは、マクロ・セル１２０に接続され、第２および第３のＵＥ１０５Ｂおよび１０５Ｃは、マクロ・セルとは異なる周波数キャリアを用いてスモール・セル１２５に接続される。

簡潔さのために、通信ネットワーク１１０は、マクロＢＳ１１０Ａ、スモール・セルＢＳ１１０Ｂ、および第１から第３のＵＥ１０５Ａ〜Ｃのみを持つものとして示されているが、通信ネットワーク１００は、任意の数のマクロＢＳ、スモール・セルＢＳ、およびＵＥを持つことができる。さらに、マクロＢＳ１１０Ａおよびスモール・セルＢＳ１１０Ｂは、たとえば、１つまたは複数のモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ：Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）、および／または１つまたは複数の運用、管理、保守（ＯＡＭ：Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）ノード（図示せず）を含む、通信ネットワーク１００に含まれる他のコア・ネットワーク要素に接続することができる。さらに、ＭＭＥは、ＯＡＭノードを含むことができる。

マクロＢＳ１１０は、たとえば、マクロ・セル１２０内でＵＥにワイヤレス有効範囲を提供する進化型ノードＢ（ｅＮＢ：ｅｖｏｌｖｅｄ ｎｏｄｅＢ）の場合がある。スモール・セルＢＳ１１０Ｂは、たとえば、マクロＢＳ１１０Ａを基礎とするｅＮＢの場合がある。スモール・セルＢＳ１１０Ｂは、マクロＢＳ１１０Ａによって提供される有効範囲を補足するスモール・セル１２５に関連付けられたＵＥにワイヤレス有効範囲を提供することができる。マクロ・セル１２０によって送信および／または受信されると本明細書に記述されたデータ、制御信号、および他の情報は、マクロＢＳ１１０Ａによって送信および／または受信することができる。さらに、マクロ・セル１２０によって実行されると本明細書に記述された操作は、マクロＢＳ１１０Ａによって実行することができる。スモール・セル１２０によって送信および／または受信されると本明細書に記述されたデータ、制御信号、および他の情報は、スモール・セルＢＳ１１０Ｂによって送信および／または受信することができる。さらに、スモール・セル１２５によって実行されると本明細書に記述された操作は、スモール・セルＢＳ１１０Ｂによって実行することができる。

一般的に、マクロＢＳ１１０Ａの送信電力は、スモール・セルＢＳ１１０Ｂの送信電力より大きい場合がある。送信電力１１５Ａおよび１１５Ｂは、マクロＢＳ１１０Ａおよびスモール・セルＢＳ１１０Ｂの相対的な送信電力の例をそれぞれ示している。マクロ受信信号レベル１３５は、通信ネットワーク１００内のＵＥによって測定されるマクロ・セル１２０の受信信号の強度の例を示している。図１Ａに示すように、一般的に、マクロ受信信号レベルの強度は、マクロＢＳ１１０Ａの場所からの距離が増すと低下する場合がある。スモール・セル受信信号レベル１４０は、通信ネットワーク１００内のＵＥによって測定されるスモール・セル１２５の受信信号の強度の例を示している。

当業者は理解されるであろう（上に記述した）ように、スモール・セルは、ピコ・セル、マイクロ・セル、またはメトロ・セルの場合がある。たとえば、メトロ・セルは、開放加入者グループ（ＯＳＧ：Ｏｐｅｎ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｇｒｏｕｐ）のスモール・セルを意味することができ、そこにおいて、事業者との有効な購読契約を持つ購読者（たとえばＵＥのユーザ）は、まだ通話していない場合は、（ａ）メトロ・スモール・セルの有効範囲領域に自由に移動し、ネットワークに登録することができる。この手順は、典型的には、セルの（再）選択手順と呼ばれ、（ｂ）購読者がすでに通話している場合、メトロ・スモール・セルへのトラフィック接続を確立することができる。ハンドオーバと呼ばれる手順である。

したがって、メトロ・セルとＯＳＧとの間に暗黙の関連性、およびフェムトと限定加入者グループ（ＣＳＧ：Ｃｌｏｓｅｄ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｇｒｏｕｐ）との間に暗黙の関連性がある場合がある。ＣＳＧでは、フェムト・セルは、セルの（再）選択およびフェムト・セルとの間のハンドオーバ手順を実行できる購読側の選択されたグループを含むことができる。例示的実施形態は、ＯＳＧ、ＣＳＧ、および２つの両極端の間において、携帯電話会社によってアクセス・ポリシーを確立できるハイブリッド・アクセス（ＨＡ：Ｈｙｂｒｉｄ Ａｃｃｅｓｓ）など中間の構成要素に適用することができる。

当業者は理解されるように、ＢＳは、送信機および受信機の機能を組み込む論理エンティティの場合がある。したがって、基地局は、リモートＲＦ送信および受信アンテナのグループとして物理的に具体化することができる。各アンテナは、関連付けられたリモート・ラジオ・ヘッド（ＲＲＨ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｈｅａｄ）を持つことができる。論理エンティティは、ＲＲＨ集中化ベースバンド・ケージ（典型的にはアンテナからリモート）を含むことができる。例示的実施形態は、当業者によく知られている他の物理的配列で実装することができる。物理的な送信アンテナは、１つまたは複数の有効範囲セルに対応することができる。したがって、論理的なＢＳは、２つ以上のセルに関連付けられた場合がある。基地局（ＢＳ）およびＲＲＨという用語は、以下の記述において区別なく使用することができる。

図１Ｂは、マクロ・セルのみを含むワイヤレス通信ネットワークの一部を示す図である（たとえばマクロ・セル１２０）。図１Ｂに示すように、マクロ・セルは、Ｘ ＭＨｚ（たとえば５ＭＨｚ）でキャリア周波数ｆ１を使用してＵＥにサービスを提供することができる。図１Ｂにさらに示すように、複数のキャリアが複数のマクロ・セルで有効化され、これは、ＵＥの密度が高く、トラフィック負荷が高い特定の領域を（「ホット・スポット」として）カバーする。この例では、Ｘ ＭＨｚ（たとえば５ＭＨｚ）のキャリア周波数ｆ１およびＹ ＭＨｚ（たとえば１０ＭＨｚ）のキャリア周波数ｆ２が有効化されている。キャリア周波数ｆ１およびｆ２のスペクトル帯域幅に基づいて、ｆ１を用いるＵＥの第１の部分（たとえば１／３）、およびｆ２に再選択されたＵＥの第２の部分（たとえば２／３）を維持することが望ましい場合がある。

アクセス拒否およびトラフィック負荷の一般的な説明
アクセス拒否は、マルチキャリア展開の特定のキャリアの過負荷のため現場において観察することができる。しかし、拒否は、サービス遅延またはサービス停止の損害がすでに行われた後の受動的な動作の場合がある。複数のキャリアを通じて負荷のバランスが保たれている場合、アクセス拒否を緩和することができる。複数のキャリア間の負荷バランスは、典型的には、システム設計の目標である。たとえば、異なる帯域幅のマルチキャリアを用いる不連続なスペクトルが関与する場合、異なる領域は、異なる数の異なる周波数帯域のキャリアによってカバーすることができる。一般的に、キャリア間で負荷のバランスをとることにより、使用可能なスペクトル・リソースを効率的に利用することができる。さらに、図１Ｂに示すように、ＵＥ密度は、異なる領域で変動する場合があり、複数のキャリアは、ＵＥ密度が高いホット・スポットで展開することができる一方、通常のＵＥ密度の領域では、より少数のキャリアが用いられるであろう。ＵＥが、通常の領域からより多くのキャリアを用いるホット・スポットに移動する場合、ＵＥトラフィックを再分配し、ホット・スポットでキャリアの間の負荷のバランス保つことが必要な場合がある。

アイドル状態のトラフィック負荷の制御についての説明
アクティブなＵＥトラフィック負荷は、アイドル状態のＵＥ密度と関連するものと認識されている。現在のトラフィック・モデルの研究は、アクティブなＵＥの数とアイドル状態のＵＥとの比は、統計的に固定された値であることを示している。したがって、アクセス負荷は、アイドル状態のＵＥ密度に直接的に関連し、アクセス負荷は、アイドル状態のＵＥ密度のよい測定基準であると認識されている。したがって、例示的実施形態では、アクセス負荷は、アイドル状態のＵＥ密度を測定し、アイドル状態のＵＥ再分配を実行するために使用することができる。

アクティブなトラフィック過負荷および／またはアクセス過負荷がある場合、アクセス防止またはアクティブなトラフィック・リダイレクションのみが実行されれば、より多くのアイドル状態のＵＥがウェイクアップする場合があるため、過負荷状況は持続的な場合がある。これは、アクセス防止およびアクティブなトラフィック・リダイレクションを実行するために、過負荷制御機構を継続的にアクティブにすることにつながる場合がある。その結果、リソースは過負荷制御操作のために浪費される場合があり、アクセス防止によってサービス遅延が生じる場合があり、かつサービスの中断の機会も増加する場合がある。したがって、アクティブなトラフィック過負荷および／またはアクセス過負荷が発生した、または発生する可能性がある場合、アイドル状態のＵＥを再分配することが望ましい。アイドル状態のトラフィック負荷分配を率先して制御することによって、アクティブなトラフィック過負荷およびアクセス過負荷の機会を最小限にすることができる。

ＬＴＥ標準（たとえば、３ＧＰＰ ＴＳ３６．３３１ ｖ．９．０および３ＧＰＰ ＴＳ３６．３０４ ｖ．９．０）では、複数のセル、複数の周波数キャリア、または異なる無線アクセス技術（ＲＡＴ：Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）（以下に、まとめてキャリアと呼ぶ）の間でアイドル状態のトラフィック負荷を制御するために、キャリアごとの優先権値が使用される。しかし、現在の優先権ベースの再選択方法は、オン／オフによるトラフィック制御手法である。ターゲット・キャリアの優先権値が、現在のサービスを提供するキャリアの優先権値より高い場合、ターゲット・キャリアのリンク状態が十分な品質である限り、サービスを提供するキャリアのすべてのアイドル状態のＵＥは、ターゲット・キャリアを再選択する。そうでない場合、すべてのアイドル状態のＵＥは、サービスを提供するキャリアを用い続ける。

前述のＬＴＥ標準は、キャリア間の場合および周波数レイヤの数が小さい場合について基本的な再分配機能を提供するが、オン／オフによるトラフィック制御手法を使用する負荷制御は、ＨｅｔＮｅｔのキャリア・アグリゲーションなど、マルチキャリアを使用する場合が増えると共に、振動数レイヤの数が増加した場合、不十分になる。現在のオン／オフ負荷制御は、キャリアの間で滑らかな負荷バランスを達成しない場合がある。２つを超えるキャリアの場合には、より低い優先権を用いるすべてのキャリアのほとんどのアイドル状態のＵＥは、最高の優先権を用いるキャリアを再選択する。優先権の調整は、キャリアの中で負荷の変動および負荷の急上昇を引き起こす場合がある。

前述のＬＴＥ標準にサポートされる他の可能性がある解決法は、アイドル状態のトラフィックの負荷バランシングについて専用の優先権を使用することである。しかし、複数のＬＴＥキャリアを使用可能であるキャリア・アグリゲーションなどマルチキャリアの動作シナリオについて、負荷バランシングは、そのキャリアの負荷に依存して、異なる割合のトラフィックが、所与のキャリアを用い続けること、または異なるキャリアに移ることを必要とする。トラフィック負荷は時間または場所によって変化する場合があり、キャリアの数は、また、異なる有効範囲領域で異なる可能性があるため、移動する（たとえば、セル間の移行）アイドル状態のＵＥについて、時間と共にキャリアの負荷または数が変動するのにつれて、このトラフィック再分配比（割合）を、動的に変更する必要があるであろう。

しかし、専用の優先権は、ＵＥが「接続された」状態からアイドル状態になるときのみ割り当てることができる。したがって、アイドル状態のトラフィックの負荷バランシングについて専用の優先権を使用することは、過負荷のセルにおいて多数のＵＥを制御するのには十分ではない場合がある。

キャリア間の負荷のバランスを保つために、専用の優先権を使用する場合、動的負荷バランシング要件を満たすために、方法を変更する必要がある場合がある。たとえば、アイドル状態のモバイルについて専用の優先権を変更するために、進化型ユニバーサル陸上無線アクセス・ネットワーク（ＵＴＲＡＮ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）について、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、アイドル状態のＵＥをページングする必要があり、アイドル状態のＵＥは、専用の優先権を更新するために、接続されたモードに切り換える必要がある。さらに、専用の優先権は、典型的には、ユーザの特定のグループに対して定められ、多くの場合、変更されない。したがって、専用の優先権は、移動しているアイドル状態のＵＥに対する動的な優先権値の変更を必要とするシステムに十分ではない場合がある。

一般的な方法
例示的実施形態によると、ＵＥクロス・キャリア再選択手順およびサポートするシグナリングが修正されるため、アイドル状態のＵＥは、確率論的な方法に基づいてターゲット・キャリアを再選択する。たとえば、ＵＥは、自身に優先権をランダムに割り当て、ランダムな優先権割り当てに基づいて再選択することができる。あるいは、ネットワーク・エンティティは、キャリアにランダムな優先権または確率を割り当て、ランダムな優先権または確率の割り当てに基づいて、再選択するようにＵＥに指示することができる。サービスを提供するセルにおいてすべてのＵＥの再選択確率を制御することによって、ネットワークは、ターゲット・キャリアを再選択するためにアイドル状態のＵＥの割合を制御することができる。

例示的な実装
ユーザ機器によって開始されるトラフィック再分配
前述のＬＴＥ標準の既存の優先権ベースのアイドル状態のＵＥクロス・キャリア再選択メカニズムは、可能であると同時にてこ入れすることができる。たとえば、例示的実施形態では、ＵＥは、無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ：Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）によって絶対優先権を割り当てられない場合がある。代わりに、ＵＥは、システム情報ブロック（ＳＩＢ：Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）メッセージ（たとえばＳＩＢ３）の読み込まれた／復号されたサービスを提供するＣｅｌｌＲｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎＰｒｉｏｒｉｔｙがトリガーされると常に、ＵＥＲｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎＰｒｉｏｒｉｔｙを単独で生成する。たとえば、ＵＥは、内部的にＵＥＲｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎＰｒｉｏｒｉｔｙをランダムに生成することができる。ＵＥＲｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎＰｒｉｏｒｉｔｙは、サポートされるＣｅｌｌＲｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎＰｒｉｏｒｉｔｙ値（たとえば０から７）の全範囲で一様に分配される。その結果、ＵＥは、関連付けられた優先権値（たとえば八（８）グループ）を用いるグループに平等に分配することができる。他の実施形態では、ＵＥは、対応する範囲の優先権値を用いる任意の数のグループに分配することができる。

あるいは、ＵＥは、次を含むプロセスによって異なるグループに分類することができる。（１）事業者によって異なる優先権グループへとＵＥを事前構成すること、および（２）ＵＥのＩＤ（たとえば国際移動加入者識別符号（ＩＭＳＩ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ））に基づいてランダムにグループ分けすること。たとえば、ＵＥのＵＲＰ＝（ＩＭＳＩ）モジュロ８の場合、ＵＥは、８つの優先権グループへと平等に分配することができる。

図２は、例示的実施形態によるＵＥによるトラフィック再分配のための方法を示している。図２に関連する方法のステップを記述するときに、図１Ａのワイヤレス・ネットワーク１００について言及する。図２に関連する方法で、ＵＥは、ＵＥ機能を実行するためにともに動作するプロセッサおよびメモリを含むことができる。たとえば、メモリは、装置の機能に関するコード・セグメントを格納することができる。コード・セグメントは、次に、プロセッサによって実行することができる。さらに、メモリは、プロセッサによって使用するためにプロセス変数および定数を格納することができる。

ステップＳ２０５では、ＵＥ１０５は、ＵＥ１０５がアイドル・モードにあるかどうかを決定する。アイドル・モードにあるＵＥは、当業者に認識されている。たとえば、無線リソース制御（ＲＲＣ）接続が確立された場合、ＵＥ（たとえばＵＥ１０５）は接続される（たとえばＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態）。そうでない場合、ＵＥは、アイドル・モード（たとえばＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態）にある。ＵＥ１０５がアイドル・モードにある場合、処理は、ステップＳ２１０に進む。そうでない場合、他の一部の処理は、接続されたＵＥについて実行される。

ステップＳ２１０では、ＵＥ１０５は、ＵＥ１０５が絶対優先権を割り当てられているかどうかを決定する。たとえば、ＵＥ１０５は、絶対優先権が設定されることを示す、格納されたパラメータ値を含むことができる。ＵＥ１０５は、この格納されたパラメータの値に基づいて、ＵＥ１０５に絶対優先権が割り当てられているかどうかを決定することができる。たとえば、前述のＬＴＥ標準によると、パラメータは、Ｅ−ＵＴＲＡＮ周波数、またはＵＴＲＡＮ周波数、またはグローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（ＧＳＭ：Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）ＥＤＧＥ無線アクセス・ネットワーク（ＧＥＲＡＮ）周波数のグループ、または符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）周波数に対するｃｅｌｌＲｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎＰｒｉｏｒｉｔｙの場合がある。ＵＥ１０５に絶対優先権が割り当てられていない場合、処理はステップＳ２１５に進む。そうでない場合、他の一部の処理は、絶対優先ＵＥについて実行される。

ステップＳ２１５で、ＵＥ１０５は、キャリア優先権（ＣＲＰ：Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐｒｉｏｒｉｔｙ）値の範囲を決定する。たとえば、前述のＬＴＥ標準で、ＣＲＰ値の範囲は事前指定されており、３ビットで表される。したがって、ＣＲＰの範囲は、０〜７からである。ＵＥ１０５は、キャリア優先権（ＣＲＰ）値の範囲を決定するために、ＢＳ１１０Ａによって定期的にブロードキャストされるシステム情報ブロック（ＳＩＢ）のセル再選択優先権（ＣＲＰ：Ｃｅｌｌ Ｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｐｒｉｏｒｉｔｙ）を読み込むことができる。したがって、上に記述したように、８つの使用可能なキャリアがある場合、ＵＥ１０５は、０〜７の範囲の整数値を選択することができる。アイドル状態のトラフィック再分配の解決策を改善するために、ＣＲＰにより多くのビットを追加するように標準を拡張することができる。

ステップＳ２２０では、ＵＥ１０５は、ＣＲＰ値の範囲内でランダムな優先権（ＵＲＰ）値を生成する。たとえば、ＵＥ１０５は、（任意の知られているアルゴリズムを使用して）０と７との間のランダムな整数を生成し、このランダムな整数値に等しいＵＲＰを設定することができる。

ステップＳ２２５で、ＵＥ１０５は、キャリア再選択を開始する。たとえば、ＵＥ１０５は、ネットワークから受信したメッセージに基づいてキャリア再選択を開始することができる。代わりにまたはさらに、ＵＥ１０５は、（たとえば、タイマーに基づいて）通常の時間区間でキャリア再選択を開始することができる。

ステップＳ２３０で、ＵＥ１０５は、ＵＲＰがサービスを提供するキャリアＣＲＰ以下かどうかを決定する。たとえば、ＵＥ１０５は、ＵＲＰとして設定されたランダムな整数値をサービスを提供するキャリアに割り当てられたＣＲＰと比較することができる。ＵＲＰが、サービスを提供するキャリアＣＲＰ以下である場合、ステップＳ２３５で、ＵＥ１０５は、サービスを提供するキャリアに関連付けられた状態を維持する。そうでない場合、処理はステップＳ２４０に進む。

ステップＳ２４０で、ＵＥ１０５は、ＵＲＰがすべてのキャリアＣＲＰより大きいかどうかを決定する。たとえば、ＵＥ１０５は、使用可能なターゲット・キャリアの中の最大のＣＲＰ値を決定することができる。ＵＥ１０５は、ＵＲＰとして設定されたランダムな整数値を最大のＣＲＰと比較することができる。ＵＲＰがすべてのキャリアＣＲＰより大きい場合、ステップＳ２４５で、ＵＥ１０５は、サービスを提供するキャリアに関連付けられた状態を維持する。そうでない場合、処理はステップＳ２５０に進む。

ステップＳ２５０では、ＵＥ１０５は、ＵＲＰがサービスを提供するキャリアＣＲＰより大きいかどうか、およびＵＲＰがターゲット・キャリアＣＲＰ以下かどうかを決定する。たとえば、２つ以上の潜在的なターゲット・キャリアがある場合、比較演算は、最低のＣＲＰを持つキャリアから開始され、次に、比較を実行するために低いＣＲＰから高いＣＲＰの順に続く。たとえば、ＵＥ１０５は、そのＣＲＰが潜在的な再選択ターゲット・キャリアとしてＵＲＰとまだ比較されていない候補ターゲット・キャリアのリストから最低のＣＲＰを持つキャリアを選択することができる。ＵＥ１０５は、ＵＲＰとして設定されたランダムな整数値をターゲット・キャリアの決定されたＣＲＰと比較することができる。ＵＲＰがサービスを提供するキャリアＣＲＰより大きい場合、およびＵＲＰがターゲット・キャリアＣＲＰ以下である場合、ステップＳ２５５で、ＵＥ１０５は、ターゲット・キャリアを再選択する。そうでない場合、処理はステップＳ２６０に進む。

ステップＳ２６０で、ＵＥ１０５は、すべてのターゲット・キャリアが再選択のために比較されたかどうかを決定する。たとえば、ＵＥ１０５は、ターゲット・キャリアのリストの各キャリアが潜在的なキャリアとして選択および比較されたかどうかを決定することができる。すべてのターゲット・キャリアが再選択のために比較された場合、ステップＳ２６５で、ＵＥ１０５は、サービスを提供するキャリアに関連付けられた状態を維持する。そうでない場合、処理はステップＳ２５０に戻る。

さらに、キャリア周波数に優先権値が割り当てられていない場合、キャリアが優先権値０よりさらに低い最低の優先権を持つかのように、ＵＥはキャリアを処理することができる。この特性は、ネットワークの目的が、キャリアに割り当てられたすべてのアイドル状態のＵＥをリダイレクト／一掃することである状況で使用することができる。

図６は、１つのキャリアに関連付けられたアイドル状態のＵＥの部分が他のキャリアにどのように再分配されるかを示している。ＵＥが、新しいサービスを提供するセルまたは更新されているＳＩＢ情報を再選択することを決定すると、ＵＥは、ＳＩＢ（たとえばＳＩＢ３およびＳＩＢ５）の再選択情報を読み込み、ＵＲＰをランダムに生成することができる。その結果、ＳＩＢを読み込むＵＥの１／８は、０から７の同じ優先権値をそれぞれ持つことになる。したがって、ＵＥは、８つの優先権グループに平等に分配される。ＳＩＢは、当業者に認識されている。一般的に、ＳＩＢは、同じ性質のシステム情報を含む。１８のＳＩＢがある。ＳＩＢ３は、サービスを提供するセルに対してセルの選択および再選択のパラメータに関連付けられた情報を含む。ＳＩＢ３は、また、現在のセルに対するセル・アクセス制限情報を含む。ＳＩＢ３情報は、アイドル・モードにおけるＵＥについて無線リソース・コントローラ（ＲＲＣ：Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）によって使用される。

サービスを提供するキャリアが自身の優先権１をブロードキャストする一方、他の重複するキャリアの優先権は７に設定されている場合、図２に関して記述した再選択ルールに基づいて、サービスを提供するＣｅｌｌＲｅｓｅｌｃｔｉｏｎＰｒｉｏｒｉｔｙ＝１以下の優先権値を持つＵＥは、サービスを提供するキャリアを用い続ける。それらは、ＵＲＰ＝０および１のグループのＵＥである。サービスを提供するＣＲＰより高く、ターゲット・キャリアＣＲＰ以下である優先権値を持つＵＥは、ターゲット・キャリアを再選択することができる。それらは、ＵＲＰ＝２〜７を持つグループのＵＥである。

したがって、サービスを提供するキャリア（たとえばＦ１）にもともと関連付けられたアイドル状態のＵＥの７５％は、ターゲット・キャリア（たとえばＦ２）にリダイレクトされ、アイドル状態のＵＥの２５％はサービスを提供するキャリアを用い続ける。優先権値が変わらずに維持される場合、キャリアに既存のＵＥはキャリアを用い続ける。新しいＵＥがこの新しい優先権の設定を用いるセルに移動する場合、新しいＵＥは、サービスを提供するキャリアを用い続ける見込みが２５％、隣接するキャリアＦ２を再選択する見込みが７５％であろう。

キャリア間の永続的な移行を回避するために、タイマーベースのヒステリシスおよび整列された優先権設定を重複するキャリアに適用することができる。たとえば、再選択が実行された後、タイマーが始動され、タイマーの期限が切れる前に、ＵＥは、オリジナルのサービスを提供するキャリアを再選択することを許可されない場合がある。整列された優先権設定は、基本的に、両方のキャリアでブロードキャストされた優先権値が同じセル・サイトで整列することを必要とする。たとえば、キャリアＦ１がサービスを提供するＣＲＰ＝２をブロードキャストし、隣接するキャリアＦ２がサービスを提供するＣＲＰ＝７をブロードキャストする場合、少なくともキャリアＦ２がＦ１ ＣＲＰより大きいサービスを提供するＣＲＰをブロードキャストすることが必要な場合がある（たとえば、Ｆ２ ＣＲＰは７に維持される）。

ネットワーク装置によって開始されるトラフィック再分配
ＳＩＢにおいてサービスを提供する、および隣接するＣＲＰの設定を変更することによって、ネットワークは、有効範囲領域が重複するキャリアの間でアイドル状態のＵＥの分配を効果的に制御することができる。前述のＬＴＥ標準は、ＳＩＢ更新頻度を３時間ごとに３２回に制限している。したがって、平等に分配されれば、優先権は、せいぜい５．６分ごとに一度更新することができる。ほとんどの場合、更新間の時間が長いため、有効範囲のエッジにおける均一でないアイドル状態のＵＥ再分配についても、ＳＩＢの優先権設定は安定している場合がある。しかし、ネットワーク装置は、必要な再分配のタイミング（たとえば、５．６分を超えるか、またはそれ未満）に依存して、アクセス負荷およびトラフィック負荷の１つまたは複数に基づいて、システム情報ブロックの更新または再選択メッセージの使用を選択することができる。

ブロードキャスト・ページングによるＣＲＰ更新のためのネットワーク・エンティティ操作
ネットワーク・エンティティは、複数のキャリアのアイドル状態のトラフィック負荷を決定することができる。キャリアのいずれか１つのアクセス負荷またはトラフィック負荷がしきい値を超えている場合、ネットワーク・エンティティは、トラフィックの再分配が望まれると決定することができる。代わりにまたはさらに、キャリアの２つ以上の間のトラフィック負荷の差がしきい値を超えている場合、ネットワーク・エンティティは、トラフィックの再分配が望ましいと決定することができる。

たとえば、例示的実施形態によると、負荷急上昇への応答性のために優先権ベースの再分配方法への拡張を提供することができる。ネットワークによって過負荷が検出された場合、アイドル状態のＵＥを再分配するためにＳＩＢで優先権のブロードキャストを調整するために、長い期間（たとえば５分を超える時間）待つ代わりに、サービスを提供する、かつ隣接するセルの更新されたＣＲＰを、アイドル状態のＵＥ再分配に対するブロードキャスト・ページング・メッセージによってＵＥに送ることができる。メッセージを通信するために、知られているブロードキャスト・ページング・メカニズムが使用される。ブロードキャスト・ページング・メッセージは、１組のセル優先権値を含むことができる。

ＣＲＰは、負荷の再分配要件に基づいてネットワークによって更新される。ＣＲＰ値は、図２に関して上に記述した方法に基づいて決定される。しかし、ＵＥ（たとえばＵＥ１０５）が図２のステップを実行する代わりに、ネットワーク・エンティティが図２のステップを実行し（たとえば基地局１１０）、異なるキャリアの中で再分配されるアイドル状態のＵＥの割合につながる。

ネットワーク・エンティティに割り当てられた優先権に基づくユーザ機器の操作
図３は、例示的実施形態によるＵＥによるトラフィック再分配のための方法を示している。図３に関連する方法のステップを記述するときに、図１Ａのワイヤレス・ネットワーク１００について言及する。図３に関連する方法で、ＵＥは、ＵＥ機能を実行するためにともに動作するプロセッサおよびメモリを含むことができる。たとえば、メモリは、装置の機能に関するコード・セグメントを格納することができる。コード・セグメントは、次に、プロセッサによって実行することができる。さらに、メモリは、プロセッサによって使用するためにプロセス変数および定数を格納することができる。

ステップＳ３０５で、ＵＥ１０５は、ブロードキャスト・メッセージを受信する。たとえば、ブロードキャスト・メッセージは、上に記述したブロードキャスト・ページング・メッセージの場合がある（たとえば再選択メッセージ）。メッセージは、異なる周波数キャリアに関連付けられた１組のセル優先権値を含むことができる。あるいは、ＵＥ１０５は、システム情報ブロック（ＳＩＢ）の更新を含む１つまたは複数のメッセージを受信することができる。更新されたＳＩＢブロックは、更新されたセル優先権値を含むことができる。ＵＥ１０５は、キャリア優先権（ＣＲＰ）値（たとえば異なる周波数キャリアに関連付けられた優先権値）の範囲を決定するために、システム情報ブロック（ＳＩＢ）のセル再選択優先権（ＣＲＰ）を読み込むことができる。

ステップＳ３１０で、ＵＥ１０５は、ＵＥ１０５がアイドル・モードにあるかどうかを決定する。アイドル・モードにあるＵＥは、当業者に認識されている。たとえば、ＲＲＣ接続が確立された場合、ＵＥ（たとえばＵＥ１０５）は接続される（たとえばＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態）。そうでない場合、ＵＥは、アイドル・モード（たとえばＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態）にある。

ステップＳ３１５で、ＵＥ１０５は、ＵＥがアイドル状態であると決定した後に、キャリア再選択を開始する。たとえば、ＵＥ１０５は、再選択メッセージであるネットワークから受信されたメッセージに基づいてキャリア再選択を開始することができる。

ステップＳ３２０で、ＵＥ１０５は、ＵＲＰがサービスを提供するキャリアＣＲＰ以下かどうかを決定する。たとえば、ＵＥ１０５は、メッセージで受信された１組のセル優先権値から読み込まれたとき、サービスを提供するキャリアに割り当てられたＣＲＰと、ＵＥに割り当てられたＵＲＰの値を比較することができる。ＵＲＰがサービスを提供するキャリアＣＲＰ以下である場合、ステップＳ３２５で、ＵＥ１０５は、サービスを提供するキャリアに関連付けられた状態を維持する。そうでない場合、処理はステップＳ３３０に進む。

ステップＳ３３０で、ＵＥ１０５は、ＵＲＰがすべてのキャリアＣＲＰより大きいかどうかを決定する。たとえば、ＵＥ１０５は、メッセージで受信された１組のセル優先権値に基づいて、使用可能なターゲット・キャリアの中の最大のＣＲＰ値を決定することができる。ＵＥ１０５は、最大のＣＲＰと、ＵＥに割り当てられたＵＲＰを比較することができる。ＵＲＰがすべてのキャリアＣＲＰより大きい場合、ステップＳ３３５で、ＵＥ１０５は、サービスを提供するキャリアに関連付けられた状態を維持する。そうでない場合、処理はステップＳ３４０に進む。

ステップＳ３４０で、ＵＥ１０５は、ＵＲＰがサービスを提供するキャリアＣＲＰより大きいかどうか、およびＵＲＰがターゲット・キャリアＣＲＰ以下かどうかを決定する。２つ以上の潜在的なターゲット・キャリアがある場合、比較演算は、最低のＣＲＰを持つキャリアから開始して、低いＣＲＰから高いＣＲＰの順に実行することができる。たとえば、ＵＥ１０５は、そのＣＲＰが潜在的な再選択ターゲット・キャリアとしてＵＲＰとまだ比較されていない候補ターゲット・キャリアのリストから最低のＣＲＰを持つキャリアを選択することができる。ＵＥ１０５は、メッセージで受信された１組のセル優先権値に基づいて、選択されたターゲット・キャリアに関連付けられたＣＲＰ値を決定することができる。ＵＥ１０５は、ＵＥに割り当てられたＵＲＰの値をターゲット・キャリアの決定されたＣＲＰと比較することができる。ＵＲＰがサービスを提供するキャリアＣＲＰより大きい場合、およびＵＲＰがターゲット・キャリアＣＲＰ以下である場合、ステップＳ３４５で、ＵＥ１０５は、ターゲット・キャリアを再選択する。そうでない場合、処理はステップＳ３５０に進む。

ステップＳ３５０で、ＵＥ１０５は、すべてのターゲット・キャリアが再選択のために比較されたかどうかを決定する。たとえば、ＵＥ１０５は、ターゲット・キャリアのリストの各キャリアが潜在的なキャリアとして選択および比較されたかどうかを決定することができる。すべてのターゲット・キャリアが再選択のために比較された場合、ステップＳ３５５で、ＵＥ１０５は、サービスを提供するキャリアに関連付けられた状態を維持する。そうでない場合、処理はステップＳ３４０に戻る。

ＵＥへのブロードキャスト・ページングによって運ばれる再選択確率のためのネットワーク・エンティティの操作
ネットワーク・エンティティは、複数のキャリアのアイドル状態のトラフィック負荷を決定することができる。キャリアのいずれか１つのアイドル状態のトラフィック負荷がしきい値を超えている場合、ネットワーク・エンティティは、トラフィックの再分配が望まれると決定することができる。代わりにまたはさらに、キャリアの２つ以上の間のアイドル状態のトラフィック負荷の差がしきい値を超えている場合、ネットワーク・エンティティは、トラフィックの再分配が望まれると決定することができる。

他の例示的実施形態は、（上に記述した）優先権ベースの再選択メカニズムと無関係に再分配方法を開発および分離することの場合がある。たとえば、ブロードキャスト・ページング・メカニズムは、ＵＥに再選択メッセージをブロードキャストするために使用することができる。メッセージは、すべての隣接するキャリアに関連付けられた再選択確率を含むことができる。

確率は、負荷再分配要件に基づいてネットワークによって決定することができる。図４は、例示的実施形態による再選択確率をブロードキャストするために、ネットワーク・エンティティが使用するメカニズムを示している。再選択確率をブロードキャストすると、異なるキャリアの間のアイドル状態のＵＥ再分配の割合を得ることができる。ＵＥが、隣接するキャリアｆ１、ｆ２・・・ｆｎに関連付けられた再選択確率ｐ１、ｐ２・・・ｐｎを受信した後、ＵＥ（たとえばＵＥ１０５）は、０からｎの全範囲で一様に分配される乱数を生成する。

再選択確率に基づいて、全範囲（０，ｍ）は、長さｘ１、ｘ２・・・ｘｎというｎ個の下位範囲へと分離できるため、ｐ１＝ｘ１／ｎ、ｐ２＝ｘ２／ｎ、ｐｎ＝ｘｎ／ｎである。ＵＥによってランダムに生成された乱数がｘ１の範囲にある場合、ＵＥはｆ１を再選択する。ＵＥによってランダムに生成された乱数がｘ２の範囲にある場合、ＵＥはｆ２を再選択する。ＵＥによってランダムに生成された乱数がｘｎの範囲にある場合、ＵＥはｆｎを再選択する。その結果、全体的に、関係するすべてのＵＥは、ｎ個のキャリアを再選択したｎ個のグループに分割される。再選択確率は、関連付けられたキャリア周波数を再選択するＵＥの割合に変換される。

ネットワーク・エンティティに割り当てられた確率に基づくユーザ機器の操作
図５は、例示的実施形態によるＵＥによるトラフィック再分配のための方法を示している。図５に関連する方法のステップを記述するときに、図１Ａのワイヤレス・ネットワーク１００について言及する。図５に関連する方法で、ＵＥは、ＵＥ機能を実行するためにともに動作するプロセッサおよびメモリを含むことができる。たとえば、メモリは、装置の機能に関するコード・セグメントを格納することができる。コード・セグメントは、次に、プロセッサによって実行することができる。さらに、メモリは、プロセッサによって使用するためにプロセス変数および定数を格納することができる。

ステップＳ５０５で、ＵＥ１０５は、再選択ページング・メッセージを受信する。たとえば、再選択ブロードキャスト・メッセージは、上に記述したステップＳ３５０で送信されたメッセージの場合がある。メッセージは、隣接するキャリア周波数に関連付けられた１組のセル再選択確率の値を含むことができる。

ステップＳ５１０で、ＵＥ１０５は、ＵＥ１０５がアイドル・モードにあるかどうかを決定する。アイドル・モードにあるＵＥは、当業者に認識されている。たとえば、ＲＲＣ接続が確立された場合、ＵＥ（たとえばＵＥ１０５）は接続される（たとえばＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態）。そうでない場合、ＵＥは、アイドル・モード（たとえばＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態）にある。

ステップＳ５１５で、ＵＥ１０５は、キャリア確率値に基づいてｎ個の割合範囲を生成する（ｎはキャリアの数に等しい）。たとえば、割合範囲全体は１〜１００％の場合がある。上記のように、転送の望まれる割合に基づいて確率値を生成するアルゴリズムを使用することができる。同じアルゴリズムを逆の方法で使用することができる。たとえば、逆のアルゴリズムを使用する結果、ＵＥが、５０％の確率で第１のキャリア、２５％の確率で第２のキャリア、および２５％の確率で第３のキャリアを再選択する場合がある。たとえば、第１の範囲は、１〜５０を含むことができ、第２の範囲は、５１〜７５を含むことができ、第３の範囲は、７６〜１００を含むことができる。

ステップＳ５２０で、ＵＥ１０５は、キャリアのそれぞれにｎ個の割合範囲の１つを割り当てる。たとえば、メッセージで受信された１組のセル確率値は、関連付けられたキャリアを含むことができる。キャリアのそれぞれには、受信されたメッセージの関連付けられたキャリアに基づいて、ｎ個の範囲の１つを割り当てることができる。たとえば、１〜５０を含む第１の範囲は、キャリア１に割り当てることができ、５１〜７５を含む第２の範囲は、キャリア２に割り当てることができ、７６〜１００を含む第３の範囲は、キャリア３に割り当てることができる。

ステップＳ５２５で、ＵＥ１０５は、乱数を生成する。たとえば、ＵＥ１０５は、（任意の知られているアルゴリズムを使用して）１と１００との間でランダムな整数を生成することができる。乱数は、割合範囲全体で一様に分配することができる。必要に応じて、ＵＥ１０５は、メモリにこの値を格納することができる。

ステップＳ５３０で、ＵＥ１０５は、乱数およびｎ個の割合範囲に基づいて、キャリアを再選択する。たとえば、上に記述したように、それぞれ割り当てられた範囲を持つ３つのキャリアがある場合がある。乱数が１と５０との間にある場合、ＵＥ１０５は、キャリア１を再選択することができる。乱数が５１と７５との間にある場合、ＵＥ１０５は、キャリア２を再選択することができる。乱数が７６と１００との間にある場合、ＵＥ１０５は、キャリア３を再選択することができる。

３より多いまたは少ない数のキャリアがある場合があり、任意のキャリアに対応する範囲は、望まれるように変動させることができることを当業者は理解されるであろう。

簡潔なハードウェアの記述
図７は、例示的実施形態によるユーザ機器（ＵＥ）を示す図である。図７に示すように、ＵＥ１０５は、少なくとも、再選択モジュール７０５、プロセッサ７１０、およびメモリ７１５を含む。プロセッサ７１０およびメモリ７１５は、ＵＥ機能を実行するためにともに動作する。たとえば、メモリ７１５は、ＵＥ機能に関するコード・セグメントを格納することができる（たとえば、データ転送、制御情報のシグナリング／ハンドリングなど）。コード・セグメントは、次に、プロセッサ７１０によって実行することができる。さらに、メモリ７１５は、プロセッサ７１０によって使用するためにプロセス変数および定数を格納することができる。プロセッサ７１０およびメモリ７１５に関する追加の詳細は当業者に知られているため、簡潔にするためにこれ以上は記述しない。

再選択モジュール７０５は、追加のプロセッサ（図示せず）を含むハードウェアの場合がある。たとえば、再選択モジュール７０５は、たとえばソフトウェア命令など、再選択機能を実行するように構成された独立したハードウェア要素（たとえばプロセッサおよびメモリ）を含む特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の場合がある。代わりにまたは加えて、再選択モジュール７０５は、再選択機能を実行するために、プロセッサ７１０およびメモリ７１５と協同するように構成されたソフトウェア・モジュールの場合がある。

再選択モジュール３０５は、図２、図３、および図５に関して上に記述したように、キャリア再選択を実行するように構成することができる。

図８は、例示的実施形態による基地局（ＢＳ）を示している。図８に示すように、ＢＳ１１０は、少なくとも、再選択モジュール８０５、プロセッサ８１０、およびメモリ８１５を含む。プロセッサ８１０およびメモリ８１５は、ＢＳ機能を実行するためにともに動作する。たとえば、メモリ８１５は、ＵＥ機能に関するコード・セグメントを格納することができる（たとえば、データ転送、制御情報のシグナリング／ハンドリングなど）。コード・セグメントは、次に、プロセッサ８１０によって実行することができる。さらに、メモリ８１５は、プロセッサ８１０によって使用するためにプロセス変数および定数を格納することができる。プロセッサ８１０およびメモリ８１５に関する追加の詳細は当業者に知られているため、簡潔にするためにこれ以上は記述しない。

再選択モジュール８０５は、追加のプロセッサ（図示せず）を含むハードウェアの場合がある。たとえば、再選択モジュール８０５は、たとえばソフトウェア命令など、再選択機能を実行するように構成された独立したハードウェア要素（たとえばプロセッサおよびメモリ）を含む特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の場合がある。代わりにまたは加えて、再選択モジュール８０５は、再選択機能を実行するために、プロセッサ８１０およびメモリ８１５と協同するように構成されたソフトウェア・モジュールの場合がある。

再選択モジュール８０５は、図２、図３、および図５に関して上に記述したように、キャリア再選択を実行するように構成することができる。
結論

例示的実施形態は、アクティブなトラフィック過負荷およびアクセス過負荷の機会を最小限にするために、アイドル状態のトラフィック負荷分配を率先して制御するための方法および装置を提供する。したがって、図２〜図５に関して上に記述した方法は、アイドル状態のトラフィック負荷分配を率先して制御するために単独および／または組み合わせて使用することができる。

上記の例示的実施形態は、図１Ａに示されたネットワーク・エンティティによって実行されるものとしてステップについて記述しているが（たとえばマクロＢＳ）、例示的実施形態はそれに限定されない。たとえば、上記の方法のステップは、代替のネットワーク・コンポーネントによって実行することができる。

本発明の代替実施形態は、コンピュータ・システムと共に使用するためのコンピュータ・プログラム製品として実装することができ、コンピュータ・プログラム製品は、ディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、または固定ディスクなど有形または非一時的データ記録メディア（コンピュータ可読媒体）に格納された、またはコンピュータ・データ信号で具体化された、たとえば、一連のコンピュータ命令、コード・セグメント、またはプログラム・セグメントであり、信号は、有形媒体またはたとえばマイクロ波もしくは赤外線などの無線媒体を通じて送信される。一連のコンピュータ命令、コード・セグメント、またはプログラム・セグメントは、上に記述した例示的実施形態の方法の機能のすべてまたは部分を構成することができ、半導体、磁気的、光学的、または他のメモリ・デバイスなど、揮発性または不揮発性である任意のメモリ・デバイスに格納することができる。

例示的実施形態について、特に示し記述したが、特許請求の範囲の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細における変形を行えることを当業者に理解されるであろう。

本発明についてこのように記述したが、これは多くの方法で変更できることは明白であろう。そのような変形は、本発明からの逸脱と見なされるものではなく、そのような修正はすべて、本発明の範囲内に含まれることが意図される。

Claims (20)

1. プロセッサを含み、前記プロセッサは、
   トラフィックを再分配するかどうかを決定し、
   トラフィックを再分配することを決定するときにメッセージを生成するように構成され、前記メッセージは、セル優先権値を含み、前記セル優先権値は、複数のキャリアのそれぞれに対する優先権値を含み、前記セル優先権値は、ターゲット・キャリアを再選択する確率に基づいており、
   前記プロセッサはさらに、
   前記メッセージを１つまたは複数のユーザ機器に送信する
   ように構成されているネットワーク・エンティティ。
2. 前記プロセッサは、
   前記複数のキャリアのうちの１つまたは複数上のアクセス負荷およびトラフィック負荷に基づいてトラフィックを再分配するかどうかを決定するように構成されている、請求項１に記載のネットワーク・エンティティ。
3. 前記プロセッサは、
   前記アクセス負荷および前記トラフィック負荷のうちの少なくとも１つがしきい値を超えている場合にトラフィックが再分配されるべきであると決定するように構成されている、請求項２に記載のネットワーク・エンティティ。
4. 前記メッセージがシステム情報ブロックの更新と再選択メッセージのうちの１つであり、
   前記プロセッサはさらに、
   前記アクセス負荷および前記トラフィック負荷のうちの１つまたは複数に基づいて、前記システム情報ブロックの更新と前記再選択メッセージのうちの１つを選択するように構成されている、請求項２に記載のネットワーク・エンティティ。
5. 前記メッセージは再選択ページング・メッセージであり、システム情報ブロックの更新を含む、請求項１に記載のネットワーク・エンティティ。
6. ネットワーク・エンティティであって、
   前記ネットワーク・エンティティはプロセッサを含み、前記プロセッサは、
   トラフィックを再分配するかどうかを決定し、
   トラフィックが再分配されるべきだと決定した後に再選択メッセージを生成するように構成され、前記再選択メッセージは１組のセル確率値を含み、前記１組のセル確率値は、複数のキャリアのそれぞれに対する確率値を含み、前記セル確率値は、ターゲット・キャリアを再選択する確率を示し、
   前記プロセッサはさらに、
   １つまたは複数のユーザ機器に前記再選択メッセージを送信する
   ように構成されているネットワーク・エンティティ。
7. 前記プロセッサは、１つまたは複数のキャリア上のトラフィック負荷に基づいてトラフィックを再分配するかどうかを決定する、請求項６に記載のネットワーク・エンティティ。
8. 前記プロセッサは、
   前記トラフィック負荷がしきい値を超えている場合にトラフィックを再分配することを決定する、請求項７に記載のネットワーク・エンティティ。
9. ネットワーク・エンティティであって、
   前記ネットワーク・エンティティはプロセッサを含み、前記プロセッサは、
   トラフィックを再分配するかどうかを決定し、
   トラフィックが再分配されるべきだと決定した後に再選択メッセージを生成するように構成され、前記再選択メッセージは１組のセル確率値を含み、前記１組のセル確率値は複数のキャリアのそれぞれに対する確率値含み、前記１組のセル確率値は、前記ネットワーク・エンティティと関連する無線ネットワークにおけるそれぞれのキャリアに、再選択のためにターゲットとされたユーザ機器の割合を割り当てることを含む、ネットワーク・エンティティ。
10. 前記再選択メッセージは、ブロードキャスト・ページング・メッセージである請求項６に記載のネットワーク・エンティティ。
11. ネットワーク・エンティティであって、
    前記ネットワーク・エンティティはプロセッサを含み、前記プロセッサは、
    トラフィックを再分配するかどうかを決定し、
    トラフィックが再分配されるべきだと決定した後にメッセージを生成するように構成され、前記メッセージはセル優先権値を含み、前記セル優先権値は、複数のキャリアのそれぞれに対する優先権値を含み、前記セル優先権値はランダムに生成され、
    前記プロセッサはさらに、
    前記メッセージを１つまたは複数のユーザ機器に送信するように構成されているネットワーク・エンティティ。
12. 前記プロセッサは、
    前記複数のキャリアのうちの１つまたは複数上のアクセス負荷およびトラフィック負荷に基づいてトラフィックを再分配するかどうかを決定するように構成されている、請求項１１に記載のネットワーク・エンティティ。
13. 前記プロセッサは、
    前記アクセス負荷および前記トラフィック負荷のうちの少なくとも１つがしきい値を超えている場合にトラフィックが再分配されるべきであると決定するように構成されている、請求項１２に記載のネットワーク・エンティティ。
14. 前記メッセージがシステム情報ブロックの更新と再選択メッセージのうちの１つであり、
    前記プロセッサはさらに、
    前記アクセス負荷および前記トラフィック負荷のうちの１つまたは複数に基づいて、前記システム情報ブロックの更新と前記再選択メッセージのうちの１つを選択するように構成されている、請求項１２に記載のネットワーク・エンティティ。
15. 前記メッセージは再選択ページング・メッセージであり、システム情報ブロックの更新を含む、請求項１１に記載のネットワーク・エンティティ。
16. ネットワーク・エンティティであって、
    前記ネットワーク・エンティティはプロセッサを含み、前記プロセッサは、
    トラフィックを再分配するかどうかを決定し、
    トラフィックが再分配されるべきだと決定した後に再選択メッセージを生成するように構成され、前記再選択メッセージは１組のセル確率値を含み、前記１組のセル確率値は、複数のキャリアのそれぞれに対する確率値を含み、前記１組のセル確率値はランダムに生成された数を含み
    前記プロセッサはさらに、
    １つまたは複数のユーザ機器に前記再選択メッセージを送信するように構成されているネットワーク・エンティティ。
17. 前記メッセージは、前記１組のセル優先権値を含み、前記プロセッサは、１つまたは複数のキャリア上のトラフィック負荷に基づいてトラフィックを再分配するかどうかを決定する、請求項１６に記載のネットワーク・エンティティ。
18. 前記プロセッサは、
    前記トラフィック負荷がしきい値を超えている場合にトラフィックを再分配することを決定する、請求項１７に記載のネットワーク・エンティティ。
19. 前記１組のセル確率値は、前記ネットワーク・エンティティと関連する無線ネットワークにおけるそれぞれのキャリアに、再選択のためにターゲットとされたユーザ機器の割合を割り当てることを含む、請求項１６に記載のネットワーク・エンティティ。
20. 前記再選択メッセージは、ブロードキャスト・ページング・メッセージである請求項１６に記載のネットワーク・エンティティ。

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