JP6344459B2 - 無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理方法、デバイス及びシステム - Google Patents

Description

本開示は、無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理方法、デバイス及びシステムに関する。

コンピュータ及び通信技術の急速な発展に伴い、情報ネットワークが急速にＩＰを元にした次世代ネットワーク（Ｎｅｘｔ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ， ＮＧＮ）へ進化している。次世代ネットワークの一つの重要な特徴は、複数の種類の無線技術が共存してヘテロジニアス無線アクセスネットワークを形成することである。ヘテロジニアス無線アクセスネットワークは、カバー範囲により、ワイドエリアネットワーク（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ， ＷＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ， ＭＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ， ＬＡＮ）、パーソナルエリアネットワーク（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ， ＰＡＮ）等に分けられ、ネットワークアーキテクチャーにより、ポイントツーマルチポイント（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ）のシングルホップネットワーク（Ｓｉｎｇｌｅ−ｈｏｐ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、マルチホップネットワーク（Ｍｕｌｔｉ−ｈｏｐ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、メッシュネットワーク（Ｍｅｓｈ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、アドホックネットワーク（Ａｄ Ｈｏｃ）等に分けられる。これらは、地理的分布で立体的なカバーを形成し、協力して働いて、ユビキタスの、内容豊富の無線マルチメディアサービスをユーザに提供する。

ヘテロジニアスネットワークは、ネットワーク密度及びネットワークレイアウトの複雑性を増大させ、モビリティ管理、特に中高速で運動するモバイルデバイスのモビリティ管理に大きな挑戦をもたらす。

本開示のいくつかの実施例は、無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理方法、デバイス及びシステムを提供し、運動中のモバイルデバイスの快速及び効果的なセル切り替えを実現することができる。

以下では、本開示に関する簡単な概説を説明して、本開示のある局面に関する基本的理解を提供する。この概説が本開示に関する取り尽くし的概説ではないと理解すべきである。それは、本開示の肝心又は重要部分を意図的特定することではなく、本開示の範囲を意図的に限定することでもない。その目的は、簡素化の形式で、ある概念を提供して、後論述するより詳しい技術の前述とするものである。

本開示の一局面によれば、無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理デバイスを提供し、当該モビリティ管理デバイスは、無線通信ネットワークにおけるモバイルデバイスに対して、予測して得られた上記モバイルデバイスの運動軌跡に基づいて、上記運動軌跡が経過する複数の候補切り替えセルを無線通信ネットワークから選択して、上記モバイルデバイスの候補切り替えセルシーケンスを形成するように配置される候補セル特定装置と、上記モバイルデバイスの運動速度、運動方向、上記候補切り替えセルシーケンスに基づいて上記モバイルデバイスの目標切り替えセルシーケンスを生成するように配置される目標セル特定装置とを含み、当該目標切り替えセルシーケンスは、上記モバイルデバイスが上記運動軌跡に沿って移動して順に切り替える複数の目標切り替えセルを含む。

本開示の他の局面によれば、無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理方法を提供し、当該モビリティ管理方法は、無線通信ネットワークにおけるモバイルデバイスに対して、予測して得られた上記モバイルデバイスの運動軌跡に基づいて、上記運動軌跡が経過する複数の候補切り替えセルを無線通信ネットワークから選択して、上記モバイルデバイスの候補切り替えセルシーケンスを形成すること、及び、上記モバイルデバイスの運動速度、運動方向、上記候補切り替えセルシーケンスに基づいて上記モバイルデバイスの目標切り替えセルシーケンスを生成することを含み、当該目標切り替えセルシーケンスは、上記モバイルデバイスが上記運動軌跡に沿って移動して順に切り替える複数の目標切り替えセルを含む。

本開示の他の局面によれば、無線通信ネットワークにおけるモバイルユーザデバイスを提供し、当該モバイルユーザデバイスは、無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理エンティティが、予測したモバイルユーザデバイスの運動軌跡に基づいて生成した、当該モバイルユーザデバイスに用いられる目標切り替えセルシーケンスを受信するように配置される受信装置と、当該モバイルユーザデバイスが上記運動軌跡に沿って運動する時に上記目標切り替えセルシーケンスに従って、対応する目標切り替えセルに順に切り替えるように配置される切り替え装置とを含み、当該目標切り替えセルシーケンスは、上記モバイルユーザデバイスが上記運動軌跡に沿って移動して順に切り替える複数の目標切り替えセルを含む。

本開示の他の局面によれば、無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理方法を提供し、無線通信ネットワークにおけるモバイルユーザデバイスにより、無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理エンティティが、予測した当該モバイルユーザデバイスの運動軌跡に基づいて生成した、当該モバイルユーザデバイスに用いられる目標切り替えセルシーケンスを受信すること、及び、当該モバイルユーザデバイスが上記運動軌跡に沿って運動する時に上記目標切り替えセルシーケンスに従って対応する目標切り替えセルに順に切り替えることを含み、当該目標切り替えセルシーケンスは、上記モバイルユーザデバイスが上記運動軌跡に沿って移動して順に切り替える複数の目標切り替えセルを含むル。

本開示の他の局面によれば、無線通信システムを提供し、当該無線通信システムは、上記モビリティ管理デバイスと上記モバイルユーザデバイスとを含む。

本開示の他の局面によれば、運動推定デバイスを提供し、当該運動推定デバイスは、無線通信ネットワークにおけるモバイルデバイスの運動パラメータを推定するためのものであり、かつ、無線通信ネットワークにおけるモバイルデバイスの運動軌跡を取得するように配置される軌跡取得装置と、上記モバイルデバイスの移動軌跡上での投射点の運動状態に基づいて上記モバイルデバイスの運動パラメータ推定するように配置される推定装置とを含む。

本開示の他の局面によれば、運動推定方法を提供し、当該運動推定方法は、無線通信ネットワークにおけるモバイルデバイスの運動パラメータを推定するためのものであり、かつ、無線通信ネットワークにおけるモバイルデバイスの運動軌跡を取得すること、及び、上記モバイルデバイスの移動軌跡上での投射点の運動状態に基づいて上記モバイルデバイスの運動パラメータを推定することを含む。

本開示の他の局面によれば、無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理デバイスを提供し、無線通信ネットワークにおけるモバイルデバイスがセル切り替えを行う必要がある場合に、候補切り替えセルの利用可能なリソースを特定するように配置される利用可能なリソース特定モジュールと、候補切り替えセルの利用可能なリソース状況に基づいて当該モバイルデバイスのセル切り替えを制御するように配置される切り替え制御モジュールとを含む。

本開示の他の局面によれば、無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理方法を提供し、無線通信ネットワークにおけるモバイルデバイスがセル切り替えを行う必要がある場合に、候補切り替えセルの利用可能なリソースを特定すること、及び、候補切り替えセルの利用可能なリソース状況に基づいて当該モバイルデバイスのセル切り替えを制御することを含む。

また、本開示は、上記した何れか一つの方法を実現するためのコンピュータプログラムをさらに提供する。

なお、本開示は、少なくともコンピュータの読み取り可能な方式のコンピュータプログラム製品も提供し、それに上記した何れか一つの方法を実現するためのコンピュータプログラムコードが記録されている。

以下の図面に基づいて本開示の実施例の説明を参照することにより、本開示の以上と他の目的、特徴と利点をより容易に理解できるだろう。図面における部材は、比例して描画するものではなく、本開示の原理を示すためのものである。図面で、同じ或いは類似の技術特徴或いは部材は同じ或いは類似の符号で示す。

本開示の一実施例に基づくモビリティ管理方法を示す模式フローチャートである。

ナビゲーション情報の支援がない場合にモバイルデバイスの運動軌跡を予測する方法の例を示す模式フローチャートである。

ナビゲーション情報の支援がある場合にモバイルデバイスの運動軌跡を予測する方法の例を示す模式フローチャートである。

予測した運動軌跡に基づいてモバイルデバイスの候補切り替えセルを選択する例を示した模式フローチャートである。

予測した運動軌跡に基づいてモバイルデバイスの候補切り替えセルを選択する他の例を示した模式フローチャートである。

予測した運動軌跡に基づいてモバイルデバイスの候補切り替えセルを選択する他の例を示した模式フローチャートである。

予測した運動軌跡に基づく候補地理領域の例を示す模式図である。

本開示の一実施例に基づく目標切り替えセルシーケンスを生じる方法の一つの例を示す模式フローチャートである。

本開示の一実施例に基づく目標切り替えセルシーケンスを生じる方法の他の例を示す模式フローチャートである。

候補切り替えセルの運動軌跡上での位置関連関係の例を示す模式図である。

候補切り替えセルのカバー範囲と運動軌跡との交点を算出する方法の一つの例を示す模式図である。

（ａ）は、運動軌跡上での複数の候補切り替えセルの分布を示した模式図であり、且つ（ｂ）は、各候補切り替えセルの間の関連関係を示した模式図である。

実際の運動軌跡と予測運動軌跡とを比較する模式図である。

本開示の他の一実施例に基づくモビリティ管理方法を示す模式フローチャートである。

一つの実施例に基づくモバイルデバイスの運動特徴を推定する方法を示す模式フローチャートである。

一つの実施例に基づく、運動特徴に基づいて複数のモバイルデバイスをグループ分けする方法の一つの例を示す模式フローチャートである。

本開示の一実施例に基づくモビリティ管理デバイスを示す模式ブロック図である。

モビリティ管理デバイスにおける候補セル切り替え装置の一つの例を示す模式ブロック図である。

モビリティ管理デバイスにおける目標セル切り替え装置の一つの例を示す模式ブロック図である。

本開示の他の一実施例に基づくモビリティ管理デバイスを示す模式ブロック図である。

本開示の一実施例に基づく運動推定デバイスを示す模式ブロック図である。

本開示の一実施例に基づくモバイルユーザデバイスを示す模式ブロック図である。

本開示の実施例を実施できるコンピュータデバイスの構成を示す模式ブロック図である。

以下、図面を参照し、本開示の実施例を説明する。本開示の一つの図面或いは実施形態で記述する要素と特徴は、一つ或いは複数の他の図面或いは実施形態で記述する要素と特徴とを組み合わせることができる。注意すべきことは、明らかにするように、図面と説明で本開示と関係なく、当業者にとって既知の部材と処理の表示と記述を省略した。

本開示の実施例は、無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理方法、デバイス及びシステムを提供し、運動中のモバイルデバイスの快速かつ効果的なセル切り替えを実現することができる。

図１は、本開示の一実施例に基づく無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理方法を示す模式フローチャートである。図１に示す方法は、無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理エンティティ（又はモビリティ管理デバイスと称する）により実施され得る。ここで記述する無線通信ネットワークは、一つ又は複数の無線通信システムを含むことができ、例えば、グローバルモバイル通信システム（ＧＳＭ）、第三世代（３Ｇ）通信システム、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）通信システム、ＷｉＦｉ通信ネットワーク等である。上記モビリティ管理エンティティは、上記一つ又は複数の無線通信システムの間に設置する無線ネットワークコントローラー又はマネージャであってもよく、例えば、各無線通信ネットワークと有線又は無線の方式により相互接続を行い、モビリティ管理機能を有するサーバー等である。又は、上記モビリティ管理エンティティは、当該基地局の一部として無線通信ネットワークのある一つ基地局に設置されてもよい。または、上記モビリティ管理エンティティは、無線通信ネットワークにおける複数の基地局に分布設置してもよい。例えば、モバイルデバイスが無線通信ネットワークのある領域に移動した時に、当該領域におけるあるセル（基地局）によりモビリティ管理エンティティの機能を実行でき、当該モバイルデバイスが無線通信ネットワークの他の領域に移動した時に、当該他の領域におけるあるセル（基地局）によりモビリティ管理エンティティの機能を実行する。つまり、モビリティ管理エンティティが複数の基地局に分布設置された場合に、これらの複数の基地局の各々は、何れもモビリティ管理エンティティの機能を実行できる。モビリティ管理エンティティ及び無線通信ネットワークにおける各セルの間は、バックボーンネットワークにより相互接続して、バックボーンネットワークにより情報のやり取りを行う。また、本文の上記した「モバイルデバイス」とは、無線通信ネットワークでの、移動中のユーザデバイス（例えば、携帯電話又は無線通信ネットワークにアクセスした携帯型パソコン、タブレットＰＣ又はＰＤＡ等の電子デバイス）を指し、「モバイルユーザデバイス」とも称する。

図１に示すように、当該モビリティ管理方法は、ステップ１０４と１０６を含む。

まず、ステップ１０４において、無線通信ネットワークにおけるモバイルデバイスに対して、予測して得られたモバイルデバイスの運動軌跡に基づいて、当該運動軌跡が経過する複数の候補切り替えセルを無線通信ネットワークから選択する。選択した複数の候補切り替えセルは、上記モバイルデバイスの候補切り替えセルシーケンスを形成する。

複数の種類の方式を採用してモバイルデバイスによる未来の運動軌跡を取得又は予測することが可能であり、例えば，ナビゲーション情報の支援がある場合に、ナビゲーション情報によりモバイルデバイスの運動軌跡を得ることができる。また、例えば、ナビゲーション情報がない場合に、モバイルデバイスによる既存の運動軌跡により将来の運動軌跡を予測することが可能である。

図２は、ナビゲーション情報の支援がない場合にモバイルデバイスの運動軌跡を予測する方法の一つの例である。

図２に示すように、まず、ステップ２０２−１において、モバイルデバイスによる既存の運動軌跡のうち複数の位置をサンプリングする。例えば、時刻ｔ_ｉにモバイルデバイスが位置する位置座標（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）（ｉ＝０、１、２、…、Ｎ； Ｎ＞１）を採集してもよい。一つの例として、モバイルデバイス自身が地理位置を取得する能力を備え、例えば全地球測位システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ，ＧＰＳ）がインストールされていると、モバイルデバイスが能動的に位置情報をモビリティ管理エンティティに提供することが可能である。他の一つの例として、ネットワーク計測によりモバイルデバイスの位置情報をモビリティ管理エンティティに提供し、例えば三角測量等の方法によりモバイルデバイスの位置情報を取得し、ここで詳細に記述しない。なお、二つの隣り合うサンプリング位置間の間隔時間がサンプリング頻度と称されるとすると、複数のモバイルデバイスに対して同じサンプリング頻度を用いてサンプリングすると、静的サンプリングと称する。モバイルデバイスの運動レートに基づいてモバイルデバイスを複数の種類に分け、且つ各種類に対して同じサンプリング頻度でサンプリングすると、半静的サンプリングと称する。各モバイルデバイスの運動レートに基づいて、異なるサンプリング頻度でサンプリングすると、動的サンプリングと称する。例えば、モバイルデバイスの運動レートが低い時に、サンプリング頻度を下げ、モバイルデバイス運動レートが高い時に、サンプリング頻度を上げることができる。利点は、軌跡算出の精度を向上させるとともに、サンプリング及び後の軌跡算出に必要な算出量を低減させる。

次に、ステップ２０２−２において、サンプリングした複数の位置に基づいてフィッティングすることにより上記モバイルデバイスの運動軌跡を予測する。

各種のフィッティング方法を採用できる。ユーザは、一般的に近距離内で最短距離経路に従って進行することを選択するので、直線で運動軌跡をフィッティングすることが可能である。一つの例として、最小二乗法（Ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅ ｍｅｔｈｏｄ）を用いてフィッティングしてもよい。具体的に、時間シーケンスｔ_１、ｔ_２、…、ｔ_ｎでサンプリングしたサンプリング位置点をＰ_１、Ｐ_２、…、Ｐ_ｎ（ｎが位置点利用の数を示し、ｎ＞１）とし、且つこれらの位置点の座標シーケンスを（ｘ_１，ｙ_１）、 （ｘ_２，ｙ_２）、…、 （ｘ_ｎ，ｙ_ｎ）をとすると、当該運動軌跡Ｌの方程式は、ｙ＝ａｘ＋ｂと表し、各サンプリング点の座標を当該方程式に代入すると、偏差ｄ_ｉを得ることができる：

ただし、ｎ＞１である。上記偏差ｄ_ｉの平方和をＤ（ａ，ｂ）と記載すると、

と表す。
偏差の平方和Ｄ（ａ，ｂ）の最小値を得るために、以下の式を得ることができる。

上記式（３）に基づいてａとｂを求めることにより、運動軌跡方程式ｙ＝ａｘ＋ｂを得ることができる。

理解すべきことは、上記最小二乗法によるフィッティング方法が、運動軌跡を予測する一つの例に過ぎず、他のいかなる適当なフィッティング方法を採用して運動軌跡を予測することが可能であり、ここで列挙しない。

図３は、ナビゲーション情報の支援がある場合にモバイルデバイスの運動軌跡を予測する方法の一つの例を示す。

具体的に、ステップ３０２−１において、モバイルデバイスの出発地と目的地の情報を取得してから、ステップ３０２−２において、ナビゲーション情報に基づいて出発地と目的地に対応する案内経路を上記モバイルデバイスの運動軌跡として取得する。

案内経路は、一般的に折れ線形式である。後の算出を簡素化するために、複数の直線に分割してもよい。例えば、案内経路の変曲点に基づいて分割して当該経路を複数の線分に分割してから、各線分に対して操作する。

一つの例として、上記モバイルデバイスの将来の運動軌跡を予測する方法は、モビリティ管理エンティティにより行うことが可能である。この場合に、ステップ１０４の前に、モバイルデバイスの運動軌跡を予測するステップ（図１に図示せず）をさらに含むことができる。他の一つの例として、モバイルデバイスの将来の運動軌跡は、他の関連デバイス（例えばモバイルデバイス自身又はモバイルデバイスに関するナビゲーション情報又はＧＰＳ情報を提供できるＧＰＳデバイス等）により予測し、モビリティ管理エンティティに送信してもよい。予測したモバイルデバイスの運動軌跡を得た後に、当該運動軌跡が経過する複数の候補切り替えセルを選択すればよい。

候補切り替えセルシーケンスにおける各候補切り替えセルは、モバイルデバイスの運動軌跡が経過しようとするセルである。これらの候補切り替えセルを当該運動軌跡が経過する順に（モバイルデバイスの運動方向）並べると、候補切り替えセルシーケンスを形成する。複数の方法を採用して候補切り替えセルシーケンス選択することができる。例えば、下文で図４−６を参照して記述した方法を利用して候補切り替えセルを選択することが可能である。

図４は、予測した運動軌跡に基づいてモバイルデバイスの候補切り替えセルを選択する一つの例を示す。当該例において、無線通信ネットワークにおける全てのセルを考察する。

図４に示すように、まず、ステップ４０４−１において、無線通信ネットワークにおける各セルの基地局から上記運動軌跡までの距離を推定する。

モビリティ管理エンティティは、無線通信ネットワークの無線電環境図から各セルのカバー情報を取得でき、主に、基地局ＢＳ_ｉの位置（ＢＳ_ｉ，ｘ，ＢＳ_ｉ，ｙ）及び信号カバー半径等（ｉ＝１、２、…、ｍ； ｍがセルの数を示す）を含む。一つの例として、各基地局の位置を運動軌跡に投射して基地局から運動軌跡までの距離を算出することができる。例えば、基地局ＢＳ_ｉのモバイルデバイスの運動軌跡Ｌ上の投射点をｐｐｔｌ（ＢＳ_ｉ，Ｌ）とすると、基地局ＢＳ_ｉからその投射点ｐｐｔｌ（ＢＳ_ｉ，Ｌ）までの距離を当該基地局から上記運動軌跡までの距離として算出することができる。

次に、ステップ４０４−２において、上記運動軌跡までの距離がそのカバー半径より小さいセルを上記候補切り替えセルシーケンスにおける候補切り替えセルとして選択する。

例えば、基地局ＢＳ_ｉのモバイルデバイスの運動軌跡Ｌ上での投射点をｐｐｔｌ（ＢＳ_ｉ，Ｌ）とすると、条件｜ＢＳ_ｉ − ｐｐｔｌ（ＢＳ_ｉ，Ｌ）｜ ＜ ｒ_ｉ を満たすセルを候補切り替えセルとして選択する。上記条件を満たす基地局ＢＳ_ｉを、モバイルデバイスの運動方向に基づいて基地局投射点座標の順に並べると、候補切り替えセルシーケンスを形成できる。例えば、モバイルデバイスの運動方向が横座標に従って昇順すると、基地局ＢＳ_ｉをその投射点ｐｐｔｌ（ＢＳ_ｉ，Ｌ）の横座標昇順で並べ、さもなければ、横座標降順で並べる。

図４に示す方法は、モビリティ管理エンティティにより実施されることが可能である。他の一つの例として，上記した、各基地局から運動軌跡までの距離を算出するステップは、各基地局によりそれぞれ実施することが可能である。図５は、このような具体的例を示す。図５に示すように、ステップ５０４−１において、各セルの基地局ＢＳ_ｉ がモビリティ管理エンティティからモバイルデバイスの予測運動軌跡Ｌの情報を受信する。ステップ５０４−２において、基地局ＢＳ_ｉ は、モバイルデバイスの運動軌跡Ｌ上の投射点ｐｐｔｌ（ＢＳ_ｉ，Ｌ）を算出し、投射点との距離を算出する。ステップ５０４−３において、基地局ＢＳ_ｉは、 候補切り替えセルとなり得るかどうかを判断する。具体的に、距離がその信号カバー半径より小さい、即ち、｜ＢＳ_ｉ − ｐｐｔｌ（ＢＳ_ｉ，Ｌ）｜ ＜ ｒ_ｉとなると、候補切り替えセルとなり得て、さもなければ、候補切り替えセルとなり得ない。最後に、ステップ５０４−４において、基地局は、候補切り替えセルになりえるかに関する情報をモビリティ管理エンティティにフィードバックする。ＢＳ_ｉ が候補セルとなり得ると、同時にその投射点座標をフィードバックする。対応するように、モビリティ管理エンティティは、各セルの基地局へモバイルデバイスの予測運動軌跡Ｌの情報を送信し、各セルの基地局がフィードバックした、候補切り替えセルになりえるかの情報を受信する（基地局の運動軌跡上での投射点の情報をさらに受信してもよい）。

上記モバイルデバイスの運動方向に基づいて各候補切り替えセルの基地局の投射点の上記運動軌跡上での順に上記候補切り替えセルシーケンスにおける各候補切り替えセルを並べることが可能である。具体的に、モビリティ管理エンティティは、各基地局のフィードバックした情報に基づいて、候補セルとなり得る基地局ＢＳ_ｉを、モバイルデバイスの運動方向に基づいて基地局投射点座標の順に並べて、候補切り替えセルシーケンスを形成できる。

図６は、予測した運動軌跡に基づいてモバイルデバイスの候補切り替えセルを選択する他の一つの例を示す。当該例において、無線通信ネットワークにおける全てのセルを考査せず、予測する運動軌跡が経過する候補地理領域内のセルのみを考慮する。

図６に示すように、ステップ６０４−１において、予測した運動軌跡に沿った候補地理領域を選択する。

モビリティ管理エンティティは、モバイルデバイスの予測運動軌跡に基づいて候補地理領域を推定することができる。図７は、候補地理領域の一つの例を示す。図７に示すように、当該候補領域は、スライドウィンドウ（図に示すモバイルデバイス運動軌跡Ｌに平行な直線Ｌ_ＵとＬ_Ｄ以及Ｌに垂直な直線Ｌ_ＬとＬ_Ｒからなる長方形）により表してもよい。

また、図７を例として、示されたスライドウィンドウ内のセルの基地局ＢＳ_１、ＢＳ_２、ＢＳ_３、ＢＳ_４が運動軌跡Ｌへの投射点を算出し、各基地局からその投射点までの距離を各基地局から運動軌跡までの距離として算出することができる。図７に示すように、Ｌ_ＵとＬ_ＤからＬまでの距離ｗは、全てのセル信号カバー範囲の最大値を超えず、Ｌ_ＬとＬとの交点Ｐ_Ｓは、現在モバイルデバイスのＬ上の投射点であり、 Ｌ_ＲとＬとの交点Ｐ_Ｄは、モバイルデバイスの一段の有効な運動軌跡の終点である。ナビゲーション情報の支援がある場合について、有効運動軌跡の終点は、案内経路の変曲点を選択できる。ナビゲーション情報の支援がない場合について、有効運動軌跡の終点は、軌跡の予測精度、モバイルデバイスの運動速度、モビリティ管理エンティティの算出能力等により共同に決定され、予測精度が高いほど、当該有効運動軌跡の経路が長くなり、逆であれば短くなる。モバイルデバイスの運動速度が早いほど、当該有効運動軌跡の経路が長くなり、逆であれば短くなる。モビリティ管理エンティティの算出能力が強いほど、有効運動軌跡の経路が長くなり、逆であれば短くなる。モビリティ管理エンティティは、無線通信ネットワークの無線電環境図から各セルのカバー情報を取得することが可能であり、主に、基地局ＢＳ_ｉ （ｉ＝１、２、３、４）位置（ＢＳ_ｉ，_ｘ，ＢＳ_ｉ，_ｙ）を含み、それから、候補地理領域スライドウィンドウ内の各基地局を選択する。具体的に、ＢＳ_ｉ，ｘを四本の直線Ｌ_Ｕ、Ｌ_Ｄ、Ｌ_Ｌ、Ｌ_Ｒの方程式に代入して、それぞれ、ＢＳ^Ｕ _ｉ，ｙ、 ＢＳ^Ｄ _ｉ，ｙ、 ＢＳ^Ｌ _ｉ，ｙ、 ＢＳ^Ｒ _ｉ，ｙを得ることができ 、同時にＢＳ^Ｄ _ｉ，ｙ＜ ＢＳ_ｉ，ｙ ＜ＢＳ^Ｕ _ｉ，ｙ，、及びＢＳ^Ｌ _ｉ，ｙ＜ ＢＳ_ｉ，ｙ ＜ＢＳ^Ｒ _ｉ，ｙを満たすと、基地局 ＢＳ_ｉが候補領域スライドウィンドウに位置する。

ステップ６０４−２において、上記候補地理領域における各セルの基地局と上記運動軌跡との距離を推定する。当該ステップは、上記例で距離を算出する方法と類似するので、ここで重複しない。次に、ステップ６０４−３において、上記運動軌跡との距離がそのカバー半径より小さいセルを上記候補切り替えセルシーケンスにおける候補切り替えセルとして選択する。ステップ６０４−２と６０４−３は、モビリティ管理エンティティにより実施されてもよく、各基地局により実施されてもよく、ここで重複しない。

候補切り替えセルシーケンスを得た後に、ステップ１０６において、上記モバイルデバイスの運動速度、運動方向、上記候補切り替えセルシーケンスに基づいて上記モバイルデバイスの目標切り替えセルシーケンスを形成し、当該目標切り替えセルシーケンスは、上記モバイルデバイスが上記運動軌跡に沿って移動して順に切り替えた複数の目標切り替えセルを含んでもよい。

複数の種類の方法を採用してモバイルデバイスの運動速度と運動方向の情報を得ることができる。例えば、モバイルデバイスがサービスセル又はモビリティ管理エンティティへ自身運動速度と運動方向に関する情報を報告してもよい。また、例えば、下文で図１５を参照して記述した方法を利用してモバイルデバイスの運動方向と運動速度を推定してもよい。そして、複数の種類の方法を採用して目標切り替えセルを生成することが可能であり、例えば下文で図８−１２を参照して記述した方法を利用して目標切り替えセルを生成してもよい。

モビリティ管理エンティティは、モバイルデバイスの目標切り替えセルシーケンスを得た後に、当該シーケンスに係る各目標切り替えセルにモバイルデバイスに関する情報を通知してもよい。モバイルデバイスが予測した運動軌跡に沿って進行する場合に、上記目標切り替えセルシーケンスに従って順に各目標切り替えセルに切り替えてもよい。

図１示すモビリティ管理方法により、運動中のモバイルデバイスの快速かつ効果的なセル切り替えを実現でき、モバイルデバイスの切り替えサービス品質を保証するとともに、無線通信ネットワークのシステム性能を向上させる。

図８は、本開示の一実施例に基づく目標切り替えセルシーケンスを生じる一つの方法の例を示す模式フローチャートである。当該方法は、上文で記述の方法を採用してモバイルデバイスの候補切り替えセルシーケンスを形成した後に行われてもよい。

図８に示すように、目標切り替えセルシーケンスを生じる方法は、ステップ８０６−１、８０６−２、８０６−３を含んでもよい。

ステップ８０６−１において、モバイルデバイスの運動方向と運動速度に基づいてモバイルデバイスが各候補切り替えセルに到達する到達時間と各候補切り替えセル中を滞留する滞留時間を推定する。例えば、モバイルデバイスの運動速度、及び当該モバイルデバイスが上記運動軌跡に沿って候補切り替えセルまでの距離に基づいて当該候補切り替えセルに到達する到達時間を推算してもよい。予測した運動軌跡と候補切り替えセルのカバー範囲との交点によりモバイルデバイスが運動軌跡に沿って当該候補切り替えセル中を走行する距離を推定し、モバイルデバイスの運動速度に基づいてモバイルデバイスによる当該候補切り替えセルでの滞留時間を算出してもよい。

ステップ８０６−２において、推定したモバイルデバイスが各候補切り替えセルに到達する到達時間と各候補切り替えセル中を滞留する滞留時間に基づいて上記モバイルデバイスに対する各候補切り替えセルの利用可能なリソースを算出する。例えば、候補切り替えセルのリソース配置に基づいて当該候補切り替えセルが滞留時間内でモバイルデバイスに予め確保できるリソースを推定する。

次に、ステップ８０６−３において、各候補切り替えセルの上記運動軌跡上での位置関係に基づいて、且つ上記モバイルデバイスに対する各候補切り替えセルの利用可能なリソースに基づいて、上記目標切り替えセルを上記候補切り替えセルシーケンスから選択する。例えば、モバイルデバイスに予測した運動軌跡上のある位置でセル切り替えの必要があり且つ当該位置に一つより多い候補切り替えセルがあると予想されると、各候補切り替えセルが当該モバイルデバイスに予め確保できる利用可能なリソースに基づいて、当該モバイルデバイスに最適なサービスを提供できるものを運動軌跡上の当該位置での目標切り替えセルとして選択することができる。モバイルデバイスに予測した運動軌跡上のある位置でセル切り替えの必要があり且つ当該位置に一つの候補切り替えセルがあると予想されると、当該候補切り替えセルを目標切り替えセルとする。

一つの具体的例として、各候補切り替えセルの利用可能なリソースと上記モバイルデバイスの帯域幅のニーズとの関係を算出し、上記関係及び／又は上記滞留時間に基づいて上記目標切り替えセルを各候補切り替えセルから選択してもよい。例えば，利用可能なリソースと上記モバイルデバイスの帯域幅ニーズとの関係は、両者の比であってもよく、各候補セルに対するリザーブ要求比とし、上記リザーブ要求比及び／又は上記滞留時間に基づいて上記目標切り替えセルを各候補切り替えセルから選択してもよい。例えば、モバイルデバイスに予測した運動軌跡上のある位置でセル切り替えの必要があり且つ当該位置に一つより多い候補切り替えセルがあると予想されると、その中のリザーブ要求比が最大の一つを運動軌跡上の当該位置での目標切り替えセルとして選択してもよい。他の具体的一つの例として、また、モバイルデバイスが各候補切り替えセル中を運動する際に必要なパワーレベルを推定し、上記リザーブ要求比、上記滞留時間、上記パワーレベルのうち一つ又は複数に基づいて各候補切り替えセルから上記目標切り替えセルを選択してもよい。

図９は、目標切り替えセルシーケンスを生成するより具体的例を示す。

図９示すように、まず、ステップ９０６−１において、予測したモバイルデバイスの運動軌跡上での各候補切り替えセルの関連関係を算出する。

各候補切り替えセルの運動軌跡上での関連関係とは、各候補切り替えセルの信号カバー境界と予測したモバイルデバイスの運動軌跡の交点との関係を指す。図１０は、この関連関係の三つの例を示す。図１０に示すように、二つのセルを例として、三種の関係が存在しえる。セルＢＳ_ｉとＢＳ_ｊの信号カバー範囲境界と運動軌跡Ｌとの交点は、それぞれ、Ｐ_ｉ，１、Ｐ_ｉ，ｒ及びＰ_ｊ，１、Ｐ_ｊ，ｒである。図１０（ａ）に示すセルＢＳ_ｉとＢＳ_ｊが運動軌跡Ｌ上に重なる部分がなく、それに対応する交点の運動軌跡Ｌ上での順がＰ_ｉ，１、Ｐ_ｉ，ｒ、Ｐ_ｊ，１、Ｐ_ｊ，ｒであり、二つのセル間のこのような関連関係が、「非近接」と称され、運動軌跡Ｌに沿って運動するモバイルデバイスがセルＢＳ_ｉからＢＳ_ｊへシームレスに切り替えることができないことを意味する。図１０（ｂ）に示すセルＢＳ_ｉ とＢＳ_ｊが運動軌跡Ｌ上に一部重なり、それに対応する交点の運動軌跡Ｌ上での順がＰ_ｉ，１、Ｐ_ｊ，１、Ｐ_ｉ，ｒ、Ｐ_ｊ，ｒである。二つのセル間のこのような関連関係が、「近接」と称され、運動軌跡Ｌに沿って運動するモバイルデバイスがセルＢＳ_ｉからＢＳ_ｊへ切り替えることができることを意味する。この近接関係は、有向アークでＢＳ_ｉ→ＢＳ_ｊと表してもよい。図１２（ｃ）に示すセルＢＳ_ｉは、ＢＳ_ｊの運動軌跡Ｌ上での部分を完全に含み、それに対応する交点の運動軌跡上での順がＰ_ｉ，１、Ｐ_ｊ，１、Ｐ_ｊ，ｒ、Ｐ_ｉ，ｒである。二つのセルのこのような関連関係は、「両立」と称され、運動軌跡Ｌに沿って運動するモバイルデバイスがセルＢＳ_ｉからＢＳ_ｊに切り替えてから再びＢＳ_ｉに切り替えることを意味する。このような関連関係は、

と表す。図１０に示す二つのセルを例として、ステップ９０６−１において、まず、候補切り替えセルＢＳ_ｉのカバー範囲と運動軌跡Ｌとの交点Ｐ_ｉ，１、Ｐ_ｉ，ｒを算出してもよい。図１１は、当該交点を算出する方法の例を示す。図１１に示すように、当該部分運動軌跡を直線Ｌで示し、基地局ＢＳ_ｉの位置を（ＢＳ_ｉ，_ｘ，ＢＳ_ｉ，_ｙ）とし、且つその信号カバー半径をｒ_ｉとすると、軌跡Ｌ上からＢＳ_ｉまでの距離がｒ_ｉである二つの点を求めることができ、それぞれＰ_ｉ，１、Ｐ_ｉ，ｒと記載し、これらの二つの点が基地局のカバー範囲と運動軌跡との交点である。その中、 Ｐ_ｉ，１の横座標がＰ_ｉ，ｒより小さい。

全ての候補切り替えセルの基地局のカバー範囲と運動軌跡の交点を横座標昇順で並べると、交点シーケンスを得ることができる。そして、図１０に示すセル関連関係に基づいて運動軌跡Ｌ上の各候補切り替えセルの間の関連関係グラフを生成でき、当該グラフのノードがセルであり、セルの間が、有向アークにより接続され近接関係を示す （即ち、シームレスに切り替えることができる）。図１２（ａ）は、運動軌跡上の複数の候補切り替えセル間の分布模式図を示し、且つ図１２（ｂ）は、上記方法で形成した各候補セルの間の関連関係グラフを示す。

次に、ステップ９０６−２において、モバイルデバイスの時間パラメータを算出する。ここで記述する時間パラメータは、モバイルデバイスが各候補切り替えセルに到達する到達時間と各候補切り替えセル中を滞留する滞留時間を含む。

例えば、モバイルデバイスの現在位置をＰ_Ｓとし、 セルＢＳ_ｉのカバー範囲境界と運動軌跡Ｌとの交点をそれぞれＰ_ｉ，１、Ｐ_ｉ，ｒとすると、｜Ｐ_ｉ，１ − Ｐ_Ｓ｜がモバイルデバイスがＢＳ_ｉに到達する距離であり、｜Ｐ_ｉ，ｒ − Ｐ_ｉ，１｜がモバイルデバイスがＢＳ_ｉのカバー範囲内を留まると予想される距離である。モバイルデバイスがレートｖで走行すると、当該モバイルデバイスが当該セルに到達すると予想される到達時間は、

であり、滞留時間は、

である。

当該滞留時間は、図１２（ｂ）の関連関係グラフにおける各ノード（即ち、セル）の第１の重み値Ｗ_ｉ，１としてもよい。

近接又は両立の関係を有するセルの間で切り替え操作を完成できるかどうかを算出するために、モバイルデバイスによるセルの重なり領域内の滞留時間を算出する必要がある。近接関係を有するセルＢＳ_ｉとＢＳ_ｊに対して（図１０（ｂ）に示すように）、運動軌跡Ｌ上の重なり距離が｜Ｐ_ｉ，ｒ − Ｐ_ｊ，１｜であると、モバイルデバイスの当該重なり領域内の滞留時間が

となると予想される。具体的に両立関係を有するセルＢＳ_ｉとＢＳ_ｊに対して（図１０（ｃ）に示すように）、ＢＳ_ｉがＢＳ_ｊを含み、含まれるセルＢＳ_ｊの運動軌跡Ｌ上での距離の半分

が、ＢＳ_ｉとＢＳ_ｊとの重なり距離であるとすると、モバイルデバイスの当該重なり領域内の滞留時間が

となると予想される。推定したモバイルデバイスの当該重なり領域内での滞留時間は、図１２（ｂ）の関連関係グラフにおける有向アークの重み値Ｗ_ｉ→ｊとしてもよい。

次に、ステップ９０６−３において、モバイルデバイスに対する候補切り替えセルの利用可能なリソースを算出し、例えば候補切り替えセルが、推定した到達時間と滞留時間に限定された時間内にモバイルデバイスにリザーブできるリソースである。

例えば，モビリティ管理エンティティは、モバイルデバイスが候補切り替えセルに到達すると予想される到達時間ｔ_{ｉ，ａｒｒｉｖａｌ}と滞留時間ｔ_{ｉ，ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ}を対応するセル基地局ＢＳ_ｉに送信し、且つそれに現在当該モバイルデバイスの帯域幅ニーズＢＷ_{ｒｅｑｕｅｓｔ}を送信し、基地局ＢＳ_ｉにて当該モバイルデバイスに十分なリザーブリソースを提供できるかどうかを推定してもよい。基地局ＢＳ_ｉは、そのシステムリソースの総容量から、現在ユーザ帯域幅ニーズ、ｔ_{ｉ，ａｒｒｉｖａｌ}時刻までに切り替えて生じたユーザ帯域幅ニーズ、ｔ_{ｉ，ａｒｒｉｖａｌ}時刻までに新しく生じたユーザ帯域幅ニーズを満足する容量を除いて、当該モバイルデバイスにリザーブリソースＢＷ_{ｒｅｓｅｒｖｅｄ}を提供できるかどうかを判断する。

上記リザーブリソースとモバイルデバイスの帯域幅ニーズとの関係に基づいて各候補切り替えセルを分類する。多いリザーブリソースを提供できる候補切り替えセルの目標切り替えセルシーケンスでの優先順位が高い一方、少ないリザーブリソースを提供する候補切り替えセルの目標切り替えセルシーケンスでの優先順位が低い。

セルＢＳｉのシステム容量をＣ_ｉとし、現在ユーザ総帯域幅ニーズをＢＷ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}とし、時刻ｔ_{ｉ，ａｒｒｉｖａｌ}に到達すると予想される切り替えユーザ（目標モバイルデバイスを含まず）の総帯域幅ニーズをＢＷ_{ＨＯ＿ｉｎ}とし、離れると予想される切り替えユーザの総帯域幅ニーズをＢＷ_{ＨＯ＿ｏｕｔ}と、新しく生じると予想されるユーザ総帯域幅ニーズをＢＷ_{ＮＥＷ＿ｉｎ}とし、終了すると予想されるユーザ総帯域幅ニーズをＢＷ_{ＮＥＷ＿ｏｕｔ}とすると、当該セルがモバイルデバイスに提供できるリザーブリソースＢＷ_{ｉ，ｒｅｓｅｒｖｅｄ}は、下式により算出される。

その中、ＢＷ_{ｃｕｒｒｅｎｔ}は、セルＢＳ_ｉ現在ユーザの実際の帯域幅ニーズに基づいて算出され、ＢＷ_{ＨＯ＿ｉｎ}とＢＷ_{ＨＯ＿ｏｕｔ}は、モバイルユーザの提供する時間と帯域幅要求情報に基づいて算出され、ＢＷ_{ＮＥＷ＿ｉｎ}とＢＷ_{ＮＥＷ＿ｏｕｔ}は、セルＢＳ_ｉの統計情報により算出されることが可能である。

また、リザーブ要求比

を算出してもよく、当該リザーブ要求比がリザーブリソースとモバイルデバイスの帯域幅ニーズとの比を示す。当該パラメータを正規化してもよく、正規化されたリザーブ要求比が

である。

当該リザーブ要求比は、図１２（ｂ）の関連関係グラフにおける各ノードの第２の重み値Ｗ_ｉ，２としてもよい。

さらに、モバイルデバイスの運動特徴に基づいて当該モバイルデバイスが進入してセルＢＳ_ｉ内を運動する時に正常通信を行なう際に必要なパワーレベルｐ_ｉを推定してもよい（当該推定が当該セル基地局ＢＳ_ｉにより行われてもよく、モビリティ管理エンティティにより行われてもよい）。当該予想パワーレベルは、図１２（ｂ）の関連関係グラフにおける各ノードの第３の重み値Ｗ_ｉ，３としてもよい。

最後に、ステップ９０６−４において、目標切り替えセルシーケンスを生成する。

図１２（ｂ）に示す運動軌跡Ｌ上での各セルの間の関連関係グラフを例とする。図１２（ｂ）において、各ノードが、一つの候補切り替えセルＢＳ_ｉを示し、各ノードに第１の重み値Ｗ_ｉ，１＝ｔ_{ｉ，ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ}を付与し、当該重み値が予想したモバイルデバイスがセルＢＳｉ内の滞留時間を示す。各ノードには、さらに第２の重み値Ｗ_ｉ，２＝ＳＱＲ_ｉを付与し、当該重み値がモバイルデバイスに対するセルＢＳ_ｉの要求リザーブ比を示す。また、各ノードに、第３の重み値Ｗ_ｉ，２＝ｐ_ｉを付与し、当該重み値がモバイルデバイスのセルＢＳ_ｉ内での予想パワーレベルを示す。セルＢＳ_ｉとＢＳ_ｊとの間で有向アークにより接続され近接関係を示し、当該有向アークに重み値Ｗ_ｉ→ｊ ＝ ｔ_ｉ，ｊが付与され、推定したモバイルデバイスのセルＢＳ_ｉとＢＳ_ｊの重なり領域内での滞留時間を示す。

図１２（ｂ）に示す例において、目標切り替えセルシーケンスを形成し、即ち、関連関係グラフにおいて予定最適化目標に該当する有向経路を求める。ここで、上記最適化目標は、モバイルデバイスの切り替え回数が最小になるようにするか又は運動軌跡Ｌ上の全てのセルのシステム容量が最大になるようにすること等を含むことができる。当該関連関係グラフで何れかの最適化目標の最適解を求めることはＮＰ−ｈａｒｄ問題である。以下では、近似方法を提供して準最適解を求めることができ、システム性能と算出複雑さとの折衷を達成する。一つの具体的例として、モバイルデバイスの切り替え回数が最小となるようにすることを最適化目標とすると、ノードの第１の重み値を第１の規準として候補切り替えセルを複数の優先レベルに分け、第１の重み値が大きいほど優先レベルが高くなる。まず、第１の優先レベルのセルを選択して、運動軌跡Ｌに沿った順に並べ、この並びに連続的な二つのセルＢＳ_ｉとＢＳ_ｊの間に有向アーク関連がない（即ち関連関係が非近接である）と、関連関係グラフにおいてＢＳ_ｉからＢＳ_ｊまでの有向経路を探す。例えば、図１２（ｂ）において、セルＢＳ_１とＢＳ_４のノード第１の重み値が第１の優先順位に属し、当該第１の規準に応じてセルＢＳ_１とＢＳ_４を選択すると、 ＢＳ_１からＢＳ_４までの有向経路を探す必要がある。有向経路を探す時に、ノードの第２の重み値を用いて第２の規準として、セルＢＳ_ｉとＢＳ_ｊの間の全てのセルを複数の優先レベルに分け、即ち、第２の重みが大きいほど優先レベルが高くなり、その中の第１の優先レベルのセルを選択して、運動軌跡Ｌに沿った順に並べ、この並びに連続的な二つのセルの間に有向アーク関連がないと、第２の優先レベルにおけるノードを考慮することができる。例えば、図１２（ｂ）において、セルＢＳ_２とＢＳ_３は、ともにセルＢＳ_１とＢＳ_４の間の有向経路を形成できるが、セルＢＳ_２の第２の重み値が高いと、当該第２の規準に応じてセルＢＳ_２を選択する。第１の規準と第２の規準とが同じである場合に、ノードの第３の重み値を第３の規準として、パワーレベルの低いセルが高い優先順位を有するようにして、モバイルデバイスのエネルギー消費を低減させることができる。選択した有向経路のアーク重み値が一閾値δ_ＨＯを超えることを保証でき、当該閾値がモバイルデバイスが切り替え操作を行なう際に必要な時間を示す。他の一つの具体的例として、運動軌跡Ｌ上の全てのセルシステム容量が最大であることを最適化目標とすると、ノードの第２の重み値を第１の規準として設定し、ノードの第１の重み値を第２の規準として設定し、ノードの第３の重み値を第３の規準として設定することができる。前記した具体的例における方法に従って目標切り替えセルシーケンスを得ることができ、ここで重複しない。

上記のように、図８又は図９に示す方法を採用して、予測した運動軌跡に沿ってモバイルデバイスが運動する時の目標切り替えセルシーケンスを得ることができる。モビリティ管理エンティティは、シーケンスに係る各目標切り替えセルが選択されたことを通知し、モバイルデバイスの予想到達時間、滞留時間、帯域幅ニーズ等の情報をこれらのセルに通知してもよい。これらのセルは、該モバイルデバイスをその切り替えユーザキューに書き込み、それにリソース、例えば上記した算出して得られたリソースＢＷ_{ｉ，ｒｅｓｅｒｖｅｄ}＝ｍｉｎ｛ＢＷ_{ｉ，ｒｅｓｅｒｖｅｄ}， ＢＷ_{ｒｅｑｕｅｓｔ}｝ を保留する。ある目標切り替えセルは、リソースの割り当て方策結果が変化したために、モバイルデバイスリソースリザーブを満足できない時に、モビリティ管理エンティティに切り替え管理更新を発起させるように通知する。

モビリティ管理エンティティは、生成した目標切り替えセルシーケンスをモバイルデバイスに通知してもよい。当該モバイルデバイスは、当該目標切り替えセルシーケンスを、優先する切り替え選択とし、即ち予測した運動軌跡に沿って当該モバイルデバイスが運動する時に、目標切り替えセルシーケンスに従って順に切り替えることができる。一つの例として、モバイルデバイスのセル切り替えは、パワー測量により発起されてもよい。例えば、測量し続ける間に、モバイルデバイスの受信した現在サービスセルＢＳ_ｉのパワーが閾値を下回ると、セル切り替えを発起させ、目標切り替えセルシーケンスの中の次の切り替えセルＢＳ_ｊを、優先切り替え目標をとして切り替え操作を行ってもよい。他の一つの例として，切り替えは、運動情報支援パワー測量により発起されてもよい。例えば、モバイルデバイスが現在サービスセルＢＳ_ｉのカバー範囲内からパワー閾値を下回る領域に接近する（例えば、次のセルＢＳ_ｊの、運動軌跡Ｌとの交点Ｐ_ｊ，１に入る）と、パワー測量を発起させ、モバイルデバイスの受信した現在サービスセルＢＳ_ｉのパワーが閾値を下回ると、セル切り替えを発起させ、かつ目標切り替えセルシーケンスにおける次の切り替えセルＢＳ_ｊを優先切り替え目標をとして切り替え操作を行う。他の一つの例として、切り替えは、運動情報により発起されてもよい。例えば、モバイルデバイスが現在サービスセルＢＳ_ｉのカバー範囲内からパワー閾値を下回る領域に接近する（例えば次のセルＢＳ_ｊの、軌跡Ｌとの交点Ｐ_ｊ，１に入る）と、切り替えを発起させ、目標切り替えセルシーケンスにおける次の切り替えセルＢＳ_ｊを優先切り替え目標として切り替え操作を行う。

一つの具体的実施例として、上文に記述の方法により、予想した運動軌跡に沿ってモバイルデバイスが運動する時の目標切り替えセルシーケンスを得た後に、さらに、切り替え管理の更新を発起させてもよい。

一つの具体的例として、モバイルデバイスの運動方向が変化した場合に、前に予測した運動軌跡Ｌと実際の運動軌跡とが合致しないので、モバイルデバイスの運動特徴を新たに予測しなければならない。具体的に、モバイルデバイスの運動中にその位置点を新たにサンプリングし、当該実際の運動軌跡Ｌ’と前に予測した運動軌跡Ｌとを比較してもよい。図１３は、両者を比較する模式図を示した。図１３に示すように、ｐ_ｓが運動デバイスの初期位置を示し、ｐ_ｄが目的位置を示し、Ｌが前に予測した運動軌跡を示し、ｐ_１、 ｐ_２、…ｐ_ｉ、ｐ_ｉ＋１、ｐ_ｉ＋２が運動方向が変化した後に新たにサンプリングした位置点であり、Ｌ’がこれらの新たにサンプリングした位置点に限定される実際の運動軌跡を示すことを仮定する。実際の運動軌跡と前に予測した運動軌跡の両者の夾角αがある所定の閾値δ_{ａｎｇｌｅ}より大きいと、モバイルデバイスの運動軌跡を新たに予測する必要があることを示す。上文で図２−３を参照して記述した方法を参照して運動軌跡を新たに予測してもよく、ここで重複しない。

他の一つの具体的例として、モバイルデバイスの運動速度が変化した場合に、上記モバイルデバイスが各目標切り替えセルに到達する到達時間及び／又は滞留時間等の時間パラメータを新たに推定し、目標切り替えセルシーケンスを新たに算出してもよい。具体的に、モバイルデバイスの現在実際の運動速度をｖ’とし、実際の運動速度と前に予測した運動速度ｖとを比較することにより、二つの速度の差がある所定の閾値δ_{ｖｅｌｏｃｉｔｙ}より大きいと、上記モバイルデバイスが各目標切り替えセルに到達する到達時間及び／又は滞留時間等の時間パラメータを新たに推定し、目標切り替えセルシーケンスを新たに算出する。上文に記述の方法を採用して上記時間パラメータを新たに算出し目標切り替えセルシーケンスを新たに生成してもよく、ここで重複しない。

他の一つの具体的例として，モバイルデバイスに対する目標切り替えセルのリザーブリソースが変化した場合に、当該切り替えセルの利用可能なリソースと上記モバイルデバイスの帯域幅ニーズとのリザーブ要求比を新たに算出し、新たに算出したリザーブ要求比に基づいて上記目標切り替えセルシーケンスを新たに生成してもよい。具体的に、モバイルデバイスの運動中に目標切り替えセルのリザーブ要求比を新たに算出し、当該比の変化が一予定閾値を超えると、上記目標切り替えセルシーケンスを新たに生成することができる。

一つの具体的例において、モバイルデバイスが現在サービスセルから次の目標切り替えセルへの切り替えが失敗すると、図１示すステップ１０６の方法を採用して目標切り替えセルを新たに選択することができる。

上文に記述のモビリティ管理方法の各実施例又は例は、モバイルデバイスが同じ無線アクセステクノロジー（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ＲＡＴ）を有するセルの間に切り替えるシーンに適用することが可能である。

図１４は、無線通信ネットワークにおいて異なる無線アクセステクノロジーを有するセルを含むシーンでのモビリティ管理方法の一つの実施例を示す。無線通信ネットワークにおいて異なる無線アクセステクノロジーを有するセルを含むシーンでのモバイルデバイスのセル切り替えは、垂直ハンドオーバ（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｈａｎｄｏｖｅｒ）とも称される。図１４に示す方法は、モビリティ管理デバイスにより実行されてもよい。垂直ハンドオーバのシーンで、バックボーンネットワーク（ｂａｃｋｂｏｎｅ）によりモビリティ管理デバイスと各無線通信ネットワークを接続してもよい。つまり、モビリティ管理デバイスと各無線通信ネットワークは、バックボーンネットワークバックにより情報のやり取りを行ってもよい。

図１４に示すように、ステップ１４０４において、予測して得られたモバイルデバイスの運動軌跡に基づいて上記運動軌跡が経過する複数のセルを無線通信ネットワークから選択する。当該ステップは、上文に記述のステップ１０４に類似し、上文で図４−６を参照して記述した方法利用してこれらの複数のセルを選択してもよく、ここで重複しない。上記のように、上記モバイルデバイスの将来の運動軌跡の予測は、モビリティ管理エンティティにより行ってもよい。この場合に、ステップ１４０４の前にモバイルデバイスの運動軌跡を予測するステップを（図１４図示せず）さらに含んでもよい。他の一つの例として、モバイルデバイスの将来の運動軌跡は、他の関連のデバイス（例えばモバイルデバイス自身又はモバイルデバイスに関するナビゲーション情報又はＧＰＳ情報を提供できるＧＰＳデバイス等）により予測され、モバイル管理エンティティに送信されてもよい。

次に、ステップ１４０５において、ステップ１４０４で選択された複数のセルのうち各々の無線アクセステクノロジー及び伝送リソース（例えばスペクトル）がモバイルデバイスに利用可能かどうかを判断する。言い換えれば、無線アクセステクノロジー及び伝送リソース（例えばスペクトル）がモバイルデバイスに利用可能なセルをこれらの複数のセルから候補切り替えセルとして選択することにより、上記モバイルデバイスの候補切り替えセルシーケンスを形成する。モビリティ管理デバイスは、各セルに関する無線アクセステクノロジーの情報及び各セルに関するスペクトルとその変化の情報が記憶されており（例えば、データベース又は他のタイプの記憶装置に記憶されている）、使用の時に該記憶装置又はデータベースからこれらの情報を抽出することが可能である。又は、モビリティ管理デバイスは、バックボーンネットワークにより各無線通信ネットワークと情報のやり取りを行うことも可能であり、やり取った情報は、関連セル（例えば候補切り替えセル）が利用可能な無線アクセステクノロジーの情報及び、関連切り替えセルにおける例えば伝送リソース及びその変化に関する情報を含んでもよい。

それから、ステップ１４０６において、上記モバイルデバイスの運動速度、運動方向、上記候補切り替えセルシーケンスに基づいて上記モバイルデバイスの目標切り替えセルシーケンスを生成し、当該目標切り替えセルシーケンスは、上記モバイルデバイスが上記運動軌跡に沿って移動して順に切り替えた複数の目標切り替えセルを含む。当該ステップは、上文に記述のステップ１０６と類似し、上文で図８−１２を参照して記述した方法を利用して目標切り替えセルシーケンスを形成してもよく、ここで重複しない。

図１４を参照して記述したモビリティ管理方法は、モバイルデバイスが異なる無線アクセステクノロジーを有するセルの間で切り替える適用シーンに適用することができ（即ち無線通信ネットワークは、異なる無線アクセステクノロジーを有するセルの適用シーンを含む）、当該モビリティ管理方法により、運動中のモバイルデバイスの快速及び効果的なセル切り替えを実現することが可能であり、モバイルデバイスの垂直ハンドオーバ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｈａｎｄｏｖｅｒ）を実現することが可能である。

一つの具体的実施例として、垂直ハンドオーバのシーンで、候補切り替えセルが利用可能な無線アクセステクノロジーとスペクトルとが変化した場合に、モバイルデバイスの通信をサポートできなくなると、目標切り替えセルシーケンスを新たに生成しなければならない。候補切り替えセルが利用可能な無線アクセステクノロジーとスペクトルが変化したがモバイルデバイスの通信をサポートできると、モバイルデバイスにリザーブしたリザーブ帯域幅を新たに算出することができる。当該リザーブ帯域幅が前に算出したリザーブ帯域幅と比べて、対応するリザーブ要求比が変化すると、目標切り替えセルシーケンスを新たに算出する必要がある。

本開示の幾つかの実施例によれば、運動中のモバイルデバイスの運動特徴（例えば運動速度と運動方向を含む）を推定（算出）する方法をさらに提供する。図１５は、一つの実施例に基づくモバイルデバイスの運動特徴を推定する方法を示す。

図１５に示すように、ステップ１５１２において、モバイルデバイスの現在位置を運動デバイスの運動軌跡上に投射する。それから、ステップ１５１４において、モバイルデバイスの移動軌跡上での投射点の運動状態に基づいてモバイルデバイスの運動方向と運動速度を推定する。運動推定方法は、モバイルデバイスの運動軌跡を取得するステップ（図示せず）をさらに含んでもよく、例えば、上文に記述の方法を採用してモバイルデバイスの将来の運動軌跡を予測するか、又は、上文に記述の方法を採用してモバイルデバイスが経過した運動軌跡を取得してもよく、ここで重複しない。

一つの具体的例として、モバイルデバイスの位置点をｐ_ｉとすると、当該位置点の運動軌跡Ｌ上での投射点は、ｐ_ｉを通過且つＬに垂直な直線とＬとの交点と定義でき、当該投射点はｐｐｔｌ（ｐ_ｉ，Ｌ）と示すことができる 。モバイルデバイスの運動方向を

で示すと、モバイルデバイスが運動軌跡の方向に沿って進行することを表し、モバイルデバイスの運動レートをｖで示すと、モバイルデバイスのサンプリング位置点の運動軌跡Ｌ上での投射点の間の距離を算出することにより当該運動レートを算出することができる。具体的に、

が二つのサンプリング位置点ｐ_１とｐ_２との距離を示すとすると、運動レートｖが下式により算出できる。

その中、ｐ_ｎとｐ_１がモバイルデバイスが経過した二つのサンプリング位置点を示し、ｔ_ｎとｔ_１がそれぞれモバイルデバイスが位置点ｐ_ｎとｐ_１を経過する時間を示す。

本開示の幾つかの実施例によれば、モビリティ管理方法は、同じ運動特徴を有する複数のモバイルデバイスを同一のモバイルデバイスグルールに割り当てるステップをさらに含み、後のセル切り替えにおいて、当該モバイルデバイスグルールにおける複数のモバイルデバイスに対してセル切り替えをグループで行ってもよい。例えば、同一運動車両にある又は同じ経路で走行する複数の運動車両における複数のユーザデバイスは（例えば、携帯電話又は通信ネットワークにアクセスした携帯ＰＣ和タブレットＰＣ等）は、同じ運動特徴を有するモバイルデバイスに属する。同じ運動特徴に基づいて、これらのモバイルデバイスが同じ無線アクセスニーズを有すると推測するので、それに対してグループで切り替えを行なうことができる。

図１６は、一つの実施例に基づく同じ運動特徴を有する複数のモバイルデバイスを同一モバイルデバイスグループに分ける方法を示す一つの例である。

図１６に示すように、ステップ１６２２において、複数のモバイルデバイスの運動特徴を取得する（例えば、既に通過したサンプリング位置点、運動方向、運動速度等）。上文に記述の方法を採用して各モバイルデバイスの運動特徴を取得又は推定してもよく、ここで重複しない。次に、ステップ１６２４において、同じ運動特徴を有する複数のモバイルデバイスを同一モバイルデバイスグループに分ける。一つの具体的例として、各モバイルデバイスの間の距離が複数の時刻に基本的に一致に保持されるかどうかを判断し、基本的に一致に保持されると、上記モバイルデバイスが同じ運動特徴を有すると特定する。例えば、時間シーケンスｔ_１、ｔ_２、…、ｔ_ｎ上でモバイルデバイス１とモバイルデバイス２に対する位置サンプリング点シーケンスがそれぞれｐ_１、ｐ_２、…_，ｐ_ｎとｑ_１、ｑ_２、…_，ｑ_ｎであると仮定する。｜ｐ_ｉ − ｐ_ｉ｜が時刻 ｔｉにモバイルデバイス１とモバイルデバイス２との距離を示し、当該距離の差変数の期待値をＥ（｜ｐ_ｉ − ｐ_ｉ｜）と記載し、分散をＶａｒ（｜ｐ_ｉ − ｐ_ｉ｜）と記載することができる。当該期待値と分散がそれぞれ所定の閾値δ_Ｅとδ_Ｖａｒより小さい、即ちＥ（｜ｐ_ｉ − ｐ_ｉ｜） ＜δ_Ｅ 及びＶａｒ（｜ｐ_ｉ−ｐ_ｉ｜）＜δ_Ｖａｒを満たすと、モバイルデバイス１とモバイルデバイス２との距離差が小さく且つ一定に保持されることを示すので、両者が同じ運動特徴で移動していると判断できる。他の一つの具体的例として、また、各モバイルデバイスの運動方向と運動速度が複数の時刻に基本的に一致に保持されるかどうかを判断し、基本的に一致に保持されると、上記モバイルデバイスが同じ運動特徴を有すると特定できる。例えば、モバイルデバイス１とモバイルデバイス２の運動方向と運動レートがそれぞれ

とｖ_１及び

とｖ_２であると仮定し、二つのモバイルデバイスの運動方向とレートの差分が所定の閾値δ_ａ、δ_ｂ、δ_ｖ範囲内にあり、即ち｜ａ_１−ａ_２｜＜δ_ａ、｜ｂ_１−ｂ_２｜＜δ_ｂ 、｜ｖ_１−ｖ_２｜＜δ_ｖであると、両者が同じ運動特徴で移動していると判断できる。

当業者が理解すべきことは、上文で記述の各実施例又は例における各閾値の値は何れも実際の適用状況に基づいて予め設定でき、本開示は、これらの閾値の具体的数値を限定しない。

以上で、本開示の幾つかの実施例に基づくモビリティ管理方法を記述した。以下では、本開示の幾つかの実施例に基づくモビリティ管理デバイスを記述する。

図１７は、本開示の一つの実施例に基づく無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理デバイス１７００を示した模式ブロック図である。モビリティ管理デバイス１７００は、図１に示すモビリティ管理方法を実施できる。例えば、当該モビリティ管理デバイスは、無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理エンティティであってもよく、当該モビリティ管理エンティティに一部であってもよい。

図１７に示すように、当該モビリティ管理デバイスは、候補セル特定装置１７０３と目標セル特定装置１７０５を含む。

候補セル特定装置１７０３は、予測したモバイルデバイスの運動軌跡に基づいて当該運動軌跡が経過する複数の候補切り替えセルを無線通信ネットワークから選択する。選択した複数の候補切り替えセルは、上記モバイルデバイスの候補切り替えセルシーケンスを形成する。

上記のように、複数の種類の方式を用いてモバイルデバイスの将来の運動軌跡を取得できる。例えば、ナビゲーション情報の支援がある場合に、ナビゲーション情報によりモバイルデバイスの運動軌跡を取得できる。また、例えば、ナビゲーション情報がない場合に、モバイルデバイスの既存の運動軌跡に基づいてその将来の運動軌跡を予測できる。具体的の例として、上文で図２又は図３を参照して記述した方法を利用してモバイルデバイスの運動軌跡を予測してもよく、ここで重複しない。

一つの例として、モバイルデバイスの運動軌跡の予測は、モビリティ管理デバイスにより行ってもよい。この場合に、モビリティ管理デバイス１７００は、また、モバイルデバイスの運動軌跡を予測する軌跡予測装置として（図示せず）用いられることができる。他の一つの例として、モバイルデバイスの将来の運動軌跡は、他の関連デバイス（例えばモバイルデバイス自身又はモバイルデバイスに関するナビゲーション情報又はＧＰＳ情報を提供できるＧＰＳデバイス等）により予測され、モビリティ管理デバイス１７００に送信されてもよい。

候補切り替えセルシーケンスにおける各候補切り替えセルは、モバイルデバイスの運動軌跡が経過するセルである。これらの候補切り替えセルを当該運動軌跡が経過する順に（モバイルデバイスの運動方向に従って）並べて、候補切り替えセルシーケンスを形成した。複数の種類の方法を採用して候補切り替えセルシーケンスを選択できる。候補セル特定装置１７０３は、上文で図４−７を参照して記述した方法を利用して候補切り替えセルを選択してもよく、ここで重複しない。

目標セル特定装置１７０５は、上記モバイルデバイスの運動速度、運動方向、上記候補切り替えセルシーケンスに基づいて上記モバイルデバイスの目標切り替えセルシーケンスを形成するためのものであり、当該目標切り替えセルシーケンスは、上記モバイルデバイスが上記運動軌跡に沿って移動して順に切り替える複数の目標切り替えセルを含むことができる。

目標セル特定装置１７０５は、複数の種類の方法を採用してモバイルデバイスの運動速度と運動方向の情報を取得することができる。例えば、モバイルデバイスからサービスセル又はモビリティ管理エンティティへ自身運動速度と運動方向に関する情報を報告してもよい。また、例えば、上文で図１５を参照して記述した方法を利用してモバイルデバイスの運動方向と運動速度を推定してもよく、ここで重複しない。また、目標セル特定装置１７０５は、複数の種類の方法を採用して目標切り替えセルを形成し、例えば上文で図８−１２を参照して記述した方法を利用して目標切り替えセルを形成してもよく、ここで重複しない。

モバイルデバイスの目標切り替えセルシーケンスを得た後に、モビリティ管理デバイスは、当該シーケンスに係る各目標切り替えセルにモバイルデバイスに関する情報を通知することができる。モバイルデバイスが予測した運動軌跡に沿って進行する時に上記目標切り替えセルシーケンスに従って順に各目標切り替えセルに切り替えることができる。

図１７に示すモビリティ管理デバイスを利用して、運動中のモバイルデバイスの快速及び効果的なセル切り替えを実現し、モバイルデバイスの切り替えサービス品質を保証するとともに、無線通信ネットワークのシステム性能を向上させることができる。

図１８は、候補セル特定装置１７０３の構成の一つの例を示す。図１８に示すように、例えば、候補セル特定装置１７０３は、距離取得ユニット１８１３と選択ユニット１８１５を含むことができる。距離取得ユニット１８１３は、無線通信ネットワークにおける各セルの基地局から上記運動軌跡までの距離を取得するためのものであり、選択ユニット１８１５は、上記運動軌跡までの距離がそのカバー半径より小さいセルを上記候補切り替えセルシーケンスにおける候補切り替えセルとして選択するためのものである。具体的例として、選択ユニット１８１５は、また、予測した運動軌跡に沿った候補地理領域を選択してもよい。距離取得ユニット１８１３は、候補地理領域における各セルの基地局から上記運動軌跡までの距離を推定してもよい。そして、選択ユニット１８１５は、当該候補地理領域における、上記運動軌跡までの距離がそのカバー半径より小さいセルを上記候補切り替えセルシーケンスにおける候補切り替えセルとして選択してもよい。

図１９は、目標セル特定装置１７０５の構成の一つの例を示した。一つの具体的実施例として、目標セル特定装置１７０５は、パラメータ推定ユニット１９１３、リソース推定ユニット１９１５、目標選択ユニット１９１７を含むことができる。

パラメータ推定ユニット１９１３は、モバイルデバイスの運動方向と運動速度に基づいてモバイルデバイスが各候補切り替えセルに到達する到達時間と、各候補切り替えセル中を滞留する滞留時間等の時間パラメータを推定することができる。上文に記述の方法を採用してこれらの時間パラメータを推定してもよく、ここで重複しない。

リソース推定ユニット１９１５は、推定した、モバイルデバイスが各候補切り替えセルに到達する到達時間と、各候補切り替えセル中を滞留する滞留時間に基づいて上記モバイルデバイスに対する各候補切り替えセルの利用可能なリソースを算出することができる。例えば、候補切り替えセルのリソース配置に基づいて当該候補切り替えセルが滞留時間内にモバイルデバイスにリザーブできるリソースを推定する。

目標選択ユニット１９１７は、各候補切り替えセルの上記運動軌跡上での位置関係に基づいて、かつ上記モバイルデバイスに対する各候補切り替えセルの利用可能なリソースに基づいて、上記目標切り替えセルを上記候補切り替えセルシーケンスから選択することができる。

一つの具体的例として目標選択ユニット１９１７は、各候補切り替えセルの利用可能なリソースと上記モバイルデバイスの帯域幅ニーズとの比を各候補セルに対するリザーブ要求比として算出し、かつ上記リザーブ要求比及び／又は上記滞留時間に基づいて上記目標切り替えセルを各候補切り替えセルから選択してもよい。他の一つの具体的例として、パラメータ推定ユニット１９１３は、また、モバイルデバイスが各候補切り替えセル中を運動する際に必要なパワーレベルを推定してもよく、そして、目標選択ユニット１９１７は、上記リザーブ要求比、上記滞留時間、上記パワーレベルのうち一つ又は複数の各候補切り替えセルにおいて上記目標切り替えセルを選択してもよい。

一つの具体的実施例として、モビリティ管理デバイスは、モバイルデバイスが推定した運動軌跡に沿って運動した時の目標切り替えセルシーケンスを得た後に、切り替え管理の更新を発起させてもよい。図２０は、当該具体的実施例に基づくモビリティ管理デバイス２０００の構成を示した。図２０に示すように、当該モビリティ管理デバイス２０００は、候補セル特定装置２００３と目標セル特定装置２００５を含み、更新発起装置２００７をさらに含んでもよい。

候補セル特定装置２００３と目標セル特定装置２００５は、それぞれ、上文に記述の候補セル特定装置１７０３と目標セル特定装置１７０５と類似する機能と構成を有するので、ここで重複しない。

更新発起装置２００７は、モバイルデバイス又は切り替えセルが変化したことを検出した場合に切り替え情報の更新を発起させるためのものである。一つの具体的例として、モバイルデバイスの運動方向が変化した場合に、前に予測した運動軌跡Ｌと実際の運動軌跡とが合致せず、更新発起装置２００７が、軌跡予測装置２００１にモバイルデバイスの運動軌跡を新たに予測させるように指示して。軌跡予測装置２００１は、上文で図２−３を参照して記述した方法を利用して運動軌跡を新たに予測してもよく、ここで重複しない。他の一つの具体的例として、モバイルデバイスの運動速度が変化した場合に、更新発起装置２００７は、目標セル特定装置２００５（パラメータ推定ユニット）に上記モバイルデバイスが各目標切り替えセルに到達する到達時間及び／又は滞留時間等の時間パラメータを新たに推定させて、目標切り替えセルシーケンスを新たに算出させるように指示してもよい。他の一つの具体的例として、モバイルデバイスに対する目標切り替えセルのリザーブリソースが変化した場合に、更新発起装置２００７は、目標セル特定装置２００５（パラメータ推定ユニット）に当該切り替えセルの利用可能なリソースと上記モバイルデバイスの帯域幅ニーズとのリザーブ要求比を新たに算出させ、かつ、新たに算出したリザーブ要求比に基づいて上記目標切り替えセルシーケンスを新たに生成させるように指示してもよい。

上文に記述のモビリティ管理デバイスは、モバイルデバイスが同じ無線アクセステクノロジー（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ＲＡＴ）を有するセルの間で切り替えるシーンに適応することが可能である。

無線通信ネットワークにおいて異なる無線アクセステクノロジーを有するセルを含むシーンで、候補セル特定装置１７０３又は２００３は、さらに、モバイルデバイスが各候補切り替えセルの無線アクセステクノロジー及びスペクトルを利用可能かどうかを判断し、利用可能であると、それを候補切り替えセルシーケンスに保留し、さもなければ、それを候補切り替えセルシーケンスに保留しない。言い換えれば、無線アクセステクノロジー及びスペクトルがモバイルデバイスに利用されえるセルを候補切り替えセルとして選択することにより、上記モバイルデバイスの候補切り替えセルシーケンスを形成する。このように、モビリティ管理デバイスは、モバイルデバイスが異なる無線アクセステクノロジーを有するセルの間で切り替える応用シーンに適用される（即ち、無線通信ネットワークは、異なる無線アクセステクノロジーを有するセルの応用シーンを含む）ことが可能であり、当該モビリティ管理デバイスにより、運動中のモバイルデバイスの快速及び効果的なセル切り替えを実現するとともに、モバイルデバイスの垂直ハンドオーバ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｈａｎｄｏｖｅｒ）を実現することが可能である。上記のように、垂直ハンドオーバ応用シーンで、バックボーンネットワーク（ｂａｃｋｂｏｎｅ）によりモビリティ管理デバイス１７００又は２０００と各無線通信ネットワークとを接続してもよい。つまり、モビリティ管理デバイスと各無線通信ネットワークは、バックボーンネットワークにより情報のやり取りを行っても良い。モビリティ管理デバイス１７００又は２０００は、各セルの無線アクセステクノロジーに関する情報及び、各セルのスペクトルとその変化に関する情報を記憶しており（例えば、そのデータベース又は他のタイプの記憶装置に記憶した（図示せず））、使用する時に当該記憶装置又はデータベースからこれらの情報を抽出してもよい。又は、モビリティ管理デバイスは、バックボーンネットワークにより各無線通信ネットワークと情報のやり取りを行ってもよく、やり取られる情報は、関連セル（例えば、候補切り替えセル）が利用可能な無線アクセステクノロジーの情報、及び関連切り替えセルの伝送リソースとその変化に関する情報を含んでも良い。例えば、モバイル切り替えマネージャは、バックボーンネットワークにより関連セル（例えば候補切り替えセル）がサポート可能な無線アクセステクノロジーの情報及び使用する伝送リソース（及びその変化）に関する情報を取得するための情報取得装置（図示せず）をさらに含んでもよい。

一つの具体的実施例として、垂直ハンドオーバのシーンで、候補切り替えセルが利用可能な無線アクセステクノロジーとスペクトルが変化した場合に、モバイルデバイスの通信をサポートできなくなると、目標切り替えセルシーケンスを新たに生成しなければならない。候補切り替えセルが利用可能な無線アクセステクノロジーとスペクトルが変化したがモバイルデバイスの通信をサポートできると、モバイルデバイスにリザーブしたリザーブ帯域幅を新たに算出してもよい。当該リザーブ帯域幅が前に算出したリザーブ帯域幅と比べて、対応するリザーブ要求比が変化したと、目標切り替えセルシーケンスを新たに算出する必要がある。

本開示の実施例によれば，運動中のモバイルデバイスの運動特徴（例えば、運動速度と運動方向を含む）を推定（算出）する運動推定デバイスをさらに提供する。図２１は、一つの実施例に基づくモバイルデバイスの運動特徴を推定する運動推定デバイス２１００を示した。

図２１に示すように、運動推定デバイス２１００は、軌跡取得装置２１０５と推定装置２１０７を含む。具体的に、推定装置２１０７は、投射装置２１０１と運動パラメータ推定装置２１０３を含むことができる。当該軌跡取得装置２１０５は、モバイルデバイスの運動軌跡を取得するためのものであり、例えば図２又は図３に示す方法を採用して運動軌跡を取得してもよい。また、軌跡予測装置１７０１又は２００１と類似する方式を用いて運動軌跡を予測してもよく、ここで重複しない。推定装置２１０７は、上記モバイルデバイスの上記移動軌跡上での投射点の運動状態に基づいてモバイルデバイスの運動方向と運動速度を推定するためのものである。投射装置２１０１は、モバイルデバイスの現在位置を予測した運動軌跡上に投射するためのものである。運動パラメータ推定装置２１０３は、モバイルデバイスの移動軌跡上での投射点の運動状態に基づいてモバイルデバイスの運動方向と運動速度を推定するためのものである。運動パラメータ推定装置２１０３は、上文で図１５を参照して記述した方法を利用してこれらの運動パラメータを推定してもよく、ここで重複しない。

図２１に示す運動推定デバイス２１００は、上記モビリティ管理デバイス１７００又は２０００にその一部して組み込まれてもよい。

本開示の実施例によれば、モビリティ管理デバイス１７００又は２０００は、同じ運動特徴を有する複数のモバイルデバイスを同一モバイルデバイスグループに分けるグループ分け装置（図示せず）をさらに含むことにより、後のセル切り替え際に、当該モバイルデバイスグループにおける複数のモバイルデバイスをグループでセル切り替えを行ってもよい。例えば、同一運動車両にある又は同じ経路で走行する複数の運動車両における複数のユーザデバイスは（例えば、携帯電話又は通信ネットワークにアクセスした携帯ＰＣ和タブレットＰＣ等）は、同じ運動特徴を有するモバイルデバイスに属する。グループ分け装置は、上文で図１６を参照して記述した方法に基づいて同じ運動特徴を有する複数のモバイルデバイスを同一モバイルデバイスグループに分けてもよい。例えば、グループ分け装置は、各モバイルデバイスの間の距離が複数の時刻で基本的に一致に保持されるかどうかを判断し、基本的に一致に保持されると、上記モバイルデバイスが同じ運動特徴を有すると特定してもよい。また、例えば、グループ分け装置は、各モバイルデバイスの運動方向と運動速度が複数の時刻で基本的に一致に保持されるかどうかを判断し、基本的に一致に保持されると、上記モバイルデバイスが同じ運動特徴を有すると特定してもよい。ここで詳細に記述しない。

図２２は、本開示の幾つかの実施例に基づくモバイルデバイスを示した。図２２に示すように、モバイルデバイス２２００は、受信装置２２０１と切り替え装置２２０３を含むことができる。受信装置２２０１は、無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理エンティティがモバイルデバイスの予測運動軌跡に基づいて生成した目標切り替えセルシーケンス受信することができる。受信装置２２０１は、その現在サービスセルから当該シーケンスに関する情報を受信し、又は直接にモビリティ管理エンティティから当該シーケンスに関する情報を受信することができる。切り替え装置２２０３は、このように、予測した運動軌跡に従ってモバイルデバイスが運動する時に、目標切り替えセルシーケンスに従って順に各目標切り替えセルに切り替えることができる。

本開示の一つ実施例によれば、上記モビリティ管理エンティティ又はデバイスとユーザデバイスを含む無線通信システムをさらに提供する。

以上で、本開示の具体的実施例の記述において、一種の実施形態に対して記述及び／又は示した特徴は、同じ又は類似する方式で一つ又は複数の他の実施形態に使用され、他の実施形態における特徴と組合せ、又は他の実施形態における特徴を取り替えることが可能である。

例えば、本開示の他の実施例によれば、無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理方法を提供し、無線通信ネットワークにおけるモバイルデバイスがセル切り替えを行う必要がある場合に、候補切り替えセルの利用可能なリソースを特定すること、及び、候補切り替えセルの利用可能なリソース状況に基づいて当該モバイルデバイスのセル切り替えを制御することを含む。図８に開示された実施例における利用可能なリソース特定方法に基づいて候補切り替えセルの利用可能なリソースを特定し、図８に開示された実施例における目標切り替えセルの生成方法に基づいてモバイルデバイスのセル切り替えを制御してもよく、ここで重複しない。

一種の具体的実施例として、候補切り替えセルの利用可能なリソースを特定することは、モバイルデバイスの候補切り替えセル内での滞留時間帯を推定し当該滞留時間帯に対応する、当該モバイルデバイスに対する上記候補切り替えセルの利用可能なリソースを特定することを含んでもよい。

一種の具体的実施例として、候補切り替えセルの利用可能なリソース状況に基づいて当該モバイルデバイスのセル切り替えを制御することは、当該モバイルデバイスに利用可能なリソースを提供できる候補切り替えセルを当該モバイルデバイスの目標切り替えセルとして選択することを含んでもよい。

一種の具体的実施例として、モバイルデバイスの候補切り替えセル内での滞留時間帯を推定することは、モバイルデバイスの運動方向、運動速度、候補切り替えセルのカバー範囲に基づいて、当該モバイルデバイスの当該候補切り替えセル内での滞留時間帯を推定することを含む。

上記した具体的実施例における各ステップの具体的実現ディテールは、例えば図８開示された実施例等に記述したので、ここで重複しない。

対応するように、以上に記載した本開示の他の一つの実施例の方法を実現する無線通信ネットワークにおけるモビリティ管理デバイスを提供し、無線通信ネットワークにおけるモバイルデバイスがセル切り替えを行う必要がある場合に、候補切り替えセルの利用可能なリソースを特定するように配置される利用可能なリソース特定モジュールと、候補切り替えセルの利用可能なリソース状況に基づいて当該モバイルデバイスのセル切り替えを制御するように配置される切り替え制御モジュールとを含む。

一種の具体的実施例として、利用可能なリソース特定モジュールは、モバイルデバイスの候補切り替えセル内での滞留時間帯を推定し、当該滞留時間帯に対応する、当該モバイルデバイスに対する上記候補切り替えセルの利用可能なリソースを特定してもよい。

一種の具体的実施例として、切り替え制御モジュールは、当該モバイルデバイスに利用可能なリソースを提供できる候補切り替えセルを当該モバイルデバイスの目標切り替えセルとして選択する。

一種の具体的実施例として、利用可能なリソース特定モジュールは、モバイルデバイスの運動方向、運動速度、候補切り替えセルのカバー範囲に基づいて、当該モバイルデバイスの当該候補切り替えセル内での滞留時間帯を推定してもよい。

理解すべきことは、上記実施例と例は例示的であって、取り尽くし的ではなく、本開示は具体的実施例或いは例示に限定されると見なすべきではない。また、上記実施例と例において、数字符号で方法のステップ又はデバイスのモジュールを示した。当業者が理解すべきことは、これらの数字符号はこれらのステップ又はモジュールに対して文字方面の区別を行うためであり、その順又はいかなる他の限定を示すものではない。

一つの例として、上記方法の各ステップと上記デバイスの各組立モジュール及び／又はユニットは、ソフトウェア、ファームウエア、ハードウェア或いはその組み合わせとして実施できる。一つの例として、ソフトウェア或いはファームウエアで実現する場合、記憶媒体或いはネットワークから専用ハードウェア構造を有するコンピュータ（例えば図２３に示す汎用コンピュータ２３００）に、上記方法を実現するためのソフトウェアのプログラムをインストールし、当該コンピュータに各種のプログラムがインストールされている場合、各種の機能等を実行できる。

図２３において、中央処理装置（ＣＰＵ）２３０１は、読取専用メモリ（ＲＯＭ）２３０２に記憶されているプログラム或いは記憶部２３０８からランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２３０３にロードしたプログラムに基づいて各種の処理を実行する。ＲＡＭ２３０３にも、必要に応じてＣＰＵ２３０１が各種の処理等を実行する際に必要なデータが記憶される。ＣＰＵ２３０１、ＲＯＭ２３０２、ＲＡＭ２３０３はバス２３０４を介して互いに接続されている。入力／出力インターフェース２３０５もバス２３０４に接続されている。

以下の部材が入力／出力インターフェース２３０５に接続され、入力部２３０６（キーボード、マウス等を含む）、出力部２３０７（ディスプレイ、例えば陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等、スピーカ等を含む）、記憶部２３０８（ハードディスク等を含む）、通信部２３０９（ネットワークインターフェースカード例えばＬＡＮカード、モデム等を含む）。通信部２３０９は、ネットワーク例えばインターネットを介して通信処理を実行する。必要に応じて、ドライバー２３１０も入力／出力インターフェース２３０５に接続される。取り外し可能な媒体２３１１例えばハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等は、必要に応じてドライバー２３１０に装着され、その中から読み出したコンピュータプログラムが必要に応じて記憶部２３０８にインストールされるようにする。

ソフトウェアで上記一連の処理を実現する場合、ネットワーク例えばインターネット或いは記憶装置例えば取り外し可能な媒体２３１１からソフトウェアを構成するプログラムをインストールする。

当業者が理解すべきことは、このような記憶媒体は図２３に示す、その中にプログラムが記憶され、装置に別途配分してユーザにプログラムを提供する取り外し可能な媒体２３１１に限定されない。取り外し可能な媒体２３１１の例は、磁気ディスク（フロッピーディスク（登録商標））、光ディスク（光ディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）とデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）を含む）、光磁気ディスク（ミニディスク（ＭＤ）（登録商標）を含む）、半導体メモリを含む。又は、記憶媒体は、ＲＯＭ２３０２、記憶部２３０８に含まれたハードディスク等であってもよく、その中にプログラムが記憶され、且つこれらの含む装置と一緒にユーザに配分する。

本開示は、また機器読み取り可能な指令コードが記憶されたプログラム製品を提出する。上記指令コードが機器に読み取られ実行される場合に、上記の本開示の実施例に基づく方法を実行できる。

対応するように、上記の機器読み取り可能な指令コードが記憶されたプログラム製品がロードされた記憶媒体も本開示の開示に含まれる。上記記憶媒体はフロッピーディスク、光ディスク、光磁気ディスク、メモリカード、メモリスティックを含むがこれに限定されない。

強調すべきことは、用語「包括／含む」を本文で使用する際は、特徴、要素、ステップ或いはモジュールの存在を指し、一つ或いは複数の他の特徴、要素、ステップ或いはモジュールの存在或いは付加を排除しない。

また、本開示の方法は、明細書で記述した時間順序で実行されることに限定されず、他の時間順序で、並行或いは独立に実行されてもよい。よって、本明細書で記述の方法の実行順序は本開示の技術範囲を限定しない。

以上で、本開示の具体的実施例の記述によって本開示を説明したが、理解すべきことは、当業者は、請求項の精神と範囲内で本開示に対する各種の修正、改善、或いは均等物を設計できる。これらの修正、改善、或いは均等物も本開示の保護範囲に含まれると見なすべきである。

Claims (18)

1. ユーザ装置（ＵＥ）の候補目標切り替えセルの利用可能なリソースと、前記利用可能なリソースの利用可能な時間とを特定し、
   それぞれの前記候補目標切り替えセルの前記利用可能なリソースとＵＥリソース需要との関係に基づいて、前記候補目標切り替えセルに優先度を付与し、
   前記付与された優先度に基づいて前記候補目標切り替えセルを分類し、
   前記分類に基づいて前記候補目標切り替えセルから目標切り替えセルを選択し、
   前記目標切り替えセルにより前記利用可能なリソースをリザーブすることを要求するように構成される回路を含む、モビリティ管理切り替えシステム。
2. 前記回路はさらに、
   前記ＵＥの運動特徴に基づいて前記ＵＥの滞留時間を推定し、前記ＵＥの滞留時間と前記候補目標切り替えセルのセルカバー範囲とに基づいて前記目標切り替えセルを前記候補目標切り替えセルから選択するように構成される請求項１に記載のモビリティ管理切り替えシステム。
3. 前記回路は、前記利用可能なリソースを、対応する候補目標切り替えセルにおける前記ＵＥの滞留時間内で利用可能なリソースとして特定する請求項１に記載のモビリティ管理切り替えシステム。
4. 前記回路はさらに、
   前記利用可能なリソースと前記ＵＥリソース需要との比較に基づいて前記目標切り替えセルの選択を行うように構成される請求項１に記載のモビリティ管理切り替えシステム。
5. 前記回路はさらに、
   前記ＵＥと前記候補目標切り替えセル間の通信に必要な発射パワーに基づいて前記目標切り替えセルの選択を行うように構成される請求項１に記載のモビリティ管理切り替えシステム。
6. 前記回路はさらに、
   前記ＵＥの軌跡を予測し、前記軌跡の付近に位置するセルを前記候補目標切り替えセルとして認識するように構成される請求項１に記載のモビリティ管理切り替えシステム。
7. 前記回路はさらに、
   前記軌跡に沿う複数のセルを目標切り替えセルシーケンスとして選択するように構成される請求項６に記載のモビリティ管理切り替えシステム。
8. 三角測定に基づいて前記ＵＥの前記軌跡は特定される請求項６に記載のモビリティ管理切り替えシステム。
9. 前記回路はさらに、
   前記ＵＥに前記目標切り替えセルの認識を提供するように構成される請求項１に記載のモビリティ管理切り替えシステム。
10. 前記回路はさらに、
    前記利用可能なリソースの変化に基づいて前記目標切り替えセルの選択を更新するように構成される請求項１に記載のモビリティ管理切り替えシステム。
11. 前記回路は、データベースから前記利用可能なリソースを取得する請求項１に記載のモビリティ管理切り替えシステム。
12. 前記利用可能なリソースを取得するために前記回路は、前記候補目標切り替えセルと通信する請求項１に記載のモビリティ管理切り替えシステム。
13. 前記回路は、前記ＵＥの出発地と目的地に基づくナビゲーション情報を利用して前記ＵＥの軌跡を予測する請求項１に記載のモビリティ管理切り替えシステム。
14. 前記ナビゲーション情報は全地球測位システム（ＧＰＳ）情報である請求項１３に記載のモビリティ管理切り替えシステム。
15. 前記回路はさらに、
    前記候補目標切り替えセルをその基地局から前記ＵＥの軌跡までの距離が対応するセルカバー半径より小さいセルとして認識するように構成される請求項６に記載のモビリティ管理切り替えシステム。
16. 前記回路はさらに、
    前記候補目標切り替えセルの無線アクセス技術に基づいて前記候補目標切り替えセルを認識するように構成される請求項１に記載のモビリティ管理切り替えシステム。
17. 回路を利用して、ユーザ装置（ＵＥ）の候補目標切り替えセルの利用可能なリソースと、前記利用可能なリソースの利用可能な時間とを特定することと、
    それぞれの前記候補目標切り替えセルの前記利用可能なリソースとＵＥリソース需要との関係に基づいて、前記候補目標切り替えセルに優先度を付与することと、
    前記付与された優先度に基づいて前記候補目標切り替えセルを分類することと、
    前記分類に基づいて前記候補目標切り替えセルから目標切り替えセルを選択することと、
    前記目標切り替えセルにより前記利用可能なリソースをリザーブすることを要求することと、を含むモバイル切り替え管理方法。
18. コンピュータにて実行されると、
    ユーザ装置（ＵＥ）の候補目標切り替えセルの利用可能なリソースと、前記利用可能なリソースの利用可能な時間とを特定することと、
    それぞれの前記候補目標切り替えセルの前記利用可能なリソースとＵＥリソース需要との関係に基づいて、前記候補目標切り替えセルに優先度を付与することと、
    前記付与された優先度に基づいて前記候補目標切り替えセルを分類することと、
    前記分類に基づいて前記候補目標切り替えセルから目標切り替えセルを選択することと、
    前記目標切り替えセルにより前記利用可能なリソースをリザーブすることを要求することと、を含む方法を、前記コンピュータに実行させる、コンピュータ読み取り可能な指令を用いてコーディングされている記憶媒体。

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