JP6572968B2

JP6572968B2 - アイドルモード端末バランシングを用いた通信システム

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Publication number: JP6572968B2
Application number: JP2017506950A
Authority: JP
Inventors: シババケッサ−，シバパサリングハム
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2014-08-08
Filing date: 2015-07-24
Publication date: 2019-09-11
Anticipated expiration: 2035-07-24
Also published as: JP2017527208A; GB2528986A; EP3178261B1; CN106664651B; CN106664651A; WO2016021137A1; US10805851B2; EP3178261A1; GB201414129D0; US20170265115A1

Description

本発明は、移動電気通信ネットワークに関し、特に、限定はしないが、３ＧＰＰ標準規格又はその均等物若しくは派生物に従って動作するネットワークに関する。本発明は、限定はしないが、特に、隣接する基地局セル間のアイドルモードユーザー機器の負荷バランシングに関連している。

セルラー通信ネットワークでは、移動デバイス又はユーザー機器（ＵＥ）は、ユーザーがセルラーネットワークによってカバーされているエリア内で移動すると、セル間でローミングする。ＵＥがどのセルで登録すべきかを判断するために、ＵＥは、異なるセルから受信された信号の種々の測定を一定の間隔で行い、それらの測定値と、サービングセルによって提供されたセル選択パラメーターとに基づいて、ネットワーク内の自らの現在位置を前提に、移動デバイスにサービスを提供するのに最も適したセルを選択する。セル選択プロセスは、最も強い信号強度を有するセルに基づくだけでなく、セルによって提供されるサービス、それゆえ、セル優先順位にも基づく。例えば、ＵＥによって測定された最も強力な信号はレガシーＧＳＭセルからのものである場合があるが、ＵＥは、より高い優先度のＥ−ＵＴＲＡＮセルを、そのセルの信号強度が適切なサービスを提供するのに十分であることを条件に選択することができる。

このセル選択プロセスに伴う問題は、その結果として、他のセルが十分に活用されてないにもかかわらず、幾つかのセルが最大限に利用されている可能性があることである。この問題は、ほとんど利用できない無線リソース及び処理負荷を利用可能な基地局セル間で共有するために、負荷バランシングを実行することによって対処される。接続モードＵＥの場合、これは、ＵＥに提供されるサービスの連続性を確保するために、基地局セル間でのＵＥの協調的なハンドオーバーを伴う。アイドルモードＵＥの場合、アイドルモードＵＥに別のセル又は基地局を再選択させるために、各基地局は単に自らのセル選択／再選択パラメーターを調整する。

しかしながら、これまでに、基地局間でアイドルモードＵＥを分散させる標準化された方法は提案されていない。

本発明の実施形態は、同じ又は異なる位置登録エリア（ＴＡ：TrackingArea）において同じ又は異なる無線アクセス技術（ＲＡＴ：RadioAccessTechnology）の基地局間でアイドルモードＵＥの負荷バランシングを実行するための技法を提供することを目的としている。

一態様によれば、本発明は、第１の基地局によって運用される第１のセル内のアイドルモードユーザー機器（ＵＥ）負荷を取得し、第２の基地局によって運用される第２のセル内のアイドルモードＵＥ負荷を取得する手段と、第１のセル内のアイドルモードＵＥ負荷を第２のセル内のアイドルモードＵＥ負荷と比較して、第１のセル及び第２のセル内にキャンプオンしているアイドルモードＵＥに負荷不均衡があるか否かを判断する手段と、第１のセル及び第２のセル内にキャンプオンしているアイドルモードＵＥに負荷不均衡があるか否か応じて、アイドルモードＵＥ負荷バランシング動作を実行する手段とを備える、通信ノードを提供する。通信ノードは、基地局、コアネットワークの中央コーディネーターノードとすることとしてもよい。

他の一態様によれば、本発明は、基地局であって、該基地局によって運用されるセル内のアイドルモードユーザー機器（ＵＥ）負荷を求める手段と、隣接する基地局によって運用される少なくとも１つのセルに関するアイドルモードＵＥ負荷を受信する手段と、隣接する基地局によって運用されるセルに関する受信されたアイドルモードＵＥ負荷と、基地局によって運用されるセルに関する求められたアイドルモードＵＥ負荷とに基づいて、アイドルモードＵＥ負荷バランシング動作を実行する手段とを備える、基地局を提供する。

他の一態様によれば、本発明は、基地局であって、該基地局によって運用されるセル内のアイドルモードユーザー機器（ＵＥ）負荷を求める手段と、セルに関する求められたアイドルモードＵＥ負荷を１つ又は複数の隣接する基地局に送信する手段と、基地局によって運用されるセルに関する求められたアイドルモードＵＥ負荷と、１つ又は複数の隣接する基地局のいずれかによって運用されるセルに関するアイドルモードＵＥ負荷との間に負荷不均衡がある場合に、アイドルモードＵＥ負荷バランシング動作を実行する手段とを備える、基地局を提供する。

他の一態様によれば、本発明は、第１の基地局によって運用される第１のセル内のアイドルモードユーザー機器（ＵＥ）負荷を受信する手段と、第２の基地局によって運用される第２のセル内のアイドルモードＵＥ負荷を受信する手段と、第１のセルに関する受信されたアイドルモードＵＥ負荷と、第２のセルに関する受信されたアイドルモードＵＥ負荷とに基づいて、アイドルモードＵＥ負荷バランシング動作を実行する手段とを備える、中央コーディネーターを提供する。

他の一態様によれば、本発明は、第１の基地局によって運用される第１のセル内のアイドルモードユーザー機器（ＵＥ）負荷と、第２の基地局によって運用される第２のセル内のアイドルモードＵＥ負荷とを取得し、第１のセル内のアイドルモードＵＥ負荷を第２のセル内のアイドルモードＵＥ負荷と比較して、第１のセル内にキャンプオンするアイドルモードＵＥと第２のセル内にキャンプオンするアイドルモードＵＥとに負荷不均衡があるか否かを判断し、第１のセル内にキャンプオンするアイドルモードＵＥと第２のセル内にキャンプオンするアイドルモードＵＥとに負荷不均衡があるか否か応じて、アイドルモードＵＥ負荷バランシング動作を実行する、ようにプログラマブル通信ノードを構成するためのコンピューター実施可能命令を含む、コンピューター実施可能命令製品を提供する。

他の一態様によれば、本発明は、基地局によって実行される方法であって、該方法は、基地局によって運用されるセル内のアイドルモードユーザー機器（ＵＥ）負荷を求めることと、隣接する基地局によって運用される少なくとも１つのセルに関するアイドルモードＵＥ負荷を受信することと、隣接する基地局によって運用されるセルに関する受信されたアイドルモードＵＥ負荷と、基地局によって運用されるセルに関する求められたアイドルモードＵＥ負荷とに基づいて、アイドルモードＵＥ負荷バランシング動作を実行することとを含む、方法を提供する。

他の一態様によれば、本発明は、基地局によって実行される方法であって、該方法は、基地局によって運用されるセル内のアイドルモードユーザー機器（ＵＥ）負荷を求めることと、セルに関する前記求められたアイドルモードＵＥ負荷を１つ又は複数の隣接する基地局に送信することと、基地局によって運用されるセルに関する求められたアイドルモードＵＥ負荷と、１つ又は複数の隣接する基地局のいずれかによって運用されるセルに関するアイドルモードＵＥ負荷との間に負荷不均衡がある場合に、アイドルモードＵＥ負荷バランシング動作を実行することとを含む、方法を提供する。

第１の基地局によって運用される第１のセル内のアイドルモードユーザー機器（ＵＥ）負荷を受信することと、第２の基地局によって運用される第２のセル内のアイドルモードＵＥ負荷を受信することと、第１のセルに関する受信されたアイドルモードＵＥ負荷と、第２のセルに関する受信されたアイドルモードＵＥ負荷とに基づいて、アイドルモードＵＥ負荷バランシング動作を実行することと、を含む、中央コーディネーターによって実行される方法を提供する。

ここで、例として、添付の図面を参照しながら、本発明の複数の実施形態が説明されることになる。

第１の実施形態の移動電気通信システムを示す概略図である。図１に示されるシステムの一部を形成する基地局を示す概略図である。図１に示されるシステムの一部を形成するユーザー機器を示す概略図である。２つの基地局間のアイドルモードＵＥ負荷の不均衡に対処するために、セル又は周波数優先順位の変更をネゴシエートする２つの基地局によって使用される手順を示すタイミング図である。２つの基地局間のアイドルモードＵＥ負荷の不均衡に対処するために、それらの２つの基地局によってセル又は周波数優先順位を変更するのに使用される代替の手順を示すタイミング図である。第２の実施形態の移動電気通信システムを示す概略図である。基地局がアイドルモードＵＥ負荷をモビリティ管理エンティティに通知する方法を示すタイミング図である。図６に示されるシステムの一部を形成するモビリティ管理エンティティを示す概略図である。図６に示されるシステムの一部を形成する中央コーディネーターを示す概略図である。

実施例１
第１の実施形態
概説
図１は、移動（セルラー）電気通信システム１を概略的に示しており、そのシステムでは、ユーザー機器（ＵＥ）３−０、３−１、３−２、３−３及び３−４のユーザーが、基地局５−１ａ、５−１ｂ又は５−２のうちの１つと、コアネットワーク７とを介して、他のユーザー（図示せず）と通信することができる。ＵＥは、移動電話、タブレット、ラップトップ、マシンタイプ通信デバイス等とすることができる。図１に示されるシステムにおいて、基地局５−１ａ及び５−１ｂはＥ−ＵＴＲＡＮ基地局であり、基地局５−１ａは現在ＵＥ３−０をサービングし、基地局５−１ｂは現在ＵＥ３−１、３−２及び３−３をサービングしており、基地局５−３はＵＴＲＡＮ基地局であり、現在ＵＥ３−４をサービングしている。各基地局５は、複数の基地局セルを運用しており、各基地局セルは、ＵＥ３と対応する基地局５との間の無線通信のために利用可能である複数のアップリンク及びダウンリンク通信リソース（サブキャリア、タイムスロット等）を有する。しかしながら、この実施形態では、説明を簡単にするために、各基地局５が単一のセルを運用すると仮定される。基地局５は、ＵＥ３に送信されることになるデータ量に応じて、各ＵＥ３にダウンリンクリソースを割り振る。同様に、基地局５は、ＵＥ３が基地局５に送信しなければならないデータの量及びタイプに応じて、各ＵＥ３にアップリンクリソースを割り振る。

後に更に詳細に説明されるように、この第１の実施形態では、基地局５は、基地局間で分散させるように、アイドルモードＵＥ３負荷バランシングを実行するように構成される。これは、複数のステップを通して生じる。最初に、各基地局５は、そのセル内のアイドルモード負荷を測定するように構成される。すなわち、その基地局のセルにアイドルモードにおいてキャンプオンしているＵＥ３の基地局５にかかる負荷である。その際、各基地局５は、その求めたアイドルモード負荷情報を隣接する基地局と交換し、交換された情報から、基地局５間にアイドルモードＵＥ負荷不均衡があるか否かを判断する。そのような不均衡がある場合には、基地局５は、異なる基地局５にかかるアイドルモードＵＥ負荷の不均衡を低減するために、セル（再）選択パラメーター（この場合には、セル固有又は周波数固有優先順位）を変更することを一方的に又は双方で決定し、アイドルモードＵＥ３を基地局５間で移動させることができる。

基地局
図２は、この実施形態において使用される基地局５の主要構成要素を示すブロック図である。図示されるように、基地局５は送受信機回路２１を含み、送受信機回路は、１つ又は複数のアンテナ２３を介して、ＵＥ３に対して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（Ｅ−ＵＴＲＡＮ基地局５−１の場合Ｓ１インターフェース）２４を介して、コアネットワーク７に対して信号を送受信するように動作可能である。また、基地局５は基地局インターフェース（Ｅ−ＵＴＲＡＮ基地局５−１の場合Ｘ２インターフェース）２５も有し、基地局インターフェースによって、基地局は、他の基地局５−１と直接通信できるようになる。コントローラー２７が、メモリ２９に記憶されたソフトウェア及びデータに従って送受信機回路２１の動作を制御する。ソフトウェア及びデータは、数ある中でも、オペレーティングシステム３１、アイドル負荷決定モジュール３２、基地局通信モジュール３３、アイドル負荷不均衡判断モジュール３４及び優先順位設定モジュール３５を含む。

アイドル負荷決定モジュール３２は、アイドルモードにおいて動作しているＵＥ３によって引き起こされる基地局セルにかかる負荷を求めるように構成される。この負荷を求めるための技法が後に論じられることになる。この求められた負荷は単に、基地局セルに現在キャンプオンしているアイドルモードＵＥの数を表すことができるか、又はアイドルモードＵＥによって占められる基地局セルの容量の割合を表す数とすることができる。基地局通信モジュール３３は、その際、このアイドルモードＵＥ負荷情報を隣接する基地局と共有する。隣接するＥ−ＵＴＲＡＮ基地局の場合、この情報は、Ｘ２インターフェース２５を介して共有され、他のタイプの基地局（他の無線アクセス技術（ＲＡＴ）で動作している基地局）の場合、この情報は、コアネットワーク７を介してその情報を送信することによって、又は他の基地局への別の専用インターフェースを設けることによって共有することができる。

以下の表は、アイドルモードＵＥ負荷を他の基地局に通知するために１つの基地局から別の基地局に送信することができるアイドルモードＵＥ負荷情報を含む、既存のリソースステータス更新メッセージへの追加を示す。同様の追加は、既存のリソースステータス要求メッセージ又はリソースステータス応答メッセージに対して行うことができる。

また、基地局通信モジュール３３は、隣接する基地局５から同様のアイドルモードＵＥ負荷測定値を受信する。受信された測定値及びアイドル負荷決定モジュール３２によって求められた測定値は全て、アイドル負荷不均衡判断モジュール３４に渡され、アイドル負荷不均衡判断モジュールは、測定値を比較し、比較結果から、他の基地局のセルにキャンプオンしているアイドルモードＵＥに比べて、自らのセルに現在キャンプオンしているアイドルモードＵＥに不均衡があるか否かを判断する。アイドル負荷不均衡判断モジュール３４が、不均衡があると判断する場合には、アイドルモードＵＥがキャンプオンすることになるセルを判断するために、優先順位設定モジュール３５は、不均衡がある他の基地局５又は各他の基地局５と、アイドルモードＵＥによって使用されるそれぞれのセル内でアイドルモードＵＥによって使用されるべき新たなセル固有優先順位又は周波数固有優先順位について双方で合意することができる。代替的には、アイドル負荷不均衡判断モジュール３４は、そのセル内で使用されるべき適切なセル固有優先順位又は周波数固有優先順位を一方的に決定するために、不均衡がある他の基地局５又は各他の基地局５に、他の基地局５をそれぞれトリガーするメッセージを送信することができる。自らのセル（再）選択優先順位を変更する基地局５は、その後、新たな優先順位を、そのセル内に現在キャンプオンしているＵＥに送信する。新たな優先順位は、そのセル内で（システム情報ブロック等において）ブロードキャストすることができるか、又は例えば、ＲＲＣ接続解放メッセージにおいて特定のＵＥに送信することができる。これらのセル再選択パラメーターをＵＥ３にいかに与えることができるかの更なる詳細に関して、読者は標準規格文書３ＧＰＰＴＳ３６.３０４Ｖ１２.１.０の５．２．４．１節を参照されたい。

上記の説明において、基地局５は、理解するのを容易にするために、複数の別個のモジュール（アイドル負荷決定モジュール、基地局通信モジュール、アイドル負荷不均衡判断モジュール及び優先順位設定モジュール等）を有するように説明される。或る特定の応用例、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、これらのモジュールはこのようにして設けられてもよいが、他の応用例、例えば、最初から本発明の特徴を念頭にお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。

ユーザー機器
図３は、図１に示される各ＵＥ３の主要構成要素を概略的に示す。図示されるように、ＵＥ３は、１つ又は複数のアンテナ７３を介して、基地局５に対して信号を送受信するように動作可能である送受信機回路７１を含む。また、ＵＥ３はコントローラー７５を含み、コントローラーはＵＥ３の動作を制御し、送受信機回路７１に接続され、更にはスピーカー７７、マイクロフォン７９、ディスプレイ８１及びキーパッド８３に接続される。コントローラー７５は、メモリ８５内に記憶されるソフトウェア命令に従って動作する。図示されるように、これらのソフトウェア命令は、数ある中でも、オペレーティングシステム８７、報告モジュール８９、信号測定モジュール９０及びセル（再）選択モジュール９１を含む。

この実施形態では：信号測定モジュール９０は、ＵＥ３が現在登録されている基地局５から受信されたセル（再）選択パラメーターに従って、ＵＥ３の範囲内のセルから受信された信号に関する測定を行うように動作可能である。報告モジュール８９は、サービング基地局５に、指定されたイベントの発生を折り返し報告するように動作可能である。セル（再）選択モジュール９１は、ＵＥ内に事前に構成されるか（初期選択時）、又は現在サービングしている基地局から受信されたセル（再）選択パラメーターに基づいて、周波数及び利用可能なセルに優先順位を付け、アイドル動作モードにおいて動作しているときにＵＥがキャンプオンすることができる適切なセルを選択する役割を担う。

セル再選択パラメーター
ＵＥ３がアイドルモードにあるとき、ＵＥは、ＵＥが登録／キャンプオンすることになるセルについて、自ら決定を下す。セル（再）選択パラメーターは、他のキャリア周波数より好ましいキャリア周波数を識別する周波数固有優先順位を含む。また、そのパラメーターは、ＵＥが現在キャンプオンしているセルに関連付けられる少なくとも現在のキャリア周波数に関して、同じ周波数上で同様に動作している他のセルの優先順位を識別するセル固有優先順位を含む。また、ＵＥが現在キャンプオンしているセルに関連付けられるキャリア周波数とは異なる周波数上で動作している他のセルに関するセル固有優先順位も与えられる場合がある。

双方動作
上記で論じられたように、基地局５のアイドル負荷不均衡判断モジュール３４が、自らと、隣接するセルのうちの１つ又は複数との間のアイドルモードＵＥ負荷に不均衡があると判断する場合には、アイドルモードＵＥがアイドルモードにおいてキャンプオンすることになるセルを判断するために、優先順位設定モジュール３５は、不均衡がある他の基地局５とそれぞれ、それぞれのセル内でアイドルモードＵＥによって使用されるべき新たなセル固有優先順位又は周波数固有優先順位について双方で合意することができる。標準化されたＬＴＥＵＥについてこれを達成するために、３ＧＰＰ標準規格において、基地局がトリガーし、優先順位について合意できるようにする新たなＸ２クラス１手順（応答を要求する手順）が規定される必要がある。そのような手順が図４に示されており、図４は、第１の基地局（ｅＮＢ１）が第２の基地局（ｅＮＢ２）に優先順位設定変更要求を送信し、第２の基地局が、それに応答して、第１の基地局に優先順位設定確認応答メッセージを返送することを示している。

通常、第１の基地局（ｅＮＢ１）は、自らのアイドルモードＵＥ負荷と、別の基地局（それは第２の基地局（ｅＮＢ２）である）にかかる対応する負荷との間に不均衡があることを識別する基地局５になる。２つの基地局間で送信されるメッセージは、セル固有又は周波数固有（再）選択優先順位をネゴシエートし、それについて合意するために使用され、それにより、それらの基地局間でアイドルモード負荷不均衡が協調的に対処される。
例えば、第１の基地局が、そのアイドルモードＵＥ負荷が現在、例えば、全容量の５０％であり、第２の基地局にかかるアイドルモードＵＥ負荷が現在、例えば、全容量の２０％であると判断する場合には、第１の基地局（ｅＮＢ１）は、使用される自らのセル又は周波数に関連付けられる優先順位を下げ、第２の基地局（ｅＮＢ２）が使用されるセル又は周波数の優先順位を上げるべきであるという点で第２の基地局（ｅＮＢ２）と合意しようと試みることができ、それにより、第２の基地局（ｅＮＢ２）は、使用されるｅＮＢ１のセル又は周波数の新たな優先順位より高い優先順位を有するようになる。その後、各基地局５は、そのセル内で新たな優先順位を出力し、２つのセル内のＵＥに、第１の基地局のセルに優先して第２の基地局のセルを再選択させ（当然、ＵＥ３が第２の基地局の範囲内にあることを条件とする）、それは、２つの基地局間のアイドルモードＵＥ不均衡を低減するのを助けることになる。

基地局５は、不均衡の状況が存在するか否かを定期的に考慮するようにプログラムすることができるか、又は例えば、自らのアイドルモードＵＥ負荷が所定の閾値を超えるときに、考慮するようにトリガーすることができることは当業者には理解されよう。上記の手順を開始する決定は、例えば、第１の基地局が、自らのアイドルモードＵＥ負荷が、第２の基地局にかかるアイドルモードＵＥ負荷より所定の量だけ大きいか、又は小さいと判断するか否かに基づいて行うことができる。

以下の表は、第１の基地局（ｅＮＢ１）から隣接する基地局（ｅＮＢ２）に送信することができる例示的な優先順位設定変更要求を示す。

図示されるように、そのメッセージは、２つの基地局によって運用される関連するセルのためのセルＩＤと、ｅＮＢ２に関して提案される新たな優先順位パラメーター（「ｅＮＢ２優先順位パラメーター」ＩＥにおいて規定される）とを含む。そのメッセージはオプションで、第１の基地局（ｅＮＢ１）が自らのセルのために設定した新たな優先順位パラメーター（「ｅＮＢ１優先順位パラメーター」ＩＥにおいて規定される）を含むことができる。優先順位パラメーターＩＥは、現在値と比べた場合の、セル固有又は周波数固有セル再選択優先順位の変更を規定することができ、以下の形を有することができる。

ただし、「ＥＡＲＦＣＮ」は周波数固有優先順位パラメーターであり、「セル優先順位」はセル固有優先順位パラメーターであり、整数値は、対応する基地局セルの場合に、対応する優先順位レベルが変更されるべき量を示す（又は代替の実施形態では、整数値は、提案される実際の変更された優先順位レベルを規定することができる）。

以下の表は、優先順位設定に対して提案された変更が第２の基地局（ｅＮＢ２）によって容認される場合に、ｅＮＢ２による応答においてｅＮＢ１に送信することができる例示的な優先順位設定変更確認応答メッセージを示す。

以下の表は、優先順位設定に対して提案された変更が第２の基地局（ｅＮＢ２）によって拒否される場合に、ｅＮＢ２によってｅＮＢ１に送信することができる例示的な優先順位設定変更失敗メッセージを示す。

図示されるように、この場合、第２の基地局（ｅＮＢ２））によって第１の基地局（ｅＮＢ１）に返送されるメッセージは、第２の基地局の優先順位パラメーターへの提案された変更を拒否し、代わりに、失敗メッセージは、第２の基地局が許可する優先順位の許容範囲の指示を含む（「ｅＮＢ２優先順位パラメーター変更範囲」ＩＥにおいて規定される）。これは、第２の基地局が他の基地局と優先順位について合意していた場合があるために生じることがある。以下の表は、この優先順位パラメーター変更範囲ＩＥがとることができる形を示す。

図示されるように、そのメッセージは、周波数固有優先順位パラメーター（ＥＡＲＦＣＮ）及びセル固有優先順位パラメーター（セル優先順位）に関する優先順位レベルへの変更に関する上限及び下限を規定する。このメッセージを受信するのに応答して、今度は、規定された「変更範囲」内にある第２の基地局のセルに関する優先順位設定を用いて、第１の基地局（ｅＮＢ１）は、更なる優先順位設定変更要求によって応答することができ、その場合に、第２の基地局（ｅＮＢ２）は、提案された設定を容認する優先順位設定変更確認応答メッセージによって応答することになる（上記の表３に示される）。また、第１の基地局は、アイドルモードＵＥの所望の負荷バランシングが達成されるように、自らの提案された変更を、そのセル固有又は周波数固有優先順位パラメーターに再設定することができる。

一方的動作
上記で論じられたように、基地局５のアイドル負荷不均衡判断モジュール３４が、自らと、隣接するセルのうちの１つ又は複数との間のアイドルモードＵＥ負荷に不均衡があると判断するとき、優先順位設定モジュール３５は、不均衡がある他の基地局にそれぞれ、そのセルにおいて使用されるのに適したセル固有優先順位又は周波数固有優先順位を一方的に決定するように他の基地局５の各々をトリガーするメッセージを送信することができる。他の基地局５にこの一方的な決定を行わせるトリガーが、隣接する基地局間で送信される既存のメッセージにおいて（３ＧＰＰＴＳ３６．４２３Ｖ１２．２．０において規定されるような、リソースステータス更新メッセージ又はリソースステータス要求若しくはリソースステータス応答メッセージ等において）規定することができるか、又は新たなクラス−２Ｘ２手順（応答を要求しない手順）を規定することができる。図５は、そのようなＸ２クラス−２手順を示しており、第１の基地局（ｅＮＢ１）が、アイドルモードＵＥ負荷不均衡トリガーメッセージを第２の基地局（ｅＮＢ２）に送信することを示す。第１の基地局（ｅＮＢ１）は、自らのアイドルモードＵＥ負荷と、第２の基地局にかかる対応する負荷との間に不均衡があることを識別する基地局５になる。図５に示されるように、このトリガーメッセージを受信するのに応答して、第２の基地局（ｅＮＢ２）は、そのセル内で送信するセル（再）選択パラメーター内で、自らのセルの（及び他のセルに関する）セル固有優先順位又は周波数固有優先順位を一方的に変更する。また、第１の基地局（ｅＮＢ１）も、そのセル内で送信するセル（再）選択パラメーター内で、そのセルのセル固有優先順位又は周波数固有優先順位を一方的に変更することができる。

以下の表は、第２の基地局を上記で論じられたように動作させるために、第１の基地局によって第２の基地局に送信することができる新たなトリガーメッセージの形を示す。図示されるように、第１の基地局は、トリガーメッセージ内に、自らのセル内のアイドルモードＵＥ負荷（サービングセル情報（ServedCellInformation））及び隣接する基地局の他のセルに関して自らが有するアイドルモードＵＥ負荷情報を含む。

しかしながら、このトリガーは、単に、メッセージタイプ、第１の基地局識別子（不均衡を識別する基地局に関する）、及び第２の基地局に関して過小負荷又は過大負荷条件が存在するか否かの指示を含むことができることに留意されたい。このトリガーを受信すると、第２の基地局は、第１の基地局の優先順位に対して、その優先順位を上げることによって（第１の基地局セルにかかる負荷に比べて過小負荷であるとき）、又はその優先順位を下げることによって（第１の基地局セルにかかる負荷に比べて過大負荷であるとき）、不均衡を修正することになる。

実施例２
第２の実施形態
上記の第１の実施形態では、アイドルモード負荷バランシングは、基地局５間で分散されるように制御される。第２の実施形態では、そのプロセスは、中央コーディネーター（ＣＣ）を介して制御される。

図６は、第２の実施形態による、移動（セルラー）電気通信システム１を概略的に示す。同じ参照符号は、図１に示される部品に対応する部品を示しており、再び詳細には説明されない。図示されるように、この実施形態では、コアネットワーク７は、中央コーディネーター（ＣＣ）８と複数のモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）９とを含む。ＭＭＥ９は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ基地局５−１の場合の主要制御ノードであり、接続モードにあるときの基地局５間のＵＥ３のモビリティ、ユーザー認証、位置登録エリア管理、ローミング制御等の手順を制御する。コアネットワーク７は、ＵＴＲＡＮ及びＧＥＲＡＮタイプの基地局のための対応する機能を実行する複数の類似の制御ノード（ＳＧＳＮノード等、図示せず）も有する。

この実施形態では、基地局５は単に、自らのアイドルモードＵＥ負荷を求め、これを、ネットワークインターフェース２４（Ｅ−ＵＴＲＡＮ基地局５−１の場合、Ｓ１インターフェース）を介して、その制御するＭＭＥ（複数の場合もある）９又はＳＧＳＮ（複数の場合もある）に送信する。この手順が図７に示される。以下の表は、幾つかの実施形態においてこの報告メッセージがとる形を示す。

図示されるように、基地局５は、位置登録エリアごとに（基地局５は、異なる位置登録エリアに割り当てられる複数のセルを運用することができるので、位置登録エリア識別子（ＴＡＩ）によって指示される）、アイドルモードＵＥ負荷を与える。ＭＭＥ９（又はＳＧＳＮ）は、異なる基地局５からこのアイドルモードＵＥ負荷情報を収集し、これらを中央コーディネーター８に報告する。コアネットワーク７は、数多くのＭＭＥ９及びＳＧＳＮを有し、それぞれがネットワーク７のそれぞれ異なる部分において基地局及びＵＥを制御する。ＭＭＥ／ＳＧＳＮはそれぞれ、自らが制御する基地局５から受信するアイドルモードＵＥ負荷情報を、中央コーディネーター８に報告する。このようにして、中央コーディネーター８は、無線アクセス技術（ＲＡＴ）ごとに、かつ位置登録エリア（ＴＡ）ごとに、セルごとのアイドルモードＵＥ負荷情報を受信することになる。中央コーディネーター８は、その後、ネットワークの異なる部分におけるアイドルモードＵＥ負荷を比較することができ、ネットワーク内のアイドルモードＵＥを均衡させようと試みるために、セルごとに周波数固有優先順位及び／又はセル固有優先順位を設定することができる。中央コーディネーターは、セル間、基地局間又は位置登録エリア間の負荷を均衡させるために、アイドルモードＵＥ負荷バランシングを実行することができるように、セルごとに、基地局ごとに、又は位置登録エリアごとにアイドルモードＵＥ負荷を比較することができる。中央コーディネーター８によって行われる変更を用いて、各ＲＡＴのセルごとに所望のアイドルモードＵＥ負荷を達成しようと試みることもできるか、又は使用されるＲＡＴにかかわらず、所与の位置登録エリア（ＴＡ）の各セルにおける所望のアイドルモードＵＥ負荷を達成しようと試みることもでき、その他も試みることができる。中央コーディネーター８が行うセル固有優先順位への変更及び周波数固有優先順位への変更は、その後、ＭＭＥ／ＳＧＳＣを介して、各基地局５に返送される。各基地局５内の優先順位設定モジュール３５は、その後、基地局５がそのセル内で送信するセル（再）選択パラメーターに変更を加える。このようにして、ネットワークにわたるアイドルモードＵＥ負荷が中央コーディネーター８によって制御される。当業者は理解するように、この実施形態では、基地局５は、アイドル負荷不均衡判断モジュール３４を必要としない（この判断は、中央コーディネーター８によって実行されているため）。

モビリティ管理エンティティ
図８は、この実施形態において使用されるＭＭＥ９の主要構成要素を示すブロック図である（ＳＧＳＮは類似の構造を有することになる）。図示されるように、ＭＭＥ５は、送受信機回路１２１を含み、送受信機回路は、基地局インターフェース１２３を介して基地局５に対して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１２４を介して中央コーディネーター８に対して信号を送受信するように動作可能である。また、ＭＭＥ９は、メモリ１２９に記憶されるソフトウェア及びデータに従って送受信機回路１２１の動作を制御するコントローラー１２７も有する。ソフトウェア及びデータは、数ある中でも、オペレーティングシステム１３１、基地局通信モジュール１３２、制御コーディネーター通信モジュール１３３、並びにセル優先順位及び周波数優先順位設定モジュール１３４を含む。

基地局通信モジュール１３２は、基地局５と通信し、各基地局によって運用される各セルに関連するアイドルモードＵＥ負荷情報を受信する。制御コーディネーター通信モジュール１３３は、アイドルモードＵＥ負荷情報を中央コーディネーター８に転送し、ネットワーク内の異なるセルのための任意の更新されたセル優先順位及び周波数優先順位を折り返し受信する。それに応答して、セル優先順位及び周波数優先順位設定モジュール１３４は、それぞれのセル内で出力するためのセル及び周波数優先順位を更新するメッセージを異なる基地局に送出する。

中央コーディネーター
図９は、この実施形態において使用される中央コーディネーター８の主要構成要素を示すブロック図である。図示されるように、中央コーディネーター８は送受信機回路１４１を含み、送受信機回路は、ネットワークインターフェース１４３を介してＭＭＥ／ＳＧＳＮに対して信号を送受信するように動作可能である。また、中央コーディネーターは、メモリ１４９に記憶されるソフトウェア及びデータに従って送受信機回路１４１の動作を制御するコントローラー１４７も有する。ソフトウェア及びデータは、数ある中でも、オペレーティングシステム１５１、ＭＭＥ／ＳＧＳＮ通信モジュール１５３、アイドルモードＵＥ負荷不均衡判断モジュール１５５、並びにセル優先順位及び周波数優先順位設定モジュール１５７を含む。

ＭＭＥ／ＳＧＳＮ通信モジュール１５３は、ＭＭＥ及びＳＧＳＮから、各位置登録エリア内のセルごとのアイドルモードＵＥ負荷報告を受信する。アイドルモードＵＥ負荷不均衡判断モジュール１５５は、受信された負荷情報を解析し、ネットワーク内のアイドルモードＵＥ負荷の任意の不均衡を検出する。セル優先順位及び周波数優先順位設定モジュールは、その後、これらのアイドルモードＵＥ負荷不均衡を低減するのを助けることになる、ネットワーク内で使用される現在のセル優先順位及び周波数優先順位に対する適切な変更を決定する。ＭＭＥ／ＳＧＳＮ通信モジュール１５３は、その後、セル優先順位及び周波数優先順位に対して決定された変更を、それぞれの基地局に対して今後送信するために、それぞれのＭＭＥ／ＳＧＳＮに送信する。

アイドルモードＵＥ負荷決定
アイドルモードＵＥ負荷決定は、複数の異なる方法において実行することができる。これらの方法のうちの幾つかが、ここで説明されることになり、上記の実施形態のいずれかにおいて使用することができる。

１つのオプションは、基地局がページング要求を送信することであり、ページング要求は、全てのアイドルモードＵＥに応答するように要求する。この技法は、各セルにかかる現在のアイドルモードＵＥ負荷の正確な推定値を与える。しかしながら、この技法は、エアインターフェースを介しての多数のシステムリソースを必要とし、それゆえ、定期的に使用するのは望ましくない。

セル内のアイドルモードＵＥ負荷を求める別のオプションは、セルにかかる稼動中の接続モードＵＥ負荷の所定のパーセンテージとして、アイドルモードＵＥ負荷を推定することである。詳細には、各基地局５は、あらかじめ、そのセルごとに、現在のアイドルモードＵＥ負荷のどのＵＥ負荷が、異なる実際の接続モードＵＥ負荷になるかを（例えば、上記のページング技法を用いて）判断することができる。その後、このデータを解析することができ、稼動中の接続モードＵＥ負荷とアイドルモードＵＥ負荷との間の統計的相関が求められる。複数の事業者が１つのセルを共有する場合には、統計的解析に基づいて、事業者ごとに異なるパーセンテージを適用することができる。

別のオプションは、基地局が以下のようなＵＥ関連シグナリングからこれを学習することである：
ＲＲＣ接続確立理由から（Ａｔｔｃｈ、Ｄｅｔａｃｈ及びＴＡＵはＭＯシグナリングを使用する）−ＥＭＭ−ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤＳＴＡＴＥにおけるＡＴＴＡＣＨ及びＴＡＵ結果から学習する−しかし、ＲＲＣＩＤＬＥＭＯＤＥに対応する。
ＳＲＢ０（ＣＣＣＨ）／ＳＲＢ１（ＤＣＣＨ）／ＳＲＢ２（ＤＣＣＨ）割当てから学習する。
入ってくる／出て行くハンドオーバーの数から学習する：ｅＮＢは入ってくるハンドオーバー及び出て行くハンドオーバーの数をカウントすることができる。また、ｅＮＢは、ｅＮＢが受信する新たなサービス要求関連接続確立メッセージとともに生じる接続解放の数を考慮に入れることができる。
アイドルモードモビリティ推定から学習する：Ｒｅｌ−８から、Ｅ−ＵＴＲＡＮ基地局５０−１は、ＬａｓｔＶｉｓｉｔｅｄＣｅｌｌＩｎｆｏ（最大１６セル）を含むＵＥ履歴情報を保持することができ、その情報をハンドオーバー時に転送することになる。Ｒｅｌ−１２では、ＵＥが、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｅｔｕｐＣｏｍｐｌｅｔｅにおいてモビリティ状態（ｍｏｂｉｌｉｔｙＳｔａｔｅ）を報告することに合意している。また、ＲＲＣ接続設定手順後に、ＵＥは、アイドル（及びＣＯＮＮ）モード中の履歴情報を含む、モビリティ履歴情報を報告することができる。この情報を用いて、基地局５は、ＵＥの移動速度を推定することができ、基地局が、ＵＥのためのＲＲＣ接続解放を指示するとき、基地局は、その後、推定された速度に基づいて、このＵＥがそのセル内にどのくらいの時間とどまっているかを推定することができる。
「耐遅延（delay-tolerant）」アクセスを伴うＵＥの数から学習する：Ｒｅｌ−１０では、ＭＴＣ（マシンタイプ通信）ＵＥのために、新たなＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔＣａｕｓｅ「ｄｅｌａｙＴｏｌｅｒａｎｔＡｃｃｅｓｓ」が導入された。また、Ｒｅｌ−１１では、耐遅延アクセスのためにＳＩＢ１４に拡張アクセス規制（ＥＡＢ：ExtendedAccessBarring）が導入された。したがって、耐遅延アクセスをサポートする（主な）目的を考慮に入れるとき、それらのＵＥは、静止している（又は静止している可能性が高い）ＵＥであり、例えば、スマートメータ等である。その際、基地局は、それらのＵＥが通常、同じセル内に留まることになると考えることができる。

上記の負荷計算は、セル内のアイドルモードＵＥ負荷の移動平均が追跡されるように、スライディング窓にわたって更新し、平均することができる。

変更形態及び代替形態
上記で、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。

上記の実施形態において、複数のソフトウェアモジュールが説明された。当業者は理解することになるように、ソフトウェアモジュールは、コンパイルされた形又はコンパイルされない形で与えられる場合があり、コンピューターネットワークを介しての信号として、又は記録媒体上で基地局又はＵＥに供給される場合がある。さらに、このソフトウェアの一部又は全て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される場合がある。しかしながら、ソフトウェアモジュールの使用によって、基地局５及びＵＥ３の機能を更新するためにこれらの基地局及びＵＥを更新するのが容易になるため、ソフトウェアモジュールの使用が好ましい。

上記の第２の実施形態では、ＭＭＥ／ＳＧＳＮは、アイドルモードＵＥ負荷を中央コーディネーターに単に転送した。代替の実施形態では、ＭＭＥ／ＳＧＳＮは、アイドルモードＵＥ負荷情報を処理し、ＭＭＥ／ＳＧＳＮが不均衡を識別する場合にのみ中央コーディネーターに通知することができる。

上記の第２の実施形態では、各基地局がアイドルモードＵＥ負荷を、その制御しているＭＭＥ又はＭＭＥのプールに報告した。代替的には、基地局は、幾つかの実施形態において、このアイドルモードＵＥ負荷情報を中央コーディネーターに直接報告するように構成することができる。

上記の第２の実施形態では、基地局は、各セル内のアイドルモードＵＥ負荷を報告し、そのセルが属する位置登録エリアを報告した（ＴＡＩを使用する）。これにより、中央コーディネーターは、所与の位置登録エリアの全てのセル内のアイドルモードＵＥ負荷を求めることができるようになる。ＴＡＩを与えることへの代替形態として、基地局は、Ｅ−ＵＴＲＡＮセルグローバル識別子を与えることができ、その識別子は、ネットワーク内でセルを大域的に識別する。これにより、中央コーディネーターは、各セルが属する位置登録エリアを示す他のあらかじめ記憶された情報から位置登録エリアを判断できるようになる。「位置登録エリア」という用語は、Ｅ−ＵＴＲＡＮネットワークにおいて使用される用語であるが、ＵＴＲＡＮ及びＧＥＲＡＮネットワークでは、ネットワークの類似の分割が実行される（ＵＭＴＳにおけるルーティングエリア又はロケーションエリア等）。当業者は理解するように、中央コーディネーターは、これらの他のＲＡＴネットワーク内のセルに対して、そのようなルーティングエリア又はロケーションエリアにわたって類似のアイドルモードＵＥ負荷バランシングを実行することができる。

上記の実施形態では、隣接する基地局のセル間のアイドルモードＵＥ負荷を制御するために変更されたセル（再）選択パラメーターは、関連するセルのセル固有優先順位又は周波数固有優先順位であった。他の実施形態では、それ加えて、又はその代わりに、標準規格文書ＴＳ３６．３０４Ｖ１２．１．０に記述されているような他のセル（再）選択パラメーターを使用することができる。

本発明は、実施形態を通してこれまで説明されてきたが、本発明は、上記の実施形態には限定されない。本発明の範囲内で本発明の構成及び細部に対して、当業者が理解することができる種々の変更を加えることができる。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。

本出願は、２０１４年８月８日に出願された英国特許出願第１４１４１２９．５号を基礎としており、この英国特許出願の優先権の利益を主張する。この英国特許出願の開示は、引用することによりその全体が本明細書の一部をなす。

３ＧＰＰ用語の用語集
ＬＴＥ−（ＵＴＲＡＮの）ロングタームエボリューション
ＵＥ−ユーザー機器
ＤＬ−ダウンリンク−基地局から移動局へのリンク
ＵＬ−アップリンク−移動局から基地局へのリンク
ＭＭＥ−モビリティ管理エンティティ
ＨＯ−ハンドオーバー
ＲＬＣ−無線リンク制御
ＲＲＣ−無線リソース制御
Ｅ−ＵＴＲＡＮ−発展型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク
ＵＴＲＡＮ−ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク
ＧＥＲＡＮ−ＧＳＭ／エッジ無線アクセスネットワーク
ＴＡ−位置登録エリア
ＲＡＴ−無線アクセス技術

Claims

基地局であって、
該基地局によって運用される第１のセルの容量のうち、アイドルモードユーザー機器（ＵＥ）によって占められる容量の割合である第１の割合を取得し、隣接する基地局によって運用される第２のセルの容量のうち、アイドルモードＵＥによって占められる容量の割合である第２の割合を取得する手段と、
前記第１及び第２の割合を互いに比較することにより、前記第１のセル及び前記第２のセル内にキャンプオンしているアイドルモードＵＥに負荷不均衡があるか否かを判断する手段と、
前記第１のセル及び前記第２のセル内にキャンプオンしているアイドルモードＵＥに負荷不均衡があるか否かに応じて、アイドルモードＵＥ負荷バランシング動作を実行する手段と、
を備え、
前記基地局の前記第１のセル及び前記隣接する基地局の前記第２のセルの前記アイドルモードＵＥに負荷不均衡があるとき、前記実行する手段は、優先順位パラメーターに対する変更を前記隣接する基地局と双方でネゴシエートするように構成され、
前記実行する手段は、前記隣接する基地局から前記優先順位パラメーターの許容範囲の指示を含むメッセージを受信した場合、該許容範囲に従って、前記優先順位パラメーターの変更を要求する
基地局。
基地局であって、
該基地局によって運用されるセルの容量のうち、アイドルモードユーザー機器（ＵＥ）によって占められる容量の割合である第１の割合を求める手段と、
隣接する基地局によって運用される少なくとも１つのセルの容量のうち、アイドルモードＵＥによって占められる容量の割合である第２の割合を受信する手段と、
前記第１及び第２の割合に基づいて、アイドルモードＵＥ負荷バランシング動作を実行する手段と、
を備え、
前記実行する手段は、優先順位パラメーターに対する変更を前記隣接する基地局と双方でネゴシエートするように構成され、
前記実行する手段は、前記隣接する基地局から前記優先順位パラメーターの許容範囲の指示を含むメッセージを受信した場合、該許容範囲に従って、前記優先順位パラメーターの変更を要求する
基地局。
基地局であって、
該基地局によって運用されるセルの容量のうち、アイドルモードユーザー機器（ＵＥ）によって占められる容量の割合である第１の割合を求める手段と、
前記第１の割合を１つ又は複数の隣接する基地局に送信する手段と、
前記第１の割合と、前記１つ又は複数の隣接する基地局のいずれかによって運用されるセルの容量のうち、アイドルモードＵＥによって占められる容量の割合である第２の割合との間に不均衡がある場合に、アイドルモードＵＥ負荷バランシング動作を実行する手段
と、
を備え、
前記実行する手段は、優先順位パラメーターに対する変更を前記隣接する基地局と双方でネゴシエートするように構成され、
前記実行する手段は、前記優先順位パラメーターの許容範囲の指示を含むメッセージを前記隣接する基地局に送信する
基地局。
基地局を構成するためのコンピューター実施可能命令であって、
該基地局によって運用される第１のセルの容量のうち、アイドルモードユーザー機器（ＵＥ）によって占められる容量の割合である第１の割合と、隣接する基地局によって運用される第２のセルの容量のうち、アイドルモードＵＥによって占められる容量の割合である第２の割合とを取得し、
前記第１及び第２の割合を互いに比較することにより、前記第１のセル内にキャンプオンするアイドルモードＵＥと前記第２のセル内にキャンプオンするアイドルモードＵＥとに負荷不均衡があるか否かを判断し、
前記第１及び第２の割合の間に不均衡があるとき、優先順位パラメーターに対する変更を前記隣接する基地局と双方でネゴシエートすることにより、アイドルモードＵＥ負荷バランシング動作を実行し、
前記隣接する基地局から前記優先順位パラメーターの許容範囲の指示を含むメッセージを受信した場合、該許容範囲に従って、前記優先順位パラメーターの変更を要求する、
ように基地局を構成するためのコンピューター実施可能命令を含む、
プログラム。
基地局によって実行される方法であって、該方法は、
前記基地局によって運用されるセルの容量のうち、アイドルモードユーザー機器（ＵＥ）によって占められる容量の割合である第１の割合を求めることと、
隣接する基地局によって運用される少なくとも１つのセルの容量のうち、アイドルモードＵＥによって占められる容量の割合である第２の割合を受信することと、
前記第１及び第２の割合に基づいて、アイドルモードＵＥ負荷バランシング動作を実行することと、
を含み、
前記アイドルモードＵＥ負荷バランシング動作では、優先順位パラメーターに対する変更を前記隣接する基地局と双方でネゴシエートし、前記隣接する基地局から前記優先順位パラメーターの許容範囲の指示を含むメッセージを受信した場合、該許容範囲に従って、前記優先順位パラメーターの変更を要求する、
方法。
基地局によって実行される方法であって、該方法は、
前記基地局によって運用されるセルの容量のうち、アイドルモードユーザー機器（ＵＥ）によって占められる容量の割合である第１の割合を求めることと、
前記第１の割合を１つ又は複数の隣接する基地局に送信することと、
前記第１の割合と、前記１つ又は複数の隣接する基地局のいずれかによって運用されるセルの容量のうち、アイドルモードＵＥによって占められる容量の割合である第２の割合との間に不均衡がある場合に、アイドルモードＵＥ負荷バランシング動作を実行することと、
を含み、
前記アイドルモードＵＥ負荷バランシング動作では、優先順位パラメーターに対する変更を前記隣接する基地局と双方でネゴシエートし、前記優先順位パラメーターの許容範囲の指示を含むメッセージを前記隣接する基地局に送信する、
方法。