(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのマクロセルとフェムトセル・クラスタ内でグループ化される複数のフェムトセルとを含む無線通信システムと通信するように構成されたユーザ機器内で実施される方法であって、
前記ユーザ機器から、前記フェムトセルクラスタ内の前記複数のフェムトセルのうちの１つに呼接続要求を提供するステップと、
前記ユーザ機器で、前記複数のフェムトセルのうちの前記１つから、前記呼接続要求の提供に応答して、前記フェムトセル・クラスタ内の各フェムトセルの識別子および前記フェムトセル・クラスタ内の各フェムトセルの位置を受信するステップと、
前記フェムトセル・クラスタ内の前記フェムトセルの識別子および前記フェムトセル・クラスタ内のフェムトセルの位置を前記ユーザ機器内で格納するステップと、
前記ユーザ機器から無線ネットワーク制御装置へ、前記フェムトセル・クラスタ内のフェムトセルの識別子および前記フェムトセル・クラスタ内のフェムトセルの位置を提供するステップを含む、方法。
【請求項２】
前記フェムトセル・クラスタ内の前記フェムトセルの識別子および前記フェムトセル・クラスタ内のフェムトセルの位置を格納するステップは、前記情報を前記ユーザ機器内で維持されるデータ構造に格納するステップを含み、前記フェムトセル・クラスタに関連するスクランブリング・コード、移動加入者識別番号、およびＵ−ＲＮＴＩのうちの少なくとも１つを前記データ構造に格納するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フェムトセル・クラスタ内の前記フェムトセルによって用いられる少なくとも１つ周波数を示す情報を備える少なくとも１つの周波数変数を含む接続セット・アップ・メッセージを送信するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記フェムトセル・クラスタ内の前記フェムトセルの識別子および位置が無線ネットワーク制御装置によって受信され、前記無線ネットワーク制御装置は、提供された前記識別子および位置をコンテキスト・データベース内で維持するよう構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つのマクロセルを含む無線通信システム内での展開のために構成された第１フェムトセル内で実施される方法であって、前記第１フェムトセルは、前記無線通信システム内のフェムトセル・クラスタとして展開される複数のフェムトセルのうちの１つであり、前記方法が、
前記第１フェムトセルで、ユーザ機器から呼接続要求を受信するステップと、
前記第１フェムトセルから、前記呼接続要求に応答して、前記フェムトセル・クラスタ内の各フェムトセルの識別子および前記フェムトセル・クラスタ内の前記フェムトセルの各々の位置を提供するステップとを含み、前記ユーザ機器から前記呼接続要求を受信する前に、前記フェムトセル・クラスタ内の各フェムトセルの識別子および位置が前記第１のフェムトセルに格納される、方法。
【請求項６】
前記ユーザ機器がフェムトセル機能性をサポートするかどうかを判定するステップと、前記ユーザ機器がフェムトセル機能性をサポートするとの判定に応答して、前記フェムトセル・クラスタ内の前記フェムトセルの識別子を提供するステップとを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記フェムトセル・クラスタ内の前記フェムトセルの識別子および前記フェムトセル・クラスタ内の前記フェムトセルの各々の位置を提供した後に、前記第１フェムトセルと前記ユーザ機器との間で呼接続を確立するステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つのマクロセルおよび複数のフェムトセルを含む無線通信システム内での展開のために構成された無線ネットワーク制御装置で実施される方法であって、
前記無線ネットワーク制御装置で、前記複数のフェムトセルのサブセットから形成されるフェムトセル・クラスタと通信するように構成されたユーザ機器から呼接続要求を受信するステップと、
前記無線ネットワーク制御装置から、前記呼接続要求に応答して、呼接続セット・アップ・メッセージを提供するステップと、
前記無線ネットワーク制御装置で、前記呼接続セット・アップ・メッセージに応答して、前記フェムトセル・クラスタ内のフェムトセルの前記サブセットの可用性を示す情報および前記フェムトセル・クラスタ内の前記フェムトセルによる伝送に使用される少なくとも１つの周波数を示す情報を受信するステップと、
前記無線ネットワーク制御装置で、前記フェムトセル・クラスタ内のフェムトセルの前記サブセットの前記可用性を示す情報および前記フェムトセル・クラスタ内の前記フェムトセルによる伝送に使用される少なくとも１つの周波数を示す情報を格納するステップとを含む、方法。
【請求項９】
前記フェムトセル・クラスタ内のフェムトセルの前記サブセットの前記可用性を示す情報および前記少なくとも１つの周波数を示す情報を格納するステップは、前記情報を前記ユーザ機器に関連するコンテキストに格納するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記マクロセルと前記ユーザ機器との間の呼接続を確立するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２００８年１１月５日に出願した米国特許出願第１２／２６５，０８９号、名称「ＬＯＣＡＴＩＯＮ−ＢＡＳＥＤ  ＨＡＮＤＯＶＥＲＳ  ＦＲＯＭ  Ａ  ＭＡＣＲＯＣＥＬＬ  ＴＯ  Ａ  ＦＥＭＴＯＣＥＬＬ  ＵＳＩＮＧ  ＥＶＥＮＴ−ＴＲＩＧＧＥＲＥＤ  ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ  ＲＥＰＯＲＴ」（発明者  ＣＲＩＳＴＩＡＮ  ＤＥＭＥＴＲＥＳＣＵおよびＳＵＡＴ  ＥＳＫＩＣＩＯＧＬＵ（２１００．０４３０００））に関連する。
【０００２】
本願は、米国特許出願第１２／２５６，１３６号、名称「ＬＯＣＡＴＩＯＮ−ＢＡＳＥＤ  ＨＡＮＤＯＶＥＲＳ  ＦＲＯＭ  Ａ  ＭＡＣＲＯＣＥＬＬ  ＴＯ  Ａ  ＦＥＭＴＯＣＥＬＬ  ＵＳＩＮＧ  ＰＥＲＩＯＤＩＣ  ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ  ＲＥＰＯＲＴＩＮＧ」（発明者  ＣＲＩＳＴＩＡＮ  ＤＥＭＥＴＲＥＳＣＵおよびＳＵＡＴ  ＥＳＫＩＣＩＯＧＬＵ（２１００．０４３１００））に関連する。
【０００３】
本願は、２００８年１１月５日に出願した米国特許出願第１２／２６５，２１５号、名称「ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＮＧ  Ａ  ＰＲＥＭＩＥＲ  ＦＥＭＴＯＣＥＬＬ  ＷＩＴＨ  ＵＳＥＲ  ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ」（発明者  ＣＲＩＳＴＩＡＮ  ＤＥＭＥＴＲＥＳＣＵおよびＳＵＡＴ  ＥＳＫＩＣＩＯＧＬＵ（２１００．０４３４００））に関連する。
【０００４】
本発明は、全般的には通信システムに関し、より具体的には無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００５】
従来の無線通信システムは、基地局のネットワークを使用して、１つまたは複数のモバイル・ユニットに無線接続性を提供する。いくつかの場合に、モバイル・ユニットは、たとえばモバイル・ユニットのユーザが音声呼またはデータ呼を開始したい時に、ネットワーク内の１つまたは複数の基地局との無線通信を開始することができる。その代わりに、ネットワークが、モバイル・ユニットとの無線通信リンクを開始する場合がある。たとえば、従来の階層無線通信では、サーバが、ターゲット・モバイル・ユニット宛の音声および／またはデータを無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）などの中央要素に送信する。ＲＮＣは、その後、１つまたは複数の基地局もしくはｎｏｄｅ−Ｂを介してターゲット・モバイル・ユニットにページング・メッセージを送信することができる。ターゲット・モバイル・ユニットは、無線通信システムからのページの受信に応答して、基地局のうちの１つまたは複数への無線リンクを確立することができる。ＲＮＣ内の無線リソース管理機能は、音声および／またはデータを受信し、基地局の組によって使用される無線リソースおよび時間リソースを調整して、情報をターゲット・モバイル・ユニットに送信する。無線リソース管理機能は、細粒度の制御を実行して、基地局の組を介するブロードキャスト送信のためにリソースを割り当て、解放することができる。
【０００６】
従来の基地局は、セル、マクロセル、またはセクタと呼ばれる地理的領域内で無線接続性を提供する。従来の基地局は、所定の量の使用可能送信電力を使用して信号を送信することができ、この使用可能送信電力は、いくつかの場合に、基地局について約３５Ｗである。マクロセルの範囲は、使用可能送信電力、使用可能電力の角度分布、マクロセル内の障害物、環境条件、および類似物を含む多数の要因によって決定される。たとえば、マクロセルの範囲は、人口密度の高い都市環境での３００ｍほどの小さいものから人口密度の低い田舎環境での１０ｋｍほどの大きいものまで変化し得る。カバレージ・エリアは、これらのパラメータのいずれかが変化する場合に、経時的にも変化し得る。
【０００７】
従来の階層ネットワーク・アーキテクチャに対する１つの代替案は、分散通信ネットワーク機能性を実施する、基地局ルータなどのアクセス・ポイントのネットワークを含む分散アーキテクチャである。たとえば、各基地局ルータは、１つまたは複数のモバイル・ユニットとインターネットなどの外部ネットワークとの間の無線リンクを管理する単一のエンティティ内でＲＮＣ機能および／またはＰＤＳＮ機能を組み合わせることができる。基地局ルータは、セルラ・アクセス・テクノロジを完全にカプセル化し、コア・ネットワーク要素サポートを利用する機能性を同等のＩＰ機能にプロキシすることができる。たとえば、ＵＭＴＳ基地局ルータでのＩＰアンカリングを、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰ  Ｈｏｍｅ  Ａｇｅｎｔ（ＨＡ）機能と、基地局ルータが同等のＭｏｂｉｌｅ  ＩＰシグナリングを介してプロキシするＧＧＳＮアンカリング機能とを介して提供することができる。階層ネットワークと比較して、分散アーキテクチャは、ネットワーク展開のコストおよび／または複雑さならびに既存ネットワークのカバレージを拡張するために追加の無線アクセス・ポイント、たとえば基地局ルータを追加することのコストおよび／または複雑さを減らす潜在能力を有する。分散ネットワークは、ユーザによって経験される遅延をも（階層ネットワークと比較して）減らすことができる。というのは、階層ネットワーク内の別々のＲＮＣエンティティおよびＰＤＳＮエンティティでのパケット・キューイング遅延を減らすか除去することができるからである。
【０００８】
少なくとも部分的に、基地局ルータ展開の減らされたコストおよび複雑さのゆえに、基地局ルータを、従来の基地局にとって非実用的な位置に展開することができる。たとえば、基地局ルータのクラスタを、商業ビルディング内に展開して、そのビルディング内で働く人に無線接続性を提供することができる。商業位置に展開された基地局ルータ（および、これらの基地局ルータによってサービスされる区域）は、通常、フェムトセルと呼ばれる。というのは、これらが、ビルディングまたはビルディングの一部を含むはるかに小さい区域に無線接続性を提供することを意図されているからである。フェムトセルは、マクロセルにカバレージを提供するのに使用される従来の基地局よりはるかに小さい電力出力を有する。たとえば、通常のフェムトセルは、１０ｍＷ程度の送信電力を有する。その結果、通常のフェムトセルの範囲は、マクロセルの範囲よりはるかに小さい。たとえば、フェムトセルの通常の範囲は、約１００ｍである。
【０００９】
フェムトセルは、マクロ−セルラ・ネットワークに関連してオーバーレイ構成で展開されると期待される。たとえば、マクロ−セルラ・ネットワークを使用して、多数の商業ビルディングを含む地区に無線接続性を提供することができる。その地区を通って移動するかビルディンググのうちの１つの中に配置されたすべてのモバイル・ユニットは、マクロ−セルラ・ネットワークを使用して無線通信システムにアクセスすることができる。フェムトセルのクラスタを、ビルディングのうちの１つまたは複数の中で展開して、ビルディング内（またはその付近）でオーバーレイ・カバレージを提供することもできる。その結果、マクロセルと、フェムトセル・クラスタのカバレージ・エリア内のフェムトセルとの間に、１対多関係ができる。しかし、ユーザ機器は、通常、ユーザがフェムトセル・クラスタをインストールした会社の従業員または他の許可される人であるときに限って、クラスタ内のフェムトセルにキャンプすることができる。
【００１０】
したがって、ユーザ機器またはモバイル・ユニットは、マクロ−セルラ・ネットワークからハンド・オフする前に、クラスタ内のフェムトセルにアクセスすることを許可されることを検証する必要がある。たとえば、ユーザが仕事場に到着する時に、彼らのモバイル・ユニットは、マクロセルと、同一ビルディングまたは近くのビルディング内の異なる会社に関連するクラスタ内の多数のフェムトセルとを検出できる場合がある。しかし、モバイル・ユニットは、１つのクラスタ内のフェムトセルにキャンプし、そのクラスタ内のフェムトセルを介して、回線交換呼を行うか、パケット交換セッションを開始することだけを許可される。従来の実践は、すべてのアクティブ呼を棄て、その後、モバイル・ユニットがアイドル・モードである間に、たとえば試行錯誤によって、正しいフェムトセルを判定することである。たとえば、ユーザ機器は、それがキャンプすることを許可するクラスタ・フェムトセルを検出するまで、各使用可能なフェムトセルにキャンプすることを試みることができる。ユーザ機器は、正しいクラスタ内の候補フェムトセルの選択を案内できる情報を全く有しない場合があるので、この力任せの技法は、かなりのオーバーヘッドを消費し、ユーザの経験の質を劣化させる可能性がある。もう１つの従来の実践は、試行錯誤方法論を利用して、ハンドオーバ・ターゲット・フェムトセルを識別することである。たとえば、ＲＮＣは、セッションをクラスタ内のあるフェムトセルにハンドオーバすることを試み、ハンドオーバの試みが拒否されるときには、このユーザ機器を受け入れるフェムトセルが判定されるまで、別のフェムトセルについて再試行する。従来の手法では、クラスタ内のフェムトセルのスクランブリング・コードとユーザ機器との間の関連付けがないので、ＲＮＣは、ユーザ機器をどこに移動すべきかを知らず、したがって、多数のマクロセルからフェムトセルへのハンドオーバを試みて、正しいクラスタ内のフェムトセルを見つけることを試みる場合がある。これは、干渉レベルを高め、ネットワーク容量を減らす、無線およびインフラストラクチャに対する膨大なシグナリング・オーバーヘッドを生むだけではなく、ユーザの経験の質をも劣化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許出願第１２／２６５，０８９号明細書
【特許文献２】米国特許出願第１２／２６５，１３６号明細書
【特許文献３】米国特許出願第１２／２６５，２１５号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
開示される主題は、上で示した問題のうちの１つまたは複数の影響に対処することを対象とする。次では、開示される主題のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、開示される主題の単純化された要約を提示する。この要約は、開示される主題の網羅的な概要ではない。開示される主題の主要な要素またはクリティカルな要素を識別することも、開示される主題の範囲を区切ることも、意図されていない。その唯一の目的は、後で述べられるより詳細な説明の前置きとして、単純化された形でいくつかの概念を提示することである。
【００１３】
一実施形態では、マクロセルと複数のフェムトセルとを含む無線通信システムと通信するように構成されたユーザ機器内で実施される方法が提供される。この方法は、ユーザ機器から複数のフェムトセルのサブセットのうちの１つに呼接続要求を提供するステップと、フェムトセルのサブセットをユーザ機器に関連するフェムトセル・クラスタとして識別する情報を受信するステップとを含む。この方法は、フェムトセル・クラスタ内のフェムトセルのそれぞれの位置を示す情報を受信するステップをも含む。この方法は、フェムトセル・クラスタ内のフェムトセルを識別する情報および位置を示す情報をユーザ機器内で格納するステップをさらに含む。
【００１４】
もう１つの実施形態では、マクロセルを含む無線通信システム内でのフェムトセル・クラスタとしての展開のために構成された第１フェムトセル内で実施される方法が提供される。第１フェムトセルは、無線通信システム内で展開されるクラスタ内の複数のフェムトセルのうちの１つである。この方法は、第１フェムトセルで、ユーザ機器から呼接続要求を受信するステップと、ユーザ機器に関連するフェムトセル・クラスタとして複数のフェムトセルのサブセットを識別する情報を提供するステップとを含む。この方法は、フェムトセル・クラスタ内のフェムトセルのそれぞれの位置を示す情報を提供するステップをさらに含む。第１フェムトセルは、複数のフェムトセルのサブセットのうちの１つである。
【００１５】
もう１つの実施形態では、マクロセルおよび複数のフェムトセルを含む無線通信システム内での展開のために構成された無線ネットワーク制御装置で実施される方法が提供される。この方法は、無線ネットワーク制御装置で、複数のフェムトセルのサブセットから形成されるフェムトセル・クラスタと通信するように構成されたユーザ機器から呼接続要求を受信するステップを含む。この方法は、呼接続セットアップ・メッセージを提供するステップと、ユーザ機器に関連するフェムトセル・クラスタ内のフェムトセルのサブセットを識別する情報を受信するステップとを含む。この方法は、ユーザ機器とフェムトセル・クラスタ内のフェムトセルとの間での伝送に使用される１つまたは複数の周波数を示す情報を受信するステップをさらに含む。この方法は、ユーザ機器に関連するフェムトセル・クラスタ内のフェムトセルのサブセットを識別する情報およびユーザ機器とフェムトセル・クラスタ内のフェムトセルとの間での伝送に使用される周波数（１つまたは複数）を格納するステップをさらに含む。
【００１６】
開示される主題は、添付図面と共に解釈される次の説明を参照することによって理解することができ、添付図面では、同様の符号が、同様の要素を識別する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】無線通信システムの第１の例示的実施形態を概念的に示す図である。
【図２】無線通信システムの第２の例示的実施形態を概念的に示す図である。
【図３】ユーザ機器をフェムトセル・クラスタに関連付ける方法の１つの例示的実施形態を概念的に示す図である。
【図４】ユーザ機器がフェムトセル・クラスタに関連付けられていないときにユーザ機器とマクロセルとの間で通信を確立する方法の１つの例示的な実施形態を概念的に示す図である。
【図５】ユーザ機器がフェムトセル・クラスタに関連付けられているときにユーザ機器とマクロセルとの間で通信を確立する方法の１つの例示的な実施形態を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
開示される主題は、さまざまな変更および代替の形態を許すが、その特定の実施形態が、図面に例として示され、本明細書で詳細に説明される。しかし、特定の実施形態の本明細書での説明が、開示される主題を開示される特定の形態に限定することを意図されているのではなく、逆に、その意図が、添付の特許請求の範囲の範囲に含まれるすべての修正形態、同等物、および代替形態を包含することであることを理解されたい。
【００１９】
例示的実施形態を、下で説明する。明瞭さのために、実際の実施態様の特徴の一部は、本明細書では説明されない。もちろん、そのような実際の実施形態の開発において、実施態様ごとに異なる、システム関連制約およびビジネス関連制約の遵守など、開発者の固有の目標を達成するために、多数の実施態様固有の判断を行わなければならないことを了解されたい。さらに、そのような開発努力が、複雑であり、時間のかかるものである場合があるが、それでも、本開示の利益を有する当業者にとって日常の仕事であることを了解されたい。
【００２０】
開示される主題を、これから、添付図面を参照して説明する。さまざまな構造、システム、およびデバイスが、説明のみのために、また、当業者に周知の詳細で本発明を不明瞭にしないようにするために、図面では概略的に示される。それでも、添付図面は、開示される主題の例示的な例を記述し、説明するために含まれる。本明細書で使用される単語および句は、当業者によるこれらの単語および句の理解と一貫する意味を有すると理解され、解釈されなければならない。用語または句の特殊な定義すなわち、当業者によって理解される通常の慣例的な意味とは異なる定義が、本明細書での用語または句の一貫した使用によって暗示されることは、意図されていない。用語または句が、特殊な意味すなわち、当業者によって理解されるものとは異なる意味を有することが意図される範囲で、そのような特殊な定義は、用語または句の特殊な定義を直接に明確に提供する定義的な形で本明細書で特に示される。
【００２１】
図１に、無線通信システム１００の第１の例示的実施形態を概念的に示す。図示の実施形態では、基地局１０５は、複数のマクロセル１１０（１〜３）に無線接続性を提供する。インデックス（１〜３）を、個々のマクロセル１１０（１）またはそのサブセットを識別するのに使用することができるが、これらのインデックスは、マクロセル１１０を集合的に参照するときには削除される場合がある。この規約は、図面に示され、識別する符号および１つまたは複数の区別するインデックスを使用して参照される他の要素に適用される場合がある。図１に示されたマクロセル１１０は、基地局１０５に関連する異なるセクタに対応する。たとえば、基地局１０５は、３つのマクロセル１１０に関連する３つのセクタに無線接続性を提供する３つのアンテナ（またはアンテナの３つのグループ）を含むことができる。しかし、本開示の利益を有する当業者は、代替実施形態が、各マクロセル１１０に無線接続性を提供するのに異なる基地局１０５を使用できることを了解するに違いない。さらに、無線通信システム１００は、任意の個数のマクロセル１１０および／または基地局１０５を含むことができる。
【００２２】
無線通信システム１００は、フェムトセル１１５のオーバーレイ・ネットワークをも含む。たとえば、フェムトセル１１５を、従業員、クライアント、許可された訪問者、および類似物などの登録されたユーザのために、商業ビルディング内にインストールすることができる。５つのフェムトセル１１５が図１に示されているが、本開示の利益を有する当業者は、無線通信システム１００が、無線通信システム１００全体に分布する任意の個数のフェムトセル１１５を含むことができることを了解するに違いない。図示の実施形態では、フェムトセル１１５（１〜２）は、組織の従業員、クライアント、および／または他の許可されたユーザの使用のためにその組織によって特定の商業ビルディング内にインストールされる。したがって、フェムトセル１１５（１〜２）は、組織の従業員、クライアント、および／または他の許可されたユーザによって所有され、かつ／または操作されるユーザ機器１２０にサービスを提供するように構成され得るフェムトセル・クラスタ１１８にグループ化される。
【００２３】
フェムトセル・クラスタ１１８にアクセスするために、ユーザ機器１２０を、フェムトセル・クラスタ１１８に関連付けることができ、フェムトセル・クラスタ１１８および／またはクラスタ１１８内のフェムトセル１１５（１〜２）を示す情報を受信し、格納するように構成することができる。図示の実施形態では、フェムトセル１１５（１〜２）のいずれかが、この構成情報をユーザ機器１２０に供給することができる。たとえば、ユーザ機器１２０および／またはフェムトセル１１５（１〜２）を、たとえばユーザ入力の結果としてならびに／あるいはフェムトセル１１５（１〜２）および／またはユーザ機器１２０が、ユーザ機器１２０がフェムトセル・クラスタ１１８にアクセスすることを許可されるが現在はフェムトセル・クラスタ１１８に登録されていないと判定することの結果として、構成モードにすることができる。フェムトセル１１５（１〜２）のいずれかが呼接続要求を受信するときに、そのフェムトセル１１５（１〜２）は、ユーザ機器１２０に、その位置を示し、それがフェムトセル・クラスタ１１８内にあることを示す情報を含むメッセージを送信することができる。フェムトセル１１５（１〜２）は、フェムトセル・クラスタ１１８内の他のフェムトセル１１５（１〜２）を識別し、その他のフェムトセル１１５（１〜２）の位置を示す情報をも送信する。ユーザ機器１２０は、その後、フェムトセル・クラスタ１１８を識別し、フェムトセル１１５（１〜２）の位置を示す情報を格納することができ、その結果、この情報を、フェムトセル・クラスタ１１８との将来の通信中に使用できるようになる。
【００２４】
図２に、無線通信システム２００の第２の例示的実施形態を概念的に示す。図示の実施形態では、無線通信システム２００は、フェムトセル２０５、ユーザ機器２１０、基地局２１５、および無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）２２０を含む。本開示の利益を有する当業者は、無線通信システム２００が、議論を不必要に不明瞭にすることを避けるために図２には図示されていない他の要素を含むことができることを了解するに違いない。フェムトセル２０５およびユーザ機器２１０は、エア・インターフェース２２５を介して通信することができる。ユーザ機器２１０および基地局２１５は、別のエア・インターフェース２３０を介して通信することができる。本開示の利益を有する当業者は、エア・インターフェース２２５、２３０を並列におよび／または同時に使用することができるが、必ずしも並列におよび／または同時に使用されないことを了解するに違いない。たとえば、フェムトセル２０５およびユーザ機器２１０は、第１時間間隔中にエア・インターフェース２２５を介して通信し、その後、エア・インターフェース２２５を破壊することができる。その後、ユーザ機器２１０は、エア・インターフェース２２５を破壊した後の第２時間間隔中に、エア・インターフェース２３０を介して基地局２１５と通信することができる。
【００２５】
フェムトセル２０５は、ユーザ機器２１０に関連するフェムトセル・クラスタのメンバである。フェムトセル・クラスタは、フェムトセル２０５および１つまたは複数の追加のフェムトセル（図２には図示せず）を含む。図示の実施形態では、フェムトセル２０５は、識別子およびフェムトセル２０５の位置を示す情報を含む情報２３５を格納する。フェムトセル２０５は、フェムトセル・クラスタ、クラスタ内の他のフェムトセル、およびクラスタ内のフェムトセルの位置を識別する情報２３５をも格納する。異なる実施形態では、位置情報を異なるフォーマットで格納することができる。たとえば、位置情報を、個々のフェムトセルの座標（たとえば、緯度および経度）として、またはフェムトセル・クラスタ内の１つの位置の座標（たとえば、中央位置またはフェムトセルのうちの１つの位置）および個々のフェムトセルに関連するオフセットを使用して、格納することができる。位置情報は、フェムトセル２０５に組み込まれた全地球測位システム（ＧＰＳ）機能性またはユーザもしくはサービス・プロバイダによるフェムトセル２０５の手動構成を含む、多数の異なる技法を使用して判定することができる。したがって、ユーザ機器２１０および無線ネットワーク制御装置２２０を、それらがフェムトセル２０５をユーザ機器２１０に関連するフェムトセル・クラスタの一部として認識するように構成することができる。
【００２６】
エア・インターフェース２２５を介するユーザ機器２１０からの呼接続要求の受信に応答して、フェムトセル２０５は、情報２３５（ならびに、フェムトセル・クラスタに関連する位置関連情報またはモビリティ関連情報を含む任意の他の情報）をユーザ機器２１０に送信することができる。一実施形態では、オプションのパラメータ（ブーリアン）ＦｅｍｔｏＣｌｕｓｔｅｒＡｖａｉｌａｂｌｅを、ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐメッセージに追加することができる。フェムトセル２０５とユーザ機器２１０との間のＲＲＣ接続確立中に、フェムトセル２０５は、このパラメータにＴＲＵＥをセットする。条件パラメータＦｅｍｔｏＣｌｕｓｔｅｒＣｅｌｌＬｏｃａｔｉｏｎを、ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐメッセージに追加することもできる。このパラメータの存在の条件は、フラグＦｅｍｔｏＣｌｕｓｔｅｒＡｖａｉｌａｂｌｅがＴＲＵＥであることである。追加の条件ＦｅｍｔｏＣｌｕｓｔｅｒＣｅｌｌＬｏｃａｔｉｏｎパラメータを、ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐメッセージに追加して、フェムトセル・クラスタ内の他のフェムトセルに関連する位置情報を伝えることができる。このパラメータの存在の条件も、フラグＦｅｍｔｏＣｌｕｓｔｅｒＡｖａｉｌａｂｌｅがＴＲＵＥであることとすることができる。
【００２７】
次に、ユーザ機器２１０は、フェムトセル２０５のアイデンティティ、フェムトセル２０５の位置、フェムトセル・クラスタ内の他のフェムトセルのアイデンティティ、フェムトセル・クラスタ内の他のフェムトセルの位置、ならびにフェムトセル２０５および／またはフェムトセル・クラスタに関連する任意の他のモビリティ・パラメータを格納することができる。例示的なモビリティ・パラメータは、第１のスクランブリング・コード（ＰＳＣ）、移動加入者識別番号、ＵＴＲＡＮ  無線ネットワーク仮識別（Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）（Ｕ−ＲＮＴＩ）、および類似物を含むが、これらに限定はされない。図示の実施形態では、ユーザ機器２１０は、ローカル変数、たとえばデータ構造２４０を定義して、モビリティに関連するフェムトセル・クラスタ情報を格納する。図示の実施形態では、ユーザ機器２１０は、ＦｅｍｔｏＣｌｕｓｔｅｒＡｖａｉｌａｂｌｅブーリアンにＴｒｕｅがセットされているときに、現在のセル情報（モビリティに関連する）およびＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐメッセージからの位置情報を、ＦｅｍｔｏＣｌｕｓｔｅｒローカル・データ構造２４０に格納する。ユーザ機器２１０は、このブーリアンにＦＡＬＳＥがセットされているか、このパラメータが存在しないときに、アクションを行わなくても良い（たとえば、ユーザ機器２１０は、情報を全く格納しないか、データ構造を作成しなくても良い）。
【００２８】
ユーザ機器２１０は、フェムトセル２０５によって供給されたフェムトセル・クラスタ情報を、マクロセル基地局２１５を介して無線ネットワーク制御装置２２０に通信することもできる。図示の実施形態では、ユーザ機器２１０は、ＲＲＣ接続確立中にフェムトセル・クラスタ情報を無線ネットワーク制御装置２２０に通信する。たとえば、ブール変数ＦｅｍｔｏＣｌｕｓｔｅｒＡｖａｉｌａｂｌｅおよびフェムトセル２０５の周波数などのオプションのパラメータを、ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージに追加することができる。フェムトセル・クラスタ内の他のフェムトセルおよびこれらのフェムトセルによって使用される周波数を示す追加のオプションのパラメータを、ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージに追加することができる。ＦｅｍｔｏＣｌｕｓｔｅｒＡｖａｉｌａｂｌｅのローカル値にＴＲＵＥがセットされている場合には、ユーザ機器２１０は、フェムトセル２０５およびクラスタ内の他のフェムトセルが使用可能であることを、この情報をＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージに追加することによって無線ネットワーク制御装置２２０に知らせる。ユーザ機器２１０は、フェムトセル・クラスタ・メンバによって使用される周波数（１つまたは複数）を示すのにＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージを使用することもできる。
【００２９】
無線ネットワーク制御装置２２０は、ユーザ機器２１０に関連する連絡先情報ならびに無線ネットワーク制御装置２２０に接続されるマクロセルによってサービスされる他のユーザ機器を含むためにコンテキスト・データベース２４５を維持する。図示の実施形態では、無線ネットワーク制御装置２２０は、ユーザ機器２１０に関連する情報および、ユーザ機器２１０がプレミア・フェムトセル（ｐｒｅｍｉｅｒ  ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ）に関連することを示す情報を、ユーザ機器２１０のＲＲＣコンテキスト２４５に格納する。たとえば、ユーザ機器２１０のコンテキスト２４５は、識別子、フェムトセル・クラスタが使用可能であることを示すブール変数、およびクラスタ内のフェムトセルによって使用される１つまたは複数の周波数を示す１つまたは複数のパラメータを含むことができる。ユーザ機器２１５のコンテキスト２４５が構成された後に、無線ネットワーク制御装置２２０は、ユーザ機器２１０がフェムトセル・クラスタに関連することを知る。ユーザ機器２１０は、単一のフェムトセル・クラスタに関連するものとして図示されているが、本開示の利益を有する当業者は、代替実施形態で、ユーザ機器２１０を複数のフェムトセル・クラスタに関連付けることができることを了解するに違いない。
【００３０】
図３に、ユーザ機器（ＵＥ）をフェムトセル・クラスタ（ＦＣ）に関連付ける方法３００の１つの例示的実施形態を概念的に示す。図示の実施形態では、クラスタは、（３０３で）フェムトセル・クラスタ内のフェムトセルに任意のユーザ機器を関連付ける前に発生する構成インターバル中に構成される。構成（３０３での）は、クラスタ内の他のフェムトセルのアイデンティティおよびフェムトセル・クラスタ内のフェムトセルの位置を示す情報を、クラスタ内のフェムトセルのそれぞれに格納することを含む。他のモビリティ関連情報を、クラスタの構成（３０３での）中にクラスタ・フェムトセルに格納することができる。
【００３１】
クラスタ内のフェムトセルが構成された後に、ユーザ機器は、フェムトセル・クラスタ内のフェムトセルのうちの任意の１つまたは複数にメッセージを送信する（３０５で）ことによって、関連付け／構成プロセスを開始することができる。たとえば、このメッセージを、エア・インターフェースを介して送信される（３０５で）ＲＲＣ接続要求メッセージとすることができる。このメッセージを受信するフェムトセルは、その後（３１０で）、ユーザ機器をフェムトセル・クラスタに関連付けることができるかどうかを判定する。たとえば、フェムトセルは、ユーザ機器のリリース・バージョンをチェックすることができ、リリースがフェムトセル・クラスタ機能性をサポートすることが知られている場合には、フェムトセルは、ユーザ機器がフェムトセル・クラスタ機能性をサポートすると判定することができる。フェムトセルは、その後、フェムトセル・クラスタの構成情報を含むメッセージを送信する（３１５で）ことができる。図示の実施形態では、フェムトセルは、ＴＲＵＥの値を有するブール変数ＦｅｍｔｏＣｌｕｓｔｅｒＡｖａｉｌａｂｌｅと、使用可能なクラスタ内のフェムトセルの位置を示す情報とを含むＲＲＣ接続セットアップ・メッセージを送信する（３１５で）。この情報を、変数ＦｅｍｔｏＣｌｕｓｔｅｒＣｅｌｌＬｏｃａｔｉｏｎの複数のオプションのインスタンスに含めることができる。
【００３２】
ユーザ機器は、（３２０で）フェムトセルによって送信されたフェムトセル・クラスタ・パラメータを格納することができる。たとえば、ユーザ機器は、このために構築されたデータベース内にフェムトセル・クラスタ・パラメータを格納する（３２０で）ことができる。その後、接続セットアップ・プロセスの完了を、ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージなどのメッセージを送信する（３２５で）ことによって示すことができる。この時点で、ＲＲＣ接続が確立されており（３３０で）、ユーザ機器およびフェムトセルは、エア・インターフェースを介する通信を確立するのに使用できる任意の他のステップに進むことができる。このステップは、ユーザ機器および／またはフェムトセルの認証、呼確立、セッション確立、および類似物を含むことができるが、これらに限定はされない。
【００３３】
図４に、ユーザ機器がフェムトセル・クラスタに関連付けられていないときにユーザ機器とマクロセルとの間で通信を確立する方法４００の１つの例示的な実施形態を概念的に示す。この実施形態は、フェムトセルまたはフェムトセル・クラスタ化をサポートしないリリース・バージョンを有するユーザ機器内で実施することができる。この場合に、ブール変数ＦｅｍｔｏＣｌｕｓｔｅｒＡｖａｉｌａｂｌｅは、定義されないか送信されない。その代わりに、ユーザ機器が、フェムトセルまたはフェムトセル・クラスタ化をサポートするリリース・バージョンを有するが、フェムトセル・クラスタに関連付けられていない場合がある。別の場合には、ブール変数ＦｅｍｔｏＣｌｕｓｔｅｒＡｖａｉｌａｂｌｅが定義され、ＦＡＬＳＥと同等にセットされる。ユーザ機器は、接続要求をマクロセルおよび／または無線ネットワーク制御装置（ＭＣ／ＲＮＣ）に送信する（４０５で）ことができる。マクロセルは、接続セットアップ・メッセージを用いて応答する（４１０で）。その後、ユーザ機器は、従来のセットアップ手順を実行し、接続セットアップ完了メッセージを送信する（４１５で）ことができる。この時点で、ＲＲＣ接続が確立されている（４２０で）。ユーザ機器は、フェムトセル・クラスタに関連付けられていないので、メッセージ４０５、４１０、４１５は、フェムトセル・クラスタに関連する変数またはパラメータを全く含まない。
【００３４】
図５に、ユーザ機器がフェムトセル・クラスタに関連付けられているときにユーザ機器とマクロセルとの間で通信を確立する方法５００の１つの例示的な実施形態を概念的に示す。この場合には、ブール変数ＦｅｍｔｏＣｌｕｓｔｅｒＡｖａｉｌａｂｌｅが定義され、ＴＲＵＥにセットされる。方法５００は、ユーザ機器がマクロセルに接続要求を送信し（５０５で）、マクロセルが接続セットアップ要求を送信することによって応答する（５１０で）時に開始される。ユーザ機器は、フェムトセル・クラスタに関連付けられているので、ユーザ機器は、ＦｅｍｔｏＣｌｕｓｔｅｒＡｖａｉｌａｂｌｅおよびＦｅｍｔｏＣｌｕｓｔｅｒＣｅｌｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙなどの可用性変数および／または周波数変数を生成する（５１５で）。次に、ユーザ機器は、ＴＲＵＥの値を有するブール変数ＦｅｍｔｏＣｌｕｓｔｅｒＡｖａｉｌａｂｌｅを含む接続セットアップ完了メッセージを送信する（５２０で）ことができる。接続セットアップ完了メッセージは、クラスタ内のフェムトセルによって使用される周波数（１つまたは複数）を示す情報をも含むことができる。接続セットアップ完了メッセージの受信時に、無線ネットワーク制御装置は、フェムトセル・クラスタ情報および／またはモビリティ情報を、たとえばユーザ機器に関連するコンテキストに格納する（５２５で）。ここで、ＲＲＣ接続が確立される（５３０で）。
【００３５】
開示される主題の諸部分および対応する詳細な説明は、ソフトウェアすなわち、コンピュータ・メモリ内のデータ・ビットに対する動作のアルゴリズムおよび記号表現に関して提示される。これらの説明および表現は、当業者が彼らの作業の実質をそれによって他の当業者に効率的に伝える説明および表現である。アルゴリズムは、この用語が本明細書で使用されるときに、および一般に使用されるときに、所望の結果につながるステップの自己完結的シーケンスと考えられる。ステップは、物理的量の物理的操作を必要とするステップである。必ずではないが通常、これらの量は、格納され、転送され、組み合わされ、比較され、かつ他の形で操作され得る、光信号、電気信号、または磁気信号の形をとる。時々、主に一般的な使用の理由から、これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、項、数、または類似物と称することが便利であることがわかっている。
【００３６】
しかし、これらおよび類似する用語のすべてが、適切な物理量に関連付けられなければならず、単にこれらの量に適用される便利なラベルであることに留意されたい。そうではないと特に述べられない限り、または議論から明白であるように、「処理」、「コンピューティング」、「計算」、「判定」、「表示」、または類似物などの用語は、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電子的量として表されたデータを操作し、コンピュータ・システムメモリもしくはレジスタまたは他のそのような情報ストレージ・デバイス、情報伝送デバイス、または情報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に変換する、コンピュータ・システムまたは類似する電子コンピューティング・デバイスのアクションおよびプロセスを指す。
【００３７】
また、開示される主題のソフトウェア実施される諸態様が、通常は、ある形のプログラム記憶媒体上で符号化され、またはあるタイプの伝送媒体を介して実施されることに留意されたい。プログラム記憶媒体は、磁気（たとえば、フロッピ・ディスクまたはハード・ドライブ）または光学（たとえば、コンパクト・ディスク読取り専用メモリすなわち「ＣＤ  ＲＯＭ」）とすることができ、読取り専用またはランダム・アクセスとすることができる。同様に、伝送媒体は、より対線、同軸ケーブル、光ファイバ、または当技術分野で既知のある他の適切な伝送媒体とすることができる。開示される主題は、任意の所与の実施態様のこれらの態様によって限定はされない。
【００３８】
上で開示された特定の実施形態は、例示にすぎない。というのは、開示される主題を、本明細書の教示の利益を有する当業者に明白な、異なるが同等の形で変更し、実施することができるからである。さらに、下の特許請求の範囲に記載されたものと異なる、本明細書で示された構成または設計の詳細への限定は、意図されていない。したがって、上で開示された特定の実施形態を、変更しまたは修正することができ、すべてのそのような変形形態が、開示される主題の範囲内と考えられることは、明白である。したがって、本明細書で求められる保護は、下の特許請求の範囲に示されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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