(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グループ内の他の基地局と協力して、ユーザ機器との無線通信をサポートするように動作可能な基地局であって、
ユーザ機器との無線通信をサポートするカバレージ・エリアを有するセルを生成するように動作可能な送信ロジックと、
前記グループ内の基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を示す負荷情報を受信するように動作可能な受信ロジックと、
前記グループ内の少なくとも１つの基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を変更するために、上しきい値および下しきい値によって境界を定められる所定の範囲内で、前記カバレージ・エリアに対する要求される変更を判定し、前記基地局によって経験される前記ユーザ機器通信負荷が、前記グループに関する平均ユーザ機器通信負荷を超え、前記基地局によってサポート可能な所定の最大ユーザ機器通信負荷を超える時に、前記基地局によって経験される前記ユーザ機器通信負荷を減らすために前記カバレージ・エリアを減らし、前記カバレージ・エリアの前記減少が前記下しきい値以下である時に、前記下しきい値を減らすように動作可能なカバレージ・エリア調整ロジックと、
を含む、基地局。
【請求項２】
前記カバレージ・エリア調整ロジックは、前記基地局によってサポートされる前記ユーザ機器通信負荷が、前記グループに関する平均ユーザ機器通信負荷未満であるが、前記基地局によってサポート可能な所定の最大ユーザ機器通信負荷以下の時に、前記基地局によって経験される前記ユーザ機器通信負荷を増やすために、前記所定の範囲の前記上しきい値によって定義される最大カバレージ・エリアを超えないカバレージ・エリアまで前記カバレージ・エリアを増やすように動作可能である、請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記カバレージ・エリア調整ロジックは、前記基地局によって経験される前記ユーザ機器通信負荷が、前記グループに関する平均ユーザ機器通信負荷を超えるが、前記基地局によって経験される所定の最大ユーザ機器通信負荷以下であり、もはや前記基地局によってサポートされないユーザ機器通信負荷をサポートするための候補として前記負荷情報から識別される基地局が、これらの基地局によってサポート可能な所定の最大ユーザ機器通信負荷以下の時に、前記基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を減らすために、前記所定の範囲の前記下しきい値によって定義される最小カバレージ・エリアより小さくないカバレージ・エリアまで前記カバレージ・エリアを減らすように動作可能である、請求項１又は２に記載の基地局。
【請求項４】
前記受信ロジックは、前記グループ内の基地局によってサポートされるユーザ機器の受信器の感度を示す受信パイロット信号強度（ＲＰＳＳ）を受信するように動作可能であり、前記カバレージ・エリア調整ロジックは、前記カバレージ・エリアに対する前記減少がユーザ機器通信負荷をもはや前記グループ内の前記基地局によってサポートされないものにするかどうかを前記受信パイロット信号強度（ＲＰＳＳ）から判定し、そうである場合に前記減少を防ぐように動作可能である、請求項３に記載の基地局。
【請求項５】
前記グループ内の基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を示す前記負荷情報は、前記グループ内の前記基地局によってサポートされるユーザ機器の個数を示す情報を含み、前記カバレージ・エリア調整ロジックは、前記グループ内の少なくとも１つの基地局によってサポートされるユーザ数を変更することによって前記グループ内の前記少なくとも１つの基地局によって経験される前記ユーザ機器通信負荷を変更するための、そのパイロット・チャネル送信電力を変更することによる前記カバレージ・エリアに対する要求される変更を判定するように動作可能である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項６】
上しきい値および下しきい値によって境界を定められる前記所定の範囲は、上パイロット・チャネル送信電力しきい値および下パイロット・チャネル送信電力しきい値によって境界を定められる所定のパイロット・チャネル送信電力範囲を含む、請求項５に記載の基地局。
【請求項７】
前記カバレージ・エリア調整ロジックは、前記基地局によってサポートされるユーザ機器の前記個数が、前記グループ内の基地局によってサポートされるユーザ機器の平均個数未満であるが、前記基地局によってサポート可能なユーザ機器の所定の最大個数以下の時に、前記基地局によってサポートされるユーザ機器の前記個数を増やすために、前記所定の範囲の前記上しきい値によって定義される最大カバレージ・エリアを超えないカバレージ・エリアまで前記カバレージ・エリアを増やすように動作可能である、請求項５または６に記載の基地局。
【請求項８】
前記カバレージ・エリア調整ロジックは、前記基地局によってサポートされるユーザ機器の前記個数が、前記グループ内の基地局によってサポートされるユーザ機器の平均個数を超え、前記基地局によってサポート可能なユーザ機器の所定の最大個数を超える時に、前記基地局によってサポートされるユーザ機器の前記個数を減らすために前記カバレージ・エリアを減らすように動作可能である、請求項５乃至７のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項９】
前記カバレージ・エリア調整ロジックは、前記基地局によってサポートされるユーザ機器の前記個数が、前記グループ内の基地局によってサポートされるユーザ機器の平均個数を超えるが、前記基地局によってサポート可能なユーザ機器の所定の最大個数以下であり、もはや前記基地局によってサポートされないユーザ機器をサポートするための候補として前記基地局によってサポートされるユーザ機器の個数を示す前記情報から識別される基地局が、これらの基地局によってサポート可能なユーザ機器の所定の最大個数以下の時に、前記基地局によってサポートされるユーザ機器の前記個数を減らすために、前記所定の範囲の前記下しきい値によって定義される最小カバレージ・エリアより小さくないカバレージ・エリアまで前記カバレージ・エリアを減らすように動作可能である、請求項５乃至８のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１０】
前記受信ロジックは、前記基地局によってサポートされるユーザ機器に提供されるサービス品質の表示を受信するように動作可能であり、前記カバレージ・エリア調整ロジックは、前記表示に応答して前記所定の範囲によって定義される前記最小カバレージ・エリアを変更するために前記所定の範囲の前記下しきい値を調整するように動作可能である、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１１】
前記カバレージ・エリア調整ロジックは、
サービス品質の前記表示が、所定のサービス品質以下のサービス品質が前記基地局によってサポートされるユーザ機器に提供されつつあることを示す時に、第１の所定の量だけ前記所定の範囲の前記下しきい値を増やすことと、
サービス品質の前記表示が、所定のサービス品質を超えるサービス品質が前記基地局によってサポートされるユーザ機器に提供されつつあることを示す時に、第２の所定の量だけ前記所定の範囲の前記下しきい値を減らすことと
のうちの少なくとも１つを実行するように動作可能である、請求項１０に記載の基地局。
【請求項１２】
ユーザ機器との無線通信をサポートするカバレージ・エリアを有するセルを生成するステップと、
ユーザ機器との無線通信をサポートするためにグループ内の他の基地局と協力して動作する基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を示す負荷情報を受信するステップと、
前記グループ内の少なくとも１つの基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を変更するために、上しきい値および下しきい値によって境界を定められる所定の範囲内で、前記カバレージ・エリアに対する要求される変更を判定するステップであって、前記基地局によって経験される前記ユーザ機器通信負荷が、前記グループに関する平均ユーザ機器通信負荷を超え、前記基地局によってサポート可能な所定の最大ユーザ機器通信負荷を超える時に、前記基地局によって経験される前記ユーザ機器通信負荷を減らすために前記カバレージ・エリアを減らし、前記カバレージ・エリアの前記減少が前記下しきい値以下である時に、前記下しきい値を減らす、判定するステップと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局、方法、およびコンピュータ・プログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラ無線遠隔通信システムでは、無線カバレージは、セルとして既知のエリアによって提供される。基地局は、無線カバレージ・エリアを提供するために各セル内に配置される。伝統的な基地局は、比較的大きい地理的エリア内でカバレージを提供し、これらのセルを、しばしばマクロ・セルと称する。しばしばマクロ・セル内で、より小さいサイズのセルを提供することが可能である。そのようなより小さいサイズのセルを、時々、マイクロ・セル、ピコ・セル、またはフェムト・セルと称する。そのような小セルは、通常、マクロ・セルの無線カバレージ・エリア内で比較的限られた範囲を有する無線カバレージを提供する小セル基地局を設けることによって確立される。小セル基地局の送信電力は、比較的低く、したがって、各小セルは、マクロ・セルのカバレージ・エリアと比較してより小さいカバレージ・エリアを提供し、たとえば、オフィスまたは家庭をカバーする。そのような小セル基地局のグループは、一緒に、無線小セル・ネットワークを提供することができる。
【０００３】
そのような小セルは、通常、マクロ・セルによって提供される通信カバレージが悪い場合、またはユーザがコア・ネットワークと通信するために小セル基地局によってローカルに提供される代替通信リンクを使用することを望む場合に提供される。そのような状況は、たとえば、ユーザが、先在する通信リンクを有し、そのユーザが、コア・ネットワークと通信するために、マクロ・セル・ネットワーク・プロバイダによって提供されるリンクより優先してそのリンクを利用することを望む場合に生じる可能性がある。無線小セル・ネットワークを提供する小セル基地局のグループは、これらの基地局のそれぞれが、カバレージが単一の小セル基地局によって提供される場合に必要であるはずの電力より低い電力で送信することを可能にする、たとえば家庭またはオフィス・ビルディング全体に分散した複数の小セル基地局を使用することによって、これらのビルディング全体でユーザ機器に拡張されたローカル・カバレージを一緒に提供することができる。
【０００４】
しかし、基地局を急激に展開させると、基地局の制御を達成することがむずかしくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、基地局を制御する改善された技法を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様によれば、グループ内の他の基地局と協力して、ユーザ機器との無線通信をサポートするように動作可能な基地局であって、ユーザ機器との無線通信をサポートするカバレージ・エリアを有するセルを生成するように動作可能な送信ロジックと、グループ内の基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を示す負荷情報を受信するように動作可能な受信ロジックと、グループ内の少なくとも１つの基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を変更するためのカバレージ・エリアに対する要求される変更を判定するように動作可能なカバレージ・エリア調整ロジックとを含む基地局が提供される。
【０００７】
第１の態様は、基地局の無線カバレージ最適化が、グループ内の基地局のそれぞれの全体的性能を改善する上で重要な要素であることを認めるものである。調整され最適化されたカバレージを有する基地局のグループは、他の点で可能であるはずのより高いエンド・ユーザ・レートおよび改善されたサービス品質を達成することができる。しかし、第１の態様は、最適化されたカバレージの達成が、衝突する目的に対処するために注意深いトレードオフを行うことを必要とすることをも認めるものである。さらに、ネットワーク・プロバイダが、各個々の基地局の正確な位置に対する制御をほとんどまたは全く有しない場合があるので、第１の態様は、カバレージ・エリアの調整を達成することがむずかしくなることを認めるものである。
【０００８】
カバレージ最適化の既存の技法は、一般に、ネットワークに関する基地局構成を判定するために集中計算手法を利用する。しかし、第１の態様は、そのような手法を利用することが、各基地局が中央エンティティと通信することを必要とし、これが、ネットワーク全体で送信されるシグナリング・データの量を大幅に増やすことを認めるものである。また、そのような手法は、基地局の設置者によって提供される基地局の位置および構成に関する精確な情報または基地局がその情報を自動的に提供することを可能にするために基地局内に設けられる複雑な機能性のいずれかを必要とする。しかし、その情報が不正確または不完全である場合には、カバレージ・エリアの最適化を達成することが、不可能になる場合がある。したがって、分散合同カバレージ最適化が基地局の間で達成される技法を提供する。この技法は、無線小セル・ネットワーク内で展開される基地局に対して特に有用性を有するが、同様の機能性が、たとえばマクロ基地局などの他の基地局またはネットワークにおいても有益であることを了解されたい。
【０００９】
したがって、ユーザ機器との無線通信をサポートするために、たとえば無線小セル・ネットワークなどのグループ内の他の基地局と一緒に動作することができる基地局を提供する。ユーザ機器との無線通信をサポートするカバレージ・エリアを有する、たとえばマクロ・セル、マイクロ・セル、ピコ・セル、またはフェムト・セルなどのセルを生成できる送信ロジックを提供する。グループ内の他の基地局によって経験される通信負荷に関する情報を受信できる受信ロジックを提供する。グループ内の基地局によって経験される通信負荷を変更するためにカバレージ・エリアに対する要求される変更を判定できるカバレージ・エリア調整ロジックを提供する。この形で、グループ内の各基地局が、そのグループ内の他の基地局に対するユーザ負荷に関する情報を受信でき、リソースの効率的な使用を可能にするため、およびグループ内の基地局のそれぞれの全体的性能を最適化するために通信負荷を再平衡化させるためにそのカバレージ・エリアを調整できることがわかる。グループ内で調整することによって、正確な構成および位置の情報を入手し、中央エンティティに通信する必要が、除去される。実際に、最適化されたカバレージを、衝突するローカル目的に対処するためにローカルに行われるトレードオフを介して達成することができる。負荷情報を、グループ内の隣接する基地局から直接にまたはたとえばゲートウェイなどの別のネットワーク・ノードを介してのいずれかで入手でき、あるいは、ユーザ機器によって通信される測定値から入手できることを了解されたい。調整され最適化されたカバレージを有する基地局のグループは、他の点で可能であるはずのより高いエンド・ユーザ・レートおよび改善されたサービス品質を達成することができる。
【００１０】
一実施形態では、カバレージ・エリア調整ロジックは、上しきい値および下しきい値によって境界を定められる所定の範囲内でカバレージ・エリアに対する要求される変更を判定するように動作可能である。したがって、変更を行える範囲を、一般に、システム全体の安定性および収束を改善するのを助ける特定の範囲内に制限することができる。
【００１１】
一実施形態では、カバレージ・エリア調整ロジックは、基地局によってサポートされるユーザ機器通信負荷が、グループに関する平均ユーザ機器通信負荷未満であるが、基地局によってサポート可能な所定の最大ユーザ機器通信負荷を超えることに失敗する時に、基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を増やすために、所定の範囲の上しきい値によって定義される最大カバレージ・エリアを超えないカバレージ・エリアまでカバレージ・エリアを増やすように動作可能である。したがって、基地局によって現在サポートされている負荷が、その基地局がサポートできる最大負荷未満であり、そのグループ内の基地局に関する平均負荷未満でもあると判定される場合には、これは、その基地局がより多くの負荷を受ける容量をまだ有することと、他の基地局が負荷の公平な分担分より多くを担っていることとを示す可能性が高い。したがって、その基地局のカバレージ・エリアを増やすことができる。カバレージ・エリアの増加は、隣接する基地局に通信負荷を現在働かせているユーザ機器に、この基地局にハンドオーバさせ、これによってグループ内の基地局に対する負荷を再平衡化する可能性が高い。また、カバレージの増加が最大しきい値を超えないことを保証することによって、ネットワークの全体的性能に対する悪影響を引き起こす可能性がある、１つの基地局が不必要にエリアを支配することを防ぐために、その基地局の最大カバレージ・エリアを制限することができる。
【００１２】
一実施形態では、カバレージ・エリア調整ロジックは、基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷が、グループに関する平均ユーザ機器通信負荷を超え、基地局によってサポート可能な所定の最大ユーザ機器通信負荷を超える時に、基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を減らすためにカバレージ・エリアを減らすように動作可能である。したがって、基地局によって現在サポートされている負荷が、その基地局がサポートできる最大負荷を超え、そのグループ内の基地局の平均負荷をも超えると判定される場合には、これは、その基地局がより多くの負荷を受ける容量を有しないことと、他の基地局が負荷の公平な分担分未満を担っていることとを示す可能性が高い。したがって、その基地局のカバレージ・エリアを減らすことができる。基地局のカバレージ・エリアの減少は、その基地局に負荷を働かせているユーザ機器に、そのグループ内の別の基地局にハンドオーバさせ、やはりグループ内の基地局の間で負荷を再平衡化する可能性が高い。
【００１３】
一実施形態では、カバレージ・エリア調整ロジックは、カバレージ・エリアの減少が下しきい値未満である時に、下しきい値を減らすように動作可能である。減らされたカバレージ・エリアが、下しきい値未満のカバレージ・エリアをもたらす場合には、その基地局が、その容量を超えており、グループ内の他の基地局より多くのユーザ負荷をサポートしているので、下しきい値が現在の負荷について大きすぎる可能性がある可能性が高いことを了解されたい。下しきい値を減らすことによって、カバレージ・エリアを、その基地局の妥当な動作を可能にし、負荷を再平衡化するのを助ける量まで減らすことができる。
【００１４】
一実施形態では、カバレージ・エリア調整ロジックは、基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷が、グループに関する平均ユーザ機器通信負荷を超えるが、基地局によって経験される所定の最大ユーザ機器通信負荷を超えることに失敗し、もはや基地局によってサポートされないユーザ機器通信負荷をサポートするための候補として負荷情報から識別される基地局が、これらの基地局によってサポート可能な所定の最大ユーザ機器通信負荷を超えることに失敗する時に、基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を減らすために、所定の範囲の下しきい値によって定義される最小カバレージ・エリアより小さくないカバレージ・エリアまでカバレージ・エリアを減らすように動作可能である。したがって、基地局に対する現在の負荷が、その基地局の最大負荷未満であるが、グループの平均負荷を超えるかどうかが判定され、これによって、その基地局が必要を超える重い負荷を受けていることが示される。しかし、そのカバレージ・エリアを単純に減らすのではなく、この基地局のカバレージ・エリアが減らされた場合に負荷の増加を経験するはずの基地局が、その追加の負荷を受ける容量を有するかどうかに関するさらなる判定が行われる。これらの基地局が追加の負荷を受ける容量を有する場合に限って、カバレージ・エリアを減らすことができる。そうではない場合には、基地局が追加負荷に対処するのに十分な容量をまだ有するので、カバレージ・エリアの変更を行わないものとすることができる。この形で、カバレージ・エリアの減少が、グループ内の他の基地局に対して過度に有害ではない時に限って、カバレージ・エリアの減少を行うことができることがわかる。
【００１５】
一実施形態では、受信ロジックは、グループ内の基地局によってサポートされるユーザ機器の受信器の感度を示す受信器感度情報を受信するように動作可能であり、カバレージ・エリア調整ロジックは、カバレージ・エリアに対する減少がユーザ機器通信負荷をもはやグループ内の基地局によってサポートされないものにするかどうかを受信器感度情報から判定し、そうである場合に減少を防ぐように動作可能である。したがって、グループ内の基地局によってサポートされるユーザ機器の受信器の感度に関する情報を提供することができる。この情報を、ユーザ機器自体によって提供し、直接に、そのユーザ機器が接続される基地局を介して、またはある他のネットワーク・ノードを介してのいずれかで基地局に通信できることを了解されたい。基地局のカバレージ・エリアの減少が、ユーザ機器をもはやグループ内の基地局によってサポートされないものにすることが受信器感度情報から判定される場合には、基地局のカバレージ・エリアの減少を防ぐことができる。それが発生することが許容される場合には、ユーザ機器が中断された呼を経験するか、これが、ユーザ機器にたとえばグループがその中に配置されるマクロ・セルなどの基礎になるセルに戻ってハンディングさせる可能性があるかのいずれかであることを了解されたい。
【００１６】
一実施形態では、グループ内の基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を示す負荷情報は、グループ内の基地局によってサポートされるユーザ機器の個数を示す情報を含み、カバレージ・エリア調整ロジックは、グループ内の少なくとも１つの基地局によってサポートされるユーザ数を変更することによってグループ内の少なくとも１つの基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を変更するための、そのパイロット・チャネル送信電力を変更することによるカバレージ・エリアに対する要求される変更を判定するように動作可能である。したがって、基地局によってサポートされるユーザ機器の個数を提供することができる。パイロット送信電力レベルの変更を利用して、カバレージ・エリアを変更することができる。パイロット・チャネル送信電力の増加または減少が、基地局によってサポートされるユーザ機器の個数を増加させまたは減少させる可能性があることを了解されたい。
【００１７】
一実施形態では、上しきい値および下しきい値によって境界を定められる所定の範囲は、上パイロット・チャネル送信電力しきい値および下パイロット・チャネル送信電力しきい値によって境界を定められる所定のパイロット・チャネル送信電力範囲を含む。したがって、隣接する基地局のそれぞれからユーザ負荷情報を受信した時に、基地局は、すべての基地局によって共有される平均ユーザ負荷を計算することができる。その基地局の現在の負荷とすべての基地局によって共有される平均負荷との間の差は、そのカバレージ・エリア内で調整されるターゲット・ユーザ数を表す。その後、基地局は、他の基地局との間で所望の数のユーザを獲得しまたはハンドオーバするために、最小パイロット送信電力と最大パイロット送信電力とのしきい値内でそのパイロット送信電力（および結果的にそのカバレージ）を調整することができる。最大パイロット送信電力しきい値は、通常、固定され、基地局送信電力全体のうちのどれほどがネットワーク・オペレータによってパイロット・チャネルに割り当てられるのかに依存するが、下しきい値は、その基地局の個々の動作条件に合わせて変更することができる。
【００１８】
一実施形態では、カバレージ・エリア調整ロジックは、基地局によってサポートされるユーザ機器の個数が、グループ内の基地局によってサポートされるユーザ機器の平均個数未満であるが、基地局によってサポート可能なユーザ機器の所定の最大個数を超えることに失敗する時に、基地局によってサポートされるユーザ機器の個数を増やすために、所定の範囲の上しきい値によって定義される最大カバレージ・エリアを超えないカバレージ・エリアまでカバレージ・エリアを増やすように動作可能である。パイロット・チャネル送信電力を増やすことによって、グループ内の他の基地局によって現在サポートされつつあるユーザ機器がその基地局にハンドオーバできる可能性が高く、これによって、これらの他の基地局によってサポートされるユーザ機器の個数が減り、この基地局によってサポートされるユーザ機器の個数が増える。また、パイロット・チャネル送信電力を増やすことによって、そうでなければ存在する可能性があるカバレージ・ホール（ｃｏｖｅｒａｇｅ  ｈｏｌｅ）をふさぐことができる。
【００１９】
一実施形態では、カバレージ・エリア調整ロジックは、基地局によってサポートされるユーザ機器の個数が、グループ内の基地局によってサポートされるユーザ機器の平均個数を超え、基地局によってサポート可能なユーザ機器の所定の最大個数を超える時に、基地局によってサポートされるユーザ機器の個数を減らすためにカバレージ・エリアを減らすように動作可能である。パイロット・チャネル送信電力を減らすことによって、その基地局によって現在サポートされつつあるユーザ機器がグループ内の他の基地局にハンドオーバできる可能性が高く、これによって、その基地局によってサポートされるユーザ機器の個数が減り、グループ内の他の基地局によってサポートされるユーザ機器の個数が増える。また、パイロット・チャネル送信電力を減らすことは、隣接する基地局の間に存在する可能性があるカバレージ・オーバーラップを最小にするのを助ける。
【００２０】
一実施形態では、カバレージ・エリア調整ロジックは、基地局によってサポートされるユーザ機器の個数が、グループ内の基地局によってサポートされるユーザ機器の平均個数を超えるが、基地局によってサポート可能なユーザ機器の所定の最大個数を超えることに失敗し、もはや基地局によってサポートされないユーザ機器をサポートするための候補として基地局によってサポートされるユーザ機器の個数を示す情報から識別される基地局が、これらの基地局によってサポート可能なユーザ機器の所定の最大個数を超えることに失敗する時に、基地局によってサポートされるユーザ機器の個数を減らすために、所定の範囲の下しきい値によって定義される最小カバレージ・エリアより小さくないカバレージ・エリアまでカバレージ・エリアを減らすように動作可能である。
【００２１】
一実施形態では、受信ロジックは、基地局によってサポートされるユーザ機器に提供されるサービス品質の表示を受信するように動作可能であり、カバレージ・エリア調整ロジックは、表示に応答して所定の範囲によって定義される最小カバレージ・エリアを変更するために所定の範囲の下しきい値を調整するように動作可能である。指定された長さの時間にわたって、たとえばサービス品質などの測定されたカバレージ・メトリックを利用することによって、カバレージ・ホールおよび／またはカバレージ・オーバーラップを最小にするのを助けるためにグループ内の基地局によって提供される全体的なカバレージの査定を行うことができる。
【００２２】
一実施形態では、カバレージ・エリア調整ロジックは、サービス品質の表示が、所定のサービス品質以下のサービス品質が基地局によってサポートされるユーザ機器に提供されつつあることを示す時に、第１の所定の量だけ所定の範囲の下しきい値を増やすことと、サービス品質の表示が、所定のサービス品質を超えるサービス品質が基地局によってサポートされるユーザ機器に提供されつつあることを示す時に、第２の所定の量だけ所定の範囲の下しきい値を減らすこととのうちの少なくとも１つを実行するように動作可能である。したがって、カバレージ・ホールを除去するのを助けるためにしきい値を増やすことができ、カバレージ・オーバーラップを最小にするのを助けるためにしきい値を減らすことができる。基地局のカバレージ・エリアが、通常は、その送信信号をある指定されたしきい値を超える信号強度でユーザ機器によって受信できる地理的領域とすることができることを了解されたい。カバレージ・ギャップは、受信された基地局信号が通常は指定されたしきい値未満であるエリアを表し、カバレージ・オーバーラップは、指定されたしきい値を超える複数の基地局信号がユーザ機器によって受信される領域を表す。
【００２３】
一実施形態では、第１の所定の量は、第２の所定の量より大きい。減少ステップを増加ステップよりはるかに小さくセットすることは、カバレージが増加ステップによって支配され、カバレージが徐々に減らされることを保証するのを助ける。したがって、基地局は、指定された長さの時間にわたってカバレージ・メトリック（たとえば、ユーザ呼中断確率またはカバレージ・オーバーラップ係数を組み込んだメトリック）の値を監視することができる。指定されたメトリックの測定された値が、対応する最大の許容可能なしきい値を超える場合には、その基地局の最小パイロット送信電力しきい値を、通常は固定されたステップ・サイズだけ増やすことができる。しかし、測定されたメトリック値が、最大の許容可能なしきい値未満である場合には、その基地局の最小パイロット送信電力しきい値を徐々に減らすことができる。
【００２４】
一実施形態では、カバレージ・エリア調整ロジックは、負荷情報に基づいてカバレージ・エリアに対する変更が要求されるかどうかよりも低い頻度で、サービス品質の表示に基づいてより低いしきい値への変更が要求されるかどうかを査定するように動作可能である。したがって、より低いしきい値が査定されるレートは、システムの収束を改善するのを助けるために、カバレージ・エリアが査定されるレートよりはるかに低くすることができる。したがって、最小パイロット送信電力しきい値は、アルゴリズムによって適応的にセットされ、このアルゴリズムは、各基地局上で個別に動作し、２つの更新サイクルすなわち、ユーザ負荷平衡化を達成するより頻繁なパイロット送信電力更新と、カバレージ・ホールおよびカバレージ・オーバーラップを最小にするためのより低い頻度の最小パイロット送信電力しきい値更新とからなる。
【００２５】
本発明の第２の態様によれば、ユーザ機器との無線通信をサポートするカバレージ・エリアを有するセルを生成するステップと、ユーザ機器との無線通信をサポートするためにグループ内の他の基地局と協力して動作する基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を示す負荷情報を受信するステップと、グループ内の少なくとも１つの基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を変更するためのカバレージ・エリアに対する要求される変更を判定するステップとを含む方法が提供される。
【００２６】
一実施形態では、判定のステップは、上しきい値および下しきい値によって境界を定められる所定の範囲内でカバレージ・エリアに対する要求される変更を判定するステップを含む。
【００２７】
一実施形態では、判定のステップは、基地局によってサポートされるユーザ機器通信負荷が、グループに関する平均ユーザ機器通信負荷未満であるが、基地局によってサポート可能な所定の最大ユーザ機器通信負荷を超えることに失敗する時に、基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を増やすために、所定の範囲の上しきい値によって定義される最大カバレージ・エリアを超えないカバレージ・エリアまでカバレージ・エリアを増やすステップを含む。
【００２８】
一実施形態では、判定のステップは、基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷が、グループに関する平均ユーザ機器通信負荷を超え、基地局によってサポート可能な所定の最大ユーザ機器通信負荷を超える時に、基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を減らすためにカバレージ・エリアを減らすステップを含む。
【００２９】
一実施形態では、判定のステップは、カバレージ・エリアの減少が下しきい値未満である時に、下しきい値を減らすステップを含む。
【００３０】
一実施形態では、判定のステップは、基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷が、グループに関する平均ユーザ機器通信負荷を超えるが、基地局によって経験される所定の最大ユーザ機器通信負荷を超えることに失敗し、もはや基地局によってサポートされないユーザ機器通信負荷をサポートするための候補として負荷情報から識別される基地局が、これらの基地局によってサポート可能な所定の最大ユーザ機器通信負荷を超えることに失敗する時に、基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を減らすために、所定の範囲の下しきい値によって定義される最小カバレージ・エリアより小さくないカバレージ・エリアまでカバレージ・エリアを減らすステップを含む。
【００３１】
一実施形態では、受信のステップは、グループ内の基地局によってサポートされるユーザ機器の受信器の感度を示す受信器感度情報を受信するステップを含み、判定のステップは、カバレージ・エリアに対する減少がユーザ機器通信負荷をもはやグループ内の基地局によってサポートされないものにするかどうかを受信器感度情報から判定し、そうである場合に減少を防ぐステップを含む。
【００３２】
一実施形態では、グループ内の基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を示す負荷情報は、グループ内の基地局によってサポートされるユーザ機器の個数を示す情報を含み、判定するステップは、グループ内の少なくとも１つの基地局によってサポートされるユーザ数を変更することによってグループ内の少なくとも１つの基地局によって経験されるユーザ機器通信負荷を変更するための、そのパイロット・チャネル送信電力を変更することによるカバレージ・エリアに対する要求される変更を判定するステップを含む。
【００３３】
一実施形態では、上しきい値および下しきい値によって境界を定められる所定の範囲は、上パイロット・チャネル送信電力しきい値および下パイロット・チャネル送信電力しきい値によって境界を定められる所定のパイロット・チャネル送信電力範囲を含む。
【００３４】
一実施形態では、判定のステップは、基地局によってサポートされるユーザ機器の個数が、グループ内の基地局によってサポートされるユーザ機器の平均個数未満であるが、基地局によってサポート可能なユーザ機器の所定の最大個数を超えることに失敗する時に、基地局によってサポートされるユーザ機器の個数を増やすために、所定の範囲の上しきい値によって定義される最大カバレージ・エリアを超えないカバレージ・エリアまでカバレージ・エリアを増やすステップを含む。
【００３５】
一実施形態では、判定のステップは、基地局によってサポートされるユーザ機器の個数が、グループ内の基地局によってサポートされるユーザ機器の平均個数を超え、基地局によってサポート可能なユーザ機器の所定の最大個数を超える時に、基地局によってサポートされるユーザ機器の個数を減らすためにカバレージ・エリアを減らすステップを含む。
【００３６】
一実施形態では、判定のステップは、基地局によってサポートされるユーザ機器の個数が、グループ内の基地局によってサポートされるユーザ機器の平均個数を超えるが、基地局によってサポート可能なユーザ機器の所定の最大個数を超えることに失敗し、もはや基地局によってサポートされないユーザ機器をサポートするための候補として基地局によってサポートされるユーザ機器の個数を示す情報から識別される基地局が、これらの基地局によってサポート可能なユーザ機器の所定の最大個数を超えることに失敗する時に、基地局によってサポートされるユーザ機器の個数を減らすために、所定の範囲の下しきい値によって定義される最小カバレージ・エリアより小さくないカバレージ・エリアまでカバレージ・エリアを減らすステップを含む。
【００３７】
一実施形態では、受信するステップは、基地局によってサポートされるユーザ機器に提供されるサービス品質の表示を受信するステップを含み、判定するステップは、表示に応答して所定の範囲によって定義される最小カバレージ・エリアを変更するために所定の範囲の下しきい値を調整するステップを含む。
【００３８】
一実施形態では、判定するステップは、サービス品質の表示が、所定のサービス品質以下のサービス品質が基地局によってサポートされるユーザ機器に提供されつつあることを示す時に、第１の所定の量だけ所定の範囲の下しきい値を増やすステップと、サービス品質の表示が、所定のサービス品質を超えるサービス品質が基地局によってサポートされるユーザ機器に提供されつつあることを示す時に、第２の所定の量だけ所定の範囲の下しきい値を減らすステップとのうちの少なくとも１つを含む。
【００３９】
一実施形態では、第１の所定の量は、第２の所定の量より大きい。
【００４０】
一実施形態では、判定するステップは、負荷情報に基づいてカバレージ・エリアに対する変更が要求されるかどうかよりも低い頻度で、サービス品質の表示に基づいてより低いしきい値への変更が要求されるかどうかを査定するステップを含む。
【００４１】
本発明の第３の態様によれば、コンピュータ上で実行される時に第２の態様の方法ステップを実行するように動作可能なコンピュータ・プログラム製品が提供される。
【００４２】
さらに、特定の態様および好ましい態様は、付随する独立請求項および従属請求項に示されている。従属請求項の特徴を、適当に、および特許請求の範囲で明示的に示された組合せ以外の組合せで、独立請求項の特徴と組み合わせることができる。
【００４３】
本発明の実施形態を、これから、添付図面を参照してさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】一実施形態による遠隔通信ネットワークの主なコンポーネントを示す図である。
【図２】図１に示された１つのマクロ・セル内の全体的なフェムト・セル展開を示す図である。
【図３】図１の無線通信ネットワーク内の特定のフェムト・セル展開をより詳細に示す図である。
【図４】更新サイクルを概略的に示す図である。
【図５】負荷平衡化更新の主な処理ステップを示す流れ図である。
【図６】カバレージ更新の主な処理ステップを示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１に、一実施形態による無線通信システムを全体的に１０として示す。ユーザ機器４４は、無線通信システム１０を通ってローミングする。それぞれのマクロ・セル２４をサポートする基地局２２が、設けられる。複数のそのような基地局が設けられ、これらの基地局は、ユーザ機器４４にカバレージの広いエリアを提供するために地理的に分散される。ユーザ機器４４が、基地局２２によってサポートされるマクロ・セル２４内にある時には、通信を、関連する無線リンクを介してユーザ機器４４と基地局２２との間で確立することができる。各基地局は、通常、複数のセクタをサポートする。通常、基地局内の異なるアンテナは、１つの関連するセクタをサポートする。もちろん、図１が、通常の通信システム内に存在する可能性があるユーザ機器および基地局の総数のうちの小さいサブセットを示すことを了解されたい。
【００４６】
無線通信システム１０は、無線ネットワーク制御装置１７０によって管理される。無線ネットワーク制御装置１７０は、バックホール通信リンク１６０を介して基地局２２と通信することによって無線通信システム１０の動作を制御する。ネットワーク制御装置１７０は、無線通信システム１０を効率的に管理するために、そのそれぞれの無線リンクを介してユーザ機器４４とも通信する。
【００４７】
無線ネットワーク制御装置１７０は、基地局によってサポートされるセルの間の地理的関係に関する情報を含む近傍リストを維持する。さらに、無線ネットワーク制御装置１７０は、無線通信システム１０内のユーザ機器の位置に関する情報を提供する位置情報を維持する。無線ネットワーク制御装置１７０は、回線交換ネットワークおよびパケット交換ネットワークを介してトラフィックをルーティングするように動作可能である。したがって、無線ネットワーク制御装置１７０がそれと通信できるモバイル・スイッチング・センタ（ｍｏｂｉｌｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｃｅｎｔｒｅ）２５０が、設けられる。次に、モバイル・スイッチング・センタ２５０は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）２１０などの回線交換ネットワークと通信する。同様に、ネットワーク制御装置１７０は、ｓｅｒｖｉｃｅ  ｇｅｎｅｒａｌ  ｐａｃｋｅｔ  ｒａｄｉｏ  ｓｅｒｖｉｃｅ  ｓｕｐｐｏｒｔ  ｎｏｄｅ（ＳＧＳＮ）２２０およびｇａｔｅｗａｙ  ｇｅｎｅｒａｌ  ｐａｃｋｅｔ  ｒａｄｉｏ  ｓｕｐｐｏｒｔ  ｎｏｄｅ（ＧＧＳＮ）１８０と通信する。次に、ＧＧＳＮは、たとえばインターネットなどのパケット交換コア１９０と通信する。
【００４８】
図２により詳細に示されているように、小セル基地局、この例ではフェムト・セル基地局ＦＡからＦＣが設けられ、フェムト・セル基地局ＦＡからＦＣのそれぞれは、関連するフェムト・セル基地局がその中に設置されるビルディングの付近のフェムト・セルＡからＣを提供する。フェムト・セルＡからＣは、これらのビルディングの付近のユーザにローカル通信カバレージを提供する。各フェムト・セル基地局ＦＡからＦＣは、フェムト・セル・コントローラ／ゲートウェイ２３０を介して通信する。ハンドオーバまたはキャンピング・イベントは、フェムト・セル基地局ＦＡからＦＣが、ユーザ機器が範囲内に来ることを検出する時に、基地局２２とフェムト・セル基地局ＦＡからＦＣとの間で発生する。フェムト・セル基地局ＦＡからＦＣは、通常、バックホールとしてユーザのブロードバンド・インターネット接続２４０（ＡＤＳＬ、ケーブル、イーサネットなど）を利用する。
【００４９】
フェムト・セル基地局ＦＡからＦＣは、住居環境または企業環境で高いセルラ・サービス品質を提供する、低電力低コストのユーザによって展開される基地局である。複雑で非常に信頼できる基地局がネットワーク所有者によって決定される戦略的位置に展開される現在のマクロ・セル手法とは異なって、フェムト・セル基地局ＦＡからＦＣは、顧客によってローカルに設けられる。そのようなフェムト・セル基地局ＦＡからＦＣは、サービス品質が低い可能性があるマクロ・ネットワークのエリア内でローカル・カバレージを提供する。したがって、フェムト・セル基地局ＦＡからＦＣは、ネットワーク・オペレータにとってむずかしいエリア内の改善されたサービス品質を提供する。フェムト・セル基地局ＦＡからＦＣのコストを下げ、フェムト・セルの複雑さを減らし、マクロ・セル内の他のユーザ機器に対するフェムト・セルの干渉影響を減らすために、フェムト・セル基地局ＦＡからＦＣの送信電力は、フェムトのセルのサイズを数十ｍ以下の範囲に制限するために、相対的に低い。フェムト・セル基地局ＦＡからＦＣは、単純なプラグアンドプレイ展開を可能にするために、広範囲の自動構成および自己最適化の機能を有する。したがって、フェムト・セル基地局ＦＡからＦＣは、既存のマクロ・セルラ無線ネットワーク１０にそれ自体を自動的に一体化するように設計されている。
【００５０】
図３に、所期の地理的エリア内でカバレージを合同で提供するフェムト基地局ＦＡからＦＣのクラスタまたはグループを示す。フェムト基地局のグループは、無線小セルネットワークを形成する。無線小セルネットワークは、通常、基礎になるマクロ・セル２４内で提供される。基礎になるマクロ・セル２は、高モビリティ・ユーザおよび広い地理的カバレージ・エリアを世話することが意図されている。無線小セル・ネットワークを形成するフェムト基地局のグループは、ユーザ機器にローカル・カバレージを提供することが意図されている。ユーザ機器が、無線小セル・ネットワークを形成する異なるフェムト・セルＡとＣとの間で移動する時には、ユーザ機器が、これらのフェムト基地局によってサポートされたままになり、基礎になるマクロ・セル２４へのハンド・オーバを防ぐことが望まれる。
【００５１】
各基地局のカバレージ・エリアは、送信された信号が、ある指定されたしきい値を超える信号強度でユーザ機器受信器によって受信され得る地理的領域である。もちろん、カバレージは、たとえば、信号の送信強度、ユーザ機器の受信器の感度、送信器と受信器との間の減衰、ならびに経験されるすべての他の雑音または干渉などの多数の要因に依存する。したがって、エリア１１は、フェムト基地局のそれぞれから受信される信号が指定されたしきい値未満である、カバレージ・ギャップまたはカバレージ・ホールである。オーバーラップ・エリア８、９、および１０は、その領域での２つの基地局からの信号が指定されたしきい値を超える領域を表す。
【００５２】
本明細書で開示される技法は、各基地局によって提供されるカバレージ・エリアを次の目的を満足しようとする形で変更することによって無線小セル・ネットワーク内の最適化を実行しようとする。第１の目的は、無線リソースの効率的な利用を可能にするために同一位置に配置された基地局の間でユーザ負荷を平衡化することである。第２の目的は、無線小セル・ネットワーク内の無線カバレージ・ホールまたは無線カバレージ・ギャップを最小にすることである。第３の目的は、隣接する基地局の間のカバレージ・オーバーラップを最小にすること、言い換えると、最小の可能な送信電力を用いて最初の２つの目的を達成することである。各基地局で入手可能なローカル状況情報が、この最適化を実行するのに使用される。この情報は、接続されたユーザ機器によって基地局に戻って通信される測定レポートから、および／またはたとえばフェムト・コントローラ／ゲートウェイ２３０などの中央ノードを介してもしくは直接にのいずれかで隣接する基地局によって提供される情報から入手される。次に、各基地局は、この情報を利用し、事前定義のアルゴリズムに基づいて、これらの目的をよりよく達成するために集合的に無線小セル・ネットワークを助けるためにローカル判断を行う。具体的には、各基地局は、その基地局のカバレージ・エリアを変更するためにそのパイロット・チャネル送信電力に対する頻繁な更新を実行し、これによって、その基地局および／または隣接する基地局に対する負荷を調整する。
【００５３】
各基地局は、最大パイロット・チャネル送信電力および最小パイロット・チャネル送信電力のしきい値を格納する。最大パイロット・チャネル送信電力しきい値は、固定され、基地局送信電力全体のうちのどれほどがネットワーク設計者によってパイロット・チャネルに割り当てられるのかに依存する。最小パイロット・チャネル送信電力しきい値は、事前定義のアルゴリズムによって適応的にセットされる。パイロット・チャネル送信電力更新は、より頻繁に行われ、この２つのしきい値の中でパイロット・チャネル送信電力のレベルを調整する。最小パイロット・チャネル送信電力しきい値更新は、図４に概略的に示されているように、より低い頻度で行われる。
【００５４】
各基地局は、隣接する基地局に関係するユーザ負荷情報を受信した時に、これらの基地局によって分担される平均ユーザ負荷を比較する。基地局の現在負荷と隣接する基地局によって分担される平均負荷との間の差は、基地局カバレージ・エリア内で調整されるターゲット・ユーザ数を表す。その後、基地局は、適当な場合に、下でより詳細に説明するように、負荷を再平衡化するために、所望のユーザ数を獲得するか隣接する基地局にハンドオーバするために、しきい値の間でそのパイロット・チャネル送信電力を、および結果としてそのカバレージを調整する。
【００５５】
各基地局は、呼中断確率および／またはカバレージ・オーバーラップ係数を組み込んだメトリックならびに／あるいは指定された長さの時間にわたる別のサービス品質メトリックなどのカバレージ・メトリックの値をも監視する。指定されたメトリックの測定された値が、対応する最大の許容可能なしきい値を超える場合には、所望のしきい値を超えることが不適切なカバレージを示すので、基地局の最小パイロット・チャネル送信電力しきい値が、特定のステップ・サイズだけ増やされる。しかし、測定されたメトリックが、最大の許容可能なしきい値未満である場合には、適当より高いサービス品質がユーザ機器に提供されつつあり、基地局がその送信電力を減らせる可能性があるので、基地局の最小パイロット・チャネル送信電力しきい値が、徐々に減らされる。
【００５６】
図３に示されているように、各基地局ＦＡ、ＦＢ、およびＦＣは、グループ内の隣接する基地局と通信し、かつ／またはこれを感知するように動作可能である。次の説明の明瞭さを改善するためおよび例として、基地局ＦＡを、「ローカル」基地局と称する。隣接する基地局ＦＢおよびＦＣを、隣接する基地局と称する。ローカル基地局ＦＡは、直接にまたは測定レポートを介してのいずれかで、近くに配置された隣接する基地局を検出するために、パイロット・チャネル信号測定を実行するように動作可能である。ローカル基地局ＦＡは、隣接する基地局から直接にまたはフェムト・セル・コントローラ／ゲートウェイ２３０によって中央で格納された情報からのいずれかで、その隣接物に関する情報を入手するために、バックホール・ネットワークを介して照会手順および応答手順を実行することもできる。どの場合でも、隣接する基地局は、そのパイロット・チャネル電力変更がローカル基地局性能に大きく影響する可能性があり、逆も同様である基地局である。
【００５７】
上で述べたように、各基地局は、サポートされるユーザ機器および隣接する基地局から周期的に情報を集め、次に、基地局は、カバレージ・ホールおよびすべてのオーバーラップを最小にするためにそのパイロット・チャネル送信電力下しきい値を周期的に調整する。各基地局は、下でより詳細に説明するように、無線小セル・ネットワーク内の隣接する基地局の間で経験される負荷を平衡化するために、セットされた上しきい値と下しきい値との中でそのパイロット・チャネル送信電力に対するより頻繁な変更をも実行する。
【００５８】
図５は、負荷平衡化更新を実行する時の各基地局の動作を示す流れ図である。前に述べたように、これらの負荷平衡化更新は、図６に示されたカバレージ更新と比較して相対的に頻繁に行われる。
【００５９】
ステップＳ１０では、ローカル基地局が、現在の更新スロットＫでの現在のユーザ負荷Ｌ０，ｋ（通常は、基地局によってサポートされているアクティブ・ユーザ数であるが、たとえばサポートされるユーザによって求められる送信帯域幅などの他の負荷メトリックをも含むことができる）を判定する。
【００６０】
ステップＳ２０では、ローカル基地局が、隣接する基地局のそれぞれの負荷Ｌｉ，Ｋを判定し、ここで、ｉ＝１からＮ−１であり、Ｎは、隣接するクラスタまたはグループ内の基地局の総数である（たとえば、Ｎは、図３に示された例では３である）。
【００６１】
ステップＳ３０では、ローカル基地局は、アルゴリズム
【００６２】
【数１】
0005450822.tif 000002
に従って基地局ターゲット負荷を計算し、ここで、ＬＴ，ｋは、スロットＫで現在更新されつつあるローカル基地局のターゲット負荷であり、Ｃは、ローカル基地局容量（通常は、その基地局によってサポート可能なアクティブ・ユーザの最大数またはその基地局によってサポート可能な最大通信帯域幅などのある他の負荷メトリック）である。次に、このターゲット負荷を使用して、ローカル基地局がグループ内の他の基地局によってサポートされつつある平均負荷より多いまたはより少ない負荷をサポートしているかどうかの表示を提供することができる。
【００６３】
ステップＳ４０では、基地局に対する現在のユーザ負荷Ｌ０，ｋがその基地局のターゲット負荷ＬＴ，ｋを超えるかどうかに関する判定を行う。現在のユーザ負荷Ｌ０，ｋがターゲット負荷ＬＴ，ｋ未満である（現在のユーザ負荷が基地局の最大容量Ｃ未満であることを意味する）場合には、処理は、ステップＳ４５に進む。ステップＳ４５では、基地局に対する現在のユーザ負荷Ｌ０，ｋがその基地局のターゲット負荷ＬＴ，ｋと等しいかどうかに関する判定を行う。現在のユーザ負荷Ｌ０，ｋがターゲット負荷ＬＴ，ｋと等しい場合には、パイロット・チャネル送信電力に対する変更はなく、処理はステップＳ９０に進む。現在のユーザ負荷Ｌ０，ｋがターゲット負荷ＬＴ，ｋ未満であるがこれと等しくない（現在のユーザ負荷が基地局の最大容量Ｃ未満であることを意味する）場合には、処理はステップＳ５０に進み、ここで、ルーチン３：Ｉｎｃ＿Ｐｗｒ＿Ｕｎｄｅｒｌｏａｄｅｄ（下で示す）が行われる。というのは、基地局が、ターゲット・レベル未満で動作しつつあり、これが、グループ内の他の基地局がより多くの負荷をサポートしつつあり、ローカル基地局がより多くの負荷を受け入れるための容量をまだ有することを意味するからであり、その後、ローカル基地局のカバレージ・エリアは、ユーザ機器にグループ内のより多くの負荷を有する基地局からローカル基地局にハンドオーバさせるためにパイロット・チャネル送信電力を増やすことによって増やされ、処理は、ステップＳ９０に進む。現在のユーザ負荷Ｌ０，Ｋが、ターゲット負荷ＬＴ，Ｋより大きく、基地局が負荷の分担分より多くをサポートしつつあることを示す場合には、処理はステップＳ６０に進む。
【００６４】
ステップＳ６０では、現在のユーザ負荷Ｌ０，Ｋがローカル基地局の容量Ｃより大きいかどうかに関する判定を行う。現在のユーザ負荷Ｌ０，Ｋがローカル基地局の容量Ｃより大きい場合には、これは、ローカル基地局が過負荷であり、ユーザ機器をハンドオフすることによってその負荷を減らす必要があることを示し、処理は、ステップＳ７０に進み、ここで、ルーチン１：Ｄｅｃ＿Ｐｗｒ＿Ｏｖｅｒｌｏａｄｅｄが行われる。ユーザ負荷Ｌ０，Ｋがローカル基地局の容量Ｃ以下である場合には、処理はステップＳ８０に進み、ここで、ルーチン２  Ｄｅｃ＿Ｐｗｒ＿Ｕｎｄｅｒｌｏａｄｅｄが行われ、これによって、ローカル基地局は、その送信電力を減らすことが可能である時に限って、それを行おうとし、したがって、電力削減が行われる前に、グループ内の他の基地局がその負荷を担うことができるかどうかの判定が行われる。
【００６５】
ステップＳ９０では、次のスロットでユーザ負荷を計算するために、処理はステップＳ１０に戻る。
【００６６】
ルーチン１：Ｄｅｃ＿Ｐｗｒ＿Ｏｖｅｒｌｏａｄｅｄ
１：接続されたモバイル受信器ごとに、そのＲＰＳＳ差すなわち
【００６７】
【数２】
0005450822.tif 000003
を計算する。
２：すべてのモバイル受信器の計算された
【００６８】
【数３】
0005450822.tif 000004
を昇順でソートする。
３：ソートされた
【００６９】
【数４】
0005450822.tif 000005
を配列
【００７０】
【数５】
0005450822.tif 000006
に格納する。
４：基地局パイロット送信電力を
【００７１】
【数６】
0005450822.tif 000007
によって減らす。
５：ｉｆ
【００７２】
【数７】
0005450822.tif 000008
ｔｈｅｎ
６：
【００７３】
【数８】
0005450822.tif 000009
７：ｅｎｄ  ｉｆ
８：ルーチン２：Ｄｅｃ＿Ｐｗｒ＿Ｕｎｄｅｒｌｏａｄｅｄに進む。
【００７４】
ルーチン２：Ｄｅｃ＿Ｐｗｒ＿Ｕｎｄｅｒｌｏａｄｅｄ
１：ｆｏｒ  ｉ  ＝  １  ｔｏ  （Ｌ０−ＬＴ）  ｄｏ
２：  接続されたモバイル受信器ごとに、そのＲＰＳＳ差すなわち
【００７５】
【数９】
0005450822.tif 000010
を計算する。
３：  すべてのモバイル受信器の計算された
【００７６】
【数１０】
0005450822.tif 000011
を昇順でソートする。
４：  ソートされた
【００７７】
【数１１】
0005450822.tif 000012
を配列
【００７８】
【数１２】
0005450822.tif 000013
に格納する。
５：  最小のＰｒｘすなわちＰｒｘ，Ｌを有するモバイル受信器Ｒ１を選ぶ。
６：  最小の
【００７９】
【数１３】
0005450822.tif 000014
すなわち
【００８０】
【数１４】
0005450822.tif 000015
を有するモバイル受信器Ｒ２を選ぶ。
７：  パイロット電力更新を
【００８１】
【数１５】
0005450822.tif 000016
として計算する。
８：  ｉｆ  （Ｒ１がＲ２と同一である）  ｔｈｅｎ
９：    ２番目に小さいＰｒｘすなわち
【００８２】
【数１６】
0005450822.tif 000017
を有するモバイル受信器Ｒ３を選ぶ。
１０：    ｉｆ
【００８３】
【数１７】
0005450822.tif 000018
ｔｈｅｎ
１１：      Ｒ２について、次をチェックする。
１２：      ｉｆ  （その次の最良の基地局がマクロではない）  ＡＮＤ  （その次の最良の基地局が十分な負荷を有しない）  ＡＮＤ
【００８４】
【数１８】
0005450822.tif 000019
ｔｈｅｎ
１３：        Ｐｔｘ＝Ｐｔｘ−Ｐｔｘ，ｕ
１４：      ｅｌｓｅ
１５：        Ｂｒｅａｋ
１６：      ｅｎｄ  ｉｆ
１７：    ｅｌｓｅ
１８：      Ｂｒｅａｋ
１９：    ｅｎｄ  ｉｆ
２０：  ｅｌｓｅ
２１：    ｉｆ  （（Ｐｒｘ，Ｌ−Ｐｔｘ，ｕ）＞η  ｔｈｅｎ
２２：      Ｒ２について、次をチェックする。
２３：      ｉｆ  （その次の最良の基地局がマクロではない）  ＡＮＤ  （その次の最良の基地局が十分な負荷を有しない）  ＡＮＤ
【００８５】
【数１９】
0005450822.tif 000020
ｔｈｅｎ
２４：        Ｐｔｘ＝Ｐｔｘ−Ｐｔｘ，ｕ
２５：      ｅｌｓｅ
２６：        Ｂｒｅａｋ
２７：      ｅｎｄ  ｉｆ
２８：    ｅｌｓｅ
２９：      Ｂｒｅａｋ
３０：    ｅｎｄ  ｉｆ
３１：  ｅｎｄ  ｉｆ
３２：ｅｎｄ  ｆｏｒ
【００８６】
ルーチン３  Ｉｎｃ＿Ｐｗｒ＿Ｕｎｄｅｒｌｏａｄｅｄ
１：隣接接続されたモバイル受信器ごとに、それ自体のパイロット信号と隣接ＢＳのパイロット信号との間のそのＲＰＳＳ差すなわち
【００８７】
【数２０】
0005450822.tif 000021
を計算する。
２：上で計算したＲＰＳＳ差を昇順でソートし、配列
【００８８】
【数２１】
0005450822.tif 000022
に格納する。
３：基地局パイロット送信電力を
【００８９】
【数２２】
0005450822.tif 000023
によって増やす。
【００９０】
したがって、ローカル基地局が、そのユーザ負荷を、Ｎ個すべての隣接する基地局の計算された平均値のユーザ負荷に調整するためにアルゴリズムを使用することがわかる。ローカル基地局の現在のユーザ負荷を与えられて、ローカル基地局は、バックホールを介してその隣接物のユーザ負荷を収集する。次に、ローカル基地局は、隣接セットの平均負荷（それ自体の負荷を含む）を計算する。次に、ローカル基地局は、その現在のユーザ負荷を隣接セットの平均負荷と比較し、それぞれ所望のユーザをハンドオーバしまたは獲得するためにそのパイロット送信電力を減らしまたは増やす。現在のユーザ負荷がその容量を超える場合（Ｌ０＞Ｃ、過負荷のケース）には、ローカル基地局は、余分なユーザを捨てるためにルーチンＤｅｃ＿Ｐｗｒ＿Ｏｖｅｒｌｏａｄｅｄを使用する。ケース（Ｃ，Ｌ０＞ＬＴ）について、ローカル基地局は、ルーチンＤｅｃ＿Ｐｗｒ＿Ｕｎｄｅｒｌｏａｄｅｄを使用し、このルーチンは、ユーザを別のフェムト・セルによって収容できる場合に限って、ユーザを捨てる。過少負荷のケース（Ｌ０＜ＬＴ）について、ルーチンＩｎｃ＿Ｐｗｒ＿Ｕｎｄｅｒｌｏａｄｅｄは、必要な数のユーザ（ＬＴ−Ｌ０）を獲得するためにＢＳのパイロット送信電力を増やす。
【００９１】
上で述べたように、周期的に、最小パイロット・チャネル送信電力しきい値
【００９２】
【数２３】
0005450822.tif 000024
は、カバレージ・ホールおよびすべてのオーバーラップを最小にするのを助けるために変更される。カバレージ・メトリックは、ある所定の長さの時間にわたって測定され、基地局は、測定されたメトリックを所定のしきい値と比較し、それに応じて最小パイロット・チャネル送信電力しきい値を増やしまたは減らすと判断する。最小パイロット・チャネル送信電力しきい値
【００９３】
【数２４】
0005450822.tif 000025
の増加は、カバレージ・ホールを除去するのを助け、最小パイロット・チャネル送信電力しきい値
【００９４】
【数２５】
0005450822.tif 000026
の減少は、すべてのカバレージ・オーバーラップを最小にするのを助ける。通常、減少ステップ・サイズ
【００９５】
【数２６】
0005450822.tif 000027
は、基地局カバレージが徐々に減少することと、カバレージが増加ステップによって支配されることとを保証するために、増加ステップ・サイズＰｓｔｅｐよりはるかに小さくなるようにセットされる。これは、カバレージ・オーバーラップが、カバレージ・ホールよりユーザ機器サービス品質に悪影響する可能性が低いからである。
【００９６】
ここで図６に移ると、ステップＳ１００では、カバレージ・メトリックζ０，ｋを測定する。
【００９７】
ステップＳ１１０では、測定されたカバレージ・メトリックζ０，ｋが所定のしきい値
【００９８】
【数２７】
0005450822.tif 000028
を超えるか否かに関する判定を行う。測定されたカバレージ・メトリックζ０，ｋがしきい値
【００９９】
【数２８】
0005450822.tif 000029
を超え、不適切なサービスがユーザ機器に提供されつつあることを示す場合には、ステップＳ１２０で、最小パイロット・チャネル送信電力しきい値
【０１００】
【数２９】
0005450822.tif 000030
を所定のステップＰｓｔｅｐだけ増やす。ステップＳ１１０で、測定されたカバレージ・メトリックζ０，ｋがしきい値
【０１０１】
【数３０】
0005450822.tif 000031
以下であると判定される場合には、処理はステップＳ１３０に進む。
【０１０２】
ステップＳ１３０では、現在の送信電力Ｐｔｘが最小パイロット・チャネル送信電力しきい値
【０１０３】
【数３１】
0005450822.tif 000032
と等しいかどうかの判定を行う。そうではない場合には、変更は行われず、処理はステップＳ１５０に進む。パイロット・チャネル送信電力Ｐｔｘが最小パイロット・チャネル送信電力しきい値
【０１０４】
【数３２】
0005450822.tif 000033
と等しいと判定される場合には、ステップ１４０で、最小パイロット・チャネル送信電力しきい値
【０１０５】
【数３３】
0005450822.tif 000034
を所定のステップ
【０１０６】
【数３４】
0005450822.tif 000035
だけ減らす。その後、処理はステップＳ１５０に進む。
【０１０７】
ステップＳ１５０では、Ｂ時間期間の次の更新スロットまで、処理を一時停止する。
【０１０８】
したがって、集中化手法とは異なって、基地局がグローバル目的を達成するためにローカル判断を行うことを可能にする非集中化／分散アルゴリズムが利用される。非集中合同カバレージ最適化アルゴリズムは、各フェムト・セル基地局内で個別に動作し、ユーザ負荷平衡化とカバレージ・ホールおよびカバレージ・オーバーラップの最小化との達成に向かって働く。各基地局は、最大パイロット送信電力および最小パイロット送信電力のしきい値を格納する。最大パイロット送信電力しきい値は、固定され、基地局送信電力全体のうちのどれほどがネットワーク設計者によってパイロット・チャネルに割り当てられるのかに依存する。最小パイロット送信電力しきい値は、このアルゴリズムによって適応的にセットされる。各基地局で個別に動作するこのアルゴリズムは、２つの更新サイクルすなわち、ユーザ負荷平衡化を達成するより頻繁なパイロット電力送信更新と、カバレージ・ホールおよびカバレージ・オーバーラップの最小化を処理するためのより低い頻度の最小パイロット送信しきい値更新とからなる。より頻繁な負荷平衡化更新の理由は、ユーザのモビリティの世話をし、ユーザの位置が変化する前に平衡化された負荷に収束することである。
【０１０９】
命名法
Ｎ  隣接クラスタ内の基地局の総数。各基地局がＮ−１個の隣接物を有するようになる。
Ｃ  基地局容量（たとえば、アクティブ・ユーザの最大数）。
η  モバイル受信器の受信器感度。
Ｌ０  現在更新中の基地局のユーザ負荷（アクティブ・ユーザ数）。
ＬＴ  現在更新中の基地局のターゲット・ユーザ負荷。
【０１１０】
【数３５】
0005450822.tif 000036
基地局最小パイロット電力しきい値（適応的）。
【０１１１】
【数３６】
0005450822.tif 000037
基地局最大パイロット電力しきい値（固定）。
ξｔｈｒ  カバレージ・ホール・メトリックξのしきい値。
Ｐｒｘ  受信パイロット信号強度（ＲＰＳＳ）。
Ｐｒｘ，Ｌ  最低受信パイロット信号強度。
【０１１２】
【数３７】
0005450822.tif 000038
最良の基地局からの受信パイロット信号強度。
【０１１３】
【数３８】
0005450822.tif 000039
次に最良の基地局からの受信パイロット信号強度。
【０１１４】
【数３９】
0005450822.tif 000040
【０１１５】
当業者は、さまざまな上で説明した方法のステップを、プログラムされたコンピュータによって実行できることをすぐに認めるであろう。本明細書では、いくつかの実施形態が、機械可読またはコンピュータ可読であり、命令の機械実行可能プログラムまたはコンピュータ実行可能プログラムを符号化するプログラム・ストレージ・デバイス、たとえば、ディジタル・データ記憶媒体を含むことも意図され、前記命令は、前記上で説明した方法のステップの一部またはすべてを実行する。プログラム・ストレージ・デバイスは、たとえば、ディジタル・メモリ、磁気ディスクおよび磁気テープなどの磁気記憶媒体、ハード・ドライブ、または光学的に記録可能なディジタル・データ記憶媒体とすることができる。実施形態が、上で説明した方法の前記ステップを実行するようにプログラムされたコンピュータを含むことも意図されている。
【０１１６】
「プロセッサ」または「ロジック」としてラベルを付けられたすべての機能ブロックを含む、図面に示されたさまざまな要素の機能を、専用ハードウェアならびに適当なソフトウェアに関連するソフトウェアを実行できるハードウェアの使用を介して提供することができる。プロセッサによって提供される時に、機能を、単一の専用プロセッサによって、単一の共有されるプロセッサによって、またはそのうちのいくつかを共有できる複数の個々のプロセッサによって提供することができる。さらに、用語「プロセッサ」、「コントローラ」、または「ロジック」の明示的な使用は、ソフトウェアを実行できるハードウェアに排他的に言及すると解釈されてはならず、限定なしに、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワーク・プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを格納する読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性ストレージを暗黙のうちに含むことができる。従来のおよび／またはカスタムの、他のハードウェアを含めることもできる。同様に、図面に示されたすべてのスイッチは、概念的なものにすぎない。その機能を、プログラム論理の動作を介して、専用ロジックを介して、プログラム制御および専用ロジックの相互作用を介して、または手動でさえ実行することができ、特定の技法は、文脈からより具体的に理解されるように、実装者によって選択可能である。
【０１１７】
当業者は、本明細書のすべてのブロック図が、本発明の原理を実施する例示的な回路網の概念的な図を表すことを了解するに違いない。同様に、すべてのフロー・チャート、流れ図、状態遷移図、擬似コード、および類似物が、コンピュータ可読媒体内で実質的に表すことができ、コンピュータまたはプロセッサが明示的に図示されていようといまいと、そのようなコンピュータまたはプロセッサによってそのように実行できる、さまざまなプロセスを表すことを了解されたい。
【０１１８】
この説明および図面は、単に本発明の原理を例示するものである。したがって、当業者が、本明細書で明示的に説明されまたは図示されてはいないが、本発明の原理を実施し、本発明の趣旨および範囲に含まれる、さまざまな配置を考案できることを了解されたい。さらに、本明細書で列挙されたすべての例は、特に、技術を促進することに本発明人（１つまたは複数）によって貢献される本発明の原理および概念を読者が理解するのを助けるための教育的目的のみのためであることが主に意図され、そのような具体的に列挙された例および条件への限定を伴わないものと解釈されなければならない。さらに、本発明の原理、態様、および実施形態ならびにその特定の例を列挙する本明細書のすべての言明は、その同等物を包含することが意図されている。
【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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【図６】
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