(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１セル（１３）を有する第１基地局（１５）および第２セル（１９）を有する少なくとも１つの第２基地局（２１）を含む無線ネットワーク（１１）内の潜在的な負荷平衡化動作（５７）を決定する方法（４１）であって、前記第１セル（１３）および前記第２セル（１９）が少なくとも部分的にお互いにオーバーラップし、
前記方法（４１）は、全体的な性能メトリック（Ｍ）に対する前記潜在的な負荷平衡化動作（５７）の影響を評価すること（４５）を含み、前記メトリック（Ｍ）は、前記第１セル（１３）および前記少なくとも１つの第２セル（１９）の性能の特徴を表し、そして、前記潜在的な負荷平衡化動作（５７）が前記性能メトリック（Ｍ）によって前記性能を改善することを前記評価することが示すときには前記負荷平衡化動作（５７）を実行し、
前記負荷平衡化動作を実行することが、前記第１セル（１３）から前記第２セル（１９）へまたは前記第２セル（１９）から前記第１セル（１３）への端末（１７）のハンドオーバ（６１）をトリガすることを含み、
前記負荷平衡化動作（５７）が前記第１基地局（１５）から前記第２基地局（２１）へハンドオーバ要求を送信することと、前記第２基地局（２１）からハンドオーバ拒絶を受信することとを含み、前記第２基地局が前記端末（１７）への不十分な制御チャネル無線状態に起因して前記要求されたハンドオーバを受け入れることができないかどうかを前記ハンドオーバ拒絶が示す、方法（４１）。
【請求項２】
前記ネットワークがセルラ・ネットワーク（１１）であり、前記第１セルがマクロ・セル（１３）であり、前記第２セルがピコ・セル（１９）であり、前記ピコ・セル（１９）のカバレージ・エリアが前記マクロ・セル（１３）のカバレージ・エリアより小さく、前記第１基地局が前記マクロ・セル（１３）を制御するマクロ基地局（１５）であり、前記第２基地局が前記ピコ・セル（１９）を制御するピコ基地局（２１）である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記評価すること（４５）が、前記第１セル（１３）および前記少なくとも１つの第２セル（１９）の現在の動作状態に関する前記性能メトリック（Ｍ）の現在値（Ｍｃｕｒ）を計算すること（４７）と、前記負荷平衡化動作（５７）が実行される場合に現れるはずの前記第１セル（１３）および前記少なくとも１つの第２セル（１９）の動作状態に関する前記性能メトリック（Ｍ）の予測値（Ｍｐｒｅ）を計算することとを含む、請求項１または２に記載の方法（４１）。
【請求項４】
性能メトリック（Ｍ）の前記値（Ｍｃｕｒ、Ｍｐｒｅ）が無線リソース管理モデルに基づいて判定され、前記性能メトリックが、好ましくは、最小端末ビットレートを含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
セル固有性能メトリックの少なくとも１つのセル固有値（ＰｅｒｆＭ１、ＰｅｒｆＰ１）を判定することを含み、前記セル固有値（ＰｅｒｆＭ１、ＰｅｒｆＰ１）が前記第１セル（１３）または前記第２セル（１９）の前記性能の特徴を表し、さらに、前記少なくとも１つのセル固有性能メトリック（ＰｅｒｆＭ１、ＰｅｒｆＰ１）の前記現在値および予測値に応じて前記現在値（Ｍｃｕｒ）および／または前記予測値（Ｍｐｒｅ）を判定することを含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法（４１）。
【請求項６】
現在値および予測値としての前記セル固有値（ＰｅｒｆＭ１、ＰｅｒｆＰ１）、および／または前記全体的な性能メトリックの前記値（Ｍｃｕｒ、Ｍｐｒｅ）、および／または前記潜在的な負荷平衡化動作（５７）が前記性能メトリック（Ｍ）によって前記性能を改善することを前記評価（４５）が示すかどうかに基づく表示（ｄ）を、ネットワーク要素（１５、２１）、好ましくは前記第１基地局（１５）および／または前記第２基地局（２１）と交換すること（５３）を含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法（４１）。
【請求項７】
前記端末（１７）に関する無線状態の特徴を表す少なくとも１つのパラメータ、好ましくは前記端末（１７）と少なくとも１つの基地局（１５、２１）との間の経路損を、ハンドオーバ・ターゲット基地局（１５、２１）に送信することを含む、請求項１に記載の方法（４１）。
【請求項８】
前記負荷平衡化動作（５７）を実行することが、前記第１セル（１３）および前記第２セル（１９）の無線リソース（３２）の一部を介して前記第１基地局（１５）によって送信される信号の送信電力を制限すること（６３）を含み、前記部分が、好ましくはタイム・インターバル、好ましくは無線ネットワークのフレーミング構造（３５）のフレームもしくはサブフレーム（Ｓ３）、または前記フレームもしくは前記サブフレーム（Ｓ３）の一部に対応する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法（４１）。
【請求項９】
前記送信電力を制限することを元に戻すことと、前記送信電力を制限するステップ（６３）を元に戻すことの、前記全体的な性能メトリック（Ｍ）に対する影響を評価すること、前記元に戻すことが前記性能メトリックによって前記性能を改善することを前記評価することが示す場合に前記制限すること（６３）を元に戻すこととを含む、請求項８に記載の方法（４１）。
【請求項１０】
セル固有性能メトリックの少なくとも１つのセル固有値（ＰｅｒｆＭ１、ＰｅｒｆＰ１）を判定することを含み、前記セル固有値（ＰｅｒｆＭ１、ＰｅｒｆＰ１）が前記第１セル（１３）または前記第２セル（１９）の前記性能の特徴を表し、あるセルの前記予測値が事前規定したしきい値に関して提出される負荷情報から近似で導出される、請求項５乃至９のいずれか１項に記載の方法（４１）。
【請求項１１】
前記負荷平衡化動作が、前記第１基地局（１５）から前記第２基地局（２１）へハンドオーバ要求メッセージを送信することと、前記第１基地局（１５）がその上で前記送信電力を制限するつもりである前記無線リソース（３２）の一部（Ｓ３）を前記第２基地局（２１）に信号伝達することとを含む、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法（４１）。
【請求項１２】
前記方法（４１）が、無線リソース（３２）の一部（Ｓ３）を介して送信される信号の送信電力を制限する（６３）ように前記第１基地局（１５）に要求するために、前記第２基地局（２１）から前記第１基地局（１５）に制限する要求を送信することを含む、請求項１に記載の方法（４１）。
【請求項１３】
無線ネットワーク（１１）のためのネットワーク要素（１５、２１）であって、前記ネットワーク（１１）が、第１セル（１３）を有する第１基地局（１５）と、第２セル（１９）を有する少なくとも１つの第２基地局（２１）とを備え、前記第１セル（１３）および前記第２セル（１９）が少なくとも部分的にお互いにオーバーラップし、
前記ネットワーク要素（１５、２１）は、全体的な性能メトリック（Ｍ）に対する潜在的な負荷平衡化動作（５７）の影響を評価する（４５）ように配置された制御手段（３１）を含み、前記メトリック（Ｍ）は、前記第１セル（１３）および前記少なくとも１つの第２セル（１９）の性能の特徴を表し、そして、前記潜在的な負荷平衡化動作（５７）が前記性能メトリック（Ｍ）によって前記性能を改善することを前記評価（４５）が示す場合に前記負荷平衡化動作（５７）を実行し、
前記負荷平衡化動作を実行することが、前記第１セル（１３）から前記第２セル（１９）へまたは前記第２セル（１９）から前記第１セル（１３）への端末（１７）のハンドオーバ（６１）をトリガすることを含み、
前記負荷平衡化動作（５７）が前記第１基地局（１５）から前記第２基地局（２１）へハンドオーバ要求を送信することと、前記第２基地局（２１）からハンドオーバ拒絶を受信することとを含み、前記第２基地局が前記端末（１７）への不十分な制御チャネル無線状態に起因して前記要求されたハンドオーバを受け入れることができないかどうかを前記ハンドオーバ拒絶が示す、ネットワーク要素（１５、２１）。
【請求項１４】
前記制御手段（３１）が請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法（４１）を実行するように配置された、前記第１基地局（１５）または前記少なくとも１つの第２基地局（２１）である、請求項１３に記載のネットワーク要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１セルを有する第１基地局および第２セルを有する少なくとも１つの第２基地局を含む無線ネットワーク内の潜在的な負荷平衡化動作を決定する方法であって、第１セルおよび第２セルが少なくとも部分的にお互いにオーバーラップする方法に関する。さらに、本発明は、上記方法を実行するように配置された、マクロ基地局またはピコ基地局などの無線ネットワークのネットワーク要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
階層セルラ・ネットワークが、当技術分野で既知である。階層ネットワークは、通常、比較的大きいマクロ・セルを有する。マクロ・セルより小さい、いわゆるピコ・セルは、少なくとも部分的にマクロ・セル内に組み込まれる。マクロ・セルに登録され、そのマクロ・セル内に組み込まれたピコ・セルのカバレージ・エリア内に配置されたモバイル端末は、そのマクロ・セルからそのピコ・セルへのハンドオーバを実行し、元々はマクロ基地局と端末との間で転送されたデータ・トラフィックをピコ基地局に切り替えることができる。
【０００３】
多くの場合に、ピコ・セルは、セルラ・ネットワークの全体的な性能を改善する。というのは、マクロ基地局が、ピコ・セル内に配置された少なくともいくつかの端末をピコ基地局にハンドオーバすることができ、その結果、これらの端末がよりよいサービス品質を認識して、マクロ基地局に登録されたままになる端末にサービスするために使用可能なより多くの無線リソースをマクロ基地局が有することになるからである。
【０００４】
具体的には、マクロ基地局およびピコ基地局が同一の無線リソースを使用する場合、ピコ・セルのサイズは、これらの無線リソースまたはその一部での送信のためにマクロ基地局が使用する送信電力およびピコ基地局が使用する送信電力に依存する。たとえば、ピコ基地局の送信電力を増やすことができない場合、またはマクロ送信電力が比較的大きい場合には、マクロ基地局とピコ基地局との間の干渉によって、比較的小さいサイズのピコ・セルがもたらされる。小さな送信電力は、干渉が比較的少ないので、比較的大きいピコ・セルがもたらされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、マクロ・セルおよびそのマクロ・セル内に組み込まれたピコ・セルの全体的な性能が改善されるように、マクロ基地局および少なくとも１つのピコ基地局の動作を調整することを可能にする、潜在的な負荷平衡化動作を決定する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態によれば、第１セルを有する第１基地局および第２セルを有する少なくとも１つの第２基地局を含む無線ネットワーク内で負荷平衡化動作を実行すべきかどうかを決定する方法であって、第１セルおよび第２セルが少なくとも部分的にお互いにオーバーラップする方法が提供される。この方法は、全体的な性能メトリックに対する潜在的な負荷平衡化動作の影響を評価するステップであって、前記メトリックが第１セルおよび少なくとも１つの第２セルの性能の特徴を表すステップと、潜在的な負荷平衡化動作が性能メトリックによって性能を改善することを評価する前記ステップが示す場合に、負荷平衡化動作を実行するステップとを含む。性能メトリックは、第１セルおよび第２セルの全体的なスループットならびに／または第１基地局もしくは第２基地局に登録された端末へのリソース割当の公平さの特徴を表しまたはこれに依存することができる。しかし、ある種の実施形態では、性能メトリックは、無線ネットワークの異なる特性に依存することができる。
【０００７】
負荷平衡化動作を実行する前に性能メトリックによって負荷平衡化動作を評価することによって、この方法は、負荷平衡化動作が性能メトリックによる性能をほぼ確実に改善するか否かを予知する。したがって、不適切な負荷平衡化動作を回避することができ、スループット、公平さ、または類似物に関する全体的な性能が改善される。
【０００８】
好ましくは、ネットワークが階層セルラ・ネットワークであり、第１セルがマクロ・セルであり、第２セルがピコ・セルであり、ピコ・セルのカバレージ・エリアがマクロ・セルのカバレージ・エリアより小さく、第１基地局がマクロ・セルを制御するマクロ基地局であり、第２基地局がピコ・セルを制御するピコ基地局である。マクロ・セルおよびピコ・セルは、少なくとも部分的にお互いにオーバーラップする、すなわち、ピコ・セルを、完全にマクロ・セル内に配置することができ、あるいは、ピコ・セルを、マクロ・セルのセル境界に配置し、その結果、ピコ・セルの一部だけがマクロ・セル内に配置されるようにすることができる。
【０００９】
好ましい実施形態では、評価する前記ステップが、第１セルおよび少なくとも１つの第２セルの現在の動作状態に関する性能メトリックの現在値を計算するステップと、負荷平衡化動作が実行される場合に現れるはずの第１セルおよび少なくとも１つの第２セルの動作状態に関する性能メトリックの予測値を計算するステップとを含む。現在値および予測値を、お互いと比較することができる。この方法は、この比較に依存して、負荷平衡化動作を実行すべきかどうかを決定することができる。
【００１０】
もう１つの好ましい実施形態では、性能メトリックの値が無線リソース管理（ｒａｄｉｏ  ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）モデルに基づいて判定され、メトリックは、好ましくは、最小端末ビットレートである。
【００１１】
全体的な性能メトリックは、第１セルに少なくとも部分的にオーバーラップする少なくとも１つの第２セルを含むその第１セルの性能の特徴を表し、したがって、複数のセルおよび対応する基地局に関する。一実施形態では、この方法は、セル固有性能メトリックの少なくとも１つのセル固有値を判定するステップであって、前記セル固有値が、第１セルまたは第２セルの性能の特徴を表すステップと、少なくとも１つのセル固有値に依存して現在値および／または予測値を判定するステップとを含む。
【００１２】
負荷平衡化動作の決定は、第１基地局および少なくとも１つの第２基地局に関する。したがって、負荷平衡化動作を実行すべきかどうかの決定を、第１基地局と関係する第２基地局との間で調整することが望ましい。好ましい実施形態では、この調整は、セル固有値、全体的な性能メトリックの値、および／または潜在的な負荷平衡化動作が性能メトリックによって性能を改善することを前記評価が示すかどうかを表す表示をネットワーク要素、好ましくは第１基地局および／または第２基地局と交換することによって実行される。
【００１３】
一実施形態では、負荷平衡化動作の実行するステップが、第１セルから第２セルへまたは第２セルから第１セルへの端末のハンドオーバをトリガするステップを含む。この実施形態によれば、潜在的なハンドオーバが、性能メトリックを使用して評価される。この評価が、ハンドオーバが第１セルおよび少なくとも１つの第２セルの組み合わされた性能を改善することを示す場合には、ハンドオーバが実行される。そうではない場合には、ハンドオーバは、延期されるか完全に取り消される。
【００１４】
好ましくは、この方法は、端末に関する無線状態の特徴を表す少なくとも１つのパラメータ、好ましくは端末と少なくとも１つの基地局との間の経路損を、ハンドオーバ・ターゲット基地局に送信するステップを含む。
【００１５】
一実施形態では、負荷平衡化動作を実行するステップが、第１セルおよび第２セルの無線リソースの一部を介して第１基地局によって送信される信号の送信電力を制限するステップを含む。送信電力の制限は、通常、第２セルのサイズを増やし、その結果、第１セル内に存在するより多くの端末が第２セルに登録できるようになる。しかし、第２セルのサイズの増加は、必ずしも全体的な性能を改善しない。たとえば、第２セルに登録された多数の端末が既にあり、第２セルに比較的高い負荷がある場合には、さらにより多くの端末を第２セルに登録させる第２セルのサイズの増加は、多数の端末が第２セルを共有することになるが、第１セルはわずかに使用されるのみであるので、全体的な性能を改善しない。しかし、第２セルがほとんど空である場合には、第２セルのサイズを増加することによって、第１セルを去り第２セルに登録できるより多くの端末が第２セルに到達できるので、全体的な性能を改善する。性能メトリックの評価に応じて送信電力を制限すると、適切な場合には、第２セルのサイズを半静的に増加することが可能になる。
【００１６】
好ましくは、無線リソースのその部分は、タイム・インターバルに対応し、好ましくは、無線ネットワークのフレーミング構造のフレームもしくはサブフレームまたはフレームもしくはサブフレームの一部に対応する。具体的には、第１基地局は、フレームまたはサブフレームの少なくとも１つの部分内で、送信電力を制限し、好ましくは信号送信を完全に抑制することができる。この場合に、時間同期化されるシステムでは、第１基地局は、フレームまたはサブフレームのうちでモビリティ測定用の基準シンボル（たとえば、パイロット）の送信が使用する部分でのみ送信し、フレームまたはサブフレームの残りの部分を、第１基地局は全く使用しない。この形で、第１基地局による抑制は、サブフレームのうちで制御チャネルが使用する部分での干渉をも除去する。この方法をＬｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）システムで適用する時には、第１基地局は、サブフレームのうちで基準シンボル（パイロット）の送信が使用する部分を除く、サブフレームのすべての部分で送信を抑制することができる。これらのサブフレームを、オールモスト・ブランク・サブフレーム（ａｌｍｏｓｔ  ｂｌａｎｋ  ｓｕｂｆｒａｍｅ、ＡＢＳ）とも称する。
【００１７】
一実施形態では、この方法は、送信電力を制限する前記ステップを元に戻すステップを含む。たとえば、第２セルの大きいサイズがもはや必要ではない場合には、第１基地局は、送信電力の制限を停止し、無線リソースの対応する部分を、第１基地局に登録された端末との通信に使用することができる。
【００１８】
好ましくは、この方法は、送信電力を制限するステップを元に戻すステップの、全体的な性能メトリックに対する影響を評価するステップと、元に戻す前記ステップが性能メトリックによって性能を改善することを評価する前記ステップが示す場合に制限する前記ステップを元に戻すステップとを含む。
【００１９】
性能メトリックの影響を評価するために、この方法は、現在の動作状態に関する性能メトリックの現在値を計算するステップと、送信電力を制限するステップが元に戻される場合にほぼ確実に現れる動作状態に関する性能メトリックの予測値を計算するステップとを含むことができる。送信電力の制限を戻すことの決定のために、性能メトリックの現在値を、性能メトリックの予測値と比較することができる。
【００２０】
好ましくは、この方法は、セル固有性能メトリックの少なくとも１つのセル固有値を判定するステップを含むことができ、前記セル固有値が第１セルまたは第２セルの性能の特徴を表し、あるセルの予測値が事前規定したしきい値に関して提出される負荷情報から近似で導出される。
【００２１】
本発明の一実施形態では、この方法は、第１基地局から第２基地局へハンドオーバ要求メッセージを送信するステップと、第２基地局がハンドオーバ要求によって指定されるハンドオーバを受け入れる場合に、第１基地局がその上で送信電力を制限するつもりである無線リソースの一部を第２基地局に信号伝達するステップとを含む。これは、２つの上で説明した負荷平衡化動作すなわち、ハンドオーバのトリガおよび送信電力の制限の組合せを可能にする。
【００２２】
一実施形態では、この方法は、無線リソースの一部を介して送信される信号の送信電力を制限するように第１基地局に要求するために、第２基地局から第１基地局に制限する要求を送信するステップを含む。好ましくは、この方法は、第１基地局から第２基地局へハンドオーバ要求を送信するステップと、第２基地局からハンドオーバ拒絶を受信するステップとを含み、第２基地局が端末への不十分な制御チャネル無線状態に起因して要求されたハンドオーバを受け入れることができないかどうかをハンドオーバ拒絶が示す。一実施形態では、この方法は、第１基地局から第２基地局へハンドオーバ要求を送信するステップと、前記ハンドオーバ要求に関するハンドオーバ拒絶が第２基地局から受信される場合に、無線リソースの一部を介して第１基地局によって送信される信号の送信電力を制限するステップとを含む。したがって、一実施形態では、この方法は、第２基地局が端末への不十分な制御チャネル状態に起因して要求されたハンドオーバを受け入れることができないことをハンドオーバ拒絶が示すことを含む。ハンドオーバ拒絶を受信し、送信電力を制限した後に、第１基地局は、さらなるハンドオーバ要求を第２基地局に送信することができる。通常の状況では、送信電力の制限は、端末への不十分な制御チャネル状態を除去していなければならず、第２基地局は、要求されたハンドオーバを受け入れることができなければならない。
【００２３】
一実施形態では、この方法は、無線リソースの一部を介して送信される信号の送信電力を制限するように第１基地局に要求するために、第２基地局から第１基地局に制限する要求を送信するステップを含む。具体的には、この方法をＬＴＥシステムで適用する時に、制限する要求を、ＬＴＥのフレーミング構造にオールモスト・ブランク・サブフレーム（ＡＢＳ）を挿入するように第１基地局に要求するミューティング要求（ｍｕｔｉｎｇ  ｒｅｑｕｅｓｔ）とすることができる。
【００２４】
一実施形態では、評価する前記ステップは、単一のネットワーク要素上で、好ましくは基地局上で実行される。たとえば、性能メトリックを、第１基地局のみによって計算することができ、第２基地局は、第２セルに固有の値を第１基地局に送信する。具体的には、第２基地局は、第２セルに固有のメトリックの現在値だけを計算し、この値を第１基地局に送信することができる。
【００２５】
一実施形態によれば、無線ネットワークのネットワーク要素が提供され、前記ネットワークが第１セルを有する第１基地局と、第２セルを有する少なくとも１つの第２基地局とを備え、第１セルおよび第２セルが、少なくとも部分的にお互いにオーバーラップする。ネットワーク要素は、全体的な性能メトリックに対する潜在的な負荷平衡化動作の影響を評価するように配置された制御手段を含み、前記メトリックが前記第１セルおよび前記少なくとも１つの第２セルの性能の特徴を表し、潜在的な負荷平衡化動作が性能メトリックによって性能を改善することを前記評価が示す場合に、負荷平衡化動作を実行する。制御手段は、たとえば、その実施形態が上で説明された本発明による方法を実行するようにプログラムされたプロセッサまたはマイクロ・コンピュータを含むことができる。
【００２６】
好ましくは、ネットワーク要素は、その制御手段が、その実施形態が上で説明された本発明による方法を実行するように配置された第１基地局または少なくとも１つの第２基地局である。
【００２７】
本発明の好ましい実施形態およびさらなる利益を、図面に示し、後で詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】セルラ通信ネットワークを示す図である。
【図２】図１に示されたセルラ・ネットワークのネットワーク要素を示す図である。
【図３】図１に示されたネットワークのリソース割当を示す図である。
【図４】図１に示されたネットワークのネットワーク要素を動作させる方法を示すフロー・チャートである。
【図５】図１に示されたセルラ・ネットワークのピコ基地局とマクロ基地局との間で交換される信号伝達メッセージを示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
この説明および図面は、単に本発明の原理を示すものである。したがって、本明細書で明示的に説明せず、図示しないが、当業者ならば、本発明の原理を実施し、そ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、本明細書で具陳するすべての例は、特に、技術を促進するために本発明人が貢献す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、教育的目的のみのためのものであることが主に明確に意図され、そのような特に言及した例および条件を限定するものではないと解釈しなければならない。さらに、本発明の原理、態様、および実施形態ならびに本発明の特定の例を言及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を意図している。
【００３０】
図１に、複数のマクロ・セル１３を有するセルラ・ネットワーク１１を示す。各マクロ・セル１３は、マクロ・セル１３、具体的にはそのマクロ・セル１３内に配置され、そのマクロ・セル１３のマクロ基地局１５に登録された端末１７を制御するように配置されたマクロ基地局１５を有する。図示の実施形態では、単一のマクロ基地局１５が、３つのマクロ・セル１３に割り当てられる。別の実施形態では、１つのマクロ・セル１３だけが、マクロ基地局１５に割り当てられる。
【００３１】
さらに、セルラ・ネットワーク１１は、複数のピコ・セル１９を有し、ピコ・セル１９のそれぞれは、ピコ基地局２１を有する。図示の例示的な実施形態では、各ピコ基地局２１は、正確に１つのピコ・セル１９と、対応するピコ基地局２１に登録された端末１７とを制御する。ピコ基地局２１によって送信される無線信号の最大送信電力は、マクロ基地局１５によって送信される無線信号の最大送信電力より低い。その結果、ピコ・セル１９のサイズすなわちピコ・セルのカバレージ・エリアは、マクロ・セル１３のサイズより小さい。ピコ・セル１９は、少なくとも１つのマクロ・セル１３とオーバーラップしている。ピコ基地局２１は、好ましくは、端末１７の密度が比較的高い区域内に配置される。少なくとも、ピコ・セル１９内に配置された端末１７の一部は、マクロ・セル１３を去り、ピコ・セル１９のピコ基地局２１に登録することができる。この形で、端末１７の高い密度を有する区域にピコ基地局２１を設置することは、高い端末密度を有するその区域内に配置された端末１７のユーザによって経験されるサービス品質および／またはチャネル容量を改善するのを助ける。
【００３２】
セルラ・ネットワーク１１を、Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）モバイル通信システムまたはＬｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ  ａｄｖａｎｃｅｄ）モバイル通信システムの一部とすることができる。ＬＴＥとＬＴＥ  ａｄｖａｎｃｅｄとの両方が、Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  ｐｒｏｊｅｃｔ（３ＧＰＰ）によって指定される。しかし、本発明は、ＬＴＥまたはＬＴＥ  ａｄｖａｎｃｅｄに限定されない。ＬＴＥでは、基地局１３、１５を、ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｎｏｄｅＢ（ｅＮｏｄｅＢ）と称する。端末１７を、しばしばユーザ機器（ＵＥ）と称する。本発明を、異なるタイプのセルラ・ネットワークまたはモバイル通信システムに関連して適用することもできる。
【００３３】
図２に、マクロ基地局１５およびピコ基地局２１などのネットワーク１１のネットワーク要素をさらに詳細に示す。各基地局１５、２１は、端末１７に無線信号を送信し、端末１７によって送信された無線信号を受信するアンテナ２５に結合されたトランシーバ２３を有する。
【００３４】
基地局１５、２１は、相互接続ネットワーク２９など、基地局１５、２１をお互いに相互接続する相互接続手段に接続された相互接続ネットワーク・インターフェース回路網２７を有する。ＬＴＥを使用する時には、基地局１５、２１は、いわゆるＸ２インターフェースに従ってお互いと通信することができる。
【００３５】
さらに、基地局１５、２１は、好ましくは基地局１５、２１を動作させる方法を実行するようにプログラムされたプロセッサを含む、制御回路網などの制御手段３１を含む。具体的には、制御手段３１を、無線ネットワーク１１内で潜在的な負荷平衡化動作を決定する方法を実行するように構成し、好ましくはプログラムすることができる。潜在的な負荷平衡化動作を決定する例示的な方法を、下で説明する。
【００３６】
少なくとも部分的にマクロ・セル１３のカバレージの内部に配置された少なくとも１つのピコ・セル１９を有するネットワーク１１を動作させる時に、すべてのセル１３、１９の全体的なスループットおよび／または端末１７によって見られるサービス品質を最大にしなければならない。このために、ネットワーク１１は、マクロ・セル１３からピコ・セル１９へおよびその逆に負荷を移動するために、負荷平衡化動作を実行することができる。
【００３７】
マクロ・セル１３およびピコ・セル１９が、同一の無線リソースを使用する場合、特に、同一の無線搬送波を使用する場合には、時間領域セル間干渉制御（ｉｎｔｅｒ−ｃｅｌｌ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ、ＩＣＩＣ）を、制御チャネル上の干渉を調整するために使用することができる。セル１３、１９の両方が複数の搬送波を使用する場合には、周波数領域ＩＣＩＣを、制御チャネル上の干渉を調整するために使用することができる。
【００３８】
ピコ基地局２１が、比較的小さいフォーム・ファクタを有するので、また、規制上の制約のゆえに、ピコ基地局２１によって放射される信号の電力は、マクロ基地局１５によって放射される信号の電力と比較して低い。したがって、ピコ・セル１９のカバレージ・エリアＡ１は、マクロ・セル１３のカバレージ・エリアより小さい。少数の端末１７だけがピコ・セル１９に登録されている場合には、可能な負荷平衡化動作は、ピコ・セル１９のカバレージ・エリアを増やすために、無線送信リソース３２の一部を送信するためマクロ基地局１５が使用する最大送信電力を減らすことに存する場合がある。無線リソース３２のその部分でマクロ基地局１５が使用する送信電力を減らすことは、マクロ基地局１５とピコ基地局２１の端末１７との間の干渉を減らし、その結果、ピコ基地局２１が、ピコ基地局２１からより遠くに配置された端末１７に到達できるようになる。したがって、マクロ基地局による無線リソース３２のその部分での最大送信電力の削減または制限することは、ピコ・セル１９のカバレージ・エリアＡ２（図１を参照されたい）を増加させることになる。マクロ基地局による干渉を減らすことに起因するピコ・セル１９のカバレージ・エリアの増加を、「フット・プリント増加（ｆｏｏｔ  ｐｒｉｎｔ  ｉｎｃｒｅａｓｅ）」とも称する。
【００３９】
理論的には、ピコ基地局２１が使用する送信電力を増やすことによって、ピコ・セル１９のカバレージ・エリアを増やすことも可能である。しかし、多くの場合に、ピコ基地局２１の送信電力は、ピコ基地局２１の小フォーム・ファクタによって、または規制上の制約によって制限される。
【００４０】
図３に、共通の時間軸上で、マクロ・セルＭ１のマクロ基地局１５およびピコ・セルＰ１のピコ基地局２１によって放射される信号の送信電力Ｐを示す。無線送信リソース３２は、セルＭ１とＰ１の両方が使用する搬送波３３を含む。ネットワーク１１は、フレーミング構造３５を維持する。フレーミング構造３５は、結果として起こる無線フレーム３７を含む。図３では、１つの無線フレーム３７だけが図示されている。各無線フレーム３７は、複数のサブフレームＳ１，・・・，ＳＲに副分割され、Ｒは、単一の無線フレーム３７内のサブフレームの総数を示す。図３からわかるように、セルＭ１およびＰ１の基地局１５、２１は、フレーミング構造３５に関して、特に無線フレーム３７およびサブフレームＳ１，・・・，ＳＲのタイミングに関して、お互いに関して同期化される。
【００４１】
図３の上部に示した図に示しているように、制限された送信電力を有するサブフレームＳ３が、マクロ基地局１５のサブフレームＳ１，・・・，ＳＲのシーケンスに挿入される。ＬＴＥを使用する時には、マクロ基地局１５は、このサブフレームＳ３中に、必須の基準シンボルだけを送信する。したがって、サブフレームＳ３のうちで対応する基準シンボルのために割り当てられた部分だけを、マクロ基地局１５が使用し、マクロ基地局１５は、そのサブフレームＳ３の残りの部分中には全く送信しない。したがって、サブフレームＳ３を、オールモスト・ブランク・サブフレーム（ＡＢＳ）とも称する。
【００４２】
もう１つの実施形態では、セルＭ１のマクロ基地局１５によって放射される信号の送信電力Ｐは、サブフレームＳ３について、減少した電力レベルＰｒｅｄに制限される。もう１つの実施形態では、セルＭ１のマクロ基地局１５は、サブフレームＳ３全体の間に全く送信しない。
【００４３】
セルＭ１のマクロ基地局２１によって放射される信号の送信電力が、著しく減るので、セルＰ１のピコ基地局２１によって放射される信号との干渉は、サブフレームＳ３期間、減少する。したがって、セルＰ１のピコ基地局２１は、ピコ基地局２１から相対的に離れた端末１７に到達することができる。言い替えると、ピコ・セルＰ１のカバレージ・エリアが増やされる。
【００４４】
増加したカバレージ・エリアＡ２内に配置された端末１７は、サブフレームＳ３内にセルＰ１のマクロ基地局１５からの干渉を経験せずに、ピコ基地局２１によって放射された制御チャネル信号（たとえば、ＬＴＥのＰｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＤＣＣＨ）を受信することができる。さらに、サブフレームＳ３内のピコ・セルＰ１のデータ・チャネル（たとえば、ＬＴＥのＰｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＤＳＣＨ）は、ピコ基地局２１に登録された端末１７が増加したカバレージ・エリアＡ２内に存在する場合に、セルＰ１のマクロ基地局１５からの干渉を経験しない。好ましくは、マクロ基地局１５の送信電力が減少するサブフレームＳ３は、無線フレーム３７にＡＢＳを挿入する時に発生する可能性がある、チャネル推定、チャネル状態測定、および無線またはリンクの障害検出の問題を回避するために、端末１７に信号伝達される。
【００４５】
したがって、増加したカバレージ・エリアＡ２内に存在して、通常のカバレージ・エリアＡ１内には存在しない端末１７は、好ましくは、ピコ基地局２１から制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）を受信できるので、マクロ基地局１５によって電力制約されるサブフレーム内にスケジューリングされる。
【００４６】
図示の実施形態では、ピコ基地局２１は、ピコ・セルＰ１に放射される信号の送信電力を変更しない。送信電力は、すべてのサブフレームＳ１，・・・，ＳＲについて、常にＰｐｉｃｏである。
【００４７】
図示の実施形態では、減少した送信電力を有する１つのサブフレームＳ３だけが、無線フレーム３７に挿入される。しかし、制限した送信電力を有する複数のサブフレーム、たとえばＡＢＳを、単一の無線フレーム３７に挿入することができる。
【００４８】
ピコ・セルＰ１のカバレージ・エリアが増える場合には、より多くの端末１７が、セルＰ１に登録することができる。その結果、マクロ・セルＭ１の負荷が、ピコ・セルＰ１に移動される。この意味で、サブフレームＳ１，・・・，ＳＲの期間に送信電力を制限すること（たとえば、無線フレーム３５にＡＢＳを挿入すること）は、負荷平衡化動作である。
【００４９】
しかし、ピコ・セル１９のカバレージ・エリアを増やすことは、必ずしもネットワーク１１の性能を改善しない。たとえば、単一のピコ・セル１９を使用する多数の端末１７が既にある場合には、このピコ・セル１９に追加の端末１７を追加することは、ピコ・セル１９が既に重い負荷を有するので、全体的な性能を改善しない。そのような状況では、ピコ・セル１９のカバレージ・エリア内に配置したいくつかの端末が、マクロ・セル１３に留まらなければならない。したがって、制限した送信電力を有するサブフレームＳ３を挿入することは、必要ではない。さらに、制限した送信電力を有するサブフレームＳ３を挿入することの回避または制限した送信電力を有する以前に挿入したサブフレームの除去は、ネットワーク１１の性能を改善する。というのは、マクロ基地局１５が、ピコ基地局１９に登録されていない端末１７との通信に使用可能なより多くの無線送信リソース３２を有するからである。したがって、本発明の実施形態では、制限した送信電力を有するサブフレームＳ３を挿入するかどうかの決定は、ネットワーク１１の動作状態に依存して半静的に行われる。
【００５０】
第２タイプの負荷平衡化動作は、ある基地局１５、２１から別の基地局２１、１５への端末１７の通信セッションのハンドオーバをトリガすることに存する。マクロ基地局１５とピコ基地局２１との間のハンドオーバは、この端末１７によって引き起こされるネットワーク負荷を基地局１５と２１との間で即座に転送する。
【００５１】
図４に、ネットワーク１１の現在の動作状態、具体的にはマクロ・セル１３および少なくとも部分的にそのマクロ・セル１３内に配置したすべてのピコ・セル１９の動作状態に応じて、負荷平衡化動作、たとえば制限した送信電力を有するサブフレームの挿入またはマクロ・セル１３とピコ・セル１９との間でのハンドオーバのトリガを実行すべきかどうかを半静的に決定する方法を示す。方法４１の開始４３の後に、マクロ・セル１３および少なくとも部分的にそのマクロ・セル１３内に配置したすべてのピコ・セル１９の性能の特徴を表す全体的な性能メトリックＭに対する潜在的な負荷平衡化動作の影響を、ブロック４５で評価する。
【００５２】
ブロック４５は、マクロ・セル１３およびピコ・セル１９の現在の動作状態に関する性能メトリックＭの現在値Ｍｃｕｒを計算するステップ４７を含む。さらに、ブロック４５は、負荷平衡化動作が実行される場合に現れる仮説の動作状態に関する性能メトリックＭの予測値Ｍｐｒｅを計算するステップ４９を含む。ステップ４７および４９の後に、性能メトリックＭの現在値Ｍｃｕｒおよび予測値Ｍｐｒｅを比較し、負荷平衡化動作が性能メトリックＭによって特徴を表される性能を改善するかどうかを判定するステップ５１が実行される。ステップ５１は、負荷平衡化動作を実行すべきかどうかに関する決定ｄを行う。
【００５３】
方法４１を、分散した形で実行することができる。たとえば、マクロ基地局１５およびピコ基地局２１などのネットワーク１１の複数のネットワーク要素が、図４に示したステップの少なくとも一部を実行することができる。負荷平衡化動作をこれらのネットワーク要素１５と２１との間で実行すべきかどうかに関する決定を調整するために、方法４１は、性能メトリックＭの値Ｍｃｕｒ、Ｍｐｒｅおよび／またはこれらの値Ｍｃｕｒ、Ｍｐｒｅに基づいて行われる決定ｄを他のネットワーク要素１５、２１と交換するステップ５３を含むことができる。その後、分岐５５が、負荷平衡化動作を実行すべきかどうかを明確に決定するために実行される。ステップ５５は、決定ｄおよび／または情報交換５３の結果に依存して決定することができる。ステップ５５が、負荷平衡化動作を実行すべきであると決定する場合（Ｙ）には、負荷平衡化動作をトリガするか実行する、方法４１のステップ５７が、実行される。そうではない場合（Ｎ）には、ステップ５７は、スキップされ、方法４１は、終了される。ステップ５５が実行された後には、方法４１は、終了される。
【００５４】
一実施形態では、分岐５５は、決定ｄが、負荷平衡化動作を実行しなければならないことを示し、ステップ５３が、他のネットワーク要素１５、２１が同一の決定ｄを行ったことを示す場合に、負荷平衡化動作を実行すると決定する。もう１つの実施形態では、ネットワーク要素１５、２１は、同一の入力パラメータに対して同一の方法を独立に実行し、同一の決定に達する。さらに異なる実施形態では、ネットワーク要素１５、２１は、負荷平衡化動作を実行すべきかどうかを、異なる形で折衝することができる。もう１つの実施形態では、ステップ５３は、省略され、分岐５５は、決定ｄのみに依存して決定する。
【００５５】
方法４１を、繰り返してまたは周期的に実行することができる。一実施形態では、方法４１は、潜在的な負荷平衡化動作が判定され、この負荷平衡化動作を実行すべきかどうかの決定が必要になるたびに、実行される。
【００５６】
好ましい実施形態では、メトリックＭは、無線リソース管理モデル（ＲＲＭモデル）の結果を含む。これらの性能メトリックは、セル・スループット、端末１７の最小スループット（たとえば、スループットに関するあるパーセンタイル、たとえば第５パーセンタイル）、セル１３、１９内の最小端末ビットレート、平均のもしくは最大のパケット遅延、または個々の端末１７への無線リソース割当の全体的な公平さの特徴を表す公平さメトリックのうちの少なくとも１つを含む。
【００５７】
ＲＲＭモデルは、セル１３、１９に登録した端末１７の個数、端末１７のトラフィック特性（たとえば、要求されるビットレート）、端末１７の経験する干渉、サービング・セル１３、１９のチャネル、基地局１５、２１と端末１７との間の経路損という入力パラメータのうちの１つまたは複数を使用することができる。一実施形態では、端末１７が、ある基地局１５、２１によって到達可能であるかどうかという事実、具体的には、その基地局１５、２１の制御チャネルを端末１７によって受信できるかどうかという事実が、ＲＲＭモデルの入力パラメータを形成する。
【００５８】
ＲＲＭモデルは、上のパラメータの一部だけを使用することができる。たとえば、平均端末スループットをモデル化する、非常に単純なＲＲＭモデルを提供することができる。
【００５９】
負荷平衡化動作５７は、マクロ・セル１３とピコ・セル１９との間のハンドオーバ６１を含むことができる。下の式に示されているように、性能メトリックは、ハンドオーバが行われる前に評価され（記号「ｎｏＨＯ」）、ハンドオーバが行われると仮定して評価される（記号「ＨＯ」）。
【００６０】
【数１】
0005592568.tif 000002
【００６１】
【数２】
0005592568.tif 000003
【００６２】
ハンドオーバの前の状況は、組み合わされ、性能インジケータＭｃｕｒをもたらし、ハンドオーバの後の予測される動作状態は、組み合わされ、予測されるインジケータＭｐｒｅをもたらす。ハンドオーバ決定は、組み合わされた性能の全体的な改善が達成される時に行われる、すなわち、ハンドオーバは、Ｍｐｒｅ＞Ｍｃｕｒの場合に実行される。
【００６３】
上の式に示されているように、全体的な性能メトリックＭの値ＭｃｕｒおよびＭｐｒｅを、セル固有性能メトリックの値ＰｅｒｆＰ１（）、ＰｅｒｆＭ１（）に依存して計算することができる。これらの値を、セル固有の無線リソース・モデル（ｒａｄｉｏ  ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｍｏｄｅｌ）ＲＲＭｐｉｃｏ（）、ＲＲＭｍａｃｒｏ（）を使用することによって計算することができる。好ましい実施形態では、基地局１５、２１は、セル固有値ＰｅｒｆＰ１（）、ＰｅｒｆＭ１（）および／または全体的な値Ｍｃｕｒ、Ｍｐｒｅを交換する。ステップ５３は、基地局１５と２１との間で、現在値および予測値としてセル固有性能メトリックの値ＰｅｒｆＰ１（）、ＰｅｒｆＭ１（）を交換することならびに／または全体的な性能メトリックＭの値ＭｃｕｒおよびＭｐｒｅを交換することを含むことができる。一実施形態では、マクロ基地局１５が、マクロ・セルＭ１に関するセル固有性能メトリックの値ＰｅｒｆＭ１（）を計算し、かつ／または、ピコ基地局２１が、ピコ・セルＰ１に関するセル固有性能メトリックの値ＰｅｒｆＭ１（）を計算する。この場合に、マクロ基地局１５は、値ＰｅｒｆＰ１を計算する必要がなく、ピコ基地局２１は、値ＰｅｒｆＭ１を計算する必要がない。
【００６４】
一実施形態では、ハンドオーバの後の動作状態の上で説明した予測される評価を、指定した端末１７に関する情報（たとえば、サービング・セルおよび／または干渉セルまでのその経路損）をターゲット基地局１５、２１に送信することによって容易にすることができる。
【００６５】
負荷平衡化動作は、無線送信リソース３２の一部でマクロ基地局１５によって送信される信号の送信電力を制限すること（ステップ６３）をも含むことができる。送信リソース３２のこの部分は、サブフレームＳ１，…ＳＲなどのタイム・インターバルに対応することができる。具体的には、少なくとも１つのＡＢＳを、上で説明したようにフレーミング構造３５に挿入することができる。
【００６６】
一実施形態では、マクロ基地局１５は、１つまたは複数のＡＢＳを追加するためにピコ基地局２１に送信されるハンドオーバ要求メッセージを提供する。ピコ基地局２１は、性能メトリックを評価する際に、この提供されるＡＢＳを考慮に入れる。提供されるＡＢＳに起因するピコ・セル１９での改善された性能、具体的には制御チャネル性能に起因して、ハンドオーバが実行される可能性がより高い。
【００６７】
もう１つの実施形態では、マクロ基地局２１は、ＡＢＳをフレーミング構造４５に挿入するためにハンドオーバ要求メッセージを提供しない。これは、性能メトリックの推定値によって示されるように、潜在的なハンドオーバが実行された後の性能低下につながる可能性があり、ハンドオーバは実行されない。しかし、ピコ基地局２１は、ハンドオーバ拒絶メッセージをマクロ基地局１５に送信することができ、このメッセージは、ハンドオーバ拒絶が端末１７の位置への不十分な制御チャネル状態に起因することの指示を含む。このハンドオーバ拒絶メッセージを受信した後に、マクロ基地局２１は、ＡＢＳ構成を変更することができ、具体的には、マクロ基地局１５は、フレーミング構造４５内にＡＢＳを追加し、新しいハンドオーバ要求メッセージをピコ基地局２１に送信することができる。
【００６８】
結果として、上で説明した実施形態の両方で、マクロ基地局１５からピコ基地局２１へのハンドオーバは、無線送信リソース４２の一部でマクロ基地局１５によって送信される信号の送信電力の制限と組み合わされる。
【００６９】
一実施形態では、ピコ基地局２１は、図５に示されているように、マクロ基地局１５にクォリファイド・ミューティング要求（ｑｕａｌｉｆｉｅｄ  ｍｕｔｉｎｇ  ｒｅｑｕｅｓｔ）６５を送信することができる。ミューティング要求６５を送信することによって、ピコ基地局２１は、マクロ・セル１３のフレーミング構造３５内にＡＢＳを追加することを要求する。ミューティング要求６５は、性能メトリックＭｃｕｒの一部である現在値ＰｅｒｆＰ１（ｃｕｒＡＢＳ）または全体的なメトリックＭの現在値Ｍｃｕｒと、性能メトリックＭｐｒｅの一部である予測値ＰｅｒｆＰ１（ｎｅｗＡＢＳ）またはこのメトリックＭｐｒｅ自体とを含むことができる。予測値ＰｅｒｆＰ１（ｃｕｒＡＢＳ）は、ＡＢＳが挿入される場合にピコ基地局２１が有するはずの推定される性能の特徴を表す。マクロ基地局１５は、ミューティング要求６５または場合によっては複数のミューティング要求を受信し、追加のＡＢＳなしのそれ自体の性能とＡＢＳが追加された時の予測される性能とを評価する。複数の性能メトリックを２つの全体的な性能メトリックＭｃｕｒおよびＭｐｒｅに組み合わせ、これらを比較することによって、ＡＢＳを追加する決定が行われる。この決定を行うために、方法４１を実行することができる。複数のセル（１つまたは複数のピコ・セル１９および１つのマクロ・セル１３）の全体的な性能が改善されると推定される時には、追加のＡＢＳがセットされ、そうでない場合には、セットされない。
【００７０】
次の式は、全体的な性能メトリックＭの値ＭｃｕｒおよびＭｐｒｅがどのように計算されるのかを示す。
【００７１】
【数３】
0005592568.tif 000004
【００７２】
【数４】
0005592568.tif 000005
【００７３】
追加のＡＢＳがフレーミング構造３５に挿入される前の動作状態ｃｕｒＡＢＳは、現在値Ｍｃｕｒによって評価される。追加ＡＢＳの潜在的挿入の後の予測される動作状態ｎｅｗＡＢＳは、予測値Ｍｐｒｅによって評価される。ＡＢＳを挿入すべきかどうかに関する最終的な決定は、全体的な性能の全体的な改善が達成されると期待される場合に行われる。上の式に示されているように、セル固有無線リソース・モデルに基づいて判定されるセル固有性能メトリックの値ＰｅｒｆＰ１（）、ＰｅｒｆＭ１（）を、計算することができる。全体的な性能メトリックＭの値Ｍｃｕｒ、Ｍｐｒｅを、セル固有値ＰｅｒｆＰ１（）、ＰｅｒｆＭ１（）に依存して判定することができる。一実施形態では、値ＰｅｒｆＰ１、ＰｅｒｆＭ１、Ｍｃｕｒ、および／またはＭｐｒｅを、可能なハンドオーバの評価に関連して上で説明したように、基地局１５と２１との間で交換することができる。
【００７４】
ＡＢＳを挿入する負荷平衡化動作（ステップ６３）を、自動的に戻すことができる。このために、マクロ基地局１５および／またはピコ基地局２１は、ＡＢＳを除去することがネットワーク１１の性能を高めるかどうかを評価するために、全体的な性能メトリックを再計算することができる。やはり、基地局１５、２１は、ＡＢＳセッティングの可能な戻しの評価に関連して、上で説明したように、値ＰｅｒｆＰ１、ＰｅｒｆＭ１、Ｍｃｕｒ、および／またはＭｐｒｅを交換することができる。
【００７５】
一実施形態では、ＡＢＳの除去の決定プロセスを、少なくとも１つのピコ基地局２１に負荷情報を要求することによってマクロ基地局１５によって開始することができる。好ましくは、マクロ基地局２１は、どのＡＢＳが通常の（非ＡＢＳ）サブフレームであると宣言されることを意図されているのかをピコ基地局２１に指示する。さらに、マクロ基地局１５は、現在の動作状態に関連するセル固有性能メトリックまたは全体的な性能メトリックと、あるＡＢＳがフレーミング構造３５から除去されるという仮定の下で予測される性能メトリックとを要求することができる。
【００７６】
さらに、マクロ基地局１５は、マクロ・セル１３に関する現在の性能メトリックおよび予測される性能メトリックを計算し、全体的な性能すなわち値ＭｃｕｒおよびＭｐｒｅを判定する。値ＭｃｕｒおよびＭｐｒｅは、上で説明したように、たとえば、セル固有値ＰｅｒｆＭ１、ＰｅｒｆＰ１に依存して判定することができる。値ＭｃｕｒおよびＭｐｒｅの比較が、ＡＢＳの除去が全体的な性能を改善することを示す場合には、ＡＢＳを通常のサブフレームに戻すことができ、示さない場合には、通常のサブフレームに戻さないことができる。
【００７７】
一実施形態では、ハンドオーバ決定およびＡＢＳの追加または除去に関する決定は、お互いと独立に行われる。この実施形態では、たとえばこれらのサブフレームをＡＢＳとして扱うことによって、マクロ基地局２１が制限した送信電力を使用するサブフレームの確定したセットをマクロ基地局２１が決めてしまってよい。したがって、サブフレームのうちでマクロ基地局１５の送信電力が制限されるサブフレーム（たとえば、ＡＢＳ中）のうちの１つに、制御チャネルを介してピコ基地局２１が端末１７に到達できるので、セル境界領域（領域Ａ１を除く領域Ａ２）内のマクロ基地局１５に登録された端末１７のハンドオーバは、必ず可能である。ピコ・セル１９のうちの１つにおける負荷が、さらに増える場合には、ピコ基地局２１は、クォリファイド・ミューティング要求（図５を参照されたい）を送信することによって、マクロ基地局２１に少なくとも１つのさらなるＡＢＳを要求することができる。
【００７８】
もう１つの実施形態では、ＡＢＳなど、マクロ基地局１５の送信電力が制限されるサブフレームの確定したセットは、構成されない。この場合に、マクロ基地局１５に登録され、ピコ・セル１９のセル境界領域に配置された端末１７のハンドオーバ要求は、ピコ基地局２１からあまりに遠くに配置されたこの端末１７にピコ基地局２１が通信できないので、失敗する。この実施形態では、ピコ基地局２１によってマクロ・ベース・ステーション１５に送り返されるハンドオーバ拒絶メッセージは、マクロ・セル１９内のＡＢＳによる欠けているリソース制限に起因する端末への不十分な制御チャネル状態のゆえにハンドオーバが拒絶されることの指示を含むことができる。この指示の受信の後に、マクロ基地局１５は、フレーミング構造３５に少なくとも１つのＡＢＳを追加し、ハンドオーバをもう一度要求することができる。
【００７９】
ハンドオーバ決定または送信電力の制限に関する性能判断基準に関して、セルの最小端末ビットレートを使用することができる。たとえば、ピコ・セル１９およびマクロ・セル１３の２つの最小ビットレートの最小値が、ハンドオーバが実行される場合に増やされると推定される場合には、ハンドオーバが実行され、そうでない場合には、ハンドオーバは実行されない。
【００８０】
一実施形態では、評価４５は、単一のネットワーク要素、たとえば、マクロ基地局１５またはピコ基地局２１のうちの１つによって実行される。少なくとも１つの基地局１５、２１が、負荷値、好ましくは前記単一のネットワーク要素へのこの基地局１５、２１によって制御されるセル１３、１９の負荷に依存する拡張したカバレージ領域（領域Ａ１を除くＡ２）内の負荷値の特徴を表すパラメータを信号伝達することができる。このパラメータを使用して、好ましくは、マクロ基地局１５による潜在的に変更されたＡＢＳセッティングを仮定するピコ・セル１９の現在の性能値および予測される性能値を導出することができる。このパラメータを、ミューティング要求内で伝えることができる。これは、受信する側が、その現在の性能メトリックおよび予測される性能メトリックを使用して、評価に含め、この情報に基づいて決定することを可能にする。負荷値は、拡張されたカバレージ領域（領域Ａ１を除くＡ２）内の端末１７の個数ｎｐまたは端末の個数ｎｐにも対応することができ、ｎｍ個が、セル１３、１９に登録されている。一実施形態では、負荷の特徴を表すパラメータは、事前に規定した負荷しきい値に関して量子化され、少数の離散値のみのうちの１つを有することができ、したがって、１ビット、２ビット、３ビット、４ビット、もしくはより多くのビットのセットによってパラメータを表現できるようにすることができる。これらのビットセットを、ミューティング要求にたやすく統合することができる。
【００８１】
一般に、無線リソース管理モデル（ＲＲＭモデル）は、たとえば基地局１５、２１または端末１７などのネットワーク要素の動作状態の測定手順または獲得によって簡単に入手できるパラメータを評価することによって、ネットワーク１１、セルのグループ（たとえば、マクロ・セル１３およびそのマクロ・セル１３内に少なくとも部分的に配置されたピコ・セル１９）、または単一のセル１３、１９の性能を推定する。
【００８２】
次では、２つの例示的なＲＲＭモデルを説明する。第１のＲＲＭモデルは、マクロ・セル内のいくつかのサブフレームが制限された送信電力を有する（たとえば、ＡＢＳ）場合のハンドオーバ決定に関する性能メトリックの計算を可能にする。
【００８３】
単純化された近似では、ピコ・セルのハンドオーバ決定に関する性能メトリックを、次の式によって表すことができる（ラウンド・ロビン仮定を用いる）。ピコ・セル・スループット（着信端末または発信端末が制限された送信電力を有するサブフレーム内でサービスされるという仮定の下での）を、次のように近似することができる。
【００８４】
【数５】
0005592568.tif 000006
【００８５】
ＲＲＭ＿Ｐｉｃｏ（ｘＨＯ）は、ピコ・セルのスループットを与える。制限された送信電力を有するサブフレーム内の使用可能リソースが、制限された送信電力を有するサブフレーム内でサービスされなければならないＰＭＵＥがオーバーラップする領域（領域Ａ１を除く領域Ａ２）内に配置されるので、これらのＰＭＵＥの間で均等に分配され、通常のサブフレーム内の使用可能リソースが、通常のサブフレーム内でサービスされ得るＰＮＵＥがピコ・セルの中央領域（図１の領域Ａ１）内に配置されるので、これらのＰＮＵＥの間で均等に分配されると仮定する。
【００８６】
マクロ・セルのハンドオーバ決定に関する性能メトリックの評価を、次の式によって表すことができる。
【００８７】
【数６】
0005592568.tif 000007
【００８８】
ＲＲＭ＿Ｍａｃｒｏ（ｘＨＯ）は、無線フレームにまたがって平均したマクロ・セルのスループットを与える。通常のサブフレーム内の使用可能リソースが、ＭＵＥに通常のサブフレーム内でのみサービスできるので、ＭＵＥの間で均等に分配されると仮定する。
【００８９】
上の式で使用した記号の意味は、次の通りである。
【００９０】
【数７】
0005592568.tif 000008
【００９１】
【数８】
0005592568.tif 000009
【００９２】
ＮＲＢ      所与の周波数帯の使用可能な物理リソース・ブロック（ＰＲＢ）の個数
ＭＳＦ      無線フレーム（１０サブフレーム）あたりのミュートされるサブフレーム（オールモスト・ブランク・サブフレーム）の個数
ＮＳＦ      無線フレーム（１０サブフレーム）あたりの通常のサブフレームの個数
ＮＰＭＵＥ  無線フレームあたりのミュートされるサブフレーム内でサービスされるピコＵＥの個数
ＮＰＮＵＥ  無線フレームあたりの通常のサブフレーム内でサービスされるピコＵＥの個数
ＮＭＵＥ    マクロ基地局でサービスされる（通常のサブフレーム内でサービスされる）マクロＵＥの個数
Ｔｈ（ＳＩＲ（ＰＵＥｂ））  ＵＥｂの１つのＰＲＢからのスループット（ビット／ｓ単位）（ＵＥｂのスペクトル効率）
【００９３】
これらの単純化を用いる同一の方法を適用して、たとえばセル内の最小端末ビットレートを入手し、これをＲＲＭ＿ｐｉｃｏ（ｘＨＯ）として解釈することができる。
【００９４】
次では、いくつかのサブフレームが、マクロ・セル内でミュートされる（すなわち、いくつかのサブフレームが、ＡＢＳである）時の、追加のＡＢＳセッティングの性能メトリックの例を与える。単純化された近似では、ピコ・セルの追加のＡＢＳセッティング決定に関する性能メトリックを、次の式によって表すことができる（ラウンド・ロビン仮定を用いる）。
【００９５】
【数９】
0005592568.tif 000010
【００９６】
ＲＲＭ＿Ｐｉｃｏ（ｘＡＢＳ）は、ピコ・セルのスループットを与える。ミュートされたサブフレームまたは通常のサブフレーム内で分類されるＵＥの個数ＮＰＭＵＥおよびＮＰＮＵＥが、ミュートされたサブフレーム・セッティングｍにも依存する可能性があることに留意されたい。
【００９７】
マクロ・セルの追加のＡＢＳセッティングに関する性能メトリックの評価を、次の式によって単純化して表すことができる。
【００９８】
【数１０】
0005592568.tif 000011
【００９９】
ＲＲＭ＿Ｍａｃｒｏ（ｘＡＢＳ）は、無線フレームにまたがって平均したマクロ・セルのスループットを与える。
【０１００】
この式で使用する追加の記号は、次の意味を有する。
【０１０１】
【数１１】
0005592568.tif 000012
【０１０２】
【数１２】
0005592568.tif 000013
【０１０３】
これらの単純化を用いる同一の手法を適用して、たとえば、セル内の最小端末ビットレートに到達し、これを性能指示として解釈して、ＡＢＳセッティング決定を導出することができる。
【０１０４】
要約すると、本発明の実施形態は、無線ネットワーク、特にマクロ・セル１３およびそのマクロ・セル１３に少なくとも部分的にオーバーラップする少なくとも１つのピコ・セル１９を含む無線セルのセットの全体的な性能を改善することを可能にする。このために、本発明の実施形態は、マクロ基地局１５によるリソース使用の制約、具体的にはマクロ・セル１３のフレーミング構造３５内にＡＢＳを挿入することを含む無線送信リソース３２の部分の送信電力の制限に関する決定を実行する。さらに、これらの制約を戻すことに関する決定を実行することができる。さらに、マクロ基地局１５からピコ基地局２１への端末１７のハンドオーバに関するハンドオーバ決定を、マクロ基地局１５の制御チャネルが端末１７にもはや到達できない場合にまたはピコ基地局２１にトラフィックをオフ・ロードするためのいずれかで、行うことができる。さらに、ピコ基地局２１からマクロ基地局１３への端末１７のハンドオーバに関する決定を実行することができる。これらの決定を、端末１７がもはやピコ基地局２１によって送信された制御チャネルによって到達できない場合に行うことができる。ピコ基地局２１からマクロ基地局１５へのハンドオーバを、ピコ・セル１３内のトラフィックが増え、そのトラフィックをマクロ・セル１３にオフ・ロードしなければならない場合に、必要であると判定することもできる。これらの決定によって、端末１７に関するサービス品質、たとえば、システム内の最小端末ビットレートまたはマクロ・セルと少なくとも１つのピコ・セル１９との両方の全体的スループット、あるいは別の品質判断基準が、改善されなければならない。
【０１０５】
「プロセッサ」または「制御手段３１」としてラベルを付けたすべての機能ブロックを含む、図面に示し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」または「コントローラ」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、専用論理を介して、プログラム制御および専用論理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。
【０１０６】
当業者ならば、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されたい。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。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たやすく認めるであろう。本明細書では、いくつかの実施形態は、機械可読またはコンピュータ可読であり、機械実行可能またはコンピュータ実行可能な命令の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ており、ここで、前記命令は、前記上で説明され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・デバイスを、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、または光学的に可読のディジタル・データ記憶媒体とすることができる。実施形態は、上で説明された方法の前記ステップを実行するため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。
【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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