(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークにおいて用いられる第１の基地局であって、第１のセル動作範囲を持つ前記第１の基地局において、
該第１の基地局の前記第１のセル動作範囲と異なりかつ重なり合う第２のセル動作範囲を持つ第２の基地局によって送信された信号の少なくとも１つの特性に関するデータを取得する手段と、
前記取得したデータを用いて前記第２の基地局のセル選択バイアス値を求める手段と、
前記求められたセル選択バイアス値を、該第１の基地局の前記第１のセル動作範囲内のユーザデバイスに送信する手段と、
を備え、
前記データを取得する手段は、前記第１の基地局の前記第１のセル動作範囲内のユーザデバイスから信号測定値報告を受信する手段を含み、
前記求める手段は、前記受信した信号測定値報告を用いて、前記第２の基地局の前記セル選択バイアス値を求めるように構成される、
第１の基地局。
【請求項２】
前記信号測定値報告は、物理セル識別子、基準信号受信電力、ユーザデバイスの地理的ロケーション、及びパスロス測定値のうちの１つ又は複数を含む、請求項１に記載の第１の基地局。
【請求項３】
前記信号測定値報告は、複数の基地局によって送信された信号に関係する、請求項１又は２に記載の第１の基地局。
【請求項４】
前記信号測定値報告は、前記第１の基地局及び前記第２の基地局によって送信された信号に関係する、請求項３に記載の第１の基地局。
【請求項５】
前記第１の基地局の前記第１のセル動作範囲内の前記ユーザデバイスに、前記信号測定値報告を生成するように命令する手段を更に備える、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の第１の基地局。
【請求項６】
前記ユーザデバイスに命令する手段は、自動近傍関係管理及びドライブ試験省力化メカニズムのうちの一方を用いて前記ユーザデバイスに命令する手段を更に備える、請求項５に記載の第１の基地局。
【請求項７】
前記データを取得する手段は、前記第１の基地局と前記第２の基地局との間で情報を交換する手段を含む、請求項１に記載の第１の基地局。
【請求項８】
前記データは、送信信号電力、物理セル識別子、及びセル動作タイプのうちの１つ又は複数を含む、請求項７に記載の第１の基地局。
【請求項９】
前記セル選択バイアス値を求める手段は、基準信号受信電力値に応じてパスロス値を求める手段を更に含む、請求項７又は８に記載の第１の基地局。
【請求項１０】
前記パスロス値は、下記の数１
【数１】
0005871331.tif 000006
を用いて求められ、ここで、Ｙは前記基準信号受信電力値であり、ＸＴｏｔは送信側基地局の総送信電力であり、ＢＷは前記基準信号を送信する前記基地局の副搬送波数の観点からの帯域幅である、請求項９に記載の第１の基地局。
【請求項１１】
前記パスロス値は、下記の数２
【数２】
0005871331.tif 000007
を用いて求められ、ここで、Ｙは前記基準信号受信電力値であり、Ｘｓｃは前記基準信号の送信電力である、請求項９に記載の第１の基地局。
【請求項１２】
前記求める手段は、前記パスロス値に基づいて前記セル選択バイアス値を求めるように構成される、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の第１の基地局。
【請求項１３】
無線通信ネットワークにおいてサービングセル選択を制御する方法であって、
第１の基地局の第１のセル動作範囲と異なりかつ重なり合う第２のセル動作範囲を持つ第２の基地局によって送信された信号の少なくとも１つの特性に関するデータを取得し、
前記取得したデータを用いて前記第２の基地局のセル選択バイアス値を求め、
前記求められたセル選択バイアス値を、前記第１の基地局の前記第１のセル動作範囲内のユーザデバイスに送信する、
ことを含み、
データを取得することは、前記第１の基地局の前記第１のセル動作範囲内のユーザデバイスから信号測定値報告を受信することを更に含み、
セル選択バイアス値を求めることは、前記第２の基地局の前記セル選択バイアス値を、前記受信した信号測定値報告を用いて求めることを更に含む、
方法。
【請求項１４】
前記受信した信号測定値報告は、物理セル識別子、基準信号受信電力、ユーザデバイスの地理的ロケーション、及びパスロス測定値のうちの１つ又は複数を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記受信した信号測定値報告は、複数の基地局によって送信された信号に関係する、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記受信した信号測定値報告は、前記第１の基地局及び前記第２の基地局によって送信された信号に関係する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の基地局の前記第１のセル動作範囲内の前記ユーザデバイスに、前記信号測定値報告を生成するように命令することを更に含む、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記ユーザデバイスに命令することは、自動近傍関係管理及びドライブ試験省力化のうちの一方を用いて前記ユーザデバイスに命令することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
データを取得することは、前記第１の基地局と前記第２の基地局との間で情報を交換することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記取得したデータは、送信信号電力、物理セル識別子、及びセル動作タイプのうちの１つ又は複数を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
セル選択バイアス値を求めることは、基準信号受信電力値に応じてパスロス値を求めることを更に含む、請求項１９又は２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記パスロス値は、下記の数３
【数３】
0005871331.tif 000008
を用いて求められ、ここで、Ｙは前記基準信号受信電力値であり、ＸＴｏｔは送信側基地局の総送信電力であり、ＢＷは前記基準信号を送信する前記基地局の副搬送波数の観点からの帯域幅である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記パスロス値は、下記の数４
【数４】
0005871331.tif 000009
を用いて求められ、ここで、Ｙは前記基準信号受信電力値であり、Ｘｓｃは前記基準信号の送信電力である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記求めることは、前記パスロス値に基づいて前記セル選択バイアス値を求めるように構成される、請求項２１〜２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
通信ネットワークにおいて用いるためのユーザデバイスであって、
該ユーザデバイスと、該ユーザデバイスの通信範囲内の、異なりかつ重なり合うセル動作範囲を持つ、第１の基地局と第２の基地局とを含む、複数の基地局との間で通信される信号の信号測定値を取得する手段と、
前記ユーザデバイスと前記第２の基地局との間で通信される信号の前記信号測定値を用いて求められる、前記第２の基地局のセル選択バイアス値を、前記第１の基地局から受信する手段と、
前記複数の基地局について取得した信号測定値と、前記セル選択バイアス値とに依拠して、キャンプオンする基地局を選択する手段と、
を備え、
前記セル選択バイアス値を受信する手段は、前記複数の基地局の前記第１の基地局からセル選択バイアス値を受信する手段と、前記取得した信号測定値に依拠してセル選択バイアス値を計算する手段とのうちの一方を更に含む、ユーザデバイス。
【請求項２６】
前記複数の基地局のそれぞれについてセルタイプを求める手段を更に備える、請求項２５に記載のユーザデバイス。
【請求項２７】
ユーザデバイスによって実行され、無線通信ネットワークにおいて基地局を選択する方法であって、
前記ユーザデバイスと、該ユーザデバイスの通信範囲内の、異なりかつ重なり合うセル動作範囲を持つ、第１の基地局と第２の基地局とを含む、複数の基地局との間で通信される信号の信号測定値を取得し、
前記ユーザデバイスと前記第２の基地局との間で通信される信号の前記信号測定値を用いて求められる、前記第２の基地局のセル選択バイアス値を、前記第１の基地局から受信し、
前記複数の基地局について取得した信号測定値と、前記セル選択バイアス値とに依拠して、キャンプオンする基地局を選択する、
ことを含み、
セル選択バイアス値を受信することは、前記複数の基地局の前記第１の基地局からセル選択バイアス値を受信することと、前記取得した信号測定値に依拠してセル選択バイアス値を計算することとのうちの一方を更に含む、方法。
【請求項２８】
前記複数の基地局のそれぞれのセルタイプを求めることを更に含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
プロセッサ上で実行されると、請求項１３〜２４、２７、２８のいずれか１項に記載のステップを実行するように適合されるコンピュータプログラムコードを備えるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信ネットワークに関し、限定はしないが、特に３ＧＰＰ標準規格、又はその等価物若しくはそれらの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ＵＴＲＡＮ（発展型ユニバーサル無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）という）のロングタームエボリューション（ＬＴＥ）に関する。
【０００２】
［関連出願］
本出願は、２０１０年８月１３日に出願の英国特許出願第１０１３６３９．８号及び２０１０年１０月８日に出願の英国特許出願第１０１７０１９．９号に基づいており、それらの特許出願からの優先権の利益を主張し、それらの特許出願の開示は参照によりその全体が本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００３】
移動電話ネットワークにおいて、ユーザ機器は、ネットワークの２つ以上のセルに関する信号を受信することが可能な領域内に存在する場合がある。いずれのセルに接続するかを決定するために、各セルと関連付けられた基地局（ＬＴＥ標準規格においてｅＮＢとしても知られる）からの信号の受信信号電力の測定を行うことができ、最も高いか又は最も強い基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）を有する基地局に対応するセルが選択される。
【０００４】
図１は、比較的高い送信信号電力を持ち、したがって比較的大きなエリア２０をカバーするマクロセルのｅＮＢ１２を、そのマクロセルによってカバーされるエリア２０内に位置するピコセルに対応する１つ又は複数の低電力ｅＮＢ１４ａ、１４ｂ、１４ｃで補うことができる無線通信ネットワークを示している。例えば、低電力ｅＮＢを用いて、ホットスポットにおいて追加の容量を提供することもできるし、マクロセルのエリア内の低信号エリア内のカバレッジを改善することもできる。これによって、ピコセル２２ａのエッジの近くに位置するユーザ機器１６が、マクロｅＮＢ１２及びピコｅＮＢ１４ａの双方から信号を受信することになる。２０１０年６月２８日〜７月２日にドレスデンで行われたＲＡＮ１＃６１Ｂｉｓ会議において、ユーザ機器が或る特定の状況下でピコセルに優先的に接続するようなＲＳＲＰバイアスメカニズムを実装することが提案された。
【０００５】
このＲＳＲＰバイアスメカニズムは、マクロセル２０によってサービングされているがピコセル２２ａの近くにあるユーザ機器１６が、例えばパスロス判断基準によって定められるように、ＲＳＲＰに基づくハンドオーバ／セル再選択判断基準が満たされていない場合であっても、ピコｅＮＢ１４ａにキャンプオンすることを可能にする。提案されたバイアスメカニズムによれば、オフセット又はしきい値は、低電力セルのｅＮＢのＲＳＲＰをマクロセルのｅＮＢのＲＳＲＰと比較する前に低電力セルのｅＮＢのＲＳＲＰに加えられる。このため、より低電力のセルのｅＮＢの基準信号受信電力が、最大でしきい値量だけマクロセルのｅＮＢのＲＳＲＰよりも低い場合であっても、このより低電力のセルが選択されることになる。
【０００６】
ＲＳＲＰバイアスがなければ、ピコセルとマクロセルとの間のセル選択は、最も強力な信号、すなわち最も高いＲＳＲＰ値に基づく。これによって、ピコセルのフットプリント（受信可能域）がマクロセルからの干渉によって制限されることにつながり、ピコセルによって提供されるホットスポットからの利益を受けることが可能なユーザ機器デバイス数が制限される。
【０００７】
ＲＳＲＰバイアスメカニズムを用いて、ピコセルがマクロセルよりも低い測定されたＲＳＲＰを持つ場合であっても、ピコセルに優先的に接続するようにユーザ機器を制御することができる。実際には、これによって、低電力のピコセルの範囲拡張がもたらされ、ピコセルによってサービングされるエリアの大きさが増大し、より多くのトラフィックがマクロセルからピコセルにオフロードされることが可能になる。ＲＳＲＰバイアスメカニズムは、高電力マクロセルと、ピコセル又はハイブリッドセル等のより低電力のセルとの混合を含む、異種ネットワークに適用可能である。
【０００８】
しかしながら、ＲＳＲＰバイアスの使用が提案されている一方、そのようなメカニズムをどのように実施することができるかの詳細は未だ検討されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の実施の形態は、移動通信ネットワークにおいてＲＳＲＰバイアスメカニズムを実施し、ユーザデバイスが、重なり合ったマクロセルとピコセルとを含む異種無線ネットワークにおいて、ピコセルに優先的に接続することを可能にする方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、通信ネットワークにおいて用いるための第１の基地局であって、第１のセル動作範囲を持つ第１の基地局において、第１の基地局の第１のセル動作範囲と異なりかつ重なり合う第２のセル動作範囲を持つ第２の基地局によって送信された信号の少なくとも１つの特性に関するデータを取得する手段と、取得したデータを用いて第１の基地局又は第２の基地局の（オフセット値又は利得値とすることができる）セル選択バイアス値を求める手段と、を備える、第１の基地局が提供される。次に、本基地局は求められたセル選択バイアス値を、第１の基地局の第１のセル動作範囲内のユーザデバイスに送信することができる。
【００１１】
データを取得する手段は、第１の基地局の第１のセル動作範囲内のユーザデバイスから信号測定値報告を受信する手段を備えることができ、求める手段は、受信した信号測定値報告を用いて、第１の基地局又は第２の基地局のセル選択バイアス値を求めるように構成することができる。
【００１２】
信号測定値報告は、物理セル識別子、基準信号受信電力、ユーザデバイスの地理的ロケーション、及びパスロス測定値のうちの１つ又は複数を含むことができる。さらに、信号測定値報告は、複数の基地局によって送信された信号に関係することができ、及び／又は第１の基地局若しくは第２の基地局によって送信された信号に関係することができる。測定値報告は通常、多くの異なるユーザデバイスから取得され、セル選択バイアス値は、セル内の変化するパス特性を反映するように更新されることが好ましい。
【００１３】
第１の基地局は、第１の基地局の第１のセル動作範囲内のユーザデバイスに、信号測定値報告を生成するように命令する手段を更に備えることができる。命令は、ユーザデバイスに命令することができ、第１の基地局は自動近傍関係管理機能又はドライブ試験省力化メカニズムを用いてユーザデバイスに命令する手段を備えることができる。
【００１４】
代替的には、データを取得する手段は、第１の基地局と第２の基地局との間で情報を交換する手段とすることができる。基地局間でデータを交換する手段は、専用ネットワークインターフェース、例えばＸ２インターフェースを備えることができる。基地局間で交換される情報は、送信信号電力と、物理セル識別子と、セル動作タイプとを含むことができる。
【００１５】
第１の基地局は、ユーザ機器において測定された基準信号受信電力値に応じて、交換されたデータを用いて、ユーザ機器において受信された信号のパスロス値を計算することができる。
【００１６】
パスロス値は、下記の数１
【数１】
0005871331.tif 000002
を用いて求めることができ、ここで、Ｙは基準信号受信電力値であり、ＸＴｏｔは送信側基地局の総送信電力であり、ＢＷは基準信号を送信する基地局の副搬送波数の観点からの帯域幅である。代替的には、パスロス値は、下記の数２
【数２】
0005871331.tif 000003
を用いて求めることができ、ここで、Ｙは基準信号受信電力値であり、Ｘｓｃは基準信号の送信電力である。次に、求められたパスロス値を用いて、ユーザデバイスに提供されるセル選択バイアス値を求めることができる。
【００１７】
第１の基地局は通常、マクロ基地局であり、第２の基地局は通常、ピコ、ホーム基地局、若しくはハイブリッド、又は中継ノードである。しかしながら、本発明は、第１の基地局がピコ／ホーム基地局／ハイブリッド／中継ノードであり、第２の基地局がマクロ基地局である場合にも適用可能である。
【００１８】
本発明の別の態様によれば、無線通信ネットワークにおいてサービングセル選択を制御する方法であって、
第１の基地局の第１のセル動作範囲と異なりかつ重なり合う第２のセル動作範囲を持つ第２の基地局によって送信された信号の少なくとも１つの特性に関するデータを取得し、取得したデータを用いて第１の基地局又は第２の基地局のセル選択バイアス値を求める、ことを含む、方法が提供される。本方法は、求められたセル選択バイアス値を、第１の基地局の第１のセル動作範囲内のユーザデバイスに送信することも含むことができる。
【００１９】
データを取得するステップは、第１の基地局の第１のセル動作範囲内のユーザデバイスから信号測定値報告を受信することを含むことができ、セル選択バイアス値は受信した信号測定値報告に基づいて求めることができる。
【００２０】
受信した信号測定値報告は、物理セル識別子、基準信号受信電力、ユーザデバイスの地理的ロケーション、及びパスロス測定値のうちの１つ又は複数を含むことができる。受信した信号測定値報告は、複数の基地局によって送信された信号に関係することができ、及び／又は受信した信号測定値報告は、第１の基地局若しくは第２の基地局によって送信された信号に関係することができる。
【００２１】
本方法は、第１の基地局の第１のセル動作範囲内のユーザデバイスに、信号測定値報告を生成するように命令することを更に含むことができ、ユーザデバイスに命令することは、自動近傍関係管理及びドライブ試験省力化のうちの一方を用いてユーザデバイスに命令することを更に含むことができる。
【００２２】
代替的に、データを取得することは、例えば、Ｘ２インターフェース等の、基地局間のネットワークインターフェースを介して、第１の基地局と第２の基地局との間で情報を交換することを含むことができる。
【００２３】
本発明の別の態様によれば、通信ネットワークにおいて用いるためのユーザデバイスであって、
ユーザデバイスと、ユーザデバイスの通信範囲内の、異なりかつ重なり合うセル動作範囲を持つ複数の基地局との間で通信される信号の信号測定値を取得する手段と、
信号測定値を用いて求められる、基地局のセル選択バイアス値を取得する手段と、
複数の基地局について取得した信号測定値と、セル選択バイアス値とに依拠して、キャンプオンする基地局を選択する手段と、
を備える、ユーザデバイスが提供される。
【００２４】
セル選択バイアス値を取得する手段は、複数の基地局の第１の基地局からセル選択バイアス値を受信する手段と、取得した信号測定値に依拠してセル選択バイアス値を計算する手段とのうちの一方を含むことができる。
【００２５】
ユーザデバイスは、複数の基地局のそれぞれについてセルタイプを求める手段を更に備えることができる。
【００２６】
本発明の別の態様によれば、無線通信ネットワークにおいて基地局を選択する方法であって、ユーザデバイスと、ユーザデバイスの通信範囲内の、異なりかつ重なり合うセル動作範囲を持つ複数の基地局との間で通信される信号の信号測定値を取得し、信号測定値を用いて求められる、基地局のセル選択バイアス値を取得し、複数の基地局について取得した信号測定値と、セル選択バイアス値とに依拠して、キャンプオンする基地局を選択する、ことを含む方法が提供される。
【００２７】
セル選択バイアス値を取得することは、複数の基地局の第１の基地局からセル選択バイアス値を受信することと、取得した信号測定値に依拠してセル選択バイアス値を計算することとのうちの一方を更に含むことができる。
【００２８】
本方法は、複数の基地局のそれぞれのセルタイプを求めることを更に含むことができる。
【００２９】
本発明の別の態様によれば、プロセッサ上で実行されると、上記方法のうちのいずれかのステップを実行するように適合されるコンピュータプログラムコードを備えるコンピュータプログラムが提供される。
【００３０】
本発明はまた、上記方法を実行するための対応する基地局及びＵＥを提供する。
【００３１】
本発明は、開示される全ての方法に関して、対応する機器において実行するための対応するコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム製品、機器自体（ユーザ機器、ノード又はその構成要素）、及び機器を更新する方法を提供する。
【００３２】
次に、添付図面を参照して、本発明の一実施形態を単に例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】低電力セルを含む異種無線通信システムを概略的に示す図である。
【図２】本発明による範囲拡張を持つ、低電力セルを含む異種無線通信システムを概略的に示す図である。
【図３】図２の無線通信システムにおいて２つの送信機間に位置するユーザ機器によって受信される信号レベルを示す図である。
【図４】ネットワークにおいてＲＳＲＰバイアスしきい値を提供する方法を示す図である。
【図５】図２の無線通信システムの一部分を形成するｅＮＢのブロック図である。
【図６】ＲＳＲＰバイアスを用いてサービングセルを選択する方法を示す図である。
【図７】図２に示すシステムの一部分を形成するユーザ機器のブロック図である。
【図８】ネットワークにおいてＲＳＲＰバイアスしきい値を提供する更なる方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図２は、ユーザ機器１７のユーザが他のユーザ（図示せず）と通信し、無線通信ネットワークのｅＮＢ１３と関連付けられたマクロセルを介して、又は例えばピコセルである、低電力ｅＮＢ１５によって提供される複数の低電力セルのうちの１つを介して、コアネットワークと通信することができる無線（セルラー）通信システムのセルを概略的に示している。無線通信システムでは、マクロセル２０は基地局１３（すなわちｅＮＢ）によって提供される。マクロセルによってカバーされるエリア内で、低電力ｅＮＢ１５によって提供される複数の低電力セルは、マクロセル内の特定のエリアにおける容量を増大させるために提供される。低電力ｅＮＢ１５とマクロｅＮＢ１３との間でネットワークインターフェース１１が任意選択で提供され、データが近傍ｅＮＢ間で直接交換されることを可能にする。低電力セルは、ピコセル、オープンアクセスホームｅＮＢセル、ハイブリッドセル、又は中継セルを含むことができる。
【００３５】
ユーザ機器１７は常に、複数の異なるセルに関する信号を受信することが可能である場合がある。例えば、１つのセルのエッジ付近に位置するユーザ機器は、サービングセルに関する信号を受信し、近傍セルに関する信号も受信する場合があり、すなわち図２に示すシステムのように、ピコセル２３内又はその近くに位置するユーザ機器１７は、低電力ｅＮＢ１５及びマクロセルのｅＮＢ１３の双方から信号を受信することになる。ユーザ機器においてＲＳＲＰバイアスを実施するために、ユーザ機器は、受信信号が関係するセルのタイプを理解する必要がある。
【００３６】
本実施形態では、ＲＳＲＰバイアスは、ユーザ機器にサービングするマクロセルのｅＮＢ１３によって制御される。マクロセルのｅＮＢ１３は、ｅＮＢのローカル構成に関する知識、特に、マクロセル２０のエリア内の任意の低電力ｅＮＢ１５の存在に関する知識を持ち、したがって、マクロセル２０のエリア内に位置するユーザ機器１７が信号を受信することができる各セルのタイプを知っている。ユーザ機器１７が、複数のｅＮＢ１３、１５から信号を受信することが可能であることを報告すると、マクロセルのｅＮＢ１３は、ｅＮＢのうちのいずれかが低電力ｅＮＢ１５であるか否かを判断し、そうである場合、ユーザ機器１７に、これらの低電力ｅＮＢを含むサービングセル選択手順のＲＳＲＰバイアスを実施するように命令する。さらに、マクロセルのｅＮＢ１３は、マクロセルのエリア内の信号特性の進行中の測定に基づいてＲＳＲＰバイアスしきい値を計算し、複数のｅＮＢから測定された信号特性に従ってバイアスしきい値が最適化されることを可能にする。これによって、サービングｅＮＢは、ネットワークの動作に従ってバイアスしきい値を最適化することが可能になり得る。計算されたしきい値は、次に、サービングセル選択手順において用いるために、マクロセルのエリア内の１つ又は複数のユーザ機器に提供することができる。
【００３７】
ＲＳＲＰバイアスしきい値を求める２つの方法、すなわち、マクロセル２０のエリア内で動作している複数のユーザ機器からの信号測定値報告に基づく第１の方法と、サービングｅＮＢが近傍ｅＮＢ間で交換される情報を用いてＲＳＲＰバイアスしきい値を求める更なる方法とが以下に概説される。
【００３８】
ユーザ機器測定値
本発明の１つの実施形態によれば、マクロセル内で動作しているユーザ機器が受信した信号特性の測定値を用いて、バイアスしきい値が計算される。マクロｅＮＢ１３は、マクロセル２０のエリア内で動作している複数のユーザ機器からの測定値、すなわち、ユーザ機器が複数のｅＮＢから受信した信号に関する測定値を収集する。次に、マクロｅＮＢ１３は、これらの測定値を用いて、ＲＳＲＰバイアスしきい値の適切な値を求めることができる。受信信号強度、例えばＲＳＲＰと、ユーザ機器が各ｅＮＢから受信した信号のパスロス特性に関する情報とを測定し、各セルが識別されることを可能にする物理セル識別子（ＰＣＩ）とともに報告するように各ユーザ機器に命令することができる。幾つかの構成では、ユーザ機器は、地理的ロケーションを信号測定値とともに報告するように構成することができる。
【００３９】
１つの実施形態によれば、複数のＵＥからの信号測定値は、マクロｅＮＢ１３において統計的に収集され、一意のＰＣＩ値によって識別される各セルのＲＳＲＰ及びパスロスの平均値が求められ、ＲＳＲＰバイアスしきい値の適切な値を計算することが可能になる。さらに、ＵＥは、ＵＥの現在の速度も報告することができ、この速度は、マクロｅＮＢが、計算されたバイアス値を更に精緻化するのに用いることができる。
【００４０】
マクロｅＮＢ１３が要求された測定値を収集することができる１つの方法は、自動近傍関係（ＡＮＲ）管理メカニズムによるものである。このメカニズムは、ｅＮＢが各ユーザ機器に、通常の呼手順の一部として近傍セルに対する測定を実行するように命令することを可能にする。ＡＮＲプロトコルは、測定値における受信信号強度データ及びパスロスデータを、近傍セルのＰＣＩとともに含めるように拡張することができる。ＰＣＩ値を用いることによって、（マクロｅＮＢが、特定のＰＣＩがピコセルに属することを認識している場合）測定の十分なロケーション特定を提供し、しきい値が計算されることを可能にすることができる。しかしながら、地理的報告を含めることによって、精度を増大させることができる。地理的報告が必要とされる場合、現在のＡＮＲメカニズムを、この情報を含めるように拡張することが必要な場合がある。
【００４１】
代替的に、受信信号強度データ及びパスロスデータを、測定値が取られた地理的ロケーションとともに報告するように、ドライブ試験省力化メカニズム（ＭＤＴ）を強化することができる。
【００４２】
マクロｅＮＢ１３は、報告された測定値を用いて、マクロセル２０のエリア内のＵＥによって測定された様々なｅＮＢからの信号のＲＳＲＰ値及びパスロス値を比較することによってしきい値を求めることができる。図３は、ユーザ機器１７がマクロセル２０とピコセル２３のうちの１つとの間に位置する図２のネットワークにおける状況を示している。実線２４及び２８は、それぞれのセルからの距離に対し、それぞれマクロｅＮＢ１３及びピコｅＮＢ１５のＵＥにおいて受信される基準信号受信電力を示し、破線２６及び３０は、マクロｅＮＢ及びピコｅＮＢによって送信される信号が受ける１／パスロスを示す。ピコｅＮＢ１５はマクロｅＮＢ１３よりもはるかに低い電力で送信するので、ピコｅＮＢ１５からの信号の基準信号受信電力２８は、ピコセル送信機からの短い距離（線３１によって表される）内で、マクロセル２０のＲＳＲＰ２４のレベル未満に降下する。しかしながら、図３に示すように、ピコｅＮＢ１５への距離がより小さいことに起因して、多くの場合に、ピコｅＮＢからの信号のパスロス３０は、マクロｅＮＢ１３からの信号のパスロス２６よりもはるかに小さくすることができる。これによって、ピコｅＮＢ１５からの信号の測定されたＲＳＲＰが、マクロｅＮＢ１３からのものよりも低くなるが、２つの信号のパスロスを考慮に入れることによって、マクロセルではなくピコセルに接続することにより、性能の改善を達成することができる領域３２が得られる。図３の線３３によって示される、マクロｅＮＢとピコｅＮＢとの間の距離において、パスロスは、マクロｅＮＢ及びピコｅＮＢの双方から送信される信号について概ね同じになる。パスロスが概ね等しい２つのｅＮＢからの信号のＲＳＲＰの差が図３においてΔとして示され、ＲＳＲＰバイアスメカニズムの最適なしきい値を示す。
【００４３】
マクロセルにおいてしきい値が求められると、この値は、マクロセルのｅＮＢ１３によって、例えば無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングにおいてユーザ機器１７に示される。ユーザ機器１７に提供されるしきい値は、特定のＰＣＩ値と関連付けることができ、これによってしきい値が低電力ｅＮＢ１５と関連付けられる。低電力ｅＮＢ１５とマクロセルのｅＮＢ１３との間のサービングセル選択中にＲＳＲＰバイアスしきい値を適用することによって、図２の破線エリア２５によって示されるように、低電力セルによってカバーされるエリアの範囲拡張がもたらされる。
【００４４】
このため、しきい値は、マクロセルのエリア２０全体にわたって位置する１つ又は複数のユーザ機器によって取られる複数の測定値に基づいて求めることができ、マクロセルのｅＮＢ１３がパスロス測定値及びＲＳＲＰ測定値に基づいてセル選択バイアスしきい値を最適化することが可能になる。
【００４５】
図４は、本発明の実施形態によるサービングセルの選択を制御する方法を示している。第１のステップ４０において、サービングｅＮＢは、ｅＮＢによってサービングされているセル内のユーザ機器に、他のｅＮＢばかりでなくサービングｅＮＢから受信されている信号のＲＳＲＰ値及びパスロス値の測定を実行するように命令する。これらの値は、ステップ４２においてサービングｅＮＢにおいて受信され、次にサービングｅＮＢは、ステップ４４において、これらの値をマクロセルエリア内の任意の低電力セルの知識とともに用いて、ＵＥによって提供された測定値に基づいて低電力セルのＲＳＲＰバイアスしきい値を計算する。次に、これらのＲＳＲＰバイアスしきい値を、サービングセル選択手順の実行に用いるために、ピコセルの範囲内のＵＥに送信することができる。
【００４６】
幾つかの実施形態では、ＵＥは、測定が実行された各セルのタイプも報告することができる。次に、マクロｅＮＢは、このデータを用いて、マクロセルエリア内の低電力セルに関する知識を生成することができる。
【００４７】
ｅＮｏｄｅＢ間通信
多くの無線通信ネットワークにおいて、マクロｅＮＢ１３は、ネットワークインターフェース１１、例えばＬＴＥ標準規格に従って実装されたｅＮＢ用のＸ２インターフェースを介して、直接、近傍ｅＮＢと通信することが可能である。代替的な実施形態では、マクロｅＮＢ１３がマクロセルによってサービングされているエリア内の複数のＵＥからの信号測定値の収集を必要とすることなくＲＳＲＰバイアス値を求めることを可能にする情報が、ｅＮＢ間で交換される。この実施形態では、マクロｅＮＢ１３は、ネットワークインターフェース１１を介して、低電力ｅＮＢ１５を含む近傍ｅＮＢから情報を受信する。受信情報は、送信側ｅＮＢを特定し、送信側ｅＮＢのセルタイプ（例えば、ピコ、ハイブリッド、若しくはオープンＨｅＮＢ、又は中継ノード、マクロセル、若しくはＣＳＧ  ＨｅＮＢ）を特定するデータを含み、送信側ｅＮＢにおける無線ネットワーク信号の送信電力を定義するパラメータも含む。例えば、そのような情報は、近傍ｅＮＢ間のＸ２インターフェース接続セットアップ手順中に送信されてよい。
【００４８】
このため、マクロｅＮＢ１３には、近傍セルのセル識別情報、タイプ、及び送信電力の情報が提供される。
【００４９】
マクロｅＮＢ１３に接続され、低電力ｅＮＢ１５等の別のｅＮＢから信号を受信するユーザ機器は、そのｅＮＢのＰＣＩ（物理セル識別子）と、低電力ｅＮＢ１５から受信した信号のＲＳＲＰ値とをマクロｅＮＢ１３に報告する。マクロｅＮＢ１３は、ネットワークインターフェース１１を介して提供された情報を用いて、報告されたＰＣＩが低電力ｅＮＢ１５に対応することを知る。さらに、マクロｅＮＢ１３は、提供された情報を用いて、ユーザ機器から更なる測定値を一切要求することなく、低電力ｅＮＢ１５から信号のパスロスを推定することが可能である。
【００５０】
パスロスは例えば以下の数３を用いて計算することができる。
【数３】
0005871331.tif 000004
ここで、Ｙは、ＵＥによって測定され、サービングｅＮＢに報告された他のセルのＲＳＲＰであり、ＸＴｏｔは、ネットワークインターフェース１１を介してサービングセルのｅＮＢに報告された他のセルの総送信電力であり、ＢＷは、副搬送波数の観点からの他のセルの帯域幅である。一貫した値が計算されることを確実にするために、計算された値に或るフィルタリングを適用することができる。
【００５１】
更なる例として、パスロスは以下の数４を用いて推定することができる。
【数４】
0005871331.tif 000005
ここで、Ｘｓｃは１つのリソース要素又は副搬送波の送信電力である。特に、Ｘｓｃは、基準信号又はパイロット信号を搬送する副搬送波に関することができ、Ｘｓｃの値はネットワークインターフェース１１を介してｅＮＢ間で交換される。
【００５２】
このため、サービングｅＮＢは、ユーザ機器がＲＳＲＰ値を報告するｅＮＢごとに、ユーザ機器におけるパスロス値を計算することが可能である。計算されたパスロス値が、ＵＥが低電力ｅＮＢ１５等のピコセルに近いことを示す場合、マクロｅＮＢ１３は計算されたパスロス値に基づいてＵＥにＲＳＲＰバイアスオフセット値を提供する。例えば、低電力ｅＮＢ１５について計算されたパスロス値がマクロｅＮＢ１３のパスロス値未満である場合、マクロｅＮＢ１３は、ＵＥにオフセット値を提供し、ＵＥを低電力ｅＮＢ１５に優先的に接続させる。
【００５３】
上述した代替的な実施形態では、必要な情報はネットワークインターフェース１１を介してｅＮＢ間で交換されるので、セルによってサービングされているエリア内の複数のＵＥからの信号測定値は、サービングｅＮＢが近傍セルタイプを特定し、ＲＳＲＰバイアス値を求めるために必要とされない。このため、セル間のハンドオーバを判断するために、ユーザ機器は、他のセルから受信した信号のＲＳＲＰ値を報告することのみが必要とされ、これは多くの無線通信ネットワーク、例えばＬＴＥにおける標準的な動作である。このため、上述した代替的な実施形態は、ＲＳＲＰバイアス値が、システム内で動作しているＵＥに対し完全にトランスペアレントに得られることを可能にし、強化された機能がＵＥに組み込まれることを一切必要としない。
【００５４】
図８は、ｅＮＢがネットワークインターフェース１１を介して情報を交換するネットワークにおいて、ＲＳＲＰバイアス値をＵＥに提供する方法を示している。セットアップ手順の一部として、近傍ｅＮＢは、ステップ８０において、セル識別情報及び送信電力を含むデータを交換する。通常のセル選択手順又はハンドオフ手順中、ユーザ機器は、ステップ８２において、ユーザ機器において受信した信号の受信ＲＳＲＰ値及びセル識別情報をサービングｅＮＢに報告する。サービングｅＮＢは、ステップ８４において、報告されたセルＩＤを近傍ｅＮＢと交換されたデータと比較することによって、報告されたセルＩＤが低電力セルに対応するか否かを判断する。報告されたセルＩＤが低電力セルに対応していない場合、範囲拡張は実施されず、したがって、ＲＳＲＰバイアス値はユーザ機器に送信されるべきでなく、ステップ９０において通常のセル選択手順が行われる。セルＩＤが低電力セルに対応する場合、ステップ８６において、ユーザ機器においてサービングセル及び低電力セルから受信された信号について、報告されたＲＳＲＰ値と近傍ｅＮＢ間で交換された送信電力情報とに基づいて、パスロス値が求められる。次に、パスロス値を用いてＲＳＲＰバイアスしきい値を求めることができ、このＲＳＲＰバイアスしきい値はステップ８８においてユーザ機器に送信される。
【００５５】
上記の実施形態において、情報の交換は、サービングマクロｅＮＢと近傍ｅＮＢとの間の交換との関連で説明されてきたが、当業者であれば、情報は、２つの低電力ｅＮＢ間、又はサービング低電力ｅＮＢと近傍マクロｅＮＢとの間でも交換することができることを認識するであろう。
【００５６】
図５は、図２に示すマクロｅＮＢ１３の主要構成要素を示すブロック図である。示されるように、ｅＮＢ１３は、１つ又は複数のアンテナ（基地局インターフェース）５３を介して移動電話１７に対し信号を送受信するように動作可能であり、かつインターフェース５５を介してネットワーク１９に対し信号を送受信するように動作可能な、送受信回路部５１を備える。送受信回路部５１の動作は、メモリ５９内に格納されたソフトウェアに従ってコントローラ５７によって制御される。ソフトウェアは、中でも、オペレーティングシステム４５と、ＲＳＲＰバイアス又はオフセット計算モジュール４７と、信号測定値制御モジュール４９とを含む。
【００５７】
信号測定値制御モジュール４９は、マクロセルのエリア内のユーザ機器に、要求された信号特性を測定し、これらの測定値の報告をマクロｅＮＢ１３に返すように命令する機能を提供する。次に、受信した測定値はＲＳＲＰバイアス計算モジュール４７に供給され、ＲＳＲＰバイアス計算モジュール４７は、測定された信号特性に基づいて、マクロセルのエリア内の任意のピコセルのセル選択バイアス値を計算する。次に、計算された値は、送受信回路部５１及びアンテナ（基地局インターフェース）５３を介して、セル選択手順において用いるためにユーザ機器に供給される。
【００５８】
ｅＮＢが図８の方法を実施するために、ソフトウェアモジュールは、セル識別情報及び送信電力等の情報をネットワークインターフェースを介して近傍ｅＮＢと交換する機能を提供する情報交換モジュールも含む。
【００５９】
上記の実施形態では、ＲＳＲＰバイアスの制御はマクロセルのｅＮＢによって実行されるものとして説明されてきたが、他の実施形態では、ＲＳＲＰバイアスメカニズムの制御は、ピコセルのカバレッジエリア内のＵＥから受信した測定値に基づいてピコセルのｅＮＢによって、マクロセル若しくはピコセルと通信する別のネットワークエンティティによって、又は例えばＸ２インターフェースを介してマクロセルとピコセルとの間で交換される情報によって実行することができる。幾つかの実施形態によれば、ピコセルのｅＮＢは、このピコセルのｅＮＢに報告された測定値に基づいて、適切なバイアス値又はオフセット値を近傍マクロセルのｅＮＢに通知することができる。ピコｅＮＢ１５に報告された全ての測定値が、ピコセルの小さなエリア内で行われた信号測定に関係するので、ローカル信号測定値に基づいてピコｅＮＢにおけるバイアス値又はオフセット値を計算することによって、バイアス値がローカルピコセルについて最適に設定されることを可能にすることができる。
【００６０】
上記の実施形態では、ＲＳＲＰバイアスはサービングセルのｅＮＢによって計算される。代替的な実施形態では、ＲＳＲＰバイアスは、ユーザ機器自体で制御することができる。ユーザ機器は、セル選択においてＲＳＲＰバイアス値を適用するときを判断するために、ローカルセルのうちのいずれかが低電力（ピコ）セルであるか否かを判断しなくてはならない。この情報は、サービングセルのｅＮＢによって、ローカルセルのセルタイプを特定するメッセージにおいてユーザ機器に提供することができる。
【００６１】
代替的に、ユーザ機器に、ＲＳＲＰバイアスを適用すべきピコ及びハイブリッド（すなわち低電力）セルのために予約された物理セル識別子（ＰＣＩ）値の範囲を提供することができる。
【００６２】
次に、ユーザ機器は、セル選択手順中に低電力セルと関連付けられたＲＳＲＰに、固定のしきい値を適用することができ、例えば最大６ｄＢの固定値を選択することができる。代替的に、ユーザ機器は、ネットワークとユーザ機器との間で取り決められた何らかの合意済みのガイドラインに基づいて、ユーザ機器によって測定された信号特性を用いてしきい値を計算することもできるし、計算は実施態様に依拠した何らかの他の方式で実行することもできる。
【００６３】
上記の実施形態は、サービングセル選択との関連で、又はマクロセルからピコセルへのハンドオーバとして説明されてきた。しかしながら、本発明の実施形態は、ピコセルからマクロセルへのハンドオーバ中にも用いることができる。ピコセルに接続された、領域３２に移動中のユーザ機器は、ピコセルのＲＳＲＰ２８よりも大きなマクロセルのＲＳＲＰ２４を測定する。ＲＳＲＰバイアスメカニズムがピコセルからマクロセルへのハンドオーバについて実施されなかった場合、これは通常のハンドオーバの判断基準を満たし、ユーザ機器はマクロセルにハンドオーバする。しかしながら、ユーザ機器が範囲拡張エリア２５内にある間、ピコセルへの接続を維持することが好ましい場合がある。
【００６４】
ユーザ機器が範囲拡張エリア２５内でマクロセルにハンドオーバすることを回避するために、ピコセル等の低電力セルに接続されたユーザ機器は、サービングセルが低電力セルであることを認識し、それによってこのユーザ機器がＲＳＲＰバイアスメカニズムを適用することを知るようにしなくてはならない。これは、低電力セルのｅＮＢがユーザ機器に通知することによって、又はユーザ機器が低電力セルのために予約されたＰＣＩ値の範囲を知ることによって達成することができる。
【００６５】
マクロからピコへのハンドオーバの場合と同様に、セル選択手順が実行される前に、ＲＳＲＰバイアスしきい値を低電力セルのＲＳＲＰに適用しなくてはならない。バイアスしきい値は、ネットワークによって提供することもできるし、上述したようにユーザ機器において計算することもできる。
【００６６】
本発明の実施形態は、中継ノードを含むネットワークにも適用可能である。特に、マクロセルのエッジの近くに位置する移動中継ノードは、ＲＳＲＰバイアスを適用して隣接セルからの干渉を軽減することができる。また、ノードを移動中継ノードとして識別する「セルタイプ」情報をユーザ機器に提供することによって、ユーザ機器は、中継ノードのステータスに基づいて接続判定を行うことが可能になる。
【００６７】
ユーザ機器がピコセルから別のピコセルへのハンドオーバを実行する場合、ユーザ機器がＲＳＲＰバイアスを一切実施せず、単に通常のハンドオーバ手順を実行することが好ましい場合がある。このため、ユーザ機器は、サービングセルが低電力セルであるか否か、及び近傍が低電力セルであるか否かの双方を判断し、ＲＳＲＰバイアスが正しく適用されていることを確実にすることが可能であるべきである。
【００６８】
図６は、本発明の一実施形態による、ユーザ機器においてサービングセル選択を実行する方法を示している。例えばハンドオーバ中にサービングセル選択手順が開始されると、ユーザ機器は、ステップ５０における選択手順において、各候補セルのタイプを求める。候補セルのうちのいずれも、ピコセル又はハイブリッドセル等の低電力セルであると判断されない場合、ステップ５４において通常の選択手順を実行することができる。しかしながら、少なくとも１つの候補セルが低電力セルであると判断される場合、ＲＳＲＰバイアス選択手順が必要とされる場合がある。任意選択で、ステップ５６に示すように、全ての／双方の候補セルが低電力セルであると判断される場合、通常の選択手順を適用することができる。図示された方法の次のステップ５８において、ＲＳＲＰバイアスしきい値が低電力セルの測定されたＲＳＲＰ値に加えられ、次にステップ６０において、調整されたＲＳＲＰ値を用いて選択手順が実行される。しきい値に加えられた低電力セルのＲＳＲＰがマクロセルのＲＳＲＰよりも大きい場合、低電力セルが選択され、そうでない場合、ユーザ機器によってマクロセルが選択される。
【００６９】
図６において図示された方法のステップ５８においてユーザ機器によって用いられるＲＳＲＰバイアスしきい値は、例えば図４に示す方法を用いて決定されたサービングｅＮＢを介してネットワークによって供給することもできるし、上述したようにユーザ機器内で判断することもできる。同様に、セルタイプの決定は、上述したようなブロードキャストメッセージによって提供された低電力セルのＰＣＩ範囲等の、ネットワークによって提供された情報に基づくことができる。代替的に、セルタイプの決定は、ユーザ装置内に記憶されたデータに基づくことができる。
【００７０】
図７は、図２に示す本発明の実施形態を実施するのに適した、ユーザ機器１７の主要構成要素を概略的に示している。示されるように、ユーザ機器１７は、１つ又は複数のアンテナ６５を介してマクロｅＮＢ１３又は低電力ｅＮＢ１５に対し信号を送受信するように動作可能な送受信回路部６３を備える。示されるように、ユーザ機器１７は、移動電話（ユーザ機器）１７の動作を制御するコントローラ６７も備え、コントローラは、送受信回路６３と、ラウドスピーカ６９、マイクロフォン７１、ディスプレイ７３、及びキーパッド７５とに接続される。コントローラ６７は、メモリ７７内に記憶されたソフトウェア命令に従って動作する。示されるように、これらのソフトウェア命令は、中でも、オペレーティングシステム７９と、サービングセル選択モジュール８０と、信号測定モジュール８２とを含む。
【００７１】
ＲＳＲＰバイアスがマクロｅＮＢ１３によって複数のＵＥからの信号測定値に基づいて制御される本発明の実施形態では、信号測定モジュール８２は、範囲内のｅＮＢの信号特性を測定し、測定結果をｅＮＢに提供することの命令をｅＮＢから受信するように動作可能である。サービングセル選択モジュール８０によって、ユーザ機器１７はサービングセル選択手順を実行することが可能になる。このモジュールによって、ユーザ機器は、低電力セルを含むセル選択手順において用いられるＲＳＲＰバイアス値を得ることが可能になる。ＲＳＲＰバイアス値はマクロｅＮＢから得ることもできるし、代替的には、サービングセル選択モジュール８０によって求めることもできる。
【００７２】
本発明の全ての実施形態において、しきい値は６ｄＢ以下であることが好ましい。シミュレーション結果は、これより低い値によって、ピコセルに範囲拡張が与えられることを示し、これは、マクロセルからピコセルへＵＥをオフロードすることにより干渉を軽減させるのに役立つ。しかしながら、６ｄＢよりも大きな値によって、制御チャネルの受信に問題が生じる可能性があり、ネットワークの動作に更なる変更が必要となる場合がある。
【００７３】
更なる代替的な実施形態によれば、ＵＥに、ネットワーク１９によって、ＰＣＩ値及び関連付けられたＲＳＲＰバイアス値のリストを提供することができる。このため、複数のｅＮＢの範囲内のユーザ機器が、ｅＮＢごとのＰＣＩ値を受信し、受信リスト内の関連付けられたＲＳＲＰバイアス値に基づいてバイアス値を適用する。
【００７４】
本発明の詳細な実施形態が上記で説明されてきた。当業者には理解されるように、これらの実施形態において具現される本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する多数の変更形態及び代替形態を実施することができる。
【００７５】
上記の実施形態は、ユーザ機器を参照して説明されてきた。当業者であれば理解するように、ユーザ機器は、移動電話、携帯情報端末、ラップトップコンピュータ、又は無線通信ネットワークとインターフェースすることが可能な任意の他のユーザデバイスを含むことができる。
【００７６】
実施形態は、バイアス値を低電力送信機からの信号のＲＳＲＰに適用することとして説明されてきたが、当業者であれば、マクロセルのＲＳＲＰからバイアス値を減算することによって同じ効果を実現することができることを理解するであろう。
【００７７】
上記の実施形態では、複数のソフトウェアモジュールが説明された。当業者には理解されるように、それらのソフトウェアモジュールはコンパイルされた形で又はコンパイルされない形で与えられる場合があり、コンピュータネットワーク上の信号として又は記録媒体において、基地局に又はユーザ機器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てもよい。しかしながら、それらの機能を更新するために、ｅＮＢ１３、１５及びユーザ機器１７を更新することを容易にするので、ソフトウェアモジュールを用いることが好ましい。
【００７８】
当業者には種々の他の変更形態が明らかになり、ここでは、さらに詳しくは説明されない。
【図１】
0005871331.tif 000010
【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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【図７】
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【図８】
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