(57)【要約】一つまたは複数の基地局を含む無線遠隔通信システムにおける使用のためのコントローラであって、前記一つまたは複数の基地局は、第一の容量をもつ第一の送信状態および第二のより高い容量をもつ第二の送信状態において無線式にデータをユーザー装置に送信するよう動作可能であり、前記一つまたは複数の基地局は前記コントローラからの送信状態変化命令に応答して送信状態間で変化するようにも動作可能であり、前記コントローラは：現在のデータ負荷を表す値に閾値機構を適用し、該閾値機構が満足される場合には前記二つの送信状態間で変化するようにとの送信状態変化命令を発するよう動作可能な送信状態管理ユニットを有し、前記第一の送信状態から前記第二の送信状態への遷移のための前記閾値機構の遷移点は、前記第二の送信状態から前記第一の送信状態への遷移のための遷移点とは独立に設定される、コントローラ。
2013535164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つまたは複数の基地局を含む無線遠隔通信システムにおける使用のためのコントローラであって、前記一つまたは複数の基地局は、第一の容量をもつ第一の送信状態および第二のより高い容量をもつ第二の送信状態において無線式にデータをユーザー装置に送信するよう動作可能であり、前記一つまたは複数の基地局は前記コントローラからの送信状態変化命令に応答して送信状態間で変化するようにも動作可能であり、前記コントローラは：
現在のデータ負荷を表す値に閾値機構を適用し、該閾値機構が満足される場合には前記二つの送信状態間で変化するようにとの送信状態変化命令を発するよう動作可能な送信状態管理ユニットを有し、
前記第一の送信状態から前記第二の送信状態への遷移のための前記閾値機構の遷移点は、前記第二の送信状態から前記第一の送信状態への遷移のための遷移点とは独立に設定される、コントローラ。
【請求項２】
請求項１記載のコントローラであって、前記遷移点は現在のデータ負荷を表す閾値を考慮に入れて設定され、該閾値は、現在の送信状態が前記第一の送信状態である場合には、現在の送信状態が前記第二の送信状態である場合よりも高い、コントローラ。
【請求項３】
請求項１または２記載のコントローラであって、前記遷移点は前記一つまたは複数の基地局が現在の送信状態にあった状態時間を考慮に入れて設定される、コントローラ。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちいずれか一項記載のコントローラであって、前記遷移点は、ある時間期間にわたる現在のデータ負荷を表す値に関係したある条件が満たされるかどうかを考慮に入れて設定される、コントローラ。
【請求項５】
請求項４記載のコントローラであって、前記条件が、所定の数の連続した、現在のデータ負荷を表す値のうち所定の割合が特定のレベルにある場合に満たされる、コントローラ。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちいずれか一項記載のコントローラであって、現在のデータ負荷を表す値が、前記一つまたは複数の基地局に関係した一連の測定の最高の測定値を取ることによって計算され、各測定値が特定の時間サンプルにおいて送信されるユーザー・データの量を表す、コントローラ。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちいずれか一項記載のコントローラであって、現在のデータ負荷を表す値は調整を組み込み、該調整は前記閾値機構の適用に先立って、現在のデータ負荷を表す値の大きさをシフトさせることである、コントローラ。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちいずれか一項記載のコントローラであって、前記第一および第二の送信状態は、三つ以上の送信状態のうちの任意の二つであり、前記三つ以上の送信状態のそれぞれは関連付けられた上限容量をもつ、コントローラ。
【請求項９】
請求項１ないし８のうちいずれか一項記載のコントローラであって、前記コントローラは現在のネットワーク環境における因子に基づいて前記遷移点および／または調整を変化させるよう動作可能な閾値機構適応ユニットを含み、前記調整は前記閾値機構の適用に先立って、現在のデータ負荷を表す値の大きさをシフトさせることである、コントローラ。
【請求項１０】
請求項９記載のコントローラであって、前記因子は、特定のサービス品質要求をもつ現在のデータ負荷の割合または量である、コントローラ。
【請求項１１】
一つまたは複数の基地局およびコントローラを含む無線遠隔通信システムであって、
前記一つまたは複数の基地局は、第一の容量をもつ第一の送信状態および第二のより高い容量をもつ第二の送信状態において無線式にデータをユーザー装置に送信するよう動作可能であり、
前記一つまたは複数の基地局は前記コントローラからの送信状態変化命令に応答してこれらの送信状態間で変化するようにも動作可能であり、
前記コントローラは：
現在のデータ負荷を表す値に閾値機構を適用し、該閾値機構が満足される場合には前記二つの送信状態間で変化するようにとの送信状態変化命令を発するよう動作可能な送信状態管理ユニットを有し、
前記第一の送信状態から前記第二の送信状態への遷移のための前記閾値機構の遷移点は、前記第二の送信状態から前記第一の送信状態への遷移のための遷移点とは独立に設定される、
システム。
【請求項１２】
請求項１ないし１０のうちいずれか一項記載のコントローラを含む、無線遠隔通信システムにおいて使うのに好適なサーバーまたは基地局。
【請求項１３】
一つまたは複数の基地局を含む無線遠隔通信システムのコントローラにおける使用のための方法であって、前記一つまたは複数の基地局は、第一の容量をもつ第一の送信状態および第二のより高い容量をもつ第二の送信状態において無線式にデータをユーザー装置に送信するよう動作可能であり、前記一つまたは複数の基地局は前記コントローラからの送信状態変化命令に応答して送信状態間で変化するようにも動作可能であり、前記方法は：
現在のデータ負荷を表す値に閾値機構を適用し、該閾値機構が満足される場合には前記二つの送信状態間で変化するようにとの送信状態変化命令を発することを含み、
前記第一の送信状態から前記第二の送信状態への遷移のための前記閾値機構の遷移点は、前記第二の送信状態から前記第一の送信状態への遷移のための遷移点とは独立に設定される、
方法。
【請求項１４】
一つまたは複数の基地局を含む無線遠隔通信システムにおける使用のための方法であって、
前記一つまたは複数の基地局は、第一の容量をもつ第一の送信状態および第二のより高い容量をもつ第二の送信状態において無線式にデータをユーザー装置に送信し、
前記コントローラは、現在のデータ負荷を表す値に閾値機構を適用し、該閾値機構が満足される場合には前記二つの送信状態間で変化するようにとの送信状態変化命令を発し、
前記第一の送信状態から前記第二の送信状態への遷移のための前記閾値機構の遷移点は、前記第二の送信状態から前記第一の送信状態への遷移のための遷移点とは独立に設定される、
方法。
【請求項１５】
コンピューティング・デバイスによって実行されたときに該コンピューティング・デバイスに請求項１ないし１０のうちいずれか一項記載のコントローラとして機能させるまたは請求項１３または１４記載の方法を実行させるコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信の分野であり、無線ネットワークにおけるエネルギー効率のよい基地局利用に関する。本発明は、いかなるCDMAまたはOFDMAモバイル・システムにも、特に3GPP-LTE、WCDMA、802.16e-2005および802.16mに応用されうる。
【背景技術】
【０００２】
3GPP-LTE、WCDMA、802.16e-2005および802.16mのようなCDMAまたはOFDMAベースのモバイル・システムの設計段階における電波ネットワーク計画は主としてネットワークのカバレッジおよびデータ・スループット容量要求に基づいている。さらに、そのようなネットワーク計画は、ピーク・システム容量を導出するために、利用可能な電波資源、たとえば搬送波帯域幅、許容可能なMIMOモードなどをも考慮に入れる。ネットワーク計画は最悪ケース（または最大）のデータ・トラフィック需要シナリオのために実行されるので、ある種の時点の間にネットワーク上のデータ・トラフィック負荷が低下する場合には、ネットワークの現在のデータ・トラフィック負荷にサービスを提供できながらもエネルギー節約を達成するために、そうした利用可能な資源の一部がスケールダウンされ、それによりデータ・トラフィック容量を低下させうることを含意する。図１は、システムにおけるトラフィックが時間とともにどのように変動しうるかを示すグラフであり、特に、利用可能な資源がスケールダウンされたときのシステムの容量を表す線「低容量」を含んでいる。
【０００３】
そのような電波資源スケーリングの若干の例が以下で与えられる。システムは、エネルギー効率のよいネットワークを設計するためにこれらの方式の任意の一つまたは二つ以上の組み合わせを使ってもよい。
（ｉ）低下したトラフィック負荷の期間の間、ある種の基地局をオフにする。ここで、すべてのサイトは同じRAT技術で動作する（たとえばLTE-LTE多状態ネットワーク）。
（ｉｉ）低下したトラフィック負荷の期間の間オーバーレイ・ネットワークをオフにする。ここで、カバレッジは異なるRAT技術で動作するオーバーレイされる諸ネットワーク（たとえば3G-LTEオーバーレイ・ネットワーク）によってネットワーク領域に提供される。
（ｉｉｉ）それぞれの帯域幅でシステム容量に対応するトラフィック負荷の二つの異なる値についてのOFDMAベースのシステムにおいて20MHzから5MHzに帯域幅をスケーリングする。これは、低下した電波周波数出力電力のためエネルギー節約を提供できる。
（ｉｖ）動作中の送信機を少なくすることによるエネルギー節約を達成するよう、低下したトラフィック負荷の期間の間、サイト当たりのセクタ数を減らす。
（ｖ）低下した送信電力によるエネルギー節約を達成するよう、低下したトラフィック負荷期間の間、MIMO送信アンテナの数をスケーリングする。
【０００４】
図２は、ケース（ｉ）の例解用の例を与えている。ここでは、ある種の基地局１ｂが、システムにおいて高いトラフィック負荷（高い需要）がある（トラフィック負荷が低容量を超える）ときにオンにされ、システムにおいて低いトラフィック負荷（低い需要）がある（トラフィックが低容量を下回る）ときにオフにされる。ある種の基地局１ａはいずれの状態でもオンのままであるが、オフにされる基地局のぶんを埋め合わせるために低需要の時間中はカバレッジ（その基地局によってサービスされることが意図される地理的領域）を増大させねばならない。各状態においてオンのままである基地局は、右側の図で円を付けている。
【０００５】
現在のトラフィック負荷に応答して、ケース（ｉ）のシステムは、二つの状態で動作する：高いトラフィック負荷を満足させるようすべての基地局１ａ、１ｂがアクティブである高状態と、基地局の一部１ｂがオフにされて残りの基地局１ａが低下したトラフィック負荷を満たすことができる低状態である。これら二つの異なる状態はケース（ｉ）ではサイトの群にあてはまりうることを注意しておく。すなわち、いくつかの基地局が状態遷移については集団として考えられる必要があることがありうる。このように、低状態の間「アクティブ」なままの基地局１ａは、近隣の「オフにされた」セル（特定の基地局によってサービスされることが意図された地理的領域）からのすべてのユーザー装置の負荷をサポートできる必要がある。
【０００６】
図３はケース（ｉｖ）を示している。ここでは、基地局１ｃは、高トラフィック負荷および低トラフィック負荷の両方の期間の間、オンのままであるが、低需要の時間には、セルがセクタに分割されない低状態になり、高需要の時間にはセルが三つのセクタに分割される高状態にある。低状態では、必要とされるアンテナが少なくなるので電力消費が低減される。高状態では低状態よりも容量は高くなる。
【０００７】
換言すれば、ケース（ｉｖ）でのシステムは二つの状態で動作する：高いトラフィック需要を満足させるよう各基地局１ｃが三セクタの構成をもつ高状態と、より低いトラフィック需要のために各基地局１ｃが単一の無指向性送信機をもつだけの低状態である。ケース（ｉｖ）ではこれら二つの状態は個々の基地局１ｃにあてはまりうることを注意しておく。すなわち、各基地局は、個々の設計容量およびローカルなトラフィック負荷に基づいて、その状態を独立して遷移させることができる。図２および図３におけるセルの反復のため、すべての基地局がラベル付けされてはいないが、図から、どの基地局が１ａ、１ｂ、１ｃに分類されるかは明らかである。
【０００８】
上に挙げたケース（ｉ）ないし（ｖ）で与えられているオプションは網羅的ではなく、低下したトラフィック負荷の間、利用可能な電波資源が、よって利用可能なシステム容量が何らかの手段によって低下させられ、それにより電力消費の低下を実現する他のケースがありうる。そのような低下の大きさは方式によって変わり、ネットワーク条件や装置仕様にも依存するであろう。さらに、すべての方式がすべてのネットワーク・シナリオにおいて適用可能でないこともある。たとえば、使用ケース（ｉ）および（ｉｖ）は、容量制約条件を用いて計画された領域、たとえば密集都市（Dense-Urban）、都市（Urban）または準都市（Sub-urban）についてのみ適用されうる。これは、ある種の基地局がオフにされるときにカバレッジが影響を受けない、あるいは単に送信パラメータ（電力および下方傾斜（downtilt））を適応させることによって維持できるためである。田舎のエリアでは、制約条件はカバレッジ・ベースであり、よって、地理的なカバレッジを特定のレベルに維持するためには、トラフィック負荷に関わりなく、すべての基地局がオンのままである必要がある。
【０００９】
上記の使用ケースのそれぞれは、二つ以上の状態をもつことができ、システムのピーク設計容量が各状態について異なる。任意のより高い状態（CapHで表されるより高い容量をもつ）から次のより低い状態（CapLで表されるより低い容量をもつ）への、またはその逆の遷移は典型的には「CapL」の値によって決定されることになる。このコンテキストにおけるシステムは、単一の基地局または一群の基地局を含みうる。トラフィック負荷の関数としてのそのような形の何らかの資源スケーリングをサポートするよう計画されたネットワークまたはシステムは、電力消費における節約につながることができ、それにより炭酸ガス排出量や事業者にとってのOPEX（operational  expenditure［運用経費］）を低下させる。
【００１０】
各状態がある「ピーク」トラフィック需要にサービスするよう設計された二つ以上の動作状態をもつそのようなエネルギー効率のよいシステムを実装するためには、キーとなる要素の一つは、高状態→低または低→高の遷移のための時点の決定である。一般に、遷移のための閾値が定義されている場合には、遷移のためのトリガーをアクティブ化すべきかどうかを決定するために、現在のライブ・トラフィック負荷または少なくとも現在のライブ・トラフィック負荷を表す値がそのような閾値と比較されることができる。図４の二状態システムの例を取り、高状態に対応する容量がCapHで表され、低状態に対応する容量がCapLで表されるとする。この容量値は、考えている使用ケースに依存して単一の基地局の容量値または一群の基地局の集団としての容量値に関係しうる。トラフィック需要が低いときにシステムが高から低へ状態を変化させることができるようにするために、システムのトラフィック負荷を閾値と比較することが可能である。この場合の閾値はCapLまたはCapLのすぐ下に設定される。こうして、システムが高状態にあってトラフィックが閾値を下回るときは常に、いくつかの基地局１ｂをオフにすることによって（ケースｉ）、または一つまたは複数の基地局１ｃのサイト構成を三セクタから単一セクタに変更することによって（ケースｉｖ）、低への状態遷移が達成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
これらすべての場合において、状態間の遷移についてのトリガー時点の好適な決定を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第一の側面は、一つまたは複数の基地局を含む無線遠隔通信システムにおける使用のためのコントローラを提供する。前記一つまたは複数の基地局は、第一の容量をもつ第一の送信状態および第二のより高い容量をもつ第二の送信状態において無線式にデータをユーザー装置に送信するよう動作可能であり、前記一つまたは複数の基地局は前記コントローラからの送信状態変化命令に応答して送信状態間で変化するようにも動作可能であり、前記コントローラは、現在のデータ負荷を表す値に閾値機構を適用し、該閾値機構が満足される場合には前記二つの送信状態間で変化する送信状態変化命令を発するよう動作可能な送信状態管理ユニットを有し、前記第一の送信状態から前記第二の送信状態への遷移のための前記閾値機構の遷移点は、前記第二の送信状態から前記第一の送信状態への遷移のための遷移点とは独立に設定される。
【００１３】
本発明のあるさらなる側面は、一つまたは複数の基地局およびコントローラを含む無線遠隔通信システムを提供する。前記一つまたは複数の基地局は、第一の容量をもつ第一の送信状態および第二のより高い容量をもつ第二の送信状態において無線式にデータをユーザー装置に送信するよう動作可能であり、前記一つまたは複数の基地局は前記コントローラからの送信状態変化命令に応答してこれらの送信状態間で変化するようにも動作可能である。前記コントローラは、現在のデータ負荷を表す値に閾値機構を適用し、該閾値機構が満足される場合には前記二つの送信状態間で変化する送信状態変化命令を発するよう動作可能な送信状態管理ユニットを有し、前記第一の送信状態から前記第二の送信状態への遷移のための前記閾値機構の遷移点は、前記第二の送信状態から前記第一の送信状態への遷移のための遷移点とは独立に設定される。
【００１４】
本発明者らは、現実には、トラフィック負荷は、図５で「ピンポン効果」と示した部分に示されるように、システムのトラフィック負荷が遷移点に近いときは状態遷移における不安定（すなわち、望ましくない多数の高→低、低→高遷移）を引き起こしうる時間的な変動を含む可能性が非常に高いとの認識に至った。「ピンポン効果」は二つの状態間の急速な切り換わりである。これが望ましくないのは、状態遷移のために用いられる方式に依存して、各方式がいくつかのUE（user  equipment［ユーザー装置］）の近隣基地局へのハンドオーバー（例示的なケース（ｉ）および（ｉｉ））、あるいはシステム内のUEが現在の基地局への再接続手順を受ける必要（例示的なケース（ｉｉｉ）および（ｉｖ））のような手順に関わることがあるからである。これらの手順はeNBおよびUE両方の電力消費に対する影響をもち、制御信号伝達のオーバーヘッドを生じさせ、状態遷移中にスケジューリング・アルゴリズムに影響もしくは干渉することがあり、一般にシステム動作の不安定性を増す。
【００１５】
本発明者らが着目した複数送信状態システムのさらなる望ましくない効果は、図６（低状態から高）および図７（高状態から低）に示される「誤ったトリガー（false  trigger）」効果でありうる。誤ったトリガー問題の型は図６において記述される。ここでは、パルス様のトラフィック活動が低状態から高状態への遷移につながる。システムがトラフィック需要の予期せぬ変動に適応することは重要であるが、トラフィック需要のその変動が状態の遷移に値するに十分有意であるかどうかを判定することも望ましい。図６に示されるように変動が小さければ（時間的にまたは振幅においてまたは両方で）、遷移を実行する必要はないこともある。同様に、誤ったトリガーは図７に示されるような逆方向の遷移についても現れうる。
【００１６】
望ましくは、発明の実施形態に基づくコントローラまたはシステムは、ネットワークまたはシステム運用者にとってのよりよい制御および安定したネットワーク動作を保証するよう、二つの状態間の境界では、単純な単一閾値レベルよりも堅牢な閾値機構を提供する。
【００１７】
本発明で提供されるように、低から高への遷移についてと高から低への遷移についてで独立に設定される遷移点をもつ閾値機構を提供することにより、たとえば、現在の遷移状態に留まる傾向をもつシステムが得られ、システムの遷移状態の安定性が改善される。
【００１８】
二つの遷移点を独立に設定するとは、値、期間、パラメータまたは比率といった遷移点の少なくとも一つの閾値処理要素が、二つの遷移点の間で異なっていることを意味する。あるいはまた、独立した設定の結果が二つの独立した遷移点につながるのでもよい。
【００１９】
コントローラは、プロセッサおよびメモリを含んでいてもよい機能ユニットと考えられてもよいし、あるいはコントローラの機能が他の何らかの手段によって提供されることができるのでもよい。任意的に、コントローラは、単一のデバイスでなくてもよいし、あるいはその機能が単一のデバイスによって提供されてもよい。たとえば、二つ以上の相異なるデバイスまたはユニットが一緒になってコントローラ機能を提供してもよい。
【００２０】
好ましくは、コントローラは、送信状態の変化を開始するために要求される当該基地局または各基地局に命令を送信する機能をもつ。あるいはまた、コントローラはその基地局（またはそれらの基地局の一つ）において一体的であってもよく、その場合、そのような送信は必要とされない。コントローラは単にその命令を発し、別個のユニットまたは装置が必要な場合にその送信を受け持つのでもよい。コントローラ、あるいは実際に基地局自身が、コントローラと基地局の間の通信を許容する信号伝達インターフェースを有していてもよい。
【００２１】
送信状態は隣り合う状態であってもよい。すなわち、一つまたは複数の基地局の可能な送信状態が容量の順にされるとき、前記第一および第二の状態が隣接している。送信状態は、ある送信パラメータ値として（この場合、他の送信パラメータ値は一定である／事前定義されることができる）、あるいは送信パラメータ値からなる値の集合として定義されてもよい。好適な送信パラメータ値はたとえば、アンテナの傾斜、送信電力、特定のアンテナがオンにされているかオフにされているか、アンテナまたはアンテナ・アレイに適用されるマスク、アンテナが送信する帯域幅などの一つまたは複数を含む。前記値または前記値の集合は、おそらくはサポートされることのできるシステム・データ・スループットの最大レートの形で、関連付けられた上限容量をもつことになる。任意的に、基地局が、または基地局の群が集団として、二つのみの可能な送信状態をもつが、システムが二つより多くの送信状態をもっていてもよい。基地局または基地局の群がどの時点においても一つの送信状態にしかいることができないことが含意されている。ただし、二つの状態間で有限の遷移期間があってもよい。
【００２２】
送信状態の容量は、前記一つまたは複数の基地局がその送信状態にあるときの最大システム・データ・スループット・レートであると解釈されてもよい。データ・スループット・レートのために考えられるシステムは、単一セルまたはセクタまたは基地局または一群のセルまたはセクタまたは基地局を含みうる。さらに、データ・スループット・レートは上りリンクまたは下りリンクまたは両方に適用されてもよい。送信状態の容量は、それぞれ基地局または基地局の群によってサービスされるセルまたはセルの群のエッジにおいて測定されてもよい。エッジにおいて容量が最低になる傾向があるからである。しかしながら、送信状態の容量が、問題のネットワークにおけるエンコードおよびデータ送信手順に依存して理論ベースで計算されることも可能である。
【００２３】
前記一つまたは複数の基地局がある特定の送信状態（またはモード）にあると考えられるのは、一般に、その送信パラメータがその送信状態について定義された値の集合に従って構成されているときである。
【００２４】
現在のデータ負荷を表す値は、基地局または基地局の群が所与の時間期間においてユーザー装置に送るまたはユーザー装置から受け取ることが要求されるデータの量に基づいていてもよい。たとえば、その値は、前記一つまたは複数の基地局のバッファ内容に関係していてもよい。適切な指標が任意の好適な仕方で、たとえば設定された時間期間にわたるレートまたは絶対値として、取られてもよいし、または記録されてもよい。現在のデータ負荷を表す値は必ずしも瞬時値ではなく、データ負荷のいくつかの最も最近の測定に基づいていてもよく、最高値を現在値として与えてもよいし、あるいは平均または重み付き平均が使われてもよい。基地局または基地局の群は必ずしも現在の送信状態において、要求されるレートでデータ・トラフィックを送信できなくてもよい。すなわち、基地局または基地局の群が送ることを要求されるデータは現在の送信状態の容量上限を超えることもできる。
【００２５】
現在のデータ負荷は単一の基地局、二つ以上の基地局のうちの特定の基地局、二つ以上の基地局のうちの任意の基地局の現在のデータ・トラフィック負荷であってもよいし、あるいは送信機の割合に関係した何らかの閾値機構があってもよい。二つ以上の基地局の群のある割合が閾値機構を満足させるのに十分なレベルで現在のデータ負荷を表す値をもたなければならないなど。
【００２６】
遷移点は、閾値機構が満足される一つまたは複数の閾値処理要素、たとえば送信パフォーマンス値を設定する値（たとえばデータ・スループット、データ・スループットの変化率、データ・スループットがあるレベルであったまたはあるレベルを超えていた時間）の集合である。遷移点は、一つまたは複数の閾値処理要素の値または値の範囲であってもよく、よって遷移範囲または遷移領域と考えられてもよい。一貫性のため、本稿では「遷移点」の用語を使うが、この用語は一つの可能な値または値の集合だけに限定されないことは理解しておくものとする。
【００２７】
発明実施形態において、データ負荷およびデータ・負荷に関係する遷移点値はあらゆるデータ型の総合であってもよいし、あるいはデータ負荷および遷移点値はQoS、QoEおよびSLA制約条件に依存して特定の型のトラフィックに関係していてもよい。たとえば、データ負荷および選移点値は、保証されるビットレートのような特定のQoS要求をもつデータのみにあてはまるのでもよく、よって閾値機構および送信状態間の切り換えは特定のまたは特定の範囲のビットレートをもつデータのみのデータ負荷に従って実行される。閾値機構が適用される、よって状態遷移のベースとなる、データを区切る代替的なQoS要求は、遅延が制約されたトラフィック、たとえば許容可能な最大送達遅延をもつデータである。
【００２８】
好ましい諸実施形態では、遷移点は現在のデータ負荷を表す閾値を考慮に入れて設定される。それは、現在の送信状態が第一の送信状態である場合には、現在の送信状態が第二の送信状態である場合よりも高い。たとえば、ネットワーク中の現在の送信状態に依存して前記一つまたは複数の基地局における現在のデータ負荷の異なるレベルにおいて閾値機構が満足されるよう、遷移点が設定されてもよい。
【００２９】
閾値機構は単に現在のデータ負荷を表す値と遷移点としての閾値との間の比較であってもよいが、決定的なことに、閾値機構は基地局または一群の基地局の現在の送信状態への依存性を組み込む。このようにして、より低い状態からより高い状態への遷移のために閾値機構が満足される遷移点と、より高い状態からより低い状態への遷移のために閾値機構が満足される遷移点との間に、データ負荷値のある範囲が存在し、そこでは基地局または一群の基地局は、データ負荷値の履歴に依存して、必ずしも遷移を生じさせることなく、二つの送信状態のいずれであることもできる。履歴値へのこの依存性は、閾値機構に何らかのヒステリシスを導入し、これは隣り合う状態間の単純な単一の閾値に比べて、送信状態の安定性を増加させる。
【００３０】
任意的に、遷移点は、前記一つまたは複数の基地局が現在の送信状態にあった状態時間を考慮に入れて設定される。したがって、遷移点は時間的な要素をもつ。これは事実上、遷移の間の最小時間期間を設定する。ただし、閾値機構を満足させるために必要とされる状態時間は低から高への遷移については、高から低への遷移についてとは異なっていてもよい。これは、遷移点を定義する二つ以上の遷移パフォーマンス値の一つであってもよい。特定の因子、パラメータまたは送信パフォーマンス値を考慮に入れて遷移点を設定することは、その因子、パラメータまたは送信パフォーマンス値が送信点の一方または両方を設定するために実行される計算において使われることを意味してもよいし、あるいは送信点の一方または両方が、閾値機構が満足される、その因子、パラメータまたは送信パフォーマンス値の受け容れ可能な値または範囲を含むことを意味してもよい。状態時間は、特定の状態への最も最近の遷移とその状態から出る遷移との間の最小経過時間であってもよく、各送信状態について異なっていてもよい。
【００３１】
好ましい諸実施形態では、閾値機構は、送信状態管理ユニットによって課されるべき追加的制約条件を含む。それにより、遷移点は、ある時間期間にわたる現在のデータ負荷を表す値に関係した条件が満たされるかどうかを考慮に入れて設定される。有利には、時間的な依存性をもつ追加的な条件のこの提供は、システムの安定性をさらに改善し、前記一つまたは複数の基地局の送信状態が不必要に変更されないことを保証するために使用できる。そのような条件の一例は、現在のデータ負荷を表す値がn秒の連続的な期間にわたって閾値機構を満たすレベルにあること、または現在のデータ負荷がn秒の所与の時間期間のある割合にわたって閾値機構を満足するレベルにあることである。こうして、現在のデータ負荷を表す値の要求されるレベル、n秒の時間期間および該当する場合には前記割合が遷移点（単数または複数）をなすと考えられてもよい。
【００３２】
個別的な条件の選択は、ネットワーク事業者のサービス品質（QoS:  quality  of  service）要求のみならず、前記一つまたは複数の基地局のデータ負荷測定プロセスにも依存してもよい。たとえば、測定プロセスは毎回厳密に異なる時間期間を反映しなくてもよい。たとえば、現在のデータ負荷を表す値が、前記一つまたは複数の基地局に関係した一連の測定の最高の測定値を取ることによって計算される場合、各測定値は特定の時間サンプルに送信されるユーザー・データの量を表す。そのようなプロセスでは、最高の測定値が取られた時刻に関わりなく、（関連する測定はたとえば時間的にその系列の中点においてなされたにもかかわらず）たとえば一連の測定の最後のものの時点においても、現在のデータを表す値はいまだ有効であると考えられる。
【００３３】
あるいはまた、前記条件は「トリガーするまでの時間」と称されてもよい。単に、閾値機構を満足させるために現在のデータ負荷を表す値のレベルが十分なレベルにある必要がある継続時間である。
【００３４】
現在のデータ負荷を表す値が離散的な時間サンプルにおいて測定される実施形態では、現在のデータ負荷を表す相続く値のある定義された数が特定のレベルにあるときに、前記条件が満たされることが好ましい。こうして、相続く値のレベルおよび数が遷移点を定義する。したがって、たとえば最後の５サンプルのうち４つについて現在のデータ負荷を表す値が閾値機構を満足させるのに十分なレベルにあれば、閾値機構は満足される。定義された数、サンプル間の時間間隔およびその数のうちのある値であることが要求されるサンプルの割合の値は、ネットワークにおけるサービス品質要求に基づいてネットワーク事業者によって設定されることができ、手動でまたは何らかのアルゴリズムに基づいて適応可能であってもよい。
【００３５】
基地局または一群の基地局がある送信状態にあるまたは状態間で遷移する傾向を制御するために使われることのできるさらなるパラメータとして、遷移点の現在状態および時間関係の条件への依存性のほか、好ましい実施形態では、現在のデータ負荷を表す値は調整を組み込み、該調整は閾値機構の適用に先立つ、現在のデータ負荷を表す値の大きさにおけるシフトである。この調整は、実装に依存して、マージン、負マージンまたは安全マージンと称されてもよい。さらに、マージンはネットワーク環境に依存して手動でまたは自動で適応可能であってもよい。
【００３６】
ネットワーク事業者が資源不足になるリスクを減らすことを望む場合、本発明の実施形態は安全マージンの現ザーデータ負荷の測定値への、または現在のデータ負荷を表す値への適用を組み込んでもよい。現在のデータ負荷を表す値に小さなマージンを加えることは、基地局または一群の基地局に、データ負荷が要求するより高い送信状態にある傾向を与える。
【００３７】
あるいはまた、ネットワーク事業者は、余計な電力消費および運営経費を特に意識することがあり、さまざまな時点において、たとえば、夜間において、現在のデータ負荷の測定値または現在のデータ負荷を表す値に負マージンを適用することを組み込むことを望むことがありうる。現在のデータ負荷を表す値から小さなマージンを引くことは、基地局または一群の基地局に、データ・トラフィックが要求するより低い送信状態にある傾向を与える。
【００３８】
閾値機構を使用してその間で変化を制御する送信状態は、基地局または一群の実施形態の最大容量に等しい上限容量（または単に容量）をもつより高い状態と、より低い上限容量（または単に容量）をもつより低い状態というただ二つの可能な状態の二状態であってもよい。そのような二状態実施形態では、閾値機構が満足されるレベルは、現在の送信状態に関わりなく、前記より低い状態の容量の周辺であるが、より低い状態からより高い状態に変化するためのレベルは、より高い状態からより低い状態に切り換わるためのレベルより高い。この発想は、前記一つまたは複数の基地局が三つ以上の送信状態の一つで送信するよう動作可能な多状態実施形態にも拡張される。切り換えが行われる前記二つの送信状態は、多状態システムにおける、容量の順に置かれたときの二つの隣り合う状態であるのでもよい。あるいはまた、切り換えは、たとえば、第一と第三の状態の間であってもよい。任意的に、第一と第二の送信状態は三つ以上の送信状態のうちの任意の二つである。前記三つ以上の送信状態のそれぞれは関連付けられた上限容量をもつ。
【００３９】
上記の議論において、遷移点に含まれる閾値機構のパラメータが、手動で、あるいは現在のネットワーク環境への何らかの依存性を含むアルゴリズムに従って自動で適応可能であってもよいことに触れた。それは、一日のうちの時刻に依存して遷移点を変え、それによりたとえば前記一つまたは複数の基地局が夜間により高い送信状態にはいる傾向が低下するという単純なものであってもよい。よって、時刻が現在のネットワーク環境の因子となる。閾値機構の遷移点の適応は、ネットワーク事業者により多くの制御を与え、変化するネットワークおよびサービス品質要求に反応するための本発明の実施形態を使う柔軟性を提供するので有利である。好ましくは、コントローラは、以下のパラメータの一つまたは複数を適応させるよう動作可能な閾値機構適応ユニットを含む：
・閾値機構が満足される現在のデータ負荷を表す値についての遷移点値；
・何らかの時間的依存性をもつ、遷移点の時間または傾向ベースの条件；
・遷移を許可する前の、（現在の送信状態に依存する）前記一つまたは複数の基地局が現在の送信状態にあった最小継続時間を表す遷移点値；
・現在のデータ負荷を表す値への調整（極性またはサイズ）。
【００４０】
これらの遷移点および他のパラメータの値を変えるよう動作可能であるとともに、適応ユニットはパラメータをオフにしたり（その場合、それらのパラメータはもはや閾値機構に影響しなくなる）オンにしたりするよう動作可能であってもよい。適応ユニットは、閾値機構の任意の値またはパラメータを変えるよう動作可能であってもよい。
【００４１】
適応ユニットは、最小の保証されるビットレートのような特定のサービス品質要求をもつ現在のデータ負荷の割合または量といった、さまざまな因子に基づいて適応を実行してもよい。
【００４２】
本発明のさらなる諸側面は、本稿に記載されるコントローラを含む、無線遠隔通信システムにおいて使うのに好適なサーバーおよび本稿に記載されるコントローラを含み、無線遠隔通信システムにおいて使うのに好適な基地局の形で提供される。
【００４３】
一つの方法側面によれば、一つまたは複数の基地局を含む無線遠隔通信システムのコントローラにおける使用のための方法が提供される。前記一つまたは複数の基地局は、第一の容量をもつ第一の送信状態および第二のより高い容量をもつ第二の送信状態において無線式にデータをユーザー装置に送信するよう動作可能であり、前記一つまたは複数の基地局は前記コントローラからの送信状態変化命令に応答して送信状態間で変化するようにも動作可能であり、前記方法は、現在のデータ負荷を表す値に閾値機構を適用し、該閾値機構が満足される場合には前記二つの送信状態間で変化する送信状態変化命令を発することを含み、前記第一の送信状態から前記第二の送信状態への遷移のための前記閾値機構の遷移点は、前記第二の送信状態から前記第一の送信状態への遷移のための遷移点とは独立に設定される。
【００４４】
コントローラにおいて実行されるさらなる方法側面によれば、一つまたは複数の基地局を含む無線遠隔通信システムにおける使用のための方法が提供される。前記一つまたは複数の基地局は、第一の容量をもつ第一の送信状態および第二のより高い容量をもつ第二の送信状態において無線式にデータをユーザー装置に送信し、前記コントローラは、現在のデータ負荷を表す値に閾値機構を適用し、該閾値機構が満足される場合には前記二つの送信状態間で変化する送信状態変化命令を発し、前記第一の送信状態から前記第二の送信状態への遷移のための前記閾値機構の遷移点は、前記第二の送信状態から前記第一の送信状態への遷移のための遷移点とは独立に設定される。
【００４５】
最後に、コンピュータ・プログラム側面では、コンピューティング・デバイスによって実行されたときに該コンピューティング・デバイスに本稿で記載されたコントローラとして機能させるまたは本稿に記載される方法を実行させるコンピュータ・プログラムが提供される。
【００４６】
上記の側面のいずれにおいても、さまざまな特徴はハードウェアにおいて、または一つまたは複数のプロセッサ上で走るソフトウェア・モジュールとして実装されてもよい。
【００４７】
前記コンピュータ・プログラムは、本稿に記載される方法のいずれかを実行するためのプログラムを記憶したコンピュータ可読媒体のようなコンピュータ・プログラム・プロダクトの形で提供されてもよい。本発明を具現するコンピュータ・プログラムはコンピュータ可読媒体上に記憶されてもよいし、あるいはたとえばインターネット・ウェブサイトから提供されるダウンロード可能なデータ信号のような信号の形であることもでき、あるいは他の任意の形であることもできる。
【００４８】
本発明の任意の側面の特徴および好ましい特徴は、本発明の他のそれぞれの側面に適用されてもよい。
【００４９】
本発明の諸実施形態は、閾値機構の遷移点を定義し、エネルギー効率のよい遠隔通信ネットワークの動作を可能にするよう送信状態における遷移をいつ指令するべきかを評価するためのプロセスを実行するよう動作可能である。基地局または一群の基地局の、そしてネットワーク全体のより安定な、信頼できる動作を可能にするため、本発明の諸実施形態は現在のデータ負荷を表す値に、二つの独立に設定される遷移点の一つにおいて満足される閾値機構を適用するよう動作可能である。それら二つの遷移点のどちらであるかはシステムの現在の送信状態に依存する。遷移点はそれぞれ二つ以上のパラメータを組み込んでいてもよい。よって、遷移点は必ずしも単に、閾値機構が満足される現在のデータ負荷を表す値または値の範囲ではない。トリガーするまでの時間のようなさらなる条件が遷移点に含まれてもよいし、あるいは現在のデータ負荷を表す値の計算にマージンまたは安全マージンが組み込まれてもよい。さらに、ある種の実施形態において、遷移点は実際のデータ負荷条件およびシステム構成に依存して適応することができる。
【００５０】
有利なことに、本発明の諸実施形態の閾値機構は動作上の柔軟性を提供するよう設計される。たとえば、スループット・パフォーマンスのいくらかの劣化を代償としてより高いレベルのエネルギー節約を提供する、またはユーザーに保証されたビットレートを確保することによってより低いレベルのエネルギー節約を提供する。事業者にとって、これはエネルギー節減から達成されるOPEX削減とユーザーに対するサービス劣化のために失われる歳入との間のトレードオフとなる。任意的に、閾値機構の遷移点および他のパラメータは、事業者のKPI（Key  Performance  Indicator［キー・パフォーマンス指標］）要求によりスケーラブルである。
【００５１】
本発明の好ましい特徴についてこれから、純粋に例として、付属の図面を参照しつつ述べる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】より低い送信状態の「低容量（low  capacity）」を参照して高い需要と低い需要との間の変化を例証するユーザー・データ負荷対時間の例示的なグラフである。
【図２】本発明の諸実施形態における送信状態を例示する、一群の基地局の二つの送信状態の例解用の例を示す図である。
【図３】本発明の諸実施形態における送信状態を例示する、個々の基地局の二つの送信状態の例解用の例を示す図である。
【図４】送信状態と関連付けられた容量との間の遷移を示す、ユーザー・データ負荷対時間の例示的なグラフである。
【図５】より低い送信状態の容量のレベルまたはその周辺におけるデータ負荷の小さな変動が二つの送信状態の間の頻繁な切り換えを生じさせる「ピンポン効果」を例解する例示的なグラフである。
【図６】データ負荷における小さなピークがより低い送信状態からより高い送信状態への不必要な変化を生じさせる「誤ったトリガー」効果を例解する例示的なグラフである。
【図７】データ負荷における小さな降下がより高い送信状態からより低い送信状態への不必要な変化を生じさせる、逆「誤ったトリガー」を例解する図である。
【図８】発明実施形態に基づくコントローラの概略図である。
【図９】発明実施形態に基づく無線ネットワークの概略図である。
【図１０】本発明の一般的な方法実施形態を例証するフローチャートである。
【図１１】Ａは、より低い送信状態の容量より下のトラフィックの値において状態間の遷移が起こりうる状況を例証する、トラフィック対時間のグラフである。Ｂは、データ負荷のQoS要求が考慮されるときの、より低い送信状態の容量より上のトラフィックの値において状態間の遷移が起こりうる状況を例証する、トラフィック対時間のグラフである。
【図１２】HiとLo状態の間の切り換えのための別個のレベルを示すMATLABシミュレーションのグラフである。
【図１３】同じシミュレーション・データを状態切り換えを示しつつ示すMATLABシミュレーションのグラフである。
【図１４】HiからLo状態への切り換えのために設定されたトリガーするまでの時間（time  to  trigger）パラメータによる同じMATLABシミュレーションのグラフである。
【図１５】LoからHi状態への切り換えのために設定されたトリガーするまでの時間パラメータによる同じMATLABシミュレーションのグラフである。
【図１６】HiからLo状態への切り換えのために設定されたトリガーするまでの時間が図１５よりも高い、同じMATLABシミュレーションのグラフである。
【図１７】個別的な発明実施形態に基づく閾値機構を例証するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
図８は、より低い送信状態からより高い送信状態への遷移とより高い送信状態からより低い送信状態への遷移のための閾値機構の遷移点が独立して設定され、現在のデータ負荷を表す値にマージンまたは安全マージンを組み込むこともできる、発明実施形態に基づく閾値機構を適用する送信状態マネージャ２０をもつコントローラ１０の簡略されたビューを示している。さらに、ある種の実施形態では、これらのパラメータは実際のデータ負荷条件およびシステム構成に依存して適応できる。本マネージャは、上記機構が満足されるときに状態変化命令を発する。
【００５４】
コントローラおよび／または送信状態マネージャは処理機能およびメモリを含んでいてもよい。コントローラはさらに、一つまたは複数のeNBに前記命令を送信することにも責任をもつのであれば、送信機（図示せず）を有していてもよい。
【００５５】
図９は、無線ネットワークの概略図を示している。ここでは三つの基地局３０（単一の基地局が本方法を実行してもよいが）、二つのUE  ４０およびコントローラ１０およびそのマネージャ２０がある。コントローラは基地局とは別個のネットワーク・エンティティとして示されているが、基地局の一つまたは複数に組み込まれていてもよい。
【００５６】
図１０は、コントローラによって実行される単純な方法実施形態の一般的なフローチャートを示している。S100では、基地局は二つの状態「Lo」〔低〕または「Hi」〔高〕の一方にある。ステップS200では、コントローラは閾値機構を適用する。ステップS300では、閾値機構が満足されるかどうかが判定され、もしそうであれば、基地局状態がステップS400で変化する。もしそうでなければ、本方法が繰り返される。
【００５７】
閾値機構遷移点は、エネルギー効率のよいネットワーク（Energy  Efficient  Network）においてシステム（たとえば一つまたは複数の基地局）の高→低または低→高状態のための遷移時点を決定する点である。基地局または一群の基地局の間の送信パラメータにおけるいくつかの可能な相違は上記のケース（ｉ）ないし（ｖ）において概説した。これらはみな諸実施形態におけるより高い送信状態とより低い送信状態との間の可能な区別である。低から高の遷移のための遷移点は、低から高への遷移のための遷移点とは独立に設定される。たとえば、閾値機構が満足される現在のデータ負荷を表す遷移点値は高→低遷移と低→高遷移について異なっていてもよい。これは、たとえば事業者が低→高遷移に比べて高→低遷移についてより慎重な遷移点を定義したい場合において望ましいことがありうる。
【００５８】
諸実施形態の閾値機構は、二状態システムについて閾値機構が満足されることのできる一対の遷移点を使う。一つは高→低遷移についてであり、もう一つは低→高遷移についてである。多状態システムについては、諸実施形態の閾値機構は、閾値機構が満足されることのできる複数の遷移点を適用できる：値の数＝2×[状態数−1]である。安定性のためには、送信状態の任意の対について、閾値機構が満足されることのできる現在のデータ負荷の異なるレベルを各遷移点が定義する実施形態においては、送信状態管理ユニットは、高→低遷移について閾値機構が満足されるレベルが低→高閾値遷移についてのレベルよりも低い（または該レベル以下である）という制約条件を適用してもよい。これは、閾値機構においてヒステリシスを導入し、それは図５のグラフに例示される二つの状態間のピンポンを減らすことができる。二つのレベルの間の差が大きいほど、二つの状態間のピンポンを減らす能力も大きい。さらに、遷移点は、Time_to_Trigger_Hi〔高をトリガーするまでの時間〕とTime_to_Trigger_Lo〔低をトリガーするまでの時間〕のようなさらなる条件を含んでいてもよい。これらは、閾値機構の堅牢性、安定性および柔軟性をさらに改善するための、現在のデータ負荷を表す値が閾値機構を満足させるのに十分なレベルにある必要がある連続的な時間期間である（そのレベルは前記一つまたは複数の基地局の現在の送信状態に依存する）。
【００５９】
先述したように、遷移のために考えられる「システム」は、図３における基地局１ｃのような個々の基地局であってもよいし（たとえばサイト当たりのセクタ数／帯域幅が減らされる場合）、あるいは図２に示されるクラスターのような基地局のクラスターであってもよい（たとえば基地局がオフにされる場合）。図２では、基地局１ａは両方の状態においてオンのままに留まり、基地局１ｂは低状態ではオフにされる。ここで、閾値機構のために、システムの現在のデータ・トラフィック（これは「現在のデータ・トラフィック負荷」と考えることができる）を表す値がどのように導出されるかの例を与えておく。
【００６０】
（ａ）個々の基地局についての現在のデータ・トラフィック
基地局についてのトラフィック負荷の直近の「p」個のサンプル（測定値）の系列がljによって表現されるとする。ここで、j＝1ないしpである。すると、基地局についての「現在の」トラフィック負荷は次のように定義される：
L＝max(l1,l2,l3,…,lp)＝max  lj
ここで、maxは一連の値の最高の数値を返す関数である。
【００６１】
（ａ）基地局のクラスターについての現在のデータ・トラフィック
クラスター中の「x＋y」個のサイトについてのトラフィック負荷の直近の「p」個のサンプルがljkによって表現されるとする。ここで、j＝1ないしp、k＝1ないし「x＋y」である。すると、クラスターについての「現在の」トラフィック負荷データは次のように定義される：
L＝max[sum(l11,l12,…,l1(x+y)),  sum(l21,l22,…,l2(x+y)),  …,  sum(lp1,lp2,…,lp(x+y))]
サンプル間隔が「i」であれば、「lj」または「ljk」が期間「i」にわたって平均される。ここで重み付けされた平均を使うことも可能である。
【００６２】
「p」の値は1以上であり、典型的には数サンプルである。パラメータ「p」はトラフィック負荷の短期的な変動の効果を時間的に平滑化するためのスライディング窓である。pの値が小さいほど、フィルタリングされた出力の短期的な変動は大きくなる。
【００６３】
このように、「ライブ」なトラフィック負荷測定プロセスは準瞬時値となるよう選ばれ、最大（最高）値関数の使用は、閾値機構を適用するときにトラフィック需要の最悪ケースのシナリオが考慮されることを保証する。データをフィルタリングするためのスライディング窓は「誤ったトリガー」（図６および図７参照）および「ピンポン効果」（図５参照）の確率を最小にすることを助ける。スライディング窓にわたる「最大」値は、「遅い」低→高遷移の確率を最小化することを助ける。
【００６４】
あるいはまた、現在のデータ・トラフィック（これはデータ・トラフィックの負荷であってもよいが、他のメトリックに拡張されることができる）を表す値を計算する他の方法を用いることができる。たとえば、p個のサンプルからの平均または中央値、あるいは該平均または中央値から標準偏差の指定数倍を超えて外れる突出値を除外する最大値である。
【００６５】
システム容量CapLをもつ低状態からシステム容量CapHをもつ高状態への遷移のために、現在のデータ負荷についての次の遷移点値が設定および／または適用される：
Switch-Hi値〔高への切り換え値〕＝CapL＋dHi
「dHi」の選ばれた値は、QoSとエネルギー節約との間のトレードオフを提供し、ある種の実施形態では適応可能であり、正または負であることができる。
【００６６】
高状態および低状態が異なる数の基地局に関わるシステムの場合には（たとえば図２）、CapLの値は低状態にあるシステム内の各セルについて独立して測定される。それはたとえば、遷移をトリガーするには、Switch-Hi値が（低状態にある）少なくとも一つの基地局によって横切られなければならないというものであってもよい。
【００６７】
システム容量CapHもつ高状態からシステム容量CapLの低状態への遷移のために、現在のデータ負荷についての次の遷移点値を定義する：
Switch-Lo値〔Loへの切り換え値〕＝CapL＋dLo
ここで、管理ユニットは、dLoがdHiより小さいという追加的な制約条件を適用してもよい。
【００６８】
高状態および低状態が異なる数の基地局に関わるシステムの場合には、CapLの値は各サブクラスターにおけるすべてのセルについてのトラフィック負荷を総合することによって導出されてもよい。ここで、高状態におけるサブクラスターは低状態における各セルに対応する。ある種の実施形態では、システムが低状態にあるときよりも高状態にあるときにより少数の基地局が送信しているからである。任意的に、低状態への遷移をトリガーするためには、Switch-Lo値は（高状態にある）すべてのサブクラスターによって横切られなければならない。このアプローチは、トリガー機構が諸隣接セルのセル・サイズ、セル容量、トラフィック負荷レベルが非一様／不均等である本物のネットワークにおいて動作することを可能にする。あるいはまた、各サブクラスターが自分自身のコントローラを有していてもよい。それにより、あるサブクラスターは他のサブクラスターを考える必要はない。むろん、単一の基地局は二つ以上のサブクラスターのメンバーであってもよく、これらのような実施形態では、基地局がメンバーであるサブクラスターのいずれかが高状態にある場合にその基地局がオンにされることが望ましい。現在のデータ負荷についての遷移点値は上記では絶対値または率として表現されているが、特に諸隣接セルが不均等な場合には、規格化されたトラフィック負荷値および規格化されたセル容量値を利用することが好ましい。隣り合うセル間での均等性の欠如は、たとえば、それら二つのセルの間の設計の違いに起因する、あるいは使用されている異なる地理的カバレッジ要求に起因することがありうる。この規格化は基地局（セル）が提供できる最大容量に関してであってもよい。「下方遷移」および「上方遷移」について、規格化は好ましくはCapLに関してであるべきである。そのような本物の展開状況において、発明実施形態の閾値機構は、エネルギー節約と非GBR（guaranteed  bit  rate［保証されたビットレート］）トラフィックのサービス品質のよりよい均衡を可能にするよう、各セルにおいて閾値機構が満足される現在のデータ負荷を表す値のレベルが異なることを許容することによって、十全な柔軟性を提供する。
【００６９】
二つの送信状態の間の急速なピンポン切り換え、すなわち図５に示される効果を減らすために、遷移点を設定する管理ユニットが、Swith-Lo値がSwitch-Hi値よりも低いという制約条件を適用してもよい。dHiおよびdLoの値は正であってもよい。すなわち、両閾値は「CapL」の値より高く定義されてもよい。しかしながら、これは潜在的に、トラフィック需要をサポートする十分なネットワーク容量がないことに起因するパケット損失につながりうる。たとえば、dloの値が正であれば、システムは上限容量CapLをもつ低状態に切り換わることができるが、トラフィック負荷はCapLより高いことがありうる。現代のネットワークは混合したQoSトラフィックを運んでおり、一部はVoIPのように保証された最低ビットレートをもち、一部はFTPのように最小GBRをもたない。利用可能な容量が最小の保証されたビットレートをもつトラフィックおよびSLA（Service  Level  Agreement［サービス・レベル契約］）制約されたトラフィックならびに非最小保証ビットレート／SLA制約トラフィックの一部にサービスするのに十分である限り、これは決定的ではないかもしれない。
【００７０】
SLA制約トラフィックは、事業者があるカバレッジおよび容量基準を満たすよう束縛されていることを含意する。さらに、これはSLA内の条項が事業者が需要に関わりなくある種の容量値を超えることを防止しているかもしれないことを含意する。たとえば、LSAは事業者が高々10Mbpsのユーザー・スループットを満たすことを定義することがある。そのような場合、たとえより高いデータ需要があったとしても、事業者はユーザー当たり10Mbpsのスループット値が満たされる限り、そのような需要を満たす必要はない。同様に、LSAは全部のトラフィックではなくある種のトラフィック種別に対する制約を含むことがある。たとえば、VoIPはあるビットレートおよび限られた遅延を保証される一方、FTPは「ベストエフォート」であることもある。
【００７１】
例として、それぞれ二つの異なるトラフィック種別について提供される二つのクラスのQoSがあってもよい。これら二つのクラスが、「IPによる音声」すなわちVoIPというトラフィック種別についての保証ビットレート（GBR:  Guaranteed-Bit-Rate）および「FTP」すなわち「ファイル転送プロトコル（File  Transfer  Protocol）」というトラフィック種別についての非保証ビットレート（非GBR）であるとする。そのような場合、Switch-Lo値は「CapL」の値より高く動作することが許容されてもよい。それにより、VoIPトラフィックおよびFTPトラフィックについてQoSは相変わらずそれぞれのQoS基準において満たされる。
【００７２】
トラフィックのQoSクラスに基づいてSwitch-Lo値およびSwitch-Hi値を調整することにより、たとえば、Switch-Hi値を非GBRトラフィックの量を超えない量だけCapLより上に増大させることにより、エネルギー効率によけるより大きな利得が達成されうる。これは、図８のｂにおいて示されている。ここでは、システムは図８のａに比べてより長い期間にわたって「低状態」で動作する。トラフィック負荷におけるトラフィックのQoS要求に従ってシステムが低状態から高状態に、またその逆に切り換わる値を適応させる効果を例証する際の簡単のため、閾値機構が満足される現在のデータ負荷を表す値は、図８のａおよびｂにおいて、現在の遷移状態に関わりなく同じに描かれている。図８のａおよびｂにおける有意な点は、図８のｂにおける点である。データのQoS要求を考慮することによって、状態遷移が起こるデータ負荷の値は、QoS要求が考慮されない図８のａにおけるより高くなっている。よって、図８のｂにおけるシステムはより長い期間にわたって低状態で動作でき、エネルギーが節約される。
【００７３】
図１１のＡは、時間に対する現在データ負荷を示している。状態間の遷移が起こるトラフィック・レベルの値は、低い送信状態である低状態の容量CapLの値より下である。したがって、データ・トラフィック負荷は決して送信状態の容量を超えず、パケット損失は最小化され、パケット送達は迅速である。
【００７４】
図１１のＢは、時間に対して現在データ負荷を示しており、最小GBRをもつVoIPおよび最小GBRをもたないFTPの二つの型のデータ・トラフィックの間の区別もする。遷移状態間の遷移が起こる現在のデータ負荷の遷移点値は、低い送信状態である低状態の容量より上である。したがって、ある量のFTPトラフィックがサービスされずにいる時間期間があり、その送達が送れる。しかしながら、最小GBRをもつVoIPデータのデータ・トラフィック負荷は常に送信状態の容量より下であり、よってVoIPトラフィックの損失や遅延はほとんどまたは全くないはずである。
【００７５】
次に、時間ベースの追加的な条件を含む遷移点が設定される任意的な追加的特徴について論じる。詳述される例は追加的条件が単に、現在のデータ負荷を表す値が閾値機構を満足するのに十分なレベル（現在のデータ負荷値についての遷移点値）にある必要がある連続的な時間期間（トリガーまでの時間）であるという単純なものである。そのレベルはシステムの現在の送信状態に依存する。
【００７６】
システムが送信状態低にあり、現在のデータ・トラフィックを表す値が閾値機構が低→高の送信状態遷移について満足されることができるレベルに達するとき、遷移手順のためのタイマー・トリガーが開始される。現在のデータ負荷を表す値が閾値機構が満足されることのできるレベルに「高をトリガーするまでの時間」について定義される時間にわたって留まる場合にのみ、より高い状態への状態遷移を開始する命令が発される。「高をトリガーするまでの時間」の値は「TimeToTriggerHi」によって表される。システムが高状態においてトラフィックにサービスできるのは、データ負荷が最初に閾値機構を満足するレベルに達したのち
TimeToTriggerHi＋Ton
の経過時間後にのみである。ここで「Ton」はシステムが低から高に状態を変化させる遷移時間である。よって、閾値が満足されたのちに送信状態変化命令が基地局コントローラによって発されたとしても、遷移が実行されるにはまだ時間Tonがかかることになる。
【００７７】
トラフィック負荷が増すときにシステムが常に高状態に遷移するよう強制されるため、TimeToTriggerHiの値は「0」に設定されてもよい。QoE（quality  of  experience［経験品質］）またはスループットがキー・パフォーマンス指標（KPI）である場合にはこれが望ましいことがある。よって、この閾値機構パラメータの値はネットワーク・パフォーマンス要求にも依存し、適応可能である。QoEはユーザーの観点から定義され、事業者の観点から定義されるQoSとは対照的である。あるレベルのQoEを保証するにはQoSパラメータにより厳しい値が適用されうるので、これら二つの指標にはわずかな違いがある。
【００７８】
システムが送信状態高にあり、現在のデータ負荷を表す値が高→低遷移のために閾値機構が満足されることのできるレベルに達するとき、遷移手順のためのタイマー・トリガーが開始される。現在のデータ負荷を表す値が閾値機構が満足されることのできるレベルに「低をトリガーするまでの時間」によって定義される時間にわたって留まる場合にのみ、より低い状態への状態遷移を開始する命令が発される。「低をトリガーするまでの時間」の値は「TimeToTriggerLo」によって表される。システムが低状態においてトラフィックにサービスできるのは、データ負荷が最初に閾値機構を満足するレベルに達したのち
TimeToTriggerLo＋Toff
の経過時間後にのみである。ここで「Toff」はシステムが高から低に状態を変化させる遷移時間である。
【００７９】
高状態から低状態への遷移の前に、任意的な追加的な検査が実行されてもよい。これは、システムが高状態に「THI」の最小時間期間にわたって留まっていたかどうかの条件を（その時間中のデータ負荷を表す値のレベルには関わりなく）チェックすることを含む。低→高遷移のトリガーは、この追加的な条件が真である場合にのみ開始される。この追加的な検査は、単に追加的な安定化効果を提供するものである。
【００８０】
低→高→低または高→低→高のサイクルの最小分解可能期間（minimum  resolvable  duration）は次のようにすべての時間の和の関数である：
Ton＋Toff＋TimeToTriggerHig＋TimeToTriggerLo＋THI
上記は高／低をトリガーするまでの時間についての値を設定する際に考慮に入れるべきであり、最小分解可能期間についての最小値が設定されてもよい。
【００８１】
「TimeToTriggerLo」および「TimeToTriggerHi」閾値機構パラメータは、「誤ったトリガー」（図６および図７参照）の確率を最小化する。また、「TimeToTriggerLo」、「TimeToTriggerHi」、「THI」および現在のデータ負荷を表す値を計算するためのシステム（ａ）および（ｂ）は、「ピンポン効果」（図５参照）の確率を最小化する。
【００８２】
任意的に、遷移点値の一つまたは複数および遷移点の性質は次のものの任意の組み合わせに基づいて設定および適応されることができる：
・トラフィック負荷測定値の標準偏差または分散（または現在のデータ・トラフィックを表す値の標準偏差または分散）；
・全トラフィック負荷；
・非QoS/SLA制約トラフィックの容量の許容可能な圧縮。すなわち、非保証の最低ビットレートをもつFTPおよび他の形のトラフィックは、すぐにサービスされる必要のないトラフィックの形態を提供し、よって最低GBRをもつトラフィックの量が現在の送信状態の容量を超えない限り、全トラフィック負荷は現在の送信状態の容量を超えることができる。
【００８３】
適応は一週間７日、一日２４時間連続的であることも、トラフィック負荷が状態遷移に近づいているときに（たとえばあらかじめ指定されたトラフィック条件内）アクティブ化されることもできる。
【００８４】
システムを不安定化しないよう注意を払う必要がある。適応の速さおよび量はエネルギー効率を最大化し、ピンポン状態切り換えを最小にし、システム・パフォーマンスを悪く劣化させないことを保証するよう慎重に制御されるべきである。Switch-Hi値およびSwitch-Lo値は独立して設定および適応されることができるが、次の条件が遵守されることを保証する：SwitchHi値＞SwitchLo値。
【００８５】
さらに、遷移点値は、現在のデータ負荷を表す値の（または現在のデータ・トラフィックの他の何らかの指標の）時間的な変化率に基づいて適応されてもよい。このようにして、現在のデータ負荷がデータ負荷における持続的な変化が起こりつつあることを示すレートで上昇または低下しつつある場合には、（高または低を）トリガーするまでの時間が短縮されることができる。たとえば、データ負荷の非常に素速い時間的変化率はデータ負荷におけるスパイク（または突然の降下）を示すことがあり、その場合は「トリガーするまでの時間」遷移点値はそのようなスパイクに対抗するに十分な値に留まるべきである。
【００８６】
しかしながら、時間に対するデータ負荷の変化率がデータ負荷の定常的な上昇または低下を示す場合には、「トリガーまでの時間」パラメータは0に設定されてもよい。換言すれば、「トリガーまでの時間」パラメータは、時間に対するデータ負荷の変化率の大きさが所定の値より上であるときに安全策として適応的に導入されることができる。
【００８７】
任意的に、閾値機構の適用に先立って、現在のデータ負荷を表す値に安全マージンが適用されることができる。マージンは絶対的な値としてまたはトラフィック負荷のある割合としてあらかじめ固定されることができる。あるいはまた、マージンはトラフィック負荷の短期的な変動の標準偏差「S」または分散の関数であることができる。マージンは「低状態」におけるネットワークにおける容量の十分な上方余地（head-room）を提供する安全策を提供する。
【００８８】
状態遷移プロセスに対するトラフィック負荷における「スパイク」特徴の影響と、「トリガーまでの時間」条件がいかにこうした特徴に起因する望ましくない不都合な状態遷移を最小限にするかを調べるためにMatlabにおいてシミュレーションが実行された。
【００８９】
図１２〜図１６のそれぞれにおいて、Y軸はより高い送信状態におけるシステムのピーク容量に対して規格化されたトラフィックまたはデータ負荷値を描いている。よって、システム・ピーク容量はより高い送信状態では100%であり、他のすべての値はしかるべくスケーリングされる。X軸はデータ・サンプルが利用可能である24時間の期間についてトラフィック負荷を描いている。5分の離散的な間隔であり、その結果1440個のサンプルとなる。
【００９０】
図１２は、離散的な時間サンプリング時点におけるトラフィック・データ・プロファイルを示している。サンプル・プロファイルは、図１２にトラフィック負荷としてプロットされた離散的な時間間隔（時間サンプル）において定義された「C」（現在のデータ負荷）の値を用いて生成された。プロファイルは規則的な傾向から逸脱するデータ中のスパイク様の特徴を含んでいる。
【００９１】
パラメータ「SwitchLo閾値」および「SwitchHi閾値」はそれぞれ「破線」および「一点鎖線」でマークされている。「点線」の曲線はトラフィック負荷プロファイルの上のパラメータ「マージン」を表す。
【００９２】
「トリガーするまでの時間」パラメータ値は0に設定される場合、図１３の「実線」のより細いプロットによって示されるように、システム状態はHiからLoに、またはその逆に変化する（（高または低を）トリガーするまでの時間およびTHIが0に設定される）。データ中の「スパイク」特徴に起因する状態遷移における「誤ったトリガー」および「ピンポン効果」に着目されたい。
【００９３】
次のステップとして、「TimeToTriggerLo」の値が４サンプルという正の値に設定された。結果は図１４に示されている（TimeToTrigLoが正の値に設定されている）。状態Loへの「誤ったトリガー」が解消されていることが見て取れる。また、ピンポン効果はある程度減っている。
【００９４】
さらに、「TimeToTriggerHi」の値が２サンプルという正の値に設定された。結果は図１５に示されている（TimeToTrigHiが正の値に設定されている。ここで、TimeToTrigHi＜TimeToTrigLo）。状態Hiへの「誤ったトリガー」が解消されていることが見て取れる。また、ピンポン効果はある程度減っている。
【００９５】
THIは閾値機構が高から低への遷移のために満足されたかどうかに関わりなく、状態がHiに留まるべき最小時間を表す。たとえば、低から高への遷移は時点t0において発生しうる。次いで、時点t1において高から低へのさらなる遷移のためのトリガー条件が満たされる。ここで、|t1−t0|＜THIである。そのような場合、遷移はTHIの満了まで遅らされるべきである。THIの満了は低から高への遷移のたびにリセットされる。同様に、閾値機構にもかかわらず、高から低への遷移後にTLOの期間にわたってシステムが状態Loに留まることを要求するパラメータTLOが定義されてもよい。
【００９６】
最終ステップとして、「THI」の値が６サンプルという正の値に設定された。結果は図１６に示されている（THIが正の値に設定されている）。この例ではピンポン効果が完全に解消されていることが見て取れる。
【００９７】
トリガー機構は、先の諸セクションにおいて定義されたトリガー・パラメータに基づいて高→低または低→高の遷移についてクラスターのトリガー時点を決定するためのイベントの流れを定義する。図１７は基地局（向上ノード基地局またはeNB）コントローラが送信状態の変化を開始するかどうかを決定するプロセスを例証するフローチャートである。
【００９８】
ステップS1.1は、コントローラがシステムの現在の送信状態（高）を示す上方にアクセスし、しかるべくフラグを高に設定する初期化ステップである。この初期化ステップと並行して、前記コントローラによって送信状態が制御される基地局のクラスターにおけるx＋y個のeNBのそれぞれからトラフィック負荷測定値が受信されるデータ収集ステップS1.2がある。ステップS1.2は連続的なステップであり、ネットワーク動作の間、ライブのトラフィック負荷測定値が何らかの報告方法を介してストリームされる。
【００９９】
さらなる初期化ステップS2はシステムについて既知のパラメータを設定する。これらのパラメータはメモリからアクセスされてもよい。既知のパラメータは次のものを含む：日毎のトラフィック・データ測定値のサンプル数、ひとたび命令が発されたときに低状態と高状態の間（「Ton」）および高状態と低状態の間（「Toff」）で遷移するのに必要とされる時間の長さ、より高い容量状態についてのシステム容量「CapH」およびより低い容量状態についてのシステム容量「CapL」およびシステムがより高い容量状態に留まる最小継続時間「THI」。
【０１００】
ステップS3では、秒単位での変数「TimeToTriggerHi」および「TimeToTriggerLo」の値が設定される。これらの値は適応的であり、変更できる。
【０１０１】
ステップS4では、閾値機構を満足するために十分なレベルになければならない現在のデータ負荷を表す値のサンプルの数を定義する計算が口のようにして実行される：
高または低をトリガーするためのサンプルの数を定義：
NumSamLo＝floor{[TimeToTriggerLo]/[20*60*60/m]};
NumSamHi＝floor{[TimeToTriggerHi]/[20*60*60/m]};
NumSamFlagHi＝{[THI]/[20*60*60/m]}
ここで、NumSamLoは高状態から低状態への遷移を開始するためにあるレベルでなければならないサンプルの整数の数であり、NumSamHiは低状態から高状態への遷移を開始するためにあるレベルでなければならないサンプルの整数の数であり、NumSamFlagHiは低状態への遷移を許可する前にシステムが高状態になければならないサンプルの整数の最小数である。
【０１０２】
ステップS5では、コントローラは、ステップS.1から入手可能なデータに基づいて、最新の「p」個のサンプルについての一つまたは複数のサイト（基地局）からのトラフィック負荷測定値を総合および記憶する。
【０１０３】
ステップS6では、コントローラはシステムについて標準偏差値「S」を生成する。この例示的実施形態では、値Sは安全マージンまたは調整として使われ、閾値機構の適用に先立って現在のデータ負荷を表す値に加えられる。
【０１０４】
ステップS7では、コントローラは、該コントローラが制御するクラスター内の一つまたは複数の基地局についてライブのデータ値「L」を生成するよう動作可能である。このライブのデータ値Lは、現在のデータ負荷を表す値の例であり、それが導出されうる潜在的なプロセスは上記してある。
【０１０５】
ステップS8では、状態フラグの検査が実行される。状態フラグは、システムの現在の送信状態が高であれば「高」に設定され、システムの現在の送信状態が低であれば「低」に設定される。フラグが高に設定される場合、流れはステップS12に進む。他方、フラグが「高」に設定されない場合、流れはステップS9に進む。
【０１０６】
ステップS9では、コントローラは表式「L＋S≧CapL＋dHi」を検査する。ここで、CapL＋dHiは遷移点現在データ負荷値または閾値機構が満足される（安全マージン調整を含む）現在のデータ負荷を表す値のレベルであり、上記表式が「NumSamHi」個の直近のサンプルについて真であったかどうかを検査する。もしそうであれば、流れはステップS10に進み、高状態への遷移が開始される。これは、送信状態変化命令の発効を介してであってもよい。次いで流れはステップS11に進み、フラグが「高」に設定され、さらにステップS16に進む。ステップS9における検査が満たされない場合には、流れはステップS15に進み、フラグは「低」に設定され、流れはステップS16に進む。
【０１０７】
ステップS12では、コントローラは表式「L＋S＜CapL＋dLo」を検査する。ここで、CapL＋dLoは閾値機構が満足される（安全マージン調整を含む）現在のデータ負荷を表す値のレベルであり、上記表式が「NumSamLo」個の直近のサンプルについて真であったかどうかを検査する。もしそうであれば、流れはステップS13に進む。もしそうでなければ、流れはステップS11に進み、フラグは「高」に設定され、流れはステップS16に進む。
【０１０８】
ステップS13では、コントローラは、システムがより高い状態に留まることのできる最小継続期間を表すサンプル数にわたって状態が送信状態高にあったことを検証する追加的検査を実行する。もしそうでなければ、流れはステップS11に進み、フラグは「高」に設定され、流れはステップS16に進む。もしそうであれば、流れはステップS14に進み、低状態への遷移が開始される。これは遷移状態変化命令の発効を介してであってもよい。
【０１０９】
ステップS16では、システムは次の時間サンプルに適用されるべき閾値機構のための準備をし、流れはステップS5に戻る。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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