(57)【要約】      （修正有）【課題】少なくとも１つのホーム基地局によって、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局をオフロードする。【解決手段】基地局によりサービングされる移動端末によって少なくとも１つのホーム基地局から受信された信号における信号対干渉雑音比を基地局及び／又はホーム基地局によって取得し、ホーム基地局の近傍に位置する移動端末を基地局及び／又はホーム基地局によって決定し、前記取得した信号対干渉雑音比からメトリックを決定し、無線セルラー電気通信ネットワークのサーバーによって、メトリックから移動端末のクラスターを決定し、各クラスターは、同じ数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含み、サーバーによって、最小数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含むクラスターにおいて特定される移動端末を優先するとともに、少なくとも１つのホーム基地局への優先された移動端末のハンドオーバーを実行する。【選択図】図１
2015027078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのホーム基地局によって、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局をオフロードする方法であって、前記基地局は移動端末をサービングし、該方法は、
前記基地局によりサービングされる前記移動端末によって前記少なくとも１つのホーム基地局から受信された信号における信号対干渉雑音比を前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって取得するステップと、
前記ホーム基地局の近傍に位置する移動端末を前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって決定するステップと、
前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって、少なくとも前記取得した信号対干渉雑音比からメトリックを決定するステップと、
前記無線セルラー電気通信ネットワークのサーバーによって、前記メトリックから移動端末のクラスターを決定するステップであって、各クラスターは、同じ数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含む、ステップと、
前記サーバーによって、最小数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含む前記クラスターにおいて特定される移動端末を優先するとともに、少なくとも１つのホーム基地局への前記優先された移動端末のハンドオーバーを実行するステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、該方法は反復的に実行されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、該方法は、前記基地局及びホーム基地局のメトリックによって決まる前記メトリックの和の変動が、１つ又は幾つかの反復にわたって閾値を下回る限り実行されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記メトリックは、前記基地局において現在提供されているスループットと比較して、各移動端末を１つのホーム基地局にハンドオーバーすることによって各移動端末に提供されるスループット改善の、複数の移動端末にわたる和を最大にすることによって得られる、提供される最大のスループット改善であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記メトリックは、１つのホーム基地局によって所与の移動端末をサービングすることを決めた後に残っている空きリソース数であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記メトリックは、総リソース量から、前記基地局によって空けられる必要があるリソース数を減算したものに対応する利用可能なリソースのみを用いて、近傍移動端末ごとに決定されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記メトリックは、前記移動端末をハンドオーバーすることができる前記ホーム基地局において前記移動端末について同じスループットを維持するときの、少なくとも１つの移動端末の前記ハンドオーバー後の空きリソース数であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つのホーム基地局によって、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局をオフロードするシステムであって、前記基地局は移動端末をサービングし、該システムは、
前記基地局によりサービングされる前記移動端末によって前記少なくとも１つのホーム基地局から受信された信号における信号対干渉雑音比を前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって取得する手段と、
前記ホーム基地局の近傍に位置する移動端末を前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって決定する手段と、
前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって、少なくとも前記取得した信号対干渉雑音比からメトリックを決定する手段と、
前記無線セルラー電気通信ネットワークのサーバーによって、前記メトリックから移動端末のクラスターを決定する手段であって、各クラスターは、同じ数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含む、手段と、
前記サーバーによって、最小数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含む前記クラスターにおいて特定される移動端末を優先するとともに、少なくとも１つのホーム基地局への前記優先された移動端末のハンドオーバーを実行する手段と、
を含むことを特徴とする、システム。
【請求項９】
プログラム可能デバイスに直接ロード可能とすることができるコンピュータープログラムであって、該コンピュータープログラムがプログラム可能デバイス上で実行されるとき、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法の前記ステップを実施する命令又はコード部分を含む、プログラム可能デバイスに直接ロード可能なコンピュータープログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には、少なくとも１つのホーム基地局によって、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局をオフロードする方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、無線セルラー電気通信ネットワークが広く用いられている。そのようなネットワークのスループット及びユーザが利用可能なサービス数に関する要件はますます拡大しており、基地局によってはオーバーロードを引き起こす場合がある。
【０００３】
最近では、幾つかの基地局は、小さなカバレッジエリア内でそのようなネットワークへのアクセスを提供する。以下でホーム基地局と呼ばれるこれらの基地局は、無線セルラー電気通信ネットワークのマクロ基地局とも呼ばれる従来の基地局をオフロードすることができる。これらのホーム基地局は、ピコ基地局又はフェムト基地局と呼ぶこともできる。
【０００４】
ホーム基地局によるマクロネットワークのオフロードは、ホーム基地局によって行われるか、又はホーム基地局とマクロ基地局との間で協働して行われるか、又はマクロ基地局と、ホーム基地局と、コーディネーター又は中央ノードとの間で行われる手順によって移動端末のリソースを供給する手段として定義することができる。
【０００５】
例えば、ハンドオーバーと負荷バランシングとの組み合わせ又は選択的ハンドオーバーは、そのようなリソース供給を与える単純な方法とみなされる。この場合、移動端末による高いトラフィック需要は、それらの移動端末をハンドリングするのに十分なリソースを有する最も近くのホーム基地局にハンドオーバーすることができる。
【発明の概要】
【０００６】
この目的のために、本発明は、少なくとも１つのホーム基地局によって、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局をオフロードする方法であって、前記基地局は移動端末をサービングし、該方法は、
前記基地局によりサービングされる前記移動端末によって前記少なくとも１つのホーム基地局から受信された信号における信号対干渉雑音比を前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって取得するステップと、
前記ホーム基地局の近傍に位置する移動端末を前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって決定するステップと、
前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって、少なくとも前記取得した信号対干渉雑音比からメトリックを決定するステップと、
前記無線セルラー電気通信ネットワークのサーバーによって、前記メトリックから移動端末のクラスターを決定するステップであって、各クラスターは、同じ数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含む、ステップと、
前記サーバーによって、最小数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含む前記クラスターにおいて特定される移動端末を優先するとともに、少なくとも１つのホーム基地局への前記優先された移動端末のハンドオーバーを実行するステップと、
を含むことを特徴とする、方法に関する。
【０００７】
本発明はまた、少なくとも１つのホーム基地局によって、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局をオフロードするシステムであって、前記基地局は移動端末をサービングし、該システムは、
前記基地局によりサービングされる前記移動端末によって前記少なくとも１つのホーム基地局から受信された信号における信号対干渉雑音比を前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって取得する手段と、
前記ホーム基地局の近傍に位置する移動端末を前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって決定する手段と、
前記基地局及び／又は前記ホーム基地局によって、少なくとも前記取得した信号対干渉雑音比からメトリックを決定する手段と、
前記無線セルラー電気通信ネットワークのサーバーによって、前記メトリックから移動端末のクラスターを決定する手段であって、各クラスターは、同じ数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含む、手段と、
前記サーバーによって、最小数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含む前記クラスターにおいて特定される移動端末を優先するとともに、少なくとも１つのホーム基地局への前記優先された移動端末のハンドオーバーを実行する手段と、
を含むことを特徴とする、システムに関する。
【０００８】
このため、本発明によって、十分なリソースが移動端末に供給されるので、基地局における輻輳(congestion)が低減する。基地局及び／又はホーム基地局によってサービングされる移動端末に与えられるサービス品質は、ネットワークにアクセスする移動端末数が増えても低減しない。
【０００９】
特定の特徴によれば、本方法は反復的に実行される。
【００１０】
このため、少なくとも１つの移動端末をホーム基地局に再度アタッチすることができ、このため本方法は、移動端末のモビリティ及び／又は無線条件の変化を考慮する。
【００１１】
特定の特徴によれば、本方法は、前記基地局及びホーム基地局によって決定されるメトリックの和の変動が、１つ又は幾つかの反復にわたって閾値を下回る限り実行されることを特徴とする。
【００１２】
このため、本方法は、基地局の所定のレベルのオフロードが達成されると停止される。
【００１３】
特定の特徴によれば、本メトリックは、前記基地局において現在提供されているスループットと比較して、各移動端末ＭＴを１つのホーム基地局にハンドオーバーすることによって各移動端末ＭＴに提供されるスループット改善の、複数の移動端末にわたる和を最大にすることによって得られる、提供される最大のスループット改善である。
【００１４】
このため、本発明を実施する際の複雑度は、移動端末ごとに個々にメトリックの最大化が行われるのと比較して低減する。
【００１５】
特定の特徴によれば、本メトリックは、１つのホーム基地局によって所与の移動端末をサービングすることを決めた後に残っている空きリソース数である。
【００１６】
このため、移動端末のハンドオーバーが、１つの基地局によって少なくとも１つの移動端末をサービングするのに利用可能なリソース数を最大にする。
【００１７】
特定の特徴によれば、本メトリックは、総リソース量から、前記基地局によって空けられる必要があるリソース数を減算したものに対応する利用可能なリソースのみを用いて、近傍移動端末ごとに決定される。
【００１８】
このため、基地局においての各移動端末のスループットが最大になる。
【００１９】
特定の特徴によれば、本メトリックは、前記移動端末をハンドオーバーすることができる前記ホーム基地局において前記移動端末について同じスループットを維持するときの、少なくとも１つの移動端末の前記ハンドオーバー後の空きリソース数である。
【００２０】
このため、少なくとも１つのホーム基地局によって少なくとも１つの移動端末がサービングされるときの、移動端末のスループット劣化が最小になり、基地局におけるリソースは最大になる。
【００２１】
更に別の態様によれば、本発明は、プログラム可能デバイスに直接ロード可能とすることができるコンピュータープログラムであって、該コンピュータープログラムがプログラム可能デバイス上で実行されるとき、本発明による方法の前記ステップを実施する命令又はコード部分を含む、プログラム可能デバイスに直接ロード可能なコンピュータープログラムに関する。
【００２２】
コンピュータープログラムに関する特徴及び利点は、本発明による方法及び装置に関連して上述したものと同じであるので、ここでは繰り返さないことにする。
【００２３】
本発明の特徴は、一例の実施形態の以下の説明を読むことによってより明らかになるであろう。この説明は、添付図面に関して作成されたものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明が実施される無線セルラー電気通信ネットワークの複数の基地局及び／又はホーム基地局で構成されるシステムを表す図である。
【図２】本発明が実施される基地局のアーキテクチャを表す図である。
【図３】本発明が実施されるホーム基地局のアーキテクチャを表す図である。
【図４】本発明が実施されるサーバーのアーキテクチャを表す図である。
【図５】本発明による、基地局及び／又は各ホーム基地局によって実行されるアルゴリズムの第１の例を開示する図である。
【図６】本発明による、サーバーによって実行されるアルゴリズムの一例を開示する図である。
【図７】本発明による、基地局及び／又は各ホーム基地局によって実行されるアルゴリズムの第２の例を開示する図である。
【図８】第２の実現例による、各ホーム基地局及び／又は基地局によって実行されるメトリックの決定の一例を開示する図である。
【図９】本発明による、基地局及び／又は各ホーム基地局によって実行されるアルゴリズムの第３の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明が実施される、無線セルラー電気通信ネットワークの複数の基地局及び／又はホーム基地局で構成されるシステムを表す。
【００２６】
無線セルラー電気通信ネットワークは複数の基地局を備えるが、明確にするために１つの基地局ＢＳ１のみが示される。
【００２７】
基地局ＢＳ１は、セルＣＥＢＳにおいて信号を発し、これらの信号はセルＣＥＢＳのエリア内に位置する移動端末によって受信されて処理され得る。基地局ＢＳ１は、セルＣＥＢＳ内に位置する移動端末ＭＴによって転送された信号を受信して、これらの信号を処理することができる。
【００２８】
移動端末ＭＴ１〜ＭＴ１２はセルＣＥＢＳ内に位置する。
【００２９】
複数のホーム基地局ＨＢＳ１〜ＨＢＳ４が基地局ＢＳ１のセルＣＥＢＳ内に位置する。各ホーム基地局ＨＢＳ１〜ＨＢＳ４は、それぞれのセルＣＥ１〜ＣＥ４において信号を発する。ホーム基地局ＨＢＳ１〜ＨＢＳ４は、ピコ基地局若しくはフェムト基地局又は中継ノードとすることができる。
【００３０】
移動端末ＭＴ１、ＭＴ２及びＭＴ３は、ホーム基地局ＨＢＳ１のセルＣＥ１内に位置する。
【００３１】
移動端末ＭＴ２、ＭＴ３、ＭＴ４、ＭＴ６及びＭＴ１０は、ホーム基地局ＨＢＳ２のセルＣＥ２内に位置する。
【００３２】
移動端末ＭＴ２、ＭＴ３、ＭＴ４、ＭＴ６及びＭＴ１０は、ホーム基地局ＨＢＳ２のセルＣＥ２内に位置する。
【００３３】
移動端末ＭＴ２、ＭＴ３、ＭＴ４、ＭＴ６、ＭＴ９、ＭＴ１０、ＭＴ１１及びＭＴ１２は、ホーム基地局ＨＢＳ３のセルＣＥ３内に位置する。
【００３４】
移動端末ＭＴ７、ＭＴ８及びＭＴ９は、ホーム基地局ＨＢＳ４のセルＣＥ４内に位置する。
【００３５】
無線セルラー電気通信ネットワークはサーバーＳｅｒｖを備える。サーバーＳｅｒｖは、専用デバイスとすることもできるし、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局内に含めることもできる。
【００３６】
本発明によれば、
基地局及び／又はホーム基地局は、基地局によってサービングされる移動端末によって少なくとも１つのホーム基地局から受信された信号における信号対干渉雑音比を取得し、
基地局及び／又はホーム基地局は、ホーム基地局の近傍に位置する移動端末を決定し、
基地局及び／又はホーム基地局は、少なくとも取得された信号対干渉雑音比からメトリックを決定し、
サーバーは、メトリックから移動端末のクラスターを決定し、各クラスターは、同じ数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含み、
サーバーは、最小数のホーム基地局の近傍である移動端末を特定する情報を含むクラスターにおいて特定される移動端末を優先するとともに、これらの優先された移動端末の、少なくとも１つのホーム基地局へのハンドオーバーを実行する。
【００３７】
図２は、本発明が実施される基地局のアーキテクチャを表す図である。
【００３８】
基地局ＢＳ１は、例えば、バス２０１によってともに接続された構成要素と、図５又は図７及び図８又は図９に開示されるようなプログラムによって制御されるプロセッサとに基づくアーキテクチャを有する。
【００３９】
ここで、基地局ＢＳ１は、専用集積回路に基づくアーキテクチャを有することができることに留意しなくてはならない。
【００４０】
バス２０１は、プロセッサ２００を、読み出し専用メモリＲＯＭ２０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ２０３、ネットワークインターフェース２０４、無線インターフェース２０５にリンクする。
【００４１】
メモリ２０３は、変数と、図５又は図７及び図８又は図９に開示するようなアルゴリズムに関連したプログラムの命令とを受けるように意図されたレジスタを含む。
【００４２】
プロセッサ２００は、無線インターフェース２０５の動作を制御する。
【００４３】
読み出し専用メモリ２０２は、図５又は図７及び図８又は図９に開示するようなアルゴリズムに関連したプログラムの命令を含む。これらの命令は、基地局ＢＳ１に電源が投入されると、ランダムアクセスメモリ２０３に転送される。
【００４４】
図５又は図７及び図８又は図９に関して本明細書において後に説明されるアルゴリズムのありとあらゆるステップは、
ＰＣ（パーソナルコンピューター）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）若しくはマイクロコントローラーのようなプログラム可能な計算機によって１組の命令若しくはプログラムを実行することによってソフトウェアにおいて実施することができるか、又は
ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）若しくはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）のような、機械若しくは専用構成要素によってハードウェアにおいて実施することができる。
【００４５】
換言すれば、基地局ＢＳ１は、図５又は図７及び図８又は図９に関して以下で説明するアルゴリズムのステップを基地局ＢＳ１に実行させる回路又は回路を含むデバイスを備える。
【００４６】
図５又は図７及び図８又は図９に関して以下で説明するアルゴリズムのステップを基地局ＢＳ１に実行させる回路を含むそのようなデバイスは、基地局ＢＳ１に接続可能な外部デバイスとすることができる。
【００４７】
図３は、本発明が実施されるホーム基地局のアーキテクチャを表す図である。
【００４８】
ホーム基地局ＨＢＳは、例えば、バス３０１によってともに接続された構成要素と、図５又は図７及び図８又は図９に開示されるようなプログラムによって制御されるプロセッサ３００とに基づくアーキテクチャを有する。
【００４９】
ここで、ホーム基地局ＨＢＳは、専用集積回路に基づくアーキテクチャを有することができることに留意しなくてはならない。
【００５０】
バス３０１は、プロセッサ３００を、読み出し専用メモリＲＯＭ３０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ２０３、ネットワークインターフェース３０４、無線インターフェース３０５にリンクする。
【００５１】
メモリ３０３は、変数と、図５又は図７及び図８又は図９に開示するようなアルゴリズムに関連したプログラムの命令とを受けるように意図されたレジスタを含む。
【００５２】
プロセッサ３００は、無線インターフェース３０５の動作を制御する。
【００５３】
読み出し専用メモリ３０２は、図５又は図７及び図８又は図９に開示するようなアルゴリズムに関連したプログラムの命令を含む。これらの命令は、ホーム基地局ＨＢＳに電源が投入されると、ランダムアクセスメモリ３０３に転送される。
【００５４】
図５又は図７及び図８又は図９に関して本明細書において後に説明されるアルゴリズムのありとあらゆるステップは、
ＰＣ（パーソナルコンピューター）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）若しくはマイクロコントローラーのようなプログラム可能な計算機によって１組の命令若しくはプログラムを実行することによってソフトウェアにおいて実施することができるか、又は
ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）若しくはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）のような、機械若しくは専用構成要素によってハードウェアにおいて実施することができる。
【００５５】
換言すれば、ホーム基地局ＨＢＳは、図５又は図７及び図８又は図９に関して以下で説明するアルゴリズムのステップをホーム基地局ＨＢＳに実行させる回路又は回路を含むデバイスを備える。
【００５６】
図５又は図７及び図８又は図９に関して以下で説明するアルゴリズムのステップをホーム基地局ＨＢＳに実行させる回路を含むそのようなデバイスは、ホーム基地局ＨＢＳに接続可能な外部デバイスとすることができる。
【００５７】
図４は、本発明が実施されるサーバーのアーキテクチャを表す図である。
【００５８】
サーバーＳｅｒｖは、例えば、バス４０１によってともに接続された構成要素と、図６に開示されるようなプログラムによって制御されるプロセッサ４００とに基づくアーキテクチャを有する。
【００５９】
ここで、サーバーＳｅｒｖは、専用集積回路に基づくアーキテクチャを有することができることに留意しなくてはならない。
【００６０】
バス４０１は、プロセッサ４００を、読み出し専用メモリＲＯＭ４０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ４０３、ネットワークインターフェース４０４にリンクする。
【００６１】
メモリ４０３は、変数と、図６に開示するようなアルゴリズムに関連したプログラムの命令とを受けるように意図されたレジスタを含む。
【００６２】
プロセッサ４００は、無線インターフェース４０５の動作を制御する。
【００６３】
読み出し専用メモリ４０２は、図６に開示するようなアルゴリズムに関連したプログラムの命令を含む。これらの命令は、サーバーＳｅｒｖに電源が投入されると、ランダムアクセスメモリ４０３に転送される。
【００６４】
図６に関して本明細書において後に説明されるアルゴリズムのありとあらゆるステップは、
ＰＣ（パーソナルコンピューター）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）若しくはマイクロコントローラーのようなプログラム可能な計算機によって１組の命令若しくはプログラムを実行することによってソフトウェアにおいて実施することができるか、又は
ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）若しくはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）のような、機械若しくは専用構成要素によってハードウェアにおいて実施することができる。
【００６５】
換言すれば、サーバーＳｅｒｖは、図６に関して以下で説明するアルゴリズムのステップをサーバーＳｅｒｖに実行させる回路又は回路を含むデバイスを備える。
【００６６】
図６に関して以下で説明するアルゴリズムのステップをサーバーＳｅｒｖに実行させる回路を含むそのようなデバイスは、サーバーＳｅｒｖに接続可能な外部デバイスとすることができる。
【００６７】
図５は、本発明による基地局及び／又は各ホーム基地局によって実行されるアルゴリズムの第１の例を開示している。
【００６８】
本アルゴリズムは、プロセッサ２００によって本アルゴリズムが実行される一例において開示される。
【００６９】
ステップＳ５００において、プロセッサ２００は、ホーム基地局ＨＢＳから受信した信号におけるＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）の測定値を、セルＣＥＢＳ内に位置する移動端末ＭＴから受信する。少なくとも１つのＭＴがホーム基地局によってサービングされるか、又は各移動端末ＭＴが基地局ＢＳ１によってサービングされる。
【００７０】
移動端末ＭＴは、ホーム基地局ＢＳ１又はホーム基地局ＨＢＳを介して遠隔通信デバイスとの通信を確立又は受信することができるとき、基地局ＢＳ１又はホーム基地局ＨＢＳ１によってサービングされる。
【００７１】
測定値は、無線インターフェース２０５又はネットワークインターフェース２０４を介して受信することができる。
【００７２】
次のステップＳ５０１において、プロセッサ２００は、受信したＳＩＮＲ測定値から、ホーム基地局ＨＢＳごとに近傍移動端末ＭＴを定義する。ホーム基地局ＨＢＳの近傍移動端末ＭＴは、所定の閾値よりも高いＳＩＮＲにおいてホーム基地局ＨＢＳが発した信号を受信する移動端末ＭＴである。
【００７３】
次のステップＳ５０２において、プロセッサ２００は、受信したＳＩＮＲに関連付けられる１つ又は幾つかのメトリックを計算する。
【００７４】
メトリックＭｉは、
基地局ｉにおいて現在提供されているスループットと比較して、各移動端末ＭＴをホーム基地局ＨＢＳｉ又は基地局ＢＳｉにハンドオーバーすることによってその移動端末ＭＴに提供されるスループット改善の、全てのサービングされる移動端末ＭＴにわたる和を最大にすることによって得られる、
提供される最大のスループット改善とすることができる。
図１の例によれば、基地局ＢＳ１の場合、ｉ＝１であり、ホーム基地局ＨＢＳ１〜ＨＢＳ４の場合、ｉ＝１〜４である。
【００７５】
メトリックＭｉ，ｊは、基地局ＢＳｉによってサービングされる移動端末ＭＴｊのスループット改善とすることができ、基地局ＢＳｉによってサービングされる移動端末ＭＴは、提供される最大スループットを最大にすることによって決定される。
【００７６】
メトリックＭｉは、
ホーム基地局ＨＢＳｉによって各移動端末ＭＴに提供されるスループットの、全てのサービングされる移動端末ＭＴにわたる和を最大にすることによって得られる、
提供される最大スループットとすることができる。
【００７７】
メトリックＭｉ，ｊは、ホーム基地局ＨＢＳｉによってサービングされる各移動端末ＭＴｊのスループットとすることができ、サービングされる移動端末ＭＴｊは、提供される最大スループットを最大にすることによって決定される。
【００７８】
メトリックＭｉ，ｊは、ホーム基地局ＨＢＳｉによって所与の移動端末ＭＴｊをサービングすることを決めた後に残っている空きリソース数とすることができる。
【００７９】
次のステップＳ５０３において、プロセッサ２００は、決定された１つ又は複数のメトリックを、基地局ＢＳ１によってサービングされる各移動端末ＭＴを特定する情報とともに、ネットワークインターフェース２０４を介してサーバーＳｅｒｖへ転送することを命令する。
【００８０】
次のステップＳ５０４において、プロセッサ２００は、基地局ＢＳ１によってサービングされる移動端末ＭＴごとに、ハンドオーバーが実行されなくてはならないか否かを示すメッセージを、ネットワークインターフェース２０４を介して受信する。
【００８１】
少なくとも１つのハンドオーバーが実行されなくてはならない場合、プロセッサ２００は、ステップＳ５０５に進み、ハンドオーバーが実行されなくてはならない移動端末ＭＴごとにハンドオーバーを実行する。その後、プロセッサ２００はステップＳ５０６に進む。
【００８２】
実行されなくてはならないハンドオーバーがない場合、プロセッサ２００はステップＳ５０４からステップＳ５０６に進む。
【００８３】
ステップＳ５０６において、プロセッサ２００は、ステップＳ５０５においてハンドオーバーが実行されない移動端末のみについて、受信したＳＩＮＲに関連付けられる１つ又は幾つかのメトリックを計算する。この１つ又は幾つかのメトリックは、ステップＳ５０２において開示されたように決定される。
【００８４】
その後、プロセッサ２００はステップＳ５０３に戻る。
【００８５】
図６は、本発明による、サーバーによって実行されるアルゴリズムの一例を開示している。
【００８６】
より詳細には、本アルゴリズムは、サーバーＳｅｒｖのプロセッサ４００によって実行される。
【００８７】
本アルゴリズムは周期的に実行される。例えば、周期は、移動端末ＭＴの速度に依拠することができる。移動端末ＭＴがゼロの又は低い速度を有する場合、本アルゴリズムは、移動端末ＭＴの新たな位置を考慮するために周期的に実行される。移動端末ＭＴが中程度の／高い速度を有する場合、それらの移動端末の位置は、反復ごとに変化する場合がある。このため、ネットワーク構成は１つ又は幾つかの反復内で変化する場合がある。この場合、ステップＳ６００〜Ｓ６０５は１回のみ実行することができる。
【００８８】
ここで、低い速度を有する移動端末ＭＴのみが本アルゴリズムに関与することができることに留意しなくてはならない。
【００８９】
ステップＳ６００において、プロセッサ４００は、少なくとも１つのホーム基地局ＨＢＳ及び基地局ＢＳ１によって転送されるメトリックを、基地局ＢＳ１及びホーム基地局ＨＢＳによってサービングされる各移動端末ＭＴを特定する情報とともに、ネットワークインターフェース４０４を介して受信する。
【００９０】
次のステップＳ６０１において、プロセッサ４００は移動端末ＭＴのクラスターを構築する。各クラスターは、例えば、ステップＳ６００において受信されたメトリックとともに移動端末ＭＴを特定する情報を転送したホーム基地局ＨＢＳ１の数である属性に対応する。
【００９１】
例えば、ｋ個のホーム基地局ＨＢＳ１によって移動端末ＭＴｊが特定される場合、移動端末ＭＴｊはクラスターｋに属する。ここで、移動端末ＭＴｊが属するクラスターの属性が高いほど、移動端末ＭＴｊをホーム基地局ＨＢＳにハンドオーバーする柔軟度が高いことに留意しなくてはならない。
【００９２】
次のステップＳ６０２において、プロセッサ４００は、最も低い属性を有するクラスター、すなわち、その移動端末ＭＴを特定する情報を転送したホーム基地局ＨＢＳの数が最も小さい移動端末ＭＴを含むクラスターを選択する。
【００９３】
次のステップＳ６０３において、プロセッサ４００は、
１つの移動端末ＭＴと、この移動端末ＭＴを特定する情報を転送した１つのホーム基地局ＨＢＳとの少なくとも１つの対を構築するか、又は
クラスター内の移動端末ＭＴごとに、１つの移動端末ＭＴと、この移動端末ＭＴを特定する情報を転送した１つのホーム基地局ＨＢＳとの１つの対を構築する。
この対は、この対のホーム基地局ＨＢＳへのハンドオーバーが実行されなくてはならない、この対の移動端末ＭＴを特定する。
【００９４】
次のステップＳ６０４において、プロセッサ４００は、特定された移動端末ＭＴごとに、ハンドオーバーが実行されなくてはならないか否かを示すメッセージを、ネットワークインターフェース４０４を介して各ホーム基地局ＨＢＳ及び／又は基地局ＢＳ１に転送する。
【００９５】
次のステップＳ６０５において、プロセッサ４００は、全てのクラスターが処理されたか否かをチェックする。全てのクラスターが処理された場合、プロセッサ４００はステップＳ６０７に進む。そうでない場合、プロセッサ４００はステップＳ６０６に進む。
【００９６】
ステップＳ６０６において、プロセッサ４００は以前に選択されたクラスターよりも高い属性を有する後続のクラスターを選択し、ステップＳ６０３に戻る。
【００９７】
ステップＳ６０７において、プロセッサ４００は、ハンドオーバーが実行されることが要求される１つ又は複数の移動端末ＭＴをクラスターから除去する。
【００９８】
次のステップＳ６０８において、プロセッサ４００は、ステップＳ６００において開示したようなホーム基地局ＨＢＳ又は基地局ＢＳ１からのメトリックの受信を、ネットワークインターフェース４０４を介して検出する。
【００９９】
次のステップＳ６０９において、プロセッサ４００は、基地局ＢＳ１及びホーム基地局ＨＢＳのメトリックの和の変動が、１つ又は幾つかの反復にわたって所与の閾値を下回るか否かをチェックする。
【０１００】
基地局ＢＳ１又はホーム基地局ＨＢＳによって提供されるスループットの和は、一変形において用いられ得る。
【０１０１】
基地局ＢＳ１及びホーム基地局ＨＢＳのメトリックの和の変動が所与の閾値を下回る場合、本アルゴリズムは停止される。そうでない場合、プロセッサ４００はステップＳ６０１に戻る。
【０１０２】
図７は、本発明による、基地局及び／又は各ホーム基地局によって実行されるアルゴリズムの第２の例を開示している。
【０１０３】
本アルゴリズムは、プロセッサ２００によって実行される一例において開示される。
【０１０４】
ステップＳ７００において、プロセッサ２００は、ホーム基地局ＨＢＳから受信した信号におけるＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比(Signal to Interference plus Noise Ratio)）の測定値を、セルＣＥＢＳ内に位置する移動端末ＭＴから受信する。
【０１０５】
測定値は、無線インターフェース２０５を介して、又はネットワークインターフェース２０４を介して受信することができる。
【０１０６】
次のステップＳ７０１において、プロセッサ２００は、受信したＳＩＮＲの測定値から、ホーム基地局ＨＢＳごとに近傍移動端末ＭＴを定義する。
【０１０７】
次のステップＳ７０２において、プロセッサ２００は、受信したＳＩＮＲに関連付けられる１つ又は幾つかのメトリックを計算する。
【０１０８】
例えば、メトリックＭｉは、基地局ＢＳｉ又はホーム基地局ＨＢＳｉについて提供される最大のスループット改善である。
メトリックＭｉは、現在のスループットと比較して、各移動端末ＭＴｊをホーム基地局ＨＢＳｉにハンドオーバーすることによってその移動端末ＭＴｊに提供されるスループット改善Ｍｉ，ｊの、全てのサービングされる移動端末ＭＴｊにわたる和
【数１】
2015027078.tif 000003
を最大にすることによって得られる。ただし、Ｍｉ，ｊは、ホーム基地局ＨＢＳｉによって移動端末ＭＴｊに提供されるスループットと、その移動端末ＭＴｊのサービング基地局ＢＳ１によって現在提供されているスループットとの差である。
【０１０９】
計算される各Ｍｉメトリックは、ホーム基地局ＨＢＳｉによってサービングされる移動端末ＭＴ、又はホーム基地局ＨＢＳｉによってサービングすることができる近傍移動端末である移動端末ＭＴの関連リストに対応する。
サービングされる移動端末ＭＴの関連リストは、ホーム基地局ＨＢＳｉによってサービングすることができる全ての近傍移動端末ＭＴを含まない場合がある。
メトリックＭｉ，ｊは、関連リストの移動端末ＭＴごとに記憶することができる。
ここで、スループット改善メトリックは、近傍移動端末ＭＴｊのサービング基地局ＢＳ１が、近傍移動端末ＭＴｊに現在提供されているスループットもホーム基地局ＨＢＳｉに通知することを要求することに留意しなくてはならない。
【０１１０】
次のステップＳ７０３において、プロセッサ２００は、決定された１つ又は複数のメトリックを、基地局ＢＳ１によってサービングされる各移動端末ＭＴを特定する情報とともに、ネットワークインターフェース２０４を介してサーバーＳｅｒｖへ転送することを命令する。サービングされる移動端末ＭＴ又は近傍移動端末の関連リスト及びメトリックＭｉも転送される。
【０１１１】
一変形において、メトリックＭｉ，ｊの対(paris of the metricsＭｉ，ｊ)が転送される。
【０１１２】
次のステップＳ７０４において、プロセッサ２００は、基地局ＢＳ１によってサービングされる移動端末ＭＴごとに、ハンドオーバーが実行されなくてはならないか否かを示すメッセージを、ネットワーク２０４を介して受信する。
【０１１３】
少なくとも１つのハンドオーバーが実行されなくてはならない場合、プロセッサ２００は、ステップＳ７０５に進み、ハンドオーバーが実行されなくてはならない移動端末ＭＴごとにハンドオーバーを実行する。その後、プロセッサ２００はステップＳ７０６に進む。
【０１１４】
実行されなくてはならないハンドオーバーがない場合、プロセッサはステップＳ７０４からステップＳ７０６に進む。
【０１１５】
ステップＳ７０６において、プロセッサ２００は、ステップＳ７０５においてハンドオーバーが実行されない移動端末ＭＴのみについて、受信したＳＩＮＲに関連付けられる１つ又は幾つかのメトリックを計算する。この１つ又は幾つかのメトリックは、ステップＳ７０２において開示されたように決定される。
【０１１６】
その後、プロセッサ２００はステップＳ７０３に戻る。
【０１１７】
図８は、本発明の第２の実現例による、各ホーム基地局及び／又は基地局によって実行されるメトリック決定の一例を開示している。
【０１１８】
図８の例において、変数ｎは、移動端末ＭＴに関連付けられるインデックスに対応し、変数ｋは、基地局ＢＳｉ又はホーム基地局ＨＢＳｉにおいて利用可能なリソースに関連付けられるインデックスに対応する。変数Ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ＭＴ（ＭＴ数）は、サービングされているか又はホーム基地局ＨＢＳｉの近傍にある移動端末ＭＴの総数を表す。
【０１１９】
ステップＳ８００において、プロセッサ２００は、ホーム基地局ＨＢＳｉ又は基地局ＢＳｉに関連付けることができる移動端末ｎのメトリックＭ（ｉ，ｎ）を決定する。
【０１２０】
次のステップＳ８０１において、プロセッサ２００は、ホーム基地局ＨＢＳｉ又は基地局ＢＳｉによってサービングされる移動端末ＭＴｎごとに必要な、Ｋ（ｎ，ｉ）として与えられるリソースを評価する。
【０１２１】
次のＳ８０２において、プロセッサ２００は、Ｖと表記されるテーブル及びＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎと表されるテーブルをヌル値に初期化し、変数ｎを値１に初期化し、変数ｋをヌル値に初期化する。
【０１２２】
次のステップＳ８０３において、プロセッサ２００は、変数ｎがＮｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ＭＴに等しいか否かをチェックする。
【０１２３】
変数ｎがＮｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ＭＴに等しい場合、プロセッサ２００はステップＳ８１０に進む。そうでない場合、プロセッサ２００はステップＳ８０４に進む。
【０１２４】
ステップＳ８０４において、プロセッサ２００は、変数ｋがＫ、すなわちホーム基地局ＨＢＳ１において利用可能な最大リソース数に等しいか否かをチェックする。ｋがＫに等しくない場合、プロセッサ２００はＳ８０５に進む。等しい場合、プロセッサ２００は、ステップＳ８０３に進み、変数ｎをインクリメントする。
【０１２５】
ステップＳ８０５において、プロセッサ２００は、Ｋ（ｎ，ｉ）がｋ以下であるか否か、及びＶ（ｎ−１，ｋ−Ｋ（ｎ，ｉ））＋Ｍ（ｉ，ｎ）＞Ｖ（ｎ−１，ｋ）であるか否かをチェックする。
【０１２６】
Ｋ（ｎ，ｉ）は、ホーム基地局ＨＢＳｉによって移動端末ＭＴｎに割り当てることができるリソース数である。
【０１２７】
Ｋ（ｎ，ｉ）がｋ以下である場合、かつＶ（ｉ−１，ｋ−Ｋ（ｎ，ｉ））＋Ｍ（ｎ，ｉ）＞Ｖ（ｉ−１，ｋ）である場合、プロセッサ２００はステップＳ８０６に進む。そうでない場合、プロセッサ２００はステップＳ８０８に戻る。
【０１２８】
ステップＳ８０６において、プロセッサ２００は、テーブルＶのエントリＶ（ｎ，ｋ）を値Ｖ（ｎ，ｋ）＝Ｍ（ｎ，ｉ）＋Ｖ（ｎ−１，ｋ−Ｋ（ｎ，ｉ））で更新し、対応するエントリを、バイナリアソシエーションテーブルＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ｎ，ｋ）＝１に設定する。
【０１２９】
テーブルＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ｎ，ｋ）のエントリは、メトリックを最大にし、かつホーム基地局ＨＢＳｉにおける空きリソースが最大リソースＫを下回るような、移動端末ＭＴｎの基地局ＨＢＳｉへのハンドオーバー判定を表す。
Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ｎ，ｋ）＝１である場合、ハンドオーバーが許可される。そうではなく、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ｎ，ｋ）＝０である場合、ハンドオーバーは許可されない。
【０１３０】
次のステップＳ８０７において、プロセッサ２００は変数ｉを１だけインクリメントし、変数ｋを１だけインクリメントする。
【０１３１】
その後、プロセッサ２００はステップＳ８０４に戻る。
【０１３２】
ステップＳ８０８において、プロセッサ２００はＶ（ｎ，ｋ）＝Ｖ（ｎ−１，ｋ）を計算し、バイナリアソシエーションテーブルのエントリをＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ｎ，ｋ）＝０に設定する。
【０１３３】
次のステップＳ８０９において、プロセッサ２００は変数ｉを１だけインクリメントし、変数ｋを１だけインクリメントする。
【０１３４】
その後、プロセッサ２００はステップＳ８０４に戻る。
【０１３５】
ステップＳ８１０において、プロセッサ２００は、メトリック値Ｖ（Ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ＭＴ，Ｋ）及びバイナリアソシエーションテーブルＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎを、アソシエーションベクトルＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ＿ＭＴの計算のエントリとして出力する。
移動端末ＭＴｎのハンドオーバーによって合計メトリックが最大になり、かつ移動端末ＭＴｎに必要なリソースＫ（ｎ，ｉ）をホーム基地局ＨＢＳｉによってハンドリングすることができる場合、アソシエーションベクトルエントリＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ＿ＭＴ（ｎ）＝１である。
【０１３６】
次のステップＳ８１１において、プロセッサ２００は変数Ｕを、ホーム基地局ＨＢＳにおいて利用可能なリソース数に設定する。
【０１３７】
次のステップＳ８１２において、プロセッサ２００は、変数ｎがＮｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ＭＴに等しいか否かをチェックする。変数ｎがＮｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ＭＴに等しい場合、プロセッサ２００はステップＳ８１３に進む。
【０１３８】
そうでない場合、プロセッサ２００は、図７のステップＳ７０３に進み、ホーム基地局ＨＢＳｉの近傍移動端末ＭＴのアソシエーションベクトルＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ＿ＭＴを、メトリック値Ｖ（Ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ＭＴ，Ｋ）とともにサーバーＳｅｒｖに転送する。
【０１３９】
ステップＳ８１３において、プロセッサ２００は、バイナリアソシエーションテーブルＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ｎ，Ｕ）のエントリが１に等しいか否かをチェックする。バイナリアソシエーションテーブルＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ｉ，Ｕ）のエントリが１に等しい場合、プロセッサ２００はステップＳ８１４に進む。そうでない場合、プロセッサ２００は図７のステップＳ７０３に進む。
【０１４０】
次のステップＳ８１４において、プロセッサ２００は、アソシエーションベクトルＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ＿ＭＴ（ｎ）を１に設定する。これは、移動端末ＭＴｎのハンドオーバーが許可され、このハンドオーバーが累積メトリックを最大にすることを意味する。
【０１４１】
次のステップＳ８１５において、プロセッサ２００は変数Ｕを、ＵからＫ（ｎ，ｉ）を減算したものに進める（steps）。
【０１４２】
次のステップＳ８１６において、プロセッサ２００は図７のステップＳ７０３に進む。
【０１４３】
図９は、本発明による、基地局及び／又は各ホーム基地局によって実行されるアルゴリズムの第３の例を開示している。
【０１４４】
本発明の第３の実現例によれば、ホーム基地局ＨＢＳのセル内に位置する移動端末ＭＴのみが検討される。
【０１４５】
基地局ＢＳ１は、基地局ＢＳ１が現在サービングしている移動端末ＭＴのうちの幾つかをオフロードし得るホーム基地局ＨＢＳ１を特定し、サーバーＳｅｒｖに、ホーム基地局ＨＢＳへのハンドオーバーが実行され得る移動端末ＭＴの数に関して通知する。
【０１４６】
メトリックは、基地局ＢＳ１から特定されたホーム基地局ＨＢＳへの後続のハンドオーバーを容易にするために、ホーム基地局ＨＢＳのそれぞれにおいて空きリソースを可能な限り多く維持することを目的とする。
【０１４７】
ステップＳ９００において、プロセッサ２００は、ホーム基地局ＨＢＳから受信した信号におけるＳＩＮＲの測定値を、セルＣＥｉ（ただしｉ＝１〜４）内に位置する移動端末ＭＴから受信する。
【０１４８】
測定値は、無線インターフェース２０５又はネットワークインターフェース２０４を介して受信することができる。
【０１４９】
次のステップＳ９０１において、プロセッサ２００は、基地局ＢＳ１によって空けられる必要があるリソース量を取得する。基地局ＢＳ１によって空けられる必要があるリソース量は、無線インターフェース２０５又はネットワークインターフェース２０４を介して受信することができる。
【０１５０】
次のステップＳ９０２において、プロセッサ２００は、受信したＳＩＮＲの測定値から、ホーム基地局ＨＢＳごとに近傍移動端末ＭＴを定義する。
【０１５１】
次のステップＳ９０３において、プロセッサ２００は、基地局ＢＳによって空けられる必要があるリソース数を総リソース量から減算したものに対応するＬｉ個の利用可能なリソースのみを用いて、近傍移動端末ＭＴごとに受信したＳＩＮＲに関連付けられる１つ又は幾つかのメトリックを計算する。
【０１５２】
メトリックＭｉ，ｊは、移動端末ＭＴをハンドオーバーすることができるホーム基地局ＨＢＳｉにおいて、移動端末ＭＴｊについて同じスループットを維持するときの、移動端末ＭＴｊを関連付けた後の空きリソース数である。
Ｍｉ，ｊ＝Ｎｉ−Ｎｉ，ｊであり、ここでＮｉはホーム基地局ＨＢＳｉにおけるＬｉ個の利用可能なリソースのうちの空きリソース数であり、Ｎｉ，ｊは、ホーム基地局ＨＢＳｉにおける移動端末ＭＴｊによって必要とされるリソース数に等しい。移動端末ＭＴｊが基地局ＨＢＳによってサービングされる場合、Ｎｉ，ｊは０に設定される。
【０１５３】
次のステップＳ９０４において、プロセッサ２００は、特定されたホーム基地局ＨＢＳｉにハンドオーバーされ得る基地局ＢＳ１によってサービングされる各移動端末ＭＴを特定する情報とともに、決定された１つ又は複数のメトリックを、ネットワークインターフェース２０４を介してサーバーＳｅｒｖへ転送することを命令する。
サービングされる移動端末ＭＴ又は近傍移動端末ＭＴの関連リスト及びメトリックＭｉが転送される。一変形において、メトリックＭｉ，ｊの対が転送される。
【０１５４】
次のステップＳ９０５において、プロセッサ２００は、基地局ＢＳ１によってサービングされる移動端末ＭＴごとに、ハンドオーバーが実行されなくてはならないか否かを示すメッセージを、ネットワークインターフェース２０４を介して受信する。
【０１５５】
少なくとも１つのハンドオーバーが実行されなくてはならない場合、プロセッサ２００は、ステップＳ９０６に進み、ハンドオーバーが実行されなくてはならない移動端末ＭＴごとにハンドオーバーを実行する。その後、プロセッサ２００はステップＳ９０７に進む。
【０１５６】
実行されなくてはならないハンドオーバーがない場合、プロセッサ２００はステップＳ９０５からステップＳ９０７に進む。
【０１５７】
ステップＳ９０７において、プロセッサ２００は、ステップＳ９０６においてハンドオーバーが実行されない移動端末ＭＴのみについて、受信したＳＩＮＲに関連付けられる１つ又は幾つかのメトリックを計算する。この１つ又は幾つかのメトリックは、ステップＳ９０３において開示されたように決定される。
【０１５８】
その後、プロセッサ２００はステップＳ９０４に戻る。
【０１５９】
ステップＳ９０４〜Ｓ９０７は所定の反復数実行される。
【０１６０】
当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく、上述した本発明の実施形態に対して多くの変更を行うことができる。
【図１】
2015027078.tif 000004
【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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【外国語明細書】
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