(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理ユニット（２４）と、複数のモバイル端末（２２、２２ａ）と通信するよう適応された複数のアクセス・ノード２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）と、前記アクセス・ノード（２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）およびコア・ネットワークとインターフェースする少なくとも１つのワイヤレス・バックホール終端（２３）を接続するように適応されたワイヤレス・バックホール・リンクとを含むシステムであって、
前記処理ユニット（２４）は、前記複数のアクセス・ノード（２１）から、未使用のままにするアクセス・ノード（２１ｂ）および前記モバイル端末（２２、２２ａ）の通信をサポートするために使用されるアクティブなアクセス・ノード（２１ａ、２１ｃ）を動的に決定し、前記決定では、アクティブなアクセス・ノードとモバイル端末との間の干渉を減らす少なくとも１つの最適化基準が考慮され、
前記処理ユニットは、前記モバイル端末（２２、２２ａ）と前記アクティブなアクセス・ノード（２１ａ、２１ｃ）との間の対応付けを決定し、
前記ワイヤレス・バックホール・リンクは、前記少なくとも１つのワイヤレス・バックホール終端（２３）と前記アクセス・ノード（２１、２１ａ、２１ｃ）との間をポイント・ツー・マルチポイント接続することにある
システム。
【請求項２】
前記処理ユニット（２４）は、前記アクセス・ノードのどれがアクティブなアクセス・ノード（２１ａ、２１ｃ）かに基づいて、かつ／または前記アクティブなアクセス・ノード（２１ａ、２１ｃ）にサービスを提供するために必要なバックホール容量に基づいて、前記ポイント・ツー・マルチポイント接続を動的に管理する請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
適応可能なマルチアンテナ伝送が前記バックホール・リンクで使用される請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記バックホール・リンクに適応変調が使用される請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記アクセス・ノード（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）は、基地局、中継ノード、小さなノード、ラジオ・ヘッド（ｒａｄｉｏ  ｈｅａｄ）のいずれか１つである請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記アクティブなアクセス・ノード（２１ａ、２１ｃ）は、それらの割り当てられたモバイル端末（２２）に到達するために適応可能なマルチアンテナ伝送を使用する請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記バックホール・リンクおよび前記アクセス・リンクは、異なる周波数帯で運用される請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記バックホール・リンクおよび前記アクセス・リンクは、同じ周波数帯で運用される請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
複数のモバイル端末（２２、２２ａ）と通信するように適応された複数のアクセス・ノード（２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）、ならびに前記アクセス・ノード（２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）およびコア・ネットワークとインターフェースする少なくとも１つのワイヤレス・バックホール終端（２３）を接続するように適応されたワイヤレス・バックホール・リンクを含む移動体通信ネットワークで使用される処理ユニット（２４）であって、
前記複数のアクセス・ノードから、未使用のままにするアクセス・ノードおよび前記モバイル端末の通信をサポートするために使用されるアクセス・ノードを動的に決定するための手段（２４１）であって、前記決定では、アクティブなアクセス・ノードとモバイル端末との間の干渉を減らす少なくとも１つの最適化基準が考慮される手段（２４１）と、
前記モバイル端末と前記アクティブなアクセス・ノードとの間の対応付けを決定するための手段（２４２）と、
前記アクセス・ノードのどれがアクティブなアクセス・ノードであるかに基づいて、かつ／または前記アクティブなアクセス・ノードにサービスを提供するために必要なバックホール容量に基づいて、前記ポイント・ツー・マルチポイント接続を動的に管理するための手段（２４３）と
を含む処理ユニット（２４）。
【請求項１０】
前記アクセス・ノード内に部分的に分散されている請求項９に記載の処理ユニット。
【請求項１１】
複数のモバイル端末（２２、２２ａ）と通信するように適応された複数のアクセス・ノード（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）、ならびに前記アクセス・ノード（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）およびコア・ネットワークとインターフェースする少なくとも１つのワイヤレス・バックホール終端（２３）を接続するように適応されたワイヤレス・バックホール・リンクを含むモバイル・ネットワークを運用する方法であって、
前記複数のアクセス・ノードから、未使用のままにするアクセス・ノードおよび前記モバイル端末との通信をサポートするために使用されるアクセス・ノードを動的に決定するステップであって、前記決定では、アクティブなアクセス・ノードとモバイル端末との間の干渉を減らす少なくとも１つの最適化基準が考慮されるステップと、
モバイル端末とアクティブなアクセス・ノードとの間の対応付けを決定するステップと、
前記少なくとも１つのワイヤレス・バックホール終端と前記アクセス・ノードとの間をポイント・ツー・マルチポイント接続することにあるワイヤレス・バックホール・リンクを確立するステップと
を含む方法。
【請求項１２】
前記無線アクセス・ネットワークのエネルギー消費を減らすステップ、前記モバイル端末へのスループットを最大化するステップ、前記バックホール容量を最適化するステップ、前記ワイヤレス・バックホール・リンクのエネルギー消費を減らすステップの少なくとも１つにある他の最適化基準は、
未使用のままにするアクセス・ノードおよびアクティブなアクセス・ノードを決定するために使用される
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
アクセス・ノードによってサービスを提供される地理的な地域のサイズは、前記処理ユニットで決定されたアクセス・ノードへの端末の対応付けに動的に基づいて変更される請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
未使用のままにするアクセス・ノードの前記動的な決定およびモバイル端末とアクティブなアクセス・ノードとの間の対応付ける前記決定により、端末ごとに、ＳＩＮＲがしきい値より高いことが保証される請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
アクセス・ノードの近隣における端末の位置および／または数に関係してアクセス・ノードで情報を評価するステップと、
前記処理ユニットに前記情報を送信するステップと
をさらに含む請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気通信の分野に関し、より具体的には、モバイル・ネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の既知の移動無線通信ネットワークは、セル方式のアーキテクチャに基づいたシステムである。そのようなシステムは、第２世代ＧＳＭネットワークから、第３世代ＣＤＭＡ、ＵＭＴＳネットワークもしくはそれらの発展型、第４世代ＬＴＥまたはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄネットワークに及ぶ。そのようなシステムの原理は、事前規定された地域で近接する無線送受信可能範囲を複数の基地局が提供するように、複数の基地局が散在するという事実に依存している。各基地局は、セルを監視しており、このセルのサイズは、限定せずに例を挙げると、セルで端末と通信するために送信機のアンテナ（複数可）で使用される最大放射電力など、複数の要素に依存している。端末がネットワークとの通信の確立を試みるとき、端末は最初に、どのセルに位置しているかを特定し、対応するセルの基地局によってネットワーク許可手順が実行される。
【０００３】
図１は、既知のセルラー通信システムを簡素化した図を示している。図示したセルラー・ネットワークは、基地局、および基地局の１つの通信エリアに位置し、結果的にこの基地局と通信する端末を示している。セルラー・ネットワークの原理は、基地局は、それらのセルに位置する端末にサービスを提供し、セルは事前規定されたサイズを持っているということである。基地局とコア・ネットワークまたは３ＧＰＰに規定されるような拡張されたパケット・コアとの間の接続を確立するバックホール・リンクは、ポイント・ツー・ポイント接続の形をした有線リンクまたは無線リンクでもよい。
【０００４】
そのようなセルラー・ネットワークおよび特に最新のＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄネットワークのパフォーマンスは限界に達しており、これは、部分的にのみ、さらに大幅な追加処理の複雑化を伴って協調処理ＣＯＭＰ（複数地点間協調：Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ  Ｍｕｌｔｉ  Ｐｏｉｎｔ）またはＭＩＭＯ（多入力多出力）などの技術を使用することによって克服することができる。セルラー・ネットワークで最も難しい部分は、干渉状況のために、優れた品質のサービスを得ることが妨げられるセル・エッジにある。
【０００５】
セル・エッジで優れた品質のユーザー経験を達成することは、協調処理ＣＯＭＰまたはネットワークＭＩＭＯなどの高度な機能をもってしても困難であることが証明されており、ネットワークが複雑化する上に、ユーザー・データのスループットを犠牲にして、調整を目的として異なる基地局間で大量のデータを交換しなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の特定の一目的は、上記の欠点に対処するために新しいモバイル・ネットワーク・インフラストラクチャを提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、ネットワーク・ノード、処理ユニット、およびモバイル・ネットワークを運用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】
【０００８】
本発明は、上記の問題の１つまたは複数による影響に対処することに関するものである。以下は、本発明の一部の態様について基本的な理解を提供するために、簡素化した発明の概要を示すものである。この概要は、本発明の完全な概要ではない。これは、本発明の重要または不可欠な要素を特定したり、または本発明の範囲を描写したりすることを意図するものではない。その唯一の目的は、後に記述するより詳細な記述の準備として、単純化した形で一部の概念を示すことである。
【０００９】
上記の目的、および下記の他の記述は、具体的には、請求項１に記載のシステム、請求項９に記載の処理ユニット、および請求項１１に記載の方法によって達成される。
【００１０】
本発明は、セル指向でないワイヤレス・ネットワークを確立するため解決法を示すものである。むしろ、モバイル・ネットワークは、ユーザーの要件および位置に従って調整される。ネットワーク・アーキテクチャがユーザー要件に動的に適応されている間に、サービスを提供するアクセス・ノードは動的に割り当てられる。
【００１１】
動的なワイヤレス・バックホール・システムは、最小限の干渉を生じながら最大限のスループットでアクティブなユーザーにサービスを提供するために必要なアクセス・ノードだけを動的に接続する。
【００１２】
この概念では、アクセス・ノードは、事前規定されたセル方式有効範囲または特定地域への固定割り当てを持たず、モバイル・ネットワークの一部を監視する処理ユニット２４によって制御される動的なバックホールを実装する。
【００１３】
本発明による、モバイル・ネットワークは、モバイル・ネットワークは、ネットワークとの通信を要求している端末にサービスを提供するために、利用可能なアクセス・ノードのどれがアクティブである必要があるか、およびどれを使用する必要がないかを決定する機能を持つ処理ユニットを含む。この決定は、端末の展開している地形（ｌａｎｄｓｃａｐｅ）および要求された通信のタイプおよび／またはサービスを考慮するように動的に実行される。
【００１４】
処理ユニットは、端末と端末にサービスを提供するべきアクセス・ノードとの間の対応付けを決定することも担当する。この対応付けは動的であり、アクティブなアクセス・ノードおよび未使用のアクセス・ノードの過去の決定に合わせられる。この対応付けは、通常の（たとえば六角形の）セル境界に依存していない。
【００１５】
さらに、処理ユニットは、アクセス・ノードとワイヤレス・バックホール終端ユニットとの間のポイント・ツー・マルチポイントのワイヤレス・バックホール・リンクを管理する。ワイヤレス・バックホール・リンクの管理は、好ましくは動的であり、アクティブなアクセス・ノードおよび未使用のアクセス・ノードの決定を考慮に入れる。次に、バックホール・リンクは、場合により１組の適応可能なマルチアンテナ伝送スキームから、必要な容量および適応された伝送スキームを備えたアクティブなアクセス・ノードだけにサービスを提供するように制御される。
【００１６】
他の実施形態では、バックホール・リンクおよびアクセス・リンクは、異なる周波数帯にあるため、一方の動作が他方の動作に干渉しない。
【００１７】
さらに他の実施形態では、バックホール・リンクおよびアクセス・リンクは同じ周波数帯にあるため、処理ユニットは、単なる端末の地形に加えて、アクティブなアクセス・ノードおよび未使用のアクセス・ノードを選択する間に、バックホール／アクセス間の干渉を考慮する必要がある。
【００１８】
本発明による方法は、確実に干渉を可能な限り最低限に抑えてエネルギーを節約し、ネットワーク・スループット、特にセル・エッジのスループット、スペクトル効率、ネットワーク利用可能度を向上させながら、迅速に適応できる非常に機敏なモバイル・ネットワーク・アーキテクチャに対して提供できる利点を提示するものである。
【００１９】
本発明の他の利点は、ネットワークのアクセス部分だけでなく、ネットワークのワイヤレス・バックホール部分においても適応可能なリンク管理を提供することにあり、これにより、より柔軟性が高く費用対効果が大きい展開が可能になり、またネットワークの運用中にエネルギーを節約することができる。
【００２０】
本発明の他の有利な機能については、従属請求項に規定されている。
【００２１】
本発明の他の特性および利点については、限定を目的としない実例、および添付の図面から得られる、以下に示す好適な実施形態の記述を読むことで明白になるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来技術のセルラー・ネットワークを示す図である。
【図２】本発明によるモバイル・ネットワークの実施形態を示す図である。
【図３】本発明による処理ユニットの実施形態を示す図である。
【図４】本発明によるモバイル・ネットワークを運用する方法の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
任意の機能ブロックを含む、図に示す様々な要素の機能は、専用ハードウェア、および適切なソフトウェアと連携してソフトウェアを実行する機能を持つハードウェアの利用を通じ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場合、機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによって、または一部は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、「プロセッサ」、「コントローラ」、または「ユニット」という用語の明示的な使用は、ソフトウェアを実行できるハードウェアを排他的に指すものと解釈するべきではなく、デジタル・シグナル・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ＩＣ（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ための読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性記憶装置を限定することなく、暗黙的に含むことができる。従来型および／またはカスタムの他のハードウェアも含むことができる。同様に、図に示すすべてのボックスは概念のみを示すものである。それらの機能は、プログラム・ロジックの動作を通じて、専用ロジックを通じて、プログラム制御および専用ロジックの対話を通じて、または手動でも、実行することができ、内容からより明確に理解されるように、特定の技術を実装者が選択可能である。
【００２４】
従来技術に関して、図１については、既に記述した。
【００２５】
図２は、本発明によるモバイル・ネットワークの実施形態を示している。モバイル・ネットワークは、アクセス・ノード２１、端末２２、ワイヤレス・バックホール終端２３、および処理ユニット２４を含む。端末２２は、ワイヤレス・アクセス・リンクを通じてアクセス・ノード２１に接続され、これら自体は、ポイント・ツー・マルチポイントのバックホール・リンクを通じてワイヤレス・バックホール終端２３に接続される。
【００２６】
端末２２は、アクセス・ノード２１に接続されるように適応された無線のトランシーバーを持つ任意の種類の固定またはモバイルのユーザー機器でもよい。
【００２７】
アクセス・ノード２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、通常の基地局、フェムト基地局、メトロ基地局、中継ノード、リモート・ラジオ・ヘッド（Ｒｅｍｏｔｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｈｅａｄ）、それらの組み合わせ、またはユーザー端末とモバイル・ネットワークとの間に接続を確立するように適応された任意の種類の同等装置でもよい。アクセス・ノード２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、単一アンテナ・システムを使用できるが、端末２２に到達するために適応可能な複数アンテナ伝送システムを有利に使用することができる。
【００２８】
ワイヤレス・バックホール終端２３は、アクセス・ノード２１へのポイント・ツー・マルチポイントのリンクを生成するように適応された１つの装置である。ワイヤレス・バックホール終端２３は、好ましくは、ネットワークの無線アクセス部分をコア・ネットワーク（図示せず）にインターフェースする。ワイヤレス・バックホールは、ポイント・ツー・マルチポイント・ネットワーク（たとえば３０〜８０ＧＨｚ）として構成されている。アクセス・ノード２１ａ、２１ｂ、２１ｃに接続するために自己適応型のビームフォーミング・アレイを使用することは有利である。
【００２９】
ワイヤレス・バックホール終端２３の送受信装置は、好ましくは、それが複数アンテナ・システムで適応された伝送重み（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ  ｗｅｉｇｈｔ）を使用することによってサービスが提供されるアクセス・ノード２１ａ、２１ｂ、２１ｃに向けられたビームを作ることを可能にする適応可能な複数アンテナ・システムを含む。このビームフォーミングは、二次元（方位に依存）、または三次元（方位および高さに依存）の方法でもよい。好ましい実施形態では、適応可能なマルチアンテナ・システムを適応的に使用して、本発明にしたがって処理ユニット２４によって選択されたアクティブにされるアクセス・ノード２１ａ、２１ｃのサブセットに向けてのみビームを選択的に生成する。
【００３０】
ワイヤレス・バックホール終端は、好ましくは、バックホール・トラフィックをスケジューリングし、適切な適応可能なマルチアンテナ伝送スキームを適用可能であることを規定し、アンテナ重み（ａｎｔｅｎｎａ  ｗｅｉｇｈｔ）を計算するために、処理ユニット２４からの情報を考慮する。
【００３１】
さらに他の好ましい実施形態では、バックホール・リンクに適応変調を使用することができる。これにより、特に、モバイル端末の分散および干渉状況に関係する制約をより良好に管理するための利点が提示される。
【００３２】
ポイント・ツー・マルチポイント・リンクは、単一の送信機を通じて、それら宛てのデータおよび／またはそれらが機能するために必要なデータをデータ・フローから順に抽出する複数のアクセス・ノード２１ａ、２１ｂ、２１ｃに同じデータ・フローを伝送することができる（ワイヤレス・バックホール終端２３の複数アンテナ・システム、および単一アンテナ・システムも、この実施形態を実行するように適応させることができる）。あるいは、ワイヤレス・バックホール終端２３は、ポイント・ツー・マルチポイントのバックホール・リンクを通じて、異なるデータ・フローをＳＤＭＡ（空間分割多元接続）などの技術を使用して別のアクセス・ノード２１ａ、２１ｂ、２１ｃに選択的に伝送することができる。この場合、ワイヤレス・バックホール終端２３の複数アンテナ・システムは必須である。
【００３３】
本実施形態では、１つのワイヤレス・バックホール終端のみを想定している。しかし、２つ以上のワイヤレス・バックホール終端がモバイル・ネットワークに存在してもよく、各ワイヤレス・バックホール終端は、１組のアクセス・ノードへのバックホール・ワイヤレス・リンクを確立することを担当することを当業者は理解されるだろう。１つのワイヤレス・バックホール終端と１組のアクセス・ノードとの間の割り当ては、好ましくは動的でもよい。
【００３４】
本発明の第１の実施形態では、アクセス・ノード２１ａ、（２１ｂ）、２１ｃに向かうバックホール・リンクによって使用される周波数帯は、アクセス・ノード２１ａ、（２１ｂ）、２１ｃと端末２２との間のアクセス・リンクに使用される周波数帯とは異なる。可能な実装としては、バックホール・リンクに３０〜５０ＧＨｚの周波数帯域を使用しながら、アクセス・リンクに２．５ＧＨｚの周波数帯を使用することが挙げられる。
【００３５】
本発明の他の実施形態では、バックホール・リンクおよびアクセス・リンクの両方は同じ周波数帯を共有しているため、アクセス・リンクとバックホール・リンクとの間に干渉が生じる。アクティブなアクセス・ノードを選択し、アクティブなアクセス・ノードに端末をマッピングする間に、処理ユニット２４によって、この干渉を考慮する必要がある。
【００３６】
他の実施形態では、バックホール終端を通じて、アクセス・ノードとコア・ネットワークとの間のワイヤレスおよびワイヤ線によるバックホール・リンクの組み合わせが可能である。
【００３７】
処理ユニット２４は、複数の利用可能なアクセス・ノード２１から、未使用のままにするアクセス・ノード２１ｂおよびモバイル端末２２の通信をサポートするために使用されるアクセス・ノード２１ａ、２１ｃを動的に決定するように適応される。この決定では、モバイル端末と、端末にサービスを提供するアクティブなアクセス・ノードとの間の干渉を減らす少なくとも１つの最適化基準を考慮する。
【００３８】
たとえば、従来技術によると、アクセス・ノード２１ｂによってサービスが提供されるモバイル端末２２ａは、アクセス・ノード２１ｃからの大きな干渉を受ける。
【００３９】
これは、端末２２ａは、アクセス・ノード２１ｂおよび２１ｃのセル・エッジに位置し、すべてのアクセス・ノードがアクティブであり、それらの有効範囲に位置する端末にサービスを提供している通常の六角形セル構造２５をアクセス・ノードの周りに考慮するという事実のためである。最悪の場合、セル２１ｂおよびセルに２１ｃのセル・エッジに位置するモバイル端末２２ａは、非常に低い信号対干渉比（ＳＩＮＲ＝０ｄＢまたはそれ未満）の地域にあり、両方のアクセス・ノードがアクティブな場合に、保証されたサービス品質でサービスを提供することができない。端末の２２ａに対するこのセル・エッジの状況は、アクセス・ノード２１ａ、２１ｂ、２１ｃの周りのより小さな六角形２５によって図２に示している。
【００４０】
本発明によると、またセル・エッジでの欠点を回避するために、処理ユニット２４は、モバイル端末２２ａが経験する干渉状況が改善されるかどうか、および基地局２１ｂが未使用のままである場合、システム全体の干渉が軽減されるかどうかをテストする。処理ユニット２４は、結果として、モバイル端末とアクティブなアクセス・ノードとの間の適切な対応付けも決定する。次に、基地局２１ｂの地域的範囲領域に入っているモバイル端末は、それら自身がアクティブなままである隣接する基地局２１ａ、２１ｃによって再び割り当てられ、サービスが提供される。
【００４１】
好ましくは、処理ユニット２４は、現在のモバイル端末トポロジーおよび交信要求に対する最善の実行可能な干渉状況を見つけ出すために最適化アルゴリズムを実行する。
【００４２】
最適化アルゴリズムは、システム、またはシステム全体の領域において経験される干渉を最小限にすることを求める。
【００４３】
最適化を実行するための可能な方法は、ＳＩＮＫが事前規定されたしきい値未満である地域にモバイル端末が位置しない方法で、アクティブなノードおよび未使用のノードを選択することである。これは、アクセス・ノードのセル・エッジに端末が位置しない状況に対応する。これは、最適化アルゴリズムは、サービスを提供するセルからの信号が近接セルによって引き起こされる干渉の範囲内にあるであろう領域に、端末があることを回避するという事実によって示すことができる。この最適化アルゴリズムを使用した結果、アクティブなアクセス・ノードの周りの通信領域のサイズおよび形状が動的に変化しているという事実が得られる。
【００４４】
セル構造２６は、アクセス・ノード２１ｂは未使用のままであり、アクセス・ノード２１ａおよび２１ｃは、アクセス・ノード２１ｂによってサービスを提供されたであろう端末にサービスを提供することを担当するという事実の結果である。セル構造２６は機械的に六角形なのではなく、簡潔さを目的として六角形に描かれているだけということに注意されたい。場合によっては、端末が位置しない領域において、本発明によるシステムにおいてセル２６間に有効範囲の穴が発生することがある。セル２６のサイズは、処理ユニット２４によってそれらに割り当てられたすべての端末への有効範囲を保証するために、アクセス・ノードが生成するビームに、より合わせられている。
【００４５】
視覚的には、この結果、ユーザーが存在しないこと、またはトラフィック需要が低いこと、または逆に、高い需要を持つユーザーが利用可能であることを考慮して、アクティブなアクセス・ノードのセル・エッジが常に移動することになる。したがって、単に処理ユニットのシステム最適化アルゴリズムがセル構造を再編成するため、ユーザーは移動することなく、基地局／セルへの接続を変更することができる。
【００４６】
必要に応じて、複数のアクティブなアクセス・ノード２１ａ、２１ｃは、端末との間で協調的に伝送／受信するためにサービスが提供される１つの端末２２ａに動的に割り当てることができる。
【００４７】
直接的または間接的に干渉状況を最適化する結果となる基準は、本発明の範囲に入るものと考えられることは当業者には明白であろう。
【００４８】
特に、エネルギー消費を減らすための最適化基準または他の最適化基準（後に限定しない例を挙げる）が、アクティブなアクセス・ノードとモバイル端末との間の干渉を減らすことに貢献している場合、これは、アクティブなアクセス・ノードとモバイル端末との間の干渉を減らすための基準として理解するべきである。
【００４９】
処理ユニット２４で使用される可能性がある他の最適化基準は、たとえば、無線アクセス・ネットワーク全体またはその領域のエネルギー消費を減らすこと、モバイル端末へのスループットを最大化すること、バックホール容量を最適化すること、バックホール・リンクのエネルギー消費を最適化することの１つまたは複数でもよい。
【００５０】
本発明の好適な実施形態では、アクセス・ノードによってサービスが提供される地理的な地域のサイズは、定期的な時間間隔で処理ユニット２４で実行される決定および最適化のプロセスに基づいて動的に変更される。端末の移動およびトラフィックの変化によりアクセス・ノードに対する端末のこの割り当てが頻繁に更新されることで、動的な非セル方式のマルチアクセス・ノード・ネットワーク手法が実現する。
【００５１】
モバイル・ネットワークに複数のワイヤレス・バックホール終端２３がある場合、処理ユニット２４は、ワイヤレス・バックホール終端２３のそれぞれに１組のアクセス・ノードを割り当てることを担当する場合がある。この割り当ては、また、事前規定された基準に基づいて、ときどき動的に変化することがある。
【００５２】
複数のワイヤレス・バックホール終端を利用できる場合、バックホール・リンクでネットワークＭＩＭＯタイプの伝送を適用することは有利になる場合がある。
【００５３】
本発明の一実施形態では、処理ユニット２４は、ワイヤレス・バックホール終端２３およびアクセス・ノード２１を制御する集中化されたユニットである。別の実施形態では、処理ユニット２４は、アクセス・ノード２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、ワイヤレス・バックホール終端２３、および／またはコア・ネットワークの他のエンティティの間で、場合によっては分散されたモバイル・ネットワークの分散された機能である。
【００５４】
好ましい実施形態では、異なるアクセス・ノード２１ａ、２１ｂ、２１ｃへのワイヤレス・バックホール・リンクは、処理ユニット２４で最適化の結果に基づいて、動的にオンおよびオフされる。示した事例においては、アクセス・ノード２１ａおよび２１ｃはアクティブであり、アクセス・ノード２１ｂは未使用である。結果的に、アクセス・ノード２１ａおよび２１ｂへのバックホール・リンクは確立されたままになり、アクセス・ノード２１ｂへのワイヤレス・バックホール・リンクはオフになる。
【００５５】
図３は、本発明による処理ユニット２３の実施形態を示している。
【００５６】
処理ユニット２４は、複数のアクセス・ノードから、未使用のままにするアクセス・ノードおよびモバイル端末の通信をサポートするために使用されるアクセス・ノードを動的に決定するための手段２４１を含む。決定では、アクティブなアクセス・ノードとモバイル端末との間の干渉を減らすための少なくとも１つの最適化基準が考慮される。
【００５７】
アクティブ・ノードの選択には動的な側面があるため、新しい選択を実行しなければならない場合、定期的な時間間隔でチェックを実行しなければならないことは当業者には明白であろう。モバイル端末が迅速に移動している場合、またはチャネルが素早く変更されている場合、非常に短期間の後に選択を変更する必要がある場合がある。選択を修正するためのトリガーとなるポイントは、固定された時間間隔で再選択、トリガーに基づく再選択など、異なるシナリオを使用して見つけることができる。
【００５８】
処理ユニット２４は、モバイル端末と、手段２４１によって選択されたアクティブなアクセス・ノードとの間の対応付けを決定するための手段２４２をさらに含む。
【００５９】
実際のユーザーの分散およびトラフィック要件に基づいて、以下の基準の一部またはすべてを最適化するために、手段２４２は、利用可能なアクセス・ノードへの端末の割り当てを評価する。
−異なる基地局からの伝送による端末での最小限の干渉
−ユーザーの最大のスループット（たとえば、ユーザーへの平均スループット、セル・エッジのスループット、加重和レート（ｗｅｉｇｈｔｅｄ  ｓｕｍ  ｒａｔｅ）など）
−ワイヤレス・バックホールの容量／バックホールの利用可能度
−ワイヤレス・バックホール・システムでの干渉（バックホール・ノード間、または基地局にサービスを提供するためにＳＤＭＡ通信が使用される場合、１つのバックホール・ノードから）
−エネルギー消費
−要求されたユーザーのトラフィック需要
【００６０】
手段２４２は、協調的な伝送を得るために複数のアクセス・ノードに１つの端末を割り当てることができる。
【００６１】
処理ユニット２４は、手段２４１によってアクティブなアクセス・ノードとしてどのアクセス・ノードが選択されたかに基づいて、アクセス・ノードへのポイント・ツー・マルチポイント接続を動的に管理するための手段２４３をさらに含む。
【００６２】
あるいは、手段２４３は、前記アクティブなアクセス・ノードにサービスを提供するために必要なバックホール容量に基づいて、アクセス・ノードへのポイント・ツー・マルチポイント接続を管理することができる。手段２４３は、また、前述した両方の基準に基づいてポイント・ツー・マルチポイント接続を管理できることは当業者には明白であろう。
【００６３】
本発明の好適な実施形態では、手段２４１は、選択を実行できるように前記アクセス・ノードから情報を受信する。この情報は、異なるアクセス・ノードによる端末へのチャネル品質の測定、アクセス・ノードの（推定された）数および／またはアクセス・ノードの近隣に位置するアクセス・ノードの（推定された）位置、隣接する他のアクセス・ノードについての情報、ならびにユーザー・パラメータを含むことができる。この情報は、たとえば、適切な制御チャネルを介して端末によって送信された制御情報のアップリンク信号処理または評価によってアクセス・ノードによって取得される。
【００６４】
図４は、複数のモバイル端末と通信するように適応された複数のアクセス・ノード、ならびにアクセス・ノードおよびコア・ネットワークとインターフェースするワイヤレス・バックホール終端を接続するように適応されたワイヤレス・バックホール・リンクを含むモバイル・ネットワークを運用する方法の実施形態を示している。方法は、以下のステップを含む。
【００６５】
ステップ４１は、複数のアクセス・ノードから、未使用のままにするアクセス・ノード、モバイル端末との通信をサポートするために使用されるアクセス・ノードを動的に決定することにあり、決定では、アクティブなアクセス・ノードとモバイル端末との間の干渉を減らすための少なくとも１つの最適化基準を考慮する。
【００６６】
ステップ４１は、さらに他の最適化基準を適用できるという点でさらに改良することができる。そのような最適化基準の例として、無線アクセス・ネットワークのエネルギー消費を減らすこと、前記モバイル端末へのスループットを最大化すること、バックホール容量を最適化すること、バックホール・リンクのエネルギー消費を最適化することが挙げられる。
【００６７】
ステップ４１の決定は、好ましくは、地域におけるユーザー端末の数および／または端末の位置に関する情報を報告する、アクセス・ノードからおよび／または端末から受信された情報に基づく。使用されるアクセス・ノード、および未使用のままにできるアクセス・ノードを適切に決定する根拠として、アップリンクのフィードバック・チャネルで報告されるＳＩＮＲ／ＢＥＲ測定として、他の測定を使用することもできる。
【００６８】
ステップ４２は、モバイル端末とアクティブなアクセス・ノードとの間の対応付けを決定することにある。
【００６９】
好ましくは、ステップ４１のアクティブなアクセス・ノードの決定、およびアクティブなアクセス・ノードへのモバイル端末の対応付けは、端末ごとに、ＳＩＮＲが事前規定されたしきい値より高いことを保証するように行われる。これにより、セル・エッジのパフォーマンス悪化が回避される。
【００７０】
ステップ４３は、ワイヤレス・バックホール終端とアクセス・ノードとの間のポイント・ツー・マルチポイント接続することにあり、ワイヤレス・バックホール・リンクを確立することにある。ステップ４３は、好ましくは、アクティブ・ノードへのワイヤレス・バックホール・リンクのみを確立する。
【００７１】
４１、４２、４３の３ステップは、連続して実行されなくてもよいが、それらの間で情報を交換するためにすべて相互連結できることは、当業者には明白であろう。
【００７２】
さらに結果を改善するために、機能間の反復もまた可能である。
【図１】
0005819980.tif 000002
【図２】
0005819980.tif 000003
【図３】
0005819980.tif 000004
【図４】
0005819980.tif 000005