(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線電気通信システムにおける通信のための方法であって、前記無線電気通信システムは、複数の基地局（１０２）、および少なくとも１つのコンピューティング・クラウド（１００）を備え、前記複数の基地局はそれぞれ、前記少なくとも１つのコンピューティング・クラウドに接続され、前記コンピューティング・クラウドは、複数のコンピューティング・デバイスを備え、前記コンピューティング・クラウドは、前記複数の基地局に動作可能に結合される、方法において、以下のステップ、すなわち、
前記複数の基地局により、タイム・クリティカルな演算を実行するステップ（Ｓ１）と、
前記複数の基地局のために、前記少なくとも１つのコンピューティング・クラウドにより、非タイム・クリティカルな演算を実行するステップ（Ｓ２）と、
前記複数の基地局と、前記少なくとも１つのコンピューティング・クラウドとの間で制御データをやりとりするステップ（Ｓ３）とを含み、前記非タイム・クリティカルな演算は、以下の演算、すなわち、ハンドオーバ・プロシージャ、コール許可、負荷平衡化、前記無線電気通信システムのセルの統計データの収集、前記無線電気通信システムの前記セルについての構成管理、および前記無線電気通信システムの自己組織化機能のための演算のうちの少なくとも１つを含み、前記制御データは、前記非タイム・クリティカルな演算を実行するための前記コンピューティング・クラウドによって使用され、前記コンピューティング・クラウドは、少なくとも１つの第１のバッファ（１２０）を備え、前記複数の基地局のうちの各基地局は、少なくとも１つの第２のバッファ（１２２）を備え、前記それぞれの基地局と接続されたモバイル・デバイスに送信されるべきペイロード・データは、前記第１のバッファにバッファリングされ、前記コンピューティング・クラウドから前記それぞれの基地局へと送信され、前記第２のバッファにバッファリングされ、前記モバイル・デバイスに対して送信され、
前記複数の基地局のうちのソース基地局から前記複数の基地局のうちのターゲット基地局へのモバイル・デバイスのハンドオーバは、前記コンピューティング・クラウドによって開始され、前記ハンドオーバ・プロシージャを開始した後に、前記ペイロード・データのうちの少なくとも一部分は、前記モバイル・デバイスが、前記ターゲット基地局へとハンドオーバされる前に、前記コンピューティング・クラウドから前記ターゲット基地局へと送信される、方法。
【請求項２】
前記複数の基地局は、前記複数の基地局のうちの第１の基地局から前記複数の基地局のうちの第２の基地局へのデータ転送のために互いに接続される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記タイム・クリティカルな演算は、モバイル・デバイスに対して送信されるべき信号の符号化、前記モバイル・デバイスから受信される信号の復号化、および前記モバイル・デバイスから受信される信号に対してのフィードバックの送信である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記無線電気通信システムは、ＬＴＥ規格、ＧＳＭ規格、またはＵＭＴＳ規格に従って動作するシステムである、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
負荷平衡化が、ＬＴＥ規格に従って実行される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記無線電気通信システムの前記自己組織化機能のための前記演算は、前記コンピューティング・クラウドによって実行され、前記セルの前記統計データは、前記コンピューティング・クラウドによって収集され、前記コンピューティング・クラウドに記憶され、前記統計データは、前記自己組織化機能のための前記演算を実行するために前記コンピューティング・クラウドによって使用され、前記自己組織化機能は、
前記複数の基地局のうちの少なくとも１つの基地局の伝送電力を変更すること、
前記無線電気通信システムの少なくとも１つのセルのセル・サイズを変更すること、
ソース・セルからターゲット・セルへのハンドオーバを実行するためのハンドオーバ・パラメータを変更すること、
のうちの少なくとも１つを含む、請求項１乃至３または５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記複数の基地局は、さらなるコンピューティング・クラウドによって構成され、前記さらなるコンピューティング・クラウドのうちの第１の基地局の計算工程は、前記さらなるコンピューティング・クラウドのうちの第２の基地局によって実行され得る、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の基地局は基地局のサブグループを備え、各サブグループは複数のアンテナ、および１つの演算器を備え、前記演算器は、前記複数のアンテナから受信される信号に関するタイム・クリティカルな演算を実行する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
複数の基地局（１０２）、および少なくとも１つのコンピューティング・クラウド（１００）を備える無線電気通信システムであって、前記コンピューティング・クラウドは、
前記複数の基地局についての非タイム・クリティカルな演算を実行するための手段（１１２、１１４、１１６、１１８）と、
前記複数の基地局に対して制御データを送信するための手段（１１０）と、
前記複数の基地局から制御データを受信するための手段（１１０）と、
モバイル・デバイスに対して送信されるべきペイロード・データをバッファリングするための少なくとも１つの第１のバッファ（１２０）と、
前記複数の基地局のうちの１つに対して前記ペイロード・データを送信するための手段（１１０）と、
を備え、前記複数の基地局のそれぞれは、
タイム・クリティカルな演算を実行するための手段（１２４、１２６）と、
前記コンピューティング・クラウドに対して制御データを送信するための手段（１０８）と、
前記コンピューティング・クラウドから制御データを受信するための手段（１０８）と、
前記ペイロード・データをバッファリングするための少なくとも１つの第２のバッファ（１２２）と、
前記ペイロード・データを前記モバイル・デバイスに対して送信するための手段（１０８）と、
を備え、前記非タイム・クリティカルな演算は、以下の演算、すなわち、ハンドオーバ・プロシージャ、コール許可、負荷平衡化、前記無線電気通信システムのセルの統計データの収集、前記無線電気通信システムの前記セルについての構成管理、および前記無線電気通信システムの自己組織化機能のための演算のうちの少なくとも１つを含み、前記制御データは、前記非タイム・クリティカルな演算を実行するために前記コンピューティング・クラウドによって使用され、
前記複数の基地局のうちのソース基地局から前記複数の基地局のうちのターゲット基地局へのモバイル・デバイスのハンドオーバは、前記コンピューティング・クラウドによって開始され、前記ハンドオーバ・プロシージャを開始した後に、前記ペイロード・データのうちの少なくとも一部分は、前記モバイル・デバイスが、前記ターゲット基地局へとハンドオーバされる前に、前記コンピューティング・クラウドから前記ターゲット基地局へと送信される、無線電気通信システム。
【請求項１０】
無線電気通信システムについてのコンピューティング・クラウド（１００）であって、
複数の基地局のための非タイム・クリティカルな演算を実行するための手段（１１２、１１４、１１６、１１８）と、
前記複数の基地局に対して制御データを送信するための手段（１１０）と、
前記複数の基地局から制御データを受信するための手段（１１０）と、
モバイル・デバイスに対して送信されるべきペイロード・データをバッファリングするための少なくとも１つの第１のバッファ（１２０）と、
前記複数の基地局のうちの１つに対して前記ペイロード・データを送信するための手段（１１０）と、
を備え、前記非タイム・クリティカルな演算は、以下の演算、すなわち、ハンドオーバ・プロシージャ、コール許可、負荷平衡化、前記無線電気通信システムのセルの統計データの収集、前記無線電気通信システムの前記セルについての構成管理、および前記無線電気通信システムの自己組織化機能のための演算のうちの少なくとも１つを含み、前記非タイム・クリティカルな演算を実行するための前記手段は、前記非タイム・クリティカルな演算を実行するために前記制御データを使用するように適合され、
前記複数の基地局のうちのソース基地局から前記複数の基地局のうちのターゲット基地局へのモバイル・デバイスのハンドオーバを開始し、前記ハンドオーバ・プロシージャを開始した後に、前記ペイロード・データのうちの少なくとも一部分を、前記モバイル・デバイスが、前記ターゲット基地局へとハンドオーバされる前に、前記ターゲット基地局へと送信する、コンピューティング・クラウド（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイル電気通信の分野に関し、詳細には、コンピューティング・クラウドを備える無線電気通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線電気通信システムによって実行される大多数の演算は、無線電気通信システムの基地局によって実行される。例えば、ハンドオーバは、基地局によって開始され、実行され、コール許可は、基地局によって実行され、負荷の平衡化は、基地局によって実行され、統計データは、基地局によって収集され、無線電気通信システムのセルは、基地局によって構成される。
【０００３】
米国特許公開第２０１１／００１４９１８  Ａ１号は、第１の物理レイヤ・プロセス、第２のレイヤのユーザ・プレーン制御プロセス、および第３のレイヤの制御プレーン制御プロセスによってサポートされるセルラー方式通信システムについて説明している。第１のレイヤ・プロセスは、基地局において実行される。分散制御装置は、第２のレイヤ・プロセスが、第３のレイヤ・プロセスとは異なるネットワーク要素において実行されるように、レイヤ・プロセスを割り付ける。第２のレイヤ・プロセスおよび／または第３のレイヤ・プロセスは、さらに、第１のレイヤ・プロセスを実行する基地局とは異なるネットワーク要素に割り付けられることがある。第２のレイヤ・プロセスおよび／または第３のレイヤ・プロセスは、基地局に割り付けられることがある。これは、負荷平衡化の改善を可能にし、および／または基地局のＲＮＣ機能を有するシステムにおいてＲＮＣ再配置を低減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許公開第２０１１／００１４９１８  Ａ１号
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】３ＧＰＰ：  ＴＲ  ３６．９０２  Ｖ９．３．０  （２０１０−１２）  Ｃｈａｐｔｅｒ  ４．６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一目的は、無線電気通信システムにおける通信のための改善された一方法、改善された無線電気通信システム、およびそのような無線電気通信システムのための改善されたコンピューティング・クラウドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、独立請求項の主題によって達成される。本発明の実施形態は、従属請求項において与えられる。
【０００８】
本発明は、無線電気通信システムにおける通信のための一方法に関する。無線電気通信システムは、複数の基地局および少なくとも１つのコンピューティング・クラウドを備える。複数の基地局はそれぞれ、少なくとも１つのコンピューティング・クラウドに接続される。オプションとして、基地局はさらに互いに接続される。
【０００９】
コンピューティング・クラウドは、コンピュータやサーバなど、複数のコンピューティング・デバイスを備える。コンピューティング・クラウドは、複数の基地局に動作可能に結合される。言い換えれば、信号は、コンピューティング・クラウドと、複数の基地局との間でやりとりすることができる。
【００１０】
コンピューティング・クラウドは、例えば、無線電気通信システムの中の中央に位置している複数のサーバとすることができる。それらのサーバは、互いに結合される。それらのサーバの間の接続は、例えば、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）規格について第３世代パートナーシップ・プログラム（３ＧＰＰ：Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｇｒａｍ）によって規定されるＸ２インターフェースによる接続とすることができる。追加的に、または代替的に、コンピューティング・クラウドが、非タイム・クリティカルな演算を実行するにすぎないので、リアルタイム通信のために適合されていない他の接続が使用されることもある。例えば、無線電気通信システムは、４つのコンピューティング・クラウドを備える。コンピューティング・クラウドは、複数の基地局についての非タイム・クリティカルな演算を実行するために使用される。言い換えれば、一般的な無線電気通信システムにおいて基地局によって実行される非タイム・クリティカルな演算は、コンピューティング・クラウドによって実行される。これは、基地局の処理容量を最小限にすることを可能にする。非タイム・クリティカルな演算が、コンピューティング・クラウドに対してアウトソーシングされることが多くなれば多くなるほど、基地局において必要とされる処理容量は、小さくなる。それゆえに、基地局のサイズおよび基地局の製造コストは、低減される可能性がある。
【００１１】
コンピューティング・クラウドは、非タイム・クリティカルな演算を実行するだけである。タイム・クリティカルな演算は、複数の基地局によって実行される。コンピューティング・クラウドに対する送信データおよびコンピューティング・クラウドからの受信データは、信号処理工程の中に時間遅延を引き起こすので、基地局においてタイム・クリティカルな演算を実行することが有利である。この時間遅延は、タイム・クリティカルな演算のためにはあまりにも大きすぎる可能性がある。タイム・クリティカルな演算は、例えば、データの符号化および復号化であり、モバイル・デバイスから受信されるデータに対してフィードバックを与えることである。モバイル・デバイスは、例えば、モバイル電話、ＰＤＡ、モバイル・コンピュータ、またはスマートフォンとすることができる。
【００１２】
タイム・クリティカルな演算は、実時間演算として説明される可能性もある。実時間演算は、本明細書においては、とりわけ最大許容時間遅延の必要条件を有する演算として理解される。これらの最大許容時間遅延は、例えば、第３世代パートナーシップ・プログラム（３ＧＰＰ：Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｇｒａｍ）の規格などの規格において規定される可能性がある。
【００１３】
一般に、タイム・クリティカルな演算は、基地局からコンピューティング・クラウド、およびその逆の信号伝送のために引き起こされた追加の遅延が、高い無線障害リスクおよびモバイル・デバイスの望ましくない切り離しに対応する場合の演算である。例えば、ＨＡＲＱプロセスは、往復遅延に関する強いタイミング必要条件を有する。それゆえに、ＨＡＲＱプロセスは、タイミング必要条件のために複数の基地局によって実行される。
【００１４】
上記で述べられるように、非タイム・クリティカルな演算は、複数の基地局についての少なくとも１つのコンピューティング・クラウドによって実行される。言い換えれば、コンピューティング・クラウドは、複数の基地局によって実行される可能性もある演算を実行する。基地局の処理容量が、低減され得るので、コンピューティング・クラウドによって非タイム・クリティカルな演算を実行することが有利である。コンピューティング・クラウドが、複数の基地局についての演算を実行するので、非タイム・クリティカルな演算についてコンピューティング・クラウドを使用することは、特に有利である。それゆえに、コンピューティング・クラウドの処理容量は、複数の基地局についての最大必要処理容量に合わせて調整される必要がある。したがって、複数の基地局のうちの第１の基地局が高い処理負荷を有し、第２の基地局が低い処理負荷を有するか、あるいは第１の基地局および第２の基地局がともに中間の処理負荷を有する場合には、それは重要ではない。言い換えれば、１つの基地局のために必要とされる処理容量のピークは、複数の基地局のうちのその他の基地局について必要とされる負荷処理容量によってバランスが取られる。
【００１５】
最大必要ピーク処理容量のために各基地局について十分な処理容量を提供することは、もはや必要ではない。その代わりに、コンピューティング・クラウドは、複数の基地局のために必要とされる全体的な処理容量についての十分な処理容量を含んでいる。これは、複数の基地局のうちの必ずしもすべてが、同時に処理容量についてのそれらのピーク必要条件を有しているとは限らないので、総処理容量が低減させられることを意味している。
【００１６】
コンピューティング・クラウドによって実行され得る非タイム・クリティカルな演算は、以下の演算、すなわち、ハンドオーバ・プロシージャ、コール許可、負荷平衡化、無線電気通信システムのセルについての統計データの収集、無線電気通信システムのセルについての構成管理、および無線電気通信システムの自己組織化機能についての演算のうちの少なくとも１つを含んでいる。制御データは、これらの非タイム・クリティカルな演算を実行するために、複数の基地局と、少なくとも１つのコンピューティング・クラウドとの間でやりとりされる。
【００１７】
ハンドオーバ・プロシージャは、例えば、コンピューティング・クラウドによって開始され、実行されることもある。モバイル・デバイスによって測定され、モバイル・デバイスが接続された基地局に対して送信される信号電力および／または信号強度は、それぞれの基地局によってコンピューティング・クラウドに対して転送される。コンピューティング・クラウドは、モバイル・デバイスの別のセルに対するハンドオーバを開始し、実行することを決定することができる。代わりに、モバイル・デバイスは、ハンドオーバ・トリガ信号を基地局に対して送信することによりハンドオーバ・プロシージャをトリガする。次いで、基地局は、トリガ信号をコンピューティング・クラウドに対して転送し、コンピューティング・クラウドは、ソース・セルからターゲット・セルへのモバイル・デバイスのハンドオーバを実行する。
【００１８】
コンピューティング・クラウドにおいて無線電気通信ネットワークのセルの負荷平衡化を実行することは、特に有利である。負荷平衡化演算は、セルの間のデータ負荷分散が最適化されるように、セルのデータ負荷をバランスさせる。負荷平衡化は、信号強度の調整、周波数再使用の調整、ハンドオーバ・パラメータの調整、および／またはセル・サイズの調整、ならびにセルラー方式無線電気通信ネットワークにおけるセルの間の負荷平衡化についての先行技術から知られている他の任意のプロシージャなどの演算を含むことができる。コンピューティング・クラウドにおいて負荷平衡化を実行することは、コンピューティング・クラウドがまた、無線電気通信ネットワークのセルについての統計データを収集するときに、特に有利である。この場合には、コンピューティング・クラウドは、複数の基地局から追加の信号を送信または受信することなく、収集された統計データに基づいて、負荷平衡化を実行することを決定することができる。負荷平衡化のために必要とされるすべてのデータは、コンピューティング・クラウドの中に既に存在している。
【００１９】
自己組織化ネットワークについての演算はまた、コンピューティング・クラウドによって実行される可能性もある。これはまた、統計データがコンピューティング・クラウドによって収集されるときには、特に有利である。この場合には、コンピューティング・クラウドは、基地局または他のネットワーク・エンティティと、コンピューティング・クラウドとの間の信号のやりとりなしに自己組織化ネットワークについての演算を実行することができる。自己組織化ネットワーク演算についての関連のあるデータは、コンピューティング・クラウドの中に既に存在している。
【００２０】
コンピューティング・クラウドはまた、構成管理を実行することもできる。言い換えれば、コンピューティング・クラウドは、無線電気通信システムのセルについての、特に無線通信システムにおいて確立されているセルについての、パラメータを調整し、または設定する。
【００２１】
本発明の実施形態によれば、コンピューティング・クラウドは、少なくとも１つの第１のバッファを備える。複数の基地局のうちの各基地局は、少なくとも１つの第２のバッファを備える。それぞれの基地局と接続されたモバイル・デバイスに対して送信されるべきペイロード・データは、第１のバッファにバッファリングされ、コンピューティング・クラウドからそれぞれの基地局へと送信され、第２のバッファにバッファリングされ、モバイル・デバイスに対して送信される。２つのバッファが、ペイロード・データのために使用されるので、基地局におけるバッファのサイズは、データが、さらに、コンピューティング・クラウドにバッファリングされるので、低減される可能性がある。ペイロード・データは、例えば、音声データ、ビデオ・データ、インターネット・データ、またはモバイル・デバイスによって要求されている他の任意のデータとすることができる。これは、ハンドオーバ・プロシージャが、コンピューティング・クラウドによって実行されるときには特に有利である。ハンドオーバ・プロシージャが、開始されるときに、コンピューティング・クラウドは、第２のバッファに位置しているデータをハンドオーバ・プロシージャのターゲット基地局に対して送信する。それゆえに、モバイル・デバイスによって必要とされるデータは、モバイル・デバイスが、そのデータがソース基地局とターゲット基地局との間でやりとりされる必要なしに、ターゲット基地局へとハンドオーバされる前に、ターゲット基地局のバッファの中に既に存在している。
【００２２】
本発明の実施形態によれば、複数の基地局は、データが、複数の基地局のうちの第１の基地局から複数の基地局のうちの第２の基地局へと転送されるために、互いに接続される。この場合には、データは、コンピューティング・クラウドを伴わずに、複数の基地局の間でやりとりすることができる。
【００２３】
本発明の実施形態によれば、複数の基地局のうちのソース基地局から複数の基地局のうちのターゲット基地局へのモバイル・デバイスのハンドオーバは、コンピューティング・クラウドによって開始される。ハンドオーバ・プロシージャを開始した後に、ペイロード・データの少なくとも一部分は、モバイル・デバイスが、ターゲット基地局へとハンドオーバされる前に、コンピューティング・クラウドからターゲット基地局へと送信される。モバイル・デバイスが、ターゲット基地局へとハンドオーバされる前に、コンピューティング・クラウドの第１のバッファに記憶されているペイロード・データの一部分だけが、ターゲット基地局へと送信されることもあり、またはコンピューティング・クラウドのバッファに記憶されているすべてのデータが、ターゲット基地局へと送信されることもあることに注意すべきである。モバイル・デバイスがハンドオーバされる前に、ペイロード・データの一部分だけが、ターゲット基地局へと送信される場合、コンピューティング・クラウドの第１のバッファに記憶されているペイロード・データの残りは、ハンドオーバ・プロシージャの後に、ターゲット基地局へと送信される。
【００２４】
本発明の実施形態によれば、タイム・クリティカルな演算は、モバイル・デバイスへと送信されるべき信号の符号化、モバイル・デバイスから受信される信号の復号化、およびモバイル・デバイスから受信される信号に対してのフィードバックの送信である。
【００２５】
本発明の実施形態によれば、無線電気通信システムは、ＬＴＥ規格、ＧＳＭ規格、またはＵＭＴＳ規格に従って動作するシステムである。すべてのこれらの規格は、第３世代パートナーシップ・プログラム（３ＧＰＰ）によって開発されている。
【００２６】
本発明の実施形態によれば、負荷平衡化は、ＬＴＥ規格に従って実行される。負荷平衡化ＬＴＥ規格については、３ＧＰＰ：  ＴＲ  ３６．９０２  Ｖ９．３．０  （２０１０−１２）  Ｃｈａｐｔｅｒ  ４．６を参照されたい。
【００２７】
本発明の実施形態によれば、無線電気通信システムの自己組織化機能についての演算は、コンピューティング・クラウドによって実行される。セルの統計データは、コンピューティング・クラウドによって収集され、コンピューティング・クラウドに記憶される。統計データは、自己組織化機能についての演算を実行するためにコンピューティング・クラウドによって使用される。自己組織化機能は、以下の動作、すなわち、複数の基地局のうちの少なくとも１つの基地局についての伝送電力を変更すること、無線電気通信システムの少なくとも１つのセルについてのセル・サイズを変更すること、ソース・セルからターゲット・セルへのハンドオーバを実行するためのハンドオーバ・パラメータを変更することのうちの少なくとも１つ含んでいる。
【００２８】
本発明の実施形態によれば、複数の基地局は、さらなるコンピューティング・クラウドによって構成される。さらなるコンピューティング・クラウドの第１の基地局の計算工程は、さらなるコンピューティング・クラウドの第２の基地局によって実行されてもよい。言い換えれば、複数の基地局は、さらなるコンピューティング・クラウドとして動作させられる。これは、各基地局の必要とされる処理容量が、さらに低減され得るように、複数の基地局の上の基地局によって必要とされる計算の作業を分散させることを可能にする。
【００２９】
本発明の実施形態によれば、複数の基地局は、基地局のサブグループを備える。各サブグループは、複数のアンテナおよび１つの演算器を備える。信号は、アンテナの上でモバイル・デバイスから受信される。次いで、これらの信号は、演算器によって処理される。演算器は、上記でより詳細に説明されるタイム・クリティカルな演算を実行する。言い換えれば、基地局のサブグループは、複数のアンテナを備えており、そこでは、各アンテナは、無線電気通信システムの少なくとも１つのセルにサービスする。アンテナは、セルの中に位置しているモバイル・デバイスと通信するために使用される。各アンテナは、例えば、ちょうど１つのセルにサービスすることができる。代わりに、１つのセルは、複数のアンテナによってサービスされることもある。
【００３０】
アンテナを経由して受信される信号は、サブグループの演算器に対して転送される。タイム・クリティカルな演算は、演算器によって実行され、信号は、上記で説明されるように、非タイム・クリティカルな演算についてコンピューティング・クラウドに対して転送される。
【００３１】
本発明の実施形態は、基地局のサブグループによってサービスされる複数のセルが、ただ１つの演算器を必要とするだけなので、有利である。それゆえに、処理容量は、さらに低減されることもある。演算器は、複数のセルの全体的なトラフィック負荷を処理するために十分な処理容量を有する。しかし、他のセルは、同時にピーク負荷を持たない可能性が最も高くなることで、１つのセルの中のピーク負荷がバランスを取られるため、必要とされる処理容量はより少ない。それゆえに、製造コストおよび基地局のサイズは、低減される可能性がある。各セルは、例えば、１つのアンテナおよび１つの演算器に割り付けられることもある。演算器は、複数のセルにサービスする。代わりに、セルは、複数のアンテナに割り付けられることもある。
【００３２】
別の態様においては、本発明は、複数の基地局、および少なくとも１つのコンピューティング・クラウドを備える無線電気通信システムに関する。複数の基地局、および少なくとも１つのコンピューティング・クラウドは、本発明の実施形態による一方法を実行するように適合される。
【００３３】
コンピューティング・クラウドは、複数の基地局についての非タイム・クリティカルな演算を実行するための手段、複数の基地局に対して制御データを送信するための手段、および複数の基地局から制御データを受信するための手段を備える。制御データは、コンピューティング・クラウドが、非タイム・クリティカルな演算を実行することを可能にするために使用される。
【００３４】
複数の基地局のそれぞれは、タイム・クリティカルな演算を実行するための手段、コンピューティング・クラウドに対して制御データを送信するための手段、およびコンピューティング・クラウドから制御データを受信するための手段を備える。非タイム・クリティカルな演算、およびタイム・クリティカルな演算は、説明された方法に関して上記で説明される。
【００３５】
さらに別の態様においては、本発明は、無線電気通信システムについてのコンピューティング・クラウドに関する。コンピューティング・クラウドは、複数の基地局についての非タイム・クリティカルな演算を実行するための手段を備える。これは、コンピューティング・クラウドが、最新式の無線電気通信システムにおいて複数の基地局によって実行されている演算を実行するように適合されることを意味している。言い換えれば、非タイム・クリティカルな演算は、複数の基地局の各基地局によって実行される可能性もある。コンピューティング・クラウドにおいて非タイム・クリティカルな演算を実行する選択肢は、複数の基地局の基地局の処理容量を低減させることを可能にする。さらに、コンピューティング・クラウドは、複数の基地局に対して制御データを送信するための手段、および複数の基地局から制御データを受信するための手段を備える。制御データは、非タイム・クリティカルな演算を実行するために、コンピューティング・クラウドの非タイム・クリティカルな演算を実行するための手段によって使用されることもある。タイム・クリティカルな演算、および非タイム・クリティカルな演算は、本発明の実施形態に関して上記で説明される。
【００３６】
以下では、本発明の実施形態が、例示としてのみ、図面を参照して、より詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】基地局およびコンピューティング・クラウドの概略図である。
【図２】コンピューティング・クラウドおよび複数の基地局を備える無線電気通信システムの概略図である。
【図３】本発明の実施形態による一方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
これらの図面の中の同様に番号が付けられた要素は、同一な要素であるか、または同一の機能を実行する。機能が同一である場合には、前に論じられた要素が、必ずしも後の図面において論じられるとは限らない。
【００３９】
図１は、コンピューティング・クラウド１００および基地局１０２の概略図である。コンピューティング・クラウド１００は、サーバまたはコンピュータなどの、いくつかの演算器を備える。基地局１０２は、コンピューティング・クラウド１００の外側に位置している。図１は、制御プレーン１０４およびユーザ・プレーン１０６に分離される。コンピューティング・クラウド１００、および基地局１０２は、両方ともに、制御プレーン１０４の中に位置している手段、およびユーザ・プレーン１０６の中に位置している手段を有する。
【００４０】
基地局１０２は、インターフェース１０８および１１０を経由してコンピューティング・クラウド１００に接続される。インターフェース１０８は、基地局１０２の中に位置しており、インターフェース１１０は、コンピューティング・クラウド１００の中に位置している。インターフェース１０８および１１０の両方は、制御プレーン１０４の中に位置している。
【００４１】
コンピューティング・クラウド１００は、計算工程を実行するためのいくつかの手段を備える。コンピューティング・クラウド１００は、無線リソース制御（ＲＲＣ：ｒａｄｉｏ  ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ）演算を実行するための手段１１２を備える。ＲＲＣ演算を実行するための手段１１２は、基地局１０２に接続されているモバイル・デバイスについてのハンドオーバ・プロシージャ、そのようなモバイル・デバイスについてのコール許可、および基地局１０２によってサービスされているセルについての負荷平衡化を実行し、開始するように適合される。負荷平衡化は、例えば、ＬＴＥ規格に従って実行されることもある。コンピューティング・クラウド１００は、好ましくは複数の基地局１０２に接続されることに注意すべきである。明確な説明のために、基地局１０２が１つだけ示されている。ＲＲＣ演算を実行するための手段１１２は、コンピューティング・クラウド１００に接続されている複数の基地局のうちの各基地局についてのハンドオーバ・プロシージャ、コール許可、および負荷平衡化を実行し、開始するように適合される。
【００４２】
コンピューティング・クラウド１００は、無線電気通信ネットワークのセルの構成管理のための手段１１４をさらに備える。手段１１４は、無線電気通信ネットワークにおける新しく確立されたセルについてのパラメータを調整し、および／または設定することができる。そのようなパラメータは、例えば、信号伝送の強度または電力、セル・サイズ、および／またはハンドオーバ・パラメータである。
【００４３】
コンピューティング・クラウド１００は、自己組織化ネットワーク（ＳＯＮ：ｓｅｌｆ−ｏｒｇａｎｉｚｉｎｇ  ｎｅｔｗｏｒｋ）の演算を実行するための手段１１６をさらに備える。ＳＯＮ演算は、例えば、ハンドオーバ・パラメータ、信号強度および／または信号電力、および／またはセル・サイズなどのパラメータについて調整することとすることができる。
【００４４】
さらに、コンピューティング・クラウド１００は、無線電気通信ネットワークのセルの統計データを収集するための統計的手段１１８を備える。統計データは、例えば、手段１１２により、負荷平衡化のために使用されることもある。統計データは、異なる時間帯、日、および／または月についての無線電気通信ネットワークのセルの中のトラフィック負荷についての統計値を含んでいる。このデータに基づいて、負荷平衡化が、実行され得る。負荷平衡化、ハンドオーバ、構成管理、およびＳＯＮ演算は、外部コンポーネントと信号をやりとりすることなしに実行され得るので、コンピューティング・クラウド１００において統計データを有することは有利である。それゆえに、シグナリングの労力（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ  ｅｆｆｏｒｔ）は、コンピューティング・クラウドにおける統計データの収集、ならびにコンピューティング・クラウド１００における負荷平衡化、ＳＯＮ演算、構成管理、およびハンドオーバの実行により、低減される。
【００４５】
コンピューティング・クラウド１００のすべての上記で述べられた手段１１２〜１１８は、制御プレーンの中に位置している。さらに、コンピューティング・クラウド１００は、ユーザ・プレーンの中に第１のバッファ１２０を備える。第１のバッファ１２０は、第２のバッファ１２２とデータをやりとりするように適合される。第２のバッファ１２２は、基地局１０２のユーザ・プレーン１０６の中に位置している。フロー制御プロトコルは、第１のバッファ１２０と第２のバッファ１２２との間でデータをやりとりするために使用される。第２のバッファ１２２は、第１のバッファ１２０にデータを要求するように適合され、第１のバッファ１２０は、第２のバッファ１２２に対してデータを送信するように適合される。第１のバッファ１２０から第２のバッファ１２２へと送信されているデータは、好ましくは基地局１０２に接続されているモバイル・デバイスに対して送信されるべきであるペイロード・データである。ペイロード・データは、例えば、モバイル・デバイスによって要求される音声データ、インターネット・データ、または他の任意のデータとすることができる。コンピューティング・クラウド１００において第１のバッファ１２０を使用することにより、基地局１０２の第２のバッファ１２２は、先行技術から知られているバッファに比べて低減されたサイズのものとすることができる。
【００４６】
基地局１０２からコンピューティング・クラウド１００にも接続されているさらなる基地局へのモバイル・デバイスのハンドオーバの場合には、第１のバッファ１２０に記憶されているペイロード・データは、ハンドオーバが実行されるべきさらなる基地局の中の第３のバッファに対して送信されることもある。それゆえに、基地局１０２と、さらなる基地局との間のデータのやりとりは、ハンドオーバ・プロシージャの場合には必要ではない。さらなる利点は、ハンドオーバ・プロシージャが、コンピューティング・クラウド１００のＲＲＣ演算のための手段１１２によって開始され、実行されることである。それゆえに、コンピューティング・クラウド１００は、ハンドオーバを実行し、さらにペイロード・データをターゲット基地局に対して送信する。コンピューティング・クラウド１００の内側におけるこれらのプロシージャの同期化は、非常に単純であり、実装することが容易である。
【００４７】
基地局１０２は、媒体アクセス制御（ＭＡＣ：ｍｅｄｉｕｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｏｎｔｒｏｌ）演算、および無線リンク制御（ＲＬＣ：ｒａｄｉｏ  ｌｉｎｋ  ｃｏｎｔｒｏｌ）演算を実行するための手段１２４をさらに備える。さらに、基地局１０２は、物理レイヤ演算を実行するための手段１２６を備える。手段１２４および１２６は、基地局１０２のユーザ・プレーン１０６の中に位置している。
【００４８】
ＭＡＣ／ＲＬＣ演算のための手段１２４、および物理レイヤ演算のための手段１２６は、これらの演算が、タイム・クリティカルであり、コンピューティング・クラウドに対して信号伝送によって引き起こされる遅延は、無線リンク障害およびモバイル・デバイスの切り離しなどのクリティカル・エラーを引き起こすことになるので、基地局１０２の中に位置している。そのようなタイム・クリティカルな演算は、例えば、基地局１０２に接続されているモバイル・デバイスに対して受信され、送信されている信号の符号化、および復号化、ならびにモバイル・デバイスから受信された信号に対してフィードバックを与えることである。これは、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）のＬＴＥ規格、ＨＳＵＰＡ規格、およびＨＳＤＰＡ規格によるハイブリッド自動反復要求プロシージャ（ＨＡＲＱ：ｈｙｂｒｉｄ  ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｒｅｐｅａｔ  ｒｅｑｕｅｓｔ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）の場合に特に有利である。
【００４９】
図１は、さらに、コンピューティング・クラウド１００および基地局１０２において、異なる手段１１２〜１２６によって処理されている信号に追加される時間遅延を示す矢印１２８を示している。遅延は、手段１１２〜１２６の配置に対応している。例えば、手段１０８、１２２、１２４および１２６は、矢印１２８の起点近くに位置しており、これは、これらの手段によって引き起こされる遅延は、１００μｓと１ｍｓとの間にあることを意味している。手段１１２によって引き起こされる遅延は、１０ｍｓと１秒との間にある。手段１１４によって引き起こされる遅延は、１００ｍｓと１秒との間、存続しており、手段１１６によって引き起こされる遅延は、１秒と１０秒との間にあり、手段１１８によって引き起こされる遅延は、８〜１２秒の範囲の中にある。すべての上記で述べられた遅延の値は、信号の一方向伝送のための信号に追加される値である。それゆえに、基地局１０２から手段１１２へと送信されている信号は、１０ｍｓの追加の遅延を経験し、手段１１２から基地局１０２への逆の信号は、総遅延が２０ｍｓになるように、１０ｍｓの別の遅延の影響を受ける。これが、なぜタイム・クリティカルな機能は手段１２２〜１２６によって基地局１０２の内側で実行されるかの理由である。
【００５０】
図２は、コンピューティング・クラウド１００、ならびに２つの基地局１０２ａおよび１０２ｂを備える無線電気通信システムのブロック図である。明確な説明のために基地局１０２ａおよび１０２ｂの２つだけが、図２において示されるが、２つよりはるかに多い基地局が、コンピューティング・クラウド１００に接続されることもあることに注意すべきである。基地局１０２ａおよび１０２ｂは、図１において示される基地局１０２と同様に設計される。
【００５１】
基地局１０２ａおよび１０２ｂは、接続２０２を経由して互いに接続される。この接続２０２は、オプション的なものであり、本発明の実施形態による基地局について必須ではない。接続２０２は、例えば、ハンドオーバの場合に、基地局１０２ａと１０２ｂとの間のデータ転送のために使用される。データは、データとともにソース基地局１０２ａからターゲット基地局１０２ｂへとハンドオーバされているモバイル・デバイスを提供するために、ソース基地局１０２ａからターゲット基地局１０２ｂへと送信されることもある。基地局１０２ａおよび１０２ｂは、接続２０４を経由してコンピューティング・クラウド１００に接続される。制御データおよびペイロード・データは、接続２０４を経由してコンピューティング・クラウド１００と、基地局１０２ａおよび１０２ｂとの間でやりとりされる。ペイロード・データは、例えば、モバイル電気通信ネットワークのユーザによって要求されている音声データ、インターネット・データ、または他の任意のデータとすることができる。制御データは、例えば、図１に示される制御プレーン１０６においてやりとりされている任意のデータとすることができる。制御データは、例えば、ハンドオーバの理由のために必要であるデータ、自己組織化ネットワーク機能、基地局１０２ａおよび／または基地局１０２ｂによってサービスされているセルの統計データ、基地局１０２ａおよび１０２ｂのためのコンピュータ・クラウド１００によって設定され、または調整されている任意のパラメータとすることができる。
【００５２】
コンピューティング・クラウド１００の中の異なるコンピューティング・デバイスの間の通信は、接続２００によって実行される。明確な説明のために、接続２００の１つだけが、図２において示される。コンピューティング・クラウド１００のコンピューティング・デバイスは、そのような接続２００の上で互いに情報をやりとりする。そのような接続は、例えば、ＬＴＥ規格のＸ２インターフェースに従って確立されることもある。
【００５３】
モビリティ管理エンティティおよび／またはサービング・ゲートウェイ２０８は、接続２０６を経由してコンピューティング・クラウド１００に接続される。モビリティ管理エンティティ２０８はまた、ＭＭＥとも称される。モビリティ管理エンティティ２０８は、３ＧＰＰ規格に従って動作し、サービング・ゲートウェイ２０８は、３ＧＰＰ  ＬＴＥ規格に従って動作させられる。接続２０６は、例えば、３ＧＰＰ  Ｓ１規格による接続とすることができる。
【００５４】
別の接続２１０を経由して、２Ｇおよび３Ｇのネットワーク２１２についてのコア・ネットワークは、コンピューティング・クラウド１００に接続される。コア・ネットワークは、例えば、演算および保守のセンタを備える。演算および保守のセンタは、無線電気通信ネットワークの保守、および無線電気通信ネットワークの監視のためのプロバイダにサービスする。
【００５５】
３Ｇ規格による無線電気通信システムでは、コンピューティング・クラウド１００は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ：ｒａｄｉｏ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）により最新式の３Ｇシステムに含まれる機能を含む。そのような機能は、例えば、高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ：Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）機能、および高速アップリンク・パケット・アクセス（ＨＳＵＰＡ：Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）機能である。
【００５６】
ＧＳＭ規格（移動通信用グローバル・システム）による２Ｇネットワークでは、コンピューティング・クラウド１００は、基地局制御装置（ＢＳＣ：ｂａｓｅ  ｓｔａｔｉｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）により、最新式のシステムにおいて実行される演算を実行することができる。さらに、コンピューティング・クラウド１００は、トランスコーディングおよびレート適応のユニット（ＴＲＡＵ：Ｔｒａｎｓｃｏｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｒａｔｅ  Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｔ）により最新式のシステムにおいて実行される演算を実行することもできる。そのような演算は、例えば、第１のビット・レートから第２のビット・レートへの音声データのトランスコーディングとすることができる。ユーザによって要求される他のデータ、例えば、ビデオ・データまたはインターネット・データは、コンピューティング・クラウド１００によってトランスコーディングされる可能性もある。
【００５７】
演算および保守のセンタ２１４は、接続２１６を経由してコンピューティング・クラウド１００に接続される。演算および保守のセンタ２１４は、コンピューティング・クラウド１００の監視センタとして無線電気通信ネットワークのプロバイダのためにサービスする。
【００５８】
図３は、本発明の実施形態による一方法の流れ図である。第１のステップＳ１において、信号の符号化および復号化、ならびにモバイル・デバイスから受信される信号に対するフィードバックを与えることなどのタイム・クリティカルな演算が、複数の基地局によって実行される。複数の基地局は、図１および２に示されるように、コンピューティング・クラウドに接続される。これらの演算をコンピューティング・クラウドへとアウトソーシングすることは、演算に対して更なる時間遅延が引き起こし、この時間遅延が致命的且つ無線リンクの障害および切り離しを引き起こすことになり得るため、タイム・クリティカルな演算は、複数の基地局によって実行される。
【００５９】
ステップＳ２において、非タイム・クリティカルな演算は、複数の基地局のためにコンピューティング・クラウドによって実行される。これは、数百ミリ秒または実に数秒もの追加遅延が直接に無線リンクの障害または切り離しを引き起こさない場合の演算が、コンピューティング・クラウドへとアウトソーシングされることを意味する。これらの演算は、基地局によって実行される可能性もある。しかしながら、基地局における処理容量を低減させるために、これらの演算をコンピューティング・クラウドへとアウトソーシングすることが、有利である。コンピューティング・クラウドは、複数の基地局のうちのすべての基地局のために、これらの演算を実行する。それゆえに、無線電気通信ネットワークのある種のセルのトラフィック負荷におけるピークは、他のセルが、同時にピーク・トラフィック負荷を有することにはならないので、バランスが取られる。言い換えれば、コンピューティング・クラウドの容量は、最大必要処理容量については十分に高いが、各セルが、その最大トラフィック負荷を取り扱うための処理容量を有する場合に使用されることになる処理容量よりも低い。
【００６０】
ステップＳ１およびＳ２は、同時に実行されることもあり、またはステップＳ１は、ステップＳ２の前に実行されることもあり、逆もまた同様であることに注意すべきである。
【００６１】
ステップＳ３においては、制御データは、複数の基地局と、少なくとも１つのコンピューティング・クラウドとの間でやりとりされる。ステップＳ３は、制御データが、非タイム・クリティカルな演算を実行するためのコンピューティング・クラウドによって使用されるので、ステップＳ２のために必要とされる。制御データは、例えば、ハンドオーバ・データ、無線電気通信ネットワークのセルのパラメータ、および／または統計データとすることができる。
【００６２】
ステップＳ２においてコンピューティング・クラウドによって実行される非タイム・クリティカルな演算は、例えば、ハンドオーバ・プロシージャ、コール許可、負荷平衡化、無線電気通信ネットワークのセルの統計データの収集、無線電気通信システムのセルについての構成管理、および無線電気通信システムの自己組織化機能のための演算とすることができる。コンピューティング・クラウドにおいてすべてのこれらの演算を実行することは、シグナリングの労力が最新式の無線電気通信システムに比べて低減されるので有利である。統計データ、および統計データを使用した演算は、コンピューティング・クラウドにおいて実行される。それゆえに、追加のシグナリングの負荷が回避される。さらに、基地局の処理容量は、低減される可能性があり、これはまた、基地局の製造コストおよびサイズを低減させる。
【００６３】
タイム・クリティカルな演算は、コンピューティング・クラウドにおいてこれらの演算を実行することが、追加された時間遅延に起因した不必要な無線リンクの障害および切り離しを引き起こすことになるので、基地局によって実行される。これは、特に、ハイブリッド自動反復要求の場合に有利である。タイム・クリティカルな演算は、好ましくは信号の符号化および復号化、ならびにそれぞれの基地局に接続されているモバイル・デバイスから受信される信号に対してフィードバックを与えることである。
【符号の説明】
【００６４】
１００  コンピューティング・クラウド
１０２  基地局
１０４  制御プレーン
１０６  ユーザ・プレーン
１０８  インターフェース
１１０  インターフェース
１１２  ＲＲＣ演算のための手段
１１４  構成管理のための手段
１１６  ＳＯＮ演算のための手段
１１８  統計的手段
１２０  第１のバッファ
１２２  第２のバッファ
１２４  ＭＡＣ／ＲＬＣ演算のための手段
１２６  物理レイヤ演算のための手段
１２８  矢印
２００  接続
２０２  接続
２０４  接続
２０６  接続
２０８  ＭＭＥ、サービング・ゲートウェイ
２１０  接続
２１２  コア・ネットワーク
２１４  ＯＭＣ
２１６  接続
【図１】
0005805221.tif 000002
【図２】
0005805221.tif 000003
【図３】
0005805221.tif 000004