(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザデバイスをマクロセルからスモールセルに移行させるためのセル再選択の方法であって、
再選択判定基準に基づいて、重なり合うカバレッジエリアを有する第1の再選択候補スモールセルおよび第2の再選択候補スモールセルを比較するステップであって、
前記第1の再選択候補スモールセルおよび前記第2の再選択候補スモールセルがそれぞれ互いに異なる第1および第2の無線アクセス技術(RAT)に従って動作し、前記再選択判定基準がRAT間再選択判定基準に対応する際には、
前記第1の再選択候補スモールセルが前記第1のRATの専用スモールセル周波数上で動作し、前記第2の再選択候補スモールセルが前記第2のRATの専用スモールセル周波数上で動作していない場合、前記RAT間再選択判定基準は、前記第2の再選択候補スモールセルより上に前記第1の再選択候補スモールセルを優先順位付けする、ステップと、
前記比較に基づいて、最終的な再選択候補スモールセルを選択するステップとを含む、ユーザデバイスをマクロセルからスモールセルに移行させるためのセル再選択の方法。
【請求項２】
前記RAT間再選択判定基準は、前記第1の再選択候補スモールセルおよび前記第2の再選択候補スモールセルごとの品質評価基準および対応するしきい値を含み、前記比較するステップは、前記第1の再選択候補スモールセルおよび前記第2の再選択候補スモールセルの前記品質評価基準を前記対応するしきい値と比較するステップを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記選択するステップは、
(i)前記第1の再選択候補スモールセルのための前記品質評価基準が前記第1の再選択候補スモールセルのための前記対応するしきい値より高く、かつ(ii)前記第2の再選択候補スモールセルのための前記品質評価基準が前記第2の再選択候補スモールセルのための前記対応するしきい値より低い場合には、前記最終的な再選択候補スモールセルとして前記第1の再選択候補スモールセルを選択するステップと、
(i)前記第2の再選択候補スモールセルのための前記品質評価基準が前記第2の再選択候補スモールセルのための前記対応するしきい値より高く、かつ(ii)前記第1の再選択候補スモールセルのための前記品質評価基準が前記第1の再選択候補スモールセルのための前記対応するしきい値より低い場合には、前記最終的な再選択候補スモールセルとして前記第2の再選択候補スモールセルを選択するステップと、
(i)前記第1の再選択候補スモールセルのための前記品質評価基準が前記第1の再選択候補スモールセルのための前記対応するしきい値より低く、かつ(ii)前記第2の再選択候補スモールセルのための前記品質評価基準が前記第2の再選択候補スモールセルのための前記対応するしきい値より低い場合には、前記最終的な再選択候補スモールセルとして前記第1の再選択候補スモールセルおよび前記第2の再選択候補スモールセルの一方をランダムに選択するステップとを含む、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記ランダムに選択するステップは、前記第1の再選択候補スモールセルと前記第2の再選択候補スモールセルとの間の相対的なネットワーク負荷に関連付けられる動的に調整可能な確率に基づく、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
前記RAT間再選択判定基準はさらに、前記第1の再選択候補スモールセルおよび前記第2の再選択候補スモールセルごとの優先順位情報を含み、前記比較するステップはさらに、
前記第1の再選択候補スモールセルおよび前記第2の再選択候補スモールセルごとのユーザ規定優先順位を設定するステップと、
前記ユーザ規定優先順位を比較するステップとを含む、請求項2に記載の方法。
【請求項６】
前記設定するステップは、前記第1の再選択候補スモールセルおよび前記第2の再選択候補スモールセルごとに、
前記スモールセルが専用スモールセル周波数上で動作していると識別される場合には、前記スモールセルに対して第1の優先順位レベルを設定するステップと、
(i)前記スモールセルが専用スモールセル周波数上で動作していると識別されず、かつ(ii)前記スモールセルのための絶対優先順位情報が入手できない場合には、前記スモールセルに対して第2の優先順位レベルを設定するステップと、
前記スモールセルのための絶対優先順位情報を入手できる場合には、前記絶対優先順位情報に基づいて、前記スモールセルに対して第3の優先順位レベルを設定するステップとを含み、
前記第1の優先順位レベルは、前記第2の優先順位レベルおよび前記第3の優先順位レベルより高く、前記第3の優先順位レベルは、前記第2の優先順位レベルより高い、請求項5に記載の方法。
【請求項７】
前記第1の再選択候補スモールセルおよび前記第2の再選択候補スモールセルの前記品質評価基準を前記対応するしきい値と比較するステップは、前記ユーザ規定優先順位が等しいことに応答して実行される、請求項5に記載の方法。
【請求項８】
前記ユーザ規定優先順位を比較するステップは、前記第1の再選択候補スモールセルおよび前記第2の再選択候補スモールセルの前記品質評価基準が前記対応するしきい値よりいずれも高いか、またはいずれも低いのに応答して実行される、請求項5に記載の方法。
【請求項９】
前記第1の再選択候補スモールセルは、ロングタームエボリューション(LTE)またはユニバーサルモバイル電気通信システム(UMTS)のうちの1つに関連付けられるRATに従って動作し、前記第2の再選択候補スモールセルはLTEまたはUMTSのうちのその他の1つに関連付けられるRATに従って動作する、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
前記ユーザデバイスを前記マクロセルから前記最終的な再選択候補スモールセルに移行させるためにセル再選択を実行するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
ユーザデバイスをマクロセルからスモールセルに移行させるためのセル再選択のための装置であって、
再選択判定基準に基づいて、重なり合うカバレッジエリアを有する第1の再選択候補スモールセルおよび第2の再選択候補スモールセルを比較することであって、
前記第1の再選択候補スモールセルおよび前記第2の再選択候補スモールセルがそれぞれ互いに異なる第1および第2の無線アクセス技術(RAT)に従って動作し、前記再選択判定基準がRAT間再選択判定基準に対応する際には、
前記第1の再選択候補スモールセルが前記第1のRATの専用スモールセル周波数上で動作し、前記第2の再選択候補スモールセルが前記第2のRATの専用スモールセル周波数上で動作していない場合、前記RAT間再選択判定基準は、前記第2の再選択候補スモールセルより上に前記第1の再選択候補スモールセルを優先順位付けする、ことと、
前記比較に基づいて最終的な再選択候補スモールセルを選択することと
を行うように構成されるプロセッサと、
前記プロセッサに結合され、関連するデータおよび/または命令を記憶するためのメモリとを備える、ユーザデバイスをマクロセルからスモールセルに移行させるためのセル再選択のための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本特許出願は、本出願の譲受人に譲渡され、その全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる、2013年9月19日に出願された「INTER-RAT AND INTRA-RAT FEMTO CELL RESELECTION」と題する米国仮出願第61/879,711号の恩典を主張する。
【０００２】
本開示の態様は一般に電気通信に関し、より詳細には、スモールセルなどのためのセル再選択に関する。
【背景技術】
【０００３】
音声、データなど、種々のタイプの通信コンテンツを提供するために、ワイヤレス通信システムが広く展開されている。通常のワイヤレス通信システムは、利用可能なシステムリソース(たとえば、帯域幅、送信電力など)を共有することによって、複数のユーザとの通信をサポートすることが可能な多元接続システムである。そのような多元接続システムの例は、符号分割多元接続(CDMA)システム、時分割多元接続(TDMA)システム、周波数分割多元接続(FDMA)システム、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システムなどを含む。これらのシステムは多くの場合に、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP:Third Generation Partnership Project)、3GPPロングタームエボリューション(LTE:Long Term Evolution)、超モバイル広帯域(UMB:Ultra Mobile Broadband)、発展データ最適化(EV-DO:Evolution Data Optimized)、米国電気電子技術者協会(IEEE:Institute of Electrical and Electronics Engineers)などの仕様書に準拠して展開される。
【０００４】
セルラーネットワークにおいて、マクロスケール基地局(またはマクロNodeB(MNB))は、特定の地理的エリアにわたって多数のユーザに接続およびカバレッジを提供する。特定の地理的領域にわたって良好なカバレッジを提供するために、マクロネットワーク展開が慎重に計画され、設計され、実施される。しかしながら、そのように慎重に計画する場合であっても、特に屋内環境では、フェージング、マルチパス、シャドーイングなどのチャネル特性に十分に対応することはできない。したがって、屋内ユーザは、カバレッジ問題(たとえば、呼停止および品質劣化)に直面することが多く、結果としてユーザ体感が不十分になる。
【０００５】
住宅およびオフィスビルなどのためにセルラーカバレッジを屋内で拡張するために、従来のマクロネットワークを補い、モバイルデバイスのためのよりロバストなワイヤレスカバレッジを提供しようと、最近になって、付加的なスモールカバレッジ、通常は低電力の基地局、が展開され始めている。これらのスモールカバレッジ基地局は、一般に、ホームNodeBまたはホームeNB(まとめて、H(e)NB)、フェムトノード、フェムトセル、スモールセル、スモールセル基地局、ピコノード、マイクロノードなどと呼ばれ、容量を徐々に増加させる、ユーザ体感をより豊かにする、建物内または他の特定の地理的カバレッジなどのために展開される。そのようなスモールカバレッジ基地局は、たとえば、デジタル加入者線(DSL)ルータまたはケーブルモデムを介して、インターネットおよびモバイル事業者のネットワークに接続される場合がある。
【０００６】
マクロセルからスモールセルへのセル再選択は一般に、従来のセルラーモデム上でサポートされる。しかしながら、3GPPによって提供されるような現在のセルラー通信標準規格は、(1)マクロセルのサービング無線アクセス技術(RAT)内の複数の周波数、(2)非サービングRAT内の複数の周波数、または(3)異なるRAT(たとえば、サービングRATからの1つもしくは複数、もしくは各非サービングRATからの1つもしくは複数)からの複数の周波数から、特定のスモールセル候補を選択する方法を規定しない。
【０００７】
したがって、RAT間およびRAT内スモールセル再選択を網羅する、よりロバストな再選択判定基準および関連するアルゴリズムおよびシステムが依然として必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
RAT間およびRAT内スモールセル再選択のためのシステムおよび方法が開示される。
【０００９】
ユーザデバイスをマクロセルからスモールセルに移行させるためのセル再選択の方法が開示される。その方法は、たとえば、再選択判定基準に基づいて、第1の再選択候補スモールセルおよび第2の再選択候補スモールセルを比較するステップと、比較に基づいて、最終的な再選択候補を選択するステップとを含むことができる。
【００１０】
ユーザデバイスをマクロセルからスモールセルに移行させるセル再選択のための装置も開示される。その装置は、たとえば、プロセッサと、プロセッサに結合され、関連するデータおよび/または命令を記憶するためのメモリとを含むことができる。プロセッサは、再選択判定基準に基づいて、第1の再選択候補スモールセルおよび第2の再選択候補スモールセルを比較し、比較に基づいて、最終的な再選択候補を選択するように構成することができる。
【００１１】
ユーザデバイスをマクロセルからスモールセルに移行させるセル再選択のための別の装置も開示される。その装置は、再選択判定基準に基づいて、第1の再選択候補スモールセルおよび第2の再選択候補スモールセルを比較するための手段と、比較に基づいて、最終的な再選択候補を選択するための手段とを含むことができる。
【００１２】
プロセッサによって実行されるときに、プロセッサに、ユーザデバイスをマクロセルからスモールセルに移行させるセル再選択のための動作を実行させるコードを含むコンピュータ可読媒体も開示される。コンピュータ可読媒体は、たとえば、再選択判定基準に基づいて、第1の再選択候補スモールセルおよび第2の再選択候補スモールセルを比較するためのコードと、比較に基づいて、最終的な再選択候補を選択するためのコードとを含むことができる。
【００１３】
添付の図面は、本発明の実施形態の説明を助けるために提示されており、実施形態を限定するためではなく、実施形態を例示するためにのみ提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】例示的なワイヤレス通信ネットワークを示す図である。
【図２】例示的な混在する通信ネットワーク環境を示す図である。
【図３】異なるセル再選択プロセスを示す流れ図である。
【図４】RAT間選択のための例示的な品質限定比較アルゴリズムを示す流れ図である。
【図５Ａ】RAT間選択のための例示的な優先順位優先比較アルゴリズムを示す流れ図である。
【図５Ｂ】RAT間選択のための例示的な優先順位優先比較アルゴリズムを示す流れ図である。
【図６Ａ】RAT間選択のための例示的な品質優先比較アルゴリズムを示す流れ図である。
【図６Ｂ】RAT間選択のための例示的な品質優先比較アルゴリズムを示す流れ図である。
【図７】セル再選択をサポートするように構成されるユーザデバイスの一例を示す図である。
【図８】セル再選択の例示的な方法を示す流れ図である。
【図９】別の例示的なワイヤレス通信システムを示す図である。
【図１０】一連の相互に関係する機能モジュールとして表される例示的なユーザデバイス装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の態様は、開示される特定の態様に向けられる以下の説明および関連する図面において開示される。本発明の範囲から逸脱することなく、代替の態様を考案することができる。さらに、本発明の関連する詳細を不明瞭にしないように、本発明のよく知られている要素は詳細に説明されないか、または省略されることになる。
【００１６】
「例示的」という用語は、本明細書において「一例、事例、または実例として役立つ」ことを意味するように使用される。「例示的」であるとして本明細書において説明されるいずれの実施形態または態様も、必ずしも他の態様よりも好ましいか、または有利であると解釈されるべきではない。同様に、「開示される態様」という用語は、開示されるすべての態様が、論じられる特徴、利点、または動作モードを含むことを必要としない。それゆえ、本明細書において使用される用語は、特定の態様を説明することのみを目的とするものであり、本発明の種々の態様を限定することを意図するものでないことは理解されよう。
【００１７】
本明細書において使用されるときに、単数形「1つの(a、an)」、および「その(the)」は、文脈によって別段に明確に指示されない限り、複数形をも含むことを意図している。「含む、備える(comprises)」、「含んでいる、備えている(comprising)」、「含む(includes)」、および/または「含んでいる(including)」という用語は、本明細書において使用されるときに、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、および/または構成要素の存在を明示するが、1つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および/またはそれらのグループの存在または追加を排除しないことはさらに理解されよう。
【００１８】
上記の背景に関連して、本明細書において説明される技法は、ユーザデバイスをマクロセルからスモールセルに移行させるための改善されたセル再選択を提供する。以下にさらに詳細に説明されるように、本明細書において説明される技法は、高度なRAT間およびRAT内スモールセル再選択判定基準を特に提供し、その判定基準を用いて、利用可能なRATごとの再選択候補スモールセルを選択し、異なる再選択候補スモールセルを比較して、最終的な再選択候補を決定することができる。このようにして、種々のRATおよび種々の関連する動作周波数上でユーザデバイス付近において動作している場合がある複数の潜在的なスモールセルの中から、好ましい再選択候補を、より良好に識別することができる。
【００１９】
図1は、多元接続通信の原理を例示する例示的なワイヤレス通信ネットワークを示す。例示されるワイヤレス通信ネットワーク100は、複数のユーザ間の通信をサポートするように構成される。図示されるように、ワイヤレス通信ネットワーク100は、例示されるセル102A〜102Gなどの1つまたは複数のセル102に分割することができる。セル102A〜102G内の通信カバレッジは、例示される基地局104A〜104Gなどの1つまたは複数の基地局104によって与えることができる。このようにして、各基地局104は、対応するセル102に対して通信カバレッジを与えることができる。基地局104は、例示されるユーザデバイス106A〜106Lなどの複数のユーザデバイス106とやりとりすることができる。
【００２０】
各ユーザデバイス106は、ダウンリンク(DL)および/またはアップリンク(UL)上で基地局104のうちの1つまたは複数と通信することができる。一般に、DLは基地局からユーザデバイスへの通信リンクであり、一方、ULはユーザデバイスから基地局への通信リンクである。基地局104は、適切な有線またはワイヤレスインターフェースによって相互接続することができ、それにより、基地局が互いに、および/または他のネットワーク装置と通信できるようになる。したがって、各ユーザデバイス106も、基地局104のうちの1つまたは複数を通して、別のユーザデバイス106と通信することができる。たとえば、ユーザデバイス106Jは、以下のようにしてユーザデバイス106Hと通信することができる:ユーザデバイス106Jは基地局104Dと通信することができ、基地局104Dは基地局104Bと通信することができ、その後、基地局104Bはユーザデバイス106Hと通信することができ、それにより、ユーザデバイス106Jとユーザデバイス106Hとの通信を確立できるようになる。
【００２１】
ワイヤレス通信ネットワーク100は大きな地理的領域にわたってサービスを提供することができる。たとえば、セル102A〜102Gは、近傍の数ブロック、または地方環境における数平方マイルをカバーすることができる。いくつかのシステムでは、各セルは1つまたは複数のセクタ(図示せず)にさらに分割することができる。さらに、基地局104は、ユーザデバイス106に、それぞれのカバレッジエリア内でインターネットまたは別のセルラーネットワークなどの他の通信ネットワークへのアクセスを提供することができる。各ユーザデバイス106は、通信ネットワークを介して音声またはデータを送り、受信するためにユーザによって使用されるワイヤレス通信デバイス(たとえば、モバイル電話、ルータ、パーソナルコンピュータ、サーバなど)とすることができ、代替的には、アクセス端末(AT:Access Terminal)、移動局(MS:Mobile Station)、ユーザ機器(UE:User Equipment)などと呼ばれる場合もある。図1に示される例では、ユーザデバイス106A、106Hおよび106Jはルータを含み、一方、ユーザデバイス106B〜106G、106I、106Kおよび106Lはモバイル電話を含む。しかしながら、再び、ユーザデバイス106A〜106Lはそれぞれ任意の適切な通信デバイスを含むことができる。
【００２２】
図2は、マクロセルとともにスモールセルが展開される例示的な混在した通信ネットワーク環境を示す。ここで、マクロ基地局205は、マクロエリア230内で、例示されるユーザデバイス220、221および222などの1つまたは複数のユーザデバイスに通信カバレッジを提供することができ、一方、スモールセル基地局210および212は、それぞれのスモールセルエリア215および217内で自らの通信カバレッジを提供することができ、重なりの程度は異なるカバレッジエリア間で変化する。この例では、例示されるユーザデバイス222などの、少なくともいくつかのユーザデバイスが、マクロ環境(たとえば、マクロエリア)内、およびより小さなスケールのネットワーク環境(たとえば、住宅、スモールセルエリア、ピコエリアなど)内の両方において動作できる場合がある。特定のスモールセルノードは、関連付けおよび/または登録の場合などの何らかのやり方で限定される場合があること、それゆえ、代替的には、スモールセルは限定加入者グループ(「CSG」:Closed Subscriber Group)セルと呼ばれる場合があることは理解されよう。
【００２３】
図示される接続では、ユーザデバイス220はメッセージを生成し、ワイヤレスリンクを介してマクロ基地局205に送信することができ、メッセージは、種々のタイプの通信(たとえば、音声、データ、マルチメディアサービスなど)に関連する情報を含む。ユーザデバイス222は同様に、ワイヤレスリンクを介してスモールセル基地局210と通信することができ、ユーザデバイス221は同様に、ワイヤレスリンクを介してスモールセル基地局212と通信することができる。マクロ基地局205は、有線リンクを介して、またはワイヤレスリンクを介して対応するワイドエリアまたは外部ネットワーク240(たとえば、インターネット)と通信することもでき、一方、スモールセル基地局210および212は同様に、自らの有線リンクまたはワイヤレスリンクを介してネットワーク240と通信することもできる。たとえば、スモールセル基地局210および212は、デジタル加入者線(DSL、たとえば、非対称DSL(ADSL)、高データ速度DSL(HDSL)、超高速DSL(VDSL)などを含む)、IPトラフィックを搬送するTVケーブル、電力線ブロードバンド(BPL:broadband over power line)接続、光ファイバ(OF)リンク、または何らかの他のリンクなどを介して、インターネットプロトコル(IP)接続によってネットワーク240と通信することができる。
【００２４】
ネットワーク240は、たとえば、以下のネットワーク:インターネット、イントラネット、ローカルエリアネットワーク(LAN)、またはワイドエリアネットワーク(WAN)を含む、任意のタイプの電子的に接続される一群のコンピュータおよび/またはデバイスを備えることができる。さらに、ネットワークへの接続性は、たとえば、リモートモデム、イーサネット(登録商標)(IEEE802.3)、トークンリング(IEEE802.5)、ファイバ分散データリンクインターフェース(FDDI)、非同期転送モード(ATM)、ワイヤレスイーサネット(登録商標)(IEEE802.11)、Bluetooth(登録商標)(IEEE802.15.1)、または何らかの他の接続によることができる。本明細書において用いられるときに、ネットワーク240は、公衆インターネット、インターネット内のプライベートネットワーク、インターネット内のセキュアネットワーク、プライベートネットワーク、公衆ネットワーク、付加価値ネットワーク、イントラネットなどのネットワーク変形形態を含む。特定のシステムでは、ネットワーク240は、仮想プライベートネットワーク(VPN)を含むこともできる。
【００２５】
したがって、マクロ基地局205、および/またはスモールセル基地局210および212のうちの一方または両方は、多数のデバイスまたは方法のうちのいずれかを用いて、ネットワーク240に接続することができることは理解されよう。これらの接続は、ネットワークの「バックボーン」または「バックホール」と呼ばれる場合がある。無線ネットワークコントローラ(RNC)、基地局コントローラ(BSC)、または別のデバイスもしくはシステム(図示せず)などのデバイスを用いて、2つ以上のマクロ基地局、ピコ基地局、および/またはスモールセル基地局間の通信を管理することができる。このようにして、たとえば、ユーザデバイス222の現在地に応じて、ユーザデバイス222は、マクロ基地局205によって、またはスモールセル基地局210によって通信ネットワーク240にアクセスすることができる。
【００２６】
それぞれのワイヤレスエアーインターフェースのために、マクロ基地局205およびスモールセル基地局210、212は、それらの基地局が展開されるネットワークに応じて、いくつかの無線アクセス技術(RAT)のうちの1つに従って動作することができる。これらのネットワークは、たとえば、符号分割多元接続(CDMA)ネットワーク、時分割多元接続(TDMA)ネットワーク、周波数分割多元接続(FDMA)ネットワーク、直交FDMA(OFDMA)ネットワーク、およびシングルキャリアFDMA(SC-FDMA)ネットワークなどを含むことができる。「ネットワーク」および「システム」という用語は多くの場合に交換可能に使用される。CDMAネットワークは、Universal Terrestrial Radio Access(UTRA)、cdma2000などの無線技術を実現することができる。UTRAは、広帯域CDMA(W-CDMA)および低チップレート(LCR)を含む。cdma2000は、IS-2000、IS-95およびIS-856標準規格をカバーする。TDMAネットワークは、モバイル通信用グローバルシステム(GSM(登録商標))などの無線技術を実現することができる。OFDMAネットワークは、Evolved UTRA(E-UTRA)、IEEE802.11、IEEE802.16、IEEE802.20、Flash-OFDM(登録商標)などの無線技術を実現することができる。UTRA、E-UTRA、およびGSM(登録商標)は、ユニバーサルモバイル電気通信システム(UMTS)の一部である。ロングタームエボリューション(LTE)は、E-UTRAを使用するUMTSのリリースである。UTRA、E-UTRA、GSM(登録商標)、UMTS、およびLTEは、「第3世代パートナーシッププロジェクト」(3GPP)という名称の組織からの文書に記載される。cdma2000は、「第3世代パートナーシッププロジェクト2」(3GPP2)という名称の組織の文書に記載される。さらに、マクロ基地局205およびスモールセル基地局210、212は、それぞれのRAT内の複数の指定された周波数のうちの1つまたは複数において動作することができる。
【００２７】
異なる環境では、マクロ基地局205およびスモールセル基地局210、212は、同じ周波数上、または異なる周波数上だけでなく、同じRATまたは異なるRATに従って動作することができる。たとえば、マクロ基地局205がサービング周波数A上でサービングRAT Xに従って動作するとき、スモールセル基地局210は、(1)同じサービングRAT Xに従って、同じサービング周波数A上で、または(2)同じサービングRAT Xに従うが、異なる非サービング周波数B上で、または(3)異なる非サービングRAT Yに従うが、同じサービング周波数A上で、または(4)異なる非サービングRAT Yに従って、異なる非サービング周波数B上で動作することができる。スモールセル基地局212は、同様に、これらのRATおよび周波数の組合せのうちのいずれかのもとで、さらには、さらに異なる非サービングRAT Zに従って、および/またはさらに異なる非サービング周波数C上で動作することができる。
【００２８】
それに応じて、例示されるユーザデバイス222などのユーザデバイスが、マクロセルカバレッジ(たとえば、マクロ基地局205によって提供される)からスモールセルカバレッジ(たとえば、スモールセル基地局210、212のうちの1つによって提供される)に移行するための好ましいスモールセル候補を識別しようと試みるためのいくつかの潜在的なセル再選択シナリオが存在する。異なるRATにわたって(RAT間再選択)、そして異なる周波数にわたって(サービング周波数上の周波数内再選択および非サービング周波数上の周波数内再選択の両方を含む、RAT内再選択)、好ましいスモールセル候補のセル再選択および識別を容易にするために、本開示は、これらの種々のシナリオをカバーする高度な再選択判定基準を提供する。このようにして、さらなるスモールセル再選択候補オプションをユーザデバイスが利用できるようになる。
【００２９】
図3は、ユーザデバイスをマクロセルからスモールセルに移行させるための異なるセル再選択プロセスを示す流れ図である。一般に、セル再選択を実行するユーザデバイス(たとえば、図2におけるユーザデバイス222)は、種々のRAT内選択手順310を介して利用可能なRATごとに再選択候補スモールセルを選択し、異なる再選択候補スモールセルを比較し、種々のRAT間選択手順340を介して最終的な再選択候補を決定するように構成することができる。
【００３０】
RAT内処理310の場合、各RAT内の候補の選択は、種々の方法において実行することができる。RAT1選択320およびRAT2選択330を含む、図3において処理されるような2つの例示的なRATが示されており、それぞれ、異なる動作周波数内の候補セルを選択するための周波数内選択322、332と、異なる動作周波数間の候補セルを選択するための周波数間選択324、334とを含む。一般に、RAT内の各周波数上で最良の(たとえば、最もランクが高いか、または最も強い)セルを選択することができ、特定のRAT内再選択判定基準に基づいて、異なる周波数の場合に選択されたセルが互いに比較される。本明細書において一般的に用いられるとき、「ランク付け」という用語は、3GPP標準規格(たとえば、3GPP TS36.304および3GPP TS25.304)によって規定される特定の手順/方法を指しており、同じ周波数上で動作する異なるセルを評価するために用いられる場合がある。対照的に、「比較する」という用語は、本明細書において提供される再選択判定基準に従って、異なる周波数または異なるRAT上で候補セルを評価することを指している。
【００３１】
RAT内再選択判定基準は、たとえば、ユーザデバイスのサービングマクロセルによってブロードキャストされるシステム情報ブロック(SIB:System Information Block)から得られた優先順位情報を含むことができる。たとえば、UMTSでは、SIB19から、UTRA優先順位情報リスト、GSM(登録商標)優先順位情報リストおよびE-UTRA周波数および優先順位情報リストを得ることができる。別の例として、LTEでは、SIB3から周波数内優先順位リストを得ることができ、SIB5から周波数間優先順位情報リストを得ることができ、SIB6〜8からRAT間優先順位情報リストを得ることができる。他の状況下では(たとえば、SIB情報を入手できない場合には)、RAT内再選択判定基準は、他の評価基準(たとえば、信号強度または他の信号品質評価基準)、またはRATに対して規定された標準的な再選択規則に基づくことができる。マクロセルからの過度の干渉を回避するために、所与の周波数上の最良のセルがスモールセルでない場合には、再選択解析を省くことができる。したがって、各周波数上で、ユーザデバイスは、1つまたは0の再選択候補スモールセルを選択することができる。
【００３２】
一例として、ユーザデバイスは、UTRANセルにキャンプオンすることができ、その付近において異なる周波数上で動作している1つまたは複数のUMTSスモールセルを識別することができる。関連するマクロセルのサービング周波数上のすべての適切なセルに対して、最も高くランク付けされたセルがスモールセルである場合には、ユーザデバイスは、そのセルを候補として選択することができる。非サービング周波数ごとに、最も強いセルが適切なスモールセルである場合には、そのセルも候補として選択することができる。このようにして、その周波数上の最も強いセルがスモールセルであるか否かによって、各周波数から1つまたは0の候補を選択することができる。その後、そのSIBからの情報に基づいて、異なる候補を比較することができ、UMTSスモール候補として最良の候補を選択することができる。
【００３３】
別の例として、ユーザデバイスは、UTRANセルにキャンプオンすることができ、その付近において異なる周波数上で動作している1つまたは複数のLTEスモールセルを識別することができる。E-UTRAN周波数ごとに、最も強いセル(たとえば、基準信号受信電力(RSRP:Reference Signal Received Power)の観点から)が適切なスモールセルである場合には、ユーザデバイスはそのセルを候補として選択することができる。このようにして、その周波数上の最も強いセルがスモールセルであるか否かによって、各周波数から1つまたは0の候補を選択することができる。その後、RSRPに基づいて異なる候補を比較することができ、LTE候補として最良の候補を選択することができる。
【００３４】
別の例として、ユーザデバイスはE-UTRANセルにキャンプオンすることができ、その付近において異なる周波数上で動作している1つまたは複数のUMTSスモールセルを識別することができる。周波数ごとに(サービングまたは非サービングのいずれか)、最も高くランク付けされたセルが適切なスモールセルである場合には、ユーザデバイスは、そのセルを候補として選択することができる。このようにして、その周波数上の最も強いセルがスモールセルであるか否かによって、各周波数から1つまたは0の候補を選択することができる。その後、それらのSIBからの情報に基づいて異なる候補を比較することができ、LTEスモール候補として最良の候補を選択することができる。
【００３５】
別の例として、ユーザデバイスはE-UTRANセルにキャンプオンすることができ、その付近において異なる周波数上で動作している1つまたは複数のLTEスモールセルを識別することができる。UTRAN周波数ごとに、最も強いセル(たとえば、共通パイロットチャネル(CPICH)EC/IOの観点から)が適切なスモールセルである場合には、ユーザデバイスはそのセルを候補として選択することができる。このようにして、その周波数上の最も強いセルがスモールセルであるか否かによって、各周波数から1つまたは0の候補を選択することができる。その後、CPICHEC/IOに基づいて、異なる候補を比較することができ、UMTS候補として最良の候補を選択することができる。
【００３６】
図3に戻ると、RAT間処理340の場合に、異なるRAT間(たとえば、選択されたUMTS候補と選択されたLTE候補との間など)の最終候補の選択は、異なるRAT間再選択判定基準に従って、異なるやり方で実行することもできる。RAT間再選択判定基準が優先順位情報を含む優先順位に基づくクラス350と、RAT間再選択判定基準が優先順位情報を含まない優先順位に基づかないクラス360とを含む、2つの一般的なクラスの比較手順が図3に示される。たとえば、3GPP標準規格は、UMTSセルおよびLTEセルを比較する再選択規則を規定するために、絶対優先順位の概念を含む。先に言及されたように、絶対優先順位情報は、たとえば、ユーザデバイスのサービングマクロセルによってブロードキャストされる1つまたは複数のSIBから得ることができる。対応する再選択規則は、3GPP TS 25.304のセクション5.2.6.1.4a「User Equipment (UE) procedures in idle mode and procedures for cell reselection in connected mode(アイドルモードにおけるユーザ機器(UE)手順および接続モードにおけるセル再選択のための手順)」、ならびに3GPP TS 36.304のセクション5.2.4.5および5.2.4.6「Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); User Equipment (UE) procedures in idle mode(発展型ユニバーサル地上無線アクセス(E-UTRA);アイドルモードにおけるユーザ機器(UE)手順)」において確認することができる。
【００３７】
いずれの場合でも、RAT間再選択判定基準が優先順位情報を含むにしても、含まないにしても、RAT間再選択判定基準は、候補セルに関連付けられる品質情報(たとえば、Ec/Io、RSRP、受信信号コード電力(RSCP:Received Signal Code Power)、基準信号受信品質(RSRQ:Reference Signal Received Quality)など)を含むことができる。再選択候補を評価する明確な順序によって、優先順位に基づくクラス350の比較手順は、優先順位優先比較(PFC)352または品質優先比較(QFC)354に従って実施することができる。優先順に基づかないクラス360の比較手順の場合、ユーザデバイスは優先順位情報を事実上無視することができ、その場合、PFC352およびQFC354は、品質限定比較(QOC)362に簡略化する。これらのすべての設計において、2つのセルが最終的に同等の品質または優先順位評価基準になる場合には、負荷不均衡を回避するために、ランダム化方策を導入することができる。これらの設計ごとの例示的なアルゴリズムが以下に詳述される。
【００３８】
図4は、RAT間選択のための例示的な品質限定比較アルゴリズムを示す流れ図である。ここでは、セルが再選択のために十分に良好な品質を有するか否かを判断するために、特定のしきい値と比較することによって、異なる候補セルに関する品質評価基準を評価することができる。第1のRAT上で動作している第1の候補セルが良好な品質を有し、第2のRAT上で動作している第2の候補セルが良好でない場合には、第1の候補セルを選択することができる。そうではなく、両方の候補セルが同様の品質を有する場合には(それぞれのしきい値より高いか、低いかのいずれか)、負荷不均衡を回避するために、候補セルのうちの1つをランダムに、または擬似ランダムに選択することができる。
【００３９】
より詳細には、図4の例は、LTE候補の品質評価基準(QM_L1)を対応するしきい値(TH_L1)と比較し(ブロック412)、UMTS候補の品質評価基準(QM_W1)を対応するしきい値(TH_W1)と比較する(ブロック414)ことによって、ユーザデバイスがLTE候補とUMTS候補との間のRAT間選択品質比較処理(ブロック410)を実行することを示す。一例として、LTE候補のための品質評価基準としてRSRPを用いることができ、しきい値は、-80dBmまたは設計によっては-100dBmとして選択することができる。別の例として、UMTS候補のための品質評価基準としてCPICH Ec/Ioを用いることができ、しきい値は、-10dBとして選択することができる。
【００４０】
LTE候補の品質評価基準がしきい値より高く、UMTS候補の品質評価基準がしきい値より低い(決定416において「yes」である)場合には、最終的な再選択候補として、LTE候補が選択される(ブロック418)。代替的(決定416において「no」である)場合には、UMTS候補の品質評価基準がしきい値より高く、LTE候補の品質評価基準がしきい値より低い(決定420において「yes」である)場合には、最終的な再選択候補としてUMTS候補が選択される(ブロック422)。
【００４１】
そうでない(決定420において「no」である)場合には、両方の候補が同様の品質を有すると見なされ、ユーザデバイスは最終的な再選択候補をランダムに、または擬似ランダムに選択することができる(ブロック430)。一例として、ユーザデバイスは、確率PでLTE候補を選択することができ、確率1-PでUMTS候補を選択することができ、ただし、0≦P≦1である。パラメータPは、LTEおよびUMTSネットワークに関するセル負荷に基づいて、またはネットワーク事業者の選好およびポリシーに基づいて、固定することができるか、または調整することができる。「P=1」の一方の極端な場合には、ユーザデバイスは常にLTE候補を選択し、UMTS候補を選択しないことになり、一方、「P=0」の逆の極端な場合には、ユーザデバイスは常にUMTS候補を選択し、LTE候補を選択しないことになる。たとえば、「P=0.5」を設定すると、ユーザデバイスはLTE候補およびUMTS候補を選択する等しい確率を有することになる。
【００４２】
図5Aおよび図5Bはそれぞれ、RAT間選択のための例示的な優先順位優先比較アルゴリズムを示す流れ図を示すシートである。ここでは、ユーザ規定優先順位は、入手可能性によって、絶対優先順位情報と、スモールセル専用周波数情報とに基づいて決定することができる。2つの候補が異なるユーザ規定優先順位を有する場合には、セル再選択のための絶対優先順位再選択規則を適用することができる。2つの候補が同じユーザ規定優先順位を有する場合には、これらのセルが再選択のための十分に良好な品質を有するか否かを判断するために、特定のしきい値に対して比較することによって候補セルの品質を評価することができる。
【００４３】
より詳細には、ユーザ規定優先順位は、次のように決定することができる(ブロック510)。専用スモールセル周波数が利用可能であり、かつ候補セルが専用周波数上で動作している(決定512において「yes」である)場合には、最も高いユーザ規定優先順位を有すると見なすことができる(ブロック514)。通常、ネットワークは、スモールセル限定レイヤのための優先順位を割り当てることを期待されず、したがって、スモールセル限定レイヤは、任意のマクロセルレイヤより、デフォルトで高い優先順位で行うことができる。代替的(決定512において「no」である)場合には、候補セルに関連付けられる周波数に対して絶対優先順位が割り当てられる(決定516において「yes」である)場合には、関連付けられる絶対優先順位を用いて、ユーザ規定優先順位を設定する(ブロック518)。そうでない(決定516において「no」である)場合には、候補セルは、最も低い優先順位に設定される(ブロック520)。
【００４４】
設定されると、その後、異なる候補セルに関するユーザ規定優先順位を互いに比較して、最終的な再選択候補を選択することができる(ブロック530)。候補セルが異なるユーザ規定優先順位を有する(決定532において「yes」である)場合には、既存の絶対優先順位再選択規則を適用して、最終的な再選択候補を選択することができる(ブロック534)。先に言及されたように、そのような絶対優先順位再選択規則は、たとえば、ユーザデバイスがUTRANセルにキャンプオンする場合には、3GPP TS 25.304のセクション5.2.6.1.4a「User Equipment (UE) procedures in idle mode and procedures for cell reselection in connected mode(アイドルモードにおけるユーザ機器(UE)手順および接続モードにおけるセル再選択のための手順)」、ならびにユーザデバイスがE-UTRANセルにキャンプオンする場合には、3GPP TS 36.304のセクション5.2.4.5および5.2.4.6「Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); User Equipment (UE) procedures in idle mode(発展型ユニバーサル地上無線アクセス(E-UTRA);アイドルモードにおけるユーザ機器(UE)手順)」において確認することができる。
【００４５】
そうではなく、2つの候補セルが同じユーザ規定優先順位を有する(決定532において「no」である)場合には、ユーザデバイスは品質比較処理を開始することができる(ブロック540)。図4を参照しながら先に詳述されたように、品質比較処理は、LTE候補の品質評価基準(QM_L1)を対応するしきい値(TH_L1)と比較し(ブロック542)、UMTS候補の品質評価基準(QM_W1)を対応するしきい値(TH_W1)と比較する(ブロック544)ことによって、ユーザデバイスがLTE候補とUMTS候補との間のRAT間選択処理を実行することを含むことができる。LTE候補の品質評価基準がしきい値より高く、UMTS候補の品質評価基準がしきい値より低い(決定546において「yes」である)場合には、最終的な再選択候補として、LTE候補が選択される(ブロック548)。代替的(決定546において「no」である)場合には、UMTS候補の品質評価基準がしきい値より高く、LTE候補の品質評価基準がしきい値より低い(決定550において「yes」である)場合には、最終的な再選択候補としてUMTS候補が選択される(ブロック552)。そうでない(決定550において「no」である)場合には、両方の候補が同様の品質を有すると見なされ、ユーザデバイスは最終的な再選択候補をランダムに、または擬似ランダムに選択することができる(ブロック560)。
【００４６】
図6Aおよび図6Bはそれぞれ、RAT間選択のための例示的な品質優先比較アルゴリズムを示す流れ図を示すシートである。ここでは、候補セルが再選択のために十分に良好な品質を有するか否かを判断するために、これらのセルの品質を最初に特定のしきい値と比較することができる。セルが同様の品質を有する場合には、ユーザ規定優先順位を判断することができ、より高いユーザ規定優先順位を有する候補を最終的な再選択候補として選択することができる。
【００４７】
より詳細には、図6Aおよび図6Bの例は、図4を参照しながら先に論じられたように、LTE候補の品質評価基準(QM_L1)を対応するしきい値(TH_L1)と比較し(ブロック612)、UMTS候補の品質評価基準(QM_W1)を対応するしきい値(TH_W1)と比較する(ブロック614)ことによって、ユーザデバイスがLTE候補とUMTS候補との間のRAT間選択品質比較処理(ブロック610)を実行することを示す。LTE候補の品質評価基準がしきい値より高く、UMTS候補の品質評価基準がしきい値より低い(決定616において「yes」である)場合には、最終的な再選択候補として、LTE候補が選択される(ブロック618)。代替的(決定616において「no」である)場合には、UMTS候補の品質評価基準がしきい値より高く、LTE候補の品質評価基準がしきい値より低い(決定620において「yes」である)場合には、最終的な再選択候補としてUMTS候補が選択される(ブロック622)。
【００４８】
そうでない(決定620において「no」である)場合には、図5Aおよび図5Bを参照しながら先に論じられたように、次のようにユーザ規定優先順位を判断することができる(ブロック630)。専用スモールセル周波数が利用可能であり、かつ候補セルが専用周波数上で動作している(決定632において「yes」である)場合には、最も高いユーザ規定優先順位を有すると見なすことができる(ブロック634)。通常、ネットワークは、スモールセル限定レイヤのための優先順位を割り当てることを期待されず、したがって、スモールセル限定レイヤは、任意のマクロセルレイヤより、デフォルトで高い優先順位で行うことができる。代替的(決定632において「no」である)場合には、候補セルに関連付けられる周波数に対して絶対優先順位が割り当てられる(決定636において「yes」である)場合には、関連付けられる絶対優先順位を用いて、ユーザ規定優先順位を設定する(ブロック638)。そうでない(決定636において「no」である)場合には、候補セルは、最も低い優先順位に設定される(ブロック640)。
【００４９】
設定されると、その後、異なる候補セルに関するユーザ規定優先順位を互いに比較して、最終的な再選択候補を選択することができる(ブロック650)。候補セルが異なるユーザ規定優先順位を有する(決定652において「yes」である)場合には、既存の絶対優先順位再選択規則を適用して、最終的な再選択候補を選択することができる(ブロック654)。そうでない(決定652において「no」である)場合には、両方の候補が同様の品質を有すると見なされ、ユーザデバイスは最終的な再選択候補をランダムに、または擬似ランダムに選択することができる(ブロック660)。
【００５０】
図7は、ユーザデバイスをマクロセルからスモールセルに移行させるためのセル再選択をサポートするように構成されるユーザデバイスの一例を示す。図示されるように、例示されるユーザデバイス700は一般に、それぞれのRATに従って、かつそれぞれの動作周波数上で、1つまたは複数のマクロ基地局750および1つまたは複数のスモールセル基地局760と通信するための種々のハードウェア構成要素を含むことができる。
【００５１】
送信経路上で、ユーザデバイス700によって送られることになるトラフィックデータは、出力信号を生成するために適用可能なRATに従って、エンコーダ712によって処理し(たとえば、フォーマットし、符号化し、かつインターリーブし)、変調器(Mod)714によってさらに処理する(たとえば、変調し、チャネル化し、かつスクランブルする)ことができる。その後、送受信機702が、適用可能な動作周波数に従って出力信号を調整し(たとえば、アナログに変換し、フィルタリングし、増幅し、かつアップコンバートし)、その信号を1つまたは複数の関連付けられるアンテナを介して送信することができる。受信経路上で、送受信機702は、例示されるワイヤレスシステムから送信される信号を受信することができる。その後、送受信機702は、受信信号を調整し(たとえば、フィルタリングし、増幅し、ダウンコンバートし、デジタル化し)、サンプルを与えることができる。復調器(Demod)716が、サンプルを処理し(たとえば、デスクランブルし、チャネル化し、かつ復調し)、シンボル推定値を与えることができる。デコーダ718が、シンボル推定値をさらに処理し(たとえば、デインターリーブし、かつ復号し)、復号されたデータを与えることができる。
【００５２】
エンコーダ712、変調器714、復調器716、およびデコーダ718は、図示されるように、モデムプロセッサ704を形成することができる。ユーザデバイス700は、1つまたは複数の汎用コントローラまたはプロセッサ(コントローラ/プロセッサ708として単数において示される)と、関連するデータまたは命令を記憶するように構成されるメモリ706とを含むこともできる。ともに、バス710を介して、これらのユニットは、通信のために使用するのに適したRATに従って、通信のために使用するのに適した周波数上で、ならびにユーザデバイス700に関する他の機能に従って、処理を実行することができる。
【００５３】
セル再選択、および好ましい再選択候補スモールセルの識別を容易にするために、ユーザデバイス700は、再選択候補比較モジュール720と、再選択候補選択モジュール730とをさらに含む。動作中に、ユーザデバイス700は、サービングRATに従って、かつサービング周波数上で、マクロ基地局750によって与えられるマクロセルと通信することができるか、または別の方法でキャンプオンすることができる。それにもかかわらず、ユーザデバイス700は、セル再選択のために1つまたは複数のスモールセル基地局760によって与えられる1つまたは複数の潜在的な再選択候補スモールセルを識別するために、現在の環境において利用可能なシステムをスキャンすることができる(定期的に、またはイベント駆動による)。複数の潜在的な再選択候補スモールセルを発見すると、ユーザデバイス700は、特定の再選択判定基準に基づいて、異なる(たとえば、第1および第2の)再選択候補スモールセルを比較するために再選択候補比較モジュール720を呼び出すことができ、比較に基づいて最終的な再選択候補を選択するために再選択候補選択モジュール730を呼び出すことができる。
【００５４】
RAT内選択の場合、異なる再選択候補スモールセルは、RAT内再選択判定基準(たとえば、図示されるようにメモリ706に記憶されるRAT内再選択判定基準726)に対応する再選択判定基準を用いて、同じRATの異なる周波数上で動作することができる。RAT内再選択判定基準は、たとえば、再選択候補スモールセルごとの信号品質評価基準(たとえば、Ec/Io、RSRP、RSCP、RSRQなど)を含むことができる。このようにして、最も高い信号品質を有するスモールセルを最終的な再選択候補として選択することができる。
【００５５】
RAT間選択の場合、異なる再選択候補スモールセルは、RAT間再選択判定基準(たとえば、図示されるようにメモリ706に記憶されるRAT間再選択判定基準728)に対応する再選択判定基準を用いて、異なるRATに従って動作することができる。RAT間再選択判定基準は、たとえば、異なる再選択候補スモールセルごとの品質評価基準および対応するしきい値を含むことができる。この例では、再選択候補比較モジュール720は、異なる再選択候補スモールセルの品質評価基準を対応するしきい値と比較するように構成される品質比較モジュール722を含むことができる。
【００５６】
また、再選択候補選択モジュール730は品質選択モジュール732を含むこともできる。品質選択モジュール732は、(i)第1の再選択候補スモールセルのための品質評価基準が第1の再選択候補スモールセルのための対応するしきい値より高く、かつ(ii)第2の再選択候補スモールセルのための品質評価基準が第2の再選択候補スモールセルのための対応するしきい値より低い場合には、最終的な再選択候補として第1の再選択候補スモールセルを選択するように構成することができる。品質選択モジュール732はさらに、(i)第2の再選択候補スモールセルのための品質評価基準が第2の再選択候補スモールセルのための対応するしきい値より高く、かつ(ii)第1の再選択候補スモールセルのための品質評価基準が第1の再選択候補スモールセルのための対応するしきい値より低い場合には、最終的な再選択候補として第2の再選択候補スモールセルを選択するように構成することができる。品質選択モジュール732はさらに、(i)第1の再選択候補スモールセルのための品質評価基準が第1の再選択候補スモールセルのための対応するしきい値より低く、かつ(ii)第2の再選択候補スモールセルのための品質評価基準が第2の再選択候補スモールセルのための対応するしきい値より低い場合には、最終的な再選択候補として第1の再選択候補スモールセルまたは第2の再選択候補スモールセルのうちの一方をランダムに選択するように構成することができる。ランダムに選択することは、たとえば、第1の再選択候補スモールセルと第2の再選択候補スモールセルとの間の相対的なネットワーク負荷に関連付けられる動的に調整可能な確率に基づくことができる。
【００５７】
RAT間再選択判定基準はさらに、再選択候補スモールセルごとの優先順位情報を含むことができる。ここでは、再選択候補比較モジュール720は、再選択候補スモールセルごとのユーザ規定優先順位を設定し、ユーザ規定優先順位を比較するように構成される優先順位比較モジュール724を含むことができる。たとえば、再選択候補スモールセルごとに、優先順位比較モジュール724は、スモールセルが専用スモールセル周波数上で動作していると識別される場合には、そのスモールセルに対して相対的に高い優先順位を設定するように構成することができる。優先順位比較モジュール724はさらに、(i)スモールセルが専用スモールセル周波数上で動作していると識別されず、かつ(ii)そのスモールセルのための絶対優先順位情報が入手できない場合には、そのスモールセルに対して相対的に低い優先順位を設定するように構成することができる。優先順位比較モジュール724はさらに、そのスモールセルのための絶対優先順位を入手できる場合には、絶対優先順位情報に基づいて、そのスモールセルに対して中間の優先順位を設定するように構成することができる。
【００５８】
優先順位優先比較アルゴリズムの場合、再選択候補比較モジュール720は、再選択候補スモールセルのためのユーザ規定優先順位が等しいことに応答して、異なる再選択候補スモールセルの品質評価基準を対応するしきい値と比較するように構成することができる。品質優先比較アルゴリズムの場合、再選択候補比較モジュール720は、異なる再選択候補スモールセルの品質評価基準が対応するしきい値よりいずれも高いか、またはいずれも低いのに応答して、ユーザ規定優先順位を比較するように構成することができる。
【００５９】
設計によっては、再選択候補比較モジュール720および/または再選択候補選択モジュール730の機能を、必要に応じてメモリ706と併用しながら、ユーザデバイス700の汎用コントローラ/プロセッサ708に直接組み込むことができるか、または汎用コントローラ/プロセッサ708によって別の方法を実行することができる。いずれの場合でも、RAT内処理およびRAT間処理は、例示された流れ図との関連で先にさらに詳細に論じられたように、異なるやり方で実行することができる。
【００６０】
図8は、ユーザデバイスをマクロセルからスモールセルに移行させるためのセル再選択の例示的な方法を示す流れ図である。図示されるように、方法800は、再選択判定基準に基づいて、第1の再選択候補スモールセルおよび第2の再選択候補スモールセルを比較するステップ(ブロック810)と、比較に基づいて最終的な再選択候補を選択するステップ(ブロック820)とを含むことができる。また、方法800は、ユーザデバイスをマクロセルから選択された最終的な再選択候補に移行させるためにセル再選択を実行するステップ(オプションのブロック830)も含むことができる。
【００６１】
RAT内選択の場合、第1の再選択候補スモールセルおよび第2の再選択候補スモールセルは、同じRATの異なる周波数上で動作することができ、再選択判定基準はRAT内再選択判定基準に対応する。RAT内再選択判定基準は、たとえば、第1の再選択候補スモールセルおよび第2の再選択候補スモールセルごとの信号品質評価基準(たとえば、Ec/Io、RSRP、RSCP、RSRQなど)を含むことができる。このようにして、最も高い信号品質を有するスモールセルを最終的な再選択候補として選択することができる。
【００６２】
RAT間選択の場合、第1の再選択候補スモールセルおよび第2の再選択候補スモールセルは、異なるRATに従って動作することができ、再選択判定基準はRAT間再選択判定基準に対応する。RAT間再選択判定基準は、たとえば、第1の再選択候補スモールセルおよび第2の再選択候補スモールセルごとの品質評価基準および対応するしきい値を含むことができる。この例では、比較するステップは、第1の再選択候補スモールセルおよび第2の再選択候補スモールセルの品質評価基準を対応するしきい値と比較するステップを含むことができる。
【００６３】
選択するステップは、たとえば、(i)第1の再選択候補スモールセルのための品質評価基準が第1の再選択候補スモールセルのための対応するしきい値より高く、かつ(ii)第2の再選択候補スモールセルのための品質評価基準が第2の再選択候補スモールセルのための対応するしきい値より低い場合には、最終的な再選択候補として第1の再選択候補スモールセルを選択するステップを含むことができる。選択するステップはさらに、たとえば、(i)第2の再選択候補スモールセルのための品質評価基準が第2の再選択候補スモールセルのための対応するしきい値より高く、かつ(ii)第1の再選択候補スモールセルのための品質評価基準が第1の再選択候補スモールセルのための対応するしきい値より低い場合には、最終的な再選択候補として第2の再選択候補スモールセルを選択するステップを含むことができる。選択するステップはさらに、たとえば、(i)第1の再選択候補スモールセルのための品質評価基準が第1の再選択候補スモールセルのための対応するしきい値より低く、かつ(ii)第2の再選択候補スモールセルのための品質評価基準が第2の再選択候補スモールセルのための対応するしきい値より低い場合には、最終的な再選択候補として第1の再選択候補スモールセルまたは第2の再選択候補スモールセルの一方をランダムに選択するステップを含むことができる。ランダムに選択するステップは、たとえば、第1の再選択候補スモールセルと第2の再選択候補スモールセルとの間の相対的なネットワーク負荷に関連付けられる動的に調整可能な確率に基づくことができる。
【００６４】
RAT間再選択判定基準はさらに、第1の再選択候補スモールセルおよび第2の再選択候補スモールセルごとの優先順位情報を含むことができる。ここでは、比較するステップは、第1の再選択候補スモールセルおよび第2の再選択候補スモールセルごとのユーザ規定優先順位を設定するステップと、ユーザ規定優先順位を比較するステップとを含むことができる。たとえば、第1の再選択候補スモールセルおよび第2の再選択候補スモールセルごとに、優先順位レベルを設定するステップは、スモールセルが専用スモールセル周波数上で動作していると識別される場合には、そのスモールセルに対して相対的に高い優先順位を設定するステップを含むことができる。設定するステップはさらに、(i)スモールセルが専用スモールセル周波数上で動作していると識別されず、かつ(ii)そのスモールセルのための絶対優先順位情報が入手できない場合には、そのスモールセルに対して相対的に低い優先順位を設定するステップを含むことができる。設定するステップはさらに、そのスモールセルのための絶対優先順位情報を入手できる場合には、絶対優先順位情報に基づいて、そのスモールセルに対して中間の優先順位を設定するステップを含むことができる。
【００６５】
優先順位優先比較アルゴリズムの場合、第1の再選択候補スモールセルおよび第2の再選択候補スモールセルの品質評価基準を対応するしきい値と比較するステップは、ユーザ規定優先順位が等しいことに応答して実行することができる。品質優先比較アルゴリズムの場合、ユーザ規定優先順位を比較するステップは、第1の再選択候補スモールセルおよび第2の再選択候補スモールセルの品質評価基準が対応するしきい値よりいずれも高いか、またはいずれも低いのに応答して実行することができる。
【００６６】
図8の例では、たとえば、第1の再選択候補スモールセルは、LTEまたはUMTSのうちの一方に関連付けられるRATに従って動作することができ、第2の再選択候補スモールセルも、LTEまたはUMTSのうちの一方に関連付けられるRATに従って動作することができる。
【００６７】
図9は、本明細書において説明されるように構成することができる見本の通信システム900のワイヤレスデバイス910(たとえば、基地局)とワイヤレスデバイス950(たとえば、ユーザデバイス)との間のワイヤレス通信の原理をさらに詳細に示す。デバイス910において、いくつかのデータストリームのためのトラフィックデータが、データソース912から送信(TX)データプロセッサ914に与えられる。その後、各データストリームは、それぞれの送信アンテナを通じて送信することができる。
【００６８】
TXデータプロセッサ914は、そのデータストリームに対して選択された特定の符号化方式に基づいて、各データストリームのトラフィックデータをフォーマットし、符号化し、インターリーブして、符号化されたデータを与える。各データストリームの符号化されたデータは、OFDM技法を使用してパイロットデータと多重化することができる。パイロットデータは、典型的には、既知の方法で処理される既知のデータパターンであり、チャネル応答を推定するために、受信機システムで使用することができる。その後、多重化されたパイロットおよび各データストリームの符号化されたデータは、変調シンボルを与えるためにそのデータストリームに対して選択された特定の変調方式(たとえば、BPSK、QSPK、M-PSK、またはM-QAM)に基づいて変調される(すなわち、シンボルマッピングされる)。各データストリームのためのデータレート、コーディング、および変調は、プロセッサ930によって実行される命令によって決定することができる。データメモリ932が、プロセッサ930またはデバイス910の他の構成要素によって使用されるプログラムコード、データ、および他の情報を記憶することができる。
【００６９】
その後、すべてのデータストリームのための変調シンボルは、TX MIMOプロセッサ920に与えられ、TX MIMOプロセッサ920は、さらに、(たとえば、OFDMのために)その変調シンボルを処理することができる。その後、TX MIMOプロセッサ920は、NT個の変調シンボルストリームをNT個の送受信機(XCVR)922A〜922Tに与える。いくつかの態様では、TX MIMOプロセッサ920は、データストリームのシンボルと、そのシンボルがそこから送信されているアンテナとに、ビームフォーミング重みを適用する。
【００７０】
各送受信機922が、それぞれのシンボルストリームを受信し処理して、1つまたは複数のアナログ信号を与え、さらに、そのアナログ信号を調整(たとえば、増幅、フィルタリング、およびアップコンバート)して、MIMOチャネルを介して送信するのに適した変調信号を与える。その後、送受信機922A〜922TからのNT個の変調信号が、NT個のアンテナ924A〜924Tからそれぞれ送信される。
【００７１】
デバイス950において、送信された変調信号は、NR個のアンテナ952A〜952Rによって受信され、各アンテナ952から受信された信号は、それぞれの送受信機(XCVR)954A〜954Rに与えられる。各送受信機954は、それぞれの受信信号を調整(たとえば、フィルタリング、増幅、およびダウンコンバート)し、調整された信号をデジタル化してサンプルを与え、さらにそのサンプルを処理して対応する「受信」シンボルストリームを与える。
【００７２】
その後、受信(RX)データプロセッサ960が、特定の受信機処理技法に基づいて、NR個の送受信機954からNR個の受信シンボルストリームを受信し、処理して、NT個の「被検出」シンボルストリームを与える。その後、RXデータプロセッサ960は、各被検出シンボルストリームを復調し、デインターリーブし、復号して、データストリームのためのトラフィックデータを再生する。RXデータプロセッサ960による処理は、デバイス910におけるTX MIMOプロセッサ920およびTXデータプロセッサ914によって実行される処理に対して相補的である。
【００７３】
プロセッサ970が、どのプリコーディング行列を使用すべきかを定期的に決定する(後に論じられる)。プロセッサ970は、行列インデックス部分およびランク値部分を含む逆方向リンクメッセージを編成する。データメモリ972が、プロセッサ970またはデバイス950の他の構成要素によって使用されるプログラムコード、データ、および他の情報を記憶することができる。
【００７４】
逆方向リンクメッセージは、通信リンクおよび/または受信データストリームに関する種々のタイプの情報を含むことができる。その後、逆方向リンクメッセージは、データソース936からいくつかのデータストリームのためのトラフィックデータも受信するTXデータプロセッサ938によって処理され、変調器980によって変調され、送受信機954A〜954Rによって調整され、デバイス910に返送される。
【００７５】
デバイス910において、デバイス950からの変調信号は、アンテナ924によって受信され、送受信機922によって調整され、復調器(DEMOD)940によって復調され、RXデータプロセッサ942によって処理されて、デバイス950によって送信された逆方向リンクメッセージが抽出される。その後、プロセッサ930は、ビームフォーミング重みを決定するためにどのプリコーディング行列を使用すべきかを決定し、その後、抽出されたメッセージを処理する。
【００７６】
デバイス910および950の各々に関して、説明された構成要素のうちの2つ以上の機能が、単一の構成要素によって提供される場合があることは理解されよう。また、図9において示され、先に説明された種々の通信構成要素は、本明細書において教示されるようなRAT間およびRAT内スモールセル再選択を実行するように、必要に応じてさらに構成される場合があることも理解されよう。たとえば、プロセッサ970は、本明細書において教示されるようなRAT間およびRAT内スモールセル再選択を実行するために、メモリ972、および/またはデバイス950の他の構成要素と協働することができる。
【００７７】
図10は、相互に関係する一連の機能モジュールとして表された、例示的なユーザデバイス装置1000を示す。比較のためのモジュール1002は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書において論じられる処理システムに対応することができる。選択するためのモジュール1004は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書において論じられる処理システムに対応することができる。実行するためのモジュール1006は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書において論じられる通信デバイスに対応することができる。
【００７８】
図10のモジュールの機能は、本明細書における教示と矛盾しない種々のやり方で実現することができる。いくつかの態様では、これらのモジュールの機能は、1つまたは複数の電気的構成要素として実現することができる。いくつかの態様では、これらのブロックの機能は、1つまたは複数のプロセッサ構成要素を含む処理システムとして実現することができる。いくつかの態様では、これらのモジュールの機能は、たとえば、1つまたは複数の集積回路(たとえば、ASIC)の少なくとも一部分を用いて実現することができる。本明細書において論じられるように、集積回路は、プロセッサ、ソフトウェア、他の関連する構成要素、またはそれらの何らかの組合せを含むことができる。したがって、異なるモジュールの機能は、たとえば、集積回路の異なるサブセットとして、または1組のソフトウェアモジュールの異なるサブセットとして、またはその組合せとして実現することができる。また、(たとえば、集積回路の、および/または1組のソフトウェアモジュールの)所与のサブセットが、2つ以上のモジュールのために機能の少なくとも一部を提供する場合があることも理解されよう。
【００７９】
さらに、図10によって表される構成要素および機能、ならびに本明細書において説明された他の構成要素および機能は、任意の適切な手段を用いて実現することができる。また、そのような手段は、少なくとも部分的に、本明細書において教示されるような対応する構造を用いて実現することもできる。たとえば、上記の構成要素は、図10の「ためのモジュール」構成要素とともに、同様に指定された「ための手段」機能に対応することもできる。したがって、いくつかの態様では、そのような手段のうちの1つまたは複数は、プロセッサ構成要素、集積回路、または本明細書において教示されるような他の適切な構造のうちの1つまたは複数を用いて実現することができる。
【００８０】
いくつかの態様では、装置または装置の任意の構成要素は、本明細書において教示されるような機能を提供するように構成することができる(または動作可能にすることができるか、もしくは適応させることができる)。これは、たとえば、機能を提供するように装置または構成要素を製造する(たとえば、作製する)ことにより、または機能を提供するように装置または構成要素をプログラミングすることにより、または何らかの他の適切な実現技法の使用を通して、達成することができる。一例として、必要な機能を提供するために、集積回路を作製することができる。別の例として、必要な機能をサポートするために集積回路を作製することができ、その後、必要な機能を提供するように(たとえばプログラミングを介して)構成することができる。さらに別の例として、必要な機能を提供するために、プロセッサ回路がコードを実行することができる。
【００８１】
本明細書において「第1の」、「第2の」などの呼称を用いる要素へのいかなる参照も、一般的には、それらの要素の量または順序を限定するものではないことは理解されたい。むしろ、これらの呼称は、2つ以上の要素の間、または要素の実例の間を区別する都合のよい方法として本明細書において用いられる場合がある。したがって、第1の要素および第2の要素への参照は、そこで2つの要素しか利用できないこと、または何らかの形で第1の要素が第2の要素に先行しなければならないことを意味しない。また、別段に記載されていない限り、1組の要素は1つまたは複数の要素を含むことができる。さらに、本説明または特許請求の範囲において用いられる「A、B、またはCのうちの少なくとも1つ」または「A、B、またはCのうちの1つまたは複数」または「A、B、およびCからなる群のうちの少なくとも1つ」という形の用語は、「AまたはBまたはCまたはこれらの要素の任意の組合せ」を意味する。たとえば、この用語は、A、またはB、またはC、またはAおよびB、またはAおよびC、またはAおよびBおよびC、または2A、または2B、または2Cなどを含むことができる。
【００８２】
情報および信号が、多種多様な異なる技術および技法のいずれかを用いて表される場合があることは、当業者は理解されよう。たとえば、上記の説明全体にわたって参照される場合があるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表すことができる。
【００８３】
さらに、本明細書において開示される態様に関連して説明された種々の例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実現される場合があることは、当業者は理解されよう。ハードウェアおよびソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、種々の例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップは、一般的にそれらの機能性に関してこれまで説明されてきた。そのような機能性がハードウェアとして実現されるか、またはソフトウェアとして実現されるかは、具体的な適用例およびシステム全体に課される設計制約によって決まる。当業者は、説明された機能性を特定の適用例ごとに様々なやり方で実施することができるが、そのような実施判断が、本発明の範囲からの逸脱を引き起こすと解釈されるべきではない。
【００８４】
本明細書において開示される態様に関連して説明された方法、シーケンス、および/またはアルゴリズムは、ハードウェアにおいて、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールにおいて、またはその2つの組合せにおいて直接具現することができる。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体内に存在することができる。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み出し、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替形態では、記憶媒体は、プロセッサと一体に構成することができる。
【００８５】
したがって、開示される態様は、RAT間およびRAT内スモールセル再選択のための方法を具現するコンピュータ可読媒体を含むことができる。したがって、本発明は図示される例には限定されず、本明細書において説明される機能を実行するための任意の手段が、開示される態様に含まれる。
【００８６】
上記の開示は開示される例示的な態様を示すが、添付の特許請求の範囲によって規定されるような本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書において種々の変更および改変を加えることができることに留意されたい。本明細書において説明される態様による方法クレームの機能、ステップおよび/または動作は、特定の順序において実行される必要はない。さらに、開示される要素は、単数形において説明または特許請求される場合があるが、単数形への限定が明示的に述べられていない限り、複数形も考えられる。
【符号の説明】
【００８７】
100  ワイヤレス通信ネットワーク
102  セル
102A  セル
102G  セル
104  基地局
104B  基地局
104D  基地局
106  ユーザデバイス
106A  ユーザデバイス
106B  ユーザデバイス
106G  ユーザデバイス
106H  ユーザデバイス
106I  ユーザデバイス
106J  ユーザデバイス
106L  ユーザデバイス
205  マクロ基地局
210  スモールセル基地局
212  スモールセル基地局
215  スモールセルエリア
217  スモールセルエリア
220  ユーザデバイス
221  ユーザデバイス
222  ユーザデバイス
230  マクロエリア
240  ワイドエリアまたは外部ネットワーク
310  RAT内選択手順
320  RAT1選択
322  周波数内選択
324  数波数間線選択
330  RAT2選択
332  周波数内選択
334  周波数間選択
340  RAT間選択手順
350  優先順位に基づくクラス
352  優先順位優先比較(PFC)
354  品質優先比較(QFC)
360  優先順位に基づかないクラス
362  品質限定比較
700  ユーザデバイス
702  送受信機
704  モデムプロセッサ
706  メモリ
708  コントローラ/プロセッサ
710  バス
712  エンコーダ
714  変調器
716  復調器
718  デコーダ
720  再選択候補比較モジュール
722  品質比較モジュール
724  優先順位比較モジュール
726  RAT内再選択判定基準
728  RAT間再選択判定基準
730  再選択候補選択モジュール
732  品質選択モジュール
900  通信システム
910  ワイヤレスデバイス
912  データソース
914  送信(TX)データプロセッサ
920  TX MIMOプロセッサ
922  送受信機
922A  送受信機(XCVR)
922T  送受信機(XCVR)
924  アンテナ
924A  アンテナ
924T  アンテナ
930  プロセッサ
932  データメモリ
936  データソース
938  TXデータプロセッサ
940  復調器
942  RXデータプロセッサ
950  ワイヤレスデバイス
952  アンテナ
952A  アンテナ
952R  アンテナ
954  送受信機
954A  送受信機(XCVR)
954R  送受信機(XCVR)
960  受信(RX)データプロセッサ
970  プロセッサ
972  データメモリ
980  変調器
1000  ユーザデバイス装置
1002  比較するためのモジュール
1004  選択するためのモジュール
1006  実行するためのモジュール
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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