特許 6682565 負荷分散に向けたＨｅｔＮｅｔにおけるアイドルユーザ装置再分配方法および装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6682565

(24)【登録日】2020年3月27日

(45)【発行日】2020年4月15日

(54)【発明の名称】負荷分散に向けたＨｅｔＮｅｔにおけるアイドルユーザ装置再分配方法および装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 16/08 20090101AFI20200406BHJP

   H04W 72/04 20090101ALI20200406BHJP

   H04W 16/32 20090101ALI20200406BHJP

   H04W 48/00 20090101ALI20200406BHJP

   H04J 1/00 20060101ALI20200406BHJP

【ＦＩ】

   H04W16/08

   H04W72/04 132

   H04W16/32

   H04W48/00 110

   H04J1/00

【請求項の数】2

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2018-52479(P2018-52479)

(22)【出願日】2018年3月20日

(62)【分割の表示】特願2016-551157(P2016-551157)の分割

【原出願日】2015年2月3日

(65)【公開番号】特開2018-139413(P2018-139413A)

(43)【公開日】2018年9月6日

【審査請求日】2018年4月18日

(31)【優先権主張番号】14/177,968

(32)【優先日】2014年2月11日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】391030332

【氏名又は名称】アルカテル−ルーセント

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】特許業務法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ジアリン・ゾウ

(72)【発明者】

【氏名】スディープ・パラット

(72)【発明者】

【氏名】ソー・シアン・リム

【審査官】 望月 章俊

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１４／０１４８５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００９／０５７９６０（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｗ４／００−Ｈ０４Ｗ９９／００

Ｈ０４Ｂ７／２４−Ｈ０４Ｂ７／２６

Ｈ０４Ｊ１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユーザ装置であって、
メッセージを受信することであって、前記メッセージが、少なくとも１つのマクロセルおよび少なくとも１つのスモールセルをそれぞれ識別する少なくとも１つのマクロセルおよび少なくとも１つのスモールセル識別子と、少なくとも１つのマクロセルおよび少なくとも１つのスモールセルに関連づけられたキャリア周波数と、少なくとも１つのマクロセルおよび少なくとも１つのスモールセルに関連づけられたキャリア周波数を選択する確率とを含むリストを含む、受信すること（Ｓ８１０）と、
前記リスト、およびユーザ装置のステータスに基づき、ユーザ装置が動作するキャリア周波数を決定すること（Ｓ８２０、Ｓ８２５、Ｓ８３０、Ｓ８３５）と
を行うように構成される、プロセッサ（３１０）
を備える、ユーザ装置。

【請求項2】

プロセッサが、
ユーザ装置のステータスが、ユーザ装置はアイドルモードにあると示しているかどうかを決定すること（Ｓ８０５）と、
受信したメッセージに基づき、ユーザ装置の優先度リストを更新することであって、優先度リストが、複数の対象キャリア周波数を含む、更新すること（Ｓ８０５）と、
プロセッサが、ユーザ装置のステータスはユーザ装置がアイドルモードにあると示していると決定する場合、最高の優先度値を持つ、複数の対象キャリア周波数のうちの１つを選択すること（Ｓ８２０）と、
複数の対象キャリア周波数から選択した１つの周波数の可用性を決定すること（Ｓ８２５）と、
複数の対象キャリア周波数から選択した１つの周波数の可用性に基づき、ユーザ装置の現在のキャリア周波数を対象キャリア周波数へと変更すること（Ｓ８３５）と
を行うように構成される、請求項１に記載のユーザ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

実施形態は、ＨｅｔＮｅｔ（Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ）において、ユーザ装置（ＵＥ）を複数のキャリアと関連づけることに関する。

【背景技術】

【0002】

通常、ワイヤレスネットワーク内の複数のキャリア間で負荷を均衡化することは、システム設計の１つの目標となる。とりわけ、帯域幅の異なるマルチキャリアに伴う不連続スペクトルが関連する場合、異なる地理的エリアが、異なる帯域を持つ、異なる数のキャリアによってカバーされる可能性がある。マクロセル基地局だけのシステムにおけるアイドル再分配（ｉｄｌｅ ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）については、ここ数年研究がなされており、深く理解されるところとなっている。しかし、ＨｅｔＮｅｔ（Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ）は多くの新しいシナリオを導入しており、それらはマクロオンリシステムにおいては存在せず、特別な処理を必要とするものである。負荷分散化（ｌｏａｄ ｂａｌａｎｃｉｎｇ）とは、利用可能なキャリア周波数の中でアイドル状態のＵＥ（ｉｄｌｅ ＵＥ：アイドルＵＥ）を再分配することを称し、それによって特定のキャリア周波数の過負荷を回避し、かつ／または、より効率的にネットワークリソースを使用する。

【0003】

ＨｅｔＮｅｔとは、単一の地理的エリア内に、サービスエリア半径の異なるセルを配備することである。図１は、ＨｅｔＮｅｔの例示的構成を示している。示されているように、マクロセルレイヤ（ＭＣ１およびＭＣ２）とスモールセルレイヤ（ＳＣ１−ＳＣ６）は、同一または異なる周波数のキャリアを持ち得る。同一または異なるキャリア（キャリア周波数）のマクロセルによって重畳される、同一または異なるキャリアのスモールセルが、複数存在し得る。重畳セルは、セルのキャリア周波数の重なり合いであるということもできる。従来のマクロオンリシステムでは、たとえば図１に示す、ＭＣ１の周波数Ｆ１およびＭＣ２の周波数Ｆ２というような、異なるキャリアが互いに重畳する可能性がある。しかし、ＨｅｔＮｅｔでは、スモールセルサービスエリアを、マクロセルサービスエリアが部分的にだけ重畳するものとすることができる。キャリアが異なる別のスモールセルは、互いに重畳してもよいし、重畳しなくてもよい（たとえば、図１に示す、ＳＣ３／ＳＣ６に対するＳＣ４／ＳＣ５、など）。キャリアが同一であれ別であれ、異なるスモールセルは、異なる負荷状態を持ち得る。ＨｅｔＮｅｔのオペレータは、サービス等級（Ｇｒａｄｅ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ：ＧｏＳ）およびサービス品質（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ：ＱｏＳ）要件に基づき、異なるキャリア／セルの負荷を制御することも可能である。結果として、オペレータは、マクロセルキャリアと、その他のスモールセルキャリアとに関し、異なる負荷分散要件を持ち得る。ＨｅｔＮｅｔにおいて、マクロオンリシステム向けの基本的なアイドル再分配方法を使用すると、以下に記述するような、いくつかの問題が生じるおそれがある。

【0004】

第１に、異なるマクロキャリアによって同一キャリアのスモールセルが複数重畳されると、ピンポン問題（Ｐｉｎｇ−Ｐｏｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍ）が生じることがあり、それらのスモールセルの負荷分散化要求を差別化することができない。たとえば、図１では、ＳＣ１、ＳＣ２、およびＳＣ４が、同一のキャリア周波数、すなわちＦ３を持っている。ＳＣ２が過負荷に陥っており、ＳＣ１とＳＣ４の負荷は許容範囲内にあるものと仮定する（たとえば、ＳＣ２がアクティビティのホットスポットとなり得るものであり、ＳＣ１とＳＣ４はそうでないといった場合）。マクロレイヤ、たとえば（Ｆ１、ＭＣ１）は、ＳＣ１、ＳＣ２、およびＳＣ４が同一のキャリア周波数、Ｆ３を持つことから、それら（ＳＣ１、ＳＣ２、およびＳＣ４）を同一とみなすことができる。よって、ＭＣ１からの命令は、従来のマクロからスモールレイヤへのオフロード動作と同じく、Ｆ１からＦ３へのオフロードのみが可能なものとなる。結果として、過負荷状態の（Ｆ３、ＳＣ２）から（Ｆ１、ＭＣ１）へとオフロードされたアイドルＵＥは、こうしたアイドルＵＥがＳＣ２サービスエリアを離れる前に、ＳＣ２とＭＣ１の間でピンポン（ｐｉｎｇ−ｐｏｎｇ）されることになる。

【0005】

第２に、基本的な確率ベースの解決策では、キャリアの異なる複数のスモールセルが、マクロレイヤによって重畳されるものの、互いには重畳しないといった場合に、スモールセルへのオフロードが不十分となる状況が発生し得る。たとえば、図１に関していえば、マクロオンリな再分配方法では、キャリアＦ１、Ｆ２、Ｆ３、およびＦ４が、完全に重なり合うものと仮定される。よって、オペレータが、１００％のＵＥに、マクロセルキャリア周波数Ｆ１およびＦ２からＦ３およびＦ４に再分配されるように、（Ｆ３、ＳＣ２）サービスエリアにおいて５０％をＦ３に、５０％をＦ４に設定し、Ｆ１を０％に、Ｆ２を０％に設定することによりその再分配を命じようとしても、５０％のアイドルＵＥだけがＦ３を再選択し、Ｆ４へと再分配されるはずの５０％は、マクロレイヤ（たとえば、ＭＣ１）に留まってしまう。こうしたことは、（Ｆ３、ＳＣ２）のサービスエリアには、Ｆ４が存在しないという事実に起因し得る。したがって、切り替えのための最も高い優先度を持つ、Ｆ４に指定されている５０％のＵＥは、これらのＵＥがＦ４サービスエリアに入るまでは、依然として他のキャリアよりは高い優先度を持つ、現在のサービングキャリアに留まる。同様に、ＳＣ４サービスエリアの下では、５０％のＵＥだけがＦ４に移る。

【0006】

第３に、異なる周波数のスモールセルが重なり合うとき、アイドルＵＥを重畳するスモールセル全体にわたって適切に分配すべきであると同時に、スモールレイヤとマクロレイヤの間のみならず、スモールセル間のピンポンも防止すべきである。たとえば、図１において、ＳＣ４とＳＣ５がともに過負荷であれば、ＵＥがＳＣ４からマクロレイヤへとオフロードされてＳＣ５に移動するといった状況、およびその逆の状況は、回避することが好ましい。

【0007】

概して、ＨｅｔＮｅｔにおける追加的な取り組みは、新たなＨｅｔＮｅｔシナリオがもたらす、１つ以上の新たな課題に対処するためになされるべきである。ＨｅｔＮｅｔでは、通常、オペレータは、ＵＥが重畳するスモールセルを再選択する可能性が高くなるように、またはその再選択に高い優先度を持たせるようにシステムを構成し、それによって、マクロセルレイヤがトラフィックをスモールセルレイヤへとオフロードすることを可能にする。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0008】

例示的一実施形態では、ユーザ装置は、プロセッサを含んでいる。プロセッサは、メッセージを受信することと、受信したメッセージに基づき、キャリア周波数選択処理を実行するかどうかを決定することであって、キャリア周波数選択処理が、ユーザ装置が動作するキャリア周波数を決定するために実行される、決定することと、プロセッサがキャリア周波数選択処理を実行すると決定した場合に、キャリア周波数選択処理を実行することにより、キャリア周波数を決定することとを行うように構成される。

【0009】

さらに別の例示的実施形態では、プロセッサが、メッセージが第１のリストを含み、ユーザ装置が自身に現在サービスしているセルに関する新しいセル識別子を検出する場合であって、第１のリストが、スモールセルキャリア周波数選択確率値と、隣接マクロセルキャリア周波数選択確率値のリストとを含む場合、または、メッセージが第１のリストを含み、ランダム化ビットがキャリア周波数選択処理は実行されるべきであることを示す場合に、キャリア周波数選択処理の実行を決定する。

【0010】

さらに別の例示的実施形態では、プロセッサが、対象キャリア周波数を決定することと、対象キャリア周波数の優先度を決定することと、対象キャリア周波数の可用性を決定することと、対象キャリア周波数の優先度および可用性に基づき、ユーザ装置の現在のキャリア周波数を対象キャリア周波数へと変更するかどうかを決定することとにより、キャリア周波数選択処理を実行するように構成される。

【0011】

さらに別の例示的実施形態では、プロセッサが、乱数を生成することと、乱数を複数の確率値のうちの１つとマッチさせることであって、複数の確率値が、スモールセルキャリア周波数選択確率値、少なくとも１つの隣接マクロセルキャリア周波数選択確率値、およびユーザ装置の現在のキャリア周波数に留まる確率を含む、マッチさせることとにより、対象キャリア周波数を決定するように構成される。プロセッサは、複数の確率値のうちマッチした１つの確率値に関連づけられたキャリア周波数を、対象キャリア周波数とするために選択することにより、対象キャリア周波数を決定するように、さらに構成される。

【0012】

さらに別の例示的実施形態では、受信したメッセージが、第２のリストをさらに含み、第２のリストが、受信するメッセージの送信元であるサービングマクロセルに知られているスモールセルのキャリア周波数を含む。対象キャリア周波数が、少なくとも１つの隣接マクロセルキャリア周波数選択確率値のうちの１つと関連づけられたキャリア周波数である場合、プロセッサは、最高の優先度値を対象キャリア周波数に付与するように構成される。対象キャリア周波数が、スモールセルキャリア周波数選択確率値と関連づけられたキャリア周波数である場合、プロセッサは、最高の優先度値をスモールセルのすべてのキャリア周波数に付与するように構成される。

【0013】

さらに別の例示的実施形態では、プロセッサが、セルが過去にユーザ装置に関連づけられていた場合、セルに最低の優先度値を付与することと、対象キャリア周波数がセルに関連づけられているかどうかを決定することとを行うように構成される。

【0014】

さらに別の例示的実施形態では、プロセッサが、対象キャリア周波数は利用可能かつセルに関連づけられていると決定する場合、プロセッサは、タイマが時間切れかどうかを決定することと、タイマが時間切れとなったことに基づき、ユーザ装置の現在のキャリア周波数に留まるか、またはユーザ装置の現在のキャリア周波数を対象キャリア周波数へと変更するかを決定することとにより、キャリア周波数を決定するように構成される。

【0015】

さらに別の例示的実施形態では、プロセッサが対象キャリア周波数は利用可能でないと決定する場合、プロセッサは、ユーザ装置の現在のキャリア周波数に留まることにより、キャリア周波数を決定するように構成される。

【0016】

例示的一実施形態では、プロセッサが対象周波数は利用可能かつ対象キャリア周波数はセルに関連づけられていないと決定する場合、プロセッサは、ユーザ装置の現在のキャリア周波数を対象キャリア周波数へと変更することにより、キャリア周波数を決定するように構成される。

【0017】

さらに別の例示的実施形態では、メッセージが、スモールセルキャリア周波数選択確率値のリストを含み、かつ、プロセッサが、ユーザ装置に現在サービスしているセルに関する新しいセル識別子を検出するか、ユーザ装置が、少なくとも１つのスモールセルを検出するか、または、メッセージが、キャリア周波数選択処理は実行されると示すランダム化ビットを含むかのうちの１つである場合、プロセッサは、キャリア周波数選択処理の実行を決定する。

【0018】

さらに別の例示的実施形態では、プロセッサがキャリア周波数選択処理の実行を決定する場合、プロセッサは、対象キャリア周波数を決定することと、対象キャリア周波数の優先度を決定することと、対象キャリア周波数の可用性を決定することと、対象キャリア周波数の優先度および可用性に基づき、ユーザ装置の現在のキャリア周波数を対象キャリア周波数へと変更するかどうかを決定することとにより、キャリア周波数選択処理を実行するように構成される。

【0019】

さらに別の例示的実施形態では、プロセッサが、乱数を生成することと、乱数を複数の確率値のうちの１つとマッチさせることであって、複数の確率値が、隣接マクロセルキャリア周波数を選択する確率値、隣接スモールセルキャリア周波数を選択する確率値、およびユーザ装置の現在のキャリア周波数に留まる確率を含む、マッチさせることとにより、対象キャリア周波数を決定するように構成される。プロセッサは、確率値のうちマッチした１つの確率値に関連づけられたキャリア周波数を、対象キャリア周波数として決定することにより、対象キャリア周波数を決定するように構成される。

【0020】

さらに別の例示的実施形態では、対象キャリア周波数がスモールセルのキャリア周波数である場合、プロセッサは、最高の優先度値をスモールセルのキャリア周波数に付与するように構成され、対象キャリア周波数がマクロセルのキャリア周波数である場合、プロセッサは、最高の優先度値をマクロセルのキャリア周波数に付与するように構成される。

【0021】

例示的一実施形態では、ユーザ装置が、メッセージを受信することであって、メッセージが、少なくとも１つのセルをそれぞれ識別する少なくとも１つのセル識別子と、少なくとも１つのセルに関連づけられたキャリア周波数と、少なくとも１つのセルに関連づけられたキャリア周波数を選択する確率のリストを含む、受信することと、リスト、およびユーザ装置のステータスに基づき、ユーザ装置が動作するキャリア周波数を決定することとを行うように構成される、プロセッサを備える。

【0022】

さらに別の例示的実施形態では、少なくとも１つのセルが、過負荷となっているセル、または過負荷となることが予想されるセルである。

【0023】

さらに別の例示的実施形態では、プロセッサが、ユーザ装置のステータスが、ユーザ装置はアイドルモードにあると示しているかどうかを決定することと、受信したメッセージに基づき、ユーザ装置の優先度リストを更新することであって、優先度リストが、複数の対象キャリア周波数を含む、更新することと、プロセッサが、ユーザ装置のステータスはユーザ装置がアイドルモードにあると示していると決定する場合、最高の優先度値を持つ、複数の対象キャリア周波数のうちの１つを選択することとを行うように構成される。

【0024】

さらに別の例示的実施形態では、プロセッサが、最低の優先度値を少なくとも１つのセルのキャリア周波数に付与することにより、優先度リストを更新するように構成される。

【0025】

さらに別の例示的実施形態では、プロセッサが、複数の対象キャリア周波数から選択した１つの周波数の可用性を決定することと、複数の対象キャリア周波数から選択した１つの周波数の可用性に基づき、ユーザ装置の現在のキャリア周波数を対象キャリア周波数へと変更することとにより、キャリア周波数を決定するように構成される。

【0026】

さらに別の例示的実施形態では、プロセッサが、複数の対象キャリア周波数から選択した１つの周波数が利用可能でないと決定する場合、プロセッサは、ユーザ装置の現在のキャリア周波数を、次に高い優先度値を持つ、複数の対象キャリア周波数のうちの別の周波数へと変更するように構成される。

【0027】

例示的実施形態は、本明細書において以下に示す詳細な記述、および添付図面から、より完全に理解されるものとなろう。同等の要素は同等の参照番号をもって表される。それらは例として与えられるに過ぎず、よって例示的実施形態を制限するものとはならない。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】ＨｅｔＮｅｔの例示的構成を示す図である。

【図2】例示的実施形態による、ＨｅｔＮｅｔを示す図である。

【図3】例示的実施形態による、ユーザ装置（ＵＥ）を示す図である。

【図4】例示的実施形態による、ＨｅｔＮｅｔにおける負荷分散化のためのアイドルＵＥ再分配方法に関するフローチャートである。

【図5】例示的実施形態による、キャリア毎ベース（ｐｅｒ ｃａｒｒｉｅｒ ｂａｓｅｄ）の方法の仕組みを示す図である。

【図6】例示的実施形態による、ＨｅｔＮｅｔにおける負荷分散化のためのアイドルＵＥ再分配方法に関するフローチャートである。

【図7】例示的実施形態による、キャリア毎セル毎ベース（ｐｅｒ ｃａｒｒｉｅｒ ｐｅｒ ｃｅｌｌ ｂａｓｅｄ）の方法の仕組みを示す図である。

【図8】例示的実施形態による、ＨｅｔＮｅｔにおける負荷分散化のためのアイドルＵＥ再分配方法に関するフローチャートである。

【図9】例示的実施形態による、セル毎ベースの個別優先度（ｐｅｒ ｃｅｌｌ ｂａｓｅｄ ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｐｒｉｏｒｉｔｙ）方法の仕組みを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

これらの図は、特定の例示的実施形態において使用される方法、構造、および／または物質が持つ一般特性を例示し、以下に提示する記述を増補することを意図したものであることに留意されたい。もっとも、これらの図面は、所与のどのような実施形態についても、その正確な構造または性能特性の原寸に比例したものではなく、それらを正確には反映していない可能性がある。これらの図面を、例示的実施形態が包含する価値または性質の範囲を定義または限定するものと解釈すべきではない。たとえば、分子、層、部位、および／または構造要素の相対的な厚みおよび位置調整は、明瞭なものとするために、縮小または誇張される場合がある。異なる図面における類似または同一の参照番号の使用は、類似または同一の要素や特徴の存在を指し示すことを意図したものである。

【0030】

例示的実施形態は、さまざまな修正形態や代替形態をとることが可能であるものの、図面にはその実施形態の一例を示し、これを本明細書において詳述する。ただし、例示的実施形態を開示される特定の形態に限定する意図はなく、それどころか、例示的実施形態は、特許請求の範囲に含まれる一切の修正形態、均等な形態、および代替形態を、その対象として含むものであることを理解されたい。図の説明を通じ、同じ番号は、同じ要素を示している。

【0031】

例示的実施形態をより詳細に論じるに先立ち、いくつかの例示的実施形態は、フローチャートの形で描かれる処理または方法として説明されるということに留意する。これらのフローチャートでは、動作が連続的な処理として記述されるが、そのような動作の多くは、並列的、並行的、または同時的に実行されてもよい。加えて、動作の順序は、再編成が可能である。処理は、その動作の完了時に終了し得るが、図には含まれない追加的なステップを有してもよい。処理は、メソッド、関数、プロシージャ、サブルーチン、サブプログラム、などに相当し得る。

【0032】

以下で検討する方法、その一部はフローチャートで示される方法は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、またはそれらの任意の組み合わせによって実装することができる。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、またはマイクロコードの形で実装される場合、必要なタスクを実行するプログラムコードまたはコードセグメントは、記憶媒体などの機械またはコンピュータ可読媒体に記憶され得る。プロセッサは、必要なタスクを実行することができる。

【0033】

本明細書で開示される、特定の構造的および機能的細目は、本発明の例示的実施形態を記述するための描写にすぎない。もっとも、本発明は多数の代替形態で具現化することが可能であり、本明細書に記載の実施形態のみに限定されるものと解釈すべきではない。

【0034】

第１の、第２の、などといった用語は、本明細書において、さまざまな要素を説明するために使用され得るが、これらの要素は、これらの用語によって限定されるものでないことは理解されよう。こうした用語は、ある要素を、別の要素から区別するためだけに使用される。たとえば、例示的実施形態の範囲を逸脱することなく、第１の要素を第２の要素と呼ぶことが可能であり、同様に、第２の要素を第１の要素と呼ぶことも可能である。本明細書で用いられる、「および／または」、「かつ／または」といった用語は、列挙される１つ以上の関連項目の任意の組み合わせ、およびすべての組み合わせを包含する。

【0035】

ある要素が、別の要素と「接続」または「結合」していると表現される場合、前者は後者に対し、直接的に接続または結合されてよく、また、介在要素が存在してもよいということは理解されよう。それに対し、ある要素が、別の要素と「直接的に接続」または「直接的に結合」していると表現される場合では、介在要素は存在しない。要素間の関係を記述するのに用いられる、その他の語についても同様に解釈されたい（たとえば、「間」と「間で直接的に」、「隣接」と「直接的に隣接」、など）。

【0036】

本明細書で用いられる術語は、特定の実施形態だけを記述するためのものであり、例示的実施形態を限定する意図はない。文脈上、別段の明確な断りがない限り、本明細書において、「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」などの単数的な表現は、複数的な表現も包含することを意図している。さらに、「備える」、「備えている」、「含む」、および／または「含んでいる」といった用語は、本明細書で使用される場合、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／またはコンポーネントの存在を明示するものの、それら以外の特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント、および／またはその群が、１つ以上存在すること、または追加されることを排除するものではないことも理解されよう。

【0037】

いくつかの代替的実装形態では、記された機能／作用が、図に記された順序から外れて生じ得ることにも留意されたい。たとえば、連続で示された２つの図は、関連する機能／作用に応じて、事実上同時に実行することも、ときには逆順で実行することも可能である。

【0038】

別段の定義づけがない限り、本明細書で用いられるすべての用語（技術的および学術的用語も含む）は、例示的実施形態が属する技術分野の当業者が一般的に理解するのと同じ意味を持つ。さらに、たとえば一般的に使用される辞書で定義されるような用語は、関連技術分野の文脈においてそれらが持つ意味と矛盾しない意味を持つものと解釈すべきであり、本明細書で特別な定義づけがなされない限りは、理想化された、または過度に形式的な意味に解釈されるものではないということも理解されよう。

【0039】

例示的実施形態の部分、および対応する詳細な記述は、ソフトウェア、または、コンピュータメモリ内のデータビットに対する演算のアルゴリズムおよび記号的表現という形で提示される。当業者は、こうした記述および表現を通じて、それらの働きの要旨を、別の当業者へと効果的に伝える。本明細書において、また一般に広く使用される用語である、アルゴリズムとは、所望の結果を導く、自己矛盾のない一連のステップであると理解される。これらのステップは、物理量の物理的操作を要するものである。一概にはいえないが、通常であれば、これらの量は、格納、転送、合成、比較、およびその他の操作が可能な、光学的、電気的、または磁気的な信号の形態をとる。これらの信号を、ビット、値、要素、記号、文字、言葉、数、などと表現することが、主に慣例であるという理由から、好都合な場合もあることが証明されている。ただし、これらおよび同様の用語はすべて、適切な物理量に関連づけられるべきであり、こうした量に付される便宜上のラベルにすぎないことに留意されたい。

【0040】

以下の記述では、演算の作用および記号的表現（たとえば、フローチャートの形をとる）を参照しながら、例示的実施形態が説明される。この演算は、特定のタスクを実行または特定の抽象データ型を実装し、既存のネットワーク要素において既存のハードウェアを用いて実装可能な、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、などを含む、プログラムモジュールまたは機能処理として実装が可能である。そのような既存のハードウェアとしては、１つ以上の、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）コンピュータ、などを挙げることができる。

【0041】

別段の具体的言明がない限り、またはその論述から明白ではない限り、「処理する」、「計算する」、「算定する」、「決定する」、「表示する」、などの用語は、コンピュータシステムまたは類似する電子コンピューティングデバイスの動作および処理のことを指し、こうしたコンピュータシステムや類似の電子コンピューティングデバイスは、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内で、物理的、電子的な量として表現されるデータを操作し、コンピュータシステムメモリやレジスタ、またはそれ以外の同様の情報ストレージ、送信もしくは表示デバイスにおいて同じく物理量として表現される、他のデータへと変換する。

【0042】

なお、ソフトウェア実装される例示的実施形態の態様は、通例、非一時的媒体など、何らかの形態のプログラム記憶媒体上で符号化され、何らかの型の伝送媒体上で実装されることにも留意されたい。このプログラム記憶媒体は、磁気的（たとえば、フロッピーディスクやハードドライブ）または光学的（たとえば、コンパクトディスクリードオンリメモリ、すなわち「ＣＤ ＲＯＭ」）なものとすることができ、リードオンリでもランダムアクセスでもよい。同様に、この伝送媒体は、撚り対線、同軸ケーブル、光ファイバ、または当技術分野で知られている、その他何らかの好適な伝送媒体とすることができる。例示的実施形態は、所与の実装形態が持つ、こうした態様によって限定されるものではない。

【0043】

図２は、例示的実施形態による、ＨｅｔＮｅｔを示している。ＨｅｔＮｅｔ２００は、ＭＣ１を含むことができる。ＭＣ１は、地理的エリア２０１にサービスする、キャリア周波数Ｆ１を有するマクロセルを示している。ＭＣ２は別のマクロセルを示しており、同一の地理的エリア２０１をカバーする、キャリア周波数Ｆ２を持つ。他の実施形態では、ＭＣ１およびＭＣ２によってカバーされる地理的エリアは、同一でも不同でもよい。さらに、Ｆ１とＦ２は、重なり合っていてもよく、重なり合っていなくてもよい。

【0044】

ＭＣ１は、基地局２０２を含んでいる。１つ以上のＵＥ２０３は、ＭＣ１のサービスエリア下にあるとき、基地局２０２を用いて通信を確立することができる。さらに、１つ以上のスモールセル（ＳＣ１−ＳＣ６）が存在し、それらは図示の通り、キャリア周波数Ｆ２、Ｆ３、およびＦ４を持ち得る。スモールセルＳＣ１−ＳＣ６の地理的サービスエリアは、互いに重なり合っていてもよく、重なり合っていなくてもよい。ＳＣ１−ＳＣ６のキャリア周波数は、他のＭＣおよび／または他のＳＣのキャリア周波数と重なり合っていてもよく、重なり合っていなくてもよい。ＵＥ２０３は、１つ以上のＳＣおよび／またはＭＣのサービスエリア内に存在し得る。

【0045】

ＨｅｔＮｅｔ２００は、限定するものではないが、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信技術、Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ（登録商標））通信技術、アドバンスドＬＴＥ通信技術、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）通信技術、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信技術、などのうち、いずれか１つに基づくものとすることができる。ＨｅｔＮｅｔ２００は、例示した通信技術のうち、２つ以上に基づくものとすることもできる。たとえば、図２のＭＣ１およびＭＣ２は、同一の通信技術に基づくものであってもよく、そうでなくてもよい。基地局２０２は、ＭＣ１の通信システムに対応する基地局となり得る（たとえば、ＭＣ１がＬＴＥ通信技術に基づくものであれば、ｅＮｏｄｅ Ｂとなり得る。したがって、本明細書で用いられる場合、「基地局」という用語は、進化型Ｎｏｄｅ Ｂ（ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ：ｅＮＢ）、基地局装置（ＢＴＳ）、ＮｏｄｅＢ、アクセスポイント（ＡＰ）、などと同義かつ／またはこれらを指すものとみなすことができ、あるいは、各通信技術に応じた、ネットワークと１人以上のユーザとの間でのデータおよび／または音声接続性のための無線ベースバンド機能を提供する、装置を表現する場合もある）。スモールセルＳＣ１−ＳＣ６は、限定するものではないが、１つ以上の、ピコセル、フェムトセル、メトロセル、などとなり得る。ＳＣ１−ＳＣ６は、上で示した例示の通信技術のうち、１つ以上に基づくものとすることができる。ＳＣ１−ＳＣ６は、ＭＣ１および／またはＭＣ２の通信技術とは異なる、１つ以上の通信技術に基づくものとすることができる。さらに、これらのマクロおよびスモールセルにより、複数のキャリアが使用されてよい。

【0046】

図３は、例示的実施形態による、ユーザ装置（ＵＥ）を示している。図３に示すように、ＵＥ２０３は、少なくとも、選択モジュール３０５、プロセッサ３１０、およびメモリ３１５を含んでいる。プロセッサ３１０とメモリ３１５は、協働してＵＥ２０３の機能を実行する。たとえば、メモリ３１５は、ＵＥの機能（たとえば、データ転送、制御情報のシグナリング／ハンドリング、など）に関する、コードセグメントを記憶し得る。このコードセグメントが、順次、プロセッサ３１０によって実行され得る。また、メモリ３１５は、プロセッサ３１０によって使用される、１つ以上の処理変数および定数も記憶し得る。プロセッサ３１０とメモリ３１５に関するさらなる詳細は、当業者によって知られているところであり、簡潔なものとするため、これ以上は論じない。

【0047】

選択モジュール３０５は、追加のプロセッサ（図示なし）を含むハードウェアとすることができる。一例として、選択モジュール３０５は、選択機能、たとえば、ソフトウェア命令を実行するように構成された、自立型のハードウェア要素（たとえば、プロセッサおよびメモリ）を含む、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）とすることができる。あるいは、またはそのうえで、選択モジュール３０５は、以下で説明するキャリア選択機能を実行するために、プロセッサ３１０およびメモリ３１５と協働するように構成された、ソフトウェアモジュールとすることもできる。

【0048】

図４は、例示的実施形態による、ＨｅｔＮｅｔにおける負荷分散化のためのアイドルＵＥ再分配方法に関するフローチャートを示している。図４に記述された方法は、「キャリア毎ベース」の方法と呼ぶことができる。図５は、例示的実施形態による、キャリア毎ベースの方法の仕組みを示している。キャリア毎ベースの方法を説明する際には、図４と図５の両方が参照されることになる。

【0049】

Ｓ４０５において、プロセッサ３１０は、ＵＥ２０３がアイドルモードかどうかを決定する。アイドルモードにあるＵＥ、というものについては、当業者によって知られている。一例として、あるＵＥ（たとえば、ＵＥ１０５）は、ＲＲＣ接続が確立されているときには、接続されている（たとえば、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態）。そうでない場合、このＵＥはアイドルモードにある（たとえば、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態）。仮に、Ｓ４０５において、ＵＥ２０３はアイドルモードではないとプロセッサ３１０が決定すれば、他の何らかの処理が実行される。

【0050】

しかし、Ｓ４０５において、ＵＥ２０３はアイドルモードにあるとプロセッサ３１０が決定すれば、Ｓ４１０において、ＵＥ２０３のプロセッサ３１０は、ネットワークエンティティからメッセージを受信することができる。このネットワークエンティティは、図２に示した、マクロセルＭＣ１の基地局２０２とすることができる。受信したメッセージは、ＵＥ向けの再分配情報を含む、システム情報ブロック（ＳＩＢ）メッセージとなり得る。この受信したメッセージは、再分配メッセージ、および／または選択メッセージとも呼ばれ得る。再分配メッセージは、２つのリストを含むことができる。この２つのリストは、図５に示す、リスト５０１およびリスト５０２とすることができる。第１のリスト５０１は、あるアイドルＵＥが、移行先となるスモールセルのキャリア周波数を選択する確率（Ｐｓｍｃ）を含むことができる。リスト５０１は、確率リストと呼ぶこともできる。このリスト５０１はさらに、隣接キャリア周波数、および対応する再分配確率を含んでいる。たとえば、リスト５０１は、「Ｆ１１ Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ：Ｐ１１」というエントリを含む。「Ｆ１１ Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ：Ｐ１１」とは、ネットワークエンティティからメッセージを受信したアイドルＵＥが、同ＵＥが属する現在のキャリア周波数からの移行先となる隣接マクロセルキャリア周波数Ｆ１１を、Ｐ１１という確率で選択するということを意味する。例示的一実施形態では、隣接マクロセル周波数は、受信するメッセージの送信元である、同一マクロセルのものとするか、または他のマクロセルに関連づけられたものとすることができる。第２のリスト５０２は、隣接スモールセルリストであり、隣接スモールセルの周波数を含むことができる。

【0051】

メッセージの受信後、プロセッサ３１０は、アイドルＵＥ２０３が動作するキャリア周波数を決定するための、確率論的キャリア周波数選択処理を実行するかどうかを決定することができる。確率論的キャリア周波数選択処理は、ランダム化テストと呼ぶこともできる。キャリア周波数選択処理を実行するかどうかの決定は、以下のようなものとなり得る。

【0052】

Ｓ４１５において、プロセッサ３１０は、受信したメッセージがリスト５０１を含むかどうかを決定することができる。含まない場合、処理はＳ４２０へと移り、そこでプロセッサ３１０によって確率論的対象キャリア周波数決定が実行されず、同処理は以下で説明するＳ４９０へと進み得る。しかし、Ｓ４１５にて、受信したメッセージにはリスト５０１が含まれるとプロセッサ３１０が決定した場合、Ｓ４２５において、プロセッサ３１０は、ＵＥ２０３に現在サービスしているセルに関する新しいセル識別子を、ＵＥ２０３が検出しているかどうかを決定することができる。ＵＥ２０３は、新たなセルＩＤを、既に知られている方法、または今後発展していく方法に基づいて検出することができる。たとえば、ＵＥ２０３は、自身が他のセル（たとえば、スモールセルおよび／またはマクロセル）から受信した信号の測定に基づき、新たなセルＩＤを検出することができる。

【0053】

Ｓ４２５において、プロセッサ３１０が、ＵＥ２０３は新たなセルＩＤを検出していると決定した場合、同プロセッサは、以下で説明するＳ４３５を続けて実行する。しかし、Ｓ４２５にて、プロセッサ３１０が新たなセルＩＤを検出しない場合、Ｓ４３０において、プロセッサ３１０は、受信したメッセージがランダム化ビットを含むかどうかを決定する。例示的一実施形態では、このランダム化ビットは、「０」か「１」というビット、すなわち「ｙｅｓ」か「ｎｏ」、かつ／または、プロセッサ３１０がランダム化テストを実施することになるか否かを示すのに使用可能な、その他任意の記号とすることができる。たとえば、ランダム化ビットが「１」、すなわち「ｙｅｓ」、または値に変化がある場合、プロセッサ３１０は、ランダム化テストを開始するために、Ｓ４３５を続けて実行する。Ｓ４３０において、ランダム化ビットはランダム化テストが実行予定にないと示している（たとえば、ランダム化ビットが「０」、または値に変化がなく、すなわち「ｎｏ」を示している）とプロセッサ３１０が決定した場合、処理はＳ４２０へと進み得る。このとき、ランダム化テストは実行されない。

【0054】

キャリア周波数選択処理は、以下で説明するように、Ｓ４３５−Ｓ４６５において実施され得る。Ｓ４３５において、プロセッサ３１０は、乱数（たとえば、０から１の間で）を生成することができる。この乱数は、０から１までの範囲で均等に分布したものとなり得る。プロセッサ３１０は、生成した乱数を、求められた／提供された確率のうちの１つと、マッチさせることができる。例示的一実施形態では、これらの確率は、０から１までの範囲における小数部という形で表現される。別の例示的実施形態では、これらの確率が、０から１００％までの百分率という形で表現されてもよい。よって、この乱数は、０から１００までのものとなり得る。概して、この乱数の範囲は、受信したメッセージの１リスト内に列挙された確率の範囲と対応し得る。

【0055】

Ｓ４４０において、プロセッサ３１０は、生成した数を、アイドルＵＥ２０３が関連する現在のキャリア周波数にアイドルＵＥ２０３が留まる確率、Ｓ４１０で受信したリスト５０１に含まれるスモールセルへと移行する確率（Ｐ_ｓｍｃ）、および、Ｓ４１０で受信したリスト５０１に含まれるマクロセルの隣接キャリア周波数（たとえば、Ｆ_１１からＦ_１ｎ）へと移行する確率のうちのある１つの確率のうち、ある１つとマッチさせることができる。マッチされた確率は、それに関連づけられたキャリア周波数を持つことができ、以下、この周波数は、対象キャリア周波数と呼ばれ得る。たとえば、図５を参照すると、乱数がＰ_１２とマッチする場合、対象キャリア周波数はＦ_１２となる。

【0056】

例示的一実施形態では、プロセッサ３１０は、アイドルＵＥ２０３が現在のキャリアに留まる確率を、次式のように求めることができる。
Ｐ_ｓｖ＋Ｐ_ｓｍｃ＋Ｐ_１１＋Ｐ_１２＋…＋Ｐ_１ｎ＝１ （１）
上式において、Ｐ_ｓｖは、アイドルＵＥ２０３が自身の現在のキャリア周波数に留まる確率を示し、Ｐ_ｓｍｃ、Ｐ_１１、…Ｐ_１ｎは、リスト５０１内にネットワークエンティティによって提供される。

【0057】

Ｓ４４５において、プロセッサ３１０は、生成した乱数が、リスト５０１に含まれる隣接マクロセル周波数と関連づけられた確率の１つと、マッチするかどうかを決定することができる。Ｓ４４５にて、生成した数が（リスト５０１に含まれる）隣接マクロセル周波数と関連づけられた確率の１つとマッチするとプロセッサ３１０が決定した場合、Ｓ４５０において、プロセッサ３１０は、ＵＥの優先度リスト（たとえば、図５に示すリスト５０３）内で、生成した乱数とマッチする確率の１つに関連づけられたキャリア周波数に対し、最高の優先度値を付与する。その後、処理は、以下で説明するＳ４６５へと進み得る。

【0058】

しかし、Ｓ４４５にて、生成した乱数が、リスト５０１に含まれる隣接マクロセル周波数と関連づけられた確率のいずれともマッチしないとプロセッサ３１０が決定した場合、Ｓ４５５において、プロセッサ３１０は、生成した乱数が、リスト５０１に含まれるＰ_ｓｍｃとマッチするかどうかを決定する。生成した乱数がＰ_ｓｍｃとマッチすれば、Ｓ４６０において、プロセッサ３１０は、リスト５０２に提供されるすべてのスモールセル周波数（たとえば、Ｆ_２１からＦ_２ｍ）に対し、最高の優先度を付与する。換言すれば、アイドルＵＥがその現在の関連づけられたキャリア周波数から移行するべきであるとき、Ｆ_２１からＦ_２ｍのいずれか１つが利用可能であれば、プロセッサ３１０は、Ｆ_２１からＦ_２ｍのうちの１つへと移行するか、その１つへのアイドルハンドオーバを実行する。生成した乱数と確率がマッチしているキャリア周波数は、対象キャリア周波数と呼ぶことができる。Ｓ４５５において、生成した乱数はＰ_ｓｍｃとマッチしないとプロセッサ３１０が決定すれば、処理は、以下で説明するＳ４９０へと進む。

【0059】

Ｓ４６５において、プロセッサ３１０は、アイドルＵＥ２０３が過去に関連づけられていたセルのソースセルＩＤに対し、最低の優先度値を付与することができる。たとえば、図２に示すように、ＳＣ１、ＳＣ２、およびＳＣ４は、キャリア周波数Ｆ３に関連づけられている。現在のセル（たとえば、ＭＣ１）に先立ち、アイドルＵＥ２０３は以前、セルＩＤ ＳＣ１に関連づけられていたと仮定する。このとき、対象キャリア周波数がＦ３であれば、ＵＥ２０３は、ＳＣ１、ＳＣ２、またはＳＣ４のいずれか１つを再選択することができる。ただし、ＳＣ１（たとえば、最終ソースセルＩＤ）を再度選択してしまうと、上で説明した、ピンポン問題が生じるおそれがある。したがって、ＳＣ２およびＳＣ４に対しては、ＳＣ１よりも高い、ＵＥ２０３による選択対象としての優先度が与えられてよい。

【0060】

上で触れた優先度リスト５０３について、ここで説明する。例示的一実施形態では、図５に示すように、アイドルＵＥ２０３は、優先度リスト５０３を持つことができる（このリストは、ＵＥ２０３のメモリ３１５に保存され得る）。ＵＥ２０３の優先度リスト５０３に含まれる、Ｆ_１１からＦ_１ｎの選択に関連づけられた優先度は、ネットワークエンティティから受信したメッセージより取得することができる。このメッセージは、システム情報ブロック（ＳＩＢ）メッセージとすることができる。プロセッサ３１０は、優先度リスト５０３に基づき、アイドルＵＥ２０３はどのキャリア周波数に移行すべきかを決定する。たとえば、生成した乱数がＰ_ｓｍｃにマッチすると仮定する。よって、このとき対象キャリア周波数はスモールセルの周波数（たとえば、Ｆ_２１からＦ_２ｍ）であるから、プロセッサ３１０は、Ｆ_２１からＦ_２ｍのうちの１つへの移行をまず試みる。Ｆ_２１からＦ_２ｍのうちの１つが移行先として利用可能であれば（たとえば、過負荷でなければ）、プロセッサ３１０は、ＵＥ２０３の現在のキャリア周波数から、このＦ_２１からＦ_２ｍのうちの１つへと移行する。Ｆ_２１からＦ_２ｍのうち、複数が移行先として利用可能であれば、プロセッサ３１０は、等しい確率で、利用可能なＦ_２１からＦ_２ｍのうちの１つを選択する。しかし、Ｆ_２１からＦ_２ｍがすべて過負荷であると仮定すれば、優先度リスト５０３に基づき、プロセッサ３１０は、優先度が上から下まで降順で列挙されているものとみなし（たとえば、優先度１１＞優先度１２＞優先度１３＞…＞優先度１ｎ）、Ｆ_１１を移行先として選択する。

【0061】

再度、図４を参照する。Ｓ４７０において、プロセッサ３１０は、ＵＥ２０３の現在のキャリア周波数からのＵＥ２０３の移行先として、対象キャリア周波数が利用可能かどうか（たとえば、ＵＥが対象キャリア周波数のサービスエリア内にいるかどうか）を決定する。Ｓ４７０において、対象キャリア周波数が検出されていないとプロセッサ３１０が決定した場合、処理はＳ４９０へと進み、そこでプロセッサ３１０が、アイドルＵＥ２０３は現在のキャリア周波数／ＵＥ２０３にサービスしている現在のセルに留まるべきであると決定する。

【0062】

しかし、Ｓ４７０にて、対象キャリア周波数が利用可能であるとプロセッサ３１０が決定した場合、Ｓ４７５において、プロセッサ３１０は、対象キャリア周波数が、Ｓ４６５に関して上で説明した、最終ソースセルのキャリア周波数と一致するかどうかを決定する。Ｓ４７５において、対象キャリア周波数が、アイドルＵＥ２０３に関連づけられた最終ソースセルのキャリア周波数と一致しないとプロセッサが決定した場合、処理はＳ４８５へと進み、そこでプロセッサ３１０は、アイドルＵＥ２０３のキャリア周波数を、たとえば、対象キャリア周波数へのＵＥ２０３のアイドルハンドオーバのように、その現在のキャリア周波数から、対象キャリア周波数へと変更する。

【0063】

Ｓ４７５にて、対象キャリア周波数が、ＵＥ２０３に関連づけられた最終ソースセルのキャリア周波数と一致するとプロセッサ３１０が決定した場合、Ｓ４８０において、プロセッサ３１０は、タイマが時間切れとなっているかどうかを決定する。このタイマは、ＵＥ２０３がその最終ソースセルのキャリア周波数からＵＥ２０３が現在属しているセルのキャリア周波数へとハンドオーバされてからの、時間期間を記録／監視することができる。タイマは、メモリ３１５に記憶された命令の一部として、プロセッサ３１０によって実行されるものであってよい。

【0064】

この時間期間が閾値を超過した場合、プロセッサ３１０はタイマが時間切れだと決定する。この閾値は、ＵＥ２０３内に事前構成され、実証研究に基づいて選択された、設計パラメータとすることができる。タイマが時間切れでなければ、プロセッサは、上で説明したＳ４９０を続けて実行し得る。

【0065】

しかし、タイマは時間切れであるとプロセッサ３１０が決定した場合、Ｓ４８５において、プロセッサ３１０は、アイドルＵＥ２０３の現在のキャリア周波数を、対象キャリア周波数へと変更することができる。

【0066】

プロセッサが、ＵＥ２０３の現在のキャリア周波数に留まることを決定した場合、Ｓ４９５において、プロセッサ３１０は、Ｓ４６０でスモールセルキャリア周波数に、優先度リスト５０３内の最高の優先度値が付与されているかどうかを決定する。もし付与されていれば、処理はＳ４７０に復帰し、ＵＥ２０３がスモールセルキャリア周波数の存在を検出するまで、Ｓ４７０−Ｓ４９５は周期的に繰り返されてよい。しかし、Ｓ４９５において、スモールセルキャリア周波数に最高の優先度値が付与されていないとプロセッサ３１０が決定すれば、処理はＳ４０５に戻ることができ、Ｓ４０５−Ｓ４９５が繰り返されてよい。

【0067】

スモールセルのオフロードについては、スモールセルはマクロセルキャリアと完全に重畳しており、他のスモールセルとも完全に／部分的に重畳していることから、確率設定は、マクロオンリシステムの場合と同じくすべきである。このマクロオンリシステムは、本出願人によって出願された、米国特許出願第１３／５５２，００８号に記述されており、その内容の全体が、参照により本明細書に組み込まれる。

【0068】

２つ以上の重畳スモールセルが過負荷であり、マクロセルへのオフロードを必要とする場合、これらのスモールセルは、１つずつ、オフロードを実行することができる。マルチセルがループでピンポンしてしまうのを防止するため、スモールセルのオフロード実行時、過負荷となっている他のスモールセルのキャリア周波数は、対象マクロセルにおけるスモールセル隣接リストから削除されるべきである。

【0069】

図６は、例示的実施形態による、ＨｅｔＮｅｔにおける負荷分散化のためのアイドルＵＥ再分配方法に関するフローチャートを示している。図６に記述された方法は、「キャリア毎セル毎ベース」の方法と呼ぶことができる。図７は、例示的実施形態による、キャリア毎セル毎ベースの方法の仕組みを示している。キャリア毎セル毎ベースの方法を説明する際には、図６と図７の両方が参照されることになる。

【0070】

Ｓ６００において、プロセッサ３１０は、ＵＥ２０３がアイドルモードかどうかを決定する。アイドルモードにあるＵＥ、というものについては、当業者によって知られている。一例として、あるＵＥ（たとえば、ＵＥ１０５）は、ＲＲＣ接続が確立されているときには、接続されている（たとえば、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態）。そうでない場合、このＵＥはアイドルモードにある（たとえば、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態）。仮に、Ｓ６００において、ＵＥ２０３はアイドルモードではないとプロセッサ３１０が決定すれば、他の何らかの処理が実行される。

【0071】

しかし、Ｓ６００において、ＵＥ２０３はアイドルモードにあるとプロセッサ３１０が決定すれば、Ｓ６０５において、ＵＥ２０３のプロセッサ３１０は、ネットワークエンティティからメッセージを受信することができる。このネットワークエンティティは、図２に示した、マクロセルＭＣ１の基地局２０２とすることができる。受信したメッセージは、上で説明したＳＩＢメッセージとすることができる。この受信したメッセージは、再分配メッセージとも呼ぶことができる（選択メッセージとも呼ばれ得る）。再分配メッセージは、２つのリストを含むことができる。この２つのリストは、図７に示す、リスト７０１およびリスト７０２とすることができる。第１のリスト７０１は、隣接キャリア周波数、および対応する再分配確率を含むことができ、この隣接マクロセルキャリア周波数は、受信するメッセージの送信元であるマクロセルのキャリア周波数に隣接したものとなる。たとえば、リスト７０１は、「Ｆ１１ Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ：Ｐ１１」というエントリを含む。「Ｆ１１ Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ：Ｐ１１」とは、ネットワークエンティティからメッセージを受信したアイドルＵＥが、同ＵＥが属する現在のキャリア周波数からの移行先となる隣接マクロセルキャリア周波数Ｆ１１を、Ｐ１１という確率で選択するということを意味する。例示的一実施形態では、隣接マクロセル周波数は、受信するメッセージの送信元である、同一マクロセルのものとするか、または他のマクロセルに関連づけられたものとすることができる。受信したメッセージはさらに、以下で説明する、ランダム化ビットを含むことができる。このランダム化ビットは、ある対象キャリア周波数が決定されるかどうかを、決定する際に使用され得る。

【0072】

受信したメッセージはさらに、第２のリスト７０２を含むことができる。第２のリスト７０２は、再分配確率リスト（選択確率リストとも呼ぶことができる）を含むことができる。このリストは、各スモールセルについての、対応するセルＩＤ、対応するキャリア周波数、および関連づけられた確率を列挙したものである。たとえば、リスト７０２の第１のエントリは、スモールセル１（ＳＣ１）が確率Ｐ_ｓｃ１で選択される可能性があり、ＳＣ１に関連づけられたキャリア周波数はＦ_２１であることを示している。

【0073】

メッセージの受信後、プロセッサ３１０は、アイドルＵＥ２０３が動作するキャリア周波数を決定するための、キャリア周波数選択処理を実行するかどうかを決定することができる。キャリア周波数選択処理は、上でも論じた、確率論的キャリア周波数選択処理とすることもできる。アイドルＵＥ再分配のために、キャリア周波数選択処理を実行するかどうかの決定は、以下のようなものとなり得る。

【0074】

Ｓ６１０において、プロセッサ３１０は、受信したメッセージが第１および第２のリスト（再分配確率リスト）を含むかどうかを決定する。受信メッセージが第１および第２のリストを含まない場合、処理はＳ６５０へと進むことができる。Ｓ６５０は、上で説明したＳ４２０と同一である。その後、処理はＳ６５５へと進むことができる。Ｓ６５５は、上で説明したＳ４９０と同一である。しかし、同メッセージが第１および第２のリストを含む場合、Ｓ６１５において、プロセッサ３１０は、ＵＥ２０３に現在サービスしているセルに関する新しいセル識別子を、ＵＥ２０３が検出しているかどうかを決定する。たとえば、ＵＥ２０３がオーバヘッドメッセージを受信した後、プロセッサ３１０は、検出されたセルＩＤを、過去に受信し格納した、サービングセルＩＤと比較することができる。ＵＥ２０３は新たなセルＩＤを持つ新たなサービングセル内にいると、プロセッサ３１０が決定した場合、処理は、以下で説明するＳ６３０へと進む。第１および第２のリストは、図３に示した、ＵＥ２０３のメモリ３１５に記憶されてよい。

【0075】

Ｓ６１５にて、ＵＥ２０３の現在のサービングセルが持つセルＩＤは変更されていないと、プロセッサ３１０が決定すれば、Ｓ６２０において、プロセッサ３１０は、少なくとも１つのスモールセルが、ＵＥ２０３によって検出されているかどうかを決定することができる。少なくとも１つのスモールセルの検出は、図４のＳ４２５に関して上で説明したものと同じであってよい。スモールセルが少なくとも１つは検出されているとプロセッサ３１０が決定した場合、処理は、以下で説明するＳ６３０へと進む。

【0076】

Ｓ６２０にて、スモールセルは検出されていないとプロセッサ３１０が決定すれば、Ｓ６２５において、プロセッサ３１０は、受信したメッセージに含まれるランダム化ビットが、ある対象キャリア周波数が決定されると示しているかどうかを決定する。このランダム化ビットは、キャリア周波数選択処理ビットとも呼ぶことができる。ランダム化ビットは、たとえば、０、または１、とすることができ、このとき１は対象キャリア周波数がランダム化を用いて決定されるということを示し、０は対象キャリア周波数がランダム化を用いて決定されないということを示す。ビット値の変化が、ランダム化によって対象周波数を決定する必要があるということを示してもよい。ランダム化ビットは、対象キャリア周波数が決定されることになるか否かを正しく示すことのできる、その他の記号を含んでもよい。

【0077】

ランダム化ビットはキャリア周波数選択処理が実行されることを示していると、プロセッサ３１０が決定した場合、処理は、以下で説明するＳ６３０へと進む。しかし、ランダム化ビットはキャリア周波数選択処理が実行されるべきでないことを示していると、プロセッサ３１０が決定した場合、処理は、上で説明したＳ６５０へと進む。

【0078】

以下、このキャリア周波数選択処理について、Ｓ６３０からＳ−６４０を参照しながら説明する。Ｓ６３０において確率論的キャリア周波数選択処理を実行する際、プロセッサ３１０は、乱数（たとえば、０から１の間で）を生成することができる。この乱数は、０から１までの範囲で均等に分布したものとなり得る。プロセッサ３１０は、生成した乱数を、求められた／提供された確率のうちの１つと、マッチさせることができる。上で説明した乱数の範囲は、メッセージに含まれる確率の範囲と対応し得る。

【0079】

Ｓ６３５において、プロセッサ３１０は、生成した数を、アイドルＵＥ２０３が関連する現在のキャリア周波数にアイドルＵＥ２０３が留まる確率、検出されたスモールセルへと移行する確率（ＳＣ１が検出されているか、新たなマクロセルＩＤである場合、Ｐ_ｓｃ１）、および、マクロセルの隣接キャリア周波数（たとえば、Ｆ_１１からＦ_１ｎ）へと移行する確率のうちの１つとマッチさせることができる。マッチされた確率は、それに関連づけられたキャリア周波数を持つことができ、以下、この周波数は、対象キャリア周波数と呼ばれ得る。たとえば、図７を参照すると、乱数がＰ_１２とマッチする場合、対象キャリア周波数はＦ_１２となる。例示的一実施形態では、新たなスモールセルＩＤが２つ以上、または検出されたスモールセルが２つ以上存在し得る。

【0080】

例示的一実施形態では、プロセッサ３１０は、アイドルＵＥ２０３が現在のキャリアに留まる確率を、次式のように求めることができる。
Ｐ_ｓｖ＋Ｐ_ｓｃ１＋…＋Ｐ_ｓｃｋ＋Ｐ_１１＋Ｐ_１２＋…＋Ｐ_１ｎ＝１ （２）
上式において、Ｐ_ｓｖは、アイドルＵＥ２０３が自身の現在のキャリア周波数に留まる確率を示し、Ｐ_ｓｃ１＋…＋Ｐ_ｓｃｋは、検出された新たな重畳スモールセルＩＤかつ／または検出された重畳スモールセルに相当し、Ｐ_１１、…Ｐ_１ｎは、リスト７０１内にネットワークエンティティによって提供される。

【0081】

その後、Ｓ６４０において、プロセッサ３１０は、図４に関して上で説明した、Ｓ４４５−Ｓ４９０のステップを実行することができる。

【0082】

スモールセルのオフロードについては、スモールセルがマクロセルキャリアと、また適用可能であれば他のスモールセルとも完全に重畳していることから、確率設定は、マクロオンリシステムの場合と同じくすべきである。このマクロオンリシステムは、本出願人によって出願された、米国特許出願第１３／５５２，００８号に記述されており、その内容の全体が、参照により本明細書に組み込まれる。

【0083】

少なくとも１つのスモールセルをマクロレイヤへとオフロードする際には、対象マクロレイヤにおいてブロードキャストされる、スモールセルのオフロードに対応する確率は、０に設定すべきである。これにより、マクロレイヤへとオフロードされるＵＥが、前のソーススモールセルとの間でピンポンされることが防がれる。

【0084】

図８は、例示的実施形態による、ＨｅｔＮｅｔにおける負荷分散化のためのアイドルＵＥ再分配方法に関するフローチャートを示している。図８に記述された方法は、「セル毎ＵＥ毎ベースの個別優先度（ｐｅｒ ｃｅｌｌ ｐｅｒ ＵＥ ｂａｓｅｄ ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｐｒｉｏｒｉｔｙ）」方法と呼ぶことができる。図９は、例示的実施形態による、セル毎ＵＥ毎ベースの個別優先度方法の仕組みを示す図である。セル毎ベースの個別優先度方法を説明する際には、図８と図９の両方が参照されることになる。

【0085】

Ｓ８０５において、プロセッサ３１０は、ＵＥ２０３がアクティブ状態からアイドル状態へと移行したかどうかを決定することができる。このようなアクティブモードからアイドルモードへの移行に関する決定は、当技術分野で知られている任意の方法を介したものであってよい。Ｓ８０５において、プロセッサ３１０は、ＵＥ２０３はアクティブモードのままであると決定すれば、何らかの他の処理を実行することができる。

【0086】

Ｓ８０５にて、ＵＥ２０３はアイドル状態に移行しているとプロセッサ３１０が決定すれば、Ｓ８１０において、ＵＥ２０３のプロセッサ３１０は、ネットワークエンティティからメッセージを受信することができる（たとえば、アクティブモードからアイドルモードへの移行時に、ＵＥ２０３はこのメッセージを受信することができる）。このネットワークエンティティは、たとえば、図２に示した、マクロセルＭＣ１の基地局２０２とすることができる。受信したメッセージは、ユニキャストメッセージとすることができる。例示的一実施形態では、ネットワークエンティティは、ＵＥがアクティブからアイドルモードへと移行するときに、利用可能なスモールセルが１つ以上過負荷となっていると自身が決定した場合には、いつでもメッセージを送信することができる。ネットワークで送信され、ＵＥが受信するメッセージは、ＬＴＥシステムにおける接続解除メッセージ９０１とすることができる。メッセージ９０１は、過負荷である、かつ／またはそう懸念される（たとえば、過負荷目前である、近い将来に過負荷となることが基地局によって予想される、など）セルＩＤ（たとえば、スモールセルおよび／またはマクロセル）のエントリを含むことができる。メッセージのエントリには、こうしたセルＩＤに加え、これらのセルＩＤに関連づけられたキャリア周波数が含まれてよい。

【0087】

Ｓ８１５において、ＵＥ２０３のプロセッサ３１０は、ＵＥ２０３に既に存在している優先度リスト（優先度リスト９０２など）を更新することができる。この優先度リストには、プロセッサ３１０がＵＥ２０３の現在のキャリア周波数からの変更先として決定する可能性のある、複数の対象キャリア周波数が含まれてよい。例示的一実施形態では、更新された優先度リストは、ネットワークエンティティから受信したメッセージ９０１に含まれる、過負荷となっているセルのキャリア周波数に対し、最低の優先度を付与することができる。ＵＥ２０３の優先度リスト９０２も、上で説明したものと同様であってよく、ＵＥ２０３のメモリ３１５に記憶されてよい。例示的一実施形態では、ＳＣ１は過負荷であるとメッセージが示す場合、プロセッサ３１０は、ＵＥの優先度リスト９０２内で、ＳＣ１のＦ_ｘに対し、より低い優先度レベルを付与する。

【0088】

Ｓ８２０において、プロセッサ３１０は、最高の優先度値を持つ、複数の対象キャリア周波数のうちの１つを選択することができる。たとえば、プロセッサ３１０は、ＵＥ２０３の優先度リスト９０２から、対象キャリア周波数の優先度値を指定することができる。その後、Ｓ８２５において、プロセッサ３１０は、その選択した対象キャリア周波数が利用可能かどうかを決定することができる。たとえば、プロセッサ３１０は、選択された対象キャリア周波数の可用性を、選択された対象キャリア周波数から受信した信号を検出／測定することによって決定することができる。

【0089】

Ｓ８２５にて、対象キャリア周波数が利用可能であるとプロセッサ３１０が決定した場合、Ｓ８３５において、プロセッサ３１０は、アイドルＵＥ２０３の現在のキャリア周波数を対象キャリア周波数へと変更し、ＵＥアイドルハンドオーバを対象キャリア周波数へと変更することができる。

【0090】

しかし、Ｓ８２５にて、対象キャリア周波数が利用可能ではないとプロセッサ３１０が決定した場合、Ｓ８３０において、プロセッサ３１０は、優先度リスト９０２で次に高い優先度を持つ、別の対象キャリア周波数を選択することができる。その後、処理はＳ８２５に復帰し、Ｓ８２５−Ｓ８３５が繰り返されてよい。

【0091】

図９に示す例示的一実施形態は、すべてのスモールセルが過負荷となっていると仮定し、プロセッサ３１０が、Ｓ８０５で受信したメッセージに基づいて、これらのスモールセル（たとえば、ＳＣ１からＳＣｎ）のキャリア周波数に対し、最低の優先度を付与する。その後、Ｓ８２５において、プロセッサ３１０は優先度リスト９０２に基づき、Ｐ_１１がＰ_１２、Ｐ_１３、…Ｐ_１ｎよりも大きいという前提で、ＵＥ２０３の現在のキャリア周波数からの切り替え先として、Ｆ_１１を選択することができる。しかし、プロセッサ３１０は、Ｆ_１１が利用可能でないと決定すれば、次に高い優先度値を持つ、次のキャリア周波数（たとえば、Ｆ_１２）を、（Ｐ_１２はＰ_１３、Ｐ_１４、…Ｐ_１ｎよりも大きいという仮定）選択することができる。

【0092】

例示的一実施形態では、ＵＥ３０２にタイマが組み込まれてよい。ある時間期間（たとえば、優先度が下げられたセルからのＵＥアイドルハンドオーバ時に始動したタイマの時間から）が所与の閾値を超過すると、優先度リスト９０２内に、最低の優先度が付与された任意の優先度の下げられたスモールセルは、プロセッサ３１０によって優先度リスト９０２から削除されてよい。この閾値は、ＵＥに対し事前構成され、実証研究に基づいて選択された、設計パラメータとすることができる。

【0093】

例示的実施形態を詳細に示し説明したが、当業者であれば、特許請求の趣旨および範囲から逸脱することなく、その形態や細部の変形がなされ得ることは理解されよう。

【0094】

ここに説明した発明は、さまざまな方法で多様化され得ることも明白であろう。このような変形は、本発明からの逸脱とはみなされず、また、このような修正の一切は、本発明の範囲に包含されることが意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】