特許 7142004 エレファントフローの指向されたハンドオーバ

(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】

(24)【登録日】2022-09-14

(45)【発行日】2022-09-26

(54)【発明の名称】エレファントフローの指向されたハンドオーバ

(51)【国際特許分類】

   H04W 28/08 20090101AFI20220915BHJP

   H04W 36/22 20090101ALI20220915BHJP

【ＦＩ】

H04W28/08

H04W36/22

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2019513953

(86)(22)【出願日】2017-09-13

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2019-09-19

(86)【国際出願番号】 US2017051412

(87)【国際公開番号】W WO2018053038

(87)【国際公開日】2018-03-22

【審査請求日】2020-09-08

(31)【優先権主張番号】62/393,999

(32)【優先日】2016-09-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】517307865

【氏名又は名称】オパンガ ネットワークス，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】ハルラング，ジェフリー ピー．

(72)【発明者】

【氏名】バーネット，ジョン

(72)【発明者】

【氏名】ハドーン，ベン

(72)【発明者】

【氏名】ギボンズ，デイヴィッド

【審査官】野村 潔

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２０４１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１４１２３９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１６－５０２２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５０７２０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４－ ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４

ＳＡ ＷＧ１－４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のカバレッジエリア内に位置する複数のユーザ機器（ＵＥ）端末に送信されるか、または前記複数のＵＥ端末から送信されたデータフローのうち１つ以上のエレファントフローを特定するステップと、
前記１つ以上のエレファントフローを閾値特性と比較するステップと、
前記第１のカバレッジエリアが輻輳しているかどうかを決定するステップと、
前記複数のＵＥ端末からの前記１つ以上のエレファントフローのうちのエレファントフローのエンドポイントであるＵＥ端末を選択するステップと、
前記１つ以上のエレファントフローが前記閾値特性を超え、前記第１のカバレッジエリアが輻輳しているときに、前記第１のカバレッジエリアからの前記選択されたＵＥ端末のハンドオーバを生じさせるステップと、を含む方法。

【請求項2】

前記１つ以上のエレファントフローを特定するステップは、前記１つ以上のエレファントフローがフロー検出器によって転送されるステップを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記１つ以上のエレファントフローを前記閾値特性と比較するステップは、前記１つ以上のエレファントフローの数が閾値を超えるかどうかを決定するステップを含み、
前記１つ以上のエレファントフローの数が前記閾値よりも大きいときに、前記１つ以上のエレファントフローが前記閾値特性を超える、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記１つ以上のエレファントフローを前記閾値特性と比較するステップは、前記第１のカバレッジエリアと第２のカバレッジエリアの間にエレファントフローの不均衡が存在するかどうかを決定するステップを含み、前記第１のカバレッジエリアと該第２のカバレッジエリアとが重複し、
前記エレファントフローの不均衡は、前記第１のカバレッジエリアにおけるエレファントフローの数が、前記第２のカバレッジエリアにおけるエレファントフローの数よりも大きく、前記第１のカバレッジエリアにおいてエレファントフローを動作させているＵＥ端末の相対的割合が、前記第２のカバレッジエリアにおいてエレファントフローを動作させているＵＥ端末の相対的割合よりも大きいときに、存在する、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記第１のカバレッジエリアが輻輳しているかどうかを決定するステップは、前記第１のカバレッジエリアの余剰容量が閾値容量未満であるかどうかを決定するステップを含み、該余剰容量は、前記第１のカバレッジエリアの総容量と該総容量のうち現在使用されている量の間で定義される、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記第１のカバレッジエリアからの前記選択されたＵＥ端末のハンドオーバを生じさせるステップは、ネットワーク機器にメッセージを送信するステップを含み、該メッセージは、前記選択されたＵＥ端末のハンドオーバを要求する、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記メッセージは、前記１つ以上のＵＥ端末のうちの前記選択されたＵＥ端末を特定し、
前記エレファントフローの前記エンドポイントである前記ＵＥ端末を選択するステップは、前記選択されたＵＥ端末が、前記第１のカバレッジエリアが第２のカバレッジエリアと重複する領域に位置するステップを含む、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記第２のカバレッジエリアが前記第１のカバレッジエリアよりも少ないエレファントフローに関連付けられるときに、前記第１のカバレッジエリアと前記第２のカバレッジエリアの間にエレファントフローの不均衡があると決定するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記ネットワーク機器は、前記第１のカバレッジエリアにサービスを提供する基地局である、請求項６に記載の方法。

【請求項10】

前記１つ以上のエレファントフローが前記閾値特性を超え、前記第１のカバレッジエリアが輻輳しているときに、前記第１のカバレッジエリアからの前記複数のＵＥ端末のハンドオーバを生じさせるステップは、前記第１のカバレッジエリアから第２のカバレッジエリアへの前記ＵＥ端末のうちの選択された１つのハンドオーバを生じさせるステップを含み、前記第２のカバレッジエリアは、前記第１のカバレッジエリアと重複する、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

前記１つ以上のエレファントフローが前記閾値特性を超え、前記第１のカバレッジエリアが輻輳しているときに、前記第１のカバレッジエリアからの前記１つ以上のＵＥ端末のうちの少なくとも１つのハンドオーバを生じさせるステップは、第１のネットワーク技術から第２のネットワーク技術への前記１つ以上のＵＥ端末のうちの選択された１つのハンドオーバを生じさせるステップを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項12】

非一時的なプログラムコマンドを記憶するメモリと、
プロセッサと、を含み、
前記プロセッサが前記プログラムコマンドを実行すると、前記プロセッサは、
第１のカバレッジエリア内で動作する複数のユーザ機器（ＵＥ）端末に送信されるか、または前記複数のＵＥ端末から送信されたデータフローのうち１つ以上のエレファントフローを特定することと、
前記１つ以上のエレファントフローを閾値特性と比較することと、
前記第１のカバレッジエリアが輻輳しているかどうかを決定することと、
前記複数のＵＥ端末からの前記１つ以上のエレファントフローのうちのエレファントフローのエンドポイントであるＵＥ端末を選択することと、
前記１つ以上のエレファントフローが前記閾値特性を超え、前記第１のカバレッジエリアが輻輳しているときに、前記第１のカバレッジエリアからの前記選択されたＵＥ端末のハンドオーバを生じさせることと、を行う、システム。

【請求項13】

前記プロセッサは、前記１つ以上のエレファントフローの数が閾値を超えるかどうかを決定することによって、前記１つ以上のエレファントフローを前記閾値特性と比較し、
前記１つ以上のエレファントフローの数が前記閾値よりも大きいときに、前記１つ以上のエレファントフローが前記閾値特性を超える、請求項１２に記載のシステム。

【請求項14】

前記プロセッサは、前記第１のカバレッジエリアと第２のカバレッジエリアの間にエレファントフローの不均衡が存在するかどうかを決定することにより、前記１つ以上のエレファントフローを前記閾値特性と比較し、前記第１のカバレッジエリアと該第２のカバレッジエリアとが重複し、
前記エレファントフローの不均衡は、前記第１のカバレッジエリアにおけるエレファントフローの数が、前記第２のカバレッジエリアにおけるエレファントフローの数よりも大きく、前記第１のカバレッジエリアにおいてエレファントフローを動作させているＵＥ端末の相対的割合が、前記第２のカバレッジエリアにおいてエレファントフローを動作させているＵＥ端末の相対的割合よりも大きいときに、存在する、請求項１２に記載のシステム。

【請求項15】

前記プロセッサは、前記第１のカバレッジエリアの余剰容量が閾値容量未満であるかどうかを決定することによって、前記第１のカバレッジエリアが輻輳しているかどうかを決定することを行い、該余剰容量は、前記第１のカバレッジエリアの総容量と該総容量のうち現在使用されている量の間で定義される、請求項１２に記載のシステム。

【請求項16】

前記プロセッサは、ネットワーク機器にメッセージを送信することによって、前記１つ以上のエレファントフローが閾値特性を超え、前記第１のカバレッジエリアが輻輳しているときに、前記第１のカバレッジエリアからの前記選択されたＵＥ端末のハンドオーバを生じさせることを行い、該メッセージは、前記選択されたＵＥ端末のハンドオーバを要求し、
前記メッセージは、前記選択されたＵＥ端末を特定し、
前記エレファントフローの前記エンドポイントである前記ＵＥ端末を選択することは、前記選択されたＵＥ端末が第１のカバレッジエリアが第２のカバレッジエリアと重複する領域に位置することを含む、請求項１２に記載のシステム。

【請求項17】

前記プロセッサは、前記第１のカバレッジエリアから第２のカバレッジエリアへの前記選択されたＵＥ端末のハンドオーバを生じさせることによって、前記第１のカバレッジエリアからの前記選択されたＵＥ端末のハンドオーバを生じさせることを行い、前記第２のカバレッジエリアは、前記第１のカバレッジエリアと重複する、請求項１２に記載のシステム。

【請求項18】

非一時的なプログラムコマンドを記憶するメモリと、
１つ以上のプロセッサと、を含み、
前記１つ以上のプロセッサが前記プログラムコマンドを実行すると、前記１つ以上のプロセッサは、
第１のカバレッジエリア内の複数の第１のＵＥ端末に送信されるか、または前記複数の第１のＵＥ端末から送信されたデータフローのうち第１のエレファントフローを特定し、
前記第１のエレファントフローの数が、第２のカバレッジエリア内の複数の第２のＵＥ端末に送信されるか、または前記複数の第２のＵＥ端末から送信された第２のエレファントフローの数を超えていると決定することであって、該第２のカバレッジエリアが第１のカバレッジエリアと重複する、決定することと、
前記第１のカバレッジエリアが輻輳していると決定することと、
前記第２のカバレッジエリアが輻輳していないと決定することと、
前記第１のカバレッジエリアにサービスを提供する基地局にメッセージを送信することであって、該メッセージは、前記第１のカバレッジエリアから前記第２のカバレッジエリアへのあるＵＥ端末のハンドオーバを要求する、送信することと、を行う、トランスポートマネージャ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０１６年９月１３日に出願された米国仮特許出願第６２／３９３，９９９号の利益を主張し、本明細書においてすべての目的のために参照により援用される。

【背景技術】

【0002】

モバイルセルラネットワークは、典型的には、ネットワークリソースを共有するユーザのグループに多様な音声のセット及びデータサービスを提供するようにオペレータによって設計される。標準的な構成では、ネットワーク化された無線カバレッジセルの各々（「セクタ」としても知られている）は、地域サービスエリア内に静的連続無線カバレッジを提供するようにアレンジされる。モバイルセルラネットワークのユーザは、ユーザ機器端末（ＵＥ）を介してネットワークに接続し、１つ以上のセルに無線でアタッチする。

【0003】

ネットワークとＵＥは、ハンドオーバサービスをサポートし、ユーザがカバレッジセル間を移動する際に、連続的かつ中断されないユーザ知覚通信を提供する。例えば、ネットワークは、ＵＥが第１のセルから第２のセルに移動するときに、第１のセルから第２のセルにＵＥをハンドオーバすることができる。

【0004】

ユーザのランダムな分布と、音声およびデータサービスに対する様々な需要のため、トラフィック負荷はセルごとに異なる。隣接または重複するセルは、時間とともに劇的に異なる負荷を有することがある。

【0005】

セルが満足できる以上のリソース需要を経験すると、セルは「輻輳」する。セルが輻輳しているときは、セル内の過負荷の共有リソースは、セルにアタッチされているＵＥ間で公平ベースで割り当てられることがある。しかし、各ＵＥは、セルが輻輳しているとき、セルが輻輳していないときよりも、より少ないリソースを割り当てられる。輻輳中のこれらの減少した割り当てでは、ビデオサービスのような特定の高データスループットサービスまたはタイムリーな大規模ファイル配信サービス、例えば電子メール添付ファイルのダウンロードには不十分である。したがって、輻輳は可能な限り避けるべき条件である。

【0006】

従って、可能であれば、モバイルネットワークは、サービングセル間でＵＥをハンドオーバすることによって、セルの「負荷バランス」を行う。負荷分散は、例えば、あるセルが輻輳状態で動作し、別の隣接するセルまたは重複するセルがアイドル状態であるようなシナリオを防止する。負荷バランシングは、セルラネットワークの集約容量の利用を最大にし、展開されたインフラの経済的利用を改善し、モバイルネットワークのユーザのための体感品質を改善する傾向がある。

【0007】

例えば、オペレータは、共通カバレッジエリアに１つ以上の動作しているＵＥを有する隣接または重複するカバレッジセル間の集約トラフィック負荷に数値閾値差が存在する場合はいつでも、セル間の負荷バランシングをトリガすることができる。例えば、より高いトラフィック負荷セルからより低いトラフィック負荷セルへのＵＥのハンドオーバを強制またはバイアスすることにより、２つのセル間の集約トラフィック負荷レベルが平衡に向かって駆動され、一般的な輻輳が軽減され得る。

【0008】

しかし、既存の方法は、現在、自己組織化ネットワーク（ＳＯＮ）の原理と整合させることができる全体的なネットワーク輻輳をより効率的かつ同等に低減するために、負荷バランシングをトリガし実行する新規の方法を欠いている。

【発明の概要】

【0009】

本開示の様々な実施形態によれば、第１のカバレッジエリア内に位置する複数のユーザ機器（ＵＥ）端末によって動作する１つ以上のエレファントフローを特定するステップと、１つ以上のエレファントフローを閾値特性と比較するステップと、カバレッジエリアが輻輳しているかどうかを決定するステップと、１つ以上のエレファントフローが閾値特性を超え、第１のカバレッジエリアが輻輳しているときに、第１のカバレッジエリアからの複数のＵＥ端末のハンドオーバを生じさせるステップと、を含む方法である。

【0010】

一実施形態では、第１のカバレッジエリア内で動作する複数のＵＥ端末によって生成される１つ以上のエレファントフローを特定するステップは、１つ以上のエレファントフローがフロー検出器によって転送されるステップを含む。

【0011】

一実施形態では、１つ以上のエレファントフローを閾値特性と比較するステップは、１つ以上のエレファントフローの数が閾値を超えるかどうかを決定するステップを含み、１つ以上のエレファントフローの数が閾値よりも大きいときに、１つ以上のエレファントフローが閾値特性を超える。

【0012】

一実施形態では、１つ以上のエレファントフローを閾値特性と比較するステップは、第１のカバレッジエリアと第２のカバレッジエリアの間にエレファントフローの不均衡が存在するかどうかを決定するステップを含み、第１のカバレッジエリアと第２のカバレッジエリアとが重複する。

【0013】

一実施形態では、カバレッジエリアが輻輳しているかどうかを決定するステップは、カバレッジエリアの余剰容量が閾値容量未満であるかどうかを決定するステップを含み、余剰容量は、カバレッジエリアの総容量と総容量のうち現在使用されている量の間で定義される。

【0014】

一実施形態では、１つ以上のエレファントフローが閾値特性を超え、第１のカバレッジエリアが輻輳しているときに、第１のカバレッジエリアからの複数のＵＥ端末のハンドオーバを生じさせるステップは、ネットワーク機器にメッセージを送信するステップを含み、メッセージは、１つ以上のＵＥ端末のハンドオーバを要求する。

【0015】

一実施形態では、メッセージは、１つ以上のＵＥ端末のうちの選択されたＵＥ端末を特定し、選択されたＵＥ端末は、第１のカバレッジエリアが第２のカバレッジエリアと重複する領域に位置する。

【0016】

一実施形態では、方法は、第１のカバレッジエリアと第２のカバレッジエリアの間にエレファントフローの不均衡があると決定するステップをさらに含み、第２のカバレッジエリアは、第１のカバレッジエリアよりも少ないエレファントフローに関連付けられる。

【0017】

一実施形態では、ネットワーク機器は、第１のカバレッジエリアにサービスを提供する基地局である。

【0018】

一実施形態では、１つ以上のエレファントフローが閾値特性を超え、第１のカバレッジエリアが輻輳しているときに、第１のカバレッジエリアからの複数のＵＥ端末のハンドオーバを生じさせるステップは、第１のカバレッジエリアから第２のカバレッジエリアへのＵＥ端末のうちの選択された１つのハンドオーバを生じさせるステップを含み、第２のカバレッジエリアは、第１のカバレッジエリアと重複する。

【0019】

一実施形態では、１つ以上のエレファントフローが閾値特性を超え、第１のカバレッジエリアが輻輳しているときに、第１のカバレッジエリアからの１つ以上のＵＥ端末のうちの少なくとも１つのハンドオーバを生じさせるステップは、第１のネットワーク技術から第２のネットワーク技術への１つ以上のＵＥ端末のうちの選択された１つのハンドオーバを生じさせるステップを含む。

【0020】

本開示の様々な実施形態によれば、非一時的なプログラムコマンドを記憶するメモリと、プロセッサと、を含み、プロセッサがプログラムコマンドを実行すると、プロセッサは、第１のカバレッジエリア内で動作する複数のユーザ機器（ＵＥ）端末によって生成される１つ以上のエレファントフローを特定することと、１つ以上のエレファントフローを閾値特性と比較することと、第１のカバレッジエリアが輻輳しているかどうかを決定することと、１つ以上のエレファントフローが閾値特性を超え、第１のカバレッジエリアが輻輳しているときに、第１のカバレッジエリアからの複数のＵＥの端末のうちの１つ以上のＵＥ端末のハンドオーバを生じさせることと、を行う、システムである。

【0021】

一実施形態によれば、プロセッサは、１つ以上のエレファントフローの数が閾値を超えるかどうかを決定することによって、１つ以上のエレファントフローを閾値特性と比較し、１つ以上のエレファントフローの数が閾値よりも大きいときに、１つ以上のエレファントフローが閾値特性を超える。

【0022】

一実施形態によれば、プロセッサは、第１のカバレッジエリアと第２のカバレッジエリアの間にエレファントフローの不均衡が存在するかどうかを決定することにより、１つ以上のエレファントフローを閾値特性と比較し、第１のカバレッジエリアと第２のカバレッジエリアとが重複する。

【0023】

一実施形態によれば、プロセッサは、カバレッジエリアの余剰容量が閾値容量未満であるかどうかを決定することによって、カバレッジエリアが輻輳しているかどうかを決定することを行い、余剰容量は、カバレッジエリアの総容量と総容量のうち現在使用されている量の間で定義される。

【0024】

一実施形態によれば、プロセッサは、ネットワーク機器にメッセージを送信することによって、１つ以上のエレファントフローが閾値特性を超え、第１のカバレッジエリアが輻輳しているときに、第１のカバレッジエリアからの複数のＵＥ端末のうちの１つ以上のハンドオーバを生じさせることを行い、メッセージは、１つ以上のＵＥ端末のハンドオーバを要求する、メッセージは、１つ以上のＵＥ端末のうちの選択されたＵＥ端末を特定し、選択されたＵＥ端末は、第１のカバレッジエリアが第２のカバレッジエリアと重複する領域に位置する。

【0025】

一実施形態によれば、プロセッサは、第１のカバレッジエリアから第２のカバレッジエリアへの１つ以上のＵＥ端末のうちの選択された１つのハンドオーバを生じさせることによって、１つ以上のエレファントフローが閾値特性を超え、第１のカバレッジエリアが輻輳しているときに、第１のカバレッジエリアからの複数のＵＥ端末のうちの１つ以上のハンドオーバを生じさせることを行い、第２のカバレッジエリアは、第１のカバレッジエリアと重複する。

【0026】

一実施形態によれば、非一時的なプログラムコマンドを記憶するメモリと、１つ以上のプロセッサと、を含み、１つ以上のプロセッサがプログラムコマンドを実行すると、１つ以上のプロセッサは、第１のカバレッジエリア内の複数の第１のＵＥ端末によって動作する第１のエレファントフローを特定し、第１のエレファントフローの数が、第２のカバレッジエリア内の第２のＵＥ端末によって動作する第２のエレファントフローの数を超えていると決定することであって、第２のカバレッジエリアが第１のカバレッジエリアと重複する、決定することと、第１のカバレッジエリアが輻輳していると決定することと、第２のカバレッジエリアが輻輳していないと決定することと、第１のカバレッジエリアにサービスを提供する基地局にメッセージを送信することであって、メッセージは、第１のカバレッジエリアから第２のカバレッジエリアへの少なくとも１つの第１のＵＥ端末のハンドオーバを要求する、送信することと、を行う、トランスポートマネージャである。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1A】本開示の実施形態によるシステムアーキテクチャを示す。

【図1B】本開示の実施形態によるシステムアーキテクチャを示す。

【図2A】一実施形態による、ＵＥ端末ハンドオーバの前の重複するセルカバレッジエリア内の複数のＵＥ端末を示す。

【図2B】一実施形態による、ＵＥ端末ハンドオーバ後の重複するセルカバレッジエリア内の複数のＵＥ端末を示す。

【図2C】一実施形態による、カバレッジのシフト後の重複するセルカバレッジエリア内の複数のＵＥ端末を示す。

【図3A】実施形態によるエレファントフローを特定する方法を示すフローチャートである。

【図3B】実施形態によるエレファントフローを特定する方法を示すフローチャートである。

【図4】一実施形態に係るエレファントフローを動作させるＵＥ端末のハンドオーバを要求する方法を示すフローチャートである。

【図5A】実施形態による、あるカバレッジエリアから別のカバレッジエリアへのＵＥ端末のハンドオーバを生じさせる方法を示すフローチャートである。

【図5B】実施形態による、あるカバレッジエリアから別のカバレッジエリアへのＵＥ端末のハンドオーバを生じさせる方法を示すフローチャートである。

【図6A】実施形態によるカバレッジエリアからのＵＥ端末のハンドオーバを実行する方法を示すフローチャートである。

【図6B】実施形態によるカバレッジエリアからのＵＥ端末のハンドオーバを実行する方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本開示の実施形態は、カバレッジエリア内で動作するデータフローのタイプに基づく、ネットワークの異なるカバレッジエリア間の負荷バランスに関する。

【0029】

例えば、カバレッジエリアが輻輳していると決定されたとき、ネットワークリソースは、カバレッジエリア内のデータフローを動作させる端末に公平に分配され得る。例えば、余剰能力が限られているときに、カバレッジエリアは輻輳していると決定される。

【0030】

カバレッジエリア内の一部のデータフローは、カバレッジエリア内の他のデータフローよりも、ネットワークに著しく負担をかけることがある。例えば、「エレファントフロー」として特定されたデータフローは、カバレッジエリア内の他のデータフローよりもかなり多くのネットワークリソースを要求する。カバレッジエリアで動作するエレファントフローは、かなりの量のネットワークリソースを結びつけ、それによって、カバレッジエリアが輻輳しているときに、カバレッジエリア内で動作するＵＥ端末への余剰ネットワーク容量の公平な割り当てを比較的困難にする。

【0031】

本開示の様々な実施形態によれば、エレファントフローに関連付けられたＵＥ端末は、トラフィックのフロー特性に基づいて特定され、輻輳したカバレッジエリアから選択的にハンドオーバされる。ＵＥ端末は、例えば、同じネットワーク、または別のネットワークにおいて、輻輳が少なく、負担が少なく、重複するカバレッジエリアにハンドオーバされる。

【0032】

選択的ハンドオーバにより、エレファントフローを地理的に重複するカバレッジエリア間でより均等に割り当てることができる。エレファントフローを均等に割り当てた結果、様々な実施形態によれば、ネットワークリソースを、そうしなければ輻輳しているカバレッジエリアに公平に割り当てることができる。

【0033】

本開示の実施形態は、トラフィックフロー特性および余剰容量可用性を利用することにより、モバイルネットワークのセル間の集約（aggregate）トラフィック負荷を負荷バランスを行うためのシステムおよび方法を提供する。

【0034】

いくつかの実施形態において理解されるように、トラフィックフロー特性は、ユーザトラフィックフローの相対的データスループット値および持続時間（duration）を含む。

【0035】

実施形態によれば、トラフィックフローは、共通のトランスポート層識別子またはこれと同等のセットを共有するパケットネットワークを横断するデータパケットの一方向性の集合である。データパケットは２つのノード、例えばＵＥ端末とコンテンツサーバの間を横断する。フローは、一方向（例えば、アップリンクまたはダウンリンク）であるが、同じペアの接続エンドポイント間の逆方向のフロー（例えば、相互交換された宛先および送信元ネットワークアドレスを持つパケット、相互交換されたポートアドレス、共通のフローラベルなど）と対にしてもよい。

【0036】

エレファントフローは、ネットワークを横断する他のデータフローよりも相対的に高いデータスループットと相対的に長い持続時間を有するトラフィックフローである。例えば、エレファントフローは、閾値データスループットよりも高いデータスループット、および／または閾値持続時間よりも長い持続時間を有する。一実施形態によれば、閾値データスループットおよび閾値持続時間は、時間とともに変化し、ネットワークの能力に応じて変化する。

【0037】

標準フローは、ネットワークを横断する他のデータフローと比較して、相対的に低い、または標準的なデータスループットおよび／または持続時間を有するトラフィックフローである。例えば、標準フローは、閾値データスループットよりも低いデータスループットおよび／または閾値持続時間よりも長い持続時間を有する。

【0038】

各エレファントフローまたは標準フローは、ネットワークリソースを共有するＵＥ端末に関連付けられる。すなわち、各エレファントフローまたは標準フローは、関連付けられたＵＥ端末に送信されるまたはＵＥ端末から送信される複数のパケットを含む。例えば、エレファントフローまたは標準フローに関連付けられたＵＥ端末が、ネットワーク内のセルにアタッチされる。

【0039】

様々な実施形態によれば、ＵＥ端末は、携帯電話、コンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレット、ハンドヘルド装置、ハンドセット装置、スマートテレビ、スマートウォッチ、またはこれらの組み合わせである。特定の実施形態では、ＵＥ端末は、ネットワークと無線接続可能なデバイスである。

【0040】

余剰容量（「アイドル容量」としても知られている）は、いくつかの実施形態では、データの一部または全部をネットワーク経由で転送するために使用されるが、それ以外は使用されない共有ネットワーク容量（例えば、ネットワーク帯域幅、ネットワークリソース等）である。例えば、セルまたはネットワークの総ネットワークトラフィック搬送容量がＸで、セルまたはネットワークの現在の集約ネットワークトラフィック負荷がＹである場合、セルまたはネットワークの余剰容量はＸ－Ｙであり、ここで、ＹはＸ以下である。いくつかのシナリオでは、共有マルチユーザデータネットワークの余剰容量は一時的なものであり、時間の経過とともにランダムに変動する。本開示において定義される余剰容量の使用は、ネットワーク容量の公平なシェアまたは類似の競合的共有使用とは区別される（例えば、集約トラフィック負荷がネットワーク容量制限Ｘを超えるときは、ネットワークを共用するＮ人のユーザの各々は、ネットワーク容量のＸ／Ｎシェアを受信する）、ここで、Ｎはゼロではない。

【0041】

図１Ａは、一実施形態によるシステムアーキテクチャ１００を示す。

【0042】

システムアーキテクチャ１００は、少なくとも１つのＵＥ端末１０２、少なくとも１つのトランスポートマネージャ１０６、および少なくとも１つのコンテンツサーバ１１０を含む。図１Ａは、単一のＵＥ端末１０２、単一のトランスポートマネージャ１０６、および単一のコンテンツサーバ１１０を図示しているが、一実施形態では、システムアーキテクチャ１００は、複数のＵＥ端末１０２、複数のトランスポートマネージャ１０６、および／または複数のコンテンツサーバ１１０を含む。

【0043】

ＵＥ端末１０２は、インタフェース１１１、プロセッサ１１２、ストレージ１１４、１つ以上のアプリケーション（ＡＰＰ）１１６、およびエージェント１１８を含む。

【0044】

トランスポートマネージャ１０６は、インタフェース１２０、プロセッサ１２２、キュー１２４、マネージャ１２６、およびストレージ１２８を含む。ストレージ１２８は、１つ以上のポリシー１３０を記憶する。

【0045】

コンテンツサーバ１１０は、インタフェース１４０、プロセッサ１４２、およびストレージ１１４を含む。ストレージ１１４は、１つ以上のファイル１４６を記憶する。

【0046】

ＵＥ端末１０２とコンテンツサーバ１１０の間にはデータフローが存在する。データフローは、ＵＥ端末とコンテンツサーバ１１０の間のパケットネットワーク１０４および１０８を横断する複数のパケットを含む。すなわち、ＵＥ端末１０２及びコンテンツサーバ１１０は、データフローの終端ノードである。

【0047】

例えば、ＵＥ端末１０２は、パケットネットワーク１０４および１０８を介してコンテンツサーバ１１０に記憶されたファイル１４６のうちの１つに対する要求パケットを送信し、コンテンツサーバ１１０は、コンテンツサーバ１１０に要求されたファイル１４６をパケットネットワーク１０４、１０８またはその両方を介して送信する。データフロー内のパケットはまた、ＵＥ端末１０２とコンテンツサーバ１１０の間に接続されたトランスポートマネージャ１０６を通過する。

【0048】

パケットデータネットワーク１０４および１０８は、ＵＥ端末１０２、トランスポートマネージャ１０６およびコンテンツサーバ１１０を相互接続する。様々な実施形態によれば、パケットデータネットワーク１０４および１０８は、２つの別個のネットワークまたは単一の大きな機能ネットワークの一部である。

【0049】

いくつかの実施形態では、パケットデータネットワーク１０４および１０８の一方は、トランスポートマネージャ１０６とＵＥ端末１０２を接続するアクセスネットワーク（ＡＮ）１０４である。ＡＮ１０４は、例えば、モバイル・セルラ・アクセス・ネットワーク（例えば、２Ｇ、３Ｇ、ＬＴＥ、５Ｇ）またはＵＥ端末１０２とトランスポートマネージャ１０６を接続することができる別のタイプのネットワークである。具体的な実施形態では、ＡＮ１０４は、無線アクセスネットワークにリンクするサブノードのコア集合を含む。

【0050】

いくつかの実施形態では、パケットデータネットワーク１０４および１０８の他方は、コンテンツサーバ１１０とトランスポートマネージャ１０６を接続する無線アクセスネットワーク（ＷＡＮ）１０８である。ＷＡＮ１０８は、例えば、インターネットまたはコンテンツサーバ１１０とトランスポートマネージャ１０６を接続することができる別のタイプのネットワークである。

【0051】

本開示の一実施形態によれば、ＵＥ端末１０２とコンテンツサーバ１１０の間のユーザパケットデータトラフィックの少なくとも選択された部分は、トランスポートマネージャ１０６を通過するか、またはこれに沿っている（in-line）。すなわち、ＵＥ端末１０２とコンテンツサーバ１１０の間のデータフロー内のパケットの少なくとも一部は、トランスポートマネージャ１０６を通過する。いくつかの実施形態では、ＡＮ制御パケットデータの少なくとも選択された部分またはコピーは、トランスポートマネージャ１０６に向けられるか、またはトランスポートマネージャ１０６を通過する。特定の例において、複数のＵＥ端末１０２と複数のコンテンツサーバ１１０の間のユーザパケットデータトラフィックは、単一のトランスポートマネージャ１０６を通過する。

【0052】

トランスポートマネージャ１０６は、ＵＥ端末１０２とコンテンツサーバ１１０の間に配置される。一実施形態では、トランスポートマネージャ１０６は、ＡＮ１０４をＷＡＮ１０８に接続する境界トラフィック集約ポイントにある。例えば、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）標準モバイルネットワークでは、集約ポイントは、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）－ゲートウェイコア要素に接続し、インターネットに向かって外側に接続するｓＧｉ－ＬＡＮの一部である。あるいは、集約ポイントは、ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）－ゲートウェイに接続し、インターネットに向かって外側に接続するＧｉ－ＬＡＮの一部である。しかしながら、他の実施形態では、トランスポートマネージャ１０６は、別の場所に配置される。

【0053】

いくつかの実施形態では、トランスポートマネージャ１０６は、ＡＮ１０４を含む１つ以上のＡＮにサービスを提供するコンテンツ配信ネットワーク内に配置され、その一部である。様々な実施形態によれば、トランスポートマネージャ１０６は、ＵＥ端末１０２とコンテンツサーバ１１０の間（または含む）のネットワークノードまたはエンドポイントに配置される。

【0054】

実施形態では、トランスポートマネージャ１０６は、基地局、基地局コントローラ、ゲートウェイ、またはＵＥ端末１０２を含む１つ以上のＵＥノードにサービスを提供するアクセスポイントに配置される。例えば、トランスポートマネージャ１０６は、基地局または基地局コントローラとそのサービスゲートウェイの間に配置される。一実施形態では、トランスポートマネージャ１０６は、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）とサービングゲートウェイ／モバイル管理エンティティ（ＳＧＷ／ＭＭＥ）の間に配置される。

【0055】

図１Ｂは、一実施形態によるシステムアーキテクチャ１５０を示す。

【0056】

システムアーキテクチャ１５０は、少なくとも１つのＵＥ端末１０２´、少なくとも１つのトランスポートマネージャ１０６´、少なくとも１つのフロー検出器１５２、および少なくとも１つのコンテンツサーバ１１０´を含む。図１Ｂには、単一のＵＥ端末１０２´、単一のトランスポートマネージャ１０６´、単一のフロー検出器１５２、および単一のコンテンツサーバ１１０´が示されているが、一実施形態では、システムアーキテクチャ１５０は、複数のＵＥ端末１０２´、複数のトランスポートマネージャ１０６´、複数のフロー検出器１５２´、および複数のコンテンツサーバ１１０´を含む。

【0057】

ＵＥ端末１０２´は、インタフェース１１１´、プロセッサ１１２´、ストレージ１１４´、１つ以上のアプリケーション（ＡＰＰ）１１６´、およびエージェント１１８´を含む。

【0058】

トランスポートマネージャ１０６´は、インタフェース１２０´、プロセッサ１２２´、キュー１２４´、マネージャ１２６´、およびストレージ１２８´を含む。ストレージ１２８´は、１つ以上のポリシー１３０´を記憶する。

【0059】

フロー検出器１５２は、インタフェース１６０、プロセッサ１６２、ストレージ１６４、および検出器１６６を含む。

【0060】

コンテンツサーバ１１０´は、インタフェース１４０´、プロセッサ１４２´、およびストレージ１１４´を含む。ストレージ１１４´は、１つ以上のファイル１４６´を記憶する。

【0061】

複数のパケットを含むデータフローが、ＵＥ端末１０２´とコンテンツサーバ１１０´の間に存在する。ＵＥ端末１０２´及びコンテンツサーバ１１０´は、データフローの終端ノードである。例えば、ＵＥ端末１０２´は、パケットネットワーク１０４´、１０５及び１０８´を介してコンテンツサーバ１１０´に記憶されたファイル１４６´のうちの１つに対する要求を送信し、コンテンツサーバ１１０´は、要求されたファイル１４６´をパケットネットワーク１０４´、１０５、１０８´またはその両方を介してコンテンツサーバ１１０´に送信する。

【0062】

パケットデータネットワーク１０４´、１０５、および１０８´は、ＵＥ端末１０２´、トランスポートマネージャ１０６´、フロー検出器１５２、およびコンテンツサーバ１１０´を相互接続する。パケットデータネットワーク１０４´、１０５、および１０８´のいずれも、別個のネットワーク、単一の大きな機能ネットワークの一部、またはその両方である。いくつかの実施形態では、ネットワーク１０５は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）またはデータセンター、例えばモバイルネットワークの境界に位置するｓＧｉまたはＧｉ－ＬＡＮである。

【0063】

特定の実施形態では、トランスポートマネージャ１０６´、フロー検出器１５２、およびネットワーク１０５は、統合システム１７０の一部である。いくつかの実施形態では、システム１７０は、ネットワーク１０５の有無にかかわらず、トランスポートマネージャ１０６´及び統合ハードウェアコンポーネントに組み込まれたフロー検出器１５２を含む。

【0064】

図１Ａに示されるシステムアーキテクチャ１００とは異なり、図１Ｂに示されるシステムアーキテクチャ１５０は、別個のフロー検出器１５２の要素を含む。他の実施形態では、フロー検出器１５２は、トランスポートマネージャ１０６´も含むシステムに統合される。

【0065】

一実施形態では、フロー検出器１５２は、パケットネットワーク１０４´、１０５、および１０８´を横断するデータトラフィックを監視および／またはサンプリングする。フロー検出器１５２は、データフローを特徴付ける構成ポリシーまたはテンプレートに基づいて、さらなる処理のために、データトラフィック内のデータフローを選択する。一実施形態では、ポリシーまたはテンプレートは、ストレージ１６４に記憶される。

【0066】

例えば、フロー検出器１５２は、フロー検出器１５２の機能的サブ要素である検出器１６４を使用して、データフローをネットワークリソースの使用において相対的に負担が大きいものとして分類するために、データフローの平均スループット、配信データ量、持続時間、および他の特性を測定する。フロー検出器１５２は、構成されたポリシーまたはテンプレートを用いてデータフローを分類する。例えば、フロー検出器１５２は、システムアーキテクチャ１５０内のどのデータフローがエレファントフローであるかを決定する。

【0067】

いくつかの実施形態では、フロー検出器１５２は、パケットのヘッダに基づいてどのパケットがエレファントフローに属するかを決定する。例えば、フロー検出器１５２は、例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）送信元と宛先アドレスの組み合わせ、送信制御プロトコル（ＴＣＰ）またはユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）送信元と宛先ポート、プロトコル（ＩＰｖ４の場合）、フローラベル（ＩＰｖ６の場合）、フラグ、拡張ヘッダフィールドなどを含むパケットのネットワーク層及びトランスポート層のヘッダを検査する。

【0068】

いくつかのシナリオでは、ネットワーク層またはトランスポート層のパケットデータペイロードが暗号化または隠蔽された場合でも、パケットのペイロードヘッダは、特定のデータフローに属するパケットを特定するためにフロー検出器１５２によって使用され得る。パケットデータペイロードが読み取り可能な他のシナリオでは、ネットワークまたはトランスポートのパケットペイロード内の情報は、フロー検出器１５２によって使用されて、特定のデータフローに関連付けられたパケットをさらに特定および／または区別する。

【0069】

いくつかの実施態様では、フロー検出器１５２は、エレファントフローが選択的にトランスポートマネージャ１０６´に転送されるようにする。例えば、フロー検出器１５２が一旦エレファントフローを特定すると、フロー検出器１５２は、ネットワーク１０５内のパケット転送ロジックの再構成をトリガし、ネットワーク１０５を横断するエレファントフロー内のパケットがトランスポートマネージャ１０６´に指向されるようにする。すなわち、トランスポートマネージャ１０６´は、サーバ１１０´とユーザ機器１０２´のエンドポイントの間のエンドツーエンドパス内に入る。例えば、フロー検出器１５２は、特定されたエレファントフローの特性を、ネットワーク１０５の機器、例えば１つ以上のルータおよびスイッチに通信し、ネットワーク１０５が、ソフトウェア定義ネットワークの原理を使用して、特定されたエレファントフローにおける後続のパケットをトランスポートマネージャ１０６´を通過させるために、転送またはスイッチングルールを動的に構成できるようにする。

【0070】

他の実施形態では、トランスポートマネージャ１０６´は、デフォルトルールまたはケーブル配線によってエンドツーエンドパスに含まれ、フロー検出器１５２は、１つ以上の分類テンプレートに一致する検出されたフローをトランスポートマネージャ１０６´に通知する。従って、トランスポートマネージャ１０６は、さらなる処理なしに、標準トラフィックフローのパケットを転送することができる。

【0071】

いくつかの実施形態では、フロー検出器１５２が双方向のエレファントフローを検出するときは、双方向フローの両方向ともトランスポートマネージャ１０６´に向けられる。

【0072】

一実施形態では、フロー検出器１５２およびトランスポートマネージャ１０６´は、ネットワーク１０５の一部である。いくつかの実施形態では、ネットワーク１０５は、ローカルエリアネットワークまたはデータセンター、例えばモバイルネットワークの境界に位置するＳＧｉまたはＧｉ－ＬＡＮであってもよい。しかし、他の実施形態では、フロー検出器１５２およびトランスポートマネージャ１０６は、ネットワーク１０６の外側に配置される。いくつかの代替実施形態では、フロー検出器１５２およびトランスポートマネージャ１０６´は、ＡＮ１０２を含む１つ以上のＡＮにサービスを提供するコンテンツ配信ネットワーク内にある。他の代替実施形態では、フロー検出器１５２およびトランスポートマネージャ１０６´は、ＵＥ端末１０２´とコンテンツサーバ１１０´、すなわち終端ノードの間の（又は含む）任意のノードまたはエンドポイントに配置される。例えば、フロー検出器１５２およびトランスポートマネージャ１０６´は、ＵＥ端末１０２´を含む１つ以上のＵＥノードにサービスを提供する基地局または基地局コントローラあるいはゲートウェイまたはアクセスポイントに配置される。別の実施形態では、フロー検出器１５２およびトランスポートマネージャ１０６´は、基地局または基地局コントローラとそのサービングゲートウェイ（例えば、ＳＧＳＮ、ＳＧＷ／ＭＭＥ）の間に配置される。

【0073】

いくつかの実施形態では、トランスポートマネージャ１０６または１０６´は、コンテンツサーバ１１０または１１０´、ＵＥ端末１０２または１０２´等のフロー接続エンドポイント間のデータを検出、測定、および変調する。

【0074】

さらに、トランスポートマネージャ１０６または１０６´は、データフローが輻輳セル内でアクティブであるかどうかを決定する。例えば、輻輳セルは、余剰容量がほとんどまたは全くないセルとして定義される。これらの態様のいくつかは、「SYSTEMS AND METHODS FOR PACING DATA FLOWS」（米国特許出願公開第２０１６－０２６１５１０号明細書）およびその参考文献にさらに記載されている。

【0075】

様々な実施形態によれば、セルは、カバレッジエリアである。一実施形態では、トランスポートマネージャ１０６または１０６´は、セルの余剰容量が閾値容量以下であるときに、セルが輻輳していると決定する。

【0076】

いくつかの実施形態では、トランスポートマネージャ１０６または１０６´は、セル内の余剰容量の利用可能性およびセル内の１つ以上のユーザ機器端末に関連付けられたトラフィックフローのタイプに基づいて、制御要素と情報を交換することにより、ＡＮ１０４または１０４´内の１つ以上の制御要素にハンドオーバ決定を実行させる。特定の実施態様において、トランスポートマネージャ１０６又は１０６´が、セルが制限された余剰能力を有し、１つ以上のＵＥに関連付けられた１つ以上のエレファントフローを有すると決定したときは、トランスポートマネージャ１０６または１０６´は、セルからのＵＥの少なくとも１つのハンドオーバを生じさせる。

【0077】

図２Ａは、一実施形態による、ＵＥ端末ハンドオーバの前の重複するセルカバレッジエリア内の複数のＵＥ端末を示す。

【0078】

図２Ａに示すように、複数のＵＥ端末２１２～２１８、２２２、および２２４が、第１および第２のカバレッジエリア２１０および２２０を含む無線アクセスネットワークにアタッチされている。第１および第２のカバレッジエリア２１０および２２０は、例えば、セルラカバレッジエリアである。第１および第２のカバレッジエリア２１０および２２０は、重複領域２３０内で重複する。

【0079】

第１のＵＥ端末２１２～２１８は、第１のカバレッジエリア２１０を有する第１のサービングセル（例えば、第１の基地局）に無線でアタッチされている。第２のＵＥ端末２２２および２２４は、第２のカバレッジエリア２２０を有する第２のサービングセル（例えば、第２の基地局）に無線でアタッチされている。第１のＵＥ端末２１２～２１８と第２のＵＥ端末２２２および２２４は、重複領域２３０内に位置している。図１Ａには図示されていないが、追加のＵＥ端末が、重複領域２３０の外側で、第１のサービングセルまたは第２のサービングセルにアタッチされていてもよい。

【0080】

第１のＵＥ端末２１２～２１８と第２のＵＥ端末２２２および２２４のいくつかは、エレファントフローとして特徴付けられるネットワーク通信およびトラフィックフローと能動的に係合するユーザおよび装置に関連付けられる。第１のＵＥ端末２１２～２１８と第２のＵＥ端末２２２および２２４のいくつかは、非エレファントフロー（標準フローとしても知られている）として特徴付けられるネットワーク通信およびトラフィックフローと能動的に係合するユーザおよび装置と関連付けられる。図２Ａに示すように、第１のサービングセルにアタッチされた第１のＵＥ端末２１２～２１８は、複数の第１のエレファントフローＵＥ端末２１２～２１７および第１の標準フローのＵＥ端末２１８を含み、第２のサービングセルにアタッチされた第２のＵＥ端末２２２および２２４は、第２のエレファントフローＵＥ端末２２２および第２の標準フローＵＥ端末２２２を含む。

【0081】

システム、例えば、トランスポートマネージャおよび／またはフロー検出器（トランスポートマネージャ１０６または１０６´、および／またはフロー検出器１５２）は、第１および第２のカバレッジエリア２１０および２２０内の様々なアクティブＵＥ端末の各々のアクティブフロータイプを検出する。すなわち、システムは、監視される各アクティブＵＥ端末がエレファントフローと関連付けられているか標準フローと関連付けられているかを検出する。例えば、システムは、第２のエレファントフローＵＥ端末２２２がビデオストリーミングアプリケーションを動作させていることを決定することによって第２のエレファントフローＵＥ端末２２２がエレファントフローに関連付けられていると決定し、さらに、第２の標準フローＵＥ端末２０６がソーシャルネットワークチャットアプリケーションを動作させていることを決定することによって、第２の標準フローＵＥ端末２０６が標準フローに関連付けられていると決定する。

【0082】

このシステムは、さらに、第１および第２のカバレッジエリア２１０および２２０の各々が現在輻輳を経験しているかどうかを検出することができる。例えば、システムは、第１および第２のサービスセルの各々の余剰容量が閾値容量よりも低いかどうかを決定することによって、第１および第２のカバレッジエリア２１０及び２２０の各々が輻輳しているかどうかを決定する。

【0083】

特定のセル／基地局によってどのフローのサービスが提供されているかを決定するために、いくつかの実施形態では、システムは、ユーザパケットデータトラフィックに関連付けられたＡＮ（例えば、１０４または１０４´）から得られた制御情報を利用する。例えば、３ＧＰＰネットワークでは、システムは、ジェネリック・トンネリング・プロトコル（ＧＴＰ：Generic Tunneling Protocol）におけるトンネルエンドポイント識別子（ＴＥＩＤ：Tunnel Endpoint Identifier）を用いて、特定のユーザトラフィックを検査する、また、現在のサービスセルを特定のユーザトラフィック内のパケットのエンドポイントＩＰアドレスとリンクするメッセージを制御して、それによってフローのパケットヘッダ識別子とをリンクする。

【0084】

従って、実施形態では、システムは、各セル内で動作しているＵＥ端末の絶対数、各セル内でエレファントフローを動作させているＵＥ端末の相対的割合、各セル内で標準フローを動作させているＵＥ端末の相対的割合、各セルにおける余剰容量の利用可能性、またはこれらの組み合わせを特定する情報を生成し、記憶する。一実施形態では、この情報は、各セル内でエレファントフローを動作させるＵＥ端末の総数を含む。いくつかの実施形態では、この情報は、ネットワークの最適なトラフィック負荷バランシングおよびユーザに対する所望の体感品質を達成するべく、どのＵＥ端末を隣接セルにハンドオーバするべきかに影響する決定をトリガするために、システムのビジネスロジックによって使用される。

【0085】

いくつかの実施形態では、システムは、ＡＮに（標準フローとは対照的に）第１のセル内でアクティブにエレファントフローを動作させているＵＥ端末の他のセルおよび／またはネットワークへのハンドオーバを優先的に実行させるために、制御メッセージをＡＮのＲＡＮハンドオーバ制御要素（例えば、基地局、基地局コントローラ、ネットワーク内のＵＥ端末のハンドオーバを制御することができる任意のネットワーク機器等）と通信する。

【0086】

例えば、図２Ａに示されるように、カバレッジエリア２１０よりもカバレッジエリア２２０においてエレファントフローを動作させるＵＥ端末が相対的に少ない、すなわち、３つの第１のエレファントフローＵＥ端末２１２～２１６が存在するが、第２のエレファントフローＵＥ端末２２２は１つのみである。言い換えれば、カバレッジエリア２１０とカバレッジエリア２２０の間には、エレファントフローの不均衡が存在する。

【0087】

さらに、この例では、第１のカバレッジエリア２１０は重く負荷され、輻輳しているが、カバレッジエリア２２０は十分な余剰容量が利用可能であると仮定する。

【0088】

システムがエレファントフローの不均衡および第１のカバレッジエリア２１０の輻輳を認識すると、システムは、制御メッセージをＡＮのＲＡＮハンドオーバ制御要素に送信し、制御要素は、輻輳している第１のカバレッジエリア２１０から第２のカバレッジエリア２２０へエレファントフローＵＥ端末を優先的にハンドオーバすることができる。

【0089】

図２Ｂは、一実施形態による、ＵＥ端末ハンドオーバ後の重複するセルカバレッジエリア内の複数のＵＥ端末を示す。

【0090】

図２Ｂに示すように、選択された１つである、重複するカバレッジエリア２３０の右下部にある第１のエレファントフローＵＥ端末２１６´は、カバレッジエリア２１０を提供する基地局からカバレッジエリア２２０を提供する基地局へとネットワークアタッチメントを変更した。この場合の結果は、カバレッジエリア２１０および２２０内でエレファントフローを動作させるＵＥ端末の総数間でより平衡に近づく。

【0091】

いくつかの実施形態では、基地局は、ＵＥモバイル支援ハンドオーバ手順においてハンドオーバをトリガするために使用される無線信号強度または品質閾値の操作を介して、特定のＵＥ端末の優先的ハンドオーバを達成することができる。例えば、基地局は、標準フローを動作させているＵＥ端末と比較して、エレファントフローを動作させているＵＥ端末に対するハンドオーバ閾値を下げることができる。他の実施形態では、サービング基地局は、ＵＥ端末に別の選択されたターゲット基地局に切り替えるようＵＥ端末に命令することにより、ＵＥ端末がハンドオーバされるようにする。

【0092】

図２Ｃは、一実施形態によるカバレッジのシフト後の重複するセルカバレッジエリア内の複数のＵＥ端末を示す。

【0093】

他の実施形態では、カバレッジエリアフットプリント自体は、選択されたエレファントフローＵＥ端末がサービングカバレッジエリアの間ハンドオーバされるように操作することができる。一実施形態によれば、基地局は、従来の最良の信号強度／品質手順を用いて、基地局に関連付けられたカバレッジエリアフットプリントを縮小する。

【0094】

例えば、図２Ｃに示されるシナリオでは、第１のカバレッジエリア２１０´は、前の第１のカバレッジエリア２１０の右下の選択されたエレファントフローＵＥ端末２１６´´が、第１のカバレッジエリア２１０から第２のカバレッジエリア２２０にシフトされるように変更されている。様々な実施形態によれば、第１のカバレッジエリア２１０´は、電子アレイアンテナ、電気アンテナポインティング、キャリアアグリゲーション、および異種ネットワーク方法を用いて、関連付けられた基地局によってシフトされている。

【0095】

他の実施形態では、既存のカバレッジエリアが輻輳し、エレファントフローを動作させるＵＥ端末の閾値レベルを超えるシナリオにおいて、必要に応じて、追加のカバレッジエリアまたは無線チャネルスペクトルをオンおよびオフに切り替えることができ、例えばＡＮによるより効率的な電力使用を達成する。

【0096】

図３Ａは、一実施形態によるエレファントフローを特定する方法３００Ａを示すフローチャートである。具体的な実施形態では、方法３００Ａは、フローマネージャまたはフローマネージャおよびトランスポートマネージャを含むシステムによって実行される。

【0097】

Ｓ３１０Ａでは、ネットワークを横断する１つ以上のデータフローのフロータイプが検出される。フロータイプは、例えば、エレファントフローおよび標準フローを含む。１つ以上のデータフローは、１つ以上のカバレッジエリア内のＵＥ端末によって動作される。

【0098】

Ｓ３２０Ａでは、１つ以上のデータフローからエレファントフローを検出する。エレファントフローは、例えば、１つ以上のデータフローを含むパケットのヘッダに基づいて検出される。例えば、パケットのネットワーク層および／またはトランスポート層のヘッダがＳ３１０で検査され、例えば、ＩＰ送信元と宛先アドレスの組み合わせ、ＴＣＰまたはＵＤＰ送信元と宛先ポート、プロトコル（ＩＰｖ４の場合）、フローラベル（ＩＰｖ６の場合）、フラグ、拡張ヘッダフィールド等を含む。

【0099】

一実施形態では、特定のデータタイプ、例えば、ビデオストリーミングデータに関連付けられたデータフローは、エレファントフローとして指定される。特定の実施形態では、閾値持続時間よりも大きい持続時間を有するデータフローは、エレファントフローとして特定される。いくつかの実施形態では、閾値スループットよりも大きいスループットを有するデータフローは、エレファントフローとして特定される。エレファントフローを示すために使用される種々の閾値の各々は、予め決定されてもよい。

【0100】

Ｓ３３０Ａでは、特定されたエレファントフローがトランスポートマネージャに通知される。例えば、エレファントフローを特定するメッセージがトランスポートマネージャに送信される。

【0101】

本開示の実施形態では、トランスポートマネージャは、デフォルトルールまたはケーブル配線によって、ネットワークを流れるデータフローのエンドツーエンドパスに含まれ、トランスポートマネージャに、１つ以上の分類テンプレートに一致する検出されたフローが通知される。従って、トランスポートマネージャは、さらなる処理なしに、標準トラフィックフローのパケットを転送することができる。

【0102】

図３Ｂは、一実施形態によるエレファントフローを特定する方法３００Ｂを示すフローチャートである。具体的な実施形態では、方法３００Ｂは、フローマネージャまたはフローマネージャおよびトランスポートマネージャを含むシステムによって実行される。

【0103】

Ｓ３１０Ｂでは、ネットワークを横断する１つ以上のデータフローのフロータイプが検出される。フロータイプは、例えば、エレファントフローおよび標準フローを含む。１つ以上のデータフローは、１つ以上のカバレッジエリア内のＵＥ端末によって動作される。

【0104】

Ｓ３２０Ｂでは、１つ以上のデータフローからエレファントフローを検出する。エレファントフローは、例えば、１つ以上のデータフローを含むパケットのヘッダに基づいて検出される。一実施形態では、特定のデータタイプ、例えば、ビデオストリーミングデータに関連付けられたデータフローは、エレファントフローとして指定される。

【0105】

エレファントフローは、例えば、１つ以上のデータフローを含むパケットのヘッダに基づいて検出される。例えば、パケットのネットワーク層および／またはトランスポート層のヘッダは、例えば、ＩＰ送信元と宛先アドレスの組み合わせ、ＴＣＰまたはＵＤＰ送信元と宛先ポート、プロトコル（ＩＰｖ４の場合）、フローラベル（ＩＰｖ６の場合）、フラグ、拡張ヘッダフィールド等を含む。

【0106】

一実施形態では、特定のデータタイプ、例えば、ビデオストリーミングデータに関連付けられたデータフローは、エレファントフローとして特定される。特定の実施形態では、閾値持続時間よりも大きい持続時間を有するデータフローは、エレファントフローとして特定される。いくつかの実施形態では、閾値スループットよりも大きいスループットを有するデータフローは、エレファントフローとして特定される。

【0107】

Ｓ３３０Ａでは、特定されたエレファントフローはトランスポートマネージャに転送される。一実施形態では、データフローは、デフォルトルールに従ってトランスポートマネージャをバイパスするが、エレファントフローは、選択的にトランスポートマネージャに転送され、トランスポートマネージャは、エレファントフローを選択的に受信し、標準フローを受信しない。

【0108】

いくつかの実施態様では、エレファントフローは、トランスポートマネージャを通して選択的に転換（diverted）される。例えば、エレファントフローが一旦特定されると、ネットワーク内のパケット転送ロジックの再構成がトリガされ、そのネットワークを横断するエレファントフロー内のパケットはトランスポートマネージャに指向されるようにする。たとえば、トランスポートマネージャは、サーバとエレファントフローを動作させるＵＥ端末の間のエンドツーエンドパスに含まれるようになる。

【0109】

特定の実施形態によれば、特定されたエレファントフローの特性は、ネットワークの機器、例えば１つ以上のルータおよびスイッチに伝達され、ネットワークは、ソフトウェア定義ネットワーキングの原理を用いて、特定されたエレファントフロー内の次のパケットをトランスポートマネージャを通過させるために、転送または切替ルールを動的に設定することができる。

【0110】

図４は、一実施形態に係るエレファントフローを動作させるＵＥ端末のハンドオーバを要求する方法４００を示すフローチャートである。具体的な実施形態では、方法４００は、トランスポートマネージャまたはフロー検出器およびトランスポートマネージャを含むシステムによって実行される。

【0111】

Ｓ４１０では、データフローのタイプとカバレッジエリアの輻輳が監視される。様々な実施形態によれば、カバレッジエリアからネットワークを横断するデータフローは、エレファントフローまたは標準フローとして定義される。例えば、エレファントフローはフロー検出器から選択的に転送される。別の例では、データフローからエレファントフローを特定する情報が受信される。

【0112】

実施形態では、各セル内で動作しているＵＥ端末の絶対数、各セル内でエレファントフローを動作させているＵＥ端末の相対的割合、各セル内で標準フローを動作させているＵＥ端末の相対的割合、各セルにおける余剰容量の利用可能性、またはこれらの組み合わせを特定する情報が生成され、記憶される。一実施形態では、この情報は、各セル内でエレファントフローを動作させるＵＥ端末の総数を含む。具体的な実施形態では、この情報は定期的に生成される。

【0113】

特定の実施形態によれば、カバレッジエリアの輻輳は、カバレッジエリアの余剰容量を計算することによって監視される。例えば、余剰容量は、定期的に決定される。

【0114】

Ｓ４２０では、カバーエリア内でエレファントフローを動作させる１つ以上のＵＥ端末が特定される。ＵＥ端末は、例えば、エレファントフロー内のパケットのヘッダに基づいて特定される。

【0115】

Ｓ４３０では、エレファントフローが閾値特性を超えると決定される。閾値特性は、カバレッジエリアに対して定義されてもよく、カバレッジエリアがエレファントフローで過負荷であると決定される状態を特定してもよい。特定の実施形態では、エレファントフローの数は、カバレッジエリアに対するエレファントフローの閾値数よりも大きいと決定される。

【0116】

Ｓ４４０では、カバレッジエリアは輻輳していると決定される。例えば、第１のカバレッジエリアは、第１のカバレッジエリアに対する閾値余剰容量よりも低い余剰容量を有すると決定される。

【0117】

Ｓ４４０では、１つ以上のエレファントフローが閾値特性を超えていると決定され、カバレッジエリアが輻輳していると決定されたときは、ハンドオーバを要求するメッセージがネットワーク機器に送信される。一実施形態によれば、メッセージは、第１のカバレッジエリア内のエレファントフローの少なくとも１つを生成する選択されたＵＥのハンドオーバを要求する。

【0118】

様々な実施形態では、Ｓ４４０でメッセージを送信することにより、ネットワークに、輻輳したカバレッジエリア内でエレファントフローを動作させる１つ以上のＵＥ端末のハンドオーバを優先的に実行させる。例えば、ネットワークは、同一ネットワーク内の重複するカバレッジエリアへの１つ以上のＵＥ端末のハンドオーバを実行する。別の例では、ネットワークは、例えば、ＬＴＥネットワークから３Ｇネットワークへの、異なるネットワークへの１つ以上のＵＥ端末のハンドオーバを実行する。

【0119】

従って、方法４００は、カバレッジエリアがエレファントフローで過負荷になっているときを特定し、カバレッジエリア内で動作するエレファントフローの数を減少させるため、選択されたＵＥが他のカバレッジエリアにハンドオーバされるようにする。

【0120】

図５Ａは、一実施形態による、あるカバレッジエリアから別のカバレッジエリアへのＵＥ端末のハンドオーバを生じさせる方法５００Ａを示すフローチャートである。具体的な実施形態では、方法５００Ａは、トランスポートマネージャまたはフロー検出器およびトランスポートマネージャを含むシステムによって実行される。

【0121】

Ｓ５１０Ａでは、データフローのタイプおよび第１および第２のカバレッジエリアの輻輳が監視される。様々な実施形態によれば、第１および第２のカバレッジエリアからネットワークを横断するデータフローは、エレファントフローまたは標準フローとして定義される。例えば、エレファントフローはフロー検出器から選択的に転送される。別の例では、データフローからエレファントフローを特定する情報が受信される。

【0122】

実施形態では、各カバレッジエリア内で動作するＵＥ端末の絶対数、各カバレッジエリア内でエレファントフローを動作させているＵＥ端末の相対的割合、各カバレッジエリア内で標準フローを動作させているＵＥ端末の相対的割合、各カバレッジエリアにおける余剰容量の利用可能性、またはこれらの組み合わせを特定する情報が生成され、記憶される。一実施形態では、この情報は、各カバレッジエリア内でエレファントフローを動作させるＵＥ端末の総数を含む。特定の実施形態では、この情報は定期的に生成される。

【0123】

Ｓ５２０Ａでは、第１のカバレッジエリアは、第２のカバレッジエリアよりも多くのエレファントフローに関連付けられていると決定される。すなわち、エレファントフローの不均衡が第１および第２のカバレッジエリアの間に存在すると決定される。例えば、第１のカバレッジエリア内のＵＥ端末は、第２のカバレッジエリア内のＵＥ端末よりも多くの数のエレファントフローを動作させていると決定される。

【0124】

Ｓ５３０Ａでは、第１のカバレッジエリアは輻輳していると決定され、第２のカバレッジエリアは輻輳していないと決定される。例えば、第１のカバレッジエリアの余剰容量が第１のカバレッジエリアに関連付けられた閾値よりも低いと決定され、第２のカバレッジエリアの余剰容量は、第２のカバレッジエリアに関連付けられた閾値を超えると決定される。

【0125】

Ｓ５４０Ａでは、第１のカバレッジエリアから第２のカバレッジエリアへエレファントフローを動作させる１つ以上のＵＥ端末のハンドオーバを要求するメッセージが送信される。例えば、メッセージは、ネットワーク機器に送信される制御メッセージである。特定の例において、メッセージは、第１のカバレッジエリアを動作させる基地局に送信される。

【0126】

従って、方法５００Ａは、カバレッジエリアがエレファントフローで過負荷になっており、他のカバレッジエリアと比較して輻輳しているときを特定し、過負荷で輻輳したエリアにおいて動作しているエレファントフローの数を減少させるため、選択されたＵＥ端末が過負荷になっておらず、輻輳していないカバレッジエリアにハンドオーバされるようにする。

【0127】

図５Ｂは、一実施形態による、あるカバレッジエリアから別のカバレッジエリアへのＵＥ端末のハンドオーバを生じさせる方法５００Ｂを示すフローチャートである。特定の実施形態では、方法５００Ｂは、トランスポートマネージャまたはフロー検出器およびトランスポートマネージャを含むシステムによって実行される。

【0128】

Ｓ５１０Ｂでは、データフローのタイプおよび第１および第２のカバレッジエリアの輻輳が監視される。様々な実施形態によれば、第１および第２のカバレッジエリアからネットワークを横断するデータフローは、エレファントフローまたは標準フローとして定義される。例えば、エレファントフローはフロー検出器から選択的に転送される。別の例では、データフローからエレファントフローを特定する情報が受信される。

【0129】

実施形態では、各カバレッジエリア内で動作するＵＥ端末の絶対数、各カバレッジエリア内でエレファントフローを動作させているＵＥ端末の相対的割合、および各カバレッジエリア内で標準フローを動作させているＵＥ端末の相対的割合、各カバレッジエリアにおける余剰容量の利用可能性、またはこれらの組み合わせを特定する情報が生成され、記憶される。一実施形態では、この情報は、各カバレッジエリア内でエレファントフローを動作させているＵＥ端末の総数を含む。具体的な実施形態では、その情報は定期的に生成される。

【0130】

Ｓ５２０Ｂでは、第１のカバレッジエリアは、第２のカバレッジエリアよりもエレファントフローの割合が大きいと決定される。すなわち、エレファントフローの不均衡は、第１および第２のカバレッジエリアの間に存在すると決定される。例えば、第１のカバレッジエリア内でエレファントフローを動作させるＵＥ端末の相対的な割合は、第２のカバレッジエリア内でエレファントフローを動作させるＵＥ端末の相対的な割合よりも大きいと決定される。

【0131】

Ｓ５３０Ｂでは、第１のカバレッジエリアは輻輳していると決定され、第２のカバレッジエリアは輻輳していないと決定される。例えば、第１のカバレッジエリアの余剰容量は、第１のカバレッジエリアに関連付けられた閾値よりも低いと決定され、第２のカバレッジエリアの余剰容量は、第２のカバレッジエリアに関連付けられた閾値を超えると決定される。

【0132】

Ｓ５４０Ｂでは、第１のカバレッジエリアから第２のカバレッジエリアへエレファントフローを動作させる１つ以上のＵＥ端末のハンドオーバを要求するメッセージが送信される。例えば、メッセージは、ネットワーク機器に送信される制御メッセージである。具体的な例において、メッセージは、第１のカバレッジエリアを動作させる基地局に送信される。

【0133】

従って、方法５１０Ｂは、エレファントフローで相対的に過負荷となっているカバレッジエリアが輻輳しているときに、２つの重複するカバレッジエリア間のエレファントフローの不均衡を低減するために使用することができる。図６Ａは、一実施形態によるカバレッジエリアからのＵＥ端末のハンドオーバを実行する方法６００Ａを示すフローチャートである。様々な実施形態によれば、方法６００Ａは、ネットワーク機器、例えば、カバレッジエリアに関連する基地局によって実行される。

【0134】

Ｓ６１０Ａで命令を受信する。この命令は、カバレッジエリアからのＵＥ端末のハンドオーバを要求する。様々な実施形態によれば、１つ以上のＵＥ端末からのＵＥ端末がカバレッジエリア内で動作する。

【0135】

Ｓ６２０Ａでは、ＵＥ端末に関連する１つ以上のハンドオーバ閾値が命令に基づいて低くされる。いくつかの実施形態では、ＵＥ端末の優先的ハンドオーバは、ＵＥモバイル支援ハンドオーバ手順においてＵＥ端末のハンドオーバをトリガするために使用される無線信号強度または品質閾値の操作によって達成されてもよい。例えば、エレファントフローを動作させるＵＥ端末のためのハンドオーバ閾値は、標準フローを動作させるＵＥ端末と比較して低くされ得る。他の実施形態では、ＵＥ端末は、異なる選択されたターゲット基地局に切り替えるようにＵＥ端末に命令することによってハンドオーバされる。

【0136】

Ｓ６３０Ａでは、カバレッジエリアからのＵＥ端末のハンドオーバが実行される。例えば、ＵＥ端末は、エレファントフローの数またはパーセンテージがより低く、利用可能な余剰容量がより大きい同じネットワーク内の他のカバレッジエリアにハンドオーバされる。一実施形態では、Ｓ６１０Ａで受信された命令において特定された他のカバレッジエリア。別の例では、ＵＥ端末は別のネットワークに渡される。

【0137】

従って、方法６００Ａは、過負荷および輻輳したカバレッジエリアからのエレファントフローのハンドオーバを優先的に引き起こすように実行することができる。

【0138】

図６Ｂは、一実施形態によるカバレッジエリアからのＵＥ端末のハンドオーバを実行する方法６００Ｂを示すフローチャートである。様々な実施形態によれば、方法６００Ｂは、ネットワーク機器、例えば、カバレッジエリアに関連する基地局によって実行される。

【0139】

Ｓ６１０Ｂで命令を受信する。この命令は、カバレッジエリアからのＵＥ端末のハンドオーバを要求する。様々な実施形態によれば、１つ以上のＵＥ端末からのＵＥ端末がカバレッジエリア内で動作する。

【0140】

Ｓ６２０Ｂでは、ＵＥ端末はカバーエリアを変更することによりカバーエリアから除外される。一実施形態によれば、最良の信号強度／品質手順は、カバレッジエリアのフットプリントを縮小するために使用される。様々な実施形態では、カバレッジエリアのフットプリントは、電子アレイアンテナ、電気アンテナポインティング、キャリアアグリゲーション、および異種ネットワーク方法を用いてシフトされる。

【0141】

いくつかの実施形態では、ＵＥ端末がカバレッジエリアから除外されるときは、追加のカバレッジエリアまたは無線チャネルスペクトルをオンおよびオフに切り替えることができる。

【0142】

Ｓ６３０Ｂでは、カバレッジエリアからのＵＥ端末のハンドオーバが実行される。例えば、ＵＥ端末は、エレファントフローの数またはパーセンテージが少なく、利用可能な余剰容量が大きい同じネットワーク内の他のカバレッジエリアにハンドオーバされる。一実施形態では、Ｓ６１０Ｂで受信された命令で他のカバレッジエリアが指定される。別の例では、ＵＥ端末は別のネットワークにハンドオーバされる。

【0143】

従って、方法６００Ｂは、過負荷になっており、輻輳したカバレッジエリアからのエレファントフローのハンドオーバを優先的に生じさせるように実行することができる。

【0144】

本開示の種々の実施形態において、輻輳ネットワークにおいてエレファントフローを生成するＵＥ端末は、負荷の少ないネットワークに効率的に再配置することができる。

【0145】

本開示において説明した機能および方法は、特定のハードウェアおよび／または一般的なコンピュータハードウェア上で実行されるソフトウェアによって実行することができる。様々な実施形態によれば、この方法は、プログラムコマンドを実行する１つ以上のプロセッサによって実行される。プログラムコマンドは、メモリ、一時的でないコンピュータ読み取り可能媒体等に記憶されてもよい。

【0146】

以上のことから、本開示の様々な実施形態は、例示を目的として本明細書で説明し、本開示の範囲および精神から逸脱することなく、種々の修正を行うことができることが理解されよう。従って、本明細書に開示する種々の実施形態は、限定することを意図しない。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】