特表2022-509720異種ネットワークでモビリティ情報を使用するためのシステムおよび方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-21
(54)【発明の名称】異種ネットワークでモビリティ情報を使用するためのシステムおよび方法
(51)【国際特許分類】
H04W 36/14 20090101AFI20220114BHJP
H04W 36/32 20090101ALI20220114BHJP
H04W 36/04 20090101ALI20220114BHJP
【ＦＩ】
H04W36/14
H04W36/32
H04W36/04
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021549931
(86)(22)【出願日】2019-11-13
(85)【翻訳文提出日】2021-07-08
(86)【国際出願番号】 US2019061167
(87)【国際公開番号】W WO2020102344
(87)【国際公開日】2020-05-22
(31)【優先権主張番号】16/188,698
(32)【優先日】2018-11-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521204024
【氏名又は名称】アルフレッド コンサルティング エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】110000659
【氏名又は名称】特許業務法人広江アソシエイツ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】アルフレッド，ジョセフ，アンダーソン
(72)【発明者】
【氏名】レビ，ヨナタン，アハロン
【テーマコード（参考）】
5K067
【Ｆターム（参考）】
5K067DD11
5K067EE02
5K067EE04
5K067EE10
5K067HH22
5K067JJ39
(57)【要約】
本明細書に開示されるのは、通信ネットワークにおける１つのセルから別のセルへのハンドオーバを低減またはより効率的にすることに関するシステムおよび方法である。この方法は、第１のセルによってサービスされているデバイスのモビリティデータを受信すること、モビリティデータに基づいてデバイスを分類して分類を生成すること、および分類に少なくとも部分的に基づいて、デバイスを第１のセルから第２のセルにハンドオフするときのハンドオフの決定を行うことを含む。モビリティデータの一例は、デバイスが移動している速度である。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
方法であって、少なくとも非セルラーノードタイプおよびセルラーノードタイプを含む異種ネットワーク内の第１のセルによってサービスされているデバイスのコントロールプレーンにおいて、モビリティデータまたはセッションデータを含むデータを受信することと、
カテゴリを生成するために前記デバイスの前記コントロールプレーン内の前記データを分類することであって、前記カテゴリはアクセスタイプおよび前記アクセスタイプへのアクセス優先順位の指示を含み、前記アクセス優先順位は少なくとも許容可能アクセスタイプまたは優先アクセスタイプを含み、前記アクセスタイプは、非セルラーノードタイプおよびセルラーノードタイプのうちの少なくとも１つを含むアクセスタイプのリストから識別される、分類することと、
トラフィックサービス品質の優先順位付けリストからトラフィックサービス品質を測定することと、
前記デバイスの前記コントロールプレーン内の前記データの前記分類に少なくとも部分的に基づいて、少なくとも前記第１のセルまたは第２のセルの動的地理的境界を調整することと、
前記動的地理的境界、前記カテゴリ、または前記測定値の前記調整に少なくとも部分的に基づいて、前記デバイスを前記第１のセルから前記第２のセルにハンドオフするときに、前記コントロールプレーンにおいてハンドオフの決定を行うことと、
を含む、方法。
【請求項2】
前記データは、前記デバイスの動きの方向を示すベクトルを含み、前記ベクトルは、時間に関連する第１の次元および第２の次元を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記カテゴリは、低速、中速、および高速のうちの１つである、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
モビリティクラスを定義する境界が固定または可変のうちの１つであり、前記境界が可変である場合、前記境界はセル間の負荷を均衡させるために使用される、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
モビリティ状態が前記デバイスの移動レートを含む、請求項１記載の方法。
【請求項6】
低速カテゴリの前記優先アクセスタイプはマイクロセルタイプおよびスモールセルタイプを含み、前記低速カテゴリの許容可能アクセスタイプはラージセルタイプを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
中速カテゴリの前記優先アクセスタイプはスモールセルタイプを含み、前記中速カテゴリの前記許容可能アクセスタイプはラージセルタイプを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
高速カテゴリの前記優先アクセスタイプはラージセルタイプを含み、前記高速カテゴリの許容可能アクセスタイプは何も含まない、請求項１に記載の方法。
【請求項9】
前記デバイスは、受信信号が優先セルタイプに必要な閾値と比較してより高い閾値よりも強い場合、非優先セルタイプのみを選択する、請求項１に記載の方法。
【請求項10】
ハンドオフの決定を行うとき、前記第１のセルが十分な信号を提供しなくなった場合、または前記第１のセルが非優先タイプである場合、再選択がトリガーされ、前記ハンドオフの決定を行うことは、前記第２のセルが前記優先セルタイプの１つであるか適切であるときに、前記第２のセルにハンドオフすることを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記カテゴリは、前記第１のセルの位置と、前記第１のセル全体を通過する経路とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項12】
前記ハンドオフの決定を行うことは、さらに、前記第１のセルの第１のスペクトル効率および前記第２のセルの第２のスペクトル効率に少なくとも部分的に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項13】
前記ハンドオフの決定を行うことは、さらに、前記デバイスによって使用される帯域幅および前記第２のセルの利用可能な帯域幅に少なくとも部分的に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項14】
システムであって、プロセッサと、
コンピュータ可読ストレージデバイスであって、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
少なくとも非セルラーノードタイプおよびセルラーノードタイプを含む異種ネットワーク内の第１のセルによってサービスされているデバイスのモビリティデータまたはセッションデータを含むデータを受信することと、
カテゴリを生成するために前記デバイスのコントロールプレーン内の前記データを分類することであって、前記カテゴリはアクセスタイプおよび前記アクセスタイプへのアクセス優先順位の指示を含み、前記アクセス優先順位は少なくとも許容可能アクセスタイプまたは優先アクセスタイプを含み、前記アクセスタイプは、非セルラーノードタイプおよびセルラーノードタイプのうちの少なくとも１つを含むアクセスタイプのリストから識別される、分類することと、
トラフィックサービス品質の優先順位付けリストから、前記コントロールプレーン内のトラフィックサービス品質を測定することと、
前記デバイスの前記コントロールプレーン内の前記データの前記分類に少なくとも部分的に基づいて、少なくとも前記第１のセルまたは第２のセルの動的地理的境界を調整することと、
前記動的地理的境界、前記カテゴリ、または前記測定値の前記調整に少なくとも部分的に基づいて、前記デバイスを前記第１のセルから前記第２のセルにハンドオフするときに、前記コントロールプレーンにおいてハンドオフの決定を行うことと、
を含む動作を実行させる命令を格納する、コンピュータ可読ストレージデバイスと、
を含む、システム。
【請求項15】
非一時的コンピュータ可読ストレージデバイスであって、コンピューティングデバイスによって実行されると、前記コンピューティングデバイスに、少なくとも非セルラーノードタイプおよびセルラーノードタイプを含む異種ネットワーク内の第１のセルによってサービスされているデバイスのコントロールプレーンにおいて、モビリティデータまたはセッションデータを含むデータを受信することと、
カテゴリを生成するために前記デバイスの前記コントロールプレーン内の前記データを分類することであって、前記カテゴリはアクセスタイプおよび前記アクセスタイプへのアクセス優先順位の指示を含み、前記アクセス優先順位は少なくとも許容可能アクセスタイプまたは優先アクセスタイプを含み、前記アクセスタイプは、非セルラーノードタイプおよびセルラーノードタイプのうちの少なくとも１つを含むアクセスタイプのリストから識別される、分類することと、
トラフィックサービス品質の優先順位付けリストからトラフィックサービス品質を測定することと、
前記デバイスの前記コントロールプレーン内の前記データの前記分類に少なくとも部分的に基づいて、少なくとも前記第１のセルまたは第２のセルの動的地理的境界を調整することと、
前記動的地理的境界、前記カテゴリ、または前記測定値の前記調整に少なくとも部分的に基づいて、前記デバイスを前記第１のセルから前記第２のセルにハンドオフするときに、前記コントロールプレーンにおいてハンドオフの決定を行うことと、
を含むさらなる動作を実行させる命令を格納する、非一時的コンピュータ可読ストレージデバイス。
【請求項16】
少なくとも前記第１のセルまたは第２のセルの前記動的地理的境界が仮想である、請求項１に記載の方法。
【請求項17】
少なくとも前記第１のセルまたは第２のセルの前記動的地理的境界が仮想である、請求項１４に記載のシステム。
【請求項18】
少なくとも前記第１のセルまたは第２のセルの前記動的地理的境界が仮想である、請求項１５に記載の非一時的コンピュータ可読ストレージデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
優先権
本出願は、２０１５年１２月２２日に出願された米国特許出願第１４／９７８，７５１号の一部継続である、２０１８年１１月１３日に出願された米国特許出願第１６／１８８，６９８号に対する優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１５年１２月２２日に出願された米国特許出願第１４／９７８，７５１号の一部継続である、２０１８年１１月１３日に出願された米国特許出願第１６／１８８，６９８号に対する優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
１．技術分野
本開示は、セルラーネットワーク（移動体通信ネットワーク）におけるセル割り当てに関し、より具体的には、セルハンドオフ（ｈａｎｄｏｆｆ、基地局の切り替え）割り当てを行うためにデバイスが移動している速度に関するモビリティデータ（ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｄａｔａ、移動度データ）を使用するシステムおよび方法に関する。
本開示は、セルラーネットワーク（移動体通信ネットワーク）におけるセル割り当てに関し、より具体的には、セルハンドオフ（ｈａｎｄｏｆｆ、基地局の切り替え）割り当てを行うためにデバイスが移動している速度に関するモビリティデータ（ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｄａｔａ、移動度データ）を使用するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0003】
２．はじめに
ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）やその他のネットワークにラージセルとスモールセルが混在していると、限られたワイヤレススペクトルリソースをより有効に活用できる可能性がある。しかしながら、セルラーデバイスが信号強度に基づいてセルに接続する場合、接続品質の変動とハンドオーバ率の増加により、効率の低下につながる可能性がある。その結果、異種セルが利点ではなく障害になる可能性がある。セルラーネットワークとＷｉ－Ｆｉネットワークを相互運用する努力がネットワークの統合につながるので、Ｗｉ－Ｆｉアンテナは、使用できるワイヤレスアクセスポイントの多様性を高める。
ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）やその他のネットワークにラージセルとスモールセルが混在していると、限られたワイヤレススペクトルリソースをより有効に活用できる可能性がある。しかしながら、セルラーデバイスが信号強度に基づいてセルに接続する場合、接続品質の変動とハンドオーバ率の増加により、効率の低下につながる可能性がある。その結果、異種セルが利点ではなく障害になる可能性がある。セルラーネットワークとＷｉ－Ｆｉネットワークを相互運用する努力がネットワークの統合につながるので、Ｗｉ－Ｆｉアンテナは、使用できるワイヤレスアクセスポイントの多様性を高める。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
スペクトルのカバレッジと使用率を改善するために異なるタイプのセルを持つ必要性とその潜在的な利点があり、異種ネットワーク（「ヘットネット（ｈｅｔ ｎｅｔ）」）の誘因となっている。セルがＬＴＥなどの同じプロトコルを使用する場合、または異なるセルがＷｉ－Ｆｉセルに隣接またはオーバラップするＬＴＥセルなどの異なるプロトコルを使用する場合の両方で、異なるセル間のハンドオーバを適切に実行することには困難がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
概要
以下の説明は、セルラー環境（Ｃｅｌｌｕｌａｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）におけるセル割り当ておよび／またはセルハンドオフを処理するための様々なアプローチおよびシステムの多数の様々な実施例に関する。この例示の方法は、ハンドオフの決定に関連している。この方法は、第１のセルによってサービスされているデバイスのモビリティデータを受信すること、分類を生成するためにモビリティデータに関連付けられたモビリティ状態に基づいてデバイスを分類すること、および分類に少なくとも部分的に基づいて、デバイスを第１のセルから第２のセルにハンドオフするときのハンドオフの決定を行うことを含む。モビリティ状態は、モビリティデータから計算するか、またはモビリティデータから推定することもできる。一実施例では、分類は、低速、中速、および高速のうちの１つであり得る。分類またはクラスは、通常、固定または可変の境界によって分離され得る。例えば、分類は、１０～３０ＭＰＨ（時速約１６～４８ｋｍ）の移動速度またはレートにすることができる。ローエンドの１０ＭＰＨ（時速約１６ｋｍ）とハイエンドの３０ＭＰＨ（時速約４８ｋｍ）の境界は、１つ以上のパラメータに基づいて固定または可変できる。境界は再設定できる。
以下の説明は、セルラー環境（Ｃｅｌｌｕｌａｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）におけるセル割り当ておよび／またはセルハンドオフを処理するための様々なアプローチおよびシステムの多数の様々な実施例に関する。この例示の方法は、ハンドオフの決定に関連している。この方法は、第１のセルによってサービスされているデバイスのモビリティデータを受信すること、分類を生成するためにモビリティデータに関連付けられたモビリティ状態に基づいてデバイスを分類すること、および分類に少なくとも部分的に基づいて、デバイスを第１のセルから第２のセルにハンドオフするときのハンドオフの決定を行うことを含む。モビリティ状態は、モビリティデータから計算するか、またはモビリティデータから推定することもできる。一実施例では、分類は、低速、中速、および高速のうちの１つであり得る。分類またはクラスは、通常、固定または可変の境界によって分離され得る。例えば、分類は、１０～３０ＭＰＨ（時速約１６～４８ｋｍ）の移動速度またはレートにすることができる。ローエンドの１０ＭＰＨ（時速約１６ｋｍ）とハイエンドの３０ＭＰＨ（時速約４８ｋｍ）の境界は、１つ以上のパラメータに基づいて固定または可変できる。境界は再設定できる。
【0006】
システムがハンドオフの決定を行うとき、各分類には、優先セルタイプと少なくとも１つの許容可能セルタイプとのうちの少なくとも１つを含めることができる。低速分類の優先セルタイプには、マイクロセルタイプとスモールセルタイプを含めることができ、低速分類の許容可能セルタイプには、ラージセルタイプが含まれる。中速分類の優先セルタイプにはスモールセルタイプを含めることができ、中速分類の許容可能セルタイプにはラージセルタイプが含まれる。高速分類の優先セルタイプにはラージセルタイプを含めることができ、高速分類の許容可能セルタイプには何も含まれない。
【0007】
ハンドオフの決定を行うとき、デバイスまたはシステムは、一実施例では、受信信号が優先セルタイプに必要な閾値と比較してより高い閾値よりも強い場合には、非優先セルタイプのみを選択できる。セルの再選択は、第１のセルが十分な信号を提供しなくなった場合、および第１のセルが非優先タイプである場合にトリガーすることができる。ハンドオフは、第２のセルが優先タイプであり適切である場合、第２のセルへのハンドオフを含むことができる。
【0008】
分類には、デバイスの、可能性がある第１のセル内の位置、および第１のセル全体を通過する経路を含めることができる。ハンドオフの決定を行うことは、さらに、第１のセルの第１のスペクトル効率および第２のセルの第２のスペクトル効率に少なくとも部分的に基づくことができる。ハンドオフの決定を行うことは、さらに、デバイスによって使用される帯域幅および第２のセルの利用可能な帯域幅に少なくとも部分的に基づくことができる。
【0009】
システムの実施例は、プロセッサと、プロセッサによって実行されると、プロセッサに特定の動作を実行させる命令を格納するコンピュータ可読ストレージデバイスとを含む。動作は、第１のセルによってサービスされているデバイスのモビリティデータを受信すること、分類を生成するためにモビリティデータに基づいてデバイスを分類すること、および分類に少なくとも部分的に基づいて、デバイスを第１のセルから第２のセルにハンドオフするときのハンドオフの決定を行うことを含む。
【0010】
別の実施例には、コンピューティングデバイスによって実行されると、コンピューティングデバイスに、第１のセルによってサービスされているデバイスのモビリティデータを受信することと、分類を生成するためにモビリティデータに基づいてデバイスを分類することと、分類に少なくとも部分的に基づいて、デバイスを第１のセルから第２のセルにハンドオフするときのハンドオフの決定を行うこととを含む動作を実行させる命令を格納する、コンピュータ可読ストレージデバイスが含まれる。
【0011】
第２の実施例は、サービスセルへのデバイスの初期割り当てを行うことに関する。この実施例では、方法は、デバイスのモビリティデータを受信すること、モビリティクラスを生成するためにモビリティデータに関連付けられたモビリティ状態に基づいてデバイスを分類すること、およびモビリティクラスに少なくとも部分的に基づいて、デバイスをサービングセルに割り当てることを含む。モビリティ状態は、モビリティデータから計算するか、またはモビリティデータから推定することもできる。
【0012】
デバイスをサービングセルに割り当てるとき、第１のセルが十分な信号を提供しなくなった場合、および第１のセルが非優先タイプである場合、再選択をトリガーすることができる。デバイスをサービングセルに割り当てることは、第２のセルが好ましいタイプであり適切な場合に、デバイスを第２のセルに割り当てることを含むことができる。
【0013】
モビリティクラスは、サービングセル内のデバイスの位置、およびサービングセル全体を通過する経路のうちの１つを含むことができる。デバイスをサービングセルに割り当てることは、さらに、サービングセルのスペクトル効率に少なくとも部分的に基づくことができる。デバイスをサービングセルに割り当てることは、さらに、デバイスによって使用される帯域幅およびサービングセルの利用可能な帯域幅に少なくとも部分的に基づくことができる。デバイスをサービングセルに割り当てることは、さらに、セルの複数の優先順位付けリストに少なくとも部分的に基づくことができ、セルの複数の優先順位付けリストの各リストは同じタイプのセルを含む。一態様では、より優先順位の高いリストのセルは、より優先順位の低いリストのセルよりも頻繁に測定される。
【0014】
１つの可能な実装では、モバイルデバイスは、そのサービングセルならびに、最も高い優先順位を持つリストからの隣接セルを監視する。このリスト（優先順位が最も高い）のサイズが指定されたパラメータよりも小さい場合、次のリストも考慮される。別の可能な実装では、より優先順位の高いセルは、より優先順位の低いセルよりも頻繁に測定される。ハンドオーバ先のセルを決定する際には、より優先順位の高い隣接リストのセルが常に、より優先順位の低いリストのセルよりも先に考慮される。
【0015】
この第２の実施例のシステム態様は、プロセッサと、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、デバイスのモビリティデータの受信することと、モビリティクラスを生成するためにモビリティデータと関連するモビリティ状態に基づいてデバイスを分類することと、モビリティクラスに少なくとも部分的に基づいてデバイスをサービングセルに割り当てることとを含む動作を実行させる命令を格納する、コンピュータ可読ストレージデバイスとを含む。第２の実施例のコンピュータ可読ストレージデバイスの態様は、コンピューティングデバイスによって実行されると、コンピューティングデバイスに、デバイスのモビリティデータを受信することと、モビリティクラスを生成するためにモビリティデータに関連付けられたモビリティ状態に基づいてデバイスを分類することと、モビリティクラスに少なくとも部分的に基づいてデバイスをサービングセルに割り当てることとを含む動作を実行させる命令を格納する、コンピュータ可読ストレージデバイスを含む。
【0016】
第３の実施例は、セル全体の負荷分散の追跡に関する。デバイスの分類とセルタイプへの割り当てを備えたシステムが整うと、システムを監視して、セルにわたるユーザの分布と負荷レベルを追跡できる。監視がセル負荷の強い不均衡を検出した場合、セルの電力レベルを調整することに加えて、本明細書に開示されたシステムは、モビリティクラスの境界を動的に調整することを可能にし、ネットワークのスペクトル効率および容量を最適化または改善する。
【0017】
このような状態の１つの例は、特定のエリアへの低速ユーザの一時的な集中である。このような環境では、クラス境界の値を減らすと、より多くのユーザがより流動的に分類されて、より大きなセルでサービスを受ける優先順位を得ることが可能になる。別のオプションは、エリア内のマイクロセルの電力を減らして、割り当てられるユーザを減らすことである。
【0018】
この第３の実施例によれば、デバイスがモビリティデータに基づいてモビリティクラスに分類され、デバイスがモビリティクラスに少なくとも部分的に基づいてサービングセルに割り当てられる、ネットワークにおけるセル負荷のバランスをとるための方法が開示される。この方法は、複数のセルにわたるデバイスおよび負荷レベルの分布を監視して分析を生成することを含む。分析がセル負荷の不均衡を示すとき、この方法は、モビリティクラスの境界を調整することを含む。分析がセル負荷の不均衡を示すとき、この方法は、複数のセルのうちの少なくとも１つのセルの電力レベルを調整することを含む。分析がセル負荷の不均衡を示すとき、この方法は、複数のセルのうちの少なくとも１つのセルの電力レベルを調整することと、モビリティクラスの境界を調整することとの両方を実行することをさらに含む。モビリティクラスの境界を調整することは、モビリティクラスの上限境界に関連付けられた上限速度の増加、およびモビリティクラスの下限境界に関連付けられた下限速度の低下のうちの１つが含まれる。複数のセルのうちの少なくとも１つのセルの電力レベルを調整すること、およびモビリティクラスの境界を調整することのうちの１つを実行することは、電力レベルおよびモビリティクラスの境界のうちの１つを調整する前の以前のスペクトル効率に対してネットワークのスペクトル効率を改善する。無線伝送では、データ（ビット）は制御バイトならびにコンテンツバイトで構成されることに留意されたい。デバイスがアンテナまたはセルタワーに近いほど、スペクトル効率が向上する。ハンドオフがあるとき、またはハンドオフプロセス中に、コンテンツバイトよりも多くの制御バイトが送信されることがよくある。
【0019】
複数のセルのうちの少なくとも１つのセルの電力レベルを調整すること、およびモビリティクラスの境界を調整することのうちの１つを実行することは、電力レベルおよびモビリティクラスの境界のうちの１つを調整する前の以前の容量に対してネットワークの容量を改善する。デバイスをサービングセルに割り当てるとき、各モビリティクラスには、優先セルタイプと少なくとも１つの許容可能セルタイプとのうちの少なくとも１つが含まれる。低速分類の優先セルタイプには、マイクロセルタイプとスモールセルタイプが含まれ、低速分類の許容可能セルタイプには、ラージセルタイプが含まれる。中速分類の優先セルタイプにはスモールセルタイプが含まれ、中速分類の許容可能セルタイプにはラージセルタイプが含まれる。
【0020】
一実施例では、デバイスは、受信信号が優先セルタイプに必要な閾値と比較してより高い閾値よりも強い場合にのみ、非優先セルタイプのみを選択する。デバイスがサービングセルに割り当てられると、１つ以上のパラメータまたはイベントに基づいて再選択がトリガーされる。例えば、第１のセルが十分な信号を提供しなくなった場合、および／または第１のセルが非優先タイプである場合、再選択をトリガーすることができる。デバイスをサービングセルに割り当てることは、第２のセルが優先タイプで適切である場合に、デバイスを第２のセルに割り当てることを含む。モビリティクラスは、サービングセル内のデバイスの位置、およびサービングセル全体を通過する経路のうちの１つを含むことができる。デバイスは、セルの複数の優先順位付けリストに少なくとも部分的に基づいてサービングセルに割り当てることができ、セルの複数の優先順位付けリストの各リストは同じタイプのセルを含む。
【0021】
例示的な方法は、第１のセルによってサービスされているデバイスのモビリティデータを受信することであって、モビリティデータはデバイスの動きを示すベクトルを含む、受信することと、分類を生成するためにモビリティデータに基づいてデバイスを分類することとを含む。再選択またはハンドオフの決定を行うとき、分類のセルタイプは、優先セルタイプの少なくとも１つと、許容可能セルタイプの少なくとも１つとを含むことができる。
【0022】
第３の実施例によるシステムの例は、ネットワーク内のセル負荷を分散するためのシステムであり、デバイスは、モビリティデータに基づいてモビリティクラスに分類され、デバイスは、モビリティクラスに少なくとも部分的に基づいてサービングセルに割り当てられる。このシステムは、プロセッサと、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、複数のセルにわたるデバイスの分布と負荷レベルを監視して分析を生成することと、分析がセル負荷の不均衡を示すときに、モビリティクラスの境界を調整することとを含む動作を実行させる命令を格納する、コンピュータ可読ストレージデバイスとを含む。このシステムは、ネットワークインフラストラクチャコンポーネントでも、スマートフォンや携帯電話などのモバイルデバイスであってもよい。
【0023】
この第３の実施例のコンピュータ可読ストレージデバイスの例には、コンピューティングデバイスによって実行されると、コンピューティングデバイスに、ネットワーク内のセル負荷のバランスをさせる命令を格納する、非一時的なコンピュータ可読ストレージデバイスまたは媒体が含まれ、デバイスはモビリティデータに基づいてモビリティクラスに分類され、デバイスはモビリティクラスに少なくとも部分的に基づいてサービングセルに割り当てられる。命令は、複数のセルにわたるデバイスの分布および負荷レベルを監視して分析を生成することと、分析がセル負荷の不均衡を示す場合にモビリティクラスの境界を調整することとを含む動作を、コンピューティングデバイスに実行させる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【発明を実施するための形態】
【0025】
本開示の様々な実施例を以下に詳細に説明する。特定の実装が説明されているが、これは説明のみを目的としていることを理解されたい。本開示の精神および範囲から逸脱することなく、他のコンポーネントおよび構成を使用することができる。さらに、１つの実施例を参照した本明細書の特徴または構成は、他の実施例または本明細書の実施例に実装するか、またはそれらと組み合わせることができることを理解されたい。つまり、本明細書で特定の特徴または構成を説明するために使用される「実施形態」、「変形」、「態様」、「実施例」、「構成」、「実装」、「ケース」などの用語、および実施形態を暗示するあらゆる他の用語は、関連する特徴または構成のいずれかを特定のまたは別個の実施形態または複数の実施形態に限定することを意図するものではなく、そのような特徴または構成は、他の実施形態、変形、態様、実施例、構成、実装、ケースなどを参照して説明される特徴または構成と組み合わせることができないことを示唆すると解釈されるべきではない。言い換えれば、特定の実施例（例えば、実施形態、変形、態様、構成、実装、ケースなど）を参照して本明細書で説明される特徴は、別の実施例を参照して説明される特徴と組み合わせることができる。正確には、当業者は、本明細書に記載の様々な実施形態または実施例、およびそれらの関連する特徴を互いに組み合わせることができることを容易に認識するであろう。
【0026】
本開示は、異種セルラーシステムにおけるセル割り当ておよび／またはセルハンドオフの実行に関連する概念に対処する。開示される概念、方法、および技法を実践するために使用できる、図１の基本的な汎用システムまたはコンピューティングデバイスの簡潔な紹介の記述が示されている。次に、ハンドオフおよびセル割り当てへの様々なアプローチのより詳細な説明が続く。
【0027】
これらの変形は、様々な実施例が述べられるにつれて、本明細書において説明されている。本開示は、ここで図１に移る。図１を参照すると、例示的なシステムおよび／またはコンピューティングデバイス１００は、処理ユニット（ＣＰＵまたはプロセッサ）１２０およびシステムバス１１０を含み、システムバス１１０は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）１４０およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１５０などのシステムメモリ１３０を含む様々なシステムコンポーネントを、プロセッサ１２０に接続している。システム１００は、プロセッサ１２０に直接接続されるか、近接してあるか、またはプロセッサ１２０の一部として統合されている、高速メモリのキャッシュ１２２を含むことができる。システム１００は、プロセッサ１２０による迅速なアクセスのために、メモリ１３０および／またはストレージデバイス１６０からキャッシュ１２２にデータをコピーする。このようにして、キャッシュは、データを待っている間のプロセッサ１２０の遅延を回避するパフォーマンスの向上を提供する。これらおよび他のモジュールは、様々な動作またはアクションを実行するために、プロセッサ１２０を制御することができ、または制御するように構成することができる。他のシステムメモリ１３０も同様に利用可能である。メモリ１３０は、異なる性能特性を有する複数の異なるタイプのメモリを含むことができる。本開示は、２つ以上のプロセッサ１２０を有するコンピューティングデバイス１００上で、またはより大きな処理能力を提供するために互いにネットワーク化されたコンピューティングデバイスのグループまたはクラスタ上で動作し得ることを理解されたい。プロセッサ１２０は、プロセッサ１２０を制御するように構成された任意の汎用プロセッサ、ストレージデバイス１６０に格納されたモジュール１ １６２、モジュール２ １６４、およびモジュール３ １６６などのハードウェアモジュールまたはソフトウェアモジュール、ならびに、けソフトウェア命令がプロセッサに組み込まれている特定用途向プロセッサを含むことができる。プロセッサ１２０は、複数のコアまたはプロセッサ、バス、メモリコントローラ、キャッシュなどを含む自己完結型コンピューティングシステムであり得る。マルチコアプロセッサは、対称または非対称であり得る。プロセッサ１２０は、異なるソケット内に複数の物理的に別個のプロセッサを有するシステム、または単一の物理チップ上に複数のプロセッサコアを有するシステムなど、複数のプロセッサを含むことができる。同様に、プロセッサ１２０は、複数の別個のコンピューティングデバイスに位置するが、通信ネットワークなどを介して一緒に動作する複数の分散プロセッサを含むことができる。複数のプロセッサまたはプロセッサコアは、メモリ１３０またはキャッシュ１２２などのリソースを共有することができ、または独立したリソースを使用して動作することができる。プロセッサ１２０は、ステートマシン、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＰＧＡ）を含むＰＧＡのうちの１つ以上を含むことができる。
【0028】
システムバス１１０は、メモリバスまたはメモリコントローラ、周辺バス、および様々なバスアーキテクチャのいずれかを使用するローカルバスを含むいくつかのタイプのバス構造のいずれかとすることができる。ＲＯＭ１４０などに格納された基本入出力（ＢＩＯＳ）は、起動中など、コンピューティング装置１００内の要素間で情報を転送するのに役立つ基本ルーチンを提供することができる。コンピューティングデバイス１００は、ストレージデバイス１６０、または、ハードディスクドライブ、磁気ディスクドライブ、光ディスクドライブ、テープドライブ、ソリッドステートドライブ、ＲＡＭドライブ、リムーバブルストレージデバイス、低価格冗長アレイディスク（ＲＡＩＤ）、ハイブリッドストレージデバイスなどのコンピュータ可読ストレージ媒体をさらに含む。ストレージデバイス１６０は、プロセッサ１２０を制御するためのソフトウェアモジュール１６２、１６４、１６６を含むことができる。システム１００は、他のハードウェアまたはソフトウェアモジュールを含むことができる。ストレージデバイス１６０は、ドライブインタフェースによりシステムバス１１０に接続されている。ドライブおよび関連するコンピュータ可読ストレージデバイスは、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、およびコンピューティングデバイス１００のための他のデータの不揮発性ストレージを提供する。一態様では、特定の機能を実行するハードウェアモジュールは、プロセッサ１２０、バス１１０、ディスプレイ１７０などの必要なハードウェアコンポーネントに接続された有形のコンピュータ可読ストレージデバイスに格納されたソフトウェアコンポーネントを含み、特定の機能を実行する。別の態様では、システムは、プロセッサおよびコンピュータ可読ストレージデバイスを使用して、プロセッサによって実行されると、プロセッサに動作、方法、または他の特定のアクションを実行させる命令を格納することができる。基本的なコンポーネントおよび適切な変形は、デバイス１００が小型のハンドヘルドコンピューティングデバイス、デスクトップコンピュータ、またはコンピュータサーバであるかどうかなど、デバイスのタイプに応じて、修正することができる。プロセッサ１２０が「動作」を実行するための命令を実行するとき、プロセッサ１２０は、動作を直接実行し、および／または動作を実行するために別のデバイスまたはコンポーネントに対して促進し、指示を行い、または協働することができる。
【0029】
本明細書で説明する例示的な実施例は、ハードディスク１６０を採用しているが、磁気カセット、フラッシュメモリカード、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、カートリッジ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１５０、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）１４０、ビットストリームを含むケーブルなど、コンピュータによってアクセス可能なデータを格納できる他のタイプのコンピュータ可読ストレージデバイスも、例示的な動作環境で使用することができる。コンピュータ可読ストレージ媒体、コンピュータ可読ストレージデバイス、またはコンピュータ可読メモリデバイスは、一過性波、エネルギー、搬送信号、電磁波、および信号自体などの、一過性の媒体を明示的に除外する。
【0030】
ユーザがコンピューティングデバイス１００と対話できるようにするために、入力デバイス１９０は、音声用のマイク、ジェスチャまたはグラフィック入力用のタッチセンシティブスクリーン、キーボード、マウス、モーション入力、音声など、任意の数の入力メカニズムを表す。出力装置１７０はまた、当業者に知られている多数の出力メカニズムのうちの１つ以上であってもよい。いくつかの場合では、マルチモードシステムにより、ユーザは複数のタイプの入力を提供して、コンピューティングデバイス１００と通信できる。通信インタフェース１８０は、一般に、ユーザ入力およびシステム出力を支配および管理する。特定のハードウェア構成での動作に制限はなく、したがって、示された基本的なハードウェアは、ハードウェアまたはファームウェア構成が開発されるにつれて改良されたものに容易に置き換えることができる。
【0031】
説明を明確にするために、例示的なシステム実施例は、「プロセッサ」またはプロセッサ１２０とラベル付けされた機能ブロックを含む個々の機能ブロックを含むものとして提示されている。これらのブロックが表す機能は、共有ハードウェアまたは専用ハードウェアのいずれを使用しても提供することができ、これには、ソフトウェアを実行できるハードウェア、および汎用プロセッサで実行されるソフトウェアと同等の動作をするように設計されたプロセッサ１２０などのハードウェアが含まれるが、これらに限定されない。例えば、図１に示される１つ以上のプロセッサの機能は、単一の共有プロセッサまたは複数のプロセッサによって提供され得る。（「プロセッサ」という用語の使用は、ソフトウェアを実行できるハードウェアのみを指すものとして解釈されるべきではない。）説明する実施例は、マイクロプロセッサおよび／またはデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、以下に説明する動作を実行するソフトウェアを格納するための読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）１４０、および結果を格納するためのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１５０を含むことができる。超大規模集積回路（ＶＬＳＩ）ハードウェアの実施例、ならびに汎用ＤＳＰ回路と組み合わせたカスタムＶＬＳＩ回路も提供され得る。
【0032】
様々な実施例の論理動作は、（１）汎用コンピュータ内のプログラマブル回路で実行される一連のコンピュータ実装ステップ、動作、もしくは手順、（２）特定用途のプログラマブル回路で実行される一連のコンピュータ実装ステップ、動作、もしくは手順、および／または、（３）プログラマブル回路内の相互接続された機械モジュールまたはプログラムエンジンとして実装される。図１に示されるシステム１００は、列挙された方法のすべてまたは一部を実行することができ、列挙されたシステムの一部であり得、かつ／または列挙された有形のコンピュータ可読ストレージデバイス内の命令に従って動作することができる。そのような論理動作は、プロセッサ１２０を制御してモジュールのプログラミングに従って特定の機能を実行するように構成されたモジュールとして実装することができる。例えば、図１は、プロセッサ１２０を制御するように構成されたモジュールである、３つのモジュールＭｏｄ１ １６２、Ｍｏｄ２ １６４、およびＭｏｄ３ １６６を示している。これらのモジュールは、ストレージデバイス１６０に格納され、実行時にＲＡＭ１５０またはメモリ１３０にロードされるか、または他のコンピュータ可読メモリ位置に格納されてもよい。システム１００は、プロセッサ１２０を制御するように構成された他のモジュール（図１には示さず）を有してもよい。
【0033】
例示のコンピューティングデバイス１００の１つ以上の部分は、コンピューティングデバイス１００全体までを含んで仮想化（ｖｉｒｔｕａｌｉｚｅｄ）することができる。例えば、仮想プロセッサは、仮想プロセッサと同じタイプの物理プロセッサが利用できない場合でも、特定の命令セットに従って実行されるソフトウェアオブジェクトとすることができる。仮想化レイヤまたは仮想「ホスト」は、仮想化された動作を実際の動作に変換することにより、１つ以上の異なるコンピューティングデバイスまたはデバイスタイプの仮想化されたコンポーネントを可能にすることができる。しかしながら、最終的には、あらゆるタイプの仮想化されたハードウェアは、いくつかの基盤となる物理ハードウェアによって実装または実行される。したがって、仮想化計算レイヤは、物理計算レイヤの上で動作できる。仮想化計算レイヤには、仮想マシン、オーバレイネットワーク、ハイパバイザ、仮想スイッチング、およびその他の仮想化アプリケーションのうち１つ以上を含めることができる。
【0034】
プロセッサ１２０は、仮想プロセッサを含む、本明細書に開示されるすべてのタイプのプロセッサを含むことができる。しかしながら、仮想プロセッサに言及する場合、プロセッサ１２０は、仮想化レイヤで仮想プロセッサを実行することに関連するソフトウェアコンポーネントと、仮想化レイヤを実行するために必要な基礎となるハードウェアとを含む。システム１００は、コンピュータ可読ストレージデバイスに格納された命令を受信する物理または仮想プロセッサ１２０を含むことができ、命令はプロセッサ１２０に特定の動作を実行させる。仮想プロセッサ１２０に言及する場合、システムは、仮想プロセッサ１２０を実行する基礎となる物理ハードウェアも含む。
【0035】
図１の一般的なコンピューティングシステムのいくつかのコンポーネントを開示したので、本開示はここで、本開示の態様を示す図２に移る。図２は、ＬＴＥなどのワイヤレスプロトコルまたは異なるワイヤレスプロトコルに関連付けることができる異種ネットワーク２００を表す。図２に示すように、マクロセル２０２は、マクロセル２２４、２２６、２２８、２３０、２３２、および２３４のグループ内に含まれる。各マクロセル内には、セルタワー２０４ならびに、他の様々なタイプのタワーまたはセルがある。例えば、マイクロセル２０６、２１２、および２１４は、ｅＮｏｄｅＢパブリックアンテナを使用して動作する。マイクロセル２０６と通信しているモバイルデバイス２１８が示されている。フェムトセル２０８は、別のモバイルデバイス２２０と通信することもできる。建物のピコセル２１０の別の例が示されている。図２には、マクロセル２０２と通信している車両２１６および２２２などの他のモバイル通信システムも示されている。したがって、図２は、モバイルデバイス２１８、２２０、２１６、２２２が一連のセルを移動するときに、あるプロトコルから別のプロトコルに、および／または、マクロセル２０２などのより大きなサイズのセルから、マイクロセル２０６などのより小さなサイズのセルに出入りし、そしてその逆でも移行ができるように、異種ネットワークがどのように存在できるかの例を提供する。
【0036】
この開示は、ユーザに提供されるサービスレベル、ならびにネットワークの効率と容量を改善することを目的として、異種ワイヤレスネットワーク内の様々なタイプのセルを活用する方法とシステムを提供する。これらの目標を達成するために、１つのシステムに統合できる少なくとも３つの新しいアイデアを提供する。最初のアイデアは、モビリティ状態に基づいたユーザデバイスのモビリティクラスへの分類に関するものである。次のアイデアは、モビリティクラスに基づいたサービングセルへのユーザデバイスの割り当てに関するものである。第３のアイデアは、セル電力および／またはモビリティクラスの境界の動的調整に関するものである。
【0037】
本明細書で説明する手順のほとんどは、１つ以上のユーザデバイス、セルのグループを調整できる無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、および／またはより集中的な最適化を実行できるネットワークプロセッサ（ＮＰ）に実装できる。調整された一連の動作の様々なステップを、様々なデバイスで実行することもできる。デバイス制御は本来分散型であるが、モビリティ状態の変化に対してより迅速に反応することもでき、一部のアルゴリズムはこの動作モードに適合する。ＲＮＣまたはＮＰを使用すると、より集中化された決定ポイントが提供されるが、条件の変化への反応は比較的遅くなる可能性がある。負荷条件の変化も、動作モードに影響を与える可能性がある。例えば、ＮＰが過負荷になった場合、デバイスおよび／またはＲＮＣレベルでより多くの処理を実行できる。
【0038】
ここで、ユーザデバイスを分類する最初の概念についてさらに詳しく説明する。システムは、デバイスのモビリティ状態に基づいてユーザデバイスを分類できる。モビリティ状態は、ユーザ（したがってデバイス）が移動している速度を表す値である。モビリティの状態は、いくつかの可能性のある方法を使用して取得または推定できる。ネットワーク内の各デバイスおよび／またはプロセッサは、これらの方法の１つ以上を使用して、モビリティ状態を判断できる。例えば、モビリティ状態は１０ＭＰＨ（時速約１６ｋｍ）または７０ＭＰＨ（時速約１１３ｋｍ）であってもよい。モビリティ状態はまた、状態がユーザデバイスが移動している方向に関連するパラメータを含んでいる、ベクトル成分を含んでもよい。したがって、モビリティ状態には、速度とコンパス方位（この場合は１０度）である（６５，１０）などの値を含めることができる。モビリティの状態には、加速度、高度、上昇／下降率などの他の情報も含まれ得る。
【0039】
モビリティ状態は、時間単位ごとにサンプリングされるデバイス座標に基づくモビリティ推定とすることができる。デバイスの速度は、座標の変化に基づいて計算できる。時間枠全体の単純な平均化または指数平滑化は、現在のモビリティの状態を計算するために使用できるアプローチの一例である。このシステムは、加えて、又は代替的に、速度を伝えるためにスマートカー技術を使用することができる。移動中の車両内のデバイスは、車両の速度計によって速度が判断され、デバイスまたはネットワークプロセッサに送信され、次にモビリティ状態を計算するために使用することができる。他のユーザについては、フィットネスモニタなどのウェアラブルデバイスを使用できる。
【0040】
セル内のハンドオーバ率または時間に基づくモビリティ推定を使用して、モビリティ状態を確立することができる。用語「ハンドオーバ」、「ハンドオフ」、およびそれらの異形は、通常、デバイスの地理的位置が変化するときに、サービスの中断を最小限に抑えるか、中断することなく、デバイスの進行中の通話またはデータセッションを１つのセルから別のセルに転送するプロセスを指す。例えば、デバイスがハンドオフ間の時間を測定すると仮定する。ネットワークプロセッサは、セルサイズとセル内の時間に基づいてモビリティ状態を推定できる。これは、モビリティ状態を判断するための比較的精度の低い方法である。しかしながら、それはシステムを評価するためのフィードバックメトリックとして使用できる。
【0041】
モビリティ状態は、ユーザデバイスによる非モバイル宣言によっても判断できる。このアプローチでは、デバイスが自分自身を静止しているかまたはモバイルであるとして宣言できるようにするワイヤレスプロトコルが必要である。デバイスが静止している間は、モビリティ関連の測定を実行する必要はない。
【0042】
上で開示された技法の１つ以上を使用して、モビリティ状態が決定されると、デバイスまたはネットワークプロセッサは、次に、各デバイスをモビリティクラスに分類する。これは、様々な方法で実現できる。アプローチの一例は、各モビリティクラスとモビリティ状態の範囲との関連付けを使用することである。例を表１に示す。
【表1】
【0043】
速度制限／閾値は、クラス境界で定義されているデバイスを分類するために使用される。上記の例のクラス境界は、クラス１（低速）とクラス２（中速）の間の境界を定義する毎分１０メートルである。この例の別のクラス境界は、クラス２（中速）とクラス３（高速）の間の境界を定義する毎分１００メートルである。もちろん、構造には３つを超えるクラスを含めることができ、特定の境界は任意のパラメータまたはパラメータのグループにすることができる。例えば、クラスには速度範囲ならびに方向範囲を含めることができる。デバイスが向かう方向が特定の時間内にマイクロセルにつながる場合、それは速度と結びついて、特定のクラスになる可能性がある。このアプローチの例は、クラス２（中速、１２度の動きで２分以内にマイクロセルにつながる）となり得る。この分類は、デバイスが移動する方向に関係なく、デバイスがマイクロセルに近づいたり離れたりする相対速度に基づいて行われてもよい。
【0044】
上述のように、サイズおよび電力レベルが異なる複数のタイプのセル、およびモビリティに基づいて分類されたユーザデバイスを有するネットワークを考えると、本開示は、デバイスをそれらのモビリティクラスに基づいてセルに割り当てるためのルールをここで提供する。
【0045】
説明を簡単にするために、ラージセル、スモールセル、マイクロセルの３種類のセルのケースを示す。もちろん、システムは３つを超える定義されたタイプのセルを使用できる。このような定義には、サイズ、地理、高度、セル内の建物／インフラストラクチャ、形状、信号強度、信号範囲、デバイスの使用状況、セル内のデバイス数、セル内のデバイスモビリティ（つまり、セルが、平均デバイス速度が６５ＭＰＨ（時速約１０５ｋｍ）である高速道路をカバーしているか）、木の葉、およびその他の障害物、などのうちの１つ以上に基づくパラメータを含めることができる。
【0046】
本開示は、無線ベアラの設定および管理を扱い、セルとネットワークゲートウェイとの間のＳタイプベアラの設定および制御を変更しない。
【0047】
本明細書で説明するのは、モバイルネットワークの運用に不可欠な２セットのルール、つまり、無線リソース制御（ＲＲＣ）アイドルデバイスのセル選択、およびＲＲＣ接続デバイスのハンドオーバの強化である。背景として、デバイスの電源がオンになると、デバイスは、適格のサービングセルを見つけて、認証手順とネットワークへの接続を実行する必要がある。次に、モバイルデバイスは、無線リソースを取得することなく、ＲＲＣアイドル状態でサービングセルと通信している。この状態では、サービングセルの選択と再選択はデバイスの制御下にある。ＲＲＣ接続を確立すると、デバイスは定期的にその測定値を報告し、サービス品質を保証するためにネットワークによって監視される。現在のサービングセルからのサービス品質が許容可能でない場合、および／またはサービスにより適した別のセルがある場合、ネットワークはハンドオーバを要求できる。
【0048】
ＲＲＣアイドル状態のデバイスは、次のように動作する。デバイスは、基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）と呼ばれる信号強度測定値に基づいて、サービングセルを選択および再選択する。具体的には、セルのＲＳＲＰが最小閾値レベルを超えており、さらに特定のサービス条件、例えば、この開示に実際には関係ないが、サービスプロバイダーがデバイスの優先順位付けリストにあり、サービスが禁止されていないネットワーク上にある、という条件を満たす場合、セルはデバイスにサービスを提供するのに適している。
【0049】
セルタイプとモビリティのクラスを導入すると、セルの選択プロセスに新規の次元が加わる。本開示は、２つの可能なルールを提供する。
【0050】
第１のルールは、表２に示すように優先順位を指定する単純な優先ルールである。
【表2】
【0051】
表２は単なる例示であり、もちろん、そこには多くの異なるパラメータを含めることができる。例えば、低速のモバイルデバイスは、Ｗｉ－Ｆｉ通信を提供できる適切なマイクロセルまたはスモールセルを最初に探し、利用できるものがない場合にのみラージセルを考慮する。高速で移動するデバイスは、ラージセルのみを考慮し、マイクロまたはスモールセルを考慮することはできない。この後者のルールは、過剰な回数の再選択を防ぐ。
【0052】
第２のルールでは、ネットワークによって指定される追加のパラメータＲＳＲＰｄｉｆｆが必要になる場合がある。この場合、セルは次の式の結果に基づいてデバイスに適している。
ＲＳＲＰｍｅａｓ＞ＲＳＲＰｍｉｎ＋Ｉ（ＭＣ，ＣＴ）×ＲＳＲＰｄｉｆｆ
ここで、ＲＳＲＰｍｉｎは最小許容可能受信電力、ＲＳＲＰｍｅａｓは測定値、セルタイプＣＴがユーザ機器（ＵＥ）モビリティクラスＭＣに優先される場合はＩ（ＭＣ，ＣＴ）＝０、そうでない場合はＩ（ＭＣ，ＣＴ）＝１である。
ＲＳＲＰｍｅａｓ＞ＲＳＲＰｍｉｎ＋Ｉ（ＭＣ，ＣＴ）×ＲＳＲＰｄｉｆｆ
ここで、ＲＳＲＰｍｉｎは最小許容可能受信電力、ＲＳＲＰｍｅａｓは測定値、セルタイプＣＴがユーザ機器（ＵＥ）モビリティクラスＭＣに優先される場合はＩ（ＭＣ，ＣＴ）＝０、そうでない場合はＩ（ＭＣ，ＣＴ）＝１である。
【0053】
このルールのより一般的なバージョンは、値の行列ＲＳＲＰｄｉｆｆ（ＭＣ，ＣＴ）を含むものであり、セルは次の場合に適している。
ＲＳＲＰｍｅａｓ＞ＲＳＲＰｍｉｎ＋ＲＳＲＰｄｉｆｆ（ＭＣ，ＣＴ）
ＲＳＲＰｍｅａｓ＞ＲＳＲＰｍｉｎ＋ＲＳＲＰｄｉｆｆ（ＭＣ，ＣＴ）
【0054】
このルールの下では、デバイスは、受信信号が優先セルタイプに必要な閾値と比較してより高い閾値よりも強い場合にのみ、非優先セルタイプを選択する。両方のルールについて、サービングセルが十分な信号を提供しなくなったときに、再選択がトリガーされる。さらに、現在のサービングセルが非優先タイプである場合、優先タイプのセルが検出されて適切である場合、再選択が発生する可能性がある。
【0055】
別の例示のプロセスは、ＲＲＣ接続状態のデバイスに関するものである。デバイスが接続されると、ＲＲＣ－Ｉｄｌｅのルールに従っている場合、デバイスはそのモビリティクラスに適合するセルによってサービスを受ける。この時点で、ほとんどのＬＴＥまたは他のプロトコルネットワークでは、デバイスはそのサービングセルおよびリストに挙げられている隣接セルを監視する。
【0056】
本明細書で紹介する機能は、隣接セルの単純なリストの代わりに、分析可能な複数の優先順位付けリストがあるというものである。各リストには、同じタイプのセルが含まれているか、異なるタイプのセルが含まれているか、特定の数のパラメータを共有する特性を有している可能性がある。１つの可能な実装では、デバイスは、そのサービングセル、ならびにリストからの最高の優先順位を持つ隣接セルを監視する。このリスト（優先順位が最も高い）のサイズが所与のパラメータよりも小さい場合、次のリストも考慮される。別の可能な実装では、より優先順位の高いセルは、より優先順位の低いセルよりも頻繁に測定される。ハンドオーバ先のセルを決定する際には、より優先順位の高い隣接リストのセルが常に、より優先順位の低いリストのセルよりも先に考慮される。
【0057】
ユーザ（したがってデバイス）がそのモビリティクラスを変更すると、その変更は使用中のモビリティ測定方法（複数可）によって検出され、サービングセル（実際にはセル内の基地局、一般的にはｅＮｏｄｅＢと呼ばれる）への測定レポートに含まれる。最初は、デバイスは同じセルによってサービスを受け続けるが、新しいサービングセルの再選択（ＲＲＣ－ＩｄｌｅのＵＥの場合）およびハンドオーバ（ＲＲＣ接続ＵＥの場合）のルールは、新しいモビリティクラスに従っている。
【0058】
例えば、現在スモールセルによりサービスを提供されている歩行中のユーザ（中速クラス）が車両に乗り込むと、デバイスは現在のセルから非常に急速に移動する可能性がある。この場合、デバイスはすぐに高速として分類され、最適なラージセルが選択される。同じように、ラージセル内の高速デバイスが建物に入り、静止する可能性がある。現在静止しているデバイスは、依然としてラージセルによってサービス提供されているが、今やマイクロセルまたはスモールセルを探して、それによってサービス提供されるのに適格になろうとする。
【0059】
デバイスの分類とセルタイプへの割り当てを備えたシステムが整うと、システムを監視して、セルにわたるユーザの分布と負荷レベルを追跡できる。監視によってセル負荷の強い不均衡が検出された場合、セルの電力レベルの調整に加えて、この開示により、ネットワークのスペクトル効率と容量を最適化するために、モビリティクラスの境界を動的に調整することが可能になる。
【0060】
このような状態の１つの例は、特定のエリアへの低速ユーザの一時的な集中である。このような環境では、クラス境界の値を減らすと、より多くのユーザがより流動的に分類されて、より大きなセルでサービスを受ける優先順位を得ることが可能になる。別のオプションは、エリア内のマイクロセルの電力を減らして、割り当てられるユーザを減らすことである。
【0061】
境界の調整は、履歴データに基づいて行うこともできる。おそらくラッシュアワーの間、セルの領域を通過するデバイスの大量の移動を考慮して、境界が調整される。しかしながら、特定の時間帯や特定のエリアではトラフィックが悪く、したがってデバイスの動作は遅くなる。したがって、境界を調整することで、セル内で発生する実際のデバイスの動きを考慮に入れることができる。新しいセルの追加やセルの削除、調整を可能にする、またはデバイスの優先順位を与えるためにユーザが支払う追加料金などを含む、どのような数の理由でも調整を行うことができる。
【0062】
図２Ａおよび２Ｂは、マイクロセル２０６、マクロセル２０４、およびデバイス２１８の間のコントロールプレーン信号を示す。信号は、（１）ハンドオーバ要求、（２）アドミッション制御信号、（３）ハンドオーバ確認応答、（４）無線リソース制御（ＲＲＣ）再構成信号、（５）新しいセル信号への切り替え、および（６）ＲＲＣ再確認信号の完了に関するものである。
【0063】
図３は、サービングセルおよび隣接セルの電力レベルの例を示す。例えば、特徴３２０は、図２Ａに示されるセルのグループに類似し得るセルのグループを示す。特徴３０２は、タワー３１２によってサービスされるマイクロセル３０４、タワー３１６によってサービスされるマイクロセル３０６、およびタワー３１８によってサービスされるマイクロセル３０８などの、オーバラップするマイクロセルを有するセルタワー３１０に関連する領域をカバーするマクロオーバレイセルを示す。本明細書に開示される原理は、異種ネットワークにおいて、および異なるタイプのセル間にオーバラップがあるようなシナリオにおいて、セル割り当てならびにセル間ハンドオフを行うための様々な方法およびプロセスをカバーする。
【0064】
図４は、ハンドオフレートの一例を示す。セルのグループ４００に示すように、様々なセル、例えば、４１４、４１６、４１８、４２０、４２２、４２４、４２６、４２８、４３０、４３２、４３４、および４３６などが示されている。それぞれは、セルタワーまたは何らかの種類のアンテナ（図示せず）からサービスを受けている。図４に示されているのは、様々なセルを移動するデバイスの異なる速度である。例えば、セル４２０から４２２に移動する高速移動デバイスを表すことができる３つの矢印が特徴４０６として示されている。単一の矢印は、セル４１４から４２４に移動する低速移動デバイスを表すことができる特徴４０８として示されている。矢印４１２は、セル４１４から少しだけセル４１６に移動し、その後セル４１８に移動するデバイスを表すことができる。矢印４１２は、デバイスがセル４１４から４１６に移動し、その後再びすぐにセル４１６から４１８に移動するときに、２つのクイックハンドオフを処理する必要がある例を示している。同様に、特徴４１０は、セル４２４からセル４２８に移行するデバイスの動き、ならびにセル４２８から４２６への別の移行を示している。特徴４０４は、セル４２６での移動の一部を含み得る、セル４３２から４３４へのデバイスの移動を表す別のセットの矢印を示している。理解されるように、本明細書に開示される原理は、ハンドオフを実行するために必要な処理を最小限にするために、セル割り当ておよびハンドオフ能力を改善する。
【0065】
図５は、セル割り当ての別の例を示している。システム５００は、現在６Ｍｂｐｓを使用している１４Ｍｂｐｓの容量を有するマクロセル５０２を含む複数の異なるセルを示している。デバイス５０６は、５Ｍｂｐｓを使用しているスマートフォンである。５Ｍｂｐｓの容量を有するマイクロセルであるセル５０４が、現在３Ｍｂｐｓで通信していることに留意されたい。本開示は、スペクトル効率を改善するためのセルの割り当てを可能にする。
【0066】
図６は、例示的な方法を示す。この方法は、モバイルデバイスおよびシステムまたはネットワークベースのプロセッサのうちの１つ以上で実行することができる。この方法は、第１のセルによってサービスされているデバイスのモビリティデータを受信すること（６０２）、分類を生成するためにモビリティデータに関連付けられたモビリティ状態に基づいてデバイスを分類すること（６０４）、および分類に少なくとも部分的に基づいて、デバイスを第１のセルから第２のセルにハンドオフするときのハンドオフの決定を行うこと（６０６）を含む。モビリティ状態は、モビリティデータから計算するか、またはモビリティデータから推定することもできる。モビリティクラスを定義する境界は固定または可変であり、境界が可変の場合、境界は再設定できる。
【0067】
ハンドオフの決定を行うとき、各分類には、優先セルタイプと少なくとも１つの許容可能セルタイプとのうちの少なくとも１つを含めることができる。低速分類の優先セルタイプには、マイクロセルタイプとスモールセルタイプを含めることができ、低速分類の許容可能セルタイプには、ラージセルタイプを含めることができる。中速分類の優先セルタイプにはスモールセルタイプを含めることができ、中速分類の許容可能セルタイプにはラージセルタイプを含めることができる。高速分類の優先セルタイプにはラージセルタイプを含めることができ、高速分類の許容可能セルタイプには何も含まないようにできる。一態様では、デバイスは、受信信号が優先セルタイプに必要な閾値と比較して高い閾値よりも強い場合、非優先セルタイプのみを選択する。
【0068】
ハンドオフの決定を行うとき、第１のセルが十分な信号を提供しなくなった場合、および第１のセルが非優先タイプである場合、再選択をトリガーすることができ、ハンドオフの決定を行うことは、第２のセルが優先タイプであり適切である場合に、第２のセルにハンドオフすることを含む。分類には、第１のセル内のデバイスの位置と、第１のセル全体を通過する経路を含めることができる。ハンドオフの決定を行うことは、さらに、第１のセルの第１のスペクトル効率および第２のセルの第２のスペクトル効率に少なくとも部分的に基づくことができる。さらに、ハンドオフの決定を行うことは、デバイスによって使用される帯域幅および第２のセルの利用可能な帯域幅に少なくとも部分的に基づくことができる。
【0069】
図７は、本開示のセル割り当て態様に関連する別の実施例を示す。方法は、デバイスのモビリティデータを受信すること（７０２）、モビリティクラスを生成するためにモビリティデータに関連付けられたモビリティ状態に基づいてデバイスを分類すること（７０４）、およびモビリティクラスに少なくとも部分的に基づいて、デバイスをサービングセルに割り当てること（７０６）を含む。デバイスをサービングセルに割り当てるとき、各モビリティクラスには、優先セルタイプと少なくとも１つの許容可能セルタイプとのうちの少なくとも１つが含まれる。低速分類の優先セルタイプには、マイクロセルタイプとスモールセルタイプを含めることができ、低速分類の許容可能セルタイプには、ラージセルタイプを含めることができる。中速分類の優先セルタイプにはスモールセルタイプを含めることができ、中速分類の許容可能セルタイプにはラージセルタイプを含めることができる。高速分類の優先セルタイプにはラージセルタイプを含めることができ、高速分類の許容可能セルタイプには何も含まないようにできる。一態様では、デバイスは、受信信号が優先セルタイプに必要な閾値と比較して高い閾値よりも強い場合、非優先セルタイプのみを選択する。
【0070】
デバイスをサービングセルに割り当てるとき、第１のセルが十分な信号を提供しなくなった場合、および第１のセルが非優先タイプである場合、再選択をトリガーすることができ、サービングセルにデバイスを割り当てることは、第２のセルが優先タイプであり適切である場合、デバイスを第２のセルに割り当てることを含む。
【0071】
モビリティクラスは、サービングセル内のデバイスの位置、またはサービングセル全体を通過する経路を含むことができる。デバイスをサービングセルに割り当てることは、さらに、サービングセルのスペクトル効率に少なくとも部分的に基づくことができる。デバイスをサービングセルに割り当てることは、さらに、デバイスによって使用される帯域幅およびサービングセルの利用可能な帯域幅に少なくとも部分的に基づくことができる。別の態様では、デバイスをサービングセルに割り当てることは、さらに、セルの複数の優先順位付けリストに少なくとも部分的に基づくことができ、セルの複数の優先順位付けリストの各リストは同じタイプのセルを含む。より優先順位の高いリストのセルは、より優先順位の低いリストのセルよりも頻繁に測定される。
【0072】
デバイスの分類とセルタイプへの割り当てを備えたシステムが整うと、システムを監視して、セルにわたるユーザの分布と負荷レベルを追跡できる。監視がセル負荷の強い不均衡を検出した場合、セルの電力レベルを調整することに加えて、本明細書に開示された概念は、モビリティクラスの境界を動的に調整することを可能にし、ネットワークのスペクトル効率および容量を最適化または改善する。
【0073】
このような状態の１つの例は、特定のエリアへの低速ユーザの一時的な集中である。このような環境では、クラス境界の値を減らすと、より多くのユーザがより流動的に分類されて、より大きなセルでサービスを受ける優先順位を得ることが可能になる。別のオプションは、エリア内のマイクロセルの電力を減らして、割り当てられるユーザを減らすことである。
【0074】
図８は、デバイスがモビリティデータに基づいてモビリティクラスに分類され、デバイスがモビリティクラスに少なくとも部分的に基づいてサービングセルに割り当てられる、ネットワークにおいてセル負荷のバランスをとるための例示的な方法を示す。この方法は、複数のセルにわたるデバイスの分布および負荷レベルを監視して分析を生成すること（８０２）と、分析がセル負荷の不均衡を示す場合にモビリティクラスの境界を調整すること（８０４）とを含む。
【0075】
分析がセル負荷の不均衡を示すとき、この方法は、複数のセルのうちの少なくとも１つのセルの電力レベルを調整することを含むことができる。分析がセル負荷の不均衡を示すとき、この方法は、複数のセルのうちの少なくとも１つのセルの電力レベルを調整することと、モビリティクラスの境界を調整することとの両方を実行することをさらに含む。モビリティクラスの境界を調整することは、モビリティクラスの上限境界に関連付けられた上限速度の増加、および／またはモビリティクラスの下限境界に関連付けられた下限速度の低下が含まれ得る。複数のセルのうちの少なくとも１つのセルの電力レベルを調整すること、またはモビリティクラスの境界を調整することは、電力レベルまたはモビリティクラスの境界を調整する前の以前のスペクトル効率に対してネットワークのスペクトル効率を改善または最適化することができる。複数のセルのうちの少なくとも１つのセルの電力レベルを調整すること、またはモビリティクラスの境界を調整することは、電力レベルまたはモビリティクラスの境界を調整する前の以前の容量に対してネットワークの容量を改善または最適化することができる。デバイスは、セルの複数の優先順位付けリストに少なくとも部分的に基づいてサービングセルに割り当てることができ、セルの複数の優先順位付けリストの各リストは、同じタイプのセルを含むか、または少なくとも特性の閾値数を共有する。
【0076】
図９は、モバイルクラスを設定し、モビリティクラス設定を更新する別の方法を示している。第１のステップでは、モバイルデバイスはモビリティクラスＭＣ０（９０２）にある。システムは、モビリティ測定を実行して（９０４）、モビリティ状態（ＭＳ）を更新する（９０６）。この測定は、固定または可変の測定間隔（９０８）で行うことができる。次に、システムは、モビリティ状態が閾値１未満であるかどうかを判断する（９１０）。そうでない場合、システムは、モビリティ状態が閾値２未満であるかどうかを判断する（９１２）。モビリティ状態が閾値２以上である場合、システムは新しいモビリティクラスが高速などのカテゴリにあると判断し、変数ＭＣｎ＝３に設定する（９１８）。モビリティ状態が閾値２未満である場合、システムはモビリティクラスが低速などの別のカテゴリであると判断し、変数ＭＣｎ＝２に設定する（９１６）。モビリティ状態が閾値１未満である場合、システムは新しいモビリティクラスが非常に低速などのさらに別のカテゴリにあると判断し、ＭＣｎ＝１に設定する（９１４）。ステップ（９１４）、（９１６）および（９１８）のそれぞれからの流れは、次にＭＣｎ＝ＭＣ０（９２０）であるかどうかを判断することである。そうでない場合、システムはＭＣ０をＭＣｎとなるように割り当て、モビリティクラスの変更を報告する（９２２）。ＭＣｎがＭＣ０に等しい場合、フローはモビリティ測定を実行するステップ（９０４）に戻り、プロセスは基本的に再び開始する。
【0077】
別の態様では、方法は、第１のセルによってサービスされているデバイスのモビリティデータを受信することを含むことができ、モビリティデータは、デバイスの動きを示すベクトル（または他のデータ構造）を含む。モビリティデータは、デバイスに関連付けられたデータ使用パターンおよびデータレートの１つに依存しないものにできる。デバイスの動きには、デバイスの動きに関連する任意のデータを含めることができる。例えば、デバイスが垂直方向に移動していて、特定の北方向または南方向に移動していない場合がある。モビリティデータには、デバイスが動いていることを示す単純なｙｅｓ／ｎｏ値を含めることができる。モビリティデータには、デバイスの移動レートを含めることができる。モビリティデータは、速度を低速、中速、高速、または１０ｍｐｈ（時速約１６ｋｍ）、６０ｍｐｈ（時速約９６ｋｍ）などの特定の値として特徴付けるデータも含むことができる。
【0078】
この方法は、分類を生成するためにモビリティデータに基づいてデバイスを分類することを含む。再選択またはハンドオフの決定を行うとき、分類のセルタイプは、優先セルタイプの少なくとも１つと、許容可能セルタイプの少なくとも１つとを含むことができる。優先セルタイプの少なくとも１つは、セルの優先順位付けリストからの少なくとも１つのセルを含むことができる。モビリティ状態は、モビリティデータから計算または推定することができる。一態様では、ベクトルは複数の次元を含むことができる。オプションで、次元の１つ以上に時間を含めることができる。モビリティデータに関連付けられたモビリティ状態は、デバイスの移動レートにも関連付けることができる。分類は、低速、中速、高速のうちの１つとすることができる。
【0079】
別の態様では、分類に関連付けられた境界は、固定または可変のうちの１つであり得る。例えば、ネットワーク内の１つ以上のセルは、地理的サイズに関して定義された境界を持つことができる。境界は固定または可変であり、その値は分類を含む多くの要因に依存し得る。言い換えれば、デバイスが第１の分類で分類されている場合、それを報告することができ、そのため、再選択またはハンドオフの決定を行うときに、セルに関連付けられた境界が変化する可能性がある。例えば、モビリティデータがデバイスは高速であるとの分類をもたらす場合、再選択または分類に関与する１つ以上のセルに関連付けられた境界を可変として定義することができ、その結果、セルはその現在の地理的位置または予想もしくは予測された地理的位置のいずれかでデバイスとオーバラップするために拡張して、再選択またはハンドオフプロセスを改善することができる。このような境界の可変的な使用は、例えば、セルが通常の境界サイズの下でデバイスとデータ交換を開始するときよりも、デバイスと特定のセルとの間の通信の開始を時間的に早めることができる。
【0080】
境界が可変の場合、それをセル間の負荷のバランスをとるためにも使用できる。例えば、セルがその境界を縮小した場合、周辺エッジにある一部のデバイスは、そのセルの境界の外にあり、他のセルによってサービスを提供されている可能性がある。
【0081】
コントロールプレーンおよび／またはユーザプレーンは、デバイスのモビリティデータまたはデバイスの分類の１つ以上の要素を制御ノードに対して識別する少なくとも１つの信号インジケータを含むことができる。
【0082】
一態様では、低速分類の優先セルタイプにはマイクロセルタイプおよびスモールセルタイプが含まれ、低速分類の許容可能セルタイプにはラージセルタイプが含まれる。中速分類の優先セルタイプはスモールセルタイプを含むことができ、中速分類の許容可能セルタイプはラージセルタイプを含むことができる。別の態様では、高速分類の優先セルタイプにはラージセルタイプを含めることができ、高速分類の許容可能セルタイプには何も含まないようにできる。もちろん、これらはデバイスの特定の分類に関連付けられている特定のセルタイプの例にすぎない。
【0083】
一態様のデバイスは、受信信号が優先セルタイプに必要な閾値と比較してより高い閾値よりも強い場合、非優先セルタイプのみを選択する。別の態様では、再選択またはハンドオフの決定を行うとき、第１のセルが十分な信号を提供しなくなった場合、または第１のセルが非優先タイプである場合、再選択がトリガーされる。このシナリオでハンドオフの決定を行うことは、第２のセルが優先セルタイプの１つであるか適切な場合に、第２のセルにハンドオフすることを含むことができる。
【0084】
別の態様では、分類には、第１のセルの位置および第１のセル全体を通過する経路を含めることができる。第１のセル全体を通過する経路は、モビリティデータに基づく予測経路および／または第１のセルを少なくとも部分的に通過するデバイスが移動する実際の経路を含むことができる。したがって、デバイスの動きを示すベクトルは、デバイスがたどった、またはおそらくたどるであろう経路を識別するために利用できる情報を含むことができる。さらに、マッピング情報、履歴情報、機械学習情報、他のデバイスに関連付けられたデータなどをモビリティデータに関連して利用して、デバイスの以前の移動、ならびにデバイスの予測される移動または経路に関する情報を識別することができる。この情報は、デバイスの分類、ならびにデバイスの再選択またはハンドオフの決定のうち１つ以上を行うときに利用できる。
【0085】
別の態様では、ハンドオフの決定を行うことは、さらに、第１のセルの第１のスペクトル効率および第２のセルの第２のスペクトル効率に少なくとも部分的に基づくことができる。再選択またはハンドオフの決定を行うことは、さらに、デバイスによって使用される帯域幅および第２のセルの利用可能な帯域幅に少なくとも部分的に基づくことができる。
【0086】
本開示の異なる態様または実施例は、異なるデバイス上で実施できることに留意することも重要である。例えば、一態様では、モバイルデバイスによって実行されるステップを実施例として主張することができる。したがって、モバイルデバイスは、モビリティデータをリモートデバイスに送信する、またはモビリティデータに基づいてデバイスを分類するステップを実行するなどのステップを実行することができる。再選択またはハンドオーバープロセスでは、デバイスはハンドオフを処理するための通信情報も送信および／または受信する。したがって、一態様が、デバイス上で実行される様々な機能のすべてをカバーしている。
【0087】
別の態様では、機能は、ネットワーク内のコントローラ、またはサーバ、基地局、または他のデバイスまたはデバイスの組み合わせで実行され得る。したがって、モビリティデータを受信する、デバイスを分類する、ハンドオフの決定を実行または管理する、などのステップは、１つ以上のネットワークベースのコンポーネントによって実行できる。本開示の一態様は、そのようなデバイスの１つ以上によって実行されるステップである。これらのデバイスは、単一のエンティティによって管理される複数のデバイスをカバーする可能性があるため、１つ以上のプロセッサ、ストレージデバイスなどを含む。
【0088】
図１０は、無線リソース制御アイドルルールのプロセスを示している。最初に、システムは、モバイルデバイスが無線リソース制御アイドル状態および／またはモビリティクラスＩにあることを判断する（１００２）。この方法は次に、モビリティクラスＩに優先される適切なセルがあるかどうかを判断する（１００４）。ＹＥＳである（適切なセルがある）場合、システムは最も強い信号を有する優先セルＣを選択する（１００８）。次に、設定された遅延（または可変遅延または何らかのパラメータに基づく遅延）の後、システムはセルＣからの信号が最小値未満であるかどうかを判断する（１０１０）。もちろん、セルＣからの信号も判断値以下である。ＮＯである（適切なセルがない）場合、システムは、セルＣがモバイルデバイスに対して依然として優先であるかどうかを判断する（１００２）。ＹＥＳである（優先である）場合、フローは遅延（固定、可変、または遅延なし）の後、判断（１０１０）に戻る。ステップ（１０１０）における判断の結果、セルＣからの信号が最小値未満である場合、フローは位置Ａに進み、図１０に見られるように、プロセスを、モビリティクラスＩに優先される適切なセルがあるかどうかを判断するステップ（１００４）に戻す。ステップ（１０１２）に戻って、セルＣがモバイルデバイスにとってまだ優先でない場合、プロセスは再び判断ステップ（１００４）に戻る。
【0089】
ステップ（１００４）からの判断が、モビリティクラスＩに優先の適切なセルがないことである場合、システムは、モビリティクラスＩに許容可能な適切なセルがあるかどうかを判断する（１００６）。ＹＥＳである（適切なセルがある）場合、システムは最も強い信号を有する許容セルＣを選択する（１０１４）。モビリティクラスＩから許容可能な適切なセルがない場合、システムは他のキャリア上のセルを探し（１０１６）、プロセスはポイントＡに進み、最終的に判断ステップ（１００４）に戻る。
【0090】
図１１は、無線リソース制御接続デバイスのハンドオーバルール１１００を示す。任意の時点で、接続されたデバイスはセルＣによってサービスされ、モビリティクラスＩにある（１１０２）。測定間隔（１１１０）ごとに、システムは信号強度ＲＳＲＰ＿ｍｅａｓが最小レベルＲＳＲＰ＿ｍｉｎを超えているかどうかをチェックする（１１０４）。超えている場合、次の測定時間までアクションはない。そうでない場合、システムは、隣接リストから、モビリティクラスおよびセルタイプに依存する要因ＲＳＲＰ＿ｄｉｆｆによって修正された最も強い信号を有するセルを選択する（１１０６）。新しいセルがそのように判断された後、システムはそのセルへのハンドオーバを実行し（１１０８）、これがサービングセルになる。「適切」が何を意味するかを判断するアルゴリズムの例は、ＲＳＲＰ＿ＭＥＡＳ＞ＲＳＲＰ＿ＭＩＮ＋ＲＳＲＰ＿ＤＩＦＦ（ＭＣ，ＣＴ）であることに留意されたい。
【0091】
図１２は、モビリティクラスを考慮して隣接セルリストを修正するための例示のプロセス１２００を説明している。システムは、モビリティクラスＩでＲＲＣ接続デバイスを認識し（１２０２）、サービングセルになるのに適切で候補となる隣接セルのリストを保持する。これらの隣接セルは任意のタイプであり、前述のルールの１つを使用して、これらのセルのそれぞれ１つが優先または許容可能として分類される。システムは、デバイスが新しいサービングセルに移動するたびに０に設定されるインジケータＩＮＤも維持する。測定間隔１１１０ごとに、システムは、隣接リスト内の優先セルの数が閾値ＴＨ１よりも多いかどうかをチェックする（１２０４）。より多い場合、かつＩＮＤが１に等しい場合（１２１０）、すべての許容可能セルが隣接リストから削除される（１２１２）。ステップ１２０４に戻って、優先セルの数が閾値を超えていない場合、ＩＮＤが０に等しいならば（１２０６）、すべての適切な許容可能セルが隣接リストに追加される（１２０８）。それ以外の場合、アクションは実行されず、システムは次のチェックを待機する（１２０２）。
【0092】
本開示の別の態様は、異種ネットワークにおけるモビリティベースのセル割り当てのための方法および装置に関する。先行技術は、スペクトルのカバレッジと使用を改善するために異なるタイプのセルを持つ必要性と潜在的な利点を認識し、異種ネットワーク（ｈｅｔ ｎｅｔ）を生み出した。さらに、ユーザのモビリティの推定に関する特許がある。しかしながら、この２つを組み合わせて、モビリティ情報に基づいて実際にユーザをセルに割り当てる方法の問題はまだ解決されていない。加えて、ハンドオーバの実行を改善する方法に関する先行技術があるが、本開示は、ハンドオーバのレートの削減に対処する。本開示のいくつかの態様は、デバイスに関連付けられたＧＰＳデータに基づいてモビリティ推定を取得すること、スマートカー技術を使用して速度を伝達すること、セル内のハンドオーバレートまたは時間に基づいてモビリティ推定を取得すること、ＵＥによる非モバイル宣言を含む。
【0093】
次に、上記の分類に基づくセルへのユーザの割り当てについて説明する。モビリティ状態、セルタイプ、および現在のセル負荷を組み合わせて、新しい接続の候補セルをランク付けする一組のルールが存在し得る。別のルールを実装して、ハンドオーバを実行するタイミングと移動先のセルを決定することができる。ワイヤレス通信ネットワークにおけるモビリティ状態を取得または推定する例示の方法は、制御プロセッサを使用して実装され、以下の、サービングセルおよび隣接セルの電力レベル、サービングセルおよび隣接セルの距離推定、および推定値を計算する間のサービングセルから隣接セルへのセル変化を処理する能力、という要因のうち１つ以上を、最適化または考慮することができる。電力レベルは、隣接セルのみまたはすべてのセルの電力レベルである可能性があり、異なるタイプの隣接セルに対して異なる電力レベルを考慮して、集約して、または個別に表示することができる。距離推定には、各隣接セルの地理的空間（セルが他のセルと比べてどの程度大きいか／小さいか？）、またはデバイスの現在位置から隣接セルまでの距離を含めることができる。セルの変化を処理する能力は、潜在的な隣接セルが現在のセルと同じタイプであるか、または異なるタイプ（つまり、ＷｉＦｉ対ＬＴＥ）であることを考慮に入れることができる。
【0094】
制御プロセッサは、サービングセル内の少なくとも１つのＵＥに存在することができる。モビリティの推定は、ＵＥのＧＰＳ位置に基づくことができる。速度の推定は、スマートカーテクノロジーを利用する。モビリティの推定は、セル内のハンドオーバレートまたは時間に基づくことができる。モビリティ推定は、ＵＥによる非モバイル宣言に基づくことができる。モビリティ推定は、サービングセルから隣接セルへの信号抑制情報を判断する能力に基づくことができる。これらの特徴のいずれも、本明細書に開示されるシステムおよび方法と組み合わせることができる。
【0095】
一態様では、ワイヤレス通信ネットワークにおけるモビリティ状態を取得または推定するためのシステムは、制御プロセッサを使用して、以下の、サービングセルおよび隣接セルの電力レベル、サービングセルおよび隣接セルの距離推定、推定値を計算する間のサービングセルから隣接セルへのセル変化を処理する能力、という要因のうち１つ以上を、最適化または考慮することができる。
【0096】
別の態様では、制御プロセッサを使用して、以下の、サービングセルおよび隣接セルの電力レベル、サービングセルおよび隣接セルの距離推定、および／または、推定値を計算する間のサービングセルから隣接セルへのセル変化を処理する能力、という要因を最適化するための、ワイヤレス通信ネットワーク内のＵＥを分類する方法が開示される。
【0097】
さらに別の実施例では、制御プロセッサを使用してワイヤレス通信ネットワーク内のユーザ機器（ＵＥ）を分類し、以下の、サービングセルおよび隣接セルの電力レベル、サービングセルおよび隣接セルの距離推定、および／または、推定値を計算する間のサービングセルから隣接セルへのセル変化を処理する能力、という要因を最適化するためのシステムが開示される。
【0098】
本開示の範囲内の実施例は、その上に格納されたコンピュータ実行可能命令またはデータ構造を担持または保持するための有形および／または非一時的コンピュータ可読ストレージデバイスも含むことができる。このような有形のコンピュータ可読ストレージデバイスは、汎用または専用コンピュータがアクセスできる任意の利用可能なデバイスであり、上記のような任意の専用プロセッサの機能設計を含む。例えば、限定するものではないが、そのような有形のコンピュータ可読デバイスは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭもしくは他の光ディスクストレージデバイス、磁気ディスクストレージデバイスもしくは他の磁気ストレージデバイス、またはコンピュータ実行可能な命令、データ構造、またはプロセッサチップの設計の形式で、必要なプログラムコードを運ぶか、または格納するために使用できる任意の他のデバイスを含むことができる。情報または指示がネットワークまたは別の通信接続（ハードワイヤード、ワイヤレス、またはそれらの組み合わせ）を介してコンピュータに提供される場合、コンピュータはその接続をコンピュータ読み取り可能な媒体として適切に見なす。したがって、そのような接続はすべて、コンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。上記の組み合わせも、コンピュータ読み取り可能なストレージデバイスの範囲内に含まれるべきである。
【0099】
コンピュータ実行可能命令には、例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または専用処理デバイスに特定の機能または機能のグループを実行させる命令およびデータが含まれる。コンピュータ実行可能命令には、スタンドアロンまたはネットワーク環境のコンピュータによって実行されるプログラムモジュールも含まれる。一般に、プログラムモジュールには、ルーチン、プログラム、コンポーネント、データ構造、オブジェクト、および特定のタスクを実行したり、特定の抽象データタイプを実装したりする専用プロセッサなどの設計に固有の機能が含まれる。コンピュータ実行可能命令、関連するデータ構造、およびプログラムモジュールは、本明細書に開示される方法のステップを実行するためのプログラムコード手段の例を表す。このような実行可能な命令または関連するデータ構造の特定のシーケンスは、そのようなステップで説明されている機能を実装するための対応する動作の例を表す。
【0100】
本開示の他の実施例は、パーソナルコンピュータ、ハンドヘルドデバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースまたはプログラム可能な消費者向け電子機器、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどを含む、多くのタイプのコンピュータシステム構成を備えたネットワークコンピューティング環境で実施することができる。実施例は、通信ネットワークを介して（ハードワイヤードリンク、ワイヤレスリンクによって、またはそれらの組み合わせによって）リンクされたローカルおよびリモートの処理デバイスによってタスクが実行される分散コンピューティング環境でも実施できる。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールはローカルとリモートの両方のメモリストレージデバイスに配置できる。
【0101】
別の実施例では、方法は、第１のセルによってサービスされているデバイスのモビリティデータを受信することであって、モビリティデータはデバイスの動きを示すベクトルを含む、受信することと、分類を生成するためにモビリティデータに基づいてデバイスを分類することとを含むことができ、ここで、再選択またはハンドオフの決定を行うとき、分類のセルタイプは、優先セルタイプの少なくとも１つと、許容可能セルタイプの少なくとも１つとを含む。
【0102】
別の例では、方法は、少なくとも非セルラーノードタイプとセルラーノードタイプを含む異種ネットワーク内の第１のセルによってサービスされているデバイスのモビリティデータの受信することと、分類を生成するためにデバイスの仮想レイヤ内のモビリティデータを分類することとを含むことができ、分類は、アクセスタイプとアクセスタイプへのアクセス優先順位の指示とを含み、アクセス優先順位は、少なくとも許容可能アクセスタイプまたは優先アクセスタイプを含み、アクセスタイプは、非セルラーノードタイプおよびセルラーノードタイプのうち少なくとも１つを含むアクセスタイプのリストから識別される。
【0103】
この方法はさらに、測定値を生成するために、トラフィック特性の優先順位付けリストからトラフィック特性を測定することであって、トラフィック特性は、異種ネットワーク内で動作するデバイスおよび少なくとも１つの追加デバイスを含む複数のデバイスについて、（１）異種ネットワーク内のノードのノード境界の調整、（２）異種ネットワーク内のノードの電力レベルの調整、（３）異種ネットワーク内のノードのセル負荷のバランシング、（４）複数のデバイスとの通信に基づく異種ネットワーク内のノード間の負荷の分散、（５）異種ネットワーク内の複数のデバイスの分散、および（６）異種ネットワーク内の複数のデバイスの分散および各ノードの負荷レベルのうち２つ以上を含む、測定することと、デバイスを第１のセルから第２のセルにハンドオフするときに、分類と測定値に少なくとも部分的に基づいて、仮想レイヤでハンドオフの判断を行うこととを含む。
【0104】
モビリティ状態は、モビリティデータから計算または推定することができる。ベクトルは複数の次元を含むことができ、複数の次元の少なくとも１つは時間である。モビリティデータに関連付けられたモビリティ状態は、デバイスの移動レートとすることができる。分類は、低速、中速、高速のうちの１つ以上とすることもできる。分類に関連付けられた境界は、固定または可変の１つであり得る。境界は可変とすることができ、セル間の負荷のバランスをとるために使用できる。
【0105】
別の態様では、コントロールプレーンは、デバイスのモビリティデータまたはデバイスの分類の１つ以上の要素を制御ノードに対して識別する少なくとも１つの信号インジケータを含むことができる。低速分類の優先セルタイプには、マイクロセルタイプとスモールセルタイプを含めることができ、低速分類の許容可能セルタイプには、ラージセルタイプが含まれる。中速分類の優先セルタイプはスモールセルタイプを含むことができ、中速分類の許容可能セルタイプはラージセルタイプを含む。高速分類の優先セルタイプにはラージセルタイプを含めることができ、高速分類の許容可能セルタイプには何も含まれない。
【0106】
デバイスは、受信信号が優先セルタイプに必要な閾値と比較してより高い閾値よりも強い場合、非優先セルタイプのみを選択することができる。ハンドオフの決定を行うとき、第１のセルが十分な信号を提供しなくなった場合、または第１のセルが非優先タイプである場合、再選択をトリガーすることができ、ハンドオフの決定を行うことは、第２のセルが優先タイプの１つであるか、または適切であるときに、第２のセルにハンドオフすることを含む。別の態様では、分類には、第１のセルの位置および第１のセル全体を通過する経路を含めることができる。ハンドオフの決定を行うことは、さらに、第１のセルの第１のスペクトル効率および第２のセルの第２のスペクトル効率に少なくとも部分的に基づくことができる。再選択またはハンドオフの決定を行うことは、さらに、デバイスによって使用される帯域幅および第２のセルの利用可能な帯域幅に少なくとも部分的に基づくことができる。モビリティデータは、データ使用パターンおよびデータレートの１つに依存しないものにできる。優先セルタイプの少なくとも１つは、セルの優先順位付けリストからの少なくとも１つのセルを含むことができる。任意の実施例で上に開示された概念のいずれかを任意の他の概念と組み合わせて、請求可能な例示の構成またはプロセスを生成することができる。
【0107】
システムの実施例は、１つ以上のプロセッサと、プロセッサによって実行されると、１つ以上のプロセッサに、第１のセルによってサービスされているデバイスのモビリティデータを受信することであって、モビリティデータはデバイスの動きを示すベクトルを含む、受信することと、分類を生成するためにモビリティデータに基づいてデバイスを分類することとを含む動作を実行させる命令を格納する、コンピュータ可読ストレージデバイスとを含むことができ、再選択またはハンドオフの決定を行うとき、分類のセルタイプは、優先セルタイプの少なくとも１つと、許容可能セルタイプの少なくとも１つとを含む。
【0108】
別の例では、システムは、プロセッサと、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、少なくとも非セルラーノードタイプとセルラーノードタイプを含む異種ネットワーク内の第１のセルによってサービスされているデバイスのモビリティデータの受信することと、分類を生成するためにデバイスの仮想レイヤ内のモビリティデータを分類することとを含む動作を実行させる命令を格納する、コンピュータ可読ストレージデバイスとを含むことができ、分類は、アクセスタイプとアクセスタイプへのアクセス優先順位の指示とを含み、アクセス優先順位は、少なくとも許容可能アクセスタイプまたは優先アクセスタイプを含み、アクセスタイプは、非セルラーノードタイプおよびセルラーノードタイプのうち少なくとも１つを含むアクセスタイプのリストから識別される。この動作はさらに、測定値を生成するために、トラフィック特性の優先順位付けリストから仮想レイヤにおけるトラフィック特性を測定することであって、トラフィック特性は、異種ネットワーク内で動作するデバイスおよび少なくとも１つの追加デバイスを含む複数のデバイスについて、（１）異種ネットワーク内のノードのノード境界の調整、（２）異種ネットワーク内のノードの電力レベルの調整、（３）異種ネットワーク内のノードのセル負荷のバランシング、（４）複数のデバイスとの通信に基づく異種ネットワーク内のノード間の負荷の分散、（５）異種ネットワーク内の複数のデバイスの分散、および（６）異種ネットワーク内の複数のデバイスの分散および各ノードの負荷レベルのうち２つ以上を含む、測定することと、デバイスを第１のセルから第２のセルにハンドオフするときに、分類と測定値に少なくとも部分的に基づいて、仮想レイヤでハンドオフの判断を行うこととを含む。
【0109】
別の実施例は、コンピューティングデバイスによって実行されると、コンピューティングデバイスに上記の動作を実行させる命令を格納する非一時的コンピュータ可読ストレージデバイスを含むことができる。
【0110】
コンピュータ可読ストレージデバイスは、１つ以上のプロセッサによって実行されると、１つ以上のプロセッサに、受信信号が優先セルタイプに必要な閾値と比較してより高い閾値よりも強い場合に、非優先セルタイプのみを選択することを含むさらなる動作を実行させる、追加の命令を格納することができる。優先セルタイプの少なくとも１つは、セルの優先順位付けリストからの少なくとも１つのセルを含むことができる。動作は、第１のセルによってサービスされているデバイスのモビリティデータを受信することであって、モビリティデータはデバイスの動きを示すベクトルを含む、受信することと、分類を生成するためにモビリティデータに基づいてデバイスを分類することとを含むことができ、ここで、再選択またはハンドオフの決定を行うとき、分類のセルタイプは、優先セルタイプの少なくとも１つと、許容可能セルタイプの少なくとも１つとを含む。
【0111】
非一時的コンピュータ可読ストレージデバイスは、１つ以上のプロセッサによって実行されると、１つ以上のプロセッサに、受信信号が優先セルタイプに必要な閾値と比較してより高い閾値よりも強い場合に、非優先セルタイプのみを選択することを含むさらなる動作を実行させる、追加の命令を格納することができる。優先セルタイプの少なくとも１つは、セルの優先順位付けリストからの少なくとも１つのセルを含むことができる。
【0112】
上記の様々な実施例は、単に説明のために提供されたものであり、本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。本明細書に説明および記載される例示的な実施例および用途に従うことなく、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に記載される原理に対して様々な修正および変更を行うことができる。セットの「少なくとも１つ」を引用する請求項の文言は、セットの１つの部材またはセットの複数の部材がその請求の範囲を満たすことを示す。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【国際調査報告】