JP2014099846A - 無線セルラー電気通信ネットワークの基地局の負荷を軽減するための方法及びデバイス - Google Patents

Abstract

【課題】無線セルラー電気通信ネットワークのノードによって無線セルラー電気通信ネットワークの基地局の負荷を軽減するための方法を提供する。
【解決手段】ノードは、基地局のセルに配置され、基地局は、複数の移動端末をサービングし、少なくとも１つのノードが少なくとも１つの移動端末をサービングする。基地局のセルに配置されているノードのうちの少なくとも一部の仮想負荷軽減容量を取得するステップと、仮想負荷軽減容量に従って、１つのノードによってサービングされる移動端末のハンドオーバーをどの近傍ノードと行わなければならないのか決定するステップと、上記１つのノードによってサービングされる移動端末のハンドオーバーを近傍ノードと行うステップと、近傍ノードにハンドオーバーされた移動端末をサービングしていたノードへの、基地局によってサービングされる少なくとも１つの移動端末のハンドオーバーを行うステップとを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、包括的には、無線セルラー電気通信ネットワークのノードによってこの無線セルラー電気通信ネットワークの基地局の負荷を軽減するための方法及びデバイスに関する。これらのノードは、基地局のセルに配置されている。

無線セルラー電気通信ネットワークは、大規模に展開されているが、依然として、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局によってカバーされていない幾つかのエリアが存在する。

例えば、基地局によって放射された信号及び／又は移動端末によって放射された信号が過度に減衰された場合、建物内に位置している移動端末について、無線セルラー電気通信ネットワークへのアクセスが可能でない場合もあれば、過度に高い送信電力又は過度に低いスペクトル効率、すなわち、過度に多くのシステムリソースを要する場合もある。

今日、解決策が提案されている。ピコ基地局若しくはフェムト基地局若しくはホーム基地局又は中継器のような特定のノードが、屋外又は建物内にカバレッジエリアを提供することができ、基地局の負荷を軽減するために用いることができる。

ピコ基地局又はフェムト基地局が提供するカバレッジエリアは限られている。ピコ基地局の数が増加しても、ピコ基地局のカバレッジエリアが限られているとともに、ピコ基地局によって提供されるリソースが基地局リソースと比較して限られているので、基地局の負荷軽減を行うことが困難な場合がある。

ピコ基地局は、幾つかの特定のエリアでは、無線セルラー電気通信ネットワークの事業者が設置する場合がある。これらのピコ基地局によって、それらのそれぞれのリソースを通じて、限られた数の移動端末が無線セルラー電気通信ネットワークにアクセスすることが可能になる。

ホーム基地局は、それらのそれぞれのリソースを通じて、限られた数の移動端末が無線セルラー電気通信ネットワークにアクセスすることを可能にすることができる。ホーム基地局を通じてネットワークのリソースにアクセスすることを許可される移動端末は、ホーム基地局、ネットワーク、又は双方の組合せの所有者が決定することができる。

ここで、所有者とは、一般的な意味に理解されなければならない。すなわち、所有者はホーム基地局の主なユーザーのみの場合もあるし、所有者はホーム基地局を借りている人の場合もあるし、所有者は当該所有者の自宅又はオフィスにホーム基地局を収容している人の場合もある。

基地局は、それらのそれぞれのリソースを通じて多数の移動端末が無線セルラー電気通信ネットワークにアクセスすることを可能にする。基地局を通じてネットワークのリソースにアクセスすることを許可される移動端末は、無線セルラー電気通信ネットワークの事業者が決定することができる。

本発明は、負荷軽減を担当する集中型デバイスを何ら用いることなく、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局の負荷を軽減することを目的とする。

そのために、本発明は、無線セルラー電気通信ネットワークのノードによって該無線セルラー電気通信ネットワークの基地局の負荷を軽減するための方法であって、前記ノードは前記基地局のセルに配置され、前記基地局は複数の移動端末をサービングし、少なくとも１つのノードが少なくとも１つの移動端末をサービングし、
該方法は、
前記基地局の前記セルに配置されている前記ノードのうちの少なくとも一部の仮想負荷軽減容量を取得するステップであって、１つのノードの該仮想負荷軽減容量は、該ノードの少なくとも１つの近傍ノードが該ノードによって現在サービングされている移動端末をサービングすることができることを考慮して求められるステップと、
仮想負荷軽減容量に従って、１つのノードによってサービングされる前記移動端末のハンドオーバーをどの近傍ノードと行わなければならないのか決定するステップと、
前記１つのノードによってサービングされる前記移動端末の前記ハンドオーバーを前記近傍ノードと行うステップと、
前記近傍ノードにハンドオーバーされた前記移動端末をサービングしていた前記ノードへの、前記基地局によってサービングされる少なくとも１つの移動端末のハンドオーバーを行うステップと、
を含むことを特徴とする、方法に関する。

また、本発明は、無線セルラー電気通信ネットワークのノードによって該無線セルラー電気通信ネットワークの基地局の負荷を軽減するためのデバイスであって、前記ノードは前記基地局のセルに配置され、前記基地局は複数の移動端末をサービングし、少なくとも１つのノードが少なくとも１つの移動端末をサービングし、
該デバイスは、
前記基地局のセルに配置されている前記ノードのうちの少なくとも一部の仮想負荷軽減容量を取得する手段であって、１つのノードの該仮想負荷軽減容量は、該ノードの少なくとも１つの近傍ノードが該ノードによって現在サービングされている移動端末をサービングすることができることを考慮して求められる、取得する手段と、
仮想負荷軽減容量に従って、１つのノードによってサービングされる前記移動端末のハンドオーバーをどの近傍ノードと行わなければならないのか決定する手段と、
前記１つのノードによってサービングされる移動端末の前記ハンドオーバーを前記近傍ノードと行う手段と、
前記近傍ノードにハンドオーバーされた前記移動端末をサービングしていた前記ノードへの、前記基地局によってサービングされる少なくとも１つの移動端末のハンドオーバーを行う手段と、
を備えることを特徴とする、デバイスに関する。

したがって、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局とノードとの間のシグナリングを低く維持しつつ、負荷軽減プロセスの全体的な柔軟性が高められる。

さらに、ノードのリソースの実際の可用性(availability)の代わりに仮想負荷軽減容量を用いることによって、基地局によってサービングされる移動端末をサービングすることができるノードに利用可能となるリソースを増加させることが、近傍ノード間でハンドオーバーを行うことによって可能である。この場合、基地局の負荷軽減は、非常に効率的である。

特定の特徴によれば、
少なくとも前記移動端末をサービングする前記ノードは、前記近傍ノードにハンドオーバーされた前記移動端末をサービングしていた前記ノードによってサービングされる前記移動端末の前記ハンドオーバーの前に、近傍ノードから負荷情報を取得し、
該負荷情報は、前記ノードのインターフェースの利用可能なリソース及び／又は前記ノードがサービングしている移動端末の数及び／又は近傍ノードの数であり、
前記仮想負荷軽減容量は、前記取得された負荷情報から取得される。

したがって、最小の負荷を有する少なくとも１つのノードに対して負荷軽減が行われるので、負荷軽減性能が改善される。

特定の特徴によれば、
前記仮想負荷軽減容量は、
少なくとも前記ノードによってサービングされる移動端末が近傍ノードにハンドオーバーされる場合に解放することができる前記ノードのインターフェースのリソースの量であるか、又は
前記ノードによってサービングされる少なくとも１つの移動端末が近傍ノードにハンドオーバーされる場合にサービングすることができる移動端末の量であるか、又は
少なくとも前記ノードによってサービングされる移動端末が近傍ノードにハンドオーバーされる場合に前記ノードが提供することができるスループットである。

したがって、ノードは、解放することができるインターフェースのリソースを前もってシグナリングしているので、高い移動性の移動端末に対する負荷軽減の反応性が改善される。その上、負荷軽減は、最良のスループットを提供しているノードに対して行われるので、負荷軽減の性能が改善される。

特定の特徴によれば、
前記仮想負荷軽減容量を取得することは、各ノードによって定期的に実行されるとともに、前記基地局に転送され、
前記１つのノードによってサービングされる前記移動端末のハンドオーバーをどの近傍ノードと行わなければならないのか決定することは、前記基地局によって行われる。

したがって、仮想負荷軽減容量を取得することが無線セルラー電気通信ネットワークのノード内で実行されるので、基地局における仮想負荷軽減容量に関係した複雑さが削減される。

特定の特徴によれば、
前記基地局は、前記仮想負荷軽減容量を求めるように各ノードに要求するメッセージを該ノードに転送し、
前記仮想負荷軽減容量は前記基地局によって取得され、
前記１つのノードによってサービングされる前記移動端末のハンドオーバーをどの近傍ノードと行わなければならないのか決定することは、前記基地局によって行われる。

したがって、各ノードの仮想負荷軽減容量は、格納も更新もする必要はない。基地局のメモリリソースが効率的に用いられる。さらに、その動作及び維持の要件が削減される。

特定の特徴によれば、前記基地局は、
前記基地局の前記セルに配置されている前記ノードの中から、ノードのサブセットを選択し、
前記仮想負荷軽減容量を求めるように前記ノードに要求するメッセージを前記ノードのサブセットの前記ノードに転送し、
前記仮想負荷軽減容量は、前記基地局によって取得され、
前記１つのノードによってサービングされる前記移動端末のハンドオーバーをどの近傍ノードと行わなければならないのか決定することは、前記基地局によって行われる。

したがって、基地局は、仮想負荷軽減容量の計算をトリガーするための削減された数のノードを事前に選択しているので、仮想負荷軽減容量に関係するシグナリングは、更に削減される。

特定の特徴によれば、前記ノードのサブセットの前記ノードは、該ノードの近傍ノードの数及び／又は前記基地局によってサービングされるとともに該ノードのセルに位置している移動端末の数に従って選択される。

したがって、サブセットは、１つのノードによってサービングされる移動端末のハンドオーバーを行わなければならないノードの数を最大にするように選択することができるので、仮想負荷軽減容量の計算は更に簡略化され、負荷軽減性能が改善される。

特定の特徴によれば、１つのメッセージが前記ノードのサブセットの各ノードに転送され、各メッセージは、ハンドオーバーを行うことを受け入れることができる、前記基地局によってサービングされる移動端末の数を示す情報を更に含む。

したがって、ノードのサブセット内において少なくとも１つのノードに個々に対処することができるので、負荷軽減の柔軟性が改善される。さらに、ハンドオーバーを行うことを受け入れることができる、基地局によってサービングされる移動端末の数を示すことによって、ノードは、その所与の数の移動端末をサービングするために解放すべきリソースの量を認識する。

特定の特徴によれば、前記ノードのサブセットの各ノードは、該ノードが該サブセットに属することを前記近傍ノードに通知する。

したがって、仮想負荷軽減容量の計算は、ノードのサブセットからのノード間で協同して行われるので、負荷軽減効率が改善される。ノードのサブセットに含まれないノードは、優先順位が、ハンドオーバーのために、ノードのサブセットのノードによってサービングされる移動端末に与えられるべきであることを認識している。

特定の特徴によれば、
前記ノードは、ゲートウェイにリンクされ、
前記基地局は、前記仮想負荷軽減容量を求めるように前記ゲートウェイに要求するメッセージを前記ゲートウェイに転送し、
前記仮想負荷軽減容量は、前記基地局によって取得され、
前記１つのノードによってサービングされる前記移動端末のハンドオーバーをどの近傍ノードと行わなければならないのか決定することは、前記基地局によって行われる。

したがって、ノードにおける仮想負荷軽減容量の計算の複雑さが削減され、基地局への全体的なシグナリングが更に削減される。

特定の特徴によれば、前記基地局は、少なくとも１つの移動端末をサービングするどのノードが１つの近傍ノードとハンドオーバーを行わなければならないのかを前記ゲートウェイに通知するか、又はハンドオーバーを１つの近傍ノードと行わなければならない少なくとも１つの移動端末をサービングする前記ノードを通知する。

したがって、基地局における負荷軽減に関係した全体的なシグナリング及び処理の負荷が、ゲートウェイのプロキシ構造に起因して削減される。

特定の特徴によれば、前記基地局は、どのノードが少なくとも前記基地局によってサービングされる移動端末のハンドオーバーを行われなければならないのかを前記ゲートウェイに通知するか、又は前記基地局によってサービングされる少なくとも１つの移動端末の少なくとも１つのハンドオーバーに関与する各ノードに通知する。

したがって、ノードにおける仮想負荷軽減容量の計算の複雑さが削減され、高い移動性の移動端末について、全体的な負荷軽減プロセスの全体的な反応性が改善される。

特定の特徴によれば、前記ノードは、基地局及び／又はピコ基地局及び／又はホーム基地局及び／又は中継器である。

したがって、基地局のカバレッジエリア内に異種（heterogonous）ネットワークが展開されている場合の負荷軽減の効率が改善される。

更に別の態様によれば、本発明は、プログラム可能デバイス内に直接ロード可能とすることができるコンピュータープログラムであって、このコンピュータープログラムがプログラム可能デバイスにおいて実行されると、本発明による方法のステップを実施するための命令又はコード部を含む、コンピュータープログラムに関する。

コンピュータープログラムに関する特徴及び利点は、本発明による方法及び装置に関連して上述したものと同じであるので、ここでは繰り返さないことにする。

本発明の特徴は、例示的な実施形態の以下の説明を読むことによってより明らかになるであろう。この説明は、添付図面に関して作成されたものである。

本発明が実施される無線セルラー電気通信ネットワークを表す図である。 本発明が実施される基地局のアーキテクチャを表す図である。 本発明が実施されるピコ基地局のアーキテクチャを表す図である。 本発明が実施されるゲートウェイのアーキテクチャを表す図である。 本発明の第１の実現態様による、各ピコ基地局によって実行されるアルゴリズムを開示する図である。 近傍ピコ基地局と情報を交換するための各ピコ基地局によって実行されるアルゴリズムを開示する図である。 本発明による、負荷軽減容量を求めるための各ピコ基地局又はゲートウェイによって実行されるアルゴリズムを開示する図である。 本発明の第１の実現態様による、ピコ基地局が負荷を軽減するためにどの移動端末についてハンドオーバーを行うことができるのかを決定するための基地局によって実行されるアルゴリズムを示す図である。 本発明の第２の実現態様による、ピコ基地局が負荷を軽減するためにどの移動端末についてハンドオーバーを行うことができるのかを決定するための基地局によって実行されるアルゴリズムを示す図である。 本発明の第２の実現態様による、各ピコ基地局によって実行されるアルゴリズムを開示する図である。 本発明の第３の実現態様による、ピコ基地局が負荷を軽減するためにどの移動端末についてハンドオーバーを行うことができるのかを決定するための基地局によって実行されるアルゴリズムを示す図である。 本発明の第３の実現態様による、各ピコ基地局によって実行されるアルゴリズムを開示する図である。 本発明の第４の実現態様による、ピコ基地局が負荷を軽減するためにどの移動端末についてハンドオーバーを行うことができるのかを決定するための基地局によって実行されるアルゴリズムを示す図である。 本発明の第４の実現態様による、ゲートウェイによって実行されるアルゴリズムを開示する図である。 本発明の第４の実現態様による、各ピコ基地局によって実行されるアルゴリズムを開示する図である。 本発明の第４の実現態様の一変形形態による、ゲートウェイによって実行されるアルゴリズムを開示する図である。

図１は、本発明が実施される無線セルラー電気通信ネットワークを表している。

図１には、無線セルラー電気通信ネットワークの１つのコアネットワークデバイスＣｎ、１つのゲートウェイＧｗ、１つの基地局ＢＳ１、及び複数のノードＰＢＳ１〜ＰＢＳ３が示されている。

上記ノードは、基地局及び／又はピコ基地局及び／又はホーム基地局及び／又は中継器である。本発明は、ノードがピコ基地局である一例において開示される。

例えば、中継器は、基地局ＢＳ１との無線リンクを介して無線セルラー電気通信ネットワークに接続されるピコ基地局ＰＢＳである。

各ピコ基地局ＰＢＳ１〜ＰＢＳ３は、例えば、屋外又は屋内に配置され、移動端末ＭＴが無線セルラー電気通信ネットワークにアクセスすることを可能にすることができる。

１つの基地局ＢＳ１及び３つのピコ基地局ＰＢＳ１〜ＰＢＳ３しか示されていないが、本発明は、より多くの数（more important number）の基地局ＢＳ及び／又はピコ基地局ＰＢＳが存在する場合に機能することを理解することができる。

コアネットワークデバイスＣｎは、無線セルラー電気通信ネットワークの複数の基地局を管理することができ、基地局ＢＳの代わりに、図８、図９、図１１、及び図１３を参照して以下に開示するアルゴリズムを実行することができる。

第４の実現態様によれば、ゲートウェイＧｗが、ピコ基地局ＰＢＳ１〜ＰＢＳ３を管理する。基地局ＢＳ１は、例えば、基地局ＢＳ１のセルＣＥ１に位置している移動端末をサービングすることができる無線セルラー電気通信ネットワークの基地局である。

図１には、明瞭にするために１３個の移動端末ＭＴ１〜ＭＴ１３しか示されていない。

基地局ＢＳは、エリア又はセルＣＥ１に位置している移動端末ＭＴ１〜ＭＴ１３によって転送された信号を受信することができる。基地局ＢＳ１は、セルＣＥ１に位置している移動端末ＭＴ１〜ＭＴ１３が受信して処理することができる信号を転送する。

図１の例では、基地局ＢＳ１は、１つのセルＣＥ１しか有しない。本発明は、基地局ＢＳ１が複数のセルを有する場合にも適用可能である。その場合、本発明は、基地局ＢＳ１のセルごとに別々に適用することができる。

ピコ基地局ＰＢＳ１〜ＰＢＳ３は、基地局ＢＳ１のセルＣＥ１に含まれる。

ピコ基地局ＰＢＳ１は、ピコ基地局ＰＢＳ１のセルＣＥ１１に位置している移動端末ＭＴ３、ＭＴ４、ＭＴ７、及びＭＴ８が受信して処理することができる信号を発する。

ピコ基地局ＰＢＳ１は、移動端末ＭＴ３、ＭＴ４、ＭＴ７、及びＭＴ８によって転送された信号を受信することができる。

ピコ基地局ＰＢＳ２は、ピコ基地局ＰＢＳ２のセルＣＥ１２に位置している移動端末ＭＴ１、ＭＴ２、ＭＴ３、及びＭＴ８が受信して処理することができる信号を発する。

ピコ基地局ＰＢＳ２は、移動端末ＭＴ１、ＭＴ２、ＭＴ３、及びＭＴ８によって転送された信号を受信することができる。

ピコ基地局ＰＢＳ３は、ピコ基地局ＰＢＳ３のセルＣＥ１３に位置している移動端末ＭＴ５、ＭＴ６、及びＭＴ７が受信して処理することができる信号を発する。

ピコ基地局ＰＢＳ３は、移動端末ＭＴ５、ＭＴ６、及びＭＴ７によって転送された信号を受信することができる。

移動端末ＭＴ７〜ＭＴ１３は、基地局ＢＳ１によってサービングされる。

移動端末ＭＴ１及びＭＴ２は、ピコ基地局ＰＢＳ２によってサービングされる。

移動端末ＭＴ３及びＭＴ４は、ピコ基地局ＰＢＳ１によってサービングされる。

移動端末ＭＴ５及びＭＴ６は、ピコ基地局ＰＢＳ３によってサービングされる。

移動端末ＭＴは、基地局ＢＳ又はピコ基地局ＰＢＳによってサービングされるとき、この基地局ＢＳ又はピコ基地局ＰＢＳを通じて遠隔の電気通信デバイスとの通信を受信又は確立又は継続することができる。

ピコ基地局ＰＢＳ、基地局ＢＳ１及びコアネットワークデバイスＣｎは、図１に示されていない少なくとも１つの通信ネットワークによってリンクされる。ゲートウェイＧｗが存在する場合には、当該ゲートウェイも、図１に示されていない少なくとも１つの通信ネットワークによってリンクされる。

本発明によれば、無線セルラー電気通信ネットワークの基地局は、この無線セルラー電気通信ネットワークのノードによって負荷を軽減される。これらのノードは、基地局のセルに配置されている。この基地局は、複数の移動端末と、少なくとも１つの移動端末をサービングする少なくとも１つのノードとをサービングする。
本発明によれば、以下のとおりである。
基地局のセルに配置されているノードのうちの少なくとも一部の仮想負荷軽減容量(virtual offloading capacity)が取得される。１つのノード(one node)の仮想負荷軽減容量は、そのノードの少なくとも１つの近傍ノードが、そのノードによって現在サービングされている移動端末をサービングすることができるということを考慮して求められる。
仮想負荷軽減容量に従って、１つのノードによってサービングされる移動端末のハンドオーバーをどの近傍ノードと実行しなければならないのかが決定される。
１つのノードによってサービングされる移動端末の、近傍ノードとのハンドオーバーが実行される。
近傍ノードにハンドオーバーされた移動端末をサービングするノードへの、基地局によってサービングされる少なくとも１つの移動端末のハンドオーバーが実行される。

図２は、本発明が実施される基地局のアーキテクチャを表す図である。

基地局ＢＳは、例えば、バス２０１によって互いに接続された構成要素と、図８、図９、図１１及び図１３に開示するようなプログラムによって制御されるプロセッサ２００とに基づくアーキテクチャを有する。

バス２０１は、プロセッサ２００を、読み出し専用メモリＲＯＭ２０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ２０３、無線インターフェース２０５及びネットワークインターフェース２０６にリンクする。

メモリ２０３は、図８、図９、図１１及び図１３に開示するようなアルゴリズムに関連したプログラムの命令と変数とを収納するように意図されたレジスタを含む。

プロセッサ２００は、ネットワークインターフェース２０６の動作及び無線インターフェース２０５の動作を制御する。

読み出し専用メモリ２０２は、図８、図９、図１１及び図１３に開示するようなアルゴリズムに関連したプログラムの命令を含む。これらの命令は、基地局ＢＳに電源が投入されると、ランダムアクセスメモリ２０３に転送される。

基地局ＢＳは、ネットワークインターフェース２０６を通じて電気通信ネットワークに接続することができる。例えば、ネットワークインターフェース２０６は、ＤＳＬ（デジタル加入者線）モデム又はＩＳＤＮ（統合サービスデジタルネットワーク）インターフェース等である。ネットワークインターフェース２０６を通じて、基地局ＢＳは、無線セルラー電気通信ネットワークのコアネットワークにメッセージを転送することができる。

無線インターフェース２０５及びネットワークインターフェース２０６は、移動端末が遠隔の電気通信デバイスとの通信を確立又は受信するときに無線セルラー電気通信ネットワークにアクセスするために移動端末によって用いられる基地局ＢＳのリソースである。

図８、図９、図１１及び図１３に関して後に説明されるアルゴリズムのありとあらゆるステップは、ＰＣ（パーソナルコンピューター）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）若しくはマイクロコントローラーのようなプログラム可能な計算機によって１組の命令若しくはプログラムを実行することによってソフトウェアにおいて実施することができるか、又はＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）若しくはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）のような、機械若しくは専用構成要素によってハードウェアにおいて実現することができる。

換言すれば、基地局ＢＳは、図８、図９、図１１、及び図１３に関して以下で説明するアルゴリズムのステップを基地局ＢＳに実行させる回路、又は回路を含むデバイスを備える。

図３は、本発明が実施されるピコ基地局のアーキテクチャを表す図である。

ピコ基地局ＰＢＳは、例えば、バス３０１によって互いに接続された構成要素と、図５、図６、図７、図１０、図１２及び図１５に開示するようなプログラムによって制御されるプロセッサ３００とによって互いに接続された構成要素に基づくアーキテクチャを有する。

バス３０１は、プロセッサ３００を、読み出し専用メモリＲＯＭ３０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ３０３、無線インターフェース３０５及びネットワークインターフェース３０６にリンクする。

メモリ３０３は、図５、図６、図７、図１０、図１２及び図１５に開示するようなアルゴリズムに関連したプログラムの命令と変数とを収納するように意図されたレジスタと、を含む。

プロセッサ３００は、ネットワークインターフェース３０６の動作及び無線インターフェース３０５の動作を制御する。

読み出し専用メモリ３０２は、図５、図６、図７、図１０、図１２及び図１５に開示するようなアルゴリズムに関連したプログラムの命令を含む。これらの命令はピコ基地局ＰＢＳに電源が投入されると、ランダムアクセスメモリ３０３に転送される。

ピコ基地局ＰＢＳは、ネットワークインターフェース３０６を通じて電気通信ネットワークに接続することができる。例えば、ネットワークインターフェース３０６は、ＤＳＬ（デジタル加入者線）モデム又はＩＳＤＮ（統合サービスデジタルネットワーク）インターフェース又はピコ基地局ＰＢＳを基地局ＢＳにリンクする無線リンク等である。ネットワークインターフェース３０６を通じて、ピコ基地局ＰＢＳは、無線セルラー電気通信ネットワークのコアネットワークにメッセージを転送することができる。

無線インターフェース３０５及びネットワークインターフェース３０６は、移動端末が遠隔の電気通信デバイスとの通信を確立又は受信するときに無線セルラー電気通信ネットワークにアクセスするために移動端末によって用いられるピコ基地局ＰＢＳのリソースである。

図５、図６、図７、図１０、図１２及び図１５に関して後に説明されるアルゴリズムのありとあらゆるステップは、ＰＣ（パーソナルコンピューター）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）若しくはマイクロコントローラーのようなプログラム可能な計算機によって１組の命令若しくはプログラムを実行することによってソフトウェアにおいて実施することができるか、又はＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）若しくはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）のような、機械若しくは専用構成要素によってハードウェアにおいて実現することができる。

換言すれば、ピコ基地局ＰＢＳは、図５、図６、図７、図１０、図１２及び図１５に関して以下で説明するアルゴリズムのステップをピコ基地局ＰＢＳに実行させる回路、又は回路を含むデバイスを備える。

図４は、本発明が実施されるゲートウェイのアーキテクチャを表す図である。

ゲートウェイＧｗは、例えば、バス４０１と、図７及び／又は図１４又は図１６に開示するようなプログラムによって制御されるプロセッサ４００とによって互いに接続された構成要素に基づくアーキテクチャを有する。

バス４０１は、プロセッサ４００を、読み出し専用メモリＲＯＭ４０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ４０３、及びネットワークインターフェース４０６にリンクする。

メモリ４０３は、図７及び／又は図１４又は図１６に開示するようなアルゴリズムに関連したプログラムの命令と変数とを収納するように意図されたレジスタを含む。

プロセッサ４００は、ネットワークインターフェース４０６の動作を制御する。

読み出し専用メモリ４０２は、図７及び／又は図１４又は図１６に開示するようなアルゴリズムに関連したプログラムの命令を含む。これらの命令は、ゲートウェイＧｗに電源が投入されると、ランダムアクセスメモリ４０３に転送される。

ゲートウェイＧｗは、ネットワークインターフェース４０６を通じて電気通信ネットワークに接続される。例えば、ネットワークインターフェース４０６は、ＤＳＬ（デジタル加入者線）モデム又はＩＳＤＮ（統合サービスデジタルネットワーク）インターフェース等である。ネットワークインターフェース４０６を通じて、ゲートウェイＧｗは、メッセージを無線セルラー電気通信ネットワークのコアネットワーク及び／又は基地局ＢＳ及び／又はピコ基地局に転送することができる。

図７及び／又は図１４又は図１６に関して後に説明されるアルゴリズムのありとあらゆるステップは、ＰＣ（パーソナルコンピューター）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）若しくはマイクロコントローラーのようなプログラム可能な計算機によって１組の命令若しくはプログラムを実行することによってソフトウェアにおいて実施することができるか、又はＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）若しくはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）のような、機械若しくは専用構成要素によってハードウェアにおいて実現することができる。

換言すれば、ゲートウェイＧｗは、図７及び／又は図１４又は図１６に関して以下で説明するアルゴリズムのステップをゲートウェイに実行させる回路、又は回路を含むデバイスを備える。

図５は、本発明の第１の実現態様による、各ピコ基地局によって実行されるアルゴリズムを開示している。

より正確には、本アルゴリズムは、各ピコ基地局ＰＢＳのプロセッサ３００によって実行される。

ステップＳ５００において、プロセッサ３００は、負荷軽減容量の計算を行う時であるか否かを確認する。負荷軽減容量の計算を行う時である場合、プロセッサ３００は、ステップＳ５０１に移動する。そうでない場合、プロセッサ３００はステップＳ５００に戻る。

負荷軽減容量の計算は、定期的に、例えば１時間ごとに行われる。

ステップＳ５０１において、プロセッサ３００は、当該ピコ基地局ＰＢＳの無線環境に関する現在の状態に関係した情報を近傍ピコ基地局ＰＢＳに転送するようにネットワークインターフェース３０４に命令する。

近傍ピコ基地局ＰＢＳは、
当該ピコ基地局ＰＢＳによって受信される無線信号に従って当該ピコ基地局ＰＢＳによって求められるか、又は
当該ピコ基地局ＰＢＳによってハンドリングされる移動端末によって転送された測定報告から導出されるか、又は
当該ピコ基地局ＢＳが配置されているセル内の基地局ＢＳ１によって当該ピコ基地局ＰＢＳに通知されるか、又は
コアネットワークデバイスＣｎによって通知される。

ステップＳ５０１は、図６を参照してより詳細に開示される。

次のステップＳ５０２において、プロセッサ３００は、仮想負荷軽減容量の計算を行う。

負荷軽減容量は、当該ピコ基地局ＰＢＳによって現在サービングされている移動端末ＭＴを少なくとも１つの近傍ピコ基地局ＰＢＳがサービングすることができるということを考慮して求められるので、仮想とみなされる。換言すれば、仮想負荷軽減容量は、少なくとも１つの移動端末の少なくとも１つのハンドオーバーを近傍ピコ基地局ＰＢＳと行うことができるということを考慮して求められる。
仮想負荷軽減容量は、ピコ基地局ＰＢＳの現在の負荷軽減容量を表すものではなく、少なくとも１つのハンドオーバーが行わる場合の今後の容量を表している。仮想負荷軽減容量は、図７を参照して以下で開示する、求めるステップＳ７０４〜Ｓ７０６の結果のうちの１つ又はそれらの結果を組み合わせたものである。

次のステップＳ５０３において、プロセッサ３００は、計算された仮想負荷軽減容量のネットワークインターフェース３０４を通じての転送を命令する。

この仮想負荷軽減容量は、基地局ＢＳ１又はコアネットワークデバイスＣｎに転送される。

図６は、近傍ピコ基地局と情報を交換するための各ピコ基地局によって実行されるアルゴリズムを開示している。

より正確には、本アルゴリズムは、各ピコ基地局ＰＢＳのプロセッサ３００によって実行される。

本アルゴリズムは、ピコ基地局ＰＢＳ１のプロセッサ３００によって実行される一例において開示される。

ステップＳ６００において、プロセッサ３００は、ピコ基地局ＰＢＳ１の負荷情報を近傍ピコ基地局ＰＢＳ２及びＰＢＳ３に転送することを命令する。

例えば、負荷情報は、利用可能な無線インターフェース３０５のリソース及び利用可能なネットワークインターフェース３０４のリソースを含む。

例えば、ピコ基地局ＰＢＳ１の負荷情報は、無線インターフェース３０５のリソースの７０パーセントが現在用いられていることと、ネットワークインターフェースの３０パーセントが現在用いられていることとを示す。

次のステップＳ６０１において、プロセッサ３００は、ピコ基地局ＰＢＳ１が現在サービングしている移動端末ＭＴの数を近傍ピコ基地局ＰＢＳ２及びＰＢＳ３に転送することを命令する。プロセッサ３００は、ピコ基地局ＰＢＳ１が現在サービングしている移動端末ＭＴを識別する情報を近傍ピコ基地局ＰＢＳ２及びＰＢＳ３に転送することを命令することができる。

例えば、ピコ基地局ＰＢＳ１は、現在、移動端末ＭＴ３及びＭＴ４をサービングしている。

次のステップＳ６０２において、プロセッサ３００は、
そのセルＣＥ１１に現在位置している、基地局ＢＳ１によってサービングされる移動端末ＭＴの数と、
そのセルＣＥ１１に現在位置している、ピコ基地局ＰＢＳ２によってサービングされる移動端末ＭＴの数と、
そのセルＣＥ１１に現在位置している、ピコ基地局ＰＢＳ３によってサービングされる移動端末ＭＴの数と
を近傍ピコ基地局ＰＢＳ２及びＰＢＳ３に転送することを命令する。
プロセッサ３００は、
そのセルＣＥ１１に現在位置している、基地局ＢＳ１によってサービングされる移動端末ＭＴを識別する情報と、
そのセルＣＥ１１に現在位置しているピコ基地局ＰＢＳ２によってサービングされる移動端末ＭＴを識別する情報と、
そのセルＣＥ１１に現在位置している、ピコ基地局ＰＢＳ３によってサービングされる移動端末ＭＴを識別する情報と
を近傍ピコ基地局ＰＢＳ２及びＰＢＳ３に転送することを命令することができる。

例えば、移動端末ＭＴ７及びＭＴ８は、基地局ＢＳ１によって現在サービングされ、セルＣＥ１１に位置している。

次のステップＳ６０３において、プロセッサ３００は、例えば近傍の状態が変化したとき、ピコ基地局ＰＢＳ１の近傍ピコ基地局ＰＢＳの数を近傍ピコ基地局ＰＢＳ２及びＰＢＳ３に転送することを命令することができる。一変形形態では、基地局ＢＳ１がピコ基地局ＰＢＳ１の近傍ピコ基地局ＰＢＳを既に認識している場合、ステップＳ６０３は実行されない。

例えば、ピコ基地局ＰＢＳ１は、２つの近傍ピコ基地局、すなわち、ピコ基地局ＰＢＳ１及びＰＢＳ２を有する。

図７は、本発明による負荷軽減容量を求めるための各ピコ基地局又はゲートウェイによって実行されるアルゴリズムを開示している。

より正確には、本アルゴリズムは、各ピコ基地局ＰＢＳのプロセッサ３００又はゲートウェイＧｗのプロセッサ４００によって実行される。

本アルゴリズムは、ピコ基地局ＰＢＳ１のプロセッサ３００によって実行される一例において開示される。

ステップＳ７００において、プロセッサ３００は、その近傍ピコ基地局ＰＢＳ２及びＰＢＳ３の負荷情報を、ネットワークインターフェース３０５を通じて受信する。

例えば、ピコ基地局ＰＢＳ２の負荷情報は、無線インターフェース３０５のリソースの４０パーセントが現在用いられていることと、ネットワークインターフェース３０４の３０パーセントが現在用いられていることとを示す。

例えば、ピコ基地局ＰＢＳ３の負荷情報は、無線インターフェース３０５のリソースの４０パーセントが現在用いられていることと、ネットワークインターフェース３０４の３０パーセントが現在用いられていることとを示す。

次のステップＳ７０１において、プロセッサ３００は、ピコ基地局ＰＢＳ２及びＰＢＳ３がそれぞれ現在サービングしている移動端末ＭＴの数を、ネットワークインターフェース３０５を通じて受信する。また、プロセッサ３００は、ピコ基地局ＰＢＳ１がサービングしているとともにセルＣＥ１２に位置している移動端末ＭＴの数と、ピコ基地局ＰＢＳ１がサービングしているとともにセルＣＥ１３に位置している移動端末ＭＴの数とを受信する。

プロセッサ３００は、ピコ基地局ＰＢＳ２及びＰＢＳ３がそれぞれ現在サービングしている移動端末ＭＴを識別する情報を、ネットワークインターフェース３０５を通じて受信することができる。また、プロセッサ３００は、ピコ基地局ＰＢＳ１がサービングしているとともにセルＣＥ１２に位置している移動端末ＭＴを識別する情報と、ピコ基地局ＰＢＳ１がサービングしているとともにセルＣＥ１３に位置している移動端末ＭＴの数とを受信することができる。

例えば、ピコ基地局ＰＢＳ２は、移動端末ＭＴ１及びＭＴ２を現在サービングしている。

例えば、ピコ基地局ＰＢＳ３は、移動端末ＭＴ５及びＭＴ６を現在サービングしている。

例えば、ピコ基地局ＰＢＳ１によってサービングされる移動端末ＭＴ３は、セルＣＥ１２に位置している。

次のステップＳ７０２において、プロセッサ３００は、近傍ピコ基地局ＰＢＳ２及びＰＢＳ３のセルＣＥ１２及びＣＥ１３に現在それぞれ位置しているとともに、基地局ＢＳ１によってサービングされる移動端末ＭＴの数を、ネットワークインターフェース３０５を通じて受信する。

プロセッサ３００は、近傍ピコ基地局ＰＢＳ２及びＰＢＳ３のセルＣＥ１２及びＣＥ１３に現在それぞれ位置しているとともに、基地局ＢＳ１によってサービングされる移動端末ＭＴを識別する情報を、ネットワークインターフェース３０５を通じて受信することができる。

例えば、移動端末ＭＴ８は、基地局ＢＳ１によって現在サービングされているとともに、セルＣＥ１２に位置している。

例えば、移動端末ＭＴ７は、基地局ＢＳ１によって現在サービングされているとともに、セルＣＥ１３に位置している。

次のステップＳ７０３において、プロセッサ３００は、ピコ基地局ＰＢＳ１及びＰＢＳ３が有する近傍ピコ基地局ＰＢＳの数を、ネットワークインターフェース３０５を通じて受信する。

例えば、ピコ基地局ＰＢＳ２は、１つの近傍ピコ基地局、すなわちピコ基地局ＰＢＳ１を有する。

例えば、ピコ基地局ＰＢＳ３は、１つの近傍ピコ基地局、すなわちピコ基地局ＰＢＳ１を有する。

次のステップＳ７０４において、プロセッサ３００は、リソースの中で、ピコ基地局ＰＢＳ１が現在サービングしている少なくとも１つの移動端末ＭＴが少なくとも１つの近傍ピコ基地局ＰＢＳ２及び／又はＰＢＳ３にハンドオーバーされる場合に解放することができるリソースを求める。

プロセッサ３００は、
サービングされる移動端末ＭＴ３又はＭＴ４のうちの一方がセルＣＥ１２に位置していることと、
ピコ基地局ＰＢＳ２が幾つかの利用可能なリソースを有することと、
基地局ＢＳ１によってサービングされる１つの移動端末ＭＴがセルＣＥ１１に位置していることと、
基地局ＢＳ１によってサービングされる１つの移動端末ＭＴがセルＣＥ１２に位置していることとを認識している。

プロセッサ３００は、ピコ基地局ＰＢＳ１が現在サービングしている１つの移動端末ＭＴをピコ基地局ＰＢＳ２にハンドオーバーすることができると判断する。

プロセッサ３００は、少なくとも１つの移動端末がハンドオーバーされる場合に、解放することができる無線インターフェース又はネットワークインターフェースのリソースの量を求める。

例えば、１つの移動端末ＭＴがピコ基地局ＰＢＳ２にハンドオーバーされる場合、無線インターフェース３０５のリソースの７０パーセントを利用可能にすることができ、ネットワークインターフェース３０４の７０パーセントを利用可能にすることができる。

次のステップＳ７０５において、プロセッサ３００は、より多くのリソースが利用可能になる場合、ピコ基地局ＰＢＳ１がサービングすることができる余剰の移動端末ＭＴの数を求める。

例えば、プロセッサ３００は、ステップＳ７０４の結果を用いて、ピコ基地局ＰＢＳ１によって２つの余剰の移動端末ＭＴがサービングされ得ると判断する。

次のステップＳ７０６において、プロセッサ３００は、より多くのリソースが利用可能になる場合、ピコ基地局ＰＢＳ１が提供することができるスループットを求める。

図８は、本発明の第１の実現態様による、ピコ基地局が負荷を軽減するためにどの移動端末についてハンドオーバーを行うことができるのかを決定するための基地局によって実行されるアルゴリズムである。

ここで、本アルゴリズムは、基地局ＢＳ１が実行する代わりに、コアネットワークデバイスＣｎが実行することができることに留意しなければならない。

より正確には、本アルゴリズムは、基地局ＢＳ１のプロセッサ２００によって実行される。

ステップＳ８００において、プロセッサ２００は、基地局ＢＳ１のセルＣＥ１に配置されているピコ基地局ＰＢＳ１〜ＰＢＳ３からの仮想負荷軽減容量の受信を検出する。

例えば、ピコ基地局ＰＢＳ１の仮想負荷軽減容量は、
移動端末のハンドオーバーが行われる場合には、ピコ基地局ＰＢＳ１の無線インターフェースのリソースの７０パーセントであるとともに、ピコ基地局ＰＢＳ１のネットワークインターフェースの７０パーセントであり、及び／又は
移動端末ＭＴのハンドオーバーが行われる場合には、ピコ基地局ＰＢＳ１が２つの余剰の移動端末ＭＴをサービングすることができるということであり、及び／又は
より多くのリソースが利用可能になる場合には、ピコ基地局ＰＢＳ１が提供することができるスループットである。

例えば、ピコ基地局ＰＢＳ２は、移動端末ＭＴ１及びＭＴ２のいずれもが近傍ピコ基地局ＰＢＳ１のセルに位置していないことと、基地局ＢＳ１によってサービングされる１つの移動端末ＭＴがセルＣＥ１２に位置していることと、ピコ基地局ＰＢＳ１によってサービングされる１つの移動端末ＭＴがセルＣＥ１２に位置していることとを認識している。

ピコ基地局ＰＢＳ２は、ピコ基地局ＰＢＳ２によって２つの余剰の移動端末ＭＴがサービングされ得ると判断する。

２つの余剰の移動端末を考慮すると、ピコ基地局ＰＢＳ２の仮想負荷軽減容量は、
その無線インターフェースのリソースの１０パーセントであるとともに、そのネットワークインターフェースの１０パーセントであり、及び／又は
ピコ基地局ＰＢＳ２が２つの余剰の移動端末ＭＴをサービングすることができるということであり、及び／又は
より多くのリソースが利用可能になる場合には、ピコ基地局ＰＢＳ２が提供することができるスループットである。

例えば、ピコ基地局ＰＢＳ３は、移動端末ＭＴ５及びＭＴ６のいずれもが近傍ピコ基地局ＰＢＳのセルに位置していないことと、基地局ＢＳ１によってサービングされる１つの移動端末ＭＴがそのセルに位置していることとを認識している。

ピコ基地局ＰＢＳ３は、１つの余剰の移動端末ＭＴがピコ基地局ＰＢＳ３によってサービングされ得ると判断する。

余剰の移動端末ＭＴを考慮すると、ピコ基地局ＰＢＳ３の仮想負荷軽減容量は、
その無線インターフェースのリソースの４０パーセントであるとともに、そのネットワークインターフェースの４０パーセントであり、及び／又は
ピコ基地局ＰＢＳ３が１つの余剰の移動端末ＭＴをサービングすることができるということであり、及び／又は
より多くのリソースが利用可能になる場合には、ピコ基地局ＰＢＳ３が提供することができるスループットである。

次のステップＳ８０１において、プロセッサ２００は、ステップＳ８００において受信された仮想負荷軽減容量をＲＡＭメモリ２０３に記憶する。

次のステップＳ８０２において、プロセッサ２００は、基地局ＢＳ１の負荷を軽減する必要があるか否かを確認する。例えば、基地局ＢＳ１の負荷は、その無線インターフェース２０５のリソース又はそのネットワークインターフェース２０４のリソースの９０よりも多くが現在用いられている場合に軽減する必要がある。

基地局ＢＳ１の負荷を軽減する必要がある場合、プロセッサ２００はステップＳ８０３に移動する。そうでない場合、プロセッサ２００はステップＳ８００に戻る。

ステップＳ８０３において、プロセッサ２００は、少なくとも１つのピコ基地局ＰＢＳによってハンドオーバーされなければならない少なくとも１つの移動端末ＭＴを選択する。

そのために、プロセッサ２００は、移動端末ＭＴ７〜ＭＴ１２によって提供される測定報告と、ピコ基地局ＰＢＳによって提供される仮想負荷軽減能力とを用いる。

プロセッサ２００は、ピコ基地局ＰＢＳ１及びＰＢＳ２のセルに移動端末ＭＴ８がいると判断し、ピコ基地局ＰＢＳ１及びＰＢＳ３のセルに移動端末ＭＴ７がいると判断する。

ピコ基地局ＰＢＳ３の仮想負荷軽減容量は、
その無線インターフェースのリソースの４０パーセントであるとともに、そのネットワークインターフェースの４０パーセントであり、及び／又は
１つの余剰の移動端末ＭＴをピコ基地局ＰＢＳ３がサービングすることができるということであり、及び／又は
より多くのリソースが利用可能になる場合にはピコ基地局ＰＢＳ３が提供することができるスループットである。

プロセッサ２００は、移動端末ＭＴ７のハンドオーバーをピコ基地局ＰＢＳ３と行わなければならないと判断する。

ピコ基地局ＰＢＳ１の仮想負荷軽減容量は、
その無線インターフェースのリソースの７０パーセントであるとともに、そのネットワークインターフェースの７０パーセントであり、及び／又は
２つの余剰の移動端末ＭＴをピコ基地局ＰＢＳ１がサービングすることができるということであり、及び／又は
より多くのリソースが利用可能になる場合にはピコ基地局ＰＢＳ１が提供することができるスループットである。

ピコ基地局ＰＢＳ２の仮想負荷軽減容量は、
その無線インターフェースのリソースの１０パーセントであるとともに、そのネットワークインターフェースの１０パーセントであり、及び／又は
２つの余剰の移動端末ＭＴをピコ基地局ＰＢＳ２がサービングすることができるということであり、及び／又は
より多くのリソースが利用可能になる場合にはピコ基地局ＰＢＳ２が提供することができるスループットである。

プロセッサ２００は、移動端末ＭＴ８のハンドオーバーをピコ基地局ＰＢＳ１と行わなければならないと判断し、移動端末ＭＴ３のハンドオーバーをピコ基地局ＰＢＳ１とＰＢＳ２との間で行うべきであると判断する。

次のステップＳ８０４において、プロセッサ２００は、どの移動端末についてどの基地局又はピコ基地局とハンドオーバーを行うべきであるのかを示す情報をピコ基地局ＰＢＳ１〜ＰＢＳ３に転送することを命令する。

図９は、本発明の第２の実現態様による、ピコ基地局が負荷を軽減するためにどの移動端末についてハンドオーバーを行うことができるのかを決定するための基地局によって実行されるアルゴリズムである。

ここで、本アルゴリズムは、基地局ＢＳ１が実行する代わりに、コアネットワークデバイスＣｎが実行することができることに留意しなければならない。

より正確には、本アルゴリズムは、基地局ＢＳ１のプロセッサ２００によって実行される。

ステップＳ９００において、プロセッサ２００は、基地局ＢＳ１の負荷を軽減する必要があるか否かを確認する。例えば、基地局ＢＳ１の無線インターフェース２０５のリソース又はそのネットワークインターフェース２０４のリソースの９０よりも多くが現在用いられている場合、その基地局ＢＳ１の負荷を軽減する必要がある。

基地局ＢＳ１の負荷を軽減する必要がある場合、プロセッサ２００はステップＳ９０１に移動する。そうでない場合、プロセッサ２００はステップＳ９００に戻る。

次のステップＳ９０１において、プロセッサ２００は、セルＣＥ１に配置されているピコ基地局ＰＢＳ１〜ＰＢＳ３が仮想負荷軽減容量を求めるプロセスを行うことを要求するメッセージの転送を命令する。

次のステップＳ９０２において、プロセッサ２００は、基地局ＢＳ１のセルＣＥ１に配置されているピコ基地局ＰＢＳ１〜ＰＢＳ３からの仮想負荷軽減容量の受信を検出する。

次のステップＳ９０３において、プロセッサ２００は、図８のステップＳ８０３において開示したように、少なくとも１つのピコ基地局ＰＢＳによってハンドオーバーされなければならない少なくとも１つの移動端末ＭＴを選択する。

次のステップＳ９０４において、プロセッサ２００は、どの移動端末についてどの基地局又はピコ基地局とハンドオーバーを行うべきであるのかを示す情報をピコ基地局ＰＢＳ１〜ＰＢＳ３に転送することを命令する。

図１０は、本発明の第２の実現態様による、各ピコ基地局によって実行されるアルゴリズムを開示している。

より正確には、本アルゴリズムは、各ピコ基地局ＰＢＳのプロセッサ３００によって実行される。

ステップＳ１０００において、プロセッサ３００は、メッセージが、仮想負荷軽減容量を求めるプロセスを行うように当該ピコ基地局ＰＢＳに要求するものであるか否かを確認する。

メッセージが、仮想負荷軽減容量を求めるプロセスを行うように当該ピコ基地局ＰＢＳに要求するものである場合、プロセッサ３００はステップＳ１００１に移動する。そうでない場合、プロセッサ３００はステップＳ１０００に戻る。

ステップＳ１００１において、プロセッサ３００は、図５のステップＳ５０１において開示したように、当該ピコ基地局ＰＢＳの無線環境に関する現在の状態に関係した情報を近傍ピコ基地局ＰＢＳに転送するようにネットワークインターフェース３０４に命令する。

次のステップＳ１００２において、プロセッサ３００は、図７に開示したように、仮想負荷軽減容量の計算を行う。

次のステップＳ１００３において、プロセッサ３００は、計算された仮想負荷軽減容量を、ネットワークインターフェース３０４を通じて転送することを命令する。

この仮想負荷軽減容量は、基地局ＢＳ１又はコアネットワークデバイスＣｎに転送される。

図１１は、本発明の第３の実現態様による、ピコ基地局が負荷を軽減するためにどの移動端末についてハンドオーバーを行うことができるのかを決定するための基地局によって実行されるアルゴリズムである。

ここで、本アルゴリズムは、基地局ＢＳ１が実行する代わりに、コアネットワークデバイスＣｎが実行することができることに留意しなければならない。

より正確には、本アルゴリズムは、基地局ＢＳ１のプロセッサ２００によって実行される。

ステップＳ１１００において、プロセッサ２００は、基地局ＢＳ１の負荷を軽減する必要があるか否かを確認する。例えば、基地局ＢＳ１の無線インターフェース２０５のリソース又はそのネットワークインターフェース２０４のリソースの９０よりも多くが現在用いられている場合に、基地局ＢＳ１の負荷を軽減する必要がある。

基地局ＢＳ１の負荷を軽減する必要がある場合、プロセッサ２００はステップＳ１１０１に移動する。そうでない場合、プロセッサ２００はステップＳ１１００に戻る。

次のステップ１１０１において、プロセッサ２００は、セルＣＥ１に配置されているピコ基地局ＰＢＳのサブセットを選択する。

ピコ基地局ＰＢＳのサブセットはプロセッサ２００によって保持され、このサブセットに含まれるピコ基地局ＰＢＳは、複数のパラメーターに基づいてサブセット群に加わるか又はサブセット群から出る。

例えば、１つのパラメーターは、或るピコ基地局ＰＢＳの近傍ピコ基地局の数である。この近傍ピコ基地局ＰＢＳの数は、近傍ピコ基地局間の接続グラフに従って求められる。
ピコ基地局ＰＢＳは、大きな数（例えば５つ）の近傍ピコ基地局を有する場合に、すなわち、そのピコ基地局ＰＢＳがサービングする移動端末ＭＴのハンドオーバー用に十分な候補をそのピコ基地局ＰＢＳが有する場合に、サブセットに加わる。
例えば、或るピコ基地局ＰＢＳは、その近傍のものの数が接続グラフにおける近傍のものの最大数に近い場合に、サブセット群に加わる。

例えば、１つのパラメーターは、或るピコ基地局ＰＢＳのセルに位置しているとともに基地局ＢＳ１によってサービングされる移動端末ＭＴの数である。

次のステップＳ１１０２において、プロセッサ２００は、仮想負荷軽減容量を求めるプロセスを行うようにピコ基地局に要求するメッセージを、サブセット内の各ピコ基地局ＰＢＳに転送することを命令する。

仮想負荷軽減容量を求めるプロセスを行うようにピコ基地局に要求するメッセージは、サブセット内の各ピコ基地局ＰＢＳに送信されるマルチキャストシグナリングとすることができる。

仮想負荷軽減容量を求めるプロセスを行うようにピコ基地局に要求するメッセージは、サブセットの各ピコ基地局への専用のユニキャストメッセージとすることができる。
その場合、このメッセージは、そのピコ基地局ＰＢＳがハンドオーバーさせることができる、基地局ＢＳによって現在サービングされている移動端末ＭＴの数を更に含む。このメッセージは、そのピコ基地局ＰＢＳがハンドオーバーさせることができる、基地局ＢＳによって現在サービングされている移動端末ＭＴを識別する情報を更に含む。

次のステップＳ１１０３において、プロセッサ２００は、サブセットのピコ基地局からの仮想負荷軽減容量の受信を検出する。

次のステップＳ１１０４において、プロセッサ２００は、図８のステップＳ８０３において開示したように、少なくとも１つのピコ基地局ＰＢＳによってハンドオーバーされなければならない少なくとも１つの移動端末ＭＴを選択する。

次のステップＳ１１０５において、プロセッサ２００は、どの移動端末についてどの基地局又はピコ基地局とハンドオーバーを行うべきであるのかを示す情報をサブセットのピコ基地局に転送することを命令する。

図１２は、本発明の第３の実現態様による、各ピコ基地局によって実行されるアルゴリズムを開示している。

より正確には、本アルゴリズムは、各ピコ基地局ＰＢＳのプロセッサ３００によって実行される。

ステップＳ１２００において、プロセッサ３００は、メッセージが、仮想負荷軽減容量を求めるプロセスを行うように当該ピコ基地局ＰＢＳに要求するものであるか否かを確認する。

メッセージが、仮想負荷軽減容量を求めるプロセスを行うように当該ピコ基地局ＰＢＳに要求するものである場合、プロセッサ４００はステップＳ１２０１に移動する。そうでない場合、プロセッサ３００はステップＳ１２００に戻る。

次のステップＳ１２０１において、ハンドオーバーを要求することができる、基地局ＢＳ１によってサービングされる移動端末ＭＴの数が、受信されたメッセージに含まれている場合、プロセッサ３００はその移動端末ＭＴの数を取得する。ハンドオーバーを要求することができる、基地局ＢＳ１によってサービングされる移動端末ＭＴを識別する情報が、受信されたメッセージに含まれている場合、プロセッサ３００はその識別する情報を取得することができる。

次のステップＳ１２０２において、プロセッサ３００は、当該ピコ基地局ＰＢＳがピコ基地局のサブセットに属することをその近傍局ＰＢＳに通知するようにネットワークインターフェース３０４に命令する。

ステップＳ１２０３において、プロセッサ３００は、図５のステップＳ５０１において開示したように、当該ピコ基地局ＰＢＳの無線環境に関する現在の状態に関係した情報を近傍ピコ基地局ＰＢＳに転送するようにネットワークインターフェース３０４に命令する。

次のステップＳ１２０４において、プロセッサ３００は、図７に開示したように、サブセットに属するピコ基地局がリソースを優先して解放すべきであることを、仮想負荷軽減容量を計算するのに用いられる負荷軽減アルゴリズムが考慮に入れることができるということを考慮に入れて、仮想負荷軽減容量の計算を行う。

次のステップＳ１２０５において、プロセッサ３００は、計算された仮想負荷軽減容量を、ネットワークインターフェース３０４を通じて転送することを命令する。

この仮想負荷軽減容量は、基地局ＢＳ１又はコアネットワークデバイスＣｎに転送される。

図１３は、本発明の第４の実現態様による、ピコ基地局が負荷を軽減するためにどの移動端末についてハンドオーバーを行うことができるのかを決定するための基地局によって実行されるアルゴリズムである。

ここで、本アルゴリズムは、基地局ＢＳ１が実行する代わりに、コアネットワークデバイスＣｎが実行することができることに留意しなければならない。

より正確には、本アルゴリズムは、基地局ＢＳ１のプロセッサ２００によって実行される。

ステップＳ１３００において、プロセッサ２００は、基地局ＢＳ１の負荷を軽減する必要があるか否かを確認する。例えば、基地局ＢＳ１の負荷は、その無線インターフェース２０５のリソース又はそのネットワークインターフェース２０４のリソースの９０よりも多くが現在用いられている場合に軽減する必要がある。

基地局ＢＳ１の負荷を軽減する必要がある場合、プロセッサ２００はステップＳ１３０１に移動する。そうでない場合、プロセッサ２００はステップＳ１３００に戻る。

次のステップＳ１３０１において、プロセッサ２００は、セルＣＥ１に配置されているピコ基地局ＰＢＳ１〜ＰＢＳ３が仮想負荷軽減容量を求めるプロセスを行うことを要求するメッセージの転送を命令する。このメッセージは、ゲートウェイＧｗに転送されるか、又はピコ基地局ＰＢＳに転送されて、このピコ基地局ＰＢＳがゲートウェイＧｗに転送する。

次のステップＳ１３０２において、プロセッサ２００は、基地局ＢＳ１のセルＣＥ１に配置されているピコ基地局ＰＢＳ１〜ＰＢＳ３の仮想負荷軽減容量の受信を検出する。これらの仮想負荷軽減容量は、ゲートウェイＧＷ又はピコ基地局ＰＢＳから受信される。

次のステップＳ１３０３において、プロセッサ２００は、図８のステップＳ８０３において開示したように、少なくとも１つのピコ基地局ＰＢＳによってハンドオーバーされなければならない少なくとも１つの移動端末ＭＴを選択する。

次のステップＳ１３０４において、プロセッサ２００は、どの移動端末ＭＴについてどの基地局又はピコ基地局とハンドオーバーを行うべきであるのかを示す情報の転送を命令する。

例えば、どの移動端末ＭＴについてどの基地局又はピコ基地局とハンドオーバーを行うべきであるのかを示す情報は、ゲートウェイＧｗに送信され、ゲートウェイＧｗは、当該情報をピコ基地局ＰＢＳ１〜ＰＢＳ３にブロードキャストする。

例えば、どの移動端末についてどの基地局又はピコ基地局とハンドオーバーを行うべきであるのかを示す情報は、ゲートウェイに送信され、ゲートウェイによって、ハンドオーバーに関与するピコ基地局ＰＢＳにのみ転送される。

例えば、どの移動端末についてどの基地局又はピコ基地局とハンドオーバーを行うべきであるのかを示す情報は、ハンドオーバーに関与するピコ基地局にのみ直接送信される。その場合、そのようなメッセージを受信するピコ基地局ＰＢＳは、ハンドオーバーが行われることをゲートウェイＧｗに知らせる。

図１４は、本発明の第４の実現態様による、ゲートウェイによって実行されるアルゴリズムを開示している。

より正確には、本アルゴリズムは、ゲートウェイＧｗのプロセッサ４００によって実行される。

ステップＳ１４００において、プロセッサ４００は、メッセージが、仮想負荷軽減容量を求めるプロセスを行うようにピコ基地局ＰＢＳに要求するものであるか否かを確認する。

メッセージが、仮想負荷軽減容量を求めるプロセスを行うようにピコ基地局ＰＢＳに要求するものである場合、プロセッサ４００はステップＳ１４０１に移動する。そうでない場合、プロセッサ３００はステップＳ１４００に戻る。

ステップＳ１４０１において、プロセッサ４００は、ピコ基地局ＰＢＳの無線環境に関する現在の状態に関係した情報を転送するようにそれらのピコ基地局ＰＢＳに要求するメッセージの転送を命令する。

次のステップＳ１４０２において、プロセッサ４００は、ピコ基地局ＰＢＳの無線環境に関する現在の状態に関係した情報を各ピコ基地局ＰＢＳからネットワークインターフェース４０４を通じて受信する。

次のステップＳ１４０２において、プロセッサ４００は、図７に開示するような仮想負荷軽減容量の計算を行う。

次のステップＳ１４０３において、プロセッサ４００は、計算された仮想負荷軽減容量をネットワークインターフェース４０４を通じて転送することを命令する。

この仮想負荷軽減容量は、基地局ＢＳ１又はコアネットワークデバイスＣｎに転送される。

次のステップＳ１４０５において、プロセッサ４００は、どの移動端末についてどの基地局又はピコ基地局とハンドオーバーを行うべきであるのかを示す情報を含むメッセージが基地局ＢＳ１又は少なくとも１つのピコ基地局ＰＢＳから受信されたか否かを確認する。

どの移動端末についてどの基地局又はピコ基地局とハンドオーバーを行うべきであるのかを示す情報を含むメッセージが受信された場合、プロセッサ４００はステップＳ１４０６に移動する。そうでない場合、プロセッサ４００はステップＳ１４０５に戻る。

ステップＳ１４０６において、メッセージが基地局ＢＳ１から受信された場合、プロセッサ４００は、各関係ピコ基地局ＰＢＳに、そのピコ基地局ＰＢＳが関与しているハンドオーバーに関係した情報を転送する。メッセージが、少なくとも１つのピコ基地局ＰＢＳから受信された場合、プロセッサ４００は、ピコ基地局によってサービングされる移動端末ＭＴに関係した、プロセッサ４００のデータベースを更新する。

図１５は、本発明の第４の実現態様による、各ピコ基地局によって実行されるアルゴリズムを開示している。

より正確には、本アルゴリズムは、各ピコ基地局ＰＢＳのプロセッサ３００によって実行される。

ステップＳ１５００において、プロセッサ３００は、メッセージが、当該ピコ基地局ＰＢＳの無線環境に関する現在の状態に関係した情報をゲートウェイＧｗに転送するように当該ピコ基地局ＰＢＳに要求するものであるか否かを確認する。

メッセージが、当該ピコ基地局ＰＢＳの現在の状態に関係した情報をゲートウェイＧｗに転送するように当該ピコ基地局ＰＢＳに要求するものである場合、プロセッサ３００はステップＳ１５０１に移動する。そうでない場合、プロセッサ３００はステップＳ１５００に戻る。

ステップＳ１５０１において、プロセッサ３００は、当該ピコ基地局ＰＢＳの無線環境に関する現在の状態に関係した情報をゲートウェイＧｗに転送するようにネットワークインターフェース３０４に命令する。

次のステップＳ１５０２において、プロセッサ３００は、メッセージが、ハンドオーバーを行うようにピコ基地局ＰＢＳに要求するものであるか否かを確認する。

メッセージが受信されない場合、プロセッサ３００は、本アルゴリズムを中断する。そうでない場合、プロセッサ３００は、ステップＳ１５０３に移動し、ハンドオーバーに進む。

図１６は、本発明の第４の実現態様の一変形形態による、ゲートウェイによって実行されるアルゴリズムを開示している。

より正確には、本アルゴリズムは、ゲートウェイＧｗのプロセッサ４００によって実行される。

ステップＳ１６００において、プロセッサ４００は、メッセージが、仮想負荷軽減容量を求めるプロセスを行うようにピコ基地局ＰＢＳに要求するものであるか否かを確認する。

メッセージが、仮想負荷軽減容量を求めるプロセスを行うようにピコ基地局ＰＢＳに要求するものである場合、プロセッサ４００はステップＳ１６０１に移動する。そうでない場合、プロセッサ４００はステップＳ１６００に戻る。

ステップＳ１６０１において、プロセッサ４００は、仮想負荷軽減容量を求めるプロセスを行うようにピコ基地局ＰＢＳに要求するメッセージの転送を命令する。

次のステップＳ１６０２において、プロセッサ４００は、仮想負荷軽減容量を求めるプロセスの結果を各ピコ基地局ＰＢＳからネットワークインターフェース４０４を通じて受信する。

次のステップＳ１６０３において、プロセッサ４００は、受信された仮想負荷軽減容量の結果を、ネットワークインターフェース４０４を通じて転送することを命令する。

この仮想負荷軽減容量は、基地局ＢＳ１又はコアネットワークデバイスＣｎに転送される。

次のステップＳ１６０４において、プロセッサ４００は、どの移動端末についてどの基地局又はピコ基地局とハンドオーバーを行うべきであるのかを示すメッセージが基地局ＢＳ１又は少なくとも１つのピコ基地局ＰＢＳから受信されたか否かを確認する。

どの移動端末ＭＴについてどの基地局又はピコ基地局とハンドオーバーを行うべきであるのかを示すメッセージが受信された場合、プロセッサ４００はステップＳ１６０５に移動する。そうでない場合、プロセッサ４００はステップＳ１６０４に戻る。

ステップＳ１６０５において、メッセージが基地局ＢＳ１から受信された場合、プロセッサ４００は、各関係ピコ基地局ＰＢＳに、そのピコ基地局ＰＢＳが関与しているハンドオーバーに関係した情報を転送する。メッセージが、少なくとも１つのピコ基地局ＰＢＳから受信された場合、プロセッサ４００は、ピコ基地局によってサービングされる移動端末ＭＴに関係した、プロセッサ４００のデータベースを更新する。

当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく、上述した本発明の実施形態に対して多くの変更を行うことができる。

Claims (14)

1. 無線セルラー電気通信ネットワークのノードによって該無線セルラー電気通信ネットワークの基地局の負荷を軽減するための方法であって、前記ノードは前記基地局のセルに配置され、前記基地局は複数の移動端末をサービングし、少なくとも１つのノードが少なくとも１つの移動端末をサービングし、
   該方法は、
   前記基地局の前記セルに配置されている前記ノードのうちの少なくとも一部の仮想負荷軽減容量を取得するステップであって、１つのノードの該仮想負荷軽減容量は、該ノードの少なくとも１つの近傍ノードが該ノードによって現在サービングされている移動端末をサービングすることができることを考慮して求められるステップと、
   仮想負荷軽減容量に従って、１つのノードによってサービングされる前記移動端末のハンドオーバーをどの近傍ノードと行わなければならないのか決定するステップと、
   前記１つのノードによってサービングされる前記移動端末の前記ハンドオーバーを前記近傍ノードと行うステップと、
   前記近傍ノードにハンドオーバーされた前記移動端末をサービングしていた前記ノードへの、前記基地局によってサービングされる少なくとも１つの移動端末のハンドオーバーを行うステップと、
   を含むことを特徴とする、方法。
2. 少なくとも、前記近傍ノードにハンドオーバーされた前記移動端末をサービングしていた前記ノードによって実行され、近傍ノードから負荷情報を取得するステップを更に含み、
   前記負荷情報は、前記ノードのインターフェースの利用可能なリソース及び／又は前記ノードがサービングしている移動端末の数及び／又は近傍ノードの数であり、
   前記仮想負荷軽減容量は、前記取得された負荷情報から取得される
   ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記仮想負荷軽減容量は、
   少なくとも前記ノードによってサービングされる移動端末が近傍ノードにハンドオーバーされる場合に解放することができる前記ノードのインターフェースのリソースの量であるか、又は
   前記ノードによってサービングされる少なくとも１つの移動端末が近傍ノードにハンドオーバーされる場合にサービングすることができる移動端末の量であるか、又は
   少なくとも前記ノードによってサービングされる移動端末が近傍ノードにハンドオーバーされる場合に前記ノードが提供することができるスループットである
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記仮想負荷軽減容量を取得することは各ノードによって定期的に実行されるとともに、前記基地局に転送され、
   前記１つのノードによってサービングされる前記移動端末のハンドオーバーをどの近傍ノードと行わなければならないのか決定することは、前記基地局によって行われる
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記基地局によって実行され、前記仮想負荷軽減容量を求めるように各ノードに要求するメッセージを該ノードに転送するステップを更に含み、
   前記仮想負荷軽減容量は前記基地局によって取得され、
   前記１つのノードによってサービングされる前記移動端末のハンドオーバーをどの近傍ノードと行わなければならないのか決定することは、前記基地局によって行われる
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記基地局によって実行されるステップであって、
   前記基地局の前記セルに配置されている前記ノードの中から、ノードのサブセットを選択するステップと、
   前記仮想負荷軽減容量を求めるように前記ノードに要求するメッセージを前記ノードのサブセットの前記ノードに転送するステップと、
   を更に含み、
   前記仮想負荷軽減容量は前記基地局によって取得され、
   前記１つのノードによってサービングされる前記移動端末のハンドオーバーをどの近傍ノードと行わなければならないのか決定することは、前記基地局によって行われる
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記ノードのサブセットの前記ノードは、該ノードの近傍ノードの数及び／又は前記基地局によってサービングされるとともに該ノードのセルに位置している移動端末の数に従って選択されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. １つのメッセージが前記ノードのサブセットの各ノードに転送され、各メッセージは、ハンドオーバーを行うことを受け入れることができる、前記基地局によってサービングされる移動端末の数を示す情報を更に含むことを特徴とする、請求項６又は７に記載の方法。
9. 前記ノードのサブセットの各ノードは、該ノードが前記ノードのサブセットに属することを前記近傍ノードに通知することを特徴とする、請求項６〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記ノードがゲートウェイにリンクされることを特徴とし、
    前記基地局によって実行され、前記仮想負荷軽減容量を求めるように前記ゲートウェイに要求するメッセージを該ゲートウェイに転送するステップを更に含み、
    前記仮想負荷軽減容量は、前記基地局によって取得され、
    前記１つのノードによってサービングされる前記移動端末のハンドオーバーをどの近傍ノードと行わなければならないのか決定することは、前記基地局によって行われる
    ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記基地局によって実行されるステップであって、
    少なくとも１つの移動端末をサービングするどのノードが、１つの近傍ノードとハンドオーバーを行わなければならないのかを前記ゲートウェイに通知するか、又は
    ハンドオーバーを１つの近傍ノードと行わなければならない少なくとも１つの移動端末をサービングする前記ノードを通知する
    ステップを更に含むことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. 前記基地局によって実行されるステップであって、
    どのノードが少なくとも前記基地局によってサービングされる移動端末のハンドオーバーを行われなければならないのかを前記ゲートウェイに通知するか、又は
    前記基地局によってサービングされる少なくとも１つの移動端末の少なくとも１つのハンドオーバーに関与する各ノードに通知する
    ステップを更に含むことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
13. 前記ノードは、基地局及び／又はピコ基地局及び／又はホーム基地局及び／又は中継器であることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 無線セルラー電気通信ネットワークのノードによって該無線セルラー電気通信ネットワークの基地局の負荷を軽減するためのデバイスであって、前記ノードは前記基地局のセルに配置され、前記基地局は複数の移動端末をサービングし、少なくとも１つのノードが少なくとも１つの移動端末をサービングし、
    該デバイスは、
    前記基地局のセルに配置されている前記ノードのうちの少なくとも一部の仮想負荷軽減容量を取得する手段であって、ノードの該仮想負荷軽減容量は、該ノードの少なくとも１つの近傍ノードが該ノードによって現在サービングされている移動端末をサービングすることができることを考慮して求められる手段と、
    仮想負荷軽減容量に従って、１つのノードによってサービングされる前記移動端末のハンドオーバーをどの近傍ノードと行わなければならないのか決定する手段と、
    １つのノードによってサービングされる移動端末の前記ハンドオーバーを前記近傍ノードと行う手段と、
    前記近傍ノードにハンドオーバーされた前記移動端末をサービングしていた前記ノードへの、前記基地局によってサービングされる少なくとも１つの移動端末のハンドオーバーを行う手段と、
    を備えることを特徴とする、デバイス。

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