ユーザ機器とワイヤレス・デバイスのモビリティを推定する方法

異機種ネットワーク(HetNetまたはHTN)が、今では開発されており、そこでは、より小さなサイズのセルが、より大きなマクロ・セルのカバレッジ・エリア内に組み込まれており、またスモール・セル(small cell)は、主として、目標となるデータ・トラフィック集中エリアにおいて増大された容量を提供するために、アンブレラ・マクロ・セルと、同じキャリア周波数を共用する可能性さえある。そのような異機種ネットワークは、ワイヤレス・ネットワークの全体の容量を効率良く増大させるために、ユーザ(およびトラフィック)の分布における空間的な変動を活用しようと試みる。これらのより小さなサイズのセルは、通常、ピコ・セルまたはフェムト・セルと称され、また本明細書における説明の目的のためにスモール・セルと一括して称される。

HTNにおける速度を意識したモビリティ操作を伴う性能の改善を必要とするいくつかのシナリオが、存在している。ネットワークにおいて使用される速度情報を使用して、ネットワーク・モビリティの決定を改善することができる。例えば、速度情報を使用して、ネットワークは、非常に高速度のユーザ機器(UE:user equipment)が、マクロ・セルに滞在し続けるように強制することができる。これは、ハンドオーバー(HO)の失敗率を低減させ、また短い滞在時間を伴う不必要なHOを回避させる。別の例としては、ネットワークは、UEの速度に基づいてUEの構成パラメータを調整することができる。

UEにおいて、UEの速度/モビリティ状態は、速度に依存したUEのローカルな調整を実行することを可能にする。例えば、UEは、速度を意識したトリガ時間(TTT:Time−To−Trigger)の変更、測定ヒステリシス(measurement hysteresis)の変更、またはしきい値の変更を実行することができる。別の例としては、UEは、速度を意識した適応フィルタ(L1、L3フィルタ速度に依存したパラメータ構成)を構成することができる。さらに他の例として、UEは、速度を意識した探索など、速度を意識した電力節約スキームを実行することができ、高速度のUEは、隣接するスモール・セルを探索する/測定する必要はなく、高速度のUEは、不連続な受信(DRX:Discontinuous Reception)サイクルを低減させることができるなどがある。

UEにおいて実行される既存のモビリティ状態推定方法は、非常に大雑把なUEの速度推定を提供する。例えば、速度推定のためのUEにおいて実行される、単なる規格によってサポートされた低コストの方法は、単に、所与の期間中にハンドオーバーの正確な数をカウントすることである。この速度推定を使用して、UEの速度を高モビリティ状態、中間モビリティ状態、低モビリティ状態(速度カテゴリ)へと大雑把に分類する。それは、大きな推定変動を伴った非常に荒っぽいものである。図1は、どのようにして推定エラーが、従来のマクロ・セルだけのシステムにおいて起こり得るかを示すものである。その例においては、2つのUEは、同じ速度を有している。しかし、それらのルートの違いに起因して、境界エリアに沿って移動しているUEbのHOカウントは、セルの内部エリアにおいて移動している他のUEaのカウントの2倍である。結果として、HOカウントに基づいたUEbの速度の推定値は、UEaの速度の推定値の2倍とすることができる。UEbが、中間の速度(例えば、60km/h)を有する場合、UEbは、高速度状態(例えば、120km/h)へと誤って分類されてしまう可能性がある。この推定値の変動は、スモール・セルについてのモビリティ要件とアプリケーションとを満たすことができない。さらに、無線リンクのシャドーイングと、フェーディングとは、UEが、セルの境界エリアに沿って移動するときに、より頻繁なハンドオーバーをもたらすことになる。HetNet環境においては、より正確な速度推定が、例えば、マクロ・セルからスモール・セルへのハンドオーバーと、スモール・セルからスモール・セルへのハンドオーバーとをサポートするために必要とされる。

また、HTNにおける異なるセル・サイズのために、それらのセルが同じサイズを有するものと仮定する別の既存のメカニズムは、適切ではなく、またHTNに対して直接に適用される可能性はない。HTNにおけるセル・サイズの問題に対処するために、UEにセル・サイズ情報を提供する3GPP標準化団体における提案が存在していた。しかしながら、図2は、UEに対して提供されるセル・サイズ情報を用いてさえも、速度推定のための既存のモビリティ状態のアプローチは、依然として問題を有しており、すなわち、たとえスモール・セルのサイズが、UEに対して提供されるとしても、異なるエリアにおけるスモール・セルの配置の違いは、非常に異なるHOカウントをもたらす可能性がある。スモール・セルのサイズは、スモール・セルのクラスタが、UEがピコ・センターを通して移動することを仮定して一緒に展開されるときに、有用であるにすぎない可能性がある。UEは、マクロ・セルにおけると同じ問題の影響を受け、またそれらのサイズがずっと小さいので、シャドーイングとフェーディングとにより、もっと影響を受けることになる。それゆえに、速度推定の精度は、マクロだけのシナリオにおけるよりも悪くなることさえあることになる。スモール・セルが、周囲に散乱される(すなわち、スモール・セルは、連続して配置されていない)という、より一般的に見られるシナリオでは、決定は、UEがスモール・セルに滞在する時間の1つの単一サンプルに基づいて行われることもある。UEが、接線方向にスモール・セルを通して移動する可能性があるファクタおよびフェーディングとシャドーイングとの影響を仮定すると、どのような平均化プロセスも有しない単一のサンプルは、使用可能でないことになる。そのときには、セル・サイズ情報に加えて、スモール・セル間の距離は、結果に影響を及ぼすもっと重要なファクタになる。追加の情報が、UEが妥当なモビリティ状態の推定を行うために、必要とされる。

さらに、実際のネットワークにおける幾何学的な違いのために、図3に示されるように、同じ電力を有する基地局の場合でさえも、基地局は、異なるカバレッジ・エリアにおいて異なるサイト間距離(ISD:Inter−Site Distances)を有することができる。所与の期間において、一定の速度を有するUEは、UEが、セルがより小さいISDを有するエリアを通して移動するときに、より多くのHOカウントを有し、またUEが、より長いISDを有する過剰エリアを通して移動するときに、より少ないHOカウントを有することになる。

少なくとも1つの実施形態は、低コストの、低消費電力の、またより正確なUEモビリティ状態の推定方法を提供する。モビリティ状態の推定は、UEまたはネットワークにおいて実行されることもある。UEにおいて実行されるモビリティ状態の推定は、アクティブなUEとアイドル状態のUEの両方のために使用されることもある。

UEにおいて実行されるか、またはネットワークにおいて実行されるかにかかわらず、セル・ロケーション情報をモビリティ状態の推定のためにいくつかの実施形態において使用して、HTNにおいて使用するために十分に高い精度を提供することができる。セル・ロケーション情報の使用はまた、マクロ・セルだけのシステムにおいてモビリティ状態の推定の精度と信頼性とをかなり改善することもできる。

スモール・セル・ロケーション情報を有する少なくとも1つの実施形態においては、モビリティ状態/速度の推定は、スモール・セルが、互いの間に異なる距離を有する異なるロケーションに散乱されるときに、実現される可能性がある。一実施形態においては、より正確なモビリティ状態/速度の推定は、スモール・セルの小さなサイズを利用することにより達成される。

マクロ・セル・ロケーション情報を有する少なくとも1つの実施形態においては、異なるルート(例えば、中心エリアに対する境界エリア)におけるハンドオーバー・カウンティングは、調整され、また補償される可能性がある。これは、UEによって取られる異なる移動ルートによって引き起こされる推定の違いを低減させる。

例えば、一実施形態においては、ユーザ機器のモビリティを推定する方法は、ユーザ機器のハンドオーバーに参加した少なくとも1つの基地局のロケーション情報を取得するステップと、その取得されたロケーション情報に基づいてユーザ機器のモビリティを推定するステップとを含む。

例えば、一実施形態においては、少なくとも1つの基地局は、スモール・セル基地局である。この実施形態においては、取得するステップは、時間間隔中にユーザ機器のハンドオーバーに参加した各スモール・セル基地局についてのロケーション情報を取得することができる。推定するステップは、時間間隔中の各ハンドオーバーについて、取得されたロケーション情報に基づいてハンドオーバーに参加するスモール・セル基地局間の距離を決定するステップと、その決定された距離に基づいてユーザ機器の推定されたモビリティを決定するステップとを含むことができる。

例えば、推定されたモビリティを決定するステップは、決定された距離と時間間隔との集合に基づいて推定されたモビリティを決定し、また時間間隔は、観察ウィンドウにおける、最初のスモール・セル基地局に対する信頼できるハンドイン(hand−in)から最後のスモール・セル基地局に対する信頼できるハンドインまでのものである。

別の例においては、基地局は、マクロ基地局である。この実施形態においては、推定するステップは、一対の連続したハンドオーバーについて、取得されたロケーション情報に基づいて、第1の増分および第2の増分のうちの一方だけハンドオーバー・カウントを増分すべきかどうかを決定するステップであって、第1の増分が、第2の増分よりも大きい決定するステップと、ハンドオーバー・カウントに基づいて推定されたモビリティを決定するステップとを含む。例えば、増分すべきかどうかを決定するステップは、連続したハンドオーバーの対について、取得されたロケーション情報に基づいて経路角(path angle)を決定するステップを含むことができる。経路角は、推定された第1の直線(line)と、推定された第2の直線との間の角度である。推定された第1の直線は、第1のマクロ基地局ロケーションから第2のマクロ基地局ロケーションへのものである。推定された第2の直線は、第1のマクロ基地局ロケーションから第3のマクロ基地局ロケーションへのものである。第1の基地局および第2の基地局は、ハンドオーバーの対のうちの第1のものに参加し、第2の基地局および第3の基地局は、ハンドオーバーの対のうちの第2のものに参加する。増分すべきかどうかを決定するステップは、決定された経路角に基づいて第1の増分および第2の増分のうちの一方だけハンドオーバー・カウントを増分するステップをさらに含むことができる。

上記実施形態においては、本方法は、ピンポン・ハンドオーバーを無視するステップをさらに含むことができる。

一実施形態においては、本方法は、推定されたモビリティに基づいてユーザ機器のモビリティ状態を分類するステップをさらに含むことができる。

ユーザ機器のモビリティを推定する方法のさらなる一実施形態は、ユーザ機器が、マクロ・セル基地局およびスモール・セル基地局のうちの一方と通信しているかどうかを決定するステップと、ユーザ機器が、マクロ・セル基地局と通信している場合に、第1のモビリティ推定プロセスを実行するステップと、ユーザ機器が、スモール・セル基地局と通信している場合に、第2のモビリティ推定プロセスを実行するステップとを含む。第1のモビリティ推定プロセスは、ユーザ機器のマクロ・セル・ハンドオーバーに参加するマクロ・セル基地局のロケーションに基づいている。第2のモビリティ推定プロセスは、ユーザ機器のスモール・セル・ハンドオーバーに参加するスモール・セル基地局のロケーション情報に基づいている。

少なくとも1つの例示の実施形態は、ワイヤレス・デバイスに関連している。

一実施形態においては、ワイヤレス・デバイスは、データを受信するように構成された受信ユニットと、データを送信するように構成された送信ユニットと、情報を記憶するように構成されたメモリ・ユニットと、送信ユニット、受信ユニット、およびメモリ・ユニットに結合され、ユーザ機器のハンドオーバーに参加した少なくとも1つの基地局のロケーション情報に基づいてユーザ機器のモビリティを推定するように構成された処理ユニットとを含む。

例えば、ワイヤレス・デバイスは、ユーザ機器またはネットワーク要素とすることができる。

例示の実施形態は、本明細書において以下で与えられる詳細な説明と、添付の図面とからより完全に理解されるようになる。ここで、同様な要素は、同様な参照番号によって表され、これらの参照番号は、例証として与えられているにすぎず、またそれゆえに本発明を限定するものではない。

従来のモビリティ状態推定方法の結果が、ユーザ機器(UE)のルートに依存することを示す図である。

スモール・セルが、マクロ・セル全体を通して散乱されるときに、慣習によるハンドオーバー・カウンティングが、モビリティ状態の推定について不正確であることを示す図である。

たとえ基地局送信電力が、所与のエリアにおける基地局について同じであるとしても、基地局間のサイト間距離は、異なる可能性があることを示す図である。

ワイヤレス・デバイスの例示の構造を示す図である。

第1の実施形態による、速度またはモビリティの推定の方法についてのフローチャートを示す図である。

複数のスモール・セルm、…、nを通して移動するUEを示す図である。

第2の実施形態による、速度またはモビリティの推定の方法についてのフローチャートを示す図である。

2つの例示の経路角を示す図である。

第3の実施形態による、速度またはモビリティの推定の方法についてのフローチャートを示す図である。

様々な例示の実施形態が、次に、いくつかの例示の実施形態が示されている添付図面を参照して、より十分に説明される。

例示の実施形態は、様々な修正形態と代替的な形態とを可能とすることができるが、それらの実施形態は、図面の中で例として示され、また本明細書において詳細に説明されることになる。しかしながら、例示の実施形態を開示される特定の形態だけに限定する意図はないことを理解すべきである。それとは反対に、例示の実施形態は、本開示の範囲内に含まれるすべての修正形態と、同等形態と、代替形態とを対象として含むことになる。同様な番号は、図面の説明全体を通して同様な要素のことを意味している。

第1の、第2のなどという用語を本明細書において使用して、様々な要素を説明することができるが、これらの要素は、これらの用語によって限定されるべきではない。これらの用語を使用して、1つの要素を別の要素から区別するだけである。例えば、第1の要素は、第2の要素と名付けられる可能性もあり、また同様に、第2の要素は、本開示の範囲を逸脱することなく、第1の要素と名付けられる可能性もある。本明細書において使用されるように、用語「および/または(and/or)」は、1つまたは複数の関連するリストアップされた項目のうちの任意の組合せと、すべての組合せとを含む。

ある要素が、別の要素に「接続される(connected)」、または「結合される(coupled)」と称されるときに、その要素は、他の要素に直接に接続され、または結合される可能性もあり、あるいは介在する要素が存在していてもよい。対照的に、ある要素が、別の要素に「直接に(directly)接続される」、または「直接に結合される」と称されるときには、介在する要素は存在していない。要素間の関係を説明するために使用される他の言葉も、同様にして(例えば、「間に(between)」に対して「直接に間に」、「隣接する(adjacent)」に対して「直接に隣接する」などと)解釈されるべきである。

本明細書において使用される専門用語は、特定の実施形態を説明する目的のためだけであり、限定することを意図してはいない。本明細書において使用されるように、単数形の形式「1つの(a)」、「1つの(an)」、および「その(the)」は、文脈が、明らかにそうでない場合を示していない限り、同様に複数形の形式を含むことが意図される。用語「備える/含む(comprises)」、「備えている/含んでいる(comprising)」、「含む(includes)」、および/または「含んでいる(including)」は、本明細書において使用されるときに、述べられた機能、整数、ステップ、ペレーション、要素、および/またはコンポーネントの存在を指定するが、1つまたは複数の他の機能、整数、ステップ、操作、要素、コンポーネント、および/またはそれらのグループの存在または追加を除外するものではないことが、さらに理解されるであろう。

いくつかの代替的な実装形態においては、言及される機能/動作は、図面の中で指摘される順序と異なる順序で起こり得ることにも注意すべきである。例えば、連続して示される2つの図面は、実際には、関与する機能/動作に応じて、実質的に同時に実行されることもあり、または時として逆の順序で実行されることもある。

別段規定されない限り、本明細書において使用される(技術的用語および科学的用語を含む)すべての用語は、例示の実施形態が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を持つ。用語は、例えば、一般的に使用される辞書において規定されるこれらの用語は、関連のある技術の文脈におけるそれらの意味と整合している意味を有するように解釈されるべきであり、また本明細書において明示的にそのように規定されない限り、理想化された意味、またはあまりにも形式的な意味では解釈されないことになることが、さらに理解されるであろう。

例示の実施形態および対応する詳細な説明の一部分は、コントローラによって実行されるアルゴリズムの観点から提示される。用語がここで使用されるように、またその用語が一般に使用されるように、アルゴリズムは、望ましい結果をもたらすステップの自己矛盾のないシーケンスであるように考えられる。それらのステップは、物理量の物理的操作を必要とするこれらのステップである。通常、必ずしもそうであるとは限らないが、これらの量は、記憶され、転送され、結合され、比較され、またそれ以外の方法で操作され得る光学的信号、電気信号、または磁気信号の形態を取る。ときには、主として一般的な使用の理由のために、これらの信号をビット、値、要素、シンボル、キャラクタ、用語、番号などと称することは、便利であることが分かっている。

特定の詳細が、例示の実施形態の完全な理解を提供するように、以下の説明において提供される。しかしながら、例示の実施形態がこれらの特定の詳細なしに実行され得ることが、当業者によって理解されるであろう。例えば、システムは、不必要な詳細で例示の実施形態をあいまいにしてしまうことのないように、ブロック図の形で示されることもある。他の例では、よく知られているプロセス、構造および技法は、例示の実施形態をあいまいにすることを回避するために、不必要な詳細なしで示されることもある。

以下の説明においては、実例となる実施形態は、特定のタスクを実行し、または特定の抽象データ型を実施し、また既存のネットワーク要素、既存のエンド・ユーザ・デバイス、および/または後処理ツール(例えば、モバイル・デバイス、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータなど)を使用して実施され得るルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含むプログラム・モジュールまたは機能プロセスとして実施され得る動作、および操作のシンボリック表現(例えば、フローチャート、流れ図、データ・フロー図、構造図、ブロック図などの形式の)を参照して説明されるであろう。そのような既存のハードウェアは、1つまたは複数の中央演算処理装置(CPU:Central Processing Units)、デジタル信号プロセッサ(DSP:digital signal processors)、特定用途向け集積回路、あるいはフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA:field programmable gate arrays)コンピュータなどを含むことができる。

具体的に別段述べられていない限り、または考察から明らかなように、「処理すること」、「計算すること」、「算出すること」、「決定すること」または「表示すること」などの用語は、コンピュータ・システムのレジスタおよびメモリの内部の物理的な量、電子的な量として表されるデータをコンピュータ・システムのメモリまたはレジスタ、あるいは他のそのような情報のストレージ・デバイス、伝送デバイス、またはディスプレイ・デバイスの内部の物理量として同様に表される他のデータへと操作し、また変換するコンピュータ・システム、または類似した電子的コンピューティング・デバイスのアクションおよびプロセスのことを意味している。

フローチャートは、逐次的プロセスとして操作を説明することができるが、操作の多くは、並列に、並行して、または同時に実行されることもある。さらに、操作の順序は、配列し直されてもよい。プロセスは、その操作が、完了されるときに終了され得るが、図の中に含まれていない追加のステップを有することもできる。プロセスは、方法、関数、プロシージャ、サブルーチン、サブプログラムなどに対応することができる。プロセスが、関数に対応するとき、その終了は、呼び出し関数またはメイン関数(main function)に対する、関数のリターンに対応することができる。

例示の実施形態のソフトウェアにより実装された態様は、一般的に、何らかの形態の有形の(または記録する)ストレージ媒体の上で符号化され、あるいは何らかのタイプの伝送媒体の上で実施されることにも注意すべきである。本明細書において開示されるように、用語「ストレージ媒体」は、リード・オンリー・メモリ(ROM:read only memory)、ランダム・アクセス・メモリ(RAM:random access memory)、磁気RAM、磁気ディスク・ストレージ媒体、光学式ストレージ媒体、フラッシュ・メモリ・デバイス、および/または情報を記憶するための他の有形のマシン読取り可能媒体を含めて、データを記憶するための1つまたは複数のデバイスを表すことができる。用語「コンピュータ読取り可能媒体」は、それだけには限定されないが、命令(単数または複数)および/またはデータを記憶し、包含し、または搬送することができる携帯式または固定式のストレージ・デバイスと、光学式ストレージ・デバイスと、様々な他の媒体とを含むことができる。

さらに、例示の実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、またはそれらの任意の組合せによって実施されることもある。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、またはマイクロコードの形で実施されるときに、必要なタスクを実行するプログラム・コードまたはコード・セグメントは、コンピュータ読取り可能ストレージ媒体など、マシン読取り可能媒体またはコンピュータ読取り可能媒体に記憶されることもある。ソフトウェアの形で実施されるときに、1つまたは複数のプロセッサは、必要なタスクを実行することになる。

コード・セグメントは、プロシージャ、関数、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェア・パッケージ、クラス、あるいは命令、データ構造、またはプログラム・ステートメントの任意の組合せを表すことができる。コード・セグメントは、情報、データ、引き数、パラメータ、またはメモリ内容を渡すこと、および/または受け取ることにより、別のコード・セグメントまたはハードウェア回路に結合されることもある。情報、引き数、パラメータ、データなどは、メモリ共有化、メッセージ・パッシング、トークン・パッシング、ネットワーク伝送などを含む適切な任意の手段を経由して、渡され、転送され、または送信されることもある。

本明細書において使用されるように、用語「ユーザ機器またはUE」は、モバイル・ユーザ、移動局、モバイル端末、ユーザ、加入者、ワイヤレス端末、端末、および/またはリモート局に対する同義語とすることができ、またワイヤレス通信ネットワークにおけるワイヤレス・リソースのリモート・ユーザを説明することができる。したがって、UEは、ワイヤレス電話、ワイヤレス装備のラップトップ、ワイヤレス装備の電化製品などとすることができる。

用語「基地局」は、1つまたは複数のセル・サイト、基地局、ノードB(nodeB)、機能強化されたノードB、アクセス・ポイント、および/または無線周波数通信の任意の端末(terminus)として理解されることもある。現在のネットワーク・アーキテクチャは、モバイル/ユーザ・デバイスと、アクセス・ポイント/セル・サイトとの間の差異を考慮することができるが、以下で説明される例示の実施形態はまた、一般に、その差異が、例えば、アドホック・ネットワーク・アーキテクチャおよび/またはメッシュ・ネットワーク・アーキテクチャなど、それほど明確でない場合のアーキテクチャに対しても適用可能とすることもできる。

基地局からUEへの通信は、通常、ダウンリンク通信または順方向リンク通信と呼ばれる。UEから基地局への通信は、通常、アップリンク通信または逆方向リンク通信と呼ばれる。

図4は、ワイヤレス・デバイスの例示の構造を示す図である。ワイヤレス・デバイス151は、ユーザ機器(UE)または基地局とすることができる。ワイヤレス・デバイス151は、例えば、データ・バス159と、送信ユニット152と、受信ユニット154と、メモリ・ユニット156と、処理ユニット158とを含むことができる。

送信ユニット152、受信ユニット154、メモリ・ユニット156、および処理ユニット158は、データ・バス159を使用して、お互いに対してデータを送信し、かつ/またはお互いからデータを受信することができる。送信ユニット152は、他のワイヤレス・デバイスに対する(例えば、基地局またはUEに対する)1つまたは複数のワイヤレス接続を経由して、例えば、データ信号、制御信号、および信号強度/品質情報を含むワイヤレス信号を送信するためのハードウェアと任意の必要なソフトウェアとを含むデバイスである。

受信ユニット154は、他のワイヤレス・デバイスに対する1つまたは複数のワイヤレス接続を経由して、例えば、データ信号、制御信号、および信号強度/品質情報を含むワイヤレス信号を受信するためのハードウェアと任意の必要なソフトウェアとを含むデバイスである。

メモリ・ユニット156は、磁気ストレージ、フラッシュ・ストレージなどを含めて、データを記憶することができる任意のストレージ媒体とすることができる。

処理ユニット158は、例えば、入力データに基づいて特定の操作を実行するように構成されたマイクロプロセッサを含めて、データを処理することができ、またはコンピュータ読取り可能コードの中に含まれる命令を実行することができる任意のデバイスとすることができる。

例えば、処理ユニット158は、以下で詳細に説明される、UE速度推定の方法を実施することができる。

次に、モビリティまたは速度の推定のための第1の実施形態が説明される。この第1の実施形態においては、スモール・セル(例えば、ピコ、マイクロ、フェムトなど)のサイズが、小さいので、UEが、スモール・セルを通過するときに、スモール・セル基地局のロケーションは、その瞬間におけるUEのロケーションとして考えられることもある。所与の期間にわたって、UEは、異なるスモール・セルを通過する。したがって、この実施形態においては、これらのスモール・セル基地局間の累積された距離は、UEが移動している距離として考えられる。

図5は、この第1の実施形態による、速度推定の方法についてのフローチャートを示すものである。第1の実施形態は、いくつかの基地局と通信している基地局やネットワーク制御装置などのネットワーク要素において実行されることもある。第1の実施形態は、UEにおいて実行されることもある。説明の目的のためだけに、第1の実施形態は、UEにおいて実行されるように説明されることになり、また図4の構造を有するUEについて説明されることになる。

図5の実施形態は、時間間隔Tnを有する時間ウィンドウの上で適用される。ステップS510において、UEは、スモール・セル基地局のロケーションを取得する。例えば、UEは、ブロードキャスト信号、または専用の信号を経由して、スモール・セル基地局の座標(ロケーション)を取得することができる。各スモール・セル基地局は、それ自体のロケーションを信号で伝えることができ、またその隣接局のロケーションを信号で伝えることもできる。理解されることになるように、図5は、直列な形で実行されるステップを示しているが、これらのステップは、並列に実行されることもあり、反復して形成されることもある、などである。ロケーション情報は、時間間隔に先立って取得されている可能性があることも、理解されるであろう。処理ユニット158は、メモリ・ユニット156における基地局の識別子に関連して各基地局についての取得されたロケーション情報を記憶することができる。

次に、時間間隔Tn(以下でより詳細に説明される)中にUEの信頼できるハンドオーバー(スモール・セルへの)に関与するスモール・セル基地局の各対では、UEは、スモール・セル基地局をログ記録し、または記録する。例えば、処理ユニット158は、メモリ・ユニット156における望ましい時間ウィンドウの中のUEのハンドオーバーと、累積されたTNとに関連する2つの基地局のおのおのに関連する一対の座標(緯度および経度)を記録することができる。しかしながら、UEは、ピンポン・ハンドオーバーに関連するレコードを無視し、または取り除くことになる。一例として、これは、しきい値時間間隔の内部で生じる、一対のスモール・セル基地局間で行われる信頼できるハンドオーバー(スモール・セルへのハンドイン、ハンドオーバー)のうちの1つ以外をすべて取り除くことにより達成される可能性がある。別の例として、少なくとも1つのワイヤレス規格においては、UEが、最小滞在時間(MTS:minimum time of stay)よりも短い時間にわたってセルに滞在する場合、これは、ピンポンと考えられる。そのようにしてこの判断基準に基づいて、UEは、ピンポンを無視することができる。スモール・セルへの信頼できるハンドオーバーの後だけに、セル座標と時間とは、ログ記録される。次のスモール・セルへの次のUEのハンドオーバーでは、UEは、同じロギングを行うことになり、またデータを処理して、速度の推定を実行することができる。

ステップS530において、処理ユニット158は、取得されたロケーション情報を使用して、ステップS520においてログ記録される各対のスモール・セル基地局間の距離を決定する。このステップは、図6を参照してさらに説明される。図6は、複数のスモール・セルm、…、nを通して移動するUEを示すものである。スモール・セル基地局_mと、スモール・セル基地局_m+1との間の距離は、D1=平方根((Xm+1 − Xm)^2+(Ym+1 − Ym)^2)であり、式中で、(Xm、 Ym)は、スモール・セル基地局_mの座標であり、(Xm+1、 Ym+1)は、スモール・セル基地局_m+1の座標である。同様に、スモール・セル基地局_m+1と、スモール・セル基地局_m+2との間の距離は、D2であり、上記で説明されるものと同じ方法で決定される。したがって、距離D1、D2、…、Dm−nが、取得される。

ステップS540において、処理ユニット158は、次いでD1+D2+…+Dm−nとして累積された距離を決定し、モビリティ(またはUE速度)を UE速度=(D1+D2+…+Dn−m)/Tn として推定し、式中で、Tnは、第1のスモール・セルへのハンドオーバーから第nのスモール・セルへのハンドオーバーへのUEによってログ記録される累積された時間である。

さらには、推定された速度またはモビリティは、ステップS550において、UEによりさらに分類され、またはカテゴリに分類される。例えば、UEにより推定されるモビリティは、さらに、1組の構成された速度しきい値に基づいて高速度、中間速度、および低速度へと分類されることもある。UEは、ネットワーク(例えば、基地局、および/もしくはネットワーク制御装置など)に対して推定されたモビリティならびに/または分類を通信することができる。

理解されることになるように、この実施形態が、ネットワーク要素において実行される場合、ネットワーク要素は、同じロケーション情報を取得し、また基地局の同じハンドオーバー対をログ記録することになる。例えば、基地局と、ネットワーク制御装置とは、インターフェース(例えば、X2インターフェース)を経由して互いに情報を通信することができる。また、ネットワーク要素は、UEと通信することができる。また、ひとたびUEモビリティが推定された後に、この情報は、UEに対して通信されることもある。さらにまた、UEごとに基づいたハンドオーバー履歴データ・ブロックが、ネットワークにおいて保持されることもある。この情報は、UEが、新しいセル、または新しいネットワークへと移動するときに、UEとともに転送されることもある。

次に、UEモビリティを推定するための方法の第2の実施形態が説明される。この実施形態においては、マクロ基地局ロケーション情報を使用して、モビリティの推定の信頼性と精度とを改善する。図7は、第2の実施形態による、速度またはモビリティの推定の方法についてのフローチャートを示すものである。第2の実施形態は、いくつかの基地局と通信している、基地局やネットワーク制御装置などのネットワーク要素において実行されることもある。第2の実施形態は、UEにおいて実行される可能性もある。モビリティ状態または速度の推定が、UEにおいて行われる場合、結果は、UEからネットワークへと自律的に報告され、またはネットワークによって要求される可能性がある。説明の目的のためだけに、第2の実施形態は、UEにおいて実行されているように説明されることになり、図4の構造を有するUEについて説明されることになる。

図7の実施形態は、時間間隔Tnを有する時間ウィンドウの上で適用される。ステップS705において、ハンドオーバー・カウンタHOCは、ゼロに初期化され、また対カウンタ(pair counter)PCは、1に初期化される。ステップ710においては、UEは、マクロ・セル基地局のロケーションを取得する。例えば、UEは、ブロードキャスト信号または専用の信号を経由して、マクロ・セル基地局の座標(ロケーション)を取得することができる。各マクロ・セル基地局は、それ自体のロケーションを信号で伝えることができ、またその隣接局のロケーションを信号で伝えることもできる。理解されることになるように、図7は、シリアルなやり方で実行されるステップを示すが、これらのステップは、並列に実行される可能性があり、反復して形成される可能性があるなどである。ロケーション情報は、時間間隔に先立って取得されている可能性もあることも理解されるであろう。処理ユニット158は、メモリ・ユニット156における基地局の識別子に関連して、各基地局についての取得されたロケーション情報を記憶することができる。

次に、時間間隔Tn中にUEのハンドオーバーに関与する各対のマクロ・セル基地局では、UEは、ステップS715において、マクロ・セル基地局をログ記録し、または記録する。例えば、処理ユニット158は、メモリ・ユニット156におけるUEのハンドオーバーに関連する2つの基地局のおのおのに関連する一対の座標によって表されるロケーションを記録することができる。しかしながら、UEは、ピンポン・ハンドオーバーに関連するレコードを無視し、または取り除くことになる。これは、スモール・セル基地局と図5とに関して上記で説明されるものと同じ方法で達成されることもある。

次に、時間間隔Tn中に行われたPC番目の対の連続的なハンドオーバーでは、処理ユニット158は、ステップS720において、マクロ基地局のロケーション情報に基づいて経路角を決定する。図8は、2つの例示の経路角を示しており、また経路角の決定は、図8に関して説明されることになる。示されているように、第1の対のハンドオーバーH1とH2とでは、例示のUEmは、基地局BS2によってサービスされるマクロ・セルから基地局BS3によってサービスされるマクロ・セルへと、また基地局BS3によってサービスされるマクロ・セルから基地局BS4によってサービスされるマクロ・セルへと移動する。基地局BS2、BS3、およびBS4は、それぞれの座標(Xm、Ym)、(Xm+1、Ym+1)、および(Xm+2、Ym+2)を有する。図8は、基地局BS2から基地局BS4への第1の直線L1と、基地局BS2から基地局BS3への第2の直線L2とを示すものである。基地局の座標を使用して、処理ユニット158は、第1の直線L1と、第2の直線L2との間の角度を経路角α1として決定することができる。

同様に、第2の対のハンドオーバーH3とH4とでは、例示のUEnは、基地局BS1によってサービスされるマクロ・セルから基地局BS3によってサービスされるマクロ・セルへと、また基地局BS3によってサービスされるマクロ・セルから基地局BS5によってサービスされるマクロ・セルへと移動する。基地局BS1、BS3、およびBS5は、それぞれの座標(Xn、Yn)、(Xm+1、Ym+1)、および(Xn+2、Yn+2)を有する。図8は、基地局BS1から基地局BS5への第3の直線L3と、基地局BS1から基地局BS3への第4の直線L4とを示すものである。基地局の座標を使用して、処理ユニット158は、第3の直線L3と、第4の直線L4との間の角度を経路角α2として決定することができる。

次に、ステップS725において、処理ユニット158は、経路角が、望ましいしきい値経路角(threshold path angle)以上であるかどうかを決定する。例えば、一実施形態においては、望ましいしきい値は、あらかじめ構成されていることもある。経路角が、しきい値経路角以上である場合、処理ユニット158は、ステップS730において、1だけハンドオーバー・カウンタHOCを増分させる。しきい値経路角以上でない場合、そのときには処理ユニット158は、ステップS735において、2だけハンドオーバー・カウンタHOCを増分させる。図8に戻って参照すると、経路角が、経路角α1など、しきい値より上にあるときに、UEは、マクロ・セルの境界に沿って移動しており、またそれゆえに、たとえUEが、セルの内部部分を通して移動するUEと同じ速度で移動している可能性があるとしても、ハンドオーバーのより高い数が生じていることが理解されるであろう。したがって、両方のハンドオーバーをカウントする代わりに、この実施形態は、ハンドオーバー・カウンタを低減された量だけ、この例においては2つのハンドオーバーについて1つのカウントだけ増大させる。対照的に、経路角が、経路角α2など、しきい値より低いときには、UEは、セルの内部部分に向かってもっと移動しており、また両方のハンドオーバーが、カウントされる。それぞれのステップS730およびS735についての1および2とは異なる増分が、使用されることもあるが、ステップS735についての増分が、ステップS730についての増分よりも大きくなることが理解されるであろう。

次に、ステップS740において、処理ユニット158は、対カウンタPCが、時間間隔中に生じたハンドオーバー対の数に等しいかどうかを決定する。等しくない場合、そのときには対カウンタPCは、1だけ増分され、また処理は、ステップS720へと戻る。等しい場合には、そのときにはステップS750において、UEは、任意のよく知られている方法で、ハンドオーバー・カウントHOCに基づいて、UEのモビリティまたは速度を推定する。例えば、一般的に仮定されたサイト間距離ISD(すなわち、直接に隣接した基地局間の距離)が、500mである場合、所与の期間Tnにおいて、速度推定値は、500(HOC−1)/Tnである。実際のシステムにおいては、マクロ・セルのロケーションが、UEに対して知られている場合に、実際のISDを使用して、HOカウンティング結果をスケーリングすることができ、すなわち、最終的な速度推定値は、実際_ISD(HOC−1)/Tnとなるべきである。HOカウントをHO数しきい値に対して直接に使用して、高モビリティ状態、中間モビリティ状態、低モビリティ状態を決定する場合、スケーリングされたHOカウンティング結果=実際_ISD*HOC/500となる(しきい値を決定するために使用される一般的なISDが、500である場合)。

次いで、UEは、ステップS755において、推定された速度に基づいてモビリティをカテゴリに分類することができる。例えば、UEにより推定されたモビリティは、さらに、1組の構成された速度しきい値に基づいて高速度、中間速度、および低速度へと分類されることもある。

理解されることになるように、この実施形態が、ネットワーク要素において実行される場合、ネットワーク要素は、同じロケーション情報を取得し、また基地局の同じハンドオーバー対をログ記録することになる。例えば、基地局と、ネットワーク制御装置とは、インターフェース(例えば、X2インターフェース)を経由して互いに情報を通信することができる。また、ネットワーク要素は、UEと通信することができる。また、ひとたびUEモビリティが、推定された後に、この情報は、UEに対して通信されることもある。

次に、UEモビリティを推定するための方法の第3の実施形態が説明される。図9は、第3の実施形態による、速度またはモビリティの推定の方法についてのフローチャートを示すものである。第3の実施形態は、いくつかの基地局と通信している、基地局やネットワーク制御装置などのネットワーク要素において実行される可能性がある。第3の実施形態はまた、UEにおいて実行されることもある。説明の目的のためだけに、第3の実施形態は、UEにおいて実行されているように説明されることになり、図4の構造を有するUEについて説明されることになる。

示されているように、ステップS910において、UEは、UEが、マクロ基地局またはスモール・セル基地局間で通信しており、またハンドオーバーされているかどうかを決定する。UEは、基地局からブロードキャスト信号または専用の信号を経由してこの情報を受信することにより、この決定を行うことができる。例えば、情報は、直接に、基地局の性質を示すことができ、または間接的に、基地局の性質を示す(例えば、カバレッジ・エリアのサイズ、基地局の電力などを示す)こともできる。

UEが、基地局がマクロ基地局であることを決定する場合、そのときにはステップS930において、UEは、上記で説明される図7の実施形態に従ってモビリティを推定する。UEが、基地局がマクロ基地局ではないことを決定するか、または代わりに基地局がスモール・セル基地局であることを決定する場合、そのときにはステップS940において、UEは、図5の実施形態に従ってモビリティを推定する。

例示の実施形態は、UEまたはネットワークにおいて使用され得る、低コストで効率のよいモビリティ、およびモビリティ状態(通常速度、中間速度、高速度)の推定方法を提供している。UEに基づいたアプローチは、接続されたUEとアイドル状態のUEの両方のために使用される可能性がある。

例示の実施形態は、このようにして説明されており、同じ実施形態が、多くのやり方で変化させられ得ることが、明らかであろう。そのような変形形態は、本発明からの逸脱として見なされるべきではなく、またすべてのそのような修正形態は、本発明の範囲内に含まれることを意図している。