JP2017201841A - 基地局、その制御方法、及び通信システム - Google Patents

基地局、その制御方法、及び通信システム Download PDF

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Abstract

【課題】ネットワーク事業者間で共有され、到来する接続要求を独立して管理できる基地局及びその方法が提供される。【解決手段】リソース使用量をＰＬＭＮ−ｉｄ毎に測定し、共有セル内で、ＰＬＭＮ−ｉｄを含むシステム情報ブロック2 (ＳＩＢ２)を近傍基地局に送信する共有基地局及びその方法が得られる。ＳＩＢ２はａｃ−Ｂａｒｒｉｎｇ情報をも含んでいる。【選択図】図２

Description

本発明は、セルラー電気通信ネットワーク又は無線電気通信ネットワークにおける無線アクセスネットワークに関し、限定ではないが特に、複数の事業者間で無線アクセスネットワークを共有することに関する。本発明は、限定ではないが特に、ＬＴＥ標準規格に従って実装される無線電気通信ネットワークに関する。
無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）共有展開シナリオは既知であり、これらのシナリオの実施を容易にする方法及び機能が３Ｇ標準規格にリリース５から導入されている。
ＲＡＮ共有は、ネットワーク事業者（サービスプロバイダー）が無線通信ネットワークをセットアップするときに設備投資要件を低減し及び／又はセルラー通信サービスによってカバーされるエリアを拡大する方法を提供する。各事業者がネットワークのセルごとに自身の基地局及び関連機器を提供しなくてはならないのではなく、別の事業者のＲＡＮを共有している事業者が、そのロケーションにおいて自身の基地局に投資する必要なく、その別の事業者によってサービス提供されているエリア内に自身のサービスを提供することができる。
さらに、提供し運用しなくてはならない基地局数を低減することによって、共有事業者の継続中の運用コストを低減することができる。実際に、各基地局は運用中に大量の電気を引き込む場合があり、したがって、運用基地局数を低減することにより電力要件を大幅に低減することができ、したがって環境に優しいとみなすこともできる。
通常、事業者によるＲＡＮの共有は、各事業者が他方の事業者のＲＡＮへの何らかのアクセスを得る対称的構成をとってきた。極端には、そのような構成によって、２つの事業者が、共有が可能でない場合に必要とされる基地局の半数の基地局で（したがって大幅に低減されたコストで）同じエリアにサービスを提供することが可能になる。
ＲＡＮ共有は、事業者が十分に利用されていないセル容量を有するエリアにおいて特に有利である。なぜならこの場合、この空き容量を、元の事業者の継続中のサービス提供に影響を与えることなく共有することができるためである。さらに、ＲＡＮ共有は、各事業者が、高価な容量を十分に利用されない可能性が高い遠隔エリアに設置する必要なく、事業者によって提供されるサービスを或る特定のパーセンテージの人口に届けることができること（これは、いくつかの国ではライセンス条件によって規定される場合がある）を確実にするために有用とすることができる。
現在のところ、ＲＡＮ共有に関する標準規格は２つのシナリオに限定される。第１のシナリオでは、ＲＡＮ基地局自体のみが異なる事業者によって共有される。第２のシナリオでは、ＲＡＮ基地局のみでなくコアネットワークの一部分、例えばＬＴＥにおける発展型パケットコア（ＥＰＣ）を共有することができ、ネットワークをセットアップする際の設備投資コストを更に減少させる。それぞれの場合に、ＲＡＮの共有は分割周波数を用いるように構成することができ、ここでＲＡＮを共有する各事業者は（異なる）周波数範囲を配分されるか、又は共通周波数を用いることができ、後者では周波数の全範囲がいずれの事業者による使用にも応じることができる。
ＲＡＮを共有するためのメカニズムは、事業者の会社の合併の場合にも有用とすることができ、２つの事業者がサービス提供にいかなる大きな中断も伴うことなく自身のネットワークサービスを合併することが可能になる。
これまで常に、ＲＡＮを共有に応じることができるようにするネットワーク事業者は、ネットワークを共有するサービスプロバイダーすなわち事業者のうちの１つであった。しかしながら、本発明者らは、将来的に常にこれが当てはまるわけではない場合があることを認識している。特に、いくつかの場合、専門ネットワーク事業者がネットワーク容量を設置する場合があり、そしてそれを無関係のサービスプロバイダーが用いることができるということがあり得る。
近年の経済状況により、ネットワーク事業者がコストを削減する動きが更に加速しており、したがって他の事業者とネットワークを共有する傾向が増大している。特に、ネットワーク事業者は、ネットワーク所有者自体がサービスプロバイダーでないシナリオをますます検討するようになっている。この場合、各サービスプロバイダーすなわち事業者は、ネットワークの容量の割り当てを購入することになる。これは関連するスペクトルにおいて、それらがそれぞれ周波数ライセンスを保持することに基づくことができる。
複数のネットワーク事業者が、共有アクセスネットワークを提供する第三者のネットワーク事業者に依存することになる第１の構成が現在提案されている。しかしながら、このＲＡＮ共有のシナリオが実施されることを可能にするには、標準規格において対処すべき複数の課題が残っている。
例えば、この新たなＲＡＮ共有シナリオを可能にするために、標準規格が、ＲＡＮにおけるネットワーク事業者の割り当てに従って、それらのネットワーク事業者のそれぞれによるネットワークリソースの公平な使用量を保証する方法を提供することが重要である。各ネットワーク事業者は、ネットワーク性能を監視して、サービスレベルの合意が満たされていることを確実にし、任意の潜在的な問題を特定することが可能でなくてはならない。さらに、各ネットワーク事業者は、標準規格において規定されている全ての既存の機能への完全なアクセスを提供するようにネットワークの自身の割り当てを運用することができなくてはならない。
通信ネットワークにおいて容量を共有するネットワーク事業者が共有ＲＡＮにおいてネットワーク性能を監視する能力は、事業者のうちの１つが共有ＲＡＮの所有者でもある場合、及び／又はネットワーク事業者がネットワークリソースの異なる部分（すなわち不均衡な割り当て）を配分されている場合に、共有の合意を行うのにも有用である。
本発明の実施形態は、上記で説明した従来技術に伴う問題のうちのいくつかに少なくとも部分的に対処することを目的とする。
本発明の一態様によれば、少なくとも２つのネットワーク事業者間でリソースを共有するように動作可能な基地局であって、該基地局は、前記ネットワーク事業者のうちの１つと関連付けられた、該基地局に対する負荷への寄与を求める手段と、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた、該基地局に対する前記負荷への前記求められた寄与を、該基地局と更なる基地局との間の負荷分散に用いるために該更なる基地局に提供する手段とを備える、基地局が提供される。
ネットワーク事業者は、独立した公衆陸上移動ネットワーク（ＰＬＭＮ）を動作させ、それぞれのＰＬＭＮを識別するのに用いられる一意のＰＬＭＮ ｉｄ値と関連付けられることができる。
上記基地局は、前記更なる基地局から、各ネットワーク事業者と関連付けられた、該更なる基地局に対する前記負荷への寄与を受信する手段を更に備えることができる。
上記基地局は、前記１つのネットワーク事業者に関する前記負荷への前記寄与がそのネットワーク事業者のためのしきい値負荷を超えているか否かを判断する手段と、負荷への前記寄与がそのネットワーク事業者のための前記しきい値レベルを超えていると判断するのに応じて、前記１つのサービスプロバイダーと関連付けられた少なくとも１つの接続を前記更なる基地局にハンドオーバーさせるように動作可能な手段とを更に備えることができる。前記少なくとも１つの接続をハンドオーバーさせるように動作可能な手段は、そのようなハンドオーバーが前記更なる基地局に過負荷をかけない場合にのみそれを行うことができる。前記基地局における各ネットワーク事業者と関連付けられた利用可能容量を前記更なる基地局に通信する手段を更に備えることができる。
本発明の更なる態様によれば、少なくとも２つのネットワーク事業者間でリソースを共有するように動作可能な基地局であって、該基地局は、更なる基地局からメッセージを受信する手段であって、該メッセージは、前記ネットワーク事業者のうちの１つと関連付けられた、前記更なる基地局に対する負荷への寄与に関連する情報を含む、受信する手段と、前記受信した情報に基づいて、前記基地局と前記更なる基地局との間で負荷分散を実行する手段とを備える、基地局が提供される。
前記負荷分散を実行する手段は、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられたハンドオーバートリガーレベルを調整するように構成されることができ、該ハンドオーバートリガーレベルは、前記基地局と前記更なる基地局との間の前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた接続のハンドオーバーを制御するのに用いられる。前記受信する手段はＸ２ネットワークインターフェースを用いて前記基地局と前記更なる基地局との間で通信するように該Ｘ２ネットワークインターフェースを含むことができる。
本発明の更なる態様によれば、少なくとも２つのネットワーク事業者間でリソースを共有するように動作可能な基地局であって、該基地局は、該基地局と別の基地局との間で、前記少なくとも２つのネットワーク事業者のうちの１つと関連付けられた接続を、該１つのネットワーク事業者と関連付けられたハンドオーバートリガーレベルに基づいてハンドオーバーする手段と、ネットワーク事業者ごとに独立してハンドオーバートリガーレベルを調整する手段と、を備える、基地局が提供される。
前記ハンドオーバートリガーレベルを調整する手段は、ネットワーク事業者ごとの前記基地局に対する負荷への寄与に依拠して前記ハンドオーバートリガーレベルを調整するように構成されることができる。該基地局は、近傍基地局から、ネットワーク事業者ごとの該近傍基地局に対する負荷への寄与に関する情報を受信する手段を更に備えることができ、前記ハンドオーバートリガーレベルを調整する手段は、ネットワーク事業者ごとの前記近傍基地局に対する負荷への前記寄与に依拠して前記ハンドオーバートリガーレベルを調整するように更に構成される。
本発明の更なる態様によれば、少なくとも２つのネットワーク事業者間でリソースを共有するように動作可能な基地局であって、該基地局は、前記少なくとも２つのネットワーク事業者のうちの１つと関連付けられた、該基地局に対する負荷への寄与を求める手段と、負荷への前記求められた寄与に基づいて、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた接続の、更なる基地局から該基地局へのハンドオーバーを前倒しするか又は遅延させることの要求を前記更なる基地局に送信する手段と、を備える、基地局が提供される。
前記要求はモビリティ変更要求メッセージを含むことができる。前記送信する手段は、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた前記負荷がしきい値負荷レベルを超えていると判断されると、該１つのネットワーク事業者と関連付けられた接続のハンドオーバーを遅延させることの要求を送信するように更に構成されることができる。前記送信する手段は、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた前記負荷がしきい値負荷レベル未満に降下していると判断されると、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた接続のハンドオーバーを前倒しすることの要求を送信するように更に構成されることができる。
本発明の更なる態様によれば、少なくとも２つのネットワーク事業者間でリソースを共有するように動作可能な基地局であって、該基地局は、前記ネットワーク事業者のうちの１つと関連付けられた接続の、該基地局から更なる基地局へのハンドオーバーを前倒しするか又は遅延させることの要求を受信する手段と、前記受信した要求に基づいて、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた１つ又は複数のハンドオーバーパラメーターを調整する手段と、を備える、基地局が提供される。
本発明の更なる態様によれば、少なくとも２つのネットワーク事業者間でコアネットワーク容量を共有するように構成された無線通信ネットワークにおいて用いるためのモビリティ管理エンティティであって、該モビリティ管理エンティティは、前記ネットワーク事業者のうちの少なくとも１つに関して、該モビリティ管理エンティティにおいてそのネットワーク事業者のための利用可能な容量を少なくとも１つの基地局に通信する手段を備える、モビリティ管理エンティティが提供される。
前記通信する手段は、各ネットワーク事業者のための前記利用可能な容量を、ＰＬＭＮｉｄ値ごとの相対ＭＭＥ容量情報要素において前記少なくとも１つの基地局に通信するように更に構成されることができる。
本発明の更なる態様によれば、少なくとも２つのネットワーク事業者間でコアネットワーク容量を共有するように構成された無線通信ネットワークにおいて用いるための基地局であって、該基地局は、前記ネットワーク事業者のうちの１つと関連付けられた利用可能なコアネットワーク容量に関する情報を受信する手段と、前記受信した情報に基づいて、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた新たな接続要求を生成する手段と、を備える、基地局が提供される。当然ながら、新たな接続要求も、移動通信デバイスから受信された接続要求に基づいて生成される。
前記利用可能なコアネットワーク容量に関する情報は、前記少なくとも２つのネットワーク事業者によって共有される、モビリティ管理エンティティにおける利用可能な容量に関する情報を含むことができる。
特定のネットワーク事業者のための前記新たな接続要求を生成する手段は、複数のモビリティ管理エンティティから、該モビリティ管理エンティティと関連付けられた前記特定のネットワーク事業者のための前記利用可能なコアネットワーク容量に基づいて、前記新たな接続を登録するモビリティ管理エンティティを選択するように更に構成されることができる。
本発明の更なる態様によれば、少なくとも２つのネットワーク事業者間でコアネットワーク容量を共有するように構成された無線通信ネットワークにおいて用いるためのモビリティ管理エンティティであって、各ネットワーク事業者は該モビリティ管理エンティティの容量の或る割合を配分され、該モビリティ管理エンティティは、該モビリティ管理エンティティに対する負荷に基づいて、該モビリティ管理エンティティにおいて過負荷状態に達したか否かを判断する手段と、過負荷状態に達したと判断するのに応じて、前記ネットワーク事業者のうちの１つが、該１つのネットワーク事業者に配分された該モビリティ管理エンティティの前記容量の前記割合を超えているか否かを判断し、超えている場合、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた新たな接続要求が拒否されるか又は別のモビリティ管理エンティティを通ってルーティングされるべきであることを示すメッセージを基地局に送信するように動作可能な手段と、を備える、モビリティ管理エンティティが提供される。
前記基地局に送信される前記メッセージは、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられるＭＭＥ過負荷開始メッセージを含むことができる。
上記モビリティ管理は前記１つのネットワーク事業者がそのネットワーク事業者に配分された前記容量の前記割合をもはや超えていないか否かを判断し、超えていない場合、そのネットワーク事業者と関連付けられた新たな接続要求を許容することができることを示す更なるメッセージを前記基地局に送信するように動作可能な手段を更に備えることができる。
前記更なるメッセージは、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられたＭＭＥ過負荷停止メッセージを含むことができる。
本発明の更なる態様によれば、少なくとも２つのネットワーク事業者間でコアネットワーク容量を共有するように構成された無線通信ネットワークにおいて用いるための基地局であって、該基地局は、前記ネットワーク事業者のうちの１つと関連付けられた新たな接続要求が拒否されるか又は別のモビリティ管理エンティティを通ってルーティングされるべきであることを示すメッセージをモビリティ管理エンティティから受信する手段と、前記メッセージの受信に応じて、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた新たな接続要求を拒否するか、又は前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた新たな接続要求を別のモビリティ管理エンティティを通ってルーティングするように動作可能な手段とを備える、基地局が提供される。
本発明の更なる態様によれば、基地局と近傍基地局との間のネットワーク負荷を分散させる際に用いるための情報を提供する方法であって、前記基地局の容量は少なくとも２つのネットワーク事業者間で共有され、該方法は、前記ネットワーク事業者のうちの１つと関連付けられた、前記基地局に対する負荷への寄与を求めることと、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた、前記基地局に対する前記負荷への前記求められた寄与を、前記基地局と近傍基地局との間の負荷分散に用いるために該近傍基地局に提供することとを含む、方法が提供される。
本発明の更なる態様によれば、基地局と近傍基地局との間で負荷分散する方法であって、前記基地局の容量は少なくとも２つのネットワーク事業者間で共有され、該方法は、前記近傍基地局からメッセージを受信することであって、該メッセージは、前記ネットワーク事業者のうちの１つと関連付けられた、前記近傍基地局に対する負荷への寄与に関連する情報を含むことと、前記受信した情報に基づいて、前記基地局と前記近傍基地局との間で負荷分散を実行することとを含む、方法が提供される。
負荷分散を実行することは、前記受信した情報に基づいて、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた接続のための負荷分散を、前記ネットワーク事業者のうちの任意の他のネットワーク事業者と関連付けられた接続の任意の負荷分散と独立して実行することを更に含む。
本発明の更なる態様によれば、少なくとも２つのネットワーク事業者間で共有される基地局においてハンドオーバーを制御する方法であって、該方法は、前記基地局を共有するネットワーク事業者ごとに独立してハンドオーバーを制御するのに用いられるハンドオーバーパラメーターを調整することと、前記基地局と近傍基地局との間で、前記ネットワーク事業者のうちの１つと関連付けられた接続を、該１つのネットワーク事業者と関連付けられたハンドオーバーパラメーターに基づいてハンドオーバーすることとを含む、方法が提供される。
本発明の更なる態様によれば、基地局と近傍基地局との間の負荷分散の方法であって、前記基地局は少なくとも２つのネットワーク事業者間で共有され、該方法は、前記少なくとも２つのネットワーク事業者のうちの１つと関連付けられた、前記基地局に対する負荷への寄与を求めることと、負荷への前記求められた寄与に基づいて、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた接続の、前記近傍基地局から前記基地局へのハンドオーバーを前倒しするか又は遅延させることの要求を前記近傍基地局に送信することとを含む、方法が提供される。
本発明の更なる態様によれば、基地局と近傍基地局との間の負荷分散の方法であって、前記基地局は少なくとも２つのネットワーク事業者間で共有され、該方法は、前記ネットワーク事業者のうちの１つと関連付けられた接続の、前記基地局から前記近傍基地局へのハンドオーバーを前倒しするか又は遅延させることの要求を受信することと、前記受信した要求に基づいて、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられたハンドオーバーパラメーターを調整することとを含む、方法が提供される。
本発明の更なる態様によれば、少なくとも１つのネットワーク事業者に関して、モビリティ管理エンティティにおいてそのネットワーク事業者のための利用可能な容量を少なくとも１つの基地局に通信することを含む方法であって、前記モビリティ管理エンティティの前記容量は少なくとも２つのネットワーク事業者間で共有される、方法が提供される。
本発明の更なる態様によれば、少なくとも２つのネットワーク事業者間でコアネットワーク容量を共有するように構成された無線通信ネットワーク内の基地局において新たな接続要求を生成する方法であって、該方法は、前記ネットワーク事業者のうちの１つと関連付けられた利用可能なコアネットワーク容量に関する情報を受信することと、前記受信した情報に基づいて、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた接続のための新たな接続要求を生成することとを含む、方法が提供される。
本発明の更なる態様によれば、少なくとも２つのネットワーク事業者間でコアネットワーク容量を共有するように構成された無線通信ネットワークにおいて新たな接続要求のアドミッタンスを制御する方法であって、該方法は、前記コアネットワーク内のモビリティ管理エンティティに対する負荷に基づいて、該モビリティ管理エンティティにおいて過負荷状態に達したか否かを判断することと、過負荷状態に達したと判断するのに応じて、前記ネットワーク事業者のうちの１つが、該１つのネットワーク事業者に配分された前記モバイル管理エンティティの前記容量の或る割合を超えているか否かを判断し、超えている場合、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた新たな接続要求が前記モビリティ管理エンティティを通ってルーティングされるべきでないことを示すメッセージを基地局に送信こととを含む、方法が提供される。
本発明の更なる態様によれば、少なくとも２つのネットワーク事業者間でコアネットワーク容量を共有するように構成された無線通信ネットワークにおいて新たな接続要求のアドミッタンスを制御する方法であって、該方法は、基地局において、前記ネットワーク事業者のうちの１つと関連付けられた新たな接続要求が拒否されるべきであることを示すメッセージを受信することと、前記基地局において、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた新たな接続要求を拒否することとを含む、方法が提供される。
本発明の更なる態様によれば、少なくとも２つのネットワーク事業者間でリソースを共有するように動作可能な基地局であって、該基地局は、前記ネットワーク事業者のうちの１つと関連付けられた前記基地局のリソース使用量を求める手段と、前記求められたリソース使用量に依拠して、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた到来する接続要求のレートを管理する手段とを備える、基地局が提供される。
１つの実施形態では、前記求められたリソース使用量はしきい値と比較され、前記到来する接続要求の前記レートを管理する手段は、前記求められたリソース使用量が前記しきい値を超えている場合、到来する接続要求の前記レートを低減するように構成される。これは、例えば、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた１つ又は複数の新たな接続要求をブロックすることによって達成することができる。
好ましい実施形態では、上記基地局は、前記求められたリソース使用量が前記しきい値よりも大きいことに応じて、前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた新たな接続がブロックされることの指示をブロードキャストし、及び／又は前記１つのネットワーク事業者のためのａｃ−Ｂａｒｒｉｎｇ情報要素を設定するように更に構成することができる。
本発明の更なる態様によれば、少なくとも２つのネットワーク事業者間で共有される基地局上のリソースの共有を制御する方法であって、該方法は、前記ネットワーク事業者のうちの１つと関連付けられた、前記基地局に対する負荷への寄与を求めることと、前記負荷への前記求められた寄与に応じて前記１つのネットワーク事業者と関連付けられた新たな接続をブロックすることとを含む、方法が提供される。
本発明は、開示される全ての方法の場合に、対応する装置において実行するための対応するコンピュータープログラム又はコンピュータープログラム製品、機器自体（ユーザー機器、ノード又はその構成要素）及び機器を更新する方法を提供する。
ここで、本発明の例示的な実施形態を、例として、添付の図面を参照しながら説明する。
本発明を適用することができるタイプの移動電気通信システムを概略的に示す図である。 図１の電気通信ネットワークにおける使用に適した共有基地局のブロック図である。 共有されたコアネットワーク構成要素を含む移動電気通信システムを概略的に示す図である。 図３の電気通信ネットワークにおける使用に適した共有モビリティ管理エンティティのブロック図である。
概観
図１は、２つのネットワーク事業者、すなわち事業者Ａ及びＢが移動無線通信サービスを提供することができる移動（セルラー）電気通信システム１を概略的に示している。事業者Ａはコアネットワーク２−Ａを有し、事業者Ｂはコアネットワーク２−Ｂを有している。各事業者は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）の一部として１つ又は複数の基地局、すなわちｅＮＢ４−Ａ、４−Ｂも提供し、１つ又は複数の移動電話、すなわちユーザ機器８−Ａ、８−Ｂがそれらのネットワークに接続してサービスを受けることを可能にすることができる。当業者であれば理解するように、各基地局４は、その基地局４と移動電話８との間で通信を行うことができる１つ又は複数の基地局セルを運用する。事業者Ａと関連付けられたｅＮＢ４−Ａ等の、事業者と関連付けられたｅＮＢ４の場合、通常、関連事業者と関連付けられた移動電話８−ＡのみがそのｅＮＢ４−Ａを介して無線通信システムと接続しインタラクトすることができる。このため、サービスプロバイダーＡを介してサービスにアクセスするように構成された移動電話８−Ａのみが、自身のホームネットワークから離れて「ローミング」することなく事業者ＡのｅＮＢ４−Ａを介してネットワークに接続することができる。
電気通信システム１は、共有ｅＮＢ６を更に備える。事業者Ａ及びＢは、事業者Ａと関連付けられた移動電話８−Ａ及び事業者Ｂと関連付けられた移動電話８−Ｂの双方が、自身のそれぞれのネットワーク事業者によって提供された機器を通じて接続しているかのように共有ｅＮＢ６を介してネットワークに接続することができるように、共有ｅＮＢ６の容量を共有することに合意する。このため、移動電話８−Ａは、共有ｅＮＢ６が事業者Ａと関連付けられたｅＮＢであるかのように共有ｅＮＢ６に接続又はハンドオーバーすることができ、一方移動電話８−Ｂは、共有ｅＮＢ６が事業者Ｂと関連付けられたｅＮＢであるかのように共有ｅＮＢ６に接続することができる。
そのような構成は、低人口密度のエリア、又はより一般的には低い帯域幅要件を有するエリアにおいて、双方のネットワーク事業者がそのエリアに自身のＲＡＮを設置することを要求することなく、双方のネットワーク事業者がそのエリアに自身のサービスを提供することを可能にするために、そのようなエリアにおいて有用とすることができる。対照的に、より高い容量要件を有するエリアでは、ネットワーク事業者は、容量を共有するのではなく自身のＲＡＮを設置することを選ぶ場合がある。
共有基地局（ｅＮＢ）６は、その基地局６がそれぞれのネットワーク事業者に属する基地局であるかのように、その基地局６を共有するネットワーク事業者Ａ又はＢのいずれかと関連付けられた移動電話８によって接続されることができる。これは、第１のネットワーク事業者と関連付けられた移動電話が、「ローミング」メカニズムを用いて異なるサービスプロバイダーのネットワークを介して接続を形成することと大きく異なることが留意される。
ローミングの状況において、移動電話との接続は訪問先のネットワークによって監視及び制御され、次にこのネットワークは後に移動電話のホームネットワークに（通常、大幅に増大したコストで）課金する。対照的に、本実施形態でのように、無線アクセスネットワークの共有はネットワークのユーザにトランスペアレントであり、接続の監視及び制御は、移動電話がネットワーク事業者自身のＲＡＮを介して接続されているかのように標準規格メカニズムを用いて行われる。
各事業者のネットワークは、通常、一意のＰＬＭＮ（公衆陸上移動ネットワーク）ｉｄ値と関連付けられる。このＰＬＭＮ ｉｄ値は、無線通信ネットワークにおいて特定のネットワーク事業者と関連付けられた接続を特定するのに用いられる。通常、ネットワーク事業者は共有基地局において利用可能なリソースの或る特定の割合を提供されるように契約する。セキュリティの理由から、特定のネットワーク事業者に関連する接続は、各接続と関連付けられたＰＬＭＮ ｉｄ値に基づいて、他のネットワーク事業者に関連する接続から分離することができる。
各ネットワーク事業者によるネットワークリソースの使用を監視するために、基地局において用いられている各ＰＬＭＮ ｉｄをラベル付されたネットワークトラフィックについて監視統計が個々に収集される。本発明の実施形態は、ＰＬＭＮ ｉｄ単位で（すなわちネットワーク事業者単位で）収集された監視統計を用いて、共有基地局においてネットワーク事業者ごとに、共有基地局における他のネットワーク事業者と独立してネットワーク機能が実行されることを可能にすることができる。例えば、以下でより詳細に説明されるように、収集される統計を用いて、ネットワーク事業者ごとに近傍基地局間の負荷分散を提供することができる。
共有基地局（ｅＮＢ）
図２は、図１に示す共有基地局６の主要構成要素を示すブロック図である。示すように、共有基地局６は送受信機回路部３１を備え、送受信機回路部３１は、１つ又は複数のアンテナ３３を介して移動電話８に対し信号を送受信するように動作可能であり、Ｓ１ネットワークインターフェース３５を介してコアネットワーク２に対して信号を送受信するように動作可能であり、またＸ２インターフェース３６を用いて他の基地局と通信するように動作可能である。コントローラー３７はメモリ３９に記憶されたソフトウェアに従って送受信機回路部３１の動作を制御する。ソフトウェアは、中でも、オペレーティングシステム４１と、性能監視モジュール４３と、ＰＬＭＮリソース共有リミッターモジュール４５と、負荷分散モジュール４７とを含む。性能監視モジュール４３はＰＬＭＮ ｉｄ単位で性能カウンターを監視するように構成され、それによって、性能カウンターは基地局６の容量を共有するネットワーク事業者ごとに別個に監視される。同様に、ＰＬＭＮリソース共有リミッターモジュール４５及び負荷分散モジュール４７は、ＰＬＭＮ ｉｄ単位で動作してサービスレベル制限が守られることを確実にし、それぞれネットワーク事業者ごとに負荷分散を制御するように構成される。
使用量制御
ネットワークの性能が監視されることを可能にするために、性能監視モジュール４３によって多種にわたる性能測定カウンターが提供される。共有事業者が或る特定のサービスレベルを提供されるように契約することができる共有ＲＡＮの場合、サービスレベル合意が満たされていることを証明するために、ネットワークの性能を監視することがより重要となる。特に、各事業者によって共有ネットワークの使用量を監視して、ネットワークリソースが公平に共有されていることを確実にすることができることが必要である。上述したように、各事業者のネットワークは通常、ＰＬＭＮ ｉｄ値と関連付けられることになる。このＰＬＭＮ ｉｄ値を用いて、接続と関連付けられた事業者を特定することができる。このため、本発明の実施形態によれば、性能測定カウンターがＰＬＭＮ ｉｄごとに定義される。例えば、ネットワークを共有するＰＬＭＮ ｉｄごとに性能監視モジュール４３において監視されるカウンターは、以下を含む。
・ＰＬＭＮ ｉｄ単位での計画及びネットワーク再定義に有用なカウンター
・ＲＲＣ接続（要求、再確立）及びＥ−ＲＡＢ関連手順（セットアップ、解放及び変更）の数をカウントするカウンターを含む
・ＰＬＭＮ ｉｄ単位でのリソース利用に関連するカウンター
・物理リソースブロック（ＰＲＢ）の使用量、ランダムアクセスチャネルの使用量、（ＩＰレイヤ及びＰＤＣＰにおける）スループット関連測定値、アクティブＵＥ測定値等を含む
・ＰＬＭＮ ｉｄ単位での最適化アクティビティに有用なカウンター
・発生するハンドオーバー手順（同一周波数ハンドオーバー、周波数間ハンドオーバー、ＲＡＴ間ハンドオーバー等を含む）の数をカウントすることを含む
この実施形態では、基地局６はそのサービスプロバイダーに関するサービスレベル合意に対して、基地局６を共有する各ネットワーク事業者によって用いられるリソースを監視する。この監視は、上記で検討したように性能監視モジュール４３によって実行される。性能監視モジュール４３は監視した情報をＰＬＭＮリソース共有リミッターモジュール４５に提供し、ＰＬＭＮリソース共有リミッターモジュール４５は、各ＰＬＭＮに配分された基地局６における容量の割合を定義する、ＰＬＭＮごとの合意された使用量制限を記憶し、各ＰＬＭＮ ｉｄによって用いられるリソースを、記憶された使用量制限と比較する。このため、ＰＬＭＮが契約されたリソース使用量の最大レベルに達したと判断されるときはいつでも、ＰＬＭＮリソースリミッターモジュール４５は、そのＰＬＭＮ ｉｄと関連付けられた更なる接続要求を、例えばメモリ内に、或る特定のＰＬＭＮ ｉｄと関連付けられた接続要求を拒絶すべきであることを示すバーリングフラグ（barring flag：禁止フラグ）を設定することによってブロックする。全ての接続要求をブロックする代わりに、ＰＬＭＮリソースリミッターモジュール４５は、ＰＬＭＮ ｉｄと関連付けられたいくつかの新たな接続要求（例えば５０％）のみをブロックすることができる。このようにして、到来する接続要求のレートはＰＬＭＮごとに独立して制御される。
いくつかの実施形態によれば、バーリングは、システム情報ブロック２（ＳＩＢ２）内にＰＬＭＮ ｉｄと関連付けられたａｃバーリング情報フラグ（例えば、ａｃ−ＢａｒｒｉｎｇＩｎｆｏ ＩＥ又はａｃ−ＢａｒｒｉｎｇＦａｃｔｏｒ ＩＥ又はａｃ−ＢａｒｒｉｎｇＴｉｍｅ ＩＥ）を設定することによって達成される。次に、ＳＩＢ２は基地局に関連付けられたセルエリア全体にわたってブロードキャストされる。ＳＩＢ２は、任意の到来する移動電話８に、それらの関連付けられたＰＬＭＮに基づいてそれらが基地局に接続することができるか否かを示す、ＰＬＭＮごとの新たな接続のバーリングに関連する情報を含む。任意の到来する移動電話がブロードキャストされたＳＩＢ２を受信することになり、自身の関連付けられたＰＬＭＮ ｉｄ及びＳＩＢ２内に含まれるＰＬＭＮごとのバーリング情報に基づいて、自身が基地局６への接続を許可されるか否かを判断することができることになる。
負荷分散
この実施形態では、共有基地局６は、Ｘ２インターフェース３６を用いて他の近傍基地局（共有又は非共有）と通信することができる。これによって、基地局６間で或る特定のネットワーク動作が実行されることが可能になり、モビリティ管理エンティティ等のコアネットワークエンティティに対する負荷が低減する。これらのネットワーク動作のうちの１つは、負荷分散モジュール４７によって提供されるような、近傍基地局６間の負荷分散を含む。
この実施形態では、それぞれの基地局における負荷分散モジュール４７は、基地局６の容量を共有するＰＬＭＮごとのセル負荷寄与を考慮に入れる。これを行うために、負荷分散モジュール４７は、（ＰＬＭＮ ｉｄごとの）セル負荷情報を近傍基地局４、６と共有し、それによって、それらは共有基地局６の利用可能なリソースを共有する様々なＰＬＭＮからの負荷を分散させるために負荷分散動作を実行することができる。この共有は、（例えばリソースステータス要求／報告メッセージを用いて）別の基地局からの情報の特定の要求に応じて実行することもできるし、時々又は規則的に近傍基地局に報告することもできる。このため、共有基地局６が最大容量に達していない（not at full capacity）場合であっても、負荷分散モジュール４７は、依然として１つのＰＬＭＮと関連付けられたいくつかの移動電話接続を別の基地局４又は６に転送することを試みることもできるし、別の基地局６からのＰＬＭＮと関連付けられた移動電話接続を受信することもできる。次に、この「ＰＬＭＮごとの」負荷分散動作を説明する２つの例示的なシナリオを説明する。
シナリオ１
このシナリオでは、第１の基地局セルは５０％のネットワーク負荷を有し、この負荷の全てが、第１のネットワーク事業者と関連付けられた移動電話接続（ＰＬＭＮ１）によって寄与される一方、第２のネットワーク事業者と関連付けられた移動電話接続（ＰＬＭＮ２）によって第１のセルに課される負荷はない。第２の基地局セルは８０％のネットワーク負荷を有し、このうち、ＰＬＭＮ１はこの負荷に３０％寄与し、ＰＬＭＮ２は残りの５０％寄与する。
このシナリオでは、２つのＰＬＭＮからのネットワークリソース使用量の明らかな不均衡が存在する。これを補正するために、負荷分散モジュール４７において、各ＰＬＭＮからの各基地局セルに対する総負荷への寄与を考慮に入れる改良された負荷分散方法が用いられる。この改良された方法によれば、２つの基地局セル内の負荷分散モジュール４７は、対応する基地局セルを共有する各ＰＬＭＮ ｉｄと関連付けられた負荷寄与に関する情報を交換する。このため、第１の基地局セル内の負荷分散モジュール４７は、第２の基地局セル内の負荷分散モジュール４７に、第１の基地局セルのネットワーク負荷が５０％であり、これが全てＰＬＭＮ１と関連付けられていることを通知する。同様に、第２の基地局セル内の負荷分散モジュール４７は、第１の基地局セル内の負荷分散モジュール４７に、第２の基地局セルのネットワーク負荷が８０％であり、このうち、ＰＬＭＮ１が３０％寄与し、ＰＬＭＮ２が５０％寄与することを通知する。
第２の基地局セルが最も高い全体負荷を有するので、第２の基地局セルは通常の負荷分散規則に従って、いくつかの接続を第１の基地局セルにオフロードすべきであることを共有負荷情報から判断する。一方、第２の基地局セルは、第１の基地局セルにおいてＰＬＭＮ１によって用いられている容量が既に高いことを共有負荷情報から知ることができ、したがって、第２の基地局セルの負荷分散モジュール４７はＰＬＭＮ２と関連付けられた接続（ＰＬＭＮ１と関連付けられた接続ではない）を第１の基地局セルに（可能な場合はいつでも）転送する。第２の基地局セル内の負荷分散モジュール４７は、例えば、（ＰＬＭＮ１と関連付けられた移動電話のためのハンドオーバートリガーレベルを維持又は増大しながら）ＰＬＭＮ２と関連付けられた移動電話のためのハンドオーバートリガーレベルを低減することによってこれを達成することができる。当業者であれば、ハンドオーバートリガーレベルが複数の異なるパラメーター（ヒステリシス値、周波数オフセット、セルオフセット、時間対トリガー等）に依拠し、これらのパラメーターのうちの任意の１つ又は複数を、ＰＬＭＮと関連付けられた移動電話のためのハンドオーバートリガーレベル及び／又はタイミングにおける所望の変化をもたらすように変更することができることを理解するであろう。
特に、通常動作中、移動電話８は現在サービス提供している基地局セルの近隣にある他の基地局セルの詳細を報告する。移動電話８は、上述したハンドオーバーパラメーターを用いて、測定報告（ＭＲ）を送信するためのトリガー条件を判断し、基地局はＭＲを受信するとハンドオーバーを開始する。これらの報告は、中でも、これらの他の基地局セルから受信した信号の信号強度を含む。移動電話８は現在サービス提供しているセルから離れて別のセルに近づくように移動し、サービス提供セルは、移動電話から受信した信号測定報告を比較することによってこれを検出することができる。別のセルと関連付けられた測定信号強度がハンドオーバートリガーレベルよりも高い場合、その移動電話は（他の理由が実際にハンドオーバーの発生を妨げる場合であっても）その別のセルにハンドオーバーすることができる。したがって、（各基地局セルにおいて）様々なＰＬＭＮに様々なハンドオーバートリガーレベルを配分し、第２の基地局セルにおいてＰＬＭＮ２と関連付けられる移動電話のために用いられるトリガーレベルを下げることによって、第２の基地局セル内のハンドオーバーモジュール４７は、第１の基地局セルに転送されることになるＰＬＭＮ２と関連付けられた移動電話の数を増大させることができる。同時に、第２の基地局セル内の負荷分散モジュール４７は、ＰＬＭＮ２と関連付けられた接続の第２のセルへのハンドオーバーを遅延させること（これは例えばＰＬＭＮ２のために用いるハンドオーバートリガーレベルを増大させることによって達成することができる）を第１の基地局セル内の負荷分散モジュール４７に提案することができる（又は第１の基地局セル内の負荷分散モジュール４７は共有負荷情報から自身でそれを判断することができる）。
このため、それぞれの基地局セル内の負荷分散モジュール４７は、２つの基地局に対する負荷を等化するように試み、また各ＰＬＭＮによってなされる、各基地局に対する負荷への寄与を等化するように試みるように動作する。
シナリオ２
第２のシナリオでは、第１のセルに対する負荷は５０％のままであり、その全体が第１のネットワークＰＬＭＮ１による寄与である。一方、この事例では、第２の基地局に対する負荷も５０％であり、負荷への寄与はＰＬＭＮ１とＰＬＭＮ２との間で均等に分けられ、それぞれがセル負荷の２５％に寄与している。
２つのセルが５０％の同じ全体負荷を有するので、既存の負荷分散アルゴリズムはセル間のいかなる負荷分散動作も適用しない。しかしながら、容量を共有する各ＰＬＭＮからのセル負荷に対する寄与を考慮すると、セルリソースの使用量に不均衡が存在することが明らかである。このため、ＰＬＭＮ ｉｄごとのセル負荷に関する情報を交換した後、セル内のそれぞれの負荷分散モジュール４７によって以下の負荷分散動作のうちの１つ又は複数を行うことができる。
・ＰＬＭＮ１と関連付けられた接続を第１の基地局セルから第２の基地局セルにオフロードすることができる（すなわち、第１の基地局セルにおいて用いられるＰＬＭＮ１のためのハンドオーバートリガーレベルを低減する）
・第１の基地局セル内の負荷分散モジュール４７は、第２のセルがＰＬＭＮ１と関連付けられた接続の第１のセルへのハンドオーバーを遅延させることを提案するモビリティ変更要求を第２の基地局セル内の負荷分散モジュール４７にシグナリングすることができる
・第１のセルから第２のセルへのＰＬＭＮ２接続のハンドオーバーを、（例えば第１のセル内の負荷分散モジュール４７によって用いられるＰＬＭＮ２と関連付けられたハンドオーバートリガーレベルを増大させることによって）遅延させることができる
・第１の基地局セル内の負荷分散モジュール４７は、第２のセルがＰＬＭＮ２接続の第１のセルへのハンドオーバーを前倒しすることを提案するモビリティ変更要求を第２の基地局セル内の負荷分散モジュール４７にシグナリングすることができる。
このため、この実施形態によれば、負荷分散は、共有基地局６についてＰＬＭＮ ｉｄ単位で提供される。
さらに、近傍基地局６は、各ＰＬＭＮと関連付けられた任意のサービスレベル負荷制限（すなわち、ＰＬＭＮ ｉｄごとの利用可能容量）を互いに通知し、実行されるいかなる負荷分散もこれらの制限に違反しないようにすることも好ましい。例えば、上記の第２のシナリオでは、ＰＬＭＮ１が第２の基地局セルにおいて２５％の規定の負荷制限を有する場合、ＰＬＭＮ１と関連付けられた接続は第１の基地局セルから第２の基地局セルにオフロードすることができない。なぜなら、このオフロードはサービスレベル合意制限に違反するためである。通常、これらのサービスレベル制限は、Ｘ２セットアップ手順中又は基地局構成更新中に基地局セル間で共有されることになる。
このため、従来技術の構成に対し、負荷分散モジュール４７において以下の変更が存在することができる。
・Ｘ２セットアップ／ｅＮＢ構成更新メッセージは、要求メッセージ及び応答メッセージの双方において、ＰＬＭＮ ｉｄごとの物理リソースブロック使用量／利用可能な容量情報要素（ＩＥ）を含むように変更される。
・基地局間の基地局リソースステータスに関する情報を通信するのに用いられるリソースステータス要求／報告メッセージは、ＰＬＭＮ ｉｄ粒度ごとに情報を提供するように変更される。
・モビリティ変更要求手順は、より負荷が少ない基地局に、或る特定のＰＬＭＮ（すなわち、過負荷基地局のリソースのほとんどを用いているＰＬＭＮ）の移動電話のハンドオーバーを遅延するように通知するために、そのモビリティ変更要求内にＰＬＭＮ ｉｄが含まれるように変更することができる。
共有ＭＭＥ
図３は、本発明の更なる実施形態による通信システム３を概略的に示している。通信システム３では、コアネットワーク２の要素も、特定のエリアにおいて無線アクセスネットワーク構成要素とともに共有されている。この場合、複数の共有基地局６が共有モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）１０に結合される。図３に示す共有基地局６は、図１及び図２に関して上記で説明したものと同様である。そして、共有ＭＭＥ１０は事業者Ａのコアネットワーク２−Ａ及び事業者Ｂのコアネットワーク２−Ｂに結合され、それによって共有インフラストラクチャを介して行われる接続を正しいネットワークにルーティングすることができる。
図３の実施形態では、異なるＰＬＭＮ ｉｄによって表されるような異なるネットワーク事業者が、共有基地局の容量のみでなく、モビリティ管理エンティティ１０の容量も共有する。ＭＭＥ１０のこの共有を容易にするために、共有されたモビリティ管理エンティティ１０と共有基地局６のうちの１つ又は複数との間で各ＰＬＭＮ ｉｄに配分された容量に関する情報を交換するためのメカニズムが提供される。以下でより詳細に説明するように、ＰＬＭＮ ｉｄごとの容量情報を、ネットワーク内に新たな接続を形成するときにＭＭＥを選択する際に用いることができ、また、ネットワーク事業者のサブセットによって共有ＭＭＥに過負荷がかかるのを回避するのに用いることもできる。
図４は、図３に示される共有ＭＭＥ１０の主要構成要素を示すブロック図である。図に示されるように、各共有ＭＭＥ１０は送受信機回路部５１を備え、送受信機回路部５１は、ｅＮＢインターフェース５３を介して、共有基地局６に対し信号を送受信するように動作可能であり、かつ、コアネットワークインターフェース５５を介して、コアネットワーク２に対し信号を送受信するように動作することができる。コントローラー５７が、メモリ５９に記憶されたソフトウェアに従って送受信回路部５１の動作を制御する。ソフトウェアは、中でも、オペレーティングシステム６１と、相対ＭＭＥ容量管理部６３と、ＭＭＥ過負荷機能モジュール６５とを含む。相対ＭＭＥ容量管理部６３は、各ＰＬＭＮに配分された、ＭＭＥモジュールによって提供されるネットワーク容量の割合に関する情報を記憶し、以下でより詳細に検討するように、この情報をＭＭＥ１０に接続された共有基地局６に配布するように動作可能である。ＭＭＥ過負荷機能モジュール６５は、ＭＭＥ１０に対する負荷が高く（例えばしきい値負荷を超える）、ネットワーク動作に影響を及ぼすおそれがあるときにアクティベートされ、各ＰＬＭＮに配分された容量に応じて、ＭＭＥ１０に接続された共有基地局６に、ＭＭＥに対し更なる負荷を課すことを回避するために新たな接続を拒否するように命令するよう動作可能である。
移動電話がネットワークにアタッチすると、コアネットワーク内の容量に基づいて基地局６によってコアネットワークエンティティに接続がルーティングされる。特に、ＮＡＳノード選択機能は、移動電話を登録すべきコアネットワークにおける複数の利用可能なモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）のうちの１つからのＭＭＥの選択を可能にする。現在のところ、各ＭＭＥのための利用可能容量は、相対ＭＭＥ容量管理部６３によって、相対ＭＭＥ容量情報要素を用いてＳ１セットアップ応答メッセージにおいて基地局６に提供される。しかしながら、従来技術のシステムでは、この情報はＭＭＥの全体容量に関するものであり、ＭＭＥを共有する１つ又は複数のＰＬＭＮに配分された容量を考慮しない。
しかしながら、この実施形態では、ＭＭＥ１０の容量及びコアネットワークの他の部分が、異なるＰＬＭＮ ｉｄ値と関連付けられた異なるネットワーク事業者（ＰＬＭＮ）間で共有される。このため、新たな接続を正しくルーティングするために、基地局６はＭＭＥ１０の容量を共有する各ＰＬＭＮ ｉｄのためのＭＭＥ容量を認識する必要がある。
共有ＭＭＥ１０の相対ＭＭＥ容量管理部６３は、ＭＭＥ１０における各ＰＬＭＮのための利用可能な容量を基地局６に通知する、ＭＭＥの容量を共有する各ＰＬＭＮ ｉｄのための相対ＭＭＥ容量情報要素を提供するように構成される。基地局６は全てのＭＭＥから同様の情報を受信し、これによって基地局６は、新たな接続のＰＬＭＮ ｉｄに基づいて、かつ異なるＭＭＥ１０のそれぞれにおけるＰＬＭＮ ｉｄごとの容量に基づいて新たな接続を形成するときに用いるＭＭＥ１０を選択するＮＡＳノード選択機能を実行することが可能になる。このため、基地局６は、特定のＰＬＭＮと関連付けられた新たな接続をルーティングするための、そのＰＬＭＮに利用可能な容量を有する共有ＭＭＥを選択するための情報を提供される。
さらに、特定のＰＬＭＮがＭＭＥ１０においてその配分された容量に近づくか又はその容量を超える場合、その特定のＰＬＭＮが、残りのＰＬＭＮを犠牲にして、配分された容量よりも多くの容量を用いることができないことが重要である。しかしながら、ＭＭＥ１０において他のＰＬＭＮによって用いられる容量が比較的低い場合、このＰＬＭＮによる配分された容量を超える使用を許容することができる。
ＭＭＥ過負荷機能６５は、ＭＭＥに対する負荷が過負荷状態に近づくときを検出し、接続された基地局６に、そのＭＭＥ１０に一切の更なる負荷を課すことを回避するように命令するよう動作可能である。様々なＰＬＭＮが特定の配分された容量を有する本実施形態では、ＭＭＥ過負荷機能６５はＭＭＥにおいてネットワークトラフィックと関連付けられたＰＬＭＮ ｉｄを考慮に入れる。特に、特定のＰＬＭＮに利用可能な容量を超過しているとき、ＭＭＥ過負荷機能６５は基地局６に、そのＰＬＭＮと関連付けられた到来するトラフィックを拒否すべきである（又は少なくともそのＭＭＥを通じてルーティングされるべきでない）ことを示す。
例えば、２つのネットワークが共有コアネットワークの容量を等しく共有するように契約しており（すなわち、それぞれが５０％のサービスレベルを契約した）、かつＭＭＥ１０がＭＭＥ過負荷機能６５をトリガーする高処理負荷に達した場合、ＭＭＥは、各ネットワークがＭＭＥ１０に対する負荷にどのように寄与しているかを判断するべきである。ＰＬＭＮ１がＭＭＥ１０におけるリソースのほとんどを用いているとＭＭＥが判断する場合、ＭＭＥ過負荷機能モジュール６５は、ＰＬＭＮ１と関連付けられた新たな要求が拒否されるべきであり、一方でＰＬＭＮ２に関連付けられた新たな要求は許可することができることを基地局６に示すことになる。
その後、２つのネットワークがＭＭＥ１０に対する過負荷に等しく寄与するように状況が変化する場合、ＭＭＥ過負荷機能６５は、ＰＬＭＮ１又はＰＬＭＮ２のいずれかと関連付けられた新たな要求が拒否されるべきであることを示す。ＰＬＭＮ ｉｄによるこの選択的制御を容易にするために、接続された基地局６にＭＭＥ１０によって送信される、基地局への新たな呼を拒否する指示を提供するためのＭＭＥ過負荷開始メッセージ及びＭＭＥ過負荷停止メッセージ内に、要求しているＰＬＭＮのリストを含む情報要素が含まれる。
上記の説明では、理解を容易にするために、共有基地局６及び共有ＭＭＥ１０は、複数の離散モジュール（性能監視モジュール４３、ＰＬＭＮリソース共有リミッターモジュール４５、負荷分散モジュール４７、ＭＭＥ過負荷機能モジュール６５等）を有するものとして説明されている。これらのモジュールは、或る特定の応用形態の場合、例えば、本発明を実施するために既存のシステムが変更された場合には、このようにして設けられてもよいが、他の応用形態、例えば、最初から本発明の特徴を念頭に置いて設計されるシステムでは、これらのモジュールはオペレーティングシステム又はコード全体の中に組み込むことができるので、これらのモジュールは別個の実体として区別可能でない場合もある。
変更形態及び代替形態
上記で、いくつかの詳細な実施形態が説明されてきた。当業者であれば理解するように、上記の実施形態において具現される発明から依然として利益を享受しながら、上記の実施形態に対して複数の変更形態及び代替形態を実施できる。例示としてのみ、ここで、これらの変更形態及び代替形態のうちのいくつかを説明する。
上記で説明した実施形態は、基地局又はコアネットワークにおいて容量を共有する２つのネットワーク事業者に限定されているが、３人、４人、又は更に多くのネットワーク事業者がネットワークの一部を共有することができること、及び説明された実施形態は、３人以上の事業者によって共有されるネットワークに等しく適用可能であることが理解されよう。
上記の実施形態では、移動電話に基づく電気通信システムが説明された。当業者であれば認識するように、本出願において説明される方法は任意の通信システムにおいて用いることができる。一般的な例では、基地局及び移動電話は、互いに通信する通信ノード又はデバイスとみなすことができる。他の通信ノード又はデバイスは、アクセスポイント、及び、例えば携帯情報端末、ラップトップコンピューター、ウェブブラウザー等のユーザーデバイスを含むことができる。
上記の実施形態では、複数のソフトウェアモジュールが説明された。当業者であれば理解するように、それらのソフトウェアモジュールは、コンパイル済みの形式又は未コンパイルの形式において与えることもでき、コンピューターネットワークを介して信号として、又は記録媒体において基地局又はＭＭＥに供給することもできる。さらに、このソフトウェアの一部又は全部によって実行される機能は、１つ又は複数の専用のハードウェア回路を用いて実行することもできる。しかしながら、ソフトウェアモジュールを使用することによって、その機能を更新するために基地局及びＭＭＥを更新することが容易になるので、ソフトウェアモジュールを使用することが好ましい。同様に、上記の実施形態は送受信機回路部を利用したが、送受信機回路部の機能のうちの少なくともいくつかはソフトウェアによって実行することができる。
上記の実施形態は、制御動作がＰＬＭＮ単位に基づいて実行される複数の技法を説明してきた。当業者であれば理解するように、これらの様々な技法は別個に実行することも一緒に実行することもできる。例えば、上記で説明した基地局間の負荷分散は、ＭＭＥにおける過負荷を回避するための上記で説明した技法とともに実行することもできるし、その技法を伴うことなく実行することもできる。
上記の実施形態では、特定のＰＬＭＮと関連付けられた共有ネットワークデバイスに対する負荷への寄与が求められ、負荷が高い場合、負荷を低減する様々な異なる技法が用いられた。当業者であれば理解するように、負荷が高いか否かを判断するために、様々な技法を用いることができる。１つの技法は、求められた負荷を、高負荷を表すしきい値と比較することである。代替的に、求められた負荷を用いて、この求められた負荷に基づいて取るべき適切な動作を定義するルックアップテーブルをアドレス指定することができる（これは負荷を複数の異なるしきい値と比較することに類似している）。この例では、ルックアップテーブルの負荷の各定義された範囲は、例えば、ＰＬＭＮと関連付けられた新たな接続の受け入れを制御するか、又はＰＬＭＮと関連付けられた既存の接続の別の基地局へのハンドオーバーを制御するのに用いられる異なる係数を指定する。
種々の他の変更は当業者には明らかであり、ここでは、これ以上詳しくは説明しない。
序論
ＲＡＮ共有展開シナリオは、Ｒｅｌ５からかなりの時間がたっており、これらのシナリオを可能にする標準手段が導入されているため、既に一般的となっている。一方、ＲＡＮ共有標準規格化に対する考察は、新たな技術（ＬＴＥ）及び新たなＲＡＮ共有シナリオ（例えばＣＢＣの共有）を受け入れるように拡張されている。
過去には、ネットワーク事業者がサービスプロバイダーでもあるという仮定が常に存在していた。
本提示において、ＮＥＣは、所有者とサービスプロバイダーとが明確に分かれている事業事例によってもたらされるＲＡＮ共有シナリオの新たな使用事例を取り上げる。ＮＥＣはまた、標準規格仕様がこの新たなシナリオを受け入れるのに必要な変更リストも提案する。
考察
現在のところ、ＲＡＮ共有機能を規定する際に以下のシナリオが検討されている。
・ｒａｎノードのみを共有する
・共通周波数又は分割周波数を用いる
・ＥＰＣ及びＲＡＮノードを共有する
・共通周波数又は分割周波数を用いる
上の事例では、サービスプロバイダー／事業者がリソースのみを共有することが仮定される。
現在の標準規格機構は、サービスプロバイダー／事業者が（英国でT-Mobile及びOrangeが行ったように）ビジネスプロセスを統合することになる事例も受け入れる／カバーすることになる。
しかしながら、現在の景気低下の状況、傾向及び促進要因は潜在的な機会を示唆しており、事業者によっては投資が困難であることにより、ネットワークの所有者がサービスプロバイダーでない新たなＲＡＮシナリオが導かれた。この事例では、各サービスプロバイダーは、スペクトル資産において自身が保持することに基づいて、ネットワークの割り当てを購入することになる（ライセンス合意において形式化される）。
このシナリオの使用事例はロシアで起こったものであり、国の主要ネットワーク事業者、すなわちMTS、VimpelCom（Beeline）、Megafon及びRostelekomは、YotaをそれらのＬＴＥネットワーク事業者とし、YotaのＬＴＥネットワークの展開の保証を受けることになる。
そのようなシナリオでは、標準規格は、
・ネットワーク事業者が取得した／付与された割り当てに従ってネットワークの公平な使用量を保証し、
・ネットワーク事業者に販売されたものに従ってネットワークが機能していることを監視し、
・既存の３ＧＰＰ機能もこのシナリオを受け入れることを確実にする、
全ての手段を有することが重要である。
ネットワークの公平な使用量を確保し、ＰＬＭＮ ｉｄ単位でネットワークが監視されることを可能にするために、規定されるＰＭカウンターがＰＬＭＮ ｉｄ単位で定義されることが重要である。以下はいくつかの例である。
・計画及びネットワーク再定義に有用なカウンター
・これらはＲＲＣ接続（要求、再接続）及びＥ−ＲＡＢ関連手順（セットアップ、解放及び変更）に関連するカウンターである
・リソース利用に関連するカウンター
・これらは、ＰＲＢ使用量、ＲＡＣＨ使用量、（ＩＰレイヤ及びＰＤＣＰにおける）スループット関連測定値、アクティブＵＥ測定値に関連するカウンターである
・最適化アクティビティに有用なカウンター
・これらは、ハンドオーバー手順（同一周波数、周波数間、ＲＡＴ間等）に関連するカウンターである
さらに、ＮＥＣは、既存の３ＧＰＰ機能のうちのいくつかが、この事例も受け入れるように拡張されるべきであると考える（理由は以下で与える）。
ＮＮＳＦ（ＮＡＳノード選択機能）
他の機能の中でも、ＮＮＳＦは、ｅＮＢがＥＰＣ容量に基づいてネットワークにアタッチするＵＥをルーティングする（すなわち、ＧＵＭＭＥＩが利用可能でない）ことを予見する。ＥＰＣ容量は、ＭＭＥによって、相対ＭＭＥ容量ＩＥを介してＳ１セットアップ応答においてｅＮＢに通知される。ＥＰＣ容量が異なるサービスプロバイダー間で共有される場合、ｅＮＢはＰＬＭＮごとのＭＭＥ容量を認識すべきである。このため、ＰＬＭＮごとの相対ＭＭＥ容量ＩＥが存在すべきである。
ＭＭＥ過負荷
ＧＷＣＮの場合、ＭＭＥ過負荷手順は、特定のＰＬＭＮのトラフィックを拒否すべきであることをＭＭＥがｅＮＢに示すことができるように拡張される必要がある。
これは例えば、ＰＬＭＮ１及びＰＬＭＮ２がＥＰＣの５０対５０の分割を有しており、ＭＭＥが高処理負荷に達し、このためＭＭＥ過負荷手順をトリガーするときに当てはまる。ＰＬＭＮ１がＭＭＥ内のリソースのほとんどを用いている場合、ＭＭＥはｅＮＢに、ＰＬＭＮ１に属するユーザ要求が、拒否される要求であるべきであることを示す。
次に、双方のＰＬＭＮがＥＰＣリソースを等しく用いるように状況が変化する場合、ＭＭＥは新たなＭＭＥ過負荷メッセージにおいて双方のＰＬＭＮに示すことができる。
これを行うために、要求ＰＬＭＮ ｉｄ ＩＥのリストをＭＭＥ過負荷開始及びＭＭＥ過負荷停止に加えるべきである。
Ｘ２負荷分散
負荷分散関連手順をなぜ及びどのように拡張するかを理解するために、以下に２つの使用事例を取り上げる。
シナリオ１：
・セル１：５０％の負荷
・ＰＬＭＮ１は負荷に５０％寄与する
・ＰＬＭＮ２は負荷に０％寄与する
・セル２：８０％の負荷
・ＰＬＭＮ１は負荷に３０％寄与する
・ＰＬＭＮ２は負荷に５０％寄与する
そのようなシナリオでは、２つのＰＬＭＮからのリソースの使用量に明確な不均衡が存在する。拡張された負荷分散は以下のように機能すべきである。
・セル１及びセル２がＰＬＭＮ ｉｄごとに自身の負荷に関する情報を交換する
・セル２が負荷分散を開始する、すなわち、
・セル２におけるＰＬＭＮ２のＵＥをセル１にオフロードする（すなわち、ＨＯトリガーを低減する）。この場合、セル２における負荷はオフロードを通じて低減される
・セル１に、ＰＬＭＮ２のＨＯを遅延させる（すなわち、ｈｏトリガーを増大させる）ことを提案する。この場合、セル２はＰＬＭＮ２に到来するＵＥのＨＯが遅延されることを確実にする
シナリオ２：
セル１：５０％の負荷
・ＰＬＭＮ１はセル負荷に５０％寄与する
・ＰＬＭＮ２はセル負荷に０％寄与する
セル２
５０％の負荷
・ＰＬＭＮ１はセル負荷に２５％寄与する
・ＰＬＭＮ２はセル負荷に２５％寄与する
２つのセルは同じ負荷を有し、既存のアルゴリズムによれば、負荷分散動作は存在しない。ＨＯトリガーがＰＬＭＮ単位である場合、ＬＢ動作は以下とすることができる。
・セル１からセル２にＰＬＭＮ１ ＵＥをオフロードする（すなわち、ＰＬＭＮ１のためのセル１からセル２へのｈｏトリガーを低減する）
・これをモビリティ変更要求を介してシグナリングし、セル２に、ＰＬＭＮ１ ＵＥのセル１に向けたＨＯを遅延することを提案する（すなわち、セル２からＰＬＭＮ１ ＵＥのセル１へのＨＯトリガーを増大する）
・セル１からセル２へのＰＬＭＮ２ ＵｅのＨＯを遅延させる
・これをモビリティ変更要求を介してシグナリングし、セル２に、ＰＬＭＮ２ ＵＥのセル１に向けたＨＯを前倒しすることを提案する（すなわち、ＰＬＭＮ２ ＵＥのセル２からセル１へのｈｏトリガーを低減する）
まとめると、ＰＬＭＮごとの負荷分散機能を有するために、ｅＮＢがＰＬＭＮごとに各近傍の容量を知る必要がある（現在のところ、総セルＢＷのみがＸ２セットアップにおいて交換される）。ｅＮＢは、ＰＬＭＮ粒度で自身のリソースステータスに関する情報を交換すべきであり、最終的に、動作（すなわちＨＯトリガーの変更）もＰＬＭＮ粒度で実行されるべきである。したがって、以下の変更が必要となる。
・Ｘ２セットアップ／ｅＮＢ構成更新における変更
・要求メッセージ及び応答メッセージの双方におけるＰＬＭＮ ｉｄごとのＰＲＢ使用量／利用可能容量ＩＥを追加する
・リソースステータス要求／報告における変更
・リソースステータス要求に要求ＰＬＭＮ ＩＥを追加する
・リソースステータス報告に報告ＰＬＭＮ ＩＥを追加する
・モビリティ変更要求手順における変更
・ＰＬＭＮ ｉｄを追加して、負荷のより少ないノード／セルに、或る特定のＰＬＭＮ（すなわち、過負荷ｅＮＢのリソースのほとんどを用いているＰＬＭＮ）のＵＥのハンドオーバーを遅延するように通知する
ＲＲＣの影響
ｅＮＢは、付与されたリソースに対して、各ＰＬＭＮによって用いられるリソースを監視することができるべきである。到来する接続要求のレートをＰＬＭＮごとに独立して制御することが可能であるべきである。例えば、１つのＰＬＭＮが最大付与リソースに到達すると、ｅＮＢはそのＰＬＭＮに属するＵＥからの更なる接続要求をブロックすることができる。それを行うために、ＳＩＢ２（システム情報ブロック２）においてＰＬＭＮごとにａｃ−ＢａｒｒｉｎｇＩｎｆｏ ＩＥを設定すべきである。ＰＬＭＮに固有のアクセスクラスバーリングパラメーター、例えばａｃ−ＢａｒｒｉｎｇＦａｃｔｏｒ又はａｃ−ＢａｒｒｉｎｇＴｉｍｅを用いることによって、ｅＮＢは到来する接続要求のレートをＰＬＭＮごとに独立して管理することができる。
結論
この論文では、ネットワーク所有者とサービスプロバイダーとが別個である場合の新たなＲＡＮ共有シナリオを解析し、このシナリオを受け入れるために標準規格における以下の変更を提案した。
・スライドにおいて列挙されるような新たなＰＭカウンターを３２．４２５において追加すべきである
・Ｓ１セットアップ応答
・相対ＭＭＥ容量ＩＥがＰＬＭＮごとに定義されるべきである
・ＭＭＥ過負荷開始
・要求ＰＬＭＮ ｉｄを追加する
・ＭＭＥ過負荷停止
・要求ＰＬＭＮ ｉｄを追加する
・Ｘ２セットアップ要求
・ＰＬＭＮごとにＰＲＢ使用量／利用可能容量ＩＥを追加する
・Ｘ２セットアップ応答
・ＰＬＭＮごとにＰＲＢ使用量／利用可能容量ＩＥを追加する
・ｅＮＢ構成要求
・ＰＬＭＮごとにＰＲＢ使用量／利用可能容量ＩＥを追加する
・ｅＮＢ構成応答
・ＰＬＭＮごとにＰＲＢ使用量／利用可能容量ＩＥを追加する
・リソースステータス要求／報告
・要求ＰＬＭＮ ＩＥを追加する
・リソースステータス要求／報告
・報告ＰＬＭＮ ＩＥを追加する
・モビリティ変更要求
・ＰＬＭＮ ｉｄごとにＨＯトリガーを追加する
・ＲＲＣＳｙｓｔｅｍＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋＴｙｐｅ２：
ＰＬＭＮごとにａｃ−ＢａｒｒｉｎｇＩｎｆｏ／ａｃ−ＢａｒｒｉｎｇＦｏｒＭＯ−Ｄａｔａを定義すべきである
この寄稿を検討し、Ｒ３−１１１９９２における変更提案に同意することが提案される。
本出願は、２０１１年５月２０日に出願された英国特許出願第１１０８５２５．５号を基礎としており、この英国特許出願の優先権の利益を主張する。この英国特許出願の開示は、引用することによりその全体が本明細書の一部をなすものとする。

Claims (13)

  1. それぞれ関連するＰＬＭＮ−ｉｄを有する複数の事業者によって共有されるＥ−ＵＴＲＡＮ(Evolved Universal Radio Access Network)の基地局であって、
    ＰＬＭＮ−ｉｄ毎にリソース使用量を測定するプロセッサと、
    共有セル内で、各事業者のＰＬＭＮ−ｉｄを含むシステム情報をブロードキャストするトランシーバを含み、
    ＰＬＭＮ毎のａｃ−Ｂａｒｒｉｎｇ情報がシステム情報ブロック２(ＳＩＢ２)にてブロードキャストされる、基地局。
  2. 前記トランシーバは、少なくとも一つのＰＬＭＮ−ｉｄを相対的なＭＭＥ容量と共に含むＳ１セットアップ応答メッセージを受信する構成を有する、
    請求項１に記載の基地局。
  3. 前記トランシーバはＰＬＭＮ−ｉｄを含む情報を含む過負荷開始メッセージを受信する構成を備えていることを請求項１又は２記載の基地局。
  4. 前記トランシーバはＰＬＭＮ−ｉｄを含む情報を含む過負荷停止メッセージを受信する構成を備えていることを請求項１〜３のいずれか一項に記載の基地局。
  5. 前記トランシーバはＰＬＭＮ−ｉｄを含む情報を含むＸ２セットアップ要求メッセージを送信する構成を備えていることを請求項１〜４のいずれか一項に記載の基地局。
  6. 前記トランシーバはＰＬＭＮ−ｉｄを含む情報を含むＸ２セットアップ応答メッセージを受信する構成を備えていることを請求項５に記載の基地局。
  7. 前記トランシーバはＰＬＭＮ−ｉｄを含むｅＮＢ構成更新メッセージを送信する構成を備えていることを請求項１〜６のいずれか一項に記載の基地局。
  8. 前記トランシーバはＰＬＭＮ−ｉｄを含むリソースステータス要求メッセージを送信する構成を備えていることを請求項１〜７のいずれか一項に記載の基地局。
  9. 前記トランシーバは、リソースステータスメッセージを受信する構成を備え、前記リソースステータスメッセージは、物理リソースブロック(ＰＲＢ)の使用量を含むリソースステータス情報及び対応するＰＬＭＮ−ｉｄを含む情報を含んでいる請求項１〜８のいずれか一項に記載の基地局。
  10. 前記トランシーバは、移動変化要求メッセージを送信する構成を備え、前記移動変化要求メッセージはハンドオーバトリガー情報及びＰＬＭＮ−ｉｄを含む情報を含んでいる請求項１〜９のいずれか一項に記載の基地局。
  11. 前記トランシーバは、ＰＬＭＮ−ｉｄ毎のリソース使用量を近傍基地局に送信する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基地局。
  12. それぞれ関連するＰＬＭＮ−ｉｄを有する複数の事業者によって共有されるＥ−ＵＴＲＡＮ(Evolved Universal Radio Access Network)の基地局で使用される方法であって、
    ＰＬＭＮ−ｉｄ毎のリソース使用量を測定し、
    共有セル内で、各事業者のＰＬＭＮ−ｉｄを含むシステム情報をブロードキャストすることを含み、
    ＰＬＭＮ毎のａｃ−Ｂａｒｒｉｎｇ情報がシステム情報ブロック２(ＳＩＢ２)にてブロードキャストされる、方法。
  13. それぞれ関連するＰＬＭＮ−ｉｄを有する複数の事業者によって共有されるＥ−ＵＴＲＡＮ(Evolved Universal Radio Access Network)の基地局及びユーザ端末を含む通信システムであって、
    前記基地局は
    ＰＬＭＮ−ｉｄ毎のリソース使用量を測定するプロセッサと、
    共有セル内で各事業者のＰＬＭＮ−ｉｄを含むシステム情報をブロードキャストする送信器を含み、
    ＰＬＭＮ毎のａｃ−Ｂａｒｒｉｎｇ情報がシステム情報ブロック２(ＳＩＢ２)にてブロードキャストされ、前記ユーザ端末は前記システム情報ブロック２を受信する受信器を有する、通信システム。
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