JP2015520996A - 異種ネットワークにおける干渉低減のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
異種ネットワークにおける干渉を低減するシステムおよび方法が開示される。実施例は、適応または選択的なセル間干渉調整、適応マルチユーザゼロフォーシング、適応パワー、及び/又は、これらの組合せを含んでいる。本技術は、一つのグループのユーザ(例えば、フェムトユーザまたはマクロユーザ)を別のユーザに対して有利に扱う。所定の実施例は、第1のグループのユーザのサービス本質(QoS)の改善にフォーカスし、一方、第2のグループのユーザに対してはQoS閾値を規定する制限プロセスを使用している。
Description
本発明開示は、通信ネットワークに関する。特定的に、本発明開示は、異種ネットワークにおける干渉低減のためのシステムおよび方法に関する。
無線ハンドヘルドデバイス技術の急速な進歩から、無線通信システムにおけるより高いデータレート(data rate)への要求が持ち上がってきた。キャパシティ(capacity)増加への要求に応えるために、異種ネットワーク(heterpgeneous network)が導入された。異種ネットワークは、低消費電力の階層的な展開、システムキャパシティを増加するための小さなフットプリントのステーション、および、より広いカバレージエリアの中の適用範囲、を含んでいる。例えば、フェムトセル、ピコセル、リレー、及び/又は、分散アンテナが、マクロセルカバレージエリアの中で使用され得る。
しかしながら、フェムトセル、ピコセル、リレー、及び/又は、分散アンテナは、時間およびマクロセルの周波数リソースと干渉し、セル端スループット(cell edge throughput)における劣化を引き起こしてしまう。
実施例は、適応または選択的なセル間干渉調整、適応マルチユーザゼロフォーシング、適応パワー、及び/又は、これらの組合せを含んでいる。本技術は、一つのグループのユーザ(例えば、フェムトユーザまたはマクロユーザ)を別のユーザに対して有利に扱う。所定の実施例は、第1のグループのユーザのサービス本質(QoS)の改善にフォーカスし、一方、第2のグループのユーザに対してはQoS閾値を規定する制限プロセスを使用している。
本発明開示の実施例と一致するシステム及び方法の詳細な説明が、以降に提供される。いくつかの実施例が説明されるが、本発明開示はそのいずれの実施例にも限定されるものではなく、代わりに、数多くの代替、変形、および均等物を包含するものであることが理解されるべきである。加えて、ここにおいて開示される実施例について完全な理解を提供するために以降の記述においては数多くの特定な詳細が明示されるが、いくつかの実施例は、これらの詳細のいくつか又は全てが無くても実施することができる。さらに、明確化のために、関連技術において既知である所定の技術事項は、本発明開示を不必要に不明瞭化することを避けるために、詳細は説明されない。
I.序論
異種ネットワークは、システムのキャパシティとカバレージを増加するためのコスト効率のよい方法を提供する。第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)ロングタームエボリューション(LTE)、ワールドワイドインターオペラビリティフォアマイクロウェーブアクセス(WiMAX)IEEE802.16pネットワーク、および、他の標準規格に従ったネットワークにおけるものである。例として、ここにおいて説明される実施例は、マクロセルのカバレージエリアでのビルディング(例えば、家、アパートメント、オフィスビル、または他の構造物)の中で展開されるフェムトセルにおける干渉を削減することに向けられている。当業者であれば、しかしながら、ここにおける開示から、他のタイプのネットワークも使用し得ることが理解されよう。例えば、ピコセル、マイクロセル、リレー、分散アンテナ、または、お互いに干渉、若しくは、ベースステーション又はマクロセルと干渉し得る他のコンポーネントを含むネットワークを含んでいる。さらに、当業者であれば、本発明開示がフェムトステーションまたは他のステーションのインドア展開に限定されるものではないこと、そして、フェムトステーションの意図されたカバレージエリアは、アウトドアロケーション、インドアロケーション、または、アウトドアとインドアロケ−ションの組合せ、を含んでいることが理解されよう。
異種ネットワークは、システムのキャパシティとカバレージを増加するためのコスト効率のよい方法を提供する。第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)ロングタームエボリューション(LTE)、ワールドワイドインターオペラビリティフォアマイクロウェーブアクセス(WiMAX)IEEE802.16pネットワーク、および、他の標準規格に従ったネットワークにおけるものである。例として、ここにおいて説明される実施例は、マクロセルのカバレージエリアでのビルディング(例えば、家、アパートメント、オフィスビル、または他の構造物)の中で展開されるフェムトセルにおける干渉を削減することに向けられている。当業者であれば、しかしながら、ここにおける開示から、他のタイプのネットワークも使用し得ることが理解されよう。例えば、ピコセル、マイクロセル、リレー、分散アンテナ、または、お互いに干渉、若しくは、ベースステーション又はマクロセルと干渉し得る他のコンポーネントを含むネットワークを含んでいる。さらに、当業者であれば、本発明開示がフェムトステーションまたは他のステーションのインドア展開に限定されるものではないこと、そして、フェムトステーションの意図されたカバレージエリアは、アウトドアロケーション、インドアロケーション、または、アウトドアとインドアロケ−ションの組合せ、を含んでいることが理解されよう。
ここにおいて説明される一つの実施例において、一つまたはそれ以上のフェムトステーションは、クローズドサブスクリプショングループ(closed subscription group:CSG)の一部であるインドアサブスクライバ(subscriber)のためのカバレージとキャパシティの拡張を提供する。このように、CSGサブスクライバのユーザ装置(User Equipment:UE)は、一つまたはそれ以上のフェムトステーションを通じて関連付けられ通信することができる。反対に、インドアUE、または、フェムトステーションのカバレージエリアの中に在るが、CSGの一部ではない他のUEは、フェムトステーションを通じて関連付けられ通信することができない。むしろ、非USGのUEは、一般的に、最も近いマクロステーションを通じて関連し、通信する。
ここにおける説明目的のために、フェムトステーションを通じて関連付けられ通信するUEは、「フェムトUE(”femto UE”)」として参照され、一方、マクロステーションを通じて通信するCSGのUEは、「マクロUE」として参照される。また、フェムトステーションによって現在カバーされているビルディングの中に在るマクロUE、または、そうでなければ、フェムトステーション(インドアまたはアウトドアのいずれでも)のカバレージエリアの中に在るものも、ここにおいて「マクロインドアUE」として参照される。さらに、フェムトステーションによって現在カバーされているビルディングの外側に在るマクロUE、または、そうでなければ、フェムトステーション(インドアまたはアウトドアのいずれでも)のカバレージエリアの外側に在るものは、ここにおいて「マクロアウトドアUE」として参照される。UE(例えば、フェムトUE、マクロインドアUE、およびマクロアウトドアUE)は、これらに限定されるわけではないが、スマートフォンといった携帯電話、パーソナルデジタルアシスタンス(PDA)、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、等を含んでいる。一つの実施例に従えば、UEは、MeeGo(R)、Android(R)、iOS(R)、WindowsPhone(R)、等といったモバイルオペレーティングシステムを実行するモバイル情報処理装置を含んでいる。
フェムトステーションの展開から著しいインドアゲインが期待されるにもかかわらず、多数の困難な技術的問題が存在している。フェムトステーションとマクロステーションとの間の干渉といったものである。異種ネットワークにおけるフェムトスタートアップに関する干渉低減技術は、リソースマネージメントとアロケーションに基づいたセル間干渉調整(inter−cell interference coordination:ICIC)、送信を方向付けるためのアンテナダイバーシティの使用に基づいたマルチユーザゼロフォーシング(MUZF)ビームフォーミング、および、UEに対する所定のサービス品質(quality of service:QoS)を保証するために各リソース上の送信パワーを調整することに基づく電力コントロール儀実技術、を含んでいる。
一般的に、ICICは、フレームの対応するエリアが干渉フリー(free)になるように、送信に係るいくつかの部分にわたりフェムトリソースをシャットオフ(shutting off)することに依存している。例えば、図1Aと図1Bは、異種ネットワーク100を説明するブロックダイヤグラムであり、マクロ無線基地局(evolved node B:eNB)110と複数の低パワー通信ノード、この実施例においてはフェムトステーション112、114、116、を含んでいる。マクロeNBとフェムトステーション112、114、116のそれぞれは、ラジオ周波数(RF)信号を送信するために一つまたはそれ以上のアンテナとプロセッサを含むトランシーバを含んでいる。この実施例においては、2人のマクロユーザ118、120(つまり、マクロUEを持ったユーザ)がマクロeNB110の送信カバレージエリア122の中に存在する。例として、図1Aと図1Bは、また、各フェムトステーション112、114、116に係るそれぞれの送信カバレージエリア128、130、132の中に1人のフェムトユーザ123、124、126を示している。
図1Aに示されるように、マクロeNB110は、マクロユーザ118に対して一式のマクロリソースブロック134を割り当て、かつ、マクロユーザ120に対して一式のマクロリソースブロック136を割り当てる。同様に、フェムトステーション112はフェムトユーザ123に対して一式のフェムトブロック138を割り当て、フェムトステーション114はフェムトユーザ124に対して一式のフェムトブロック140を割り当て、かつ、フェムトステーション116はフェムトユーザ126に対して一式のフェムトブロック142を割り当てる。リソースブロック134、136、138、140、142は、時間リソース、周波数リソース、処理リソース、及び/又は、それぞれのユーザ118、120、123、124、126のUEと通信するためにマクロeNB110とフェムトステーション112、114、116によって使用される他のリソース、を含んでよい。
図1Bにおいて、マクロユーザ120はビルディング144に入り、マクロユーザ120のUEは、マクロアウトドアUEからマクロインドアUEに変化する。しかしながら、マクロeNB110とフェムトステーション112との間の干渉により、マクロユーザ120は、ビルディング144の中の通信の速度及び/又は品質に満足しないかもしれない。この問題を解決または低減するために、ICIC技術は、フェムトリソースブロック138、140、142を所定の割合でシャットオフする。図1Bにおいて、黒くされたブロックは、フェムトリソースブロック138、140、142において電源オフされたリソースを表している。ICIC技術は、異種ネットワークにおけるセル端パフォーマンスを増加させるが、パフォーマンスは、同種ネットワークのセル端パフォーマンスと比べれば、未だに低いものである。さらに、フェムトリソースをある割合でシャットオフすることにより、ICIC技術はフェムトステーション112、114、116のキャパシティを削減してしまう。
一般的に、MUZFビームフォーミング技術は、マクロUE送信に対して垂直なチャンネル上にフェムトステーション送信を方向付けするために複数のアンテナを使用する。フェムトステーションは、フェムトステーションに到達するアップリンク送信からマクロ送信方向を判断する。それぞれのフェムトステーションは、マクロUEのアップリンク送信から、その近隣において、マクロインドアUEに向かうチャンネルを見積る。次に、それぞれのフェムトステーションは、マクロステーションによって広がる空間の垂直方向を取得して、マクロインドアUEへの影響が最少になるように零空間(null space)マトリクスによって、送信された信号を増大する。干渉がずっと少ないのでマクロユーザは満足するが、フェムトUEはパワーの低下をこうむる。さらに、フェムトユーザがマクロUEが位置する場所に立つ場合には、フェムトUEに対するカバレージにおいて問題が生じ得る。
パワーコントロール技術は、適応パワー(adaptive power:AP)スキームを含んでいる。パワーを有効な使用レベルに保持しながら、マクロUEとフェムトUEの両方の利益をめざすものである。APスキームは、所定のユーザグループに対してQoSパラメータを満足するために独立してフェムトステーションのパワーを調整する。APスキームは、非一致(non−unanimous)であるとして参照されてよい。通常のコンディションにおいて、それぞれのフェムトステーションは、その周囲のユーザのニーズを満足させるために、お互いに独立して動作するからである。
第1のタイプのAPは、フェムトパワーを減少させることでフェムトQoSを満足させることにフォーカスしている。それによって、マクロインドアUEの信号対干渉とノイズ比率(signal−to−interference−plus−noise−ratio:SINR)を増加させ、かつ、所定のフェムトSINRパフォーマンスを満足させる。第1のタイプのAPの目的は、セル端パフォーマンスの増加と同時に、キャパシティの減少を避けることである。図2は、第1のタイプのAPに従った一つの実施例の方法200に係るフローチャートである。方法200は、フェムトステーションを低パワーに設定すること210から開始する。フェムトステーションは、それぞれのフェムトUEと関連付けされており、それぞれのフェムトUEのSINRが測定される。それぞれのフェムトUEに対して、方法200は、次に、測定されたSINRがフェムトUEのQoSのターゲット以下であるか否かをクエリ211する。いいえの場合、方法は終了212する。一方、フェムトUEの測定されたフェムトSINRがターゲットSINRより低い場合、方法200は、付加されたフェムトステーションに対して所定のUEを報告214し、フェムトステーションパワーが最大パワー以下であるか否かをクエリ216する。
フェムトステーションパワーが最大パワーより大きい場合、プロセスは終了218する。しかしながら、フェムトステーションパワーが最大パワーより小さい場合、方法200は、付加されたフェムトステーションパワーを増加220し、新たなパワープランに基づいて全てのユーザを再び付加する。次に、フェムトSINRが満足されているか否かを判断するために、方法200は、再び、フェムトSINRがフェムトUEのQoS以下であるか否かをクエリ211し、報告214し、かつ、フェムトステーションパワーが最大パワー以下であるか否かをクエリ216する。全てのフェムトUEのSINRが満足されている場合、パワーは増加されない。また、フェムトステーションが最大パワーに達している場合、それ以上の増加は行われ得ない。従って、全てのフェムトステーションがフルパワーで送信することに代わり、ほとんどのフェムトセルのパワーが劇的に削減される。
第2のタイプのAPは、所定のマクロUEのQoSを満足するように試みることにより、マクロUEにフォーカスする。第2のタイプのAPにおいて、フェムトステーションはハイパワー(high power)で始動する。あるべきより低いQoSをマクロUEが有するように、フェムトスタートアップが干渉を引き起こしている場合に、フェムトステーションは、より低い干渉、および、マクロUEでのより高いQoSのために、提供するパワーを減少させる。図3は、第2のタイプのAPに従った一つの実施例の方法300に係るフローチャートである。方法300は、フェムトステーションを通常動作パワーに設定し、マクロUEそれぞれのSINRを測定することから開始する。それぞれのマクロUEに対して、方法300は、次に、測定されたSINRがターゲットマクロUEのQoS以下であるか否かをクエリ312する。いいえの場合、方法は終了314する。一方、測定されたマクロSINRがターゲットSINRより低い場合、方法300は、干渉しているフェムトステーションに対して報告316し、フェムトステーションパワーが最少パワー以上であるか否かをクエリ318する。フェムトステーションパワーが最少パワー以下である場合に、方法300は終了320する。しかしながら、フェムトステーションパワーが最少パワーより大きい場合、方法300は、フェムトステーションパワーを減少322させ、新たなパワープランに基づいて全てのユーザを再び付加する。次に、マクロSINRが満足されているか否かを判断するために、方法300は、再び、マクロSINRがターゲットマクロUEのQoS以下であるか否かをクエリ312し、報告316し、かつ、フェムトステーションパワーが最少パワー以上であるか否かをクエリ318する。方法300は、所定のQoSを満足させることを通じてマクロUEのパフォーマンスを改善し、フェムトユーザに対して満足を提供する。全てのフェムトユーザは最大パワーで始動し、マクロUEに影響しているものだけが低下されるからである。
しかしながら、一般的には、リソースを共有すること及び全ての展開されたフェムトステーションに対するフェムトステーションパワーを削減することは、フェムトのスループットの低下を結果として生じてしまい、今度は、展開されたフェムトステーションから期待されたゲインを制限してしまう。このように、ここにおいて開示される所定の実施例に従って、選択的にICIC、MUZFを適用するために適応技術が使用され、及び/又は、許容不可能な干渉レベルを現在もたらしているフェムトステーションだけにパワーコントロール技術が使用される。
以下に詳細に説明するように、展開しているフェムトセルは、フェムトUEのSINRを増大させ、アウトドアマクロUEのパフォーマンスの限定的な低下を引き起こし得る。しかしながら、アプリケーションは、マクロインドアUEが、干渉軽減における以前の試みに係る「犠牲(”victim”)」UEであると認識してきた。別の言葉で言えば、干渉軽減における以前の試みは、マクロインドアUEのSINRパフォーマンスを劇的に削減してきた。従って、ここにおいて開示される実施例は、フェムトUEの高いスループットを維持しながら、マクロインドアUEのパフォーマンスを改善することに向けられている。所定の実施例においては、適応ICIC(A−ICIC)技術が使用される。フェムトステーションが近隣のUEを検出し、近隣(つまり、意図されたカバレージエリア)の中にマクロUEを検出した場合には、定期的にリソースの一部分を電源オフするものである。そうでなければ、フェムトステーションは、全ての利用可能性可能なリソースブロック(RB)を使用する。他の実施例において、適応マルチユーザゼロフォーシング(A−MUZF)技術が使用される。それぞれのフェムトセルが、選択的にヌリング(nulling)アルゴリズムを適用するように構成されており、近くのマクロUEに対してフェムト干渉をゼロ化するものである。他の実施例において、適応パワーICIC(AP−ICIC)または適応パワーMUZF(AP−MUFZ)が、A−ICICまたはA−MUZFの上で、それぞれにパワーコントロールを適用する。以下に説明するように、これらの開示された実施例それぞれは、マクロインドアUEのスループットを著しく増大し、一方、フェムトステーションを展開することにより高いスループットを維持している。
一つのA−ICICの実施例において、フェムトステーションは、受信したパワー情報またはロケーション情報を通じて近隣(つまり、フェムトステーションの意図されたカバレージエリア内)におけるマクロUEの存在を検出する。フェムトステーションは、例えば、マクロUEからフェムトステーションへの最大の受信パワーを検出し得る。フェムトステーションは、また、フェムトUEとして同一のビルディング(例えば、アパートメント)内におけるマクロUEの存在を検出することによって、ロケーションにおける存在を検出することもできる。近隣におけるマクロUEを認識したフェムトステーションは、そのリソースブロックのある割合における送信をシャットオフする。シャットオフリソースの割合は、必要とされるキャパシティと必要とされるセル端ユーザの改善との対比に従って変化してよい(例えば、シャットオフの割合が増加するにつれて、ネットワークキャパシティが減少し、セル端スループットが増加する)。リソースブロックは、時間リソースブロック及び/又は周波数リソースブロックを含んでよい。
一つの実施例において、選択的セル間干渉調整(S−ICIC)は、ある割合のリソースブロックをシャットオフするように構成されたフェムトステーションを含んでいる。シャットオフリソースの割合は、必要とされるキャパシティと必要とされるセル端ユーザの改善との対比に従って変化する(例えば、シャットオフの割合が増加するにつれて、ネットワークキャパシティが減少し、セル端スループットが増加する)。リソースブロックは、時間リソースブロック及び/又は周波数リソースブロックを含んでよい。所定の実施例においては、セル端ユーザだけが、フェムト干渉が無いリソースに対してスケジュールされる(付加される)。
所定の実施例において、APはマクロ制限(macro constraint:MC)と供に使用され、ここにおいてはAP−MCとして参照される。そうした実施例において、フェムトステーションは最小動作パワーで動作し、かつ、それぞれのフェムトステーションは、フェムトユーザグループのQoSパラメータを検出する。QoSパラメータがフェムトUEに対して満足されていない場合、フェムトステーションは、パワーベースのアプローチを通じてマクロUEの存在を検出する。例えば、フェムトステーションは、マクロUEからパワーを受信することによってマクロUEの存在を検出し得る。マクロUEのQoSパラメータが満足されている場合、フェムトステーションは、フェムトUEのQoSを満足するためにフェムトステーションのパワーを増加させ、またそれ以外には、何のアクションもとらない。フェムトステーションが通常動作パワーに達した場合、さらなるアクションは行われない。
所定の実施例において、APはフェムト制限(femto constraint:FC)と供に使用され、ここにおいてはAP−FCとして参照される。そうした実施例において、フェムトステーションは通常動作パワーで動作する。それぞれのフェムトステーションは、パワーベースのアプローチを通じてマクロUEの存在を検出する。例えば、フェムトステーションは、マクロUEからパワーを受信した場合にマクロUEの存在を検出する。フェムトステーションは、次に、マクロUEのQoSパラメータを検出する。マクロUEのQoSパラメータが満足されていない場合、フェムトステーションに付加されたフェムトUEのQoSが検出される。マクロUEのQoSパラメータが満足されている場合、フェムトステーションは、マクロUEのQoSを満足するためにフェムトステーションのパワーを増加させ、またそれ以外には、何のアクションもとらない。フェムトステーションが通常動作パワーに達した場合、さらなるアクションは行われない。
所定の実施例において、適応パワーセル間干渉調整(AP−ICIC)が使用される。フェムトステーションが、ICICタイプとAPタイプの両方を実行するものである。一つの実施例において、ICICタイプは、上述のICIC方法を含んでおり、フェムトステーションが、ある割合のリソースブロックをシャットオフする。シャットオフリソースの割合は、必要とされるキャパシティと必要とされるセル端ユーザの改善との対比に従って変化する(例えば、シャットオフの割合が増加するにつれて、ネットワークキャパシティが減少し、セル端スループットが増加する)。リソースブロックは、時間リソースブロック及び/又は周波数リソースブロックを含んでよい。あらゆるマクロユーザは、フェムト干渉が無いリソースに対して割り当てられる。別の実施例において、ICICタイプは、上述のように、A−ICICであってよい。別の実施例において、ICICタイプは、上述のように、S−ICICであってよい。一つの実施例において、APタイプは、フェムトフォーカスのAPを含んでおり、フェムトステーションがフェムトUEからQoSパラメータの値を収集する。QoSパラメータ閾値は、干渉軽減なしのUEパフォーマンスに基づいている。マクロUEのQoSが満足されていない場合、フェムトステーションは、QoSパラメータが満足されるか、または、フェムトステーションが最大又は最小パワーに達するまで、パワーを増加させる。別の実施例において、APタイプは、マクロフォーカスのAPを含んでおり、フェムトステーションがマクロに対するQoSパラメータを決定する。QoSパラメータ閾値は、干渉軽減なしのUEパフォーマンスに基づいている。QoSが満足されていない場合、フェムトステーションは、QoSパラメータが満足されるか、または、フェムトステーションが最大又は最小パワーに達するまで、パワーを減少させる。
一つの実施例において、適応パワー適応マルチユーザゼロフォーシング(AP−A−MUZF)が使用され、フェムトステーションは、受信したパワーまたはロケーションによって近隣におけるマクロUEを検出する。フェムトステーションは、マクロUEのアップリンクを検出する。フェムトステーションは、近隣のマクロインドアUEに向かうチャンネルを見積り、マクロUEによって広がる空間の垂直方向を取得する。フェムトステーションは、マクロインドアユーザへの影響が最少になるように零空間マトリクスによって、送信された信号を増大する。フェムトステーションは、ユーザグループ(例えば、フェムトUまたはマクロUE)に対するQoSパラメータを検出する。QoSが満足されていない場合、フェムトステーションは、QoSパラメータが満足されるか、または、フェムトステーションが最大又は最小パワーに達するまで、パワーを調整する。
一つの実施例において、制限ICICを用いた適応パワー(AP−C−A−ICIC)が使用され、フェムトステーションは、受信したパワーまたはロケーションを通じて近隣におけるマクロUEの存在を検出する。近隣におけるマクロUEの存在を認識したフェムトステーションは、ある割合のリソースブロック(例えば、時間及び/又は周波数リソースブロック)をシャットオフする。それぞれのフェムトステーションは、所定のユーザグループのQoSパラメータを検出する。第1のグループに対してQoSパラメータが満足されていない場合、フェムトステーションは、第2のグループからのUEの存在を検出する。第2のグループに係るQoSパラメータが満足されている場合、フェムトステーションは、第1のグループのQoSを満足させるようにパワーを調整し、または、最大又は最小パワーに達し、もしくは、さらなるアクションを行わない。
これら及び他の実施例は、以下に説明される。当業者であれば、ここにおける開示から、記述される実施例の2つ以上のものが組み合され得ることを理解するであろう。
II.システムモデル例
説明目的のために、簡素な異種携帯電話ネットワークのサンプルが一つの実施例モデルとして提供される。当業者であれば、ここにおける開示から、他のタイプの異種ネットワーク(フェムトセル、ピコセル、リレー、分散アンテナ、および、それらの組み合わせ)が使用され得ることが理解されよう。
説明目的のために、簡素な異種携帯電話ネットワークのサンプルが一つの実施例モデルとして提供される。当業者であれば、ここにおける開示から、他のタイプの異種ネットワーク(フェムトセル、ピコセル、リレー、分散アンテナ、および、それらの組み合わせ)が使用され得ることが理解されよう。
図4は、ここにおいて説明される実施例の一つまたはそれ以上を実行するように構成された異種ネットワーク400の簡素化されたブロックダイヤグラムである。ネットワーク400は、マクロステーション410、フェムトステーション412、マクロアウトドアUE41、マクロインドアUE416、フェムトUE418を含んでいる。マクロUE414、416、および、フェムトUE418は、モバイル機器であってよく、ユーザはモバイル機器を、マクロステーションのマクロカバレージエリア420及び/又はフェムトステーション412のカバレージエリア422の中に、および、外に移動する。図4に示される実施例において、フェムトステーション412は、家424の中に、または、近くに位置している。しかしながら、あらゆるタイプのビルディングまたは他のロケーション(アウトドアのロケーションを含む)が使用されてよい。加えて、、または、他の実施例において、一つまたはそれ以上のマクロUE414、416、および、フェムトUE418は、固定または非モバイル機器であってよい。図4に示される実施例において、マクロUE414、416、フェムトステーション412、および、フェムトUE418は、マクロカバレージエリア420の中に位置している。さらに、マクロインドアUE416とフェムトUE418は、フェムトカバレージエリア422の中に位置している。上述のように、フェムトUE418は、フェムトステーション412に関連するCSGの一部であってよい。この実施例においては、しかしながら、マクロインドアUE416はCSGに対してマクロインドアUE416がサブスクライブ(subscribe)されておらず、従って、それは(マクロアウトドアUE414のように)マクロステーション410と関連付けられている。フェムトステーション412とマクロインドアUE416との間の破線は、干渉信号を表している。
実施例のモデルにおいて、図4に示されるネットワーク400は、L個のマクロステーション(マクロステーション410といったもの)、および、M個のフェムトステーション(フェムトステーション412といったもの)を含むように拡張される。K番目のマクロステーション(マクロ−ユーザKとして参照される)によって供給され、マクロユーザにおいて受信された信号は、以下の式で与えられ得る。
(1)
ここで、Hk、Hi,k、Hj,kは、供給マクロステーションからのチャンネルを示しており、i番目のマクロステーション、および、k番目のマクロユーザに対するj番目のフェムトステーションは、それぞれに、Nr×Ntのサイズである。αとβは、また、伝搬損失減衰率を表している。
ここで、Hk、Hi,k、Hj,kは、供給マクロステーションからのチャンネルを示しており、i番目のマクロステーション、および、k番目のマクロユーザに対するj番目のフェムトステーションは、それぞれに、Nr×Ntのサイズである。αとβは、また、伝搬損失減衰率を表している。
さらに、xkは、サイズNt×1のk番目のマクロユーザに対する送信信号を示しており、sjは、サイズd×1のj番目のフェムトユーザに対する送信信号を示している。ここで、dは、以下に説明される送信技術に依存するものである。nkは、k番目のマクロユーザのゼロ平均化法制ホワイトガウスノイズ(AWGN)を示しており、Qは、サイズNt×dのフェムトプリコーディングマトリクスである。Wは、サイズNt×Ntの標準3GPPマクロプリコーディングマトリクスである。
あらゆるマクロまたはフェムトステーションから送信されるただ一つの空間的ストリームが存在すると仮定する。等式(1)から、k番目のマクロユーザのSINRは、以下のように表わされることがわかる。
(3)
ここで、σk 2は、nkの分散を示している。同様に、j番目のフェムトユーザの受信信号は以下のように表すことができる。
(4)
そして、SIRは、以下の等式によって与えられる。
(5)
ここで、σk 2は、nkの分散を示している。同様に、j番目のフェムトユーザの受信信号は以下のように表すことができる。
そして、SIRは、以下の等式によって与えられる。
完全な異種ネットワークをモデル化するために、システムレベルシミュレータ(SLS)が使用される。ダウンリンクのためのIEEE802.16評価方法文書に準じるものである。加えて、フェムトセル展開をモデル化するために、デュアルストリップ展開モデルが使用される。
A.システムレベルシミュレーション
ここにおいて説明されるシミュレーションにおいて、例示のためだけに提供されるものであってここにおいて開示される実施例を必ずしも実施することは要さない、SLSは、19個の六角形セルの展開をシミュレーションする。それぞれのセルは、マクロ基地局を中心に、および、3個のオーバーラップしないセクタを有している。ネットワーク構成パラメータは、以下のものを含んでいる。セルの数量は19個、セル毎のセクタは3個、セル間の距離は1500、セクタ毎のUEは14個、トライアル毎のフレームは100、トライアルの数量は100、キャリア周波数は2.5GHz、周波数帯再使用係数は1、そして、セル負荷は100%、である。
ここにおいて説明されるシミュレーションにおいて、例示のためだけに提供されるものであってここにおいて開示される実施例を必ずしも実施することは要さない、SLSは、19個の六角形セルの展開をシミュレーションする。それぞれのセルは、マクロ基地局を中心に、および、3個のオーバーラップしないセクタを有している。ネットワーク構成パラメータは、以下のものを含んでいる。セルの数量は19個、セル毎のセクタは3個、セル間の距離は1500、セクタ毎のUEは14個、トライアル毎のフレームは100、トライアルの数量は100、キャリア周波数は2.5GHz、周波数帯再使用係数は1、そして、セル負荷は100%、である。
それぞれのUEは、シャドーイングや伝搬喪失といった、低速フェージング(slow fading)現象を経験している。高速フェージングチャンネル行動も同様である。SLSは、時間においてUEによって受信された所望の信号と干渉の進展をモデル化し、リンク層パフォーマンスを予測するためにPHY抽象モデルを使用する。そして、SINR値に基づいて、好適なモジュレーションとコーディングスキーム(MCS)が割り当てられる。表1は、シミュレーションにおいて使用されるシステムモデルパラメータを示している。
それぞれのユーザは、プロポーショナルフェアネス(PF)スケジューリングクライテリアに基づいて、一つまたはそれ以上のリソースブロック(RB)が割り当てられる。それぞれのフレームは、合計で12RBを有し、それぞれが4個の周波数のサブチャンネルと24個の直交周波数分割多重方式(OFDM)シンボルを有している。表2は、OFDMAエアーインターフェイス値を示している。
SLSは、パフォーマンスクライテリアのリストを提供する。リストは、ユーザのSINR分布の累積分布関数(CDF)、ユーザの平均スループット、および、集合的なセクタスループット、を含んでいる。集合的なセクタスループットは、セクタが成功裡に伝達できる毎秒の情報の数量として定義される。ユーザとセクタスペクトル効率(SE)(単位bps/Hzにおけるもの)は、以下のように、それぞれのスループットをチャンネルのバンド幅で割り算することによって計算される。
(6)
ここで、Rは集合的なスループットであり、Wは全体のバンド幅である。加えて、セル端ユーザSEは、ユーザのスペクトル効率のCDFに係る5%レベルに対応するものとして、計算される。
ここで、Rは集合的なスループットであり、Wは全体のバンド幅である。加えて、セル端ユーザSEは、ユーザのスペクトル効率のCDFに係る5%レベルに対応するものとして、計算される。
B.フェムトデュアルストリップ展開モデル
図5は、一つの実施例に従って、フェムトステーション展開をモデル化するために使用されるフェムトデュアルストリップ展開を模式的に示している。ブロック500は、図5に示されるもののように、ネットワーク上にランダムに分散されている。それぞれのブロック500は、2つのアパートメント区画510、512を有しており、それぞれの区画は2×Nのアパートメントを伴っている。それぞれのアパートメントの面積は、10×10m2である。アパートメントの2つのストリップの間には、10m幅の道514が存在している。図5に示すように、道は、2つの区画510、512を取り囲んでいる。マクロインドアユーザは、フェムトブロックフロアにわたりランダムに分散されており、残りのマクロユーザはアウトドアに居る。フェムトステーションが、アパートメントからの展開率に従って、アパートメントの中に導入されている。活動化率に従って、いくつのフェムトステーションは活動化され、いくつかのものは非活動化されている。実施例のモデルにおいて、それぞれのフェムトステーションは、同一のアパートメントの中に配置された一つのフェムトUEを含んでいる。
図5は、一つの実施例に従って、フェムトステーション展開をモデル化するために使用されるフェムトデュアルストリップ展開を模式的に示している。ブロック500は、図5に示されるもののように、ネットワーク上にランダムに分散されている。それぞれのブロック500は、2つのアパートメント区画510、512を有しており、それぞれの区画は2×Nのアパートメントを伴っている。それぞれのアパートメントの面積は、10×10m2である。アパートメントの2つのストリップの間には、10m幅の道514が存在している。図5に示すように、道は、2つの区画510、512を取り囲んでいる。マクロインドアユーザは、フェムトブロックフロアにわたりランダムに分散されており、残りのマクロユーザはアウトドアに居る。フェムトステーションが、アパートメントからの展開率に従って、アパートメントの中に導入されている。活動化率に従って、いくつのフェムトステーションは活動化され、いくつかのものは非活動化されている。実施例のモデルにおいて、それぞれのフェムトステーションは、同一のアパートメントの中に配置された一つのフェムトUEを含んでいる。
上記のモデルの分析により、フェムト異種ネットワークに伴う問題が明らかになる。第1に、参照ケースとして、フェムトステーションの展開なしに、マクロステーションだけを有するマクロのみシナリオ(macro−only scenario)を考える。フェムトインパクトを明確に理解するために、アウトドアとインドアマクロUEは区別され、マクロインドアUEだけがインドア浸透損失(penetration loss)を受けることに留意する。図6は、一つの例示モデルに従った、マクロのみシナリオに対するSINR分布を示すグラフである。示されるように、マクロインドアUEとマクロアウトドアUEは、ほとんど同一のSINR分布を有している。別の言葉で言えば、インドア浸透損失は、SNIR値に対してほとんど又は全く影響しない。これは、所望の信号と干渉信号と両方の信号が同一の値だけ削減されるからである。従って、SNIR率は、実質的に同一である。
第2に、全てのUEのSINRに対してフェムトステーションを展開するインパクトを考える。図7は、その例示モデルに従った、フェムト異種ネットワークシナリオに対するSINR分布CDFを示すグラフである。図7に示されるように、フェムトUEは大きなSINRを有しており、それはフェムトステーションの展開に係る望ましいインパクトである。これは、フェムトUEが、高い所望の信号パワーと低い干渉パワーを受けるからである。図7を図6と比較すると、マクロインドアUEは、フェムトステーションの展開による劣化がないことが示されている。これは、アウトドアUEがフェムトステーションから低い干渉レベルを受けるからである。しかしながら、マクロインドアUEがフェムトステーションから大量の干渉を受けると、マクロインドアUEは、劇的な劣化を生じる。このように、アプリケーションは、マクロインドアUEが犠牲UEであると決定する。犠牲UEは、フェムトステーションの展開に最も苦しむものである。
ここにおいて開示される干渉認識フェムトセルの実施例は、マクロインドアUEのこのインパクトを削減または除去し、一方で、フェムトUEの高いスループットを維持している。
III.セル間干渉調整(ICIC)のためのリソース割り当て技術
典型的なICICアルゴリズムにおいては、上述のように、全てのフェムトステーションが、数多くのRBに対して何のデータも送信しない。例えば、図8は、一つのマクロステーションに対するRB810および全てのフェムトステーションに対するRB812を含むICICフレーム構造を説明するブロックダイヤグラムである。図8において、フェムトステーションは、RB812の50%に対してサイレント(silent)である(暗い色のブロックにより表わされている)。反対に、マクロステーションは、全てのRB810にわたりデータを送信する。しかしながら、所定のフェムトステーションがあらゆる近くにあるマクロインドアUEに対して干渉を生じていない場合には、フェムトステーションをRB812のいくつかについてサイレントにする必要がない。このように、近隣のマクロUEを検出して、そのステータスに応じて動作するスマートフェムトステーションが開示される。
典型的なICICアルゴリズムにおいては、上述のように、全てのフェムトステーションが、数多くのRBに対して何のデータも送信しない。例えば、図8は、一つのマクロステーションに対するRB810および全てのフェムトステーションに対するRB812を含むICICフレーム構造を説明するブロックダイヤグラムである。図8において、フェムトステーションは、RB812の50%に対してサイレント(silent)である(暗い色のブロックにより表わされている)。反対に、マクロステーションは、全てのRB810にわたりデータを送信する。しかしながら、所定のフェムトステーションがあらゆる近くにあるマクロインドアUEに対して干渉を生じていない場合には、フェムトステーションをRB812のいくつかについてサイレントにする必要がない。このように、近隣のマクロUEを検出して、そのステータスに応じて動作するスマートフェムトステーションが開示される。
A.選択的ICIC(S−ICIC)
S−ICICにおいて、フェムトステーションは、セル端ユーザだけ(例えば、マクロインドアUEを含んでいる)に対してフェムトフリーなリソースをスケジュールし、または、取っておく。従来のICICはマクロユーザに対して多大な利点を提供するものであるが、そのスケジューリングは効率的ではない。S−ICICと対照的に、従来にICICは、いくつかのフェムトフリーリソースをマクロアウトドアUEに対して割り当てる。それらは、フェムトステーションからの干渉による削減されたパフォーマンスによって苦しんではいない。S−ICICは、ICICによって提供される上記のセル間ユーザを改善し、同時に、ICICオペレーションの下では、フェムトユーザを劣化させない。通常のICICオペレーションにおいて、ネットワークのキャパシティは減少する。いくつかのフェムトステーションが使用されないからである。
S−ICICにおいて、フェムトステーションは、セル端ユーザだけ(例えば、マクロインドアUEを含んでいる)に対してフェムトフリーなリソースをスケジュールし、または、取っておく。従来のICICはマクロユーザに対して多大な利点を提供するものであるが、そのスケジューリングは効率的ではない。S−ICICと対照的に、従来にICICは、いくつかのフェムトフリーリソースをマクロアウトドアUEに対して割り当てる。それらは、フェムトステーションからの干渉による削減されたパフォーマンスによって苦しんではいない。S−ICICは、ICICによって提供される上記のセル間ユーザを改善し、同時に、ICICオペレーションの下では、フェムトユーザを劣化させない。通常のICICオペレーションにおいて、ネットワークのキャパシティは減少する。いくつかのフェムトステーションが使用されないからである。
B.適応ICIC(A−ICIC)
S−ICICと従来のICICに伴う問題は、それらが、フェムトベースラインに比べて、ネットワークキャパシティにおいて大きな劣化を生じることである。キャパシティの劣化は、シャットオフされたフェムトステーションリソースの大きな割り合いによって生じている。A−ICICにおいては、それぞれのフェムトステーションが、マクロUEに対して干渉を生じているか否かを検出する。そうである場合、フェムトステーションはICICを適用する(例えば、従来のICICと同様に、定期的なやり方でRBの50%をシャットオフすることによる)。一方で、フェムトステーションがマクロUEに対して干渉を生じていない場合、フェムトステーションは、RBの使用を制限することはない(例えば、必要であれば、全てのRBを使用し得る)。
S−ICICと従来のICICに伴う問題は、それらが、フェムトベースラインに比べて、ネットワークキャパシティにおいて大きな劣化を生じることである。キャパシティの劣化は、シャットオフされたフェムトステーションリソースの大きな割り合いによって生じている。A−ICICにおいては、それぞれのフェムトステーションが、マクロUEに対して干渉を生じているか否かを検出する。そうである場合、フェムトステーションはICICを適用する(例えば、従来のICICと同様に、定期的なやり方でRBの50%をシャットオフすることによる)。一方で、フェムトステーションがマクロUEに対して干渉を生じていない場合、フェムトステーションは、RBの使用を制限することはない(例えば、必要であれば、全てのRBを使用し得る)。
フェムトステーションは、近所にマクロUEの存在を検出し得る。例えば、パワーベースアプローチまたはロケーションベースアプローチ(例えば、アパートメントベースアプローチ)を使用することによる。パワーベースアプローチにおいては、マクロインドアUEによって受信されたマクロステーションからのパワーが、マクロインドアUEによって受信されたフェムトステーションからのパワーより低い場合に、マクロインドアUEが検出される。所定の実施例において、パワーベースアプローチは、マクロインドアUEとフェムトステーションの両方が同一のフェムトセルロケーション(例えば、アパートメント)に中に在ることを要するという制限を設けていない。
ロケーションベースアプローチにおいては、マクロUEと同一のロケーション(例えば、アパートメント、家、オフィス、または、他のビルディング)の中に居ると判断した場合に、フェムトステーションはICIC技術を適用する。例えば、図9は、一つの実施例に従って、ロケーションベースアプローチを用いたA−ICICを使用するように構成された図1Bに示される異種ネットワークを説明するブロックダイヤグラムである。図1Bにおけるように、マクロユーザ120はビルディング144に入り、マクロユーザ120のUEがマクロアウトドアUEからマクロインドアUEに変わる。しかしながら、それぞれのフェムトステーション112、114、116が、それぞれのフェムトリソースブロック138、140、142を所定の割り合いでシャットオフする、図1Bで示された従来のICICアプローチとは異なっている。A−ICIC方法では、ビルディング114の中のマクロユーザを検出したフェムトステーション112だけが、そのフェムトリソースブロック138をある割合でシャットオフする。他のフェムトステーション114、116は、それぞれのリソースブロック140、142の全てを使用し続ける。このように、フェムトUEは、A−ICICから利益を得ている。マクロUEと干渉しているもの(例えば、フェムトステーション112)を除いて、全てのフェムトステーション(例えば、フェムトステーション114、116)が、通常の送信を提供するからである。結果として、より多くのフェムトユーザが、フェムトUEの使用に満足する。一方、マクロインドアUEには、データを送信するための干渉のないゾーンが提供され、マクロインドアユーザのためにより良い満足を導いている。
図10Aは、所定の実施例に従った、マクロのみ、ベースラインフェムト(ICICなし)、および、2つのA−ICIC技術に係るSINR CDF分布のグラフである。図10Aに示されるように、ロケーションベース(例えば、アパートメントベース)A−ICIC技術は、低いSINRを伴うUEのSINRを増加しており、それはマクロインドアUEである。一方で、A−ICICは、高いSINRを伴うUEには何のインパクトも無い、それはマクロアウトドアUEである。さらに、図10Aは、パワーベースA−ICIC技術は、ロケーションベース技術よりも、マクロインドアUEに対してより高いSINRを達成することを示している。全ての隣接するフェムトステーションからの干渉と同様に、マクロインドアUEに対する干渉を回避するからである。さらに、マクロインドアUEのSINR(0dB以下)が、マクロのみ(フェムトステーションが展開されていない)の場合に達成されるものよりも大きいことに留意する。
図10Bは、所定の実施例に従った、マクロのみ、ベースラインフェムト、および、2つのA−ICIC技術に係るスペクトル効率(SE) CDF分布のグラフである。SEの振る舞いはSINRの直接的な結果であり、図10Aにおいて示されている。図10Bに示されるように、高いSEを達成しているUEに係る部分はフェムトUEを表している。一方で、低いSEを達成しているUEに係る部分はマクロインドアUEを表しており、それは2つのA−ICIC技術によって改善されている。
A−ICIC実施例の追加的な利点は、表4に関して、以降に説明される。
IV.適応マルチユーザゼロフォーシング(A−MUZF)のためのアンテナ方向コントロール
A−MUZFビームフォーミングにおいては、近隣にマクロUEを検出したフェムトステーションだけがMUZFを実行し、近くにマクロUEを検出しないフェムトステーションは通常に送信を行う。例えば、図11は、一つの実施例に従って、A−MUZFを実行するように構成された異種ネットワーク1100を説明するブロックダイヤグラムである。ネットワーク1100は、図1Bに関して説明された、送信カバレージエリア122を伴うマクロeNB110とフェムトステーション112、114を含んでいる。マクロインドアユーザ120とフェムトユーザ123、124も、また、示されている。この実施例において、フェムトステーション112は、マクロインドアユーザ120の存在を検出し、MUZFアルゴリズムを適用することによって反応して、フェムトカバレージエリア128を再形成し、マクロインドアユーザ120との干渉を回避する。マクロインドアユーザ120は近所に留まっている間に、フェムトユーザ123は軽微なパワーの減少を受けるが、一時的な変化は大きな負担にはならない。フェムトステーション114の近隣にはマクロユーザが居ないからであり、フェムトステーション114のカバレージエリア130は変化なくそのままであり、フェムトユーザ124は影響を受けない。このように、フェムトUEは、そのいくつかが何の変化も受けないので、A−MUZFから利益を得ている。一方、マクロUEは、データを送信するために干渉がないチャンネルを有することから利益を得ている。
A−MUZFビームフォーミングにおいては、近隣にマクロUEを検出したフェムトステーションだけがMUZFを実行し、近くにマクロUEを検出しないフェムトステーションは通常に送信を行う。例えば、図11は、一つの実施例に従って、A−MUZFを実行するように構成された異種ネットワーク1100を説明するブロックダイヤグラムである。ネットワーク1100は、図1Bに関して説明された、送信カバレージエリア122を伴うマクロeNB110とフェムトステーション112、114を含んでいる。マクロインドアユーザ120とフェムトユーザ123、124も、また、示されている。この実施例において、フェムトステーション112は、マクロインドアユーザ120の存在を検出し、MUZFアルゴリズムを適用することによって反応して、フェムトカバレージエリア128を再形成し、マクロインドアユーザ120との干渉を回避する。マクロインドアユーザ120は近所に留まっている間に、フェムトユーザ123は軽微なパワーの減少を受けるが、一時的な変化は大きな負担にはならない。フェムトステーション114の近隣にはマクロユーザが居ないからであり、フェムトステーション114のカバレージエリア130は変化なくそのままであり、フェムトユーザ124は影響を受けない。このように、フェムトUEは、そのいくつかが何の変化も受けないので、A−MUZFから利益を得ている。一方、マクロUEは、データを送信するために干渉がないチャンネルを有することから利益を得ている。
A−MUZFアルゴリズムにおいて、フェムトステーション112は、近隣のマクロインドアUE(例えば、マクロインドアユーザ120に対応するもの)に向かうチャンネルを評価する。Hj,kの特異値分解は、以下のようにして得られる。
Hj,k=USVH (7)
ここで、UとVはユニタリ行列であり、Sは対角行列である。そして、フェムトステーション112は、零空間を取得する。以下のように、マクロインドアUEのチャンネルによって拡張された空間に対して垂直なものである。
Q=null(V(:,1)) (8)
ここで、V(:,1)は基本固有ベクトル、QはNt×dの次元をもつ零空間マトリクスであり、d=Nt−dim(干渉サブスペース)である。1人のシングルレートユーザがキャンセルされるので、d=Nt−1である。フェムトステーション112は、送信された信号、(例えば、フェムトユーザ123の)フェムトUEに対して向けられたもの、を零空間マトリクスにより掛け算する。マクロインドアUEのチャンネルは、アップリンクチャンネルをリスンすること(listening)によって評価され得ることに留意する。ここで、マクロインドアUEは、フェムトステーション112と付き合うための試みにおいて参照信号を送付する。このことは、例えば、時分割複信(TDD)システムに対して可能である。ダウンリンクとアップリンクのチャンネルがほとんど同一だからである。所定の実施例においては、フェムトステーションのカバレージエリアの中でマクロインドアUEが移動するにつれて、ビームフォーミングが調整される。マクロインドアUEのチャンネルによって拡張された空間に対して、零空間を垂直に維持するためである。加えて、または、他の実施例では、上述のA−ICIC実施例のようにA−MUZF技術において、ロケーションベース(例えば、アパートメントベース)とパワーベースのアプローチが、フェムトステーションの近隣におけるマクロUEを特定するために使用され得る。
Hj,k=USVH (7)
ここで、UとVはユニタリ行列であり、Sは対角行列である。そして、フェムトステーション112は、零空間を取得する。以下のように、マクロインドアUEのチャンネルによって拡張された空間に対して垂直なものである。
Q=null(V(:,1)) (8)
ここで、V(:,1)は基本固有ベクトル、QはNt×dの次元をもつ零空間マトリクスであり、d=Nt−dim(干渉サブスペース)である。1人のシングルレートユーザがキャンセルされるので、d=Nt−1である。フェムトステーション112は、送信された信号、(例えば、フェムトユーザ123の)フェムトUEに対して向けられたもの、を零空間マトリクスにより掛け算する。マクロインドアUEのチャンネルは、アップリンクチャンネルをリスンすること(listening)によって評価され得ることに留意する。ここで、マクロインドアUEは、フェムトステーション112と付き合うための試みにおいて参照信号を送付する。このことは、例えば、時分割複信(TDD)システムに対して可能である。ダウンリンクとアップリンクのチャンネルがほとんど同一だからである。所定の実施例においては、フェムトステーションのカバレージエリアの中でマクロインドアUEが移動するにつれて、ビームフォーミングが調整される。マクロインドアUEのチャンネルによって拡張された空間に対して、零空間を垂直に維持するためである。加えて、または、他の実施例では、上述のA−ICIC実施例のようにA−MUZF技術において、ロケーションベース(例えば、アパートメントベース)とパワーベースのアプローチが、フェムトステーションの近隣におけるマクロUEを特定するために使用され得る。
V.適応パワーICICとMUZF
上述の2つのスキームは、一方向だけの干渉軽減にフォーカスしており、時間周波数リソースブロック(A−ICICにおけるように)、または、空間領域(A−MUZFにおけるように)のいずれかである。所定の実施例においては、パワーコントロールも、また、これら2つのスキームの上に適用される。一般的に、コントロールは、それぞれのフェムトステーションの送信パワーを、その最大値以下に削減することを目標にしており、近くのマクロUEでの干渉を低減する。一方で、フェムトUE(例えば、FF−AP)に対して要求されるQoS(この場合にはSINR)を保証している。より特定的には、全てのフェムトステーションは、低い初期パワー値を有しており、関連付けされたフェムトUEに要求されるSINRが達成されるまで(小さなステップで)増加させる。
上述の2つのスキームは、一方向だけの干渉軽減にフォーカスしており、時間周波数リソースブロック(A−ICICにおけるように)、または、空間領域(A−MUZFにおけるように)のいずれかである。所定の実施例においては、パワーコントロールも、また、これら2つのスキームの上に適用される。一般的に、コントロールは、それぞれのフェムトステーションの送信パワーを、その最大値以下に削減することを目標にしており、近くのマクロUEでの干渉を低減する。一方で、フェムトUE(例えば、FF−AP)に対して要求されるQoS(この場合にはSINR)を保証している。より特定的には、全てのフェムトステーションは、低い初期パワー値を有しており、関連付けされたフェムトUEに要求されるSINRが達成されるまで(小さなステップで)増加させる。
一つの実施例において、適応パワーセル間干渉調整(AP−ICIC)は、フェムトステーションがデータを送信している時間周波数RBにおいて、それぞれのフェムトステーションの送信パワーを適合させる。別の実施例において、適応パワーマルチユーザゼロフォーシング(AP−MUZF)は、上述のヌリングプリコーディング(nulling precoding)に加えて、フェムトステーションに対してパワーコントロールを適用する。
種々のスキームのパフォーマンス利益の特徴を示すために、マクロステーションとフェムトステーションによって伝送された平均SEが算出される。加えて、全てのセクタ領域にわたって達成された全領域SEが算出される。この実施例においては、1個のマクロステーションと6個のフェムトステーションによって達成された全SEのことである。さらに、それぞれのスキームによって達成されたセル端SEが算出される。表4は、いくつかの異なる例示シナリオの結果をまとめたものである。
表4において、マクロのみをフェムトベースラインと比較すると、フェムトステーションの展開は、全領域(1マクロ+6フェムト)SEを465%(2.18から12.32まで)増加することが示されている。一方で、フェムトステーションの展開は、セル端SEを42%(0.035から0.02まで)削減する。セル間SEでのそうした損失のために、ICICアルゴリズムが以前に提案されたのである。表4は、ICICがセル間SEを0.039まで著しく増加させることを示しており、マクロのみの場合と比較してセル間SEにおいて11%のゲインを達成している。しかしながら、ICICは、マクロのみの場合と比較して前記領域SEにおいて241%のゲインを削減している。
表4は、ロケーションベース(例えば、アパートメントベース)A−ICICが、フェムトベースラインの場合に達成されるところを超えてセル端SEを増加させないことを示している。このことは、フェムトステーションの15%だけがICICアルゴリズムを適用するという観察によるものであり、全てのマクロインドアUEを改善するには十分ではない。パワーベースA−ICICについては、セル端SEを0.027まで増加させることに留意する。それは、マクロのみの場合よりもまだ低いものである。従って、2つのA−ICIC技術は全領域SEを増加させる。しかしながら、マクロのみの場合と比較して、それらの達成するセル端SEは、より低いものである。A−MUZF(ロケーションベースまたはパワーベースのいずれか)の結果をみると、それらは、マクロのみのシナリオよりセル端SEが低く、A−ICICスキームに対して同様なパフォーマンスを与えることに留意する。このように、所定の実施例に従えば、A−ICICとA−MUZFのいずれも、必要とされる又は所望のセル端SEを達成できないことを示している。適応パワーコントロールを考慮し、パワーベース適応モードだけにフォーカスすると、フェムトフォーカスAP−ICICとAP−MUZFの両方は、マクロのみの場合よりも高いセル端SEを達成する。さらに、フェムトフォーカスAP−ICICとAP−MUZFは、非常に高い全領域SEを達成する。例えば、FF−AP−ICICは、422%の全領域SE改善を達成し、20%のセル端SEの改善を伴っている。AP−MUZFスキームによって、同様な改善が達成される。
まとめとして、フェムトステーションの展開は、それらに関連付けられるフェムトUEのSINRを増加させ、かつ、アウトドアマクロUEに対してわずかな又は全く否定的なインパクトを生じない。しかしながら、フェムトステーションの展開は、マクロインドアUEのSINR減少させる。マクロインドアUEのパフォーマンスを改善するために、所定の実施例は、種々の干渉低減アルゴリズムを使用して、時間−周波数、空間的、および、パワーの次元を拡張している。所定の実施例においては、A−ICICスキームとA−MUZFスキームのいずれもベースライン(マクロのみ)セル端SEを保証しない。しかしながら、そうした所定の実施例は、全セクタ領域SEとセル端SEの両方を改善するためにAP−ICIC及び/又はAP−MUZFを使用する。マクロのみの場合と比較して、AP−ICICは、セル端SEを20%改善するとともに、全領域SEの422%の改善を達成する。
VI.ユーザグループを選択的に助力するための適応パワーコントロール
パワーコントロールは、マクロまたはフェムトQoSのいずれかを満足させるためにフェムトステーションを調整する。また、パワーコントロールは、一致した固定パワー閾値を、全てのフェムトステーションに対して密集度に従って単純に一斉通信してよい。固定パワーが使用される場合、全てのステーションは、一致して同一の送信パワーを送る。しかしながら、全一致でない、適応パワー(AP)コントロールが使用される場合、それぞれのフェムトステーションが、付加されているUEからのフィードバックに基づいて、送信するパワー量を決定する。AP適応アルゴリズムは、フェムトユーザを助力すること(FF−AP)、または、マクロユーザを助力すること(MF−AP)のいずれかにフォーカスしている。FF−APは、フェムト送信パワーを調整するために使用され、ネットワークキャパシティを改善するようにターゲットフェムトSINRを満足させる。MF−APは、フェムト送信パワーを調整するために使用され、ターゲットマクロSINRを満足させる。
パワーコントロールは、マクロまたはフェムトQoSのいずれかを満足させるためにフェムトステーションを調整する。また、パワーコントロールは、一致した固定パワー閾値を、全てのフェムトステーションに対して密集度に従って単純に一斉通信してよい。固定パワーが使用される場合、全てのステーションは、一致して同一の送信パワーを送る。しかしながら、全一致でない、適応パワー(AP)コントロールが使用される場合、それぞれのフェムトステーションが、付加されているUEからのフィードバックに基づいて、送信するパワー量を決定する。AP適応アルゴリズムは、フェムトユーザを助力すること(FF−AP)、または、マクロユーザを助力すること(MF−AP)のいずれかにフォーカスしている。FF−APは、フェムト送信パワーを調整するために使用され、ネットワークキャパシティを改善するようにターゲットフェムトSINRを満足させる。MF−APは、フェムト送信パワーを調整するために使用され、ターゲットマクロSINRを満足させる。
ここにおいて開示される所定の実施例は、適応パワーセル間干渉調整(AP−ICIC)、及び/又は、制限を伴う適応パワー(AP−C)を使用する。AP−ICICは、ある割り合いのリソースブロックに対してフェムト送信をシャットオフすることによって、ICICを適用する。AP−Cは、フォーカスから外れてグループを危険にさらすのを回避するために使用される。FF−APにおいては、例えば、マクロSINRレベル制限が実施されてよく(FF−AP−MC)、フェムトステーションは、マクロUEに影響し得る所定のレベル以上にはパワーを増加させない。従って、セル端を低減させない。別の実施例として、MF−APにおいては、フェムトSINRレベル制限が実施されてよく(MF−AP−MC)、フェムトステーションは、関連付けされたフェムトUEを害することを回避するために所定のレベル以下にはパワーを低減させない。従って、キャパシティを劣化させない。異なるバリエーションを伴うAPが適用されてよく、ICICの異なるバリエーションと一緒に、セル端とセルキャパシティの両方に対する最善の、または、改善された値を達成する。以降の実施例は、マクロUEの改善(例えば、ICICまたはMUZFを使用したもの)、及び/又は、APを通じたフェムトUEの改善を通して、UE経験を改善する。
A.AP−ICIC(AP−ICIC、AP−S−ICIC、AP−A−ICIC)
所定の実施例は、ICICのタイプ(従来、選択、または、適応のいずれか)を適用し、そして、APをネットワークにわたり適用しているフェムトステーションに依存している。選択的ICIC(S−ICIC)と従来のICICは、フェムトステーションに低パワーを適用する際に同時にフェムトリソースをシャットオフすることによって、マクロユーザのスループットに対する大きな増加を提供する。フェムトユーザに対してサービスレベル品質を提供しているにもかかわらず、フェムトステーションは、ネットワークキャパシティを減少させないようにリソースの一部分を使用しない。
所定の実施例は、ICICのタイプ(従来、選択、または、適応のいずれか)を適用し、そして、APをネットワークにわたり適用しているフェムトステーションに依存している。選択的ICIC(S−ICIC)と従来のICICは、フェムトステーションに低パワーを適用する際に同時にフェムトリソースをシャットオフすることによって、マクロユーザのスループットに対する大きな増加を提供する。フェムトユーザに対してサービスレベル品質を提供しているにもかかわらず、フェムトステーションは、ネットワークキャパシティを減少させないようにリソースの一部分を使用しない。
適応ICIC(A−ICIC)に対して、フェムトUEは劣化しない(または、わずかに劣化するだけである)。全てのフェムトセルが影響を受けるわけではないからである。さらに、ICICによって劣化されたあらゆるフェムトUEのパフォーマンスは、許容可能なQoSのレベルに達するまでAPを通じて補償され得る。そして、フェムト干渉による影響を受けたあらゆるマクロUEは、送信のためのフェムトなしゾーン(femto free zone)が提供されて、スループットを増加し、セル端パフォーマンスを改善する。
B.AP−A−MUZF
所定の実施例において、フェムトステーションはA−MUZFを適用して、マクロUEに対して信号を送信するための干渉なしゾーンを保証する。そして、フェムトステーションは、フェムトUEにQoSの所定の閾値を提供するためにAPを適用し、指示された送信にわたりフェムトQoSを満足するために必要なパワーを提供する。マクロUEおよびフェムトUEは、そうした実施例において良いスループットを有している。それぞれが独立して取り扱われているからである。AP−A−MUZFは、高いセル端パフォーマンスとキャパシティを提供するが、所定の実施例においては高度に複雑であり得る。MUZFの複雑性によるものである。
所定の実施例において、フェムトステーションはA−MUZFを適用して、マクロUEに対して信号を送信するための干渉なしゾーンを保証する。そして、フェムトステーションは、フェムトUEにQoSの所定の閾値を提供するためにAPを適用し、指示された送信にわたりフェムトQoSを満足するために必要なパワーを提供する。マクロUEおよびフェムトUEは、そうした実施例において良いスループットを有している。それぞれが独立して取り扱われているからである。AP−A−MUZFは、高いセル端パフォーマンスとキャパシティを提供するが、所定の実施例においては高度に複雑であり得る。MUZFの複雑性によるものである。
C.フェムトフォーカス適応パワー調整(FF−AP)を通じたフェムトユーザへの助力
ICICがマクロユーザに対してより良いサービスを提供している一方で、所定の実施例においては、フェムトユーザに対するパフォーマンスを改善するために、パワー適応が使用され得る。パワーコントロールアルゴリズムは、フェムトUEの所定のQoSを満足するように変化しているフェムトステーションの送信パワーに依存している。所定のQoSは、SINRである。図12は、一つの実施例に従って、FF−APのための一つの例示方法1200に係るフローチャートである。全てのフェムトステーションは、最小パワーに設定されており、方法1200は、付加されたフェムトステーションに対して現在のSINRを報告しているフェムトUEを含んでいる(ここで、SINRは、例えば、QoSパラメータのためのものである)。方法1200は、次に、あらゆるフェムトUEのSINRがターゲットSINRより小さいか否かをクエリする1214。いいえの場合、方法1200は終了する1216。しかしながら、何らかのフェムトUEのSINRがターゲットSINR以下である場合、本方法は、弱いユーザに関連するフェムトステーションのパワーが、フェムトステーションの最大パワー(MaxFS)より小さいか否かをクエリする1218。いいえの場合、方法1200は終了する1220。一方で、そのユーザに関連するフェムトステーションのパワーが最大パワーより小さい場合、そのユーザに関連するフェムトステーションはパワーを増加させる1222。この実施例において、フェムトステーションは、パワーを2dbm増加させる。しかしながら、より大きい、または、より小さい増加分が使用されてよい。フェムトステーションパワーに何らかの変更がある場合、ユーザは、新たなパワープランに基づいて、ネットワークにおけるフェムトステーションに対して再度関連付けされる1224。そして、方法1200は、全てのUEが要求されたSINRを満足するか、または、付加されたフェムトステーションが最大許容パワーに達するか、のいずれかまで繰り返される。
ICICがマクロユーザに対してより良いサービスを提供している一方で、所定の実施例においては、フェムトユーザに対するパフォーマンスを改善するために、パワー適応が使用され得る。パワーコントロールアルゴリズムは、フェムトUEの所定のQoSを満足するように変化しているフェムトステーションの送信パワーに依存している。所定のQoSは、SINRである。図12は、一つの実施例に従って、FF−APのための一つの例示方法1200に係るフローチャートである。全てのフェムトステーションは、最小パワーに設定されており、方法1200は、付加されたフェムトステーションに対して現在のSINRを報告しているフェムトUEを含んでいる(ここで、SINRは、例えば、QoSパラメータのためのものである)。方法1200は、次に、あらゆるフェムトUEのSINRがターゲットSINRより小さいか否かをクエリする1214。いいえの場合、方法1200は終了する1216。しかしながら、何らかのフェムトUEのSINRがターゲットSINR以下である場合、本方法は、弱いユーザに関連するフェムトステーションのパワーが、フェムトステーションの最大パワー(MaxFS)より小さいか否かをクエリする1218。いいえの場合、方法1200は終了する1220。一方で、そのユーザに関連するフェムトステーションのパワーが最大パワーより小さい場合、そのユーザに関連するフェムトステーションはパワーを増加させる1222。この実施例において、フェムトステーションは、パワーを2dbm増加させる。しかしながら、より大きい、または、より小さい増加分が使用されてよい。フェムトステーションパワーに何らかの変更がある場合、ユーザは、新たなパワープランに基づいて、ネットワークにおけるフェムトステーションに対して再度関連付けされる1224。そして、方法1200は、全てのUEが要求されたSINRを満足するか、または、付加されたフェムトステーションが最大許容パワーに達するか、のいずれかまで繰り返される。
FF−APを用いて生じ得る問題は、マクロUEのSINRに対するパワー増加の影響を考慮していないことであり、マクロUEのパフォーマンスの低減を招くことがある。この問題を克服するために、所定の実施例は、以下に説明するように、FF−APに対するマクロ制限を追加している。
D.マクロフォーカス適応パワー調整(MF−AP)を通じたマクロユーザへの助力
MF−APにおいて、フェムトステーションは、それぞれに最大パワーが与えられている。フェムトステーションがマクロUEと干渉している場合、マクロUEが必要とされるSINRに達するまで、パワーを減少させる。フェムトステーションパワーに何らかの変更がある場合、新たなパワープランに基づいてネットワークにおける全てのユーザに対して再度の関連付けが行われる。そして、プロセスは、全てのマクロUEが要求されたSINRを満足するか、または、付加されたフェムトステーションが最大許容パワーに達するか、のいずれかまで繰り返される。しかし、MF−APは、フェムトステーションパワーの大きな減少のために、フェムトUEが多大な影響を受けることが生じ得る。従って、以下に説明するように、所定の実施例は、MF−AP−FCを使用することによって、この問題を回避している。
MF−APにおいて、フェムトステーションは、それぞれに最大パワーが与えられている。フェムトステーションがマクロUEと干渉している場合、マクロUEが必要とされるSINRに達するまで、パワーを減少させる。フェムトステーションパワーに何らかの変更がある場合、新たなパワープランに基づいてネットワークにおける全てのユーザに対して再度の関連付けが行われる。そして、プロセスは、全てのマクロUEが要求されたSINRを満足するか、または、付加されたフェムトステーションが最大許容パワーに達するか、のいずれかまで繰り返される。しかし、MF−APは、フェムトステーションパワーの大きな減少のために、フェムトUEが多大な影響を受けることが生じ得る。従って、以下に説明するように、所定の実施例は、MF−AP−FCを使用することによって、この問題を回避している。
E.FF−APに対するマクロSINR制限(FF−AP−MC)を通じたマクロユーザへの助力
マクロ制限を伴うFF−AP(FF−AP−MC)は、APスキームと類似しているが、一つの変数を考慮に加えている。マクロUEのSINRである。FF−AP−MCは、両方のユーザグループ間における妥協を提供する。フェムトユーザは、通常AP−FFに居るときと同等には取り扱われない。もはや、QoSが満足されることが保証されないからである。マクロUEは、フェムトステーションからの大きなパワーによる過度な負担をかけられない。マクロUEが閾値リミットを超える場合、フェムトステーションは、さらにパワーを増加させることが許されない。
マクロ制限を伴うFF−AP(FF−AP−MC)は、APスキームと類似しているが、一つの変数を考慮に加えている。マクロUEのSINRである。FF−AP−MCは、両方のユーザグループ間における妥協を提供する。フェムトユーザは、通常AP−FFに居るときと同等には取り扱われない。もはや、QoSが満足されることが保証されないからである。マクロUEは、フェムトステーションからの大きなパワーによる過度な負担をかけられない。マクロUEが閾値リミットを超える場合、フェムトステーションは、さらにパワーを増加させることが許されない。
図13は、一つの実施例に従って、FF−AP−MCを使用する一つの例示方法1300に係るフローチャートである。方法1300は、フェムトステーションを低パワーに設定すること1310、および、フェムトSINRがターゲットフェムトUEのQoSより小さいか否かをクエリすること1312、を含んでいる。いいえの場合、方法1300は終了する1314。しかしながら、フェムトSINRがターゲットフェムトUEのQoSより小さい場合、方法1300は、UEに付加されたフェムトステーションに報告し1316、かつ、フェムトステーションのパワーが、フェムトステーションの最大パワーより小さいか否かをクエリする1318。いいえの場合、方法1300は終了する1320。一方で、フェムトステーションのパワーがフェムトステーションの最大パワーより小さい場合、マクロUEのSINRがターゲットマクロUEのQoSより大きいか否かをクエリする1322。いいえの場合、方法1300は終了する1324。しかしながら、マクロUEのSINRがターゲットマクロUEのQoSより大きい場合、方法1300は、フェムトステーションパワーを増加させ1326、新たなパワープランに基づいて全てのユーザを再度付加する。そして、方法1300は、全てのフェムトUEがターゲットフェムトSINRを満足するか、付加されたフェムトステーションが最大許容パワーに達するか、または、全てのマクロUEがターゲットマクロSINRを満足するかのいずれかまで繰り返される。
このように、何らかのマクロUEのSINRがマクロSINRの制限値以下である場合、マクロUEに対して干渉を生じているフェムトステーションはパワーを増加させることができない。従って、マクロUEに対してこれ以上の干渉は生じない。所定の実施例において、制限は、マクロのみシナリオに基づくものではなく、もしくは、フェムトステーションパワーが許容可能なレベルまで増加させることが許されない際にフェムトUEを分離するリスクを回避するものである。一つの実施例において、制限は、フェムトベースラインでのマクロUEのSINR CDFの30%である。所定の実施例においては、マクロパフォーマンスに対してA−ICICが追加される。
F.MF−APに対するフェムトSINR制限(MF−AP−FC)を通じたフェムトユーザへの助力
マクロ制限がFF−APに適用されると、所定の実施例に従って、フェムト制限がMF−APに対して適用される。全てのフェムトステーションは、最大パワーレベルで送信を開始して、マクロSINRレベルに達するように減少させる。しかし、フェムトステーションに付加されたフェムトUEのSINRが所定の閾値以下である場合、フェムトステーションはパワーを低下させない。
マクロ制限がFF−APに適用されると、所定の実施例に従って、フェムト制限がMF−APに対して適用される。全てのフェムトステーションは、最大パワーレベルで送信を開始して、マクロSINRレベルに達するように減少させる。しかし、フェムトステーションに付加されたフェムトUEのSINRが所定の閾値以下である場合、フェムトステーションはパワーを低下させない。
G.AP−マクロ制限−A−ICIC(AP−MC−ICIC)
所定の実施例においては、AP−MCを改善するためにAP−MC−ICICが使用される。AP−MCはマクロUEを考慮に入れるので、セル端ユーザのより良いパフォーマンスを保証するためにA−ICICが追加され得る。A−ICICは、マクロUEと干渉しているフェムトステーションに接続されているユーザだけに影響する。AP−MCを適用した後は、パワー変更により、マクロUEに対して干渉を生じているステーションの数量が、より少ない。従って、A−ICICの適用によるキャパシティの減少は最小である。AP−MCにおけるフェムトステーションのパワーは、APでのパワーより低い。マクロ制限により、AP−MCにおいては、フェムトUEがQoSレベルに達することを保証されていないというだけの理由によるものである。従って、フェムトステーションのパワーは、フェムトUEを満足させるよりも低く保持され得る。A−ICICを適用することは、マクロUEに対する干渉を生じているあらゆるフェムトが、フェムト干渉のないマクロUEによる使用のために、リソースの一部分を解放することを意味している。このことは、マクロUEのより良いパフォーマンスを伴うものである。そうした実施例におけるマクロUEは、また、フェムトパワーについて制限を有することによって、大きな干渉から保護されている。パワーを増加さっせるフェムトステーションの能力を制限するためのマクロUEのQoSパラメータを使用することによるものである。このように、干渉レベルはコントロールされ得る。所定の実施例において、AP−MC−A−ICICは、セル端とキャパシティとの間の有効な妥協を提供する。フェムトベースラインと比較して、セル端における非常に小さな減少を伴って、大きなキャパシティの増加ができるからである。
所定の実施例においては、AP−MCを改善するためにAP−MC−ICICが使用される。AP−MCはマクロUEを考慮に入れるので、セル端ユーザのより良いパフォーマンスを保証するためにA−ICICが追加され得る。A−ICICは、マクロUEと干渉しているフェムトステーションに接続されているユーザだけに影響する。AP−MCを適用した後は、パワー変更により、マクロUEに対して干渉を生じているステーションの数量が、より少ない。従って、A−ICICの適用によるキャパシティの減少は最小である。AP−MCにおけるフェムトステーションのパワーは、APでのパワーより低い。マクロ制限により、AP−MCにおいては、フェムトUEがQoSレベルに達することを保証されていないというだけの理由によるものである。従って、フェムトステーションのパワーは、フェムトUEを満足させるよりも低く保持され得る。A−ICICを適用することは、マクロUEに対する干渉を生じているあらゆるフェムトが、フェムト干渉のないマクロUEによる使用のために、リソースの一部分を解放することを意味している。このことは、マクロUEのより良いパフォーマンスを伴うものである。そうした実施例におけるマクロUEは、また、フェムトパワーについて制限を有することによって、大きな干渉から保護されている。パワーを増加さっせるフェムトステーションの能力を制限するためのマクロUEのQoSパラメータを使用することによるものである。このように、干渉レベルはコントロールされ得る。所定の実施例において、AP−MC−A−ICICは、セル端とキャパシティとの間の有効な妥協を提供する。フェムトベースラインと比較して、セル端における非常に小さな減少を伴って、大きなキャパシティの増加ができるからである。
VII.パフォーマンス分析の実施例
表5は、異なるシミュレーションを20回実行した結果の例を示している。この実施例において、フェムトセルとUE展開は、異なるランダム化の状況をカバーするために、実行ごとに異なっている。それぞれの実行は、100フレームをシミュレーションしている。
表5は、異なるシミュレーションを20回実行した結果の例を示している。この実施例において、フェムトセルとUE展開は、異なるランダム化の状況をカバーするために、実行ごとに異なっている。それぞれの実行は、100フレームをシミュレーションしている。
表5においては、APの実施例が、表4に示された種々のシナリオに対して評価されている。つまり、マクロのみ、フェムトベースライン、ICIC、および、APベーシックアルゴリズム、である。これらのアルゴリズムが、全領域SEとセル端SEに関して評価されている。この実施例において、全領域SEは、セクタ領域にわたり達成されたSEであり、セクタ領域は一つの実施例において、1個のマクロステーションと6個のフェムトステーションを含んでいる。マクロのみシナリオにおいては、フェムトステーションはデータを送信しない。一方、フェムトベースラインの場合は、全てのフェムトステーションが干渉調整なしに送信しているシナリオを表している。この実施例においては、また、AP技術は、20dBmの最大フェムトステーションパワー、−10dBmの最小フェムトステーションパワー、APを行う以前に10であったフェムトUEのSINRに係るCDFの25%のフェムトSINRターゲット、および、2dBmの変化増加量、を有している。全てのA−ICICとICICは、リソースの50%シャットオフに基づいている。
表5は、MF−AP技術は、最小のマクロSINRレベルを提供することを示しており、ターゲットSINR以下のマクロUEのパフォーマンスにおける改善を導いている。このように、MF−APアルゴリズムは、フェムトベースラインとマクロのみセル端との間のギャップを、マクロのみシナリオと比較して、372.98%の領域SEを伴って、16%まで減少させる。
FF−AP技術は、フェムトSINRレベルの保証を与えており、ターゲットSINR以下のフェムトUEのパフォーマンスにおける改善を導いている。結果として、FF−APアルゴリズムは、マクロのみシナリオと比較して、469.78%のより高い領域SEと、22.33%のセル端の増加とを達成している。セル端の増加は、フェムトステーションのパワー低減を正当化し、マクロUEのSINRにおける増加を導いている。
MF−AP−ICICは、セル端の43%の増加を導いているが、キャパシティの増加は197%だけである。MF−AP−A−ICICは、AP−ICICよりも大きなキャパシティの増加を生じ、マクロのみに対して334%の増加を提供する。しかし、AP−A−ICICは、セル端の増加を維持しない。セル端を約10%の減少させるからである。10%の減少は、APなしのA−ICICにおける約30%の減少である。そうしたセル端の減少は、いくつかの実施例において、キャパシティの増加のために、許容可能な犠牲であると考えられ得る。
表5には、FF−AP−MCについて、全てのフェムトユーザがSINR条件を満足させ得るわけではないので、一致したパワーのスループットよりもフェムトスループットが低いことが示されている。いくつかのフェムトユーザは、マクロ制限によって制約されているからである。しかし、フェムトベースラインに基づいていることでマクロ制限が低く、かつ、マクロのみシナリオではないので、フェムトステーションは460%のセル端の良好な増加を提供することができる。APによって提供される463%に非常に近いものである。FF−AP−MCは、また、ICICを追加するよりは複雑でなく、最適なリソースの使用に基づいている。フェムトユーザに対して元から割り当てられてた全てのリソースが、フェムトユーザによって使用され得るからである。結果として。干渉が低いユーザに対してリソースが与えられる。
さらに、FF−AP−MCは、一定パワーと比較して、非常に低いフェムトパワーを提供する。FF−AP−MCの平均パワーは、−4dBmから−2dBm辺りであり、一方、フェムトベースラインにおいて使用されるパワーは、全ての場合において、20dBmである。図14は、所定の実施例に従って、APおよびAP−MCを適用した後の、フェムトステーションのパワーを示すグラフである。APを使用しているフェムトステーションのパワーにおいて、減少が存在している。しかしながら、図14に示されるように、AP−MCについて、パワー減少は、わずかに多い。制限は、フェムトユーザについてSNIR値を満足させるように、パワーが増加しないよう導くからである。
表5に示される実施例において、MF−AP−FCは、MF−APを超えてセル端とスループットを増加させることによって、MF−APを改善する。MF−APはフェムトUEを考慮に入れないので、非常にパワーが低いフェムトステーションからフェムトUEを取り外して、代わりに、SINRレベルを保証することなく、マクロステーションに取り付けることを導く。ネットワークによっては、フェムトUEとして考慮されるだろうからである。結果として、フェムトUEは、マクロのみから約15%のセル端の減少を伴って、セル端UEとして動作し得る。しかしながら、ここにおいて開示される所定のMF−AP−FCにおいて、FC制限の限定は、全てのフェムトステーションがUEに役立つこと、および、分離の必要がないこと、を保証している。結果として、セル端は、MF−APの15%減少の代わりに、MF−APを大いに超えて増加し、マクロのみから約23%の増加に達している。MF−AP−FCは、また、マクロのみと比較してセルキャパシティを約380%増加させる。MF−APの増加から7%高いものである。
AP−MC−A−ICICにおいては、FF−AP−MCを適用した後でA−ICICが行われる。表5に示された実施例においては、FF−AP−MCのパフォーマンスが一番良く、パワーコントロール技術からセル端を良好に保っている。このように、A−ICICは、既に受け入れ可能であるセル端を改善するように不必要なキャパシティを犠牲にすることを回避するために選択され得る。AP−MCA−ICICにおいて、マクロ制限は、マクロリソースに対する干渉を妨げない。そして、ICICの適用を通じてマクロユーザの改善が達成され得る。ICICの適用においては、影響されるフェムトステーションの割り合いが、AP−A−ICICでの24.4%からAP−MC−A−ICICでの23%に低下することに留意する。この低下は、マクロUEのSINRは既に所定のレベル以下にならないように調整されているので、生じ得るものである。結果として、干渉しているフェムトステーションの割り合いは、より少ない。AP−MC−A−ICICは、キャパシティを407.340%増加させる。これは、AP−MCより低いが、フェムトステーションの23%にICICを適用するからである。AP−MC−A−ICICのセル端は、マクロのみと比較して、およそ55%増加する。従って、この実施例において、AP−MC−A−ICICは、セル端の提供において、AP−ICIC技術から90%の増加の後で、2番目になる。さらに、AP−MC−A−ICICは、マクロのみ技術によって提供されるキャパシティのおよそ4倍という非常に満足できるキャパシティの増加を与える。この実施例においては、他の考慮されるどの技術も、キャパシティの大きな増加を伴うAP−MC−A−ICICのようには、高いセル端を達成できない。
まとめると、異種ネットワークは、低パワーノードを追加することによって、モバイル通信ネットワークのキャパシティとパフォーマンスを増加させる。低パワーノードの一つのタイプは、フェムトセルである。異種ネットワークが直面している主なチャレンジは、異なるパワーノード間の干渉とマクロUEへの劇的な影響である。AP−ICICおよびAP−Cは、この問題を解決するために、ここにおいて開示される2つの実施例である。AP−ICICは、一方で、フェムトリソースブロックのいくつかをシャットオフし、または、フェムト送信をマクロ送信から離れて方向付けして、マクロインドアUE SEを増加させ、従って、セル端SEを増加させる。他方で、AP−ICICは、フェムトステーションの送信パワーを調整して、所望のフェムトUEのQoSを達成し、従って、領域SEを増加させる。AP−ICICは、マクロステーションだけを使用する同種ネットワークを超えて領域SEを245%増加させ、干渉軽減技術がないフェムトセルを追加する場合にセル端が60%減少するのに対して、セル端を94%増加させることができる。
FF−AP−MCとMF−AP−FCは、FF−APとMF−APの問題を、それぞれに解決する。他のUEグループを考慮に入れないというものである。実施例は、AP技術に対して制限を追加して、マクロインドアUEに対する大きな干渉が生じるのを回避している。FF−AP−MCは、マクロのみと比較して、セル端の約37%の増加とともに、キャパシティの約460%の増加をもたらし得る。ICIC技術より複雑性がずっと少なく、大きなパワーの節約を伴うものである。MF−AP−FCは、また、キャパシティの約380%の増加とセル端の23%の増加をもたらすので、MF−APを超えて、改善するものである。より良いセル端は、AP−MC−A−ICICを有するようにA−ICICを追加する場合に、MF−SP−FCから提供され得る。AP−MC−A−ICICは、約407%のキャパシティの増加を伴って、約55%のセル端の増加をもたらし得る。セル端において2番目に良いランクであり、マクロのみ技術と比較して4倍キャパシティを増加させる。加えて、ほとんどのフェムトステーションが、最大パワーよりずっと少ないパワーで送信しているので、パワーを節約している。しかし、AP−MC−A−ICICは、高度な複雑性を有している。
ここにおいて開示された実施例を使用することができるいくつかのインフラストラクチャが、既に利用可能である。汎用コンピュータ、携帯電話、コンピュータプログラミングツールおよび技術、デジタルストレージ媒体、および、通信ネットワーク、といったものである。コンピューティングデバイスは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、論理回路、等といったプロセッサを含んでよい。コンピューティングデバイスは、以下のようなコンピュータで読取り可能なストレージ媒体を含んでよい。不揮発性メモリ、スタティックRAM、ダイナミックRAM、ROM、CD−ROM、ディスク、テープ、磁気、光、フラッシュメモリ、または、他のコンピュータで読取り可能なストレージ媒体、といったものである。
所定の実施例に係る種々の態様は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または、それらの組み合わせを使用して実施され得る。コンポーネントまたはモジュールは、以下のものを、参照し、その一部であり、また、含んでよい。特定アプリケーション用集積回路(ASIC)、電子回路、プロセッサ(共有、専用、またはグループ)、及び/又は、一つまたはそれ以上のソフトウェア又はファームウェアプログラムを実行するメモリ(共有、専用、またはグループ)、組み合わせ論理回路、及び/又は、説明された機能性を提供する他の好適なコンポーネント、である。ここにおいて使用されるように、ソフトウェアモジュール又はコンポーネントは、固定のコンピュータで読取り可能な媒体の中または媒体上に置かれたあらゆるタイプのコンピュータインストラクションまたはコンピュータで実行可能なコードを含んでよい。ソフトウェアモジュール又はコンポーネントは、例えば、一つまたはそれ以上のコンピュータインストラクションに係る物理または論理ブロックを含んでいる。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、等として編成されてよく、一つまたはそれ以上のタスクを実行し、または、特定の抽象データタイプを実施する。
所定の実施例において、特定のソフトウェアまたはコンポーネントは、コンピュータで読取り可能なストレージ媒体の異なる場所に保管された異なるインストラクションを含んでよく、一緒にモジュールまたはコンポーネントに係る説明された機能性を実施する。実際、モジュールまたはコンポーネントは、一つのインストラクションまたは多くのインストラクションを含んでよく、数個の異なるコードセグメント上に、異なるプログラムの中に、および、数個のコンピュータで読取り可能な媒体にわたり、分散されてよい。いくつかの実施例は、分散コンピューティング環境において実施されてよい。タスクは、通信ネットワークを通じてリンクされた離れたプロセッサデバイスによって実行される。
上述のものは、明確化の目的のためにいくつか詳細に説明されてきたが、本発明の主旨から逸脱することなく、所定の変更および変形が行われ得ることは明らかである。ここにおいて説明された方法と装置の両方を実施する多くの代替的なやり方が存在することに留意すべきである。従って、本発明の実施例は、説明的なものであって、限定的なものと考えられるべきではない。かつ、本発明は、ここにおいて示された細目に限定されるべきものではなく、添付の特許請求の範囲および均等物の範囲内で変形され得るものである。
当業者であれば、本発明の根底にある主旨から逸脱することなく、上述の実施例に係る細目に対して多くの変形がなされ得ることが理解されよう。本発明の範囲は、従って、以降の特許請求の範囲によってのみ定められるものである。
Claims (59)
- マクロセルカバレージエリアの中に一つまたはそれ以上のフェムトセルを含んでいる異種ネットワークにおいて干渉を軽減するための方法であって:
フェムトステーションのフェムトカバレージエリアの中で少なくとも一つのフェムトユーザ装置(UE)と通信するために、前記フェムトステーションにおいて、複数のフェムトステーションリソースを使用して無線通信信号を送信するステップと、
前記フェムトステーションにおいて、前記フェムトカバレージエリアの中で動作しているマクロUEを検出するステップと、を含み、
マクロUEの検出に応じて、フェムトステーションリソースの第1の部分をシャットオフし、かつ、前記フェムトステーションリソースの第2の部分を使用して前記無線通信信号を送信し、
前記フェムトステーションリソースの前記第1の部分が、前記マクロUEに対する干渉の原因である、
方法。 - 前記フェムトステーションの前記カバレージエリアの中で動作している前記マクロUEを検出するステップは:
前記マクロUEによって受信されたマクロステーションからの第1の信号のパワーが、前記フェムトステーションから受信された第2の信号のパワーより低いことを示しているメッセージを、前記フェムトステーションにおいて、前記マクロUEから受信する段階、を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記フェムトステーションの前記カバレージエリアの中で動作している前記マクロUEを検出するステップは:
前記フェムトステーションにおいて受信された前記マクロUEからの第1の信号に係る第1のパワーを測定する段階と;
前記マクロステーションにおいて受信された前記マクロUEからの第2の信号に係る第2のパワーを示しているメッセージを、前記フェムトステーションにおいて、マクロステーションから受信する段階と;
前記第1の信号が前記第2の信号より大きいと判断する段階であり、前記判断は、前記フェムトステーションの前記カバレージエリアの中で前記マクロUEが検出されたことを示している、段階と、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記フェムトステーションの前記カバレージエリアの中で動作している前記マクロUEを検出するステップは:
前記フェムトステーションにおいて、前記マクロUEの地理的ロケーションを示しているロケーションメッセージを受信する段階と、
前記マクロUEの前記地理的ロケーションが前記フェムトステーションの前記カバレージエリアの中であることを判断する段階と、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記ロケーションメッセージは、前記マクロUEから受信される、
請求項4に記載の方法。 - 前記ロケーションメッセージは、マクロステーションから受信される、
請求項4に記載の方法。 - 前記方法は、さらに、
前記少なくとも一つのフェムトUEに対して利用可能な所望のキャパシティと比較した、前記マクロUEに対して適用されるサービスの品質における所望の改善の関数として、シャットオフされた前記第1の部分に含まれる前記複数のフェムトステーションのリソースの割り合いを選択的に調整するステップと、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記第1の部分に含まれる前記複数のフェムトステーションのリソースの前記割り合いを増加することは、前記少なくとも一つのフェムトUEに対して利用可能なキャパシティを減少させる、
請求項7に記載の方法。 - 前記第1の部分に含まれる前記複数のフェムトステーションのうち一つまたはそれ以上は、時間リソースブロックと周波数リソースブロックの少なくとも一つを含んでいる、
請求項1に記載の方法。 - 前記方法は、さらに、
前記マクロUEが、もはや前記フェムトカバレージエリアの中で動作していないことを判断するステップと、かつ、
前記判断に応じて、前記フェムトステーションの前記第1の部分を電源オンするステップであり、前記フェムトステーションのリソースの前記第1の部分と前記第2の部分の両方を使用して、無線通信信号を送信する、ステップと、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記少なくとも一つのフェムトUEは、前記フェムトステーションを通じて通信するためのアクセスを認めるクローズドサブスクリプショングループ(CSG)に関連付けされており、かつ、
前記マクロUEは、前記CSGと関連付けされておらず、前記フェムトステーションを通じて通信するためのアクセスが認められていない、
請求項1に記載の方法。 - 前記方法は、さらに:
前記第1のフェムトステーションの第1の送信パワーを設定するステップと;
前記第1の送信パワーにおいて、前記フェムトカバレージエリアの中の少なくとも一つのフェムトUEに対するサービス品質(QoS)を測定するステップと;
前記少なくとも一つのフェムトUEに対して測定された前記QoSを第1のターゲットQoSと比較するステップと;
前記フェムトステーションのパワーを、前記第1の送信パワーから第2の送信パワーまで徐々に増加させるステップであり、第2の送信パワーにおいて、前記フェムトカバレージエリアの中の少なくとも一つのフェムトUEのそれぞれに対して前記第1のターゲットQoSが満たされているステップと、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記方法は、さらに、前記フェムトステーションのパワーをそれぞれ増加させる以前に:
前記フェムトカバレージエリアの中で検出された前記マクロUEに対するQoSを測定する段階と;
前記マクロUEに対して測定された前記QoSを第2のターゲットQoSと比較する段階と;
前記マクロUEに対して前記第2のターゲットQoSが満足されているかの判断に応じて、前記フェムトステーションのパワーを徐々に増加させる段階と;
を含む、請求項12に記載の方法。 - 前記方法は、さらに:
前記フェムトステーションの第1の送信パワーを設定するステップと;
前記第1の送信パワーにおいて、前記フェムトカバレージエリアで検出された前記フェムトUEに対するサービス品質(QoS)を測定するステップと;
測定された前記QoSを第1のターゲットQoSと比較するステップと;
前記フェムトステーションのパワーを、前記第1の送信パワーから第2の送信パワーまで徐々に減少させるステップであり、第2の送信パワーにおいて、前記フェムトカバレージエリアの中の前記マクロUEに対して前記第1のターゲットQoSが満たされているステップと、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記方法は、さらに、前記フェムトステーションのパワーをそれぞれ減少させる以前に:
前記フェムトカバレージエリアの中の前記少なくとも一つのフェムトUEに対するQoSを測定する段階と;
前記少なくとも一つのフェムトUEに対して測定された前記QoSを第2のターゲットQoSと比較する段階と;
前記フェムトカバレージエリアの中の前記少なくとも一つのフェムトUEに対して前記第2のターゲットQoSが満足されているかの判断に応じて、前記フェムトステーションのパワーを徐々に減少させる段階と;
を含む、請求項14に記載の方法。 - インストラクションを保管した、マシンで読取り可能なストレージ媒体であって、プロセッサによって実行されると、第2のトランシーバのカバレージエリアの中に第1のトランシーバを含んでいる異種モバイル通信ネットワークにおいて、干渉を軽減するための方法を前記プロセッサに実施させ、
前記方法は:
サブスクリプショングループと関連付けされた一つまたはそれ以上の第1の通信装置と通信するために、前記第1のトランシーバによって使用されるリソースを所定の割り合いでシャットオフするステップであり、リソースを所定の割り合いでシャットオフすることは、前記サブスクリプショングループと関連付けされていない一つまたはそれ以上の第2の通信装置との干渉を減少させる、ステップと;
前記第1のトランシーバを通じて通信するために前記一つまたはそれ以上の第1の通信装置に対して利用可能な所望のスループットキャパシティと、前記一つまたはそれ以上の第2の通信装置と前記第2のトランシーバとの間の通信における所望の改善との対比に基づいて、シャットオフされるリソースの前記割り合いを変化させるステップと、を含む、
マシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記方法は、さらに、
前記第2の通信装置のセル端ユーザのみが、前記第1のトランシーバの前記シャットオフされるリソースに対応する前記第2のトランシーバのリソースをスケジュールできるようにするステップと、
を含む、請求項16に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - シャットオフされるリソースの前記割り合いを増加させることは、前記第1のトランシーバ通じて通信するために前記一つまたはそれ以上の第1の通信装置に対して利用可能な前記キャパシティを減少させる、
請求項16に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - リソースのシャットオフの割り合いは、時間リソースブロックおよび周波数リソースブロックのうち少なくとも一つを含む、
請求項16に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記方法は、さらに:
前記第1のトランシーバの第1の送信パワーを設定するステップと;
前記第1の送信パワーにおいて、前記一つまたはそれ以上の第1の通信装置に対する品質パラメータを測定するステップと;
前記測定された品質パラメータを品質の閾値と比較するステップと;
前記第1のトランシーバのパワーを前記第1の送信パワーから第2の送信パワーまで徐々に増加させるステップであり、第2の送信パワーにおいて、前記一つまたはそれ以上の第1の通信装置のそれぞれに対して前記品質の閾値パラメータが超えているステップと、
を含む、請求項16に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記方法は、さらに:
前記第1のトランシーバの第1の送信パワーを設定するステップと、
前記一つまたはそれ以上の第1の通信装置に対する第1の品質パラメータが、前記第1の送信パワーにおいて第1の品質の閾値を満たしていないこと、および、前記一つまたはそれ以上の第2の通信装置に対する第2の品質パラメータが、前記第1の送信パワーにおいて第2の品質の閾値を満たしていること、を判断するステップと、
前記判断に応じて、前記第1のトランシーバのパワーを、前記第1の送信パワーから第2の送信パワーまで増加させるステップであり、前記一つまたはそれ以上の第2の通信装置の前記第2の品質パラメータを前記第2の品質の閾値以下に減少させることなく、前記一つまたはそれ以上の第1の通信装置の前記第1の品質パラメータを増加させるステップと、
を含む、請求項16に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記方法は、さらに:
前記第1のトランシーバの第1の送信パワーを設定するステップと、
前記第1の送信パワーにおいて、前記一つまたはそれ以上の第2の通信装置に対する品質パラメータを測定するステップと、
前記測定された品質パラメータを品質の閾値と比較するステップと、
前記第1のトランシーバのパワーを前記第1の送信パワーから第2の送信パワーまで減少させるステップであり、第2の送信パワーにおいて、前記一つまたはそれ以上の第2の通信装置のそれぞれに対して前記品質の閾値パラメータが超えているステップと、
を含む、請求項16に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記方法は、さらに:
前記第1のトランシーバの第1の送信パワーを設定するステップと、
前記一つまたはそれ以上の第2の通信装置に対する第1の品質パラメータが、前記第1の送信パワーにおいて第1の品質の閾値を満たしていないこと、および、前記一つまたはそれ以上の第1の通信装置に対する第2の品質パラメータが、前記第1の送信パワーにおいて第2の品質の閾値を満たしていること、を判断するステップと、
前記判断に応じて、前記第1のトランシーバのパワーを、前記第1の送信パワーから第2の送信パワーまで減少させるステップであり、前記一つまたはそれ以上の第1の通信装置の前記第2の品質パラメータを前記第2の品質の閾値以下に減少させることなく、前記一つまたはそれ以上の第2の通信装置の前記第1の品質パラメータを増加させるステップと、
を含む、請求項16に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - インストラクションを保管した、マシンで読取り可能なストレージ媒体であって、プロセッサによって実行されると、マクロセルのカバレージエリアの中に一つまたはそれ以上のフェムトセルを含んでいる異種ネットワークにおいて、干渉を軽減するための方法を前記プロセッサに実施させ、
前記方法は:
フェムトステーションにおいて、前記フェムトステーションのフェムトカバレージエリアの中で動作しているマクロユーザ装置(UE)を検出するステップと、
前記マクロUEの検出に応じて、
検出された前記マクロUEに向かう送信チャンネルを見積るステップと、
見積りされた前記送信チャンネルに対して垂直な送信チャンネルを計算するステップと、
前記フェムトステーションの複数のアンテナを使用して、検出された前記マクロUEに向かう前記送信を削減または最小化するために、前記垂直な送信チャンネルに従って、前記フェムトステーションからの信号の送信をビームフォーミングするステップと、
を含む、
マシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記ビームフォーミングするステップは、
垂直な送信チャンネルに従って、零空間マトリクスによって前記信号を増大する段階、を含む、
請求項24に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記検出された前記マクロUEに向かう送信チャンネルを見積るステップは、
前記検出された前記マクロUEから受信したアップリンクチャンネルの方向を判断する段階、を含む、
請求項24に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記フェムトステーションのカバレージエリアの中で動作しているマクロUEを検出するステップは、
前記マクロUEによって受信されたマクロステーションからの第1の信号のパワーが、前記フェムトステーションから受信された第2の信号のパワーより低いことを示しているメッセージを、前記フェムトステーションにおいて、前記マクロUEから受信する段階、を含む、
請求項24に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記フェムトステーションのカバレージエリアの中で動作しているマクロUEを検出するステップは、
前記フェムトステーションにおいて受信された前記マクロUEからの第1の信号に係る第1のパワーを測定する段階と;
前記マクロステーションにおいて受信された前記マクロUEからの第2の信号に係る第2のパワーを示しているメッセージを、前記フェムトステーションにおいて、マクロステーションから受信する段階と;
前記第1の信号が前記第2の信号より大きいと判断する段階であり、前記判断は、前記フェムトステーションの前記カバレージエリアの中で前記マクロUEが検出されたことを示している、段階と、
を含む、請求項24に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記フェムトステーションのカバレージエリアの中で動作しているマクロUEを検出するステップは、
前記フェムトステーションにおいて、前記マクロUEの地理的ロケーションを示しているロケーションメッセージを受信する段階と、
前記マクロUEの前記地理的ロケーションが前記フェムトステーションの前記カバレージエリアの中であることを判断する段階と、
を含む、請求項24に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記ロケーションメッセージは、前記マクロUEから受信される、
請求項29に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記ロケーションメッセージは、マクロステーションから受信される、
請求項29に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記方法は、さらに、
前記マクロUEが、もはや前記フェムトカバレージエリアの中で動作していないことを判断するステップと、かつ、
前記判断に応じて、前記ビームフォーミングによって以前に回避された前記見積りされた送信チャンネルの前記方向において前記フェムトステーションからの前記信号を送信する、ステップと、
を含む、請求項24に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記方法は、さらに:
前記フェムトステーションの前記カバレージエリアの中の少なくとも一つのフェムトUEと通信するために、前記フェムトステーションの第1の送信パワーを設定するステップと;
前記第1の送信パワーにおいて、前記フェムトカバレージエリアの中の少なくとも一つの前記フェムトUEに対するサービス品質(QoS)を測定するステップと;
前記測定された前記QoSを第1のターゲットQoSと比較するステップと;
前記フェムトステーションのパワーを、前記第1の送信パワーから第2の送信パワーまで徐々に増加させるステップであり、第2の送信パワーにおいて、前記フェムトカバレージエリアの中の少なくとも一つのフェムトUEのそれぞれに対して前記第1のターゲットQoSが満たされているステップと、
を含む、請求項24に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記方法は、さらに、
検出された前記マクロUEに対する所望のQoSを維持するように、前記フェムトステーションのパワーの全体の増加を制限するステップと、
を含む、請求項33に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記方法は、さらに、
前記フェムトステーションの前記カバレージエリアの中の少なくとも一つのフェムトUEと通信するために、前記フェムトステーションの第1の送信パワーを設定するステップと;
前記第1の送信パワーにおいて、前記フェムトカバレージエリアの中で検出された前記フェムトUEに対するサービス品質(QoS)を測定するステップと;
前記測定された前記QoSをターゲットQoSと比較するステップと;
前記フェムトステーションのパワーを、前記第1の送信パワーから第2の送信パワーまで徐々に減少させるステップであり、第2の送信パワーにおいて、前記フェムトカバレージエリアの中のマクロUEに対して前記ターゲットQoSが満たされているステップと、
を含む、請求項24に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記方法は、さらに、
前記フェムトステーションの前記カバレージエリアの中の前記少なくとも一つのフェムトUEに対する所望のQoSを維持するように、前記フェムトステーションのパワーの全体の減少を制限するステップと、
を含む、請求項35に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - モバイル通信システムであって:
第1のカバレージエリアにおけるモバイル通信装置の第1のグループに対して、第1の信号を送信するための第1の通信ノードと、
前記第1のカバレージエリアの中の複数の第2の通信ノードであり、前記複数の第2の通信ノードのそれぞれが、それぞれの第2のカバレージエリアにおけるモバイル通信装置の第2のグループに対して第2の信号を送信し、前記第2のカバレージエリアのそれぞれが、前記第1のカバレージエリアよりも小さく、かつ、少なくとも部分的に前記第1のカバレージエリアの中にある、第2の通信ノードと、
を含み、
前記複数の第2の通信ノードのそれぞれは、
前記第1のグループと前記第2のグループのうち一つの測定されたサービス品質(QoS)パラメータが、既定の閾値以下であることを判断し、かつ、
前記判断に応じて、他方のグループのQoS制限を満足するように、送信パワーを調整する、
ように構成されている、
モバイル通信システム。 - 前記既定の閾値は、前記第2のグループのQoSに対応しており、
前記QoS制限は、前記第1のグループに対応しており、かつ、
前記複数の第2の通信ノードのそれぞれは、さらに、
前記送信パワーを最小動作パワーに設定し、
対応する第2のカバレージエリアの中で、前記第1のグループのモバイル通信装置の存在を検出し、
検出された前記第1のグループの前記モバイル通信装置のQoSパラメータが、前記第1のグループに対する前記QoS制限より大きいことを判断し、かつ、
前記判断に基づいて、前記QoS制限が満足されるまで前記送信パワーを増加させる、
ように構成されている、請求項37に記載のシステム。 - 前記複数の第2の通信ノードのそれぞれは、
前記第1のグループの前記モバイル通信装置からパワーを受信することにより、前記第1のグループの前記モバイル通信装置の存在を検出する、
ように構成されている、請求項38に記載のシステム。 - 前記複数の第2の通信ノードのそれぞれは、さらに、
検出された前記第1のグループの前記モバイル通信装置のQoSパラメータが、前記第1のグループに対する前記QoS制限より大きいことを判断する以前に、前記送信パワーが、既定の最大パワーに達していないことを判断する、
ように構成されている、請求項38に記載のシステム。 - 前記既定の閾値は、前記第1のグループのQoSに対応しており、
前記QoS制限は、前記第2のグループに対応しており、かつ、
前記複数の第2の通信ノードのそれぞれは、さらに、
前記送信パワーを既定の動作パワーに設定し、
対応する第2のカバレージエリアの中で、前記第2のグループにおけるモバイル通信装置それぞれのQoSパラメータを検出し、
前記第2のグループにおけるモバイル通信装置それぞれに対する前記検出されたQoSパラメータが、前記第2のグループに対する前記QoS制限より大きいことを判断し、かつ、
前記判断に基づいて、前記QoS制限が満足されるまで、前記送信パワーを減少させる、
ように構成されている、請求項37に記載のシステム。 - 前記複数の第2の通信ノードのそれぞれは、さらに、
前記第2のグループにおけるモバイル通信装置それぞれに対する前記検出されたQoSパラメータが、前記第2のグループに対する前記QoS制限より大きいこと 検出された前記第1のグループの前記モバイル通信装置のQoSパラメータが、前記第1のグループに対する前記QoS制限より小さいことを判断する以前に、前記送信パワーが、既定の最小パワーに達していないことを判断する、
ように構成されている、請求項41に記載のシステム。 - 前記複数の第2の通信ノードのそれぞれは、さらに、
前記第2のグループのモバイル通信装置と通信するために使用される時間または周波数リソースをある割り合いでシャットオフする、ように構成されており、
前記割り合いは、第2のグループに対するターゲットスループットキャパシティと第1のグループに対するターゲット干渉低減との対比に従って変化し、
前記第1グループのあらゆるモバイル通信装置は、前記複数の第2の通信ノードによってシャットオフされた時間または周波数リソースを使用して、前記第1の通信ノードと通信することができる、
請求項37に記載のシステム。 - 前記複数の第2の通信ノードのそれぞれは、さらに、
前記第2のグループのモバイル通信装置と通信するために使用される時間または周波数リソースをある割り合いでシャットオフする、ように構成されており、
前記割り合いは、前記第2のグループに対するターゲットスループットキャパシティと前記第1のグループに対するターゲット干渉低減との対比に従って変化し、
前記第1のグループのモバイル通信装置のセル端ユーザだけが、前記複数の第2の通信ノードによってシャットオフされた時間または周波数リソースを使用して、前記第1の通信ノードと通信することができる、
請求項37に記載のシステム。 - 前記複数の第2の通信ノードのそれぞれは、さらに、
対応する第2のカバレージエリアに係る第2のカバレージエリアの中で、前記第1のグループのうち一つのモバイル通信装置を検出し、
前記第1グループの前記モバイル通信装置の検出に応じて、前記第2のグループのモバイル通信装置と通信するために使用される時間または周波数リソースをある割り合いでシャットオフする、ように構成されており、
前記割り合いは、前記第2のグループに対するターゲットスループットキャパシティと前記第1のグループに対するターゲット干渉低減との対比に従って変化する、
請求項37に記載のシステム。 - 前記複数の第2の通信ノードのそれぞれは、さらに、
前記検出された前記第1のグループモバイル通信装置から受信されたものとして、最も大きな受信したパワーを検出することによって、前記第1のグループの前記モバイル通信装置を検出する、
ように構成されている、請求項45に記載のシステム。 - 前記複数の第2の通信ノードのそれぞれは、さらに、
前記第1のグループの前記モバイル通信装置が、所定の第2の通信ノードと同じビルディングの中に現在置かれていることを示すロケーション情報を受信することによって、前記第1のグループの前記モバイル通信装置を検出する、
ように構成されている、請求項45に記載のシステム。 - 前記複数の第2の通信ノードのそれぞれは、さらに、
対応する第2のカバレージエリアに係る第2のカバレージエリアの中で、前記第1のグループのうち一つのモバイル通信装置を検出し、
前記第1のグループの前記モバイル通信装置の検出に応じて、
検出された前記第1のグループの前記モバイル通信装置に向かう送信チャンネルを見積り、
見積りされた前記送信チャンネルに対して垂直な送信チャンネルを計算し、かつ、
前記検出された前記第1のグループの前記モバイル通信装置を用いて送信された信号の干渉を削減または最小化するために、前記垂直な送信チャンネルに基づいて、送信された信号を零空間マトリクスによって増大する、
ように構成されている、請求項37に記載のシステム。 - 前記複数の第2の通信ノードのそれぞれは、さらに、
前記第1のグループの前記モバイル通信装置によって送信されたアップリンク信号を検出することにより、前記第2のカバレージエリアの中で、前記第1のグループの前記モバイル通信装置を検出する、
ように構成されている、請求項48に記載のシステム。 - 無線通信のための装置であって:
第1のユーザ装置(UE)と無線通信するための複数の時間または周波数リソースと、
プロセッサと、を含み、
前記プロセッサは、
第2のUEと基地局との間の通信に伴う干渉を回避するために、時間または周波数リソースをある割り合いでシャットオフし、かつ、
前記第1のUEと前記第2のUEのうち少なくとも一つに対するサービス品質(QoS)パラメータを改善するために、送信パワーを選択的に調整する、
ように構成されている、装置。 - 前記プロセッサは、
既定の送信カバレージエリアの中で前記第2のUEを検出したことに応じて、時間または周波数リソースを前記割り合いで適応的にシャットオフする、
ように構成されている、請求項50に記載の装置。 - 前記プロセッサは、
前記第1のUEに対して利用可能な所望のスループットキャパシティと、前記第2のUEと前記基地局との間の通信における所望の改善との対比に基づいて、時間または周波数リソースの前記割り合いを選択的に変化させる、
ように構成されている、請求項50に記載の装置。 - 前記プロセッサは、さらに、
前記第1のUEの前記QoSパラメータを改善するために、前記送信パワーを徐々に増加させる、ように構成されており、
前記第2のUEに対する閾値QoSによって、増加の総量が制限されている、
請求項50に記載の装置。 - 前記プロセッサは、さらに、
前記第2のUEの前記QoSパラメータを改善するために、前記送信パワーを徐々に減少させる、ように構成されており、
前記第1のUEに対する閾値QoSによって、減少の総量が制限されている、
請求項50に記載の装置。 - インストラクションを保管した、マシンで読取り可能なストレージ媒体であって、プロセッサによって実行されると、方法を前記プロセッサに実施させ、
前記方法は:
トランシーバのカバレージエリアの中の第1のユーザ装置(UE)と通信するための複数のリソースを使用して、前記トランシーバから、無線通信信号を送信するステップと、
前記トランシーバにおいて、前記カバレージエリアの中で動作している第2のUEを検出するステップと、
前記第2のUEを検出したことに応じて、前記第2のUEに対する干渉を低減するために、前記リソースの一部をシャットオフするステップと、
を含む、マシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記方法は、さらに、
前記第1の送信パワーにおいて、前記カバレージエリアの中の前記第1のUEに対するサービス品質(QoS)を測定するステップと、
前記第1のUEに対する前記測定されたQoSを第1のターゲットQoSと比較するステップと、
前記トランシーバのパワーを前記第1の送信パワーから第2の送信パワーまで徐々に増加させるステップであり、第2の送信パワーにおいて、前記カバレージエリアの中の前記第1のUEに対して前記第1のターゲットQoSが満たされているステップと、
を含む、請求項55に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記方法は、さらに、前記トランシーバのパワーを徐々に増加させる以前に:
前記カバレージエリアの中で検出された前記第2のUEに対するQoSを測定する段階と;
前記第2のUEに対して測定された前記QoSを第2のターゲットQoSと比較する段階と;
前記第2のUEに対して前記第2のターゲットQoSが満足されているかの判断に応じて、前記トランシーバのパワーを徐々に増加させる段階と;
を含む、請求項56に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記方法は、さらに:
前記トランシーバの第1の送信パワーを設定するステップと;
前記第1の送信パワーにおいて、前記カバレージエリアの中で検出された前記第2のUEに対するサービス品質(QoS)を測定するステップと;
測定された前記QoSを第1のターゲットQoSと比較するステップと;
前記トランシーバのパワーを、前記第1の送信パワーから第2の送信パワーまで徐々に減少させるステップであり、第2の送信パワーにおいて、前記第2のUEに対して前記第1のターゲットQoSが満たされているステップと、
を含む、請求項55に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。 - 前記方法は、さらに、前記トランシーバのパワーをそれぞれ減少させる以前に:
前記カバレージエリアの中の前記第1のUEに対するQoSを測定する段階と;
前記第1のUEに対して測定された前記QoSを第2のターゲットQoSと比較する段階と;
前記カバレージエリアの中の前記第1のUEに対して前記第2のターゲットQoSが満足されているかの判断に応じて、前記トランシーバのパワーを徐々に減少させる段階と;
を含む、請求項58に記載のマシンで読取り可能なストレージ媒体。
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