JP2017508313A - 無線リソース割り当て方法およびセルラー無線通信システムにおいて使用される基地局 - Google Patents

Abstract

時間／周波数リソースブロックをセルラー無線通信システムの複数のユーザ機器間で分割するように構成され、第１セルを提供する第１基地局Ｆ１と、第２セルを提供する第２基地局Ｆ２を含む複数の基地局（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）を有するセルラー無線通信システムにて使用される無線リソース割り当て方法において、第１基地局Ｆ１は、複数のユーザ機器のうちの第２セルによりサービングされる第１ユーザ機器から送信される好適サブバンドのアップリンク制御情報から導出されるデータを使用して一以上のパラメータの値を判定し、アップリンク制御情報は第１基地局によりオーバーヒアされ復号されるステップと、複数のユーザ機器のうちの第１セルによりサービングされる第２ユーザ機器及び第１ユーザ機器からの好適サブバンド要求間にコンフリクトがある場合、判定されたパラメータ値に基づいて一以上のリソースブロックを第２ユーザ機器に割り当てるステップを行う。【選択図】図３

Description

本発明は、無線リソース割り当て方法およびセルラー無線通信システム、特にはLTE/LTE-Aまたは類似システムにおいて使用される基地局に関する。

セルラー方式の配置（特には、非計画性配置）においては、セルエッジの干渉は、セルエッジユーザのデータレートおよび全体のサービス品質（QoS）を制限することがある。したがって、セルエッジユーザのパフォーマンスを改善することは、すべてのセルラーネットワークに対する重要な目標である。フェムトセルのグループにおいては、フェムトセルは通常は計画なしにユーザにより配置されるので、この目標は、より重要となり得る。そしてこれは、セルエッジユーザに対して、容認可能な干渉レベルを超える結果となることがある。フェムトセルはコストが低く、遍在性があることが一般的に意図されているので、干渉を制御する如何なるソリューションも、フェムトセルの製品または配置コストを大きく増大させるべきではない。

LTEおよびLTE-Aシステムに対しては、セル間調整干渉制御（ICIC）および拡張ICIC(eICIC)が、リソース割り当てに関する情報を隣接するセルが動的に交換し、同じリソースを共通のセルエッジに対してスケジューリングすることを回避することを試みる手段として導入された。ＬＴＥに対するスケジューリングレートは１ミリ秒（サブフレーム持続時間）であり、情報交換レートはこれより速いことが必要で、これに対してＬＴＥは、特に指定されるＸ２リンクを有している。フェムトセルのような、非計画性ユーザ制御スモールセル配置に対しては、Ｘ２リンクを有するためのコストは非常に高く、従って実際には、ICICまたはeICICの使用は、製品および配置コストを低く保つ必要のあるフェムトセル配置に対しては支持できるものではない。これらの状況において、デフォルトの割り当てはフラクショナル周波数繰り返し（Fractional Frequency Reuse, FFR）であり、セルエッジバンドが、各フェムトセルに対して予め定義されている。しかしこれは、あるＵＥ（ユーザ機器）が、所与の位置および時間において最良のバンドを選択することを妨げ、そのため、マルチユーザダイバシティを減じてしまう。

したがって、特には、時間／周波数リソースブロックをそのユーザ間で分割するLTE/LTE-Aおよび他のシステムにおけるフェムトセルのようなスモールセル配置に対して、セルエッジにおいて干渉を回避する代替の方法を提供することが望まれる。

セルラー無線通信システムにおいては、第１セルにサービスを提供する基地局は、第１セルに隣接する第２セルのセルエッジエリアに位置しているユーザ機器の送信を「オーバーヒア(overhear)」するであろう。本発明は、そのようなオーバーヒアされた送信を利用することを提案する。

WO2007107895A1は、ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）ネットワークにおいて使用される方法を開示し、この方法においては、移動局は特定のチャネルにおいて、他の移動局のテスト信号の結果のフィードバックメッセージをオーバーヒアすることが可能であり、Ｐ２Ｐ通信に対してそのチャネルを使用するか否かを決定可能である。

WO2012108605、WO2012074192、およびWO2012108604は、複数の基地局（ＢＳ）のカバレッジエリア内の中継ノード（Relay Node:RN）を開示しており、ＲＮは、ユーザ機器（ＵＥ）への各ＢＳに対するPDCCHチャネルにおけるアップリンク（ＵＬ）リソースグラントをオーバーヒアする。ＲＮはこの情報を復号して、コンフリクトがリソースグラントにおいて発生しているかどうかを判定可能である。コンフリクトがある場合は、ＲＮは自身のリソースをＵＥに割り当て、これらの割り当てられたリソース上でＵＥからPUSCHデータを得る。そしてＲＮは、ＢＳ割り当てリソース上でＵＥにより転送されたデータに応答する、ＢＳからのACK/NACK送信を聞く。コンフリクトがある場合は、NACKが可能性のある結果であり、その場合ＲＮは、ＵＥから直接収集したデータを転送可能である。このため、これは事実上、ＵＥからＢＳへのアップリンクデータを収集して渡すための事前対応型ＲＮシステムである。

KR20100011018は、ポイントツーポイントセルラーネットワークを、ポイントツーマルチポイント（PMPまたはメッシュ）ネットワークに変換することを提案している。ＵＥは、ＢＳから特定のＵＥに渡されたメッセージをオーバーヒアすることが可能であり、そして、信号強度が閾値より高い場合は、ＵＥはメッセージをPMPモードで繰り返すことが可能である。

T.Nakano、M.Kanekoその他による「Interference Mitigation based on Partial CSI Feedback and Overhearing in an OFDMA Heterogeneous System（OFDMA異種システムにおける部分的CSIフィードバックおよびオーバーヒアリングに基づく干渉緩和）」、IEEE VTC 2013（春）、ドレスデン、ドイツの論文においては、より大きなマクロセル内に置かれるフェムトセルは、完全なオーバーヒアリング機能を有すると仮定されている。この仮定内においては、緩和可能な干渉、および結果としての性能の改善が計算される。

本発明の第１態様の実施の形態によれば、時間／周波数リソースブロックを、セルラー無線通信システムの複数のユーザ機器の間で分割するように構成され、第１セルを提供する第１基地局と、第２セルを提供する第２基地局を有する複数の基地局を有するセルラー無線通信システムにおいて使用される無線リソース割り当て方法が提供され、この方法において第１基地局は、複数のユーザ機器のうちの第２セルによりサービスを提供される第１ユーザ機器により送信され、かつ、第１基地局によりオーバーヒアされ復号される好適サブバンドのアップリンク制御情報から導出されるデータを使用して、一つ以上のパラメータの値を判定するステップと、第１ユーザ機器からの好適サブバンド要求と、複数のユーザ機器のうちの第１セルによりサービスを提供される第２ユーザ機器からの好適サブバンド要求との間にコンフリクトがある場合は、判定されたパラメータ値に基づいて、一つ以上のリソースブロックを第２ユーザ機器に割り当てるステップを行う。

このため、本発明の実施の形態においては、他の基地局（LTEまたはLTE-AシステムにおけるｅＮＢ）により「オーバーヒア」されたアップリンク制御信号は、ユーザ機器間の干渉を制御するために利用可能である。特に、オーバーヒアされた情報は、何れのリソースブロックが割り当て可能かに基づいてパラメータ値を生成するために使用可能である。このようにして、基地局（ｅＮＢ）のグループは自身のリソース割り当てを調整可能であり、一方、自身のユーザ機器、特には、セルエッジにおけるユーザ機器に適している最良のサブバンドを割り当て、それにより、干渉レベルを制御できる。LTE/LTE-Aシステムにおいては、これにより、Ｘ２リンクを必要とせずにICICの性能に近い性能を達成することが可能になり、それにより、コスト効果のあるソリューションを提供し、同時にセルエッジユーザに対して改良された性能も提供する。

LTE/LTE-Aシステムにおいては、オーバーヒアされた情報は、チャネル品質インディケータ(CQI)とハイブリッド自動再送要求（Hybrid Automatic Repeat reQuest, HARQ）を含むことができる。複数の隣接セルからのデータは、サブバンド使用の完全な知見を生成する方法において考慮できる。好ましくは、あるサブバンドの割り当てが予期せぬ干渉の増大を招いた場合、基地局は改善行動を取ることができる。

パラメータ値は、好適サブバンドのそれぞれにおけるリソースブロックが、第２基地局により第１ユーザ機器に割り当てられる確率に対する値を含むことができる。この場合、判定された確率値に基づいて、リソースブロックが第２基地局により第１ユーザ機器に割り当てられる可能性が低い場合は、リソースブロックは第２ユーザ機器に割り当てられる。

第１基地局は、第２セルからサービスを提供される第１ユーザ機器のグループにより送信される、好適サブバンドのオーバーヒアされ復号されたアップリンク制御情報から導出されるデータを使用してパラメータ値を判定でき、第１ユーザ機器からの好適サブバンド要求と、第２ユーザ機器からの好適サブバンド要求との間にコンフリクトがある場合は、判定されたパラメータ値に基づいて、一つ以上のリソースブロックを第２ユーザ機器に割り当てることができる。パラメータ値は、好適サブバンドのそれぞれにおけるリソースブロックが、第２基地局により第１ユーザ機器に割り当てられる確率に対する値を含むことができる。この場合、判定された確率値に基づいて、リソースブロックが、第２基地局により第１ユーザ機器の何れかに割り当てられる可能性が低い場合は、リソースブロックは第２ユーザ機器に割り当てられる。

第２基地局が、第１基地局が第１ユーザ機器により送信される情報、例えば、前記第１ユーザ機器に対するセル無線ネットワーク一時識別子（Cell Radio Network Temporary Identifier:C-RNTI）スクランブリング情報のような、アップリンク制御情報を復号することを可能にする情報を第１基地局に提供することが好ましい。

LTE/LTE-Aセルラー無線通信システムにおいて使用される方法である、本発明の第１態様を具現化する方法は、パラメータ値を判定する前に、可能な直交Zadoff-Chuコードのセットのサブセットのみが各セルに割り当てられるように、各セルにおけるユーザ機器によるアップリンク制御情報の送信のために直交Zadoff-Chuコードを割り当てることをさらに含むことができる。トラフィック負荷が、複数の基地局によりサービスを提供されるセル間で不均一に分散されている場合は、より大きなトラフィック負荷を有するセルは、好ましくは、トラフィック負荷のより少ないセルよりも、より多くの数のZadoff-Chuコードを含んでいるサブセットが割り当てられる。

LTE/LTE-Aセルラー無線通信システムにおいて使用される方法である、本発明の第１態様を具現化する方法においては、アップリンク制御情報は、第２セルにおけるユーザ機器により発行される好適サブバンド要求を含むCQI情報を含むことができる。アップリンク制御情報は、リソースブロックが第２セルにおけるユーザ機器に割り当てられたかどうかを確認するために第１基地局により使用されるHARQメッセージをさらに含むことができる。好ましくはこの場合、方法は、パラメータ値を判定する前に、各ユーザ機器が基地局との単一通信セッションを通じてアップリンク制御情報を送るために使用しているZadoff-Chuコードを変更することを許可されないように、セルにおけるユーザ機器を制御することをさらに含む。

一つ以上のリソースブロックを第２ユーザ機器に割り当てるときに、第２ユーザ機器により要求されたサブバンドにおけるリソースブロックが優先的に第２ユーザ機器に割り当てられることが好ましい。

パラメータ値を判定するために使用されるデータは、さらに、
第２セルによりサービスを提供されるユーザ機器にリソースブロックを割り当てるときに使用されるスケジューリング機構、
第２セルによりサービスを提供されるユーザ機器に対するセルエッジサービス品質（QoS）保証、
QoSを提供するセル階層、および
リソースブロック割り当てに対するセル階層
の少なくとも一つを含むことができる。

判定されたパラメータ値が、第１セルによりサービスを提供される第２ユーザ機器により要求されたすべての好適サブバンドにおけるすべてのリソースブロックが、第２セルによりサービスを提供されるユーザ機器に割り当てられた可能性が高いことを示す場合は、第２ユーザ機器に、代替の好適サブバンド要求を提供することを要求できる。

本発明を具現化する方法は、割り当てられたリソースブロックにおける性能が低下する場合は、第２ユーザ機器に対するリソースブロック割り当てを調べることをさらに含むことができる。

本発明の第２態様の実施の形態によれば、セルラー無線通信システムの複数のユーザ機器の間で、時間／周波数リソースブロックを分割するように構成されているセルラー無線通信システムにおいて使用される基地局が提供され、基地局は第１セルを提供するように構成されており、
システムの第２基地局により提供される第２セルに位置している一つ以上の第１ユーザ機器によりオーバーヒアされ復号された、好適サブバンドのアップリンク制御情報から導出されるデータを使用して、一つ以上のパラメータ値を判定するように構成されているパラメータ判定手段と、
第１ユーザ機器からの好適サブバンド要求と、第２ユーザ機器からの好適サブバンド要求との間にコンフリクトがある場合、判定されたパラメータ値に基づいて、第１セルにおける第２ユーザ機器にリソースブロックを割り当てるように構成されている無線リソース割り当て手段と、を有している。

本発明の第３態様の実施の形態によれば、第１セルを提供する第１基地局と、第２セルを提供する第２基地局を含む複数の基地局を有するセルラー無線通信システムが提供され、少なくとも第１基地局は、本発明の第２態様を具現化する基地局であり、第２基地局は、第２基地局によりサービスを提供されるユーザ機器に対するセル無線ネットワーク一時識別子（Cell Radio Network Temporary Identifier:C-RNTI）スクランブリング情報を第１基地局に提供するように構成され、第１基地局は、受信したC-RNTIスクランブリング情報を使用して、第２セルに位置するユーザ機器からオーバーヒアされたアップリンク制御情報を復号するように構成されている。

本発明の第４態様の実施の形態によれば、コンピュータプログラムが提供され、コンピュータプログラムは、セルラー無線通信システムにおける基地局上で実行されると、基地局に本発明の第１態様に従う方法を行わせ、または、基地局が本発明の第２または第３態様に従う基地局となるようにさせる。

例としてのみの手段として、付随する図面を参照する。

フェムトセルのグループ間のコードセット分布の例示図である。 本発明の第２態様を具現化するフェムトセルを示す図である。 本発明の第１態様を具現化するアルゴリズムのフローチャートである。

本発明の実施の形態が、図１に示されているように、ＬＴＥセルラー無線通信システムにおける三つのフェムトセル（基地局またはｅＮＢ）Ｆ１、Ｆ２、およびＦ３の配置を参照してここで記述される。

図２に示されているように、フェムトセルＦ１、Ｆ２、およびＦ３のそれぞれは、フェムトセル自身によりサービスを提供されるＵＥからの無線送信と、他のフェムトセルによりサービスを提供されるＵＥからオーバーヒアされた無線送信を含む無線送信を受信するように構成されている受信ユニット１を有している。フェムトセルＦ１、Ｆ２、およびＦ３はまた、他のセルの一つ以上のＵＥからオーバーヒアされ復号された、好適サブバンドのアップリンク制御情報から導出されるデータを使用して、好適サブバンドのそれぞれにおけるリソースブロックが、他のセルによりそれらのＵＥに割り当てられる確率といった、一つ以上のパラメータ値を判定するように構成されているパラメータ判定ユニット２も有している。フェムトセルＦ１、Ｆ２、およびＦ３のそれぞれは、他のセルのＵＥからの好適サブバンド要求と、自身のＵＥからの好適サブバンド要求との間にコンフリクトがある場合、判定されたパラメータ値に基づいて、リソースブロックをそのＵＥに割り当てるように構成されている無線リソース割り当てユニット３をさらに有している。リソースブロック割り当ての情報は、送信ユニット４を介して、ｅＮＢ Ｆ１によりサービスを提供されるＵＥに送信される。

特にセルエッジユーザへのダウンリンク干渉を制御するために、本発明を具現化する基地局は、他のセルにおけるユーザにより送信されたアップリンク制御情報を聞き（オーバーヒアし）、あるサブバンドが使用される可能性を判定し、自身のセルにおいてそのサブバンドを再使用するかどうかを決定し、再使用すると決定した場合、どのようにして最適に再使用するかを決定する。LTEにおいては、アップリンク制御情報は、物理アップリック制御チャネル(Physical Uplink Control CHannel, PUCCH)上で搬送され、チャネル品質インディケータ(Channel Quality Indicator, CQI)、ハイブリッド自動再送要求（Hybrid Automatic Repeat reQuest, HARQ）、およびMIMOに基づく送信に対しては、ランクインディケータ(Rank Indicator:RI)とプレコーディング行列インディケータ(Precoding Matrix Indicator:PMI)を含む。本発明の本実施の形態は、CQIとHARQメッセージ、特にCQIにより報告されるSNR値（または符号化された差分SNR値）、およびリソースグラントの後の対応するACK/NACKレートを利用して、サブバンド割り当ての確率を推定する。

CQIメッセージはPUCCH上で周期的に送信される。CQI送信周期は、2ミリ秒から160ミリ秒の間で選択された値に設定可能である。周期は、無線チャネルの変動性（またはチャネルコヒーレンス時間）に応じて構成可能である。

LTEにおいては、PUCCHメッセージビットは、直交ZC(Zadoff-Chu)コードにより拡散される。単一のリソースブロック（ＲＢ）に対しては１２のサブキャリアがあり、従って、ＬＴＥは、単一ビットをこのＲＢ全体にわたって拡散するために長さ１２のＺＣコードを使用する。フェーズシフトにより１２の直交ＺＣコードが可能である。LTEは何れのコードが使用可能かについて区別せず、従来のLTEセルにおいては、これらの１２のコードを、１２のユーザが単一のサブフレームにおいてPUCCHを折り返し報告するために同時に使用可能である。しかし、本実施の形態においては、単一のセルが使用可能なコード数は制限されており、それにより、フェムトセル分布に基づいて、何れの一つのセルも、あるコードがいつ使用されるか、それが自身のユーザからのものか、隣接セルに接続されているユーザからのものかを知ることが可能である。この制限は通常は、フェムトセルグループが使用される環境（フェムトセルのグリッドがワークスペースまたはフラットのグループにおいて使用されるエンタプライズ(Enterprise)のような）においては、一般的にアクティグなユーザの数が少ないので、ユーザＱｏＳに対しては大きな影響は与えない。PUCCH情報はセルＩＤと共にスクランブルされ、そのため、最初に、フェムトセルは、互いに通信すべきであり（好ましくはＳ１リンク上で）、スクランブリング情報に基づいて自身のセルＩＤを共有すべきである。同じソースからのフェムトセルのグループに対しては、この情報を共有することは問題ないと予想される。

図１は三つのフェムトセルのグループを示しており、それらの間で、ＺＣコードセット（１２の直交ＺＣコードの）は、三つのサブセットに分割されている。コードセットは、一様なトラフィック負荷状況においては等しく分割可能で、トラフィック負荷が一様でない場合は、より大きなトラフィック負荷のセルに、より多くのコードセットが分割されるようになる。コードセットは、ＵＥによりセルエリア全体にわたって使用されるが、ＵＥが、例えばセルエッジエリアの範囲内にいる場合は、コードセットは隣接セルがオーバーヒア可能である。セルエッジエリアは、図１において陰影により示されているエリアである。

LTE標準のもとでは、各ユーザ（またはＵＥ）により送信されるデータは、セル無線ネットワーク一時識別子(Cell Radio Network Temporary Identifier, C-RNTI)と呼ばれる固有の識別子と共にスクランブルされ、C-RNTIはサービング基地局により発行される。このC-RNTI情報が、Ｓ１リンク上で隣接セルにより共有され、それにより、オーバーヒアされた情報が隣接セルによりデスクランブルされて理解されるということは好ましい。他の実施の形態においては、特には、LTEシステムではない実施の形態においては、オーバーヒアされた情報は異なる方法で復号可能である。

本発明を具現化する基地局は、他のセルによりサービスを提供されるユーザ機器によりオーバーヒアされ復号された、好適サブバンドのアップリンク制御情報から導出されるデータを使用して、一つ以上のパラメータの値を判定するように構成される。他のセルからサービスを提供されるユーザ機器からの好適サブバンド要求と、基地局のユーザ機器の好適サブバンド要求との間にコンフリクトがある場合は、基地局は、判定されたパラメータ値に基づいて、一つ以上のリソースブロックをそのユーザ機器に割り当てるように動作可能である。

例えば、下記により詳細に記述される一実施の形態においては、第１基地局により判定されるパラメータ値は、好適サブバンドのそれぞれにおけるリソースブロックが、第２基地局によりそのＵＥの一つに割り当てられる確率についての値であり、第１基地局は、判定された確率に基づいて、リソースブロックが第２基地局によりそのＵＥに割り当てられる可能性が低い場合は、自身のＵＥの一つにリソースブロックを割り当てるように作動可能である。しかし、例としてのみであり、制限されることはないが、代替パラメータ値は、隣接セルによるバンド割り当ての過去の履歴（それぞれの条件のもとで）、予期される送信器および／または受信器の電力レベル、送信された信号の空間特性であってよく、これらは、問題のある衝突が起きるかどうかの判定において適切である。例えば、バンド割り当ての過去の履歴は、バンド要求をオーバーヒアし、過去に起きた何れの衝突も自身のバンド割り当てと比較することにより、基地局が隣接セルのバンド割り当てを推定することを可能にし、例えば、１日のある時間においては無線状況が毎日類似している屋内オフィス環境に特に適している。

周期的CQI報告に対するLTE標準のもとでは、ＵＥは、バンドにおける複数のサブバンドから選択された多数の好適サブバンドのそれぞれに対する復号可能な変調符号化方式(Modulation and Coding Scheme, MCS)値を報告する。例えば、10MHzのLTEチャネルにおいては、サブバンドは六つのリソースブロック(Resource Block:RB)から構成され、三つのバンドに対する三つのMCS値報告を示す三つのバンド幅部分がある。この配置は、本発明の第１態様を具現化するアルゴリズムの下記の説明において例として使用される。

本発明を具現化するアルゴリズムにおいては、各CQIが報告されたサブバンドの割り当て（隣接ｅＮＢによる）に対する確率値はｅＮＢにより計算される。自身のセルのセルエッジにおけるこれらの報告されたサブバンドの使用は、これらの確率値に依存する。ｅＮＢ Ｆ１により行われるようなアルゴリズムの一つの例が、図３のフロー図に示されている。

ステップ１において、ｅＮＢ Ｆ１は、隣接セルエッジＵＥのサブバンド要求についてのオーバーヒアされた情報を記録すると共に、自身のセルエッジユーザサブバンド要求を記録する。つまり、ｅＮＢ Ｆ１はPUCCHチャネルを介して自身のＵＥのCQI情報の記録を取り（割り当てられたＺＣコードを使用して）、隣接セルＦ２、Ｆ３におけるＵＥからのＣＱＩ情報をオーバーヒアする。復号可能なオーバーヒアされた情報はすべて、隣接セルにおけるセルエッジユーザからのものであると見なすことが可能である。自身のセルにおいては、指定されたＭＣＳ閾値未満の報告をするＵＥは、セルエッジユーザと見なされる。図３において、セル中心ユーザを示す、指定された閾値を超えるMCS(SINR)値のサブバンド要求は、太字で示されている。他のＭＣＳバンド要求は、セルエッジユーザからのものと考えられる。ｅＮＢ Ｆ１に対する課題は、隣接セルＦ２、Ｆ３による割り当ての確率が高いサブバンドの使用を回避しながら、最良の可能なサブバンドを自身のセルエッジユーザに割り当てることである。

ステップ２において、ｅＮＢ Ｆ１は、隣接セルのセルエッジＵＥからの如何なるHARQメッセージをも聞く（オーバーヒアする）ことを続ける。このステップが成功するチャンスを高めるために、ＵＥは、ｅＮＢとの単一の通信セッションの間は、自身のＺＣコードを変更できないという条件を設定することができる。ＵＥからのHARQメッセージは、「サブバンド」（潜在的には、ＵＥにより報告された三つのサブバンドのうちの一つ）が、ＵＥに割り当てられたという確認を提供可能である。サービングｅＮＢは常にセルエッジユーザにそのＵＥにより報告（要求）されたサブバンドの一つにおけるリソースブロック割り当てるように試みるべきであるという追加的条件を実行することにより、ｅＮＢ Ｆ１によりオーバーヒアされた各サブバンドの割り当てに対する確率値の判定が容易になる。

アルゴリズムのステップ３は、隣接するｅＮＢによりサービスを提供されるＵＥからのサブバンド要求についてのすべての記録（オーバーヒア）された情報に基づいて、各報告されたサブバンドに対してパラメータ値（この場合は、割り当て確率値）を判定するために、パラメータ計算エンジン（パラメータ判定ユニット）を使用することを含む。パラメータの計算は、他のデータ、例えば、隣接セルのスケジューリング機構、隣接セルのセルエッジにおけるユーザに対する何等かのQoS保証、QoSを提供するときのセル階層、および関連性のある何等かの外部入力（エンタプライズフェムトセルネットワークにおけるそのような外部入力の一つの例は、ネットワーク管理者が、送信電力を、そして干渉レベルを制限する省エネルギ対策を構成したかどうか）といった他のデータの一つ以上を考慮することが好ましい。例えば、隣接セルのスケジューリングがMax C/Iに偏重された場合、より高いMCSで報告されたサブバンドは、パラメータ計算においてより大きな重みが与えられるべきである。代替的に、ラウンドロビンスケジューリングが行われる場合、単一のユーザにより報告された三つのサブバンドのそれぞれには、等しい重みを与えることが可能である。幾つかのケースにおいては、QoS保証は、あるMCSサブバンドの割り当てにより満たされない可能性もあり、これらのサブバンドを計算から除外することが可能である。これらの優先権（特にセル階層）は時間の経過と共に変化する可能性がある。例えば、オフィスネットワークにおいては、作業エリアをカバーしているフェムトセルは、作業時間において優先権を有し、昼食時は、食事エリアをカバーしているセルが優先権を有することができる。フェムトｅＮＢ Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３は、これらの態様をＳ１リンク上で協議可能であり、スケジューリング機構、QoSレベル、またはセル階層における如何なる変化も、確率計算エンジンの入力に供給可能である。これらの変化は、数分または数時間のタイムスケールで起こるので、Ｓ１リンクはそのような更新を促進可能にするには十分で余りあるほどである（メッセージ配布スピードの観点から）。

あるサブバンドが複数のセルエッジＵＥから報告された場合、その割り当て確率は高くなる。しかし、単一セル内では、サブバンドは一度のみしか割り当て可能ではないので、単一のサブバンドの後続の報告においては、確率計算は、サブバンドは、最初の報告のときには割り当てられなかったという結合確率に基づいて行われるべきである。セルＦ２に対するオーバーヒアされたコードセット２（図３）内における、サブバンドＡに対する例としての計算を下記に記述する。
max C/Iタイプスケジューラの使用と、サブバンドＡが、最初のユーザCQI報告においてより高いMCSを報告したと仮定する（サブバンドの順序シーケンスは報告されたMCSを参照する）。サブバンドＡが第１ユーザに割り当てられる確率をP(1,A)で表わす。
すると、サブバンドＡが第１ユーザに割り当てられない確率は、
P'(1,A)=1-P(1,A)
で与えられる。
第３ユーザを考えると、サブバンドＡが第３ユーザに割り当てられる確率（MCSのみに基づく）は、P(3A,A)である。
しかしこの割り当ては、サブバンドＡが第１ユーザに割り当てられなかった場合のみに起こる。この場合、結合確率P(3,A)は、
P(3,A)=P'(1,A)*P(3A,A)
として考えられなければならない。
隣接セルＦ２によるサブバンドＡの割り当てに対する全体確率P(A,F2)は、これらの確率の合計（和集合）、つまり
P(A,F2)=P(1,A)+P(3,A)
により与えられる。

類似の割り当て確率計算は、隣接セルＦ３によって報告されるサブバンドに対して行うことが可能である。すべてのｅＮＢ Ｆ１，Ｆ２、およびＦ３が隣接セルにおけるセルエッジユーザの報告されたサブバンドをオーバーヒアするというということに基づくと、Ｆ３は、Ｆ１およびＦ２に対するセルエッジＵＥサブバンド要求をオーバーヒアし、ｅＮＢ Ｆ２とコンフリクトするサブバンドＡは割り当てない。割り当ての優先におけるセル階層の何らかの形式を有することは、確率計算プロセスを簡略化可能である。

まとめると、ステップ３において、隣接ｅＮＢ Ｆ２、Ｆ３により割り当てられる各報告されたサブバンドの確率が判定される。そしてこれらの値は、ステップ４における、ｅＮＢ Ｆ１自身のセルエッジサブバンド割り当てを決定するときに使用される。

ステップ４において、ｅＮＢ Ｆ１は、そのアクティブユーザからのCQI要求を考慮する。MCS値に依存して、ｅＮＢ Ｆ１は、ユーザがセルエッジエリア（より低いMCS）にいるか、またはセル内エリア（より高いMCS）にいるかを決定可能である。セルエッジＵＥ（太字で示されている）に対しては、サブバンド要求がオーバーヒアされた隣接ＵＥ要求とコンフリクトしていなければ、通常の内部割り当てプロセス（有効なスケジューリングアルゴリズムに基づく）を起動可能で、適切なサブバンドが割り当てられる。しかし、これらの要求が隣接ＵＥ要求とコンフリクトしている場合は、ｅＮＢ Ｆ１は、ステップ３で計算された割り当て確率値を考慮して、そのセルエッジＵＥに対するサブバンド割り当てについて決定する。ｅＮＢについての階層がある場合は、これは、サブバンド割り当てについての決定を支援するために使用可能である。他のセルがこの情報をオーバーヒアし、自身の割り当てを考えるので、ｅＮＢの階層（または優先順位）を有することは、決定プロセスを容易にすることを支援する。ｅＮＢ Ｆ１が、すべての報告されたサブバンドが隣接セルにより使用された可能性が高いと決定すると、ｅＮＢ Ｆ１は、ＵＥに、他の好適サブバンドについてのCQIを報告するように要求可能である。

ステップ５は、あるサブバンド割り当て、特には、競合が激しいサブバンドにおける割り当ての後の性能を監視することを含んでいる。特定のサブバンドを割り当てられたＵＥからのHARQメッセージが、より高いエラー率への遷移を示しており、ｅＮＢ（この例においてはＦ１）が、ｅＮＢ階層の低いレベルに位置している場合は、ｅＮＢは、そのセルエッジＵＥへのサブバンドの割り当てを変更することを決定可能であり、または、新しいCQI報告を、影響を受けているＵＥから要求可能である。代替的に、ある状況においては、ｅＮＢ Ｆ１は設定の変更を、Ｓ１リンクを介して隣接ｅＮＢに要求可能である。プロセスの長期統計もまたＳ１リンクを介して隣接ｅＮＢと共有可能である。

アルゴリズムのステップ１から５は、ｅＮＢが継続的に動作を続けるときに反復的に繰り返され、それらのＵＥにサービスを提供する。コヒーレンス時間は室内環境においてはより高く、データが集中するユーザセッションは長引く傾向にあるので、CQI、そしてこのアルゴリズムに対する更新レートは、典型的なマクロセルに対するものより低くなる。そのため、このアルゴリズムにより課せられる計算負荷は、フェムトセルに対して管理可能であり、セルエッジの性能の改善の恩恵は、処理の複雑さを補って余りある。

本発明の実施の形態を、LTE無線通信方式におけるフェムトセルを参照して上記に記述してきたが、本発明は、他のタイプのセルおよび他のタイプの無線通信方式に適用できる。例えば、地方のエリアのおけるマクロ基地局は、高速Ｘ２リンクをサポートするのが難しいことが分かるであろう。この場合、本発明を、セルエッジ干渉を制御するために採用することは利点がある。

本発明の実施の形態は、ハードウェアにおいて、または一つ以上のプロセッサ上で作動するソフトウェアモジュールとして、またはそれらの組み合わせにおいて実現できる。つまり、当業者は、マイクロプロセッサまたはデジタル信号プロセッサ（DSP）を、実際に、上記の機能の幾つかまたはすべてを実現するために使用できるということを認識するであろう。

本発明はまた、ここで記述された方法の一部またはすべてを行うための一つ以上のデバイスまたは装置プログラム（例えば、コンピュータプログラムおよびコンピュータプログラム製品）としても具現化できる。本発明を具現化するそのようなプログラムは、コンピュータ読み取り可能媒体に格納でき、または、例えば、一つ以上の信号の形状であることが可能である。そのような信号は、インターネットのウェブサイトからダウンロード可能なデータ信号であってよく、またはキャリア信号上で提供されてよく、または任意の他の形式であってよい。

Claims (19)

1. 時間／周波数リソースブロックを、セルラー無線通信システムの複数のユーザ機器の間で分割するように構成され、第１セルを提供する第１基地局（Ｆ１）と、第２セルを提供する第２基地局（Ｆ２）を含む複数の基地局（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）を有する前記セルラー無線通信システムにおいて使用される無線リソース割り当て方法であって、
   前記第１基地局（Ｆ１）は、
   前記複数のユーザ機器のうちの前記第２セルによりサービスを提供される第１ユーザ機器により送信される、好適サブバンドのアップリンク制御情報から導出されるデータを使用して、一つ以上のパラメータの値を判定し、前記アップリンク制御情報は前記第１基地局（Ｆ１）によりオーバーヒアされ復号されるステップと、
   前記第１ユーザ機器からの好適サブバンド要求と、前記複数のユーザ機器のうちの前記第１セルによりサービスを提供される第２ユーザ機器からの好適サブバンド要求との間にコンフリクトがあるときは、前記判定されたパラメータ値に基づいて、一つ以上のリソースブロックを前記第２ユーザ機器に割り当てるステップと、
   を行う方法。
2. 前記一つ以上のパラメータ値は、前記好適サブバンドのそれぞれにおけるリソースブロックが、前記第２基地局により前記第１ユーザ機器に割り当てられる確率についての値を含み、前記判定された確率値に基づいて、リソースブロックが前記第２基地局により前記第１ユーザ機器に割り当てられる可能性が低いときは、リソースブロックが前記第２ユーザ機器に割り当てられる請求項１に記載の方法。
3. 前記第１基地局は、前記第２セルによりサービスを提供される第１ユーザ機器のグループにより送信される、オーバーヒアされ復号された、好適サブバンドにおけるアップリンク制御情報から導出されるデータを使用して、前記パラメータ値を判定し、前記第１ユーザ機器からの好適サブバンド要求と、前記第２ユーザ機器からの好適サブバンド要求との間にコンフリクトがあるときは、前記判定されたパラメータ値に基づいて、一つ以上のリソースブロックを前記第２ユーザ機器に割り当てる請求項１に記載の方法。
4. 前記一つ以上のパラメータ値は、前記好適サブバンドのそれぞれにおけるリソースブロックが、前記第２基地局により前記第１ユーザ機器に割り当てられる確率についての値を含み、前記判定された確率値に基づいて、リソースブロックが前記第２基地局により前記第１ユーザ機器の何れかに割り当てられる可能性が低いときは、リソースブロックが前記第２ユーザ機器に割り当てられる請求項３に記載の方法。
5. 前記第２基地局は、前記第１基地局が前記第１ユーザ機器により送信されるアップリンク制御情報を復号することを可能にする情報を前記第１基地局に提供する請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。
6. 前記第２基地局により提供される前記情報は、前記第１ユーザ機器に対するセル無線ネットワーク一時識別子(C-RNTI)スクランブリング情報である請求項５に記載の方法。
7. LTE/LTE-Aセルラー無線通信システムにおいて使用される方法であって、
   パラメータ値を判定する前に、可能な直交Zadoff-Chuコードのセットのサブセットのみが各セルに割り当てられるように、各セルにおけるユーザ機器による前記アップリンク制御情報の前記送信のための直交Zadoff-Chuコードを割り当てることをさらに含む、請求項１〜６の何れか一項に記載の方法。
8. トラフィック負荷が、前記複数の基地局によりサービスを提供されるセル間で不均一に分散されているときは、より大きなトラフィック負荷を有するセルは、トラフィック負荷のより少ないセルよりも、より多くの数のZadoff-Chuコードを含むサブセットが割り当てられる請求項７に記載の方法。
9. LTE/LTE-Aセルラー無線通信システムにおいて使用される請求項１〜６の何れか一項に記載の方法、または請求項７または８に記載の方法であって、前記アップリンク制御情報は、前記第２セルにおける前記ユーザ機器により発行される好適サブバンド要求を含むCQI情報を含む方法。
10. 前記アップリンク制御情報は、リソースブロックが前記第２セルにおける前記ユーザ機器に割り当てられたかどうかを確認するために前記第１基地局により使用されるHARQメッセージをさらに含む請求項９に記載の方法。
11. パラメータ値を判定する前に、各ユーザ機器が基地局との単一の通信セッションを通じてアップリンク制御情報を送信するために使用しているZadoff-Chuコードを、各ユーザ機器が変更することが許可されないように、前記セルにおけるユーザ機器を制御する請求項１０に記載の方法。
12. 一つ以上のリソースブロックを前記第２ユーザ機器に割り当てるときに、前記第２ユーザ機器により要求されたサブバンドにおけるリソースブロックが、前記第２ユーザ機器に優先的に割り当てられる請求項１〜１１の何れか一項に記載の方法。
13. 前記パラメータ値を判定するために使用される前記データは、
    前記第２セルによりサービスを提供される前記ユーザ機器にリソースブロックを割り当てるときに使用されるスケジューリング機構、
    前記第２セルによりサービスを提供される前記ユーザ機器に対するセルエッジサービス品質(QoS)保証、
    QoSを提供するセル階層、および
    リソースブロック割り当てに対するセル階層
    の少なくとも一つをさらに含む、請求項１〜１２の何れか一項に記載の方法。
14. 前記判定されたパラメータ値が、前記第１セルによりサービスを提供される前記第２ユーザ機器により要求されたすべての好適サブバンドにおけるすべてのリソースブロックが前記第２セルによりサービスを提供されるユーザ機器に割り当てられた可能性が高いことを示すときは、前記第２ユーザ機器は、代替の好適サブバンド要求を提供するように要求される、請求項１〜１３の何れか一項に記載の方法。
15. 割り当てられたリソースブロックにおける性能が低下するときは、前記第２ユーザ機器に対する前記リソースブロック割り当てを調べることをさらに含む、請求項１〜１４の何れか一項に記載の方法。
16. 時間／周波数リソースブロックを、セルラー無線通信システムの複数のユーザ機器の間で分割するように構成されている前記セルラー無線通信システムにおいて使用される基地局（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）であって、前記基地局は第１セルを提供するように構成されており、
    前記セルラー無線通信システムの第２基地局により提供される第２セルに位置している一つ以上の第１ユーザ機器によりオーバーヒアされ復号された、好適サブバンドにおけるアップリンク制御情報から導出されるデータを使用して、一つ以上のパラメータ値を判定するように構成されているパラメータ判定手段（２）と、
    前記第１ユーザ機器からの好適サブバンド要求と、前記第２ユーザ機器からの好適サブバンド要求との間にコンフリクトがあるときは、前記判定されたパラメータ値に基づいて、前記第１セルにおける第２ユーザ機器にリソースブロックを割り当てるように構成されている無線リソース割り当て手段（３）と、
    を有する基地局。
17. 第１セルを提供する第１基地局（Ｆ１）と、第２セルを提供する第２基地局（Ｆ２）とを含む複数の基地局（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）を有するセルラー無線通信システムであって、
    少なくとも前記第１基地局（Ｆ１）は請求項１６に記載の基地局であり、
    前記第２基地局（Ｆ２）は、前記第２基地局（Ｆ２）によりサービスを提供されるユーザ機器に対するセル無線ネットワーク一時識別子(C-RNTI)スクランブリング情報を前記第１基地局（Ｆ１）に提供するように構成され、
    前記第１基地局（Ｆ１）は、前記受信したC-RNTIスクランブリング情報を使用して、第２セルに位置するユーザ機器によりオーバーヒアされる前記アップリンク制御情報を復号するように構成されている、セルラー無線通信システム。
18. コンピュータプログラムであって、セルラー無線通信システムにおける基地局上で実行されると、前記基地局に、請求項１から１５の何れか一項に従う方法を行わせ、または請求項１６に従う基地局となるようにさせるコンピュータプログラム。
19. セルラー無線通信システムにおける基地局上で実行されると、前記基地局に、請求項１に従う方法を行わせ、または請求項１６に従う基地局となるようにさせるコンピュータプログラムを格納している非一時的コンピュータ読み取り可能記憶媒体。