JP4256425B2 - 無線資源管理 - Google Patents

Description

本発明は、包括的には無線通信システムでの無線資源管理に関する。本発明は、詳細には、出力を複数のセクタ間で分担できるマルチセクタ・ベース・トランシーバ・サイトのためのダウンリンク出力情報を生成する方法および装置に関する。かかる情報は、無線通信システムの無線資源管理に使用することができる。

無線通信システムでは、ユーザ装置は、これは通常移動できるものであるが、基地局（base transceiver station）と無線通信を行っている。基地局は、一般に、基地局、または基地局が属するセルラ通信方式を始めとする通信方式に取り付けられた他のユーザ装置、もしくは例えば公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）またはインターネットのような外部ネットワークに無線通信している他の装置、と無線通信している他のユーザ装置に通信接続を提供する。ユーザ装置から基地局への方向はアップリンクと呼ばれ、基地局からユーザ装置への方向はダウンリンクと呼ばれる。

一般に、基地局は受信セクションと送信セクションを有している。受信セクションはアンテナを介してユーザ装置から高周波信号を受け取り、受け取った高周波信号を混合してベースバンド信号を取得し、得られたベースバンド信号を復調／復号化して、例えば、目的地へ、例えば基地局が属するセルラ通信方式を介して他のユーザ装置へ、受信データを、例えば前方送信のためのシグナリングまたはメッセージ・データもしくはユーザ・データを、取得する。

送信セクションは、基地局と連絡をとるユーザ装置に送信するデータを受け取り、そのデータを変調／符号化してユーザのためのベースバンド信号を取得し、次にそのベースバンド信号を混合してユーザのための高周波信号を受け取る。次に、基地局のための高周波信号、例えばすべてのユーザ装置に対する累積した高周波信号が、出力増幅器によって増幅され、その後基地局・アンテナにより送信される。

通信システムにおける容量（capacity）を増大させるために、基地局サイトは、個別の複数のセクタまたはセルに細分化され、そのようなセクタまたはセルの各々に、個別の出力増幅器とアンテナが提供され得る。このような状況では、マルチセクタ基地局の複数のセクタの出力増幅器の資源をプールするのが有利であることが分かっている。

これは、各セクタに対して増幅される信号を、すべての出力増幅器にわたって分担することにより達成することができる。すなわちＮ個の入力信号は分割され、出力増幅器による増幅後にＮ個の新しい信号へと再結合される。

このようなアレンジによれば、出力増幅器のプールされた資源にわたって信号の増幅が分担されるため、各出力増幅器に必要なダイナミック・レンジを縮小させることができ、出力増幅器にかかるコストが低減される。生じる合計信号のダイナミック・レンジは本質的に大きく、線形増幅を必要とするため、このことは符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）方式において特に重要である。さらに、このようなアレンジによれば、出力増幅器の１つに故障があってもセクタがすべての出力増幅を失うことにはならないため、自動的な出力増幅器の余剰が提供される。最後に、このようなアレンジによれば、基地局が共に位置する異なる方式、例えばＡＭＰＳ方式とＩＳ９５方式間での出力の分担が可能となる。

一般に、ベースサイトに利用可能な無線資源は有限であるため、使用される無線技術に
したがって、周波数、時間、または符号の少なくともいずれか一つにより、多くの物理および論理チャネルに分割される。基地局は通常多くのユーザ装置をサポートするため、無線資源、すなわち基地局に利用可能な種々のチャネルが種々のユーザ装置に割り当てられなければならない。通常この割り当ては無線資源管理機能により対処される。

多くのシステムでは、いくつかの無線資源管理機能は、１つのセル当たりに利用可能な合計出力に少なくとも部分的に依存し得る。これは特に、ユーザの許可制御およびスケジューリングのようなダウンリンクの無線資源管理機能が一般に、利用可能なコードチャネルの数および１つのセル当たりに利用可能な送信出力の合計に基づいている、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）方式で当てはまる。ほとんどのＣＤＭＡ方式では、利用可能な直交符号の数は十分に足りているが、一般に制限を課していない。したがって、システムの容量は、セルの最大送信出力能力によって制限される。この最大送信出力能力は、基地局の出力増幅器の定格出力により決定される。

無線資源管理機能は、一般に、基地局からの出力測定値、特に、ユーザ当たりのコード・出力および合計送信搬送波出力によって決まり、個々のセルの各々がセルの最大容量すなわち増幅器の定格出力にどれくらい近づいているかを決定する。

本発明は、マルチセクタ基地局で分担される出力増幅器資源をより有効に利用しようとするものである。

本発明の第１態様によれば、請求項１に記載の、出力を複数のセクタ間で分担できるマルチセクタ・ベース・トランシーバ・サイトのためのダウンリンク出力情報を生成する方法が提供される。

本発明の第２態様によれば、請求項１３に記載の、出力を複数のセクタ間で分担できるマルチセクタ・ベース・トランシーバ・サイトのためのダウンリンク出力情報を生成する装置が提供される。

本発明をより良く理解するために、そして本発明がいかに達成されるかを示すために、ここで例として添付図面を参照する。

本発明は、セルの容量が出力または妨害の点で限界があるＣＤＭＡセルラ方式に特に適しているため、ＣＤＭＡセルラ方式に関連して説明する。しかしながら、本発明はそのような方式に限定されるわけではない。

図１は、一実施形態による基地局（ＢＴＳ）１００と、無線資源管理手段（ＲＲＭ）２００の、主たる機能ブロック図を示す。本発明の理解に必要な機能のみを示し、説明する。しかしながら、当業者には、本発明の実際の実施が、明瞭さのためにここでの説明から省略した他の機能的ユニットを含むだろうということが理解されよう。

無線資源管理手段（ＲＲＭ）２００は、通常、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーション（ＧＳＭ）方式の基地局コントローラ（ＢＳＣ）またはユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）の無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）内に位置する。しかしながら、当業者には明らかなように、ＲＲＭ ２００は、基地局１００（ＵＭＴＳ用語ではノードＢとも呼ぶ）と共に位置してもよ
いし、あるいは通信システムの他の適切なネットワーク要素内に共に位置してもよい。

説明する実施形態では、ＢＴＳ １００はプールされた出力増幅器を備えた３つのセクタを有するマルチセクタＢＴＳサイトである。さらに、各セクタは、最大２０ワットの出力を有していると仮定する。すなわち、各出力増幅器は２０ワットの最大出力に規格され、したがってマルチセクタＢＴＳサイトの合計した送信出力合計は６０ワットである。明らかなことであるが、この実施形態に関して説明しているマルチセクタサイトのセクタ数や、最大出力は必須のものではなく、他の実施形態では種々の値で実行され得る。

ＢＴＳ １００には、各セクタに対する所要出力測定値、各セクタに必要な合計ダウンリンク送信出力の測定値を生成する出力測定機能モジュール１１０が与えられる。出力測定機能モジュール１１０は出力スケーリングモジュール１２０に結合され、各セクタの所要出力測定値を出力スケーリングモジュール１２０に渡す。

出力スケーリングモジュール１２０は、図２および３に関して以下に説明する一実施形態の方法を実行し、修正された出力測定値（修正出力測定値とも称する）を生成する。出力スケーリングモジュール１２０はＲＲＭ ２００に結合され、修正出力測定値をＲＲＭ
２００に渡す。これは測定レポートにより行われ得る。この測定レポートは連続的に生成されてもよいし、または特定の出来事またはトリガに応じて生成されてもよいし、その両方であってもよい。

さらに、ＢＴＳ １００にはＢＴＳ過負荷制御モジュール１３０も提供され得る。この場合、出力スケーリングモジュール１２０はＢＴＳ過負荷制御モジュール１３０にも結合され、修正出力測定値をＢＴＳ過負荷制御モジュール１３０にも渡し得る。

出力測定機能モジュール１１０、出力スケーリングモジュール１２０、および存在する場合にはＢＴＳ過負荷制御モジュール１３０は、通常、ＢＴＳ １００の内の別個のソフトウェアモジュールとして実装されるものと想定される。しかしながら、本発明は、ソフトウェアモジュールの使用に限定されるわけではなく、当業者に明らかなように、説明された機能は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアまたはそれらの任意の組み合わせにより提供され得る。

ＲＲＭ ２００は、修正出力測定値を受け取るために、上述したように出力スケーリングモジュール１２０に結合される。上記したように、ＲＲＭ ２００は通常、ＧＳＭ方式ではＢＳＣに位置するか、またはＵＭＴＳ方式ではＲＮＣに位置し、この場合、修正出力測定値はＢＴＳ／ＢＳＣインタフェース（Ａｂｉｓインタフェース）またはＲＮＣ／ノードＢインタフェース（ｌｕｂインタフェース）を横切って送られる。この転送の正確な詳細は当業者にとってはっきり理解できることは明らかであるため、さらに詳しくは説明しない。

ＲＲＭ ２００は通常、様々な異なる無線資源管理機能モジュールを含む。例証的な図示した無線資源管理モジュールは以下の通りである：許可制御モジュール２１０；ハンドオーバー制御モジュール２２０；スケジューラ２３０。さらにＲＲＭ ２００は、ＲＲＭ過負荷制御モジュール２４０も含む。説明した上記の種々のＲＲＭモジュールや、当業者に知られているが明瞭さのために省略した他のものが、ＢＴＳにより報告された送信出力測定値を使用することが、当業者には理解されるであろう。

詳細には、許可制御モジュール２１０は、新規のユーザ装置がセル／セクタへ許可され得るか否かを決定する際に、ＢＴＳにより報告された送信出力測定値を使用し；ハンドオーバー制御モジュール２２０は、いくつかのユーザ装置をより低負荷のセルにハンドオー
バーするか否かを決定する際に、ＢＴＳにより報告された送信出力測定値を使用し；スケジューラ２３０は、ダウンリンク送信のスケジューリングの間にどのコードおよび出力をユーザ装置に割り当てるかを決定する際に、ＢＴＳにより報告された送信出力測定値を使用し；ＲＲＭ過負荷制御モジュール２４０は、各セクタの過負荷を決定するために、ＢＴＳにより報告された送信出力測定値を使用する。

図２は、図１に示した出力分担モジュール１２０の動作方法を示すフローチャートである。
まず、工程ｓ１０で、出力分担モジュール１２０は上述したように出力測定モジュールから各セクタの送信出力測定値を受け取る。次に、工程ｓ２０で、出力分担モジュール１２０は、出力分担アルゴリズムにしたがって少なくとも１つのセクタの出力測定値を調整または修正する。これについては以下にさらに詳しく説明する。最後に、工程ｓ３０で、出力分担モジュール１２０は、１セクタ当たりの修正した所要出力測定値をＲＲＭ ２００に出力する。

さらに、出力分担モジュール１２０は、存在する場合には工程ｓ４０で、１セクタ当たりの修正所要出力測定値をＢＴＳ過負荷制御１３０にも送り得る。
明らかなことだが、出力スケーリングモジュールは多くの様々な方法で実施することが可能であり、出力スケーリングモジュールが動作する原理は所望の結果に応じて適応され得る。

出力スケーリングモジュール１２０は１または複数の報告された所要出力測定値を変更するように機能し得る。出力スケーリングモジュール１２０は一般に、実際の所要出力情報がＲＲＭ ２００に与えられた場合よりもより望ましい、セクタ間の出力資源の種々の割り当てをもたらすために、関係する報告出力に対する修正を行なう。明らかなことだが、所望の出力の割り当てに依存して、様々な修正をなし得るし、修正された報告出力から得られる異なるセクタ間の出力資源の割り当ては、元の出力測定がＲＲＭ ２００に供給されていた場合の割り当てよりも、「より公平か(fair)」または「より公平ではない(less fair)」ようになり得る。

セクタによって必要とされる出力の合計が利用可能な出力合計よりも小さい場合、出力スケーリングモジュール１２０はトラヒックの負荷を予め回避するために報告出力を調整または修正し、余剰の出力資源を高負荷セクタすなわちホットスポット・セクタに利用可能にし得る。したがって、出力スケーリングモジュールは、高負荷セクタの報告出力をそのセクタの公称出力未満に低下させ、その結果、ＲＲＭ ２００はより多くの出力を高負荷セクタに割り当て得ることができる。高負荷セクタの評価は、短期測定値に基づいて行なわれてもよいし、複数のセクタによって経験された負荷履歴がセクタにかかる負荷を決定するために使用されてもよい。利用可能な出力資源は高負荷セルに偏って分配されるので、システムはこれによって全体としてその容量を増加させることができる。

一旦、セクタによって必要とされる出力の合計が利用可能な出力合計に等しいか、またはそれを超えると、出力スケーリングモジュール１２０は、セクタ間のいかなる所望の出力分配をも達成させるために、報告出力を調整または修正し得る。例えば、出力スケーリングモジュール１２０は、１または複数の高負荷セクタにより多くの出力を供給するために、報告出力を修正しようとする。いくつかの実施形態では、修正または調整により、割り当てられた余剰の出力は、セクタが過負荷を受けている程度に比例するか、または関連する。しかしながら、他の実施形態では、過負荷の程度にかかわらず、報告出力に対する修正または調整により、すべての過負荷のセルに同じ余剰の出力資源が割り当てられてもよい。高負荷セクタの評価は、短期測定値に基づいて行なわれてもよいし、複数のセクタによって経験された負荷履歴がセクタにかかる負荷を決定するために使用されてもよい。
さらに、報告出力が公称セクタ出力未満であるセクタに対して、出力スケーリングモジュール１２０は、セクタ間に実装された出力分担によって、そのセクタのユーザが不公平にまたは不必要に罰せられないことを保証するために、報告出力を公称セクタ出力未満に維持しようとしてもよい。

１または複数の出力増幅器が故障している場合、出力スケーリングモジュール１２０によって報告される出力は、セクタ間のいかなる所望の分配も達成するために、セクタ間に残りの出力を分配するために、調整または修正され得る。例えば、出力スケーリングモジュール１２０は、より高負荷のセクタに、より多くの出力を供給するために、報告出力を修正しようとしてもよい。いくつかの実施形態では、修正または調整により、割り当てられた余剰出力は、セクタが経験する負荷の程度に比例するか、または関連する。しかしながら、他の実施形態では、負荷の程度にかかわらず、報告出力に対する修正または調整により、すべてのセクタに同じ減少された出力資源が割り当てられてもよい。セクタの負荷の評価は、短期測定値に基づいて行なわれてもよいし、複数のセクタによって経験された負荷履歴がセクタにかかる負荷を決定するために使用されてもよい。一実施形態では、故障した増幅器に関連する１または複数のセクタはより重く罰せられるように、該セクタの容量を分担出力サイト内の他のセクタよりも大きく減少させることにより、報告出力が調整される。このようにして、他のセクタに及ぼされる影響を最小限にしつつ、増幅器が故障したセクタに容量が提供される。

さらに、出力スケーリングモジュール１２０は、報告出力の合計を変更してもよい。
一般に、ＲＲＭ ２００に報告されるセクタに対する修正所要出力測定値の合計は、セクタに対する実際の所要出力測定値の合計に等しいことが望ましい。特に、実際の出力合計がベースサイトのすべてのセクタの有効出力合計よりも小さいか、またはそれと等しい場合にはそうである。これにより、ＲＲＭ ２００はベースサイトのセクタにおける負荷合計についての実際の情報を維持し、出力スケーリングモジュール１２０によって実行される報告される所要出力測定値の修正のみが異なるセクタ間の出力資源の相対的な割り当てに影響することを保証する。

しかしながら、出力増幅器が故障している場合には、ＲＲＭ ２００に報告されるセクタの修正所要出力測定値の合計が、セクタの実際の所要出力測定値の合計よりも大きいことが望ましい。このように実際の出力よりも報告される出力が増加することで、ＲＲＭ ２００は、ベースサイトのセクタにおける合計負荷を、実際の有効出力かまたはそれより低い値に減少させる。

本発明の一実施形態では、ベースサイトの各セクタの短期、中期、または長期の所要出力量を決定するために、出力スケーリングモジュール１２０はマルチバンド幅フィルタを具備する。この場合、出力スケーリングモジュール１２０は、その情報を用いて、セクタ出力がＲＲＭ ２００に送信される前にセクタ出力をスケーリングすることにより、あるセクタから別のセクタへ移す異なるレベルの出力を作動し得る。

詳細には、出力スケーリングモジュール１２０は、報告出力レベルの修正を決定する際に、長期出力レベルに関する情報または変化情報に関する情報を使用してもよい。例えば、あるセクタのための短期所要出力測定値またはすべてのセクタのための短期所要出力測定値の合計が、出力限界、例えば６０Ｗの出力限界合計を超過していることを示すが、長期出力レベル情報または変化情報は、そのような超過出力の偏位が短期のものであって、それゆえ出力増幅器が予期された期間の間、必要な余剰の出力を供給できるであろうことを示す場合、ＲＲＭ ２００に報告される測定を調整する際に、出力スケーリングモジュール１２０はそのことを考慮し得る。したがって、例えば、報告された測定値により、ＲＲＭ ２００は、ある期間の間、公称出力限界を超える出力を実際に割り当て得る。

さらに、報告出力を調整する場合、出力スケーリングモジュール１２０は、異なるセクタにおける負荷に関する長期情報または履歴情報を使用してもよい。例えば、マルチセクタ出力分担サイト内の１つのセクタが、同じマルチセクタ出力分担サイト内の別のセクタよりも常にまたは優先的に、より高く負荷されている場合には、出力スケーリングモジュールは、平均負荷がほぼ一様で負荷の差がより短期間のものであると予想される場合よりも、より容易に空き容量を割り当ててもよいし、または、低負荷セクタの有効な空き容量のより多くをより高負荷のセクタに割り当ててもよいし、その両方であってもよい。

図３は、出力スケーリングモジュール１２０によって生成される例証的な修正された所要出力情報を示す表である。図に示した実施例は、出力スケーリングモジュール１２０によるセクタ負荷の履歴情報の利用を例証するために、別々に考慮されてもよいし、または他の選択肢として逐次考慮されてもよい。明らかなことであるが、ＲＲＭ ２００による所望の出力分担を達成するために、本発明の範囲内で、図示した実施例の報告された数字に達する修正または調整の詳細を、当業者には修正し得る。

第１の実施例では、サイトの１セクタ当たりの定格出力は２０Ｗである。したがって、ＲＲＭ ２００は１セクタ当たりの負荷が、２０Ｗを超える１セクタ当たりの送信出力にならないことを保証するために作動する。しかしながら、サイトはセクタ間の出力分担を支援するため、セル間で出力がどのように分配されるかに無関係に、６０Ｗの送信出力の合計を支援することができる。

第１の実施例では、セクタ１は高く負荷され、セクタ２および３は比較的低く負荷されている。したがって、セクタ１はホットスポットと考えることができる。ＢＴＳが３０Ｗ−１０Ｗ−１０Ｗのセクタの実際の送信出力を報告して返す場合、ＲＲＭ過負荷制御モジュール２４０はセクタ１の過負荷を認識し、ＲＲＭ ２００はセクタ１の３０Ｗという所要送信出力負荷を２０Ｗの定格最大値未満に減少させるためにセクタ１の負荷を減少させる。詳細には、許可制御モジュール２１０が、セクタ１に任意の新規ユーザが入るのを止めるか、ハンドオーバー制御モジュール２２０が、セクタ１にいる幾人かのユーザを別のセルにハンドオーバーするか、またはスケジューラ２３０が、セクタ１のユーザがダウンリンク送信を行うのに利用可能な出力を減少させるか、の少なくともいずれか一つを行い得る。

しかしながら、所要出力の合計はわずか５０Ｗであり、これはベースサイトの出力能力合計の６０Ｗよりも小さいため、ベースサイトによって受け入れることが可能である。ＲＲＭ ２００がセクタ１の負荷を減少させることによって起こるシステム容量の不必要な損失を回避するために、出力スケーリングモジュール１２０は、図２の工程ｓ２０で述べたようにＲＲＭ ２００へ出力測定値を転送する前に、出力測定値を修正する。

第１の図示した実施例では、レポート３０Ｗ−１０Ｗ−１０Ｗは、出力スケーリングモジュール１２０により、例えば１５．４Ｗ−１７．３Ｗ−１７．３Ｗに修正される。修正されたレポートを受け取るとすぐに、ＲＲＭ ２００は任意のセル内のより多くのユーザをスケジュールすることができる。したがって、最も必要なところでシステム容量が利用可能になることが保証される。

この実施例では、最も高負荷のセクタであるセクタ１の報告出力は、他の２つのセクタであるセクタ２およびセクタ３の報告出力よりも小さいことに留意すべきである。このように、セクタ１は、あたかもそれが他の２つのセルよりも高く負荷されていないように見えるようにされ、したがって、ＲＲＭ ２００は、最も高負荷のセクタであるセクタ１に、比例してより多くの出力または余剰のユーザを割り当てることができる。調整された報
告された数字を受け取るとすぐに、ＲＲＭ ２００はセクタ１に４．６Ｗの余剰容量を割り当てることができるが、セクタ２および３にはわずかに２．７Ｗの余剰容量しか割り当てることができない。したがって、容量は最も高負荷のセクタ（例えばホットスポット）に優先的に与えられ、他方で、余剰容量が、残りのより低負荷のセクタに加えられる。

第２の実施例では、セクタ１は、その定格最大値を超えて負荷され、セクタ２はここでは定格最大値に負荷され、セクタ３は比較的低く負荷されている。所要出力の合計は６０Ｗであり、これはＢＴＳサイトのための定格最大出力である。

ＢＴＳが３０Ｗ−２０Ｗ−１０Ｗのセクタの実際の送信出力を報告して戻す場合、ＲＲＭ過負荷制御モジュール２４０はホットスポット・セクタ１における過負荷を認識し、ＲＲＭ ２００は、該セクタの所要送信出力の３０Ｗを２０Ｗの定格最大値未満に減少させるためにセクタ１の負荷を減少させる。詳細には、許可制御モジュール２１０は、セクタ１に任意の新規ユーザが入るのを止めるか、ハンドオーバー制御モジュール２２０が、セクタ１にいる幾人かのユーザを別のセルにハンドオーバーするか、またはスケジューラ２３０が、セクタ１のユーザがダウンリンク送信を行うのに利用可能な出力を減少させるか、の少なくともいずれか一つを行い得る。さらに、ＲＲＭ ２００は、セクタ２が２０Ｗのその最大負荷にあることを認識する。したがって、許可制御モジュール２１０は、セクタ２に任意の新規ユーザが入るのを止めるか、ハンドオーバー制御モジュール２２０が、セクタ１にいる幾人かのユーザを別のセルにハンドオーバーするか、またはスケジューラ２３０が、セクタ１のユーザがダウンリンク送信を行うのに利用可能な出力を減少させるか、の少なくともいずれか一つを行い得る。

所要出力の合計は、６０Ｗであり、これはベースサイトの出力能力の合計と等しいため、ベースサイトによって受け入れることが可能である。ＲＲＭ ２００がセクタ１および２の負荷を過度に減少させることによって起こるシステム容量の不必要な損失を回避するために、出力スケーリングモジュール１２０は、図２の工程ｓ２０で述べたようにＲＲＭ
２００へ出力測定値を転送する前に、出力測定値を修正する。

したがって、第１の例証的実施形態では、出力スケーリングモジュール１２０による報告出力の調整は、すべての既存の所要出力を満足させると共に、より低負荷のセクタと比較して、ホットスポット・セクタにより多くの出力を優先的に割り当てることが可能であるという効果がある。有効に、空き容量は、２つの低負荷のセクタからホットスポットまで転送されていた。

第２の図示した例証的な実施例では、実際の出力測定値３０Ｗ−２０Ｗ−１０Ｗが、出力スケーリングモジュール１２０により、例えば２２Ｗ−１９Ｗ−１９Ｗに修正される。
修正されたレポートを受け取るとすぐに、ＲＲＭ ２００は、依然としてホットスポット・セクタ１に過負荷がかかっていると考えて、例えばホットスポット・セクタの負荷を１〜２０Ｗ減少するように作用する。しかしながら、報告出力は実際の数字である３０Ｗの代わりに２２Ｗのみであるので、ＲＲＭはセクタ１の負荷を２Ｗだけ減少し、セクタ１によって使用される実際の出力として３０−２＝２８Ｗの実際の負荷を与える。

セクタ２および３の両方については１９Ｗが報告されているので、必要であれば、ＲＲＭ ２００はこれらのセクタの各々に１Ｗだけより多くの出力を割り当てることができる。

したがって、第２の例証的実施形態では、出力スケーリングモジュール１２０による報告出力の調整は、実際の数字の３０Ｗが報告された場合ほど多くはないが、最も高負荷のセクタ１の容量を減少させ、完全に負荷されたセクタ２にわずかにより多くの容量を可能
にし、必要なときに低負荷のセクタ３のさらなる使用を依然として可能にしつつ、このセクタ３の利用可能な容量の量を厳しく減少させる、という効果がある。有効に、低負荷のセクタ３によって使用されていない空き容量のほとんど（すなわち低負荷のセクタ３によって使用されていない１０Ｗの公称割り当て）は、より高負荷のセクタに転送され、８Ｗがホットスポット・セクタ１に割り当てられてセクタ１に使用される実際の出力は２８Ｗまで増大し、１Ｗがセクタ２に割り当てられてセクタ２に対する所要出力がさらに増大すると共に、１Ｗがセクタ３の所要出力をさらに増大させるために保持される。

第２の実施例で説明した状況は、第１の実施例における状況の後で起こると理解される。したがって、この例証的な例では、例えば、セクタ１が履歴上非常に過度の負荷をかけられ、セクタ３は非常に負荷が少なかったため、セクタ３の空き容量のほとんどすべてが他の２つのセクタへ有効に再配分される。しかしながら、第２の実施例で説明したセクタの相対的な負荷が分離して起こる場合（つまりセクタ間の相対的負荷に履歴上の差がない場合）、出力スケーリングモジュール１２０は、より少ない空き容量をセクタ３からセクタ１または２への割り当てるよう報告出力を調整し得る。したがって、例えば、この代替実施形態では、報告出力は２６Ｗ−１８Ｗ−１６Ｗであり、これは報告された過負荷が６Ｗであるためセクタ１の実際の出力の減少を３０−６＝２４Ｗとし、セクタ２の容量の増加の可能性を２Ｗ（２０−１８＝２Ｗ）とし、セクタ３の容量の増加の可能性を４Ｗ（２０−１６＝４Ｗ）とし得る。これにより、セクタ３の使用するいくらかの空き容量が有効に保持される。当然ながら、すべての実施形態において、報告出力を調整する場合に、相対的負荷の履歴レベルについての情報を、出力スケーリングモジュール１２０によって考慮に入れる必要はない。

第３の例証的な実施例では、３０Ｗ−２５Ｗ−１５Ｗの実際の出力測定値が、出力スケーリングモジュール１２０により、２７Ｗ−２４Ｗ−１６Ｗに修正される。
修正されたレポートを受け取るとすぐに、ＲＲＭ ２００は、依然としてホットスポット・セクタ１に過負荷がかかっていると考えて、例えばホットスポット・セクタの負荷を１〜２０Ｗ減少するように作用する。しかしながら、報告出力は実際の数字である３０Ｗの代わりに２７Ｗのみであるので、ＲＲＭはセクタ１の負荷を２７−２０＝７Ｗだけ減少し、セクタ１によって使用される実際の出力として３０−７＝２３Ｗの実際の負荷を与える。

修正されたレポートを受け取るとすぐに、ＲＲＭ ２００は、セクタ２にも過負荷がかかっていると考えて、例えばセクタ２の負荷を２〜２０Ｗ減少させるように作用する。しかしながら、報告出力は実際の数字である２５Ｗの代わりに２４Ｗのみであるので、ＲＲＭは、セクタ１の負荷を２４−２０＝４Ｗだけ減少させ、セクタ１によって使用される実際の出力として２５−４＝２１Ｗの実際の負荷を与える。セクタ３については１６Ｗが報告されているため、必要であれば、ＲＲＭ ２００はセクタ３に４Ｗだけより多くの出力を割り当てることができる。

したがって、第２の例証的実施形態では、出力スケーリングモジュール１２０による報告出力の調整は、実際の数字の３０Ｗが報告された場合ほど多くはないが最も高負荷のセクタ１の容量を減少させ、過負荷のセクタ２の容量を減少させ、必要なときに低負荷のセクタ３のさらなる使用を依然として可能にしつつ、このセクタ３の利用可能な容量の量を減少させる、という効果がある。有効に、低負荷のセクタ３によって使用されていない空き容量（すなわち５Ｗ）のうちの一部（４Ｗ）は、より高負荷のセクタに移動され、セクタ３が増加を要求した場合にはＲＲＭがセクタ３により多くの容量を割り当てることを可能にしつつ、より高負荷のセクタ１および２が増加された容量のうちの一部を受け入れることを可能にする。この実施例では、転送された容量は、より高負荷のセルに、より多く割り当てられた。すなわち、１Ｗの余剰がセクタ２に与えられたのに対し、３Ｗの余剰が
セクタ１に与えられたが、より等しいか、より等しくない割り当てを当業者の想定範囲内で行い得ることは明らかである。

第３の実施例で説明される状況は、第１の実施例および第２の実施例の後で起こると理解される。したがって、この例証的な例では、例えば履歴上セクタ１がセクタ２よりもより過負荷をかけられているため、転送される容量のうちのより多くが、セクタ２よりもセクタ１に有効に再配分され得る。しかしながら、第１の実施例で説明したセクタの相対的な負荷が分離して起こる場合（つまり、セクタ間の相対的負荷に履歴上の差がない場合）出力スケーリングモジュール１２０は、空き容量をより均等に割り当てるよう、報告出力を調整し得る。したがって、例えば、この代替実施形態では、報告出力は２８Ｗ−２３Ｗ−１６Ｗであり、これは、報告された過負荷が８Ｗであるためセクタ１の実際の出力を３０−８＝２２Ｗとし、報告された過負荷が３Ｗであるためセクタ２の実際の出力を２５−３＝２２Ｗとする。当然ながら、すべての実施形態において、報告出力を調整する場合に、相対的負荷の履歴レベルについての情報を、出力スケーリングモジュール１２０によって考慮に入れる必要はない。

第４の例証的な実施例では、セクタ１はその定格最大値を超えて負荷され、セクタ２はその定格最大値で負荷され、セクタ３は比較的低く負荷されている。所要出力の合計は６０Ｗであり、これはＢＴＳサイトのための定格最大出力である。しかしながら、この実施例では、出力増幅器の１つが故障しているため、サイトの最大有効出力は４０Ｗである。

ＲＲＭ ２００は出力増幅器の１つが故障していることに気づいていないため、各セクタで２０Ｗが利用可能であるということに基づいて作動し続ける。しかしながら、ＢＴＳ
１００は、出力増幅器の１つが故障していることに気づいているため、ＲＲＭ ２００がすべてのセクタにかかる負荷をできるだけ遠くまで同レベルに一様にしつつすべてのセクタにかかる負荷の合計を減少することを保証するために、出力スケーリングモジュール１２０は報告出力測定値を修正すべく作用する。

図示した例証的な実施例では、実際の出力測定値レポート３０Ｗ−２０Ｗ−１０Ｗが、出力スケーリングモジュール１２０により、例えば３０Ｗ−２６．５Ｗ−２３．５Ｗに修正される。このように、実際の出力測定値の６０Ｗの報告された合計出力の代わりに、修正された出力レポートは８０Ｗの合計出力を示し、すべてのセクタは２０Ｗの出力限界を超えている。しかしながら、セクタの報告出力間の相対的な差は、実際の出力間の相対的な差よりも小さい。

修正された測定値レポートに応じて、ＲＲＭ過負荷制御モジュール２４０は、すべてのセクタの過負荷を認識し、ＲＲＭ ２００は、各々のセクタ所要送信出力を減少させるために、すべてのセクタの負荷を減少させる。詳細には、許可制御モジュール２１０が、新規ユーザが入るのを止めるか、ハンドオーバー制御モジュール２２０が、幾人かのユーザを別のセルにハンドオーバーするか、またはスケジューラ２３０が、ユーザがダウンリンク送信を行うのに利用可能な出力を減少させるか、の少なくともいずれか一つを行い得る。

ＲＲＭモジュールは、修正出力レポート中のスケーリングに関連する程度に、各セクタの所要送信を減少させるよう作動する。
修正レポートは、セクタ１の所要出力が３０であることを示す。したがって、ＲＲＭ ２００は３０−２０＝１０Ｗだけ所要出力を減らすことにより所要出力を定格２０Ｗに減らすように作用する。したがって、実際の出力は３０−１０＝２０Ｗに修正される。

修正されたレポートは、セクタ２の所要出力が２６．５であることを示す。したがって
、ＲＲＭ ２００は２６．５−２０＝６．５Ｗだけ所要出力を減らすことにより所要出力を定格２０Ｗに減らすように作用する。したがって、実際の出力は２０−６．５＝１３．５Ｗに修正される。

修正されたレポートは、セクタ３の所要出力が２３．５であることを示す。したがって、ＲＲＭ ２００は２３．５−２０＝３．５Ｗだけ所要出力を減らすことにより所要出力を定格２０Ｗに減らすように作用する。したがって、実際の出力は１０−３．５＝６．５Ｗに修正される。

したがって、出力増幅器の一つが故障した後に、ＲＲＭ２００が出力増幅器の故障に気付いていないか、またはマルチセクタ・ベースサイトのセクタ間の出力分担に気付いていない場合でも、ＲＲＭ ２００によって割り付けられる実際の出力は、２０＋１３．５＋６．５＝４０Ｗに減少される。さらに、容量の減少の割合はすべてのセクタに対して同じであるため、ベースサイト出力資源へのアクセスは、システム利用を最大限にするためにセクタ間でできるだけ均等に分担される。

したがって、第４の例証的実施形態では、出力スケーリングモジュール１２０による報告出力の調整は、すべてのセクタでのサービスを維持しつつ、セクタの容量全体を残りの利用可能な出力未満に減少させる効果がある。

この例証的実施形態では、出力増幅器のうちの１つの故障に起因する容量の減少の割合はすべてのセクタで同じである。代わりに、そのような減少は、１または複数のセクタでより大きく適用されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、セクタがより高く負荷されればされるほど、出力スケーリングモジュール１２０によって適用される減少の割合は小さくなる。繰り返すが、出力スケーリングモジュールは、いくつかの実施形態では、適用される減少を決定する際に、セクタの負荷に関する履歴情報を考慮に入れてもよい。

上述したように、出力スケーリングモジュール１２０によって生成された修正所要出力測定値は、セクタの各々に対して過負荷警報が発せられる出力レベル閾値を修正するために使用される。出力レベル閾値は、既存の出力レベルおよび修正された所要出力から決定され得る。

したがって、一実施形態では、報告出力に応じて、割り当てられる出力とＲＲＭ２００により許容される任意の余剰容量とが確立される。次に、これらの数字を合計すると、セクタのための出力レベル閾値が得られる。

したがって、どのセクタも過負荷をかけられているものとしては報告されていない第１の実施例では、出力レベル閾値は以下のように計算される：
セクタ１：割り当て出力＝３０Ｗ；余剰容量＝２０−１５．４＝４．６Ｗ；閾値＝３４．６Ｗ
セクタ２：割り当て出力＝１０Ｗ；余剰容量＝２０−１７．３＝２．７Ｗ；閾値１２．７Ｗ
セクタ３：割り当て出力＝１０Ｗ；余剰容量＝２０−１７．３＝２．７Ｗ；閾値１２．７Ｗ
第２の実施例では、セクタ１が過負荷をかけられているものとして報告されているが、出力レベル閾値は以下のように計算される：
セクタ１：割り当て出力＝３０−（２２−２０）＝２８Ｗ；余剰容量＝０Ｗ（過負荷）；閾値＝２８Ｗ；
セクタ２：割り当て出力＝２０Ｗ；余剰容量＝２０−１９＝１Ｗ；閾値＝２１Ｗ；
セクタ１：割り当て出力＝１０Ｗ；余剰容量＝２０−１９＝１Ｗ；閾値＝１１Ｗ；
第３の実施例では、セクタ１と２が過負荷をかけられているものとして報告されているが、出力レベル閾値は以下のように計算される：
セクタ１：割り当て出力＝３０−（２７−２０）＝２３Ｗ；余剰容量＝０Ｗ（過負荷）；閾値２３Ｗ；
セクタ２：割り当て出力＝２５−（２４−２０）＝２１Ｗ；余剰容量＝０Ｗ（過負荷）；閾値＝２１Ｗ；
セクタ１：割り当て出力＝１５Ｗ；余剰容量＝２０−１６＝４Ｗ；閾値＝１９Ｗ。

第４の実施例では、すべてのセクタが過負荷をかけられているものとして報告されているが、出力レベル閾値は以下のように計算される：
セクタ１：割り当て出力＝３０−（３０−２０）＝２０Ｗ；余剰容量＝０Ｗ（過負荷）；閾値＝２０Ｗ：
セクタ２：割り当て出力＝２０−（２６．５−２０）＝１３．５Ｗ；余剰容量＝０Ｗ（過負荷）；閾値＝１３．５Ｗ：
セクタ１：割り当て出力＝２０−（２３．５−２０）＝６．５Ｗ；余剰容量＝０Ｗ（過負荷）；閾値＝６．５Ｗ。

必要な計算が出力スケーリングモジュール１２０によって実行されて修正された出力閾値がＢＴＳ過負荷制御モジュール１３０に渡されるか、または、ＢＴＳ過負荷制御モジュール１３０が修正された出力閾値を計算するために、修正された出力レベル閾値の計算に必要な情報がＢＴＳ過負荷制御モジュール１３０に渡され得る。

本発明の実施により以下の利点が得られる。
いくらかの未使用の出力を低負荷のセクタから高負荷のセクタへ転用することにより、より多くのユーザがより高負荷のセクタに受け入れられるように、容量利得が実現され得る；
ＲＲＭ特異的アルゴリズムと比較してＢＴＳでは出力測定の時間分解能がより精密であるため、負荷の変化とスケールされた出力測定値の選択に対する反応が迅速である；
出力スケーリング・アルゴリズムが各セクタに適切なトリガ閾値を選択および設定するため、いかなるセルに基づく過負荷制御機構も修正する必要がない。これは、１セクタ当たりの負荷に必要な送信出力が１セクタ当たりの定格出力よりも大きくなる場合に、サイト送信出力の合計が超過しなければＢＴＳ過負荷制御が起こらないことを保証する；
マルチセクタＢＴＳサイトにわたる出力分担はＢＴＳでの修正によってのみ達成され、ＲＲＭ機能の動作は変化しない。これにより、種々のメーカーの設備間での相互作用(inter-working)が促進され、ＢＴＳとＲＲＭ機能の間でのシグナリングは必要ない。

このように、説明した実施形態では、既存のＲＲＭ機能に関してトランスペアレントに作用し、ダウンリンクシステム容量全体を増加させるために分担された出力資源をベースサイトで使用するアルゴリズムが、ベースサイトに導入される。

一実施形態によるベース・トランシーバ・ステーションと、無線資源管理ユニットとの、主たる機能ブロック図。 図１に示した出力スケーリング・アルゴリズムの動作方法を例証するフローチャート。 出力スケーリング・アルゴリズムにより生成された例証的な修正所要出力情報を示す表。

Claims (15)

1. 出力を複数のセクタ間で分担できるマルチセクタ・ベース・トランシーバ・サイトのためのダウンリンク所要送信出力情報を生成する方法であって、
   各セクタのダウンリンク所要送信出力情報を収集する工程；
   セクタによって必要とされる出力合計がベース・トランシーバ・サイトから利用可能な合計出力よりも小さい場合に、高負荷のセクタに低負荷のセクタよりも多くの出力が不均衡に分配されるよう、トラヒックの負荷を予め回避すべく、収集したダウンリンク所要送信出力情報を修正する工程；
   および
   修正したダウンリンク所要送信出力情報を、マルチセクタ・ベース・トランシーバ・サイトを制御する過負荷制御モジュールと無線資源手段とに転送する工程；
   修正したダウンリンク所要送信出力情報に少なくとも部分的に依存して決定される閾値を用いて各セクタの負荷を決定する工程であって、各セクタに対する出力は該セクタが負荷を受けている程度に偏って調整される、工程；
   からなる方法。
2. 前記収集したダウンリンク所要送信出力情報を修正する工程は、１または複数のセクタに対するダウンリンク所要送信出力情報に対して行なわれる、請求項１に記載の方法。
3. 前記収集したダウンリンク所要送信出力情報を修正する工程において行われる修正は、収集した出力の合計とマルチセクタ・ベース・トランシーバ・サイトの有効出力との相対的な大きさに基づいて決定される、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記収集したダウンリンク所要送信出力情報を修正する工程により、低負荷のセクタからより高負荷のセクタへの無線資源管理手段による空き容量の割り当てが行われる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記収集したダウンリンク所要送信出力情報を修正する工程により、セクタに割り当てられる空き容量の量が、セクタの負荷または過負荷の程度に関連付けられる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. セクタにかかる各負荷の評価は、マルチバンド・フィルタによって決定されるセクタの負荷に関連する情報に関して決定される、請求項４または５に記載の方法。
7. 前記収集したダウンリンク所要送信出力情報を修正する工程により、より高負荷のセクタに対する報告された出力が、より低負荷のセクタに対する報告された出力よりも少なくなる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記収集したダウンリンク所要送信出力情報を修正する工程により、収集した出力の合計が閾値出力より大きい場合には、セクタに報告される出力の合計が、セクタに対して収集された出力の合計よりも大きくなる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 閾値出力は、ベース・トランシーバ・サイトに利用可能な出力の合計により決定される、請求項８に記載の方法。
10. 平均負荷および所要出力の変化情報の少なくとも一方が、収集した出力情報を修正する際に使用される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 平均負荷および変化情報の少なくとも一方は、収集した所要出力に適用されるマルチバンド・フィルタから得られる、請求項１０に記載の方法。
12. 請求項１〜１１に記載の方法を実行するためのプロセッサが実施可能な命令を記憶する記憶媒体。
13. 出力を複数のセクタ間で分担できるマルチセクタ・ベース・トランシーバ・サイトのためのダウンリンク所要送信出力情報を生成する装置であって、
    セクタによって必要とされる出力合計がベース・トランシーバ・サイトから利用可能な合計出力よりも小さい場合に、高負荷のセクタに低負荷のセクタよりも多くの出力が不均衡に分配されるよう、トラヒックの負荷を予め回避すべく、各セクタの収集したダウンリンク所要送信出力情報を修正する出力スケーリングモジュール；および
    マルチセクタ・ベース・トランシーバ・サイトを制御する、前記出力スケーリングモジュールに結合された過負荷制御モジュールと無線資源手段とであって、該過負荷制御モジュールおよび該無線資源手段は、前記出力スケーリングモジュールから修正した出力情報を受け取るためのものであり、該過負荷制御モジュールは修正したダウンリンク所要送信出力情報に少なくとも部分的に依存して決定される閾値を用いて各セクタの負荷を決定し、無線資源管理手段は各セクタが負荷を受けている程度に偏って各セクタに対する出力を調整する、過負荷制御モジュールおよび無線資源手段；
    を備えた装置。
14. ダウンリンク所要送信出力情報を収集する出力測定モジュールをさらに備えた、請求項１３に記載の装置。
15. 請求項１３または１４に記載の装置を備えたセルラ通信方式のための基地局。

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