JP4750851B2 - 順方向送信における同じグレードのサービスのための限定的再使用セット管理アルゴリズム - Google Patents

Description

下記の明細書は、一般に無線通信に係り、そして特に複数の直交リソース再使用セットの間で移動デバイスをダイナミックに再割り当てすることによって移動デバイスのスループットを改善することに関する。

無線ネットワーキング・システムは、それによって世界中の大部分の人々が通信するようになってきている有力な手段になってきている。無線通信デバイスは、顧客の要求を満足させるためそして携帯性及び利便性を改善させるために、より小さくそしてより高機能になってきている。セルラ電話機のような移動デバイスの処理能力の改善は、無線ネットワーク伝送システムへの要求の増加をもたらしている。そのようなシステムは、一般的にそれを経由して通信するセルラ・デバイスほど容易には更新されない。移動デバイスの能力が発展するにつれて、新たなそして改善された無線デバイスの能力を十分に活用することを容易にする方法で古い方の無線ネットワーク・システムを維持管理することは、困難である。

より詳しくは、周波数分割に基づく技術は、一般的にスペクトルを帯域幅の一様なチャンク（chunk）へと分けることにより別々のチャネルへとスペクトルを分離する、例えば、無線セルラ電話機通信のために割り当てられる周波数帯域の分割は、３０チャネルへと分けられることができ、その各々は音声の会話を搬送することができる、又はディジタル・サービスを用いてディジタル・データを搬送することができる。各チャネルは、１回に１つのユーザだけに割り当てられることができる。１つの一般的に利用される変形は、直交周波数分割技術であり、それは全体のシステム帯域幅を複数の直交副帯域へと効率的に区分する。これらの副帯域は、しかも、トーン、キャリア、サブキャリア、ビン、及び周波数チャネルとも呼ばれる。各副帯域は、データとともに変調されることができるサブキャリアに関係付けられる。時分割に基づく技術を用いて、帯域は、連続的な時間スライス又はタイム・スロットへと時間的に分割される。チャネルの各ユーザは、巡回（round-robin）方式で情報を送信するためそして受信するためにタイム・スライスを与えられる。例えば、任意の所定の時刻ｔにおいて、１つのユーザは、短いバーストのあいだチャネルへのアクセスを与えられる。次に、アクセスは、別の１つのユーザに切り替えられ、そのユーザは情報を送信するためそして受信するために短い時間のバーストを与えられる。“交代すること”の循環は、継続し、そして最終的に各ユーザは、複数の送信バーストと受信バーストとを与えられる。

コード分割に基づく技術は、一般的に、ある範囲内の任意の時刻に利用可能な複数の周波数にわたりデータを送信する。一般に、データは、ディジタル化され、そして利用可能な帯域幅にわたり拡散される、そこでは複数のユーザがそのチャネル上でオーバーレイされることができ、そしてそれぞれのユーザは、固有の系列コードを割り当てられることができる。複数のユーザは、スペクトルの同じ広い帯域のチャンクで送信することができ、そこでは各ユーザの信号は、それぞれの固有の拡散コードにより全帯域幅にわたり拡散される。この技術は、シェアリングを提供でき、そこでは１又はそれより多くのユーザが同時に送信しそして受信することができる。そのようなシェアリングは、スペクトル拡散ディジタル変調を通して実現されることができ、そこではユーザのビットのストリームは、擬似ランダムな方式で非常に広いチャネルにわたってエンコードされそして拡散される。受信機は、関係する固有の系列コードを認識するように、そしてコヒーレントな方式で個々のユーザに対するビットを収集するためにランダム化を元に戻すように設計されている。

（例えば、周波数分割技術、時分割技術、及び符号分割技術を利用する）一般的な無線通信ネットワークは、交信可能区域を提供する１又はそれより多くの基地局及びその交信可能区域内でデータを送信しそして受信することが可能な１又はそれより多くの（例えば、無線）端末を含む。一般的な基地局は、ブロードキャスト・サービス、マルチキャスト・サービス及び／又はユニキャスト・サービスのために複数のデータ・ストリームを同時に送信することができ、そこでは、データ・ストリームは、移動端末にとって関心のある個別の受信であり得るデータのストリームである。その基地局の交信可能区域内の移動端末は、複合ストリームによって搬送される１つのデータ・ストリーム、１より多くのデータ・ストリーム、又は全てのデータ・ストリームを受信することに関心があり得る。同様に、移動端末は、基地局へ又は別の移動端末へデータを送信することができる。基地局と移動端末との間の又は複数の移動端末間のそのような通信は、チャネル変動及び／又は干渉強度変動のために劣化することがある。例えば、上記の変動は、１又はそれより多くの移動端末に対する基地局のスケジューリング、出力制御、及び／又はレート予測に影響することがある。

限定的再使用は、無線通信システムにおいてセル間干渉を低減するために設計された技術である。限定的再使用は、包括的な（global）計画方式であり、それは無線ネットワークのユーザによって測定されるチャネル及び干渉を考慮に入れる。限定的再使用は、それに関係するチャネル品質に基づいて選択されたユーザのために直交リソース（例えば、周波数、時間、コード、ビーム、空間ディメンション、等）を再使用することを捜し求める。少なくとも上記の観点において、ユーザ・デバイス・スループットを改善させるために無線ネットワーク環境においてユーザ・デバイスへの直交リソース割当て及び無線通信を改善するシステム及び／又は方法に対してこの技術における必要性が存在する。

サマリー

下記は、本発明の１又はそれより多くの実施形態の基本的な理解を提供するためにそのような実施形態の簡単なサマリーを示す。このサマリーは、全ての考え得る実施形態の完璧な全体像ではなく、そして、全ての実施形態の鍵となる要素又は重大な要素を識別するためでもなく若しくはいずれかの又は全ての実施形態のスコープを詳細に叙述するようにも意図されていない。その１つの目的は、後で与えられるより詳細な説明への前置きとして単純化した形式で１又はそれより多くの実施形態の複数の概念を与えることである。

１又はそれより多くの実施形態及び対応するその開示にしたがって、様々な態様が、無線ネットワーク環境においてユーザ・デバイス・スループットを改善させることに関係して説明される。１態様にしたがって、順方向リンク送信についての同じグレードのサービスのために限定的再使用セット管理アルゴリズムが提供される。本アルゴリズムは、干渉制限されたネットワークにおいて弱いユーザの信号対干渉及びノイズ比（ＳＩＮＲ：signal-to-interference and noise ratio）を改善することができる。各再使用セットに割り当てられる帯域幅、再使用セット負荷、及びその再使用セットをシェアリングする全てのユーザのスペクトル効率の調和平均は、該再使用セットにわたる同じグレードのサービス（ＥＧｏＳ：equal grade of service）ユーザ・スループットを推定するために利用されることができる。繰り返しアルゴリズムは、次に、全ての再使用セットにわたる等しいユーザ・スループットの制約の下でセクタ・スループットを最大にするために利用されることができる。

本明細書では、周波数セットは、限定的再使用セット管理アルゴリズムを説明するために直交リソース・セットの一例として使用される。そのようなアルゴリズムは、直交リソースの別の実施形態、例えば、タイム・スロット、キャリア、コード、空間ディメンジョン、周波数／時間インターレース、及びビーム−フォーミング・ビーム、に直接適用可能である。

１態様にしたがって、無線ネットワークにおいて信号送信スループットを最適化する方法は、周波数再使用セットの統合したスループットを近似すること、各リソース再使用セット内部の少なくとも１つのユーザ・デバイスへのリソース割当てに対するフェアネス（fairness）制約を強く要求するために１又はそれより多くのＥＧｏＳスケジューラを利用すること、及び複数のリソース再使用セット間のリソース割当てに対するフェアネス制約を強く要求するために限定的再使用セット管理アルゴリズムを利用すること、を具備する。本方法は、低スペクトル効率に起因する悪い接続を有するユーザ・デバイスを同定すること、そして総合ネットワーク・スループットを改善させるためにそのようなデバイスを高いスループットを示しているリソース・セットに再割り当てすること、をさらに具備する。

別の１態様にしたがって、無線ネットワーク環境においてユーザ・デバイス・スループットを最適化することを容易にするシステムは、無線ネットワークにおいてユーザ・デバイスのスペクトル効率を算定し、そして複数のリソース再使用セット間のフェアネス制約を強く要求する限定的再使用コンポーネント、及び該リソース再使用セット内部でフェアネス制約を強く要求する１又はそれより多くの同じグレードのサービス（ＥＧｏＳ）スケジューラ、を具備する。本システムは、リソース再使用セットへのデバイスの初期割当て、同様にスループットを最適化するためにデバイスの再割当てを生成することを容易にする割当てコンポーネントをさらに具備することができる。

別の１態様にしたがって、無線ネットワークにおいてユーザ・デバイスのスペクトル効率を改善することを容易にする装置は、無線ネットワークにおいてリソース再使用セット内部のユーザ・デバイスへのリソース割当てに関係するフェアネス制約を強く要求するための手段、及び該無線ネットワークにおいて１又はそれより多くのリソース再使用セットへのリソース割当てに関係するフェアネス制約を強く要求するための手段、を具備する。本装置は、さらにリソース再使用セットにユーザ・デバイスを割り当てるための手段、１又はそれより多くのユーザ・デバイスのスペクトル効率を評価するための手段、及びユーザ・デバイスがスペクトル効率の改善をそのセットにおいて経験できるリソース再使用セットを同定するための手段、を具備することができる。該割り当てるための手段は、低いスペクトル効率を有するユーザ・デバイスを該同定されたリソース再使用セットに再割り当てすることができ、該再割り当てされたユーザ・デバイスの該スペクトル効率を改善することができる。

さらに別の１態様は、そこに記憶されたコンピュータ実行可能な命令を有するコンピュータ読み取り可能な媒体を提供し、該命令は、同じグレードのサービス・プロトコルにしたがってリソース再使用セットに関係する１又はそれより多くのユーザ・デバイスにリソースを分配するため、及び無線ネットワークにおいてリソース再使用セットを管理するためである。該コンピュータ読み取り可能な媒体は、該無線ネットワークにおいて少なくとも１つのユーザ・デバイスに対するスペクトル効率を評価するための命令、全ての他のユーザ・デバイスと比較して最低のスペクトル効率を有するユーザ・デバイスを同定するための命令、該無線ネットワーク中の他のリソース・セットと比較して最高の総合スループット有するリソース・セットを同定するための命令、及び該ユーザ・デバイスのスペクトル効率を改善するために、最低のスペクトル効率を有するユーザ・デバイスを最高の総合スループットを有する該リソース・セットに再割り当てするための命令、をさらに具備する。

さらに別の１態様は、マイクロプロセッサに関係し、それは、無線通信環境においてスループットを最適化するための命令を実行し、該命令は：無線ネットワークの少なくとも一部において通信している１又はそれより多くのユーザ・デバイスに関するスループットを算定すること；該無線ネットワークの一部における１又はそれより多くの直交リソース・セットに対するセクタ・スループットを評価すること；他のユーザ・デバイスと比較して相対的に低いスループットを有するユーザ・デバイスを同定すること；及び該ユーザ・デバイスを第１の直交リソース・セットから該第１の直交リソース・セットよりも高いスループットの第２の直交リソース・セットへ再割り当てすること、を具備する。

別の１態様にしたがって、移動デバイスは、直交リソース・セット割当てを受け取るコンポーネント；及び該直交リソース・セット割当てによって割り当てられるリソースを介して制御を確立するコンポーネント、を具備することができる。該受け取られた割当ては、本明細書中に記載される様々な実施形態に関して説明されるように、より高いスループットの直交リソース・セットへの再割当てであり得る。該移動デバイスは、例えば、セルラ電話機、スマート電話機、ラップトップ、ＰＤＡ、ハンドヘルド通信デバイス、ハンドヘルド計算デバイス、等であり得る。

上記の目的そして関係する目的の実現のために、１又はそれより多くの実施形態は、下記に詳細に記載される特徴、そして特に特許請求の範囲において示される特徴を具備する。下記の説明及び添付された図面は、１又はそれより多くの実施形態のある例示的な態様を詳細に説明する。これらの態様は、しかしながら、様々な実施形態の原理がその中で利用されることができる様々な方法のうちの幾つかだけを表し、そして記載された実施形態は、全てのそのような態様及びそれらと等価なものを含むように意図されている。

詳細な説明

様々な実施形態が、図面を参照してここに記載され、図面では、類似の参照符号は一貫して類似の要素を参照するために使用される。以下の記載では、説明の目的で、数多くの具体的な詳細が１又はそれより多くの実施形態の十分な理解を与えるために記載される。しかしながら、そのような（複数の）実施形態がそれらの具体的な詳細を用いずに実行され得ることは、明白である。別の事例では、周知の構造及びデバイスは、１又はそれより多くの実施形態を説明することを容易にするためにブロック図形式で示される。

本明細書において使用されるように、用語“コンポーネント”、“システム”及びその他は、コンピュータ関連のエンティティ、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ、ソフトウェア、又は実行中のソフトウェアのいずれか、を呼ぶように意図されている。例えば、コンポーネントは、プロセッサ上でランしているプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能なもの、実行のスレッド、プログラム、及び／又はコンピュータであり得るが、これらに限定されない。１又はそれより多くのコンポーネントは、プロセス及び／又は実行のスレッドの内部に存在することができ、そしてコンポーネントは、１つのコンピュータ上に局在化されることができる及び／又は２又はそれより多くのコンピュータの間に分散されることができる。同様に、これらのコンポーネントは、その媒体上に記憶された種々のデータ構造を有する様々なコンピュータ読み取り可能な媒体から実行されることができる。コンポーネントは、ローカル・プロセス及び／又は遠隔プロセスの方法により通信することができ、そのプロセスは、例えば、１又はそれより多くのデータ・パケット（例えば、ローカル・システム、分散型システム中の他のコンポーネント及び／又は信号によって別のシステムとインターネットのようなネットワークをわたって他のコンポーネントと、情報交換する１つのコンポーネントからのデータ）を有する信号にしたがう。

その上、様々な実施形態が、加入者局に関連して本明細書中で説明される。加入者局は、同様にシステム、加入者ユニット、移動局、移動体、遠隔局、アクセス・ポイント、基地局、遠隔端末、アクセス端末、ユーザ端末、ユーザ・エージェント、又はユーザ装置とも呼ばれることができる。加入者局は、セルラ電話機、コードレス電話機、セッション・イニシエーション・プロトコル（ＳＩＰ：Session Initiation Protocol）電話機、無線ローカル・ループ（ＷＬＬ：wireless local loop）局、個人ディジタル補助装置（ＰＤＡ：personal digital assistant）、無線接続能力を有するハンドヘルド・デバイス、又は無線モデムに接続された他の処理デバイスであり得る。

その上、本明細書中に記載される様々な態様又は特徴は、方法、装置、又は標準プログラミング技術及び／又は標準エンジニアリング技術を使用する製造のアーティクル（article）として与えられることができる。本明細書中で使用されるように用語“製造のアーティクル”は、いずれかのコンピュータ読み取り可能なデバイス、キャリア、又は媒体からアクセス可能なコンピュータ・プログラムを含むように意図されている。例えば、コンピュータ読み取り可能な媒体は、磁気的な記憶デバイス（例えば、ハード・ディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ）、光ディスク（例えば、コンパクト・ディスク（ＣＤ）、ディジタル・ヴァーサタイル・ディスク（ＤＶＤ：digital versatile disk）．．．）、スマート・カード、及びフラッシュ・メモリ・デバイス（例えば、カード、スティック、キー・ドライブ．．．）、を含むことができるが、それらに限定されない。

ここで図面を参照して、図１は、直交リソース、例えば、周波数、帯域幅、タイム・スロット、キャリア、等の限定的再使用及びそれに関するリソース割当ての理解を容易にする図１００を例示する。リソース再使用管理の１態様は、例えば、選択されるユーザに基づくユーザのチャネル品質によって再使用のための周波数をインテリジェントに展開することである。ＣＤＭＡシステムに関して、“アクティブ・セット”は、ハンドオフ目的のために各ユーザに対して定められることができる。あるユーザのアクティブ・セット中の複数のセクタは、通常、順方向リンク（ＦＬ：forward link）上でのそのユーザの受信に対する干渉の一因となり、一方で、セクタ送信は、逆方向リンク（ＲＬ：reverse link）上のユーザの送信によって干渉される。ユーザのアクティブ・セット中の様々なセクタからの干渉を避けることにより、ＦＬとＲＬの両者の干渉の低減は、実現されることが可能である。シミュレーション及び解析は、ユーザのアクティブ・セットに基づいた周波数再使用割当てアルゴリズムが２５％の帯域幅部分負荷で３．５ｄＢの信号−対干渉及びノイズ比（ＳＩＮＲ：signal-to-interference and noise ratio）改善を生み出すことを既に示している。

無線ネットワーク中のスケジューラは、本明細書中に説明される様々な実施形態にしたがって、直交リソース・セット再使用を通してＳＩＮＲ改善を利用するように修正されることができる。音声送信トラフィックを扱う時に、音声能力は、ネットワーク中の最も悪いユーザのＳＩＮＲによって多くの場合に制限される。音声ユーザが比較的長い時間にわたり利用可能な帯域幅のある狭い部分を占有するという理由で、通話の期間全体を通してユーザＳＮＩＲを改善するためにそのユーザに固定した周波数再使用セットを割り当てることによって、能力改善が実現されることができる。しかしながら、データ・トラフィックの場合には、従来の固定再使用アルゴリズムは、“バースト性の（bursty）”データ・トラフィック（例えば、間欠的であるトラフィック、等）及び／又は変化するフェアネス（fairness：公平さ）要求のトラフィックに適応するためには十分な適応性がない。ユーザがバースト性のトラフィックを送信する／受信するときに、従来システムは、異なるＳＮＩＲ、利用可能な帯域幅、及び（例えば、所定の再使用セットについて他のユーザから）提供される負荷を有する周波数セットの間で行われるトレードオフを必要とする。フェアネス基準、例えば、同じグレードのサービス（ＥＧｏＳ：equal grade of service）又は比例フェアネス、が異なる再使用セットのユーザに対して強く要求される必要がある場合には、スケジューラは、さらに複雑になることがある。

図１００は、単純化したシナリオを例示し、そこでは通信帯域幅が７つの周波数、Ｕ_０からＵ_６、へと分割され、それらの周波数は異なるセクタに割り当てられ、それを介してセクタは情報を送信することができそして受信することができる。下記の具体例のリソース再使用アルゴリズムでは、各セクタは、０，１又は２の値を割り当てられる。ネットワークにおいて利用可能な全体の帯域幅は、ユニバーサル（universal）再使用、１／３再使用、及び２／３再使用で７つの周波数セットへと分割される。各再使用リソース・セットは、その後、３−ビット・バイナリ・マスクを用いてラベルを付けられることができ、そこで、ｉ番目の位置における“１”は、それが値ｉのユーザによって使用されることを示す。例えば、“１１０”は、値０と１のセクタにより使用されるが値２のセクタでは使用されない２／３周波数再使用セットを示す。周波数セット｛Ｕ_０，Ｕ_１，Ｕ_２，Ｕ_３，Ｕ_４，Ｕ_５，Ｕ_６｝のラベルは、｛１１１，１１０，１０１，０１１，１００，０１０，００１｝によって与えられる。しかしながら、別のラベル付け取り決めが可能であることが認識される。例えば、３−ビット・マスクの値は、周波数セットにラベルを付けるために利用されることができる（例えば、そこでは、１１１は周波数セット７を表し、００１は周波数セット１を表す、等）。周波数プラニングを用いて、ユーザは、１／３又は２／３再使用周波数セットを使用することによって主要な干渉を回避することができる。

第３世代ネットワークでは、複数のデータ・ユーザ間のフェアネスが、スケジューラによって強く要求されることがある。複数のユーザへの順方向リンク送信が時間多重化されるネットワークでは、最高のスケジューリング測定基準を有するユーザは、一般的にスケジューリング・タイム・スロット全体にわたり送信をスケジュールされる。スケジューリング測定基準は、マルチ・ユーザ・ダイバーシティ（ＭＵＤ：multi-user diversity）を利用するために、フェアネス測定基準だけでなくチャネル好感度（channel desirability）に基づいて通常計算される。例えば、λ_ｉが指定されたウィンドウにわたるユーザｉのスループットを表すとし、そしてμ_ｉとμ￣_ｉが、それぞれユーザＩの瞬間スペクトル効率及び平均スペクトル効率を表すとする。フェアネス測定基準Ｆ_ｉは、次式により与えられる：
ＥＧｏＳスケジューラに対して
Ｆ_ｉ＝１／λ_ｉ （１）
であり、そして比例フェア・スケジューラに対して
Ｆ_ｉ＝μ￣_ｉ／λ_ｉ （２）
である。チャネル好感度測定基準は、次式により与えられる：
Ｔ_ｉ＝μ_ｉ／μ￣_ｉ （３）
スケジューリング測定基準は、フェアネス測定基準の関数とチャネル好感度測定基準とを組み合わせた測定基準の出力として計算されることができる。スケジューリング測定基準は、最終スケジューリング決定を行うために他のＱｏＳ関連測定基準Ｑ_ｉとさらに組み合せられることができる。本発明では、フェアネス測定基準だけがダイナミックな限定的再使用スケジューラの柔軟性を説明するために使用される。１つの実施形態では、組み合わせ関数は、次式により与えられるような積である：
Ｓ_ｉ＝Ｆ_ｉＴ_ｉ （４）
別の１つの実施形態では、関数は、次式により与えられるようにある指数αとβによりべき乗した各測定基準の積である：
Ｓ_ｉ＝Ｆ_ｉ ^αＴ_ｉ ^β （５）
さらに別の１つの実施形態では、次式により与えられるようにある指数αとβによりべき乗した各測定基準の加重和である：
Ｓ_ｉ＝ａＦ_ｉ ^α＋ｂＴ_ｉ ^β （６）
さらに別の１つの実施形態では、次式により与えられるようにある指数αとβによりべき乗した加重測定基準の最大値である：
Ｓ_ｉ＝ｍａｘ（ａＦ_ｉ ^α，ｂＴ_ｉ ^β） （７）
図２は、ＥＧｏＳフェアネス制約を利用してセクタ・スループットを最大にするために直交リソース再使用セットにユーザ・デバイスを割り当てることを容易にするシステム２００の例示である。再使用セット帯域幅及び／又は再使用セット負荷を考慮せずに、再使用セットがユーザ・デバイスのＳＩＮＲ特性にだけ基づいて割り当てられるとき、従来のリソース再使用システムは、フェアネス問題を引き起こすことがある。システム２００は、限定的再使用コンポーネント２０２を備え、それは無線ネットワーク２０４及び１又はそれより多くのユーザ・デバイス２０６に動作上で接続される。無線ネットワーク２０４は、当業者によって認識されるように、例えば、複数の基地局、セクタ、領域、及びその他を備えることができる。（複数の）ユーザ・デバイス２０６は、セルラ電話機、スマート電話機、ＰＤＡ、ラップトップ、個人計算デバイス、ハンドヘルド通信デバイス、衛星無線通信機器、全地球位置決定システム、及び／又は無線ネットワーク２０４を経由して情報を受信すること及び／又は送信することに適したいずれかの他のデバイスを備えることができるが、それらに限定されることはない。

それに加えて、無線ネットワーク２０４は、当業者によって認識されるように、様々な多元接続技術、それらの組み合わせ、又はいずれかの別の適した無線通信プロトコルとともにユーザ・デバイス２０６への通信サービスを提供することができる。例えば、これらの技術は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：code division multiple access）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ：frequency division multiple access）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ：time division multiple access）システム、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭ：orthogonal frequency division multiple access）システム、インターリーブされたＦＤＭＡ（ＩＦＤＭＡ：interleaved FDMA）システム、局所ＦＤＭＡ（ＬＦＤＭＡ：localized FDMA）システム、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ：space division multiple access）システム、擬似直交多元接続システム、及びその他、とともに利用されることができる。ＩＦＤＭＡは、しかも分散型ＦＤＭＡとも呼ばれ、そしてＬＦＤＭＡは、しかも狭帯域ＦＤＭＡ又は古典的ＦＤＭＡとも呼ばれる。ＯＦＤＭＡシステムは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ：orthogonal frequency division multiplexing）を利用する。ＯＦＤＭＡ、ＩＦＤＭＡ、及びＬＦＤＭＡは、全体のシステム帯域幅を複数の（Ｋ個の）直交周波数副帯域へと効果的に区分する。これらの副帯域は、同様に、トーン、サブキャリア、ビン、及びその他、とも呼ばれる。各副帯域は、それぞれのサブキャリアと関係付けられ、それはデータとともに変調されることができる。ＯＦＤＭは、Ｋ個の副帯域の全て又は１つのサブセット上で周波数ドメインにおいて変調シンボルを送信する。ＩＦＤＭＡは、Ｋ個の副帯域全体にわたり一様に分散されている副帯域上で時間ドメインにおいて変調シンボルを送信する。ＬＦＤＭＡは、時間ドメインにおいてそして一般的に隣接する副帯域上で変調シンボルを送信する。

例えば、ユーザ・デバイス２０６が再使用１／３又は２／３再使用セットを割り当てられるとき、そのようなユーザ・デバイス２０６は、ユニバーサル再使用セットへの割当ての下で経験されるものよりの著しく低い干渉のレベルを経験することがある。ＥＧｏＳフェアネス基準を利用するとき、弱い方のユーザ・デバイスに１／３再使用セット又は２／３再使用セットを割り当てることによって全てのユーザ・デバイス２０６のあいだでＳＩＮＲを等化することが望ましいことがある。ユーザ・デバイス２０６のスループット性能は、同様に、再使用セット内部の各ユーザ・デバイス２０６への帯域幅割当てに依存することがある。したがって、１又はそれより多くのＥＧｏＳスケジューラは、限定的再使用コンポーネント２０２によって利用されることができ、再使用セット内部でのフェアネスを保証し、一方で、限定的再使用コンポーネント２０２は、複数の再使用セット間のフェアネスを保証するためにセット管理アルゴリズムを利用することができる。

本明細書を思い出させる（reminder）ために、直交リソース・セットが周波数セットである限定的再使用コンポーネントの様々な実施形態が、理解を容易にするために説明される。しかしながら、リソース・セットが複数の周波数だけを含むように限定されるのではなく、むしろ周波数セット、タイム・スロット・セット、周波数とタイム・スロット・セット、コード・セット、直交空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）ディメンジョン、及びキャリア・セット、ＯＦＤＭＡサブキャリア・セット、ＩＦＤＭＡサブキャリア・セット、ＬＦＤＭＡサブキャリア・セット、及び／又はいずれかの他の適切なリソースを含むことができることが、理解されるはずである。

図３は、１又はそれより多くの実施形態にしたがってＥＧｏＳフェアネス制約の下でユーザ・デバイス・スループットを最大にすることを容易にするシステム３００の例示である。システム３００は、限定的再使用コンポーネント３０２を備え、それは無線ネットワーク３０６を介して通信するときに、ユーザ・デバイス３０６のスループットを最大にするためにユーザ・デバイス３０６を周波数再使用セットに割り当てることができる。限定的再使用コンポーネントは、ＥＧｏＳコンポーネントを備え、それは各再使用セット内部でフェアネスを保証するために再使用セットに割り当てられるユーザ・デバイス３０６に関するＥＧｏＳ制約を強く要求する。

ＥＧｏＳコンポーネントは、ユーザ・デバイス３０６スループットを算定することができ、ユーザ・デバイス３０６に対するスループットを改善するために所定のユーザ・デバイス３０６がそこに割り当てられることができる適切な再使用セットを決定することができ、それは順に無線ネットワーク３０４の総合効率を改善する。例えば、λ_ｉは指定されたウィンドウにわたるユーザｉのスループットを表すとし、そしてμ_ｉとμ￣_ｉは、それぞれユーザＩの瞬間スペクトル効率と平均スペクトル効率を表すとする。フェアネス測定基準Ｆ_ｉは、次式により与えられる：
上記のように
Ｆ_ｉ＝１／λ_ｉ （１）。

一旦、フェアネス測定基準がユーザ・デバイス３０６に対して評価されてしまうと、限定的再使用コンポーネント３０２は、スループットを改善することを容易にするために適切な周波数再使用セットにユーザ・デバイス３０６を割り当てることに移ることができる。例えば、限定的再使用コンポーネント３０２は、スケジューリング測定基準を評価するために各ユーザ・デバイス３０６に対するチャネル好感度測定基準を決定することができ、再使用セット割当ての際に支援することができる。チャネル好感度測定基準は、次式により与えられる：
Ｔ_ｉ＝μ_ｉ／μ￣_ｉ （３）
各ユーザ・デバイス３０６に対するスケジューリング測定基準は、次に、フェアネス測定基準Ｆ_ｉとチャネル好感度測定基準Ｔ_ｉの積として限定的再使用コンポーネント３０２によって計算されることができ、その結果：
Ｓ_ｉ＝Ｆ_ｉＴ_ｉ （４）
上記の式（５）−（７）に関して説明したような、スケジューリング測定基準を記述する他の関数が同様に利用されることができることが、認識される。

図４は、各周波数再使用セットがＥＧｏＳスケジューラによって管理されるようにＥＧｏＳスケジューラを利用してユーザ・デバイス・スループット最適化を容易にするシステム４００を例示する。システム４００は、限定的再使用コンポーネント４０２を備え、それは１又はそれより多くのユーザ・デバイス４０６がそのネットワークを介して通信することができる無線ネットワーク４０４に動作上で関係する。無線ネットワーク４０４は、当業者によって認識されるように、例えば、セクタ、領域、及びその他の中に複数の基地局を備えることができ、その各々は、他の基地局及び／又はユーザ・デバイス４０６へ通信信号を送信しそしてそれから受信する。（複数の）ユーザ・デバイス４０６は、セルラ電話機、スマート電話機、ＰＤＡ、ラップトップ、個人計算デバイス、ハンドヘルド通信デバイス、衛星無線通信機器、全地球位置決定システム、及び／又は無線ネットワーク４０４を経由して情報を受信すること及び／又は送信することに適したいずれかの他のデバイス備えることができ、それらに限定されることはない。

限定的再使用コンポーネント４０２は、ＥＧｏＳコンポーネント４０８を備え、それは周波数再使用セット割当てのあいだにＥＧｏＳフェアネス制約を強く要求する。ＥＧｏＳコンポーネント４０８は、１又はそれより多くのＥＧｏＳスケジューラ４１０をさらに備え、そのそれぞれは、１つの周波数再使用セットに対して責任があり、そしてそこに割り当てられるユーザ・デバイス４０６に対するフェアネス測定基準を決定する。ＥＧｏＳコンポーネント４０８は、ＥＧｏＳスケジューラ４１０とともに、所定の再使用セットのユーザ・デバイス・スペクトル効率の調和平均と帯域幅との積を評価することによって複数のユーザ・デバイス４０６間のフェアネスに関する統合した再使用セット・スループット近似を決定することができる。別々のＥＧｏＳスケジューラ４１０が、各再使用セット全体にわたり与えられることができ、そして同じ再使用セットの複数のユーザ間の同じグレードのサービスは、式（１）、（３）と（４）により記述されたようなＥＧｏＳアルゴリズムを通して実現されることができ、そこでは、μ_ｎは、再使用セットｍに対して、下記に説明されるμ_ｎ，ｍによって置き換えられる。異なる再使用セット間の同じグレードのサービスは、本明細書中に記載されるような再使用セット管理アルゴリズムを通して実現されることができる。

例えば、セクタ内にＮ個のアクティブなユーザとＭ個の禁止されない（例えば、利用可能な）再使用セットが与えられ、μ_ｎ，ｍが再使用セットｍに関するユーザｎのスペクトル効率を表すとする。Ｓ_ｍは、再使用セットｍに割り当てられるユーザの集合を表すとし、ここで、集合０が１／１再使用セットを表し、そしてＢ_ｍは、再使用セットｍの帯域幅を表すとする。ＥＧｏＳセクタ・スループットは、次式により近似されることができる：

ここで、｜．｜は集合の大きさを表す。再使用セットｍにわたる推定されたユーザ・デバイス４０６スループットは、次式により与えられる：

再使用セットの構成要素（membership）は、次に、限定的再使用コンポーネント４０２によってユーザ・デバイス４０６に割り当てられることができ、実質的に同じユーザ・デバイス・スループットが全ての再使用セット全体にわたり実現されるようにする制約の下で、セクタ・スループットを最大にすることができる。このようにして、システム４００は、そのようなユーザ・デバイス４０６に周波数割当てを提供するときに、送信コスト及びシステム・リソースの課税（taxation）を軽減しつつ、ユーザ・デバイス４０６のユーザに対してよりエラーに強い通信経験を提供するために無線ネットワーク４０４におけるユーザ・デバイス４０６スループットを最適化することを容易にすることができる。

図５は、ユーザ・デバイス・スループットが複数のリソース再使用セットにわたり実質的に等しくなることを保証するためにＥＧｏＳ制約を利用する無線ネットワークにおいてユーザ・デバイス・スループットを最適にすることを容易にするシステム５００の例示である。システム５００は、限定的再使用コンポーネント５０２を備え、それはユーザ・デバイス５０６への無線ネットワーク５０４を経由した周波数割当てを最適化する。限定的再使用コンポーネント５０２は、１又はそれより多くのＥＧｏＳスケジューラ５１０を有するＥＧｏＳコンポーネント５０８、及び割当てコンポーネント５１２を備えることができ、その割当てコンポーネント５１２は、周波数再使用セットにユーザ・デバイス５０６を割り当てて及び／又は再割り当てして、ユーザ・デバイス５０６が無線ネットワーク５０４において利用される全ての周波数再使用セットにわたり実質的に同じグレードのサービスを受けることを保証する。

１態様によれば、限定的再使用コンポーネント５０２は、そこに含まれた１又はそれより多くのコンポーネントとともに、ユーザ・スループットを最適化するために再使用セット管理アルゴリズムを利用することができる。例えば、限定的再使用コンポーネント５０２は、ｎ＝［１．．．Ｎ］及びｍ＝［１．．．Ｍ］に対して、μ_ｎ，ｍを計算することができる、ここで、ｎはアクティブなユーザ・デバイス５０６の数であり、そしてｍは無線ネットワーク５０４のセクタ中の利用可能な再使用セットの数である。限定的再使用コンポーネント５０２は、次に、集合｛１．．．Ｎ｝で周波数再使用セットＳ_０を初期化し、そして空集合で他の複数のＳ_ｍを初期化することができる。限定的再使用コンポーネント５０２は、割当てコンポーネント５１２とともに、最も弱いＭ−１個の接続（例えば、最小のスペクトル効率μ_ｎ，０を有する接続）を再使用セットＳ_０から別のＭ−１個の再使用セットへと移動させることができ、その結果、各再使用セットは、１つの接続（例えば、ユーザ・デバイス５０６）だけを有する。推定されたユーザ・デバイス５０６スループットは、次式を使用して限定的再使用コンポーネント５０２によって計算されることができる：

ここにおいて、独立したＥＧｏＳスケジューラ５１０が、この図面及び前に示した図面に関して述べたように、各再使用セット全体にわたり与えられる。

一連の仮定が、ユーザ・デバイス５０６スループットを改善させるために次に行われることができる。例えば、ｍ_ｗは最低のユーザ・デバイス・スループット、η_ｍ、を有する再使用セットのインデックスを表すとする。ｎ_ｗは、再使用セットｍ_ｗ中で最も弱いユーザ・デバイス５０６のインデックスを表すとする。割当てコンポーネント５１２は、ユーザｎ_ｗを適切な再使用セットに再割り当てすることができ、その結果、割当てコンポーネント５１２による再割当ての後で、ユーザ・デバイスｎ_ｗのスループットは、他のユーザ・デバイス５０６に対して最大レベルのスループット改善を示す。再使用セットｍ_ｗ中の複数のユーザ・デバイス５０６は、周波数再使用セットｍ_ｗのリソースと競争するために、平均チャネル品質の改善及び１つ少ないユーザ・デバイス、ｎ_ｗ、のおかげで同様により高いスループットを示す。

ユーザ・デバイスｎ_ｗに対する適切な再割当てを決定する際に、限定的再使用コンポーネント５０２は、ユーザ・デバイスｎ_ｗが最大スループットを実現することができる再使用セットｍ_ｄを同定することができる。ｍ_ｗが最適な再使用セットであると限定的再使用コンポーネント５０２が判断する場合に、再割当ては、割当てコンポーネント５１２によって行われる必要がない。ｍ_ｗが最適でないと判断される場合には、割当てコンポーネント５１２は、スループットを改善するためにユーザ・デバイスｎ_ｗを再使用セットｍ_ｄに再割り当てすることができる。限定的再使用コンポーネント５０２は、その後、全ての再使用セットにわたり全てのユーザ・デバイス５０６に対するスループットが最適化されるまで、さらにアルゴリズムの繰り返し（例えば、各再使用セット全体にわたり推定ユーザ・デバイス・スループットを計算する、等）を実行する。

それに加えて、全ての再使用セット中のユーザ・デバイス５０６スループットは、低スループット再使用セットから高スループット再使用セットへとユーザ・デバイス５０６を繰り返して再割り当てすることによって等化することができる。両方の再使用セットに対するスループットが改善されると限定的再使用コンポーネントが判断する場合には、各繰り返しにおいて１つのユーザ・デバイスを低スループット再使用セットから高スループット再使用セットへ再割り当てすることよりはむしろ、複数の再使用セット間でユーザ・デバイス５０６を交換することによって、限定的再使用コンポーネント５０２は、デバイス・スループットをさらに改善することができる。

図６は、様々な態様にしたがってユーザ・デバイス・スループットを最適化するために無線ネットワーク環境において周波数再使用セットにユーザ・デバイスを再割り当てすることを容易にするシステム６００を例示する。システム６００は、限定的再使用コンポーネント６０２を備え、それは無線ネットワーク６０４における総合通信スループットを改善するために、ユーザ・デバイス６０６を相対的に低いスループットの再使用セットからより高いスループットを有する再使用セットへと再割り当てするための限定的再使用セット管理アルゴリズムを利用する。限定的再使用コンポーネント６０２は、複数のＥＧｏＳスケジューラ６１０を有するＥＧｏＳコンポーネント６０８と割当てコンポーネント６１２とを備え、そのＥＧｏＳスケジューラ６１０は特定の周波数再使用セット内部の複数のユーザ・デバイス６０６間でリソースを割り当てる際のフェアネスを保証し、そして割当てコンポーネント６１２は前の図面に関連して詳細に説明したように、再割当てがユーザ・デバイス・スループットを改善するであろうと判断すると、新たな再使用セットにユーザ・デバイス６０６を再割り当てする。

システム６００は、さらにメモリ６１４を備えることができ、それは限定的再使用コンポーネント６０２に動作上で接続され、そしてユーザ・デバイス割当て、再使用セット利用可能性、ユーザ・デバイス・スループット、等に関係する情報、及び１又はそれより多くのユーザ・デバイスに対する通信信号スループットを改善することに関係するいずれかの他の適切な情報を記憶する。プロセッサ６１６は、限定的再使用コンポーネント６０２（及び／又はメモリ６１４）に動作上で接続されることができ、ユーザ・デバイス・スループット、再使用セット割当て、及びその他に関係する情報の解析を容易にすることができる。プロセッサ６１６は、限定的再使用コンポーネント６０２よって受け取られる情報を解析すること及び／又は生成することに専用のプロセッサ、システム６００の１又はそれより多くのコンポーネントを制御するプロセッサ、及び／又は限定的再使用コンポーネント６０２よって受け取られる情報を解析しそして生成すること及びシステム６００の１又はそれより多くのコンポーネントを制御することの両者を行うプロセッサ、であり得る。

メモリ６１４は、さらにユーザ・デバイス６０６割当て及び／又は再割当て、等、に関係するプロトコルを記憶することができ、その結果、システム６００は、本明細書中で説明されるようなユーザ・デバイス・スループットの最適化を実現するために記憶されたプロトコル及び／又はアルゴリズムを利用することができる。本明細書中で説明されるデータ記憶（例えば、メモリ）コンポーネントが揮発性メモリ又は不揮発性メモリのいずれかであり得ること、又は揮発性メモリと不揮発性メモリの両者を含むことができることが、認識される。例示として、そして限定するのではなく、不揮発性メモリは、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ：read only memory）、書き込み可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ：programmable ROM）、電気的書き込み可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ：electrically PROM）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ：electrically erasable ROM）、又はフラッシュ・メモリ含むことができる。揮発性メモリは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：random access memory）を含むことができ、それは外部キャッシュ・メモリとして動作する。例示としてそして限定するのではなく、ＲＡＭは、多くの形式で利用可能であり、例えば、シンクロナスＲＡＭ（ＳＲＡＭ：synchronous RAM）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ：dynamic RAM）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ：synchronous DRAM）、ダブル・データ・レートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ：double data rate SDRAM）、エンハンストＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ：enhanced SDRAM）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ：Synchlink DRAM）、及びダイレクト・ランバスＤＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ：direct Rambus DRAM）である。主題のシステム及び方法のメモリ６１４は、これらのタイプのメモリ及び他の適したタイプのメモリを備えるように意図されているが、これらに限定されない。

図７は、ＥＧｏＳフェアネスを強く要求することによりそして直交周波数再使用セットのダイナミックな再割当てを提供することにより、無線ネットワーク環境においてユーザ・デバイスに対する通信スループット最適化を容易にするシステム７００の例示である。システム７００は、限定的再使用コンポーネント７０２を備え、それは複数の周波数再使用セット間でユーザ・デバイス７０６を再割り当てするために周波数再使用セット管理アルゴリズムを利用することができて、無線ネットワーク７０４における通信スループットを改善させることができる。限定的再使用コンポーネント７０２は、ＥＧｏＳコンポーネント７０８を備え、それは複数のＥＧｏＳスケジューラ７１０を有し、そのそれぞれは、所定のＥＧｏＳスケジューラ７１０がそれに対して責任があるそれぞれの周波数再使用セット内部の複数のユーザ・デバイス７０６の間でリソースを割り当てる際にフェアネスを保証することができる。それぞれの限定的再使用コンポーネント７０２は、さらに割当てコンポーネント７０２を備えることができ、それは前の図面に関連して詳細に説明したように、再割当てがユーザ・デバイス・スループットを改善するであろうとの判断に基づいて新たな再使用セットにユーザ・デバイス７０６を再割り当てする。

システム７００は、図６に関連して上に詳細に説明したように、さらにメモリ７１４及びプロセッサ７１６を備えることができる。その上、ＡＩコンポーネント７１８は、割当てコンポーネント７１２に動作上で関係付けられることができ、そしてユーザ・デバイス７０６の再割当て、周波数再使用セットの利用可能性、スループットの最適化、等に関する推論を行うことができる。本明細書中で使用されるように、用語“推論する”又は“推論”は、一般に、イベント及び／又はデータを介して捕らえられるような観測の１つの集合からシステム、環境、及び／又はユーザの状態に関して推理する又は推論するプロセスを呼ぶ。推論は、特定の内容又は動作を識別するために利用されることができる、又は例えば、状態全体にわたる確率分布を生成することができる。推論は、蓋然論的−すなわち、データ及びイベントの考察に基づいて関心のある状態全体にわたる確率分布の計算−であり得る。推論は、しかも、イベント及び／又はデータの集合からより高いレベルのイベントを構成するために利用される技術を呼ぶことができる。そのような推論は、イベントが時間的に非常に密接に関連するか否かに拘らず、そしてイベント及びデータが１又は複数のイベント・ソース及びデータ・ソースから来るかどうかに拘らず、観測されるイベントの集合から及び／又は記憶されたイベント・データから新たなイベント又は動作の構築を結果としてもたらす。

一例によれば、ＡＩコンポーネント７１８は、例えば、再使用セット利用可能性情報、再使用セットに関係するスループット、及びその他、に少なくとも一部は基づいて、ユーザ・デバイス７０６のスループットを改善するために、それに対してユーザ・デバイス７０６が割り当てられることができる適切な周波数再使用セットを推論することができる。この例によれば、無線ネットワーク７０４のセクタ内の１又はそれより多くの別の再使用セットと比較して、第１の再使用セットが低スループットを有することが、判断されることができる。ＡＩコンポーネント７１８は、プロセッサ７１６及び／又はメモリ７１４とともに、より高いスループットを示す再使用セットへ所定のユーザ・デバイス７０６を再割り当てすることが全てのユーザ・デバイス７０６のためになり得ると判断することができる。ＡＩコンポーネント７１８は、低スループット・ユーザ・デバイスを高スループット再使用セットに再割り当てすることが、再割り当てされようとしているユーザ・デバイスにとってより良いリソース利用可能性を与え、同様に、低スループット再使用セットに割り当てられる別のユーザ・デバイスに対するスループットを消極的に改善する、その理由は、再割当ての後でその中でリソースを取り合うデバイスが１つ少ないためである。そのようなケースでは、ＡＩコンポーネント７１８は、ユーザ・デバイス通信スループットを改善しつつ、ネットワーク通信コストを軽減させるために可能な最も効率的な方法でユーザ・デバイス再割当てを容易にすることができる。

関連する例にしたがって、ＡＩコンポーネント７１８は、２つの別々の再使用セット中の２つのユーザ・デバイスが他のユーザ・デバイスと比較して低いスループットを示していると判断することができる。このケースでは、ＡＩコンポーネント７１８は、再使用セット間でそのようなユーザ・デバイスを交換することが最も効果的であると推論することができる。ＡＩコンポーネント７１８は、交換することが両方の再使用セットにおけるスループットを改善するであろうという最適化の推論に基づいてそのような交換を促進することができる。前述の例が、本質的に例示であり、そしてＡＩコンポーネント７１８によって行われることが可能な推論の範囲又はＡＩコンポーネント７１８がそのような推論を行う方法の範囲を限定するように意図されていないことが、認められる。

図８は、ＯＦＤＭＡシステムのような、無線ネットワーク環境において直交リソース再使用セット管理の効果の理解を容易にするグラフ８００を例示する。本明細書中で詳細に説明されるような、再使用セット管理を用いる及び用いない平均ＳＩＮＲが図示される。“ＡＳＢＲ２”と“ＡＳＢＲ３”は、それぞれ２と３の最大アクティブ再使用セット・サイズを用いる限定的再使用アルゴリズムを呼ぶが、当業者によって認識されるように他のセット・サイズが可能である。図示されたように、予想される２５％の部分負荷で、そして３の再使用セット・サイズを使用して、分布は、右へ３．５ｄＢ一様に移動する。平均スペクトル効率は、ほぼ５７％改善されることができ、一方で推定スループットは、２５％部分負荷の観点でほぼ１８％改善される。そのように、本明細書中に記載されたシステム及び方法が、ユーザ・デバイスを新たな再使用セットにダイナミックに再割り当てするために周波数再使用セット管理アルゴリズムを利用することによってユーザ・デバイス・スループットを実質的に改善することを容易にすることが理解されることができる。

図９−１１を参照して、補足のシステム・リソース割当てを生成することに関係する方法が例示される。例えば、方法は、ＯＦＤＭ環境、ＯＦＤＭＡ環境、ＣＤＭＡ環境、ＴＤＭＡ環境、又はいずれかの他の好適な無線環境における周波数再使用セット管理に関係することができる。説明の簡略化の目的のために、方法が一連の動作として示されそして説明されるが、１又はそれより多くの実施形態にしたがって、複数の動作が本明細書中に示されそして説明されるものとは別の順番で及び／又は別の動作と同時に起きることがあるので、本方法が動作の順番によって限定されないことが理解されそして認識されるべきである。例えば、ある方法が、状態図のような一連の繰り返される状態又はイベントとして代わりに表され得ることを、当業者は、理解しそして認識するであろう。その上、例示された動作の全てが、１又はそれより多くの実施形態にしたがった方法を実行することを必ずしも要求されない。

図９は、１又はそれより多くの実施形態にしたがって無線ネットワークにおいてユーザ・デバイス・スループットを最適化するための方法９００を例示する。９０２において、統合された再使用セット・スループットは、ユーザ・デバイス・スペクトル効率の調和平均と所定の再使用セットに割り当てられた帯域幅との積を決定することによって近似されることができる。そのようなスループットは、前の図面に関連して説明したように、フェアネス測定基準、チャネル好感度測定基準、及びその他、に少なくとも一部は基づくことができる。例えば、セクタ内にＮ個のアクティブなユーザとＭ個の利用可能な再使用セットがあるケースでは、μ_ｎ，ｍは、再使用セットｍ全体にわたるユーザｎのスペクトル効率を表すことができる。Ｓ_ｍは、再使用セットｍに割り当てられたユーザの集合を表すことができ、ここで集合０は、１／１再使用セット表す。Ｂ_ｍは、再使用セットｍに割り当てられる帯域幅を表すことができる。ＥＧｏＳセクタ・スループットは、次式により近似されることができる：

ここで、｜．｜は所定の再使用セットのサイズを表す。再使用セットｍにわたる推定されたユーザ・スループットは、次式により与えられる：

再使用セットの構成要素は、同じユーザ・デバイス・スループットが全ての再使用セットに対して実現されるという制約の下で、セクタ・スループットを最大にするように割り当てられることができる。

９０４において、所定の再使用セット中の全てのユーザ・デバイスが実質的に同じグレードのサービスを提供され続けることを、フェアネス制約が保証するために、ＥＧｏＳスケジューラは利用されることができる。９０６において、限定的再使用セット管理アルゴリズムは、図１０と図１１に関連して下記に詳細に説明されるように利用されることができる。このように、ＥＧｏＳアルゴリズムは、再使用セット内の複数のユーザ間のユーザ・デバイス・スループットの最適化を保証するために利用されることができ、一方で、限定的再使用セット管理アルゴリズムは、スループットが複数の再使用セットそれ自身の間で最適化されることを保証することを容易にするために利用されることができる。

図１０は、本明細書中に記載された様々な態様にしたがって限定的再使用セット管理アルゴリズムを利用するユーザ・デバイス通信最適化のための方法１０００を例示する。１００２において、所定の再使用セットに割り当てられたユーザ・デバイスに対するスペクトル効率は、ｎ＝［１．．．Ｎ］そしてｍ＝［１．．．Ｍ］に対してμ_ｎ，ｍになるように計算されることができる、ここで、ｎはユーザ・デバイスの数であり、そしてｍは利用可能な再使用セットの数である。１００４において、再使用セットＳ_０は、集合｛１．．．Ｎ｝で初期化されることができ、そして他の再使用セットＳ_ｍは、空集合で初期化されることができる。１００６において、最も弱い方からＭ−１個の接続を有する複数のユーザ・デバイス（例えば、最も小さなスペクトル効率μ_ｎ，０を示している接続を有するデバイス）は、セットＳ_０から別のＭ−１個のセットに再割り当てされることができる、ここで、各セットは、単一のユーザ・デバイス接続を有する。

各再使用セットにわたる推定されるユーザ・スループットは、式（８）にしたがって、１００８において決定されることができ、ここで、独立したＥＧｏＳスケジューラが複数のユーザ・デバイス間のセット内フェアネスを保証するために各セットにわたり与えられると仮定する。複数の仮定が、１００８において各再使用セットにわたるユーザ・スループットの推定を容易にするために行われることができる。例えば、ｍ_ｗは、最低のユーザ・スループットη_ｍを有する再使用セットのインデックスを表すことができる。それに加えて、ｎ_ｗは、再使用セットｍ_ｗ中の最も弱いユーザ（例えば、最も低いスペクトル効率を有するユーザ・デバイス）のインデックスを表すことができる。１０１０において、ユーザｎ_ｗが最大のスループットを実現することができる再使用セットｍ_ｄが、同定されることができる。１０１２において、ユーザｎ_ｗは、再使用セットＳ_ｍｗから再使用セットＳ_ｍｄに再割り当てされることができる。元のセットｍ_ｗがユーザ・デバイスｎ_ｗにとって最良の再使用セットであるというイベントでは、再割当てが行われる必要がない。方法１０００は、次に、ダイナミックに変化している無線ネットワーク環境においてユーザ・デバイス割当てを継続的に更新することを容易にするために、ユーザ・デバイス算定と再割当てのさらなる繰り返しのために１００８に戻ることができる。さらに、全ての再使用セットのユーザ・スループットは、そのように低スループット再使用セットから高スループット再使用セットにユーザを繰り返して再割り当てすることによって等しくされることができる。

図１１は、通信スループットがデバイス再割当ての結果として改善されることを判断すると、複数の周波数再使用セット間のユーザ・デバイス割当てを交換することにより無線ネットワークにおいてユーザ・デバイス・スループットを改善するための方法１１００の例示である。１１０２において、１又はそれより多くの再使用セットに割り当てられたユーザ・デバイスに対するスペクトル効率は、計算されることができ、その結果、ｎ＝［１．．．Ｎ］そしてｍ＝［１．．．Ｍ］に対してμ_ｎ，ｍになる、ここで、ｎはユーザ・デバイスの数であり、そしてｍは利用可能な再使用セットの数である。１１０４において、第１の再使用セット、Ｓ_０、は、集合｛１．．．Ｎ｝で初期化されることができ、そして他の再使用セットＳ_ｍは、空集合で初期化されることができる。１１０６において、最も弱い方からＭ−１個の接続を有する複数のユーザ・デバイス（例えば、他のデバイスに対して相対的に最も小さい方のスペクトル効率μ_ｎ，０を示している接続を有するデバイス）は、セットＳ_０から別のＭ−１個のセットに再割り当てされることができる、ここで、各セットは、単一のユーザ・デバイス接続を有する。

１１０８において、各再使用セットにわたるユーザ・デバイス・スループットは、式（８）にしたがって推定されることができ、ここで、独立したＥＧｏＳスケジューラが複数のユーザ・デバイス間のセット内フェアネスを保証するために各セットにわたり与えられる。例えば、ｍ_ｗは、最低のユーザ・スループットη_ｍを有する再使用セットのインデックスを表すことができる。それに加えて、ｎ_ｗは、再使用セットｍ_ｗ中の最も弱いユーザ（例えば、最も低いスペクトル効率を有するユーザ・デバイス）のインデックスを表すことができる。１１１０において、ユーザ・デバイスｎ_ｗが最大のスループットを実現することができる再使用セットｍ_ｄが、同定されることができる。動作１１０４から１１１０は、少なくとも第２の再使用セット、Ｓ_１、に対して繰り返されることができ、その結果、Ｓ_１はＳ_０の最も弱いユーザ・デバイスに対する最適合を与え、一方でＳ_０はＳ_１の最も弱いユーザ・デバイスに対する最適合を与える。１１１２において、再使用セットＳ_０とＳ_１に対するユーザ・デバイスｎ_ｗは、再使用セットＳ_０とＳ_１から再割当てされてそれらの間で交換されることができる。方法１１００は、次に、ダイナミックに変化している無線ネットワーク環境においてユーザ・デバイス割当てを継続的に更新することを容易にするために、ユーザ・デバイス評価と再割当てのさらなる繰り返しのために１１０８に戻ることができる。

図９−図１１に関して説明された限定的再使用セット管理アルゴリズムは長期チャネル品質測定に基づくことができることが、認識される。短期フェーディングがある時間のあいだにユーザ・デバイス・スペクトル効率の大きな変動を引き起こすことがあるとはいえ、２つの再使用セット間のユーザのスペクトル効率における違いは、短期フェーディングと比較したときに、はるかに遅いランダム処理であり得る。それに加えて、インターバルを更新している限定的再使用セットの構成要素は、本明細書中で説明された所望のスループット最適化を実現することを容易にするために、従来のＣＤＭＡシステムにおけるように、インターバルを更新しているアクティブなセットに設定されることができる。

図１２は、具体例の無線通信システム１２００を示す。本無線通信システム１２００は、簡潔さの目的で１つの基地局と１つの端末とを図示する。しかしながら、本システムが１より多くの基地局及び／又は１より多くの端末を含むことができることが認識され、ここにおいて、追加の基地局及び／又は端末は、下記に説明される具体例の基地局及び端末と実質的に同じである又は異なることがあり得る。それに加えて、基地局及び／又は端末は、それらの間の無線通信を容易にするために本明細書中で説明されるシステム（図１−７）及び／又は方法（図９−１１）を利用することができることが認識される。

ここで図１２を参照して、ダウンリンク上でアクセス・ポイント１２０５において、送信（ＴＸ）データ・プロセッサ１２１０は、トラフィック・データを受け取り、フォーマット化し、コード化し、インターリーブし、そして変調し（又はシンボル・マッピングし）、そして変調シンボル（“データ・シンボル”）を与える。ＯＦＤＭ変調器１２１５は、データ・シンボルとパイロット・シンボルとを受け取りそして処理し、そしてＯＦＤＭシンボルのストリームを与える。ＯＦＤＭ変調器１２２０は、適正な副帯域上にデータとパイロット・シンボルとを多重化し、各未使用副帯域に対してゼロの信号値を与え、そして各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドのあいだにＮ個の副帯域に対するＮ個の送信シンボルの集合（セット）を得ることができる。各送信シンボルは、データ・シンボル、パイロット・シンボル、又はゼロの信号値であり得る。パイロット・シンボルは、各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドにおいて連続的に送られることができる。あるいは、パイロット・シンボルは、時分割多重化される（ＴＤＭ）、周波数分割多重化される（ＦＤＭ）、又は符号分割多重化される（ＣＤＭ）ことができる。ＯＦＤＭ変調器１２２０は、Ｎ点ＩＦＦＴを使用してＮ個の送信シンボルの各集合を時間ドメインに変換することができ、Ｎ個の時間ドメイン・チップを含む“変換された”シンボルを得ることができる。ＯＦＤＭ変調器１２２０は、一般的に各変換されたシンボルの一部を繰り返して、対応するＯＦＤＭシンボルを得る。その繰り返される部分は、巡回プリフィックスとして知られ、そして無線チャネルにおける遅延拡散に立ち向かうために使用される。

送信機ユニット（ＴＭＴＲ）１２２０は、ＯＦＤＭシンボルのストリームを受け取り、１又はそれより多くのアナログ信号へと変換し、そしてそのアナログ信号をさらに調整して（例えば、増幅し、フィルタし、そして周波数アップコンバートして）無線チャネルを経由する送信のために適したダウンリンク信号を生成する。そのダウンリンク信号は、次に、端末にアンテナ１２２５を経由して送信される。端末１２３０では、アンテナ１２３５は、ダウンリンク信号を受信し、そして受信した信号を受信機ユニット（ＲＣＶＲ）１２４０に与える。受信機ユニット１２４０は、その受信した信号を調整し（例えば、フィルタし、増幅し、そして周波数ダウンコンバートし）調整された信号をディジタル化して、サンプルを取得する。ＯＦＤＭ復調器１２４５は、各ＯＦＤＭシンボルに添付された巡回プリフィックスを削除し、Ｎ点ＦＦＴを使用してそれぞれの受信され変換されたシンボルを周波数ドメインに変換し、各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドのあいだのＮ個の副帯域に対するＮ個の受信シンボルを取得し、そしてチャネル推定のために受信したパイロット・シンボルをプロセッサ１２５０に与える。ＯＦＤＭ復調器１２４５は、プロセッサ１２５０からダウンリンクに対する周波数応答推定値をさらに受け取り、受信データ・シンボルにデータ復調を実行してデータ・シンボル推定値（それは、送信されたデータ・シンボルの推定値である）を取得し、そしてそのデータ・シンボル推定値をＲＸデータ・プロセッサ１２５５に与える、そのプロセッサ１２５５は、データ・シンボル推定値を復調し（すなわち、シンボル・逆マッピングし）、逆インターリーブし、そしてデコードして、送信されたトラフィック・データを再生する。ＯＦＤＭ復調器１２４５とＲＸデータ・プロセッサ１２５５とによる処理は、アクセス・ポイント１２００における、それぞれＯＦＤＭ変調器１２１５とＴＸデータ・プロセッサ１２１０とによる処理に相補的である。

アップリンク上で、ＴＸデータ・プロセッサ１２６０は、トラフィック・データを処理し、そしてデータ・シンボルを与える。ＯＦＤＭ変調器１２６０は、データ・シンボルを受け取り、そしてパイロット・シンボルと多重化し、ＯＦＤＭ変調を実行し、そしてＯＦＤＭシンボルのストリームを与える。パイロット・シンボルは、パイロット送信のために端末１２３０に既に割り当てられている副帯域上に送信されることができ、ここで、アップリンクのためのパイロット副帯域の数は、ダウンリンクのためのパイロット副帯域の数と同じである、又はそれとは異なることがある。送信機ユニット１２７０は、次にＯＦＤＭシンボルのストリームを受け取りそして処理して、アップリンク信号を生成する、それは、アクセス・ポイント１２１０へアンテナ１２３５によって送信される。

アクセス・ポイント１２１０において、端末１２３０からのアップリンク信号は、アンテナ１２２５によって受信され、受信機ユニット１２７５によって処理されて、サンプルを得る。ＯＦＤＭ復調器１２８０は、次にサンプルを処理し、そしてアップリンクについての受信パイロット・シンボル及びデータ・シンボル推定値を与える。ＲＸデータ・プロセッサ１２８５は、そのデータ・シンボル推定値を処理して、端末１２３５によって送信されたトラフィック・データを再生する。プロセッサ１２９０は、アップリンク上で送信している各アクティブな端末に対するチャネル推定を実行する。複数の端末は、それらにそれぞれ割り当てられたパイロット副帯域の集合上でアップリンクに同時にパイロットを送信することができ、ここで、パイロット副帯域の集合は、インターレースされることができる。

プロセッサ１２９０と１２５０は、それぞれアクセス・ポイント１２１０と端末１２３５における動作を指示する（例えば、制御する調整する、管理する、等）。それぞれのプロセッサ１２９０と１２５０は、プログラム・コード及びデータを記憶するメモリ・ユニット（図示されず）に関係付けられることができる。プロセッサ１２９０と１２５０は、しかもそれぞれ、アップリンクとダウンリンクに対する周波数推定値とインパルス応答推定値を導出するための計算を実行することができる。

多元接続ＯＦＤＭシステム（例えば、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム）に関して、複数の端末は、アップリンク上に同時に送信することができる。そのようなシステムに対して、パイロット副帯域は、異なる端末間で共用されることができる。チャネル推定技術は、各端末に対するパイロット副帯域が（おそらく帯域端を除く）動作帯域全体に広がるケースにおいて使用されることができる。そのようなパイロット副帯域構造は、各端末に対する周波数ダイバーシティを得るために望ましいはずである。本明細書中に説明された技術は、種々の手段によって与えられることができる。例えば、これらの技術は、ハードウェアで、ソフトウェアで、又はこれらの組み合わせで与えられることができる。ハードウェア・インプリメンテーションに関して、チャネル推定のために使用される処理ユニットは、１又はそれより多くの用途特定集積回路（ＡＳＩＣｓ：application specific integrated circuits）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ：digital signal processors）、ディジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤｓ：digital signal processing devices）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤｓ：programmable logic devices）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ：field programmable gate arrays）、プロセッサ、コントローラ、マイクロ−コントローラ、マイクロプロセッサ、本明細書中に説明した機能を実行するために設計された他の電子ユニット、若しくはこれらの組み合わせの中に与えられることができる。ソフトウェアを用いて、インプリメンテーションは、本明細書中に説明された機能を実行するモジュール（例えば、手順、機能、及びその他）を通してであり得る。ソフトウェア・コードは、メモリ・ユニット中に記憶されることができ、そしてプロセッサ１２９０と１２５０によって実行されることができる。

上に説明されてきたものは、１又はそれより多くの実施形態の複数の例を含む。当然のことながら、上記の実施形態を説明する目的のために全ての考え得るコンポーネント又は方法の組み合わせを記述することは不可能であるが、様々な実施形態の複数のさらなる組み合わせ及び置き換えが可能であることを、当業者は認識できる。したがって、記載された実施形態は、添付された特許請求の範囲の精神及びスコープの範囲内になる全てのそのような代替物、変更及び変形を包含するように意図されている。その上、用語“含む（include）”が詳細な説明又は特許請求の範囲において使用される限りは、“具備する（comprising）”が特許請求の範囲においてつなぎの用語として利用されるときに解釈されるように、そのような用語は、用語“具備する”と同様にある意味では包括的であるように意図されている。

図１は、様々な態様にしたがって、アクティブ・セットに基づいた限定的再使用リソース・ホッピング及びそれに関するリソース割当ての理解を容易にする表を例示する。 図２は、様々な態様にしたがって、ＥＧｏＳフェアネス制約を利用してセクタ・スループットを最大にするためにリソース再使用セットにユーザ・デバイスを割り当てることを容易にするシステムの例示である。 図３は、１又はそれより多くの実施形態にしたがってＥＧｏＳフェアネス制約の下でユーザ・デバイス・スループットを最大にすることを容易にするシステムの例示である。 図４は、様々な態様にしたがって、各周波数再使用セットがＥＧｏＳスケジューラによって管理されるようにＥＧｏＳスケジューラを利用してユーザ・デバイス・スループット最適化を容易にするシステムを例示する。 図５は、様々な態様にしたがって、ユーザ・デバイス・スループットが複数のリソース再使用セットにわたり実質的に等しくなることを保証するためにＥＧｏＳ制約を利用する無線ネットワークにおいてユーザ・デバイス・スループットを最適にすることを容易にするシステムの例示である。 図６は、様々な態様にしたがってユーザ・デバイス・スループットを最適化するために無線ネットワーク環境において周波数再使用セットにユーザ・デバイスを再割り当てすることを容易にするシステムを例示する。 図７は、様々な態様にしたがって、ＥＧｏＳフェアネスを強く要求することによりそして直交リソース再使用セットのダイナミックな再割当てを提供することによって無線ネットワーク環境においてユーザ・デバイスに対する通信スループット最適化を容易にするシステムの例示である。 図８は、様々な態様にしたがって、ＯＦＤＭＡシステムのような、無線ネットワーク環境においてリソース再使用セット管理の効果の理解を容易にするグラフを例示する。 図９は、１又はそれより多くの実施形態にしたがって無線ネットワークにおいてユーザ・デバイス・スループットを最適化するための方法を例示する。 図１０は、本明細書中に記載された様々な態様にしたがって限定的再使用セット管理アルゴリズムを利用するユーザ・デバイス通信最適化のための方法を例示する。 図１１は、様々な態様にしたがって、通信スループットがデバイス再割当ての結果として改善されることを判断すると複数の直交リソース再使用セット間のユーザ・デバイス割当てを交換することにより無線ネットワークにおいてユーザ・デバイス・スループットを改善させるための方法の例示である。 図１２は、本明細書中で説明される様々なシステム及び方法とともに利用されることが可能な無線ネットワーク環境の例示である。

符号の説明

１２００…無線通信システム，１２０５…アクセス・ポイント，１２３０…端末，１２２５、１２３５…アンテナ。

Claims (45)

1. 無線ネットワークにおける信号送信スループットを最適化する装置で用いられる方法であって：
   該装置が、直交リソース再使用セットの総計されたスループットを概算すること；
   該装置が、各直交リソース再使用セット内でフェアネス制約を適用する平等なグレードのフェアネス（ＥＧｏＳ）スケジューラを、当該直交リソース再使用セット内のユーザ・デバイスへの直交リソース割当のために利用すること；及び
   該装置が、複数の直交リソース再使用セット間でフェアネス制約を適用する限定的再使用セット管理アルゴリズムを前記直交リソース割当のために利用すること；
   を含み、
   前記限定的再使用セット管理アルゴリズムは、低スペクトル効率を有するユーザ・デバイスを第１の直交リソース再使用セットから該第１の直交リソース再使用セットよりも高いスループットを有する第２の直交リソース再使用セットへと再割り当てる、方法。
2. 前記限定的再使用セット管理アルゴリズムは、
   第１の直交リソース再使用セットに関するユーザ・デバイスの集合を初期化することをさらに具備する、請求項１の方法。
3. 前記限定的再使用セット管理アルゴリズムは、
   無線ネットワーク・セクタ内の各直交リソース再使用セットについてのスループットを推定することをさらに備える、請求項１の方法。
4. 前記限定的再使用セット管理アルゴリズムは、
   該セクタ内の全ての他の直交リソース再使用セットと比較して最大のスループットを有する直交リソース再使用セットを同定することをさらに具備する、請求項３の方法。
5. 前記限定的再使用セット管理アルゴリズムは、
   他のユーザ・デバイスと比較して最低のスペクトル効率を有するユーザ・デバイスを該同定された直交リソース再使用セットに再割り当てすることをさらに具備する、請求項４の方法。
6. 全ての直交リソース再使用セット中の全てのユーザ・デバイスに対して該方法を繰り返すことをさらに具備する、請求項５の方法。
7. ２つのユーザ・デバイスのスペクトル効率が交換によって改善されると判断すると、低スペクトル効率の２つのユーザ・デバイスを高スループットの２つの直交リソース再使用セット間で交換することをさらに具備する、請求項１の方法。
8. 該直交リソース・セットは、周波数セット、タイム・スロット・セット、周波数及びタイム・スロット・セット、コード・セット、直交空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）ディメンジョン、及びキャリア・セットのうちの少なくとも１つである、請求項１の方法。
9. 該直交リソース・セットは、ＯＦＤＭＡサブキャリア・セット、ＩＦＤＭＡサブキャリア・セット、及びＬＦＤＭＡサブキャリア・セットのうちの少なくとも１つを備える周波数セットである、請求項１の方法。
10. 無線ネットワーク環境においてユーザ・デバイス・スループットを最適化することを容易にする装置であって：
    無線ネットワークにおいてユーザ・デバイスのスペクトル効率を算定し、そして複数の直交リソース再使用セット間でフェアネス制約を適用する限定的再使用コンポーネント；及び
    該直交リソース再使用セット内部でフェアネス制約を適用する１又はそれより多くの平等なグレードのサービス（ＥＧｏＳ）スケジューラ；
    を具備し、
    前記限定的再使用コンポーネントは、第１の直交リソース再使用セット内の低スペクトル効率を有するユーザ・デバイスを該第１の直交リソース再使用セットから該第１の直交リソース再使用セットよりも高いスループットを有する第２の直交リソース再使用セットへと再割り当てる、
    装置。
11. 各再使用セットは、該再使用セットに割り当てられるＥＧｏＳスケジューラによって管理される、請求項１０の装置。
12. 該限定的再使用コンポーネントは、ユーザ・デバイスを直交リソース再使用セットに割り当て、そして該無線ネットワークにおける総合スループットを改善するために、ユーザ・デバイスを複数の直交リソース再使用セットの間で再割り当てする、請求項１０の装置。
13. 該限定的再使用コンポーネントは、他のユーザ・デバイスと比較して最低のスペクトル効率を有するユーザ・デバイスを同定する、請求項１２の装置。
14. 該限定的再使用コンポーネントは、該同定されたユーザ・デバイスがそこにおいてスペクトル効率の最大の改善を実現できる直交リソース再使用セットを同定する、請求項１３の装置。
15. 該限定的再使用コンポーネントは、該同定されたユーザ・デバイスのスループットを改善するために該同定されたユーザ・デバイスを該同定された直交リソース再使用セットに再割り当てする、請求項１４の装置。
16. 該限定的再使用コンポーネントは、該再使用セットに割り当てられた全てのユーザ・デバイスの該スペクトル効率に少なくとも一部は基づいて直交リソース再使用セットのスループットを概算する、請求項１４の装置。
17. 該限定的再使用コンポーネントは、ユーザ・デバイスの第１の集合を備える第１の直交リソース再使用セットを初期化する、請求項１６の装置。
18. 該限定的再使用コンポーネントは、ユーザ・デバイス割当てがない１又はそれより多くの空直交リソース再使用セットを初期化する、請求項１７の装置。
19. 該限定的再使用コンポーネントは、該空直交リソース再使用セットのそれぞれが１つのユーザ・デバイス割当てを有するように、他のユーザ・デバイスと比較して低いスペクトル効率を有するユーザ・デバイスを該１又はそれより多くの空直交リソース再使用セットに再割り当てする、請求項１８の装置。
20. 該限定的再使用コンポーネントは、最低のスペクトル効率を有する該ユーザ・デバイスがそれに割り当てられることができる高いスループットを示している第２の直交リソース再使用セットを同定する、請求項１９の装置。
21. 該限定的再使用コンポーネントは、該ユーザ・デバイスのスループットを改善するために最低のスペクトル効率を有する該ユーザ・デバイスを該第２の直交リソース再使用セットに再割り当てする、請求項２０の装置。
22. 該直交リソース・セットは、周波数セット、タイム・スロット・セット、周波数及びタイム・スロット・セット、コード・セット、直交空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）ディメンジョン、及びキャリア・セットのうちの少なくとも１つである、請求項１０の装置。
23. 該直交リソース・セットは、ＯＦＤＭＡサブキャリア・セット、ＩＦＤＭＡサブキャリア・セット、及びＬＦＤＭＡサブキャリア・セットのうちの少なくとも１つを備える周波数セットである、請求項１０の装置。
24. 無線ネットワークにおいてユーザ・デバイスのスペクトル効率を改善することを容易にする装置であって：
    無線ネットワークにおいて、直交リソース再使用セット内のユーザ・デバイスへのリソース割当てに関連するフェアネス制約を該直交リソース再使用セットに適用する第１の適用手段；及び
    該無線ネットワークにおいて、複数の直交リソース再使用セット間でのリソース割当てに関連するフェアネス制約を該複数の直交リソース再使用セットに対して適用する第２の適用手段；
    を具備し、
    該第２の適用手段は、第１の直交リソース再使用セット内の低スペクトル効率を有するユーザ・デバイスを該第１の直交リソース再使用セットから該第１の直交リソース再使用セットよりも高いスループットを有する第２の直交リソース再使用セットへと再割り当てする、装置。
25. 前記第２の適用手段は、
    直交リソース再使用セットにユーザ・デバイスを割り当てるための手段をさらに具備する、請求項２４の装置。
26. １又はそれより多くのユーザ・デバイスのスペクトル効率を評価するための手段をさらに具備する、請求項２５の装置。
27. 前記第２の適用手段は、
    ユーザ・デバイスがスペクトル効率の改善をそこにおいて経験できる直交リソース再使用セットを同定するための手段をさらに具備する、請求項２６の装置。
28. 前記第２の適用手段は、
    低いスペクトル効率を有するユーザ・デバイスを該同定された直交リソース再使用セットに再割り当てし、該再割り当てされたユーザ・デバイスの該スペクトル効率を改善する、請求項２７の装置。
29. 前記第１の適用手段は、
    ユーザ・デバイスへのリソース割当てに関係するフェアネス制約を各直交リソース再使用セット内に適用する１又はそれより多くの平等なグレードのサービス・スケジューラを具備する、請求項２４の装置。
30. 各直交リソース再使用セットは、該直交リソース再使用セット内のユーザ・デバイスがＥＧｏＳフェアネス基準にしたがってリソースを割り当てられることを保証するためにＥＧｏＳスケジューラを割り当てられる、請求項２９の装置。
31. 該直交リソース・セットは、周波数セット、タイム・スロット・セット、周波数及びタイム・スロット・セット、コード・セット、直交空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）ディメンジョン、及びキャリア・セットのうちの少なくとも１つである、請求項２４の装置。
32. 該直交リソース・セットは、ＯＦＤＭＡサブキャリア・セット、ＩＦＤＭＡサブキャリア・セット、及びＬＦＤＭＡサブキャリア・セットのうちの少なくとも１つを備える周波数セットである、請求項２４の装置。
33. コンピュータ実行可能な命令を記憶するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
    該命令は、同じグレードのサービス・プロトコルにしたがって直交リソース再使用セットに関係する１又はそれより多くのユーザ・デバイスにリソースを分配し、無線ネットワークにおいて直交リソース・セットを管理するための命令であり、該命令は、
    ユーザ・デバイス・スペクトル効率及び直交リソース・セット・スループットを継続的に評価し、悪いスペクトル効率を有するユーザ・デバイスを高いスループットを有する直交リソース・セットへ継続的に再割り当てすることを可能にする命令を含む、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
34. 該命令は、
    該無線ネットワークにおいて少なくとも１つのユーザ・デバイスに対するスペクトル効率を評価する命令をさらに具備する、請求項３３のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
35. 該命令は、
    全ての他のユーザ・デバイスと比較して最低のスペクトル効率を有するユーザ・デバイスを同定する命令をさらに具備する、請求項３４のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
36. 該命令は、
    該無線ネットワーク中の他の直交リソース・セットと比較して最高のスループットを有する直交リソース・セットを同定する命令をさらに具備する、請求項３５のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
37. 該命令は、
    最低のスペクトル効率を有するユーザ・デバイスを最大のスループットを有する直交リソース・セットに再割り当てし、該ユーザ・デバイスのスペクトル効率を改善するための命令をさらに具備する、請求項３６のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
38. 無線通信環境においてスループットを最適化するための命令を実行するプロセッサであって、該命令は：
    無線ネットワークの少なくとも一部において通信している１又はそれより多くのユーザ・デバイスに関するスループットを算定すること；
    該無線ネットワークの該一部における１又はそれより多くの直交リソース・セットに関するセクタ・スループットを評価すること；
    他のユーザ・デバイスと比較して相対的に低スペクトル効率を有するユーザ・デバイスを同定すること；及び
    該低スペクトル効率を有するユーザ・デバイスを第１の直交リソース・セットから該第１の直交リソース・セットよりも高いスループットの第２の直交リソース・セットへ再割り当てすること；
    を具備する命令である、プロセッサ。
39. 該命令は、直交リソース・セット内部で同じグレードのサービス・フェアネス制約を利用することをさらに具備する、請求項３８のプロセッサ。
40. 該直交リソース・セットは、周波数セット、タイム・スロット・セット、周波数及びタイム・スロット・セット、コード・セット、直交空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）ディメンジョン、及びキャリア・セットのうちの少なくとも１つである、請求項３８のマイクロプロセッサ。
41. 該直交リソース・セットは、ＯＦＤＭＡサブキャリア・セット、ＩＦＤＭＡサブキャリア・セット、及びＬＦＤＭＡサブキャリア・セットのうちの少なくとも１つを備える周波数セットである、請求項３８のプロセッサ。
42. 無線ネットワークにわたり通信することを容易にする移動デバイスであって、
    直交リソース・セット割当てを受け取るコンポーネント、該直交リソース・セット割当ては、直交リソース再使用セット内の低スペクトル効率を有する移動デバイスを該第１の直交リソース再使用セットから該第１の直交リソース再使用セットよりも高いスループットを有する第２の直交リソース再使用セットへと再割り当てることを含む；及び
    該直交リソース・セット割当てによって割り当てられるリソースにわたる制御を確立するコンポーネント；
    を具備する移動デバイス。
43. 該デバイスは、セルラ電話機、スマート電話機、ＰＤＡ、ラップトップ、個人計算デバイス、ハンドヘルド通信デバイス、衛星無線通信機器、及び全地球位置決定システムのうちの少なくとも１つである、請求項４２の移動デバイス。
44. 該直交リソース・セットは、周波数セット、タイム・スロット・セット、周波数及びタイム・スロット・セット、コード・セット、直交空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）ディメンジョン、及びキャリア・セットのうちの少なくとも１つである、請求項４２の移動デバイス。
45. 該直交リソース・セットは、ＯＦＤＭＡサブキャリア・セット、ＩＦＤＭＡサブキャリア・セット、及びＬＦＤＭＡサブキャリア・セットのうちの少なくとも１つを備える周波数セットである、請求項４２の移動デバイス。

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