JP4966374B2 - 複数の基地局間の伝送スケジューリングの調整 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、電気通信に関し、より詳細には、無線通信に関する。

マルチユーザ・ネットワーク環境では、多くのユーザがネットワーク資源にアクセスすることを望むため、スケジューリングは複数のユーザがネットワーク資源にアクセスすることが可能な方法を決定するための有用な技術である。多くの無線通信システムでは、例えば、複数のユーザは共通のアクセス媒体にアクセスする。スケジューリング・アルゴリズムは、通常、その他のユーザへの干渉を最小限にして、各ユーザに共通のアクセス媒体へのアクセスを提供するためにチャネルの割当てを決定する。通信ネットワークにおけるスケジューリング・アルゴリズムは、例えば、ネットワーク・スループットを最大化するためにネットワーク資源の効率的な使用を決定することが可能である。

複数のユーザがネットワークへのアクセスを追求すると、スケジューラは、通信のために所望されるサービス品質（ＱｏＳ）を用いてネットワーク・スループットを最大化するアクセスを提供することができる。例えば、無線通信ネットワークでは、基地局コントローラ（ＢＳＣ）または無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）は、移動局から基地局までの逆方向リンク（ＲＬ）通信すなわちアップリンク（ＵＬ）通信をスケジュールすることが可能である。あるいは、基地局は、その他の基地局によってサービス提供される隣接するセル内の順方向リンク（ＦＬ）通信すなわちダウンリンク（ＤＬ）通信をスケジュールすることが可能である。ハンドオフでの移動局は、１つの基地局からもう１つの基地局に推移すると、２つ以上の基地局と通信し、それらの基地局間の通信のスケジューリングに影響を及ぼす。移動局からの逆方向リンク上のデータ・パケット伝送をスケジュールするために、基地局はデータ転送速度、無線資源およびかかる通信からの干渉を低減し得る対応する電力レベルを表示する。

無線通信システムは、第１世代アナログ・セルラ・システム（高機能移動体電話システム（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）（ＡＭＰＳ）システム）から、第２世代デジタル・セルラ・システム（ＣＤＭＡ１、ＴＤＭＡおよび汎欧州デジタル移動電話方式（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ；ＧＳＭ））へ、そこから第３世代デジタル・マルチメディア・システム（ＣＤＭＡ２０００ １Ｘおよびユニバーサル移動体通信システム；ＵＭＴＳ）へ、そこから高速データシステム（ＣＤＭＡ２０００ エボリューション・データ・オプティマイズド；ＥＶ−ＤＯおよびＵＭＴＳ高速ダウンリンク・パケット・アクセス；ＨＳＤＰＡ／拡張専門チャネルＥ−ＤＣＨ）へと進化している。

第３世代無線システムは所望されるサービス品質（ＱｏＳ）を用いてマルチメディア・サービスをサポートすることが可能であるものの、システムは回線交換タイプのシステムであるため、頑強なデータ伝送のための第３世代無線システムの効率はそれほど高くない。他方で、パケット交換タイプの高速データシステムは、伝送の際に効率的な無線資源の共有と、無線チャネル認識を用いたスケジューリングとを使用する。かかるスケジューリングは、個々の無線チャネル条件のフィードバックに基づいて、共有されるアクセスを調整する。任意の短い時間間隔で良好なチャネル・ユーザに有利に伝送をスケジュールすることによって、高速スケジューリング手法はシステム・データ・スループットを改善する。比較的高い効率のデータ伝送を提供するために変化する無線チャネル条件に応答する目的で、スケジューリング機能および資源管理機能が基地局に再配置される。例えば、時間的領域と周波数領域の両方においてダウンリンク無線資源は基地局内のスケジューラによって制御され得る。スケジューリング・アルゴリズムは、移動局に１つまたは複数のチャネルまたはサブチャネルを割り当てることができる。資源割当ては、通常、基地局によってサービス提供されるセル内の性能を最適化するために電力および／または帯域幅を決定することを含む。

ＨＳＤＰＡおよびＥ−ＤＣＨを含めて、多くの高速パケット交換システムは、同じセル内の複数のユーザの伝送時間、電力、データ転送速度、システム全体のライズ・オーバ・サーマル（ＲｏＴ）および物理層形成の共有アクセス制御全体の最適化に重点を置く。共有アクセス制御の最適化は干渉源の制御に関連がある。共有アクセス制御が１つのセルだけの中に適用される場合、セル内に関する信号強度に比例して、その他のセルへの交差干渉（セル間干渉）が発生する。この干渉はシステム全体の信号対雑音比（ＳＮＲ）およびスペクトル効率を改善する能力を制限する。スペクトル効率は、情報を符号化する符号化方法に基づいて帯域幅を使用して所与のデータ転送速度でビットを送信するための符号化の性能の尺度である。

一般に、干渉管理は３つのクラス、すなわち、干渉回避、干渉調整、および干渉緩和に分類され得る。干渉回避は、戦略を作り出して、互いの干渉を低減するために共有アクセス制御に関して各セルで独立してそれを実行することを必要とする。干渉調整は、潜在的な干渉をさらに抑圧するためにセル間で戦略を調整する。セル間で共同で送信することによって、干渉緩和は基地局によってサービス提供されるセルと隣接するセルの間の潜在的な干渉を低減する。

より詳細には、干渉回避方式または干渉調整方式は、時間（時間共有）または周波数（周波数再使用）において直交セットを作り出すことによって、交差干渉を抑圧する。送信電力の管理および基地局など、ノード間の同期化は、交差干渉を低減することができる。干渉回避方式または干渉調整方式は、各サービスの所望されるＱｏＳレベルを満たすために干渉レベルを制御する。しかし、時間／周波数の共有または送信電力管理戦略はスペクトル効率を改善しない。

干渉抑圧方式はまた、基地局によってサービス提供されるセルと隣接するセルの間の干渉を低減するために実施されることも可能である。例えば、隣接するセル内の基地局は、周波数チャネルの同じセットを使用して送信することが可能である。両方の基地局が同じ周波数チャネルを異なる移動体ユニットに割り当てる場合、移動体ユニットは、割り当てられた周波数チャネル上で両方の基地局からの信号を含めて複合信号を受信する可能性がある。複合信号の一部は所望される信号であり、複合信号のもう１つの部分は、従来、「セル間干渉」と呼ばれる干渉と判断されることになる。セル間干渉は、移動体ユニットとの通信に干渉し、その通信を潜在的に中断させる可能性がある。したがって、干渉緩和方式は、通常、隣接するセルにサービス提供する基地局間で無線チャネルの割当てと各チャネルに割り当てられた電力とを調整することによってセル間干渉を最小限に抑える。

無線通信では、一部の干渉は、伝送と資源管理の間の調整の欠如によっても引き起こされる。多くのセルラ通信システムは、セル・プラニング方式、干渉調整方式、干渉回避方式、送信電力制御方式、送信レート適合方式または無線資源管理方式を介して干渉および雑音を管理する。一部の干渉管理方式は、そのＱｏＳ要件を満たすために、受信された干渉のレベルおよび許容干渉に基づいて無線資源を適合させる。ノード間の高速通信リンクおよびリアルタイムの大規模無線資源管理は、エアインターフェースを介して比較的高速の無線チャネル・フィードバックに基づいて伝送の制御を可能にして、干渉管理のためにセル間の伝送を調整する。システム性能を改善するために、高速無線アクセス・システムは、ノードすなわち基地局の間で通信リンクを適合させる。しかし、干渉は隣接するシステムによって引き起こされた信号対干渉比（ＳＩＲ）を制限するため、ＳＩＲはリンク適合を制限する。干渉管理を提供するために、ＵＭＴＳ ＨＳＤＰＡ／Ｅ−ＤＣＨシステムなどの高速データシステムは、無線チャネル条件および伝送レート適合の比較的高速のフィードバックを組み込む。しかし、かかる消極的な干渉管理は、システム性能およびスペクトル効率に制限された利得を提供する。さらに、干渉管理において消極的である広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＤＣＭＡ）システムおよびＨＳＤＰＡシステムは両方とも、所望されるシステム性能とスペクトル効率とを提供しない可能性がある。

いくつかのアクセス技術は積極的な干渉管理方式を使用する。積極的な干渉管理方式の２つの例は、ＣＤＭＡ干渉除去（すなわち、ＵＬマルチユーザ検出）およびプリコーディング（ｐｒｅ−ｃｏｄｉｎｇ）技術を含む。干渉除去方式は、受信機での干渉を推定して、将来の復調のために受信信号への再符号化干渉を取り去る。しかし、干渉除去技術は、受信された信号対雑音比によって決定される、受信機での干渉の推定された精度によって制限される。プリコーディング技術は、受信機側の干渉を最小限抑えるために、推定された干渉を送信信号のチャネルコーディングに組み込む。しかし、チャネル符号化に関するリアルタイムのチャネル応答の要求される知識はプリコーディング技術を制限する。したがって、干渉の計画された除去において推定された誤りがその他の干渉源をもたらすために推定された干渉が不正確である場合、干渉除去技術およびプリコーディング技術は両方とも性能悪化の厳しい結果を有する。

以下は、本発明のいくつかの態様の基本的な理解をもたらすために、本発明の簡素化された概要を提示する。この概要は本発明の網羅的な概要ではない。この概要は、本発明の主な要素または重要な要素を識別すること、または本発明の範囲を描写することが意図されない。その唯一の目的は、後に議論されるより詳細な説明の前置きとして、いくつかの概念を簡素化された形で提示することである。

本発明は、上に記載された１つまたは複数の問題の影響を克服すること、またはそれらを少なくとも低減することに関する。

本発明の一実施形態では、１つまたは複数の基地局を含む無線通信システム内の複数のセルの伝送をスケジュールするための方法が提供される。方法は、複数のセルの各セル内で直交なセル内伝送と、１つまたは複数の基地局に関連するセルのクラスタ全域で直交なセル間伝送とを可能にするためにチャネルのセットを提供する。方法は、１つまたは複数の基地局の少なくとも２つの基地局の間のセルのクラスタに関してセル内伝送とセル間伝送のスケジューリングを調整するステップをさらに含む。

しかも別の実施形態では、無線通信システム内のセルのクラスタからの複数のユーザのスケジューリングに関連するパラメータを最適化するための方法が提供される。方法は、無線通信システムのシステム容量の表示を最大化するために、複数のユーザの各ユーザのパラメータに関する最適な電力レベルを探索するステップを含む。方法は、最適な電力レベルに基づいてセルのクラスタ内でアクティブな複数のユーザを共同でスケジュールするステップをさらに含む。

本発明は、同じ参照番号が同じ要素を識別する、添付図面と共に以下の説明を参照することによって理解されよう。

本発明は、様々な変更形態および改変形態が可能であるものの、それらの特定の実施形態が図面において例として示され、本明細書で詳細に説明される。しかし、本明細書における特定の実施形態の説明は、本発明を開示された特定の形態に限定することが意図されず、逆に、意図されることは、特許請求によって定義される本発明の精神および範囲に該当するすべての変更形態、均等物、および改変形態をカバーすることである点を理解されたい。

本発明の例示的な実施形態が下で説明される。分かりやすいように、この明細書では実際の実施態様のすべての特徴は説明されない。かかる実際の実施形態の開発において、実施態様によって異なることになるシステム関連の制約および事業関連の制約の準拠など、開発者の特定の目標を達成するために、様々な実施特定の決定が行われ得る点を当然理解されよう。さらに、かかる開発努力は複雑で時間がかかる可能性があるが、それでもなお、この開示の利益を有する当業者にとって日常の仕事である可能性がある点を理解されたい。

一般に、複数のアクセスノードすなわち基地局の間の伝送スケジューリングを調整するための方法および装置が提供される。アクセスノードすなわち基地局の間の比較的高速な通信と資源管理とをリアルタイムで使用することによって、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）長期的エボリューション（ＬＴＥ）は、エアインターフェースを介して高速無線チャネル・フィードバックに基づいて伝送を制御して、干渉を管理するためにセル間の伝送を調整することが可能である。特に、共同スケジューラは、システム性能全体を最適化するために、クラスタ内のすべての基地局の１つまたは複数の無線資源をリアルタイムで管理して、干渉を共同で制御することが可能である。無線資源管理と干渉緩和とを使用することによって、共同スケジューラは、受信信号の信号対雑音比を最大化して、それにより、システムのスペクトル効率を改善することが可能である。共同スケジューラは、干渉全体を最小限に抑えるためにクラスタ内のセルの伝送を調整することができる。クラスタ内のセルの通信を一緒に共同で調整することによって、共同スケジューラは、その他の隣接するセルからの干渉を抑圧して、代わりに信号強度の拡張を実現することが可能である。干渉管理は干渉の生成を最小限に抑えることが可能であり、送信電力は利得に変換されることが可能であり、これはスペクトル効率を高め、一般的な再使用により各セルに関するシステム容量を拡張することが可能である。このため、共同スケジューラは、クラスタ内のすべてのセルを通して直交仮想チャネルのスーパーセットを作り出すことができる。干渉緩和は、受信信号の信号対雑音比を拡張することが可能である。スーパー仮想チャネルセットは、一般的な再使用により各セル内で使用され得る仮想チャネルのセットを含む。スーパー仮想チャネルセット内の仮想チャネルは同じセル内でおよびセルを通して互いに直交であるため、クラスタ内のすべてのセルに関するスーパー仮想チャネルセットは、伝送が互いのセル（セル内およびセル間）に直交であることを可能にする。この直交するセル間伝送およびセル内伝送は、クラスタ内の総干渉を最小限に抑えることができる。共同スケジューラは、多元接続方式および基礎となる物理層形成をサポートすることが可能である。異なる多元接続方式に関するシステム性能および基礎となる物理層形成の最適化は、最適化のために利用可能な情報に基づいてよい。共同スケジューラは、無線チャネル条件の理想的な知識またはフィードバックに依存しなくてもよい。

図１は、本発明の１つの例示的な実施形態による、第１および第２の基地局１０５（１、２）と、比較的高速の無線アクセス・ネットワーク１１５内で複数の地理的領域すなわちセル１１０（１〜ｍ）の伝送をスケジュールするために、共同仮想スケジューラ１０８とを含むユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）長期的エボリューション（ＬＴＥ）１００などの、無線通信システムを概略的に示す。第１および第２の基地局１０５（１、２）の各基地局は、１つまたは複数のセル１１０（１〜ｍ）にサービス提供することが可能である。１つまたは複数の基地局１０５（１、２）を使用することによって、セル１１０（１〜ｍ）内でアクティブな複数のアクセス端末１２０（１、２）および１２５（１）（ユーザ装置（ＵＥ）、移動局などとしても知られているＡＴ）は、次いで、高速無線アクセス・ネットワーク１１５および、公衆電話システム（ＰＳＴＮ）およびデータ・ネットワークなど、その他の相互接続された電気通信システムにアクセスすることができる。アクセス端末１２０（１、２）および１２５（１）に無線接続性を提供するために、基地局１０５（１、２）は、セル１１０（１〜ｍ）をＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００に接続するサーバ１２２と通信することが可能である。

例示的な目的で、図１の無線通信システムはＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００であるが、本発明はデータおよび／または音声通信をサポートするその他のシステムに適用可能である点を理解されたい。ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００は、通常のＵＭＴＳシステムと幾つかの類似性を有するが、第１および第２の基地局１０５（１、２）に関する本発明の動作に関して実質的に異なる。すなわち、ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００では、共同仮想スケジューラ１０８は、比較的集中的な方法でセルのクラスタ１１０ａに関する伝送のスケジューリングを調整するためにサーバで機能的に配備されてよく、またはその代わりに、基地局１０５（１、２）に分散されてもよい。しかし、単一のセルまたは複数の隣接するセルの伝送をスケジュールする代わりに、共同仮想スケジューラ１０８は、複数のアクティブなユーザが高速無線アクセス・ネットワーク１１５の共有資源へのアクセスを追求することが可能なセルのクラスタ１１０ａに関する伝送を共同でスケジュールすることが可能である。

したがって、ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００に関する調整された共同仮想スケジュール方式は、少なくとも２つの場合に有用であり得ることを理解されたい。第１に、セルのクラスタ１１０ａのセル１００内のセル内干渉と、セルのクラスタ１１０ａ内の隣接するセルまたは付近のセルの伝送によって引き起こされるセル間干渉を共同で低減することであり、第２には、第１および第２の基地局１０５（１、２）の１つの基地局からもう１つの基地局へのＡＴ１２０のハンドオフの間の低減である。調整された共同仮想スケジューリング方式は、高速パケット・アクセス・インターフェースにおいてセルのクラスタ１１０ａのアクティブなユーザに関してダイバシティの組合せおよび／またはソフトハンドオーバをサポートすることが可能である。調整された共同仮想スケジューリング方式は、各ユーザに関する１つまたは複数のセル間干渉源にハンドオーバ領域内で信号拡張を実現させることが可能である。例えば、調整された共同仮想スケジューリング方式は、ダイバシティの組合せおよび／またはソフトハンドオーバに関連する、セルのクラスタ１１０ａの各セルから、仮想チャネル１４５など、チャネルのセットに関して高速パケット・アクセス・インターフェースの物理チャネル上で各受信信号内にマクロ・ダイバシティ利得を提供することが可能である。

ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００およびサーバ１２２は、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）プロトコルに従って動作することが可能であり、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を実施することが可能である。しかし、本開示の利益を有している当業者は、本発明はＵＭＴＳおよび／またはＯＦＤＭＡに従って動作する通信システムに限定されない点を理解されたい。代替の実施形態では、ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００は、汎欧州デジタル移動電話方式（ＧＳＭ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００）などを含むが、これらに限定されない１つまたは複数のその他のプロトコルに従って動作することが可能である。

詳細には、第１および第２の基地局１０５（１２）の各基地局は、符合分割多元接続（ＣＤＭＡ、ｃｄｍａ２０００）プロトコル、進化型データ・オプティマイズド（ＥＶＤＯ、１ＸＥＶＤＯ）プロトコル、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）プロトコル、汎欧州デジタル移動電話方式（ＧＳＭ）プロトコルなどを含めて、望まれるプロトコルに従って、無線接続性をアクセス端末１２０（１、２）および１２５（１）に提供することが可能である。ｃｄｍａ２０００ １ｘＥＶ−ＤＯ仕様書は、基地局に関して用語「アクセス・ネットワーク」を使用し、移動局に関して「アクセス端末」を使用するが、本発明の例示された実施形態では、アクセス・ネットワーク１１５は、基地局１０５（１、２）とは別に示される。

アクセス端末１２０（１、２）および１２５（１）の例は、デジタル・セルラＣＤＭＡネットワークなど、高速無線データ・ネットワーク１２０内で動作するためにスペクトル拡散通信システムを用いるセルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、および全地球測位システム（ＧＳＭ）を含むが、それらに限定されない無線通信デバイスのホストを含み得る。アクセス端末１２０（１、２）および１２５（１）のその他の例は、スマートフォン、テキスト・メッセージング・デバイスなどを含み得る。

ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００では、高速無線アクセス・ネットワーク１１５は、任意の望まれるプロトコルに従って、第１および第２の基地局１０５（１、２）とアクセス端末１０２（１、２）および１２５（１）の間の無線通信を可能にするために、任意の望まれるプロトコルを配備することができる。かかるプロトコルの例は、（ＣＤＭＡ、ｃｄｍａ２０００）プロトコル、進化型データ・オプティマイズド（ＥＶＤＯ、１ＸＥＶＤＯ）プロトコル、ＵＭＴＳプロトコル、ＧＳＭプロトコルなどを含む。

かかるプロトコルのその他の例は、１ｘＥＶ−ＤＯプロトコル、ＵＭＴＳプロトコル、ＧＳＭプロトコルなどを含む。これらのプロトコルのうちの任意の１つに基づく３Ｇセルラシステムなどは、拡張音声容量を提供し、高いデータ転送速度パケット・ベースのサービスをサポートする。一例として、これらの特徴は、ＩＳ−８５６と呼ばれるｃｄｍａ２００ １ｘＥＶハイデータレート・パケットエアインターフェースにおいて提供される。より詳細には、３Ｇセルラシステムｃｄｍａ２０００ １ｘＥＶは、ＩＳ−９５標準に基づいてセルラネットワークに対して非対称データ・トラフィックを用いて高速無線インターネットアクセスをユーザに提供する。例えば、アクセス端末１２０（１）でアクティブなユーザのデータ転送速度は、９．６ｋｂｐｓから１５３．６ｋｂｐｓと異なる可能性がある。

基地局１０５（１、２）には、その全域でアクセス端末１２０（１、２）および１２５（１）と通信する周波数スペクトル内の複数のチャネルを割り当てることが可能である。第１および第２の基地局１０５（１、２）の両方の範囲内のアクセス端末１２０（１）は、これらのチャネルを用いてそれらの基地局と通信することができる。このように、基地局１０５（１、２）は、対応する地理的領域すなわちセル１１０（１〜ｍ）に無線接続性を提供することが可能である。上で議論されたように、基地局１０５（１、２）は、ＵＭＴＳプロトコルに従って無線接続性を提供することが可能であり、ＯＦＤＭＡを実施することができるが、基地局１１０はこれらのプロトコルに限定されない。例示された実施形態では、第１の基地局１０５（１）はアクセス端末１２０（１、２）に無線接続性を提供し、第２の基地局１０５（２）はアクセス端末１２５（１）に無線接続性を提供する。しかし、本開示の利益を有している当業者は、基地局はセル１１０（１〜ｍ）内またはセル１１０（１〜ｍ）に隣接する任意の位置で任意の数のアクセス端末に無線接続性を提供することが可能である点を理解されたい。

第１の基地局１０５（１）は、１つまたは複数のセル内伝送（ＴＸ）１３０（１、２）にそれぞれアクセス端末１２０（１、２）を提供することが可能であり、一方、第２の基地局１０５（２）は、１つまたは複数のセル内伝送１３５（１）にアクセス端末１２５（１）を、１つまたは複数のセル間伝送（ＴＸ）１３５（２）にアクセス端末１２０（１）を提供することが可能である。例示的な実施形態では、セル間伝送およびセル内伝送１３０、１３５は、選択された周波数帯域内に１つまたは複数のチャネルを含み、例えば、副搬送波はＯＦＤＭＡ方式に従って定義され得る。当業者は、副搬送波は、周波数チャネル、サブチャネル、トーンなどの用語を使用して参照されることも可能である点を理解されたい。

セルのクラスタ１１０ａに関して伝送を共同でスケジュールするために、共同仮想スケジューラ１０８は、セルのクラスタ１１０ａ内のアクティブなユーザに対して電力割当てを決定するパラメータ最適化アルゴリズム１４０を含む。各基地局１０５の所与の最大電力制約に基づいて、パラメータ最適化アルゴリズム１４０は、ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００の総スループット／総容量が最大化されて、同一チャネル干渉が最小限に抑えられるように、特定のチャネル上またはサブチャネル上の基地局１０５からアクセス端末１２０または１２５への送信電力を決定する。

ＣＥＬＬ＿１ １１０（１）内で、基地局１０５（１）はセル内伝送（ＴＸ）１３０（１、２）がパラメータ最適化アルゴリズム１４０によって表示された対応する電力割当てでアクセス端末１２０（１、２）に情報を送信するために異なるチャネルを使用することが可能である。しかし、セルＣＥＬＬ＿２ １１０（２）内の基地局１０５（１）からのアクセス端末１２５（１）へのセル内伝送１３５（１）およびアクセス端末１２０（１）へのセル間伝送１３５（２）は、ＣＥＬＬ＿１ １１０（１）を用いて共同でスケジュールされることが可能である。すなわち、セルのクラスタ１１０ａのセルＣＥＬＬ＿２ １１０（２）内の基地局１０５（１）は、アクセス端末１２０（１）へのセル間伝送１３５（２）のために、セル間干渉を増大せずに、セル内伝送１３０（１、２）のうちの1つに関して基地局１０５（１）が使用している可能性がある同じチャネルを利用することができる。性能パラメータ全体（例えば、ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１１０のシステムスループット／システム容量）を最適化するために、パラメータ最適化アルゴリズム１４０は、セルのクラスタ１１０ａ間の干渉を生成する責任を有するソースパラメータを最小限に抑えることによって、セルのクラスタ１１０ａ間の干渉を共同で制御することが可能である。

基地局１０５（１、２）の送信電力など、１つまたは複数の無線資源をリアルタイムで管理することによって、共同仮想スケジューラ１０８は、セルのクラスタ１１０ａのセル間伝送１３５（２）と一緒に、セル内伝送１３０（１、２）および１３５（１）を共同でスケジュールすることができる。一例として、パラメータ最適化アルゴリズム１４０は、送信電力検出量をダイバシティ利得に変換することが可能である。したがって、チャネル上のセル間伝送およびセル内伝送１３０、１３５の電力は、セル間干渉および／またはセル内干渉を抑圧するようにスケジュールされることが可能である。

セルラ通信において、信号伝送のために使用される無線チャネルまたは無線周波数の他に、仮想チャネルが、例えば、単一の位置で分析のためのフィードバックを収集するために複数の異なるチャネルを組み込むために使用される。第１世代の仮想チャネルは、セル間に周波数再使用パターンを伴う狭い帯域周波数搬送波（ＦＤＭＡ）である。第２世代ＧＳＭシステムは、タイム・スロット内にセル間に周波数再使用パターンを伴う仮想チャネル（ＴＤＭＡ）を有する。ＦＤＭＡおよびＴＤＭＡタイプの仮想チャネルは、周波数／時間の分離の際の動作に依存する。周波数再使用パラーンは、セル・プラニングの間の時点で同じ周波数からの同一チャネル干渉を制御する。周波数再使用プライニングにおける干渉管理は、目標としてセル・エッジで静的な最悪の場合のシナリオを考慮する。

第３世代広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）システムは、各セルに関して異なるスクランブリング・コードを用いてマスキングすることによって、一般的な周波数再使用を伴う仮想チャネルとして拡散符号（すなわちチャネライゼーション・コード）を使用する。ダウンリンク（ＤＬ）Ｗ−ＣＤＭＡチャネルはセル１１０内の符号空間内で互いに直交であり、一方、アップリンク（ＵＬ）Ｗ−ＣＤＭＡチャネルは、ユーザの移動性がすべてのユーザ間の同期受信を阻むため、互いに非直交である。Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは、電力制御機能は、セル内干渉とセル間干渉の両方を管理するため、送信電力の制御は干渉管理を提供する。しかし、かかる電力制御は干渉に影響を及ぼさない。

ＤＬ ＨＳＤＰＡシステムでは、仮想チャネルは、符号空間と時間空間の両方において区分化される。ＨＳＤＰＡシステム内の仮想チャネルは、無線チャネル測定フィードバックに迅速に応答することによって、伝送時間間隔（ＴＴＩ）でデータ・スループットを最大化するためにスケジューラによって割り当てられる。２ｍｓなど、より短いＴＴＩ間隔の使用により、ＨＳＤＰＡシステムは物理層でより高速な伝送を可能にする。仮想チャネルはＨＳＤＰＡシステム内のセル１１０内で互いに直交であるため、干渉管理は送信電力割当てに基づいてセル間干渉を最小限に抑える。

動作中、共同仮想スケジューラ１０８は、複数のセル１１０（１〜ｍ）の各セル１１０内で直交なセル内伝送１３０（１、２）および１３５（１）と、基地局１０５（１、２）に関連するセルのクラスタ１１０ａの全域で直交なセル間伝送１３５（２）とを可能にするために、仮想チャネル１４５のセットを提供することができる。パラメータ最適化アルゴリズム１４０は、仮想チャネル１４５のセットを、セルのクラスタ１１０ａに関する時間、周波数、空間、アンテナ、および／または符号によって区分化することが可能である。例えば、仮想チャネル１４５のセットの資源のリアルタイムの動的な区分化は、セルのクラスタ１１０ａ内の各ユーザのチャネル偏差とユーザ移動性の表示とを適合させることが可能である。

セルのクラスタ１１０ａに関するセル内伝送１３０（１、２）および１３５（１）とセル間伝送１３５（２）のスケジューリングを調整するために、基地局１０５（１、２）は、その間でシグナリング・メッセージ（ＳＩＧ＿ＭＳＧ）１５０（１、２）を交換することができる。下で説明されるように、共同仮想スケジューラ１０８は、セルのクラスタ１１０ａに関するセル間伝送１３５（２）とセル内伝送１３０（１、２）および１３５（１）のスケジューリングを調整するために、基地局１０５（１、２）間でシグナリング・メッセージ１５０（１、２）を使用することが可能である。

一実施形態に従って、各ユーザに関して仮想チャネルのセットの仮想チャネル１４５をスケジューリングして、基地局１０５（１、２）を仮想相互接続と互いに接続するために、共同仮想スケジューラ１０８は基地局１０５（１、２）内に分散され得る。仮想相互接続は、第１および第２のスケジューリング・チャネル（ＳＣ＿ＣＨ）１５５（１、２）と、第１および第２のフィードバック・チャネル（ＦＢ＿ＣＨ）１６０（１、２）とを含み得る。共同仮想スケジューラ１０８は、第１のスケジューリング・チャネル（ＳＣ＿ＣＨ）１５５（１）上でアクティブなユーザに関する電力割当てを第１の基地局１０５（１）に通信して、第１のフィードバック・チャネル（ＦＢ＿ＣＨ）１６０（１）上でフィードバックを受信することができる。同様に、第２の基地局１０５（２）は、第２のスケジューリング・チャネル（ＳＣ＿ＣＨ）１５５（２）上でアクティブなユーザに関する電力割当てを受信して、第２のフィードバック・チャネル（ＦＢ＿ＣＨ）１６０（２）上でフィードバックを受信することができる。

基地局１０５（１、２）間で高速通信リンク１７０（１）を使用することによって、共同仮想スケジューラ１０８は、各基地局からフィードバック情報とユーザ情報とを収集することが可能である。フィードバック情報とユーザ情報とに基づいて、共同仮想スケジューラ１０８は、仮想チャネルのセットの仮想チャネル１４５をセルのクラスタ１１０ａ内の各ユーザに割り当てることができる。特に、共同仮想スケジューラ１０８は、各ユーザに関する無線資源特性のユーザ情報を取り出して、セルのクラスタ１１０ａに関する干渉全体を管理するためにセルのクラスタ１１０ａ間の相互相関の表示を決定することが可能である。

共同仮想スケジューラ１０８は、ユーザ情報と相互相関の表示とに基づいてタイムスタンプを用いて制御情報と干渉の表示とを基地局１０５（１、２）の各基地局に配信することによって、セルのクラスタ１１０ａ間の制御および仮想チャネル割当てを調整することが可能である。共同仮想スケジューラ１０８は、制御情報の参照のために、かつセルのクラスタ１１０ａに関する干渉全体を管理するために、セルのクラスタ１１０ａ間で共通の基準時間を使用することができる。セルのクラスタ１１０ａ間で共通の基準時間を使用するために、共同仮想スケジューラ１０８は、システムおよび／またはフレーム・カウンタに基づいて、基地局１０５（１、２）間で高速通信リンク１７０（１）と仮想相互接続とを同期させることが可能である。

代替の実施形態によれば、クライアント・サーバ・アーキテクチャ・ベースの共同スケジューリング制御は、仮想チャネルのセットの対応する仮想チャネル１４５をセルのクラスタ１１０ａ内の各ユーザに共同で割り当てることが可能である。ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００内で無線資源のスケジューリングを共同で制御して、セルのクラスタ１１０ａに関してその干渉全体を管理するために、この例示的な実施形態では、共同仮想スケジューラ１０８は各基地局１０５を専用のスケジューリング・サーバに対するクライアントとして扱うことが可能である。専用のスケジューリング・サーバは、共同仮想スケジューラ１０８へのインプットとして、セルのクラスタ１１０ａからフィードバック情報とユーザ情報とを収集することができる。

しかし、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）インターフェースでは、調整された共同仮想スケジューリング方式は、セルのクラスタ１１０ａの隣接するセル１１０（ｍ）からのダイバシティ伝送に対して１つまたは複数の同一チャネル干渉源を抑圧するためにマクロ・ダイバシティ・コヒーレント組合せをサポートすることが可能である。調整された共同仮想スケジューリング方式は、ユーザに関するセルのクラスタ１１０ａの各セルからの各サブチャネルのデータ伝送の実質的に同じセットをスケジュールすることおよび／またはかかるサブチャネルの共同割当てを調整することが可能である。

図２は、図１に示される共同仮想スケジューラ１０８が本発明の１つの例示的な実施形態に従って適用業務を発見し得るＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００に関する共同スケジューリングのアーキテクチャ２００を概略的に示す。共同スケジューリングのアーキテクチャ２００を使用することによって、ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００は、エアインターフェースを介して無線チャネル・フィードバックに基づいてセル内伝送１３０（１、２）および１３５（１）を制御するだけでなく、干渉管理を提供するためにセルのクラスタ１１０ａ間のセル間伝送１３５（２）を調整することも可能である。共同仮想スケジューラ１０８は、かかる干渉抑圧によってシステム性能全体を最適化する目的で、セル内干渉およびセル間干渉を共同で制御するために、セル内のクラスタ１１０ａ内のすべての基地局１１５（１、２）の無線資源をリアルタイムで管理することが可能である。この組み合わされた無線資源管理および干渉抑圧は、受信信号の信号対雑音（ＳＮＲ）比を最大化し、したがって、システム・スペクトル効率を改善することが可能である。

共同スケジューリングのアーキテクチャ２００は、その他のユーザに干渉せずに、各ユーザに共通のアクセス媒体へのアクセスを提供するために、複数の多元接続方式２０５をサポートすることができる。複数の多元接続方式２０５の例は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）２０５（１）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）サブチャネル２０５（２）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、および周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）などを含む。多元接続に関する方式は当技術分野で知られており、分かりやすくするために、本発明に関連する多元接続方式２０５のそれらの態様だけが本明細書でさらに議論されることになる。

共同スケジューリングのアーキテクチャ２００は、多入出力（ＭＩＭＯ）２１０（１）、プリコーディング２１０（２）、ネットワーク・コーディング２１０（３）、ビーム形成２１０（４）、送信ダイバシティ、時空コーディングなど、基礎となる複数の物理層形成２１０をサポートすることが可能である。物理層形成のための技術は当技術分野で知られており、分かりやすくするために、本発明に関連する物理層形成２１０のそれらの態様だけが本明細書でさらに議論されることになる。

複数の多元接続方式の異なる複数の多元接続方式２０５および複数の物理層形成２１０に関して、システム性能基準値の最適化は、無線チャネル条件の知識またはフィードバックなど、最適化のために利用可能な情報の程度に基づいてよい。特に、共同仮想スケジューラ１０８は、配信された共同仮想スケジューリングの受信（ＲＸ）信号の信号品質尺度２１５（１）、チャネル（ＣＨ）特性２１５（２）およびチャネル述部２１５（３）を含むが、これらに限定されないフィードバック２１５を使用することができる。セル間伝送およびセル内伝送（ＴＸ）制御２２０を提供するために、共同スケジューリングのアーキテクチャ２００は、ＴＸスケジュール２２０（１）と、ＴＸ電力２２０（２）と、ＴＸ帯域幅２２０（３）とをサポートすることが可能である。

仮想チャネル１４５のセットをセルのクラスタ１１０ａに関する時間、周波数、空間、アンテナ、および／または符号によって区分化する際に、仮想チャネルに関するこれらの変数の組合せは、物理層形成２１０および多元接続方式２０５の使用に基づいてよい。仮想チャネルに関する資源の区分化は、各ユーザのチャネル偏差およびユーザの移動性を適合させるためにリアルタイムで動的であるべきである。

共同仮想スケジューラ１０８の一実施形態によれば、共同仮想スケジューラ１０８は、ＨＳＤＰＡシステムに関するソフトハンドオーバをサポートすることが可能である。ＨＳＤＰＡシステムでは、主要な干渉源のうちの１つはセル間干渉である。例えば、関連する専門チャネル（ＤＣＨ）がソフトハンドオーバ中である領域でかなりのセル間干渉が観測される。ソフトハンドオーバがＨＳＤＰＡユーザのためにサポートされている場合、各ユーザに関するセル間干渉源は、結果として、ユーザがハンドオーバ領域内にいる場合、信号拡張をもたらす。ソフトハンドオーバがＨＳＤＰＡユーザのためにサポートされている場合、仮想チャネルはハンドオーバに関係するすべてのセル１１０からのＨＳＤＰＡ物理チャネルを含み、受信信号内にマクロ・ダイバシティを有する。セル間干渉は、共同仮想スケジューラ１０８が干渉を抑えると信号拡張を実現するために抑圧されるため、ＨＳＤＰＡユーザのためにＨＳＤＰＡソフトハンドオーバをサポートすることが可能である。

共同仮想スケジューラ１０８の別の実施形態は、ＯＦＤＭＡエアインターフェース内でマクロ・ダイバシティ・コヒーレント組合せをサポートすることが可能である。ＯＦＤＭＡシステムでは、主要な干渉源のうちの１つは、図１で示されるように、隣接するセル１１０（ｍ）からの同一チャネル干渉である。一般的な再使用の場合、ＯＦＤＭＡシステムでは、各サブチャネル内のコンテンツが別のセル１１０と異なり、独立して伝送のためにスケジュールされる場合、複数のセル１１０によってカバーされる重複領域で相互干渉が発生する。マクロ・ダイバシティ方式は、特定のユーザのために重複領域内のすべてのセルからサブチャネルのデータ伝送の同じセットをスケジュールすることができる。マクロ・ダイバシティ方式を用いたＯＦＤＭＡシステムの仮想チャネルは重複領域で直交セットを提供するため、干渉は信号拡張として抑圧することができる。ＯＦＤＭＡシステム内の共同スケジューリングの場合、共同仮想スケジューラ１０８は、クラスタ１１０ａ内のすべてのセルに関してサブチャネル共同割当てを調整することが可能である。

図３は、本発明の例示的な実施形態と一致する、図１に示されたＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００内の電力割当てに基づいて、伝送１３０（１、２）、１３５（１）、および１３５（２）の共同スケジューリングを調整する方法を実施するための様式化された表現を示す。ブロック３００で、共同仮想スケジューラ１０８は、セルのクラスタ１１０ａに関してセル間伝送１３５（２）とセル内伝送１３０（１、２）および１３５（１）を共同でスケジュールするために、アクティブなユーザに関する仮想チャネル１４５のセットと、基地局１０５（１、２）の間のシグナリング・メッセージ（ＳＩＧ＿ＭＳＧ）１５０（１、２）とを使用することができる。複数のセル１１０（１〜ｍ）のセルのクラスタ１１０ａ内で直交なセル内伝送１３０（１、２）および１３５（１）と、基地局１０５（１、２）に関連するセルのクラスタ１１０ａ全域で直交なセル間伝送１３５（２）とを可能にするために、共同仮想スケジューラ１０８は、仮想チャネルをセルのクラスタ１１０ａ内の各ユーザに割り当てるために仮想チャネル１４５のセットを提供することが可能である。

ブロック３０５で、基地局１０５（１、２）間でシグナリング・メッセージ（ＳＩＧ＿ＭＳＧ）１５０（１、２）を交換することによって、共同仮想スケジューラ１０８は、セルのクラスタ１１０ａに関してセル間伝送１３５（２）とセル内伝送１３０（１、２）および１３５（１）のスケジューリングを調整することが可能である。共同仮想スケジューラ１０８は、セルのクラスタ１１０ａに関する干渉全体を管理するために、セルのクラスタ１１０ａ間の制御および仮想チャネル割当てを調整することが可能である。パラメータ最適化アルゴリズム１４０を使用して、共同仮想スケジューラ１０８は、アクティブなユーザに関する最適な電力レベルの電力割当てを決定して、それぞれ、第１および第２の基地局１０５（１、２）に通信することが可能である。ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００のシステム・スループット／システム容量を最大化する最適な電力レベルに基づいて、共同仮想スケジューラ１０８は、ブロック３１０で表示されるように、セルのクラスタ１１０ａ内のアクティブなユーザのアクセス端末１２０（１、２）および１２５（１）を共同でスケジュールすることが可能である。

本発明の一実施形態に従って、共同仮想スケジューラ１０８は、セルのクラスタ１１０ａの間の制御および割当てを調整する積極的な干渉管理方式であり得る。共同仮想スケジューラ１０８は、ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００が各ユーザに関する無線チャネル特性の情報と干渉管理のためのセル１１０間の相互相関とを取り出すことを可能にする目的で、処理ノード（すなわち、セル１１０またはセル間１１０で比較的高速の通信を提供するための基地局１０５の関連するプロセッサ）の間の最適な性能のための高速データ・リンク１７０（１）に依存することが可能である。干渉管理を提供するために、共同仮想スケジューラ１０８は、正確なタイムスタンプなど、制御情報を各基地局１０５に配信することが可能である。この情報交換は、基地局１０５、コントローラ、および／またはプロセッサを含み得る、処理ノードの間の高速データ・リンク１７０（１）上で発生し得る。

しかし、通常のＵＭＴＳシステムの仕様書は、アンロード条件において５ｍｓのＵプレーンＵＭＴＳ地上波無線アクセス・ネットワーク（ＵＴＲＡＮ）遅延時間要件を特定する。このＵプレーン遅延時間は、ＡＴ１２０／無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）エッジ・ノードなど、どちらかのユーザ装置（ＵＥ）内のインターネット・プロトコル（ＩＰ）層で利用可能であるパケットと、ＲＡＮエッジ・ノード／ＵＥ内、すなわちＡＴ１２０内のＩＰ層でのこのパケットの利用可能性の間の一方向のトランジット時間の点から定義される。このＲＡＮエッジ・ノードは、コア・ネットワーク（ＣＮ）にＲＡＮインターフェースを提供するノードである。

ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００の仕様書は、小型のＩＰパケットに関してアンロード条件において５ｍｓ未満の進化型ＵＴＲＡＮ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）Ｕプレーン待ち時間を可能にすることができ（すなわち、単一のデータ・ストリームを有する単一のユーザ）、例えば、Ｅ−ＵＴＲＡＮ帯域幅モード内の０バイト・ペイロード＋ＩＰヘッダは経験される待ち時間に影響を与える可能性がある。このＵプレーン待ち時間は、ＵＴＲＡＮ内の基地局１０５など、処理ノード間の高速相互接続の要望を表示する場合がある。しかし、通常のＵＭＴＳシステムでは、ＵＴＲＡＮ内のＴ１／Ｅ１／Ｊ１上のＩＰ伝送は、ＵＴＲＡＮ待ち時間しきい値を満たさない可能性がある。遅延しきい値を満たすために、１０ ＢａｓｅＴ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、１００ ＢａｓｅＴ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、ギガビットＥｔｈｅｒｎｅｔ、１０ギガＥｔｈｅｒｎｅｔまたは１００ギガＥｔｈｅｒｎｅｔは、基地局１０５を含む処理ノード間で相互接続を提供することが可能である。例えば、かかる相互接続をサポートするために高容量を有するギガビットＥｔｈｅｒｎｅｔは、ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００内の待ち時間を制御するためのＱｏＳ特徴をサポートすることが可能なギガビットＥｔｈｅｒｎｅｔスイッチすなわちホップを使用する。ＵＴＲＡＮトランスポートとしてギガビットＥｔｈｅｒｎｅｔを使用することによって、ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００は、基地局１０５の待ち時間を最小限に抑えるための比較的高いＱｏＳ優先順位を用いて、基地局１０５を含む処理ノード間で制御情報および干渉管理情報を交換するようにギガビットＥｔｈｅｒｎｅｔスイッチを構成することができる。

所望されるＵプレーン遅延待ち時間は、ＵＴＲＡＮ内のデータ・チェーンに関する高速データ処理容量の使用も表示する。基地局１０５を含む処理ノード間の高速データ・リンク１７０（１）は、共同仮想スケジューラ１０８に関して分散された処理能力を可能にし得る。例えば、一実施形態では、分散された処理能力を可能にするために高速演算プロセッサが使用され得る。かかる分散された処理は、共同仮想スケジューラ１０８内の干渉管理に関する情報の収集および演算において有利であり得るだけでなく、コスト全体を削減する可能性もある。

１つの例示的な実施形態では、ＵＭＴＳ長期的エボユーション・システム１００内の無線資源を調整して、クラスタ１１０ａ内のすべてのセルに関するシステム干渉全体を管理するために、共同仮想スケジューラ１０８は、クラスタ１１０ａ内のすべてのセルの間で共通の基準時間を使用することができる。クラスタ１１０ａ内のすべてのセルの間のこの共通の基準時間は、すべての制御情報および干渉管理の基準を提供することが可能であるが、通常のＵＭＴＳシステムは、基地局間の同期化を伴わずに、基地局１０５内で所望される高い精度を有する自走クロックを配備する。ＵＴＲＡＮ内の階層的ネットワークおよびコア・ネットワークに関する共通のネットワーク・クロックが利用可能であるが、かかるネットワーク・クロックは、所望される精度を満たさない可能性がある。したがって、ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００は、基地局１０５間にデータ・リンクと仮想同期化とを提供するために、システム・フレーム番号（ＳＦＮ）、ノードＢフレーム番号（ＢＦＮ）、ＲＮＣ共通フレーム番号（ＲＦＮ）、およびセル・システム・フレーム番号（ＣＦＮ）などのシステム・カウンタおよびフレーム・カウンタを使用することが可能である。

あるいは、干渉が調整されない電力制御を介して制御されるＷ−ＣＤＭＡシステムでは、不正確なネットワーク同期化に加えて自走クロックの使用が交差干渉を操作することができる。基地局１０５を含む処理ノード間の厳しい同期化を伴うＯＦＤＭＡおよびＴＤＭＡなど、その他の多元接続技術に関する基準時間の使用は、干渉回避および干渉調整などの干渉管理を可能にする。

別の実施形態では、クラスタ１１０ａ内の各セルは実質的に同じ精度を用いて独立して測定することが可能であるため、共通の基準時間を提供するために全地球測位システム（ＧＰＳ）時間が使用され得る。例えば、ＧＰＳ時間は、基地局１０５を同期させて、ハンドオーバをサポートするためにＣＤＭＡシステムによって使用される。同様に、ＧＰＳ絶対時間は、システム情報を制御するため、干渉を管理するため、および各セル１１０に関する仮想チャネルをスケジュールするために、共同仮想スケジューラ１０８に共通の基準時間を提供することが可能である。

一実施形態では、図２に示されるアーキテクチャ２００は、分散された方法ですべての基地局１０５を相互接続するために、クラスタ１１０ａ内の基地局１０５（１、２）を高速通信リンク１７０と結合して、共同仮想スケジューラ１０８を使用すると同時に、基地局ルータ（ＢＳＲ）との整合性を有することが可能である。ＢＳＲに基づいて仮想コントローラを用いて分散されたアーキテクチャは、各基地局１０５からフィードバック情報およびユーザ情報を収集して、システム性能を最大化するために仮想チャネルをクラスタ１１０ａ内のすべてのユーザに割り当てる分散された演算ノードであり得る仮想スケジューラ・サーバを含み得る。仮想スケジューラ・サーバは、基地局が最終的なスケジューリングおよび仮想チャネル割当てに関する情報分散、平行演算、および情報収集のために主要なノードを提供するように、各基地局１０５で分散され得る。分散された仮想スケジューラ・サーバ・アーキテクチャは、調整および管理のために、基地局１０５間の高速通信リンク１７０に関するＨＳＤＰＡ／Ｅ−ＤＣＨ特徴のいくつかを拡張することが可能である。

分散された仮想スケジューラ・サーバ・アーキテクチャのもう１つの代替形態は、すべての基地局１０５が専用のスケジューリング・サーバに対するクライアントとして動作する共同スケジューリング制御を可能にするための専用のスケジューリング・サーバである。専用のスケジューラ・サーバ・ベースのクライアント・サーバ・アーキテクチャは、コスト制御に効果的であると同時に、効率的な共同仮想チャネル割当ておよび資源管理全体を可能にし得る。

共同仮想スケジューラ１０８によって使用されるフィードバック情報およびユーザ情報は、各ユーザの無線チャネル条件と、各ユーザに関するバッファ・データおよびそのタイムスタンプと、ユーザの移動性と、ユーザの容量情報とを含み得る。システム・スループット／システム容量を最大化すると同時に干渉を最小限に抑えるために、共同仮想スケジューラ１０８は、インプットとしてクラスタ１１０ａ内のすべてのセル１１０からフィードバック情報およびユーザ情報を収集し、次いで、フィードバック情報とユーザ情報とに基づいて、クラスタ１１０ａ内の各ユーザに関して仮想チャネル割当てを実行することができる。

セルのクラスタ１１０ａからの複数のユーザのスケジューリングに関連するパラメータを最適化するために、ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００では、共同仮想スケジューラ１０８は、複数のユーザの各ユーザのパラメータに関する最適な電力レベルを探索することが可能である。探索アルゴリズムは、最適な電力レベルに基づいて、セルのクラスタ１１０ａ内でアクティブな複数のユーザを共同でスケジュールすることによって、ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００のシステム容量の表示を最大化することが可能である。例えば、共同仮想スケジューラ１０８は、セルのクラスタ１１０ａ内の各ユーザに関する資源の準最適な解決法を探索するためにパラメータ最適化アルゴリズム１４０を使用することができる。このように、共同仮想スケジューラ１０８は、セルのクラスタ１１０ａ内の複数のユーザのＳｈａｎｎｏｎ容量の合計である目標関数として、電力レベルの最適化に基づいて、セルのクラスタ１１０ａ内の各ユーザをスケジュールすることが可能である。

共同仮想スケジューラ１０８は、行列Ａが基地局１０５間の相関関係の行列とクラスタ１１０ａ内のＮ人のユーザに関して図２に示された物理層形成２１０とを含む、ＵＭＴＳ長期的エボリューション・システム１００内の（全クラスタ内の）Ｎ人のユーザに関する仮想チャネル構造モデルに基づくことが可能である。各相関関係行列は、共同チャネル相関関係を空間、時間、周波数、符号、アンテナ技術、およびコーディング技術の形で表示する。ベクトルｘは、共同仮想スケジューラ１０８内のすべてのＮ人のユーザに関して所望される仮想チャネルを表示する。ベクトルｘは、以下のように、空間、時間、周波数、符号、アンテナ技術、およびコーディング技術に応じてよい。

ｇ：一般関数。
ｓ：クラスタ１１０ａ内のユーザと基地局１０５（１、２）の間の空間減衰関数のセット。Ｓはクラスタ１１０ａ内のすべての基地局１０５（１、２）に関係する多次元減衰関数である。
ｔ：クラスタ１１０ａ内の基地局間の伝送のための送信タイム・スロットのセット。
ｆ：副搬送波に関する周波数帯域または周波数サブチャネルのセット。
ａ：ＭＩＭＯ２１０（１）、トランジット・ダイバシティ、ビーム形成２１０（４）など、アンテナ・パターンおよびアンテナ技術のセット。
ｃ：コーディング方式およびプリコーディング方式のセット。
ｓｆ：スペクトル拡散通信のための時間領域拡散符号のセット。

仮想チャネル割当ての１つの解決法によれば、ベクトルｘは相関関係行列Ａの固有ベクトルである。この解決法では、行列Ａの固有値は各固有ベクトルに関するエネルギー分布を表示する。しかし、行列Ａは、各基地局に関係する減衰、各基地局内のアンテナ間のチャネル相関関係、サブチャネルの周波数選択影響、拡散系列およびタイム・スロット間のチャネル相関関係など、複数の変数に応じる。各変数は、その変数の基礎に応じて、行列Ａの寸法を複数倍増大させる。複数の変数は、単一の変数に様々な影響を引き起こす。行列Ａの複雑さおよび寸法は、すべてのサポートされた物理層形成２１０および多元接続方式２０５がクラスタ１１０ａ内のすべての基地局１０５に関して考慮される場合、何重にも増大する。

したがって、所望される解決法を取得するためには、行列Ａの複雑さは物理層形成２１０として一般の相関関係行列Ａを簡素化することまたは特定の多元接続方式２０５を定義することによって低減され得る。例えば、一般のＲ−９９単一アンテナＷ−ＣＤＭＡ ＤＬシステムでは、時間、周波数、符号、およびアンテナは一定であり、拡散符号は同じスクランブリング・コード内の直交セットである。さらに、行列Ａは基地局１０５間のスクランブリング・コード間の空間と相互相関に応じる。したがって、共同仮想スケジューラ１０８は、クラスタ１１０ａ内のすべてのユーザに関する交差干渉を最小限に抑えるために、すべての基地局１０５にスクランブリング・セットを提供する。

しかし、単一のアンテナＨＳＤＰＡシステムが行列Ａに関して表示される場合、共同仮想スケジューラ１０８は、その時点でスケジュールされたユーザに関する交差干渉を最小限に抑えるスクランブリング・コード・セットを提供するための時間変数を含む。ＨＳＤＰＡシステムは、準最適な解決法を取得するために交差干渉を最小限に抑えるための新しいスクランブリング・コード・セットを使用する代わりに、ＴＴＩ内で複数のユーザのスケジューリングをサポートするため、あるいは共同仮想スケジューラ１０８は、現在のスクランブリング・コード・セットの干渉を管理することが可能である。ＨＳＤＰＡシステムにおけるこの干渉管理の解決法は、ハンドオーバ領域内のすべてのユーザに関してソフトハンドオーバをサポートすることができる。ユーザがハンドオーバ領域内にいる場合、共同仮想スケジューラ１０８は、ソフトハンドオーバに参加しているすべての基地局１０５間でＨＳ−ＰＤＳＣＨコードの同じセットを用いて伝送時間を調整することができる。干渉源は信号拡張に抑圧されているため、共同仮想スケジューラ１０８は、交差干渉すなわちはセル間干渉を最小限に抑えることが可能である。結果として、ＨＳＤＰＡユーザは、このソフトハンドオーバ・サポートを介してマクロ・ダイバシティ利得を受信することができる。

同様に、ＯＦＤＭＡシステムの場合、行列Ａの変数は周波数、時間および空間からなるため、共同仮想スケジューラ１０８は、干渉全体を最小限に抑えるために、所与のタイム・スロット内でクラスタ１１０ａ内のすべての基地局１０５のユーザにサブチャネル割当て全体を共同で組み込むことが可能である。ＯＦＤＭＡシステムでは、干渉管理は同一チャネル干渉を信号拡張に抑圧する。さらに、共同仮想スケジューラ１０８は、セル１１０（２）および、セル１１０（ｍ）など、その隣接するセルに関して伝送とサブチャネル割当てとを厳密に調整することによって、一般的な再使用の目標を達成することが可能である。

所与の最大利得を有する共同サブチャネル割当てを提供するために、共同仮想スケジューラ１０８は、最大組合せ利得および最小同一チャネル干渉のチャネルをユーザに割り当てることができる。かかる簡素化された行列Ａは各ユーザに対する各基地局１０５に関するサブチャネル・セットの相関関係を表示すると当時に、サブチャネル割当ておよび同一チャネル干渉は各基地局からすべてのユーザへの空間減衰によって特徴づけられることが可能である。共同仮想スケジューラ１０８は、クラスタ１１０ａ内のすべてのセル１１０に関してすべてのサブチャネルを区分化して、各ユーザに対するサブチャネル割当てに関するスケジューリング戦略を表示することができる。このように、共同仮想スケジューラ１０８は、最大のシステム性能を用いてＯＦＤＭＡシステムにおいて伝送スケジューリングを調整することが可能である。

ＯＦＤＭＡシステム内で調整された共同スケジューリングに関するスケジューリング戦略を提供するために、共同仮想スケジューラ１０８は、クラスタ１１０ａ内のすべての基地局１０５からすべてのＵＥ（すなわち、このクラスタ内のＡＴ１２０、１２５）への伝送のために、例えば、時間領域内および周波数領域内で電力をスケジュールすることが可能である。電力は、電力が各基地局１０５に関する電力制約の対象となる総スループットを最大化するように割り当てられる。共同仮想スケジューラ１０８はスループットを表現するためにＳｈａｎｎｏｎ容量を使用することができ、このことは、ＡＴ１２０、１２５のデータ転送速度が適宜選択され得ることを明示的に意味する。

所与の時点での周波数領域スケジューリングにおいて、共同仮想スケジューラ１０８は総スループット／総容量を最大化することが可能である。時間領域内にスケジューリングを加えることによって、共同仮想スケジューラ１０８は、機能的な最適化問題を解決することができる。まず所与の時間に重点を置くこと（すなわち、周波数領域スケジューリング）によって、共同仮想スケジューラ１０８は、下で定義されるように、パラメータの最適化をもたらすことが可能である。
ｇ_{ｉ、ｊ、ｋ}＝チャネルｊ上の基地局（ＢＳ）ｉからユーザ装置（ＵＥ）すなわちＡＴｋまでの（電力の形での）リンク利得である。リンク利得は、行列Ａ内のすべての基地局の各チャネルに対する各ユーザに関する相関関係関数を表示する。
Ｐ_{ｉ、ｊ、ｋ}＝チャネルｊ上のＢＳｉからＵＥｋまでの送信電力である。
ｉ∈｛１、．．．、Ｉ｝、Ｉはクラスタ１１０ａ内の基地局１０５の総数である。
ｊ∈｛１、．．．、Ｊ｝、ＪはＵＥに割り当てられることが可能な各基地局１０５内のサブチャネル数である。
ｋ∈｛１、．．．、Ｋ｝、Ｋはクラスタ１１０ａ内のＵＥの総数である。

以下は問題の公式を示す。

以下の各基地局１０５の最大電力制約を条件とする。

式中、

はＵＥ容量当たりである。

はチャネルｊ上のＵＥに関する信号電力である。

は、チャネルｊ上のすべてのその他のユーザに対してチャネルｊ上でＵＥｋによって引き起こされた同一チャネル干渉である。

は、ｊ以外のチャネル上のすべてのその他のユーザに対してチャネルｊ上でＵＥｋによって引き起こされたチャネル間干渉である。
Ｃ_{ｔｏｔａｌ}は、クラスタ１１０ａの総容量であり、Ｃ_ｋはｋ番目のＵＥの容量である。
Ｗは、知られていると仮定される帯域幅である。
Ｐ_０は、すべての基地局に対して同じであると仮定され、知られていると仮定される、基地局１０５からの最大送信電力である。
Ｆ_ｊ、ｊは、チャネルｊおよびチャネルｊ’の間のチャネル間減衰である。これは、チャネル間干渉をモデル形成するために使用され、知られていると仮定される。所与のベース・トランシーバ基地局（ＢＴＳ）が所与のチャネル上で１個のＵＥにだけ送信する（すなわち、｛Ｐ_{ｉ、ｊ、ｋ}｝、ｋ＝１、．．．、Ｋのセットの）場合、｛ｉ、ｊ｝の任意の所与の対に関して多くても１つの非ゼロ要素が存在する。

上の公式化されたパラメータの最適化問題は、ラグランジ乗算方法など、従来の方法によって解決することができる。しかし、寸法が大きいという点で大規模システムであるため、セントラル・コントローラはＩ×Ｊ×Ｋ変数を選択することによって総スループットを最適化することが可能である。さらに、この場合、各基地局内１０５の送信電力は多くの局所的な制約に依存する可能性がある。中央最適化と局所的な制約問題の関係に対処するために、共同仮想スケジューラ１０８は、階層的制御を使用することが可能であり、セントラル・コントローラによって大きな寸法を処理するために、反復方法を使用することが可能である。

本発明の一実施形態によれば、図４は、図１で示された各基地局１０５に関する総スループットまたは総容量を最大化するために、セルのクラスタ１１０ａ内の基地局１０５（１、２）からアクティブなアクセス端末１２０（１、２）および１２５（１）への伝送１３０（１、２）、１３５（１）に関して周波数領域内の電力をスケジュールする方法を実施するための様式化された表現を例示する。このために、パラメータ最適化アルゴリズム１４０は、図４に示されるように、上層（ＨＬ）アルゴリズム部分と下層（ＬＬ）アルゴリズム部分とを含み得る。示されるように、ＨＬアルゴリズム部分は、ＬＬアルゴリズム部分からλ_ｉ、ｉ＝１、．．．、Ｎ、電力ペナルティを受信する。ＨＬアルゴリズム部分は、電力をΔｐ単位で少量のΔｐに割り当てる。各｛ｉ、ｊ、ｋ｝に関して、３つの関連する量が存在する。
１．スループット利得Ａ_{ｉ、ｊ、ｋ}（Ｐ）。現在の電力割合Ｐを考慮して、Δｐが｛ｉ、ｊ、ｋ｝に割り当てられる場合の自己のためのスループット内の利得である。
２．同一チャネルおよびチャネル間干渉ペナルティＢ_{ｉ、ｊ、ｋ}（Ｐ）。所与の現在の電力割当てＰを考慮して、Δｐが｛ｉ、ｊ、ｋ｝に割り当てられる場合のペナルティ（その他のユーザのスループット内の損失）である。
３．基地局電力ペナルティλ_ｉ。ＬＬアルゴリズム部分からの電力ペナルティである。

ＨＬアルゴリズム部分では、電力計算は以下に記載され、Ａ_{ｉ、ｊ、ｋ}およびＢ_{ｉ、ｊ、ｋ}の値は、所与の電力割当てに関して評価された部分的な指令を使用して計算され得る。例えば、下のＨＬアルゴリズム部分で示されるように、
ＨＬ＿ａｌｇｏｒｉｔｈｍの開始
ステップ１：知られているリンク利得｛ｇ_{ｉ、ｊ、ｋ}｝およびこれまでの電力割当てを反復ｎで使用する：｛Ｐ_{ｉ、ｊ、ｋ}｝；
ステップ２：
方程式（４）、（５）および（６）を使用して、すべてのｊ、ｋに関して

および

を計算する。
ステップ３：すべてのｉ、ｊ、ｋに関してＡ_{ｉ、ｊ、ｋ}およびＢ_{ｉ、ｊ、ｋ}を計算する。この場合、

同様に、ＨＬ＿ａｌｇｏｒｉｔｈｍは、すべての可能な｛ｉ、ｊ、ｋ｝に関しても同様にＢ_{ｉ、ｊ、ｋ}を決定する。
ステップ４：すべてのｉ、ｊ、ｋに関してＴＸクレジットを計算する。
Ｌ_{ｉ、ｊ、ｋ}＝Ａ_{ｉ、ｊ、ｋ}−Ｂ_{ｉ、ｊ、ｋ}−λ_ｉ （８）
ステップ５：Ｌ_{ｉ、ｊ、ｋ}を命令し、Ｌ_{ｉ、ｊ、ｋ}＞０である場合、Ｐ_{ｉ、ｊ、ｋ}＝Ｐ_{ｉ、ｊ、ｋ}＋Δである。
ステップ６：最大Ｌ_ｉ、ｊ、＜０になるまで繰り返す。
ＨＬ＿ａｌｇｏｒｉｔｈｍの終り

ステップ７で、各基地局１０５に関して、ＬＬアルゴリズム部分は更新され、λ_ｉ、ｉ＝１、．．．、Ｎ、電力ペナルティをＨＬアルゴリズム部分に提供する。最後に、ステップ８で、ＬＬアルゴリズム部分は、各基地局に関して電力割当て｛Ｐｉ、ｊ、ｋ｝を決定する。しかし、時間領域内で電力をスケジュールするために、パラメータ最適化アルゴリズム１４０は、下で説明されるように、追加のステップを実行することができる。

本発明の１つの例示的な実施形態によれば、図５は、図１に示される各基地局に関する総スループットまたは総容量を最大化するためにセルのクラスタ１１０ａ内の基地局１０５（１、２）からアクティブなアクセス端末１２０（１、２）および１２５（１）への伝送１３０（１、２）、１３５（１）、および１３５（２）に関して時間領域内で電力をスケジュールする方法を実施するための様式化された表現を例示する。ブロック５００で、図４で上に表示された最大化の問題は、「公平」のためにクレジット／ペナルティを加えることによって修正され得る。ブロック５０５で、公平は維持されることが可能である。

下の表１は、優先順位の順序付け、比例公平（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒ）（ＰＦ）スケジューラなど、従来のスケジューリング・アルゴリズムのクレジットおよびペナルティを含むいくつかの基準値を共同仮想スケジューラ１０８と比較する。

一実施形態では、高速無線アクセス・ネットワーク１１５は、個々のユーザまたは企業によって所望される速度および受信可能範囲で移動体データを無線で通信することが可能である。一実施形態によれば、高速無線データ・ネットワーク１２０は、インターネットおよび公衆電話システム（ＰＳＴＮ）を含むインターネット・プロトコル（ＩＰ）ネットワークなど、１つまたは複数のデータ・ネットワークを含み得る。第３世代（３Ｇ）移動体通信システム、すなわち、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）は、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）仕様書に従ってマルチメディア・サービスをサポートする。ＵＭＴＳは広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）技術を適合し、パケット交換網（例えば、ＩＰベースのネットワーク）であるコア・ネットワーク（ＣＮ）を含む。インターネット適用業務と移動体適用業務の融合によって、ＵＭＴＳユーザは、電気通信とインターネット資源の両方にアクセスすることが可能である。ユーザにエンドツーエンドサービスを提供するために、ＵＭＴＳネットワークは、第３世代プロジェクト・パートナーシップ（３ＧＰＰ）標準によって特定されるＵＭＴＳベアラ・サービス階層化アーキテクチャを配備することが可能である。エンドツーエンドサービスの提供は、いくつかのネットワーク上で伝えられ、プロトコル層の相互作用によって実施される。

本発明の部分および対応する詳細な説明は、ソフトウェア、またはコンピュータ・メモリ内のデータビットに関する動作のアルゴリズムおよび記号表現の点に関して提示される。これらの説明および表現は、それによって当業者がその他の当業者に彼らの作業の内容を効果的に伝える説明および表現である。その用語が本明細書で使用されるように、かつその用語が一般に使用されるように、アルゴリズムは所望される結果をもたらすステップの首尾一貫した系列であるものと考えられる。これらのステップは、物理的量の物理的操作を要求するステップである。通常、そうであるとは限らないが、これらの量は、記憶、転送、組合せ、比較、およびそうでない場合は、操作されることが可能な光信号、電気信号、または磁気信号の形をとる。時には、主に一般的な使用の理由で、これらの信号をビット、値、要素、記号、特徴、条件、番号などと呼ぶことが便利であることが証明されている。

しかし、これらの用語および類似の用語のすべては適切な物理量に関連づけられるべきであり、これらの量に用いられる便利なラベルに過ぎない点に留意されたい。特に具体的にその他の指定がない限り、または議論から明らかなように、「処理」もしくは「演算」もしくは「計算」もしくは「決定」もしくは「表示」などの用語は、コンピュータ・システムの動作および処理、またはコンピュータ・システムのレジスタおよびメモリの中の物理的な、電子量として表示されたデータを操作して、コンピュータ・システムのメモリもしくはレジスタまたはその他のかかる情報記憶デバイス、情報伝送デバイスもしくは情報表示デバイスの中の物理量として同様に表示されるその他のデータに変換する類似の電子コンピューティング・デバイスを指す。

本発明のソフトウェア実施された態様は、通常、何らかの形態のプログラム記憶媒体内に符号化されるか、またはいくつかのタイプの伝送媒体上で実施される点にも留意されたい。プログラム記憶媒体は、磁気（例えば、フロッピーディスクもしくはハードドライブ）または光（例えば、コンパクト・ディスク読出し専用メモリ、もしくは「ＣＤ−ＲＯＭ」）であってよく、読出し専用であってよく、またはランダム・アクセスであってもよい。同様に、伝送媒体は、より対線、同軸ケーブル、光ファイバ、または当技術分野で知られているいくつかのその他の適切な伝送媒体であってよい。本発明は、任意の所与の実装のこれらの態様によって限定されない。

上に記載された本発明は、添付の図面を参照して説明される。様々な構造、システム、およびデバイスは、説明の目的でのみ、かつ本発明をあいまいにしないように、当業者によく知られている詳細を用いて図面内で概略的に示される。それでもなお、添付の図面は、本発明の例示的な例を記載および説明するために含まれる。本明細書で使用される用語および成句は、当業者によるそれらの用語および成句の理解と一致する意味を有すると理解および解釈されるべきである。用語または成句の特別な定義、すなわち、当業者によって理解される普通および通例の意味と異なる定義は、本明細書の用語または成句の一貫した使用によって意味されることが意図されない。用語または成句が特別な意味を有する範囲、すなわち、当業者によって理解される意味以外の意味が意図される範囲で、かかる特別な定義は、その用語または成句に関して特別な定義を直接的かつ明白に提供する、定義的な方法で明細書に明示的に記載されることになる。

本発明は、本明細書において電気通信ネットワーク環境で有用であると例示されるが、本発明はその他の接続環境における適用業務も有する。例えば、上で説明された２つ以上のデバイスは、ハードケーブル布線、無線周波数信号（例えば、８０２．１１（ａ）、８０２．１１（ｂ）、８０２．１１（ｇ）、８０２．１６、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなど）、赤外線結合、電話線およびモデムなど、デバイス間の接続を経由して一緒に結合されることが可能である。本発明は、２人以上のユーザが相互接続し、互いに通信することが可能な任意の環境内の適用業務を有することが可能である。

当業者は、本明細書の様々な実施形態で例示された様々なシステム層、ルーチン、またはモジュールが、実行可能な制御ユニットであり得る点を理解されよう。制御ユニットは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、（１つまたは複数のマイクロプロセッサもしくはコントローラを含めて）プロセッサカード、あるいはその他の制御デバイスもしくはコンピューティング・デバイスならびに１つまたは複数の記憶デバイス内に含まれた実行可能な命令を含み得る。記憶デバイスは、データおよび命令を記憶するための１つまたは複数の機械可読記憶媒体を含み得る。記憶媒体は、動的または静的なランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭもしくはＳＲＡＭ）、消去可能でプログラム可能な読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能でプログラム可能な読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）およびフラッシュ・メモリなどの半導体メモリ・デバイス、固定ディスク、フロッピーディスク、着脱可能ディスクなどの磁気ディスク、テープを含むその他の磁気媒体、ならびにコンパクト・ディスク（ＣＤ）またはデジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）などの光媒体を含めて、異なる形態のメモリを含み得る。様々なシステム内の様々なソフトウェア層、ルーチン、またはモジュールを構築する命令は、それぞれの記憶デバイス内に記憶され得る。命令は、それぞれの制御ユニットによって実行される場合、対応するシステムにプログラムされた動作を実行させる。

本発明は修正されることが可能であり、本明細書の教示の利益を有している当業者に明らかな、異なるが均等の方法で実施されることが可能であるため、上で開示された特定の実施形態は単に例示的である。さらに、示された本明細書の構成または設計の詳細には、特許請求の範囲内で説明されるもの以外の制限は意図されない。したがって、上で開示された特定の実施形態は変更または修正されることが可能であり、すべてのかかる改変形態は本発明の範囲内および精神内であると見なされることは明らかである。したがって、本明細書で追求される保護は特許請求の範囲で記載されるとおりである。

本発明の１つの例示的な実施形態による、第１および第２の基地局と、比較的高速の無線アクセス・ネットワーク内で複数のセルの伝送をスケジュールするための共同仮想スケジューラとを含む、長期的エボリューション（ＬＴＥ）ＵＭＴＳシステムなど、無線通信システムを概略的に示す図である。 図1に示された共同仮想スケジューラが本発明の１つの例示的な実施形態に従って適用業務を発見し得る長期的エボリューション（ＬＴＥ）ＵＭＴＳシステムに関する共同スケジューリングのアーキテクチャを概略的に示す図である。 本発明の例示的な実施形態と一致する、図１に示された無線通信システム内のセルのクラスタに関して、セル間伝送とセル内伝送の共同スケジューリングを調整するために、アクティブなユーザに関する仮想チャネルのセットと、基地局間のシグナリング・メッセージとを使用することが可能な方法を実施するための様式化された表現を示す図である。 本発明の一実施形態による、図１に示された各基地局に関する総スループットまたは総容量を最大化するために、基地局からセルのクラスタ内のアクティブなアクセス端末への伝送に関して周波数領域内で電力をスケジュールする方法を実施するための様式化された表現を示す図である。 本発明の１つの例示的な実施形態による、図１に示された各基地局に関する総スループットまたは総容量を最大化するために、基地局からセルのクラスタ内のアクティブなアクセス端末への伝送に関して時間領域内で電力をスケジュールする方法を実施するための様式化された表現を示す図である。

Claims (7)

1. 無線通信システム内で複数のユーザを扱う複数の基地局による伝送をスケジュールするための方法であって、
   スケジューリング装置において、選択された量だけ各サブチャネルに割当てられる電力を増大することに起因する、各ユーザおよび各基地局間の複数のサブチャネルのスループット利得を計算するステップと、
   前記スケジューリング装置において、前記選択された量だけ各サブチャネルに割当てられる前記電力を増大することに起因する、各ユーザおよび各基地局間の前記複数のサブチャネルの干渉ペナルティを計算するステップと、
   前記スケジューリング装置において、各サブチャネルのスループット利得から、各サブチャネルの干渉ペナルティおよび各基地局の電力ペナルティを引くことにより、各サブチャネルの送信クレジットを計算するステップと、
   前記スケジューリング装置において、前記送信クレジットに基づき、各サブチャネルに前記増大された電力を割り当てるステップとを具備する方法。
2. 前記スループット利得を計算するステップは、前記選択された量だけ各サブチャネルに割当てられる前記電力を増大する前に、前記複数のサブチャネルの各々のリンク利得および前記複数のサブチャネルの各々に割り当てられる電力に基づき、前記スループット利得を計算する工程を具備する請求項１に記載の方法。
3. 前記干渉ペナルティを計算するステップは、同一チャネル干渉ペナルティまたはチャネル間干渉ペナルティのうちの少なくとも１つを計算する工程を具備する請求項１に記載の方法。
4. 前記干渉ペナルティを計算するステップは、前記選択された量だけ各サブチャネルに割当てられる前記電力を増大する前に、前記複数のサブチャネルの各々のリンク利得および前記複数のサブチャネルの各々に割り当てられる電力に基づき、前記干渉ペナルティを計算する工程を具備する請求項３に記載の方法。
5. 前記増大された電力を割り当てるステップは、
   前記サブチャネルの前記送信クレジットの最大値が閾値を超えるときに、前記サブチャネルに割当てられる前記電力を増大する工程と、
   前記サブチャネルに割当てられる前記電力のさらなる増大値を使用し、前記スループット利得、前記干渉ペナルティ、および前記送信クレジットを再計算する工程と、
   すべての前記サブチャネルの前記送信クレジットの前記最大値が前記閾値を下回るまで、前記増大する工程および前記再計算する工程を反復して繰り返し、それによって、前記割当てられる電力の最終的な増大値を決定する工程とを具備する請求項１に記載の方法。
6. 前記増大された電力を割り当てるステップは、前記割当てられる電力の最終的な増大値に基づき、前記基地局の各々の前記電力ペナルティを再計算する工程を具備する請求項５に記載の方法。
7. 前記基地局の各々の前記電力ペナルティの前記再計算された値が、閾値未満だけ前記基地局の各々の前記電力ペナルティのこれまでの値とは違うかどうかを決定するステップと、
   前記違いが前記閾値未満であるまで、前記基地局の各々の電力ペナルティの前記再計算された値を使用し、前記スループット利得、干渉ペナルティ、および送信クレジットの計算を反復的に繰り返すステップとを具備する請求項６に記載の方法。

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