JP5214057B2 - 無線通信ネットワーク内で送信をスケジューリングする方法および対応する基地局 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信ネットワーク内で端末をスケジューリングする方法に関する。

無線通信ネットワーク内での一般的なスケジューリングは、事前定義の区域内の２つの端末が干渉を避けるために同一リソースを割り当てられないことを知ることによって、たとえば周波数、時間、または符号において分離され、端末に割り当てられ得る、別個のリソースを定義することである。

最近の無線通信ネットワークでは、特にそのスループットおよび効率を高めるために、事前定義の区域内の複数の端末を同一リソース上で同時にスケジューリングすることを可能にする方法が提案されてきた。主な問題は、同一リソースを同時に使用する端末によってシステム内で引き起こされる相互干渉を制限するために、同一リソースを割り当てることのできる端末を適切に選択することに存する。特に周波数繰り返し１を用いるマルチセルラ・デプロイメントでは、強い干渉が、セル境界で経験される。この干渉を、互に近いセクタ内の送信を調整することによって減らすことができる。同一リソース上でスケジューリングできる端末を選択するための判断基準は、たとえば、セル内の端末の位置および複数アンテナ基地局でビームフォーミング・アルゴリズムを使用して別々のビームを生成する可能性を考慮に入れる。より一般的には、低い相互干渉をもたらす端末から／への送信だけが、隣接セクタ内の同一リソース上でスケジューリングされる。

集中調整を有するスケジューリング・アルゴリズムは、存在するが、中央エンティティと調整される必要がある基地局との間で大量のシグナリングを必要とするという不利益を有する。特に、端末と基地局との間のチャネル条件全体が、中央エンティティに転送される必要があり、ＢＳスケジューリング要求全体が、中央エンティティに転送される必要がある。さらに、スケジューリング遅延が、大きくなる場合がある。

本発明の特定の目的は、集中オプションと比較して減らされたシグナリングを用いてより効率的であることを示すスケジューリング・アルゴリズムを提供することである。

本発明のもう１つの目的は、本スケジューリング方法を実行するように適合された基地局を提供することである。

これらの目的および下で示される他の目的は、請求項１による無線通信システム内で送信をスケジューリングする方法および請求項８による基地局によって達成される。

本発明によれば、スケジューリング機構は、基地局の近い近傍に制限された局所化された分散スケジューリング方式である。具体的に言うと、このスケジューリング機構は、事前定義の区域内に局所化された基地局の間での優先順位付けを使用し、スケジューリングは、事前定義の区域内で最高の優先順位を有する基地局によって開始され、その後、スケジューリングは、最高優先順位を有する基地局によって実行されたスケジューリングを考慮に入れて、２番目に高い優先順位を有する基地局によって継続され、以下同様である。

好ましい実施形態では、その後、事前定義の区域内の基地局の中で割り当てられたスケジューリング優先順位の循環置換を使用して、この区域内のすべての基地局の間での公平性を復元する。

これは、システム全体のすべてのチャネル固有情報を含む共通データ・ベースを確立し、その共通データ・ベースを一貫し、最新に保つために集中スケジューリング機構によって要求される膨大なシグナリング・オーバーヘッドを減らすという利益を提示する。

本発明の別の態様によれば、スケジューリングは、セクタ内およびセクタ間の基地局／端末チャネル固有情報（たとえば、ＣＱＩ、ＳＩＮＲ、アップリンク／ダウンリンク経路損失、最良および最悪の送信条件のＰＭＩ（プリコーディング行列インデックス）、…）および隣接する基地局の間でのそのようなチャネル固有情報の交換に基づく。これらのチャネル固有情報は、基地局が、強い相互干渉ポテンシャル（ｍｕｔｕａｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）を有する端末を検出し、その送信に対する強い干渉の影響を避けるために異なるリソース上でそのような端末をスケジューリングすることを可能にする。

これは、スケジューリングのために、関連情報をそれを必要とする基地局だけに分配するという利益を提示する。これは、シグナリング負荷を無線通信システム内でのよい性能に十分に小さく保つためにも寄与する。

集中機構と対照的なこのアルゴリズムのもう１つの利益は、調整境界が本発明に従ってオーバーラップしているので、調整境界での衝突がないことである。

本発明のさらなる有利な特徴は、従属請求項で定義される。

本発明の他の特性および利益は、非限定的な例として与えられる好ましい実施形態の次の説明を読むことおよび添付図面から明らかになる。

局所化された分散スケジューリング機構に使用される各基地局の周囲の所定の区域を示す図である。 本発明によるスケジューリング・アルゴリズムの実施態様を示す図である。 本発明によるスケジューリング・アルゴリズムの実施態様を示す図である。 本発明によるスケジューリング・アルゴリズムの実施態様を示す図である。 本発明による所定の区域に属する基地局の間での優先順位の置換を示す図である。 本発明によるスケジューリング方法の実施態様を示す流れ図である。 本発明によるチャネル固有情報の収集の可能な実施態様を示す図である。 本発明による基地局を示す図である。

当業者は、本発明によるスケジューリング方法ならびに対応する基地局を、異なる無線システム、特にＷｉＭＡＸ標準規格または３Ｇ ＬＴＥ（３Ｇ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）標準規格に従うシステムに適用できることを理解するであろう。

図１に、本発明による局所化された分散スケジューリング機構に使用される各基地局の周囲の所定の区域を示す。図１は、１２０°セクタに供給する基地局ＢＳを示す。この実施形態では、３つの１２０°セクタ基地局が、同一位置に配置されている。セクタごとに、局所化された分散スケジューリング・アルゴリズムを実施するために本発明に従って１つの区域が決定される。たとえば、それぞれ区域Ａ１およびＡ２は、それぞれセクタＳ１およびＳ２を直接に囲むセクタの組に対応する。この例では、１つの区域は、検討されるセクタに加えて６つのセクタを含む。検討されるセクタに応じて、異なる区域が考慮に入れられなければならない。

セクタの六角形構造が、この例に示されているように仮定されるが、本発明は、そのような構造に限定されない。

当業者には、本発明による方法を、図１に提示されたものとは異なるセクタのジオメトリを有する無線通信ネットワークで適用できることが明白であろう。各基地局の周囲の異なる個数のセクタまたは基地局の周囲の異なるタイプのセクタ・ジオメトリを有することが、特に可能である。

次では、本発明による局所化された分散スケジューリング機構を使用して、１つの区域内に配置された複数の端末をどのようにスケジューリングするのかをさらに説明する。

隣接するセクタ内の２つの異なる端末すなわちＢＳ１のセクタ１内のＴｘ１およびＢＳ２のセクタ２内のＴｙ２は、干渉する。というのは、たとえば、これらが同一のセクタ境界に配置され、その結果、ＢＳ１によってＴｘ１に送信されるデータが、同一のフレーム・リソース、たとえば同一スロット（同一時刻および同一周波数位置）でＢＳ２からデータを受信する時にＴｙ２の邪魔をするからである。

この干渉は、ＢＳ１がＴｘ１にデータを送信する間に、ＢＳ２がＴｘ１から離れて配置された別のＴｚ２にデータを送信し、両方のＢＳがそのデータ・ビームを所望の宛先だけに向けるためにビームフォーミングを使用する時に、最小化され得る。次に、両方のＢＳは、同時に同一のフレーム・リソースを使用することができ、これらは、干渉を全く生じないか、少なくとも制限された干渉だけを生じる。

図２ａ〜２ｃに、本発明によるスケジューリング・アルゴリズムの実施態様を示す。

従来技術の解決策とは逆に、中央スケジューラは、隣接セクタの間でスケジューリングを調整するのに使用されない。各セクタ／基地局は、その隣接セクタ／基地局だけと共にスケジューリングを調整する。

本発明によれば、優先順位付けを使用する階層スケジューリング方法が使用され、ここで、最高優先順位スケジューラ（スケジューリング優先順位Ａ）が、使用可能なリソース上でそのカバレージの下の第１端末をスケジューリングし、その後、他のスケジューラ（スケジューリング優先順位ＢまたはＣ）が、すべてのより高い優先順位のスケジューラの結果を考慮に入れて（ＢはＡを考慮に入れ、ＣはＡおよびＢを考慮に入れる）、スケジューリング優先順位の降順（Ｃの前にＢ）で、リソース上でそのカバレージの下の端末をスケジューリングする。

一方で、それぞれスケジューリング優先順位ＢおよびＣを有する基地局は、同一リソース上のスケジューリングが事前定義のしきい値を超える干渉を引き起こす場合に、それぞれスケジューリング優先順位ＡならびにＡおよびＢを有する基地局によって既にスケジューリングされたリソースとは異なるリソース上でスケジューリングすると判断する。

その一方で、それぞれスケジューリング優先順位ＢおよびＣを有する基地局は、同一リソース上のスケジューリングが事前定義のしきい値未満の干渉を引き起こす場合に、それぞれスケジューリング優先順位ＡならびにＡおよびＢを有する基地局によって既にスケジューリングされたリソースと同一のリソース上でスケジューリングすると判断することができる。

例として、次では、各セクタが、そのフレームをスケジューリングし、そのフレーム・レイアウトをすべての隣接セクタに転送するのに１フレームを必要とする、すなわち、各セクタのスケジューリング・タイプが、フレームごとに異なると仮定する。この機構は、通信および計算が２フレーム以上を要する場合または完全なスケジューリング計算（すべてのスケジューリング優先順位）および通信を単一フレームで実行できる場合にも働く。

当業者は、本発明による方法が、３つより多いまたは３つより少ないスケジューリング優先順位と共に働くことを理解するであろう。３つのスケジューリング優先順位を、本発明の限定的要因とみなしてはならない。

図２ａに示されているように、調整されたスケジューリングは、互いに干渉しないスケジューリング優先順位Ａのいくつかのセクタから始まる。というのは、たとえば、これらが直接隣接しないからである。これらのセクタは、低い相互干渉を保証する、お互いへの距離に起因して選択されるか、その代わりに、お互いの間の距離以外の理由から干渉しないセクタが、同時にスケジューリング優先順位Ａのセクタである可能性があるかのいずれかである。

スケジューリング優先順位Ａのセクタは、近い将来のフレームＮまたはフレームＮの一部のフレーム・レイアウトを生成する。

次に、スケジューリング優先順位Ａのセクタは、フレーム・レイアウトＮをスケジューリング優先順位Ｂおよびスケジューリング優先順位Ｃのすべての隣接セクタに送信する。

図２ｂに示されているように、やはり互いに直接に隣接しないスケジューリング優先順位Ｂのセクタが、スケジューリング優先順位Ａのセクタのフレーム・レイアウトＮ内のバーストと干渉しない形でバーストを配置することによって、フレームＮまたはフレームＮの一部のフレーム・レイアウトを生成する。

最後に、スケジューリング優先順位Ｂを有する各セクタは、そのフレーム／フレームの一部のレイアウトＮをタイプＣの隣接セクタに送信する。

図２ｃに示されているように、スケジューリング優先順位Ｃのセクタは、最後に、スケジューリング優先順位ＡおよびＢのセクタのフレーム／フレームの一部のレイアウトＮ内のバーストと干渉しない形でバーストを配置することによって、フレーム／フレームの一部Ｎのフレーム・レイアウトを生成する。

フレームまたはフレームの一部Ｎが無線で送信されなければならない時に、各セクタは、その瞬間に送信されなければならないデータを有する事前に計算されたそのセクタのレイアウトＮに従って、そのフレームＮを充てんする。

この実施形態では、フレーム番号が、すべてのセクタの間で同期化されると仮定する。オプションで、各セクタがその隣接セクタのそれぞれに対するフレーム・オフセットを知っていることでも十分である。

図３に、本発明による所定の区域に属する基地局の間でのスケジューリング優先順位の置換を示す。

セクタの間での公平性を保証するために、各セクタは、循環するサイクルにスケジューリング優先順位（Ａ、Ｂ、Ｃ）のそれぞれを同等にしばしば割り当てられる。

すべてのセクタは、フレームごとにすなわち、現在のフレーム番号および固定フレーム生成ＩＤに依存して置換されつつある可変スケジューリング優先順位Ａ、Ｂ、またはＣを入手し、セクタは、すべてのフレームでスケジューリング優先順位Ａ、Ｂ、またはＣを割り当てられる。たとえば、図３に示されているように、あるセクタに、フレームＸ−２および１でスケジューリング優先順位Ａ、フレームＸ−１および２でスケジューリング優先順位Ｃ、フレームＸおよび３でスケジューリング優先順位Ｂを割り当てることなどができる。

フレーム１は、スケジューリング優先順位Ａを有するセクタ内でフレームＸ−２の送信中に、スケジューリング優先順位Ｂを有するセクタ内でフレームＸ−１の送信中に、およびスケジューリング優先順位Ｃを有するセクタ内でフレームＸの送信中に計算される。最後に、フレーム１は、セクタ・スケジューリング優先順位Ａ、Ｂ、およびＣによって同時に送信される。この機構は、すべての後続フレーム２、３…の計算および送信に使用される。

このスケジューリングは、増加するスケジューリング優先順位を有する基地局によって順次実行され、より低いスケジューリング優先順位を有する基地局でのスケジューリングは、より高いスケジューリング優先順位を有する基地局によるスケジューリング判断の受信時に行われる。

特に、単一フレームの経過中に他の基地局にスケジューリング判断を送信する可能性がある場合には、スケジューリング判断を、連続するフレーム中にまたはフレームの連続する部分中に行うことができる。特にシグナリング・メッセージをデータ・メッセージと独立に送信できる場合には、スケジューリング全体を、送信すべき次のフレームについて行うことができ、単純さのために図３に記載されているように３フレームの時間遅れを必要としない。

当業者は、サブフレーム構造が対応する無線通信ネットワーク内で定義される場合に、優先順位の置換が、サブ・フレーム・レベルでも発生し得ることを理解するであろう。その代わりに、優先順位の変更が、Ｆフレームおきにのみ発生してもよい。

図４に、本発明によるスケジューリング方法の実施態様の流れ図を示す。

初期化中にまたは自己編成方法によって、各セクタは、固定フレーム生成ＩＤを割り当てられる。

さらに、初期化時に、各基地局は、すべての囲む隣接セクタのリストを、それらのすべての対応するフレーム生成ＩＤと共に得る。

ステップ４１では、フレーム生成ＩＤおよびフレーム番号を使用して、すべてのセクタが、その現在のスケジューリング優先順位Ａ、Ｂ、またはＣを判定でき、どの将来のフレームＮについて現在のフレーム中にフレーム・レイアウトＮを生成しなければならないのかを判定することができる。

ステップ４２では、セクタは、ステップ４１で計算されたスケジューリング優先順位に応じて異なるスケジューリングを適用する。

ステップ４３Ａでは、スケジューリング優先順位Ａを有するセクタが、マスタとして将来のフレーム・レイアウトＮを計算する。というのは、このセクタが最高の可能なスケジューリング優先順位Ａを有するからである。

ステップ４３Ｂでは、スケジューリング優先順位Ｂを有するセクタが、スケジューリング優先順位Ｂを有するセクタにフレーム・レイアウトを報告したその区域内のスケジューリング優先順位Ａを有する隣接セクタの結果を考慮した後に、将来のフレーム・レイアウトＮを計算する。

ステップ４３Ｃでは、スケジューリング優先順位Ｃを有するセクタが、スケジューリング優先順位Ｃを有するセクタにフレーム・レイアウトを報告したその区域内のスケジューリング優先順位ＡおよびＢを有する隣接セクタの結果を考慮した後に、フレームＮをスケジューリングする。

ステップ４４Ａでは、スケジューリング優先順位Ａを有するセクタが、それが計算したフレーム・レイアウトをその区域内のより低いスケジューリング優先順位ＢおよびＣを有するセクタに送信する。フレーム・レイアウトを、シグナリングを使用して送信することができる。フレーム・レイアウトは、異なる使用可能なリソース上でスケジューリングされた端末の識別子またはスケジューリングされた端末のタイプに関する表示のみを含むことができる。一般に、将来のフレームＮのフレーム・レイアウトを記述する情報は、このフレーム・レイアウトのリソースごとに（たとえば、ＷｉＭＡＸフレーム内のスロットごとに）このフレーム・リソースを占める端末番号を含む。

フレーム内の端末番号の個数を減らすために、フレーム・レイアウトを生成するＢＳは、類似する角度および経路損失を有する端末をグループに組み合わせ、１つの端末番号によってそのグループを表すことができる。割当ごとの複数の端末のこのグループ化は、計算されたフレームがその後に送信される時のデータ送信に関するより高い柔軟性をも与える。

シグナリング・オーバーヘッドを減らすために、同一の端末番号によって占められるリソースを、圧縮された形で記述することができ、たとえば、同一端末によって占められるフレーム内のリソースの区域を記述することができる。

シグナリング・オーバーヘッドを減らすために、サウンディング（ｓｏｕｎｄｉｎｇ）がチャネル固有情報を入手するのに使用される場合に、端末番号を、単純にセクタＡｘ内のサウンディング・ポジション・ナンバー（ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ）によって表すことができる。

ＤＬフレームのフレーム・レイアウトは、さらに、ＤＬ送信電力を含まなければならない。ＤＬ電力制御が実行される場合には、ＤＬフレーム・レイアウト内の端末あたりのＤＬ送信電力値が提供されなければならず、さもなければ、ＢＳあたりのＤＬ送信電力値が提供されなければならない。

ステップ４４Ｂでは、スケジューリング優先順位Ｂを有するセクタが、それが計算したフレーム・レイアウトをその区域内のより低いスケジューリング優先順位Ｃを有するセクタに送信する。

ステップ４５Ａでは、スケジューリング優先順位Ａを有するセクタが、次のフレームに送信されるフレーム・レイアウトにデータを挿入する。

ステップ４５Ｂでは、スケジューリング優先順位Ｂを有するセクタが、次のフレームに送信されるフレーム・レイアウトにデータを挿入する。

ステップ４６Ａでは、スケジューリング優先順位Ａを有するセクタが、現在のフレームを送信する。

ステップ４６Ｂでは、スケジューリング優先順位Ｂを有するセクタが、現在のフレームを送信する。

ステップ４６Ｃでは、スケジューリング優先順位Ｃを有するセクタが、現在のフレームを送信する。

図５に、本発明によるチャネル固有情報の収集の可能な実施態様を示す。どの端末が干渉し得るのかを見つけるために、調整されたサウンディングを使用して、ＢＳとサービング・セクタ内の端末との間のチャネル情報を得、ＢＳとすべての隣接セクタ内の端末との間のチャネル情報を得ることができる。チャネル情報は、たとえば、ＢＳが端末から信号を受信する時の方向および受信電力を意味し、これによって、信号を、元々はＢＳにアドレッシングされたデータとすることができ、あるいは、ＢＳが元々は他のＢＳにアドレッシングされた望まれない信号を受信する時には干渉とすることができる。

次では、ＷｉＭＡＸ無線通信ネットワークの文脈で説明を行う。これは、特に、チャネル固有情報が調整されたサウンディングによって入手される形を通じて認識できるようになる。調整されたサウンディングを実行するために、７セクタの区域が、調整されたサウンディング・セクタ・グループを形成し、このグループ内では、１つのセクタだけが、１フレーム中にサウンディングしている、すなわち、１セクタ内の端末だけが、サウンディング信号を送信している。サウンディング・セクタ内のＢＳおよびサウンディング・グループに属するすべての隣接セクタ内のＢＳは、サウンディング信号を受信しつつあり、チャネル情報テーブルＴＢＳを生成する。次に、各ＢＳは、そのチャネル情報テーブルをそのすべての隣接セクタに送信する。当業者は、テーブルの一部だけが隣接基地局に関する関連情報を含む場合に、このテーブルを部分的に送信することもできることを理解するであろう。同様に、テーブルを送信するフォーマットを、多数のオプションの中で選択することができる。

調整されたスケジューリング・フェーズでは、チャネル情報テーブルは、基地局によって使用され、その結果、それらの基地局のそれぞれは、隣接セクタ内の端末と干渉し得る端末のバーストをこれらの隣接セクタとは異なるフレーム・リソースに配置することによって、すなわち、戻って図１を参照すると、Ｔｙ２のダウンリンク・バーストを、隣接セクタ内のＴｘ１がＢＳ１の２次元フレーム内で既に占めているリソースとは異なる、ＢＳ２の２次元フレームの位置に割り当てることによって、その基地局が責任を負うセクタのフレーム・レイアウトを生成するようになる。２次元フレームは、それらが時間的広がりと周波数の広がりとの両方を有することを意味する。これは、特に、３Ｇ ＬＴＥまたはＷＩＭＡＸ無線通信システムで使用されるＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡフレームに関する。本発明は、それでも、２次元フレーム構造での使用に制限されない。

初期化中にまたは自己編成方法によって、各セクタは、実際のフレーム番号と一緒にセクタがその実際のサウンディング状況（アクティブ・サウンディングまたは隣接セクタをリスンしている）およびその実際のスケジューリング優先順位Ａ、Ｂ、またはＣ）を判定することを可能にするパラメータを受け取る。初期化中にまたは自己編成方法によって、各セクタは、固定サウンディングＩＤ［Ｓ０，Ｓ１，…Ｓ６］を割り当てられる。サウンディングＩＤおよびフレーム番号を用いて、すべてのセクタは、実際のサウンディング・フレーム番号すなわちこのセクタがその端末にサウンディングすることを許可される時のフレーム番号を判定することができる。

調整されたサウンディング・セクタ・グループ（ＣＳＳＧ）内では、サウンディング信号は、直交であり、たとえば、１つのＣＳＳＧメンバだけが、１フレーム中にサウンディングしている。ＣＳＳＧの各メンバは、一意のサウンディングＩＤ［Ｓ０，Ｓ１，…Ｓ６］を得る。図５に示されているように、サウンディングＩＤ Ｓ２を有するセクタは、フレーム２、９、１６…中にサウンディングを実行する。サウンディングＩＤ Ｓ４を有するセクタは、フレーム４、１１、１８…中にサウンディングを実行する。

サウンディング中に、チャネル情報は、
・サウンディング・セクタＸ内のすべての端末とサウンディング・セクタＸ内のＢＳとの間（ＴＢＳ_Ｘ，Ｘに格納される）
・サウンディング・セクタＸ内のすべての端末とすべての隣接セクタＹ内のＢＳとの間（ＴＢＳ_Ｙ，Ｘに格納される）
で入手される。

好ましくは、チャネル情報は、サウンディング・テーブルＴＢＳ_Ｙ，Ｘに格納され、ここで、Ｘは、サウンディング・セクタであり、Ｙは、サウンディング信号が受信されるセクタである。

好ましくは、各セクタＸは、テーブルＴＢＳ_Ｘ，ＸおよびＴＢＳ_Ｘ，Ｙを格納し、また、それに対応する区域内のすべての隣接セクタＹに報告する。

たとえば、テーブルＴＢＳ_Ｘ，Ｘは、セクタＸ内の端末（サウンディング割り当てによって表される）ごとに次の測定値を含む。
ｔｘｐｗｒ 端末のアップリンク送信電力
ｒｘｐｗｒ ＢＳで受信された信号電力
ａｎｇｌｅ ＢＳから見た受信信号の方向

たとえば、テーブルＴＢＳ_Ｙ，Ｘは、セクタＸ内の端末（サウンディング割り当てによって表される）ごとに次の測定値を含む。
ｒｘｐｗｒ ＢＳで受信された信号電力
ａｎｇｌｅ ＢＳから見た受信信号の方向

スケジューリング優先順位Ａを有するセクタでのスケジューリング
スケジューリング優先順位Ａを有するセクタは、将来のフレームＮのフレーム・レイアウトを生成する最初のセクタなので、原則として、各セクタは、将来のフレームＮ内のフレーム・リソースの必要量を予測するために、スケジューリング優先順位Ａを有するセクタ内のすべての確立された接続のトラフィック・パラメータ（たとえば、周期数、ビット・レート、優先順位、…）だけを考慮に入れて、個々のアップリンク・フレーム・レイアウトを生成することができる。

スケジューリング優先順位Ｂ、Ｃを有する後続セクタのフレーム・レイアウト計算を単純にするために、スケジューリング優先順位Ａを有する各セクタが、角度ソーティング機構に従ってスケジューリングする、すなわち、セクタ内の端末を角度（テーブルＴＢＳ_{Ａｘ，Ａｘ}による）によってソートし、端末を端末番号によって示される順序でスケジューリングすることが、推奨されるが、必須ではない。

スケジューリング優先順位Ａを有するセクタが、フレーム・レイアウトｎの計算を終了した時に、そのセクタは、フレーム・レイアウトＮをスケジューリング優先順位ＢおよびＣを有する隣接セクタのすべてに送信する。

スケジューリング優先順位Ｂを有するセクタでのスケジューリング
将来のフレームＮのフレーム・レイアウトを計算する前に、スケジューリング優先順位Ｂを有するセクタは、将来のフレームＮ内のリソースを要求するその端末（端末番号ｙによって表される（ｔｅｒｍｉｎａｌ ｙ））のそれぞれについてプリファレンス行列（ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｍａｔｒｉｘ）を計算しなければならない。各行列要素は、端末ｙがそのフレーム・リソース内に配置される時のフレーム・リソースの最小ＳＩＲ値を表す。

プリファレンス行列を計算するために、セクタＢｙは、
−スケジューリング優先順位Ａを有するすべての隣接セクタからのフレームＮのフレーム・レイアウト
−セクタＢｙ内で生成されるサウンディング・テーブルすなわちＴＢＳ_{Ｂｙ，Ｂｙ}およびＴＢＳ_{Ｂｙ，Ａｘ}（たとえば、図２では、ＴＢＳ_{Ｂｙ，Ｂｙ}、ＴＢＳ_{Ｂｙ，Ａ０}、ＴＢＳ_{Ｂｙ，Ａ１}、ＴＢＳ_{Ｂｙ，Ａ２}）
−サウンディング・セクタＡｘによってセクタＢｙに送信されたサウンディング・テーブルすなわちＴＢＳ_{Ａｘ，Ａｘ}およびＴＢＳ_{Ａｘ，Ｂｙ}
−将来のフレームＮ内のフレーム・リソースの要求される量を予測するために、スケジューリング優先順位Ｂを有するセクタ内のすべての確立された接続のトラフィック・パラメータ（たとえば、周期数、ビット・レート、優先順位、…）
を必要とする。

スケジューリング優先順位Ａを有するセクタによって囲まれたスケジューリング優先順位Ｂを有するセクタのプリファレンス行列は、次のように計算することができる。
ＰｒｅｆＢｙ（ｒｅｓｏｕｒｃｅ，ｔｅｒｍｉｎａｌ ｙ）＝Ｍｉｎ（ＳＩＲ_ＢｙＡｘ，ＳＩＲ_ＡｘＢｙ）

図２のセクタ構造の場合に、スケジューリング優先順位Ｂを有するセクタについて計算されるプリファレンス行列は、
ＰｒｅｆＢｙ（ｒｅｓｏｕｒｃｅ，ｔｅｒｍｉｎａｌ ｙ）＝Ｍｉｎ（ＳＩＲ_ＢｙＡ０，ＳＩＲ_ＢｙＡ１，ＳＩＲ_ＢｙＡ２，ＳＩＲ_Ａ０Ｂｙ，ＳＩＲ_Ａ１Ｂｙ，ＳＩＲ_Ａ２Ｂｙ）
とすることができる。
ＳＩＲ_ＢｙＡ０は、Ｂｙ内の端末ｙがこのリソースを占める場合に、端末ｙがセクタＡ０内の端末ｘからこうむる干渉である。
ＳＩＲ_ＢｙＡ１は、Ｂｙ内の端末ｙがこのリソースを占める場合に、端末ｙがセクタＡ１内の端末ｘからこうむる干渉である。
ＳＩＲ_ＢｙＡ２は、Ｂｙ内の端末ｙがこのリソースを占める場合に、端末ｙがセクタＡ２内の端末ｘからこうむる干渉である。
ＳＩＲ_Ａ０Ｂｙは、セクタＢｙ内の端末ｙがこのリソースを占める場合に、Ａ０内の端末ｘが端末ｙからこうむる干渉である。
ＳＩＲ_Ａ１Ｂｙは、セクタＢｙ内の端末ｙがこのリソースを占める場合に、Ａ１内の端末ｘが端末ｙからこうむる干渉である。
ＳＩＲ_Ａ２Ｂｙは、セクタＢｙ内の端末ｙがこのリソースを占める場合に、Ａ２内の端末ｘが端末ｙからこうむる干渉である。

スケジューリング優先順位Ｂを有するセクタ内の端末ｙは、ＰｒｅｆＢｙ（ｒｅｓｏｕｒｃｅ，ｔｅｒｍｉｎａｌ ｙ）が事前定義の値ＳＩＲ_ｍｉｎより大きい場合には、スケジューリング優先順位Ａを有する１つまたは複数のセクタ内で既に使用中である同一のフレーム・リソースを使用することができ、そうでない場合には、スケジューリング優先順位Ｂを有するセクタ内の端末ｙは、このフレーム・リソースを避けなければならない。

ＳＩＲの代わりに、送信データの品質を劣化させる干渉状況を反映する任意の他の量を、スケジューリングの目的に使用することができる。そのような量は、ＣＱＩ（チャンネル品質インジケータ）、アップリンク／ダウンリンク経路損失、最良および最悪の送信条件のＰＭＩ（プリコーディング行列インデックス）、…とすることができる。

スケジューリング優先順位Ｂを有するセクタが、フレーム・レイアウトＮの計算を終了した時に、そのセクタは、スケジューリング優先順位Ｃを有するその隣接セクタのすべてにフレーム・レイアウトＮを送信する。

スケジューリング優先順位Ｃを有するセクタでのスケジューリング
将来のフレームＮのフレーム・レイアウトを計算する前に、スケジューリング優先順位Ｃを有するセクタは、将来のフレームＮ内のリソースを要求するその端末（端末番号ｚによって表される（ｔｅｒｍｉｎａｌ ｚ））のそれぞれについてプリファレンス行列を計算しなければならない。各行列要素は、端末ｚがそのフレーム・リソース内に配置される時のフレーム・リソースの最小ＳＩＲ値を表す。

プリファレンス行列を計算するために、スケジューリング優先順位Ｃを有するセクタは、
−スケジューリング優先順位ＡおよびＢを有するすべての隣接セクタからのフレームＮのフレーム・レイアウト
−スケジューリング優先順位Ｃを有するセクタ内で生成されたサウンディング・テーブルすなわち、ＴＢＳ_{Ｃｚ，Ｃｚ}、ＴＢＳ_{Ｃｚ，Ａｘ}、ＴＢＳ_{Ｃｚ，Ｂｙ}（たとえば、図２では、ＴＢＳ_{Ｃｚ，Ｃｚ}、ＴＢＳ_{Ｃｚ，Ａ０}、ＴＢＳ_{Ｃｚ，Ａ１}、ＴＢＳ_{Ｃｚ，Ａ２}、ＴＢＳ_{Ｃｚ，Ｂ０}、ＴＢＳ_{Ｃｚ，Ｂ１}、ＴＢＳ_{Ｃｚ，Ｂ２}）
−スケジューリング優先順位ＡおよびＢを有する囲むセクタによってスケジューリング優先順位Ｃを有するセクタに送信されたサウンディング・テーブルすなわち、ＴＢＳ_{Ａｘ，Ａｘ}、ＴＢＳ_{Ｂｙ，Ｂｙ}、ＴＢＳ_{Ａｘ，Ｃｚ}、ＴＢＳ_{Ｂｙ，Ｃｚ}（たとえば、図２では、ＴＢＳ_{Ａ０，Ａ０}、ＴＢＳ_{Ａ１，Ａ１}、ＴＢＳ_{Ａ２，Ａ２}、ＴＢＳ_{Ｂ０，Ｂ０}、ＴＢＳ_{Ｂ１，Ｂ１}、ＴＢＳ_{Ｂ２，Ｂ２}、ＴＢＳ_{Ａ０，Ｃｚ}、ＴＢＳ_{Ａ１，Ｃｚ}、ＴＢＳ_{Ａ２，Ｃｚ}、ＴＢＳ_{Ｂ０，Ｃｚ}、ＴＢＳ_{Ｂ１，Ｃｚ}、ＴＢＳ_{Ｂ２，Ｃｚ}）
−将来のフレームＮ内のフレーム・リソースの要求される量を予測するために、スケジューリング優先順位Ｃを有するセクタ内のすべての確立された接続のトラフィック・パラメータ（たとえば、周期数、ビット・レート、優先順位、…）
を必要とする。

スケジューリング優先順位Ｃを有するセクタによって計算されるプリファレンス行列は、
ＰｒｅｆＣ（ｒｅｓｏｕｒｃｅ，ｔｅｒｍｉｎａｌ ｚ）＝Ｍｉｎ（ＳＩＲ_ＣｚＡｘ，ＳＩＲ_ＣｚＢｙ，ＳＩＲ_ＡｘＣｚ，ＳＩＲ_ＢｙＣｚ）
とすることができる。

スケジューリング優先順位ＡおよびＢを有するセクタによって囲まれたスケジューリング優先順位Ｃを有するセクタによって計算されるプリファレンス行列の例
ＰｒｅｆＣｚ（ｒｅｓｏｕｒｃｅ，ｔｅｒｍｉｎａｌ ｚ）＝Ｍｉｎ（ＳＩＲ_ＣｚＡ０，ＳＩＲ_ＣｚＡ１，ＳＩＲ_ＣｚＡ２，ＳＩＲ_ＣｚＢ０，ＳＩＲ_ＣｚＢ１，ＳＩＲ_ＣｚＢ２，ＳＩＲ_Ａ０Ｃｚ，ＳＩＲ_Ａ１Ｃｚ，ＳＩＲ_Ａ２Ｃｚ，ＳＩＲ_Ｂ０Ｃｚ，ＳＩＲ_Ｂ１Ｃｚ，ＳＩＲ_Ｂ２Ｃｚ）

スケジューリング優先順位Ｃを有するセクタ内の端末ｚは、ＰｒｅｆＣｚ（ｒｅｓｏｕｒｃｅ，ｔｅｒｍｉｎａｌ ｚ）が事前定義の値ＳＩＲ_ｍｉｎより大きい場合には、スケジューリング優先順位ＡまたはＢを有する１つまたは複数のセクタ内で既に使用中である同一のフレーム・リソースを使用することができ、そうでない場合には、スケジューリング優先順位Ｃを有するセクタ内の端末ｚは、このフレーム・リソースを避けなければならない。

ここまででは、アップリンクで評価されるチャネル固有情報を使用して、ダウンリンクのチャネル固有情報を演繹した。これは、アップリンク送信およびダウンリンク送信が同一周波数で発生する時のＴＤＤ（時分割複信システム）における有効な仮定である。

ＦＤＤ（周波数時間複信）システムでは、そうではない。適切な送信方向の信頼できるチャネル固有情報を得るためには、ＤＬ経路損失の計算は、ＵＬサウンディング信号を使用して実行することはできず、ＤＬ測定値を使用して実行されなければならない、すなわち、追加の測定が必要である。

たとえば、サービング・セクタ内のＤＬ経路損失を計算するために、サービング・セクタ（たとえば、Ａｘ）内の各端末は、サービング・セクタ内でＢＳによって送信されたＤＬプリアンブルの受信電力を測定する。次に、これらの測定値を、端末ごとに、たとえばＴＢＳ_{Ａｘ，Ａｘ}に格納することができる。他の方法をこの目的に使用することもできる。たとえば、ＤＬフレーム内で小さいフレーム・リソースを予約する。調整されたサウンディングの場合に似て、調整されたサウンディング・セクタ・グループの１セクタ（たとえば、図１ではセクタＳ１）内のＢＳだけが、このフレーム・リソース内でＤＬバーストを送信する。セクタＳ０およびすべての囲むセクタ内のすべての端末が、このＤＬバーストを受信し、受信信号電力を測定し、これをそのサービングＢＳに送信し、このサービングＢＳは、これをテーブルに格納する。その後、セクタは、ＴＤＤの場合に似て、これらのテーブルを交換する。

すべてのセクタが、最も後ではフレームＮ−１に、フレームＮのフレーム・レイアウトを生成し終えた後に、各セクタは、その事前に計算されたフレームＮのフレーム・レイアウトおよび現在のトラフィック要件に従ってデータをフレームＮにスケジューリングしなければならない。ＤＬスケジューリングの場合には、その瞬間にＢＳ内に存在するデータが、ＤＬフレームにスケジューリングされなければならない。

ＵＬスケジューリングの場合には、ＵＬ許可が、端末内で待っているデータについて生成されなければならない。

図６に、本発明による基地局を示す。この基地局は、たとえばＷＩＭＡＸまたは３Ｇ ＬＴＥのような無線通信ネットワーク内で使用されるように適合される。この基地局は、無線通信システムの１セクタ内の送信および受信を制御する。上で説明したように、セクタは、指向性アンテナまたはビームフォーミングを適用できるアンテナ・アレイによって供給される１２０°セクタである。この基地局は、その近傍内の区域を判定する手段６１を含む。好ましくは、その区域は、すべてのセクタおよび検討中の基地局によって供給されるセクタを囲む対応する基地局を含む。さらに、この基地局は、その対応するセクタのスケジューリング優先順位を判定する手段６２を含む。このスケジューリング優先順位は、好ましくは、動的に変更される。この基地局は、検討中の区域に属する基地局からスケジューリング判断を受信し、格納する手段６３をも含む。さらに、基地局は、それ自体のスケジューリング優先順位より高いスケジューリング優先順位を有する前記区域に属するセクタについてスケジューリングされた送信に依存してそのセクタ内で送信をスケジューリングする手段６４と、それ自体のスケジューリング優先順位より低いスケジューリング優先順位を有する基地局にそのスケジューリング判断を前記基地局によって報告する手段６５とを含む。

Claims (8)

1. 複数の基地局および複数の端末を含む無線通信システム内で送信をスケジューリングする方法であって、基地局は、セクタに関連し、前記セクタ内に配置された端末へ／からデータを送信／受信し、前記方法は、
   −各所与のセクタの周囲の区域を判定するステップであって、前記区域は１組のセクタを含む、ステップと、
   −前記区域内の前記セクタに、少なくとも２つの異なるスケジューリング優先順位の中で選択されたスケジューリング優先順位を割り当てるステップと、
   −前記区域に属するセクタより低いスケジューリング優先順位を有するセクタでの判断を、より高いスケジューリング優先順位を有する前記セクタで行われたスケジューリング判断に依存してスケジューリングするステップであって、より高いスケジューリング優先順位を有する前記セクタで行われた前記スケジューリング判断は、より高いスケジューリング優先順位を有する前記セクタに関連する前記基地局によってより低いスケジューリング優先順位を有する前記セクタに関連する前記基地局に報告される、ステップと
   を含む、方法。
2. 前記区域内の前記セクタに割り当てられる前記優先順位は、動的に変更される、請求項１に記載の方法。
3. 各基地局は、前記基地局と前記基地局が供給しつつあるセクタに関連する前記区域内に配置されたスケジューリングを必要とする端末との間のチャネル条件に関係する基地局／端末チャネル固有情報を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記区域内に配置されたスケジューリングを必要とする端末に向かう前記基地局／端末チャネル固有情報は、前記区域に属するセクタに対応する基地局の間で交換され、前記スケジューリングするステップは、さらに、前記交換された基地局／端末チャネル固有情報に依存する、請求項３に記載の方法。
5. 前記スケジューリングするステップは、増加するスケジューリング優先順位を有する基地局によって順次実行され、より低いスケジューリング優先順位を有する基地局でのスケジューリングは、より高いスケジューリング優先順位を有する基地局によるスケジューリング判断の受信時に行われる、請求項１に記載の方法。
6. 前記基地局は、そのセクタのそれぞれに割り当てられたスケジューリング優先順位のシーケンスに関係する情報を含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記スケジューリングするステップは、さらに、より低いスケジューリング優先順位を有するセクタに属する端末が、より高いスケジューリング優先順位を有するセクタ内でスケジューリングされると既に判断された端末と同一リソース上でスケジューリングされる場合に、より低いスケジューリング優先順位を有するセクタに属する前記端末が生成する場合に生成される干渉の推定値に依存し、より低いスケジューリング優先順位を有するセクタ内の端末は、それが生成する前記干渉の前記推定値が事前定義のしきい値未満である時に、スケジューリングされると判断される、請求項１に記載の方法。
8. 複数の端末を含む無線通信システム内で使用されるように適合された基地局であって、基地局は、セクタに関連し、前記セクタ内に配置された端末へ／からデータを送信／受信し、
   −１組のセクタを含む、そのセクタのそれぞれの周囲の区域を判定する手段と、
   −前記セクタに対して、少なくとも２つの異なるスケジューリング優先順位の中で選択されたスケジューリング優先順位を判定する手段と、
   −前記区域に属するセクタのスケジューリング判断を受信し、格納する手段と、
   −それ自体のスケジューリング優先順位より高いスケジューリング優先順位を有する前記区域に属するセクタについてスケジューリングされた送信に依存して、そのセクタ内の送信をスケジューリングする手段と、
   −前記基地局によってそのスケジューリング判断をそれ自体のスケジューリング優先順位より低いいスケジューリング優先順位を有する基地局に報告する手段と
   を含む基地局。

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