JP5295977B2 - ワイヤレス通信システムにおける同一チャネル干渉の特徴付け - Google Patents

Description

本発明は、一般にワイヤレス通信システムに関し、より詳細には、セルラーおよび非セルラーの無線通信システムにおける同一チャネル干渉の特徴付け、フィードバックの低減、および干渉の緩和に関する。

特に、本発明が有利さを見出せるセルラー無線通信システムは、制限的な適用例ではないが、たとえば、いわゆるＢｅｙｏｎｄ３Ｇ（第３世代）セルラー無線通信システム、すなわち、たとえば３ＧＰＰ ＬＴＥ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）セルラー無線通信システムとして知られているシステムなど、３Ｇセルラー無線通信システムよりも広い送信帯域幅を有する新世代セルラー無線通信システムである。

本発明が有利さを見出せる非セルラー無線通信システムは、制限的な適用例ではないが、たとえばワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、特にＷｉＭＡＸであり、ＷｉＭＡＸは、ＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮとして公式に知られるＩＥＥＥ８０２．１６標準の準拠およびインターオペラビリティを促進するために形成されたＷｉＭＡＸフォーラムによってワールドワイド・インターオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセス（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）として定義され、ＷｉＭＡＸフォーラムによって「ケーブルおよびＤＳＬの代替としてラストマイルのワイヤレスブロードバンドアクセスの供給を可能にする標準ベースの技術」として説明されている。

セルラー無線通信に基づくセルラー電話システムおよびポータブル／モバイル・ユーザ機器／端末は、ここ何年かの間で、アナログから、最初のデジタルである狭帯域周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）送信（第１世代（１Ｇ）セルラー無線通信システム）に、次いで狭帯域周波数分割多元接続および時分割多元接続（ＦＤＭＡ／ＴＤＭＡ）送信（第２世代（２Ｇ）セルラー無線通信システム）に、さらに最近のデジタルであるブロードバンド符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）送信（第３世代（３Ｇ）セルラー無線通信システム）に発展した。

現在、研究は、たとえば３ＧＰＰ ＬＴＥセルラー無線通信システムとして知られているシステムなど、３Ｇセルラー無線通信システムよりも広い送信帯域幅を有する新世代セルラー無線通信システムに移行している。送信帯域幅が増大すると、トランシーバは一般に、使用される変調および多重化のタイプに応じて、それら回路の複雑度の増大を示す。送信システムの帯域幅が数ＭＨｚ（約１０ＭＨｚ）よりも大きくなると、トランシーバ回路の複雑度をできる限り低く保つためにマルチキャリア変調がしばしばより適切になる。

特に、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）は、送信側と受信側の両方における周波数領域中の信号を処理する経済的なトランシーバで使用するために特に適していることがわかっている。より詳細には、ＯＦＤＭは、周波数分割多重化（ＦＤＭ）の原理に基づくが、デジタル変調方式として実装される。具体的には、送信されるビットストリームは、いくつかのパラレルビットストリーム、一般に数十から数千に分割される。利用可能な周波数スペクトルはいくつかのサブチャネルに分割され、標準の変調方式、たとえばＰＳＫ、ＱＡＭなどを使用して副搬送波を変調することによって各低レートビットストリームが１つのサブチャネル上で送信される。副搬送波周波数は、変調されたデータストリームが互いに直交するように選択され、これはサブチャネル間の漏話がなくなることを意味する。この直交性は、副搬送波が副搬送波のシンボルレートによって等間隔に離間されているときに生じる。ＯＦＤＭの主な利点は、複雑な等化フィルタなしに、厳密なチャネルの状態、たとえばマルチパスおよび狭帯域干渉に対処するその機能である。チャネル等化は、１つの急速に変調された広帯域信号の代わりに、多数のゆっくり変調された狭帯域信号を使用することによって簡易化される。３ＧＰＰ ＬＴＥセルラー無線通信システムはＯＦＤＭベースの物理層を採用する。特に、最初のものは、ＯＦＤＭベースのダウンリンクおよびシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ベースのアップリンクを有することが予想される。

セルラー無線通信システムの他に、トランシーバは早くから広帯域幅へ発展した。たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１標準ファミリに準拠するＷＬＡＮは、２０ＭＨｚチャネルを使用し、６４副搬送波ＯＦＤＭ変調で送信する。より詳細には、ＷＬＡＮでは、所与の周波数チャネルがすでに使用中のときに送信を回避する、キャリア検知多重アクセス衝突回避方式（ＣＳＭＡＣＡ）と呼ばれる、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルによって送信が制御される。このため、所与のＷＬＡＮセル内では、通常、異なるトランシーバ間の直接的な同一チャネル干渉はない。さらに、ホットスポットのようなテリトリーカバレッジでは、ＷＬＡＮセルは通常物理的に分離されており、それにより、たいていの場合、他セル干渉は大幅に制限される。しかしながら、３ＧＰＰ ＬＴＥセルラー無線通信システムでは、ＯＦＤＭは、ＷＬＡＮと比較してまったく異なる環境で機能することが予想される。実際、連続的な無線カバレッジが必要とされるセルラー無線通信システムでは、ダウンリンク（ＤＬ）でトランシーバ局によって送信される信号またはアップリンク（ＵＬ）で端末またはユーザ機器（ＵＥ）によって送信される信号は、近接セルのサービスエリアと重なることがある。一方、高いスペクトル効率に対する需要は、２Ｇセルラー無線通信システムのような高周波数再利用の採用を事実上妨げ、それにより、たとえばＬＴＥ無線通信システムでは、ユニタリでない場合、周波数再利用ファクタが低くなることが予想される。ＬＴＥ無線通信システムでは、特にセル縁部の極めて強い同一チャネルにおいて、システム内干渉が存在し、適切に緩和されない場合、ユーザ処理能力を実質的に低下させる可能性がある。セル間干渉は、たとえば無線資源管理（ＲＲＭ）機構（すなわち干渉調整）、または複数のアンテナを用いた空間的抑圧およびセル間干渉の検出／減算に基づく消去など、レイヤ１機構を使用することによって緩和できる。これらの機構の分類は、たとえば、３ＧＰＰ ＴＲ ２５．８１４の「Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ａｓｐｅｃｔ ｆｏｒ ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（ＵＴＲＡ）（発展型ユニバーサル地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）のための物理層態様）」、セクション７．１．２．６に記載されている。

出願人は、ＣＤＭＡベースの無線インターフェースでは、セル間、システム内干渉に対する固有の保護があるが、ＬＴＥでは、無線インターフェース中に組み込まれる直接の保護が存在しない点に気付いた。さらに、ＬＴＥのネットワークアーキテクチャは、３Ｇと比較してＲＮＣ（無線ネットワーク制御装置）がない点で簡易化されており、ＲＮＣに実装されていた集中型機能の多くはノードＢ中に分散（分布）されている。ＲＲＭもそれらの機能の中に含まれる。したがって、ＬＴＥにおいて干渉調整の集中制御が行われることは予想されない。

出願人は、新規の効率的な干渉調整ポリシーを提供する必要性を感じる。
ダウンリンクにおけるセル間干渉とアップリンクにおけるセル間干渉との間の主な違いは、ダウンリンクでは干渉信号源の数（干渉ノードＢ）が制限されるが、アップリンクでは干渉信号源の数が干渉セル中のユーザ機器の数ほどもあるということである。そのように潜在的にかなりの数の干渉源があることは、各源を別々に処理するのに極めて高いシグナリング負荷および計算負荷が必要になることを暗示する。

さらに、セルラーと非セルラー両方のワイヤレス通信システムの発展は、計算負荷およびシグナリング負荷ならびに関与する帯域幅の点でより大量のサービスを提供するために、より広い送信帯域幅に移行しており、一方、無線のセルは小型化するであろう。その結果、隣接する無線のセルにおける干渉がダウンリンクとアップリンクの両方において増加する可能性があり、したがってより効率的な電力／干渉制御プロセスの必要性が生じる。

したがって、本発明の目的は、上に挙げた欠点のうちの少なくともいくつかを軽減することができ、特にアップリンク干渉の特徴付けを簡単なアルゴリズムならびに軽い計算負荷およびシグナリング負荷で実行できるようにする方法を提供することである。

この目的は、本発明が、添付の特許請求の範囲において定義される、無線通信システムにおけるアップリンク干渉を特徴付ける方法、無線通信システムにおける干渉を緩和する方法、およびこの干渉特徴付け方法を実装するように構成されたシステムおよびコンピュータプログラム製品に関するという点で、本発明によって達成される。

本発明は、複数の被サービスユーザ機器にサービスする各トランシーバ局が、これら被サービスユーザ機器からアップリンク同一チャネル干渉を経験する他の近接トランシーバ局に、この干渉に関する情報を送ることができる点で、上記の目的を達成する。したがって、各被干渉トランシーバ局は、近接トランシーバ局から受けた上記情報に基づいて、経験している上記アップリンク同一チャネル干渉を特徴付けることができ、上記の経験している干渉を低減するために上記近接トランシーバ局に要求（たとえば干渉ユーザ機器の上記アップリンクの電力を低下させる要求）を出す可能性がある。

特に、セルラー無線通信システムを考慮に入れると、本発明は、トランシーバ局間に与えられるインターフェースから恩恵を受け、たとえば、３ＧＰＰ ＬＴＥ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）では、ノードＢ間の直接通信を可能にするために、通常Ｘ２として知られるインターフェースが与えられる。

さらに、本発明の別の態様は、所与の被干渉近接トランシーバ局に対して、所与のグルーピング基準に従って所与のトランシーバ局によってサービスされるユーザ機器をグルーピングし、それにより各グループからの、または全グループのサブセットからのアップリンク同一チャネル干渉に関する情報のみが信号で伝えられるようにすることによる、トランシーバ局間のシグナリング負荷の低減に関する。

本発明は、あらゆる干渉ユーザ機器またはユーザ機器のグループがその近接トランシーバ局に及ぼす影響についての知識に基づいて緩和アルゴリズムに干渉制御を与えるために有利に使用できる。

さらに、アップリンク同一チャネル干渉の特徴付けにおいてユーザ機器をグルーピングすることで、トランシーバ局間のシグナリング負荷を低減することが可能になる。
したがって、本発明は、ワイヤレス通信システムにおける同一チャネルアップリンク干渉の正確な特徴付けを与え、そして極めて効率的でパフォーマントな方法で干渉制御および緩和を管理することが可能になる。

次に、本発明をよりよく理解するために、添付の図面を参照しながら、例にすぎず、限定的なものと解釈すべきではない好ましい実施形態について説明する。

セルラー無線通信システムの２つのノードＢ間のＦＤＤ−ＤＬ送信の場合およびノードＢによってサービスされる２つのユーザ機器を概略的に示す図である。 セルラー無線通信システムの２つのノードＢ間のＦＤＤ−ＵＬ送信の場合およびノードＢによってサービスされる２つのユーザ機器を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態によるユーザ機器をグルーピングするための基準を示す図である。

以下の説明は、当業者が本発明を製作し使用することができるように提示される。実施形態への様々な変更は当業者に容易に明らかとなるものであり、本明細書の一般的な原理は、本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態および適用例に適用できる。したがって、本発明は、図示の実施形態に限定されるものではなく、本明細書で開示され、説明および特許請求の範囲で定義される原理および特徴に一致する最も広い範囲を与えられるべきである。

さらに、以下では、一般性を失わずに、特に３ＧＰＰ ＬＴＥセルラー無線通信システムに言及するが、本発明は、ＷｉＭＡＸまたはＷＬＡＮなど他のタイプのセルラーまたは非セルラーのシステムにも適用できることは依然として明らかである。このため、ネットワークインフラストラクチャの一部であるトランシーバ局に言及する場合は、３ＧＰＰセルラー無線通信システムで通常採用される用語である「ノードＢ」という用語を使用する。

一例として、図１ａおよび図１ｂは、（それぞれセル１およびセル２によって示される）それぞれのセルに各々がサービスする、３ＧＰＰ ＬＴＥセルラー無線通信システムのノードＢ１およびノードＢ２によって示される２つのノードＢを概略的に示す。図１ａおよび図１ｂはさらに、ＵＥ１およびＵＥ２によって示され、それぞれノードＢ１およびノードＢ２によってサービスされる２つのユーザ機器を示す。具体的には、図１ａはＦＤＤ−ＤＬ（周波数分割二重ダウンリンク）送信の場合を示し、図１ｂはＦＤＤ−ＵＬ（周波数分割二重アップリンク）送信の場合を示す。さらに、図１ａと図１ｂの両方で、実線は有用な信号を表し、破線はセル間干渉信号を表す。

当該通信システムでは、ＯＦＤＭＡベースのダウンリンク（ＤＬ）およびＳＣ−ＦＤＭＡベースのアップリンク（ＵＬ）が採用されると仮定される。
本発明は、ダウンリンクにおける能動干渉制御を実行するシステムにも実行しないシステムにも等しく適用可能である。ダウンリンク能動干渉制御を実行するシステムの場合、本発明は、ダウンリンク能動干渉制御用の選択されたポリシーに依存せずに適用可能である。

ダウンリンク能動干渉制御の一例が、２００７年９月２日に出願された出願人の国際特許出願ＰＣＴ／ＥＰ０７／５１３０２に開示されている。この文献は、ベクトル量子化を使用することによってユーザ機器の位置についての情報を使用せずに、セルラー無線通信システムのセル内のダウンリンク干渉状況をマッピングし特徴付けることを教示している。

つまり、各ノードＢ（またはノードＢのグループ）は、ノードＢによってサービスされるセル中に存在する干渉状況をベクトル量子化によって表し特徴付けるそれぞれの代表ベクトルによって定義されるコードワードからなるコードブックを使用する。コードブック中の各コードワードは、それぞれが所与の干渉ノードＢの干渉電力を表す所与の数の構成要素（または次元）からなり、ある時刻にコードワード構成要素がとる値は、その次元が干渉電力であるベクトル空間中のポイントを表す。各コードワードの構成要素の数は、すべての主要な干渉ノードＢを考慮に入れることができるように選択される。

具体的には、全ＯＦＤＭスペクトルが、副搬送波ブロックに分割される場合、またはより具体的には、一般に物理リソースブロック（ＰＲＢ）と呼ばれる１つまたは複数の連続的なＯＦＤＭシンボルの１つまたは複数の副搬送波のサブセットに分割される場合、ユーザ機器はＰＲＢごとに干渉測定のセットを実行する。

特に、所与のセル中のユーザ機器は、主要な干渉ノードＢの各々からセル中のユーザ機器が受信する所与のＰＲＢ中の干渉電力を含むフィードバックメッセージを、セルを監督するノードＢに送信する。あるいは、ユーザ機器は、所与のＰＲＢ中の主要な干渉ノードＢからのパイロット信号が経験する減衰値を含むフィードバックメッセージを送信することができる。どの近接セルから干渉が起こるかを区別する機能は、各ユーザ機器がセル固有のトレーニングシーケンス（パイロット信号シーケンス）についての知識を有することを暗示し、一方、減衰を計算する機能は、各ユーザ機器がパイロット信号シーケンスの送信電力についての知識を有することを暗示する。フィードバックメッセージに基づいて、コードブックは、どの時点でも、セルの干渉状況が容認できる量子化誤差で表されるように、時間的に動的に発展することができる。

ノードＢは、セル中のユーザ機器の各々を表すために１つのコードワードを選択することができ、コードワードは２つ以上のユーザ機器を表すこともできる。
ダウンリンクセル間干渉とは異なり、所与のユーザ機器のアップリンク送信は、重複するタイムスロットの間に同じＰＲＢ上で送信する近接セル中のユーザ機器のアップリンク送信によって悪影響を受けることがある。

したがって本発明では、出願人は、ダウンリンクにおける干渉特徴付けに有用である同じ減衰測定がアップリンクにおける干渉特徴付けにも使用できると仮定して、ダウンリンクの干渉特徴付けおよび緩和の手法をアップリンクにまで広げる。

特に、一定の時間周期で、あらゆるノードＢがセル固有のパイロット信号シーケンスを送信すると仮定する。
Ｔ_ｉ＝｛θ_ｌ，．．．，θ_τ｝ （１）
ここで、τはシーケンス長である。

さらにまた、所与のＵＥについて、Ｑ個の干渉ノードＢ、すなわちサービスノードＢの周波数リソースの同じセットまたはサブセットを使用し、そのＵＥに対する潜在的な主要な干渉と考えられるノードＢがあり、当該ＵＥが、それらの主要な干渉ノードＢのＱ個のパイロット信号シーケンスについての知識を有すると仮定する。すると、そのＵＥは、Ｑ個の既知のパイロット信号シーケンスの各々について受信電力を定期的に測定することが可能になる。

ＵＥによって測定される量は次の形式をとる。
φ_ｎｋ＝｛ｐ_ｌ，．．．，ｐ_Ｑ｝ （２）
ここで、ｎは時刻であり、ｋはＵＥを識別するインデックスである。さらに、測定された電力は実際に、所与の持続時間にわたる平均電力であると仮定する。

すべてのノードＢが同じパイロット信号電力を送信すると仮定すると、測定された電力のベクトルは、各干渉物のパイロット信号が経験する長期平均減衰に反比例する。デシベルでは、反転は符号の変更になる。

ここで、Ａ_ｎｋは減衰ベクトルであり、π_ｐは送信アンテナにおけるパイロット信号電力を表し、ηは、システムにおける電力正規化のために使用される任意選択の項であり、これはパイロット信号の可能な電力制御機構を考慮に入れることもできる。

ｋ番目のＵＥは、減衰ベクトルＡ_ｎｋをサービスノードＢに定期的にフィードバックすることができる。サービスノードＢは、減衰ベクトルＡ_ｎｋをそのまま記憶することができるか、または上記の特許出願ＰＣＴ／ＥＰ０７／５１３０２に記載されているように、それにベクトル量子化プロセスを適用することができる。

アップリンクにおけるセル間干渉を受けているインデックスｂをもつノードＢ（被干渉ノードＢ）について考える。さらにまた、ｋ番目のユーザ機器をサービスするｉ番目のノードＢ（サービスノードＢ）である、そのノードＢのインデックスｉによって識別されるｂ番目ノードＢの周りのセルの第１または第２の層中の１つのセルについて考える。前に述べたことによれば、ｉ番目のノードＢは、減衰ベクトル

についての知識を有する。
無線チャネルの相反定理が有効であると仮定すると、この仮定は、アップリンクチャネルおよびダウンリンクチャネルが搬送周波数に対して周波数スペクトルがあまり離れていないときにＴＤＤにおいておよびＦＤＤに対して有効であるので、ダウンリンク無線信号が、ｂ番目のノードＢからｋ番目のＵＥに進むときに所与の長期平均減衰を経験する場合、アップリンク無線信号が、ｋ番目のＵＥからｂ番目のノードＢに進むときにほぼ同じ長期平均減衰を経験することも真である。

さらに、ｂ番目ノードＢが、ｋ番目のＵＥの主要な干渉物（すなわち第１および第２の層に属し、所与のしきい値を下回る干渉信号の減衰を経験するもの）に含まれない場合、ｋ番目のＵＥは、ｂ番目のノードＢのアップリンクチャネルが被るセル間干渉とは無関係であると仮定しても差し支えない。逆に、ｂ番目のノードＢがｋ番目のＵＥの主要な干渉物に含まれる場合、ｉ番目のノードＢは平均減衰の項

についての知識を有する。
本発明によれば、ｉ番目のノードＢは、３ＧＰＰ ＬＴＥ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）においてノードＢ間の直接通信を可能にするために設けられる、一般にＸ２として知られるインターフェース（３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３００参照）を介して、

の値および各ＰＲＢ上のｋ番目のＵＥによって送信される平均電力の値を、ｂ番目のノードＢに送信する。その結果、ｂ番目のノードＢは、あらゆるＰＲＢ上のｋ番目のＵＥによる平均アップリンク干渉電力を推定することができる。

より一般的には、ｂ番目のノードＢは、次の計算（対数単位）を用いてアップリンクにおけるｍ番目のＰＲＢ上の総長期平均干渉電力を推定することができる。

ここでは、すべての項（インデックスｎ）において時間依存を意図的に省略してある。式（４）は、Ｑ個の異なるセルにわたって計算される。インデックスｉは、それらのセルの各々のサービスノードＢを識別し、インデックスｋは、ｉ番目のノードＢによってサービスされるセル、すなわちｉ番目のセル中の異なるＵＥであるＵ_ｉを識別し、π_ｋｍ，ｉは、ｉ番目のセルに属するｋ番目のＵＥがｍ番目のＰＲＢ上で送信する平均電力であり、ａ_ｋｂ，ｉは、ｉ番目のセルに属するｋ番目のＵＥとｂ番目のノードＢとの間の平均減衰である。ａ_ｋｂ，ｉは、フェージングによる平均化のためにｍに依存しないことに注意することが重要である。

本発明によれば、ｂ番目のノードＢは、所与の（１つまたは複数の）ＰＲＢ上のアップリンク送信電力を低減するために、Ｘ２インターフェースを介してｉ番目のノードＢに要求を出すことができる。ｂ番目のノードＢから来る要求は、ｂ番目のセルにおける無線リソースを適正に利用し、同じセルにおけるいくつかのパフォーマンスパラメータを最大にする目的を有する機構によって制御されることは明らかである。

今度は、ｉ番目のノードＢは、近接ノードＢからの要求を集め、どの要求を満たすべきか、どれが干渉調整アルゴリズム、たとえばベンダー固有のアルゴリズムに従っていないかを評価する。

本発明によるアップリンク同一チャネル干渉制御および緩和方法は、多数の被サービスＵＥによるＸ２インターフェース上の大量のシグナリングを引き起こすことがある。実際、単一のセルは、何百、さらには何千のユーザ機器をサービスすることがある。さらに、各セル中のＰＲＢごとに、原則として、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）方式で、またアップリンクマルチユーザ多入力多出力（ＭＩＭＯ）を採用した場合は空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）方法で、複数のユーザに同じリソースにアクセスさせることが可能である。このため、各ＰＲＢ上のＵＥごとの平均減衰および平均アップリンク送信電力を近接ノードＢに送信することは実際的ではないことがある。

したがって、Ｘ２インターフェース上のシグナリングを低減するために、本発明のさらなる態様によれば、所与のグルーピング基準に従ってＵＥをグルーピングし、次いで各ＰＲＢ上のユーザ機器のグループごとの情報（たとえば平均減衰および平均アップリンク送信電力）を、Ｘ２インターフェースを介して近接ノードＢに送信することが提案される。特に、ｂ番目の被干渉ノードＢに関して、ｉ番目のノードＢによってサービスされるセル中のユーザ機器は、ｑ＝１，．．．，Ｒに対するこれらのグループの和集合がセル中のすべてのＵＥになるように、Ｒ個のグループ

の組に分けられる。

式（５）は、ｉ番目のセルに属するＵＥが、どの被干渉セル（ｂ番目のセル）について考えるかに応じてグループの異なる組に分けられることを示す。
可能なグルーピング基準は、当該被干渉ノードＢが経験する平均減衰に基づく。このグルーピング基準によれば、最初にグループの数Ｒを決定し、次いで減衰確率密度関数ｆ（ａ）＝ａ_ｋｂ，ｉを計算し、次いでＲ個の異なるエリアに分割し、あるエリアにそのａ_ｋｂ，ｉが属するＵＥを、各グループに割り当てる。たとえば、図２に示したように、分布関数はＲ個の等しいエリアに分割できる。式では、Ｒ個のエリアは、次のようにＲ＋１個の減衰値によって区切られる。

その場合、グルーピング規則は、次のように表すことができる。

あるいは、グルーピング演算はベクトル量子化によって行うことができる。この場合、グループの組ごとに固有のコードブックが必要になる。各コードブックは、Ｒ個の異なるコードワードを有する。グルーピング規則は、次のように表される。

ここで、ＶＱ（）はベクトル量子化演算を示し、

は、ｂ番目のセルのグループの組に対する、ｉ番目のセルのコードブック中のｑ番目のコードワードである。
ユーザ機器グルーピングの採用で、ｂ番目のノードＢは、式（４）の変形である近似計算を用いてアップリンクにおけるｍ番目のＰＲＢ上の総長期平均干渉電力を推定することができる。

ここで、

は、グループ

に属するＵＥがｍ番目のＰＲＢ上で送信する総平均電力であり、

は、グループ

に属するＵＥとｂ番目のノードＢとの間で経験される平均減衰である。
次のように、さらなる簡略化が可能である。

ここで、干渉セルごとに、計算のために、ｍ番目のＰＲＢ上で最大干渉電力を与えるグループのみについて考える。
上記の式（８）および式（９）の代替として、グルーピング演算を平均送信電力と減衰の差、すなわち被害ノードＢが被る干渉電力に基づかせることが可能である。この場合、送信電力はＰＲＢに依存するので、グルーピングはＰＲＢ固有になる。たとえば、グルーピング規則（８）は、以下に変更される。

ここで、ξと呼ばれる量は、ｍ番目のＰＲＢ上のｂ番目のノードＢが受信する平均干渉電力の確率密度関数において等しいエリアのスライス（または所与のポリシーによって定義されるエリア）を区切る。

さらなる可能性によれば、ｉ番目のノードＢは、所与のしきい値を上回る量π_ｋｍ，ｉ−ａ_ｋｂ，ｉを有するＵＥをＰＲＢごとに選択し、それらのＵＥのすべてを（ｂ番目のノードＢに対する）そのＰＲＢの潜在的干渉物に属すると考える。他のＵＥは、干渉特徴付けプロセスにおける影響が小さいと考えられ、したがって除かれる（または優先順位のより低い問題を考慮に入れる二次機構に転送される）。その場合、次のようになる。

ここで、インデックスｑは

中に存在せず、式（８’）と比較してグループの数のＲ回の減少を示す。
再び、グルーピング規則（１０）を使用する場合も（４’）および（４”）と同様の式が適用できる。この場合、インデックスｑへの依存の代わりに、ＰＲＢのインデックスｍへの依存を用いる。

これまで、説明したすべてのグルーピング基準では、ユーザ機器が、単一のフィーチャ（たとえば、π_ｋｍ，ｉ−ａ_ｋｂ，ｉなどの変数）に基づいて所与のグループに属するかまたは属さないとして選択されると仮定したが、グルーピング基準は２つ以上の変数に基づいてもよい。特に、ユーザ機器は、それらが使用しているサービスタイプ（リアルタイム、非リアルタイム、ベストエフォートなど）と、π_ｋｍ，ｉ−ａ_ｋｂ，ｉなど、上記の変数のうちの１つとの両方に基づいてグルーピングできる。さらに、所与のサービスタイプを用いて一定の時間間隔で動作するユーザ機器は一緒にグルーピングできる。

ノードＢの中の干渉調整機構がいくつかのタイプのサービスに対してのみ動作し、サービスタイプに応じて異なる動作をする場合、同じサービスタイプを使用しているＵＥのグループに関する情報を、Ｘ２インターフェースを介して交換することがより効率的であろう。

いずれにせよ、本実施形態によれば、ｉ番目のノードＢは、グループごとの、またはあるグループのみのｍ番目のＰＲＢ上の総アップリンク平均干渉電力に関するデータを、Ｘ２インターフェースを介してｂ番目のノードＢに送信する。

最後に、多数の変更および変形を本発明に対して行うことができ、すべて添付の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲内に入ることは明らかである。
特に、本発明は、理論上はいかなるワイヤレス通信システムにも適用でき、ダウンリンクにおける能動干渉制御を実行するシステムにも実行しないシステムにも等しく適用可能であり、能動ダウンリンク干渉制御の場合、本発明は、ダウンリンク用の選択されたポリシーに依存しないことが理解できる。

さらに、添付の特許請求の範囲において定義した本発明の範囲から逸脱することなく、他のグルーピング基準を本発明に適用することができる。
さらに、平均減衰は、ユーザ機器が直接計算し、次いでサービストランシーバ局に送信するか、あるいは同じサービストランシーバ局が計算してもよい。

Claims (21)

1. トランシーバ局と通信するように構成された複数のユーザ機器を含む無線通信システムにおける干渉を特徴付ける方法であって、
   干渉ユーザ機器によって干渉を被るトランシーバ局が経験する干渉を示す量を決定するステップと、
   前記量に基づいており、前記干渉ユーザ機器からの干渉に関する情報をトランシーバ局間で交換するステップと
   を含み、前記ユーザ機器がそれぞれのサービストランシーバ局と通信しており、交換するステップが、前記サービストランシーバ局によってサービスされ、前記の被干渉トランシーバ局と干渉する干渉ユーザ機器からの干渉に関する情報を、前記サービストランシーバ局から前記の被干渉トランシーバ局に送るステップを含み、前記方法は、
   所与の被干渉トランシーバ局に関して、前記干渉ユーザ機器のグループを形成するために、所与のグルーピング基準に従って、前記サービストランシーバ局が干渉ユーザ機器をグルーピングするステップをさらに含み、
   交換する前記ステップは、前記グループからの干渉に関する情報を交換するステップを含む、方法。
2. 決定するステップが、前記の被干渉トランシーバ局と前記干渉ユーザ機器との間を伝播する信号の減衰を決定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. 決定するステップが、前記の被干渉トランシーバ局によって送信される信号の電力および平均電力の一方又は双方を前記干渉ユーザ機器が測定するステップを含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記サービストランシーバ局が、いくつかの物理リソースブロック中に編成される周波数帯において前記干渉ユーザ機器と通信するように構成され、測定するステップが、それぞれの物理リソースブロックにおいて前記干渉ユーザ機器によって実行される、請求項３に記載の方法。
5. 前記測定された電力と、前記の被干渉トランシーバ局が前記信号を送信するために使用する送信電力とに基づいて前記減衰を決定する、請求項３または４に記載の方法。
6. 減衰の決定が前記干渉ユーザ機器によって実行され、前記決定された減衰と前記干渉ユーザ機器が送信に使用する干渉送信電力とを前記干渉ユーザ機器からそれぞれのサービストランシーバ局に伝達するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記測定された電力と前記干渉ユーザ機器が送信に使用する干渉送信電力とを前記干渉ユーザ機器からそれぞれのサービストランシーバ局に伝達するステップをさらに含み、減衰の決定が前記サービストランシーバ局によって実行される、請求項５に記載の方法。
8. 前記干渉ユーザ機器からの干渉に関する前記情報が、前記減衰と、前記干渉ユーザ機器が送信に使用する干渉送信電力とに基づく、請求項２から７のうちのいずれかに記載の方法。
9. グループごとに、そのグループに属する前記干渉ユーザ機器が送信に使用する干渉送信電力に基づいて、総平均干渉送信電力を前記サービストランシーバ局が計算するステップと、
   グループごとに、そのグループに属する前記干渉ユーザ機器と前記所与の被干渉トランシーバ局との間を伝播する信号が経験する減衰に基づいて、総平均減衰を前記サービストランシーバ局が計算するステップとをさらに含む、
   請求項１から８のいずれかに記載の方法。
10. 前記グループの前記総平均干渉送信電力と前記総平均減衰とを前記サービストランシーバ局から前記所与の被干渉トランシーバ局に送るステップをさらに含む、
    請求項９に記載の方法。
11. すべての前記グループの総平均干渉送信電力とすべての前記グループの前記総平均減衰との比率の中の最大値を前記サービストランシーバ局から前記所与の被干渉トランシーバ局に送るステップをさらに含む、
    請求項９に記載の方法。
12. 前記グルーピング基準が、前記所与の被干渉トランシーバ局に関する前記減衰に依存する、請求項１０または１１に記載の方法。
13. 前記減衰の分布関数を計算するステップと、
    前記分布関数を所与の数のエリアに分割するステップと、
    それぞれの前記減衰がどのエリアに属するかに応じて前記干渉ユーザ機器を前記グループに割り当てるステップとをさらに含む、
    請求項１２に記載の方法。
14. それぞれの減衰の量子化された値を各々が表す所与の数のコードワードを含むコードブックを前記サービストランシーバ局に関連付けるステップと、
    前記コードブックにおいて減衰のそれぞれの範囲を表すコードワードを識別するステップと、
    それぞれの前記減衰が所与のコードワードによって識別されたどの範囲に属するかに応じて前記干渉ユーザ機器を前記グループに割り当てるステップとをさらに含む、
    請求項１２に記載の方法。
15. 前記グルーピング基準が前記干渉ユーザ機器の前記干渉送信電力と前記減衰との間の差に依存する、請求項１０または１１に記載の方法。
16. 前記グルーピング基準が、前記干渉ユーザ機器によって使用されるサービスタイプに依存する、請求項１０または１１に記載の方法。
17. 請求項１２から１６で定義されたグルーピング基準等の２つ以上のグルーピング基準に従って前記のグルーピングが実行される、請求項１０または１１に記載の方法。
18. ユーザ機器と通信するように構成された複数の無線トランシーバ局を含み、請求項１から１７のうちのいずれかに記載の前記の干渉特徴付け方法を実現するように構成された無線通信システム。
19. 無線通信システムにおける無線トランシーバ局のプロセッサのメモリ中にロード可能なコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムがプロセッサ上で稼動するとき、請求項１から１７のうちのいずれかに記載の前記の干渉特徴付け方法を実現するためのソフトウェアコード部分を備える、コンピュータプログラム。
20. 無線通信システムにおいて干渉を緩和する方法であって、
    請求項１から１７のうちのいずれかに記載の前記の干渉を特徴付けるステップと、
    無線リソース管理（ＲＲＭ）レベルで動作する干渉を緩和するステップと
    を含む方法。
21. 緩和するステップが、前記干渉ユーザ機器の送信電力の低減の要求をトランシーバ局間で交換するステップを含む、請求項２０に記載の方法。

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