JP5588326B2 - Radio resource allocation method for home base station and home base station - Google Patents
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Description
本発明は無線通信技術分野に関し、特に、ホーム基地局（ＨｅＮＢ：Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ）の動的無線リソース割当方法および当該方法を実行するＨｅＮＢに関する。 The present invention relates to the field of radio communication technology, and in particular, to a dynamic radio resource allocation method for a home base station (HeNB: Home eNodeB) and a HeNB that executes the method.
無線セルラーネットワークは、セルラー形式のネットワーク構成を利用して、モバイルユーザに音声やデータなどの通信サービスを提供する。通常、１つのセルラーセルは、一定の範囲の無線通信伝送のカバレッジを提供する。ここで、無線伝送のカバレッジ半径が最大となるセルラーセルは、マクロセル（Ｍａｃｒｏｃｅｌｌ）である。無線セルラーネットワークの容量を増大させるとともに、そのカバレッジエリアにおける無線通信のサービス品質を高めるために、ホットスポットエリアや室内では、マクロセルよりも伝送半径が小さい無線セルラーセルのカバレッジ形式、例えば、マイクロセル（Ｍｉｃｒｏｃｅｌｌ）、ピコセル（Ｐｉｃｏｃｅｌｌ）、フェムトセル（Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ）などを採用してもよい。例えば、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）のＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ネットワークまたは３ＧＰＰのＬＴＥ−Ａネットワークにおいて、室外にマクロセル基地局ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）を設けるとともに、室内にＨｅＮＢを設けることができる。これにより、２層の無線ネットワークのカバレッジを形成する。 A wireless cellular network uses a cellular network configuration to provide communication services such as voice and data to mobile users. Typically, one cellular cell provides a range of wireless communication transmission coverage. Here, the cellular cell having the maximum radio transmission coverage radius is a macrocell. In order to increase the capacity of a wireless cellular network and improve the quality of service of wireless communication in the coverage area, the coverage format of a wireless cellular cell having a transmission radius smaller than that of a macro cell, for example, a micro cell ( You may employ | adopt Microcell, picocell (Picocell), femtocell (Femtocell), etc. For example, in LTE (Long Term Evolution) network or a 3GPP LTE-A network of 3GPP (3 rd Generation Partnership Project) , provided with a macrocell base station eNodeB (eNB) to the outdoor it can be provided HeNB indoors. This forms the coverage of a two-layer wireless network.
通常、ユーザが自分でＨｅＮＢを購入して取り付けるので、統一の周波数計画やセル最適化を行うことができない。かつ、ＨｅＮＢ間の簡単な周波数再利用は、互いに隣接するＨｅＮＢ間の大きなセル間干渉を発生させるおそれがある。これにより、システムの周波数利用効率を低減させ、ひいては「ブラインドゾーン」の発生につながる。ここで、いわゆる「ブラインドゾーン」とは、当該ゾーン内のユーザが隣接ＨｅＮＢからの大きな隣接セル干渉を受けるせいで、正常に通信できなくなることを指す。また、ＨｅＮＢとマクロセル基地局とが異なり、ＨｅＮＢ間に通信インターフェース（例えばＸ２インターフェース）が存在しないため、ＬＴＥシステムやＬＴＥ−Ａシステムに適用された、Ｘ２シグナリングに基づく従来のセル間干渉調整方式を、ＨｅＮＢに適用することができない。そして、ＨｅＮＢの取り付けおよび設定はいずれもユーザが自分で行ったものであるため、その無線環境は、例えば、ＨｅＮＢの位置変化や不定期の開閉などのような変化が常に発生するおそれがある。従って、セル間シグナリングやりとりを必要としないソフト周波数再利用やセルブリージングなどの従来の静的な無線リソース管理方式も動的なＨｅＮＢ環境に適合せず、これらの周波数利用効率が非常に低い。そのため、現在では、セル間シグナリングやりとりを必要とせず、かつ、自己適応的にＨｅＮＢの周囲環境に基づいて、動的リソース割当およびセル間干渉調整をリアルタイムに行える方法が緊急に必要となる。 Usually, since a user purchases and installs a HeNB by himself, unified frequency planning and cell optimization cannot be performed. In addition, simple frequency reuse between HeNBs may cause large inter-cell interference between adjacent HeNBs. This reduces the frequency utilization efficiency of the system, which in turn leads to the generation of “blind zones”. Here, the so-called “blind zone” means that a user in the zone cannot communicate normally due to large adjacent cell interference from the adjacent HeNB. Further, since the HeNB and the macro cell base station are different and there is no communication interface (for example, X2 interface) between the HeNBs, the conventional inter-cell interference adjustment method based on X2 signaling applied to the LTE system or the LTE-A system is used. It cannot be applied to HeNB. And since attachment and setting of HeNB are all performed by the user himself, there is a possibility that changes such as a change in the position of the HeNB and irregular opening and closing of the wireless environment may always occur. Therefore, conventional static radio resource management methods such as soft frequency reuse and cell breathing that do not require inter-cell signaling exchange are also not suitable for a dynamic HeNB environment, and their frequency use efficiency is very low. Therefore, at present, there is an urgent need for a method that does not require inter-cell signaling exchange and can perform dynamic resource allocation and inter-cell interference adjustment in real time based on the surrounding environment of the HeNB in a self-adaptive manner.
上記の技術的課題を解決するために、本発明では、自己適応的にＨｅＮＢの周囲環境に基づいて、動的リソース割当をリアルタイムに行えるＨｅＮＢの無線リソース割当方法およびＨｅＮＢを提供している。 In order to solve the above technical problem, the present invention provides a HeNB radio resource allocation method and HeNB that can perform dynamic resource allocation in real time based on the surrounding environment of the HeNB in a self-adaptive manner.
本発明の実施例に係るＨｅＮＢの無線リソース割当方法は、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力を検出し、検出された、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力に基づいて、割当対象の無線リソース単位を自局占有リソースサブセットと、他局占有リソースサブセットと、共有リソースサブセットとに区分し、自局占有リソースサブセット、他局占有リソースサブセット、および共有リソースサブセットの無線リソース単位に対して、異なる基準信号送信電力を設定し、自局占有リソースサブセットと共有リソースサブセットとに含まれる無線リソース単位を、自局のサービスを受ける各ユーザ端末（ＵＥ）に割り当てる、ことを含む。 The radio resource allocation method of HeNB according to the embodiment of the present invention detects the received power of a reference signal transmitted from an adjacent HeNB, and allocates based on the detected received power of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB. The target radio resource unit is divided into the own station occupied resource subset, the other station occupied resource subset, and the shared resource subset, and for the own station occupied resource subset, the other station occupied resource subset, and the shared resource subset radio resource unit. Setting different reference signal transmission power, and assigning radio resource units included in the own station occupied resource subset and the shared resource subset to each user terminal (UE) receiving the service of the own station.
ここで、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力を検出することは、ＨｅＮＢにおける下りチャネル受信機によって、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力を直接検出すること、または、そのサービスを受けるＵＥから報告された、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力値を受信することを含む。 Here, detecting the reception power of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB is to directly detect the reception power of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB by the downlink channel receiver in the HeNB, or Receiving the received power value of the reference signal transmitted from the neighboring HeNB, reported from the receiving UE.
また、検出された、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力に基づいて、割当対象の無線リソース単位を自局占有リソースサブセットと、他局占有リソースサブセットと、共有リソースサブセットとに区分することは、検出された、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力に基づいて、各隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットを決定して、決定された各隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットを結合した集合を自局の他局占有リソースサブセットとし、自局の自局占有リソースサブセットを決定し、割当対象の無線リソース単位のうち、自局占有リソースサブセットおよび他局占有リソースサブセット以外の無線リソース単位からなる集合を共有リソースサブセットとする、ことを含む。 Further, based on the detected received power of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB, the radio resource unit to be allocated is divided into the own station occupied resource subset, the other station occupied resource subset, and the shared resource subset. Determines the own station occupied resource subset of each adjacent HeNB based on the detected received power of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB, and combines the determined own station resource subset of each adjacent HeNB Set the set as the other station occupied resource subset of the own station, determine the own station occupied resource subset of the own station, and from among the radio resource units to be allocated, from the radio resource units other than the own station occupied resource subset and the other station occupied resource subset A set of shared resources as a shared resource subset.
検出された、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力に基づいて、各隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットを決定することは、検出された、ある無線リソース単位で、ある隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力を、予め設定された閾値と比較し、前記閾値より大きい場合、前記無線リソース単位を当該隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットに属させる、ことを含む。上記閾値は通常出力モードでの基準信号送信電力によって設定される。 Based on the detected received power of the reference signal transmitted from the neighboring HeNB, determining the own-station occupied resource subset of each neighboring HeNB is transmitted from a certain neighboring HeNB in a certain radio resource unit. The received power of the reference signal is compared with a preset threshold value, and if the received power is larger than the threshold value, the radio resource unit belongs to the own station resource subset of the adjacent HeNB. The threshold is set by the reference signal transmission power in the normal output mode.
自局の自局占有リソースサブセットを決定することは、自局のサービスを受けるセル端ユーザのトラヒック量が、自局のサービスを受ける全てのユーザの総トラヒック量に占める割合と、検出された隣接ＨｅＮＢの数とに基づいて、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位の数を決定し、決定された自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位の数に基づいて、他局占有リソースサブセット以外の割当対象の無線リソース単位から自局占有リソースサブセットを区分する、ことを含む。 Determining the own station's own resource subset is based on the ratio of the traffic volume of the cell edge user receiving the service of the own station to the total traffic volume of all the users receiving the service of the local station, and the detected neighbors. The number of radio resource units included in the own station occupied resource subset is determined based on the number of HeNBs, and the other station occupied resource subset is determined based on the determined number of radio resource units included in the own station occupied resource subset. And partitioning the local station occupied resource subset from radio resource units to be allocated other than the above.
下記の数式
によって、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位の数を決定し、ここで、Ｎは割当対象の無線リソース単位の数であり、Ｋは隣接ＨｅＮＢの数であり、Mcell_edgeはセル端ユーザのトラヒック量であり、Mtotalは全てのユーザの総トラヒック量であり、Nremainingは割当対象の無線リソース単位から他局占有リソースサブセットを除いた残りの無線リソース単位の数を表し、演算子min()は最小値演算を表し、演算子
は切り捨て演算を表す。
The following formula
To determine the number of radio resource units included in the own station resource subset, where N is the number of radio resource units to be allocated, K is the number of neighboring HeNBs , and M cell_edge is a cell edge user. M total is the total traffic volume of all users, N remaining represents the number of remaining radio resource units excluding the other station occupied resource subset from the allocation target radio resource units, and the operator min () Represents minimum value operation, operator
Represents a truncation operation.
または、下記の数式
によって、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位の数を決定し、ここで、Ｎは割当対象の無線リソース単位の数であり、Ｋは隣接ＨｅＮＢの数であり、Mcell_edgeはセル端ユーザのトラヒック量であり、Mtotalは全てのユーザの総トラヒック量であり、Nremainingは割当対象の無線リソース単位から他局占有リソースサブセットを除いた残りの無線リソース単位の数を表し、βは１つのＨｅＮＢが取得可能な自局占有リソースサブセットの最大数を制限するための所定の制限因子であり、演算子min()は最小値演算を表し、演算子
は切り捨て演算を表す。
Or the following formula
To determine the number of radio resource units included in the own station resource subset, where N is the number of radio resource units to be allocated, K is the number of neighboring HeNBs , and M cell_edge is a cell edge user. M total is the total traffic volume of all users, N remaining represents the number of remaining radio resource units excluding the other station occupied resource subset from the allocation target radio resource units, and β is 1 It is a predetermined limiting factor for limiting the maximum number of own-station-occupied resource subsets that can be acquired by one HeNB, the operator min () represents the minimum value calculation,
Represents a truncation operation.
自局占有リソースサブセット、他局占有リソースサブセット、および共有リソースサブセットの無線リソース単位に対して、異なる基準信号送信電力を設定することは、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位での基準信号に対して第１送信電力を設定し、共有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位での基準信号に対して第２送信電力を設定し、他局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位での基準信号に対して送信電力を零と設定する、ことを含む。 Setting different reference signal transmission power for the radio resource units of the own station occupied resource subset, the other station occupied resource subset, and the shared resource subset means that the reference signal in the radio resource unit included in the own station occupied resource subset The first transmission power is set for the reference signal in units of radio resources included in the shared resource subset, and the second transmission power is set for the reference signal in units of radio resources included in the other station occupied resource subset. Including setting the transmission power to zero.
前記第１送信電力は高出力モードでの基準信号送信電力であり、前記第２送信電力は通常出力モードでの基準信号送信電力である。 The first transmission power is a reference signal transmission power in the high output mode, and the second transmission power is a reference signal transmission power in the normal output mode.
自局占有リソースサブセットと共有リソースサブセットとに含まれる無線リソース単位を、自局のサービスを受けるＵＥに割り当てることは、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位をセル端ユーザに割り当て、共有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位をセル中央ユーザに割り当てる、ことを含む。 Allocating the radio resource unit included in the own station occupied resource subset and the shared resource subset to the UE receiving the service of the own station allocates the radio resource unit included in the own station occupied resource subset to the cell edge user, Allocating radio resource units included in the subset to a cell central user.
自局占有リソースサブセットと共有リソースサブセットとに含まれる無線リソース単位を、自局のサービスを受けるＵＥに割り当てることは、プロポーショナルフェアネス（ＰＦ）スケジューリング方法を用いて、自局占有リソースサブセットと共有リソースサブセットとに含まれる無線リソース単位を、自局のサービスを受けるＵＥに割り当て、ここで、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位を割り当てるとき、セル端ユーザのＰＦメトリックを１より大きい重み付け因子と乗算する、ことを含む。 Allocating radio resource units included in the local station occupied resource subset and the shared resource subset to the UE receiving the service of the local station is based on the proportional fairness (PF) scheduling method, using the local station occupied resource subset and the shared resource subset. Are assigned to UEs that receive the service of the local station, and when allocating the radio resource units included in the local station occupied resource subset, the PF metric of the cell edge user is set to a weighting factor greater than 1. Including multiplication.
当該方法は、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力を検出する前に、ランダムな長さのバックオフ時間を待つ、ことをさらに含む。 The method further includes waiting for a random length of backoff time before detecting the received power of the reference signal transmitted from the neighboring HeNB.
前記無線リソース単位は、時間領域で区分された無線リソース単位、または、周波数領域で区分された無線リソース単位である。 The radio resource unit is a radio resource unit partitioned in the time domain or a radio resource unit partitioned in the frequency domain.
本発明の実施例に係るホーム基地局（ＨｅＮＢ）は、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力を検出する基準信号受信電力検出手段と、検出された、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力に基づいて、割当対象の無線リソース単位を自局占有リソースサブセットと、他局占有リソースサブセットと、共有リソースサブセットとに区分する無線リソースサブセット区分手段と、自局占有リソースサブセット、他局占有リソースサブセット、および共有リソースサブセットの無線リソース単位に対して、異なる基準信号送信電力を設定する基準信号送信電力設定手段と、自局占有リソースサブセットと共有リソースサブセットとに含まれる無線リソース単位を、自局のサービスを受けるユーザ端末（ＵＥ）に割り当てる無線リソース割当手段と、を含む。 The home base station (HeNB) according to the embodiment of the present invention includes a reference signal reception power detection unit that detects reception power of a reference signal transmitted from an adjacent HeNB, and a detected reference signal transmitted from the adjacent HeNB. Based on received power, a radio resource subset classifying means for allocating a radio resource unit to be allocated into a local resource occupied resource subset, a remote station occupied resource subset, and a shared resource subset, a local station occupied resource subset, and a remote station occupied Reference signal transmission power setting means for setting different reference signal transmission powers for the resource subsets and the radio resource units of the shared resource subsets, and the radio resource units included in the own station occupied resource subset and the shared resource subset. Radio resources allocated to user terminals (UEs) that receive the services of the stations Over including Graphics and allocation means.
ここで、前記基準信号受信電力検出手段は、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力を直接検出する下りチャネル受信機を含む。 Here, the reference signal received power detection means includes a downlink channel receiver that directly detects the received power of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB.
または、前記基準信号受信電力検出手段は、ＵＥから報告された、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力値を受信する基準信号受信電力受信モジュールを含む。 Alternatively, the reference signal received power detection means includes a reference signal received power reception module that receives the received power value of the reference signal transmitted from the neighboring HeNB, reported from the UE.
前記無線リソースサブセット区分手段は、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力に基づいて、各隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットを決定して、決定された各隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットを結合した集合を自局の他局占有リソースサブセットとする他局占有リソースサブセット区分モジュールと、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位の数を決定して、他局占有リソースサブセット以外の割当対象の無線リソース単位から自局占有リソースサブセットを決定する自局占有リソースサブセット区分モジュールと、割当対象の無線リソース単位のうち、自局占有リソースサブセットおよび他局占有リソースサブセット以外の無線リソース単位からなる集合を共有リソースサブセットとする共有リソースサブセット区分モジュールと、を含む。 The radio resource subset classifying means determines the own station occupied resource subset of each adjacent HeNB based on the received power of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB, and determines the determined own station occupied resource subset of each adjacent HeNB. Other station-occupied resource subset classification module that sets the combined set as the other station-occupied resource subset, and the number of radio resource units included in the own-station-occupied resource subset, and allocation targets other than the other-station-occupied resource subset A self-occupied resource subset classifying module that determines an own-station-occupied resource subset from the radio resource units, and a set of radio resource units other than the own-station-occupied resource subset and other-station-occupied resource subset among the radio resource units to be allocated Shared resource subset Resources include a subset partitioning module.
前記無線リソース割当手段は、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位を割り当てるとき、セル端ユーザのプロポーショナルフェアネス（ＰＦ）メトリックを１より大きい因子と乗算する重み付け因子配置モジュールと、ＰＦスケジューリング方法を用いて、自局占有リソースサブセットと共有リソースサブセットとに含まれる無線リソース単位を、自局のサービスを受けるＵＥに割り当てるＰＦスケジューリングモジュールと、を含む。 The radio resource allocating means includes a weighting factor arrangement module that multiplies the cell edge user's proportional fairness (PF) metric by a factor greater than 1 when allocating radio resource units included in the own station resource subset, and a PF scheduling method. And a PF scheduling module for allocating radio resource units included in the local station occupied resource subset and the shared resource subset to the UE receiving the service of the local station.
本発明の実施例に係る無線リソースの割当方法は、無線環境の測定結果によって行われるので、無線環境が変化する際に、無線リソース単位の割当状況を動的に調整することができ、自己適応的な無線リソース割当を実現することができる。 Since the radio resource allocation method according to the embodiment of the present invention is performed based on the measurement result of the radio environment, the radio resource unit allocation status can be dynamically adjusted when the radio environment changes, and self-adaptive Wireless resource allocation can be realized.
また、上記の動的無線リソース割当方法の最も代表的な適用は、ＬＴＥやＬＴＥ−Ａシステムにおける隣接ＨｅＮＢ間の下りリンクでのセル間干渉を調整することである。特に、ホットスポットエリアにＨｅＮＢを高密度で配置する場合、セル端ユーザの性能とユーザ間の公平性を顕著に改善することができる。 Also, the most typical application of the above dynamic radio resource allocation method is to adjust inter-cell interference in the downlink between adjacent HeNBs in LTE or LTE-A systems. In particular, when HeNBs are arranged at high density in a hot spot area, the performance of cell edge users and the fairness among users can be significantly improved.
最後に、上記の無線リソース割当方法は、分散アルゴリズムであり、セル間干渉の調整を担当する中央ノードを必要とせずに、ＨｅＮＢ間のシグナリングやりとりも必要としないので、ＨｅＮＢの分散ネットワーク構成によく適合する。 Finally, the above radio resource allocation method is a distributed algorithm and does not require a central node in charge of inter-cell interference coordination, and does not require signaling exchange between HeNBs. Fits.
ＬＴＥやＬＴＥ−Ａシステムにおいて、基地局は、通常出力モードと高出力モード（ＲＳ ｐｏｗｅｒ ｂｏｏｓｔｉｎｇ）との２つのモードを用いて、下り基準信号（ＲＳ）の電力を設定することができる。ここで、高出力モードでは、基地局はより高い電力を用いて下り基準信号を送信することにより、チャネル推定の性能を向上させる。上記の特徴に基づいて、本発明では、ＨｅＮＢの動的無線リソース割当方法を提供している。当該方法では、ＨｅＮＢは、周囲無線環境に対する測定結果、主に隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力に対する測定結果に基づいて、割当対象の無線リソース単位を、自局占有リソースサブセット（Ｓｅｌｆ−Ｒｅｓｅｒｖｅｄ Ｓｕｂｓｅｔ）と、他局占有リソースサブセット（Ｏｔｈｅｒ−Ｒｅｓｅｒｖｅｄ Ｓｕｂｓｅｔ）と、共有リソースサブセット（Ｓｈａｒｅｄ Ｓｕｂｓｅｔ）とを含む異なる無線リソースサブセットに区分し、その後、自局占有リソースサブセットと共有リソースサブセットとに含まれる無線リソース単位を、自局のサービスを受ける各ＵＥに割り当てる。ここで、自局占有リソースサブセットは当該ＨｅＮＢにより独占される無線リソース単位を含み、共有リソースサブセットは当該ＨｅＮＢと隣接ＨｅＮＢとにより共有される無線リソース単位を含み、他局占有リソースサブセットは隣接ＨｅＮＢにより独占される無線リソース単位を含む。ＨｅＮＢは、割当対象の無線リソース単位を自局占有リソースサブセットと、他局占有リソースサブセットと、共有リソースサブセットとに区分した後に、さらに無線リソース単位に対する自局の区分結果を隣接ＨｅＮＢに通知する必要がある。特に、本発明では、ＨｅＮＢは、例えば自局占有リソースサブセット、他局占有リソースサブセット、および共有リソースサブセットのような異なる無線リソースサブセットの無線リソース単位に対して、異なる基準信号送信電力を設定することで、割当対象の無線リソース単位に対する自局の区分結果を隣接ＨｅＮＢに通知する。例えば、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位で送信される基準信号に対して第１送信電力を設定し（例えば、高出力モードでの比較的高い基準信号送信電力で基準信号を送信するように設定）、共有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位で送信される基準信号に対して第２送信電力を設定し（例えば、通常出力モードでの比較的低い基準信号送信電力で基準信号を送信するように設定）、他局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位では、データおよび基準信号を送信しない。このように、当該ＨｅＮＢの隣接ＨｅＮＢのいずれか１つは、周囲のＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力に対する当該隣接ＨｅＮＢ自局の測定結果に基づいて、割当対象の無線リソース単位に対する当該ＨｅＮＢの区分結果を知ることができ、これによって割当対象の無線リソース単位に対する当該隣接ＨｅＮＢ自局の区分を完成することができる。 In the LTE or LTE-A system, the base station can set the power of the downlink reference signal (RS) using two modes, a normal output mode and a high output mode (RS power boosting). Here, in the high power mode, the base station improves the performance of channel estimation by transmitting the downlink reference signal using higher power. Based on the above features, the present invention provides a dynamic radio resource allocation method for HeNB. In this method, the HeNB determines the radio resource unit to be allocated based on the measurement result for the surrounding radio environment, mainly the measurement result for the received power of the reference signal transmitted from the neighboring HeNB, as a self-occupied resource subset (Self− Dividing into different radio resource subsets including Reserved Subset, Other Station Occupied Resource Subset (Other-Reserved Subset), and Shared Resource Subset, and then included in the Local Station Occupied Resource Subset and Shared Resource Subset A radio resource unit to be assigned is assigned to each UE that receives the service of the local station. Here, the own station occupied resource subset includes a radio resource unit monopolized by the HeNB, the shared resource subset includes a radio resource unit shared by the HeNB and the adjacent HeNB, and the other station occupied resource subset is determined by the adjacent HeNB. Includes exclusive radio resource units. The HeNB needs to notify the adjacent HeNB of the classification result of the own station for the radio resource unit after the radio resource unit to be allocated is divided into the own station occupied resource subset, the other station occupied resource subset, and the shared resource subset. There is. In particular, in the present invention, the HeNB sets different reference signal transmission powers for radio resource units of different radio resource subsets, for example, the own station occupied resource subset, the other station occupied resource subset, and the shared resource subset. Then, the adjacent HeNB is notified of the classification result of the own station for the allocation-target radio resource unit. For example, the first transmission power is set for the reference signal transmitted in units of radio resources included in the own-station occupied resource subset (for example, the reference signal is transmitted with a relatively high reference signal transmission power in the high output mode). The second transmission power is set for the reference signal transmitted in units of radio resources included in the shared resource subset (for example, the reference signal is transmitted with a relatively low reference signal transmission power in the normal output mode) The data and the reference signal are not transmitted in the radio resource unit included in the other station occupation resource subset. In this way, any one of the neighboring HeNBs of the HeNB is based on the measurement result of the neighboring HeNB own station with respect to the reception power of the reference signal transmitted from the surrounding HeNB, and the HeNB for the allocation target radio resource unit. The classification result of the adjacent HeNB own station for the radio resource unit to be allocated can be completed.
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を詳しく説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は本発明の一実施例に係るＨｅＮＢの無線リソース割当のフローチャートを示す。図１に示すように、ＨｅＮＢは以下のような処理を実行して無線リソースの動的割当を完成する。 FIG. 1 shows a flowchart of radio resource allocation of a HeNB according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the HeNB performs the following process to complete dynamic allocation of radio resources.
ステップ１０１で、まず、ＨｅＮＢは無線環境測定を行って、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力を検出する。 In Step 101, first, the HeNB performs radio environment measurement to detect the received power of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB.
通常の場合、ＨｅＮＢは、電源投入されて動作を開始した後に、周囲の環境を監視し続けて、隣接ＨｅＮＢから送信された同期信号および基準信号を検出することにより、隣接ＨｅＮＢを発見する。本ステップでは、ＨｅＮＢは、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力（ＲＳＲＰ）も検出する。具体的に、ＨｅＮＢは、下りチャネル受信機（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）を有する場合、当該下りチャネル受信機によって、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力を直接検出することができる。ＨｅＮＢが下りチャネル受信機を有しない場合、自局のサービスを受けるユーザ端末（ＵＥ）によって、隣接ＨｅＮＢの基準信号受信電力の測定が行われることになり、通常、ＵＥは、測定された、各ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力をＨｅＮＢに報告する。 In a normal case, the HeNB discovers a neighboring HeNB by detecting the synchronization signal and the reference signal transmitted from the neighboring HeNB by continuously monitoring the surrounding environment after starting operation after being powered on. In this step, the HeNB also detects the received power (RSRP) of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB. Specifically, when the HeNB has a downlink channel receiver, the received power of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB can be directly detected by the downlink channel receiver. When the HeNB does not have a downlink channel receiver, measurement of the reference signal reception power of the adjacent HeNB is performed by the user terminal (UE) that receives the service of the local station, and usually, the UE is measured, The received power of the reference signal transmitted from the HeNB is reported to the HeNB.
さらに、本ステップでは、ＨｅＮＢは、隣接ＨｅＮＢの基準信号受信電力に対する測定結果に基づいて、隣接ＨｅＮＢから自局までの平均経路損失を推定する。 Further, in this step, the HeNB estimates an average path loss from the adjacent HeNB to the own station based on the measurement result with respect to the reference signal reception power of the adjacent HeNB.
また、ＵＥは、サービングＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力や、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力などを含む無線環境の測定を定期的に行って、測定結果を自局のサービングＨｅＮＢに報告する。ＨｅＮＢは、さらに、自局のサービスを受ける各ＵＥから報告された測定結果に基づいて、各ＵＥがセル中央ユーザ（Ｃｅｌｌ−Ｃｅｎｔｅｒ ＵＥ）であるか、それともセル端ユーザ（Ｃｅｌｌ−Ｅｄｇｅ ＵＥ）であるかをそれぞれ判断してもよい。ここで、セル中央ユーザとサービングＨｅＮＢとの間の無線環境が比較的よく、即ち、セル中央ユーザは、隣接ＨｅＮＢによる干渉が比較的小さくて、よりよい信号対雑音比を有する。一方、セル端ユーザとサービングＨｅＮＢとの間の無線環境が比較的悪く、即ち、セル端ユーザは、隣接ＨｅＮＢによる干渉が比較的大きくて、より悪い信号対雑音比を有する。実際の応用では、ＨｅＮＢは、各ＵＥの平均信号対雑音比や、信号電力と最大干渉電力との差などのパラメータを、予め設定された閾値と比較することにより、各ＵＥがセル中央ユーザであるか、それともセル端ユーザであるかを判断することができる。 Further, the UE periodically performs measurement of the radio environment including the received power of the reference signal transmitted from the serving HeNB and the received power of the reference signal transmitted from the neighboring HeNB, and the measurement result is served by the local station. Report to HeNB. The HeNB further determines whether each UE is a cell central user (Cell-Center UE) or a cell edge user (Cell-Edge UE) based on the measurement result reported from each UE that receives the service of the local station. Each may be determined. Here, the radio environment between the cell center user and the serving HeNB is relatively good, i.e., the cell center user has a better signal-to-noise ratio with relatively little interference by neighboring HeNBs. On the other hand, the radio environment between the cell edge user and the serving HeNB is relatively poor, that is, the cell edge user has a relatively high interference due to the adjacent HeNB and has a worse signal-to-noise ratio. In actual application, the HeNB compares parameters such as the average signal-to-noise ratio of each UE and the difference between the signal power and the maximum interference power with a preset threshold value so that each UE is a cell center user. It can be determined whether there is a user or a cell edge user.
ステップ１０２で、ＨｅＮＢは、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力に基づいて、各隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットを決定して、決定された各隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットを結合した集合を自局の他局占有リソースサブセットとする。 In step 102, the HeNB determines the own station occupied resource subset of each neighboring HeNB based on the received power of the reference signal transmitted from the neighboring HeNB, and combines the determined own station occupied resource subset of each adjacent HeNB. This set is set as the other station occupied resource subset of the own station.
前述のように、本実施例では、ＨｅＮＢは、割当対象の無線リソース単位を、自局占有リソースサブセットと、他局占有リソースサブセットと、共有リソースサブセットとを含む異なる無線リソースサブセットに区分した後に、異なる基準信号送信電力を用いて異なる無線リソースサブセットを標識することで、割当対象の無線リソース単位に対する自局の区分結果を隣接ＨｅＮＢに通知する。そのため、本ステップでは、ＨｅＮＢは、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力に基づいて、隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットを決定することができる。 As described above, in this embodiment, the HeNB divides the radio resource unit to be allocated into different radio resource subsets including the own station occupied resource subset, the other station occupied resource subset, and the shared resource subset. By labeling different radio resource subsets using different reference signal transmission powers, the classification result of the own station for the radio resource unit to be allocated is notified to the adjacent HeNB. Therefore, in this step, the HeNB can determine the own station occupied resource subset of the adjacent HeNB based on the received power of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB.
例えば、ＨｅＮＢは、自局の自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位に対して、高出力モードでの比較的高い基準信号送信電力を用いて基準信号を送信し、共有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位に対して、通常出力モードでの比較的低い基準信号送信電力を用いて基準信号を送信し、他局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位でデータおよび基準信号を送信しないとすると、ＨｅＮＢは、各無線リソース単位で隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力を検出した後に、検出された、ある無線リソース単位で、ある隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力を、予め設定された閾値と比較し、当該閾値より大きい場合、当該無線リソース単位を当該隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットに属させ、逆に、当該閾値より大きくない場合、当該無線リソース単位を当該隣接ＨｅＮＢの他局占有リソースサブセットまたは共有リソースサブセットに属させることができる。好ましくは、本実施例では、上記の閾値は、通常出力モードでの基準信号送信電力によって設定してもよい。例えば、通常出力モードでの基準信号送信電力に、あるマージン（例えば、２ｄＢ）を加算した値に設定してもよい。また、例えば、上記のステップ１０１でＨｅＮＢがさらに隣接ＨｅＮＢから自局までの平均経路損失を推定した場合、上記の閾値を、通常出力モードでの基準信号送信電力と平均経路損失との差、または上記の差とあるマージン（例えば、２ｄＢ）との和に設定してもよい。即ち、通常電力モードでの基準信号送信電力をＰ、隣接ＨｅＮＢから自ＨｅＮＢまでの平均経路損失をＰＬ、上記のマージンをＭとすると、前記の閾値は、Ｐ＋Ｍ、Ｐ−ＰＬ、またはＰ−ＰＬ＋Ｍに設定してもよい。 For example, the HeNB transmits a reference signal using a relatively high reference signal transmission power in the high power mode to a radio resource unit included in the own station occupied resource subset of the own station, and is included in the shared resource subset For a radio resource unit, if a reference signal is transmitted using a relatively low reference signal transmission power in the normal output mode, and data and a reference signal are not transmitted in a radio resource unit included in the other station occupied resource subset, After detecting the reception power of the reference signal transmitted from the neighboring HeNB in each radio resource unit, the HeNB sets in advance the received power of the reference signal transmitted from the neighboring HeNB in a certain radio resource unit. If the radio resource unit is greater than the threshold, the radio resource unit To belong to the subset, conversely, if not greater than the threshold value, it is possible to belong to the radio resource units to other stations occupied resource subset or shared resource subset of the neighbor HeNB. Preferably, in the present embodiment, the threshold value may be set according to the reference signal transmission power in the normal output mode. For example, the reference signal transmission power in the normal output mode may be set to a value obtained by adding a certain margin (for example, 2 dB). Also, for example, when the HeNB further estimates the average path loss from the adjacent HeNB to the own station in the above step 101, the threshold is set to the difference between the reference signal transmission power and the average path loss in the normal output mode, or You may set to the sum of said difference and a certain margin (for example, 2 dB). That is, when the reference signal transmission power in the normal power mode is P, the average path loss from the neighboring HeNB to the own HeNB is PL, and the margin is M, the threshold is P + M, P-PL, or P-PL + M. May be set.
ステップ１０３で、ＨｅＮＢは自局の自局占有リソースサブセットを決定する。 In Step 103, the HeNB determines its own station resource subset.
上記のステップ１０３は以下のステップを含むようにしてよい。 The above step 103 may include the following steps.
ステップ１０３１で、ＨｅＮＢは、自局のサービスを受けるセル端ユーザのトラヒック量が、自局のサービスを受ける全てのユーザの総トラヒック量に占める割合と、検出された隣接ＨｅＮＢの数とに基づいて、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位の数を決定する。仮に、割当対象の無線リソース単位の数はＮであり、当該ＨｅＮＢの周囲に合計Ｋ個の隣接ＨｅＮＢがあり、当該ＨｅＮＢのサービスを受けるセル端ユーザのトラヒック量はMcell_edgeであり、当該ＨｅＮＢのサービスを受ける全てのユーザの総トラヒック量はMtotalであるとすると、本ステップでは、ＨｅＮＢは下記の数式１によって、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位の数を決定することができる。
［数式１］
In step 1031, the HeNB determines based on the ratio of the traffic volume of the cell edge user who receives the service of the local station to the total traffic volume of all the users who receive the service of the local station and the number of detected adjacent HeNBs. The number of radio resource units included in the own station resource subset is determined. Temporarily, the number of radio resource units to be allocated is N, there are a total of K adjacent HeNBs around the HeNB, the traffic volume of the cell edge user who receives the service of the HeNB is M cell_edge , Assuming that the total traffic volume of all users receiving the service is M total , in this step, the HeNB can determine the number of radio resource units included in the own station resource subset according to the following formula 1.
[Formula 1]
ここで、Nremainingは割当対象の無線リソース単位から他局占有リソースサブセットを除いた残りの無線リソース単位の数を表し、演算子min()は最小値演算を表し、演算子
は切り捨て演算を表す。
Here, N remaining represents the number of remaining radio resource units excluding the other station occupied resource subset from the allocation target radio resource unit, the operator min () represents the minimum value calculation, the operator
Represents a truncation operation.
説明すべきところとして、ＨｅＮＢのサービスを受ける各ＵＥが全負荷である場合、Mcell_edgeを当該ＨｅＮＢのサービスを受けるセル端ユーザの数に簡略化して定義することができ、Mtotalを当該ＨｅＮＢのサービスを受ける全てのユーザの総数に簡略化して定義することができる。 As an explanation, when each UE receiving the HeNB service is full load, M cell_edge can be defined by simplifying to the number of cell edge users receiving the HeNB service, and M total can be defined for the HeNB. It can be simplified and defined as the total number of all users receiving the service.
また、各ＨｅＮＢ間のリソース割当の公平性を確保し、若干の貪欲のＨｅＮＢ（例えば高負荷のＨｅＮＢ）が自局から隣接ＨｅＮＢに対する干渉を考慮せずに、全ての使用可能なリソースを「身勝手」に占用することを防止するために、１つのＨｅＮＢが取得可能な自局占有リソースサブセットの最大数をさらに制限するようにしてよい。このとき、ＨｅＮＢは下記の数式２によって、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位の数を決定することができる。
［数式２］
In addition, the fairness of resource allocation between HeNBs is ensured, and some greedy HeNBs (for example, high-load HeNBs) all useable resources without considering interference from the own station to neighboring HeNBs. In order to prevent private use, the maximum number of local station occupied resource subsets that can be acquired by one HeNB may be further limited. At this time, the HeNB can determine the number of radio resource units included in the own station occupied resource subset according to Equation 2 below.
[Formula 2]
ここで、βは、１つのＨｅＮＢが取得可能な自局占有リソースサブセットの最大数を制限するための所定の制限因子である。数式（２）におけるほかの変数および演算子は、数式（１）と同じである。 Here, β is a predetermined limiting factor for limiting the maximum number of local station occupied resource subsets that can be acquired by one HeNB. Other variables and operators in Equation (2) are the same as those in Equation (1).
ステップ１０３２で、ＨｅＮＢは、決定された自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位の数に基づいて、他局占有リソースサブセット以外の割当対象の無線リソース単位から自局占有リソースサブセットを区分する。 In Step 1032, the HeNB distinguishes the local station occupied resource subset from the allocation target radio resource units other than the other station occupied resource subset based on the determined number of radio resource units included in the own station occupied resource subset.
本ステップでは、ＨｅＮＢは、任意の方法を用いて、他局占有リソースサブセット以外の割当対象の無線リソース単位から、少なくとも１つの無線リソース単位を区分することができる。区分される無線リソース単位の数を、上記のステップ１０３１で決定された数と同じにして、区分された無線リソース単位の集合を自局占有リソースサブセットとする。好ましくは、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位は、連続するものである。 In this step, the HeNB can distinguish at least one radio resource unit from radio resource units to be allocated other than the other station occupied resource subset using any method. The number of radio resource units to be divided is the same as the number determined in step 1031 above, and the set of the divided radio resource units is set as a local station occupied resource subset. Preferably, the radio resource units included in the local station occupied resource subset are continuous.
ステップ１０４で、ＨｅＮＢは、割当対象の無線リソース単位のうち、自局占有リソースサブセットおよび他局占有リソースサブセット以外の無線リソース単位からなる集合を共有リソースサブセットとする。 In Step 104, the HeNB sets a set of radio resource units other than the own station occupied resource subset and the other station occupied resource subset among the allocation target radio resource units as a shared resource subset.
ステップ１０５で、ＨｅＮＢは、自局占有リソースサブセット、他局占有リソースサブセット、および共有リソースサブセットの無線リソース単位に対して、異なる基準信号送信電力を設定する。 In step 105, the HeNB sets different reference signal transmission powers for the radio resource units of the own station occupied resource subset, the other station occupied resource subset, and the shared resource subset.
例えば、本ステップでは、ＨｅＮＢは、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位での基準信号に対して第１送信電力（例えば、高出力モードでの比較的高い基準信号送信電力）を設定し、共有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位での基準信号に対して第２送信電力（例えば、通常出力モードでの比較的低い基準信号送信電力）を設定し、他局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位では、データ信号および基準信号の送信を停止し、即ち、他局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位での基準信号に対して、送信電力を設定せず、または送信電力を零と設定することで、割当対象の無線リソース単位に対する自局の区分結果を隣接ＨｅＮＢに通知するようにしてよい。 For example, in this step, the HeNB sets the first transmission power (for example, the relatively high reference signal transmission power in the high output mode) for the reference signal in the radio resource unit included in the own station occupied resource subset. The second transmission power (for example, a relatively low reference signal transmission power in the normal output mode) is set for the reference signal in the radio resource unit included in the shared resource subset, and the radio included in the other station occupied resource subset In the resource unit, the transmission of the data signal and the reference signal is stopped, that is, the transmission power is not set for the reference signal in the radio resource unit included in the other station occupied resource subset or the transmission power is set to zero. By doing so, the classification result of the own station for the radio resource unit to be allocated may be notified to the adjacent HeNB.
ステップ１０６で、ＨｅＮＢは、自局占有リソースサブセットと共有リソースサブセットとに含まれる無線リソース単位を、自局のサービスを受ける各ＵＥに割り当てる。 In step 106, the HeNB allocates radio resource units included in the own-station occupied resource subset and the shared resource subset to each UE that receives the service of the own station.
本ステップでは、ＨｅＮＢが、他局占有リソースサブセット（即ち、隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセット）に含まれる無線リソース単位を、自局のサービスを受けるＵＥに割り当てないため、隣接ＨｅＮＢから、自局のサービスを受けるＵＥに対する干渉を効果的に低減することができる。 In this step, since the HeNB does not assign the radio resource unit included in the other station occupied resource subset (that is, the own station occupied resource subset of the adjacent HeNB) to the UE that receives the service of the own station, Can effectively reduce the interference to the UE receiving the service.
また、共有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位で、隣接ＨｅＮＢから、自局のサービスを受けるＵＥに対する干渉をさらに低減するために、自局の自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位をセル端ユーザに割り当て、自局の共有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位をセル中央ユーザに割り当てることで、セル端ユーザの通信品質をさらに向上させることができる。 Further, in order to further reduce interference from neighboring HeNBs to UEs receiving the service of the local station in units of radio resources included in the shared resource subset, the radio resource units included in the local station occupied resource subset of the local station By allocating to a user and assigning a radio resource unit included in the shared resource subset of the own station to a cell central user, it is possible to further improve the communication quality of the cell edge user.
しかし、ユーザスケジューリングの柔軟性を考慮すると、自局占有リソースサブセットと共有リソースサブセットとに含まれる無線リソース単位は全てのＵＥに開放すべきであるが、セル端ユーザは自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位でしかスケジューリングできず、セル中央ユーザは共有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位でしかスケジューリングできないことを厳しく制限すべきではない。そのため、本発明の好ましい実施例では、重み付けプロポーショナルフェアネス（ＰＥ）スケジューリング方法を提供している。即ち、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位を割り当てるとき、セル端ユーザに対してより高い優先度を設定する。具体的に、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位を割り当てるとき、セル端ユーザのＰＦメトリックを１より大きい重み付け因子と乗算するが、セル中央ユーザの元のＰＦメトリックをそのまま維持する（即ち、重み付け因子は１）。このように、セル端ユーザは、より高い優先度で、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位を競合することができる。ＵＥが自局占有リソースサブセットの無線リソース単位でより低い干渉レベルを有するため、上記の重み付けプロポーショナルフェアネススケジューリング方法は、スケジューリングの柔軟性を低減しない場合で、セル端ユーザの通信品質を効果的に向上させることができる。従来のＰＦスケジューリング方法では、セル中央ユーザのスケジューリング優先度が本来セル端ユーザより高いため、本実施例に係る重み付けプロポーショナルフェアネス（ＰＥ）スケジューリング方法を用いて、共有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位を割り当てるとき、セル中央ユーザおよびセル端ユーザのＰＦメトリックを修正する必要がない。 However, in consideration of the flexibility of user scheduling, the radio resource unit included in the local resource occupied resource subset and the shared resource subset should be opened to all UEs, but the cell edge user is included in the local resource occupied resource subset. The cell center user should not strictly limit the ability to schedule only the radio resource units included in the shared resource subset. Therefore, the preferred embodiment of the present invention provides a weighted proportional fairness (PE) scheduling method. That is, when a radio resource unit included in the own station resource subset is allocated, a higher priority is set for the cell edge user. Specifically, when allocating radio resource units included in the own station resource subset, the cell edge user's PF metric is multiplied by a weighting factor greater than 1, but the original PF metric of the cell center user is maintained as it is (ie. The weighting factor is 1). In this way, the cell edge user can compete for radio resource units included in the own station resource subset with higher priority. Since the UE has a lower interference level in the radio resource unit of the local station occupied resource subset, the above weighted proportional fairness scheduling method effectively improves the communication quality of the cell edge user when the scheduling flexibility is not reduced. Can be made. In the conventional PF scheduling method, the scheduling priority of the cell center user is originally higher than that of the cell edge user. Therefore, by using the weighted proportional fairness (PE) scheduling method according to the present embodiment, the radio resource unit included in the shared resource subset is set. When allocating, there is no need to modify the cell center user and cell edge user PF metrics.
説明すべきところとして、上記の無線リソース割当方法は、周期的に繰り返して実行してもよいし、イベントでトリガーして実行してもよい。例えば、ＨｅＮＢは、大きな隣接セル干渉を検出すると、上記の無線リソース割当方法の実行を直接トリガーすることができる。なお、周期的に繰り返して実行するという方式では、１つのＨｅＮＢとその隣接ＨｅＮＢとが同時に上記の方法を実行して無線リソース割当を行うときに発生可能な、同じ無線リソース単位をそれぞれ自局の自局占有リソースサブセットに区分することにより競合を生じる状況を回避するために、各ＨｅＮＢは、毎回上記の方法を実行する前に、ランダムな長さのバックオフ時間を待つ。即ち、ランダムな長さのバックオフ時間窓（Ｂａｃｋｏｆｆ Ｗｉｎｄｏｗ）を経た後に、上記のリソース割当方法を実行する。各ＨｅＮＢのバックオフ時間窓の長さがランダムなものであるため、１つのＨｅＮＢとその隣接ＨｅＮＢとが同時に上記の方法を実行して無線リソース割当を行う確率は大幅に低減する。 As a matter of explanation, the above-described radio resource allocation method may be executed periodically and may be executed triggered by an event. For example, when the HeNB detects large adjacent cell interference, it can directly trigger the execution of the radio resource allocation method. In addition, in the method of repeatedly executing periodically, the same radio resource unit that can be generated when one HeNB and its adjacent HeNB simultaneously execute the above-described method to perform radio resource allocation, In order to avoid a situation that causes contention by partitioning into its own resource subset, each HeNB waits for a random length of backoff time before performing the above method every time. That is, the resource allocation method is performed after a random length of backoff time window (Backoff Window). Since the length of the back-off time window of each HeNB is random, the probability that one HeNB and its neighboring HeNB simultaneously perform the above method to perform radio resource allocation is greatly reduced.
説明すべきところとして、上記の無線リソース割当は、時間領域で実行してもよいし、周波数領域で実行してもよい。時間領域で実行する場合、割り当てられる無線リソース単位は、例えば、伝送時間間隔（ＴＴＩ）のような、時間領域で区分された無線リソース単位である。周波数領域で実行する場合、割り当てられる無線リソース単位は、例えば、リソースブロック（ＲＢ）のような、周波数領域で区分された無線リソース単位である。 As should be explained, the above radio resource allocation may be performed in the time domain or in the frequency domain. When executed in the time domain, the allocated radio resource unit is a radio resource unit divided in the time domain, such as a transmission time interval (TTI). When executed in the frequency domain, the allocated radio resource unit is a radio resource unit partitioned in the frequency domain, such as a resource block (RB).
次に、まず、ＴＴＩの割当を例として、ＨｅＮＢが時間領域で実行する無線リソース割当過程を詳しく説明する。 Next, a radio resource allocation process performed by the HeNB in the time domain will be described in detail by taking TTI allocation as an example.
ステップ１０１で、ＨｅＮＢは、連続するＮ個のＴＴＩの基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）を測定する。本実施例では、１つの完全なリソース割当周期は、連続するＮ個のＴＴＩからなる。 In step 101, the HeNB measures the reference signal received power (RSRP) of N consecutive TTIs. In this embodiment, one complete resource allocation cycle is composed of N consecutive TTIs.
説明すべきところとして、ここでのＴＴＩは、時間領域リソースの割当可能な最小単位を表すものにすぎず、ＬＴＥシステムにおける１つの実際のＴＴＩ（１ｍｓ）であってよく、複数のＴＴＩからなるものであってもよい。説明の便宜上、時間領域リソースの割当可能な最小単位をＴＴＩと呼ぶ。 As should be explained, the TTI here represents only the smallest unit that can be allocated to the time domain resource, and may be one actual TTI (1 ms) in the LTE system, and consists of a plurality of TTIs. It may be. For convenience of explanation, the smallest unit that can be allocated to the time domain resource is referred to as TTI.
ステップ１０２で、ＨｅＮＢは、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力に基づいて、隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットに含まれるＴＴＩを決定して、これらのＴＴＩを自局の他局占有リソースサブセットとする。本方法におけるＨｅＮＢが通常、連続の方式でＴＴＩを割り当てることを考えると、あるＨｅＮＢの自局リソースサブセットに含まれるＴＴＩが不連続であることを検出する場合、これらのＴＴＩのうち最長連続ＴＴＩの集合を当該ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットとする。 In Step 102, the HeNB determines TTIs included in the local station occupied resource subset of the adjacent HeNB based on the received power of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB, and uses these TTIs for the other station occupied resources of the local station. A subset. Considering that the HeNB in this method normally allocates TTIs in a continuous manner, when detecting that the TTI included in the local resource subset of a certain HeNB is discontinuous, the longest continuous TTI among these TTIs The set is set as a local station occupied resource subset of the HeNB.
ステップ１０３で、ＨｅＮＢは、まず、数式１または２によって、自局の自局占有リソースサブセットに含まれるＴＴＩの数を決定してから、他局占有リソースサブセット以外の割当対象のＴＴＩから自局占有リソースサブセットを決定する。例えば、他局占有リソースサブセットの後の連続するＮｓｅｌｆ_ｒｅｓｅｒｖｅｄ（自局占有リソースサブセットに含まれるＴＴＩの数）個のＴＴＩを自局占有リソースサブセットとするようにしてよい。 In Step 103, the HeNB first determines the number of TTIs included in the own station occupied resource subset of the own station according to Formula 1 or 2, and then occupies the own station from the allocation target TTI other than the other station occupied resource subset. Determine resource subsets. For example, N consecutive self- reserved (number of TTIs included in the own station occupied resource subset) TTIs after the other station occupied resource subset may be used as the own station occupied resource subset.
ステップ１０４で、ＨｅＮＢは、割当対象のＴＴＩのうち、自局占有リソースサブセットおよび他局占有リソースサブセット以外のＴＴＩからなる集合を共有リソースサブセットとする。 In Step 104, the HeNB sets a set of TTIs other than the own station occupied resource subset and the other station occupied resource subset among the allocation target TTIs as the shared resource subset.
ステップ１０５で、ＨｅＮＢは、自局占有リソースサブセットに含まれるＴＴＩに対して高出力モードでの基準信号送信電力を設定し、共有リソースサブセットに含まれるＴＴＩに対して通常出力モードでの基準信号送信電力を設定するが、他局占有リソースサブセットに含まれるＴＴＩに対しては、送信電力を設定せず、即ち、これらのＴＴＩで基準信号またはデータを送信しないようにしてよい。 In Step 105, the HeNB sets the reference signal transmission power in the high output mode for the TTI included in the own station resource subset, and transmits the reference signal in the normal output mode for the TTI included in the shared resource subset. Although the power is set, the transmission power may not be set for the TTIs included in the other station occupied resource subset, that is, the reference signal or data may not be transmitted using these TTIs.
ステップ１０６で、ＨｅＮＢは、重み付けＰＦスケジューリング方法を用いて、自局占有リソースサブセットと共有リソースサブセットとに含まれるＴＴＩを、自局のサービスを受ける各ＵＥに割り当てる。 In step 106, the HeNB assigns TTIs included in the own-station occupied resource subset and the shared resource subset to each UE that receives the service of the own station, using a weighted PF scheduling method.
ＨｅＮＢが周波数領域で実行する無線リソース割当過程は、上記の例示とほぼ類似しているが、相違点として、ＨｅＮＢは、サブ帯域（１つまたは複数のＲＢ）単位で、各ＲＢにおける自局の基準信号送信電力を設定して、各ＲＢにおける隣接ＨｅＮＢの基準信号受信電力を検出する必要がある。 The radio resource allocation process performed by the HeNB in the frequency domain is almost similar to the above example, except that the HeNB is sub-band (one or a plurality of RBs) in units of its own station in each RB. It is necessary to set the reference signal transmission power and detect the reference signal reception power of the adjacent HeNB in each RB.
次に、ＲＢの割当を例として、２つの隣接ＨｅＮＢ（ＨｅＮＢ１とＨｅＮＢ２）が周波数領域で実行する無線リソース割当過程を詳しく説明する。ＨｅＮＢ１とＨｅＮＢ２の周囲にほかのＨｅＮＢがなく、割当対象のＲＢはＲＢ１〜ＲＢ６を含めて合計６つあることを想定する。 Next, a radio resource allocation process performed in the frequency domain by two adjacent HeNBs (HeNB1 and HeNB2) will be described in detail by taking RB allocation as an example. It is assumed that there is no other HeNB around HeNB1 and HeNB2, and there are a total of six RBs to be allocated including RB1 to RB6.
ＨｅＮＢ１とＨｅＮＢ２は両方とも、電源投入されて起動した後に、まず、自局占有リソースサブセットおよび他局占有リソースサブセットを空に初期化して、共有リソースサブセットを｛ＲＢ１，ＲＢ２，ＲＢ３，ＲＢ４，ＲＢ５，ＲＢ６｝に初期化する。 After both the HeNB1 and the HeNB2 are powered on and activated, first, the own station occupied resource subset and the other station occupied resource subset are initialized to empty, and the shared resource subset is set to {RB1, RB2, RB3, RB4, RB5, RB6} is initialized.
ＨｅＮＢ１とＨｅＮＢ２は両方とも、上記の無線リソース割当方法を実行する前に、バックオフ窓時間をランダムに待つ必要がある。 Both HeNB1 and HeNB2 need to wait randomly for the backoff window time before performing the radio resource allocation method described above.
ＨｅＮＢ１が上記の無線リソース割当方法を先に実行することを想定する。ステップ１０１〜１０４を実行することで、ＨｅＮＢは、他局占有リソースサブセットが空であり、自局占有リソースサブセットが｛ＲＢ１，ＲＢ２｝であり、共有リソースサブセットが｛ＲＢ３，ＲＢ４，ＲＢ５，ＲＢ６｝であることを決定する。その後、ステップ１０５に基づいて、各ＲＢに対して異なる基準信号送信電力を設定して、ステップ１０６の方法に基づいて、ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３、ＲＢ４、ＲＢ５、ＲＢ６を、自局のサービスを受けるＵＥに割り当てる。 It is assumed that HeNB1 executes the above radio resource allocation method first. By executing Steps 101 to 104, the HeNB has the other station occupied resource subset empty, the own station occupied resource subset is {RB1, RB2}, and the shared resource subset is {RB3, RB4, RB5, RB6}. To be determined. Thereafter, different reference signal transmission power is set for each RB based on step 105, and RB1, RB2, RB3, RB4, RB5, and RB6 are received by the local station based on the method of step 106. Assign to UE.
次に、ＨｅＮＢ２は上記の無線リソース割当方法を実行する。ステップ１０１〜１０４を実行することで、ＨｅＮＢ１は、他局占有リソースサブセットが｛ＲＢ１，ＲＢ２｝であり、自局占有リソースサブセットが｛ＲＢ３，ＲＢ４｝であり、共有リソースサブセットが｛ＲＢ５，ＲＢ６｝であることを決定する。その後、ステップ１０５に基づいて、各ＲＢに対して異なる基準信号送信電力を設定して、ステップ１０６の方法に基づいて、ＲＢ３、ＲＢ４、ＲＢ５、ＲＢ６を、自局のサービスを受けるＵＥに割り当てる。 Next, HeNB2 performs the above radio resource allocation method. By executing Steps 101 to 104, the HeNB1 has the other station occupied resource subset {RB1, RB2}, the own station occupied resource subset {RB3, RB4}, and the shared resource subset {RB5, RB6}. To be determined. Thereafter, different reference signal transmission power is set for each RB based on step 105, and RB3, RB4, RB5, and RB6 are allocated to UEs that receive the service of the local station based on the method of step 106.
次に、ＨｅＮＢ１は、上記の無線リソース割当方法を再び実行するとき（周期的に実行し、またはイベントでトリガーして実行する可能性がある）、ステップ１０１〜１０４を実行することで、他局占有リソースサブセットが｛ＲＢ３，ＲＢ４｝であり、自局占有リソースサブセットが｛ＲＢ１，ＲＢ２｝であり、共有リソースサブセットが｛ＲＢ５，ＲＢ６｝であることを決定する。その後、ステップ１０５に基づいて、各ＲＢに対して異なる基準信号送信電力を設定して、ステップ１０６の方法に基づいて、ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ５、ＲＢ６を、自局のサービスを受けるＵＥに割り当てる。 Next, when executing the radio resource allocation method described above again (which may be periodically executed or triggered by an event), the HeNB 1 executes steps 101 to 104 to perform other stations. It is determined that the occupied resource subset is {RB3, RB4}, the own station occupied resource subset is {RB1, RB2}, and the shared resource subset is {RB5, RB6}. Thereafter, different reference signal transmission power is set for each RB based on step 105, and RB1, RB2, RB5, and RB6 are allocated to UEs that receive the service of the local station based on the method of step 106.
その後、無線環境でほかの変化が出るまで、ＨｅＮＢ１とＨｅＮＢ２の無線リソース割当結果は安定に維持する。例えば、ＨｅＮＢ１またはＨｅＮＢ２が閉じたり、あるいは新しいＨｅＮＢが出たりするとき、ＨｅＮＢ１とＨｅＮＢ２は、上記の無線リソース割当方法を再び実行して、無線リソースの動的な割当を実現する。 Thereafter, the radio resource allocation results of HeNB1 and HeNB2 are stably maintained until another change occurs in the radio environment. For example, when HeNB1 or HeNB2 closes or a new HeNB comes out, HeNB1 and HeNB2 execute the above-described radio resource allocation method again to realize dynamic allocation of radio resources.
上記からわかるように、上記の無線リソース割当方法は、無線環境の測定結果によって行われるので、無線環境が変化する際に、無線リソース単位の割当状況を動的に調整することができ、自己適応的な無線リソース割当を実現することができる。上記の動的無線リソース割当方法の最も代表的な適用は、ＬＴＥやＬＴＥ−Ａシステムにおける隣接ＨｅＮＢ間の下りリンクでのセル間干渉を調整することである。特に、ホットスポットエリアにＨｅＮＢを高密度で配置する場合、セル端ユーザの性能とユーザ間の公平性を顕著に改善することができ、サービスエリア内の「ブラインドゾーン」を除去することができる。次に、上記の無線リソース割当方法は、分散アルゴリズムであり、セル間干渉の調整を担当する中央ノードを必要とせずに、ＨｅＮＢの分散ネットワーク構成によく適合する。また、上記の無線リソース割当方法は、ＨｅＮＢ間のシグナリングやりとりを必要としない。最後に、上記の無線リソース割当方法は、重み付けＰＦスケジューリング方法によって、スケジューリング柔軟性を犠牲しない場合で、セル端ユーザの性能を効果的に改善する。 As can be seen from the above, since the radio resource allocation method is performed based on the measurement result of the radio environment, when the radio environment changes, the allocation status of the radio resource unit can be adjusted dynamically, and self-adaptive Wireless resource allocation can be realized. The most typical application of the above dynamic radio resource allocation method is to adjust inter-cell interference in the downlink between adjacent HeNBs in LTE or LTE-A systems. In particular, when HeNBs are arranged at high density in a hot spot area, the performance of cell edge users and the fairness among users can be remarkably improved, and “blind zones” in the service area can be eliminated. Next, the radio resource allocation method described above is a distributed algorithm, and is well adapted to the HeNB distributed network configuration without requiring a central node responsible for inter-cell interference coordination. In addition, the above radio resource allocation method does not require signaling exchange between HeNBs. Finally, the above-described radio resource allocation method effectively improves the performance of cell edge users when the scheduling flexibility is not sacrificed by the weighted PF scheduling method.
上記の方法以外に、本発明の実施例では、上記の無線リソース割当方法を実現するＨｅＮＢの内部構成も提供している。図２に示すように、本実施例に係るＨｅＮＢは、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力を検出する基準信号受信電力検出手段と、検出された、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力に基づいて、割当対象の無線リソース単位を自局占有リソースサブセットと、他局占有リソースサブセットと、共有リソースサブセットとに区分する無線リソースサブセット区分手段と、自局占有リソースサブセット、他局占有リソースサブセット、および共有リソースサブセットの無線リソース単位に対して、異なる基準信号送信電力を設定する基準信号送信電力設定手段と、自局占有リソースサブセットと共有リソースサブセットとに含まれる無線リソース単位を、自局のサービスを受ける各ＵＥに割り当てる無線リソース割当手段と、を含む。 In addition to the above method, the embodiment of the present invention also provides an internal configuration of the HeNB that realizes the above radio resource allocation method. As shown in FIG. 2, the HeNB according to the present embodiment includes a reference signal reception power detection unit that detects reception power of a reference signal transmitted from an adjacent HeNB, and a detected reference signal transmitted from the adjacent HeNB. Based on received power, a radio resource subset classifying means for allocating a radio resource unit to be allocated into a local resource occupied resource subset, a remote station occupied resource subset, and a shared resource subset, a local station occupied resource subset, and a remote station occupied Reference signal transmission power setting means for setting different reference signal transmission powers for the resource subsets and the radio resource units of the shared resource subsets, and the radio resource units included in the own station occupied resource subset and the shared resource subset. Radio resource allocating means for allocating to each UE receiving the service of the station; Including the.
ここで、上記の基準信号受信電力検出手段は、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力を直接検出する下りチャネル受信機、または、ＵＥから報告された、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力を受信する基準信号受信電力受信モジュールを含むようにしてよい。 Here, the reference signal received power detection means described above is a downlink channel receiver that directly detects the received power of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB, or a reference signal transmitted from the adjacent HeNB reported from the UE. A reference signal reception power reception module for receiving reception power may be included.
上記の無線リソースサブセット区分手段は、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力に基づいて、各隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットを決定して、決定された各隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットを結合した集合を自局の他局占有リソースサブセットとする他局占有リソースサブセット区分モジュールと、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位の数を決定して、他局占有リソースサブセット以外の割当対象の無線リソース単位から自局占有リソースサブセットを決定する自局占有リソースサブセット区分モジュールと、割当対象の無線リソース単位のうち、自局占有リソースサブセットおよび他局占有リソースサブセット以外の無線リソース単位からなる集合を共有リソースサブセットとする共有リソースサブセット区分モジュールと、を含む。 The radio resource subset classifying means determines the own station occupied resource subset of each adjacent HeNB based on the received power of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB, and determines the own station occupied resource subset of each adjacent HeNB. Determines the number of radio resource units included in the local station occupied resource subset and the allocation other than the local station occupied resource subset. It consists of the own station occupied resource subset classification module that determines the own station occupied resource subset from the target radio resource unit, and the radio resource unit other than the own station occupied resource subset and the other station occupied resource subset among the assigned radio resource units. Make a set a shared resource subset Comprising a perforated resource subset partitioning module.
具体的に、自局占有リソースサブセット区分モジュールは、自局のサービスを受けるセル端ユーザが、自局のサービスを受ける全てのユーザに占める割合に基づいて、数式１または２に係る方法を用いて、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位の数を決定するようにしてよい。 Specifically, the own station occupied resource subset classification module uses the method according to Equation 1 or 2 based on the ratio of the cell edge users who receive the service of the own station to all users who receive the service of the own station. The number of radio resource units included in the own station resource subset may be determined.
上記の無線リソース割当手段は、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位を割り当てるとき、セル端ユーザのＰＦメトリックを１より大きい因子と乗算する重み付け因子配置モジュールと、ＰＦスケジューリング方法を用いて、自局占有リソースサブセットと共有リソースサブセットとに含まれる無線リソース単位を、自局のサービスを受ける各ＵＥに割り当てるＰＦスケジューリングモジュールと、を含む。 The radio resource allocating means uses a weighting factor arrangement module that multiplies a PF metric of a cell edge user by a factor larger than 1 and a PF scheduling method when allocating radio resource units included in the local resource occupied resource subset. A PF scheduling module that assigns radio resource units included in the own-station occupied resource subset and the shared resource subset to each UE that receives the service of the own station.
以下、シミュレーション実験により、本発明に係る無線リソース割当方法の有益な効果を説明する。 Hereinafter, a beneficial effect of the radio resource allocation method according to the present invention will be described through simulation experiments.
シミュレーションモデルのトポロジー構成は図３に示す。図３は、ＨｅＮＢ１とＨｅＮＢ２とを含めて２つの隣接するＨｅＮＢを示し、かつ、各ＨｅＮＢそれぞれは、５個のＵＥにサービスを提供する。ここで、「×」はＨｅＮＢ１のサービスを受けるＵＥを表し、「△」はＨｅＮＢ２のサービスを受けるＵＥを表す。 The topology configuration of the simulation model is shown in FIG. FIG. 3 shows two adjacent HeNBs including HeNB1 and HeNB2, and each HeNB serves 5 UEs. Here, “x” represents a UE that receives the service of HeNB1, and “Δ” represents a UE that receives the service of HeNB2.
上記のシミュレーションモデルの主要パラメータは表１に示す通りである。
図４は、周波数再利用因子が１である従来の無線リソース割当方法（即ち、隣接するＨｅＮＢは同じ無線リソースを用いる）と本発明に係る方法とをそれぞれ用いるときのユーザスループットの累積確率分布曲線を示す。ここで、点線は従来の無線リソース割当方法を用いるときのユーザスループットの累積確率分布曲線であり、実線は本発明に係る方法を用いて時間領域で無線リソース割当を実現するときのユーザスループットの累積確率分布曲線であり、破線は本発明に係る方法を用いて周波数領域で無線リソース割当を実現するときのユーザスループットの累積確率分布曲線である。 FIG. 4 shows a cumulative probability distribution curve of user throughput when a conventional radio resource allocation method having a frequency reuse factor of 1 (that is, adjacent HeNB uses the same radio resource) and the method according to the present invention are used. Indicates. Here, the dotted line is a cumulative probability distribution curve of user throughput when using the conventional radio resource allocation method, and the solid line is the cumulative user throughput when realizing radio resource allocation in the time domain using the method according to the present invention. It is a probability distribution curve, and a broken line is a cumulative probability distribution curve of user throughput when radio resource allocation is realized in the frequency domain using the method according to the present invention.
ここで、ＦＲＦは周波数再利用因子を表し、ＦＲＦ＝１は、周波数再利用因子が１であり、即ち、各ＨｅＮＢそれぞれが全ての帯域幅を使用することを表す。図４からわかるように、従来のＦＲＦ＝１の方法にとって、一部のユーザ（約２１％のユーザ）は、強いセル間干渉のせいでサービスを受けることができない（即ちスループットは０）。本発明では、スループットが０であってサービスを受けられないユーザはなく、即ち、ブラインドゾーンがないため、セル端のスループットの性能を顕著に改善する。 Here, FRF represents a frequency reuse factor, and FRF = 1 represents that the frequency reuse factor is 1, that is, each HeNB uses all the bandwidth. As can be seen from FIG. 4, for the conventional FRF = 1 method, some users (about 21% of users) cannot receive service due to strong inter-cell interference (ie throughput is 0). In the present invention, there is no user who cannot receive a service because the throughput is 0, that is, there is no blind zone, so that the throughput performance of the cell edge is remarkably improved.
図５は、従来の無線リソース割当方法と本発明に係る方法とをそれぞれ用いるときのフェアネスメトリックの累積確率分布曲線を示す。ここで、点線は従来の無線リソース割当方法を用いるときのフェアネスメトリックの累積確率分布曲線であり、実線は本発明に係る方法を用いて時間領域で無線リソース割当を実現するときのフェアネスメトリックの累積確率分布曲線であり、破線は本発明に係る方法を用いて周波数領域で無線リソース割当を実現するときのフェアネスメトリックの累積確率分布曲線である。 FIG. 5 shows fairness metric cumulative probability distribution curves when using the conventional radio resource allocation method and the method according to the present invention, respectively. Here, the dotted line is a cumulative probability distribution curve of fairness metric when using a conventional radio resource allocation method, and the solid line is the cumulative fairness metric when realizing radio resource allocation in the time domain using the method according to the present invention. The probability distribution curve is a probability distribution curve, and the broken line is a fairness metric cumulative probability distribution curve when radio resource allocation is realized in the frequency domain using the method according to the present invention.
まず、フェアネスメトリックＦＭを定義する数式は
である。ここで、Ｎはユーザ数であり、ｉはユーザ番号であり、Ｔｉはｉ番目のユーザのスループットを表す。ＦＭの定義からわかるように、ＦＭは０と１との間にある数である。ＦＭが大きくなるほど、ユーザ間の公平性がよくなることを表す。図５からわかるように、本発明の公平性は従来のＦＲＦ＝１の方法より著しく優れている。
First, the formula that defines the fairness metric FM is
It is. Here, N is the number of users, i is a user number, and Ti represents the throughput of the i-th user. As can be seen from the definition of FM, FM is a number between 0 and 1. This indicates that the greater the FM, the better the fairness among users. As can be seen from FIG. 5, the fairness of the present invention is significantly better than the conventional FRF = 1 method.
上記は、本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の精神と原則内で行われる種々の修正、均等置換え、改善などは全て本発明の保護範囲内に含まれるべきである。 The above are only preferred embodiments of the present invention and do not limit the protection scope of the present invention. Various modifications, equivalent replacements, improvements and the like made within the spirit and principle of the present invention should all be included in the protection scope of the present invention.
Claims (17)
隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力を検出し、
検出された、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力に基づいて、割当対象の無線リソース単位を自局占有リソースサブセットと、他局占有リソースサブセットと、共有リソースサブセットとに区分し、
自局占有リソースサブセット、他局占有リソースサブセット、および共有リソースサブセットの無線リソース単位に対して、異なる基準信号送信電力を設定し、
自局占有リソースサブセットと共有リソースサブセットとに含まれる無線リソース単位を、自局のサービスを受ける各ユーザ端末（ＵＥ）に割り当てる、
ことを含み、
検出された、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力に基づいて、割当対象の無線リソース単位を自局占有リソースサブセットと、他局占有リソースサブセットと、共有リソースサブセットとに区分することは、
検出された、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力に基づいて、各隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットを決定して、決定された各隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットを結合した集合を自局の他局占有リソースサブセットとし、
自局の自局占有リソースサブセットを決定し、
割当対象の無線リソース単位のうち、自局占有リソースサブセットおよび他局占有リソースサブセット以外の無線リソース単位からなる集合を共有リソースサブセットとする、
ことを含み、
自局の自局占有リソースサブセットを決定することは、
自局のサービスを受けるセル端ユーザのトラヒック量が、自局のサービスを受ける全てのユーザの総トラヒック量に占める割合と、検出された隣接ＨｅＮＢの数とに基づいて、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位の数を決定し、
決定された自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位の数に基づいて、他局占有リソースサブセット以外の割当対象の無線リソース単位から自局占有リソースサブセットを区分する、
ことを含むことを特徴とする方法。 A radio base station (HeNB) radio resource allocation method,
Detect the received power of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB,
Based on the detected received power of the reference signal transmitted from the neighboring HeNB, the radio resource unit to be allocated is divided into the own station occupied resource subset, the other station occupied resource subset, and the shared resource subset,
Set different reference signal transmission power for radio resource units of own station occupied resource subset, other station occupied resource subset, and shared resource subset,
Allocating radio resource units included in the own station occupied resource subset and the shared resource subset to each user terminal (UE) receiving the service of the own station,
Look at including it,
Based on the detected received power of the reference signal transmitted from the neighboring HeNB, the radio resource unit to be allocated is divided into the own station occupied resource subset, the other station occupied resource subset, and the shared resource subset,
Based on the detected received power of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB, the own station occupied resource subset of each adjacent HeNB is determined, and the set obtained by combining the determined own station occupied resource subset of each adjacent HeNB As a subset of resources occupied by other stations
Determine your own station resource subset of your station,
Of the radio resource units to be allocated, a set consisting of radio resource units other than the own station occupied resource subset and the other station occupied resource subset is defined as a shared resource subset.
Including
Determining the own station's own resource subset
Based on the ratio of the traffic volume of the cell edge user receiving the service of the local station to the total traffic volume of all the users receiving the service of the local station and the number of detected adjacent HeNBs, Determine the number of radio resource units included,
Based on the determined number of radio resource units included in the own station occupied resource subset, the own station occupied resource subset is divided from the allocation target radio resource units other than the other station occupied resource subset.
Wherein the free Mukoto that.
検出された、ある無線リソース単位で、ある隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力を、予め設定された閾値と比較し、前記閾値より大きい場合、前記無線リソース単位を当該隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットに属させる、
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 Based on the detected received power of the reference signal transmitted from the neighboring HeNB, determining the own-station occupied resource subset of each neighboring HeNB
The detected reception power of a reference signal transmitted from a neighboring HeNB in a certain radio resource unit is compared with a preset threshold value. When the received power is larger than the threshold value, the radio resource unit is determined as a local station of the neighboring HeNB. Belong to the occupied resource subset,
The method of claim 1 , comprising:
ここで、Ｎは割当対象の無線リソース単位の数であり、Ｋは隣接ＨｅＮＢの数であり、Mcell_edgeはセル端ユーザのトラヒック量であり、Mtotalは全てのユーザの総トラヒック量であり、Nremainingは割当対象の無線リソース単位から他局占有リソースサブセットを除いた残りの無線リソース単位の数を表し、演算子min()は最小値演算を表し、演算子
は切り捨て演算を表す、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 The number of radio resource units included in the own station resource subset is determined by the following formula,
Here, N is the number of radio resource units to be allocated, K is the number of neighboring HeNBs , M cell_edge is the traffic volume of the cell edge user, M total is the total traffic volume of all users, N remaining represents the number of remaining radio resource units excluding the other station occupied resource subset from the allocation target radio resource unit, the operator min () represents the minimum value calculation, the operator
Represents a truncation operation,
The method according to claim 1 .
ここで、Ｎは割当対象の無線リソース単位の数であり、Ｋは隣接ＨｅＮＢの数であり、Mcell_edgeはセル端ユーザのトラヒック量であり、Mtotalは全てのユーザの総トラヒック量であり、Nremainingは割当対象の無線リソース単位から他局占有リソースサブセットを除いた残りの無線リソース単位の数を表し、βは１つのＨｅＮＢが取得可能な自局占有リソースサブセットの最大数を制限するための所定の制限因子であり、演算子min()は最小値演算を表し、演算子
は切り捨て演算を表す、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 The number of radio resource units included in the own station resource subset is determined by the following formula,
Here, N is the number of radio resource units to be allocated, K is the number of neighboring HeNBs , M cell_edge is the traffic volume of the cell edge user, M total is the total traffic volume of all users, N remaining represents the number of remaining radio resource units excluding the other station occupied resource subset from the allocation target radio resource unit, and β is for limiting the maximum number of own station occupied resource subsets that can be acquired by one HeNB. Is a given limiting factor, the operator min () represents the minimum value operation,
Represents a truncation operation,
The method according to claim 1 .
自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位での基準信号に対して第１送信電力を設定し、
共有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位での基準信号に対して第２送信電力を設定し、
他局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位での基準信号に対して送信電力を零と設定する、
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 Setting different reference signal transmission powers for radio resource units of own station occupied resource subset, other station occupied resource subset, and shared resource subset
Set a first transmission power for a reference signal in units of radio resources included in the own station resource subset,
A second transmission power is set for a reference signal in units of radio resources included in the shared resource subset;
Set the transmission power to zero with respect to the reference signal in the radio resource unit included in the other station occupied resource subset,
The method of claim 1, comprising:
自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位をセル端ユーザに割り当て、共有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位をセル中央ユーザに割り当てる、
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 Allocating radio resource units included in the local station occupied resource subset and the shared resource subset to the UE receiving the service of the local station,
A radio resource unit included in the own station resource subset is allocated to the cell edge user, and a radio resource unit included in the shared resource subset is allocated to the cell center user.
The method of claim 1, comprising:
プロポーショナルフェアネス（ＰＦ）スケジューリング方法を用いて、自局占有リソースサブセットと共有リソースサブセットとに含まれる無線リソース単位を、自局のサービスを受けるＵＥに割り当て、ここで、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位を割り当てるとき、セル端ユーザのＰＦメトリックを１より大きい重み付け因子と乗算する、
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 Allocating radio resource units included in the local station occupied resource subset and the shared resource subset to the UE receiving the service of the local station,
Using a proportional fairness (PF) scheduling method, radio resource units included in the local station occupied resource subset and the shared resource subset are allocated to UEs that receive the service of the local station, and are included in the local station occupied resource subset. Multiplying the cell edge user's PF metric by a weighting factor greater than 1 when assigning radio resource units;
The method of claim 1, comprising:
ランダムな長さのバックオフ時間を待つ、
ことをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 Before detecting the received power of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB,
Wait for a random length of backoff time,
The method of claim 1 further comprising:
隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力を検出する基準信号受信電力検出手段と、
検出された、隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力に基づいて、割当対象の無線リソース単位を自局占有リソースサブセットと、他局占有リソースサブセットと、共有リソースサブセットとに区分する無線リソースサブセット区分手段と、
自局占有リソースサブセット、他局占有リソースサブセット、および共有リソースサブセットの無線リソース単位に対して、異なる基準信号送信電力を設定する基準信号送信電力設定手段と、
自局占有リソースサブセットと共有リソースサブセットとに含まれる無線リソース単位を、自局のサービスを受けるユーザ端末（ＵＥ）に割り当てる無線リソース割当手段と、
を含み、
前記無線リソースサブセット区分手段は、
隣接ＨｅＮＢから送信された基準信号の受信電力に基づいて、各隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットを決定して、決定された各隣接ＨｅＮＢの自局占有リソースサブセットを結合した集合を自局の他局占有リソースサブセットとする他局占有リソースサブセット区分モジュールと、
自局のサービスを受けるセル端ユーザのトラヒック量が、自局のサービスを受ける全てのユーザの総トラヒック量に占める割合と、検出された隣接ＨｅＮＢの数とに基づいて、自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位の数を決定し、決定された自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位の数に基づいて、他局占有リソースサブセット以外の割当対象の無線リソース単位から自局占有リソースサブセットを決定する自局占有リソースサブセット区分モジュールと、
割当対象の無線リソース単位のうち、自局占有リソースサブセットおよび他局占有リソースサブセット以外の無線リソース単位からなる集合を共有リソースサブセットとする共有リソースサブセット区分モジュールと、
を含むことを特徴とするＨｅＮＢ。 A home base station (HeNB),
Reference signal received power detection means for detecting the received power of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB;
Based on the detected received power of the reference signal transmitted from the neighboring HeNB, a radio resource subset that divides the radio resource unit to be allocated into the own station occupied resource subset, the other station occupied resource subset, and the shared resource subset Classification means;
Reference signal transmission power setting means for setting different reference signal transmission power for the radio resource units of the own station occupied resource subset, the other station occupied resource subset, and the shared resource subset;
Radio resource allocating means for allocating radio resource units included in the own station occupied resource subset and the shared resource subset to a user terminal (UE) receiving the service of the own station;
Only including,
The radio resource subset classification means includes:
Based on the received power of the reference signal transmitted from the adjacent HeNB, the own station occupied resource subset of each adjacent HeNB is determined, and the set obtained by combining the determined own station occupied resource subset of each adjacent HeNB Other station occupied resource subset classification module as station occupied resource subset,
Based on the ratio of the traffic volume of the cell edge user receiving the service of the local station to the total traffic volume of all the users receiving the service of the local station and the number of detected adjacent HeNBs, The number of radio resource units included is determined, and based on the determined number of radio resource units included in the own station occupied resource subset, the own station occupied resource subset from the allocation target radio resource unit other than the other station occupied resource subset Own station occupied resource subset classifying module,
A shared resource subset partitioning module in which a set of radio resource units other than the own station occupied resource subset and the other station occupied resource subset among the allocation target radio resource units is a shared resource subset;
HeNB characterized by including .
自局占有リソースサブセットに含まれる無線リソース単位を割り当てるとき、セル端ユーザのプロポーショナルフェアネス（ＰＦ）メトリックを１より大きい因子と乗算する重み付け因子配置モジュールと、
ＰＦスケジューリング方法を用いて、自局占有リソースサブセットと共有リソースサブセットとに含まれる無線リソース単位を、自局のサービスを受けるＵＥに割り当てるＰＦスケジューリングモジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載のＨｅＮＢ。 The radio resource allocating means includes
A weighting factor placement module that multiplies a cell edge user's proportional fairness (PF) metric by a factor greater than 1 when allocating radio resource units included in the local station occupied resource subset;
A PF scheduling module that uses a PF scheduling method to assign radio resource units included in the local station occupied resource subset and the shared resource subset to UEs receiving the service of the local station;
The HeNB according to claim 14 , comprising:
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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