JP5801922B2 - 仮想的なユーザプレーンセルを構築する方法、コンピュータシステム、無線通信システムのための装置、制御プレーン基地局、及び無線通信システム - Google Patents

仮想的なユーザプレーンセルを構築する方法、コンピュータシステム、無線通信システムのための装置、制御プレーン基地局、及び無線通信システム Download PDF

Info

Publication number
JP5801922B2
JP5801922B2 JP2014099233A JP2014099233A JP5801922B2 JP 5801922 B2 JP5801922 B2 JP 5801922B2 JP 2014099233 A JP2014099233 A JP 2014099233A JP 2014099233 A JP2014099233 A JP 2014099233A JP 5801922 B2 JP5801922 B2 JP 5801922B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base station
user
plane base
cell
plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014099233A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014225873A (ja
Inventor
パトリック・アジャポン
エマニュエル・テルノン
リャン・フー
秀和 田岡
秀和 田岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Docomo Inc
Original Assignee
NTT Docomo Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTT Docomo Inc filed Critical NTT Docomo Inc
Publication of JP2014225873A publication Critical patent/JP2014225873A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5801922B2 publication Critical patent/JP5801922B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/32—Hierarchical cell structures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/02—Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
    • H04W16/10—Dynamic resource partitioning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

本発明は無線通信ネットワークの分野に関し、特に、制御プレーンとユーザプレーンとが分離されたネットワーク（control/user-plane separated networks）を有する無線通信システムの分野に関する。本発明の実施形態は、複数のユーザプレーン基地局を含んだカバレッジエリアを有する制御プレーン基地局を備えた無線通信システムにおいて、ユーザプレーン基地局を含んだ仮想的なユーザプレーンセルを構築する手法に関する。
例えば、無線アクセスネットワークのようなヘテロジニアスネットワーク（heterogeneous network）を有する無線通信ネットワークにおいて、制御信号及びユーザデータ信号は、オーバーレイ型の２つの異なるネットワークへと分離される場合がある。これらネットワークは、いわゆる、制御プレーンとユーザプレーンとが分離されたネットワーク（control/user-plane separated networks）、すなわちＣプレーンとＵプレーンとが分離されたネットワーク（C/U-plane separated networks）である。
図１は、ＣプレーンとＵプレーンとが分離されたネットワークの全体構造を示している。ＣプレーンとＵプレーンとが分離されたネットワークは、１以上の制御プレーン基地局（ＣプレーンＢＳ）を備えたアンブレラネットワーク（umbrella network, ＵＮＷ）を有している。図１は、単一の制御プレーン基地局すなわちＣプレーンＢＳ１００を示している。ＣプレーンＢＳ１００は、マクロセル又はマイクロセルの基地局とすることができる。図１は、ＣプレーンＢＳ１００がマクロセルの基地局である構造を示している。これらのセルは、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａのような既に標準化されているシステムを用いて、現在の既存の周波数帯、例えば、２ギガヘルツ周波数帯において動作し、旧型の移動局（mobile station, ＭＳ）、すなわち、現在の標準規格のみをサポートする移動局に対しての下位互換性を保証するものである。ＣプレーンＢＳ１００は、Ｃプレーンとも呼ばれるカバレッジエリア１０２を有している。ＣプレーンとＵプレーンとが分離されたネットワークは、複数のユーザプレーン基地局すなわちＵプレーンＢＳ１０４１〜１０４５を備えた、分離されたセルのネットワーク（detached cell network, ＤＣＮ）を更に有している。各基地局は、各々に関連付けられている、ユーザセルすなわちＵセルを定める各カバレッジエリア１０６１〜１０６５を有している。Ｕセル１０６といった、ＵプレーンＢＳにより形成されるセルは、小型セルと呼ばれる。Ｕセル１０６１〜１０６５は、ＣプレーンとＵプレーンとが分離されたネットワークのＵプレーンすなわちユーザプレーン１０８を形成している。Ｕセル１０６１〜１０６５は、マクロセルのカバレッジエリア１０２より小さい。ＤＣＮは幾つかのＵプレーンＢＳ１０４１〜１０４５を備えている。このＵプレーンＢＳは、マクロセルすなわちアンブレラネットワークにおいて用いられる周波数帯とは異なる周波数帯、例えば、３〜５ギガヘルツ帯といった高い周波数帯において動作することのできる、より小さなセルすなわちＵセル１０６１〜１０６５を形成している。Ｕセル１０６１〜１０６５は、それぞれのバックホールリンク１１０１〜１１０５を通じてアンブレラネットワークへと接続される。図１は、矢印１１４により示しているようにマクロセル１００から制御信号を受信し、矢印１１６により示しているようにＵセルのうちの１つを通じて、図１の例ではＵプレーンＢＳを通じてユーザデータ信号を通信する移動局１１２を更に示している。
移動局（ＭＳ）は、幾つかのモードのうちの１つを用いて、例えば、レガシーモード又は分離されたセル（detached cell, ＤＣ）のモードを用いて、図１に示したネットワークに接続することができる。レガシーモードでは、アンブレラネットワークは、制御信号及びユーザデータ信号の両方の送信（Ｃ＋Ｕ送信）を扱う。このモードは、旧型のＭＳをサポートするために、又は非常に高いモビリティを有するか、若しくは低いデータ速度要件を有する少数の新型ＭＳをサポートするために用いられる。このモードにおいては、分離されたセルのネットワークは使用されない。ＤＣモードにおいては、アンブレラネットワークがＣプレーン通信すなわち制御信号の送信（Ｃ送信）の役割を担い、分離されたセルのネットワークが、Ｕプレーン通信すなわちユーザデータ信号の送信（Ｕ送信）の役割を担う。ＵプレーンＢＳは、必要なときにのみオンに切り替えられる。旧型の移動局はこのモードをサポートしていないため、レガシーモードによってのみネットワークに接続する。
図１に示したネットワークに関する問題は、Ｕプレーンにおいて何らかの形の干渉制御を行わない場合に、干渉が、達成可能なシステム容量に対して深刻な影響を及ぼす可能性があるということである。さらに、突然のトラフィック変動及びネットワークの動態がネットワークの一部に深刻な負荷をかける場合がある。その結果、ネットワークの当該部分においてユーザに対するサービス品質（quality of service, ＱｏＳ）が劣化することになるが、その一方で、ネットワークの他の部分ではリソースが使用されていない場合がある。
小型セル展開において干渉を軽減する従来の手法は、２つのカテゴリに分けることができる。第１のカテゴリは、マクロセル及び小型セルの送信時に時間又は周波数において直交性を条件とすることに焦点を当てたものである。これは、マクロ基地局（例えば、図１のＣプレーンＢＳ１００）の場合にのみ、又は小型セル基地局（図１のＵプレーンＢＳ１０４）の場合にのみ送信が許されるリソースユニットを定めることによりなされる。その一例が、更なる変更を加えながら当該技術分野において説明されているＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ標準規格において定められているようなＡＢＳ（almost blank subframe）−ｅＩＣＩＣ手法である。この手法はマクロセルと小型セルとの間の干渉を何らかの形で軽減するものの、一部のリソースが使用されないままであるため、ネットワーク容量を犠牲にして干渉を軽減するものである。さらに、このようにリソースを準静的に割り当てることにより、ネットワークが、ネットワーク内のユーザ分布及びトラフィック変化に適応することが妨げられる。最も重要なこととして、この方策では小型セル間で生じる干渉に対処できない。
干渉軽減のための第２のカテゴリは、小型セルがその環境に動的に適応できるようにする、小型セルの自律的で分散型の動作を重視したものである。この手法によれば、干渉を軽減し、容量を改善するために、小型セル基地局はその環境を検知し、周波数又は電力といったリソースの使用量を調整する。この手法を、図２において、異なる時点で各々の周波数使用量を調整する複数の小型セル基地局に基づいて示している。図２（ａ）は、各ＵプレーンＢＳ１０４１〜１０４４によって定められる４つのＵセル１０６１〜１０６４を有するＵプレーン１０８を示している。ＣプレーンＢＳ１００も示している。第１の時点ｉにおいて、ＵプレーンＢＳは、隣接するＵセルとは別の周波数で動作するように、自己の使用する周波数を調整する。図２（ａ）において、Ｕセル１０６１及び１０６４は、これらの２つのセルが同じ周波数を用いた場合でも干渉が生じないと予想されるほど互いに十分に長い距離を有しているため、同じ周波数で動作することができる。時点ｉより後の時点ｊにおけるＵプレーン１０８を示している図２（ｂ）において、第２の時点では、２つのＵセル１０６１及び１０６２が時点ｉにおいて用いた周波数とは別の周波数を使用し、これら２つのＵセルに関する干渉の状況がいくらか変化する。この手法に関する欠点は、小型セルの局所的性能のみを最適化する傾向があり、小型セルにおいて広域的情報を欠いているために、必ずしもマクロセルのカバレッジエリア１０８の性能を全体として最適化できないということである。さらに、自律的かつ動的な調整により、ネットワーク内の突然のトラフィック変化及び／又はユーザのモビリティに対してネットワークが迅速に反応する能力が制限される。
小型セルの展開を扱う幾つかの手法、及び基地局とユーザ端末との間の通信のための送信電力制御を教示した手法が既に知られている。他の手法によれば、ユーザ端末から受信した測定値に基づいて、制御信号の送信電力レベルを変更することにより、セルがそのサイズを動的に変更できるようになる。しかし、これらの手法は、基地局がユーザからの測定報告に基づいて、制御信号のために用いる送信電力を自律的に変更できるようにすることに焦点を当てたものである。
特許文献１は、最も遠方にあるユーザ機器により受信された電力が所定の動作帯域から外れているときに、ユーザ機器が小型セル基地局に対し、その制御信号の送信電力のレベルを低減するようにメッセージを送信する手法を記述したものである。この手法は、セルのフットプリント（又はセルの電波到達範囲）（cell footprint）を動的に調整し、他の小型セルに生じる干渉を最小限に抑えるために制御チャネルの送信電力を最適化することに焦点を当てたものである。
特許文献２は、制御信号の干渉を軽減するために、ユーザ機器からの測定報告に基づいて小型セルがそのパイロットの送信電力を調整する方法を記述したものである。
特許文献３は、マクロ基地局及び他の小型セル基地局からの制御信号の受信信号の強度に基づいて、小型セル基地局がその制御信号の送信電力を自律的に変更する方法を記述したものである。小型セル基地局は、受信信号に基づいて、経路損失及び他の基地局の送信電力を求める。その信号を送信した基地局のタイプが分類され、マクロ基地局からの受信電力の情報を用いて、小型セル基地局の送信電力を単独で調整する。
特許文献４は、指向性アンテナ及び電力制御により同じ基地局の周囲に幾つかの固定的なセルを形成し、空白地点（blind spot）が生じないように対象エリアを完全にカバーする方法を記述したものである。
特許文献５は、カバレッジを適応させてネットワーク内のユーザの要求を満たすために、複数の基地局のパイロット信号の送信電力を適応させる方法を記述したものである。
非特許文献１及び２は、干渉軽減及び容量向上のために小型セルネットワークにおいて利用されるセル関連付けの概念を記述したものである。
米国特許第８，２９５，８７４ Ｂ２号 欧州特許出願公開第２ ０７１ ７３８ Ａ１号 欧州特許出願公開第２ ４１６ ６１０ Ａ２号 欧州特許出願公開第２ ０６８ ５７７ Ａ１号 欧州特許出願公開第２ ５０６ ６３９ Ａ１号
Ye et al., "Capacity and Coverage Enhancement in Heterogeneous Networks," IEEE Wireless Communications, 18(3), June 2011 Andrews et al., "Femtocells: Past, Present and Future," IEEE JSAC, 30(3), April 2012
本発明の目的は、集中した小型セルの展開において干渉制御及びリソース割当てを改善し、ネットワーク内のユーザ分布及びトラフィック要件の動的な変化に対処できるようにする手法を提供することにある。
上記目的は、請求項１に記載の方法、請求項１２に記載のコンピュータシステム、請求項１３に記載の装置、請求項１４に記載の制御プレーン基地局、請求項１５に記載の無線通信システムによって達成される。
本発明によれば、複数のユーザプレーン基地局を含むカバレッジエリアを有する制御プレーン基地局を備えた無線通信システムにおいて、あるユーザプレーン基地局を含む仮想的なユーザプレーンセルを構築する方法が提供される。本方法は、
前記制御プレーン基地局のカバレッジエリア内のユーザの集合からアンカーユーザを特定するステップと、
前記制御プレーン基地局のカバレッジエリア内の前記複数のユーザプレーン基地局から、前記アンカーユーザにサービスを提供することのできるユーザプレーン基地局を選択するステップと、
前記ユーザの集合のうち、選択されたユーザプレーン基地局からサービスの提供を受けることのできる移動局を、選択されたユーザプレーン基地局へと関連付けるステップと、
選択されたユーザプレーン基地局と、選択されたユーザプレーン基地局に関連付けられているユーザとを含む前記仮想的なユーザプレーンセルを構築するステップと
を含む。
実施形態によれば、前記アンカーユーザを特定するステップは、１以上の所定の要件を満たすユーザを前記ユーザの集合から選択するステップを含む。
実施形態によれば、前記ユーザプレーン基地局を選択するステップは、前記制御プレーン基地局のカバレッジエリア内の各々のユーザプレーン基地局の周囲のネットワーク状況に基づいて行われる。
実施形態によれば、ユーザからの測定報告により、又は前記制御プレーン基地局のカバレッジエリア内の各々の前記ユーザプレーン基地局の周囲の広域伝搬状態を有するデータベースから、広域伝搬状態が得られる。
実施形態によれば、本方法は、前記制御プレーン基地局のカバレッジエリア内の前記複数のユーザから、前記制御プレーン基地局のカバレッジエリア内の前記ユーザプレーン基地局からサービスの提供を受ける可能性のある一組のユーザを選択することにより、前記ユーザの集合を決定するステップを含む。
実施形態によれば、前記モバイルユーザの集合から、ユーザの能力と、ユーザのモビリティと、ユーザのレート要件と、ユーザの契約クラスと、ユーザの送信履歴とのうちの１以上の基準によってユーザが選択される。前記ユーザの能力は、動作周波数の範囲と、最大送信電力と、送信能力とのうちの１以上を含む。
実施形態によれば、前記仮想的なユーザプレーンセルを構築するステップは、前記仮想的なユーザプレーンセルに仮想セル識別情報を割り当てるステップを含む。
実施形態によれば、前記仮想的なユーザプレーンセルの構築は、前記制御プレーン基地局によって行われる。前記制御プレーン基地局は、バックホールリンクを通して前記ユーザプレーン基地局に情報を送るとともに、無線により前記ユーザに情報を送る。前記ユーザに送られる情報は、該ユーザが関連付けられている仮想セルと、該仮想セルを提供するユーザプレーン基地局とについての情報を含む。前記ユーザプレーン基地局に送られる情報は、前記ユーザプレーン基地局によって制御される各仮想セルに関連付けられているユーザについての情報を含む。前記ユーザプレーン基地局は、離脱するユーザに関するデータを、新たにサービスを提供するユーザプレーン基地局と直接的に、又は制御プレーン基地局を通して交換する。
実施形態によれば、前記特定するステップと、前記選択するステップと、前記関連付けるステップと、前記構築するステップとは定期的に実行される。
実施形態によれば、前記ネットワーク内の状況によりリソースの再割当てが必要な場合に、次の実行までの時間が短縮される。この状況には、ユーザのモビリティと、変化するトラフィック要件と、マクロセルの負荷と、ユーザの加入という状況と、ユーザの離脱という状況とのうちの１以上が含まれる。
実施形態によれば、本方法は、構築された仮想的小型セルごとに、選択されたユーザプレーン基地局と、関連付けられているユーザと、必要とされる容量と、最大送信電力スペクトル密度とを列挙したテーブルを生成するステップを含む。
本発明は、本発明の実施形態による方法をコンピュータに実行させるコンピュータシステムを提供する。
本発明によれば、複数のユーザプレーン基地局を含むカバレッジエリアを有する制御プレーン基地局を備えた無線通信システムのための装置が提供される。この装置は、本方法に従って、ユーザプレーン基地局を含む仮想的なユーザプレーンセルを構築するコントローラを備えている。
本発明によれば、制御プレーン基地局を備えた無線通信システムにおける制御プレーン基地局が提供される。前記制御プレーン基地局は複数のユーザプレーン基地局を含むカバレッジエリアを有している。前記制御プレーン基地局は、本発明の実施形態による方法に従って、ユーザプレーン基地局を含む仮想的なユーザプレーンセルを構築するコントローラを備えている。
本発明によれば、無線通信システムが提供される。この無線通信システムは、１以上のユーザにサービスを提供する複数のユーザプレーン基地局を含むカバレッジエリアを有する制御プレーン基地局を備えている。該システムは、本発明の実施形態による方法に従って、ユーザプレーン基地局を含む仮想的なユーザプレーンセルを構築する。
本発明の実施形態によれば、無線通信システム内のユーザの分布及びトラフィック要件の動的な変化に応じるだけの融通性がある仮想的小型セルを動的に構築する新規の手法が提供される。小型セルのフットプリントを定めるためにアンカーユーザが選択され、アンカーユーザにサービスを提供することのできるＵプレーンＢＳが選択され、選択されたＵプレーンＢＳからサービスの提供を受ける可能性のある別のユーザも選択される。選択されたＵプレーンＢＳ及びそれに関連付けられているユーザにより仮想的小型セルが定められる。本発明の実施形態によれば、ネットワーク内のユーザの分布又はトラフィック要件が時間とともに変化したとしても、効率的にリソースを割り当てて、ネットワークの容量要求を満たすことができるようになる。この手法は、小さなオーバーヘッドしかもたらさず、マクロセルと小型セルとの間に存在する様々なバックホール接続に関する厳密な制約を不要とし、その結果、融通性があり、低コストのネットワークが展開されるため有利である。本発明の実施形態の更なる利点は、マクロセル及び幾つかの小型セルを含むオーバーレイ型のネットワークのアーキテクチャにおいて、特にこのようなネットワークの将来の展開時に、無線アクセスネットワークに求められる大容量の需要に対処する可能性を提供することと、予想される容量要求を満たし、かつ干渉制御及びリソース割当てのための実効的な技法を提供するために、このようなネットワークの最大限の可能性を実現できるようになることとである。
実施形態によれば、集中型の小型セル展開における干渉制御及びリソース割当てに関する統合的な処理が提供される。この処理には、ネットワーク内のユーザの分布及びトラフィック要件の動的な変化に応答するだけの融通性がある。この処理は、小型セルの構築及びユーザ関連付けの概念を利用し、特定の基準を用いて、仮想的小型セルのフットプリントを定めるアンカーユーザを選択する。動的に構築された仮想的小型セルにユーザを関連付ける処理において、送信電力の要件及び容量の要件が考慮される。
更なる実施形態によれば、仮想的小型セル間の干渉の過程を制御して、リソースの再利用の度合を最大化できるようにするための簡単な集中型電力制御手法が提供される。
更なる実施形態によれば、周波数分割及び割当ての処理が説明される。この処理は、別の仮想的小型セルの容量要求を満たすだけの十分な周波数リソースを動的に割り当てる。
別の実施形態では、ユーザ機器と、本発明の手法を実施できるようにする小型セル基地局とによって実行されることになる、特定のシグナリング及び特定の測定が提供される。
上記の実施形態によれば、ネットワーク内のユーザの分布又はトラフィック要件が時間とともに変化したとしても、ネットワークの容量要求を満たすための効率的なリソース割当てを達成できるようになる。同時に、実施形態は最小のオーバーヘッドを受けるだけであり、マクロセルと小型セルとの間に存在するタイプのバックホール接続に関する厳密な制約を不要にし、その結果として、非常に融通性があり、かつ低コストのネットワークが展開できる。
上記でまとめた従来技術と比べて、本発明の実施形態は、小型基地局が送信のために用いることのできる最大電力をあらかじめ決定することに焦点を合わせている、すなわち、ユーザ機器の電力制御から独立した基地局による電力制御に焦点を合わせているという点において、本発明の実施形態は、基地局とユーザ端末との間の通信のための送信電力を制御できるようにする簡易な手法とは異なる。
ユーザ端末から受信した測定値に基づいて制御信号の送信電力レベルを変更する、例えば、セルブリージング（cell breathing）によって、セルが自己のサイズを動的に変更できるようにする上記で言及した従来の手法に比べて、本発明の実施形態によれば、中央のエンティティ、すなわちマクロ基地局又はＣプレーン基地局が、仮想セルの最大のサイズを前もって決定できるようになる。このサイズは、小型セル基地局によって別個に変更することはできない。
特許文献１に記述されている手法と比べて、本発明の実施形態によれば、マクロ基地局は、任意の通信のために用いることのできる最大送信電力についての信号を、小型セル基地局に明示的に送信する。小型セル基地局は、最大値以下の範囲内でデータ送信のために実際に使用すべき送信電力を決定する。さらに、仮想的小型セルのフットプリントはＣプレーン基地局によって決定され、Ｕプレーン基地局からの従来の制御シグナリングによって決定されるわけではない。
特許文献２とは異なり、本発明の実施形態は、パイロット送信に焦点を当てていない。むしろ、仮想的小型セルにおいて用いることのできる最大送信電力は、マクロ基地局からのシグナリングによって設定される。小型セル基地局は、あらかじめ設定された範囲内で実際の送信電力を独立して選択する。
特許文献３と比べて、本発明の実施形態によれば、マクロ基地局は、小型セル基地局が送信のために使用することを許される最大送信電力のみを指示する信号を小型セル基地局に送信する。しかし、マクロ基地局は、小型セル基地局が使用する実際の送信電力を明示的にも、暗黙のうちにも指示するわけではない。
特許文献４と比べて、本発明の実施形態は、別の容量要求を満たすために仮想的小型セルを動的に形成できるようにするものであって、空白地点（blind spot）を回避することに焦点を当てているわけではない。さらに、アンカーユーザ機器という概念を用いて、仮想的小型セルのフットプリントを決定し、この概念は、構築される固定的なセルの境界を決定する教示とは対照的である。
特許文献５と比べて、本発明の実施形態は、パイロット信号の送信電力を適応させることに焦点を合わせるのではなく、むしろ、マクロ基地局は、小型セル基地局からのパイロット信号の送信ではなく、仮想的小型セルのフットプリントを決定する。
非特許文献１及び２とは異なり、本発明の実施形態は、アンカーとなるユーザ機器又はユーザを用いて、仮想的小型セルのサービスエリアを決定するという概念を導入することを教示するものである。
したがって、上記でまとめた従来の手法とは異なり、本発明の実施形態は、バックホールリンクを用いて小型セルとマクロセルとの間で交換される情報に基づいて、小型セルのための集中型の干渉制御及びリソース割当てを実施する可能性を提供するものである。本発明の実施形態は、集中型の干渉制御によって、小型セル間の干渉を効率的に管理できるようになり、それに関連してシステム容量を改善できるようになるため有利である。
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら更に詳細に説明する。
ＣプレーンとＵプレーンとが分離されたネットワークの全体構造を示す説明図である。 干渉を軽減し、容量を改善するために、小型セル基地局が自己の周波数を調整できるようにする従来の手法を示す説明図である。図２（ａ）は、第１の時点ｉにおけるＵプレーンを示している。図２（ｂ）は、時点ｉより後の時点ｊにおけるＵプレーンを示している。 本発明の一実施形態による、小型セル基地局の電力スペクトル密度の調整及び周波数リソースの動的な分割を示す説明図である。図３（ａ）は、第１の時点ｉにおけるＵプレーンを示している。図３（ｂ）は、時点ｉより後の時点ｊにおけるＵプレーンを示している。 ＣプレーンとＵプレーンとが分離されたネットワークの構造を示す、図１に類似した説明図である。 一実施形態による、仮想的小型セルとＵＥとの関連付け及び電力割当ての方法のフロー図である。 図５の仮想セルの構築及び関連付けの方法に必要となる入力を示すとともに、それらが与えられる方法を示す説明図である。 図５の方法を用いた、仮想的小型セルの構築及びＵＥと仮想的小型セルとの関連付けの一例を示した説明図である。仮想的小型セルの生成方法と、各ユーザすなわち各ＵＥをそれぞれの小型セルに関連付ける方法とを示している。 図５の方法を用いた、仮想的小型セルの構築及びＵＥと仮想的小型セルとの関連付けの一例を示した説明図である。仮想的小型セルの生成方法と、各ユーザすなわち各ＵＥをそれぞれの小型セルに関連付ける方法とを示している。 図５の方法を用いた、仮想的小型セルの構築及びＵＥと仮想的小型セルとの関連付けの一例を示した説明図である。仮想的小型セルの生成方法と、各ユーザすなわち各ＵＥをそれぞれの小型セルに関連付ける方法とを示している。 図５の方法を用いた、仮想的小型セルの構築及びＵＥと仮想的小型セルとの関連付けの一例を示した説明図である。仮想的小型セルの生成方法と、各ユーザすなわち各ＵＥをそれぞれの小型セルに関連付ける方法とを示している。 図５の方法を用いた、仮想的小型セルの構築及びＵＥと仮想的小型セルとの関連付けの一例を示した説明図である。仮想的小型セルの生成方法と、各ユーザすなわち各ＵＥをそれぞれの小型セルに関連付ける方法とを示している。 図５の方法を用いた、仮想的小型セルの構築及びＵＥと仮想的小型セルとの関連付けの一例を示した説明図である。仮想的小型セルの生成方法と、各ユーザすなわち各ＵＥをそれぞれの小型セルに関連付ける方法とを示している。 本発明の実施形態による、仮想的小型セルの干渉制御及びリソース割当ての手法を示す説明図である。 固定的な電力割当て（図９（ａ））と動的な電力割当て（図９（ｂ））との違いを示す説明図である。 動的な周波数割当ての手法を示す説明図である。 ＵＥの加入を扱う実施形態の説明図である。 ＵＥが離脱する状況を扱う方法の説明図である。 複数のマクロセルを有する無線通信システムの説明図である。 図３の分離されたセルのシステム（detached cell system）の説明図である。ＣプレーンＢＳ１００は、コントローラ及びデータベースを有している。 ＣプレーンＢＳとのインタフェースを通じて接続されるデータベース及びコントローラを備えた、図３の分離されたセルのシステムにおける装置の説明図である。
本発明の実施形態によれば、仮想的なユーザプレーンセルが構築される。より具体的には、図１に示したものに類似する、複数のユーザプレーン基地局を含んだカバレッジエリアを有する制御プレーン基地局を備えた無線通信システムにおいて、各々がユーザプレーン基地局を有する１以上の仮想的なユーザプレーンセルが構築される。実施形態によれば、統合されたリソース割当ての方法が提供される。本方法において、マクロ基地局、例えば図１のＣプレーンＢＳが、関連する情報を用いて、仮想的小型セルを動的に構築し、その仮想的小型セルにユーザ機器（ＵＥ）を関連付け、小型セルの基地局の電力スペクトル密度を調整し、ネットワーク容量の要求を満たすものとなるように周波数リソースを動的に分割する。図３は、図２と同様の図である。すなわち、ユーザプレーン１０８は個々のＵセル１０６１〜１０６４を有しており、各ＵセルはそれぞれＵプレーンＢＳ１０４１〜１０４４を有している。また、ＣプレーンＢＳ１００も示している。図２と同様に、図３も、第１の時点ｉにおけるユーザプレーン１０８（図３（ａ））と、その後の第２の時点ｊにおけるユーザプレーン１０８（図３（ｂ））とを示している。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示しているように、本発明の実施形態によれば、それぞれのユーザプレーン基地局の電力が変更され、リソース（例えば、周波数）の割当ても変更されることがわかる。例えば、Ｕセル１０６１に関して、後の時点ｊにおいて電力は増加しており、中央のエリアと比べて、Ｕセル１０６１のエッジにおいては、別の周波数が用いられるものとなるように周波数が分割される。同じようにして、Ｕセル１０６２及びＵセル１０６３も変更される。さらに、時点ｉにおける同じセルと比べて、より小さなＵセル１０６４として示しているように、Ｕセル１０６４は少ない電力で動作する。
以下の実施形態において、上記で言及した従来技術の方法の欠点に対処するために、本発明の実施形態による仮想セルの形成を行う方法を説明する。
図４は、図１に類似した、ＣプレーンとＵプレーンとが分離されたネットワークの構造を示している。図４では、図１と同じ符号を用いている。図４において、バックホール接続１１０１〜１１０５に加えて、本発明の実施形態によれば、１以上のＵプレーン基地局の間にバックホールリンクを設けることができる。図４に示した例では、Ｕセル１０６２のＵプレーンＢＳ１０４２と、Ｕセル１０６３のＵプレーンＢＳ１０４３との間に第１のＵプレーンバックホールリンク１１８１が存在している。Ｕプレーン基地局１０４２と１０４４との間と、Ｕプレーン基地局１０４３と１０４４との間と、Ｕプレーン基地局１０４４と１０４５との間とに、別のバックホール接続１１８２〜１１８４が存在している。本発明の実施形態は、小型セルのための集中型リソース割当ての方法を提供し、リソースの再利用を容易にし、システム容量を向上させるために、ＣプレーンＢＳ１００が仮想的小型セルを動的に構築する新規のセル関連付けの概念を適用し、ＵプレーンＢＳの電力制御を利用して、仮想的小型セル間の潜在的な干渉を軽減するものである。
別の実施形態によれば、ネットワークの種々の部分における動的な容量要求に対処するだけの十分なリソースをＵプレーンＢＳ１０４に対して与えることのできる集中型で動的な周波数分割アルゴリズムが提供される。本発明の実施形態によれば、結果として図４に示したような構造を生じさせるネットワーク展開は、マクロ基地局又はＣプレーンＢＳ１００を備えている。この基地局は、１組の小型セル基地局つまりＵプレーンＢＳ１０４１〜１０４５を制御するものである。上記のように、制御プレーンとユーザプレーンとは互いに分離されており、マクロ基地局はＣプレーン及びＵプレーンの両方の通信を担当するのに対し、小型セルのＢＳは、Ｕプレーン通信のみを担当する。Ｕプレーン基地局とＣプレーン基地局との間の必要な通信は、Ｕプレーン１０８とＣプレーン１０２との間のバックホール１１０を通じて行われ、Ｕプレーン内にバックホール接続１１８が設けられている場合には、該バックホール接続１１８をも用いて行われる。
仮想的小型セルの構築に関する以下の実施形態において、ＵＥと仮想的小型セルとの関連付けと、その仮想的小型セルの電力割当てとについて説明する。これらの実施形態によれば、ＵＥ（user equipment, ユーザ機器）のアンカーと、ＵＥの位置、ＵＥのモビリティ、ＵＥのＱｏＳ要件、ＵＥの測定報告、ＵＥの能力及びＵプレーンＢＳの能力に関する情報に基づいて行うことのできるマクロセル支援型のＵＥと仮想セルとの関連付けとに基づいて、仮想的小型セルが動的に構築される。さらに、集中型の干渉制御手法を説明する。この手法によれば、各ＵプレーンＢＳが、それぞれに割り当てられた周波数リソースにおいて使用が許される最大電力スペクトル密度を、ＣプレーンＢＳが動的に調整する。
図５は、一実施形態による、仮想的小型セルとＵＥとの関連付け及び電力割当ての方法のフロー図である。図５に示す方法は、仮想的小型セルの構築と、ＵＥと仮想的小型セルとの関連付けと、仮想的小型セルの電力割当てという組み合わせの処理を実行するものである。
図５に示す方法は、符号２００として示しているように、定期的に、又は所定のイベントに応じて開始する。第１のステップ２０２において、ＵＥ（ユーザ機器、ユーザ又はモバイルユーザ）の集合を作る。符号２０４として示すように、本発明の実施形態による方法は、種々の入力、例えば、ＵＥの位置、そのモビリティ及びそのレート要件についての情報を含んだ第１の入力２０４ａを受信する。さらに、Ｕプレーン基地局の位置及びその能力についての情報を含んだ情報２０４ｂと、各Ｕプレーン基地局の周囲の広域伝搬状態（large-scale propagation condition）を表す情報２０４ｃとが、本方法への入力として与えられる。ＵＥの集合を作るステップ２０２では、カバレッジエリア１０２内のＵプレーン基地局１０４からサービスの提供を受けることになる、Ｃプレーン基地局１００（図４を参照）のマクロカバレッジ又はカバレッジエリア１０２内のＵＥの部分的な集合を決定する。Ｃプレーン基地局１００は、ＵＥの能力、例えば、動作周波数の範囲、最大送信電力、送信能力等、ＵＥのモビリティ（例えば、高速で移動するＵＥが、Ｕプレーン基地局からサービスの提供を受ける場合には、極めて多くのハンドオーバを引き起こすことになる）、ＵＥのレート要件、ＵＥの契約クラス、ＵＥの送信履歴及び更なる入力パラメータ２０４等の基準を用いて、ネットワークのカバレッジエリア１０２内のＵプレーン基地局１０４からサービスの提供を受ける可能性のあるＵＥの部分的な集合を決定する。ＵＥの集合は本方法の各々の実行の前に動的に更新され、仮想的小型セルに関連付けられているＵＥを除去するために、実行時に動的に更新される。ステップ２０２においてＵＥの集合が作られると、本方法はステップ２０６に進み、ステップ２０２において作られたＵＥの集合の中からアンカーとなるＵＥが特定される。アンカーＵＥは、仮想的小型セルのフットプリント（または電波到達範囲）（footprint）を決定するものである。幾つかの基準を用いて、ＵＥの集合の中からアンカーＵＥを選択することができる。例えば、アンカーＵＥは、ＵＥの集合の中から最も低いレート要件を有するＵＥとして選択することができる。このようにして、仮想的小型セルの境界は低いレート要件を有するＵＥを含み、仮想的小型セルのエッジにおいてＱｏＳ要件を満たすことが容易となる。あるいは、高いレートのＵＥがＵプレーン基地局に対してできる限り多くオフロードされることを確実にするために、アンカーＵＥは最も高いレート要件を有するＵＥとして選択することができる。別の実施形態によれば、アンカーＵＥは、モビリティ、レート要件又は以前の履歴の観点から最も安定しているＵＥとして選択することができ、仮想的小型セルの境界が長期にわたって安定した状態を保つことを確実にする。ステップ２０６において、他の基準、及び種々の基準の重み付けされた組み合わせを調べて、アンカーＵＥを選択することもできることに留意されたい。
ＵＥの集合の中からアンカーＵＥが決定された後に、本方法はステップ２０８に進み、アンカーＵＥにとって最良の伝搬状態を有するＵプレーン基地局が特定される。Ｃプレーン基地局１００は、各Ｕプレーン基地局１０４の周囲の広域伝搬状態についてあらかじめ入手した情報を用いて、アンカーＵＥに対して最良のＳＮＲを与えるＵプレーン基地局を選択することができる。他の基準を用いて、その選択肢を絞り込むことができ、例えば、最も小さな電力によりアンカーＵＥの要件を満たすＵプレーン基地局を、アンカーＵＥの要件を満たす全てのＵプレーンＢＳ１０４の中から選択することができる。ＵＥからの測定報告（近傍のＵプレーン基地局のパイロットの測定に基づく）を用いて、又はＣプレーンＢＳのフットプリント内の各Ｕプレーン基地局の周囲の広域伝搬状態を有するデータベースから、広域伝搬環境を得ることができる。
アンカーＵＥにサービスを提供するために利用できるＵプレーン基地局が存在しない場合には、本方法はステップ２１０に進み、適切なＵプレーン基地局が存在しないと判断される。この場合、ステップ２０６において選択されたアンカーＵＥは、Ｃプレーン基地局１００に関連付けられ、ＵＥの集合からは削除される。その後、本方法はステップ２０６に戻り、削減が行われたＵＥの集合内の残りのＵＥから、新たなアンカーＵＥが特定され、さらに、該新たなアンカーＵＥに対して、Ｕプレーン基地局の特定もなされる。
ステップ２０８においてＵプレーン基地局が特定された場合には、本方法はステップ２１２に進み、アンカーＵＥにとって最良のＵプレーン基地局を特定した後に、そのＵプレーン基地局を中心として位置し、アンカーＵＥまで延びる仮想セルがＣプレーン基地局によって構築され、特定のＩＤ、すなわち、仮想セルＩＤが割り当てられる。その後、本方法はステップ２１４に進み、そのカバレッジエリア内で確実にサービス提供を受けることのできるＵＥの集合内の全てのＵＥが、ステップ２１２において構築された仮想的小型セルに関連付けられる。
その後、本方法はステップ２１６に進み、特定されたユーザプレーン基地局と、仮想セルＩＤと、ＵＥと、全レート要件と、スペクトル電力密度の割当てとが、例えば、符号２１８として示すような、ＵＥと仮想的小型セルとの関連付けテーブルに保存される。このテーブルにおいては、セル内のアンカーＵＥを、関連するＵＥのリストの先頭に保存することができる。実施形態に従ってテーブルを生成するための更なる詳細は後に説明する。仮想セルごとの最大電力スペクトル密度は、仮想的小型セル内のアンカーＵＥに対して確実にサービスを提供するために、担当するＵプレーンＢＳ（特定されたＵプレーンＢＳ）が必要とする最小電力スペクトル密度として決定することができる。幾つかの手順を用いて、アンカーＵＥに対して確実にサービスを提供するために必要となる最小電力スペクトル密度を決定することができ、そのうちの幾つかを後に更に詳細に説明する。ステップ２１６において、構築された仮想的小型セルと、関連付けられているＵＥと、仮想的小型セルごとの担当のＵプレーンＢＳと、仮想的小型セルごとの必要な容量と、仮想セルごとの最大送信電力スペクトル密度とを列挙したテーブル２１８が作成される。
その後、本方法はステップ２１９に進み、保存された全てのＵＥがＵＥの集合から削除される。ステップ２２０において、残りのＵＥがあるかどうかが判断される。残っている場合には、本方法はステップ２０６に戻り、削除がなされたＵＥの集合内の残りのＵＥから、新たな小型セルのための新たなアンカーＵＥが特定される。あるいは、ＵＥが残っていない場合には、本方法は周波数割当てプロセス２２２に進む。このプロセスは後に更に詳細に説明する。
図５を参照して説明した方法は、幾つかの入力２０４を受けて行うものである。本発明の実施形態によるこれらの入力を得る方法を、図６を参照して更に詳細に説明する。図６は、図５の仮想セルの構築及び関連付けの方法のために必要となる入力と、それらの入力が与えられる方法とを示している。より具体的には、図６は、後に更に詳細に説明するように、仮想的小型セルの構築と、ＵＥと仮想的小型セルとの関連付けと、仮想的小型セルの電力割当てと、干渉源の特定とにおいて用いることのできる潜在的干渉源テーブル及びＳＮＲテーブルの両方を得るために、Ｃプレーン基地局１００において入力がどのように処理されるかを示している。図６の左側に、図５にも示した入力２０４を示している。ＵＥの位置及びレート要件に関する入力２０４ａは、各ＵＥから得られる。より具体的には、符号２２４として示しているように、ＵＥの位置及びレート要件は、各ＵＥからＣプレーン基地局１００へと信号により伝えられる。入力２０４ｂ、すなわち、Ｕプレーン基地局の位置及び能力は、符号２２６として示しているように、Ｃプレーン基地局１００において既知である。
入力２０４ｃ、すなわち、各Ｕプレーン基地局の周囲の広域伝搬状態は、種々の方法において、例えば、チャネルサウンディングの手法を適用することにより得ることができる。図６は、各Ｕプレーン基地局の周囲の広域伝搬状態を得るための更なる実施形態を示している。第１のステップ２２８において、量子化された一組の最大送信スペクトル電力密度レベルＴ１、Ｔ２、・・・、ＴＮが定められる。これらのレベルはＣプレーン基地局によって定めることができるか、又は用いられる通信標準規格において指定することができる。
次のステップ２３０において、各Ｕプレーン基地局２０４は、本目的のために割り当てられた、対応するリソースブロック（例えば周波数）において、サポートされる電力レベルによりパイロットを送信する。リソースブロックは、Ｃプレーン基地局１００によって決定することができるか、又は標準規格によって指定することができる。パイロットの送信は、過度の干渉を回避するために、Ｃプレーン基地局１００によって調整される。次のステップ２３２において、各ユーザ機器ＵＥは、定期的に、又は必要に応じてパイロットの帯域を測定し、以下の情報を報告する。
− 送信電力レベルにより検出されるＵプレーン基地局
− 対応するＲＳＲＰ（reference signal received power, 基準信号受信電力）及びＳＮＲ（signal to noise ratio, 信号対雑音比）
この情報は、各ＵＥからＣプレーン基地局１００に送られる。Ｃプレーン基地局は、ステップ２３４において、この情報を用いてＳＮＲテーブル２３６及び潜在的干渉源テーブル２３８を生成する。ＳＮＲテーブルは、セルの関連付け及び電力割当てのために用いることができ、定められた最大送信スペクトル電力密度レベルＴ１〜ＴＮごとに、かつユーザ機器ＵＥ１〜ＵＥＭごとに、最大のＳＮＲをもたらす、各レベルにおいて検出された各Ｕプレーン基地局を示すものである。例えば、ユーザ機器ＵＥ１は、レベルＴ２において、１４ｄＢのＳＮＲを有するユーザプレーン基地局「１」（ＩＤ＝「１」）を検出する。
潜在的干渉源テーブル２３８は、干渉源を特定するために用いることができ、最大送信スペクトル電力密度レベルＴ１〜ＴＮごとに、かつユーザ機器ＵＥ１〜ＵＥＭごとに、各レベルにおいて各ユーザ機器によって検出された、あるしきい値を上回るユーザプレーン基地局を示すものである。例えば、ユーザ機器ＵＥ１は、レベルＴ２において、潜在的干渉源であるユーザプレーン基地局「１」及び「３」を検出する。
Ｕプレーン基地局の周囲の広域伝搬状態を得るための上記の手法は、１つの可能性であることに留意されたい。より具体的には、量子化されたレベルにおけるパイロット送信の使用は、広域伝搬環境を得るための１つの方法である。プロービングのような他の手法を用いることもできる。主要な点は、ＳＮＲテーブル及び潜在的干渉源テーブルが、図６を参照して上記で説明した手法に基づいて、又は他の手法に基づいて生成されるということである。なぜならば、これらのテーブルが、次に、ユーザ機器のためのユーザプレーン内の基地局を選択し、かつ潜在的干渉源に基づいて仮想セルに割り当てられることになる周波数リソースを決定する根拠としての役割を果たすためである。
言い換えると、Ｃプレーン基地局１００は、ＵＥからの測定報告を用いて、上記のＳＮＲテーブル２３６及び潜在的干渉源テーブル２３８を構成する。図６に関して説明した実施形態では、仮想セルのための最大送信電力密度は、仮想セル内のアンカーＵＥのレート要件を実現するために、制御するＵプレーン基地局が使用することのできる最小電力密度として選択される。仮想的小型セルごとの最大電力割当てに基づいて、Ｃプレーン基地局は、潜在的干渉源テーブルを用いて、干渉グラフを構成する。
以下、図７を参照して、図５の方法を用いた、仮想的小型セルの構築及びＵＥと仮想的小型セルとの関連付けに関する一例を説明する。図７（ａ）〜図７（ｋ）は、仮想的小型セルがどのように生成されるか、及び各ユーザすなわち各ＵＥがそれぞれの仮想的小型セルにどのように関連付けられるかを示している。図７（ａ）には、開始時の状況を示している。ユーザプレーン１０８は、ユーザプレーン基地局ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３を有している。Ｕプレーン１０８内に１１台のＵＥがあるとする。図７（ａ）において、ユーザ機器の左上にある数字はＵＥの番号を示しており、右下にある数字はユーザ機器ごとの所望のデータレートを示している。図の下側の部分には、図５のアルゴリズムが適用されるときに追加されることになる、図５を参照して説明したテーブル２１８を示している。図７（ａ）は、ステップ２００（図５を参照）にて開始し、図５のステップ２０２として説明したように、ＵＥの集合が既に作られているアルゴリズムを示している。図７の例において、ＵＥの集合は、関連付けられているそれぞれの所望のデータレートを有する１１台のＵＥを含んでいる。次のステップにおいて、ＵＥの集合からアンカーＵＥが特定される（図５のステップ２０６を参照）。図７の例では、アンカーＵＥは、最も高いデータレート要件を有するＵＥとして選択される。図５を参照して上記で述べたように、他の要件が考慮される場合もあるが、図７を参照して説明する例では、最も高いレート要件を前提とする。図７（ａ）に示したＵＥの集合において、破線の円によって示したユーザ機器ＵＥ１が最も高いレート要件、すなわち、最も高い所望のデータレートを有する。そのため、図５のステップ２０６において、ＵＥ１がアンカーＵＥとして選択される。アンカーＵＥ１に関して、Ｕプレーン基地局ＢＳ１が、アンカーＵＥにとって最良の伝搬状態を有する基地局として特定される（図５のステップ２０８を参照）。このようにして、ユーザプレーン基地局１及びユーザ機器ＵＥ１により、アンカーユーザと仮想的小型セルが定められ、このセルに対して仮想セルＩＤ、例えばＩＤ「ａ」が割り当てられる（ステップ２１２を参照）。その後、比較的小さなスペクトル電力密度でカバーすることのできる全てのＵＥが、ＵプレーンＢＳ１に関連付けられる（ステップ２１４を参照）。図７の例では、Ｕプレーン基地局ＢＳ１の周囲の全てのＵＥすなわちＵＥ２、ＵＥ３、ＵＥ４のうち、ＵＥ４のみが、小さなスペクトル電力密度でカバーすることのできるＵＥとして特定され、同じく仮想的小型セル「ａ」も示している図７（ｂ）に示しているように、Ｕプレーン基地局ＢＳ１に対して関連付けられる。図７（ｃ）に示しているように、テーブル２１８において、選択されたＵプレーン基地局ＢＳ１つまりＩＤ「ａ」と、関連付けられているＵＥ、すなわちＵＥ１及びＵＥ４とが保存される（ステップ２１６を参照）。このテーブルにおいて、関連付けられているＵＥの欄の第１のエントリがアンカーＵＥを示すものとなるように、アンカーＵＥは最初に保存される。この場合は、ＵＥ１である。さらに、関連付けられているＵＥの全レート要件が示されており、図７に示す例では、１２である。ＵＥ１のレート要件が１０であり、ＵＥ４のレート要件が２であるからである。また、最大送信電力Ｔ１，ＢＳ１も保存される。ステップ２１６に従って上記で言及した情報を保存した後に、図５に関して説明した方法は、ステップ２１９において、図７（ｃ）に示すように、保存されたＵＥをＵＥの集合から削除し、ＵＥ２、ＵＥ３、ＵＥ５〜ＵＥ１１のみが残る。ＵＥの集合は依然としてＵＥを含んでいるため、本方法は、ステップ２０６に戻る。ＵＥの集合に残っているＵＥの中から、最も高いレート要件を有するＵＥがアンカーＵＥとして選択される。
図７（ｄ）に示す状況では、最も高く同じレート要件を有する２つのＵＥ候補、すなわち、ＵＥ５及びＵＥ８を示している。アンカーＵＥとしてＵＥ８が選択され、アンカーＵＥにとって最良の伝搬状態を有するＵプレーン基地局として、ＵプレーンＢＳ３が特定される。アンカーＵＥ８及びＵプレーンＢＳ３によって定められる仮想的小型セルは、関連付けられている仮想セルＩＤ「ｂ」を有している。残りのＵＥのうち、ＵＥ９のみが小さなスペクトル電力密度でカバーすることができ、そのため、ＵプレーンＢＳ３に関連付けると判断される。図７（ｅ）に示すように、ＵプレーンＢＳ３に関して、仮想セルＩＤ「ｂ」と、９という全レート要件を有する、関連付けられているＵＥ８及び９とを示すこの情報が、テーブル２１８に保存される。また、最大送信電力Ｔ８，ＢＳ３も示している。図７（ｅ）から更にわかるように、ＵＥの集合からＵプレーンＢＳ３に関連付けられたＵＥが削除され、ＵＥ２、ＵＥ３、ＵＥ５〜ＵＥ７、ＵＥ１０、ＵＥ１１が残る。
本方法は次の反復に進み、図７（ｆ）に示すように、最も高いレート要件を有するＵＥ５が、次のアンカーＵＥとして選択され、ＵＥ５にとって最良の伝搬状態を有する基地局としてＵプレーンＢＳ２が特定される。ＵプレーンＢＳ２及びアンカーＵＥ５によって定められる仮想的小型セルは、ＩＤ「ｃ」を有する。残りのＵＥのうち、ＵＥ６のみが小さなスペクトル電力密度でカバーすることができ、そのため、ＵプレーンＢＳ２に関連付けるＵＥであると判断される。図７（ｇ）に示すように、この情報は、テーブル２１８に保存され、すなわち、ＵプレーンＢＳ２が仮想セルＩＤ「ｃ」に関連付けられ、全レート要件として１０を有するＵＥ５及び６を含むことが示されている。また、最大送信電力Ｔ５，ＢＳ２も示されている。さらに、保存されたＵＥがＵＥの集合から削除され、ＵＥ２、ＵＥ３、ＵＥ７、ＵＥ１０、ＵＥ１１のみが残る。
その後、本方法は次の反復ステップに進み、図７（ｈ）に示すように、次のアンカーとして、残りのＵＥのうちの最も高いレート要件を有するＵＥ１０が選択される。このアンカーＵＥに関して、最良の伝搬状態を有する基地局としてＵプレーンＢＳ３が決定される。ＵプレーンＢＳ３及びＵＥ１０によって定められる仮想的小型セルは、セルＩＤ「ｄ」を有する。残りのＵＥのうち、ＵＥ７のみを小さなスペクトル電力密度でカバーすることができ、ＵＥ７もＵプレーンＢＳ３に関連付けると更に判断される。図７（ｉ）に示すように、テーブル２１８がそれに応じて更新される。そして、保存されたＵＥがＵＥの集合から削除され、ＵＥの集合内にＵＥ２、ＵＥ３、ＵＥ１１のみが残る。
図７（ｊ）に示すように、これらの残りのＵＥのうち、ＵＥ３が次のアンカーＵＥとして選択され、ＵプレーンＢＳ１がアンカーＵＥ３にとって最良の伝搬状態を有すると判断される。ＵプレーンＢＳ１及びアンカーＵＥ３によって定められる仮想セルはＩＤ「ｅ」を有する。残りのＵＥのうち、ＵＥ２のみが、ＵプレーンＢＳ１によって小さなスペクトル電力密度でカバーすることのできるＵＥと判断される。図７（ｋ）に示すように、テーブル２１８がそれに応じて更新され、保存されたＵＥがＵＥ集合から削除され、ＵＥ集合内にＵＥ１１のみが残る。その後、本システムはステップ２０６に戻り、ＵＥ１１が次のアンカーＵＥとして特定される。しかし、ＵＥ１１が利用できる適切なＵプレーンＢＳが存在しないため、図５を参照して説明したように（ステップ２１０を参照）、ＵＥ１１はＣプレーン基地局１００（図３を参照）に関連付けられる。
その後、ＵＥの集合内にＵＥは残っていないと判断されるため、図５の方法は終了する。実施形態によって、図５のステップ２２２に示すような周波数割当て手法が望まれる場合は、本方法は、その周波数割当てに進むことができる。
以下の記述では、仮想的小型セルの周波数割当てを可能にする本発明の実施形態を更に詳細に説明する。この実施形態によれば、仮想セルの周波数割当てのための２段階の方法が与えられる。第１の段階で、動的な電力制御によってもたらされる動的な干渉環境において干渉源を特定し、別の段階で、周波数リソースを動的に分割し、不必要な干渉を引き起こすことも、周波数リソースを無駄にすることもなく、種々の仮想的小型セルの容量の要求を満たすだけの十分なリソースを割り当てる。
図８は、本発明の実施形態による仮想的小型セルの干渉制御及びリソース割当ての手法を示している。干渉源特定ステップに関して、干渉特定アルゴリズム３００が実行される。このアルゴリズムは、図５の方法によって生成されたＵＥと仮想的小型セルとの関連付けテーブル２１８と、図６に関して上記で説明した潜在的干渉源テーブル２３８との情報を入力として受ける。これらのテーブルからの入力に基づいて、干渉特定アルゴリズム３００は、仮想セル干渉グラフ３０２を出力する。干渉特定アルゴリズムは、ＣプレーンＢＳ１００によって集中的に、又はＵプレーンＢＳ１０４によって分散的に実行して、Ｃプレーン基地局１００において定期的に、又は要求に応じて集約することができる。次のステップでは、干渉源の特定後に、ＣプレーンＢＳ１００によって集中的に実行することのできる、動的な周波数リソース分割及び割当てアルゴリズム３０４が実行される。このアルゴリズム３０４は、周波数の割当てのために、干渉特定アルゴリズム３００によって生成された仮想セル干渉グラフ３０２と、テーブル２１８において示されている全レート要件から導き出される、仮想セルごとのリソース要件３０６とを入力として受ける。その後、このアルゴリズム３０８は、仮想セルごとの周波数割当て結果３０８を出力する。
動的な電力割当ては、ＵプレーンＢＳの送信電力が変化するに伴い、干渉の環境が絶えず変化するため、干渉の特定に新たな課題をもたらす。これを、図９を参照して説明する。同図は、固定的な電力割当て（図９（ａ））と動的な電力割当て（図９（ｂ））との違いを示している。同図は、動的な電力割当てが、潜在的な干渉源を特定することを難しくする動的な干渉環境をどのようにもたらすかを示している。図９の上側部分には、第１の時点ｉにおける状況を示しており、下側部分には、後の第２の時点ｊにおける状況を示している。ユーザ機器ＵＥ及び３つのＵプレーンＢＳ１〜３が与えられている状況を前提とする。図９（ａ）に示す固定的な電力割当ての状況では、全てのＵプレーンＢＳが最大電力Ｔｍａｘにおいて送信を行うとする。さらに、ＵＥに対する実線の矢印によって示すように、ＢＳ１が所望の信号を送信し、ＵＥがＢＳ１からサービスの提供を受けるとする。ＢＳ２及びＢＳ３の存在に起因して、ＵＥは干渉信号も受信する。ＵＥは、ＢＳ３よりもＢＥ２に近いため、ＢＳ２からは強い干渉信号（点線矢印によって示す）を受信し、ＢＳ３からは、破線矢印によって示すように弱い干渉信号を受信する。図９（ａ）では固定的な電力割当てを行うため、時点ｉ及び時点ｊにおいて状況は同じである。図９（ｂ）に示すような動的な電力割当てを行う場合は、状況が変化する。時点ｉにおいて、各基地局１、２及び３がそれぞれ、異なる電力レベルＴ１ａ、Ｔ２ａ、Ｔ３ａにて送信を行うとする。図９（ｂ）に関して説明する例では、ＵＥは基地局１からサービスの提供を受け、実線の矢印により示すような所望の信号を受信する。基地局２及び３のそれぞれの送信電力レベルは、基地局２の送信電力が、破線矢印によって示すように弱い干渉信号を生成するのみであり、基地局３の送信電力Ｔ３ａが、ユーザ機器にとって干渉が観測されない程度であるとする。しかし、時点ｊにおいて送信電力レベルを変更すると、干渉の状況は、図９（ｂ）の下側部分において示すように変化する場合がある。基地局１の送信電力Ｔ１ａは変わらないものの、基地局２及び３の送信電力Ｔ２ｂ及びＴ３ｂは増加する。それにより、ＵＥは、時点ｉとは異なり、この時点では基地局２及び基地局３の両方から点線によって示すような強い干渉信号を受信することになると想定される。
干渉源の状況の変化に対処するために、周波数の制御及び電力の割当てのための拡張可能な手法と、潜在的干渉源を特定するための信頼性のある手法とが必要となる。さらに、これは、小型セルの送信電力が変化する場合でも小型セルの発見を容易にする必要がある。この問題に対処するために、Ｃプレーン基地局は、各Ｕプレーン基地局の周囲の広域伝搬環境を得る必要があり、この情報を得るための幾つかの機構を用いることができる。これを果たす一例は、チャネル測定にあたり、Ｕプレーン基地局がパイロットを送信することである。ＵＥはパイロットを測定し、チャネル状態をＣプレーン基地局に報告する。Ｃプレーン基地局は、この情報を利用して、各Ｕプレーン基地局に最適なやり方で電力を割り当てて、潜在的な干渉を軽減することができる。別の手法は、Ｃプレーン基地局において、各Ｕプレーン基地局の周囲の広域伝搬環境を取得し、この情報を入力として用いて種々の電力割当てのための潜在的干渉テーブルを構成するデータベースを保持することを伴う。本発明の実施形態によれば、この目的のために実施することのできる更に別の手法が提供される。この手法によれば、Ｕプレーン基地局によって使用することのできる電力レベルは、決まった数に制限される。Ｕプレーン基地局は、この目的のために割り当てられた特定のリソースブロックにおいて、サポートされた電力レベルによりパイロットシンボルを送信するとともに、Ｃプレーン基地局は、干渉を軽減するために、パイロット送信と、そのパイロット送信のために用いられる特定のリソースとを調和させる。ＵＥは定期的に又は必要に応じて特定のリソースブロックを測定し、各電力レベル及び担当のＵプレーンＢＳによる達成可能な最大ＳＮＲと、各電力レベルにおいて所与のしきい値を超えて検出される場合があるＵプレーン基地局の識別情報となどの情報を報告する。この情報は、ＣプレーンＢＳに直接報告されるか、又はＵプレーンＢＳにおいて収集され、ＣプレーンＢＳにおいて集約される。ＣプレーンＢＳは、この情報を用いて、図６に関して上記で説明した潜在的干渉源テーブルを構成する。図５に関して説明したＵＥと仮想的小型セルとの関連付けテーブル２１８とともに、ＣプレーンＢＳは、任意の電力割当てのために全ての仮想セルに関する干渉グラフを構成するために必要な全ての情報を得る。
動的な周波数割当て手法は、干渉グラフ及び仮想セルの相対的な容量の要件を用いて、干渉を引き起こすことなく全てのセルの容量の要求を公平に満たすことができるように、利用可能な周波数リソースを動的に分割する。この手法を図１０に示している。第１のステップでは、全ての仮想的小型セルの容量の要求が正規化され、仮想セルごとに全レート要件を示すテーブル２１８から容量の要求が求められる。その後、符号３１０に示すように、仮想的小型セルの干渉グラフの頂点彩色アルゴリズムを適用して、色の数を求める。色ごとに、図１０の符号３１２に示すように、その色が割り当てられた全ての仮想セルの最大の相対的容量要求が求められ、色ごとの最大の相対的容量要件に応じて、周波数帯域（Ｘ ＭＨｚ）が分割される。動的な周波数分割の後に、ＣプレーンＢＳは、各ＵプレーンＢＳの能力、仮想的小型セル内において関連付けられているＵＥの能力、及びＵプレーンＢＳごとの以前の割当ての履歴といった幾つかの要因を考慮して、図１０の符号３１４に示すように、各仮想的小型セルにサービスを提供するＵプレーンＢＳに周波数リソースを割り当てる。
以下、支援型の仮想的小型セルの発見に関する本発明の実施形態を説明する。上記のように、ＣプレーンＢＳによって、ＵＥと仮想的小型セルとの関連付けが行われる。そのため、ＵＥは、接続する必要がある仮想セルを前もって知っているわけではない。仮想的小型セルの発見を容易にするために、マクロセル支援型の仮想的小型セル発見方法を説明する。この方法によれば、ＣプレーンＢＳは、関連する情報を、バックホールリンクを通してＵプレーンＢＳに送るとともに、かつ無線によりＵＥに送る。ＵプレーンＢＳは、離脱するＵＥに関するバッファデータを、直接的なリンクが存在する場合は、新たにサービスを提供するＵプレーンＢＳと直接的に、あるいはＵプレーンＢＳ間にこのような直接的なバックホールリンクが存在しない場合には、ＣプレーンＢＳを通して、交換することができる。本発明の実施形態によれば、ＣプレーンＢＳは、以下の情報を各ＵプレーンＢＳに送る。
− 以下のものを含む、ＵプレーンＢＳの制御下にある各仮想的小型セルに対するリソース割当て
○ 使用対象の周波数リソース
○ 各周波数リソースにおいて許される最大送信電力スペクトル密度
○ パイロット信号を送信するためのリソースブロック
− 各仮想セルに関連付けられているＵＥ
− 離脱するＵＥに関するバッファデータの送信先
以下の情報が、ＣプレーンＢＳからカバレッジエリア内の各ＵＥに送られる。
− ＵＥが関連付けられている仮想的小型セル
− パイロット信号を探すためのリソースブロック
− 関連付けられている仮想セルについての接続情報
以下、動的な処理の課題を扱うための実施形態を説明する。仮想的小型セルの構築と、ＵＥと仮想的小型セルとの関連付けと、動的な周波数割当てとについての上記手法から最大の利益を得るために、幾つかの機構を実施して現実の世界における展開を容易にすることができる。これは、上記の方法を実行する時点を決定する手法と、その方法の各実行後に、システムへのＵＥの加入又は離脱に対応する方法を決定する手法とを伴う。本発明の実施形態は、図５に示した方法と、動的な周波数分割及び割当てのための更なるステップとを含む。実施形態によれば、仮想的小型セルの構築と、ＵＥと仮想的小型セルとの関連付けと、仮想的小型セルの電力割当て及び動的な周波数分割割当てとを行うための統合された方法が定期的に実行される。本方法の次の実行時までの時間は、リソース割当て（resource allocation, ＲＡ）リフレッシュカウンタを用いて監視される。本方法を定期的に実行するために、低い時間的粒度（low time granularity）、例えば５分〜１０分が設定される。しかしながら、実施形態によれば、ネットワーク内の状況によりリソースの再割当てが必要とされる場合に、本方法がより高い時間的粒度（higher time granularity）で実行できるようにする機構が提供される。これは、ＵＥのモビリティ、変化するトラフィック要件、マクロセルの負荷等の外部の要因を用いて、通常の状況において生じるような速度よりも速くＲＡカウンタを減少させることによってなされる。
以下、ＵＥの加入及び離脱を扱う方法を説明するための例を示す。ＵＥを仮想的小型セルに関連付けた後に、ネットワークは、ＵＥの移動と、新たなＵＥの、システムへの加入要求と、既存のＵＥのシステムからの離脱要求と、既存のＵＥの新規のＱｏＳ要求等を扱わなければならない。このようなイベントが生じたときにいつでも上記の方法を実行することは困難である。その一方で、次の更新時期まで待つとなると、幾つかのＵＥに対するサービスに劣化が生じるおそれがある。そのため、実施形態によれば、ネットワークの性質を変更することができ、新たなリソース割当ての検討を促すことのできる２つの状況が特定される。これらの状況は、ＵＥの加入又はＵＥの離脱のいずれかである。
ＵＥがネットワークへのアクセスを最初に要求するときか、又はモビリティのために、若しくはサービスを提供する仮想的小型セルが満たすことのできない新たなＱｏＳ要件のために、既存のＵＥが別の仮想的小型セルに接続する必要があるときかに、加入の状況が生じる。他方、例えば、既存のＵＥがカバレッジの範囲外に移動しつつあるために、その既存のＵＥのＱｏＳ要件が、サービスを提供している仮想的小型セルによってもはや満たされない可能性があるときか、又は既存のＵＥがネットワークから離脱するとき（例えば、電源がオフになるか、若しくは別のマクロセルに加入するとき）かに、離脱の状況が生じる。
図１１は、ＵＥの加入を扱う実施形態を示している。加入の状況は、新たなＵＥがネットワークに加入するときか、又は既存のＵＥが関連付けられている仮想セルのカバレッジ外に移動し、別の仮想セルのカバレッジエリアに進入するときかに生じる。この実施形態によれば、第１のステップ４００において、対象のＵＥに関し、最も実現性の高い仮想セルにおいてそのＵＥがアンカーになるかどうかが判断される。これに当てはまらない場合には、ステップ４０２において、そのＵＥは最も実現性の高い仮想セルへと関連付けられることになり、本方法はステップ４０４にて終了する。さもなければ、すなわち、当該ＵＥが最も実現性の高い仮想セルにおいてアンカーである場合には、本方法はステップ４０６に進み、そのＵＥはまずマクロＢＳ（例えば、Ｃプレーン基地局）からサービスの提供を受ける。ステップ４０８において、マクロＢＳは、ＲＡリフレッシュカウンタを、現在のマクロセルの負荷及び仮想的小型セルの負荷によって重み付けすることのできる量だけ減少させる。ステップ４１０において、リフレッシュカウンタの更新が新たなリソース割当ての要因となるかどうかが判断される。要因となる場合には、マクロセルＢＳは、上記のセル関連付け及びＲＡアルゴリズムを実行する（ステップ４１２を参照）。さもなければ、本方法は終了する。実施形態によれば、ＵＥの加入の状況において、最も実現性の高い仮想セルは、ＵＥの所望のＱｏＳ要件を満たすだけの十分な利用可能容量を有する全ての仮想セルの中で、ＵＥの所望のＱｏＳ要件を満たすために最小の電力スペクトル密度を使用する仮想的小型セルとして定めることができる。別の基準を用いて、最も実現性の高い仮想セルを定めることもできる。
図１２は、ＵＥの離脱の状況を扱う方法を示している。ＵＥがネットワークから離れるときか、関連付けられている仮想セルのカバレッジエリアから離れるときか、電源が切られるときかに、離脱が生じる。ステップ４１４において、当該ＵＥがサービス提供を行っている仮想セルにおけるアンカーであるかどうかが判断される。アンカーではない場合には、本方法はステップ４１６において終了する。このＵＥの離脱によって状況が実質的に変わるわけではなく、その結果、リソースの割当てが不要だからである。これに対し、既存のＵＥが、サービスの提供を行っている仮想セルのアンカーである場合には、ステップ４１７において、マクロ基地局は、ＲＡリフレッシュカウンタを、現在のマクロセルの負荷及び仮想的小型セルの負荷によって重み付けされる量だけ減少させる。ステップ４１８において、リフレッシュカウンタの更新が新たなリソース割当ての要因となるかどうかが判断される。要因となる場合には、マクロセルＢＳは、ステップ４２０において、セル関連付け及びＲＡアルゴリズムを実行する。さもなければ、本方法は終了する。
図１１及び図１２を参照して説明した方法を容易にするために、各ＵプレーンＢＳは、定期的に、又は必要に応じて、バッファのサイズを含んだ、各ＵプレーンＢＳによって制御される各仮想セル内の現在の負荷についての情報をＣプレーンＢＳに対して送る。この情報は、ＣプレーンＢＳによって、本方法の各々の実行のタイミングを決定し、ハンドオーバの可能性を最小限に抑えるために用いることができる。
本発明の実施形態による上記の手法は、有益である。この手法は、効率的なロード・バランシングを可能とし、周波数のプランニングがセルの負荷及びＵＥの要件に基づいて動的に行われるために詳細なプランニングを必要とすることなく柔軟な小型セルの展開を可能とし、さらに高性能のバックホールの能力も不要であるからである。更なる利点は、干渉の制御によりリソースの再利用の度合が高まることと、ユーザの分布及び容量の要件の変化に迅速に対応できることと、固定的な電力割当てを用いる集中型小型セル展開は一般的に最大送信電力において処理を行うため、このような従来の手法と比べてエネルギー効率が改善できることとである。別の利点は、ユーザにとってのＱｏＥ（Quality of Experience, 体感品質）を更に改善できることである。
実施形態によれば、各々が複数の小型セルを有する複数のマクロセル１００１〜１００４を含む無線通信システムが提供される。すなわち、この無線通信システムは、図１３に示しているように、図１に示したような１以上の、分離されたセルのシステムを有している。
実施形態によれば、本発明の手法は、コントローラ１００ａを含むＣプレーンＢＳ１００において実施することができる。コントローラ１００ａは、上記のようにして、１以上のＵプレーンＢＳの動作状態を制御する。図１４は、図１と同様の、分離されたセルのシステムを示している。このシステムにおいて、ＣプレーンＢＳ１００は上記のコントローラ１００ａをも有している。さらに、実施形態によれば、ＣプレーンＢＳ１００は、図１４に示しているようにデータベース１００ｂをも有している。このデータベース１００ｂは、ＣプレーンＢＳ１００のカバレッジエリア１０２を分割してできる地理的グリッド要素の各グリッド要素について、トラフィックの値及びユーザの数を保存するものである。
更なる実施形態によれば、装置を提供することができる。図１５は、データベース５００ａ及びコントローラ５００ｂを備えた装置５００を有する、図１の分離されたセルのシステムを示している。この装置は、接続５０２により示しているインタフェースを介してＣプレーンＢＳ１００と接続される。装置５００は、上記で説明した各テーブルをデータベース５００ａに保存し、コントローラを用いて、インタフェース５０２を通じて各ＵプレーンＢＳとの間で通信される各信号を提供する。
さらに、実施形態によれば、ＵプレーンＢＳ１０４には、例えばそのバックホール接続によって、上記のようにして自己の動作状態を制御する信号を受信するインタフェースが設けられる。
説明された概念の幾つかの態様は装置との関係で説明されたが、これらの態様は対応する方法の説明も表し、ここでブロック又はデバイスは方法ステップ又は方法ステップの特徴に対応することが明らかである。それに類似して、方法ステップとの関係で説明された態様も、対応する装置の対応するブロック又はアイテム又は特徴の記述を表すものである。
ある実施態様要件に依拠して、本発明の実施形態はハードウェア又はソフトウェアで実施することができる。実施態様は、電子的に読取り可能な制御信号が格納されたデジタルストレージ媒体、例えばフロッピー（登録商標）ディスク、ＤＶＤ、ブルーレイ、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、又はフラッシュメモリを用いて実行することができ、それらは、それぞれの方法が実行されるようにプログラム可能なコンピュータシステムと連携する（又は連携可能である）。したがって、デジタルストレージ媒体はコンピュータ可読とすることができる。
本発明による幾つかの実施形態は、本明細書に記載された方法のうちの１つが実行されるようにプログラム可能なコンピュータシステムと連携することができる電子的に読取り可能な制御信号を有するデータ担体を含む。
概して、本発明の実施形態は、プログラムコードを有するコンピュータプログラム製品として実装することができる。上記プログラムコードは、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行されると、方法のうちの１つを実行するように動作可能である。プログラムコードは、例えば機械可読担体上に格納することができる。
他の実施形態は、機械可読担体上に格納された、本明細書に記載された方法のうちの１つを実行するコンピュータプログラムを含む。
したがって、換言すれば、本発明の方法の一実施形態は、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されるときに本明細書に記載された方法のうちの１つを実行するプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。
したがって、本発明の方法の更なる実施形態は、データ担体（又はデジタルストレージ媒体若しくはコンピュータ可読媒体）であり、そのデータ担体は、そのデータ担体上に記録された、本明細書に記載された方法のうちの１つを実行するコンピュータプログラムを含む。
したがって、本発明の方法の更なる実施形態は、本明細書に記載された方法のうちの１つを実行するコンピュータプログラムを表すデータストリーム又は信号シーケンスである。データストリーム又は信号シーケンスは、例えば、データ通信接続を介して、例えばインターネットを介して送られるように構成することができる。
更なる実施形態は、本明細書に記載された方法のうちの１つを実行するように構成又は適合された処理手段、例えばコンピュータ又はプログラム可能な論理デバイスを含む。
更なる実施形態は、本明細書に記載された方法のうちの１つを実行するコンピュータプログラムがインストールされたコンピュータを含む。
幾つかの実施形態では、プログラム可能な論理デバイス（例えばフィールドプログラマブルゲートアレイ）を用いて、本明細書に記載された方法の機能のうちの幾つか又は全てを実行することができる。幾つかの実施形態では、フィールドプログラマブルゲートアレイが、本明細書に記載された方法のうちの１つを実行するためにマイクロプロセッサと連携することができる。概して、本方法は任意のハードウェア装置によって実行されることが好ましい。
上述した実施形態は、単に本発明の原理を例示したものに過ぎない。本明細書に記載された構成及び詳細の変更及び変形は当業者には明らかであることが理解される。したがって、添付の特許請求の範囲によってのみ定められ、本明細書における実施形態の記述及び説明のために提示した特定の詳細に限定されるものではないことが意図される。

Claims (15)

  1. 複数のユーザプレーン基地局（１０４）を含むカバレッジエリア（１０２）を有する制御プレーン基地局（１００）を備えた無線通信システムにおいて、あるユーザプレーン基地局（１０４）を含んだ仮想的なユーザプレーンセルを構築する方法であって、
    前記制御プレーン基地局（１００）のカバレッジエリア（１０２）内のユーザの集合から、構築対象の仮想的小型セルのフットプリントを定めるアンカーユーザを特定するステップ（２０６）と、
    前記制御プレーン基地局（１００）のカバレッジエリア（１０２）内の前記複数のユーザプレーン基地局（１０４）から、前記アンカーユーザにサービスを提供するにあたり最良の伝搬状態を有するユーザプレーン基地局（１０４）を選択するステップ（２０８）と、
    前記ユーザの集合のうち、選択されたユーザプレーン基地局（１０４）が前記アンカーユーザより小さなスペクトル電力密度でサービスを提供することのできるユーザを、選択されたユーザプレーン基地局（１０４）へと関連付けるステップ（２１４）と、
    選択されたユーザプレーン基地局（１０４）と、選択されたユーザプレーン基地局（１０４）に関連付けられているユーザとを有する前記仮想的なユーザプレーンセルを構築するステップであって、該仮想的なセルは、選択されたユーザプレーン基地局（１０４）を中心として前記アンカーユーザへと延びているものである、ステップと
    を含む方法。
  2. 前記アンカーユーザを特定するステップは、１以上の所定の要件を満たすユーザを前記ユーザの集合から選択するステップを含むものである、請求項１に記載の方法。
  3. 前記ユーザプレーン基地局（１０４）を選択するステップは、前記制御プレーン基地局（１００）のカバレッジエリア（１０２）内の各々の前記ユーザプレーン基地局（１０４）の周囲の伝搬状態に基づいて行われるものである、請求項１又は２に記載の方法。
  4. ユーザからの測定報告により、又は前記制御プレーン基地局（１００）のカバレッジエリア（１０２）内の各々の前記ユーザプレーン基地局（１０４）の周囲の広域伝搬状態を有するデータベースから、広域伝搬状態が得られる、請求項３に記載の方法。
  5. 前記制御プレーン基地局（１００）のカバレッジエリア（１０２）内の複数のユーザから、前記制御プレーン基地局（１００）のカバレッジエリア（１０２）内の前記ユーザプレーン基地局（１０４）からサービスの提供を受ける可能性のある一組のユーザを選択することにより、前記ユーザの集合を決定するステップを含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
  6. ユーザの能力と、ユーザのモビリティと、ユーザのレート要件と、ユーザの契約クラスと、ユーザの送信履歴とのうちの１以上の基準に従って、前記ユーザの集合からユーザが選択され、
    前記ユーザの能力は、動作周波数の範囲と、最大送信電力と、送信能力とのうちの１以上を含むものである、請求項５に記載の方法。
  7. 前記仮想的なユーザプレーンセルを構築するステップは、該仮想的なユーザプレーンセルに対して仮想セル識別情報を割り当てるステップ（２１２）を含むものである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記仮想的なユーザプレーンセルの構築は、前記制御プレーン基地局（１００）により行われ、
    前記制御プレーン基地局（１００）は、バックホールリンク（１１０）を通して前記ユーザプレーン基地局（１０４）に情報を送るとともに、無線により前記ユーザ（１１２）に情報を送るものであり、
    前記ユーザに送られる情報は、該ユーザが関連付けられている仮想セルと、該仮想セルを提供するユーザプレーン基地局（１０４）とについての情報を含むものであり、
    前記ユーザプレーン基地局（１０４）に送られる情報は、該ユーザプレーン基地局（１０４）によって制御される各仮想セルに関連付けられているユーザについての情報を含むものであり、
    前記ユーザプレーン基地局（１０４）は、離脱するユーザに関するデータを、新たにサービスを提供するユーザプレーン基地局（１０４）との間で直接的に、又は前記制御プレーン基地局（１００）を通して交換するものである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記特定するステップと、前記選択するステップと、前記関連付けるステップと、前記構築するステップとは定期的に行われるものである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記ネットワーク内の状況によりリソースの再割当てが必要な場合に、次の実行までの時間が短縮され、
    前記状況は、ユーザのモビリティと、変化するトラフィックの要件と、マクロセルの負荷と、ユーザの加入という状況と、ユーザの離脱という状況とのうちの１以上を含むものである、請求項９に記載の方法。
  11. 構築された仮想的小型セルごとに、選択されたユーザプレーン基地局（１０４）と、関連付けられているユーザと、必要とされる容量と、最大送信電力スペクトル密度とを列挙したテーブル（２１８）を生成するステップ（２１６）を含む請求項９又は１０に記載の方法。
  12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法のステップをコンピュータに実行させるコンピュータ可読命令を有するコンピュータ可読媒体を備えたコンピュータプログラム。
  13. 複数のユーザプレーン基地局（１０４）を含むカバレッジエリア（１０２）を有する制御プレーン基地局（１００）を備えた無線通信システムのための装置であって、
    請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法に従って、ユーザプレーン基地局（１０４）を含む仮想的なユーザプレーンセルを構築するコントローラ（５００ｂ）を備えた装置。
  14. 制御プレーン基地局（１００）を備えた無線通信システムにおける制御プレーン基地局（１００）であって、
    複数のユーザプレーン基地局（１０４）を含むカバレッジエリア（１０２）を有し、
    請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法に従って、ユーザプレーン基地局（１０４）を含む仮想的なユーザプレーンセルを構築するコントローラ（１００ａ）を備えた制御プレーン基地局（１００）。
  15. １以上のユーザにサービスを提供する複数のユーザプレーン基地局（１０４）を含むカバレッジエリア（１０２）を有する制御プレーン基地局（１００）を備えており、
    請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法に従って、ユーザプレーン基地局（１０４）を含む仮想的なユーザプレーンセルを構築する無線通信システム。
JP2014099233A 2013-05-16 2014-05-13 仮想的なユーザプレーンセルを構築する方法、コンピュータシステム、無線通信システムのための装置、制御プレーン基地局、及び無線通信システム Expired - Fee Related JP5801922B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13168087.8A EP2804413A1 (en) 2013-05-16 2013-05-16 Method for creating a virtual user-plane cell, computer system, apparatus for a wireless communication system, control plane base station, and wireless communication system
EP13168087.8 2013-05-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014225873A JP2014225873A (ja) 2014-12-04
JP5801922B2 true JP5801922B2 (ja) 2015-10-28

Family

ID=48430561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014099233A Expired - Fee Related JP5801922B2 (ja) 2013-05-16 2014-05-13 仮想的なユーザプレーンセルを構築する方法、コンピュータシステム、無線通信システムのための装置、制御プレーン基地局、及び無線通信システム

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2804413A1 (ja)
JP (1) JP5801922B2 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016092853A1 (ja) * 2014-12-11 2016-06-16 日本電気株式会社 基地局および端末装置
WO2016165127A1 (en) 2015-04-17 2016-10-20 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Multiple conectivity in millimeter wave system
CN106304206A (zh) * 2015-05-15 2017-01-04 中兴通讯股份有限公司 一种虚拟小区动态的控制面信令的传递方法及系统
CN106028456B (zh) * 2016-07-11 2019-03-12 东南大学 一种5g高密度网络中虚拟小区的功率分配方法
CN108377542B (zh) * 2018-01-17 2020-11-17 西安邮电大学 一种基于信干漏比的功率分割方法
CN108769899B (zh) * 2018-05-16 2020-08-07 武汉虹信通信技术有限责任公司 一种提升4g公安定位系统有效距离的方法
EP3954152A4 (en) * 2019-04-08 2023-01-11 CommScope Technologies LLC METHOD AND SYSTEM FOR IMPROVING THE SHARING SPECTRUM CAPABILITY OF RADIOS
US20240349196A1 (en) * 2023-01-06 2024-10-17 Zeku Technology (Shanghai) Corp., Ltd. Apparatus and method for dynamic data plane layer 2 clock frequency/voltage adjustment

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2318483B (en) * 1996-10-18 2001-05-09 Motorola Ltd Dynamic control of cellular radio communication system resources
WO2008041281A1 (fr) 2006-09-29 2008-04-10 Fujitsu Limited Dispositif de station de base et procédé de configuration de cellules
EP2071738B1 (en) 2007-12-13 2016-09-07 Alcatel-Lucent USA Inc. A picocell base station and method of adjusting transmission power of pilot signals therefrom
US8295874B2 (en) 2009-06-10 2012-10-23 Motorola Mobility Llc Femto-cell power control using idle-mode user equipment in a cellular communication system
US9137684B2 (en) * 2010-04-21 2015-09-15 Airhop Communications, Inc. Method and system architecture for a self organizing network
JP5162630B2 (ja) 2010-08-05 2013-03-13 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 送信電力制御システム、基地局及び送信電力制御方法
EP2506639B1 (en) 2011-03-31 2014-06-04 Alcatel Lucent Pilot power control
US8774813B2 (en) * 2011-08-11 2014-07-08 Verizon Patent And Licensing Inc. Interference management
WO2013040070A1 (en) * 2011-09-12 2013-03-21 Ntt Docomo, Inc. Method and apparatus at the physical and link layer for mobile communications

Also Published As

Publication number Publication date
EP2804413A1 (en) 2014-11-19
JP2014225873A (ja) 2014-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5801922B2 (ja) 仮想的なユーザプレーンセルを構築する方法、コンピュータシステム、無線通信システムのための装置、制御プレーン基地局、及び無線通信システム
EP3207735B1 (en) Radio resource management in a telecommunication system
US11350405B2 (en) Enabling exchange of information on radio frame configuration in neighbor cells
Chowdhury et al. Network evolution and QoS provisioning for integrated femtocell/macrocell networks
CN109644405A (zh) 侧向链路中的清除发送（cts）功率控制
CN104160731A (zh) 用于动态频谱分配的方法、设备和系统
JP2017510210A (ja) 無線通信システムにおいて第１の基地局と第２の基地局とを動作させるための方法、その第１の基地局、および第２の基地局
TW201141249A (en) Method, apparatus and system for interference avoidance in a femtocell network
EP2708054B1 (en) Mobile station-assisted interference mitigation
JP2015529042A (ja) 基地局トランシーバのための装置、方法、およびコンピュータ・プログラム
EP3300553B1 (en) Allocating resources in a mobile telecommunication system
JP2014087061A (ja) 無線セルラネットワークのセルにおけるオペレーションを制御する方法、基地局及び無線セルラネットワーク
EP3195678B1 (en) Scheduling method and system for fourth generation radio mobile networks
EP3329710B1 (en) Control of activation of communication devices in a wireless communication network
KR20140090495A (ko) 빔포밍 장치, 및 그의 빔 셀 형성 방법
KR20170009867A (ko) 무선 통신 네트워크에서 기기 간 통신을 구현하기에 적합한 자원 할당 시스템 및 방법
KR20110069977A (ko) 다중 셀 공통 동작을 수행하는 통신 시스템 및 상기 통신 시스템을 위한 방법
EP3010276A1 (en) Configuration of communication devices
WO2016059082A1 (en) Controlling grouped communication devices
Thakur et al. An energy efficient cell selection scheme for femtocell network with spreading
KR101801487B1 (ko) Ｐｓ­ｌｔｅ시스템에서 공공 안전 사용자 우선순위 기반 자원 할당 및 로드 밸런싱을 위한 사용자 선택 방법 및 시스템
JP5664944B2 (ja) 基地局および無線リソースの設定方法
US20230188959A1 (en) Network-assisted blanking of shared resources for direct communication links
EP2932625B1 (en) Methods and systems for admission control and resource availability prediction considering user equipment (ue) mobility
KR101406355B1 (ko) 고속 이동환경에서의 분산소형 기지국 활용하는 이동 통신 시스템 및 이동 통신 서비스 제공 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150313

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150403

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150522

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150807

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150827

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5801922

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees