JP5980948B2 - ワイヤレス通信ネットワークのためのスケジューリングアルゴリズム - Google Patents
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Description
前述のように、多くのセルラー・サービス・プロバイダおよび/またはシステム製造業者は、LTE−Advancedなどの次期4Gワイヤレス通信ネットワークにおけるDASシステムの採用を考慮し得るため、出願人は、スループット最大化および活動化されたリモートユニット間での相互干渉を考慮しながら、異なるリモートユニットの同時活動化、および、異なる同時に活動化されたリモートユニットへの同じ使用可能物理リソースブロックの同時割振りのための、新しい単純で効率的なスケジューリング手順を提供するのに適した解決策を考案する問題に取り組んできた。
入力パラメータを取り出すステップであって、当該入力パラメータは、各ユーザ機器について、実際のネットワークセル条件に基づいて測定/推定されたチャネル品質を示すチャネル品質パラメータを含む、ステップと、
実際のネットワークセル条件から文脈付け解除(de−contextualized)されたチャネル品質を示す、対応するアトミックチャネル品質パラメータを取得するために、各チャネル品質パラメータに文脈付け解除(de−contextualization)関数を適用するステップと、
各スケジューリングされた物理リソースブロック、伝送フレーム、およびユーザ機器を示す2値割振り行列を提供するために、スケジューリングアルゴリズムを実行するステップと、
各スケジューリングされたユーザ機器からまたはユーザ機器へのトランスポートブロック伝送のためにスケジューリングされた伝送フレームによって使用されることになる、トランスポートブロックサイズの指示を取得するために、文脈付け関数を当該割振り行列に適用するステップと、
を含む。
各ユーザ機器に対して、ユーザ機器バッファの現在の状況を示す現行バッファ状況変数によって、アトミックチャネル品質パラメータをマスキングするステップと、
マスキングされたアトミックチャネル品質パラメータが最大値を有する、ユーザ機器、伝送フレーム、および物理リソースブロックをスケジューリングするステップと、
各スケジューリング時に、スケジューリングを示す第1の値で、スケジューリングされたユーザ機器、伝送フレーム、および物理リソースブロックに対応する割振り行列の要素を設定することによって、割振り行列を更新するステップと、
当該スケジューリングに従って、スケジューリングされたユーザ機器の現行バッファ状況変数を更新するステップと、
スケジューリングされた物理リソースブロックについて、スケジューリングされた伝送フレームに関するアトミックチャネル品質パラメータをゼロにするステップと、
スケジューリングされた物理リソースブロックに対応する、ゼロとは異なる各アトミックチャネル品質パラメータを更新するステップと、
を含むことができる。
アトミックチャネル品質パラメータがゼロとは異なる、ユーザ機器、伝送フレーム、物理リソースブロックを選択するステップと、
選択された各ユーザ機器について、選択されたユーザ機器バッファの現在の状況を示す現行バッファ状況変数を更新するステップと、
現行バッファ状況変数が最小値を有するユーザ機器、リモートユニット、および物理リソースブロックをスケジューリングするステップと、
各スケジューリング時に、スケジューリングを示す第1の値で、スケジューリングされたユーザ機器、伝送フレーム、および物理リソースブロックに対応する割振り行列の要素を設定することによって、割振り行列を更新するステップと、
スケジューリングされた物理リソースブロックについて、スケジューリングされた伝送フレームに関するアトミックチャネル品質パラメータをゼロにするステップと、
スケジューリングされた物理リソースブロックに対応する、ゼロとは異なる各アトミックチャネル品質パラメータを更新するステップと、
を含むことができる。
割振り行列を更新する当該ステップの後に、スケジューリングされたユーザ機器に関するアクティブ伝送フレームの数を更新するステップと、
スケジューリングされた物理リソースブロックについて、スケジューリングされた伝送フレームに関するアトミックチャネル品質パラメータをゼロにする当該ステップの後に、対応する数のアクティブ伝送フレームがゼロである場合、スケジューリングされたユーザ機器に関するすべてのアトミックチャネル品質パラメータをゼロにするステップと、
を、さらに含むことができる。
各ユーザ機器について、実際のネットワークセル条件に基づいて測定/推定されたチャネル品質を示すチャネル品質パラメータを含む入力パラメータを取り出し、
実際のネットワークセル条件から文脈付け解除されたチャネル品質を示す、対応するアトミックチャネル品質パラメータを取得するために、各チャネル品質パラメータに文脈付け解除関数を適用し、
各スケジューリングされた物理リソースブロック、伝送フレーム、およびユーザ機器を示す2値割振り行列を提供するために、スケジューリングアルゴリズムを実行し、
各スケジューリングされたユーザ機器からまたはユーザ機器へのトランスポートブロック伝送のためにスケジューリングされた伝送フレームによって使用されることになる、トランスポートブロックサイズの指示を取得するために、文脈付け関数を当該割振り行列に適用する
ためのスケジューラユニットを含む。
空間層Li、すなわち、各i番目のUEiについてのアクティブ層の数(キャリアアグリゲーション手法の場合、アクティブ層の数の代わりにアクティブな伝送フレームの数が考慮されることに留意されたい)。
たとえば、同様にCU内に常駐し、実行されたスケジューリング判断に従い、特に、各UEiについてスケジューラによってスケジューリングされたアクティブセットに従い、各UEiについてのk番目のPRBkの予測されるビット量を修正できる関数として定義される、文脈付け関数fとを、使用する(すなわち文脈付け関数fは、文脈付け解除関数gに対して論理的に逆の動作を行う)。容易に理解されるように、文脈付け関数fおよび文脈付け解除関数gは、特定かつ偶発的な基準に従い任意の数式またはモデルによって表すことが可能であるため、本発明にとって限定的ではない。単なる例として挙げると、文脈付け関数fは、以下のように可能である。
・「近接ベース」は、各RUjが、近隣のRUjに対してのみ一定の干渉を誘導し、近隣でないRUjにはヌル干渉を誘導すると予想されることを示す。
・B2=max(0,q2)=130
次に、aCQI1,3,1=aCQI2,3,1はゼロにされる(PRB1がUE1へのデータ伝送のためにRU3上で割り振られたため、UE2へのデータ伝送のためのRU3上でのPRB1自体の割振りは回避される)が、層は飽和されていないため、UE1の行はゼロにされない。
・B2=max(0,q2−T2,2,2 *CQI_val[CQI2,2])=max(0,130−80)=50
次に、aCQI2,2,2=aCQI1,2,2はゼロにされる(PRB2がUE2へのデータ伝送のためにRU2上で割り振られたため、UE1へのデータ伝送のためのRU2上でのPRB2自体の割振りは回避される)が、層は飽和されていないため、UE2の行はゼロにされない。
一方で、バッファB2は通常通り計算可能である
・B2=max(0,q2−T2,2,1 *CQI_val[CQI_ind2,2−P2])=max(0,130−80−63)=0
次に、aCQI2,2,1=aCQI1,2,1がゼロにされ、ペナルティ付与係数が計算/取り出しされて、干渉モデルがaCQI(i,j,k)行列のaCQIi,j,k要素を更新するために適用される。結果として生じる行列は以下の通りである。
一方で、バッファB1は
・B1=max(0,93−72−72)=0
次に、aCQI1,3,2=aCQI2,3,2がゼロにされ、ペナルティ付与係数が計算/取り出しされて、干渉モデルがaCQI(i,j,k)行列のaCQIi,j,k要素を更新するために適用される。この時点で行列は空であり、スケジューリングアルゴリズムは終了し、以下に示される割振り行列を提供する。
q2=143−143=0
本来、ローカルおよび特定の要件を満たすために、当業者であれば、前述の解決策に多くの論理的および/または物理的な修正および変更を適用することができよう。より具体的に言えば、本発明は、その好ましい実施形態を参照しながらある程度の特殊性をもって説明してきたが、形および細部における様々な省略、置換、および変更、ならびに他の実施形態が可能であることを理解されたい。特に、本発明の異なる実施形態は、より完全に理解するために上記で示された特定の細部なしでさえ実施可能であり、むしろ不必要な細部によって説明が不明瞭にならないように、周知の特徴は省略または簡略化されている場合がある。さらに、本発明の任意の開示された実施形態に関連して説明された特定の要素および/または方法ステップは、一般的な設計選択として任意の他の実施形態に組み込まれ得ることが明確に意図されている。
Claims (15)
- 少なくとも1つのネットワークセル(110)を含むワイヤレス通信ネットワーク(100)内でリソース割振りをスケジューリングするための方法(200)であって、前記少なくとも1つのネットワークセルは、中央ユニット(105)であって、前記ネットワークセルにわたってカバレージを提供し、該中央ユニットを前記ネットワークセル内の少なくとも1つの対応するユーザ機器(UE1からUE7)と通信させるために少なくとも1つの伝送フレームを管理する中央ユニット(105)を含み、前記方法は、
入力パラメータを取り出すステップ(205)であって、前記入力パラメータは、各ユーザ機器について、実際のネットワークセル条件に基づいて測定/推定されたチャネル品質を示すチャネル品質パラメータを含む、ステップ(205)と、
前記実際のネットワークセル条件から文脈付け解除されたチャネル品質を示す、対応するアトミックチャネル品質パラメータを取得するために、各チャネル品質パラメータに文脈付け解除関数を適用するステップ(215)と、
各スケジューリングされた物理リソースブロック、伝送フレーム、およびユーザ機器を示す2値割振り行列を提供するために、スケジューリングアルゴリズムを実行するステップ(220、320、420)と、
各スケジューリングされたユーザ機器からまたはユーザ機器へのトランスポートブロック伝送のためにスケジューリングされた前記伝送フレームによって使用されることになる、トランスポートブロックサイズの指示を取得するために、文脈付け関数を前記割振り行列に適用するステップと
を含む、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
スケジューリングアルゴリズムを実行する前記ステップ(220、320、420)は、すべての前記アトミックチャネル品質パラメータがゼロになるまで、前記スケジューリングアルゴリズムを再反復するステップを含み、前記スケジューリングアルゴリズムは、各反復について、
各ユーザ機器に対して、前記ユーザ機器のバッファの現在の状況を示す現行バッファ状況変数によって、前記アトミックチャネル品質パラメータをマスキングするステップ(325)と、
マスキングされたアトミックチャネル品質パラメータが最大値を有する、前記ユーザ機器、伝送フレーム、および物理リソースブロックをスケジューリングするステップ(325)と、
各スケジューリング時に、スケジューリングされた前記ユーザ機器、伝送フレーム、および物理リソースブロックに対応する前記割振り行列の要素を、前記割振り行列の当該要素が対応する前記ユーザ機器、伝送フレーム、および物理リソースブロックはスケジューリングされたことを示す値で設定することによって、前記割振り行列を更新するステップ(330)と、
前記スケジューリングに従って、スケジューリングされた前記ユーザ機器の前記現行バッファ状況変数を更新するステップ(335)と、
スケジューリングされた前記物理リソースブロックについて、スケジューリングされた前記伝送フレームに関する前記アトミックチャネル品質パラメータをゼロにするステップ(340)と、
スケジューリングされた前記物理リソースブロックに対応する、ゼロとは異なる各アトミックチャネル品質パラメータを更新するステップ(345)と
を含む、方法。 - 請求項2に記載の方法であって、前記アトミックチャネル品質パラメータをマスキングする前記ステップ(325)は、各アトミックチャネル品質パラメータを、前記アトミックチャネル品質パラメータ自体と前記現行バッファ状況変数との間の最小値に置き換えるステップを含む、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、
スケジューリングアルゴリズムを実行する前記ステップ(220)は、すべての前記アトミックチャネル品質パラメータがゼロになるまで前記スケジューリングアルゴリズムを反復するステップを含み、前記スケジューリングアルゴリズムは、各反復について、
アトミックチャネル品質パラメータがゼロとは異なる、ユーザ機器、伝送フレーム、物理リソースブロックを選択するステップ(425、430)と、
選択された各ユーザ機器について、選択された前記ユーザ機器のバッファの現在の状況を示す現行バッファ状況変数を更新するステップ(435)と、
現行バッファ状況変数が最小値を有する前記ユーザ機器、リモートユニット、および物理リソースブロックをスケジューリングするステップ(440から455)と、
各スケジューリング時に、スケジューリングされた前記ユーザ機器、伝送フレーム、および物理リソースブロックに対応する前記割振り行列の要素を、前記割振り行列の当該要素が対応する前記ユーザ機器、伝送フレーム、および物理リソースブロックはスケジューリングされたことを示す値で設定することによって、前記割振り行列を更新するステップ(460)と、
スケジューリングされた前記物理リソースブロックについて、スケジューリングされた前記伝送フレームに関する前記アトミックチャネル品質パラメータをゼロにするステップ(465)と、
スケジューリングされた前記物理リソースブロックに対応する、ゼロとは異なる各アトミックチャネル品質パラメータを更新するステップ(465)と
を含む、方法。 - 請求項2から4のいずれか一項に記載の方法であって、スケジューリングされた前記物理リソースブロックに対応する、ゼロとは異なる各アトミックチャネル品質パラメータを更新する前記ステップは、現行のスケジューリング判断の前記伝送フレームが伝送された場合に発生することになる干渉を示すペナルティ付与係数をゼロとは異なる各アトミックチャネル品質パラメータに適用するステップを含む、方法。
- 請求項5に記載の方法であって、前記入力パラメータは、各ユーザ機器についてバッファリングされるデータ量を示すバッファサイズパラメータをさらに含み、前記現行バッファ状況変数を更新する前記ステップは、前記バッファサイズパラメータで初期に設定された前記現行バッファ状況変数の各値を、対応する前記ユーザ機器のバッファに対してすでに提供された実際のデータ量だけ削減するステップを含み、前記実際のデータ量は、それぞれの前記ペナルティ付与係数を用いて前記伝送フレーム間の相互干渉を考慮に入れる、方法。
- 請求項2から5のいずれか一項に記載の方法であって、
前記入力パラメータは、各ユーザ機器に関するアクティブ伝送フレームの数をさらに含み、前記方法は、
前記割振り行列を更新する前記ステップの後に、スケジューリングされた前記ユーザ機器に関するアクティブ伝送フレームの前記数を更新するステップと、
スケジューリングされた前記物理リソースブロックについて、スケジューリングされた前記伝送フレームに関する前記アトミックチャネル品質パラメータをゼロにする前記ステップの後に、アクティブ伝送フレームの対応する数がゼロである場合、スケジューリングされた前記ユーザ機器に関するすべての前記アトミックチャネル品質パラメータをゼロにするステップと
をさらに含む、方法。 - 請求項5から7のいずれか一項に記載の方法であって、前記文脈付け関数は、前記伝送フレーム間の相互干渉が存在しない場合はゼロであり、各伝送フレームがすべての他の伝送フレームに一定の干渉係数を誘導すると想定される場合は一定であり、各伝送フレームが近隣の伝送フレームに一定の干渉係数を誘導すると想定される場合は近接ベースである、方法。
- 請求項6または請求項6を引用する場合の請求項8に記載の方法であって、前記チャネル品質パラメータはアップリンクチャネル品質を示すアップリンクチャネル品質パラメータであり、該アップリンクチャネル品質は、少なくとも1つの前記ユーザ機器に関して評価され、且つ、前記伝送フレームに関して前記中央ユニットによって評価され、前記バッファサイズパラメータは、前記アップリンクチャネル品質パラメータと共に、前記中央ユニットからリモートに配置され前記中央ユニットに結合されたリモートユニットで使用可能なバッファ状況レポートを含む、アップリンクバッファサイズパラメータである、方法。
- 請求項6または請求項6を引用する場合の請求項8に記載の方法であって、前記チャネル品質パラメータは、各ユーザ機器によって評価されたダウンリンクチャネル品質を示す、フィードバック・ダウンリンク・チャネル品質パラメータであり、前記バッファサイズパラメータはダウンリンクバッファサイズパラメータである、方法。
- 少なくとも1つの入力ユニットおよび少なくとも1つの出力ユニットならびに少なくとも1つの処理ユニットを含む少なくとも1つのコンピュータシステムの少なくとも1つの内部メモリにロード可能なコンピュータプログラムであって、前記少なくとも1つのコンピュータシステムに、請求項1から10のいずれか一項に記載の前記方法を単独または組み合わせて実行させるコンピュータプログラム。
- 少なくとも1つのネットワークセル(110)を含むワイヤレス通信ネットワーク(100)であって、前記少なくとも1つのネットワークセルは、中央ユニット(105)であって、前記ネットワークセルにわたってカバレージを提供し、該中央ユニットを前記ネットワークセル内の少なくとも1つの対応するユーザ機器(UE1からUE7)と通信させるために少なくとも1つの伝送フレームを管理する中央ユニット(105)を含み、
前記中央ユニットは、スケジューラユニットであって、
入力パラメータを取り出すステップ(205)であって、前記入力パラメータは、各ユーザ機器について、実際のネットワークセル条件に基づいて測定/推定されたチャネル品質を示すチャネル品質パラメータを含む、ステップ(205)と、
前記実際のネットワークセル条件から文脈付け解除された前記チャネル品質を示す、対応するアトミックチャネル品質パラメータを取得するために、各チャネル品質パラメータに文脈付け解除関数を適用するステップ(215)と、
各スケジューリングされた物理リソースブロック、伝送フレーム、およびユーザ機器を示す2値割振り行列を提供するために、スケジューリングアルゴリズムを実行するステップ(320、420)と、
各スケジューリングされたユーザ機器からまたはユーザ機器へのトランスポートブロック伝送のためにスケジューリングされた前記伝送フレームによって使用されることになる、トランスポートブロックサイズの指示を取得するために、文脈付け関数を前記割振り行列に適用するステップと
のためのスケジューラユニットを含むことを特徴とするワイヤレス通信ネットワーク(100)。 - 請求項12に記載のワイヤレス通信ネットワークであって、前記ワイヤレス通信ネットワークは、アップリンク伝送に単一搬送波周波数分割多元接続方式を採用し、ダウンリンク伝送に直交周波数分割多重変調接続方式を採用する、Long Term Evolution(LTE) Advanced標準、LTE、またはWi−Max標準に準拠したセルラー通信ネットワークである、ワイヤレス通信ネットワーク。
- 請求項12または13に記載のワイヤレス通信ネットワークであって、少なくとも1つの伝送フレームを物理的に伝送するための分散アンテナシステムを実装する、少なくとも1つのリモートユニット(RU1、RU2、RU3)をさらに含み、前記分散アンテナシステムの各リモートユニットは、光ファイバ、専用ワイヤ、および排他的無線周波数リンクのうちの1つ以上を含むトランスポート媒体を介して前記中央ユニットに結合され、無線リンクによって各ユーザ機器に同時に結合可能である、ワイヤレス通信ネットワーク。
- 請求項12または13に記載のワイヤレス通信ネットワークであって、各伝送フレームは、キャリアアグリゲーション手法を介して別々の周波数帯上で伝送される、ワイヤレス通信ネットワーク。
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