JP6037588B2 - 物理セル識別子割り当てのためのアルゴリズム - Google Patents

物理セル識別子割り当てのためのアルゴリズム Download PDF

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Description

本発明は、セルラー通信の分野に関するもので、より詳細には、セルラー通信システムのセルに物理セル識別子を割り当てることに関する。
ユニバーサル移動テレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）の長期進化（ＬＴＥ）において、物理セル識別子（ＰＣＩ）は、一次同期シーケンス（ＰＳＳ）及び二次同期シーケンス（ＳＳＳ）の組み合わせより成る。ＰＣＩは、モジュロ３グループ（ＰＣＩ ｍｏｄ３）及びモジュロ３０グループ（ＰＣＩ ｍｏｄ３０）に分割され、そして隣接するセル間の基準信号衝突及び同期信号衝突が回避されるようにＰＣＩ ｍｏｄ３グループ及びＰＣＩ ｍｏｄ３０グループの最適な選択に基づいてＰＣＩ及びその関連ＰＳＳ及びＳＳＳをセルに指定しなければならない。
本発明は、独立請求項により定義される。
本発明の実施形態は、従属請求項に定義される。
本発明の実施形態は、添付図面を参照して、一例として以下に述べる。
本発明の実施形態が適用されるセルラー通信システムを示す。 本発明の一実施形態によりセルラー通信システムのセルにモジュロ３及びモジュロ３０グループを指定するプロセスのフローチャートである。 本発明の一実施形態によりモジュロ３グループを割り当てる手順を示す。 本発明の一実施形態によりモジュロ３０グループを割り当てる手順を示す。 本発明の一実施形態による装置のブロック図である。
以下の実施形態は、例示に過ぎない。明細書の多数の位置で「一」「１つの」又は「幾つかの」実施形態と言及されるが、これは、必ずしも、各々のそのような言及が同じ実施形態を指すか、又は特徴が単一の実施形態のみに適用されることを意味していない。又、異なる実施形態の単一の特徴を組み合わせて、他の実施形態を形成することもできる。更に、「備える(comprising)」及び「含む(including)」という語は、述べられた特徴のみで構成されるように述べられた実施形態を限定するものではないと理解すべきであり、そのような実施形態は、特に述べられていない特徴／構造も含み得る。
図１は、本発明の実施形態が適用されるセルラー通信システムのレイアウトを示す。セルラー通信システムは、ユニバーサル移動テレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）の長期進化（ＬＴＥ）の仕様に基づくものであるが、本発明の原理は、他のワイヤレス通信システムにも等しく適用することができる。図１に示すように、セルラーネットワーク１００のセル計画は、ｅＮＢ１０２、１０４、１０６のような３セクタベースステーションサイトに基づく。これは、図１に実線矢印、破線矢印及び点線矢印で各々示されたように、各サイト１０２、１０４及び１０６が、異なる方向に向けられた３つのセルを提供することを意味する。しかしながら、ネットワーク１００は、２セクタサイト、全方向性（単一セクタ）サイト、及び４つ以上のセクタを伴うサイト（図示せず）を備えてもよい。本発明は、これら全てのシナリオに適用できるが、以下の説明は、単一セクタサイト及び３セクタサイトに焦点を当てることにする。
３つのセクタ（例えば、図１の六角形ブロックで各々表されたセル）の各々は、サイト及び隣接サイト内で独特である物理レイヤセル識別子（ＰＣＩ）を有する。セルに対するＰＣＩの決定は、２つの観点、即ち物理レイヤセルアイデンティティグループ番号ＮID1｛０、１、・・・１６７｝の取得、及び物理レイヤセルアイデンティティ番号ＮID2｛０、１、２｝の取得に基づく。次いで、ＮID1及びＮID2に基づいて次のようにＰＣＩが決定される。
ＰＣＩ＝（３×ＮID1）＋ＮID2 （１）
これは、５０４の考えられる値を意味する。ＮID1＝２及びＮID2＝１と仮定すれば、セルのＰＣＩは、ＰＣＩ＝３＊２＋１＝７である。
ＰＣＩは、セルに指定されてそのセルのベースステーションによりブロードキャストされる第１の同期シーケンス及び第２の同期シーケンスを明確に定義する。第１の同期シーケンスは、一次同期シーケンス（ＰＳＳ）であり、そして第２の同期シーケンスは、二次同期シーケンス（ＳＳＳ）である。ＮID1は、ＳＳＳを定義し、一方、ＮID2は、ＰＣＩモジュロ３（ＰＣＩ ｍｏｄ３）演算に基づいて第１、第２及び第３のＰＳＳグループに対応するＰＳＳを定義する。同じＰＣＩ ｍｏｄ３グループのメンバーは、同じＰＣＩ ｍｏｄ３値、即ち０、１又は２を有する。従って、ＬＴＥの仕様によれば、単一周波数レイヤネットワーク１００において同じＰＣＩ ｍｏｄ３を伴うセルは、同じＰＳＳシーケンスを有する。更に、同じＰＣＩ ｍｏｄ３を伴うセルは、セル特有の基準信号（ＣＲＳ）の同じ時間周波数割り当てを有する。
更に、ＰＣＩモジュロ３０（ＰＣＩ ｍｏｄ３０）グルーピングが決定される。これは、以下に述べるように、物理アップリンクコントロールチャンネル（ＰＵＣＣＨ）復調基準信号（ＤＭＲＳ）の衝突のようなアップリンク基準信号の衝突が回避される上で有益である。同じＰＣＩ ｍｏｄ３０のメンバーは、同じＰＣＩ ｍｏｄ３０の値、即ち｛０、１、・・・２９｝の１つを有する。次いで、ＳＳＳを定義する物理レイヤセルアイデンティティグループ番号ＮID1と、物理レイヤセルアイデンティティグループ内のアイデンティティ及びＰＳＳを定義する物理レイヤセルアイデンティティ番号ＮID2とを指定するときに、モジュロ３及びモジュロ３０グルーピングが使用される。
セル同期は、ユーザ装置１０８が所与のセルにキャンプしようとするときの正に第１のステップである。ユーザ装置１０８は、例えば、ユーザターミナル（ＵＴ）、コンピュータ（ＰＣ）、ラップトップ、タブロイドコンピュータ、セルラーホン、移動電話、コミュニケータ、スマートホン、パルムコンピュータ、又は、セルラー通信システムのターミナル装置として動作することのできる他の通信装置である。同期から、ＵＥ１０８は、ＰＣＩ、タイムスロット及びフレーム同期を取得し、これは、ＵＥ１０８がネットワーク１００からシステム情報ブロック（ＳＩＢ）を得ることができるようにする。同期中に、ＵＥ１０８は、ＰＳＳの検出を最初に試みる。ＰＳＳから、ＵＥ１０８は、ＮID2、例えば、グループ｛０、１、２｝からの値を得る。次のステップでは、ＵＥ１０８は、ＳＳＳ記号の検出を試みる。ＳＳＳから、ＵＥ１０８は、ＮID1（例えば、グループ｛０、１、・・・１６７｝からの値）を得ることができる。ＮID1及びＮID2を使用して、ＵＥ１０８は、所与のセルに対するＰＣＩの確認を、例えば、計算式（１）により取得することができる。所与のセルに対するＰＣＩがＵＥに分かると、チャンネル推定、セル（再）選択及びハンドオーバー手順に使用されるセル特有の基準信号（ＣＲＳ）の位置も分かる。
以上のことから、ＰＣＩを割り当てることは（例えば、セルに対するＮID1及びＮID2を割り当てることは）、ネットワーク１００の性能上の観点から重要であることが明らかである。例えば、図１を見ると、ＵＥ１０８は、ｅＮＢ１０２、１０４、１０６の各々によりカバーされるエリア１１０に位置することが明らかである。換言すれば、各々異なるｅＮＢ１０２、１０４、１０６からの３つのセルは、ＵＥ１０８が位置するエリア１１０において重畳する。エリア１１０における重畳するセルの少なくとも幾つかは、少なくとも一部分は同じＰＣＩを有する。その結果、ネットワーク１００の同期中に、異なるｅＮＢ１０２、１０４、１０６からのＰＳＳ及び／又はＳＳＳの相関（即ち、ＮID1及び／又はＮID2の重畳）は、ｅＮＢ１０２、１０４、１０６の検出に著しい質低下を生じさせる。これは、特にセルの縁にあるＵＥに対して不充分な重要業績指標（ＫＰＩ）を招くことがある。
３セクタサイト展開に対しそのようなＣＲＳ／ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＤＭＲＳ衝突を回避するための従来の解決策は、上述したように、同じサイトのセルに異なるＰＣＩ ｍｏｄ３（即ち異なるＮID2）を指定することである。単一セクタ展開では、衝突を回避するための従来の解決策は、視覚検査によるか、又はスレッシュホールドを越える干渉の量を最小にすることである。しかしながら、衝突は、最適に回避されず、ＰＣＩ指定の改善が必要とされる。
図２は、物理レイヤセルアイデンティティグループ番号ＮID1及び物理レイヤセルアイデンティティ番号ＮID2を指定するときに使用されるモジュロ３及びモジュロ３０グルーピングを指定する手順を示す。この手順は、１つのグルーピングが最初に作られ、次いで、既に作られたグルーピングの結果を使用することにより他のグルーピングのサーチスペースが減少されるという逐次の解決策を使用する。従って、グルーピング及びＰＣＩの指定を実行する装置における計算上の複雑さが減少される。物理レイヤセル識別子をセルラー通信システムのセルに自動的に割り当てる手順のフローチャートを示す図２を参照する。ブロック２００において、物理レイヤセル識別子のためのモジュロ３グルーピング及びモジュロ３０グルーピングが与えられる。モジュロ３グルーピングは、第１の同期信号指定に関連され、そしてモジュロ３０グルーピングは、第２の同期信号指定に関連される。上述したように、第１の同期信号及び第２の同期信号の組み合わせは、セルの物理レイヤセル識別子を決定する。ブロック２０２において、セルラー通信システムの複数のセルの各々にモジュロ３グループが割り当てられる。モジュロ３グループの割り当ての後に、ブロック２０４において、複数のセルの各々にモジュロ３０グループが割り当てられる。モジュロ３０グループの割り当ては、既に割り当てられたモジュロ３グループをモジュロ３０グルーピングのための前提条件として合体することにより減少されたサーチスペースから作られる。従って、サーチスペースは、３０の候補モジュロ３０グループから、３０未満の候補モジュロ３０グループ、例えば、１０の候補モジュロ３０グループへ減少される。
ブロック２０６において、第１の同期信号及び第２の同期信号は、モジュロ３グループ及びモジュロ３０グループの前記割り当てに基づいて各セルに割り当てられる。
モジュロ３０グルーピングのサーチスペースの減少が達成されるのは、ＤＭＲＳ衝突を排除する要件を満足するために１０以上のモジュロ３０グループのサーチスペースで充分だからである。従って、３０のモジュロ３０グループのサーチスペースは、必要でない計算上のオーバーヘッドを生じさせる。
この実施形態で与えられる効果は、計算上の複雑さが少なく且つセル間の干渉／衝突が僅かないし皆無の状態でＰＣＩ並びにモジュロ３及びモジュロ３０グループが確実に割り当てられることである。これは、セルラー通信ネットワークのセルにＰＣＩを割り当てるための確実で且つ複雑さの少ない解決システムをネットワークオペレータに提供する。
図２の一般的手順のある実施形態について以下に考える。図３は、モジュロ３グループを割り当てる（ブロック２０２）実施形態のフローチャートである。図３を参照すれば、先ず、複数の候補解が発生され、各候補解は、複数のセルに対するモジュロ３グループの候補割り当てベクトルを含む（ブロック３００）。候補割り当てベクトルの各エレメントは、セルに対するモジュロ３グループの候補割り当てを表し、従って、候補割り当てベクトルは、ＰＣＩが指定されるセルに対するモジュロ３グループの候補割り当てを表す。ブロック３０２において、決定された基準に従い候補割り当てベクトルのエレメントからバイナリグルーピングマトリクスが発生される。基準の実施形態は、以下で説明する。次いで、セルラー通信システムのセルのレイアウトを表わす隣接マトリクスがブロック３０４において発生される。隣接マトリクスは、セルサイト間の干渉レベル、例えば、信号対干渉（ＳＩＲ）、信号対干渉＋ノイズ（ＳＩＮＲ）、受信信号強度指示子（ＲＳＳＩ）の測定、又はセルラー通信システムにおけるセルサイトの位置を表す他のメトリック、セルサイトにおいて隣接セルをどのように観察するか、等により構成される。隣接マトリクスのエレメントは、セルサイト間の距離（例えば、地理的距離又は無線距離）を表す値を有する。ブロック３０６において、各候補解の前記割り当てにより生じるセル間干渉を表わすメトリックが候補解ごとに計算される。最低の干渉又は最良の性能を示すメトリックを生じる候補解が選択され、そしてそれに対応するモジュロ３グルーピングがセルに適用される。
モジュロ３グループを割り当てるための数学的解について次に考える。以下、２つの個別のケースについて考える。１つは、モジュロ３グルーピングのサーチスペースを減少するための初期状態を伴うものであり、そして１つは、そのような初期状態を伴わないものである。第１に、初期状態を伴うケースについて考える。初期状態は、同じセルサイトの３つのセルに対する異なるＰＳＳ又は同じセルサイトの３つのセルに対する同じＳＳＳを強制する必要性をセットする。従って、このケースは、３セルのサイトに適用することができる。従って、ｐ番目の候補解のｎ番目のサイトには、同じセルサイトｎのセルに対する１組の考えられるＰＳＳ指定を含む６つのエレメントを伴う最適化変数
Figure 0006037588
が指定される。換言すれば、各エレメントは、次のＰＳＳマッピングマトリクスで表されるように同じセルサイトのセルに対するＰＳＳ割り当ての考えられる組み合わせを表す。
Figure 0006037588
ＰＳＳマッピングマトリクスにおける行の順序は任意であり、そして行は同じ結果を得るように交換できることが明らかである。ＰＳＳマッピングマトリクスの各エレメントは、モジュロ３グループインデックスを表す。
候補割り当てベクトルは、ＰＳＳマッピングマトリクス及び最適化変数
Figure 0006037588
のエレメントから次のように形成される。
Figure 0006037588
ここで、Ｎsiteは、セルサイトの数を表す。従って、候補割り当てベクトルは、各セルサイトに対しＰＳＳマッピングマトリクスの行を選択し、そして３のグループをベクトル形態へと連続的に分類する。異なる候補解ｐは、異なる種類の選択を行い、そして異なる候補割り当てベクトルを生じる。従って、セルサイトの数が３で且つＰＳＳマッピングマトリクスの最初の３つの行がセルサイトごとに１つ選択される簡単な解では、候補割り当てベクトルは、次の式となる。
Figure 0006037588
次いで、候補割り当てベクトルからバイナリグルーピングマトリクスが形成される。バイナリグルーピングマトリクスは、次の基準を適用することにより構成される。
Figure 0006037588
但し、
Figure 0006037588
は、バイナリグルーピングマトリクスを表し、そしてｉ及びｎは、バイナリグルーピングマトリクス（行はｉ、列はｎ）及び候補割り当てベクトルのエレメントのインデックスである。３セルサイトの候補割り当てベクトルの簡単な例について考えると、対応するバイナリグルーピングマトリクスは、次の式となる。
Figure 0006037588
隣接マトリクスＡは、バイナリグルーピングマトリクスと同じ次元を有し、そして異なるセル及びセルサイト間の相互関係及びレイアウトを表す。各候補解の性能を導出するための最適化問題は、次のように表される。
Figure 0006037588
但し、Ｔは、マトリクスの置換を表す。トレース(trace)は、この実施形態における候補割り当ての性能を表すメトリックとして使用される。トレースは、マトリクスの主対角線上のエレメントの和であり、計算上簡単である。しかしながら、問題の構成に基づいて他のメトリックが導出されてもよい。最低のトレースを与える候補解が選択され、そしてそれに対応するモジュロ３グルーピングが適用される。
初期状態を伴わない第２のケースでは、ｐ番目の候補解のｎ番目のセルに、そのセルに対する１組の考えられるＰＳＳ指定を含む３つのエレメントを伴う最適化変数
Figure 0006037588
が指定される。このケースでは、候補割り当てベクトルは、最適化変数から次のように直接的に導出され、
Figure 0006037588
但し、Ｎcellは、ＰＣＩが指定されるセルの数である。各エレメントの「−１」は、上述した第１のケースの候補割り当てベクトルの値に適合するため範囲｛１、２、３｝から｛０、１、２｝へ値を単にオフセットするだけである。次いで、バイナリグルーピングマトリクスが構成され、最適化問題が形成され、そして性能メトリック（トレース）が前記のように計算される。
その結果、各当該セルにはモジュロ３グループが指定される。
図４は、モジュロ３０グループの割り当て（ブロック２０４）の実施形態のフローチャートである。図４を参照すれば、先ず、ブロック４００において、複数の候補解が発生され、各候補解は、複数のセルのモジュロ３０グルーピングのための候補割り当てベクトルを含み、候補割り当てベクトルの各エレメントは、セルのモジュロ３０グループの候補割り当てを表わす。ブロック４０２において、決定された基準に基づいて候補割り当てベクトルのエレメントからバイナリグルーピングマトリクスが形成される。基準の一例を以下に示す。ブロック３０４において、セルラー通信システムのセルのレイアウトを表す前記隣接マトリクスが発生される。実際には、ブロック３０４及び前記実施形態で使用される同じ隣接マトリクスが使用される。ブロック４０６において、各候補解の前記割り当てにより生じるセル間干渉を表すメトリックが計算され、そしてセル間干渉が最も少ない候補解が選択される。選択された候補解のモジュロ３０グループは、次いで、セルに割り当てられ、そして割り当てられたモジュロ３０グループからセルにＳＳＳが指定される。
モジュロ３０グループを割り当てるための対応する数学的解決策について以下に考える。この場合も、２つの個別のケースが考えられ、１つは、モジュロ３０グルーピングのサーチスペースを減少するための初期状態を伴うものであり、そして１つは、そのような初期状態を伴わないものである。第１に、初期状態を伴うケースについて考える。初期状態は、同じセルサイトのセルに対して同じＳＳＳを強制する必要性をセットする。このケースは、２つ以上のセルを含むサイトに適用される。しかしながら、前記実施形態との適合性を維持するため、３セルサイトを伴うケースについて考える。ｐ番目の候補解のｎ番目のサイトには、同じセルサイトｎの全てのセルに対する１組の考えられるＳＳＳ指定を含む１０のエレメントを伴う最適化変数
Figure 0006037588
が指定される。従って、同じセルサイトｎの全てのセルに対して同じＳＳＳ指定が使用される。
Figure 0006037588
は、１組の考えられるＰＣＩグループアイデンティティ値ＮID1を決定し、その結果として、１組のＳＳＳがセルについて許される。例えば、
Figure 0006037588
の場合には、１組の許されるＰＣＩグループアイデンティティ値ＮID1は、｛０、１０、２０、・・・１５０｝である。
候補割り当てベクトルは、最適化変数
Figure 0006037588
から、次のように形成される。
Figure 0006037588

Figure 0006037588
但し、Ｎsiteは、セルサイトの数を表し、Ｎcellは、セルの数を表し、そして
Figure 0006037588
は、上述したモジュロ３に対する選択された最適な候補割り当てベクトルのエレメントを表す。従って、候補割り当てベクトルは、セルに対して既に選択されている物理レイヤセルアイデンティティ番号ＮID2の組み合わせにおいてセルサイトごとに選択された最適化変数
Figure 0006037588
（物理レイヤセルアイデンティティグループ番号ＮID1）のエレメントを含むように構成される。異なる候補解ｐは、異なる種類の選択を行い、異なる候補割り当てベクトルを生じる。
Figure 0006037588
及び
Figure 0006037588
の組み合わせは、
Figure 0006037588
であるから
Figure 0006037588
のエレメントごとに基本的に３０の考えられる値を生成する。モジュロ３グルーピングがモジュロ３０グルーピングに考慮されるので、最適化変数により定義されるサーチスペースは、
Figure 0006037588
から
Figure 0006037588
へ制限される。
次いで、バイナリグルーピングマトリクスは、候補割り当てベクトル
Figure 0006037588
から形成される。バイナリグルーピングマトリクスは、次の基準を適用することにより構成される。
Figure 0006037588
但し、
Figure 0006037588
は、バイナリグルーピングマトリクスを表し、そしてｉ及びｎは、バイナリグルーピングマトリクス（行はｉ、列はｎ）及び候補割り当てベクトルのエレメントのインデックスである。
隣接マトリクスＡは、モジュロ３グルーピングに使用される同じ隣接マトリクスであり、そして各候補解の性能を導出するための最適化問題は、上述したものと同様である。
Figure 0006037588
この場合も、トレース以外のメトリックは、問題構成に基づき導出される。最低トレースを与える候補解が選択され、それに対応するモジュロ３０グルーピングが適用される。
初期状態を伴わない第２のケースでは、ｐ番目の候補解のｎ番目のセルには、セルごとに１組の考えられるＳＳＳ指定に関連した値を含む１０のエレメントを伴う最適化変数
Figure 0006037588
が指定される。
Figure 0006037588
は、１組の考えられるＰＣＩグループアイデンティティ値ＮID1を決定し、その結果として、１組のＳＳＳがセルについて許される。例えば、
Figure 0006037588
の場合には、１組の許されるＰＣＩグループアイデンティティ値ＮID1は、｛９、１９、２９、・・・１５９｝である。
候補割り当てベクトルは、今や、制約がないので、異なる式となる。
Figure 0006037588
セルサイトごとに最適化変数
Figure 0006037588
のエレメントを選択し、そしてサイトの全セルに対して同じエレメントを使用するのではなく、セルごとに最適化変数のエレメントが選択される。次いで、バイナリグルーピングマトリクスが構成され、最適化問題が形成され、そして性能メトリック（トレース）が前記のように計算される。
その結果、各当該セルにはモジュロ３０グループが指定される。
モジュロ３０グルーピングは、最適化されたモジュロ３グルーピングも既に考慮しているので、ＰＣＩは、
Figure 0006037588
という制約のもとで、選択された最適な候補解
Figure 0006037588
から直接的に指定される。この制約に加えて、他の制約も適用され、例えば、ハンドオーバー中のアイデンティティの混同を回避するために、隣接セルには同じＰＣＩが割り当てられてはならず、又は隣接セルの隣接セルには同じＰＣＩが割り当てられてはならない。他の基準は、ＰＣＩバックリスト、同じＰＣＩに対する最小再使用距離、等を含む。最小再使用距離は、サイト対サイトのスレッシュホールドを与えそして２つのセル間の距離とサイト対サイトのスレッシュホールドを比較することで定義され、即ち２つのセル間の距離がサイト対サイトのスレッシュホールドより大きい場合には、同じＰＣＩがセルに割り当てられる。ＰＣＩ割り当ては、上述したグルーピングに使用される制約も考慮する。その制約が同じサイトのセルにおける異なるＰＳＳ又は同じＳＳＳを使用すべきであるというものである場合には、ＰＣＩ割り当ては、その制約を適用するように実行される。
一実施形態において、上述したいずれか１つの候補割り当てベクトルのエレメントのサブセットは、アルゴリズムの複雑さを更に低減するために前もって固定される。固定又は事前指定のための何らかの基準が設けられ、例えば、最適化に充分な余裕を残し且つ固定により生じる不充分な性能を回避するために、２つの隣接セルを表すエレメントが両方とも固定されなくてもよい。セルの既存のレイアウトの間に新たなセルが確立される状態に適用できる実施形態では、既存のセルのＰＣＩ並びにそれに関連したモジュロ３及びモジュロ３０グループが維持され、即ちそれら各々の値が事前に指定される。ここに示すアルゴリズムは、既存のセルのＰＣＩを維持するという制約のもとで新たなセルに対する最適なＰＣＩ値を計算するのに使用される。
サーチスペースを減少するための前記実施形態を使用することで得られる効果について考える。以下のテーブル１は、基線解に対するサーチスペースのサイズ、モジュロ３０グルーピングに対して減少数の候補オプションのみを使用する実施形態、同じサイトのセルに対して異なるＰＳＳを使用するという更に別の制約を使用し且つＳＳＳについては制約がないという実施形態、そして同じサイトのセルに対して異なるＰＳＳ及び同じＳＳＳを使用するという更に別の制約を使用する実施形態に関して計算上の複雑さを示している。

Figure 0006037588
テーブル１
以下のテーブル２は、セルのサブセットに対して事前に指定されたＰＳＳ又はＳＳＳを使用するときの計算上の複雑さを示す。

Figure 0006037588
テーブル２
一実施形態は、少なくとも１つのプロセッサと、コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリとを備えた装置であって、少なくとも１つのメモリ及びコンピュータプログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサとで、装置が、セルラー通信システムのセルにＮID1及びＮID2を指定するための前記手順のいずれか１つを実行するようにさせるよう構成された装置を提供する。図５は、本発明の実施形態による装置の構造のブロック図である。図５を参照すれば、装置は、プロセッサ１０と、メモリ２０と、コンピュータプログラムコード２４とを備えている。モジュロ３及びモジュロ３０グループを割り当てる手順は、コンピュータプログラムコード２４のインストラクションをプロセッサ１０により実行したときに実現される。コンピュータプログラムコード２４を読み取ると、プロセッサ１０は、モジュロ３グルーピングを実行するように構成されたモジュロ３グルーピング回路１２と、サーチスペースを減少するためにモジュロ３グループを使用することによりモジュロ３０グルーピングを実行するよう構成されたモジュロ３０グルーピング回路１４と、モジュロ３０グループに基づきＰＣＩを指定するためのＰＣＩアサイナー１７と、モジュロ３グルーピング及び／又はモジュロ３０グルーピングにおいてサーチスペースを制限する更なる制約を更に指定するためのサーチスペースセレクタ１７と、を含むようにその回路を構成する。サーチスペースセレクタにより適用される制約は、セルのサブセットに対するモジュロ３及び／又はモジュロ３０グループ或いはＰＳＳ及び／又はＳＳＳの事前指定、同じセルサイトのセルに、同じＳＳＳ又は異なるＰＳＳを使用するよう強制するような制約、等を含む。
図５に示すように、モジュロ３グルーピング回路１２は、先ず、モジュロ３グルーピングを実行する。これは、モジュロ３グルーピングに対するサーチスペース及び候補解の数を減少するためにサーチスペースセレクタ１７からサーチスペース制約を受け取る。モジュロ３グループを指定すると、モジュロ３グルーピング回路１２は、モジュロ３グループをモジュロ３０グルーピング回路１４へ出力する。モジュロ３０グルーピング回路１４は、サーチスペースセレクタからサーチスペース制約を受け取り、そしてその制約は、モジュロ３グルーピング回路１２により使用される制約と同じでもよいし異なってもよい。モジュロ３グルーピング及び任意であるが更なる制約を考慮に入れることにより、モジュロ３０グルーピング回路は、サーチスペース及び候補解の数を減少し、そしてモジュロ３０グルーピングを実行する。モジュロ３０グループがセルに指定されると、ＰＣＩアサイナー１６は、上述したように又は最新の技術に基づいて実際のＰＣＩ並びにその関連ＰＳＳ及びＳＳＳをセルに指定する。
ＰＣＩを指定すると、プロセッサは、その指定されたＰＣＩを、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェイス２２を経て対応するセル又はベースステーションへ出力する。Ｉ／Ｏインターフェイス２２は、セルラー通信システムのベースステーションとの通信接続を装置に与えるように構成される。この接続は、例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）に基づく。
本書に使用する「回路」という語は、次の全てを指す。（ａ）アナログ及び／又はデジタル回路のみでの実施のようなハードウェアのみの回路実施；（ｂ）回路及びソフトウェア及び／又はファームウェアの組み合わせ、例えば（該当すれば）、（ｉ）プロセッサ又はプロセッサコアの組み合わせ、或いは（ii）装置に特定の機能を遂行させるように一緒に働くデジタル信号プロセッサ、ソフトウェア、及び少なくとも１つのメモリを含むプロセッサ／ソフトウェアの部分；及び（ｃ）ソフトウェア又はファームウェアが物理的に存在しなくても動作のためにソフトウェア又はファームウェアを要求するマイクロプロセッサ（１つ又は複数）又はマイクロプロセッサの一部分のような回路。
「回路」のこの定義は、本書においてこの語が使用されるときその全部に適用される。更に別の例として、本書に使用する「回路」という語は、単にプロセッサ（又は複数のプロセッサ）或いはプロセッサの一部分、例えば、マルチコアプロセッサの１つのコア及びそれに（又はそれらに）付随するソフトウェア及び／又はファームウェアの実施も網羅する。又、「回路」という語は、例えば、特定のエレメントに適用できる場合には、本発明の実施形態による装置のための基本帯域集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及び／又はフィールドプログラマブルグリッドアレイ（ＦＰＧＡ）回路も網羅する。
図４から８について述べたプロセス又は方法も、コンピュータプログラムで定義されたコンピュータプロセスの形態で実行される。コンピュータプログラムは、ソースコード形態、オブジェクトコード形態、又は何らかの中間形態であり、そしてプログラムを搬送できるエンティティ又はデバイスであるある種のキャリアに記憶される。そのようなキャリアは、一時的及び／又は非一時的コンピュータ媒体、例えば、レコード媒体、コンピュータメモリ、リードオンリメモリ、電気的キャリア信号、テレコミュニケーションズ信号、及びソフトウェア配布パッケージを含む。必要な処理能力に基づき、コンピュータプログラムは、単一の電子デジタル処理ユニットで実行されるか、又は多数の処理ユニット間に配布される。
本発明は、上述したセルラー又は移動テレコミュニケーションシステムに適用できるが、他の適当なテレコミュニケーションシステムにも適用できる。使用されるプロトコル、システムの仕様、及びそれらのネットワークエレメントは、急速に発展する。そのような発展は、ここに述べる実施形態に対して特別な変更を要求する。それ故、全ての語及び表現は、広く解釈されるべきであり、それらは、実施形態を例示するもので、限定するものではない。当業者であれば、技術の進歩に伴い、発明の概念が種々の仕方で実施できることが明らかであろう。本発明及びその実施形態は、上述した例に限定されず、特許請求の範囲内で変更し得るものである。
１０：プロセッサ
１２：モジュロ３グルーピング回路
１４：モジュロ３０グルーピング回路
１６：ＰＣＩアサイナー
１７：サーチスペースセレクタ
２０：メモリ
２２：Ｉ／Ｏ
２４：コンピュータプログラムコード
１００：セルラーネットワーク
１０２、１０４、１０６：ｅＮＢ
１０８：ユーザ装置

Claims (31)

  1. 装置に物理レイヤセル識別子を自動的に割り当てる方法において、
    セルラー通信システムの物理レイヤセル識別子のためのモジュロ３グルーピング及びモジュロ３０グルーピングを与え、モジュロ３グルーピングは第１の同期信号指定に関連し、且つモジュロ３０グルーピングは第２の同期信号指定に関連し、及び第１の同期信号及び第２の同期信号の組み合わせでセルの物理レイヤセル識別子を決定し；
    セルラー通信システムの複数のセルの各々にモジュロ３グループを割り当て；
    モジュロ３グループを割り当てた後に、前記セルラー通信システムの複数のセルの各々にモジュロ３０グループを割り当て、モジュロ３０グループの割り当ては、前記割り当てられたモジュロ３グループを、モジュロ３０グルーピングのためのサーチスペースを減少する前提条件として合体し；及び
    モジュロ３０グループの前記割り当てに基づいて、第１の同期信号、第２の同期信号を各セルに割り当てる；
    ことを含む方法。
  2. 既に割り当てられたモジュロ３グループの合体は、モジュロ３０グループのサーチスペースを、３０個の候補解から１０個の候補解へ減少する、請求項１に記載の方法。
  3. モジュロ３グループを割り当てるのに使用されるサーチスペースを減少するというモジュロ３グループ割り当てのための初期条件を設定することを更に含む、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 前記初期条件は、セルサイトの複数のセルに異なる第１の同期信号を使用する要求又はセルサイトのセルに同じ第２の同期信号を使用する要求を含む、請求項３に記載の方法。
  5. 各３セクタセルサイトのセルが異なるモジュロ３グループをもつという要求を前記初期条件として設定して、前記サーチスペースをセルサイト当たり６つの候補モジュロ３グループ組み合わせへ減少することを更に含む、請求項３又は４に記載の方法。
  6. モジュロ３０グループを割り当てるのに使用されるサーチスペースを減少するというモジュロ３０グループ割り当てのための初期条件を設定することを更に含む、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
  7. 前記初期条件は、３セクタセルサイトのセルに同じ第２の同期信号を使用する要求を含み、前記サーチスペースをセルサイト当たり１０個の候補解へ減少する、請求項６に記載の方法。
  8. 前記モジュロ３グループを割り当てることは、
    複数のセルのモジュロ３グルーピングに対して候補割り当てベクトルを各々含む複数の候補解を発生し、前記候補割り当てベクトルの各エレメントは、セルに対するモジュロ３グループの候補割り当てを表すものであり；
    前記候補割り当てベクトルのエレメントから所定の基準に基づきバイナリグルーピングマトリクスを形成し；
    セルラー通信システムのセルのレイアウトを表す隣接マトリクスを発生し；
    各候補解について各候補解の前記割り当てにより生じるセル間干渉を表すメトリックを計算し；及び
    セル間干渉が最も低い候補解を選択し、そしてその選択された候補解のモジュロ３グループをセルに割り当てる；
    ことを含む、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
  9. バイナリグルーピングマトリクスを形成するための前記所定の基準は、
    Figure 0006037588
    であり、但し、
    Figure 0006037588
    は、バイナリグルーピングマトリクスを表し、
    Figure 0006037588
    は、候補割り当てベクトルを表し、ｐは、候補解のインデックスであり、そしてｉ及びｎは、バイナリグルーピングマトリクス及び候補割り当てベクトルのエレメントのインデックスである、請求項８に記載の方法。
  10. 前記モジュロ３０グループを割り当てることは、
    複数のセルのモジュロ３０グルーピングに対して候補割り当てベクトルを各々含む複数の候補解を発生し、前記候補割り当てベクトルの各エレメントは、セルに対するモジュロ３０グループの候補割り当てを表すものであり；
    前記候補割り当てベクトルのエレメントから所定の基準に基づきバイナリグルーピングマトリクスを形成し；
    セルラー通信システムのセルのレイアウトを表す前記隣接マトリクスを発生し；
    各候補解について各候補解の前記割り当てにより生じるセル間干渉を表すメトリックを計算し；及び
    セル間干渉が最も低い候補解を選択し、そしてその選択された候補解のモジュロ３０グループをセルに割り当てる；
    ことを含む、請求項８又は９に記載の方法。
  11. 前記候補割り当てベクトルの各エレメントは、セルに対するモジュロ３０グループの候補割り当てを表し、そしてセルに対して選択されたモジュロ３グループと、セルに対する候補第２同期シーケンスグループ指定との組み合わせを含む、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記組み合わせは、
    Figure 0006037588
    であり、ここで、
    Figure 0006037588
    は、セルｉに対する候補第２同期シーケンスグループ指定を表し、そして
    Figure 0006037588
    は、モジュロ３グルーピングの選択された候補割り当てベクトルのｉ番目のエレメントを表す、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記バイナリグルーピングマトリクスを形成するための所定の基準は、
    Figure 0006037588
    であり、但し、
    Figure 0006037588
    は、バイナリグルーピングマトリクスを表し、
    Figure 0006037588
    は、候補割り当てベクトルのｉ番目のエレメントを表し、ｐは、候補解のインデックスであり、そしてｉ及びｎは、バイナリグルーピングマトリクス及び候補割り当てベクトルのエレメントのインデックスである、請求項１０から１２のいずれかに記載の方法。
  14. セルのサブセットに対してモジュロ３グループ及び／又はモジュロ３０グループを事前指定することにより前記サーチスペースを減少することを更に含む、請求項１から１３のいずれかに記載の方法。
  15. 少なくとも１つのプロセッサ；及び
    コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリ；
    を備えた装置において、前記少なくとも１つのメモリ及びコンピュータプログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサとで、装置が：
    セルラー通信システムの物理レイヤセル識別子のためのモジュロ３グルーピング及びモジュロ３０グルーピングを与え、モジュロ３グルーピングは第１の同期信号指定に関連し、且つモジュロ３０グルーピングは第２の同期信号指定に関連し、及び第１の同期信号及び第２の同期信号の組み合わせでセルの物理レイヤセル識別子を決定し；
    セルラー通信システムの複数のセルの各々にモジュロ３グループを割り当て；
    モジュロ３グループを割り当てた後に、前記セルラー通信システムの複数のセルの各々にモジュロ３０グループを割り当て、モジュロ３０グループの割り当ては、前記割り当てられたモジュロ３グループを、モジュロ３０グルーピングのためのサーチスペースを減少する前提条件として合体し；及び
    モジュロ３０グループの前記割り当てに基づいて、第１の同期信号、第２の同期信号を各セルに割り当てる；
    ようにさせるよう構成された装置。
  16. 前記少なくとも１つのメモリ及びコンピュータプログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサとで、装置が、既に割り当てられたモジュロ３グループの合体で、モジュロ３０グループのサーチスペースを３０個の候補解から１０個の候補解へ減少するようにさせるよう構成された、請求項１５に記載の装置。
  17. 前記少なくとも１つのメモリ及びコンピュータプログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサとで、装置が、モジュロ３グループを割り当てるのに使用されるサーチスペースを減少するというモジュロ３グループ割り当てのための初期条件を設定するようにさせるよう構成された、請求項１５又は１６に記載の装置。
  18. 前記初期条件は、セルサイトの複数のセルに異なる第１の同期信号を使用する要求又はセルサイトのセルに同じ第２の同期信号を使用する要求を含む、請求項１７に記載の装置。
  19. 前記少なくとも１つのメモリ及びコンピュータプログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサとで、装置が、各３セクタセルサイトのセルが異なるモジュロ３グループをもつという要求を前記初期条件として設定して、前記サーチスペースをセルサイト当たり６つの候補モジュロ３グループ組み合わせへ減少するようにさせるよう構成された、請求項１７又は１８に記載の装置。
  20. 前記少なくとも１つのメモリ及びコンピュータプログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサとで、装置が、モジュロ３０グループを割り当てるのに使用されるサーチスペースを減少するというモジュロ３０グループ割り当てのための初期条件を設定するようにさせるよう構成された、請求項１５から１９のいずれかに記載の装置。
  21. 前記初期条件は、３セクタセルサイトのセルに同じ第２の同期信号を使用する要求を含み、前記サーチスペースをセルサイト当たり１０個の候補解へ減少するようにさせるよう構成された、請求項２０に記載の装置。
  22. 前記少なくとも１つのメモリ及びコンピュータプログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサとで、装置が、
    複数のセルのモジュロ３グルーピングに対して候補割り当てベクトルを各々含む複数の候補解を発生し、前記候補割り当てベクトルの各エレメントは、セルに対するモジュロ３グループの候補割り当てを表すものであり；
    前記候補割り当てベクトルのエレメントから所定の基準に基づきバイナリグルーピングマトリクスを形成し；
    セルラー通信システムのセルのレイアウトを表す隣接マトリクスを発生し；
    各候補解について各候補解の前記割り当てにより生じるセル間干渉を表すメトリックを計算し；及び
    セル間干渉が最も低い候補解を選択し、そしてその選択された候補解のモジュロ３グループをセルに割り当てる；
    ことによりモジュロ３グループを割り当てるようにさせるよう構成された、請求項１５から２１のいずれかに記載の装置。
  23. バイナリグルーピングマトリクスを形成するための前記所定の基準は、
    Figure 0006037588
    であり、但し、
    Figure 0006037588
    は、バイナリグルーピングマトリクスを表し、
    Figure 0006037588
    は、候補割り当てベクトルを表し、ｐは、候補解のインデックスであり、そしてｉ及びｎは、バイナリグルーピングマトリクス及び候補割り当てベクトルのエレメントのインデックスである、請求項２２に記載の装置。
  24. 前記少なくとも１つのメモリ及びコンピュータプログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサとで、装置が、
    複数のセルのモジュロ３０グルーピングに対して候補割り当てベクトルを各々含む複数の候補解を発生し、前記候補割り当てベクトルの各エレメントは、セルに対するモジュロ３０グループの候補割り当てを表すものであり；
    前記候補割り当てベクトルのエレメントから所定の基準に基づきバイナリグルーピングマトリクスを形成し；
    セルラー通信システムのセルのレイアウトを表す前記隣接マトリクスを発生し；
    各候補解について各候補解の前記割り当てにより生じるセル間干渉を表すメトリックを計算し；及び
    セル間干渉が最も低い候補解を選択し、そしてその選択された候補解のモジュロ３０グループをセルに割り当てる；
    ことによりモジュロ３０グループを割り当てるようにさせるよう構成された、請求項２２又は２３に記載の装置。
  25. 前記候補割り当てベクトルの各エレメントは、セルに対するモジュロ３０グループの候補割り当てを表し、そしてセルに対して選択されたモジュロ３グループと、セルに対する候補第２同期シーケンスグループ指定との組み合わせを含む、請求項２４に記載の装置。
  26. 前記組み合わせは、
    Figure 0006037588
    であり、ここで、
    Figure 0006037588
    は、セルｉに対する候補第２同期シーケンスグループ指定を表し、そして
    Figure 0006037588
    は、モジュロ３グルーピングの選択された候補割り当てベクトルのｉ番目のエレメントを表す、請求項２５に記載の装置。
  27. 前記バイナリグルーピングマトリクスを形成するための所定の基準は、
    Figure 0006037588
    であり、但し、
    Figure 0006037588
    は、バイナリグルーピングマトリクスを表し、
    Figure 0006037588
    は、候補割り当てベクトルのｉ番目のエレメントを表し、ｐは、候補解のインデックスであり、そしてｉ及びｎは、バイナリグルーピングマトリクス及び候補割り当てベクトルのエレメントのインデックスである、請求項２４から２６のいずれかに記載の装置。
  28. 前記少なくとも１つのメモリ及びコンピュータプログラムコードは、少なくとも１つのプロセッサとで、装置が、セルのサブセットに対してモジュロ３グループ及び／又はモジュロ３０グループを事前指定することにより前記サーチスペースを減少するようにさせるよう構成された、請求項１５から２７のいずれかに記載の装置。
  29. 請求項１から１４のいずれかに記載の方法の全てのステップを実施するための手段を備えた装置。
  30. コンピュータにより読み取り可能な配布媒体において実施されそして装置にロードされたときに請求項１から１４のいずれかに記載の方法を実行するプログラムインストラクションを含むコンピュータプログラム。
  31. 請求項３０に記載のコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ記憶媒体。
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