JP6140464B2 - 無線通信システムにおけるデータ送信方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムにおけるデータ送信方法及び装置に関する。

最近では、広帯域無線通信システムに関する活発な研究が進行中にある。広帯域無線通信システムではデータが送信される前に、送信されるデータの変調方式及びエラー訂正符号化率がチャネル環境に適合であるように決定される。例えば、広帯域無線通信システムにおいては、ダウンリンク送信に対する変調及び符号化方式（Modulation and Coding Scheme：ＭＣＳ）レベルが次のような方法で決定される。

基地局は、チャネル状態情報及びダウンリンクデータに対する応答信号、すなわち、ＡＣＫ（Acknowledgement）／ＮＡＣＫ（Negative Acknowledgement）信号が端末から受信される場合に、チャネル状態情報及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて端末のチャネル状態を決定する。また、基地局は、予め定められたチャネル状態別ＭＣＳレベル情報を含むＭＣＳ決定テーブルに基づいて決定されたチャネル状態に対応するＭＣＳレベルを検出する。その後に、基地局は、検出されたＭＣＳレベルを使用してダウンリンクデータを端末に送信する。

このように、従来では、実際端末チャネル環境の干渉に対する考慮なしに、端末から受信されたチャネル状態情報及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号だけに基づいてＭＣＳレベルが決定される。したがって、端末のチャネル状態を正確に反映することによりＭＣＳレベルを決定することが難しいという短所がある。

韓国特許公開２００４−００３７１９４号公報 韓国特許公開２００８−００６３１０９号公報

したがって、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、無線通信システムにおけるデータ送信方法及び装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、無線通信システムにおける干渉制御が可能であるか否かに基づいて受信器のチャネル状況に適合したＭＣＳレベルを決定できるようにする方法及び装置を提供することにある。

本発明のまた他の目的は、無線通信システムにおける干渉を考慮した受信器のチャネル状態に対応するＭＣＳレベルを使用してデータ送信効率を向上させることができるようにする方法及び装置を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、無線通信システムにおける基地局のデータ送信方法を提供する。上記方法は、端末から受信されたダウンリンクデータに対する応答信号及びチャネル状態情報を中央調整部に送信するステップと、上記中央調整部からスケジューリング情報を受信し、上記スケジューリング情報に基づいて隣接基地局に対する干渉制御が行われるか否かに従って決定された干渉制御モードを判定するステップと、上記判定された干渉制御モードに従う変調及び符号化方式（ＭＣＳ）レベルを使用してデータを上記端末に送信するステップとを有することを特徴とする。

本発明の他の態様によれば、無線通信システムにおける中央調整部のスケジューリング情報送信方法を提供する。上記方法は、複数の基地局のそれぞれからダウンリンクデータに対する応答信号及びチャネル状態情報を受信するステップと、上記応答信号及びチャネル状態情報に基づいてスケジューリング優先順位を決定するためのスケジューリングメトリックを決定するステップと、上記決定されたスケジューリングメトリックに基づいて上記複数の基地局のそれぞれに接続された端末に対するスケジューリングを実行するステップと、上記スケジューリング結果を上記複数の基地局に送信するステップとを有することを特徴とする。

本発明の実施形態のさらに他の態様によれば、無線通信システムにおける基地局を提供する。上記基地局は、ダウンリンクデータに対する応答信号及びチャネル状態情報を端末から受信する受信部と、上記応答信号及びチャネル状態情報を中央調整部に送信し、上記中央調整部からスケジューリング情報を受信する中央インターフェース部と、上記スケジューリング情報に基づいて隣接基地局に対する干渉制御が行われるか否かに基づいて決定された干渉制御モードを判定する制御部と、上記判定された干渉制御モードに従う変調及び符号化方式（ＭＣＳ）レベルを使用してデータを上記端末に送信する送信部とを有することを特徴とする。

本発明の実施形態のさらなる他の態様によれば、無線通信システムにおける中央調整部を提供する。上記中央調整部は、複数の基地局のそれぞれからダウンリンクデータに対する応答信号及びチャネル状態情報を受信する基地局インターフェースと、上記応答信号及びチャネル状態情報に基づいてスケジューリング優先順位を決定するためのスケジューリングメトリックを決定し、上記決定されたスケジューリングメトリックに基づいて上記複数の基地局のそれぞれに接続された端末に対するスケジューリングを実行し、上記スケジューリング結果を上記複数の基地局に送信するように上記基地局インターフェースに出力するスケジューラとを有することを特徴とする。

本発明は、無線通信システムにおいて、干渉制御状態に従う受信器のチャネル状態をもうより明確に判定することができるという長所がある。また、明確に判定された受信器のチャネル状態に従うＭＳＣレベルを決定することによりデータ送信効率を向上させることができるという効果がある。

従来の無線通信システムにおけるデータ送信方法を示す信号フロー図である。 従来の無線通信システムにおける基地局に含まれるＭＣＳレベル決定部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による無線通信システムを示す図である。 本発明の実施形態による基地局の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による基地局に含まれたＭＣＳレベル決定部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による中央調整部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による中央調整部に含まれたスケジューラの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による中央調整部と基地局間の信号フローチャートである。 本発明の実施形態による中央調整部がスケジューリング情報を送信するステップを示すフローチャートである。 本発明の実施形態による基地局でＭＣＳレベルを決定する過程を示すフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。また、下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にするために、関連した公知の機能や構成についての具体的な説明は、適宜省略する。

本発明は、無線通信システムにおけるデータ送信方法及び装置を提供する。具体的に、無線通信システムにおける送信器がデータを受信器に送信し、送信されたデータに対する受信に成功したか否かを示す応答信号及びチャネル状態情報を受信器から受信し、データを送信した時点に設定された干渉制御モードを判定し、判定された干渉制御モード及び応答信号に基づいてチャネル状態情報を変更し、変更されたチャネル状態情報に対応する変調及び符号化方式（Modulation and Coding Scheme：ＭＣＳ）レベルを使用してデータを受信器に送信する方法及び装置を提供する。

以下では、送信器が基地局であり、受信器が端末であることを例を挙げて説明する。しかしながら、送信器及び受信器のそれぞれが基地局及び端末だけに限定されず、様々に変更されることができることは当業者に自明であろう。

本発明の実施形態の説明に先立って従来の無線通信システムにおけるデータ送信方法及び装置について説明する。

図１は、従来の無線通信システムにおけるデータ送信方法を示す信号フロー図である。

図１を参照すると、基地局１００は、ステップ１０１において、チャネル状態情報を端末１２０に要請する。端末１２０は、ステップ１０２において、基地局１００から送信されたパイロット信号又はプリアンブル信号を使用してチャネルを推定し、ステップ１０３で推定されたチャネルに関する状態情報を含むチャネル状態情報を基地局１００に送信する。

チャネル状態情報は、チャネル係数又は信号対干渉雑音電力比（Signal to Interference plus Noise Ratio：ＳＩＮＲ）を含むことができるが、一般的に、チャネル状態情報は、システム複雑度に基づいたＳＩＮＲを含む。したがって、以下では、チャネル状態情報をＳＩＮＲと混用してもよいことに留意すべきである。

基地局１００は、ステップ１０４において、ダウンリンクデータを端末１２０に送信し、ステップ１０５において、送信されたダウンリンクデータに対する応答信号、すなわち、ＡＣＫ（Acknowledgement）／ＮＡＣＫ（Negative Acknowledgement）信号を受信する。

また、基地局１００は、ステップ１０６において、受信したＳＩＮＲ及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいてＭＣＳレベルを決定し、ステップ１０７において、決定されたＭＣＳレベルを使用してダウンリンクデータを端末１２０に送信する。

ここで、ステップ１０６について具体的に説明すると次のようである。基地局１００は、ＳＩＮＲを使用して予め定められたＭＣＳ決定テーブルに基づいてＭＣＳレベルを決定する。しかしながら、ＭＣＳ決定テーブルは、実際無線通信システムが運用するすべてのチャネル環境を完璧に反映することができない。

したがって、基地局１００は、適応型チャネル状態情報調整方式（以下、“外ループレート制御（Outer-Loop Rate Control：以下、“ＯＬＲＣ”と称する）方式”と称する）を使用する。ＯＬＲＣ方式は、基地局１００が端末１２０から受信したＳＩＮＲ値を端末１２０から受信したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を使用して変更する方式を示す。

具体的に、基地局１００は、ダウンリンクデータの送信の後に、ＡＣＫ信号を端末１２０から受信した場合に、下記の数式１を使用してＳＩＮＲ値を変更する。基地局１００は、ダウンリンクデータの送信の後に、ＮＡＣＫ信号を端末１２０から受信した場合に、下記数式２を使用してＳＩＮＲ値を変更する。

数式１及び数式２において、ＳＩＮＲ＿ｉｎは、端末１２０から受信したＳＩＮＲ値を示し、ＳＩＮＲ＿ｏｕｔは、変更されたＳＩＮＲ値を示し、Ｔａｒｇｅｔ ＰＥＲ（Packet Error Rate）は、目標パケットエラー確率を示し、Ｏｆｆｓｅｔ_ｋ−１は、ｋ−１時点でＳＩＮＲ＿ｉｎを変更するために使用されるオフセット値を示し、Ｏｆｆｓｅｔ_ｋは、ｋ時点でＳＩＮＲ＿ｉｎを変更するために使用されるオフセット値を示し、ＤＯＷＮは予め定められた値を示し、ＵＰはＤＯＷＮ及びＴａｒｇｅｔ ＰＥＲに基づいて決定される値を示す。

上述したような数式１及び数式２に示すように、基地局１００は、ＡＣＫ信号を端末１２０から受信する場合に、ＳＩＮＲ＿ｉｎをＵＰだけ増加させ、ＮＡＣＫ信号を端末１２０から受信する場合に、ＳＩＮＲ＿ｉｎをＤＯＷＮだけ減少させる。

上述したように、ＳＩＮＲ値が変更される場合に、基地局１００は、変更されたＳＩＮＲ値に対応してＭＣＳレベルを決定し、決定されたＭＣＳレベルを使用してダウンリンクデータを端末１２０に送信する。

以下では、図２を参照して基地局１００のＭＣＳレベルを決定するために使用されるＭＣＳレベル決定部について詳細に説明する。

図２は、従来の無線通信システムにおける基地局に含まれるＭＣＳレベル決定部の構成を示すブロック図である。

図２を参照すると、ＭＣＳレベル決定部２００は、ＯＬＲＣ部２１０及びＭＣＳレベル検出部２２０を含む。

ＯＬＲＣ部２１０は、ＳＩＮＲ値が端末から受信される場合に、送信されたダウンリンクデータに対してＡＣＫ信号が受信されたか又はＮＡＣＫ信号が受信されたかに従って数式１及び数式２のうちのいずれか１つを使用して受信されたＳＩＮＲ値を変更する。また、ＯＬＲＣ部２１０は、変更されたＳＩＮＲ値をＭＣＳレベル検出部２００に出力する。

ＭＣＳレベル検出部２００は、変更されたＳＩＮＲ値に対応するＭＣＳレベルを予め定められたＭＣＳレベル決定テーブルから検出して出力することにより、検出されたＭＣＳレベルがダウンリンクデータを端末に送信するために使用されることができるようにする。

このように、従来の無線通信システムにおいて、基地局がＭＣＳレベルの決定のためにＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号が受信されるか否かに基づいて端末から受信したＳＩＮＲを変更するだけでチャネル環境での干渉はまったく考慮されなかった。

したがって、本発明の実施形態では、干渉を考慮した端末のチャネル状況をより正確に判定することにより端末のチャネル状況に適応的にＭＣＳレベルを決定することができるようにする方法及び装置を提案する。

図３は、本発明の実施形態による無線通信システムを示す図である。

図３を参照すると、無線通信システムは、端末３００、複数のセル（すなわち、第１のセル３１０、第２のセル３２０、及び第３のセル３３０のそれぞれを管理する複数の基地局（すなわち、第１の基地局３１１、第２の基地局３２１、及び第３の基地局３３１と複数の基地局を制御する中央調整部（Central Coordinator）３４０とを含む。図３では、複数のセルが３個のセルを含み、複数の基地局が３個の基地局を含む場合を例を挙げて説明するが、複数のセル及び基地局の個数は、これに限定されず様々に変更されることができることはもちろんである。

図３に示す無線通信システムでは、セルが相互に隣接していることによりセル間の干渉が発生する。例えば、ダウンリンク送受信の場合に、第１の基地局３１１が第１のセル３１０に含まれた端末３００に信号を送信する時点で、第２の基地局３２１及び第３の基地局が信号の送信動作を実行する場合に第２の基地局３２１及び第３の基地局から送信される信号は、端末３００に干渉信号として作用することができる。このようなセル間の干渉が発生する場合には、通信品質が劣化するだけではなく信号送受信に対する処理量が低下する問題が発生する。

したがって、このような問題を防止するために、本発明の実施形態では、様々な干渉制御方式が使用されることができる。例えば、第１の基地局３１１、第２の基地局３２１、及び第３の基地局３３１間の通信を介して信号及びデータ送受信に従うスケジューリングを実行することにより、特定の時間期間の間に２つ以上の基地局が同時に通信を実行することができないようにする干渉制御方式が使用されることができる。また、中央調整部３４０のスケジューリングに従って第１の基地局３１１、第２の基地局３２１、及び第３の基地局３３１のうちで対応する時間期間の間に信号及びデータを送信する基地局を除外した残りの基地局の送信電力を制御する干渉制御方式が使用されることができる。この場合に、中央調整部３４０は、端末のチャネル状況に基づいてセル別に最適の端末を選択し、セル間の干渉に基づいて無線リソースを割り当てるスケジューリングを実行することができる。また、第１の基地局３１１、第２の基地局３２１、及び第３の基地局３３１のそれぞれは、スケジューリング結果を中央調整部３４０から受信し、スケジューリング結果に従って決定されたセル別干渉制御モードに基づいてＭＣＳレベルを決定することができる。

図４を参照して本発明の実施形態による基地局の内部構成について説明する。

図４は、本発明の実施形態による基地局の構成を示すブロック図である。

図４を参照すると、基地局は、受信部４００、チャネル状態情報復調部４０２、干渉制御モードバッファ４０３、ＭＣＳレベル決定部４０４、符号化及び変調部４０５、及び送信部４０６を含む。

図４に図示していないが、受信部４００、チャネル状態情報復調部４０２、干渉制御モードバッファ４０３、ＭＣＳレベル決定部４０４、符号化及び変調部４０５及び送信部４０６は、すべて制御部の制御の下に対応する動作を実行する。また、基地局は、中央調整部と通信を実行するための個別の物理的な構成部を備えることができる。

受信部４００は、チャネル状態情報を端末から受信する。チャネル状態情報は、端末から周期的に受信されるか又は基地局の要請に応じて受信されることができる。また、受信部４００は、前に送信されたダウンリンクデータに対する受信に成功したか否かを示す応答信号、すなわち、ＡＣＫ信号及びＮＡＣＫ信号のうちのいずれか１つを端末から受信することによりＭＣＳレベル決定部４０４に出力する。

チャネル状態情報復調部４０５は、受信されたチャネル状態情報を復調し、チャネル状態情報に含まれたＳＩＮＲ値を取得する。また、チャネル状態情報復調部４０５は、取得されたＳＩＮＲ値をＭＣＳレベル決定部４０４に出力する。

干渉制御モードバッファ４０３は、ダウンリンクデータが送信された時点での干渉制御モードを記憶する。ここで、干渉制御モードは、中央調整部から受信したスケジューリング情報に基づいて取得することができ、Ｎ個の干渉制御モードのうちのいずれか１つを示す。具体的に、干渉の影響を基地局に与えることができる隣接基地局がｋ個である場合に、Ｎは２^ｋとなり、Ｎ個の干渉制御モードは、ｋ個の基地局に対する干渉制御状態に従って決定される。例えば、ｋが２である場合に干渉制御モードはすべて４個とあり、２個の基地局（すなわち、第１の基地局及び第２の基地局）に対する干渉制御が行われるか否かに従って次の表１のように干渉制御モードが区分されることができる。また、Ｎ個の干渉制御モードはすべてそのまま使用することができるが、Ｎ個の干渉制御モードのうちの一部（例えば２個の干渉制御モード）だけが使用されることも可能である。

上述した表１を参照すると、干渉制御モード（０）は第１の基地局及び第２の基地局に対する干渉制御が実行されないモードを示し、干渉制御モード（１）は第１の基地局に対する干渉制御が実行されるモードを示し、干渉制御モード（２）は第２の基地局に対する干渉制御が実行されるモードを示し、干渉制御モード（３）は第１の基地局及び第２の基地局に対する干渉制御が実行されるモードを示す。

ここで、干渉制御は、基地局がダウンリンクデータを端末に送信する間に第１の基地局又は第２の基地局のダウンリンクデータの送信に対する送信電力が予め定められた値以下に低められるか又は基地局がダウンリンクデータを送信する時間期間の間に第１の基地局又は第２の基地局ではダウンリンクデータが送信されないように制御する動作を示す。干渉制御は、中央調整部のスケジューリング結果に従って実行することができるが、中央調整部のスケジューリング動作について具体的に説明する。

ｔ時点で受信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が受信部４００に入力される場合に、ＭＣＳレベル決定部４０４は、干渉制御モードバッファ４０３からダウンリンクデータ送信時点が（ｔ−ｋ）時点に対応する干渉制御モードに関する情報を干渉制御モードバッファ４０３から読み出す。ここで、ｋは、対応するダウンリンクデータが送信された後にＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が受信されるまでかかる時間を示す。

ＭＣＳレベル決定部４０４は、チャネル状態情報復調部４０２から出力されたＳＩＮＲ値をｔ時点で受信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号及び（ｔ−ｋ）時点に対応する干渉制御モードに関する情報に基づいて変更する。ＭＣＳレベル決定部４０４は、変更されたＳＩＮＲ値に対応するＭＣＳレベルをＭＣＳレベル決定テーブルに基づいて決定する。ここで、ＭＣＳレベル決定テーブルは、例えば、次の表２のように示すことができる。

上述した表２に示すように、ＭＣＳレベル決定テーブルは、ＳＩＮＲ値のサイズ範囲別にＭＣＳレベルが対応する形態で構成される。ＭＣＳレベル決定部４０４は、ＭＣＳレベルが決定される場合に、決定されたＭＣＳレベルに関する情報を符号化及び変調部４０５に出力する。

符号化及び変調部４０５は、端末に送信するダウンリンクデータを決定されたＭＣＳレベルに従って符号化及び変調を行う。送信部４０６は、符号化及び変調が行われるダウンリンクデータを端末に送信する。

図５を参照して、ＭＣＳレベル決定部４０４の内部構成についてより詳細に説明する。

図５は、本発明の実施形態による基地局に含まれたＭＣＳレベル決定部の構成を示すブロック図である。

図５を参照すると、ＭＣＳレベル決定部は、Ｎ個のＯＬＲＣ部５０１−１〜５０１−Ｎと、ＳＩＮＲ変更部５０２と、ＭＣＳレベル検出部５０３とを含む。

ＯＬＲＣ（０）部５０１−１〜ＯＬＲＣ（ｎ）部５０１−Ｎは、それぞれ干渉制御モード（０）〜干渉制御モード（ｎ）に対応し、対応する干渉制御モードに従って入力されたＳＩＮＲ値の変更のために使用されるオフセット値を決定する。すなわち、ＯＬＲＣ（０）部５０１−１〜ＯＬＲＣ（Ｎ）部５０１−Ｎは、ｎ個の干渉制御モードのうちの１つに関する情報が入力される場合に、ＯＬＲＣ（０）部５０１−１〜ＯＬＲＣ（Ｎ）部５０１−Ｎのうちで入力された干渉制御モードに対応するＯＬＲＣ部は、ＡＣＫ信号が受信されたか又はＮＡＣＫ信号が受信されたかに従ってそれぞれ次の数式３及び数式４を使用してオフセット値を決定する。

下記の数式３は、ＡＣＫ信号が受信された場合に、干渉制御モード（ｎ）でのＳＩＮＲ値を変更するために使用されるオフセット値を変更するための数式を示し、下記の数式４は、ＮＡＣＫ信号が受信された場合に干渉制御モード（ｎ）でのＳＩＮＲ値を変更するために使用されるオフセット値を変更するための数式を示す。

上述した数式３及び数式４において、Ｔａｒｇｅｔ ＰＥＲ（Packet Error Rate）は目標パケットエラー確率を示し、Ｏｆｆｓｅｔ（ｎ）_ｋ−１は、干渉制御モード（ｎ）において時点ｋ−１のＳＩＮＲ値を変更するために使用されたオフセット値を示し、Ｏｆｆｓｅｔ（ｎ）_ｋは、干渉制御モード（ｎ）において時点ｋのＳＩＮＲ値を変更するために使用されるオフセット値を示し、ＤＯＷＮは予め定められた値を示し、ＵＰはＤＯＷＮ及びＴａｒｇｅｔ ＰＥＲに基づいて決定される値を示す。

例えば、時点ｔでＡＣＫ信号が受信され、時点（ｔ−ｗ）の干渉制御モードが干渉制御モード（１）である場合に、干渉制御モード（１）に対応するＯＬＲＣ（１）部５０１−２は、数式３を使用して入力されたＳＩＮＲ値を変更するためのオフセット値を決定することができ、同一の状況でＮＡＣＫ信号が受信された場合に数式４を使用して入力されたＳＩＮＲ値を変更するためのオフセット値を決定することができる。

一方、干渉制御モード（１）に対応しない残りのＯＬＲＣ部では、次の数式５及び数式６を使用してオフセット値を決定することができる。すなわち、干渉制御モード（１）でＡＣＫ信号が受信された場合に、残りのＯＬＲＣ部は下記の数式５を使用してオフセット値を決定し、干渉制御モード（１）でＮＡＣＫ信号が受信された場合に下記の数式６を使用してオフセット値を決定する。

上述した数式５及び数式６において、Ｏｆｆｓｅｔ（ｍ）_ｋ−１は、干渉制御モード（ｎ）と異なる干渉制御モード（ｍ）で時点ｋ−１のＳＩＮＲ値を変更するために使用されたオフセット値を示し、Ｏｆｆｓｅｔ（ｍ）_ｋは、干渉制御モード（ｍ）で時点ｋのＳＩＮＲ値を変更するために使用されるオフセット値を示し、ＵＰ＿ｎｏｎ及びＤＯＷＮ＿ｎｏｎは予め定められた値を示す。

ＯＬＲＣ（０）部５０１−１〜ＯＬＲＣ（Ｎ）部５０１−Ｎのうちで対応する干渉制御モードに対応する構成部からの出力、すなわち、オフセット値はＳＩＮＲ変更部５０２に出力される。ＳＩＮＲ変更部５０２は、入力されたオフセット値を使用して入力されたＳＩＮＲ値を次の数式７を使用して変更する。

数式７において、ＳＩＮＲ＿ｉｎ（ｎ）はＭＣＳレベル決定部に入力されたＳＩＮＲ値を示し、ＳＩＮＲ＿ｏｕｔは変更されたＳＩＮＲ値を示し、Ｏｆｆｓｅｔ（ｎ）は、ＳＩＮＲ変更部５０２に入力された対応する干渉制御モードに対応するオフセット値を示す。

ＳＩＮＲ変更部５０２は、上記のようにＳＩＮＲ値が変更される場合に、変更されたＳＩＮＲ値をＭＣＳレベル検出部５０３に出力する。その後に、ＭＣＳレベル検出部５０３は、変更されたＳＩＮＲ値に対応するＭＣＳレベルを上述した表１に示したようなＭＣＳレベル決定テーブルから検出し、検出されたＭＣＳレベルを端末のためのＭＣＳレベルとして決定する。

図６を参照して本発明の実施形態による中央調整部の内部構成について説明する。

図６は、本発明の実施形態による中央調整部の構成を示すブロック図である。

図６を参照すると、中央調整部は、基地局インターフェース６００と、スケジューラ６０２と、メモリ６０４とを含む。

基地局インターフェース６００は、複数の基地局のそれぞれと通信を実行するための構成部であり、チャネル状態情報及び応答信号を複数の基地局のそれぞれから受信する。チャネル状態情報は、端末のチャネル状態を示す情報であり、各基地局から周期的に受信されるか又は個別の要請により受信され、ＳＩＮＲ値を含むことができる。また、応答信号は、ダウンリンクデータに対する受信に成功したか否かを示すＡＣＫ信号及びＮＡＣＫ信号のうちのいずれか１つであることができる。

スケジューラ６０２は、チャネル状態情報及び応答信号に基づいて基地局別スケジューリングを実行するために使用されるスケジューリングメトリック（Scheduling Metric）を決定する。スケジューリングメトリックは、リソース割り当て優先順位を決定するための基準値を示し、例えば、比例公平性（Proportional Fairness：ＰＦ）メトリックなどであることができる。スケジューラ６０２は、応答信号がＡＣＫ信号であるか又はＮＡＣＫ信号であるかに基づいてチャネル状態情報に含まれたＳＩＮＲ値を変更し、変更されたＳＩＮＲ値をスケジューリングメトリックとして決定することができる。

例えば、応答信号がＡＣＫ信号である場合に、スケジューラ６０２は、ＳＩＮＲ値をＵＰだけ増加させ、応答信号がＮＡＣＫ信号である場合に、ＳＩＮＲ値をＤＯＷＮだけ減少させることができる。ここで、ＳＩＮＲ値を変更するために使用されるオフセット値（ＵＰ、ＤＯＷＮ）は、各基地局から提供されるか又は予め定められた値が使用されることができる。

上述したように、ＳＩＮＲ値が変更される場合に、スケジューラ６０２は、変更されたＳＩＮＲ値に基づいて複数の基地局のそれぞれの端末に対するスケジューリングを実行する。この時に、スケジューラ６０２は、セル間の干渉を考慮したスケジューリングを実行し、スケジューリング結果に従って時間期間別に使用される干渉制御モードが決定される。したがって、スケジューラ６０２は、干渉制御モードを考慮してＭＣＳレベルを決定することができるようにスケジューリング結果を基地局インターフェース６００を介して各基地局に送信する。

メモリ６０４は、中央調整部の動作に従って発生する様々な情報を記憶する。例えば、メモリ６０４は、各基地局から受信したチャネル状態情報、応答信号、及びスケジューリング結果を記憶する。

図７を参照して、スケジューラ６０２の内部構成についてさらに詳細に説明する。

図７は、本発明の実施形態による中央調整部に含まれたスケジューラの構成を示すブロック図である。

図７を参照すると、スケジューラは、Ｎ個のＯＬＲＣ部７０１−１〜７０１−Ｎ、ＳＩＮＲ変更部７０２、Ｍ個のスケジューリングメトリック検出部７０３−１〜７０３−Ｍ、及びスケジューリング演算部７０４を含む。

ＯＬＲＣ（０）部７０１−１〜ＯＬＲＣ（Ｎ）部７０１−Ｎは、干渉制御モード（０）〜干渉制御モード（ｎ）のそれぞれに対応し、対応する干渉制御モードに従って入力されたＳＩＮＲ値の変更のために使用されるオフセット値を決定する。すなわち、ＯＬＲＣ（０）部７０１−１〜ＯＬＲＣ（Ｎ）部７０１−Ｎは、ｎ個の干渉制御モードのうちの１つに関する情報が入力される場合に、ＯＬＲＣ（０）部７０１−１〜ＯＬＲＣ（Ｎ）部７０１−Ｎのうちで入力された干渉制御モードに対応するＯＬＲＣ部は、ＡＣＫ信号が受信されたか又はＮＡＣＫ信号が受信されたかに従ってそれぞれオフセット値を決定する。

基地局と同様に、オフセット値を決定するために数式３及び数式４が使用されることができ、数式３及び数式４において、ＳＩＮＲ値を変更するために使用されるＵＰ及びＤＯＷＮは、各基地局により提供されるか又は予め定められた値が使用されることができる。あるいは、上記のようなオフセット値の決定動作は実行されず、ＳＩＮＲ値を変更するために使用されるオフセット値が各基地局から直接提供されることもある。

一方、入力された干渉制御モードに対応しない残りのＯＬＲＣ部では、上述した数式５及び数式６を使用してオフセット値を決定することができる。この場合にも、数式５及び数式６において、ＳＩＮＲ値を変更するために使用されるＵＰ＿ｎｏｎ及びＤＯＷＮ＿ｎｏｎは、各基地局により提供されるか又は予め定められた値が使用されることができる。あるいは、上記のようなオフセット値の決定動作は実行されず、ＳＩＮＲ値を変更するために使用されるオフセット値が各基地局から直接提供されることもある。

ＯＬＲＣ（０）部７０１−１〜ＯＬＲＣ（Ｎ）部７０１−Ｎのうちで対応する干渉制御モードに対応する構成部からの出力、すなわち、オフセット値はＳＩＮＲ変更部７０２に出力される。その後に、ＳＩＮＲ変更部７０２は、入力されたオフセット値を使用して入力されるＳＩＮＲ値を上述した数式７を使用して変更する。

上述したようにＳＩＮＲ値が変更される場合に、ＳＩＮＲ変更部７０２は、変更されたＳＩＮＲ値をＭ個のスケジューリングメトリック検出部７０３−１〜７０３−Ｍのうちの対応する１つに出力する。

Ｍ個のスケジューリングメトリック検出部７０３−１〜７０３−Ｍは、Ｍ個の基地局のそれぞれに対応し、Ｍ個の基地局のそれぞれに接続された端末の変更されたＳＩＮＲ値をスケジューリングメトリックとして検出する。例えば、Ｍ個の基地局のうちで第１の基地局に関連した第１のスケジューリングメトリック検出部７０３−１は、第１の基地局に接続された端末の変更されたＳＩＮＲ値を検出する。

Ｍ個のスケジューリングメトリック検出部７０３−１〜７０３−Ｍから検出されたスケジューリングメトリックは、スケジューリング演算部７０４に出力される。その後に、スケジューリング演算部７０４は、スケジューリングメトリック、すなわち、Ｍ個の基地局のそれぞれの端末に対する、変更されたＳＩＮＲ値に基づいてスケジューリングを実行する。スケジューリング演算部７０４はスケジューリング結果を出力する。この時に、出力されたスケジューリング結果はＭ個の基地局のそれぞれに送信される。スケジューリング結果には、基地局別干渉制御情報が含まれることができる。したがって、Ｍ個の基地局のそれぞれは、スケジューリング結果による時間及び無線リソースを使用して干渉制御モードを考慮したＭＣＳレベルに基づいてデータ送受信を実行することができる。

図８は、本発明の実施形態による中央調整部と基地局間の信号フローチャートである。

図８を参照すると、ステップ８０１において、基地局８００は、端末から受信したチャネル状態情報（ＳＩＮＲ）及び応答信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号）を中央調整部８２０に送信する。その後に、中央調整部８２０は、ステップ８０３において、受信されたチャネル状態情報及び応答信号に基づいてスケジューリングメトリックを決定する。スケジューリングメトリックは、スケジューリング優先順位を決定するための基準値を示し、例えば、応答信号に基づいて変更されたＳＩＮＲ値であることができる。

中央調整部８２０は、スケジューリングメトリックが決定される場合に、ステップ８０５において、決定されたスケジューリングメトリックを使用してスケジューリングを実行する。また、中央調整部８２０は、ステップ８０７において、スケジューリングの結果を基地局８００に送信する。基地局８００は、スケジューリングの結果に従う時間及び無線リソースを使用してセル内の端末にデータを送信し、データ送信の時にスケジューリングの結果に含まれた干渉制御モードに関する情報に基づいてＭＣＳレベルを決定した後に、この決定されたＭＣＳレベルを使用することができる。次いで、図９を参照して中央調整部８２０のスケジューリング動作について説明する。

図９は、本発明の実施形態による中央調整部がスケジューリング情報を送信する過程を示すフローチャートである。

図９を参照すると、中央調整部は、ステップ９００において、複数の基地局のそれぞれからチャネル状態情報及び応答信号を受信する。ステップ９０２において、中央調整部は、応答信号に基づいて受信されたチャネル状態情報を変更し、ステップ９０４において、変更されたチャネル状態情報をスケジューリングメトリックとして決定する。スケジューリングメトリックは、複数の基地局のそれぞれに対して決定されることができる。

その後に、中央調整部は、ステップ９０６において、決定されたスケジューリングメトリックを使用して各基地局に接続された端末に対するスケジューリングを実行し、ステップ９０８において、リソース割り当てに関する情報及び干渉制御モードに関する情報が含まれたスケジューリング結果を複数の基地局に送信する。

図１０を参照して基地局でＭＣＳレベルを決定する過程について説明する。

図１０は、本発明の実施形態による基地局でＭＣＳレベルを決定する過程を示すフローチャートである。

図１０を参照すると、基地局は、ステップ１０００において、ダウンリンクデータを端末に送信する。基地局は、ステップ１００２において、チャネル状態情報及び送信されたダウンリンクデータに対する受信に成功したか否かを示す応答信号としてＡＣＫ信号及びＮＡＣＫ信号のうちのいずれか１つを受信する。

基地局は、ステップ１００４において、受信されたチャネル状態情報及び応答信号を中央調整部に送信し、ステップ１００６において、スケジューリング情報を中央調整部から受信する。その後に、基地局は、ステップ１００８において、受信されたスケジューリング情報に基づいてダウンリンクデータを送信した時点での干渉制御モードを判定する。干渉制御モードは、複数の隣接基地局から受信される干渉が制御されるモードを示し、複数の隣接基地局のそれぞれに対する干渉制御が実行されるか否かに従って決定された複数の干渉制御モードのうちのいずれか１つを示す。

ここで、基地局は、ＡＣＫ信号及びＮＡＣＫ信号のうちのいずれか１つが第１の時点で受信される場合に、第１の時点において、第１の時間期間だけ先立った第２の時点に設定された干渉制御モードをダウンリンクデータを送信する時点での干渉制御モードとして判定することができる。この第１の時間期間は、ダウンリンクデータを送信した後に応答信号を受信するまでかかる時間を示す。

干渉制御モードが判定される場合に、基地局は、ステップ１０１０において、判定された干渉制御モードに対応するオフセット値を決定する。基地局は、応答信号がＡＣＫ信号であるか又はＮＡＣＫ信号であるかに基づいて判定された干渉制御モードに対応するオフセット値を決定する。すなわち、基地局は、応答信号がＡＣＫ信号である場合に上述した数式３を使用してオフセット値を決定し、応答信号がＮＡＣＫ信号である場合に数式４を使用してオフセット値を決定する。

一方、基地局は、判定された干渉制御モードに対応しないオフセット値を追加で決定することができる。すなわち、応答信号がＡＣＫ信号であるか又はＮＡＣＫ信号であるかに基づいて、判定された干渉制御モード及び他の干渉制御モードで使用されるチャネル状態情報を変更するためのオフセット値を追加で決定することができる。

基地局は、ステップ１０１２において、受信されたチャネル状態情報を決定されたオフセット値を使用して変更する。基地局は、ステップ１０１４において、変更されたチャネル状態情報に基づいてＭＣＳレベルを決定する。

以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。

１００、３１１、３２１、３３１、８００ 基地局
１２０、３００ 端末
２００、４０４ ＭＣＳレベル決定部
２１０、５０１、７０１ ＯＬＲＣ部
２２０、５０３ ＭＣＳレベル検出部
３１０、３２０、３３０ セル
３４０、８２０ 中央調整部
４００ 受信部
４０２ チャネル情報副頂部
４０３ 干渉制御モードバッファ
４０５ 符号化及び変調部
４０６ 送信部
５０２、７０２ ＳＩＮＲ変更部
６００ 基地局インターフェース
６０２ スケジューラ
６０４ メモリ
７０３ スケジューリングメトリック検出部
７０４ スケジューリング演算部

Claims (20)

1. 無線通信システムにおける基地局のデータ送信方法であって、
   端末から受信されたダウンリンクデータに対する応答信号及びチャネル状態情報を、基地局と隣接基地局を制御する中央調整部に送信するステップと、
   前記中央調整部から干渉制御モードに対する情報を含むスケジューリング情報を受信し、前記スケジューリング情報に基づいて前記ダウンリンクデータが送信される時点の前記干渉制御モードを判定するステップと、
   前記干渉制御モードに基づいて決定された変調及び符号化方式（ＭＣＳ）レベルを使用してデータを前記端末に送信するステップとを有し、
   前記干渉制御モードは、前記ダウンリンクデータが前記端末に送信された時点に、前記基地局と前記隣接基地局のダウンリンクデータ送信が制御されるか否かを示す
   ことを特徴とするデータ送信方法。
2. 前記データを送信するステップは、
   前記判定された干渉制御モード及び前記応答信号に基づいて前記チャネル状態情報を変更するステップと、
   前記変更されたチャネル状態情報に対応するＭＣＳレベルを決定するステップと、
   前記決定されたＭＣＳレベルを使用して前記ダウンリンクデータを前記端末に送信するステップとを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のデータ送信方法。
3. 前記チャネル状態情報を変更するステップは、
   前記応答信号がＡＣＫ信号及びＮＡＣＫ信号のうちのいずれか１つを含むか否かに基づいて前記判定された干渉制御モードに対応するオフセット値を決定するステップと、
   前記決定されたオフセット値を使用して前記チャネル状態情報を変更するステップとを有する
   ことを特徴とする請求項２に記載のデータ送信方法。
4. 前記オフセット値を決定するステップは、
   前記応答信号が前記ＡＣＫ信号を含む場合に、目標パケットエラー確率及び予め定められた第１の調整値を使用して第２の調整値を生成するステップと、
   前記生成された第２の調整値を使用して前の時点で前記判定された干渉制御モードに対応して使用されたオフセット値をアップデートするステップと、
   前記アップデートされたオフセット値を前記判定された干渉制御モードに対応する前記オフセット値として決定するステップとを有する
   ことを特徴とする請求項３に記載のデータ送信方法。
5. 前記干渉制御モードを判定するステップは、
   前記応答信号が第１の時点で受信される場合に、前記第１の時点において第１の時間期間だけ先立った第２の時点に設定された前記干渉制御モードを判定するステップを有し、
   前記第１の時間期間は、前記ダウンリンクデータを送信した後に前記応答信号を受信するまでかかる時間を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載のデータ送信方法。
6. 無線通信システムにおける中央調整部のスケジューリング情報送信方法であって、
   基地局のそれぞれからダウンリンクデータに対する応答信号及びチャネル状態情報を受信するステップと、
   前記応答信号及びチャネル状態情報に基づいてスケジューリング優先順位を決定するためのスケジューリングメトリックを決定するステップと、
   前記決定されたスケジューリングメトリックに基づいて前記基地局のそれぞれに接続された端末に対するスケジューリングを実行するステップと、
   前記スケジューリングの結果を前記基地局に送信するステップとを有し、
   前記スケジューリング結果は、ダウンリンクデータが前記端末に送信された時点に、前記基地局と隣接基地局のダウンリンクデータ送信が制御されるか否かを示す干渉制御モードに対する情報を含む
   ことを特徴とするスケジューリング情報送信方法。
7. 前記スケジューリングメトリックを決定するステップは、
   前記応答信号がＡＣＫ信号及びＮＡＣＫ信号のうちのいずれか１つを含むか否かに基づいて前記チャネル状態情報を変更するステップと、
   前記変更されたチャネル状態情報を前記スケジューリングメトリックとして決定するステップとを有する
   ことを特徴とする請求項６に記載のスケジューリング情報送信方法。
8. 前記チャネル状態情報を変更するステップは、
   前記応答信号が前記ＡＣＫ信号及び前記ＮＡＣＫ信号のうちのいずれか１つを含むか否かに基づいて前記チャネル状態情報を変更するためのオフセット値を決定するステップと、
   前記決定されたオフセット値を使用して前記チャネル状態情報を変更するステップとを有する
   ことを特徴とする請求項７に記載のスケジューリング情報送信方法。
9. 前記オフセット値を決定するステップは、
   前記基地局のそれぞれから受信されたオフセット値のうちで前記応答信号が前記ＡＣＫ信号及び前記ＮＡＣＫ信号のうちのいずれか１つを含むか否かに基づいて決定されたオフセット値を前記チャネル状態情報を変更するための前記オフセット値として決定するステップを有する
   ことを特徴とする請求項８に記載のスケジューリング情報送信方法。
10. 前記オフセット値を決定するステップは、
    前記応答信号が前記ＡＣＫ信号である場合に前記チャネル状態情報を変更するために記憶された第１のオフセット値及び前記応答信号が前記ＮＡＣＫ信号である場合に前記チャネル状態情報を変更するために記憶された第２のオフセット値のうちのいずれか１つを前記チャネル状態情報を変更するための前記オフセット値として決定するステップを有する
    ことを特徴とする請求項８に記載のスケジューリング情報送信方法。
11. 無線通信システムにおける基地局であって、
    ダウンリンクデータに対する応答信号及びチャネル状態情報を端末から受信する受信部と、
    前記応答信号及びチャネル状態情報を、基地局と隣接基地局を制御する中央調整部に送信し、前記中央調整部から干渉制御モードに対する情報を含むスケジューリング情報を受信する中央インターフェース部と、
    前記スケジューリング情報に基づいて前記ダウンリンクデータが送信される時点の干渉制御モードを判定する制御部と、
    前記判定された干渉制御モードに従う変調及び符号化方式（ＭＣＳ）レベルを使用してデータを前記端末に送信する送信部とを有し、
    前記干渉制御モードは、前記ダウンリンクデータが前記端末に送信された時点に、前記基地局と前記隣接基地局のダウンリンクデータ送信が制御されるか否かを示す
    ことを特徴とする基地局。
12. 前記制御部は、
    前記判定された干渉制御モード及び前記応答信号に基づいて前記チャネル状態情報を変更し、前記変更されたチャネル状態情報に対応するＭＣＳレベルを決定し、前記決定されたＭＣＳレベルを使用して前記ダウンリンクデータを前記端末に送信するように前記送信部を制御する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
13. 前記制御部は、前記応答信号がＡＣＫ信号及びＮＡＣＫ信号のうちのいずれか１つを含むか否かに基づいて前記判定された干渉制御モードに対応するオフセット値を決定し、前記決定されたオフセット値を使用して前記チャネル状態情報を変更する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
14. 前記制御部は、前記応答信号が前記ＡＣＫ信号を含む場合に、目標パケットエラー確率及び予め定められた第１の調整値を使用して第２の調整値を生成し、前記生成された第２の調整値を使用して前の時点で前記判定された干渉制御モードに対応して使用されたオフセット値をアップデートし、前記アップデートされたオフセット値を前記判定された干渉制御モードに対応する前記オフセット値として決定する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の基地局。
15. 前記制御部は、前記応答信号が第１の時点で受信された場合に、前記第１の時点において第１の時間期間だけ先立った第２の時点に設定された前記干渉制御モードを判定し、
    前記第１の時間期間は、前記ダウンリンクデータを送信した後に前記応答信号を受信するまでかかる時間を含む
    ことを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
16. 無線通信システムにおける中央調整部であって、
    基地局のそれぞれからダウンリンクデータに対する応答信号及びチャネル状態情報を受信する基地局インターフェースと、
    前記応答信号及びチャネル状態情報に基づいてスケジューリング優先順位を決定するためのスケジューリングメトリックを決定し、前記決定されたスケジューリングメトリックに基づいて前記基地局のそれぞれに接続された端末に対するスケジューリングを実行し、前記スケジューリングの結果を前記基地局に送信するように前記基地局インターフェースに出力するスケジューラとを有し、
    前記スケジューリング結果は、ダウンリンクデータが前記端末に送信された時点に、前記基地局と隣接基地局のダウンリンクデータ送信が制御されるか否かを示す干渉制御モードに対する情報を含む
    ことを特徴とする中央調整部。
17. 前記スケジューラは、前記応答信号がＡＣＫ信号及びＮＡＣＫ信号のうちのいずれか１つを含むか否かに基づいて前記チャネル状態情報を変更し、前記変更されたチャネル状態情報を前記スケジューリングメトリックとして決定する
    ことを特徴とする請求項１６に記載の中央調整部。
18. 前記スケジューラは、前記応答信号が前記ＡＣＫ信号及び前記ＮＡＣＫ信号のうちのいずれか１つを含むか否かに基づいて前記チャネル状態情報を変更するためのオフセット値を決定し、前記決定されたオフセット値を使用して前記チャネル状態情報を変更する
    ことを特徴とする請求項１７に記載の中央調整部。
19. 前記スケジューラは、前記基地局のそれぞれから受信されたオフセット値のうちで前記応答信号が前記ＡＣＫ信号及び前記ＮＡＣＫ信号のうちのいずれか１つを含むか否かに基づいて決定されたオフセット値を前記チャネル状態情報を変更するための前記オフセット値として決定する
    ことを特徴とする請求項１８に記載の中央調整部。
20. 前記スケジューラは、前記応答信号が前記ＡＣＫ信号である場合に、前記チャネル状態情報を変更するために記憶された第１のオフセット値及び前記応答信号が前記ＮＡＣＫ信号である場合に前記チャネル状態情報を変更するために記憶された第２のオフセット値のうちの１つを前記チャネル状態情報を変更するための前記オフセット値として決定する
    ことを特徴とする請求項１８に記載の中央調整部。

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