JP6163566B2 - 無線通信方法および装置 - Google Patents
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Description
例えば、次のルールのうちの1つに基づく。
1)外部領域のどの地点でも、サービング基地局への距離は閾値よりも大きい。
2)外部領域のどの地点でも、隣接する基地局からの最も強い干渉を減算したサービングセルの基地局からの受信電力は、任意の閾値未満である。
3)外部領域のどの地点でも、隣接する基地局からの最も強い干渉がないその地点の信号対干渉雑音比(SINR)は閾値より大きい一方、最も強い干渉があるSINRは閾値未満である。
ステップS306では、サブキャリアが、セル内のCCUに割り当てられる。ステップS306では、ステップS304でCEUに割り当てられなかった任意のサブキャリアが、セル内のCCUに割り当てられてもよい。
静的リソース割り当ては、基地局またはセルクラスタコントローラで実施されてもよい。静的リソース割り当てがセルクラスタコントローラ実施される場合、CEUの数およびユーザの総数は、基地局からセルクラスタコントローラに送信されるだろう。動的リソース割り当てに関して、CEUの数およびユーザの総数は、基地局からセルクラスタコントローラに送信されるだろう。動的リソース割り当てに関して、チャネル特性もまたセルクラスタコントローラに送信され、その後セルクラスタコントローラは、各セル内のCEUのためのリソースを決定する。
もし、サブキャリアの数およびそれらの電力が、
ここで、Nceu,nおよびNccu,nは、CEUおよびCCUにそれぞれ割り当てられるサブキャリアの数を表わす一方、pceu,n,iおよびpccu,n,jは、CEUおよびCCUにそれぞれ割り当てられる、サブキャリアiおよびサブキャリアjの電力である。
あるいは、CEUの数Uceu,nおよびユーザの総数UT,nの観点から、
それゆえ、CEUおよびCCUのサブキャリアの数はそれぞれ、
セル内の全てのCEUにわたる全てのサブキャリアが、同一の電力に設定されるとする。これは、CCUに適用されるが、電力レベルは(3)式に示したように低い。それゆえ、CCUのサブキャリア電力、PCCUは、セルn内のCEUのサブキャリア電力PCEUの観点から、
ここで、αnは、送信電力比である。
実用的システムでは、NおよびPTxは知られており、パラメータβnおよびαnは、それぞれ計算され最適化されうる。PCEU,nは未知であり、各CEUおよびCCU割り当てに関するサブキャリア電力を構成するために計算される必要がある。
セルn内のCEUおよびCCUに割り当てられる多くのサブキャリアの配置は、(6)式および(7)式で表現され、それらのサブキャリア電力レベルは、(11)式および(8)式でそれぞれ示される。
2段のスケジューリングアーキテクチャ1300は、図13に図示されるように、実施形態で用いられる。2つの分離したスケジューラがCCUおよびCEUに供給されるために適用されるが、CEUスループットを最大化する目的関数をサポートするために、CEUは、最も高い優先度を有する。そのため、第1段目のスケジューリングは、絶対優先(Strict Priority)(CEU>CCU)に効果的に基づいている。
第2段目のスケジューリングは、CEU間のスケジューリングを含み、CCU自身のスケジューラによって供給されるCCU間のスケジューリングも含む。図13に示されるように、CEUは、MAX−SNR−FAIRスケジューラ1310によって供給され、CCUは、Proportional Fairスケジューラ1320によって供給される。
2つの協調されるリソース割り当て方法が提案される。
方法(1)において、各隣接セルは、連続するサブキャリアのグループに割り当てられる。
この実施形態は、ユーザのサブキャリア品質から周波数ダイバーシチ利得を考慮する。方法(2)は、中央集中型のやり方で隣接セルにわたって全てのCEUユーザに動的に供給することである。これは、セル内のセルクラスタコントローラ(CCC)の存在で可能である。
ステップS1002では、CEU割り当てに関するサブキャリアオフセット(または開始インデックス)およびサブキャリアSnの固有ブロックが与えられる。ブロックSnにおけるサブキャリアNceu,nの数は、(6)式に基づいて計算され、その最大値は、(12)式としてのみ達することができる。
用いられるスケジューラがMax−SINRに基づく場合のみ、ユーザi当たりのサブキャリアの最大値は、
ステップS1004では、選ばれたサブキャリアが利用可能であり、かつユーザxn,i,kに関するサブキャリアの数がnceu,n未満である場合かつその場合に限り、それぞれのユーザに供給される。または、ソートされたユーザのリストから次のユーザに供給される。
スケジューリングポリシーは、フレーム内のシンボルの各サブキャリアに適用される。CCUのために割り当てられるサブキャリアは、サブキャリアSnのブロックを超えなければならず、CEUサブキャリアの最大数は(7)式で計算された通りである。
残っているどんなサブキャリアも、ステップS1010において、CCUに割り当てられる。
図11に要約されるように、方法(2)の手続きは、全ての隣接セルにわたって全てのユーザのサブキャリア条件に基づいており、次のように説明される。
ステップS1102では、全てのユーティリティcn,i,k(例えばSINR)のユーザのサブキャリアは、全ての対応するセルnから収集される。
サブキャリアの最も高いユーティリティを有するユーザxn,i,kは、(13)式で示されるように降順でユーザのサブキャリア情報をソートすることにより求める。
各セルに関するCEU割り当てのためのサブキャリアの必要数が満たされるまで、ステップS1104およびS1106が繰り返される。
図12は、QoS要求の検証を示す。このステップは、要求されるデータレートRn(すなわちQoS)を満たすCEU Hceu,nの達成可能なスループットを検証することである。後者は同一でありうるし、隣接セルについて予め定義された値を変化させうる。
これが真である場合、S1204に移り、
一方、QoS要求が満たされる場合、調整が要求されないので、方法はS1206に移る。
パラメータ調整またはチューニングは、典型的に調整のレベルに委ねられる。
S1207では、調整が行われている場合に決定される。それが最初の段階である場合、まだ調整は行われていないので、ステップS1208に進み、(16)式および(17)式のような新しいCEUサブキャリア電力Pnew,CEUおよび送信電力比αnew,nが、ステップS1214におけるシステムでそれぞれ適用される、サブキャリア電力チューニングが行われる。
QoS要求がまだ第1の調整を満たさない場合、方法はステップS1210における調整の第2(次の)レベルに移る。ステップS1210では、第2レベル調整は、隣接セルのCEUによって用いられないいくつかのサブキャリアがある場合でありかつその場合に限り、CEUサブキャリアの数を増加させることである。
調整は主に、(18)式と(19)式のそれぞれで計算されるような、サブキャリア重み付けおよびCEUサブキャリアNceu,new,nの数でなされる。
図14は、実施形態に係るネットワーク1400を示す。ネットワーク1400のネットワークレイアウトは、図14に示されるような19個のマクロセルでモデル化される。各マクロセル1410は、3つのセクタを有し、インターサイトまたはマクロBS距離(ISD)は1732メートルである。また、マクロセル1410に位置する建築物1420内に4つのスモール基地局1430がある。各スモールセルは、MIMO(他入力多出力)システムを実装する。スモール基地局1430は、2つの送信アンテナを有し、2つのMIMO−MRC(最大比合成)受信機を備える15人のユーザに供給する。提案されたスキーム(ブロックアダプティブSFRおよび動的アダプティブSFR)で用いられるスケジューラは、CCUとCEUにそれぞれ供給するためのPFおよびMax−SINRである。他のスキームは、PFスケジューラのみを採用することを想定する。
Claims (16)
- 無線ネットワークのセルクラスタにおいてリソースを管理する方法であって、前記セルクラスタは複数のセルを具備し、各セルは内部領域および外部領域を有し、前記方法は、
各セルにおいて電力比を設定し、前記電力比は、セルの前記内部領域に位置する無線デバイスへの信号の送信に用いられることになっている電力レベルと、当該セルの前記外部領域に位置する無線デバイスへの信号の送信に用いられることになっている電力レベルとの比率であり、
複数のネットワークリソースからネットワークリソースを前記外部領域に位置する無線デバイスに割り当て、
各セルにおいて、セルの前記外部領域に位置する無線デバイスに割り当てられない前記複数のネットワークリソースのうちのネットワークリソースから、当該セルの前記内部領域に位置する無線デバイスにネットワークリソースを割り当て、
各セルにおいて、前記外部領域に位置する前記無線デバイスへのデータの送信に関する第1データスループットレートの指示を受信し、
各セルにおいて、前記第1データスループットレートと閾値データレートとを比較し、
前記第1データスループットレートが前記閾値データレート未満であるセルの前記電力比を減少させ、
前記第1データスループットレートが前記閾値データレート未満である各セルにおいて、前記外部領域に位置する前記無線デバイスへのデータの送信に関する第2データスループットレートの指示を受信し、前記データの送信に関する送信電力は、減少させた前記電力比に基づいて決定され、
前記第1データスループットレートが前記閾値データレート未満である各セルにおいて、前記第2データスループットレートと前記閾値データレートとを比較し、
前記第2データスループットレートが前記閾値よりも低いセルにおいて、任意の隣接セルの外部領域に位置する無線デバイスに割り当てられないリソースが存在するかどうかを決定し、
任意の隣接セルの外部領域に位置する無線デバイスに割り当てられないリソースが存在する場合、前記外部領域に位置する無線デバイスに割り当てられるリソースの数を増加させる方法。 - 前記外部領域に位置する無線デバイスに複数のネットワークリソースからネットワークリソースを割り当てることは、前記複数のセルの前記外部領域に位置する前記無線デバイスの間でネットワークリソースを割り当てることを具備する請求項1の方法。
- 前記外部領域に位置する無線デバイスに複数のネットワークリソースからネットワークリソースを割り当てることは、異なるセルにおける無線デバイスに関するチャネル特性を比較し、前記比較の結果に基づく割り当てをすることを具備する請求項2の方法。
- 前記外部領域に位置する無線デバイスに複数のネットワークリソースからネットワークリソースを割り当てることは、各セルにおいて、当該セルに割り当てられるリソースのセットから無線デバイスにリソースを割り当てることを具備する請求項1の方法。
- 前記第1データスループットレートと閾値データレートと間の差分の尺度を計算し、前記差分の前記尺度に依存する量だけ前記電力比を減少させることをさらに具備する請求項1の方法。
- セルの前記外部領域に位置する無線デバイスに割り当てられる前記複数のネットワークリソースからのネットワークリソースの数は、当該セルの前記外部領域に位置する無線デバイスの数から決定される請求項1の方法。
- 無線ネットワークのセルにおいてリソースを管理する方法であって、前記セルは内部領域および外部領域を有し、前記方法は、
前記セル内の基地局から前記外部領域に位置する無線デバイスへ信号を送信するために用いられる電力と、前記基地局から前記内部領域に位置する無線デバイスへ信号を送信するために用いられる電力との比率に関する初期電力比を設定し、
前記外部領域に位置する無線デバイスにネットワークリソースを割り当て、
前記内部領域に位置する無線デバイスにネットワークリソースを割り当て、
前記無線デバイスにデータを送信し、
前記外部領域に位置する前記無線デバイスへのデータの送信に関する第1データスループットレートを計測し、
前記第1データスループットレートと閾値データレートとを比較し、
前記第1データスループットレートが前記閾値データレート未満である場合、電力比を減少させ、
前記減少させた電力比で前記無線デバイスにデータを送信し、
第2データスループットレートを決定し、
前記第2データスループットレートと前記閾値データレートとを比較し、
任意の隣接セルの外部領域に位置する無線デバイスに割り当てられないリソースが存在するかどうかを決定し、
任意の隣接セルの外部領域に位置する無線デバイスに割り当てられないリソースが存在する場合、前記外部領域に位置する無線デバイスに割り当てられるリソースの数を増加させる方法。 - 前記第1データスループットレートと閾値データレートとの間の差分の尺度を計算し、
前記差分の前記尺度に依存する量だけ前記電力比を減少させることをさらに具備する請求項7の方法。 - 前記セルの前記外部領域に位置する無線デバイスに割り当てられる複数のネットワークリソースからのネットワークリソースの数は、当該セルの前記外部領域に位置する無線デバイスの数から決定される請求項7の方法。
- プロセッサ上で実行される場合、前記プロセッサに請求項1に記載の方法を実行させるプロセッサ実行可能指示を有するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
- プロセッサ上で実行される場合、前記プロセッサに請求項7に記載の方法を実行させるプロセッサ実行可能指示を有するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
- 無線ネットワークの複数の基地局から信号を送受信する通信モジュールと、プロセッサとを具備し、
前記無線ネットワークは複数のセルを含み、各セルは内部領域および外部領域を有し、前記複数の基地局のうちの基地局は前記セルの前記内部領域に位置し、
各セルにおいて電力比を設定し、前記電力比は、セルの前記内部領域に位置する無線デバイスへの信号の送信に用いられることになっている電力レベルと、セルの前記外部領域に位置する無線デバイスへの信号の送信に用いられることになっている電力レベルとの比率であり、
前記プロセッサは、
複数のネットワークリソースからネットワークリソースを前記外部領域に位置する無線デバイスに割り当て、
各セルにおいて、セルの前記外部領域に位置する無線デバイスに割り当てられない前記複数のネットワークリソースのうちのネットワークリソースから、セルの前記内部領域に位置する無線デバイスにネットワークリソースを割り当て、
各セルにおいて、前記外部領域に位置する前記無線デバイスへのデータの送信に関する第1データスループットレートと閾値データレートとを比較し、
前記第1データスループットレートが前記閾値データレート未満であるセルに関する前記電力比を減少させ、
前記第1データスループットレートが前記閾値データレート未満である各セルにおいて、前記外部領域に位置する前記無線デバイスへのデータの送信に関する第2データスループットレートと前記閾値データレートとを比較し、前記データの送信に関する送信電力は、減少させた前記電力比に基づいて決定され、
前記第2データスループットレートが前記閾値よりも低いセルにおいて、任意の隣接セルの外部領域に位置する無線デバイスに割り当てられないリソースが存在するかどうかを決定し、
任意の隣接セルの外部領域に位置する無線デバイスに割り当てられないリソースが存在する場合、前記外部領域に位置する無線デバイスに割り当てられるリソースの数を増加させるネットワークコントローラ。 - 前記プロセッサは、異なるセルにおける無線デバイスに関するチャネル特性を比較し、前記比較の結果に基づく割り当てをする請求項12のネットワークコントローラ。
- 前記プロセッサは、前記第1データスループットレートと閾値データレートとの間の差分の尺度を計算し、前記差分の前記尺度に依存する量だけ前記電力比を減少させる請求項12のネットワークコントローラ。
- 無線ネットワークのセル内の無線デバイスからの信号を送受信するアンテナと、プロセッサとを具備し、
前記セルは内部領域および外部領域を有し、
前記プロセッサは、
前記セル内の基地局から前記外部領域に位置する無線デバイスへ信号を送信するために用いられる電力と、前記基地局から前記内部領域に位置する無線デバイスへ信号を送信するために用いられる電力との比率に関する初期電力比を設定し、
前記外部領域に位置する無線デバイスにネットワークリソースを割り当て、
前記内部領域に位置する無線デバイスにネットワークリソースを割り当て、
前記外部領域に位置する前記無線デバイスへのデータの送信に関する第1データスループットレートを計測し、
前記第1データスループットレートと閾値データレートとを比較し、
前記第1データスループットレートが閾値データレート未満である場合、前記電力比を減少させ、
減少させた前記電力比に基づいて第2データスループットレートを決定し、
前記第2データスループットレートと前記閾値データレートとを比較し、
前記第2データスループットレートが前記閾値データレート未満である場合、任意の隣接セルの外部領域に位置する無線デバイスに割り当てられないリソースが存在するかどうかを決定し、
任意の隣接セルの外部領域に位置する無線デバイスに割り当てられないリソースが存在する場合、前記外部領域に位置する無線デバイスに割り当てられるリソースの数を増加させる基地局。 - 前記プロセッサはさらに、前記第1データスループットレートと閾値データレートとの間の差分の尺度を計算し、前記差分の前記尺度に依存する量だけ前記電力比を減少させる請求項15の基地局。
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