JP6522131B2 - 調整された無線リソースの割当てのための方法及びシステム - Google Patents
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Description
1.BS12は、RR1及びRR2上でMS14へ送信する。同時にBS13はまた、RR1及びRR2を用いてMS15へ送信する。これによりBS12及び13双方が全帯域を使用することができる一方で高い干渉が生じ得る状況をもたらし、すなわち、MS14及び15双方が両RR上で他方のBS13及び12によって干渉される。
2.BS12はRR1上でMS14へ送信し、BS13はRR2上でMS15へ送信する。RRの直交性のため、干渉は生じない。BS12はRR2上で送信しないので、MS15はこのRR2上で干渉を受けない。同じことがBS13及びRR1に当てはまり、MS14は干渉を受けない。しかし、BS12及びBS13が使用できる帯域幅は、システム帯域幅の半分に限定される。干渉回避のためのこの例は、BS12及び13が未使用のRRを要求しないフルロードされていないシステムにおける状況に対して特に有効である。
3.特定の場合において、一定レベルのネットワーク品質を保証するのに、干渉の低減が必要とされる。例として、MS14が、BS13からMS14への干渉リンクが強い場所に位置するものとする。その結果、MS14における信号対干渉雑音比(SINR)が、許容レベルを下回る。低いSINRは、MS14にサービス中断をもたらすことがある。従ってMS14での干渉を低減するために、BS12がMS14へ送信するのに使用するRRをBS13が使用しないことが要求され得る。
1.ネットワークがフルロードされていない場合、コーディネータ11は、コーディネータ11に接続されたBS12及び13から構成されるネットワークに対する最適なRR割当てを見つけようと試みる。これは、調整されたスケジューリング及び上述の事例2に関連する。
2.コーディネータ11は、他方のBS13及び12に接続されたMS14及び15に対する干渉を低減するため、BS12及び13で特定のRRは使用されるべきではないと決定し得る。これは、送信ポイントのブランキング及び事例3に関連する。
・コーディネータ11がネットワーク10における状態についてのリアルタイム(又はほぼリアルタイム)の情報、特に伝搬損失、並びに干渉及びサービングリンクの無線チャネルについての情報を提供される場合、フルコントロールが可能となる。ここで、コーディネータ11は、接続されたBS12及び13のネットワークに対するRRの割当てについての決定を行う。そしてBS12及び13は、これらの決定を実行しなくてはならない。
・コーディネータ11は、推奨を行うことも可能である。そして、それに従うか否かは個々のBS12及び13次第である。これは、コーディネータ11がリアルタイムの情報を持たない場合に特に有効である。そのような場合、BS12及び13は、より新しい情報を獲得するとコーディネータ11による特定の決定を上書きすることが起こり得る。
・それは、比較的複雑でない。これによってコーディネータ11における迅速な決定が可能となる。
・それは、コーディネータ11における決定の利益及び得失を明示的に推定する。したがって、ネットワーク10の性能を害する決定がなされることが防止可能となる。
1.(S1)各MSについて、MSに対する送信がどれほど重要かを表すメトリックが計算される。これは、1つのTTIにおいてBSで待ち行列に入れられる完全なデータを送信するのが可能でないことが多いため、好ましいものとなり得る。結果として、MSへの個々の送信はRRに対して競合している。したがって、その瞬間にどの送信が最も重要かが決定され得る。メトリックは、通常は2つの主要因からなる。
a.MSが達成できる現在のスループット:ネットワークの視点から、高いスループットを達成できるMSを選好することが合理的なことが多い。
b.MSが過去に達成したスループット:MSが過去に低いスループットを達成した場合、顧客の不満を回避した方がよい。
a.仮説は、選択されたMSの干渉状況を改善するのに他のいずれのBSもミューティングされないことである。そうである場合、MSが接続されるBSで対応のRRが利用可能であるかが確認される(S11)。この場合、RRが割り当て可能となる(S12)。
b.仮説は、他のBSが対応のRRにおいてミューティングされる必要があることを示す。この場合、システムの視点から、ミューティングが有益かを確認するのに更なるステップが必要となる。
i.潜在的にミューティングされるBSにおける対応のRR又は選択されたMSをサービングするBSが未だ利用可能であるかが確認される必要がある(S4)。そうでない場合、処理は以下の項4に進む(ステップS9)。
ii.(S5)ミューティングの正の効果及び負の効果を計算するために、ミューティング決定から利益を受け得る他のMSが識別される必要がある。MSの識別はメトリック行列に基づいて行われ、同じミューティング要件/仮説のMSのグループが識別される。このグループから、以下のMSが除外される。
1.選択されたMSと同じBSに接続されたMS、同じBSにおいて他のいずれのMSもそれを使用し得ないように、このBSにおけるRRは選択されたMSに対して既に予約されているため。
2.同じBSに接続された第2のMSがより高い優先度を有するMS、この点において他のMSをサービングすることがより重要であるため。
iii.(S6)ミューティングの総合ゲインが計算される。この値を計算するのに異なる選択肢がある。例を以下に説明する。
iv.(S7)3.b.iiiにおいて計算されたゲイン値(潜在的に閾値を減算する)がゼロを超える場合、ミューティングは有益であると期待される。RRは、ステップ3.b.ii(S8)において計算されたMSのグループに割り当てられる。
a.BSにおいてRRがMSに割り当てられた場合、他のMSはこのRRをそれ以上使用することができない。対応のBSに接続された全てのMSについてのメトリック値は、このRRに対してゼロに設定される。
b.それ以上可能でない仮説に対するメトリック行列の全ての要素も、ゼロに設定される。これは、それ以上そのRRでミューティングされ得ないようにBSがRRを用いる場合である。
1.ゲインは、(ステップ3.b.iiで計算されるような)ミューティングから利益を受けるMSのメトリック値の合計から、これらのMSがミューティングなしに達成するであろうメトリック値の合計を減算し、ミューティングされるであろうBSにおける(現在のRRについて全MSにわたって平均された)平均メトリックを減算したものとして定義される。
2.ゲインは、(ステップ3.b.iiで計算されるような)ミューティングから利益を受けるMSのメトリック値の合計から、これらのMSがミューティングなしに達成するであろうメトリック値の合計を減算し、ミューティングされるであろうBSにおける(現在のRRについて全MSにわたって合計された)合計メトリックを減算したものとして定義される。
3.ゲインは、(ステップ3.b.iiで計算されるような)ミューティングから利益を受けるMSのメトリック値の合計から、これらのMSがミューティングなしに達成するであろうメトリック値の合計を減算し、ミューティングされるであろうBSにおける最大メトリック(現在のRRについて全MSにわたって計算された最大値)を減算したものとして定義される。
・BS1は、2個のMS:MS1−1及びMS1−2をサービングする
・BS2は、2個のMS:MS2−1及びMS2−2をサービングする
・BS3は、MS:MS3−1をサービングする
・各BSは、3個のRR:RR1、RR2及びRR3を利用することができる
・RR1において:(5+3)/2=4
・RR2において:(5+5)/2=5
・RR3において:(3+2)/2=2.5
BS2の平均メトリック:
・RR1において:(1+2)/2=1.5
・RR2において:(1+1)/2=1
・RR3において:(3+4)/2=3.5
BS3の平均メトリック:
・RR1において:2
・RR2において:3
・RR3において:3
1.メトリック行列内部の最高値が選択される。これは、BS2がミューティングされる仮説の下でRR1におけるMS1−2に対する値9である。
1.BS1オフ、BS2オフ、BS3オフ
2.BS1オフ、BS2オフ、BS3オン
3.BS1オフ、BS2オン、BS3オフ
4.BS1オフ、BS2オン、BS3オン
5.BS1オン、BS2オフ、BS3オフ
6.BS1オン、BS2オフ、BS3オン
7.BS1オン、BS2オン、BS3オフ
8.BS1オン、BS2オン、BS3オン
1.報告された干渉仮説について、全てのPRBにわたって、全てのユーザ(UE)のプロポーショナルフェアメトリックを比較する(最も強い2個の干渉についての情報をユーザが報告した場合、UEごとに4個の干渉仮説がある)。
2.最高メトリックのユーザを選択する
3.干渉仮説がミューティングを前提としない場合には、
a.特定のPRBにおけるユーザをスケジューリングする
b.可能な干渉仮説の組から、特定のPRBにおける同じサービングBSに接続されたいずれのユーザも除外し、すなわち(単一ユーザ多入力多出力(SU−MIMO)において)他のいずれのユーザも同じ時間にスケジューリングされない
c.可能な干渉仮説の組から、送信するものと定義されたBSのミューティングを必要とする他のBSに接続されたいずれのユーザも除外し、すなわち、特定のPRBに対してユーザを既にスケジューリングしたBSに対する潜在的なミューティングの更なる評価を要さない
4.干渉仮説がミューティングを前提とする場合には、
a.同じ干渉仮説を必要とし、同じサービングBSに接続されたユーザ間で最大プロポーショナルフェアメトリックを有する異なるBSに接続された他のユーザを識別する
b.例えば、全ての選択されたユーザ及び必要なミューティングされたBSに対して上述の有益なメトリックを用いることによって純益を評価する
c.純益が閾値、例えば0よりも大きい場合には、
i.特定のPRBにおけるユーザをスケジューリングする
ii.必要とされるBSをミューティングされたものとして設定する
iii.可能な干渉仮説の組から、特定のPRBにおける同じサービングBSに接続されたいずれのユーザも除外し、すなわち(SU−MIMO)において他のいずれのユーザも同じ時間にスケジューリングされない
iv.可能な干渉仮説の組から、送信するものと定義されたBSのミューティングを必要とする他のBSに接続されたいずれのユーザも除外し、すなわち、特定のPRBに対してユーザを既にスケジューリングしたBSに対する潜在的なミューティングの更なる評価を要さない
v.可能な干渉仮説の組から、特定のPRBにおけるミューティングされたBSに接続されたいずれのユーザも除外し、すなわち、ミューティング決定に可能な変化はない
d.純益が閾値未満の場合には、
i.可能な干渉仮説の組から、特定のPRBにおける選択ユーザを除外し、すなわち、決定は行われず、既に解析された干渉仮説は更には考慮されない
5.全てのBSから全てのPRBがスケジューリング又はミューティングされたものと定義されるまでステップ2〜4を反復する
BS1:UE1及びUE2
BS2:UE3及びUE4
BS3:UE5及びUE6
1.BS1について:PFメトリックが3のUE2を選択する
2.BS2について:PFメトリック損失が3でミューティングする
3.BS3について:PFメトリックが4のUE5を選択する
4.純益が、(3−2)+(−3)+(4−1)=1−3+3=1として計算される
1.各シナリオについて純益を評価する:
a.BS1オフ、BS2オフ、BS3オフ:−2−3−1=−6
b.BS1オフ、BS2オフ、BS3オン:UE6→−2−3+4=−1
c.BS1オフ、BS2オン、BS3オフ:UE4→−2+2.4−1=−0.6
d.BS1オフ、BS2オン、BS3オン:UE3、UE5→−2+1+2=1
e.BS1オン、BS2オフ、BS3オフ:UE2→2.5−3−1=−1.5
f.BS1オン、BS2オフ、BS3オン:UE2、UE5→1−3+3=1
g.BS1オン、BS2オン、BS3オフ:UE1、UE3→1+1−1=1
h.BS1オン、BS2オン、BS3オン:UE1、UE3、UE5→0+0+0=0
2.最高純益のシナリオ:シナリオd、f又はgのいずれかを選択する
本発明による提案されるアルゴリズムに従うことによって、全ての干渉仮説を評価する必要がなくなる。手順は、以下のようになる:
a.全てのユーザを上回る最高メトリックを選択する:UE4(仮説4)→BS1及びBS3をミューティングする
b.最高メトリックとして同じ干渉仮説を有する他のサービングBSにおいてユーザを識別する→なし
c.純益を、例えば、上記メトリック、例えば:2.4−2−1=−0.6を用いることによって評価する
d.純益が閾値、例えば0以下である場合には、損失があり、利益はない
i.リストからその仮説を除外する:UE4(仮説4)が除外され、すなわち、プロポーショナルフェアメトリックをデフォルト値、例えば0に設定する
ii.全てのプロポーショナルフェアメトリックをデフォルト値、例えば0に設定する場合には、aに戻るか、あるいは停止する
a.UE3(仮説4)→BS1及びBS3をミューティングする。以前の解析から、純益が負となり、そして、プロポーショナルフェアメトリックを0に設定する
a.UE6(仮説4)→BS1及びBS2をミューティングする
b.なし
c.4−3−2=−1
d.i.
a.UE2(仮説4)→BS2及びBS3をミューティングする
b.なし
c.2.5−3−1=−1.5
d.i.
a.UE5(仮説4)→BS1及びBS2をミューティングする
b.なし
c.3.5−3−2=−1.5
d.i.
a.UE3(仮説2)→BS1をミューティングする
b.UE5(仮説2)→BS1をミューティングする
c.1+2−2=1
e.純益が閾値、例えば0よりも高い場合には、ミューティングの利益がある
i.ミューティングを確立する:BS1がミューティングされる
ii.仮説に従ってユーザをスケジューリングする:仮説2のBS2におけるUE3、仮説2のBS3におけるUE5
iii.ミューティングされたBSにおけるユーザを除外し、すなわち、残余のメトリックをデフォルト値、例えば0に設定する:仮説1、2、3及び4におけるUE1、仮説1、2及び3におけるUE2
iv.スケジューリングされるBSにおけるユーザを除外し、すなわち、残余のメトリックをデフォルト値、例えば0に設定する:仮説1、2及び3におけるUE4、仮説1、2及び3におけるUE6
v.全てのプロポーショナルフェアメトリックがデフォルト値、例えば0に設定されない場合には、aに戻るか、あるいは停止する
停止
Claims (17)
- 複数の無線リソースの送信ポイントのブランキングを用いる調整されたスケジューリングのための方法であって、ネットワークが少なくとも2つの基地局(BS1、BS2、・・・、BSN)を備え、前記基地局の各々が少なくとも1つの移動局(MS1−1、MS1−2、・・・、MS1−N;MS2−1、MS2−2、・・・、MS2−N;・・・;MSN−1、MSN−2、・・・、MSN−N)に接続可能であり、前記方法が、
a)前記少なくとも2つの基地局がアクティブであるという前提の下、前記ネットワークの移動局と前記複数の無線リソースの各々との各組合せについて第1のメトリック値を計算するステップ、
b)対象の無線リソースを用いるそれぞれの前記移動局に接続されない前記少なくとも2つの基地局の少なくとも1つがミューティングされるという前提の下、前記ネットワークの移動局と前記複数の無線リソースの各々との各組合せについて第2のメトリック値を計算するステップ、
c)前記計算されたメトリック値から最高メトリック値を選択するステップ、
d)前記最高メトリック値を有する前記移動局と前記無線リソースとの組み合わせに対応する前記移動局に前記無線リソースを割り当て、又は割り当てないステップ、
e)前記割り当てられ又は割り当てられない無線リソースに対応する他のメトリック値を所定のメトリック値に設定するステップ、及び
f)全てのメトリック値が前記所定のメトリック値に設定されるまで、次の最高メトリック値についてステップc)からe)を反復するステップ
を備える方法。 - ステップb)において、第3、第4及び更なるメトリック値が、それぞれの前記移動局に接続されない前記少なくとも2つの基地局の可能なミューティングの組合せごとに計算される、請求項1に記載の方法。
- ステップd)において、移動局のグループの前記メトリック値から計算された総合ゲインが考慮される請求項1又は2に記載の方法。
- ステップe)における所定のメトリック値がゼロに設定される、請求項1から3のいずれかに記載の方法。
- 前記第1及び第2のメトリック値を計算するステップが、各移動局がそれぞれの前記無線リソースにおいて達成可能なスループット及び/又は各移動局がそれぞれの前記無線リソースにおいて過去に達成した前記スループットを計算することに基づく、請求項1から4のいずれかに記載の方法。
- 前記メトリック値が、それぞれの前記移動局への送信の重要度を反映する、請求項1から5のいずれかに記載の方法。
- 前記最高メトリック値を選択するステップが、同じ値を有する複数の最高メトリック値から1つの最高メトリック値をランダムに選択するステップを含む、請求項1から6のいずれかに記載の方法。
- 前記最高メトリック値に対応する前記移動局に前記無線リソースを割り当て又は割り当てないステップの前に、前記方法が、前記少なくとも2つの基地局がアクティブであるという前提又は前記少なくとも2つの基地局のうちの少なくとも1つがミューティングされているという前提に前記最高メトリック値が基づくかを判定するステップをさらに備える、請求項1から7のいずれかに記載の方法。
- 前記少なくとも2つの基地局のうちの少なくとも1つがミューティングされているという前提に前記最高メトリック値が基づくと判定される場合、前記方法が、前記ミューティングされるべき基地局及び前記選択された移動局に接続された前記基地局において前記対応する無線リソースが未だ利用可能であるかを判定するステップを備える、請求項8に記載の方法。
- ミューティングされるべき前記基地局がミューティングされたという前提の下、第1の所定閾値、好ましくはゼロを上回るそれぞれのメトリック値に基づいて前記移動局のグループを決定するステップをさらに含む、請求項8又は9に記載の方法。
- 前記選択された移動局と同じ基地局に接続された前記移動局のグループから移動局を除外するステップ、及び
前記同じ基地局に接続された前記移動局のグループからの移動局よりも低いメトリック値を有する前記移動局のグループから移動局を除外するステップ
をさらに備える、請求項10に記載の方法。 - 前記総合ゲインが、
前記選択された移動局及び前記移動局のグループのメトリック値の合計から、
前記少なくとも2つの基地局がアクティブであるという前提の下、前記選択された移動局及び前記移動局のグループのメトリック値の合計を減算し、
前記ミューティングされるべき基地局に接続された全ての移動局の平均メトリック値を減算する
ものとして計算される、請求項11に記載の方法。 - 総合ゲインが、
前記選択された移動局及び前記移動局のグループのメトリック値の合計から、
前記少なくとも2つの基地局がアクティブであるという前提の下、前記選択された移動局及び前記移動局のグループのメトリック値の合計を減算し、
前記ミューティングされるべき基地局に接続された全ての移動局のメトリック値の合計を減算する
ものとして計算される、請求項11に記載の方法。 - 総合ゲインが、
前記選択された移動局及び前記移動局のグループのメトリック値の合計から、
前記少なくとも2つの基地局がアクティブであるという前提の下、前記選択された移動局及び前記移動局のグループのメトリック値の合計を減算し、
前記ミューティングされるべき基地局に接続された全ての移動局の最大メトリック値を減算する
ものとして計算される、請求項11に記載の方法。 - 前記計算された総合ゲインが第2の所定閾値を上回るかを判定し、前記計算された総合ゲインが前記第2の所定閾値を上回ると判定される場合に前記無線リソースを前記選択された移動局及び前記移動局のグループに割り当てるステップをさらに備える、請求項1から14のいずれかに記載の方法。
- 前記ミューティングされるべき基地局及び前記選択された移動局に接続された前記基地局における前記対応する無線リソースが利用可能でないと判定される場合、又は前記無線リソースが前記選択された移動局及び/若しくは前記移動局のグループに割り当てられ又は割り当てられない場合、前記対応するメトリック値が前記第1の所定のメトリック値に設定される、請求項9から15のいずれかに記載の方法。
- 送信ポイントのブランキングを用いる調整されたスケジューリングのための方法を実施するシステムであって、請求項1から16のいずれかによる前記方法を実行するように構成されたシステム。
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