WO2009093489A1 - 移動通信システムで使用される基地局装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・下りスケジューリング情報(Downlink Scheduling Information)、
・上りリンクスケジューリンググラント(Uplink Scheduling Grant)、
・オーバロードインジケータ(Overload Indicator)及び
・送信電力制御コマンドビット(Transmission Power Control Command Bit)。
右辺は、ユーザuに関するサブフレームiにおける瞬時的な受信SINRを示す。説明の便宜上、上りリンクのスケジューリングが仮定されている。チャネル状態の良いユーザが常に通信を行うので、スループットは最大になる。しかしながらユーザ間の公平性に欠ける。そこで、プロポーショナルフェアネス(PF: Proportional Fairness)法と呼ばれるスケジューリング法もある。PF法では、次式のメトリックが使用される。
ここで、Eは平均をとることを意味する。この場合における平均は、シャドウイングや距離変動の影響は残るが、瞬時フェージングの影響は平滑化されることを意味する。
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14-1~N 受信品質測定部
16 リソース割当部
18 下り制御チャネル(PDCCH)生成部
22 連続割当強調係数部(A)
24 FFR強調係数部(B)
26 スケジューラ
図1は本発明の一実施例による基地局装置を示す。基地局装置は、上りリンクにシングルキャリアの周波数分割多重接続(SC-FDMA)方式を使用する移動通信システムで使用される。しかしながら、本発明はSC-FDMA方式のシステムだけでなく、他セル干渉を抑制するようにスケジューリングの適正化を図る如何なるシステムに使用されてもよい。但し、SC-FDMA方式ではセル端で他セル干渉の影響が特に強くなりやすいので、本実施例はそのようなシステムに特に有利である。
ここで、uはユーザを表し、fはリソースブロックを表し、iは時間又はサブフレームを表し、γu,fは受信品質測定値を表し、E(γu,f)は受信品質測定値の平均値を表す。本実施例では、スケジューリングにプロポーショナルフェアネス(PF)法が使用されるが、他の方法が使用されてもよい。基準メトリックはスケジューリング法に依存して様々に用意されてよい。例えば、最大CI法が使用される場合、基準メトリックは、Pu,f(i)=γu,fのように用意されてよい。
Mu,f(i)= Au,f(i)×Bu,f(i)×Pu,f(i)
であるとするが、後述するように修正メトリックは別の形式で表現されてもよい。
ここで、uはユーザを表し、fはリソースブロックを表し、iは時間又はサブフレームを表す。PLuはユーザuに対するパスロス又は伝搬損失を表し、距離減衰やシャドーイング等の影響を示す。PLrefAは、パスロスに関する何らかの一定値であり、システムパラメータとして用意される。概して、基地局から遠く離れるにつれてパスロスは大きくなるので、PLuはそのユーザuが基地局からどの程度遠く離れているかの指標になる。PLuとPLrefAを比較することで、ユーザが基地局から或る距離以上離れたか否かを判定できる。例えば、ユーザuがセル端に位置しているか否かを判定することができる。以下の説明では、PLuがPLrefAより大きいユーザは、セル端に在圏しているように判定される(それが実現できる程度に大きなパスロスが、PLrefAの値に設定されている。)。所定の場合とは、あるサブフレームiのスケジューリングの際、先行するサブフレーム(i-1)で該ユーザ装置uに該周波数リソースブロックfが割り当てられていた場合である。
au,f(i-1)=1
となる。次のサブフレームiのスケジューリングの際、ユーザ装置uに使用される係数au,f(i)は、リソースブロック2,3を除いて等しく1であるが、リソースブロック2,3については、PLu/PLrefAの値をとる。目下の例では、ユーザ装置はセル端に位置するので、PLu/PLrefAは1より大きな値をとる:
au,f(i)= PLu/PLrefA(リソースブロック2,3の場合)又は1(それ以外)
となる。
Mu,f(i)= Au,f(i)×Bu,f(i)×Pu,f(i)
従って、サブフレームiでのスケジューリングの際、このユーザ装置にとって、リソースブロック2,3は、他のリソースブロックよりも割り当てられやすくなる。連続割当強調係数が、リソースブロック2,3についての修正メトリックを大きくするよう強調する一方、他のリソースブロックの修正メトリックについては強調していないからである。サブフレーム(i-1)でユーザ装置uにリソースブロック2,3が割り当てられた場合、次のサブフレームiでは、ユーザ装置uに同じリソースブロック2,3が割り当てられやすくなる。但し、修正メトリックが実際にどのような値になるかは、連続割当強調係数だけでなく、基準メトリックそのものの値やFFR強調係数の値に応じて異なる。従ってサブフレームiでこのユーザ装置にリソースブロック2,3が必ず割り当てられるわけではない。この点、周波数の固定的な割当を行う従来例と大きく異なる。
ここで、uはユーザを表し、fはリソースブロックを表し、iは時間又はサブフレームを表す。PLuはユーザuに対するパスロス又は伝搬損失を表し、距離減衰やシャドーイング等の影響を示す。PLrefBは、パスロスに関する何らかの一定値であり、システムパラメータとして用意される。パスロスが、基地局からユーザがどの程度遠く離れているかの指標になることや、PLuとPLrefBを比較することで、ユーザが基地局から或る距離以上離れたか否かを判定できること等は、連続割当強調係数Au,fの場合と同様である。基準値となるパスロスPLrefBは、上記のPLrefAと同じでもよいし、異なってもよい。所定の場合とは、リソースブロックが、所定のリソースブロックである場合である。
図3はスケジューリングの動作例を説明するためのフローチャートである。
Pu,f(i)=γu,f(i)/E(γu,f)。
1.修正メトリック
上記の例では修正メトリックは、基準メトリックに2つの係数が乗算された数式で表現されていた:
Mu,f(i)= Au,f(i)×Bu,f(i)×Pu,f(i)。
しかしながら、本発明はこのような数式表現に限定されず適切な如何なる数式が使用されてもよい。特定のユーザの特定の周波数について基準メトリックを修正できればよいからである。例えば、修正メトリックは、上記の係数を累乗又はべき乗として含んでもよい。
α=(Au,f(i)+Bu,f(i))/2
上述したように、所定の場合、Au,fもBu,fも1より大きくなり、そうでなければそれらは1である。所定の場合、αは1より大きくなり、そうでなければ1である。従って所定の場合に基準メトリックは1より大きな累乗数αで強調され、所定の場合でなければ1乗のままである。一方、基準メトリックPu,fは、一般的なプロポーショナルフェアネス法では、Pu,f(i)=γu,f(i)/E(γu,f) として算出される。受信品質測定値の瞬時値が平均値を上回る場合、基準メトリックは1より大きくなり、そうでなければ1より小さくなる。従って、セル端のユーザについて、先行するサブフレームでリソースが割り当てられていた場合や、リソースが所定のリソースであった場合、1より大きな基準メトリックは1乗より急激に増えるように強調される。1より小さな基準メトリックは1乗より急激に減るように強調される。その結果、所定の場合にそのユーザに所定のリソースを割り当てるべきことが、より色濃く修正メトリックに反映される。
2.係数の値
上記の係数Au,f(i),Bu,f(i)は、所定の場合に基準メトリックを大きくするように修正する観点からとり得る値が決定されていた。より大きな修正メトリックは、そのユーザにそのリソースブロックを使用させることを促す。しかしながら、逆に、あるユーザにあるリソースブロックを使用させないように基準メトリックを修正することも考えられる。長期的に見て他セル干渉が相対的に減っていればよいからである。このような観点からは、セル端のユーザの係数の値として図2下側に示されるような値を使用する代わりに、セル端以外のユーザの係数について、図6に示されるような値が使用されてもよい。図2の場合、リソースブロック2,3に関する係数の値を大きくしていたが、図6の場合、リソースブロック2,3で係数の値が小さくなっている。このようにしても、結果的にセル端ユーザがリソースブロック2,3を使用するのを促すことができる。
3.グループ化
パスロスの値は、ユーザがセル端に位置するか否かだけでなく、ユーザを基地局からの距離に応じてグループ分けするのにも使用できる。この場合において、第1グループに属するユーザには第1周波数の利用を促し、第2グループのユーザには第2周波数の利用を促し、以下同様にグループ毎に異なる周波数の利用を促すこともできる。
4.別の係数
上記の説明では、基準メトリックは2つの係数で修正され、修正メトリックが導出されていた。しかしながら本発明は2つの係数に限定されず、適切な他の観点から基準メトリックが更に修正されてもよい。例えば、修正メトリックは、
Mu,f(i)= Au,f(i)×Bu,f(i)×Cu,f(i)×Pu,f(i)。
のようにして導出されてもよい。Cu,f(i)は、何らかの別の観点による強調係数である。例えば、受信品質測定値の平均値E(γf)が所定値を超えていた場合、Cu,f(i)が1より大きな値をとるようにすることで、そのユーザにリソースが割り当てられやすくしてもよい。
Claims (13)
- 移動通信システムにおける基地局装置であって、
ユーザ装置からのリファレンス信号を受信し、周波数リソースブロック毎に受信品質を測定する測定手段と、
前記受信品質から基準メトリックを用意する手段と、
少なくとも第1及び第2パラメータで前記基準メトリックを修正し、修正メトリックを用意する修正手段と、
各周波数リソースブロックの修正メトリックを比較し、無線リソースの割当計画を立てるスケジューラと、
前記割当計画を示す制御情報を前記ユーザ装置に通知する手段と、
を有し、あるサブフレームについて無線リソースの割当計画を立てる際、前記ユーザ装置がパスロスで区別される或るグループに属していた場合、ある周波数リソースブロックについて該ユーザ装置用に使用される前記第1パラメータの値は、先行するサブフレームで該ユーザ装置に該周波数リソースブロックが割り当てられていたか否かに応じて異なり、
前記ユーザ装置がパスロスで区別される或るグループに属する場合、該ユーザ装置用に使用される第2パラメータの値は、所定の第1の周波数リソースブロックについて第1の値をとり、所定の第2の周波数リソースブロックについて第2の値をとるようにした基地局装置。 - 前記先行するサブフレームで該ユーザ装置に該周波数リソースブロックが割り当てられていた場合、前記第1パラメータは、より大きな値をとる請求項1記載の基地局装置。
- 前記先行するサブフレームで該ユーザ装置に該周波数リソースブロックが割り当てられていた場合、前記第1パラメータは、より小さな値をとる請求項1記載の基地局装置。
- 前記第2パラメータの第1の値は前記第2の値より小さい請求項1記載の基地局装置。
- 前記第2パラメータの第1の値は前記第2の値より大きい請求項1記載の基地局装置。
- 前記修正メトリックは、前記基準メトリックに前記第1パラメータ及び前記第2パラメータを乗算することで用意される請求項1記載の基地局装置。
- 前記修正メトリックは、前記基準メトリックを、前記第1及び第2パラメータの算術平均値だけ累乗することで用意される請求項1記載の基地局装置。
- 前記スケジューラは、プロポーショナルフェアネス法に従って無線リソースの割当計画を立てる請求項1記載の基地局装置。
- 前記移動通信システムは、上りリンクにシングルキャリアの周波数分割多重接続(SC-FDMA)方式を使用する請求項1記載の基地局装置。
- 移動通信システムにおける基地局装置で使用される方法であって、
ユーザ装置からのリファレンス信号を受信し、周波数リソースブロック毎に受信品質を測定する測定ステップと、
前記受信品質から基準メトリックを用意するステップと、
少なくとも第1及び第2パラメータで前記基準メトリックを修正し、修正メトリックを用意する修正ステップと、
各周波数リソースブロックの修正メトリックを比較し、無線リソースの割当計画を立てるスケジューリングステップと、
前記割当計画を示す制御情報を前記ユーザ装置に通知するステップと、
を有し、あるサブフレームについて無線リソースの割当計画を立てる際、前記ユーザ装置がパスロスで区別される或るグループに属していた場合、ある周波数リソースブロックについて該ユーザ装置用に使用される前記第1パラメータの値は、先行するサブフレームで該ユーザ装置に該周波数リソースブロックが割り当てられていたか否かに応じて異なり、
前記ユーザ装置がパスロスで区別される或るグループに属する場合、該ユーザ装置用に使用される第2パラメータの値は、所定の第1の周波数リソースブロックについて第1の値をとり、第2の周波数リソースブロックについて第2の値をとるようにした方法。 - 前記スケジューリングステップは、
前記修正メトリックを周波数リソースブロック毎に大きさの順に並べるステップと、
最大の修正メトリックに対応するユーザ装置及周波数リソースブロックを特定し、該ユーザ装置に該周波数リソースブロックを割り当てるステップ、
該周波数リソースブロックを次回の割り当て対象から除外するステップと、
を有し、前記割り当てるステップ及び前記除外するステップが、システム帯域に含まれる周波数リソースブロック数に応じて反復されるようにした請求項12記載の方法。
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