特許 5918437 異種ネットワークでのＡＬＭＯＳＴＢＬＡＮＫＳＵＢＦＲＡＭＥデューティ・サイクル適合

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5918437

(24)【登録日】2016年4月15日

(45)【発行日】2016年5月18日

(54)【発明の名称】異種ネットワークでのＡＬＭＯＳＴＢＬＡＮＫＳＵＢＦＲＡＭＥデューティ・サイクル適合

(51)【国際特許分類】

   H04W 16/02 20090101AFI20160428BHJP

   H04W 72/04 20090101ALI20160428BHJP

   H04W 16/32 20090101ALI20160428BHJP

【ＦＩ】

   H04W16/02

   H04W72/04 131

   H04W16/32

   H04W72/04 150

【請求項の数】8

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2015-501870(P2015-501870)

(86)(22)【出願日】2013年3月20日

(65)【公表番号】特表2015-514361(P2015-514361A)

(43)【公表日】2015年5月18日

(86)【国際出願番号】US2013033067

(87)【国際公開番号】WO2013142557

(87)【国際公開日】20130926

【審査請求日】2014年11月17日

(31)【優先権主張番号】13/427,175

(32)【優先日】2012年3月22日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】391030332

【氏名又は名称】アルカテル−ルーセント

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100170601

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100187964

【弁理士】

【氏名又は名称】新井 剛

(72)【発明者】

【氏名】ヴァスデバン，サブラマニアン

(72)【発明者】

【氏名】プパラ，ラフル，エヌ．

(72)【発明者】

【氏名】シヴァネサン，カシラヴェトピライ

【審査官】 高野 洋

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００８−５１７５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４９１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５３２３４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５４０３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１６５２００（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 Qualcomm Incorporated，Overview of eICIC backhaul procedure[online]，3GPP TSG-RAN WG3 #70 R3-103414，インターネット＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG3_Iu/TSGR3_70/Docs/R3-103414.zip＞，２０１０年１１月

【文献】 Nokia Siemens Networks，On TDM eICIC Coordination for Macro+Pico Cases[online]，3GPP TSG RAN WG3 #69-BIS Meeting R3-102817，インターネット＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG3_Iu/TSGR3_69bis/Docs/R3-102817.zip＞，２０１０年１０月

【文献】 NTT DOCOMO，Performance Evaluation of Non-zero Transmit Power ABS for FeICIC[online]，3GPP TSG RAN WG1 Meeting #68 R1-120401，インターネット＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_68/Docs/R1-120401.zip＞，２０１２年 ２月

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４− ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マクロ・セル（１２０）および１つまたは複数の小セル（１２５）を含む異種ネットワーク（１００）内でａｌｍｏｓｔ ｂｌａｎｋ ｓｕｂｆｒａｍｅ（ＡＢＳ）デューティ・サイクルをセットする方法であって、前記１つまたは複数の小セル（１２５）は、前記マクロ・セル（１２０）に関して下に敷かれ、前記方法は、
ネットワーク要素（１５１）で、前記マクロ・セル（１２０）および前記１つまたは複数の小セル（１２５）のそれぞれに対応するローディング情報を入手するステップであって、前記ローディング情報は、前記マクロ・セル（１２０）および前記１つまたは複数の小セル（１２５）のそれぞれについて、前記セルにアタッチされたユーザごとの前記セルでバッファリングされる情報の量の表示を含む、入手するステップと、
前記入手されたローディング情報に基づいて前記ＡＢＳデューティ・サイクルを判定するステップと
を含み、
前記１つまたは複数の小セル（１２５）のそれぞれについて、前記小セル（１２５）にアタッチされたユーザは、前記小セル（１２５）の内側領域（１３０）または前記小セル（１２５）の外側領域（１２７）のうちの１つに関連するものとして指定され、前記１つまたは複数の小セル（１２５）のそれぞれについて、前記対応するローディング情報は、内側ローディング情報および外側ローディング情報を含み、前記内側ローディング情報は、前記小セル（１２５）の前記内側領域（１３０）に関連するものとして指定されたユーザごとのバッファリングされた情報の量の表示を含み、前記外側ローディング情報は、前記小セル（１２５）の前記外側領域（１２７）に関連するものとして指定されたユーザごとのバッファリングされた情報の量の表示を含む、方法。

【請求項2】

前記マクロ・セル（１２０）および前記１つまたは複数の小セル（１２５）の中からの１つまたは複数のセルの基地局（ＢＳ）（１１０Ａ、１１０Ｂ）に向かって前記ネットワーク要素（１５１）から前記判定されたＡＢＳデューティ・サイクルを送信するステップ
をさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記ネットワーク要素（１５１）は、前記マクロ・セル（１２０）および前記１つまたは複数の小セル（１２５）の中からのセルのＢＳ（１１０Ａ、１１０Ｂ）である、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記判定されたＡＢＳデューティ・サイクルは、次式

【数1】

によって定義され、ここで、θ^ｏｐｔは、前記判定されたＡＢＳデューティ・サイクルであり、値Ａ^Ｍは、前記マクロ・セル（１２０）に対応する前記入手されたローディング情報の表現であり、値Ａ^ｉｎｃは、前記１つまたは複数の小セル（１２５）の前記内側領域（１３０）に対応する前記入手されたローディング情報の表現であり、値Ａ^ｃｒｅは、前記１つまたは複数の小セル（１２５）の前記外側領域（１２７）に対応する前記ローディング情報の表現である、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

マクロ・セル（１２０）および１つまたは複数の小セル（１２５）を含む異種ネットワーク内でａｌｍｏｓｔ ｂｌａｎｋ ｓｕｂｆｒａｍｅ（ＡＢＳ）デューティ・サイクルをセットするネットワーク装置であって、前記１つまたは複数の小セル（１２５）は、前記マクロ・セル（１２０）に関して下に敷かれ、前記装置は、
データを受信するように構成された受信ユニット（１５４）と、
データを送信するように構成された送信ユニット（１５２）と、
メモリ・ユニット（１５６）と、
前記送信ユニット、前記受信ユニット（１５４）、および前記メモリ・ユニットに結合され、前記ＡＢＳデューティ・サイクルを判定することに関連する動作を制御するように構成された処理ユニット（１５８）であって、前記動作は、
ネットワーク要素（１５１）で、前記マクロ・セル（１２０）および前記１つまたは複数の小セル（１２５）のそれぞれに対応するローディング情報を入手することであって、前記ローディング情報は、前記マクロ・セル（１２０）および前記１つまたは複数の小セル（１２５）のそれぞれについて、前記セルにアタッチされたユーザごとの前記セルでバッファリングされる情報の量の表示を含む、入手することと、
前記入手されたローディング情報に基づいて前記ＡＢＳデューティ・サイクルを判定することと
を含む、処理ユニット（１５８）と
を含み、
前記１つまたは複数の小セル（１２５）のそれぞれについて、前記小セル（１２５）にアタッチされたユーザは、前記小セル（１２５）の内側領域（１３０）または前記小セル（１２５）の外側領域（１２７）のうちの１つに関連するものとして指定され、前記１つまたは複数の小セル（１２５）のそれぞれについて、前記対応するローディング情報は、内側ローディング情報および外側ローディング情報を含み、前記内側ローディング情報は、前記小セル（１２５）の前記内側領域（１３０）に関連するものとして指定されたユーザごとのバッファリングされた情報の量の表示を含み、前記外側ローディング情報は、前記小セル（１２５）の前記外側領域（１２７）に関連するものとして指定されたユーザごとのバッファリングされた情報の量の表示を含む、ネットワーク装置。

【請求項6】

前記処理ユニット（１５８）は、
前記マクロ・セル（１２０）および前記１つまたは複数の小セル（１２５）の中からのセルの１つまたは複数の基地局（ＢＳ）に向かって前記ネットワーク要素（１５１）から前記判定されたＡＢＳデューティ・サイクルを送信する
ようにさらに構成される、請求項５に記載の装置。

【請求項7】

前記ネットワーク要素（１５１）は、前記マクロ・セル（１２０）および前記１つまたは複数の小セル（１２５）の中からのセルのＢＳである、請求項６に記載の装置。

【請求項8】

前記処理ユニット（１５８）は、前記判定されたＡＢＳデューティ・サイクルが、次式

【数2】

によって定義されるように構成され、ここで、θ^ｏｐｔは、前記判定されたＡＢＳデューティ・サイクルであり、値Ａ^Ｍは、前記マクロ・セル（１２０）に対応する前記入手されたローディング情報の表現であり、値Ａ^ｉｎｃは、前記１つまたは複数の小セル（１２５）の前記内側領域（１３０）に対応する前記入手されたローディング情報の表現であり、値Ａ^ｃｒｅは、前記１つまたは複数の小セル（１２５）の前記外側領域（１２７）に対応する前記ローディング情報の表現である、請求項５に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

例の実施形態は、全般的にはマクロ・セル内の小セルに関し、具体的には、この異種ネットワークの構成パラメータを判定する装置および／または方法に関する。

【背景技術】

【0002】

異種無線ネットワーク（ＨｅｔＮｅｔ）は、単一の地理的区域内の異なるカバレージ半径を有するセルの展開である。通常の構成は、マクロ（たとえば、大）セルが、区域にわたる連続的カバレージを提供し、ピコまたはフェムト（たとえば、小）セルが、ローカル・ホット・スポットまたはカバレージの穴をカバーする構成である。マクロ・セルと小セルとの両方が、同一の搬送波周波数を共有する時には、展開は、同一チャネル展開または共有搬送波展開と呼ばれる。

【0003】

たとえば、ＨｅｔＮｅｔが、マクロ基地局（ＢＳ）および小セルＢＳを含む場合がある。マクロＢＳは、大きい地理的区域をカバーする可能性があるマクロ・セル内のユーザ機器（ＵＥ）に無線カバレージを提供し、小セルＢＳは、マクロＢＳのカバレージ・エリア内のより小さい地理的区域をカバーする可能性がある小セル内に配置されたＵＥに無線カバレージを提供することができる。ＨｅｔＮｅｔ内のＢＳを構成するのに必要なパラメータは、ａｌｍｏｓｔ ｂｌａｎｋ ｓｕｂｆｒａｍｅ（ＡＢＳ）のパターンを含む。ブランク・サブフレームは、マクロ・セルからの送信を含まない。「ａｌｍｏｓｔ ｂｌａｎｋ」サブフレームは、下げられた送信電力（たとえば、最大送信電力から下げられた）を有するサブフレームおよび／または下げられたアクティビティ・サブフレーム（たとえば、最大ローディングサブフレームより少ないデータを含む）である。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

少なくとも１つの例の実施形態によれば、マクロ・セルおよび１つまたは複数の小セルを含む異種ネットワーク内でａｌｍｏｓｔ ｂｌａｎｋ ｓｕｂｆｒａｍｅ（ＡＢＳ）デューティ・サイクルをセットする方法であって、１つまたは複数の小セルは、マクロ・セルに関して下に敷かれ、この方法は、ネットワーク要素で、マクロ・セルおよび１つまたは複数の小セルのそれぞれに対応するローディング情報を入手するステップであって、ローディング情報は、マクロ・セルおよび１つまたは複数の小セルのそれぞれについて、セルにアタッチされたユーザごとのセルでバッファリングされる情報の量の表示を含む、入手するステップと、入手されたローディング情報に基づいてＡＢＳデューティ・サイクルを判定するステップとを含む。

【0005】

少なくとも１つの例の実施形態によれば、この方法は、マクロ・セルおよび１つまたは複数の小セルの中からの１つまたは複数のセルの基地局（ＢＳ）に向かってネットワーク要素から判定されたＡＢＳデューティ・サイクルを送信するステップをさらに含む。

【0006】

少なくとも１つの例の実施形態によれば、ネットワーク要素は、マクロ・セルおよび１つまたは複数の小セルの中からのセルのＢＳである。

【0007】

少なくとも１つの例の実施形態によれば、１つまたは複数の小セルのそれぞれについて、小セルにアタッチされたユーザは、小セルの内側領域または小セルの外側領域のうちの１つに関連するものとして指定され得、１つまたは複数の小セルのそれぞれについて、対応するローディング情報は、内側ローディング情報および外側ローディング情報を含む。内側ローディング情報は、小セルの内側領域に関連するものとして指定されたユーザごとのバッファリングされた情報の量の表示を含み、外側ローディング情報は、小セルの外側領域に関連するものとして指定されたユーザごとのバッファリングされた情報の量の表示を含む。

【0008】

少なくとも１つの例の実施形態によれば、判定されたＡＢＳデューティ・サイクルは、次式

【数1】

によって定義され、ここで、θ^ｏｐｔは、判定されたＡＢＳデューティ・サイクルであり、値Ａ^Ｍは、マクロ・セルに対応する入手されたローディング情報の表現であり、値Ａ^ｉｎｃは、１つまたは複数の小セルの内側領域に対応する入手されたローディング情報の表現であり、値Ａ^ｃｒｅは、１つまたは複数の小セルの外側領域に対応するローディング情報の表現である。

【0009】

少なくとも１つの例の実施形態によれば、マクロ・セルおよび１つまたは複数の小セルを含む異種ネットワーク内でａｌｍｏｓｔ ｂｌａｎｋ ｓｕｂｆｒａｍｅ（ＡＢＳ）デューティ・サイクルをセットするネットワーク装置であって、１つまたは複数の小セルは、マクロ・セルに関して下に敷かれ、この装置は、データを受信するように構成された受信器ユニットと、データを送信するように構成された送信ユニットと、メモリ・ユニットと、送信ユニット、受信ユニット、およびメモリ・ユニットに結合された処理ユニットとを含むことができる。処理ユニットは、ＡＢＳデューティ・サイクルを判定することに関連する動作を制御するように構成され、動作は、ネットワーク要素で、マクロ・セルおよび１つまたは複数の小セルのそれぞれに対応するローディング情報を入手することであって、ローディング情報は、マクロ・セルおよび１つまたは複数の小セルのそれぞれについて、セルにアタッチされたユーザごとのセルでバッファリングされる情報の量の表示を含む、入手することと、入手されたローディング情報に基づいてＡＢＳデューティ・サイクルを判定することとを含む。

【0010】

少なくとも１つの例の実施形態によれば、装置は、マクロ・セルおよび１つまたは複数の小セルの中からのセルの１つまたは複数の基地局（ＢＳ）に向かってネットワーク要素から判定されたＡＢＳデューティ・サイクルを送信するようにさらに構成される。

【0011】

少なくとも１つの例の実施形態によれば、ネットワーク要素は、マクロ・セルおよび１つまたは複数の小セルの中からのセルのＢＳである。

【0012】

少なくとも１つの例の実施形態によれば、１つまたは複数の小セルのそれぞれについて、小セルにアタッチされたユーザは、小セルの内側領域または小セルの外側領域のうちの１つに関連するものとして指定され、１つまたは複数の小セルのそれぞれについて、対応するローディング情報は、内側ローディング情報および外側ローディング情報を含む。内側ローディング情報は、小セルの内側領域に関連するものとして指定されたユーザごとのバッファリングされた情報の量の表示を含み、外側ローディング情報は、小セルの外側領域に関連するものとして指定されたユーザごとのバッファリングされた情報の量の表示を含む。

【0013】

少なくとも１つの例の実施形態によれば、処理ユニットは、判定されたＡＢＳデューティ・サイクルが、次式

【数2】

によって定義されるように構成され、ここで、θ^ｏｐｔは、判定されたＡＢＳデューティ・サイクルであり、値Ａ^Ｍは、マクロ・セルに対応する入手されたローディング情報の表現であり、値Ａ^ｉｎｃは、１つまたは複数の小セルの内側領域に対応する入手されたローディング情報の表現であり、値Ａ^ｃｒｅは、１つまたは複数の小セルの外側領域に対応するローディング情報の表現である。

【0014】

少なくとも１つの実施形態は、下で提供される詳細な説明および添付図面からより十分に理解されるようになり、添付図面では、同様の要素が、同様の符号に負って表され、添付図面は、例示のみのために与えられ、したがって、例の実施形態を限定しない。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1A】少なくとも１つの例の実施形態による無線通信ネットワークの一部を示す図である。

【0016】

【図1B】マクロ・セルおよび小セルの送信スケジュールの間の例の関係を示す図である。

【0017】

【図1C】少なくとも１つの例の実施形態によるネットワーク要素の例の構造を示す図である。

【0018】

【図2】ＡＢＳデューティ・サイクルを適応的にセットすることによってリソース割振りを改善する方法を示す流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

さまざまな少なくとも１つの例の実施形態を、これから、いくつかの例の実施形態が示された添付図面を参照してより十分に説明する。

【0020】

詳細な例示的な実施形態を、本明細書で開示する。しかし、本明細書で開示される特定の構造的詳細および機能的詳細は、少なくとも１つの例の実施形態を説明するための、単に代表的なものである。しかし、例の実施形態を多数の代替の形態で実施することができ、本明細書で示される実施形態だけに限定されると解釈してはならない。

【0021】

したがって、例の実施形態は、さまざまな変更および代替形態が可能であるが、その実施形態が、図面に例として示され、本明細書で詳細に説明される。しかし、例の実施形態を開示される特定の形態に限定する意図はなく、逆に、例の実施形態は、例の実施形態の範囲に含まれるすべての修正形態、同等物、および代替形態を包含する。同様の符号は、図面の説明全体を通じて同様の要素を指す。本明細書で使用される時に、用語「および／または」は、関連してリストされる項目のうちの１つまたは複数の任意およびすべての組合せを含む。

【0022】

要素が、別の要素に「接続される」または「結合される」と呼ばれる時に、その要素は、他方の要素に直接に接続されまたは結合されるものとすることができ、あるいは、介在する要素が存在してもよいことを理解されたい。逆に、要素が、別の要素に「直接に接続される」または「直接に結合される」と呼ばれる時には、介在する要素は存在しない。要素の間の関係を記述するのに使用される他の単語は、同様の形で解釈されなければならない（たとえば、「〜の間」対「直接に〜の間」、「隣接する」対「直接に隣接する」など）。

【0023】

本明細書で使用される用語法は、特定の実施形態を説明するためのみのものであって、例の実施形態を限定することは意図されていない。本明細書で使用される時に、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈がそうではないことを明瞭に示さない限り、複数形をも含むことが意図されている。さらに、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（含む）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ（含む）」、および／または「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」は、本明細書で使用される時に、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を指定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはその群の存在または追加を除外しないことを理解されたい。

【0024】

いくつかの代替の実施態様では、記された機能／行為が図面に記された順序から外れて発生し得ることにも留意されたい。たとえば、含まれる機能性／行為に応じて、連続して示される２つの図面を、実際に実質的に同時に実行することができ、あるいは、時々逆の順序で実行することができる。

【0025】

本明細書で使用される時に、用語ユーザ機器（ＵＥ）は、端末、モバイル・ユニット、移動局、モバイル・ユーザ、アクセス端末（ＡＴ）、加入者、ユーザ、リモート・ステーション、アクセス端末、受信器などと同義と考えることができ、以下では時々そのように称する場合があり、無線通信ネットワーク内の無線リソースのリモート・ユーザを記述する場合がある。用語基地局（ＢＳ）は、無線基地局（ＢＴＳ）、ＮｏｄｅＢ、ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、アクセス・ポイント（ＡＰ）などと同義と考えることができ、かつ／またはそのように称する場合があり、ネットワークと１つまたは複数のユーザとの間のデータおよび／または音声接続性に関する無線ベースバンド機能を提供する機器を記述する場合がある。

【0026】

例の実施形態を、本明細書で、適切なコンピューティング環境内で実施されるものとして議論する。必要ではないが、例の実施形態を、プログラム・モジュールまたは機能プロセスなど、１つまたは複数のコンピュータ・プロセッサまたはＣＰＵによって実行されるコンピュータ実行可能命令の全般的文脈で説明する。一般に、プログラム・モジュールまたは機能プロセスは、特定のタスクを実行するか特定の抽象データ型を実施する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。

【0027】

本明細書で議論されるプログラム・モジュールおよび機能プロセスを、既存の通信ネットワーク内の既存のハードウェアを使用して実施することができる。たとえば、本明細書で議論されるプログラム・モジュールおよび機能プロセスを、既存のネットワーク要素または制御ノード（たとえば、図１に示されたＡＰ）の既存のハードウェアを使用して実施することができる。そのような既存のハードウェアは、１つまたは複数のディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）コンピュータ、または類似物を含むことができる。

【0028】

以下の説明では、そうではないと示されない限り、例示的な実施形態を、１つまたは複数のプロセッサによって実行される行為と動作の記号表現と（たとえば、流れ図の形の）を参照して説明する。したがって、そのような行為および動作は、時々コンピュータ実行されると称するが、構造化された形でデータを表す電気信号のプロセッサによる処理を含むことを理解されたい。この操作は、当業者によって明確に理解され得る形でコンピュータを再構成しまたはその動作を他の形で変更する、コンピュータのメモリ・システム内の位置でのデータの変換または維持を行う。

【0029】

ネットワーク・アーキテクチャの概要
図１Ａに、無線通信ネットワーク１００の一部を示す。図１Ａを参照すると、無線通信ネットワーク１００は、たとえばＬＴＥプロトコルに従うことができる。通信ネットワーク１００は、マクロ基地局（ＢＳ）１１０Ａ、小セルＢＳ １１０Ｂ、マクロ・セル１２０、小セル１２５、および第１から第３までのＵＥ １０５Ａ〜Ｃを含む。小セル１２５は、たとえば、ピコ・セルまたはフェムト・セルとすることができる。さらに、用語小セルは、本明細書で使用される時に、ピコ・セルまたはフェムト・セルと同義と考えられ、かつ／またはそのように称する場合がある。小セル１２５は、ｃｅｌｌ ｒａｎｇｅ ｅｘｔｅｎｄｅｄ区域（ＣＲＥ）１２７およびセル内区域１３０を含む。

【0030】

図１Ａに示された例では、第１のＵＥ １０５Ａは、マクロ・セル１２０にアタッチされ、第２および第３のＵＥ １０５Ｂおよび１０５Ｃは、小セル１２５にアタッチされる。さらに、第２のＵＥ １０５Ｂは、ＣＲＥ ＵＥとして指定され、第３のＵＥ １０５Ｃは、セル内ＵＥとして指定される。下でより詳細に議論するように、マクロ・セル１２０または小セル１２５のいずれかへのＵＥのアタッチメントを、バイアス値１４５によって制御することができる。

【0031】

単純さのために、通信ネットワーク１００は、マクロＢＳ １１０Ａ、小セルＢＳ １１０Ｂ、および第１から第３までのＵＥ １０５Ａ〜Ｃだけを有するものとして図示されるが、通信ネットワーク１００は、任意の個数のマクロＢＳ、小セルＢＳ、およびＵＥを有することができる。さらに、マクロＢＳ １１０Ａおよび小セルＢＳ １１０Ｂを、たとえば１つもしくは複数のｍｏｂｉｌｉｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｅｎｔｉｔｙ（ＭＭＥ）および／または１つもしくは複数のｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（ＯＡＭ）ノード（図示せず）を含む、通信ネットワーク１００に含まれる他のコア・ネットワーク要素に接続することができる。さらに、ＭＭＥは、ＯＡＭノードを含むことができる。

【0032】

マクロＢＳ １１０Ａは、たとえば、マクロ・セル１２０内のＵＥに無線カバレージを提供するｅｖｏｌｖｅｄ ｎｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）とすることができる。小セルＢＳ １１０Ｂは、たとえば、マクロＢＳ １１０Ａに関して下に敷かれるｅＮＢとすることができ、これは、小セルＢＳ １１０Ｂが、マクロ・セル１２０内のＵＥにマクロＢＳ １１０Ａによって提供されるカバレージを増補する小セル１２５に関連するＵＥに無線カバレージを提供できることを意味する。マクロ・セル１２０によって送信され、かつ／または受信されるものとして本明細書で説明されるデータ、制御信号、および他の情報を、マクロＢＳ １１０Ａによって送信し、かつ／または受信することができる。さらに、マクロ・セル１２０によって実行されるものとして本明細書で説明される動作を、マクロＢＳ １１０Ａによって実行することができる。小セル１２０によって送信され、かつ／または受信されるものとして本明細書で説明されるデータ、制御信号、および他の情報を、小セルＢＳ １１０Ｂによって送信し、かつ／または受信することができる。さらに、小セル１２５によって実行されるものとして本明細書で説明される動作を、小セルＢＳ １１０Ｂによって実行することができる。

【0033】

一般に、マクロＢＳ １１０Ａの送信電力は、小セルＢＳ １１０Ｂの送信電力より高いものとすることができる。送信塔１１５Ａおよび１１５Ｂは、それぞれマクロＢＳ １１０Ａおよび小セルＢＳ １１０Ｂの相対送信電力の例を示す。たとえば、送信塔１１５Ａおよび１１５Ｂは、それぞれ４０Ｗおよび１Ｗとすることができる。マクロ受信信号レベル１３５は、ＢＳ−ＵＥ距離の関数としての、通信ネットワーク１００内のＵＥによって測定されたマクロ・セル１２０の受信信号の強度の例を示す。図１Ａに示されているように、一般に、マクロ受信信号レベルの強度は、ＵＥからマクロＢＳ １１０Ａの位置までの距離が増える時に低下するものとすることができる。小セル受信信号レベル１４０は、ＢＳ−ＵＥ距離の関数としての、通信ネットワーク１００内のＵＥによって測定された小セル１２５の受信信号の強度の例を示す。図１Ａに示されているように、一般に、小セル受信信号レベル１４０の強度は、ＵＥから小セルＢＳ １１０Ｂの位置までの距離が増える時に低下するものとすることができる。単純さのために、マクロ信号レベル１３５および小セル信号レベル１４０は、ＢＳからの距離の増加に伴って減少する強度を有するものとして上で説明され、図１Ａに示されているが、マクロ信号強度および小セル信号強度は、距離に加えて、たとえば、マクロ・セル１２０および小セル１２５のカバレージ・エリア内の建物または物理的構造物の形状および高さ、ならびにマクロ・セル１２０または小セル１２５のカバレージ・エリアの所与の領域内のＵＥの個数またはＵＥトラフィックの量を含む複数の他の要因のいずれによっても影響され得る。

【0034】

バイアス値パラメータおよびａｌｍｏｓｔ ｂｌａｎｋ ｓｕｂｆｒａｍｅ（ＡＢＳ）パラメータの説明
マクロ・セル１２０のカバレージ・エリアと小セル１２５のカバレージ・エリアとの両方の中にある通信ネットワーク１００内のＵＥは、マクロＢＳ １１０Ａまたは小セルＢＳ １１０Ｂのうちの１つのいずれかへの無線接続を介して通信ネットワーク１００と通信しているものとすることができる。通信ネットワーク１００内のＵＥは、ＵＥによって測定されたマクロ受信信号レベル１３５をバイアス値の使用を伴ってＵＥによって測定された小セル受信信号レベルと比較することによって、マクロ・セル１２０および小セル１２５のどれに関連すべきかに関する判断を行う。たとえば、現在マクロ・セル１２０にアタッチしているＵＥ ｉについて、ＭＲ（ｉ）＜ＰＲ（ｉ）＋Ｂ（ただし、ＭＲ（ｉ）は、ＵＥ ｉで測定されたマクロ信号強度１３５であり、ＰＲ（ｉ）は、ＵＥ ｉで測定された小セル信号強度１４０であり、Ｂは、バイアス１４５である）である場合に、ＵＥ ｉは、マクロ・セル１２０から小セル１２５にハンド・オーバされる。ＵＥ ｉのハンドオーバを、既知のプロセスに従って実行することができる。

【0035】

したがって、マクロ・セル１２０に関連するＵＥが、マクロ受信信号レベル１３５が小セル受信信号レベル１４０とバイアス値１４５との和より小さいと判定した後に、ＵＥは、既知の方法を使用して、マクロ・セル１２０から小セル１２５へのハンドオーバ動作を開始することができる。図１Ａに示されているように、マクロ受信信号レベル１３５が小セル受信信号レベル１４０とバイアス値１４５との和より小さい点は、小セル１２５の境界を画定する。したがって、バイアス値１４５は、たとえばハンド・オフ動作を開始するＵＥの傾向を制御することによって、マクロ・セル１２０から小セル１２５にハンド・オーバされるＵＥの量を制御することができる。

【0036】

マクロ・セル１２０および小セル１２５が、関連するＵＥへのダウンリンク接続を介してデータを送信する時に、マクロ・セル１２０の送信が、小セル１２５からデータを受信するＵＥ（たとえば、第２のＵＥ １０５Ｂなど）に関する干渉を引き起こす可能性がある。さらに、小セル１２５の送信が、マクロ・セル１２０からデータを受信するＵＥ（たとえば、第１のＵＥ １０５Ａなど）に関する干渉を引き起こす可能性がある。したがって、無線通信ネットワーク１００は、既知の方法に従って、ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｐｏｗｅｒ（ＲＳＲＰ）を使用して、小セル１２５にアタッチされたＵＥをセル内ＵＥおよびＣＲＥ ＵＥに分割することを含む干渉低減方式を実施する。たとえば、現在は小セル１２５にアタッチされているＵＥ ｉについて、ＰＲ（ｉ）＞ＭＲ（ｉ）（ただし、ＭＲ（ｉ）は、ＵＥ ｉで測定されたマクロ信号強度１３５であり、ＰＲ（ｉ）は、ＵＥ ｉで測定された小セル信号強度１４０である）である場合に、ＵＥ ｉを、セル内ＵＥとして指定することができる。そうではなく、ＭＲ（ｉ）−バイアス＜ＰＲ（ｉ）＜ＭＲ（ｉ）である場合には、ＵＥ ｉを、ＣＲＥ ＵＥとして指定することができる。

【0037】

無線通信ネットワーク１００は、たとえば３ＧＰＰ Ｒｅｌｅａｓｅ １０標準規格によって定義されるｅｎｈａｎｃｅｄ ｉｎｔｅｒ ｃｅｌｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ（ｅＩＣＩＣ）方式を実施することができる。たとえば、ダウンリンク送信を受信するＵＥの経験する干渉の量を減らすために、ＣＲＥ ＵＥとして指定されたＵＥ（たとえば、ＣＲＥ領域１２７内の第２のＵＥ １０５Ｂなど）に関する送信を、セル内ＵＥとして指定されたＵＥ（たとえば、セル内区域１３０内の第３のＵＥ １０５Ｃなど）およびマクロ・セル１２０にアタッチされたＵＥ（たとえば、マクロ・セル１２０内で小セル１２５の外部の第１のＵＥ １０５Ａなど）に関する送信とは異なる時刻にスケジューリングすることができる。この特徴を、これから図１Ｂを参照して下でより詳細に議論する。

【0038】

図１Ｂは、マクロ・セル１２０および小セル１２５の送信スケジュールの間の例の関係を示す図である。図１Ｂを参照すると、第１のグラフ１７０は、マクロ・セル１２０に関して経時的に送信されるサブフレームを示し、第２のグラフ１７５は、小セル１２５に関して経時的に送信されるサブフレームを示す。第１のグラフ１７０によって示されるように、マクロ・セル１２０は、ａｌｍｏｓｔ ｂｌａｎｋ ｓｕｂｆｒａｍｅ（ＡＢＳ）として指定されるものを除くすべてのフレームでダウンリンク・データを送信することができる。第２のグラフ１７５によって示されるように、小セル１２５は、ＡＢＳフレームとして指定されるものを除くすべてのフレームで、セル内ＵＥとして指定されるＵＥにデータを送信することができる。したがって、小セル１２５は、マクロ・セル１２０と同一のスケジュールに従って、セル内ＵＥとして指定されるＵＥにデータを送信することができる。さらに、第２のグラフ１７５によって示されるように、小セル１２５は、ＡＢＳサブフレームとしてマクロ・セル１２０によって指定されたサブフレームに、小セル境界ＵＥとして指定されたＵＥにデータを送信することができる。図１Ｂに示された例では、第１のグラフ１７０および第２のグラフ１７５に示された送信スケジュールのＡＢＳパターンは、３つおきのサブフレームがＡＢＳサブフレームとして指定されるように構成される。したがって、図１Ｂに示されたＡＢＳパターンでは、非ＡＢＳサブフレームとＡＢＳサブフレームとの間に２：１の比率がある。

【0039】

少なくとも１つの例の実施形態によれば、無線ネットワーク１００内で、ＡＢＳパターンを、無線ネットワーク１００内のＢＳによって判定し、そのＢＳによって無線ネットワーク１００内の他のＢＳに通信することができる。たとえば、マクロＢＳ １１０Ａが、マクロＢＳ １１０Ａ内に格納された情報および小セルＢＳ １１０Ｂから受信された情報に基づいて、マクロ・セル１２０内のダウンリンク送信に関するＡＢＳパターンをセットすることができる。マクロＢＳ １１０Ａは、その後、セットされたＡＢＳパターンを小セルＢＳ １１０Ｂに通信することができ、したがって、小セルＢＳ １１０Ｂは、セットされたＡＢＳパターンに基づいて、小セル１２５内のダウンリンク送信をスケジューリングすることができる。代替案では、小セルＢＳ １１０Ｂは、小セルＢＳ １１０Ｂ内に格納された情報およびマクロＢＳ １１０Ａから受信された情報に基づいて、小セル１２５内のダウンリンク送信に関するＡＢＳパターンをセットすることができる。小セルＢＳ １１０Ｂは、その後、セットされたＡＢＳパターンをマクロＢＳ １１０Ａに通信することができ、したがって、マクロＢＳ １１０Ａは、セットされたＡＢＳパターンに基づいて、マクロ・セル１２０内のダウンリンク送信をスケジューリングすることができる。無線ネットワーク１００内の１つまたは複数のＢＳがそれによってＡＢＳパターンを判定できる方法を、下で図２を参照してより詳細に議論する。

【0040】

図１Ａに示された例では、ＡＢＳパターンが、非ＡＢＳサブフレームとＡＢＳサブフレームとの間の２：１の比率を含むが、これは、例にすぎず、ＡＢＳパターンは、たとえば４：３、３：２、３：１、４：１などを含む、非ＡＢＳサブフレームとＡＢＳサブフレームとの間の任意の比率を含むことができる。したがって、（ＡＢＳサブフレーム数）＊１００／（ＡＢＳサブフレーム数＋非ＡＢＳサブフレーム数）と定義される、対応するＡＢＳデューティ・サイクルは、任意の値を有することができる。

【0041】

最初のＨｅｔＮｅｔ展開では、適合がないか、セル関連付けバイアスおよびＡＢＳデューティ・サイクルの非常に遅い（数時間または数日程度の）適合があるかのいずれかである。現場から先験的に収集されたラジオ周波数カバレージ・マップおよび時空間トラフィック密度プロファイルを使用して、半静的な形でセル・バイアスおよびＡＢＳデューティ・サイクルをセットして、容量目標および公平さ（ユーザ経験の格差の低減）目標を満足することができる。

【0042】

ＡＢＳデューティ・サイクルをセットする方法を、これから、下でより詳細に議論する。

【0043】

ＡＢＳデューティ・サイクルのセット
次に、ＡＢＳ適合の文脈で、トラフィック特性に関するある単純化する仮定を行う第１の適合アルゴリズムを、これから説明する。

【0044】

具体的に言うと、トラフィックは、バースト的ではない、すなわち、常にネットワーク内にユーザのために存在すると仮定される。この仮定は、フル・バッファ仮定と呼ばれ、ユーザに送信すべきデータを含む基地局バッファが常に満杯（フル）であるという事実を指す。以下で使用される時に、用語ユーザは、用語アクティブ・ユーザと同義であると考えることができ、アクティブ・ユーザは、ユーザがアタッチされるＢＳに空ではないデータ・バッファを有するユーザである。

【0045】

さらに、（１）異なるトラフィック・ストリームに関連する待ち時間制約はなく、（２）基地局スケジューラが、ユーザのそれぞれに配送されるスループットにおけるある公平さの維持に従属して、システム内のユーザへのデータの「ベスト・エフォート」配送だけを行うと仮定する。

【0046】

上記仮定の文脈で開発できる２つのユーティリティ・メトリック（ｕｔｉｌｉｔｙ ｍｅｔｒｉｃ）が、それぞれ容量（スループット）および公平さ（平衡化されたユーザ・スループット）を最大にすることを試みる、和レート（ｓｕｍ−ｒａｔｅ）ユーティリティ・メトリックおよび積レート（ｐｒｏｄｕｃｔ−ｒａｔｅ）ユーティリティ・メトリックである。両方の場合に（後で提示される新しい定式化において）、仮定は、ＣＲＥユーザだけが、マクロ・セルでのＡＢＳサブフレームの発生中に小セルでスケジューリングされる（他のユーザはされない）ことである。

【0047】

ｊ個の組み込まれた小セルを有するマクロ・セルＭを有するネットワークについて、我々は、和レート・ユーティリティを

【数3】

と表すことができ、ここで、θは、ＡＢＳデューティ・サイクルであり、

【数4】

、

【数5】

、および

【数6】

は、それぞれ、マクロにアタッチされた第ｉユーザの平均データ・レート、第ｊ小セルの第ｉ ＣＲＥユーザの平均データ・レート、および第ｊ小セルの第ｉセル内（ｉｎｃ）領域ユーザの平均データ・レートである。

【0048】

積レート・ユーティリティは、

【数7】

と表すことができる。

【0049】

上の式（２）に基づいて、和ユーティリティは、θにおいて線形であり、ＡＢＳデューティ・サイクル範囲の両端の一方すなわちθの最大許容値または最小許容値で最大化される。

【0050】

積ユーティリティは、

【数8】

で最大化されることが示されており、ここで、

【数9】

および

【数10】

は、それぞれＣＲＥ領域およびセル内区域内で第ｊ小セルにアタッチされるユーザの数であり、ｋ^Ｍは、マクロ・セルにアタッチされるユーザの数である。

【0051】

言い替えると、上の式（１）〜（３）に基づいて、最適ＡＢＳデューティ・サイクルは、ＣＲＥ領域内の分数ユーザ人口（分数ＣＲＥ人口とも称する）を追跡する。ユーザが、ＣＲＥ領域、セル内区域、およびマクロ・セルに出入りして移動する時に、（ｉ）公平さを高めるか最大化するすなわち、個々のユーザ・スループットのアンバランスが、減らされるか最小化されることを保証し（積ユーティリティを介して）、または（ｉｉ）スループットを高めるか最大化する（和ユーティリティを介して）ために、それに従ってＡＢＳデューティ・サイクルを適合させることが望ましい。

【0052】

式（１）〜（３）に関して上で説明した方法に従ってＡＢＳデューティ比をセットすること、および上で説明した方法が作る最適動作点に関する問題は、ユーザに関連する満杯ではないバッファまたはバースト的／間歇的トラフィック・モデルがある時に、セルへのユーザの移動が、必ずしも、送信すべきトラフィックがあることを暗示しないことである。さらに、ユーティリティは、当該のユーザに送信する必要があるデータの量も、このデータに関連する優先順位（ＱｏＳ）も考慮に入れない。たとえば、非常に小さいトラフィック・ペイロードを受信する多数のユーザの、ＣＲＥ領域への移動を検討されたい。上記ユーティリティは、そのようなユーザと、たとえば大きいペイロードを受信する他のユーザとの間で区別を行わない。したがって、この場合に、ユーティリティは、必要より大きいＡＢＳデューティ・サイクルを推定し、マクロ・セルにアタッチされたユーザからサービスを奪う。

【0053】

したがって、ネットワークからユーザに送信されるデータの存在および量を考慮に入れ、これに応答するＡＢＳデューティサイクル選択アルゴリズムを定式化することが望ましい可能性がある。

【0054】

ＡＢＳデューティ・サイクルを適応的にセットすることによってリソース割振りを改善する方法および装置の概要
ＨｅｔＮｅｔ内に含まれるさまざまなネットワーク・ノード、たとえばマクロＢＳおよび小セルＢＳは、マクロＢＳおよび小セルＢＳのユーザのためのものであるデータを格納するバッファを含む。これらのバッファは、ＢＳにアタッチされたユーザごとに保持されつつあるビットの総数に関する情報を提供することができる。このデータに関する情報またはデータに関するデータは、メタデータと呼ばれる。したがって、ＢＳは、実際のユーザ・データおよびメタデータへのアクセスを有する。

【0055】

少なくとも１つの例の実施形態によれば、ＨｅｔＮｅｔのＢＳのバッファ内に格納されたユーザ・データおよびメタデータを使用して、システム内の全ユーザ宛のデータを配送するのに要する時間を改善しまたは最適化する適応ＡＢＳデューティサイクル・セッティング・アルゴリズムを実施することができる。少なくとも１つの例の実施形態によれば、適応ＡＢＳデューティサイクル・セッティング・アルゴリズムを実施するＨｅｔＮｅｔ内で使用されるバイアス値を、任意の既知の方法に従って計算することができる。

【0056】

ＡＢＳデューティ・サイクルを適応的にセットすることによってリソース割振りを改善する方法および装置を、これから、図１Ｃおよび２に関して下でより詳細に議論する。

【0057】

図１Ｃは、ネットワーク要素１５１の例の構造を示す図である。少なくとも１つの例の実施形態によれば、小セルＢＳ １１０ＢとマクロＢＳ １１０Ａとの一方または両方が、下で説明されるネットワーク要素１５１の構造および動作を有することができる。さらに、ネットワーク要素１５１は、ＢＳ １１０ＢおよびマクロＢＳ １１０Ａ以外のネットワーク・ノードを表すことができ、このネットワーク・ノードは、無線通信ネットワーク１００内の１つまたは複数のＢＳと通信している。図１Ｃを参照すると、ネットワーク要素１５１は、たとえば、データ・バス１５９、送信ユニット１５２、受信ユニット１５４、メモリ・ユニット１５６、および処理ユニット１５８を含むことができる。

【0058】

送信ユニット１５２、受信ユニット１５４、メモリ・ユニット１５６、および処理ユニット１５８は、データ・バス１５９を使用して、お互いにデータを送り、かつ／またはお互いからデータを受け取ることができる。送信ユニット１５２は、無線通信ネットワーク１００内の他のネットワーク要素への１つまたは複数の無線接続を介して、たとえばデータ信号、制御信号、および信号強度／品質情報を含む無線信号を送信するハードウェアおよび任意の必要なソフトウェアを含むデバイスである。たとえば、制御信号は、たとえば、ネットワーク要素１５１によって提供される値をＡＢＳデューティサイクルにセットするように無線ネットワーク１００内のＢＳに指示する制御信号を含むことができる。

【0059】

受信ユニット１５４は、通信ネットワーク１００内の他のネットワーク要素への１つまたは複数の無線接続を介して、たとえばデータ信号、制御信号、および信号強度／品質情報を含む無線信号を受信するハードウェアおよび任意の必要なソフトウェアを含むデバイスである。

【0060】

メモリ・ユニット１５６は、磁気ストレージ、フラッシュ・ストレージなどを含む、データを格納できる任意のデバイスとすることができる。

【0061】

処理ユニット１５８は、たとえば、入力データに基づいて特定の動作を実行するか、コンピュータ可読コードに含まれる命令を実行ために構成されたマイクロプロセッサを含む、データを処理することのできる任意のデバイスとすることができる。

【0062】

たとえば、処理ユニット１５８は、ＬＴＥマクロ・セルＢＳまたは小セルＢＳの動作を実施することができる。さらに、処理ユニット１５８は、たとえば、マクロ・セル１２０、ＣＲＥ領域１２７、およびセル内区域１３０のそれぞれにアタッチされたユーザの数、ならびに無線ネットワーク１００のＢＳにアタッチされたユーザのそれぞれのＢＳのそれぞれでバッファリングされるデータの量の表現を含む、無線ネットワーク１００内のＢＳからの情報に基づいてＡＢＳデューティ・サイクルを判定するために、適応ＡＢＳデューティサイクル・セッティング・アルゴリズムを実施することができる。少なくとも１つの例の実施形態によれば、通信ネットワーク１００内の任意のまたはすべてのネットワーク・ノードが、ネットワーク要素１５１の構造および動作を含むことができる。

【0063】

例の実施形態による適応ＡＢＳデューティサイクル・セッティング・アルゴリズムを、これから、下でより詳細に議論する。

【0064】

適応ＡＢＳデューティサイクル・セッティング・アルゴリズムの説明
上で式（１）〜（３）に関して議論したものと同一の表記を使用して、我々は、第ｉユーザについて、第ｉユーザのペイロードを第ｉユーザに配送するのに要する時間Ｔ_ｉを、

【数11】

と定義し、ここで、Ｂ_ｉは、第ｉユーザのためのものであるｅＮＢにあるデータの量であり、Ｒ_ｉは、ユーザが自身の位置、無線チャネル、およびサービングｅＮＢに関する無線干渉条件に基づいてサポートできる平均データ転送レートである。

【0065】

ユーティリティ・メトリックに基づいて配送時間を構成し、
Ｕ＝ΠＴ_ｉ （５ａ）
または
Ｕ＝ΣＴ_ｉ （５ｂ）
または

【数12】

のいずれかを最小にすることを試みることができ、ここで、式（５ａ）、（５ｂ）、および（５ｃ）によって表されるユーティリティＵは、それぞれ、ユーザへの転送時間の算術平均、幾何平均、および調和平均に対応する。少なくとも１つの例の実施形態によれば、上記ユーティリティの組合せを使用することもできる。

【0066】

ユーティリティの選択
特定のユーティリティの選択の影響への洞察を得るために、我々は、スケジューリング戦略の分野からの例示に取り組む。

【0067】

１０単位の情報が、２つのユーザＸおよびＹのためにノードに存在する。単位が、個々の単位ごとに交互に宛先受信器に転送され、各転送が１単位の時間を要する場合に、ユーザＸは、すべての情報を１９単位の時間で転送し、ユーザＹは、すべての情報を２０単位の時間で転送する。その一方で、ユーザＸが、ユーザＹが情報転送を開始する前にすべての情報を転送する場合には、ユーザＸの転送時間は、１０単位の時間であり、ユーザＹの転送時間は、２０単位の時間である。

【0068】

２つの転送に要する総時間は、第１のケースでは３９秒、第２のケースでは３０秒である。したがって、第２のデータ転送戦略は、情報を配送するのに要する総時間を総計で最小にし、上の第２のユーティリティ・メトリックに対応する。この戦略の１つのマイナス面は、ユーザＸに対してユーザＹのデータに課せられる遅延である。

【0069】

我々の目的の選択に戻って、我々は、ネットワーク（マクロｅＮＢおよび小セルｅＮＢ）内のバッファに存在する全ユーザの総計としてのデータを配送する総時間を最小にすることとして目的を選択する。そのような選択は、ネットワーク・ワイドでバッファをすばやくフラッシュするのを助けることによって、ネットワークが効率的に利用されることを保証する。個々のユーザのワースト・ケース配送時間とベスト・ケース配送時間との間のアンバランスを矯正するために、我々は、ユーザおよび集計ｅＮＢワイドの配送時間に対する重み付け係数の使用ならびに各ｅＮＢ内のユーザのプールに対して動作するフェアネスターゲティング・スケジューラ（ｆａｉｒｎｅｓｓ−ｔａｒｇｅｔｉｎｇ ｓｃｈｅｄｕｌｅｒ）の使用を可能にする。

【0070】

ＡＢＳデューティ・サイクルθの閉じた式
現在バッファ内にあるビットを、これらの領域のうちの任意の１つの中にあるユーザｉに配送するのに要する時間を、それぞれ

【数13】

によって表すことができる。式（６ａ）、（６ｂ）、および（６ｃ）は、それぞれ小セルｊのＣＲＥ領域内のユーザｉ、小セルｊのセル内領域内のユーザｉ、およびマクロ・セルＭ内のユーザｉに関する時間Ｔ_ｉを表す。

【0071】

したがって、最小時間ユーティリティを、次のように、これらのスケジューリング・プールのそれぞれで要する時間の和として書くことができる。

【数14】

ただし、Ｊは、すべての小セルｊの集合である。したがって、式（７）は、１）各小セルｊのＣＲＥ領域内のすべてのユーザｉ、２）各小セルｊのセル内領域内のすべてのユーザｉ、およびマクロ・セルＭ内のすべてのユーザｉの時間Ｔ_ｉの和をとる。式（７）を、単純化し、微分して、最適のθの閉じた式を作ることができ、我々は、これを、簡潔な表現のために縦続接続形式で書く。まず、上の式（７）を、

【数15】

と書き直し、ここで、Ａ^ｃｒｅは、

【数16】

であり、Ａ^ｉｎｃは、

【数17】

であり、Ａ^Ｍは、

【数18】

である。

【0072】

上の式（９）で表されるユーティリティを最小にするθの値を、これをθに関して微分することと、

【数19】

とセットすることによって得ることができる。単純化は、下の式（１０）に示されているθにつながる。

【数20】

【0073】

上で式（１０）に関して議論した最小化は、下の式（１１）に示されたユーティリティの二次導関数の式と、式（１１）が必ず０より大きいという事実とによって確かめることができる。

【数21】

【0074】

式（８）〜（１１）に関して上で説明したユーティリティの挙動に関するある直観を得るために、下の式（１２）では、マクロ・セルＭとすべての小セルｊのＣＲＥ領域およびセル内領域とのそれぞれのすべてのユーザについて等しいバッファおよび等しいレートがあると仮定される場合について、上の式（９）で表されるユーティリティを最小にするθ^{ｏｐｔ＿ｆｂ}の値が特殊化される。

【数22】

【0075】

下の式（１３）では、すべてのユーザについて等しいバッファおよび等しいレートがあると仮定される場合の単一の小セルに関して、上の式（９）で表されるユーティリティを最小にするθ^{ｏｐｔ＿ｆｂ＿ｓｃ}の値が特殊化される。

【数23】

【0076】

式（１３）は、１つの小セルがあり、すべてのユーザが等しいレートおよび等しいバッファを有する場合の、少なくとも１つの例の実施形態による適応ＡＢＳデューティサイクル・セッティング・アルゴリズムによって計算されるＡＢＳデューティ・サイクルを表す。式（１３）は、式（３）に関して上で議論したものより大きいＡＢＳデューティ・サイクルを作る。式（３）によって作られるＡＢＳデューティ・サイクルに関して、上の式（１３）によって表されるアルゴリズムは、マクロ・セルに接続されたユーザに損害を与えながら、ＣＲＥ領域内の小セル・ユーザにより多くのリソースを割り振ることができる。しかし、ホット・スポットが小セル内に配置される時にそうなるように、マクロ・ユーザの数が、総ユーザ人口のより小さい分数になる時、または小セルの数が増える時に、そのようなＡＢＳの悪影響が減り、小セル展開の目的の１つである公正さの利益を実現することができる。

【0077】

適応ストリームと共に使用されるリソース割振りを改善する例の方法
図２は、ＡＢＳデューティ・サイクルを適応的にセットすることによってリソース割振りを改善する方法を示す流れ図である。

【0078】

少なくとも１つの例の実施形態によれば、ＢＳによって実行されるものとして図２に示されまたは図２を参照して説明される動作のそれぞれを、たとえば、図１Ｃに示されたネットワーク要素１５１の構造を有する、１つまたは複数のＢＳまたは非ＢＳ要素によって実行することができる。たとえば、メモリ・ユニット１５６は、図２を参照して下で説明する動作のそれぞれに対応する実行可能命令を格納することができる。さらに、処理ユニット１５８を、図２に関して下で説明する動作のそれぞれを実行するように構成することができる。さらに、少なくとも１つの例の実施形態によれば、送信されるデータおよび／または制御信号を、送信ユニット１５２を介して送信することができ、受信されたデータおよび／または制御信号を、受信ユニット１５４を介して受信することができる。

【0079】

図２に示された方法を、ネットワーク要素１５１が図１Ａに示されたマクロＢＳ １１０Ａによって実施される例と共に、図１に示された無線ネットワーク１００を参照して下で議論する。しかし、少なくとも１つの例の実施形態によれば、ネットワーク要素１５１を、たとえば、無線ネットワーク１００内の１つまたは複数のＢＳと通信しているマクロＢＳ小セルＢＳ、または非ＢＳノードを含む無線ネットワーク１００内の任意のノードによって実施することができる。

【0080】

図２を参照すると、ステップＳ２０５では、サービス区域内の複数のセルのそれぞれに対応するＢＳが、それぞれ、現在のローディング情報を周期的に収集し、ローディング情報をネットワーク要素１５１に送信する。

【0081】

本明細書で使用される時に、サービス区域は、たとえば、マクロ・セルおよびマクロ・セルに関して下に敷かれる各小セルによってカバーされる区域を含むことができる。

【0082】

一例として、ネットワーク要素１５１が、マクロＢＳ １１０Ａによって実施される場合に、マクロＢＳ １１０Ａは、マクロ・セル１２０のローディング情報を周期的に収集することができ、マクロ・セル１２０に関して下に敷かれる無線ネットワーク１００内の小セルのそれぞれのＢＳは、小セルに対応するローディング情報を周期的に収集し、ローディング情報をマクロ・セル １１０Ａに送信することができる。

【0083】

その代わりに、ネットワーク要素１５１が、マクロＢＳ １１０Ａ以外のノードによって実施される場合には、マクロＢＳ １１０Ａおよびマクロ・セル１２０に関して下に敷かれる小セルのＢＳのそれぞれは、収集されたローディング情報をネットワーク要素１５１に周期的に送信することができる。

【0084】

セルによって収集された自然ローディング情報を、下でより詳細に議論する。

【0085】

マクロ・セル１２０に関して、ローディング特性情報は、マクロ・セル１２０内のアクティブ・ユーザごとのデータ受信レートおよびバッファ・サイズを示す情報ならびにマクロ・セル１２０にアタッチされたアクティブ・ユーザの総数を含むことができる。アクティブ・ユーザは、たとえば、空ではないデータ・バッファを有するユーザである。本明細書で使用される時に、バッファ・サイズは、対応するユーザのためにデータ・バッファ内に格納されたデータの量を指す。小セル１２５に関して、ローディング特性情報は、小セルＢＳ １１０ＢからマクロＢＳ １１０Ａに送信される、ＣＲＥ領域１２７とセル内区域１３０との両方の情報を含むことができる。たとえば、ＣＲＥ領域１２７に関して、ローディング特性情報は、ＣＲＥ領域１２７内のアクティブ・ユーザごとのデータ受信レートおよびバッファ・サイズを示すデータならびにＣＲＥ領域１２７内のアクティブ・ユーザの総数を含むことができ、セル内領域１３０に関して、ローディング特性情報は、セル内領域１３０内のアクティブ・ユーザごとのデータ受信レートおよびバッファ・サイズを示すデータならびにセル内領域１３０内のアクティブ・ユーザの総数を含むことができる。

【0086】

たとえば、上で議論した式（８）〜（１０）に基づいて、マクロＢＳ １１０Ａは、マクロ・セル１２０内のユーザごとのレートおよびバッファ・サイズならびに、既知の方法に従ってマクロＢＳ １１０Ａに格納された情報を監視することに基づくアタッチされたユーザの総数を収集することができる。その後、マクロＢＳ １１０Ａは、マクロ・セル１２０のローディング特性値として、下の式（１４）によって表される値を入手することができ、

【数24】

ここで、Ｌ^Ｍは、マクロ・セルＭのローディング特性値である。マクロ・セルＭは、現在の例ではマクロ・セル１２０である。

【0087】

さらに、小セルＢＳ １１０Ｂは、ＣＲＥ領域１２７およびセル内領域１３０内のユーザごとのデータ・レートおよびバッファ・サイズ、ならびに、既知の方法に従って小セルＢＳ １１０Ｂで格納された情報を監視することに基づくＣＲＥ領域１２７およびセル内領域１３０にアタッチされたユーザの総数を収集することができる。

【0088】

その後、小セルＢＳ １１０Ｂは、ＣＲＥ領域１２７およびセル内領域１３０のローディング特性値として、それぞれ次の式（１５）および（１６）によって表される値を判定することができる。

【数25】

ただし、

【数26】

および

【数27】

は、小セルｊのＣＲＥ領域およびセル内領域のローディング特性値であり、ｊは、現在の例では小セル１２５である。その後、小セルＢＳ １１０Ｂは、たとえば小セルＢＳ １１０Ｂからマクロ・セル １１０Ａに送信されるメッセージを介して、マクロ・セル １１０Ａに値

【数28】

および

【数29】

を送信することができる。ローディング特性を担持するメッセージを、たとえばＸ２インターフェースを含む既知のインターフェースを介して送信することができる。

【0089】

ステップ２０５は、上で、ステップＳ２０５でネットワーク要素１５１に送信されるローディング情報を、式（１４）〜（１６）に関して上で説明した値Ｌ^Ｍ、

【数30】

、および

【数31】

の形で無線ネットワーク１００内のセルから入手されたローディング特性値とすることができる例に関して説明される。代替案では、ステップＳ２０５で収集され、ネットワーク要素１５１に送信されるローディング情報を、マクロ・セルと小セルのそれぞれのＣＲＥ領域およびセル内領域のそれぞれとについて、セルのユーザごとのデータ・レート、セルのユーザごとのバッファ・サイズ、およびセルにアタッチされたユーザの総数に関する情報とすることができる。

【0090】

ステップＳ２１０では、ネットワーク要素１５１は、サービス区域の複数のセルのそれぞれのＢＳからローディング情報を周期的に入手する。

【0091】

たとえば、マクロＢＳ １１０Ａは、たとえば小セル１２５を含む、無線ネットワーク１００内のマクロ・セル１２０に関して下に敷かれる小セルｊごとのローディング特性値

【数32】

および

【数33】

を周期的に受信することができる。マクロ・セル １１０Ａは、たとえばＸ２インターフェースを含む既知のインターフェースを介してローディング特性値を受信することができる。

【0092】

さらに、ネットワーク要素がマクロＢＳ １１０Ａ以外のノードによって実施される場合には、ネットワーク要素１５１は、ローディング特性値

【数34】

および

【数35】

を受信することに加えて、マクロＢＳ １１０Ａからローディング特性値Ｌ^Ｍを周期的に受信することができる。

【0093】

ステップ２１０は、上で、ステップＳ２０５でネットワーク要素１５１によって入手されるローディング情報を、式（１４）〜（１６）に関して上で説明した値Ｌ^Ｍ、

【数36】

、および

【数37】

の形で無線ネットワーク１００内のセルから入手されるローディング特性値とすることができる例に関して説明される。代替案では、ステップＳ２１０でネットワーク要素１５１によって入手されるローディング情報を、マクロ・セルと小セルのそれぞれのＣＲＥ領域およびセル内領域のそれぞれに関する、セルのユーザごとのデータ・レート、セルのユーザごとのバッファ・サイズ、およびセルにアタッチされたユーザの総数に関する情報とすることができ、ネットワーク要素１５１は、この情報を使用して、たとえば、ネットワーク要素１５１で値Ｌ^Ｍ、

【数38】

、および

【数39】

のすべてまたはいずれかを計算することができる。

【0094】

ステップＳ２２０では、ネットワーク要素１５１は、ステップＳ２１０で入手されたローディング特性情報に基づいて、ＡＢＳデューティ・サイクルを判定する。

【0095】

たとえば、マクロＢＳ １１０Ａは、ステップＳ２１０でマクロ・セル１２０、小セル１２５のＣＲＥ領域１２７、および小セル１２５のセル内領域１３０について入手されたローディング特性情報を使用して、マクロ・セル１２０とたとえば小セル１２５を含むマクロ・セル１２０に関して下に敷かれるすべての小セルとによる使用のためにＡＢＳデューティ・サイクルθを計算することができる。少なくとも１つの例の実施形態によれば、マクロ・セル １１０Ａは、上で議論した式（１０）を使用してＡＢＳデューティ・サイクルθを計算することができる。

【0096】

式（１０）は、値Ａ^Ｍ、Ａ^ｉｎｃ、およびＡ^ｃｒｅを必要とし、これらのそれぞれを、マクロＢＳ １１０Ａが、ステップＳ２１０で入手された情報に基づいて計算することができる。

【0097】

たとえば、値Ａ^Ｍを、マクロ・セル１２０に関して入手される値Ｌ^Ｍに基づいて判定することができる。値Ａ^ｃｒｅを、たとえば小セル１２５を含むマクロ・セル１２０に関して下に敷かれる各小セルｊに関して入手されまたは計算される値

【数40】

の和をとることによって判定することができる。値Ａ^ｉｎｃを、たとえば小セル１２５を含むマクロ・セル１２０に関して下に敷かれる各小セルｊに関して入手されまたは計算される値

【数41】

の和をとることによって判定することができる。

【0098】

ステップＳ２３０では、ネットワーク要素１５１が、判定されたＡＢＳデューティ・サイクルを無線ネットワーク１００内のセルに通信する。少なくとも１つの例の実施形態によれば、ステップＳ２２０でＡＢＳデューティ・サイクルθを計算した後に、マクロ・セル １１０Ａは、たとえば、マクロＢＳ １１０Ａからたとえば小セルＢＳ １１０Ｂを含むマクロ・セル１２０に関して下に敷かれる小セルのそれぞれに関連するＢＳに送信されるメッセージを介して、小セル１２５を含むマクロ・セル１２０に関して下に敷かれる各小セルにＡＢＳデューティ・サイクルθを送信する。

【0099】

少なくとも１つの例の実施形態によれば、ネットワーク要素１５１が、非ＢＳ要素によって実施される場合に、ネットワーク要素１５１は、たとえば、計算されたＡＢＳ値θをマクロ・セル１２０に送信することができる。さらに、ネットワーク要素１５１は、小セル１２５を含むマクロ・セル１２０に関して下に敷かれるすべての小セルに、計算されたＡＢＳ値θを付加的に送信することができる。

【0100】

ステップＳ２４０では、各マクロ・セルで、ＡＢＳデューティ・サイクルに従ってサブフレームをブランクにし、各小セルで、ユーザを、そのようにブランクにされたサブフレームに従って（ＡＢＳサブフレーム中にＣＲＥユーザ、残りのサブフレーム中にセル内ユーザ）スケジューリングする。

【0101】

たとえば、マクロＢＳ １１０Ａおよびマクロ・セル１２０に関して下に敷かれるすべての小セルのＢＳは、マクロＢＳ １１０Ａが新しいＡＢＳデューティ・サイクルを判定し、新しいＡＢＳデューティ・サイクルを各ＢＳに送信するまで、ステップＳ２２０でマクロＢＳ １１０Ａによって判定されたＡＢＳデューティ・サイクルを使用することができる。マクロＢＳ １１０Ａは、判定されたＡＢＳデューティ比率に従ってサブフレームをブランクにすることができ、マクロＢＳ １１０Ａに関して下に敷かれる小セルＢＳは、ＡＢＳサブフレーム中にＣＲＥユーザをスケジューリングし、残りのサブフレーム中にセル内ユーザをスケジューリングすることができる。

【0102】

ステップＳ２０５〜Ｓ２４０を、連続的に実行することができ、したがって、マクロ・セル１２０およびマクロ・セル１２０に関して下に敷かれるすべてのセルについて使用されるＡＢＳ値は、マクロ・セル１２０、ＣＲＥ領域１２７、およびセル内領域１３０のそれぞれ内のユーザのそれぞれによって経験される現在のバッファ・サイズおよびデータ受信レートに対応してリアル・タイムで更新される。

【0103】

図２に示された方法は、１つまたは複数の下に敷かれた小セルを有する１つのマクロ・セル１２０がある例に関して説明されるが、図２に示された方法を、それぞれが１つまたは複数の下に敷かれた小セルを有する複数のマクロ・セルのクラスタに適用することもできる。上で図２および式（１０）に関して議論したＡＢＳ選択プロセスが、マクロ・セルおよびマクロ・セル内に組み込まれた小セルのクラスタに対して実行される場合には、少なくとも１つの例の実施形態に従って、単一のＡＢＳデューティ・サイクルおよびパターンを、マクロのクラスタ全体にわたって使用することができる。また、小セルのそれぞれは、それに従ってセル内ユーザおよびＣＲＥユーザをスケジューリングする。

【0104】

複数のＢＳでのＡＢＳデューティ・サイクルの判定
図２は、上で、ネットワーク要素１５１を、たとえば、たとえばＢＳまたは非ＢＳ要素を含む中央ネットワーク・ノードによって実施できる例に関して説明される。しかし、少なくとも１つの例の実施形態によれば、無線ネットワーク１００内の複数のまたはすべてのＢＳが、それぞれネットワーク要素１５１を実施することができる。

【0105】

たとえば、図２をもう一度参照すると、ステップＳ２０５で、マクロＢＳ １１０Ａおよびマクロ・セル１２０に関して下に敷かれるすべての小セルのＢＳを含むすべてのＢＳが、ローディング情報を収集し、ローディング情報を他のすべてのＢＳに送信することができる。

【0106】

よって、ステップＳ２１０では、マクロＢＳ １１０Ａが、マクロ・セル１２０に関して下に敷かれたすべての小セルのローディング情報を受信する。さらに、マクロ・セル１２０に関して下に敷かれた小セルに対応する各小セルＢＳは、すべての他の小セルおよびマクロ・セル１２０に対応するローディング情報を受信する。

【0107】

この形で、ステップＳ２２０に、マクロＢＳ １１０Ａおよびマクロ・セル１２０に関して下に敷かれたすべての小セルのＢＳのそれぞれは、今や、ＡＢＳデューティ・サイクルθを判定するために個別に式（１０）を使用するのに必要な情報を有する。よって、ＡＢＳデューティ・サイクルθを送信するステップＳ２３０は、もはや不要であり、各ＢＳは、ステップＳ２２０からステップＳ２４０に直接に進むことができ、ステップＳ２４０では、新しいＡＢＳ値が判定されるまで、ステップＳ２２０で判定されたＡＢＳデューティ・サイクルが各ＢＳによって使用される。

【0108】

一例として、各ＢＳは、現在受信されているローディング情報に基づいて式（１０）の出力を周期的に判定し、判定された出力をＡＢＳデューティ・サイクルとして使用することができる。すべてのＢＳが、ＡＢＳデューティ・サイクルを計算するためにサービス区域内のすべてのＢＳにわたるローディング情報の同一のセットの使用を奨励することによって、異なるＢＳで計算されるＡＢＳデューティ・サイクルの間の均一性を保証するのを助けるために、ＡＢＳデューティ・サイクル値更新を同時にスケジューリングすることができる。

【0109】

上で図２に関して議論した適応ＡＢＳセッティング・アルゴリズムを使用することによって、判定されるＡＢＳ値は、ＨｅｔＮｅｔ内のさまざまな領域にアタッチされたユーザの数だけではなく、ユーザのそれぞれに関連するバッファ・サイズおよびデータ受信レートをも考慮に入れ、したがって、トラフィックがバースト的である時および／または一部のアタッチされたユーザが送信すべきデータをほとんどもしくは全く有しない時であっても、ネットワーク・リソースの公平な割振りを促進する。

【0110】

例の実施形態をこのように説明したので、諸実施形態を多数の形で変更できることは明白である。そのような変形形態を、例の実施形態からの逸脱とみなしてはならず、そのような変更のすべてが、例の実施形態の範囲に含まれることが意図されたい。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】