【文献】
木原 貴俊、山本 高至、羽田 勝之、村田 英一、吉田 進,同一チャネル同時中継と直接伝送併用時の最適送信スケジューリング,電子情報通信学会技術研究報告. RCS, 無線通信システム,日本,一般社団法人電子情報通信学会,2010年12月 9日,110(340),p.19-23
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記協力リンクのそれぞれのネットワーク階層からルーティング情報及びQoS情報を含むセッション情報を受信するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載のマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング方法。
前記協力リンクのそれぞれの物理階層からチャネル情報を受信するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載のマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング方法。
前記隣接リンクのうちの前記隣接リンク間の干渉を利用して協力スケジューリングすることができない隣接リンクを少なくとも1つの干渉セットに設定するステップを更に含むことを特徴とする請求項4に記載のマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング方法。
前記リンク間の協力に関連する情報は、前記リンク間の協力方式、協力利得、チャネル情報、前記リンクのそれぞれのQueue情報、及びセッション情報のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項8に記載のマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング方法。
前記協力スケジューリングを行う基本単位を選択するステップを更に含むことを特徴とする請求項1に記載のマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング方法。
前記協力スケジューリングを行う基本単位は、ホップ基盤単位、協力リンク基盤単位、及び協力セッション基盤単位のうちの少なくとも1つであることを特徴とする請求項10に記載のマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング方法。
前記少なくとも1つの候補グループ毎にグループIDを付与するステップを更に含むことを特徴とする請求項13に記載のマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング方法。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、リンク間の干渉を利用して同一の周波数で同時にスケジューリングが可能なリンクを決定するマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング方法及び装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、セルラーの性能に影響を与えずに、急激に増加する通信端末のサービス要求を満たすマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング方法及び装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、密集環境でP2P通信が頻繁に発生し得る大型スタジアム(stadium)、空港、モール(mall)などでも多くのユーザにサービスを提供することができるマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング方法は、
スケジューリング装置によるマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング方法であって、複数のリンクのそれぞれに対して互いに協力スケジューリングされる協力リンクを含む少なくとも1つの協力セットを設定するステップと、ネットワークの各セッションで前記複数のリンクのそれぞれに対する前記少なくとも1つの協力セットのうちの少なくとも1つの協力リンクを定義する協力セッションマップを生成するステップと、前記協力セッションマップを用いて同時にスケジューリングが可能な協力グループを決定するステップと、を有する。
【0006】
前記協力リンクのそれぞれのネットワーク階層からルーティング情報及びQoS情報を含むセッション情報を受信するステップを含んでもよい。
前記協力リンクのそれぞれの物理階層からチャネル情報を受信するステップを含んでもよい。
前記少なくとも1つの協力セットを設定するステップは、前記複数のリンクのうちの互いに隣接する隣接リンクを識別するステップと、前記隣接リンクのうちの前記隣接リンク間の干渉を利用して協力スケジューリングされる隣接リンクを前記少なくとも1つの協力セットに設定するステップとを含んでもよい。
前記少なくとも1つの協力セットに設定するステップは、前記隣接リンクのうちの互いに協力を行ったいずれか2つのリンクの信号対干渉比が予め設定された閾値以上である場合に、該いずれか2つの隣接リンクを前記少なくとも1つの協力セットに設定してもよい。
前記隣接リンクのうちの前記隣接リンク間の干渉を利用して協力スケジューリングすることができない隣接リンクを少なくとも1つの干渉セットに設定するステップを更に含んでもよい。
前記協力セッションマップを生成するステップは、前記少なくとも1つの協力セットに基づいて前記複数のリンク間の協力の可否を示す協力マップテーブルを生成するステップと、前記協力マップテーブルから把握される情報に基づいて前記ネットワークの各セッションに対して前記少なくとも1つの協力セットのうちの少なくとも1つの協力リンクを定義する協力セッションマップを生成するステップと、含んでもよい。
前記協力マップテーブルを生成するステップは、前記少なくとも1つの協力セットに基づいて前記複数のリンクのそれぞれに対して前記リンク間の協力に関連する情報を含む協力リンクテーブルを生成するステップと、前記複数のリンクのそれぞれに対して生成された前記協力リンクテーブルを用いて前記協力マップテーブルを生成するステップと、を含んでもよい。
前記協力リンクテーブルを生成するステップは、前記協力リンクのそれぞれのネットワーク階層から受信したルーティング情報及びQoS情報を含むセッション情報と、前記協力リンクのそれぞれの物理階層から受信したチャネル情報を用いて前記協力リンクテーブルを生成するステップであってもよい。
前記リンク間の協力に関連する情報は、前記リンク間の協力方式、協力利得、チャネル情報、前記リンクのそれぞれのQueue情報、及びセッション情報のうちの少なくとも1つを含んでもよい。
前記協力スケジューリングを行う基本単位を選択するステップを更に含んでもよい。
前記基本単位を選択するステップは、前記基本単位によるネットワークの負荷、物理階層の構造、協力利得、協力方式、及び前記ネットワークの各階層から受信した情報のうちの少なくとも1つに基づいて前記協力スケジューリングを行う基本単位を選択してもよい。
前記協力スケジューリングを行う基本単位は、ホップ基盤単位、協力リンク基盤単位、及び協力セッション基盤単位のうちの少なくとも1つであってもよい。
前記協力グループを決定するステップは、前記協力セッションマップに定義された少なくとも1つの協力リンクのうちの前記協力スケジューリングを行う基本単位に基づいて少なくとも1つの候補グループを選定するステップと、前記少なくとも1つの候補グループ毎の性能利得を算出するステップと、前記算出結果に基づいて前記少なくとも1つの候補グループのうちの同時にスケジューリングが可能な協力グループを決定するステップとを含んでもよい。
前記協力グループを決定するステップは、前記少なくとも1つの候補グループ毎の性能利得が高いか否かに応じて前記協力グループを決定するステップであってもよい。
前記少なくとも1つの候補グループ毎にグループIDを付与するステップを更に含んでもよい。
前記複数のリンクは、分散ネットワークの構造上に存在するリンクとして、前記分散ネットワークのマルチポイントのそれぞれが前記協力グループに関する情報を分散的に共有し、階層的ネットワークの構造上に存在するリンクとして、前記階層的ネットワークのマルチポイントのうちの所定のポイントによって前記協力グループに関する情報が残りのポイントに送信されてもよい。
【0007】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング装置は、複数のリンクのそれぞれに対して互いに協力スケジューリングされる協力リンクを含む少なくとも1つの協力セットを設定する設定部と、ネットワークの各セッションで前記複数のリンクのそれぞれに対する前記少なくとも1つの協力セットのうちの少なくとも1つの協力リンクを定義する協力セッションマップを生成する生成部と、前記協力セッションマップを用いて同時にスケジューリングが可能な協力グループを決定する決定部と、を備える。
【0008】
前記生成部は、前記少なくとも1つの協力セットに基づいて前記複数のリンクのそれぞれに対して前記リンク間の協力に関連する情報を含む協力リンクテーブルを生成する第1生成手段と、前記複数のリンクのそれぞれに対して生成された協力リンクテーブルを用いて前記協力マップテーブルを生成する第2生成手段と、前記協力マップテーブルから把握される情報に基づいて前記ネットワークの各セッションに対して前記少なくとも1つの協力セットのうちの少なくとも1つの協力リンクを定義する協力セッションマップを生成するセッションマップ生成手段と、を備えてもよい。
前記協力スケジューリングを行う基本単位を選択する選択手段を更に備え、前記決定部は、前記協力セッションマップに定義された少なくとも1つの協力リンクのうちの前記協力スケジューリングを行う基本単位に基づいて少なくとも1つの候補グループを選定する候補グループ選定手段と、前記少なくとも1つの候補グループ毎の性能利得を算出する算出手段と、前記算出結果に基づいて前記少なくとも1つの候補グループのうちの同時にスケジューリングが可能な協力グループを決定する協力グループ決定手段と、を備えてもよい。
前記複数のリンクは、分散ネットワークの構造上に存在するリンクとして、前記分散ネットワークのマルチポイントのそれぞれが前記協力グループに関する情報を分散的に共有し、階層的ネットワークの構造上に存在するリンクとして、前記階層的ネットワークのマルチポイントのうちの所定のポイントによって前記協力グループに関する情報が残りのポイントに送信されてもよい。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、リンク間の干渉を利用して協力スケジューリングされる協力セットに基づいた協力セッションマップを用いることによって、同一の周波数で同時にスケジューリングが可能なリンクを決定することができる。
また、本発明によれば、既に限定された周波数リソースを効率よく重複使用するために協力スケジューリングが可能なリンクを同時にスケジューリングすることで、セルラーの性能に影響を与えずに、急激に増加する通信端末のサービス要求を満たすことができる。
また、本発明によれば、既に限定された周波数リソースを効率よく重複使用することによって、密集環境でP2P通信が頻繁に発生し得る大型スタジアム、空港、モールなどでも多くのユーザにサービスを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。しかし、本発明が一実施形態によって制限されたり限定されたりすることはない。また、各図面に提示した同一の参照符号は同一の部材を示す。
【0012】
図1は、本発明の一実施形態によるマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリングを行うためのネットワークのクロスレイヤ(cross−layer)構造を示す図である。
【0013】
本実施形態によるマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリングは、ネットワークのMAC階層で行われるスケジューリング動作である。
【0014】
図1において、左側はリンク(1)のネットワーク階層構造110を示し、右側はリンク(2)のネットワーク階層構造130を示す。リンク(1)の物理階層(PHY)111は、リンク(1)に対するチャネル情報をリンク(1)のMAC階層113に送信する。リンク(1)のネットワーク階層115は、リンク(1)のMAC階層113にルーティング情報及びQoS(Quality of Service)情報を含むリンク(1)のセッション情報を送信する。
【0015】
また、リンク(2)の物理階層(PHY)131は、リンク(2)に対するチャネル情報をリンク(2)のMAC階層133に送信する。リンク(2)のネットワーク階層135は、リンク(2)のMAC階層133にルーティング情報及びQoS情報を含むリンク(2)のセッション情報を送信する。
【0016】
各リンクの物理階層(PHY)111、131は、どの干渉利用スキーム(scheme)を適用するかを各MAC階層113、131が判断できるようにするため、関連チャネル情報及び干渉利用がどれほど必要であるかを各MAC階層113、131に知らせる。関連チャネル情報は、例えば、SNR(Signal to Noise Ratio)、INR(Interference to Noise Ratio)、SINR(Signal to Interference−plus−Noise Ratio)、及びISNR(Interference plus Signal to Noise Ratio)などがある。
【0017】
リンク(1)のMAC階層113とリンク(2)のMAC階層133は、それぞれ交換した情報を統合して最適のスケジューリングセット(即ち、協力グループ)を決定する。限定された周波数リソースを最大に効率よく重複使用するために同じ周波数を使用する場合、互いに被害を与えないリンク間でのみ信号送信を行う。
【0018】
従って、本実施形態では、クロスレイヤ構造を用いて各リンクが協力スケジューリングによって被害を受けるか否かを判断するために必要な情報をMAC階層113、133の上位又は下位階層から受信する。ここで、各物理階層における多様な干渉を利用又は除去できる構造が存在し、この各構造によって性能利得を算出するための算出式は予め与えられると仮定する。
【0019】
図2は、本発明の一実施形態によるマルチポイント間の干渉を利用して協力スケジューリングを行う基本単位を説明するための図である。
【0020】
図2(a)は、協力セッション基盤単位を示し、
図2(b)は、協力リンク基盤単位を示し、
図2(c)は、ホップ(hop)基盤単位を示す。
図2(a)の協力セッション基盤単位はマルチ−ホップで構成され、
図2(b)の協力リンク基盤単位及び
図2(c)のリンク基盤単位は1−ホップで構成される。
【0021】
図2(a)は、ノードAから中間のリレーを経由してノードBまで続く第1セッション210とノードCから中間のリレーを経由してノードDまで続く第2セッション220で構成される。
図2(a)では、第1セッション210と第2セッション220が協力して共にスケジューリングされる基本単位(即ち、協力セッション基盤単位)となる。協力セッション基盤単位では、互いに協力スケジューリングされる協力セッション(即ち、マルチホップ)を基本単位としてスケジューリングが行われる。セッションとは、ソースからデスティネーション(destination)までのトラフィックフローを意味する。
【0022】
図2(b)は、ノードAからノードBまでの第1リンク230とノードCからノードDまでの第2リンク240で構成される。
図2(b)では、第1リンク230と第2リンク240が協力して共にスケジューリングされる基本単位(即ち、協力リンク基盤単位)となる。
【0023】
図2(a)のような協力セッション基盤単位には、
図2(b)のような協力リンク基盤単位が複数含まれる。また、
図2(b)に示すような協力リンク基盤単位には、
図2(c)のような1−ホップの基盤単位が2個含まれる。
【0024】
本実施形態によるマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリングを行う基本単位は、主に
図2(a)の協力セッション基盤単位及び
図2(b)の協力リンク基盤単位になる。
【0025】
図3は、本発明の一実施形態によるマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング方法を示すフローチャートである。
【0026】
マルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング装置(以下、「スケジューリング装置」)は、複数のリンクのそれぞれに対して協力リンクを含む少なくとも1つの協力セットを設定する(S310)。協力リンクは互いに協力スケジューリングされるリンクである。ここで、協力スケジューリングされるリンクは、端末がリソース(例えば、周波数)を重複して使用する場合に発生する干渉によって相互間に被害を与えることなく円滑にリソースを共有して信号を送信することのできるリンクを意味する。
【0027】
スケジューリング装置は、ネットワークの各セッションで複数のリンクのそれぞれに対する少なくとも1つの協力セットから選択される少なくとも1つの協力リンクを定義する協力セッションマップを生成する(S320)。
【0028】
図1を参照して説明したように、スケジューリング装置は、協力リンクのそれぞれの物理階層からチャネル情報を、協力リンクのそれぞれのネットワーク階層からルーティング情報及びQoS情報を含むセッション情報を受信する。
【0029】
従って、ステップS320において、スケジューリング装置は、各階層から受信したセッション情報とチャネル情報を用いて協力リンクテーブルを生成する。また、スケジューリング装置は、複数のリンクのそれぞれに対して生成された協力リンクテーブルを用いて生成された協力マップテーブルから把握される情報に基づいて協力セッションマップを生成する。協力セッションマップは、ネットワークの各セッションに対して少なくとも1つの協力セットから選択される少なくとも1つの協力リンクを定義する。
【0030】
スケジューリング装置は、協力セッションマップを用いて同時にスケジューリングが可能な協力グループを決定する(S330)。
【0031】
スケジューリング装置は、協力グループを決定する前に協力スケジューリングを行う基本単位を選択し、この基本単位に基づいて選定された少なくとも1つの候補グループから協力グループを決定する。協力スケジューリングを行う基本単位は、
図2を参照して説明したホップ基盤単位、協力リンク基盤単位、及び協力セッション基盤単位のいずれか1つである。
【0032】
本実施形態によるマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング方法により、複数のリンクは、分散ネットワークの構造上に存在するリンクであるか、階層的ネットワークの構造上に存在するリンクである。複数のリンクが分散ネットワークの構造上に存在するリンクである場合、分散ネットワークのマルチポイントのそれぞれは、協力グループに関する情報を分散的に共有する。また、複数のリンクが階層的ネットワークの構造上に存在するリンクである場合、協力グループに関する情報は、階層的ネットワークのマルチポイントのうちの所定のポイントによって残りのポイントに送信される。
【0033】
分散ネットワークの構造上に存在するリンクの場合、リンクのそれぞれが協力グループを決定するために必要な情報を集める主体となる。一方、階層的なネットワーク構造上に存在するリンクの場合、ハブ(hub)や基地局又はアクセスポイントなどのように同等なポイント(又はノード)のうちの中心となる少なくとも1つのポイントが、各ポイントから受信した情報を用いて協力グループを決定する。この場合、中心となる少なくとも1つのポイントは、決定された協力グループに関する情報を他のマルチポイントに送信する。本実施形態によるマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング方法は、階層的なネットワーク構造で部分分散的又は完全分散的な場合の両方について適用される。中心となる数個のポイントはインフラ構造により決定され、一定の条件が満たされるポイント(又はノード)を選択する。
【0034】
以下では、
図4を参照してマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング方法をより具体的に説明する。
【0035】
図4は、本発明の一実施形態によるマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング方法を具体的に示すフローチャートである。
【0036】
スケジューリング装置は、複数のリンクのうちの互いに隣接する隣接リンクを識別する(S405)。互いに隣接する隣接リンクは、互いに干渉を及ぼす範囲内にあるリンクを意味し、より詳しくは、いずれか1つのリンクを介して送信される信号の到達範囲内にあるリンクを意味する。
【0037】
スケジューリング装置は、隣接リンクのうちの隣接リンク間の干渉を利用して協力スケジューリングされる隣接リンクを少なくとも1つの協力セットに設定する。
【0038】
ここで、隣接リンク間の干渉を利用する方法は、リレーチャネルを用いてセッション間のチャネル情報及びデータ交換によって行われ、2ユーザ間の干渉チャネルを介して行われる。リレーチャネルを用いる場合には、チャネル状態に応じて干渉チャネルだけがスケジューリングされるか、又は信号チャネルと干渉チャネルの全てがスケジューリングされる。リレーチャネルでは、リレーの位置及びチャネルに応じてAF(Amplify and Forward)/DF(Decode and Forward)/CF(Compress and Forward)方式などが最適に選択されて用いられる。
【0039】
より具体的には、スケジューリング装置は、隣接リンクのうちの互いに協力を行ったいずれか2つのリンクの信号対干渉比が予め設定された閾値以上であるか否かを判断する(S410)。
【0040】
ステップS410において、互いに協力を行ったいずれか2つのリンクの信号対干渉比が予め設定された閾値以上であると、スケジューリング装置は、いずれか2つの隣接リンクを少なくとも1つの協力セットに設定する(S415)。例えば、リンクAとリンクBが互いに協力する前の信号対干渉比が下記の数式(1)のように予め設定された閾値以下であると仮定する。
【0042】
ここで、Sは信号(Signal)の強度、Iは該当リンクにおける干渉(Interference)の強度、γは予め設定された閾値(例えば、該当リンクが要求するthreshold値)を意味する。
【0043】
しかし、リンクAとリンクBが互いに協力を行った後の信号対干渉比が以下の数式(2)のように閾値(γ)以上になると、リンクAとリンクBは共にスケジューリングされる協力リンク、即ち協力スケジューリングできる協力セットとなる。
【0045】
ここで、S’は協力を行うことによって発生した信号利得、I’は協力を行うことによって発生した干渉利得を意味する。また、cは協力時に用いた協力スキームを意味し、Hは協力時のチャネルを意味する。
【0046】
一方、ステップS410において、互いに協力を行ったいずれか2つのリンクの信号対干渉比が予め設定された閾値未満である場合、スケジューリング装置は、いずれか2つの隣接リンクを干渉セットに設定する(S420)。干渉セットは、隣接リンク間の干渉を利用して協力スケジューリングすることができない干渉リンクを意味する。例えば、リンクAとリンクBがスケジューリングされる場合に下記の数式(3)を満足するため、共にスケジューリングすることのできない干渉リンクを干渉セットという。
【0048】
スケジューリング装置は、少なくとも1つの協力セットに基づいて協力マップテーブルを生成する。協力マップテーブルは複数のリンク間の協力が可能であるかを表す。
【0049】
より具体的に、スケジューリング装置は、少なくとも1つの協力セットに基づいて複数のリンクのそれぞれに対してリンク間の協力に関連する情報を含む協力リンクテーブルを生成する(S425)。協力リンクテーブルを生成する方法は、
図5を参照して下記で詳細に説明する。リンク間の協力に関連する情報は、リンク間の協力方式、協力利得、チャネル情報、リンクのそれぞれのQueue情報、及びセッション情報のうちの少なくとも1つを含む。ここで、リンクのそれぞれのQueue情報は、リンクのそれぞれのバッファで送信されるために待機しているトラフィックの量を意味する。Queue情報はリンクのそれぞれのバッファサイズに関する情報にも表してもよい。
【0050】
スケジューリング装置は、協力リンクのそれぞれのネットワーク階層から受信したセッション情報と協力リンクのそれぞれの物理階層から受信したチャネル情報を用いて協力リンクテーブルを生成する。セッション情報はルーティング情報及びQoS情報を含む。
【0051】
スケジューリング装置は、複数のリンクのそれぞれに対して生成された協力リンクテーブルを用いて協力マップテーブルを生成する(S430)。協力マップテーブルについては下記の表1を参照して説明する。
【0053】
表1は、複数のリンクのそれぞれに対して生成された
図5に示すような協力リンクテーブルを用いて生成した協力マップテーブルを示す。協力マップテーブルは、複数のリンクのそれぞれに対する協力リンクテーブルの情報を結合して生成する。協力リンクテーブルにおいて、最初の行は複数のリンクを示し、2番目の行はリンク(1)L1に対する協力リンクテーブルの情報を、3番目の行はリンク(2)L2に対する協力リンクテーブルの情報を示す。
【0054】
図5を参照して把握されるように、協力マップテーブルのリンク(1)L1の行には、リンク(1)L1がリンク(2)L2とRate−SpritスキームC1によって協力して協力利得が0.9であり、リンク(4)L4及びリンク(6)L6とはIA(Interference Avoidance)スキームC2によって協力して協力利得がそれぞれ0.6及び0.5であることを表示している。また、リンク(2)L2の行には、リンク(2)L2がリンク(1)L1及びリンク(7)L7とRate−SpritスキームC1によって協力して協力利得がそれぞれ0.5及び0.2であり、リンク(3)L3とはIA(Interference Avoidance)スキームC2によって協力して協力利得が0.8であることを表している。この他にも、協力マップテーブルには残りのリンク3〜リンク7のそれぞれに対する協力リンクテーブルの情報を表してもよい。
【0055】
スケジューリング装置は、協力マップテーブルから把握される情報に基づいて協力セッションマップを生成する(S435)。協力セッションマップは、ネットワークの各セッションに対して少なくとも1つの協力セットから選択される少なくとも1つの協力リンクを定義する。協力セッションマップ及び協力セッションマップから認知されるリンク間の関係については
図6を参照して説明する。
【0056】
スケジューリング装置は、協力スケジューリングを行う基本単位を選択する(S440)。ステップS440において、スケジューリング装置は、(協力スケジューリングを行う)基本単位によるネットワークの負荷、物理階層の構造、協力利得、協力方式、及びネットワークの各階層から受信した情報のうちの少なくとも1つに基づいて協力スケジューリングを行う基本単位を選択する。協力スケジューリングを行う基本単位は、ホップ基盤単位、協力リンク基盤単位、及び協力セッション基盤単位のうちの少なくとも1つである。
【0057】
スケジューリング装置は、協力セッションマップを用いて同時にスケジューリングが可能な協力グループを決定する。
【0058】
より具体的に、スケジューリング装置は、協力セッションマップに定義された少なくとも1つの協力リンクのうちの協力スケジューリングを行う基本単位に基づいて少なくとも1つの候補グループを選定する(S445)。
【0059】
スケジューリング装置は、少なくとも1つの候補グループ毎にグループIDを付与する。協力スケジューリング候補グループを選定する方法及び各協力スケジューリング候補グループにグループIDを付与する方法については
図7を参照して詳細に説明する。
【0060】
スケジューリング装置は、少なくとも1つの候補グループ毎の性能利得を算出する(S450)。
【0061】
スケジューリング装置は、算出結果に基づいて、少なくとも1つの候補グループのうち、同時にスケジューリングできる協力グループを決定する(S455)。例えば、スケジューリング装置は、少なくとも1つの候補グループ毎の性能利得が高いか否かに応じて性能の高い順に協力グループを決定する。
【0062】
スケジューリング装置は、協力グループを用いて協力スケジューリングを行う(S460)。
【0063】
図5は、本発明の一実施形態による協力リンクテーブルを生成する方法を説明するための図である。
図5の上側における点線は互いに協力可能なリンクを意味し、実線は互いに協力できないリンクを意味する。スケジューリング装置は、複数のリンクのそれぞれに対して協力リンクテーブルを生成する。
【0064】
従って、リンク(1)L1は、リンク(2)L2、リンク(4)L4、及びリンク(6)L6と協力できる協力セットの関係にあり、リンク(3)L3、リンク(5)L5、及びリンク(7)L7とは協力できない干渉セットの関係にあることが分かる。その他にも、
図5を参照して、リンク(2)L2は、リンク(3)L3、リンク(1)L1、及びリンク(7)L7と協力セットの関係にあることが分かる。
【0065】
ここで、リンク(1)L1は、リンク(2)L2とRate−Spritスキームによって協力して協力利得が0.9であり、リンク(4)L4及びリンク(6)L6とはIA(Interference Avoidance)スキームによって協力して協力利得がそれぞれ0.6及び0.5であると仮定する。また、リンク(1)L1にはセッションA及びセッションBが通過し、リンク(2)L2にはセッションAとセッションCが通過すると仮定する場合、リンク(1)L1に対する協力リンクテーブルは、
図5における下側の表のように表される。
【0066】
協力リンクテーブルで最初の行のL1、L2、…、L7は各リンクを示す。協力リンクテーブルにおいて、2番目の行のSessionは、第1の行に表す複数のリンクを通過するセッションを意味する。従って、リンク(1)L1にはセッションA及びセッションBが表示され、リンク(2)L2にはセッションAとセッションCが表示される。
【0067】
協力リンクテーブルにおいて、C0、C1、及びC2はそれぞれ協力スキームを意味し、例えば、C0はNo Cooperationを、C1はRate−Spritスキームを、C2はIA(Interference Avoidance)スキームを意味する。
【0068】
図5において、リンク(1)L1は、リンク(2)L2、リンク(4)L4、及びリンク(6)L6と協力セットの関係にあるため、それぞれの場合に用いられる協力スキーム及び各利得が、リンク(2)L2、リンク(4)L4、及びリンク(6)L6の列に記録される。また、リンク(1)L1は、リンク(3)L3、リンク(5)L5、及びリンク(7)L7とは互いに協力できない干渉セットの関係にあるため、リンク(3)L3、リンク(5)L5、及びリンク(7)L7の列のそれぞれで協力を行わないことを意味するC0の行に「0」が記録される。
【0069】
協力リンクテーブルは、リンク(1)L1の他にも隣接リンクのそれぞれに生成される。協力リンクテーブルは1−ホップの関係にある隣接リンク間に対して生成される。
【0070】
図6は、本発明の一実施形態による協力セッションマップ及び協力セッションマップから認知されるリンク間の関係を示す図である。
【0071】
図6の上側に表した協力セッションマップは、協力マップテーブルから把握される情報に基づいてネットワークの各セッションの協力リンクを定義したものとして、協力セッション基盤単位(即ち、マルチホップ単位)で協力リンクを定義したものである。従って、協力セッションマップによって、各リンクにどのようなセッションが通過し、各リンクがどのようなリンクと協力するかを把握できる。
図6に示す上側に表した協力セッションマップは、協力マップテーブルでセッション情報に基づいて再整理された結果テーブルである。
【0072】
協力セッションマップにおいて、リンク(1)L1はセッション1が通過してリンク(2)L2と協力する。リンク(2)L2はセッション2が通過してリンク(1)L1と協力する。また、リンク(3)L3はセッション1が通過してリンク(4)L4と協力し、リンク(4)L4はセッション2が通過してリンク(3)L3及びリンク(5)L5と協力する。リンク(5)L5はセッション3が通過してリンク(4)L4と協力する。
【0073】
協力セッションマップから認知されるリンクとの関係を整理すると、
図6の下側に示した図の通りである。
【0074】
先ず、セッション(1)610が通過するリンクはリンク1及びリンク3であり、セッション(2)620が通過するリンクはリンク2及びリンク4であり、また、セッション(3)630が通過するリンクはリンク5である。同一のセッションが通過する各リンクは同一のセッション上に配置することができる。従って、リンク(1)L1とリンク(2)L2は互いに協力可能であるため並べて配置する。また、リンク(3)L3はリンク(4)L4と協力し、リンク(4)L4はリンク(5)L5と協力し、リンク(4)L4はリンク(3)L3及びリンク(5)L5と協力するため、リンク(3)L3、リンク(4)L4及びリンク(5)L5は並べて配置することができる。
【0075】
ここで、並べて配置したリンクは、協力リンク基盤単位でスケジューリングする場合、同時にスケジューリングされる可能性があることを意味する。
【0076】
図7は、本発明の一実施形態による協力スケジューリング候補グループを選定する方法を説明するための図である。
【0077】
上述したようにスケジューリング装置は、協力セッションマップに定義された少なくとも1つの協力リンクのうち、協力スケジューリングを行う基本単位に基づいて少なくとも1つの候補グループを選定する。
【0078】
図6に示す協力セッションマップから、セッション1が通過するリンクはリンク1及びリンク3であり、セッション2が通過するリンクはリンク2及びリンク4であり、セッション5が通過するリンクはリンク5であることが分かる。ここで、同一のセッション1が通過するリンク1及びリンク3は、協力スケジューリングを行う基本単位が協力リンク基盤単位である場合に同時にスケジューリングできない。リンク3はリンク1から送信された信号(又は、データ)を受信しなければならないためである。同一のセッション2が通過するリンク2とリンク4も同様に、同時にスケジューリングできない。従って、同時にスケジューリングされるリンク1とリンク2が第1協力スケジューリング候補グループ710であり、リンク3とリンク4が第2協力スケジューリング候補グループ730である。
【0079】
しかし、協力スケジューリングを行う基本単位が協力セッション基盤単位である場合に、リンク1とリンク3はセッション1が一回で通過し、リンク2とリンク4はセッション2が一回で通過するため、同時にスケジューリングされる。
【0080】
従って、リンク1、リンク2、リンク3、及びリンク4は第3協力スケジューリング候補グループ750になり得る。
【0081】
ここで、
図7に示す上側テーブルで、各セッションにXが表示されたリンクは互いに同時にスケジューリングできないことを意味する。リンク(1)L1の立場で、リンク(3)L3は、セッション1が通過するルーティング経路上で隣接しているリンクであるため(session−1はL1−L3− −−−に通過するため)、互いに同時にスケジューリングできない。
【0082】
図7で、協力スケジューリングを行う基本単位が第1協力スケジューリング候補グループ710及び第2協力スケジューリング候補グループ730のように協力リンク基盤単位である場合、少なくとも1つの候補グループ毎にサブグループIDを付与する。また、協力スケジューリングを行う基本単位が第3協力スケジューリング候補グループ750のように協力セッション基盤単位である場合、少なくとも1つの候補グループに対してグループIDを付与する。
【0083】
協力リンク基盤単位の協力スケジューリング候補グループは、いずれか1つの協力セッション基盤単位にのみ属することなく、様々な協力セッション基盤単位に含まれ得る。
【0084】
図8は、本発明の一実施形態によるマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリングで最終的に決定された協力グループを用いてスケジューリングを行う方法を説明するための図である。
【0085】
図8を参照すると、リンク(1)L1、リンク(2)L2、リンク(3)L3、及びリンク(4)L4は他の1つの協力グループ(第1協力グループ)であり、リンク(6)L6とリンク(7)L7が1つの協力グループ(第2協力グループ)であることが分かる。ここで、リンク5はそれぞれの協力グループと共にスケジューリングされるリンクである。
【0086】
但し、第1協力グループは、協力スケジューリングを行う基本単位が協力セッション基盤単位であるため、2−ホップにかけて協力が行われる。従って、1−ホップで行われる第2協力グループと共にスケジューリングする場合、T(Time)=1では第2協力グループと共に第1協力グループに属するリンク1とリンク2がスケジューリングされる。ここで、リンク5も、それと共にスケジューリングされる。また、T=2ではT=1で送信した信号とは異なる信号を送信する第2協力グループが第1協力グループに属するリンク3及びリンク4と共にスケジューリングされる。
【0087】
図9は、本発明の一実施形態によるマルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング装置のブロック図である。
【0088】
マルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング装置900は、設定部910、生成部930、及び決定部950を備える。
【0089】
設定部910は、複数のリンクのそれぞれに対して協力リンクを含む少なくとも1つの協力セットを設定する。協力リンクは互いに協力スケジューリングされるリンクである。
【0090】
設定部910は、識別手段913及び設定手段915を備える。
【0091】
識別手段913は、複数のリンクのうちの互いに隣接する隣接リンクを識別する。
【0092】
設定手段915は、隣接リンクのうちの隣接リンク間の干渉を利用して協力スケジューリングされる隣接リンクを少なくとも1つの協力セットに設定する。
【0093】
生成部930は、ネットワークの各セッションで、複数のリンクのそれぞれに対する少なくとも1つの協力セットから選択される少なくとも1つの協力リンクを定義する協力セッションマップを生成する。
【0094】
生成部930は、第1生成手段933、第2生成手段935、及びセッションマップ生成手段937を備える。
【0095】
第1生成手段933は、少なくとも1つの協力セットに基づいて、複数のリンクのそれぞれに対してリンク間の協力に関連する情報を含む協力リンクテーブルを生成する。
【0096】
第2生成手段935は、複数のリンクのそれぞれに対して生成された協力リンクテーブルを用いて協力マップテーブルを生成する。
【0097】
セッションマップ生成手段937は、協力マップテーブルから把握される情報に基づいてネットワークの各セッションに少なくとも1つの協力セットから選択される少なくとも1つの協力リンクを定義する協力セッションマップを生成する。
【0098】
決定部950は、協力セッションマップを用いて同時にスケジューリングを行う協力グループを決定する。
【0099】
決定部950は、候補グループ選定手段953、算出手段955、及び協力グループ決定手段957を備える。
【0100】
候補グループ選定手段953は、協力セッションマップに定義された少なくとも1つの協力リンクのうちの協力スケジューリングを行う基本単位に基づいて少なくとも1つの候補グループを選定する。
【0101】
算出手段955は、少なくとも1つの候補グループ毎の性能利得を算出する。
【0102】
協力グループ決定手段957は、算出結果に基づいて少なくとも1つの候補グループのうち、同時にスケジューリングが可能な協力グループを決定する。
【0103】
また、マルチポイント間の干渉を利用した協力スケジューリング装置900は、選択手段960及びID付与手段970を更に備えることができる。
【0104】
選択手段960は、協力スケジューリングを行う基本単位を選択する。
【0105】
ID付与手段970は、少なくとも1つの候補グループ毎にグループIDを付与する。
【0106】
本発明の実施形態による方法は、多様なコンピュータ手段によって行うことができるプログラム命令形態で具現され、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録してもよい。記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独又は組み合わせたものを含んでもよい。記録媒体及びプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計して構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり使用可能なものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、CD−ROM、DVDのような光記録媒体、フロプティカルディスクのような磁気−光媒体、及びROM、RAM、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置を含んでもよい。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行され得る高級言語コードを含む。上述のハードウェア装置は、本発明の動作を行うために1つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成してもよく、その逆も同様である。
【0107】
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。