特許 6388729 屋内ワイヤレス・ネットワーク用のセル内周波数再使用のための方法およびベースバンド・ユニット

(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】6388729

(24)【登録日】2018年8月24日

(45)【発行日】2018年9月12日

(54)【発明の名称】屋内ワイヤレス・ネットワーク用のセル内周波数再使用のための方法およびベースバンド・ユニット

(51)【国際特許分類】

   H04W 52/34 20090101AFI20180903BHJP

   H04W 52/18 20090101ALI20180903BHJP

   H04W 84/10 20090101ALI20180903BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20180903BHJP

   H04W 4/33 20180101ALI20180903BHJP

【ＦＩ】

   H04W52/34

   H04W52/18

   H04W84/10

   H04W16/28

   H04W4/33

【請求項の数】12

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-546634(P2017-546634)

(86)(22)【出願日】2016年3月1日

(65)【公表番号】特表2018-512779(P2018-512779A)

(43)【公表日】2018年5月17日

(86)【国際出願番号】IB2016000349

(87)【国際公開番号】WO2016139537

(87)【国際公開日】20160909

【審査請求日】2017年10月12日

(31)【優先権主張番号】201510095288.X

(32)【優先日】2015年3月4日

(33)【優先権主張国】CN

(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】100114915

【弁理士】

【氏名又は名称】三村 治彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120363

【弁理士】

【氏名又は名称】久保田 智樹

(74)【代理人】

【識別番号】100125139

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 洋

(72)【発明者】

【氏名】タン，ヤンボ

【審査官】 松野 吉宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０７２６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 Hitachi Ltd，Views on Enhancement of System Capacity and Energy Efficiency toward Release12 and Onward，3GPP workshop 2012-06-11_12_RAN_REL12 RWS-120040，フランス，3GPP，２０１２年 ６月 １日，Page 17

【文献】 Chengdan Sun,Mugen Peng,Biling Zhang,Yaohua Sun，A Coalitional Game Based Interference Management in Cloud Small Cell Networks，2014 9th International Conference on Communications and Networking in China(CHINACOM)，米国，IEEE，２０１４年 ８月１６日，Pages 468-473

【文献】 Shinobu NAMBA,Takashi MATSUNAKA,Takayuki WARABINO,Shoji KANEKO,Yoji KISHI，Colony-RAN Architecture for Future Cellular Network，Future Network & Mobile Summit 2012 Conference Proceedings，米国，IEEE，２０１２年 ７月 ６日，Pages 1-8

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４ − ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ − ９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

屋内ワイヤレス・ネットワーク用のセル内周波数再使用のための方法であって、前記屋内ワイヤレス・ネットワークが、ベースバンド・ユニット（ＢＢＵ）、１つまたは複数のマイクロ・パワー・リモート・ラジオ・ヘッド（ｍＲＲＨ）、および前記ＢＢＵと前記ｍＲＲＨとを接続する無線ハブを含み、前記屋内ワイヤレス・ネットワークが複数のユーザ機器（ＵＥ）をサービスする同じセルに属しており、前記方法が、前記ＢＢＵにおいて
前記１つまたは複数のｍＲＲＨと前記複数のＵＥとの間にカバレッジ関係を確立するステップと、
前記ＵＥと前記１つまたは複数のｍＲＲＨの各ｍＲＲＨによりカバーされるビーム方向との間の対応関係を決定するステップと、
前記ｍＲＲＨと前記ＵＥとの間の前記カバレッジ関係および前記ＵＥと前記ｍＲＲＨによりカバーされる前記ビーム方向との間の前記対応関係に基づいて前記複数のＵＥの位置分布を決定するステップと、
前記複数のＵＥの前記位置分布に基づいて各ｍＲＲＨについて電力割当てを実施するステップと
を含む、方法。

【請求項2】

前記１つまたは複数のｍＲＲＨと前記複数のＵＥとの間にカバレッジ関係を確立するステップが、
各ｍＲＲＨのアップリンク信号を捉え、各ＵＥのアップリンク信号対干渉プラス雑音比（ＳＩＮＲ）を分析するステップと、
各ＵＥの前記アップリンクＳＩＮＲを事前設定した信号雑音比（ＳＮＲ）閾値と比較するステップと、
前記アップリンクＳＩＮＲが前記ＳＮＲ閾値よりも大きいときに、前記ＵＥが前記ｍＲＲＨによってカバーされると決定するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記カバレッジ関係が、

【数1】

と表され、
上式で、ｃ_ｉｊが、前記屋内ワイヤレス・ネットワークのｉ番目のＵＥがｊ番目のｍＲＲＨのカバレッジ区域中に位置するか、または前記ｊ番目のｍＲＲＨに隣接するかを表し、ｉ＝１，２，…，ｋ、ｊ＝１，２，…，ｌであり、ｋおよびｌがそれぞれ、前記屋内ワイヤレス・ネットワークに含まれるＵＥの数およびｍＲＲＨの数である、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

各ｍＲＲＨが複数の指向性アンテナを接続する１つの無線周波数（ＲＦ）チャンネルを備え、前記ｍＲＲＨが前記複数の指向性アンテナのオン／オフを切り換えるスイッチ・ユニットをさらに備え、ＵＥと前記１つまたは複数のｍＲＲＨの各ｍＲＲＨによりカバーされるビーム方向との間の対応関係を決定するステップが、各ＵＥが位置する前記ｍＲＲＨの象限を決定するように、各ｍＲＲＨに対応する指向性アンテナの数に基づいて、各ｍＲＲＨのカバレッジ区域を複数の象限へと分割するステップを含み、
前記複数のＵＥの位置分布を決定するステップが、各象限中のＵＥの数を決定するステップを含み、
各ｍＲＲＨについて電力割当てを実施するステップが、各ｍＲＲＨの各象限中のＵＥの数と前記ｍＲＲＨ中のＵＥの合計数との間の比に基づいて、前記象限へ向けた前記指向性アンテナをオンまたはオフに切り換えるように制御するステップ、および前記指向性アンテナに電力を割り当てるステップを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

各ｍＲＲＨが複数のアンテナを備え、各アンテナが異なる方向に異なるビームを生成するための１つの無線周波数（ＲＦ）チャンネルを表し、前記方法が、
前記複数のＵＥの前記位置分布に基づいて各ビームについてのビーム重み付け係数を生成するステップをさらに含み、
前記複数のＵＥの前記位置分布に基づいて各ｍＲＲＨについて電力割当てを実施するステップが、対応するビームを重み付けするために前記ビーム重み付け係数を使用するステップおよび重み付けしたビームに基づいて各ｍＲＲＨの各アンテナについて電力割当てを実施するステップを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

各ｍＲＲＨ中の１つのＵＥのＳＮＲと前記屋内ワイヤレス・ネットワーク中の別のＵＥのＳＮＲとの間の差を決定するステップと、
前記差が予め規定された周波数再使用閾値よりも大きい場合に前記１つのＵＥと前記別のＵＥが前記セル内周波数再使用を実施することができると決定するステップと、
前記１つのＵＥおよび／または前記別のＵＥの送信電力を調節するように、前記差が前記予め規定された周波数再使用閾値以下である場合に、前記差および前記屋内ワイヤレス・ネットワークの予め規定された隔離閾値に基づいて、前記１つのＵＥと前記別のＵＥとの間の電力再調整係数を決定するステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

屋内ワイヤレス・ネットワーク用のセル内周波数再使用のためのベースバンド・ユニット（ＢＢＵ）であって、前記屋内ワイヤレス・ネットワークが、前記ＢＢＵ、１つまたは複数のマイクロ・パワー・リモート・ラジオ・ヘッド（ｍＲＲＨ）、および前記ＢＢＵと前記ｍＲＲＨとを接続する無線ハブを含み、前記屋内ワイヤレス・ネットワークが複数のユーザ機器（ＵＥ）をサービスする同じセルに属しており、前記ＢＢＵが、
前記１つまたは複数のｍＲＲＨと前記複数のＵＥとの間にカバレッジ関係を確立するように構成されたカバレッジ関係確立ユニットと、
ＵＥと前記１つまたは複数のｍＲＲＨの各ｍＲＲＨによりカバーされるビーム方向との間の対応関係を決定するように構成された対応関係決定ユニットと、
前記ｍＲＲＨと前記ＵＥとの間の前記カバレッジ関係および前記ＵＥと前記ｍＲＲＨによりカバーされる前記ビーム方向との間の前記対応関係に基づいて前記複数のＵＥの位置分布を決定するように構成された位置分布決定ユニットと、
前記複数のＵＥの前記位置分布に基づいて各ｍＲＲＨについて電力割当てを実施するように構成された電力割当てユニットと
を備える、ベースバンド・ユニット（ＢＢＵ）。

【請求項8】

前記カバレッジ関係確立ユニットが、各ｍＲＲＨのアップリンク信号を捉え、各ＵＥのアップリンク信号対干渉プラス雑音比（ＳＩＮＲ）を分析するように構成されたユニットと、各ＵＥの前記アップリンクＳＩＮＲを事前設定した信号雑音比（ＳＮＲ）閾値と比較するように構成されたユニットと、前記アップリンクＳＩＮＲが前記ＳＮＲ閾値よりも大きいときに前記ＵＥが前記ｍＲＲＨによりカバーされると決定するように構成されたユニットとをさらに備える、請求項７に記載のベースバンド・ユニット（ＢＢＵ）。

【請求項9】

前記カバレッジ関係が、

【数2】

と表され、
上式で、ｃ_ｉｊが、前記屋内ワイヤレス・ネットワークのｉ番目のＵＥがｊ番目のｍＲＲＨのカバレッジ区域中に位置するか、または前記ｊ番目のｍＲＲＨに隣接するかを表し、ｉ＝１，２，…，ｋ、ｊ＝１，２，…，ｌであり、ｋおよびｌがそれぞれ、前記屋内ワイヤレス・ネットワークに含まれるＵＥの数およびｍＲＲＨの数である、請求項８に記載のベースバンド・ユニット（ＢＢＵ）。

【請求項10】

前記屋内ワイヤレス・ネットワークにおいて、各ｍＲＲＨが複数の指向性アンテナを接続する１つの無線周波数（ＲＦ）チャンネルを備え、前記ｍＲＲＨが前記複数の指向性アンテナのオン／オフを切り換えるスイッチ・ユニットをさらに備え、
前記対応関係決定ユニットが、各ＵＥが位置する前記ｍＲＲＨの象限を決定するように、各ｍＲＲＨに対応する指向性アンテナの数に基づいて、各ｍＲＲＨのカバレッジ区域を複数の象限へと分割するように構成されたユニットをさらに備え、
前記位置分布決定ユニットが、各象限中のＵＥの数を決定するように構成されたユニットをさらに備え、
前記電力割当てユニットが、各ｍＲＲＨの各象限中の前記ＵＥの数と前記ｍＲＲＨ中のＵＥの合計数との間の比に基づいて、前記象限へ向けた前記指向性アンテナをオンまたはオフに切り換えるように制御して、前記指向性アンテナに電力を割り当てるように構成されたユニットをさらに備える、請求項７に記載のベースバンド・ユニット（ＢＢＵ）。

【請求項11】

前記屋内ワイヤレス・ネットワークにおいて、各ｍＲＲＨが複数のアンテナを備え、各アンテナが異なる方向に異なるビームを生成するための１つの無線周波数（ＲＦ）チャンネルを表し、前記ＢＢＵが、
前記複数のＵＥの前記位置分布に基づいて各ビームについてビーム重み付け係数を生成するように構成されたユニットをさらに備え、
前記電力割当てユニットが、前記ビーム重み付け係数を使用して、対応するビームに重み付けをし、重み付けされたビームに基づいて各ｍＲＲＨの各アンテナについて電力割当てを実施するように構成されたユニットをさらに備える、請求項７に記載のベースバンド・ユニット（ＢＢＵ）。

【請求項12】

各ｍＲＲＨ中の１つのＵＥのＳＮＲと前記屋内ワイヤレス・ネットワーク中の別のＵＥのＳＮＲとの間の差を決定し、
前記差が予め規定された周波数再使用閾値よりも大きい場合に前記１つのＵＥと前記別のＵＥが前記セル内周波数再使用を実施することができると決定し、
前記１つのＵＥおよび／または前記別のＵＥの送信電力を調節するように、前記差が前記予め規定された周波数再使用閾値以下である場合に、前記差および前記屋内ワイヤレス・ネットワークの予め規定された隔離閾値に基づいて、前記１つのＵＥと前記別のＵＥとの間の電力再調整係数を決定する
ように構成された電力再調整ユニットをさらに備える、請求項７に記載のベースバンド・ユニット（ＢＢＵ）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般的に、ワイヤレス通信の分野に関し、より詳細には、屋内ワイヤレス・ネットワーク用のセル内周波数再使用のための方法、および本方法を実施するためのベースバンド・ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

屋内トラフィックが増加するにつれて、ワイヤレス・ネットワークにとって、屋内カバレッジがますます重要になってくる。最も効果的な屋内カバレッジ解決策のうちの１つは、分散アンテナ・システム（ＤＡＳ）である。ＤＡＳは、周波数効率を改善し、システム容量を増大させることができる。ＤＡＳは、ユーザ機器（ＵＥ）とアンテナとの間の距離を縮めるため、ＤＡＳは、ＵＥバッテリの電力消費を減少させることもできる。現在では、いくつかの屋内カバレッジ・システムは、ファイバベースのデジタルＤＡＳを採用する。この種類のＤＡＳは、光ファイバおよび分散型リモート・ラジオ・ヘッド（ＲＲＨ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｈｅａｄ）で構築される。ＲＲＨは、全てのＲＦフロントエンド機能を実現することができる。デジタル・ベースバンド信号（Ｉ／Ｑデータ）がＲＲＨと基地局との間で送信される。たとえば、Ｏｐｅｎ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ （ＯＢＳＡＩ）およびＣｏｍｍｏｎ Ｐｕｂｌｉｃ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ （ＣＰＲＩ）プロトコルといった２つの標準インターフェースを、基地局とそのＲＲＨとの間の通信に使用することができる。

【0003】

図１は、スマート・デジタル屋内カバレッジ・システムの基本アーキテクチャの概略図である。図１に示されるように、デジタル屋内カバレッジ・システム１００は、ベースバンド・ユニット（ＢＢＵ）、いくつかのマイクロ・パワーＲＲＨ（ｍＲＲＨ）、およびＢＢＵとｍＲＲＨとを接続する１つまたは複数の無線ハブを含む。ｍＲＲＨは、通常、たとえば約１００ｍＷといった低電力を有し、それらの分布密度は高い。全てのｍＲＲＨが１つのセルに属するかどうかはユーザの要件に依存し、たとえば、１日の大半で、建造物中に１つのセルだけがあるかどうかに依存する。場合によって、セル分割をする必要があり、これは、異なる要件にしたがって、１つのセルを２つ以上のセルへと分割することを意味する。無線ハブは、経路指定の中心である。ＢＢＵでは、複数のｍＲＲＨからの無線信号がアップリンク信号を形成するために組み合わされ、一方ベースバンドからのダウンリンク信号がｍＲＲＨに分散される。

【0004】

ＥｒｉｃｓｓｏｎのＤＯＴシステムおよびＨＵＡＷＥＩのＬａｍｐｓｉｔｅシステムは、イーサネット・ケーブルを使用してデジタル信号送信用の無線周波数ケーブルと置き換え、リモート側では、非励振アンテナがｍＲＲＨに置き換えられるため、アーキテクチャは、図１に示されたものとほとんど同じである。

【0005】

一般的に、屋外カバレッジは、比較的開放的な環境に直面し、一方屋内カバレッジは、さらなる複雑性および閉鎖的な環境に直面する。セルのサービス区域は、建造物中のコンクリート壁および床の区切りのように、いくつかの隔離されたブロックからなることが多い。この種類の屋内カバレッジでは、同じセル中のいくつかのＵＥは、十分に隔離されることが可能であり、それらは、複数のコンクリート壁および床によって隔てられ、異なるｍＲＲＨによりサービスが提供される。屋内カバレッジの固有の性質として、グループ中の全てのＵＥがいかなる干渉もなしに同じ周波数で動作することができるように全てのＵＥが互いに隔離されたＵＥのグループを見つけることが可能であり、したがって、この種類のグループ中の周波数の再使用が実行可能であり、システム容量が明らかに改善される。本明細書では、この再使用は、全てのリソースが単一のセルに属することに起因して、セル内周波数再使用と呼ばれる。

【0006】

セル間周波数再使用のための２つの代表的なセル間干渉制御（ＩＣＩＣ：Ｉｎｔｅｒ−Ｃｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）技法とは、フラクショナル周波数再使用（ＦＦＲ：Ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｒｅｕｓｅ）およびソフト周波数再使用（ＳＦＲ：Ｓｏｆｔ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｒｅｕｓｅ）である。両方の方法は、セルをセル中心領域とセル・エッジ領域に分割する。ＦＦＲでは、周波数スペクトルは、２つの部分、すなわち中心帯域とエッジ帯域にやはり分割される。中心帯域は、全てのセル中心ユーザが再使用係数１で使用することができる。エッジ帯域は、いくつかのサブ帯域へとさらに区分けされ、セル・エッジ・ユーザが比較的高い再使用係数で再使用することができる。ＳＦＲでは、全周波数スペクトルがいくつかのサブ帯域へと分割され、そのうちの１つをセル・エッジ・ユーザに割り当て、サブ帯域の残りをセル中心ユーザが比較的低い電力で使用することになる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

明らかに、ＦＦＲおよびＳＦＲ解決策は、屋内環境の隔離およびビーム蓄積の性質の利点を完全には利用しておらず、それにより、ＦＦＲおよびＳＦＲ解決策は、セル間周波数再使用のためにより好適であり、セル内周波数再使用のために特に好適ではない。

【課題を解決するための手段】

【0008】

これに鑑みて、本開示は、屋内ワイヤレス・ネットワーク用のセル内周波数再使用のための解決策を提供し、本解決策は、屋内ワイヤレス・ネットワークの隔離の性質およびＵＥの集約の性質を完全に考慮に入れる。

【0009】

本開示の第１の態様によれば、屋内ワイヤレス・ネットワーク用のセル内周波数再使用のための方法が提供され、屋内ワイヤレス・ネットワークが、ベースバンド・ユニット（ＢＢＵ）、１つまたは複数のマイクロ・パワー・リモート・ラジオ・ヘッド（ｍＲＲＨ）、およびＢＢＵとｍＲＲＨとを接続する無線ハブを含み、屋内ワイヤレス・ネットワークが複数のユーザ機器（ＵＥ）をサービスする同じセルに属しており、方法は、ＢＢＵにおいて、１つまたは複数のｍＲＲＨと複数のＵＥとの間にカバレッジ関係を確立するステップと、ＵＥと１つまたは複数のｍＲＲＨの各ｍＲＲＨによりカバーされるビーム方向との間の対応関係を決定するステップと、ｍＲＲＨとＵＥとの間のカバレッジ関係およびＵＥとｍＲＲＨによりカバーされるビーム方向との間の対応関係に基づいて複数のＵＥの位置分布を決定するステップと、複数のＵＥの位置分布に基づいて各ｍＲＲＨについて電力割当てを実施するステップとを含む。

【0010】

本開示の第２の態様によれば、屋内ワイヤレス・ネットワーク用のセル内周波数再使用のためのベースバンド・ユニット（ＢＢＵ）が提供され、屋内ワイヤレス・ネットワークが、ＢＢＵ、１つまたは複数のマイクロ・パワー・リモート・ラジオ・ヘッド（ｍＲＲＨ）、およびＢＢＵとｍＲＲＨとを接続する無線ハブを含み、屋内ワイヤレス・ネットワークが複数のユーザ機器（ＵＥ）をサービスする同じセルに属しており、ＢＢＵは、１つまたは複数のｍＲＲＨと複数のＵＥとの間にカバレッジ関係を確立するように構成されたカバレッジ関係確立ユニットと、ＵＥと１つまたは複数のｍＲＲＨの各ｍＲＲＨによりカバーされるビーム方向との間の対応関係を決定するように構成された対応関係決定ユニットと、ｍＲＲＨとＵＥとの間のカバレッジ関係およびＵＥとｍＲＲＨによりカバーされるビーム方向との間の対応関係に基づいて複数のＵＥの位置分布を決定するように構成された位置分布決定ユニットと、複数のＵＥの位置分布に基づいて各ｍＲＲＨのために電力割当てを実施するように構成された電力割当てユニットとを含む。

【0011】

本開示の解決策で、屋内ワイヤレス・システムの容量およびスペクトル効率を改善し、相互干渉したＵＥグループ間でセル内周波数再使用を実現する。

【0012】

本開示は、添付図面とともに具体的な実施形態の以下の記載を参照することによってより良好に理解され、本開示の他の目的、詳細、特徴、および利点がより明らかとなるであろう。添付図面は以下である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】スマート・デジタル屋内カバレッジ・システムの基本アーキテクチャの概略図である。

【図2】屋内ワイヤレス・ネットワーク中の完全隔離の解決策の基本原理の概略図である。

【図3】指向性アンテナを含む、アンテナ・システムのアーキテクチャを示す概略図である。

【図4】本開示の実施形態にしたがう例示的な屋内ワイヤレス・ネットワークを示す概略図である。

【図5】本開示の実施形態にしたがう屋内ワイヤレス・ネットワーク用のセル内周波数再使用のための方法を示すフローチャートである。

【図6】本開示の一実施形態にしたがうｍＲＲＨのカバレッジ分割の例を示す図である。

【図7】本開示の一実施形態における、ＵＥに対する他のｍＲＲＨの干渉を示す概略図である。

【図8】本開示の実施形態にしたがう屋内ワイヤレス・ネットワーク中のセル内周波数再使用のためのベースバンド・ユニット（ＢＢＵ）を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

ここで、全ての図において、同じまたは同様の符号は、同じ、同様の、または対応する特徴または機能を示す。

【0015】

本開示の好ましい実施形態が、図を参照して、下で詳細に記載される。本開示の好ましい実施形態が図に示されているが、本開示は、ここに記載される実施形態によって限定されるのではなく、むしろ様々な形態で実施できることを理解されたい。逆に、これらの実施形態を提供することによって、本開示をより徹底的に完全にするためであり、本開示の範囲を当業者に完全に伝えることができる。

【0016】

上に記載したように、何らかの屋内ワイヤレス・ネットワーク環境では、セルは、いくつかのＲＲＨを有する複雑性の区域をカバーすることができる。異なるＲＲＨカバレッジ区域中の２つ以上のＵＥを完全に隔離でき、したがって、互いに完全に隔離されるＵＥのグループを見つけることが可能であり、何ら干渉を生じることなく、同じ周波数リソースを再使用することができる。システム・リソースを隔離されたＵＥのグループに割り当てるように、ＵＥグループ情報を、システム・スケジューラに提供することができる。

【0017】

図２は、屋内ワイヤレス・ネットワーク２００中の完全隔離の解決策の基本原理の概念図である。図２に示されるように、屋内ワイヤレス・ネットワーク２００では、建造物のフロアＦ１、Ｆ２、およびＦ３は同じセルのカバレッジの下にある。各フロアは、それぞれ３つの対応する部屋Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、およびＣ１〜Ｃ３を有する。各部屋は、部屋の中のＵＥのためにサービスを提供する１つの対応するｍＲＲＨを有する。したがって、セルは、９つのｍＲＲＨを有して全建造物をカバーする。図２に示されるように、たとえば、ＵＥ１とＵＥ７は、いくつかの床および壁によって隔てられており、同じ周波数リソースを再使用することが可能な最大の隔離されるグループを構築することができる。したがって、そのような完全隔離の解決策では、ＵＥ１のためにサービスを提供するｍＲＲＨ１およびＵＥ７のためにサービスを提供するｍＲＲＨ９の無線信号を、ベースバンド・ユニット中で別個に処理することができ、全ての他のｍＲＲＨの無線信号は、依然として一緒に処理される。

【0018】

しかし、この解決策は、完全隔離の状況中でのみ使用することができ、一方実際の状況では、近接したＵＥのほとんどは相互干渉を有する。

【0019】

加えて、図１に示されるようなスマート・デジタル屋内カバレッジ・システムでは、以下のように、アンテナ構成に２つのシナリオが存在する。
（１）各ｍＲＲＨがいくつかのアンテナを備え、各アンテナは、異なる方向に異なるビームを生成するような１つの無線周波数（ＲＦ）チャンネルを表す。
（２）各ｍＲＲＨがただ１つのＲＦチャンネルを備え、このＲＦチャンネルは、いくつかの指向性アンテナを接続する。このシナリオでは、ｍＲＲＨは、たとえば、これらの指向性アンテナのオン／オフを切り換えるスマート・スイッチといったスイッチ・ユニットをさらに含まなければならない。

【0020】

しかし、屋内ワイヤレス・カバレッジのための現在の周波数再使用解決策では、ビーム／アンテナ方向は、考慮に入れられない。

【0021】

上に鑑みて、本開示は、ビーム／アンテナ指向性を考慮に入れた屋内ワイヤレス・ネットワークの周波数利用を最大化する解決策を提供し、本解決策は、完全に隔離されたＵＥグループに限定されず、相互干渉したＵＥに適用することができる。

【0022】

本開示の解決策は、主にシナリオ２と組み合わせて下で記載されることになるが、シナリオ２についての解決策をシナリオ１に適用するようにわずかに変えることができることを、当業者なら理解することができる。

【0023】

最初に、指向性アンテナおよびスマート・スイッチに対する導入を行う。通常、屋内ネットワーク中で、全方向アンテナを使用して、屋内のスループットを改善し、ＵＥ間の相互干渉を減少させることができるが、何らかの屋内シナリオでは、指向性アンテナが既に配備されている。図３は、指向性アンテナを含む、アンテナ・システムのアーキテクチャの概略図を示す。図３に示されるようなアンテナ・システムは、１つの全方向アンテナおよび他の周囲の指向性アンテナと一体化される。ここでは、全方向アンテナは、部屋全体の基本的カバレッジを担当し、全ての指向性アンテナの組合せは、３６０度の角度をカバーして、図３（ｂ）に示されるようなサービスのより良好な品質を得ることができる。具体的には、図３（ａ）は、ｍＲＲＨ側に位置するスマート・スイッチを示し、このスマート・スイッチは、ユーザの動的な分布にしたがって、アンテナ要素のサブセットを動的に選択して（全部でＭ個の要素から、予め定めた重み付けまたは動的に割り当てられる重み付けでＮ個（Ｎ＜＝Ｍ）の要素を選択して）、異なるビーム・パターンを生成する、または小数のビーム・パターン（要素のサブセット、重み付けなど）を予め規定することが可能であり、選択は、これらのビーム・パターンからのみ行われる。

【0024】

一般的に、ＵＥは、部屋全体に平均的には分布されない。何人かの人が何らかの区域に集まる場合があり、一方他の人が他の区域に位置する場合がある。指向性アンテナが屋内ワイヤレス・ネットワーク中に配備される場合、指向性アンテナは、ＵＥを指すことができる。指向性アンテナのうちの一部は、より大きい電力が割り当てられ、指向性アンテナのうちの一部は、より小さい電力が割り当てられ、さらに、指向性アンテナのうちの一部は、ＵＥの分布に基づいて電力をオフにすることができる。全体的な観点から、より多くのＵＥがより高い効率で変調および符号化解決策を採用するため、より小さい電力を有するＵＥには、より多くの時間−周波数リソースが残されることになる。したがって、より小さい電力を有するＵＥは、セル全体の容量が改善されるように、やはり十分なリソースを獲得することができる。

【0025】

通常、各ｍＲＲＨの合計電力は固定であり、または変動がほとんどない一方、異なる指向性アンテナにおける電力割当てを、ＵＥの分布にしたがって変化させる。何れかの方向では、割り当てられる電力が増やされ、一方何れかの別の方向では、割り当てられる電力が減らされる。このことが、他のＵＥへの干渉も減少させる。この文書では、この特性を使用して、相互干渉したＵＥ間の周波数再使用を実現する。この観点から、スペクトル効率を改善し、他の隣接する部屋または建造物への干渉を減少させることになる。

【0026】

図４は、本開示の実施形態にしたがう例示的な屋内ワイヤレス・ネットワーク４００の概略図を示す。図１および図２と同様に、屋内ワイヤレス・ネットワーク４００は、ＢＢＵ（図示せず）、１つまたは複数のｍＲＲＨ（たとえば、ｍＲＲＨ１〜ｍＲＲＨ９）、およびＢＢＵとｍＲＲＨとを接続する１つまたは複数の無線ハブ（図示せず）を含む。屋内ワイヤレス・ネットワーク２００と同様に、屋内ワイヤレス・ネットワーク４００は、複数のＵＥ、たとえばＵＥ１〜ＵＥ９をサービスする同じセルに属する。建造物のフロアＦ１、Ｆ２、およびＦ３は同じセルのカバレッジの下にある。各フロアは、それぞれ３つの対応する部屋Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、およびＣ１〜Ｃ３を有する。各部屋は、部屋の中のＵＥのためにサービスを提供する１つの対応するｍＲＲＨを有する。したがって、セルは、９つのｍＲＲＨを有して建造物全体をカバーする。

【0027】

図５は、本開示の実施形態にしたがう屋内ワイヤレス・ネットワーク用のセル内周波数再使用のための方法５００のフローチャートを示す。方法５００は、屋内ワイヤレス・ネットワーク４００と組み合わせて下で記載される。

【0028】

方法５００は、ステップ５１０で開始する。ここで、ＢＢＵは、屋内ワイヤレス・ネットワーク４００中の、ｍＲＲＨ１〜ｍＲＲＨ９とＵＥ１〜ＵＥ９との間のカバレッジ関係を確立する。

【0029】

本開示では、ｍＲＲＨレベル発見手法がＢＢＵで採用され、各ｍＲＲＨのアップリンク信号を測定することにより、ｍＲＲＨとＵＥとの間のカバレッジ関係を確立する。

【0030】

特定の実施形態では、ステップ５１０において、ＢＢＵが各ｍＲＲＨのアップリンク信号を捉え、その中にある各ＵＥのアップリンク信号対干渉プラス雑音比（ＳＩＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｌｕｓ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を分析する。ｍＲＲＨとＵＥとの間のカバレッジ関係を確立するために、本開示は、信号雑音比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）閾値を事前設定する。ＢＢＵは、各ＵＥのアップリンクＳＩＮＲを事前設定したＳＮＲ閾値と比較し、ＵＥのアップリンクＳＩＮＲがＳＮＲ閾値よりも大きいときに、ＵＥがｍＲＲＨによってカバーされると決定する。

【0031】

カバレッジ関係は、行列Ｃによって下のように表すことができる。

【数1】

上式で、ｃ_ｉｊは、屋内ワイヤレス・ネットワーク４００のｉ番目のＵＥ（すなわち、ＵＥｉ（ｉ＝１，２，…，ｋ））が、ｊ番目のｍＲＲＨ（ｊ＝１，２，…，ｌ）のカバレッジ区域中に位置するか、またはｊ番目のｍＲＲＨに隣接するかを表し、ｋおよびｌは、それぞれ、屋内ワイヤレス・ネットワーク４００中に含まれるＵＥの数およびｍＲＲＨの数である。

【0032】

一実施形態では、ｃ_ｉｊの値は、０または１となる可能性がある。たとえば、ｃ_ｉｊの値が１であることは、ｉ番目のＵＥがｊ番目のｍＲＲＨのカバレッジ区域中に位置すること、またはｊ番目のｍＲＲＨに隣接することを意味し、一方ｃ_ｉｊの値が０であることは、ｉ番目のＵＥがｊ番目のｍＲＲＨのカバレッジ区域の完全に外にあることを意味する。

【0033】

たとえば、図４に示されるような屋内ワイヤレス・ネットワーク４００では、ＵＥ１〜ＵＥ５とｍＲＲＨ１〜ｍＲＲＨ４との間のカバレッジ関係は、次のように表すことができる。

【数2】

【0034】

何らかの場合では、１つのＵＥを複数のｍＲＲＨによってカバーする場合があることがわかる。

【0035】

相互干渉したＵＥのグループを、行列Ｃに基づいて確立することができる。たとえば、図４に示されるように、ｍＲＲＨ１、ｍＲＲＨ４、およびｍＲＲＨ５に隣接するＵＥ１、ＵＥ２、およびＵＥ３は、相互干渉したＵＥのグループを構築することができる。したがって、行列Ｃは、相互干渉したＵＥのグループを表すために行列Ｃ’として書き直すことができる。

【数3】

【0036】

ＵＥ１〜ＵＥ３の各々が、ｍＲＲＨ１、ｍＲＲＨ４、およびｍＲＲＨ５の各々とカバレッジ関係を有し、その結果、これらのＵＥは、完全に隔離されたＵＥグループを構築することができないことが行列Ｃ’からわかり、したがって、上記の完全隔離の解決策はこの状況に適用不可能である。

【0037】

図３に示されるように、システムが開始すると、中心にある全方向アンテナがそれまでに電源オンにされて、良好な基本的屋内カバレッジを確保する。ｍＲＲＨとＵＥとの間のカバレッジ関係を決定するために、アップリンク・チャンネルの信号強度またはＵＥからのフィードバック（たとえば、基準信号受信電力（ＲＳＲＰ：Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ））を測定することによってＢＢＵがＵＥを検出できるように、周囲の指向性アンテナは、１つずつオンに切り換えられるべきである。１つの指向性アンテナが電源オンにされるとき、他のアンテナは、電源オフにされるべきである。このプロセスの期間に、ＢＢＵは、どの方向にＵＥが配置されているか、どれだけ多くのＵＥがｍＲＲＨにアクセスしたのかを知ることができる。

【0038】

ｍＲＲＨとＵＥとの間のサービス選択関係（すなわち、カバレッジ関係）はゆっくりと変動可能であり、したがって、ｍＲＲＨが周期的にスキャンを実施するので十分であり、このことが実施の複雑性を減少させることができる。

【0039】

ステップ５２０において、ＢＢＵは、屋内ワイヤレス・ネットワーク４００中の、ＵＥと各ｍＲＲＨによりカバーされるビーム方向との間の対応関係を決定する。

【0040】

次に、ステップ５３０において、ＢＢＵは、ステップ５１０において確立されたｍＲＲＨとＵＥとの間のカバレッジ関係およびステップ５２０において決定されたＵＥと各ｍＲＲＨによりカバーされるビーム方向との間の対応関係に基づいて、ＵＥ１〜ＵＥ９の位置分布を決定する。

【0041】

ステップ５４０において、ＢＢＵは、ＵＥ１〜ＵＥ９の位置分布に基づいて、各ｍＲＲＨについての電力割当てを実施する。

【0042】

屋内ワイヤレス・ネットワークの上記のシナリオ２では、各ｍＲＲＨは、複数の指向性アンテナを接続する１つのＲＦチャンネルを備え、ｍＲＲＨは、複数の指向性アンテナのオン／オフを切り換えるためのスイッチ・ユニットをさらに含む。

【0043】

したがって、シナリオ２の実施形態では、ＢＢＵは、各ＵＥが位置するｍＲＲＨの象限を決定するように、各ｍＲＲＨに対応する指向性アンテナの数に基づいて、各ｍＲＲＨのカバレッジ区域を複数の象限へと分割する。

【0044】

図６は、本開示の一実施形態にしたがうｍＲＲＨのカバレッジ分割の例を示す。図６に示されるように、各ｍＲＲＨが４つの指向性アンテナを有し、第１、第２、第３、および第４象限を表すためにそれぞれ１〜４が使用されると仮定する場合、各ＵＥとビーム方向との間の対応関係を、下の行列Ｂとして表すことができる。

【数4】

上式で、行列Ｂ中のｉ番目の行のｊ番目の列中の要素の値は、行列のｉ番目の行に対応するＵＥが位置するｊ番目の列に対応するｍＲＲＨの象限を表す。たとえば、上の行列Ｂ中の第１の行の第１の列中の要素４はＵＥ１がｍＲＲＨ１の第４象限中に位置することを表し、上の行列Ｂ中の第２の行の第２の列中の要素３はＵＥ２がｍＲＲＨ４の第３象限中に位置することを表し、上の行列Ｂ中の第３の行の第３の列中の要素２はＵＥ３がｍＲＲＨ５の第２象限中に位置することを表す。

【0045】

Ｎ個の指向性アンテナがある場合、ｍＲＲＨのカバレッジ区域は、Ｎ個の部分へと分割することができる。

【0046】

次に、ＢＢＵは、ステップ５１０で決定されたようなｍＲＲＨとＵＥとの間のカバレッジ関係およびＵＥとｍＲＲＨによりカバーされるビーム方向との間の決定された対応関係に基づいて各象限中のＵＥの数を決定し、各ｍＲＲＨの各象限中のＵＥの数とｍＲＲＨ中のＵＥの合計数との間の比に基づいてオンまたはオフに切り換えるために象限に向けた指向性アンテナをさらに制御し、指向性アンテナへの電力を割り当てる。

【0047】

シナリオ２についての先の実施態様は、シナリオ１に適用可能なようにわずかに変えることができる。屋内ワイヤレス・ネットワークのシナリオ１では、各ｍＲＲＨが複数のアンテナを備え、各アンテナは、異なる方向に異なるビームを生成するための１つのＲＦチャンネルを表す。

【0048】

したがって、シナリオ１の実施形態では、ＢＢＵは、ＵＥ１〜ＵＥ９の位置分布に基づいて各ビームについてのビーム重み付け係数を生成し、生成したビーム重み付け係数を使用して対応するビームを重み付けし、重み付けしたビームに基づいて各ｍＲＲＨの各アンテナについて電力割当てを実施する。

【0049】

ここで、各ｍＲＲＨについての電力割当てを実施するステップは、ユーザの分布にしたがう何らかの電力割当て方式を使用することにより異なるビーム・パターンを生成するため、または何らかの予め定めたビーム・パターン（要素のサブセット、重み付けなど）から好適なビーム・パターンを選択するため、動的に重みを割り当てるように、どこで電力を増加させるべきかを決定するために上のビーム関係を使用するステップを含む。

【0050】

上のステップ５１０〜５４０を通して、屋内ワイヤレス・ネットワーク中のｍＲＲＨのための電力割当てが実施される。しかし、ＵＥ間の相互干渉の特性を考慮すると、何れかのＵＥグループは、依然としてセル内周波数再使用要件を満足しない可能性があり、したがって、相互に干渉したＵＥのグループが完全に隔離されたＵＥのグループのように見えるように、ＵＥ間の電力再調整のプロセス（ステップ５５０）がさらに導入される。

【0051】

図４の左側に示されるように、ＵＥ１、ＵＥ２、およびＵＥ３は、それぞれ、ｍＲＲＨ１、ｍＲＲＨ４、およびｍＲＲＨ５の中に分布されている。これらのＵＥは、隣り合う部屋にあるので、これらのＵＥ間には多くの相互干渉があり、そのため、これらのＵＥは、異なる周波数リソースを使用する。（図４の右側に示されるように）何人かの人が部屋Ａ１のどこかの区域に集まり、そのため、この角度の指向性アンテナがより大きい電力を割り当てられる。ＵＥ２およびＵＥ３へのｍＲＲＨ１の干渉を減少させるべきである。部屋Ｂ１およびＢ２の中のビーム方向は、それぞれ、ＵＥ２およびＵＥ３用である。そのため、ＵＥ１へのｍＲＲＨ４およびｍＲＲＨ５の干渉が、相応して減らされる。この観点から、ＵＥ１、ＵＥ２、およびＵＥ３の間の相互干渉が減らされる。干渉が周波数再使用閾値よりも低い場合、周波数再使用は、ＵＥ分布にしたがう電力割当て後に、既に実現されている。さもなければ、周波数再使用を実現するために、指向性アンテナの電力をわずかに再割当てするべきである。

【0052】

図７は、本開示の一実施形態における、ＵＥに対する他のｍＲＲＨの干渉の概略図を示す。図７では、たとえば、点線で示されるような、ｍＲＲＨ１からＵＥ３への点線は、ｍＲＲＨ１からＵＥ３の干渉、すなわちＳＮＲ_{ｍＲＲＨｌからＵＥ３}を示す。

【0053】

ステップ５５０では、最初に、ＢＢＵは、各ｍＲＲＨ中の１つのＵＥ（たとえば、ＵＥｍ）のＳＮＲと屋内ワイヤレス・ネットワーク４００中の別のＵＥ（たとえば、ＵＥｎ）のＳＮＲとの間の差を決定する。たとえば、差（ｒＳＮＲ_{ＵＥ＿ｍ＆ＵＥ＿ｎ}）を次式のように表すことができる。
ｒＳＮＲ_{ＵＥ＿ｍ＆ＵＥ＿ｎ}＝ＳＮＲ_{ｍＲＲＨ＿ｍからＵＥ＿ｍ}−ＳＮＲ_{ｍＲＲＨ＿ｍからＵＥ＿ｎ} （１）
上式で、ＳＮＲ_{ｍＲＲＨ＿ｍからＵＥ＿ｍ}は、ｍＲＲＨｍからのＵＥｍにより受信された信号の信号雑音比（ＳＮＲ）を表し、ＳＮＲ_{ｍＲＲＨ＿ｍからＵＥ＿ｎ}は、ｍＲＲＨｍからのＵＥｎにより受信された信号の信号雑音比（ＳＮＲ）を表す。同様に、ｍ＝１，２，…，ｌ、ｎ＝１，２，…，ｋであり、ここでｋおよびｌは、それぞれ、屋内ワイヤレス・ネットワーク４００に含まれる、ＵＥの数およびｍＲＲＨの数である。

【0054】

差ｒＳＮＲ_{ＵＥ＿ｍ＆ＵＥ＿ｎ}が予め規定された周波数再使用閾値よりも大きい場合、セル内周波数再使用をＵＥｍおよびＵＥｎのために実施できることが決定される。

【0055】

逆に、差ｒＳＮＲ_{ＵＥ＿ｍ＆ＵＥ＿ｎ}が予め規定された周波数再使用閾値以下である場合、ＵＥｍおよび／またはＵＥｎの送信電力を調整するように、ＵＥｍとＵＥｎとの間の電力再調整係数を、差ｒＳＮＲ_{ＵＥ＿ｍ＆ＵＥ＿ｎ}および屋内ワイヤレス・ネットワーク４００の予め規定された隔離閾値に基づいて決定することができる。

【0056】

たとえば、電力再調整係数は、下のように計算することができる。
Ｐ_ｍ＆ｎ＝ＳＮＲ_{Ｉｓｏｌａｔｅｄ−ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ}−ｒＳＮＲ_{ＵＥ＿ｍ＆ＵＥ＿ｎ} （２）
上式で、Ｐ_ｍ＆ｎがＵＥｍとＵＥｎとの間の電力再調整係数であり、ＳＮＲ_{Ｉｓｏｌａｔｅｄ−ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ}が予め規定された隔離閾値である。それによって、ＢＢＵは、ＵＥｍまたはＵＥｎが位置するアンテナの送信電力を調整することができる。間違いなく、調整のための前提条件は、基本的カバレッジに影響がなく、調整されたＵＥのグループに大きい影響がないことである。

【0057】

相互に干渉したグループ中の周波数再使用利得が現在のリソース割当てよりも低い場合には、電力再調整は必要でない。

【0058】

図７を例として考えると、ステップ５４０の後に、ＵＥ１、ＵＥ２、およびＵＥ３がＵＥ対を構築し、ここで、セル内周波数再使用解決策を使用することができる。しかし、ＵＥ１とＵＥ８との間、ＵＥ２とＵＥ８との間には、依然として何らかの干渉がある。式（２）によれば、電力再調整係数を得ることができ、したがって、ＢＢＵは、ＵＥ１とＵＥ８との間の完全な隔離条件を満たすようにｍＲＲＨ１中のＵＥ１のリソース・ブロック電力を減少させることができ、または、ＵＥ１とＵＥ８との間のセル内周波数再使用を実現するようにｍＲＲＨ５中のＵＥ８のリソース・ブロック電力を減少させることができる。ＵＥ２とＵＥ８についての手順は、ＵＥ１とＵＥ８についてのものと同じである。

【0059】

図８は、本開示の実施形態にしたがう屋内ワイヤレス・ネットワーク中のセル内周波数再使用のためのベースバンド・ユニット（ＢＢＵ）８００の概略図を示す。ＢＢＵ８００は、屋内ワイヤレス・ネットワーク４００と組み合わせて下で記載される。

【0060】

図８に示されるように、ＢＢＵ８００は、屋内ワイヤレス・ネットワーク４００中のｍＲＲＨ１〜ｍＲＲＨ９とＵＥ１〜ＵＥ９との間にカバレッジ関係を確立するように構成されたカバレッジ関係確立ユニット８１０と、ＵＥと屋内ワイヤレス・ネットワーク４００中の各ｍＲＲＨによりカバーされるビーム方向との間の対応関係を決定するように構成された対応関係決定ユニット８２０と、カバレッジ関係確立ユニット８１０により決定されるカバレッジ関係および対応関係決定ユニット８２０により決定される対応関係に基づいてＵＥ１〜ＵＥ９の位置分布を決定するように構成された位置分布決定ユニット８３０と、ＵＥ１〜ＵＥ９の位置分布に基づいて各ｍＲＲＨについて電力割当てを実施するように構成された電力割当てユニット８４０とを含む。

【0061】

１つの好ましい実施形態では、カバレッジ関係確立ユニット８１０は、各ｍＲＲＨのアップリンク信号を捉え、各ＵＥのアップリンクＳＩＮＲを分析するように構成されたユニットと、各ＵＥのアップリンクＳＩＮＲを事前設定したＳＮＲ閾値と比較するように構成されたユニットと、アップリンクＳＩＮＲがＳＮＲ閾値よりも大きいときにＵＥがｍＲＲＨによりカバーされると決定するように構成されたユニットとをさらに含む。

【0062】

１つの好ましい実施形態では、カバレッジ関係は、次式のように表される。

【数5】

上式で、ｃ_ｉｊは、屋内ワイヤレス・ネットワーク４００のｉ番目のＵＥがｊ番目のｍＲＲＨのカバレッジ区域中に位置するか、またはｊ番目のｍＲＲＨに隣接するかを表し、ｉ＝１，２，…，ｋ、ｊ＝１，２，…，ｌであり、ｋおよびｌはそれぞれ、屋内ワイヤレス・ネットワーク４００に含まれるＵＥの数およびｍＲＲＨの数である。

【0063】

１つの好ましい実施形態では、屋内ワイヤレス・ネットワーク４００中で、各ｍＲＲＨが複数の指向性アンテナを接続するＲＦチャンネルを備え、各ｍＲＲＨは、複数の指向性アンテナのオン／オフを切り換えるスイッチ・ユニットをさらに含む。そのような実施形態では、対応関係決定ユニット８２０は、各ＵＥが位置するｍＲＲＨの象限を決定するように、各ｍＲＲＨに対応する指向性アンテナの数に基づいて、各ｍＲＲＨのカバレッジ区域を複数の象限へと分割するように構成されたユニットをさらに含み、位置分布決定ユニット８３０は、各象限中のＵＥの数を決定するように構成されたユニットをさらに含み、電力割当てユニット８４０は、各ｍＲＲＨの各象限中のＵＥの数とｍＲＲＨ中のＵＥの合計数との間の比に基づいて、象限へ向けた指向性アンテナをオンまたはオフに切り換えるように制御して、指向性アンテナに電力を割り当てるように構成されたユニットをさらに含む。

【0064】

１つの好ましい実施形態では、屋内ワイヤレス・ネットワーク４００中で、各ｍＲＲＨが複数のアンテナを備え、各アンテナは、異なる方向に異なるビームを生成するための１つのＲＦチャンネルを表す。そのような実施形態では、ＢＢＵ８００は、ＵＥ１〜ＵＥ９の位置分布に基づいて各ビームについてビーム重み付け係数を生成するように構成されたユニットをさらに含み、電力割当てユニット８４０は、ビーム重み付け係数を使用して、対応するビームに重み付けをし、重み付けされたビームに基づいて各ｍＲＲＨの各アンテナについての電力割当てを実施するように構成されたユニットをさらに含む。

【0065】

１つの好ましい実施形態では、ＢＢＵ８００は、１つのＵＥおよび／または別のＵＥの送信電力を調整するように、各ｍＲＲＨ中の１つのＵＥのＳＮＲと屋内ワイヤレス・ネットワーク４００中の別のＵＥのＳＮＲとの差を決定し、差が予め規定された周波数再使用閾値よりも大きい場合に１つのＵＥと別のＵＥがセル内周波数再使用を実施することができると決定し、差が予め規定された周波数再使用閾値以下である場合に、差および屋内ワイヤレス・ネットワーク４００の予め規定された隔離閾値に基づいて、１つのＵＥと別のＵＥとの間の電力再調整係数を決定するように構成された電力再調整ユニット８５０をさらに含む。

【0066】

本開示は、屋内ワイヤレス・システムの容量およびスペクトル効率を改善するための方法を提供し、方法は、指向性アンテナにサービスするＵＥグループ間の電力割当ておよび再調整によって、相互に干渉したＵＥのグループ間でセル内周波数再使用を実現し、それによって、周波数再使用を容易に実現することができる。本開示の解決策は、セル内周波数再使用を実施することができる全てのＵＥを動的に見つけることができ、解決策は、既存のプロトコルと互換性を保ち、既存のワイヤレス・ネットワークに実装するのが非常に簡単である。ＭＵ−ＭＩＭＯおよびＣｏＭＰとは異なり、この解決策は、複雑性事前符号化技法を必要とせず、チャンネル・フィードのための余分なオーバヘッドを導入することがない。加えて、この解決策は、集中型スケジューリングを実施することができ、頻繁なハンドオーバを導入しない。

【0067】

既存の解決策と比較して、本開示は、以下の利点を有する。
１．周波数再使用のためにセルをいくつかのサブセル（セクタ）へと分割する必要がない。この解決策では、セルは、１つのまとまりとして働き、ＵＥ間に周波数再使用を実施する。そのため、この解決策は、特に配備の見地で低い費用となる。
２．その完全に集中したスケジューリングによって、高い周波数スペクトル効率を得ることができ、頻繁なハンドオーバを導入することがない。
３．この解決策は、既存のプロトコルと互換性があり、複雑性事前符号化技法を必要としない。
４．この解決策は、古い周波数再使用範囲を拡張し、セル容量を明らかに増加する。

【0068】

１つまたは複数の例示的な設計では、本出願の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せを使用して実施することができる。ソフトウェアでの実施の場合では、機能は、１つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶する、またはコンピュータ可読媒体上に１つまたは複数の命令またはコードを送信することができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体および通信媒体を含み、通信媒体は、コンピュータ・プログラムを１つの場所から別の場所に送信する助けとなる任意の媒体を含む。記憶媒体は、汎用または専用コンピュータにアクセス可能な任意の利用可能な媒体であってよい。コンピュータ可読媒体としては、たとえば、限定するものではないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭもしくは他の光学ディスク記憶デバイス、磁気ディスク記憶デバイス、もしくは他の磁気記憶デバイス、または汎用もしくは専用コンピュータもしくは汎用もしくは専用プロセッサにアクセス可能な命令もしくはデータ構成の形式の所望のプログラム・コード・モジュールを搬送もしくは記憶する任意の他の媒体が挙げられる。さらに、任意の接続を、コンピュータ可読媒体と呼ぶこともできる。たとえば、ソフトウェアがウェブサイト、サーバまたは他のリモート・ソースから、同軸ケーブル、光ケーブル、ツイスト・ペア・ワイヤ、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、または赤外線、無線、もしくはマイクロ波などの無線技術を使用して送信される場合、同軸ケーブル、光ケーブル、ツイスト・ペア・ワイヤ、ＤＳＬ、または赤外線、無線、もしくはマイクロ波などの無線技術は、やはり、媒体の規定の中にカバーされる。

【0069】

本明細書に記載されるような機能を実施するための、汎用プロセッサ、デ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・プログラム可能ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）もしくは他のプログラム可能論理デバイス、ディスクリート・ゲートもしくはトランジスタ論理、ディスクリート・ハードウェア構成要素または上記の任意の組合せを使用して、本開示に関連して記載されるような様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路を実装または実行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってよく、またはプロセッサは、任意の従来型のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラもしくはステート・マシンであってもよい。プロセッサは、たとえばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰカーネルと１つまたは複数のマイクロプロセッサとの組合せ、または任意の他のそのような構成といった、コンピューティング・デバイスの組合せとしても実施することができる。

【0070】

当業者は、本出願の実施形態に関連して例示的に叙述されたような、様々な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズム・ステップを、電子的ハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア、または両方の組合せとして実施できることも理解されたい。ハードウェアとソフトウェアとの間のそのような互換性を明確に表すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップを、一般的に、機能に関して叙述してきた。機能をハードウェアに実装するかソフトウェアに実装するかは、具体的な用途および全体的なシステムに課せられる設計の制約条件に依存する。当業者は、各特定の用途について、フレキシブルな仕方で叙述した機能を実施することができる。しかし、そのような実施の判断は、本開示の保護範囲からの逸脱と見なされるべきではない。

【0071】

本開示の上の記述は、任意の当業者が本開示を実施または使用するのを可能にすることを意図している。当業者にとって、本開示の様々な変更形態は明らかであり、本明細書に規定される一般原理は、本開示の精神および保護範囲から逸脱することなく、他の変更形態にも適用することができる。したがって、本開示は、本明細書に記載されるような例および設計に限定されず、本原理の最も広い範囲および本開示の新規の特徴と合致する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】