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特表2022-544593セルラキャリアアグリゲーションにわたるダウンリンクスケジューリング
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-10-19
(54)【発明の名称】セルラキャリアアグリゲーションにわたるダウンリンクスケジューリング
(51)【国際特許分類】
H04W 72/12 20090101AFI20221012BHJP
H04W 72/04 20090101ALI20221012BHJP
【ＦＩ】
H04W72/12 130
H04W72/04 111
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022509618
(86)(22)【出願日】2020-08-11
(85)【翻訳文提出日】2022-04-13
(86)【国際出願番号】 US2020045707
(87)【国際公開番号】W WO2021034535
(87)【国際公開日】2021-02-25
(31)【優先権主張番号】62/888,001
(32)【優先日】2019-08-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/678,974
(32)【優先日】2019-11-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521478407
【氏名又は名称】ディッシュ ワイヤレス エル．エル．シー．
【氏名又は名称原語表記】ＤＩＳＨ ＷＩＲＥＬＥＳＳ Ｌ．Ｌ．Ｃ．
(74)【代理人】
【識別番号】100121083
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 宏義
(74)【代理人】
【識別番号】100138391
【弁理士】
【氏名又は名称】天田 昌行
(74)【代理人】
【識別番号】100074099
【弁理士】
【氏名又は名称】大菅 義之
(72)【発明者】
【氏名】アラスティ メディ
(72)【発明者】
【氏名】ケヌモル シッダールタ
(72)【発明者】
【氏名】ソロンド マリアム
【テーマコード（参考）】
5K067
【Ｆターム（参考）】
5K067AA21
5K067EE02
5K067EE10
5K067HH22
5K067HH23
(57)【要約】
基地局からユーザ機器（ＵＥ）へのデータ伝送をスケジューリングするための様々なシステム及び方法が提示される。複数のＵＥに対応するチャンネル品質指示子値はセルラネットワークのキャリアアグリゲーションの複数のキャリアコンポーネントについて決定され得る。ＵＥのための瞬間データ転送速度を含むスケジューリングマトリクスが作成され得る。前記スケジューリングマトリクス内の要素は、平均データ伝送速度を使用して瞬間データ伝送速度を修正することによって正規化され得る。データ転送のためのスケジューリング決定は、正規化スケジューリングマトリクスに基づいてＵＥのために行われ得る。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基地局からユーザ機器（ＵＥ）へのデータ伝送をスケジューリングするための方法であって、セルラネットワークによって、複数のＵＥに対応する複数のチャンネル品質指示子（ＣＱＩ）値を決定することであって、
前記複数のＵＥの各ＵＥについて、前記複数のＣＱＩ値のＣＱＩ値は、キャリアアグリゲーションを構成する複数のキャリアコンポーネントのキャリアコンポーネント毎に決定されることと、
前記セルラネットワークによって、前記複数のＵＥの各ＵＥについての平均データ転送速度を決定することと、
前記セルラネットワークのスケジューラシステムによって、決定された前記複数のＣＱＩ値に基づく複数の瞬間データ転送速度を記憶する複数の要素を含むスケジューリングマトリクスを作成することと、
前記セルラネットワークの前記スケジューラシステムによって、複数の平均データ転送速度に基づいて前記複数の瞬間データ転送速度を修正することによって、前記スケジューリングマトリクスの前記複数の要素の各要素を正規化することとであって、
前記複数の平均データ転送速度の各平均データ転送速度は、前記複数の要素の要素にマッピングされた前記複数のＵＥのＵＥに対応することと、
前記スケジューラによって、前記正規化スケジューリングマトリクスに基づいて前記複数のＵＥについてスケジューリング決定を行うことと、を含む方法。
【請求項2】
前記スケジューリング決定に基づいて、前記セルラネットワークの前記基地局によって、データを前記複数のＵＥへ送信することをさらに含む、請求項１に記載の前記基地局から前記ＵＥへのデータ伝送をスケジューリングするための方法。
【請求項3】
前記ＵＥとの通信のために、前記セルラネットワークは５Ｇ新無線（ＮＲ）無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用する、請求項１に記載の前記基地局から前記ＵＥへのデータ伝送をスケジューリングするための方法。
【請求項4】
前記スケジューリングマトリクスの各行は、複数の物理リソースブロック（ＰＲＢ）のＰＲＢに対応し、前記スケジューリングマトリクスの各列は、前記複数のＵＥのＵＥに対応し、
前記複数のＰＲＢの各ＰＲＢは前記複数のキャリアコンポーネントのうちの１つに対応する、
請求項１に記載の前記基地局から前記ＵＥへのデータ伝送をスケジューリングするための方法。
【請求項5】
前記スケジューリングマトリクスの各行について、前記行の対応ＵＥが前記キャリアコンポーネント上の前記基地局からの通信範囲外である前記複数のキャリアコンポーネントのキャリアコンポーネントに対応するエントリを削除する、請求項４に記載の前記基地局から前記ＵＥへのデータ伝送をスケジューリングするための方法。
【請求項6】
前記スケジューリングマトリクスの各行について、前記行の対応ＵＥが割り当てられた１つ又は複数のアクティブ帯域幅部分（ＢＷＰ）外にある前記複数のＰＲＢのＰＲＢに対応するエントリを削除する、請求項４に記載の前記基地局から前記ＵＥへのデータ伝送をスケジューリングするための方法。
【請求項7】
前記複数のＵＥの各ＵＥについて、前記複数のキャリアコンポーネントの各キャリアコンポーネント及び前記ＵＥに対応する前記複数のＣＱＩ値のＣＱＩ値は、前記平均データ転送速度を計算するために使用される、請求項４に記載の前記基地局から前記ＵＥへのデータ伝送をスケジューリングするための方法。
【請求項8】
前記スケジューラシステムによって、前記複数の要素のうちの最大値を有する前記スケジューリングマトリクスの前記複数の要素の要素を特定することをさらに含む、請求項４に記載の前記基地局から前記ＵＥへのデータ伝送をスケジューリングするための方法。
【請求項9】
前記要素に対応する前記複数のＵＥのＵＥについて、前記要素に対応する前記複数のＰＲＢのＰＲＢを割り当てることをさらに含む、請求項８に記載の前記基地局から前記ＵＥへのデータ伝送をスケジューリングするための方法。
【請求項10】
前記ＰＲＢが割り当てられた前記ＵＥへのデータ伝送のために、追加ＰＲＢが必要とされないと判定することと、前記ＵＥへのデータ伝送のために、前記追加ＰＲＢが必要とされないと判定したことに応答して、前記スケジューリングマトリクス内の前記ＵＥについての他の全エントリを削除することと
をさらに含む請求項９に記載の前記基地局から前記ＵＥへのデータ伝送をスケジューリングするための方法。
【請求項11】
前記ＰＲＢが割り当てられた前記ＵＥへのデータ伝送のために、追加ＰＲＢが必要とされると判定することと、前記ＵＥへのデータ伝送のために、前記追加ＰＲＢが必要とされると判定したことに応答して、前記スケジューリングマトリクス内の前記ＵＥにマッピングされた他の全要素についての前記データ転送速度を更新することと
をさらに含む、請求項９に記載の前記基地局から前記ＵＥへのデータ伝送をスケジューリングするための方法。
【請求項12】
前記データ転送速度を更新することは、前記ＵＥにマッピングされた他の全要素の大きさを減少させることを含む、請求項１１に記載の前記基地局から前記ＵＥへのデータ伝送をスケジューリングするための方法。
【請求項13】
ダウンリンクデータ伝送をスケジューリングするセルラネットワークであって、スケジューラシステムを含む基地局を含み、前記基地局は、
複数のＵＥに対応する複数のチャンネル品質指示子（ＣＱＩ）値を決定するように構成され、
前記複数のＵＥの各ＵＥについて、前記複数のＣＱＩ値のＣＱＩ値は、キャリアアグリゲーションを構成する複数のキャリアコンポーネントの各キャリアコンポーネントについて決定され、
前記基地局は、前記複数のＵＥの各ＵＥについての平均データ転送速度を決定し、
複数の瞬間データ転送速度を記憶する複数の要素を含むスケジューリングマトリクスを作成し、
複数の平均データ転送速度に基づいて前記複数の瞬間データ転送速度を修正することによって、前記スケジューリングマトリクスの前記複数の要素の各要素を正規化するように構成され、
前記複数の平均データ転送速度の各平均速度は、前記複数の要素の前記要素にマッピングされた前記複数のＵＥのＵＥに対応し、
前記基地局は、前記正規化スケジューリングマトリクスに基づいて前記複数のＵＥについてスケジューリング決定を行うように構成された、セルラネットワーク。
【請求項14】
前記複数のＵＥをさらに含む、請求項１３に記載のダウンリンクデータ伝送をスケジューリングするセルラネットワーク。
【請求項15】
前記基地局はｇＮｏｄｅＢであり、前記セルラネットワークは５Ｇ新無線（ＮＲ）無線アクセス技術（ＲＡＴ）セルラネットワークである、請求項１３に記載のダウンリンクデータ伝送をスケジューリングするセルラネットワーク。
【請求項16】
複数の基地局を含み、前記複数の基地局のそれぞれは、その基地局の機能を実行するように構成された、請求項１５に記載のダウンリンクデータ伝送をスケジューリングするセルラネットワーク。
【請求項17】
前記基地局は、前記スケジューリング決定に基づいて、データを前記複数のＵＥに送信するようにさらに構成された、請求項１３に記載のダウンリンクデータ伝送をスケジューリングするセルラネットワーク。
【請求項18】
前記スケジューリングマトリクスの各行は、複数の物理リソースブロック（ＰＲＢ）のＰＲＢに対応し、前記スケジューリングマトリクスの各列は、前記複数のＵＥのＵＥに対応し、
前記複数のＰＲＢの各ＰＲＢは、前記複数のキャリアコンポーネントのうちの１つに対応する、
請求項１３に記載のダウンリンクデータ伝送をスケジューリングするセルラネットワーク。
【請求項19】
前記基地局は、前記複数の要素のうちの最大値を有する前記スケジューリングマトリクスの前記複数の要素の要素を特定し、
前記要素に対応する前記複数のＵＥのＵＥについて、前記要素に対応する前記複数のＰＲＢのＰＲＢを割り当てる
ようにさらに構成された、請求項１８に記載のダウンリンクデータ伝送をスケジューリングするセルラネットワーク。
【請求項20】
前記基地局は、前記ＰＲＢが割り当てられた前記ＵＥへのデータ伝送のために、追加ＰＲＢが必要とされないと判定し、
前記ＵＥへのデータ伝送のために、前記追加ＰＲＢが必要とされないと判定したことに応答して、前記スケジューリングマトリクス内の前記ＵＥについての他の全エントリを削除する
ようにさらに構成された、請求項１９に記載のダウンリンクデータ伝送をスケジューリングするセルラネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願へのクロスリファレンス
本特許出願は、２０１９年８月１６日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ａｃｒｏｓｓ ａ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ」という名称の米国仮特許出願第６２／８８８，００１号に対する優先権を主張する２０１９年１１月８日に出願された「ＤＯＷＮＬＩＮＫ ＳＣＨＥＤＵＬＩＮＧ ＡＣＲＯＳＳ Ａ ＣＥＬＬＵＬＡＲ ＣＡＲＲＩＥＲ ＡＧＧＲＥＧＡＴＩＯＮ」という名称の米国非仮特許出願第１６／６７８，９７４号に対する優先権を主張するものであり、その開示全体が全ての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
本特許出願は、２０１９年８月１６日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ａｃｒｏｓｓ ａ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ」という名称の米国仮特許出願第６２／８８８，００１号に対する優先権を主張する２０１９年１１月８日に出願された「ＤＯＷＮＬＩＮＫ ＳＣＨＥＤＵＬＩＮＧ ＡＣＲＯＳＳ Ａ ＣＥＬＬＵＬＡＲ ＣＡＲＲＩＥＲ ＡＧＧＲＥＧＡＴＩＯＮ」という名称の米国非仮特許出願第１６／６７８，９７４号に対する優先権を主張するものであり、その開示全体が全ての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
無線デバイスと基地局との間でデータ伝送をスケジューリングする際、セルラネットワークの効率全体の増大を図って、物理リソースブロックなどの通信リソースが割り当てられ得る。さらに、異なる無線デバイスがデータをセルラネットワークに伝送する機会が与えられるように、スケジューリングは公平に実行される必要があり得る。本明細書で詳述される実施形態は、効率的にユーザ機器にわたってスペクトルを割り当てるための構成に焦点が当てられる。
【発明の概要】
【0003】
様々な実施形態が、基地局からユーザ機器（ＵＥ）へのデータ伝送をスケジューリングするための方法に関して説明される。いくつかの実施形態では、基地局からユーザ機器（ＵＥ）へのデータ伝送をスケジューリングするための方法が説明される。方法は、セルラネットワークによって、複数のＵＥに対応し得る複数のチャンネル品質指示子（ＣＱＩ）値を決定することを含み得る。複数のＵＥの各ＵＥについて、複数のＣＱＩ値のＣＱＩ値は、キャリアアグリゲーションを構成し得る複数のキャリアコンポーネントのキャリアコンポーネント毎に決定され得る。方法は、セルラネットワークによって、複数のＵＥの各ＵＥについての平均データ転送速度を決定することを含み得る。方法は、セルラネットワークのスケジューラシステムによって、決定された複数のＣＱＩ値に基づく複数の瞬間データ転送速度を記憶する複数の要素を含むスケジューリングマトリクスを作成することを含み得る。方法は、セルラネットワークのスケジューラシステムによって、複数の平均データ転送速度に基づき得る複数の瞬間データ転送速度を修正することによって、スケジューリングマトリクスの複数の要素の各要素を正規化することを含み得る。複数の平均データ転送速度の各平均データ転送速度は、複数の要素の要素にマッピングされた複数のＵＥのＵＥに対応し得る。方法は、スケジューラによって、正規化スケジューリングマトリクスに基づいて複数のＵＥについてスケジューリング決定を行うことを含み得る。
【0004】
そのような方法の実施形態は、以下の特徴のうちの１つ又は複数を含み得る。方法は、スケジューリング決定に基づいて、セルラネットワークの基地局によって、データを複数のＵＥへ送信することをさらに含み得る。ＵＥとの通信のために、セルラネットワークは５Ｇ新無線（ＮＲ）無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用し得る。スケジューリングマトリクスの各行は、複数の物理リソースブロック（ＰＲＢ）のＰＲＢに対応し得る。スケジューリングマトリクスの各列は、複数のＵＥのＵＥに対応し得る。複数のＰＲＢの各ＰＲＢは複数のキャリアコンポーネントのうちの１つに対応し得る。スケジューリングマトリクスの各行について、行の対応ＵＥがキャリアコンポーネント上の基地局からの通信範囲外であり得る複数のキャリアコンポーネントのキャリアコンポーネントに対応するエントリを削除する。スケジューリングマトリクスの各行について、行の対応ＵＥが割り当てられ得る１つ又は複数のアクティブ帯域幅部分（ＢＷＰ）外にあり得る複数のＰＲＢのうちのＰＲＢに対応し得るエントリを削除する。複数のＵＥの各ＵＥについて、複数のキャリアコンポーネントの各キャリアコンポーネント及びＵＥに対応し得る複数のＣＱＩ値のＣＱＩ値は、平均データ転送速度を計算するために使用され得る。方法は、スケジューラシステムによって、複数の要素のうちの最大値を有し得るスケジューリングマトリクスの複数の要素の要素を特定することをさらに含み得る。方法は、要素に対応し得る複数のＵＥのＵＥについて、要素に対応し得る複数のＰＲＢのＰＲＢを割り当てることをさらに含み得る。方法は、ＰＲＢが割り当てられ得るＵＥへのデータ伝送のために、追加ＰＲＢが必要とされない場合があると判定することをさらに含み得る。方法は、ＵＥへのデータ伝送のために、追加ＰＲＢが必要とされない場合があると判定したことに応答して、スケジューリングマトリクス内のＵＥについての他の全エントリを削除することをさらに含み得る。方法は、ＰＲＢが割り当てられ得るＵＥへのデータ伝送のために、追加ＰＲＢが必要とされる場合があると判定することをさらに含み得る。方法は、ＵＥへのデータ伝送のために、追加ＰＲＢが必要とされる場合があると判定したことに応答して、スケジューリングマトリクス内のＵＥにマッピングされた他の全要素についてのデータ転送速度を更新することをさらに含み得る。データ転送速度を更新することは、ＵＥにマッピングされた他の全要素の大きさを減少させることを含み得る。
【0005】
いくつかの実施形態では、ダウンリンクデータ伝送をスケジューリングし得るセルラネットワークが説明される。ネットワークは、スケジューラシステムを含み得る基地局を含み得る。基地局は、複数のＵＥに対応し得る複数のチャンネル品質指示子（ＣＱＩ）値を決定するように構成され得る。複数のＵＥの各ＵＥについて、複数のＣＱＩ値のＣＱＩ値は、キャリアアグリゲーションを構成し得る複数のキャリアコンポーネントの各キャリアコンポーネントについて決定され得る。基地局は、複数のＵＥの各ＵＥについての平均データ転送速度を決定するように構成され得る。基地局は、複数の瞬間データ転送速度を記憶する複数の要素を含むスケジューリングマトリクスを作成するように構成され得る。基地局は、複数の平均データ転送速度に基づいて複数の瞬間データ転送速度を修正することによって、スケジューリングマトリクスの複数の要素の各要素を正規化するように構成され得る。複数の平均データ転送速度の各平均速度は、複数の要素の要素にマッピングされた複数のＵＥのＵＥに対応し得る。基地局は、正規化スケジューリングマトリクスに基づいて複数のＵＥについてスケジューリング決定を行うように構成され得る。
【0006】
そのようなネットワークの実施形態は、以下の特徴のうちの１つ又は複数を含み得る。セルラネットワークは、複数のＵＥをさらに含み得る。基地局はｇＮｏｄｅＢでもよく、セルラネットワークは５Ｇ新無線（ＮＲ）無線アクセス技術（ＲＡＴ）セルラネットワークでもよい。セルラネットワークは複数の基地局を含んでもよく、複数の基地局のそれぞれは、その基地局の機能を実行するように構成され得る。基地局は、スケジューリング決定に基づいて、データを複数のＵＥに送信するようにさらに構成され得る。スケジューリングマトリクスの各行は、複数の物理リソースブロック（ＰＲＢ）のＰＲＢに対応し得る。スケジューリングマトリクスの各列は、複数のＵＥのＵＥに対応し得る。複数のＰＲＢの各ＰＲＢは、複数のキャリアコンポーネントのうちの１つに対応し得る。基地局は、複数の要素のうちの最大値を有し得るスケジューリングマトリクスの複数の要素の要素を特定するようにさらに構成され得る。基地局は、要素に対応し得る複数のＵＥのＵＥについて、要素に対応し得る複数のＰＲＢのＰＲＢを割り当てるようにさらに構成され得る。基地局は、ＰＲＢが割り当てられ得るＵＥへのデータ伝送のために、追加ＰＲＢが必要とされない場合があると判定するようにさらに構成され得る。基地局は、ＵＥへのデータ伝送のために、追加ＰＲＢが必要とされない場合があると判定したことに応答して、スケジューリングマトリクス内のＵＥについての他の全エントリを削除するようにさらに構成され得る。
【0007】
様々な実施形態の特性及び利点のさらなる理解は、以下の図面を参照することによって実現され得る。添付図面において、類似の構成要素又は特徴は同一の参照符号を有する場合がある。さらに、同一の種類の様々な構成要素は、参照符号の後にダッシュを付し、その後に類似の構成要素を区別する第２の符号を付すことによって区別され得る。本明細書において第１の参照符号のみが使用されている場合、その記載は、第２の参照符号にかかわらず同一の第１の参照符号を有する類似の構成要素のいずれかに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】キャリアアグリゲーション（ＣＡ）を形成する複数のキャリアコンポーネント（ＣＣ）の実施形態を示す図である。
【図2】比例公平なスケジューリングを実行可能なセルラシステムの実施形態を示す図である。
【図3】スケジューリングを行うための方法の実施形態を示す図である。
【図4】スケジューリングマトリクスの実施形態を示す図である。
【図5】正規化スケジューリングマトリクスを使用して、どのようにスケジューリング決定が行われるかの方法の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
図１は、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）を形成する複数のキャリアコンポーネント（ＣＣ）の実施形態１００を示す図である。セルラネットワークキャリアは、連続していないスペクトルの様々な部分に対する権利を有し得る。例えば、スペクトルの様々な部分に対する権利は、時間の経過にともなって様々なソースから取得され得る。実施形態１００において、キャリアコンポーネント１０１－１、キャリアコンポーネント１０１－２、及びキャリアコンポーネント１０１－３という３つのキャリアコンポーネントが存在する。これらのキャリアコンポーネントは帯域幅が異なり得る。例えば、ＣＣ１０１－１はＣＣ１０１－２よりも大きな帯域幅を有し得る。セルラネットワークキャリアは、ＣＣ１０１－１とＣＣ１０１－２との間、又はＣＣ１０１－２とＣＣ１０１－３との間で周波数を使用することを許可されていない場合がある。
【0010】
ＣＣ１０１は、幅広い範囲の周波数にわたって広がり得る。例えば、ＣＣ１０１－１はおよそ６００ＭＨｚを中心とすることが可能であり、ＣＣ１０１－２はおよそ８００ＭＨｚを中心とすることが可能であり、ＣＣ１０１－３はおよそ１．９ＧＨｚを中心とすることが可能である。基地局（ＢＳ）と各ＣＣのユーザ機器（ＵＥ）との間の信号強度は、ＵＥとＢＳとの間の距離及び障害物に起因して、ＢＳに関連したＵＥのロケーションに基づいて変化し得ることが予想され得る。例えば、ＵＥは、周波数に対するパス損失依存性に起因して、ＣＣ１０１－３よりＣＣ１０１－１におけるＢＳから大きな信号強度を経験し得る。一般的に、周波数が高いほど、パス損失が大きくなる。本明細書で詳述される実施形態は、ＣＡ全体にわたるＢＳとＵＥとの間の通信をスケジューリングするための公平且つ比例な構成に焦点が当てられる。
【0011】
実施形態１００は３つのＣＣを示すが、この数は例に過ぎないことを理解されるべきである。ＣＣの数の増減が可能であり、例えば、Ｒｅｐ－１５ＮＲは、１６個までのキャリアコンポーネントのキャリアアグリゲーションをサポートし得る。いくつかの実施形態では、単一のＣＣのみが存在してもよい。他の実施形態では、２、４、５、６、又はそれ以上のＣＣが存在してもよい。さらに、個々のＣＣの帯域幅は異なってもよく、例えば、５Ｇ ＮＲセルラネットワークの場合、各ＣＣの帯域幅は１００ＭＨｚまででもよく、総キャリアアグリゲーション帯域幅は１ＧＨｚまででもあり得る。
【0012】
図２は、比例公平なスケジューリングを実行可能なセルラシステム２００の実施形態を示す図である。セルラシステム２００は、ＵＥ１１０と、基地局タワー１２０と、ｇＮｏｄｅＢ１３０と、５Ｇコアネットワーク１４０とを含み得る。ＢＳタワー１２０及びｇＮｏｄｅＢ１３０はまとめてＢＳと呼ばれ得る。セルラシステム２００は５Ｇ及びｇＮｏｄｅＢを指す一方、本明細書で詳述される実施形態は、ｇＮｏｄｅＢの代わりにｅＮｏｄｅＢを使用する４Ｇロングタームエボリューション（ＬＴＥ）セルラネットワークなどの他の種類のセルラネットワークに適用可能である。セルラシステム２００は、５Ｇ新無線（ＮＲ）無線アクセス技術（ＲＡＴ）にしたがって動作する。他の実施形態では、３Ｇ、４Ｇロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、又は何らかの他のＲＡＴなどの異なるＲＡＴが使用され得る。いくつかの実施形態では、５Ｇネットワークは発展型パケットコア（ＥＰＣ）を使用してもよい。基地局タワー１２０からＵＥ１１０への通信はスケジューリングされ得る。様々な物理リソースブロック（ＰＲＢ）は、通信のためにＣＡの複数のＣＣにわたって利用可能であり得る。各ＰＲＢは、ＣＣ内の特定の周波数においてタイムスロットを定義し得る。所与のＣＣ上で利用可能なＰＲＢの数は、ＣＣの帯域幅及びＣＣのサブキャリア間隔（ＳＣＳ）に依存する。
【0013】
ＵＥ１１０は、セルラシステム２００のＲＡＴにしたがって通信可能な様々な形態の無線デバイスであることが可能である。例えば、ＵＥ１１０は、スマートフォン、無線モデム、セルラフォン、ラップトップコンピュータ、及び無線アクセスポイント（ＡＰ）などであることが可能である。ＢＳタワー１２０から受信されたデータに応答して、各ＵＥは、信号強度測定を実行し得る。チャンネル品質指示子（ＣＱＩ）は、ダウンリンク（ｇＮＢからＵＥへ）チャンネル品質を表す指標値であり得る。ＣＱＩは、ＵＥとＢＳとの間で達成され得る特定のデータ転送速度を示す。ＣＡの異なるＣＣは異なる周波数にあるため、ＣＡの異なるＣＣにおけるＰＲＢのためのＣＱＩは異なり得る。したがって、状況によっては、ＣＡのあるＣＣで、他のＣＣよりも高い、又は低いデータ転送速度が実現可能である。さらに、大帯域幅を有するＣＣの場合は特に、同一のＣＣ内のＵＥについてＣＱＩが変化することは可能であり得る。例えば、ＣＱＩは、ＣＣの帯域幅の上端付近よりもＣＣの帯域幅の下端付近の方が高くなり得る。
【0014】
図２に図示された実施形態において、セルラネットワークのＲＡＴは５Ｇ ＮＲである。したがって、ＢＳは、ｇＮｏｄｅＢ（ｇＮＢ）を含む。他の実施形態では、ＢＳは、ＵＥとの通信を制御するための異なるシステムを含み得る。例えば、４Ｇ ＬＴＥセルラネットワークにおいて、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）がｇＮＢの代わりに使用され得る。図示された実施形態において、ｇＮｏｄｅＢ１３０は、ＣＱＩ測定結果収集コンポーネント１３１と、スケジューラ１３２とを含む。他の種類の無線ネットワークの場合、これらのコンポーネントはＢＳの一部でもよく、又はコア無線ネットワークの一部でもよい。セルラシステム２００では、スケジューラ１３２はｇＮＢ１３０によって実行されるが、他の実施形態において、５Ｇコアネットワーク１４０のコンポーネントがスケジューリングタスクを実行することが可能であり得る。
【0015】
ＣＱＩ測定結果収集コンポーネント１３１は、ＵＥ１１０からＣＱＩ測定結果を受信し、受信したＣＱＩ測定結果を記憶し得る。各ＰＲＢデータ伝送は少なくともいくつかの基準信号を有するため、ＵＥは、ＣＱＩ測定結果を得るために基準信号の品質を測定できる。したがって、ＣＱＩ測定結果は、ＢＳからのＰＲＢ上でデータがＵＥによって事前に受信されたＰＲＢのダウンリンクチャンネル品質を示す。所与のＵＥについてのこれらの受信ＣＱＩから、スケジューラ１３２は、ＣＡ全体にわたる各ＵＥのＣＱＩを考慮に入れた比例公平なスケジュールを作成できる。他の実施形態では、ＣＱＩ測定結果を使用するのではなく、信号強度又はチャンネル品質の何らかの他の標示が使用され得る。スケジューラ１３２は、個々のＣＣで各ＵＥによって経験されたチャンネル品質に基づいて、ＣＡにわたるデータ伝送のためのスケジュールを作成する。図３に関連して、どのようにスケジューラ１３２が機能するかの詳細が説明される。スケジューラ１３２及びＣＱＩ測定結果収集コンポーネント１３１の機能は、１つ又は複数のプロセッサ及び１つ又は複数の非一時的プロセッサ可読媒体を使用して実行され得る。
【0016】
スケジューラ１３２は、１つ又は複数の専用又は汎用プロセッサを含み得る。そのような専用プロセッサは、本明細書で詳述される機能を実行するように特別に設計されたプロセッサを含み得る。そのような専用プロセッサは、本明細書で詳述される機能を実行するように物理的及び電気的に構成された汎用コンポーネントであるＡＳＩＣ又はＦＰＧＡでもよい。そのような汎用プロセッサは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、又はソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などの１つ又は複数の非一時的プロセッサ可読媒体を使用して記憶された専用ソフトウェアを実行し得る。
【0017】
図２において、単一のｇＮｏｄｅＢが図示される。セルラネットワークでは、多数のｇＮｏｄｅＢ、又はより一般的には基地局が存在し得る。各ＢＳは、ＢＳの一部としてローカルに組み込まれた、又はＢＳと通信するシステムの一部である、それ自体のスケジューラを有し得る。例えば、ｇＮｏｄｅＢが、ある地理的領域に分散された複数の基地局タワーと通信することが可能であってもよい。したがって、スケジューラ１３２が複数の基地局タワーのためのスケジューリングを管理可能でもよい。
【0018】
様々な方法が、図１及び図２に関連して詳述された実施形態及びシステムを使用して実行され得る。図３は、スケジューリングのための方法３００の実施形態を示す図である。方法３００は、５Ｇ ＮＲ ＲＡＴセルラネットワークのｇＮＢ又は４Ｇ ＬＴＥ ＲＡＴセルラネットワークのｅＮＢなどの基地局のコンポーネントによって実行され得る。具体的には、方法３００のブロックは、図２のＣＱＩ測定結果収集コンポーネント１３１及びスケジューラ１３２によって実行され得る。
【0019】
ブロック３０５で、ＣＱＩは、ＢＳと通信しているＵＥからＢＳによって受信されてもよい。このＣＱＩは、基地局（例えば、ｇＮＢ）によって受信され、記憶されてもよい。各ＣＱＩは、ＵＥが事前にデータを受信した特定のリソースブロックに関する品質を示し得る。複数のＣＱＩは、各ＵＥから受信され、そのＵＥ毎に記憶されてもよい。例えば、データが事前にＵＥについて送信されたＰＲＢ毎に、個別のＣＱＩが受信され得る。ＵＥがＣＡの各ＣＣにわたってデータを受信した場合、ＣＡの各ＣＣに関するチャンネル品質を表す少なくとも１つのＣＱＩが記憶され得る。ＵＥがＣＣ毎にアクティブな帯域幅部分（ＢＷＰ）を割り当てられているため、特定のＵＥについてＣＱＩ値が利用可能でないＰＲＢが存在し得る。いくつかの実施形態では、特定のＣＣについて、最近のＣＱＩ又は最近のＣＱＩの平均のみが記憶されてもよい。他の実施形態では、ＣＣ内のＰＲＢ毎など、複数のＣＱＩがＵＥ毎に記憶されてもよい。所与のＣＣについて複数のＣＱＩを記憶することによって、ＣＣの帯域幅で発生するチャンネル品質のばらつきを考慮に入れることが可能となり得る。例えば、ＵＥは、ＣＣの高周波数部分と比較して、低周波部分において異なるチャンネル品質を経験する場合がある。
【0020】
ＣＱＩデータがブロック３０５で読み込まれる前、又は読み込まれている間、又はその後に実行され得るブロック３１０で、平均データ伝送速度であり得る過去データ伝送速度が、ＵＥ毎にスケジューラによって計算され得る。したがって、単一の過去データ伝送速度がＵＥ毎に計算され得る。過去データ伝送速度ｒｎ（ｔ）は、以下の式１において表される指数フィルタによって計算され得る。
【数1】
【0021】
式１において、ｎはｎ番目のＵＥを示し、ｔはスケジューリングが実行された現在の時間を示す。したがって、ｒｎ（ｔ－１）は、直前のスケジューリング時間における過去データ伝送速度を表す。したがって、スケジューラは、ＵＥ毎の平均データ伝送速度を記憶してもよく、又は記憶された平均データ伝送速度へアクセス可能でもよい。Ｔは指数フィルタの時定数を表す。いくつかの実施形態では、Ｔの値は、３と５との間でもよい。式１が指数フィルタを使用して平均データ伝送速度を計算し得る１つの可能な手法を提供するが、過去データ伝送速度を求めるために、他の様々なフィルタリング方法が使用されることが可能である。
【0022】
Ｒｎ（ｔ）は、スケジューリング時間ｔにおけるＵＥｎの瞬間速度を表す。Ｒｎ（ｔ）は、特定のＰＲＢについて決定されたＣＱＩに基づく。ＣＱＩに基づいて、ＰＲＢにおけるデータビット数が変化する。ＰＲＢの一部として伝送されたシンボルの総数は同一のままである一方、チャンネル品質が高まると、誤り訂正と比較してＰＲＢにおいてデータに割り当てられ得るシンボルの比率が増加する。したがって、異なるＰＲＢについて、事前に測定されたＣＱＩ値に基づいて、個別のＲｎ（ｔ）値が算出され得る。
【0023】
計算された値ｒｎ（ｔ）は、スケジューラによって記憶され得る。次の時間間隔におけるスケジューリングについては、ｒｎ（ｔ）がｒｎ（ｔ－１）として使用され得る。
【0024】
ブロック３１５で、スケジューリングマトリクスが作成され得る。スケジューリングマトリクスは、ＣＡの各ＰＲＢ及びＢＳに接続されたＵＥに対応するエントリが存在するように作成され得る。ＰＲＢはＣＡ全体にわたって広がっているため、スケジューリングマトリクスは、ＣＡのＣＣ毎のＰＲＢを含む。いくつかの実施形態では、スケジューリングマトリクスの各行は、異なるＵＥに対応する。（他の実施形態では、スケジューリングマトリクスの各列が異なるＵＥに対応する）。各列は異なるＰＲＢに対応し得る。したがって、列はＣＡの異なるＣＣ上のＰＲＢに対応する。（他の実施形態では、異なる行が異なるＰＲＢに対応し得る）。したがって、スケジューリングマトリクス内の各エントリは、特定のＵＥ及びＰＲＢに対応する。図４は、スケジューリングマトリクスの実施形態４００を示す図である。スケジューリングマトリクス４０１は、Ｎ個のＵＥ及びＭ個のＰＲＢについてのエントリを有する。各エントリの値Ｒは、ＣＱＩに依存するＵＥの瞬間ダウンリンクデータ伝送速度を表す。したがって、ＰＲＢｍ上で送信するＵＥｎの瞬間速度はＲｎｍ（ｔ）である。
【0025】
ブロック３２０で、スケジューリングマトリクスにおいて行が存在するＵＥ毎に、ＵＥがＰＲＢと関連付けられたキャリアコンポーネント上でデータを受信できない場合、マトリクス要素がゼロに設定される。例えば、ＵＥがＢＳから遠いほど、高周波数のＣＣが通信のために使用される十分な信号強度を有さない場合がある。
【0026】
さらに、又は若しくは、ＵＥが所与のＣＣを使用して通信できる可能性があるにもかかわらず、ＵＥがＣＣの一部のみを使用することが許可されている場合がある。各ＵＥは、そのＵＥによって使用されることに適した、又は１つ又は複数のＣＣ全体を使用から潜在的に除外する各ＣＣの部分を定義するアクティブＢＷＰ定義が提供されている場合がある。例えば、ＣＡが３つのＣＣを含む場合、各ＵＥは、アップリンク通信のための３つのアクティブＢＷＰ定義、ダウンリンク通信のための３つのアクティブＢＷＰ定義を有し得る。ブロック３２５で、スケジューリングマトリクスにおいて行が存在するＵＥ毎に、ＣＡの各ＣＣ上のＵＥのアクティブダウンリンクＢＷＰ内にないＰＲＢについて、スケジューラによってマトリクス要素がゼロに設定される。
【0027】
ブロック３３０で、ダウンリンクを介したＵＥへの伝送のためのデータ保留が全くないとスケジューラが判定するＵＥ毎に、そのＵＥについての全エントリがゼロに設定される。したがって、ＵＥへのデータ転送が保留されていない場合、そのＵＥに対応するスケジューリングマトリクスのエントリの行全体の各エントリはゼロに設定される（又は、他の方法で無視される）。ブロック３２０～３３０の動作順序は、あらゆる順序で実行されることが可能である。
【0028】
ブロック３３５で、スケジューリングマトリクスの各エントリは、正規化され得る。ブロック３３５によって、スケジューリングマトリクスはスパースでもよく、これは要素のうちの多くがゼロであることを意味する。ブロック３３５の正規化プロセスは、結果として、スケジューリングマトリクス内のゼロに設定されたエントリを変化させない。むしろ、ＵＥ毎に、スケジューリングマトリクス内の非ゼロのエントリが、ＵＥの平均データ転送ビットレートに基づいて調節される。この正規化は、正規化スケジューリングマトリクス４０２に反映され、各エントリはαＮで表される平均データ転送ビットレートｒＮ（ｔ－１）によって除算される。ブロック３３５の正規化プロセスは、スケジューリングを比例公平にする上で役立ち得る。すなわち、瞬間転送速度が小さい数によって除算されることによって、比較的低データ転送速度を以前有していたＵＥが、比較的高データ転送速度を以前有していたＵＥよりも優先される。初期状態で、全βＮ値はゼロである。βＮの算出に関するさらなる詳細が図５に関連して提供される。
【0029】
ブロック３４０で、スケジューリングマトリクスが正規化されると、１）ＢＳからＵＥへ送信されるデータの保留を有するＵＥのみ、２）信号強度及びＢＷＰ定義に基づいてＵＥが受信可能なＣＣ内に存在するＰＲＢ、及び３）ＵＥのアクティブダウンリンクＢＷＰ定義のうちの１つの範囲、について正規化エントリが存在するスパースなマトリクスが存在する。このスケジューリングマトリクス内の他の全エントリはゼロに設定される。
【0030】
方法３００にしたがって作成された上記のような正規化スケジューリングマトリクスの例が表１に示される。
表１
【表1】
【0031】
表１において、６つのＵＥ及び６つのＰＲＢについての例示のスケジューリングマトリクスが示されている。現実の実施例では、ＵＥ及びＰＲＢの数は非常に多くなる可能性があることを理解されたい。しかし、より少ない数のＵＥ、より少ない数のＰＲＢ、又はその両方が存在することも可能である。表１は、方法３００のブロック３２０、ブロック３２５、及びブロック３３０に基づく様々なエントリの削除（例えば、ゼロ設定）に起因してスパースである。一例として、ＰＲＢ６がＵＥ１について不適格なＣＣの一部であるため、ＵＥ１についてＰＲＢ６はゼロ設定される。他の例として、ＰＲＢ２がＰＲＢ２の存在するＣＣのためのＢＷＰ定義外にあるため、ＰＲＢ２はＵＥ４についてゼロ設定される。この例を続けると、ＵＥ２及びＵＥ５がＢＳから受信されるデータを全く有さないため、ＵＥ２及びＵＥ５についての全エントリはゼロ設定される。
【0032】
図５は、正規化スケジューリングマトリクスを使用して、どのようにブロック３４０のスケジューリング決定が行われるかの方法５００の実施形態を示す図である。方法５００は、５Ｇ ＮＲ ＲＡＴセルラネットワークのｇＮＢ又は４Ｇ ＬＴＥ ＲＡＴセルラネットワークのｅＮＢなど、基地局のコンポーネントによって実行され得る。具体的には、方法５００のブロックは、図２のスケジューラ１３２によって実行され得る。方法５００の全ては、方法３００のブロック３４０の一部として実行されてもよく、又は何らかの他の方法にしたがって作成されたスケジューリングマトリクスを使用して実行されてもよい。
【0033】
ブロック５０５で、スケジューリングマトリクス内で最大値を有するいずれかの行又は列の要素が選択される。この要素はＵＥ（例えば、行毎）及びＰＲＢ（例えば、列毎）にマッピングされる。ブロック５１０で、最大値にマッピングされたＰＲＢは、最大値にマッピングされたＵＥに割り当てられる。ブロック５１０は、それが特定のＵＥに割り当てられたことを示すためにそのブロックを修正することを含み得る。若しくは、特定のＰＲＢがそのＵＥに割り当てられたことを示す個別の表又はデータ記憶構成が作成され得る。
【0034】
ＰＲＢがここで割り当てられ、いずれかのＰＲＢが所与の時間において単一のＵＥのみ割り当てられることが可能であるため、マトリクスにおけるそのＰＲＢについての他の全エントリは、例えばブロック５１５でゼロに変換するなどによって削除されるか、又は他の方法で削除される。例えば、表１の例に戻って参照すると、表２において、要素（ＵＥ３、ＰＲＢ３）は、最大値を有すると判定される。したがって、ＰＲＢ３はＵＥ３に割り当てられる。表１の修正版である表２は、ＰＲＢ３に対応する行の他のエントリがゼロ設定されたことを反映する。
表２
【表2】
【0035】
ブロック５２０で、ブロック５１０でＰＲＢが割り当てられたＵＥがそのＵＥについて送信されるデータのために追加のＰＲＢを必要としているかが判定される。例えば、ダウンリンクを介してそのＵＥへ送信されるデータ量は単一のＰＲＢ内に収まり得る。若しくは、より多くのデータ量について、１つ又は複数の追加ＰＲＢが必要とされる場合がある。追加のＰＲＢが必要ない場合、方法５００はブロック５２５に進む。ブロック５２５で、そのＵＥについての少なくとも他の全エントリが、その値をゼロに変換するなどによって削除される。したがって、そのＵＥについての行全体が全てゼロに変換されることが可能である。その後、方法５００はブロック５３５に進む。
【0036】
ブロック５２０で、そのＵＥについてのダウンリンク伝送のために１つ又は複数の追加ＰＲＢが必要とされる場合、方法５００がブロック５３０に進む。ブロック５３０で、スケジューリングマトリクスにおけるＵＥの（ダウンリンク）データ転送速度が更新される。αＮが平均データ転送速度を反映する一方、βＮは現在のスケジューリングプロセス中にＵＥについて割り当てられたデータ転送ビットレートを反映する。合計すると、αＮ＋βＮはＵＥのデータ転送ビットレートを表し得る。スケジューリングプロセス中により多くのＰＲＢが特定のＵＥに割り当てられると、そのＵＥに現時点で割り当てられている転送ビットレートを反映するために、βＮの値は増加される。したがって、βＮが増加すると、スケジューリングマトリクス内の対応要素の値の大きさが減少し得る。その更新を実行するために、ＰＲＢに割り当てられたＵＥに対応する各エントリのβＮは、割り当てられたＰＲＢ上でＵＥについて送信されるデータ伝送速度を反映するために更新される。したがって、βＮはＵＥによってＰＲＢ（又はＣＣ）上で事前に測定されたＣＱＩに依存する。スケジューリングマトリクス中のＵＥのエントリを調節するためにβＮを使用することは、ＵＥの値の大きさが減少され、したがって他のＰＲＢの後続の割当て中に選択される可能性が低いため、ＵＥの行の各値のドミネータを増加し、他のＵＥと比較してそのＵＥの優先度を下げる効果を有する。
【0037】
表１及び表２の上記例を継続して参照して、追加ＰＲＢを必要とするＵＥ３について追加データが送信される必要があると仮定すると、ＵＥ３に対応する他のエントリは、そのβＮの値が更新される。βＮの更新値は、ＰＲＢ３を使用して発生するデータ転送ビットレートを反映する。表３は、そのような実行された更新を反映する。
表３
【表3】
【0038】
ＰＲＢ３が最初に割り当てられたＰＲＢである場合、他の全ＵＥについてのβの値は依然としてゼロとなり得る。β３の値が更新されることによって、ＵＥ３についての列の値は再計算され、その結果として各値が減少し、それによってそれらの値のうちの１つが割当てのための次に大きい値となる可能性を下げる。
【0039】
ブロック５３５で、スケジューラによって、１つ又は複数の追加ＰＲＢがまだ割り当てられていないかに関する判定がなされる。１つ又は複数の追加ＰＲＢがまだ割り当てられていない場合、方法５００はブロック５０５に戻る。ブロック５０５で、修正されたスケジューリングマトリクス中の最大値を有する現在の要素が特定され、ブロック５０５～５３０が繰り返される。表３の例に戻ると、ＰＲＢ３のみが割り当てられている。したがって、方法５００は、ＰＲＢ１、ＰＲＢ２、ＰＲＢ４、ＰＲＢ５、及びＰＲＢ６が割り当てられるまで繰り返し得る。したがって、表１～表３のこの例では、方法５００の５回の反復が実行され得る。表１～表３の例では、ＰＲＢが列を割り当てられ、ＵＥが行を割り当てられるように、表が回転されることが可能であることを理解されたい。
【0040】
ブロック５３５で割り当てられていない追加ＰＲＢがないと判定された場合、方法５００はブロック５４０に進み得る。ブロック５４０で、スケジューリングが完了し、様々なＵＥへのダウンリンクデータ転送は、方法５００の実行中に行われた割当てにしたがって、ＢＳによって実行され得る。
【0041】
上述した方法、システム、及び装置は例である。様々な構成が、必要に応じて様々な手続き又は構成要素を省略、置換、又は追加してもよい。例えば、代替の構成において、方法は、上述した順序と異なる順序で実行されてもよく、及び／又は様々な段階が追加、省略、及び／又は組み合わされてもよい。さらに、特定の構成に関して説明した特徴は、様々な他の構成において組み合わされてもよい。その構成の異なる態様及び要素が同様に組み合わされてもよい。また、技術は進化するものであり、したがって要素の多くは例であり、本開示の範囲又は特許請求の範囲を限定しない。
【0042】
例示の構成（実施例を含む）の十分な理解を実現するために、本明細書において具体的な詳細が示されている。しかし、構成は、それらの具体的な詳細なしで実践され得る。例えば、よく知られている回路、プロセス、アルゴリズム、構造、及び技法は、構成を不明瞭とすることを避けるために、不要な詳細なく示されている。本明細書は、例示の構成のみを提示しており、特許請求の範囲、適用可能性、又は構成を限定しない。むしろ、構成の上記説明は、当業者に、上述した技法を実施するための実現説明を提供する。本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、要素の機能及び構成について様々な変更がなされてもよい。
【0043】
また、構成は、フロー図又はブロック図として図示されるプロセスとして説明されてもよい。それぞれは、順次プロセスとして動作を説明する場合があるが、動作の多くは並列又は同時に実行可能である。加えて、動作の順序は並び替えられてもよい。プロセスは、図に含まれていない追加ステップを有してもよい。さらに、方法の実施例は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、又はこの組み合わせによって実施されてもよい。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、又はマイクロコードにおいて実施された場合、その必要なタスクを実行するプログラムコード又はコードセグメントは、記憶媒体などの非一時的コンピュータ可読媒体に記憶されてもよい。プロセッサが上述のタスクを実行してもよい。
【0044】
いくつかの例示の構成について説明したが、本開示の趣旨から逸脱することなく、様々な修正、代替の構造、及び同等物が使用されてもよい。例えば、上述した要素は、より大きなシステムの構成要素でもよく、ここで他の規則は、本発明の適用よりも優先されてもよく、又は本発明の適用を他の方法で修正してもよい。さらに、上述した要素が考慮される前、間、後に、多くのステップが実行されてもよい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【国際調査報告】