特表2016-541188(P2016-541188A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特表2016-541188無線通信システム内で無線リソースをミュートする方法およびシステム
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(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】特表2016-541188(P2016-541188A)
(43)【公表日】2016年12月28日
(54)【発明の名称】無線通信システム内で無線リソースをミュートする方法およびシステム
(51)【国際特許分類】
   H04W 16/02 20090101AFI20161205BHJP
【FI】
   H04W16/02
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】33
(21)【出願番号】特願2016-535699(P2016-535699)
(86)(22)【出願日】2013年12月2日
(85)【翻訳文提出日】2016年7月12日
(86)【国際出願番号】EP2013075262
(87)【国際公開番号】WO2015081975
(87)【国際公開日】20150611
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
(71)【出願人】
【識別番号】504161984
【氏名又は名称】ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100146835
【弁理士】
【氏名又は名称】佐伯 義文
(74)【代理人】
【識別番号】100140534
【弁理士】
【氏名又は名称】木内 敬二
(72)【発明者】
【氏名】パブロ・ソルダーティ
【テーマコード(参考)】
5K067
【Fターム(参考)】
5K067AA03
5K067BB04
5K067DD43
5K067DD47
5K067EE02
5K067EE04
5K067EE10
5K067GG08
(57)【要約】
本発明は、無線通信システムにおける少なくとも1つのネットワークノードからの送信をミュートする方法に関し、前記無線通信システムは、ユーザノードへのアクセスを提供するための複数のネットワークノード(n=1,...,N)を含む。前記無線通信システムの第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートする必要がある場合、方法は、
前記第1ネットワークノード(n)のために、少なくとも1つの第2ネットワークノード(j)に関連する第1条件に少なくとも部分的に基づいて、前記第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートするための第1時間部分(ρn)を判定するステップと、
前記第1時間部分(ρn)に基づいて、前記第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートするための第1ミューティングパターンを判定するステップとを含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線通信システム内で少なくとも1つのネットワークノードからの送信をミュートする方法であって、前記無線通信システムは、ユーザノード(UE)へのアクセスを提供する複数のネットワークノード(n=1,...,N)を備え、前記方法は、前記無線通信システムの第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートする必要がある場合、
前記第1ネットワークノード(n)について、前記第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートするための第1時間部分(ρn)を、少なくとも1つの第2ネットワークノード(j)に関連する第1条件に少なくとも部分的に基づいて判定するステップと、
前記第1時間部分(ρn)に基づいて、前記第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートするための第1ミューティングパターンを判定するステップと
を含む、方法。
【請求項2】
第2ネットワークノード(j)に関連する前記第1条件は、
前記少なくとも1つの第2ネットワークノードのサービング内の前記第1ネットワークノードに起因する干渉と、
前記第1ネットワークノードのサービスエリア内の前記少なくとも1つの第2ネットワークノードに起因する干渉と、
前記少なくとも1つの第2ネットワークノードが自身のサービスエリア内に提供するトラフィックの量および/または種類と、
前記少なくとも1つの第2ネットワークノードの送信がミュートされる時間部分と、
少なくとも1つの第2ネットワークノードのミューティングパターンと
からなる群のうちの1つ以上から少なくとも部分的に構成される、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記第1ネットワークノードが自身のサービスエリア内に保持するトラフィックの量および/または種類など、前記第1ネットワークノード(n)が提供するサービスに少なくとも部分的に基づいて、前記第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートするための前記第1時間部分(ρn)を判定するステップ
をさらに含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
前記第1時間部分(ρn)は第1期間(T)の割合である、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
複数の連続期間(T)に対する前記第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートするための時間部分(ρn)を判定するステップ
をさらに含む、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
前記少なくとも1つの第2ネットワークノード(j)からの送信をミュートするための第2時間部分(ρj)を判定するステップと、
前記第2時間部分(ρj)に基づいて、前記少なくとも1つの第2ネットワークノード(j)からの送信をミュートするための第2ミューティングパターンを判定するステップと
をさらに含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
前記第1時間部分および/または前記第2時間部分を判定する場合、
前記第1時間部分および/または前記第2時間部分の判定は、その他の前記第1時間部分および前記第2時間部分の判定に依存していることをさらに含む、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記第1ミューティングパターンおよび/または前記第2ミューティングパターンの判定は、その他の前記第1ミューティングパターンおよび前記第2ミューティングパターンの判定に依存していること
をさらに含む、請求項6または7に記載の方法。
【請求項9】
少なくとも1つのその他のネットワークノードのために、ミューティングパターンの判定に基づいて前記第1ミューティングパターンを判定するステップ
をさらに含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
複数のネットワークノードのために、送信および/またはミューティングパターンをミュートするための時間部分(ρn)を判定するステップをさらに含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記第1ネットワークノード(n)と少なくとも1つの第2ネットワークノード(j)との間の干渉に少なくとも部分的に基づいて、前記第1ネットワークノードからの送信をミュートするための時間部分(ρn)を判定するステップ
をさらに含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
少なくとも1つの第2ネットワークノード(j)のサービスエリア内の、前記第1ネットワークノード(n)に起因する干渉および/または少なくとも1つの第2ネットワークノード(j)におけるトラフィックに少なくとも部分的に基づいて、前記第1ネットワークノード(n)をミュートするための時間部分(ρn)を判定するステップ
をさらに含む、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
前記少なくとも1つの第2ネットワークノードが提供する1つ以上のユーザノードとの通信に少なくとも部分的に基づいて、前記第1ネットワークノードをミュートするための前記第1時間部分(ρn)を判定するステップ
をさらに含む、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
前記第1ネットワークノード(n)が提供するトラフィックの少なくとも最初の部分が前記第2ネットワークノード(j)からの送信によって干渉される場合、前記少なくとも1つの第2ネットワークノード(j)からの送信は、前記第1ネットワークノード(n)への干渉を引き起こすと見なされる、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
前記第1ネットワークノード(n)をミュートするための前記時間部分(ρn)と、前記少なくとも1つの第2ネットワークノード(j)をミュートするための前記時間部分(ρn)との関係に少なくとも部分的に基づいて、前記第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートするための前記第1時間部分(ρn)を判定するステップ
をさらに含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。
【請求項16】
1つ以上のネットワークノードからの送信が前記ネットワーク内のその他のネットワークノードに与える影響の表現に少なくとも部分的に基づいて、前記第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートするための前記第1時間部分(ρn)を判定するステップ
をさらに含む、請求項1から15のいずれか一項に記載の方法。
【請求項17】
その他のネットワークノードに対する、ネットワークノードからの送信の前記影響は、
ネットワークノード(n)からの送信に起因するネットワークノード(j)のサービスエリアへの干渉および/またはその逆への干渉の表現と、
ネットワークノード(n)からの送信に起因する、ネットワークノード(j)が提供する少なくとも1つの移動ノードへの干渉および/またはその逆への干渉の表現と、
ネットワークノード(n)からの送信に起因する、ネットワークノード(j)が提供する移動ノードの少なくとも最初の部分への干渉および/またはその逆への干渉の表現と、
ネットワークノード(n)が提供するトラフィックに起因する、ネットワークノード(j)の前記サービスエリアにおける干渉および/またはその逆への干渉の表現と、
ネットワークノード(n)の前記サービスエリアにおける動作に起因する、ネットワークノード(j)の前記サービスエリアにおける干渉および/またはその逆への干渉の表現と
の群のうちの1つ以上を含む、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記第1ネットワークノード(n)をミュートするための時間部分(ρn)を判定する場合に、
前記時間部分(ρn)の最大限度(ρn,max)を判定するステップ
をさらに含む、請求項1から17のいずれか一項に記載の方法。
【請求項19】
前記少なくとも1つの第2ネットワークノード(j)のサービスエリア内で前記第1ネットワークノード(n)によってもたらされる干渉(mj,n)に少なくとも部分的に基づいて、前記時間部分(ρn)の前記最大限度(ρn,max)を判定するステップ
をさらに含む、請求項18に記載の方法。
【請求項20】
前記時間部分(ρn)の前記最大限度(ρn,max)を、前記第1ネットワークノード(n)から要求されたサービス(mn)を表すパラメータの関数として判定するステップ
をさらに含む、請求項18または19に記載の方法。
【請求項21】
前記第1時間部分(ρn)の前記最大限度(ρn,max)は、以下の数式
【数1】
【数2】
【数3】
のうちの1つによって定義される、請求項18から20のいずれか一項に記載の方法。
【請求項22】
前記第1ネットワークノードから要求されたサービス(mn)を表すパラメータは、前記第1ネットワークノード(n)のトラフィックおよび/またはサービスエリアを表すパラメータである、請求項20から21のいずれか一項に記載の方法。
【請求項23】
前記パラメータ(mn)は、
前記第1ネットワークノード(n)が提供する移動ノードの数または平均数と、
前記第1ネットワークノード(n)の前記サービスエリア内のアクティブ移動ノードの数または平均数と、
前記第1ネットワークノード(n)の前記サービスエリアにおいて保持される前記トラフィックまたは平均トラフィックと、
前記第1ネットワークノード(n)の前記サービスエリアにおける前記トラフィックの需要または平均トラフィックの需要と
の群のうちの1つ以上によって表される、請求項22に記載の方法。
【請求項24】
パラメータmn,jは、
前記第1ネットワークノード(n)によって提供され、かつ第2ネットワークノード(j)によって干渉される移動ノードの数または平均数と、
前記第1ネットワークノード(n)のサービスエリア内にあり、かつネットワークノード(j)によって干渉されるアクティブ移動ノードの数または平均数と、
前記第1ネットワークノード(n)のサービスエリアにおいて保持され、かつネットワークノード(j)によって干渉されるトラフィックまたは平均トラフィックと、
ネットワークノード(j)によって干渉される前記第1ネットワークノード(n)のサービスエリアにおけるトラフィックの需要または平均トラフィックの需要と
の群のうちの1つ以上を表す、請求項19から23のいずれか一項に記載の方法。
【請求項25】
複数のネットワークノードの前記送信をミュートするための前記時間部分(ρn)を最適化問題によって判定するステップであって、前記最適化問題は、少なくとも第1ネットワークノードおよび第2ネットワークノードのための送信をミュートするための時間部分(ρn)を最適化し、前記ネットワークノードをそれぞれミュートするための前記時間部分を連帯して最適化する、ステップ
をさらに含む、請求項1から24のいずれか一項に記載の方法。
【請求項26】
前記最適化問題は凸最適化問題である、請求項24に記載の方法。
【請求項27】
少なくとも1つの第2ネットワークノードへシグナリングするステップおよび/またはネットワーク制御ノードとの間でシグナリングするステップであって、前記ネットワーク制御ノードが、
前記第1ネットワークノードの送信をミュートするための時間部分の最大限度を表すパラメータρn,maxと、
前記第1ネットワークノード(n)と少なくとも第2ネットワークノード(j)との相互作用の表現と、
前記第1ネットワークノードnのサービスエリアを特徴付ける係数mnと、
第2ネットワークノード(j)によって干渉されるmnの部分を表す係数mn,j
からなる群のうちの1つ以上を含む、ステップ
をさらに含む、請求項1から26のいずれか一項に記載の方法。
【請求項28】
少なくとも1つのネットワークノードによって、複数のネットワークノード(n)からの送信をミュートするための時間部分(ρn)および/または前記複数のネットワークノード(n)からの送信をミュートする場合に使用するためのミューティングパターンを判定するステップ
をさらに含む、請求項1から27のいずれか一項に記載の方法。
【請求項29】
ネットワークノード(n)からの送信をミュートするための各時間部分(ρn)は、ミュートする必要がある前記ネットワークノードによってそれぞれ判定される、請求項28に記載の方法。
【請求項30】
前記少なくとも1つのネットワークノードはネットワーク制御ノードである、請求項28に記載の方法。
【請求項31】
前記第1ミューティングパターンを、前記第1ネットワークノードからの干渉を受けている少なくとも1つのネットワークノードへシグナリングするステップ
をさらに含む、請求項1から30のいずれか一項に記載の方法。
【請求項32】
前記第1ネットワークノード(n)とは異なるネットワークノードから、
前記第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートするための前記第1時間部分(ρn)を判定するステップと、
前記第1時間部分(ρn)を前記第1ネットワークノードへシグナリングするステップと
をさらに含む、請求項1から31のいずれか一項に記載の方法。
【請求項33】
ネットワークノードの第1群のミューティングパターンをスケジューリングするステップであって、少なくとも1つのその他のネットワークノードのミューティングパターンは、ネットワークノードのためのミューティングパターンをスケジューリングする場合に考慮される、ステップ
をさらに含む、請求項1から32のいずれか一項に記載の方法。
【請求項34】
前記第1ネットワークノードをミュートするための前記判定された時間部分と、
少なくとも第2ネットワークノードをミュートするための前記判定された時間部分と、
少なくとも第2ネットワークノードの送信ミューティングパターンと、
1つ以上のネットワークノードのミューティングパターンであって、前記1つ以上のネットワークノードが前記第1ネットワークノードからの干渉を受ける、および/または前記第1ネットワークノードを干渉にさらす、ミューティングパターンと、
同時にミュートすることが予定されているネットワークノードの数と
の群のうちの1つ以上に基づいて、少なくとも第1ネットワークノードのためのミューティングパターンを判定するステップ
をさらに含む、請求項1から33のいずれか一項に記載の方法。
【請求項35】
少なくとも第1ネットワークノードおよび第2ネットワークノードのミューティングパターンを判定する場合、および、前記第1ネットワークノードおよび前記第2ネットワークノードのうち少なくとも一方が提供するサービスが、前記第1ネットワークノードおよび前記第2ネットワークノードのうちの他方が提供するサービスによって干渉される場合に、
前記ミューティングパターンが時間的に少なくとも部分的に重複しないように、前記第1ネットワークノードおよび前記第2ネットワークノードのミューティングパターンをスケジューリングするステップ
をさらに含む、請求項1から34のいずれか一項に記載の方法。
【請求項36】
前記無線システムはLTEシステムであり、前記第1時間の期間(T)は、タイムスロット、サブフレーム、無線フレームまたは複数の無線フレーム群のうち任意の群に対応している、請求項1から35のいずれか一項に記載の方法。
【請求項37】
複数のネットワークノード(n)からの送信をミュートするための時間部分(ρn)を判定するステップであって、前記時間部分が、異なるネットワークノードの異なる期間(T)のために判定される、ステップ
をさらに含む、請求項1から36のいずれか一項に記載の方法。
【請求項38】
少なくとも第2ネットワークノードのミューティングパターンを受信するステップと、
少なくとも前記第2ネットワークノードの前記ミューティングパターンに基づいて、前記第1ネットワークノードのためのミューティングパターンを判定するステップと
をさらに含む、請求項1から37のいずれか一項に記載の方法。
【請求項39】
LTEシステムである前記無線通信システムは、少なくとも下り共有データチャネル(PDSCH)を送信しないことで、前記第1ネットワークノードによる前記送信をミュートするステップ
をさらに含む、請求項1から38のいずれか一項に記載の方法。
【請求項40】
前記第1ネットワークノード(n)はチャネル内で送信し、前記第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートする前記ステップは、少なくとも1つの前記チャネル内の送信をミュートするステップを含む、請求項1から39のいずれか一項に記載の方法。
【請求項41】
前記第1ネットワークノード(n)によって送信された1つ以上のチャネル内の送信を停止することで、前記送信をミュートするステップ
をさらに含む、請求項1から40のいずれか一項に記載の方法。
【請求項42】
前記第1ミューティングパターンにおける少なくとも2つの下位部分の前記第1時間部分(ρn)をスケジューリングするステップ
をさらに含む、請求項1から41のいずれか一項に記載の方法。
【請求項43】
前記第1ネットワークノード(n)によって送信された1つ以上の送信リソースのための送信電力を低減することで、前記送信をミュートするステップ
をさらに含む、請求項1から42のいずれか一項に記載の方法。
【請求項44】
送信リソースが時間および複数の周波数リソースに分割される場合、1つ以上の前記周波数リソースをミュートするステップであって、ミュートする必要がある周波数リソースを前記第1ミューティングパターンが示す、ステップ
をさらに含む、請求項1から43のいずれか一項に記載の方法。
【請求項45】
処理手段によって実行される場合に、前記処理手段に請求項1から44のいずれか一項に記載の前記方法を実行させる、コード化手段を特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項46】
コンピュータ可読媒体および請求項45に記載のコンピュータプログラムを含むコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラムは前記コンピュータ可読媒体に含まれ、ROM(読み出し専用メモリ)、PROM(プログラム可能ROM)、EPROM(消去可能PROM)、フラッシュメモリ、EEPROM(電気的EPROM)およびハードディスクドライブの群からの1つ以上を含む、コンピュータプログラム製品。
【請求項47】
無線通信システム内で使用するためのネットワークノードであって、前記ネットワークノードは、
前記無線通信システムの第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートする必要がある場合に、
前記第1ネットワークノード(n)のために、少なくとも1つの第2ネットワークノード(j)に関連する第1条件に少なくとも部分的に基づいて、前記第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートするための第1時間部分(ρn)を判定する手段と、
前記第1時間部分(ρn)に基づいて、前記第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートするための第1ミューティングパターンを判定する手段と
を含むことを特徴とする、ネットワークノード。
【請求項48】
無線ネットワークシステムであって、請求項47に記載のネットワークノードを含むことを特徴とする、無線ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信システム内で無線リソースをミュートする方法に関する。本発明はまた、対応するシステム、ネットワークノード、コンピュータプログラムおよびコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【0002】
無線妨害は、無線通信システムにおける性能低下の主要な原因である。無線妨害を軽減し、かつシステムの性能を向上させるために、無線通信システムは、周波数領域および/または時間領域においてセル間干渉調整(ICIC)方式を採用した。
【0003】
周波数領域に関して、ICICは、ネットワークノード(例えば基地局)での周波数スペクトルおよび送信電力の空間的再利用に関連している。現在の方法は以下の通りである。
・周波数の完全再利用。例えばLTEシステムの基本的動作モード。ここで、各基地局は、システム帯域幅にわたって分散された均一な電力を含む全体周波数スペクトルを使用し、これによって、セル端のユーザに強力な干渉をもたらす。
・周波数の頻繁な再利用。例えばGSM(登録商標)およびLTEリリース8〜9において用いられ、ここで、各基地局は、隣接基地局が同一の周波数のセットを使用しないように、利用可能な周波数スペクトルの重複しない部分のセットのうちの1つにおいて動作する。これがセル端の干渉を軽減する一方で、全体的なスペクトル効率は、周波数の再利用率に比例する比率だけ低減される。
・周波数のわずかな再利用。ここで、利用可能な周波数スペクトルは2つの部分に分割される。一方の部分は全ての基地局に共通であり、セルの中心のユーザをスケジューリングするために用いられる。第2の部分は、周波数の頻繁な再利用方式で基地局間で分割され、セル端のユーザ間の送信をスケジューリングするために用いられる。
・周波数の穏やかな再利用は、基地局が、異なる電力レベルを含む全体周波数スペクトルに送信することを可能にする。この異なる電力レベルは、セル端のユーザがスケジューリングされるスペクトルの部分における高送信電力、および、セルの中心のユーザがスケジューリングされるスペクトルの部分における低送信電力である。
【0004】
時間領域に関して、ICICは、その他の基地局によって提供される移動局が示す干渉を軽減するために、一定の時間リソースにおける基地局からの送信のミューティングで構成される。例えば、LTEヘテロジニアスネットワークでは、マクロ基地局のカバレッジエリア内のピコセルの送信に対する干渉を低減するために、マクロ基地局(eNodeB)はオールモスト・ブランク・サブフレーム(ABS)パターンを構成する。この場合、下りリンクのサブフレームが構成され、ここで、共通基準信号、一次同期信号および二次同期信号(PSS/SSS)、物理報知チャネル(PBCH)、SIB−1およびそれらに関連するPDCCHを含むページングなどの、無線リンク障害を回避するため、または後方互換性を維持するために必要な信号のみが送信される。ユーザデータは送信されない。
【0005】
オールモスト・ブランク・サブフレーム(ABS)は、ヘテロジニアス配置における干渉を軽減し、下りリンクのサブフレームにおけるデータ送信の時間領域ミューティング(TDM)パターンを含むように、LTEリリース10において採用された。アグレッサ(aggressor)セル(つまりマクロeNodeB)のミューティングパターンは、X2インタフェースを介してビクティム(victim)セル、つまりマクロeNodeBのカバレッジエリア内のピコeNodeBへシグナリングされ、これにより、ビクティムセルが、ABSサブフレームにおいてアグレッサセルからの強力な干渉を受けているユーザとの通信をスケジューリングすることができる。時間領域のミューティングパターンは、最大4つの無線フレームを表すビットマップによって半静的に構成される。
【0006】
ビクティムセルのカバレッジエリア内の移動(ユーザ)ノードは、ABSリソースおよび非ABSリソースの両方に対応してチャネル品質(CSI)の測定を行い、移動局がアグレッサセルからの強力な干渉を受けているか否かをサービングセルが判定することができるように構成される。
【0007】
セルラ無線システムの下りリンクにおける干渉を軽減する他の方法は、送信ビーム形成を利用することである。本質的に、マルチアンテナシステムでは、基地局は、狭ビームへの下り無線信号の送信を、送信プリコーディングによって対象とする受信機の方向へ微調整することができ、これにより、セルのカバレッジエリアにおけるその他のユーザノードに生じた干渉を低減する。
【0008】
モバイル装置(ユーザノード)は、隣接セルに干渉されているかを判定するように構成されてもよい。干渉条件は、閾値によって、または一定の期間、隣接セルの品質がサービングセルの品質よりも良好になると検出されたときに発生する可能性がある。
【0009】
ABSの上述の概念はまた、送信ビームの調整において用いられてきた。特に、アグレッサ基地局とビクティム基地局との間のビーム調整の方法を提供し、ここで、アグレッサ基地局が送信したビームによってもたらされた干渉は、ビクティム基地局のサービスエリア内で移動局によって測定される。測定された干渉に応じて、アグレッサ基地局のために無線リソースの使用の制限が判定され、ABSの場合と同様に、制限された無線リソース内のユーザをスケジューリングするためにビクティム基地局によって使用される。
【0010】
ビクティムセル内の移動局は、干渉していると見なされるビーム、および、最終的には、対応するチャネル品質の測定値を報告する。この情報に基づいて、ビクティムセルは、干渉ビームのランク付けを行い、アグレッサセルによってシグナリングされたときに、ミュートされた/制限されたリソースに基づいて、サービスを受けたユーザのスケジューリングを判定する。アグレッサセルは、ビクティムセルでの干渉ビームのランク付けに基づいて無線リソースの使用の制限を判定する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の目的は、先行技術の解決法の欠点および問題を軽減または解決する解決法を提供することである。
【0012】
本発明によれば、無線通信システムにおける少なくとも1つのネットワークノードからの送信をミュートするための方法が提供され、前記無線通信システムは、ユーザノードへのアクセスを提供するための複数のネットワークノードを含む。方法は、前記無線通信システムの第1ネットワークノードからの送信をミュートする必要がある場合に、
・前記第1ネットワークノードのために、少なくとも1つの第2ネットワークノードに関連する第1条件に少なくとも部分的に基づいて、前記第1ネットワークノードからの送信をミュートするための第1時間部分を判定するステップと、
・前記第1時間部分に基づいて、前記第1ネットワークノードからの送信をミュートするための第1ミューティングパターンを判定するステップと
を含む。
【0013】
上述の通り、無線妨害は、無線通信システムにおける性能低下の主要な原因であり、無線妨害を軽減し、かつシステムの性能を向上させるために、無線通信システムはセル間干渉調整(ICIC)方式を採用した。
【0014】
本発明は、主に時間領域のICICに関し、上述によれば、ヘテロジニアスネットワーク内の干渉を軽減するために、オールモスト・ブランク・サブフレーム(ABS)を使用することで送信をミュートすることができる。しかし、干渉を軽減するためにオールモスト・ブランク・サブフレーム(ABS)の送信を利用した既存の解決法には、TDMミューティングパターンが、干渉を引き起こすネットワークノードによって独立に判定される一方で、スケジューリングの決定は、干渉を経験しているネットワークノードによって独立に判定されるという欠点がある。さらに、先行技術の解決法は、単一の支配的干渉源であるマクロeNodeBを考慮しているにすぎない。
【0015】
将来の無線アクセスネットワークでは、大規模な高密度化が期待されている。しかし、無線ネットワークにおけるアクセスノードの高密度化は、ユーザ(移動)ノード間の送信に影響を与える単位面積毎に存在する潜在的に多数の干渉(攻撃ノード)のために、セル間干渉の管理を困難にする。ユーザノードがネットワークによって提供される場合、干渉しているネットワークノードの送信を消音またはミュートすることで、高密度の配置における干渉を軽減することができる。
【0016】
本発明は、このような干渉の軽減に関し、本発明によれば、第1ネットワークノードからの送信をミュートする必要がある第1時間部分が判定される。この第1時間部分を、第1ネットワークノードからの送信をミュートする必要があるいくつかの適切な期間の一部分、つまり割合として判定することができる。前記第1ネットワークノードからの送信をミュートするための第1時間部分は、少なくとも1つの第2ネットワークノードに関連する第1条件に少なくとも部分的に基づいて判定され、この条件は、例えば、前記少なくとも1つの第2ネットワークノードのサービングエリア内の、前記第1ネットワークノードに起因する干渉の表現であってもよい。
【0017】
前記第1ネットワークノードからの送信をミュートするためのミューティングパターンは、その後、前記第1時間部分に基づいて判定される。ミューティングパターンは、少なくとも1つのその他のネットワークノードまたは複数のネットワークノードのためのミューティングパターンのために、ミューティングパターンの判定に基づいて判定されてもよい。その結果として、その他のネットワークのミューティングパターンを考慮してミューティングパターンを判定することができ、これにより、効率的なミューティングを行うことができ、最適化アルゴリズムを用いてミューティングパターンを最適化することができる。
【0018】
また、第2ネットワークノードからの送信をミュートするための第2時間部分を判定することができ、前記第2時間部分に基づいて、前記第2ネットワークノードからの送信をミュートするための第2ミューティングパターンを判定することができる。前記第1時間部分および/または前記第2時間部分の判定は、その他の前記第1時間部分および前記第2時間部分の判定に依存してもよい。
【0019】
本発明には、第1ネットワークノードの送信がミュートされる時間部分を、干渉エリアの現在の状況に、例えば、干渉エリア内のネットワーク負荷を考慮して、適合することができるという利点がある。
【0020】
さらに、以下に例示するように最適化問題を解決することで、ネットワークノードの送信をミュートする必要がある最適時間部分を判定することができる。ここで、この時間部分は、ノードがその他のネットワークノードのサービスエリアにもたらした干渉と関連させて、および/または、前記ネットワークノードが自身のサービスエリア内に提供するサービスに関連して、および/または、隣接ネットワークノードの送信がミュートされる時間部分と関連させて判定されてもよい。
【0021】
そこで、判定された時間部分に基づいて、適切な送信ミューティングパターンを判定することができ、互いのサービスエリアに干渉をもたらす複数のネットワークノード間の送信ミューティングパターンを、干渉の軽減を最適化するように調整することができる。
【0022】
本発明は、例えば、LTEシステムにおける高密度小型セル配置、または未来の無線アクセスネットワークにおける超高密度配置などの同様の出力を有する無線アクセスノードの高密度の配置において特に有用であり、ここで、各基地局は、カバレッジエリアの異なる部分に影響を与える複数の支配的干渉セルを有する。時間領域のミューティングパターンを判定するための先行技術の解決法は、これらの種類のシステムには無効である。本発明は、干渉の軽減のために最も重要である基地局(ネットワークノード)間の調整を可能にする。
【0023】
本発明は、複数のネットワークノード間の干渉を第一に考慮することで少なくとも1つのネットワークノードのミューティングパターンを判定することができ、これにより、干渉しているネットワークノードをミュートするための時間部分を判定することができ、その後、適切かつ最適化されたネットワークノードのミューティングパターンを判定することで、各ネットワークノードの動作を最適化することができるという利点をさらに有する。
【0024】
添付の図面は、本発明の異なる実施形態を明確にし、説明するものである。
【図面の簡単な説明】
【0025】
図1】本発明の実施形態による無線通信システムにおける方法を示す図である。
図2】本発明を利用することができる無線通信システムの例を示す図である。
図3】本発明によるミューティングパターンを判定するためのアルゴリズムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
本発明は、複数のユーザノードへのネットワークアクセスを提供する複数のネットワークノードを含む無線通信システムにおいて複数のネットワークノード間でミュートする無線リソースのセル間調整に関する。
【0027】
上述によれば、時間領域のミューティングパターンはLTEヘテロジニアスネットワークに適用されてきた。しかし、マクロeNodeB(およそ46dBm)の送信電力とピコeNodeB(およそ30dBm)の送信電力との著しい差のために、時間領域のミューティングパターンはマクロeNodeBにのみ適用されてきた。換言すれば、従来技術のLTEヘテロジニアスネットワークは、全てのピコeNodeBが提供する移動局への干渉を発生させる、単一の支配的アグレッサeNodeBを想定している。
【0028】
また、自身のカバレッジエリア内の移動局をスケジューリングするために、オールモスト・ブランク・サブフレーム(ABS)パターンがマクロeNodeBによって判定されるか、または(ビクティム)ピコeNodeBによって使用される方法において、調整は行われない。調整は、マクロeNodeB、または特定の時間周波数無線リソースが高干渉、低干渉または中間干渉を受けているかどうかを報告するその他の干渉インジケータ(例えばLTEシステム内の過負荷インジケータOIおよび高干渉インジケータHII)からのABSパターンをシグナリングすることに限定される。
【0029】
さらに、上述に例示した送信ビームの調整に関して、調整は、ビクティム基地局およびアグレッサ基地局間の情報(すなわち、それぞれ干渉ビームのランク付けおよびリソース使用の制限の情報)の交換に限定される一方で、局所決定は、(干渉ビームのランク付け、および提供されたユーザ端末のスケジューリング、ならびにランク付けされた干渉ビームのための無線リソースの使用の制限のそれぞれと関連させて)調整を行わずにビクティム基地局およびアグレッサ基地局で行われる。すなわち、アグレッサセルとビクティムセルとの間の使用の制限の決定において調整はない。つまり、アグレッサセルは、ビクティムセルにも使用の制限があるか否かにかかわらず、無線リソース(例えばtxミューティング)の使用の制限を判定する。
【0030】
本発明は、調整して行うことができる少なくとも第1ネットワークノードからの送信をミュートする方法を提供し、本発明による方法は図1に示される。第1のステップによれば、前記第1ネットワークノードのために、前記第1ネットワークノードからの送信をミュートするための第1時間部分が判定され、この判定は、無線通信システム内の他のネットワークノードに関連する条件に基づく。第2のステップによれば、前記第1ネットワークノードからの送信をミュートするためのミューティングパターンが、その後、前記第1時間部分に基づいて判定される。
【0031】
本発明を、本発明の例示的な実施形態を示す図2に関連してさらに例示する。
【0032】
本明細書では、(例えばサブフレーム、eNodeBなどの)3GPP LTEシステムからの用語は時折使用されるが、当業者が理解しているように、チャネル、信号、ネットワーク・エンティティなどのより一般的な表記を互換的に使用してもよく、本発明は、ネットワークノードの送信をミュートするためのミューティングパターンを採用することが可能な全ての無線通信システムに適用可能である。
【0033】
送信のミューティングに関して、ミュートまたはミューティングの用語は、この文脈において、送信がミュートされなかった場合に、そうでなければ送信される情報/データの少なくとも一部を、ネットワークノードが送信していないことを意味している。多くの場合、送信は複数のチャネルにおいて行われ、その結果として、送信のミューティングの1つの方法は、1つ以上のチャネルについて送信を停止することである。例えば、LTEでは、オールモスト・ブランク・サブフレーム(ABS)を用いたeNodeBの送信のミューティングは、下り制御チャネル(E)PDCCHおよび下り参照信号を依然として送信しながら、下り共有データチャネル(PDSCH)が送信されていないことを意味している。一実施形態によれば、送信は、オールモスト・ブランク・サブフレーム(ABS)を用いてミュートされる。
【0034】
一実施形態によれば、電力のオン/オフを制御することで送信をミュートすることができる。つまり、ネットワークノードは、少なくとも1つのデータチャネルに関連する電力を送信するか、あるいは、ミュートされる場合にこの電力を送信しない。より長い時間尺度で、ネットワークノードの送信のミューティングを、ネットワークノードが下りリンク内の少なくとも任意のデータチャネルを長い期間(数百ミリ秒〜数百秒)送信しない不連続送信(DTX)状態に入ったとして解釈することができる。
【0035】
送信ミューティングはまた、送信電力、つまり、オフにするか、または例えば1つ以上のチャネルのために停止する必要はないが、その代わりに、送信電力の低減の観点からミュートすることができる送信を低減することで達成される。ここで、この低減は、個別のネットワークノードに対して個別差があり、例えばその他のネットワークノードにおいて感知された干渉に基づいて判定することができ、このような情報を、干渉しているネットワークノードおよび/または本発明によるミューティングパターンの判定に関与しているネットワークノードへ伝達することができる。
【0036】
さらに、ネットワークノードが動作する全周波数スペクトルにおいてネットワークノードをミュートするように、送信ミューティングを構成することができる。しかし、一実施形態によれば、送信ミューティングは、時間周波数リソースのセットと関連させて判定される。すなわち、周波数スペクトルのいくつかの部分においてのみミュートされるように送信を構成することができ、本発明による送信ミューティングパターンは、ミュートする必要がある時間周波数リソースを示すことができる。例えば、LTEを参照して、サブフレームをミュートする必要がある物理リソースブロック(PRB)を判定することができる。
【0037】
本発明は、少なくとも1つのネットワークノードのミューティングパターンを判定する方法を提供し、本発明によれば、これは、考慮すべき複数のネットワークノード間の相互作用を可能にする2つの副問題を解決することで達成することができ、それゆえに、各ネットワークノードの動作を最適化することができる。ネットワークノードをミュートするための時間部分をまず確立することができ、時間部分が確立された場合に、その他のネットワークノードのミューティングパターンを考慮することができる適切なミューティングパターンを判定することができる。
【0038】
また、ネットワークノードをミュートするための時間部分の判定は、少なくとも1つの第2ネットワークノードの条件を考慮する。
【0039】
図2は、本発明を利用することができるLTEシステムまたは任意のその他のシステムなどの無線通信システムの例を示している。この図は、ユーザノードへのアクセスを提供する3つのネットワークノード1、2および3を示している。ネットワークノードは、LTEシステム内のeNodeBなどの基地局から構成されてもよい。一般に理解されているように、通信システムは、通信システムへのアクセスを提供する複数のネットワークノードを含む。しかし、簡略化のために、3つのネットワークノード1、2および3のみを図2に示す。この図は、少なくともいくつかはネットワークノードと通信している多数のユーザノードUEをさらに開示している。ユーザノードは、携帯電話、モバイル通信装置、アクチュエータ装置、携帯用コンピュータ、定置コンピュータ、センサ装置、マシン型通信用装置、マシン間通信用装置などの任意の適切なユーザ通信装置から構成されてもよい。
【0040】
ネットワークノード1、2および3は、それぞれ、サービスエリアm1、m2およびm3においてサービスを提供する。サービスエリアm1、m2およびm3の少なくともいくつかの部分では、ネットワークノードおよび/またはユーザノードからの送信は、その他のネットワークノードのサービスエリア内のネットワークノードおよび/またはユーザノードからの送信に干渉する。これは、エリアm12、m23、m31およびm32によって示され、例えば、エリアm32は、ネットワークノード2のサービスエリアにおける送信によって干渉されるネットワークノード3のサービスエリアの部分を表している。これに対応して、エリアm23は、ネットワークノード3などのサービスエリアにおける送信によって干渉されるネットワークノード2のサービスエリアの部分を表している。
【0041】
本発明によれば、第1ネットワークノード、例えばネットワークノード3の送信をミュートする必要がある時間部分は、システム内の他のネットワークノードに関連する条件と関連させて判定される。例えば、この条件は、以下の選択肢のうちの1つで構成することができる。
・ネットワークノード2のエリアm23においてネットワークノード3が引き起こす干渉などの、第1ネットワークノード、例えばネットワークノード3が少なくとも第2ネットワークノードのサービングエリア内で発生させる干渉。
・少なくとも1つの第2ネットワークノードが、少なくとも前記第1ネットワークノードのサービスエリア内で発生させる干渉。例えば、ネットワークノード3のエリアm32においてネットワークノード2が引き起こす干渉。
・少なくとも第2ネットワークノードが自身のサービスエリア内で提供するトラフィックの量および/または種類。例えば、ネットワークノード3のミューティングは、ネットワークノード2におけるトラフィックに依存してもよい。ネットワークノード2のサービスエリア、特にエリアm23における高トラフィック負荷は、前記第1ネットワークノード(3)の送信がミュートされる時間部分に対して、およびその逆に対してますます影響を与える可能性がある。
・少なくとも1つの第2ネットワークノードの送信がミュートされる時間部分。ネットワークノードの送信をミュートするための時間部分は、その他のネットワークノードをミュートするための時間部分の判定に依存して判定されてもよい。例えば、ネットワークノード3をミュートするための時間部分は、ネットワークノード1およびネットワークノード2をミュートするための時間部分の判定に依存してもよい。ネットワークノードの送信をミュートするための時間部分は、例えば最適化によって以下に説明するように連帯して判定するか、または順次判定するように構成されてもよい。
【0042】
送信をミュートするための時間部分を判定する場合、判定は、前記第1ネットワークノードが自身のサービスエリア内に保持するトラフィックの量および/または種類をさらに考慮してもよい。例えば、ミュートする必要があるネットワークノードのサービスエリアにおいてトラフィックが高い場合、ネットワークノードがミュートされ得る時間部分に最大値を与えてもよい。
【0043】
一般的な場合のネットワークノードからの送信をミュートするための時間部分を判定する、例示的な実施形態を以下に開示する。例示的な実施形態では、ユーザノードへのアクセスをネットワークに提供する複数N>1の無線アクセスノードを含む通信システムが想定される。以下では、無線アクセスノードをネットワークノードと見なし、n=1,...,Nと表示する。
【0044】
ネットワークノードn毎に、パラメータmnは、ネットワークノードnのサービスエリアを上述に従って特徴付けるために用いられる一方で、第2のパラメータmn,jは、mnが第2ネットワークノードjの送信によって干渉される、例えば部分の範囲を表している。これらのパラメータが絶対値の量または正規化された量のいずれかを表すことができることは、当業者にとって明らかである。上述の通り、図2は、3つの無線ネットワークノードの場合のこれらのパラメータを示す図である。
【0045】
一実施形態では、ネットワークノードnのトラフィックおよび/またはサービスエリアを表すパラメータmnは、
・ネットワークノードが提供するユーザノードの(平均)数、
・サービスエリア内のアクティブユーザノードの(平均)数、
・サービスエリア内で保持される(平均)トラフィック、
・サービスエリア内の(平均)トラフィック需要
からなる群のうちの1つ以上によって表される。理解されているように、さらなる表現が可能である。その結果として、上述の例から、パラメータmn,jは、
・ネットワークノードnが提供し、かつネットワークノードjによって干渉されるユーザノードの(平均)数、
・ネットワークノードjによって干渉されるネットワークノードnのサービスエリア内のアクティブユーザノードの(平均)数、
・ネットワークノードjによって干渉されるネットワークノードnのサービスエリアで保持される(平均)トラフィック、
・ネットワークノードjによって干渉されるネットワークノードnのサービスエリアの(平均)トラフィック需要
の群のうちの1つ以上を表してもよい。
【0046】
本発明の一実施形態によれば、ネットワークノードnの送信をミュートする必要がある時間ρnの部分の最大値が与えられる。例えば、このようなミューティングは干渉ネットワークノードの観点から有益であるが、ユーザノードを現在提供している第1ネットワークノードが完全にミュートされることは、通常は望ましくない。このため、ネットワークノードnの送信をミュートする必要がある時間ρnの最大許容部分を、例えば以下の値のうちの1つによって限定することができる。
【0047】
【数1】
【0048】
【数2】
【0049】
【数3】
【0050】
式中、項mj,nは、第2ネットワークノードjのサービスエリア内のネットワークノードnに起因する干渉を表している。
【0051】
1番目の式(1)は、自身のサービスエリア内で必要なサービスを提供するためにネットワークノードnをアクティブにする必要がある時間に加えて、全ての隣接ネットワークノードjが提供するサービスに対してもたらされる干渉を軽減するために、前記ネットワークノードからの送信をミュートする必要がある時間を表す、項
【0052】
【数4】
【0053】
を含む低負荷システムにとって有益である。
【0054】
2番目の式(2)は、項
【0055】
【数5】
【0056】
(mj,nの正項について判定された
【0057】
【数6】
【0058】
)が非常に長い時間、セルの電源が切られていないことを保証する場合、高負荷システムにとって有益である。
【0059】
3番目の式(3)は、項
【0060】
【数7】
【0061】
が、j=1,...,Nおよびj≠nである係数mj,nの平均を表す場合、中間負荷システムにとって有益である。
【0062】
記載の例は、異なるシステム負荷のためにネットワークノードからの送信を非アクティブにすべき時間部分の複雑度の低い推定値を提供する。先の実施形態によれば、数量ρn,maxは、前記第1ネットワークノードが自身のサービスエリア内で提供するサービス、および前記第1ネットワークノードが少なくとも第2ネットワークノードのサービングエリア内で発生させる干渉と関連させて判定された、第1ネットワークノードをミュートする必要がある最大時間部分の推定値を表している。
【0063】
本発明の一実施形態によれば、第1ネットワークノードnと第2ネットワークノードjとの相互作用は、生起行列
【0064】
【数8】
【0065】
によって表され、ここで、ネットワークノードnとネットワークノードjとの前記相互作用を表す基準が満たされた場合、エントリan,j=1であり、そうでなければan,j=0である。相互作用についての2つのネットワークノードnおよびjの関係を表す適切な基準は、互いのサービスエリアにもたらされた相互干渉または提供されたトラフィックである。したがって、本発明の一実施形態によれば、mn,j>0である場合、an,j=1であり、そうでなければan,j=1である。より一般的には、第1ネットワークノードが少なくとも1つの第2ネットワークノードのサービスエリア内で発生させる干渉を、任意の以下の基準による生起行列
【0066】
【数9】
【0067】
に関して表すことができる。
・ネットワークノードjからの送信がネットワークノードnのサービスエリアに干渉をもたらす場合、an,j=1であり、そうでなければan,j=0である。
・ネットワークノードjからの送信が、ネットワークノードnが提供する少なくとも1つの移動ノードに干渉をもたらす場合、an,j=1であり、そうでなければan,j=0である。
・ネットワークノードjからの送信が、ネットワークノードnが提供するユーザノードの少なくとも特定の部分に干渉をもたらす場合、an,j=1であり、そうでなければan,j=0である。
・ネットワークノードjからの送信が、ネットワークノードnが提供するトラフィックの少なくとも一部分に干渉をもたらす場合、an,j=1であり、そうでなければan,j=0である。
・ネットワークノードjのサービスエリアにおける動作がネットワークノードnのサービスエリアに干渉をもたらす場合、an,j=1であり、そうでなければan,j=0である。
・ネットワークノードjが提供するトラフィックがネットワークノードnのサービスエリアに干渉をもたらす場合、an,j=1であり、そうでなければan,j=0である。
【0068】
この方法には、ネットワークノードの送信が複数のその他のネットワークノードに影響を与える方法を簡潔に表すことができるという利点がある。さらなる利点は、ネットワークノードがその他のネットワークノードのサービスエリアおよび/またはトラフィックに発生させる干渉と関連させてネットワークノードをミュートする必要がある時間部分を判定する場合に、この方法を使用することができることである。
【0069】
例示的な一実施形態によれば、複数N>1のネットワークノードの送信をミュートする必要がある時間部分を以下の最適化問題の解として計算することができる。
【0070】
【数10】
【0071】
【0072】
【数11】
【0073】
の下で最大化する。式中、ρnは制約式ρn,min≦ρn≦ρn,max,∀nおよびρn,min,ρn,max∈(0,1]、さらには0<ρn,min≦1、0<ρn,max≦1およびα∈[0,1]によって制約される。
【0074】
この例では、ρnは、ネットワークノードnからの送信をミュートする必要があるいくつかの期間Tの正規化された時間部分を表している一方で、数量0<ρn,min≦1および0<ρn,max≦1は、変数ρnの下限および上限をそれぞれ示している。目的関数は2つの項の凸結合であり、ここで、パラメータα∈[0,1]は、システムの異なる動作点の間のトレードオフを可能にする。
【0075】
一例では、α=0は、各ネットワークノードからの送信をミュートする必要がある時間部分の公正な比例割り当てを判定する。例えば上述の例示に従って数量ρn,maxが判定される場合、開示された方法は、前記第1ネットワークノードが自身のサービスエリア内に提供するサービス、および前記第1ネットワークノードが少なくとも第2ネットワークノードのサービングエリア内で発生させる干渉を関連させて、第1ネットワークノードをミュートする必要がある時間部分を判定することを可能にする。
【0076】
制約式
【0077】
【数12】
【0078】
は、第1ネットワークノードnをミュートする必要がある時間部分と、少なくとも第2ネットワークノードjをミュートする必要がある時間部分との関係を表しており、式中、係数an,j∈{0,1}は、第1ネットワークノードnと第2ネットワークノードjとの相互作用を表しており、上述の開示に従って判定することができる。
【0079】
式(4)および(5)で定義される問題は、連続して2回微分可能かつ厳密な凹目的関数と、制約式のアフィン集合とを含む凸最適化問題である。したがって、カルーシュ・クーン・タッカー(KKT)条件を調べるか、または最先端の最適化ソルバを用いるかのいずれかによって、この問題の最適な解決法を見出すことができる。開示された方法は、複数のネットワークノード間の各ネットワークノードを先の実施形態のいずれかに従ってミュートする必要がある時間部分を、連帯して最適化することができるという利点がある。この方法のさらなる利点は、任意のネットワークノードの送信が、不要な時間のためにミュートされるのを回避することができることである。
【0080】
一実施形態では、ネットワークノードnは、少なくとも第2ネットワークノードおよび/またはネットワーク制御ノードへシグナリングし、ネットワーク制御ノードは、
・前記ネットワークノードの送信をミュートすることができる時間部分の下限を表すパラメータρn,max
・前記ネットワークノードと少なくとも第2ネットワークノードjとの相互作用を表す係数an,j
・ネットワークノードnのサービスエリアを特徴付ける係数mn
・第2ネットワークノードjによって干渉されるmnの部分を表す係数mn,j
の群のうちの1つ以上を含む。
【0081】
これは、LTEシステム内の小型セルのクラスタなどのネットワークノードのクラスタについて送信ミューティングパターンを判定するために、高密度に配置された無線アクセスネットワークにおいて特に有益である。この場合、各小型セルのミューティング時間を判定するために必要な情報を、小型セルノード間で交換するか、あるいはネットワーク制御ノードによって収集することができる。ネットワーク制御ノードは、ミューティング時間を判定する必要があり、したがってクラスタヘッドの役割に選ばれるクラスタ内のノード、または、小型セルクラスタの動作を監視するマクロeNodeBなどの別のノードのいずれかであってもよい。物理層シグナリング、例えば共有データチャネルまたは制御チャネルを介して、または、LTEのために例示したX2インタフェースなどの、ネットワークノード間の通信用の専用インタフェースを介して、情報をシグナリングすることができる。
【0082】
この方法の利点は、ネットワークノードおよび/またはネットワーク制御ノードが、1つ以上のネットワークノードをミュートする必要がある時間部分を計算することを可能にすることである。これは、例えば、上述で定義した最適化問題を局所的に再構成し、かつ解決することで行うことができる。
【0083】
他の実施形態では、ネットワーク制御ノードは、N≧1のネットワークノードを含む群/クラスタ内の各ネットワークノードnからの送信をミュートする必要がある時間ρn n=1,...,Nの部分を判定する。ネットワーク制御ノードは、数量ρnを関連ネットワークノードnへさらにシグナリングする。この方法の利点は、ミュートされた送信時間が各ネットワークノードのサービスエリアに与える影響だけでなくネットワークノード間の相互作用を考慮して、ミュートされた送信時間の部分を複数のネットワークノードのために連帯して判定することである。
【0084】
図1のステップ1において、送信をミュートするための時間部分が1つ以上のネットワークノードのために判定された場合、図1のステップ2において、ミューティングパターン、つまりネットワークノードをミュートする必要がある時期が判定される。ネットワークノードをミュートする必要がある時間部分は、いくつかの適切な期間に、総ミューティング時間が判定された部分と等しくなるように多数の下位部分に分割されてもよい。ミューティングパターンはまた、ネットワークノードの異なるリソースが異なる時点でミュートされるようにすることができる。
【0085】
一実施形態では、少なくとも第1ネットワークノードのための送信時間のミューティングパターンが、
・前記少なくとも1つの第1ネットワークノードをミュートする必要がある時間部分、
・少なくとも第2ネットワークノードをミュートする必要がある時間部分、
・少なくとも第2ネットワークノードの送信ミューティングパターン、
・第1ネットワークノードと第2ネットワークノードとの間の送信ミューティングの競合
の群のうちの1つ以上に基づいて判定される。
【0086】
この文脈における送信ミューティングの競合は、送信ミューティングの競合がある2つのネットワークノードからの送信を同時にミュートすることを回避するかまたは最小限にする必要があることを示す、1つ以上の制約式のセットとしている。上述に例示した実施形態を参照して、2つのネットワークノードnおよびjがmn,j>0およびmj,n>0で特徴付けられた場合、2つのネットワークノードの各々は、2つのネットワークノードの他方がミュートされるときに送信によって利用されるので、これらのノードを同時にミュートすることは有益ではない。したがって、ネットワークノードn毎に、送信を同時にミュートする必要がない(または同時ミューティングにおいて最小限にする必要がある)競合ネットワークノードjのセットを識別することができる。
【0087】
無線アクセスネットワークの高密度な配置において、ネットワークノードの送信ミューティングパターンを単独で判定することはできないが、1つ以上のその他のネットワークノードの送信ミューティングパターンが自身のサービスエリアおよび隣接ネットワークノードのサービスエリアに与える影響を考慮することで判定することができる。したがって、本発明の利点は、複数のネットワークノード間の送信ミューティングパターンの調整スケジューリング(オン/オフ送信)が可能になることである。本発明のさらなる利点は、各ネットワークノードをミュートする必要がある時間部分を考慮することで、不要な送信ミューティングのスケジューリングを回避することが可能になり、これによって、送信ミューティングによるネットワーク性能の損失を最小限にすることが可能になることである。
【0088】
本発明の一実施形態では、無線通信システム内の複数N≧1の無線アクセスノードのミューティングパターンのスケジューリングが、集中的および/または調整して判定される。これの利点は、ネットワーク動作を最適化し、かつ、無線アクセスノードのオフ時間による性能の損失を最小限にすることである。ネットワークノードをミュートするために判定された時間部分は、前記第1ミューティングパターンに分散させることができる時間の多数の下位部分に分割されてもよい。
【0089】
一実施形態では、N≧1のネットワークノードの送信時間のミューティングパターンは、以下の整数線形計画法の解として判定される。
【0090】
【数13】
【0091】
【0092】
【数14】
【0093】
の下で最大化する。
式中、
【0094】
【数15】
【0095】
であり、yn,t∈{0,1},∀n,tである。
【0096】
この問題は、ネットワークノードnが時間tでミュートされる場合にN≧1のネットワークノードの送信ミューティングパターンを変数yn,t=1で一定の時間的視野Tにわたってスケジューリングし、そうでなければyn,t=0でスケジューリングする。この問題の目的関数は、各時間tにおいてミュートされたネットワークノードの数を2セットの制約式の下で最大化することを目的としている。
・Knの正の整数を含む制約式のセット
【0097】
【数16】
【0098】
は、各ネットワークノードnのために時間tでの送信ミューティングの競合、つまり任意の時間tでの任意のネットワークノードnのための送信ミューティングの競合を定義する。Knまで、競合ネットワークノードを同時にミュートすることができる。一例では、Knは、競合ネットワークノードのセット間のネットワークノードnまたは一方のノードjのいずれかをミュートすることができるように1に設定される。所与のネットワークノードnのために、競合ネットワークノードのセットは、ネットワークノードjをネットワークノードnと同時にミュートする必要がない場合、係数bn,jによってbn,j=1で定義され、そうでなければゼロで定義される。一例では、係数bn,jを、例えばbn,j=an,jとして上述に従って判定することができる。
・制約式のセット
【0099】
【数17】
【0100】
は、ネットワークノードn毎にスケジューリングされた期間Tの間の総送信ミューティング時間
【0101】
【数18】
【0102】
が、上述に従って判定された期間Tの部分ρnを超えないことを保証する。
【0103】
(4)〜(5)における最適化問題は、任意の一定の時間的視野T、つまり、多数の時間インスタンスt=1,...,Tについて解くことができる。例えば、LTEでは、時間インスタンスは、タイムスロット、サブフレーム、無線フレームまたは無線フレームの集合に対応してもよい。上述の定式化は、全てのネットワークノードについて同一の時間的視野Tを想定している。また、
【0104】
【数19】
【0105】
を用いて、ネットワークノード毎に、またはネットワークの集合に対して、任意の時間的視野Tnについて問題を定式化し、かつ解くことができる。例えば特定のノードのためのスケジューリングされたミューティング時間の連続性を保証するために、例えばミュートされた連続回数を特定のネットワークノードのためにスケジューリングすることを保証するために、さらなる制約式を追加してもよい。
【0106】
本発明のさらなる実施形態では、以下の制約式が、最適化問題に追加されるか、またはその他の制約式に代えて用いられる。
【0107】
【数20】
【0108】
例えば制約式
【0109】
【数21】
【0110】
に代えてこの制約式を用いる利点は、互いに干渉しないネットワークノードの送信ミューティングの結合を低減することである。
【0111】
本発明の一実施形態では、ネットワークノードは、任意の先の実施形態に従って自身の送信ミューティングパターンを判定し、少なくとも第2ネットワークノードへシグナリングする。ネットワークノードの送信ミューティングパターンは、例えばビットマップ形式で表すことができ、ここで、前記ビットマップの各ビットは時間インスタンスを指す。この方法の利点は、各ネットワークノードが、前記ネットワークノードでの利用可能な情報に基づいて自身の送信ミューティングパターンを自律的に判定することを可能にすることである。この利用可能な情報は、例えば、
・その他のネットワークノードの送信ミューティングパターン、
・その他のネットワークノードとの送信ミューティングの競合、
・前記ネットワークノードをミュートすべき時間部分
である。
【0112】
一実施形態によれば、全てのノードn=1,...,Nに対するミューティング時間ρnおよび時間的視野Tnの関連する割合を前提として、N≧1に対する送信ミューティングパターンは、図3の疑似アルゴリズム300に従って判定される。図3に示すアルゴリズムの利点は、整数線形計画法の問題を解決することで、N≧1のネットワークノードのミューティングパターンを判定する計算量を低減することができることである。
【0113】
図3に示すアルゴリズムによれば、ステップ301における計算パラメータの最初の判定に続いて、除外ノード(barred nodes)のセットがステップ302で各反復時間tの開始時に計算される。つまり、除外ノードとは、時間tのアルゴリズムの以下のステップにおいて除外されるべきネットワークノードである。一例によれば、時間tにおける除外ノードのセットは、ミューティング時間の目標の割合(fraction)に既に到達したネットワークノード、つまり、特定の閾値、例えば
【0114】
【数22】
【0115】
内の
【0116】
【数23】
【0117】
または目標に到達するネットワークノードで初期化される。
【0118】
全てのノードが任意の反復時間tで除外されたと判定された場合、アルゴリズムはステップ306で終了する。そうでなければ、アルゴリズムは、時間tでミュートする必要がある候補ノードをステップ303で検索し、時間tの除外ノードのセットをステップ304で更新する。ステップ303およびステップ304は、全てのノードが時間tで除外されるまで繰り返される。時間tでミュートする対象となるネットワークノードのための前提条件は、前記ネットワークノードが時間tの間除外されないことである。そこで、ミュートする必要があるネットワークノードを、以下のようないくつかの適切な基準に従って選択することができる。
・スケジューリングされたミューティング時間と目標ミューティング時間との最大の差を含むネットワークノードを選択すること、つまり、
【0119】
【数24】
【0120】
を選択する。
・スケジューリングされたミューティング時間と目標ミューティング時間との最小の差を含むネットワークノードを選択すること、つまり、
【0121】
【数25】
【0122】
を選択する。
【0123】
時間tでミュートする必要があるネットワークノードnが選択された場合、時間tの除外ノードのセットは、前記選択されたネットワークノード、ならびに送信ミューティングがネットワークノードnの送信ミューティングと競合する全てのネットワークノードjを追加することで更新される。
【0124】
ステップ306では、スケジューリングされたミューティング時間が全てのネットワークノードについて時間tまで更新される。そこで、終了基準を検証する。例えば、時間tの後に全てのネットワークノードが十分な量のミューティング時間を受信した場合、アルゴリズムは終了し、そうでなければ次回のステップt=t+1について新規の反復を開始する。終了基準は、例えば、以下の制約式が、時間t後の全てのネットワークノードについて成立するかどうかを検証することができる。全てのn=1,...,Nについて
【0125】
【数26】
【0126】
または全てのn=1,...,NについてTn≦t
【0127】
その結果として、アルゴリズムが終了すると、ミューティングパターンが全てのネットワークノードNのために判定され、ここで、ミューティングパターンがその他のネットワークノードのミューティングパターンを考慮して判定される。
【0128】
要するに、本発明は、セル間干渉を軽減し、ひいては隣接ネットワークノードのサービスエリアにおいてスペクトル効率を改善する解決法を提供する。ミューティングは、ミュートされたネットワークノードのサービスエリアにおけるスペクトル効率を本質的に低減するが、本発明の解決法によれば、相反する効果の影響は、各ネットワークノードの「オン時間」を最大限にするように、ネットワークノード群の間の送信ミューティングパターンを判定する可能性によって最適化される一方で、十分な数の時間リソースをミュートして、強い干渉を受ける隣接ネットワークノードのサービスエリアにおいてユーザノードへの送信を保護することを保証する。
【0129】
本発明を干渉を軽減するための任意の適切な無線通信システムで使用してもよい。このような適切なシステムの例として、無線セルラネットワーク、ヘテロジニアスネットワークおよび無線アクセスネットワークが挙げられる。
【0130】
また、当業者が理解しているように、本発明による任意の方法を、コード化手段を有し、処理手段によって実行する場合に処理手段に本方法のステップを実行させるコンピュータプログラムで実施してもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータプログラム製品のコンピュータ可読媒体に含まれる。コンピュータ可読媒体は、ROM(読み出し専用メモリ)、PROM(プログラム可能読み出し専用メモリ)、EPROM(消去可能PROM)、フラッシュメモリ、EEPROM(電気的消去可能PROM)またはハードディスクドライブなどの任意の非一時的なメモリから本質的に構成されてもよい。
【0131】
最後に、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、添付の独立請求項の範囲内で全ての実施形態に関し、かつこれらを組み込むことが理解されるべきである。
【符号の説明】
【0132】
1、2、3 無線ネットワークノード
300 疑似アルゴリズム
UE ユーザノード
n 第1ネットワークノード
j 第2ネットワークノード
ρn 第1時間部分
ρj 第2時間部分
T 期間
図1
図2
図3
【手続補正書】
【提出日】2016年7月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線通信システム内で少なくとも1つのネットワークノードからの送信をミュートする方法であって、前記無線通信システムは、ユーザノード(UE)へのアクセスを提供する複数のネットワークノード(n=1,...,N)を備え、前記方法は、前記無線通信システムの第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートする必要がある場合、
前記第1ネットワークノード(n)について、前記第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートするための第1時間部分(ρn)を、少なくとも1つの第2ネットワークノード(j)に関連する第1条件に少なくとも部分的に基づいて判定するステップと、
前記第1時間部分(ρn)に基づいて、前記第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートするための第1ミューティングパターンを判定するステップと
を含む、方法。
【請求項2】
第2ネットワークノード(j)に関連する前記第1条件は、
前記少なくとも1つの第2ネットワークノードのサービング内の前記第1ネットワークノードに起因する干渉と、
前記第1ネットワークノードのサービスエリア内の前記少なくとも1つの第2ネットワークノードに起因する干渉と、
前記少なくとも1つの第2ネットワークノードが自身のサービスエリア内に提供するトラフィックの量および/または種類と、
前記少なくとも1つの第2ネットワークノードの送信がミュートされる時間部分と、
少なくとも1つの第2ネットワークノードのミューティングパターンと
からなる群のうちの1つ以上から少なくとも部分的に構成される、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記第1ネットワークノードが自身のサービスエリア内に保持するトラフィックの量および/または種類など、前記第1ネットワークノード(n)が提供するサービスに少なくとも部分的に基づいて、前記第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートするための前記第1時間部分(ρn)を判定するステップ
をさらに含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
前記少なくとも1つの第2ネットワークノード(j)からの送信をミュートするための第2時間部分(ρj)を判定するステップと、
前記第2時間部分(ρj)に基づいて、前記少なくとも1つの第2ネットワークノード(j)からの送信をミュートするための第2ミューティングパターンを判定するステップと
をさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記第1時間部分および/または前記第2時間部分を判定する場合、
前記第1時間部分および/または前記第2時間部分の判定は、その他の前記第1時間部分および前記第2時間部分の判定に依存していることをさらに含む、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
少なくとも1つのその他のネットワークノードのために、ミューティングパターンの判定に基づいて前記第1ミューティングパターンを判定するステップ
をさらに含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
少なくとも1つの第2ネットワークノード(j)のサービスエリア内の、前記第1ネットワークノード(n)に起因する干渉および/または少なくとも1つの第2ネットワークノード(j)におけるトラフィックに少なくとも部分的に基づいて、前記第1ネットワークノード(n)をミュートするための時間部分(ρn)を判定するステップ
をさらに含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記第1ネットワークノード(n)をミュートするための時間部分(ρn)を判定する場合に、
前記時間部分(ρn)の最大限度(ρn,max)を判定するステップ
をさらに含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
前記少なくとも1つの第2ネットワークノード(j)のサービスエリア内で前記第1ネットワークノード(n)によってもたらされる干渉(mj,n)に少なくとも部分的に基づいて、前記時間部分(ρn)の前記最大限度(ρn,max)を判定するステップ
をさらに含む、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
前記時間部分(ρn)の前記最大限度(ρn,max)を、前記第1ネットワークノード(n)から要求されたサービス(mn)を表すパラメータの関数として判定するステップ
をさらに含む、請求項8または9に記載の方法。
【請求項11】
前記第1時間部分(ρn)の前記最大限度(ρn,max)は、以下の数式
【数1】
【数2】
【数3】
のうちの1つによって定義される、請求項8から10のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
前記第1ネットワークノードから要求されたサービス(mn)を表すパラメータは、前記第1ネットワークノード(n)のトラフィックおよび/またはサービスエリアを表すパラメータである、請求項9から11のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
前記パラメータ(mn)は、
前記第1ネットワークノード(n)が提供する移動ノードの数または平均数と、
前記第1ネットワークノード(n)の前記サービスエリア内のアクティブ移動ノードの数または平均数と、
前記第1ネットワークノード(n)の前記サービスエリアにおいて保持される前記トラフィックまたは平均トラフィックと、
前記第1ネットワークノード(n)の前記サービスエリアにおける前記トラフィックの需要または平均トラフィックの需要と
の群のうちの1つ以上によって表される、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
パラメータmn,jは、
前記第1ネットワークノード(n)によって提供され、かつ第2ネットワークノード(j)によって干渉される移動ノードの数または平均数と、
前記第1ネットワークノード(n)のサービスエリア内にあり、かつネットワークノード(j)によって干渉されるアクティブ移動ノードの数または平均数と、
前記第1ネットワークノード(n)のサービスエリアにおいて保持され、かつネットワークノード(j)によって干渉されるトラフィックまたは平均トラフィックと、
ネットワークノード(j)によって干渉される前記第1ネットワークノード(n)のサービスエリアにおけるトラフィックの需要または平均トラフィックの需要と
の群のうちの1つ以上を表す、請求項9から13のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
少なくとも1つの第2ネットワークノードへシグナリングするステップおよび/またはネットワーク制御ノードとの間でシグナリングするステップであって、前記ネットワーク制御ノードが、
前記第1ネットワークノードの送信をミュートするための時間部分の最大限度を表すパラメータρn,maxと、
前記第1ネットワークノード(n)と少なくとも第2ネットワークノード(j)との相互作用の表現と、
前記第1ネットワークノードnのサービスエリアを特徴付ける係数mnと、
第2ネットワークノード(j)によって干渉されるmnの部分を表す係数mn,j
からなる群のうちの1つ以上を含む、ステップ
をさらに含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。
【請求項16】
前記第1ミューティングパターンを、前記第1ネットワークノードからの干渉を受けている少なくとも1つのネットワークノードへシグナリングするステップ
をさらに含む、請求項1から15のいずれか一項に記載の方法。
【請求項17】
前記第1ネットワークノード(n)とは異なるネットワークノードから、
前記第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートするための前記第1時間部分(ρn)を判定するステップと、
前記第1時間部分(ρn)を前記第1ネットワークノードへシグナリングするステップと
をさらに含む、請求項1から16のいずれか一項に記載の方法。
【請求項18】
ネットワークノードの第1群のミューティングパターンをスケジューリングするステップであって、少なくとも1つのその他のネットワークノードのミューティングパターンは、ネットワークノードのためのミューティングパターンをスケジューリングする場合に考慮される、ステップ
をさらに含む、請求項1から17のいずれか一項に記載の方法。
【請求項19】
前記第1ネットワークノードをミュートするための前記判定された時間部分と、
少なくとも第2ネットワークノードをミュートするための前記判定された時間部分と、
少なくとも第2ネットワークノードの送信ミューティングパターンと、
1つ以上のネットワークノードのミューティングパターンであって、前記1つ以上のネットワークノードが前記第1ネットワークノードからの干渉を受ける、および/または前記第1ネットワークノードを干渉にさらす、ミューティングパターンと、
同時にミュートすることが予定されているネットワークノードの数と
の群のうちの1つ以上に基づいて、少なくとも第1ネットワークノードのためのミューティングパターンを判定するステップ
をさらに含む、請求項1から18のいずれか一項に記載の方法。
【請求項20】
少なくとも第1ネットワークノードおよび第2ネットワークノードのミューティングパターンを判定する場合、および、前記第1ネットワークノードおよび前記第2ネットワークノードのうち少なくとも一方が提供するサービスが、前記第1ネットワークノードおよび前記第2ネットワークノードのうちの他方が提供するサービスによって干渉される場合に、
前記ミューティングパターンが時間的に少なくとも部分的に重複しないように、前記第1ネットワークノードおよび前記第2ネットワークノードのミューティングパターンをスケジューリングするステップ
をさらに含む、請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。
【請求項21】
少なくとも第2ネットワークノードのミューティングパターンを受信するステップと、
少なくとも前記第2ネットワークノードの前記ミューティングパターンに基づいて、前記第1ネットワークノードのためのミューティングパターンを判定するステップと
をさらに含む、請求項1から20のいずれか一項に記載の方法。
【請求項22】
無線通信システム内で使用するためのネットワークノードであって、前記ネットワークノードは、
前記無線通信システムの第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートする必要がある場合に、
前記第1ネットワークノード(n)のために、少なくとも1つの第2ネットワークノード(j)に関連する第1条件に少なくとも部分的に基づいて、前記第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートするための第1時間部分(ρn)を判定する手段と、
前記第1時間部分(ρn)に基づいて、前記第1ネットワークノード(n)からの送信をミュートするための第1ミューティングパターンを判定する手段と
を含むことを特徴とする、ネットワークノード。
【国際調査報告】