(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホーム基地局（ＨｅＮＢ）におけるキャリア（ＣＣ：Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｃａｒｒｉｅｒ）選択方法であって、
少なくとも１つの第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢに対する入力干渉をそれぞれ測定し、
前記少なくとも１つの第２ＨｅＮＢからのフィードバックに基づいて、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢに対する出力干渉を決定し、
各第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢに対する入力干渉、および第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢに対する出力干渉に基づいて、各ＣＣにおける第１ＨｅＮＢの干渉寄与をそれぞれ算出し、
各ＣＣにおける第１ＨｅＮＢの干渉寄与に基づいて、ＣＣを選択する、
ことを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢに対する入力干渉をそれぞれ測定することは、
第１ＨｅＮＢのカバー範囲内の各ユーザ機器（ＵＥ）が、前記少なくとも１つの第２ＨｅＮＢから送信された信号が自局に到着するときの経路損失をそれぞれ測定し、得られた経路損失を第１ＨｅＮＢに報告し、
第１ＨｅＮＢが、各ＵＥから報告された経路損失に基づいて、各第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢへの総経路損失をそれぞれ算出し、
第１ＨｅＮＢが、各第２ＨｅＮＢの送信電力、および各第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢへの総経路損失に基づいて、各第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢに対する入力干渉を算出する、
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第１ＨｅＮＢは、
0005512473.tif 000011
によって、各第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢへの総経路損失を算出し、
ここで、PLtotal(ni)は番号niの第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢへの総経路損失を表し、niは第２ＨｅＮＢの番号を表し、jは第１ＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥの番号、または第１ＨｅＮＢのカバー範囲内で搬送波対干渉比が所定の搬送波対干渉比閾値より小さいＵＥの番号を表し、LPLjはj番目のＵＥが報告した番号niの第２ＨｅＮＢから送信された信号が当該ＵＥに到着するときの経路損失の線形値を表す、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第１ＨｅＮＢは、式Iincoming(ni)=TP(ni)-PLtotal(ni)によって、各第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢに対する入力干渉を算出し、
ここで、Iincoming(ni)は番号niの第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢに対する入力干渉を表し、TP(ni)は番号niの第２ＨｅＮＢの送信電力を表す、
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの第２ＨｅＮＢからのフィードバックに基づいて、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢに対する出力干渉を決定することは、
第１ＨｅＮＢが、前記少なくとも１つの第２ＨｅＮＢからフィードバックされた第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢへの総経路損失を受信し、
第１ＨｅＮＢが、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢへの総経路損失、および第１ＨｅＮＢの送信電力に基づいて、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢに対する出力干渉を算出する、
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの第２ＨｅＮＢからのフィードバックに基づいて、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢに対する出力干渉を決定することは、
第１ＨｅＮＢが、前記少なくとも１つの第２ＨｅＮＢからフィードバックされた、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢへの総経路損失と、第２ＨｅＮＢで測定して得られた第１ＨｅＮＢと第２ＨｅＮＢとの間の経路損失との差値を受信し、
第１ＨｅＮＢが、受信した差値と、第１ＨｅＮＢで測定して得られた第１ＨｅＮＢと第２ＨｅＮＢとの間の経路損失とを加算して、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢへの総経路損失を得、
第１ＨｅＮＢが、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢへの総経路損失、および第１ＨｅＮＢの送信電力に基づいて、自局から各第２ＨｅＮＢに対する出力干渉を算出する、
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
第１ＨｅＮＢは、式Ioutcoming(ni)=TP-PLtotal-resp(ni)によって、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢに対する出力干渉を算出し、
ここで、Ioutcoming(ni)は第１ＨｅＮＢから番号niの第２ＨｅＮＢに対する出力干渉を表し、TPは第１ＨｅＮＢの送信電力を表し、PLtotal-resp(ni)は番号niの第２ＨｅＮＢからフィードバックされた第１ＨｅＮＢから当該第２ＨｅＮＢへの総経路損失を表す、
ことを特徴とする請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
第１ＨｅＮＢは、
0005512473.tif 000012
によって、各ＣＣにおける第１ＨｅＮＢの干渉寄与を算出し、
ここで、Itotal(i)は番号iのＣＣにおける本ＨｅＮＢの干渉寄与を表し、iはＣＣの番号を表し、niは番号iのＣＣを使用する隣接ＨｅＮＢの番号を表し、Ioutgoing(ni)は本ＨｅＮＢから番号niのＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥに対する干渉、即ち、本ＨｅＮＢから番号niのＨｅＮＢに対する出力干渉を表し、Iincoming(ni)は番号niのＨｅＮＢから本ＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥに対する干渉、即ち、番号niのＨｅＮＢから本ＨｅＮＢに対する入力干渉を表し、ωは値の範囲が［０，１］である重み付け因子である、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
各ＣＣにおける第１ＨｅＮＢの干渉寄与に基づいて、ＣＣを選択することは、
第１ＨｅＮＢが干渉寄与の一番低いＣＣを選択して自局のプライマリＣＣとし、
自局のサービスが増加して余計なセカンダリＣＣが必要となる場合、第１ＨｅＮＢが所定の干渉閾値に基づいてアクセス可能なＣＣ集合を決定し、アクセス可能なＣＣ集合から少なくとも１つのＣＣを選択して自局のセカンダリＣＣとし、ここで、この集合に属するＣＣにおける第１ＨｅＮＢの干渉寄与が所定の干渉閾値より小さい、
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
第１ＨｅＮＢがアクセス可能なＣＣ集合から少なくとも１つのＣＣを選択して自局のセカンダリＣＣとすることは、
第１ＨｅＮＢが、干渉寄与の一番低いＣＣ、または再利用回数の一番多いＣＣを選択して自局のセカンダリＣＣとする、
ことを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
第１ＨｅＮＢがプライマリＣＣにおいて第１送信電力を用いてデータを送信し、セカンダリＣＣにおいて第２送信電力（第２送信電力＜第１送信電力）を用いてデータを送信し、
第１ＨｅＮＢがプライマリＣＣを信号電力の比較的弱いＵＥに割り当て、セカンダリＣＣを信号電力の比較的強いＵＥに割り当てる、
ことをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
第１ＨｅＮＢがプライマリＣＣを信号電力の比較的弱いＵＥに割り当て、セカンダリＣＣを信号電力の比較的強いＵＥに割り当てることは、
プライマリＣＣにおいてプロポーショナルフェアネス（ＰＦ）スケジューリングする場合、信号電力の比較的弱いＵＥのＰＦメトリックに１より大きい因子を乗算し、信号電力の比較的強いＵＥのＰＦメトリックをそのまま保持する、
ことを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ホーム基地局（ＨｅＮＢ）であって、
隣接ＨｅＮＢから自局に対する入力干渉を測定する入力干渉測定ユニットと、
隣接ＨｅＮＢからのフィードバックに基づいて、自局から隣接ＨｅＮＢに対する出力干渉を決定する出力干渉決定ユニットと、
隣接ＨｅＮＢから自局に対する入力干渉、および自局から隣接ＨｅＮＢに対する出力干渉に基づいて、各キャリア（ＣＣ：Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｃａｒｒｉｅｒ）における自局の干渉寄与をそれぞれ決定する干渉寄与決定ユニットと、
各ＣＣにおける自局の干渉寄与に基づいて、ＣＣを選択するＣＣ選択ユニットと、
を含むことを特徴とするＨｅＮＢ。
【請求項１４】
前記入力干渉測定ユニットは、
自局のカバー範囲内の各ユーザ機器（ＵＥ）の報告した隣接ＨｅＮＢから各ＵＥへの経路損失を受信して、各ＵＥの報告した経路損失を併合して隣接ＨｅＮＢから自局への総経路損失を得る経路損失併合モジュールと、
前記総経路損失および隣接ＨｅＮＢの送信電力に基づいて、隣接ＨｅＮＢから自局に対する入力干渉を決定する入力干渉決定モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１３に記載のＨｅＮＢ。
【請求項１５】
前記入力干渉測定ユニットは、経路損失併合モジュールから出力された隣接ＨｅＮＢから自局への総経路損失を相応の隣接ＨｅＮＢに送信する経路損失伝送モジュールをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のＨｅＮＢ。
【請求項１６】
前記入力干渉測定ユニットは、
経路損失併合モジュールから出力された隣接ＨｅＮＢから自局への総経路損失と、隣接ＨｅＮＢから自局への経路損失との差値を算出する差値算出モジュールと、
算出された差値を相応の隣接ＨｅＮＢに送信する経路損失伝送モジュールと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のＨｅＮＢ。
【請求項１７】
前記出力干渉決定ユニットは、
隣接ＨｅＮＢのフィードバックした自局から隣接ＨｅＮＢへの総経路損失を受信する経路損失受信モジュールと、
自局の送信電力、および自局から隣接ＨｅＮＢへの総経路損失に基づいて、自局から隣接ＨｅＮＢに対する出力干渉を算出する出力干渉算出モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１３に記載のＨｅＮＢ。
【請求項１８】
前記出力干渉決定ユニットは、
隣接ＨｅＮＢのフィードバックした自局から隣接ＨｅＮＢへの総経路損失と、隣接ＨｅＮＢから自局への経路損失との差値を受信する差値受信モジュールと、
受信された差値と隣接ＨｅＮＢから自局への経路損失とを加算して、自局から隣接ＨｅＮＢへの総経路損失を得る経路損失算出モジュールと、
自局の送信電力、および自局から隣接ＨｅＮＢへの総経路損失に基づいて、自局から隣接ＨｅＮＢに対する出力干渉を算出する出力干渉算出モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１３に記載のＨｅＮＢ。
【請求項１９】
前記ＣＣ選択ユニットは、
干渉寄与の一番低いＣＣを選択してプライマリＣＣとするプライマリＣＣ選択モジュールと、
各ＣＣにおける自局の干渉寄与に基づいてアクセス可能なＣＣ集合を決定し、アクセス可能なＣＣ集合からセカンダリＣＣを選択するセカンダリＣＣ選択モジュールと、を含み、
ここで、この集合に属するＣＣにおける本ＨｅＮＢの干渉寄与が所定の干渉閾値より小さい、
ことを特徴とする請求項１３に記載のＨｅＮＢ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信技術分野に関し、特に、ホーム基地局（ＨｅＮＢ：Ｈｏｍｅ  ｅＮｏｄｅＢ）におけるキャリア（ＣＣ：Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｃａｒｒｉｅｒ）選択方法および当該方法を実行するＨｅＮＢに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線セルラーネットワークは、セルラー形式のネットワーク構成を利用して、モバイルユーザに音声やデータなどの通信サービスを提供する。通常、１つのセルラーセルは、一定の範囲の無線通信伝送のカバレッジを提供する。ここで、無線伝送のカバレッジ半径が最大となるセルラーセルは、マクロセル（Ｍａｃｒｏｃｅｌｌ）である。無線セルラーネットワークの容量を増大させるとともに、そのカバレッジエリアにおける無線通信サービスの品質を高めるために、ホットスポットエリアや室内では、マクロセルよりも伝送半径が小さい無線セルラーセルのカバレッジ形式、例えば、マイクロセル（Ｍｉｃｒｏｃｅｌｌ）、ピコセル（Ｐｉｃｏｃｅｌｌ）、フェムトセル（Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ）などを採用してもよい。例えば、３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）のＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ネットワークまたは３ＧＰＰのＬＴＥ−Ａネットワークにおいて、室外にマクロセル基地局ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）を設けるとともに、室内にＨｅＮＢを設けることができる。これにより、２層の無線ネットワークのカバレッジを形成する。
【０００３】
ＬＴＥ−Ａネットワークにおいて、ＬＴＥネットワークと互換性のあるＣＣが複数ある。図１に示すように、１００ＭＨｚのシステム帯域幅を５つの２０ＭＨｚのＣＣに分けることができる。ＬＴＥネットワークのユーザ機器（ＵＥ：Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は単独にそのうちの１つのＣＣしか使用できないが、ＬＴＥ−ＡネットワークのＵＥは同時にそのうちの複数のＣＣを使用することができる。
【０００４】
通常、ＨｅＮＢは、電源投入されて起動したばかりのとき、まず、自局の動作ＣＣとして１つのＣＣを選択する必要があり、この動作ＣＣが当該ＨｅＮＢのプライマリＣＣ（ＰＣＣ：ｐｒｉｍａｒｙ  ＣＣ）とも呼ばれる。通信中に、当該ＨｅＮＢの負荷が重くなり、１つのＣＣではその通信要求を満足できないようになる場合、ＨｅＮＢは、さらに、自局の要求に応じて自動的に動作ＣＣを動的に追加する。これらの動的に追加される動作ＣＣは、セカンダリＣＣ（ＳＣＣ：ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ＣＣ）とも呼ばれる。また、通信中に、強い干渉のせいで、若干のＣＣにおけるサービス品質（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）が低下する場合、ＣＣの再選択をさらに行う必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、ユーザが自分でＨｅＮＢを購入して取り付けるので、統一の周波数計画やセル最適化を行うことができない。このため、ＨｅＮＢは、そのカバー範囲内のＵＥとの通信に使用されるＰＣＣまたはＳＣＣを勝手に選択すると、互いに隣接するＨｅＮＢ間の周波数の再利用を起こし、大きなセル間干渉（ＩＣＩ：Ｉｎｔｅｒ−Ｃｅｌｌ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を発生させ、周波数利用効率の低下につながる。ひどい場合、搬送波対干渉比（Ｃ／Ｉ）の低下のせいで、大部分のＵＥはＨｅＮＢと正常に通信することができない。従って、ＨｅＮＢは如何にＣＣを選択するかがＬＴＥ−Ａネットワークの解決しようとする課題の１つである。
【０００６】
上記の技術的課題を解決するために、本発明は、ＨｅＮＢにおけるＣＣ選択方法および当該方法を実行するＨｅＮＢを提供することにより、大域的最適化のＣＣ割当を実現し、システムの周波数利用効率を向上させる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施例は、ＨｅＮＢにおけるＣＣ選択方法を開示している。
当該方法は、少なくとも１つの第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢに対する入力干渉をそれぞれ測定し、前記少なくとも１つの第２ＨｅＮＢからのフィードバックに基づいて、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢに対する出力干渉を決定し、各第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢに対する入力干渉、および第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢに対する出力干渉に基づいて、各ＣＣにおける第１ＨｅＮＢの干渉寄与をそれぞれ算出し、各ＣＣにおける第１ＨｅＮＢの干渉寄与に基づいて、ＣＣを選択する、ことを含む。
【０００８】
前記少なくとも１つの第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢに対する入力干渉をそれぞれ測定することは、第１ＨｅＮＢのカバー範囲内の各ユーザ機器（ＵＥ）が、前記少なくとも１つの第２ＨｅＮＢから送信された信号が自局に到着するときの経路損失をそれぞれ測定し、得られた経路損失を第１ＨｅＮＢに報告し、第１ＨｅＮＢが、各ＵＥから報告された経路損失に基づいて、各第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢへの総経路損失をそれぞれ算出し、第１ＨｅＮＢが、各第２ＨｅＮＢの送信電力、および各第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢへの総経路損失に基づいて、各第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢに対する入力干渉を算出する、ことを含む。
【０００９】
第１ＨｅＮＢは、
0005512473.tif 000002
によって、各第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢへの総経路損失を算出し、ここで、PLtotal(ni)は番号niの第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢへの総経路損失を表し、niは第２ＨｅＮＢの番号を表し、jは第１ＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥの番号、または第１ＨｅＮＢのカバー範囲内で搬送波対干渉比が所定の搬送波対干渉比閾値より小さいＵＥの番号を表し、LPLjはj番目のＵＥが報告した番号niの第２ＨｅＮＢから送信された信号が当該ＵＥに到着するときの経路損失の線形値を表す。
【００１０】
第１ＨｅＮＢは、式Iincoming(ni)=TP(ni)-PLtotal(ni)によって、各第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢに対する入力干渉を算出し、ここで、Iincoming(ni)は番号niの第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢに対する入力干渉を表し、TP(ni)は番号niの第２ＨｅＮＢの送信電力を表す。
【００１１】
前記少なくとも１つの第２ＨｅＮＢからのフィードバックに基づいて、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢに対する出力干渉を決定することは、第１ＨｅＮＢが、前記少なくとも１つの第２ＨｅＮＢからフィードバックされた第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢへの総経路損失を受信し、第１ＨｅＮＢが、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢへの総経路損失、および第１ＨｅＮＢの送信電力に基づいて、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢに対する出力干渉を算出する、ことを含む。
【００１２】
または、前記少なくとも１つの第２ＨｅＮＢからのフィードバックに基づいて、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢに対する出力干渉を決定することは、第１ＨｅＮＢが、前記少なくとも１つの第２ＨｅＮＢからフィードバックされた、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢへの総経路損失と、第２ＨｅＮＢで測定して得られた第１ＨｅＮＢと第２ＨｅＮＢとの間の経路損失との差値を受信し、第１ＨｅＮＢが、受信した差値と、第１ＨｅＮＢで測定して得られた第１ＨｅＮＢと第２ＨｅＮＢとの間の経路損失とを加算して、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢへの総経路損失を得、第１ＨｅＮＢが、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢへの総経路損失、および第１ＨｅＮＢの送信電力に基づいて、自局から各第２ＨｅＮＢに対する出力干渉を算出する、ことを含む。
【００１３】
第１ＨｅＮＢは、式Ioutcoming(ni)=TP-PLtotal-resp(ni)によって、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢに対する出力干渉を算出し、ここで、Ioutcoming(ni)は第１ＨｅＮＢから番号niの第２ＨｅＮＢに対する出力干渉を表し、TPは第１ＨｅＮＢの送信電力を表し、PLtotal-resp(ni)は番号niの第２ＨｅＮＢからフィードバックされた第１ＨｅＮＢから当該第２ＨｅＮＢへの総経路損失を表す。
【００１４】
第１ＨｅＮＢは、
0005512473.tif 000003
によって、各ＣＣにおける第１ＨｅＮＢの干渉寄与を算出し、ここで、Itotal(i)は番号iのＣＣにおける本ＨｅＮＢの干渉寄与を表し、iはＣＣの番号を表し、niは番号iのＣＣを使用する隣接ＨｅＮＢの番号を表し、Ioutgoing(ni)は本ＨｅＮＢから番号niのＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥに対する干渉、即ち、本ＨｅＮＢから番号niのＨｅＮＢに対する出力干渉を表し、Iincoming(ni)は番号niのＨｅＮＢから本ＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥに対する干渉、即ち、番号niのＨｅＮＢから本ＨｅＮＢに対する入力干渉を表し、ωは値の範囲が［０，１］である重み付け因子である。
【００１５】
上記各ＣＣにおける第１ＨｅＮＢの干渉寄与に基づいて、ＣＣを選択することは、第１ＨｅＮＢが干渉寄与の一番低いＣＣを選択して自局のプライマリＣＣとし、自局のサービスが増加して余計なセカンダリＣＣが必要となる場合、第１ＨｅＮＢが所定の干渉閾値に基づいてアクセス可能なＣＣ集合を決定し、アクセス可能なＣＣ集合から少なくとも１つのＣＣを選択して自局のセカンダリＣＣとし、ここで、この集合に属するＣＣにおける第１ＨｅＮＢの干渉寄与が所定の干渉閾値より小さい、ことを含む。
【００１６】
ここで、第１ＨｅＮＢがアクセス可能なＣＣ集合から少なくとも１つのＣＣを選択して自局のセカンダリＣＣとすることは、第１ＨｅＮＢが、干渉寄与の一番低いＣＣ、または再利用回数の一番多いＣＣを選択して自局のセカンダリＣＣとする、ことを含む。
【００１７】
上記の方法は、第１ＨｅＮＢがプライマリＣＣにおいて第１送信電力を用いてデータを送信し、セカンダリＣＣにおいて第２送信電力（第２送信電力＜第１送信電力）を用いてデータを送信し、第１ＨｅＮＢがプライマリＣＣを信号電力の比較的弱いＵＥに割り当て、セカンダリＣＣを信号電力の比較的強いＵＥに割り当てる、ことをさらに含む。
【００１８】
ここで、第１ＨｅＮＢがプライマリＣＣを信号電力の比較的弱いＵＥに割り当て、セカンダリＣＣを信号電力の比較的強いＵＥに割り当てることは、プライマリＣＣにおいてプロポーショナルフェアネス（ＰＦ）スケジューリングする場合、信号電力の比較的弱いＵＥのＰＦメトリックに１より大きい因子を乗算し、信号電力の比較的強いＵＥのＰＦメトリックをそのまま保持する、ことを含む。
【００１９】
また、本発明の実施例はＨｅＮＢを開示している。
【００２０】
当該ＨｅＮＢは、隣接ＨｅＮＢから自局に対する入力干渉を測定する入力干渉測定ユニットと、隣接ＨｅＮＢからのフィードバックに基づいて、自局から隣接ＨｅＮＢに対する出力干渉を決定する出力干渉決定ユニットと、隣接ＨｅＮＢから自局に対する入力干渉、および自局から隣接ＨｅＮＢに対する出力干渉に基づいて、各キャリア（ＣＣ：Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｃａｒｒｉｅｒ）における自局の干渉寄与をそれぞれ決定する干渉寄与決定ユニットと、各キャリアにおける自局の干渉寄与に基づいて、ＣＣを選択するＣＣ選択ユニットと、を含む。
【００２１】
ここで、前記入力干渉測定ユニットは、自局のカバー範囲内の各ユーザ機器（ＵＥ）の報告した隣接ＨｅＮＢから各ＵＥへの経路損失を受信して、各ＵＥの報告した経路損失を併合して隣接ＨｅＮＢから自局への総経路損失を得る経路損失併合モジュールと、前記総経路損失および隣接ＨｅＮＢの送信電力に基づいて、隣接ＨｅＮＢから自局に対する入力干渉を決定する入力干渉決定モジュールと、を含む。
【００２２】
前記入力干渉測定ユニットは、経路損失併合モジュールから出力された隣接ＨｅＮＢから自局への総経路損失を相応の隣接ＨｅＮＢに送信する経路損失伝送モジュールをさらに含む。または、前記入力干渉測定ユニットは、経路損失併合モジュールから出力された隣接ＨｅＮＢから自局への総経路損失と、隣接ＨｅＮＢから自局への経路損失との差値を算出する差値算出モジュールと、算出された差値を相応の隣接ＨｅＮＢに送信する経路損失伝送モジュールと、をさらに含む。
【００２３】
前記出力干渉決定ユニットは、隣接ＨｅＮＢのフィードバックした自局から隣接ＨｅＮＢへの総経路損失を受信する経路損失受信モジュールと、自局の送信電力、および自局から隣接ＨｅＮＢへの総経路損失に基づいて、自局から隣接ＨｅＮＢに対する出力干渉を算出する出力干渉算出モジュールと、を含む。
【００２４】
前記出力干渉決定ユニットは、隣接ＨｅＮＢのフィードバックした自局から隣接ＨｅＮＢへの総経路損失と、隣接ＨｅＮＢから自局への経路損失との差値を受信する差値受信モジュールと、受信された差値と隣接ＨｅＮＢから自局への経路損失とを加算して、自局から隣接ＨｅＮＢへの総経路損失を得る経路損失算出モジュールと、自局の送信電力、および自局から隣接ＨｅＮＢへの総経路損失に基づいて、自局から隣接ＨｅＮＢに対する出力干渉を算出する出力干渉算出モジュールと、を含む。
【００２５】
前記ＣＣ選択ユニットは、干渉寄与の一番低いＣＣを選択してプライマリＣＣとするプライマリＣＣ選択モジュールと、各ＣＣにおける自局の干渉寄与に基づいてアクセス可能なＣＣ集合を決定し、アクセス可能なＣＣ集合からセカンダリＣＣを選択するセカンダリＣＣ選択モジュールと、を含み、ここで、この集合に属するＣＣにおける本ＨｅＮＢの干渉寄与が所定の干渉閾値より小さい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の実施例に係るＨｅＮＢにおけるＣＣ選択方法およびＨｅＮＢによれば、ＣＣ選択を行うとき、隣接ＨｅＮＢから本ＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥに対する干渉を考慮するだけでなく、本ＨｅＮＢから隣接ＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥに対する干渉も考慮するので、大域的最適化のＣＣ割当を実現することができ、システムの周波数利用効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ＬＴＥ−Ａネットワークにおける複数のＣＣを示す図である。
【図２】本発明の実施例に係るＨｅＮＢにおけるＣＣ選択方法のフローチャートである。
【図３】本発明の実施例に係るシステム構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例に係るＨｅＮＢの内部構成を示す図である。
【図５】本発明の実施例に係る方法と従来の方法とのユーザスループットの比較を示す図である。
【図６】本発明の実施例に係る方法と従来の方法とのフェアネスメトリックの比較を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
上記の課題を解決するために、本発明の実施例により、ＨｅＮＢにおけるＣＣ選択方法を提供する。本実施例において、ＨｅＮＢがＣＣ選択を行うとき、隣接ＨｅＮＢから本ＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥに対する干渉を考慮するだけでなく、本ＨｅＮＢから隣接ＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥに対する干渉も考慮するので、大域的最適化のＣＣ割当を実現させ、システムの周波数利用効率を向上させることができる。
【００２９】
説明の便宜上、本発明の実施例において、隣接ＨｅＮＢから本ＨｅＮＢのカバーセル内のＵＥに対する干渉を、隣接ＨｅＮＢから本ＨｅＮＢに対する入力干渉と呼ぶ。本ＨｅＮＢから隣接ＨｅＮＢのカバーセル内のＵＥに対する干渉を、本ＨｅＮＢから隣接ＨｅＮＢに対する出力干渉と呼ぶ。
【００３０】
また、本発明の実施例には、１つのＨｅＮＢの総干渉を表すための干渉寄与パラメータが定義される。１つのＨｅＮＢの干渉寄与とは、隣接ＨｅＮＢから本ＨｅＮＢに対する入力干渉と本ＨｅＮＢから隣接ＨｅＮＢに対する出力干渉との重み付け和を指す。説明すべきところとして、互いに隣接するＨｅＮＢにより使用されるＣＣが異なることは可能であるため、１つのＨｅＮＢの干渉寄与はＣＣに関連するものであり、即ち、異なるＣＣにおける同一のＨｅＮＢの干渉寄与が異なることは可能である。具体的に、１つのＣＣにおける１つのＨｅＮＢの干渉寄与は、当該ＣＣにおける隣接ＨｅＮＢから本ＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥに対する干渉と当該ＣＣにおける本ＨｅＮＢから隣接ＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥに対する干渉との重み付け和を指し、下記の数式１によって、算出することができる。
[数式１]
0005512473.tif 000004
【００３１】
ここで、Itotal(i)は番号iのＣＣにおける本ＨｅＮＢの干渉寄与を表し、iはＣＣの番号を表し、niは番号iのＣＣを使用する隣接ＨｅＮＢの番号を表し、Ioutgoing(ni)は本ＨｅＮＢから番号niのＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥに対する干渉、即ち、本ＨｅＮＢから番号niのＨｅＮＢに対する出力干渉を表し、Iincoming(ni)は番号niのＨｅＮＢから本ＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥに対する干渉、即ち、番号niのＨｅＮＢから本ＨｅＮＢに対する入力干渉を表し、ωは値の範囲が［０，１］である重み付け因子である。
【００３２】
上記の数式１からわかるように、番号iのＣＣにおける１つのＨｅＮＢの干渉寄与Itotal(i)は、本ＨｅＮＢから隣接ＨｅＮＢのうち同様に番号iのＣＣを使用するＨｅＮＢに対する出力干渉と、隣接ＨｅＮＢのうち同様に番号iのＣＣを使用するＨｅＮＢから本ＨｅＮＢに対する入力干渉とを重み付け加算した和である。つまり、番号iのＣＣを使用するＨｅＮＢだけが上記の数式１の計算に用いられる。通常の場合、１つのＨｅＮＢの隣接ＨｅＮＢにより使用されるＣＣがいずれも同じであるというわけではないため、異なるＣＣにおける当該ＨｅＮＢの干渉寄与は異なる。また、上記の数式１によって、実際の応用では、重み付け因子ωを調節することにより、干渉寄与における入力干渉や出力干渉の割合を調節するようにしてもよい。極端な場合に、ωが０であると、番号iのＣＣにおける当該ＨｅＮＢの干渉寄与Itotal(i)は当該ＨｅＮＢの入力干渉のみに関連するが、ωが１であると、番号iのＣＣにおける当該ＨｅＮＢの干渉寄与Itotal(i)は当該ＨｅＮＢの出力干渉のみに関連する。
【００３３】
本発明の実施例において、ＨｅＮＢは各ＣＣにおける自局の干渉寄与に基づいてＣＣ選択を行う。好ましくは、ＨｅＮＢは干渉寄与の一番低いＣＣを選択して自局の動作ＣＣとするようにしてよい。
【００３４】
上記の説明からわかるように、本発明の実施例において、ＨｅＮＢがＣＣ選択を行うとき、隣接ＨｅＮＢから本ＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥに対する干渉を考慮するだけでなく、本ＨｅＮＢから隣接ＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥに対する干渉も考慮するので、大域的最適化のＣＣ割当を実現することができ、システムの周波数利用効率を向上させることができる。
【００３５】
図２は本発明の実施例に係るＨｅＮＢがＣＣを選択するフローチャートである。図２に示すように、第１ＨｅＮＢがＣＣを選択するとき、以下のようなステップを実行する。
【００３６】
ステップ１で、少なくとも１つの第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢに対する入力干渉をそれぞれ測定する。
【００３７】
通常の場合、上記の少なくとも１つの第２ＨｅＮＢは第１ＨｅＮＢの隣接ＨｅＮＢである。
【００３８】
具体的に、上記のステップ１において、少なくとも１つの第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢに対する入力干渉をそれぞれ測定することは、以下のステップを含むようにしてよい。
【００３９】
ステップ１１で、第１ＨｅＮＢのカバー範囲内（第１ＨｅＮＢセル内とも呼ばれる）の各ＵＥは、上記の少なくとも１つの第２ＨｅＮＢから送信された信号が自局に到着するときの経路損失（ＰＬ：Ｐａｔｈ  Ｌｏｓｓ）をそれぞれ測定し、得られた経路損失を第１ＨｅＮＢに報告する。
【００４０】
ステップ１２で、第１ＨｅＮＢは、各ＵＥから報告された経路損失に基づいて、各第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢへの総経路損失をそれぞれ算出する。
【００４１】
本ステップでは、ある第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢへの総経路損失は、下記の数式２によって算出することができる。
[数式２]
0005512473.tif 000005
【００４２】
ここで、PLtotal(ni)は番号niの第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢへの総経路損失を表し、niは第２ＨｅＮＢの番号を表し、jは第１ＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥの番号を表し、LPLjはj番目のＵＥが報告した番号niの第２ＨｅＮＢから送信された信号が当該ＵＥに到着するときの経路損失の線形値を表す。数式２によって算出される総経路損失はｄＢ値であることが知られている。
【００４３】
説明すべきところとして、計算を簡略化するために、数式２によって番号niの第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢへの総経路損失を算出するとき、セル間干渉（ＩＣＩ）に敏感なＵＥだけを考慮し、ＩＣＩに敏感でないＵＥを考慮しなくてもよい。即ち、上記の数式２において、パラメータjは、第１ＨｅＮＢのカバー範囲内でＩＣＩに敏感なＵＥの番号を表す。具体的に、上記のＩＣＩに敏感なＵＥは、搬送波対干渉比（Ｃ／Ｉ）の比較的低いＵＥであってよい。実際の応用では、搬送波対干渉比閾値を予め設定することができる。この場合、上記の数式２において、パラメータjは第１ＨｅＮＢのカバー範囲内で搬送波対干渉比が上記の搬送波対干渉比閾値より小さいＵＥの番号を表す。
【００４４】
ステップ１２で、第２ＨｅＮＢの送信電力と第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢへの総経路損失との差値に基づいて、各第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢに対する入力干渉を得る。
【００４５】
即ち、番号niの第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢに対する入力干渉は、下記の数式３によって算出することができる。
[数式３]
0005512473.tif 000006
【００４６】
ここで、Iincoming(ni)は番号niの第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢに対する入力干渉を表し、TP(ni)は番号niの第２ＨｅＮＢの送信電力を表す。
【００４７】
ステップ２で、上記の少なくとも１つの第２ＨｅＮＢからのフィードバックを受信して、上記の少なくとも１つの第２ＨｅＮＢからのフィードバックに基づいて、第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢに対する出力干渉を決定する。
【００４８】
各第２ＨｅＮＢの角度から見れば、上記の第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢに対する出力干渉は、即ち、各第２ＨｅＮＢがステップ１で測定して算出した第１ＨｅＮＢから自局に対する入力干渉である。
【００４９】
本発明の実施例に係る方法を実現するために、各第２ＨｅＮＢも上記のステップ１を実行し、即ち、第１ＨｅＮＢから自局に対する入力干渉を測定し、得られた第１ＨｅＮＢから自局に対する入力干渉を、第１ＨｅＮＢから第２ＨｅＮＢに対する出力干渉として、第１ＨｅＮＢにフィードバックする。同様に、第１ＨｅＮＢは、上記のステップ１を実行した後に、測定して得られた各第２ＨｅＮＢから自局に対する入力干渉をさらに各第２ＨｅＮＢにそれぞれフィードバックする。
【００５０】
本ステップでは、各第２ＨｅＮＢは、上記のステップ１１〜１２によって測定して算出された第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢに対する入力干渉を直接に第１ＨｅＮＢにフィードバックするようにしてよい。
【００５１】
なお、各第２ＨｅＮＢは、上記のステップ１２で算出された第１ＨｅＮＢから第２ＨｅＮＢへの総経路損失を第１ＨｅＮＢにフィードバックするようにしてもよい。同様に、各第２ＨｅＮＢが第１ＨｅＮＢから第２ＨｅＮＢへの総経路損失を算出するときにも、第２ＨｅＮＢのカバー範囲内のＩＣＩに敏感なＵＥだけを考慮し、ＩＣＩに敏感でないＵＥを考慮しなくてもよい。このとき、第１ＨｅＮＢは、下記の数式４によって、第１ＨｅＮＢから当該第２ＨｅＮＢに対する出力干渉を算出する。
[数式４]
0005512473.tif 000007
【００５２】
ここで、Ioutcoming(ni)は第１ＨｅＮＢから番号niの第２ＨｅＮＢに対する出力干渉を表し、TPは第１ＨｅＮＢの送信電力を表し、PLtotal-resp(ni)は番号niの第２ＨｅＮＢからフィードバックされた第１ＨｅＮＢから当該第２ＨｅＮＢへの総経路損失を表す。
【００５３】
ＨｅＮＢの間で伝送される情報量をさらに減少するために、各第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢにフィードバックされた第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢに対する出力干渉は、第１ＨｅＮＢから第２ＨｅＮＢへの総経路損失と第１ＨｅＮＢから当該第２ＨｅＮＢへの経路損失との差値であってもよい。その算出式は下記の数式５に示す通りである。
[数式５]
0005512473.tif 000008
【００５４】
ここで、PLdifは番号niの第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢにフィードバックされた経路損失の差値を表し、PLniは番号niの第２ＨｅＮＢで測定して得られた第１ＨｅＮＢから送信された信号が当該第２ＨｅＮＢに到着するときの経路損失を表す。
【００５５】
第１ＨｅＮＢから送信された信号が１つの第２ＨｅＮＢに到着するときの経路損失と、当該第２ＨｅＮＢから送信された信号が第１ＨｅＮＢに到着するときの経路損失とが同じであるため、第１ＨｅＮＢは、番号niの第２ＨｅＮＢから送信された信号が当該第１ＨｅＮＢに到着するときの経路損失を測定することにより、PLniを得るようにしてよい。このような場合に、第１ＨｅＮＢは、番号niの第２ＨｅＮＢからフィードバックされたPLdifを受信した後に、PLdifとPLniとの和を算出し、PLtotal-resp(ni)を得てから、上記の数式４によって、第１ＨｅＮＢから番号niの第２ＨｅＮＢに対する出力干渉Ioutcoming(ni)を算出するするようにしてよい。
【００５６】
なお、伝送しやすくするために、第２ＨｅＮＢは、まず、フィードバック対象の第１ＨｅＮＢから自局への情報を量子化してから、第１ＨｅＮＢにフィードバックする。
【００５７】
ステップ３で、各第２ＨｅＮＢから第１ＨｅＮＢに対する入力干渉、および第１ＨｅＮＢから各第２ＨｅＮＢに対する出力干渉に基づいて、各ＣＣにおける当該第１ＨｅＮＢの干渉寄与を算出する。
【００５８】
本ステップでは、第１ＨｅＮＢは、上記の数式１によって、各ＣＣにおける第１ＨｅＮＢの干渉寄与を算出するようにしてよい。
【００５９】
ステップ４で、各ＣＣにおける第１ＨｅＮＢの干渉寄与に基づいて、ＣＣを選択する。
【００６０】
具体的に、本ステップでは、まず、第１ＨｅＮＢが干渉寄与の一番低いＣＣを選択して自局のＰＣＣとする。さらに、自局のサービスが増加して余計なＳＣＣが必要となる場合、第１ＨｅＮＢは、まず、所定の干渉閾値に基づいてアクセス可能なＣＣ集合C(i)を決定し、ここで、この集合C(i)に属するＣＣにおける第１ＨｅＮＢの干渉寄与が所定の干渉閾値ηより小さくなり、即ち、i∈C(i)ifItotal(i)<ηである。そして、第１ＨｅＮＢは、また、アクセス可能なＣＣ集合C(i)から少なくとも１つの最適なＣＣを選択して自局のＳＣＣとする。例えば、第１ＨｅＮＢはC(i)から干渉寄与の一番低いＣＣを選択して自局のＳＣＣとするようにしてよい。または、ＣＣをなるべく再利用するために、第１ＨｅＮＢはC(i)から再利用回数の一番多いＣＣを選択して自局のＳＣＣとするようにしてもよい。これにより、さらに多くの空きＣＣリソースをマクロ基地局または他のＨｅＮＢによる使用のために残す。
【００６１】
さらに、ネットワークの運用中に、第１ＨｅＮＢは、ある動作ＣＣで伝送されるサービスのサービス品質（ＱｏＳ）が所定の閾値以下まで低下することを検出すると、上記のステップ１〜４に記載の方法によってＣＣの再選択を実現するようにしてもよい。
【００６２】
ユーザが自分で配置したＨｅＮＢにとって、そのネットワークトポロジー構成は様々であるが、周波数計画とセル最適化がないため、一部またはすべてのＣＣをランダムまたは簡単に再利用することは、比較的低い周波数利用効率につながる。しかし、本実施例に係る方法では、ＨｅＮＢは、各ＣＣにおける自局の干渉寄与に基づいて、ＣＣを動的に選択する。即ち、ＨｅＮＢがＣＣを選択するとき、隣接ＨｅＮＢから本ＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥに対する干渉を考慮するだけでなく、本ＨｅＮＢから隣接ＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥに対する干渉も考慮するので、大域的最適化のＣＣ割当を実現することができ、システムの周波数利用効率を向上させることができる。
【００６３】
また、ＨｅＮＢの間でシグナリングにより伝達される経路損失は、平均経路損失または平均経路損失の差値であり、ＣＣと関係がない。このため、ＨｅＮＢの間で伝達される情報の情報量は、ＣＣ数と関係がなく、ＣＣ数の増加に従って増加することはない。一方、ＨｅＮＢが複数のＵＥにサービスを提供する場合であっても、ＨｅＮＢの間でシグナリングにより伝達される経路損失が総経路損失または差値であるため、ＨｅＮＢの間で伝達される情報の情報量は、ＵＥ数と関係がなく、ＵＥ数の増加に従って増加することはない。従って、本発明の実施例に係る方法では、ＨｅＮＢの間のシグナリング負荷は比較的低い。
【００６４】
さらに、ＨｅＮＢの間でシグナリングにより伝達される経路損失は、平均経路損失または平均経路損失の差値であり、チャネルのスローフェージング情報を代表し、時間に従う変化は大きくない。このため、ＨｅＮＢの間でシグナリングを頻繁に伝達する必要がない。特に、ＵＥが位置を変更しない場合（通常の場合、ＨｅＮＢのカバー範囲内のＵＥは大部分の時間において低速や静止であり、その位置を頻繁に変更することはない）、ＨｅＮＢの入力干渉および出力干渉はそのまま維持するため、ＨｅＮＢの間で新しいシグナリングを伝達する必要がない。あるＨｅＮＢが自局の動作ＣＣを変更したとしても、本実施例に係る方法により、当該ＨｅＮＢの隣接ＨｅＮＢへ送信しようとするメッセージも変化しないため、当該ＨｅＮＢは新しいシグナリングをその隣接ＨｅＮＢに送信する必要がないが、その隣接ＨｅＮＢは改めて数式１によって各ＣＣにおける自局の干渉寄与を算出するだけでよい。
【００６５】
以下、各ＨｅＮＢがそれぞれ１つのＵＥにサービスを提供する２つのＨｅＮＢを含むシステムを例として、本発明の実施例に係る方法を詳しく説明する。図３は本実施例のシステム構成を示す図であり、図３からわかるように、本実施例のシステムはＨｅＮＢ１とＨｅＮＢ２との２つのＨｅＮＢを含み、ＨｅＮＢ１のサービス対象ＵＥはＵＥ１であり、ＨｅＮＢ２のサービス対象ＵＥはＵＥ２である。
【００６６】
本実施例に係るＨｅＮＢがＣＣを選択する方法は、以下のステップを含む。
【００６７】
第１ステップで、各ＨｅＮＢはそれぞれ背景測定を行い、具体的に以下のことを含む。
【００６８】
ＵＥ１は、ＨｅＮＢ２からＵＥ１への経路損失ＰＬ２を測定し、得られたＰＬ２をＨｅＮＢ１に報告する。
【００６９】
ＵＥ２は、ＨｅＮＢ１からＵＥ２への経路損失ＰＬ４を測定し、得られたＰＬ４をＨｅＮＢ２に報告する。
【００７０】
ＨｅＮＢ１およびＨｅＮＢ２は、さらに、ＨｅＮＢ１とＨｅＮＢ２との間の経路損失ＰＬ３を測定するようにしてもよい。ＨｅＮＢ１およびＨｅＮＢ２で測定して得られたＨｅＮＢ１とＨｅＮＢ２との間の経路損失ＰＬ３は同じはずである。
【００７１】
ここで、上記のＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４はいずれも平均経路損失であり、ＣＣの番号と関係がない。
【００７２】
第２ステップで、ＨｅＮＢの間でシグナリング伝送を行い、具体的に以下のことを含む。
【００７３】
ＨｅＮＢ１は、ＵＥ１から報告されたＨｅＮＢ２からＵＥ１への経路損失ＰＬ２を、ＨｅＮＢの間のシグナリングを介してＨｅＮＢ２に送信する。
【００７４】
同様に、ＨｅＮＢ２は、ＵＥ２から報告されたＨｅＮＢ１からＵＥ２への経路損失ＰＬ４を、ＨｅＮＢの間のシグナリングを介してＨｅＮＢ１に送信する。
【００７５】
実際の応用では、伝送しやすくするために、ＨｅＮＢ１およびＨｅＮＢ２は、まずＰＬ２およびＰＬ４をそれぞれ量子化してから、量子化された値を相手側に伝送するようにしてよい。
【００７６】
伝送データ量をさらに減少するために、ＨｅＮＢ１およびＨｅＮＢ２でそれぞれ測定して得られたＨｅＮＢ１とＨｅＮＢ２との間の経路損失ＰＬ３が同じであることを考慮すると、ＨｅＮＢ１およびＨｅＮＢ２は、差分量子化方式を採用して、ＰＬ２またはＰＬ４をそれぞれ量子化するようにしてよい。具体的に以下のことを含む。
【００７７】
ＰＬ２に対して、ＨｅＮＢ１は、まず、ＰＬ２とＰＬ３との間の差値ΔPL1を算出して、ΔPL1を量子化してから、量子化されたΔPL1を、ＨｅＮＢの間のシグナリングを介してＨｅＮＢ２に伝送する。この場合、ＨｅＮＢ２は、ΔPL1を受信した後に、まず、ΔPL1とＰＬ３との和を算出して、ＰＬ２を得る。
【００７８】
同様に、ＰＬ４に対して、ＨｅＮＢ２は、まず、ＰＬ４とＰＬ３との間の差値ΔPL2を算出して、ΔPL2を量子化してから、量子化されたΔPL2を、ＨｅＮＢの間のシグナリングを介してＨｅＮＢ１に伝送する。ＨｅＮＢ１は、ΔPL2を受信した後に、ΔPL2とＰＬ３との和を算出して、ＰＬ４を得る。
【００７９】
以下、ΔPL1を例として、ΔPL1の量子化方法を詳しく説明する。
量子化過程を簡略化するために、２つのセル間干渉閾値ｔｈ１およびｔｈ２を予め設定し、例えば、ｔｈ１を０ｄＢに設定し、ｔｈ２を−１０ｄＢに設定する。
【００８０】
ＬＩＣＩ＝ＰＬ１−ＰＬ２にして、ここで、ＰＬ１はＵＥ１で測定して得られたＨｅＮＢ１からＵＥ１への経路損失である。
【００８１】
ＬＩＣＩ＞ｔｈ１である場合、ＨｅＮＢ２からＨｅＮＢ１に対して極めて大きい干渉を生じたことを表し、簡単のために、量子化されたΔPL1を直接に最小の量子化数に設定することができ、ＬＩＣＩ＜ｔｈ２である場合、ＨｅＮＢ２からＨｅＮＢ１に対する干渉が極めて小さいことを表し、このとき、量子化されたΔPL1を最大の量子化数に設定し、上記以外の場合、ΔPL1を量子化する。好ましくは、４つのビット（ｂｉｔ）を用いてΔPL1を量子化するようにしてよい。
【００８２】
上記からわかるように、ＰＬ２およびＰＬ４とＰＬ３との値が比較的近いため、上記の差分量子化方式によって、ＨｅＮＢの間で伝送される情報の情報量をさらに減少することができる。
【００８３】
第３ステップで、出力干渉推定を行い、具体的に、以下のことを含む。
ＨｅＮＢ１は、ＨｅＮＢ２からのシグナリングを受信した後に、そのシグナリングからＰＬ４を得、即ち、ＨｅＮＢ１からＵＥ２への経路損失を決定し、その後、自局の送信電力ＴＰ１に基づいて、自局からＨｅＮＢ２に対する出力干渉を算出する。ＨｅＮＢ１からＨｅＮＢ２に対する出力干渉は、ＨｅＮＢ１の送信電力ＴＰ１とＰＬ４との差であり、即ち、Ioutcoming1=TP1-PL4である。
【００８４】
同様に、ＨｅＮＢ２にとって、ＨｅＮＢ２は、ＨｅＮＢ１からのシグナリングを受信して、そのシグナリングからＰＬ２を得た後に、即ち、ＨｅＮＢ２からＵＥ１への経路損失ＰＬ２を決定した後に、自局の送信電力ＴＰ２に基づいて、自局からＨｅＮＢ１に対する出力干渉を算出する。ＨｅＮＢ２からＨｅＮＢ１に対する出力干渉は、ＨｅＮＢ２の送信電力ＴＰ２とＰＬ２との差であり、即ち、Ioutcoming2=TP2-PL2である。
【００８５】
上記の第３ステップで、ＨｅＮＢ１およびＨｅＮＢ２は、差分量子化方式を採用してＰＬ２およびＰＬ４を量子化すると、まず、自局で測定して得られたＨｅＮＢ１とＨｅＮＢ２との間の経路損失ＰＬ３に基づいて、ＰＬ２またはＰＬ４を算出してから、上記の方法によって出力干渉推定を行う。
【００８６】
第４ステップで、入力干渉推定を行い、具体的に、以下のことを含む。
ＨｅＮＢ１にとって、ＨｅＮＢ１はＵＥ１の背景測定結果に基づいて、ＨｅＮＢ２から自局に対する入力干渉を算出する。ＨｅＮＢ２からＨｅＮＢ１に対する入力干渉は、ＨｅＮＢ２の送信電力ＴＰ２とＰＬ２との差であり、即ち、Iincoming1=TP2-PL2である。実際に、ＨｅＮＢ２からＨｅＮＢ１に対する入力干渉は、即ち、ＵＥ１で測定して得られたＨｅＮＢ２からの参照信号測定電力（ＲＳＲＰ：ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｉｇｎａｌ  ｒｅｃｅｉｖｅｄ  ｐｏｗｅｒ）である。
【００８７】
同様に、ＨｅＮＢ２にとって、ＨｅＮＢ２はＵＥ２の背景測定結果に基づいて、ＨｅＮＢ１から自局に対する入力干渉を算出する。ＨｅＮＢ１からＨｅＮＢ２に対する入力干渉は、ＨｅＮＢ１の送信電力ＴＰ１とＰＬ４との差であり、即ち、Iincoming2=TP1-PL4である。実際に、ＨｅＮＢ１からＨｅＮＢ２に対する入力干渉は、即ち、ＵＥ２で測定されたＨｅＮＢ１からのＲＳＲＰである。
【００８８】
第５ステップで、干渉寄与推定を行い、具体的に、以下のことを含む。
ＨｅＮＢ１にとって、ＨｅＮＢ１は、ＣＣ選択またはＣＣ再選択を行う必要があるとき、各ＣＣにおける自局の干渉寄与Itotal(i)をそれぞれ算出し、即ち、ＨｅＮＢ２から自局に対する入力干渉と自局からＨｅＮＢ２に対する出力干渉との重み付け和を算出する。あるＣＣがＨｅＮＢ２により使用されていないと、当該ＣＣにおけるＨｅＮＢ１の干渉寄与は０になり、さもないと、Itotal(i)=ω・Ioutgoing+(1-ω)・Iincoming（ここで、iはＣＣの番号）になることが明らかである。
【００８９】
同様に、ＨｅＮＢ２にとって、ＨｅＮＢ２は、ＣＣ選択またはＣＣ再選択を行う必要があるとき、各ＣＣにおける自局の干渉寄与Itotal(i)をそれぞれ算出し、即ち、ＨｅＮＢ１から自局に対する入力干渉と自局からＨｅＮＢ１に対する出力干渉との重み付け和を算出する。あるＣＣがＨｅＮＢ１により使用されていないと、当該ＣＣにおけるＨｅＮＢ２の干渉寄与は０になり、さもないと、Itotal(i)=ω・Ioutgoing+(1-ω)・Iincoming（ここで、iはＣＣの番号）になることが明らかである。
【００９０】
第６ステップで、ＣＣ選択を行う。
ＨｅＮＢ１およびＨｅＮＢ２は、各ＣＣにおける自局の干渉寄与をそれぞれ算出した後に、各ＣＣにおける自局の干渉寄与に基づいて、ＣＣ選択を行う。
【００９１】
具体的に、ＨｅＮＢ１およびＨｅＮＢ２は、干渉寄与の一番低いＣＣを選択して自局のＰＣＣとする。自局のサービスが増加して余計なＳＣＣが必要となる場合、ＨｅＮＢ１およびＨｅＮＢ２は、さらに、所定の干渉閾値ηに基づいて、アクセス可能なＣＣ集合C(i)をそれぞれ決定する。この集合C(i)に属するＣＣにおける干渉寄与は、所定の干渉閾値より小さくすべきである。その後、アクセス可能なＣＣ集合C(i)から最適なＣＣを選択して自局のＳＣＣとし、例えば、干渉寄与の一番低いＣＣ、または再利用回数の一番多いＣＣを選択してＳＣＣとする。
【００９２】
説明すべきところとして、すべてのＣＣにおける干渉寄与は上記の干渉閾値η以上であると、サービスが増加して余計なＳＣＣが必要となっても、ＨｅＮＢ２は新しい動作ＣＣをまた追加することができない。このように、大きなサービス量を持つ若干のＨｅＮＢは、自局から隣接ＨｅＮＢセルに対する干渉を考慮せずに、すべてのＣＣを貪欲に使用する状況の発生を効果的に防止することができる。
【００９３】
説明すべきところとして、上記の例示ではＨｅＮＢ１およびＨｅＮＢ２のＣＣ選択過程を同時に説明したが、ＨｅＮＢ１およびＨｅＮＢ２はＣＣ選択またはＣＣ再選択を同時に行う必要があるという意味ではない。逆に、上記の例示では、ＨｅＮＢ１のＣＣ選択過程およびＣＣ再選択過程と、ＨｅＮＢ２のＣＣ選択過程およびＣＣ再選択過程とが互いに独立である。実際に、ＨｅＮＢのＣＣ選択およびＣＣ再選択は一般的に、例えば、ＨｅＮＢの電源投入や、現在の動作ＣＣの信号品質の低下などのイベントによってトリガーされるものであるので、異なるＨｅＮＢがＣＣ選択を同時に行う確率は極めて低い。
【００９４】
上記の実施例におけるＣＣの動的選択方法の最も典型的な応用環境は、ＬＴＥ−Ａシステムである。ＨｅＮＢは、ＣＣの動的選択によって、セル間干渉を除去することができる。特に、ホットスポットエリアに高密度でＨｅＮＢを配置するとき、当該方法でセル間干渉を除去する効果はさらに著しい。
【００９５】
また、上記の方法は分散アルゴリズムであり、中央ノードを必要とせずに、各ＨｅＮＢ自局でＣＣ割当を完成するので、ＨｅＮＢの分散ネットワーク構成に非常に適する。
【００９６】
上記のＣＣ選択方法を基に、さらに、電力割当および重み付けプロポーショナルフェアネス（ＰＦ）スケジューリングを用いて、ＨｅＮＢセル端ユーザの性能をさらに改善するようにしてもよい。
【００９７】
上記の電力割当とは、ＨｅＮＢはＰＣＣにおいて第１送信電力、例えば全電力を用いてデータを送信することを設定するが、ＳＣＣにおいて第２送信電力（第２送信電力＜第１送信電力）を用いてデータを送信することを設定することを指す。同時に、ＰＣＣを信号電力の比較的弱いＵＥ（例えばＨｅＮＢセル端にあるＵＥ）に割り当て、ＳＣＣを信号電力の比較的強いＵＥ（例えばＨｅＮＢセル中央にあるＵＥ）に割り当てる。
【００９８】
このように、ＳＣＣよりも、ＰＣＣは大きい送信電力と低い干渉レベルを持つため、ＨｅＮＢセル端ユーザの性能をさらに向上させることができる。一方、送信電力の比較的低いＳＣＣを本ＨｅＮＢセルの信号電力の比較的強いＵＥに割り当てるので、本ＨｅＮＢセル内のＵＥの通信品質の低下につながることはない。
【００９９】
上記のＰＣＣを信号電力の比較的弱いＵＥに割り当てて、ＳＣＣを信号電力の比較的強いＵＥに割り当てることは、重み付けＰＦスケジューリングによって実現することができる。重み付けＰＦスケジューリングとは、ＰＣＣにおいてＰＦスケジューリングする際、信号電力の比較的弱いＵＥ（例えばＨｅＮＢセル端にあるＵＥ）のＰＦメトリックに１より大きい因子を乗算するが、信号電力の比較的強いＵＥ（例えばＨｅＮＢセル中央にあるＵＥ）のＰＦメトリックをそのまま保持することを指す。このように、信号電力の比較的弱いＵＥは、ＰＣＣにおけるリソースの競争に勝つ確率がより大きい。これに対して、信号電力の比較的強いＵＥは、ＳＣＣへスケジューリングされる可能性がより高い。
【０１００】
上記のＨｅＮＢにおけるＣＣ選択方法以外に、本発明の実施例は、また上記方法を実現するＨｅＮＢを提供している。当該ＨｅＮＢの内部構成は図４に示すように、主に、隣接ＨｅＮＢから自局に対する入力干渉を測定する入力干渉測定ユニットと、隣接ＨｅＮＢからのフィードバックに基づいて、自局から隣接ＨｅＮＢに対する出力干渉を決定する出力干渉決定ユニットと、隣接ＨｅＮＢから自局に対する入力干渉、および自局から隣接ＨｅＮＢに対する出力干渉に基づいて、各ＣＣにおける自局の干渉寄与をそれぞれ決定する干渉寄与決定ユニットと、各ＣＣにおける自局の干渉寄与に基づいて、ＣＣを選択するキャリア（ＣＣ）選択ユニットと、を含む。
【０１０１】
具体的に、上記の干渉寄与決定ユニットは、上記の数式１によって、各ＣＣにおける自局の干渉寄与を決定するようにしてもよい。
【０１０２】
具体的に、上記の入力干渉測定ユニットは、自局のカバー範囲内の各ＵＥの報告した隣接ＨｅＮＢから各ＵＥへの経路損失を受信して、各ＵＥの報告した経路損失を併合して隣接ＨｅＮＢから自局への総経路損失を得る経路損失併合モジュールと、上記の総経路損失および隣接ＨｅＮＢの送信電力に基づいて、隣接ＨｅＮＢから自局に対する入力干渉を決定する入力干渉決定モジュールと、を含む。
【０１０３】
上記の入力干渉測定ユニットは、経路損失併合モジュールから出力された隣接ＨｅＮＢから自局への総経路損失を、相応の隣接ＨｅＮＢに送信する経路損失伝送モジュールを、さらに含むようにしてもよい。
【０１０４】
代替案として、上記の入力干渉測定ユニットは、経路損失併合モジュールから出力された隣接ＨｅＮＢから自局への総経路損失と、隣接ＨｅＮＢから自局への経路損失との差値を算出する差値算出モジュールと、算出された差値を相応の隣接ＨｅＮＢに送信する経路損失伝送モジュールと、をさらに含む。
【０１０５】
上記の出力干渉決定ユニットは、隣接ＨｅＮＢのフィードバックした自局から隣接ＨｅＮＢへの総経路損失を受信する経路損失受信モジュールと、自局の送信電力、および自局から隣接ＨｅＮＢへの総経路損失に基づいて、自局から隣接ＨｅＮＢに対する出力干渉を算出する出力干渉算出モジュールと、を含む。
【０１０６】
代替案として、上記の出力干渉測定ユニットは、隣接ＨｅＮＢのフィードバックした自局から隣接ＨｅＮＢへの総経路損失と、隣接ＨｅＮＢから自局への経路損失との差値を受信する差値受信モジュールと、受信された差値と隣接ＨｅＮＢから自局への経路損失とを加算して、自局から隣接ＨｅＮＢへの総経路損失を得る経路損失算出モジュールと、自局の送信電力、および自局から隣接ＨｅＮＢへの総経路損失に基づいて、自局から隣接ＨｅＮＢに対する出力干渉を算出する出力干渉算出モジュールと、を含む。
【０１０７】
上記のＣＣ選択ユニットは、干渉寄与の一番低いＣＣを選択してＰＣＣとするＰＣＣ選択モジュールと、各ＣＣにおける自局の干渉寄与に基づいてアクセス可能なＣＣ集合を決定し、アクセス可能なＣＣ集合からＳＣＣを選択するＳＣＣ選択モジュールと、を含み、ここで、この集合に属するＣＣにおける本ＨｅＮＢの干渉寄与が所定の干渉閾値より小さい。具体的に、ＳＣＣ選択モジュールは、アクセス可能なＣＣ集合から、干渉寄与の一番低いＣＣ、または再利用回数の一番多いＣＣを選択してＳＣＣとすることができる。
【０１０８】
以下、シミュレーション結果により、本発明の実施例に係るＣＣ選択方法の性能を詳しく説明する。シミュレーションパラメータは表１に示す通りである。
【表１】
0005512473.tif 000009
【０１０９】
図５は本発明の実施例に係る方法と従来の方法とのユーザスループットの比較を示す図である。ここで、ＦＲＦは周波数再利用因子を表し、ＦＲＦ＝１は各ＨｅＮＢごとにすべての４つのＣＣが割り当てられることを表し、ＦＲＦ＝２は各ＨｅＮＢごとに２つのＣＣが割り当てられることを表し、ＦＲＦ＝４は各ＨｅＮＢごとに１つのみのＣＣが割り当てられることを意味する。
【０１１０】
図５からわかるように、ＦＲＦ＝１およびＦＲＦ＝２の場合、大部のＵＥは、非常に強いセル間干渉のせいで、スループットが０になり、サービスを受けられない。例えば、ＦＲＦ＝１の場合、約２３％のＵＥのスループットは０になり、ＦＲＦ＝２の場合、約１０％のＵＥのスループットは０になる。これに対して、ＦＲＦ＝４の場合または本発明の実施例に係る方法を採用する場合、このような問題はない。しかし、ＦＲＦ＝４の場合、平均スループットが非常に低い。統計からわかるように、ＦＲＦ＝４の場合と比べて、本発明の実施例に係る方法によれば、４０％近くのスループット利得がある。そして、本発明の実施例に係る方法によれば、ＨｅＮＢの達成可能なピークデータレートは、ＦＲＦ＝４の場合をはるかに超え、その４倍に近い。従って、本発明では、よりよいＣＣ割当を動的、適応的に実現することができ、セルのカバレッジおよびセル端ユーザの性能も考慮されるし、セルの平均スループットも考慮される。
【０１１１】
図６は、本発明の実施例に係る方法と従来の方法とのフェアネスメトリックの比較を示す図である。
【０１１２】
本発明では、フェアネスメトリックＦＭは、下記の数式６によって算出することができる。
[数式６]
0005512473.tif 000010
【０１１３】
ここで、Ｎはユーザ数であり、iはユーザ番号であり、Tiはi番目のユーザのスループットを表す。
【０１１４】
ＦＭの定義からわかるように、ＦＭは０と１との間にある数である。ＦＭが大きくなるほど、ユーザ間のフェアネスがよくなることを表す。図６からわかるように、本発明の実施例に係る方法は、フェアネスがＦＲＦ＝１およびＦＲＦ＝２の場合の従来の方法より、著しく優れる。
【０１１５】
上記は、本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の精神と原則内で行われる種々の修正、均等置換え、改善などは全て本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
【図１】
0005512473.tif 000013
【図２】
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【図４】
0005512473.tif 000015
【図５】
0005512473.tif 000016
【図６】
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【図３】
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