(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信でモバイル・ユーザにリソースを割り当てる方法であって、
基地局によって、ホッピング方式に基づいて、ランダムに生成されるリソース割当てマッピング系列を生成するステップと、
該基地局によって、該生成されたリソース割当てマッピング系列に基づいて、該基地局が存在するセル内の各ＵＥに通信リソースを割り当てるステップとを含み、
該ホッピング方式が可変ホッピング距離を有し、
該リソース割当てマッピング系列が、全体的なサブチャネルについて、第１のサブフレームのインデックスと、該第１のサブフレームの該インデックス及び該ホッピング距離に基づいて取得される第２のサブフレームのインデックスとを含み、
隣接セルのマッピング系列について、該第１のサブフレームの１つのインデックスが該第２のサブフレームの異なるインデックスにマッピングされるように、該ホッピング距離がランダムに生成される方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
該ホッピング距離が、
該第１のサブフレームの該インデックスが、それぞれ該第２のサブフレームの該インデックスに対応するように、ランダムに生成される方法。
【請求項３】
移動通信リソースを割り当てるスケジューラであって、
ホッピング方式に基づいてリソース割当てマッピング系列をランダムに生成するように適応されたリソース割当てマッピング系列発生器と、
該リソース割当てマッピング系列発生器によって生成された該リソース割当てマッピング系列に基づいてセル内の各ＵＥに通信リソースを割り当てるように適応されたリソース・アロケータとを含み、
該リソース割当てマッピング系列発生器が、可変ホッピング距離を生成するためのホッピング距離生成モジュールを含み、
該リソース割当てマッピング系列発生器が、全体的なサブチャネルについて、第１のサブフレームのインデックスと、該第１のサブフレームの該インデックス及び該ホッピング距離に基づいて取得される第２のサブフレームのインデックスとを含むリソース割当てマッピング系列を生成するように適応され、
該ホッピング距離生成モジュールが、隣接セルに割り当てられたマッピング系列について、該第１のサブフレームの１つのインデックスが該第２のサブフレームの異なるインデックスにマッピングされるように、該ホッピング距離をランダムに生成するように適応されるスケジューラ。
【請求項４】
請求項３に記載のスケジューラにおいて、
該ホッピング距離生成モジュールが、
該第１のサブフレームの該インデックスが、それぞれ該第２のサブフレームの該インデックスに対応するように、該ホッピング距離をランダムに生成するように適応されるスケジューラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信の分野に関し、特に、モバイル・ユーザ・リソース割当て方法、およびそれを使用したリソース割当てスケジューラに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｅ−ＵＴＲＡＮシステムでは、チャネル状態を活用することによる周波数選択（ＦＳ：ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ）スケジューリングが、分散型動的無線リソース無線リソース管理における主要技術のうちの１つである。しかし、瞬間のセル間同一チャネル干渉についての知識が不足しているせいで、ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ：信号対干渉比）の大きい変動が引き起こされ、それによって、無線リンク適応技術の実施に影響が及ぶことがある。
【０００３】
さらに、妥当なセル・エッジ性能およびユーザ間の適切な公平性を達成するために、ＦＳスケジューリングはまた、厳しいセル間干渉状況においてそれらのセル・エッジ・ユーザにより多くの帯域幅を割り当てなければならない。これによって、帯域幅効率、したがってセル性能全体が劣化する。
【０００４】
セル間干渉に対処するために妥当な複雑さを伴う方式は、ＦＳスケジューリングがＥ−ＵＴＲＡＮのアップリンクで適用される場合でも重要である。ＦＳスケジューリングは、ユーザの移動性が高い場合、および／またはＶＯＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル）などのリアルタイム・サービスが移送される場合など、一部のシナリオでは、チャネル推定の精度および適用要件のためにＥ−ＵＴＲＡＮに適用可能でないことがある。
【０００５】
したがって、ＦＨ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｈｏｐｐｉｎｇ：周波数ホッピング）方式は、特にＦＳスケジューリングが適用可能でない状況のためにＦＳスケジューリングを補完するものとして、マルチパス周波数選択チャネルで周波数ダイバーシチ利得を達成するための代替候補である。
【０００６】
ＦＨ方式では、ＵＥ（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ユーザ装置）に、事前定義されたパターンに従って不連続の周波数リソースが割り当てられる。それは、ＦＨを使用することによって、マルチパス干渉を減少させ、無線通信の深いフェージングを回避することができる。したがって、周波数ダイバーシチ利得は、リンク層で達成することができる。
【０００７】
図１（ａ）は、３つのユーザ、ＵＥ  Ａ、ＵＥ  ＢおよびＵＥ  Ｃへの、周波数ホッピングなしの通常のＲＵ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｕｎｉｔ：リソース・ユニット）割当てを示している。図１（ａ）に示されるように、それぞれのＵＥに、ＴＴＩ当たり１２個の副搬送波を有する１つのＲＵが割り当てられ、それぞれのＴＴＩが、それぞれ第１のサブフレームおよび第２のサブフレームと呼ばれる２つのサブフレームを含む。周波数ホッピングなしの場合では、第１のサブフレームおよび第２のサブフレームは、同じ周波数帯を使用する。図１（ａ）に示された「第１の再送」は、ハイブリッドＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ：自動再送要求）の再送を指す。現在の無線標準化組織３ＧＰＰでは固定の非適応再送パターンを使用するよう助言されているので、図１（ａ）に示されるように、再送用のリソース位置（時間対周波数）は固定されている。
【０００８】
図１（ｂ）は、ＴＴＩ内周波数ホッピングに関するケースを示している。ここでは、同じＴＴＩ内の第１のサブフレームと第２のサブフレームの間のＲＵ数による距離が、周波数ホッピング距離Ｄｔｈと定義される。周波数ホッピング・パターンは、干渉に影響する重大な要因である。
【０００９】
システム・レベルの性能について考慮するＦＨパターン設計の方式はなく、したがって、現在は一定周波数ホッピングが適用されており、それは図２に示されている。
【００１０】
図２に示されるように、第１のサブフレームの１組のインデックスは、サブフレーム・インデックスからなる、Ｓ１ｓｔ＝｛ｆｉｒｓｔＩｄｘ｜１，２，３，４，…．｝と設定され、第２のサブフレームの１組のインデックスは、Ｓ２ｎｄ＝｛ＳｅｃｏｎｄＩｄｘ｜１，２，３，４，…．｝と設定される。周波数ホッピング方式が適用される場合、それぞれのＵＥに、第１のサブフレーム・インデックスと第２のサブフレーム・インデックスの対（ｆｉｒｓｔＩｄｘ，ＳｅｃｏｎｄＩｄｘ）としてリソース・インジケータが割り当てられる。ＦＨパターンによれば、ＳｅｃｏｎｄＩｄｘの値は、次式によって計算することができる：
SecondIdx ＝ mod (firstIdx＋Ｄｆｈ, total_RU_number)  （１）
【００１１】
同じセクタ内のＵＥが同じ距離を有し得る一定ホッピング距離パターンでは、Ｄｆｈは、次式によって計算することができる。
Ｄｆｈ＝ＳＴＥＰ＊（ｃｅｌｌ＿ｉｄｘ＋１）  （２）
【００１２】
ただし、数式（２）のＳＴＥＰのパラメータは、システム全体に使用される基本ホッピング距離であり、ｃｅｌｌ＿ｉｄｘは、セクタのインデックス番号である。図２は、同じ距離を有する周波数ホッピング・パターンを示している。したがって、ＵＥに、リソース対、｛１，３｝、｛２，４｝、｛３，５｝……が割り当てられてよく、ここでは、Ｄｆｈは２である。
【００１３】
一定ホッピング距離では、同じセル内の各ＵＥは、同じホッピング距離を使用することができ、したがって、セル間干渉は、ランダム化することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記の問題を解決するために、本発明は、同じセル内のＵＥ間に可変ホッピング距離が提供されるランダム周波数ホッピング・パターンを提供する。このパターンでは、干渉を安定させながら、セル間干渉をランダム化することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一態様によれば、モバイル・ユーザ・リソースを割り当てるための方法が提供され、この方法は、
基地局によって、可変ホッピング距離を有するホッピング方式に基づいて、リソース割当てマッピング系列をランダムに生成するステップと、
基地局によって、生成されたリソース割当てマッピング系列に基づいて、セル内の各ＵＥに通信リソースを割り当てるステップとを含む。
【００１６】
本発明の別の態様によれば、移動通信リソースを割り当てるためのスケジューラが提供され、このスケジューラは、
ホッピング方式に基づいてリソース割当てマッピング系列をランダムに生成するように適応されたリソース割当てマッピング系列発生器であって、可変ホッピング距離を生成するためのホッピング距離生成モジュールを含む、リソース割当てマッピング系列発生器と、
リソース割当てマッピング系列発生器によって生成されたリソース割当てマッピング系列に基づいてセル内の各ＵＥに通信リソースを割り当てるように適応されたリソース・アロケータとを含む。
【００１７】
このホッピング方式はランダムに生成されるので、本発明のリソース割当て方式は、別々のセル間でリソース割当て手順をランダム化し、それによって、セル間干渉をランダム化し、さらにユーザの動きによる干渉の劇的な変化を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１ａ】従来技術のホッピング方式を使用しないリソース割当ての概略図である。
【図１ｂ】従来技術の一定ホッピング距離を有するホッピング方式を使用したリソース割当ての概略図である。
【図２】一定ホッピング距離を使用してＵＥにリソースを割り当てるためのホッピング方式の概略図である。
【図３】本発明による可変ホッピング距離を使用したＵＥへのリソース割当ての概略図である。
【図４】本発明によるリソースを割当て方法のフローチャートである。
【図５】本発明によるリソースを割当てスケジューラのブロック図である。
【図６】生成された可変ホッピング距離を有する、本発明によるホッピング・マッピング関係の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
周波数ホッピングのランダム化を達成するために、本発明は、同じセル内のＵＥがそれぞれ異なるホッピング距離を有する、モバイル・ユーザ・リソース割当て方式を提供する。下記では、本発明の好ましい実施形態によるリソース割当て方法について、図３〜５を参照して述べる。
【００２０】
まず、図４に示されるように、チャネル情報が知られていない場合では、Ｎｏｄｅ  Ｂはまず、本発明に提案されたマッピング関係系列生成方法に従ってマッピング関係系列を生成し、次いで、生成されたマッピング関係系列に基づいて、Ｎｏｄｅ  Ｂが位置するセル内の各ＵＥにリソース・ユニットを割り当てる。
【００２１】
図５に示されるように、本発明によるリソース割当てスケジューラ１０は、マッピング系列発生器１１とリソース・アロケータ１２とを含む。ここで、マッピング系列発生器１１は、本発明によるマッピング関係系列生成方法を採用する。マッピング系列発生器１１は、可変ホッピング距離をランダムに生成するように適応されたホッピング距離生成モジュール１１Ａと、特定の条件を満たさないマッピングを削除しながら、生成されたマッピング距離に基づいてマッピング系列を生成するように適応されたマッピング系列生成モジュール１１Ｂとを含む。この手順について、下記に詳細に述べられる。
【００２２】
従来の解決策に類似して、第１のサブフレームの１組のインデックスが、サブフレーム・インデックスからなる、Ｓ１ｓｔ＝｛ｆｉｒｓｔＩｄｘ｜１，２，３，４，…．｝と設定され、第２のサブフレームの１組のインデックスは、Ｓ２ｎｄ＝｛ＳｅｃｏｎｄＩｄｘ｜１，２，３，４，…．｝と設定される。周波数ホッピング方式が適用される場合、それぞれのＵＥに、第１のサブフレーム・インデックスと第２のサブフレーム・インデックスの対（ｆｉｒｓｔＩｄｘ，ＳｅｃｏｎｄＩｄｘ）としてリソース・インジケータが割り当てられる。ＦＨパターンによれば、ＳｅｃｏｎｄＩｄｘの値は、次式によって計算することができる：
SecondIdx ＝ mod (firstIdx＋Ｄｆｈ, total_RU_number)  （１）
【００２３】
本発明によれば、数式（１）のホッピング距離Ｄｆｈは、次式となる。
Ｄｆｈ＝ＲａｎｄｏｍＶａｌ
【００２４】
ここで、ＲａｎｄｏｍＶａｌは、マッピング・パターンによって決まる。第１のサブフレームおよび第２のサブフレームによってそれぞれ形成されたリソース対の間の差は、マッピング・パターンがランダムな順序で生成されるので、確率変数である。
【００２５】
図３は、本発明による方法を使用してランダムな順序で生成されるマッピング・パターンを示す。したがって、図３に形成されているリソース対は、｛１，３｝、｛２，１２｝、｛３，１｝、｛５，１０｝……である。これらのリソース対は、スケジューリング・アルゴリズムを使用してセル内のＵＥに割り当てられる。それぞれのリソース対のホッピング距離は、それぞれ２、１０、−２、５、……である。したがって、ホッピング距離の値Ｄｆｈは、確率変数である。
【００２６】
ランダム化されたＦＨを作成するには、以下の基準を満たすべきである。
１）Ｓ１ｓｔ内のサブフレームまたはサブフレーム・グループは、Ｓ２ｎｄ内の１つのサブフレームまたはサブフレーム・グループを有し、またそれだけを有する。すなわち、Ｓ１ｓｔ内のサブフレームまたはサブフレーム・グループは、それぞれＳ２ｎｄ内のサブフレームまたはサブフレーム・グループに対応する。
２）隣接セル間で、ＲＵの重複を回避しなければならない。すなわち、隣接セル内では、同じｆｉｒｓｔＩｄｘは、異なるＳｅｃｏｎｄＩｄｘにマッピングされる。
【００２７】
マッピング関係は、上記の基準に基づいて作成される。図６に、上記基準を満たさないマッピング関係が削除される、使用可能なマッピング関係ランダム系列が一例として示されている。
【００２８】
ここで、帯域幅全体に１０個のＲＵがあると仮定する。マッピング関係の上記基準に従って、１０対のマッピング関係が生成される。それぞれのセルに、１つのマッピング関係が割り当てられ、隣接しないセルは、同じマッピング関係を再使用できる。それぞれの基地局は、セルのマッピング関係系列に基づいて、基地局の制御下のセル内の各ＵＥにＲＵリソースを割り当てる。すなわち、基地局は、リソース対を各ＵＥにランダムに割り当てる。このセル内の割当てのマッピング関係は、図３に示される通りであると仮定すると、セル内の各ＵＥに割り当てられるリソースは、それぞれ｛１，３｝、｛２，１２｝、｛３，１｝、｛５，１０｝……である。
【００２９】
本発明によるマッピング方法では、セル間干渉の分散を減少させることができる。ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｔｈｅｒｍａｌ：干渉対熱雑音）についてのシミュレーション結果が、下記に示される。
【００３０】
表１は、ＴＵ（Ｔｙｐｉｃａｌ  Ｕｒｂａｎ：典型的都市）３０ｋｍ／ｈにおける干渉の分散値および平均値を示している。表１から、ランダム化されたマッピング・パターンが最良の分散性能をもたらすことが見て分かる。したがって、ランダム化された周波数ホッピング・パターンは、ホッピングを使用しない方式と比べて、干渉の変化を減少させることができ、それは５０％利得である。さらに、一定距離周波数ホッピング方式と比べて、３９％利得を得ることができる。
【表１】
0005539200.tif 000002
【図２】
0005539200.tif 000003
【図３】
0005539200.tif 000004
【図４】
0005539200.tif 000005
【図５】
0005539200.tif 000006
【図６】
0005539200.tif 000007
【図１ａ】
0005539200.tif 000008
【図１ｂ】
0005539200.tif 000009