(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上の無線通信システムの間で無線リソースを共有するためのオペレータ間無線リソース共有方法であって、各無線通信システムは、それぞれのオペレータにより制御され、それぞれの占有無線リソースを制御しそれぞれの被サービスユーザ装置に無線通信サービスを提供するように構成され、該オペレータ間無線リソース共有方法は、
・  少なくとも１つの無線通信システムにより、前記それぞれの占有無線リソースに属するそれぞれの共有される無線リソースの帯域幅を、前記それぞれの被サービスユーザ装置により要求される保証された品質の無線通信サービスに関連するトラフィック負荷に基づいて、決定するステップと、
・  前記少なくとも１つの無線通信システムにより、前記それぞれの共有される無線リソースをその他の無線通信システムに伝達するステップと、
・  前記少なくとも１つの無線通信システムで、その他の無線通信システムにより伝達された共有される無線リソースを受けるステップと、
・  前記少なくとも１つの無線通信システムにより、前記それぞれの被サービスユーザ装置に無線通信サービスを、前記それぞれの占有無線リソース上で提供するステップと
を含み、前記方法は、
・  前記少なくとも１つの無線通信システムにより、その他の無線通信システムに属するユーザ装置に無線通信サービスを、前記少なくとも１つの無線通信システムにより共有される前記共有される無線リソース上で提供するステップ
をさらに含む、オペレータ間無線リソース共有方法。
【請求項２】
請求項１記載のオペレータ間無線リソース共有方法であって、前記少なくとも１つの無線通信システムにより、それぞれの共有される無線リソースの帯域幅を決定するステップは、
・  前記それぞれの被サービスユーザ装置により要求される前記保証された品質の無線通信サービスのための平均トラフィック負荷を推定するステップと、
・  推定された前記平均トラフィック負荷に基づいて、前記それぞれの共有される無線リソースの前記帯域幅を決定するステップと
を含む、オペレータ間無線リソース共有方法。
【請求項３】
請求項２記載のオペレータ間無線リソース共有方法であって、前記それぞれの共有される無線リソースの前記帯域幅は、推定された前記平均トラフィック負荷の非増加関数又は単調減少関数に基づいて決定される、オペレータ間無線リソース共有方法。
【請求項４】
２以上の無線通信システムで生じるオペレータ間干渉のコーディネーションを実施するためのオペレータ間干渉コーディネーション方法であって、各無線通信システムは、それぞれのオペレータにより制御され、それぞれの占有無線リソースを制御しそれぞれの被サービスユーザ装置に無線通信サービスを、前記それぞれの占有無線リソース上及びその他の無線通信システムにより共有される無線リソース上で提供するように構成され、該オペレータ間干渉コーディネーション方法は、
・  前記無線通信システムにより、請求項１から３のいずれかに記載のオペレータ間無線リソース共有方法を実行して、少なくとも１つの無線通信システムがその他の無線通信システムにより共有される無線リソースを認識するようにする、オペレータ間無線リソース共有方法を実行するステップと、
・  前記無線通信システム間で、被干渉無線リソース上のオペレータ間干渉に関するオペレータ間コーディネーションメッセージを交換するステップと
を含む、オペレータ間干渉コーディネーション方法。
【請求項５】
請求項４記載のオペレータ間干渉コーディネーション方法であって、
・  少なくとも１つの無線通信システムにより、前記それぞれの占有無線リソース上及びその他の無線通信システムにより共有される無線リソース上のオペレータ間干渉を示すオペレータ間干渉関連数量を決定するステップ
をさらに含み、
前記オペレータ間コーディネーションメッセージは、決定された前記オペレータ間干渉関連数量に基づいて交換される、オペレータ間干渉コーディネーション方法。
【請求項６】
請求項５記載のオペレータ間干渉コーディネーション方法であって、少なくとも１つの無線通信システムによりオペレータ間干渉関連数量を決定するステップは、
・  ダウンリンク通信で、それぞれの被サービスユーザ装置が干渉無線通信システムから、前記それぞれの占有無線リソースに属するか又はその他の無線通信システムにより共有される無線リソースに属する第１の被干渉無線リソース上で受ける、ダウンリンクのオペレータ間干渉を示すダウンリンクのオペレータ間干渉関連数量を決定するステップと、
・  アップリンク通信で、前記無線通信システムが干渉無線通信システムから、前記それぞれの占有無線リソースに属するか又はその他の無線通信システムにより共有される無線リソースに属する第２の被干渉無線リソース上で受ける、アップリンクのオペレータ間干渉を示すアップリンクのオペレータ間干渉関連数量を決定するステップと
を含む、オペレータ間干渉コーディネーション方法。
【請求項７】
請求項４から６のいずれかに記載のオペレータ間干渉コーディネーション方法であって、交換するステップは、
・  干渉無線通信システムから被干渉無線通信システムへ、前記干渉無線通信システムにより生ずる制御される前記占有無線リソースに属するか又はその他の無線通信システムにより前記干渉無線通信システムと共有される無線リソースに属する被干渉無線リソース上で前記干渉無線通信システムにより生じたオペレータ間干渉に関するオペレータ間コーディネーションメッセージを、伝送するステップ
を含む、オペレータ間干渉コーディネーション方法。
【請求項８】
請求項４から７のいずれかに記載のオペレータ間干渉コーディネーション方法であって、交換するステップは、
・  被干渉無線通信システムから干渉無線通信システムへ、前記被干渉無線通信システムにより制御される前記占有無線リソースに属するか又はその他の無線通信システムにより前記被干渉無線通信システムと共有される無線リソースに属する被干渉無線リソース上で前記干渉無線通信システムにより生じたオペレータ間干渉に関するオペレータ間コーディネーションメッセージを、伝送するステップ
を含む、オペレータ間干渉コーディネーション方法。
【請求項９】
２以上の無線通信システムからなる群に含まれる所与の無線通信システムにおいて無線リソースをスケジューリングするための無線リソーススケジューリング方法であって、各無線通信システムは、それぞれのオペレータにより制御され、それぞれの占有無線リソースを制御しそれぞれの被サービスユーザ装置に無線通信サービスを、前記それぞれの占有無線リソース上及びその他の無線通信システムにより共有される無線リソース上で提供するように構成され、該無線リソーススケジューリング方法は、
・  前記無線通信システムにより、請求項４から８のいずれかに記載のオペレータ間干渉コーディネーション方法を実行して、少なくとも１つの無線通信システムがその他の無線通信システムにより共有される無線リソースを認識するようにし、前記無線通信システムが、被干渉無線リソース上のオペレータ間干渉に関するオペレータ間コーディネーションメッセージを交換するようにする、オペレータ間干渉コーディネーション方法を実行するステップと、
・  前記所与の無線通信システムにより、前記それぞれの占有無線リソース及びその他の無線通信システムにより共有される無線リソースの前記それぞれの被サービスユーザ装置への生じ得る割り当てのスコアを、前記それぞれの占有無線リソース上及びその他の無線通信システムにより共有される無線リソース上のオペレータ間干渉に関する交換された前記オペレータ間コーディネーションメッセージに基づいて計算するステップと、
・  前記所与の無線通信システムにより、前記それぞれの占有無線リソース及びその他の無線通信システムにより共有される無線リソースの、前記それぞれの被サービスユーザ装置への無線リソース割り当てを、計算された前記スコアに基づいてスケジューリングするステップと
を含む、無線リソーススケジューリング方法。
【請求項１０】
請求項９記載の無線リソーススケジューリング方法であって、生じ得る割り当てのスコアを前記所与の無線通信システムにより計算するステップは、
・  前記それぞれの占有無線リソースに属するか又はその他の無線通信システムにより共有される無線リソースに属する考慮中の無線リソースの考慮中のそれぞれの被サービスユーザ装置への考慮中の生じ得る割り当てのスコアを、
−  考慮中の前記無線リソース上のオペレータ間干渉に関する交換された前記オペレータ間コーディネーションメッセージと、
−  考慮中の前記無線リソースと前記それぞれの被サービスユーザ装置により要求される保証された品質の無線通信サービスに関連する保証された品質のトラフィック負荷との所与の関数と
に基づいて計算するステップ
を含む、無線リソーススケジューリング方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の無線リソーススケジューリング方法であって、前記所与の関数は、考慮中の前記無線リソースが前記それぞれの占有無線リソースに属し、かつ、前記保証された品質のトラフィック負荷が所与の閾値よりも高いか又はこれと等しい場合は、より高い値を取り、前記所与の関数は、考慮中の前記無線リソースがその他の無線通信システムにより共有される無線リソースに属するか、又は、前記保証された品質のトラフィック負荷が前記所与の閾値よりも低い場合は、より低い値を取り、
考慮中の前記生じ得る割り当ての前記スコアは、前記所与の関数の取る値に正比例する、無線リソーススケジューリング方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の無線リソーススケジューリング方法であって、前記所与の無線通信システム内で、被干渉無線リソース上のオペレータ内干渉に関するオペレータ内コーディネーションメッセージを交換するステップをさらに含み、考慮中の前記生じ得る割り当ての前記スコアは、
・  考慮中の前記生じ得る割り当てに関連する伝送容量を示す数量と、
・  考慮中の前記無線リソース上のオペレータ内干渉に関する交換された前記オペレータ内コーディネーションメッセージと、
・  考慮中の前記無線リソース上で伝送された電力と
にも基づいて計算される、無線リソーススケジューリング方法。
【請求項１３】
請求項９から１２のいずれかに記載の無線リソーススケジューリング方法は、
・  前記所与の無線通信システムにより、いくつかの候補となる集合割り当てを生成するステップであって、各候補となる集合割り当ては、前記それぞれの占有無線リソースに属し、その他の無線通信システムにより共有される無線リソースに属する考慮中の無線リソースの考慮中のそれぞれの被サービスユーザ装置への対応する考慮中の生じ得る割り当てを含む、生成するステップ
をさらに含み、
前記所与の無線通信システムにより、生じ得る割り当てのスコアを計算するステップは、
・  前記候補となる集合割り当ての各考慮中の生じ得る割り当ての前記スコアを計算するステップと、
・  各候補となる集合割り当ての総スコアを、対応する考慮中の前記生じ得る割り当ての前記スコアに基づいて計算するステップと
を含み、
前記所与の無線通信システムにより、無線リソース割り当てをスケジューリングするステップは、
・  最も高い総スコアを有する前記候補となる集合割り当てをスケジューリングするステップ
を含む、無線リソーススケジューリング方法。
【請求項１４】
無線通信システムであって、
・  所与のオペレータにより制御されるように構成され、
・  所与の占有無線リソースを制御するように構成され、
・  被サービスユーザ装置に、無線通信サービスを、前記所与の占有無線リソース上、及び、１又は複数の異なる無線通信システムであって、各々が、前記所与のオペレータとは異なるそれぞれのオペレータにより制御され前記所与の占有無線リソースとは異なるそれぞれの占有無線リソースを制御するように構成された１又は複数の異なる無線通信システムにより共有される無線リソース上で提供するように構成され、
・  請求項１から３のいずれかに記載のオペレータ間無線リソース共有方法を実行するように構成された、
無線通信システム。
【請求項１５】
無線通信システムであって、
・  所与のオペレータにより制御されるように構成され、
・  所与の占有無線リソースを制御するように構成され、
・  被サービスユーザ装置に、無線通信サービスを、前記所与の占有無線リソース上、及び、１又は複数の異なる無線通信システムであって、各々が、前記所与のオペレータとは異なるそれぞれのオペレータにより制御され前記所与の占有無線リソースとは異なるそれぞれの占有無線リソースを制御するように構成された１又は複数の異なる無線通信システムにより共有される無線リソース上で提供するように構成され、
・  請求項４から８のいずれかに記載のオペレータ間干渉コーディネーション方法を実行するように構成された、
無線通信システム。
【請求項１６】
無線通信システムであって、
・  所与のオペレータにより制御されるように構成され、
・  所与の占有無線リソースを制御するように構成され、
・  被サービスユーザ装置に、無線通信サービスを、前記所与の占有無線リソース上、及び、１又は複数の異なる無線通信システムであって、各々が、前記所与のオペレータとは異なるそれぞれのオペレータにより制御され前記所与の占有無線リソースとは異なるそれぞれの占有無線リソースを制御するように構成された１又は複数の異なる無線通信システムにより共有される無線リソース上で提供するように構成され、
・  請求項８から１３のいずれかに記載の無線リソーススケジューリング方法を実行するように構成された、
無線通信システム。
【請求項１７】
ソフトウェアコード部分を含むコンピュータプログラムであって、前記ソフトウェアコード部分は、
・  無線通信システムであって、前記無線通信システムは所与のオペレータにより制御され、所与の占有無線リソースを制御し被サービスユーザ装置に無線通信サービスを前記所与の占有無線リソース上及び１又は複数の異なる無線通信システムにより共有される無線リソース上で提供するように構成され、前記１又は複数の異なる無線通信システムのそれぞれは、前記所与のオペレータとは異なるそれぞれのオペレータにより制御され前記所与の占有無線リソースとは異なるそれぞれの占有無線リソースを制御するように構成された、無線通信システムのネットワーク装置のメモリにロード可能であり、
・  前記ネットワーク装置の処理手段により実行可能であり、
・  実行されたとき、前記ネットワーク装置が請求項１から３のいずれかに記載のオペレータ間無線リソース共有方法を実行するように構成されるようにする、
コンピュータプログラム。
【請求項１８】
ソフトウェアコード部分を含むコンピュータプログラムであって、前記ソフトウェアコード部分は、
・  無線通信システムであって、前記無線通信システムは所与のオペレータにより制御され、所与の占有無線リソースを制御し被サービスユーザ装置に無線通信サービスを前記所与の占有無線リソース上及び１又は複数の異なる無線通信システムにより共有される無線リソース上で提供するように構成され、前記１又は複数の異なる無線通信システムのそれぞれは、前記所与のオペレータとは異なるそれぞれのオペレータにより制御され前記所与の占有無線リソースとは異なるそれぞれの占有無線リソースを制御するように構成された、無線通信システムのネットワーク装置のメモリにロード可能であり、
・  前記ネットワーク装置の処理手段により実行可能であり、
・  実行されたとき、前記ネットワーク装置が請求項４から８のいずれかに記載のオペレータ間干渉コーディネーション方法を実行するように構成されるようにする、
コンピュータプログラム。
【請求項１９】
ソフトウェアコード部分を含むコンピュータプログラムであって、前記ソフトウェアコード部分は、
・  無線通信システムであって、前記無線通信システムは所与のオペレータにより制御され、所与の占有無線リソースを制御し被サービスユーザ装置に無線通信サービスを前記所与の占有無線リソース上及び１又は複数の異なる無線通信システムにより共有される無線リソース上で提供するように構成され、前記１又は複数の異なる無線通信システムのそれぞれは、前記所与のオペレータとは異なるそれぞれのオペレータにより制御され前記所与の占有無線リソースとは異なるそれぞれの占有無線リソースを制御するように構成された、無線通信システムのネットワーク装置のメモリにロード可能であり、
・  前記ネットワーク装置の処理手段により実行可能であり、
・  実行されたとき、前記ネットワーク装置が請求項９から１３のいずれかに記載の無線リソーススケジューリング方法を実行するように構成されるようにする、
コンピュータプログラム。
【請求項２０】
２以上の無線通信システムの間で無線リソースを共有するためのオペレータ間無線リソース共有方法であって、各無線通信システムは、それぞれのオペレータにより制御され、それぞれの占有無線リソースを制御しそれぞれの被サービスユーザ装置に無線通信サービスを提供するように構成され、該オペレータ間無線リソース共有方法は、
・  少なくとも１つの無線通信システムにより、前記それぞれの占有無線リソースに属するそれぞれの共有される無線リソースの帯域幅を、前記それぞれの被サービスユーザ装置により要求される保証された品質の無線通信サービスに関連するトラフィック負荷に基づいて、決定するステップと、
・  前記少なくとも１つの無線通信システムにより、前記それぞれの共有される無線リソースをその他の無線通信システムに伝達するステップと、
・  前記その他の無線通信システムにより、前記それぞれの被サービスユーザ装置に無線通信サービスを、前記それぞれの占有無線リソース上で提供するステップと
を含み、前記方法は、
・  前記その他の無線通信システムにより、前記少なくとも１つの無線通信システムに属するユーザ装置に無線通信サービスを、前記その他の無線通信システムにより共有される前記共有される無線リソース上で提供するステップ
をさらに含む、オペレータ間無線リソース共有方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレス通信システムに関し、より詳細には、占有する周波数スペクトルを部分的に共有する無線通信システムにおける、オペレータ間スペクトル共有制御、オペレータ間干渉コーディネーション方法、及び無線リソーススケジューリングに関する。
【０００２】
特に本発明は、セルラ無線通信システム及び非セルラ無線通信システムを含む異なるカテゴリのワイヤレス通信システムに有効に用いることができるがこれに限定するものではない。
【０００３】
詳細には、本発明を有効に用いることができるセルラ無線通信システムは、例えば、異なるネットワーク間でスペクトル共有が適用される、いわゆるビヨンド３Ｇ（第三世代）セルラネットワークであるが、これに限定するものではない。
【０００４】
さらに、本発明は、ワイマックス（ＷｉＭＡＸ：Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒ  ｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）技術に基づくネットワーク等の、異なるネットワーク間でスペクトル共有が適用される非セルラワイヤレス通信システムでも有効に利用することができる。
【０００５】
以下の記載では、簡潔で一般性を失わない記述にするために、第三世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）セルラ無線通信システムに特に言及するが、本発明が他のセルラ無線通信システム及び非セルラ無線通信システムにも適用できることは明らかである。このような理由で、ネットワークインフラストラクチャの一部である基地局に言及するときは、３ＧＰＰ  ＬＴＥセルラ無線通信システムで一般的に採用されている「進化ノードＢ」（ｅノードＢ）という用語を用いる。
【０００６】
また、以下の記載及び添付図面では、簡潔にするために、「オペレータ」及び「ユーザ」という用語はそれぞれ、「オペレータによって所有、制御、及び管理されている無線通信システム」及び「ユーザによって用いられているユーザ装置」を暗に意図する（すなわち意味する）という前提で用いる。
【背景技術】
【０００７】
一般に、直交周波数分割多元（ＯＦＤＭ）通信に基づき、かつユニタリ又は疑似ユニタリの周波数再利用ファクタをもつセルラ無線通信システムは、セル間干渉を受ける。特に、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ、リリース８の部分）に始まりＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ−Ａ、リリース１０の部分）及びそれ以上のものを含む全ての３ＧＰＰ規格は、セル間干渉を受けるのが通常であり、というのも、これらはダウンリンク（ＤＬ）伝送ではＯＦＤＭに基づき、アップリンク（ＵＬ）伝送ではシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）に基づいているからである。
【０００８】
知られているように、無線通信システムにおける同一チャネル干渉を特徴づけるための方法はいろいろなものがこれまでに提示されている。これに関し、本出願人の国際特許出願公開ＷＯ２００８−０９５５４３及びＷＯ２００８−０９６３８３を特に参照する。
【０００９】
また、無線通信システムにおけるシステム内干渉をコーディネートするための方法も、これまでにいろいろなものが提示されている。これに関し、本出願人の国際特許出願公開ＷＯ２０１１／０５１９８１及びＷＯ２０１１／０５１９８０を特に参照する。
【００１０】
詳細には、上記の本出願人の国際特許出願は、隣接するセル間の干渉を和らげるために、どのようにしてセル間干渉を特徴づけるか及びどのようにしてセル間干渉コーディネーション（ＩＣＩＣ）を実施するかを教示している。さらに、上記の本出願人の国際特許出願は、セル間干渉を考慮して隣接セルのスケジューリングをコーディネートするために、ｅノードＢ間のＸ２インターフェース上の通信を利用することを教示している。コーディネーション処理の発生を特徴づけるタイミングは、比較的遅い（例えば、数十から数百ｍｓにつき１コーディネーションサイクル）。干渉の特徴づけは、ハンドオーバ及びセルラネットワークのための他の通常の手順を補助するためにユーザ装置（ＵＥ）が既に行ったものと同じ測定を用いて達成することができる。
【００１１】
さらに、知られているように、複数のオペレータがそれぞれ占有するスペクトルを所有し制御しており、これらのオペレータが、それぞれが占有する周波数スペクトルを部分的に共有しているときは、オペレータ間スペクトル共有シナリオが存在する。
【００１２】
これに関し、米国特許出願公開２００９／０１９１８８９は第１のワイヤレス通信システムのスペクトル使用を制御する方法を開示しており、第１のワイヤレス通信システムは、自身を含めた複数のワイヤレス通信システムが関係するスペクトル割り当て処理に参加するように動作し、このスペクトル割り当て処理では、当該ワイヤレス通信システムの１つが、スペクトルの一部を当該ワイヤレス通信システムのうち他の少なくとも１つに割り当てる。
【００１３】
特に、米国特許出願公開２００９／０１９１８８９による方法は、ネットワーク条件に基づいたトリガに応答して、スペクトル割り当て処理の時点（ｉｎｓｔａｎｃｅ）を生じさせるステップを含む。
【００１４】
詳細には、米国特許出願公開２００９／０１９１８８９による方法は、第１のワイヤレス通信システムのトラフィック配送成功率を計算するステップと、トラフィック配送成功率が所定の閾値より下であることに応答してスペクトル割り当て処理の時点を生じさせるステップとを含む。
【００１５】
具体的には、米国特許出願公開２００９／０１９１８８９によると、トラフィック配送成功率を計算するステップは、第１のワイヤレス通信システムへ配送した又は第１のワイヤレス通信システムから配送されたトラフィックの量と、第１のワイヤレス通信システムへ配送するはずだった又は第１のワイヤレス通信システムから配送されるはずだったトラフィックの量との比率を決定するステップを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
図１は、２つのオペレータがそれぞれの占有スペクトルの一部を共有しているシナリオを概略的に示している。特に、図１は、一般的な時点ｔ＝ｔ＊における動的に進展するスペクトル共有状況の「共同及び優先順位づけされた」オペレータ間スペクトル共有シナリオを示している。
【００１７】
簡潔にするために、以下の記載ではオペレータ間スペクトル共有シナリオのうち、この１つのタイプに明示的言及がなされるが、本発明がオペレータ間に優先順位がない共同オペレータ間スペクトル共有シナリオにも等しく適用できることは明らかである。
【００１８】
図１に示す共同及び優先順位づけされたオペレータ間スペクトル共有シナリオでは、第１のオペレータ「Ａ」が第１の占有周波数チャネル「ａ」上のサービスを販売するライセンスを有し、第２のオペレータ「Ｂ」が第２の占有周波数チャネル「ｂ」上のサービスを販売するライセンスを有する。
【００１９】
そして、図１に示すように、オペレータＡ及びＢはそれぞれの占有チャネルの少なくとも一部を共有する可能性がある。詳細には、第１のオペレータＡは、所与の伝送規格内で第２のオペレータＢが使用することもできる第１のチャネルａの一部「α”」を（例えばオペレータＡとＢとによるピアツーピア契約により）動的に割り当てることを提供するが、第１のチャネルａの残りの非共有部分、これは図１及び以下の記載で「α’」と表記されている、は第１のオペレータＡにより独占的に使用される。また同時に、第２のオペレータＢは、所与の伝送規格内で第１のオペレータＡが使用することもできる第２のチャネルｂの一部「β”」を動的に割り当てることを提供するが、第２のチャネルｂの残りの非共有部分、これは図１及び以下の記載で「β’」と表記されている、は第２のオペレータＢにより独占的に使用される。いずれにせよ、第１のオペレータＡは第１のチャネルａに関して完全な制御（以下の記載では第１のチャネルａのパタニティ（ｐａｔｅｒｎｉｔｙ）と称される特徴）を維持しており、第２のオペレータＢは第２のチャネルｂに関して完全な制御（以下の記載では第２のチャネルｂのパタニティと称される特徴）を維持する。
【００２０】
言い換えれば、一般的な時点ｔ＝ｔ＊において、第１のオペレータＡは、第１のオペレータＡにより自律的に決定されるサブバンドα”を第２のオペレータＢと共有し、第２のオペレータＢは、第２のオペレータＢにより自律的に決定されるサブバンドβ”（α”とは交わらない）を第１のオペレータＡと共有する。
【００２１】
さらにまた、図１に示した共同及び順位づけされたオペレータ間スペクトル共有シナリオでは、第１のオペレータＡのユーザはα”及びβ”の両方を使用できるが、α”を使用するときは第２のオペレータＢのユーザより優先される。逆もまた然りで、第２のオペレータＢのユーザは、β”にアクセスするとき優先される。これにより、オペレータＡ及びＢは、独占的にアクセスできるスペクトルのみならず共有帯域においても、ユーザにより良いサービス品質（ＱｏＳ）を提供することができる。優先順位づけされたアクセスは、オペレータＡ及びＢのスケジューラを適切にバイアスすることで設定することができる。このシナリオでは、前提として、プリセットされた優先順位は時間的に不変であるか、または徐々に変化可能なものであり、オペレータＡ及びＢは自身の値を知っているものとする。プリセットされた優先順位は、ネットワークに最大限の負荷がかかってはいないとき及び瞬間的なトラフィックバーストがあるときには特に重要である。
【００２２】
本出願人はさまざまな問題がオペレータ間スペクトル共有シナリオに影響することに注目した。
【００２３】
特に、本出願人は図１に示すオペレータ間スペクトル共有シナリオについて、
・周波数スペクトルα”及びβ”における帯域幅及びロケーションについて、オペレータＡ及びＢの知識を時間的に同期すること、及び
・α”及びβ”からなるスペクトルの部分についてオペレータＡ及びＢ間のＩＣＩＣを管理すること
が必要であることに注目した。
【００２４】
また、本出願人はさらに、スケジューリングの優先順位が時間で変化する場合、スケジューリングの優先順位の値をオペレータＡ及びＢ間で交換する必要があることにも注目した。
【００２５】
したがって、本発明の目的は、上記で言及した問題の少なくともいくつかを解決できる方法論を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
この目的は、本発明が、添付の請求項に規定されるように、オペレータ間無線リソース共有方法、オペレータ間干渉コーディネーション方法、無線リソーススケジューリング方法、該オペレータ間リソース共有方法を実行するように構成された無線通信システム及びネットワーク装置、該オペレータ間干渉コーディネーション方法を実行するように構成された無線通信システム及びネットワーク装置、該無線リソーススケジューリング方法を実行するように構成された無線通信システム及びネットワーク装置、該オペレータ間無線リソース共有方法を実施するためのソフトウェアコード部分を含むコンピュータプログラム製品、該オペレータ間干渉コーディネーション方法を実施するためのソフトウェアコード部分を含むコンピュータプログラム製品、及び該無線リソーススケジューリング方法を実施するためのソフトウェアコード部分を含むコンピュータプログラム製品、に関するという点で本発明によって達成される。
【００２７】
特に、本発明は、２以上の無線通信システムの間で無線リソースを共有するためのオペレータ間無線リソース共有方法によって上記の目的を達成し、各無線通信システムは、それぞれのオペレータにより制御され、これらの無線通信システムのうち少なくとも１つは、それぞれの占有無線リソースを制御してそれぞれの被サービスユーザ装置に無線通信サービスを提供するように構成される。
【００２８】
詳細には、オペレータ間無線リソース共有方法は、
・少なくとも１つの無線通信システムにより、それぞれの占有無線リソースに属するそれぞれの共有無線リソースの帯域幅を、それぞれの被サービスユーザ装置により要求される保証された品質の無線通信サービスに関連するトラフィック負荷に基づいて、決定するステップと、
・少なくとも１つの無線通信システムにより、それぞれの共有無線リソースを他方（その他）の無線通信システムに信号伝達するステップと、
・少なくとも１つの無線通信システムで、他方（その他）の無線通信システムにより信号伝達された共有された無線リソースを受けるステップと、
・無線通信システムの少なくとも１つにより、それぞれの被サービスユーザ装置に無線通信サービスを、それぞれの占有無線リソース上及び他方（その他）の無線通信システムにより信号伝達された共有された無線リソース上で提供するステップと
を含む。
【００２９】
さらに、本発明は、２以上の無線通信システムで生じるオペレータ間干渉のコーディネーションを実施するためのオペレータ間干渉コーディネーション方法にも関し、この方法において、各無線通信システムは、それぞれのオペレータにより制御されており、各無線通信システムは、それぞれの占有無線リソースを制御して、それぞれの被サービスユーザ装置に、それぞれの占有無線リソース上及び他方（その他）の無線通信システムにより共有された無線リソース上で、無線通信サービスを提供するように構成される。
【００３０】
詳細には、オペレータ間干渉コーディネーション方法は、
・無線通信システムにより、オペレータ間無線リソース共有方法を実行して各無線通信システムが他方の（その他の）無線通信システムにより共有された無線リソースを認識するようにする、オペレータ間無線リソース共有方法を実行するステップと、
・無線通信システム間で、被干渉無線リソース上のオペレータ間干渉に関するオペレータ間干渉コーディネーションメッセージを交換するステップと
を含む。
【００３１】
また、本発明はさらに、２以上の無線通信システムからなる群に含まれる所与の無線通信システムにおいて無線リソースをスケジューリングするための無線リソーススケジューリング方法に関し、これら無線通信システムのそれぞれは、それぞれのオペレータにより制御されており、各無線通信システムは、それぞれの占有無線リソースを制御して、それぞれの被サービスユーザ装置に無線通信サービスを、それぞれの占有無線リソース上及び他方（その他）の無線通信システムにより共有された無線リソース上で、提供するように構成される。
【００３２】
詳細には、無線リソーススケジューリング方法は、
・無線通信システムにより、オペレータ間干渉コーディネーション方法を実行して、各無線通信システムが他方の（その他の）無線通信システムにより共有された無線リソースを認識するようにし、無線通信システムが、被干渉無線リソース上のオペレータ間干渉に関するオペレータ間干渉コーディネーションメッセージを交換するようにする、オペレータ間干渉コーディネーション方法を実行するステップと、
・所与の無線通信システムにより、それぞれの占有無線リソース及び他方（その他）の無線通信システムにより共有された無線リソースの、それぞれの被サービスユーザ装置への生じる得る割り当てのスコアを、それぞれの占有無線リソース上及び他方（その他）の無線通信システムにより共有された無線リソース上のオペレータ間干渉に関する交換されたオペレータ間干渉コーディネーションメッセージに基づいて、計算するステップと、
・所与の無線システムにより、それぞれの占有無線リソース及び他方の（その他の）無線通信システムにより共有された無線リソースの、それぞれの被サービスユーザ装置への無線リソース割り当てを、計算されたスコアに基づいてスケジューリングするステップと
を含む。
【００３３】
また、本発明はさらに、２以上の無線通信システムの間で無線リソースを共有するためのオペレータ間無線リソース共有方法に関し、各無線通信システムは、それぞれのオペレータにより制御されており、各無線通信システムは、それぞれの占有無線リソースを制御してそれぞれの被サービスユーザ装置に無線通信サービスを提供するように構成され、このオペレータ間無線リソース共有方法は、
・少なくとも１つの無線通信システムにより、それぞれの占有無線リソースに属するそれぞれの共有無線リソースの帯域幅を、それぞれの被サービスユーザ装置により要求される保証された品質の無線通信サービスに関連するトラフィック負荷に基づいて決定するステップと、
・少なくとも１つの無線通信システムにより、それぞれの共有無線リソースを他方（その他）の無線通信システムに信号伝達するステップと、
・他方（その他の）無線通信システムにより、それぞれの被サービスユーザ装置に無線通信サービスを、それぞれの占有無線リソース上及び少なくとも１つの無線通信システムにより信号伝達された共有された無線リソース上で提供するステップと
を含む。
【００３４】
本発明をよりよく理解してもらうために、添付の図面を参照して好適な実施形態を説明するが、好適な実施形態は純粋に例示のためのものであり制限として解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】共同及び優先順位づけされたオペレータ間スペクトル共有シナリオを示す図である。
【図２】図１のオペレータ間スペクトル共有シナリオをより詳細に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下の論述は、当業者が本発明を製造及び使用できるようにするために提示される。当業者であれば、請求された本発明の範囲を逸脱しない範囲での実施形態への種々の修正が容易にわかるであろう。このように、本発明は、示した実施形態に制限されるものではなく、本明細書に開示し添付の記載及び請求項で規定した原理及び特徴と整合する最大の範囲を有するものである。
【００３７】
さらに、本発明は、無線通信システムのネットワーク装置、特に基地局、のメモリにロード可能な１又は複数のソフトウェアプログラムであって、ソフトウェアプログラムがこのネットワーク装置上で実行されるとき後述する方法を実施するためのソフトウェアコード部分を含む１又は複数のソフトウェアプログラム、によって好都合に実施することができる。
【００３８】
またさらに、本発明は無線通信システムに適用され、無線通信システムは、ｅノードＢ等の基地局とＵＥ等の移動局との間の無線インターフェースがマルチキャリア伝送をもつ物理層に基づいており、スペクトル共有が様々なネットワーク間に適用される、無線通信システムである。
【００３９】
特に、簡潔で一般性を失わない記述にするために、以下の記載では、周波数分割複信（ＦＤＤ）ネットワークのダウンリンク伝送に焦点を当てるが、本発明は時間分割複信（ＴＤＤ）システムにも同様に適用することができること、及び拡張態様はアップリンク伝送にも適合させられることは明らかである。
【００４０】
詳細には、以下で考慮するワイヤレス通信システムでは、３ＧＰＰ進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）ＬＴＥシステムが採用されていることを前提とするが、本発明は、ＯＦＤＭ又は他のマルチキャリア伝送に基づいた他のセルラ及び非セルラシステムにも適用可能であることは明らかである。
【００４１】
また、以下の記載では、３ＧＰＰ  Ｅ−ＵＴＲＡＮ  ＬＴＥシステムが所与の周波数帯域を使用することも前提としており、この周波数では、各ｅノードＢがリソースを、周波数領域において１物理リソースブロック（ＰＲＢ）の粒度（すなわち、ＰＲＢがｅノードＢのスケジューラの最小割り当て単位）及び時間領域において１伝送時間間隔（ＴＴＩ）でユーザに割り当て、１ＴＴＩは連続するＯＦＤＭシンボルからなり固定長を有する。しかし、本発明は可変長のＴＴＩの場合にも適用可能である。考慮中の３ＧＰＰ  Ｅ−ＵＴＲＡＮ  ＬＴＥシステムでは、ＴＴＩよりも短い時間に対して１ＲＰＢを特定のユーザに割り当てることは不可能である。しかし、本発明は、時間次元でリソース割り当てがより細かな分解能を有するシステムにも適用可能である。
【００４２】
本発明はいくつかの態様を有する。
【００４３】
・第１の態様は、チャネルパタニティスキームをもつスペクトル共有制御に関し、このスペクトル共有制御は、好都合にはＸ２と同様のネットワークインターフェースであるオペレータ間インターフェース上での信号伝達を含み、又は好都合にはエアインターフェースのなんらかのタイプの（例えば、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ規格のオペレータ間通信のために特別に設計された新しいチャネルを用いる）インバンド方式又は（例えば、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムの帯域外で動作するポイントツーポイントマイクロ波無線リンクを用いる）アウトオブバンド方式）の信号伝達を表すことがある。
【００４４】
・第２の態様は、エアインターフェース上の無線測定に基づいたオペレータ間セル間インターフェースの特徴化に関する。
【００４５】
・第３の態様は、異なるオペレータ間で採用されるオペレータ間セル間インターフェースコーディネーション（ＩＣＩＣ）に関し、ＩＣＩＣは、レシプロカルインターフェースを最小化するためだけでなく、異なるネットワーク間の共有ステータスを同期すること及びサービス品質（ＱｏＣ）を保つことのために採用されている（その一方でＩＣＩＣは所与のネットワーク内で依然としてセル間干渉を低減する目的で用いることができる）。
【００４６】
・第４の態様は、オペレータ間スペクトル共有シナリオでのリソーススケジューリングに関する。
【００４７】
本発明に従ったマルチオペレータの状況下における無線オペレーションの例を以下に記載する。
【００４８】
特に、簡潔で一般性を失わない記述にするために、以下の記載では特に２つのオペレータの場合に言及するが、本発明は任意の数のオペレータでも有効に利用することができることが明らかである。
【００４９】
詳細には、以下の記載では、特に図１に示すオペレータ間スペクトル共有シナリオに言及し、このオペレータ間スペクトル共有シナリオは図２にさらに詳細に示されている。
【００５０】
具体的には、図２は、
・別々の独立した無線アクセスネットワークを有し、それぞれの占有スペクトルの一部を共有している、２つのオペレータＡ及びＢ（図１に既に示されているもの）
・２つのオペレータＡ及びＢの間に存在するオペレータ間インターフェース（鎖線で表されている）、具体的には２つの無線アクセスネットワークの間に存在しており、それにより２つの無線アクセスネットワークでさまざまなタイプの信号伝達の交換を可能にしているネットワークインターフェース、
・第１のオペレータＡに加入している第１のユーザ、及び
・第２のオペレータＢに加入している第２のユーザＢ
を示している。
【００５１】
本発明の好適な実施形態によると、オペレータ間インターフェースは限定された帯域幅を有すること、及びこのインターフェースを越えた信号伝達はいくらかの遅延を暗に意味することが前提とされる。そのため、オペレータ間ＩＣＩＣは、例えば数十から数百ｍｓ程度のサイクルタイムを有し、ファーストフェージングのような非常に急速に進行する現象の後には生じない。したがって、この処理は、無線インターフェース上での測定から導かれた又は取り出された数量を用いることができるが、本発明の好適な実施形態によると、これらの数量は好都合には数十から数百ｍｓに平均される。
【００５２】
さらに、図２のオペレータ間スペクトル共有シナリオでは、オペレータ間ハンドオーバの機能を実施することで、ユーザ１及び２がオペレータＡ及びＢ両方の基地局、具体的にはｅノードＢ、から必要であればサービスを受けられることを前提としている。特に、図２の破線両矢印は、オペレータ間ハンドオーバなしでもユーザ１及び２とオペレータＡ及びＢとの間でアクティブである無線リンクを表し、点線両矢印は、オペレータ間ハンドオーバ手順が生じた後にはじめて存在し得る無線リンクを表す。オペレータ間ハンドオーバ手順は、事前に定めた優先順位、トラフィック推定、商業協定等のさまざまなパラメータに依存するのが好都合であるが、このような手順の詳細な記載は、本発明を理解するために必須なものではないので省略する。
【００５３】
以下の記載では、本発明のいくつかの態様を詳細に説明する。
【００５４】
はじめに、本発明の第１の態様によるチャネルパタニティスキームをもつスペクトル共有について説明する。
【００５５】
特に、以下の記載では、チャネルパタニティスキームをもつ狭帯域の分散スペクトル共有制御方法を、本発明の好適な実施形態を特に参照して詳細に説明する。
【００５６】
具体的には、オペレータＡ及びＢのうち少なくとも一方のオペレータが、自身が利用できる占有チャネルの完全な制御を有することを前提とする。これは、少なくとも一方のオペレータが、あらゆる時点において、どの程度の帯域幅を共有したいかを決定することができることを意味する。これらの決定はスロータイム単位で行われて周期的又は非同期的に他方のオペレータへ信号伝達されるのが通常である。
【００５７】
通常は、α”の帯域幅は、平均推定ネットワーク負荷等を含むパラメータに基づいて第１のオペレータＡによって動的に決定される。α”の帯域幅をＢα”とすると、Ｂα”は次のように分析的に定めることができる。
【００５８】
【数１】
0005925895.tif 000002
【００５９】
この式においては以下の通りである。
・Ｂａは、第１のチャネルａ全体の帯域幅である。第１のチャネルａが周波数領域で連続していない場合、Ｂａは第１のチャネルａの全成分の帯域幅の合計である。
・
【００６０】
【数２】
0005925895.tif 000003
【００６１】
は第１のオペレータＡによって推定された、保証されたＱｏＳをもつサービスのための平均トラフィック負荷である。より正確には、
【００６２】
【数３】
0005925895.tif 000004
【００６３】
は、第１のオペレータＡに加入しているユーザから発せられてオペレータＡへ向けられた、保証されたＱｏＳをもつサービスに対する要求に起因するトラフィック負荷である。一方で、第１のオペレータＡに加入しているユーザによってなされたものの、（オペレータ間ハンドオーバ手順が第２のオペレータＢに属するｅノードＢをサービスすることを選択したために）オペレータＢに向けられた要求は、数に入っていない。逆に、第２のオペレータＢに加入しているユーザによってなされたものの、（オペレータ間ハンドオーバ手順が第１のオペレータＡに属するｅノードＢをサービスすることを選択したために）オペレータＡに向けられた要求は、数に入っている。この寄与を含める理由は、第２のオペレータＢに属しているユーザが第１のオペレータＡからサービスを受けると、そのユーザは無線インターフェースに関し、（通話が終了するか、又はオペレータ間ハンドオーバがユーザを第２のオペレータＢが属するｅノードＢへ戻すまで）第１のオペレータＡに加入しているユーザとまさに同じように振る舞うからである。平均トラフィック負荷を測定するための実用的な方法は、特定の時間間隔のキューの長さを合計し、その合計をその時間間隔の長さで割ることである。
・ｆ（・）はその独立変数の単調減少関数又は非増加関数を示す。これはオペレータＡ及びＢのうち少なくとも一方、好ましくは両方、に知らされ適用される。ｆ（・）は、好都合には以下の記載で特定するようなバックホーリング容量又は他のパラメータに依存してもよい。
【００６４】
第２のオペレータＢはＢα”についての信号伝達を受けた後、あらかじめ定められた時間以内でＢα”の値に順応しなければならない。これは、Ｂα”がその前のオペレータ間信号伝達動作により与えられた値から増加していれば、第２のオペレータＢはより広い共有帯域幅で伝送に対応することができることを意味する。一方、もしＢα”が小さくなっていれば、第２のオペレータＢは、もはや第１のオペレータＡによって共有されてはいない帯域幅スライスで進行中であるかもしれないサービスを、再割り当てするか又はドロップしなければならない。
【００６５】
今述べたものと同じルール及び定義は、第２のオペレータＢにより共有のために与えられる第２のチャネルｂのサブバンドβ”の可変帯域幅Ｂβ”にも当然適用される。オペレータＡ及びＢのうち少なくとも一方、好ましくは両方、は、α”及びβ”にマッピングされたＰＲＢが何なのかを他方のオペレータに知らせるために、オペレータ間インターフェースを介して同期的又は非同期的にメッセージを交換する。
【００６６】
次に、本発明の第２の態様によるオペレータ間セル間干渉の特徴づけについて述べる。
【００６７】
特に以下の記載では、ロングタームのオペレータ間セル間干渉の特徴づけ方法を、本発明の好適な実施形態を特に参照して詳細に説明する。
【００６８】
具体的には、上記で参照により援用している本出願人の国際特許出願公開ＷＯ２００８／０９５５４３に開示されているように、セルのセル間干渉の状況は、ハンドオーバなどの機能を可能にするためにＵＥが行う標準的な測定に基づいて特徴づけることが可能である。本発明の第２の態様によれば、セル間干渉の特徴づけは、他のオペレータによって生じる干渉の特徴づけができるレベルに至る。詳細には、オペレータＡ及びＢのうち少なくとも一方、好ましくは両方、が他方のオペレータＡ又はＢのユーザに、互いに既知であって下記の記載で考慮するような干渉関連の測定に用いることができる参照信号（パイロット信号）のセットを伝送することを前提とする。
【００６９】
以下の記載では、オペレータ内セル間干渉の特徴づけのために行われる測定は、まさに本出願人の国際特許出願公開ＷＯ２００８／０９５５４３に記述されたように生じるということと、焦点は異なるオペレータに属するセル間で生じる測定にのみあるこという理由から説明していない。
【００７０】
詳細には、本発明の第２の態様によれば、第１のオペレータＡは第２のオペレータＢによりサービスされているユーザ、つまり第２のオペレータＢに加入しており第２のオペレータＢによりサービスされているユーザ、及び第１のオペレータＡに加入しているが考慮中の時点ではオペレータ間ハンドオーバのおかげで第２のオペレータＢによりサービスされているユーザ、が受信できるパイロット信号のセットを伝送することを前提とする。このパイロット信号のセットは、ＰＲＢ又はそのサブセットを全てカバーすることができる。第２のオペレータＢによりサービスされているｋ番目のＵＥが、時点ｎにおいて、以下に示す第１のオペレータＡの干渉ｅノードＢからの干渉電力を測定するものとしよう。
【００７１】
【数４】
0005925895.tif 000005
【００７２】
この式において、Ｑは、第２のオペレータＢによりサービスされているｋ番目のＵＥにより実行された測定に含まれる、第１のオペレータＡに属するｅノードＢの最大数である。好都合には、Ｑは、各セルに関して主干渉セル（又は主干渉物）を考慮に入れることが十分できる程度に大きな数が選択される。本発明の好適な実施形態によれば、各ｉ番目の干渉ｅノードＢについて１つの値Ｐｉが記憶されるが、これは測定が広帯域を意図しており特定の時間間隔で平均されるからである。当然ながら、ｋ番目のＵＥも第２のオペレータＢの干渉セルからの干渉電力値のセット、すなわち
【００７３】
【数５】
0005925895.tif 000006
【００７４】
を測定するが、上述したようにオペレータ内干渉の特徴づけ処理は本明細書には記載しないので、どのようにφｎｋＢを用いるかをここでは説明しない（例えば、好都合には、オペレータ内干渉の特徴づけは本出願人の国際特許出願公開ＷＯ２００８／０９５５４３の教示に従って行われるものとすることができる）。
【００７５】
第１のオペレータＡのｅノードＢがパイロット信号の伝送に用いる電力πＰは、第２のオペレータＢによりサービスされており第１のオペレータＡの干渉ｅノードＢにより生じる干渉の影響を受けるｋ番目のＵＥに既知であるものとすると、ｋ番目のＵＥは、第１のオペレータＡの干渉ｅノードＢと自身との間に存在するロングタームの減衰を推定することができる。特に、推定される減衰のベクトルは対数単位で次のように書くことができる。
【００７６】
【数６】
0005925895.tif 000007
【００７７】
この式において、項ηは、パイロット電力で生じ得る伝送電力制御（通常はダウンリンクの信号伝達を介してＵＥに知らされる）又は測定（２）と値πＰとの間で生じ得る一定のオフセットを考慮するのに必要とされる可能性のある他の定数、を考慮するために挿入されている。
【００７８】
ｋ番目のＵＥは、減衰（３）のベクトルを自身のサービングｅノードＢへ周期的にフィードバックし、そして隣接ｅノードＢのそれぞれが、一定の間隔でネットワークインターフェースを介してサービングｅノードＢにベクトル
【００７９】
【数７】
0005925895.tif 000008
【００８０】
を伝送し、このベクトルは時点ｎにおけるＮ個のＰＲＢのための伝送電力を表しており、ここでｉは伝送を行う隣接ｅノードＢを示すインデックスである。したがって、サービングｅノードＢは、自身からサービスを受けている各ＵＥから見た干渉電力を、第１のオペレータＡにより生じた干渉の影響と推定することができる。実際のところ、各時点ｎについて、ｋ番目のＵＥから見たｍ番目のＰＲＢ上のオペレータ間セル間干渉電力は次のように推定することができる。
【００８１】
【数８】
0005925895.tif 000009
【００８２】
ここで、時間依存性（インデックスｎ）は、本出願人の国際特許出願公開ＷＯ２００８／０９５５４３に用いられた表記に沿うように全ての項で意図的に省略してある。
【００８３】
サービングｅノードＢはまた、（オペレータ間及びオペレータ内の）総干渉電力を次のように推定することもできる。
【００８４】
σｋｍ＝σｋｍＡ＋σｋｍＢ      （５）
この式において、σｋｍＢはｋ番目のＵＥからみたｍ番目のＰＲＢ上の推定されるオペレータ内セル間干渉電力であり、好都合には、本出願人の国際特許出願公開ＷＯ２００８／０９５５４３の教示に従って計算することができる。
【００８５】
今述べた（４）の算出で終了するロングターム（又はスロータイムスケール）のオペレータ間セル間干渉の特徴づけは、好ましくは本発明の第３の実施形態によるオペレータ間ＩＣＩＣの基礎となる。
【００８６】
これに関し以下の記載では、オペレータ間ＩＣＩＣを、本発明の好適な実施形態を特に参照して詳細に説明する。
【００８７】
具体的には、上記で参照により援用している本出願人の国際特許出願公開ＷＯ２０１１／０５１９８０及びＷＯ２０１１／０５１９８１に記載されたＩＣＩＣ方法は、オペレータ内シナリオに適用されるが、本発明はＩＣＩＣ方法をオペレータ間シナリオにも適用することを教示する。
【００８８】
詳細には、本発明の好適な実施形態によれば、オペレータＡ及びＢのうち少なくとも一方、好ましくは両方、のネットワークの伝送性能を向上させるために、狭帯域のオペレータ間インターフェースによりオペレータＡ及びＢの間でメッセージを交換できることを前提とする。本出願人の国際特許出願公開ＷＯ２０１１／０５１９８０で用いられた表記に従い展開すると、第２のオペレータＢに属するｉ番目のｅノードＢから発せられて第１のオペレータＡのｊ番目のｅノードＢで終了する一般的なオペレータ間コーディネーションメッセージは、次のように示される。
【００８９】
【数９】
0005925895.tif 000010
【００９０】
この式において、φｍは、現時点で伝送されている平均電力と比較して、追加の平均電力を示しており、この追加の平均電力は、ｉ番目のｅノードＢにより、次のＩＣＩＣ期間にｍ番目のＰＲＢ上で伝送される。インデックス１により、同じｅノードＢの間で同じＩＣＩＣ期間に交換された可能性のある複数のオペレータ間コーディネーションメッセージを区別することができる。しかし、１つのＩＣＩＣ期間の間には、ＰＲＢにつき最大数である１つのオペレータ間コーディネーションメッセージしかｉ番目のｅノードＢからｊ番目のｅノードＢへ伝送することができない。
【００９１】
一般的に、１つのＩＣＩＣ期間の間に交換されたオペレータ間コーディネーションメッセージ（６）は全て、次のＩＣＩＣ期間に開始することを一緒に考慮しなければならない。オペレータ間コーディネーションメッセージ（６）は別個になっており、パタニティスキームをもつスペクトル共有制御に関連して上述したような、どのＰＲＢがα”やβ”に属するかを特定するメッセージと混同されることはない。しかし、実用的な実施では、両方のタイプのメッセージを、ただ１つのさまざまな情報を運ぶ狭帯域メッセージのファミリにまとめてもよい。
【００９２】
オペレータ間コーディネーションメッセージ（６）に帰する意義は、実用的具体的な設計では種々の戦略に従ってメッセージが生成できること、及び好都合には「プッシュ」型及び「プル」型の一方又は双方のメッセージであることを除外していない。これに関し、本出願人の国際特許出願公開ＷＯ２０１１／０５１９８０に記述されており、好都合にはオペレータ間の場合にも適合させられる、プッシュ／プル型オペレータ内コーディネーションメッセージを参照することができる。
【００９３】
オペレータ間コーディネーションメッセージのアクティブ化は、さまざまなリソース上に存在する推定される干渉に従って定めることができる。例えば、第２のオペレータＢに属するｉ番目のｅノードＢによりサービスされているセルをみていこう。考慮中のセルにあるＵＥの総数をＵとすれば、次の数量
【００９４】
【数１０】
0005925895.tif 000011
【００９５】
を第１のオペレータに起因するｍ番目のＰＲＢの干渉負荷と定めることができ、ここでδｋｍは、最後のＩＣＩＣ期間に関する、ｍ番目のＰＲＢにおけるｋ番目のＵＥのアクティビティファクタである。本出願人の国際特許出願公開ＷＯ２０１１／０５１９８０に提示された定義によれば、δｋｍはサービングｅノードＢに既知であり０と１の間に正規化される。特に、ヌル値はＵＥが指定のＰＲＢを使用しないことを意味する。
【００９６】
したがって、好ましくは、オペレータ間コーディネーションメッセージ（６）を発生するために必要ではあるが充分ではない条件は、λｍ＞ｔｈであり、ここでｔｈは考慮中の特定の無線通信システムに依存する閾値である。
【００９７】
さらに、本発明の第４の態様によるスケジューリングについて説明する。
【００９８】
特に、以下の記載では、ＱｏＳを前提としてリアルタイムでトラフィックをバランスするための優先順位づけされたスケジューリング方法を、本発明の好適な実施形態を特に参照して詳細に説明する。
【００９９】
具体的には、スケジューリング段階の間、オペレータはさまざまなファクタ、すなわち
・どのＰＲＢをスケジューリングすることができ、どれができないか（これは平均トラフィック負荷時にスローエボリューションに接続される）を決定する分散スペクトル共有制御
・セル端ユーザの性能について干渉の最小化及び最適化を行うためのオペレータ間及びオペレータ内ＩＣＩＣ
・急速なトラフィック変動をバランスするためのパタニティスペクトルへのアクセスにおける優先順位
を考慮する能力がある。
【０１００】
第１のオペレータＡがＢα”を決定し（その結果としてα”に含まれるＰＲＢを全て決定し）、これを第２のオペレータＢへ狭帯域オペレータ間インターフェースを介して通信する。逆もまた然りで、第２のオペレータＢがＢβ”を決定し、これを第１のオペレータＡへ通信する。これにより、少なくとも１つのオペレーションによる割り当てのために考慮することができるＰＲＢのマップが与えられる。本出願人の国際特許出願公開ＷＯ２０１１／０５１９８１で用いられた表記を応用すると、τ番目のＴＴＩにおけるｍ番目のＰＲＢのｋ番目のＵＥへの割り当てのためのスケジューリングスコアΩτ（ｍ，ｋ）を、
【０１０１】
【数１１】
0005925895.tif 000012
【０１０２】
と定めることができ、この式において、
・Ｃ（ｍ，ｋ）はｍ番目のＰＲＢのｋ番目のＵＥへの割り当てに関連する推定される伝送容量であり、
・φ１は、ｍ番目のＰＲＢのためのオペレータ内コーディネーションメッセージを特定する、ｌの値の集合であり、
・φ２は、ｍ番目のＰＲＢのためのオペレータ間コーディネーションメッセージを特定する、ｌの値の集合であり、
・Ｐｍは、ｍ番目のＰＲＢ上で伝送される電力レベルであり、
・ｆ１，ｆ２，及びｆ３は、任意の、一般的な、単調の、非線形関数であり、
・ｆ４は、Ｐｍを重みづけするために用いられターゲット電力レベルの最大値を有する関数であり、ｆ４は実際の電力レベルがターゲット電力レベルと異なるにつれて減少する。
・θａＱｏＳは、第１のオペレータＡにより測定された、保証されたＱｏＳをもつサービスの瞬間的なトラフィック負荷であり、
・第１のオペレータＡのパタニティスペクトル領域内のｍについて、ｆ５はプリセットされた優先順位を実行するのに用いられる瞬間トラフィック負荷θａＱｏＳの増加関数であるが、第１のオペレータＡのパタニティスペクトル領域外ではｆ５はヌルであり、
・β，μ１，μ２，及びρは、第１段階におけるネットワークチューニングのために変更することができる正の係数であり、後にシステムの運用及び保守（Ｏ＆Ｍ）により再調整して、トラフィック条件、普及シナリオ（例えば、ミクロセル又はマクロセル）、ＱｏＳ、等によってネットワークスループットを最適化することができ、そして
・ξは、オペレータＡのパタニティスペクトルにわたるプリセットされた優先順位をチューニングする正の定数である。
【０１０３】
一般に、Ｃ（ｍ，ｋ）は、ｋ番目のＵＥがｍ番目のＰＲＢ上で測定する信号対雑音及び干渉比（ＳＮＩＲ）に依存し、ｋ番目のＵＥによって計算されたｍ番目のＰＲＢのチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）から導くことができる。
【０１０４】
通常は、スケジューリングポリシはベンダに固有のものであり、相当な数のパラメータ及び設計上の選択に依存する場合がある。本発明で教示されるのは、割り当て全体がスケジューリングスコア（８）を考慮するということである。例えば、候補となるいくつかの割り当てを生成し、スコアの合計を最大にするもの１つを選択することが起こり得る。ＩＣＩＣ処理の最適化には、ＰＲＢ当たりの伝送電力は、ｆ４を用いることにより１つのＩＣＩＣサイクルにわたり比較的一定に保たれる。ところがｆ５及びξは、θａＱｏＳが特定の閾値に到達するときスコアが項ξ・ｆ５（θａＱｏＳ，ｍ）によって非常に大きな影響を受けるようなものが選ばれる。
【０１０５】
第１のオペレータＡのためのｆ５の例示的な定義は、好都合には
【０１０６】
【数１２】
0005925895.tif 000013
【０１０７】
とすることができ、この式において、
・Ｍａは第１のチャネルａに属するＰＲＢの集合であり、β”における共有ＰＲＢは含まない、すなわち、Ｍａは、第１のオペレータＡが特定の時点でパタニティを発揮するスペクトル領域を表し、
・Λは大きな正の数であり、そして
・
【０１０８】
【数１３】
0005925895.tif 000014
【０１０９】
は、第１のチャネルａで利用可能な総リソースのうちのプリセットされた区分を占有するため等のペンディング中の要求の、合計数に対応する閾値値であり、
【０１１０】
【数１４】
0005925895.tif 000015
【０１１１】
は、好都合には、保証されたＱｏＳをもつサービスのために満たすべきサービス要求を考慮して、アーランＣ分布を反転することにより計算することができる。
【０１１２】
ステップ関数（９）の改善は、ステップ関数（９）が用いられかつθａＱｏＳが閾値
【０１１３】
【数１５】
0005925895.tif 000016
【０１１４】
を両方向において繰り返し横切る場合に、観察される恐れがある生じ得るシステム変動を防止するように、好都合には滑らかなスロープをもつ関数にすることができる。
【０１１５】
項（９）又はその滑らかにされた変形の有利な効果は、オペレータＡ及びＢが保証されたＱｏＳのピークを同時に迎える場合、伝送がそれぞれのパタニティ領域に集中し、一時的にスペクトル共有を除外することである。このシステムの予想される恩恵は、分散スケジューリングに近いが、オペレータ間の信号伝達の帯域幅及びレイテンシに関する要求は、分散スケジューリングと比べてはるかに緩やかである。
【０１１６】
スケジューリングスコア（８）の１つの変形は、好都合には第１のチャネルａの独占的アクセスゾーンと共有ゾーンとを区別することができる。一般的には最良の性能は、スケジューラに最大の自由が残されているときに期待されるが、実施の初期では、異なるサービスを異なるスペクトルゾーンに割り当てることが、ハードウェアの複雑さを制限する助けとなることがある。
【０１１７】
上述したような算出されたスケジューリングスコア（８）に基づいてスケジューリングの決定がなされると、オペレータＡによりサービスされている全てのユーザは物理層でサービスされることができ、いくつかのリソースを第２のオペレータＢと共有できるということは考慮しなくてよい。典型的な例は、プリコーディングを持つシングルセルのマルチユーザマルチインプットマルチアウトプット（ＭＵ−ＭＩＭＯ）であり、これは文献から周知のもの（例えば、正規ブロック対角化（ＲＢＤ）プリコーディング又は信号対漏洩及び雑音比（ＳＬＮＲ）プリコーディング）である。
【０１１８】
さらに、本発明の好適な実施形態によれば、非対称バックホーリング容量のための優先順位づけされたスケジューリングを介したトラフィックシェーピングを達成することができる。
【０１１９】
特に、２つのオペレータＡ及びＢが異なる無線アクセスネットワークバックホーリング容量を有しており、ボトルネックがエアインターフェースではなくバックホールによって表される場合、バックホーリング容量の違いを考慮することによって全体の性能を改善することができる。非対称バックホーリング容量シナリオでは、影響を受けるメカニズムはオペレータ間ハンドオーバである可能性があるが、本発明では詳細には考慮されない。むしろ、スケジューリング処理におけるバックホーリング容量の違いを考慮する可能性をみていくことにする。
【０１２０】
詳細には、ｆ５の定義（９）は、好都合には次のように変えることができる。
【０１２１】
【数１６】
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【０１２２】
ここでＭ’ａは、第１のオペレータＡがパタニティを発揮するＰＲＢの集合では必ずしもない。第１のオペレータＡが第２のオペレータＢよりも大きなバックホーリング容量を有する場合は、Ｍ’ａは第１のチャネルａよりも（わずかに）大きなリソースの集合を表す。Ｍ’ａの実際の詳細な記述はオペレータＡ及びＢによって決定されて共有されなければならない。代わりに第２のオペレータＢは、第２のチャネルｂよりも小さなＰＲＢ集合Ｍ’ｂを用いることになる。
【０１２３】
当然ながら、第１のオペレータＡが第２のオペレータＢよりも小さなバックホーリング容量を有する場合は逆のことが起こる。
【０１２４】
本発明の利点は上述から明らかである。
【０１２５】
最後に、添付の請求項で規定される本発明の範囲内にあれば、本発明に対して数多くの修正及び変更を行うことができることが明らかである。
【０１２６】
特に、広帯域及び低レイテンシを有するオペレータ間信号伝達のためのインターフェースの存在下では、システム設計が上述した本発明の好適な実施形態と比べて大きく変わる場合がある。
【０１２７】
詳細には、以下の違いが予想できる。
・オペレータ内及びオペレータ間で用いられる測定及び信号伝達が、より短い時間スケールでより短いアベレージング時間で生じ得る。
・スケジューリング決定を、上述した本発明の好適な実施形態におけるセル当たり（又はサイト当たり）のスケジューリング決定とは対照的に、分散方式で行うことができる。
・複数のユーザへの物理アクセスが、シングルサイトＭＵ−ＭＩＭＯとしてだけではなくマルチサイトＭＵ−ＭＩＭＯとして生じ得る。
【０１２８】
さらに、上述した本発明の好適な実施形態では、オペレータ間ハンドオーバが予測され、そして理論上そのようなメカニズムはスペクトルの効率及び範囲という点では恩恵をもたらす可能性がある。しかし、オペレータ間ハンドオーバはシステムの複雑さを増大する原因であることが分かるであろうし、オペレータ間信号伝達インターフェースが非常に限定された帯域幅を有するときは実施することすら難しいかもしれない。
【０１２９】
好適な実施形態の簡略化された代替的な実施形態として、オペレータ間ハンドオーバがないシステムを考慮することができる。
【０１３０】
特に、この場合、スペクトル共有メカニズムは好適な実施形態で提案されたものと似ているが、少なくとも一方のオペレータのユーザが共有バンド上でサービスは受けるがユーザが加入しているオペレータの基地局からしかサービスされない、という違いがある。さらに、独占的なアクセスバンド上では、各ユーザは自身が加入しているオペレータにもともと属しているスペクトル上でのみサービスを受けることができ、他方のオペレータの独占的スペクトル上では決してサービスを受けることができない。
【図１】
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【図２】
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