(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピコ基地局（Ｐ１）及び少なくとも１つのマクロ基地局（Ｍ１）からの伝送の調整のための方法であって、
前記ピコ基地局（Ｐ１）は、少なくとも１つのほとんどブランクではないサブフレームの、前記少なくとも１つのマクロ基地局（Ｍ１）による使用を評価し、
また前記ピコ基地局（Ｐ１）は、前記少なくとも１つのほとんどブランクでないサブフレームの、前記少なくとも１つのマクロ基地局（Ｍ１）による評価された使用に依存した伝送のために、前記少なくとも１つのほとんどブランクではないサブフレームを使用する、方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つのほとんどブランクではないサブフレームの、前記少なくとも１つのマクロ基地局（Ｍ１）による前記使用は、前記ピコ基地局（Ｐ１）からの伝送のチャネル品質と、前記ピコ基地局（Ｐ１）からの伝送のブロック・エラー・レートとのグループのうちの少なくとも１つに基づいて決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つのマクロ基地局は、前記ピコ基地局に対して少なくとも１つの未使用のほとんどブランクではないサブフレームを報告し、
また前記ピコ基地局（Ｐ１）は、前記少なくとも１つの未使用のほとんどブランクではないサブフレームを少なくとも１つの追加のほとんどブランクのサブフレームとして使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ピコ基地局は、前記少なくとも１つのほとんどブランクではないサブフレームを少なくとも１つの追加のほとんどブランクのサブフレームとして使用することを開始し、
また前記ピコ基地局（Ｐ１）は、前記ピコ基地局（Ｐ１）からの伝送の前記ブロック・エラー・レートが、所定のしきい値より小さい限り、前記少なくとも１つのほとんどブランクではないサブフレームを少なくとも１つの追加のほとんどブランクのサブフレームとして使用し続ける、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記ピコ基地局は、前記少なくとも１つのマクロ基地局のダウンリンク・トラフィックをリッスンし、
前記マクロ基地局（Ｍ１）が、所定の期間中にどのようなデータも送信しない場合に、前記ピコ基地局（Ｐ１）は、ほとんどブランクではないサブフレームを追加のほとんどブランクのサブフレームとして使用することを開始し、
また前記マクロ基地局（Ｍ１）が、データを送信することを開始する場合に、前記ピコ基地局（Ｐ１）は、少なくとも１つのユーザ端末（ＵＥ１、ＵＥ２）について、ほとんどブランクではないサブフレームを追加のほとんどブランクのサブフレームとして使用することを停止させる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ピコ基地局は、チャネル品質測定を実行し、またほとんどブランクではないサブフレームの前記チャネル品質を報告するように少なくとも１つのユーザ端末（ＵＥ１、ＵＥ２）を構成し、
前記チャネル品質が、少なくとも所定の値を有する場合に、前記ピコ基地局（Ｐ１）は、ほとんどブランクではないサブフレームを追加のほとんどブランクのサブフレームとして使用することを開始し、
また前記チャネル品質が、前記所定の値より低い場合に、または前記ピコ基地局（Ｐ１）からの伝送の前記ブロック・エラー・レートが、さらなる所定の値を超過する場合に、前記ピコ基地局（Ｐ１）は、前記サブフレームの上で、少なくとも１つのユーザ端末（ＵＥ１、ＵＥ２）について、ほとんどブランクではないサブフレームを追加のほとんどブランクのサブフレームとして使用することを停止させる、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記ピコ基地局（Ｐ１）と、前記少なくとも１つのマクロ基地局（Ｍ１）のうちの少なくとも一方において、周期的なトラフィックは、最小限の可能な数のサブフレームに集約される、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ピコ基地局（Ｐ１）と、少なくとも１つのマクロ基地局と（Ｍ１）からの伝送の調整のための前記ピコ基地局（Ｐ１）であって、前記ピコ基地局（Ｐ１）は、
少なくとも１つのほとんどブランクではないサブフレームの、前記少なくとも１つのマクロ基地局と（Ｍ１）による使用を評価し、
また前記少なくとも１つのほとんどブランクではないサブフレームの、前記少なくとも１つのマクロ基地局（Ｍ１）による評価された使用に依存した伝送のために、前記少なくとも１つのほとんどブランクではないサブフレームを使用する、
ように適合される少なくとも１つの処理手段を備える、ピコ基地局（Ｐ１）。
【請求項９】
請求項８に記載の少なくとも１つのピコ基地局（Ｐ１）を備える、モバイル通信のための通信ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の基地局と、少なくとも１つのさらなる基地局とからの伝送の調整のための方法と、前記方法を実行するように適合された基地局とに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、第３世代パートナーシップ・プロジェクト・ロング・ターム・エボリューション（３ＧＰＰ  ＬＴＥ：Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ  Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）規格のような規格を使用した異機種ネットワーク（ＨｅｔＮｅｔ：ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ  ｎｅｔｗｏｒｋ）シナリオにおいては、それらのピコ・セルを有するいわゆるピコ基地局が、いわゆるマクロ基地局のカバレッジの下に配置される。ピコ基地局が、一般的に、そのより低い電力に起因して、建物、列車の駅、または飛行機の中の、あるいはその外部における小さなエリアを対象として含んでいるのに対して、マクロ基地局は、例えば、屋外エリアのようなピコ基地局よりも大きなエリアを対象として含む。
【０００３】
異機種ネットワークは、多くの場合に、セル範囲拡張（ＣＲＥ：ｃｅｌｌ  ｒａｎｇｅ  ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）の概念を適用して、例えば、スペクトル効率またはセル境界スループットのような全般的なシステム性能を増大させる。セル範囲拡張の場合に、望ましくはセル特有のバイアスが、各ピコ・セルに適用される。マクロ・セルの受信信号が、少なくともバイアス値だけピコ・セルの受信信号を超過していない限り、ユーザ端末は、依然としてピコ・セルによってサービスされる。そのようにして、ピコ基地局によってサービスされるユーザ端末は、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｄｏｗｎｌｉｎｋ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｃｈａｎｎｅｌｓ）と物理ダウンリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ：ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｄｏｗｎｌｉｎｋ  ｓｈａｒｅｄ  ｃｈａｎｎｅｌｓ）との上のような制御チャネルとデータ・チャネルとの上で性能問題をもたらす可能性のある良くない信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ：ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）で動作する可能性がある。これらの問題を回避するために、規格３ＧＰＰ  ＬＴＥ  Ｒｅｌ．１０においては、いわゆる、強化されたセル間干渉−調整（ｅＩＣＩＣ：ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｉｎｔｅｒ−ｃｅｌｌ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ−ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）の概念が、導入される。ｅＩＣＩＣの場合に、マクロ基地局は、所定の数のいわゆるほとんどブランクのサブフレーム（ＡＢＳ：ａｌｍｏｓｔ  ｂｌａｎｋ  ｓｕｂｆｒａｍｅｓ）をやはり所定のＡＢＳ期間中に送信し、これらのほとんどブランクのサブフレームは、参照シンボル（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｙｍｂｏｌｓ）を含むだけである。マクロ基地局によるほとんどブランクのサブフレームの送信は、ピコ基地局によってサービスされるユーザ端末の場合に、とりわけ、セル範囲拡張によって影響を受けており、セル境界ユーザ端末として知られてもおり、またそれゆえに良くないＳＩＮＲレベルで動作しているこれらのユーザ端末の場合に、干渉がかなり低減される。これは、対応するマクロ・セルのほとんどブランクのサブフレームに合わせて、そのセル境界ユーザ端末を好ましくスケジュールすることによりピコ基地局スケジューラによって活用される。ほとんどブランクのサブフレームにおける見当たらないマクロ・セル干渉に起因して、セル境界ユーザ端末は、通常、ＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨの上で性能問題を有していない。ピコ基地局のセル内部のユーザ端末は、ほとんどブランクのサブフレーム、またはほとんどブランクではないサブフレーム（ｎｏｎ  ａｌｍｏｓｔ  ｂｌａｎｋ  ｓｕｂｆｒａｍｅｓ）、すなわち、ほとんどブランクのサブフレーム以外のサブフレームに合わせてスケジュールされることもある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＬＴＥ  Ｒｅｌ．１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高いトラフィック負荷の場合には、ＣＲＥとｅＩＣＩＣとの組合せは、例えば、セル境界スループットまたはスペクトル効率のようなシステム性能のかなりの増大をもたらす。他方では、ｅＩＣＩＣは、低いトラフィック負荷を有するシナリオにおいて、いくつかの性能問題を示す。低いトラフィック負荷の場合には、システム容量は、十分に活用されない。システム性能の低下は、平均のユーザ端末データ・スループットの低下で表現する。これは、例えば、より長いダウンロード持続時間に起因して、ユーザについてのより低い経験品質をもたらす。
【０００６】
低いトラフィック負荷の場合には、セルの内部の必ずしもすべてのリソースが、使用される可能性があるとは限らない。いくつかのマクロ・セルまたはピコ・セルの中に一時的にトラフィックが存在していない可能性もある。ｅＩＣＩＣとの組合せにおいては、これは、以下の２つの問題をもたらし、これらの問題は、低いトラフィック負荷状況におけるｅＩＣＩＣの性能問題についての理由である。
１．ピコ・セルの中の未使用のほとんどブランクのサブフレーム：低いトラフィック負荷の場合には、ピコ・セルの中に一時的にトラフィックが、存在しない可能性がある。この場合には、ほとんどブランクのサブフレームの中の低減された干渉の恩恵を受ける可能性のあるピコ基地局によってサービスされるユーザ端末は、存在しない。ほとんどブランクのサブフレームは、ピコ基地局によってサービスされるユーザ端末についての好ましい効果を有していないが、ほとんどブランクのサブフレームの送信は、マクロ・セルの内部の使用可能なリソースの数を低減させる。これは、マクロ基地局によってサービスされるユーザ端末についての不必要な性能損失をもたらす。例えば、マクロ基地局が、１０フレーム当たりに５つのほとんどブランクのサブフレームを送信するように構成されている場合、たとえピコ・セルの内側にアクティブなユーザ端末が存在していないとしても、これは、２のファクタだけマクロ基地局についてのピーク・データ・スループットを低減させることになる。
２．マクロ・セルにおける未使用のほとんどブランクではないサブフレーム：低いトラフィック負荷の場合には、マクロ・セルの中には、一時的にトラフィックが存在していない可能性もある。この場合には、ほとんどブランクではないサブフレームの中で、すなわち、ほとんどブランクのサブフレーム以外のサブフレームの中で、リソースを使用する可能性のあるマクロ基地局によってサービスされるユーザ端末は、存在していない。ピコ基地局スケジューラは、ほとんどブランクではないサブフレームにおいて、マクロ・セル干渉を仮定しており、またそれゆえに、ほとんどブランクではないサブフレームに合わせてそのセル境界ユーザ端末のうちのどれもスケジュールしないことになる。ピコ基地局が、現在、アクティブなセル境界ユーザ端末を有するだけである場合、これは、ピコ基地局によってサービスされるユーザ端末についての不必要な性能損失をもたらすことになる。
【０００７】
原理的には、低いトラフィック負荷におけるｅＩＣＩＣ性能問題は、自己組織化するネットワーク・メカニズムによって対処される可能性があり、これらの自己組織化するネットワーク・メカニズムは、以下の態様に対処している。
１．ピコ・セルの自動的なアクティブ化／非アクティブ化：低いトラフィック負荷の場合には、すべてのトラフィックは、マクロ・セルによって取り扱われる可能性があり、またピコ・セルは、スイッチを切られる可能性がある。すべてのピコ・セルがスイッチを切られる場合、ｅＩＣＩＣは、必要とされず、また問題は、時代遅れのものになる。
２．負荷バランシング：トラフィックは、ピコ・セルのバイアスを変化させることにより、マクロ・セルとピコ・セルとに等しく分布させられる可能性がある。
３．ほとんどブランクのサブフレーム・パターンの適応：マクロ・セルとピコ・セルとの間のトラフィックおよびユーザの分布に基づいて、ほとんどブランクのサブフレームの数と、続いて、ほとんどブランクではないサブフレームの数とは、動的に適応させられる可能性がある。ほとんどブランクのサブフレーム・パターンの動的適応は、ｅＩＣＩＣの動的アクティブ化／非アクティブ化を含んでいる。
【０００８】
前記に述べられたメカニズムは、中期ベースから長期ベースで、システム性能を改善するのに適しているが、それらは、サブフレームに基づいて、変化する可能性のある非常に動的なトラフィック・パターンを取り扱うためには適していない。ユーザ端末が、ほとんどブランクのサブフレームと、ほとんどブランクではないサブフレームとについての別個の測定値を報告し、またそれゆえに、現在のほとんどブランクのサブフレーム・パターンについて通知される必要があるので、１．と２．とは、すなわち、ピコ・セルの自動的なアクティブ化／非アクティブ化と、負荷バランシングとは、マクロ・セルとピコ・セルとの間のハンドオーバを必要とし、また３．は、すなわち、ほとんどブランクのサブフレーム・パターンの適応は、ユーザ端末の再構成を必要とする。述べられたメカニズムが、非常に動的なトラフィック・パターンに適応させるために使用されるべきである場合に、これは、多数のハンドオーバと、ユーザ端末の再構成とをもたらし、またそれゆえに、非常に不安定なシステム構成をもたらすことになる。
【０００９】
本発明の目的は、それゆえに、改善されたデータ・スループットと、安定したシステム構成とを有する、基地局からの伝送の調整のための方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態によれば、低いトラフィック負荷においてｅＩＣＩＣの性能低下をもたらす未使用のほとんどブランクのサブフレームと、未使用のほとんどブランクではないサブフレームとの問題に対処するメカニズムが、提示される。説明されたメカニズムは、頻繁なシステム再構成を必要とすることなく、非常に動的なトラフィック・パターンに反応することができる。
【００１１】
本発明の基本的なアイデアは、ピコ・セルにおける未使用のほとんどブランクのサブフレームについての、またマクロ・セルにおける未使用のほとんどブランクではないサブフレームについての回避である。これを可能にするために、未使用のほとんどブランクのサブフレームの存在は、マクロ基地局に対して報告され、またはマクロ基地局によって検出され、また未使用のほとんどブランクではないサブフレームの存在は、ピコ基地局に対して報告され、またはピコ基地局によって検出される。
【００１２】
未使用のほとんどブランクのサブフレームが、マクロ基地局に対して報告される場合、マクロ基地局は、ピコ基地局が、そのユーザ端末に対して送信しないことになるので、ほとんどブランクではないサブフレームに対して対応するほとんどブランクのサブフレームを仮想的に再定義し、またそれらをそのユーザ端末に対するデータ転送のために使用することができ、その結果、マクロ基地局によって引き起こされる干渉は、問題にはならない。未使用のほとんどブランクではないサブフレームが、ピコ基地局に対して報告される場合、ピコ基地局は、マクロ基地局が、このサブフレームの上では送信しないことになるので、対応するサブフレームをほとんどブランクのサブフレームとして仮想的に再定義することができ、またそれゆえに、このサブフレームに合わせてそのセル境界ユーザ端末をスケジュールすることもできる。トラフィック負荷が、高い場合に、未使用のほとんどブランクのサブフレームも、未使用のほとんどブランクではないサブフレームも、報告されないことになり、またデフォルトのｅＩＣＩＣスケジューリングが、実行される。本発明の実施形態による前記方法は、マクロ基地局と、ピコ基地局との間の時刻同期を必要としており、この時刻同期は、しかしながら、既にｅＩＣＩＣのために必要とされており、またそれゆえに、さらなる要件ではない。
【００１３】
目的は、それゆえに、第１の基地局と、少なくとも１つのさらなる基地局とからの伝送の調整のための方法によって達成され、そこでは、
前記第１の基地局は、少なくとも１つのサブフレームの、前記少なくとも１つのさらなる基地局による使用を評価し、
また前記第１の基地局は、前記少なくとも１つのサブフレームの、前記少なくとも１つのさらなる基地局による評価された使用に依存した伝送のために前記少なくとも１つのサブフレームを使用する。
【００１４】
本発明の目的は、さらに、基地局と、少なくとも１つのさらなる基地局とからの伝送の調整のための前記基地局によって達成され、そこでは、基地局は、
少なくとも１つのサブフレームの、前記少なくとも１つのさらなる基地局による使用を評価し、
また前記少なくとも１つのサブフレームの、前記少なくとも１つのさらなる基地局による評価された使用に依存した伝送のために前記少なくとも１つのサブフレームを使用する
ように適合される少なくとも１つの処理手段を備える。
【００１５】
本発明は、３ＧＰＰ  ＬＴＥのフレーム・ワークの内部で以下で説明されるが、しかしながら、本発明は、３ＧＰＰ  ＬＴＥだけには限定されず、ただし、例えば、ＷｉＭＡＸネットワーク（ＷｉＭＡＸ＝マイクロ波アクセスのためのワールドワイド・インターオペラビリティ）におけるような隣接した基地局からの伝送を調整する必要がある他のネットワークにおいて、原理的に、適用される可能性があるので、以下では、ＬＴＥにおいて使用される用語、ｅノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）の代わりに、より一般的な用語、基地局が、使用される。
【００１６】
本発明についてのさらなる進展は、従属請求項と、以下の説明とから収集される可能性がある。
【００１７】
以下では、本発明は、さらに添付の図面を参照して説明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明が実施され得る通信ネットワークを概略的に示す図である。
【図２】本発明が実施され得る、ユーザ端末と基地局との構造を概略的に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による、未使用のほとんどブランクのサブフレームを信号で伝えるためのメッセージ・シーケンス・チャートを概略的に示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による、未使用のほとんどブランクではないサブフレームを信号で伝えるためのメッセージ・シーケンス・チャートを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明が実施され得る通信ネットワークの一例として、標準の３ＧＰＰ  ＬＴＥによる通信ネットワークＣＮを示すものである。
【００２０】
前記通信ネットワークＣＮは、マクロ基地局Ｍ１と、第１および第２のピコ基地局Ｐ１およびＰ２と、ユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ４と、サービング・ゲートウェイＳＧＷと、パケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイＰＤＮＧＷと、モビリティ管理エンティティＭＭＥとを備えている。
【００２１】
ユーザ端末ＵＥ１およびＵＥ２は、無線接続を経由して第１のピコ基地局Ｐ１に接続され、またユーザ端末ＵＥ３およびＵＥ４は、無線接続を経由してマクロ基地局Ｍ１に接続される。ＬＴＥの将来の進展においては、ユーザ端末ＵＥ３およびＵＥ４のおのおのはまた、無線接続を経由して複数のマクロ基地局に接続される可能性もある。マクロ基地局Ｍ１は、順に、いわゆるＳ１インターフェースを経由して、サービング・ゲートウェイＳＧＷに、またモビリティ管理エンティティＭＭＥに、すなわち、進化型パケット・コア（ＥＰＣ：ｅｖｏｌｖｅｄ  ｐａｃｋｅｔ  ｃｏｒｅ）に接続される。同じやり方で、ピコ基地局Ｐ１およびＰ２は、サービング・ゲートウェイＳＧＷに、またモビリティ管理エンティティＭＭＥに接続される。
【００２２】
マクロ基地局Ｍ１と、ピコ基地局Ｐ１およびＰ２とは、いわゆるＸ２インターフェースを経由して、互いの間で接続される。マクロ基地局Ｍ１と、ピコ基地局Ｐ１およびＰ２とは、無線接続を経由して、または固定回線接続を経由して、互いの間で接続される可能性もある。
【００２３】
サービング・ゲートウェイＳＧＷは、パケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイＰＤＮＧＷに接続され、このパケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイＰＤＮＧＷは、順に、外部ＩＰネットワークＩＰＮに接続される。
【００２４】
Ｓ１インターフェースは、マクロ基地局Ｍ１またはピコ基地局Ｐ１およびＰ２のうちの１つ、すなわち、この例においてはｅノードと、進化型パケット・コア（ＥＰＣ）との間の標準化されたインターフェースである。Ｓ１インターフェースは、２つのフレーバーを、すなわち、マクロ基地局またはピコ基地局Ｍ１、Ｐ１、Ｐ２のうちの１つとモビリティ管理エンティティＭＭＥとの間の信号メッセージの交換のためのＳ１−ＭＭＥと、マクロ基地局またはピコ基地局Ｍ１、Ｐ１、Ｐ２のうちの１つとサービング・ゲートウェイＳＧＷとの間のユーザ・データグラムの移送のためのＳ１−Ｕとを有する。
【００２５】
Ｘ２インターフェースが、主として３ＧＰＰ  ＬＴＥ規格において追加されて、ハンドオーバ中にユーザ・プレーン信号と、制御プレーン信号とを転送する。
【００２６】
サービング・ゲートウェイＳＧＷは、マクロ基地局Ｍ１とピコ基地局Ｐ１およびＰ２とのそれぞれと、パケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイＰＤＮＧＷとの間のＩＰユーザ・データのルーティングを実行する。さらに、サービング・ゲートウェイＳＧＷは、異なる基地局の間、または異なる３ＧＰＰアクセス・ネットワークの間のいずれかのハンドオーバ中に、モバイル・アンカー・ポイントとしての機能を果たす。
【００２７】
パケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイＰＤＮＧＷは、外部ＩＰネットワークＩＰＮに対するインターフェースを表し、またユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ４と、それぞれのサービング・マクロ基地局Ｍ１またはピコ基地局Ｐ１、Ｐ２との間に確立されるいわゆるＥＰＳベアラ（ＥＰＳ＝進化型パケット・システム）を終了させる。
【００２８】
モビリティ管理エンティティＭＭＥは、加入者管理と、セッション管理とのタスクを実行し、また異なるアクセス・ネットワークの間のハンドオーバ中にモビリティ管理を実行することもある。
【００２９】
ピコ基地局Ｐ１およびＰ２と、それらのピコ・セルの関連したカバレッジ・エリアとは、マクロ基地局Ｍ１のカバレッジ・エリアの下に配置される。それゆえに、マクロ基地局Ｍ１からのダウンリンク伝送は、ピコ基地局Ｐ１によってサービスされるユーザ端末ＵＥ１およびＵＥ２に対するダウンリンク伝送に対する干渉の支配的な起源である。
【００３０】
本発明の実施形態によれば、改善されたデータ・スループットと安定したシステム構成とを有する、マクロ基地局Ｍ１とピコ基地局Ｐ１およびＰ２とからの伝送の調整のための方法が、提案され、この方法は、以下で、図３および図４の下で説明されるであろう。
【００３１】
図２は、本発明が実施され得る、ユーザ端末ＵＥと基地局ＢＳとの構造を概略的に示すものである。
【００３２】
基地局ＢＳは、例として、３つのモデム・ユニット・ボードＭＵ１〜ＭＵ３と、制御ユニット・ボードＣＵ１とを備えており、この制御ユニット・ボードＣＵ１は、順に、媒体依存アダプタＭＤＡを備える。
【００３３】
３つのモデム・ユニット・ボードＭＵ１〜ＭＵ３は、いわゆる共通公衆無線インターフェース（ＣＰＲＩ：Ｃｏｍｍｏｎ  Ｐｕｂｌｉｃ  Ｒａｄｉｏ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を経由して、制御ユニット・ボードＣＵ１に、またそれぞれのリモート無線ヘッドＲＲＨ１、ＲＲＨ２、またはＲＲＨ３に接続される。
【００３４】
リモート無線ヘッドＲＲＨ１、ＲＲＨ２、またはＲＲＨ３のおのおのは、例として、無線インターフェースを経由して、データの送信および受信のための２つのリモート無線ヘッド・アンテナＲＲＨＡ１およびＲＲＨＡ２に接続される。前記２つのリモート無線ヘッド・アンテナＲＲＨＡ１およびＲＲＨＡ２は、簡単にするために図２においてはリモート無線ヘッドＲＲＨ１について示されるだけである。
【００３５】
媒体依存アダプタＭＤＡは、モビリティ管理エンティティＭＭＥに、またサービング・ゲートウェイＳＧＷに、またそれゆえにパケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイＰＤＮＧＷに接続され、このパケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイＰＤＮＧＷは、次には、外部ＩＰネットワークＩＰＮに接続される。
【００３６】
ユーザ端末ＵＥは、例として、２つのユーザ端末アンテナＵＥＡ１およびＵＥＡ２と、モデム・ユニット・ボードＭＵ４と、制御ユニット・ボードＣＵ２と、インターフェースＩＮＴとを備えている。
【００３７】
２つのユーザ端末アンテナＵＥＡ１およびＵＥＡ２は、モデム・ユニット・ボードＭＵ４に接続される。モデム・ユニット・ボードＭＵ４は、制御ユニット・ボードＣＵ２に接続され、この制御ユニット・ボードＣＵ２は、次には、インターフェースＩＮＴに接続される。
【００３８】
モデム・ユニット・ボードＭＵ１〜ＭＵ４と、制御ユニット・ボードＣＵ１、ＣＵ２とは、例として、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙｓ）と、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）と、マイクロプロセッサと、スイッチと、例えば、ダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＤＲ−ＳＤＲＡＭ：Ｄｏｕｂｌｅ  Ｄａｔａ  Ｒａｔｅ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｉｅｓ）のようなメモリとを備えて、以下で説明されるタスクを実行できるようにすることができる。
【００３９】
リモート無線ヘッドＲＲＨ１、ＲＲＨ２、およびＲＲＨ３は、いわゆる無線機器を、例えば、デルタ・シグマ変調器（ＤＳＭ：ｄｅｌｔａ−ｓｉｇｍａ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ）とスイッチ・モード増幅器とのような変調器と増幅器とを備えている。
【００４０】
ダウンリンクにおいては、外部ＩＰネットワークＩＰＮから受信されるＩＰデータは、ＥＰＳベアラの上でパケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイＰＤＮＧＷからサービング・ゲートウェイＳＧＷを経由して基地局ＢＳの媒体依存アダプタＭＤＡに対して送信される。媒体依存アダプタＭＤＡは、例えば、ファイバまたは電気接続のような異なる媒体に対する接続性を可能にする。
【００４１】
制御ユニット・ボードＣＵ１は、レイヤ３の上で、すなわち、無線リソース制御（ＲＲＣ：ｒａｄｉｏ  ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤの上で、測定およびセル再選択、ハンドオーバ、ＲＲＣのセキュリティおよびインテグリティなどのタスクを実行する。
【００４２】
さらに、制御ユニット・ボードＣＵ１は、オペレーションおよびメンテナンスのためのタスクを実行し、またＳ１インターフェースと、Ｘ２インターフェースと、共通公衆無線インターフェースとを制御する。
【００４３】
制御ユニット・ボードＣＵ１は、サービング・ゲートウェイＳＧＷから受信されるＩＰデータをさらなる処理のためにモデム・ユニット・ボードＭＵ１〜ＭＵ３に対して送信する。
【００４４】
３つのモデム・ユニット・ボードＭＵ１〜ＭＵ３は、レイヤ２の上で、すなわち、例えば、ヘッダの圧縮および暗号化を担当するＰＤＣＰレイヤ（ＰＤＣＰ＝パケット・データ・コンバージェンス・プロトコル（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ））の上で、例えば、セグメンテーションと自動再送要求（ＡＲＱ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）とを担当するＲＬＣレイヤ（ＲＬＣ＝無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ））の上で、またＭＡＣ多重化と、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ：Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）とを担当するＭＡＣレイヤ（ＭＡＣ＝媒体アクセス制御（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ））の上でデータ処理を実行する。
【００４５】
さらに、３つのモデム・ユニット・ボードＭＵ１〜ＭＵ３は、物理レイヤの上でデータ処理を、すなわち、符号化と、変調と、アンテナおよびリソース・ブロックのマッピングとを実行する。
【００４６】
符号化され、また変調されたデータは、アンテナおよびリソース・ブロックにマッピングされ、またエア・インターフェースの上の伝送のために、モデム・ユニット・ボードＭＵ１〜ＭＵ３から共通公衆無線インターフェースの上でそれぞれのリモート無線ヘッドＲＲＨ１、ＲＲＨ２、またはＲＲＨ３と、それぞれのリモート無線ヘッド・アンテナＲＲＨＡ１、ＲＲＨＡ２に対して伝送シンボルとして送信される。
【００４７】
共通公衆無線インターフェース（ＣＰＲＩ）は、分布型アーキテクチャの使用を可能にし、ここでは、いわゆる無線機器制御を含んでいる基地局ＢＳは、ＣＰＲＩデータを搬送する無損失のファイバ・リンクを経由して、リモート無線ヘッドＲＲＨ１、ＲＲＨ２、およびＲＲＨ３に接続されることが好ましい。例えば、増幅器のようないわゆる無線機器を含むリモート無線ヘッドＲＲＨ１、ＲＲＨ２、およびＲＲＨ３だけが、環境的に厳しいロケーションに位置している必要があるので、このアーキテクチャは、サービス・プロバイダのためのコストを低減させる。基地局ＢＳは、あまり厳しくないロケーションの中の中央に位置している可能性があり、ここでは、フットプリント、気候および電力の使用可能性は、より簡単に管理される。
【００４８】
ユーザ端末アンテナＵＥＡ１、ＵＥＡ２は、伝送シンボルを受信し、また受信されたデータをモデム・ユニット・ボードＭＵ４に対して供給する。
【００４９】
モデム・ユニット・ボードＭＵ４は、物理レイヤの上のデータ処理を、すなわち、アンテナおよびリソース・ブロックのデマッピング（ｄｅｍａｐｐｉｎｇ）と、復調と、復号化とを実行する。
【００５０】
さらに、モデム・ユニット・ボードＭＵ４は、レイヤ２の上で、すなわち、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）とＭＡＣ逆多重化とを担当するＭＡＣレイヤ（ＭＡＣ＝媒体アクセス制御）の上で、例えば、再アセンブリと、自動再送要求（ＡＲＱ）とを担当するＲＬＣレイヤ（ＲＬＣ＝無線リンク制御）の上で、また、例えば、暗号解読とヘッダ圧縮とを担当するＰＤＣＰレイヤ（ＰＤＣＰ＝パケット・データ・コンバージェンス・プロトコル）の上でデータ処理を実行する。
【００５１】
モデム・ユニット・ボードＭＵ４の上の処理は、制御ユニット・ボードＣＵ２に対して送信されるＩＰデータをもたらし、この制御ユニット・ボードＣＵ２は、レイヤ３の上で、すなわち、無線リソース制御（ＲＲＣ）レイヤの上で、測定およびセル再選択、ハンドオーバ、ＲＲＣのセキュリティおよびインテグリティなどのタスクを実行する。
【００５２】
ＩＰデータは、制御ユニット・ボードＣＵ２から、出力と、ユーザとの相互作用とのためのそれぞれのインターフェースＩＮＴに対して送信される。
【００５３】
アップリンクにおいては、データ伝送は、ユーザ端末ＵＥから外部ＩＰネットワークＩＰＮへと逆方向にアナログ的なやり方で実行される。
【００５４】
結局、改善されたデータ・スループットと安定したシステム構成とを有する、例えば、図１に示されるようなマクロ基地局Ｍ１とピコ基地局Ｐ１およびＰ２とからの伝送の調整のための方法は、本発明の実施形態に従って説明される。
【００５５】
図３は、本発明の一実施形態による、未使用のほとんどブランクのサブフレームを信号で伝えるためのメッセージ・シーケンス・チャートを概略的に示すものである。
【００５６】
図３は、ピコ基地局Ｐ１およびＰ２、マクロ基地局Ｍ１と、例えば、図１に示されるようなマクロ基地局Ｍ１によってサービスされるユーザ端末ＵＥ３およびＵＥ４との間の信号メッセージおよびユーザ・データの伝送を示すものである。
【００５７】
ピコ基地局Ｐ１およびＰ２は、それらが、ほとんどブランクのサブフレームｎの中で送信すべきトラフィックを有していないことを検出する。それゆえに、第１のピコ基地局Ｐ１は、ほとんどブランクのサブフレームｎが、第１のピコ基地局Ｐ１によって使用されないことになることを示すメッセージをＸ２インターフェースを経由してマクロ基地局Ｍ１に対して送信すること（ステップ１）が好ましく、また第２のピコ基地局Ｐ２は、ほとんどブランクのサブフレームｎが、第２のピコ基地局Ｐ２によって使用されないことになることを示すメッセージをＸ２インターフェースを経由してマクロ基地局Ｍ１に対して送信すること（ステップ２）が好ましい。ステップ１およびステップ２において送信される前記メッセージは、それぞれのピコ基地局Ｐ１およびＰ２の識別情報と、未使用のほとんどブランクのサブフレームを示すサブフレーム番号またはサブフレーム範囲とを含む。
【００５８】
マクロ基地局Ｍ１が、ほとんどブランクのサブフレームｎがそのカバレッジ・エリアの内側のすべてのアクティブなピコ基地局Ｐ１、Ｐ２から使用されないことになることを示すメッセージを受信する場合、マクロ基地局Ｍ１は、ほとんどブランクのサブフレームｎをほとんどブランクではないサブフレームとして取り扱うことを決定し、またそれゆえにそのユーザ端末ＵＥ３、ＵＥ４に対するデータ伝送のためにそれを使用することができる。マクロ基地局Ｍ１が、ほとんどブランクのサブフレームｎがそのカバレッジ・エリアの内側のすべてのアクティブなピコ基地局Ｐ１、Ｐ２から使用されないことになることを示すメッセージを受信しない場合、マクロ基地局Ｍ１は、対応するほとんどブランクのサブフレームｎの中のどのようなデータも送信しないであろう。
【００５９】
図３に示される実施形態においては、マクロ基地局Ｍ１のカバレッジ・エリアの内側のピコ基地局Ｐ１とＰ２との両方は、ほとんどブランクのサブフレームｎが使用されないことになることを示す。未使用のほとんどブランクのサブフレームｎの前記表示が、マクロ基地局によるサブフレームｎのスケジューリングの開始の前に、マクロ基地局によって受信される（ステップ３）ので、マクロ基地局Ｍ１は、サブフレームｎにおけるそのユーザ端末ＵＥ３およびＵＥ４に対する伝送のためにダウンリンク・データをスケジュールする（ステップ４、ステップ５）が、サブフレームｎは、ほとんどブランクのサブフレームとして規定される。ピコ基地局Ｐ１およびＰ２からの未使用のほとんどブランクのサブフレームｎの表示のうちの必ずしもすべてが、マクロ基地局によるサブフレームｎのスケジューリングの開始の前に、マクロ基地局によって受信されるとは限らないことになる場合、そのときにはマクロ基地局は、対応するほとんどブランクのサブフレームｎの中のどのようなデータも送信しないことになる。
【００６０】
本発明のさらなる一実施形態においては、ほとんどブランクのサブフレームｎが使用されないことになることを示すマクロ基地局Ｍ１のカバレッジ・エリアの内側のピコ基地局Ｐ１およびＰ２の代わりに、マクロ基地局Ｍ１は、ピコ・セルの中の未使用のほとんどブランクのサブフレームを決定する。それゆえに、マクロ基地局Ｍ１は、ほとんどブランクのサブフレーム中にチャネル品質情報（ＣＱＩ：ｃｈａｎｎｅｌ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）のフィードバック測定を一時的に実行するように、例えば、ピコ基地局Ｐ１によってサービスされるピコ・セルのセル境界に位置するユーザ端末ＵＥ３およびＵＥ４のような、ピコ・セルのセル境界に位置するユーザ端末を構成する。それぞれのピコ基地局Ｐ１が、現在データを送信していない場合、すなわち、ピコ・セルの中に未使用のほとんどブランクのサブフレームが存在する場合には、ＣＱＩフィードバックは、ピコ基地局Ｐ１がデータを送信する場合よりも、すなわち、ピコ・セルの中に未使用のほとんどブランクのサブフレームが、存在しない場合よりもかなり良くなるであろう。良いＣＱＩ値が、対応するピコ・セルの中に未使用のほとんどブランクのサブフレームが存在することを示す表示として使用される可能性がある。この表示が、マクロ・セルのカバレッジ・エリアの内側のすべてのピコ・セルについて有効である場合、すなわち、すべてのピコ・セルについてのセル境界に位置するユーザ端末についてのほとんどブランクのサブフレームについて良いＣＱＩ値が、存在する場合には、マクロ基地局Ｍ１は、ほとんどブランクのサブフレームにおいてデータを送信する可能性がある。マクロ基地局Ｍ１のカバレッジ・エリアの内側の少なくとも１つのピコ・セルについてのＣＱＩフィードバックが、未使用のほとんどブランクのサブフレームが存在しないか、または少しだけ存在することを示す所定の値より少ない場合、マクロ基地局Ｍ１は、ほとんどブランクのサブフレームにおいて送信することを停止する。代替案として、マクロ基地局Ｍ１からユーザ端末ＵＥ３、ＵＥ４のうちの一方への伝送のためのブロック・エラー・レートが、さらなる所定の値を超過する場合、マクロ基地局Ｍ１は、ほとんどブランクのサブフレームにおいて送信することを停止する。
【００６１】
図４は、本発明の一実施形態による、未使用のほとんどブランクではないサブフレームを、すなわち、ほとんどブランクのサブフレーム以外のサブフレームを信号で伝えるためのメッセージ・シーケンス・チャートを概略的に示すものである。
【００６２】
図４は、例えば、図１に示されるような、ピコ基地局Ｐ１およびＰ２、マクロ基地局Ｍ１と、ピコ基地局Ｐ１によってサービスされるユーザ端末ＵＥ１およびＵＥ２との間の信号メッセージおよびユーザ・データの伝送を示すものである。
【００６３】
マクロ基地局Ｍ１は、それが、ほとんどブランクではないサブフレームｎの中で送信すべき待ち状態のトラフィックを有していないことを検出する。それゆえに、マクロ基地局Ｍ１は、ほとんどブランクではないサブフレームｎがマクロ基地局Ｍ１によって使用されないことになることを示すそのカバレッジ・エリアの内側の第１および第２のピコ基地局Ｐ１およびＰ２に対してＸ２インターフェース・メッセージを経由して送信する（ステップ１）ことが好ましい。ステップ１において送信される前記メッセージは、マクロ基地局Ｍ１の識別情報と、未使用のほとんどブランクではないサブフレームを示すサブフレーム番号またはサブフレーム範囲とを含む。
【００６４】
ピコ基地局Ｐ１のスケジューラは、今や、ほとんどブランクではないサブフレームｎの中に、対応するマクロ基地局Ｍ１からの低減された干渉が存在することになるという情報を有する。ピコ基地局Ｐ１は、対応するほとんどブランクではないサブフレームｎをほとんどブランクのサブフレームとして扱うことができ、すなわち、ピコ基地局Ｐ１は、ほとんどブランクのサブフレームのために報告される変調および符号化のスキーム（ＭＣＳ：ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｃｏｄｉｎｇ  ｓｃｈｅｍｅｓ）を適用するこのサブフレームｎに合わせてセル境界のユーザ端末ＵＥ１およびＵＥ２をスケジュールすることができる。ピコ基地局Ｐ１が、ほとんどブランクではないサブフレームｎがマクロ基地局Ｍ１によって使用されないことになることを示すメッセージを受信しない場合、ピコ基地局Ｐ１は、対応するほとんどブランクではないサブフレームｎの中でどのようなデータも送信しないことになる。
【００６５】
図４に示される実施形態においては、マクロ基地局Ｍ１は、ほとんどブランクではないサブフレームｎが、使用されないことになることを示す。未使用のほとんどブランクではないサブフレームｎの前記表示が、ピコ基地局によるサブフレームｎのスケジューリングの開始の前に、ピコ基地局Ｐ１によって受信される（ステップ２）ので、ピコ基地局Ｐ１は、サブフレームｎにおいて、そのユーザ端末ＵＥ１およびＵＥ２に合わせて伝送のためのダウンリンク・データをスケジュールする（ステップ３、ステップ４）。マクロ基地局Ｍ１からの未使用のほとんどブランクではないサブフレームｎの表示が、ピコ基地局Ｐ１によるサブフレームｎのスケジューリングの開始の前に、ピコ基地局Ｐ１によって受信されないことになる場合、そのときにはピコ基地局Ｐ１は、対応するほとんどブランクではないサブフレームｎにおいては、どのようなデータも送信しないことになる。
【００６６】
本発明のさらなる一実施形態においては、未使用のほとんどブランクではないサブフレームの決定は、暗黙のうちに行われ、すなわち、マクロ基地局Ｍ１は、ほとんどブランクではないサブフレームｎが、マクロ基地局Ｍ１によって使用されないことになることを示すメッセージを送信しない。ピコ基地局Ｐ１が、例えば、そのトラフィックおよびユーザ端末の分布に起因して、より多くのほとんどブランクのサブフレームのリソースを必要とする場合、ピコ基地局Ｐ１は、マクロ基地局Ｍ１が、現在、トラフィックを有しておらず、またプロ−ビング・プロシージャを開始することを仮定することができる。それゆえに、ピコ基地局Ｐ１は、ほとんどブランクではないサブフレームに合わせてユーザ端末をスケジュールするが、前記サブフレームが、ほとんどブランクのサブフレームであり、すなわち、ピコ基地局Ｐ１が、ほとんどブランクのサブフレームについて報告された変調および符号化のスキームを使用することを仮定している。結果として生ずるブロック・エラー・レート（ＢＬＥＲ：ｂｌｏｃｋ  ｅｒｒｏｒ  ｒａｔｅ）が、期待されたＢＬＥＲ以下、例えば、１０％以下である場合、そのときにはピコ基地局Ｐ１は、その仮定が正しかったことを、すなわち、マクロ基地局が、現在、未使用のほとんどブランクではないサブフレームを有していることを知っており、またピコ基地局Ｐ１は、ほとんどブランクではないサブフレームに合わせてユーザ端末をスケジュールし続けることができる。結果として生ずるブロック・エラー・レート（ＢＬＥＲ）が、期待されたＢＬＥＲよりも高い場合、そのときにはピコ基地局Ｐ１は、その仮定が、間違っていたこと、およびマクロ基地局が、現在、未使用のほとんどブランクではないサブフレームを有していないか、または少しだけ有していることを知っている。ピコ基地局Ｐ１は、ある一定の期間の後に、プロ−ビング・プロシージャを再開することができる。
【００６７】
本発明の別の実施形態においては、マクロ基地局Ｍ１が、ほとんどブランクではないサブフレームｎが使用されないことになることを示す代わりに、ピコ基地局Ｐ１は、マクロ基地局Ｍ１のダウンリンク信号を傍受することにより、未使用のほとんどブランクではないサブフレームを検出する。マクロ基地局Ｍ１が、所定の期間中にどのようなデータも送信しない場合、ピコ基地局Ｐ１は、ほとんどブランクのサブフレームに適応される変調および符号化のスキームを使用して、ほとんどブランクではないサブフレームをほとんどブランクのサブフレームとして使用する、すなわち、ほとんどブランクではないサブフレームに合わせてセル境界のユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ２をスケジュールする可能性もある。マクロ基地局Ｍ１が、ダウンリンクにおいてデータを送信することを再開する場合、ピコ基地局Ｐ１は、未使用のほとんどブランクではないサブフレームがそれ以上存在しないことを仮定することができ、またそれに応じてスケジューリングを適応させ、すなわち、ほとんどブランクではないサブフレームの上の送信を停止させる。
【００６８】
本発明のさらなる一実施形態においては、マクロ基地局Ｍ１が、ほとんどブランクではないサブフレームｎが使用されないことになることを示す代わりに、ピコ基地局Ｐ１は、ほとんどブランクではないサブフレーム中に、ＣＱＩフィードバック測定を一時的に実行するように、セル境界のユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ２を構成する。チャネル品質が、少なくとも所定の値を有する場合、ピコ基地局Ｐ１は、対応するマクロ・セルにおいて低いトラフィック負荷を仮定し、またほとんどブランクではないサブフレームのリソースにおいて、セル境界のユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ２をスケジュールする。チャネル品質が、前記所定の値を下回る場合、または対応するＢＬＥＲが、例えば、１０％という、所定の期待されたＢＬＥＲを超過する場合には、ピコ基地局Ｐ１は、セル境界のユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ２についてほとんどブランクではないサブフレームを使用することを停止させる。
【００６９】
本発明のさらなる一実施形態においては、マクロ基地局Ｍ１とピコ基地局Ｐ１、Ｐ２とにおけるスケジューリングは、それぞれピコ・セルにおける報告可能な未使用のほとんどブランクのサブフレームの数を最大にして、マクロ・セルにおける報告可能な未使用のほとんどブランクではないサブフレームの数を最大にするように修正される。それゆえに、例えば、ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（ＶｏＩＰ：ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のような周期的なトラフィックは、最小の数の周期的なサブフレームに集約されることが、好ましい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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