(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルラネットワークの第１の基地局によってサービス提供されているものであり、干渉しているユーザデバイスを特定する方法であって、
前記第１の基地局が、
第２の基地局が少なくとも１つの干渉するユーザデバイスから上りリンクの干渉を受けていることの通知を含む干渉通知メッセージを前記第２の基地局から受信し、
前記第２の基地局から複数のプリアンブルを受信し、
前記第１の基地局によってサービス提供されている複数のユーザデバイスの各々に対して、前記複数のプリアンブルのうちの１つのプリアンブルをユーザデバイスに指定し、指定したプリアンブルを該ユーザデバイスに送信し、
前記複数のユーザデバイスのうちの１つから前記第２の基地局が受信したプリアンブルを１つ以上含むプリアンブルのリストを、該第２の基地局から受信し、
前記プリアンブルのリストに基づいて、少なくとも１つの干渉するユーザデバイスを特定する方法。
【請求項２】
セルラネットワークの第１の基地局によってサービス提供されているものであり、干渉しているユーザデバイスを特定する方法であって、
前記第１の基地局が、
第２の基地局が少なくとも１つの干渉するユーザデバイスから上りリンクの干渉を受けていることの通知を含む干渉通知メッセージを前記第２の基地局から受信し、
前記第２の基地局の物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）に割り当てられた１つ以上のリソースの特定と、プリアンブルの送信に対する１つ以上の時間枠とを含む設定情報を、前記第２の基地局から受信し、
前記第１の基地局によってサービス提供されている複数のユーザデバイスの各々に対して、プリアンブルをユーザデバイスに指定し、指定したプリアンブルを該ユーザデバイスに送信し、
前記複数のユーザデバイスの各々に対して、前記１つ以上の時間枠のうちの１つを該ユーザデバイスにさらに指定し、前記第２の基地局のＰＲＡＣＨに割り当てられた１つ以上のリソースについて指定されたプリアンブルを送信することを前記ユーザデバイスに指示し、
前記複数のユーザデバイスのうちの１つから前記第２の基地局が受信したプリアンブルを１つ以上含むプリアンブルのリストを、該第２の基地局から受信し、
前記プリアンブルのリストに基づいて、少なくとも１つの干渉するユーザデバイスを特定する方法。
【請求項３】
セルラネットワークの第１の基地局によってサービス提供されているものであり、干渉しているユーザデバイスを特定する方法であって、
前記第１の基地局が、
第２の基地局が少なくとも１つの干渉するユーザデバイスから上りリンクの干渉を受けていることの通知を含む干渉通知メッセージを前記第２の基地局から受信し、
前記第１の基地局によってサービス提供されている複数のユーザデバイスの各々に対して、プリアンブルをユーザデバイスに指定し、指定したプリアンブルを該ユーザデバイスに送信し、
前記複数のユーザデバイスの各々に対して、前記ユーザデバイスと前記第２の基地局との間の伝送遅延を含む、タイミングアドバンス情報を評価し、
前記評価したタイミングアドバンス情報を該ユーザデバイスに送信し、
前記複数のユーザデバイスのうちの１つから前記第２の基地局が受信したプリアンブルを１つ以上含むプリアンブルのリストを、該第２の基地局から受信し、
前記プリアンブルのリストに基づいて、少なくとも１つの干渉するユーザデバイスを特定する方法。
【請求項４】
前記タイミングアドバンス情報を評価することは、
前記ユーザデバイスの位置を特定し、
前記第２の基地局の位置を特定し、
該ユーザデバイスと該第２の基地局との間の伝搬距離を評価する
ことである請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記指定されたプリアンブルの各々は、他の指定されたプリアンブルと異なる固有のものであるである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の基地局が、少なくとも１つの修正措置を行うこと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも一つの修正措置は、
前記の干渉するユーザデバイスの少なくとも１つを、前記第１の基地局から前記第２の基地局へハンドオーバーする手続を１つ以上の開始することと、
前記干渉するユーザデバイスの少なくとも１つを、第１の無線キャリアから第２の無線キャリアへハンドオーバーする手続を開始すること
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の基地局が、指定したプリアンブルの各々について、該プリアンブルと指定したユーザデバイスの関連付けを保存することをさらに含み、
前記プリアンブルのリストに基づいて少なくとも１つの干渉するユーザデバイスを特定することは、前記プリアンブルのリスト中の１つ以上のプリアンブルのうち少なくとも１つと、該少なくとも１つのプリアンブルに指定されたユーザデバイスとの間の関連性を特定することを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の基地局が、前記複数のユーザデバイスを選択することをさらに含み、
該複数のユーザデバイスは、前記第１の基地局によってサービス提供を受けているユーザデバイスの全てよりも少ないユーザデバイスで構成されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の基地局が、
前記の干渉するユーザデバイスを少なくとも１つ検出し、
前記干渉を通知するメッセージを前記第１の基地局に送信し、
１つ以上のユーザデバイスから１つ以上のプリアンブルを受信し、
前記受信した１つ以上のプリアンブルのリストを前記第１の基地局へ送信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
セルラネットワークの基地局における干渉を緩和するシステムであって、
干渉を通知するメッセージであって、第２の基地局が、少なくとも１つの干渉するユーザデバイスから干渉をうけていることの通知を含むメッセージを該第２の基地局から受信し、
前記第２の基地局から複数のプリアンブルを受信し、
自第１の基地局によってサービス提供されている複数のユーザデバイスのそれぞれに対し、前記複数のプリアンブルのうちの１つのプリアンブルを該ユーザデバイスに指定し、指定したプリアンブルを該ユーザデバイスに送信し、
プリアンブルのリストであって、前記複数のユーザデバイスのうちの１つから前記第２の基地局が受信したプリアンブルを１つ以上含むものを、該第２の基地局から受信し、
前記プリアンブルのリストに基づいて、前記干渉するユーザデバイスを少なくとも１つ特定するように構成されている第１の基地局を備えるシステム。
【請求項１２】
セルラネットワークの基地局における干渉を緩和するシステムであって、
干渉を通知するメッセージであって、第２の基地局が、少なくとも１つの干渉するユーザデバイスから干渉を受けていることの通知を含むメッセージを該第２の基地局から受信し、
設定情報であって、前記第２の基地局の物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）に割り当てられた１つ以上のリソースの特定と、プリアンブルの送信に対する１つ以上の時間枠とを含むものを、該第２の基地局から受信し、
自第１の基地局によってサービス提供されている複数のユーザデバイスのそれぞれに対し、プリアンブルを該ユーザデバイスに指定し、指定したプリアンブルを該ユーザデバイスに送信し、
前記複数のユーザデバイスの各々に対して、前記１つ以上の時間枠のうちの１つを該ユーザデバイスにさらに指定し、該第２の基地局のＰＲＡＣＨに割り当てられた１つ以上のリソースに対して指定されたプリアンブルを送信することを該ユーザデバイスに指示し、
プリアンブルのリストであって、前記複数のユーザデバイスのうちの１つから前記第２の基地局が受信したプリアンブルを１つ以上含むものを、該第２の基地局から受信し、
前記プリアンブルのリストに基づいて、前記干渉するユーザデバイスを少なくとも１つ特定するように構成されている第１の基地局を備えるシステム。
【請求項１３】
セルラネットワークの基地局における干渉を緩和するシステムであって、
干渉を通知するメッセージであって、第２の基地局が、少なくとも１つの干渉するユーザデバイスから干渉を受けていることの通知を含むメッセージを該第２の基地局から受信し、
自第１の基地局によってサービス提供されている複数のユーザデバイスのそれぞれに対し、プリアンブルを該ユーザデバイスに指定し、指定したプリアンブルを該ユーザデバイスに送信し、
前記ユーザデバイスと前記第２の基地局との間の伝送遅延を含むタイミングアドバンス情報を評価し、
該評価したタイミングアドバンス情報を該ユーザデバイスに送信し、
プリアンブルのリストであって、前記複数のユーザデバイスのうちの１つから前記第２の基地局が受信したプリアンブルを１つ以上含むものを、該第２の基地局から受信し、
前記プリアンブルのリストに基づいて、前記干渉するユーザデバイスを少なくとも１つ特定するように構成されている第１の基地局を備えるシステム。
【請求項１４】
前記タイミングアドバンス情報を評価することは、
前記ユーザデバイスの位置を特定し、
前記第２の基地局の位置を特定し、
該ユーザデバイスと該第２の基地局との間の伝搬距離を評価することを含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記指定されたプリアンブルの各々は、他の割り当てられたプリアンブルとは異なる固有のものである請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１の基地局が、少なくとも１つの修正措置を行うようにさらに構成されている請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記の少なくとも１つの修正措置は、
前記の干渉するユーザデバイスの少なくとも１つを、前記第１の基地局から前記第２の基地局へハンドオーバーする手続の１つ以上の開始と、
前記の干渉するユーザデバイスの少なくとも１つを、第１の無線キャリアから第２の無線キャリアへハンドオーバーする手続の開始とを含む請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記第１の基地局が、指定したプリアンブルの各々について、該プリアンブルと前記指定したユーザデバイスの間の関連付けを保存するようにさらに構成されており、
前記プリアンブルのリストに基づいて少なくとも１つの干渉するユーザデバイスを特定することは、前記プリアンブルのリスト中の１つ以上のプリアンブルのうち少なくとも１つと、該少なくとも１つのプリアンブルに指定されたユーザデバイスとの間の関連性を特定することを含む請求項１１に記載のシステム。
【請求項１９】
複数のユーザデバイスであって、前記第１の基地局からサービス提供を受けているユーザデバイスの全てよりも少ないユーザデバイスで構成されているものを選択するように、前記第１の基地局がさらに構成されている、請求項１１に記載のシステム。
【請求項２０】
少なくとも１つの干渉するユーザデバイスを検出し、
前記干渉を通知するメッセージを前記第１の基地局に送信し、
１つ以上のユーザデバイスから１つ以上のプリアンブルを受信し、
前記受信した１つ以上のプリアンブルのリストを前記第１の基地局へ送信するように構成されている、前記第２の基地局をさらに含む、請求項１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、２０１１年９月３０日に出願された「ピコセルの上りリンクの干渉の緩和」と題する米国仮出願（仮出願番号６１／５４２、０４３）に基づく優先権を主張し、ここに引用することによりその全てが本願明細書に組み込まれているものとする。
【技術分野】
【０００２】
ここに開示されるシステム及び方法は、概して干渉の緩和に関し、特に、例えばピコセルのような小セルの上りリンクの範囲内でユーザ機器によって引き起こされる干渉を緩和することに関する。
【背景技術】
【０００３】
セルラネットワーク又はモバイルネットワークは、大きな地理的エリアに配信されることのできる無線ネットワークである。この地理的エリアは「セル（ｃｅｌｌｓ）」に分けられる。通常、各セルは、多くの場合は一定の場所に固定され、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムのｅＮＢ（進化型Ｎｏｄｅ  Ｂ、ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｎｏｄｅ  Ｂ）を備えていてもよい、「基地局（ｂａｓｅ  ｓｔａｔｉｏｎ）」として知られている少なくとも１つの送受信機によって、提供されている。同時に、基地局は、「ＷＷＡＮ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｗｉｄｅ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ）」を備えていてもよい。ＷＷＡＮは、Ｉｎｔｅｒｎｅｔとして一般に知られているネットワークの特定の集合体を含んでいてもよい、公衆又は私設のネットワークに通信可能に接続されることもできる。
【０００４】
セルラネットワークは、マクロセル（ｍａｃｒｏｃｅｌｌｓ）と小セル（ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌｓ）との両方を含んでいてもよい。マクロセルは、高出力のセルラ基地局によって提供される無線カバレッジを提供する。高出力のセルラ基地局は、典型的には数十ワットのパワー出力を持ち、地上に設置されたアンテナ塔、屋上及び他の既存の構造物に、周囲の建造物及び／又は地形をよく見渡せる高さに取り付けられていてもよい。他方で、小セルは、通常は低出力のラジオアクセスノードであり、例えばフェムトセル、ピコセル、及びマイクロセルを含んでいる。マクロセルが数キロメートル以上の範囲を持っていてもよいのに対して、スモールセルは、通常は数キロメートル未満（例えば、田舎に設置した場合）の範囲を持ち、数百メートル以下であること（例えば、都市部では１０メートル）もしばしばある。携帯電話事業者（モバイルオペレーター）は、例えば、トラフィックのピーク時間にマクロセルから小セルへトラフィックを振り替えることを行うなどして、自社の提供する通信エリア範囲の拡張及び／又はネットワーク容量の増大のために頻繁に小セルを使用している。
【０００５】
ユーザ機器は、携帯型であっても移動型であってもよく、セルラネットワークを構成するマクロセル及び小セルの基地局と接続を確立するように構成されている。本明細書で使用するように、「ユーザ機器（ＵＥ）」の用語は、移動局、移動通信デバイスなど（例えば、スマートホン又は他の無線電話機）、タブレットコンピュータ及び／又はノートパソコン、と同様にデスクトップコンピュータを含むがこれに限定されない、任意のタイプのデバイスを指していても良い。ＵＥと基地局の間に形成された接続は、例えば、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、世界移動体通信システム（ＧＳＭ）、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）、ＬＴＥ、又は同様のものを用いて確立されていてもよい。ＵＥは、基地局とのこれらの接続を通して、ネットワーク内又はインターネットを含む他の接続されたネットワーク内にある、ＵＥ同士及び他の送受信機又は受信機と、音声及び／又はデータ通信を確立することができる。
【０００６】
フェムトセル、ピコセル、及びマイクロセルのような小セルは、大きなマクロセルのサービスエリアの範囲内で動作しヘテロジニアスネットワークを形成していてもよい。かかるネットワークは、マクロセルの全サービスエリアにわたって均一な広帯域サービスを提供することができる。しかし、マクロセル及び小セルが同じ無線キャリアで動作した場合、セル間の同一チャネル干渉が、セルラネットワークのパフォーマンスの低下を引き起こす可能性がある。オペレーターは、マクロセル及び小セルに別々の無線キャリアを割り当てることによってかかる干渉を回避することができるが、このことはキャリアの利用効率に影響を与える可能性があり、かかる割り当てを行うために、オペレーターが利用可能なスペクトル量が大きく制限されるおそれがある。
【０００７】
マクロセルによってサービス提供されているＵＥ（マクロセルＵＥ）と小セルによってサービス提供されているＵＥ（小セルＵＥ）との間の同一チャネル干渉を緩和する一般的な手法では、１つのキャリアのサブキャリアの一部をマクロセルの中心により近くのサービス提供しているＵＥに割り当て、他のサブキャリアをマクロセルの端により近くのサービス提供しているＵＥに割り当てる。小セルＵＥは、マクロセルの中心により近いマクロセルＵＥに割り当てられたサブキャリアを使用して、サービスを提供される。幾つかの配置によっては、小セルは、マクロセルの端のＵＥに割り当てられたサブキャリアを使用していてもよいが、小セルＵＥの送信電力は制限されている。従って、マクロセルの端により近いマクロセルＵＥは、小セルＵＥとは干渉せず、また、マクロセルの中心により近いマクロセルＵＥは、小セルＵＥから距離が離れている。マクロセルＵＥがマクロセルの端近くへ移動してスモールセルに近づいた場合は、マクロセルＵＥからの測定報告が、マクロセルに対して、マクロセルの端に近いマクロセルＵＥに割り当てたサブキャリアをＵＥのリソースとして指定することを制限するように働きかけることができる。
【０００８】
同じような方法で、オペレーターは、マクロセル及び小セルのサービスエリアの範囲内で複数のキャリアを展開し、かかるキャリアの使用を動的に制御してスペクトル効率を増大させることを望むことができる。１つ又は複数のキャリアをマクロセルの中心に近いマクロセルＵＥ及び小セルＵＥに割り当て、異なるキャリアをマクロセルのサービスエリアの端に近くかつ小セルに近いマクロセルＵＥに割り当てることで、干渉を制御することができる。マクロセルＵＥが、マクロセルの端近く及び小セルの近くに移動した場合は、小セルとの干渉を回避するために、マクロセルＵＥは、他のマクロセルのキャリア又は小セルへハンドオーバーされることができる。
【０００９】
しかしながら、図１は、マクロセルによってサービス提供されているＵＥが、正常なハンドオーバーのトリガなしで小セルのオペレーションと干渉してしまう可能性のある状況を示している。図に示すように、小セル１３０はマクロセル１２０のサービスエリア１２２の範囲内で動作しており、不安定な又は均整のとれていない上りリンク及び下りのカバレッジを持つ。具体的には、上りリンク領域１３２は、小セルがＵＥ１１０から上りリンク信号を受信することができる領域を示しており、ＵＥ１１０が小セル１３０から下りリンク信号を受信することのできる領域を示す下りリンク領域１３４よりも大きなカバレッジを持つ。小セル１３０は、完全にマクロセル１２０の領域１２２の範囲内で動作するものとして示されているが、干渉の状況についての以下の記載は、小セル１３０の上りリンク領域１３２の少なくとも一部がマクロセル１２０のサービスエリアの範囲内にある任意の事例に対してもあてはまると理解されたい。
【００１０】
マクロセル１２０及び小セル１３０は、１つ以上の共通の無線キャリアにおいて動作し、ＵＥ１１０などのマクロセルを利用するＵＥ、及び小セル１３０を利用するＵＥは、同一チャネル干渉をうける場合がある。例えば、図１に示す状況において、ＵＥ１１０は、最初はマクロセル１２０によってサービス提供され、小セル１３０がサービス提供しているＵＥのために小セル１３０が利用することのできる少なくとも１つの無線キャリア周波数で動作している。ＵＥ１１０は、プライマリーセル（ＰＣｅｌｌ）かセカンダリーセル（ＳＣｅｌｌ）のどちらかとして、共通のキャリアを指定されていてもよい。ＵＥ１１０は、小セル１３０の上りリンクのサービスエリアの範囲内であるが、小セル１３０の下りリンクのサービスエリアの範囲内ではない。言い換えれば、小セル１３０は、ＵＥ１１０から上りリンク信号を受信できるが、ＵＥ１１０は、小セル１３０から下りリンク信号を受信できない。その結果、ＵＥ１１０の上りリンク信号は小セルと干渉しているが、ＵＥ１１０は小セル１３０を検出することができない。
【００１１】
仮に下りリンク及び上りリンクの信号の均衡がとれていた場合、ＵＥ１１０における下りリンク信号の強度は、ＵＥ１１０の測定イベントを引き起こすきっかけとして作用することができる。上りリンクと下りリンクの不均衡がない場合では、ＵＥ１１０は小セル１３０の下りリンク信号を測定することになる。次に、ＵＥ１１０は、測定情報をマクロセル１２０に送信する。この測定情報の送信は、通常は、ＵＥ１１０により小セル１２０において干渉が起こる可能性についてマクロセル１２０に通知するものとなる。測定情報に基づき、マクロセル１２０は、とるべき修正措置がもしあれば、決定する。例えば、マクロセル１２０は、ＵＥ１１０をハンドオーバーして小セル１３０によってサービス提供されるようにするハンドオーバー手続、又は、別の無線キャリアで引き続きマクロセル１２０によってサービス提供されるようにするハンドオーバー手続を開始してもよい。
【００１２】
しかしながら、図１に示した状況では、小セル１３０からの下りリンク信号の強度は、ＵＥ１１０の測定イベントを引き起こすことができるほど十分にはＵＥ１１０において強くない。従って、マクロセル１２０は、ＵＥ１１０が小セル１３０に対する干渉を引き起こしていることに気づかず、そのため、干渉をハンドオーバーのような修正措置によって緩和することができない。小セル１３０は、例えば、ＬＴＥ標準のＸ２インターフェースのような２基地局間の地上波の接続で、上りリンクの干渉をマクロセル１２０に報告することができる。しかし、仮にマクロセル１２０が干渉について通知されても、マクロセルは複数のＵＥにサービス提供することができるものであり、マクロセル１２０及び小セル１３０の両方は干渉を引き起こしている特定のＵＥの識別を知らないため、マクロセル１２０は修正措置をとることはできない。
【００１３】
したがって、セルラネットワークの動作における無線キャリアの使用を制御するメカニズムが必要である。ＬＴＥの仕様は、干渉の制御を支援する幾つかのメカニズムを含んでいる。ＵＥは、サービス提供をしている基地局に対し、隣接するセルの下りリンク信号強度の測定報告を提供することができる。これらは、一般的に、他のセルへハンドオーバーする際の支援としてモバイルシステムにおいて使用されてきた。干渉に対処するために、測定報告の機能は、ＵＥがセルの中心領域内で動作しているのか、あるいは、セルの端の領域で動作しており他のセルに近いのか、を基地局が判断することができるように拡張されてきた。下りリンク信号強度の測定の報告のための新しいトリガは、ＵＥが中心領域とセルの端の領域の境界を超える場合におけるマクロセルの判断を援助するために定義された。しかし、これらのトリガは、隣接する基地局の下りリンク信号強度の検出及び測定を行うＵＥに依存しており、また、小セルからの下りリンクの干渉を制御する一般的な手法は、小セルの下りリンクの送信電力を減少させることであり、図１に示すように、小セルのサービスエリア内において上りリンク及び下りリンクの間に起こりうる不均衡の一例となっている。
【００１４】
ＬＴＥの仕様に備えられている干渉の制御を支援する他のメカニズムには、上りリンク（ＵＬ）のＨｉｇｈ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ（ＨＩＩ）がある。このパラメータは、セルの端近くのＵＥに対するリソースの指定に割り当てられているサブキャリアの割り当てについて、基地局が他の基地局に対して知らせるために使用されていてもよい。このパラメータを受信した基地局は、これらのリソースを自局がサービス提供しているＵＥに指定することを回避するべき、又は、これらのリソースを低電力で送信しているＵＥに対してのみ指定するべきである。干渉を制御する他のＬＴＥのメカニズムには、上りリンクＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｏｖｅｒｌｏａｄ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ（ＯＩ）パラメータがある。このパラメータは、基地局の間で交換されてもよい。このパラメータは、上りリンク干渉がある特定のサブキャリアが特定のキャリアとして識別されており、上りリンク干渉の測定が一定期間について平均化されており、上りリンク干渉が受信している基地局のセルの１つによっておそらく引き起こされている、送信している基地局のセルの１つに関する上りリンク干渉情報を提供する。幾つかの実施形態では、ＯＩは、他の基地局のセルの上りリンク干渉のレベルが閾値を超過しているような、基地局のＨＩＩパラメータにより決定づけられている干渉の水準が合致しない場合において、基地局に知らせるためにＨＩＩと連動して使用されてもよい。１つの例示的な事例として、小セルが、セル中心のマクロセルＵＥと同じ周波数リソースで動作しており、１つ以上のマクロセルＵＥが小セルに対して過度の上りリンク干渉を引き起こしている場合がある。小セルは、ＯＩパラメータを使用してこの干渉をマクロセルへ報告することができ、マクロセルは、マクロセルのセル中心とセル端の領域間の境界を変えてもよい。他の例示的な例として、小セルが、マクロセルがセル中心のＵＥに割り当てた周波数リソースにおけるＵＥに対して、より低電力のＵＬ送信を指定し、これらの小セルＵＥがマクロセルに対して過度の上りリンク干渉を引き起こしている場合がある。マクロセルの基地局は、小セルにＯＩパラメータを送信してもよく、小セルは、これらの周波数リソースに送信しているＵＥの送信電力を減少させてもよい。
【００１５】
基地局が、一定期間にわたる過度の干渉のあるサブキャリアの特定及び報告を含む上りリンク干渉情報を交換する、これらの現行メカニズムは、図１に示す状況における上りリンク干渉の報告及び解決には効果的ではない。具体的には、図示された状況において、小セルに対して干渉を引き起こしているマクロセルＵＥを特定する必要がある。マクロセルＵＥは、指定がされた際の無線状況に応じて、各送信に対して異なる上りリンクのサブキャリアを指定されてもよい。したがって、干渉がおきているサブキャリアの特定は、干渉しているＵＥの特定には役立たない。さらに、マクロセルＵＥによって引き起こされた小セルの上りリンク干渉は、ＯＩ報告を始動させるための基準を満たさない可能性があるが、さらに小セルに対して重大な干渉を引き起こす可能性がある。基地局間で交換されることができる、新しい上りリンクの干渉インジケータが必要とされている。
【発明の概要】
【００１６】
したがって、マクロセルによってサービス提供されているＵＥによって引き起こされた、小セルの上りリンクの干渉を緩和するためのシステム及び方法について開示する。具体的には、一実施形態において、マクロセルのユーザデバイスが小セルの下りリンクを検出及び報告することができず、その結果として、マクロセルが小セルの下りリンクの報告から干渉しているマクロセルＵＥを特定することができない状況を引き起こしている、上りリンクと下りリンクの不均衡が小セルのカバレッジに存在する場合において、小セルのユーザデバイスに対して上りリンク干渉を引き起こしているマクロセルのユーザデバイスを特定するシステム及び方法を開示する。
【００１７】
一実施形態において、干渉しているマクロセルのユーザデバイスを特定する方法について開示する。該方法は、セルラネットワークの第１の基地局が、第２の基地局が少なくとも１つの干渉するユーザデバイスから上りリンクの干渉をうけていることの通知を含む、干渉を通知するメッセージを前記第２の基地局から受信することと、ＵＥが前記小セルにプリアンブルを送信することのできる時間枠及び物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）に割り当てられた周波数リソースを含む、前記第２の基地局のＰＲＡＣＨの設定を受信することと、前記第２の基地局からのプリアンブルのリスト及びマクロセルＵＥによるプリアンブルの前記送信のための関連する時間枠を受信することと、前記第１の基地局によってサービス提供されている複数のユーザデバイスの各々もしくは部分集合に対して、受信したプリアンブルと送信の時間枠を前記ユーザデバイスに指定し、前記指定したプリアンブルを該ユーザデバイスに送信し、前記第２の基地局のＰＲＡＣＨが使用した前記リソースについて指定されたプリアンブルの送信を各ユーザデバイスに指示することと、前記第２の基地局がマクロセルのユーザデバイスから受信した１つ以上のプリアンブルを含むプリアンブルのリストを前記第２の基地局から受信することと、該プリアンブルのリストに基づいて少なくとも１つの干渉するユーザデバイスを特定することとを含む。
【００１８】
付加的な実施形態において、干渉しているマクロセルのユーザデバイスを特定するシステムを開示する。該システムは、第２の基地局が少なくとも１つの干渉するユーザデバイスから上りリンクの干渉をうけていることの通知を含む干渉を通知するメッセージを前記第２の基地局から受信し、前記第２の基地局からのプリアンブルのリスト及び該第２の基地局の物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）についての情報を受信し、前記第１の基地局によってサービス提供されている複数のユーザデバイスの各々もしくは部分集合に対して、受信したプリアンブルを前記ユーザデバイスに指定し、該指定したプリアンブルを該ユーザデバイスに送信し、前記第２の基地局のＰＲＡＣＨが使用した前記リソースについて指定されたプリアンブルの送信を各ユーザデバイスに指示し、前記第２の基地局においてマクロセルのユーザデバイスから受信された１つ以上のプリアンブルを含むプリアンブルのリストを前記第２の基地局から受信し、該プリアンブルのリストに基づいて少なくとも１つの干渉するユーザデバイスを特定するように構成されている第１の基地局を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
構造及び動作の両方に関する、本発明の詳細は、参照符号が部品に対応する以下の添付図面の観察から、ある程度得ることができる。
【図１】図１は、ＵＥが小セルの上りリンクチャネルにおいて干渉を引き起こしている状況を示している。
【図２】図２は、実施形態における、干渉しているＵＥを特定する方法のためのシグナル伝達を示している。
【図３】図３は、マクロセル及び小セルに関するＵＥのタイミングアドバンスにおける相違を示している。
【図４】図４は、実施形態における、タイミングアドバンス調整を示している。
【図５】図５は、記載されている状況における、マクロセル、小セル及びＵＥの関係を示している。
【図６】図６は、実施形態における、伝搬遅延のある、マクロセル及び小セルの上りリンクのサブフレームの例を示している。
【図７】図７は、本明細書において記載されている様々な実施形態に関連して使用されてもよい、デバイスの例を示している。
【詳細な説明】
【００２０】
一実施形態において、開示されているシステム及び方法は、マクロセル及び小セルが協働して干渉するＵＥを特定する手段を提供する。高いレベルでは、マクロセルは、１つ以上の干渉する可能性のあるＵＥから小セルに向けて、例えば、小セルの上りリンク制御チャネル及び／又は上りリンクデータチャネルで、プリアンブルのような情報の送信を開始する。この送信の結果は、小セルからマクロセルへ伝えられることが可能であり、干渉するＵＥの特定のためにマクロセルによって使用されることが可能である。本明細書では、システム及び方法は、マクロセル及び小セルに関連して記述されるが、開示されているシステム及び方法は、１つ以上のセルが不均衡な上りリンク及び下りリンクのサービスエリアをもつ、重複するセルの任意のペア（例えば、マクロセル及びマクロセルの組み合わせ、ならびに小セル及び小セル）に適用可能である。また、これらのシステム及び方法は、セルのペアに限定されるものではなく、任意の数の重複するセル（例えば、３つ以上）で利用されてもよいことは理解されるべきである。
【００２１】
ＬＴＥのＰＲＡＣＨにおけるプリアンブルの使用の概略
【００２２】
ＬＴＥ方式のような携帯電話システムにおいて、ＵＥは、同期されていない基地局にアクセスしようと試みるときはいつでも、物理非同期ランダムアクセス（ＲＡ）手続を行う。ＵＥは、電源をオンにして待機モードから接続モードへの移行の時に、隣接する基地局間でハンドオーバーされる手続、基地局からの物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）の指示を受信する手続、などの手続を行ってもよい。一般に、ＬＴＥ方式において、ＵＥは、ｅＮＢと非同期の場合はいつも、ＲＡ手続を使用しているｅＮＢにだけアクセスすることができる。
【００２３】
ＲＡ手続の第１のステップは、ＵＥが、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）においてプリアンブルを送信することである。プリアンブルは、ＬＴＥの物理レイヤの仕様で定義されているシーケンスのセル仕様のセットから選択されたシーケンス（例えば、バイナリシーケンス）である。プリアンブルのシーケンスは、一般に、隣接するセルによる同じプリアンブルの使用を防ぐために、隣接するセルの間で区分化され又は割り当てられている。プリアンブルは、ＵＥがまだ上りリンク信号を新しい基地局に同期させていない場合でも、検出を促進するように設計されている。プリアンブルの送信により、ｅＮＢは、ＵＥとｅＮＢの間の伝搬遅延を決定することが可能になる。その後、ｅＮＢは、ＵＥに、伝搬遅延を補償するためにＵＥは上りリンク送信を何時開始するべきかを通知するタイミングアドバンス値を供給する。主に本明細書においてプリアンブルはＬＴＥ方式との関連で議論されるが、他の方式でもプリアンブルを同一又は類似の様式で使用することを理解されたい。したがって、開示されているシステム及び方法は、当業者によって、任意のそのような方式に容易に適応させることができる。
【００２４】
プリアンブルは、コンテンションレス手続（ノンコンテンションベースド手続としても知られる）又はコンテンションベースド手続において使用されていてもよい。コンテンションレス手続では、ＵＥは、アクセスされている基地局から固有のプリアンブルを指定される。指定されたプリアンブルは、他の指定されたプリアンブルとは異なる固有のものである。したがって、ＵＥは、同じプリアンブルを利用する他のＵＥと争うことなく、固有なプリアンブルを使用して基地局にアクセスすることができる。対照的に、コンテンションベースド手続では、２つのＵＥが同じプリアンブルを利用する可能性がある。したがって、手続は、別個の２つのＵＥによる同一プリアンブルの使用によって引き起こされるコンフリクトの解決ができなければならない。かかるコンフリクトの解消手段は、当技術分野でよく知られており、本明細書では詳細に議論しない。
【００２５】
ＰＲＡＣＨでのプリアンブルの送信は、ＵＥ及びｅＮＢが上りリンクチャネルで同期されていない場合における検出確率を高め、伝搬遅延の検出を促進するように設計されている。ＬＴＥ方式では、ＰＲＡＣＨの継続時間は一般に１乃至３ミリ秒である。この継続時間は、タイミングの不確実性及び様々な量の遅延を扱う多重のフォーマットを処理するガードタイム期間、並びに、ＵＥとｅＮＢ間の周波数オフセットを処理する手段を含んでいてもよい。
【００２６】
干渉するユーザデバイスの特定
【００２７】
図２は、一実施形態における、１つ以上の干渉するＵＥを特定するプロセスのための信号伝達の図である。上述のとおり、小セル１３０は、例えばマクロセル１２０及び小セル１３０の両方によって利用されている無線キャリアにおける、１つ以上の特定されていないＵＥからの干渉を検出する。小セルは、フェムトセル、ピコセル、マイクロセル、あるいは、上りリンクのサービスエリア１３２がマクロセル１２０のサービスエリア１２２と重複する他のタイプのセル（マクロセルを含む）であってもよい。
【００２８】
ｔ１の時に、小セル１３０は、マクロセル１２０に干渉に関して通知してもよい。例えば、この通知は、小セル１３０及びマクロセル１２０の２つの基地局間の地上接続で供給されてもよい。ＬＴＥ標準のＸ２インターフェースは、このような通知に利用されることのできる接続の１つであり、同様に、本明細書で議論されているマクロセル１２０及び小セル１３０間の他の通信に利用されてもよい。しかしながら、マクロセル１２０及び小セル１３０の間の通信の、代替の又は付加的方法が可能であることを理解されたい。マクロセル１２０及び小セル１３０の間で使用される通信の特定の方法は、開示されている実施形態に不可欠なものではなく、適切な通信方法は当技術分野でよく知られている。よって、かかる方法について本明細書では詳細に議論しない。
【００２９】
一実施形態において、小セル基地局は、前記マクロセル基地局に、特定のキャリアに関する上りリンク干渉通知を提供する。この干渉通知は、干渉が検出された後できる限り速やかに送信されてもよい。この干渉通知は、キャリアの特定のサブキャリアに関連づけられることはできず、干渉通知は、干渉のパワーレベルの通知を含むことはできない。一例として、上りリンク干渉通知は、１つのキャリアに対するシングルビットの情報を含んでいてもよいが、これに限定されるものではない。
【００３０】
ｔ２の時に、マクロセル１２０は、小セル１３０に応答してもよい。応答は、干渉しているＵＥをマクロセル１２０が知らないことの通知を含んでいてもよい。代替の実施形態において、この応答は省略されることができる。
【００３１】
ｔ３の時に、小セル１３０は、アクセス情報をマクロセル１２０に伝える。このアクセス情報により、ＵＥは、小セル１３０の上りリンク制御チャネル及び／又は上りリンクデータチャネル（例えば、ＰＲＡＣＨ）で小セル１３０にアクセスすることが可能になる。一実施形態において、アクセス情報は、１つ以上のプリアンブルあるいは１つ以上のプリアンブルの特定（例えば、インデックス及び／もしくはアルゴリズム又は、マクロセル１２０がプリアンブル自体の決定に適用してもよい他のデータ）を含む。アクセス情報は、ＰＲＡＣＨの設定情報、時間枠の情報、サブキャリア情報、周波数情報などのような、小セル１３０に使用される無線リソースをさらに特定してもよい。
【００３２】
コンテンションレスプリアンブルを使用する実施形態において、多重プリアンブルの各々は、他の多重プリアンブルとは異なる固有のものであることができる。プリアンブルは、アルゴリズム又はシーケンスのような既知の技術を用いて、小セル１３０によって決定されてもよい。マクロセル１２０に伝えられ又は特定されたプリアンブルの数（例えば、１０，２５，５０，１００）は、所定のシステム構成であってもよく、マクロセル１２０及び／又は小セル１３０によって（例えば、アルゴリズムに従って）決定されてもよい。例えば、マクロセル１２０から小セル１３０へｔ２の時に送られる応答は、マクロセル１２０が要求するプリアンブルの数の識別を含んでいてもよい。
【００３３】
ｔ４の時に、マクロセル１２０は、干渉しているＵＥの特定を促進するための１つ以上の措置を行ってもよい。例えば、マクロセルは、第一に、小セル１３０に干渉する見込みが最も高い１つ以上の疑わしいＵＥのリストを生成するための、マクロセル１２０によってサービス提供されているＵＥのリストの絞り込みを試みてもよい。一実施形態において、マクロセル１２０は、ＵＥが小セル１３０と干渉する可能性があることを示す１つ以上の基準（例えば、位置）を満たしているＵＥのみを選択してもよい。例示的実施例として、マクロセルによる干渉する見込みのあるマクロセルＵＥの選択は、サービス提供されているＵＥからの報告よりマクロセル基地局１２０が収集した保存情報、ならびに、マクロセル１２０に近い他の基地局であって小セル１３０を含む基地局から受信した情報にも基づいていてもよい。例えば、マクロセル基地局１２０と他の基地局の間の接続が確立されたときに、隣接セルの情報は、小セル１３０を含む隣接する基地局によって報告されてもよい。また、マクロセル１２０は、検出を行って小セル１３０に測定を提供したマクロセルＵＥから過去に収集された、保存されたジオメトリ情報を使用してもよい。この情報は、このマクロセルから受信した検出できたセルについての測定報告、マクロセルと共に使用されているタイミングアドバンス、及び／又は他の基地局から受信した干渉報告のような、干渉する可能性のあるマクロセルＵＥについて分かっている情報と相関していてもよい。マクロセル１２０は、小セル１３０から受信したプリアンブル数に等しい、疑わしいＵＥの所定の最大数を選択するように構成されていてもよい。あるいは、マクロセル１２０は、マクロセル１２０によってサービス提供されている全てのＵＥを、疑わしいＵＥ（すなわち、干渉する可能性のあるＵＥ）として扱ってもよい。しかしながら、サービス提供されているＵＥのいくつかを考察から取り除くことは、オーバーヘッドを減少させ、効率を高めることができる。
【００３４】
一実施形態において、マクロセル１２０は、マクロセル１２０により特定された疑わしいＵＥのリストに対して、プリアンブルの指定又はマッピングを行う。マクロセル１２０は、データベース、表、配列、あるいは他のデータ構造を用いて、このマッピングをメモリに保存してもよい。このようにして、マクロセル１２０は、次に、プリアンブルの識別を用いて検索を行い、特定のプリアンブルに対応するＵＥを決定する。
【００３５】
一実施形態において、マクロセル１２０は、また、疑わしいＵＥのリスト中の各ＵＥについて、タイミングアドバンスあるいはタイミングアドバンス調整を評価する。この評価の手続は、後で図３及び４により詳しく述べられている。
【００３６】
ｔ５の時に、マクロセル１２０は、疑わしいＵＥのリスト内の各ＵＥに対して、ＵＥに指定されたプリアンブルを送信する。同一のあるいは別個のメッセージにおいて、マクロセル１２０は同様に、疑わしいＵＥのリスト内の各ＵＥに対して、ＵＥについて評価されたタイミングアドバンス情報を送信してもよい。同様に、同一のあるいは別個のメッセージにおいて、マクロセル１２０は、疑わしいＵＥの各々に対して、小セル１３０から受信した追加のアクセス情報のような追加の情報を送信してもよい。このため、疑わしいＵＥのリスト内の各ＵＥは、プリアンブルを受信し、幾つかの実施形態においては、タイミングアドバンス情報及び／又はアクセス情報を受信することになる。コンテンションレスプリアンブルを利用する実施形態では、これらＵＥの各々は、他の疑わしいＵＥの各々によって受信されるプリアンブルとは異なるプリアンブルを受信することになる。上記のように、各ＵＥと、ＵＥに指定され、ＵＥによって受信されるプリアンブルとの間の関連付けは、マクロセル１２０によって保持されるアサインメントマッピングに保存されてもよい。
【００３７】
ＰＲＡＣＨの送信機会を示すｔ６の時に、マクロセル１２０からプリアンブルを受信したＵＥの各々は、上りリンク信号においてプリアンブルを送信する。異なるＵＥは、異なるＰＲＡＣＨ送信機会で送信をしてもよい。マクロセル１２０が疑わしいＵＥにアクセス情報を提供する実施形態において、各ＵＥは、アクセス情報において及び／又はアクセス情報に従って定められた小セル１３０の制御チャネル又はデータチャネルにおいて、プリアンブルを送信してもよい。例えば、ＵＥは、小セルのＰＲＡＣＨにおいて、各自のプリアンブルを送信してもよい。マクロセル１２０によって評価されて、マクロセル１２０より受信したように、さらに、ＵＥは、各自のタイミングアドバンス情報に従って、各自のプリアンブルを送信してもよい。
【００３８】
小セル１３０は、小セル１３０へのアクセスに成功した、１つ以上の干渉しているＵＥを含むＵＥの各々から、プリアンブルを受信することになる。したがって、ｔ７の時に、小セル１３０は、マクロセルＵＥから受信したプリアンブルを、マクロセル１２０へ送信してもよい。ｔ８の時に、マクロセル１２０は、小セル１３０からｔ７の時に受信したプリアンブルに基づいて、保存されているUE及びプリアンブル間のマッピングについて検索を実行する。その結果、マッピングは、受信したプリアンブルに関連づけられている干渉するUEの識別を返す。
【００３９】
一実施形態において、小セル１３０がサービス提供していないＵＥからのプリアンブルを小セル１３０が受信することが可能であるとしても、そのＵＥが干渉しているＵＥだと自動的にみなされることはない。むしろ、ｔ７の時又はｔ７の前後の時に、小セル１３０は、受信したプリアンブルに加えて、受信したプリアンブルについての各ＵＥの信号強度をマクロセル１２０へ送信してもよい。すなわち、受信した各プリアンブルについて、小セル１３０は、プリアンブルの識別及び、プリアンブルの送信が受信された際の信号強度を送信する。よって、マクロセル１２０は、プリアンブルのセット及び関連した信号強度を受信する。マクロセル１２０は、その次に、小セル１３０と干渉している見込みの最も高いＵＥを決定するために、受信した信号強度のソート又はそうでなければ比較を行うことができる。一実施形態において、最も信号強度が大きいＵＥが、干渉している見込みの最も高いＵＥであるとみなされる。したがって、マクロセル１２０は、最も大きい信号強度に対応するプリアンブルに基づいて、干渉しているＵＥを特定するために、保存されたマッピングにおける検索を実行してもよい。例えば、仮に小セル１３０が、上りリンクチャネルにおいて３つのＵＥが現在干渉を起こしているとマクロセル１２０に通知した場合は、マクロセル１２０は、小セル１３０において最も大きい信号強度をもつ３つのＵＥを干渉しているＵＥであると判断してもよい。他の実施形態においては、マクロセル１２０は、小セル１３０から受信したプリアンブルの信号強度に基づいて、小セル１３０が受信するであろうマクロセルＵＥからのデータチャネル送信の信号強度を評価してもよい。マクロセル１２０は、それから、データ送信信号強度の測定に基づいて、干渉しているＵＥを決定することができる。
【００４０】
マクロセル１２０が、一旦、干渉しているＵＥを特定すると、マクロ１２０は、小セル１３０への干渉を緩和するための１つ以上の修正措置を選択及び実行してもよい。例えば、修正措置は、干渉しているＵＥを小セル１３０にサービス提供されるようにハンドオーバーすることを含んでいてもよい。他の例として、修正措置は、干渉しているＵＥをマクロセル１２０が運用する別の無線キャリアへハンドオーバーすることを含んでいてもよい。かかるハンドオーバーの手法は、当技術分野でよく知られており、従って、本明細書では詳細に記述しない。
【００４１】
タイミングアドバンスの評価
【００４２】
ＬＴＥのような移動通信システムにおける上りリンク送信において、ＵＥは、ＵＥとＵＥが通信を試みている基地局との間の送信又は伝搬の遅延を補償しなければならない。そうでなければ、ＵＥからの送信は、適切な時、すなわち、基地局が受信を期待しそれ故に送信を探している時に、基地局に到達しないことになる。したがって、ＵＥは、ＵＥ及びＵＥと通信している基地局の間の送信遅延を知っていなければならない。この時間補償は、「タイミングアドバンス」と呼ばれており、上りリンクのタイミングアドバンスの決定は、「同期（シンクロナイゼーション）」と呼ばれている。
【００４３】
典型的には、ＵＥが新しい基地局にアクセスした場合、ＵＥは、第１に、下りリンク制御信号を用いて基地局の下りリンクチャネルと同期し、それから新しい基地局へプリアンブルを送信する。しかし、ＵＥから基地局への送信遅延がまだわかっていないため、ＵＥが新しい基地局へ最初に上りリンクチャネルでプリアンブルを送信するときは、ＵＥは基地局の上りリンクチャネルとまだ同期していない。このため、プリアンブルの送信は、タイミングの不確実性を許容するためのギャップを含んでいる。基地局が、一旦、ＵＥから送信を受信すれば、基地局は、プリアンブルを検出して、ＵＥに対して必要なタイミングアドバンスを決定することができる。その後、基地局は、無線の信号伝達を用いてタイミングアドバンスをＵＥへ送信する。従って、ＵＥは、基地局からタイミングアドバンスについて通知される。
【００４４】
しかし、図１に示す状況では、マクロセルＵＥ１１０が小セル１３０へアクセスを試みた場合、この従来の同期手続は、マクロセルＵＥ１１０と小セル１３０との間では不可能である。具体的には、ＵＥ１１０は、小セル１３０の下りリンクのカバレッジエリア１３４の範囲内ではない。そのため、ＵＥ１１０は、小セル１３０の下りリンクチャネルと同期する機会がなく、上りリンク送信を送信するための最初の基準点ももたない。従って、ＵＥ１１０は、小セル１３０への上りリンク送信のために必要なタイミングアドバンスを知らない。
【００４５】
ＵＥ１１０は、伝搬遅延の違いのために小セル１３０に必要なタイミングアドバンスとは異なっている、マクロセル１２０のために必要なタイミングアドバンスのみを持つ。図３は、マクロセル１２０及び小セル１３０に必要なタイミングアドバンスの違いを示す。単純な実施形態においては、マクロセル１２０は、ＵＥ１１０と小セル１３０の間で必要なタイミングアドバンスが、ＵＥ１１０とマクロセル１２０の間のものと同じであるとみなすことができる。しかし、図示するように、タイミングアドバンスは、一般的に距離に比例する。そのため、ＵＥ１１０がマクロセル１２０及び小セル１３０から等距離の場所にある場合でない限り、必要なタイミングアドバンスは、恐らく一致しないであろう。
【００４６】
さらに、図５に示すように、マクロセルＵＥ１１０は、マクロセル１２０よりも小セル１３０に近い可能性が最も高い。したがって、図６のように、マクロセルＵＥ１１０が使用しているマクロセルタイミングアドバンスは、マクロセルＵＥ１１０及び小セル１３０の間の伝搬遅延よりも大きい可能性がある。そのため、対象とする小セルＰＲＡＣＨのサブフレームの開始よりも前に、マクロセルタイミングアドバンスに基づくマクロセルＵＥ１１０の送信が到達することがある。このことは、ＲＡ手続が対象とするサブフレームから遅延している（すなわち、対象とするサブフレームの前よりもむしろ、対象とするサブフレームの開始の後に受信される）プリアンブル送信を検出するように設計されているために、プリアンブルの検出をより困難にする。一実施形態において、マクロセル１２０は、プリアンブルを送信する前に、マクロセルＵＥ１１０のタイミングアドバンスをゼロに設定する。この場合において、マクロセル及び小セルのフレーム及びサブフレームが同期されているときは、マクロセルのプリアンブル送信は、対象とするサブフレームの開始後に小セル１３０によって受信されることになる。
【００４７】
一実施形態において、マクロセル１２０は、ＵＥ１１０及び小セル１３０の間の通信のために、タイミングアドバンスを（例えば、図２におけるｔ４の時に）評価する。この評価を実行するために、マクロセル１２０は、小セル１３０の位置情報を取得してもよい。例えば、マクロセル１２０は、小セル１３０から小セル１３０の位置を受信してもよい（例えば、ＬＴＥ方式のＸ２インターフェース経由で）。あるいは、小セル１３０の位置は、運用保守（ＯＡＭ：Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）システムから受信され、マクロセル１２０のメモリに保存されていてもよい。小セル１３０の位置情報に基づいて、マクロセル１２０は、マクロセル１２０自身と小セル１３０との間の距離を計算する。あるいは、距離の計算が必要ではない場合において、マクロセル１２０及び小セル１３０の間の距離は、ＯＡＭシステムから受信され、マクロセル１２０のメモリに保存されてもよい。マクロセル１２０は、その後、マクロセル１２０及び小セル１３０の間の距離を、マクロセル１２０及び小セル１３０の間の送信遅延又は伝搬遅延の推定値に変換する。例えば、距離は、表あるいはアルゴリズムを用いて伝搬遅延に変換されてもよい。一実施形態において、マクロセル１２０は、干渉している可能性のあるＵＥ（例えば、ＵＥ１１０）が小セル１３０のカバレッジエリアの端近くであるとみなす。小セル１３０へのマクロセルＵＥのプリアンブル送信に適したタイミングアドバンスは、セル間の距離と、マクロセルＵＥ及びマクロセル１２０の間で使用されているタイミングアドバンスとに基づいて決定されることができる。例えば、仮にマクロセル及び小セルのフレーム及びサブフレームが同期されており、マクロセル１２０、マクロセルＵＥ及び小セル１３０が互いに空間的に調整されている場合、マクロセル１２０は、セル間の距離に関連する伝搬時間及び現在のタイミングアドバンスを差し引くことで、タイミングアドバンスを決定することができる。伝搬時間は、セル間の距離に光の速度を乗じることで決定される。図５に示すように、マクロセルＵＥは、小セル１３０のカバレッジエリアの端に位置しているとみなされるため、このタイミングアドバンス値は、小セル１３０の最大のカバレッジ半径を意味する。ＬＴＥ方式においては、ＵＥが新しいセルに最初にアクセスしたときに、絶対的なタイミングアドバンス値がＵＥに提供される。続いて、タイミングアドバンス調整がＵＥに提供される。タイミングアドバンス調整は、セル間の距離に関連する伝搬時間及び現在のタイミングアドバンスを差し引いて、次いで、この値をＵＥが使用している現在のタイミングアドバンスから差し引くことによって、求められることができる。
【００４８】
同様に、マクロセル１２０は、小セル１３０の最大セルサイズを取得してもよい。例えば、マクロセル１２０は、小セル１３０の最大セルサイズを小セル１３０から受け取ってもよい（例えば、ＬＴＥ方式のＸ２インターフェース経由で）。あるいは、小セル１３０の最大セルサイズは、ＯＡＭシステムから受け取られ、マクロセル１２０のメモリに保存されてもよい。一実施形態において、マクロセル１２０は、干渉している可能性のあるＵＥ（例えば、ＵＥ１１０）が小セル１３０のカバレッジエリアの端近くにあるとみなす。小セル１３０へのマクロセルＵＥのプリアンブル送信に適したタイミングアドバンスは、小セル１３０の最大サイズ並びに、マクロセルＵＥ及びマクロセル１２０の間で使用されているタイミングアドバンスに基づいて決定されることができる。例えば、仮にマクロセル及び小セルのフレーム及びサブフレームが同期されており、マクロセル１２０、マクロセルＵＥ及び小セル１３０が互いに空間的に調整されている場合、マクロセル１２０は、小セルの最大セル半径を新しいタイミングアドバンス値として使用できる。タイミングアドバンス調整値は、マクロセルＵＥの現在のタイミングアドバンスから小セルの最大セル半径を差し引くことによって取得されることができる。マクロセル及び小セルのフレーム及びサブフレームが同期されていない場合では、基地局は、同期情報の交換することによって、又はＯＡＭシステムから受信した情報によって、それらのタイミングの相違を判断してもよい。その後、この判断されたタイミングの相違を補償するために、マクロセルＵＥのプリアンブル送信のためのタイミングアドバンスの評価は、調節されてもよい。もちろん、ＵＥは、小セル１３０の端付近のどこに位置していてもよい。従って、付加的なもしくは代替の実施形態において、ＵＥは、小セル１３０に対するＵＥのより正確な位置を決定するために、従来技術を利用してもよい（例えば、全地球測位システム（ＧＰＳ）情報、三角測量）。
【００４９】
小セル１３０の位置及び干渉する可能性のあるＵＥの位置の評価、並びにマクロセル１２０に対するＵＥの位置の評価を用いて、マクロセル１２０は、ＵＥ及び小セル１３０の間の通信に必要な、タイミングアドバンス又はタイミングアドバンス調整を評価することができる。
【００５０】
例えば、図４乃至６に示すように、ＵＥ１１０及びマクロセル１２０の間で必要なタイミングアドバンスは、ＵＥ１１０及び小セル１３０の間で必要なタイミングアドバンスよりも一般に大きい。図３に描かれているように、このことは、ＵＥ１１０がマクロセル１２０よりも小セル１３０に近いときの一般的な状況であろう。マクロセル１２０が、評価されたタイミングアドバンス又はタイミングアドバンス調整を一旦計算すれば、このタイミングアドバンス情報は、干渉する可能性のあるＵＥであってその情報について計算がなされたものへ送信されることができる（例えば、図２のｔ５の時に）。タイミングアドバンス情報は、ＵＥが小セル１３０への送信を行うのに必要なタイミングアドバンス、あるいは、ＵＥが小セル１３０への送信のために必要なタイミングアドバンスを取得するためにＵＥがマクロセル１２０へ送信するために必要なタイミングアドバンスに適用されることのできるタイミングアドバンス調整を含んでいてもよいと理解されるべきである。例えば、図４に示すように、ＵＥ及び小セル１３０の間の送信のためのタイミングアドバンスは、ＵＥ及びマクロセル１２０の間の送信のためのタイミングアドバンスよりも短い。したがって、この場合、タイミングアドバンス調整は、ＵＥと小セル１３０の間の送信のためのタイミングアドバンスを得るために、ＵＥ及びマクロセル１２０の間の送信のためのタイミングアドバンスから差し引かれることのできる値を含んでいることになる。
【００５１】
デバイス例
【００５２】
図７は、本明細書で記述されている様々な実施例と関連して使用されてもよい、有線あるいは無線のシステム５５０の例を示すブロック図である。例えば、システム５５０は、ＵＥ１１０のようなＵＥ、並びに／又は、マクロセル１２０及び／もしくは小セル１３０のような基地局として、あるいは連動して使用されてもよい。システム５５０は、従来のパーソナルコンピュータ、コンピュータサーバー、パーソナルデジタルアシスタント、スマートフォン、タブレットコンピュータ、車両用ナビゲーション及び／もしくは車両制御システム、基地局コントローラ、又は有線もしくは無線のデータ通信をすることのできる、プロセッサ使用可能な他の任意のデバイスであってもよい。当業者にとって明らかであるように、他のコンピュータシステム及び／又はアーキテクチャも使用されてもよい。
【００５３】
システム５５０は、プロセッサ５６０のようなプロセッサを１つ以上含むことが好ましい。入／出力を処理する補助プロセッサ、浮動小数点数学演算を実行する補助プロセッサ、信号処理アルゴリズムの迅速な実行に適したアーキテクチャを有する特殊用途のマイクロプロセッサ（例えば、デジタル信号プロセッサ）、メインの処理システムに従属するスレーブプロセッサ（例えば、バックエンドプロセッサ）、デュアルもしくはマルチプルのプロセッサシステムのための付加的なマイクロプロセッサもしくはコントローラ、又はコプロセッサのような付加的なプロセッサが設けられていてもよい。かかる補助プロセッサは、個別のプロセッサであっても、あるいは、プロセッサ５６０と一体化されていてもよい。
【００５４】
プロセッサ５６０は、コミュニケーションバス５５５に接続されていることが好ましい。コミュニケーションバス５５５は、記録装置とシステム５５０の他の周辺構成要素との間の情報転送を促進するためのデータチャネルを含んでいてもよい。コミュニケーションバス５５５は、データバス、アドレスバス、及びコントロールバス（図示せず）を含む、プロセッサ５６０との通信に使用される信号のセットをさらに提供してもよい。コミュニケーションバス５５５は、例えば、業界標準アーキテクチャ（ＩＳＡ）、拡張業界標準アーキテクチャ（ＥＩＳＡ）、マイクロチャネルアーキテクチャ（ＭＣＡ）、ペリフェラルコンポーネントインターコネクト（ＰＣＩ）ローカルバス、又は、ＩＥＥＥ  ４８８汎用インターフェースバス（ＧＰＩＢ）やＩＥＥＥ  ６９６／Ｓ−１００などを含む電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）から公布された標準に準拠しているバスアーキテクチャのような、標準又は非標準の任意のバスアーキテクチャを含んでいてもよい。
【００５５】
システム５５０は、メインメモリ５６５を含んでいることが好ましく、さらに二次メモリ５７０を含んでいてもよい。メインメモリ５６５は、上述のオーバーレイモジュール及び／又は手書き文字認識モジュールのような、プロセッサ５６０上で実行するプログラムに対して、命令及びデータの記録を提供する。メインメモリ５６５は、典型的には、動的ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）及び／又は静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）などの半導体ベースのメモリである。他の半導体ベースのメモリタイプとしては、例えば、同期動的ランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）、ランバス動的ランダムアクセスメモリ（ＲＤＲＡＭ）、強誘電体ランダムアクセスメモリ（ＦＲＡＭ）等を含み、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）を含む。
【００５６】
二次メモリ５７０は、内部メモリ５７５及び／又は、例えば、フロッピーディスクドライブ、磁気テープドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）ドライブ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）ドライブなどの取り外し可能な媒体５８０を任意選択として含んでいてもよい。取り外し可能な媒体５８０は、よく知られた方法で、読み取り及び／又は書き込みが行われる。取り外し可能な記録媒体５８０は、例えば、フロッピーディスク、磁気テープ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＳＤカードなどであってもよい。
【００５７】
取り外し可能な記録媒体５８０は、コンピュータが実行可能なコード（例えば、ソフトウェア）及び／又はデータが記録されている、持続的コンピュータ可読媒体である。取り外し可能な記録媒体５８０に記録されているコンピュータソフトウェア又はデータは、プロセッサ５６０により実行されるためにシステム５５０へ読み込まれる。
【００５８】
代替の実施形態では、二次メモリ５７０は、コンピュータプログラムあるいは他のデータあるいは命令がシステム５５０へロードされることを可能にするための他の同様の手段を含んでいてもよい。かかる手段は、例えば、外付けの記録媒体５９５及びインターフェース５９０を含んでいてもよい。外付けの記録媒体５９５の例には、外付けハードディスクドライブあるいは外付け光学式ドライブ、あるいは及び外付け光磁気ドライブを含んでいてもよい。
【００５９】
二次メモリ５７０の他の例には、プログラム可能な読み取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能なプログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能な読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、あるいはフラッシュメモリ（ＥＥＰＲＯＭに類似したブロック指向のメモリ）などの半導体ベースのメモリを含んでいてもよい。また、ソフトウェア及びデータが、外付け媒体５９５からシステム５５０へ転送されることを可能にする、他の任意の取り外し可能な記録媒体５８０及び通信インターフェース５９０が含まれていてもよい。
【００６０】
通信インターフェース５９０は、システム５５０と外付けデバイス（例えば、プリンタ）、ネットワーク、あるいは情報ソースとの間で、ソフトウェア及びデータが転送されることを可能にする。例えば、コンピュータソフトウェアあるいは実行可能なコードは、ネットワークサーバからシステム５５０へ通信インターフェース５９０経由で転送されてもよい。通信インターフェース５９０の例には、数例を挙げると、モデム、ネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）、無線データカード、通信ポート、ＰＣＭＣＩＡスロット及びカード、赤外線インターフェース、並びにＩＥＥＥ  １３９４ファイアワイヤを含む。
【００６１】
通信インターフェース５９０は、イーサネットＩＥＥＥ８０２標準、ファイバチャネル、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、非同期デジタル加入者回線（ＡＤＳＬ）、フレームリレー、非同期転送モード（ＡＴＭ）、総合デジタル通信網（ＩＳＤＮ）、パーソナル通信サービス（ＰＣＳ）、転送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）、シリアル回線インターネットプロトコル／ポイントツーポイントプロトコル（ＳＬＩＰ／ＰＰＰ）等のような、産業界で公表されているプロトコル標準を実装していることが好ましいが、なお同様に、専用のあるいは非標準のインターフェースプロトコルを実装していてもよい。
【００６２】
通信インターフェース５９０経由で転送されるソフトウェア及びデータは、一般的に、電気通信信号６０５の形式である。これらの信号６０５は、通信チャネル６００経由で通信インターフェース５９０へ提供されることが好ましい。一実施形態において、通信チャネル６００は、有線もしくは無線のネットワーク、又は任意の種類の他の通信回線であってもよい。通信チャネル６００は、信号６０５を伝える。通信チャネル６００は、数例を挙げれば、ワイヤもしくはケーブルを含むさまざまな有線あるいは無線の通信手段、光ファイバ、従来型の電話回線、携帯電話リンク、無線データ通信リンク、無線周波数（ＲＦ）リンク、又は赤外線リンクを用いて実装されていてもよい。
【００６３】
コンピュータが実行可能なコード（すなわち、コンピュータプログラム又はソフトウェア）は、メインメモリ５６５及び／又は二次メモリ５７０に格納されている。コンピュータプログラムは、通信インターフェース５９０経由で受信され、メインメモリ５６５及び／又は二次メモリ５７０に格納されることも可能である。すでに述べたように、かかるコンピュータプログラムは、実行されたときに、システム５５０が本発明のさまざまな機能を実行することを可能にする。
【００６４】
この明細書では、用語「コンピュータ可読媒体」は、コンピュータが実行可能なコード（例えば、ソフトウェア及びコンピュータプログラム）をシステム５５０に提供するために使用される、任意の持続的コンピュータ可読記録媒体について言及するために用いられている。これら媒体の例には、メインメモリ５６５、二次メモリ５７０（内部メモリ５７５、取り外し可能な媒体５８０、及び外付け記録媒体５９５を含む）、並びに通信インターフェース５９０と通信可能に接続された周辺機器デバイス（ネットワーク情報サーバあるいは他のネットワークデバイスを含む）を含む。これらの持続的コンピュータ可読媒体は、実行可能なコード、プログラミング命令、及びソフトウェアをシステム５５０へ提供する手段である。
【００６５】
ソフトウェアを用いて実装されている実施形態において、ソフトウェアは、コンピュータ可読媒体に格納され、取り外し可能な媒体５８０、入出力インターフェース５８５又は通信インターフェース５９０を経由してシステム５５０へロードされていてもよい。かかる実施形態では、ソフトウェアは、電気通信信号６０５の形式でシステム５５０へロードされる。ソフトウェアは、プロセッサ５６０によって実行されたときに、本明細書においてこれまでに記載された発明の特徴及び機能をプロセッサ５６０に実行させることが好ましい。
【００６６】
システム５５０は、また、音声及びデータネットワークの無線通信を促進する、任意選択の無線通信構成要素も含む。無線通信構成要素には、アンテナシステム６１０、無線システム６１５及びベースバンドシステム６２０を含む。システム５５０において、無線周波数（ＲＦ）信号は、無線システム６１５に管理されているアンテナシステム６１０によって、無線で送信及び受信される。
【００６７】
一実施形態において、アンテナシステム６１０は、１つ以上のアンテナ及び、アンテナシステム６１０に送信及び受信の信号経路を提供する切り替え機能を実行する、１つ以上のマルチプレクサ（図示せず）を備えていてもよい。受信経路において、受信されたＲＦ信号は、受信したＲＦ信号を増幅して増幅した信号を無線システム６１５へ送信する低雑音増幅器（図示せず）へ、マルチプレクサから結合されることができる。
【００６８】
代替の実施形態では、無線システム６１５は、様々な周波数で通信するように構成されている、１つ以上の無線機を含んでいてもよい。一実施形態では、無線システム６１５は、復調器（図示せず）及び変調器（図示せず）を１つの集積回路（ＩＣ）内で組合せていてもよい。また、復調器及び変調器は、別個の構成要素であってもよい。往路において、復調器は、無線システム６１５からベースバンドシステム６２０へ送信されるベースバンド受信音声信号を残して、ＲＦキャリア信号を取り除く。
【００６９】
仮に受信された信号が音声情報を含んでいる場合、ベースバンドシステム６２０は、その後、信号をデコードし、アナログ信号へ変換する。そして、信号は増幅され、スピーカーへ送られる。ベースバンドシステム６２０は、また、マイクロホンからアナログ音声信号も受信する。これらアナログ音声信号は、ベースバンドシステム６２０によって、デジタル信号に変換され、エンコードされる。ベースバンドシステム６２０は、また、送信用にデジタル信号をコーディングし、無線システム６１５の一部である変調器へ送られるベースバンド送信音声信号を生成する。変調器は、ベースバンド送信音声信号をＲＦキャリア信号と混合し、ＲＦ送信信号を生成する。ＲＦ送信信号は、アンテナシステムへ送られ、パワーアンプ（図示せず）を通過してもよい。パワーアンプは、ＲＦ送信信号を増幅し、送信用のアンテナポートへ信号が切り替えられるアンテナシステム６１０へ増幅した信号を送る。
【００７０】
ベースバンドシステム６２０は、プロセッサ５６０と通信可能に接続されてもいる。中央処理ユニット５６０は、データ記録領域５６５及び５７０にアクセスを行っている。中央処理ユニット５６０は、メモリ５６５又は二次メモリ５７０に記録されることのできる命令（すなわち、コンピュータプログラム又はソフトウェア）を実行するように構成されていることが好ましい。コンピュータプログラムは、ベースバンドプロセッサ６１０から受信されてデータ記録領域５６５もしくは二次メモリ５７０に記録されることもでき、又は、受信次第実行されることもできる。かかるコンピュータプログラムは、実行されたときに、これまでに記載されているように、本発明の様々な機能をシステム５５０に実行させることができる。例えば、データ記録領域５６５及び／又は５７０は、図２及び３に関してこれまでに記載された様々なソフトウェアモジュール（図示せず）を含んでいてもよい。
【００７１】
様々な実施形態は、主にハードウェアにおいて、例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）あるいはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）のような構成要素を用いて実装されていてもよい。本明細書に記載されている機能を実行することができるハードウェアステートマシンの実装もまた、当業者には明らかであろう。また、様々な実施形態は、ハードウェア及びソフトウェアの両方の組み合わせを用いて実装されていてもよい。
【００７２】
さらに、当業者は、上述の図と本明細書で開示されている実施形態とに関連づけて記載されているさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、回路及び方法ステップが、電子機器、コンピュータソフトウェア又は両者の組合せとして実現される場合が多いことをよく理解するであろう。ハードウェア並びにソフトウェア、様々な例示的構成要素、ブロック、モジュール、回路及びステップの互換性の分かりやすい説明は、ほとんどの場合その機能性の観点から上述されている。かかる機能性がハードウェア又はソフトウェアのどちらとして実現されるかは、特定のアプリケーション及びシステム全体に課された設計制約に依存する。熟練者は、記載されている機能性を特定のアプリケーションにさまざまな方法で実装することができるが、かかる実装の決定によって、本発明の範囲からの逸脱がおきる解釈されるべきではない。さらに、モジュール、ブロック、回路あるいはステップの範囲内での機能のグループ化は、記述を容易にするためのものである。特定の機能あるいはステップは、１つのモジュール、ブロック又は回路から別のものへ、本発明の範囲から逸脱することなく移されることができる。
【００７３】
また、本明細書で開示されている実施形態と関連づけて記載されているさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール及び方法は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡもしくは他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートもしくはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、又は本明細書に記述されている機能を実行するように設計されたものの任意の組合せで、実装あるいは実行されることができる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってよいが、別の選択として、任意のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又はステートマシンであってもよい。また、プロセッサは、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連動する１つ以上のマイクロプロセッサ、又は他の任意のこのような構成のような、計算装置の組合せとして実現されることもできる。
【００７４】
さらに、本明細書で開示されている実施形態に関して記載されている方法のステップ又はアルゴリズムは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、又は両者の組合せによって、直接具現化可能である。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、取り外し可能なディスク、ＣＤ−ＲＯＭ又はネットワーク記録媒体を含む他の任意の形式の記録媒体に常駐することができる。記録媒体の例としては、記録媒体に対して情報の読み出し及び情報の書き込みができるようなプロセッサに連結されていることができる。また、記録媒体は、プロセッサと一体化することもできる。プロセッサ及び記録媒体はまた、ＡＳＩＣに常駐することができる。
【００７５】
開示された実施形態の上記記載により、当業者は、本発明を作成し又は使用することができる。これらの実施形態に対する様々な修正は、当業者に容易に明らかになるであろう。本明細書で述べた一般的原理は、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用されることができる。よって、本明細書に示されている説明及び図面は、本発明の特定の実施形態を示し、そのため、本発明によって広く考えられる主題を表すものであることが理解されるべきである。さらに、本発明の範囲は、当業者にとって明らかであり、本発明の範囲を制限することのない他の実施形態も完全に包含することを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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