(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイル通信ネットワークにおいて、ユーザ機器（１１０ａ−ｆ、４１０ａ−ｃ）により実行される通信（ｃｉ）のための通信リソースを割り当てる方法であって、
ａ）利用可能な通信リソースの量についての、第１のインジケーション（ＭＤＬ、ＭＵＬ）を受信するステップと、
ｂ）ユーザ機器間の通信に干渉することに関する情報を取得するステップと、
ｃ）通信リソースが割り当てられるべきユーザ機器間の各通信についての第２のインジケーション（ＲｉＤ２Ｄ、ＲｉＵＬ、ＲｉＤＬ）であって、インフラストラクチャベースの通信およびデバイス間通信に利用可能な通信レートについての第２のインジケーション（ＲｉＤ２Ｄ、ＲｉＵＬ、ＲｉＤＬ）を受信するステップと、
ｄ）前記各通信についての第３のインジケーション（Ａｉ）であって、リクエストされた通信レートについての第３のインジケーション（Ａｉ）を受信するステップと、
ｅ）通信リソースが割り当てられるべきユーザ機器間の全ての通信についての前記第１、第２、および第３のインジケーションと、通信に干渉することに関する前記情報とに基づき、前記各通信についてインフラストラクチャベースの通信タイプまたはデバイス間通信タイプの間で選択を行うステップと、
ｆ）インフラストラクチャベースの通信タイプまたはデバイス間通信タイプの間での前記選択に基づき、前記各通信に通信リソースを割り当てるステップと
を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記ステップａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）、およびｅ）は、前記ステップｆ）が実行される周期（ＴＴＩ）よりも長い周期（ＴＬＳ）で実行される、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、各通信は複数のデータパケットを含み、前記ステップｆ）の前記周期（ＴＴＩ）は、前記モバイル通信ネットワークの送信の継続時間に対応する、方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の方法であって、通信に干渉することに関する情報を取得する前記ステップは、前記モバイル通信ネットワーク内の前記ユーザ機器の位置および電力の測定に関する情報に基づく、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、通信に干渉することに関する情報を取得する前記ステップは、
−前記モバイル通信ネットワーク内の前記ユーザ機器の位置および電力の測定に関する情報に基づき、衝突グラフ（ＣＧ、ＣＧｅ）を形成するステップであって、前記衝突グラフは通信するユーザ機器対間の干渉を示す、ステップを含む、方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、
−インフラストラクチャベースの通信タイプまたはデバイス間通信タイプの間での前記選択に基づき、前記衝突グラフを修正することにより、修正衝突グラフ（ＣＧ’、ＣＧｅ’）を生成するステップ
をさらに含む方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、通信リソースを割り当てる前記ステップは、前記修正衝突グラフにさらに基づく、方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の方法であって、前記第１のインジケーションおよび前記第２のインジケーションは、進行中の通信に関する前記通信リソースの使用メトリクス（ＳｔａｔｉｓｔｉｃｓＤ／Ｕ）に基づく、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、前記第１のインジケーションおよび前記第２のインジケーションは、通信リソースを割り当てる前記ステップにより実際に割り当てられる通信リソースに関する情報（ＬｏａｄＤ／Ｕ）にさらに基づく、方法。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の方法であって、前記モバイル通信ネットワークは、前記モバイル通信ネットワークのカバレッジエリアの部分である複数のセル（４００ａ、４００ｂ）を含み、前記方法は、セルの選択されたグループ内のユーザ機器により実行される通信のための通信リソースを割り当てるように構成された、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、
セルの選択された前記グループの各隣接セル（４００ａ、４００ｂ）について、
−干渉領域（４２０）を定めるステップであって、前記干渉領域は、セルの前記グループの各隣接セルの一部（４２０Ａ、４２０Ｂ）を含み、前記一部において、異なるセルのユーザ機器間のデバイス間通信は、インフラストラクチャベースの通信を実行する前記干渉領域内の他のユーザ機器による干渉を受ける可能性があり、逆に、インフラストラクチャベースの通信は、デバイス間通信による干渉を受ける可能性がある、ステップ
をさらに含む方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
−前記干渉領域内に含まれるユーザ機器のリストを生成するステップと、
−前記干渉領域内で干渉しない手法で前記リストの前記ユーザ機器に割り当てられる通信リソースを示すステップと
をさらに含む方法。
【請求項１３】
ユーザ機器（１１０ａ−ｆ、４１０ａ−ｃ）の通信を管理するためのモバイル通信ネットワークであって、前記モバイル通信ネットワークは、複数のセル（１００、４００ａ、４００ｂ）に分割されるカバレッジエリアを含み、各セルには、ユーザ機器の通信を管理するための無線通信局が設けられ、
前記モバイル通信ネットワークは、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成された通信システムをさらに含む
ことを特徴とするモバイル通信ネットワーク。
【請求項１４】
請求項１３に記載のモバイル通信ネットワークであって、前記通信システムは、インフラストラクチャベースの通信タイプまたはデバイス間通信タイプの間での前記選択を行うように構成された少なくとも１つのリンク選択モジュール（２１５、５１５）と、各通信に通信リソースを割り当てる前記ステップを実行するように構成された少なくとも１つのスジューラモジュール（２２０、５２０ａ、５２０ｂ）とを備え、前記少なくとも１つのリンク選択モジュールは、前記選択に従って通信リソースを割り当てるための少なくとも１つのスケジューラモジュールに結合された、モバイル通信ネットワーク。
【請求項１５】
請求項１４に記載のモバイル通信ネットワークであって、少なくとも１つのリンク選択モジュールは、前記モバイル通信ネットワークのセルの選択されたグループ内で発生する通信について、インフラストラクチャベースの通信タイプまたはデバイス間通信タイプの間での前記選択を行うように構成されたリンク選択モジュール（５１５）を含み、前記少なくとも１つのスケジューラモジュールは、複数のスケジューラモジュール（５２０ａ、５２０ｂ）を含み、各スケジューラモジュールは、前記モバイル通信ネットワークのそれぞれのセル（４００ａ、４００ｂ）内の各通信に通信リソースを割り当てる前記ステップを実行するように構成された、モバイル通信ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに言及するものである。より詳細には、本発明は、ワイヤレス電気通信ネットワークまたはモバイル電気通信ネットワークの分野に関する。さらに詳細には、本発明は、ワイヤレス通信ネットワークにおけるデバイス間通信の実装に適合される、リソース割当システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
概して、モバイル（セルラ）電気通信ネットワークにおいて、モバイル通信デバイス（例えば、携帯電話、スマートフォン、およびタブレット）−一般的に、ユーザ機器、または簡易的にＵＥ、と称される−の間の通信は、電気通信ネットワークを通過するものであり、２つのＵＥは、ネットワークのそれぞれの「サービング」無線トランシーバ（例えば、３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）／ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）システムにおける、同じまたは異なるｅノードＢ、すなわち発展型ノードＢ、の無線トランシーバ）に接続され、無線トランシーバとＵＥとの間でセットアップされ終結される物理通信チャネルを用いて、お互いに通信する。
【０００３】
以下において、「インフラストラクチャベース」すなわちＩＮＦＲＡの通信とも称される、かかる従来の「２ホップ」通信に代わるものとして、最近では、ＵＥ同士が偶然、比較的短距離内にある際に、直接通信することが可能であるＵＥが、利用可能となっている。
【０００４】
ＵＥ間のこの直接無線通信は、一般に、「デバイス間」通信すなわちＤ２Ｄ通信と称され、２つ（または、それ以上）のＵＥにより直接確立されるＤ２Ｄ通信リンクに基づく。Ｄ２Ｄ通信は、情報が、ネットワークを通過することなく、直接ＵＥ間でセットアップされ終結される物理通信チャネルを介して交換されるという点で、従来のＩＮＦＲＡ通信とは異なる。
【０００５】
直接通信し合うＵＥの間のＤ２Ｄ通信リンクは、一般的には、ＩＮＦＲＡ通信で使用される通信周波数範囲内に含まれる周波数にわたって確立される。したがって、無視できない干渉が、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥの付近で、特に、Ｄ２Ｄ通信に使用される、同じおよび／または近接する周波数にわたって、ＵＥが通信を行う際に、ＩＮＦＲＡ通信を行うＵＥによって経験される可能性があり、また逆に、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥが、同じまたは近接する周波数にわたってＩＮＦＲＡ通信を行う近くのＵＥによる干渉を経験する可能性がある。ＩＮＦＲＡ通信を行うＵＥおよびＤ２Ｄ通信を行うＵＥにより経験されるこの相互干渉は、ＩＮＦＲＡおよびＤ２Ｄ通信双方の全体的な劣化の原因となる。
【０００６】
したがって、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおける物理リソースブロック（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｂｌｏｃｋ）−ＰＲＢまたはＲＢ−に含まれる物理リソース要素などの通信（無線）リソースは、満足できるネットワーク操作性能（例えば、サービス品質すなわちＱｏＳ、ネットワーク容量、エネルギ効率、スループットなどの観点で）を達成するために、ＩＮＦＲＡ通信およびＤ２Ｄ通信を行うＵＥ間で、注意深く割り当てられる必要がある。
【０００７】
従来技術において、ＩＮＦＲＡ通信またはＤ２Ｄ通信の選択、および、その通信リソース割当のための、いくつかの便宜的な法が提案されている。
例えば、Ｄｏｐｐｌｅｒ、Ｙｕ、Ｒｉｂｅｉｒｏ、Ｊａｎｉｓによる、「Ｍｏｄｅ  ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｕｎｄｅｒｌａｙｉｎｇ  ａｎ  ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＬＴＡ−Ａ上でのネットワークデバイス間通信のためのモード選択）」、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  （ＷＣＮＣ）、２０１０  ＩＥＥＥ、２０１０年４月１８日−２１日、では、それぞれの達成可能なスループットに従って、ＩＮＦＲＡ通信またはＤ２Ｄ通信の選択を行うためのモード選択スキームを開示する。
【０００８】
Ｃｈｉｅｎ、Ｃｈｅｎ、Ｈｓｉｅｈによる、「Ｅｘｐｌｏｉｔｉｎｇ  Ｓｐａｔｉａｌ  Ｒｅｕｓｅ  Ｇａｉｎ  ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｊｏｉｎｔ  Ｍｏｄｅ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｕｎｄｅｒｌａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（下層のデバイス間通信のためのジョイントモード選択およびリソース割当を介した空間的再使用利得の活用）」１５ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＷＰＭＣ）、２０１２年９月２４日−２７日、では、モード選択と通信リソース割当スキームとの両方を開示する。
【０００９】
Ｍｏｈａｍｍａｄ  Ｚｕｌｈａｓｎｉｎｅ、Ｃｈａｎｇｃｈｅｎｇ  Ｈｕａｎｇ、Ａｎａｎｄ  Ｓｒｉｎｉｖａｓａｎによる、「Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｄｅｒｌａｙｉｎｇ  ＬＴＥ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＬＴＥネットワーク上のデバイス間通信のための効率的なリソース割当）」、６ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ａｎｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＷｉＭｏｂ）、２０１０年１０月１１日−１３日、では、リソース割当のための混合整数非線形計画問題（ＭＩＮＬＰ）、および、伝送時間間隔（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｉｍｅ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）すなわちＴＴＩの時間スケールで問題を解決するための欲張りヒューリスティックス、を開示する。
【００１０】
Ｚｈａｎｇ、Ｃｈｅｎｇ、Ｙａｎｇ、Ｊｉａｏによる、「Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ−Ａｗａｒｅ  Ｇｒａｐｈ  Ｂａｓｅｄ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｓｈａｒｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｕｎｄｅｒｌａｙｉｎｇ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（セルラネットワーク上でのデバイス間通信のための干渉を意識したグラフに基づくリソースシェアリング）」、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＷＣＮＣ）、２０１３  ＩＥＥＥ、２０１３年４月７日１０日、では、シングルセルのカバレッジエリア内においてＩＮＦＲＡ通信およびＤ２Ｄ通信にリソースを割り当てる、干渉を意識したグラフベースのリソースシェアリングアルゴリズムの形式を開示する。
【００１１】
ＷＯ２０１３／００８１６７は、Ｄ２Ｄモバイル端末や、その他セルラ端末、モバイル端末など、デバイスのタイプが多様な、ハイブリッド通信ネットワークにおけるスケジューリングを容易にする、方法、装置、およびコンピュータプログラム製品を開示する。これに関連して、Ｄ２Ｄスケジューリングのアクティビティファクタが、少なくとも部分的に、Ｄ２Ｄモバイル端末および他のモバイル端末両方の総数に基づいて、ネットワークノードにより計算され、スケジューリングのアクティビティファクタは、少なくとも１つのＤ２Ｄモバイル端末へ送られる。Ｄ２Ｄモバイル端末は、スケジューリングのアクティビティファクタを使用して、ローカルに測定された信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）情報を、いつネットワークノードに送信するのかを判定する。Ｄ２Ｄモバイル端末は、少なくとも部分的にＳＩＮＲ情報に基づき、他のモバイル端末とは別に、ネットワークノードによりスケジュールされてもよい。
【００１２】
ＵＳ２０１３／０３２２４１３は、Ｄ２Ｄ通信リソースを求めるリクエストを、エンハンスドノードＢに送信することを含む、第１のワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）における使用のための方法を開示する。第１のＷＴＲＵは、Ｄ２Ｄ通信に使用される複数のＴＴＩのためのリソースの割当を、エンハンスドノードＢから受け取ってもよい。第１のＷＴＲＵは、割り当てられたリソースの間に実行される第２のＷＴＲＵとのＤ２Ｄ通信をスケジュールすることができる。第１のＷＴＲＵは、割り当てられたリソースの間、半二重通信を使用して、第２のＷＴＲＵとのＤ２Ｄ通信を実行してもよい。
【００１３】
ＵＳ２０１０／０２６１４６９は、少なくとも部分的に第１の電力値に基づき、第１のリンクの第１のリンク品質を測定するステップと、少なくとも部分的に第２の電力値に基づき、第２のリンクの第２のリンク品質を測定するステップと、少なくとも部分的に第１のリンク品質、第２のリンク品質、および１つまたは複数のＤ２ＤのＵＥ制約に基づき、Ｄ２Ｄ接続の適切なＤ２Ｄモードを判定するステップと、を含む方法を開示する。
【００１４】
Ｗｅｎ、Ｚｈｕ、Ｗａｎｇによる、「ＱｏＳ−Ａｗａｒｅ  ｍｏｄｅ  ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  ｓｃｈｅｍｅ  ｆｏｒ  ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−ｄｅｖｉｃｅ  （Ｄ２Ｄ）  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ（セルラネットワークにおける装置間（Ｄ２Ｄ）通信）のためのＱｏＳを意識したモード選択およびリソース割当スキーム」、ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ（ＩＣＣ）、２０１３年６月９日−１３日、では、ＱｏＳを意識したモード選択およびアップリンク通信リソース割当を開示する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
出願人は、上記で触れた既知の解決方法では、Ｄ２Ｄ通信およびＩＮＦＲＡ通信から選択し、かつ、その通信リソースを割り当てるための、満足できるフレームワークを提供できないことを発見した。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
したがって、出願人は、通信するどのＵＥにも最良の通信効率を（例えば、スループットなどの、１つまたは複数の通信パラメータに従って）提供する、いずれかのＤ２Ｄ通信およびＩＮＦＲＡ通信から選択するように適合され、同時に、利用可能な通信リソースに従って（ＵＥがモバイル通信ネットワーク内のＩＮＦＲＡまたはＤ２Ｄ通信を介して通信しているかどうかに関わらず、ＵＥ間の干渉を回避して）最良のネットワーク操作性能を得るために、通信リソースの割当を提供するように適合される、システムおよび方法を考案するという課題に対処した。
【００１７】
特に、本発明の一態様は、モバイル通信ネットワークにおいて、ユーザ機器により実行される通信のための通信リソースを割り当てる方法を提案する。方法は以下のステップを含む。利用可能な通信リソースの量についての、第１のインジケーションを受信するステップと、ユーザ機器間の通信に干渉することに関する情報を取得するステップと、通信リソースが割り当てられるべきユーザ機器間の通信ごとに、インフラストラクチャベースの通信およびデバイス間通信に利用可能な通信レートについての、第２のインジケーションを受信するステップと、各通信のリクエストされた通信レートについての第３のインジケーションを受信するステップと、第１、第２、および第３のインジケーションと、通信に干渉することに関する情報と、に基づき、インフラストラクチャベースの通信タイプまたはデバイス間通信タイプから選択を行うステップと、インフラストラクチャベースの通信タイプまたはデバイス間通信タイプからの選択に基づき、各通信に通信リソースを割り当てるステップ。
【００１８】
本発明の好ましい特徴が、従属請求項に記載される。
本発明の一実施形態において、利用可能な通信リソースの量についての、第１のインジケーションを受信するステップと、ユーザ機器間の通信に干渉することに関する情報を取得するステップと、インフラストラクチャベースの通信およびデバイス間通信に利用可能な通信レートについての、第２のインジケーションを受信するステップと、各通信のリクエストされた通信レートについての第３のインジケーションを受信するステップと、インフラストラクチャベースの通信タイプまたはデバイス間通信から選択を行うステップとが、選択に基づく通信リソースを各通信に割り当てるステップが実行される周期性よりも、長い周期性で実行される。
【００１９】
本発明の一実施形態において、各通信が、複数のデータパケットを含み、選択に基づき、各通信に通信リソースを割り当てるステップの周期性が、モバイル通信ネットワークの送信の継続時間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）に相当する。
【００２０】
本発明の一実施形態において、通信に干渉することに関する情報を取得するステップが、モバイル通信ネットワーク内のユーザ機器の位置および電力の測定に関する情報に基づく。
【００２１】
本発明の一実施形態において、通信に干渉することに関する情報を取得するステップが、モバイル通信ネットワーク内のユーザ機器の位置および電力の測定に関する情報に基づき、衝突グラフを形成するステップであって、衝突グラフは一対の通信するユーザ機器間の干渉を示す、ステップ、を含む。
【００２２】
本発明の一実施形態において、方法は、インフラストラクチャベースの通信タイプまたはデバイス間通信タイプからの選択に基づき、衝突グラフを修正することにより、修正衝突グラフを生成するステップ、をさらに含む。
【００２３】
本発明の一実施形態において、通信リソースを割り当てるステップが、修正衝突グラフにさらに基づく。
本発明の一実施形態において、第１のインジケーションおよび第２のインジケーションが、進行中の通信に関する通信リソースの使用メトリクスに基づく。
【００２４】
本発明の一実施形態において、第１のインジケーションおよび第２のインジケーションが、通信リソースを割り当てるステップにより実際に割り当てられる通信リソースに関する情報にさらに基づく。
【００２５】
本発明の一実施形態において、モバイル通信ネットワークが、モバイル通信ネットワークのカバレッジエリアの一部分である複数のセルを含み、方法が、セルの選択されたグループ内のユーザ機器により実行される通信のための通信リソースを割り当てるように構成される。
【００２６】
本発明の一実施形態において、方法は、セルの選択されたグループの隣接するセルごとに、干渉領域を定義するステップをさらに含み、干渉領域は、セルのグループの各隣接するセルの部分を含み、部分においては、異なるセルのユーザ機器間のデバイス間通信が、インフラストラクチャベースの通信を実行する干渉領域内の他のユーザ機器による干渉を経験する可能性があり、逆に、インフラストラクチャベースの通信が、デバイス間通信による干渉を経験する可能性がある。
【００２７】
本発明の一実施形態において、方法は、干渉領域内に含まれるユーザ機器のリストを生成するステップと、干渉領域内で干渉しない手法で、リストのユーザ機器に割り当てられる通信リソースを示すステップと、をさらに含む。
【００２８】
本発明の別の態様は、ユーザ機器の通信を管理するためのモバイル通信ネットワークを提案する。モバイル通信ネットワークは、複数のセルに分割されるカバレッジエリアを含み、各セルには、セル内のユーザ機器の通信を管理するための無線通信局が設けられる。モバイル通信ネットワークは、上記で触れた方法を実装するように構成される通信システムをさらに含む。
【００２９】
本発明の一実施形態において、通信システムは、インフラストラクチャベースの通信タイプまたはデバイス間通信から選択を行うように構成される少なくとも１つのリンク選択モジュールと、各通信に通信リソースを割り当てるステップを実行するように構成される少なくとも１つのスケジューラモジュールと、を備え、少なくとも１つのリンク選択モジュールは、選択に従って通信リソースを割り当てるための少なくとも１つのスケジューラモジュールと連結される。
【００３０】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つのリンク選択モジュールは、モバイル通信ネットワークのセルの選択されたグループ内で発生する通信について、インフラストラクチャベースの通信タイプまたはデバイス間通信から選択を行うように構成される、リンク選択モジュールを含み、少なくとも１つのスケジューラモジュールは、複数のスケジューラモジュールを含み、各スケジューラモジュールは、モバイル通信ネットワークのそれぞれのセル内の各通信に、通信リソースを割り当てるステップを実行するように構成される。
【００３１】
本発明による解決方法の、これらおよび他の特徴および利点は、非限定的な例を用いて単に提供される、以下の実施形態の詳細な説明を、添付の図面と併せて読むことにより、より良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態が実装され得る、モバイル通信ネットワークのセルの概略図である。
【図２】図１のセルにおける通信を管理するための、本発明の一実施形態にかかる通信システムの一部分の概略ブロック図である。
【図３】図２の通信システムのための、本発明の一実施形態にかかるリソース割当動作の概略フローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態が実装され得る、モバイル通信ネットワークの隣接する一対のセルの概略図である。
【図５】図４のセルなどのモバイル通信ネットワークの複数のセルにおける通信を管理するための、本発明の一実施形態にかかる通信システムの概略ブロック図である。
【図６】図５の通信システムによって実装され得る、本発明の一実施形態にかかる干渉を回避するためのリソース割当スキームの略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図面を参照すると、図１は、本発明の一実施形態が実装され得る、モバイル通信ネットワークのセル１００の概略図である。
セル１００（簡潔を期して、図１では六角形の領域で概略的に表される）は、モバイル通信ネットワークのカバレッジエリアの一部分であり、ここにおいて、３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）／ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）システムにおける発展型ノードＢすなわちノードＢ１０５、などの無線通信局の１つまたは複数の無線トランシーバ（図示せず）が、図１の例におけるセル１００内の６個のＵＥ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、および１１０ｆなどのユーザ機器すなわちＵＥ（例えば、携帯電話、スマートフォン、およびタブレット）の通信（すなわち、バイナリデータパケットなどの情報の送信および／または受信）を管理する。例えば、ｅノードＢ１０５が、利用可能な通信伝送帯域の一部分（物理リソースブロック−ＰＲＢまたはＲＢとして示される）の観点から、ＵＥ１１０ａ−ｆの通信のための、通信リソースを割り当てる。
【００３４】
いくつかの通信が、セル１００内で同時に発生することがある。
図１の例では、ＵＥ１１０ａおよびＵＥ１１０ｂは、ｅノードＢ１０５を介する、セル１００の外部のそれぞれのＵＥ（図示せず）との「インフラストラクチャベース」すなわちＩＮＦＲＡの通信に関与するものとする。ＵＥ１１０ａは、セル１００内のＵＥ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、および１１０ｆからデータを受信するためにｅノードＢ１０５により全体的に割り当てられる通信リソース（アップリンクリソース）の一部分に含まれるアップリンクチャネルを介して、情報（セル１００の外部の受信先ＵＥに送られる）をｅノードＢ１０５に送信する。逆に、ＵＥ１１０ｂは、セル１００内のＵＥ１１０にデータを提供するためにｅノードＢ１０５により全体的に割り当てられる通信リソース（ダウンリンクリソース）の一部分に含まれるダウンリンクチャネルを介して、情報（セル１００の外部の送信元ＵＥにより送られる）をｅノードＢ１０５から受信する。
【００３５】
図１の例では、ＵＥ１１０ｃおよびＵＥ１１０ｄは、ｅノードＢ１０５を介するお互い同士のＩＮＦＲＡ通信に関与するものとする。ＵＥ１１０ｃが、アップリンクチャネルを介して、情報（すなわち、データパケットの形式で）をｅノードＢ１０５に送信し、ＵＥ１１０ｄが、ダウンリンクチャネルを介して、かかる情報（すなわち、同様にデータパケットの形式で）をｅノードＢ１０５から受信する。
【００３６】
図１の例では、ＵＥ１１０ｅおよびＵＥ１１０ｆは、デバイス間通信すなわちＤ２Ｄ通信に関与するものとする（すなわち、ＵＥ１１０ｅとＵＥ１１０ｆとが、ｅノードＢ１０５を通過する必要なく、情報を直接交換する）。ＵＥ１１０ｅおよびＵＥ１１０ｆは、アップリンクチャネルまたはダウンリンクチャネルのいずれかを介して、他方との間で情報を送信／受信してもよい（以下でより詳細に説明する）。
【００３７】
ここで図２に進むと、図２は、セル１００における通信を管理するための、本発明の一実施形態にかかる通信システム２００の概略ブロック図である。
通信システム２００は、通信タイプ（すなわち、ＩＮＦＲＡ通信またはＤ２Ｄ通信）からの選択、および、セル１００内のＵＥ１１０ａ−ｆの通信全てのための通信リソースの割当（例えば、リソースブロック全体の通信データパケットのスケジューリングにより）、を管理するように適合される。
【００３８】
通信システム２００は、衝突グラフ（ＣＧ）ビルダモジュール２０５を備え、モジュール２０５は、セル１００内のｅノードＢ１０５などの、モバイル通信ネットワークのｅノードＢに配置され、かつ、セル１００内の全てのＵＥ１１０の一部分および送信電力に基づき衝突グラフＣＧを計算するように構成される、モジュール／機能であってもよい。例えば、セル１００内の全てのＵＥ１１０ａ−ｆの送信電力は、ｅノードＢ１０５により既知であり、かつ、ｅノードＢ１０５により提供され、ＵＥ１１０ａ−ｆの位置は、既知のポジショニング技術により（例えば、ＧＰＳ信号、ネットワーク信号、またはその組み合わせを使用して）取得されてもよい。衝突グラフＣＧは、図１の例のＵＥ１１０ｃと１１０ｄ、および、ＵＥ１１０ｅと１１０ｆ、などの任意の２つのＵＥの間の（既にアクティブであるか、または確立されるべき）通信が、グラフノードとして示されるグラフであり、２つのノードを接続するグラフエッジが、対応する通信の間の衝突を意味する（すなわち、かかる通信は、相互干渉を引き起こす）。２つのグラフノードの間のエッジは、リソースの別々の割当が、かかるノードで表される２つの通信の間の衝突を防ぐために必要とされることを暗に示す。
【００３９】
通信システム２００はまた、統計マネージャモジュール２１０を備え、モジュール２１０は、セル１００内のｅノードＢ１０５などの、モバイル通信ネットワークのｅノードＢに配置されるモジュール／機能であって、かつ、ダウンリンクチャネルおよびアップリンクチャネルの両方の観点で、実際に割り当てられるダウンリンク／アップリンク通信リソースについての情報ＬｏａｄＤ／Ｕと、そのダウンリンク／アップリンク通信リソースの使用メトリクスＳｔａｔｉｓｔｉｃｓＤ／Ｕ（すなわち、通信システムにより管理される進行中の通信に関する統計データであって、例えば、ＵＥ１１０ａ−ｆによりｅノードＢ１０５に提供されるチャネル品質インジケーション（ＣｈａｎｎｅｌＱｕａｌｉｔｙＩｎｄｉｃａｔｉｏｎ）から取得される）と、に基づき、ＩＮＦＲＡ通信およびＤ２Ｄ通信と、ＩＮＦＲＡ通信Ｄ２Ｄ通信についての利用可能なダウンリンク／アップリンクリソースの量（すなわち、ダウンリンク／アップリンクチャネルが利用可能なリソース）とのための、利用可能な通信レート、または単にレート（例えば、ビット毎秒、ｂｐｓで表される）に関してインジケーションを提供するように構成されるモジュール／機能である。例えば、統計マネージャモジュール２１０は、
・利用可能なダウンリンクリソースの量（例えば、ＰＲＢで表される）ＭＤＬ、および
・利用可能なアップリンクリソースの量（例えば、ＰＲＢで表される）ＭＵＬ、
に関するインジケーションを提供する。
【００４０】
加えて、セル１００内の通信ｃｉごとに（例えば、０＜ｉ＜Ｉ、ここで、Ｉは、正の整数である）（確立されるべき通信または既に進行中の通信のいずれか）、統計マネージャモジュール２１０は、
・通信ｃｉがＤ２Ｄ通信ＲｉＤ２Ｄである場合に、通信ｃｉに利用可能なレート
・通信ｃｉがＩＮＦＲＡ通信ＲｉＵＬである場合に、通信ｃｉに利用可能なアップリンクレート、および
・通信ｃｉがＩＮＦＲＡ通信ＲｉＤＬである場合に、通信ｃｉに利用可能なダウンリンクレート
に関するインジケーションを提供する。
【００４１】
換言すると、レートＲｉＤ２Ｄは、通信ｃｉがＤ２Ｄ通信として実行される場合に有するレートであり、レートＲｉＤ２Ｄは、通信ｃｉに関与するＵＥが、かかるＵＥがＤ２Ｄ通信を実行可能であるＤ２Ｄの範囲の外にある場合に、ゼロであることに留意されたい。レートＲｉＵＬおよびＲｉＤＬは、（アップリンクチャネルおよびダウンリンクチャネルのそれぞれについて）通信ｃｉがＩＮＦＲＡ通信として実行される場合に有するレートである。
【００４２】
本発明の一実施形態において、通信システム２００は、リンク選択モジュール２１５を備え、モジュール２１５は、２つ（またはそれ以上の）ＵＥ１０５の間の通信タイプ（すなわち、Ｄ２Ｄ通信またはＩＮＦＲＡ通信）を選択するように構成され、かつそのように動作可能である。例えば、リンク選択モジュール２１５は、セル１００内のｅノードＢ１０５などの、モバイル通信ネットワークのｅノードＢに配置されるモジュール／機能であってもよい。リンク選択モジュール２１５は、衝突グラフを入力として受信するためのＣＧビルダモジュール２０５と連結される。リンク選択モジュール２１５は、統計マネージャモジュール２１０と連結されて、ここから、上述したインジケーションであるＭＤＬ、ＭＵＬ、ＲｉＤ２Ｄ、ＲｉＵＬ、およびＲｉＤＬを入力として受信する。最後に、リンク選択モジュール２１５は、想定される通信ｃｉのリクエストされたレートＡｉをさらなる入力として受信し、かかるリクエストされたレートＡｉは、モバイル電気通信ネットワークにおける通信トラフィックに従って、通信システム２００の進化したパケットコア（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｃｏｒｅ：ＥＰＣ、図２には詳細は示されない）により提供されてもよい。
【００４３】
リンク選択モジュール２１５は、通信ｃｉをＩＮＦＲＡ通信としてまたはＤ２Ｄ通信として、確立するか、既にアクティブである場合には切り替えるか、を受信した入力に基づいて選択する（以下で説明する）。リンク選択モジュール２１５は、通信ｃｉが、ＩＮＦＲＡ通信としてまたはＤ２Ｄ通信として、確立される必要があるか、既にアクティブである場合には切り替えられる必要があるか、を判定する通信コマンドを、出力として与える。本発明の一実施形態において、通信コマンドは、第１の２値変数ｄｉ（例えば、１ビット）と、第２の２値変数ｄｉＵＬ（例えば、１ビット）と、第３の２値変数ｄｉＤＬ（例えば、１ビット）とを備え、第１の２値変数は通信ｃｉが、ＩＮＦＲＡ通信であるかＤ２Ｄ通信であるかを判定するものであり−例えば、ｄｉ＝０はＩＮＦＲＡ通信に相当し、ｄｉ＝１はＤ２Ｄ通信に相当し、第２の２値変数は、Ｄ２Ｄ通信が選択された場合（すなわち、ｄｉ＝１）に、Ｄ２Ｄ通信がアップリンクを介して確立されるかどうかを定義するものであり−例えば、ｄｉＵＬ＝１はアップリンクが選択されたことに相当し、ｄｉＵＬ＝０はアップリンクが選択されなかったことに相当し、第３の２値変数は、Ｄ２Ｄ通信がダウンリンクを介して確立されるかどうかを定義するものであり−例えば、ｄｉＤＬ＝１は、ダウンリンクが選択されたことに相当し、ｄｉＤＬ＝０はダウンリンクが選択されなかったことに相当する。代替実施形態において、Ｄ２Ｄ通信がダウンリンクまたはアップリンクを介して確立される、と定義する単一２値変数が提供され、−例えば、１に設定された単一２値変数がアップリンクに相当し、０に設定された単一２値変数がダウンリンクに相当する。
【００４４】
リンク選択モジュール２１５は、通信コマンドを考慮するために修正された衝突グラフＣＧに相当する修正衝突グラフ（ＣＧ’）も出力としてさらに提供する（例えば、Ｄ２Ｄタイプの通信ｃｉが他の通信と干渉している場合に、かかる通信ｃｉをＤ２Ｄ通信からＩＮＦＲＡ通信に切り替えることによりＣＧ内のエッジが削除されるが、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ標準が、ＩＮＦＲＡ通信を行うＵＥ間の通信リソースシェアリングがそれに従って回避されることを保証済みであるからである）。
【００４５】
好ましくは、リンク選択モジュール２１５は、制限コマンドＲＳも出力としてさらに提供する。例えば、制限コマンドＲＳは、セル１００内で使用される通信リソースに関する制限のセットを備える。本発明の一実施形態において、制限コマンドＲＳは、｛［ＵＥ＿ｇｒｏｕｐ］、［ＰＲＢ］｝のフォーマットで提供され、それにおいて、ＵＥ＿ｇｒｏｕｐは、ＵＥ（例えば、Ｄ２Ｄ通信を実行するＵＥ、アップリンクチャネルおよび／またはダウンリンクチャネルを活用するＵＥ、セルのエッジに沿って配置される、など）の任意のセットを表し（例えば、リストアップする）、ＰＲＢは、そのＵＥのセットに関連付けられるべきリソースを表す（例えば、ＵＥ＿ｇｒｏｕｐにリストアップされる対応するＵＥに対して予約される通信リソースであり、以下で説明する）。
【００４６】
本発明の一実施形態において、通信システム２００はパケットスケジューラモジュール２２０も備え、これは、リンク選択モジュール２１５の出力に基づき通信リソースを割り当てるように構成される（以下で説明する）。この点で、パケットスケジューラモジュール２２０は、リンク選択モジュール２１５の出力を入力として受信するためのリンク選択モジュール２１５と連結される。例えば、パケットスケジューラモジュール２２０は、セル１００内のｅノードＢ１０５などの、モバイル通信ネットワークのｅノードＢに配置されるモジュール／機能であってもよい。
【００４７】
加えて、パケットスケジューラモジュール２２０は、通信ｃｉの間に送信されるデータの量に関するインジケーションＱｉを、入力として受信する。例えば、インジケーションＱｉは、ｅノードＢ１０５によりパケットスケジューラモジュールに直接提供され、ｅノードＢ１０５は、ダウンリンクチャネルを介して送信されるデータの量を管理し、セル１００内のＵＥ１１０ａ−ｆにより提供されるバッファステータスレポート（Ｂｕｆｆｅｒ  Ｓｔａｔｕｓ  Ｒｅｐｏｒｔ（ＢＳＲ））からアップリンクチャネルを介して送信されるデータの量を分かっている。
【００４８】
受信した入力に基づき、パケットスケジューラモジュール２２０は、メモリセル１００内の通信ｃｉごとに通信リソースの割当を実行する。換言すると、パケットスケジューラモジュール２２０が、スケジュールし、通信ｃｉに属するリソースブロックの各データパケットが、交換される（すなわち、送信および／または受信される）必要があり、したがって、通信リソースの割当は、パケットスケジューリングの際に頻繁に示される。かかるパケットスケジューリングは、次に、セル１００内のＵＥ１１０ａ−ｆに提供され、１１０ａ−ｆがそれに従って通信する。
【００４９】
リソース割当に沿って、パケットスケジューラモジュール２２０は、統計マネージャモジュール２１０に提供される、実際に割り当てられる通信リソースＬｏａｄＤ／Ｕについての情報を出力する。
【００５０】
リンク選択モジュール２１５、パケットスケジューラモジュール２２０、および統計マネージャモジュール２１０は、フィードバックループを形成し、フィードバックループが、実際に割り当てられる通信リソースＬｏａｄＤ／Ｕに基づき、かつ、使用メトリクスＳｔａｔｉｓｔｉｃｓＤ／Ｕ（すなわち、モバイル通信ネットワークの実際の状態および過去の状態）に基づき、選択の動作と各通信ｃｉのパケットスケジューリングとの効率を高めることを可能にする、ことに留意すべきである。
【００５１】
本発明の一実施形態において、ＣＧビルダモジュール２０５、統計モジュール２１０、およびリンク選択モジュール２１５は、自らの出力に、伝送時間間隔（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｉｍｅ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）すなわちＴＴＩ（アップリンクチャネルまたはダウンリンクチャネルでデータパケットを送信する継続時間）より大きいリンク選択期間ＴＬＳを与えるが、これは、ＩＮＦＲＡ通信およびＤ２Ｄ通信からの選択が、特に、通信タイプの切り替えの場合、一定のオーバヘッド時間を必要とし、また、ＴＴＩの周期性でそれを実行することが計算的に困難であるからである。さらに、伝送時間間隔ＴＴＩより長いリンク選択期間ＴＬＳと等しい周期性で動作するリンク選択モジュール２１５を有することで、進行中の通信についてＩＮＦＲＡおよびＤ２Ｄのタイプを頻繁に切り替えることが回避される。ＩＮＦＲＡおよびＤ２Ｄ通信のタイプのかかる頻繁な切り替えは、かかる進行中の通信には有害である。実際、伝送時間間隔と等しい周期性でＩＮＦＲＡ／Ｄ２Ｄを切り替えると、ＩＮＦＲＡタイプの通信の間は、進行中の通信の断片（例えば、１つまたは複数のデータパケット）はｅノードＢに送られ、Ｄ２Ｄタイプの通信の間は、進行中の通信の断片は受信先ＵＥに送られる。したがって、進行中の通信の断片の一部は、ｅノードＢおよび／または受信先ＵＥによって達成できないかもしれず、それにより、進行中の通信の正確な再構築を可能とするためには、かかる断片を、ｅノードＢ（ＩＮＦＲＡタイプの通信）または受信先ＵＥ（Ｄ２Ｄタイプの通信）の一方に再送信することが必要となる（その結果、通信の品質を低下させ、モバイル通信ネットワークの仕事量を増加させることになる）。例えば、リンク選択期間ＴＬＳは、ＴＴＩ（ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａでは１ｍｓの継続時間を有する）より大きい、１００ミリ秒オーダーの継続時間を有する。
【００５２】
逆に、パケットスケジューラモジュール２２０は、自らの出力にｗｉｔｈａ１つのＴＴＩに等しい周期性を与え、これにより、ｅノードＢ１０５が、メモリセル１００における各通信ｃｉを実時間で適切に管理することが可能となる（すなわち、通信ｃｉにおける遅延を引き起こさない）。
【００５３】
リンク選択モジュール２１５の動作に着目すると、後者（ｔｈｅ  ｌａｔｔｅｒ）が、Ｄ２Ｄ通信およびＩＮＦＲＡ通信のどちらが、２つのＵＥ、例えば、セル１００内のＵＥ１１０ｃと１１０ｄ、および、ＵＥ１１０ｅと１１０ｆ、には良好であるかを、通信の１つ（または複数）の対象のパラメータ（例えば、スループット）を最適化することを目的とする基準に従って、判定する。Ｄ２Ｄ通信を選択する場合、リンク選択モジュール２１５はまた、どちらのチャネル（すなわち、ダウンリンクまたはアップリンクチャネル）で、Ｄ２Ｄ通信を割り当てるのかを、同じ基準に従って判定する。
【００５４】
リンク選択モジュール２１５は、
−Ａｉの結果として、各通信ｃｉの通信レート要件レート
−レートＲｉＤ２Ｄ、ＲｉＵＬ、ＲｉＤＬの結果、リソース使用による達成可能なレート
−量ＭＤＬおよびＭＵＬの結果として、ダウンリンクとアップリンクリソースの両方のステータス（すなわち、利用可能性）、
を意識する。
【００５５】
加えて、衝突グラフＣＧの結果として、リンク選択モジュール２１５は、セル１００内の衝突する可能性のある任意の通信を意識する。
したがって、リンク選択モジュール２１５は、利用可能な通信リソース（または、チャネル条件）を評価することだけでなく、利用可能なダウンリンクおよびアップリンクリソース、または空間を別個に評価することによっても、通信タイプの選択を実行する（逆に、チャネル条件のみを考慮すると、Ｄ２Ｄ通信は、利用可能なダウンリンクリソースがない場合にも、ＩＮＦＲＡ通信に切り替え可能となってしまう）。
【００５６】
本発明の一実施形態において、リンク選択モジュール２１５は、最適化の問題を解決することにより通信タイプを選択する。例えば、かかる最適化の問題の目的関数は以下のように表すことができる。
【００５７】
【数１】
0006466568.tif 000002
【００５８】
（１）
式中、変数ｘｉＤ２Ｄ−ＵＬ、ｘｉＤ２Ｄ−ＤＬｅｘｉＵＬ（∈Ｒ）は、それぞれ、アップリンクチャネル上のＤ２Ｄ通信、ダウンリンクチャネル上のＤ２Ｄ通信、ＩＮＦＲＡ通信、として実行される通信ｃｉに割り当てられる通信リソースを表す。最適化の問題を解決する間、いちどきに変数ｘｉＤ２Ｄ−ＵＬ、ｘｉＤ２Ｄ−ＤＬｅｘｉＵＬのうちの１つのみが、非ゼロの値を持つが、これは、総称的な通信ｃｉが、アップリンクチャネル上のＤ２Ｄ通信、ダウンリンクチャネル上のＤ２Ｄ通信、またはＩＮＦＲＡ通信のうちの１つとして実行されるからであることに留意すべきである。
【００５９】
目的関数（１）は、以下の制約に従って解決される。
ｄｉ≧ｄｉＤＬ  （２）
ｄｉ≧ｄｉＵＬ  （３）
不等式（２）および（３）は、第１の２値変数が１に等しい場合のみ、総称的な通信ｃｉが、Ｄ２Ｄ通信として（ダウンリンクチャネル上またはアップリンクチャネル上のいずれか）実行されるということを定義する。
ｄｉＵＬ＋ｄｉＤＬ≦１  （４）
不等式（４）は、ダウンリンクチャネルおよびアップリンクチャネルのうちの一方のみが、Ｄ２Ｄタイプの通信ｃｉについて選択され得るということを定義する。
【００６０】
【数２】
0006466568.tif 000003
【００６１】
（５）
式中、ｎＤ２Ｄ−ＤＬ（∈Ｒ−）は、ダウンリンクチャネル上のＤ２Ｄ通信を実行するために割当可能である通信リソースを表し、
【００６２】
【数３】
0006466568.tif 000004
【００６３】
は、ダウンリンクチャネル上で実行されるＩＮＦＲＡ通信の一部分について割当可能である通信リソースを表し、不等式（４）は、割当可能な通信リソースが、利用可能なダウンリンクリソースの量ＭＤＬより小さい、または、最大でもＭＤＬに等しくなければならない、ということを定義する。
【００６４】
【数４】
0006466568.tif 000005
【００６５】
（６）
式中、ｎＤ２Ｄ−ＵＬ（∈Ｒ＋）は、アップリンクチャネル上のＤ２Ｄ通信を実行するために割当可能な通信リソースを表し、
【００６６】
【数５】
0006466568.tif 000006
【００６７】
は、アップリンクチャネル上で実行されるＩＮＦＲＡ通信の一部分について割当可能な通信リソースを表し、不等式（５）は、割当可能な通信リソースが、利用可能なアップリンクリソースの量ＭＵＬより小さい、または、最大でもＭＵＬに等しくなければならない、ということを定義する。
ｘｉＤ２Ｄ−ＤＬ×ＲｉＤ２Ｄ＋ｘｉＤ２Ｄ−ＵＬ×ＲｉＤ２Ｄ＋ｘｉＵＬ×ＲｉＵＬ≦Ａｉ  （７）
不等式（７）は、通信ｃｉについて割り当てられる通信リソースが、考慮される通信ｃｉについてリクエストされたレートＡｉより小さい、または最大でもＡｉに等しくなければならない、ということを定義する。
ｘｉＵＬ≦ｍｉｎ｛ＭＵＬ，Ａｉ／ＲｉＵＬ｝×（１−ｄｉ）  （８）
不等式（８）は、アップリンクチャネル上で実行されるＩＮＦＲＡ通信の一部分について割り当てられる通信リソースの量が、アップリンクチャネルＭＵＬの利用可能なリソース、および、通信ｃｉのリクエストされたアップリンクレートを超えることはできない（ｄｉ＝１ならば、すなわち、Ｄ２Ｄ通信であれば、ｘｉＵＬ＝０であることに留意されたい）、ということを定義する。
ｘｉＤ２Ｄ−ＵＬ≦ｍｉｎ｛ＭＵＬ，Ａｉ／ＲｉＤ２Ｄ｝×ｄｉＵＬ  （９）
不等式（９）は、アップリンクチャネル上で実行されるＤ２Ｄ通信について割り当てられる通信リソースの量が、アップリンクチャネルＭＵＬの利用可能なリソース、および通信ｃｉのリクエストされたアップリンクレートを超えることはできない（ｄｉＵＬ＝１ならば、ｘｉＤ２Ｄ−ＵＬ＝０であることに留意されたい）、ということを定義する。
ｘｉＤ２Ｄ−ＤＬ≦ｍｉｎ｛ＭＤＬ，Ａｉ／ＲｉＤ２Ｄ｝×ｄｉＤＬ  （１０）
不等式（１０）は、ダウンリンクチャネル上で実行されるＤ２Ｄ通信について割り当てられる通信リソースの量が、アップリンクチャネルＭＤＬの利用可能なリソース、および通信ｃｉのリクエストされたダウンリンクレートを超えることはできない（ｄｉＤＬ＝１ならば、ｘｉＤ２Ｄ−ＤＬ＝０であることに留意されたい）、ということを定義する。
πｉＵＬ＋ｘｉＤ２Ｄ−ＵＬ≦πｊＵＬ＋Ｌ×［ｏｉｊ＋（１−ｄｉＵＬ）＋（１−ｄｊＵＬ）］  （１１）
式中、Ｌは、利用可能な通信リソースの数（すなわち、ＰＲＢの数）より大きい値を持つ正定数であり、ｏｉｊは２値変数であって、衝突する通信ｊの通信リソースが、アップリンクチャネルの通信ｉの通信リソースに先行する場合は、１に等しく、それ以外は０である２値変数、変数πｉＵＬ（∈Ｒ＋）は、通信ｃｉに割り当てられる通信リソースが開始する、アップリンクチャネルにおける初期点を定義する。
πｊＵＬ＋ｘｊＤ２Ｄ−ＵＬ≦πｉＵＬ＋Ｌ×［（１−ｏｉｊ）＋（１−ｄｉＵＬ）＋（１−ｄｊＵＬ）］  （１２）
不等式（１１）および（１２）は、アップリンクチャネル上の通信ｃｊと衝突するＤ２Ｄタイプの通信ｃｉについての、衝突をシーケンスする制約を考慮する（衝突グラフＣＧにおいて定義される）−留意すべきは、これら２つの制約は、通信ｃｉおよびｃｊの両方が、アップリンクチャネル上にスケジュールされる衝突する通信である場合には意味があり、それ以外は、常に検証されることであり−この場合、ｏｉｊが０に等しければ、不等式（１１）が機能し、通信ｃｉが割り当てられた後に通信ｃｊが割り当てられ、そうでなければ、ｏｉｊが１に等しければ、不等式（１２）が機能し、通信ｃｉが割り当てられた後に通信ｃｊが割り当てられる。
πｉＵＬ＋ｘｉＤ２Ｄ−ＵＬ≦ｎＤ２Ｄ−ＵＬ＋Ｌ×（１−ｄｉＵＬ）  （１３）
不等式（１３）は、ｎＤ２Ｄ−ＵＬが、アップリンクチャネル上で実行されるＤ２Ｄタイプの通信ｃｉに割り当てられるアップリンクチャネルの通信リソースの上界である、ということを定義する。
πｉＤＬ＋ｘｉＤ２Ｄ−ＤＬ≦πｊＤＬ＋Ｌ×［ｏｉｊ＋（１−ｄｉＤＬ）＋（１−ｄｊＤＬ）］  （１４）
πｊＤＬ＋ｘｊＤ２Ｄ−ＤＬ≦πｉＤＬ＋Ｌ×［（１−ｏｉｊ）＋（１−ｄｉＤＬ）＋（１−ｄｊＤＬ）］  （１５）
πｉＤＬ＋ｘｉＤ２Ｄ−ＤＬ≦ｎＤ２Ｄ−ＤＬ＋Ｌ×（１−ｄｉＤＬ）  （１６）
不等式（１４）、（１５）、および（１６）は、ダウンリンクチャネル上で実行されるＤ２Ｄタイプの通信ｃｉについての不等式（１１）、（１２）、および（１３）に相当し、（∈Ｒ＋）であって、変数πｉＤＬ（∈Ｒ＋）は、通信ｃｉに割り当てられる通信リソースが開始する、ダウンリンクチャネルにおける初期点を定義する。
【００６８】
最適化の問題を解決することで、リンク選択モジュール２１５が出力ｄｉ、ｄｉＵＬ、ｄｉＤＬ、ＲＳ、およびＣＧ’を判定することが可能となる。
ここで、パケットスケジューラモジュール２２０に着目すると、後者（ｔｈｅ  ｌａｔｔｅｒ）は、好ましくは、２つのスケジューラ分岐（図２には図示せず）を備え、各分岐は、通信リソースのそれぞれの部分の割当を管理する。すなわち、アップリンクスケジューラ分岐は、アップリンクリソース割当に専用であり、ダウンリンクスケジューラ分岐は、ダウンリンクリソース割当に専用である。各スケジューラ分岐は、アップリンク／ダウンリンクリソースそれぞれを割り当てるが、例えば、最大搬送波対干渉電力比（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｃａｒｒｉｅｒ−ｔｏ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ（ＭａｘＣ／Ｉ））スケジューリング、ラウンドロビン（ＲＲ）スケジューリング、または、比例公平（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｌｙ  Ｆａｉｒ（ＰＦ））スケジューリング、などの所定の割当スキームを適用し、各リンク選択期間ＴＬＳでリンク選択モジュール２１５により提供される出力ｄｉ、ｄｉＵＬ、ｄｉＤＬ、ＲＳおよびＣＧ’と組み合わせ、かつ各ＴＴＩで受信されるインジケーションＱｉ（送信されるデータの量に関する）と組み合わせて、行う。特に、スケジューラ分岐は、修正衝突グラフＣＧ’内に示されるエッジを配慮することにより、お互いに干渉しない、ＩＮＦＲＡ通信に関与するＵＥ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃおよび１１０ｄの間、ならびに、Ｄ２Ｄ通信に関与するＵＥ１１０ｅと１１０ｆとの間で、同じダウンリンク／アップリンクリソースを共有することができる（ＩＮＦＲＡ通信に関与するＵＥ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃおよび１１０ｄの間の、ダウンリンク／アップリンクリソースシェアリングは、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ標準では回避される）。
【００６９】
ここで、図３に進むと、図３は、通信システム２００のための、本発明の一実施形態にかかるリソース割当動作の概略フローチャートである。
最初に、ステップ３０５にて、パケットスケジューラモジュール２２０が、次のＴＴＩにおいてセル１００内で発生する全てのＩ通信ｃｉの入力リストＬ１を受信し、次に、ステップ（決定ブロック）３１０にて、パケットスケジューラモジュール２２０が、セル１００内で発生する全てのＩ通信ｃｉに対して、相互排他的なリソースを割り当てることが可能かどうかをチェックする。肯定の場合（決定ブロック３１０で分岐Ｙから出る）、相互排他的なリソースのかかる割当が、ステップ３１５にて行われ、相互排他的なリソースの割当が、Ｉ通信ｃｉ間で達成可能な最大スループットおよび最小干渉を確実にし、ステップ３２０にて動作が終了する。
【００７０】
否定の場合（決定ブロック３１０の分岐Ｎから出る）、すなわち、相互排他的なリソース割当が可能でない場合、ステップ３２５にて、セル１００内で発生するＩ通信ｃｉの順序付きリストＬ２が、パケットスケジューラモジュール２２０により生成される。例えば、順序付きリストＬ２の順序付けは、任意の適切な割当スキーム（例えば、上述のＭａｘＣ／Ｉ、ＰＦまたはＲＲスケジューリング）に従って実装されてもよい。
【００７１】
次に、ステップ３３０にて、順序付きリストＬ２内の第１の通信ｃｉから開始して、パケットスケジューラモジュール２２０は、２値データｄｉ、ｄｉＵＬ、およびｄｉＤＬで示される通信タイプ、修正衝突グラフＣＧ’、ならびに制限コマンドＲＳを考慮に入れて、通信リソースを任意の通信ｃｉに割り当てる。
【００７２】
ステップ（決定ブロック）３３５にて、パケットスケジューラモジュール２２０が、割当に利用可能な通信リソースがあるかどうかを検証する。否定の場合（決定ブロック３３５の分岐Ｎから出る）、割当動作はステップ３２０にて終了する。
【００７３】
肯定の場合（決定ブロック３３５の分岐Ｙから出る）、すなわち、利用可能な通信リソースがある場合、パケットスケジューラモジュール２２０は、ステップ（決定ブロック）３４０にて、セル１００内で発生するＩ通信ｃｉの順序付きリストＬ２の最後に達したかどうかを検証する。否定の場合（決定ブロック３４０の分岐Ｎから出る）、パケットスケジューラモジュール２２０は、ステップ３４５にて、順序付きリストＬ２から次の通信ｃｉ−１を抽出し、次の通信ｃｉ＋１に通信リソースを割り当てるために、動作はステップ３３０に戻る。
【００７４】
肯定の場合（決定ブロック３４０の分岐Ｙから出る）、すなわち、順序付きリストＬ２の最後に到達した場合、動作はステップ３２０にて終了する。
このように、次のＴＴＩについて、リソースが割り当てられる。パケットスケジューラモジュール２２０は、後に続くＴＴＩについて、上記の動作を繰り返す。同じリンク選択期間ＴＬＳの間、入力ｄｉ、ｄｉＵＬ、ｄｉＤＬ、ＲＳ、およびＣＧ’は変わらない。リンク選択期間ＴＬＳの終わりに、パケットスケジューラモジュール２２０への入力ｄｉ、ｄｉＵＬ、ｄｉＤＬ、ＲＳおよびＣＧ’が変わる。
【００７５】
ここまで、同じネットワークセル下にあるＵＥ間のＤ２Ｄ通信のシナリオについて考察した。本発明の一実施形態において、通信システムは、異なるセル内に配置される２つのＵＥ間のＤ２Ｄ通信にも対処するように構成されてもよい。
【００７６】
ここで図４に進むと、図４は、本発明の一実施形態が実装され得る、モバイル通信ネットワークの一対のセル４００ａと４００ｂの概略図である。特に、本例では、２つのセルが隣接するセルであると想定するが、解決方法は、一対の隣接するセルに限定されない（例えば、小さなセルの場合）。
【００７７】
以下では、図１を参照して説明した要素と同様の要素には、同様の参照符号を付し、簡潔を期して、その説明を繰り返さない。
図４の例では、一対の隣接するセル４００ａの第１のセル４００ａ内の通信が、第１のｅノードＢ４０５ａにより管理され、一対の隣接するセル４００ａの第２のセル４００ｂ内の通信が、第２のｅノードＢ４０５ｂにより管理される。
【００７８】
２つのＵＥ、すなわち、第１のセル４００ａ内の第１のＵＥ４１０ａ、および第２のセル４００ｂ内の第２のＵＥ４１０ｂは、セル内Ｄ２Ｄ通信に関与する。第２のセル４００ｂ内の第３のＵＥ４１０ｃは、ＵＥ４１０ａおよび４１０ｂの間のセル内Ｄ２Ｄ通信への干渉を引き起こす可能性があり、その逆に、Ｄ２Ｄ通信におけるＵＥ４１０ａおよび４１０ｂが、第３のＵＥ４１０ｃにより実行される通信への干渉を引き起こす可能性がある。
【００７９】
図４の２セルのシナリオは、より一般的な複数セルのシナリオを単純化したものを有すると解釈されるべきである。好ましい実施形態において、セル内Ｄ２Ｄ通信はモバイル通信ネットワークのセルの選択されたグループ上で管理され、例えば、セルの選択されたグループは、中央セル、および中央セルに隣接する全ての隣接するセル（すなわち、全部で６個のセル）を備えてもよい。
【００８０】
ここで図５を考察すると、図５は、セル４００ａおよび４００ｂなどのモバイル通信ネットワークの複数のセルにおける通信を管理するための、本発明の一実施形態にかかる通信システム５００の概略ブロック図である。
【００８１】
以下では、図２を参照して説明した要素と同様の要素には、同様の参照符号を付す。
通信システム５００は、図４の例における第１のセル４００ａおよび第２のセル４００ｂなどの隣接するセル内のユーザの位置に基づく、拡大衝突グラフＣＧｅと、それぞれのセルの送信電力と、と提供するように適合される、拡大ＣＧビルダモジュール５０５を備える。
【００８２】
本発明の一実施形態において、拡大ＣＧビルダモジュール５０５は、ＵＥの位置と送信電力情報を、モバイル通信ネットワーク内の全てのセル、または、モバイル通信ネットワークのセルの選択されたグループから受信する（例えば、７個のセルのうち、１つがグループの中央セルであり、残り６個のセルが中央セルに隣接する）。
【００８３】
本発明の一実施形態において、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ標準では、拡大ＣＧビルダモジュール５０５が、モバイル通信ネットワークの全てのｅノードＢに接続される通信システム５００の進化したパケットコア（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｃｏｒｅ：ＥＰＣ−図示せず）のモジュール／機能であってもよく、または、上記で触れたモバイル通信ネットワークセルの選択されたグループのうちの、図４の例のｅノードＢ４００ａまたは４００ｂなどの、ｅノードＢに備えられるモジュール／機能であってもよい。
【００８４】
複数セルリンク選択モジュール５１５は、隣接するセル、すなわち、図４の例におけるセル４００ａおよび４００ｂ、に含まれるＵＥ４０５ａ、４０５ｂ、および４０５ｃの通信タイプの選択を実行するべく提供される。
【００８５】
本発明の一実施形態において、複数セルリンク選択モジュール５１５は、ＵＥの位置送信電力情報を、モバイル通信ネットワーク内の全てのセルから受信する。例えば、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ規格では、複数セルリンク選択モジュール５１５が、モバイル通信ネットワークの全てのｅノードＢに接続される通信システム５００の進化したパケットコア（ＥｖｏｌｖｅｄＰａｃｋｅｔＣｏｒｅ：ＥＰＣ−図示せず）に備えられてもよく、または、または、上記で触れたモバイル通信ネットワークセルの選択されたグループのうちの、図４の例のｅノードＢ４００ａまたは４００ｂなどの、ｅノードＢに備えられるモジュール／機能であってもよい。
【００８６】
逆に、本発明の一実施形態において、通信システム５００は、通信リソースの割当を管理するためのパケットスケジューラモジュール、および、モバイル通信ネットワークのそれぞれのセルにおける利用可能な通信リソースの量とレートとについてのインジケーションを提供するための統計マネージャモジュール、を備える。
【００８７】
図５の例では、通信システムは、第１のセル４００ａ内における通信リソースの割当を管理するための第１のパケットスケジューラモジュール５２０ａ、および、実際に割り当てられる通信リソースＬｏａｄＡＤ／Ｕ（連結される第１のパケットスケジューラモジュール５２０ａにより提供される）と、第１のセル４００ａの通信リソースの使用メトリクスＳｔａｔｉｓｔｉｃｓＡＤ／Ｕと、に基づき、利用可能な通信リソースの量ＭＡＤＬおよびＭＡＵＬ、ならびにレートＲＡｉＤ２Ｄ、ＲＡｉＵＬ、およびＲＡｉＤＬ、についてのインジケーションを提供するための第１の統計マネージャモジュール５１０ａ、を備える。同様に、通信システム５００は、第２のセル４００ｂにおける通信リソースの割当を管理するための第２のパケットスケジューラモジュール５２０ｂ、および、実際に割り当てられる通信リソースＬｏａｄＢＤ／Ｕ（連結される第２のパケットスケジューラモジュール５２０ｂにより提供される）と、第２のセル４００ｂの通信リソースの使用メトリクスＳｔａｔｉｓｔｉｃｓＢＤ／Ｕと、に基づき、利用可能な通信リソースの量ＭＢＤＬおよびＭＢＵＬ、ならびにレートＲＢｉＤ２Ｄ、ＲＢｉＵＬ、およびＲＢｉＤＬについてのインジケーションを提供するための第２の統計マネージャモジュール５１０ｂ、を備える。
【００８８】
複数セルリンク選択モジュール５１５は、衝突グラフＣＧｅを入力として受信するための拡大ＣＧビルダモジュール５０５と連結される。複数セルリンク選択モジュール５１５は、対応するインジケーションＭＡＤＬ、ＭＡＵＬ、ＲＡｉＤ２Ｄ、ＲＡｉＵＬａ、およびＲＡｉＤＬ（第１のセル４００ａに付随する）を入力として受信するための第１の統計マネージャモジュール５１０ａと連結される。同時に、複数セルリンク選択モジュール５１５は、対応するインジケーションＭＢＤＬ、ＭＢＵＬ、ＲＢｉＤ２Ｄ、ＲＢｉＵＬ、およびＲＢｉＤＬ（第２のセル４００ｂに付随する）を入力として受信するための第２の統計マネージャモジュール５１０ｂと連結される。最後に、複数セルリンク選択モジュール５１５は、通信ｃｉのリクエストされたレートＡｉを入力として受信する。
【００８９】
複数セルリンク選択モジュール５１５は、受信した入力に基づき（上述と同様に）、両セル４００ａおよび４００ｂ内のＵＥ４１０ａ、４１０ｂ、および４１０ｃについて、通信ｃｉをＩＮＦＲＡ通信またはＤ２Ｄ通信として確立すべきかどうかを選択する。複数セルリンク選択モジュール５１５は、第１のパケットスケジューラモジュール５２０ａおよび第２のパケットスケジューラモジュール５２０ｂの両方に接続されて、これらに、通信ｃｉが、ＩＮＦＲＡ通信としてまたはＤ２Ｄ通信として確立されるべきか、既にアクティブである場合にはＩＮＦＲＡ通信としてまたはＤ２Ｄ通信に切り替えられるべきか、を判定する通信コマンドを、それぞれ提供する。本発明の一実施形態において、第１のパケットスケジューラモジュール５２０ａの通信コマンドは、通信ｃｉが第１のセル４００ａにおけるＩＮＦＲＡまたはＤ２Ｄ通信であるかどうかを定義する第１の２値変数ｄＡｉ（例えば、１つのビット）と、Ｄ２Ｄ通信が選択される場合、第２の２値変数ｄＡｉＵＬと、Ｄ２Ｄ通信が、第１のセル４００ａにおいてダウンリンクチャネルまたはアップリンクチャネルを介して確立されるべきかどうかを定義する第３の２値変数ｄＡｉＤＬと、を備える。同様に、第２のパケットスケジューラモジュール５２０ｂの通信コマンドは、通信ｃｉが第２のセル４００ｂにおけるＩＮＦＲＡまたはＤ２Ｄ通信であるかどうかを定義する第４の２値変数ｄＢｉ（例えば、１つのビット）と、Ｄ２Ｄ通信が選択される場合、第５の２値変数ｄＢｉＵＬと、第２のセル４００ｂにおいてダウンリンクチャネルまたはアップリンクチャネルを介して確立されるべきかどうかを定義する第６の２値変数ｄＡｉＤＬと、を備える。通信ｃｉにＩＮＦＲＡタイプを選択するリンク選択モジュール５１５は、かかる通信ｃｉを実行する（または将来実行する）ＵＥが存在するセル４０５ａまたは４０５ｂについてのみ、かかる通信ｃｉに付随する通信コマンドを提供する、ことに留意されたい。
【００９０】
複数セルリンク選択モジュール５１５はまた、第１のパケットスケジューラモジュール５２０ａおよび第２のパケットスケジューラモジュール５２０ｂの両方に、提供される通信コマンドを考慮するために修正された修正拡大衝突グラフ（ＣＧｅ’）を提供する
複数セルリンク選択モジュール５１５は、出力として第１の制限コマンドＲＳＡおよび第２の制限コマンドＲＳＢも、第１のパケットスケジューラモジュール５２０ａおよび第２のパケットスケジューラモジュール５２０ｂ、にそれぞれ提供する。
【００９１】
好ましくは、かかる複数セルのシナリオでは、制限コマンドＲＳＡおよびＲＳＢのそれぞれが、第１のセル４００ａおよび第２のセル４０５ｂなどの２つ（またはそれ以上）の隣接するセルの境界付近（例えば、以下で説明する干渉領域４２０内）のＵＥ４１０ａ、４１０ｂ、および４１０ｃなどのＵＥをリストアップする、ＵＥ＿ｇｒｏｕｐに割り当てられる通信リソースに関する制限のセットを備える。
【００９２】
本発明の一実施形態において、拡大ＣＧビルダモジュール５０５、統計モジュール５１０ａおよび５１０ｂ、ならびに、複数セルリンク選択モジュール５１５は、自らの出力に、図１のシングルセルのシナリオを参照して説明したように、ＴＴＩより大きいリンク選択期間ＴＬＳを与える。例えば、リンク選択期間ＴＬＳは、ＬＴＥ／ＬＴＥ−ＡにおけるＴＴＩ（１ｍｓ）より大きい、１００ミリ秒オーダーの継続時間を有する。逆に、パケットスケジューラモジュール５２０ａおよび５２０ｂは、図１のシングルセルのシナリオを参照して説明したように、自らの出力に、ＴＴＩと等しい周期性を与える。
【００９３】
通信システム５００のシナリオは、２つの隣接するセル４００ａおよび４００ｂ内の２つのＵＥ４１０ａおよび４１０ｂ間のＤ２Ｄ通信の管理であり、それぞれ異なるｅノードＢ４０５ａおよび４０５ｂにより、行われる（図４に示す通り）。
【００９４】
通信システム５００は、ＵＥ４１０ａ、４１０ｂ、および４１０ｃ（ならびに、図示されないが、セル４００ａおよび４００ｂ内の任意の他のＵＥ）の間の可能性のある干渉を減少させるために、２つのセル４００ａおよび４００ｂの間の通信リソースの割当を調整する。
【００９５】
本発明の一実施形態において、通信リソース割当の調整は、複数セルリンク選択モジュール５１５により、２つのパケットスケジューラモジュール５２０ａおよび５２０ｂの動作を調整することにより、したがって、リンク選択期間ＴＬＳと等しい周期性を有するようにして、実行される。
【００９６】
図４の例では、第１のセル４００ａ内の第１のＵＥ４１０ａは、Ｄ２Ｄ通信ｃａｂを実行することにより、第２のセル４０５ｂ内の第２のＵＥ４１０ｂに送信している。第２のセル４００ｂ内の第３のＵＥ４１０ｃは、Ｄ２Ｄ通信ｃａｂへの、特に第２のＵＥ４１０ｂに対して、可能性のある干渉物の１つである（Ｄ２Ｄ通信とＩＮＦＲＡ通信との間の通信リソースのシェアリングは、第２のセル４００ｂにおいて可能とされるものとする）。第２のＵＥ４１０ｂおよび第３のＵＥ４１０ｃを囲む破線の円は、第３のＵＥ４１０ｃの「干渉範囲」４１５を表す。かかる干渉範囲内で、第３のＵＥ４１０ｃにより実行されるＩＮＦＲＡ通信ｃｉｎｔは、第１のＵＥ４１０ａと第２のＵＥ４１０ｂとの間で実行される通信ｃａｂに干渉し得る。
【００９７】
本発明の一実施形態において、干渉を減少させるために、通信システム５００は、Ｄ２Ｄ通信ｃａｂに割り当てられる通信リソースとは異なる通信リソース上に、どの可能性のある干渉通信ｃｉｎｔ（すなわち、エッジにより、拡大衝突グラフＣＧｅ内のＤ２Ｄ通信ｃａｂを表すノードに接続されるノード）も割り当てるように構成される。
【００９８】
本発明の一実施形態において、「干渉領域」４２０（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎ図４では、黒の実線の矩形で表される）は、ＵＥ４１０ａおよび４１０ｂなどの異なるセルのＵＥ間のＤ２Ｄ通信が、第２のセル４００ｂ内の第３のＵＥ４１０ｃの場合のように、ＩＮＦＲＡ通信を実行する干渉領域４２０内の他のＵＥによる干渉を経験する可能性があり、逆に、ＩＮＦＲＡ通信が、Ｄ２Ｄ通信による干渉を経験する可能性がある、領域として定義される。干渉領域４２０は、セル４００ａおよび４００ｂの両方全体に広がり、したがって、第１のセル４００ａ部分の４２０Ａ、および第１のセル４００ａ部分の４２０Ｂを含む。
【００９９】
干渉領域４２０内での干渉を回避するために、複数セルリンク選択モジュール５１５は、拡大ＣＧビルダモジュール５０５により提供される修正拡大衝突グラフＣＧｅ’から、任意の可能性のある干渉する通信ｃｉｎｔを判定し、干渉領域４２０内に含まれるＵＥ４０５ａ、４０５ｂ、および４０５ｃなどのＵＥのセットをリストアップするＵＥ＿ｇｒｏｕｐを含む制限コマンドＲＳＡおよびＲＳＢ、ならびに、干渉領域４２０内で干渉しない手法でＵＥ＿ｇｒｏｕｐのＵＥに割り当てられる通信リソースを示すＰＲＢ、を提供する。例えば、パケットスケジューラモジュール５２０ａおよび５２０ｂは、制限コマンドＲＳＡおよびＲＳＢに従って、Ｄ２Ｄ通信ｃａｂおよびＩＮＦＲＡ通信ｃｉｎｔを割り当てる。
【０１００】
図６に示すように、本発明の一実施形態にかかる干渉を回避するためのリソース割当スキームの略図であり、パケットスケジューラモジュール５２０ａおよび５２０ｂは、それぞれ、Ｄ２Ｄ通信ｃａｂおよびＩＮＦＲＡ通信ｃｉｎｔのための通信リソースＰＲＢＡおよびＰＲＢＢを割り当てることができ、一方が他方に対して（周波数で）最大可能距離を有する。
【０１０１】
図６の例では、第１のパケットスケジューラモジュール５２０ａは、干渉領域４２０の部分４２０Ａ内から第２のＵＥ４１０ｂにデータパケットを送信する第１のＵＥ４１０ａのための、第１のセル４０５ａにおける通信に利用可能な伝送帯域６１０の最初の部分に配置される、通信リソースＰＲＢＡ６０５上の通信リソースを割り当てる。反対に、第２のパケットスケジューラモジュール５２０ｂは、干渉領域４２０の部分４２０Ｂ内からデータパケットを送信する第３のＵＥ４１０ｃのための、第１のセル４０５ａにおける通信に利用可能な伝送帯域６２０の最後の部分に配置される、通信リソースＰＲＢＢ６１５上の通信リソースを割り当てる。このように、かかる通信に割り当てられるそれぞれの通信リソースが、周波数領域で重なり合わないため、Ｄ２Ｄ通信ｃａｂとＩＮＦＲＡ通信ｃｉｎｔとの間の干渉を回避することが可能である。
【０１０２】
本発明の別の実施形態であって（図示せず）、例えば、集中型無線アクセスネットワーク（Ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（Ｃ−ＲＡＮ））のタイプのモバイル通信ネットワークにおいて実装されるように適合される別の実施形態において、グローバルパケットスケジューラモジュール（図示せず）が、モバイル通信ネットワークの全てのセル内のＵＥのリソースの割当を管理するために、または、そのセルの選択されたグループを管理するために、設けられてもよい。
【０１０３】
本明細書に記載される本発明の実施形態では、Ｄ２Ｄ通信の利用可能性により導入される利点を活用するモバイル通信ネットワークの動作を向上させるために（例えば、セルの開放および使用されるスペクトラム削減、ならびに、ＩＮＦＲＡ通信に対する待ち時間の減少）、Ｄ２Ｄ通信とＩＮＦＲＡ通信とが共存することに伴う欠点における不利益（例えば、Ｄ２Ｄ通信とＩＮＦＲＡ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉が通信システムにより制御されないこと）を被ることなく、通信リソースの割当を効率的に管理することができることに留意されたい。
【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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