(57)【要約】【課題】  本発明は、無線通信システム、例えば進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセス・ネットワーク（Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＭＴＳ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：Ｅ‐ＵＴＲＡＮ）において、特定のトーンに関する電力関連量、例えば隣接セル干渉レベルの改善された判定と、特定のトーンに関する雑音関連量、例えば雑音フロア電力推定値のより正確な判定とを行うことにより、改善されたアップリンク用スケジューリング及びアドミッション制御を実現する方法及び構成を提供する。【解決手段】  本方法及び構成は、少なくともトーン・サブセット毎の総アップリンク電力に由来する組合せ電力量に基づくトーン・サブセット毎の雑音フロア測定値から、トーン・サブセット毎の隣接セル干渉測定値を取得し、前記雑音フロア測定値を各トーン・サブセットの帯域幅に応じてトーン・サブセット毎のサブ雑音フロア測定値に分割する。【選択図】      なし
2010532623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接セル干渉推定方法であって、
トーン・サブセット毎の総アップリンク電力を測定するステップ（９１１）と、
同じトーン・サブセット毎の自チャネル電力を測定するステップ（９１２）と、
少なくともトーン・サブセット毎の前記総アップリンク電力に由来する、すべてのトーン・サブセットの補助電力量を組み合わせて、アップリンク帯域全体の総補助広帯域電力とするステップ（９２）と、
組み合わされた前記補助電力量に基づいて熱雑音フロア測定値を計算するステップ（９３）と、
計算された前記雑音フロア測定値を各トーン・サブセットの帯域幅に応じてトーン・サブセット毎のサブ雑音フロア測定値に分割するステップ（９４）と、少なくとも前記サブ雑音フロア測定値からトーン・サブセット毎の隣接セル干渉測定値を取得するステップ（９５）と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記補助電力量は、前記トーン・サブセット毎の総アップリンク電力から、前記トーン・サブセット毎の自チャネル電力と、隣接セルからの漏れ電力とを引いた量として計算され、
前記組み合わせるステップ（９２）は、すべてのトーン・サブセットに関する前記補助電力量の追加を意味し、
前記熱雑音フロア測定値を計算するステップ（９３）は、補助電力サンプルをスライディング・ウィンドウ内に格納し、前記スライディング・ウィンドウ内の電力サンプルの最小値を計算することを意味し、
前記隣接セル干渉は、前記トーン・サブセット毎の前記雑音フロア測定値をスケーリングし、前記補助電力量から各サブセットのスケーリングされた前記雑音フロア測定値を引いた量を計算することによって計算される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記漏れ電力は、自セル内の他のトーン・サブセットに対応するすべてのチャネル電力から計算される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記漏れ電力は、次式に従って計算される、請求項３に記載の方法。
【数１】
2010532623.tif 000100
【請求項５】
前記補助電力量は、最適フィルタリングによって取得されるトーン・サブセット毎のガウス確率分布に対応する平均値及び分散を構成し、
前記雑音フロア測定値は、前記スライディング・ウィンドウ全体の総補助電力の最小値の条件付き確率分布を構成し、
前記方法は、
組み合わされた前記補助電力量の確率分布を時間にわたってスライディング・ウィンドウ内に格納するステップ
を更に含み、
前記分割するステップは、前記スライディング・ウィンドウ全体の総補助電力の最小値の前記条件付き確率分布を各トーン・サブセットの帯域幅に応じて変換することによって実行される、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
隣接セル干渉測定値を取得する前記ステップは、トーン・サブセット毎の前記補助電力量と、トーン・サブセット毎の分割された前記サブ雑音フロア測定値との差の分布に従って、トーン・サブセット毎の隣接セル干渉電力の確率分布を判定（９５１）する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記隣接セル干渉の最適推定値を計算するステップ（９５２）を更に含み、前記推定値は、条件付き平均として計算される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記隣接セル干渉の最適推定値を計算するステップ（９５３）を更に含み、前記推定値は、条件付き分散として計算される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記補助電力は更に、計算される漏れ電力に依存し、前記漏れ電力は、前記トーン・サブセット毎の自チャネル電力から取得される、請求項５乃至７のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記漏れ電力は、次式に従って計算される、請求項９に記載の方法。
【数２】
2010532623.tif 000101
【請求項１１】
前記補助電力は、トーン・サブセット毎の総電力として選択され、
前記隣接セル干渉測定値を取得するステップは更に、トーン・サブセット毎の前記自チャネル電力及びトーン・サブセット毎の漏れ電力に基づく、
請求項１又は請求項５乃至８のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記熱雑音フロアの最適推定値を前記確率分布の条件付き平均として計算するステップ（９５４）を更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１３】
前記隣接セル干渉は、
前記確率分布の前記最適推定値を各トーン・サブセットの帯域幅に応じて計算し、
前記補助電力量から、トーン・サブセット毎の自セル・チャネル電力と、トーン・サブセット毎のスケーリングされた雑音フロアと、トーン・サブセット毎の漏れ電力とを引いた量を計算する
ことによって計算（９５５）される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
以下に示すトーン・サブセット毎の推定パラメータ、即ち、
隣接セル内の移動端末から放出される無線周波数電力のすべての寄与の総和
【数３】
2010532623.tif 000102
と、
周波数サブ・バンドの熱雑音
【数４】
2010532623.tif 000103
と、
自セル内の移動端末の自チャネル電力
【数５】
2010532623.tif 000104
のうちの１つ又は複数をシグナリングするステップ（９６）を更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
前記各推定パラメータの分散のうちの１つ又は複数をシグナリングするステップ（９６）を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
以下に示すトーン・サブセット毎の推定パラメータ、即ち、
隣接セル内の移動端末から放出される無線周波数電力のすべての寄与の総和
【数６】
2010532623.tif 000105
と、
周波数サブ・バンドの熱雑音
【数７】
2010532623.tif 000106
のうちの１つ又は複数をシグナリングするステップ（９６）を含む、請求項２乃至５のいずれか又は請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
無線通信システム内のノード（８０）であって、
トーン・サブセット毎の総アップリンク電力を測定する手段（８１）と、
同じトーン・サブセット毎の自チャネル電力を測定する手段（８２）と、
少なくともトーン・サブセット毎の前記総アップリンク電力に由来する、すべてのトーン・サブセットの補助電力量を組み合わせて、アップリンク帯域全体の総補助広帯域電力とする手段（８３）と、
組み合わされた前記補助電力量に基づいて熱雑音フロア測定値を計算する手段（８４）と、
計算された前記雑音フロア測定値をトーン・サブセット毎のサブ雑音フロア測定値に分割することにより、少なくともトーン・サブセット毎の前記雑音フロア測定値からトーン・サブセット毎の隣接セル干渉測定値を取得する手段（８５）と、
前記測定値を前記ノード（８０）内の別の機能又は前記無線通信システム内の別のノードにシグナリングする手段（８６）と、
を備えることを特徴とするノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルラー通信システムにおける干渉推定方法及び装置に関し、特に、周波数分割多元接続及び時分割多元接続の組合せをアップリンクで利用するロング・ターム・エボリューション通信システムにおける雑音フロア（ｎｏｉｓｅ  ｆｌｏｏｒ）の推定に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロング・ターム・エボリューション（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ：ＬＴＥ）電気通信システムは、広帯域符号分割多元接続（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：Ｗ‐ＣＤＭＡ）電気通信システムの進化版であり、新しい無線インターフェースを導入するものである。ＬＴＥは、将来の電気通信サービス開発で使用され得る多くの魅力的な特性を有する。例えば、ＬＴＥ及び同様のシステムに特有の技術的課題は、干渉条件が良好である場合、且つアップリンクに十分な容量が存在する場合に、アップリンク・チャネルを時間間隔及び周波数にスケジューリングすることである。このようなスケジューリングは、ＬＴＥでは各タイム・スロット中に様々なユーザを様々なサブ・バンド（トーンとも呼ばれる）に割り振ることで実行され得る。該当するセルの他のすべての既存ユーザは、サブ・バンド間リークの故にＬＴＥシステムの特定のユーザのアップリンク干渉レベルに寄与する。更に、隣接セル内の端末もこれと同じ干渉レベルに寄与する。というのも、ＬＴＥ技術が使用される場合は、同一のアップリンク周波数帯域ですべてのセルのすべてのユーザ及び共通チャネルの伝送が行われるためである。それ故、自セル内のユーザと同じトーン上で伝送を行う隣接セルのユーザは、干渉を発生させることになる。したがって、自セル内のユーザ及び隣接セルのユーザという２つの干渉源が存在する。
【０００３】
自セル内及び隣接セル内のトラフィックを効率的にスケジューリングするために、アップリンクの各トーン毎の干渉レベルを知ることが望ましい。この知識により、干渉レベルが低い場合にトラフィックを空きトーン（ｆｒｅｅ  ｔｏｎｅ）にスケジューリングすることが可能となる。このようにすれば、端末（ＵＥ）から基地局（ｅＮｏｄｅ  Ｂ）への送信が効率的となる。逆に言えば、干渉レベルの高いトーンへのスケジューリングは、隣接セルで進行中のアップリンク送信に干渉することになるので、そのようなスケジューリングは回避されることも明らかであろう。
【０００４】
上述のとおり、特定のトーンにおける干渉電力は、隣接セルからの干渉と、自セルの他のトーンからの漏れ電力との合計である。ここで、既知の手法では、自セルの他のトーンからのリークは、選択されるフィルタ・バンクに依存する。それ故、自セルのアップリンクにおける受信信号の総電力レベルの知識を使用することにより、特定のトーンに影響を及ぼすことが予想される漏れ電力を計算することが可能となる。その結果、少なくともある程度は自セルの干渉を除去することが可能となる。しかしながら、隣接セルの干渉は、自セルの各トーンの主要な干渉源として残る。
【０００５】
例えば、ＬＴＥシステムにおける特定のトーンの干渉レベルは、通常何らかの基準値、典型的には熱雑音電力フロア（ｔｈｅｒｍａｌ  ｎｏｉｓｅ  ｐｏｗｅｒ  ｆｌｏｏｒ）に関連して表現される。したがって、干渉レベルの判定には雑音電力フロアの判定が必要となる。典型的には、従来の雑音フロア判定に関連する不確実性（ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ）は比較的大きく、そのサイズは数ｄＢとなることも多い。これは、フロント・エンド受信電子機器の未知のスケール係数誤差の影響によるものである。最近では、国際特許出願第ＰＣＴ／ＳＥ２００５／００１２４２号及び同第ＰＣＴ／ＳＥ２００６／０５０２４２号に雑音フロア推定手段が開示されている。これらの出願には、符号分割多元接続通信システムに適した雑音フロア推定手段が記載されている。しかしながら、これらの出願には、ＬＴＥアップリンクにおける単一のトーンに関する雑音フロアの推定に適した手段は何ら開示されていない。また、ＬＴＥで使用されるアップリンクの多元接続方法は符号分割多元接続で使用される方法とは異なる故に、これらの出願は、自セルのトーン間リークのフィルタリングにも対応していない。最後に、これらの出願は、前記特定のトーンの熱雑音電力フロアの（場合によっては不確実な）推定を利用した、ＬＴＥアップリンクにおける特定のトーンに関する隣接干渉レベル推定にも対応していない。したがって、ＬＴＥアップリンク多元接続方法に適用可能な、熱雑音電力フロア及び隣接セル干渉レベルの効率的且つ正確な実時間推定を行う方法及び構成が必要とされている。
【０００６】
ＬＴＥ電気通信システムへの新しいユーザのアドミッションにより、ＬＴＥセルの負荷を調節する手法が提供される。このアドミッションは、ｅＮｏｄｅ  Ｂ又は別のノードにおいて実施することができる。アドミッション・ルールは、典型的にはセルの総電力レベル、セルの自チャネル電力、及びセルの隣接セル干渉レベルに関する情報、ならびにセルの熱雑音電力フロアに関する情報を使用することができる。したがって、全体のＬＴＥ周波数帯域内の各周波数サブ・バンド・サブセットの合計電力、自チャネル電力、及び隣接セル干渉電力を集約（ａｇｇｒｅｇａｔｅ）して、総セル電力（ｔｏｔａｌ  ｃｅｌｌ  ｐｏｗｅｒ）、総自セル・チャネル電力（ｔｏｔａｌ  ｏｗｎ  ｃｅｌｌ  ｃｈａｎｎｅｌ  ｐｏｗｅｒ）、及び総隣接セル干渉レベル（ｔｏｔａｌ  ｎｅｉｇｈｂｏｒ  ｃｅｌｌ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｌｅｖｅｌ）を取得する方法及び構成が必要とされている。更に、総セル電力、総自セル・チャネル電力、総隣接セル干渉レベル、及び熱雑音フロア測定値のサブセットを外部ノード、又はｅＮｏｄｅ  Ｂ内の別の機能にシグナリングする手段も必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術のＬＴＥ通信ネットワークの一般的な問題は、アップリンク・トラフィックの慎重なスケジューリングが困難となる精度の隣接セル干渉推定値が提示されることである。特に、隣接セル干渉の判定は、主に雑音フロアの推定の困難さに起因する大きな不確実性の問題を有する。
【０００８】
本発明の一般的な目的は、例えば特定のトーンに関する隣接セル干渉レベル等の電力関連量を判定する改良された方法及び構成を提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、例えばＬＴＥアップリンクにおける特定のトーンに関する雑音フロア電力推定値（ｎｏｉｓｅ  ｆｌｏｏｒ  ｐｏｗｅｒ  ｅｓｔｉｍａｔｅ）等の雑音関連量のより正確な判定を実現する方法及び構成を提供することである。
【００１０】
上記及び他の目的は、添付の特許請求の範囲に記載の各請求項によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一態様によれば、本発明は、多くの場合いくつかの周波数サブ・バンドのそれぞれに関連する電力量の組合せに相当する電力量系列から雑音フロアを推定する方法を含む。前記方法は、典型的には条件付き確率分布で表される全周波数帯域の雑音フロア電力測定値を推定するステップと、その後、典型的には条件付き確率分布で表され、各周波数サブ・バンドの帯域幅が考慮に入れられ、結果として事前選択される電力格子（ｐｏｗｅｒ  ｇｒｉｄ）上の前記条件付き確率分布の各値を提供する、周波数サブ・バンド毎のサブ雑音フロア電力測定値（ｓｕｂ  ｎｏｉｓｅ  ｆｌｏｏｒ  ｐｏｗｅｒ  ｍｅａｓｕｒｅ）を推定するステップと、を含む。
【００１２】
本発明の別の態様は、雑音フロア電力推定方法であって、前記電力量系列は、各周波数サブ・バンド・サブセットのうちの１つ又は複数の総電力系列から構成される、雑音フロア電力推定方法を含む。
【００１３】
本発明の他の態様は、雑音フロア電力推定方法であって、前記電力量系列は、各周波数サブ・バンド・サブセットの総電力系列と、前記周波数サブ・バンド・サブセットのうちの１つ又は複数に関連する自セル信号電力系列と、から構成される、雑音フロア電力推定方法を含む。
【００１４】
本発明の他の態様は、雑音フロア電力推定方法であって、前記電力量系列は、各周波数サブ・バンド・サブセットの総電力系列と、前記周波数サブ・バンド・サブセットのうちの１つ又は複数に関連する自セル信号電力系列と、から構成され、前記自セル信号電力系列は、残りの隣接セル干渉電力に関連する残余電力測定値（ｒｅｓｉｄｕａｌ  ｐｏｗｅｒ  ｍｅａｓｕｒｅ）を取得するフィルタリング処理を適用することにより、各周波数サブ・バンド・サブセットの前記総電力から取り除かれ、前記残余電力測定値は、離散化された残余電力格子（ｒｅｓｉｄｕａｌ  ｐｏｗｅｒ  ｇｒｉｄ）上の確率分布によって表される、雑音フロア電力推定方法を含む。
【００１５】
本発明の他の態様は、前記サブ・バンド・サブセットの前記雑音電力フロア測定値を表す前記条件付き確率分布、及び前記残余電力測定値を表す前記確率分布から、事前選択される干渉格子（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｇｒｉｄ）上の隣接セル干渉を表す確率分布を計算して、隣接セル干渉を推定する方法を含む。
【００１６】
本発明の他の態様は、前記サブ・バンド・サブセットの隣接セル干渉電力及び雑音電力フロアの最適推定値及び最適分散推定値を計算する手段を含み、前記最適推定値及び最適分散推定値は、前記サブ・バンド・サブセットの前記隣接セル干渉電力及び前記熱雑音電力フロアの推定される条件付き確率分布を利用して、条件付き平均として計算される。
【００１７】
本発明の他の態様は、それぞれ前記サブ・バンド・サブセットに関する前記総セル電力、総自セル・チャネル電力、総隣接セル干渉電力、及び熱雑音電力フロアのサブセットをｅＮｏｄｅ  Ｂの別の機能、別のｅＮｏｄｅ  Ｂ、又はアドミッション制御アルゴリズムで使用される別のノードにシグナリングするシグナリング手段であって、繰り返し適用されるシグナリング手段を含む。
【００１８】
本発明の一利点は、ＬＴＥトラフィックの正確な実時間スケジューリングを可能にする隣接セル干渉レベルの推定を含む。
【００１９】
本発明の別の利点は、前記サブ・バンド・サブセットに関する熱雑音電力フロアの測定値、総隣接セル干渉の測定値、総自セル電力の測定値、及び総自セル・チャネル電力の測定値の推定を含み、それらの測定値のサブセットをノードにシグナリングすることにより、当該ノードは、シグナリングされた前記情報をアドミッション制御に利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明ならびに他の目的及びその利点は、以下の説明を添付の図面と併せて読めば最も良く理解されるだろう。
【００２１】
【図１】隣接セル干渉推定を実行するｅＮｏｄｅ  Ｂの信号チェーンを示す図である。
【図２】本発明が実施され得る典型的なＬＴＥシステムで発生する信号電力の概略図である。
【図３】可能な解決策の各機能の概略図である。
【図４ａ】本発明に係る確率分布関数の変換を示す図である。
【図４ｂ】本発明に係る確率分布関数の変換を示す図である。
【図５】典型的なセルラー移動通信システムで発生する信号電力を示す図である。
【図６】本発明に係るシステムの一実施形態の主要な部分を示す図である。
【図７ａ】本発明に係る方法を示すフローチャートである。
【図７ｂ】本発明に係る方法を示すフローチャートである。
【図７ｃ】本発明に係る方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明に係る無線接続ネットワーク・ノードを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下の詳細な説明では、雑音フロア推定の実行手法と併せて、複数の可能な解決策で遭遇する問題の深刻さを明らかにするために、それらの問題に関してもある程度深く掘り下げて論述する。
【００２３】
（基準点及び測定点）
図１に示されるｅＮｏｄｅ  Ｂ  １０の典型的な信号チェーンでは、アンテナ１１からの受信広帯域信号は、まず、ケーブルやフィルタ等から構成されるアナログ信号調整チェーン（ａｎａｌｏｇｕｅ  ｓｉｇｎａｌ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｃｈａｉｎ）１２を通過する。構成要素間のばらつき及び温度ドリフトにより、システムのこの部分のスケール係数は、信号が受信機に入る時点で約０〜３ｄＢ未定とされる。これについては後で詳しく論じる。受信機１３では、いくつかの操作が行われる。干渉推定では通常、何らかの段階で総受信電力が測定されることが想定される。
【００２４】
熱雑音フロア電力（ｔｈｅｒｍａｌ  ｎｏｉｓｅ  ｆｌｏｏｒ  ｐｏｗｅｒ）の推定が困難となる理由はいくつか存在する。先に示した１つの理由は、熱雑音フロア電力ならびに他の受信電力がアナログ受信機フロント・エンド１２の構成要素の不確実性の影響を受けることである。定義上、信号基準点はアンテナ・コネクタ１１にある。しかしながら、測定値は、デジタル受信機１３のアナログ信号調整チェーン１２の後に取得される。これらの不確実性には熱ドリフトも含まれる。
【００２５】
アナログ信号調整電子機器チェーン１２は、無線基地局（バッチ）間に補償が困難な０〜３ｄＢのスケール係数誤差をもたらすことになる。したがって、熱雑音電力フロアのデフォルト値で除算される電力測定値が、想定された熱雑音電力フロアと０〜３ｄＢ不整合となる可能性がある。この影響により、干渉推定値にも０〜３ｄＢの誤差が生じることになる。ＬＴＥシステムの隣接セル干渉レベルがこれと同じオーダーであることを考慮すれば、０〜３ｄＢの誤差が許容できないことは明らかである。
【００２６】
すべての電力は、スケール係数誤差γ（ｔ）の影響を等しく受ける。したがって、干渉比ＩＲ（ｔ）（付属書類Ａ参照）を計算するときは、スケール係数誤差が次式のように打ち消される。
【数１】
2010532623.tif 000003
上式で、
【数２】
2010532623.tif 000004
及び
【数３】
2010532623.tif 000005
は、それぞれデジタル受信機及びアンテナで測定される干渉比であり、ＰＤｉｇｉｔａｌＲｅｃｅｉｖｅｒ（ｔ）及びＰＡｎｔｅｎｎａ（ｔ）は、それぞれデジタル受信機及びアンテナにおける受信電力であり、
【数４】
2010532623.tif 000006
及び
【数５】
2010532623.tif 000007
は、それぞれデジタル受信機及びアンテナで測定される熱雑音レベルである。ただし、式（１）は、デジタル受信機の雑音フロア
【数６】
2010532623.tif 000008
の測定を必要とする。後述するように、隣接セル干渉の絶対値の推定では、事前の熱雑音フロア推定ステップも必要となる。
【００２７】
図５は、無線基地局２０に関連する電力測定値への寄与を示す。無線基地局、例えばＥ‐ＵＴＲＡＮのｅＮｏｄｅ  Ｂは、セル３０に関連する。セル３０内にはいくつかの移動端末２５が存在し、各移動端末２５は、それぞれ異なるリンクを介して無線基地局２０と通信し、これらの各リンクは、それぞれ総受信電力に寄与する。セル３０は、同一の移動通信システム内にいくつかの隣接セル３１を有し、各隣接セル３１は、無線基地局２１に関連する。これらの隣接セルも移動端末２６を含む。移動端末２６は、無線周波数電力を放出し、それらの寄与の総和はＰＮで示される。他のネットワーク外放射源、例えばレーダ基地４１等が存在してもよい。このような放射源からの寄与は、ＰＥで示される。最後に、ＰＮは、受信機自体に起因する項である。
【００２８】
（雑音フロア）
（雑音フロアの観察可能性）
現在のところ、熱雑音フロア電力の推定が困難となる理由の１つは、すべての測定がデジタル受信機で行われる場合にも、雑音フロアは少なくとも単一のｅＮｏｄｅ  Ｂでは直接測定することができないことにあることが分かっている。というのも、隣接セル干渉だけでなく外部ソースからの干渉も受信機のトーンに影響を及ぼし、そのようなソースのどの平均値も雑音フロアから分離することができないからである。自セルのチャネル電力測定は、この状況を改善する可能性があるが、問題を完全に解決するわけではない。それに加えて、隣接トーンからの漏れ電力は、特にサンプリング及び周波数誤差を伴う場合は干渉を増加させる恐れがある。
【００２９】
図２は、例えば図５に示されるような無線通信システム内の任意のｅＮｏｄｅ  Ｂ  ２０に関連する電力測定値への様々な寄与を示す。図２では、測定可能量を実線矢印で、測定不能量を破線矢印で示してある。ｅＮｏｄｅ  Ｂ  ２０は、セル３０に関連する。セル３０内にはいくつかの移動端末２５が存在し、各移動端末２５は、それぞれ異なるリンクを介して無線基地局２０と通信し、これらの各リンクは、それぞれの端末が割り振られるトーン・サブセットの総受信電力に寄与する。この電力は、
【数７】
2010532623.tif 000009
で示される。ここで、ｍは端末番号であり、
【数８】
2010532623.tif 000010
は、タイム・スロットｔ内に１つの端末によって使用されるトーン番号サブセットを示す。
【数９】
2010532623.tif 000011
は、対応するトーン周波数を示す。セル３０は、同一のＬＴＥシステム内にいくつかの隣接セル３１を有し、各隣接セル３１は、それぞれｅＮｏｄｅ  Ｂ  ２１に関連する。隣接セル３１も移動端末２６を含む。移動端末２６は、無線周波数電力を放出し、それらの寄与の総和は、
【数１０】
2010532623.tif 000012
で示される。隣接トーンからの漏れ電力も存在する可能性があり、この漏れ電力は、
【数１１】
2010532623.tif 000013
で示される。ここで、
【数１２】
2010532623.tif 000014
は、
【数１３】
2010532623.tif 000015
に含まれないトーン番号を示す。最後に、周波数サブ・バンド
【数１４】
2010532623.tif 000016
の熱雑音
【数１５】
2010532623.tif 000017
は、受信機自体から発生する。
【数１６】
2010532623.tif 000018
は、アップリンク周波数帯域全体の熱雑音フロアと同じではないことに留意していただきたい。
【００３０】
上記から分かるように、少なくとも
【数１７】
2010532623.tif 000019
及び
【数１８】
2010532623.tif 000020
は測定可能でなく、したがって推定する必要がある。
【数１９】
2010532623.tif 000021
は、同一セル内の他のユーザの自セル電力の測定値から推定できる可能性もあるが、これについては後で詳しく論じる。トーン・サブセット内の総電力測定値
【数２０】
2010532623.tif 000022
は、次式に従って表すことができる。
【数２１】
2010532623.tif 000023
上式で、
【数２２】
2010532623.tif 000024
は、測定雑音をモデル化する。
【００３１】
【数２３】
2010532623.tif 000025
及び
【数２４】
2010532623.tif 000026
の線形推定が観測可能な問題でないことは、数学的に証明することができる。利用可能な測定値から観測可能な量は、
【数２５】
2010532623.tif 000027
だけである。ただし、
【数２６】
2010532623.tif 000028
を条件とする。そうでない場合は、
【数２７】
2010532623.tif 000029
だけが観測可能である。ここでの問題は、隣接セル干渉及び他の帯域内干渉源に由来する電力平均値から熱雑音電力フロアを分離するのに使用することが可能な従来技術が存在しないことである。
【００３２】
（雑音フロア推定）
雑音フロア推定を実現する可能な解決策は、十分高い隣接セル干渉推定性能を達成するために、各無線基地局の熱雑音フロアを現場で個別に判定する高コストの判定手法を使用することである。デジタル受信機で見受けられる熱雑音電力フロアのデフォルト値を定めるには、工場又は現場で多数の無線基地局に対する基準値測定（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）を実行する必要がある。いずれの選択肢もコストが高く、ハードウェア変更の度に繰り返す必要がある。この問題を解決する上記の手法では、各ｅＮｏｄｅ  Ｂを個別に較正する必要がある。しかしながら、これには膨大なコストがかかり、魅力的な解決策とは程遠いものとなる。更に、場合によっては０．７〜１．０ｄＢのアナログ信号調整電子機器の温度ドリフト誤差が依然として残ることになる。
【００３３】
別の可能な手法は、熱雑音電力フロアの推定値を提供することである。熱雑音電力フロア推定の１つの原理は、熱雑音フロアを含む測定又は推定された電力量の最小値として熱雑音電力フロアを推定することである。この最小値は、典型的には所定の時間間隔にわたって計算される。チャネル電力及びセル内干渉の測定値が利用可能でない場合は、該当する電力がタイム・スロット内のあるユーザに対応するトーン・サブセット内の送受信電力となる。
【００３４】
熱雑音フロアの寄与が常に存在することは周知の事実であり、したがって、測定の不確実性を無視するならば、雑音フロアの寄与は、一定の期間内に受信されたトーン・サブセット内の総受信電力の最小値以下とする必要があると結論付けることができる。要するに、一定の時間間隔内の総電力の最小値は、未知の雑音フロアの上限を構成する。
【００３５】
上記の論述による可能な解決策は、ハード最小値がスライディング・ウィンドウを利用して計算され、熱雑音電力フロアの推定値として使用される点で、熱雑音電力フロアのハード推定アルゴリズムを提供することができる。したがって、雑音フロアは、以下のいずれかの（選択された時間間隔にわたる）最小値として決定することができる。
●雑音フロア電力と隣接干渉電力の合計
●総受信電力
【００３６】
続いて、上記の２つの量のうちの高い方から隣接干渉が計算される。上記の２つの量のうちの低い方を用いても隣接セル干渉を計算することはできない。当該セルの他のトーンからの干渉が測定されない場合は、この低い方の量を隣接セル干渉とまとめて総干渉測定値とすることができる。
【００３７】
図３を参照すると、別の可能な解決策は、熱雑音電力フロア及び隣接セル干渉のソフト推定に基づく異なる原理を提供する。最も進化した形態では、隣接セル干渉推定は、３つの主要ブロックで実行される。
【００３８】
第１のブロック５１、即ち電力推定ブロックは、後続の処理ブロックで必要とされる一定の電力量の推定にいわゆるカルマン・フィルタ（Ｋａｌｍａｎ  ｆｉｌｔｅｒ）を適用する。カルマン・フィルタの主な用途は従来技術で知られているが、後述する漏れ電力に関する信号、特にモデル化及び補償についてはまだ開示されていない。具体的には、ブロック５１は、端末ｍのトーン・サブセットの測定された受信総電力６１Ａ、即ち
【数２８】
2010532623.tif 000030
と、他の端末ｍｉのトーン・サブセットの測定された総電力６１Ｂ、即ち
【数２９】
2010532623.tif 000031
と、端末ｍのトーン・サブセットの測定されたチャネル電力６１Ｃ、即ち
【数３０】
2010532623.tif 000032
と、他の端末ｍｉのトーン・サブセットの測定されたチャネル電力６１Ｄ、即ち
【数３１】
2010532623.tif 000033
と、を含むいくつかの入力６１Ａ〜Ｄを受け取り、電力推定値６２Ａ、６２Ｂ、及び対応する標準偏差６３Ａ、６３Ｂを含む出力を提供する。出力６２Ａは、トーン・サブセット毎の隣接セル干渉電力と熱雑音フロア電力（即ち複数の測定値）の合計である電力量の推定値であり、出力６３Ａは、対応する分散である。出力６２Ｂも、トーン・サブセット毎の隣接セル干渉電力と熱雑音フロア電力の合計である電力量の推定値であり、出力６３Ｂは、対応する分散である。各出力はカルマン・フィルタ構成から出力されるため、推定ガウス分布を定義するのに必要となるパラメータは、このフィルタによって生成されるパラメータだけである。したがって、電力推定値の全体の確率分布情報を定義するのに十分な情報が与えられる。
【００３９】
第２のブロック５２は、上述の電力量のうちの１つの最小値に関する条件付き確率密度関数を計算するために、従来技術で知られるベイズ推定技法を適用する。この最小値は、（ベイズ法により）熱雑音電力フロアの事前分布（ｐｒｉｏｒ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）が考慮に入れられ、その結果、一群の無線基地局を評価する場合の平均的な推定性能が改善される。雑音フロアの実際の値は、推定される条件付き確率分布関数の平均値の計算によって計算することもできる。従来技術のアルゴリズムは、以下の２つの手法で適用され得る。
●トーン・サブセット毎に個別に適用する。
●電力と分散の総和を求めた後、ＬＴＥアップリンク周波数帯域全体に適用する。
１つ目の選択肢は良い戦略ではない。第１に、周波数毎の個別の推定は、ランダム誤差の影響を受ける可能性が高い。第２に、いくつかの熱雑音フロア推定器を動作させる必要がある。これにより大量の動的メモリが消費される。上記の理由から、本明細書では１番目の選択肢についてこれ以上論じないこととする。
【００４０】
具体的には、２つ目の選択肢の場合、ブロック５２は、電力推定値６２Ａ及び対応する標準偏差６３Ａを入力として受け取り、熱雑音電力フロアの条件付き確率分布の良好な近似を表すことが意図された極値の推定確率分布、典型的にはスライディング・ウィンドウ全体の最小値の推定確率分布を含む出力６４を提供する。最適推定を実現するために、条件付き確率分布推定ブロック５２には、事前に予測された雑音フロア電力の確率分布に関する情報を与えるパラメータ６６が提供される。
【００４１】
第３のブロック５３は、以下のステップを実行する。
●信号６４として取得されるアップリンク熱雑音電力フロアの条件付き確率分布から、タイム・スロット毎（典型的にはユーザ端末毎）の各トーン・サブセットに関する熱雑音電力フロアの条件付き確率分布を推定する。
●上記のステップに従って、ブロック５１から取得される信号６３Ａ及び６３Ｂに基づき、各トーン・サブセットに関する熱雑音電力フロアの条件付き確率分布から、タイム・スロット毎（典型的にはユーザ端末毎）の隣接セル干渉電力を推定する。
●熱雑音フロア及び対応する分散ならびに隣接セル干渉及び対応する分散の最適推定値を推定する。前記最適推定値は、上記の２つの黒丸で列挙される各条件付き確率分布の条件付き平均として取得される。
【００４２】
簡略ソフト解法（ｓｏｆｔ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を使用した前述の可能な方法の修正版を開示する。総アップリンクＬＴＥ電力だけが測定され、熱雑音電力フロア推定のみを対象とする簡略アルゴリズムが適用される。したがって、この簡略アルゴリズムは、簡略化された１次元カルマン・フィルタを推定に適用する。このフィルタリング・ステップを使用する理由は、後続の（やはりソフト型の）処理ブロックで確率分布が入力として必要とされるからである。これらは、前述の方法のブロック５１に対応する第１の処理ブロックでカルマン・フィルタによって最良な形で生成される。この方法だけを使用する場合も、各トーン・サブセットの対応する熱雑音電力フロア値については、後述のとおり計算することができる。しかしながら、隣接セル干渉推定値の計算には更なる処理が必要となる。
【００４３】
続いて、図３を参照して説明した完全なソフト・アルゴリズムを用いて熱雑音電力フロアが推定される。前述の可能な方法とは対照的に、熱雑音電力フロアの（最適）推定値が計算される。
【００４４】
隣接セル干渉の推定は、それによってｅＮｏｄｅ  ＢのＬＴＥスケジューラ機能に対する入力が提供される点で極めて重要な構成要素である。
【００４５】
したがって、選択されたトーン・サブセットに関する熱雑音フロア及び隣接セル干渉レベルのソフト推定を可能にする方法及び構成が確実に必要とされている。雑音フロア推定は、上記の２つのケースと同じアルゴリズムによって実行される。
【００４６】
本発明の更なる定義には、ソフト雑音フロア推定アルゴリズムに関するＬＴＥ無線インターフェース、ＬＴＥスケジューリング・メカニズム、及びＬＴＥアドミッション制御アルゴリズム（付属書類Ａも参照）の説明が必要となる。
【００４７】
１．隣接トーンからＬＴＥアップリンクのいずれかのトーンへの漏れ電力により、追加的な干渉源が発生する。本明細書に開示されるトーン・サブセットに関する熱雑音電力フロアを推定し、その後同一のトーン・サブセットに対する隣接セル干渉電力を推定する技法は、前記漏れ電力の除去を利用する。
【００４８】
２．ＬＴＥスケジューラが特定のタイム・スロット中のＬＴＥアップリンクにおけるトーン・サブセット内の隣接セル干渉レベルを知ることが有利である。この理由から、ＬＴＥアップリンクにおける前記トーン・サブセット毎の隣接セル干渉電力及び熱雑音電力フロアの推定手段を提供することが不可欠となる。この情報が与えられた場合は、スケジューラは、各トーン・サブセット（１つのサブセットに単一のトーンしか含まれないこともある）に関する隣接セル干渉の小部分（ｆｒａｃｔｉｏｎ）を雑音フロアと比較して評価することができる。前記トーン・サブセットの中にはユーザが割り振られないものも存在し得ることに留意していただきたい。隣接セル干渉の小部分に関する情報を使用して、スケジューラは、隣接セル干渉の前記小部分の値が高いトーン・サブセットに新しいユーザがスケジューリングされるのを回避することができる。その結果、このように割り振られた新しいユーザからの情報の送信が改善される。また、これらの新しいユーザにより、隣接セル干渉の前記小部分のレベルを高める理由となる可能性が高い、隣接セル内のユーザを破損させる干渉の発生が回避される。
【００４９】
３．全体的に又は選択されたトーン・サブセット内で隣接セル干渉の１つ（又は複数）の前記小部分が高くなりすぎる場合は、ユーザのアドミッションを回避することができるようにするために、ＬＴＥシステムのアドミッション制御機能も隣接セル干渉レベルを知る必要がある。
【００５０】
４．前記サブ・バンド・サブセットに関する前記総セル電力、総自セル・チャネル電力、総隣接セル干渉電力、及び熱雑音電力フロアを、ｅＮｏｄｅ  Ｂの別の機能、別のｅＮｏｄｅ  Ｂ、又はアドミッション制御アルゴリズムで使用される別のノードにシグナリングすることが必要とされている。
【００５１】
上述の必要を満たすために、以下の複数の測定値が特定される。
【００５２】
１つ目の必要を満たすために、ブロック５１の処理手段は、次のように定義される。まず、すべての電力及び測定値は、サブセットｍｉのすべてのトーンに由来する電力の総和をモデル化すると仮定されることに留意していただきたい。次に、サブセットｍｉに関して以下のモデルが導入される。
【数３２】
2010532623.tif 000034
【数３３】
2010532623.tif 000035
【００５３】
上式（３）は状態モデルであり、上式（４）は測定モデルである。各状態は、トーン・サブセットｍｉの自セル電力として選択され、また、熱雑音電力フロアに隣接セル干渉電力を加えた電力をモデル化することが意図された補助電力（ａｕｘｉｌｉａｒｙ  ｐｏｗｅｒ）として選択される。
【数３４】
2010532623.tif 000036
及び
【数３５】
2010532623.tif 000037
は、選択された各状態に関連するシステム雑音を示す。これらの量は、ガウス分布になると仮定される。
【００５４】
上記の測定等式（４）は、それぞれトーン・サブセットｍｉの独自の電力ならびにトーン・サブセットｍｉの総測定電力の測定をモデル化している。
【数３６】
2010532623.tif 000038
及び
【数３７】
2010532623.tif 000039
の各量は、それぞれ選択された測定値の測定雑音を示す。これらの雑音は、ガウス分布になると仮定される。
【００５５】
上記では、量
【数３８】
2010532623.tif 000040
についてまだ開示されていない。この量は、隣接トーンからトーン・サブセットｍｉへの漏れ電力をモデル化する擬似測定値である。ここから分かるように、この量は、式（４）の最後の等式の左辺に移項することができ、それによって総電力測定値を補正することができる。漏れ電力の適切なモデルは、
【数３９】
2010532623.tif 000041
と仮定され、ここで、Ｋは定数であり、Ｐｆ．ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ（ｔ）は、周波数ｆを有する単一のトーンに関するチャネル電力測定値を示す。
【００５６】
式（３）乃至（５）が与えられた場合は、カルマン・フィルタの定義及び実行が可能となる。
【００５７】
上記の２つ目の必要を満たすために、即ち、トーン・サブセット毎の熱雑音電力フロアの推定値を取得するために、本明細書に記載される手法は、それぞれ式（３）乃至（５）で定義されたモデルに基づいてカルマン・フィルタで推定される各トーン・サブセットの推定補助電力の総和にスライディング・ウィンドウ雑音フロア推定器（ｓｌｉｄｉｎｇ  ｗｉｎｄｏｗ  ｎｏｉｓｅ  ｆｌｏｏｒ  ｅｓｔｉｍａｔｏｒ）の１つのインスタンスを適用する。これらの推定値は、信号６２Ａ及び６２Ｂとして取得される。ここで、雑音電力フロア推定器に対する入力は、図２に示されるように完全なＬＴＥアップリンク周波数帯域の補助電力から構成される。原理上、熱雑音電力フロアの推定は、図３に従ってＬＴＥアップリンク周波数帯域の総広帯域電力を使用して実行することもできる。このような推定は、その時々にｅＮｏｄｅ  Ｂの無線ユニットで直接実行することができる。
【００５８】
「ソフト・スケーリング」アルゴリズムでは、出力は、ユーザ選択の電力格子（詳細は付属書類Ａを参照）上で離散化されるＬＴＥアップリンク帯域の熱雑音電力フロアの条件付き確率分布となる。この信号は、エンティティ６４として提供される。この条件付き確率分布は、
【数４０】
2010532623.tif 000042
で示される。ここで、ｘは電力を示す。本明細書では表記の便宜上、離散化の説明は省略する。
【００５９】
ここでの問題は、各トーン・サブセットの雑音電力フロアが完全なＬＴＥアップリンク帯域の雑音電力フロアと異なることである。しかしながら、電力変数の変更を行うことにより、変換結果から所望の条件付き確率分布が得られる。確率分布関数の定義から、次式が成り立つ。
【数４１】
2010532623.tif 000043
上式で、
【数４２】
2010532623.tif 000044
は、対応する累積確率分布関数を示す。熱雑音の特性を次式のように定義する。
【数４３】
2010532623.tif 000045
これを使用することにより、式（６）から次式が成り立つ。
【数４４】
2010532623.tif 000046
【００６０】
完全なＬＴＥアップリンク帯域の雑音電力フロアの推定値を伴う式（８）の離散化によれば、使用可能なすべての信号エネルギーが使用され、且つ熱雑音電力フロア・アルゴリズムの１つのインスタンスだけが使用される故に、良い戦略がもたらされる。
【００６１】
「ハード・スケーリング」アルゴリズムは、スライディング・ウィンドウ内の測定値のうちの最小値に相当する量
【数４５】
2010532623.tif 000047
を提供する。この量から、次式を計算することができる。
【数４６】
2010532623.tif 000048
【００６２】
上記の３つ目の必要を満たすために、即ち、隣接セル干渉電力の推定値を取得するために、２つの主要な選択肢が存在する。
●ハード隣接セル干渉推定
●ソフト隣接セル干渉推定
【００６３】
ハード推定の１つ目の選択肢について説明すると、この計算に対する入力は、以下の４つで構成される。
●トーン・サブセットｍｉの測定された自セル電力
【数４７】
2010532623.tif 000049
●トーン・サブセットｍｉの測定された総電力
【数４８】
2010532623.tif 000050
●トーン・サブセットｍｉの熱雑音電力フロアの最適推定値
【数４９】
2010532623.tif 000051
●（擬似）測定された自セル・アップリンク漏れ電力（式（５）参照）
【数５０】
2010532623.tif 000052
【００６４】
次に、隣接セル干渉推定値が次式のように計算される。
【数５１】
2010532623.tif 000053
【００６５】
熱雑音電力フロアの最適推定値は、ソフト計算することもハード計算（即ち最小値として計算）することも可能である。雑音フロア推定にソフト法が使用される場合は、条件付き確率密度関数
【数５２】
2010532623.tif 000054
から計算されるいわゆる条件付き平均によって熱雑音電力フロアが与えられる。連続領域では、この計算式は次式のようになる。
【数５３】
2010532623.tif 000055
【００６６】
実際の一実装環境では、この積分は、離散化格子全体の総和に置き換えられる。これと同じ１次元格子が
【数５４】
2010532623.tif 000056
の推定に使用されることが好ましい。
【００６７】
２つ目のソフト隣接セル干渉推定手法について説明すると、この手法は、最初に隣接セル干渉の確率分布関数が計算される点で代替のハード手法と異なることに留意していただきたい。次に、この確率分布関数の条件付き平均を計算することによって隣接セル干渉の最適推定が行われる。この手法の一利点は、最適（ｏｐｔｉｍａｌ）であることである。別の利点は、計算される最適推定値の不確実性測定値を計算することができることである。この測定値は、いわゆる条件付き分散である。不確実性は、前記スケジューリング及びアドミッション制御機能／ノードへのシグナリングを行う際のＬＴＥスケジューリング及びアドミッション制御動作に非常に有益である。
【００６８】
なお、ブロック５１のフィルタリング、及びブロック５２の熱雑音電力フロアの条件付き確率分布の推定（付属書類Ａ参照）後は、以下の等式が成り立つ。
【数５５】
2010532623.tif 000057
【００６９】
式（１１）の右辺の２つの確率変数は共にそれぞれの条件付き確率分布によって特徴付けられていることから、各トーン・サブセットｍｉに関する隣接セル干渉電力の条件付き確率分布関数は、２つの確率変数間の差の分布を計算することによって計算することができる。以下の（既知の）結果をこの目的に使用することができる。
【００７０】
２つの確率変数Ｘ及びＹが分布ｆＸ（ｘ）及びｆＹ（ｙ）を有するとすると、その差Ｚ＝Ｘ−Ｙの分布は、次式のようになる。
【数５６】
2010532623.tif 000058
【００７１】
実際の一実装環境では、すべての連続量がそれぞれの個々の格子上で離散化される。補助電力の確率分布は、信号６３Ａ及び６３Ｂによって与えられるが、熱雑音電力フロアの条件付き確率分布は、ブロック５２を形成する入力６４を利用して式（８）によって与えられることに留意していただきたい。
【００７２】
熱雑音電力フロアのソフト推定手順について説明すると、好ましい一実施形態では以下のステップが使用される。
【００７３】
ステップ１：
入力：以下の入力信号が使用される。
●ｉ＝１，．．．，Ｍのとき、６３Ａから得られる平均と、６３Ｂから得られる分散とを有するガウス分布
【数５７】
2010532623.tif 000059
●式（８）から得られる熱雑音電力フロア推定器の条件付き確率分布
【数５８】
2010532623.tif 000060
上記の量はいずれも離散化される。
【００７４】
計算：上記の結果に従って実行され、ｉ＝１，．．．，Ｍのとき、以下の分布が得られる。
【数５９】
2010532623.tif 000061
【００７５】
ステップ２：適切な離散化を使用して、隣接セル干渉の最適推定値及び対応する最適分散がそれぞれ条件付き平均として以下のように計算される。
【数６０】
2010532623.tif 000062
【数６１】
2010532623.tif 000063
【００７６】
主として、ＬＴＥシステムのスケジューリング及びアドミッション制御アルゴリズムでは、上記で推定された各量を当該スケジューリング及びアドミッション制御アルゴリズムが配置される１つ（又は複数）のノードにシグナリングする必要がある。以下の代替情報は、ＬＴＥシステムのスケジューリング及びアドミッション制御ノードへの送信を行う上で有益である。
【数６２】
2010532623.tif 000064
【数６３】
2010532623.tif 000065
【数６４】
2010532623.tif 000066
【数６５】
2010532623.tif 000067
【００７７】
これらの情報と既存のｅＮｏｄｅ  Ｂシステムとのインタフェースをとるには、上述のアルゴリズムに加えてある程度の機能拡張が必要となる。
【００７８】
上記の説明では、電力推定はアップリンクＬＴＥ通信を対象とすることが想定されている。このような場合、電力測定は、無線接続ネットワーク（ＲＡＮ）内のノード、典型的にはｅＮｏｄｅ  Ｂによって実行される。しかしながら、この手順の少なくとも一部、例えば判定及び／又は推定ステップは、通信ネットワークの他の部分で実行されてもよい。
【００７９】
図６は、無線通信システム７０における本発明に係る一実施形態の主要部を示す。前記通信システム７０は、無線接続ネットワーク７１、例えばＥ‐ＵＴＲＡＮを含む。移動端末２５は、無線接続ネットワーク７１内のｅＮｏｄｅ  Ｂ  ２０と無線連絡している。ｅＮｏｄｅ  Ｂ  ２０は、他のエンティティの中でもとりわけモビリティ管理（ｍｏｂｉｌｉｔｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）エンティティ及びユーザ・プレーン（ｕｓｅｒ  ｐｌａｎｅ）・エンティティを備えるゲートウェイ・ノード７２に接続され、ゲートウェイ・ノード７２は、コア・ネットワーク（ＣＮ）７３に接続されている。本実施形態では、ｅＮｏｄｅ  Ｂ  ２０は更に、トーン・サブセットに関するアップリンクの隣接セル干渉推定値及び熱雑音フロア推定値を判定する手段７４も備える。
【００８０】
本発明の利点には、以下のものが含まれる。
●ＬＴＥシステムのアップリンクにおけるトーン・サブセットの熱雑音電力フロア推定手段であって、最適である故に優れた推定性能を提供する手段。
●ＬＴＥシステムのアップリンクにおけるトーン・サブセットの隣接セル干渉推定手段であって、最適である故に優れた推定性能を提供する手段。
●最適推定値をＬＴＥスケジューリング機能に送信し、それによってセルラー・トラフィック・スケジューリングを決定する上で優れた情報を有するスケジューラを提供するシグナリング手段。
●ＬＴＥアドミッション制御機能に最適推定値を送信し、それによってセルラー・トラフィック・スケジューリングを決定する上で優れた情報を有するアドミッション制御機能を提供するシグナリング手段。
【００８１】
上述の各実施形態は、本発明のいくつかの例示的な実施例として理解されるべきである。これらの実施形態には、本発明の範囲から逸脱しない限り様々な修正及び変更を施すことができ、様々な組合せが可能であることが当業者には理解されるだろう。特に、そうすることが技術的に可能であれば、様々な実施形態の部分的な各種解決策を他の構成で組み合わせることもできる。しかしながら、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義されるものである。
【００８２】
（付属書類Ａ）
最小電力
【数６６】
2010532623.tif 000068
の条件付き確率分布の推定
【００８３】
注釈：最小電力を推定することは、ごく自然なことである。しかしながら、最小値を使用する選択肢は、実際にはケース・バイ・ケースである。一般的なケースでは、推定量ＰＴｏｔａｌにある程度依存する量の極値を後続の計算の基礎として使用することができるはずである。しかしながら、本明細書では最も単純な一実施形態として、量
【数６７】
2010532623.tif 000069
について検討する。なお、以下の論述で、ＰＴｏｔａｌは、受信総広帯域電力（ｒｅｃｅｉｖｅｄ  ｔｏｔａｌ  ｗｉｄｅｂａｎｄ  ｐｏｗｅｒ）を指すものとする。この付属書類では、ｔは時間を示すのに使用される。
【００８４】
（表記法、条件付き確率、及びベイズの規則）
以下では、確率分布に関するベイズの規則及び条件付き平均の定義が広範に使用される。以下の定義及び結果は、例えば推定に関する何らかの教科書で確認できるはずである。
【００８５】
確率分布：確率分布ｆＡ（ｘ）及びｆＢ（ｙ）をそれぞれ有する２つの事象Ａ及びＢについて検討する。この場合、Ａ及びＢの結合確率分布は、ｆＡ，Ｂ（ｘ，ｙ）で示される。
【００８６】
なお、事象及び条件付けは下付き文字で表されるのに対して、独立変数は括弧内に示される。この表記法は、確率分布及び累積確率分布を使用するときにだけ使用される。例えば、カルマン・フィルタの状態推定及び共分散に言及するときは、条件付けも括弧内に示される可能性がある。
【００８７】
条件付き確率分布：条件付き確率分布ｆＡ｜Ｂ（ｘ）及びｆＢ｜Ａ（ｙ）は、次式によって定義される。
【数６８】
2010532623.tif 000070
【００８８】
確率分布の表記法に従って、条件付けも下付き文字で表されることに留意していただきたい。
【００８９】
ここで、上式の解は有名なベイズの規則になる。
【数６９】
2010532623.tif 000071
【００９０】
なお、上記の規則は、交差する円線図を使用することによって最も良く理解される。確率分布の結果を得る形式的証明では、例えば各確率事例に関する動機付けの無限小限定版（ｉｎｆｉｎｉｔｅｓｉｍａｌ  ｌｉｍｉｔｉｎｇ  ｖｅｒｓｉｏｎ  ｏｆ  ｍｏｔｉｖａｔｉｏｎ）を使用することができる。
【００９１】
（最小値の条件付き確率：モデル及び一般式）
このセクションでは、最小値推定器のいくつかの一般的な特性が導かれる。この目的のために、以下の表記法が導入される。ｐＴｏｔａｌ（ｔ’）のカルマン・フィルタ又はカルマン・スムーザ推定値は、次式で示される。
【数７０】
2010532623.tif 000072
ここで、ｔ’は、
【数７１】
2010532623.tif 000073
内のある時間を示す。条件付き分布は、温和な条件下ではすべてガウスの十分統計量となり、即ち、条件付き確率分布を記述するには２次特性（ｓｅｃｏｎｄ  ｏｒｄｅｒ  ｐｒｏｐｅｒｔｙ）だけが必要とされる。このことは、式（Ａ３）の最後の式の条件付けに反映されている。条件付き分布は、以下のようになる。
【数７２】
2010532623.tif 000074
上式で、Ｋａｌｍａｎは、推定値がカルマン・フィルタで計算されること、あるいはｔ’＜ｔであればカルマン・スムーザで計算されることを示す。量
【数７３】
2010532623.tif 000075
及び
【数７４】
2010532623.tif 000076
は、それぞれ電力推定値及び対応する共分散、即ち推定器に対する入力を示す。式（Ａ４）は、時間ｔ−ＴＬａｇにおける対応する推定値がカルマン・フィルタの初期値として使用されると仮定していることに留意していただきたい。
【００９２】
次に、電力推定の最小値に関する条件付き分布を更に展開することができる。この目的のために、真の電力を表す
【数７５】
2010532623.tif 000077
と、推定値を表す
【数７６】
2010532623.tif 000078
との関係について、以下のモデルが仮定される。
【数７７】
2010532623.tif 000079
【数７８】
2010532623.tif 000080
【００９３】
これは、十分統計量に関する上記の論述と一致する。ここからは、
【数７９】
2010532623.tif 000081
の分布に関する表記を以下のように単純化する。
ｆΔｘ（ｘ）      （Ａ７）
【００９４】
この分布は、（殆どの場合ガウス分布と仮定されるが）必ずしもガウス分布と仮定される必要はないことに留意していただきたい。
【００９５】
次に、
【数８０】
2010532623.tif 000082
の最小値の条件付き確率分布
【数８１】
2010532623.tif 000083
は、時間間隔［−∞，ｔ］から得られるデータｙ（ｔ）を使用して推定される。
【００９６】
以下の説明から分かるように、スムーザ推定値は理論上、時間間隔
【数８２】
2010532623.tif 000084
にわたって動作する最小電力に関する条件付き確率推定アルゴリズムに対する入力として必要とされる。スムーザ推定値の計算では、展開の最適性を形式的に維持するために、
【数８３】
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内のデータもすべて使用すべきである。しかしながら、実際の一実装環境では、これらのスムーザ推定値は、典型的には選択された平滑化時間インスタンス前後の短いデータ・スナップショットだけを使用して計算される。次に、
【数８４】
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からいくつかの平滑化推定値を組み合わせて条件付き確率分布が推定される。とはいえ、以下の論述では展開があまり複雑にならないように、間隔
【数８５】
2010532623.tif 000087
は、すべての量で維持される。スムーザ推定値をカルマン・フィルタ推定値に置き換えることにより、更なる単純化が得られる可能性がある。この置き換えは、性能を殆ど損なうことなく行われ得ることがシミュレーションで示されている。
【００９７】
ここで、最小値の条件付き分布は、以下のように書くこともできる（式（Ａ５）参照）。
【数８６】
2010532623.tif 000088
上式で、（Ａ８）の最後の量は、最小値の初期情報を示す。以下では、確率分布に関するベイズの規則及び条件付き平均の定義が広範に使用される。
【００９８】
次に、以下の定義を使用して、ベイズの規則及び条件付き確率の定義を式（Ａ８）に適用する。
【数８７】
2010532623.tif 000089
【００９９】
次に、ベイズの規則、条件付き確率分布の定義、及び結果ｆＢ，Ｃ｜Ａ（ｘ，ｙ）＝ｆ（Ｂ｜Ａ），（Ｃ｜Ａ）（ｘ，ｙ）（後者の結果は３円図を描くことによって容易に検査される）を使用すると、以下の一連の等式が成り立つ。
【数８８】
2010532623.tif 000090
【０１００】
最後のステップもやはり円線図を描くことによって容易に検証され得る。ここで、上記の定義によれば、（Ａ９）の分子の第１因数は事前値（ｐｒｉｏｒ）であり、それ故条件付けは消去される。分子の第２因数は以下で更に展開するが、分子の最後の因数及び分母は、正規化定数の一部として扱うことができる。次に、Ａ、Ｂ、Ｃの各定義を後退代入することにより、以下の関係が証明される。
【数８９】
2010532623.tif 000091
【０１０１】
式（Ａ１０）の１つの帰結として留意を要することは、平滑化の問題が残っていることである。それ故、上記で扱ったカルマン・フィルタリング・ベースの前処理ステップは、形式的にはカルマン・スムーザ・ステップを含む必要がある。とはいえ、実際にはカルマン・フィルタで通常十分である。
【０１０２】
（最小電力の条件付き平均の最終展開）
このサブ・セクションは、条件付きｐｄｆ（ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ：確率分布関数）が事前値（初期値）と測定依存因数（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｄｅｐｅｎｄａｎｔ  ｆａｃｔｏｒ）との積として与えられることを示す式（Ａ１０）を出発点とする。事前値はユーザから提供されるが、ＰＮに関する事前値の不確実性を反映すべきである。スライディング・ウィンドウが移動され、新しい推定値が計算されるときは常に同じ事前値が同様に適用されることに留意していただきたい。それ故、事前値は、推定器の基本設定では更新されない。
【０１０３】
完全条件付きｐｄｆを示すには、式（Ａ１０）の第１因数の処理をある程度進める必要がある。式（Ａ７）の誤差分布ｆΔＰ（ｘ）は、定義式（Ａ５）及び（Ａ６）と共にこの目的の中心となる。更に、以下の計算では、Ｆ（）は累積分布、即ちｆの積分を示す。Ｐｒ（．）は事象の確率を示す。
【０１０４】
ここで、式（Ａ１０）の第１因数について以下の等式が成り立つ。
【数９０】
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【０１０５】
式（Ａ１１）の４つ目の等式は、カルマン・スムーザが十分統計量、即ち式（Ａ５）及び（Ａ６）を提供するとの仮定から得られる。最後の等式は、式（Ａ７）から得られる。言うまでもなく、最も自然な仮定は、ＦΔＰ（ｓ）にガウス分布を使用することである。しかしながら、式（Ａ１１）は、実際には他の分布も許容する。
【０１０６】
上記の分布関数の第１因数を導出する最後のステップは、式（Ａ１１）を微分して次式を得ることである。
【数９１】
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【０１０７】
式（Ａ１０）との組合せによって以下の最終結果が得られる。
【数９２】
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【０１０８】
この結果は、図２で言及した出力６４を構成する。この式は複雑に見える可能性もある。幸いなことに、この式は、それぞれ次式によって与えられるガウス分布及び累積ガウス分布の１次元関数であるため、評価は単純である。
【数９３】
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【数９４】
2010532623.tif 000096
【０１０９】
量
【数９５】
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及び
【数９６】
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は、カルマン・スムーザ又はより単純なカルマン・フィルタからの出力として容易に入手できる。
【０１１０】
雑音フロア値が出力として提供される場合は、出力分布に関する平均値計算が実行される。
【０１１１】
要約すると、上記の導出式は次式のように書き直すことができる。
【数９７】
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【図１】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図２】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【国際調査報告】
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