(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記を具備する方法：
隣接するセルのアクセスポイントの送受信機に対して複数の時間スロットへとバイアスをかけること、ここにおいて前記バイアスをかけることは隣接するセルの送受信機の間の干渉を減らすために複数の時間スロットの中の他のスロットよりも選択された時間スロットの間に送受信機がデータを送信する可能性が最も高くなるようにアクセスポイントの送受信機の送信時間を調整することである、
他の送受信機によって選択されたスロットとは異なる複数の時間スロットの中のバイアスをかけられた時間スロットの間にデータを送信するように各送受信機をスケジュールすること。
【請求項２】
請求項１記載の方法、ここにおいて、前記バイアスをかけることは隣接するセルの平均送信負荷に基づいて送信期間を複数の時間スロットへと分割することを備える。
【請求項３】
前記スケジュールすることは選択された時間スロットの間に送受信機に対して送信確率を生成することを備える請求項1記載の方法。
【請求項４】
前記送信確率を生成することは、
選択された時間スロットに対応する第１の送受信機に対する確率曲線を最大確率の一定レベルに設定することと、
選択された時間スロット以外の時間スロットに対応する他の送受信機に対する確率曲線を他の送受信機のデータパケットの待ち行列の長さに基づくように構成することとを備える請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記確率曲線を構成することはデータトラヒックのサービスの品質の関数として確率曲線の勾配を決定することを備える請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記確率曲線の勾配を決定することは遅延に敏感でないデータトラヒックに対してよりも遅延に敏感なデータトラヒックに対してより急な勾配を選択することを備える請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記スケジュールすることは、
乱数を生成することと、
前記乱数を送受信機に対する送信確率と比較することとを備える請求項３記載の方法。
【請求項８】
前記スケジュールすることは、送信確率が前記乱数より大きいときに、選択された時間スロットの間のデータ送信の確率が他の時間スロットの間のデータ送信の確率よりも高くなるようにデータを送信することを備える請求項７記載の方法。
【請求項９】
セル内で、選択された時間スロットの間に他の時間スロットの間よりも高い送信確率で弱いカバーエリアの中の遠隔局への送信が提供されるようにセル内のバイアスを実行することを更に具備する請求項１記載の方法。
【請求項１０】
セルラーネットワークにおけるアクセスポイントの送受信機に対してデータの送信にバイアスをかけ、及び該送信をスケジュールするための方法、該方法は下記を備える：
隣接するセルの中の送受信機の中の各送受信機を一の時間スロットへとバイアスをかけること；
バイアスをかけられた前記時間スロットの間に隣接するセルの中の送受信機に対して送信確率を生成すること；
乱数を生成すること；
各送受信機に対応する時間スロットの間に、前記乱数を前記各送受信機に対する送信確率と比較すること；および、
送信確率が前記乱数よりも大きいときにデータパケットを送信し、その結果、バイアスをかけられた時間スロットのかなりの部分の間では、バイアスをかけられた時間スロットの間に送信するようにバイアスをかけられているただ１つの送受信機が送信している。
【請求項１１】
セルラーネットワークにおけるデータの送信にバイアスをかけ、及びスケジュールするための方法を具体化するコンピュータが読み取り可能な媒体であって、前記方法は下記を備える、
隣接するセルのアクセスポイントの送受信機に対して複数の時間スロットへとバイアスをかけること、ここにおいて、前記バイアスをかけることは、隣接するセルの送受信機の間の干渉を減らすために複数の時間スロットの中の他のスロットよりも選択された時間スロットの間に送受信機がデータを送信する可能性が最も高くなるように送信時間を調整することである；および、
他の送受信機によって選択されたスロットとは異なる複数の時間スロットの中の選択された時間スロットの間にデータを送信するように各送受信機をスケジュールすること。
【請求項１２】
隣接するセルに配置された、第１の送受信機及び他の送受信機を含んだ複数の送受信機と、
隣接するセルの中の各送受信機に対して時間スロットへとバイアスをかけるように構成されたバイアスをかける要素であって、隣接するセルの間の干渉を減らすように、複数の時間スロットの中の他のスロットよりも選択された時間スロットの間に送受信機がデータを送信する可能性が最も高くなるように送信時間を調整するように動作するバイアスをかける要素と、
各スケジューラは各送受信機に対応しており、各スケジューラは他の送受信機によって選択されたスロットとは異なる複数の時間スロットの中のバイアスをかけられた時間スロットの間にデータを送信する複数のスケジューラとを具備する無線通信システム。
【請求項１３】
前記偏らせる要素は隣接するセルの平均送信負荷に基づいて送信期間を複数の時間スロットへと分割するための分割器を備える請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
各スケジューラは選択された時間スロットの間に送受信機に対する送信確率を生成するための生成器を備える請求項１４記載のシステム。
【請求項１５】
前記生成器は、選択された時間スロットに対応する第１の送受信機に対する確率曲線を最大確率の一定レベルに設定するための、そして選択された時間スロット以外の時間スロットに対応する他の送受信機に対する確率曲線を他の送受信機のデータパケットの待ち行列の長さに基づくように構成するための複数の確率選択器を備える請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
前記複数の確率選択器はデータトラヒックのサービスの品質の関数として確率曲線の勾配を決定するための計算器を備える請求項１５記載のシステム。
【請求項１７】
下記を具備する無線通信システム：
隣接するセルのアクセスポイントの送受信機に対して複数の時間スロットへとバイアスをかけるための手段、ここにおいて、前記バイアスをかけることは、隣接するセルの送受信機の間の干渉を減らすために複数の時間スロットの中の他のスロットよりも選択された時間スロットの間に送受信機がデータを送信する可能性が最も高くなるように送信時間を調整することである、
他の送受信機によって選択されたスロットとは異なる複数の時間スロットの中のバイアスをかけられた時間スロットの間にデータを送信するように各送受信機をスケジュールする手段。
【請求項１８】
偏らせるための前記手段は隣接するセルの平均送信負荷に基づいて送信期間を複数の時間スロットへと分割するための手段を備える請求項１７記載のシステム。
【請求項１９】
スケジュールするための前記手段は選択された時間スロットの間に送受信機に対して送信確率を生成するための手段を備える請求項１７記載のシステム。
【請求項２０】
生成するための前記手段は、選択された時間スロットに対応する確率曲線を最大確率の一定レベルに設定するために、そして選択された時間スロット以外の時間スロットに対応する確率曲線をデータパケットの待ち行列の長さに基づくように構成するために確率を選択するための手段を備える請求項１９記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に電気通信システム、より詳細にはそのようなシステムにおけるスケジュールする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
符号分割多元接続２０００（ｃｄｍａ２０００）及び広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）の両方に対する第３世代（３Ｇ）データサービスは、音声運送に対して最適化された物理層の枠組みに基づいて設計された。音声サービスは（順方向リンク及び逆方向リンクの間の）対称的なトラヒック負荷及び保証されたサービス品質（待ち時間（ｌａｔｅｎｃｙ）、遅延、その他）によって特徴付けられる。しかしながら、パケットデータサービスは短いメッセージ（例えば、データに対するリクエスト）及び大変長いメッセージ（例えば、データのダウンロード）を伴う非対称的なトラヒック負荷によって特徴付けられる。それゆえ、音声トラヒックに最適化されたシステムをパケットデータサービスに対して用いることは、スペクトル効率の悪化或いはそのようなサービスの経済性の減少を生ずる。
【０００３】
結果として、第３世代パートナーシップ計画２（Ｔｈｉｒｄ−Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ  ２）（３ＧＰＰ２）は無線インターネットサービスのために、存在するｃｄｍａ２０００標準に対して進化的な（ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ）アプローチを採用している。１ｘ進化（ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）（１ｘＥＶ）フェーズ１としても知られる高データレート（ＨＤＲ）システムは標準のｃｄｍａ２０００ファミリーの１つの進化であり、ピークレートが２．４Ｍｂｐｓにもなる無線インターネットのようなパケットデータアプリケーションに対するエア（ａｉｒ）インタフェースを提供するように設計されている。
【０００４】
１ｘＥＶの順方向リンクは、パイロットチャネル、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）チャネル、順方向トラヒックチャネル及び制御チャネルを含んでいる。トラヒックチャネルはユーザデータパケットを運ぶ。制御チャネルは制御メッセージを運び、そしてユーザトラヒックを運んでもよい。これらのチャネルは、移動機（ｍｏｂｉｌｅ）でのパイロットに基づいた正確な信号対干渉及び雑音比（ＳＮＩＲ）測定をサポートし、単一の移動機へのトラヒックチャネルのフルパワー送信をサポートし、そして低いデータレートのＭＡＣチャネルの符号分割多重化をサポートするために時分割多重化される。
【０００５】
ＨＤＲシステムにおける隣接するセル（ｃｅｌｌｓ）は通常同じ周波数が割り当てられる。しかしながら、セルは互いに直交している異なった符合を使用するので隣接するセルは互いに干渉しないだろう。
【０００６】
ＨＤＲシステムでは、あいにくいくつかの理由のために干渉が生ずる。アンテナパターン、電力レベル、散乱、そして波の回折がセル毎に異なり得る。ビル、他の様々な構造物、丘、山、群葉（ｆｏｌｉａｇｅ）、そして他の物理的な物体が信号強度がセルによっておおわれた領域上で変化して、マルチパスを生成する原因となり得る。結果として、チャネルの信号強度が移動機との通信をサポートするために十分なレベルより下になる境界はセル内でも、そしてセル毎にも広く変化し得る。このため、互いに隣接するセルは通常正確な幾何学的な境界を形成しない。エリアの完全なカバー（ｃｏｖｅｒａｇｅ）を提供してハンドオフを可能にするためにセル境界は重なり合わなければならなく、さらにセルの境界は正確に定義されていないため、信号はしばしば互いに干渉する。セクター化された（ｓｅｃｔｏｒｅｄ）セルパターンが用いられる時にこれは特に正しい。なぜならそれぞれのセルの送信機は単純なセルパターンのときよりも互いにより近づいているからである。さらに、システムは一杯に（ｆｕｌｌｙ）負荷をかけられてはいないかもしれないのに、存在するスケジューラ（ｓｃｈｅｄｕｌｅｒ）は隣接するセル或いはセクターにおいて送信を無駄に同時にスケジュールするかもしれない。なぜならば隣接するセルの送受信機は通常同じ時点から送信を始めるように構成されているからである。
【０００７】
図１は隣接するセルの４つの送受信機（即ち、送受信機１−４）に対して送信時間をスケジュールする従来のスケジューラの実例となる時間線（ｔｉｍｅｌｉｎｅｓ）を示す。見られるように、従来のスケジューラは通常それぞれの送受信機に対して送信される予定のデータの量を考慮せずに同じ時点（例えば、τ０）に始まる特定の期間（例えば、Ｔ）の間に隣接するセルの４つの送受信機に対して送信時間をスケジュールする。隣接するセルの送受信機は事実上同時にデータを送信するので、従来のスケジューラによってスケジュールされた送信時間の重なりが生ずる。例えば、図１において、セル1及び３の基地局送受信機は最初のＴ期間の間にＴの約１／４の量だけの送信すべきデータを有している（即ち、約２５％の負荷がかけられている）が、他方セル２及び４の基地局送受信機はＴの約１／３の量の送信すべきデータを有している（即ち、約３３％の負荷がかけられている）。それにもかかわらず、送信は同時に始まるようにスケジュールされる。それゆえ、この構成において、境界におけるセルの間の干渉は相対的に強いだろう。なぜならば、送信期間（Ｔ）のかなりの部分で４つ全ての送受信機が同時に送信しているからである。
【０００８】
それゆえ本分野において、このような隣接するセルの中でのデータパケットの送信において、特にシステムが一杯に負荷をかけられてはいないときに、干渉を減らすことに関する修正されたスケジュールする技術に対する必要性がある。
【発明の開示】
【０００９】
［サマリー］
ここで開示される実施形態は、セルラーネットワークにおける隣接するセルの中で送信期間を偏らせること（ｂｉａｓｉｎｇ）、そしてそのようなネットワークにおける送受信機に対してデータの送信をスケジュールすること（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）によって、上で述べられた必要性を処理する。
【００１０】
ある場合、隣接するセルのアクセスポイントの送受信機は複数の時間スロットに渡る送信に対して偏らされ、その結果偏らせることは同時送信の可能性を減らし、それによって隣接するセルの間での干渉を減らす。送受信機は複数の時間スロットの中の偏った時間スロットの間にデータパケットを送信するようにスケジュールされ、その結果各送受信機は他とは異なる時間スロットにスケジュールされる。送受信機を偏らせることは、隣接するセルの平均送信負荷に基づいて偏らされている全ての送受信機のために送信期間を複数の時間スロットに分割することを備えることができる。干渉を減らすためのスケジュールすることは、選択された時間スロットの間に送受信機に対して送信確率を生成することと、各送受信機に対して時間スロットの始まりで乱数を生成することと、乱数を送受信機に対する送信確率と比較することとを備えることができる。データパケットは送受信機の送信確率が乱数よりも大きいとき送信される。その結果、選択された時間スロットのかなりの部分の間で、選択された時間スロットの間に送信するように偏らされているただ１つの送受信機が送信している可能性が高い。ある場合は、上で述べられた“セル間（ｉｎｔｅｒ−ｃｅｌｌ）”のバイアス（ｂｉａｓ）に加えて、セル内（ｉｎｔｒａ−ｃｅｌｌ）のバイアスが実行されてよく、その結果、セル内で、選択された時間スロットの間に他の時間スロットの間よりも高い確率で弱いカバーエリアの中の遠隔局への送信が提供される。それゆえ、送受信機の間の干渉は減らされる。
【００１１】
別の場合、無線通信システムは、第１の送受信機及び他の送受信機を含んだ、隣接するセルに配置された、複数の送受信機を備える。システムはまた、偏らせる要素（ｂｉａｓｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔ）及び送受信機に対応する複数のスケジューラを備える。本発明に従って、同時送信の可能性を減らしそして隣接するセルの間の送信の干渉を減らすために複数の時間スロットに渡って送信させるために偏らせる要素は送受信機を偏らせる。各スケジューラは他とは異なっている複数の時間スロットの中の偏った時間スロットの間にデータパケットの送信をスケジュールする。
【００１２】
［詳細な説明］
単語“代表的（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）”はここでは“例、事例、或いは例証として役立つこと”を意味するように用いられる。ここで“代表的”として説明されるいかなる実施形態は、必ずしも他の実施形態に対して好ましい或いは有利であると解釈されるべきではない。
【００１３】
無線通信の文脈の中でここで使用される用語“セル”は、遠隔端末へ信号を送信しそして遠隔端末からの信号を受信するように構成された固定（ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ）基地局送受信機のカバーエリアを指す。用語“セクター”はセルの部分集合を指すものとして通常使用される。用語“セル”はこれ以後セル内のセル及び／或いはセクターの両方を指すものとして使用される。
【００１４】
隣接するセルの基地局の中に配置された送受信機の送信時間の従来のスケジュールすることに関する上で述べた困難の認識のもと、この説明はこれらの隣接するセルの間の干渉（即ち、セル間干渉）を減らすために十分離れている隣接するセルの中の送受信機の送信時間を守る修正されたスケジュールすることのための代表的な実施形態を説明する。特に、隣接するセルの各送受信機は、システム構成の時に、送信負荷或いはセルの容量に従って他とは異なっている時間スロットへと偏らされ、その結果各送受信機は他の時間スロットよりも偏らされた或いは選択された時間スロットの間に送信する可能性がより高くなり、その送信は他の送受信機の送信から十分離れることになるだろう。それゆえ、偏らせることは各送受信機の送信時間を他の送受信機とは異なっている時間スロットへと割り当てる手段であり、その結果隣接するセルの送受信機が事実上同時にはデータを送信しない（即ち、他のいずれの時間スロットよりも偏った時間スロットの間に送信する可能性がより高い）。それならば、隣接するセルの各送受信機に対して、スケジューラは他のいずれの時間スロットよりも偏った時間スロットの中でデータの送信をスケジュールする可能性がより高い。結果として、説明の目的のためであって制約の目的のためではなく、本発明はそのように制約されてはいないにもかかわらず、本発明の代表的な実施形態はそのような使用と矛盾しないやり方で説明される。
【００１５】
システムの構成において、隣接するセルの基地局送受信機は時間的に偏らされてよく、その結果送受信機は事実上同時にデータを送信しそうにない。即ち、システムの構成において、多くの隣接するセルの送受信機が偏らされるように選択される。偏らせることは、送信期間（ＣＤＭＡシステムでは通常約１．６７ミリ秒に設定される）を隣接するセルの送受信機の数と等しい数の時間スロットに分割することを含む。そして隣接するセルの送受信機は、これらの送受信機のそれぞれが複数の時間スロットの中の１つの時間スロットの間にそのデータを送信する可能性が最も高くなるように構成される。特定の送受信機に対して選択された時間スロットは“偏った”或いは“選択された”時間スロットと呼ばれ、それぞれの送受信機に対して異なる。特定の送受信機は偏った時間スロット以外の時間スロットで送信してもよいが、それは待ち行列の長さのような何らかの送信負荷のパラメータが送信確率によって定められたある点まで増加した場合だけである。それゆえ、各送受信機は各時間スロットに対してその送受信機がその時間スロットの間に送信すべきかどうか決定する送信確率を有する。
【００１６】
例えば、３つの隣接するセルの送受信機はそれぞれα、β、及びγの時間バイアスで偏らされてもよく、その結果α、β、及びγは各それぞれのセルに対する送信の確率を表し、対応する基地局送受信機によって利用される時間の期間は実質的には重ならない。以下の説明において、α、β、及びγによって時間が偏らされた送受信機はそれぞれ、簡単にセルα、β、及びγとしばしば呼ばれる。しかしながら、これらの呼称は時間バイアスα、β、及びγを伴う基地局送受信機を有するセルを指すことを理解すべきである。偏らせることは、システムの構成における偏らせる要素によって実行されてよく、或いは送受信機の動作の間に基地局コントローラによって動的に調整されてよい。
【００１７】
ひとたび偏らせることが完了されると、各基地局送受信機に対応するスケジューラが偏らされた送信確率に従って送受信機からのデータの送信を制御する。このように、スケジューラは通常、特定の送受信機からのデータの送信をその特定の送受信機のための偏った時間スロットの間にスケジュールする。スケジューラは、待ち行列の長さのような何らかの送信負荷のパラメータに基づいた他の時間スロットに対して、その特定の送受信機に対する送信確率に基づいて他の時間スロットの間にデータの送信をスケジュールしてもよい。しかしながら、特定の送受信機に対する待ち行列の長さがゼロに近い場合、スケジューラはデータの送信を偏ったスロットではない他のスロットの間にスケジュールする必要は無いだろう。
【００１８】
通常、スケジューラはセルの固定基地局の中に存在する。それゆえ、隣接するセルに対するスケジューラは、それぞれのスケジューラが隣接するセルからの送信を調整すること無しに独立して動作できるように配置させられている。しかしながらスケジューラは、基地局コントローラ、或いは隣接するセルのなかの全て或いは一部の基地局に結び付けられている何らかの他の実体（例えば、遠隔局）の中に存在してよい。スケジューラが基地局コントローラの中に存在するならば、隣接するセルの送受信機が同時に送信しないように隣接するセルの中の複数の送受信機のスケジュールすることをスケジューラは調整しなければならないだろう。この場合、時間スロットのサイズが隣接するセルの実際の送信負荷に従って動的に調整される可能性があるので隣接するセルの間のスケジュールすることは実際に改善するだろう。スケジューラが遠隔局の中に存在するならば、遠隔局は少なくとも、隣接するセルの送受信機からのデータの送信を制御及び調整するための機構を備えるべきである。
【００１９】
上に述べた３つの隣接するセルの例において、送受信機が時間スロットＴ１の間に送信するためにαの時間バイアスによって偏らされるならば、その送受信機は送信確率１で時間スロットＴ１の間にデータを送信するようにスケジュールされるだろう。他のセルの中の送受信機の場合（即ち、時間スロットＴ２及びＴ３の間に送信するように、それぞれ、β及びγの時間バイアスによって偏らされている）、時間スロットＴ１の間にデータの送信をスケジュールする確率は、セルβ及びγそれぞれのそれらの送受信機の中のデータパケットの待ち行列の長さのようなセルβ及びγのデータ記憶容量に依存する。
【００２０】
代表的な実施形態に従って、図２は複数のセルα、β、γ（即ち、これらのセルはα、β及びγの時間バイアスを伴う基地局送受信機を有する）を有する高データレート（ＨＤＲ）システム２００を示す。ここでアクセス端末と呼ばれるＨＤＲ遠隔局ＡＴ１は移動性或いは固定のいずれでもよく、そしてここでアクセスポイントと呼ばれる１つ或いはそれ以上のＨＤＲ基地局ＡＰ１−ＡＰ３と通信してよい。しかしながら、いくつかの実施形態において、ＨＤＲシステム２００は複数のセクターで同様に構成されてよく、そこにおいてアクセス端末ＡＴ１はアクセスポイントＡＰ４の中の１つ或いはそれ以上のセクター化されたアンテナと通信する。
【００２１】
図２の代表的な実施形態において、セルα及びβの共通の端の近くに配置されているアクセス端末ＡＴ１はセルα及び／又はセルβからのデータを受信しているだろう。しかしながら、セルはα、β、及びγの中の送受信機は時間的に偏らされており、そして異なる送信時間で送信するようにスケジューラ２０２、２０４、２０６によってスケジュールされるので、図１で説明された従来の構成よりもセル間の干渉が大幅に削減されてアクセス端末ＡＴ１においてデータが受信されるだろう。
【００２２】
本発明に従った偏らせることの代表的な実施形態が図３に示される。代表的な実施形態において、期間（Ｔ）は３つのサブ（ｓｕｂ）期間或いはスロットＴ１、Ｔ２、Ｔ３へと分割される。ある実施形態では、期間Ｔの分割は、示された実施形態の場合は約３３％である、隣接するセルα、β、及びγのアクセスポイントの送受信機にかかる平均送信負荷に基づいている。平均送信負荷は、各送受信機の送信負荷を結合してその合計を送受信機を偏らせることに考慮される隣接するセルの数で割ることによって計算されてよい。送信負荷は当業者に知られたやり方で容易に得ることができる。他の実施形態においては、期間Ｔはサブ期間の数より多く或いはより少なく分割されてよい。この実施形態は送受信機の平均送信負荷を使用するのであるが、媒体の負荷或いは送信メッセージの最大長のある割合のような他の送信パラメータが送受信機を偏らせるのに使用されてよい。
【００２３】
代表的な実施形態において、αの時間バイアスを伴う送受信機が他の時間スロットＴ２或いはＴ３よりも時間スロットＴ１の間にそのデータを送信する可能性が最も高く、βの時間バイアスを伴う送受信機が他の時間スロットＴ１或いはＴ３よりも時間スロットＴ２の間にそのデータを送信する可能性が最も高く、そしてγの時間バイアスを伴う送受信機が他の時間スロットＴ１或いはＴ２よりも時間スロットＴ３の間にそのデータを送信する可能性が最も高くなるように、偏らせることは隣接するセルα、β、及びγの中の送受信機を偏らせる。それゆえ、各時間スロットで各送受信機が送信するために確率関数が割り当てられる。送受信機が偏った時間スロットの間に送信するための確率関数は１になるか或いは生起する可能性が最も高くなるように選択される。各時間スロットに対して、スケジューラは乱数をその時間スロットに対して決定された確率関数と比較することによってその送受信機に対してデータを送信するようにスケジュールする。確率関数がその乱数より大きいか又は等しいならば、スケジューラはその時間スロットの間に送受信機が送信するようにスケジュールする。
【００２４】
隣接するセルの送受信機を偏らせることは対応するスケジューラの構成を介して通常実行される。それゆえ、図３の代表的な実施形態において偏らせる要素は、全ての送受信機にｔ０に送信を開始するようにスケジュールする代わりに、それぞれの送受信機をｔ０、ｔ１、そしてｔ２それぞれにそれらの偏った送信を開始するようにスケジュールするためにスケジューラを構成することによってセルα、β、及びγの中の送受信機を偏らせる。それゆえ、Ｔの期間のかなりの部分の間、任意の特定の時間或いは期間においてデータパケットを送信している（隣接するセルの送受信機の中で）ただ１つの送受信機が存在する。さらに、平均送信負荷が３３％より大きい場合ですら、スケジューラは殆どの時間ただ１つの送受信機が任意の特定の時間或いは期間において送信しているように送受信機を適切にスケジュールしてよい。従って、代表的な実施形態において、各セルの送受信機をＴ／３で偏らせることによって、セル間の干渉が大幅に減らされて信号対干渉及び雑音比（ＳＩＮＲ）が増加させられることが理解できる。ある実施形態においては、期間（Ｔ）は等しいサブ期間に分割されてよい。別の実施形態においては、期間（Ｔ）は、隣接するセルの平均送信負荷によって決定されてよい等しくないサブ期間に分割されてよい。さらなる実施形態においては、サブ期間を導き出すことは動的に決定されてよくそして適切に調整されてよい。期間（Ｔ）はＣＤＭＡシステムに対する通常のスケジュールする期間である約１．６７ミリ秒となるように通常選択されてよい。
【００２５】
図４は上で述べた偏らされたスケジュールする技術で達成される代表的なセルの分布パターンを示す。代表的な分布パターンは、各セルの中のアクセスポイントの送受信機の送信期間が時間スロットの中で実質的に分離されそしてどの隣接するセルの送受信機も実質的に同時に送信していることが無いように、どのようにセルが配置できるかを示す。各セルの送受信機の分離は、選択された時間スロットの間に送受信機が送信している確率が他の時間スロットの間に送受信機が送信している確率よりもかなり高くなるように選択された時間スロットに送受信機を偏らせることによって与えられる。
【００２６】
図４に示される分布パターンは３つのチャネルを有する周波数再使用パターン（即ち、ｋ＝３）に似ている。それゆえ、このパターンは、いかなる追加的なハードウェアも無しに各セルの送受信機に対してバイアスを加えることによって３つのチャネルを有する周波数再使用パターンと類似した干渉の分布を与えるだろう。しかしながら、いくつかの機能はハードウェアで実行されてもよい。別の実施形態においては、送受信機は３つの時間スロットより多い或いはより少ない時間スロットに偏らされてもよい。例えば、図５に示されるように、セルの分布パターンはセルの送受信機を７つの時間スロットに偏らせることによって、一般に使用される７の周波数の再使用パターンのセルの分布パターンと似るように構成されてよい。それゆえ、送受信機は任意の適切な数の時間スロットへと偏らされてよいことが理解できる。
【００２７】
図６は、上で述べた偏らせること及びスケジュールすることの代表的な実施形態の処理を示すフローチャートである。最初に、６００において、偏らせることを引き起こす（ｄｒｉｖｅｓ）複数の要因が決定される。この要因は、偏らされることになっている隣接するセルの送受信機の数、偏らせる計量（ｍｅｔｒｉｃ）（例えば、送信期間を細分するために用いられるセルの平均送信負荷のようなパラメータ）、そして時間の細分の数を含んでよい。６０２において、送受信機は６００において決定された要因を用いて複数の時間スロットへ偏らされ、その結果偏らせることは送信のタイミングを調整し、隣接するセルの間の干渉を減らす。ある実施形態において、偏らせることは、上で述べたように隣接するセルの平均送信負荷に基づいて適当な数のサブ期間或いは時間スロットへと全体の送信期間（例えば、図３のＴ）を分割することを含む。適当な数のサブ期間は偏らされることになっている隣接するセルの送受信機の数によって決定されてよく、その結果それぞれの送受信機を異なるサブ期間へ割り当てることができる。
【００２８】
上で述べたように、時間バイアスを伴う特定の送受信機が選択された或いは偏った時間スロットの間にそのデータを送信する可能性が最も高くなるように構成されるように、偏らせることは隣接するセルの中の送受信機を偏らせる。特に、偏らせる要素は特定の送受信機に対応するスケジューラを、他の選択されなかった時間スロットの中よりもより高い送信確率で、選択された或いは偏った時間スロットの中でその送受信機に対してデータの送信をスケジュールするように構成する。それからそれぞれの送受信機はスケジューラによって、以下で説明されるように選択された時間スロットの中でデータを送信するようにスケジュールされる。
【００２９】
６０４において、スケジューラの中で、複数の時間スロットの中の選択された時間スロットの間に隣接するセルのアクセスポイントの送受信機に対して送信確率が生成される。例えば図７Ａは、時間バイアスαを伴うアクセスポイントの送受信機に対する選択された時間スロット（例えば、図３のＴ１）の間に、時間バイアスα、β、γを伴うセルの送受信機に対する送信確率（Ｐα１、Ｐβ１、Ｐγ１）を生成するための代表的な実施を示す。図７Ａは、この偏った時間スロット（Ｔ１）の間に、セルαの中のアクセスポイントの送受信機に対する送信確率（Ｐα１）は１となるように構成され、他方セルβ及びγの中のアクセスポイントの送受信機に対する送信確率（Ｐβ１、Ｐγ１）はそれぞれ、それらの送受信機の中のデータパケットの待ち行列の長さのようなパラメータに基づいていることを示す。それゆえ、送信確率Ｐβ１及びＰγ１はセルβ及びγの送受信機の中のデータパケットの待ち行列の長さの増加に応じてそれぞれ増やされる。従って、偏った時間スロットＴ１の間に、セルαの中の送受信機は常に送信のためにその選択された時間スロットを利用するだろうが、セルβ及びγの中の送受信機はそれらそれぞれの待ち行列の長さに基づいて送信するだろう。
【００３０】
特に、セルβ及びγの中の送受信機に対する送信確率Ｐβ１及びＰγ１はそれぞれ、待ち行列の長さが０に等しい時における０．０の確率からある待ち行列の長さＬ１の時における１．０の確率まで増加する。選択された時間スロットの間に送信するように偏らされていない送受信機（即ち、この場合のセルβ及びγの中の送受信機）がその送受信機に対する待ち行列の長さが比較的小さい場合に送信しない可能性が最も大きくなるように、このことはなされる。しかしながら、選択された時間スロットの間に送信するように偏らされていない送受信機に対する待ち行列の長さが比較的大きく、送信されるのを待っている待ち行列が送受信機の動作に不利に作用するかもしれないならば、偏らされていない送受信機が選択された時間スロットの間に送信するのが可能となるように送信確率は調整されてよい。それゆえ待ち行列の長さの制限Ｌ１は送受信機における待ち行列及びメモリの十分に効率的な構成を与えるように調整されてよい。
【００３１】
さらにそのうえ、図７Ａからわかるように、Ｌ１の選択は送信確率の勾配（ｓｌｏｐｅ）を決定する。それゆえ、Ｌ１の選択、即ち、送信確率曲線の勾配は、データトラヒックのサービスの品質（ＱＯＳ）のような何らかのパラメータの関数として構成することができる。この場合、遅延に非寛容なデータトラヒックはより高い優先度、そしてそれゆえ他のデータトラヒックよりもより急な勾配を得てよい。例えば、データをダウンロードする（ｄｏｗｎｌｏａｄｉｎｇ）ような遅延に敏感でない送信の場合は、勾配に対して小さい値が使用されてよい（即ち、Ｌ１に対して大きな値）。リアルタイムでゲームをする（ｇａｍｉｎｇ）ような遅延に敏感な送信の場合は、勾配に対して大きい値が使用されてよい（即ち、Ｌ１に対して小さな値）。
【００３２】
偏った時間スロットＴ２及びＴ３の間の送受信機に対する送信確率は、それぞれ図７Ｂ及び７Ｃで示されるように偏った時間スロットＴ１に対して上で説明した処理と似たように生成されてよい。それゆえ、例えば、偏った時間スロットＴ２の間にデータパケットを送信する確率を得るために、Ｐβ２は１に保たれる一方、Ｐα２及びＰγ２はそれぞれセルα及びγの中の送受信機の待ち行列の長さに基づいて決定される。従って、時間バイアスαを伴う送受信機の場合、送信確率（Ｐα１）は選択された或いは偏った時間スロットＴ１の間に最も高くなり、それは１に等しいことが理解できる。Ｔ２及びＴ３の間は、送信確率（Ｐα２及びＰα３）は送受信機の待ち行列の長さのようなパラメータに依存する。
【００３３】
６０６において、選択された時間スロットのためのスケジュールすることは、０及び１の間の乱数Ｘを生成することをさらに備える。乱数は一様分布に基づいて生成されてよい。隣接するセルの各アクセスポイントの送受信機に対して、生成された乱数Ｘは次に６０８において、生成された送信確率と比較され、隣接するセルの送受信機のグループの中の特定の送受信機が選択された時間スロットの間に送信すべきかどうか決定する。生成された送信確率が生成された乱数Ｘよりも大きいならば、６１０においてスケジューラはデータパケットの送信をスケジュールする。このようなスケジュールすることは、殆どの時間偏らされた送受信機のみがその偏らされた送受信機のために選択された時間スロットの間に送信していることを保証する。
【００３４】
偏らせること及びスケジュールすることに対して説明された動作或いは手続きは特定の順序で示されるにもかかわらず、動作／手続きは本発明の範囲から逸脱せずに入れ替えられてかまわない。
【００３５】
図８及び９は、隣接するセルの間のセル送受信機のバイアスの概念を拡張する追加的な実施形態を示す。追加的な実施形態は（図２から７までと関連して上で説明した“セル間”バイアスとは反対に）“セル内”バイアスと呼ばれてよく、それはアクセスポイントの送受信機から特定のセル内の異なったアクセス端末へのデータパケットに対する送信時間はアクセス端末の位置／カバー範囲によって決定されるからである。
【００３６】
例えば、図９に示されるアクセスポイントの送受信機９００は、約５０％の送信負荷（図８を見よ）でセルαをカバーする（ｃｏｖｅｒｓ）。即ち、送受信機９００は１つの送信期間Ｔの中の約５０％の時間送信する。しかしながら、示された実施形態において、期間（Ｔ）は３つのサブ期間（例えば、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）に分割され、各サブ期間は送信期間Ｔの約３３％に及んでいる。このことは、隣接するセルを偏らせることにおいて３つの隣接するセルの送信を分離するために送信期間が３つのサブ期間へ分割されたこと起因するだろう。Ｔ１に始まる（セルαの中の送受信機のための）データ送信の約１７％（５０％−３３％）はＴ２の間の隣接するセルの偏らされた送受信機におけるデータの送信と重なる。セル内バイアスは、異なるアクセス端末へのデータパケットの送信を適切に偏らせることによってこの１７％の時間の間隣接するセルの干渉の効果を最小化するように動作する。
【００３７】
図８及び９に示された実施形態において、ソース（ｓｏｕｒｃｅ）端末或いはアクセスポイントの送受信機９００から弱いカバーエリア（Ｂ）９１０の中のアクセス端末への送信がソース端末に割り当てられている時間スロットＴ１の間の送信に対して比較的高い確率を与えられるようにスケジューラはデータパケットの送信をスケジュールする。ソース端末或いは送受信機９００に関る良い（ｇｏｏｄ）カバーエリア（Ｇ）９１２の中のアクセス端末への送信は割り当てられた時間スロットＴ１の間の送信に対して比較的低い確率が割り当てられ、その結果良いカバーエリアの中のこれらのアクセス端末への送信は、隣接するセルからのデータの送信と干渉するかもしれない（Ｔ２の中の）１７％の期間の間になされる可能性がより高くなるだろう。しかしながら、良いカバーエリア（Ｇ）９１２の中のアクセス端末はセルαの中心エリアの近く、送受信機９００の近くにいる可能性かがより高いので、隣接するセルからの干渉が逆にこれらの送信に影響を与える可能性はより少ないだろう。
【００３８】
図１０は本発明に従って構成されたアクセス端末１０００のブロック図である。アクセス端末１０００は、アンテナ１００２、無線周波数（ＲＦ）フロントエンド１００４、ディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１００６、汎用（ｇｅｎｅｒａｌ−ｐｕｒｐｏｓｅ）プロセッサ１００８、メモリ装置１０１０、そしてグラフィカルユーザインタフェースを提供するためのディスプレイ装置のようなユーザインタフェース１０１２を備える。
【００３９】
上で説明した処理に従って、アンテナ１００２は、アクセスポイントにおけるスケジューラによってスケジュールされた一つ或いはそれ以上のアクセスポイントの送受信機からの順方向リンクの信号を受け取る。信号はＲＦフロントエンド１００４によって適切に増幅され、フィルタにかけられ、さもなければ処理される。次にＲＦフロントエンド１００４からの出力はＤＳＰ１００６に適用される。ＤＳＰ１００６は受信された順方向リンクの信号を復号する。さらに、ＤＳＰ１００６は受信された順方向リンクの相対的な品質に関する表示を提供する。相対的な品質の表示はメモリ１０１０に保持される。汎用プロセッサ１００８はＤＳＰ１００６及びメモリ１０１０に接続されている。汎用プロセッサ１００８はメモリ１０１０から相対的な品質の表示を読み取り、それぞれの受信された順方向リンクがデータをサポートできるレートを決定し、そしてどの順方向リンクが最も高いデータレートをサポートできるか決定する。ＲＦフロントエンド１００４は逆方向リンクの出力信号を処理し、そして信号を受信することができるそれぞれのアクセスポイントの送受信機への送信のために逆方向リンクの出力信号をアンテナへつなぐ。
【００４０】
図１１は本発明の代表的な実施形態に従ったアクセスポイント１１００のブロック図である。アクセスポイント１１００は、アンテナ１１０２及び無線周波数（ＲＦ）フロントエンド１１０４のような送受信機を備える。アクセスポイント１１００はさらに、ディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１１０６、汎用プロセッサ１１０８、メモリ装置１１１０、そして通信インタフェース１１１２を備える。
【００４１】
代表的な実施形態において、アンテナ１１０２は近くのアクセス端末１０００から送信されている逆方向リンクの信号を受信する。アンテナはこれらの受信された信号をＲＦフロントエンド１１０４に接続し、ＲＦフロントエンド１１０４は信号にフィルタをかけそして増幅する。復調、復号、さらにフィルタをかけること等のために信号はＲＦフロントエンド１１０４からＤＳＰ１１０６及び汎用プロセッサ１１０８へと接続される。さらにＤＳＰ１１０６はそれぞれの受信された逆方向リンクの信号のためにアクセス端末１０００から送信された信号電力の強度を決定する。アクセスポイント１１００は通常一度に１つより多いアクセス端末１０００からの逆方向リンクの信号を受信することに注意すべきである。
【００４２】
汎用プロセッサ１１０８はＤＳＰ１１０６に各逆方向リンクに割り当てられるべきである電力の量を伝える。電力の割り当てに基づいて、ＤＳＰ１１０６はアクセスポイント１１００によって送信されることになっている順方向リンクの信号を変調及び符号化する。信号はＲＦフロントエンド１１０４に接続される。ＲＦフロントエンドは信号をアンテナ１１０２に接続し、アンテナ１１０２はアクセス端末へ順方向リンクの信号を送信する。アクセスポイントの送受信機からアクセス端末１０００への順方向リンクの信号の送信スケジュールは図１から９までと関連して説明したスケジュールする技術によって決定される。それゆえ、ある実施形態において、スケジューラは汎用プロセッサ１１０８によって実行されるプログラムとして実現されてよい。
【００４３】
図１２は本発明の代表的な実施形態に従った無線通信システム１２００のブロック図である。システム１２００は図２で示された偏らされたシステム２００に似ているがより詳細に示されている。システム１２００は、複数のアクセスポイントの送受信機１２０２、複数のスケジューラ１２０８、偏らせる要素１２０６、そして複数のアクセス端末ＡＴ１−ＡＴ５を備える。２つの送受信機１２０２Ａ及び１２０２Ｂは図１２で明示的に示される。しかしながら、任意の数の送受信機がシステム１２００に備えられる。さらに、２つの対応するスケジューラ１２０８Ａ及び１２０８Ｂが明示的に示される。しかしながら、任意の数のスケジューラがシステム１２００に備えられる。偏らせる要素１２０６は隣接するセルの間の干渉を減らすために送受信機１２０２を複数の時間スロットへと偏らせる。偏らせる要素１２０６は、隣接するセルの平均送信負荷に基づいて送信期間を複数の時間スロットへと分割するための分割器１２１２を備える。各スケジューラ１２０８は、互いに異なっている選択された時間スロットの間にデータパケットを送信するようにスケジュールする。スケジューラ１２０８は生成器１２１４及び複数の確率選択器１２１６を備える。生成器１２１４は選択された時間スロットの間に送受信機１２０２に対する送信確率を生成する。確率選択器１２１６の１つは選択された時間スロットに対応する送受信機に対する確率曲線を最大確率の一定レベルに設定する。他の選択器１２１６は選択された時間スロット以外の時間スロットに対応する他の送受信機に対する確率曲線を他の送受信機のデータパケットの待ち行列の長さのようなパラメータに基づくように構成する。示された実施形態において、複数の選択器１２１６はデータトラヒックのサービスの品質の関数として確率曲線の勾配を決定するための計算器（ｃａｌｃｕｌａｔｏｒ）を備える。最後に、送受信機１２０２はアクセス端末ＡＴに送信するようにスケジューラ１２０８によってスケジュールされる。
【００４４】
情報及び信号はさまざまな異なった技術及び技巧のいずれを用いて表現されてもよいことは当業者なら分かるであろう。例えば、上記説明を通して参照されたデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、そしてチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁気粒子、光学場または光学粒子、或いはそれらの任意の組み合わせによって表現されてかまわない。
【００４５】
ここで開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、及びアルゴリズムステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、或いは両者の組み合わせとして実現されてよいことを当業者は更に理解するだろう。ハードウェアとソフトウェアのこの交換可能性を明確に説明するために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、そしてステップは一般にその機能性の観点から上で説明されてきた。そのような機能性がハードウェア或いはソフトウェアのいずれとして実現されるかは、特定のアプリケーション及び全体的なシステムに課せられた設計の制約に依存する。熟達した技術者は、それぞれの特定のアプリケーションに対して様々なやり方で説明された機能性を実現してかまわないが、そのような実現の判断は本発明の範囲からの逸脱を生じるものとして解釈されるべきではない。
【００４６】
ここで開示された実施例に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、そして回路は、汎用プロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレー（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタロジック、個別ハードウェア構成要素、またはここで説明された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせで実現または実行されてよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってよいが、代替的に、プロセッサは任意の通常のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械（ｓｔａｔｅ  ｍａｃｈｉｎｅ）であってよい。プロセッサは、更に、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと接続した１つまたは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実現されてよい。
【００４７】
ここで開示された実施形態と関連して説明された方法または技術は、ハードウェアの中で直接具体化されるか、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の中で具体化されるか、またはこれら２つの組み合わせで具体化されてよい。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、取り外し可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られた任意の他の形式の記憶媒体の中に存在してよい。代表的な記憶媒体はプロセッサへ結合され、その結果プロセッサは記憶媒体から情報を読み出すことができ、記憶媒体へ情報を書き込むことができる。或いは、記憶媒体はプロセッサと一体化されてよい。プロセッサおよび記憶媒体は、ＡＳＩＣの中に存在してよい。ＡＳＩＣはユーザ端末の中にあってよい。或いはプロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末において個別構成要素として存在してよい。
【００４８】
開示された実施形態のこれまでの説明は、いかなる当業者でも本発明を作成または使用することが可能となるように提供される。これらの実施形態への様々な修正は当業者に容易に明らかとなり、そしてここで規定された一般的原理は本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく他の実施形態へ適用されてよい。したがって、本発明は、ここで示された実施形態に限定されることを意図されず、ここで開示された原理および新規な特徴と矛盾しない最も広い範囲を与えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】隣接するセルα、β、及びγに対するセル送受信機からのデータパケットの送信を偏らせるそしてケジュールするための従来の偏らせるそしてスケジュールする技術を示す。
【図２】代表的な実施形態に従って複数のセルα、β、及びγを有する高データレート（ＨＤＲ）システムを示す。
【図３】リンクのデータ送信負荷についての知識を取り入れた偏らせるそしてスケジュールする技術の代表的な実施形態を示す。
【図４】図３で説明した偏らせるそしてスケジュールする技術で達成される代表的なセルの分布パターンを示す（３つの隣接するセルが偏らされている）。
【図５】図３で説明した偏らせるそしてスケジュールする技術で達成されるセルの分布パターンの別の実施形態を示す（７つの隣接するセルが偏らされている）。
【図６】図３で説明した偏らせるそしてスケジュールする技術の代表的な実施形態を示すフローチャート。
【図７Ａ】偏った時間スロットＴ１の間に時間バイアスα、β、γを伴うセルの送受信機に対してデータパケットを送信する確率（Ｐα１、Ｐβ１、Ｐγ１）を生成するための代表的な実施を示す。
【図７Ｂ】偏った時間スロットＴ２の間に時間バイアスα、β、γを伴うセルの送受信機に対してデータパケットを送信する確率（Ｐα２、Ｐβ２、Ｐγ２）を生成するための代表的な実施を示す。
【図７Ｃ】偏った時間スロットＴ３の間に時間バイアスα、β、γを伴うセルの送受信機に対してデータパケットを送信する確率（Ｐα３、Ｐβ３、Ｐγ３）を生成するための代表的な実施を示す。
【図８】アクセス端末に対するカバーエリアの強度についての知識を取り入れたセル内のスケジュールする技術の代表的な実施形態を示す。
【図９】特定のセルの中のアクセス端末に対するカバーエリアを示す。
【図１０】代表的な実施形態に従ったアクセス端末のブロック図。
【図１１】代表的な実施形態に従ったアクセスポイントのブロック図。
【図１２】代表的な実施形態に従った無線通信システムのブロック図。
【符号の説明】
【００５０】
２００…ＨＤＲシステム、  ２０２、２０４、２０６…スケジューラ、
９００…アクセスポイントの送受信機、  ９１０…弱いカバーエリア
９１２…良いカバーエリア、  １０００…アクセス端末、
１１００…アクセスポイント、  １２００…無線通信システム
【図１】
0004414336.tif 000002
【図２】
0004414336.tif 000003
【図３】
0004414336.tif 000004
【図４】
0004414336.tif 000005
【図５】
0004414336.tif 000006
【図６】
0004414336.tif 000007
【図７Ａ】
0004414336.tif 000008
【図７Ｂ】
0004414336.tif 000009
【図７Ｃ】
0004414336.tif 000010
【図８】
0004414336.tif 000011
【図９】
0004414336.tif 000012
【図１０】
0004414336.tif 000013
【図１１】
0004414336.tif 000014
【図１２】
0004414336.tif 000015