(57)【要約】  本発明の実施形態は、アップリンク電力制御方法およびその装置を提供する。方法は、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータをKPIモデルに従って最適化するステップであって、KPIモデルが、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータと複数のセルが位置するネットワークの少なくとも1つのKPIとの間のマッピング関係を示すために使用される、最適化するステップと、複数のセルにおけるユーザ機器上のアップリンク電力制御を、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータに従って実行するステップとを含む。本発明の実施形態では、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータが複数のセルが位置するネットワークのKPIに及ぼす影響を考慮することにより、ネットワークの全体性能の観点からより最適化されたアップリンク電力制御パラメータが取得され、それによってネットワークの全体的な性能を向上させる。
2016528817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前記複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを主要性能指標KPIモデルに従って最適化するステップであって、前記KPIモデルが、前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータと前記複数のセルが位置するネットワークの少なくとも1つのKPIとの間のマッピング関係を示すために使用される、ステップと、
前記複数のセルにおけるユーザ機器上のアップリンク電力制御を、前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータに従って実行するステップと
を含む、アップリンク電力制御方法。
【請求項２】
前記複数のセルのアップリンク電力制御パラメータをKPIモデルに従って最適化する前記ステップが、
第1の最適化モデルを前記KPIモデルに従って生成するステップであって、前記第1の最適化モデルが、前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータを最適化変数として使用し、また前記アップリンク電力制御パラメータの値範囲内の前記少なくとも1つのKPIの最適解を最適化目標として使用する、ステップと、
前記複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを取得するために、前記第1の最適化モデルを解くステップと
を含む、請求項1に記載のアップリンク電力制御方法。
【請求項３】
前記少なくとも1つのKPIが、複数のKPIであり、また第1の最適化モデルを前記KPIモデルに従って生成する前記ステップが、
前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータを前記第1の最適化モデルの最適化変数として決定するステップと、
前記複数のKPIの最小加重値を前記第1の最適化モデルの最適化目標として決定するステップと
を含む、請求項2に記載のアップリンク電力制御方法。
【請求項４】
前記第1の最適化モデルを解く前記ステップが、
前記第1の最適化モデルの前記最適化変数を離散パラメータ空間から連続パラメータ空間にマッピングし、また変換後に第2の最適化モデルを取得するために、前記第1の最適化モデルの目的関数を連続および平滑化関数に変換するステップと、
前記連続パラメータ空間における前記最適化変数の解を、前記第2の最適化モデルに従って決定するステップと、
前記離散パラメータ空間における前記最適化変数の解を決定するために、前記連続パラメータ空間における前記最適化変数の前記解を前記離散パラメータ空間に戻すようにマッピングするステップと
を含む、請求項2または3に記載のアップリンク電力制御方法。
【請求項５】
前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータが、前記複数のセルの各セルのアップリンク電力制御基準値、および各セルのアップリンク経路損失補償係数を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載のアップリンク電力制御方法。
【請求項６】
前記ネットワークの前記少なくとも1つのKPIが、以下、
アップリンク負荷、コールドロップおよびコールブロック率CDBR、ならびに平均アップリンク信号対干渉雑音比のうちの少なくとも1つを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載のアップリンク電力制御方法。
【請求項７】
前記複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを主要性能指標KPIモデルに従って最適化するように構成された処理ユニットであって、前記KPIモデルが、前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータと前記複数のセルが位置するネットワークの少なくとも1つのKPIとの間のマッピング関係を示すために使用される、処理ユニットと、
前記複数のセルにおけるユーザ機器上のアップリンク電力制御を、前記処理ユニットによって取得された、前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータに従って実行するように構成された制御ユニットと
を備える、アップリンク電力制御装置。
【請求項８】
前記処理ユニットが、第1の最適化モデルを前記KPIモデルに従って生成することであって、前記第1の最適化モデルが、前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータを最適化変数として使用し、また前記アップリンク電力制御パラメータの値範囲内の前記少なくとも1つのKPIの最適解を最適化目標として使用する、生成することと、前記複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを取得するために、前記第1の最適化モデルを解くこととを行うように特に構成された、請求項7に記載のアップリンク電力制御装置。
【請求項９】
前記少なくとも1つのKPIが、複数のKPIであり、また前記処理ユニットが、前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータを前記第1の最適化モデルの最適化変数として決定し、また前記複数のKPIの最小加重値を前記第1の最適化モデルの最適化目標として決定するように特に構成された、請求項7または8に記載のアップリンク電力制御装置。
【請求項１０】
前記処理ユニットが、前記第1の最適化モデルの前記最適化変数を離散パラメータ空間から連続パラメータ空間にマッピングし、また変換後に第2の最適化モデルを取得するために、前記第1の最適化モデルの目的関数を連続および平滑化関数に変換し、前記連続パラメータ空間における前記最適化変数の解を、前記第2の最適化モデルに従って決定し、前記離散パラメータ空間における前記最適化変数の解を決定するために、前記連続パラメータ空間における前記最適化変数の前記解を前記離散パラメータ空間に戻すようにマッピングするように特に構成された、請求項8または9に記載のアップリンク電力制御装置。
【請求項１１】
前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータが、前記複数のセルの各セルのアップリンク電力制御基準値、および各セルのアップリンク経路損失補償係数を含む、請求項7から10のいずれか一項に記載のアップリンク電力制御装置。
【請求項１２】
前記ネットワークの前記少なくとも1つのKPIが、以下、
アップリンク負荷、コールドロップおよびコールブロック率CDBR、ならびに平均アップリンク信号対干渉雑音比のうちの少なくとも1つを含む、請求項7から11のいずれか一項に記載のアップリンク電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無線通信の分野に関し、特に、アップリンク電力制御方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存のセルラネットワークでは、直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplex、OFDM)テクノロジが使用されるとき、セル内のユーザ機器(User Equipment、UE)の信号は、互いに対して直交であり、また互いに干渉しないが、異なるセルにおけるUEの信号は、互いに干渉する。
【０００３】
アップリンク電力制御は、UEのアップリンク送信電力を、UEのサービス品質と、UEによる、隣接セルのUEに対する干渉の両方を考慮しながら、制御する制御方法である。
【０００４】
既存のアップリンク電力制御方法では、UEのアップリンク電力制御パラメータは、主にUEのリンク品質や、UEによる、隣接セルに対する、送信電力の干渉などのローカル情報に従って調整され、そうしたアップリンク電力制御は、ローカルUEのサービス品質のみを向上させるが、全体的なネットワーク性能の向上を支援しない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態は、全体的なネットワーク性能を向上させるために、アップリンク電力制御方法およびその装置を提供する。
【０００６】
第1の態様によれば、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータをKPIモデルに従って最適化するステップであって、KPIモデルが、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータと複数のセルが位置するネットワークの少なくとも1つのKPIとの間のマッピング関係を示すために使用される、最適化するステップと、複数のセルにおけるユーザ機器上のアップリンク電力制御を、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータに従って実行するステップとを含む、アップリンク電力制御方法が提供される。
【０００７】
第1の態様を参照すると、第1の態様の一実装方法では、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータをKPIモデルに従って最適化するステップは、第1の最適化モデルをKPIモデルに従って生成するステップであって、第1の最適化モデルが、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを最適化変数として使用し、またアップリンク電力制御パラメータの値範囲内の少なくとも1つのKPIの最適解を最適化目標(optimization target)として使用する、生成するステップと、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを取得するために、第1の最適化モデルを解くステップとを含む。
【０００８】
第1の態様、または前述の実装方法のうちのいずれか1つを参照すると、第1の態様の別の実装方法では、少なくとも1つのKPIは、複数のKPIであり、また第1の最適化モデルをKPIモデルに従って生成するステップは、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを第1の最適化モデルの最適化変数として決定するステップと、複数のKPIの最小加重値を第1の最適化モデルの最適化目標として決定するステップとを含む。
【０００９】
第1の態様、または前述の実装方法のうちのいずれか1つを参照すると、第1の態様の別の実装方法では、第1の最適化モデルを解くステップは、第1の最適化モデルの最適化変数を離散パラメータ空間から連続パラメータ空間にマッピングし、また変換後に第2の最適化モデルを取得するために、第1の最適化モデルの目的関数を連続および平滑化関数(continuous and smooth function)に変換するステップと、連続パラメータ空間における最適化変数の解を、第2の最適化モデルに従って決定するステップと、離散パラメータ空間における最適化変数の解を決定するために、連続パラメータ空間における最適化変数の解を離散パラメータ空間に戻すようにマッピングするステップとを含む。
【００１０】
第1の態様、または前述の実装方法のうちのいずれか1つを参照すると、第1の態様の別の実装方法では、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータは、複数のセルの各セルのアップリンク電力制御基準値、および各セルのアップリンク経路損失補償係数を含む。
【００１１】
第1の態様、または前述の実装方法のうちのいずれか1つを参照すると、第1の態様の別の実装方法では、ネットワークの少なくとも1つのKPIは、以下、アップリンク負荷、コールドロップおよびコールブロック率(call drop and block ratio)CDBR、ならびに平均アップリンク信号対干渉雑音比のうちの少なくとも1つを含む。
【００１２】
第2の態様を参照すると、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータをKPIモデルに従って最適化するように構成された処理ユニットであって、KPIモデルが、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータと複数のセルが位置するネットワークの少なくとも1つのKPIとの間のマッピング関係を示すために使用される、処理ユニットと、複数のセルにおけるユーザ機器上のアップリンク電力制御を、処理ユニットによって取得された、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータに従って実行するように構成された制御ユニットとを備える、アップリンク電力制御装置が提供される。
【００１３】
第2の態様を参照すると、第2の態様の一実装方法では、処理ユニットは、第1の最適化モデルをKPIモデルに従って生成することであって、第1の最適化モデルが、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを最適化変数として使用し、またアップリンク電力制御パラメータの値範囲内の少なくとも1つのKPIの最適解を最適化目標として使用する、生成することと、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを取得するために、第1の最適化モデルを解くこととを行うように特に構成される。
【００１４】
第2の態様、または前述の実装方法のうちのいずれか1つを参照すると、第2の態様の別の実装方法では、少なくとも1つのKPIは、複数のKPIであり、また処理ユニットは、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを第1の最適化モデルの最適化変数として決定し、また複数のKPIの最小加重値を第1の最適化モデルの最適化目標として決定するように特に構成される。
【００１５】
第2の態様、または前述の実装方法のうちのいずれか1つを参照すると、第2の態様の別の実装方法では、処理ユニットは、第1の最適化モデルの最適化変数を離散パラメータ空間から連続パラメータ空間にマッピングし、また変換後に第2の最適化モデルを取得するために、第1の最適化モデルの目的関数を連続および平滑化関数に変換し、連続パラメータ空間における最適化変数の解を、第2の最適化モデルに従って決定し、離散パラメータ空間における最適化変数の解を決定するために、連続パラメータ空間における最適化変数の解を離散パラメータ空間に戻すようにマッピングするように特に構成される。
【００１６】
第2の態様、または前述の実装方法のうちのいずれか1つを参照すると、第2の態様の別の実装方法では、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータは、複数のセルの各セルのアップリンク電力制御基準値、および各セルのアップリンク経路損失補償係数を含む。
【００１７】
第2の態様、または前述の実装方法のうちのいずれか1つを参照すると、第2の態様の別の実装方法では、ネットワークの少なくとも1つのKPIは、以下、アップリンク負荷、コールドロップおよびコールブロック率CDBR、ならびに平均アップリンク信号対干渉雑音比のうちの少なくとも1つを含む。
【００１８】
本発明の実施形態では、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータが複数のセルが位置するネットワークのKPIに及ぼす影響を考慮することにより、ネットワークの全体性能の観点からより最適化されたアップリンク電力制御パラメータが取得され、それによってネットワークの全体的な性能を向上させる。
【００１９】
本発明の実施形態における技術的な解決策をより明確に説明するために、本発明の実施形態の説明に必要な添付図面を以下に簡単に紹介する。以下に記載する添付図面は、本発明のいくつかの実施形態を示すにすぎず、当業者なら、創造的な努力をすることなく、これらの添付図面から他の図面を得ることができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態によるアップリンク電力制御方法の概略流れ図である。
【図２】本発明の一実施形態によるアップリンク電力制御装置のブロック概略図である。
【図３】本発明の別の実施形態によるアップリンク電力制御装置のブロック概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態における技術的な解決策について、以下、本発明の実施形態の添付図面を参照して明確で十分に説明する。明らかであろうが、説明される実施形態は、本発明の実施形態のいくつかであってすべてではない。当業者が本発明の実施形態に基づいて、創造的な努力をすることなく得る他のすべての実施形態は、本発明の保護範囲に含まれるものとする。
【００２２】
本発明の技術的な解決策は、以下、モバイル通信用グローバルシステム(Global System of Mobile communication、GSM(登録商標))、符号分割多元接続(Code Division Multiple Access、CDMA)システム、広帯域符号分割多元接続(Wideband Code Division Multiple Access、WCDMA(登録商標))システム、汎用パケット無線サービス(General Packet Radio Service、GPRS)、ロングタームエボリューション(Long Term Evolution、LTE)システム、ロングタームエボリューションアドバンスド(Advanced long term evolution、LTE-A)システム、およびユニバーサルモバイル通信システム(Universal Mobile Telecommunication System、UMTS)などの様々な通信システムに適用され得ることを理解されたい。
【００２３】
本発明の実施形態では、ユーザ機器(UE、User Equipment)には、移動局(MS、Mobile Station)、モバイル端末(Mobile Terminal)、携帯電話(Mobile Telephone)、ハンドセット(handset)、携帯用機器(portable equipment)などが含まれるが、それだけに限定されるものではないことをさらに理解されたい。ユーザ機器は、無線アクセスネットワーク(RAN、Radio Access Network)を使用することにより、1つまたは複数のコアネットワークと通信することができる。例えば、ユーザ機器は、携帯電話(または「セルラ」電話と呼ばれる)であっても、また無線通信機能を有するコンピュータであってもよい。ユーザ機器はさらに、携帯用、ポケットサイズ、ハンドヘルド、コンピュータ内蔵、または車両搭載用のモバイル装置であってもよい。
【００２４】
本発明の実施形態における主要性能指標(KPI、Key Performance Indicator)は、セルラネットワークのKPIを指し、それは、例えば、アップリンク負荷、コールドロップおよびコールブロック率(CDBR、Call Drop and Block Ratio)、ならびにネットワークの平均アップリンク信号対干渉雑音比であってもよい。KPIは、ネットワーク性能の重要なパラメータである。本発明の実施形態では、アップリンク電力制御が実行されるとき、ネットワーク内の複数のセルのアップリンク電力制御パラメータとネットワークの1つまたは複数のKPIとの間のマッピング関係(関数関係など)が、アップリンク電力制御パラメータを最適化するために考慮される。複数のセルは、ネットワーク上のすべてのセルであっても、またネットワークの重要な場所に位置し、ネットワークのKPIに決定的な効果があるセルであってもよく、それは、本発明の実施形態に特に限定されるものではない。
【００２５】
図1は、本発明の一実施形態によるアップリンク電力制御方法の概略流れ図である。方法は、基地局によって実行されても、また独立したアップリンク電力制御装置によって実行されてもよい。図1において方法は、以下を含む。
【００２６】
110:複数のセルのアップリンク電力制御パラメータをKPIモデルに従って最適化し、そこではKPIモデルが、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータと複数のセルが位置するネットワークの少なくとも1つのKPIとの間のマッピング関係を示すために使用される。
【００２７】
120:複数のセルにおけるユーザ機器上のアップリンク電力制御を、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータに従って実行する。
【００２８】
本発明の本実施形態では、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータが複数のセルが位置するネットワークのKPIに及ぼす影響を考慮することにより、ネットワークの全体性能の観点からより最適化されたアップリンク電力制御パラメータが取得され、それによってネットワークの全体的な性能を向上させる。
【００２９】
本発明の本実施形態における少なくとも1つのKPIは、1つのKPIであってもよく、また複数のKPIであってもよいことに留意されたい。KPIは互いに衝突する場合がある、すなわち、1つのKPIの増加が別のKPIの減少につながる場合があるので、同時最適化を実行するように複数のKPIを選択することは、全体的なネットワーク性能のバランスにとってより有利である。さらに、KPIの選択方法は、本発明の本実施形態に特に限定されるものではない。例えば、KPIは、アップリンク負荷だけを含んでも、またアップリンク負荷とCDBRの組合せを含んでもよく、また他のKPIの組合せであってもよい。複数のKPIを伴う同時最適化の間、KPIの重みは、実際の状況に従って調整可能であり、例えば、複数のKPIの優先レベルに従って調整が実行されることにも留意されたい。
【００３０】
本発明の本実施形態では、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータは、複数のセルの各セルのアップリンク電力制御基準値、および各セルのアップリンク経路損失補償係数を含んでもよく、また別のセルレベルにおけるアップリンク電力制御パラメータをさらに含んでもよい。
【００３１】
ステップ110におけるKPIモデルは、関数関係であってもよく、そこでは関数関係が、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを独立の変数として使用するとともに少なくとも1つのKPIを変数として使用し、そしてKPIと複数のセルのアップリンク電力制御パラメータとの間のマッピング関係を示すことを理解されたい。
【００３２】
ステップ110において、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータをKPIモデルに従って最適化することは、KPIの所定の閾値条件を満たす相対的に最適化された解を見つけるために、KPIモデルに、アップリンク電力制御パラメータの値範囲内の値を続けて代入することであってもよく、また電力制御パラメータの値範囲内の電力制御パラメータの最適解を決定するために、最適化モデルを生成することであってもよいことを理解されたい。最適解は、局所的最適であっても、また大域的最適であってもよいことを理解されたい。
【００３３】
任意選択で、一実施形態として、ステップ110において、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータをKPIモデルに従って最適化することは、第1の最適化モデルをKPIモデルに従って生成することであって、第1の最適化モデルが、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを最適化変数として使用し、またアップリンク電力制御パラメータの値範囲内の少なくとも1つのKPIの最適解を最適化目標として使用する、生成することと、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを取得するために、第1の最適化モデルを解くこととを含んでもよい。
【００３４】
任意選択で、別の実施形態として、少なくとも1つのKPIは、複数のKPIであってもよく、また第1の最適化モデルをKPIモデルに従って生成することは、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを第1の最適化モデルの最適化変数として決定することと、複数のKPIの最小加重値を第1の最適化モデルの最適化目標として決定することとを含んでもよい。
【００３５】
具体的には、少なくとも1つのKPIがアップリンク負荷であるとき、第1の最適化モデルは、以下の式(1)で示すことができる。
【００３６】
【数１】
2016528817.tif 000003
【００３７】
Xは、最適化変数であり、最適化変数は、2つの部分を含み、そこでは一方の部分が
【００３８】
【数２】
2016528817.tif 000004
【００３９】
であり、その構成要素には、(ステップ110における複数のセルに対応する)Cセルのアップリンク電力制御基準値
【００４０】
【数３】
2016528817.tif 000005
【００４１】
が含まれ、また他方の部分が
【００４２】
【数４】
2016528817.tif 000006
【００４３】
であり、その構成要素には、Cセルのアップリンク経路損失補償係数αcが含まれ、そこではcの値が1からCに及ぶ。
【００４４】
【数５】
2016528817.tif 000007
【００４５】
およびαcの値は、式(1)に示すように、ともに事前定義された離散値である。最適化目標は、minXΦLOAD(X)、すなわち、ネットワークの最小アップリンク負荷である。
【００４６】
同様に、少なくとも1つのKPIがCDBRであるとき、第1の最適化モデルは、以下の式(2)で示すことができる。
【００４７】
【数６】
2016528817.tif 000008
【００４８】
最適化目標は、minXΦCDBR(X)、すなわち、ネットワークの最小CDBRである。
【００４９】
もちろん、少なくとも1つのKPIは、複数のKPIであるように選択可能であり、例えば、同時最適化が、アップリンク負荷およびCDBR上で実行可能である。次いで、第1の最適化モデルは、以下の式(3)で示すことができる。
【００５０】
【数７】
2016528817.tif 000009
【００５１】
最適化目標は、minX{Φ=w1ΦLOAD(X)+w2ΦCDBR(X)}、すなわち、ネットワークのアップリンク負荷およびCDBRの最小加重和である。加重値w1およびw2は、アップリンク負荷およびCDBRの優先レベルなどの因子に従って決定可能である。例えば、w1+w2=1であり、そこではネットワークにおいて、アップリンク負荷がネットワーク全体の性能に及ぼす影響がCDBRのそれより大きい場合、w1=0.7およびw2=0.3が設定されてもよい。
【００５２】
第1の最適化モデルを解く特定の方法は、本発明の本実施形態に限定されるものではないことに留意されたい。最適化変数の値が離散的(既存のプロトコルにおいて、アップリンク電力制御パラメータの値が離散値)であり、目的関数もまた(minやmaxなどの不連続関数を含めて)不連続的であるので、離散最適化方法が使用されてもよい。例えば、最適化変数の値範囲内のすべての離散値が、最適解を決定するために、最適化目標に代入されてもよい。
【００５３】
最適化問題(1)から(3)を解くために、別のよくある方法、すなわち、貪欲アルゴリズムが使用されてもよい。具体的には、あるセルが、初期セルとして無作為に選択され、そのセルのアップリンク電力制御パラメータ
【００５４】
【数８】
2016528817.tif 000010
【００５５】
のすべての可能値が、セルの性能を最大化する(例えば、負荷を最小化する、またはCDBRを最小化する)ために試され、そしてその初期セルが、現在のセルセットに追加される。次いで、そのセルの隣接セルが、現在セルとして選択される。現在セルが、現在のセルセットに追加され、また現在セルのアップリンク電力制御パラメータのすべての可能値が、現在のセルセットの全体的な性能を最大化するために試される。先のステップが、すべてのセルのアップリンク電力制御パラメータの値を最終的に決定するために、すべてのセルが現在のセルセットに追加されるまで繰り返される。
【００５６】
アップリンク電力制御パラメータのすべての可能値が、性能を最大化するために試されるとき、ある方法は、セルを実際に構成し、実際の性能指標を測定しており、また別の方法は、性能指標モデルを使用することにより、特定のアップリンク電力制御パラメータ値に対応する性能指標を推定している。性能指標モデルを決定するために、アップリンク電力制御パラメータと性能指標との間の関数関係が、生成される必要がある。アップリンク負荷を例にとってみると、アップリンク負荷は、以下のように表すことができる。
ΦLoad=Σcδc
式中、δcは、セルcのアップリンク負荷であり、また以下のように表される。
【００５７】
【数９】
2016528817.tif 000011
【００５８】
式中、
Sは、ネットワークによって提供される1組のサービスタイプを表し、
Cは、セルセットを表し、
A⊂R2は、ネットワークサービスエリアを表し、
As,c⊂Aは、セルc∈C内のサービスs∈Sの分布エリアを表し、
Tsは、ネットワークエリアA⊂R2内のサービスs∈Sの分布を表し、
【００５９】
【数１０】
2016528817.tif 000012
【００６０】
は、x∈As,dに位置してサービスs∈Sを要求する端末によって使用されるリソースブロックの量を表し、
Nrbは、システムリソースブロックの総量を表し、
γs(c)(x)は、x∈As,cに位置してサービスs∈Sを要求する端末の平均送信時間率(average transmission time ratio)を表し、またγs(c)(x)は、以下のように表される。
【００６１】
【数１１】
2016528817.tif 000013
【００６２】
式中、Fs(c)は、x∈As,cに位置してサービスs∈Sを要求する端末によって要求されるアップリンク帯域幅を表し、
Bs(c)(x)は、x∈As,cに位置してサービスs∈Sを要求する端末によって取得されるアップリンク送信帯域幅を表し、単位として[MHz]を使用し、またBs(c)(x)は、以下のように表される。
【００６３】
【数１２】
2016528817.tif 000014
【００６４】
式中、SINRs(c)(x)は、セルc∈Cに属してサービスs∈Sを要求する端末受信機によって取得されるSINRを表し、またSINRs(c)(x)は、以下のように表される。
【００６５】
【数１３】
2016528817.tif 000015
【００６６】
式中、
【００６７】
【数１４】
2016528817.tif 000016
【００６８】
は、セルc∈C内のサービスs∈Sの帯域幅効率因子を表し、
【００６９】
【数１５】
2016528817.tif 000017
【００７０】
は、セルc∈C内のサービスs∈SのSINR効率因子を表し、
Rs(d),c(x)は、x∈As,dに位置してサービスs∈Sを要求する端末からセルc∈Cによって受信される信号の電力を表し、Rs(d),c(x)は、単位として[mW]を使用し、また以下のように表される。
【００７１】
【数１６】
2016528817.tif 000018
【００７２】
式中、Ps(d)(x)は、x∈As,dに位置してサービスs∈Sを要求する端末の送信電力を表し、またPs(d)(x)は、以下のように表される。
【００７３】
【数１７】
2016528817.tif 000019
【００７４】
式中、Ls(d),c(x)は、セルc∈Cと、x∈As,dに位置してサービスs∈Sを要求する端末との間の経路損失を表し、またLs(d),c(x)は、単位として[dB]を使用する。
【００７５】
【数１８】
2016528817.tif 000020
【００７６】
は、サービスs∈Sを要求する端末の最大送信電力を表し、また
【００７７】
【数１９】
2016528817.tif 000021
【００７８】
は、単位として[dBm]を使用する。
Icは、セルc∈Cによって受信される干渉電力を表し、Icは、単位として[mW]を使用し、また以下のように表される。
【００７９】
【数２０】
2016528817.tif 000022
【００８０】
式中、
【００８１】
【数２１】
2016528817.tif 000023
【００８２】
は、セルd∈Cのあらかじめ設定された負荷閾値である。
【００８３】
任意選択で、第1の最適化モデルを解くことは、第1の最適化モデルの最適化変数を離散パラメータ空間から連続パラメータ空間にマッピングし、また変換後に第2の最適化モデルを取得するために、第1の最適化モデルの目的関数を連続および平滑化関数に変換することと、連続パラメータ空間における最適化変数の解を、第2の最適化モデルに従って決定することと、離散パラメータ空間における最適化変数の解を決定するために、連続パラメータ空間における最適化変数の解を離散パラメータ空間に戻すようにマッピングすることとをさらに含んでもよい。連続パラメータ空間における解は、値を参照可能である、すなわち、連続パラメータ空間における最適化変数の値は、離散パラメータ空間に戻すようにマッピングされることを理解されたい。
【００８４】
本発明の本実施形態では、離散および不連続最適化問題(discrete and discontinuous optimization problem)は、連続最適化問題に変換され、したがって、連続最適化モデルは、連続最適化問題のための既存の探索アルゴリズム(内点法など)を使用することによって解くことができ、それによって反復の量を削減し、また最適化の解決効率を改善する。
【００８５】
連続パラメータ空間における解を離散パラメータ空間に戻すようにマッピングするための複数の方法があり得ることを理解されたい。例えば、連続パラメータ空間における解から離散パラメータ空間におけるすべての値までの最短距離(ユークリッド距離など)が決定され、そして、連続パラメータ空間における解までの最短距離を有する、離散パラメータ空間における解が、必要とされる最終解である。もちろん、直接打切り(direct truncation)の方法もまた、連続パラメータ空間における解より大きくかつそれに最も近い解を探索するために、離散パラメータ空間において使用可能であり、そして見つかった解を最終解として使用可能である。方法は、本発明の本実施形態に特に限定されるものではない。
【００８６】
図1を参照しながら、本発明の本実施形態によるアップリンク電力制御方法が、上記に詳述されている。以下、本発明の一実施形態によるアップリンク電力制御装置について、図2から図3を参照しながら、詳述する。装置は、基地局であってもよく、また独立した論理エンティティまたは装置であってもよい。
【００８７】
図2は、本発明の一実施形態によるアップリンク電力制御装置のブロック概略図である。アップリンク電力制御装置200は、処理ユニット210および制御ユニット220を備える。
【００８８】
処理ユニット210は、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータをKPIモデルに従って最適化し、そこではKPIモデルが、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータと複数のセルが位置するネットワークの少なくとも1つのKPIとの間のマッピング関係を示すために使用されるよう、構成される。
【００８９】
制御ユニット220は、複数のセルにおけるユーザ機器上のアップリンク電力制御を、処理ユニット210によって取得された、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータに従って実行するように構成される。
【００９０】
本発明の本実施形態では、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータが複数のセルが位置するネットワークのKPIに及ぼす影響を考慮することにより、ネットワークの全体性能の観点からより最適化されたアップリンク電力制御パラメータが取得され、それによってネットワークの全体的な性能を向上させる。
【００９１】
本発明の本実施形態では、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータは、複数のセルの各セルのアップリンク電力制御基準値、および各セルのアップリンク経路損失補償係数を含んでもよく、また別のセルレベルにおけるアップリンク電力制御パラメータをさらに含んでもよい。
【００９２】
任意選択で、一実施形態として、処理ユニット210は、第1の最適化モデルをKPIモデルに従って生成することであって、第1の最適化モデルが、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを最適化変数として使用し、またアップリンク電力制御パラメータの値範囲内の少なくとも1つのKPIの最適解を最適化目標として使用する、生成することと、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを取得するために、第1の最適化モデルを解くこととを行うように特に構成される。
【００９３】
任意選択で、別の実施形態として、少なくとも1つのKPIは、複数のKPIである。
【００９４】
本発明の本実施形態における少なくとも1つのKPIは、1つのKPIであってもよく、また複数のKPIであってもよいことに留意されたい。KPIは互いに衝突する場合がある、すなわち、1つのKPIの増加が別のKPIの減少につながる場合があるので、同時最適化を実行するように複数のKPIを選択することは、全体的なネットワーク性能のバランスにとってより有利である。
【００９５】
任意選択で、別の実施形態として、処理ユニット210は、第1の最適化モデルの最適化変数を離散パラメータ空間から連続パラメータ空間にマッピングし、また変換後に第2の最適化モデルを取得するために、第1の最適化モデルの目的関数を連続および平滑化関数に変換し、連続パラメータ空間における最適化変数の解を、第2の最適化モデルに従って決定し、離散パラメータ空間における最適化変数の解を決定するために、連続パラメータ空間における最適化変数の解を離散パラメータ空間に戻すようにマッピングするように特に構成される。
【００９６】
本発明の本実施形態では、離散および不連続最適化問題は、連続最適化問題に変換され、したがって、連続最適化モデルは、連続最適化問題のための既存の探索アルゴリズム(内点法など)を使用することによって解くことができ、それによって反復の量を削減し、また最適化の解決効率を改善する。
【００９７】
任意選択で、別の実施形態として、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータは、複数のセルの各セルのアップリンク電力制御基準値、および各セルのアップリンク電力損失補償係数を含む。
【００９８】
任意選択で、別の実施形態として、ネットワークの少なくとも1つのKPIは、以下、アップリンク負荷、コールドロップおよびコールブロック率CDBR、ならびに平均アップリンク信号対干渉雑音比のうちの少なくとも1つを含む。
【００９９】
図3は、本発明の別の実施形態によるアップリンク電力制御装置のブロック概略図である。アップリンク電力制御装置300は、メモリ310およびプロセッサ320を備える。
【０１００】
メモリ310は、実行中、プロセッサ320によって必要とされる命令を格納するように構成される。
【０１０１】
プロセッサ320は、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを、KPIモデルに従って、メモリ310内の命令に基づいて最適化し、そこではKPIモデルが、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータと複数のセルが位置するネットワークの少なくとも1つのKPIとの間のマッピング関係を示すために使用され、また複数のセルにおけるユーザ機器上のアップリンク電力制御を、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータに従って実行するよう、構成される。
【０１０２】
本発明の本実施形態では、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータは、複数のセルの各セルのアップリンク電力制御基準値、および各セルのアップリンク経路損失補償係数を含んでもよく、また別のセルレベルにおけるアップリンク電力制御パラメータをさらに含んでもよい。
【０１０３】
任意選択で、一実施形態として、プロセッサ320は、第1の最適化モデルをKPIモデルに従って生成することであって、第1の最適化モデルが、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを最適化変数として使用し、またアップリンク電力制御パラメータの値範囲内の少なくとも1つのKPIの最適解を最適化目標として使用する、生成することと、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを取得するために、第1の最適化モデルを解くこととを行うように特に構成される。
【０１０４】
任意選択で、別の実施形態として、少なくとも1つのKPIは、複数のKPIである。
【０１０５】
本発明の本実施形態における少なくとも1つのKPIは、1つのKPIであってもよく、また複数のKPIであってもよいことに留意されたい。KPIは互いに衝突する場合がある、すなわち、1つのKPIの増加が別のKPIの減少につながる場合があるので、同時最適化を実行するように複数のKPIを選択することは、全体的なネットワーク性能のバランスにとってより有利である。
【０１０６】
任意選択で、別の実施形態として、プロセッサ320は、第1の最適化モデルの最適化変数を離散パラメータ空間から連続パラメータ空間にマッピングし、また変換後に第2の最適化モデルを取得するために、第1の最適化モデルの目的関数を連続および平滑化関数に変換し、連続パラメータ空間における最適化変数の解を、第2の最適化モデルに従って決定し、離散パラメータ空間における最適化変数の解を決定するために、連続パラメータ空間における最適化変数の解を離散パラメータ空間に戻すようにマッピングするように特に構成される。
【０１０７】
本発明の本実施形態では、離散および不連続最適化問題は、連続最適化問題に変換され、したがって、連続最適化モデルは、連続最適化問題のための既存の探索アルゴリズム(内点法など)を使用することによって解くことができ、それによって反復の量を削減し、また最適化の解決効率を改善する。
【０１０８】
任意選択で、別の実施形態として、複数のセルのアップリンク電力制御パラメータは、複数のセルの各セルのアップリンク電力制御基準値、および各セルのアップリンク電力損失補償係数を含む。
【０１０９】
任意選択で、別の実施形態として、ネットワークの少なくとも1つのKPIは、以下、アップリンク負荷、コールドロップおよびコールブロック率CDBR、ならびに平均アップリンク信号対干渉雑音比のうちの少なくとも1つを含む。
【０１１０】
当業者なら、本明細書において開示される実施形態において説明される例と組み合わせて、ユニットおよびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、またはコンピュータソフトウェアと電子ハードウェアの組合せによって実装され得ることを認識するであろう。機能がハードウェアによって実行されるか、ソフトウェアによって実行されるかは、特定の適用例および技術的解決策の設計制約条件に依存する。当業者は、それぞれの特定の適用例に対する説明された機能を実装するために様々な方法を使用する可能性があるが、こうした実装は本発明の範囲を超えるとみなされるべきではない。
【０１１１】
便利で簡単な説明を目的として、前述のシステム、装置、およびユニットの詳細な作業工程のために、前述の方法の実施形態における対応する工程が参照可能であり、そして詳細が本明細書において再び説明されることがないことは、当業者によって明確に理解されよう。
【０１１２】
本願において提供されるいくつかの実施形態では、開示されるシステム、装置、および方法は、他の方法で実装され得ることを理解されたい。例えば、説明された、装置の実施形態は、単に例示的なものである。例えば、ユニット区分は、単に論理機能区分であり、そのため実際の実装において他の区分であってもよい。例えば、複数のユニットもしくは構成要素は、別のシステムに連結されても、また統合されてもよく、またはいくつかの特徴は、無視されても、また実行されなくてもよい。さらに、表示された、もしくは論じられた相互結合または直接結合または通信接続は、いくつかのインターフェースを使用することによって実装され得る。装置もしくはユニット間の間接結合または通信接続は、電子的、機械的、または他の形態で実装され得る。
【０１１３】
別個の部分として説明されたユニットは、物理的に切り離されているかどうかは分からず、またユニットとして表示された部分は、物理的なユニットかどうかは分からず、1つの位置に位置してもよく、また複数のネットワークユニット上に分散されてもよい。ユニットの一部または全部は、実施形態の解決策の目的を達成するために、実際のニーズに従って選択されてもよい。
【０１１４】
さらに、本発明の実施形態における機能ユニットは、1つの処理ユニットに統合されてもよく、またユニットのそれぞれは、物理的に単独で存在してもよく、また2つ以上のユニットは、1つのユニットに統合されてもよい。
【０１１５】
機能がソフトウェア機能ユニットの形態で実装され、また独立した製品として販売または使用されるとき、機能は、コンピュータ可読記憶媒体に格納されてもよい。こうした理解に基づいて、本質的に本発明の技術的解決策、または従来技術に貢献する部分、または技術的解決策の一部は、ソフトウェア製品の形態で実装され得る。コンピュータソフトウェア製品は、記憶媒体に格納され、またコンピュータデバイス(パーソナルコンピュータ、サーバ、もしくはネットワークデバイスであってもよい)に、本発明の実施形態において説明された方法のステップのすべてまたは一部を実行するよう命令するためのいくつかの命令を含む。前述の記憶媒体には、USBフラッシュドライブ、リムーバブルハードディスク、読出し専用メモリ(Read-Only Memory、ROM)、ランダムアクセスメモリ(Random Access Memory、RAM)、磁気ディスク、または光ディスクなどの、プログラムコードを格納することができる任意の媒体が含まれる。
【０１１６】
前述の説明は、単に本発明の特定の実装方法に関するものであり、本発明の保護範囲を限定することは意図されない。本発明において開示される技術範囲内において当業者によって容易に理解される任意の相違または置換えは、本発明の保護範囲に含まれるものとする。そこで、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲に記載の保護範囲の対象であるものとする。
【符号の説明】
【０１１７】
200  アップリンク電力制御装置
210  処理ユニット
220  制御ユニット
300  アップリンク電力制御装置
310  メモリ
320  プロセッサ
【図１】
2016528817.tif 000024
【図２】
2016528817.tif 000025
【図３】
2016528817.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成28年3月3日(2016.3.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを主要性能指標(KPI)モデルに従って最適化するステップであって、前記KPIモデルが、前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータと前記複数のセルが位置するネットワークの少なくとも1つのKPIとの間のマッピング関係を示すために使用される、ステップと、
前記複数のセルにおけるユーザ機器上のアップリンク電力制御を、前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータに従って実行するステップと
を含む、アップリンク電力制御方法。
【請求項２】
前記複数のセルのアップリンク電力制御パラメータをKPIモデルに従って最適化する前記ステップが、
第1の最適化モデルを前記KPIモデルに従って生成するステップであって、前記第1の最適化モデルが、前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータを最適化変数として使用し、また前記アップリンク電力制御パラメータの値範囲内の前記少なくとも1つのKPIの最適解を最適化目標として使用する、ステップと、
前記複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを取得するために、前記第1の最適化モデルを解くステップと
を含む、請求項1に記載のアップリンク電力制御方法。
【請求項３】
前記少なくとも1つのKPIが、複数のKPIであり、また第1の最適化モデルを前記KPIモデルに従って生成する前記ステップが、
前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータを前記第1の最適化モデルの最適化変数として決定するステップと、
前記複数のKPIの最小加重値を前記第1の最適化モデルの最適化目標として決定するステップと
を含む、請求項2に記載のアップリンク電力制御方法。
【請求項４】
前記第1の最適化モデルを解く前記ステップが、
前記第1の最適化モデルの前記最適化変数を離散パラメータ空間から連続パラメータ空間にマッピングし、また変換後に第2の最適化モデルを取得するために、前記第1の最適化モデルの目的関数を連続および平滑化関数に変換するステップと、
前記連続パラメータ空間における前記最適化変数の解を、前記第2の最適化モデルに従って決定するステップと、
前記離散パラメータ空間における前記最適化変数の解を決定するために、前記連続パラメータ空間における前記最適化変数の前記解を前記離散パラメータ空間に戻すようにマッピングするステップと
を含む、請求項2または3に記載のアップリンク電力制御方法。
【請求項５】
前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータが、前記複数のセルの各セルのアップリンク電力制御基準値、および各セルのアップリンク経路損失補償係数を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載のアップリンク電力制御方法。
【請求項６】
前記ネットワークの前記少なくとも1つのKPIが、以下、
アップリンク負荷、コールドロップおよびコールブロック率(CDBR)、ならびに平均アップリンク信号対干渉雑音比のうちの少なくとも1つを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載のアップリンク電力制御方法。
【請求項７】
複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを主要性能指標(KPI)モデルに従って最適化するように構成された処理ユニットであって、前記KPIモデルが、前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータと前記複数のセルが位置するネットワークの少なくとも1つのKPIとの間のマッピング関係を示すために使用される、処理ユニットと、
前記複数のセルにおけるユーザ機器上のアップリンク電力制御を、前記処理ユニットによって取得された、前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータに従って実行するように構成された制御ユニットと
を備える、アップリンク電力制御装置。
【請求項８】
前記処理ユニットが、第1の最適化モデルを前記KPIモデルに従って生成することであって、前記第1の最適化モデルが、前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータを最適化変数として使用し、また前記アップリンク電力制御パラメータの値範囲内の前記少なくとも1つのKPIの最適解を最適化目標として使用する、生成することと、前記複数のセルのアップリンク電力制御パラメータを取得するために、前記第1の最適化モデルを解くこととを行うように特に構成された、請求項7に記載のアップリンク電力制御装置。
【請求項９】
前記少なくとも1つのKPIが、複数のKPIであり、また前記処理ユニットが、前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータを前記第1の最適化モデルの最適化変数として決定し、また前記複数のKPIの最小加重値を前記第1の最適化モデルの最適化目標として決定するように特に構成された、請求項7または8に記載のアップリンク電力制御装置。
【請求項１０】
前記処理ユニットが、前記第1の最適化モデルの前記最適化変数を離散パラメータ空間から連続パラメータ空間にマッピングし、また変換後に第2の最適化モデルを取得するために、前記第1の最適化モデルの目的関数を連続および平滑化関数に変換し、前記連続パラメータ空間における前記最適化変数の解を、前記第2の最適化モデルに従って決定し、前記離散パラメータ空間における前記最適化変数の解を決定するために、前記連続パラメータ空間における前記最適化変数の前記解を前記離散パラメータ空間に戻すようにマッピングするように特に構成された、請求項8または9に記載のアップリンク電力制御装置。
【請求項１１】
前記複数のセルの前記アップリンク電力制御パラメータが、前記複数のセルの各セルのアップリンク電力制御基準値、および各セルのアップリンク経路損失補償係数を含む、請求項7から10のいずれか一項に記載のアップリンク電力制御装置。
【請求項１２】
前記ネットワークの前記少なくとも1つのKPIが、以下、
アップリンク負荷、コールドロップおよびコールブロック率(CDBR)、ならびに平均アップリンク信号対干渉雑音比のうちの少なくとも1つを含む、請求項7から11のいずれか一項に記載のアップリンク電力制御装置。
【請求項１３】
コンピュータデバイスに、請求項1から6のいずれか一項に記載のアップリンク電力制御方法を実行するよう命令するための命令を格納する、コンピュータ可読記憶媒体。
【国際調査報告】
2016528817.tif 000027
2016528817.tif 000028
2016528817.tif 000029
2016528817.tif 000030