(57)【要約】【課題】本発明は、ワイヤレス通信技術に関する。より具体的には、本発明は、マクロセルとフェムトセルの間の、及び近隣フェムトセル同士の間の、干渉を低減するシステムを提供する。【解決手段】フェムトセルネットワークは、利用可能なスペクトルにわたってユーザのリソースブロックを拡散させることによって干渉を低減させるために、データフレームのアイドルリソースブロックを使用する。拡散は、多くのリソースブロックグループを使用して送信を繰り返すことによって、達成することができる。結果として、（ａ）干渉に対するより強い堅牢性が獲得され、（ｂ）拡散が、近くのフェムトセルどうしの間の、及びマクロセルとフェムトセルの間の、干渉の低減をもたらすので、送信電力レベルを低下させることができる。そのような周波数又は時間スロットホッピングを拡散させる他の方法も、使用することができる。【選択図】図６
2012514950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動局を含むフェムトセルネットワークのための基地局において、
前記フェムトセルネットワーク内の移動局の数及び各データフレームにおける移動局それぞれのリソース要件を決定するステップと、
移動局の数及び移動局それぞれの通信リソース要件に基づいて、前記リソース要件を満たした後で、前記データフレームにおいて利用可能な追加的な通信リソースを決定するステップと、
各移動局にその通信リソース要件及び前記追加的な通信リソースの一部を割り当てるステップと、
前記移動局に割り当てられた前記通信リソースにわたって信号エネルギーを拡散させるプロトコルを使用して、各移動局と通信するステップと
を含む方法。
【請求項２】
複数の移動局を含むフェムトセルネットワーク内の基地局であって、
前記フェムトセルネットワーク内の移動局の数及び各データフレームにおける移動局それぞれのリソース要件を決定すること、
移動局の数及び移動局それぞれの通信リソース要件に基づいて、前記リソース要件を満たした後で、前記データフレームにおいて利用可能な追加的な通信リソースを決定すること、及び
各移動局にその通信リソース要件及び前記追加的な通信リソースの一部を割り当てること
を実行する計算リソースと、
前記移動局に割り当てられた前記通信リソースにわたって信号エネルギーを拡散させるプロトコルを使用して、各移動局と通信する通信リソースと
を備える基地局。
【請求項３】
基地局を含むフェムトセルネットワーク内の移動局であって、
前記基地局と前記移動局との間の通信のためのデータフレーム内における通信リソースの割り当て、及び前記通信のためのスケジューリングから受信するステップと、
前記移動局に割り当てられた前記通信リソースにわたって信号エネルギーを拡散させるプロトコルを使用して、前記移動局と前記基地局との間の前記通信を実施する通信リソースと
を備える移動局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、（ａ）２００９年１月９日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｉｍｅ／Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ｉｎ  ａ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ｆｏｒ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ」と題する米国暫定特許出願第６１／１４３７０８号、及び（ｂ）２０１０年１月６日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｉｍｅ／Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ｉｎ  ａ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ｆｏｒ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ」と題する米国非暫定特許出願第１２／６８３２６３号に関するものであると共に、両出願の優先権を主張するものであり、両出願とも、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、２００８年１２月１１日に出願された「ＯＦＤＭＡ−Ｂａｓｅｄ  Ｃｏ−ｃｈａｎｎｅｌ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ」と題する米国特許出願（「同時係属出願」）第１２／３３３１３８号にも関連する。当該同時係属出願の開示も、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００３】
米国を指定国とする場合、本出願は、上記の米国特許出願第１２／６８３２６３号の継続出願である。
【０００４】
（１．発明の分野）
本発明は、ワイヤレス通信技術に関する。より具体的には、本発明は、マクロセルとフェムトセルの間の、及び近隣フェムトセル同士の間の、干渉を低減するシステムを提供する。
【０００５】
（２．関連技術の説明）
最近、屋内利用及びパーソナル利用のために設計された新しいクラスの基地局が、（ａ）２００７年１２月に白書として公表された、Ｐａｒｔｈｏ  Ｃｈｏｕｄｈｕｒｙ及びＤｅｅｐａｋ  Ｄａｈｕｊａによる論文「ＵＭＡ  ａｎｄ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌｓ：Ｍａｋｉｎｇ  ＦＭＣ  Ｈａｐｐｅｎ」、（ｂ）２００７年にＡｉｒｖａｎａ  Ｉｎｃ．から白書として公表された、http://www.airvana.com/files/Femto Overview Whitepaper FINAL 12-July-07.pdfにおいてオンラインで入手可能な、「Ｆｅｍｔｏ  Ｃｅｌｌｓ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎｓ」、及び（ｃ）２００７年４月にＰｉｃｏＣｈｉｐ  Ｄｅｓｉｇｎｓ  Ｌｔｄ．から白書として公表された、http://www.picochip.com/downloads/27c85c984cd0d348edcffe7413f6ff79/femtocell_wp.pdfにおいてオンラインで入手可能な、「Ｔｈｅ  Ｃａｓｅ  ｆｏｒ  Ｈｏｍｅ  Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎｓ」において、説明された。これらの刊行物において説明されたように、これらのパーソナル基地局によってサービスされるセルは「フェムトセル」と呼ばれ、これらのフェムトセルは、既存のブロードバンドインターネット接続に通じる屋内接続性を提供する。フェムトセルは、固定網と移動網の収束（ＦＭＣ）のための選択肢と見なすこともでき、ＦＭＣによって、固定ワイヤレスネットワーク（例えばワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ））とモバイルネットワーク（例えばセルラネットワーク）との間で、加入者がアクティブなデータ呼セッションを切り換えることが可能になる。フェムトセルの利点は、（ａ）屋内カバレージの改善、（ｂ）設備投資費用及び運用費用の低減、（ｃ）帯域幅負荷の低減、（ｄ）電力要件の低減、（ｅ）追加的な良質の収益源、（ｆ）顧客ロイヤルティの改善、（ｇ）ユーザ当たりの平均収益の増加、（ｈ）既存のハンドセットと適合性があってデュアルモード端末を必要としないこと、（ｉ）通信事業者が所有するスペクトル内で配備できること、及び（ｊ）（フェムトセルが自身の所在地についての情報を有することによる）高度な緊急時サービスを含む。
【０００６】
物理層伝送に関する限り、従来技術のフェムトセルは、ほとんどの場合、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム及び第３世代（３Ｇ）技術のために設計されている。そのようなシステムは、例えば、（ａ）Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＧＬＯＢＥＣＯＭ）、ワシントンＤＣ、３３２２〜３３２６ページ、２００７年１１月に公表された、Ｖｉｋｒａｍ  Ｃｈａｎｄｒａｓｅｋｈａｒ、Ｊｅｆｆｒｅｙ  Ｇ．Ａｎｄｒｅｗｓによる、「Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃａｐａｃｉｔｙ  ａｎｄ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ  ｆｏｒ  Ｔｗｏ−Ｔｉｅｒ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」（「Ｃｈａｎｄｒａｓｅｋｈａｒ」）、（ｂ）Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔ．Ｓｙｍｐ．ｏｎ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ，Ｉｎｄｏｏｒ  ａｎｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＰＩＭＲＣ）、アテネ、ギリシャ、１〜５ページ、２００７年９月に公表された、Ｌｅｓｔｅｒ  Ｔ．Ｗ．Ｈｏ、Ｈｏｌｇｅｒ  Ｃｌａｕｓｓｅｎによる、「Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  Ｕｓｅｒ−Ｄｅｐｌｏｙｅｄ，Ｃｏ−Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌｓ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｃａｌｌ  Ｄｒｏｐ  Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ  ｉｎ  ａ  Ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ  Ｓｃｅｎａｒｉｏ」（「Ｈｏ」）、及び（ｃ）Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔ．Ｓｙｍｐ．ｏｎ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ，Ｉｎｄｏｏｒ  ａｎｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＰＩＭＲＣ）、アテネ、ギリシャ、１〜５ページ、２００７年９月に公表された、Ｈｏｌｇｅｒ  Ｃｌａｕｓｓｅｎによる、「Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  Ｍａｃｒｏ−  ａｎｄ  Ｃｏ−Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌｓ  ｉｎ  ａ  Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ  Ｃｅｌｌ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ」（「Ｃｌａｕｓｓｅｎ」）といった論文において開示されている。
【０００７】
Ｃｈａｎｄｒａｓｅｋｈａｒは、マクロセルネットワークと共存するフェムトセルネットワーク（すなわちスペクトル共用ネットワーク）のアップリンク（ＵＬ）容量を導出し、分析している。スペクトル分割ネットワークでは、フェムトセルユーザとマクロセルユーザには、直交するサブチャネルが割り当てられる。直交するサブチャネルは、マクロセルと異なるフェムトセルとの間の干渉を回避するが、そのような方式は、サポートできるユーザの数を減少させる。他方、スペクトル共用ネットワークの場合、フェムトセルは、２つのネットワークの間にわずかな又は低減された干渉しか存在しない場合はいつでも、マクロセルによってすでに使用されているいくつかのサブチャネルを利用することができる。故障確率を低下させるため、Ｃｈａｎｄｒａｓｅｋｈａｒは、干渉回避方法を使用することを提案している。具体的には、マクロセルユーザとフェムトセルユーザは、時間ホッピング（ｔｉｍｅ−ｈｏｐｐｉｎｇ）を使用して、干渉を低減させる。さらに、マクロセル及びフェムトセルはともに、セクタアンテナ（ｓｅｃｔｏｒｅｄ  ａｎｔｅｎｎａ）受信を使用して、容量を増加させる。分析及びシミュレーションの結果は、干渉回避（例えば、時間ホッピングＣＤＭＡ及びセクタ化アンテナ）によって、スペクトル分割ネットワークにおいて、無指向性フェムトセルアンテナを用いて、最大で７倍高いフェムトセル基地局（ｆＢＳ）密度をサポートできることを示している。Ｃｈａｎｄｒａｓｅｋｈａｒは、故障確率を低下させるために時間ホッピングを提案しているが、Ｃｈａｎｄｒａｓｅｋｈａｒのシステムは、周波数ホッピング（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｈｏｐｐｉｎｇ）を使用しないＣＤＭＡベースの通信システムのために特に設計されている。Ｃｈａｎｄｒａｓｅｋｈａｒは、ユーザの数及びそのデータレートに応じて変化する可能な拡散についても指定していない。直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ベースのシグナリングでは、効果的な拡散状態が、まだよく理解されていない。
【０００８】
Ｈｏは、フェムトセルにおける異なる電力構成について、ハンドオーバ確率を分析した。マクロセルネットワークにおいて使用される手動セルプランニング（ｍａｎｕａｌ  ｃｅｌｌ  ｐｌａｎｎｉｎｇ）は、フェムトセルに対しては実用的ではない（すなわち費用効率が良くはない）ので、フェムトセルは一般に、フェムトセル電力及びセルサイズの自動構成といた自動構成機能を必要とする。Ｈｏは、シミュレーションを用いて、住居内同一チャネルフェムトセル配備（ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ  ｃｏ−ｃｈａｎｎｅｌ  ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ  ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）において、簡単なパイロット電力適応メカニズムによって、呼切断確率を著しく低下させることができることを示している。
【０００９】
Ｃｌａｕｓｓｅｎは、フェムトセルにおける、パイロット及びデータのための簡単な電力制御アルゴリズムを開示している。Ｃｌａｕｓｓｅｎのシミュレーション結果は、そのような電力制御アルゴリズムによって、マクロセルネットワークに対する干渉を最低限に抑えることができることを示している。
【００１０】
フェムトセルは、標準化グループ内でも好まれるようになった。例えば、３ＧＰＰ規格は、ＣＤＭＡベースのフェムトセルについての広範な研究を行った。その結果は、http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25820.htmにおいてオンラインで入手可能な、「３ｒｄ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  ｐｒｏｊｅｃｔ；  ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｇｒｏｕｐ  ｒａｄｉｏ  ａｃｃｅｓｓ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ；  ３Ｇ  Ｈｏｍｅ  ＮｏｄｅＢ  ｓｔｕｄｙ  ｉｔｅｍ  ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ｒｅｐｏｒｔ」、Ｓｈａｎｇｈａｉ、Ｃｈｉｎａ、Ｍａｒ．２００８、３ＧＰＰ  ＴＲ  ２５．８２０  Ｖ８．０．０（２００８−０３）と題する技術報告書において、公表されている。フェムトセルベースのＯＦＤＭＡ技術の標準化は、２００８年の下半期になってより活発になった。そのような取り組みの一例が、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍにおいてＧｕａｎｇ  Ｈａｎによって「Ｓｕｐｐｏｒｔ  ｆｏｒ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ」として２００８年７月７日に公表された、ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ規格（モバイルＷｉＭＡＸ規格に対する機能強化）である。他の例は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）アドバンスト規格である。例えば、（ａ）Ｔｅｌｅｃｏｍ−Ｉｔａｌｉａ，Ｔ−Ｍｏｂｉｌｅ，ａｎｄ  Ｖｏｄａｆｏｎｅ，３ＧＰＰ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｒ４−０７０２０９、レメソス、キプロス、２００７年３月にＯｒａｎｇｅによって公表された「Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  ＬＴＥ  Ｈｏｍｅ  ｅＮｏｄｅＢｓ」、及び（ｂ）３ＧＰＰ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｒ４−０７０４５６、ソフィアアンティポリス、フランス、２００７年４月にＶｏｄａｆｏｎｅ−Ｇｒｏｕｐによって公表された「Ｈｏｍｅ  ｅＮｏｄｅＢ  ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｓｎ  ｆｏｒ  ＬＴＥ」といった研究を参照されたい。これらの規格研究は、それぞれ規格の最終バージョンに含まれることが可能なものとして、フェムトセルを含む。留意すべきは、ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍには、フェムトセルにおける干渉処理に関するさらに多くの論文が貢献していることである。そのような貢献のあった論文は、以下の論文を含む：
（ａ）http://wirelessman.org/tgm/contrib/C80216m-08 605.pptにおいてオンラインで入手可能な、Ｙｕｅｆｅｎｇ  Ｚｈｏｕ、Ｋａｒｔｈｉｋ  Ｓｕｎｄａｒｅｓａｎ、Ｈｏｎｇｈａｉ  Ｚｈａｎｇ、Ｎａｄｅｒ  Ｚｅｉｎ、Ｓａｍｐａｔｈ  Ｒａｎｇａｒａｊａｎによる、「Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔｓ  ｉｎ  ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ  Ｎｅｔｗｏｒｋ」（「Ｙ−Ｚｈｏｕ  Ｉ」）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ、２００８年７月８日、
（ｂ）http://wirelessman.org/tgm/contrib/C80216m-08 607.pptにおいてオンラインで入手可能な、Ｙｕｅｆｅｎｇ  Ｚｈｏｕ、Ｋａｒｔｈｉｋ  Ｓｕｎｄａｒｅｓａｎ、Ｈｏｎｇｈａｉ  Ｚｈａｎｇ、Ｎａｄｅｒ  Ｚｅｉｎ、Ｓａｍｐａｔｈ  Ｒａｎｇａｒａｊａｎによる、「Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔｓ  ｉｎ  ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ  Ｎｅｔｗｏｒｋ」（「Ｙ−Ｚｈｏｕ  ＩＩ」）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ、２００８年７月８日、
（ｃ）http://wirelessman.org/tgm/contrib/C80216m-08 1244.pdfにおいてオンラインで入手可能な、Ｊｕｎ  Ｚｈｏｕ、Ａｎｄｒｅａｓ  Ｍａｅｄｅｒ、Ｌｉｎｇｈａｎｇ  Ｆａｎ、Ｎａｄｅｒ  Ｚｅｉｎ、Ｔｅｔｓｕ  Ｉｋｅｄａによる、「Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｆｏｒ  ＷｉＭＡＸ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ  ｉｎ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ」（「Ｊ−Ｚｈｏｕ」）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ、２００８年１０月３０日、
（ｄ）http://wirelessman.org/tgm/contrib/C80216m-08 1315.docにおいてオンラインで入手可能な、Ｌｕｃｉａｎｏ  Ｓａｒｐｅｒｉ、Ｙａｎｌｉｎｇ  Ｌｕによる、「Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｃｌｏｓｅｄ  Ｕｓｅｒ  Ｇｒｏｕｐ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌｓ」（「Ｓａｐｅｒｉ」）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ、２００８年１０月３１日、
（ｅ）http://wirelessman.org/tgm/contrib/C80216m-08 1254.pdfにおいてオンラインで入手可能な、Ｍｏｔｏｋｉ  Ｍｏｒｉｔａ、Ｎａｄｅｒ  Ｚｅｉｎ、Ｊｕｎ  Ｚｈｏｕ、Ｌｉｎｇｈａｎｇ  Ｆａｎ、Ｔｅｔｓｕ  Ｉｋｅｄａによる、「Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｌｙ  Ａｄｊｕｓｔｉｎｇ  Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ」（「Ｍｏｒｉｔａ」）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ、２００８年１０月３１日、
（ｆ）http://wirelessman.org/tgm/contrib/C80216m-08 1319.pptにおいてオンラインで入手可能な、Ｗｈａｉ−Ｅｎ  Ｃｈｅｎ、Ｓｈｉａｎｎ−Ｔｓｏｎｇ  Ｓｈｅｕ、Ｃｈｉｈ−Ｃｈｅｎｇ  Ｙａｎｇ、Ｋａｎｃｈｅｉ（Ｋｅｎ）  Ｌｏａ、Ｙｕｎｇ−Ｔｉｎｇ  Ｌｅｅ、Ｃｈｉｕ−Ｗｅｎ  Ｃｈｅｎ、Ｃｈｕｎ−Ｙｅｎ  Ｈｓｕ、Ｙｏｕｎ−Ｔａｉ  Ｌｅｅ、Ｙｉ−Ｈｓｕｅｈ  Ｔｓａｉ、Ｔｓｕｎｇ−Ｙｕ  Ｔｓａｉ、Ｃｈｉｈ−Ｓｈｉｎ  Ｌｉｎ、Ｙａｎｇ−Ｈａｎ  Ｌｅｅ、Ｙｉｈ  Ｇｕａｎｇ  Ｊａｎによる、「Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ−ｂａｓｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ」（「Ｃｈｅｎ」）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ、２００８年１０月３１日、
（ｇ）http://wirelessman.org/tgm/contrib/C80216m-08 1427.pptにおいてオンラインで入手可能な、Ｋａｉｂｉｎ  Ｚｈａｎｇ、Ｇａｎｇ  Ｓｈｅｎ、Ｊｉｍｉｎ  Ｌｉｕによる、「Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌｓ」（「Ｚｈａｎｇ」）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ、２００８年１０月３１日、
（ｈ）http://wirelessman.org/tgm/contrib/C80216m-08 1421rl.pptにおいてオンラインで入手可能な、Ｍａｍａｄｏｕ  Ｋｏｎｅ、Ｍｉｎｇ−Ｈｕｎｇ  Ｔａｏ、Ｙｉｎｇ−Ｃｈｕａｎ  Ｈｓｉａｏ、Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｌｉによる、「Ｓｅｌｆ−ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ  ｆｅｍｔｏｃｅｌｌｓ  ｔｏ  ｍｉｔｉｇａｔｅ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｉｎ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ」（「Ｋｏｎｅ」）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ、２００８年１１月６日。
【００１１】
Ｙ−Ｚｈｏｕ  Ｉでは、フェムトセル基地局（ｆＢＳ）は、一意ＩＤを有する近隣局又はアクセスポイントの信号強度及びプリアンブルインデックスの初期測定値を獲得し、最小受信信号強度を有するプリアンブルインデックスを識別する。この初期情報、ｆＢＳに接続される移動局（ＭＳ）の最大数、及びそれらの最大トラフィック負荷がＡＳＮ−ＧＷに報告されて、アクセスサーバネットワークゲートウェイ（ＡＳＮ−ＧＷ）におけるスケジューリングアルゴリズムが容易になり、その後、ＡＳＮ−ＧＷは、プリアンブルインデックス及びサブチャネルをｆＢＳに割り当てる。言い換えると、ＡＳＮ−ＧＷは、ｆＢＳによって報告された測定値に基づいて、知的なスケジューリングによって干渉を最低限に抑える。同様に、Ｙ  Ｚｈｏｕ  ＩＩでは、ｆＢＳは、一意ＩＤを有する近隣基地局（ＢＳ）又はアクセスポイントの信号強度及びプリアンブルインデックスを定期的に測定し、最小受信信号強度を有するプリアンブルインデックスを識別する。ｆＢＳは、ＡＳＮ−ＧＷにおけるスケジューリングアルゴリズムを容易にするため、並びにｆＢＳへのプリアンブルインデックス及びサブチャネルの割り当てを容易にするために、測定値をＡＳＮ−ＧＷに定期的に報告する。
【００１２】
Ｊ−Ｚｈｏｕは、フェムトセルのためのダウンリンク閉ループ電力制御方式を開示している。ダウンリンクトラフィックが存在しない場合、フェムトセルＢＳに接続された各ＭＳは、アンカーｆＢＳ（ａｎｃｈｏｒｅｄ  ｆＢＳ）から信号が受信されることが予想される各サブキャリア又は各サブチャネルについての干渉及び受信信号強度のメトリックを定期的に測定し、記録する。ＭＳは、ダウンリンクトラフィックチャネルが必要とされる場合、アップリンク制御チャネルを介してｆＢＳに、記録されたメトリックを報告する。その結果、ｆＢＳは、ＱｏＳ、負荷、受信したメトリックの値、及び干渉限界に従って、各ユーザに電力を割り当てる。同一チャネル干渉（ｃｏ−ｃｈａｎｎｅｌ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を低減するため、ＷｉＭＡＸ  ｆＢＳは、すべてのアクティブユーザに対して、ダウンリンクにおいて必要なリソースのみを割り当てる。
【００１３】
Ｓａｐｅｒｉは、マクロセルとフェムトセルの間の干渉を最低限に抑えるために、ネットワーク事業者の制御下のマクロセルＢＳ（ｍＢＳ）が、閉じられたユーザグループのｆＢＳに対して、バックボーンスケジューリング制約（例えば、電力制御情報又は部分的周波数再利用（ＦＦＲ：ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｒｅｕｓｅ）関連の情報）を課す、システムを開示している。
【００１４】
Ｍｏｒｉｔａでは、ｆＢＳは、干渉を緩和するために、周囲のマクロセル若しくはマイクロセル又は近隣フェムトセルからの干渉を測定する。測定された周囲受信電力に基づいて、ｆＢＳは、マクロセル若しくはマイクロセルとフェムトセルの間の、又はフェムトセルどうしの間の相互干渉を回避するように、適切なキャリア周波数を選択する。さらに、フェムトセルは、フェムトセルのカバレージを最大化しながら、周囲に対する干渉の影響を一定に保つような方法で、キャンピングＭＳのためのダウンリンク（ＤＬ）最大送信電力及びＵＬ最大許容送信電力を設定する。
【００１５】
Ｃｈｅｎは、フェムトセルどうしの間の干渉を緩和するために、所在地情報を使用することを開示している。Ｃｈｅｎのシステムでは、フェムトセルの動作チャネルは、インターネット接続を介して（又はＧＰＳなどの別の方法によって）獲得された粗略な所在地情報及び近隣フェムトセルの動作チャネル情報の両方に基づいて、割り当てられる。
【００１６】
Ｚｈａｎｇは、ｆＢＳ及びフェムトセルＭＳ（ｆＭＳ）が、近隣フェムトセル及びマクロセルをスキャンすることによって、周囲干渉を（最初に及び定期的に）測定することを開示している。ｆＭＳは、フェムトセルユーザ及びマクロセルユーザの両方によって干渉緩和技法が適用され得るように、その測定値をｆＢＳに報告することもできる。しかし、Ｚｈａｎｇは、干渉をどのように除去できるかについての具体的な情報は提供していない。
【００１７】
Ｋｏｎｅは、ｆＢＳと無線で通信してｆＢＳによって選択可能なプロファイルの数をブロードキャストするｍＢＳを開示している。これらのプロファイルは、ＤＬ／ＵＬシナリオの異なる部分の使用に対応する。ｆＢＳは、利用可能なプロファイル、使用される周波数、及び他の測定結果を受け取るために、近隣ｆＢＳ及びｍＢＳをスキャンすることができる。ｆＢＳは、スキャンから得られた情報を使用して、隣接ｆＢＳとの干渉を緩和するために、同じ周波数において異なるプロファイルを使用するか、それとも異なる周波数を任意の利用可能なプロファイルとともに選択するかを決定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】２００７年１２月に白書として公表された、Ｐａｒｔｈｏ  Ｃｈｏｕｄｈｕｒｙ及びＤｅｅｐａｋ  Ｄａｈｕｊａによる論文「ＵＭＡ  ａｎｄ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌｓ：Ｍａｋｉｎｇ  ＦＭＣ  Ｈａｐｐｅｎ」
【特許文献２】２００７年にＡｉｒｖａｎａ  Ｉｎｃ．から白書として公表された、http://www.airvana.com/files/Femto Overview Whitepaper FINAL 12-July-07.pdfにおいてオンラインで入手可能な、「Ｆｅｍｔｏ  Ｃｅｌｌｓ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎｓ」
【特許文献３】２００７年４月にＰｉｃｏＣｈｉｐ  Ｄｅｓｉｇｎｓ  Ｌｔｄ．から白書として公表された、http://www.picochip.com/downloads/27c85c984cd0d348edcffe7413f6ff79/femtocell_wp.pdfにおいてオンラインで入手可能な、「Ｔｈｅ  Ｃａｓｅ  ｆｏｒ  Ｈｏｍｅ  Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎｓ」
【特許文献４】Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＧＬＯＢＥＣＯＭ）、ワシントンＤＣ、３３２２〜３３２６ページ、２００７年１１月に公表された、Ｖｉｋｒａｍ  Ｃｈａｎｄｒａｓｅｋｈａｒ、Ｊｅｆｆｒｅｙ  Ｇ．Ａｎｄｒｅｗｓによる、「Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃａｐａｃｉｔｙ  ａｎｄ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ  ｆｏｒ  Ｔｗｏ−Ｔｉｅｒ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」
【特許文献５】Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔ．Ｓｙｍｐ．ｏｎ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ，Ｉｎｄｏｏｒ  ａｎｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＰＩＭＲＣ）、アテネ、ギリシャ、１〜５ページ、２００７年９月に公表された、Ｌｅｓｔｅｒ  Ｔ．Ｗ．Ｈｏ、Ｈｏｌｇｅｒ  Ｃｌａｕｓｓｅｎによる、「Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  Ｕｓｅｒ−Ｄｅｐｌｏｙｅｄ，Ｃｏ−Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌｓ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｃａｌｌ  Ｄｒｏｐ  Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ  ｉｎ  ａ  Ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ  Ｓｃｅｎａｒｉｏ」
【特許文献６】Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔ．Ｓｙｍｐ．ｏｎ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ，Ｉｎｄｏｏｒ  ａｎｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＰＩＭＲＣ）、アテネ、ギリシャ、１〜５ページ、２００７年９月に公表された、Ｈｏｌｇｅｒ  Ｃｌａｕｓｓｅｎによる、「Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  Ｍａｃｒｏ−  ａｎｄ  Ｃｏ−Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌｓ  ｉｎ  ａ  Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ  Ｃｅｌｌ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ」
【特許文献７】http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25820.htmにおいてオンラインで入手可能な、「３ｒｄ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  ｐｒｏｊｅｃｔ；  ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｇｒｏｕｐ  ｒａｄｉｏ  ａｃｃｅｓｓ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ；  ３Ｇ  Ｈｏｍｅ  ＮｏｄｅＢ  ｓｔｕｄｙ  ｉｔｅｍ  ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ｒｅｐｏｒｔ」、Ｓｈａｎｇｈａｉ、Ｃｈｉｎａ、Ｍａｒ．２００８、３ＧＰＰ  ＴＲ  ２５．８２０  Ｖ８．０．０（２００８−０３）
【特許文献８】Ｔｅｌｅｃｏｍ−Ｉｔａｌｉａ，Ｔ−Ｍｏｂｉｌｅ，ａｎｄ  Ｖｏｄａｆｏｎｅ，３ＧＰＰ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｒ４−０７０２０９、レメソス、キプロス、２００７年３月にＯｒａｎｇｅによって公表された「Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  ＬＴＥ  Ｈｏｍｅ  ｅＮｏｄｅＢｓ」
【特許文献９】３ＧＰＰ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｒ４−０７０４５６、ソフィアアンティポリス、フランス、２００７年４月にＶｏｄａｆｏｎｅ−Ｇｒｏｕｐによって公表された「Ｈｏｍｅ  ｅＮｏｄｅＢ  ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｓｎ  ｆｏｒ  ＬＴＥ」
【特許文献１０】http://wirelessman.org/tgm/contrib/C80216m-08 605.pptにおいてオンラインで入手可能な、Ｙｕｅｆｅｎｇ  Ｚｈｏｕ、Ｋａｒｔｈｉｋ  Ｓｕｎｄａｒｅｓａｎ、Ｈｏｎｇｈａｉ  Ｚｈａｎｇ、Ｎａｄｅｒ  Ｚｅｉｎ、Ｓａｍｐａｔｈ  Ｒａｎｇａｒａｊａｎによる、「Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔｓ  ｉｎ  ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ  Ｎｅｔｗｏｒｋ」（「Ｙ−Ｚｈｏｕ  Ｉ」）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ、２００８年７月８日
【特許文献１１】http://wirelessman.org/tgm/contrib/C80216m-08 607.pptにおいてオンラインで入手可能な、Ｙｕｅｆｅｎｇ  Ｚｈｏｕ、Ｋａｒｔｈｉｋ  Ｓｕｎｄａｒｅｓａｎ、Ｈｏｎｇｈａｉ  Ｚｈａｎｇ、Ｎａｄｅｒ  Ｚｅｉｎ、Ｓａｍｐａｔｈ  Ｒａｎｇａｒａｊａｎによる、「Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔｓ  ｉｎ  ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ  Ｎｅｔｗｏｒｋ」（「Ｙ−Ｚｈｏｕ  ＩＩ」）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ、２００８年７月８日
【特許文献１２】http://wirelessman.org/tgm/contrib/C80216m-08 1244.pdfにおいてオンラインで入手可能な、Ｊｕｎ  Ｚｈｏｕ、Ａｎｄｒｅａｓ  Ｍａｅｄｅｒ、Ｌｉｎｇｈａｎｇ  Ｆａｎ、Ｎａｄｅｒ  Ｚｅｉｎ、Ｔｅｔｓｕ  Ｉｋｅｄａによる、「Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｆｏｒ  ＷｉＭＡＸ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ  ｉｎ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ」（「Ｊ−Ｚｈｏｕ」）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ、２００８年１０月３０日
【特許文献１３】http://wirelessman.org/tgm/contrib/C80216m-08 1315.docにおいてオンラインで入手可能な、Ｌｕｃｉａｎｏ  Ｓａｒｐｅｒｉ、Ｙａｎｌｉｎｇ  Ｌｕによる、「Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｃｌｏｓｅｄ  Ｕｓｅｒ  Ｇｒｏｕｐ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌｓ」（「Ｓａｐｅｒｉ」）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ、２００８年１０月３１日
【特許文献１４】http://wirelessman.org/tgm/contrib/C80216m-08 1254.pdfにおいてオンラインで入手可能な、Ｍｏｔｏｋｉ  Ｍｏｒｉｔａ、Ｎａｄｅｒ  Ｚｅｉｎ、Ｊｕｎ  Ｚｈｏｕ、Ｌｉｎｇｈａｎｇ  Ｆａｎ、Ｔｅｔｓｕ  Ｉｋｅｄａによる、「Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｌｙ  Ａｄｊｕｓｔｉｎｇ  Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ」（「Ｍｏｒｉｔａ」）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ、２００８年１０月３１日
【特許文献１５】http://wirelessman.org/tgm/contrib/C80216m-08 1319.pptにおいてオンラインで入手可能な、Ｗｈａｉ−Ｅｎ  Ｃｈｅｎ、Ｓｈｉａｎｎ−Ｔｓｏｎｇ  Ｓｈｅｕ、Ｃｈｉｈ−Ｃｈｅｎｇ  Ｙａｎｇ、Ｋａｎｃｈｅｉ（Ｋｅｎ）  Ｌｏａ、Ｙｕｎｇ−Ｔｉｎｇ  Ｌｅｅ、Ｃｈｉｕ−Ｗｅｎ  Ｃｈｅｎ、Ｃｈｕｎ−Ｙｅｎ  Ｈｓｕ、Ｙｏｕｎ−Ｔａｉ  Ｌｅｅ、Ｙｉ−Ｈｓｕｅｈ  Ｔｓａｉ、Ｔｓｕｎｇ−Ｙｕ  Ｔｓａｉ、Ｃｈｉｈ−Ｓｈｉｎ  Ｌｉｎ、Ｙａｎｇ−Ｈａｎ  Ｌｅｅ、Ｙｉｈ  Ｇｕａｎｇ  Ｊａｎによる、「Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ−ｂａｓｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ」（「Ｃｈｅｎ」）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ、２００８年１０月３１日
【特許文献１６】http://wirelessman.org/tgm/contrib/C80216m-08 1427.pptにおいてオンラインで入手可能な、Ｋａｉｂｉｎ  Ｚｈａｎｇ、Ｇａｎｇ  Ｓｈｅｎ、Ｊｉｍｉｎ  Ｌｉｕによる、「Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌｓ」（「Ｚｈａｎｇ」）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ、２００８年１０月３１日
【特許文献１７】http://wirelessman.org/tgm/contrib/C80216m-08 1421rl.pptにおいてオンラインで入手可能な、Ｍａｍａｄｏｕ  Ｋｏｎｅ、Ｍｉｎｇ−Ｈｕｎｇ  Ｔａｏ、Ｙｉｎｇ−Ｃｈｕａｎ  Ｈｓｉａｏ、Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｌｉによる、「Ｓｅｌｆ−ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ  ｆｅｍｔｏｃｅｌｌｓ  ｔｏ  ｍｉｔｉｇａｔｅ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｉｎ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ」（「Ｋｏｎｅ」）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ、２００８年１１月６日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、ワイヤレス通信技術に関する。より具体的には、本発明は、マクロセルとフェムトセルの間の、及び近隣フェムトセル同士の間の、干渉を低減するシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
（概要）
本発明の一実施形態によれば、フェムトセルを実施するためには同一チャネル動作が好ましく、そのため、システムは、利用可能なスペクトルをより効率的に利用し、より簡単なセル探索プロセスを移動局に提供する。一実施形態では、ＬＴＥ規格の物理層において定義されるシグナリングフォーマットと、時間ホッピング又は周波数ホッピングメカニズムとを利用することによって、フェムトセルネットワークにおいて、処理利得が達成される。本発明の動機となったのはフェムトセルにおいて観察される以下の一般的な動作条件、すなわち、（ａ）フェムトセルネットワークの最大負荷は、一般に、利用可能な帯域幅に対して低く、一般に、わずか数ユーザ（例えば４〜６ユーザ）によってもたらされる、（ｂ）任意の時刻において、任意のフェムトセルネットワークの全スペクトルは、単一のユーザによって占有されているにすぎないか、又はユーザによってまったく占有されていない可能性が高い（例えば、人々は、日中は職場におり、自宅を離れている可能性が高い）、及び（ｃ）多くの状況では、スペクトルはもっぱら音声接続のために使用され、音声接続は、マルチメディアタイプのアプリケーションによって必要とされるほど、多くの帯域幅を必要としない、といったことである。
【発明の効果】
【００２１】
上記の見解によれば、フェムトセルに割り当てられたスペクトルの大部分は、アイドル状態である。そのようなアイドルリソースは、利用可能なスペクトルにわたってユーザのリソースブロックを拡散させることによって、フェムトセルにおいて利用することができる。一実施形態では、多くのリソースブロックグループを使用して送信を繰り返すことによって、拡散が達成される。結果として、（ａ）干渉に対するより強い堅牢性が獲得され、（ｂ）拡散が、近くのフェムトセルどうしの間の、及びマクロセルとフェムトセルの間の干渉の低減をもたらすので、送信電力レベルを低下させることができる。
【００２２】
本発明は、図面と併せて、以下の詳細な説明を検討することで、よりよく理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】典型的なフェムトセル環境を示す図である。
【図２】ＯＦＤＭＡシステムにおけるリソース割り当て方式を示す図である。
【図３】ＬＴＥ規格の下では、リソースブロックが、１８０ＫＨｚの帯域幅内に１２個のサブキャリアを含み、０．５ｍｓ内に７個のシンボル間隔を含むことを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による、フェムトセルのスペクトル内のリソースブロックを使用したスペクトル拡散技法を適用した図である。
【図５】フェムトセルにおけるｆＢＳとｆＭＳの間の関係を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態による、ｆＢＳにおける拡散操作を送信機３００の動作と併せて説明するブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態による、ｆＭＳの送信機７００における拡散操作を説明するブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態による、ｆＢＳの受信機５００における逆拡散を説明するブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態による、送信機において拡散されたリソースブロック５１０を合成するための方法を示すブロック図である。
【図１０】本発明の一実施形態による、２つの近隣フェムトセルネットワーク、すなわち、十分に利用されていないフェムトセル−Ａ及び十分に利用されているフェムトセル−Ｂと、フェムトセルそれぞれのリソース割り当てとを示す図である。
【図１１】図１０のフェムトセル−Ａとフェムトセル−Ｂの間の干渉の一例を提供する図である。
【図１２】拡散係数ｍに関する、十分に利用されていないフェムトセルネットワークフェムトセル−Ａの容量のシミュレーション結果を示す図である。
【図１３】拡散係数ｍに関する、十分に利用されているフェムトセルネットワークフェムトセル−Ｂの容量結果のシミュレーション結果を示す図である。
【図１４】異なる拡散係数ｍに応じた、任意のデータレートを達成するのに必要とされる、フェムトセル−Ａにおける受信電力レベルのシミュレーション結果を示す図である。
【図１５】フェムトセル−Ａにおける異なる拡散係数ｍに応じた、フェムトセル−Ｂの容量のシミュレーション結果を示す図である。
【図１６】必要とされるデータレートが、Ｒ＝５ＭＢｐｓ及びＲ＝５０ＭＢｐｓである場合の、フェムトセル−Ａ内におけるＭＳの異なる所在地に応じて必要とされるシミュレートされた受信電力を示す図である。
【図１７】フェムトセル−Ａにおいて必要とされるデータレートが、Ｒ＝５ＭＢｐｓである場合の、フェムトセル−Ｂ内の８つの異なるＭＳ所在地にいるユーザについてのシミュレートされた容量を示す図である。
【図１８】フェムトセル−Ａにおいて必要とされるデータレートが、Ｒ＝５０ＭＢｐｓである場合の、フェムトセル−Ｂ内の８つの異なるＭＳ所在地にいるユーザについてのシミュレートされた容量を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
フェムトセルネットワークは、フェムトセルとマクロセルの間の、及びフェムトセルと他のフェムトセルの間の、干渉に対して脆弱である。一般に、マクロセルとフェムトセルの間のＤＬ／ＵＬ同期を仮定すると、マクロセルの動作は、フェムトセルにおける動作について以下のように干渉することがあり、すなわち、（ａ）ＤＬ送信中に、ｍＢＳがｆＭＳに干渉することがあり、（ｂ）ＵＬ送信中に、ｍＭＳがｆＢＳに干渉することがある。同様に、ｆＢＳの動作は、マクロセルにおける動作に干渉することがあり、すなわち、（ａ）ＤＬ送信中に、ｆＢＳがｍＭＳに干渉することがあり、（ｂ）ＵＬ送信中に、ｆＭＳがｍＢＳに干渉することがある。フェムトセルどうしの間では、（ａ）ＵＬ送信中に、ｆＭＳが近隣のｆＢＳに干渉することがあり、（ｂ）ＤＬ送信中に、ｆＢＳが近隣のｆＭＳに干渉することがある。本発明は、フェムトセルの送信電力を引き下げ、利用可能なスペクトルリソースにわたってフェムトセルの送信を拡散させることによって、干渉を軽減する。これは大量のスペクトルオーバラップを引き起こすことがあるが、低減された送信電力も干渉を低減させる。
【００２５】
典型的なフェムトセル環境が、図１によって示されている。図１に示されるように、マクロセル１０と共存するフェムトセル２０、３０は、それぞれの移動局ｆＭＳ１、ｆＭＳ２と通信する基地局ｆＢＳ１、ｆＢＳ２を含む。マクロセル１０は、基地局ｍＢＳ  ５と、多くの移動局ＭＳ１〜ＭＳ４とを含む。図１は、フェムトセル間干渉６、ｆＢＳ１に干渉するｍＭＳ３（すなわち干渉９）、及びｍＢＳに干渉するｆＭＳ２（干渉７）も示している。
【００２６】
この詳細な説明では、ＬＴＥ規格の下で実施されるような、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）に基づいた送信方式を使用する実施形態によって、本発明が説明される。図２は、ＬＴＥ規格の下でのＯＦＤＭＡシステムの一般的なリソース割り当て方式を示している。図２に示されるように、一般性を失うことなく、３人のユーザ（すなわち、ｕｓｅｒ−１、ｕｓｅｒ−２、ｕｓｅｒ−３）を有するフェムトセルは、１．８ＭＨｚの帯域幅を割り当てられる。図２は、１０ｍｓのフレームにわたるリソースの割り当てを示している。ＬＴＥ規格の下では、図３に示されるように、各リソースブロック（例えばリソースブロック１１０）は、より一般的なリソース割り当て構造の場合（他の変形も存在する）、１８０ＫＨｚの帯域幅内に１２個のサブキャリアを含み、０．５ｍｓ内に７個のシンボル間隔を含む。フェムトセル内のユーザの数及びユーザのデータレート要件は動的に変化するので、フェムトセルは、可能なユーザ状態及びデータトラフィック状態の広い範囲をサポートするように設計される。例えば、フェムトセルは、大きな帯域幅を要求する接続を用いてシステムに同時にアクセスする最大数のユーザ（例えば４ユーザ）をサポートするはずである。フェムトセル内のユーザの最大数は、マクロセルネットワークによって一般にサポートされるユーザの数よりも、かなり小さいことに留意されたい。したがって、フェムトセルは、マクロセルよりも、はるかに大きな、ユーザ当たりのデータレートをサポートできるべきである。したがって、フェムトセルにおいては、ユーザの数が少ない場合、又はユーザのデータレートが低い（例えば、ユーザ接続がすべて音声接続である）場合、フェムトセルのスペクトルの相当な部分がアイドル状態のままであることがある。例えば、図２は、フェムトセルユーザｕｓｅｒ−１，ｕｓｅｒ−２，ｕｓｅｒ−３の各々に、わずかな数のリソースブロックが割り当てられたところを示している。図２では、ｕｓｅｒ−２には、フレーム当たり１２個のリソースブロックからなる１グループ（すなわちリソースブロック１２０）が割り当てられる。６４−ＱＡＭ変調を仮定した場合、ｕｓｅｒ−２は、１２×（１／１０−２）×（１２×７）×６の生のデータレートを達成することができ、これは約０．４Ｍｂｐｓである。他のリソース割り当ても、同様に提供することができる。
【００２７】
図２では、フレーム内の多数のリソースブロックがアイドル状態である。フェムトセルのスペクトルにおけるそのようなアイドルリソースブロックは、本発明の一実施形態による、図４に示されるような、スペクトル拡散技法のために使用することができる。例えば、リソースブロックグループ１３０に加えて、ｕｓｅｒ−１には、リソースブロックグループ２３０，２８０が追加的に割り当てられ、したがって、ｕｓｅｒ−１は、その送信信号を、リソースブロックグループ１３０，２３０，２８０に（例えば繰り返して）拡散させることが可能になる。受信機では、リソースブロックグループ１３０，２３０，２８０における信号のエネルギーは、シンボル決定に先立って合成される。この構成を使用した場合、ｕｓｅｒ−１は、リソースブロックグループ１３０のみが利用可能であるときの送信電力で送信する必要はない。一実施形態では、送信機電力は、拡散係数Ｎ（例えば、ｕｓｅｒ−１の場合、Ｎ＝３）に従って、低減させることができる。同様に、図４に示されるように、ｕｓｅｒ−２は、その送信信号を、リソースブロックグループ１２０，２１０，２５０，２６０，２７０の間に拡散させて、５の拡散比を達成する。同様に、ｕｓｅｒ−３は、その信号を、リソースブロック１４０，２２０，２４０の間に拡散させて、３の拡散比を達成する。したがって、すべてのユーザは、それぞれその拡散比に従って、送信電力を低減させることができる。
【００２８】
送信電力低減は、フェムトセルどうしの間の、及びフェムトセルとマクロセルの間の、干渉を低減するために重要である。原理的には、近くのフェムトセルは、フェムトセル間干渉を最低限に抑えるために、直交リソース割り当てを利用することができる。しかし、そのような構成は近隣フェムトセルの間で調整を必要とし、そのような調整は負担となる。本発明の拡散技法は、フェムトセルの間の調整を必要とすることなく、干渉を低減させる。より高い利用率でのリソースブロック利用は、異なるフェムトセルの間でのリソースブロックにおける信号衝突の確率をより大きくする代償を払って、フレーム構造のより大きな部分にわたって送信信号を拡散させることからもたらされる。しかし、チャネルにおける経路損失及び信号伝搬特性（例えば、異なるフェムトセルの間の壁及び障害物）を考えた場合、送信電力の同時低減のため、意図しない受信機に干渉する可能性は低下する。この構成の下でも、受信機は、逆拡散後に受信信号において十分な信号エネルギーを依然として集めることができる。リソースブロックの拡散は、（例えば、任意のユーザにとって最良のチャネル品質を有するリソースブロックをスケジュールする）１つ又は複数のスケジューリングメカニズムと一緒に実施することができる。
【００２９】
図５は、フェムトセルにおけるｆＢＳとｆＭＳの間の関係を示している。図５に示されるように、ｆＢＳは、送信機３００と受信機５００とを含む。同様に、ｆＭＳは、送信機７００と受信機８００とを含む。以下で説明されるように、ｆＢＳは、スケジューリング決定及び拡散決定を行い、それらの決定は、ｆＭＳが受信信号をしかるべく復調できるように、制御シグナリングを介してｆＭＳに伝えられる。
【００３０】
図６は、本発明の一実施形態による、ｆＢＳにおける拡散操作を送信機３００の動作（すなわちダウンリンク）と併せて説明するブロック図である。最初に、ステップ３０５及びステップ３１０において、ユーザの数及びユーザのデータレート要件が獲得される。ユーザのサービス品質要件も、データレート要件の代わりに、又はデータレート要件と併せて、使用することができる。その後、ステップ３２０において、いかなる拡散も行わずに、サービス品質要件を満たして、すべてのユーザをスケジュールするのに必要とされるリソースブロックの数が決定される。ステップ３３０において、割り当てのないリソースブロックにおける信号拡散のための機会を識別するために、フェムトセルの周波数スペクトルが検査される。そのような拡散機会が利用可能でない場合、リソースブロックは、ステップ３５０において、選択されたスケジューリング技法を使用して、ユーザに割り当てられ、各ユーザの信号が、ステップ３４０において送信される。信号を拡散させるために使用できる、ユーザへの割り当てのないリソースブロックが存在する場合、ステップ４００において、リソースブロックがユーザに割り当てられ、ユーザに対するそれぞれ送信電力は、拡散比に従って（例えば１／Ｎに）縮小される。送信のスケジューリングは、ステップ３５０において実施され、信号は、ステップ３４０において送信される。特定の拡散情報は、従来の方法でステップ３６０においてユーザに送信されるスケジューリング情報メッセージ内に（例えば、ＬＴＥ規格の下のスケジューリングメッセージ、又はＷｉＭＡＸにおけるＤＬ−ＭＡＰ及びＵＬ−ＭＡＰ内に）埋め込むことができる。スケジューリングメッセージに従って、ユーザｆＭＳは、ＤＬにおける受信リソースブロックを逆拡散する。同様に、ユーザは、スケジューリングメッセージにおいてｆＢＳによって規定され、スケジュールされたようにＵＬ信号を拡散させる。
【００３１】
図７は、本発明の一実施形態による、ｆＭＳの送信機７００における拡散操作を説明するブロック図である。図７に示されるように、ステップ７０５において、ｆＭＳは最初に、ｆＢＳによって送信されたスケジューリングメッセージ（例えば、図６のステップ３６０において送信されたスケジューリングメッセージ）から、特定の拡散情報及びスケジューリング情報を獲得する。その後、ステップ７１０において、ｆＭＳは、受信した拡散情報及びスケジューリング情報に従って、ＵＬ信号を拡散し、スケジュールする。アップリンク信号は、ステップ７２０において送信される。
【００３２】
図８は、本発明の一実施形態による、ｆＢＳの受信機５００における逆拡散を説明するブロック図である。ステップ５０５において、信号がｆＢＳによって受信された後、ステップ５１０において、対応するユーザのリソースブロックが合成される。合成は、最大比合成（ＭＲＣ）技法又は等利得合成（ＥＧＣ）技法など、文献から入手可能ないくつかのよく知られた技法の１つを使用して、達成することができる。合成技法の一例は、Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  Ｉｎｔ．Ｃｏｎｆ．ｏｎ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎ．、ｖｏｌ．２、７０８〜７１２ページ、１９９７年１０月に公表された、Ｍ．Ｓ．Ａｌｏｕｉｎｉ、Ｓａｎｇ  Ｗｕ  Ｋｉｍ、Ａ．Ｇｏｌｄｓｍｉｔｈによる、論文「ＲＡＫＥ  ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｍａｘｉｍａｌ−ｒａｔｉｏ  ａｎｄ  ｅｑｕａｌ−ｇａｉｎ  ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ  ｆｏｒ  ＤＳ−ＣＤＭＡ  ｓｙｓｔｅｍｓ  ｉｎ  Ｎａｋａｇａｍｉ  ｆａｄｉｎｇ」において開示されている。ＭＲＣ手法の下では、受信リソースブロックのエネルギーは、信号対雑音比（ＳＮＲ）によって重み付けされる。ＥＧＣ手法の下では、リソースブロックのエネルギーは、いかなる重み付けも施されずに合成される。合成操作の後、ステップ５２０において、リソースブロックは、従来の受信機におけるように復調され、シンボル決定が行われる。
【００３３】
図９は、本発明の一実施形態による、ｆＭＳの受信機８００における逆拡散を説明するブロック図である。図９に示されるように、ステップ６０５〜ステップ６１５において、ｆＭＳに割り当てられたＮ個のリソースブロックのエネルギーが、ＤＬ割り当てスケジュールに従って、集められる。ステップ６２０において、これらの受信リソースブロックのエネルギーは、例えば、ｆＢＳの受信機５００に関して上述の合成方法（例えば、ＥＧＣ方法及びＭＲＣ方法）を使用して、合成される。ステップ６２５において、合成されたリソースブロックは、復調され、復号されて、送信信号を回復する。
【００３４】
図１０は、本発明の一実施形態による、近隣フェムトセルネットワークであるフェムトセル−Ａ，フェムトセル−Ｂと、それぞれのリソース割り当てと、を示している。図１１は、図１０のフェムトセル−Ａとフェムトセル−Ｂの間の干渉の一例を提供している。図１１では、変数Ｐｉ，ｊ，ｋは、フェムトセル−ｊのユーザｋにおける、フェムトセル−ｉからの受信信号電力を表す。図１０に示されるように、フェムトセル−Ｂにおけるリソースブロックは、そのユーザによって十分に利用されていると仮定されるが、フェムトセル−Ａに割り当てられたスペクトルは、十分に利用されておらず、その結果、フェムトセル−Ａのスペクトルには、いくつかの未使用のリソースブロックが存在すると仮定される。また、経路損失及びフェージングの影響は、すべてのリソースブロックにわたって同じであると仮定される。
【００３５】
以下では、十分に利用されていないフェムトセルにおける拡散操作からもたらされる利得を調べるために、フェムトセル−Ａによって使用される拡散係数が２つのフェムトセルネットワークの容量に及ぼす影響を分析するためのケーススタディの一例が、提示される。この詳細な説明では、「ｍ個のリソースブロックにわたる拡散」とは、単一のリソースブロックに割り当てられたデータが、ｍ個のリソースブロックを介して送信されることを意味する。拡散は、時間次元及び周波数次元の両方にわたって配分され得るが、送信電力は、１／ｍに縮小することができる。最初に、フェムトセル基地局（ｆＢＳ）−Ａであるフェムトセル−Ａが、いかなる拡散も行わずに、そのフェムトセルであるＭＳ（ｆＭＳ）に送信する場合について考察する。その場合、フェムトセル−Ｂの容量は、以下のように書き表すことができ、
【数１】
2012514950.tif 000003
ここで、上付き文字（ｎｓ）は、非拡散仮定を表し、Ｍは、容量が計算されるリソースブロックの総数であり、ＰＢ，Ｂは、フェムトセル−Ｂ内のユーザによって受信される、ｆＢＳ−Ｂからの受信電力であり、ＰＡ，Ｂは、フェムトセル−Ｂ内のユーザによって受信される、ｆＢＳ−Ａからの受信電力であり、Ｗは、あるリソースブロックに関連する帯域幅であり、Ｎ０は、雑音スペクトル密度（ｎｏｉｓｅ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｄｅｎｓｉｔｙ）である。同様に、いかなる拡散も行われない場合のフェムトセル−Ａの容量は、以下のように書き表すことができ、
【数２】
2012514950.tif 000004
ここで、ＰＡ，Ａは、フェムトセル−Ａ内のユーザによって受信される、ｆＢＳ−Ａからの受信電力である。
【００３６】
次に、ｆＢＳ−Ａは、図１に示されるように、ｍ個のリソースブロックにわたってそのリソースブロックを拡散させ（１＜ｍ≦Ｍ）、その送信電力をしかるべく縮小する。この例では、フェムトセル−Ｂの容量は、以下のように書き表すことができ、
【数３】
2012514950.tif 000005
ここで、上付き文字（ｓ）は、拡散仮定を表す。同様に、フェムトセル−Ａの容量は、以下のように書き表すことができる。
【数４】
2012514950.tif 000006
ｍ＝１である場合は、式（４）は、式（２）に簡約化され、式（３）は、式（１）に簡約化されることに留意されたい。拡散が２つのフェムトセルネットワークの容量に及ぼす影響を評価するため、式（３）及び式（４）における容量を微分する。最初に、十分に利用されているネットワークの容量が、ｍに応じてどのように変化するかを考察する。式（３）は、以下のように書き直すことができる。
【数５】
2012514950.tif 000007
ｆ１及びｆ２を上述の値として定義した場合、関数ｆ＝ｆ１ｍｆ２Ｍ−ｍのｍに関する微分は、以下のように書き表すことができ、
【数６】
2012514950.tif 000008
ここで、
【数７】
2012514950.tif 000009
であるので、これにより、式（６）は、以下のように書き直すことができる。
【数８】
2012514950.tif 000010
ｆ１及びｆ２は正の数であるが、式（８）の括弧内の項は、システムが干渉制限されているか（すなわち雑音項は無視できる）、それとも雑音制限されているか（すなわち干渉項は無視できる）に応じて、正又は負になり得る。干渉制限シナリオ（すなわち、ＰＡ，Ｂ＞＞ＷＮ０）では、式（８）は、以下によって近似することができる。
【数９】
2012514950.tif 000011
式（９）の各辺は、
【数１０】
2012514950.tif 000012
である場合は、負である。
【００３７】
ＰＡ，Ｂ＞０である場合、−１＜−ｍＰＢ，Ｂ／（ＰＡ，Ｂ＋ｍＰＢ，Ｂ）＜０である。さらに、干渉制限シナリオでは、ｆ１＜＜ｆ２である。したがって、不等式（１０）の条件は満たされ、そのため、十分に利用されているフェムトセルの容量は、干渉制限シナリオの場合、拡散係数ｍについての減少関数である。反対に、雑音制限シナリオ（すなわち、ＰＡ，Ｂ＜＜ＷＮ０）の場合、関数ｆの微分は、以下のようになり、
【数１１】
2012514950.tif 000013
これは、正である。十分に利用されているフェムトセル−Ｂの容量が雑音制限シナリオの場合、正の値は、拡散係数ｍについての増加関数であることを暗に示している。ＰＡ，Ｂが雑音電力に匹敵する場合、フェムトセル−Ｂの容量は、ｍの異なる値に応じて、ｍについての減少関数となることも、又は増加関数となることもある。同様に、ｍに関するフェムトセル−Ａの容量ＣＡ（ｓ）は、ｍに関する微分を通して評価することができる。式（４）は、以下のように書き直すことができる。
【数１２】
2012514950.tif 000014
ｇ＝ｇ１ｍをｍに関して微分すると、以下が得られる。
【数１３】
2012514950.tif 000015
ｍ≧１の場合、式（１３）のｇの微分は、非負である。したがって、十分に利用されていないフェムトセルの容量は常に、ｍについての増加関数である。
【００３８】
式（１３）によれば、十分に利用されていないネットワークの容量は、拡散から常に利益を得る。しかし、十分に利用されているネットワークの容量が、近隣の十分に利用されていないネットワークによる拡散から、雑音電力に関して観測される干渉の深刻度に応じて、プラスの影響を受けることもあり又はマイナスの影響を受けることもあることを、式（８）は暗に示している。実際に、以下で説明されるように、フェムトセル−Ａの容量増加は、フェムトセル−Ｂの容量が悪化するシナリオにおいて、より顕著である。
【００３９】
次に、十分に利用されていないフェムトセルネットワークにおける、レート制約されたリソース割り当てを説明する。フェムトセル−Ａのユーザが、チャネル容量よりも低いレート要件を有する場合、近隣フェムトセルネットワークに対して深刻な干渉を及ぼす送信電力及び拡散係数を使用する理由は存在しない。任意の拡散係数をｍ~とする場合、式（４）から、フェムトセル−Ａ内のユーザについてのデータレート要件Ｒを満たすために必要とされる受信電力Ｐ~Ａ，Ａは、以下のように書き直すことができる。
【数１４】
2012514950.tif 000016
式（１４）は、（Ｐ~Ａ，Ａ，ｍ~）の異なる組み合わせが、同じレートＲを満たすことを示している。他方、（Ｐ~Ａ，Ａ，ｍ~）の異なる組み合わせは、フェムトセル−Ｂの容量に対して異なる影響を有する。式（１４）を式（３）に代入すると、十分に利用されているフェムトセル−Ｂの容量は、以下のように書き表すことができ、
【数１５】
2012514950.tif 000017
ここで、αＡ，Ｂ＝Ｐ~Ａ，Ｂ／Ｐ~Ａ，Ａは、フェムトセル−Ａからフェムトセル−Ｂへの経路の損失を特徴付けるスケーリング係数であり、詳細には、ＰＬＡ，Ｂ＝△１０ｌｏｇ１０αＡ，Ｂとも表すことができる。レート要件Ｒの制約内で、フェムトセル−Ａは、近隣のフェムトセルネットワークフェムトセル−Ｂとの干渉が最低になるように、（Ｐ~Ａ，Ａ，ｍ~）の任意の合法的な組み合わせを選択することができる。
【００４０】
異なる信号対干渉比（ＳＩＲ）、干渉対雑音比（ＩＮＲ）、及び拡散係数（ｍ）の値について、フェムトセル−Ａとフェムトセル−Ｂとの容量を比較するために、シミュレーションが行われてきている。ＳＩＲは、希望信号電力と干渉を受けた信号電力との比であり、ＩＮＲは、任意の帯域幅内における、干渉電力と雑音電力との比である。ＳＩＲ及びＩＮＲを設定する際、干渉電力は１に設定され、希望信号電力及び雑音電力は、しかるべく調整される。リソースブロック帯域幅は、例えば、（ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）規格において使用されるような）Ｗ＝１８０ＫＨｚに取られ、雑音電力は、Ｎ０＝−１７４ｄＢｍ／Ｈｚに設定され、拡散係数の最大値は、Ｍ＝１００に設定される。
【００４１】
（Ａ．容量に及ぼす拡散係数の影響）
拡散係数ｍに関する、十分に利用されていないフェムトセルネットワーク及び十分に利用されているフェムトセルネットワークであるフェムトセル−Ａ及びフェムトセル−Ｂについての容量結果が、それぞれ図１２及び図１３に与えられている。図１２は、式（１３）を裏付けており、十分に利用されていないフェムトセルネットワークフェムトセル−Ａの容量は、拡散係数の増加関数であることを示している。チャネル容量の改善は、より大きなＳＩＲ値及びＩＮＲ値、並びに相対的により小さな拡散係数について、特に著しい。同様に、図１３は、十分に利用されているネットワークフェムトセル−Ｂの容量は、式（５）〜式（１１）に関して上述の関係と一致することを裏付けている。干渉制限された環境（例えば、ＩＮＲ＝２６ｄＢ）では、フェムトセル−Ｂの容量は、拡散係数ｍの減少関数である（例えば、上記の式（９）を参照）。他方、雑音制限されたシナリオ（例えば、ＩＮＲ＝−２６ｄＢ）では、チャネル容量は、式（１１）によっても暗に示されるように、拡散係数に伴って改善する。
【００４２】
十分に利用されていないフェムトセルフェムトセル−Ａの場合、雑音制限された環境では、容量の改善はわずかであるが、干渉制限された環境では、改善はより顕著である。
【００４３】
（Ｂ．レート制約されたリソース割り当て）
所望のデータレートが達成できる限り、フェムトセル−Ａは、送信電力と拡散係数との任意の合法的な組み合わせを利用することができる。例えば、フェムトセル−Ａは、低いデータレート要件（例えば、１ＭＢｐｓ及び１０Ｍｂｐｓ）を有する（１人又は複数人の）ユーザによって占有され、一方、フェムトセル−Ｂは、完全に占有されている（すなわち、Ｍ＝１００個のリソースブロックのすべてを利用している）と仮定する。フェムトセル−Ａについては、−２６ｄＢ及び２６ｄＢのＩＮＲ値を仮定する。フェムトセル−Ｂからの干渉は、任意の帯域幅当たりの雑音電力と、ＩＮＲとを使用して獲得される。また、式（１５）のスケーリング係数は、デシベル単位で、ＰＬＡ，Ｂ＝６ｄＢ及び２６ｄＢとして設定される。図１４は、異なる拡散係数ｍに応じた、任意のデータレートを達成するのに必要とされる、フェムトセル−Ａにおける受信電力レベルのシミュレーション結果を示している。希望信号電力は、ｍが小さい場合は、ｍについての減少関数であるが、より大きなｍの値については、増加関数になり得ることを、図１４は示している。図１５は、フェムトセル−Ａにおける異なる拡散係数ｍに応じた、フェムトセル−Ｂの容量のシミュレーション結果を示している。フェムトセル−ＡにおいてＩＮＲ値が大きい場合、ｆＢＳ−Ａは、所望のレートを達成するために、より大きな送信電力を設定し、そのため、フェムトセル−Ｂに及ぼす干渉を増加させ、したがって、フェムトセル−Ｂの容量を減少させる（例えば、ＩＮＲ−Ａ＝２６ｄＢ及びＰＬＡ，Ｂ＝６ｄＢの場合）。他方、十分に利用されているフェムトセルネットワークフェムトセル−Ｂの容量は、ＩＮＲ値がより小さく、経路損失値がより大きい場合、拡散係数ｍについての増加関数である。
【００４４】
（Ｃ．実際のシナリオにおける容量結果）
図１１は、実際のフェムトセル環境における、レート制約されたリソース割り当てを示している。図１１では、各フェムトセルネットワークは、８つの異なるＭＳ所在地を含む。
【００４５】
フェムトセル−Ａ及びフェムトセル−Ｂは、例えば、各々が１０メートル×１５メートルのサイズを有し、互いの間に５メートルの間隔を有するアパートメント内で実施されるネットワークを表す。屋内経路損失モデルは、例えば、キーナン−モトリー（Ｋｅｅｎａｎ−Ｍｏｔｌｅｙ）モデルの修正バージョンに基づくことができ、ＰＬ（ｄＢ）＝３８．４６＋２０ｌｏｇ１０ｄ＋ｑＷ（１６）とした場合の、式（１５）によって与えられ、ここで、送信機と受信機の間の距離は、ｄ（メートル単位）によって表され、Ｗ＝５ｄＢは、固定壁の仕切りの損失と解釈され（すなわち、屋内壁及び屋外壁の両方について同じ損失を仮定する）、ｑは、送信機と受信機の間の壁の数である（すなわち、階と階の間の伝搬は仮定しない）。ｆＢＳ−Ｂの送信電力ＰＢは、１３ｄＢｍに設定され、ｆＢＳ−Ａの送信電力ＰＡは、フェムトセル−Ａ内の任意のユーザについてのデータレート要件を満たすために、式（１４）におけるように変化する。
【００４６】
図１６は、必要とされるデータレートが、Ｒ＝５ＭＢｐｓ及びＲ＝５０ＭＢｐｓである場合の、フェムトセル−Ａ内におけるＭＳの異なる所在地に応じて必要とされる受信電力を示している。図１６に示されるように、より高いデータレートには、より高い受信電力が必要とされる。さらに、近隣フェムトセルにより近い（例えば所在地３，５，８にいる）ユーザは、他のフェムトセルからの干渉のために、より大きな受信電力を必要とするが、近隣フェムトセルから遠く離れた（例えば所在地１，４，５にいる）ユーザは、より低い受信電力要件を有する。観測される干渉の対称性のため、ｆＢＳ−Ｂまでの距離が同じくらいのユーザは、同様の受信電力要件を有する。
【００４７】
図１７及び図１８は、フェムトセル−Ａにおいて必要とされるデータレートが、それぞれＲ＝５ＭＢｐｓ及びＲ＝５０ＭＢｐｓである場合の、フェムトセル−Ｂ内の８つの異なるＭＳ所在地にいるユーザについてシミュレートされた容量を示している。フェムトセル−Ｂ内の各ＭＳ所在地ｋについて、フェムトセル−Ａからの干渉は、ｆＢＳ−Ａとフェムトセル−Ａ内のＭＳ−ｋの間の通信に起因すると仮定される。レート要件が５ＭＢｐｓである場合、拡散は、フェムトセル−Ｂ内の８つの可能な異なる所在地のすべてにおいて、ＭＳの容量を改善することを、図１７の結果が示している。干渉の対称性のため、ｆＢＳ−Ａまでの距離が同じくらいのＭＳは、同様の容量を観測する。ｆＢＳ−Ａから遠く離れてはいるが、所在地３，５，８にいるＭＳは、最低の容量を観測している。これは基本的に、上述のように、ｆＢＳ−Ａの送信電力が、それ自体のネットワーク内のＭＳ３，５，８に対して最も強い、特定のシミュレーション設定のためである。この結果は、フェムトセル−ＢにおけるＭＳ３，５，８に対して干渉が最も強いことを暗に示している。
【００４８】
図１８は、フェムトセル−Ａのレート制約が５０ＭＢｐｓに引き上げられた場合、シミュレートされたフェムトセル−Ｂの容量が、ｆＢＳ−Ａのより高い送信電力のために、（図１７における５ＭＢｐｓのレート制約と比較して）悪化することを示している。さらに、フェムトセル−Ａにおける拡散は、拡散係数ｍが低い場合は、フェムトセル−Ｂの容量を低下させるが、拡散係数ｍが十分に大きい場合は、フェムトセル−Ｂの容量を増加させる。要約すると、図５，図８，及び図９は、十分に利用されていないフェムトセルが、近隣の十分に利用されているフェムトセルとの干渉を最低限に抑えるために、その送信を拡散させることは一般に望ましいことを示している。
【００４９】
上述の詳細な説明は、本発明の具体的な実施形態を説明するために提供されたものであり、限定することは意図していない。本発明の範囲内で多くの変形及び変更が可能である。例えば、上述のように、リソースブロックの繰り返しを使用する代わりに、追加的な符号化メカニズムをフレームワークに組み込むことができる。さらに拡散技法をリソースブロックに適用しながら、時間／周波数ホッピング系列（例えば、周波数ホッピングシステムにおいて使用される系列）を使用することができる。そのような拡散系列は、最小の相互相関特性を有する（例えば、周波数ホッピング符号を参照）。周波数ホッピング符号の例は、例えば、（ａ）ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．、ｖｏｌ．４０、ｎｏ．９、１４４２〜１４４７ページ、１９９２年９月に発表された、Ｓ．Ｖ．Ｍａｒｉｃ、Ｅ．Ｌ．Ｔｉｔｌｅｂａｕｍによる、論文「Ａ  ｃｌａｓｓ  ｏｆ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｈｏｐ  ｃｏｄｅｓ  ｗｉｔｈ  ｎｅａｒｌｙ  ｉｄｅａｌ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ  ｆｏｒ  ｕｓｅ  ｉｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ａｃｃｅｓｓ  ｓｐｒｅａｄ−ｓｐｅｃｔｒｕｍ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｒａｄａｒ  ａｎｄ  ｓｏｎａｒ  ｓｙｓｔｅｍｓ」、（ｂ）ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ａｅｒｏｓｐａｃｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｓｙｓｔ．、ｖｏｌ．２６、ｎｏ．６、１０３５〜１０３９ページ、１９９０年１１月に発表された、Ｓ．Ｖ．Ｍａｒｉｃ、Ｅ．Ｌ．Ｔｉｔｌｅｂａｕｍによる、論文「Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｈｏｐ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｏｄｅｓ  ｂａｓｅｄ  ｕｐｏｎ  ｔｈｅ  ｔｈｅｏｒｙ  ｏｆ  ｃｕｂｉｃ  ｃｏｎｇｒｕｅｎｃｅｓ」、及び（ｃ）ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．、ｖｏｌ．４８、ｎｏ．８、１２４１〜１２４４ページ、２０００年８月に発表された、Ｏ．Ｍｏｒｅｎｏ、Ｓ．Ｖ．Ｍａｒｉｃによる、論文「Ａ  ｎｅｗ  ｆａｍｉｌｙ  ｏｆ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｈｏｐ  ｃｏｄｅｓ」において開示されている。周波数ホッピング符号は、異なるフェムトセルのリソースブロックの間（又はフェムトセルとマクロセルの間）のヒットの数を減少させ、その結果、最低のセル間干渉をもたらす。本発明は、添付の特許請求の範囲において規定される。
【図１】
2012514950.tif 000018
【図２】
2012514950.tif 000019
【図３】
2012514950.tif 000020
【図４】
2012514950.tif 000021
【図５】
2012514950.tif 000022
【図６】
2012514950.tif 000023
【図７】
2012514950.tif 000024
【図８】
2012514950.tif 000025
【図９】
2012514950.tif 000026
【図１０】
2012514950.tif 000027
【図１１】
2012514950.tif 000028
【図１２】
2012514950.tif 000029
【図１３】
2012514950.tif 000030
【図１４】
2012514950.tif 000031
【図１５】
2012514950.tif 000032
【図１６】
2012514950.tif 000033
【図１７】
2012514950.tif 000034
【図１８】
2012514950.tif 000035
【手続補正書】
【提出日】平成23年7月12日(2011.7.12)
【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】
複数の移動局を含むフェムトセルネットワークのための基地局において、
前記フェムトセルネットワーク内の移動局の数及び各データフレームにおける移動局それぞれのリソース要件を決定するステップと、
移動局の数及び移動局それぞれの通信リソース要件に基づいて、前記リソース要件を満たした後で、前記データフレームにおいて利用可能な追加的な通信リソースを決定するステップと、
各移動局にその通信リソース要件及び前記追加的な通信リソースの一部を割り当てるステップと、
前記移動局に割り当てられた前記通信リソースにわたって信号エネルギーを拡散させるプロトコルを使用して、各移動局と通信するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記データフレームが、ダウンリンクデータフレームを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記データフレームが、アップリンクデータフレームを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記通信リソースが、ＯＦＤＭＡリソースブロックを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記基地局と前記移動局の１つとの間の通信の受信機において、前記移動局に対応する前記割り当てられた通信リソースからの前記受信された信号を逆拡散するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記逆拡散が、等利得合成方法を使用する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記逆拡散が、最大比合成方法を使用する、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記逆拡散された信号を復調するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記移動局に割り当てられた前記通信リソースに基づいて、前記データフレームにおいて通信をスケジュールするステップと、
前記スケジューリングを前記移動局に伝送するステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記基地局と前記移動局の１つとの間の通信における前記受信機が、前記スケジューリングに従って、前記移動局に対応する前記割り当てられた通信リソースからの前記受信されたデータを逆拡散する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記拡散が、前記通信する移動局に割り当てられた追加的な通信リソースの一部において、データを繰り返すことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
追加的なチャネル符号化が、前記通信する移動局に割り当てられた追加的な通信リソースの前記一部に適用される、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記割り当てが、干渉を低減させる相互相関特性を有する拡散系列に基づいて実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記干渉が、前記基地局と１つ又は複数の前記移動局との間の干渉を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記干渉が、移動局どうしの間の干渉を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記フェムトセルネットワークが、マクロセルネットワークのサービスエリア内に配置される、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記通信が、前記割り当てられた通信リソースに適用可能な拡散比を用いて縮小される送信電力を使用して行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
複数の移動局を含むフェムトセルネットワーク内の基地局であって、
前記フェムトセルネットワーク内の移動局の数及び各データフレームにおける移動局それぞれのリソース要件を決定すること、
移動局の数及び移動局それぞれの通信リソース要件に基づいて、前記リソース要件を満たした後で、前記データフレームにおいて利用可能な追加的な通信リソースを決定すること、及び
各移動局にその通信リソース要件及び前記追加的な通信リソースの一部を割り当てること
を実行する計算リソースと、
前記移動局に割り当てられた前記通信リソースにわたって信号エネルギーを拡散させるプロトコルを使用して、各移動局と通信する通信リソースと
を備える基地局。
【請求項１９】
前記データフレームが、ダウンリンクデータフレームを含む、請求項１８に記載の基地局。
【請求項２０】
前記データフレームが、アップリンクデータフレームを含む、請求項１８に記載の基地局。
【請求項２１】
前記通信リソースが、ＯＦＤＭＡリソースブロックを含む、請求項１８に記載の基地局。
【請求項２２】
前記基地局と前記移動局の１つとの間の前記通信の前記受信機が、前記移動局に対応する前記割り当てられた通信リソースからの前記受信された信号を逆拡散する、請求項１８に記載の基地局。
【請求項２３】
前記受信された信号が、等利得合成方法を使用して逆拡散される、請求項２２に記載の基地局。
【請求項２４】
前記受信された信号が、最大比合成方法を使用して逆拡散される、請求項２２に記載の基地局。
【請求項２５】
前記計算リソースが、
前記移動局に割り当てられた前記通信リソースに基づいて、前記データフレームにおいて通信をスケジュールすることと、
前記スケジューリングを前記移動局に伝送することと
をさらに実行する、請求項１８に記載の基地局。
【請求項２６】
前記通信が、前記割り当てられた通信リソースに適用可能な拡散比を用いて縮小される送信電力を使用して行われる、請求項１８に記載の基地局。
【請求項２７】
基地局を含むフェムトセルネットワーク内の移動局であって、
前記基地局と前記移動局との間の通信のためのデータフレーム内における通信リソースの割り当て、及び前記通信のためのスケジューリングから受信するステップと、
前記移動局に割り当てられた前記通信リソースにわたって信号エネルギーを拡散させるプロトコルを使用して、前記移動局と前記基地局との間の前記通信を実施する通信リソースと
を備える移動局。
【請求項２８】
前記データフレームが、ダウンリンクデータフレームを含む、請求項２７に記載の移動局。
【請求項２９】
前記データフレームが、アップリンクデータフレームを含む、請求項２７に記載の移動局。
【請求項３０】
前記通信リソースが、ＯＦＤＭＡリソースブロックを含む、請求項２７に記載の移動局。
【請求項３１】
前記基地局と前記移動局との間の通信の受信機が、前記割り当てられた通信リソースからの前記受信された信号を逆拡散する、請求項２７に記載の移動局。
【請求項３２】
前記受信された信号が、等利得合成方法を使用して逆拡散される、請求項３１に記載の移動局。
【請求項３３】
前記受信された信号が、最大比合成方法を使用して逆拡散される、請求項３１に記載の移動局。
【請求項３４】
前記通信が、前記割り当てられた通信リソースに適用可能な拡散比を用いて縮小される送信電力を使用して行われる、請求項２７に記載の移動局。
【請求項３５】
前記フェムトセルが、十分に利用されていないフェムトセルであり、
前記基地局が、送信電力と拡散係数の組み合わせを選択して、所望のデータレートを達成する、請求項１に記載の方法。
【請求項３６】
送信電力と拡散係数の前記組み合わせが、近隣フェムトセルにおける前記干渉を最低限に抑える、請求項３５に記載の方法。
【国際調査報告】
2012514950.tif 000036