無線セルラーネットワークの過負荷制御の方法

专利摘要:
方法は、少なくとも１つのセルにおける無線セルラーネットワークの少なくとも１つの物理リソースブロックのメトリックを決定するステップを含むことができる。各物理リソースブロックは周波数のセットを含むことができ、及び／又はメトリックは少なくとも１つのセルにおける少なくとも１つの物理リソースブロックへの干渉に基づくことができる。メトリックがメトリックしきい値に違反するかどうかの判定が行われてもよく、メトリックがメトリックしきい値に違反する場合、過負荷インジケータが少なくとも１つの他のセルに送信されてもよい。
公开号:JP2011509637A
申请号:JP2010542260
申请日:2009-01-07
公开日:2011-03-24
发明作者:チェン，ファン−チェン；バチル，ライナー，ウォルター；リー，ジュン，アー
申请人:アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド；
IPC主号:H04W24-02

专利说明:

[0001] 本発明は過負荷制御の方法に関する。]
背景技術

[0002] 従来の過負荷制御方式はセル間の電力制御に使用される。従来の過負荷制御方式はセル間干渉協調（ＩＣＩＣ：Ｉｎｔｅｒ−ｃｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）方式を補完することができる。従来の過負荷制御方式は各セルにおいて干渉負荷イベントを検出し、過負荷インジケータを近隣のセルに送信する。]
課題を解決するための手段

[0003] １つの例示の実施形態によれば、方法は、少なくとも１つのセルにおける無線セルラーネットワークの少なくとも１つの物理リソースブロックのメトリックを決定するステップを含むことができる。各物理リソースブロックは周波数のセットを含むことができ、及び／又はメトリックは少なくとも１つのセルにおける少なくとも１つの物理リソースブロックへの干渉に基づくことができる。メトリックがメトリックしきい値に違反するかどうかの判定が行われてもよく、メトリックがメトリックしきい値に違反する場合、過負荷インジケータは少なくとも１つの他のセルに送信されてもよい。]
[0004] もう１つの例示の実施形態によれば、方法は、少なくとも１つのセルから過負荷インジケータを少なくとも１つの他のセルにおいて受信するステップを含むことができ、過負荷インジケータは、少なくとも１つのセルにおける無線セルラーネットワークの少なくとも１つの物理リソースブロックへの干渉に基づくメトリックがメトリックしきい値に違反することを指示する。各物理リソースブロックは周波数のセットを含むことができる。]
[0005] さらにもう１つの例示の実施形態によれば、無線セルラーネットワークは少なくとも１つのセルを含むことができる。少なくとも１つのセルは、少なくとも１つのセルにおける少なくとも１つの物理リソースブロックのメトリックを決定するように構成されてもよい。各物理リソースブロックは周波数のセットを含むことができる。メトリックは、少なくとも１つのセルにおける少なくとも１つの物理リソースブロックへの干渉に基づいてもよい。少なくとも１つのセルは、メトリックがメトリックしきい値よりも大きいかどうかを判定するように、及び／又はメトリックがメトリックしきい値よりも大きい場合に過負荷インジケータを少なくとも１つの他のセルに送信するように構成されてもよい。]
[0006] １つの例示の実施形態によれば、無線セルラーネットワークは、少なくとも１つのセル及び少なくとも１つの他のセルを含むことができる。少なくとも１つの他のセルは少なくとも１つのセルから過負荷インジケータを受信するように構成されてもよい。過負荷インジケータは、少なくとも１つのセルにおける少なくとも１つの物理リソースブロックへの干渉に基づくメトリックがメトリックしきい値に違反することを指示することができる。各物理リソースブロックは周波数のセットを含むことができる。]
[0007] 例示の実施形態は、本明細書において以下に示される詳細な説明及び添付の図面によりさらに深く理解されるであろう。ここで類似した要素が類似した参照番号により表されるが、これらは例示としてのみ示され、従って範囲を限定することはない。]
図面の簡単な説明

[0008] 例示の実施形態による無線セルラーネットワークを示す図である。
例示の実施形態による例示の半静的セル間干渉協調（ＩＣＩＣ）方式を示す図である。
例示の実施形態による過負荷制御の方法を示す信号フロー及びプロセス図である。]
実施例

[0009] 以下の説明において、限定のためではなく説明の目的で、例示の実施形態を十分に理解できるようにするため、特定のアーキテクチャ、インターフェイス、技法などのような具体的な詳細が示される。しかし、例示の実施形態が、それらの具体的な詳細から逸脱するその他の例示的な実施形態において実施されてもよいことは、当業者には明らかとなろう。一部の例において、よく知られたデバイス、回路、及び方法の詳細な説明は、例示の実施形態の説明を不必要な詳細で不明瞭にすることがないように省略される。すべての原理、態様、及び実施形態、並びにその具体的な例は、その構造的及び機能的等価物を網羅することが意図されている。加えて、そのような等価物は、現在既知の等価物並びに今後開発される等価物のいずれも含むことが意図される。]
[0010] 本明細書において、例示の実施形態は適切なコンピューティング環境において実施されるものとして説明される。必須ではないが、例示の実施形態は、１つ以上のコンピュータプロセッサ又はＣＰＵによって実行される、プログラムモジュール又は機能プロセスのような、コンピュータ実行可能命令の一般的なコンテキストに即して説明される。一般に、プログラムモジュール又は機能プロセスは、特定のタスクを実行するか又は特定の抽象データタイプを実施するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。本明細書において説明されるプログラムモジュール及び機能プロセスは、既存の通信ネットワークにおいて既存のハードウェアを使用して実施されてもよい。例えば、本明細書において説明されるプログラムモジュール及び機能プロセスは、既存の無線ネットワーク制御ノードにおいて既存のハードウェアを使用して実施されてもよい。]
[0011] 以下の説明において、例示的な実施形態は、他に指示のない限り、１つ以上のプロセッサによって実行される動作及び操作のシンボルによる表記（例えば、信号フロー図の形態）を参照して説明される。従って、そのような動作及び操作は、コンピュータで実行されるものとして示される場合もあるが、構造化された形態でデータを表す電気信号のプロセッサによる操作を含むことが理解されるであろう。この操作は、コンピュータのメモリシステム内の場所においてデータを変換するか又はデータを維持するが、当業者によって十分に理解されている方法でコンピュータの操作を再構成するか又は変更する。]
[0012] 本明細書においてさまざまな要素、コンポーネント、領域、レイヤ、及び／又はセクションを説明するために第１（ｆｉｒｓｔ）、第２（ｓｅｃｏｎｄ）、第３（ｔｈｉｒｄ）などの用語が使用されることがあるが、これらの要素、コンポーネント、領域、レイヤ、及び／又はセクションは、これらの用語によって限定されるべきではないことを理解されたい。これらの用語は、ある要素、コンポーネント、領域、レイヤ、及び／又はセクションを別の要素、コンポーネント、領域、レイヤ、及び／又はセクションと区別するために使用されているにすぎない。このように、以下に説明される第１の要素、コンポーネント、領域、レイヤ、又はセクションは、例示の実施形態の教示を逸脱することなく、第２の要素、コンポーネント、領域、レイヤ、又はセクションと称されてもよい。]
[0013] 本明細書において使用される用語は、特定の例示の実施形態を説明することのみを目的としており、限定的であることは意図されていない。本明細書に使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈が明確に指示する場合を除き、複数形も含むことが意図されている。さらに、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、及び／又は「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、本明細書において使用されるとき、提示される特徴、整数、ステップ、操作、要素、及び／又はコンポーネントの存在を指定するが、１つ以上のその他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、及び／又はコンポーネントの存在又は追加を排除するものではないことを理解されたい。]
[0014] 他に特に定義のない限り、本明細書において使用されるすべての用語（技術及び科学用語を含む）は、例示の実施形態が属する技術分野の当業者の１人によって一般に理解される意味と同じ意味を有する。さらに、一般に使用される辞書に定義されているような用語が、関連技術のコンテキストにおけるそれらの意味と一致する意味を有するものと解釈されるべきであり、本明細書において明示的な定義のない限り、理想的又は過度に形式的な意味で解釈されないことを理解されたい。]
[0015] 本明細書において使用されるように、「移動体（ｍｏｂｉｌｅ）」という用語は、モバイルユニット、モバイルステーション、モバイルユーザ、アクセス端末（ＡＴ）、ユーザ機器（ＵＥ）、加入者、ユーザ、リモートステーション、アクセス端末、受信機などと同義とみなされてもよく、これ以降、場合によってはそのように呼ばれることもあり、無線通信ネットワークにおける無線リソースのリモートユーザを説明することもある。「基地局（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ）」という用語は、無線基地局（ＢＴＳ：ｂａｓｅ ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ）、基地局、ＮｏｄｅＢなどと同義とみなされ、及び／又はそのように呼ばれることもあり、ネットワークと１人以上のユーザとの間のデータ及び／又は音声接続をもたらす機器を説明することもある。]
[0016] 当技術分野においてよく知られているように、移動体及び基地局は各々、送信機能及び受信機能を有することができる。基地局から移動体への伝送は、ダウンリンク又は順方向リンク通信と呼ばれる。移動体から基地局への伝送は、アップリンク又は逆方向リンク通信と呼ばれる。]
[0017] これ以降、例示の実施形態が参照されるが、これらは全体を通じて類似する参照番号が類似するコンポーネントを示す添付の図面において説明される。]
[0018] 無線通信ネットワーク
図１は無線セルラーネットワーク１００を示す。無線セルラーネットワーク１００は複数のセル１０を含むことができる。各々のセル１０は無線基地局２０及び／又は１つ以上のユーザ機器３０を含むことができる。当業者は、例示の実施形態に関連して以下に説明されるセル、無線基地局、及びユーザ機器が、図１に示されるセル１０、無線基地局２０、及びユーザ機器３０のいずれかであってもよいことを容易に理解するであろう。] 図１
[0019] 過負荷制御の方法はセル間干渉協調（ＩＣＩＣ：Ｉｎｔｅｒ−ｃｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）方式を補完することができる。半静的ＩＣＩＣ方式において、複数の周波数ゾーンは各ゾーンの干渉ターゲットに応じて構成されてもよい。周波数ゾーンは、例えばチャネルのグループなど、選択された周波数のグループであってもよい。半静的ＩＣＩＣ方式は、例えば、低干渉ゾーンへの干渉の電力スペクトル密度（ＰＳＤ）を制約することによって、他のゾーンよりも干渉が小さい低干渉ゾーンを作成することができる。]
[0020] 半静的ＩＣＩＣ方式
図２は、それぞれセルｉ、ｊ、及びｋの低干渉ゾーンＦ１、Ｆ２、及びＦ３を含む半静的ＩＣＩＣ方式を示す。低干渉ゾーンは各々、ターゲット干渉ＰＳＤレベルを有することができる。近隣のセルの端にあるユーザ機器は低干渉ゾーンＦ１のＰＳＤの上限に対して制約を受けることもある。低干渉ゾーンＦ１は、セルｉの端が比較的低い干渉レベルを有すること、及び／又はセルｉの端がいかなる近隣のセルの低干渉ゾーンでもないことから、セルｉの端にあるユーザ機器が比較的高いＰＳＤでスケジュールされるようにすることができる。] 図２
[0021] 半静的ＩＣＩＣ方式は、好ましい周波数のサブバンドを作成することができるが、これは低干渉レベルを有し、端にあるユーザがより高いＰＳＤで伝送できるようにする。慣例的に、半静的ＩＣＩＣ方式は、例えばユーザのソースセルなどのサービス提供セルと近傍セルとの間のユーザ機器へのダウンリンクパス損失及びパス損失差に依存する。]
[0022] 例示の実施形態による過負荷制御の方法は、セルのターゲット干渉レベルに関連して各セルにおいて干渉負荷イベントを検出し、例えばよく知られているＸ２インターフェイスを介して、過負荷インジケータＯＩを近隣のセルに送信することができる。過負荷インジケータは、各物理リソースブロック（ＰＲＢ）又はＰＲＢの各グループに対して１ビットのインジケータであってもよい。ＰＲＢは、同時にユーザに割り振られうる副搬送波、つまり周波数のセットである。ＰＲＢは連続する周波数のセットであってもよい。ＰＲＢのグループは、連続するＰＲＢのグループであるか、又は例えば孤立した非連続のＰＲＢのグループであってもよい。従って、過負荷インジケータＯＩは、干渉の存在下で端のユーザのカバレッジが満たされること、及び／又は、測定エラー（例えば、ダウンリンクパス損失又はパス損失差の推定エラー）、アップリンク及びダウンリンクのパス損失間の不一致、又はターゲット干渉レベルを超える干渉レベルのオーバーシュートに起因する半静的ＩＣＩＣ方式における障害を軽減することを保証することができる。]
[0023] 過負荷制御
図３は例示の実施形態による過負荷制御の方法を示す信号フロー及びプロセス図である。図３に示されるように、ソースセルは、各物理リソースブロックＰＲＢ又はＰＲＢの各グループに対してアップリンク干渉のメトリックＭｋを測定することができる（Ｓ１）。例えば、メトリックＭｋは、無線セルラーネットワーク１００の、例えば物理層のような下位層Ｌ１において測定されてもよい。メトリックＭｋの決定については、以下に詳細に説明する。ソースセルは各ＰＲＢ又はＰＲＢの各グループについてメトリックＭｋを推定し、メトリックＭｋがメトリックしきい値Ｍｔｈｒｅｓｈに違反しているかどうかを判定する（Ｓ２）。例えば、メトリックＭｋがメトリックしきい値Ｍｔｈｒｅｓｈに違反しているかどうかの判定は、無線セルラーネットワーク１００の、例えばリソース管理層のような上位層Ｌ２／Ｌ３において行われてもよい。例えば、メトリックＭｋがメトリックしきい値Ｍｔｈｒｅｓｈを超える場合、過負荷指示イベントが発生してもよい。ソースセルは、１つ以上のターゲットセルを識別し（Ｓ３）、例えばＸ２インターフェイスを介して、過負荷インジケータＯＩを１つ以上のターゲットセルに送信する（Ｓ４）ことができる。１つのターゲットセル又は複数のターゲットセルは、例えばソースセルの近傍セルリストのような近傍セルリストによって決定されてもよい。] 図３
[0024] ターゲットセルは各々、過負荷インジケータＯＩを送信したソースセルで最強の干渉を有するユーザ機器を識別することができる。例えば、各セルは異なるユーザ機器を識別することができる。例えば、干渉を与えるユーザ機器からサービス提供セル（例えば、ユーザのソースセル）に報告されたパス損失、及び最強の近傍セルが、ソースセルで干渉を与えるユーザ機器によって引き起こされた干渉を特定するためにターゲットセルによって使用されてもよい。例えば、スケジューリング情報の一部としてメディアアクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）のパス損失レポーティングが決定に使用されてもよい。あるいは、電力ヘッドルームレポーティング及びサービス提供セルと最強の近傍セルとの間のパス損失差が決定に使用されてもよい。サービス提供セル及び最強の近傍セルのダウンリンク基準信号伝送電力が決定に使用されてもよい。]
[0025] 例えばターゲットセルのターゲットセルスケジューラのようなターゲットセルは、例えば望ましいステップサイズ又はあらかじめ定められたステップサイズずつ、対応する過負荷ＰＲＢ又はＰＲＢグループについて最強の干渉を有する識別されたユーザ機器のターゲット伝送ＰＳＤを減少させることができる（Ｓ５）。あるいは、ターゲットセルは識別されたユーザ機器の周波数割り振りを変更することができる（Ｓ５）。ターゲット伝送ＰＳＤは望ましいか又はあらかじめ定められた正規化ＰＳＤしきい値と等しくてもよい。ターゲット伝送ＰＳＤは各セルについてＰＲＢごとに構成されてもよい。例えば、ターゲットセル電力制御機能は、望ましいステップサイズ又はあらかじめ定められたステップサイズずつ、最強の干渉を有する識別されたユーザ機器の電力制御パラメータを減少させることができる。しかし、例示の実施形態はこれに限定されることはなく、ターゲットセルが１ステップずつ電力制御パラメータを減少させてもよいし、又は過負荷インジケータがステップサイズを示すために複数のビットを含むようにしてもよい。]
[0026] しかし、例えば、識別されたユーザ機器のターゲット伝送ＰＳＤの変更がソースセルの干渉レベルを減少させるのに十分ではない場合、ターゲットセルは、代わりに、又は加えて、識別されたユーザ機器の周波数割り振りを変更することができる。例えば、ターゲットセルは識別されたユーザ機器の周波数ゾーンを異なる周波数ゾーンに変更することができる。]
[0027] ターゲットセルは、過負荷インジケータＯＩに応答してとられたいかなるアクションについてもソースセルに知らせるために応答をソースセルに送信する必要はない。しかし、例示の実施形態はこれに限定されることはなく、ターゲットセルは、過負荷インジケータＯＩに基づいてとられたアクションに応答してソースセルに応答を送信することもできる。]
[0028] メトリックＭｋの決定
メトリックＭｋはソースセルの干渉レベルに基づいてもよい。例えば、メトリックＭｋは、干渉ＰＳＤ、つまりＰＲＢあたりの干渉を表すことができる。干渉ＰＳＤは、ＰＲＢのグループにわたる合計干渉電力をグループ内のＰＲＢの数で除算したものとして計算されてもよい。干渉ＰＳＤは、ＰＲＢサイズのさらに広い範囲にわたるより小さいダイナミックレンジでの測定をもたらすことができる。]
[0029] 絶対干渉及びＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｏｖｅｒ Ｔｈｅｒｍａｌ）は干渉レベルのメトリックとして使用されてもよい。しかし、絶対干渉については、電力制御がアクティブである場合、電力制御は増加した干渉レベルを補うことができ、それにより干渉の増加を克服する。ＩｏＴにはアップリンクで経験された熱雑音電力の推定が必要になることがある。従って、ＩｏＴは、比較的適度な複雑さを持つアルゴリズムに基づく場合、熱雑音測定にギャップをもたらすことがある。しかし、測定のギャップをもたらすことは、非同期ネットワークの配置においては比較的困難な場合もある。]
[0030] 例示の実施形態による過負荷制御の方法のメトリックＭｋは、ソースセルの最大許容ユーザ機器伝送電力に対する干渉ＰＳＤの比率により定義される相対メトリックに基づいてもよい。メトリックＭｋは、セルカバレッジは許容最大伝送電力及び干渉ＰＳＤという２つの係数に依存することができるので、正規化されてもよい。許容最大ユーザ機器伝送電力はセル実施に依存してもよく、及び／又はユーザ機器電力クラス、カバレッジ計画、及び／又は半静的ＩＣＩＣ方式によって決まる最大ユーザ機器伝送電力の関数であってもよい。]
[0031] 干渉のメトリックＭｋは以下の式に従って定義されてもよい。]
[0032] ここで、式（１）の数値はＰＲＢのグループ内のＰＲＢにわたるＰＲＢあたりの平均干渉であり、Ｎはグループ内のＰＲＢの数である。ＰＲＢのグループはソースセルの半静的ＩＣＩＣ方式によって構成された低干渉ゾーンであってもよい。Ｐｍａｘは許容最大ユーザ機器伝送電力である。しかし、例示の実施形態はこれに限定されることはなく、例えば電力制御パラメータに関連する許容最大伝送ＰＳＤのような、代替の正規化係数が使用されてもよい。]
[0033] メトリックＭｋがメトリックしきい値Ｍｔｈｒｅｓｈよりも大きい場合、例えばソースセルが過負荷インジケータＯＩを送信できるなど、過負荷指示イベントがトリガされてもよい。メトリックしきい値Ｍｔｈｒｅｓｈはセルごとに別個に構成可能なパラメータであってもよい。例えば、正規化干渉ＰＳＤが正規化ＰＳＤしきい値よりも大きい場合、過負荷指示イベントがトリガされてもよい。例えばメトリックＭｋ、メトリックしきい値Ｍｔｈｒｅｓｈ、ステップサイズ構成、及び／又は周波数ゾーンのような過負荷指示イベントのパラメータは運用及び保守（ＯＡＭ）パラメータであってもよい。]
[0034] 従って、例示の実施形態は、ＰＲＢ又はＰＲＢのグループの干渉のメトリックがメトリックのしきい値よりも大きい場合、過負荷インジケータを送信するステップを含む過負荷制御の方法を提供することができる。]
[0035] 例示の実施形態はこのように説明されているが、同実施形態が多数の方法で変形されてもよいことは明らかであろう。そのような変形は、例示の実施形態からの逸脱とみなされるべきではなく、そのようなすべての変更は範囲に含まれることが意図されている。]

权利要求:

請求項1
少なくとも１つのセル（１０）において無線セルラーネットワーク（１００）の少なくとも１つの物理リソースブロックのメトリックを決定するステップ（５２）であって、各物理リソースブロックは周波数のセットを含み、前記メトリックは前記少なくとも１つのセルにおける前記少なくとも１つの物理リソースブロックへの干渉に基づくステップ、前記メトリックがメトリックしきい値に違反するかどうかを判定するステップ、及び前記メトリックが前記メトリックしきい値に違反する場合、過負荷インジケータを少なくとも１つの他のセルに送信するステップ（５４）を備える方法。
請求項2
請求項１記載の方法であって、前記メトリックは、前記少なくとも１つのセルにおける１人以上のユーザの最大許容伝送電力に対する前記少なくとも１つのセルにおける前記少なくとも１つの物理リソースブロックへの干渉の電力スペクトル密度の比率である方法。
請求項3
請求項２記載の方法であって、前記メトリックは以下の式に従って計算され、数値は前記少なくとも１つの物理リソースブロックの各物理リソースの平均干渉であり、Ｎは前記少なくとも１つの物理リソースブロックの数であり、Ｐｍａｘは前記少なくとも１つのセルにおける前記１人以上のユーザの前記最大許容伝送電力である方法。
請求項4
請求項１記載の方法であって、前記メトリックは、前記少なくとも１つのセルにおける１人以上のユーザの最大許容伝送電力スペクトル密度に対する前記少なくとも１つのセルにおける前記少なくとも１つの物理リソースブロックへの干渉の電力スペクトル密度の比率である方法。
請求項5
請求項１記載の方法であって、前記過負荷インジケータを前記少なくとも１つの他のセルに送信する前記ステップは、前記少なくとも１つのセルの近傍セルリストから前記少なくとも１つの他のセルを選択するステップを含む方法。
請求項6
請求項１記載の方法であって、前記少なくとも１つの物理リソースブロックは前記少なくとも１つのセルの低干渉周波数ゾーンに対応し、前記低干渉周波数ゾーンは近隣のセルからの干渉の電力スペクトル密度を制約する前記少なくとも１つのセルにおけるターゲット電力スペクトル密度を有する周波数のセットを含む方法。
請求項7
請求項１記載の方法であって、前記過負荷インジケータは１ビットである方法。
請求項8
請求項１記載の方法であって、前記過負荷インジケータを送信する前記ステップは、前記少なくとも１つのセルと前記少なくとも１つの他のセルとの間のインターフェイスを介して前記過負荷インジケータを送信するステップを含む方法。
請求項9
少なくとも１つのセルから過負荷インジケータを少なくとも１つの他のセルにおいて受信するステップであって、前記過負荷インジケータは、前記少なくとも１つのセルにおける無線セルラーネットワークの少なくとも１つの物理リソースブロックへの干渉に基づくメトリックがメトリックしきい値に違反することを指示し、各物理リソースブロックは周波数のセットを含むステップを備える方法。
請求項10
請求項９記載の方法であって、前記少なくとも１つの他のセルにおいて、前記過負荷インジケータに応答して前記少なくとも１つのセルにおける前記少なくとも１つの物理リソースブロックへの最強の干渉を生成するユーザを識別するステップ、及び前記識別されたユーザのターゲット伝送電力の電力スペクトル密度を減少させるステップ、及び前記識別されたユーザの周波数割り振りを変更するステップのうちの少なくとも１つをさらに備える方法。