セルラ無線通信システムにおける干渉均衡化のための、チャネル割り当て中の送信電力範囲設定
【課題】無線通信システムにおける無線セル間の干渉の分布を均衡化させる。
【解決手段】無線セルを提供する基地局装置であって、前記無線セルが、複数の周波数区画により構成される周波数区画セットを含み、前記複数の周波数区画の各周波数区画が複数のサブキャリアを含み、前記複数の周波数区画セットの各周波数区画セットに前記複数の周波数区画を割り当てる割り当て手段と、前記無線セルに含まれる少なくとも１つの周波数区画セットに他の周波数区画セットと異なる送信電力増幅値が設定される複数の電力パターンから、他の無線セルの基地局装置とは異なる電力パターンに基づいて送信電力を増幅する電力制御手段と、を有する。
【解決手段】無線セルを提供する基地局装置であって、前記無線セルが、複数の周波数区画により構成される周波数区画セットを含み、前記複数の周波数区画の各周波数区画が複数のサブキャリアを含み、前記複数の周波数区画セットの各周波数区画セットに前記複数の周波数区画を割り当てる割り当て手段と、前記無線セルに含まれる少なくとも１つの周波数区画セットに他の周波数区画セットと異なる送信電力増幅値が設定される複数の電力パターンから、他の無線セルの基地局装置とは異なる電力パターンに基づいて送信電力を増幅する電力制御手段と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムにおける無線セル間の干渉の分布を均衡化させる方法に関する。システムは、通信に複数のサブキャリアブロックが使用される複数の無線セルを備え、各サブキャリアブロックが複数のサブキャリアを有する。このシステムは、通信に複数のサブキャリアブロックが使用される複数の無線セルを備え、各サブキャリアブロックが複数のサブキャリアを有する。更に、幾つかの隣接無線セルはセルクラスタを構成する。本発明は、基地局がセクタ化されたシステムでの使用に適合された対応する方法に更に関する。本発明は、更に、上述の方法を実行する基地局と、その基地局を備える通信システムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のパケットベースのセルラ移動通信システムでは、（エアインタフェース）システムスループットを増加させるに好適なツールであるため、動的チャネル割り当て（ＤＣＡ）方式が普及している。ＤＣＡ方式は、基地局（ＢＳ）と移動局（ＭＳ）との間のリンクのチャネル品質の短期の変動（高速フェージング）を利用する。このようなシステムでは、いわゆるスケジューラ（通常は基地局の一部）が好ましいチャネル状態でシステムリソースを好ましくは移動局に割り当てる。
【０００３】
時間領域ＤＣＡは、フレームベースで動作し、１フレームの持続時間は典型的には（サブ）ミリ秒領域である。更に、多元接続方式に依存して、エアインタフェースリソースは例えば、符号および／または周波数領域に分割される。
【０００４】
以下の説明はダウンリンクシナリオ（ＢＳがＭＳに送信する）に焦点を当てるが、ＤＣＡは一般性の喪失を生ずることなくアップリンク（ＭＳがＢＳに送信する）にも適用可能である。いずれの場合においても、ＤＣＡを実行するスケジューラは、チャネル推定によって集められるＢＳ−ＭＳリンクの詳細なチャネル知識を必要とする。スケジューラがネットワークに位置し、測定がＭＳで実行される場合、チャネル情報はＭＳからＢＳにシグナリングされる。瞬間的な受信信号電力および瞬間的な干渉を反映するよう、チャネル品質が瞬間的に測定されることが重要である。
【０００５】
周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システムでは、物理層チャネルが周波数領域で定められるため、ＤＣＡは時間−周波数領域で実行される。典型的には、チャネル品質は周波数領域（周波数選択性フェージング）において著しく変化する。したがって、全ての利用可能な周波数、および、全てのアクティブな移動局上のチャネルの状態に依存して、スケジューラは特定のＢＳ−ＭＳリンクに対して各スケジューリングの瞬間に動的にチャネルを割り当てることができる。
【０００６】
ＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）システムでは、周波数リソースは、典型的にはフラットフェージングを受ける狭帯域のサブキャリアに分割される。ここでは、好ましいチャネル状態をリンクに対して利用するために、スケジューラは一般的に特定のＭＳにサブキャリアブロック（Ｍ個の隣接または分離したサブキャリアを含む）を動的に割り当てる。このようなシステムの例として、非特許文献１が公知である。
【０００７】
ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）の場合、システムリソースは符号領域で定められ、したがって、スケジューラは特定のＢＳ−ＭＳリンクに対して符号を動的に割り当てる。ＦＤＭＡとは反対に、所与のリンクにおいてチャネル品質が全てのリソース／符号（フェージングは符号選択性でない）に対して同じであり、そのため、符号領域ではＤＣＡは割り当てるべき符号に対してではなく特定のＭＳに対して割り当てるべき符号の数に対して実行される。ＤＣＡは、高速なフェージング特性を利用する時間領域スケジューリングに焦点を当てる。３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）内のＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス）は、ＤＣＡを用いるＣＤＭＡシステムである。ＭＣ−ＣＤＭＡ（マルチキャリアＣＤＭＡ）システムは、ＣＤＭＡと（Ｏ）ＦＤＭＡとの組み合わせとして考えられる。そのため、ＤＣＡは周波数領域と同様に符号領域でも実行される。
【０００８】
一般的に、ＤＣＡスループット効率は、セル中のアクティブな移動局の数と共に増加する。これは、良好なチャネル状態のリンクの数を増加させ、したがって、好ましい状態のチャネルがスケジューリング（マルチユーザダイバーシチ）される可能性が高められるためである。
【０００９】
典型的には、ＤＣＡは適応変調符号化（ＡＭＣ）およびハイブリッド自動再送要求（ＡＲＱ）等のリンク適応技法と組み合わされる。
【００１０】
更に、ＤＣＡは、チャネル電力変化を補償するおよび／またはＡＭＣ動作をサポートするために、特定のチャネル（符号、周波数領域）に割り当てられた電力が制御される電力制御方式と組み合わされてもよい。
【００１１】
電力制御されていないシステムの特性
先の項で説明した通り、効率的なＤＣＡ動作のためには、ＢＳにおけるスケジューラは、電力制御されないシステムを仮定すると、全ての利用可能なサブキャリアブロックおよび全ての関連するＢＳ−ＭＳリンクの全てのチャネルの瞬間的な品質に対する詳細な知識を必要とする。
【００１２】
ＤＣＡ−ＯＦＤＭＡマルチセルシナリオおよび周波数再利用係数１を考慮すると、システムは典型的には干渉が制限されている（interference limited）。即ち、１サブキャリアブロック当たりのチャネル品質は、信号（Ｓ）対干渉（Ｉ）比（ＳＩＲ）によって主に定められ、このとき、干渉は隣接セル（Ｃは隣接セルの組を示す）におけるそれぞれのチャネル（サブキャリアブロック）上の送信によって生ずるセル内干渉（同一チャネル干渉）によって決定付けられる。
【００１３】
【数１】
ＤＣＡおよび周波数選択性フェージングを有するＯＦＤＭＡシステムの場合、移動局ｍへの所与のリンクに対する瞬間ＳＩＲ（ｔ）は、信号および干渉の両方がフェージングを受けるため、サブキャリアブロックｂ上で変化する。
【００１４】
【数２】
前述した通り、ＤＣＡおよびＡＭＣを用いるシステムの性能は、ＳＩＲ推定の正確性に
したがって、式（２）によると、以下の問題が生ずる。
【００１５】
式（２）における全ての値は、高速フェージングを受け、測定時と実際の送信時（ＤＣＡおよびＡＭＣ選択の実行後）との間で変化する。この遅延は、不正確なＤＣＡおよびＡＭＣ動作を生ずる。遅延は、測定がＭＳで実行されＢＳにシグナリングすることによってフィードバックされる必要がある場合、増加する。
【００１６】
分母における干渉波の数は、隣接セルにおけるサブキャリアブロックの実際の使用（割り付け）に依存する。即ち、隣接セルにおける実際の負荷に依存して、幾つかのサブキャリアブロックは使用されない場合がある。一般的に、測定時では、送信時でのサブキャリアブロックの使用は、以下の理由により隣接セルにおいて未知である。
【００１７】
チャネルの品質の測定は、隣接セルにおけるサブキャリアブロックの割り付け（スケジューリング）によって生ずる無効の（outdated）干渉に基づいて実行される（ｎ番目のフレームに対する測定は（ｎ−ｋ）番目のフレームにおいて実行され、このときサブキャリアの割り付けは異なることが多い）。
【００１８】
更に、いわゆるチキンアンドエッグの割り付けの問題がある：セルＡにおいて、サブキャリアブロックの割り付けとＡＭＣは、セルＢ（隣接セル）におけるサブキャリアブロックの割り付けの知識を必要とするセルＡにおけるＳＩＲの測定／計算が行われた後に実行される。しかしながら、セルＢにおいてサブキャリアブロックの割り付けが実行される前に、セルＡにおけるサブキャリアブロックの割り付けの知識を必要とするセルＢにおけるＳＩＲの測定／計算が行われる必要がある。
【００１９】
チキンアンドエッグの問題が例えば、繰り返し処理によって回避／解決される場合、基地局間での割り付けステータス等のシグナリングが必要である。しかしながら、スケジューリングフレームがミリ秒領域にあるため、シグナリングは更に大幅な遅延を生ずる。
【００２０】
追加的には、電力制御を伴わないと、ＢＳ−ＭＳリンクに対する平均ＳＩＲ（高速フェージングによる影響を無視する）は以下の影響を生ずるＭＳのジオメトリ（例えば、ＢＳまでの距離）に大きく依存する。
【００２１】
ＢＳとＭＳとの間の距離が増加すると、平均受信信号電力が減少し、平均受信干渉電力が増加するため、それぞれのリンクに対するＳＩＲが減少する。これは、低いジオメトリの移動局へのリンクに対する１サブキャリアブロック当たりの著しく低い実現可能なデータレートとなる。
【００２２】
平均ＳＩＲの差は、ＡＭＣ方式定義について大きいダイナミックレンジを必要とする数十ｄＢのオーダでもよい。これにより、より小さいダイナミックレンジに対してＡＭＣ精度を維持する際に変調方式と符号率との組み合わせの必要な数が増加するため、シグナリングの量も増加する。
【００２３】
電力制御されるシステムと比較して、電力制御されないシステムについて、多値変調方式（例えば、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等）が高いジオメトリの移動局へのリンクに対して選択される可能性が高い。これにより、移動局にて得られるスループットが増加するが、利用可能な電力が非多値変調方式（例えば、ＱＰＳＫ）だけが使用されるよう配分されるシステムと比較して、全体的なシステムスループットが減少する。これは、多値変調方式の減少された電力効率によって生ずる。
【００２４】
電力制御されるシステムとは反対に、電力制御されないシステムでは、低いジオメトリの移動局が単一の送信の試みではデータを受信できず、何回かの再送信を必要とする可能性が高い。したがって、平均送信（ＡＲＱ再送信）回数が増加し、送信遅延とフィードバックシグナリングを増加させ、帯域効率を減少させる。
【００２５】
高いジオメトリの移動局へのデータ送信は、平均してより高い変調符号化方式が選択されるため、時間領域においてよりバースト的となる。結果として、よりバースト的なサブキャリアブロックの割り付けが生ずる。それにより、サブキャリアブロックの割り付けがより頻繁に変化するため、式（２）によるＳＩＲ推定がより困難となる。
【００２６】
電力制御されるシステムの特性
ＤＣＡとＡＭＣは、電力制御（ＰＣ）方式と組み合わされてもよい。ＰＣを用いると、システムは、信号路の損失、シャドウイング効果（低速フェージング）、および／または、高速フェージング効果による受信信号電力の変動を補償しようとする。一般的に、ＰＣ方式は、高速ＰＣと低速ＰＣといった二つのカテゴリーに分類される。
【００２７】
ＰＣを有さないシステムとは反対に、低速ＰＣシステムについて、平均ＳＩＲは、低速フェージング効果のみおよび無制限の最小および最大送信電力を仮定して、移動局のジオメトリに依存しない。したがって、１サブキャリアブロック当たりの実現可能なデータレートはＭＳの位置に依存しない。しかしながら、低速ＰＣは、ある制限内（制御コマンドのダイナミックレンジ）でのみ動作する、即ち、電力補償は十分でなく、どのリンクにとっても十分に速くない。
【００２８】
高速電力制御は、送信レートを短期間の変動に適応させるため、且つ、全体的な電力使用を最適化するためにＡＭＣと一緒に通常実行される。
【００２９】
低速／高速ＰＣを用いると、先の項で概要を説明した瞬間的なＳＩＲ推定／測定／計算の問題がＰＣのない場合と比較してより深刻である。つまり、式（２）の分母における和の未知の数の干渉成分は、高速フェージングを受けるだけでなく、隣接セルにおけるＰＣにより振幅が著しく異なる。即ち、所与の隣接セルからの所与のサブキャリアブロックに対するセル内干渉は、送信電力がＭＳの位置に主に依存して著しく異なり得るため、それぞれのサブキャリアブロックに対してどのＭＳがスケジューリングされているかに依存して、数十ｄＢでフレーム毎に異なってもよい。これは、干渉平均化効果がないため、干渉が幾つかの干渉波によって占められている場合、特に重要である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００３０】
【非特許文献１】"Performance of an OFDM-TDMA mobile communication system", IEEE Proceedings on the Conference on Vehicular Technology (VTC 1996), Atlanta, 1996
【発明の概要】
【００３１】
本発明は、電力制御方式によって生ずる大きいセル内干渉変動を減少させることを目的とする。
【００３２】
上述の目的は、独立請求項の技術的内容によって解決される。本発明の異なる実施の形態は、従属請求項の技術的内容である。
【００３３】
より詳細には、本発明は、無線通信システムにおける無線セル間の干渉の分布を均衡化させる方法を提供する。このシステムは、複数のサブキャリアブロックが通信に使用される複数の無線セルを備える。各サブキャリアブロックは、複数のサブキャリアを備え、幾つかの隣接無線セルがセルクラスタを構成する。更に、「サブキャリアブロック」といった用語は、例えば、サブキャリアブロックのサブキャリアの数が１に等しい場合に、ＦＤＭ（周波数分割多重）に基づく通信システムにおける（物理層）チャネルとして理解されるであろう。
【００３４】
当該方法によると、サブキャリアブロックは、セルクラスタの各無線セルにおいて複数のサブキャリアブロックセット（ＳＢＳ）にグループ化される。更に、送信電力制御に使用される送信電力レベルの範囲を定める複数の送信電力範囲がセルクラスタの無線セルそれぞれに対して決定され、複数の送信電力範囲はセルクラスタの無線セルのサブキャリアブロックセットに割り当てられる。該実施の形態によると、送信電力範囲とサブキャリアブロックセットとの数は、互いに独立している、即ち、必ずしも同じ数である必要はない。更なる実施の形態によると、セルクラスタの無線セルそれぞれは、同じサブキャリアを有する対応サブキャリアブロックセットを備えてもよい。より具体的には、上記送信電力範囲は移動通信端末への通信チャネル（サブキャリアブロック）の電力制御に使用される送信電力レベルの範囲を定め、即ち、通信についてサブキャリアブロックを選択する際、それぞれのサブキャリアブロックが属するサブキャリアブロックセットの所定の送信電力レベル範囲だけが電力制御に使用される。
【００３５】
単一の無線セルにおいて複数の送信電力範囲それぞれが単一の無線セルの一つのサブキャリアブロックセットにマッピングされ、複数の送信電力範囲それぞれがセルクラスタの無線セルにおける対応サブキャリアブロックセットの一つにマッピングされるように、複数の送信電力範囲は、セルクラスタの無線セルのサブキャリアブロックセットに割り当てられてもよい。電力範囲の配分に対する該規則は、利用可能な送信電力範囲の数がサブキャリアブロックセットの数以上となるよう選択される状況に特に適用可能である。
【００３６】
更に、単一の無線セルにおいて、単一の無線セルの複数のサブキャリアブロックセットそれぞれが一つの送信電力範囲にマッピングされ、セルクラスタの無線セルにおける対応サブキャリアブロックセットそれぞれが複数の送信電力範囲の一つにマッピングされるように、複数の送信電力範囲は、セルクラスタの無線セルのサブキャリアブロックセットに割り当てられてもよい。上述の典型的な配分規則とは反対に、電力範囲の配分に対する当該規則は、利用可能なサブキャリアブロックセットの数が送信電力範囲の数以上となるように選択される状況において特に適用可能である。
【００３７】
別の実施の形態によると、上述の二つの割り当て規則に使用されるマッピングは固有のあるいは一対一のマッピングである。つまり、例えば、送信電力範囲をサブキャリアブロックセットにマッピングする際、送信電力範囲それぞれは単一の対応サブキャリアブロックセットにマッピングされる。サブキャリアブロックセットが送信電力範囲にマッピングされる場合、各サブキャリアブロックセットは、対応する単一の送信電力範囲にマッピングされる。サブキャリアブロックセットが送信電力範囲にマッピングされる場合、各サブキャリアブロックセットは、単一の対応送信電力範囲にマッピングされる。
【００３８】
送信電力範囲およびサブキャリアブロックセットの配分を簡略化するために、それぞれの数はセルクラスタを形成する無線セルの数に基づいて決定される。更なる実施の形態では、本発明は無線通信システムにおける無線セル間の干渉の分布を均衡化させる方法であって、システムが通信に複数のサブキャリアブロックが使用される複数の無線セルを備え、各サブキャリアブロックが複数のサブキャリアを有する方法を提供する。更に、Ｎ個の隣接無線セルがセルクラスタを構成し、このときＮは２以上の整数である。
【００３９】
本発明の該実施の形態によると、サブキャリアブロックは、セルクラスタの各無線セルにおけるＮ個のサブキャリアブロックセットにグループ化されてもよく、セルクラスタの無線セルそれぞれは同じサブキャリアを有する対応サブキャリアブロックセットを備える。したがって、該実施の形態では、サブキャリアブロックセットの数は、クラスタにおける無線セルの数に対応する。更に、無線セルにおけるＮ個の送信電力範囲それぞれが無線セルのＮ個のサブキャリアブロックセットの一つに割り当てられ、Ｎ個の送信電力範囲それぞれが対応サブキャリアブロックセットの一つのサブキャリアブロックセットに割り当てられるように、送信電力制御に使用される送信電力レベルを定めるＮ個の送信電力範囲が、セルクラスタの無線セルそれぞれに対して決定され、Ｎ個の送信電力レベルがセルクラスタの無線セルのＮ個のサブキャリアブロックセットに割り当てられてもよい。
【００４０】
本実施の形態で提案されるように、セルクラスタにおけるセルの数、サブキャリアブロックセットの数、および、送信電力範囲の数を選択する際、上述の全体的な配分規則が著しく簡略化される。
【００４１】
本発明の別の実施の形態は、送信電力範囲とサブキャリアブロックセットの数がそれぞれセルクラスタにおける無線セルの数の整数倍であるシステムに関する。本実施の形態は、無線通信システムにおける無線セル間の干渉の分布を均衡化させる方法を提供する。このシステムは、通信に複数のサブキャリアブロックが使用される複数の無線セルを備え、各サブキャリアブロックは複数のサブキャリアを有する。Ｎ個の隣接無線セルはセルクラスタを構成し、このときＮは２以上の整数である。
【００４２】
当該方法によると、サブキャリアブロックは、セルクラスタの各無線セルにおけるｘ・Ｎ個のサブキャリアブロックセットにグループ化されてもよく、このとき、セルクラスタの無線セルそれぞれは同じサブキャリアを有する対応サブキャリアブロックセットを備える。ｘは、１以上の整数である。更に、セルクラスタの無線セルそれぞれに対して送信電力制御に使用される送信電力範囲の範囲を定めるｙ・Ｎ個の送信電力範囲が決定されてもよく、ｙは１以上の整数である。
【００４３】
次に、無線セルにおけるｙ・Ｎ個の送信電力範囲それぞれが無線セルのｘ・Ｎ個のサブキャリアブロックセットの一つに割り当てられ、平均してｙ／ｘ個の送信電力範囲が対応サブキャリアブロックセットの一つのサブキャリアブロックセットに割り当てられるように、ｙ・Ｎ個の送信電力範囲は、セルクラスタの無線セルのｘ・Ｎ個のサブキャリアブロックセットに割り当てられてもよい。
【００４４】
比ｙ／ｘが、パラメータｘおよびｙの選択に依存して、非整数となってもよいことに注意する。当然のことながら、送信電力範囲の半分をサブキャリアブロックセットに割り当てることは可能でない。しかしながら、平均してｙ／ｘの比の電力範囲が割り当てられるように異なる個数の電力範囲が各サブキャリアブロックセットに割り当てられるように整数の電力範囲をサブキャリアブロックセットに配分することは可能である。
【００４５】
上記した無線通信システムにおける干渉を均衡化させる方法の異なる実施の形態が、セルクラスタの異なるセルにおける電力範囲を同一の電力範囲に制限するとして理解されてはならないことに注意する。セルクラスタの各無線セルにおける個々の電力範囲は互いと同一あるいは異なってもよい。これは、例えば、異なるセルにおけるそれぞれのチャネル状態および／またはセルサイズに適合可能となるといった利点を有する。
【００４６】
上述の全ての実施の形態において、該方法は、通信端末の通信信号の伝搬路損失、および、隣接セルからの干渉の伝搬路損失を測定するステップを更に備える。上述の実施の形態は、更に、測定に基づいて通信端末をサブキャリアブロックセットの一つの少なくとも一つのサブキャリアブロックに割り当てるステップを更に備える。
【００４７】
通信端末に対する送信電力範囲は、上述の測定に基づいて決定されてもよく、且つ、通信端末は決定された送信電力範囲に基づいて少なくとも一つのサブキャリアブロックセットに割り当てられてもよい。
【００４８】
実際のチャネル割り当てがサブキャリアブロックに対して行われてもよいことに注意する。ここで、このサブキャリアブロックセットへの割り当ては、事前選択として考えることができる。
【００４９】
別の実施の形態では、最初に通信端末にブロックセットを割り当て、割り当てに基づいてそれぞれの送信電力レベルを選択してもよい。したがって、送信電力範囲は、割り当てられたブロックセットに基づいて決定される。
【００５０】
割り当てられたサブキャリアブロックセットの送信電力範囲は、測定された信号伝搬路損失と測定された干渉伝搬路損失との比に間接的に比例してもよい。その結果、無線セルの基地局の近傍に位置する通信端末について、測定結果は、通信端末と基地局との間の通信に対して低送信電力レベルを有する送信電力範囲が十分であることを示す。反対に、無線セルのセル境界の近傍に位置する通信端末について、測定結果は、通信端末と基地局との間の通信に対して相応じて大きい送信電力レベルを有する送信電力範囲が必要となることを示す。
【００５１】
更に、チャネルの品質の変動が、対応サブキャリアブロックセットに対する許容された電力範囲内の送信電力レベルを変更することで、送信電力範囲を変更することで、（即ち、サブキャリアブロックセットを変更することで）、または、変調および符号化方式を変更することでリンク適合を実行することで対処される。
【００５２】
セルクラスタの異なる無線セルにおける送信電力範囲が異なる場合に、セルクラスタの無線セルそれぞれの対応チャネル状態に送信電力範囲が適合されるといった利点も得られる。
【００５３】
更に、無線セルにおける送信電力範囲は無線セル間で変化する。上述したとおり、これにより、セルそれぞれにおける送信電力範囲が対応するセルにおける変化するチャネルの品質の状態に適合するよう個々の制御を可能にする。
【００５４】
チャネルの品質の状態の変化に適合できるために、無線セルにおけるサブキャリアブロックセットが再構成され得る。上述と同じ理由により、無線セルにおける送信電力範囲も再構成され得る。
【００５５】
無線セルにおける電力範囲および／またはサブキャリアブロックセットの再構成は、当該セルクラスタの他の無線セルに従って実行されてもよい。この再構成は、セルクラスタの無線セルおよび／または他の無線セルにおけるチャネルの品質の測定に基づいてもよい。
【００５６】
更に、無線セルにおけるサブキャリアブロックセットの再構成に関する情報は、無線セルから当該セルクラスタの他の無線セルにシグナリングされてもよく、あるいは、制御ユニット（例えば、無線ネットワーク制御装置）からセルクラスタを構成する無線セルにシグナリングされてもよい。
【００５７】
本発明の更なる実施の形態によると、無線セルにおけるチャネルの品質に関する情報も無線セルから当該セルクラスタの他の無線セルにシグナリングされてもよい。無線セルにおけるチャネルの品質を隣接無線セルにシグナリングすることにより、それぞれの無線セルにおける送信電力範囲またはサブキャリアブロックセットを再構成する際の情報が含まれてもよい。
【００５８】
本発明の基礎となる主な思想は、無線セルがセクタに分割されたシステム、即ち、マルチビームアンテナまたはマルチアンテナを用いるシステムにも適用可能である。当該レイアウトを用いて、単一のセルは、アンテナビームによってそれぞれカバーされている複数のセクタに分割されてもよい。したがって、別の実施の形態によると、本発明は、無線通信システムにおける無線セル間の干渉の分布を均衡化させる方法を提供する。このシステムは、少なくとも二つのセクタをそれぞれ有する複数の無線セルを備え、各セクタにおいて複数のサブキャリアブロックが通信に使用される。各サブキャリアブロックは、複数のサブキャリアを有し、幾つかの隣接無線セルがセルクラスタを構成する。
【００５９】
サブキャリアブロックは、クラスタの各無線セルのセクタそれぞれにおける複数のサブキャリアブロックセットにグループ化される。送信電力制御に使用される送信電力レベルの範囲を定める複数の送信電力レベルは、セルクラスタの各無線セルの各セクタに対して決定される。次に、複数の送信電力範囲は、無線セルのセクタ、および、他の無線セルの隣接セクタの複数のサブキャリアブロックセットに割り当てられる。別の実施の形態では、無線セルの各セクタは、セルクラスタの他の無線セルに属する隣接セクタを有する。更に、無線セルのセクタ、および、他の無線セルに属する隣接セクタはセクタクラスタを構成し、それぞれ同じサブキャリアを有する対応サブキャリアブロックセットを備えてもよい。
【００６０】
無線セルの単一のセクタにおいて、複数の送信電力範囲それぞれがセクタの一つのサブキャリアブロックセットにマッピングされ、複数の送信電力範囲それぞれがセクタクラスタにおける対応サブキャリアブロックセットの一つにマッピングされるように、複数の送信電力範囲は、セルクラスタの無線セルのサブキャリアブロックセットに割り当てられてもよい。
【００６１】
代替的には、無線セルの単一のセクタにおいて、セクタの複数のサブキャリアブロックセットそれぞれが一つの送信電力範囲にマッピングされ、セクタクラスタにおける複数の対応サブキャリアブロックセットそれぞれが一つの送信電力範囲にマッピングされるように、複数の送信電力範囲は、セルクラスタの無線セルのサブキャリアブロックセットに割り当てられてもよい。
【００６２】
上述の通り、マッピングは固有のあるいは一対一のマッピングでもよい。
【００６３】
送信電力範囲とサブキャリアブロックセットの配分を簡略化するために、それぞれの数はセルクラスタを構成する無線セルの数に関連して決定されてもよい。したがって、更なる実施の形態では、本発明は、無線通信システムにおける無線セル間の干渉の分布を均衡化させる方法を提供する。このシステムは、少なくとも二つのセクタをそれぞれ有する複数の無線セルを備え、各セクタにおいて複数のサブキャリアブロックが通信に使用され、各サブキャリアブロックが複数のサブキャリアを有する。幾つかの隣接無線セルがセルクラスタを構成する。
【００６４】
サブキャリアブロックは、クラスタの各無線セルのセクタそれぞれにおけるＮ個のサブキャリアブロックセットにグループ化され、無線セルの各セクタはセルクラスタの他の無線セルにおいてＮ−１個の隣接セクタを有し、無線セルのセクタと他の無線セルにおける隣接セクタはそれぞれ同じサブキャリアを有する対応サブキャリアブロックセットを備え、Ｎは２以上の整数である。
【００６５】
更に、送信電力制御に使用される送信電力レベルの範囲を定めるＮ個の送信電力範囲がセルクラスタの各無線セルの各セクタに対して決定されてもよい。セクタにおいて、無線セルのセクタにおけるＮ個の送信電力範囲それぞれがセクタのＮ個のサブキャリアブロックセットの一つに割り当てられ、Ｎ個の送信電力範囲それぞれが対応セクタの一つのサブキャリアブロックセットに割り当てられるように、Ｎ個の送信電力範囲は、無線セルのセクタおよび他の無線セルの隣接セクタのＮ個のサブキャリアブロックセットに割り当てられる。
【００６６】
本発明の別の実施の形態は、送信電力範囲とサブキャリアブロックセットとの数それぞれがセルクラスタにおける無線セルの整数倍であるシステムに関する。本実施の形態は、無線通信システムにおける無線セル間の干渉の分布を均衡化させる方法を提供する。このシステムは、少なくとも二つのセクタをそれぞれ有する複数の無線セルを備え、各セクタにおいて複数のサブキャリアブロックは通信に使用され、各サブキャリアブロックは複数のサブキャリアを有する。幾つかの隣接無線セルはセルクラスタを構成する。
【００６７】
本実施の形態では、サブキャリアブロックは、クラスタの各無線セルのセクタそれぞれにおけるｘ・Ｎ個のサブキャリアブロックセットにグループ化され、無線セルの各セクタはセルクラスタの他の無線セルにおいてＮ−１個の隣接セクタを有し、無線セルのセクタと他の無線セルにおける隣接セクタはそれぞれ同じサブキャリアを有する対応サブキャリアブロックセットを備える。ｘは１以上の整数である。Ｎは２以上の整数である。
【００６８】
更に、ｙ・Ｎ個の送信電力範囲がセルクラスタの各無線セルの各セクタに対して決定されてもよく、このときｙは１以上の整数である。
【００６９】
無線セルにおいて、無線セルのセクタにおけるｙ・Ｎ個の送信電力範囲それぞれがセクタのｘ・Ｎ個のサブキャリアブロックセットの一つに割り当てられ、平均してｙ／ｘ個の送信電力範囲が対応セクタの一つのサブキャリアブロックセットに割り当てられるように、ｙ・Ｎ個の送信電力範囲は、無線セルのセクタおよび他の無線セルの隣接セクタのｘ・Ｎ個のサブキャリアブロックセットに割り当てられる。
【００７０】
この通信システムは、複数の無線セルと関連付けられる基地局と通信する複数の通信端末を更に備える。通信端末の通信信号の伝搬路損失と、通信信号に対する隣接セクタからの干渉による伝搬路損失とは、例えば、基地局で測定され、通信端末は測定に基づいてセクタにおけるサブキャリアブロックセットの一つのサブキャリアブロックに割り当てられてもよい。
【００７１】
更なるステップでは、通信端末に対する送信電力範囲は測定に基づいて決定され、通信端末は決定された送信電力範囲に基づいてブロックセットに割り当てられる。
【００７２】
別の実施の形態によると、最初に通信端末にブロックセットを割り当て、割り当てに基づいてそれぞれの送信電力レベルを選択することも考えられる。したがって、送信電力範囲は、割り当てられたブロックセットに基づいて決定される。
【００７３】
異なるセクタにおける送信電力範囲は、無線セルのセクタにおける送信電力範囲と同様に、異なってもよい。
【００７４】
単一のマルチビームアンテナの使用とは独立して、対応するサブキャリアブロックセットにおけるサブキャリアブロックセットのサイズは等しい、即ち、サブキャリアブロックセットそれぞれは同じ数のサブキャリアブロックおよび／サブキャリアを備える。
【００７５】
更に、サブキャリアブロックセットは、無線セルのセクタにおいて再構成されてもよい。同様のことがセクタの送信電力範囲にも適用される。
【００７６】
セクタにおける電力範囲および／またはサブキャリアブロックセットの再構成は、セクタクラスタの他のセクタに従って実行されてもよい。更に、再構成は、セクタクラスタのセクタおよび／または他のセクタにおけるチャネルの品質の測定に基づいてもよい。
【００７７】
再構成に関連して、セクタにおけるサブキャリアブロックセットの再構成に関する情報は当該無線セルからセクタクラスタのセクタを有する無線セルにシグナリングされてもよい。更に、セクタにおけるチャネルの品質に関する情報は、当該無線セルからセクタクラスタのセクタを有する無線セルにシグナリングされてもよい。
【００７８】
システムアーキテクチャ、即ち、セクタ化された無線セルを使用するかしないかとは関係なく、電力レベルまたはサブキャリアブロックセットの再構成に関する情報は、通信システムにおける制御ユニットにシグナリングされる。リリース９９／４／５ＵＴＲＡＮ（ＵＴＭＳ陸上無線アクセスネットワーク）アーキテクチャを例として、制御ユニットは、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）でもよく、あるいは、進化型アーキテクチャでは、拡張型ノードＢ、即ち、ノードＢ＋でもよい。
【００７９】
更に、システムアーキテクチャとは関係なく、サブキャリアブロック割り当ておよび／またはサブキャリアブロックセット割り当てに関する情報は通信端末にシグナリングされてもよい。通信端末は、サブキャリアブロック割り当ておよび／またはサブキャリアブロックセット割り当てを示す情報を受信する受信手段と、シグナリングされた割り当てられたサブキャリアブロックおよび／またはシグナリングされた割り当てられたサブキャリアブロックセットをデータ送信のために選択する選択手段とを備えてもよい。
【００８０】
無線セルにおける同一チャネル干渉を均衡化させる本発明の方法の全ての異なる実施の形態は、有利には基地局で使用される。基地局は、上述の通り、当該方法の異なる実施の形態に従って異なる方法ステップを実行するそれぞれの手段を具備してもよい。
【００８１】
更に、本発明は、上述の通信システムに動作について適合する通信端末を提供する。通信端末では、電力制御手段はゼロの送信電力レベルと最大の送信電力レベルとによって定められる区間における送信電力制御範囲で電力制御を実行するに適合されてもよい。本発明は、更に、異なる実施の形態に従って方法を実行するように適合される基地局と少なくとも一つの通信端末とを備える無線通信システムと、上述の通信端末を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】従来技術によるサブキャリアブロックに対する送信電力の配分を示す図
【図２】本発明の実施の形態によるサブキャリアブロックに対する送信電力の配分の実施例を示す図
【図３】本発明の実施の形態によるサブキャリアブロックに対する送信電力の配分の実施例を示す図
【図４】本発明の実施の形態によるサブキャリアブロックに対する送信電力の配分の実施例を示す図
【図５】従来技術によるフレームベースの隣接セルにおけるサブキャリアブロックに対する送信電力の配分を示す図
【図６】本発明の実施の形態によるフレームベースの隣接セルにおけるサブキャリアブロックに対する送信電力の配分を示す図
【図７】本発明の実施の形態による隣接セルにおけるサブキャリアブロックに対するサブキャリアブロックセット電力範囲配分に対する実施例を示す図
【図８】本発明の実施の形態による等しいサイズのサブキャリアブロックセットを有するマルチセル電力範囲のサブキャリアブロックセット構造に対する実施例を示す図
【図９】本発明の実施の形態による等しいサイズのサブキャリアブロックセットを有するマルチセル電力範囲のサブキャリアブロックセット構造に対する実施例を示す図
【図１０】本発明の実施の形態による等しいサイズのサブキャリアブロックセットを有するマルチセル電力範囲のサブキャリアブロックセット構造に対する実施例を示す図
【図１１】本発明の実施の形態による複数のセクタにそれぞれ分割された隣接無線セルにおけるサブキャリアブロックセット電力範囲割り付けパターンに対する実施例を示す図
【図１２】本発明の実施の形態による複数のセクタにそれぞれ分割された隣接無線セルにおけるサブキャリアブロックセット電力範囲割り付けパターンに対する別の実施例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００８３】
以下、本発明は、添付の図面を参照してより詳細に説明される。図中、同様のあるいは対応する構成要素には同じ参照番号が付与される。
【００８４】
以下、本発明はＯＦＤＭを用いた無線通信システムについて説明される。実施例はＯＦＤＭに関連するが、本発明の基礎となる思想が他のＦＤＭベースの通信システムにも容易に適用されることは理解されるであろう。
【００８５】
本発明の実施の形態によると、ＯＦＤＭサブキャリアブロックはＮ個のサブキャリアブロックセット（ＳＢＳ）に分割されてもよい。図１は従来技術のシステムによるサブキャリアブロックに対する送信電力の配分を示す図である。図２、図３および図４は本発明の異なる実施の形態による異なるＳＢＳ定義を有する電力制限（または範囲）の配分に対する三つの実施例を示す図である。電力制限の割り当ては、例えば、図８、図９および図１０に示すようなＳＢＳに依存してＳＩＲレベルを制御するために隣接セルにおけるＳＢＳ電力制限に従って実行されてもよい。
【００８６】
従来技術と比較して、電力制限の定義は、所与の隣接セルから生ずる干渉がＳＢＳ送信電力上限による特定の上限を超えないため、サブキャリアブロックベースのセル内干渉の変化が減少されるといった利点が得られる。
【００８７】
従来技術では、サブキャリアブロック当たりの送信電力は、合計送信電力が最大許容送信電力を超えないといった制限の下で、ゼロと定められた最大値との間のどの値でもよい。図１は電力制御されるシステムに対するサブキャリアブロックの電力割り付けを示す。
【００８８】
本発明の実施の形態によると、サブキャリアブロックはサブキャリアブロックセット（ＳＢＳ）に分割されてもよく、このときサブキャリアブロック送信電力に対する上限（および可能性として下限）が定められる。図２、図３、および、図４はＳＢＳ定義の三つの実施例を示し、最も左の実施例ではＳＢＳは隣接サブキャリアブロックから構成される。あるいは、所定の数の連続するサブキャリアブロックが、送信電力制限に割り当てられるサブキャリアブロックセットにグループ化されてもよい。真ん中に示す実施例は固定の間隔で離間されたサブキャリアブロックをサブキャリアブロックセットに関連付け、図２、図３、および、図４の最も右にある実施例ではサブキャリアブロックセットへのサブキャリアブロックの自由配分が示される。更に、三つの実施例に示されるように、無線セルの異なるサブキャリアブロックセットが必ずしも等しい数のサブキャリアブロックを有さないことに注意する。
【００８９】
異なる送信電力範囲または制限の定義は、大きい電力レベルの送信電力制御範囲を有するＳＢＳに属するサブキャリアブロックに低いジオメトリの移動局をマッピングすること、中間の電力レベルの送信電力制御範囲を有するＳＢＳに属するサブキャリアブロックに中間のジオメトリの移動局をマッピングすること、および、低い電力レベルの送信電力制御範囲を有するＳＢＳに属するサブキャリアブロックに高いジオメトリの移動局をマッピングすることを可能にする。本実施の形態では、三つの典型的な送信電力範囲だけが用いられることに注意する。
【００９０】
ＤＣＡとＰＣについて、サブキャリア割り当てに対して異なる方法が可能である。所与のＭＳに対するＰＣが最初に考慮されてから、制限がサブキャリアブロック送信電力に超えられないＳＢＳからのサブキャリアブロックが割り当てられてもよい。あるいは、サブキャリアブロックがＭＳに割り当てられてから、許容制限に応じた送信電力が割り当てられる（即ち、所与の制限内でＰＣを実施する）。
【００９１】
本発明の利点の一つは、所与のサブキャリアブロックに対する発生したセル内干渉がＳＢＳ電力制限定義によりサブキャリアブロックに対して許容された最大送信電力によって上限が定められる点である。このようにすると、ＳＩＲ変動が減少され、最悪の場合、ＳＩＲは隣接セルにおいて推定される。従来技術では、全ての送信電力（全体的な電力制限内）が全てのサブキャリアに対して許容されるため、発生したセル内干渉が広い範囲にわたって変化する。ＳＩＲ変動（フレーム毎）は、サブキャリアブロックに対してより低い電力制限が定められた場合に、より一層減少される。
【００９２】
図５および図６は、従来技術のシステムに対して、および、本発明の実施の形態によるシステムについての、セル１（ＢＳ１）（図７参照）への隣接無線セルのサブキャリアブロック送信電力割り当ての実施例を示す。ＭＳが例えば、無線セル２および無線セル３の近傍で無線セル１内に位置すると仮定して（ＭＳ位置はセル１の右上）、無線セル２および無線セル３が主な干渉を生ずる。
【００９３】
図５は、従来技術のシステムにおけるサブキャリアブロック当たりの送信電力を示す。これより明らかなように、所与のサブキャリアに対する無線セル２および無線セル３によって生ずる干渉が、ゼロと最大の送信電力との間の送信された電力に依存して変化するため、セル内干渉はフレーム毎に著しく変化する。干渉におけるフレーム毎の変動が無線セル１において知られてない場合もあるため、サブキャリアブロック当たりのＳＩＲは広い範囲内で変化してもよい。それにより、ＤＣＡおよびＡＭＣ選択性能は、サブキャリアブロック当たりのＳＩＲにおける「未知の」変化により著しく減少される。
【００９４】
本発明によって提供される方法を考慮すると、図６はサブキャリアブロックに対する電力制御を実行する際、サブキャリアブロック当たりの送信電力が特定の制限内、即ち、送信電力制御レベルの所定の範囲内でのみ変動することを示す。これは、改善されたＤＣＡおよびＡＭＣ選択の性能が結果として得られるＳＩＲ推定／予測の正確性を改善することを可能にする。更に、電力範囲の定義は、例えば、高い送信電力レベルの電力範囲を有するサブキャリアブロックセットに属する一つのまたは複数のサブキャリアブロックに低いジオメトリ（即ち、セル境界線に近い）における移動局が割り当てられるよう実行される。この逆が高いジオメトリにおける移動局について適用される。
【００９５】
サブキャリアブロックセットへのサブキャリアブロックの分割に加えて、隣接無線セルにおける電力制限定義が合わせられる。図７に示すようなサブキャリアブロックセットへのサブキャリアブロックの分割、即ち、無線セル当たり三つのサブキャリアブロックセットを例として、電力制御が実行される送信電力範囲は以下の表にしたがって定められる。
【００９６】
【表１】
干渉が強い（strong interfering）セル（図８、図９、および図１０を参照）のセルクラスタとして無線セル１乃至３を考慮するに、電力制限は、各サブキャリアブロックセットに対するクラスタの考慮する無線セルにわたって、高い、中間の、および、低い電力上限が一度定められるように調整される。高い電力制限を有するＳＢＳに属するサブキャリアブロックは中間のおよび低い電力制限を有するサブキャリアブロックによって干渉され、中間の電力制限を有するＳＢＳに属するサブキャリアブロックは高いおよび低い電力制限を有するサブキャリアブロックによって干渉され、低い電力制限を有するＳＢＳに属するサブキャリアブロックは高いおよび中間の電力制限を有するサブキャリアブロックによって干渉される。
【００９７】
図７に示す実施例および上記表に定められる配分規則が無線セル当たり三つのサブキャリアブロックセットおよび三つの送信電力範囲を参照するが、本発明は一般的に無線セルにおける全ての数の送信電力範囲およびサブキャリアブロックセットにも適用可能である。上記実施例から明らかであるように、送信電力範囲の数およびサブキャリアブロックセットの数の選択におけるあるコンスタレーションはサブキャリアブロックセットに対する送信電力範囲（または、その逆）の簡単な割り当て規則を容易化する。
【００９８】
以下のマトリクスは、上記「割り当て規則」の一般化に対する例を示し、ＰＲｎｘは送信電力範囲指数ｘを有する無線セルｎにおける送信電力範囲を示し、無線セル当たりＸ個の利用可能な異なる送信電力範囲を識別する。
【００９９】
【表２】
上述の表では、電力範囲指数ｘの電力範囲ＰＲｎｘは、異なる無線セル間で異なり、または、同じ電力範囲を表す。所与の実施例では、指数ｘ＝１は電力制御に利用可能な最も低い送信電力範囲を有する無線セルｎにおける電力範囲ＰＲｎｘに言及し、ｘ＝Ｘは電力制御に利用可能な最大の送信電力範囲を有する無線セルｎにおける電力範囲ＰＲｎｘに言及する。更に、ＰＲｎｘ≦ＰＲｎｘ−１は全てのｘについて有効である。異なるセル間の電力範囲の配分は、電力レベルの強さ、即ち、無線セルｎの基地局によって送出される信号の送信電力レベル範囲を表す指数ｘの順列によって実現される。表から更に分かるように、各電力範囲指数ｘ∈｛１，２，３，・・・，Ｘ｝は表の各列および各行において一度生ずる。したがって、図示する実施例では、サブキャリアブロックセットの数Ｍは送信電力範囲の数Ｘに等しい。更に、クラスタにおける無線セルの数Ｎは、サブキャリアブロックセットＭまたは送信電力範囲Ｘの数それぞれと同じである。ある実施の形態ではＰＲｎｘ＝ＰＲｎｘ−１となり、これは、それぞれのセルＳＢＳｍおよびＳＢＳｍ＋１では送信電力範囲が同一であることを本質的に意味する。当然のことながら、これは、選択されたサブキャリアブロックセットについてのみ有効である。本実施の形態は、所与のセルに対するサブキャリアブロックセットより低い電力範囲を有し、多数のサブキャリアブロックセットに対して単一の電力範囲が使用される場合に類似する。
【０１００】
Ｍ＞Ｘの場合、複数のサブキャリアブロックセットが単一の送信電力範囲に割り当てられてもよい。Ｎ≠Ｍ、即ち、クラスタにおける無線セルの数とサブキャリアブロックセットの数とが等しくない場合、配分規則は、上述の規則、即ち、表の各行および各列が各電力範囲指数ｘを一度だけ有することに従う。
【０１０１】
セルクラスタにおけるセルの数の倍数に等しい送信電力範囲とサブキャリアブロックセットとの数を選択するとき、簡単な配分規則が定められる。無線セル当たりのサブキャリアブロックセットの数と送信電力範囲の数とが等しい場合、上で概説した簡単なマッピング方式が使用されてもよい。
【０１０２】
図７は、当該方法によるサブキャリアブロックセット整合（alignment）が、示した干渉特性を維持しながらマルチセルシナリオに拡張されることを更に示す。
【０１０３】
提案されたサブキャリアブロックセットマルチセル整合は以下の効果／利点を有する。高い送信電力を有する、即ち、例えば、中間のおよび低い電力サブキャリアブロックによる干渉が少ない大きい送信電力を有する関連する送信電力範囲を有するサブキャリアブロックセットに属するサブキャリアブロックに好ましくは割り当てられるため、低いジオメトリのＭＳに対するＳＩＲが減少される。例えば、高いおよび低い電力サブキャリアブロックによる増大した干渉を受ける低い送信電力を有するＳＢＳに属するサブキャリアブロックに好ましくは割り当てられるため、高いジオメトリのＭＳに対するＳＩＲが増加される。概説した本発明の原理を用いて、送信電力制御に対する要求されるダイナミックレンジが減少される。
【０１０４】
本発明の更なる実施の形態によると、電力下限（ＰＭＩＮ）は「次に強い」サブキャリアブロックセットの上限（ＰＭＡＸ）に等しい、即ち、ＰＭＡＸＳＢＳ１≧ＰＭＡＸＳＢＳ２≧ＰＭＡＸＳＢＳ３≧．．．について、ＰＭＩＮＳＢＳ１＝ＰＭＡＸＳＢＳ２、ＰＭＩＮＳＢＳ２＝ＰＭＡＸＳＢＳ３．．．等である。
【０１０５】
本発明の更なる実施の形態によると、電力下限（ＰＭＩＮ）は次のサブキャリアブロックセットの上限（ＰＭＡＸ）よりも小さい（例えば、定められたオフセットだけ）、即ち、ＰＭＡＸＳＢＳ１≧ＰＭＡＸＳＢＳ２≧ＰＭＡＸＳＢＳ３≧．．．等について、ＰＭＩＮＳＢＳ１＜ＰＭＡＸＳＢＳ２、ＰＭＩＮＳＢＳ２＜ＰＭＡＸＳＢＳ３．．．等である。
【０１０６】
更なる実施の形態によると、低いジオメトリのＭＳが高電力サブキャリアブロックセットに割り当てられる、あるいは、その逆でもよい。即ち、通信端末にはそのジオメトリに基づいて無線チャネル（サブキャリアブロックセットの１つまたは複数のサブキャリアブロック）が割り当てられる。実際の（非理想的な六角形の）配置および環境では、ジオメトリといった用語は必ずしもＭＳ−ＢＳ距離（セルの中心までのＭＳ距離）に対応せず、むしろ信号路損失に言及することに注意する。即ち、ＭＳはＢＳに非常に近接してもよいが、信号路が建物の影になり干渉路がＬＯＳ（見通し環境）となるため、低い平均ＳＩＲを有する。先の項で用いたようにサブキャリアブロックは、Ｍ個のサブキャリアを有してもよく、このとき、Ｍは１でもよい。即ち、Ｍ＝１の場合、システムはＦＤＭシステムに「下げられる」。
【０１０７】
サブキャリアブロックセット（ＳＢＳ）はＳ個のサブキャリアブロックを含んでもよく、このとき、Ｓは定められたＳＢＳに依存して変化してもよいが、同じサブキャリアブロックが好ましくは隣接セルにおける対応ＳＢＳに対して使用されてもよい。
【０１０８】
サブキャリアブロックセット（ＳＢＳ）はＳ個のサブキャリアブロックを含んでもよく、このとき、Ｓは定められたＳＢＳに依存して変化してもよい。しかしながら、本発明の他の実施の形態によると、同じサブキャリアブロックが隣接セルにおける対応ＳＢＳに対して使用されてもよい。後者の場合、セルクラスタの各無線セルにおけるサブキャリアブロックセットそれぞれに対して、対応サブキャリアブロックセットに同じサブキャリアが割り当てられることについて対応するよう、隣接無線セルに対応サブキャリアブロックセットが存在してもよい。
【０１０９】
更に、ＳＢＳ電力制限は、無線セルによって変化してもよい。ｘが定められたＳＢＳに対して、ｘ−１までのＳＢＳが同じ電力制限を有してもよい。電力制限は、各セルに対して個別に、あるいは、隣接無線セルに従って再構成されてもよい。
【０１１０】
本発明の別の態様は、無線セルにおけるサブキャリアブロックセットと、送信電力範囲または制限の（再）構成とに対するシグナリングに関する。無線セルにおける再構成がセルの無線セルと隣接して調整され得るため、隣接セルに再構成に関わる情報をシグナリングすることが必要となる。
【０１１１】
例えば、無線セルにおけるチャネルの品質、即ち、干渉レベルに関する情報は、使用されるそれぞれの電力レベルの再構成を考慮する際に当該情報を隣接無線セルが用いることを可能にするために、隣接無線セルにシグナリングされてもよい。更に、サブキャリアブロックセットへのサブキャリアブロックのグループ化が変更されなくてはならないとき、サブキャリアブロックセットへのサブキャリアブロックの新しい配分またはマッピングは、隣接セルがそれぞれのセルにおいて同じマッピングを使用し得るため、隣接セルにシグナリングされなくてはならない。
【０１１２】
ネットワークアーキテクチャに依存して、当該情報はセルクラスタを制御する監視ユニット（例えば、無線ネットワーク制御装置）に送信されてもよく、（再）構成を開始するために情報を利用してもよい。
【０１１３】
本発明の更なる実施の形態によると、本発明の別の態様は、送信器と受信器との間の通信に関わるシグナリングである。送信器と受信器との間のシグナリングは、サブキャリアブロックセット割り当てと、サブキャリアブロック割り当てとのシグナリングを含み得る。サブキャリアブロックの実際の頻繁な（フレーム毎）割り当ての前に、それぞれの移動局に対する「アクティブな」サブキャリアブロックセットを基本的に定義するサブキャリアブロックセットへの移動局の比較的低い頻度の事前割り当てが存在してもよい。
【０１１４】
これにより、移動局が事前に割り当てられたサブキャリアブロックセットに対してだけシグナリングが実行されたため、サブキャリアブロック割り当てに対するシグナリングオーバーヘッドを減少することが可能となる。更に、それぞれのサブキャリアブロックセットに対してだけ行われ得る受信器から送信器へのチャネル品質のフィードバックシグナリングに対するシグナリングオーバーヘッドを減少することが可能となる。
【０１１５】
更に、本発明の基礎となる思想は、どのセルレイアウトに適用されてもよいことに注意する。本発明の別の実施の形態によると、セクタ化された無線セルが使用されてもよい。セル当たり三つのセクタを有する六角形の無線セルレイアウトに対する実施例は図１１および図１２に示される。無線セル内のセクタのアンテナパターンが、無視可能に相互干渉すると仮定してもよい（即ち、アンテナビーム幅≦１２０°）。この場合、隣接セル（アンテナビーム幅内）のセクタの干渉が著しく目立つ。図１１に示すように、無線セル１（ＢＳ１）のセクタ２に対して、隣接無線セルにおいて二つの隣接セクタ、即ち、無線セル（ＢＳ３）のセクタ２と無線セル２（ＢＳ２）のセクタ３が存在する。異なる無線セルにおける三つの隣接セクタがセクタクラスタとして考慮されてもよい。
【０１１６】
単一の無線セルにおいて示される各セクタでは、同じサブキャリアブロック（即ち、サブキャリア）が同時に使用されてもよい。干渉を均衡化させるためには、単一のビームアンテナの使用に対する上述の方法が用いられる。当該方法は、セルクラスタの無線セルに対して干渉均衡化を実行する代わりに、セクタクラスタのセクタ間の干渉が均衡化される点で、新しいセルレイアウトに対してのみ適応される。
【０１１７】
図１１を図７と比較するに、送信電力範囲とサブキャリアブロックセットとの同じ数の選択、および、電力範囲とサブキャリアブロックセットとの間の同様のマッピングが使用され得ることに注意する。図１１に示されるように、同じ電力レベル−サブキャリアブロックセットの組み合わせが無線セルのセクタ内で使用されてもよい。したがって、セクタクラスタに属するセクタ間の調整された電力範囲−サブキャリアブロックセットの組み合わせの「パターン」が、無線セルクラスタに対する調整された電力範囲−サブキャリアブロックセットの組み合わせについて図１１から知られるものに対応してもよい。しかしながら、セクタ化された無線セルを用いる場合、単一の無線セルのセクタにおいて選択される電力範囲は互いと異なり得る。
【０１１８】
更に、セクタ内の送信電力範囲とサブキャリアブロックセットとは、上述のように再構成されてもよい。セクタの再構成について隣接無線セルに通知する必要があるシグナリングは、セクタクラスタの隣接セクタのアンテナビームを提供する基地局に送信されてもよい。ネットワークアーキテクチャに依存して、これは直接的にあるいは通信システムにおける制御ユニット、例えば、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）を介して行われる。
【０１１９】
可能な電力範囲−サブキャリアブロックセットの組み合わせに対する別の実施例は図１２に示される。本発明の本実施の形態では、単一の無線セルのセクタは、図１１の実施例と同じ電力レベル−サブキャリアブロックセットの組み合わせを使用しない。セクタベースで考慮される調整された電力範囲−サブキャリアブロックセットの組み合わせの結果として得られる「パターン」は、図７に示されるものと同様である。つまり、図１２のセクタは、複数のセクタが無線セルの基地局によって制御されることを控えるために図７の無線セルに対応する。
【０１２０】
提案された方法は、ＭＣ−ＣＤＭＡ（マルチキャリア−ＣＤＭＡ）システムにも適用可能である。所与のＳＢＳに対する送信電力制限は所与の（サブ）キャリア（ブロック）に対する１符号当たりの電力の和について定められる。このようなＭＣ−ＣＤＭＡシステムは、時間および／または周波数領域での拡散を用い得る。
【０１２１】
更に、本発明の基礎となる原理は、通信システムのダウンリンクおよび／またはアップリンクでの通信にも適用可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムにおける無線セル間の干渉の分布を均衡化させる方法に関する。システムは、通信に複数のサブキャリアブロックが使用される複数の無線セルを備え、各サブキャリアブロックが複数のサブキャリアを有する。このシステムは、通信に複数のサブキャリアブロックが使用される複数の無線セルを備え、各サブキャリアブロックが複数のサブキャリアを有する。更に、幾つかの隣接無線セルはセルクラスタを構成する。本発明は、基地局がセクタ化されたシステムでの使用に適合された対応する方法に更に関する。本発明は、更に、上述の方法を実行する基地局と、その基地局を備える通信システムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のパケットベースのセルラ移動通信システムでは、（エアインタフェース）システムスループットを増加させるに好適なツールであるため、動的チャネル割り当て（ＤＣＡ）方式が普及している。ＤＣＡ方式は、基地局（ＢＳ）と移動局（ＭＳ）との間のリンクのチャネル品質の短期の変動（高速フェージング）を利用する。このようなシステムでは、いわゆるスケジューラ（通常は基地局の一部）が好ましいチャネル状態でシステムリソースを好ましくは移動局に割り当てる。
【０００３】
時間領域ＤＣＡは、フレームベースで動作し、１フレームの持続時間は典型的には（サブ）ミリ秒領域である。更に、多元接続方式に依存して、エアインタフェースリソースは例えば、符号および／または周波数領域に分割される。
【０００４】
以下の説明はダウンリンクシナリオ（ＢＳがＭＳに送信する）に焦点を当てるが、ＤＣＡは一般性の喪失を生ずることなくアップリンク（ＭＳがＢＳに送信する）にも適用可能である。いずれの場合においても、ＤＣＡを実行するスケジューラは、チャネル推定によって集められるＢＳ−ＭＳリンクの詳細なチャネル知識を必要とする。スケジューラがネットワークに位置し、測定がＭＳで実行される場合、チャネル情報はＭＳからＢＳにシグナリングされる。瞬間的な受信信号電力および瞬間的な干渉を反映するよう、チャネル品質が瞬間的に測定されることが重要である。
【０００５】
周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システムでは、物理層チャネルが周波数領域で定められるため、ＤＣＡは時間−周波数領域で実行される。典型的には、チャネル品質は周波数領域（周波数選択性フェージング）において著しく変化する。したがって、全ての利用可能な周波数、および、全てのアクティブな移動局上のチャネルの状態に依存して、スケジューラは特定のＢＳ−ＭＳリンクに対して各スケジューリングの瞬間に動的にチャネルを割り当てることができる。
【０００６】
ＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）システムでは、周波数リソースは、典型的にはフラットフェージングを受ける狭帯域のサブキャリアに分割される。ここでは、好ましいチャネル状態をリンクに対して利用するために、スケジューラは一般的に特定のＭＳにサブキャリアブロック（Ｍ個の隣接または分離したサブキャリアを含む）を動的に割り当てる。このようなシステムの例として、非特許文献１が公知である。
【０００７】
ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）の場合、システムリソースは符号領域で定められ、したがって、スケジューラは特定のＢＳ−ＭＳリンクに対して符号を動的に割り当てる。ＦＤＭＡとは反対に、所与のリンクにおいてチャネル品質が全てのリソース／符号（フェージングは符号選択性でない）に対して同じであり、そのため、符号領域ではＤＣＡは割り当てるべき符号に対してではなく特定のＭＳに対して割り当てるべき符号の数に対して実行される。ＤＣＡは、高速なフェージング特性を利用する時間領域スケジューリングに焦点を当てる。３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）内のＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス）は、ＤＣＡを用いるＣＤＭＡシステムである。ＭＣ−ＣＤＭＡ（マルチキャリアＣＤＭＡ）システムは、ＣＤＭＡと（Ｏ）ＦＤＭＡとの組み合わせとして考えられる。そのため、ＤＣＡは周波数領域と同様に符号領域でも実行される。
【０００８】
一般的に、ＤＣＡスループット効率は、セル中のアクティブな移動局の数と共に増加する。これは、良好なチャネル状態のリンクの数を増加させ、したがって、好ましい状態のチャネルがスケジューリング（マルチユーザダイバーシチ）される可能性が高められるためである。
【０００９】
典型的には、ＤＣＡは適応変調符号化（ＡＭＣ）およびハイブリッド自動再送要求（ＡＲＱ）等のリンク適応技法と組み合わされる。
【００１０】
更に、ＤＣＡは、チャネル電力変化を補償するおよび／またはＡＭＣ動作をサポートするために、特定のチャネル（符号、周波数領域）に割り当てられた電力が制御される電力制御方式と組み合わされてもよい。
【００１１】
電力制御されていないシステムの特性
先の項で説明した通り、効率的なＤＣＡ動作のためには、ＢＳにおけるスケジューラは、電力制御されないシステムを仮定すると、全ての利用可能なサブキャリアブロックおよび全ての関連するＢＳ−ＭＳリンクの全てのチャネルの瞬間的な品質に対する詳細な知識を必要とする。
【００１２】
ＤＣＡ−ＯＦＤＭＡマルチセルシナリオおよび周波数再利用係数１を考慮すると、システムは典型的には干渉が制限されている（interference limited）。即ち、１サブキャリアブロック当たりのチャネル品質は、信号（Ｓ）対干渉（Ｉ）比（ＳＩＲ）によって主に定められ、このとき、干渉は隣接セル（Ｃは隣接セルの組を示す）におけるそれぞれのチャネル（サブキャリアブロック）上の送信によって生ずるセル内干渉（同一チャネル干渉）によって決定付けられる。
【００１３】
【数１】
ＤＣＡおよび周波数選択性フェージングを有するＯＦＤＭＡシステムの場合、移動局ｍへの所与のリンクに対する瞬間ＳＩＲ（ｔ）は、信号および干渉の両方がフェージングを受けるため、サブキャリアブロックｂ上で変化する。
【００１４】
【数２】
前述した通り、ＤＣＡおよびＡＭＣを用いるシステムの性能は、ＳＩＲ推定の正確性に
したがって、式（２）によると、以下の問題が生ずる。
【００１５】
式（２）における全ての値は、高速フェージングを受け、測定時と実際の送信時（ＤＣＡおよびＡＭＣ選択の実行後）との間で変化する。この遅延は、不正確なＤＣＡおよびＡＭＣ動作を生ずる。遅延は、測定がＭＳで実行されＢＳにシグナリングすることによってフィードバックされる必要がある場合、増加する。
【００１６】
分母における干渉波の数は、隣接セルにおけるサブキャリアブロックの実際の使用（割り付け）に依存する。即ち、隣接セルにおける実際の負荷に依存して、幾つかのサブキャリアブロックは使用されない場合がある。一般的に、測定時では、送信時でのサブキャリアブロックの使用は、以下の理由により隣接セルにおいて未知である。
【００１７】
チャネルの品質の測定は、隣接セルにおけるサブキャリアブロックの割り付け（スケジューリング）によって生ずる無効の（outdated）干渉に基づいて実行される（ｎ番目のフレームに対する測定は（ｎ−ｋ）番目のフレームにおいて実行され、このときサブキャリアの割り付けは異なることが多い）。
【００１８】
更に、いわゆるチキンアンドエッグの割り付けの問題がある：セルＡにおいて、サブキャリアブロックの割り付けとＡＭＣは、セルＢ（隣接セル）におけるサブキャリアブロックの割り付けの知識を必要とするセルＡにおけるＳＩＲの測定／計算が行われた後に実行される。しかしながら、セルＢにおいてサブキャリアブロックの割り付けが実行される前に、セルＡにおけるサブキャリアブロックの割り付けの知識を必要とするセルＢにおけるＳＩＲの測定／計算が行われる必要がある。
【００１９】
チキンアンドエッグの問題が例えば、繰り返し処理によって回避／解決される場合、基地局間での割り付けステータス等のシグナリングが必要である。しかしながら、スケジューリングフレームがミリ秒領域にあるため、シグナリングは更に大幅な遅延を生ずる。
【００２０】
追加的には、電力制御を伴わないと、ＢＳ−ＭＳリンクに対する平均ＳＩＲ（高速フェージングによる影響を無視する）は以下の影響を生ずるＭＳのジオメトリ（例えば、ＢＳまでの距離）に大きく依存する。
【００２１】
ＢＳとＭＳとの間の距離が増加すると、平均受信信号電力が減少し、平均受信干渉電力が増加するため、それぞれのリンクに対するＳＩＲが減少する。これは、低いジオメトリの移動局へのリンクに対する１サブキャリアブロック当たりの著しく低い実現可能なデータレートとなる。
【００２２】
平均ＳＩＲの差は、ＡＭＣ方式定義について大きいダイナミックレンジを必要とする数十ｄＢのオーダでもよい。これにより、より小さいダイナミックレンジに対してＡＭＣ精度を維持する際に変調方式と符号率との組み合わせの必要な数が増加するため、シグナリングの量も増加する。
【００２３】
電力制御されるシステムと比較して、電力制御されないシステムについて、多値変調方式（例えば、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等）が高いジオメトリの移動局へのリンクに対して選択される可能性が高い。これにより、移動局にて得られるスループットが増加するが、利用可能な電力が非多値変調方式（例えば、ＱＰＳＫ）だけが使用されるよう配分されるシステムと比較して、全体的なシステムスループットが減少する。これは、多値変調方式の減少された電力効率によって生ずる。
【００２４】
電力制御されるシステムとは反対に、電力制御されないシステムでは、低いジオメトリの移動局が単一の送信の試みではデータを受信できず、何回かの再送信を必要とする可能性が高い。したがって、平均送信（ＡＲＱ再送信）回数が増加し、送信遅延とフィードバックシグナリングを増加させ、帯域効率を減少させる。
【００２５】
高いジオメトリの移動局へのデータ送信は、平均してより高い変調符号化方式が選択されるため、時間領域においてよりバースト的となる。結果として、よりバースト的なサブキャリアブロックの割り付けが生ずる。それにより、サブキャリアブロックの割り付けがより頻繁に変化するため、式（２）によるＳＩＲ推定がより困難となる。
【００２６】
電力制御されるシステムの特性
ＤＣＡとＡＭＣは、電力制御（ＰＣ）方式と組み合わされてもよい。ＰＣを用いると、システムは、信号路の損失、シャドウイング効果（低速フェージング）、および／または、高速フェージング効果による受信信号電力の変動を補償しようとする。一般的に、ＰＣ方式は、高速ＰＣと低速ＰＣといった二つのカテゴリーに分類される。
【００２７】
ＰＣを有さないシステムとは反対に、低速ＰＣシステムについて、平均ＳＩＲは、低速フェージング効果のみおよび無制限の最小および最大送信電力を仮定して、移動局のジオメトリに依存しない。したがって、１サブキャリアブロック当たりの実現可能なデータレートはＭＳの位置に依存しない。しかしながら、低速ＰＣは、ある制限内（制御コマンドのダイナミックレンジ）でのみ動作する、即ち、電力補償は十分でなく、どのリンクにとっても十分に速くない。
【００２８】
高速電力制御は、送信レートを短期間の変動に適応させるため、且つ、全体的な電力使用を最適化するためにＡＭＣと一緒に通常実行される。
【００２９】
低速／高速ＰＣを用いると、先の項で概要を説明した瞬間的なＳＩＲ推定／測定／計算の問題がＰＣのない場合と比較してより深刻である。つまり、式（２）の分母における和の未知の数の干渉成分は、高速フェージングを受けるだけでなく、隣接セルにおけるＰＣにより振幅が著しく異なる。即ち、所与の隣接セルからの所与のサブキャリアブロックに対するセル内干渉は、送信電力がＭＳの位置に主に依存して著しく異なり得るため、それぞれのサブキャリアブロックに対してどのＭＳがスケジューリングされているかに依存して、数十ｄＢでフレーム毎に異なってもよい。これは、干渉平均化効果がないため、干渉が幾つかの干渉波によって占められている場合、特に重要である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００３０】
【非特許文献１】"Performance of an OFDM-TDMA mobile communication system", IEEE Proceedings on the Conference on Vehicular Technology (VTC 1996), Atlanta, 1996
【発明の概要】
【００３１】
本発明は、電力制御方式によって生ずる大きいセル内干渉変動を減少させることを目的とする。
【００３２】
上述の目的は、独立請求項の技術的内容によって解決される。本発明の異なる実施の形態は、従属請求項の技術的内容である。
【００３３】
より詳細には、本発明は、無線通信システムにおける無線セル間の干渉の分布を均衡化させる方法を提供する。このシステムは、複数のサブキャリアブロックが通信に使用される複数の無線セルを備える。各サブキャリアブロックは、複数のサブキャリアを備え、幾つかの隣接無線セルがセルクラスタを構成する。更に、「サブキャリアブロック」といった用語は、例えば、サブキャリアブロックのサブキャリアの数が１に等しい場合に、ＦＤＭ（周波数分割多重）に基づく通信システムにおける（物理層）チャネルとして理解されるであろう。
【００３４】
当該方法によると、サブキャリアブロックは、セルクラスタの各無線セルにおいて複数のサブキャリアブロックセット（ＳＢＳ）にグループ化される。更に、送信電力制御に使用される送信電力レベルの範囲を定める複数の送信電力範囲がセルクラスタの無線セルそれぞれに対して決定され、複数の送信電力範囲はセルクラスタの無線セルのサブキャリアブロックセットに割り当てられる。該実施の形態によると、送信電力範囲とサブキャリアブロックセットとの数は、互いに独立している、即ち、必ずしも同じ数である必要はない。更なる実施の形態によると、セルクラスタの無線セルそれぞれは、同じサブキャリアを有する対応サブキャリアブロックセットを備えてもよい。より具体的には、上記送信電力範囲は移動通信端末への通信チャネル（サブキャリアブロック）の電力制御に使用される送信電力レベルの範囲を定め、即ち、通信についてサブキャリアブロックを選択する際、それぞれのサブキャリアブロックが属するサブキャリアブロックセットの所定の送信電力レベル範囲だけが電力制御に使用される。
【００３５】
単一の無線セルにおいて複数の送信電力範囲それぞれが単一の無線セルの一つのサブキャリアブロックセットにマッピングされ、複数の送信電力範囲それぞれがセルクラスタの無線セルにおける対応サブキャリアブロックセットの一つにマッピングされるように、複数の送信電力範囲は、セルクラスタの無線セルのサブキャリアブロックセットに割り当てられてもよい。電力範囲の配分に対する該規則は、利用可能な送信電力範囲の数がサブキャリアブロックセットの数以上となるよう選択される状況に特に適用可能である。
【００３６】
更に、単一の無線セルにおいて、単一の無線セルの複数のサブキャリアブロックセットそれぞれが一つの送信電力範囲にマッピングされ、セルクラスタの無線セルにおける対応サブキャリアブロックセットそれぞれが複数の送信電力範囲の一つにマッピングされるように、複数の送信電力範囲は、セルクラスタの無線セルのサブキャリアブロックセットに割り当てられてもよい。上述の典型的な配分規則とは反対に、電力範囲の配分に対する当該規則は、利用可能なサブキャリアブロックセットの数が送信電力範囲の数以上となるように選択される状況において特に適用可能である。
【００３７】
別の実施の形態によると、上述の二つの割り当て規則に使用されるマッピングは固有のあるいは一対一のマッピングである。つまり、例えば、送信電力範囲をサブキャリアブロックセットにマッピングする際、送信電力範囲それぞれは単一の対応サブキャリアブロックセットにマッピングされる。サブキャリアブロックセットが送信電力範囲にマッピングされる場合、各サブキャリアブロックセットは、対応する単一の送信電力範囲にマッピングされる。サブキャリアブロックセットが送信電力範囲にマッピングされる場合、各サブキャリアブロックセットは、単一の対応送信電力範囲にマッピングされる。
【００３８】
送信電力範囲およびサブキャリアブロックセットの配分を簡略化するために、それぞれの数はセルクラスタを形成する無線セルの数に基づいて決定される。更なる実施の形態では、本発明は無線通信システムにおける無線セル間の干渉の分布を均衡化させる方法であって、システムが通信に複数のサブキャリアブロックが使用される複数の無線セルを備え、各サブキャリアブロックが複数のサブキャリアを有する方法を提供する。更に、Ｎ個の隣接無線セルがセルクラスタを構成し、このときＮは２以上の整数である。
【００３９】
本発明の該実施の形態によると、サブキャリアブロックは、セルクラスタの各無線セルにおけるＮ個のサブキャリアブロックセットにグループ化されてもよく、セルクラスタの無線セルそれぞれは同じサブキャリアを有する対応サブキャリアブロックセットを備える。したがって、該実施の形態では、サブキャリアブロックセットの数は、クラスタにおける無線セルの数に対応する。更に、無線セルにおけるＮ個の送信電力範囲それぞれが無線セルのＮ個のサブキャリアブロックセットの一つに割り当てられ、Ｎ個の送信電力範囲それぞれが対応サブキャリアブロックセットの一つのサブキャリアブロックセットに割り当てられるように、送信電力制御に使用される送信電力レベルを定めるＮ個の送信電力範囲が、セルクラスタの無線セルそれぞれに対して決定され、Ｎ個の送信電力レベルがセルクラスタの無線セルのＮ個のサブキャリアブロックセットに割り当てられてもよい。
【００４０】
本実施の形態で提案されるように、セルクラスタにおけるセルの数、サブキャリアブロックセットの数、および、送信電力範囲の数を選択する際、上述の全体的な配分規則が著しく簡略化される。
【００４１】
本発明の別の実施の形態は、送信電力範囲とサブキャリアブロックセットの数がそれぞれセルクラスタにおける無線セルの数の整数倍であるシステムに関する。本実施の形態は、無線通信システムにおける無線セル間の干渉の分布を均衡化させる方法を提供する。このシステムは、通信に複数のサブキャリアブロックが使用される複数の無線セルを備え、各サブキャリアブロックは複数のサブキャリアを有する。Ｎ個の隣接無線セルはセルクラスタを構成し、このときＮは２以上の整数である。
【００４２】
当該方法によると、サブキャリアブロックは、セルクラスタの各無線セルにおけるｘ・Ｎ個のサブキャリアブロックセットにグループ化されてもよく、このとき、セルクラスタの無線セルそれぞれは同じサブキャリアを有する対応サブキャリアブロックセットを備える。ｘは、１以上の整数である。更に、セルクラスタの無線セルそれぞれに対して送信電力制御に使用される送信電力範囲の範囲を定めるｙ・Ｎ個の送信電力範囲が決定されてもよく、ｙは１以上の整数である。
【００４３】
次に、無線セルにおけるｙ・Ｎ個の送信電力範囲それぞれが無線セルのｘ・Ｎ個のサブキャリアブロックセットの一つに割り当てられ、平均してｙ／ｘ個の送信電力範囲が対応サブキャリアブロックセットの一つのサブキャリアブロックセットに割り当てられるように、ｙ・Ｎ個の送信電力範囲は、セルクラスタの無線セルのｘ・Ｎ個のサブキャリアブロックセットに割り当てられてもよい。
【００４４】
比ｙ／ｘが、パラメータｘおよびｙの選択に依存して、非整数となってもよいことに注意する。当然のことながら、送信電力範囲の半分をサブキャリアブロックセットに割り当てることは可能でない。しかしながら、平均してｙ／ｘの比の電力範囲が割り当てられるように異なる個数の電力範囲が各サブキャリアブロックセットに割り当てられるように整数の電力範囲をサブキャリアブロックセットに配分することは可能である。
【００４５】
上記した無線通信システムにおける干渉を均衡化させる方法の異なる実施の形態が、セルクラスタの異なるセルにおける電力範囲を同一の電力範囲に制限するとして理解されてはならないことに注意する。セルクラスタの各無線セルにおける個々の電力範囲は互いと同一あるいは異なってもよい。これは、例えば、異なるセルにおけるそれぞれのチャネル状態および／またはセルサイズに適合可能となるといった利点を有する。
【００４６】
上述の全ての実施の形態において、該方法は、通信端末の通信信号の伝搬路損失、および、隣接セルからの干渉の伝搬路損失を測定するステップを更に備える。上述の実施の形態は、更に、測定に基づいて通信端末をサブキャリアブロックセットの一つの少なくとも一つのサブキャリアブロックに割り当てるステップを更に備える。
【００４７】
通信端末に対する送信電力範囲は、上述の測定に基づいて決定されてもよく、且つ、通信端末は決定された送信電力範囲に基づいて少なくとも一つのサブキャリアブロックセットに割り当てられてもよい。
【００４８】
実際のチャネル割り当てがサブキャリアブロックに対して行われてもよいことに注意する。ここで、このサブキャリアブロックセットへの割り当ては、事前選択として考えることができる。
【００４９】
別の実施の形態では、最初に通信端末にブロックセットを割り当て、割り当てに基づいてそれぞれの送信電力レベルを選択してもよい。したがって、送信電力範囲は、割り当てられたブロックセットに基づいて決定される。
【００５０】
割り当てられたサブキャリアブロックセットの送信電力範囲は、測定された信号伝搬路損失と測定された干渉伝搬路損失との比に間接的に比例してもよい。その結果、無線セルの基地局の近傍に位置する通信端末について、測定結果は、通信端末と基地局との間の通信に対して低送信電力レベルを有する送信電力範囲が十分であることを示す。反対に、無線セルのセル境界の近傍に位置する通信端末について、測定結果は、通信端末と基地局との間の通信に対して相応じて大きい送信電力レベルを有する送信電力範囲が必要となることを示す。
【００５１】
更に、チャネルの品質の変動が、対応サブキャリアブロックセットに対する許容された電力範囲内の送信電力レベルを変更することで、送信電力範囲を変更することで、（即ち、サブキャリアブロックセットを変更することで）、または、変調および符号化方式を変更することでリンク適合を実行することで対処される。
【００５２】
セルクラスタの異なる無線セルにおける送信電力範囲が異なる場合に、セルクラスタの無線セルそれぞれの対応チャネル状態に送信電力範囲が適合されるといった利点も得られる。
【００５３】
更に、無線セルにおける送信電力範囲は無線セル間で変化する。上述したとおり、これにより、セルそれぞれにおける送信電力範囲が対応するセルにおける変化するチャネルの品質の状態に適合するよう個々の制御を可能にする。
【００５４】
チャネルの品質の状態の変化に適合できるために、無線セルにおけるサブキャリアブロックセットが再構成され得る。上述と同じ理由により、無線セルにおける送信電力範囲も再構成され得る。
【００５５】
無線セルにおける電力範囲および／またはサブキャリアブロックセットの再構成は、当該セルクラスタの他の無線セルに従って実行されてもよい。この再構成は、セルクラスタの無線セルおよび／または他の無線セルにおけるチャネルの品質の測定に基づいてもよい。
【００５６】
更に、無線セルにおけるサブキャリアブロックセットの再構成に関する情報は、無線セルから当該セルクラスタの他の無線セルにシグナリングされてもよく、あるいは、制御ユニット（例えば、無線ネットワーク制御装置）からセルクラスタを構成する無線セルにシグナリングされてもよい。
【００５７】
本発明の更なる実施の形態によると、無線セルにおけるチャネルの品質に関する情報も無線セルから当該セルクラスタの他の無線セルにシグナリングされてもよい。無線セルにおけるチャネルの品質を隣接無線セルにシグナリングすることにより、それぞれの無線セルにおける送信電力範囲またはサブキャリアブロックセットを再構成する際の情報が含まれてもよい。
【００５８】
本発明の基礎となる主な思想は、無線セルがセクタに分割されたシステム、即ち、マルチビームアンテナまたはマルチアンテナを用いるシステムにも適用可能である。当該レイアウトを用いて、単一のセルは、アンテナビームによってそれぞれカバーされている複数のセクタに分割されてもよい。したがって、別の実施の形態によると、本発明は、無線通信システムにおける無線セル間の干渉の分布を均衡化させる方法を提供する。このシステムは、少なくとも二つのセクタをそれぞれ有する複数の無線セルを備え、各セクタにおいて複数のサブキャリアブロックが通信に使用される。各サブキャリアブロックは、複数のサブキャリアを有し、幾つかの隣接無線セルがセルクラスタを構成する。
【００５９】
サブキャリアブロックは、クラスタの各無線セルのセクタそれぞれにおける複数のサブキャリアブロックセットにグループ化される。送信電力制御に使用される送信電力レベルの範囲を定める複数の送信電力レベルは、セルクラスタの各無線セルの各セクタに対して決定される。次に、複数の送信電力範囲は、無線セルのセクタ、および、他の無線セルの隣接セクタの複数のサブキャリアブロックセットに割り当てられる。別の実施の形態では、無線セルの各セクタは、セルクラスタの他の無線セルに属する隣接セクタを有する。更に、無線セルのセクタ、および、他の無線セルに属する隣接セクタはセクタクラスタを構成し、それぞれ同じサブキャリアを有する対応サブキャリアブロックセットを備えてもよい。
【００６０】
無線セルの単一のセクタにおいて、複数の送信電力範囲それぞれがセクタの一つのサブキャリアブロックセットにマッピングされ、複数の送信電力範囲それぞれがセクタクラスタにおける対応サブキャリアブロックセットの一つにマッピングされるように、複数の送信電力範囲は、セルクラスタの無線セルのサブキャリアブロックセットに割り当てられてもよい。
【００６１】
代替的には、無線セルの単一のセクタにおいて、セクタの複数のサブキャリアブロックセットそれぞれが一つの送信電力範囲にマッピングされ、セクタクラスタにおける複数の対応サブキャリアブロックセットそれぞれが一つの送信電力範囲にマッピングされるように、複数の送信電力範囲は、セルクラスタの無線セルのサブキャリアブロックセットに割り当てられてもよい。
【００６２】
上述の通り、マッピングは固有のあるいは一対一のマッピングでもよい。
【００６３】
送信電力範囲とサブキャリアブロックセットの配分を簡略化するために、それぞれの数はセルクラスタを構成する無線セルの数に関連して決定されてもよい。したがって、更なる実施の形態では、本発明は、無線通信システムにおける無線セル間の干渉の分布を均衡化させる方法を提供する。このシステムは、少なくとも二つのセクタをそれぞれ有する複数の無線セルを備え、各セクタにおいて複数のサブキャリアブロックが通信に使用され、各サブキャリアブロックが複数のサブキャリアを有する。幾つかの隣接無線セルがセルクラスタを構成する。
【００６４】
サブキャリアブロックは、クラスタの各無線セルのセクタそれぞれにおけるＮ個のサブキャリアブロックセットにグループ化され、無線セルの各セクタはセルクラスタの他の無線セルにおいてＮ−１個の隣接セクタを有し、無線セルのセクタと他の無線セルにおける隣接セクタはそれぞれ同じサブキャリアを有する対応サブキャリアブロックセットを備え、Ｎは２以上の整数である。
【００６５】
更に、送信電力制御に使用される送信電力レベルの範囲を定めるＮ個の送信電力範囲がセルクラスタの各無線セルの各セクタに対して決定されてもよい。セクタにおいて、無線セルのセクタにおけるＮ個の送信電力範囲それぞれがセクタのＮ個のサブキャリアブロックセットの一つに割り当てられ、Ｎ個の送信電力範囲それぞれが対応セクタの一つのサブキャリアブロックセットに割り当てられるように、Ｎ個の送信電力範囲は、無線セルのセクタおよび他の無線セルの隣接セクタのＮ個のサブキャリアブロックセットに割り当てられる。
【００６６】
本発明の別の実施の形態は、送信電力範囲とサブキャリアブロックセットとの数それぞれがセルクラスタにおける無線セルの整数倍であるシステムに関する。本実施の形態は、無線通信システムにおける無線セル間の干渉の分布を均衡化させる方法を提供する。このシステムは、少なくとも二つのセクタをそれぞれ有する複数の無線セルを備え、各セクタにおいて複数のサブキャリアブロックは通信に使用され、各サブキャリアブロックは複数のサブキャリアを有する。幾つかの隣接無線セルはセルクラスタを構成する。
【００６７】
本実施の形態では、サブキャリアブロックは、クラスタの各無線セルのセクタそれぞれにおけるｘ・Ｎ個のサブキャリアブロックセットにグループ化され、無線セルの各セクタはセルクラスタの他の無線セルにおいてＮ−１個の隣接セクタを有し、無線セルのセクタと他の無線セルにおける隣接セクタはそれぞれ同じサブキャリアを有する対応サブキャリアブロックセットを備える。ｘは１以上の整数である。Ｎは２以上の整数である。
【００６８】
更に、ｙ・Ｎ個の送信電力範囲がセルクラスタの各無線セルの各セクタに対して決定されてもよく、このときｙは１以上の整数である。
【００６９】
無線セルにおいて、無線セルのセクタにおけるｙ・Ｎ個の送信電力範囲それぞれがセクタのｘ・Ｎ個のサブキャリアブロックセットの一つに割り当てられ、平均してｙ／ｘ個の送信電力範囲が対応セクタの一つのサブキャリアブロックセットに割り当てられるように、ｙ・Ｎ個の送信電力範囲は、無線セルのセクタおよび他の無線セルの隣接セクタのｘ・Ｎ個のサブキャリアブロックセットに割り当てられる。
【００７０】
この通信システムは、複数の無線セルと関連付けられる基地局と通信する複数の通信端末を更に備える。通信端末の通信信号の伝搬路損失と、通信信号に対する隣接セクタからの干渉による伝搬路損失とは、例えば、基地局で測定され、通信端末は測定に基づいてセクタにおけるサブキャリアブロックセットの一つのサブキャリアブロックに割り当てられてもよい。
【００７１】
更なるステップでは、通信端末に対する送信電力範囲は測定に基づいて決定され、通信端末は決定された送信電力範囲に基づいてブロックセットに割り当てられる。
【００７２】
別の実施の形態によると、最初に通信端末にブロックセットを割り当て、割り当てに基づいてそれぞれの送信電力レベルを選択することも考えられる。したがって、送信電力範囲は、割り当てられたブロックセットに基づいて決定される。
【００７３】
異なるセクタにおける送信電力範囲は、無線セルのセクタにおける送信電力範囲と同様に、異なってもよい。
【００７４】
単一のマルチビームアンテナの使用とは独立して、対応するサブキャリアブロックセットにおけるサブキャリアブロックセットのサイズは等しい、即ち、サブキャリアブロックセットそれぞれは同じ数のサブキャリアブロックおよび／サブキャリアを備える。
【００７５】
更に、サブキャリアブロックセットは、無線セルのセクタにおいて再構成されてもよい。同様のことがセクタの送信電力範囲にも適用される。
【００７６】
セクタにおける電力範囲および／またはサブキャリアブロックセットの再構成は、セクタクラスタの他のセクタに従って実行されてもよい。更に、再構成は、セクタクラスタのセクタおよび／または他のセクタにおけるチャネルの品質の測定に基づいてもよい。
【００７７】
再構成に関連して、セクタにおけるサブキャリアブロックセットの再構成に関する情報は当該無線セルからセクタクラスタのセクタを有する無線セルにシグナリングされてもよい。更に、セクタにおけるチャネルの品質に関する情報は、当該無線セルからセクタクラスタのセクタを有する無線セルにシグナリングされてもよい。
【００７８】
システムアーキテクチャ、即ち、セクタ化された無線セルを使用するかしないかとは関係なく、電力レベルまたはサブキャリアブロックセットの再構成に関する情報は、通信システムにおける制御ユニットにシグナリングされる。リリース９９／４／５ＵＴＲＡＮ（ＵＴＭＳ陸上無線アクセスネットワーク）アーキテクチャを例として、制御ユニットは、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）でもよく、あるいは、進化型アーキテクチャでは、拡張型ノードＢ、即ち、ノードＢ＋でもよい。
【００７９】
更に、システムアーキテクチャとは関係なく、サブキャリアブロック割り当ておよび／またはサブキャリアブロックセット割り当てに関する情報は通信端末にシグナリングされてもよい。通信端末は、サブキャリアブロック割り当ておよび／またはサブキャリアブロックセット割り当てを示す情報を受信する受信手段と、シグナリングされた割り当てられたサブキャリアブロックおよび／またはシグナリングされた割り当てられたサブキャリアブロックセットをデータ送信のために選択する選択手段とを備えてもよい。
【００８０】
無線セルにおける同一チャネル干渉を均衡化させる本発明の方法の全ての異なる実施の形態は、有利には基地局で使用される。基地局は、上述の通り、当該方法の異なる実施の形態に従って異なる方法ステップを実行するそれぞれの手段を具備してもよい。
【００８１】
更に、本発明は、上述の通信システムに動作について適合する通信端末を提供する。通信端末では、電力制御手段はゼロの送信電力レベルと最大の送信電力レベルとによって定められる区間における送信電力制御範囲で電力制御を実行するに適合されてもよい。本発明は、更に、異なる実施の形態に従って方法を実行するように適合される基地局と少なくとも一つの通信端末とを備える無線通信システムと、上述の通信端末を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】従来技術によるサブキャリアブロックに対する送信電力の配分を示す図
【図２】本発明の実施の形態によるサブキャリアブロックに対する送信電力の配分の実施例を示す図
【図３】本発明の実施の形態によるサブキャリアブロックに対する送信電力の配分の実施例を示す図
【図４】本発明の実施の形態によるサブキャリアブロックに対する送信電力の配分の実施例を示す図
【図５】従来技術によるフレームベースの隣接セルにおけるサブキャリアブロックに対する送信電力の配分を示す図
【図６】本発明の実施の形態によるフレームベースの隣接セルにおけるサブキャリアブロックに対する送信電力の配分を示す図
【図７】本発明の実施の形態による隣接セルにおけるサブキャリアブロックに対するサブキャリアブロックセット電力範囲配分に対する実施例を示す図
【図８】本発明の実施の形態による等しいサイズのサブキャリアブロックセットを有するマルチセル電力範囲のサブキャリアブロックセット構造に対する実施例を示す図
【図９】本発明の実施の形態による等しいサイズのサブキャリアブロックセットを有するマルチセル電力範囲のサブキャリアブロックセット構造に対する実施例を示す図
【図１０】本発明の実施の形態による等しいサイズのサブキャリアブロックセットを有するマルチセル電力範囲のサブキャリアブロックセット構造に対する実施例を示す図
【図１１】本発明の実施の形態による複数のセクタにそれぞれ分割された隣接無線セルにおけるサブキャリアブロックセット電力範囲割り付けパターンに対する実施例を示す図
【図１２】本発明の実施の形態による複数のセクタにそれぞれ分割された隣接無線セルにおけるサブキャリアブロックセット電力範囲割り付けパターンに対する別の実施例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００８３】
以下、本発明は、添付の図面を参照してより詳細に説明される。図中、同様のあるいは対応する構成要素には同じ参照番号が付与される。
【００８４】
以下、本発明はＯＦＤＭを用いた無線通信システムについて説明される。実施例はＯＦＤＭに関連するが、本発明の基礎となる思想が他のＦＤＭベースの通信システムにも容易に適用されることは理解されるであろう。
【００８５】
本発明の実施の形態によると、ＯＦＤＭサブキャリアブロックはＮ個のサブキャリアブロックセット（ＳＢＳ）に分割されてもよい。図１は従来技術のシステムによるサブキャリアブロックに対する送信電力の配分を示す図である。図２、図３および図４は本発明の異なる実施の形態による異なるＳＢＳ定義を有する電力制限（または範囲）の配分に対する三つの実施例を示す図である。電力制限の割り当ては、例えば、図８、図９および図１０に示すようなＳＢＳに依存してＳＩＲレベルを制御するために隣接セルにおけるＳＢＳ電力制限に従って実行されてもよい。
【００８６】
従来技術と比較して、電力制限の定義は、所与の隣接セルから生ずる干渉がＳＢＳ送信電力上限による特定の上限を超えないため、サブキャリアブロックベースのセル内干渉の変化が減少されるといった利点が得られる。
【００８７】
従来技術では、サブキャリアブロック当たりの送信電力は、合計送信電力が最大許容送信電力を超えないといった制限の下で、ゼロと定められた最大値との間のどの値でもよい。図１は電力制御されるシステムに対するサブキャリアブロックの電力割り付けを示す。
【００８８】
本発明の実施の形態によると、サブキャリアブロックはサブキャリアブロックセット（ＳＢＳ）に分割されてもよく、このときサブキャリアブロック送信電力に対する上限（および可能性として下限）が定められる。図２、図３、および、図４はＳＢＳ定義の三つの実施例を示し、最も左の実施例ではＳＢＳは隣接サブキャリアブロックから構成される。あるいは、所定の数の連続するサブキャリアブロックが、送信電力制限に割り当てられるサブキャリアブロックセットにグループ化されてもよい。真ん中に示す実施例は固定の間隔で離間されたサブキャリアブロックをサブキャリアブロックセットに関連付け、図２、図３、および、図４の最も右にある実施例ではサブキャリアブロックセットへのサブキャリアブロックの自由配分が示される。更に、三つの実施例に示されるように、無線セルの異なるサブキャリアブロックセットが必ずしも等しい数のサブキャリアブロックを有さないことに注意する。
【００８９】
異なる送信電力範囲または制限の定義は、大きい電力レベルの送信電力制御範囲を有するＳＢＳに属するサブキャリアブロックに低いジオメトリの移動局をマッピングすること、中間の電力レベルの送信電力制御範囲を有するＳＢＳに属するサブキャリアブロックに中間のジオメトリの移動局をマッピングすること、および、低い電力レベルの送信電力制御範囲を有するＳＢＳに属するサブキャリアブロックに高いジオメトリの移動局をマッピングすることを可能にする。本実施の形態では、三つの典型的な送信電力範囲だけが用いられることに注意する。
【００９０】
ＤＣＡとＰＣについて、サブキャリア割り当てに対して異なる方法が可能である。所与のＭＳに対するＰＣが最初に考慮されてから、制限がサブキャリアブロック送信電力に超えられないＳＢＳからのサブキャリアブロックが割り当てられてもよい。あるいは、サブキャリアブロックがＭＳに割り当てられてから、許容制限に応じた送信電力が割り当てられる（即ち、所与の制限内でＰＣを実施する）。
【００９１】
本発明の利点の一つは、所与のサブキャリアブロックに対する発生したセル内干渉がＳＢＳ電力制限定義によりサブキャリアブロックに対して許容された最大送信電力によって上限が定められる点である。このようにすると、ＳＩＲ変動が減少され、最悪の場合、ＳＩＲは隣接セルにおいて推定される。従来技術では、全ての送信電力（全体的な電力制限内）が全てのサブキャリアに対して許容されるため、発生したセル内干渉が広い範囲にわたって変化する。ＳＩＲ変動（フレーム毎）は、サブキャリアブロックに対してより低い電力制限が定められた場合に、より一層減少される。
【００９２】
図５および図６は、従来技術のシステムに対して、および、本発明の実施の形態によるシステムについての、セル１（ＢＳ１）（図７参照）への隣接無線セルのサブキャリアブロック送信電力割り当ての実施例を示す。ＭＳが例えば、無線セル２および無線セル３の近傍で無線セル１内に位置すると仮定して（ＭＳ位置はセル１の右上）、無線セル２および無線セル３が主な干渉を生ずる。
【００９３】
図５は、従来技術のシステムにおけるサブキャリアブロック当たりの送信電力を示す。これより明らかなように、所与のサブキャリアに対する無線セル２および無線セル３によって生ずる干渉が、ゼロと最大の送信電力との間の送信された電力に依存して変化するため、セル内干渉はフレーム毎に著しく変化する。干渉におけるフレーム毎の変動が無線セル１において知られてない場合もあるため、サブキャリアブロック当たりのＳＩＲは広い範囲内で変化してもよい。それにより、ＤＣＡおよびＡＭＣ選択性能は、サブキャリアブロック当たりのＳＩＲにおける「未知の」変化により著しく減少される。
【００９４】
本発明によって提供される方法を考慮すると、図６はサブキャリアブロックに対する電力制御を実行する際、サブキャリアブロック当たりの送信電力が特定の制限内、即ち、送信電力制御レベルの所定の範囲内でのみ変動することを示す。これは、改善されたＤＣＡおよびＡＭＣ選択の性能が結果として得られるＳＩＲ推定／予測の正確性を改善することを可能にする。更に、電力範囲の定義は、例えば、高い送信電力レベルの電力範囲を有するサブキャリアブロックセットに属する一つのまたは複数のサブキャリアブロックに低いジオメトリ（即ち、セル境界線に近い）における移動局が割り当てられるよう実行される。この逆が高いジオメトリにおける移動局について適用される。
【００９５】
サブキャリアブロックセットへのサブキャリアブロックの分割に加えて、隣接無線セルにおける電力制限定義が合わせられる。図７に示すようなサブキャリアブロックセットへのサブキャリアブロックの分割、即ち、無線セル当たり三つのサブキャリアブロックセットを例として、電力制御が実行される送信電力範囲は以下の表にしたがって定められる。
【００９６】
【表１】
干渉が強い（strong interfering）セル（図８、図９、および図１０を参照）のセルクラスタとして無線セル１乃至３を考慮するに、電力制限は、各サブキャリアブロックセットに対するクラスタの考慮する無線セルにわたって、高い、中間の、および、低い電力上限が一度定められるように調整される。高い電力制限を有するＳＢＳに属するサブキャリアブロックは中間のおよび低い電力制限を有するサブキャリアブロックによって干渉され、中間の電力制限を有するＳＢＳに属するサブキャリアブロックは高いおよび低い電力制限を有するサブキャリアブロックによって干渉され、低い電力制限を有するＳＢＳに属するサブキャリアブロックは高いおよび中間の電力制限を有するサブキャリアブロックによって干渉される。
【００９７】
図７に示す実施例および上記表に定められる配分規則が無線セル当たり三つのサブキャリアブロックセットおよび三つの送信電力範囲を参照するが、本発明は一般的に無線セルにおける全ての数の送信電力範囲およびサブキャリアブロックセットにも適用可能である。上記実施例から明らかであるように、送信電力範囲の数およびサブキャリアブロックセットの数の選択におけるあるコンスタレーションはサブキャリアブロックセットに対する送信電力範囲（または、その逆）の簡単な割り当て規則を容易化する。
【００９８】
以下のマトリクスは、上記「割り当て規則」の一般化に対する例を示し、ＰＲｎｘは送信電力範囲指数ｘを有する無線セルｎにおける送信電力範囲を示し、無線セル当たりＸ個の利用可能な異なる送信電力範囲を識別する。
【００９９】
【表２】
上述の表では、電力範囲指数ｘの電力範囲ＰＲｎｘは、異なる無線セル間で異なり、または、同じ電力範囲を表す。所与の実施例では、指数ｘ＝１は電力制御に利用可能な最も低い送信電力範囲を有する無線セルｎにおける電力範囲ＰＲｎｘに言及し、ｘ＝Ｘは電力制御に利用可能な最大の送信電力範囲を有する無線セルｎにおける電力範囲ＰＲｎｘに言及する。更に、ＰＲｎｘ≦ＰＲｎｘ−１は全てのｘについて有効である。異なるセル間の電力範囲の配分は、電力レベルの強さ、即ち、無線セルｎの基地局によって送出される信号の送信電力レベル範囲を表す指数ｘの順列によって実現される。表から更に分かるように、各電力範囲指数ｘ∈｛１，２，３，・・・，Ｘ｝は表の各列および各行において一度生ずる。したがって、図示する実施例では、サブキャリアブロックセットの数Ｍは送信電力範囲の数Ｘに等しい。更に、クラスタにおける無線セルの数Ｎは、サブキャリアブロックセットＭまたは送信電力範囲Ｘの数それぞれと同じである。ある実施の形態ではＰＲｎｘ＝ＰＲｎｘ−１となり、これは、それぞれのセルＳＢＳｍおよびＳＢＳｍ＋１では送信電力範囲が同一であることを本質的に意味する。当然のことながら、これは、選択されたサブキャリアブロックセットについてのみ有効である。本実施の形態は、所与のセルに対するサブキャリアブロックセットより低い電力範囲を有し、多数のサブキャリアブロックセットに対して単一の電力範囲が使用される場合に類似する。
【０１００】
Ｍ＞Ｘの場合、複数のサブキャリアブロックセットが単一の送信電力範囲に割り当てられてもよい。Ｎ≠Ｍ、即ち、クラスタにおける無線セルの数とサブキャリアブロックセットの数とが等しくない場合、配分規則は、上述の規則、即ち、表の各行および各列が各電力範囲指数ｘを一度だけ有することに従う。
【０１０１】
セルクラスタにおけるセルの数の倍数に等しい送信電力範囲とサブキャリアブロックセットとの数を選択するとき、簡単な配分規則が定められる。無線セル当たりのサブキャリアブロックセットの数と送信電力範囲の数とが等しい場合、上で概説した簡単なマッピング方式が使用されてもよい。
【０１０２】
図７は、当該方法によるサブキャリアブロックセット整合（alignment）が、示した干渉特性を維持しながらマルチセルシナリオに拡張されることを更に示す。
【０１０３】
提案されたサブキャリアブロックセットマルチセル整合は以下の効果／利点を有する。高い送信電力を有する、即ち、例えば、中間のおよび低い電力サブキャリアブロックによる干渉が少ない大きい送信電力を有する関連する送信電力範囲を有するサブキャリアブロックセットに属するサブキャリアブロックに好ましくは割り当てられるため、低いジオメトリのＭＳに対するＳＩＲが減少される。例えば、高いおよび低い電力サブキャリアブロックによる増大した干渉を受ける低い送信電力を有するＳＢＳに属するサブキャリアブロックに好ましくは割り当てられるため、高いジオメトリのＭＳに対するＳＩＲが増加される。概説した本発明の原理を用いて、送信電力制御に対する要求されるダイナミックレンジが減少される。
【０１０４】
本発明の更なる実施の形態によると、電力下限（ＰＭＩＮ）は「次に強い」サブキャリアブロックセットの上限（ＰＭＡＸ）に等しい、即ち、ＰＭＡＸＳＢＳ１≧ＰＭＡＸＳＢＳ２≧ＰＭＡＸＳＢＳ３≧．．．について、ＰＭＩＮＳＢＳ１＝ＰＭＡＸＳＢＳ２、ＰＭＩＮＳＢＳ２＝ＰＭＡＸＳＢＳ３．．．等である。
【０１０５】
本発明の更なる実施の形態によると、電力下限（ＰＭＩＮ）は次のサブキャリアブロックセットの上限（ＰＭＡＸ）よりも小さい（例えば、定められたオフセットだけ）、即ち、ＰＭＡＸＳＢＳ１≧ＰＭＡＸＳＢＳ２≧ＰＭＡＸＳＢＳ３≧．．．等について、ＰＭＩＮＳＢＳ１＜ＰＭＡＸＳＢＳ２、ＰＭＩＮＳＢＳ２＜ＰＭＡＸＳＢＳ３．．．等である。
【０１０６】
更なる実施の形態によると、低いジオメトリのＭＳが高電力サブキャリアブロックセットに割り当てられる、あるいは、その逆でもよい。即ち、通信端末にはそのジオメトリに基づいて無線チャネル（サブキャリアブロックセットの１つまたは複数のサブキャリアブロック）が割り当てられる。実際の（非理想的な六角形の）配置および環境では、ジオメトリといった用語は必ずしもＭＳ−ＢＳ距離（セルの中心までのＭＳ距離）に対応せず、むしろ信号路損失に言及することに注意する。即ち、ＭＳはＢＳに非常に近接してもよいが、信号路が建物の影になり干渉路がＬＯＳ（見通し環境）となるため、低い平均ＳＩＲを有する。先の項で用いたようにサブキャリアブロックは、Ｍ個のサブキャリアを有してもよく、このとき、Ｍは１でもよい。即ち、Ｍ＝１の場合、システムはＦＤＭシステムに「下げられる」。
【０１０７】
サブキャリアブロックセット（ＳＢＳ）はＳ個のサブキャリアブロックを含んでもよく、このとき、Ｓは定められたＳＢＳに依存して変化してもよいが、同じサブキャリアブロックが好ましくは隣接セルにおける対応ＳＢＳに対して使用されてもよい。
【０１０８】
サブキャリアブロックセット（ＳＢＳ）はＳ個のサブキャリアブロックを含んでもよく、このとき、Ｓは定められたＳＢＳに依存して変化してもよい。しかしながら、本発明の他の実施の形態によると、同じサブキャリアブロックが隣接セルにおける対応ＳＢＳに対して使用されてもよい。後者の場合、セルクラスタの各無線セルにおけるサブキャリアブロックセットそれぞれに対して、対応サブキャリアブロックセットに同じサブキャリアが割り当てられることについて対応するよう、隣接無線セルに対応サブキャリアブロックセットが存在してもよい。
【０１０９】
更に、ＳＢＳ電力制限は、無線セルによって変化してもよい。ｘが定められたＳＢＳに対して、ｘ−１までのＳＢＳが同じ電力制限を有してもよい。電力制限は、各セルに対して個別に、あるいは、隣接無線セルに従って再構成されてもよい。
【０１１０】
本発明の別の態様は、無線セルにおけるサブキャリアブロックセットと、送信電力範囲または制限の（再）構成とに対するシグナリングに関する。無線セルにおける再構成がセルの無線セルと隣接して調整され得るため、隣接セルに再構成に関わる情報をシグナリングすることが必要となる。
【０１１１】
例えば、無線セルにおけるチャネルの品質、即ち、干渉レベルに関する情報は、使用されるそれぞれの電力レベルの再構成を考慮する際に当該情報を隣接無線セルが用いることを可能にするために、隣接無線セルにシグナリングされてもよい。更に、サブキャリアブロックセットへのサブキャリアブロックのグループ化が変更されなくてはならないとき、サブキャリアブロックセットへのサブキャリアブロックの新しい配分またはマッピングは、隣接セルがそれぞれのセルにおいて同じマッピングを使用し得るため、隣接セルにシグナリングされなくてはならない。
【０１１２】
ネットワークアーキテクチャに依存して、当該情報はセルクラスタを制御する監視ユニット（例えば、無線ネットワーク制御装置）に送信されてもよく、（再）構成を開始するために情報を利用してもよい。
【０１１３】
本発明の更なる実施の形態によると、本発明の別の態様は、送信器と受信器との間の通信に関わるシグナリングである。送信器と受信器との間のシグナリングは、サブキャリアブロックセット割り当てと、サブキャリアブロック割り当てとのシグナリングを含み得る。サブキャリアブロックの実際の頻繁な（フレーム毎）割り当ての前に、それぞれの移動局に対する「アクティブな」サブキャリアブロックセットを基本的に定義するサブキャリアブロックセットへの移動局の比較的低い頻度の事前割り当てが存在してもよい。
【０１１４】
これにより、移動局が事前に割り当てられたサブキャリアブロックセットに対してだけシグナリングが実行されたため、サブキャリアブロック割り当てに対するシグナリングオーバーヘッドを減少することが可能となる。更に、それぞれのサブキャリアブロックセットに対してだけ行われ得る受信器から送信器へのチャネル品質のフィードバックシグナリングに対するシグナリングオーバーヘッドを減少することが可能となる。
【０１１５】
更に、本発明の基礎となる思想は、どのセルレイアウトに適用されてもよいことに注意する。本発明の別の実施の形態によると、セクタ化された無線セルが使用されてもよい。セル当たり三つのセクタを有する六角形の無線セルレイアウトに対する実施例は図１１および図１２に示される。無線セル内のセクタのアンテナパターンが、無視可能に相互干渉すると仮定してもよい（即ち、アンテナビーム幅≦１２０°）。この場合、隣接セル（アンテナビーム幅内）のセクタの干渉が著しく目立つ。図１１に示すように、無線セル１（ＢＳ１）のセクタ２に対して、隣接無線セルにおいて二つの隣接セクタ、即ち、無線セル（ＢＳ３）のセクタ２と無線セル２（ＢＳ２）のセクタ３が存在する。異なる無線セルにおける三つの隣接セクタがセクタクラスタとして考慮されてもよい。
【０１１６】
単一の無線セルにおいて示される各セクタでは、同じサブキャリアブロック（即ち、サブキャリア）が同時に使用されてもよい。干渉を均衡化させるためには、単一のビームアンテナの使用に対する上述の方法が用いられる。当該方法は、セルクラスタの無線セルに対して干渉均衡化を実行する代わりに、セクタクラスタのセクタ間の干渉が均衡化される点で、新しいセルレイアウトに対してのみ適応される。
【０１１７】
図１１を図７と比較するに、送信電力範囲とサブキャリアブロックセットとの同じ数の選択、および、電力範囲とサブキャリアブロックセットとの間の同様のマッピングが使用され得ることに注意する。図１１に示されるように、同じ電力レベル−サブキャリアブロックセットの組み合わせが無線セルのセクタ内で使用されてもよい。したがって、セクタクラスタに属するセクタ間の調整された電力範囲−サブキャリアブロックセットの組み合わせの「パターン」が、無線セルクラスタに対する調整された電力範囲−サブキャリアブロックセットの組み合わせについて図１１から知られるものに対応してもよい。しかしながら、セクタ化された無線セルを用いる場合、単一の無線セルのセクタにおいて選択される電力範囲は互いと異なり得る。
【０１１８】
更に、セクタ内の送信電力範囲とサブキャリアブロックセットとは、上述のように再構成されてもよい。セクタの再構成について隣接無線セルに通知する必要があるシグナリングは、セクタクラスタの隣接セクタのアンテナビームを提供する基地局に送信されてもよい。ネットワークアーキテクチャに依存して、これは直接的にあるいは通信システムにおける制御ユニット、例えば、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）を介して行われる。
【０１１９】
可能な電力範囲−サブキャリアブロックセットの組み合わせに対する別の実施例は図１２に示される。本発明の本実施の形態では、単一の無線セルのセクタは、図１１の実施例と同じ電力レベル−サブキャリアブロックセットの組み合わせを使用しない。セクタベースで考慮される調整された電力範囲−サブキャリアブロックセットの組み合わせの結果として得られる「パターン」は、図７に示されるものと同様である。つまり、図１２のセクタは、複数のセクタが無線セルの基地局によって制御されることを控えるために図７の無線セルに対応する。
【０１２０】
提案された方法は、ＭＣ−ＣＤＭＡ（マルチキャリア−ＣＤＭＡ）システムにも適用可能である。所与のＳＢＳに対する送信電力制限は所与の（サブ）キャリア（ブロック）に対する１符号当たりの電力の和について定められる。このようなＭＣ−ＣＤＭＡシステムは、時間および／または周波数領域での拡散を用い得る。
【０１２１】
更に、本発明の基礎となる原理は、通信システムのダウンリンクおよび／またはアップリンクでの通信にも適用可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線セルを提供する基地局装置であって、
前記無線セルが、複数の周波数区画により構成される周波数区画セットを含み、
前記複数の周波数区画の各周波数区画が複数のサブキャリアを含み、
前記複数の周波数区画セットの各周波数区画セットに前記複数の周波数区画を割り当てる割り当て手段と、
前記無線セルに含まれる少なくとも１つの周波数区画セットに他の周波数区画セットと異なる送信電力増幅値が設定される複数の電力パターンから、他の無線セルの基地局装置とは異なる電力パターンに基づいて送信電力を増幅する電力制御手段と、
を有する基地局装置。
【請求項２】
前記他の無線セルは、前記無線セルの近傍の無線セルである、
請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記割り当てられた周波数区画は、周波数帯域が各無線セルにおいて共通する周波数区画である、請求項１または２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記周波数帯域が各無線セルにおいて共通する周波数区画は、周波数軸方向に連続して割り当てられた周波数区画含む、請求項３に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記周波数帯域が各セルにおいて共通する周波数区画は、周波数軸方向に一定間隔に割り当てられた周波数区画を含む、請求項３に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記周波数帯域が各セルにおいて共通する周波数区画は、不規則に割り当てられた周波数区画を含む、請求項３に記載の基地局装置。
【請求項７】
無線セルを提供する基地局装置によって実行される方法であって、
前記無線セルが、複数の周波数区画により構成される周波数区画セットを含み、
前記複数の周波数区画の各周波数区画が複数のサブキャリアを含み、
前記複数の周波数区画セットの各周波数区画セットに前記複数の周波数区画を割り当てるステップと、
前記無線セルに含まれる少なくとも１つの周波数区画セットに他の周波数区画セットと異なる送信電力増幅値が設定される複数の電力パターンから、他の無線セルの基地局装置とは異なる電力パターンに基づいて送信電力を増幅する電力制御ステップと、
を有する方法。
【請求項８】
前記他の無線セルは、前記無線セルの近傍の無線セルである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記割り当てられた周波数区画は、周波数帯域が各無線セルにおいて共通する周波数区画である、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記周波数帯域が各無線セルにおいて共通する周波数区画は、周波数軸方向に連続して割り当てられた周波数区画含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記周波数帯域が各セルにおいて共通する周波数区画は、周波数軸方向に一定間隔に割り当てられた周波数区画を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記周波数帯域が各セルにおいて共通する周波数区画は、不規則に割り当てられた周波数区画を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
無線セルを提供する基地局装置であって、
前記無線セルが、複数の周波数区画により構成される周波数区画セットを含み、
前記複数の周波数区画の各周波数区画が複数のサブキャリアを含み、
前記複数の周波数区画セットの各周波数区画セットに前記複数の周波数区画を割り当てる割り当て手段と、
前記無線セルに含まれる少なくとも１つの周波数区画セットに他の周波数区画セットと異なる送信電力増幅値が設定される電力パターンに基づいて送信電力を増幅する電力制御手段と、
を有する基地局装置。
【請求項１】
無線セルを提供する基地局装置であって、
前記無線セルが、複数の周波数区画により構成される周波数区画セットを含み、
前記複数の周波数区画の各周波数区画が複数のサブキャリアを含み、
前記複数の周波数区画セットの各周波数区画セットに前記複数の周波数区画を割り当てる割り当て手段と、
前記無線セルに含まれる少なくとも１つの周波数区画セットに他の周波数区画セットと異なる送信電力増幅値が設定される複数の電力パターンから、他の無線セルの基地局装置とは異なる電力パターンに基づいて送信電力を増幅する電力制御手段と、
を有する基地局装置。
【請求項２】
前記他の無線セルは、前記無線セルの近傍の無線セルである、
請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記割り当てられた周波数区画は、周波数帯域が各無線セルにおいて共通する周波数区画である、請求項１または２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記周波数帯域が各無線セルにおいて共通する周波数区画は、周波数軸方向に連続して割り当てられた周波数区画含む、請求項３に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記周波数帯域が各セルにおいて共通する周波数区画は、周波数軸方向に一定間隔に割り当てられた周波数区画を含む、請求項３に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記周波数帯域が各セルにおいて共通する周波数区画は、不規則に割り当てられた周波数区画を含む、請求項３に記載の基地局装置。
【請求項７】
無線セルを提供する基地局装置によって実行される方法であって、
前記無線セルが、複数の周波数区画により構成される周波数区画セットを含み、
前記複数の周波数区画の各周波数区画が複数のサブキャリアを含み、
前記複数の周波数区画セットの各周波数区画セットに前記複数の周波数区画を割り当てるステップと、
前記無線セルに含まれる少なくとも１つの周波数区画セットに他の周波数区画セットと異なる送信電力増幅値が設定される複数の電力パターンから、他の無線セルの基地局装置とは異なる電力パターンに基づいて送信電力を増幅する電力制御ステップと、
を有する方法。
【請求項８】
前記他の無線セルは、前記無線セルの近傍の無線セルである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記割り当てられた周波数区画は、周波数帯域が各無線セルにおいて共通する周波数区画である、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記周波数帯域が各無線セルにおいて共通する周波数区画は、周波数軸方向に連続して割り当てられた周波数区画含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記周波数帯域が各セルにおいて共通する周波数区画は、周波数軸方向に一定間隔に割り当てられた周波数区画を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記周波数帯域が各セルにおいて共通する周波数区画は、不規則に割り当てられた周波数区画を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
無線セルを提供する基地局装置であって、
前記無線セルが、複数の周波数区画により構成される周波数区画セットを含み、
前記複数の周波数区画の各周波数区画が複数のサブキャリアを含み、
前記複数の周波数区画セットの各周波数区画セットに前記複数の周波数区画を割り当てる割り当て手段と、
前記無線セルに含まれる少なくとも１つの周波数区画セットに他の周波数区画セットと異なる送信電力増幅値が設定される電力パターンに基づいて送信電力を増幅する電力制御手段と、
を有する基地局装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−９５３２４（Ｐ２０１２−９５３２４Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７３３７８（Ｐ２０１１−２７３３７８）
【出願日】平成２３年１２月１４日（２０１１．１２．１４）
【分割の表示】特願２０１０−９３１９０（Ｐ２０１０−９３１９０）の分割
【原出願日】平成１６年１１月５日（２００４．１１．５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月１４日（２０１１．１２．１４）
【分割の表示】特願２０１０−９３１９０（Ｐ２０１０−９３１９０）の分割
【原出願日】平成１６年１１月５日（２００４．１１．５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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