セル間干渉を低減する動的リソース割り当て
【課題】セルラ通信ネットワークにおいて、セル間干渉を低減する動的リソース割り当てを提供する。
【解決手段】基地局の制御下にあり、通信リソースを用いて通信する複数のセル（Ａ〜Ｑ）のうちの第１のセル（Ｆ）のために通信リソースの第１の設定を構成するステップ、第１のセルを制御するステップであって、高い負荷値により表される第１の負荷が第１のセルに存在する場合、第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう、第１のセルを制御し、低い負荷値により表される第２の負荷が第１のセルに存在する場合、第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう、第１のセルを制御することにより、第１のセルを制御するステップ、を有し、第１の負荷は第２の負荷よりも高く、低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離は、高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離よりも大きい。
【解決手段】基地局の制御下にあり、通信リソースを用いて通信する複数のセル（Ａ〜Ｑ）のうちの第１のセル（Ｆ）のために通信リソースの第１の設定を構成するステップ、第１のセルを制御するステップであって、高い負荷値により表される第１の負荷が第１のセルに存在する場合、第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう、第１のセルを制御し、低い負荷値により表される第２の負荷が第１のセルに存在する場合、第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう、第１のセルを制御することにより、第１のセルを制御するステップ、を有し、第１の負荷は第２の負荷よりも高く、低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離は、高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離よりも大きい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルラ通信ネットワーク内の通信リソースを制御する方法に関し、セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にある複数のセルを有し、通信リソースは周波数リソース及び／又は時間リソースである。本発明は、更に、上述の方法を実施する制御ユニット、並びに上述の方法で用いられる基地局及びユーザ機器に関する。特に、排他的ではなく、本発明は、３６シリーズ（特に、specification documents ３６.xxx及びそれに関する文書）、３ＧＰＰ仕様シリーズのrelease９、１０以降に定められたようなLTE（Long Term Evolution）及びLTE-Advanced radio technology groupsの規格によるセル・リソース割り当てに関する。しかしながら、本発明は、ＵＭＴＳ、ＷｉＭＡＸ及びセル・リソースが割り当てられる他の通信システムにも適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
セルラ通信ネットワークは、「セル」と称される複数の地理的領域を有する無線通信ネットワークを表す。用語「セル」は、概して、ダウンリンクのリソースと任意的にアップリンクのリソースとの組合せとして無線通信ネットワーク・オブジェクトを表す。セルは、例えばユーザ機器（ＵＥ）により、地理的領域を介してアクセス・ポイント又は基地局からブロードキャストされる（セル）識別情報から一意に識別できる。セルは、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）又はＴＤＤ（Time Division Duplex）モードであってよく、周波数又は時間を通信リソースとして用いて、セルに割り当てられたユーザ機器と通信する。セルラ通信ネットワークの例は、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、「４Ｇ」とも称されるＷｉＭＡＸ等である。
【０００３】
図１は、セルラ通信ネットワークの例を示す。図１では、複数のセルＡ乃至Ｑが示される。簡単のため、各セルは、六角形の形状を有し、結果としてハニカム・セルラ通信ネットワークを形成しているとする。しかしながら、実際のセル形状は異なっていてもよい。この例では、各セルは、セルの中央の円として示されるセル中心領域と、セル中心領域の周囲のセル端領域に分けられる。セルは、互いにそれらの対応するセル端領域で隣接している。セル端領域は、「セル間領域」とも称される。
【０００４】
図１では、各セルは、１つの基地局の制御下にある。しかしながら、基地局は、複数のセルを制御してもよい。ユーザ機器（ＵＥ）は、セルＧとセルＪのセル間領域（図１中の点線により表される）内に図示され、それぞれの基地局との通信リンクの信号品質に依存して、セルＪ及び／又はセルＧの基地局と通信可能である。
【０００５】
図１のセルラ通信システムは、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency-Division Multiple Access）を用いる。ＯＦＤＭＡは、ＯＦＤＭ（Orthogonal frequency-division multiplexing）デジタル変調方式のマルチ・ユーザ版である。多重アクセスは、ＯＦＤＭＡでは、サブキャリアのサブセット（「通信リソース」とも称される）を個々のユーザ機器に割り当てることにより、達成される。異なる周波数／時間通信リソースをセル内の各ユーザ機器に割り当てることにより、ＯＦＤＭＡは、所与のセル内でサービスを供されているユーザ間の干渉を実質的に回避することができる。これらのＯＦＤＭＡに基づくシステムを含む多くのセルラ通信システムでは、周波数領域リソースの同一のセットが各セルに割り当てられうる。
【０００６】
セル間干渉を低減するため、ＦＦＲ（fractional frequency re-use）が提案されている。ＦＦＲスキームは、周波数スペクトルをサブセット、つまりセル中心の通信リソース・セットとセル端の通信リソース・セットに分割する。ＦＦＲによると、セル中心のセットは全てのセルについて同一であり、セル端のセットは隣接セルに対して異なる。したがって、これらのＵＥは異なる通信リソースで通信するので、エッジ領域におけるＵＥのセル間干渉を低減できる。しかしながら、ＦＦＲは、各セル内で利用可能な周波数帯域全体を用いないので、（例えば、隣接セルにおける低負荷による）有意な隣接チャネル干渉が存在しないときは、ＦＦＲを利用しているセルにおけるセル全体のスループットは、繰り返し数（re-use factor）が１のセル、つまり利用可能な周波数帯域全体でＵＥに供するセルよりも低い。
【０００７】
ソフトＦＦＲスキームは、ＦＦＲスキームを用いているセルのセル全体のスループットを向上させるために提案されている。ソフトＦＦＲは、低い送信パワーで、セル端の通信リソース・セットをセル中心のセットに割り当てる。したがって、セル中心のセット及び送信パワーを適切に選択することにより、同一の通信リソースに対する再利用距離（re-use distance）を維持したまま、より多くの通信リソースをソフトＦＦＲで用いることができる。
【０００８】
図１は、ソフトＦＦＲスキームがｆ１乃至ｆ６として指定された６個の周波数リソースを用いるセルラ通信ネットワークにどのように適用されるかを説明する。周波数繰り返し数３のパターンがセル端に適用され、２つの周波数帯域が各セル端のために用いられる。セル中心領域は、周波数帯域（周波数リソース）の他の６分の４を占める。ユーザがセル内に一様に分布しているとすると、セル中心領域は、セル全体の面積の３分の２又はセル半径の８２％に広がっている。セル中心領域のためのパワー割り当ては、伝搬損失指数（path loss exponent）を３．５とすると、セル端のパワー割り当てより約３ｄＢ低くてよい。６°の半電波強度ビーム幅の垂直アンテナ・パターンが用いられてもよい。
【０００９】
図２は、図１のセルラ通信ネットワークのセル間領域においてユーザ機器から見た信号対干渉比（ＳＩＲ）を示す。ＳＩＲは、セル間領域内のランダムなユーザ機器位置に対して計算された。また、シャドウ・フェージング成分は、８ｄＢの標準偏差を有する対数正規分布に従って変化する。ユーザ機器は、例えば、参照されることにより本願明細書に組み込まれるＬＴＥ標準ＴＳ３６．３３１、Ｖ１０．０．０、ｓｅｃｔｉｏｎ５．５に定められたような最良ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）値により、通信リンクを用いる。周波数リソースの占有されているサブキャリアの数は、各セルの負荷に従って変化し、セル端ユーザ機器の衝突数が計算される。セル端ユーザ機器及び近隣セルに対して、それらの負荷に従って、サブキャリア・インデックスのランダムな割り当てが繰り返される。１０，０００回でシミュレートされたＳＩＲは、図２に示される。
【００１０】
セル間干渉を低減すること、したがってセル間領域にいるユーザ機器の信号対干渉比を改善することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】可変負荷ネットワークのための知られているソフトＦＦＲ割り当てを示す。
【図２】図１のネットワークのセル端領域のＳＩＲ分布を示す。
【図３】本発明によるセルラ通信ネットワークにおけるリソース割り当ての実施形態を示す。
【図４】図３のネットワークのセル端領域のＳＩＲ分布を示す。
【図５】図２及び図４に基づくＳＩＲの改善を示す。
【図６】ｅＮｏｄｅＢとＳＯＮサーバとの間のリソース割り当てのシグナリング手順の実施形態を示す。
【図７】本発明による動的リソース割り当てアルゴリズムの実施形態のフローチャートを示す。
【図８】本発明の制御ユニットの実施形態を示す。
【図９】本発明の基地局の実施形態を示す。
【図１０】本発明の基地局の別の実施形態を示す。
【図１１】本発明のユーザ機器の実施形態を示す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、セル間干渉を低減する動的リソース割り当てを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のある態様によると、セルラ通信ネットワークにおける通信リソースを制御する方法が提供される。前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ前記通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記方法は、
前記複数のセルのうちの第１のセルのために、通信リソースの第１の設定を構成するステップ、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御するステップであって、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御し、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御する、
ことにより前記第１のセルを制御するステップ、
を有し、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい。
【００１４】
本発明の発明者等は、例えば、少ない通信リソースをトラフィック負荷が長期間に亘って減少しているセルに割り当て、高いトラフィック負荷値を有する他のセルの通信リソースに比べて低いトラフィック負荷値を有するセルのセル中心に少ない通信リソースを割り当てること等により、トラフィック負荷値に依存して通信リソースの再利用距離を変化することにより、セル間領域のＳＩＲを向上することができることを見出した。通信リソースは、望ましくは、周波数、時間、符号、及び／又は空間リソースである。空間リソースは、例えば送信ビームの方向の観点から定められてもよい。提案されるリソース割り当てアルゴリズムは、例えばソフトＦＦＲや非ＦＦＲの知られている静的リソース割り当てアルゴリズムよりも優れた干渉パワーの低減を達成する。さらに、Ｇｒｅｅｎ無線アプリケーションでは、ていあんされるリソース割り当てアルゴリズムの干渉の低減は、基地局、例えばｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）にセル中心における通信リソース及びセル端における通信リソースに対して、干渉の低減により、低い送信パワーで動作可能にし、したがってエネルギの節約を達成する。
【００１５】
好適な実施形態は集中型、動的リソース割り当てアルゴリズムに関するが、本発明は、各基地局における所定の静的リソース割り当て設定（「設定」は、「パターン」又は「構成」とも称される）を伴う実施形態であって、通信リソースの使用が必要に応じて負荷条件により分けられ、したがって、より低い負荷を有するセルのセル中心により高い負荷を有する他のセルより少ない通信リソースを提供する実施形態も包含する。別の実施形態では、本発明は、（緊急事態のような）予定外のイベントが特定のセル又は複数のセルの領域で生じたというような状況に所定のパターンを適応し、したがって所望の領域で追加容量を生成するために現在の割り当てパターンを無効にして新しいパターンを考案する柔軟性を提供するハイブリッド型の静的／動的割り当てアルゴリズムに関する。
【００１６】
現在、静的ソフトＦＦＲ割り当てパターンが、４Ｇネットワークのために提案されている。知られている静的ソフトＦＦＲの展開では、セル端領域は、上述のように周波数再利用３のパターンが割り当てられ、一方で、セル中心領域は、たとえ送信パワーが低減しても残りの周波数帯域が割り当てられる。サブキャリア・リソースは無作為に選ばれるので、低い負荷では衝突の可能性が低く、したがって干渉が減少する。しかしながら、発明者等は、望ましくは、動的に周波数（及び／又は時間）リソースを負荷条件に依存してセルに割り当てることにより、知られている静的スキームよりも優れた有意な干渉の低減を達成できることを見出した。
【００１７】
時間／周波数領域のスケジューリング技術を用いる例えばＬＴＥのようなＯＦＤＭＡシステムでは、セル内のダウンリンクの低いトラフィック負荷は、時間／周波数領域送信リソースの低い占有率、結果としてこれらのリソースの他のアクティブなセルとの平均衝突数の減少をもたらす。これは、知られている静的ソフトＦＦＲリソース割り当ての使用に基づく。知られているソフトＦＦＲは、全てのセルが全てのリソースに何時でもアクセスすることを可能にし、したがって提供されるネットワーク容量を最大化する。
【００１８】
しかしながら、発明者等は、セルが低い負荷状態であるとき、セルは最大容量を提供される必要がないこと、及び同一の時間／周波数リソースの同時使用が、セル内の提供されたリソースを制限することにより大きい再利用距離を分離するよう構成される場合、ＳＩＲ（信号対干渉比）の有意な向上がセル端領域において達成されうることを認識した。提案される動的リソース割り当てアルゴリズムは、低い負荷のセルについてリソース再利用距離を増大させることにより、可変負荷状態がネットワーク内で優勢なときに特に有利である。
【００１９】
高い負荷値及び低い負荷値は、例えば予め定められるか又は動的に調整されてもよい。また、高い負荷と低い負荷との間の区別は、閾負荷値との比較により決定されてもよい。望ましくは、第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを使用するよう第１のセルを制御するステップは、高い負荷値により表される第１の負荷が第１のセルに存在する場合、通信リソースの高い負荷のセットを第１のセットとして用いるよう、第１のセルを制御するステップ、低い負荷値により表される第２の負荷が第１のセルに存在する場合、通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう、第１のセルを制御するステップを有する。
【００２０】
発明者等は、本発明の実施形態が、ＦＦＲアルゴリズムに実装されるときに特に有利であることを見出したが、本発明の他の実施形態は、非ＦＦＲアルゴリズムにも関連する。また、幾つかの実施形態は、全てのセル（又は複数のセル）が長期間に亘って変化する同一のトラフィック負荷を有する又は有すると考えられるセルラ・ネットワークを参照してもよい。一方で、他の実施形態は、セルが、長期間に亘り変化しても変化しなくてもよい異なるトラフィック負荷値を有するセルラ・ネットワークに関連する。
【００２１】
同一の通信リソースを再利用するまでの「目標距離」（予め定められた再利用距離である）は、同一のセル種類が展開されている同種のネットワークで適用可能である。しかしながら、異種ネットワークでは、例えばマクロ、マイクロ及びピコ（場合によってはフェムトも）セルの混合が展開され、「目標距離」は、正確な距離指標ではなく、別のセルで使用される又は割り当てられた同一のリソースに到達するまでに横切るセルの数を表しうる。「再利用距離」により、所与の通信リソースを割り当てられたセルと同一の通信リソースを割り当てられた別のセルとの間の最小セル数を表すことができる。規則的な周波数再利用パターンが適用される場合、再利用距離は、再利用パタ―ンの１つの反復要素の中で異なるリソースを有するセルの数に直接関連する。
【００２２】
集中型構成アルゴリズムの好適な実施形態は、自己組織ネットワーク（ＳＯＮ）サーバのような中央制御ユニットに実装することができるが、別の好適な実施形態では、分散型構成の分散制御ユニットが例えば基地局に実装されてもよい。集中型構成は、ＬＴＥのＸ２シグナリングのような、分散型リソース割り当てアルゴリズムで必要とされる基地局間のシグナリングを回避するという利益をもたらす。
【００２３】
したがって、本発明は、通信リソースを基地局（ｅＮｏｄｅＢ）に望ましくは動的に割り当てる集中型及び／又は分散型アルゴリズムに関する。大きい再利用距離の通信リソースは、高い負荷を有するセルと比べて低い負荷を有するセルに割り当てられる。リソース割り当ては、セルを制御する基地局によりサポートされる負荷に依存する。
【００２４】
提案されるアルゴリズムは、望ましくは、セル間干渉を低減するために、少なくとも幾つかの直交リソースを隣接セルに割り当てる。アルゴリズムは、例えば、高位層においてＳＯＮサーバ等にｅＮｏｄｅＢネットワークに又は低位層のＲＮＣ（Radio Network Controller）に実装されてもよい。提案されるアルゴリズムは、セルラ通信ネットワークのセルの全て、一部又は１つののみに適用されてもよい。
【００２５】
好適な実施形態では、前記方法は、前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離及び／又は前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離に依存して、前記複数のセルのうちの第２のセルのために、通信リソースの第２の設定を構成するステップであって、前記第２の設定は、前記第２のセルにより用いられるべき通信リソースの第２のセットを示す、ステップ、
を更に有し、
前記第２のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離は、前記第１のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離よりも大きい。
【００２６】
したがって、第２のセルは第１のセルよりも低いトラフィック負荷を有することが望ましい。しかしながら、別の実施形態では、第２のセルは、第１のセルと同一のトラフィック負荷を有してもよい。
【００２７】
（第１のセルのような）最大負荷を有するセルの設定は、（第２のセルのような）少ない負荷を有するセルの他の設定を構成するセルラ・ネットワークの基本又は規定の設定として用いられてもよい。望ましくは、他の設定は、基本又は規定の設定の個々の通信リソースの再利用距離を最大化（又は増大）させることにより構成される。しかしながら、本発明は、第２の設定が第１のセットとは独立に構成される実施形態も包含する。つまり、第２のセル（又は複数のセルのうちの任意の他のセル）の通信リソースは、第１のセルに関して上述したように制御されることが望ましい。
【００２８】
好適な実施形態では、前記第１のセルは、前記第１のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す第１の負荷値を有し、前記方法は、
前記複数のセルのうちの第２セルのために、通信リソースの第２の設定を構成するステップであって、前記第２のセルは、前記第２のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す第２の負荷値を有し、前記第１の負荷値は前記第２の負荷値よりも高い、ステップ、
前記第２の設定で示された通信リソースの第２の設定を用いるよう、前記第２のセルを制御するステップであって、前記第２のセットは、前記第１のセットよりも少ない通信リソースを有する、ステップ、
を更に有する。
【００２９】
望ましくは、第２のセルは第１のセルの近隣セルである。望ましくは、第１及び第２の設定の少なくとも幾つかの通信リソースは、重なり合い、同一である。望ましくは、第２のセルは第１のセルより低い負荷を有する。望ましくは、第１のセルは、セルラ・ネットワークの最も高い負荷値のセルであり、第２のセルは、セルラ・ネットワークの２番目に高い負荷値のセルである。望ましくは、割り当ては、負荷状態が変化したときに規則的な間隔で更新される。
【００３０】
好適な実施形態では、前記第１のセットは、前記第１のセルの第１のセル中心領域のための第１のセル中心通信リソースと、前記第１のセルの第１のセル端領域のための第１のセル端通信リソースと、を有し、前記第１のセル端通信リソースは前記第１のセル中心通信リソースと異なり、
前記第２のセットは、前記第２のセルの第２のセル中心領域のための第２のセル中心通信リソースと、前記第２のセルの第２のセル端領域のための第２のセル端通信リソースと、を有し、前記第２のセル端通信リソースは前記第２のセル中心通信リソースと異なり、
前記第２のセル中心通信リソースは、前記第１のセル中心通信リソースよりも少ない。
【００３１】
望ましくは、第２のセル中心通信リソースは、第１のセル中心通信リソースよりも少ない。望ましくは、第２のセル中心通信リソースは、第１のセル中心通信リソースよりも少ない。望ましくは、第２のセル中心領域は、第１のセル中心領域よりも小さい。さらに、望ましくは、第２のセル中心通信リソースの送信パワーは、第１のセル中心通信リソースの送信パワーよりも小さい。
【００３２】
好適な実施形態では、前記第１及び／又は第２の設定を構成するステップは、前記第１及び／又は第２の設定に含まれる前記通信リソースに優先度情報を割り当てるステップを有し、
前記第１及び／又は第２のセルを制御するステップは、前記優先度情報に基づき、前記第１及び／又は通信リソースの第２のセットを用いるよう、前記第１及び／又は第２のセルを制御するステップを有する。
【００３３】
望ましくは、第１の設定を表す第１の設定情報は、通信リソースの第１のセットを使用するための優先度情報を有し、第２の設定を表す第２の設定情報は、通信リソースの第２のセットを使用するための優先度情報を有する。
【００３４】
用語「通信リソースの設定」は、１つのセルに対する全ての通信リソースの全体的な構成を表すと理解される。また、用語「通信リソースのセット」は、セルの通信リンクで実際に用いられる通信リソースを表すと理解される。したがって、「設定」は通信リソースをアクティブにすること及び非アクティブにすることを表し、「セット」はアクティブな通信リソースのみを表す。優先度情報は、セルを制御する基地局の側で、アクティブな通信リソースのセットのうちどの通信リソースが実際に使用されるべきであると設定の構成で示されているかを決定するために用いられる。したがって、どの通信リソースを使用すべきかの実際の決定（「選択」又は「分離」とも称される）は、現在の負荷値に依存して基地局側で行われてもよい。セルの現在の負荷値が低い場合、基地局は、高い優先度を有する通信リソースのみを用いるようセルを制御してもよい。一方で、現在の負荷値が高い場合、基地局は、高い及び低い優先度を有する通信リソースを用いるようセルを制御してもよい。集中型リソース割り当てアルゴリズムの好適な実施形態では、第１及び／又は第２の設定の通信リソースは、第１及び／又は第２のセットの通信リソースと同一である。分散型リソース割り当てアルゴリズムの好適な実施形態では、第１及び／又は第２の設定の通信リソースは、第１及び／又は第２のセットの通信リソースと異なる。つまり、第１及び／又は第２の設定で示される通信リソースは、第１及び／又は第２のセットで示されるものより多い。望ましくは、第１及び／又は第２の設定で示されたが第１及び／又は第２のセットで示されていない残りの通信リソースは、オプションの通信リソース及び／又は低優先度を有する通信リソースである。
【００３５】
したがって、分散型動的（又は静的／動的のハイブリッド型）リソース割り当てスキームの実施形態では、各セルの通信リソースは、設定で、望ましくは規定の設定で予め定められるが、各通信リソースは割り当てられた優先度を有し、通信リソースは、基地局側でそのセルの現在のトラフィック負荷を充足するのに必要なレベルに優先度の順序で割り当てられる。各セルの優先度の順序は、ネットワークの所与の負荷において再利用距離を増大又は最大化するために決定されてもよい。
【００３６】
好適な実施形態では、前記方法は、
前記複数のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す負荷値を決定するステップであって、前記負荷値は、前記高い及び低い負荷値又は前記高い、低い、第１の及び第２の負荷値を有する、ステップ、及び／又は
前記複数のセルと関連付けられた通信リンクの負荷を表す負荷値を予測するステップであって、前記負荷値は、前記高い及び低い負荷値、又は前記高い、低い、第１の及び第２の負荷値を有する、ステップ、
を更に有し、
前記方法は、
前記第１及び第２のセット及び／又は前記第１及び第２の設定を前記決定された及び／又は予測された負荷値に基づき適応するステップ、
を更に有する。
【００３７】
望ましくは、高い負荷値及び低い負荷値は、所定の負荷値であり、第１の負荷値及び第２の負荷値は、決定された、望ましくは測定された負荷値である。
【００３８】
決定するステップ及び／又は予測するステップは、望ましくは基地局で実行される。したがって、各基地局は、セルに関連付けられたセルの負荷値を決定及び／又は予測し、負荷値に基づき設定を構成するために、負荷値を表す負荷値情報を中央サーバの制御ユニットへ送信してもよい。
【００３９】
また、決定するステップ及び／又は予測するステップは、望ましくは中央制御ユニットで実行される。したがって、前記方法は、複数のセルと関連付けられた通信リンクの負荷を表す負荷値情報を少なくとも１つの基地局から受信するステップを更に有し、前記負荷値は第１及び第２の負荷値を有し、前記負荷値を決定するステップ及び／又は予測するステップは、前記負荷値情報に基づき負荷値を決定及び／又は予測するステップを有する。
【００４０】
さらに、望ましくは、前記方法は、決定された及び／又は予測された負荷値に基づき、前記第１及び第２の設定を構成するステップを更に有する。望ましくは、前記方法は、第１及び／又は第２の設定を表す第１及び／又は第２の設定情報を、第１及び／又は第２のセルを制御する少なくとも１つの基地局へ送信するステップを有する。
【００４１】
また、望ましくは、負荷値は規定の負荷値であって、例えばセルラ通信ネットワーク又はそのエンティティの起動時に予め定められる。
【００４２】
好適な実施形態では、前記方法は、
前記第１及び／又は通信リソースの第２のセットを有効及び／又は無効にするために、前記第１及び／又は第２のセルを更新された第１及び／又は第２の設定で更新するステップ、
を更に有する請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法。
【００４３】
望ましくは、通信リソースを有効及び／又は無効にするステップは、前記第１及び／又は第２のセル中心通信リソースのうちの少なくとも１つの通信リソースを有効及び／又は無効にするステップを有する。
【００４４】
望ましくは、通信リソースを有効及び／又は無効にするステップは、決定された及び／又は予測された負荷値に基づき及び／又は受診された負荷値情報に基づき、前記第１及び／又は第２のセットの少なくとも１つの通信リソースを有効及び／又は無効にするステップを有する。別の実施形態では、更新処理が規則的に繰り返される。別の実施形態では、更新処理は、例えば第１及び／又は第２の負荷値が閾値を超える等のような特定の出来事が生じると実行されてもよい。
【００４５】
好適な実施形態では、前記第２のステップ前記第２の設定を構成するステップは、前記第２の設定及び／又は前記第２のセットの通信リソースを、前記第２の負荷値と前記第１の設定及び前記第１のセットとに基づき、選択するステップを有する。
【００４６】
望ましくは、第１の設定は、通信リソースの第１のセットを示し、第２の設定は通信リソースの第２のセットを示し、少なくとも１つのオプションの及び／又は禁止された通信リソースは第１の設定に含まれる。したがって、第１の負荷値が増大し、第２のセルのためにより多くの通信リソースが必要な場合、第２のセルは、第２のセットの通信リソースだけでなく、１又は複数のオプションの通信リソースも使用してもよい。オプションの通信リソースは、優先度情報により示されてもよい。オプションの通信リソースは、第２のセル中心のためのオプションの通信リソース、つまりオプションの第２のセル中心通信リソースであってもよい。しかしながら、第２のセルは、第１のセットの通信リソースでありうる禁止された通信リソースを使用しない。望ましくは、少なくとも１つのオプションの及び／又は禁止された通信リソースは、通信リソースの第１のセットに含まれる。さらに、望ましくは、閾負荷値は、所定の負荷値及び／又は予測された第２の負荷値である。
【００４７】
別の好適な実施形態では、前記第２の設定を構成するステップは、前記第２の設定及び／又は前記第２のセットの前記通信リソースを、前記第２の負荷値と、前記第１の設定及び／又は前記第１のセットと、に基づき選択するステップを含む。
【００４８】
更に別の実施形態では、前記第２の設定を構成するステップは、
前記第１のセル端通信リソースを予め選択し、
前記予め選択した通信リソースのうちの少なくとも１つの選択を解除する、
ことにより、前記第２のセル中心通信リソースを選択するステップを含む。
【００４９】
望ましくは、前記第２の設定を構成するステップは、
複数のセルのうちの前記第１のセル端通信リソース及び第３のセルの第３のセル端通信リソースを予め選択し、
前記予め選択した通信リソースのうちの少なくとも１つの選択を解除する、
ことにより、前記第２のセル中心通信リソースを選択するステップを含む。望ましくは、第１のセル中心通信リソースを選択するステップは、第１の設定及び／又は第２の設定の通信リソースの再利用距離に基づく。
【００５０】
別の実施形態では、前記方法は、
前記予め選択した通信リソースの再利用距離を決定するステップ、
を更に有し、
前記予め選択した通信リソースのうちの少なくとも１つの選択を解除するステップは、前記予め選択した通信リソースの前記決定した再利用距離に基づく。
望ましくは、少なくとも１つの予め選択された通信リソースを解除するステップは、予め選択された通信リソースの目標再利用距離に基づく。望ましくは、少なくとも１つの予め選択された通信リソースを解除するステップは、予め選択された通信リソースの目標再利用距離を増大させることに基づく。さらに望ましくは、前記方法は、第１及び第２のセル端領域のセル間領域における信号対干渉比を決定するステップを更に有し、少なくとも１つの予め選択された通信リソースの選択を解除するステップは、前記信号対干渉比に基づく。
【００５１】
好適な実施形態では、前記方法は、
前記複数のセルのうちの第２のセルのために、通信リソースの第３の設定を構成するステップであって、前記第３のセルは、前記第３のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す第３の負荷値を有し、前記第２の負荷値は前記第３の負荷値よりも高い、ステップ、
前記第３の設定で示された通信リソースの第３のセットを用いるよう、前記第３のセルを制御するステップ、
を更に有し、
前記第３のセットは、前記第３のセルの第３のセル中心領域のための第３のセル中心通信リソースと、前記第３のセルの第３のセル端領域のための第３のセル端通信リソースと、を有し、前記第３のセル端通信リソースは、前記第３のセル中心通信リソースと異なり、前記第３のセル中心通信リソースは前記第２のセル中心通信リソースよりも少ない、又は 前記第３のセットは、前記第３のセルの第３の領域のための第３のセル通信リソースを有し、前記第３のセル通信リソースは前記第２のセル中心通信リソースよりも少ない。
【００５２】
したがって、提案されるリソース割り当てアルゴリズムは、セルラ・ネットワークの任意の数のセルに適用できる。したがって、本発明は、異なる負荷値を有する２つより多いセルを備えたシナリオも、異なる負荷値を有する複数のセルを備えたシナリオも包含する。ここで、複数のセルのうちの少なくとも２つのセルは、同一の負荷値を有してもよい。さらに、本発明の実施形態は、異なるセルの負荷値が時間に伴い変化し、結果として時間と共に変化するリソース割り当て（望ましくは、設定において）及びリソース使用（望ましくは、セットにおいて）をもたらすシナリオも包含する。
【００５３】
ある実施形態では、第３のセルが最も低い負荷値を有するセルである場合、第３のセル領域は、第３のセルの全領域である。第３のセル端通信リソースは、第３のセル中心通信リソースと同じであっても良い。第３の設定は、第３の通信リソースが全体として第３のセルで使用されるべきであると示してもよい。したがって、第３のセル領域は、第３のセル中心領域と第３のセル端領域とに分割されないことが望ましい。しかしながら、代替の実施形態では、第３のセル領域は、第３のセル中心領域と第３のセル端領域とに分割される。
【００５４】
第１のセル及び第２のセルに関して説明されたのと同様の実施形態は、第２のセル及び第３のセル（又は他の任意の数のセル）のために提供されてもよい。例えば、望ましくは、前記方法は、第２のセットの通信リソースの第２の再利用距離を決定するステップ、を更に有し、前記第３の設定を構成するステップは、前記第１及び／又は第２の再利用距離に基づき、前記第３の設定を構成するステップを有する。また、望ましくは、前記第３の設定を構成するステップは、前記第３の設定及び／又は前記第３のセットの前記通信リソースを、前記第３の負荷値と、前記第１及び／又は第２の設定、及び／又は前記第１及び／又は第２の設定に基づき選択するステップを含む。
【００５５】
別の態様では、本発明は、セルラ通信ネットワークにおける通信リソースを制御する制御ユニットに関する。前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ前記通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記制御ユニットは、
前記複数のセルのうちの第１のセルのために、通信リソースの第１の設定を構成する設定構成ユニット、
通信リソース制御ユニットであって、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御し、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御する、
ことにより前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御する通信リソース制御ユニット、
を有し、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい。
【００５６】
望ましくは、制御ユニットは、セルラ通信ネットワークのネットワーク制御ユニット内に含まれ、及び／又は少なくとも１つの基地局に含まれる。
【００５７】
別の態様では、本発明は、セルラ通信ネットワークの第１のセルを制御する（望ましくは基地局により実行される）方法に関する。前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記方法は、
前記第１のセルのための通信リソースの第１の設定を表す第１の設定情報を受信するステップ、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御するステップであって、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御し、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御する、
ことにより前記第１のセルを制御するステップ、
を有し、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい。
【００５８】
別の態様では、本発明は、セルラ通信ネットワークの第１のセルを制御する基地局に関する。前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記基地局は、
前記第１のセルのための通信リソースの第１の設定を表す第１の設定情報を受信する設定受信ユニット、
通信リソース制御ユニットであって、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御し、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御する、
ことにより前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御する通信リソース制御ユニット、
を有し、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい。
【００５９】
別の態様では、本発明は、セルラ通信ネットワークの第１のセルと通信するユーザ機器を制御する（望ましくはユーザ機器により実行される）方法に関する。前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記方法は、
前記第１のセルのための通信リソースの第１の設定を表す第１の設定情報を受信するステップ、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いることにより、前記第１のセルと通信するよう、前記ユーザ機器を制御するステップ、
を有し、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセルは、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう制御され、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセルは、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう制御され、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい。
【００６０】
別の態様では、本発明は、セルラ通信ネットワークの第１のセルと通信するユーザ機器に関する。前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記ユーザ機器は、
前記第１のセルのための通信リソースの第１の設定を表す第１の設定情報を受信する設定受信ユニット、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いることにより、前記第１のセルと通信するよう前記ユーザ機器を制御する通信制御ユニット、
を有し、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセルは、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう制御され、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセルは、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう制御され、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい。
【００６１】
別の態様では、本発明は、プログラム・コードを格納するコンピュータ可読媒体に関する。前記プログラム・コードは、実行されると、コンピュータに請求項１乃至１２、１４及び１６の何れか一項の方法を実行させる。更に別の態様では、本発明は、コンピュータにより実行可能な方法に関する。前記方法は、実行されると、コンピュータに請求項１乃至１２、１４及び１６の何れか一項の方法を実行させる。望ましくは、請求項１乃至１２、１４及び１６に定められた前記方法のステップは、ソフトウェア及び／又はハードウェアにより実行されてもよい。また、望ましくは、請求項１３、１５及び１７に定められた前記ユニットは、ソフトウェア及び／又はハードウェアで実施されてもよい。
【００６２】
別の態様によると、本発明は、セルラ通信ネットワーク内の通信リソースを制御する方法に関する。前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にある複数のセルを有し、通信リソースは周波数リソース及び／又は時間リソースであり、前記方法は、
前記複数のセルのうちの第１のセルのために通信リソースの第１の設定を構成するステップであって、前記第１のセルは前記第１のセルと関連付けられた通信リンクの負荷を表す第１の負荷値を有する、ステップ、
前記複数のセルのうちの第２のセルのために通信リソースの第２の設定を構成するステップであって、前記第２のセルは前記第２のセルと関連付けられた通信リンクの負荷を表す第２の負荷値を有する、ステップ、
を有し、
前記第１の負荷値は前記第２の負荷値よりも高く、
前記方法は、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御するステップであって、前記第１のセットは前記第１のセルの第１のセル中心領域のための第１のセル中心通信リソースと前記第１のセルの第１のセル端領域のための第１のセル端通信リソースとを有し、前記第１のセル端通信リソースは前記第１のセル中心通信リソースと異なる、ステップ、
前記第２の設定で示された通信リソースの第２のセットを用いるよう、前記第２のセルを制御するステップであって、前記第２のセットは前記第２のセルの第２のセル中心領域（１２Ｇ）のための第２のセル中心通信リソースと前記第２のセルの第２のセル端領域（１１Ｇ）のための第２のセル端通信リソースとを有し、前記第２のセル端通信リソースは前記第２のセル中心通信リソースと異なる、ステップ、
を有し、
前記第２のセル中心通信リソースは、前記第１のセル中心通信リソースより少ない。
【００６３】
好適な実施形態では、第２のセル中心通信リソースは、第１のセル中心通信リソースと異なる。別の好適な実施形態では、第１及び／又は第２のセルのセル端リソースはゼロであり、つまり、セル中心通信リソースとセル端通信リソースとの間に如何なる区別もない。
【００６４】
別の態様では、上述の方法により、セルラ通信ネットワークの通信リソースを制御する制御ユニット、上述の方法の態様に従ってセルラ通信ネットワークの第１のセル及び第２のセルを制御する（望ましくは基地局で実行される）方法、上述の方法の態様に従ってセルラ通信ネットワークの第１のセル及び第２のセルと通信するユーザ機器を制御する（望ましくはユーザ機器により実行される）方法、実行されるとコンピュータに上述の方法の態様を実行させる（望ましくはコンピュータ可読媒体に格納された）プログラム・コードを提供する。
【００６５】
本願の好適な実施形態は、単なる例として添付の図面を参照して以下に説明される。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
図３は、可変負荷の条件を有するセルラ通信ネットワーク１における、本発明のリソース割り当てアルゴリズムの性能の実施形態を示す。ネットワーク１は、セルＡ〜Ｑを有する。６個の負荷レベルが、所与の時間期間において、ネットワーク内に示されている。例えば、セルＦは、最も高い負荷値により表される最も高い負荷レベルを有するセルである。セルＦは、以下では「第１のセル」と表される。セルＧは、２番目に高い負荷値により表される２番目に高い負荷レベルを有するセルである。セルＧは、以下では「第２のセル」と表される。セルＪは、３番目に高い負荷値により表される３番目に高い負荷レベルを有するセルである。セルＪは、以下では「第３のセル」と表される。簡単のため、４番目及び５番目に高い負荷値を有するセルに関する説明は以下では省略されるが、第１、第２及び第３のセルに適用されたのと同様の原理がこれらのセルにも適用できる。セルＫは、最も低い負荷値により表される６番目に高い（図３に示された実施形態では、最も低い）負荷レベルを有するセルである。セルＫは、図３の実施形態に関する以下の説明では「第４のセル」と表される。
【００６７】
第１のセルＦは、第１の基地局１０Ｆの制御下にあり、第１のセル中心領域１２Ｆと第１のセル端領域１１Ｆとに細分化される。同様に、第２のセルＧは、第２の基地局１０Ｇの制御下にあり、第２のセル中心領域１２Ｇと第２のセル端領域１１Ｇとに細分化される。同様に、第３のセルＪは、第２の基地局１０Ｊの制御下にあり、第３のセル中心領域１２Ｊと第２のセル端領域１１Ｊとに細分化される。また、第４のセルＫは、第４の基地局１０Ｇの制御下にあるが、セル中心領域とセル端領域とに細分化されない。第４のセルＫは、第４のセルＫの全領域である第４のセル領域を有する。
【００６８】
セルＦ、Ｇ及びＪは、近隣セルであり、それらのセル端領域１１Ｆ、１１Ｇ及び１１Ｊは互いに隣接している。セル端領域１１Ｆ、１１Ｇ及び１１Ｊが互いに隣接する及び／又は互いに重なり合う領域は、「セル間領域」と称される。図３では、セルＧとＪとの間のセル間領域は点線により示され、ユーザ機器２０が、セルＧ又はセルＪと通信するためにこのセル間領域に位置する。さらに、図３は、制御ユニット３０を示す。制御ユニット３０は、無線で又は有線で（簡単のため図３には示されない）、基地局１０と通信する。
【００６９】
セルＡ乃至Ｑの可変負荷条件は、就業日の勤務時間における標準的なネットワークのシナリオを反映している。市内及び隣接領域のセルは負荷が重く、郊外の住宅地域のセルは中程度の負荷があり、農村地域のセルは負荷が軽い。図３は、本発明の実施形態によるリソース割り当ても示す。
【００７０】
最も高い負荷値を有する第１のセルＦは、第１の設定で指示された通信リソースの第１のセットを用いる。第１のセットは、第１のセル中心領域１２Ｆのための第１のセル中心通信リソースｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、及び第１のセル端領域のための第１のセル端通信リソースｆ５、ｆ６を有する。
【００７１】
最も高い負荷値よりも低い負荷値を有する第２のセルＧは、第１の設定で指示された通信リソースの第２のセットを用いる。第２のセットは、第２のセル中心領域１２Ｇのための第２のセル中心通信リソースｆ２、ｆ５、ｆ６、及び第２のセル端領域１１Ｇのための第２のセル端通信リソースｆ３、ｆ４を有する。したがって、第２のセル中心通信リソースｆ２、ｆ５、ｆ６は、第１のセル中心通信リソースｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４よりも少ない。言い換えると、第２のセル中心通信リソースｆ２、ｆ５、ｆ６の数（３である）は、第１のセル中心通信リソースｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４の数（４である）よりも少ない。第２のセル中心で少ない通信リソースを用いることにより、第２のセル中心領域は、リソースｆ１が減らされ、再利用距離が増大される。送信パワーは、相応して低下されうる。
【００７２】
同様のことが、第３のセルＪに対して第３の設定を行うときに当てはまる。第２のセルの負荷値よりも低い負荷値を有する第３のセルＪは、第３の設定で指示された第３の通信リソース・セットを用いる。第３のセットは、第３のセル中心領域１２Ｊのための第３のセル中心通信リソースｆ５、ｆ６、及び第３のセル端領域１１Ｊのための第３のセル端通信リソースｆ１、ｆ２を有する。したがって、第３のセル中心通信リソースｆ５、ｆ６は、近隣のセル中心通信リソースｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４及びｆ２、ｆ５、ｆ６よりも少ない。
【００７３】
したがって、図３の実施形態は、負荷値が減少するにつれ、セル中心リソースの数を低減する。例えば、４番目に高い負荷値を有するセルＬは、その中心で１つの通信リソースだけを用い、５番目に高い負荷値を有するセルＰは、その中心で如何なる通信リソースも用いない。つまり、セルＰは、もはや、セル中心領域とセル端領域との間を区別しない。セルＰは、そのセル領域全体で２つの通信リソースを用いる。これは、本発明のリソース割り当てアルゴリズムの一般的概念の意味に含まれる「セル中心領域」であると理解される。リソース割り当ての実施形態をセルＫに適用すると、セルＰのセル領域リソースを減少し（アルゴリズムの趣旨では、「セル中心領域のリソースを減少させる」）、１つの通信リソースのみを用いてセルＫに到達する。セルＫは最も低い負荷を有するので、１つの通信リソースの使用は、通信リンクの要求を満たし、再利用距離は最大になる。
【００７４】
図３では、セルＧ及びＪのセル間領域は、ユーザ機器２０がセルＧ又はＪと通信するときに経験するＳＩＲの点で改善されるよう選択されてもよいとする。実際のシステムでは、これは、（スポーツ・イベントのような）特定のイベントが行われることに起因する。リソース割り当てアルゴリズムは、近隣セルＦで用いられているセル端リソース帯域ｆ１を制限することにより、セル間領域のＳＩＲを向上させ、負荷条件がこのような制限を許容することを考慮に入れる。
【００７５】
図４は、図３に示したセル端（セル間領域）にいるユーザ機器２０から見たＳＩＲの図を示す。ユーザ機器の位置は、セル端に沿ってランダムに変化する。また、図２と同様に、シャドウ・フェージング成分は、８ｄＢ標準偏差を有する対数正規分布に従って変化する。ユーザ機器は、ＬＴＥ標準で定められたような最良測定ＲＳＲＱ値毎に、最良のセル（つまり、最良の周波数帯域）を獲得できる。６°の半電波強度ビーム幅の垂直アンテナ・パターンが用いられる。これは、隣接セルまで広がる干渉を低減する。１０，０００回でシミュレートされたＳＩＲは、図４に示される。
【００７６】
図５は、セル端のＳＩＲを改善するための図３の実施形態のリソース割り当てアルゴリズムの効果を調べるために、図２及び４に示されたＳＩＲを比較する。図５のＳＩＲは、図２のＳＩＲと図４のＳＩＲとの間の差をとることにより、計算される。ＳＩＲの差の分布は、１０，０００回について図５に示される。
【００７７】
図５は、繰り返しの７０％より上では、ＳＩＲは知られているソフトＦＦＲよりも向上していることが分かる。ＳＩＲの向上の平均は、約３．１ｄＢである。したがって、目標セル端のための提案されたリソース割り当てアルゴリズムの実施形態により、ＳＩＲの有意な向上を達成することができ、したがってセル端にいるユーザ機器に、より高いデータ・レート及びより良いサービス品質を提供する。
【００７８】
Ｇｒｅｅｎ無線アプリケーションでは、リソース割り当てアルゴリズムの実施形態は、セルＪをイネーブルし、その送信パワーを低下させる。セルＪについて、点線により示されたセル端が最も酷く影響を受けているセル端であるとき、信号パワーは、約３ｄＢだけ低減される。この低減は、出力信号パワーを５０％だけ低減する。入力パワー消費の観点から、セルＪにある電力増幅器は、無線周波数（ＲＦ）パワー消費を約４２％だけ低減させてもよい。この値は、富士通の電力増幅器の標準的な効率曲線（例えば、Fujitsu FLL１５００UI GaAs FET Push-Pull Power AmplifierのＰＡＥグラフ）を考慮して計算される。ＲＦ電力増幅器では、効率は、出力パワーが通常動作値より低減したときに低下する。標準的に、（OliverArnold他により「Power consumption modelling f different base station types in Heterogeneous CellularNetworks」、roceedings of Future Networks Mobile Summit ２０１０で議論されているように、）マイクロ基地局では、ＲＦ電力消費は、全電力消費の約２０％から２５％まで変化する。この文献は、参照されることにより全体が本発明に組み込まれる。したがって、特定のマイクロ基地局のもエネルギの節約は、本実施形態では８％〜１０％で変化してもよい。
【００７９】
図６は、ＬＴＥを実装した実施形態における、ｅＮｏｄｅＢ１０とＳＯＮサーバ（制御ユニット３０）との間のシグナリング手順を示す。負荷予測は、個々のｅＮｏｄｅＢで、履歴ロード・データを用いる、（参照されることにより全体が本願明細書に組み込まれるD.Tikunov他、“Traffic prediction for mobile network using Holt-Winter’s exponential smoothing”、IEEE Softcom onference roceedings, ２００７のＨｏｌｔ Ｗｉｎｔｅｒの予測方法のような）予測アルゴリズムに基づいて行われてもよい。これらの予測は、各サンプル間隔について実行され、ＳＯＮサーバに報告される。代替の実施形態では、ＳＯＮサーバは、各セル／セクタＡ乃至Ｑについて負荷を予測してもよいことに留意する。しかしながら、これは、ＳＯＮサーバの複雑性を増してしまう。
【００８０】
ＳＯＮサーバは、次に、負荷予測を収集し、予測された負荷をサポートする通信リソースを決定する。ＳＯＮサーバは、リソース割り当てアルゴリズムを実行して、どのリソースがセル／セクタＡ乃至Ｑのそれぞれに割り当てられるべきかを決定する。ＳＯＮサーバは、次に、相応してセル／セクタＡ乃至Ｑに個々のｅＮｏｄｅＢ１０へのシグナリングの返送を通じて指示する。
【００８１】
このシグナリング手順は、各負荷サンプル時間間隔、例えば１５乃至３０分毎の始めに実行されてもよい。ｅＮｏｄｅＢ１０からの負荷の報告は、前の時間間隔（ｎ）について決定された実際の負荷状態及び現在の負荷サンプル（ｎ＋１）についての予測負荷を含む。ＳＯＮサーバは、予測負荷値に対する実際の負荷統計を用いて負荷予測アルゴリズムの精度を評価してもよい。この情報は、ＳＯＮサーバが、どれくらい多くの（存在する場合には）追加リソース（つまり、オプションのリソース）が、誤った予測に対する予防策として予測された値より高く割り当てられるべきかを決定するのを助ける。
【００８２】
図６に示された実施形態の代替の実施形態では、トラフィック負荷は、総データ・レート及び／若しくは時間／周波数領域のリソース使用量であり、並びに／又は図６のリソース割り当てメッセージは、現在のセット又は設定から追加リソースを無効／有効にする命令を含みうる。
【００８３】
図７は、集中型リソース割り当てアルゴリズムの実施形態の基本的な実装を示すフローチャートである。ＳＯＮサーバは、ネットワーク１内のｅＮｏｄｅＢ１０から負荷情報（次の時間期間のために予測される）を要求し、集中型リソース割り当てアルゴリズムを実行してリソースを各ｅＮｏｄｅＢ１０に割り当て、各ｅＮｏｄｅＢ１０のリソース割り当てを該ｅＮｏｄｅＢ１０に通知する。
【００８４】
ネットワーク１全体の負荷条件は、通常動的であり、負荷情報を１５乃至３０分毎にＳＯＮサーバに集め集中型リソース割り当てアルゴリズムを実行するのに実用的である。集中型リソース割り当てアルゴリズムの特徴は、セル端リソース割り当てのために目標リソース再利用距離を維持することである。これらの距離は、概してネットワーク１全体について（このオプションは、全体の干渉を低減し、送信パワーを低減させる）又はセル端が特定レベルのＳＩＲを要求する特定のセルについて（若しくはセルのグループについて）維持される。ＳＯＮサーバは、各セルＡ乃至Ｑに名目上のリソース、（実際の容量が期待される要求を超えている場合）セル中心１２のためのオプションのリソース、及び（近隣セルが向上したＳＩＲを維持する必要がある場合）禁止されているリソースを指示する。シナリオ及びパフォーマンス要件に依存して、これらのリソースの種類のうちの任意の２つを使用すれば十分である。提案したアルゴリズムの好適な基本的な実施形態を以下に列挙する。
【００８５】
（ｉ）負荷値に依存して、先ず、全ての量のリソース（負荷Ｌ１）を利用して動作する必要のあるセルを識別し、それらのセルについて知られているソフトＦＦＲと同様のパターンを適用し、Ｌ１セルが隣接している場合、セル端において代替のリソースを用い、セルが目標再利用距離だけ離れている場合、同じリソース再利用パターンを適用する。
【００８６】
（ｉｉ）負荷値の次の（更に低い）ティア（Ｌ２）を有するセルを識別し、それらのセルに知られているソフトＦＦＲリソース・パターンと同様のパターンを適用し、幾つかのセル中心リソースをオフに切り替え、セル内のユーザ密度が一様な場合には、幾つかのセル中心リソースを減らし、Ｌ２セルのセル中心領域を縮小する。これは、セル中心に割り当てられたリソースの送信パワーを低減することにより実際に達成され得る。どのリソースをオフに切り替えるかの決定は、ＳＩＲの向上の基準に依存する。これは以下に詳細に記載される。セル端リソースの適用は、ソフトＦＦＲと同様であり、オプションの及び禁止された（必要な場合）リソースをＬ２セルに割り当てる。
【００８７】
（ｉｉｉ）負荷値の次の（更に低い）ティア（tier）（Ｌ３）を有するセルを識別し、更なるセル中心割り当てをオフに切り替え、セル中心領域を縮小し、オプションの及び禁止された（必要な場合）リソースを（ｉｉ）に記載されたように割り当てる。
【００８８】
（ｉｖ）セル中心リソース割り当てがもはや必要なくなるまで、ステップ（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）を繰り返す。
【００８９】
（ｖ）負荷Ｌｎを有するセルがセル端リソースのみ（又はリソース割り当てアルゴリズムの一般的な考え方から、セル中心リソースのみ）を必要とするとき、セル端とセル中心とを区別せずにセル端リソース（セル中心リソース）をセル全体に適用し、割り当て基準により管理される同一のリソースに対する再利用距離を維持し、オプションの及び禁止された（必要な場合）リソースを適用する。
【００９０】
（ｖｉ）最も低い負荷値を有するセルに到達するまで、ステップ（ｖ）を繰り返す。
【００９１】
（ｖｉｉ）最も低い負荷Ｌｌｏｗを有するセルに対して、セル全体に亘り広がる最小数のリソースを割り当て、前述のように再利用距離を維持し、オプションの及び禁止された（必要な場合）リソースを割り当てる。
【００９２】
どのリソースをオフに切り替えるかの決定は、ＳＩＲ向上の基準に依存する。ある実施形態では、増大したＳＩＲが特定のセル端に対して定められる場合、リソース割り当てアルゴリズムは、その特定のセル端で用いられるリソースに対して目標再利用距離を達成するよう指示される。セル端のＳＩＲがセル中心のＳＩＲより悪いとき、セル端のＳＩＲを向上させることは、通常、より重要である。目標再利用距離は、要求されるＳＩＲの向上に依存する。概算すると、干渉セルを近隣から１ティアだけセル端へ戻すと、セル端ＳＩＲを約９ｄＢだけ向上しうる。隣接セルのリソースをオフに切り替えるとき、目標再利用距離の達成は、優先されるべきである。
【００９３】
別の実施形態では、目的が概してネットワーク（又はネットワークのある領域）内の全てのセルに対してセル端ＳＩＲを向上させることである場合、最大のエネルギ節約は、Ｇｒｅｅｎ無線アプローチで達成することができる。リソース割り当てアルゴリズムは、次のように用いられてもよい。セルのリソース再利用距離を増大させるべきである。これは、出力ＲＦパワーの低減により最大のエネルギ節約を提供する。異種ネットワークでは、異なる種類のセルは、変化するパワーの付加された効率曲線及び全パワー消費に対するＲＦパワー消費の異なる部分を有する異なる基地局を有する。したがって、負荷条件が完全なリソース使用を必要としない再利用距離は、異なる基地局のパラメータを分析した後に最大化されるべきである。上述のように、セル端ＳＩＲは、基地局の送信パワーを決定するときに更に重要である。
【００９４】
別の実施形態では、実際に用いられる通信リソースのセットは、優先度情報に基づき決定されてもよい。この実施形態の設定は、ネットワーク１で利用可能な全ての通信リソースの設定情報を含むが、どの通信リソースが実際に用いられるべきかの優先度情報も含む。図３を参照して、優先度を割り当てる実施形態は次のように理解されるだろう。
【００９５】
セルＣは、次のように負荷の昇順で通信リソースを割り当てられてもよい。
セル端ｆ１
セル端ｆ２
セル中心ｆ３
セル中心ｆ４
セル中心ｆ５
セル中心ｆ６
近隣セルＨは、次のように負荷の昇順で通信リソースを割り当てられてもよい。
【００９６】
セル端ｆ６
セル端ｆ５
セル中心ｆ４
セル中心ｆ３
セル中心ｆ２
セル中心ｆ１
このように、セル中心通信リソースｆ１及びｆ２は、それらに割り当てられた低い優先度のためにアクティブな通信リソースのセットに含まれない。別の実施形態では、セル中心通信リソースｆ１及びｆ２は、オプションの又は禁止された通信リソースであってもよい。
【００９７】
セルＣ及びＨに対して最大負荷のとき、構成は、図１に示されたような、知られているソフトＦＦＲと等価であると考えられる。しかしながら、最小負荷のときは、ｆ１のみがセルＣで用いられ、ｆ６のみが近隣セルＨで用いられ、他のセルは対応する配置を有し、周波数再利用距離を最大にする。割り当てられた優先度の順位は、集中型制御ユニット３０により予め定められるか又は設定されうる。優先度情報を用いる実施形態は、ネットワーク側で少ないシグナリングしか必要としないが、不均一なトラフィック密度に応答するほど柔軟ではない。
【００９８】
図８は、設定構成ユニット３１及び通信リソース制御ユニット３２を備える制御ユニット３０の実施形態を概略的に示す。制御ユニット３０は、図９に示されるように基地局１０の一部であってもよく、又はネットワーク側の高位層に実装されてもよい。設定構成ユニット３１は、通信リソース制御ユニット３２と共に、負荷及び設定に関する情報を交換するために基地局１０と通信するよう適応されることが望ましい。
【００９９】
図１０は、設定受信ユニット１５及び通信リソース制御ユニット１６を備える基地局１０の実施形態を概略的に示す。設定受信ユニット１５は、制御ユニット３０と通信するよう適応されることが望ましい。また、通信リソース制御ユニット１６は、セルＡ乃至Ｑのうちの少なくとも１つとの通信を制御するために、設定受信ユニット１５からの制御情報を受信するよう適応されることが望ましい。
【０１００】
図１１は、設定受信ユニット２１及び通信リソース制御ユニット２２を備えるユーザ機器２０の実施形態を概略的に示す。設定受信ユニット２１は、制御ユニット３０と通信するよう適応されることが望ましい。また、通信制御ユニット２２は、セルＡ乃至Ｑのうちの少なくとも１つとの通信を制御するために、設定受信ユニット２１からの制御情報を受信するよう適応されることが望ましい。
【０１０１】
以上の実施形態に冠詞、更に以下の付記を開示する。
（付記１） セルラ通信ネットワークにおける通信リソースを制御する方法であって、前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ前記通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記方法は、
前記複数のセルのうちの第１のセルのために、通信リソースの第１の設定を構成するステップ、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御するステップであって、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御し、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御する、
ことにより前記第１のセルを制御するステップ、
を有し、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい、方法。
（付記２） 前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離及び／又は前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離に依存して、前記複数のセルのうちの第２のセルのために、通信リソースの第２の設定を構成するステップであって、前記第２の設定は、前記第２のセルにより用いられるべき通信リソースの第２のセットを示す、ステップ、
を更に有し、
前記第２のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離は、前記第１のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離よりも大きい、付記１に記載の方法。
（付記３） 前記第１のセルは、前記第１のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す第１の負荷値を有し、前記方法は、
前記複数のセルのうちの第２セルのために、通信リソースの第２の設定を構成するステップであって、前記第２のセルは、前記第２のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す第２の負荷値を有し、前記第１の負荷値は前記第２の負荷値よりも高い、ステップ、
前記第２の設定で示された通信リソースの第２の設定を用いるよう、前記第２のセルを制御するステップであって、前記第２のセットは、前記第１のセットよりも少ない通信リソースを有する、ステップ、
を更に有する付記１又は２に記載の方法。
（付記４） 前記第１のセットは、前記第１のセルの第１のセル中心領域のための第１のセル中心通信リソースと、前記第１のセルの第１のセル端領域のための第１のセル端通信リソースと、を有し、前記第１のセル端通信リソースは前記第１のセル中心通信リソースと異なり、
前記第２のセットは、前記第２のセルの第２のセル中心領域のための第２のセル中心通信リソースと、前記第２のセルの第２のセル端領域のための第２のセル端通信リソースと、を有し、前記第２のセル端通信リソースは前記第２のセル中心通信リソースと異なり、
前記第２のセル中心通信リソースは、前記第１のセル中心通信リソースよりも少ない、付記１乃至３の何れか一項に記載の方法。
（付記５） 前記第１及び／又は第２の設定を構成するステップは、前記第１及び／又は第２の設定に含まれる前記通信リソースに優先度情報を割り当てるステップを有し、
前記第１及び／又は第２のセルを制御するステップは、前記優先度情報に基づき、前記第１及び／又は通信リソースの第２のセットを用いるよう、前記第１及び／又は第２のセルを制御するステップを有する、付記１乃至４の何れか一項に記載の方法。
（付記６） 前記方法は、
前記複数のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す負荷値を決定するステップであって、前記負荷値は、前記高い及び低い負荷値又は前記高い、低い、第１の及び第２の負荷値を有する、ステップ、及び／又は 前記複数のセルと関連付けられた通信リンクの負荷を表す負荷値を予測するステップであって、前記負荷値は、前記高い及び低い負荷値、又は前記高い、低い、第１の及び第２の負荷値を有する、ステップ、
を更に有し、
前記方法は、
前記第１及び第２のセット及び／又は前記第１及び第２の設定を前記決定された及び／又は予測された負荷値に基づき適応するステップ、
を更に有する付記１乃至５の何れか一項に記載の方法。
（付記７） 前記方法は、
前記第１及び／又は通信リソースの第２のセットを有効及び／又は無効にするために、前記第１及び／又は第２のセルを更新された第１及び／又は第２の設定で更新するステップ、
を更に有する付記１乃至６の何れか一項に記載の方法。
（付記８） 前記第２の設定を構成するステップは、前記第２の設定及び／又は前記第２のセットの通信リソースを、前記第２の負荷値と前記第１の設定及び前記第１のセットとに基づき、選択するステップを有する、付記１乃至７の何れか一項に記載の方法。
（付記９） 前記第２の設定を構成するステップは、前記第２の設定及び／又は前記第２のセットの前記通信リソースを、前記第２の負荷値と、前記第１の設定及び／又は前記第１のセットと、に基づき選択するステップを含む、付記１乃至８の何れか一項に記載の方法。
（付記１０） 前記第２の設定を構成するステップは、
前記第１のセル端通信リソースを予め選択し、
前記予め選択した通信リソースのうちの少なくとも１つの選択を解除する、
ことにより、前記第２のセル中心通信リソースを選択するステップを含む、付記１乃至９の何れか一項に記載の方法。
（付記１１） 前記方法は、
前記予め選択した通信リソースの再利用距離を決定するステップ、
を更に有し、
前記予め選択した通信リソースのうちの少なくとも１つの選択を解除するステップは、前記予め選択した通信リソースの前記決定した再利用距離に基づく、付記１０に記載の方法。
（付記１２） 前記方法は、
前記複数のセルのうちの第２のセルのために、通信リソースの第３の設定を構成するステップであって、前記第３のセルは、前記第３のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す第３の負荷値を有し、前記第２の負荷値は前記第３の負荷値よりも高い、ステップ、
前記第３の設定で示された通信リソースの第３のセットを用いるよう、前記第３のセルを制御するステップ、
を更に有し、
前記第３のセットは、前記第３のセルの第３のセル中心領域のための第３のセル中心通信リソースと、前記第３のセルの第３のセル端領域のための第３のセル端通信リソースと、を有し、前記第３のセル端通信リソースは、前記第３のセル中心通信リソースと異なり、前記第３のセル中心通信リソースは前記第２のセル中心通信リソースよりも少ない、又は
前記第３のセットは、前記第３のセルの第３の領域のための第３のセル通信リソースを有し、前記第３のセル通信リソースは前記第２のセル中心通信リソースよりも少ない、
付記１乃至１１の何れか一項に記載の方法。
（付記１３） セルラ通信ネットワークにおける通信リソースを制御する制御ユニットであって、前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ前記通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記制御ユニットは、
前記複数のセルのうちの第１のセルのために、通信リソースの第１の設定を構成する設定構成ユニット、
通信リソース制御ユニットであって、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御し、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御する、
ことにより前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御する通信リソース制御ユニット、
を有し、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい、制御ユニット。
（付記１４） セルラ通信ネットワークの第１のセルを制御する方法であって、前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記方法は、
前記第１のセルのための通信リソースの第１の設定を表す第１の設定情報を受信するステップ、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御するステップであって、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御し、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御する、
ことにより前記第１のセルを制御するステップ、
を有し、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい、方法。
（付記１５） セルラ通信ネットワークの第１のセルを制御する基地局であって、前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記基地局は、
前記第１のセルのための通信リソースの第１の設定を表す第１の設定情報を受信する設定受信ユニット、
通信リソース制御ユニットであって、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御し、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御する、
ことにより前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御する通信リソース制御ユニット、
を有し、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい、基地局。
（付記１６） セルラ通信ネットワークの第１のセルと通信するユーザ機器を制御する方法であって、前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記方法は、
前記第１のセルのための通信リソースの第１の設定を表す第１の設定情報を受信するステップ、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いることにより、前記第１のセルと通信するよう、前記ユーザ機器を制御するステップ、
を有し、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセルは、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう制御され、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセルは、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう制御され、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい、方法。
（付記１７） セルラ通信ネットワークの第１のセルと通信するユーザ機器であって、前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記ユーザ機器は、
前記第１のセルのための通信リソースの第１の設定を表す第１の設定情報を受信する設定受信ユニット、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いることにより、前記第１のセルと通信するよう前記ユーザ機器を制御する通信制御ユニット、
を有し、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセルは、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう制御され、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセルは、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう制御され、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい、ユーザ機器。
（付記１８） プログラム・コードを格納するコンピュータ可読媒体であって、前記プログラム・コードは、実行されると、コンピュータに付記１乃至１２、１４及び１６の何れか一項の方法を実行させる、コンピュータ可読媒体。
【符号の説明】
【０１０２】
Ａ〜Ｇ セル
ｆ１〜ｆ６ 周波数リソース
３０ 制御ユニット
３１ 設定構成ユニット
３２ 通信リソース制御ユニット
１５ 設定受信ユニット
１６ 通信リソース制御ユニット
２０ ユーザ機器
２１定受信ユニット定受信ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルラ通信ネットワーク内の通信リソースを制御する方法に関し、セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にある複数のセルを有し、通信リソースは周波数リソース及び／又は時間リソースである。本発明は、更に、上述の方法を実施する制御ユニット、並びに上述の方法で用いられる基地局及びユーザ機器に関する。特に、排他的ではなく、本発明は、３６シリーズ（特に、specification documents ３６.xxx及びそれに関する文書）、３ＧＰＰ仕様シリーズのrelease９、１０以降に定められたようなLTE（Long Term Evolution）及びLTE-Advanced radio technology groupsの規格によるセル・リソース割り当てに関する。しかしながら、本発明は、ＵＭＴＳ、ＷｉＭＡＸ及びセル・リソースが割り当てられる他の通信システムにも適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
セルラ通信ネットワークは、「セル」と称される複数の地理的領域を有する無線通信ネットワークを表す。用語「セル」は、概して、ダウンリンクのリソースと任意的にアップリンクのリソースとの組合せとして無線通信ネットワーク・オブジェクトを表す。セルは、例えばユーザ機器（ＵＥ）により、地理的領域を介してアクセス・ポイント又は基地局からブロードキャストされる（セル）識別情報から一意に識別できる。セルは、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）又はＴＤＤ（Time Division Duplex）モードであってよく、周波数又は時間を通信リソースとして用いて、セルに割り当てられたユーザ機器と通信する。セルラ通信ネットワークの例は、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、「４Ｇ」とも称されるＷｉＭＡＸ等である。
【０００３】
図１は、セルラ通信ネットワークの例を示す。図１では、複数のセルＡ乃至Ｑが示される。簡単のため、各セルは、六角形の形状を有し、結果としてハニカム・セルラ通信ネットワークを形成しているとする。しかしながら、実際のセル形状は異なっていてもよい。この例では、各セルは、セルの中央の円として示されるセル中心領域と、セル中心領域の周囲のセル端領域に分けられる。セルは、互いにそれらの対応するセル端領域で隣接している。セル端領域は、「セル間領域」とも称される。
【０００４】
図１では、各セルは、１つの基地局の制御下にある。しかしながら、基地局は、複数のセルを制御してもよい。ユーザ機器（ＵＥ）は、セルＧとセルＪのセル間領域（図１中の点線により表される）内に図示され、それぞれの基地局との通信リンクの信号品質に依存して、セルＪ及び／又はセルＧの基地局と通信可能である。
【０００５】
図１のセルラ通信システムは、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency-Division Multiple Access）を用いる。ＯＦＤＭＡは、ＯＦＤＭ（Orthogonal frequency-division multiplexing）デジタル変調方式のマルチ・ユーザ版である。多重アクセスは、ＯＦＤＭＡでは、サブキャリアのサブセット（「通信リソース」とも称される）を個々のユーザ機器に割り当てることにより、達成される。異なる周波数／時間通信リソースをセル内の各ユーザ機器に割り当てることにより、ＯＦＤＭＡは、所与のセル内でサービスを供されているユーザ間の干渉を実質的に回避することができる。これらのＯＦＤＭＡに基づくシステムを含む多くのセルラ通信システムでは、周波数領域リソースの同一のセットが各セルに割り当てられうる。
【０００６】
セル間干渉を低減するため、ＦＦＲ（fractional frequency re-use）が提案されている。ＦＦＲスキームは、周波数スペクトルをサブセット、つまりセル中心の通信リソース・セットとセル端の通信リソース・セットに分割する。ＦＦＲによると、セル中心のセットは全てのセルについて同一であり、セル端のセットは隣接セルに対して異なる。したがって、これらのＵＥは異なる通信リソースで通信するので、エッジ領域におけるＵＥのセル間干渉を低減できる。しかしながら、ＦＦＲは、各セル内で利用可能な周波数帯域全体を用いないので、（例えば、隣接セルにおける低負荷による）有意な隣接チャネル干渉が存在しないときは、ＦＦＲを利用しているセルにおけるセル全体のスループットは、繰り返し数（re-use factor）が１のセル、つまり利用可能な周波数帯域全体でＵＥに供するセルよりも低い。
【０００７】
ソフトＦＦＲスキームは、ＦＦＲスキームを用いているセルのセル全体のスループットを向上させるために提案されている。ソフトＦＦＲは、低い送信パワーで、セル端の通信リソース・セットをセル中心のセットに割り当てる。したがって、セル中心のセット及び送信パワーを適切に選択することにより、同一の通信リソースに対する再利用距離（re-use distance）を維持したまま、より多くの通信リソースをソフトＦＦＲで用いることができる。
【０００８】
図１は、ソフトＦＦＲスキームがｆ１乃至ｆ６として指定された６個の周波数リソースを用いるセルラ通信ネットワークにどのように適用されるかを説明する。周波数繰り返し数３のパターンがセル端に適用され、２つの周波数帯域が各セル端のために用いられる。セル中心領域は、周波数帯域（周波数リソース）の他の６分の４を占める。ユーザがセル内に一様に分布しているとすると、セル中心領域は、セル全体の面積の３分の２又はセル半径の８２％に広がっている。セル中心領域のためのパワー割り当ては、伝搬損失指数（path loss exponent）を３．５とすると、セル端のパワー割り当てより約３ｄＢ低くてよい。６°の半電波強度ビーム幅の垂直アンテナ・パターンが用いられてもよい。
【０００９】
図２は、図１のセルラ通信ネットワークのセル間領域においてユーザ機器から見た信号対干渉比（ＳＩＲ）を示す。ＳＩＲは、セル間領域内のランダムなユーザ機器位置に対して計算された。また、シャドウ・フェージング成分は、８ｄＢの標準偏差を有する対数正規分布に従って変化する。ユーザ機器は、例えば、参照されることにより本願明細書に組み込まれるＬＴＥ標準ＴＳ３６．３３１、Ｖ１０．０．０、ｓｅｃｔｉｏｎ５．５に定められたような最良ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）値により、通信リンクを用いる。周波数リソースの占有されているサブキャリアの数は、各セルの負荷に従って変化し、セル端ユーザ機器の衝突数が計算される。セル端ユーザ機器及び近隣セルに対して、それらの負荷に従って、サブキャリア・インデックスのランダムな割り当てが繰り返される。１０，０００回でシミュレートされたＳＩＲは、図２に示される。
【００１０】
セル間干渉を低減すること、したがってセル間領域にいるユーザ機器の信号対干渉比を改善することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】可変負荷ネットワークのための知られているソフトＦＦＲ割り当てを示す。
【図２】図１のネットワークのセル端領域のＳＩＲ分布を示す。
【図３】本発明によるセルラ通信ネットワークにおけるリソース割り当ての実施形態を示す。
【図４】図３のネットワークのセル端領域のＳＩＲ分布を示す。
【図５】図２及び図４に基づくＳＩＲの改善を示す。
【図６】ｅＮｏｄｅＢとＳＯＮサーバとの間のリソース割り当てのシグナリング手順の実施形態を示す。
【図７】本発明による動的リソース割り当てアルゴリズムの実施形態のフローチャートを示す。
【図８】本発明の制御ユニットの実施形態を示す。
【図９】本発明の基地局の実施形態を示す。
【図１０】本発明の基地局の別の実施形態を示す。
【図１１】本発明のユーザ機器の実施形態を示す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、セル間干渉を低減する動的リソース割り当てを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のある態様によると、セルラ通信ネットワークにおける通信リソースを制御する方法が提供される。前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ前記通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記方法は、
前記複数のセルのうちの第１のセルのために、通信リソースの第１の設定を構成するステップ、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御するステップであって、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御し、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御する、
ことにより前記第１のセルを制御するステップ、
を有し、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい。
【００１４】
本発明の発明者等は、例えば、少ない通信リソースをトラフィック負荷が長期間に亘って減少しているセルに割り当て、高いトラフィック負荷値を有する他のセルの通信リソースに比べて低いトラフィック負荷値を有するセルのセル中心に少ない通信リソースを割り当てること等により、トラフィック負荷値に依存して通信リソースの再利用距離を変化することにより、セル間領域のＳＩＲを向上することができることを見出した。通信リソースは、望ましくは、周波数、時間、符号、及び／又は空間リソースである。空間リソースは、例えば送信ビームの方向の観点から定められてもよい。提案されるリソース割り当てアルゴリズムは、例えばソフトＦＦＲや非ＦＦＲの知られている静的リソース割り当てアルゴリズムよりも優れた干渉パワーの低減を達成する。さらに、Ｇｒｅｅｎ無線アプリケーションでは、ていあんされるリソース割り当てアルゴリズムの干渉の低減は、基地局、例えばｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）にセル中心における通信リソース及びセル端における通信リソースに対して、干渉の低減により、低い送信パワーで動作可能にし、したがってエネルギの節約を達成する。
【００１５】
好適な実施形態は集中型、動的リソース割り当てアルゴリズムに関するが、本発明は、各基地局における所定の静的リソース割り当て設定（「設定」は、「パターン」又は「構成」とも称される）を伴う実施形態であって、通信リソースの使用が必要に応じて負荷条件により分けられ、したがって、より低い負荷を有するセルのセル中心により高い負荷を有する他のセルより少ない通信リソースを提供する実施形態も包含する。別の実施形態では、本発明は、（緊急事態のような）予定外のイベントが特定のセル又は複数のセルの領域で生じたというような状況に所定のパターンを適応し、したがって所望の領域で追加容量を生成するために現在の割り当てパターンを無効にして新しいパターンを考案する柔軟性を提供するハイブリッド型の静的／動的割り当てアルゴリズムに関する。
【００１６】
現在、静的ソフトＦＦＲ割り当てパターンが、４Ｇネットワークのために提案されている。知られている静的ソフトＦＦＲの展開では、セル端領域は、上述のように周波数再利用３のパターンが割り当てられ、一方で、セル中心領域は、たとえ送信パワーが低減しても残りの周波数帯域が割り当てられる。サブキャリア・リソースは無作為に選ばれるので、低い負荷では衝突の可能性が低く、したがって干渉が減少する。しかしながら、発明者等は、望ましくは、動的に周波数（及び／又は時間）リソースを負荷条件に依存してセルに割り当てることにより、知られている静的スキームよりも優れた有意な干渉の低減を達成できることを見出した。
【００１７】
時間／周波数領域のスケジューリング技術を用いる例えばＬＴＥのようなＯＦＤＭＡシステムでは、セル内のダウンリンクの低いトラフィック負荷は、時間／周波数領域送信リソースの低い占有率、結果としてこれらのリソースの他のアクティブなセルとの平均衝突数の減少をもたらす。これは、知られている静的ソフトＦＦＲリソース割り当ての使用に基づく。知られているソフトＦＦＲは、全てのセルが全てのリソースに何時でもアクセスすることを可能にし、したがって提供されるネットワーク容量を最大化する。
【００１８】
しかしながら、発明者等は、セルが低い負荷状態であるとき、セルは最大容量を提供される必要がないこと、及び同一の時間／周波数リソースの同時使用が、セル内の提供されたリソースを制限することにより大きい再利用距離を分離するよう構成される場合、ＳＩＲ（信号対干渉比）の有意な向上がセル端領域において達成されうることを認識した。提案される動的リソース割り当てアルゴリズムは、低い負荷のセルについてリソース再利用距離を増大させることにより、可変負荷状態がネットワーク内で優勢なときに特に有利である。
【００１９】
高い負荷値及び低い負荷値は、例えば予め定められるか又は動的に調整されてもよい。また、高い負荷と低い負荷との間の区別は、閾負荷値との比較により決定されてもよい。望ましくは、第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを使用するよう第１のセルを制御するステップは、高い負荷値により表される第１の負荷が第１のセルに存在する場合、通信リソースの高い負荷のセットを第１のセットとして用いるよう、第１のセルを制御するステップ、低い負荷値により表される第２の負荷が第１のセルに存在する場合、通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう、第１のセルを制御するステップを有する。
【００２０】
発明者等は、本発明の実施形態が、ＦＦＲアルゴリズムに実装されるときに特に有利であることを見出したが、本発明の他の実施形態は、非ＦＦＲアルゴリズムにも関連する。また、幾つかの実施形態は、全てのセル（又は複数のセル）が長期間に亘って変化する同一のトラフィック負荷を有する又は有すると考えられるセルラ・ネットワークを参照してもよい。一方で、他の実施形態は、セルが、長期間に亘り変化しても変化しなくてもよい異なるトラフィック負荷値を有するセルラ・ネットワークに関連する。
【００２１】
同一の通信リソースを再利用するまでの「目標距離」（予め定められた再利用距離である）は、同一のセル種類が展開されている同種のネットワークで適用可能である。しかしながら、異種ネットワークでは、例えばマクロ、マイクロ及びピコ（場合によってはフェムトも）セルの混合が展開され、「目標距離」は、正確な距離指標ではなく、別のセルで使用される又は割り当てられた同一のリソースに到達するまでに横切るセルの数を表しうる。「再利用距離」により、所与の通信リソースを割り当てられたセルと同一の通信リソースを割り当てられた別のセルとの間の最小セル数を表すことができる。規則的な周波数再利用パターンが適用される場合、再利用距離は、再利用パタ―ンの１つの反復要素の中で異なるリソースを有するセルの数に直接関連する。
【００２２】
集中型構成アルゴリズムの好適な実施形態は、自己組織ネットワーク（ＳＯＮ）サーバのような中央制御ユニットに実装することができるが、別の好適な実施形態では、分散型構成の分散制御ユニットが例えば基地局に実装されてもよい。集中型構成は、ＬＴＥのＸ２シグナリングのような、分散型リソース割り当てアルゴリズムで必要とされる基地局間のシグナリングを回避するという利益をもたらす。
【００２３】
したがって、本発明は、通信リソースを基地局（ｅＮｏｄｅＢ）に望ましくは動的に割り当てる集中型及び／又は分散型アルゴリズムに関する。大きい再利用距離の通信リソースは、高い負荷を有するセルと比べて低い負荷を有するセルに割り当てられる。リソース割り当ては、セルを制御する基地局によりサポートされる負荷に依存する。
【００２４】
提案されるアルゴリズムは、望ましくは、セル間干渉を低減するために、少なくとも幾つかの直交リソースを隣接セルに割り当てる。アルゴリズムは、例えば、高位層においてＳＯＮサーバ等にｅＮｏｄｅＢネットワークに又は低位層のＲＮＣ（Radio Network Controller）に実装されてもよい。提案されるアルゴリズムは、セルラ通信ネットワークのセルの全て、一部又は１つののみに適用されてもよい。
【００２５】
好適な実施形態では、前記方法は、前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離及び／又は前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離に依存して、前記複数のセルのうちの第２のセルのために、通信リソースの第２の設定を構成するステップであって、前記第２の設定は、前記第２のセルにより用いられるべき通信リソースの第２のセットを示す、ステップ、
を更に有し、
前記第２のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離は、前記第１のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離よりも大きい。
【００２６】
したがって、第２のセルは第１のセルよりも低いトラフィック負荷を有することが望ましい。しかしながら、別の実施形態では、第２のセルは、第１のセルと同一のトラフィック負荷を有してもよい。
【００２７】
（第１のセルのような）最大負荷を有するセルの設定は、（第２のセルのような）少ない負荷を有するセルの他の設定を構成するセルラ・ネットワークの基本又は規定の設定として用いられてもよい。望ましくは、他の設定は、基本又は規定の設定の個々の通信リソースの再利用距離を最大化（又は増大）させることにより構成される。しかしながら、本発明は、第２の設定が第１のセットとは独立に構成される実施形態も包含する。つまり、第２のセル（又は複数のセルのうちの任意の他のセル）の通信リソースは、第１のセルに関して上述したように制御されることが望ましい。
【００２８】
好適な実施形態では、前記第１のセルは、前記第１のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す第１の負荷値を有し、前記方法は、
前記複数のセルのうちの第２セルのために、通信リソースの第２の設定を構成するステップであって、前記第２のセルは、前記第２のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す第２の負荷値を有し、前記第１の負荷値は前記第２の負荷値よりも高い、ステップ、
前記第２の設定で示された通信リソースの第２の設定を用いるよう、前記第２のセルを制御するステップであって、前記第２のセットは、前記第１のセットよりも少ない通信リソースを有する、ステップ、
を更に有する。
【００２９】
望ましくは、第２のセルは第１のセルの近隣セルである。望ましくは、第１及び第２の設定の少なくとも幾つかの通信リソースは、重なり合い、同一である。望ましくは、第２のセルは第１のセルより低い負荷を有する。望ましくは、第１のセルは、セルラ・ネットワークの最も高い負荷値のセルであり、第２のセルは、セルラ・ネットワークの２番目に高い負荷値のセルである。望ましくは、割り当ては、負荷状態が変化したときに規則的な間隔で更新される。
【００３０】
好適な実施形態では、前記第１のセットは、前記第１のセルの第１のセル中心領域のための第１のセル中心通信リソースと、前記第１のセルの第１のセル端領域のための第１のセル端通信リソースと、を有し、前記第１のセル端通信リソースは前記第１のセル中心通信リソースと異なり、
前記第２のセットは、前記第２のセルの第２のセル中心領域のための第２のセル中心通信リソースと、前記第２のセルの第２のセル端領域のための第２のセル端通信リソースと、を有し、前記第２のセル端通信リソースは前記第２のセル中心通信リソースと異なり、
前記第２のセル中心通信リソースは、前記第１のセル中心通信リソースよりも少ない。
【００３１】
望ましくは、第２のセル中心通信リソースは、第１のセル中心通信リソースよりも少ない。望ましくは、第２のセル中心通信リソースは、第１のセル中心通信リソースよりも少ない。望ましくは、第２のセル中心領域は、第１のセル中心領域よりも小さい。さらに、望ましくは、第２のセル中心通信リソースの送信パワーは、第１のセル中心通信リソースの送信パワーよりも小さい。
【００３２】
好適な実施形態では、前記第１及び／又は第２の設定を構成するステップは、前記第１及び／又は第２の設定に含まれる前記通信リソースに優先度情報を割り当てるステップを有し、
前記第１及び／又は第２のセルを制御するステップは、前記優先度情報に基づき、前記第１及び／又は通信リソースの第２のセットを用いるよう、前記第１及び／又は第２のセルを制御するステップを有する。
【００３３】
望ましくは、第１の設定を表す第１の設定情報は、通信リソースの第１のセットを使用するための優先度情報を有し、第２の設定を表す第２の設定情報は、通信リソースの第２のセットを使用するための優先度情報を有する。
【００３４】
用語「通信リソースの設定」は、１つのセルに対する全ての通信リソースの全体的な構成を表すと理解される。また、用語「通信リソースのセット」は、セルの通信リンクで実際に用いられる通信リソースを表すと理解される。したがって、「設定」は通信リソースをアクティブにすること及び非アクティブにすることを表し、「セット」はアクティブな通信リソースのみを表す。優先度情報は、セルを制御する基地局の側で、アクティブな通信リソースのセットのうちどの通信リソースが実際に使用されるべきであると設定の構成で示されているかを決定するために用いられる。したがって、どの通信リソースを使用すべきかの実際の決定（「選択」又は「分離」とも称される）は、現在の負荷値に依存して基地局側で行われてもよい。セルの現在の負荷値が低い場合、基地局は、高い優先度を有する通信リソースのみを用いるようセルを制御してもよい。一方で、現在の負荷値が高い場合、基地局は、高い及び低い優先度を有する通信リソースを用いるようセルを制御してもよい。集中型リソース割り当てアルゴリズムの好適な実施形態では、第１及び／又は第２の設定の通信リソースは、第１及び／又は第２のセットの通信リソースと同一である。分散型リソース割り当てアルゴリズムの好適な実施形態では、第１及び／又は第２の設定の通信リソースは、第１及び／又は第２のセットの通信リソースと異なる。つまり、第１及び／又は第２の設定で示される通信リソースは、第１及び／又は第２のセットで示されるものより多い。望ましくは、第１及び／又は第２の設定で示されたが第１及び／又は第２のセットで示されていない残りの通信リソースは、オプションの通信リソース及び／又は低優先度を有する通信リソースである。
【００３５】
したがって、分散型動的（又は静的／動的のハイブリッド型）リソース割り当てスキームの実施形態では、各セルの通信リソースは、設定で、望ましくは規定の設定で予め定められるが、各通信リソースは割り当てられた優先度を有し、通信リソースは、基地局側でそのセルの現在のトラフィック負荷を充足するのに必要なレベルに優先度の順序で割り当てられる。各セルの優先度の順序は、ネットワークの所与の負荷において再利用距離を増大又は最大化するために決定されてもよい。
【００３６】
好適な実施形態では、前記方法は、
前記複数のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す負荷値を決定するステップであって、前記負荷値は、前記高い及び低い負荷値又は前記高い、低い、第１の及び第２の負荷値を有する、ステップ、及び／又は
前記複数のセルと関連付けられた通信リンクの負荷を表す負荷値を予測するステップであって、前記負荷値は、前記高い及び低い負荷値、又は前記高い、低い、第１の及び第２の負荷値を有する、ステップ、
を更に有し、
前記方法は、
前記第１及び第２のセット及び／又は前記第１及び第２の設定を前記決定された及び／又は予測された負荷値に基づき適応するステップ、
を更に有する。
【００３７】
望ましくは、高い負荷値及び低い負荷値は、所定の負荷値であり、第１の負荷値及び第２の負荷値は、決定された、望ましくは測定された負荷値である。
【００３８】
決定するステップ及び／又は予測するステップは、望ましくは基地局で実行される。したがって、各基地局は、セルに関連付けられたセルの負荷値を決定及び／又は予測し、負荷値に基づき設定を構成するために、負荷値を表す負荷値情報を中央サーバの制御ユニットへ送信してもよい。
【００３９】
また、決定するステップ及び／又は予測するステップは、望ましくは中央制御ユニットで実行される。したがって、前記方法は、複数のセルと関連付けられた通信リンクの負荷を表す負荷値情報を少なくとも１つの基地局から受信するステップを更に有し、前記負荷値は第１及び第２の負荷値を有し、前記負荷値を決定するステップ及び／又は予測するステップは、前記負荷値情報に基づき負荷値を決定及び／又は予測するステップを有する。
【００４０】
さらに、望ましくは、前記方法は、決定された及び／又は予測された負荷値に基づき、前記第１及び第２の設定を構成するステップを更に有する。望ましくは、前記方法は、第１及び／又は第２の設定を表す第１及び／又は第２の設定情報を、第１及び／又は第２のセルを制御する少なくとも１つの基地局へ送信するステップを有する。
【００４１】
また、望ましくは、負荷値は規定の負荷値であって、例えばセルラ通信ネットワーク又はそのエンティティの起動時に予め定められる。
【００４２】
好適な実施形態では、前記方法は、
前記第１及び／又は通信リソースの第２のセットを有効及び／又は無効にするために、前記第１及び／又は第２のセルを更新された第１及び／又は第２の設定で更新するステップ、
を更に有する請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法。
【００４３】
望ましくは、通信リソースを有効及び／又は無効にするステップは、前記第１及び／又は第２のセル中心通信リソースのうちの少なくとも１つの通信リソースを有効及び／又は無効にするステップを有する。
【００４４】
望ましくは、通信リソースを有効及び／又は無効にするステップは、決定された及び／又は予測された負荷値に基づき及び／又は受診された負荷値情報に基づき、前記第１及び／又は第２のセットの少なくとも１つの通信リソースを有効及び／又は無効にするステップを有する。別の実施形態では、更新処理が規則的に繰り返される。別の実施形態では、更新処理は、例えば第１及び／又は第２の負荷値が閾値を超える等のような特定の出来事が生じると実行されてもよい。
【００４５】
好適な実施形態では、前記第２のステップ前記第２の設定を構成するステップは、前記第２の設定及び／又は前記第２のセットの通信リソースを、前記第２の負荷値と前記第１の設定及び前記第１のセットとに基づき、選択するステップを有する。
【００４６】
望ましくは、第１の設定は、通信リソースの第１のセットを示し、第２の設定は通信リソースの第２のセットを示し、少なくとも１つのオプションの及び／又は禁止された通信リソースは第１の設定に含まれる。したがって、第１の負荷値が増大し、第２のセルのためにより多くの通信リソースが必要な場合、第２のセルは、第２のセットの通信リソースだけでなく、１又は複数のオプションの通信リソースも使用してもよい。オプションの通信リソースは、優先度情報により示されてもよい。オプションの通信リソースは、第２のセル中心のためのオプションの通信リソース、つまりオプションの第２のセル中心通信リソースであってもよい。しかしながら、第２のセルは、第１のセットの通信リソースでありうる禁止された通信リソースを使用しない。望ましくは、少なくとも１つのオプションの及び／又は禁止された通信リソースは、通信リソースの第１のセットに含まれる。さらに、望ましくは、閾負荷値は、所定の負荷値及び／又は予測された第２の負荷値である。
【００４７】
別の好適な実施形態では、前記第２の設定を構成するステップは、前記第２の設定及び／又は前記第２のセットの前記通信リソースを、前記第２の負荷値と、前記第１の設定及び／又は前記第１のセットと、に基づき選択するステップを含む。
【００４８】
更に別の実施形態では、前記第２の設定を構成するステップは、
前記第１のセル端通信リソースを予め選択し、
前記予め選択した通信リソースのうちの少なくとも１つの選択を解除する、
ことにより、前記第２のセル中心通信リソースを選択するステップを含む。
【００４９】
望ましくは、前記第２の設定を構成するステップは、
複数のセルのうちの前記第１のセル端通信リソース及び第３のセルの第３のセル端通信リソースを予め選択し、
前記予め選択した通信リソースのうちの少なくとも１つの選択を解除する、
ことにより、前記第２のセル中心通信リソースを選択するステップを含む。望ましくは、第１のセル中心通信リソースを選択するステップは、第１の設定及び／又は第２の設定の通信リソースの再利用距離に基づく。
【００５０】
別の実施形態では、前記方法は、
前記予め選択した通信リソースの再利用距離を決定するステップ、
を更に有し、
前記予め選択した通信リソースのうちの少なくとも１つの選択を解除するステップは、前記予め選択した通信リソースの前記決定した再利用距離に基づく。
望ましくは、少なくとも１つの予め選択された通信リソースを解除するステップは、予め選択された通信リソースの目標再利用距離に基づく。望ましくは、少なくとも１つの予め選択された通信リソースを解除するステップは、予め選択された通信リソースの目標再利用距離を増大させることに基づく。さらに望ましくは、前記方法は、第１及び第２のセル端領域のセル間領域における信号対干渉比を決定するステップを更に有し、少なくとも１つの予め選択された通信リソースの選択を解除するステップは、前記信号対干渉比に基づく。
【００５１】
好適な実施形態では、前記方法は、
前記複数のセルのうちの第２のセルのために、通信リソースの第３の設定を構成するステップであって、前記第３のセルは、前記第３のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す第３の負荷値を有し、前記第２の負荷値は前記第３の負荷値よりも高い、ステップ、
前記第３の設定で示された通信リソースの第３のセットを用いるよう、前記第３のセルを制御するステップ、
を更に有し、
前記第３のセットは、前記第３のセルの第３のセル中心領域のための第３のセル中心通信リソースと、前記第３のセルの第３のセル端領域のための第３のセル端通信リソースと、を有し、前記第３のセル端通信リソースは、前記第３のセル中心通信リソースと異なり、前記第３のセル中心通信リソースは前記第２のセル中心通信リソースよりも少ない、又は 前記第３のセットは、前記第３のセルの第３の領域のための第３のセル通信リソースを有し、前記第３のセル通信リソースは前記第２のセル中心通信リソースよりも少ない。
【００５２】
したがって、提案されるリソース割り当てアルゴリズムは、セルラ・ネットワークの任意の数のセルに適用できる。したがって、本発明は、異なる負荷値を有する２つより多いセルを備えたシナリオも、異なる負荷値を有する複数のセルを備えたシナリオも包含する。ここで、複数のセルのうちの少なくとも２つのセルは、同一の負荷値を有してもよい。さらに、本発明の実施形態は、異なるセルの負荷値が時間に伴い変化し、結果として時間と共に変化するリソース割り当て（望ましくは、設定において）及びリソース使用（望ましくは、セットにおいて）をもたらすシナリオも包含する。
【００５３】
ある実施形態では、第３のセルが最も低い負荷値を有するセルである場合、第３のセル領域は、第３のセルの全領域である。第３のセル端通信リソースは、第３のセル中心通信リソースと同じであっても良い。第３の設定は、第３の通信リソースが全体として第３のセルで使用されるべきであると示してもよい。したがって、第３のセル領域は、第３のセル中心領域と第３のセル端領域とに分割されないことが望ましい。しかしながら、代替の実施形態では、第３のセル領域は、第３のセル中心領域と第３のセル端領域とに分割される。
【００５４】
第１のセル及び第２のセルに関して説明されたのと同様の実施形態は、第２のセル及び第３のセル（又は他の任意の数のセル）のために提供されてもよい。例えば、望ましくは、前記方法は、第２のセットの通信リソースの第２の再利用距離を決定するステップ、を更に有し、前記第３の設定を構成するステップは、前記第１及び／又は第２の再利用距離に基づき、前記第３の設定を構成するステップを有する。また、望ましくは、前記第３の設定を構成するステップは、前記第３の設定及び／又は前記第３のセットの前記通信リソースを、前記第３の負荷値と、前記第１及び／又は第２の設定、及び／又は前記第１及び／又は第２の設定に基づき選択するステップを含む。
【００５５】
別の態様では、本発明は、セルラ通信ネットワークにおける通信リソースを制御する制御ユニットに関する。前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ前記通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記制御ユニットは、
前記複数のセルのうちの第１のセルのために、通信リソースの第１の設定を構成する設定構成ユニット、
通信リソース制御ユニットであって、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御し、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御する、
ことにより前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御する通信リソース制御ユニット、
を有し、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい。
【００５６】
望ましくは、制御ユニットは、セルラ通信ネットワークのネットワーク制御ユニット内に含まれ、及び／又は少なくとも１つの基地局に含まれる。
【００５７】
別の態様では、本発明は、セルラ通信ネットワークの第１のセルを制御する（望ましくは基地局により実行される）方法に関する。前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記方法は、
前記第１のセルのための通信リソースの第１の設定を表す第１の設定情報を受信するステップ、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御するステップであって、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御し、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御する、
ことにより前記第１のセルを制御するステップ、
を有し、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい。
【００５８】
別の態様では、本発明は、セルラ通信ネットワークの第１のセルを制御する基地局に関する。前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記基地局は、
前記第１のセルのための通信リソースの第１の設定を表す第１の設定情報を受信する設定受信ユニット、
通信リソース制御ユニットであって、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御し、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御する、
ことにより前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御する通信リソース制御ユニット、
を有し、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい。
【００５９】
別の態様では、本発明は、セルラ通信ネットワークの第１のセルと通信するユーザ機器を制御する（望ましくはユーザ機器により実行される）方法に関する。前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記方法は、
前記第１のセルのための通信リソースの第１の設定を表す第１の設定情報を受信するステップ、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いることにより、前記第１のセルと通信するよう、前記ユーザ機器を制御するステップ、
を有し、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセルは、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう制御され、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセルは、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう制御され、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい。
【００６０】
別の態様では、本発明は、セルラ通信ネットワークの第１のセルと通信するユーザ機器に関する。前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記ユーザ機器は、
前記第１のセルのための通信リソースの第１の設定を表す第１の設定情報を受信する設定受信ユニット、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いることにより、前記第１のセルと通信するよう前記ユーザ機器を制御する通信制御ユニット、
を有し、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセルは、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう制御され、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセルは、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう制御され、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい。
【００６１】
別の態様では、本発明は、プログラム・コードを格納するコンピュータ可読媒体に関する。前記プログラム・コードは、実行されると、コンピュータに請求項１乃至１２、１４及び１６の何れか一項の方法を実行させる。更に別の態様では、本発明は、コンピュータにより実行可能な方法に関する。前記方法は、実行されると、コンピュータに請求項１乃至１２、１４及び１６の何れか一項の方法を実行させる。望ましくは、請求項１乃至１２、１４及び１６に定められた前記方法のステップは、ソフトウェア及び／又はハードウェアにより実行されてもよい。また、望ましくは、請求項１３、１５及び１７に定められた前記ユニットは、ソフトウェア及び／又はハードウェアで実施されてもよい。
【００６２】
別の態様によると、本発明は、セルラ通信ネットワーク内の通信リソースを制御する方法に関する。前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にある複数のセルを有し、通信リソースは周波数リソース及び／又は時間リソースであり、前記方法は、
前記複数のセルのうちの第１のセルのために通信リソースの第１の設定を構成するステップであって、前記第１のセルは前記第１のセルと関連付けられた通信リンクの負荷を表す第１の負荷値を有する、ステップ、
前記複数のセルのうちの第２のセルのために通信リソースの第２の設定を構成するステップであって、前記第２のセルは前記第２のセルと関連付けられた通信リンクの負荷を表す第２の負荷値を有する、ステップ、
を有し、
前記第１の負荷値は前記第２の負荷値よりも高く、
前記方法は、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御するステップであって、前記第１のセットは前記第１のセルの第１のセル中心領域のための第１のセル中心通信リソースと前記第１のセルの第１のセル端領域のための第１のセル端通信リソースとを有し、前記第１のセル端通信リソースは前記第１のセル中心通信リソースと異なる、ステップ、
前記第２の設定で示された通信リソースの第２のセットを用いるよう、前記第２のセルを制御するステップであって、前記第２のセットは前記第２のセルの第２のセル中心領域（１２Ｇ）のための第２のセル中心通信リソースと前記第２のセルの第２のセル端領域（１１Ｇ）のための第２のセル端通信リソースとを有し、前記第２のセル端通信リソースは前記第２のセル中心通信リソースと異なる、ステップ、
を有し、
前記第２のセル中心通信リソースは、前記第１のセル中心通信リソースより少ない。
【００６３】
好適な実施形態では、第２のセル中心通信リソースは、第１のセル中心通信リソースと異なる。別の好適な実施形態では、第１及び／又は第２のセルのセル端リソースはゼロであり、つまり、セル中心通信リソースとセル端通信リソースとの間に如何なる区別もない。
【００６４】
別の態様では、上述の方法により、セルラ通信ネットワークの通信リソースを制御する制御ユニット、上述の方法の態様に従ってセルラ通信ネットワークの第１のセル及び第２のセルを制御する（望ましくは基地局で実行される）方法、上述の方法の態様に従ってセルラ通信ネットワークの第１のセル及び第２のセルと通信するユーザ機器を制御する（望ましくはユーザ機器により実行される）方法、実行されるとコンピュータに上述の方法の態様を実行させる（望ましくはコンピュータ可読媒体に格納された）プログラム・コードを提供する。
【００６５】
本願の好適な実施形態は、単なる例として添付の図面を参照して以下に説明される。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
図３は、可変負荷の条件を有するセルラ通信ネットワーク１における、本発明のリソース割り当てアルゴリズムの性能の実施形態を示す。ネットワーク１は、セルＡ〜Ｑを有する。６個の負荷レベルが、所与の時間期間において、ネットワーク内に示されている。例えば、セルＦは、最も高い負荷値により表される最も高い負荷レベルを有するセルである。セルＦは、以下では「第１のセル」と表される。セルＧは、２番目に高い負荷値により表される２番目に高い負荷レベルを有するセルである。セルＧは、以下では「第２のセル」と表される。セルＪは、３番目に高い負荷値により表される３番目に高い負荷レベルを有するセルである。セルＪは、以下では「第３のセル」と表される。簡単のため、４番目及び５番目に高い負荷値を有するセルに関する説明は以下では省略されるが、第１、第２及び第３のセルに適用されたのと同様の原理がこれらのセルにも適用できる。セルＫは、最も低い負荷値により表される６番目に高い（図３に示された実施形態では、最も低い）負荷レベルを有するセルである。セルＫは、図３の実施形態に関する以下の説明では「第４のセル」と表される。
【００６７】
第１のセルＦは、第１の基地局１０Ｆの制御下にあり、第１のセル中心領域１２Ｆと第１のセル端領域１１Ｆとに細分化される。同様に、第２のセルＧは、第２の基地局１０Ｇの制御下にあり、第２のセル中心領域１２Ｇと第２のセル端領域１１Ｇとに細分化される。同様に、第３のセルＪは、第２の基地局１０Ｊの制御下にあり、第３のセル中心領域１２Ｊと第２のセル端領域１１Ｊとに細分化される。また、第４のセルＫは、第４の基地局１０Ｇの制御下にあるが、セル中心領域とセル端領域とに細分化されない。第４のセルＫは、第４のセルＫの全領域である第４のセル領域を有する。
【００６８】
セルＦ、Ｇ及びＪは、近隣セルであり、それらのセル端領域１１Ｆ、１１Ｇ及び１１Ｊは互いに隣接している。セル端領域１１Ｆ、１１Ｇ及び１１Ｊが互いに隣接する及び／又は互いに重なり合う領域は、「セル間領域」と称される。図３では、セルＧとＪとの間のセル間領域は点線により示され、ユーザ機器２０が、セルＧ又はセルＪと通信するためにこのセル間領域に位置する。さらに、図３は、制御ユニット３０を示す。制御ユニット３０は、無線で又は有線で（簡単のため図３には示されない）、基地局１０と通信する。
【００６９】
セルＡ乃至Ｑの可変負荷条件は、就業日の勤務時間における標準的なネットワークのシナリオを反映している。市内及び隣接領域のセルは負荷が重く、郊外の住宅地域のセルは中程度の負荷があり、農村地域のセルは負荷が軽い。図３は、本発明の実施形態によるリソース割り当ても示す。
【００７０】
最も高い負荷値を有する第１のセルＦは、第１の設定で指示された通信リソースの第１のセットを用いる。第１のセットは、第１のセル中心領域１２Ｆのための第１のセル中心通信リソースｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、及び第１のセル端領域のための第１のセル端通信リソースｆ５、ｆ６を有する。
【００７１】
最も高い負荷値よりも低い負荷値を有する第２のセルＧは、第１の設定で指示された通信リソースの第２のセットを用いる。第２のセットは、第２のセル中心領域１２Ｇのための第２のセル中心通信リソースｆ２、ｆ５、ｆ６、及び第２のセル端領域１１Ｇのための第２のセル端通信リソースｆ３、ｆ４を有する。したがって、第２のセル中心通信リソースｆ２、ｆ５、ｆ６は、第１のセル中心通信リソースｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４よりも少ない。言い換えると、第２のセル中心通信リソースｆ２、ｆ５、ｆ６の数（３である）は、第１のセル中心通信リソースｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４の数（４である）よりも少ない。第２のセル中心で少ない通信リソースを用いることにより、第２のセル中心領域は、リソースｆ１が減らされ、再利用距離が増大される。送信パワーは、相応して低下されうる。
【００７２】
同様のことが、第３のセルＪに対して第３の設定を行うときに当てはまる。第２のセルの負荷値よりも低い負荷値を有する第３のセルＪは、第３の設定で指示された第３の通信リソース・セットを用いる。第３のセットは、第３のセル中心領域１２Ｊのための第３のセル中心通信リソースｆ５、ｆ６、及び第３のセル端領域１１Ｊのための第３のセル端通信リソースｆ１、ｆ２を有する。したがって、第３のセル中心通信リソースｆ５、ｆ６は、近隣のセル中心通信リソースｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４及びｆ２、ｆ５、ｆ６よりも少ない。
【００７３】
したがって、図３の実施形態は、負荷値が減少するにつれ、セル中心リソースの数を低減する。例えば、４番目に高い負荷値を有するセルＬは、その中心で１つの通信リソースだけを用い、５番目に高い負荷値を有するセルＰは、その中心で如何なる通信リソースも用いない。つまり、セルＰは、もはや、セル中心領域とセル端領域との間を区別しない。セルＰは、そのセル領域全体で２つの通信リソースを用いる。これは、本発明のリソース割り当てアルゴリズムの一般的概念の意味に含まれる「セル中心領域」であると理解される。リソース割り当ての実施形態をセルＫに適用すると、セルＰのセル領域リソースを減少し（アルゴリズムの趣旨では、「セル中心領域のリソースを減少させる」）、１つの通信リソースのみを用いてセルＫに到達する。セルＫは最も低い負荷を有するので、１つの通信リソースの使用は、通信リンクの要求を満たし、再利用距離は最大になる。
【００７４】
図３では、セルＧ及びＪのセル間領域は、ユーザ機器２０がセルＧ又はＪと通信するときに経験するＳＩＲの点で改善されるよう選択されてもよいとする。実際のシステムでは、これは、（スポーツ・イベントのような）特定のイベントが行われることに起因する。リソース割り当てアルゴリズムは、近隣セルＦで用いられているセル端リソース帯域ｆ１を制限することにより、セル間領域のＳＩＲを向上させ、負荷条件がこのような制限を許容することを考慮に入れる。
【００７５】
図４は、図３に示したセル端（セル間領域）にいるユーザ機器２０から見たＳＩＲの図を示す。ユーザ機器の位置は、セル端に沿ってランダムに変化する。また、図２と同様に、シャドウ・フェージング成分は、８ｄＢ標準偏差を有する対数正規分布に従って変化する。ユーザ機器は、ＬＴＥ標準で定められたような最良測定ＲＳＲＱ値毎に、最良のセル（つまり、最良の周波数帯域）を獲得できる。６°の半電波強度ビーム幅の垂直アンテナ・パターンが用いられる。これは、隣接セルまで広がる干渉を低減する。１０，０００回でシミュレートされたＳＩＲは、図４に示される。
【００７６】
図５は、セル端のＳＩＲを改善するための図３の実施形態のリソース割り当てアルゴリズムの効果を調べるために、図２及び４に示されたＳＩＲを比較する。図５のＳＩＲは、図２のＳＩＲと図４のＳＩＲとの間の差をとることにより、計算される。ＳＩＲの差の分布は、１０，０００回について図５に示される。
【００７７】
図５は、繰り返しの７０％より上では、ＳＩＲは知られているソフトＦＦＲよりも向上していることが分かる。ＳＩＲの向上の平均は、約３．１ｄＢである。したがって、目標セル端のための提案されたリソース割り当てアルゴリズムの実施形態により、ＳＩＲの有意な向上を達成することができ、したがってセル端にいるユーザ機器に、より高いデータ・レート及びより良いサービス品質を提供する。
【００７８】
Ｇｒｅｅｎ無線アプリケーションでは、リソース割り当てアルゴリズムの実施形態は、セルＪをイネーブルし、その送信パワーを低下させる。セルＪについて、点線により示されたセル端が最も酷く影響を受けているセル端であるとき、信号パワーは、約３ｄＢだけ低減される。この低減は、出力信号パワーを５０％だけ低減する。入力パワー消費の観点から、セルＪにある電力増幅器は、無線周波数（ＲＦ）パワー消費を約４２％だけ低減させてもよい。この値は、富士通の電力増幅器の標準的な効率曲線（例えば、Fujitsu FLL１５００UI GaAs FET Push-Pull Power AmplifierのＰＡＥグラフ）を考慮して計算される。ＲＦ電力増幅器では、効率は、出力パワーが通常動作値より低減したときに低下する。標準的に、（OliverArnold他により「Power consumption modelling f different base station types in Heterogeneous CellularNetworks」、roceedings of Future Networks Mobile Summit ２０１０で議論されているように、）マイクロ基地局では、ＲＦ電力消費は、全電力消費の約２０％から２５％まで変化する。この文献は、参照されることにより全体が本発明に組み込まれる。したがって、特定のマイクロ基地局のもエネルギの節約は、本実施形態では８％〜１０％で変化してもよい。
【００７９】
図６は、ＬＴＥを実装した実施形態における、ｅＮｏｄｅＢ１０とＳＯＮサーバ（制御ユニット３０）との間のシグナリング手順を示す。負荷予測は、個々のｅＮｏｄｅＢで、履歴ロード・データを用いる、（参照されることにより全体が本願明細書に組み込まれるD.Tikunov他、“Traffic prediction for mobile network using Holt-Winter’s exponential smoothing”、IEEE Softcom onference roceedings, ２００７のＨｏｌｔ Ｗｉｎｔｅｒの予測方法のような）予測アルゴリズムに基づいて行われてもよい。これらの予測は、各サンプル間隔について実行され、ＳＯＮサーバに報告される。代替の実施形態では、ＳＯＮサーバは、各セル／セクタＡ乃至Ｑについて負荷を予測してもよいことに留意する。しかしながら、これは、ＳＯＮサーバの複雑性を増してしまう。
【００８０】
ＳＯＮサーバは、次に、負荷予測を収集し、予測された負荷をサポートする通信リソースを決定する。ＳＯＮサーバは、リソース割り当てアルゴリズムを実行して、どのリソースがセル／セクタＡ乃至Ｑのそれぞれに割り当てられるべきかを決定する。ＳＯＮサーバは、次に、相応してセル／セクタＡ乃至Ｑに個々のｅＮｏｄｅＢ１０へのシグナリングの返送を通じて指示する。
【００８１】
このシグナリング手順は、各負荷サンプル時間間隔、例えば１５乃至３０分毎の始めに実行されてもよい。ｅＮｏｄｅＢ１０からの負荷の報告は、前の時間間隔（ｎ）について決定された実際の負荷状態及び現在の負荷サンプル（ｎ＋１）についての予測負荷を含む。ＳＯＮサーバは、予測負荷値に対する実際の負荷統計を用いて負荷予測アルゴリズムの精度を評価してもよい。この情報は、ＳＯＮサーバが、どれくらい多くの（存在する場合には）追加リソース（つまり、オプションのリソース）が、誤った予測に対する予防策として予測された値より高く割り当てられるべきかを決定するのを助ける。
【００８２】
図６に示された実施形態の代替の実施形態では、トラフィック負荷は、総データ・レート及び／若しくは時間／周波数領域のリソース使用量であり、並びに／又は図６のリソース割り当てメッセージは、現在のセット又は設定から追加リソースを無効／有効にする命令を含みうる。
【００８３】
図７は、集中型リソース割り当てアルゴリズムの実施形態の基本的な実装を示すフローチャートである。ＳＯＮサーバは、ネットワーク１内のｅＮｏｄｅＢ１０から負荷情報（次の時間期間のために予測される）を要求し、集中型リソース割り当てアルゴリズムを実行してリソースを各ｅＮｏｄｅＢ１０に割り当て、各ｅＮｏｄｅＢ１０のリソース割り当てを該ｅＮｏｄｅＢ１０に通知する。
【００８４】
ネットワーク１全体の負荷条件は、通常動的であり、負荷情報を１５乃至３０分毎にＳＯＮサーバに集め集中型リソース割り当てアルゴリズムを実行するのに実用的である。集中型リソース割り当てアルゴリズムの特徴は、セル端リソース割り当てのために目標リソース再利用距離を維持することである。これらの距離は、概してネットワーク１全体について（このオプションは、全体の干渉を低減し、送信パワーを低減させる）又はセル端が特定レベルのＳＩＲを要求する特定のセルについて（若しくはセルのグループについて）維持される。ＳＯＮサーバは、各セルＡ乃至Ｑに名目上のリソース、（実際の容量が期待される要求を超えている場合）セル中心１２のためのオプションのリソース、及び（近隣セルが向上したＳＩＲを維持する必要がある場合）禁止されているリソースを指示する。シナリオ及びパフォーマンス要件に依存して、これらのリソースの種類のうちの任意の２つを使用すれば十分である。提案したアルゴリズムの好適な基本的な実施形態を以下に列挙する。
【００８５】
（ｉ）負荷値に依存して、先ず、全ての量のリソース（負荷Ｌ１）を利用して動作する必要のあるセルを識別し、それらのセルについて知られているソフトＦＦＲと同様のパターンを適用し、Ｌ１セルが隣接している場合、セル端において代替のリソースを用い、セルが目標再利用距離だけ離れている場合、同じリソース再利用パターンを適用する。
【００８６】
（ｉｉ）負荷値の次の（更に低い）ティア（Ｌ２）を有するセルを識別し、それらのセルに知られているソフトＦＦＲリソース・パターンと同様のパターンを適用し、幾つかのセル中心リソースをオフに切り替え、セル内のユーザ密度が一様な場合には、幾つかのセル中心リソースを減らし、Ｌ２セルのセル中心領域を縮小する。これは、セル中心に割り当てられたリソースの送信パワーを低減することにより実際に達成され得る。どのリソースをオフに切り替えるかの決定は、ＳＩＲの向上の基準に依存する。これは以下に詳細に記載される。セル端リソースの適用は、ソフトＦＦＲと同様であり、オプションの及び禁止された（必要な場合）リソースをＬ２セルに割り当てる。
【００８７】
（ｉｉｉ）負荷値の次の（更に低い）ティア（tier）（Ｌ３）を有するセルを識別し、更なるセル中心割り当てをオフに切り替え、セル中心領域を縮小し、オプションの及び禁止された（必要な場合）リソースを（ｉｉ）に記載されたように割り当てる。
【００８８】
（ｉｖ）セル中心リソース割り当てがもはや必要なくなるまで、ステップ（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）を繰り返す。
【００８９】
（ｖ）負荷Ｌｎを有するセルがセル端リソースのみ（又はリソース割り当てアルゴリズムの一般的な考え方から、セル中心リソースのみ）を必要とするとき、セル端とセル中心とを区別せずにセル端リソース（セル中心リソース）をセル全体に適用し、割り当て基準により管理される同一のリソースに対する再利用距離を維持し、オプションの及び禁止された（必要な場合）リソースを適用する。
【００９０】
（ｖｉ）最も低い負荷値を有するセルに到達するまで、ステップ（ｖ）を繰り返す。
【００９１】
（ｖｉｉ）最も低い負荷Ｌｌｏｗを有するセルに対して、セル全体に亘り広がる最小数のリソースを割り当て、前述のように再利用距離を維持し、オプションの及び禁止された（必要な場合）リソースを割り当てる。
【００９２】
どのリソースをオフに切り替えるかの決定は、ＳＩＲ向上の基準に依存する。ある実施形態では、増大したＳＩＲが特定のセル端に対して定められる場合、リソース割り当てアルゴリズムは、その特定のセル端で用いられるリソースに対して目標再利用距離を達成するよう指示される。セル端のＳＩＲがセル中心のＳＩＲより悪いとき、セル端のＳＩＲを向上させることは、通常、より重要である。目標再利用距離は、要求されるＳＩＲの向上に依存する。概算すると、干渉セルを近隣から１ティアだけセル端へ戻すと、セル端ＳＩＲを約９ｄＢだけ向上しうる。隣接セルのリソースをオフに切り替えるとき、目標再利用距離の達成は、優先されるべきである。
【００９３】
別の実施形態では、目的が概してネットワーク（又はネットワークのある領域）内の全てのセルに対してセル端ＳＩＲを向上させることである場合、最大のエネルギ節約は、Ｇｒｅｅｎ無線アプローチで達成することができる。リソース割り当てアルゴリズムは、次のように用いられてもよい。セルのリソース再利用距離を増大させるべきである。これは、出力ＲＦパワーの低減により最大のエネルギ節約を提供する。異種ネットワークでは、異なる種類のセルは、変化するパワーの付加された効率曲線及び全パワー消費に対するＲＦパワー消費の異なる部分を有する異なる基地局を有する。したがって、負荷条件が完全なリソース使用を必要としない再利用距離は、異なる基地局のパラメータを分析した後に最大化されるべきである。上述のように、セル端ＳＩＲは、基地局の送信パワーを決定するときに更に重要である。
【００９４】
別の実施形態では、実際に用いられる通信リソースのセットは、優先度情報に基づき決定されてもよい。この実施形態の設定は、ネットワーク１で利用可能な全ての通信リソースの設定情報を含むが、どの通信リソースが実際に用いられるべきかの優先度情報も含む。図３を参照して、優先度を割り当てる実施形態は次のように理解されるだろう。
【００９５】
セルＣは、次のように負荷の昇順で通信リソースを割り当てられてもよい。
セル端ｆ１
セル端ｆ２
セル中心ｆ３
セル中心ｆ４
セル中心ｆ５
セル中心ｆ６
近隣セルＨは、次のように負荷の昇順で通信リソースを割り当てられてもよい。
【００９６】
セル端ｆ６
セル端ｆ５
セル中心ｆ４
セル中心ｆ３
セル中心ｆ２
セル中心ｆ１
このように、セル中心通信リソースｆ１及びｆ２は、それらに割り当てられた低い優先度のためにアクティブな通信リソースのセットに含まれない。別の実施形態では、セル中心通信リソースｆ１及びｆ２は、オプションの又は禁止された通信リソースであってもよい。
【００９７】
セルＣ及びＨに対して最大負荷のとき、構成は、図１に示されたような、知られているソフトＦＦＲと等価であると考えられる。しかしながら、最小負荷のときは、ｆ１のみがセルＣで用いられ、ｆ６のみが近隣セルＨで用いられ、他のセルは対応する配置を有し、周波数再利用距離を最大にする。割り当てられた優先度の順位は、集中型制御ユニット３０により予め定められるか又は設定されうる。優先度情報を用いる実施形態は、ネットワーク側で少ないシグナリングしか必要としないが、不均一なトラフィック密度に応答するほど柔軟ではない。
【００９８】
図８は、設定構成ユニット３１及び通信リソース制御ユニット３２を備える制御ユニット３０の実施形態を概略的に示す。制御ユニット３０は、図９に示されるように基地局１０の一部であってもよく、又はネットワーク側の高位層に実装されてもよい。設定構成ユニット３１は、通信リソース制御ユニット３２と共に、負荷及び設定に関する情報を交換するために基地局１０と通信するよう適応されることが望ましい。
【００９９】
図１０は、設定受信ユニット１５及び通信リソース制御ユニット１６を備える基地局１０の実施形態を概略的に示す。設定受信ユニット１５は、制御ユニット３０と通信するよう適応されることが望ましい。また、通信リソース制御ユニット１６は、セルＡ乃至Ｑのうちの少なくとも１つとの通信を制御するために、設定受信ユニット１５からの制御情報を受信するよう適応されることが望ましい。
【０１００】
図１１は、設定受信ユニット２１及び通信リソース制御ユニット２２を備えるユーザ機器２０の実施形態を概略的に示す。設定受信ユニット２１は、制御ユニット３０と通信するよう適応されることが望ましい。また、通信制御ユニット２２は、セルＡ乃至Ｑのうちの少なくとも１つとの通信を制御するために、設定受信ユニット２１からの制御情報を受信するよう適応されることが望ましい。
【０１０１】
以上の実施形態に冠詞、更に以下の付記を開示する。
（付記１） セルラ通信ネットワークにおける通信リソースを制御する方法であって、前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ前記通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記方法は、
前記複数のセルのうちの第１のセルのために、通信リソースの第１の設定を構成するステップ、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御するステップであって、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御し、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御する、
ことにより前記第１のセルを制御するステップ、
を有し、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい、方法。
（付記２） 前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離及び／又は前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離に依存して、前記複数のセルのうちの第２のセルのために、通信リソースの第２の設定を構成するステップであって、前記第２の設定は、前記第２のセルにより用いられるべき通信リソースの第２のセットを示す、ステップ、
を更に有し、
前記第２のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離は、前記第１のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離よりも大きい、付記１に記載の方法。
（付記３） 前記第１のセルは、前記第１のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す第１の負荷値を有し、前記方法は、
前記複数のセルのうちの第２セルのために、通信リソースの第２の設定を構成するステップであって、前記第２のセルは、前記第２のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す第２の負荷値を有し、前記第１の負荷値は前記第２の負荷値よりも高い、ステップ、
前記第２の設定で示された通信リソースの第２の設定を用いるよう、前記第２のセルを制御するステップであって、前記第２のセットは、前記第１のセットよりも少ない通信リソースを有する、ステップ、
を更に有する付記１又は２に記載の方法。
（付記４） 前記第１のセットは、前記第１のセルの第１のセル中心領域のための第１のセル中心通信リソースと、前記第１のセルの第１のセル端領域のための第１のセル端通信リソースと、を有し、前記第１のセル端通信リソースは前記第１のセル中心通信リソースと異なり、
前記第２のセットは、前記第２のセルの第２のセル中心領域のための第２のセル中心通信リソースと、前記第２のセルの第２のセル端領域のための第２のセル端通信リソースと、を有し、前記第２のセル端通信リソースは前記第２のセル中心通信リソースと異なり、
前記第２のセル中心通信リソースは、前記第１のセル中心通信リソースよりも少ない、付記１乃至３の何れか一項に記載の方法。
（付記５） 前記第１及び／又は第２の設定を構成するステップは、前記第１及び／又は第２の設定に含まれる前記通信リソースに優先度情報を割り当てるステップを有し、
前記第１及び／又は第２のセルを制御するステップは、前記優先度情報に基づき、前記第１及び／又は通信リソースの第２のセットを用いるよう、前記第１及び／又は第２のセルを制御するステップを有する、付記１乃至４の何れか一項に記載の方法。
（付記６） 前記方法は、
前記複数のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す負荷値を決定するステップであって、前記負荷値は、前記高い及び低い負荷値又は前記高い、低い、第１の及び第２の負荷値を有する、ステップ、及び／又は 前記複数のセルと関連付けられた通信リンクの負荷を表す負荷値を予測するステップであって、前記負荷値は、前記高い及び低い負荷値、又は前記高い、低い、第１の及び第２の負荷値を有する、ステップ、
を更に有し、
前記方法は、
前記第１及び第２のセット及び／又は前記第１及び第２の設定を前記決定された及び／又は予測された負荷値に基づき適応するステップ、
を更に有する付記１乃至５の何れか一項に記載の方法。
（付記７） 前記方法は、
前記第１及び／又は通信リソースの第２のセットを有効及び／又は無効にするために、前記第１及び／又は第２のセルを更新された第１及び／又は第２の設定で更新するステップ、
を更に有する付記１乃至６の何れか一項に記載の方法。
（付記８） 前記第２の設定を構成するステップは、前記第２の設定及び／又は前記第２のセットの通信リソースを、前記第２の負荷値と前記第１の設定及び前記第１のセットとに基づき、選択するステップを有する、付記１乃至７の何れか一項に記載の方法。
（付記９） 前記第２の設定を構成するステップは、前記第２の設定及び／又は前記第２のセットの前記通信リソースを、前記第２の負荷値と、前記第１の設定及び／又は前記第１のセットと、に基づき選択するステップを含む、付記１乃至８の何れか一項に記載の方法。
（付記１０） 前記第２の設定を構成するステップは、
前記第１のセル端通信リソースを予め選択し、
前記予め選択した通信リソースのうちの少なくとも１つの選択を解除する、
ことにより、前記第２のセル中心通信リソースを選択するステップを含む、付記１乃至９の何れか一項に記載の方法。
（付記１１） 前記方法は、
前記予め選択した通信リソースの再利用距離を決定するステップ、
を更に有し、
前記予め選択した通信リソースのうちの少なくとも１つの選択を解除するステップは、前記予め選択した通信リソースの前記決定した再利用距離に基づく、付記１０に記載の方法。
（付記１２） 前記方法は、
前記複数のセルのうちの第２のセルのために、通信リソースの第３の設定を構成するステップであって、前記第３のセルは、前記第３のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す第３の負荷値を有し、前記第２の負荷値は前記第３の負荷値よりも高い、ステップ、
前記第３の設定で示された通信リソースの第３のセットを用いるよう、前記第３のセルを制御するステップ、
を更に有し、
前記第３のセットは、前記第３のセルの第３のセル中心領域のための第３のセル中心通信リソースと、前記第３のセルの第３のセル端領域のための第３のセル端通信リソースと、を有し、前記第３のセル端通信リソースは、前記第３のセル中心通信リソースと異なり、前記第３のセル中心通信リソースは前記第２のセル中心通信リソースよりも少ない、又は
前記第３のセットは、前記第３のセルの第３の領域のための第３のセル通信リソースを有し、前記第３のセル通信リソースは前記第２のセル中心通信リソースよりも少ない、
付記１乃至１１の何れか一項に記載の方法。
（付記１３） セルラ通信ネットワークにおける通信リソースを制御する制御ユニットであって、前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ前記通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記制御ユニットは、
前記複数のセルのうちの第１のセルのために、通信リソースの第１の設定を構成する設定構成ユニット、
通信リソース制御ユニットであって、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御し、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御する、
ことにより前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御する通信リソース制御ユニット、
を有し、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい、制御ユニット。
（付記１４） セルラ通信ネットワークの第１のセルを制御する方法であって、前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記方法は、
前記第１のセルのための通信リソースの第１の設定を表す第１の設定情報を受信するステップ、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御するステップであって、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御し、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御する、
ことにより前記第１のセルを制御するステップ、
を有し、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい、方法。
（付記１５） セルラ通信ネットワークの第１のセルを制御する基地局であって、前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記基地局は、
前記第１のセルのための通信リソースの第１の設定を表す第１の設定情報を受信する設定受信ユニット、
通信リソース制御ユニットであって、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御し、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御する、
ことにより前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御する通信リソース制御ユニット、
を有し、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい、基地局。
（付記１６） セルラ通信ネットワークの第１のセルと通信するユーザ機器を制御する方法であって、前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記方法は、
前記第１のセルのための通信リソースの第１の設定を表す第１の設定情報を受信するステップ、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いることにより、前記第１のセルと通信するよう、前記ユーザ機器を制御するステップ、
を有し、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセルは、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう制御され、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセルは、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう制御され、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい、方法。
（付記１７） セルラ通信ネットワークの第１のセルと通信するユーザ機器であって、前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記ユーザ機器は、
前記第１のセルのための通信リソースの第１の設定を表す第１の設定情報を受信する設定受信ユニット、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いることにより、前記第１のセルと通信するよう前記ユーザ機器を制御する通信制御ユニット、
を有し、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセルは、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう制御され、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセルは、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう制御され、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい、ユーザ機器。
（付記１８） プログラム・コードを格納するコンピュータ可読媒体であって、前記プログラム・コードは、実行されると、コンピュータに付記１乃至１２、１４及び１６の何れか一項の方法を実行させる、コンピュータ可読媒体。
【符号の説明】
【０１０２】
Ａ〜Ｇ セル
ｆ１〜ｆ６ 周波数リソース
３０ 制御ユニット
３１ 設定構成ユニット
３２ 通信リソース制御ユニット
１５ 設定受信ユニット
１６ 通信リソース制御ユニット
２０ ユーザ機器
２１定受信ユニット定受信ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルラ通信ネットワークにおける通信リソースを制御する方法であって、前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ前記通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記方法は、
前記複数のセルのうちの第１のセルのために、通信リソースの第１の設定を構成するステップ、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御するステップであって、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御し、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御する、
ことにより前記第１のセルを制御するステップ、
を有し、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい、方法。
【請求項２】
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離及び／又は前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離に依存して、前記複数のセルのうちの第２のセルのために、通信リソースの第２の設定を構成するステップであって、前記第２の設定は、前記第２のセルにより用いられるべき通信リソースの第２のセットを示す、ステップ、
を更に有し、
前記第２のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離は、前記第１のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離よりも大きい、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のセルは、前記第１のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す第１の負荷値を有し、前記方法は、
前記複数のセルのうちの第２セルのために、通信リソースの第２の設定を構成するステップであって、前記第２のセルは、前記第２のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す第２の負荷値を有し、前記第１の負荷値は前記第２の負荷値よりも高い、ステップ、
前記第２の設定で示された通信リソースの第２の設定を用いるよう、前記第２のセルを制御するステップであって、前記第２のセットは、前記第１のセットよりも少ない通信リソースを有する、ステップ、
を更に有する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のセットは、前記第１のセルの第１のセル中心領域のための第１のセル中心通信リソースと、前記第１のセルの第１のセル端領域のための第１のセル端通信リソースと、を有し、前記第１のセル端通信リソースは前記第１のセル中心通信リソースと異なり、
前記第２のセットは、前記第２のセルの第２のセル中心領域のための第２のセル中心通信リソースと、前記第２のセルの第２のセル端領域のための第２のセル端通信リソースと、を有し、前記第２のセル端通信リソースは前記第２のセル中心通信リソースと異なり、
前記第２のセル中心通信リソースは、前記第１のセル中心通信リソースよりも少ない、請求項１乃至３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１及び／又は第２の設定を構成するステップは、前記第１及び／又は第２の設定に含まれる前記通信リソースに優先度情報を割り当てるステップを有し、
前記第１及び／又は第２のセルを制御するステップは、前記優先度情報に基づき、前記第１及び／又は通信リソースの第２のセットを用いるよう、前記第１及び／又は第２のセルを制御するステップを有する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記方法は、
前記複数のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す負荷値を決定するステップであって、前記負荷値は、前記高い及び低い負荷値又は前記高い、低い、第１の及び第２の負荷値を有する、ステップ、及び／又は 前記複数のセルと関連付けられた通信リンクの負荷を表す負荷値を予測するステップであって、前記負荷値は、前記高い及び低い負荷値、又は前記高い、低い、第１の及び第２の負荷値を有する、ステップ、
を更に有し、
前記方法は、
前記第１及び第２のセット及び／又は前記第１及び第２の設定を前記決定された及び／又は予測された負荷値に基づき適応するステップ、
を更に有する請求項１乃至５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記方法は、
前記第１及び／又は通信リソースの第２のセットを有効及び／又は無効にするために、前記第１及び／又は第２のセルを更新された第１及び／又は第２の設定で更新するステップ、
を更に有する請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の設定を構成するステップは、前記第２の設定及び／又は前記第２のセットの通信リソースを、前記第２の負荷値と前記第１の設定及び前記第１のセットとに基づき、選択するステップを有する、請求項１乃至７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の設定を構成するステップは、前記第２の設定及び／又は前記第２のセットの前記通信リソースを、前記第２の負荷値と、前記第１の設定及び／又は前記第１のセットと、に基づき選択するステップを含む、請求項１乃至８の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の設定を構成するステップは、
前記第１のセル端通信リソースを予め選択し、
前記予め選択した通信リソースのうちの少なくとも１つの選択を解除する、
ことにより、前記第２のセル中心通信リソースを選択するステップを含む、請求項１乃至９の何れか一項に記載の方法。
【請求項１】
セルラ通信ネットワークにおける通信リソースを制御する方法であって、前記セルラ通信ネットワークは、少なくとも１つの基地局の制御下にあり且つ前記通信リソースを用いて通信リンクを介して通信する複数のセルを有し、同一の通信リソースを用いる前記複数のセルのうちの２つの近隣セル間の距離は、前記同一の通信リソースの再利用距離として定められ、前記方法は、
前記複数のセルのうちの第１のセルのために、通信リソースの第１の設定を構成するステップ、
前記第１の設定で示された通信リソースの第１のセットを用いるよう、前記第１のセルを制御するステップであって、
高い負荷値により表される第１の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの高い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御し、
低い負荷値により表される第２の負荷が前記第１のセルに存在する場合、前記第１のセットのうちの通信リソースの低い負荷のセットを用いるよう前記第１のセルを制御する、
ことにより前記第１のセルを制御するステップ、
を有し、
前記第１の負荷は、前記第２の負荷よりも高く、
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離は、前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの前記再利用距離よりも大きい、方法。
【請求項２】
前記低い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離及び／又は前記高い負荷のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離に依存して、前記複数のセルのうちの第２のセルのために、通信リソースの第２の設定を構成するステップであって、前記第２の設定は、前記第２のセルにより用いられるべき通信リソースの第２のセットを示す、ステップ、
を更に有し、
前記第２のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離は、前記第１のセットの少なくとも１つの通信リソースの再利用距離よりも大きい、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のセルは、前記第１のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す第１の負荷値を有し、前記方法は、
前記複数のセルのうちの第２セルのために、通信リソースの第２の設定を構成するステップであって、前記第２のセルは、前記第２のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す第２の負荷値を有し、前記第１の負荷値は前記第２の負荷値よりも高い、ステップ、
前記第２の設定で示された通信リソースの第２の設定を用いるよう、前記第２のセルを制御するステップであって、前記第２のセットは、前記第１のセットよりも少ない通信リソースを有する、ステップ、
を更に有する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のセットは、前記第１のセルの第１のセル中心領域のための第１のセル中心通信リソースと、前記第１のセルの第１のセル端領域のための第１のセル端通信リソースと、を有し、前記第１のセル端通信リソースは前記第１のセル中心通信リソースと異なり、
前記第２のセットは、前記第２のセルの第２のセル中心領域のための第２のセル中心通信リソースと、前記第２のセルの第２のセル端領域のための第２のセル端通信リソースと、を有し、前記第２のセル端通信リソースは前記第２のセル中心通信リソースと異なり、
前記第２のセル中心通信リソースは、前記第１のセル中心通信リソースよりも少ない、請求項１乃至３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１及び／又は第２の設定を構成するステップは、前記第１及び／又は第２の設定に含まれる前記通信リソースに優先度情報を割り当てるステップを有し、
前記第１及び／又は第２のセルを制御するステップは、前記優先度情報に基づき、前記第１及び／又は通信リソースの第２のセットを用いるよう、前記第１及び／又は第２のセルを制御するステップを有する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記方法は、
前記複数のセルと関連付けられた前記通信リンクの負荷を表す負荷値を決定するステップであって、前記負荷値は、前記高い及び低い負荷値又は前記高い、低い、第１の及び第２の負荷値を有する、ステップ、及び／又は 前記複数のセルと関連付けられた通信リンクの負荷を表す負荷値を予測するステップであって、前記負荷値は、前記高い及び低い負荷値、又は前記高い、低い、第１の及び第２の負荷値を有する、ステップ、
を更に有し、
前記方法は、
前記第１及び第２のセット及び／又は前記第１及び第２の設定を前記決定された及び／又は予測された負荷値に基づき適応するステップ、
を更に有する請求項１乃至５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記方法は、
前記第１及び／又は通信リソースの第２のセットを有効及び／又は無効にするために、前記第１及び／又は第２のセルを更新された第１及び／又は第２の設定で更新するステップ、
を更に有する請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の設定を構成するステップは、前記第２の設定及び／又は前記第２のセットの通信リソースを、前記第２の負荷値と前記第１の設定及び前記第１のセットとに基づき、選択するステップを有する、請求項１乃至７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の設定を構成するステップは、前記第２の設定及び／又は前記第２のセットの前記通信リソースを、前記第２の負荷値と、前記第１の設定及び／又は前記第１のセットと、に基づき選択するステップを含む、請求項１乃至８の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の設定を構成するステップは、
前記第１のセル端通信リソースを予め選択し、
前記予め選択した通信リソースのうちの少なくとも１つの選択を解除する、
ことにより、前記第２のセル中心通信リソースを選択するステップを含む、請求項１乃至９の何れか一項に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２５３７６３（Ｐ２０１２−２５３７６３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２３３８９（Ｐ２０１２−１２３３８９）
【出願日】平成２４年５月３０日（２０１２．５．３０）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月３０日（２０１２．５．３０）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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