ダイナミック限定的再使用スケジューラ
【課題】無線通信領域内の各ユーザ・デバイスに対する総合スケジューリング・メトリックを評価することによってセル間干渉を減少させるためにユーザ・デバイスによる再使用のために周波数セットをダイナミックにスケジューリングすることを容易にするシステム及び方法を提供する。
【解決手段】総合スケジューリング・メトリックは無線通信領域内の各ユーザ・デバイスに対する公平性メトリック、各ユーザ・デバイスに対する総合チャネル・ピーク要望満足度メトリック、及び各ユーザ・デバイスに対するチャネル遅延要望満足度メトリックを決定することによって評価されることができる。ダイナミック・スケジューリングの与えられたラウンドに関して最高の総合スケジューリング・メトリック得点を有するユーザ・デバイスは周波数セットを与えられることができる。
【解決手段】総合スケジューリング・メトリックは無線通信領域内の各ユーザ・デバイスに対する公平性メトリック、各ユーザ・デバイスに対する総合チャネル・ピーク要望満足度メトリック、及び各ユーザ・デバイスに対するチャネル遅延要望満足度メトリックを決定することによって評価されることができる。ダイナミック・スケジューリングの与えられたラウンドに関して最高の総合スケジューリング・メトリック得点を有するユーザ・デバイスは周波数セットを与えられることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国特許法３５§１１９（ｅ）の下に米国特許仮出願番号第６０／６７８，２５８号、名称“ダイナミックＡＳＢＲスケジューラ（Dynamic ASBR Scheduler）”、２００４年６月９日出願、に優先権を主張し、その全体が引用によってここに取り込まれている。
【０００２】
以下の記載は、一般に無線通信に係り、そしてより詳しくは、無線ネットワーク環境内のユーザ・デバイスへのリソース割り当てをスケジュールすることに関する。
【背景技術】
【０００３】
無線ネットワーキング・システムは、世界中の大部分の人々がそれによって通信するようになってきた普及している手段になってきている。無線通信デバイスは、顧客の必要性を満足させるためにそして携帯性及び利便性を向上させるためにより小さくそしてより強力になってきている。セルラ電話機のような移動デバイスにおける処理パワーの増加は、無線ネットワーク送信システムについての要求の増加へと導いている。そのようなシステムは、一般的に、その上で通信するセルラ・デバイスほど容易に更新されない。移動デバイスの能力が拡大するにつれて、新しくそして改善された無線デバイスの能力を十分に活用することを容易にする方法で古い無線ネットワーク・システムを維持することが困難であることがある。
【０００４】
より詳しくは、周波数分割ベースの技術は、帯域幅の一様な塊に周波数を分割することによって別個のチャネルにスペクトルを分離する、例えば、無線セルラ電話通信に対して割り当てられた周波数帯域の分割は、３０チャネルに分割されることができ、その各々は音声の会話を搬送できる又は、ディジタル・サービスを用いてディジタル・データを搬送できる。各チャネルは、同時に１つのユーザにだけ割り当てられることが可能である。１つの一般的に利用されている変形は、直交周波数分割技術であり、それは全体のシステム帯域幅を複数の直交サブ帯域に効率的に区分する。これらのサブ帯域は、同様に、トーン、キャリア、サブキャリア、ビン、そして周波数チャネルとも呼ばれる。各サブ帯域は、データとともに変調されることが可能なサブキャリアに関係付けられる。時間分割ベースの技術を用いて、帯域は、連続するタイム・スライス又はタイム・スロットに時間的に分割される。チャネルの各ユーザは、ラウンド・ロビン（巡回）方式で情報を送信するため及び受信するためにタイム・スライスを与えられる。例えば、任意の与えられた時刻ｔにおいて、ユーザは、短いバーストの間チャネルへのアクセスを与えられる。その後、アクセスは別の１つのユーザに切り替えられ、そのユーザは情報を送信するため及び受信するために時間の短いバーストを与えられる。“交代ですること”のサイクルは継続し、そして結局各ユーザが複数の送信及び受信バーストを与えられる。
【０００５】
コード分割ベースの技術は、一般的に、範囲内の任意の時刻において利用可能な複数の周波数を介して送信する。一般に、データは、ディジタル化されそして利用可能な帯域幅にわたって拡散される、ここにおいて、複数のユーザは、チャネル上にオーバーレイされることが可能であり、そしてそれぞれのユーザは、固有のシーケンス・コードを割り当てられることができる。ユーザは、同じスペクトルの広帯域の塊で送信できる、ここにおいて、各ユーザの信号は、そのそれぞれの固有の拡散コードによって帯域幅全体にわたって拡散される。この技術は、シェアリング（sharing）することを与えることができる、ここにおいて、１又はそれより多くのユーザは、同時に送信できそして受信できる。そのようにシェアリングすることは、スペクトル拡散ディジタル変調を通して実現されることが可能である、ここにおいて、ユーザのビットのストリームは、符号化され、そして擬似ランダム方式で非常に広いチャネル全体にわたり拡散される。受信者は、関係付けられた固有のシーケンス・コードを認識するように設計され、そしてコヒーレントな方式で特定のユーザに対するビットを集めるためにランダム化を元に戻す。
【０００６】
（例えば、周波数分割技術、時分割技術、及びコード分割技術を採用する）典型的な無線通信ネットワークは、交信可能地域を与える１又はそれより多くの基地局及び交信可能地域内部でデータを送信できそして受信できる１又はそれより多くの移動体（例えば、無線）端末を含む。典型的な基地局は、同報通信サービス、マルチキャスト・サービス、及び／又はユニキャスト・サービスのための複数のデータ・ストリームを同時に送信できる、ここにおいて、データ・ストリームは、移動体端末へ関心のある独立した受信であり得るデータのストリームである。その基地局の交信可能地域内の移動体端末は、複合ストリームによって搬送される１つのデータ・ストリーム、１より多くのデータ・ストリーム、又は全てのデータ・ストリームを受信することに関心があることがある。同様に、移動体端末は、基地局又は別の１つの移動体端末へデータを送信できる。基地局と移動体端末間の又は複数の移動体端末間のそのような通信は、チャネル変動及び／又は干渉パワー変動のために劣化することがある。例えば、上記の変動は、基地局のスケジューリング、１又はそれより多くの移動体端末に対するパワー制御及び／又はレート予測に影響を及ぼすことがある。
【０００７】
限定的再使用は、無線通信システムにおけるセル間（又はセクタ間）干渉を減少させるために設計された技術である。限定的再使用は、無線ネットワークのユーザによって測定された干渉及びチャネルを考慮するグローバルな立案体系である。限定的再使用は、選択されたユーザに関係するチャネル品質に基づいて選択されたユーザに対して（周波数、時間、コード、ビーム、空間ディメンション、等のような）直交リソースを再使用することを捜し求める。従来のスタティックな限定的再使用アルゴリズムは、柔軟性がなくそしてデータ・トラフィック・バースト又は様々な公平性要求のデータ・トラフィックを適応させられない、それは結果として安定性の低いユーザ通信経験を生じる。
【０００８】
少なくとも上記の観点では、無線通信を改善しそして無線ネットワーク環境においてユーザへの直交リソース割り当てを改善するシステム及び／又は方法に対して本技術における必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００９】
下記は、本発明の実施形態の基本的な理解を提供するために１又はそれより多くの実施形態の単純化したサマリーを紹介する。このサマリーは、全ての予想される実施形態の広範囲の全体像ではなく、そして全ての実施形態のキー要素又は重要な要素を認識するように意図されるのではなく、またいずれかの実施形態又はすべての実施形態の範囲を詳細に記述するように意図されるものでもない。その１つの目的は、後で紹介されるより詳細な説明に対する前置きとして単純化した形式で１又はそれより多くの実施形態のうちのあるものの概念を紹介することである。
【００１０】
１又はそれより多くの実施形態及び対応するその開示にしたがって、種々の態様が、無線ネットワーク環境においてパケット・ベースのダイナミック限定的再使用スケジューラを提供することに関連して記載される。１態様にしたがって、セル間干渉を減少させるためにユーザ・デバイスによる再使用のために周波数セットをダイナミックにスケジューリングする方法は、下記を具備する：無線通信領域内の各ユーザ・デバイスに対する公平性メトリックを決定すること、各ユーザ・デバイスに対する複数の直交リソース・セットに関するチャネル品質に基づいて総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックを決定すること、及び各ユーザ・デバイスに対する総合スケジューリング・メトリックを決定すること、該総合スケジューリング・メトリックは該公平性メトリック及び該チャネル・ピーク要望満足度メトリックの関数である。関連する態様にしたがって、複数の直交リソース・セ
ットに関するチャネル品質に基づいたチャネル遅延要望満足度メトリックは、各ユーザ・デバイスに対して決定されることができ、そして該総合スケジューリング・メトリックは、該総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックに加えて又はその代わりに該チャネル遅延要望満足度メトリックを採用できる。最高の総合スケジューリング・メトリック得点を有するユーザ・デバイスは、対応する直交リソース・セットの一部分を与えられることが
可能であり、そして該方法は、全てのユーザ・デバイスが要請されたリソースを割り当てられるまで、又はすべての直交リソース・セットが割り当てられるまで繰り返されることが可能である。
【００１１】
このドキュメントでは、周波数セットは、ダイナミックな限定的再使用アルゴリズムを説明するために直交リソース・セットの１実施形態として使用される。しかしながら、本明細書中に記載される種々の態様は、タイム・スロット、キャリア、コード、空間ディメンション（spatial dimension）、周波数インターレース／時間インターレース及びビーム形成ビームのような直交リソースの別の実施形態に直接適用可能である。
【００１２】
別の１つの態様にしたがって、無線ネットワーク環境においてダイナミックな限定的再使用周波数スケジューリングを容易にするシステムは、該無線ネットワーク環境内の各ユーザ・デバイスに対する総合スケジューリング・メトリックを決定する限定的再使用スケジューリング素子、各ユーザ・デバイスに対する総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックを決定するピーク素子、及び各ユーザ・デバイスに対するチャネル遅延要望満足度メトリックを決定する遅延素子、を具備する。該ダイナミック限定的再使用スケジューリング素子は、同じグレードのサービス技術及び比例公平技術、又はその他を使用して各ユーザ・デバイスに対する公平性メトリックを決定できる、これは該総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックと該チャネル遅延要望満足度メトリックのうちの１つ又はそれより多くと掛け算されることができ、周波数セット割り当ての与えられたラウンドの間に周波数セットを与えられることが可能なウィニング・ユーザ・デバイスを識別する。該システムは、全てのユーザ・デバイスが周波数割り当てを受け取ることを確実にするために引き続く割り当て繰り返しからウィニング・ユーザ・デバイスを除外するソータ素子を付加的に具備できる。あるいは、該ソータ素子は、該ユーザ・デバイスが複数の周波数セット割り当てを取得することを可能にするために引き続く割り当て繰り返しの中にウィニング・ユーザ・デバイスを含ませることが可能である。
【００１３】
さらに別の１態様にしたがって、無線通信環境内のユーザ・デバイスに対する周波数割り当てのスケジューリングを容易にする装置は、該通信環境内の各ユーザ・デバイスに対する公平性メトリックを決定するための手段、各ユーザ・デバイスに対する総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックを決定するための手段、各ユーザ・デバイスに対するチャネル遅延要望満足度メトリックを決定するための手段、及び各デバイスに対する総合スケジューリング・メトリック得点を決定するための手段、を具備し、該スケジューリング・メトリック得点は、該総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックと該チャネル遅延要望満足度メトリックのうちの１つ又は両者及び該公平性メトリックの関数である。個々のユーザ・デバイスに対する総合スケジューリング・メトリック得点は、比較されることができ、そして最高の得点を有するユーザ・デバイスは、周波数セットを与えられることが可能である。
【００１４】
別の１つの態様は、下記を行うためにそこに記憶されたコンピュータ実行可能な命令を有するコンピュータ読み取り可能な媒体を提供し、該命令は、無線ネットワーク環境内の各ユーザ・デバイスに対する公平性メトリックを決定するための命令、各ユーザ・デバイスに対する総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックを決定するための命令、及び各ユーザ・デバイスに対するチャネル遅延要望満足度メトリックを決定するための命令である。その上、該コンピュータ読み取り可能な媒体は、前のメトリックに基づいてスケジューリング・メトリック得点を決定するための命令を具備でき、それは周波数セットがそのユーザ・デバイスに与えられることが可能なウィニング・ユーザ・デバイスを決定するために採用されることができる。
【００１５】
さらに別の１つの態様は、無線通信ネットワーク領域においてダイナミックな周波数セット・スケジューリングのための命令を実行するマイクロプロセッサに係り、該命令は下記を具備する：該ネットワーク領域内の複数のユーザ・デバイスの各々に対する公平性メトリック、総合チャネル・ピーク要望満足度メトリック、及びチャネル遅延要望満足度メトリックの各々を評価すること；該総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックと該チャ
ネル遅延要望満足度メトリックのうちの少なくとも１つ及び該公平性メトリックに基づいて、各ユーザ・デバイスに対する総合スケジューリング・メトリック得点を決定すること；及び該ネットワーク領域内の他のユーザ・デバイスに対して相対的に最高の総合スケジューリング・メトリックを有するユーザ・デバイスに周波数セットを与えること。
【００１６】
上記の目的及び関係する目的の遂行のために、１又はそれより多くの実施形態は、以下に非常に詳細に説明される特徴、特に請求項に示される特徴を備える。下記の記載及び添付した図面は、１又はそれより多くの実施形態のある種の例示的な態様を詳細に説明する。これらの態様は、しかしながら、種々の実施形態の原理がその方法の中で採用される種々の方法のうちの２，３を除いて暗示的である、そして記載された実施形態は、そのような全ての態様及びそれらに等価なものを含むように意図される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、限定的再使用及びそれに関するリソース割り当ての理解を容易にするダイアグラムを図示する。
【図２】図２は、１又はそれより多くの実施形態にしたがって限定的再使用を使用してネットワーク・リソースをダイナミックに割り当てることを容易にするシステムの説明図である。
【図３】図３は、ダイナミックな限定的再使用スケジューリング技術を利用する周波数セットのパケット・ベースのスケジューリングを容易にするシステムの説明図である。
【図４】図４は、本明細書中に記載される種々の態様にしたがって、チャネル要望満足度及びチャネル遅延に基づいて周波数再使用セットのダイナミックな限定的再使用スケジューリングを容易にするシステムを図示する。
【図５】図５は、種々の態様にしたがって、十分に強いチャネル状態を有するユーザ・デバイスに送信するためのパワー消費をダイナミックに調節することを容易にするシステムの説明図である。
【図６】図６は、ユーザに複数の再使用周波数セットを与えることを容易にするシステムの説明図である。
【図７】図７は、スタティックな周波数再使用セットへの接続の割り当てを必要とすることなく通信周波数再使用セットのダイナミックなパケット・ベースの限定的再使用スケジューリングを容易にするシステムを図示する。
【図８】図８は、ユーザ・デバイスに対するチャネル要望満足度メトリックの評価に基づいてユーザ・デバイスに周波数再使用セットを割り当てることを容易にするシステムの説明図である。
【図９】図９は、種々の実施形態にしたがって無線ネットワーク内のユーザ・デバイスにダイナミックな周波数再使用セット割り当てを提供するための方法を図示する。
【図１０】図１０は、種々の実施形態にしたがって周波数再使用セット割り当てをダイナミックにスケジューリングするためそしてリソースの浪費を緩和するための方法を図示する。
【図１１】図１１は、ユーザ・デバイスが複数の周波数セットを取得することを可能にしつつ無線通信環境においてユーザ・デバイスに周波数再使用セットをダイナミックに割り当てるための方法を図示する。
【図１２】図１２は、本明細書中に記載された種々のシステム及び方法とともに採用されることが可能な無線ネットワーク環境の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
詳細な説明
種々の実施形態が図面を参照してここに記載され、図面では同じ参照符号は、全体を通して同じ要素を参照するように使用される。下記の記載では、説明の目的で、多くの具体的な詳細が、１又はそれより多くの実施形態の完全な理解を提供するために記載される。しかしながら、そのような（複数の）実施形態がこれらの具体的な詳細を用いないで実行され得ることは、明白である。別の事例では、周知の構造及びデバイスは、１又はそれより多くの実施形態を説明することを容易にするためにブロック図形式で示される。
【００１９】
本出願において使用されるように、用語“構成要素”、“システム”、及びその他は、コンピュータに関係するエンティティ、いずれかのハードウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ、ソフトウェア、又は実行中のソフトウェア、を呼ぶように意図されている。例えば、構成要素は、プロセッサ上でランしているプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能なもの、実行のスレッド、プログラム、及び／又はコンピュータであり得るが、限定されることはない。１又はそれより多くの構成要素は、プロセスの内部に及び／又は実行のスレッドの内部に常駐でき、そして１つの構成要素は、１つのコンピュータ上に集中されることができる及び／又は２若しくはそれより多くのコンピュータの間に配置されることができる。同様に、これらの構成要素は、そこに記憶された各種のデータ構造を有するコンピュータ読み取り可能な媒体から実行できる。構成要素は、１又はそれより多くのデータ・パケット（例えば、ローカル・システム内の、分散型システム内の、及び／又は信号として別のシステムとのインターネットのようなネットワークをわたって別の１つの構成要素と情報交換している１つの構成要素からのデータ）を有する信号にしたがうようなローカル・プロセス及び／又は遠隔プロセスを通して伝達できる。
【００２０】
その上、種々の実施形態が、加入者局に関係して本明細書中に記載される。加入者局は、同様に、システム、加入者ユニット、移動局、移動体、遠隔局、アクセス・ポイント、基地局、遠隔端末、アクセス端末、ユーザ端末、ユーザ・エージェント、又はユーザ装置とも呼ばれることができる。加入者局は、セルラ電話機、コードレス電話機、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ：Session Initiation Protocol）電話機、無線ローカル・ループ（ＷＬＬ：wireless local loop）局、パーソナル・ディジタル・アシスタンツ（ＰＤＡ：personal digital assistants）、無線接続能力を有する手持ちデバイス、又は無線モデムに接続された別の処理デバイス、であり得る。
【００２１】
さらに、本明細書中に記載された種々の態様又は特徴は、方法として、装置として、又は標準的なプログラミング技術及び／又はエンジニアリング技術を使用する製造のアーティクル（article on manufacture）として与えられることができる。本明細書中で使用されるように用語“製造のアーティクル”は、いずれかのコンピュータ読み取り可能なデバイス、キャリア、又は媒体からアクセス可能なコンピュータ・プログラムを包含するように意図されている。例えば、コンピュータ読み取り可能な媒体は、磁気記憶デバイス（例えば、ハード・ディスク、フロッピ・ディスク（登録商標）、磁気テープ、．．．）、光ディスク（例えば、コンパクト・ディスク（ＣＤ：compact disk）、ディジタル多目的ディスク（ＤＶＤ：digital versatile disk）．．．）、スマート・カード、及びフラッシュ・メモリ・デバイス（例えば、カード、スティック、キー・ドライブ．．．）を含むことができるが、これらに限定されない。
【００２２】
ここで図面を参照して、図１は、限定的再使用及びそれに関するリソース割り当ての理解を容易にするダイアグラム１００を図示する。限定的再使用の１態様は、ユーザのチャネル品質をもとに選択されたユーザによる再使用のために周波数をインテリジェントに配置することである。ＣＤＭＡシステムに関して、“アクティブ・セット”は、ハンドオフの目的のために各ユーザに対して規定されることができる。ユーザのアクティブ・セット内のセクタは、順方向リンク（ＦＬ：forward link）におけるユーザの受信への干渉を通常与えるが、他方でセクタ送信機は、逆方向リンク（ＲＬ：reverse link）上のユーザの送信によって干渉される。ユーザのアクティブ・セット内の種々のセクタからの干渉を回避するために、ＦＬ及びＲＬの両者において干渉の低減が、実現されることが可能である。ユーザのアクティブ・セットに基づいた周波数再使用割り当てアルゴリズムが、２５％の帯域幅部分ローディングで３．５ｄＢの信号対干渉及び雑音比（ＳＩＮＲ：signal-to- interference and noise ratio）の改善を生み出すことを、シミュレーション及び解析は示している。
【００２３】
無線ネットワーク内のスケジューラは、限定的再使用を通してＳＩＮＲ改善を利用するために、本明細書中に記載される種々の実施形態にしたがって、変形されることが可能である。音声送信トラフィックを論じる場合に、音声能力は、ネットワーク内の最悪のユーザのＳＩＮＲによってしばしば制限される。音声ユーザが比較的長い期間にわたって利用可能な帯域幅のある狭い部分を占有するために、能力改善は、通話の期間全体にわたりユーザＳＩＮＲを改善するために、ユーザにスタティックな周波数再使用セットを割り当てることによって実現されることが可能である。しかしながら、データ・トラフィックのケースでは、従来型のスタティックな限定的再使用アルゴリズムは、“爆発的な（bursty）”データ・トラフィック（例えば、間歇的なトラフィック、等）及び／又はトラフィックの変化する公平性（fairness）要求に適応するほど十分に柔軟ではない。ユーザが爆発的なトラフィックを送信する／受信する時に、従来型のシステムは、異なるＳＩＮＲ、利用可能な帯域幅、及び（例えば、与えられた再使用セット上の他のユーザから）提供された負荷を有する複数の周波数セットの間でなされるべきトレードオフを必要とする。もし、同じグレ−ドのサービス（ＥＧｏＳ：equal grade of service）又は比例proportional）公平性のような公平性基準が異なる再使用セットからのユーザに対して強く要求される必要があるならば、スケジューラは、さらに複雑になることがある。
【００２４】
ダイアグラム１００は、通信帯域幅が７つの周波数、Ｕ０からＵ６、に分割される単純化したシナリオを図示し、７つの周波数は、種々のセクタに割り当てられることが可能であり、複数のセクタがその周波数を介して情報を送信しそして受信できる。下記の具体例の限定的再使用アルゴリズムでは、各セクタは、０，１，又は２の値を指定される。１つのネットワーク内の利用可能な全体の帯域幅は、全体の再使用、１／３再使用、２／３再使用で７つの周波数セットに分割される。各再使用周波数セットは、その後、３ビット２値マスクでラベルを付けられる、ここで、ｉ番目の位置の“１”は、値ｉのセクタによって使用されることを示す。例えば、１１０は、値０及び１のセクタによって使用され、値２のセクタによって使用されない２／３周波数再使用セットを示す。周波数セットのラベル｛Ｕ０，Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６｝は、｛１１１，１１０，１０１，０１１，１００，０１０，００１｝によって与えられる。しかしながら、別のラベルを付ける取決めが可能であることが、認識される。例えば、３ビット・マスクの値が、周波数セットのラベルを付けるために採用されることができる（例えば、そこでは、１１１は、周波数セット７を表し、００１は周波数セット１を表す、等）。周波数プラニングを用いて、ユーザは、１／３再使用周波数セット又は２／３再使用周波数セットを使用することによって主な干渉を回避できる。
【００２５】
第３世代ネットワークにおいて、複数のデータ・ユーザ間の公平性は、スケジューラによって守られる。ユーザへの順方向リンク送信が時間多重化されるネットワークにおいて、最大のスケジューリング・メトリック（metric）を有するユーザは、一般的にスケジューリング・タイム・スロット全体にわたって送信をスケジュールされる。スケジューリング・メトリックは、通常、公平性メトリックだけでなくチャネル要望満足度（desirability）に基づいて算出され、マルチ・ユーザ・ダイバーシティ（ＭＵＤ：multi-user diversity）を利用する。例えば、λｉが指定されたウィンドウに関するユーザｉのスループットを表すとし、そしてμｉとμ−ｉが、それぞれユーザＩの瞬間的スペクトル効率及び平均スペクトル効率を表すとする。公平性メトリックＦｉは、次式によって与えられる：ＥＧｏＳスケジューラに対して、
Ｆｉ＝１／λｉ （１）
そして、比例公平スケジューラに対して
Ｆｉ＝μ−ｉ／λｉ （２）
である。チャネル要望満足度メトリックは、次式によって与えられる：
Ｔｉ＝μｉ／μ−ｉ （３）。
【００２６】
スケジューリング・メトリックは、公平性メトリック及びチャネル要望満足度メトリックのメトリック統合関数の出力として計算されることができる。スケジューリング・メトリックは、最終的なスケジューリング判断を行うために、別のＱｏＳに関係するメトリックＱｉとさらに統合されることができる。本発明では、公平性メトリックだけがダイナミック限定的再使用スケジューラの柔軟性を説明するために使用される。１つの実施形態では、統合関数は、次式で与えられるように積である：
Ｓｉ＝ＦｉＴｉ （４）。
【００２７】
他の１つの実施形態では、関数は、ある種の指数α及びβによってべき乗した各メトリックの積であり、次式で与えられる：
Ｓｉ＝ＦｉαＴｉβ （５）。
【００２８】
さらに別の実施形態では、関数は、ある種の指数α及びβによってべき乗した各メトリックの重み付けされた和であり、次式で与えられる：
Ｓｉ＝ａＦｉα＋ｂＴｉβ （６）。
【００２９】
さらに別の実施形態では、関数は、ある種の指数α及びβによってべき乗した重み付けしたメトリック最大値であり、次式で与えられる：
Ｓｉ＝ｍａｘ（ａＦｉα，ｂＴｉβ） （７）。
【００３０】
図２は、１又はそれより多くの実施形態にしたがって限定的再使用を使用してネットワーク・リソースをダイナミックに割り当てることを容易にするシステム２００の説明図である。ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子２０２は、無線ネットワーク２０４、（複数の）ユーザ・デバイス２０６の各々に動作上で接続される。無線ネットワーク２０４は、１又はそれより多くの基地局、トランシーバ、等を備えることが可能であり、それは通信信号を送信しそして１又はそれより多くのユーザ・デバイス２０６からの通信信号を受信する。その上、無線ネットワーク２０４は、当業者によって価値を認められるように、様々な多元接続技術、それらの組み合わせ、又は任意のその他の好適な無線通信プロトコルとともにユーザ・デバイス２０６に通信サービスを提供できる。例えば、これらの技術は、コード分割多元接続（ＣＤＭＡ：code division multiple access）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ：frequency division multiple access）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ：time division multiple access）システム、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：orthogonal frequency division multiple access）システム、インターリーブされた（ＩＦＤＭＡ：interleaved）システム、局所的ＦＤＭＡ（ＬＦＤＭＡ：localized FDMA）システム、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ：spatial division multiple access）システム、擬似直交（quasi-orthogonal）多元接続システム、等に対して使用されることができる。ＩＦＤＭＡは、しかも分散型ＦＤＭＡとも呼ばれ、そしてＬＦＤＭＡは、同様に、狭帯域ＦＤＭＡ又は標準的ＦＤＭＡとも呼ばれる。ＯＦＤＭＡシステムは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ：orthogonal frequency division multiplexing）を利用する。ＯＦＤＭ，ＩＦＤＭＡ，及びＬＦＤＭＡは、全体のシステム帯域幅を複数の（Ｋ個の）直交周波数サブ帯域に効果的に区分する。これらのサブ帯域は、同様に、トーン、サブキャリア、ビン、及びその他とも呼ばれる。各サブ帯域は、データとと
もに変調されることができるそれぞれのサブキャリアに関係付けられる。ＯＦＤＭは、Ｋ個のサブ帯域の全て又はサブセット上の周波数ドメイン内の変調シンボルを送信する。ＩＦＤＭＡは、Ｋ個のサブ帯域にわたって一様に分散されているサブ帯域上の時間ドメイン内の変調シンボルを送信する。ＬＦＤＭＡは、時間ドメイン内のそして一般的に隣接するサブ帯域上の変調シンボルを送信する。
【００３１】
ユーザ・デバイス２０６は、例えば、セルラ電話機、スマートフォン、ＰＤＡ，ラップトップ、無線ＰＣ、ユーザがその通信デバイスを介して無線ネットワーク２０４と通信できるいずれかのその他の好適な通信デバイスであり得る。ユーザ・デバイス２０６は、同様に、無線ネットワーク２０４にフィードバックを与えることができて、スケジューラの性能を高める。ＦＬスケジューリングに関して、ユーザ・デバイス２０６におけるチャネル状態及び干渉状態は、２０６によって測定されることができ、２０４及び２０２に明確にフィードバックされる。ＲＬスケジューリングに関して、ユーザ・デバイスのチャネル状態及び別の直交リソース・セットに関する干渉レベルは、２０６によって送信されたパイロットに基づいて２０４において直接測定されることができる。ユーザ・デバイス２０
６のＲＬ送信パワーは、２０４及び２０２に明確にフィードバックされることができる。ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子２０２は、パケット・ベースのスケジューラであり、それはスタティックな周波数再使用セットの利用を要求することなくＥＧｏＳ及び比例公平性基準に加えてスケジューリング・ディメンションとして周波数再使用を採用できる。１又はそれより多くのユーザ・デバイス２０６に周波数セット割り当てを容易にするために図１について上に説明したものと類似の方法で、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子２０２は、スケジューリング・メトリックを決定できる。その上、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子２０２は、ダイナミックな限定的再使用アルゴリズムを採用することができて、チャネル要望満足度を評価することを容易にする。ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子２０２は、上に説明したようにＦｉを決定するために公平性基準を評価でき、それは周波数再使用セットを割り当てる時に要望満足度メトリックによって拡大されることが可能である。２チャネル要望満足度メトリックは、種々の実施形態に関して規定され、下記に詳細に説明されるように限定的再使用周波数セット選択を可能にする。本明細書の残りのために、直交リソース・セットが周波数セットであるダイナミック限定的再使用スケジューラの１つの具体的な実施形態が、理解を容易にするために説明される。
【００３２】
図３は、ダイナミックな限定的再使用スケジューリング技術を利用する周波数セットのパケット・ベースのスケジューリングを容易にするシステム３００の説明図である。システム３００は、無線ネットワーク３０４及び１又はそれより多くのユーザ・デバイス３０６に動作上で関係付けられ、その各々が順番に別のものに動作上で関係付けられるダイナミック限定的再使用スケジューラ素子３０２を具備する。ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子３０２は、さらにチャネル評価素子３０８を具備し、利用可能な周波数セットにわたる最良の相対的チャネル状態を有する接続をスケジューリングすることを容易にする。その上、与えられた接続のより好ましい周波数セットがそのシナリオにおいて占有されるシナリオにおいて、チャネル評価素子３０８は、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子３０２に対して競合解決機能を与えるために後のスケジューリングのために遅れている接続を促進できる。
【００３３】
ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子３０２は、さらに周波数分析器３１０を具備し、これは無線ネットワーク３０４内の全体の利用可能な帯域幅を評価でき、そしてそのような帯域幅を周波数セットに解析できる。例えば、図１に関して説明されたようなケースでは、周波数分析器３１０は、他の周波数の除外に対する再使用のためにセクタに周波数セットを割り当てることができる。そのような割り当ては、例えば、全体の再使用セット、２／３再使用セット、１／３再使用セット、等であり得る。
【００３４】
図４は、本明細書中に記載される種々の態様にしたがって、チャネル要望満足度及びチャネル遅延に基づいて周波数再使用セットのダイナミックな限定的再使用スケジューリングを容易にするシステム４００を図示する。システム４００は、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子４０２を具備し、それは無線ネットワーク４０４及び１又はそれより多くのユーザ・デバイス４０６の各々に動作上で関係付けられる。ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子４０２は、チャネル評価素子４０８及び周波数分析器４１０を具備し、チャネル評価素子４０８は、利用可能な周波数セットにわたる最良の相対的チャネル状態を有する接続をスケジューリングすることを容易にする、そして周波数分析器４１０は、セクタ及び／又はページング領域内のユーザ・デバイスへの周波数の割り当てのために適切な帯域幅区分を決定する。
【００３５】
チャネル評価素子４０８は、ピーク素子４１２及び遅延素子４１４を具備し、ピーク素子４１２は、接続をスケジューリングすることを容易にするためにチャネル・ピーク要望満足度を決定し、そして遅延素子４１４は、その最も好ましい周波数セットが現在フルにスケジュールされている接続のスケジューリングを遅延させる。限定的再使用を用いないシステムでは、チャネル・ピーク素子は、単純に瞬間的なチャネル状態及び平均チャネル状態の関数である。限定的再使用システムでは、チャネル・ピーク素子４１２及びチャネル遅延素子４１４の両者は、異なる周波数セットにおいてユーザが受ける異なる干渉レベルを考慮に入れる。例えば、ピーク素子４１２は、チャネル・ピーク要望満足度を評価でき、その結果、各周波数セットｊに対して、ユーザｉのチャネル・ピーク要望満足度因子は、次式で与えられる：
Ｔｉ，ｊ＝μｉ，ｊ／μ−ｉ （８）
ここで、μｉ，ｊは周波数セットｊに関するユーザｉの瞬間的スペクトル効率であり、そしてμ−ｉは全ての限定的再使用周波数セットに関する平均スペクトル効率である。平均スペクトル効率は、フィルタされたスペクトル効率μ−ｉ，ｊ分の各限定的再使用周波数セットＵｊの算術平均として、又は｜Ｕｊ｜μ−ｉ，ｊの加重平均として計算されることができる、ここで、｜Ｕｊ｜はＵｊのサイズを表す。
【００３６】
ユーザｉの総合チャネル・ピーク要望満足度因子は、次式によって与えられる：
Ｔｉ＝ｍａｘｊ∈｛ｆｒｅｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｅｔ｝Ｔｉ，ｊ （９）
ここで、最大化は、未だ十分にスケジュールされていない限定されていない周波数セットに関して実行される。例えば、値０のセクタのスケジューラは、十分にスケジュールされていない周波数セットに関して算出されようとしているチャネル要望満足度因子を制限でき、そして０１１，０１０及び００１セットの１つに関してではない。因子Ｔｉは、ユーザの平均チャネル品質に対してユーザの最良の利用可能な周波数セットのユーザの瞬間的なチャネル要望満足度を反映する。チャネル・ピーク要望満足度因子Ｔｉは、利用できない周波数セットが利用可能になるまでの間ユーザが待つことについての可能性のある利益を反映しない。むしろ、そのようなものは、チャネル遅延要望満足度メトリックによって規定されることができる。
【００３７】
遅延素子４１４は、第２の限定的再使用チャネル要望満足度メトリック、チャネル遅延要望満足度を決定でき、それは次式によって定義される：
Ｄｉ、ｊ＝μｉ、ｊ／ｍａｘｋ∈｛ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｅｔ｝μｉ，ｋ （１０）
周波数セットが何もスケジュールされていない場合には、Ｄｉ、ｊの分母は、全ての周波数セットに関する最小のスペクトル効率によって置き換えられることが可能である。総合遅延要望満足度因子は、次式で与えられる：
Ｄｉ＝ｍａｘｊ∈｛ｆｒｅｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｅｔ｝Ｄｉ，ｊ （１１）
ここで、最大化は、未だ十分にスケジュールされていない限定されていない周波数セットに関して実行される。そのようにして、チャネル遅延要望満足度は、全ての自由な周波数セットに関する最大の瞬間スペクトル効率と全ての利用できない周波数セットに関する最大の瞬間スペクトル効率との間の比率として定義されることが可能である。
【００３８】
ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子４０２によって利用される総合限定的再使用スケジューリング・メトリックは、それゆえ下記の形式の１つであることが可能である：積がメトリックを統合するために使用される場合には、
【数１】
【００３９】
上に説明されたように、統合関数は、同様に、加重和、最大値、等のような別の関数であり得る。各タイム・スロットに関して、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子４０２は、スケジューリング・メトリックをランク付けすることが可能であり、そしてユーザのウィニング周波数セット内の適切な数のサブキャリアを最上位のユーザに割り当てることができる。スケジュールされたサブキャリアは、その後、自由な（複数の）周波数セットから除外されることができ、そしてメトリックは、未だスケジュールされていないユーザに対して再計算されることができる。このプロセスは、全てのサブキャリアが割り当てられるまで繰り返されることが可能である。スケジューリング・メトリックは、最終的なスケジューリング判断を下すために別のＱｏＳに関係するメトリックＱｉとさらに統合されることが可能である。この態様では、公平性メトリックだけが、ダイナミック限定的再使用スケジューラの柔軟性を説明するために使用される。
【００４０】
図５は、種々の態様にしたがって、十分に強いチャネル状態を有するユーザ・デバイスに送信するためのパワー消費をダイナミックに調節することを容易にするシステム５００の説明図である。システム５００は、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子５０２、無線ネットワーク５０４及び１又はそれより多くのユーザ・デバイス５０６を具備し、その各々は、前の図面に関して上に詳細に説明したように、互いに動作上で関係付けられる。ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子５０２は、周波数分析器５１０及びチャネル評価素子５０８を具備し、チャネル評価素子５０８は順にピーク素子５１２及び遅延素子５１４を具備する。ピーク素子５１２は、チャネル・ピーク要望満足度メトリックを決定でき、これは、総合スケジューリング・メトリック、Ｓｉ、を決定するために図４に関して説明されたようにチャネル遅延要望満足度メトリックとともに採用されることが可能である。総合スケジューリング・メトリック、Ｓｉ、は、１又はそれより多くのユーザ・デバイス５０６に周波数セットを割り当てる時に、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子５０２によって利用されることが可能である。
【００４１】
ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子５０２は、低パワー素子５０６をさらに具備し、これは１又はそれより多くのユーザ・デバイス５０６に関係するチャネル品質に少なくとも一部は基づいてパワー節約を促進する。限定的再使用は、各セクタにおいて制限されたセットのために帯域幅の部分的ローディングを導入できる。例えば、図１のダイアグラム１００では、０１１，０１０及び００１のセットは、０の値を有するセクタにおいて使用されない。ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子５０２の低パワー素子５１６は、良いチャネル状態を有するユーザ・デバイス５０６に限定されたポートのセットにおいて削減されたパワーで送信できる。このようにして、帯域幅部分ローディングの損失は、回避されることが可能である。全体の再使用を可能にするために、式（９）及び（１１）は、限定的再使用セクタ値の制限なしに、スケジュールされていない全ての周波数セットに関して評価されることが可能である。その上、限定された周波数セットのスペクトル効率は、低くした送信パワーに考慮されることができる。
【００４２】
図６は、ユーザに複数の再使用周波数セットを与えることを容易にするシステム６００の説明図である。システム６００は、チャネル評価素子６０８、周波数分析器６１０及び低パワー素子６１６を有するダイナミック限定的再使用スケジューラ６０２を具備し、それは無線ネットワーク６０４及び１又はそれより多くのユーザ・デバイス６０６に動作上で関係付けられる。チャネル評価素子６０８は、ピーク素子６１２及び遅延素子６１４を具備する。ピーク素子６１２は、各ユーザ・デバイス６０６に対するチャネル・ピーク要望満足度メトリックを決定する。遅延素子６１４は、それぞれのユーザ・デバイスに対するチャネル遅延要望満足度メトリックを評価する。これらのメトリックは、その後、ダイナミック限定的再使用スケジューラ６０２によって採用されて、ウィニング・ユーザ・デバイスを決定する。ウィニング・ユーザ・デバイスは、その後、問題になっている再使用周波数セットを割り当てられることが可能である。
【００４３】
ダイナミック限定的再使用スケジューラ６０２は、ソータ素子６１８をさらに具備し、限定的な再使用スケジューリングに関係する種々の制約を緩和すること及び複数の再使用周波数セット割り当てを与えることを促進する。ソータ素子６１８は、チャネル要望満足度評価の前のラウンドにおいて再使用周波数セットを割り当てられているユーザ・デバイス６０６が、周波数セットを与える今後の繰り返しから除外されないことを確実にできる。例えば、スタティックな限定的再使用スケジューラ・プロトコルを採用する場合に、高い総合チャネル要望満足度得点（例えば、チャネル・ピーク要望満足度及び遅延要望満足度メトリックの関数）に基づいて再使用周波数セットを割り当てられている／与えられているユーザ・デバイスは、周波数割り当ての今後の繰り返しから一般的に除外されることがあり、その理由は、そのユーザ・デバイスが再使用周波数セットを首尾よく割り当てられてしまっているからである。この除外の制限を緩和することによって、与えられたユーザ・デバイス６０６は、複数の周波数セットを与えられることが可能である。１つのユーザ・デバイス６０６に対する最終的なチャネル割り当ては、そのユーザ・デバイス６０６が複数の周波数セットにわたり割り当てられている全てのサブキャリアの集合であり得る。しかも、複数の周波数セット割り当ては、そのようなユーザに対するピーク・レートを増加させることができ、それは順番に通信の送信に関係する遅延を緩和する。
【００４４】
図７は、スタティックな周波数再使用セットへの接続の割り当てを必要としないで通信周波数再使用セットのダイナミックなパケット・ベースの限定的再使用スケジューリングを容易にするシステム７００を図示する。システム７００は、前の図面に関して説明したシステム及び／又は構成要素と類似の複数の構成要素を具備し、無線ネットワーク７０４及び１又はそれより多くのユーザ・デバイス７０６に動作上で接続されているダイナミック限定的再使用スケジューラ７０２を含む。ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子７０２は、チャネル評価素子７０８をさらに具備する。チャネル評価素子７０８は、ユーザ・デバイス当りのベースで、ピーク素子７１２によって決定されるチャネル・ピーク要望満足度メトリック及び遅延素子７１４によって決定されるチャネル遅延要望満足度メトリックの関数として総合チャネル要望満足度を決定する。その上、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子７０２は、周波数分析器７１０、低パワー素子７１６、及びソータ素子７１８を具備する。前の図面に関して上に詳細に説明したように、周波数分析器７１０は、無線ネットワーク７０４内で及び／又はその領域内で全体の利用可能な帯域幅を評価し、低パワー素子７１６は、高品質接続を有するユーザへの低パワー送信を容易にし、そしてソータ素子７１８は、複数の再使用周波数セット割り当てを容易にする。
【００４５】
システム７００は、さらにメモリ７２０を具備することができ、メモリはダイナミック限定的再使用スケジューラ素子７０２に動作上で接続され、そしてチャネル要望満足度アルゴリズム、メトリック、利用可能な周波数セット、ユーザ・デバイス周波数割り当て、等、に関係する情報、及び１又はそれより多くのユーザに周波数再使用セットのダイナミックな限定的再使用スケジューリングを提供することに関係する任意の別の好適な情報を
記憶する。プロセッサ７２２は、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子７０２（及び／又はメモリ７２０）に動作上で接続されることが可能であり、公平性基準、要望満足度メトリック、周波数再使用、及びその他に関係する情報の解析を容易にする。プロセッサ７２２が、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子７０２によって受信される情報を解析すること及び／又は発生することに対して専用のプロセッサであること、システム７００の１又はそれより多くの構成要素を制御するプロセッサであること、及び／又はダイナミック限定的再使用スケジューラ素子７０２によって受信される情報を解析しそして発生すること、及びシステム７００の１又はそれより多くの構成要素を制御することの両者を実行するプロセッサであり得ることは、理解されるべきである。
【００４６】
メモリ７２０は、周波数割り当て、メトリック、等を発生することに関係するプロトコルをさらに記憶でき、その結果、システム７００は、本明細書中で説明されるようにダイナミックな限定的再使用周波数ホッピングを実現するために記憶したプロトコル及び／又はアルゴリズムを採用できる。本明細書中で説明されるデータ記憶（例えば、メモリ）素子が揮発性メモリ又は不揮発性メモリのいずれかであることが可能である、又は揮発性メ
モリ及び不揮発性メモリの両者を含むことが可能であることが、理解される。説明の目的で、そして制限するためでなく、不揮発性メモリは、読出し専用メモリ（ＲＯＭ：read only memory）、プルグラム可能なＲＯＭ（ＰＲＯＭ：programmable ROM）、電気的にプログラム可能なＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ：electrically programmable ROM）、電気的に消去可能なＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ：electrically erasable ROM）又はフラッシュ・メモリを含むことが可能である。揮発性メモリは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：random access memory）を含むことができ、これは外部キャッシュ・メモリとして動作する。説明の目的で、そして制限するためでなく、ＲＡＭは、シンクロナスＲＡＭ（ＳＲＡＭ：synchronous RAM）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ：dynamic RAM）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ：synchronous DRAM）、ダブル・データ・レートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ：double data rate SDRAM）、エンハンストＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ：enhanced SDRAM）、シンクリンク（ＳＬＤＲＡＭ：Synchlink DRAM）及び直接ランバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ（登録商標）：direct Rambus RAM）のような多くの形式で利用可能である。対象のシステム及び方法のメモリ７２０は、これらのメモリ及び他の適切なタイプのメモリを具備するように意図されるが、これらに限定されることはない。
【００４７】
図８は、ユーザ・デバイスに対するチャネル要望満足度メトリックの評価に基づいてユーザ・デバイスに周波数再使用セットを割り当てることを容易にするシステム８００の説明図である。システム８００は、無線ネットワーク８０４及び１又はそれより多くのユーザ・デバイス８０６に動作上で接続されるダイナミック限定的再使用スケジューラ８０２を具備する。ダイナミック限定的再使用スケジューラ８０２は、スケジューラ７０２と類似であり、その中にチャネル評価素子８０８及び周波数分析器８１０を具備する。チャネル評価素子８０８は、周波数セット割り当てに関係する種々のメトリックを決定することを促進し、そして周波数分析器８１０は、帯域幅の全体の利用可能な量を評価し、そして図１に関して詳細に説明したように複数の周波数再使用サブセットを発生する、これはユーザ・デバイス８０６と無線ネットワーク８０４の１又はそれより多くのセクタ内の基地タワー送信との間の干渉を緩和するために種々のユーザ・デバイス８０６に割り当てられることが可能である。その上、ダイナミック限定的再使用スケジューラ８０２は、低パワー素子８１６及びソータ素子８１８を具備する。低パワー素子８１６は、１又はそれより多くのユーザ・デバイス８０６が十分に強いチャネル品質（例えば、十分なリソース）を有することの決定とともに低パワーで１又はそれより多くのユーザ・デバイス８０６に（複数の）信号を送信できる。ソータ素子８１８は、割り当てを未だ必要とするユーザのセット内で１又はそれより多くの周波数再使用セットを既に割り当てられたユーザ・デバイス８０６をオプションとして含むことができ、それはチャネル遅延を緩和しつつユーザに対するピーク送信レートを増加させることを容易にする。チャネル評価素子８０８は、ピーク素子８１２及び遅延素子８１４を具備する。ピーク素子８１２は、各ユーザ・デバイス８０６に対するチャネル・ピーク要望満足度メトリックを評価し、そして遅延素子８１４は、チャネル遅延要望満足度メトリックを評価して、チャネル接続を遅延させるべきかどうかを決定する。これらのメトリックのいずれか一方又は両方は、限定的再使用スケジューラ８０２によって導出された公平性メトリックとともに採用されることが可能であり、周波数再使用セットがそのユーザ・デバイスに割り当てられることが可能なウィニング・ユーザ・デバイス８０６を識別する。
【００４８】
システム８００は、図７に関して上に詳細に説明したように、メモリ８２０及びプロセッサ８２２を具備する。その上に、ＡＩ素子８２４は、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子８０２と動作上で関係付けられることが可能であり、そしてチャネル接続品質に関する推論（inference）、引き続く割り当てラウンドにウィニング・ユーザ・デバイス８０６を含めること／除外することに関する推論、（例えば、利用可能な再使用セットの欠如、．．．に起因して）チャネル遅延が望まれるかどうかに関する推論、等を実行できる。本明細書中で使用されるように、用語“推論する”又は“推論”は、イベント及び／又はデータを介して捕えられたように１組の観測からシステムの状態、環境の状態、及び／又はユーザの状態について理由付けする又は推論するプロセスを一般に呼ぶ。推論は、具体的な内容又は行為を識別するために採用されることが可能である、又は、例えば、状態に関する確立分布を発生できる。推論は、蓋然的であり得る−すなわち、データ及びイベントを考慮することに基づいて関心のある状態に関する確率分布の演算である。推論は、しかも、１組のイベント及び／又はデータからより高いレベルのイベントを構成するために採用される技術を呼ぶことが可能である。そのような推論は、イベントが時間的に非常に近接して関係するか否かに拘らず、そしてイベント及びデータが１つ又は複数のイベント及びデータ・ソースから来るかどうかに拘らず、１組の観測されたイベントから及び／又は記憶されたイベント・データから新たなイベント又は新たな行為の構築を結果として生じる。
【００４９】
一例にしたがって、ＡＩ素子８２４は、例えば、利用可能な周波数セット、ユーザ・デバイス８０６の全数、チャネル要望満足度メトリック、ユーザ・デバイス・リソース必要条件、等に少なくとも一部は基づいて、適切な周波数再使用セット割り当てを推論できる。この例にしたがって、そのユーザ・デバイス８０６に対する高メトリック得点及びその他にも拘らずリソース割り当てからユーザ・デバイスを除外することを正当化するために、ユーザ・デバイス８０６が、帯域幅のような、十分な送信リソース割り当てを有することを決定することが可能である。プロセッサ８１４及び／又はメモリ８１２とともに、ＡＩ素子８２４は、そのようなユーザ・デバイスが周波数割り当ての現在のラウンドにおいて除外されるべきであることを推論できる。そのようなケースでは、ＡＩ素子８２４は、帯域幅割り当て及び再使用を容易にするために、送信コストを軽減するために、等のために可能な最も効率的な方法でリソース割り当てを促進できる。前述の例が本質的に例示的であり、そしてＡＩ素子８２４によって実行されることが可能な推論の範囲を、又はＡＩ素子８２４がその方法でそのような推論を行う方法を制限することを意図していないことは、評価される。
【００５０】
図９−１１を参照して、補助的なシステム・リソース割り当てをもたらすことに関係する方法論が図示される。例えば、方法は、ＯＦＤＭ環境、ＯＦＤＭＡ環境、ＣＤＭＡ環境、ＴＤＭＡ環境、又はいずれかの他の好適な無線環境におけるパケット・ベースのダイナミックな限定的再使用スケジューリングに関係することができる。一方で、説明の単純化の目的のために、方法は、一連の行為として示されそして説明されるが、ある種の行為が、１又はそれより多くの実施形態にしたがって、本明細書中に示されそして説明されたものとは別の順番で及び／又は別の行為と同時に生じることができるように、本方法は、行為の順番によって限定されないことが、理解されそして価値を認められる。例えば、方法が、状態図（state diagram）におけるように、一連の相関関係のある状態又はイベントとして代わりに表されることがあることを、当業者は理解しそして価値を認めるであろう。その上、１又はそれより多くの実施形態にしたがって方法を実行するために、図示された行為の全てが必ずしも必要とされないことがある。
【００５１】
図９は、種々の実施形態にしたがって無線ネットワーク内のユーザ・デバイスにダイナミックな周波数再使用セット割り当てを提供するための方法９００を図示する。９０２において、チャネル・ピーク要望満足度メトリック、Ｔｉ、は、ネットワーク領域において、又はそのサブセットにおいて全てのユーザ・デバイスのセット内の各ユーザ・デバイスに対して決定されることができる。例えば、各ユーザ・デバイスに対するピーク要望満足
度メトリックは、図４に関して上に説明されたように式（８）及び（９）を使用して導出されることができる。９０４において、チャネル遅延要望満足度メトリック、Ｄｉ、は、図４に関して同様に説明されたように、式（１０）及び（１１）に関連して各ユーザ・デバイスに対して評価されることができる。一旦、そのようなメトリックが、セット内の全てのユーザ・デバイスに対して評価されてしまうと、９０６において、式（１２）を使用して総合チャネル要望満足度メトリック、Ｓｉ、を決定するために、図１に関して説明したように、１つ又は両方のメトリックが、ユーザ・デバイスに対する公平性メトリック、Ｆｉ、と掛け算されることができる。一旦、総合チャネル要望満足度メトリックがセット内の各ユーザ・デバイスに対して導出されてしまうと、ウィニング・ユーザ・デバイス（例えば、最大のＳｉ値を有するユーザ・デバイス）が、９０８において識別されることができる。
【００５２】
９１０において、各タイム・スロットに対して、ウィニング・ユーザ・デバイスは、ユーザ・デバイスのウィニング周波数セット内の適切な数のサブキャリアを割り当てられることができる。９１２において、スケジュールされたサブキャリアは、その後、自由な（複数の）周波数セットから除外されることができる、そして方法９００は、９０２に戻る、そこでは、メトリックは、未だスケジュールされていないユーザ・デバイスに対して再演算されることができる。方法９００は、全てのサブキャリアが割り当てられるまで繰り返されることができる。このようにして、方法９００は、スタティックな周波数再使用セットへの接続の割り当てを必要とせずに周波数セットのパケット・ベースのダイナミックな限定的再使用スケジューリングを与えることを容易にできる。
【００５３】
図１０は、種々の実施形態にしたがって周波数再使用セット割り当てをダイナミックにスケジューリングするためそしてリソースの浪費を緩和するための方法１０００を図示する。１００２において、総合スケジューリング・メトリック、Ｓｉ、は、無線ネットワークを介して通信しているユーザ・デバイスのセット内の各ユーザ・デバイスに対して評価される。メトリックＳｉは、図１−４及び式（１）−（１２）に関して上に説明したように、複数のメトリックの関数であり得る。１００４において、ウィニング・ユーザ・デバイスは、メトリック評価の各ラウンドに対して識別されることができる。１００６において、ユーザ・デバイスのウィニング周波数セット内のサブキャリアの適切な数。１００８において、他のユーザ・デバイスが、方法１０００のその後の繰り返しの間に周波数割り当てを受け取ることを確実にするために、ウィニング・ユーザ・デバイスは、除外されることができる（例えば、ユーザ・デバイスのリストから削除される）。セット内の全てのユーザ・デバイスが１セットの周波数及び／又は１セットのサブキャリアを割り当てられてしまうまでさらなる繰り返しのために、方法は１００２に戻ることができる。
【００５４】
１０１０において、チャネル状態は、評価されることができ、そして、もし状態が保証されるのであれば、良いチャネル状態を有するユーザ・デバイスへの１０１２における送信は、限定されたセットに起因する帯域幅の部分ローディングを緩和させるために限定されたポート・セットにおいて低いパワーを使用して実行されることが可能である。普遍的な再使用を可能にするために、式（４）−（７）及び（９）は、未だスケジュールされて
いない全ての周波数セットに関して、そして図１に関して説明した限定的再使用値の制約なしに評価されることができる。このようにして、方法１０００は、送信コストを軽減するためにパワー消費量を削減することを促進できる。
【００５５】
図１１は、ユーザ・デバイスが複数の周波数セットを取得することを可能にしつつ無線通信環境内のユーザ・デバイスに周波数再使用セットをダイナミックに割り当てるための方法１１００を図示する。１１０２において、チャネル・ピーク要望満足度メトリック、Ｔｉ、は、ネットワーク領域において、又はそのサブセットにおいて１セットのユーザ・デバイス内の各ユーザ・デバイスに対して決定されることができる。各ユーザ・デバイスに対するピーク要望満足度メトリックは、図４に関して上に説明された式（８）及び（９）を使用して導出されることができる。１１０４において、チャネル遅延要望満足度メトリック、Ｄｉ、は、図４に関して同様に説明されたように、式（１０）及び（１１）に関連して各ユーザ・デバイスに対して評価されることができる。一旦、そのようなメトリックが、セット内の全てのユーザ・デバイスに対して評価されてしまうと、１１０６において、式（１２）を使用して総合チャネル要望満足度メトリック、Ｓｉ、を決定するために、図１に関して説明したように、１つ又は両方のメトリックは、ユーザ・デバイスに対する公平性メトリック、Ｆｉ、と掛け算されることができる。一旦、総合チャネル要望満足
度メトリックがセット内の各ユーザ・デバイスに対して導出されてしまうと、ウィニング・ユーザ・デバイス（例えば、最大のＳｉ値を有するユーザ・デバイス）が、１１０８において識別されることができる。
【００５６】
１１１０において、各タイム・スロットに対して、ウィニング・ユーザ・デバイスは、ユーザ・デバイスのウィニング周波数セット内の適切な数のサブキャリアを割り当てられることができる。ユーザ・デバイスが複数の周波数セットを優先して獲得することを可能にするために、１１１２において、ウィニング・ユーザ・デバイスは、スケジュールされていないユーザ・デバイスの残りのリストに含まれることができる。そのようにして、１１１０における周波数セット割り当てが十分でなく、その結果、ウィニング・デバイスが引き続くスケジューリング・ラウンドにおいて最高の総合スケジューリング・メトリック得点を可能性として有する場合に、ユーザ・デバイスは、次の周波数セット割り当てを得るように認められることが可能である。方法１１００は、その後、ダイナミック・スケジューリングのさらなる繰り返しのために１１０２に戻ることができる。ユーザ・デバイスの最終チャネル割り当ては、複数の周波数セット割り当てラウンドにわたってユーザ・デバイスにより獲得された全てのサブキャリアの集合であることができ、それは遅延を緩和する一方で、ユーザ・デバイスに対する通信のピーク・レートを増加させることを促進できる。
【００５７】
図１２は、具体例の無線通信システム１２００を示す。無線通信システム１２００は、表現の簡潔のために１つの基地局と１つの端末を図示する。しかしながら、システムは、１より多くの基地局及び／又は１より多くの端末を含むことができることが価値を認められ、そこにおいて、追加の基地局及び／又は端末は、下記に説明される具体例の基地局及び端末と同じである又は異なることがある。その上、基地局及び／又は端末は、それらの間の無線通信を促進させるために本明細書中に説明されたシステム（図１−８）及び／又は方法（図９−１１）を採用できることが、評価される。
【００５８】
ここで図１２を参照して、ダウンリンク上で、アクセス・ポイント１２０５において、送信（ＴＸ）データ・プロセッサ１２１０は、トラフィック・データを受信し、フォーマット化し、コード化し、インターリーブし、そして変調する（又はシンボル・マップする）そして変調シンボル（“データ・シンボル”）を与える。ＯＦＤＭ変調器１２１５は、データ・シンボル及びパイロット・シンボルを受信しそして処理する、そしてＯＦＤＭシンボルのストリームを与える。ＯＦＤＭ変調器１２２０は、適正なサブ帯域上にデータ及びパイロット・シンボルを多重化し、各未使用のサブ帯域に対してゼロの信号値を与え、そして各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドのあいだにＮ個のサブ帯域に対する１セットのＮ個の送信シンボルを取得する。各送信シンボルは、データ・シンボル、パイロット・シンボル、又はゼロの信号値であり得る。パイロット・シンボルは、各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドにおいて連続的に送られることができる。あるいは、パイロット・シンボルは、時分割多重化される（ＴＤＭ）、周波数分割多重化される（ＦＤＭ）、又はコード分割多重化される（ＣＤＭ）ことができる。ＯＦＤＭ変調器１２２０は、Ｎ点ＩＦＦＴを使用してＮ
個の送信シンボルの各セットを時間ドメインに変換できて、Ｎ個の時間ドメイン・チップを含んでいる“変換された”シンボルを取得する。ＯＦＤＭ変調器１２２０は、一般的に各変換されたシンボルの一部分を繰り返して、対応するＯＦＤＭシンボルを取得する。繰り返された部分は、周期的プリフィックスとして知られ、そして無線チャネルにおける遅延拡散を克服するために使用される。
【００５９】
送信機ユニット（ＴＭＴＲ）１２２０は、受信し、ＯＦＤＭシンボルのストリームを１又はそれより多くのアナログ信号に変換し、そしてアナログ信号を調整して（例えば、増幅し、フィルタし、そして周波数アップコンバートして）無線チャネルを介した送信に好適なダウンリンク信号を発生する。ダウンリンク信号は、その後、端末にアンテナ１２２５を経由して送信される。端末１２３０において、アンテナ１２３５は、ダウンリンク信号を受信し、そして受信した信号を受信機ユニット（ＲＣＶＲ）１２４０に与える。受信機ユニット１２４０は、受信した信号を調整し（例えば、フィルタし、増幅し、周波数ダウンコンバートし）、そして調整した信号をディジタル化して、サンプルを取得する。ＯＦＤＭ復調器１２４５は、各ＯＦＤＭシンボルに添付された周期的プリフィックスを削除し、Ｎ点ＦＦＴを使用して各々の受信した変換されたシンボルを周波数ドメインに変換し、各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドのあいだにＮ個のサブ帯域に対するＮ個の受信したシンボルを取得し、そしてチャネル推定のためにプロセッサ１２５０に受信したパイロット・シンボルを与える。ＯＦＤＭ復調器１２４５は、さらにプロセッサ１２５０からダウンリンクに関する周波数応答推定値を受信し、受信したデータ・シンボルにデータ復調を実行してデータ・シンボル推定値を取得し（これは送信されたデータ・シンボルの推定値である）、そしてＲＸデータ・プロセッサ１２５５にデータ・シンボル推定値を与える。ＲＸデータ・プロセッサ１２５５は、データ・シンボル推定値を復調し（すなわち、シンボル・デマッピングし）、デインターリーブし、復号して、送信されたトラフィック・データを再生する。ＯＦＤＭ復調器１２４５及びＲＸデータ・プロセッサ１２５５による処理は、アクセス・ポイント１２００での、それぞれＯＦＤＭ変調器１２１５及びＴＸデータ・プロセッサ１２１０による処理に相補的である。
【００６０】
アップリンクにおいて、ＴＸデータ・プロセッサ１２６０は、トラフィック・データを処理し、そしてデータ・シンボルを与える。ＯＦＤＭ変調器１２６５は、パイロット・シンボルを有するデータ・シンボルを受信しそして多重化し、ＯＦＤＭ変調を実行し、そしてＯＦＤＭシンボルのストリームを与える。パイロット・シンボルは、パイロット送信の
ために端末１２３０に割り当てられているサブ帯域上に送信されることができる、そこでは、アップリンクのためのパイロット・サブ帯域の数は、ダウンリンクのためのパイロット・サブ帯域の数と同じである又は異なることがある。送信機ユニット１２７０は、その後、ＯＦＤＭシンボルのストリームを受信しそして処理して、アップリンク信号を発生する、これはアクセス・ポイント１２１０にアンテナ１２３５によって送信される。アクセス・ポイント１２１０において、端末１２３０からのアップリンク信号は、アンテナ１２２５によって受信され、そして受信機ユニット１２７５によって処理されて、サンプルを得る。ＯＦＤＭ復調器は、その後、サンプルを処理し、そしてアップリンクに関する受信したパイロット・シンボル及びデータ・シンボル推定値を与える。ＲＸデータ・プロセッサ１２８５は、データ・シンボル推定値を処理して、端末１２３５によって送信されたトラフィック・データを再生する。プロセッサ１２９０は、アップリンク上に送信している各アクティブな端末に対するチャネル推定を実行する。複数の端末は、それらがそれぞれ割り当てられたパイロット・サブ帯域のセット上にアップリンクで同時にパイロットを送信でき、そこでは、パイロット・サブ帯域のセットは、インターレースされることができる。
【００６１】
プロセッサ１２９０及び１２５０は、それぞれアクセス・ポイント１２１０及び端末１２３５における動作を管理する（例えば、制御し、調整し、運営する、等）。それぞれのプロセッサ１２９０及び１２５０は、プログラム・コード及びデータを記憶するメモリ・ユニット（図示されず）に関係付けられることが可能である。プロセッサ１２９０及び１２５０は、しかも、それぞれ、アップリンク及びダウンリンクに対する周波数応答推定値及びインパルス応答推定値を導出するための演算を実行できる。
【００６２】
多元接続ＯＦＤＭシステム（例えば、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム）に関して、複数の端末は、アップリンク上で同時に送信できる。そのようなシステムに対して、パイロット・サブ帯域は、異なる複数の端末間で共有されることができる。チャネル推定技術は、各端末に対するパイロット・サブ帯域が（おそらく帯域端を除く）動作帯域全体に及ぶケースにおいて使用されることができる。そのようなパイロット・サブ帯域構造は、各端末に対する周波数ダイバーシティを得るために望ましいはずである。本明細書中に記載された技術は、種々の手段によって実行されることができる。例えば、これらの技術は、ハードウェアにおいて、ソフトウェアにおいて、又はこれらの組み合わせで実行されることができる。ハードウェア・インプリメンテーションに関して、チャネル推定のために使用する処理ユニットは、１又はそれより多くの用途特定集積回路（ＡＳＩＣｓ：application specific integrated circuits）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ：digital signal processors）、ディジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤｓ：digital signal processing devices）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤｓ：programmable logic devices）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ：field programmable gate arrays）、プロセッサ、コントローラ、マイクロ−コントローラ、マイクロプロセッサ、本明細書中に説明した機能を実行するために設計された他の電子ユニット、若しくはこれらの組み合わせの中で与えられることができる。ソフトウェアを用いて、インプリメンテーションは、本明細書中に説明された機能を実行するモジュール（例えば、手順、機能、及びその他）を通して実行されることができる。ソフトウェア・コードは、メモリ・ユニット中に記憶されることができ、そしてプロセッサ１２９０及び１２５０によって実行されることができる。
【００６３】
上に説明されてきたものは、１又はそれより多くの実施形態の例を含む。これは、当然、上記の実施形態を説明する目的のために全ての考えられる構成要素又は方法の組み合わせを記載することはできないが、様々な実施形態の多くのさらなる組み合わせ及び入れ替えが可能であることを、当業者は理解できる。したがって、記載された実施形態は、添付した特許請求の範囲の精神及び範囲の中に含まれるそのような全ての代替物、変更、及び変形を包含するように意図されている。その上、用語“含む（includes）”が詳細な説明又は特許請求の範囲のいずれにおいても使用される程度までに、そのような用語は、用語“具備する（comprising）”にある意味で同様に包括的であるように意図される。その理由は、“具備する”が、請求項において接続させる語として採用される場合に解釈されるためである。
【符号の説明】
【００６４】
１２００…無線通信システム，１２０５…アクセス・ポイント，１２３０…端末，１２２５，１２３５…アンテナ。
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国特許法３５§１１９（ｅ）の下に米国特許仮出願番号第６０／６７８，２５８号、名称“ダイナミックＡＳＢＲスケジューラ（Dynamic ASBR Scheduler）”、２００４年６月９日出願、に優先権を主張し、その全体が引用によってここに取り込まれている。
【０００２】
以下の記載は、一般に無線通信に係り、そしてより詳しくは、無線ネットワーク環境内のユーザ・デバイスへのリソース割り当てをスケジュールすることに関する。
【背景技術】
【０００３】
無線ネットワーキング・システムは、世界中の大部分の人々がそれによって通信するようになってきた普及している手段になってきている。無線通信デバイスは、顧客の必要性を満足させるためにそして携帯性及び利便性を向上させるためにより小さくそしてより強力になってきている。セルラ電話機のような移動デバイスにおける処理パワーの増加は、無線ネットワーク送信システムについての要求の増加へと導いている。そのようなシステムは、一般的に、その上で通信するセルラ・デバイスほど容易に更新されない。移動デバイスの能力が拡大するにつれて、新しくそして改善された無線デバイスの能力を十分に活用することを容易にする方法で古い無線ネットワーク・システムを維持することが困難であることがある。
【０００４】
より詳しくは、周波数分割ベースの技術は、帯域幅の一様な塊に周波数を分割することによって別個のチャネルにスペクトルを分離する、例えば、無線セルラ電話通信に対して割り当てられた周波数帯域の分割は、３０チャネルに分割されることができ、その各々は音声の会話を搬送できる又は、ディジタル・サービスを用いてディジタル・データを搬送できる。各チャネルは、同時に１つのユーザにだけ割り当てられることが可能である。１つの一般的に利用されている変形は、直交周波数分割技術であり、それは全体のシステム帯域幅を複数の直交サブ帯域に効率的に区分する。これらのサブ帯域は、同様に、トーン、キャリア、サブキャリア、ビン、そして周波数チャネルとも呼ばれる。各サブ帯域は、データとともに変調されることが可能なサブキャリアに関係付けられる。時間分割ベースの技術を用いて、帯域は、連続するタイム・スライス又はタイム・スロットに時間的に分割される。チャネルの各ユーザは、ラウンド・ロビン（巡回）方式で情報を送信するため及び受信するためにタイム・スライスを与えられる。例えば、任意の与えられた時刻ｔにおいて、ユーザは、短いバーストの間チャネルへのアクセスを与えられる。その後、アクセスは別の１つのユーザに切り替えられ、そのユーザは情報を送信するため及び受信するために時間の短いバーストを与えられる。“交代ですること”のサイクルは継続し、そして結局各ユーザが複数の送信及び受信バーストを与えられる。
【０００５】
コード分割ベースの技術は、一般的に、範囲内の任意の時刻において利用可能な複数の周波数を介して送信する。一般に、データは、ディジタル化されそして利用可能な帯域幅にわたって拡散される、ここにおいて、複数のユーザは、チャネル上にオーバーレイされることが可能であり、そしてそれぞれのユーザは、固有のシーケンス・コードを割り当てられることができる。ユーザは、同じスペクトルの広帯域の塊で送信できる、ここにおいて、各ユーザの信号は、そのそれぞれの固有の拡散コードによって帯域幅全体にわたって拡散される。この技術は、シェアリング（sharing）することを与えることができる、ここにおいて、１又はそれより多くのユーザは、同時に送信できそして受信できる。そのようにシェアリングすることは、スペクトル拡散ディジタル変調を通して実現されることが可能である、ここにおいて、ユーザのビットのストリームは、符号化され、そして擬似ランダム方式で非常に広いチャネル全体にわたり拡散される。受信者は、関係付けられた固有のシーケンス・コードを認識するように設計され、そしてコヒーレントな方式で特定のユーザに対するビットを集めるためにランダム化を元に戻す。
【０００６】
（例えば、周波数分割技術、時分割技術、及びコード分割技術を採用する）典型的な無線通信ネットワークは、交信可能地域を与える１又はそれより多くの基地局及び交信可能地域内部でデータを送信できそして受信できる１又はそれより多くの移動体（例えば、無線）端末を含む。典型的な基地局は、同報通信サービス、マルチキャスト・サービス、及び／又はユニキャスト・サービスのための複数のデータ・ストリームを同時に送信できる、ここにおいて、データ・ストリームは、移動体端末へ関心のある独立した受信であり得るデータのストリームである。その基地局の交信可能地域内の移動体端末は、複合ストリームによって搬送される１つのデータ・ストリーム、１より多くのデータ・ストリーム、又は全てのデータ・ストリームを受信することに関心があることがある。同様に、移動体端末は、基地局又は別の１つの移動体端末へデータを送信できる。基地局と移動体端末間の又は複数の移動体端末間のそのような通信は、チャネル変動及び／又は干渉パワー変動のために劣化することがある。例えば、上記の変動は、基地局のスケジューリング、１又はそれより多くの移動体端末に対するパワー制御及び／又はレート予測に影響を及ぼすことがある。
【０００７】
限定的再使用は、無線通信システムにおけるセル間（又はセクタ間）干渉を減少させるために設計された技術である。限定的再使用は、無線ネットワークのユーザによって測定された干渉及びチャネルを考慮するグローバルな立案体系である。限定的再使用は、選択されたユーザに関係するチャネル品質に基づいて選択されたユーザに対して（周波数、時間、コード、ビーム、空間ディメンション、等のような）直交リソースを再使用することを捜し求める。従来のスタティックな限定的再使用アルゴリズムは、柔軟性がなくそしてデータ・トラフィック・バースト又は様々な公平性要求のデータ・トラフィックを適応させられない、それは結果として安定性の低いユーザ通信経験を生じる。
【０００８】
少なくとも上記の観点では、無線通信を改善しそして無線ネットワーク環境においてユーザへの直交リソース割り当てを改善するシステム及び／又は方法に対して本技術における必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００９】
下記は、本発明の実施形態の基本的な理解を提供するために１又はそれより多くの実施形態の単純化したサマリーを紹介する。このサマリーは、全ての予想される実施形態の広範囲の全体像ではなく、そして全ての実施形態のキー要素又は重要な要素を認識するように意図されるのではなく、またいずれかの実施形態又はすべての実施形態の範囲を詳細に記述するように意図されるものでもない。その１つの目的は、後で紹介されるより詳細な説明に対する前置きとして単純化した形式で１又はそれより多くの実施形態のうちのあるものの概念を紹介することである。
【００１０】
１又はそれより多くの実施形態及び対応するその開示にしたがって、種々の態様が、無線ネットワーク環境においてパケット・ベースのダイナミック限定的再使用スケジューラを提供することに関連して記載される。１態様にしたがって、セル間干渉を減少させるためにユーザ・デバイスによる再使用のために周波数セットをダイナミックにスケジューリングする方法は、下記を具備する：無線通信領域内の各ユーザ・デバイスに対する公平性メトリックを決定すること、各ユーザ・デバイスに対する複数の直交リソース・セットに関するチャネル品質に基づいて総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックを決定すること、及び各ユーザ・デバイスに対する総合スケジューリング・メトリックを決定すること、該総合スケジューリング・メトリックは該公平性メトリック及び該チャネル・ピーク要望満足度メトリックの関数である。関連する態様にしたがって、複数の直交リソース・セ
ットに関するチャネル品質に基づいたチャネル遅延要望満足度メトリックは、各ユーザ・デバイスに対して決定されることができ、そして該総合スケジューリング・メトリックは、該総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックに加えて又はその代わりに該チャネル遅延要望満足度メトリックを採用できる。最高の総合スケジューリング・メトリック得点を有するユーザ・デバイスは、対応する直交リソース・セットの一部分を与えられることが
可能であり、そして該方法は、全てのユーザ・デバイスが要請されたリソースを割り当てられるまで、又はすべての直交リソース・セットが割り当てられるまで繰り返されることが可能である。
【００１１】
このドキュメントでは、周波数セットは、ダイナミックな限定的再使用アルゴリズムを説明するために直交リソース・セットの１実施形態として使用される。しかしながら、本明細書中に記載される種々の態様は、タイム・スロット、キャリア、コード、空間ディメンション（spatial dimension）、周波数インターレース／時間インターレース及びビーム形成ビームのような直交リソースの別の実施形態に直接適用可能である。
【００１２】
別の１つの態様にしたがって、無線ネットワーク環境においてダイナミックな限定的再使用周波数スケジューリングを容易にするシステムは、該無線ネットワーク環境内の各ユーザ・デバイスに対する総合スケジューリング・メトリックを決定する限定的再使用スケジューリング素子、各ユーザ・デバイスに対する総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックを決定するピーク素子、及び各ユーザ・デバイスに対するチャネル遅延要望満足度メトリックを決定する遅延素子、を具備する。該ダイナミック限定的再使用スケジューリング素子は、同じグレードのサービス技術及び比例公平技術、又はその他を使用して各ユーザ・デバイスに対する公平性メトリックを決定できる、これは該総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックと該チャネル遅延要望満足度メトリックのうちの１つ又はそれより多くと掛け算されることができ、周波数セット割り当ての与えられたラウンドの間に周波数セットを与えられることが可能なウィニング・ユーザ・デバイスを識別する。該システムは、全てのユーザ・デバイスが周波数割り当てを受け取ることを確実にするために引き続く割り当て繰り返しからウィニング・ユーザ・デバイスを除外するソータ素子を付加的に具備できる。あるいは、該ソータ素子は、該ユーザ・デバイスが複数の周波数セット割り当てを取得することを可能にするために引き続く割り当て繰り返しの中にウィニング・ユーザ・デバイスを含ませることが可能である。
【００１３】
さらに別の１態様にしたがって、無線通信環境内のユーザ・デバイスに対する周波数割り当てのスケジューリングを容易にする装置は、該通信環境内の各ユーザ・デバイスに対する公平性メトリックを決定するための手段、各ユーザ・デバイスに対する総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックを決定するための手段、各ユーザ・デバイスに対するチャネル遅延要望満足度メトリックを決定するための手段、及び各デバイスに対する総合スケジューリング・メトリック得点を決定するための手段、を具備し、該スケジューリング・メトリック得点は、該総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックと該チャネル遅延要望満足度メトリックのうちの１つ又は両者及び該公平性メトリックの関数である。個々のユーザ・デバイスに対する総合スケジューリング・メトリック得点は、比較されることができ、そして最高の得点を有するユーザ・デバイスは、周波数セットを与えられることが可能である。
【００１４】
別の１つの態様は、下記を行うためにそこに記憶されたコンピュータ実行可能な命令を有するコンピュータ読み取り可能な媒体を提供し、該命令は、無線ネットワーク環境内の各ユーザ・デバイスに対する公平性メトリックを決定するための命令、各ユーザ・デバイスに対する総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックを決定するための命令、及び各ユーザ・デバイスに対するチャネル遅延要望満足度メトリックを決定するための命令である。その上、該コンピュータ読み取り可能な媒体は、前のメトリックに基づいてスケジューリング・メトリック得点を決定するための命令を具備でき、それは周波数セットがそのユーザ・デバイスに与えられることが可能なウィニング・ユーザ・デバイスを決定するために採用されることができる。
【００１５】
さらに別の１つの態様は、無線通信ネットワーク領域においてダイナミックな周波数セット・スケジューリングのための命令を実行するマイクロプロセッサに係り、該命令は下記を具備する：該ネットワーク領域内の複数のユーザ・デバイスの各々に対する公平性メトリック、総合チャネル・ピーク要望満足度メトリック、及びチャネル遅延要望満足度メトリックの各々を評価すること；該総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックと該チャ
ネル遅延要望満足度メトリックのうちの少なくとも１つ及び該公平性メトリックに基づいて、各ユーザ・デバイスに対する総合スケジューリング・メトリック得点を決定すること；及び該ネットワーク領域内の他のユーザ・デバイスに対して相対的に最高の総合スケジューリング・メトリックを有するユーザ・デバイスに周波数セットを与えること。
【００１６】
上記の目的及び関係する目的の遂行のために、１又はそれより多くの実施形態は、以下に非常に詳細に説明される特徴、特に請求項に示される特徴を備える。下記の記載及び添付した図面は、１又はそれより多くの実施形態のある種の例示的な態様を詳細に説明する。これらの態様は、しかしながら、種々の実施形態の原理がその方法の中で採用される種々の方法のうちの２，３を除いて暗示的である、そして記載された実施形態は、そのような全ての態様及びそれらに等価なものを含むように意図される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、限定的再使用及びそれに関するリソース割り当ての理解を容易にするダイアグラムを図示する。
【図２】図２は、１又はそれより多くの実施形態にしたがって限定的再使用を使用してネットワーク・リソースをダイナミックに割り当てることを容易にするシステムの説明図である。
【図３】図３は、ダイナミックな限定的再使用スケジューリング技術を利用する周波数セットのパケット・ベースのスケジューリングを容易にするシステムの説明図である。
【図４】図４は、本明細書中に記載される種々の態様にしたがって、チャネル要望満足度及びチャネル遅延に基づいて周波数再使用セットのダイナミックな限定的再使用スケジューリングを容易にするシステムを図示する。
【図５】図５は、種々の態様にしたがって、十分に強いチャネル状態を有するユーザ・デバイスに送信するためのパワー消費をダイナミックに調節することを容易にするシステムの説明図である。
【図６】図６は、ユーザに複数の再使用周波数セットを与えることを容易にするシステムの説明図である。
【図７】図７は、スタティックな周波数再使用セットへの接続の割り当てを必要とすることなく通信周波数再使用セットのダイナミックなパケット・ベースの限定的再使用スケジューリングを容易にするシステムを図示する。
【図８】図８は、ユーザ・デバイスに対するチャネル要望満足度メトリックの評価に基づいてユーザ・デバイスに周波数再使用セットを割り当てることを容易にするシステムの説明図である。
【図９】図９は、種々の実施形態にしたがって無線ネットワーク内のユーザ・デバイスにダイナミックな周波数再使用セット割り当てを提供するための方法を図示する。
【図１０】図１０は、種々の実施形態にしたがって周波数再使用セット割り当てをダイナミックにスケジューリングするためそしてリソースの浪費を緩和するための方法を図示する。
【図１１】図１１は、ユーザ・デバイスが複数の周波数セットを取得することを可能にしつつ無線通信環境においてユーザ・デバイスに周波数再使用セットをダイナミックに割り当てるための方法を図示する。
【図１２】図１２は、本明細書中に記載された種々のシステム及び方法とともに採用されることが可能な無線ネットワーク環境の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
詳細な説明
種々の実施形態が図面を参照してここに記載され、図面では同じ参照符号は、全体を通して同じ要素を参照するように使用される。下記の記載では、説明の目的で、多くの具体的な詳細が、１又はそれより多くの実施形態の完全な理解を提供するために記載される。しかしながら、そのような（複数の）実施形態がこれらの具体的な詳細を用いないで実行され得ることは、明白である。別の事例では、周知の構造及びデバイスは、１又はそれより多くの実施形態を説明することを容易にするためにブロック図形式で示される。
【００１９】
本出願において使用されるように、用語“構成要素”、“システム”、及びその他は、コンピュータに関係するエンティティ、いずれかのハードウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ、ソフトウェア、又は実行中のソフトウェア、を呼ぶように意図されている。例えば、構成要素は、プロセッサ上でランしているプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能なもの、実行のスレッド、プログラム、及び／又はコンピュータであり得るが、限定されることはない。１又はそれより多くの構成要素は、プロセスの内部に及び／又は実行のスレッドの内部に常駐でき、そして１つの構成要素は、１つのコンピュータ上に集中されることができる及び／又は２若しくはそれより多くのコンピュータの間に配置されることができる。同様に、これらの構成要素は、そこに記憶された各種のデータ構造を有するコンピュータ読み取り可能な媒体から実行できる。構成要素は、１又はそれより多くのデータ・パケット（例えば、ローカル・システム内の、分散型システム内の、及び／又は信号として別のシステムとのインターネットのようなネットワークをわたって別の１つの構成要素と情報交換している１つの構成要素からのデータ）を有する信号にしたがうようなローカル・プロセス及び／又は遠隔プロセスを通して伝達できる。
【００２０】
その上、種々の実施形態が、加入者局に関係して本明細書中に記載される。加入者局は、同様に、システム、加入者ユニット、移動局、移動体、遠隔局、アクセス・ポイント、基地局、遠隔端末、アクセス端末、ユーザ端末、ユーザ・エージェント、又はユーザ装置とも呼ばれることができる。加入者局は、セルラ電話機、コードレス電話機、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ：Session Initiation Protocol）電話機、無線ローカル・ループ（ＷＬＬ：wireless local loop）局、パーソナル・ディジタル・アシスタンツ（ＰＤＡ：personal digital assistants）、無線接続能力を有する手持ちデバイス、又は無線モデムに接続された別の処理デバイス、であり得る。
【００２１】
さらに、本明細書中に記載された種々の態様又は特徴は、方法として、装置として、又は標準的なプログラミング技術及び／又はエンジニアリング技術を使用する製造のアーティクル（article on manufacture）として与えられることができる。本明細書中で使用されるように用語“製造のアーティクル”は、いずれかのコンピュータ読み取り可能なデバイス、キャリア、又は媒体からアクセス可能なコンピュータ・プログラムを包含するように意図されている。例えば、コンピュータ読み取り可能な媒体は、磁気記憶デバイス（例えば、ハード・ディスク、フロッピ・ディスク（登録商標）、磁気テープ、．．．）、光ディスク（例えば、コンパクト・ディスク（ＣＤ：compact disk）、ディジタル多目的ディスク（ＤＶＤ：digital versatile disk）．．．）、スマート・カード、及びフラッシュ・メモリ・デバイス（例えば、カード、スティック、キー・ドライブ．．．）を含むことができるが、これらに限定されない。
【００２２】
ここで図面を参照して、図１は、限定的再使用及びそれに関するリソース割り当ての理解を容易にするダイアグラム１００を図示する。限定的再使用の１態様は、ユーザのチャネル品質をもとに選択されたユーザによる再使用のために周波数をインテリジェントに配置することである。ＣＤＭＡシステムに関して、“アクティブ・セット”は、ハンドオフの目的のために各ユーザに対して規定されることができる。ユーザのアクティブ・セット内のセクタは、順方向リンク（ＦＬ：forward link）におけるユーザの受信への干渉を通常与えるが、他方でセクタ送信機は、逆方向リンク（ＲＬ：reverse link）上のユーザの送信によって干渉される。ユーザのアクティブ・セット内の種々のセクタからの干渉を回避するために、ＦＬ及びＲＬの両者において干渉の低減が、実現されることが可能である。ユーザのアクティブ・セットに基づいた周波数再使用割り当てアルゴリズムが、２５％の帯域幅部分ローディングで３．５ｄＢの信号対干渉及び雑音比（ＳＩＮＲ：signal-to- interference and noise ratio）の改善を生み出すことを、シミュレーション及び解析は示している。
【００２３】
無線ネットワーク内のスケジューラは、限定的再使用を通してＳＩＮＲ改善を利用するために、本明細書中に記載される種々の実施形態にしたがって、変形されることが可能である。音声送信トラフィックを論じる場合に、音声能力は、ネットワーク内の最悪のユーザのＳＩＮＲによってしばしば制限される。音声ユーザが比較的長い期間にわたって利用可能な帯域幅のある狭い部分を占有するために、能力改善は、通話の期間全体にわたりユーザＳＩＮＲを改善するために、ユーザにスタティックな周波数再使用セットを割り当てることによって実現されることが可能である。しかしながら、データ・トラフィックのケースでは、従来型のスタティックな限定的再使用アルゴリズムは、“爆発的な（bursty）”データ・トラフィック（例えば、間歇的なトラフィック、等）及び／又はトラフィックの変化する公平性（fairness）要求に適応するほど十分に柔軟ではない。ユーザが爆発的なトラフィックを送信する／受信する時に、従来型のシステムは、異なるＳＩＮＲ、利用可能な帯域幅、及び（例えば、与えられた再使用セット上の他のユーザから）提供された負荷を有する複数の周波数セットの間でなされるべきトレードオフを必要とする。もし、同じグレ−ドのサービス（ＥＧｏＳ：equal grade of service）又は比例proportional）公平性のような公平性基準が異なる再使用セットからのユーザに対して強く要求される必要があるならば、スケジューラは、さらに複雑になることがある。
【００２４】
ダイアグラム１００は、通信帯域幅が７つの周波数、Ｕ０からＵ６、に分割される単純化したシナリオを図示し、７つの周波数は、種々のセクタに割り当てられることが可能であり、複数のセクタがその周波数を介して情報を送信しそして受信できる。下記の具体例の限定的再使用アルゴリズムでは、各セクタは、０，１，又は２の値を指定される。１つのネットワーク内の利用可能な全体の帯域幅は、全体の再使用、１／３再使用、２／３再使用で７つの周波数セットに分割される。各再使用周波数セットは、その後、３ビット２値マスクでラベルを付けられる、ここで、ｉ番目の位置の“１”は、値ｉのセクタによって使用されることを示す。例えば、１１０は、値０及び１のセクタによって使用され、値２のセクタによって使用されない２／３周波数再使用セットを示す。周波数セットのラベル｛Ｕ０，Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６｝は、｛１１１，１１０，１０１，０１１，１００，０１０，００１｝によって与えられる。しかしながら、別のラベルを付ける取決めが可能であることが、認識される。例えば、３ビット・マスクの値が、周波数セットのラベルを付けるために採用されることができる（例えば、そこでは、１１１は、周波数セット７を表し、００１は周波数セット１を表す、等）。周波数プラニングを用いて、ユーザは、１／３再使用周波数セット又は２／３再使用周波数セットを使用することによって主な干渉を回避できる。
【００２５】
第３世代ネットワークにおいて、複数のデータ・ユーザ間の公平性は、スケジューラによって守られる。ユーザへの順方向リンク送信が時間多重化されるネットワークにおいて、最大のスケジューリング・メトリック（metric）を有するユーザは、一般的にスケジューリング・タイム・スロット全体にわたって送信をスケジュールされる。スケジューリング・メトリックは、通常、公平性メトリックだけでなくチャネル要望満足度（desirability）に基づいて算出され、マルチ・ユーザ・ダイバーシティ（ＭＵＤ：multi-user diversity）を利用する。例えば、λｉが指定されたウィンドウに関するユーザｉのスループットを表すとし、そしてμｉとμ−ｉが、それぞれユーザＩの瞬間的スペクトル効率及び平均スペクトル効率を表すとする。公平性メトリックＦｉは、次式によって与えられる：ＥＧｏＳスケジューラに対して、
Ｆｉ＝１／λｉ （１）
そして、比例公平スケジューラに対して
Ｆｉ＝μ−ｉ／λｉ （２）
である。チャネル要望満足度メトリックは、次式によって与えられる：
Ｔｉ＝μｉ／μ−ｉ （３）。
【００２６】
スケジューリング・メトリックは、公平性メトリック及びチャネル要望満足度メトリックのメトリック統合関数の出力として計算されることができる。スケジューリング・メトリックは、最終的なスケジューリング判断を行うために、別のＱｏＳに関係するメトリックＱｉとさらに統合されることができる。本発明では、公平性メトリックだけがダイナミック限定的再使用スケジューラの柔軟性を説明するために使用される。１つの実施形態では、統合関数は、次式で与えられるように積である：
Ｓｉ＝ＦｉＴｉ （４）。
【００２７】
他の１つの実施形態では、関数は、ある種の指数α及びβによってべき乗した各メトリックの積であり、次式で与えられる：
Ｓｉ＝ＦｉαＴｉβ （５）。
【００２８】
さらに別の実施形態では、関数は、ある種の指数α及びβによってべき乗した各メトリックの重み付けされた和であり、次式で与えられる：
Ｓｉ＝ａＦｉα＋ｂＴｉβ （６）。
【００２９】
さらに別の実施形態では、関数は、ある種の指数α及びβによってべき乗した重み付けしたメトリック最大値であり、次式で与えられる：
Ｓｉ＝ｍａｘ（ａＦｉα，ｂＴｉβ） （７）。
【００３０】
図２は、１又はそれより多くの実施形態にしたがって限定的再使用を使用してネットワーク・リソースをダイナミックに割り当てることを容易にするシステム２００の説明図である。ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子２０２は、無線ネットワーク２０４、（複数の）ユーザ・デバイス２０６の各々に動作上で接続される。無線ネットワーク２０４は、１又はそれより多くの基地局、トランシーバ、等を備えることが可能であり、それは通信信号を送信しそして１又はそれより多くのユーザ・デバイス２０６からの通信信号を受信する。その上、無線ネットワーク２０４は、当業者によって価値を認められるように、様々な多元接続技術、それらの組み合わせ、又は任意のその他の好適な無線通信プロトコルとともにユーザ・デバイス２０６に通信サービスを提供できる。例えば、これらの技術は、コード分割多元接続（ＣＤＭＡ：code division multiple access）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ：frequency division multiple access）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ：time division multiple access）システム、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：orthogonal frequency division multiple access）システム、インターリーブされた（ＩＦＤＭＡ：interleaved）システム、局所的ＦＤＭＡ（ＬＦＤＭＡ：localized FDMA）システム、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ：spatial division multiple access）システム、擬似直交（quasi-orthogonal）多元接続システム、等に対して使用されることができる。ＩＦＤＭＡは、しかも分散型ＦＤＭＡとも呼ばれ、そしてＬＦＤＭＡは、同様に、狭帯域ＦＤＭＡ又は標準的ＦＤＭＡとも呼ばれる。ＯＦＤＭＡシステムは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ：orthogonal frequency division multiplexing）を利用する。ＯＦＤＭ，ＩＦＤＭＡ，及びＬＦＤＭＡは、全体のシステム帯域幅を複数の（Ｋ個の）直交周波数サブ帯域に効果的に区分する。これらのサブ帯域は、同様に、トーン、サブキャリア、ビン、及びその他とも呼ばれる。各サブ帯域は、データとと
もに変調されることができるそれぞれのサブキャリアに関係付けられる。ＯＦＤＭは、Ｋ個のサブ帯域の全て又はサブセット上の周波数ドメイン内の変調シンボルを送信する。ＩＦＤＭＡは、Ｋ個のサブ帯域にわたって一様に分散されているサブ帯域上の時間ドメイン内の変調シンボルを送信する。ＬＦＤＭＡは、時間ドメイン内のそして一般的に隣接するサブ帯域上の変調シンボルを送信する。
【００３１】
ユーザ・デバイス２０６は、例えば、セルラ電話機、スマートフォン、ＰＤＡ，ラップトップ、無線ＰＣ、ユーザがその通信デバイスを介して無線ネットワーク２０４と通信できるいずれかのその他の好適な通信デバイスであり得る。ユーザ・デバイス２０６は、同様に、無線ネットワーク２０４にフィードバックを与えることができて、スケジューラの性能を高める。ＦＬスケジューリングに関して、ユーザ・デバイス２０６におけるチャネル状態及び干渉状態は、２０６によって測定されることができ、２０４及び２０２に明確にフィードバックされる。ＲＬスケジューリングに関して、ユーザ・デバイスのチャネル状態及び別の直交リソース・セットに関する干渉レベルは、２０６によって送信されたパイロットに基づいて２０４において直接測定されることができる。ユーザ・デバイス２０
６のＲＬ送信パワーは、２０４及び２０２に明確にフィードバックされることができる。ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子２０２は、パケット・ベースのスケジューラであり、それはスタティックな周波数再使用セットの利用を要求することなくＥＧｏＳ及び比例公平性基準に加えてスケジューリング・ディメンションとして周波数再使用を採用できる。１又はそれより多くのユーザ・デバイス２０６に周波数セット割り当てを容易にするために図１について上に説明したものと類似の方法で、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子２０２は、スケジューリング・メトリックを決定できる。その上、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子２０２は、ダイナミックな限定的再使用アルゴリズムを採用することができて、チャネル要望満足度を評価することを容易にする。ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子２０２は、上に説明したようにＦｉを決定するために公平性基準を評価でき、それは周波数再使用セットを割り当てる時に要望満足度メトリックによって拡大されることが可能である。２チャネル要望満足度メトリックは、種々の実施形態に関して規定され、下記に詳細に説明されるように限定的再使用周波数セット選択を可能にする。本明細書の残りのために、直交リソース・セットが周波数セットであるダイナミック限定的再使用スケジューラの１つの具体的な実施形態が、理解を容易にするために説明される。
【００３２】
図３は、ダイナミックな限定的再使用スケジューリング技術を利用する周波数セットのパケット・ベースのスケジューリングを容易にするシステム３００の説明図である。システム３００は、無線ネットワーク３０４及び１又はそれより多くのユーザ・デバイス３０６に動作上で関係付けられ、その各々が順番に別のものに動作上で関係付けられるダイナミック限定的再使用スケジューラ素子３０２を具備する。ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子３０２は、さらにチャネル評価素子３０８を具備し、利用可能な周波数セットにわたる最良の相対的チャネル状態を有する接続をスケジューリングすることを容易にする。その上、与えられた接続のより好ましい周波数セットがそのシナリオにおいて占有されるシナリオにおいて、チャネル評価素子３０８は、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子３０２に対して競合解決機能を与えるために後のスケジューリングのために遅れている接続を促進できる。
【００３３】
ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子３０２は、さらに周波数分析器３１０を具備し、これは無線ネットワーク３０４内の全体の利用可能な帯域幅を評価でき、そしてそのような帯域幅を周波数セットに解析できる。例えば、図１に関して説明されたようなケースでは、周波数分析器３１０は、他の周波数の除外に対する再使用のためにセクタに周波数セットを割り当てることができる。そのような割り当ては、例えば、全体の再使用セット、２／３再使用セット、１／３再使用セット、等であり得る。
【００３４】
図４は、本明細書中に記載される種々の態様にしたがって、チャネル要望満足度及びチャネル遅延に基づいて周波数再使用セットのダイナミックな限定的再使用スケジューリングを容易にするシステム４００を図示する。システム４００は、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子４０２を具備し、それは無線ネットワーク４０４及び１又はそれより多くのユーザ・デバイス４０６の各々に動作上で関係付けられる。ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子４０２は、チャネル評価素子４０８及び周波数分析器４１０を具備し、チャネル評価素子４０８は、利用可能な周波数セットにわたる最良の相対的チャネル状態を有する接続をスケジューリングすることを容易にする、そして周波数分析器４１０は、セクタ及び／又はページング領域内のユーザ・デバイスへの周波数の割り当てのために適切な帯域幅区分を決定する。
【００３５】
チャネル評価素子４０８は、ピーク素子４１２及び遅延素子４１４を具備し、ピーク素子４１２は、接続をスケジューリングすることを容易にするためにチャネル・ピーク要望満足度を決定し、そして遅延素子４１４は、その最も好ましい周波数セットが現在フルにスケジュールされている接続のスケジューリングを遅延させる。限定的再使用を用いないシステムでは、チャネル・ピーク素子は、単純に瞬間的なチャネル状態及び平均チャネル状態の関数である。限定的再使用システムでは、チャネル・ピーク素子４１２及びチャネル遅延素子４１４の両者は、異なる周波数セットにおいてユーザが受ける異なる干渉レベルを考慮に入れる。例えば、ピーク素子４１２は、チャネル・ピーク要望満足度を評価でき、その結果、各周波数セットｊに対して、ユーザｉのチャネル・ピーク要望満足度因子は、次式で与えられる：
Ｔｉ，ｊ＝μｉ，ｊ／μ−ｉ （８）
ここで、μｉ，ｊは周波数セットｊに関するユーザｉの瞬間的スペクトル効率であり、そしてμ−ｉは全ての限定的再使用周波数セットに関する平均スペクトル効率である。平均スペクトル効率は、フィルタされたスペクトル効率μ−ｉ，ｊ分の各限定的再使用周波数セットＵｊの算術平均として、又は｜Ｕｊ｜μ−ｉ，ｊの加重平均として計算されることができる、ここで、｜Ｕｊ｜はＵｊのサイズを表す。
【００３６】
ユーザｉの総合チャネル・ピーク要望満足度因子は、次式によって与えられる：
Ｔｉ＝ｍａｘｊ∈｛ｆｒｅｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｅｔ｝Ｔｉ，ｊ （９）
ここで、最大化は、未だ十分にスケジュールされていない限定されていない周波数セットに関して実行される。例えば、値０のセクタのスケジューラは、十分にスケジュールされていない周波数セットに関して算出されようとしているチャネル要望満足度因子を制限でき、そして０１１，０１０及び００１セットの１つに関してではない。因子Ｔｉは、ユーザの平均チャネル品質に対してユーザの最良の利用可能な周波数セットのユーザの瞬間的なチャネル要望満足度を反映する。チャネル・ピーク要望満足度因子Ｔｉは、利用できない周波数セットが利用可能になるまでの間ユーザが待つことについての可能性のある利益を反映しない。むしろ、そのようなものは、チャネル遅延要望満足度メトリックによって規定されることができる。
【００３７】
遅延素子４１４は、第２の限定的再使用チャネル要望満足度メトリック、チャネル遅延要望満足度を決定でき、それは次式によって定義される：
Ｄｉ、ｊ＝μｉ、ｊ／ｍａｘｋ∈｛ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｅｔ｝μｉ，ｋ （１０）
周波数セットが何もスケジュールされていない場合には、Ｄｉ、ｊの分母は、全ての周波数セットに関する最小のスペクトル効率によって置き換えられることが可能である。総合遅延要望満足度因子は、次式で与えられる：
Ｄｉ＝ｍａｘｊ∈｛ｆｒｅｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｅｔ｝Ｄｉ，ｊ （１１）
ここで、最大化は、未だ十分にスケジュールされていない限定されていない周波数セットに関して実行される。そのようにして、チャネル遅延要望満足度は、全ての自由な周波数セットに関する最大の瞬間スペクトル効率と全ての利用できない周波数セットに関する最大の瞬間スペクトル効率との間の比率として定義されることが可能である。
【００３８】
ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子４０２によって利用される総合限定的再使用スケジューリング・メトリックは、それゆえ下記の形式の１つであることが可能である：積がメトリックを統合するために使用される場合には、
【数１】
【００３９】
上に説明されたように、統合関数は、同様に、加重和、最大値、等のような別の関数であり得る。各タイム・スロットに関して、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子４０２は、スケジューリング・メトリックをランク付けすることが可能であり、そしてユーザのウィニング周波数セット内の適切な数のサブキャリアを最上位のユーザに割り当てることができる。スケジュールされたサブキャリアは、その後、自由な（複数の）周波数セットから除外されることができ、そしてメトリックは、未だスケジュールされていないユーザに対して再計算されることができる。このプロセスは、全てのサブキャリアが割り当てられるまで繰り返されることが可能である。スケジューリング・メトリックは、最終的なスケジューリング判断を下すために別のＱｏＳに関係するメトリックＱｉとさらに統合されることが可能である。この態様では、公平性メトリックだけが、ダイナミック限定的再使用スケジューラの柔軟性を説明するために使用される。
【００４０】
図５は、種々の態様にしたがって、十分に強いチャネル状態を有するユーザ・デバイスに送信するためのパワー消費をダイナミックに調節することを容易にするシステム５００の説明図である。システム５００は、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子５０２、無線ネットワーク５０４及び１又はそれより多くのユーザ・デバイス５０６を具備し、その各々は、前の図面に関して上に詳細に説明したように、互いに動作上で関係付けられる。ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子５０２は、周波数分析器５１０及びチャネル評価素子５０８を具備し、チャネル評価素子５０８は順にピーク素子５１２及び遅延素子５１４を具備する。ピーク素子５１２は、チャネル・ピーク要望満足度メトリックを決定でき、これは、総合スケジューリング・メトリック、Ｓｉ、を決定するために図４に関して説明されたようにチャネル遅延要望満足度メトリックとともに採用されることが可能である。総合スケジューリング・メトリック、Ｓｉ、は、１又はそれより多くのユーザ・デバイス５０６に周波数セットを割り当てる時に、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子５０２によって利用されることが可能である。
【００４１】
ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子５０２は、低パワー素子５０６をさらに具備し、これは１又はそれより多くのユーザ・デバイス５０６に関係するチャネル品質に少なくとも一部は基づいてパワー節約を促進する。限定的再使用は、各セクタにおいて制限されたセットのために帯域幅の部分的ローディングを導入できる。例えば、図１のダイアグラム１００では、０１１，０１０及び００１のセットは、０の値を有するセクタにおいて使用されない。ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子５０２の低パワー素子５１６は、良いチャネル状態を有するユーザ・デバイス５０６に限定されたポートのセットにおいて削減されたパワーで送信できる。このようにして、帯域幅部分ローディングの損失は、回避されることが可能である。全体の再使用を可能にするために、式（９）及び（１１）は、限定的再使用セクタ値の制限なしに、スケジュールされていない全ての周波数セットに関して評価されることが可能である。その上、限定された周波数セットのスペクトル効率は、低くした送信パワーに考慮されることができる。
【００４２】
図６は、ユーザに複数の再使用周波数セットを与えることを容易にするシステム６００の説明図である。システム６００は、チャネル評価素子６０８、周波数分析器６１０及び低パワー素子６１６を有するダイナミック限定的再使用スケジューラ６０２を具備し、それは無線ネットワーク６０４及び１又はそれより多くのユーザ・デバイス６０６に動作上で関係付けられる。チャネル評価素子６０８は、ピーク素子６１２及び遅延素子６１４を具備する。ピーク素子６１２は、各ユーザ・デバイス６０６に対するチャネル・ピーク要望満足度メトリックを決定する。遅延素子６１４は、それぞれのユーザ・デバイスに対するチャネル遅延要望満足度メトリックを評価する。これらのメトリックは、その後、ダイナミック限定的再使用スケジューラ６０２によって採用されて、ウィニング・ユーザ・デバイスを決定する。ウィニング・ユーザ・デバイスは、その後、問題になっている再使用周波数セットを割り当てられることが可能である。
【００４３】
ダイナミック限定的再使用スケジューラ６０２は、ソータ素子６１８をさらに具備し、限定的な再使用スケジューリングに関係する種々の制約を緩和すること及び複数の再使用周波数セット割り当てを与えることを促進する。ソータ素子６１８は、チャネル要望満足度評価の前のラウンドにおいて再使用周波数セットを割り当てられているユーザ・デバイス６０６が、周波数セットを与える今後の繰り返しから除外されないことを確実にできる。例えば、スタティックな限定的再使用スケジューラ・プロトコルを採用する場合に、高い総合チャネル要望満足度得点（例えば、チャネル・ピーク要望満足度及び遅延要望満足度メトリックの関数）に基づいて再使用周波数セットを割り当てられている／与えられているユーザ・デバイスは、周波数割り当ての今後の繰り返しから一般的に除外されることがあり、その理由は、そのユーザ・デバイスが再使用周波数セットを首尾よく割り当てられてしまっているからである。この除外の制限を緩和することによって、与えられたユーザ・デバイス６０６は、複数の周波数セットを与えられることが可能である。１つのユーザ・デバイス６０６に対する最終的なチャネル割り当ては、そのユーザ・デバイス６０６が複数の周波数セットにわたり割り当てられている全てのサブキャリアの集合であり得る。しかも、複数の周波数セット割り当ては、そのようなユーザに対するピーク・レートを増加させることができ、それは順番に通信の送信に関係する遅延を緩和する。
【００４４】
図７は、スタティックな周波数再使用セットへの接続の割り当てを必要としないで通信周波数再使用セットのダイナミックなパケット・ベースの限定的再使用スケジューリングを容易にするシステム７００を図示する。システム７００は、前の図面に関して説明したシステム及び／又は構成要素と類似の複数の構成要素を具備し、無線ネットワーク７０４及び１又はそれより多くのユーザ・デバイス７０６に動作上で接続されているダイナミック限定的再使用スケジューラ７０２を含む。ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子７０２は、チャネル評価素子７０８をさらに具備する。チャネル評価素子７０８は、ユーザ・デバイス当りのベースで、ピーク素子７１２によって決定されるチャネル・ピーク要望満足度メトリック及び遅延素子７１４によって決定されるチャネル遅延要望満足度メトリックの関数として総合チャネル要望満足度を決定する。その上、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子７０２は、周波数分析器７１０、低パワー素子７１６、及びソータ素子７１８を具備する。前の図面に関して上に詳細に説明したように、周波数分析器７１０は、無線ネットワーク７０４内で及び／又はその領域内で全体の利用可能な帯域幅を評価し、低パワー素子７１６は、高品質接続を有するユーザへの低パワー送信を容易にし、そしてソータ素子７１８は、複数の再使用周波数セット割り当てを容易にする。
【００４５】
システム７００は、さらにメモリ７２０を具備することができ、メモリはダイナミック限定的再使用スケジューラ素子７０２に動作上で接続され、そしてチャネル要望満足度アルゴリズム、メトリック、利用可能な周波数セット、ユーザ・デバイス周波数割り当て、等、に関係する情報、及び１又はそれより多くのユーザに周波数再使用セットのダイナミックな限定的再使用スケジューリングを提供することに関係する任意の別の好適な情報を
記憶する。プロセッサ７２２は、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子７０２（及び／又はメモリ７２０）に動作上で接続されることが可能であり、公平性基準、要望満足度メトリック、周波数再使用、及びその他に関係する情報の解析を容易にする。プロセッサ７２２が、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子７０２によって受信される情報を解析すること及び／又は発生することに対して専用のプロセッサであること、システム７００の１又はそれより多くの構成要素を制御するプロセッサであること、及び／又はダイナミック限定的再使用スケジューラ素子７０２によって受信される情報を解析しそして発生すること、及びシステム７００の１又はそれより多くの構成要素を制御することの両者を実行するプロセッサであり得ることは、理解されるべきである。
【００４６】
メモリ７２０は、周波数割り当て、メトリック、等を発生することに関係するプロトコルをさらに記憶でき、その結果、システム７００は、本明細書中で説明されるようにダイナミックな限定的再使用周波数ホッピングを実現するために記憶したプロトコル及び／又はアルゴリズムを採用できる。本明細書中で説明されるデータ記憶（例えば、メモリ）素子が揮発性メモリ又は不揮発性メモリのいずれかであることが可能である、又は揮発性メ
モリ及び不揮発性メモリの両者を含むことが可能であることが、理解される。説明の目的で、そして制限するためでなく、不揮発性メモリは、読出し専用メモリ（ＲＯＭ：read only memory）、プルグラム可能なＲＯＭ（ＰＲＯＭ：programmable ROM）、電気的にプログラム可能なＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ：electrically programmable ROM）、電気的に消去可能なＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ：electrically erasable ROM）又はフラッシュ・メモリを含むことが可能である。揮発性メモリは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：random access memory）を含むことができ、これは外部キャッシュ・メモリとして動作する。説明の目的で、そして制限するためでなく、ＲＡＭは、シンクロナスＲＡＭ（ＳＲＡＭ：synchronous RAM）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ：dynamic RAM）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ：synchronous DRAM）、ダブル・データ・レートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ：double data rate SDRAM）、エンハンストＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ：enhanced SDRAM）、シンクリンク（ＳＬＤＲＡＭ：Synchlink DRAM）及び直接ランバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ（登録商標）：direct Rambus RAM）のような多くの形式で利用可能である。対象のシステム及び方法のメモリ７２０は、これらのメモリ及び他の適切なタイプのメモリを具備するように意図されるが、これらに限定されることはない。
【００４７】
図８は、ユーザ・デバイスに対するチャネル要望満足度メトリックの評価に基づいてユーザ・デバイスに周波数再使用セットを割り当てることを容易にするシステム８００の説明図である。システム８００は、無線ネットワーク８０４及び１又はそれより多くのユーザ・デバイス８０６に動作上で接続されるダイナミック限定的再使用スケジューラ８０２を具備する。ダイナミック限定的再使用スケジューラ８０２は、スケジューラ７０２と類似であり、その中にチャネル評価素子８０８及び周波数分析器８１０を具備する。チャネル評価素子８０８は、周波数セット割り当てに関係する種々のメトリックを決定することを促進し、そして周波数分析器８１０は、帯域幅の全体の利用可能な量を評価し、そして図１に関して詳細に説明したように複数の周波数再使用サブセットを発生する、これはユーザ・デバイス８０６と無線ネットワーク８０４の１又はそれより多くのセクタ内の基地タワー送信との間の干渉を緩和するために種々のユーザ・デバイス８０６に割り当てられることが可能である。その上、ダイナミック限定的再使用スケジューラ８０２は、低パワー素子８１６及びソータ素子８１８を具備する。低パワー素子８１６は、１又はそれより多くのユーザ・デバイス８０６が十分に強いチャネル品質（例えば、十分なリソース）を有することの決定とともに低パワーで１又はそれより多くのユーザ・デバイス８０６に（複数の）信号を送信できる。ソータ素子８１８は、割り当てを未だ必要とするユーザのセット内で１又はそれより多くの周波数再使用セットを既に割り当てられたユーザ・デバイス８０６をオプションとして含むことができ、それはチャネル遅延を緩和しつつユーザに対するピーク送信レートを増加させることを容易にする。チャネル評価素子８０８は、ピーク素子８１２及び遅延素子８１４を具備する。ピーク素子８１２は、各ユーザ・デバイス８０６に対するチャネル・ピーク要望満足度メトリックを評価し、そして遅延素子８１４は、チャネル遅延要望満足度メトリックを評価して、チャネル接続を遅延させるべきかどうかを決定する。これらのメトリックのいずれか一方又は両方は、限定的再使用スケジューラ８０２によって導出された公平性メトリックとともに採用されることが可能であり、周波数再使用セットがそのユーザ・デバイスに割り当てられることが可能なウィニング・ユーザ・デバイス８０６を識別する。
【００４８】
システム８００は、図７に関して上に詳細に説明したように、メモリ８２０及びプロセッサ８２２を具備する。その上に、ＡＩ素子８２４は、ダイナミック限定的再使用スケジューラ素子８０２と動作上で関係付けられることが可能であり、そしてチャネル接続品質に関する推論（inference）、引き続く割り当てラウンドにウィニング・ユーザ・デバイス８０６を含めること／除外することに関する推論、（例えば、利用可能な再使用セットの欠如、．．．に起因して）チャネル遅延が望まれるかどうかに関する推論、等を実行できる。本明細書中で使用されるように、用語“推論する”又は“推論”は、イベント及び／又はデータを介して捕えられたように１組の観測からシステムの状態、環境の状態、及び／又はユーザの状態について理由付けする又は推論するプロセスを一般に呼ぶ。推論は、具体的な内容又は行為を識別するために採用されることが可能である、又は、例えば、状態に関する確立分布を発生できる。推論は、蓋然的であり得る−すなわち、データ及びイベントを考慮することに基づいて関心のある状態に関する確率分布の演算である。推論は、しかも、１組のイベント及び／又はデータからより高いレベルのイベントを構成するために採用される技術を呼ぶことが可能である。そのような推論は、イベントが時間的に非常に近接して関係するか否かに拘らず、そしてイベント及びデータが１つ又は複数のイベント及びデータ・ソースから来るかどうかに拘らず、１組の観測されたイベントから及び／又は記憶されたイベント・データから新たなイベント又は新たな行為の構築を結果として生じる。
【００４９】
一例にしたがって、ＡＩ素子８２４は、例えば、利用可能な周波数セット、ユーザ・デバイス８０６の全数、チャネル要望満足度メトリック、ユーザ・デバイス・リソース必要条件、等に少なくとも一部は基づいて、適切な周波数再使用セット割り当てを推論できる。この例にしたがって、そのユーザ・デバイス８０６に対する高メトリック得点及びその他にも拘らずリソース割り当てからユーザ・デバイスを除外することを正当化するために、ユーザ・デバイス８０６が、帯域幅のような、十分な送信リソース割り当てを有することを決定することが可能である。プロセッサ８１４及び／又はメモリ８１２とともに、ＡＩ素子８２４は、そのようなユーザ・デバイスが周波数割り当ての現在のラウンドにおいて除外されるべきであることを推論できる。そのようなケースでは、ＡＩ素子８２４は、帯域幅割り当て及び再使用を容易にするために、送信コストを軽減するために、等のために可能な最も効率的な方法でリソース割り当てを促進できる。前述の例が本質的に例示的であり、そしてＡＩ素子８２４によって実行されることが可能な推論の範囲を、又はＡＩ素子８２４がその方法でそのような推論を行う方法を制限することを意図していないことは、評価される。
【００５０】
図９−１１を参照して、補助的なシステム・リソース割り当てをもたらすことに関係する方法論が図示される。例えば、方法は、ＯＦＤＭ環境、ＯＦＤＭＡ環境、ＣＤＭＡ環境、ＴＤＭＡ環境、又はいずれかの他の好適な無線環境におけるパケット・ベースのダイナミックな限定的再使用スケジューリングに関係することができる。一方で、説明の単純化の目的のために、方法は、一連の行為として示されそして説明されるが、ある種の行為が、１又はそれより多くの実施形態にしたがって、本明細書中に示されそして説明されたものとは別の順番で及び／又は別の行為と同時に生じることができるように、本方法は、行為の順番によって限定されないことが、理解されそして価値を認められる。例えば、方法が、状態図（state diagram）におけるように、一連の相関関係のある状態又はイベントとして代わりに表されることがあることを、当業者は理解しそして価値を認めるであろう。その上、１又はそれより多くの実施形態にしたがって方法を実行するために、図示された行為の全てが必ずしも必要とされないことがある。
【００５１】
図９は、種々の実施形態にしたがって無線ネットワーク内のユーザ・デバイスにダイナミックな周波数再使用セット割り当てを提供するための方法９００を図示する。９０２において、チャネル・ピーク要望満足度メトリック、Ｔｉ、は、ネットワーク領域において、又はそのサブセットにおいて全てのユーザ・デバイスのセット内の各ユーザ・デバイスに対して決定されることができる。例えば、各ユーザ・デバイスに対するピーク要望満足
度メトリックは、図４に関して上に説明されたように式（８）及び（９）を使用して導出されることができる。９０４において、チャネル遅延要望満足度メトリック、Ｄｉ、は、図４に関して同様に説明されたように、式（１０）及び（１１）に関連して各ユーザ・デバイスに対して評価されることができる。一旦、そのようなメトリックが、セット内の全てのユーザ・デバイスに対して評価されてしまうと、９０６において、式（１２）を使用して総合チャネル要望満足度メトリック、Ｓｉ、を決定するために、図１に関して説明したように、１つ又は両方のメトリックが、ユーザ・デバイスに対する公平性メトリック、Ｆｉ、と掛け算されることができる。一旦、総合チャネル要望満足度メトリックがセット内の各ユーザ・デバイスに対して導出されてしまうと、ウィニング・ユーザ・デバイス（例えば、最大のＳｉ値を有するユーザ・デバイス）が、９０８において識別されることができる。
【００５２】
９１０において、各タイム・スロットに対して、ウィニング・ユーザ・デバイスは、ユーザ・デバイスのウィニング周波数セット内の適切な数のサブキャリアを割り当てられることができる。９１２において、スケジュールされたサブキャリアは、その後、自由な（複数の）周波数セットから除外されることができる、そして方法９００は、９０２に戻る、そこでは、メトリックは、未だスケジュールされていないユーザ・デバイスに対して再演算されることができる。方法９００は、全てのサブキャリアが割り当てられるまで繰り返されることができる。このようにして、方法９００は、スタティックな周波数再使用セットへの接続の割り当てを必要とせずに周波数セットのパケット・ベースのダイナミックな限定的再使用スケジューリングを与えることを容易にできる。
【００５３】
図１０は、種々の実施形態にしたがって周波数再使用セット割り当てをダイナミックにスケジューリングするためそしてリソースの浪費を緩和するための方法１０００を図示する。１００２において、総合スケジューリング・メトリック、Ｓｉ、は、無線ネットワークを介して通信しているユーザ・デバイスのセット内の各ユーザ・デバイスに対して評価される。メトリックＳｉは、図１−４及び式（１）−（１２）に関して上に説明したように、複数のメトリックの関数であり得る。１００４において、ウィニング・ユーザ・デバイスは、メトリック評価の各ラウンドに対して識別されることができる。１００６において、ユーザ・デバイスのウィニング周波数セット内のサブキャリアの適切な数。１００８において、他のユーザ・デバイスが、方法１０００のその後の繰り返しの間に周波数割り当てを受け取ることを確実にするために、ウィニング・ユーザ・デバイスは、除外されることができる（例えば、ユーザ・デバイスのリストから削除される）。セット内の全てのユーザ・デバイスが１セットの周波数及び／又は１セットのサブキャリアを割り当てられてしまうまでさらなる繰り返しのために、方法は１００２に戻ることができる。
【００５４】
１０１０において、チャネル状態は、評価されることができ、そして、もし状態が保証されるのであれば、良いチャネル状態を有するユーザ・デバイスへの１０１２における送信は、限定されたセットに起因する帯域幅の部分ローディングを緩和させるために限定されたポート・セットにおいて低いパワーを使用して実行されることが可能である。普遍的な再使用を可能にするために、式（４）−（７）及び（９）は、未だスケジュールされて
いない全ての周波数セットに関して、そして図１に関して説明した限定的再使用値の制約なしに評価されることができる。このようにして、方法１０００は、送信コストを軽減するためにパワー消費量を削減することを促進できる。
【００５５】
図１１は、ユーザ・デバイスが複数の周波数セットを取得することを可能にしつつ無線通信環境内のユーザ・デバイスに周波数再使用セットをダイナミックに割り当てるための方法１１００を図示する。１１０２において、チャネル・ピーク要望満足度メトリック、Ｔｉ、は、ネットワーク領域において、又はそのサブセットにおいて１セットのユーザ・デバイス内の各ユーザ・デバイスに対して決定されることができる。各ユーザ・デバイスに対するピーク要望満足度メトリックは、図４に関して上に説明された式（８）及び（９）を使用して導出されることができる。１１０４において、チャネル遅延要望満足度メトリック、Ｄｉ、は、図４に関して同様に説明されたように、式（１０）及び（１１）に関連して各ユーザ・デバイスに対して評価されることができる。一旦、そのようなメトリックが、セット内の全てのユーザ・デバイスに対して評価されてしまうと、１１０６において、式（１２）を使用して総合チャネル要望満足度メトリック、Ｓｉ、を決定するために、図１に関して説明したように、１つ又は両方のメトリックは、ユーザ・デバイスに対する公平性メトリック、Ｆｉ、と掛け算されることができる。一旦、総合チャネル要望満足
度メトリックがセット内の各ユーザ・デバイスに対して導出されてしまうと、ウィニング・ユーザ・デバイス（例えば、最大のＳｉ値を有するユーザ・デバイス）が、１１０８において識別されることができる。
【００５６】
１１１０において、各タイム・スロットに対して、ウィニング・ユーザ・デバイスは、ユーザ・デバイスのウィニング周波数セット内の適切な数のサブキャリアを割り当てられることができる。ユーザ・デバイスが複数の周波数セットを優先して獲得することを可能にするために、１１１２において、ウィニング・ユーザ・デバイスは、スケジュールされていないユーザ・デバイスの残りのリストに含まれることができる。そのようにして、１１１０における周波数セット割り当てが十分でなく、その結果、ウィニング・デバイスが引き続くスケジューリング・ラウンドにおいて最高の総合スケジューリング・メトリック得点を可能性として有する場合に、ユーザ・デバイスは、次の周波数セット割り当てを得るように認められることが可能である。方法１１００は、その後、ダイナミック・スケジューリングのさらなる繰り返しのために１１０２に戻ることができる。ユーザ・デバイスの最終チャネル割り当ては、複数の周波数セット割り当てラウンドにわたってユーザ・デバイスにより獲得された全てのサブキャリアの集合であることができ、それは遅延を緩和する一方で、ユーザ・デバイスに対する通信のピーク・レートを増加させることを促進できる。
【００５７】
図１２は、具体例の無線通信システム１２００を示す。無線通信システム１２００は、表現の簡潔のために１つの基地局と１つの端末を図示する。しかしながら、システムは、１より多くの基地局及び／又は１より多くの端末を含むことができることが価値を認められ、そこにおいて、追加の基地局及び／又は端末は、下記に説明される具体例の基地局及び端末と同じである又は異なることがある。その上、基地局及び／又は端末は、それらの間の無線通信を促進させるために本明細書中に説明されたシステム（図１−８）及び／又は方法（図９−１１）を採用できることが、評価される。
【００５８】
ここで図１２を参照して、ダウンリンク上で、アクセス・ポイント１２０５において、送信（ＴＸ）データ・プロセッサ１２１０は、トラフィック・データを受信し、フォーマット化し、コード化し、インターリーブし、そして変調する（又はシンボル・マップする）そして変調シンボル（“データ・シンボル”）を与える。ＯＦＤＭ変調器１２１５は、データ・シンボル及びパイロット・シンボルを受信しそして処理する、そしてＯＦＤＭシンボルのストリームを与える。ＯＦＤＭ変調器１２２０は、適正なサブ帯域上にデータ及びパイロット・シンボルを多重化し、各未使用のサブ帯域に対してゼロの信号値を与え、そして各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドのあいだにＮ個のサブ帯域に対する１セットのＮ個の送信シンボルを取得する。各送信シンボルは、データ・シンボル、パイロット・シンボル、又はゼロの信号値であり得る。パイロット・シンボルは、各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドにおいて連続的に送られることができる。あるいは、パイロット・シンボルは、時分割多重化される（ＴＤＭ）、周波数分割多重化される（ＦＤＭ）、又はコード分割多重化される（ＣＤＭ）ことができる。ＯＦＤＭ変調器１２２０は、Ｎ点ＩＦＦＴを使用してＮ
個の送信シンボルの各セットを時間ドメインに変換できて、Ｎ個の時間ドメイン・チップを含んでいる“変換された”シンボルを取得する。ＯＦＤＭ変調器１２２０は、一般的に各変換されたシンボルの一部分を繰り返して、対応するＯＦＤＭシンボルを取得する。繰り返された部分は、周期的プリフィックスとして知られ、そして無線チャネルにおける遅延拡散を克服するために使用される。
【００５９】
送信機ユニット（ＴＭＴＲ）１２２０は、受信し、ＯＦＤＭシンボルのストリームを１又はそれより多くのアナログ信号に変換し、そしてアナログ信号を調整して（例えば、増幅し、フィルタし、そして周波数アップコンバートして）無線チャネルを介した送信に好適なダウンリンク信号を発生する。ダウンリンク信号は、その後、端末にアンテナ１２２５を経由して送信される。端末１２３０において、アンテナ１２３５は、ダウンリンク信号を受信し、そして受信した信号を受信機ユニット（ＲＣＶＲ）１２４０に与える。受信機ユニット１２４０は、受信した信号を調整し（例えば、フィルタし、増幅し、周波数ダウンコンバートし）、そして調整した信号をディジタル化して、サンプルを取得する。ＯＦＤＭ復調器１２４５は、各ＯＦＤＭシンボルに添付された周期的プリフィックスを削除し、Ｎ点ＦＦＴを使用して各々の受信した変換されたシンボルを周波数ドメインに変換し、各ＯＦＤＭシンボル・ピリオドのあいだにＮ個のサブ帯域に対するＮ個の受信したシンボルを取得し、そしてチャネル推定のためにプロセッサ１２５０に受信したパイロット・シンボルを与える。ＯＦＤＭ復調器１２４５は、さらにプロセッサ１２５０からダウンリンクに関する周波数応答推定値を受信し、受信したデータ・シンボルにデータ復調を実行してデータ・シンボル推定値を取得し（これは送信されたデータ・シンボルの推定値である）、そしてＲＸデータ・プロセッサ１２５５にデータ・シンボル推定値を与える。ＲＸデータ・プロセッサ１２５５は、データ・シンボル推定値を復調し（すなわち、シンボル・デマッピングし）、デインターリーブし、復号して、送信されたトラフィック・データを再生する。ＯＦＤＭ復調器１２４５及びＲＸデータ・プロセッサ１２５５による処理は、アクセス・ポイント１２００での、それぞれＯＦＤＭ変調器１２１５及びＴＸデータ・プロセッサ１２１０による処理に相補的である。
【００６０】
アップリンクにおいて、ＴＸデータ・プロセッサ１２６０は、トラフィック・データを処理し、そしてデータ・シンボルを与える。ＯＦＤＭ変調器１２６５は、パイロット・シンボルを有するデータ・シンボルを受信しそして多重化し、ＯＦＤＭ変調を実行し、そしてＯＦＤＭシンボルのストリームを与える。パイロット・シンボルは、パイロット送信の
ために端末１２３０に割り当てられているサブ帯域上に送信されることができる、そこでは、アップリンクのためのパイロット・サブ帯域の数は、ダウンリンクのためのパイロット・サブ帯域の数と同じである又は異なることがある。送信機ユニット１２７０は、その後、ＯＦＤＭシンボルのストリームを受信しそして処理して、アップリンク信号を発生する、これはアクセス・ポイント１２１０にアンテナ１２３５によって送信される。アクセス・ポイント１２１０において、端末１２３０からのアップリンク信号は、アンテナ１２２５によって受信され、そして受信機ユニット１２７５によって処理されて、サンプルを得る。ＯＦＤＭ復調器は、その後、サンプルを処理し、そしてアップリンクに関する受信したパイロット・シンボル及びデータ・シンボル推定値を与える。ＲＸデータ・プロセッサ１２８５は、データ・シンボル推定値を処理して、端末１２３５によって送信されたトラフィック・データを再生する。プロセッサ１２９０は、アップリンク上に送信している各アクティブな端末に対するチャネル推定を実行する。複数の端末は、それらがそれぞれ割り当てられたパイロット・サブ帯域のセット上にアップリンクで同時にパイロットを送信でき、そこでは、パイロット・サブ帯域のセットは、インターレースされることができる。
【００６１】
プロセッサ１２９０及び１２５０は、それぞれアクセス・ポイント１２１０及び端末１２３５における動作を管理する（例えば、制御し、調整し、運営する、等）。それぞれのプロセッサ１２９０及び１２５０は、プログラム・コード及びデータを記憶するメモリ・ユニット（図示されず）に関係付けられることが可能である。プロセッサ１２９０及び１２５０は、しかも、それぞれ、アップリンク及びダウンリンクに対する周波数応答推定値及びインパルス応答推定値を導出するための演算を実行できる。
【００６２】
多元接続ＯＦＤＭシステム（例えば、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム）に関して、複数の端末は、アップリンク上で同時に送信できる。そのようなシステムに対して、パイロット・サブ帯域は、異なる複数の端末間で共有されることができる。チャネル推定技術は、各端末に対するパイロット・サブ帯域が（おそらく帯域端を除く）動作帯域全体に及ぶケースにおいて使用されることができる。そのようなパイロット・サブ帯域構造は、各端末に対する周波数ダイバーシティを得るために望ましいはずである。本明細書中に記載された技術は、種々の手段によって実行されることができる。例えば、これらの技術は、ハードウェアにおいて、ソフトウェアにおいて、又はこれらの組み合わせで実行されることができる。ハードウェア・インプリメンテーションに関して、チャネル推定のために使用する処理ユニットは、１又はそれより多くの用途特定集積回路（ＡＳＩＣｓ：application specific integrated circuits）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ：digital signal processors）、ディジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤｓ：digital signal processing devices）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤｓ：programmable logic devices）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ：field programmable gate arrays）、プロセッサ、コントローラ、マイクロ−コントローラ、マイクロプロセッサ、本明細書中に説明した機能を実行するために設計された他の電子ユニット、若しくはこれらの組み合わせの中で与えられることができる。ソフトウェアを用いて、インプリメンテーションは、本明細書中に説明された機能を実行するモジュール（例えば、手順、機能、及びその他）を通して実行されることができる。ソフトウェア・コードは、メモリ・ユニット中に記憶されることができ、そしてプロセッサ１２９０及び１２５０によって実行されることができる。
【００６３】
上に説明されてきたものは、１又はそれより多くの実施形態の例を含む。これは、当然、上記の実施形態を説明する目的のために全ての考えられる構成要素又は方法の組み合わせを記載することはできないが、様々な実施形態の多くのさらなる組み合わせ及び入れ替えが可能であることを、当業者は理解できる。したがって、記載された実施形態は、添付した特許請求の範囲の精神及び範囲の中に含まれるそのような全ての代替物、変更、及び変形を包含するように意図されている。その上、用語“含む（includes）”が詳細な説明又は特許請求の範囲のいずれにおいても使用される程度までに、そのような用語は、用語“具備する（comprising）”にある意味で同様に包括的であるように意図される。その理由は、“具備する”が、請求項において接続させる語として採用される場合に解釈されるためである。
【符号の説明】
【００６４】
１２００…無線通信システム，１２０５…アクセス・ポイント，１２３０…端末，１２２５，１２３５…アンテナ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル間干渉を減少させるためにユーザ・デバイスによる再使用のために直交リソースのセットをダイナミックにスケジューリングする方法、該方法は、下記を具備する：
無線通信領域内の各ユーザ・デバイスに対する公平性（fairness）メトリックを決定すること；
各ユーザ・デバイスに対する複数の直交リソース・セットに関する異なるチャネル品質に基づいてチャネル・ピーク要望満足度（desirability）メトリックを決定すること；及び
各ユーザ・デバイスに対する総合スケジューリング・メトリックを決定すること、該総合スケジューリング・メトリックは該公平性メトリック及び該チャネル・ピーク要望満足度メトリックのメトリック統合関数の出力である。
【請求項２】
請求項１の方法、該方法は、該総合スケジューリング・メトリックを決定するために、該ユーザ・デバイスに対する該公平性メトリックを掛け算される各ユーザ・デバイスに対するチャネル遅延要望満足度メトリックを決定することをさらに具備する。
【請求項３】
請求項２の方法、該チャネル遅延要望満足度メトリックは、チャネル・ピーク要望満足度メトリックに加えて採用される。
【請求項４】
請求項２の方法、該チャネル遅延要望満足度メトリックは、チャネル・ピーク要望満足度メトリックの代わりに採用される。
【請求項５】
請求項１の方法、該方法は、ウィニング（winning）ユーザ・デバイスとして最高の全体スケジューリング・メトリック得点を有するユーザ・デバイスを識別することをさらに具備する。
【請求項６】
請求項５の方法、該方法は、該ウィニング・ユーザ・デバイスのウィニング・チャネル・メトリックに対応する該直交リソース・セットの一部を査定することをさらに具備する。
【請求項７】
請求項６の方法、該方法は、該ウィニング・ユーザ・デバイスへの該直交リソース・セットを査定することの後で、全てのユーザ・デバイスが直交リソース・セットを割り当てられるまで又は全てのリソースが割り当てられるまで、請求項１の方法を繰り返すことをさらに具備する。
【請求項８】
請求項７の方法、直交リソース・セット割り当ての各繰り返しにおいて該ウィニング・ユーザ・デバイスは、全てのユーザ・デバイスが直交リソース・セットを割り当てられることを可能にするために引き続く繰り返しから除外される。
【請求項９】
請求項７の方法、直交リソース・セット割り当ての各繰り返しにおいて該ウィニング・ユーザ・デバイスは、ウィニング・ユーザ・デバイスが複数の直交リソース・セット割り当てを取得することを可能にするために引き続く繰り返しの中に含まれる。
【請求項１０】
請求項１の方法、所与のユーザに対する該公平性メトリックを決定することは、同じグレードのサービス・プロトコルを使用して該公平性メトリックを評価することを具備する。
【請求項１１】
請求項１の方法、所与のユーザに対する該公平性メトリックを決定することは、比例公平スケジューラ・プロトコルを使用して該公平性メトリックを評価することを具備する。
【請求項１２】
請求項１の方法、ここで、該直交リソース・セットは、周波数セットである。
【請求項１３】
請求項１２の方法、ここで、該直交リソース・セットは、ＯＦＤＭＡサブキャリア・セット、ＩＦＤＭＡサブキャリア・セット、及びＬＦＤＭＡサブキャリア・セットのうちの少なくとも１つである。
【請求項１４】
請求項１の方法、ここで、該直交リソース・セットは、タイム・スロット・セットである。
【請求項１５】
請求項１の方法、ここで、該直交リソース・セットは、周波数セット及びタイム・スロット・セットである。
【請求項１６】
請求項１の方法、ここで、該直交リソース・セットは、コード・セットである。
【請求項１７】
請求項１の方法、ここで、該直交リソース・セットは、直交ＳＤＭＡディメンション（dimension）である。
【請求項１８】
請求項１の方法、ここで、該直交リソース・セットは、キャリア・セットである。
【請求項１９】
請求項１の方法、ここで、該メトリック統合関数は、積、加重和及び最大化関数のうちの少なくとも１つである。
【請求項２０】
無線ネットワーク環境においてダイナミックな限定的再使用直交リソース・セット・スケジューリングを容易にするシステム、該システムは下記を具備する：
該無線ネットワーク環境内の各ユーザ・デバイスに対する総合スケジューリング・メトリックを決定する限定的再使用スケジューリング素子；
各ユーザ・デバイスに対する総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックを決定するピーク素子；及び
各ユーザ・デバイスに対するチャネル遅延要望満足度メトリックを決定する遅延素子。
【請求項２１】
請求項２０のシステム、該限定的再使用スケジューリング素子は、同じグレードのサービス・プロトコル及び比例公平スケジューラ・プロトコルのうちの少なくとも１つに基づいて各ユーザ・デバイスに対する公平性メトリックを決定する。
【請求項２２】
請求項２１のシステム、該総合スケジューリング・メトリックは、該総合チャネル要望満足度メトリック及び該チャネル遅延要望満足度メトリックのうちの少なくとも１つと該公平性メトリックのメトリック統合関数の出力である。
【請求項２３】
請求項２２のシステム、ここで、該メトリック統合関数は、積、加重和又は最大化関数のいずれかである。
【請求項２４】
請求項２０のシステム、該限定的再使用スケジューリング素子は、該無線ネットワーク内の全ての他のユーザ・デバイスに対して相対的に最高の得点をする総合スケジューリング・メトリックを有するユーザ・デバイスをウィニング・ユーザ・デバイスとして指定する。
【請求項２５】
請求項２４のシステム、該限定的再使用スケジューリング素子は、該ウィニング・ユーザ・デバイスに対する直交リソース・セットを査定する、該直交リソース・セットは、該ウィニング・ユーザ・デバイスのリソース必要量を満足させるために十分な１又はそれより多くのサブキャリアを具備する。
【請求項２６】
請求項２０のシステム、該システムは、ユーザ・デバイスに対するチャネル品質を評価し、そして該チャネル品質が十分に高い低パワーで信号を送信する低パワー素子をさらに具備する。
【請求項２７】
請求項２０のシステム、該システムは、引き続く直交リソース・セット割り当てからウィニング・ユーザ・デバイスを除外するかどうかを決定するソータ素子をさらに具備する。
【請求項２８】
請求項２７のシステム、全てのユーザ・デバイスが複数の直交リソース・セット割り当てを連続的に受けることを望まれる場合に、該ソータ素子は、引き続く直交リソース・セット割り当ての繰り返しから該ウィニング・ユーザ・デバイスを除外する。
【請求項２９】
請求項２８のシステム、１つのユーザ・デバイスが複数の直交リソース・セット割り当てを受けることを望まれる場合に、該ソータ素子は、引き続く直交リソース・セット割り当ての繰り返しの中に該ウィニング・ユーザ・デバイスを含める。
【請求項３０】
請求項２０のシステム、ここで、該直交リソース・セットは、周波数セットである。
【請求項３１】
請求項３０のシステム、ここで、該直交リソース・セットは、ＯＦＤＭＡサブキャリア・セット、ＩＦＤＭＡサブキャリア・セット、及びＬＦＤＭＡサブキャリア・セットのうちの少なくとも１つである。
【請求項３２】
請求項２０のシステム、ここで、該直交リソース・セットは、タイム・スロット・セットである。
【請求項３３】
請求項２０のシステム、ここで、該直交リソース・セットは、周波数セット及びタイム・スロット・セットである。
【請求項３４】
請求項２０のシステム、ここで、該直交リソース・セットは、コード・セットである。
【請求項３５】
請求項２０のシステム、ここで、該直交リソース・セットは、直交ＳＤＭＡディメンションである。
【請求項３６】
請求項２０のシステム、ここで、該直交リソース・セットは、キャリア・セットである。
【請求項３７】
無線通信環境内のユーザ・デバイスに対する直交リソース・セットのスケジューリングを容易にする装置、該装置は下記を具備する：
該無線通信環境内の各ユーザ・デバイスに対する公平性メトリックを決定するための手段；
各ユーザ・デバイスに対する総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックを決定するための手段；
各デバイスに対するチャネル遅延要望満足度メトリックを決定するための手段；及び
各デバイスに対する総合スケジューリング・メトリック得点を決定するための手段、
該スケジューリング・メトリック得点は、該総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックと該チャネル遅延要望満足度メトリックのうちの１つ又は両者及び該公平性メトリックのメトリック統合関数の出力である。
【請求項３８】
請求項３７の装置、該装置は、該無線環境内の全ての他のユーザに対する総合スケジューリング・メトリック得点に対して相対的に最高の総合スケジューリング・メトリック得点を有するユーザ・デバイスをウィニング・ユーザ・デバイスとして識別するための手段をさらに具備する。
【請求項３９】
請求項３８の装置、該ウィニング・ユーザ・デバイスは、１又はそれより多くのサブキャリアを備える直交リソース・セットを与えられる。
【請求項４０】
請求項３９の装置、該装置は、全てのユーザ・デバイスが直交リソース・セットを連続的に与えられることを保証するために直交リソース・セット割り当ての引き続くラウンドから該ウィニング・ユーザ・デバイスを除外するための手段をさらに具備する。
【請求項４１】
請求項３９の装置、該装置は、該ウィニング・ユーザ・デバイスが複数の直交リソース・セットを得ることを可能にするためにリソース割り当ての引き続くラウンドの中に獲得デバイスを含ませるための手段をさらに具備する。
【請求項４２】
請求項３７の装置、該公平性メトリックを決定するための手段は、等しいグレードのサービス・プロトコルを採用する。
【請求項４３】
請求項３７の装置、該公平性メトリックを決定するための手段は、比例公平プロトコルを採用する。
【請求項４４】
請求項３７の装置、ここで、該直交リソース・セットは、周波数セットである。
【請求項４５】
請求項４４の装置、ここで、該直交リソース・セットは、ＯＦＤＭＡサブキャリア・セット、ＩＦＤＭＡサブキャリア・セット、又はＬＦＤＭＡサブキャリア・セットである。
【請求項４６】
請求項３７の装置、ここで、該直交リソース・セットは、タイム・スロット・セットである。
【請求項４７】
請求項３７の装置、ここで、該直交リソース・セットは、周波数セット及びタイム・スロット・セットである。
【請求項４８】
請求項３７の装置、ここで、該直交リソース・セットは、コード・セットである。
【請求項４９】
請求項３７の装置、ここで、該直交リソース・セットは、直交ＳＤＭＡディメンションである。
【請求項５０】
請求項３７の装置、ここで、該直交リソース・セットは、キャリア・セットである。
【請求項５１】
請求項３７の装置、ここで、該メトリック統合関数は、積、加重和又は最大化関数のいずれかである。
【請求項５２】
下記を行うためにそこに記憶されたコンピュータ実行可能な命令を有するコンピュータ読み取り可能な媒体：
無線ネットワーク環境内の各ユーザ・デバイスに対する公平性メトリックを決定すること；
各ユーザ・デバイスに対する総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックを決定すること；及び
各ユーザ・デバイスに対するチャネル遅延要望満足度メトリックを決定すること。
【請求項５３】
請求項５２のコンピュータ読み取り可能な媒体、該媒体は、各ユーザ・デバイスに対する総合スケジューリング・メトリック得点を決定するための命令をさらに具備する、該総合スケジューリング・メトリック得点は、該ユーザ・デバイスに対する該総合チャネル要望満足度メトリックと該チャネル遅延要望満足度メトリックのうちの少なくとも１つ及び該公平性メトリックのメトリック統合関数の出力である。
【請求項５４】
請求項５３のコンピュータ読み取り可能な媒体、該媒体は、該無線環境内の全ての他のユーザ・デバイスに対して相対的に最高の総合スケジューリング・メトリック得点を有するユーザ・デバイスに直交リソース・セットを与えるための命令をさらに具備する。
【請求項５５】
請求項５２のコンピュータ読み取り可能な媒体、該媒体は、引き続く直交リソース・セット割り当ての繰り返しから該直交リソース・セットを与えられた該ユーザ・デバイスを除外するための命令をさらに具備する。
【請求項５６】
請求項５２のコンピュータ読み取り可能な媒体、該媒体は、該ユーザ・デバイスが複数の直交リソース・セットを得ることを可能にするために引き続く直交リソース・セット割り当ての繰り返しの中に該直交リソース・セットを与えられた該ユーザ・デバイスを含めるための命令をさらに具備する。
【請求項５７】
請求項５２のコンピュータ読み取り可能な媒体、ここで、該メトリック統合関数は、積、加重和又は最大化関数のうちの少なくとも１つである。
【請求項５８】
無線通信ネットワーク領域におけるダイナミックな直交リソース・セットのスケジューリングのための命令を実行するマイクロプロセッサ、該命令は下記を具備する：
該ネットワーク領域内の複数のユーザ・デバイスの各々に対する公平性メトリック、総合チャネル・ピーク要望満足度メトリック、及びチャネル遅延要望満足度メトリックの各々を評価すること；
該総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックと該チャネル遅延要望満足度メトリックのうちの少なくとも１つ及び該公平性メトリックに基づいて、各ユーザ・デバイスに対する総合スケジューリング・メトリック得点を決定すること；及び
該ネットワーク領域内の他のユーザ・デバイスに対して相対的に最大の総合スケジューリング・メトリックを有するユーザ・デバイスに直交リソース・セットを与えること。
【請求項５９】
請求項５８のマイクロプロセッサ、ここで、該直交リソース・セットは、周波数セットである。
【請求項６０】
請求項５９のマイクロプロセッサ、ここで、該直交リソース・セットは、ＯＦＤＭＡサブキャリア・セット、ＩＦＤＭＡサブキャリア・セット、又はＬＦＤＭＡサブキャリア・セットである。
【請求項６１】
請求項５８のマイクロプロセッサ、ここで、該直交リソース・セットは、タイム・スロット・セットである
【請求項６２】
請求項５８のマイクロプロセッサ、ここで、該直交リソース・セットは、周波数セット及びタイム・スロット・セットである。
【請求項６３】
請求項５８のマイクロプロセッサ、ここで、該直交リソース・セットは、コード・セットである。
【請求項６４】
請求項５８のマイクロプロセッサ、ここで、該直交リソース・セットは、直交ＳＤＭＡディメンションである。
【請求項６５】
請求項５８のマイクロプロセッサ、ここで、該直交リソース・セットは、キャリア・セットである。
【請求項１】
セル間干渉を減少させるためにユーザ・デバイスによる再使用のために直交リソースのセットをダイナミックにスケジューリングする方法、該方法は、下記を具備する：
無線通信領域内の各ユーザ・デバイスに対する公平性（fairness）メトリックを決定すること；
各ユーザ・デバイスに対する複数の直交リソース・セットに関する異なるチャネル品質に基づいてチャネル・ピーク要望満足度（desirability）メトリックを決定すること；及び
各ユーザ・デバイスに対する総合スケジューリング・メトリックを決定すること、該総合スケジューリング・メトリックは該公平性メトリック及び該チャネル・ピーク要望満足度メトリックのメトリック統合関数の出力である。
【請求項２】
請求項１の方法、該方法は、該総合スケジューリング・メトリックを決定するために、該ユーザ・デバイスに対する該公平性メトリックを掛け算される各ユーザ・デバイスに対するチャネル遅延要望満足度メトリックを決定することをさらに具備する。
【請求項３】
請求項２の方法、該チャネル遅延要望満足度メトリックは、チャネル・ピーク要望満足度メトリックに加えて採用される。
【請求項４】
請求項２の方法、該チャネル遅延要望満足度メトリックは、チャネル・ピーク要望満足度メトリックの代わりに採用される。
【請求項５】
請求項１の方法、該方法は、ウィニング（winning）ユーザ・デバイスとして最高の全体スケジューリング・メトリック得点を有するユーザ・デバイスを識別することをさらに具備する。
【請求項６】
請求項５の方法、該方法は、該ウィニング・ユーザ・デバイスのウィニング・チャネル・メトリックに対応する該直交リソース・セットの一部を査定することをさらに具備する。
【請求項７】
請求項６の方法、該方法は、該ウィニング・ユーザ・デバイスへの該直交リソース・セットを査定することの後で、全てのユーザ・デバイスが直交リソース・セットを割り当てられるまで又は全てのリソースが割り当てられるまで、請求項１の方法を繰り返すことをさらに具備する。
【請求項８】
請求項７の方法、直交リソース・セット割り当ての各繰り返しにおいて該ウィニング・ユーザ・デバイスは、全てのユーザ・デバイスが直交リソース・セットを割り当てられることを可能にするために引き続く繰り返しから除外される。
【請求項９】
請求項７の方法、直交リソース・セット割り当ての各繰り返しにおいて該ウィニング・ユーザ・デバイスは、ウィニング・ユーザ・デバイスが複数の直交リソース・セット割り当てを取得することを可能にするために引き続く繰り返しの中に含まれる。
【請求項１０】
請求項１の方法、所与のユーザに対する該公平性メトリックを決定することは、同じグレードのサービス・プロトコルを使用して該公平性メトリックを評価することを具備する。
【請求項１１】
請求項１の方法、所与のユーザに対する該公平性メトリックを決定することは、比例公平スケジューラ・プロトコルを使用して該公平性メトリックを評価することを具備する。
【請求項１２】
請求項１の方法、ここで、該直交リソース・セットは、周波数セットである。
【請求項１３】
請求項１２の方法、ここで、該直交リソース・セットは、ＯＦＤＭＡサブキャリア・セット、ＩＦＤＭＡサブキャリア・セット、及びＬＦＤＭＡサブキャリア・セットのうちの少なくとも１つである。
【請求項１４】
請求項１の方法、ここで、該直交リソース・セットは、タイム・スロット・セットである。
【請求項１５】
請求項１の方法、ここで、該直交リソース・セットは、周波数セット及びタイム・スロット・セットである。
【請求項１６】
請求項１の方法、ここで、該直交リソース・セットは、コード・セットである。
【請求項１７】
請求項１の方法、ここで、該直交リソース・セットは、直交ＳＤＭＡディメンション（dimension）である。
【請求項１８】
請求項１の方法、ここで、該直交リソース・セットは、キャリア・セットである。
【請求項１９】
請求項１の方法、ここで、該メトリック統合関数は、積、加重和及び最大化関数のうちの少なくとも１つである。
【請求項２０】
無線ネットワーク環境においてダイナミックな限定的再使用直交リソース・セット・スケジューリングを容易にするシステム、該システムは下記を具備する：
該無線ネットワーク環境内の各ユーザ・デバイスに対する総合スケジューリング・メトリックを決定する限定的再使用スケジューリング素子；
各ユーザ・デバイスに対する総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックを決定するピーク素子；及び
各ユーザ・デバイスに対するチャネル遅延要望満足度メトリックを決定する遅延素子。
【請求項２１】
請求項２０のシステム、該限定的再使用スケジューリング素子は、同じグレードのサービス・プロトコル及び比例公平スケジューラ・プロトコルのうちの少なくとも１つに基づいて各ユーザ・デバイスに対する公平性メトリックを決定する。
【請求項２２】
請求項２１のシステム、該総合スケジューリング・メトリックは、該総合チャネル要望満足度メトリック及び該チャネル遅延要望満足度メトリックのうちの少なくとも１つと該公平性メトリックのメトリック統合関数の出力である。
【請求項２３】
請求項２２のシステム、ここで、該メトリック統合関数は、積、加重和又は最大化関数のいずれかである。
【請求項２４】
請求項２０のシステム、該限定的再使用スケジューリング素子は、該無線ネットワーク内の全ての他のユーザ・デバイスに対して相対的に最高の得点をする総合スケジューリング・メトリックを有するユーザ・デバイスをウィニング・ユーザ・デバイスとして指定する。
【請求項２５】
請求項２４のシステム、該限定的再使用スケジューリング素子は、該ウィニング・ユーザ・デバイスに対する直交リソース・セットを査定する、該直交リソース・セットは、該ウィニング・ユーザ・デバイスのリソース必要量を満足させるために十分な１又はそれより多くのサブキャリアを具備する。
【請求項２６】
請求項２０のシステム、該システムは、ユーザ・デバイスに対するチャネル品質を評価し、そして該チャネル品質が十分に高い低パワーで信号を送信する低パワー素子をさらに具備する。
【請求項２７】
請求項２０のシステム、該システムは、引き続く直交リソース・セット割り当てからウィニング・ユーザ・デバイスを除外するかどうかを決定するソータ素子をさらに具備する。
【請求項２８】
請求項２７のシステム、全てのユーザ・デバイスが複数の直交リソース・セット割り当てを連続的に受けることを望まれる場合に、該ソータ素子は、引き続く直交リソース・セット割り当ての繰り返しから該ウィニング・ユーザ・デバイスを除外する。
【請求項２９】
請求項２８のシステム、１つのユーザ・デバイスが複数の直交リソース・セット割り当てを受けることを望まれる場合に、該ソータ素子は、引き続く直交リソース・セット割り当ての繰り返しの中に該ウィニング・ユーザ・デバイスを含める。
【請求項３０】
請求項２０のシステム、ここで、該直交リソース・セットは、周波数セットである。
【請求項３１】
請求項３０のシステム、ここで、該直交リソース・セットは、ＯＦＤＭＡサブキャリア・セット、ＩＦＤＭＡサブキャリア・セット、及びＬＦＤＭＡサブキャリア・セットのうちの少なくとも１つである。
【請求項３２】
請求項２０のシステム、ここで、該直交リソース・セットは、タイム・スロット・セットである。
【請求項３３】
請求項２０のシステム、ここで、該直交リソース・セットは、周波数セット及びタイム・スロット・セットである。
【請求項３４】
請求項２０のシステム、ここで、該直交リソース・セットは、コード・セットである。
【請求項３５】
請求項２０のシステム、ここで、該直交リソース・セットは、直交ＳＤＭＡディメンションである。
【請求項３６】
請求項２０のシステム、ここで、該直交リソース・セットは、キャリア・セットである。
【請求項３７】
無線通信環境内のユーザ・デバイスに対する直交リソース・セットのスケジューリングを容易にする装置、該装置は下記を具備する：
該無線通信環境内の各ユーザ・デバイスに対する公平性メトリックを決定するための手段；
各ユーザ・デバイスに対する総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックを決定するための手段；
各デバイスに対するチャネル遅延要望満足度メトリックを決定するための手段；及び
各デバイスに対する総合スケジューリング・メトリック得点を決定するための手段、
該スケジューリング・メトリック得点は、該総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックと該チャネル遅延要望満足度メトリックのうちの１つ又は両者及び該公平性メトリックのメトリック統合関数の出力である。
【請求項３８】
請求項３７の装置、該装置は、該無線環境内の全ての他のユーザに対する総合スケジューリング・メトリック得点に対して相対的に最高の総合スケジューリング・メトリック得点を有するユーザ・デバイスをウィニング・ユーザ・デバイスとして識別するための手段をさらに具備する。
【請求項３９】
請求項３８の装置、該ウィニング・ユーザ・デバイスは、１又はそれより多くのサブキャリアを備える直交リソース・セットを与えられる。
【請求項４０】
請求項３９の装置、該装置は、全てのユーザ・デバイスが直交リソース・セットを連続的に与えられることを保証するために直交リソース・セット割り当ての引き続くラウンドから該ウィニング・ユーザ・デバイスを除外するための手段をさらに具備する。
【請求項４１】
請求項３９の装置、該装置は、該ウィニング・ユーザ・デバイスが複数の直交リソース・セットを得ることを可能にするためにリソース割り当ての引き続くラウンドの中に獲得デバイスを含ませるための手段をさらに具備する。
【請求項４２】
請求項３７の装置、該公平性メトリックを決定するための手段は、等しいグレードのサービス・プロトコルを採用する。
【請求項４３】
請求項３７の装置、該公平性メトリックを決定するための手段は、比例公平プロトコルを採用する。
【請求項４４】
請求項３７の装置、ここで、該直交リソース・セットは、周波数セットである。
【請求項４５】
請求項４４の装置、ここで、該直交リソース・セットは、ＯＦＤＭＡサブキャリア・セット、ＩＦＤＭＡサブキャリア・セット、又はＬＦＤＭＡサブキャリア・セットである。
【請求項４６】
請求項３７の装置、ここで、該直交リソース・セットは、タイム・スロット・セットである。
【請求項４７】
請求項３７の装置、ここで、該直交リソース・セットは、周波数セット及びタイム・スロット・セットである。
【請求項４８】
請求項３７の装置、ここで、該直交リソース・セットは、コード・セットである。
【請求項４９】
請求項３７の装置、ここで、該直交リソース・セットは、直交ＳＤＭＡディメンションである。
【請求項５０】
請求項３７の装置、ここで、該直交リソース・セットは、キャリア・セットである。
【請求項５１】
請求項３７の装置、ここで、該メトリック統合関数は、積、加重和又は最大化関数のいずれかである。
【請求項５２】
下記を行うためにそこに記憶されたコンピュータ実行可能な命令を有するコンピュータ読み取り可能な媒体：
無線ネットワーク環境内の各ユーザ・デバイスに対する公平性メトリックを決定すること；
各ユーザ・デバイスに対する総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックを決定すること；及び
各ユーザ・デバイスに対するチャネル遅延要望満足度メトリックを決定すること。
【請求項５３】
請求項５２のコンピュータ読み取り可能な媒体、該媒体は、各ユーザ・デバイスに対する総合スケジューリング・メトリック得点を決定するための命令をさらに具備する、該総合スケジューリング・メトリック得点は、該ユーザ・デバイスに対する該総合チャネル要望満足度メトリックと該チャネル遅延要望満足度メトリックのうちの少なくとも１つ及び該公平性メトリックのメトリック統合関数の出力である。
【請求項５４】
請求項５３のコンピュータ読み取り可能な媒体、該媒体は、該無線環境内の全ての他のユーザ・デバイスに対して相対的に最高の総合スケジューリング・メトリック得点を有するユーザ・デバイスに直交リソース・セットを与えるための命令をさらに具備する。
【請求項５５】
請求項５２のコンピュータ読み取り可能な媒体、該媒体は、引き続く直交リソース・セット割り当ての繰り返しから該直交リソース・セットを与えられた該ユーザ・デバイスを除外するための命令をさらに具備する。
【請求項５６】
請求項５２のコンピュータ読み取り可能な媒体、該媒体は、該ユーザ・デバイスが複数の直交リソース・セットを得ることを可能にするために引き続く直交リソース・セット割り当ての繰り返しの中に該直交リソース・セットを与えられた該ユーザ・デバイスを含めるための命令をさらに具備する。
【請求項５７】
請求項５２のコンピュータ読み取り可能な媒体、ここで、該メトリック統合関数は、積、加重和又は最大化関数のうちの少なくとも１つである。
【請求項５８】
無線通信ネットワーク領域におけるダイナミックな直交リソース・セットのスケジューリングのための命令を実行するマイクロプロセッサ、該命令は下記を具備する：
該ネットワーク領域内の複数のユーザ・デバイスの各々に対する公平性メトリック、総合チャネル・ピーク要望満足度メトリック、及びチャネル遅延要望満足度メトリックの各々を評価すること；
該総合チャネル・ピーク要望満足度メトリックと該チャネル遅延要望満足度メトリックのうちの少なくとも１つ及び該公平性メトリックに基づいて、各ユーザ・デバイスに対する総合スケジューリング・メトリック得点を決定すること；及び
該ネットワーク領域内の他のユーザ・デバイスに対して相対的に最大の総合スケジューリング・メトリックを有するユーザ・デバイスに直交リソース・セットを与えること。
【請求項５９】
請求項５８のマイクロプロセッサ、ここで、該直交リソース・セットは、周波数セットである。
【請求項６０】
請求項５９のマイクロプロセッサ、ここで、該直交リソース・セットは、ＯＦＤＭＡサブキャリア・セット、ＩＦＤＭＡサブキャリア・セット、又はＬＦＤＭＡサブキャリア・セットである。
【請求項６１】
請求項５８のマイクロプロセッサ、ここで、該直交リソース・セットは、タイム・スロット・セットである
【請求項６２】
請求項５８のマイクロプロセッサ、ここで、該直交リソース・セットは、周波数セット及びタイム・スロット・セットである。
【請求項６３】
請求項５８のマイクロプロセッサ、ここで、該直交リソース・セットは、コード・セットである。
【請求項６４】
請求項５８のマイクロプロセッサ、ここで、該直交リソース・セットは、直交ＳＤＭＡディメンションである。
【請求項６５】
請求項５８のマイクロプロセッサ、ここで、該直交リソース・セットは、キャリア・セットである。
【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２０１３−３１１８１（Ｐ２０１３−３１１８１Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−１８２７４５（Ｐ２０１２−１８２７４５）
【出願日】平成２４年８月２１日（２０１２．８．２１）
【分割の表示】特願２００７−５２７６９５（Ｐ２００７−５２７６９５）の分割
【原出願日】平成１７年６月８日（２００５．６．８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＥＥＰＲＯＭ
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１８２７４５（Ｐ２０１２−１８２７４５）
【出願日】平成２４年８月２１日（２０１２．８．２１）
【分割の表示】特願２００７−５２７６９５（Ｐ２００７−５２７６９５）の分割
【原出願日】平成１７年６月８日（２００５．６．８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＥＥＰＲＯＭ
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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