JP5307904B2 - リソーススケジューリング方法、スケジューラ、および基地局 - Google Patents

Description

本発明は、移動体通信分野に関し、詳細には、分散型の確率的な動的干渉調整方式（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ ｄｙｎａｍｉｃ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ）に関し、動的干渉調整にＡＬＯＨＡの機構が導入され、それによって、リソーススケジューリング方法と、前述のリソーススケジューリング方法を実装するスケジューラと、前述のスケジューラを備える基地局（ＢＳ）とを提供する。

ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）システムでは、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）技術およびシングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）技術が、それぞれ、ダウンリンク内およびアップリンク内に導入される。ＬＴＥ高度システムにおいて、これらの複数のアクセス技術は、依然として候補方式である。セル間干渉は、低周波数再使用率を伴うかかるシステムにおける容量に関する主な限定要因である。移動局が、セル境界に配置される場合、隣り合うセルからの干渉は、深刻なパフォーマンス（特に、スループットおよび受信範囲）劣化につながる重要な要因である。

静的調整技術および半静的調整技術は、ＬＴＥ提案において、通常の干渉調整技術である。これらのセル間干渉調整技術は、セル同士の間の調整方法に関する制限を提案する。例えば、これらの制限は、リソースマネージャにとって利用可能な時間リソース／周波数リソースに対する制限、またはある種の時間リソース／周波数リソースに適用可能な送信電力に対する制限の形をとる場合がある。

静的解決法が参考文献［１］で提案される。図１は、この提案の周波数再使用方式を示す。図１に示すように、７つのセルが示され、セル２から７はセル１に隣接するセルである。セルのエッジ上で、干渉の大部分を低減または除去するために、周波数は隣り合うセル同士の間で直交であるべきであり、周波数リソースの利用率を増大するために、周波数再使用率は、可能な限り増大されるべきである。例えば、それぞれのセルのエッジ上で、セル１は、周波数１を使用し、セル２、４、および６は、同じ周波数２を使用し、セル３、５、および７は、同じ周波数３を使用する。セルエッジユーザは、全出力で送信／受信する。セルセンタユーザは、送信／受信するために、限定された電力で全スペクトルを使用し、したがって、同じ周波数が使用されていても、あまり大きなセル間干渉（ＩＣＩ）が存在しないことになる。しかし、２つの明らかな欠点が存在する。すなわち、（１）セルエッジユーザの周波数利用率は１／３だけであること、（２）サービスのトラフィック負荷が変更する場合、この解決法を最適に実現することはできないこと、である。

ネットワークパワープランニングと名付けられた、もう１つの静的解決法が参考文献［２］で提案され、周波数帯域全体が、対応する電力を有するいくつかのサブセット、例えば、７から９のサブセットに分割される。この提案によれば、セルエッジユーザの周波数利用率は、３／７である。

半静的方式が参考文献［３］で提案される。周波数帯域全体がＮ個のサブバンドに分割され、次いで、セルエッジユーザに関してＸ個のサブバンドが使用され、セルセンタユーザに関して、Ｎ−３Ｘ個のサブバンドが使用される。セルエッジユーザに関して使用されるＸ個のサブバンドは、隣り合うセル内で直交であり、一方、セルセンタユーザに関して使用されるＮ−３Ｘ個のサブバンドは、すべてのセル内で同じである。この方式では、それぞれ、内部セル内およびセルエッジ内でスペクトルの一部だけが使用される。

しかし、前述の現行の技術方式は、以下のような欠点を有する。
（ａ）前述の解決法は、ネットワークプランニングを必要とする静的解決法または半静的解決法であり、半静的解決法は、調整の発生を示すために追加のシグナリングを必要とする。
（ｂ）前述の解決法では、セルエッジユーザの周波数再使用率は１を超え、それによって、スペクトル効率を低減する。
（ｃ）これらの解決法は、スケジューリングを制限し、スケジューリングをより複雑にする。

前述の問題に照らして、本発明は、ＩＣＩ（セル間干渉）を低減または除去するための分散型の確率的な動的干渉調整方式を提案し、動的干渉調整にＡＬＯＨＡの機構が導入される。

本発明の第１の態様によれば、リソーススケジューリング方法であって、スケジューリングリストから、スケジュールされることになるリソースを選択するステップと、そのスケジューリングリストから、スケジュールされることになる第１のユーザ装置を選択するステップと、その選択されたリソースをｐの確率によって第１のユーザ装置に割り当てるステップとを備え、第１のユーザ装置がエッジユーザのものである場合、０≦ｐ≦１である、リソーススケジューリング方法が提供される。

好ましくは、このリソーススケジューリング方法は、第１のユーザ装置がエッジユーザのものでない場合、その選択されたリソースを第１のユーザ装置に割り当てるステップをさらに備え得る。

好ましくは、このリソーススケジューリング方法は、その選択されたリソースが、ｐの確率に従ってその第１のユーザ装置に割り当てられなかった場合、第１のユーザ装置を選択するステップに戻り、スケジューリングリストから、スケジュールされることになる次の第１のユーザ装置を選択するステップをさらに備える。

好ましくは、第１のユーザ装置がエッジユーザのものである場合、リソースを確率的に割り当てるステップに先立って、このリソーススケジューリングの方法は、そのリソースがその第１のユーザ装置に割り当てられる状態にあるという情報を用いて、関連基地局のすべてにその第１のユーザ装置について伝えるステップと、すべての関連基地局からスケジューリング情報を取得するステップと、関連基地局のすべてから取得されたスケジューリング情報に従って、少なくとも１つの関連基地局が、場合によっては、その第１のユーザ装置に対してスケジュールされる状態にあるリソースをその少なくとも１つの関連基地局のエッジユーザとして第２のユーザ装置に割り当てることになることが決定された場合、リソースを確率的に割り当てるステップを実行するステップとをさらに備える。

好ましくは、このリソーススケジューリングの方法は、すべての関連基地局が、その第１のユーザ装置に対してスケジュールされる状態にあるリソースをその第２のユーザ装置に割り当てないことになることが決定された場合、その選択されたリソースをその第１のユーザ装置に割り当てるステップをさらに備え得る。

好ましくは、第１のユーザ装置からそのサービス提供セルまでと、第１のユーザ装置からその非サービスセルまでとの間の経路損失差が所定のしきい値ＰＬＤ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ未満である場合、その第１のユーザ装置はエッジユーザのものであり、非サービスセルが属する基地局は、第１のユーザ装置の関連基地局である。

好ましくは、ユーザ装置の信号干渉比が所定のしきい値ＳＩＲ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ未満である場合、第１のユーザ装置はエッジユーザのものであり、第１のユーザ装置のサービス提供基地局に隣接している基地局は、第１のユーザ装置の関連基地局のものである。より好ましくは、この所定のしきい値ＳＩＲ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは、オイラー数ｅに等しい。

好ましくは、このリソースを確率的に割り当てるステップは、乱数Ｒ∈（０、１）を生成するステップと、その生成された乱数Ｒが確率ｐ未満である場合、選択されたリソースを第１のユーザ装置に割り当てるステップとを備え得る。

好ましくは、この確率ｐは、事前に構成されるか、または動的に調整可能である。

好ましくは、このスケジューリングリストは、スケジューリングアルゴリズムに従って決定される。

本発明の第２の態様によれば、前述のリソーススケジューリング方法を実施するスケジューラであって、スケジューリングリストから、スケジュールされることになるリソースを選択するように構成された、リソースを選択するためのユニットと、そのスケジューリングリストから、スケジュールされることになる第１のユーザ装置を選択するように構成された、ユーザ装置を選択するためのユニットと、その第１のユーザ装置がエッジユーザのものであるかどうかを決定するように構成された、エッジユーザを決定するためのユニットと、その選択されたリソースをｐの確率によって第１のユーザ装置に割り当てるように構成された、リソースを確率的に割り当てるためのユニットであって、０≦ｐ≦１である、割り当てるためのユニットとを備え、エッジユーザを決定するためのユニットが、その第１のユーザ装置がエッジユーザのものであることを決定した場合、リソースを確率的に割り当てるためのユニットが、リソースを選択するためのユニットによって選択されたリソースをｐの確率によってその第１のユーザ装置に割り当てるスケジューラが提供される。

好ましくは、エッジユーザを決定するためのユニットが、その第１のユーザ装置がエッジユーザのものでないことを決定した場合、リソースを確率的に割り当てるためのユニットは、リソースを選択するためのユニットによって選択されたリソースをその第１のユーザ装置に割り当てる。

好ましくは、リソースを確率的に割り当てるためのユニットが、リソースを選択するためのユニットによって選択されたリソースをｐの確率に従ってその第１のユーザ装置に割り当てなかった場合、ユーザ装置を選択するためのユニットは、そのスケジューリングリストから、スケジュールするための次の第１のユーザ装置を選択する。

好ましくは、このスケジューラは、エッジユーザを決定するためのユニットがその第１のユーザ装置がエッジユーザのものであることを決定した場合、リソースがその第１のユーザ装置に割り当てられる状態にあるという情報を用いて、関連基地局のすべてに第１のユーザ装置について伝えるように構成された、リソース割当て情報を伝えるためのユニットと、関連基地局のすべてからスケジューリング情報を取得するように構成された、スケジューリング情報を受信するためのユニットと、関連基地局のすべてが、場合によっては、関連基地局のすべてから取得されたスケジューリング情報に従って、その第１のユーザ装置に対してスケジュールされる状態にあるリソースを少なくとも１つの関連基地局のエッジユーザとして第２のユーザ装置に割り当てることになるかどうかを決定するように構成された、関連基地局割当てを決定するためのユニットとをさらに備えることが可能であり、関連基地局割当てを決定するためのユニットが、少なくとも１つの関連基地局が、場合によっては、その第１のユーザ装置に対してスケジュールされる状態にあるリソースを少なくとも１つの関連基地局のエッジユーザとして第２のユーザ装置に割り当てることになることを決定した場合、リソースを確率的に割り当てるためのユニットは、リソースを選択するためのユニットによって選択されたリソースをｐの確率によってその第１のユーザ装置に割り当てる。

好ましくは、関連基地局割当てを決定するためのユニットが、関連基地局のすべてが、その第１のユーザ装置に対してスケジュールされる状態にあるリソースをその第２のユーザ装置に割り当てないことになることを決定した場合、リソースを確率的に割り当てるためのユニットは、リソースを選択するためのユニットによって選択されたリソースをその第１のユーザ装置に割り当てる。

好ましくは、第１のユーザ装置からそのサービス提供セルまでと、その第１のユーザ装置からその非サービスセルまでとの間の経路損失差が所定のしきい値ＰＬＤ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ未満である場合、エッジユーザを決定するためのユニットは、その第１のユーザ装置がエッジユーザのものであり、非サービスセルが属する基地局が第１のユーザ装置の関連基地局であることを決定する。

好ましくは、そのユーザ装置の信号干渉比が所定のしきい値ＳＩＲ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ未満である場合、エッジユーザを決定するためのユニットは、その第１のユーザ装置がエッジユーザのものであり、その第１のユーザ装置のサービス提供基地局に隣接している基地局がその第１のユーザ装置の関連基地局のものであることを決定する。より好ましくは、その所定のしきい値ＳＩＲ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは、オイラー数ｅに等しい。

好ましくは、リソースを確率的に割り当てるためのユニットは、乱数Ｒ∈（０、１）を生成するように構成された、乱数を生成するためのユニットと、その生成された乱数がｐの確率未満であるかどうかを判定するように構成された、乱数を判定するためのユニットと、その生成された乱数がｐの確率未満である場合、リソースを選択するためのユニットによって選択されたリソースをその第１のユーザ装置に割り当てるように構成された、リソースを割り当てるためのユニットとを備える。

好ましくは、確率ｐは、事前に設定されるか、または動的に調整可能である。

好ましくは、そのスケジューリングリストは、スケジューリングアルゴリズムに従って決定される。

本発明の第３の態様によれば、本発明の第２の態様によるスケジューラを備えた基地局（ＢＳ）が提供される。

本発明は、低周波数再使用率を有するシステムにとって特に有利な、セル間干渉（ＩＣＩ）を調整するための、柔軟性のある分散型の確率的な動的干渉調整方式を提案する。本発明によって提案される方式は、完全に分散され、かつ動的であり、シグナリング交換を必要としないか、または相対的にわずかなシグナリング交換を必要とする。

本発明の利点は、
（１）動的な分散型のＩＣＩ調整である。
（２）簡単で、柔軟性があり、シグナリング交換を必要としないか、または相対的にわずかなシグナリング交換を必要とする。
（３）完全に動的であり、ネットワーク計画を必要としない。
（４）セルセンタユーザおよびセルエッジユーザの周波数再使用率は、すべて１であり、周波数選択利得はスケジューリングの際に取得可能である。

以下の図面を参照した、非限定的な実施形態の詳細な説明によって、本発明の上記のまたはその他の目的、特徴、および利点はより明らかになるであろう。

参考文献［１］によって提案される周波数再使用方式の概略図である。 本発明によるリソーススケジューリング方法の流れ図である。 本発明によるスケジューラ３００のブロック図である。 本発明のアプリケーション例の概略図である。

以下で、本発明は、図面を参照して説明される。以下の説明において、いくつかの詳細な実施形態は、説明のためだけに使用され、本発明の何らの限定としてではなく、例示としてだけ理解されるべきである。本発明の理解をあいまいにさせる可能性がある場合、伝統的な構造または構成は省略される。

原理の概要
本発明によれば、分散型の確率的な動的干渉調整方式が提案され、動的干渉調整にＡＬＯＨＡの機構が導入される。本発明の基本的な構想は、以下の通りである。

（１）ユーザは、２つの種類に分割可能である。すなわち、センタユーザおよびエッジユーザである。判定基準は以下の通りである。
（Ａ）（経路損失およびシャドーを含む）長期的ＣＳＩに従って決定する。
ユーザのすべてに関するしきい値ＰＬＤ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄを定義する。
ユーザ装置ｉからそのサービス提供セルまでと、第１のユーザ装置からその非サービスセルまでとの間の（シャドーを含む）経路損失差がＰＬＤ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ未満である場合、ユーザ装置ｉはエッジユーザと見なされ、
そうでない場合、ユーザ装置ｉはセンタユーザと見なされる。
または
（Ｂ）ユーザのＳＩＲに従って決定する。
ユーザのすべてに関するしきい値ＳＩＲ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄを定義する。
ユーザ装置ｉのＳＩＲ≧ＳＩＲ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄである場合、ユーザ装置ｉはセンタユーザと見なされ、
そうでない場合、ユーザ装置ｉはエッジユーザと見なされ、
ＳＩＲ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄの好ましい値はオイラー数ｅであり、これは実証されている（参考文献［４］を参照されたい）。ＳＩＲ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＝ｅを用いてユーザ装置をスケジュールすることは、複数のセルのスループット全体を最大化することが可能な解決法である。

（２）エッジユーザの２つ種類の定義（Ａ）および（Ｂ）に対応して、関連基地局の定義は以下の通りである。
（Ａ）ユーザ装置ｉからそのサービス提供セルまでと、第１のユーザ装置からその非サービスセルまでとの間の（シャドーを含む）経路損失差がＰＬＤ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ未満である場合、非サービスセルが属する基地局は、関連基地局として定義される。
または
（Ｂ）サービス提供基地局の第１のリング内の隣り合う基地局（隣接するサービス提供基地局）は、関連基地局として定義されることになる。

（３）センタユーザの場合、隣り合うセクタからの干渉は、相対的にわずかであり、したがって、無視できる。したがって、センタユーザに関して動的干渉調整を行う必要はなく、この種のユーザは、通常通りにスケジュール可能である。

（４）エッジユーザがＩＣＩの主な誘因である場合、これにより、確率的な動的干渉調整をそのエッジユーザに関して導入される。

確率的な動的干渉調整方式
（Ｉ）スケジューラがリソースをエッジユーザＡに割り当てることになる場合、そのスケジューラは、そのリソースをｐ（０≦ｐ≦１）の確率によってそのエッジユーザに割り当てることになり、そのリソースを１−ｐの確率によってそのエッジユーザに割り当てないことになる。そのエッジユーザがランダム判定に従ってスケジュールされることが可能でない場合、そのスケジューラは、（スケジューリングアルゴリズムによって決定された）スケジューリングリスト内の次のユーザにそのリソースを割り当てることを試みることになる。

（ＩＩ）そのスケジューラがリソースをエッジユーザＡに割り当てることになる場合、そのスケジューラは、リソース割当て情報をエッジユーザＡの関連基地局のすべてに伝えることになり、同時に、そのスケジューラは、関連基地局のすべてからスケジューリング情報を取得することになる。
（ａ）そのスケジューラが、ユーザの関連基地局のすべてがそのリソースをその関連基地局のエッジユーザに割り当てないことになることを知っている場合、そのスケジューラは、そのリソースを（１の確率によって）エッジユーザＡに割り当てることになる。
（ｂ）そのスケジューラが、ユーザの少なくとも１つの関連基地局がそのリソースを少なくとも１つの関連基地局のエッジユーザＢに割り当てることが可能であることを知っている場合、そのスケジューラは、そのリソースをｐの確率によってエッジユーザＡに割り当てることになり、そのリソースを１−ｐの確率によってエッジユーザＡに割り当てないことになる。そのエッジユーザが、ランダム判定に従ってスケジュールされることが可能でない場合、そのスケジューラは、（スケジューリングアルゴリズムによって決定された）そのスケジューリングリスト内の次のユーザにそのリソースを割り当てることを試みることになる。

詳細には、図２は、本発明による、リソーススケジューリング方法の詳細な流れ図を示す。図２を参照すると、まず、ステップＳ２００において、スケジューリングアルゴリズムによって決定されたスケジューリングリストから、スケジュールされることになるリソースを選択する。ステップＳ２０１において、スケジューリングアルゴリズムによって決定されたスケジューリングリストから、スケジュールされることになる第１のユーザ装置Ａを選択する。すなわち、ステップＳ２００において選択されたリソースは、ステップＳ２０１において選択された第１のユーザ装置Ａに割り当てられる状態にある。ステップＳ２０２において、第１のユーザ装置Ａがエッジユーザのものであるかどうかを決定し、好ましくは、これは、前述の原理の概要の項（１）に従って決定可能である。

第１のユーザ装置Ａがエッジユーザでないことが決定された場合、ステップＳ２１０において、第１のユーザ装置Ａに対してスケジュールされる状態にあるリソースは、第１のユーザ装置Ａのリソーススケジューリングが終了した後で、第１のユーザ装置Ａに割り当てられ、ステップＳ２００に引き返し、スケジュールされることになる次のリソースを選択する。

他方で、第１のユーザ装置Ａがエッジユーザのものであることが決定された場合、ステップＳ２０３において、リソースが第１のユーザ装置Ａに割り当てられる状態にあるという情報を用いて、関連基地局のすべてに第１のユーザ装置Ａについて伝え、これにより、第１のユーザ装置Ａの関連基地局のすべてからスケジューリング情報が取得される。ステップＳ２０４において、第１のユーザ装置Ａの関連基地局のすべてから取得されたスケジューリング情報に従って、第１のユーザ装置Ａの関連基地局のすべてが、第１のユーザ装置Ａに対してスケジュールされる状態にあるリソースを、関連基地局のエッジユーザとして第２のユーザ装置に割り当てることになるかどうかを決定する。

関連基地局のすべてが、第１のユーザ装置Ａに対してスケジュールされる状態にあるリソースを第２のユーザ装置に割り当てないことになることが決定された場合、ステップＳ２１０において、第１のユーザ装置Ａに対してスケジュールされる状態にあるリソースは、第１のユーザ装置に割り当てられ、第１のユーザ装置Ａのリソーススケジューリングは終了し、ステップＳ２００に引き返し、スケジュールされることになる次のリソースを選択する。

他方で、少なくとも１つの関連基地局Ｃが、第１のユーザ装置Ａに対してスケジュールされる状態にあるリソースを少なくとも１つの関連基地局Ｃのエッジユーザとして第２のユーザ装置Ｂに割り当てることが可能であることが決定された場合、ステップＳ２０６において、乱数Ｒ∈（０、１）が生成される。ステップＳ２０８において、その生成された乱数Ｒが、事前に構成された、または動的に調整可能な確率ｐ（０≦ｐ≦１）未満であるかどうかを決定する。その生成された乱数Ｒが確率ｐ未満であることが決定された場合、ステップＳ２１０において、第１のユーザ装置Ａに対してスケジュールされる状態にあるリソースは、第１のユーザ装置Ａに割り当てられ、第１のユーザ装置Ａのリソーススケジューリングは終了し、ステップＳ２００に引き返し、スケジュールされることになる次のリソースを選択する。

他方で、生成された乱数Ｒが確率ｐ未満でないことが決定された場合、ステップＳ２００において選択されたリソースをステップＳ２０１において選択された第１のユーザ装置Ａに割り当てることは可能でないことが決定される。この時点で、スケジューリングアルゴリズムに従って決定されたスケジューリングリストから、スケジュールされることになる次の第１のユーザ装置Ａ’を選択するためにステップＳ２０１に戻る。すなわち、ステップＳ２００において選択されたリソースをステップＳ２０１において再選択された次の第１のユーザ装置Ａ’に割り当てることを試みる。

図２の関連基地局と情報をやり取りするためのステップＳ２０３およびＳ２０４は、実行されなくてもよい点に留意されたい。単純な場合、ブラインド確率的リソーススケジューリングを実行することが可能であり、すなわち、ステップＳ２０３およびＳ２０４は省略され、第１のユーザ装置がエッジユーザのものであることが決定されたとき、乱数Ｒおよび確率ｐに基づくランダム判定が直接的に実行され、これにより、本発明によるリソース確率的割当てが実行される。

図３は、本発明によるスケジューラ３００の詳細なブロック図である。

図３を参照すると、本発明によるスケジューラ３００は、スケジューリングアルゴリズムに従って決定されたスケジューリングリストから、スケジュールされることになるリソースを選択するように構成された、リソースを選択するためのユニット３１０と、スケジューリングアルゴリズムに従って決定されたスケジューリングリストから、スケジュールされることになる第１のユーザ装置（ＵＥ）Ａ、すなわち、リソースを選択するためのユニット３１０によって選択されたリソースを、ＵＥを選択するためのユニット３２０によって選択された第１のＵＥ Ａに割り当てる状態にある第１のＵＥ Ａを選択するように構成された、ＵＥを選択するためのユニット３２０と、好ましくは、前述の原則の概要の項（１）に従って決定可能な、第１のＵＥ Ａがエッジユーザのものであるかどうかを決定するように構成された、エッジユーザを決定するためのユニット３３０と、エッジユーザを決定するためのユニット３３０が第１のＵＥ Ａがエッジユーザのものであることを決定した場合、リソースが第１のＵＥに割り当てられる状態にあるという情報を用いて、関連基地局のすべてに第１のＵＥ Ａについて伝えるように構成された、リソース割当て情報を伝えるためのユニット３４０と、関連基地局のすべてからスケジューリング情報を取得するように構成された、スケジューリング情報を受信するためのユニット３５０と、関連基地局のすべてが、場合によっては、関連ＢＳのすべてから取得されたスケジューリング情報に従って、第１のＵＥ Ａに対してスケジュールされる状態にあるリソースを関連ＢＳのエッジユーザとして第２のＵＥに割り当てることになるかどうかを決定するように構成された、関連ＢＳ割当てを決定するためのユニット３６０と、リソースを選択するためのユニット３１０によって選択されたリソースを、事前に構成された、または動的に調整可能な確率ｐ（０≦ｐ≦１）によって、ＵＥを選択するためのユニット３２０によって選択された第１のＵＥ Ａに割り当てるように構成された、リソースを確率的に割り当てるためのユニット３６５とを備える。リソースを確率的に割り当てるためのユニット３９０は、乱数Ｒ∈（０、１）を生成するように構成された、乱数を生成するためのユニット３７０と、その生成された乱数がｐの確率未満であるかどうかを判定するように構成された、乱数を判定するためのユニット３７５と、リソースを選択するためのユニット３１０によって選択されたリソースを第１のＵＥ Ａに割り当てるように構成された、リソースを割り当てるためのユニット３８０とを備える。

エッジユーザを決定するためのユニット３３０が、第１のＵＥ Ａがエッジユーザのものでないことを決定した場合、リソースを割り当てるためのユニット３８０は、リソースを選択するためのユニット３１０によって選択されたリソースを第１のＵＥ Ａに割り当てる。

エッジユーザを決定するためのユニット３３０が、第１のＵＥ Ａがエッジユーザのものであることを決定した場合、関連ＢＳ割当てを決定するためのユニット３６０は、動作を実行する。

関連ＢＳ割当てを決定するためのユニット３６０が、少なくとも１つの関連ＢＳ Ｃが、場合によっては、第１のＵＥ Ａに対してスケジュールされる状態にあるリソースを少なくとも１つの関連ＢＳ Ｃの第２のＵＥ Ｂに割り当てることになることを決定した場合、乱数を生成するためのユニット３７０は、動作を実行する。

乱数を判定するためのユニット３７５が、乱数を生成するためのユニット３７０によって生成された乱数Ｒがｐの確率未満であることを決定した場合、リソースを割り当てるためのユニット３８０は、リソースを選択するためのユニット３１０によって選択されたリソースを第１のＵＥ Ａに割り当てる。

関連ＢＳ割当てを決定するためのユニット３６０が、すべての関連基地局が第１のＵＥ Ａに対してスケジュールされる状態にあるリソースを第２のＵＥに割り当てないことになることを決定した場合、リソースを割り当てるためのユニット３８０は、リソースを選択するためのユニット３１０によって選択されたリソースを第１のＵＥ Ａに割り当てる。

乱数を判定するためのユニット３７５が、乱数を生成するためのユニット３７０によって生成された乱数Ｒがｐの確率未満でないことを決定した場合、ＵＥを選択するためのユニット３２０は、スケジューリングリストから、スケジュールされることになる次の第１のＵＥ Ａ’を選択する。すなわち、リソースを選択するためのユニット３１０によって選択されたリソースを、ＵＥを選択するためのユニット３２０によって再選択された次の第１のＵＥ Ａ’に割り当てることを試みる。

図３の関連基地局と情報をやり取りするユニット３４０〜３６０は必須のユニットではない点に留意されたい。ブラインド確率的リソーススケジューリングを実行する簡単な事例において、ユニット３４０〜３６０は省略可能であり、エッジユーザを決定するためのユニット３３０が第１のＵＥ Ａがエッジユーザのものであることを決定した場合、リソースを確率的に割り当てるためのユニット３６５は、動作を直接的に実行する。

図４は、本発明のアプリケーション例を示し、ＢＳ１およびＢＳ２は、それぞれ、別個のスケジューラサブシステムを備える。ＢＳ１は、ユーザ装置１および３のサービス提供ＢＳであり、ＢＳ２は、ユーザ装置２および４のサービス提供ＢＳである。ユーザ装置１および２は、エッジユーザのものであり、ユーザ装置３および４は、センタユーザのものである。このアプリケーション例において、センタユーザおよびエッジユーザは、前述の原理の概要部分の項（１）（Ａ）に従って決定可能である。前述の原理の概要部分の項（２）（Ａ）によれば、ユーザ装置１の関連ＢＳはＢＳ２であり、ユーザ装置２の関連ＢＳはＢＳ１である。ユーザ装置１および２が同時にスケジュールされる場合、干渉は深刻である可能性があり、パフォーマンスは劣化することになる。本発明によれば、ＢＳ１は、エッジユーザ（ユーザ装置１）がスケジュールされることなるという情報を用いてＢＳ２に通知することになり、ＢＳ２も、エッジユーザ（ユーザ装置２）がスケジュールされることになるという情報を用いてＢＳ１に伝えることになる。したがって、ユーザ装置１（ユーザ装置２）はｐ（０≦ｐ≦１）の確率によってスケジュールされ、１−ｐの確率によってスケジュールされない。ユーザ装置１（ユーザ装置２）がスケジュールされない場合、リソースは、その他のユーザ装置、例えば、ユーザ装置３（ユーザ装置４）に割り当てられることになる。ユーザ装置１およびユーザ装置２が同時にスケジュールされる確率は、ｐ^＊ｐに減少し、それによって、干渉を効果的に低減し、そのリソースは、その他のユーザ装置によって効果的に再使用される。

表２は、本発明のシミュレーション結果と先行技術のシミュレーション結果との間のパフォーマンス比較を示す。説明を簡単にするために、ＢＳ同士の間に情報交換が存在しないブラインド確率方式（すなわち、前述のステップＳ２０３および２０４は省略される）が採用される。エッジユーザがスケジュールされる場合、そのエッジユーザには、リソースがｐの確率によって割り当てられることになり、１−ｐの確率によって割り当てられないことになる。図２に示されるシミュレーション結果は、ＬＴＥアップリンクシステムに基づく。（参考文献［５］を参照する）詳細なシミュレーションパラメータが表１に示される。シミュレーション結果は、本発明による前述のブラインド確率方式は、セル平均スループットがわずかに増大（１．４％）する状態で、６％のエッジユーザスループット（５％スループット）利得を得ることが可能であることを示す。スケジューリングは、基地局同士の間に情報交換が存在しない場合、ブラインド情報を用いて行われるため、この利得は主に（主に、データを送信している、隣り合うセルエッジユーザが存在するかどうかに関する、知られている情報に基づいて）本発明によって提案されるエッジユーザの確率的なリソース割当てによる。

上記の実施形態は、例示のためだけであり、本発明を限定することが意図されない。当業者は、本発明の範囲および趣旨から逸脱せずに、それらの修正および置換が添付の特許請求の範囲に該当することにより、本発明を修正および置換することが可能である点を理解されたい。

参考文献リスト
[1] R1-050763, "Muting-Further Discussion and Results", Ericsson
[2] R1-05-0694, "Multi-cell Simulation Results for Interference Co-ordination in new OFDM DL", Alcatel, 3GPP TSG RAN WG1 #42, London, UK, 29th August - 2nd September 2005.
[3] R1-050738, Siemens, "Interference mitigation Considerations and Results on Frequency Reuse", RAN G1#42, London, UK, Aug./Sept. 2005.
[4] Kiani, S.G.; Oien, G.E.; Gesbert, D. "Maximizing Multicell Capacity Using Distributed Power Allocation and Scheduling", Wireless Communications and Networking Conference, 2007.WCNC 2007. IEEE 11-15 March 2007
Page(s):1690 - 1694
[5] 3GPP TR 25.814 V7.0.0, Physical Layer Aspects for Evolved UTRA (Release 7), 2006

Claims (15)

1. リソーススケジューリングの方法であって、
   スケジューリングリストから、スケジュールされることになるリソースを選択するステップと、
   前記スケジューリングリストから、スケジュールされることになる第１のユーザ装置を選択するステップと、
   前記第１のユーザ装置がエッジユーザのものであるときには、前記選択されたリソースをｐの確率によって前記第１のユーザ装置に割り当てるステップと、を備え、０≦ｐ≦１である、リソーススケジューリングの方法。
2. 前記第１のユーザ装置がエッジユーザのものでないときには、前記選択されたリソースを前記第１のユーザ装置に割り当てるステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記選択されたリソースが前記ｐの確率に従って前記第１のユーザ装置に割り当てられなかったときには、前記第１のユーザ装置を選択するステップに戻り、前記スケジューリングリストから、スケジュールされることになる次の第１のユーザ装置を選択するステップをさらに備える、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記第１のユーザ装置がエッジユーザのものであるときには、前記リソースを確率的に割り当てるステップに先立って、
   リソースが前記第１のユーザ装置に割り当てられる状態にあるという情報を用いて、関連基地局のすべてに前記第１のユーザ装置について伝えるステップと、
   前記関連基地局のすべてからスケジューリング情報を取得するステップと、
   関連基地局のすべてから取得されたスケジューリング情報に従って、少なくとも１つの関連基地局が、前記第１のユーザ装置に対してスケジュールされる状態にある前記リソースを前記少なくとも１つの関連基地局のエッジユーザとして第２のユーザ装置に割り当てることになるであろうことが決定されたときには、前記リソースを確率的に割り当てるステップを実行するステップとをさらに備える、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
5. 関連基地局のすべてが前記第１のユーザ装置に対してスケジュールされる状態にある前記リソースを前記第２のユーザ装置に割り当てないことになることが決定されたときには、前記選択されたリソースを前記第１のユーザ装置に割り当てるステップをさらに備える、請求項４に記載の方法。
6. 前記第１のユーザ装置からそのサービス提供セルまでと、前記第１のユーザ装置からその非サービスセルまでとの間の経路損失差が所定のしきい値ＰＬＤ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ未満であるときには、前記第１のユーザ装置がエッジユーザのものであり、前記非サービスセルが属する基地局が前記第１のユーザ装置の前記関連基地局である、請求項４又は５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記ユーザ装置の信号干渉比が所定のしきい値ＳＩＲ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ未満であるときには、前記第１のユーザ装置がエッジユーザのものであり、前記第１のユーザ装置のサービス提供基地局に隣接している基地局が前記第１のユーザ装置の関連基地局のものである、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
8. スケジューリングリストから、スケジュールされることになるリソースを選択するよう構成された、リソースを選択するユニットと、
   前記スケジューリングリストから、スケジュールされることになる第１のユーザ装置を選択するように構成された、ユーザ装置を選択するユニットと、
   前記第１のユーザ装置がエッジユーザのものであるかどうかを決定するように構成された、エッジユーザを決定するユニットと、
   前記エッジユーザを決定するユニットが、前記第１のユーザ装置がエッジユーザのものであることを決定したときには、前記選択されたリソースをｐ（０≦ｐ≦１）の確率によって前記第１のユーザ装置に割り当てるように構成された、リソースを確率的に割り当てるユニットと、を備える、スケジューラ。
9. 前記エッジユーザを決定するユニットが、前記第１のユーザ装置がエッジユーザのものでないことを決定したときには、前記リソースを確率的に割り当てるユニットが、前記リソースを選択するユニットによって選択された前記リソースを前記第１のユーザ装置に割り当てる、請求項８に記載のスケジューラ。
10. 前記リソースを確率的に割り当てるユニットが、前記リソースを選択するユニットによって選択された前記リソースを前記ｐの確率に従って前記第１のユーザ装置に割り当てなかったときには、前記ユーザ装置を選択するユニットが、前記スケジューリングリストから、スケジュールするための次の第１のユーザ装置を選択する、請求項８または９に記載のスケジューラ。
11. 前記エッジユーザを決定するユニットが前記第１のユーザ装置がエッジユーザのものであることを決定したときには、リソースが前記第１のユーザ装置に割り当てられる状態にあるという情報を用いて、関連基地局のすべてに前記第１のユーザ装置について伝えるように構成された、リソース割当て情報を伝えるユニットと、
    関連基地局のすべてからスケジューリング情報を取得するように構成された、スケジューリング情報を受信するユニットと、
    関連基地局のすべてが、関連基地局のすべてから取得されたスケジューリング情報に従って前記第１のユーザ装置に対してスケジュールされる状態にある前記リソースを前記少なくとも１つの関連基地局のエッジユーザとして第２のユーザ装置に割り当てることになるであろうかどうかを決定するように構成された、関連基地局割当てを決定するユニットとをさらに備え、
    前記関連基地局割当てを決定するユニットが、少なくとも１つの関連基地局が、前記第１のユーザ装置に対してスケジュールされる状態にある前記リソースを前記少なくとも１つの関連基地局のエッジユーザとして第２のユーザ装置に割り当てることになるであろうことを決定したときには、前記リソースを確率的に割り当てるユニットが、前記リソースを選択するユニットによって選択された前記リソースを前記ｐの確率によって前記第１のユーザ装置に割り当てる、請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のスケジューラ。
12. 前記関連基地局割当てを決定するユニットが、関連基地局のすべてが前記第１のユーザ装置に対してスケジュールされる状態にある前記リソースを前記第２のユーザ装置に割り当てないことになることを決定したときには、前記リソースを確率的に割り当てるユニットが、前記リソースを選択するユニットによって選択された前記リソースを前記第１のユーザ装置に割り当てる、請求項１１に記載のスケジューラ。
13. 前記第１のユーザ装置からそのサービス提供セルまでと、前記第１のユーザ装置からその非サービスセルまでとの間の経路損失差が所定のしきい値ＰＬＤ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ未満であるときには、前記エッジユーザを決定するユニットが、前記第１のユーザ装置がエッジユーザのものであり、前記非サービスセルが属する基地局が前記第１のユーザ装置の前記関連基地局であることを決定する、請求項１１又は１２のいずれか１項に記載のスケジューラ。
14. 前記ユーザ装置の信号干渉比が所定のしきい値ＳＩＲ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ未満であるときには、前記エッジユーザを決定するユニットが、前記第１のユーザ装置がエッジユーザのものであり、前記第１のユーザ装置のサービス提供基地局に隣接している基地局が前記第１のユーザ装置の関連基地局のものであることを決定する、請求項８乃至１２のいずれか１項に記載のスケジューラ。
15. 請求項８乃至１４のいずれか１項に記載のスケジューラを備える基地局。