JP5340226B2 - Inter-cell interference avoidance communication method and communication system - Google Patents
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Description
本発明は、複数の移動端末と当該移動端末と接続する複数の基地局を備えた通信システムにおけるセル間干渉回避通信方法に関する。 The present invention relates to an inter-cell interference avoidance communication method in a communication system including a plurality of mobile terminals and a plurality of base stations connected to the mobile terminals.
3GPP(3rd Generation Partnership Project)で規格化が進められているLTE(Long Term Evolution)や、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)で規格化が進められているWiMAXなどの次世代移動体通信システムでは、無線通信方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)が採用されている。OFDMは、複数の直交する搬送波(サブキャリア)を使用し、周波数軸、時間軸上で複数のユーザデータを多重して送信する通信方式である。 3GPP LTE which normalized by (3 rd Generation Partnership Project) has been promoted (Long Term Evolution) or, IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) next-generation mobile communication system such as WiMAX which standardization is in progress in , OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is adopted as a wireless communication system. OFDM is a communication method that uses a plurality of orthogonal carriers (subcarriers) and multiplexes and transmits a plurality of user data on the frequency axis and the time axis.
近年、OFDMの柔軟なサブキャリア割り当て特性を活かして、周波数利用効率において1セル繰り返しと従来のNセル繰り返しの間を占める周波数繰り返し方式である部分周波数繰り返し(FFR:Fractional Frequency Reuse)が検討されている。 Recently, partial frequency repetition (FFR), which is a frequency repetition method that occupies between 1-cell repetition and conventional N-cell repetition, has been studied by utilizing the flexible subcarrier allocation characteristics of OFDM. Yes.
FFRでは、セル端付近で使用するサブキャリアを制限し、隣接セル間で同一のサブキャリアを使用しないことにより、セル間の干渉を回避する。実際の通信システムでは、複数のサブキャリア(周波数)・シンボル(時間)をまとめて1つの割り当て単位(サブチャネル)として移動機に割り当てている。FFRでは、サブチャネルの集合を隣接セル間で重複しないように分割し、セル端では分割された部分集合を使用しているが、どのような分割方法であっても、セル端では使用できる帯域が固定されてしまう。そのため、移動機の移動に伴い同一セル内でのセル端移動機と非セル端移動機の比率やセル間でのセル端移動機の比率が変動して偏りが発生した場合、周波数利用効率が低下するという問題があった。 In FFR, subcarriers used in the vicinity of the cell edge are limited, and interference between cells is avoided by not using the same subcarrier between adjacent cells. In an actual communication system, a plurality of subcarriers (frequency) and symbols (time) are collectively allocated to a mobile device as one allocation unit (subchannel). In FFR, a set of subchannels is divided so as not to overlap between adjacent cells, and a divided subset is used at the cell edge. However, a band that can be used at the cell edge regardless of any division method. Will be fixed. Therefore, when the mobile station moves and the ratio of the cell edge mobile device to the non-cell edge mobile device in the same cell or the ratio of the cell edge mobile device between cells fluctuates, the frequency utilization efficiency increases. There was a problem of lowering.
上記問題を解決する方法として、セル端で使用するサブチャネル集合を動的に変更する適応的FFR方式に関する技術が、下記特許文献1において開示されている。適応的FFRは、従来のFFR(以下、静的FFRとする)によって規定されるサブチャネル集合を基本とし、セル端でのトラヒックに応じて他セルのセル端で使用すべきサブチャネルをある規則に従って選択して使用することにより、周波数利用効率を上げると共にセル間干渉の発生確率を低く抑えている。
As a method for solving the above problem,
また、セル間干渉を考慮して無線リソースを割り当てる技術が、下記特許文献2において開示されている。この技術は、移動機のスケジューリングとセル間干渉回避を、最適リソース割り当て問題、グラフ彩色問題、線形計画法等の最適化問題として定式化し、統一的に扱うものである。移動機間の干渉量を測定し、サブキャリアレベルの周波数繰り返しを行うため、周波数再利用の観点で効率が良くなる。
Also, a technique for assigning radio resources in consideration of inter-cell interference is disclosed in
しかしながら、上記従来の技術(特許文献1)によれば、静的FFRをベースとしているため、セルの隣接関係および自セルのセル端で使用するサブチャネルの情報を、事前に取得していることを前提する。そのため、フェムトセルのように基地局が移動するまたは電源がオン/オフされ、セルの隣接関係が絶えず変動するシステムには対応できない、という問題があった。 However, according to the conventional technique (Patent Document 1), since the static FFR is used as a base, information on the subchannels used at the cell edge of the own cell and at the cell edge of the own cell is acquired in advance. Is assumed. Therefore, there has been a problem that it cannot cope with a system in which a base station moves or power is turned on / off like a femtocell, and cell adjacency constantly changes.
また、上記従来の技術(特許文献2)によれば、干渉回避と無線リソース割り当てを一体としているため、基地局が自由にスケジューリングできない、という問題があった。例えば、各移動機が使用すべきサブチャネルは各セル間干渉回避処理で決定される。干渉を回避しつつ短期的無線通信品質の変動に追従した無線リソース割り当てを実現するためには、少なくともスケジューリング周期毎に干渉回避を考慮した無線リソースの割り当てを行う必要がある。しかしながら、数msオーダで複数セルに分布するすべての移動機の無線リソース割り当てを、セル間干渉を考慮しながら実施することは実現困難である。 Further, according to the conventional technique (Patent Document 2), since interference avoidance and radio resource allocation are integrated, there is a problem that the base station cannot be freely scheduled. For example, the subchannel to be used by each mobile station is determined by the inter-cell interference avoidance process. In order to achieve radio resource allocation that follows fluctuations in short-term radio communication quality while avoiding interference, it is necessary to allocate radio resources in consideration of interference avoidance at least every scheduling period. However, it is difficult to implement radio resource allocation for all mobile devices distributed in a plurality of cells in the order of several ms while considering inter-cell interference.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、セル端のトラヒックの変動に対して各セル端で使用するサブチャネル集合を動的に変更することが可能なセル間干渉回避通信方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides an inter-cell interference avoidance communication method capable of dynamically changing a subchannel set used at each cell edge in response to fluctuations in traffic at the cell edge. The purpose is to obtain.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の移動機、当該移動機と接続可能な複数の基地局、および当該複数の基地局と接続するサーバから構成された通信システムにおけるセル間干渉回避通信方法であって、各移動機が、自機が接続している所定の基地局のセルと隣接するセルである隣接セル内の信号の通信品質を測定し、測定した通信品質および当該隣接セルの識別番号を当該所定の基地局へ通知する測定ステップと、前記所定の基地局が、所定の通信品質以上の通信品質を通知した移動機を自セルのセル端に位置していると判定し、また、当該通信品質とともに受け取った隣接セルの識別番号に基づいて、当該隣接セルを干渉回避対象セルと判定する判定ステップと、前記所定の基地局が、自セルのセル端に位置している移動機に対して割り当てるべきサブチャネルの所要帯域を設定し、当該所要帯域および前記干渉回避対象セルの識別番号を前記サーバへ通知する所要帯域設定ステップと、前記サーバが、前記所定の基地局である各基地局から受け取った前記干渉回避対象セルの識別番号および前記所要帯域に基づいて、干渉グラフを生成して多重彩色問題を解き、セルの周波数帯域を彩色数で等分し、セル端の移動機ごとにサブチャネル帯域が等しくなるように各色にサブチャネルを対応付けて、当該各基地局に対して、セル端にいる移動機数分のサブチャネルを割り当てる第1の割り当てステップと、前記サーバが、前記多重彩色問題を解いた結果、特定の基地局に対して割り当てたサブチャネルが、別のセルを構成する基地局のセル端の移動機または非セル端の移動機で使用可能な場合に、当該別のセルを構成する基地局に対して、当該特定の基地局に対して割り当てたサブチャネルを余剰サブチャネルとして割り当てる第2の割り当てステップと、前記サーバが、前記第1の割り当てステップにて割り当てたサブチャネルを、前記各基地局へ通知する第1の通知ステップと、前記サーバが、前記第2の割り当てステップにて余剰サブチャネルを割り当てた場合に、当該余剰サブチャネルを、前記別のセルを構成する基地局へ通知する第2の通知ステップと、前記第1の通知ステップにてサブチャネルを通知された基地局が、当該サブチャネルを、自局のセル端に位置している移動機に対して割り当てる第1のスケジュールステップと、前記第2の通知ステップにて余剰サブチャネルを通知された基地局が、さらに当該余剰サブチャネルをセル端の移動機または非セル端の移動機に割り当てる第2のスケジュールステップと、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a communication composed of a plurality of mobile devices, a plurality of base stations connectable to the mobile devices, and a server connected to the plurality of base stations. An inter-cell interference avoidance communication method in a system, in which each mobile device measures and measures the communication quality of a signal in an adjacent cell that is adjacent to a cell of a predetermined base station to which the mobile device is connected. A measurement step of notifying the predetermined base station of the communication quality and the identification number of the adjacent cell, and the predetermined base station positioning the mobile device that has notified the communication quality equal to or higher than the predetermined communication quality at the cell edge of the own cell A determination step of determining that the neighboring cell is an interference avoidance target cell based on the identification number of the neighboring cell received together with the communication quality, and the predetermined base station Located on the edge A required bandwidth setting step of setting a required bandwidth of a subchannel to be allocated to a mobile station, and notifying the server of the required bandwidth and an identification number of the interference avoidance target cell; and the server includes the predetermined base Based on the identification number of the interference avoidance target cell received from each base station that is a station and the required band, an interference graph is generated to solve the multiple coloring problem, and the frequency band of the cell is equally divided by the number of colors. A first allocation step of associating a subchannel with each color so that the subchannel band becomes equal for each mobile station at the end, and allocating subchannels corresponding to the number of mobile stations at the cell end to each base station; As a result of the server solving the multi-coloring problem, a mobile station at a cell edge of a base station in which a subchannel allocated to a specific base station constitutes another cell Or a second allocation that allocates, as a surplus subchannel, a subchannel allocated to the specific base station to a base station that configures the other cell when it can be used by a mobile device at a non-cell edge A first notification step of notifying each of the base stations of the subchannel allocated by the server in the first allocation step, and a surplus subchannel in the second allocation step. Is assigned, the second notification step of notifying the surplus subchannel to the base station constituting the another cell, and the base station notified of the subchannel in the first notification step, A first scheduling step for assigning subchannels to mobile stations located at a cell edge of the own station, and a surplus subchannel in the second notification step. The notified base station further includes a second scheduling step of allocating the surplus subchannel to a cell-edge mobile device or a non-cell-edge mobile device.
本発明によれば、セル端のトラヒックの変動に対して各セル端で使用するサブチャネル集合を動的に変更することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that the subchannel set used at each cell edge can be dynamically changed in response to fluctuations in traffic at the cell edge.
以下に、本発明にかかるセル間干渉回避通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of an inter-cell interference avoidance communication method according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、従来の静的FFR方式を説明するためのセル配置および移動機の分布を示す図である。セル1〜7は、同一セル半径をもつオムニセルである。セルを効率良くかつ万遍なく配置するため、各セルが仮想的に同図に示すような六角形であるものとして蜂の巣状に配置されるものとする。各セルは、基地局11〜17が形成するものであり、例えば、基地局12がセル2を形成していることを「2@12」と表記する。移動機21〜23はセル1のセル端に位置しており、それぞれ基地局11に接続して無線通信を行っている。同様に、移動機24はセル2、移動機25、26はセル7のセル端に位置しており、それぞれ基地局12、基地局17に接続して無線通信を行っている。
FIG. 1 is a diagram illustrating cell arrangement and mobile station distribution for explaining a conventional static FFR scheme.
図1のセル配置を仮定した場合、従来の静的FFRでは、隣り合うセルとの間で異なるサブチャネル集合となるように、各基地局に対して、3つの異なるサブチャネル集合を繰り返し割り当てる。図1では、サブチャネル集合をセルの模様で表しており、セル1が1つのサブチャネル集合、セル2、4、6が他のサブチャネル集合、セル3、5、7が更に異なるサブチャネル集合を使用する。
Assuming the cell arrangement of FIG. 1, in the conventional static FFR, three different subchannel sets are repeatedly allocated to each base station so as to be different subchannel sets between adjacent cells. In FIG. 1, a subchannel set is represented by a cell pattern, where
各サブチャネル集合は、図2に示すように、それぞれ全帯域の1/3が割り当てられている。図2は、各サブチャネルの帯域割り当てを示す図である。図2(a)は、セル1におけるサブチャネル集合の使用方法を示しており、セル端に位置している移動機はセルで使用可能な全周波数帯域のうち、例えば、もっとも周波数の低い1/3の領域を使用し、残り2/3の領域を非セル端に位置している移動機が使用する。ここで、図2(a)では、非セル端に位置している移動機が使用するサブチャネル集合の送信電力が、セル端のそれに比べて小さい。これは、非セル端では隣接セル間で同一の周波数を同時に使用する可能性があるため、送信電力を小さくし、隣接セルへ干渉しないようにするためである。
As shown in FIG. 2, 1/3 of the total bandwidth is assigned to each subchannel set. FIG. 2 is a diagram illustrating bandwidth allocation of each subchannel. FIG. 2 (a) shows a method of using a subchannel set in the
同様に、図2(b)は、セル2、4、6におけるサブチャネル集合の使用方法を示しており、セル端に位置している移動機はセルで使用可能な全周波数帯域のうち、図2(a)で示したセル端での使用サブチャネル集合以外の部分、例えば、中央の1/3の領域を使用し、残り2/3の領域を非セル端に位置している移動機で使用する。また、図2(c)は、セル3、5、7におけるサブチャネル集合の使用方法を示しており、もっとも周波数の高い1/3の領域をセル端での使用サブチャネル集合として使用し、残り2/3を非セル端に位置している移動機で使用する。
Similarly, FIG. 2 (b) shows a method of using the subchannel set in the
従来の静的FFRでは、セル端で使用するサブチャネル集合が固定されているため、セル端に位置している移動機の分布に偏りが生じた場合、無線帯域の利用効率が低下する。例えば、図1に示す移動機21〜26の分布では、図2に示すように、セル1では移動機21〜23の3台が全帯域の1/3を使用する(移動機あたり1/9の帯域を使用)のに対し、セル2では移動機24の1台(移動機あたり1/3の帯域を使用)、セル7では移動機25、26の2台(移動機あたり1/6の帯域を使用)がそれぞれ1/3の帯域を使用することになり、移動機あたりの使用可能帯域に差が生じる。また、セル3〜6のようにセル端に移動機が位置していないセルでは、各々のセルに割り当てられたセル端移動機用のサブチャネル集合を隣接セルで使用可能であるにも関わらず未使用となってしまう。
In the conventional static FFR, since the subchannel set used at the cell edge is fixed, if the distribution of mobile devices located at the cell edge is biased, the utilization efficiency of the radio band is lowered. For example, in the distribution of the
そこで、本実施の形態のセル間干渉回避通信方法では、FFRにおいて、セル端に位置する移動機の数、セル端で発生するトラヒック量、移動機の分布と干渉の関係等を考慮して、セル端で使用するサブチャネル集合を決定する。 Therefore, in the inter-cell interference avoidance communication method of the present embodiment, in FFR, considering the number of mobile stations located at the cell edge, the amount of traffic generated at the cell edge, the relationship between the distribution of mobile stations and interference, etc. A subchannel set to be used at the cell edge is determined.
例えば、図1では、セル1(またはセル2)の下り送信がセル2(またはセル1)のセル端に位置する移動機24(または移動機23)への干渉となり、セル7の下り送信がセル1のセル端に位置する移動機23への干渉となる。そのため、干渉関係にあるセル1とセル2間、およびセル1とセル7間で等無線帯域を分割してセル端で使用するサブチャネル集合を定義し、図3に示すようにセル1、セル2およびセル7では、移動機あたり等しく全帯域の1/5に相当するサブチャネル集合が使用可能なように周波数帯域を分割する。図3は、各サブチャネルの帯域割り当てを示す図である。図3(a)は、セル1におけるサブチャネル集合割り当てを示しており、全帯域の3/5にあたるサブチャネル集合40を移動機21〜23の3台で使用する。同様に、図3(b)は、セル2におけるサブチャネル集合の割り当てを示しており、全帯域の1/5にあたるサブチャネル集合41を移動機24の1台で使用する。また、図3(c)は、セル7におけるサブチャネル集合の割り当てを示しており、全帯域の2/5にあたるサブチャネル集合42を移動機25、26の2台で使用する。
For example, in FIG. 1, the downlink transmission of cell 1 (or cell 2) becomes interference with mobile station 24 (or mobile station 23) located at the cell edge of cell 2 (or cell 1), and downlink transmission of
また、本実施の形態のFFRでは、セル端移動機でも非セル端移動機でも使用可能な余剰サブチャネル集合を定義できる。例えば、図3(b)において、セル2では、移動機24のみがセル端に位置しているため、全帯域の1/5にあたるサブチャネル集合41が使用できればよい。しかしながら、セル2では、セル端でサブチャネル集合43を使用しても隣接セルに干渉を与えないため、移動機24で使用することも可能である。ここでは、サブチャネル集合43を余剰サブチャネルとし、基地局12は、自身のスケジューリングアルゴリズムに従って、セル端又は非セル端移動機に割り当てることができる。
Further, in the FFR of the present embodiment, it is possible to define a surplus subchannel set that can be used by both a cell edge mobile device and a non-cell edge mobile device. For example, in FIG. 3B, since only the
つづいて、基地局から移動機方向への下り通信において、セル端移動機の分布に応じてセル端で使用するサブチャネル集合を適応的に決定する方法について詳細に説明する。なお、移動機から基地局方向への上り通信にも適用可能であり、上りと下りで異なる周波数を使用する周波数分割多重方式(FDD:Frequency Division Duplex)、時間分割多重方式(TDD:Time Division Duplex)のいずれにも適用可能である。 Next, a method for adaptively determining a subchannel set to be used at the cell edge according to the distribution of the cell edge mobile station in downlink communication from the base station to the mobile station will be described in detail. In addition, it is applicable also to the uplink communication from a mobile station to a base station direction, and frequency division multiplexing (FDD) and time division duplex (TDD) using different frequencies for uplink and downlink are used. ).
図4は、本実施の形態にかかるセル間干渉回避通信方法を実現可能なネットワークの構成例を示す図である。ネットワークは、基地局11〜17と、移動機21〜26と、ICE(Interference Coordination Entity)50と、から構成される。基地局11〜17および移動機21〜26の配置は、図1同様である。ICE50は、各セルを構成する基地局11〜17と接続し、各基地局から通知されたセル間の干渉関係および各セル端での所要帯域情報に基づいて、各セル端で使用するサブチャネル集合を決定するサーバ(ネットワークエンティティ)である。なお、ICE50は、特別な装置として実装してもよいし、既存装置の中に実装してもよい。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a network capable of realizing the inter-cell interference avoidance communication method according to the present embodiment. The network includes
図5は、本実施の形態のFFRにおいてセル端で使用するサブチャネル集合を決定する処理を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing processing for determining a subchannel set to be used at the cell edge in the FFR of the present embodiment.
まず、ICE50は、セル端で使用するサブチャネル集合を一定間隔で更新するため、前回決定したサブチャネル集合の更新周期経過まで待ち合わせる(ステップS1)。 First, the ICE 50 waits until the update period of the previously determined subchannel set elapses in order to update the subchannel set used at the cell edge at regular intervals (step S1).
つぎに、移動機21〜26は、周辺セルのモニタチャネルをモニタし、検出されたセルと当該セルのモニタチャネルの受信品質およびセル識別情報を、自身が接続しているセルを構成する基地局へ通知する。
Next, the
各基地局は、移動機から通知された周辺セルのモニタチャネルの受信品質に基づいて、当該移動機がセル端に位置しているかどうかを判定する。セル端に位置していると判定した場合には、当該移動機が隣接する周辺セルを干渉回避対象セルとして、各基地局は、当該セルにおいてセル端移動機に対して割り当てを要求するサブチャネル集合の所要帯域を求める。各基地局は、移動機から通知された受信品質が一定以上の受信品質で場合あった場合に、セル端に位置していると判定する。 Each base station determines whether or not the mobile device is located at the cell edge based on the reception quality of the monitor channel of the neighboring cell notified from the mobile device. When it is determined that the mobile station is located at the cell edge, each base station uses the neighboring cell adjacent to the mobile station as an interference avoidance target cell, and each base station requests assignment to the cell edge mobile station in the cell. Find the required bandwidth of the set. Each base station determines that it is located at the cell edge when the reception quality notified from the mobile device is a certain level or higher.
ここで、モニタチャネルとは、各セルで報知している報知チャネルや他の下り共通チャネルである。セル識別情報とは、少なくとも隣接するセル間で個々のセルを一意に特定する情報であり、物理的/論理的セル識別子、スクランブル符号番号等が使用できる。サブチャネル集合の所要帯域とは、隣接するセルとの間で干渉を回避するためにサブチャネル集合を分割する際、サブチャネル集合の分割比率を決定するためのものである。ここでは、説明の簡略化のためセル端に位置している移動機の数とする。なお、サブチャネル集合の所要帯域はこれに限る必要はなく、例えば、セル端に位置している移動機におけるデータ送受信レート、移動機(上りの場合)または基地局(下りの場合)内のバッファに滞留している当該セル端移動機向けデータ量の合計値、対数値、あるいはこれらの平均値等を使用してもよい。 Here, the monitor channel is a broadcast channel broadcast in each cell or another downlink common channel. The cell identification information is information that uniquely identifies each cell at least between adjacent cells, and a physical / logical cell identifier, a scramble code number, or the like can be used. The required bandwidth of the subchannel set is for determining the division ratio of the subchannel set when dividing the subchannel set in order to avoid interference with adjacent cells. Here, for simplification of description, the number of mobile stations located at the cell edge is used. Note that the required bandwidth of the subchannel set need not be limited to this. For example, the data transmission / reception rate in the mobile station located at the cell edge, the buffer in the mobile station (in the case of uplink) or the base station (in the case of downlink) A total value, logarithmic value, or average value of the data amount for the cell edge mobile device staying in the cell may be used.
各基地局は、ICE50へ、干渉回避対象セルおよび所要帯域の情報を通知する。そして、ICE50は、各基地局から干渉回避対象セルおよび所要帯域の情報を収集する(ステップS2)。 Each base station notifies the ICE 50 of information on the interference avoidance target cell and the required band. Then, the ICE 50 collects information on the interference avoidance target cell and the required band from each base station (step S2).
なお、ICE50は、サブチャネル集合割り当て周期経過を待って各基地局から最新の干渉回避対象セルおよび所要帯域の情報を収集するようにしているが、これに限定するものではない。例えば、ICE50は、各基地局から定期的あるいは任意のタイミングで干渉回避対象セルおよび所要帯域の情報を収集しておき、サブチャネル集合割り当て周期経過時に最新の情報を使用してサブチャネル集合割り当てを更新してもよい。 The ICE 50 collects the latest interference avoidance target cell and required band information from each base station after the subchannel set allocation period elapses, but is not limited thereto. For example, the ICE 50 collects information on the interference avoidance target cell and the required band from each base station periodically or at an arbitrary timing, and assigns the subchannel set using the latest information when the subchannel set assignment period elapses. It may be updated.
つぎに、ICE50は、各基地局から収集した情報に用いて、干渉グラフを生成する(ステップS3)。まず、ICE50では、各基地局から収集した干渉回避対象セルおよび所要帯域(セル端移動機数)に基づいて、以下の規則に基づいて重み付き無向グラフ「G=(V,E)」、「w:V→I」を生成する。ここで、VはGの頂点の集合、EはGの辺の集合、Iは非負整数の集合である。 Next, the ICE 50 generates an interference graph using the information collected from each base station (step S3). First, in the ICE 50, based on the interference avoidance target cell collected from each base station and the required band (the number of cell edge mobile devices), a weighted undirected graph “G = (V, E)” based on the following rules: “W: V → I” is generated. Here, V is a set of vertices of G, E is a set of sides of G, and I is a set of non-negative integers.
1.各セルiについて、「i∈V」,「w(i)=Ni」とする。ここで、Niはセルiのセル端に位置する移動機の数である。 1. For each cell i, “iεV”, “w (i) = N i ”. Here, N i is the number of mobile units located at the cell edge of cell i.
2.各セルiについて、対応する基地局から報告された各干渉回避対象セルjについて、「w(i)・w(j)>0」の場合、「{i,j}∈E」とする。 2. For each cell i, for each interference avoidance target cell j reported from the corresponding base station, if “w (i) · w (j)> 0”, “{i, j} εE”.
3.Gを独立した部分グラフとして、次式(1)のように分割する。
4.|Vi|>1となるGiを干渉グラフとする。ここで、|S|は集合Sの要素数を表す。 4). Let G i satisfying | V i |> 1 be an interference graph. Here, | S | represents the number of elements of the set S.
図1に示した移動機の分布に対して上記グラフGを生成すると、図6のようになる。図6は、頂点の集合を示す図である。図6において、各頂点は、それぞれ図1におけるセルに該当し、頂点名に該当するセルの番号を付している。さらに、各セルのセル端における所要帯域を頂点横四角内に表している。例えば、頂点71はセル3に対応し、当該セルにはセル端に移動機が存在しないため、所要帯域75には0が記入されている。また、2つの頂点を結ぶ辺は隣接するセルが干渉関係にあり、これらのセル間ではセル端で異なるサブチャネル集合を使用する必要があることを示している。
When the graph G is generated with respect to the distribution of mobile devices shown in FIG. 1, the result is as shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing a set of vertices. In FIG. 6, each vertex corresponds to the cell in FIG. 1, and the cell number corresponding to the vertex name is given. Further, the required bandwidth at the cell edge of each cell is shown in the apex horizontal square. For example, the vertex 71 corresponds to the
グラフGを辺で結ばれていない部分グラフに分割すると、頂点71〜74のそれぞれ頂点のみからなる部分グラフと、セル1、セル2およびセル7に対応する頂点および辺で構成される部分グラフ70となる。頂点71〜74のそれぞれ1つの頂点のみから構成される部分グラフでは、頂点数が1以下、すなわち、他セルとの干渉関係がなく、セル端で使用するサブチャネル集合を分割する必要がない。そのため、干渉グラフとせず、該当する基地局には全帯域をセル端で使用可能なサブチャネル集合として通知する。一方、グラフ70については、干渉グラフとして後述するサブチャネル集合割り当てを行う。
When the graph G is divided into subgraphs that are not connected by edges, a subgraph consisting of only the vertices of the vertices 71 to 74 and the vertices and edges corresponding to the
つぎに、ICE50は、ステップS3で求めたそれぞれの干渉グラフGInt=(VInt,EInt)に対し、各セル、詳細には各セルを構成する基地局へのサブチャネル集合割り当てを決定する(ステップS4)。具体的には、以下の手順で行う。 Next, for each interference graph G Int = (V Int , E Int ) obtained in step S3, the ICE 50 determines assignment of subchannel sets to each cell, specifically, to the base stations constituting each cell. (Step S4). Specifically, the following procedure is used.
1.「w´(i)=w(i)/wmin(GInt)」,「i∈VInt」とする。ここで、wmin(GInt)は、GIntにおける最小重みである。 1. “W ′ (i) = w (i) / w min (G Int )”, “i∈V Int ”. Here, w min (G Int ) is the minimum weight in G Int .
2.GIntの各頂点「i∈VInt」をw´(i)個の頂点i0,i1,…,iw'(i)-1からなる完全グラフに置き換えた拡大グラフ「GInt,Ext=(VInt,Ext,EInt,Ext)」を生成する。 2. G w'each vertex "i∈V Int" of Int (i) number of vertex i 0, i 1, ..., i w '(i) expansion was replaced by a complete graph consisting -1 graph "G Int, Ext = (V Int, Ext , E Int, Ext ) ”.
3.GInt,Extに対して彩色し、各頂点「i∈VInt,Ext」に対する彩色「c:VInt,Ext→{0,1,…,M−1}」と彩色数Mを得る。 3. Coloring is performed on G Int, Ext , and the coloring number “c: V Int, Ext → {0, 1,..., M−1}” and the number of colors M are obtained for each vertex “i∈V Int, Ext ”.
4.GIntの各頂点「i∈VInt」に対する多重彩色「c´:VInt→C⊆{0,1,…,M−1}」を、「c´(i)={c(j):j is an expanded node of i in GInt,Ext}」とする。 4). Multiple color “c ′: V Int → C⊆ {0, 1,..., M−1}” for each vertex “i∈V Int ” of G Int is expressed as “c ′ (i) = {c (j): j is an expanded node of i in G Int, Ext } ”.
5.各色{0,1,…,M−1}に対して、B/Mの帯域幅に相当するサブチャネル集合を割り当てる(各色mに対応するサブチャネル集合をS(m)とする)。ここで、Bはセルの周波数帯域幅である。 5. A subchannel set corresponding to a bandwidth of B / M is assigned to each color {0, 1,..., M−1} (a subchannel set corresponding to each color m is S (m)). Here, B is the frequency bandwidth of the cell.
6.GIntの各頂点「i∈VInt」に対し、
(ア)余剰色集合「R(i)=φ」とする。
(イ)頂点iを含む全てのGIntの極大クリークについて、対応するGInt,Extの極大クリークで使用済みの色の集合をU(i)とする。ここで、あるグラフの部分グラフにおいて、どの異なる2頂点間にも辺が存在するとき、その部分グラフをクリークとする。クリークのうち、頂点集合が他のどのクリークにも真に含まれないとき、そのクリークを極大クリークとする。
6). For each vertex “i∈V Int ” of G Int
(A) A surplus color set “R (i) = φ”.
(A) For all G Int maximal cliques including vertex i, U (i) is the set of colors used in the corresponding G Int, Ext maximal clique. Here, when an edge exists between any two different vertices in a subgraph of a certain graph, the subgraph is defined as a clique. When a vertex set is not truly included in any other clique among cliques, the clique is set as a maximum clique.
7.以下、余剰色を割り当て可能な頂点がなくなるまで繰り返す。
(ア)GIntの任意の頂点「i∈VInt」を選択
(イ)「{0,1,…,M−1}−U(i)≠φ」のとき、
(1)「m∈{0,1,…,M−1}−U(i)」を任意に選択し、「R(i)=R(i)∪{m}」とする。
(2)頂点iを含む全てのGIntの極大クリークの各頂点j(iも含む)について、「U(i)=U(i)∪{m}」とする。
7). Thereafter, the process is repeated until there are no vertices to which an extra color can be assigned.
(A) Select an arbitrary vertex “i∈V Int ” of G Int (a) When “{0, 1,..., M−1} −U (i) ≠ φ”
(1) “mε {0, 1,..., M−1} −U (i)” is arbitrarily selected, and “R (i) = R (i) ∪ {m}” is set.
(2) “U (i) = U (i) G {m}” is set for each vertex j (including i) of all maximal cliques of G Int including vertex i.
8.頂点「i∈VInt」に対応するセルのセル端移動機が使用可能なサブチャネルの集合を「Fedge(i)={s∈S(m):m∈c´(i)}」、全移動機で使用可能な余剰サブチャネルの集合を「Fall(i)={s∈S(m):m∈R(i)}」とする。 8). A set of subchannels that can be used by the cell edge mobile station of the cell corresponding to the vertex “i∈V Int ” is represented by “F edge (i) = {s∈S (m): m∈c ′ (i)}”, A set of surplus subchannels that can be used in all mobile stations is assumed to be “F all (i) = {sεS (m): mεR (i)}”.
上記手順1における干渉グラフの重みの正規化は、拡大グラフの頂点数を減らし、彩色問題を解くアルゴリズムの計算量を抑えるために設けているが、本質的には不要であり、なくてもよい。また、上記手順4において周波数帯域幅Bに占めるサブチャネル数が彩色数Mよりも小さい場合には、時間軸(対象とする通信システムによってスロット、TTI(Transmission Time Interval)、サブフレーム、フレームなどの単位となる)上の割り当ても考慮する。
The normalization of the interference graph weight in the
例えば、図6に示す干渉グラフ70において、頂点の最小重みは頂点2の1であり、「w´(i)=w(i)」である。干渉グラフの各頂点をw´(i)個の頂点からなる完全グラフに置き換えた拡大グラフを生成すると図7のようになる。図7は、拡大グラフを示す図である。図7において、頂点1の拡大後の頂点10,11,12は、それぞれ頂点2、頂点7の拡大頂点70,71と接続されている。この拡大グラフにおいて、辺で接続されている頂点を異なる色となるように彩色すると、例えば、図7中のひし形内の数字に示したように塗り分けることができ、彩色数は「M=5」となる。干渉グラフにおいて頂点1と頂点7で張られる極大クリークでは5色を使用しているため「R(1)=R(7)=φ」である。しかし、頂点2と頂点1で張られる極大クリークでは、4色しか使用していないため、もう1色に対応するサブチャネルを極大クリークのある頂点で使用できる可能性があり、実際R(2)は、拡大グラフにおいて頂点71が使用している色(=4)となる。
For example, in the
また、基地局による単位スケジューリング時間あたりに割り当て可能なサブチャネル集合の数が3であった場合の各色へのサブチャネル割り当ての例を図8に示す。図8は、サブチャネルの割り当て例を示す図である。ICE50は、各色に対して2スケジューリング時間(=偶数スロット、奇数スロット)毎にサブチャネル集合を割り当てると、必要サブチャネル集合数(=彩色数)5に対して6個のサブチャネル集合を割り当て可能となり、1色分サブチャネル集合が余剰となる。この場合、ICE50は、任意の1色(図8では色0)を選び、2色分のサブチャネル集合を割り当てている。
FIG. 8 shows an example of subchannel allocation to each color when the number of subchannel sets that can be allocated per unit scheduling time by the base station is three. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of subchannel allocation. The ICE 50 can assign six subchannel sets to the required number of subchannel sets (= number of colors) 5 by assigning subchannel sets to each color every two scheduling times (= even slots and odd slots). Thus, the subchannel set for one color becomes redundant. In this case, the ICE 50 selects an arbitrary color (
そして、ICE50は、ステップS4で決定した干渉グラフの各頂点に対する彩色に基づいて、各セルのセル端で使用可能なサブチャネル集合を定義し、対応するセルを構成する基地局へ通知する(ステップS5)。 Then, the ICE 50 defines a subchannel set that can be used at the cell edge of each cell based on the coloring for each vertex of the interference graph determined in step S4, and notifies the base station that configures the corresponding cell (step). S5).
例えば、図7において頂点1に対して色0、1、2の3色によって対応づけられるサブチャネル集合をセル1のセル端で使用可能なサブチャネル集合として基地局11に通知する。同様に、セル2には色3によって対応づけられるサブチャネル集合をセル2のセル端で使用可能なサブチャネル集合、色4によって対応づけられるサブチャネル集合を余剰サブチャネル集合として基地局12に通知する。その後、各基地局が、自セル内の移動機に対してサブチャネル集合を割り当てる。
For example, in FIG. 7, the
以上説明したように、本実施の形態のFFRでは、基地局が、各セルのセル端に分布している移動機からの情報に基づいてセル間干渉を回避すべき隣接セルを決定し、各隣接セルのセル端における所要帯域を設定し、ICEに対してサブチャネル集合の割り当てを要求する。ICEは、各基地局から収集した情報に基づいて、セル端に位置している移動機に対して均等に帯域を割り当てるように、サブチャネル集合割当を決定することとした。これにより、通信システムでは、セル間干渉を回避しつつ、各セル端での所要帯域に応じたサブチャネル割り当てを行うことができる。 As described above, in the FFR of the present embodiment, the base station determines neighboring cells that should avoid inter-cell interference based on information from mobile stations distributed at the cell edge of each cell, The required bandwidth at the cell edge of the adjacent cell is set, and the ICE is requested to assign a subchannel set. Based on information collected from each base station, ICE decides subchannel set allocation so as to allocate bandwidth equally to mobile stations located at the cell edge. Thereby, in a communication system, subchannel allocation according to a required band at each cell end can be performed while avoiding inter-cell interference.
また、ICE50にて決定された各セルを構成する基地局へのサブチャネル集合の割り当ては、各々のセルのセル端で使用するサブチャネル集合に制約を置くものであり、各基地局は、この制約の元、移動機に対して自由にサブチャネルを割り当てることができる。これにより、通信品質の短期的変動に追従したサブチャネル割り当てを行うことができる。また、ハンドオーバや発着信により一時的に増加したセル端移動機に対して、既存移動機に割り当てているサブチャネルを割り当てることが可能となる。 In addition, the assignment of the subchannel set to the base station constituting each cell determined by the ICE 50 places a restriction on the subchannel set used at the cell edge of each cell. Under restrictions, subchannels can be freely assigned to mobile stations. This makes it possible to perform subchannel allocation that follows short-term fluctuations in communication quality. In addition, it is possible to assign a subchannel assigned to an existing mobile device to a cell edge mobile device that has temporarily increased due to handover or outgoing / incoming calls.
なお、各基地局からICE50に対して各セル端での所要帯域を移動機の数やデータレート、移動機または基地局内のバッファ内データ対流量等、移動機の数に比例した値としたが、実際の連続的な所要帯域に対して離散的な値をとるようにすることができる。図9は、セル端移動機のデータレートの総和と要求帯域を示す図である。上記定義された区間ごとの所要帯域値を示すものである。図9に示すように各セルにおけるセル端移動機のデータレートの総和に対して、[0,a),[a,b),[b,c),[c,∞)の区間を定義し、それぞれα,β,γ,δを所要帯域の値としてもよい。なお、[0,a)は、0以上a未満を示す。 The required bandwidth at each cell edge from each base station to the ICE 50 is set to a value proportional to the number of mobile devices such as the number of mobile devices, the data rate, the amount of data in the mobile device or the buffer in the base station, and the flow rate. A discrete value can be taken for the actual continuous required bandwidth. FIG. 9 is a diagram showing the sum of the data rates and the required bandwidth of the cell edge mobile device. The required bandwidth value for each defined section is shown. As shown in FIG. 9, sections [0, a), [a, b), [b, c), [c, ∞) are defined for the sum of the data rates of the cell edge mobile units in each cell. .Alpha., .Beta., .Gamma., And .delta. [0, a) represents 0 or more and less than a.
実施の形態2.
実施の形態1では、ICEは、各基地局のセル端に分布している移動機の情報に基づいて、セル干渉を回避するために、各基地局に割り当てるべきサブチャネル集合の所要帯域を求めた。本実施の形態では、発着信、ハンドオーバ、スリープモードからの復帰等によりセル端移動機が増加する場合に、ICEが、各基地局に対して、次回のサブチャネル集合更新周期までの間、予め予約しておいた少量のサブチャネル集合を、これら新規セル端移動機用に当てる方法について説明する。実施の形態1と異なる部分について説明する。
In the first embodiment, the ICE obtains a required band of a subchannel set to be allocated to each base station in order to avoid cell interference based on information on mobile devices distributed at the cell edge of each base station. It was. In this embodiment, when cell edge mobile devices increase due to outgoing / incoming calls, handovers, return from sleep mode, etc., the ICE sends to each base station in advance until the next subchannel set update cycle. A method of applying a reserved small amount of subchannel sets for these new cell edge mobile stations will be described. A different part from
図10は、予備サブチャネル集合の予約処理を示すフローチャートである。図5に示すフローチャートのステップS2において、各基地局が図10に示す処理を行うことにより、少量の予備サブチャネル集合を予約する。 FIG. 10 is a flowchart showing a reservation process for a spare subchannel set. In step S2 of the flowchart shown in FIG. 5, each base station performs the process shown in FIG. 10 to reserve a small amount of spare subchannel sets.
まず、各基地局は、セル端移動機が検出した隣接セルに対して仮想的な移動機を設定し、所要帯域を更新する(ステップS11)。実施の形態1では、基地局が、接続している移動機に対して周辺セルをモニタさせ、周辺セルが送信している共通チャネルなどの無線チャネル品質の測定値から、当該測定を行った移動機がセル端に位置しているか否かを判定する。そして、基地局は、セル端移動機と判定した場合に、当該移動機が報告した周辺セルを、セル間干渉回避を行うべき隣接セルとして、そのセル識別情報をICE50に報告する。このとき、セル端に位置していると判定した移動機の数、またはこれらセル端移動機のデータレート、移動機/基地局内バッファにおけるデータ滞留量の総和を所要帯域としてICE50に報告する。 First, each base station sets a virtual mobile device for the adjacent cell detected by the cell edge mobile device, and updates the required bandwidth (step S11). In the first embodiment, the base station causes the connected mobile device to monitor the neighboring cell, and the mobile station that has performed the measurement from the measured value of the radio channel quality such as the common channel transmitted by the neighboring cell. It is determined whether the machine is located at the cell edge. When the base station determines that the mobile station is a cell edge mobile device, the base station reports the cell identification information to the ICE 50 with the neighboring cell reported by the mobile device as an adjacent cell for which inter-cell interference should be avoided. At this time, the number of mobile devices determined to be located at the cell edge, the data rate of these mobile devices at the cell edge, and the sum total of the data retention amount in the mobile device / base station buffer are reported to the ICE 50 as a required bandwidth.
本実施の形態では、次のサブチャネル集合更新周期までに、発着信、ハンドオーバ、スリープモードからの復帰等により増加し得る移動機を想定し、仮想的な所要帯域を上乗せ(例えば、所要帯域が移動機の数を表している場合には1台分とする等)する。これにより、現在通信中の移動機に対して割り当てるべきサブチャネル集合の他に、次のサブチャネル集合更新周期までに増加した移動機に対してもサブチャネル集合を予め確保しておくことが可能となる。 In the present embodiment, assuming a mobile device that can increase due to outgoing / incoming calls, handover, return from sleep mode, etc. by the next subchannel set update cycle, a virtual required bandwidth is added (for example, the required bandwidth is If the number represents the number of mobile units, it is set as one). As a result, in addition to the subchannel set that should be allocated to the mobile station that is currently communicating, it is possible to reserve the subchannel set in advance for the mobile station that has been increased by the next subchannel set update period. It becomes.
また、各基地局は、他の隣接セル情報に基づいて、干渉回避対象となる隣接セル、仮想移動機を設定し、当該隣接セルに対する所要帯域を計算する(ステップS12)。実施の形態1では、各セルにおいてセル間干渉回避の対象とすべき隣接セルは、当該セルのセル端において通信中の移動機の測定によって決定する。
In addition, each base station sets an adjacent cell and a virtual mobile device that are interference avoidance targets based on other adjacent cell information, and calculates a required bandwidth for the adjacent cell (step S12). In
本実施の形態では、これらセル端において通信中の移動機がモニタできない周辺セルを干渉回避対象となる隣接セルと定義し、各基地局が、セル端移動機に割り当てるサブチャネル集合を予め確保しておくために、以下のいずれかに該当する隣接セル情報を収集し、これら隣接セルに対してステップS11と同様に仮想的な移動機および所要帯域を設定し、ICE50へ報告する。 In this embodiment, the neighboring cells that cannot be monitored by the mobile station in communication at these cell edges are defined as neighboring cells that are subject to interference avoidance, and each base station reserves a subchannel set to be allocated to the cell edge mobile station in advance. Therefore, the neighboring cell information corresponding to any of the following is collected, a virtual mobile station and a required band are set for these neighboring cells in the same manner as in step S11, and reported to the ICE 50.
(1)当該セルにおいて過去に発着信を行った移動機が、無線接続設定時に報告するモニタセル情報。モニタセル情報は、発着信のために移動機が無線接続を確立する際、無線接続確立前に測定していた周辺セル情報を基地局に通知するものであり、セル端において通信中の移動機が基地局に報告するモニタセル情報と同様に干渉回避対象とする隣接セルを決定する場合に使用することができる。 (1) Monitor cell information reported by a mobile station that has made and received calls in the past at the time of wireless connection setup. Monitor cell information notifies the base station of neighboring cell information measured before establishing a wireless connection when the mobile device establishes a wireless connection for outgoing / incoming calls. Similar to the monitor cell information reported to the base station, it can be used when determining a neighboring cell as an interference avoidance target.
(2)当該セルにおいて過去にセル端で通信中であった移動機がモニタし、ステップS2において報告した隣接セル情報。過去にステップS2においてセル端で通信中の移動機が通知したモニタセル情報を使用するものである。 (2) Neighboring cell information monitored by the mobile station that has been communicating at the cell edge in the past and reported in step S2. In the past, the monitor cell information notified by the mobile station communicating at the cell edge in step S2 is used.
(3)ハンドオーバ履歴。他のセルから当該セルへハンドオーバを実施したことを契機として、ハンドオーバ元のセルを当該セルの隣接セルとするものである。 (3) Handover history. In response to the handover from another cell to the cell, the handover source cell is set as a neighboring cell of the cell.
(4)ICE50から通知された隣接セル情報。ICE50がステップS3において各基地局から収集した干渉回避対象セル・所要帯域情報から干渉グラフを作成する際に得られるセル間の隣接関係を、ICE50から各基地局にフィードバックすることにより得られる。すなわち、隣接セルは自セルのセル端に位置している移動機からモニタ可能なセル、および、自セルをモニタ可能な移動機が通信中のセルであるが、前者は各基地局が移動機から収集することができるのに対して、後者はICE50でのみ収集可能であるので、ICE50は、ステップS5で各基地局にサブチャネル集合を通知する際に,ステップS3で得た隣接セル関係を合わせて通知するようにする。 (4) Neighbor cell information notified from the ICE 50. The ICE 50 obtains the adjacent relationship between the cells obtained when the interference graph is created from the interference avoidance target cell / required band information collected from each base station in step S3 by feeding back from the ICE 50 to each base station. That is, the adjacent cell is a cell that can be monitored from a mobile station located at the cell edge of the own cell, and a cell that is communicating with a mobile station that can monitor the own cell. Since the latter can be collected only by the ICE 50, the ICE 50 uses the neighbor cell relationship obtained in Step S3 when notifying each base station of the subchannel set in Step S5. Also notify.
なお、ステップS11とステップS12の処理は、それぞれ独立した処理である。そのため、先にステップS12を行ってもよいし、ステップS11のみ実施する、またはステップS12のみ実施することも可能である。 Note that the processes in step S11 and step S12 are independent processes. Therefore, step S12 may be performed first, only step S11 may be performed, or only step S12 may be performed.
以上説明したように、本実施の形態では、発着信、ハンドオーバ、スリープモードからの復帰等によりセル端移動機が増加する場合に備えて、基地局が所要帯域を余分に要求し、ICEにおいて予め少量のサブチャネル集合を確保するようにした。これにより、次回のサブチャネル集合更新周期までの間に発着信、ハンドオーバ、スリープモードからの復帰等により増加したセル端移動機に対して、基地局では、予備サブチャネル集合の中からサブチャネルを割り当てることが可能となる。 As described above, in the present embodiment, the base station requests an extra required bandwidth in preparation for the case where the number of cell edge mobile devices increases due to outgoing / incoming calls, handover, return from sleep mode, etc. A small amount of subchannel aggregation was secured. As a result, for the cell edge mobile station that has been increased due to outgoing / incoming calls, handover, return from sleep mode, etc. until the next subchannel set update cycle, the base station assigns subchannels from the spare subchannel set. It becomes possible to assign.
以上のように、本発明にかかるセル間干渉回避通信方法は、基地局と移動機によって構成される通信システムの通信方法に有用であり、特に、OFDMを採用する通信システムの通信方法に適している。 As described above, the inter-cell interference avoidance communication method according to the present invention is useful for a communication method of a communication system including a base station and a mobile device, and is particularly suitable for a communication method of a communication system employing OFDM. Yes.
1〜7 セル
11〜17 基地局
21〜26 移動機
50 ICE
1 to 7
Claims (20)
各移動機が、自機が接続している所定の基地局のセルと隣接するセルである隣接セル内の信号の通信品質を測定し、測定した通信品質および当該隣接セルの識別番号を当該所定の基地局へ通知する測定ステップと、
前記所定の基地局が、所定の通信品質以上の通信品質を通知した移動機を自セルのセル端に位置していると判定し、また、当該通信品質とともに受け取った隣接セルの識別番号に基づいて、当該隣接セルを干渉回避対象セルと判定する判定ステップと、
前記所定の基地局が、自セルのセル端に位置している移動機に対して割り当てるべきサブチャネルの所要帯域を設定し、当該所要帯域および前記干渉回避対象セルの識別番号を前記サーバへ通知する所要帯域設定ステップと、
前記サーバが、前記所定の基地局である各基地局から受け取った前記干渉回避対象セルの識別番号および前記所要帯域に基づいて、干渉グラフを生成して多重彩色問題を解き、セルの周波数帯域を彩色数で等分し、セル端の移動機ごとにサブチャネル帯域が等しくなるように各色にサブチャネルを対応付けて、当該各基地局に対して、セル端にいる移動機数分のサブチャネルを割り当てる第1の割り当てステップと、
前記サーバが、前記多重彩色問題を解いた結果、特定の基地局に対して割り当てたサブチャネルが、別のセルを構成する基地局のセル端の移動機または非セル端の移動機で使用可能な場合に、当該別のセルを構成する基地局に対して、当該特定の基地局に対して割り当てたサブチャネルを余剰サブチャネルとして割り当てる第2の割り当てステップと、
前記サーバが、前記第1の割り当てステップにて割り当てたサブチャネルを、前記各基地局へ通知する第1の通知ステップと、
前記サーバが、前記第2の割り当てステップにて余剰サブチャネルを割り当てた場合に、当該余剰サブチャネルを、前記別のセルを構成する基地局へ通知する第2の通知ステップと、
前記第1の通知ステップにてサブチャネルを通知された基地局が、当該サブチャネルを、自局のセル端に位置している移動機に対して割り当てる第1のスケジュールステップと、
前記第2の通知ステップにて余剰サブチャネルを通知された基地局が、さらに当該余剰サブチャネルをセル端の移動機または非セル端の移動機に割り当てる第2のスケジュールステップと、
を含むことを特徴とするセル間干渉回避通信方法。 An inter-cell interference avoidance communication method in a communication system including a plurality of mobile devices, a plurality of base stations connectable to the mobile devices, and a server connected to the plurality of base stations,
Each mobile device measures the communication quality of a signal in an adjacent cell that is adjacent to the cell of the predetermined base station to which the mobile device is connected, and the measured communication quality and the identification number of the adjacent cell are A measurement step to notify the base station of
The predetermined base station determines that the mobile device that has notified the communication quality equal to or higher than the predetermined communication quality is located at the cell edge of the own cell, and based on the identification number of the neighboring cell received together with the communication quality A determination step of determining the adjacent cell as an interference avoidance target cell;
The predetermined base station sets the required bandwidth of the subchannel to be allocated to the mobile station located at the cell edge of the own cell, and notifies the server of the required bandwidth and the identification number of the interference avoidance target cell Required bandwidth setting step,
The server generates an interference graph based on the identification number of the interference avoidance target cell received from each base station that is the predetermined base station and the required band, solves the multi-coloring problem, and determines the frequency band of the cell. Equally divide by the number of colors, associate subchannels with each color so that the subchannel bandwidth is equal for each mobile device at the cell edge, and for each base station, subchannels for the number of mobile devices at the cell edge A first assigning step of assigning
As a result of the server solving the multi-coloring problem, a subchannel assigned to a specific base station can be used by a mobile station at a cell edge or a non-cell edge mobile station of a base station constituting another cell. In this case, a second allocation step of allocating a subchannel allocated to the specific base station as a surplus subchannel to a base station configuring the another cell;
A first notification step in which the server notifies the base station of the subchannel allocated in the first allocation step;
A second notification step of notifying the surplus subchannel to a base station constituting the another cell when the server allocates a surplus subchannel in the second allocation step;
A first scheduling step in which the base station notified of the subchannel in the first notification step assigns the subchannel to a mobile device located at the cell edge of the own station;
A second scheduling step in which the base station that has been notified of the surplus subchannel in the second notification step further assigns the surplus subchannel to a cell-edge mobile device or a non-cell-edge mobile device;
An inter-cell interference avoidance communication method comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載のセル間干渉回避通信方法。 In the required bandwidth setting step, the required bandwidth is set based on the number of mobile devices located at the cell edge.
The inter-cell interference avoidance communication method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1に記載のセル間干渉回避通信方法。 In the required bandwidth setting step, the required bandwidth is set based on the sum of the data rates of the mobile stations located at the cell edge,
The inter-cell interference avoidance communication method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1に記載のセル間干渉回避通信方法。 In the required bandwidth setting step, the required bandwidth is set based on the amount of data in which the mobile device or the local station stays.
The inter-cell interference avoidance communication method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のセル間干渉回避通信方法。 In the required bandwidth setting step, when a notification of communication quality equal to or higher than a predetermined communication quality is received from the mobile device, a required bandwidth greater than the required amount is set.
The inter-cell interference avoidance communication method according to any one of claims 1 to 4.
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のセル間干渉回避通信方法。 In the required bandwidth setting step, a required bandwidth is set based on information acquired in the past for neighboring cells that have not received notification of communication quality equal to or higher than a predetermined communication quality from a mobile device.
The inter-cell interference avoidance communication method according to any one of claims 1 to 5.
ことを特徴とする請求項6に記載のセル間干渉回避通信方法。 The information acquired in the past is information on reception quality with a neighboring cell that was reported when the mobile device connected in the past established a wireless connection,
The inter-cell interference avoidance communication method according to claim 6.
ことを特徴とする請求項6に記載のセル間干渉回避通信方法。 The information acquired in the past is used as the communication quality and adjacent cell identification information when the mobile device connected in the past has notified the communication quality of a predetermined communication quality or higher.
The inter-cell interference avoidance communication method according to claim 6.
ことを特徴とする請求項6に記載のセル間干渉回避通信方法。 The information acquired in the past is obtained from the handover history, and the information of the source cell of the mobile device that has been handed over to its own station,
The inter-cell interference avoidance communication method according to claim 6.
ことを特徴とする請求項6に記載のセル間干渉回避通信方法。 The information acquired in the past is the information on the neighbor relationship of the cell acquired by the server from other base stations at the time of subchannel allocation, and is the information fed back from the server,
The inter-cell interference avoidance communication method according to claim 6.
各移動機は、
自機が接続している所定の基地局のセルと隣接するセルである隣接セル内の信号の通信品質を測定し、測定した通信品質および当該隣接セルの識別番号を当該所定の基地局へ通知し、
前記所定の基地局は、
所定の通信品質以上の通信品質を通知した移動機を自セルのセル端に位置していると判定し、また、当該通信品質とともに受け取った隣接セルの識別番号に基づいて、当該隣接セルを干渉回避対象セルと判定し、
自セルのセル端に位置している移動機に対して割り当てるべきサブチャネルの所要帯域を設定し、当該所要帯域および前記干渉回避対象セルの識別番号を前記サーバへ通知し、
前記サーバは、
前記所定の基地局である各基地局から受け取った前記干渉回避対象セルの識別番号および前記所要帯域に基づいて、干渉グラフを生成して多重彩色問題を解き、セルの周波数帯域を彩色数で等分し、セル端の移動機ごとにサブチャネル帯域が等しくなるように各色にサブチャネルを対応付けて、当該各基地局に対して、セル端にいる移動機数分のサブチャネルを割り当て、
前記多重彩色問題を解いた結果、特定の基地局に対して割り当てたサブチャネルが、別のセルを構成する基地局のセル端の移動機または非セル端の移動機で使用可能な場合に、当該別のセルを構成する基地局に対して、当該特定の基地局に対して割り当てたサブチャネルを余剰サブチャネルとして割り当て、
割り当てたサブチャネルを、前記各基地局へ通知し、
余剰サブチャネルを割り当てた場合に、当該余剰サブチャネルを、前記別のセルを構成する基地局へ通知し、
前記所定の基地局は、
前記サーバから通知されたサブチャネルを、自局のセル端に位置している移動機に対して割り当て、
前記サーバから余剰サブチャネルを通知された場合に、さらに当該余剰サブチャネルをセル端の移動機または非セル端の移動機に割り当てる、
ことを特徴とする通信システム。 A communication system comprising a plurality of mobile devices, a plurality of base stations connectable to the mobile devices, and a server connected to the plurality of base stations,
Each mobile device
Measures the communication quality of the signal in the adjacent cell that is adjacent to the cell of the predetermined base station to which it is connected, and notifies the predetermined base station of the measured communication quality and the identification number of the adjacent cell And
The predetermined base station is
It is determined that the mobile device that has notified the communication quality equal to or higher than the predetermined communication quality is located at the cell edge of its own cell, and interferes with the neighboring cell based on the identification number of the neighboring cell received together with the communication quality. It is determined as a cell to be avoided,
Set the required bandwidth of the subchannel to be allocated to the mobile station located at the cell edge of the own cell, notify the server of the required bandwidth and the identification number of the interference avoidance target cell,
The server
Based on the identification number of the interference avoidance target cell received from each base station that is the predetermined base station and the required band, an interference graph is generated to solve the multiple coloring problem, and the frequency band of the cell is expressed by the number of colors. And sub-channels are associated with each color so that the sub-channel bandwidth is equal for each mobile device at the cell edge, and sub-channels corresponding to the number of mobile devices at the cell edge are assigned to each base station,
As a result of solving the multi-coloring problem, when a subchannel allocated to a specific base station can be used by a mobile station at a cell end or a non-cell end mobile station of a base station constituting another cell, Assign a subchannel assigned to the specific base station as a surplus subchannel to the base station constituting the another cell,
Notifying the assigned subchannel to each base station,
When the surplus subchannel is allocated, the surplus subchannel is notified to the base station configuring the another cell,
The predetermined base station is
Assign the subchannel notified from the server to the mobile station located at the cell edge of the own station,
When a surplus subchannel is notified from the server, the surplus subchannel is further allocated to a mobile device at a cell edge or a mobile device at a non-cell edge,
A communication system characterized by the above.
ことを特徴とする請求項11に記載の通信システム。 The predetermined base station sets a required bandwidth based on the number of mobile devices located at the cell edge,
The communication system according to claim 11.
ことを特徴とする請求項11に記載の通信システム。 The predetermined base station sets a required bandwidth based on a sum of data rates of mobile devices located at the cell edge,
The communication system according to claim 11.
ことを特徴とする請求項11に記載の通信システム。 The predetermined base station sets a required bandwidth based on the amount of data in which the mobile device or the local station is retained,
The communication system according to claim 11.
ことを特徴とする請求項11〜14のいずれか1つに記載の通信システム。 The predetermined base station sets a required bandwidth larger than a necessary amount when receiving a notification of communication quality higher than a predetermined communication quality from a mobile device,
The communication system according to any one of claims 11 to 14, characterized in that:
ことを特徴とする請求項11〜15のいずれか1つに記載の通信システム。 The predetermined base station sets a required bandwidth based on information acquired in the past for neighboring cells that have not received notification of communication quality equal to or higher than the predetermined communication quality from the mobile device.
The communication system according to any one of claims 11 to 15, characterized in that:
ことを特徴とする請求項16に記載の通信システム。 The information acquired in the past is information on reception quality with a neighboring cell that was reported when the mobile device connected in the past established a wireless connection,
The communication system according to claim 16.
ことを特徴とする請求項16に記載の通信システム。 The information acquired in the past is used as the communication quality and adjacent cell identification information when the mobile device connected in the past has notified the communication quality of a predetermined communication quality or higher.
The communication system according to claim 16.
ことを特徴とする請求項16に記載の通信システム。 The information acquired in the past is the information of the source cell of the mobile device that has been handed over to the local station obtained from the handover history,
The communication system according to claim 16.
ことを特徴とする請求項16に記載の通信システム。 The information acquired in the past is the information on the neighbor relationship of the cell acquired by the server from other base stations at the time of subchannel allocation, and is the information fed back from the server,
The communication system according to claim 16.
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