(57)【要約】      （修正有）【課題】送信アンテナ本数の異なる複数の移動局が混在する無線通信システムにおいて、良好な伝送効率を得る。【解決手段】送信アンテナ本数は、制御情報により基地局に伝送され、アンテナ情報取得部に入力される（Ｓ１）。優先順位設定部において、各移動局は送信アンテナ本数が１本の移動局と複数本の移動局でグループ化され、送信アンテナ１本のグループに高い優先度が割り振られる（Ｓ２）。スケジューリング部には伝搬路特性推定部から特性情報が、優先順位設定部からは各移動局の優先度が入力され（Ｓ３）、優先度の高い送信アンテナが１本の移動局群での割当が行われ（Ｓ４）、空き周波数帯域を用いて、優先度の低い送信アンテナ複数本の移動局群での割当が行われる（Ｓ５）。決定された割当情報は制御情報信号生成部を介して各移動局にフィードバック（Ｓ６）されると共に、基地局でのスペクトル抽出のためバッファに保管される（Ｓ７）。【選択図】図４
2010272906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信装置群と当該送信装置群からデータを受信する受信装置とからなる無線通信システムであって、
前記送信装置群は、用いられる送信アンテナ本数を、受信装置に対し通知する送信アンテナ本数通知手段を有し、
前記受信装置は、前記送信アンテナ本数の通知を受信するアンテナ本数受信部と、
受信した各送信装置の送信アンテナ本数に基づき、無線リソースの割当を決定するスケジューリング部と、
を具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記受信装置は、
通知された各送信装置アンテナ本数に従って割当優先順位を決定する優先順位決定部と、
前記優先順位に従い、前記送信装置の割当帯域を決定するスケジューリング部と、
前記割当帯域を、前記送信装置に通知する制御情報信号生成部と、
を具備することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記割当優先順位部は、
送信アンテナ本数が１本の送信装置のグループを、その他の送信アンテナ本数の送信装置グループに比べ、高い割当優先順位とすること
を特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記割当優先順位部は、
送信アンテナ本数が１本の送信装置を最も高い優先順位とし、以下、送信アンテナ本数が増加するにつれ優先順位を下げていくこと
を特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記受信装置は、
通知された各送信装置アンテナ本数に従って各送信装置の割当重みを決定する割当重み決定部と、
前記割当重みに従い重み付けを行った各移動局の割当基準値を用いて前記送信装置の割当帯域を決定するスケジューリング部と、
前記割当帯域を、前記送信装置に通知する制御情報信号生成部と、
を具備することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記受信装置は、
通知された各送信装置アンテナ本数に従い、ＳＲＳの送信周期を決定するＳＲＳ送信周期決定部を具備し、
前記送信周期は送信装置のアンテナ本数が多いほど長くなることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記受信装置は、
決定された割当優先順位に従い、ＳＲＳの送信周期を決定するＳＲＳ送信周期決定部を具備し、
前記送信周期は割当優先順位が低くなるほど長くなることを特徴とする請求項３又は４に記載の無線通信システム。
【請求項８】
複数の送信装置群と当該送信装置群からデータを受信する受信装置とを有し、前記送信装置群は、用いられる送信アンテナ本数を、受信装置に対し通知する送信アンテナ本数通知手段を有する無線通信システムにおける受信装置であって、
前記送信アンテナ本数の通知を受信するアンテナ本数受信部と、
受信した各送信装置の送信アンテナ本数に基づき、無線リソースの割当を決定するスケジューリング部と、
を具備することを特徴とする受信装置。
【請求項９】
前記受信装置は、
通知された各送信装置アンテナ本数に従って割当優先順位を決定する優先順位決定部と、
前記優先順位に従い、前記送信装置の割当帯域を決定するスケジューリング部と、
前記割当帯域を、前記送信装置に通知する制御情報信号生成部と、
を具備することを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記割当優先順位部は、
送信アンテナ本数が１本の送信装置のグループを、その他の送信アンテナ本数の送信装置グループに比べ、高い割当優先順位とすることを特徴とする請求項９に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記割当優先順位部は、
送信アンテナ本数が１本の送信装置を最も高い優先順位とし、以下、送信アンテナ本数が増加するにつれ優先順位を下げていくこと
を特徴とする請求項９に記載の受信装置。
【請求項１２】
通知された各送信装置アンテナ本数に従って各送信装置の割当重みを決定する割当重み決定部と、
前記割当重みに従い重み付けを行った各移動局の割当基準値を用いて前記送信装置の割当帯域を決定するスケジューリング部と、
前記割当帯域を、前記送信装置に通知する制御情報信号生成部と、
を具備することを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
【請求項１３】
通知された各送信装置アンテナ本数に従い、ＳＲＳの送信周期を決定するＳＲＳ送信周期決定部を具備し、
前記送信周期は送信装置のアンテナ本数が多いほど長くなることを特徴とする請求項８から１２までのいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１４】
決定された割当優先順位に従い、ＳＲＳの送信周期を決定するＳＲＳ送信周期決定部を具備し、
前記送信周期は割当優先順位が低くなるほど長くなることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の受信装置。
【請求項１５】
複数の送信装置群と当該送信装置群からデータを受信し、前記送信アンテナ本数の通知を受信するアンテナ本数受信部と、受信した各送信装置の送信アンテナ本数に基づき、無線リソースの割当を決定するスケジューリング部と、を具備するする受信装置とからなる無線通信システムにおける送信装置であって、
前記送信装置群は、用いられる送信アンテナ本数を、受信装置に対し通知する送信アンテナ本数通知手段を有することを特徴とする送信装置。
【請求項１６】
複数の送信装置群と当該送信装置群からデータを受信する受信装置とからなる無線通信システムにおける通信方法であって、
前記送信装置群は、用いられる送信アンテナ本数を、受信装置に対し通知する送信アンテナ本数通知ステップを有し、
前記受信装置は、前記送信アンテナ本数の通知を受信するアンテナ本数受信ステップと、受信した各送信装置の送信アンテナ本数に基づき、無線リソースの割当を決定するスケジューリングステップと、を具備することを特徴とする通信方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のプログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術に関し、特に、複数の送信アンテナを持つ端末と１本のみの送信アンテナを持つ端末とが混在する場合のスケジューリング技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信システムにおいては、高速大容量のデータ伝送が望まれており、限られた周波数帯域の利用効率を高くするための研究が盛んに行われている。特に、上り回線においては、端末の送信電力に大きな制限があり、限られた電力の範囲内で高い伝送速度を達成することが求められている。
【０００３】
この点に関し、第３．９世代の携帯電話の無線通信システムであるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムでは、上り回線において送信電力に影響するＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ  ｔｏ  Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ：ピーク電力対平均電力比）が低く、かつ、高い周波数利用効率を達成することが可能な伝送方式として、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ、ＳＣ−ＦＤＭＡとも称される。）方式が採用されている。ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭは、ブロック化された変調シンボル系列をＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）により周波数信号に変換し、離散スペクトルを特定の配置ルールに基づいて配置し、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  ＦＦＴ：逆高速フーリエ変換）により時間信号を再生成することにより、シングルキャリア方式でありながらマルチキャリア方式のような周波数制御を可能とする。
【０００４】
さらに、現在標準化が進められている第４世代の無線通信システムであるＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、ＩＭＴ−Ａとも称される。）では、ＰＡＰＲが高くなることを抑えつつ、更に周波数利用効率を高める手法として、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ  ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡや、ダイナミックスペクトル制御（ＤＳＣ：Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）とも称される。）がＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭの拡張方式として採用されることが決定している（例えば、非特許文献１。非特許文献１では、ＤＦＴ−ｐｒｅｃｏｄｅｄ  ＯＦＤＭと記載されており、同一の伝送方式である。）。ここで、クラスタとは、連続する複数のサブキャリアをグルーピングしたものの呼称である。すなわち、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ信号の周波数成分をいくつかのクラスタに分割して、再配置したものがＣｌｕｓｅｔｅｒｅｄ  ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭである。この方式を用いることにより、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭと比較してＰＡＰＲ特性が若干劣化するものの伝搬路特性に合わせて柔軟に周波数帯域を利用することができる。
【０００５】
また、端末コスト等の問題から、ＬＴＥ上り回線において各端末は２アンテナ同時送信を行うことができなかったが、ＬＴＥ−Ａでは複数送信アンテナを用いたＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）伝送が検討されている。中でもユーザスループットを向上させることができる空間多重（ＳＤＭ：Ｓｐａｔｉａｌ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）や伝送品質を向上できる送信ダイバーシチは、採用される可能性が高い技術の一つである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３６．８１４  （Ｖ０．３．１）“Ｆｕｒｔｈｅｒ  Ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｅ-ＵＴＲＡ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ａｓｐｅｃｔｓ”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭやＣｌｕｓｔｅｒｅｄ  ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭは、伝搬路状態の良い周波数に動的に離散スペクトルを割り当てることで、周波数選択ダイバーシチ効果を得ることができる。
【０００８】
しかしながら、同一セルに複数の移動局が存在する場合では、所望の周波数が他移動局に割り当てられると、やむを得ず伝搬路状態の悪い周波数に割り当てなければならない状況が起こり得る。特に、送信アンテナを一本しか持たない移動局がこのような状況に陥った場合、伝送特性が著しく劣化する恐れがある。
【０００９】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたもので、同一セル内に、送信アンテナ本数が異なる移動局が混在した場合に、異なる優先度でスケジューリングを行う技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の無線通信システムは、１以上の送信アンテナを持つ複数の送信装置群と当該送信装置群からデータを受信する１以上の受信アンテナを持つ受信装置とからなる無線通信システムであって、前記送信装置群は、具備された送信アンテナ本数を、受信装置に対し通知する送信アンテナ本数通知手段を有し、前記受信装置は、前記送信アンテナ本数の通知を受信するアンテナ本数受信部と、受信した各送信装置の送信アンテナ本数に基づき、無線リソースの割当を決定するスケジューリング部と、を具備する構成をとる。
【００１１】
本発明の一観点によれば、複数の送信装置群と当該送信装置群からデータを受信する受信装置とからなる無線通信システムであって、前記送信装置群は、用いられる送信アンテナ本数を、受信装置に対し通知する送信アンテナ本数通知手段を有し、前記受信装置は、前記送信アンテナ本数の通知を受信するアンテナ本数受信部と、受信した各送信装置の送信アンテナ本数に基づき、無線リソースの割当を決定するスケジューリング部と、を具備することを特徴とする無線通信システムが提供される。前記受信装置は、通知された各送信装置アンテナ本数に従って割当優先順位を決定する優先順位決定部と、前記優先順位に従い、前記送信装置の割当帯域を決定するスケジューリング部と、前記割当帯域を、前記送信装置に通知する制御情報信号生成部と、を具備することが好ましい。前記割当優先順位部は、送信アンテナ本数が１本の送信装置のグループを、その他の送信アンテナ本数の送信装置グループに比べ、高い割当優先順位とすることが好ましい。
【００１２】
前記割当優先順位部は、送信アンテナ本数が１本の送信装置を最も高い優先順位とし、以下、送信アンテナ本数が増加するにつれ優先順位を下げていくようにしても良い。
【００１３】
前記受信装置は、通知された各送信装置アンテナ本数に従って各送信装置の割当重みを決定する割当重み決定部と、前記割当重みに従い重み付けを行った各移動局の割当基準値を用いて前記送信装置の割当帯域を決定するスケジューリング部と、前記割当帯域を、前記送信装置に通知する制御情報信号生成部と、を具備することが好ましい。
【００１４】
前記受信装置は、通知された各送信装置アンテナ本数に従い、ＳＲＳの送信周期を決定するＳＲＳ送信周期決定部を具備し、前記送信周期は送信装置のアンテナ本数が多いほど長くなることが好ましい。
【００１５】
また、前記受信装置は、決定された割当優先順位に従い、ＳＲＳの送信周期を決定するＳＲＳ送信周期決定部を具備し、前記送信周期は割当優先順位が低くなるほど長くなることが好ましい。
【００１６】
本発明は、複数の送信装置群と当該送信装置群からデータを受信する受信装置とを有し前記送信装置群は、用いられる送信アンテナ本数を、受信装置に対し通知する送信アンテナ本数通知手段を有する無線通信システムにおける受信装置であって、前記送信アンテナ本数の通知を受信するアンテナ本数受信部と、受信した各送信装置の送信アンテナ本数に基づき、無線リソースの割当を決定するスケジューリング部と、を具備することを特徴とする受信装置である。前記受信装置は、通知された各送信装置アンテナ本数に従って割当優先順位を決定する優先順位決定部と、前記優先順位に従い、前記送信装置の割当帯域を決定するスケジューリング部と、前記割当帯域を、前記送信装置に通知する制御情報信号生成部と、を具備することが好ましい。
【００１７】
前記割当優先順位部は、送信アンテナ本数が１本の送信装置のグループを、その他の送信アンテナ本数の送信装置グループに比べ、高い割当優先順位とすることが好ましい。前記割当優先順位部は、送信アンテナ本数が１本の送信装置を最も高い優先順位とし、以下、送信アンテナ本数が増加するにつれ優先順位を下げていくことが好ましい。通知された各送信装置アンテナ本数に従って各送信装置の割当重みを決定する割当重み決定部と、前記割当重みに従い重み付けを行った各移動局の割当基準値を用いて前記送信装置の割当帯域を決定するスケジューリング部と、前記割当帯域を、前記送信装置に通知する制御情報信号生成部と、を具備するようにしても良い。通知された各送信装置アンテナ本数に従い、ＳＲＳの送信周期を決定するＳＲＳ送信周期決定部を具備し、前記送信周期は送信装置のアンテナ本数が多いほど長くなることが好ましい。決定された割当優先順位に従い、ＳＲＳの送信周期を決定するＳＲＳ送信周期決定部を具備し、前記送信周期は割当優先順位が低くなるほど長くなるようにしても良い。
【００１８】
複数の送信装置群と当該送信装置群からデータを受信し、前記送信アンテナ本数の通知を受信するアンテナ本数受信部と、受信した各送信装置の送信アンテナ本数に基づき、無線リソースの割当を決定するスケジューリング部と、を具備するする受信装置とからなる無線通信システムにおける送信装置であって、前記送信装置群は、用いられる送信アンテナ本数を、受信装置に対し通知する送信アンテナ本数通知手段を有することを特徴とする送信装置が提供される。
【００１９】
本発明の他の観点によれば、複数の送信装置群と当該送信装置群からデータを受信する受信装置とからなる無線通信システムにおける通信方法であって、前記送信装置群は、用いられる送信アンテナ本数を、受信装置に対し通知する送信アンテナ本数通知ステップを有し、前記受信装置は、前記送信アンテナ本数の通知を受信するアンテナ本数受信ステップと、受信した各送信装置の送信アンテナ本数に基づき、無線リソースの割当を決定するスケジューリングステップと、を具備することを特徴とする通信方法が提供される。当該方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであっても良く、当該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体であっても良い。プログラムは、インターネットなどの伝送媒体によって取得されるものでも良い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、伝搬路特性の影響を受けやすい、アンテナ本数の少ない移動局に優先的に割当を行うことで、伝送特性の劣化を抑え、セルスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態による通信技術の概念を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による送受信機の構成例であって、移動局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図３】受信機となる基地局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図４】スケジューリング部周辺（図３の破線部内の構成）における動作を示すフローチャート図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態による処理の流れを示すフローチャート図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態におけるスケジューリング処理の流れを示すフローチャート図である。
【図７】図３と対応する図であり、従来の周期決定基準に加え、移動局により通知されたアンテナ本数情報についても考慮した構成例を示す図である。
【図８】全移動局の相対的な関係から、アンテナ本数ではなくスケジューリングの際に決定された割当優先順位を考慮した構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明の各実施の形態による通信技術について図面を参照しながら説明を行う。尚、以下に示す各実施の形態においては、特に断りのない限り、一般的に言われる移動局から基地局への通信である上り回線での通信を対象として説明を行っているが、本発明の対象とする通信は、上り回線での通信に限定されるものではない。
【００２３】
［第１の実施の形態］（ＳＣでアンテナ本数が１本のユーザから割当）
図１に本実施の形態による通信技術の概念を示す図である。ここでは、無線通信システムの概要の一例を示している。図１において、無線通信システムとして送信アンテナ数が１本の第１の移動局１と、送信アンテナ数が複数本（図では２本の例が示されている。）の第２の移動局２と、複数の受信アンテナ（図では２本の例が示されている。）を持つ基地局３と、が存在する上り回線の無線通信システムを示している。本実施の形態では、伝送方式はＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ方式であることを想定しているが、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ  ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ方式やＯＦＤＭ方式等の異なる伝送方式に用いられても良い。
【００２４】
ここで、複数送受信アンテナを用いたＭＩＭＯ送信（空間多重化、送信ダイバーシチ等）を行うことを想定すると、各移動局の信号を送信するための伝搬路は、（送信アンテナ本数）×（受信アンテナ本数）分だけ存在することになる。この場合には、第２の移動局２は、第１の移動局１よりもアンテナ数が多いことから、各移動局１・２から基地局３の間の経路が多くなり、全体の平均伝搬路特性はより安定したものとなる。すなわち、第１の移動局１の方が、より周波数選択性フェージングの影響を受けやすく、第２の移動局２は、第１の移動局１に比べてスペクトルが劣悪な伝搬路特性の周波数帯域に割り当てられる可能性は低い。
【００２５】
以上の点を踏まえ、２つの移動局１・２が、ともにＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ伝送方式を用いて連続した周波数に割当を行う場合の例を、図１（ｂ）、（ｃ）に示している。但し、ここで示している伝搬路特性は、アンテナ本数分の伝搬路全体から算出した実質的な伝搬路特性である。第１の移動局１から順に割り当てた場合、図１（ｂ）に示すように、第１の移動局１は、伝搬路特性の特に高い周波数帯域を占有することができる。次に割り当てられる第２の移動局２は、伝搬路特性が比較的安定しているため、平均的な特性の周波数帯域に割り当てられる。その結果、２つの移動局１・２は、平均伝搬路特性の比較的高い位置での伝送が可能となる。一方で、第２の移動局２から順に割り当てた場合には、図１（ｃ）に示すように第２の移動局２は伝搬路特性の若干高い周波数帯域に割り当てられる。しかしながら、次に割り当てられる第１の移動局１は、特性の良い周波数帯域を第２の移動局２に占有されたため、著しく特性の劣化した位置に割り当てなければならない。その結果、全移動局の割当帯域の伝搬路特性は図１（ｂ）の場合に比べ劣化することになる。すなわち、この場合は、第１の移動局１から割り当てることで特性の向上を図ることが可能となることがわかる。
【００２６】
このように、本実施の形態では、伝送方式がＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭであり、同一セル内で送信アンテナ本数が１本の移動局と複数本の移動局とが混在する場合に、アンテナ本数が１本の移動局が先に割当を行うことを特徴とする。
【００２７】
上記概念を基に、実際に同一セル内に多数の移動局が存在する場合について説明する。この時、送信アンテナ本数が１本の移動局グループＡと、送信アンテナ本数が複数本の移動局グループＢと、に分類する。そして、グループＡに対し、Ｐｒｏｐｏｔｉｏｎａｌ  Ｆａｉｒｎｅｓｓ（ＰＦ）等のスケジューリング手法を適用し、グループＡの移動局すべての割当帯域を決定する。その後、グループＢに対して、同様にスケジューリングを行い、グループＡにより占有されなかった周波数帯域に対し割当を行う。この様な手順で割当を行うことで、全移動局が著しく劣悪な特性の周波数帯域に割り当てられることを避けることが可能となる。ここで、グループに分類後のスケジューリングは、Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ（Ｍａｘ  ＣＩＲ）やＲｏｕｎｄ  Ｒｏｂｉｎ（ＲＲ）等異なるものを用いても良い。
【００２８】
次に、本実施の形態による送受信機の構成例について説明する。図２は、移動局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。図２においては、移動局のアンテナ数が２、コードワード数が２の場合を示しているが、本発明においてはこの条件に依らず、これとは異なるアンテナ数や、異なるコードワード数の場合でも同様の操作が行われる。
【００２９】
コードワード数に合わせて並列化された送信ビット系列は、それぞれ、まず第１及び第２の（以下では、第１、第２などの記述を省略する。）誤り訂正符号化部１ａ、１ｂに入力される。誤り訂正符号化部１ａ、１ｂでは、入力されたデータビット系列に対して、畳み込み符号あるいはターボ符号等の誤り訂正符号化を行う。この時、インターリーブが行われても良い。得られた符号化ビット系列は、その後、変調部２ａ・２ｂで変調が行われ、ＤＦＴ部３ａ・３ｂに入力される。ＤＦＴ部３ａ・３ｂでは、変調シンボルに対してＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）が行われ、周波数領域信号に変換される。一方で、基地局装置より送信された制御情報はスペクトル割当情報検出部５に入力され、スペクトルの割当情報が得られる。この割当情報は、アンテナ毎にスペクトル割当部４ａ・４ｂに入力され、各周波数領域信号スペクトルのマッピングが行われる。マッピング後の周波数領域信号は、ＩＤＦＴ部６ａ・６ｂにおいて、再度、時間領域信号に変換される。ＣＰ付加部７ａ・７ｂにおいてアンテナ毎にＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）を付加し、参照信号多重部８ａ・８ｂに入力される。参照信号多重部８ａ・８ｂでは、参照信号生成部９において基地局からの制御情報に従い生成された参照信号との多重を行い、フレームを構成し、無線部１０ａ・１０ｂに入力する。無線部１０ａ・１０ｂにおいて、入力されたディジタル信号に対し、ＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）変換、アップコンバージョン、帯域通過フィルタリング等の処理を施した後、アンテナ部１１ａ・１１ｂから送信される。
【００３０】
図３は、受信機となる基地局装置の一構成例を示す機能ブロック図である。各アンテナ部１０１ａ・１０１ｂで受信された信号は無線部１０２ａ・１０２ｂに入力される。無線部１０２ａ・１０２ｂではダウンコンバージョン、フィルタリング処理、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換が行われる。参照信号分離部１０３ａ・１０３ｂでは出力信号から参照信号が分離され参照信号は伝搬路推定部１０４へ、分離後の受信信号はＣＰ除去部１０５ａ・１０５ｂへそれぞれ入力される。伝搬路推定部１０４では、入力された参照信号より伝搬路特性が推定され、この情報はスケジューリング部１０９および等化部１１２に送られる。スケジューリング部１０９の動作については後述する。一方で、分離後の受信信号はＣＰ除去部１０５ａ・１０５ｂにおいてＣＰが取り除かれた後、ＤＦＴ部１０６ａ・１０６ｂにおいて周波数領域信号へとＤＦＴ変換される。そして、バッファ１０７に保管されたスケジューリング情報に基づき、周波数領域信号から各移動局が使用した周波数帯域の信号スペクトルが抽出され、等化部１１２に入力される。等化部１１２では伝搬路情報を用いて、周波数領域等化が行われると同時に、ＭＩＭＯ送信における各送信アンテナから送信された信号の分離も為される。信号分離後の信号はそれぞれコードワード数に応じた数のＩＤＦＴ部１１３ａ・１１３ｂに入力され再度時間領域信号に変換された後、復調部１１４ａ・１１４ｂにおいて送信機で行われた変調に基づいた復調が行われる。さらに、必要に応じてデインターリーブが行われた後、復号部１１５ａ・１１５ｂで誤り訂正復号処理が為されることで送信した情報ビット系列が得られる。
【００３１】
ここで、スケジューリング部１０９周辺（図３の破線部内の構成）における動作について図４のフローチャート図を用いて説明する。スケジューリング部１０９では、送信装置となる各移動局に割り当てられる周波数帯域が決定されるが、本発明では主にアンテナ本数情報と伝搬路特性とに基づき決定される（ステップＳ１）。送信機で用いられる送信アンテナ本数は、制御情報により基地局に伝送され、アンテナ情報取得部１００に入力される。その後、優先順位設定部１０８において各移動局は送信アンテナ本数が１本の移動局と複数本の移動局でグループ化され（ステップＳ２）、送信アンテナ１本のグループに高い優先度が割り振られる。スケジューリング部１０９には伝搬路特性推定部から特性情報が（ステップＳ３）、優先順位設定部１０８からは各移動局の優先度が入力され、優先度の高い送信アンテナが１本の移動局群での割当が行われ（ステップＳ４）、その後空き帯域を用いて、優先度の低い送信アンテナ複数本の移動局群での割当が行われる（ステップＳ５）。決定された割当情報は制御情報信号生成部１１０を介して各移動局にフィードバック（送信：ステップＳ６）されると共に、基地局でのスペクトル抽出のためバッファに保管される（ステップＳ７）。
【００３２】
本実施の形態では、伝搬路特性が不安定になりやすいアンテナ本数が単数本の移動局から割当を行うことで、各移動局が著しく特性の悪い伝搬路に割り当てられることを防ぎ、その結果、セルスループット向上を図ることができる。
【００３３】
［第２の実施の形態］（アンテナ本数毎に異なる優先順位で割当て）
上記の第１の実施の形態では、送信アンテナ１本の移動局と複数本の移動局にわけ順に割当を行う例について説明した。但し、移動局と基地局との間の伝搬路特性は送信アンテナ本数が増加するほど安定することが分かっている。そのため、本実施の形態では、送信アンテナ本数が少ない移動局ほど高い優先順位を割り振り、順に割当を行うものとする。
【００３４】
図５は、本実施の形態による処理の流れを示すフローチャートである。送受信機構成は第１の実施系における図２および図３と同様である。基地局は移動局により通知されたアンテナ本数情報に従い（ステップＳ１１）、送信アンテナ本数毎に各移動局をグループ分けし（ステップＳ１２）、送信アンテナ本数を優先順位として各グループに設定する（ステップＳ１３）。その後、伝搬路推定により得られた伝搬路特性に従い（ステップＳ１４）、優先順位が小さいグループから順に割当が行われる（ステップＳ１４からＳ１８）。全グループの全移動局の割当が終了後、割当情報は制御情報として各移動局に送信され（ステップＳ１９）、並行してバッファに保存される（ステップＳ２０）。尚、ここでは優先順位として送信アンテナ本数をそのまま用いたが、割り当て順が変わらないのであればどのような値を用いても良い。
【００３５】
本実施の形態では、第１の実施形態に比べスケジューリングは複雑になるが、特性の悪い伝搬路に割り当てられる移動局の発生確率をさらに抑えることができる。
【００３６】
［第３の実施の形態］（アンテナ本数による重みづけを行い同時に割当て）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、アンテナ本数の異なる複数の移動局が混在する無線通信システムにおけるスケジューリングに関するものであり、伝送方式はＣｌｕｓｔｅｒｅｄ  ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ方式を想定しているが、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ方式やＯＦＤＭ方式等に用いられても良い。
【００３７】
Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ  ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ方式では、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ方式とは異なり、各移動局の周波数スペクトルは連続した周波数帯域に配置する必要はなく、クラスタ毎に離散した周波数帯域への配置が可能となる。そのため、移動局は一度に全スペクトルを割り当てず、異なる移動局が交互にクラスタを割り当てることで、移動局間の公平性を維持しつつ、高い伝送特性を達成する柔軟なスケジューリングを行うことが可能となる。
【００３８】
一方で、異なる送信アンテナ本数の移動局が混在する場合では、第１の実施形態でも述べたように、少ないアンテナの移動局は伝搬路特性が劣化しやすく、スケジューリングにおいてクラスタが順序の後方で割り当てられた場合、伝送品質の低下につながる。
【００３９】
以上を鑑みて、本実施の形態では、柔軟なスケジューリングを維持しつつ、少ないアンテナ本数の移動局の割当優先度を高く維持するため、スケジューリングの割当基準に対して、移動局の送信アンテナ本数に基づき重みを付けるものとする。
【００４０】
複数アンテナの移動局に対してＰＦやＭＡＸ  ＣＩＲ等のスケジューリングが行われる場合、割当基準値は平均受信ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）やＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、通信路容量等の伝搬路特性が用いられる。例えば、平均受信ＳＩＮＲを用いてＰＦが行われる場合では、クラスタサイズに相当する周波数帯域幅における瞬時ＳＩＮＲと周波数帯域全体での平均ＳＩＮＲの比が最大となる移動局に対して、クラスタが割り当てられる。
【００４１】
従来手法では、i番目の周波数帯域にクラスタを割り当てられる移動局
【数１】
2010272906.tif 000003
は、
【数２】
2010272906.tif 000004
となる。
【００４２】
ここで
【数３】
2010272906.tif 000005
は第u番目の移動局のi番目の周波数帯域における割当基準値である。
本実施の形態では、各移動局の送信アンテナ本数に従い割当基準値に重みを付ける。
【００４３】
【数４】
2010272906.tif 000006
【００４４】
ここで、α(i)はi番目の移動局の送信アンテナ本数に依存する重みでありアンテナ本数の少ない移動局であるほど大きい値が用いられる。この様に重み付けを行うことで送信アンテナ本数が少ない移動局に割当優先度を与えながらも、アンテナ本数が少ない移動局の特性が悪く、アンテナ本数が多い移動局の特性が明らかに良い周波数帯域が存在する状況などにおいて臨機応変に対応することが可能となる。
【００４５】
図６は、本実施の形態におけるスケジューリング処理の流れを示すフローチャート図である。第１、第２の実施の形態と同様に、各移動局から送信されたアンテナ本数情報に基づき、同本数毎にグループ分けがなされる。それぞれのアンテナ本数に応じた優先順位に相当する重みαが与えられ、スケジューリング部では、重みαが乗算された伝搬路特性を用いて全移動局で同時にスケジューリングが行われる（ステップＳ２５からＳ２６）。その他の処理の手順は上記の例と同様である。その後、割当情報は各移動局に送信され、さらに受信信号のスペクトル抽出のためバッファに保管される。
【００４６】
本実施の形態では、アンテナ本数による重み付けを行い、全移動局に対し同時に割当を行うことで、システム帯域に対し柔軟なスケジューリングを行いながらも、少ないアンテナ本数の移動局に対し割当優先度を与えることができ、その結果、高いセルスループットを獲得することが可能となる。
【００４７】
［第４の実施の形態］（後回しの移動局のＳＲＳ頻度低減）
本実施の形態は、上記第１〜第３の実施の形態と同様に、送信アンテナ本数の少ない移動局に対して高い割当優先度を与えることに加え、送信アンテナ本数の多い移動局においてはスケジューリングの為の伝搬路推定に使用されるＳｏｕｎｄｉｎｇ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ（ＳＲＳ）の送信頻度を削減することで、データ伝送量を増加させることができる。
【００４８】
第１、第２の実施の形態における概念として、アンテナ本数が多くなるほど割当に用いる伝搬路特性の安定度が向上することを挙げた。つまり、複数アンテナの移動局に関してはアンテナ数の少ない移動局の場合に比べ、どの周波数帯域にスペクトルを割り当てても比較的高い伝送特性が得られるということである。さらに、優先度を低く設定することはすなわち割当基準値にあまり依存せずに割り当てが決定される可能性が高くなるということである。従って、アンテナ本数の多い移動局はアンテナ本数の少ない移動局に比べ、高精度の伝搬路情報は求められない。ここで、割当に必要な伝搬路特性の把握にはＳＲＳと呼ばれる既知の参照信号が用いられる。伝搬路は移動局の移動や周囲の状況に従い時間軸上で変化するためＳＲＳは頻繁に通知されるほど高精度の電波路情報が得られるが、一方でデータ信号に多重されるためデータ領域を圧迫することになる。そのため、ＳＲＳの送信頻度はある程度の精度が得られながらデータ伝送を圧迫しない程度の周期で送信される。
【００４９】
以上を鑑み、本形態では、必要となる伝搬路特性の精度の違いから、割当優先度の低い送信アンテナ数が多い移動局のＳＲＳ送信周期を短く、送信アンテナ数の少ない移動局は長くすることを特徴とする。
【００５０】
ＳＲＳの送信周期は、通常基地局によって伝搬路推定により計測された伝搬路変動等に基づき決定される。例えば、いくつかのシンボルで構成されるサブフレームを最小単位とし、１サブフレーム〜１０サブフレームの周期毎に１つのＳＲＳが多重される。本実施の形態では、図３と対応する図７に示すように、従来の周期決定基準に加え、移動局により通知されたアンテナ本数情報についても考慮される。一例として、従来では２サブフレーム毎にＳＲＳが送信される移動局がいたとする。本形態の形態において、送信アンテナ本数が１本であった場合、この移動局は同様に２サブフレーム毎に送信するが、アンテナ本数が２本であった場合には、２倍の４サブフレームが送信周期となる。すなわち、ＳＲＳ送信周期決定部１２１は、伝搬路推定部１０４からの伝搬路情報とアンテナ情報取得部１００からのアンテナ情報とからＳＲＳ送信周期情報を求めて、これを制御信号生成部１１０に送る。但し、実際には送信周期の変更はアンテナ本数に基づいていればよく、所要伝送品質に応じて数値は変化しても良い。また、全移動局の相対的な関係から、図８に示すようにアンテナ本数ではなくスケジューリングの際に決定された割当優先順位に基づいてもよい（優先順位設定部１０８からの情報）。
【００５１】
［第５の実施の形態］（Fractional TPC を意識したスケジューリング法）
第５の実施の形態として、Ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ  ＴＰＣと呼ばれる送信電力制御を考慮したスケジューリング法について説明する。Ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ  ＴＰＣとは、隣接セルへの干渉を考慮してセルの端の移動局ほど送信電力を低く制限する送信電力制御である。そのため、このような送信電力制御が採用された場合に、単にＳＩＭＯを優先して割り当てると、セル端のＳＩＭＯの移動局を優先させた場合に、送信電力の低い移動局の割当が優先されてしまい、セルスループットが低下する可能性がある。一方、ＭＩＭＯの場合にはセル端では送信ダイバーシチのような技術を用いれば所望の受信ＳＮＲが低くなるため、通信できる可能性がある。そこで、各基地局がカバーするエリアを基地局の距離に応じて例えば３つのエリアに分け、各エリアでＳＩＭＯの端末を優先するスケジューリングを行い、セル端のエリアに存在するＳＩＭＯとＭＩＭＯの場合には、ＳＩＭＯの優先度を低くする（重み付けを小さくする）。これをエリアにより優先度を変更することで、セルスループットも考慮した効率的なスケジューリングが可能になる。
【００５２】
各移動局の分類は、送信電力にどの程度余裕があるかというＰＨ（Ｐｏｗｅｒ  Ｈｅａｄｒｏｏｍ）などを用いてもＳＲＳによる受信ＳＩＮＲから算出しても良い。
【００５３】
本実施の形態では、Ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ  ＴＰＣが用いられた場合に、基地局からの距離に応じてエリア分けを行い、エリア毎にＳＩＭＯの移動局の優先度を変化させることで、条件の悪いＳＩＭＯの移動局に不当に優先度を与えることを防ぎ、その結果、セルスループットを高くすることができる。
【００５４】
本発明によれば、伝搬路特性の影響を受けやすい、アンテナ本数の少ない移動局に優先的に割当を行うことで、伝送特性の劣化を抑え、セルスループットを向上させることができる。
【００５５】
また、上記の実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【００５６】
また、本実施の形態で説明した機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００５７】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
【００５８】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また前記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、無線通信装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１ａ、１ｂ…第１及び第２の誤り訂正符号化部、２ａ・２ｂ…変調部、３ａ・３ｂ…ＤＦＴ部、４ａ・４ｂ…スペクトル割当部、５…スペクトル割当情報検出部５、６ａ・６ｂ…ＩＤＦＴ部、７ａ・７ｂ…ＣＰ付加部、８ａ・８ｂ…参照信号多重部、９…参照信号生成部、１０ａ・１０ｂ…無線部、１１ａ・１１ｂ…アンテナ部、１０１ａ・１０１ｂ…アンテナ部、１０２ａ・１０２ｂ…無線部、１０３ａ・１０３ｂ…参照信号分離部、１０４…伝搬路推定部、１０５ａ・１０５ｂ…ＣＰ除去部、１０６ａ・１０６ｂ…ＤＦＴ部、１０７…バッファ、１０９…スケジューリング部、１１２…等化部、１１３ａ・１１３ｂ…ＩＤＦＴ部、１１４ａ・１１４ｂ…復調部、１１５ａ・１１５ｂ…復号部。
【図１】
2010272906.tif 000007
【図２】
2010272906.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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