(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおける物理リソースの割当方法であって、
所定範囲内の各ユーザから送信されたパイロット信号を検出し、
検出された、各ユーザから送信されたパイロット信号の受信電力を取得し、
前記受信電力に基づいてユーザスケジューリングを行って、ユーザを１つ以上組合せたユーザグループを１つ得、
前記ユーザグループ内の各ユーザに対して同じ物理リソースを割り当てる、
ことを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ユーザスケジューリングは、
所定範囲内の全てのユーザを１つ以上のユーザグループに組合せ、
各ユーザの受信電力に基づいて、前記１つ以上のユーザグループの中から、最大のスペクトル効率を有するユーザグループを選択する、
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記所定範囲内の全てのユーザを１つ以上のユーザグループに組合せることは、
全てのスケジューリング対象のユーザの任意の２つずつを組合せてユーザグループを形成し、かつ、全てのスケジューリング対象のユーザにおいて最大の受信電力を有するユーザを単独で１つのユーザグループとする、
ことを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記所定範囲内の全てのユーザを１つ以上のユーザグループに組合せることは、
全てのスケジューリング対象のユーザにおいて最大の受信電力を有するユーザを単独で１つのユーザグループとし、かつ、最大の受信電力を有するユーザと、それ以外のユーザのそれぞれとを組合せてユーザグループを形成する、
ことを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記所定範囲内の全てのユーザを１つ以上のユーザグループに組合せることは、
全てのスケジューリング対象のユーザのＰＦメトリックを算出し、全てのスケジューリング対象のユーザにおいて最大のＰＦメトリックを有するユーザを単独で１つのユーザグループとし、ここで、単一のユーザのＰＦメトリックは
【数１】
0005461855.tif 000016
と定義され、ｒは当該ユーザの瞬間スループットを表し、
【数２】
0005461855.tif 000017
は当該ユーザの平均スループットを表し、
全てのスケジューリング対象のユーザから任意２つのユーザをランダムに組合せたグループを複数形成し、各グループのＰＦメトリックを算出し、全てのグループからＰＦメトリックが最大となるグループを選択して１つのユーザグループとし、ここで、グループのＰＦメトリックは
【数３】
0005461855.tif 000018
と定義され、ｒ１とｒ２はそれぞれこの特定ユーザが対になる条件で２つのユーザの瞬間スループットを表し、
【数４】
0005461855.tif 000019
はそれぞれ２つのユーザの平均スループットを表す、
ことを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記各ユーザの受信電力に基づいて、前記１つ以上のユーザグループの中から、最大のスペクトル効率を有するユーザグループを選択することは、
各ユーザグループ内のユーザの送信信号を重ねた場合に各ユーザにおける信号対雑音干渉電力比（ＳＩＮＲ）を前記受信電力からそれぞれ推定し、
前記ＳＩＮＲに基づいて各ユーザグループのスペクトル効率をそれぞれ算出し、
全てのユーザグループの中から、最大のスペクトル効率を有するユーザグループを選択する、
ことを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記物理リソースは、同一の周波数時間リソースを占用する物理リソースブロック（ＰＲＢ）であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記所定範囲は１つの基地局、または２つ以上の分散配置されたアンテナ素子により形成されるサービスエリアであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
無線通信システムにおける物理リソースの割当装置であって、
所定範囲内の各ユーザから送信されたパイロット信号を検出して、各ユーザから送信されたパイロット信号の受信電力を取得するパイロット検出ユニットと、
前記受信電力に基づいてユーザスケジューリングを行って、ユーザを１つ以上組合せたユーザグループを１つ得るユーザスケジューリングユニットと、
前記ユーザグループ内の各ユーザに対して同じ物理リソースを割り当てるリソース割当ユニットと、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１０】
前記ユーザスケジューリングユニットは、
所定範囲内の全てのユーザを１つ以上のユーザグループに組合せるグルーピングモジュールと、
各ユーザグループ内のユーザの送信信号を重ねた場合に各ユーザにおけるＳＩＮＲを前記受信電力からそれぞれ推定するＳＩＮＲ推定モジュールと、
前記ＳＩＮＲに基づいて各ユーザグループのスペクトル効率をそれぞれ算出し、全てのユーザグループの中から、最大のスペクトル効率を有するユーザグループを選択するグループ選択モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
無線通信システムにおけるデータ受信方法であって、
受信された信号＃１に対して復調および復号を行って、その中に受信電力が最大となるユーザのパケットを得るステップＡと、
前記信号＃１に２つ以上のユーザの信号が含まれる場合、ステップＡによって得られた前記パケットを前記信号＃１から除去して信号＃２を生成し、前記信号＃１に２つ以上のユーザの信号が含まれない場合、終了するステップＢと、
前記信号＃２に対して再度復調および復号を行って、前記信号＃２内において受信電力が最大となるユーザのパケットを得、次いで前記信号＃２を新たな信号＃１とし、ステップＢに戻るステップＣと、
を含み、
前記除去は、
復号されたパケットを変調して、受信電力が最大となるユーザの送信信号を再生し、
前記再生された送信信号を、当該ユーザに対応するチャネルインパルス応答と畳み込んで、前記送信信号が送信された際のチャネル環境下において基地局により受信される当該ユーザの受信信号を復元し、
前記信号＃１から上記復元された受信信号を差し引く、
ことを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
ステップＢを実行する前に、
復号に成功したパケットの個数がＦｏｕｎｔａｉｎ復号の要求を満たすかどうかを判断し、満たさない場合、ステップＢを実行し、満たす場合、復号に成功したパケットに対してＦｏｕｎｔａｉｎ復号を行って、対応ユーザによって送信された全体のデータフレームを得、パケット間の相関性に基づいて、前の復号に失敗したパケットに対して再復号を行い、正確なパケットを復元し、次いでステップＢを実行する、
ことをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
無線通信システムにおける受信側であって、
受信された信号＃１に対して復調および復号を行って、その中に受信電力が最大となるユーザのパケットを得る復調ユニットと、
前記信号＃１に２つ以上のユーザの信号が含まれる場合、復号されたパケットを変調して、受信電力が最大となるユーザの送信信号を再生し、前記再生された送信信号を、当該ユーザに対応するチャネルインパルス応答と畳み込んで、前記送信信号が送信された際のチャネル環境下において基地局により受信される当該ユーザの受信信号を復元し、前記信号＃１から上記復元された受信信号を差し引いて、信号＃２を生成し、前記信号＃２を新たな信号＃１として復調ユニットに再入力する干渉除去ユニットと、
を含むことを特徴とする受信側。
【請求項１４】
前記復調ユニットと干渉除去ユニットとの間に接続され、復調ユニットによって出力されたパケットに対してＦｏｕｎｔａｉｎ復号を行って、当該ユーザによって送信された全体のデータフレームを得、パケット間の相関性に基づいて、前の復号に失敗したパケットに対して再復号を行い、正確なパケットを復元し、受信されたパケットおよび復元された正確なパケットを干渉除去ユニットに送信するＦｏｕｎｔａｉｎ復号ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の受信側。
【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、無線通信システムにおけるアップリンク、ダウンリンクの物理リソースの割当方法および装置、ならびに無線通信システムにおけるデータ受信方法および受信側に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信技術の発展に伴い、無線通信システムのスペクトルリソースがますます不足になっているため、如何に無線通信システムのアップリンクとダウンリンクにおけるスペクトルリソース効率を向上させ、さらに無線通信システムのアップリンクとダウンリンクのスループットを向上させるかが、無線通信システムの焦点の１つになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記技術課題を解決するために、本発明は無線通信システムにおける物理リソースの割当方法および装置を提供することで、無線通信システムの物理リソースに対する再利用を実現し、無線通信システムのスペクトル効率とスループットを向上させる。
【０００４】
また、上記物理リソースの割当方法に基づいて、本発明は無線通信システムにおけるデータ受信方法および受信側を提供することで、無線通信システムの物理リソースの再利用の際、データを正しく受信することを実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施例に係る無線通信システムにおける物理リソースの割当方法は、
所定範囲内の各ユーザから送信されたパイロット信号を検出し、
検出された、各ユーザから送信されたパイロット信号の受信電力を取得し、
前記受信電力に基づいてユーザスケジューリングを行って、ユーザを１つ以上組合せたユーザグループを１つ得、
前記ユーザグループ内の各ユーザに対して同じ物理リソースを割り当てる、ことを含む。
【０００６】
前記ユーザスケジューリングは、所定範囲内の全てのユーザを１つ以上のユーザグループに組合せ、各ユーザの受信電力に基づいて、前記１つ以上のユーザグループの中から、最大のスペクトル効率を有するユーザグループを選択する、ことを含む。
【０００７】
本発明の実施例によれば、前記所定範囲内の全てのユーザを１つ以上のユーザグループに組合せることは、全てのスケジューリング対象のユーザの任意の２つずつを組合せてユーザグループを形成し、かつ、全てのスケジューリング対象のユーザにおいて最大の受信電力を有するユーザを単独で１つのユーザグループとする、ことを含む。
【０００８】
本発明の他の実施例によれば、前記所定範囲内の全てのユーザを１つ以上のユーザグループに組合せることは、全てのスケジューリング対象のユーザにおいて最大の受信電力を有するユーザを単独で１つのユーザグループとし、かつ、最大の受信電力を有するユーザと、それ以外のユーザのそれぞれとを組合せてユーザグループを形成する、ことを含む。
【０００９】
本発明の別の実施例によれば、前記所定範囲内の全てのユーザを１つ以上のユーザグループに組合せることは、全てのスケジューリング対象のユーザのＰＦメトリックを算出し、全てのスケジューリング対象のユーザにおいて最大のＰＦメトリックを有するユーザを単独で１つのユーザグループとし、ここで、単一のユーザのＰＦメトリックは
【数１】
0005461855.tif 000002
と定義され、ｒは当該ユーザの瞬間スループットを表し、
【数２】
0005461855.tif 000003
は当該ユーザの平均スループットを表し、全てのスケジューリング対象のユーザから任意２つのユーザをランダムに組合せたグループを複数形成し、各グループのＰＦメトリックを算出し、全てのグループからＰＦメトリックが最大となるグループを選択して１つのユーザグループとし、ここで、グループのＰＦメトリックは
【数３】
0005461855.tif 000004
と定義され、ｒ１とｒ２はそれぞれこの特定ユーザが対になる条件で２つのユーザの瞬間スループットを表し、
【数４】
0005461855.tif 000005
はそれぞれ２つのユーザの平均スループットを表す、ことを含む。
【００１０】
前記各ユーザの受信電力に基づいて、前記１つ以上のユーザグループの中から、最大のスペクトル効率を有するユーザグループを選択することは、各ユーザグループ内のユーザの送信信号を重ねた場合に各ユーザにおける信号対雑音干渉電力比（ＳＩＮＲ）を前記受信電力からそれぞれ推定し、前記ＳＩＮＲに基づいて各ユーザグループのスペクトル効率をそれぞれ算出し、全てのユーザグループの中から、最大のスペクトル効率を有するユーザグループを選択する、ことを含む。
【００１１】
前記物理リソースは、同一の周波数時間リソースを占用する物理リソースブロック（ＰＲＢ）である。
【００１２】
前記所定範囲は１つの基地局、または２つ以上の分散配置されたアンテナ素子により形成されるサービスエリアである。
【００１３】
本発明の実施例に係る無線通信システムにおける物理リソースの割当装置は、
所定範囲内の各ユーザから送信されたパイロット信号を検出して、各ユーザから送信されたパイロット信号の受信電力を取得するパイロット検出ユニットと、
前記受信電力に基づいてユーザスケジューリングを行って、ユーザを１つ以上組合せたユーザグループを１つ得るユーザスケジューリングユニットと、
前記ユーザグループ内の各ユーザに対して同じ物理リソースを割り当てるリソース割当ユニットと、を含む。
【００１４】
前記ユーザスケジューリングユニットは、
所定範囲内の全てのユーザを１つ以上のユーザグループに組合せるグルーピングモジュールと、
各ユーザグループ内のユーザの送信信号を重ねた場合に各ユーザにおけるＳＩＮＲを前記受信電力からそれぞれ推定するＳＩＮＲ推定モジュールと、
前記ＳＩＮＲに基づいて各ユーザグループのスペクトル効率をそれぞれ算出し、全てのユーザグループの中から、最大のスペクトル効率を有するユーザグループを選択するグループ選択モジュールと、を含む。
【００１５】
本発明の実施例に係る無線通信システムにおけるデータ受信方法は、
受信された信号＃１に対して復調および復号を行って、その中に受信電力が最大となるユーザのパケットを得るステップＡと、
前記信号＃１に２つ以上のユーザの信号が含まれる場合、ステップＡによって得られた前記パケットを前記信号＃１から除去して信号＃２を生成し、前記信号＃１に２つ以上のユーザの信号が含まれない場合、終了するステップＢと、
前記信号＃２に対して再度復調および復号を行って、前記信号＃２内において受信電力が最大となるユーザのパケットを得、次いで前記信号＃２を新たな信号＃１とし、ステップＢに戻るステップＣと、を含む。
【００１６】
前記除去は、復号されたパケットを変調して、受信電力が最大となるユーザの送信信号を再生し、前記再生された送信信号を、当該ユーザに対応するチャネルインパルス応答と畳み込んで、前記送信信号が送信された際のチャネル環境下において基地局により受信される当該ユーザの受信信号を復元し、前記信号＃１から上記復元された受信信号を差し引く、ことを含む。
【００１７】
ステップＢを実行する前に、復号に成功したパケットの個数がＦｏｕｎｔａｉｎ復号の要求を満たすかどうかを判断し、満たさない場合、ステップＢを実行し、満たす場合、復号に成功したパケットに対してＦｏｕｎｔａｉｎ復号を行って、対応ユーザによって送信された全体のデータフレームを得、パケット間の相関性に基づいて、前の復号に失敗したパケットに対して再復号を行い、正確なパケットを復元し、次いでステップＢを実行する、ことをさらに含む。
【００１８】
本発明の実施例に係る無線通信システムにおける受信側は、
受信された信号＃１に対して復調および復号を行って、その中に受信電力が最大となるユーザのパケットを得る復調ユニットと、
前記信号＃１に２つ以上のユーザの信号が含まれる場合、復調ユニットによって出力された前記パケットを前記信号＃１から除去して信号＃２を生成し、前記信号＃２を新たな信号＃１として復調ユニットに再入力する干渉除去ユニットと、を含む。
【００１９】
前記受信側は、前記復調ユニットと干渉除去ユニットとの間に接続され、復調ユニットによって出力されたパケットに対してＦｏｕｎｔａｉｎ復号を行って、当該ユーザによって送信された全体のデータフレームを得、パケット間の相関性に基づいて、前の復号に失敗したパケットに対して再復号を行い、正確なパケットを復元し、受信されたパケットおよび復元された正確なパケットを干渉除去ユニットに送信するＦｏｕｎｔａｉｎ復号ユニットをさらに含む。
【発明の効果】
【００２０】
上記無線通信システムにおける物理リソース割当方法および装置は、１つの基地局のカバー範囲または２つ以上のアンテナ素子の共通カバー範囲内のユーザをグルーピングし、各グループ内のユーザに対して同じ物理リソースを割り当て、セルラーシステムにおける天然の遠近効果とマルチキャリアシステムにおける周波数選択性フェージングを利用して、ユーザの電力区分を行うことによって、物理周波数の再利用を実現し、無線通信システムのスペクトル効率とスループットを向上させる。
【００２１】
上記無線通信システムにおけるデータ受信方法および受信側は、キャプチャ効果および干渉除去技術を組合せることで、同じ物理リソースを占用する１つのグループ内のユーザのパケットを一々復号でき、物理リソースの再利用を実現し、無線通信システムのスペクトル効率とスループットを大幅に向上させる。
【００２２】
また、具体的に、本発明の実施例は、ユーザスケジューリングの場合ユーザが対になることおよび変調符号化方式を選択する方法、マルチユーザ間の干渉除去をＦｏｕｎｔａｉｎ符号化で補助する方法、ならびにユーザに対して精細な電力制御を自発的に行って、システムのアップリンクのスループットをさらに向上させる方法を提供することで、無線通信システムのスペクトル効率とスループットをさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例に係るアップリンク物理リソースの割当方法のフローチャートである。
【図２】本発明の実施例に係るＧｒｅｅｄｙスケジューリング方法のフローチャートである。
【図３】本発明の実施例に係る別のＧｒｅｅｄｙスケジューリング方法のフローチャートである。
【図４】本発明の実施例に係るＰＦスケジューリング方法のフローチャートである。
【図５】本発明の実施例に係るアップリンクデータの受信方法のフローチャートである。
【図６】本発明の別の実施例に係るアップリンクデータの受信方法のフローチャートである。
【図７】本発明の実施例に係る物理リソース割当装置の内部構成を示す図である。
【図８】本発明の実施例に係る受信側の内部構成を示す図である。
【図９】本発明の別の実施例に係る受信側の内部構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施例に係るＧｒｅｅｄｙスケジューリングを採用する場合と、従来の物理リソース割当方法を採用する場合との間で、セルスループットとセル半径との関係曲線の比較を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施例に係るＰＦスケジューリングを採用する場合と、従来の物理リソース割当方法を採用する場合との間で、セルスループットとセル半径との関係曲線の比較を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施例に係るＧｒｅｅｄｙスケジューリングを採用する場合と、従来の物理リソース割当方法を採用する場合との間で、セルスループットとセル内ユーザ数との関係曲線の比較を示すグラフである。
【図１３】本発明の実施例に係るＰＦスケジューリングを採用する場合と、従来の物理リソース割当方法を採用する場合との間で、セルスループットとセル内ユーザ数との関係曲線の比較を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の目的、解決手段をさらに明確にするために、以下、図面を参照して実施例を挙げながら、本発明についてさらに詳しく説明する。
【００２５】
無線通信システムにおいて、複数の無線パケットが同一時刻に基地局に到着しても、即ち、複数の無線パケットが衝突しても、その中に最大の受信電力を有する無線パケットが基地局の受信機のＳＩＮＲ要求をやはり満たす場合、基地局が最大の受信電力を有する無線パケットの復調・復号に成功できることが知られている。これは無線通信システムに自然に存在する現象であり、キャプチャ効果（ｃａｐｔｕｒｅ  ｅｆｆｅｃｔ）とも呼ばれる。本発明は、このキャプチャ効果を十分に利用してアップリンクとダウンリンクの物理リソースの再利用を実現するものである。
【００２６】
図１は本発明の実施例に係るアップリンク物理リソースの割当方法のフローを示す。図１に示すように、本発明の実施例に係るアップリンク物理リソースの割当方法は主に以下のステップを含む。
【００２７】
ステップ１０１で、所定範囲内の各ユーザのパイロット信号を検出し、各ユーザのパイロット信号の受信電力を取得する。
【００２８】
本実施例に係るアップリンク物理リソースの割当方法において、前記所定範囲とは１つの基地局により形成されるサービスエリアを言う。
【００２９】
ステップ１０２で、各ユーザの受信電力に基づいてユーザスケジューリングを行って、ユーザを１つ以上組合せたユーザグループを１つ得る。
【００３０】
ステップ１０３で、前記ユーザグループ内の各ユーザに対して同じアップリンク物理リソースを割り当てる。
【００３１】
本実施例では、前記アップリンク物理リソースは、ＯＦＤＭシステムにおいてサブキャリアとタイムスロットにより定義された同一の周波数時間リソースブロックを占用する物理リソースブロック（ＰＲＢ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｂｌｏｃｋ）であってもよく、他の無線通信システムにおいて割り当てられる物理リソースであってもよい。
【００３２】
上記ステップ１０１〜１０３により、基地局はアップリンク物理リソースの割当過程を実現する。このように、当該ユーザグループ内のユーザは、基地局が当該ユーザグループ内のユーザに対して割り当てた同じアップリンク物理リソースを共有し、つまり、当該グループ内のユーザは同時に、割り当てられたアップリンク物理リソースを占用してアップリンクパケットを送信する。
【００３３】
上記過程からわかるように、ステップ１０２で基地局が如何に各ユーザの受信電力に基づいてユーザスケジューリングを行って、ユーザグループを１つ得るかが、本発明の実施例のキー技術の１つである。実際の応用では、例えば、ＧｒｅｅｄｙスケジューリングまたはＰＦスケジューリングなどの様々なユーザスケジューリング方法を採用して、基地局のカバー範囲内の全てのユーザに対してユーザスケジューリングを行うことができる。しかしながら、いずれのユーザスケジューリング方法を採用しても、当該ユーザグループ内の各ユーザの信号がキャプチャ効果を満たすという要求を満たすべきである。つまり、各信号に対応して、当該信号の受信電力より高い全ての信号を干渉除去し、かつ当該信号の受信電力より低い全ての信号を雑音と見なす場合、当該信号のＳＩＮＲが受信側の正確復号可能な閾値より大きいことはやはり可能である。即ち、数式１の条件を満たす。
【００３４】
【数５】
0005461855.tif 000006
ここで、ＳＩＮＲｉは受信電力の昇順にソートされたＮ個のユーザ内のｉ番目のユーザのＳＩＮＲを表し、Ｐｉはｉ番目のユーザの受信電力であり、Ｌは当該ユーザから送信されたパケットの長さを表し、
【数６】
0005461855.tif 000007
は受信電力がＰｉより小さい全ての信号のパワー和を表し、
【数７】
0005461855.tif 000008
は受信電力がＰｉより大きい全ての信号に対して干渉除去を行った後の残留信号のパワー和を表し、Ｎｗは雑音の電力スペクトル密度を表し、ＴはＳＩＮＲ閾値を表す。
【００３５】
キャプチャ効果により、ＳＩＮＲが上記数式１に示す条件を満たす信号が１つさえあれば、基地局の受信機は当該信号を復号して、対応ユーザから送信されたパケットを得ることができる。
【００３６】
実践の証明により、ユーザグループ内のユーザ数の増加に伴って、ユーザスケジューリングアルゴリズムの複雑性および受信機の複雑性は急激に増えている。１つのユーザグループに最大２つのユーザがあるように設定すると、アップリンクのスペクトル効率が大幅に向上できる。そして、シミュレーションにより、伝送誤りおよびチャネル残差の影響で、ユーザグループ内のユーザ数をさらに増加しても、得られたゲインが大きくないことがわかった。そのため、計算の複雑性とリンクのビット誤り率（ＢＥＲ）性能の考慮から、本発明の実施例において、好ましくは、１つのユーザグループに最大２つのユーザがある。以下、各グループに最大２つのユーザがあることを例として、上記ステップ１０２における各ユーザの受信電力に基づいてユーザスケジューリングを行って、基地局のカバー範囲内の全てのユーザの中から１つのユーザグループをスケジューリングする方法を、図面を参照して詳しく説明する。
【００３７】
以下、各種のスケジューリング方法を詳しく説明する。
【００３８】
（スケジューリング方法１：Ｇｒｅｅｄｙスケジューリング）
図２は本発明の実施例に係るＧｒｅｅｄｙスケジューリング方法のフローチャートである。図２に示すように、上記方法は主に以下のステップを含む。
【００３９】
ステップ２０１で、全てのスケジューリング対象のユーザの中から任意の２つのユーザＵ１とＵ２を選択して１つのユーザグループとし、この２つのユーザの受信電力に基づいて、このユーザグループのスペクトル効率と呼ばれる当該２つのユーザが同時に１つの物理リソースを占用する際のスペクトル効率の和を算出する。本ステップにおいて、全てのスケジューリング対象のユーザの任意の２つずつを組合せたユーザグループを複数形成する。
【００４０】
ここで、２つのユーザが同時に１つの物理リソースを占用する際、受信電力の比較的に高い信号に対応するユーザＵ１のＳＩＮＲは、次の数式２によって算出されることができる。
【００４１】
【数８】
0005461855.tif 000009
ここで、Ｐｓ_Ｕ１とＰｓ_Ｕ２はそれぞれ基地局で受信されたユーザＵ１とＵ２に対応する信号の受信電力を表し、Ｐｎは雑音電力を表す。
【００４２】
受信電力の比較的に低い信号に対応するユーザＵ２のＳＩＮＲは次の数式３によって算出されることができる。
【００４３】
【数９】
0005461855.tif 000010
ここで、Ｐｓ_Ｕ２は基地局で受信されたユーザＵ２に対応する信号の受信電力を表し、Ｐｎは雑音電力を表し、Ｐｓｒ_Ｕ１はユーザＵ１の干渉除去が行われたチャネル推定残差信号の電力を表す。
【００４４】
上記のように、上記ユーザＵ１とＵ２のＳＩＮＲを算出した後、ＥＥＳＭマッピングを用いて、それによりサポートされる変調符号化方式および対応のスペクトル効率を得ることができ、その後、加算によりこのユーザ対のスペクトル効率を得ることができる。
【００４５】
ステップ２０２で、全てのスケジューリング対象のユーザにおいて最大の受信電力を有するユーザを単独で１つのユーザグループとし、当該ユーザが独自でこの物理リソースを占用する際のスペクトル効率を算出する。
【００４６】
ステップ２０３で、全てのユーザグループの中から、最大のスペクトル効率を有するユーザグループを選択する。
【００４７】
図３は本発明の実施例に係る別のＧｒｅｅｄｙスケジューリング方法のフローチャートである。図３に示すように、上記方法は主に以下のステップを含む。
【００４８】
ステップ３０１で、全てのスケジューリング対象のユーザの中から、最大の受信電力を有するユーザを見つけて、当該ユーザを単独で１つのユーザグループとし、このユーザの受信電力に基づいて当該ユーザが独自で１つの物理リソースを占用する際のスペクトル効率を算出する。
【００４９】
ステップ３０２で、最大の受信電力を有するユーザと、それ以外のユーザのそれぞれとを組合せてユーザグループを複数形成する。
【００５０】
ステップ３０３で、各ユーザグループ内の２つのユーザの受信電力に基づいて、この２つのユーザが同時に１つの物理リソースを占用する際のスペクトル効率の和、即ち、当該ユーザグループのスペクトル効率Ｓ１＋Ｓ２を算出する。
【００５１】
上記ステップ３０３を実現する方法について、ステップ２０１を参照する。
【００５２】
ステップ３０４で、全てのユーザグループの中から、最大のスペクトル効率を有するユーザグループを選択する。
【００５３】
（スケジューリング方法２：ＰＦスケジューリング）
図４は本発明の実施例に係るＰＦスケジューリング方法のフローチャートである。図４に示すように、上記方法は以下のステップを含む。
【００５４】
ステップ４０１で、全てのスケジューリング対象のユーザのＰＦメトリックを算出し、その中からＰＦメトリックが最大となるユーザを選択し、当該ユーザを単独で１つのユーザグループとし、ここで、単一のユーザのＰＦメトリックは
【数１０】
0005461855.tif 000011
と定義され、ｒは当該ユーザの瞬間スループットを表し、
【数１１】
0005461855.tif 000012
は当該ユーザの平均スループットを表す。
【００５５】
ステップ４０２で、最大のＰＦメトリックを有するユーザが独自で１つの物理リソースを占用する際のスペクトル効率を算出する。
【００５６】
ステップ４０３で、全てのスケジューリング対象のユーザから任意２つのユーザＵ１とＵ２をランダムに選択して、ユーザグループを形成し、当該ユーザグループのＰＦメトリックを算出し、全てのユーザ対からＰＦメトリックが最大となるユーザグループを選択し、ここで、ユーザグループのＰＦメトリックは
【数１２】
0005461855.tif 000013
と定義され、ｒ１とｒ２はそれぞれこの特定ユーザが対になる条件でユーザＵ１とＵ２の瞬間スループットを表し、
【数１３】
0005461855.tif 000014
はそれぞれユーザＵ１とＵ２の平均スループットを表す。
【００５７】
ステップ４０４で、当該ユーザグループの２つのユーザが同時に１つの物理リソースを占用する際のスペクトル効率の和、即ち当該ユーザグループのスペクトル効率を算出する。
【００５８】
ステップ４０５で、ステップ４０２とステップ４０４の算出結果に基づいて、２つのユーザグループから最大のスペクトル効率を有するユーザグループを選択する。
【００５９】
上記図２、図３および図４のスケジューリング方法により、まず、スケジューリング対象のユーザを若干のユーザグループに組合せ、その後、各ユーザグループのスペクトル効率に基づいて、その中から最大のスペクトル効率を有するユーザグループを１つ選択することで、物理リソースのそれぞれに対して１つのユーザグループをスケジューリングすることを実現し、かつ、これらのスケジューリング方法においてスペクトル効率パラメータが十分に考慮されているため、スケジューリングされるユーザグループが比較的に高いスペクトル効率を有することを確保できる。また、上記ステップからわかるように、各ユーザの受信電力に基づいて、前記１つ以上のユーザグループの中から、最大のスペクトル効率を有するユーザグループを選択することは、各ユーザグループ内のユーザの送信信号を重ねた場合に各ユーザにおけるＳＩＮＲを前記受信電力からそれぞれ推定し、次いで、前記ＳＩＮＲに基づいて各ユーザグループのスペクトル効率をそれぞれ算出し、最後に、全てのユーザグループの中から、最大のスペクトル効率を有するユーザグループを選択する、ことを含むようにしてもよい。
【００６０】
また、上記アップリンク物理リソースの割当方法以外に、本発明の実施例は上記アップリンク物理リソースの割当方法に基づくアップリンクデータの受信方法を提供し、その実現過程は図５に示すように、主に以下のステップを含む。
【００６１】
ステップ５０１で、１つのグループのユーザが同じアップリンク物理リソースを占用して送信したアップリンクパケットが混合された信号＃１を受信した基地局は、受信された信号に対して直接に復調および復号を行って、その中に受信電力が最大となるユーザのパケットを得る。
【００６２】
本ステップにおいて、キャプチャ効果を利用して、受信電力が最大となる信号のＳＩＮＲが基地局の受信機の要求を満たす場合、基地局は受信電力が最大となるユーザのパケットの復号に成功でき、このとき、それ以外のユーザからの信号は当該信号の干渉と見なされる。
【００６３】
ステップ５０２で、当該グループのユーザ数が２つ以上である場合、ステップ５０１によって得られた受信電力が最大となるパケットに基づいて、受信された信号に対して干渉除去を行って、上記復号によって得られたパケットを当該信号＃１から除去して信号＃２を生成する。
【００６４】
基地局は、チャネル推定過程により、全てのユーザのチャネルインパルス応答を知ることができるため、復号に成功した受信電力が最大となる信号に対応するユーザから送信されたパケットに基づいて、ユーザ信号の干渉除去を行うことができる。この干渉除去は、具体的に以下の手順を含む。
【００６５】
１）復号されたパケットを変調して、受信電力が最大となる信号に対応するユーザの送信信号を再生し、
２）前記再生された送信信号を、当該ユーザに対応するチャネルインパルス応答と畳み込んで、前記送信信号が送信された際のチャネル環境下において基地局により受信される当該ユーザの受信信号を復元し、
３）受信された信号から上記復元された受信信号を差し引いて、受信電力が最大となる信号が除去された信号を得る。
【００６６】
ステップ５０３で、上記信号＃２に対して再度復調および復号を行って、当該信号＃２内において受信電力が最大となるユーザのパケットを得る。
【００６７】
ステップ５０４で、上記信号＃２も２つ以上の信号が混合されたものである場合、ステップ５０３によって得られた受信電力が最大となるユーザのパケットに基づいて、上記信号＃２に対して再度干渉除去を行って、受信電力が最大となるユーザのパケットを前記信号＃２から再度除去した後、ステップ５０３に戻る。
【００６８】
上記ステップ５０１〜５０４を繰り返すことにより、基地局は、キャプチャ効果および干渉除去技術を組合せて、同じアップリンク物理リソースを占用する１つのユーザグループ内のユーザから送信されたパケットを一々復号でき、アップリンク物理リソースの再利用を実現することで、無線通信システムにおけるアップリンクのスペクトル効率とスループットを大幅に向上させる。
【００６９】
しかし、上記過程からわかるように、信号内の最大の受信電力を有する信号が正確に復号されかつ干渉除去が行われてこそ、残っている信号から受信電力が二番目に大きい信号を復号することが可能である。つまり、現在の信号内の最大の受信電力を有する信号の復号が誤ったら、受信された信号内の各ユーザの信号を一々復号できなくなる。このような問題を回避するために、本発明の好ましい実施例では、上記方法を改良して、復号の過程においてＦｏｕｎｔａｉｎの符号化／復号化技術を利用して復号の誤り訂正を実現する。以下、本発明の好ましい実施例によってこれらの誤り訂正方法を詳しく説明する。
【００７０】
Ｆｏｕｎｔａｉｎ符号化とは、１フレーム内のｋ個の原始データパケットから、任意数の関連のＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットを生成することである。前記Ｆｏｕｎｔａｉｎ復号については、前記符号パケット内の任意ｍ個（通常、ｍがｋと等しく、またはｋより少し大きい）の正確なＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットを受信すると、復号により高い確率でｋ個全ての原始データパケットの復元に成功できるため、受信側は当該フレームのｋ個全ての原始データパケットを正確に復号してから、全体のデータフレームを既に正確に受信したことを通知するように、Ｆｏｕｎｔａｉｎ中止信号を送信側に送信し、このとき、送信側は新たなデータフレームのＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットを送信し始める。上記Ｆｏｕｎｔａｉｎ符号化／復号過程からわかるように、Ｆｏｕｎｔａｉｎ符号器は水滴（即ちＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケット）が絶えずに湧き出ている噴水のようであり、Ｆｏｕｎｔａｉｎ復号器は噴水から水を入れるためのコップのようである。コップに十分な水滴が入っている限り要求が満たされるが、一体どれくらいの水滴が入っているかを気にかける必要はない。
【００７１】
図６は本発明の実施例に係るアップリンクデータの受信方法のフローを示す。図６に示すように、上記方法は主に以下のステップを含む。
【００７２】
ステップ６０１で、１つのグループのユーザが同じアップリンク物理リソースを占用して送信したＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットが混合された信号を受信した基地局は、直接に復調および復号を行って、その中に受信電力が最大となる信号に対応するユーザから送信されたＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットを得る。
【００７３】
ステップ６０２で、復号に成功したＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットの個数がＦｏｕｎｔａｉｎ復号の要求を満たすかどうかを判断し、満たす場合、ステップ６０３を実行し、満たさない場合、ステップ６０４を実行する。
【００７４】
ステップ６０３で、受信電力が最大となる信号に対してＦｏｕｎｔａｉｎ復号を行って、受信電力が最大となる信号に対応するユーザから送信された全体のデータフレームを得、Ｆｏｕｎｔａｉｎ中止信号を対応ユーザに送信し、Ｆｏｕｎｔａｉｎ符号パケット間の相関性に基づいて、前の復号に失敗したＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットに対して再復号を行い、正確なＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットを復元し、次いでステップ６０４を実行する。
【００７５】
ステップ６０４で、復号結果に基づいて、受信された信号に対して干渉除去を行い、受信電力が最大となる信号を受信された信号から除去する。
【００７６】
本ステップにおいて、前記干渉除去は、現在正確に復号されたＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットに基づいて、現在受信された信号に対して干渉除去を行うことも、ステップ６０３で復元された正確なＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットに基づいて、Ｆｏｕｎｔａｉｎ符号パケットに対応する受信信号に対して干渉除去を行うことも、含む。
【００７７】
ステップ６０５で、干渉除去が行われた信号に対して復調および復号を行って、その中に受信電力が最大となる信号に対応するユーザ、即ち全てのユーザにおいて受信電力が二番目に大きい信号に対応するユーザから送信されたＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットを得る。
【００７８】
ステップ６０４における干渉除去が、現在の信号に対する干渉除去も、この前に正確に復号できなかった信号に対する干渉除去も含むため、本ステップにおいて、現在受信された受信電力が二番目に大きい信号に対応するユーザから送信されたＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットを得ることができるだけではなく、この前に当該ユーザから送信されたＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットを復元することもできる。
【００７９】
ステップ６０６で、復号に成功したＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットの個数がＦｏｕｎｔａｉｎ復号の要求を満たすかどうかを判断し、満たす場合、ステップ６０７を実行する。
【００８０】
ステップ６０７で、受信電力が二番目に大きい信号に対してＦｏｕｎｔａｉｎ復号を行って、受信電力が二番目に大きい信号に対応するユーザから送信された全体のデータフレームを得、Ｆｏｕｎｔａｉｎ中止信号を対応ユーザに送信する。
【００８１】
干渉除去が行われた信号にも２つ以上の信号が含まれる場合、上記ステップ６０６で復号に成功したＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットの個数がＦｏｕｎｔａｉｎ復号の要求を満たさないと判断されたとき、またはステップ６０７の後に、Ｆｏｕｎｔａｉｎ符号パケット間の相関性に基づいて、前の復号に失敗したＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットに対して再復号を行って、正確なＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットを復元してから、上記ステップ６０４〜６０７を繰り返し実行し、受信された信号から当該グループ内の全てのユーザから送信されたＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットを一々復号すべきである。
【００８２】
上記からわかるように、上記実施例に係るアップリンクデータの受信方法によれば、基地局は、キャプチャ効果および干渉除去技術を利用して、同じアップリンク物理リソースを占用する１つのユーザグループ内のユーザから送信されたパケットを一々復号し、アップリンク物理リソースの再利用を実現できるだけではなく、Ｆｏｕｎｔａｉｎ符号化／復号の方式により、他のＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットを送信することなく、復号が誤ったＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットを正確に復元できるため、無線通信システムのアップリンクのスペクトル効率とスループットをさらに向上させる。
【００８３】
以下、例を挙げながら、基地局が上記実施例に係る方法を利用してＦｏｕｎｔａｉｎ復号を行う過程を説明する。
【００８４】
１つのユーザグループにはユーザ１とユーザ２と呼ばれる総２つのユーザがあり、ここで、ユーザ１の信号の受信電力は比較的に強く、ユーザ２の信号の受信電力は比較的に弱いと仮定する。２つのユーザから送信されたアップリンクパケットともＦｏｕｎｔａｉｎ符号化が行われる。また、基地局が、ユーザ１のＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットを３つ受信すると、ユーザ１から送信された１つのデータフレームを復号でき、ユーザ２のＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットを４つ受信すると、ユーザ２から送信された１つのデータフレームを復号できる、と仮定する。
【００８５】
基地局が既に、ユーザ１とユーザ２から送信されたＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットが混合された信号を３つ受信したと仮定する。ここで、２つのユーザから送信された１番目と３番目のＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットに対する復号が正しいが、２つのユーザから送信された２番目のＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットに対する復号が誤った（ユーザ１の２番目のＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットに対する復号が誤ったことが、ユーザ２の２番目のＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットに対する復号も誤ったことを引き起こす）。現在、基地局は、ユーザ１とユーザ２から送信された４番目のＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットが混合された信号を受信して、ユーザ１から送信された４番目のＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットの復号に成功した。そのため、基地局は、上記ステップ６０１〜６０７に基づいて、正確に復号されたユーザ１のＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットの個数が３つに達して、ユーザ１のＦｏｕｎｔａｉｎ復号の要求を満たすと判断した場合、ユーザ１に対してＦｏｕｎｔａｉｎ復号を行って、ユーザ１から送信された全体のデータフレームを得てから、さらに、受信されたＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットに基づいて、この前の復号が誤ったユーザ１から送信された２番目のＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットを復元する。このとき、基地局は、Ｆｏｕｎｔａｉｎ中止信号をユーザ１に送信することにより、基地局が既に全体のデータフレームの受信に成功し、次のデータフレームを送信できることを当該ユーザに通知するようにしてよい。それと共に、基地局は、復号に成功したユーザ１から送信された４番目のＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットと復元された２番目のＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットとに基づいて、受信された信号に対して干渉除去を行ってから、干渉除去が行われた信号に対して復号を行って、ユーザ２から送信された４番目のＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットと２番目のＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットを得る。前の復号に成功したユーザ２から送信された１番目と３番目のＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットを加えて、基地局が復号に成功したユーザ２から送信されたＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットの個数も４つに達して、ユーザ２のＦｏｕｎｔａｉｎ復号の要求を満たし、ユーザ２から送信された全体のデータクレームの復号に成功できる。このとき、基地局は、Ｆｏｕｎｔａｉｎ中止信号をユーザ２に送信することにより、基地局が既に全体のデータフレームの受信に成功し、次のデータフレームを送信できることを当該ユーザに通知するようにしてよい。
【００８６】
上記過程からわかるように、アップリンクパケットがＦｏｕｎｔａｉｎ符号化された後、基地局は正確に受信されたＦｏｕｎｔａｉｎ符号パケットに基づいて、復号が誤ったパケットを正確に復元することができ、パケットの誤り訂正を実現でき、伝送効率を向上させ、さらに、アップリンクのスペクトル効率とスループットを向上させる。
【００８７】
そのほかに、さらに、精細な電力制御を利用して上記物理リソースの再利用方法の性能を改善するようにしてもよい。例えば、１つのユーザグループ内の各ユーザは最大電力でパケットを送信し、ここで、電力が最大となるユーザは６４ＱＡＭの変調モードを使用し、電力が二番目に大きいユーザがＱＰＳＫの変調モードを使用するとする。この場合、電力が最大となるユーザの送信電力を６４ＱＡＭの変調モードでの最小送信電力に低減してもよい。このとき、電力が最大となるユーザの残留干渉誤差が低減しているため、電力が二番目に大きいユーザは、データレートの比較的に高い変調モードを選択でき、例えば変調モードを１６ＱＡＭの変調モードに高めることができる。これにより、スペクトル効率とスループットをさらに向上させる。
【００８８】
上記実施例に提出されたアップリンク物理リソースの割当方法は、ある応用シナリオでダウンリンクの再利用に拡張可能である。例えば、分散アンテナシステムに、アンテナ素子間で互いに干渉するため、２つ以上の分散配置されたアンテナ素子の共通カバーエリアにより形成されるサービスエリアにおいて、普通、ダウンリンクの１つのＰＲＢで１つのユーザしかスケジューリングできない（例えば、ＬＴＥシステムに提出されたソフト周波数再利用のリソース割当方式）。しかし、これらのアンテナ素子から各ユーザへの無線リンク間で明らかな電力差がある場合、上記図１のステップ１０１〜１０３における物理リソースの割当方法に類似するものを応用することができる。即ち、ユーザのＳＩＮＲに基づいて２つ以上のアンテナ素子の共通カバーエリア内のユーザをグルーピングし、１つのＰＲＢで２つ以上のユーザを含むユーザグループをスケジューリングし、当該ユーザグループ内のユーザに対して同じダウンリンク物理リソースを割り当てることで、ダウンリンク物理リソースの再利用を実現する。この場合、受信側となるユーザ端末は、上記図５のステップ５０１〜５０４または図６のステップ６０１〜６０７におけるデータ受信方法を用いて、キャプチャ効果および干渉除去を利用して各アンテナ素子から送信されたデータをそれぞれ復号することにより、ダウンリンクのスペクトル効率を改善し、ダウンリンクのスループットを向上させる。
【００８９】
上記無線通信システムにおける物理リソースの割当方法以外に、本発明の実施例は無線通信システムにおける物理リソースの割当装置も提供している。その内部構成は図７に示すように、主に、
所定範囲内の各ユーザから送信されたパイロット信号を検出し、各ユーザから送信されたパイロット信号の受信電力を取得するパイロット検出ユニットと、
前記受信電力に基づいてユーザスケジューリングを行って、ユーザを１つ以上組合せたユーザグループを１つ得るユーザスケジューリングユニットと、
前記ユーザグループ内の各ユーザに対して同じ物理リソースを割り当てるリソース割当ユニットと、を含む。
【００９０】
アップリンク物理リソースの割当について、前記所定範囲は１つの基地局により形成されるサービスエリアであり、ダウンリンク物理リソースの割当について、前記所定範囲は２つ以上の分散配置されたアンテナ素子により形成されるサービスエリアである。
【００９１】
ここで、上記のように、上記ユーザスケジューリングユニットはＧｒｅｅｄｙスケジューリング方式またはＰＦスケジューリング方式を採用してユーザスケジューリングを行うことができる。前記ユーザスケジューリングユニットの内部は具体的に、
【００９２】
所定範囲内の全てのユーザを１つ以上のユーザグループに組合せるグルーピングモジュールと、
各ユーザグループ内のユーザの送信信号を重ねた場合に各ユーザにおけるＳＩＮＲを前記受信電力からそれぞれ推定するＳＩＮＲ推定モジュールと、
前記ＳＩＮＲに基づいて各ユーザグループのスペクトル効率をそれぞれ算出し、全てのユーザグループの中から、最大のスペクトル効率を有するユーザグループを選択するグループ選択モジュールと、を含む。
【００９３】
また、本発明の実施例は、無線通信システムにおいてデータを受信する受信側も提供している。アップリンク方向において、前記受信側は基地局であり、ダウンリンク方向において、前記受信側はユーザ端末である。本発明の実施例に係る受信側の内部構成は図８に示すように、主に、
受信された信号＃１に対して復調および復号を行って、その中に受信電力が最大となるユーザのパケットを得る復調ユニットと、
前記信号＃１に２つ以上のユーザの信号が含まれる場合、復調ユニットによって出力された前記パケットを前記信号＃１から除去して信号＃２を生成し、さらに当該信号＃２において受信電力が最大となるユーザの信号を復調するように、前記信号＃２を新たな信号＃１として復調ユニットに再入力する干渉除去ユニットと、を含む。
【００９４】
上記のように、送信側から送信されたパケットがＦｏｕｎｔａｉｎ符号化された場合、本発明の実施例に係る受信側の内部構成は図９に示すように、図８に示す受信側の内部構成に比べて、復調ユニットと干渉除去ユニットとの間に、Ｆｏｕｎｔａｉｎ復号ユニットが追加されている。当該Ｆｏｕｎｔａｉｎ復号ユニットは、復調ユニットによって出力されたパケットに対してＦｏｕｎｔａｉｎ復号を行って、対応ユーザによって送信された全体のデータフレームを得、パケット間の相関性に基づいて、前の復号に失敗したパケットに対して再復号を行い、正確なパケットを復元し、信号の干渉除去を行うように、受信されたパケットおよび復元された正確なパケットを干渉除去ユニットに送信する。
【００９５】
上記実施例に係る物理リソースの再利用方法、物理リソースの割当装置および受信側では、セルラーシステムにおける遠近効果とマルチキャリア通信における周波数選択性フェージングを十分に利用してユーザをスケジューリングし、各ユーザ端末が最大電力で送信でき、複雑な電力制御メカニズムと無線周波数デバイスを使用しなくてもよく、ユーザの送信電力を低減することなく、送信電力の低減による性能損失はなくなる。そのため、ユーザ数が多くなって選択の余地が多くなるほど、得られたシステムのスループットのゲインが大きくなる。また、各ユーザに対してＦｏｕｎｔａｉｎ符号を利用して干渉除去を補助することで、パワーの比較的に高いユーザの復号失敗により、パワーの比較的に低いユーザも復号できないという影響はある程度で軽減しており、低電力ユーザの性能はさらに改善されている。
【００９６】
本発明の実施例に係るアップリンク物理リソースの再利用方法の性能をさらに説明するために、本発明の実施例に係る方法に対してシミュレーションを行った。シミュレーションモデルのパラメータは、表１に示す通りである。また、ユーザがセル内に均一に分布していることを想定する。チャネルモデルは、ＴＵ６チャネルを使用し、かつチャネル推定残差の影響が考慮されている。
【００９７】
【表１】
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【００９８】
図１０は、本発明の実施例に係るＧｒｅｅｄｙスケジューリングを採用する場合と、従来の物理リソース割当方法を採用する場合との間で、セルスループットとセル半径との関係曲線の比較を示すグラフである。図１１は、本発明の実施例に係るＰＦスケジューリングを採用する場合と、従来の物理リソース割当方法を採用する場合との間で、セルスループットとセル半径との関係曲線の比較を示すグラフである。ここで、星印の曲線は、本発明の実施例に係る方法を採用する場合、セルスループットとセル半径との関係を表し、四角印の曲線は、従来の物理リソース割当方法を採用する場合、セルスループットとセル半径との関係を表す。図１０と図１１からわかるように、本発明の実施例に係る技術案は、従来の方案に比べて、周波数リソースの再利用により、スペクトル効率を顕著に改善でき、システムのスループットを増加させる。
【００９９】
図１２は、本発明の実施例に係るＧｒｅｅｄｙスケジューリングを採用する場合と、従来の物理リソース割当方法を採用する場合との間で、セルスループットとセル内ユーザ数との関係曲線の比較を示すグラフである。図１３は、本発明の実施例に係るＰＦスケジューリングを採用する場合と、従来の物理リソース割当方法を採用する場合との間で、セルスループットとセル内ユーザ数との関係曲線の比較を示すグラフである。ここで、星印の曲線は、本発明の実施例に係る方法を採用する場合、セルスループットとセル内ユーザ数との関係を表し、四角印の曲線は、従来の物理リソース割当方法を採用する場合、セルスループットとセル内ユーザ数との関係を表す。図１２と図１３からわかるように、本発明の実施例に係る技術案は、従来の方案に比べて、周波数リソースの再利用により、スペクトル効率を顕著に改善でき、システムのスループットを増加させる。また、ユーザ数が多いほど、システムの得られたゲインが大きくなる。これはユーザ数が多いほど、スケジューリングの際に選択の余地も大きくなるためである。
【０１００】
上記は、本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の精神と原則内で行われる種々の修正、均等置換え、改善などは全て本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
【図１】
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【図２】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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