(57)【要約】【課題】良好な周波数利用効率が得られるように通信パラメータを決定すること。【解決手段】重複率決定部は、複数の移動局装置が重複して使用可能な周波数リソースの周波数リソース数の指標となる許容重複率を、通信パラメータによって決定する。スケジューリング部は、複数の移動局装置が前記データ伝送に用いる周波数リソースの割り当てを、許容重複率を満たすように決定する。【選択図】図４
2014086786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動局装置に対してデータ伝送に用いる周波数リソースを割り当て、該周波数リソースの情報を前記複数の移動局装置に通知し、前記複数の移動局装置から送信された信号を同時に受信する基地局装置であって、
前記複数の移動局装置が重複して使用可能な周波数リソースの周波数リソース数の指標となる許容重複率を、通信パラメータによって決定する重複率決定部と、
前記複数の移動局装置が前記データ伝送に用いる前記周波数リソースの割り当てを、前記許容重複率を満たすように決定するスケジューリング部と、
を備えること
を特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記通信パラメータは、前記基地局装置が受信に用いるアンテナポートのアンテナポート数、同一スロットにデータ伝送をするユーザのユーザ数、クラスタ数またはクラスタサイズのうち少なくとも１つであること
を特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項３】
前記許容重複率は、前記複数の移動局装置各々が使用する周波数リソースの周波数リソース数の合計と、割り当て可能な周波数リソースの周波数リソース数との比であること、
を特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項４】
前記許容重複率は、前記複数の移動局装置各々が使用する周波数リソースの周波数リソース数の合計と、割り当て可能な周波数リソースの周波数リソース数の中で前記複数の移動局装置の少なくとも１つに割り当てられた周波数リソースの周波数リソース数との比であること、
を特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項５】
複数の移動局装置が重複して使用可能な周波数リソースの周波数リソース数の指標となる許容重複率を、通信パラメータによって決定する重複率決定部と、
前記複数の移動局装置がデータ伝送に用いる前記周波数リソースの割り当てを、前記許容重複率を満たすように決定するスケジューリング部と、
を備えること
を特徴とするプロセッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置、およびプロセッサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動通信システムでは、トラフィックが飛躍的に増加する中で、ピークデータレートの向上のため広帯域化及び小セル化などのセルスプリッティングによるキャパシティの増大が進められている。しかしながら、周波数資源は、限られていることから、使用可能な周波数の拡張にも限界がある。そのため、周波数利用効率の改善が課題とされている。
【０００３】
移動通信システムにおける通信では、基地局装置がセルを構成し、該セル内に存在する複数の移動局装置との通信を行う。基地局装置は、複数の移動局装置の信号を同時に受信する際、一般的に、複数の移動局装置の信号間で直交性を保つことで、移動局装置間の干渉（ユーザ間干渉とも称される）を低減するアクセス方式が用いられる。このような直交性を保つアクセス方式（以下、直交アクセス方式と称する）の例として、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）や時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ：Ｓｐａｃｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ、マルチユーザＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）などとも称される）が存在する。
【０００４】
標準化団体の１つである３ＧＰＰ（第３世代パートナシッププロジェクト：Ｔｈｅ  Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）において仕様検討が行われているＬＴＥ（エルティーイ：Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）やＬＴＥの進化版であるＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、下り回線（基地局装置から移動局装置への通信）で直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）が用いられる。また、上り回線（移動局装置から基地局装置への通信）では、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（離散フーリエ変換拡散直交周波数敏活多重：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭ）やクラスタ離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重（Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ  ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ）、Ｎ×ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭが用いられている。
【０００５】
これらの採用されているアクセス方式は、ＦＤＭＡに基づいて大容量伝送を実現するアプローチである。しかしながら、複数の移動局装置が同時に通信をする場合、移動局装置が通信に用いる信号間の直交性を維持することは、周波数利用効率の向上する余地を制限することとなる。その理由は、基地局装置が同一タイミングでデータ伝送を行う複数の移動局装置各々にデータ伝送のために異なる周波数帯域を割り当てるとき、伝搬路利得が高い周波数帯域が複数の移動局装置において同一である場合、いずれかの移動局装置は、伝搬路利得の高い周波数帯域を使用できなくなるためである。そのため、直交性の制限をなくす非直交アクセス方式が提案されている。非直交アクセス方式は、直交アクセス方式よりも周波数利用効率を改善し得る通信方式として注目されている（非特許文献１参照）。
【０００６】
上り回線における非直交アクセス方式では、受信処理における干渉キャンセラであるターボ等化や逐次干渉除去（ＳＩＣ：Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）処理を前提に、複数の移動局装置が空間分離可能な多重数を超えて、同一時刻、同一周波数に信号を割り当てる方法がある（特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術とＦＤＭＡとを比較すると、特許文献１に記載の技術は、非直交アクセス方式を用いることで、各移動局装置が使用可能な周波数帯域を拡張し、周波数利用効率を向上させることができる。移動局装置がデータ伝送に使用する周波数帯域の少なくとも一部が他の移動局装置がデータ伝送に使用する周波数帯域と重複する場合、重複率が高くなるほど達成できる周波数利用効率が改善する。ここで、重複率とは、移動局装置が使用する帯域幅に対し、移動局装置が使用する帯域の中で他の移動局装置が使用する周波数帯域と重複する帯域幅の比率のことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００９／０２２７０９号
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｐ．  Ｗａｎｇ、  Ｊ．  Ｘｉａｏ、  Ｌ．  Ｐｉｎｇ、  “Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｏｆ  ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ａｎｄ  ｎｏｎ−ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ  ｔｏ  ｆｕｔｕｒｅ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｓｙｓｔｅｍｓ“、  ＩＥＥＥ  Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｍａｇａｚｉｎｅ、  Ｖｏｌ．１、  ｎｏ．３、  ｐｐ．４−１１、  Ｓｅｐｔ．  ２００６．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、重複率が高くなるほどユーザ間干渉が増加する。そのため、伝送特性は、干渉キャンセルにより除去できないユーザ間干渉が生じるような高い重複率に設定すると、劣化が生じ、その結果、周波数利用効率も低下する。また、重複率が低すぎると、周波数利用効率が悪くなるという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、良好な周波数利用効率が得られるように通信パラメータを決定することができる基地局装置、およびプロセッサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、複数の移動局装置に対してデータ伝送に用いる周波数リソースを割り当て、該周波数リソースの情報を前記複数の移動局装置に通知し、前記複数の移動局装置から送信された信号を同時に受信する基地局装置であって、前記複数の移動局装置が重複して使用可能な周波数リソースの周波数リソース数の指標となる許容重複率を、通信パラメータによって決定する重複率決定部と、前記複数の移動局装置が前記データ伝送に用いる前記周波数リソースの割り当てを、前記許容重複率を満たすように決定するスケジューリング部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、良好な周波数利用効率が得られるように通信パラメータを決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの上り回線の一例を示す概念図である。
【図２】本実施形態に係る移動局装置の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図３】本実施形態に係る移動局装置が非連続な周波数割り当てであり、非直交アクセス方式を用いる一例を示す概念図である。
【図４】本実施形態に係る基地局装置の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図５】本実施形態に係る基地局装置の受信処理部の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図６】本実施形態に係る重複率決定部がアンテナ本数の通信パラメータに基づいて許容重複率を決定するためのテーブルの一例を示す図である。
【図７】本実施形態に係る基地局装置が受信に用いるアンテナ本数を１本とした場合における計算機シミュレーションによる誤り率特性の一例を示す図である。
【図８】本実施形態に係る基地局装置が受信に用いるアンテナ本数を２本とした場合における計算機シミュレーションによる誤り率特性の一例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る基地局装置の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図１０】本実施形態に係る重複率決定部が次回の送信機会で周波数リソースを割り当てるユーザ数を示す情報に基づいて許容重複率を決定するためのテーブルの一例を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る基地局装置が受信に用いるアンテナ本数を２本とし、移動局装置の数を２とした場合における計算機シミュレーションによる誤り率特性の一例を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る基地局装置が受信に用いるアンテナ本数を２本とし、移動局装置の数を４とした場合における計算機シミュレーションによる誤り率特性の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る基地局装置の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図１４】本実施形態に係る重複率決定部がクラスタ数の重複率を示す情報に基づいて許容重複率を決定するためのテーブルの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、データの伝送方法の一例をシングルキャリア方式（ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ、Ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ  ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ）として説明するが、本発明は、これに限定されない。例えば、マルチキャリア方式であるＯＦＤＭやＮ×ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭなどいかなる伝送方式を用いたデータ伝送方法においても以下の実施形態を適用することが可能である。また、以下の各実施形態において、送信装置を移動局装置、受信装置を基地局装置とし、移動局装置の有するアンテナの数を１本として説明するが、移動局装置の有するアンテナ数を複数本として、送受信ダイバーシチ技術やＭＩＭＯ伝送技術が用いられる場合においても、適用することが可能である。ここで、送信装置の有するアンテナ数とは、物理的なアンテナ数に限らず、アンテナポート数としてもよいし、アンテナレイヤ数であってもよい。このアンテナポート数は、複数のアンテナがあることを受信装置側で認識する必要がない構成であれば、アンテナポート数を１とされる。
【００１５】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムＳ１の上り回線の一例を示す概念図である。
図１の無線通信システムＳ１は、基地局装置２と、基地局装置２に通信接続する２つの移動局装置１−１、および１−２とを含んで構成される。基地局装置２は、通信範囲であるセルＣＥ１を有する。移動局装置１−１、および１−２は、該セルＣＥ１内に存在し、基地局装置２と通信を行う。基地局装置２は、自装置と移動局装置１−１、および１−２との通信品質などに基づき、上り回線のデータ伝送に用いる通信パラメータを決定する。
【００１６】
基地局装置２は、決定した通信パラメータを制御情報として移動局装置１−１、および１−２に通知する。この通信パラメータには、上り回線のデータ伝送に用いる周波数リソース割当や変調および符号化方法（ＭＣＳ：Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅｓ）、アクセス方式の種類、送信電力制御値（ＴＰＣ：Ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、再送制御信号などが含まれる。
【００１７】
ここで、周波数リソース割当は、連続的な周波数帯域を用いる周波数リソース割当と非連続な周波数帯域を用いる周波数リソース割当のいずれかであり、さらに他の移動局装置と周波数領域での直交性を保持しない非直交アクセス方式などの割当も可能である。連続的な周波数帯域を用いる周波数リソース割当は、割当の最小単位である１２サブキャリアをリソースブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｂｌｏｃｋ）として、割り当てる周波数帯域の開始位置と周波数帯域の帯域幅を指定する。
【００１８】
非連続な周波数帯域を用いる周波数リソース割当は、１サブキャリア、１ＲＢ、もしくは複数のＲＢをグループ化したリソースブロックグループ（ＲＢＧ：ＲＢ  Ｇｒｏｕｐ）を割り当ての最小単位として、非連続な周波数リソースを割り当てる。ここで、割り当てられる周波数リソースのうち連続する周波数帯域を１つのクラスタと称すると、割り当てられる非連続な周波数リソースは、クラスタ数の上限が決まっていても上限がなくてもどちらでもよい。具体的には、ＲＢＧ単位での割り当ての場合、連続するＲＢＧから構成されるクラスタの上限数は、２セットと定められてもよいし、クラスタの上限数が３セット以上と定められてもよい。
【００１９】
移動局装置１−１、および１−２は受信した制御情報に含まれる通信パラメータに基づき、上り回線のデータ伝送を行う。ここで、移動局装置１−１、１−２は、連続的な周波数帯域を用いる周波数リソース割り当て、もしくは非連続な周波数帯域を用いる周波数リソース割り当てのうち、基地局装置２から指定された方法でデータ伝送を行う。なお、移動局装置１−１、および１−２のデータ伝送が、周波数領域での直交性が保持されるＦＤＭＡか非直交アクセスかは通知されてもよいし、通知されなくてもよい。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る移動局装置１−１から１−ｍの構成の一例を示す概略ブロック図である。
ここでは、後述する基地局装置２と接続する移動局装置の数をｍとし、各移動局装置１−ｌ（ｌ＝１、２、・・・、ｍ）がそれぞれデータの送信処理を行う。全ての移動局装置が同様の構成であるため、移動局装置１−１についてのみ説明し、他の移動局装置については、説明を省略する。移動局装置１−１は、制御情報受信部１０１と、符号部１０２と、変調部１０３と、ＤＦＴ部１０４と、周波数マッピング部１０５と、ＩＦＦＴ部１０６と、参照信号多重部１０７と、送信処理部１０８と、送信アンテナ１０９とを含んで構成される。移動局装置１−１は、その他に一般的に公知の移動局装置の機能を有するが、図示、および説明は省略する。
【００２１】
制御情報受信部１０１は、基地局装置２から制御情報を受信する。この制御情報には、移動局装置１−１がデータ伝送に用いる周波数リソース割当情報やＭＣＳに関する情報、通信パラメータなどが含まれる。制御情報受信部１０１は、ＭＣＳに含まれる符号化率を示す情報を符号部１０２に、ＭＣＳに含まれる変調方式を示す情報を変調部１０３に、各々出力する。制御情報受信部１０１は、周波数リソース割当情報を周波数マッピング部１０５に出力する。
【００２２】
符号部１０２は、入力されたデータビットに対し、誤り訂正符号の符号化を施す。誤り訂正符号には、例えば、ターボ符号や低密度パリティチェック（ＬＤＰＣ：Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ)符号、畳み込み符号、ハミング符号などが用いられる。符号部１０２で施す誤り訂正符号の種類は、送受信装置毎又は送受信機会毎に予め決められていてもよいし、制御情報として通知されてもよい。また、この誤り訂正符号化の種類は、周波数帯域の重複率に関する情報が通知され、重複率に関する情報に基づいて決定されてもよい。符号部１０２は、制御情報受信部１０１から入力された符号化率を示す情報に基づいて、符号化を施したデータビットに対してパリティビットを規則的に省略するパンクチャと呼ばれる操作を行う。符号部１０２は、パンクチャ後の符号化を施したデータビット（以下、符号化ビットと称する）を変調部１０３へ出力する。
【００２３】
変調部１０３は、制御情報受信部１０１から入力された変調方式を示す情報の変調方式で、符号部１０２から入力された符号化ビットに対して、変調を施すことで、変調シンボルを生成する。変調方式には、例えば、四相位相偏移変調（ＱＰＳＫ：Ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、１６値直交振幅変調（１６ＱＡＭ：１６−ａｒｙ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）や６４値直交振幅変調（６４ＱＡＭ）などがある。変調部１０３は、生成した変調シンボルをＤＦＴ部１０４へ出力する。
【００２４】
ＤＦＴ部１０４は、変調部１０３から入力された変調シンボル列を離散フーリエ変換することで、時間領域信号から周波数領域信号に変換し、変換した周波数領域信号を周波数マッピング部１０５へ出力する。
周波数マッピング部１０５は、制御情報受信部１０１から入力された周波数リソース割当情報に基づいて、割り当てられた周波数帯域にＤＦＴ部１０４から入力された信号を配置する。例えば、非直交アクセス方式の伝送の場合、移動局装置１−１の周波数マッピング部１０５は、他の移動局装置１−ｌ（ｌ＝２、・・・、ｍ）に割り当てられた周波数帯域と少なくとも一部を同じ周波数帯域に、信号を割り当てる。ここで、移動局装置１−１と１−２とが非連続な周波数割当であり、さらに非直交アクセス方式を用いる例を図３に示す。
【００２５】
図３は、本実施形態に係る移動局装置１−１と１−２とが非連続な周波数割り当てであり、非直交アクセス方式を用いる一例を示す概念図である。
周波数割り当てＦ１−１は、移動局装置１−１に割当てられる周波数であり、周波数割り当てＦ１−２は、移動局装置１−２に割当てられる周波数の一例である。
非直交アクセス方式であるため、基地局装置２の持つ受信アンテナ本数に依存することなく、周波数領域で移動局装置１−１と１−２との送信信号の重複が行われる。周波数マッピング部１０５は、割り当てられた周波数に配置した信号（以下、割当周波数信号と称する）をＩＦＦＴ部１０６へ出力する。
【００２６】
ＩＦＦＴ部１０６は、周波数マッピング部１０５から入力された割当周波数信号を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）することで、周波数領域信号から時間領域信号（以下、時間領域データ信号と称する）に変換する。ＩＦＦＴ部１０６は、得られた時間領域データ信号を、参照信号多重部１０７へ出力する。
【００２７】
参照信号多重部１０７は、送受信機で既知である参照信号をＩＦＦＴ部１０６から入力された時間領域データ信号に時間領域において多重することで、送信フレームを構成する処理を行う。ただし、本発明はこれに限らず、移動局装置１−１は、周波数領域において、参照信号を多重することで、送信フレームを構成する処理を行ってもよい。参照信号多重部１０７は、多重した参照信号を送信処理部１０８へ出力する。
【００２８】
送信処理部１０８は、参照信号多重部１０７から入力された参照信号を多重した信号にＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ；サイクリックプレフィックス）を挿入する。送信処理部１０８は、ＣＰを挿入した信号を、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ；ディジタル／アナログ）変換でアナログの信号に変換し、変換後の信号を無線周波数にアップコンバートする。送信処理部１０８は、アップコンバートした信号を、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：パワーアンプ）で増幅し、増幅後の信号を、送信アンテナ１０９を介して送信する。移動局装置１−２から１−ｍも移動局装置１−１と同様の処理により、データ伝送を行う。
【００２９】
図４は、本実施形態に係る基地局装置２の構成の一例を示す概略ブロック図である。
基地局装置２は、受信アンテナをＮｒ本有しており、Ｎｒは１以上の整数である。
基地局装置２は、受信アンテナ２０１−１から２０１−Ｎｒと、受信処理部２０２−１から２０２−Ｎｒと、アンテナ情報管理部２０３と、重複率決定部２０４と、スケジューリング部２０５と、制御情報生成部２０６と、制御情報記憶部２０７と、制御情報送信部２０８と、ソフトキャンセラ部２０９と、等化部２１０と、ＩＤＦＴ部２１１−１から２１１−ｎと、合成部２１２−１から２１２−ｎと、復調部２１３−１から２１３−ｎと、復号部２１４−１から２１４−ｎと、ソフトシンボル生成部２１５−１から２１５−ｎと、ＤＦＴ部２１６−１から２１６−ｎと、受信信号ソフトレプリカ生成部２１７−１から２１７−ｎとを含んで構成される。基地局装置２は、その他一般的に公知な基地局装置の機能を備えるが、図示および説明は省略する。
【００３０】
受信アンテナ２０１−１から２０１−Ｎｒは、移動局装置１−１から１−ｍより送信された信号を同時に受信し、受信処理部２０２−１から２０２−Ｎｒに出力する。受信処理部２０２−１から２０２−Ｎｒは、同様の処理を行うため、ここでは、ｋ番目の受信処理部２０２−ｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）のみを説明する。受信処理部２０２−ｋの構成の一例は図５に示すブロック図である。
【００３１】
図５は、本実施形態に係る基地局装置２の受信処理部２０２−ｋの構成の一例を示す概略ブロック図である。
受信処理部２０２−ｋは、受信信号処理部２０２１−ｋと、参照信号分離部２０２２−ｋと、ＦＦＴ部２０２３−ｋと、周波数デマッピング部２０２４−ｋとを含んで構成される。
受信信号処理部２０２１−ｋは、受信アンテナ２０１−ｋにおいて受信した信号が入力される。受信信号処理部２０２１−ｋは、ベースバンド周波数にダウンコンバートし、ダウンコンバートした信号に対してＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ；アナログ／ディジタル）変換を行うことでディジタル信号に変換する。さらに、受信信号処理部２０２１−ｋは、ディジタル信号からＣＰを除去し、ＣＰを除去した信号を参照信号分離部２０２２−ｋに入力する。
【００３２】
参照信号分離部２０２２−ｋは、受信信号処理部２０２１−ｋから入力されたＣＰを除去した信号から参照信号とデータ信号に分離する。ここで、参照信号とは、スケジューリングに用いる伝搬路推定値を得るために送信されるサウンディング参照信号（ＳＲＳ：Ｓｏｕｎｄｉｎｇ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）と復調時に用いる伝搬路推定値を得るために送信される復調参照信号（ＤＭＲＳ：Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）などのことである。参照信号分離部２０２２−ｋは、分離した参照信号をスケジューリング部２０５に出力し、参照信号を分離した残りの信号であるデータ信号をＦＦＴ部２０２３−ｋに出力する。
【００３３】
ＦＦＴ部２０２３−ｋは、参照信号分離部２０２２−ｋから入力されたデータ信号を高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）により時間領域信号から周波数領域信号に変換し、周波数領域信号を周波数デマッピング部２０２４−ｋに出力する。周波数デマッピング部２０２４−ｋは、制御情報記憶部２０７から信号を送信した移動局装置の情報と、各移動局装置の周波数リソース割当情報を読み出す。周波数デマッピング部２０２４−ｋは、読み出した周波数リソース割当情報に基づき、各ユーザの周波数領域信号を抽出し、抽出したすべての移動局装置の周波数領域信号をソフトキャンセラ部２０９に入力する。
【００３４】
図４において、スケジューリング部２０５は、受信処理部２０２−１から２０２−Ｎｒより受信した参照信号、および重複率決定部２０４よりスケジューリングで用いる許容重複率が入力される。ここで、許容重複率は、重複率決定部２０４においてアンテナ情報管理部２０３から入力される通信パラメータに基づいて決定される重複率の上限値であり、複数の移動局装置各々が使用する周波数リソースの周波数リソース数の合計と、割り当て可能な周波数リソースの周波数リソース数との比である。
【００３５】
なお、許容重複率は、前記複数の移動局装置各々が使用する周波数リソースの周波数リソース数の合計と、割り当て可能な周波数リソースの周波数リソース数の中で前記複数の移動局装置の少なくとも１つに割り当てられた周波数リソースの周波数リソース数との比であってもよい。
重複率決定部２０４は、複数の移動局装置が重複して使用可能な周波数リソースの周波数リソース数の指標となる許容重複率を、通信パラメータによって決定する。ここで、通信パラメータとは、前記基地局装置が受信に用いるアンテナポート数であり、
重複率決定部２０４は、アンテナポート数が増加することに伴い、許容重複率を増加させる。
【００３６】
アンテナ情報管理部２０３は、通電されているアンテナ本数もしくは端末装置１−ｌからのデータ受信に用いるアンテナ本数を管理している。アンテナ情報管理部２０３は、基地局装置２がデータの受信に用いるアンテナ本数または通電されているアンテナ本数を重複率決定部２０４に出力する。重複率決定部２０４は、アンテナ情報管理部２０３から入力されたアンテナ本数に基づいて、図６に示すテーブルＴ１のように許容重複率を決定する。
【００３７】
図６は、本実施形態に係る重複率決定部２０４が通信パラメータであるアンテナ本数に基づいて許容重複率を決定するためのアンテナ情報管理部２０３が管理するテーブルＴ１の一例を示す図である。
図示するようにテーブルＴ１は、使用する受信アンテナ本数（Ｎｒ）と、許容重複率の各項目の列を有している。テーブルＴ１は、使用する受信アンテナ本数（Ｎｒ）毎に許容重複率の情報が格納される行と列からなる２次元の表形式のデータである。
１行目の使用する受信アンテナ本数（Ｎｒ）は、ＮＲ１であり、それに対応する許容重複率は、ＮＯＶ１である。また、２行目の使用する受信アンテナ本数（Ｎｒ）は、ＮＲ２であり、それに対応する許容重複率は、ＮＯＶ２である。さらに、３行目の使用する受信アンテナ本数（Ｎｒ）は、ＮＲ３であり、それに対応する許容重複率は、ＮＯＶ３である。
【００３８】
ただし、ＮＲ１＜ＮＲ２＜ＮＲ３、ＮＯＶ１≦ＮＯＶ２≦ＮＯＶ３、ＮＯＶ１＜ＮＯＶ３である。例えば、ＮＲ１＝１、ＮＲ２＝２、ＮＲ３＝４であり、ＮＯＶ１＝２０％、ＮＯＶ２＝３０％、ＮＯＶ３＝４０％とするなどである。基地局装置２が用いる受信アンテナ本数により、受信処理での性能の誤り率特性やスループット特性が大きく変わることから適切な許容重複率を制御できる。
【００３９】
スケジューリング部２０５は、受信処理部２０２−ｋから入力された参照信号に基づき、各移動局装置１−１から１−ｍとの間の伝搬路特性（周波数応答）を推定する。さらに、スケジューリング部２０５は、推定した伝搬路特性と、重複率決定部２０４が決定した許容重複率により各移動局装置１−１から１−ｍが次回の伝送機会で用いる周波数リソース割り当てをスケジューリングにより決定する。ここで、スケジューリングには、例えば、許容重複率を逸脱しない範囲での非直交アクセス方式を用いる。
【００４０】
そのため、スケジューリングでは、許容重複率を超えていない場合、伝搬路特性のみから周波数リソース割り当てを決定し、許容重複率に達した場合にＦＤＭＡに基づくスケジューリングにより周波数リソース割り当てを決定する。つまり、基地局装置２が受信に用いる受信アンテナ本数をＮＲ２とした場合、スケジューリング方法は、各移動局装置１−１から１−ｍの重複率をＯ１、Ｏ２、・・・、Ｏｉ、・・・Ｏｍとすると、１≦ｉ≦ｍを満たす任意のｉにおいて、Ｏｉ≦ＮＯＶ２を満足する必要がある。
【００４１】
具体的には、スケジューリング部２０５は、各移動局装置１−１から１−ｍに対して重複率を超えない範囲で伝搬路利得のみを考慮したスケジューリングを行い、重複率を超えた移動局装置が存在する場合、該移動局装置が使用する周波数帯域を除きスケジューリングを行う。さらに、スケジューリング部２０５は、全ての移動局装置が重複率を超えた場合、ＰＦ（プロポーショナルフェアネス：Ｐｒｏｐｏｔｉｏｎａｌ  Ｆａｉｒｎｅｓｓ）スケジューリングで重複しないよう、スケジューリングする。
【００４２】
他のスケジューリング方法としては、許容重複率を移動局装置単位で制限するのではなく、システム帯域内で許容重複率を超えない範囲において、周波数リソース割り当てを決めてもよい。具体的には、スケジューリング部２０５は、システム帯域内で許容重複率を超えない範囲で伝搬路利得のみを考慮したスケジューリングを行い、システム帯域内で許容重複率を超えた場合は、ＰＦスケジューリングを行う。この場合は、各移動局装置１−１から１−ｍでの重複率は、許容重複率を超えてもよいため、スケジューリングがより柔軟性を持つ。具体的には、基地局装置２が受信に用いる受信アンテナ本数をＮＲ２とした場合、システム帯域内の重複率Ｏｓｙｓがシステムの割り当て可能な帯域幅Ｂｓｙｓおよび移動局装置１−１から１−ｍの使用帯域幅Ｂ１からＢｍより式（１）で算出され、Ｏｓｙｓ≦ＮＯＶ２を満足する必要がある。
【００４３】
【数１】
2014086786.tif 000003
【００４４】
ただし、システム帯域内の重複率Ｏｓｙｓは、０以上とし、使用帯域幅Ｂ１からＢｍの合計がシステムの割り当て可能な帯域幅Ｂｓｙｓと同じもしくは小さい値の場合は、システム帯域内の重複率は０とする。また、この場合、帯域使用率Ｂｕは、式（２）から算出される。
【００４５】
【数２】
2014086786.tif 000004
【００４６】
また、割り当て可能な帯域幅Ｂｓｙｓではなく、割り当て可能な帯域内で通信に使用されている帯域幅Ｂｕｓeｄを用いて、式（３）よりシステム帯域内の重複率Ｏｓｙｓを算出してもよい。
【００４７】
【数３】
2014086786.tif 000005
【００４８】
ただし、システム帯域内の重複率Ｏｓｙｓは、０以上とし、使用帯域幅Ｂ１からＢｍの合計が割り当て可能な帯域内で通信に使用されている帯域幅Ｂｕｓeｄと同じもしくは小さい値の場合は、システム帯域内の重複率は０とする。
【００４９】
スケジューリング部２０５は、決定した周波数リソース割り当て情報を制御情報生成部２０６に出力する。また、スケジューリング部２０５は、周波数リソース割り当て情報および伝搬路特性に基づいて、ＭＣＳなども決定し、制御情報生成部２０６に出力する。さらに、スケジューリング部２０５は、復調に用いられる参照信号が受信処理部２０２−ｋから入力された場合、推定した伝搬路特性を等化部２１０に出力する。
【００５０】
制御情報生成部２０６は、スケジューリング部２０５から入力された周波数割り当て情報およびＭＣＳなどの情報を、予め決められている制御情報のフォーマットに変換し、制御情報を生成する。制御情報生成部２０６は、生成した制御情報を制御情報記憶部２０７に記憶させる。制御情報生成部２０６は、生成した制御情報を制御情報送信部２０８に出力する。
制御情報記憶部２０７は、制御情報生成部２０６が生成した制御情報を記憶する。
制御情報送信部２０８は、制御情報生成部２０６から入力された制御情報を各移動局装置に送信する。
【００５１】
一方、ソフトキャンセラ部２０９は、受信処理部２０２−１から２０２−Ｎｒにおいて抽出された全ての移動局装置の信号が入力される。ソフトキャンセラ部２０９は、受信信号ソフトレプリカ生成部２１７−１から２１７−ｎより受信信号ソフトレプリカとユーザ間干渉（ＩＵＩ：Ｉｎｔｅｒ−Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）のソフトレプリカが入力され、各ユーザの信号に対して干渉キャンセルを行う。ソフトキャンセラ部２０９は、干渉キャンセル後の全移動局装置の信号を等化部２１０に出力する。
【００５２】
等化部２１０は、ソフトキャンセラ部２０９から入力された伝搬路特性より最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ：Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅｄ  Ｅｒｒｏｒ）規範に基づく等化重みを生成し、ソフトキャンセル後の信号に乗算する。等化部２１０は、等化後の各移動局装置の信号を、ＩＤＦＴ部２１１−１から２１１−ｎ各々に出力する。
ＩＤＦＴ部２１１−１から２１１−ｎ、から復号部２１４−１から２１４−ｎ、までにおける各移動局装置の受信信号に対する処理は、各々同様の処理のため、移動局装置１−ｌの受信信号に対する処理について説明する。
【００５３】
ｌ番目のＩＤＦＴ部２１１−ｋは、等化部２１０から入力された等化後の受信信号を時間領域信号に変換する。ＩＤＦＴ部２１１−ｋは、変換した時間領域信号を合成部２１２−ｋに出力する。
合成部２１２−ｋは、ソフトシンボル生成部２１５−ｋから入力されたソフトシンボルと、ＩＤＦＴ部２１１−ｋから入力された時間領域信号とをレプリカの加算により合成する。合成部２１２−ｋは、合成した信号を復調部２１３−ｋに出力する。
復調部２１３−ｋは、制御情報記憶部２０７から移動局装置１−ｌがデータ伝送に用いるＭＣＳに含まれる変調方式を示す情報を読み出し、読み出した変調方式を用いて、合成部２１２−ｋから入力された合成された信号に対して復調を施し、ＬＬＲ（Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ：対数尤度比）を得る。復調部２１３−ｋは、ＬＬＲを復号部２１４−ｋに出力する。
【００５４】
復号部２１４−ｋは、制御情報記憶部２０７から移動局装置１−ｌがデータ伝送に用いた符号化率を示す情報を読み出し、読み出した符号化率を用いて、復調部２１３−ｋから入力されたＬＬＲに対して復号を行う。復号後の移動局装置１−１から１−ｍのデータビットは、復号後のＬＬＲを硬判定することで得られる。
【００５５】
ターボ等化を行う場合、復号部２１４−１から２１４−ｎにおいて得られた復号後のＬＬＲは、ソフトシンボル生成部２１５−１から２１５−ｎに出力される。
ソフトシンボル生成部２１５−１から２１５−ｎは、制御情報記憶部２０７から読み出した移動局装置１−１から１−ｍにおける送信で用いられた変調方式を示す情報に基づき、ソフトシンボルレプリカ（時間レプリカ）を生成し、ＤＦＴ部２１６−１から２１６−ｎに出力する。
【００５６】
ＤＦＴ部２１６−１から２１６−ｎは、ＤＦＴ部２１６−１から２１６−ｎより入力されたソフトシンボルレプリカを、離散フーリエ変換により時間領域信号から周波数領域信号に変換する。ＤＦＴ部２１６−１から２１６−ｎは、変換した周波数領域信号を受信信号ソフトレプリカ生成部２１７−１から２１７−ｎに出力する。
受信信号ソフトレプリカ生成部２１７−１から２１７−ｎは、スケジューリング部２０５において推定された伝搬路特性が入力され、ＤＦＴ部２１６−１から２１６−ｎより入力された周波数領域のレプリカ信号に対し、伝搬路特性を乗算することで受信信号ソフトレプリカを生成する。受信信号ソフトレプリカ生成部２１７−１から２１７−ｎは、生成した受信信号ソフトレプリカをソフトキャンセラ部２０９に出力する。
以上の処理を繰り返すことで信号検出を行う。ここで、ターボ等化の繰り返し回数は、予め決められていてもよいし、巡回冗長検査（ＣＲＣ：Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）を用いて誤りがあるか否かの判定と繰り返し回数の上限値により決めてもよい。
【００５７】
図７は、本実施形態に係る基地局装置２が受信に用いるアンテナ本数を１本とした場合における計算機シミュレーションによる誤り率特性の一例を示す図である。
また、図８は、本実施形態に係る基地局装置２が受信に用いるアンテナ本数を２本とした場合における計算機シミュレーションによる誤り率特性の一例を示す図である。
シミュレーション諸元は、移動局装置の数を４とし、変調方式は、ＱＰＳＫ、誤り訂正符号は、ターボ符号の符号化率１／２であり、非直交アクセス方式と、ＦＤＭＡに基づく直交アクセス方式とを示している。また、ＦＦＴポイント数を２０４８、割り当て可能なＲＢ数を１００とし、非連続な周波数リソース割り当てを行っている。
【００５８】
これらの図の横軸は、式（２）で算出される帯域使用率Ｂｕである。そのため、ＦＤＭＡに基づく直交アクセス方式において、帯域使用率Ｂｕ=１００％は、各移動局装置に割当てられるＲＢ数の合計が１００ＲＢとすると、１つの移動局装置が使用するＲＢ数を２５とし、割り当て可能な１００ＲＢが４つの移動局装置のいずれかによって使用されていることを意味する。ＦＤＭＡに基づく直交アクセス方式の誤り率特性Ｇ１０１、Ｇ２０１は、周波数領域での重複を許容しないため、常に帯域使用率Ｂｕが１００％の特性となっている。
【００５９】
非直交アクセス方式の誤り率特性Ｇ１０２、Ｇ２０２は、周波数領域での重複を許容するため、１つの移動局装置が使用するＲＢ数を２５よりも多くすることができる。そのため、例えば、非直交アクセス方式の帯域使用率Ｂｕ＝１２０％は、１つの移動局装置が使用するＲＢ数が３０となる。
まず、図７における非直交アクセス方式の誤り率特性Ｇ１０２において、帯域使用率Ｂｕが１０４％程度までは、ＦＤＭＡに基づく直交アクセス方式の誤り率特性Ｇ１０１と同等の誤り率特性で実現できる。
一方、図８における非直交アクセス方式の誤り率特性Ｇ２０２において、帯域使用率Ｂｕが１３５％程度までは、ＦＤＭＡに基づく直交アクセス方式の誤り率特性Ｇ２０１と同等の誤り率特性で実現できる。
【００６０】
移動局装置の数が４であり、各移動局装置が使用するＲＢ数がそれぞれ２５の場合、帯域使用率Ｂｕが１００％であり、式（１）より重複率Ｏｓｙｓ＝０％である。図７における帯域使用率Ｂｕが１０４％の場合は、式（１）より重複率Ｏｓｙｓ＝４％であり、図８における帯域使用率Ｂｕ＝１３５％の場合は、式（１）より重複率Ｏｓｙｓ＝３５％となる。
よって、この例では、図６におけるテーブルＴ１の使用する受信アンテナ本数（Ｎｒ）の通信パラメータをＮＲ１＝１、ＮＲ２＝２とし、ＮＯＶ１＝４％、ＮＯＶ２＝３５％と設定することができる。
ゆえに、直交アクセス方式と同等の誤り率特性を実現できる重複率を許容重複率とすると、アンテナ本数が多いほど許容重複率は、高くなる。
【００６１】
このように、本実施形態によれば、良好な周波数利用効率が得られるように通信パラメータを決定することができる。また、基地局装置２が受信に用いるアンテナ本数により許容重複率を決定することで、基地局装置２が受信に用いるアンテナ本数におけるシステムスループットを最大化できる許容重複率が異なることから、非直交アクセス方式によるシステムスループットの改善量を増加させることができる。
【００６２】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について詳しく説明する。
第１の実施形態では、許容重複率を基地局装置２が受信時に用いるアンテナ本数で決定する場合について説明した。本実施形態では、同時にデータ送信を行うユーザ数により許容重複率を決定する場合について説明する。本実施形態において、同時にデータ送信するとは、例えば、同一スロットでデータ送信することや同一サブフレームでデータ送信することなどのことである。
【００６３】
本実施形態に係る移動局装置１−１から１−ｍの構成は、第１の実施形態に係る移動局装置１−１から１−ｍと同様であるので、説明は省略する。
【００６４】
図９は、本実施形態に係る基地局装置２ａの構成の一例を示す概略ブロック図である。
基地局装置２は、受信アンテナ２０１−１から２０１−Ｎｒと、受信処理部２０２−１から２０２−Ｎｒと、アンテナ情報管理部２０３と、制御情報生成部２０６と、制御情報記憶部２０７と、制御情報送信部２０８と、ソフトキャンセラ部２０９と、等化部２１０と、ＩＤＦＴ部２１１−１から２１１−ｎと、合成部２１２−１から２１２−ｎと、復調部２１３−１から２１３−ｎと、復号部２１４−１から２１４−ｎと、ソフトシンボル生成部２１５−１から２１５−ｎと、ＤＦＴ部２１６−１から２１６−ｎと、受信信号ソフトレプリカ生成部２１７−１から２１７−ｎと、ユーザ数制御部３０３と、重複率決定部３０４とを含んで構成される。基地局装置２は、その他一般的に公知な基地局装置の機能を備えるが、図示および説明は省略する。
【００６５】
本実施形態に係る基地局装置２ａの構成と、第１の実施形態に係る基地局装置２とを比較すると、アンテナ情報管理部２０３が削除され、ユーザ数制御部３０３が追加されている。また、重複率決定部３０４における重複率の決定方法は、第１の実施形態における重複率決定部２０４の重複率の決定方法と異なる。その他の構成は同様のため、説明は省略する。
【００６６】
受信処理部２０２−１から２０２−Ｎｒは、受信信号から分離した参照信号をスケジューリング部２０５とユーザ数制御部３０３に出力する。ユーザ数制御部３０３は、スケジューリング部２０５から入力された受信信号から分離した参照信号に基づき、伝搬路特性を推定し、推定した伝搬路特性に基づき次回の送信機会で周波数リソースを割り当てるユーザ数を決定する。
【００６７】
なお、周波数リソースを割り当てるユーザ数の決定方法は、所定の通信品質を満たすユーザ数としてもよいし、ＦＤＭＡに基づいてＰＦ（プロポーショナルフェアネス：Ｐｒｏｐｏｔｉｏｎａｌ  Ｆａｉｒｎｅｓｓ）スケジューリングを行う場合に周波数リソース割り当てが行われるユーザ数としてもよいし、制御情報の送信に用いるリソースであるサーチスペースと制御情報（ＰＤＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）のデータ量に基づいて決定してもよい。
【００６８】
ユーザ数制御部３０３は、決定した次回の送信機会で周波数リソースを割り当てるユーザ数を示す情報を通信パラメータとして、重複率決定部３０４に出力する。重複率決定部３０４は、該ユーザ数を示す情報に基づいて、許容重複率を決定する。ここで、許容重複率は、重複率決定部４０４においてユーザ数制御部部３０３から読み出す通信パラメータに基づいて決定される重複率の上限値であり、複数の移動局装置各々が使用する周波数リソースの周波数リソース数の合計と、割り当て可能な周波数リソースの周波数リソース数との比である。
【００６９】
なお、許容重複率は、前記複数の移動局装置各々が使用する周波数リソースの周波数リソース数の合計と、割り当て可能な周波数リソースの周波数リソース数の中で前記複数の移動局装置の少なくとも１つに割り当てられた周波数リソースの周波数リソース数との比であってもよい。
重複率決定部３０４は、複数の移動局装置が重複して使用可能な周波数リソースの周波数リソース数の指標となる許容重複率を、通信パラメータによって決定する。ここで、通信パラメータとは、基地局装置２ａが受信に用いる同一スロットにデータ伝送をするユーザのユーザ数であり、重複率決定部３０４は、同一スロットにデータ伝送をするユーザのユーザ数が増加することに伴い、許容重複率を増加させる。本実施形態における許容重複率の決定方法の一例を図１０に示す。
【００７０】
図１０は、本実施形態に係る重複率決定部３０４が次回の送信機会で周波数リソースを割り当てるユーザ数を示す情報に基づいて許容重複率を決定するためのユーザ数制御部３０３が記憶するテーブルＴ２の一例を示す図である。
図示するようにテーブルＴ２は、周波数リソースを割り当てるユーザ数（Ｎｕ）と、許容重複率の各項目の列を有している。テーブルＴ２は、周波数リソースを割り当てるユーザ数（Ｎｕ）毎に許容重複率の情報が格納される行と列からなる２次元の表形式のデータである。
【００７１】
１行目の周波数リソースを割り当てるユーザ数（Ｎｕ）は、０≦Ｎｕ＜ＮＵＳＥＲ１であり、それに対応する許容重複率は、ＮＵＳＲ＿ＮＯＶ１である。また、２行目の周波数リソースを割り当てるユーザ数（Ｎｕ）は、ＮＵＳＥＲ１≦Ｎｕ＜ＮＵＳＥＲ２であり、それに対応する許容重複率は、ＮＵＳＲ＿ＮＯＶ２である。また、３行目の周波数リソースを割り当てるユーザ数（Ｎｕ）は、ＮＵＳＥＲ２≦Ｎｕ＜ＮＵＳＥＲ３であり、それに対応する許容重複率は、ＮＵＳＲ＿ＮＯＶ３である。また、４行目の周波数リソースを割り当てるユーザ数（Ｎｕ）は、ＮＵＳＥＲ３≦Ｎｕであり、それに対応する許容重複率は、ＮＵＳＲ＿ＮＯＶ４である。
【００７２】
ただし、０＜ＮＵＳＲ１＜ＮＵＳＲ２＜ＮＵＳＲ３、ＮＵＳＲ＿ＯＶ１≦ＮＵＳＲ＿ＯＶ２≦ＮＵＳＲ＿ＯＶ３≦ＮＵＳＲ＿ＯＶ４、ＮＵＳＲ＿ＯＶ１＜ＮＵＳＲ＿ＯＶ４である。例えば、ＮＵＳＲ１＝５、ＮＵＳＲ２＝１０、ＮＵＳＲ３＝１５であり、ＮＵＳＲ＿ＯＶ１＝１０％、ＮＵＳＲ＿ＯＶ２＝１５％、ＮＵＳＲ＿ＯＶ３＝２０％、ＮＵＳＲ＿ＯＶ４＝２５％とするなどである。
【００７３】
基地局装置２ａにおいて周波数リソースを割り当てるユーザ数が多くなるほど、１ユーザ当たりの使用する周波数リソースは、少なくなる。この場合、許容重複率を高くし、使用する周波数リソースを増やしたとしても、周波数選択ダイバーシチ利得の劣化が少ない。そのため、上記に示す許容重複率の決定方法を用いることで、適切な許容重複率の制御が可能となる。なお、上記の例では、許容重複率を変える閾値をＮＵＳＲ１、ＮＵＳＲ２、ＮＵＳＲ３の３つとしたが、これに限定されるものではない。より細かく閾値を設けてもよいし、閾値を１つとしてもよい。
【００７４】
図１１は、本実施形態に係る基地局装置２ａが受信に用いるアンテナ本数を２本とし、移動局装置の数を２とした場合における計算機シミュレーションによる誤り率特性の一例を示す図である。
また、図１２は、本実施形態に係る基地局装置２ａが受信に用いるアンテナ本数を２本とし、移動局装置の数を４とした場合における計算機シミュレーションによる誤り率特性の一例を示す図である。
【００７５】
シミュレーション諸元は、変調方式がＱＰＳＫ、誤り訂正符号がターボ符号の符号化率１／２であり、非直交アクセス方式と、ＦＤＭＡに基づく直交アクセス方式とを示している。また、ＦＦＴポイント数を２０４８、割り当て可能なＲＢ数を１００とし、非連続な周波数リソース割り当てを行っている。
ＦＤＭＡに基づく直交アクセス方式では、１つの移動局装置が使用するＲＢ数は１００ＲＢを各移動局装置に等配分した値としている。図１１における移動局装置の数が２の場合は、１つの移動局装置が使用するＲＢ数は５０ＲＢであり、図１２における移動局装置の数が４の場合は、１つの移動局装置が使用するＲＢ数は２５ＲＢとなる。
【００７６】
これらの図の横軸は、式（２）で算出される帯域使用率Ｂｕである。ＦＤＭＡに基づく直交アクセス方式の誤り率特性Ｇ３０１は、周波数領域での重複を許容しないため、常に帯域使用率Ｂｕが１００％の場合の特性となる。すなわち、ＦＤＭＡに基づく直交アクセス方式の誤り率特性Ｇ３０１、Ｇ４０１は、式（１）を用いて算出される重複率Ｏｓｙｓ＝０％のときの誤り率特性である。
非直交アクセス方式では、周波数領域での重複を許容するため、全移動局装置が使用するＲＢ数の合計が１００よりも多くすることができる。そのため、非直交アクセス方式の帯域使用率Ｂｕ＝１２０％は全移動局装置が使用するＲＢ数の合計が１２０ＲＢとなる。
【００７７】
まず、図１１における非直交アクセス方式の誤り率特性Ｇ３０２において、帯域使用率Ｂｕが１２０％程度までは、ＦＤＭＡに基づく直交アクセス方式の誤り率特性Ｇ３０１と同等の誤り率特性で実現できる。
一方、図１２における非直交アクセス方式の誤り率特性Ｇ４０２において、帯域使用率Ｂｕが１３０％程度までは、ＦＤＭＡに基づく直交アクセス方式の誤り率特性Ｇ４０１と同等の誤り率特性で実現できる。
【００７８】
図１１における帯域使用率Ｂｕが１２０％の場合は、式（１）より重複率Ｏｓｙｓ＝２０％である。図１２における帯域使用率Ｂｕ＝１３０％の場合は、式（１）より重複率Ｏｓｙｓ＝３０％である。
よって、この例では、図１０におけるテーブルＴ２の周波数リソースを割り当てるユーザ数（Ｎｕ）の通信パラメータをＮＵＳＲ１＝２、ＮＵＳＲ２＝４とし、ＮＵＳＲ＿ＯＶ１＝２０％、ＮＵＳＲ＿ＯＶ２＝３０％と設定することができる。
ゆえに、直交アクセス方式と同等の誤り率特性を実現できる重複率を許容重複率とすると、ユーザ数が多いほど許容重複率は高くなる。
【００７９】
このように、本実施形態によれば、良好な周波数利用効率が得られるように通信パラメータを決定することができる。また、基地局装置２ａが周波数リソースを割り当てるユーザ数により許容重複率を決定することで、基地局装置２ａが周波数リソースを割り当てるユーザ数でシステムスループットを最大化できる許容重複率が異なることから、非直交アクセス方式によるシステムスループットの改善量を増加させることができる。
【００８０】
（第３の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第３の実施形態について詳しく説明する。
第１の実施形態では、許容重複率を基地局装置２が受信時に用いるアンテナ本数で決定する場合について説明した。本実施形態では、移動局装置１−１から１−ｍが非連続に割り当てるクラスタ数もしくはクラスタサイズにより許容重複率を決定する場合について説明する。
【００８１】
本実施形態に係る移動局装置１−１から１−ｍの構成は、第１の実施形態に係る移動局装置１−１から１−ｍと同様の構成であるので、説明は省略する。
【００８２】
図１３は、本実施形態に係る基地局装置２ｂの構成の一例を示す概略ブロック図である。
基地局装置２は、受信アンテナ２０１−１から２０１−Ｎｒと、受信処理部２０２−１から２０２−Ｎｒと、アンテナ情報管理部２０３と、制御情報生成部２０６と、制御情報記憶部２０７と、制御情報送信部２０８と、ソフトキャンセラ部２０９と、等化部２１０と、ＩＤＦＴ部２１１−１から２１１−ｎと、合成部２１２−１から２１２−ｎと、復調部２１３−１から２１３−ｎと、復号部２１４−１から２１４−ｎと、ソフトシンボル生成部２１５−１から２１５−ｎと、ＤＦＴ部２１６−１から２１６−ｎと、受信信号ソフトレプリカ生成部２１７−１から２１７−ｎと、クラスタ数制御部４０３と、重複率決定部４０４とを含んで構成される。基地局装置２ｂは、その他一般的に公知な基地局装置の機能を備えるが、図示および説明は省略する。
【００８３】
本実施形態に係る基地局装置２ｂの構成と、第１の実施形態に係る基地局装置２とを比較すると、アンテナ情報管理部２０３が削除され、クラスタ数制御部４０３が追加されている。また、重複率決定部４０４における重複率の決定方法は、第１の実施形態における重複率決定部２０４の重複率の決定方法と異なる。その他の構成は同様のため、説明は省略する。
【００８４】
受信処理部２０２−１から２０２−Ｎｒは、受信信号から分離した参照信号をスケジューリング部２０５とクラスタ数制御部４０３に出力する。クラスタ数制御部４０３は、スケジューリング部２０５から入力された受信信号から分離した参照信号に基づき、伝搬路特性を推定し、推定した伝搬路特性に基づき各ユーザが伝送に用いることのできる通信パラメータとしてクラスタ数の最大値を決定する。なお、このクラスタ数の最大値は、全ユーザで共通としてもよい。
【００８５】
ここで、クラスタとは、例えば、周波数領域の信号を非連続に割り当てる場合、一部の周波数領域の信号などのことであり、シングルキャリア伝送においては、シングルキャリアスペクトルを分割した部分スペクトルのことである。また、マルチキャリア伝送で非連続な周波数リソース割り当てを行う場合、本明細書では、非連続となる変調シンボルの一部もクラスタと呼ぶ。
【００８６】
クラスタ数の最大値の決定方法は、例えば、クラスタ数を増やすとＰＡＰＲ（平均電力ピーク電力比：Ｐｅａｋ  ｔｏ  Ａｅｖｅｒａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）特性、ＣＭ（キューブメトリック：Ｃｕｂｉｃ  Ｍｅｔｒｉｃ）が劣化することから、信号を増幅器（ＰＡ：Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）における増幅時に歪まないように設定するようにクラスタ数の最大値を決定する。なお、クラスタ数の最大値の決定方法は、伝搬路特性の周波数変動に応じてクラスタ数の最大値を決定してもよい。
【００８７】
クラスタ数制御部４０３は、決定したクラスタ数の最大値を示す情報を重複率決定部４０４に出力する。
重複率決定部４０４は、クラスタ数制御部４０３から入力されたクラスタ数の最大値を示す情報に基づき、許容重複率を決定する。ここで、許容重複率は、重複率決定部４０４においてクラスタ数制御部４０３から読み出す通信パラメータに基づいて決定される重複率の上限値であり、複数の移動局装置各々が使用する周波数リソースの周波数リソース数の合計と、割り当て可能な周波数リソースの周波数リソース数との比である。
【００８８】
なお、許容重複率は、複数の移動局装置各々が使用する周波数リソースの周波数リソース数の合計と、割り当て可能な周波数リソースの周波数リソース数の中で複数の移動局装置の少なくとも１つに割り当てられた周波数リソースの周波数リソース数との比であってもよい。
【００８９】
重複率決定部４０４は、複数の移動局装置が重複して使用可能な周波数リソースの周波数リソース数の指標となる許容重複率を、通信パラメータによって決定する。ここで、通信パラメータとは、基地局装置２ｂが受信に用いるクラスタ数またはクラスタサイズであり、重複率決定部４０４は、クラスタ数またはクラスタサイズが増加することに伴い、許容重複率を増加させる。本実施形態における許容重複率の決定方法の一例を図１４に示す。
【００９０】
図１４は、本実施形態に係る重複率決定部４０４がクラスタ数の最大値を示す情報に基づいて許容重複率を決定するためのクラスタ数制御部４０３が記憶するテーブルＴ３の一例を示す図である。
図示するようにテーブルＴ３は、クラスタ数の最大値（Ｎｃ）と、許容重複率の各項目の列を有している。テーブルＴ３は、クラスタ数の最大値（Ｎｃ）毎に許容重複率の情報が格納される行と列からなる２次元の表形式のデータである。
【００９１】
１行目のクラスタ数の最大値（Ｎｃ）は、０≦Ｎｃ＜ＮＣＬ１であり、それに対応する許容重複率は、ＮＣＬ＿ＯＶ１である。また、２行目のクラスタ数の最大値（Ｎｃ）は、ＮＣＬ１≦Ｎｃ＜ＮＣＬ２であり、それに対応する許容重複率は、ＮＣＬ＿ＯＶ２である。また、３行目のクラスタ数の最大値（Ｎｃ）は、ＮＣＬ２≦Ｎｃ＜ＮＣＬ３であり、それに対応する許容重複率は、ＮＣＬ＿ＯＶ３である。また、４行目のクラスタ数の最大値（Ｎｃ）は、ＮＣＬ３≦Ｎｃであり、それに対応する許容重複率は、ＮＣＬ＿ＯＶ４である。
【００９２】
ただし、０＜ＮＣＬ１＜ＮＣＬ２＜ＮＣＬ３、ＮＣＬ＿ＯＶ１≦ＮＣＬ＿ＯＶ２≦ＮＣＬ＿ＯＶ３≦ＮＣＬ＿ＯＶ４、ＮＣＬ＿ＯＶ１＜ＮＣＬ＿ＯＶ４である。例えば、ＮＣＬ１＝１、ＮＣＬ２＝２、ＮＣＬ３＝３とし、ＮＣＬ＿ＯＶ１＝１０％、ＮＣＬ＿ＯＶ２＝１５％、ＮＣＬ＿ＯＶ３＝２０％、ＮＣＬ＿ＯＶ４＝２５％とするなどである。
【００９３】
基地局装置２ｂが設定するクラスタ数の最大値が大きくなるほど、得られる周波数選択ダイバーシチ利得は、高くなる。そのため、許容重複率を増加することで、スループット特性の改善を見込むことができ、その結果、上記に示す許容重複率の決定方法を用いることで、適切な許容重複率の制御が可能となる。
【００９４】
なお、本実施形態では、クラスタ数の最大値が大きくなるほど、許容重複率を高くするようにしたが、割り当て可能な最小のクラスタサイズによって許容重複率を決定してもよい。この場合、例えば、割り当て可能な最小のクラスタサイズが小さくなるほど、許容重複率を高くする。これは、割り当て可能な最小のクラスタサイズが小さくなるほど、得られる周波数選択ダイバーシチ利得が高くなるため、干渉を除去し得る重複率が向上することに起因する。そのため、許容重複率を増加することで、スループット特性の改善が見込むことができる。その結果、上記に示す許容重複率の決定方法を用いることで、適切な許容重複率の制御が可能となる。
【００９５】
このように、本実施形態によれば、上り回線において、非直交アクセス方式によるデータ伝送時に、セルスループットを改善でき、周波数利用効率の向上を実現できる。また、基地局装置２ｂが設定するクラスタ数の最大値もしくはクラスタサイズにより許容重複率を決定することで、非直交アクセス方式によるシステムスループットの改善量を増加させることができる。
【００９６】
なお、上述した実施形態における基地局装置の一部、または全部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この制御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、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは基地局装置に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００９７】
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、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んでもよい。
【００９８】
また上記プログラムは、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よい。
【００９９】
また、上述した実施形態における基地局装置の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。基地局装置の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
【０１００】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【０１０１】
このように本発明の各実施形態によれば、複数の移動局装置（１−１から１−ｍ）に対してデータ伝送に用いる周波数リソースを割り当て、該周波数リソースの情報を前記複数の移動局装置（１−１から１−ｍ）に通知し、前記複数の移動局装置（１−１から１−ｍ）から送信された信号を同時に受信する基地局装置（２、２ａ、２ｂ）であって、前記複数の移動局装置（１−１から１−ｍ）が重複して使用可能な周波数リソースの周波数リソース数の指標となる許容重複率を、通信パラメータによって決定する重複率決定部（２０４、３０４、４０４）と、前記複数の移動局装置が前記データ伝送に用いる前記周波数リソースの割り当てを、前記許容重複率を満たすように決定するスケジューリング部（２０５−１から２０５−ｎ）と、を備えることを特徴とする。
【０１０２】
また、前記通信パラメータは、前記基地局装置（２、２ａ、２ｂ）が受信に用いるアンテナポートのアンテナポート数、同一スロットにデータ伝送をするユーザのユーザ数、クラスタ数またはクラスタサイズのうち少なくとも１つであることを特徴とする。
【０１０３】
また、前記通信パラメータは、前記基地局装置（２）が受信に用いるアンテナポート数であり、前記重複率決定部（２０４）は、前記アンテナポート数が増加することに伴い、前記許容重複率を増加させることを特徴とする。
【０１０４】
また、前記通信パラメータは、前記基地局装置（２ａ）が受信に用いる同一スロットにデータ伝送をするユーザのユーザ数であり、前記重複率決定部（３０４）は、前記同一スロットにデータ伝送をするユーザのユーザ数が増加することに伴い、前記許容重複率を増加させることを特徴とする。
【０１０５】
また、前記通信パラメータは、前記基地局装置（２ｂ）が受信に用いるクラスタ数またはクラスタサイズであり、前記重複率決定部（４０４）は、前記クラスタ数またはクラスタサイズが増加することに伴い、前記許容重複率を増加させることを特徴とする。
【０１０６】
また、前記許容重複率は、前記複数の移動局装置（１−１から１−ｍ）各々が使用する周波数リソースの周波数リソース数の合計と、割り当て可能な周波数リソースの周波数リソース数との比であること、
を特徴とする。
【０１０７】
また、前記許容重複率は、前記複数の移動局装置（１−１から１−ｍ）各々が使用する周波数リソースの周波数リソース数の合計と、割り当て可能な周波数リソースの周波数リソース数の中で前記複数の移動局装置の少なくとも１つに割り当てられた周波数リソースの周波数リソース数との比であること、を特徴とする。
【０１０８】
また、複数の移動局装置（１−１から１−ｍ）に対してデータ伝送に用いる周波数リソースを割り当て、該周波数リソースの情報を前記複数の移動局装置（１−１から１−ｍ）に通知し、前記複数の移動局装置（１−１から１−ｍ）から送信された信号を同時に受信する無線通信システムであって、前記複数の移動局装置（１−１から１−ｍ）が重複して使用可能な周波数リソースの周波数リソース数の指標となる許容重複率を、通信パラメータによって決定する重複率決定部（２０４、３０４、４０４）と、前記複数の移動局装置（１−１から１−ｍ）が前記データ伝送に用いる前記周波数リソースの割り当てを、前記許容重複率を満たすように決定するスケジューリング部と（２０５−１から２０５−ｎ）、を備えることを特徴とする。
【０１０９】
複数の移動局装置（１−１から１−ｍ）が重複して使用可能な周波数リソースの周波数リソース数の指標となる許容重複率を、通信パラメータによって決定する重複率決定部（２０４。３０４、４０４）と、前記複数の移動局装置（１−１から１−ｍ）が前記データ伝送に用いる前記周波数リソースの割り当てを、前記許容重複率を満たすように決定するスケジューリング部（２０５−１から２０５−ｎ）と、を備えることを特徴とする。
【０１１０】
これにより、良好な周波数利用効率が得られるように通信パラメータを決定することができる。また、基地局装置２が受信に用いるアンテナ本数により許容重複率を決定することで、基地局装置２が受信に用いるアンテナ本数におけるシステムスループットを最大化できる許容重複率が異なることから、非直交アクセス方式によるシステムスループットの改善量を増加させることができる。
【０１１１】
また、良好な周波数利用効率が得られるように通信パラメータを決定することができる。また、基地局装置２ａが周波数リソースを割り当てるユーザ数により許容重複率を決定することで、基地局装置２ａが周波数リソースを割り当てるユーザ数でシステムスループットを最大化できる許容重複率が異なることから、非直交アクセス方式によるシステムスループットの改善量を増加させることができる。
【０１１２】
さらに、上り回線において、非直交アクセス方式によるデータ伝送時に、セルスループットを改善でき、周波数利用効率の向上を実現できる。また、基地局装置２ｂが設定するクラスタ数の最大値もしくはクラスタサイズにより許容重複率を決定することで、非直交アクセス方式によるシステムスループットの改善量を増加させることができる。
【符号の説明】
【０１１３】
Ｓ１  無線通信システム
１−１、１−２、１−ｌ、１−ｍ  端末装置
２、２ａ、２ｂ  基地局装置
１０１  制御情報受信部
１０２  符号部
１０３  変調部
１０４  ＤＦＴ部
１０５  周波数マッピング部
１０６  ＩＦＦＴ部
１０７  参照信号多重部
１０８  送信処理部
１０９  送信アンテナ
２０１−１、２０１−Ｎｒ  受信アンテナ
２０２−１、２０２−ｋ、２０２−Ｎｒ  受信処理部
２０３  アンテナ情報管理部
２０４  重複率決定部
２０５  スケジューリング部
２０６  制御情報生成部
２０７  制御情報記憶部
２０８  制御情報送信部
２０９  ソフトキャンセラ部
２１０  等化部
２１１−１、２１１−ｋ、２１１−ｎ  ＩＤＦＴ部
２１２−１、２１２−ｋ、２１２−ｎ  合成部
２１３−１、２１３−ｋ、２１３−ｎ  復調部
２１４−１、２１４−ｋ、２１４−ｎ  復号部
２１５−１、２１５−ｋ、２１５−ｎ  ソフトシンボル生成部
２１６−１、２１６−ｋ、２１６−ｎ  ＤＦＴ部
２１７−１、２１７−ｋ、２１７−ｎ  受信信号ソフトレプリカ生成部
２０２１−ｋ  受信信号処理部
２０２２−ｋ  参照信号分離部
２０２３−ｋ  ＦＦＴ部
２０２４−ｋ  周波数デマッピング部
３０３  ユーザ数制御部
３０４  重複率決定部
４０３  クラスタ数制御部
４０４  重複率決定部
【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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【図１４】
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