(57)【要約】【課題】周波数利用効率を高めつつセル間干渉を緩和することによって複数の基地局におけるスループットを向上する。【解決手段】実施形態によれば、基地局は、移動局と通信を行う通信部と、中央局とのインタフェースとを含む。インタフェースは、中央局によって行われるスケジューリングに必要な情報を当該中央局へ送信する。通信部は、第１のサブフレームにおいて移動局からアップリンク上で送信された第１のデータが正しく受信されなければ、当該第１のデータが正しく受信されなかったことを示す第１の応答を当該移動局に送信しない。インタフェースは、第１のデータが正しく受信されなければ、第１のサブフレームよりも後の第２のサブフレームにおける第１のデータの再送を移動局に許可するスケジューリング結果を中央局から受信する。通信部は、スケジューリング結果に基づく制御情報を移動局に送信する。【選択図】図３
2015005943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局と通信を行う通信部と、
中央局とのインタフェースと
を具備し、
前記インタフェースは、前記中央局によって行われるスケジューリングに必要な情報を当該中央局へ送信し、
前記通信部は、第１のサブフレームにおいて前記移動局からアップリンク上で送信された第１のデータが正しく受信されなければ、当該第１のデータが正しく受信されなかったことを示す第１の応答を当該移動局に送信せず、
前記インタフェースは、前記第１のデータが正しく受信されなければ、前記第１のサブフレームよりも後の第２のサブフレームにおける前記第１のデータの再送を前記移動局に許可するスケジューリング結果を前記中央局から受信し、
前記通信部は、前記スケジューリング結果に基づく制御情報を前記移動局に送信する、
基地局。
【請求項２】
前記通信部は、前記第１のデータが正しく受信されなければ、前記第１の応答を前記移動局に送信せず、かつ、当該第１のデータが正しく受信されたことを示す第２の応答を当該移動局に送信する、請求項１の基地局。
【請求項３】
前記通信部は、前記第１のデータが正しく受信されなければ、前記第１の応答を前記移動局に送信せず、かつ、当該第１のデータが正しく受信されたことを示す第２の応答を当該移動局に送信しない、請求項１の基地局。
【請求項４】
前記通信部は、第１のサブフレームにおいて前記移動局からアップリンク上で送信された第２のデータが正しく受信されなければ、当該第２のデータが正しく受信されなかったことを示す第１の応答を当該移動局に送信し、
前記第１のデータは、許容遅延が閾値以上のデータであり、前記第２のデータは、許容遅延が前記閾値未満のデータである、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項の基地局。
【請求項５】
複数の基地局のためのスケジューリングの少なくとも一部を一括して行うスケジューラと、
前記スケジューラによって行われるスケジューリングに必要な情報を前記複数の基地局から受信し、スケジューリング結果を当該複数の基地局へと送信するインタフェースと
を具備する、中央局。
【請求項６】
前記中央局は、前記複数の基地局における合計のスループットを最大化するようにスケジューリングを行う、請求項５の中央局。
【請求項７】
前記中央局は、前記複数の基地局に接続する移動局の合計のＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｆａｉｒを最大化するようにスケジューリングを行う、請求項５の中央局。
【請求項８】
中央局とは相異なる筐体内に配置される基地局であって、
移動局と通信を行う通信部と、
前記中央局とのインタフェースと
を具備し、
前記インタフェースは、前記中央局によって行われるスケジューリングに必要な情報を当該中央局へ送信し、
前記インタフェースは、スケジューリング結果を前記中央局から受信し、
前記通信部は、前記スケジューリング結果に基づく制御情報を前記移動局に送信する、
基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、無線通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）によって策定されたＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、次世代ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）規格に相当するＸＧＰ（ｅＸｔｅｎｄｅｄ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｌａｔｆｏｒｍ）、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）などの近年のセルラシステムにおいて、周波数利用率の向上のために、隣接セルが同一の周波数を使用することがある。これらのセルラシステムは、一般的には、ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）またはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）を採用しているので、隣接セルが同一の周波数を使用する場合にはセル間干渉が問題となる。
【０００３】
セル間干渉を緩和する技法として、ＦＦＲ（Ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｒｅｕｓｅ）が知られている。ＦＦＲによれば、基地局は、割り当て可能な周波数を第１の周波数と第２の周波数とに分類する。そして、基地局は、セル中心に位置するユーザに第１の周波数を割り当てて、セルエッジに位置するユーザに第２の周波数を割り当てる。第１の周波数に関して、隣接セルは同一の周波数を使用（再利用）できる。他方、第２の周波数に関して、隣接セルは相異なる周波数を使用する。第１の周波数に関して、隣接セルのセル中心に位置するユーザは互いに離れているので、セル間干渉は生じにくい。第２の周波数に関して、隣接セルのセルエッジに位置するユーザは近接するおそれがあるが、隣接セルは相異なる周波数を使用するので、セル間干渉は生じない。
【０００４】
しかしながら、ＦＦＲによれば、あるセルにおいて多数のユーザがセルエッジに位置する場合には、当該セルを含む隣接セルにおいて再利用可能な第１の周波数が減少し、故に周波数利用効率は低下する。尚、仮に、セルエッジに位置するユーザにも第１の周波数を割り当てるとすると、第１の周波数においてセル間干渉が増大するので、スループットは低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００９−５１０９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実施形態は、周波数利用効率を高めつつセル間干渉を緩和することによって複数の基地局におけるスループットを向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、基地局は、移動局と通信を行う通信部と、中央局とのインタフェースとを含む。インタフェースは、中央局によって行われるスケジューリングに必要な情報を当該中央局へ送信する。通信部は、第１のサブフレームにおいて移動局からアップリンク上で送信された第１のデータが正しく受信されなければ、当該第１のデータが正しく受信されなかったことを示す第１の応答を当該移動局に送信しない。インタフェースは、第１のデータが正しく受信されなければ、第１のサブフレームよりも後の第２のサブフレームにおける第１のデータの再送を移動局に許可するスケジューリング結果を中央局から受信する。通信部は、スケジューリング結果に基づく制御情報を移動局に送信する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る無線通信システムを例示する図。
【図２】第１の実施形態に係る無線通信システムの動作を例示する図。
【図３】第１の実施形態に係る基地局を例示するブロック図。
【図４】ＱＣＩを例示するテーブル。
【図５】第１の実施形態に係る中央局を例示するブロック図。
【図６】Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングにおけるＰＲＢの配置例を示す図。
【図７】図５の伝搬路情報記憶部に記憶される伝搬路情報を例示する図。
【図８】ＳＩＮＲとスループットとの関係を例示するグラフ。
【図９】Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング結果を例示する図。
【図１０】Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング結果を例示する図。
【図１１】第１の実施形態に係る無線通信システムの動作を例示する図。
【図１２】再送によって生じる問題点の説明図。
【図１３】第１の実施形態に係る無線通信システムの動作を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら実施形態の説明が述べられる。尚、以降、説明済みの要素と同一または類似の要素には同一または類似の符号が付され、重複する説明は基本的に省略される。
【００１０】
（第１の実施形態）  
図１に例示されるように、第１の実施形態に係る無線通信システムは、基地局１１００と、移動局１２００と、移動局１３００と、基地局２１００と、移動局１２００と、移動局１３００と、中央局３０００とを含む。基地局１１００、基地局２１００及び中央局３０００は、ネットワーク４０００に接続されている。
【００１１】
後述されるように、中央局３０００内部のスケジューラが基地局１１００及び基地局２１００内部のスケジューラと協調動作することによって、基地局１１００及び基地局２１００は周波数利用効率を高めつつセル間干渉を緩和できる。故に、基地局１１００及び基地局２１００は、高スループットを達成できる。中央局３０００は、ＣＣＣ（Ｃｅｌｌ  Ｃｌｕｓｔｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と呼ばれてもよい。
【００１２】
尚、基地局１１００、基地局２１００及び中央局３０００は、同一の筐体内に配置されてもよいし、相異なる筐体内に配置されてもよい。
【００１３】
基地局１１００、基地局２１００及び中央局３０００が相異なる筐体内に配置される場合には、中央局３０００は、例えば、光ファイバ、イーサネット（登録商標）または無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを介して基地局１１００及び基地局２１００と接続されてもよい。基地局１１００、基地局２１００及び中央局３０００が相異なる筐体内に配置される場合には、中央局３０００と基地局１１００及び基地局２１００との間の通信による遅延が生じることになる。
【００１４】
以降の説明において、中央局３０００は、イーサネットを介して基地局１１００及び基地局２１００と接続され、両者の間の通信によって１ｍｓｅｃ程度の遅延が生じることとする。
【００１５】
移動局１２００及び移動局１３００は、基地局１１００に無線接続している。同様に、移動局２２００及び移動局２３００は、基地局２１００に無線接続している。尚、以降の説明において、便宜的に、移動局及び基地局は、ＬＴＥ（特に、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）−ＬＴＥ）の無線インタフェースを利用することとする。
【００１６】
例えば、基地局１１００（或いは、基地局２１００でもよい）は、図３に例示されるように、ＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ）層と、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）層と、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）層と、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層と、ネットワークプロセッサと、伝搬路情報記憶部と、スケジューラと、バッファ情報記憶部と、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）生成部とを含む。
【００１７】
ＰＨＹ層は、物理チャネルとのインタフェースを担う。従って、ＰＨＹ層は、例えば、移動局と通信を行う通信部と読み替えることもできる。ＰＨＹ層とＭＡＣ層との間のデータパスは、トランスポートチャネルと呼ばれる。ＭＡＣ層は、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ）処理などを行う。ＭＡＣ層とＲＬＣ層との間のデータパスは、ロジカルチャネルと呼ばれる。ＲＬＣ層は、ＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ）処理などを行う。ＲＬＣ層とＰＤＣＰ層との間のデータパスは、無線ベアラと呼ばれる。ＰＤＣＰ層は、暗号化処理などを行う。ネットワークプロセッサは、中央局３０００とのインタフェースを担う。
【００１８】
伝搬路情報記憶部は、ＰＨＹ層及びＲＬＣ層からの伝搬路情報を記憶する。伝搬路情報記憶部に記憶された伝搬路情報は、スケジューラによって必要に応じて読み出される。伝搬路情報は、様々な技法によって取得可能である。
【００１９】
例えば、ＲＳＲＰ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｐｏｗｅｒ）が、伝搬路情報として取得されてもよい。ＲＳＲＰは、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌのダウンリンクでの受信電力である。ＬＴＥにおいて、移動局は、接続基地局に加えて他の基地局に関するＲＳＲＰを、接続中の基地局へフィードバックする必要がある。但し、ＲＳＲＰは、サービス帯域全体での平均値であるので、特定の周波数における伝搬路応答を必ずしも高精度には表さない。
【００２０】
ＲＳＲＰに加えて、或いは、ＲＳＲＰに代えて、ＳＲＳ（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）を用いて伝搬路情報が取得されてもよい。ＳＲＳは、移動局がアップリンク上で送信する信号である。一般的に、基地局は、当該基地局のセル内の移動局からのＳＲＳのみを受信する。しかしながら、基地局は、当該基地局に加えて他の基地局のセル内の移動局からのＳＲＳも受信し、受信ＳＲＳに基づいてセル間干渉成分を推定してもよい。ＳＲＳはサービス帯域の一部を用いて送信可能なので、ＳＲＳを用いることにより特定の周波数における伝搬路応答を高精度に推定することが可能である。
【００２１】
バッファ情報記憶部は、ＰＨＹ層及びＭＡＣ層からのバッファ情報を記憶する。バッファ情報記憶部に記憶されたバッファ情報は、スケジューラによって必要に応じて読み出される。ＰＤＣＣＨ生成部は、スケジューラからのスケジューリング結果に応じて、ダウンリンクの制御チャネルであるＰＤＣＣＨを生成する。
【００２２】
スケジューラは、伝搬路情報記憶部から読み出された伝搬路情報と、バッファ情報記憶部から読み出されたバッファ情報とに基づいて、無線リソース制御（スケジューリング）を行う。
【００２３】
具体的には、スケジューラは、スケジューリング要求されたデータの優先度に基づいて対象時刻に送信されるデータを選択するペイロード選択処理を行う。ＬＴＥにおいて、データの優先度は、ＱＣＩ（ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）  Ｃｌａｓｓ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）に基づいて評価される。図４は、３ＧＰＰで規定されているＱＣＩを例示する。尚、アップリンクのスケジューリングでは、ＱＣＩを４グループへとグループ化したＬＣＧ（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｇｒｏｕｐ）毎のバッファ情報が移動局から得られるので、当該ＬＣＧを用いて優先度が評価される。
【００２４】
更に、スケジューラは、ペイロード選択処理によって選択されたデータ（ペイロード）を送信するために使用される周波数を選択するＰＲＢ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｂｌｏｃｋ）割当て処理を行う。更に、スケジューラは、ＨＡＲＱ（即ち、再送）の制御処理、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｅｔ）の制御処理なども行う。ここで、ＭＣＳは、データに対して適用される変調方式及び誤り訂正符号方式の組み合わせである。
【００２５】
以降の説明において、ペイロード選択処理は、Ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングと呼ばれる。他方、ＰＲＢ割当て処理、ＭＣＳ制御処理及び再送制御処理は、Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングと呼ばれる。
【００２６】
ここで、従来の基地局は、Ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング及びＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングを自律的に行う。即ち、ある基地局におけるスケジューリングは、その隣接基地局におけるスケジューリングとは独立に行われる。故に、予期しないセル間干渉が発生し、スループットが低下するおそれがある。
【００２７】
他方、図１の無線通信システムにおいて、中央局３０００は、基地局１１００及び基地局２１００のための少なくともＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングを一括して行う。故に、基地局１１００及び基地局２１００内部のスケジューラにおいて、Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングに関する機能部は省略可能である。
【００２８】
尚、基地局１１００及び基地局２１００が暫定的なＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングを行い、中央局３０００が最終的なＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングを行ってもよい。この場合に、暫定的なＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング結果は、最終的なＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング結果によって書き換えられることになる。
【００２９】
或いは、中央局３０００は、基地局１１００及び基地局２１００のためのＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングに加えてこれらのためのＴｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングを行ってもよい。故に、基地局１１００及び基地局２１００内部のスケジューラにおいて、Ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングに関する機能部は省略可能である。この場合に、基地局１１００及び基地局２１００は、例えばバッファ情報などのＴｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングに必要な情報を中央局３０００へ通知することになる。
【００３０】
中央局３０００は、図５に例示されるように、ネットワークプロセッサと、Ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング情報記憶部と、伝搬路情報記憶部と、スケジューラとを含む。ネットワークプロセッサは、基地局１１００及び基地局２１００とのインタフェースを担う。
【００３１】
Ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング情報記憶部は、基地局１１００及び基地局２１００からのＴｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング結果を記憶する。Ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング情報記憶部に記憶されたＴｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング結果は、スケジューラによって必要に応じて読み出される。
【００３２】
伝搬路情報記憶部は、基地局１１００及び基地局２１００からの伝搬路情報を記憶する。伝搬路情報記憶部に記憶された伝搬路情報は、スケジューラによって必要に応じて読み出される。
【００３３】
スケジューラは、Ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング情報記憶部に記憶されたＴｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング結果と、伝搬路情報記憶部に記憶された伝搬路情報とに基づいて、Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングを行う。
【００３４】
図１の無線通信システムは、アップリンクのスケジューリングを例えば図２に示されるように行うことができる。尚、図２において、時刻の単位はサブフレーム（即ち、１ｍｓｅｃ）である。
【００３５】
移動局１２００（或いは、移動局１３００でもよい）は、基地局１１００にデータのバッファサイズを送信するために、最初に、ＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）上でＢＳＲ（Ｂｕｆｆｅｒ  Ｓｔａｔｕｓ  Ｒｅｐｏｒｔ）を送信する（時刻ｔ０）。
【００３６】
時刻ｔ０において送信されたＢＳＲは、基地局１１００内部のＰＨＹ層によって受信される。そして、移動局１２００がアップリンク送信のために保持しているバッファ情報が基地局１１００内部のバッファ情報記憶部に記憶される。
【００３７】
それから、基地局１１００内部のスケジューラは、Ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングを行う（時刻ｔ２）。時刻ｔ２のＴｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングでは、対象のサブフレームにおける送信許可を与えられる移動局の候補が選択される。具体的には、スケジューラは、バッファ情報記憶部からバッファ情報を読み出し、当該バッファ情報に基づいてスケジューリングを要求している移動局を識別する。仮に、時刻ｔ２では、移動局１２００及び移動局１３００のバッファにデータがあり、既にスケジューリングを要求しているとする。
【００３８】
ここで、図１の無線通信システム（ＬＴＥシステム）が、例えば１０ＭＨｚモードで動作しているとする。１０ＭＨｚの帯域幅には、合計５０個のＰＲＢ（各ＰＲＢは１８０ｋＨｚの帯域幅を持つ）が存在する。そして、仮に２個のＰＲＢがＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）として使用されるとすれば、残余の合計４８個のＰＲＢが移動局１２００及び移動局１３００に割り当可能である。
【００３９】
仮に、移動局１２００によってスケジューリングを要求されているデータの種類と、移動局１３００によってスケジューリングを要求されているデータの種類とが同一（即ち、両者のＬＣＧが同一）であるならば、基地局１１００内部のスケジューラは時刻ｔ２において４８個のＰＲＢを移動局１２００及び移動局１３００に均等に（２４個ずつ）割り当てる。他方、図示されていないが、基地局２１００内部のスケジューラも時刻ｔ２において４８個のＰＲＢを移動局２２００及び移動局２３００に均等に割り当てることとする。尚、前述のように、基地局１１００内部のスケジューラは、暫定的なＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングを行ってもよい。例えば、スケジューラは、４８個のＰＲＢのうち、低周波数側の２４個を移動局１２００に割り当て、高周波数側の２４個を移動局１３００に割り当ててもよい。
【００４０】
時刻ｔ２におけるＴｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング結果（具体的には、送信許可を与えられる移動局を識別する情報、ならびに、係る移動局の各々に割り当てられたＰＲＢの数を示す情報）は、ネットワークプロセッサを介して中央局３０００へと送信される（時刻ｔ３）。更に、時刻ｔ３では、伝搬路情報記憶部に記憶されている伝搬路情報も中央局３０００へと通知される。
【００４１】
尚、時刻ｔ３では、暫定的なＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング結果（具体的には、移動局の各々に暫定的に割り当てられたＰＲＢの周波数位置を示す情報）も、ネットワークプロセッサを介して中央局３０００へと送信されてもよい。
【００４２】
時刻ｔ３において送信されたＴｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング結果及び伝搬路情報は、中央局３０００内部のネットワークプロセッサによって受信される。中央局３０００内部のスケジューラは、これらＴｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング結果及び伝搬路情報を用いて、Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングを行う（時刻ｔ５）。
【００４３】
中央局３０００内部のスケジューラは、例えば図６に示されるようなＰＲＢ配置に基づいて、Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングを行う。図６の配置例によれば、スケジューラは、基地局１１００の使用するサブバンド１及びサブバンド２の各々を移動局１２００及び移動局１３００のいずれか一方に割り当てることができる。他方、スケジューラは、基地局２１００の使用するサブバンド１及びサブバンド２の各々を移動局２２００及び移動局２３００のいずれか一方に割り当てることができる。
【００４４】
本実施形態において、スケジューラは、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｌｕｓ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）に基づいて導出されるスループットを用いて、Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングを行う。以下に説明されるように、ＳＩＮＲは、基地局１１００及び基地局２１００からの伝搬路情報に基づいて計算可能である。そして、スループットは、例えば図８に示されるようなＳＩＮＲとスループットとの関係に基づいて導出できる。
【００４５】
中央局３０００内部の伝搬路情報記憶部に記憶される伝搬路情報は、図７に例示されるものであってもよい。図７は、各移動局が接続基地局にアップリンク上でデータを送信した場合のゲインを示している。例えば、図７によれば、移動局１２００が基地局１１００にデータを送信した場合に、基地局１１００において受信される信号電力が１．０であって、他方では基地局２１００において観測される干渉電力が０．１である。尚、図７の例では、サービス帯域全体に共通の伝搬路情報が用いられている。即ち、サブバンド１の伝搬路のゲイン、ならびに、サブバンド２の伝搬路のゲインが等しいと仮定されている。
【００４６】
しかしながら、実際の通信環境では、例えばマルチパスの影響により、サブバンド間で伝搬路のゲインが異なるおそれがある。そこで、例えば、サブバンド１及びサブバンド２の伝搬路のゲインの平均値が、サービス帯域全体に共通の伝搬路情報として使用されてもよい。或いは、サブバンド毎に、伝搬路情報（即ち、伝搬路のゲイン）が用意されてもよい。
【００４７】
図１に示されるように、移動局１３００及び移動局２２００は近接しており、これらが同一のサブバンドを使用するとセル間干渉が生じ易いと予想される。中央局３０００内部のスケジューラは、移動局１３００及び移動局２２００がサブバンド１（或いは、サブバンド２でもよい）に収容された場合に、基地局１１００及び基地局２１００の各々において観測されるＳＩＮＲを以下のように計算できる。尚、以降の説明では、基地局１１００及び基地局２１００の各々における雑音レベルは０．０１と仮定される。
【００４８】
具体的には、スケジューラは、基地局１１００において観測されるＳＩＮＲを下記数式（１）によって計算できる。  
【数１】
2015005943.tif 000003
【００４９】
そして、図８によれば、ＳＩＮＲ＝３ｄＢの場合には約１ｂｐｓ／Ｈｚのスループットが達成される。
【００５０】
更に、スケジューラは、基地局２１００において観測されるＳＩＮＲを下記数式（２）によって計算できる。  
【数２】
2015005943.tif 000004
【００５１】
そして、前述のように図８によれば、ＳＩＮＲ＝３ｄＢの場合には約１ｂｐｓ／Ｈｚのスループットが達成される。
【００５２】
よって、スケジューラは、移動局１３００及び移動局２２００がサブバンド１に収容された場合に、基地局１１００及び基地局２１００における合計のスループットは約２ｂｐｓ／Ｈｚであると評価する。
【００５３】
他方、図１に示されるように、移動局１２００及び移動局２３００は離れており、これらが同一のサブバンドを使用してもセル間干渉は生じにくいと予想される。中央局３０００内部のスケジューラは、移動局１２００及び移動局２３００がサブバンド１（或いは、サブバンド２でもよい）に収容された場合に、基地局１１００及び基地局２１００の各々において観測されるＳＩＮＲを以下のように計算できる。
【００５４】
具体的には、スケジューラは、基地局１１００において観測されるＳＩＮＲを下記数式（３）によって計算できる。同様に、スケジューラは、基地局２１００において観測されるＳＩＮＲも下記数式（３）によって計算できる。
【数３】
2015005943.tif 000005
【００５５】
そして、図８によれば、ＳＩＮＲ＝１０ｄＢの場合には約２ｂｐｓ／Ｈｚのスループットが達成される。よって、スケジューラは、移動局１２００及び移動局２３００がサブバンド１に収容された場合に、基地局１１００及び基地局２１００における合計のスループットは約４ｂｐｓ／Ｈｚであると評価する。
【００５６】
更に、移動局１３００（或いは、移動局１２００、移動局２２００または移動局２３００でもよい）のみがサブバンド１（或いは、サブバンド２でもよい）を使用すれば、セル間干渉は生じない。中央局３０００内部のスケジューラは、移動局１３００がサブバンド１に収容された場合に、基地局１１００において観測されるＳＩＮＲを以下のように計算できる。
【００５７】
具体的には、スケジューラは、基地局１１００において観測されるＳＩＮＲを下記数式（４）によって計算できる。
【数４】
2015005943.tif 000006
【００５８】
そして、図８によれば、ＳＩＮＲ＝２０ｄＢの場合には約４．７ｂｐｓ／Ｈｚのスループットが達成される。他方、基地局２１００に接続している移動局２２００及び移動局２３００はデータを送信できないので、基地局２１００におけるスループットは０ｂｐｓ／Ｈｚである。
【００５９】
よって、スケジューラは、移動局１３００がサブバンド１に収容された場合に、基地局１１００及び基地局２１００における合計のスループットは約４．７ｂｐｓ／Ｈｚであると評価する。
【００６０】
中央局３０００内部のスケジューラは、種々のＰＲＢ割当てについて、基地局１１００及び基地局２１００における合計のスループットを評価できる。即ち、スケジューラは、例えば合計のスループットを最大化するようにスケジューリングを行うことができる。
【００６１】
しかしながら、合計のスループットのみをＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングのメトリックとして用いる場合に、セルエッジに位置する移動局に比べてセル中心に位置する移動局が有利になり易く、各移動局に公平に送信機会が与えられないおそれがある。
【００６２】
そこで、例えば、合計のＰＦ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｆａｉｒ）が、合計のスループットに代わるメトリックとして使用されてもよい。ＰＦによれば、各移動局の過去のスループットの高低が考慮されるので、公平なスケジューリングが可能となる。
【００６３】
中央局３０００内部のスケジューラは、例えば下記数式（５）によって移動局１２００、移動局１３００、移動局２２００及び移動局２３００（即ち、基地局１１００及び基地局２１００のサービスエリア内の全ての移動局）における合計のＰＦを計算できる。
【数５】
2015005943.tif 000007
【００６４】
尚、数式（５）において、Ｍｉ（ｎ）は、サブフレームｎにおける移動局ｉのＰＦを表す。ｉは、移動局を識別するためのインデックスである。Ｍｉ（ｎ）は、下記数式（６）によって計算可能である。
【数６】
2015005943.tif 000008
【００６５】
数式（６）において、Ｒｉ（ｎ）は、瞬時スループットを表し、これは前述のようにＳＩＮＲから導出可能である。従って、移動局ｉがサブフレームｎにおいて周波数を割り当てられなければ、Ｒｉ（ｎ）＝０である。更に、数式（６）において、Ａｉ（ｎ−１）は、過去のスループットに基づく値である。Ａｉ（ｎ）は、下記数式（７）によって計算可能である。
【数７】
2015005943.tif 000009
【００６６】
数式（７）において、σｉ（ｎ）は、サブフレームｎにおいて移動局ｉに周波数が割り当てられれば１となり、そうでなければ０となる。更に、数式（７）において、ｗは、過去のスループットがどの程度考慮されるかを決定付ける重みであり、例えば１／１０００などの値が使用される。
【００６７】
図２の時刻ｔ５では、中央局３０００内部のスケジューラは、合計のＰＦに基づいて、例えば図９に示されるようなスケジューリングを行うこととする。具体的には、スケジューラは、基地局１１００のサブバンド１に移動局１２００を収容し、基地局１１００のサブバンド２に移動局１３００を収容し、基地局２１００のサブバンド１に移動局２３００を収容することを決定する。更に、中央局３０００内部のスケジューラは、送信許可を与えられる移動局１２００、移動局１３００及び移動局２３００のために適切なＭＣＳを選択する。
【００６８】
そして、時刻ｔ５におけるＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング結果（具体的には、各基地局において送信許可を与える移動局を示す情報、これらの移動局に割り当てられたサブバンドまたはＰＲＢの位置を示す情報、ならびに、これらの移動局の各々において適用されるＭＣＳの値を示す情報）は、中央局３０００内部のネットワークプロセッサを介して基地局１１００及び基地局２１００へと送信される（時刻ｔ６）。
【００６９】
時刻ｔ６において送信されたＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング結果は、基地局１１００及び基地局２１００内部のネットワークプロセッサによって受信される。
【００７０】
基地局１１００内部のスケジューラは、ネットワークプロセッサを介して、Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング結果を入力する。そして、スケジューラは、ＰＤＣＣＨ生成部にＰＤＣＣＨの生成を指示する。ＰＤＣＣＨ生成部は、移動局１２００に実際のスケジューリング結果を通知するためにＰＤＣＣＨを生成する。ＰＤＣＣＨは、例えば、送信許可を与えられる移動局の識別子、当該移動局に割り当てられたＰＲＢの場所（周波数位置）、当該移動局において適用されるＭＣＳの値などを示す制御情報を搬送できる。ＰＤＣＣＨ生成部によって生成されたＰＤＣＣＨは、時刻ｔ８に送信される。
【００７１】
ＦＤＤ−ＬＴＥシステムにおいて、移動局は、ＰＤＣＣＨを受信してから４ｍｓｅｃ後に、当該ＰＤＣＣＨによって指示されたパラメータを用いてＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  ＣＨａｎｎｅｌ）上でデータを送信することが規定されている。従って、移動局１２００は、時刻ｔ１２にデータをＰＵＳＣＨ上で送信する。
【００７２】
ＦＤＤ−ＬＴＥシステムにおいて、基地局は、データを受信してから４ｍｓｅｃ後に、当該データに対する応答（即ち、データが正しく受信されたことを示す情報、または、データが正しく受信されなかったことを示す情報）を送信する必要がある。データが正しく受信されれば、基地局はＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ（ＡＣＫ）を送信する。ＡＣＫは、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｈｙｂｒｉｄ  ＡＲＱ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  ＣＨａｎｎｅｌ）上で送信される。従って、時刻ｔ１２において送信されたデータが正しく受信されれば、基地局１１００は時刻ｔ１６にＡＣＫをＰＨＩＣＨ上で送信する。
【００７３】
更に、時刻ｔ１６において、基地局１１００は、ＡＣＫをＰＨＩＣＨ上で送信するだけでなく、新規の送信許可をＰＤＣＣＨ上で送信することもできる。時刻ｔ１６における新規の送信許可は、時刻ｔ１０において基地局１１００によって行われたＴｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング、ならびに、時刻ｔ１３にいて中央局３０００によって行われたＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングの結果に基づくものである。
【００７４】
ここで、例えば図２の時刻ｔ１３では、中央局３０００内部のスケジューラは、合計のＰＦに基づいて、例えば図１０に示されるようなスケジューリングを行うこととする。具体的には、スケジューラは、基地局１１００のサブバンド１に移動局１２００を収容し、基地局２１００のサブバンド１に移動局２３００を収容し、基地局２１００のサブバンド２に移動局２２００を収容することを決定する。
【００７５】
移動局１２００は、時刻ｔ１６に送信された新規の送信許可を受信すると、その４ｍｓｅｃ後の時刻ｔ２０に、データをＰＵＳＣＨ上で送信する。
【００７６】
以上説明したように、中央局３０００内部のスケジューラが基地局１１００及び基地局２１００のためのＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングを一括して行うことにより、これら基地局１１００及び基地局２１００の合計のスループットを向上させることができる。更に、上記Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングにおいて、合計のＰＦをメトリックとして使用すれば、基地局１１００及び基地局２１００のサービスエリア内の移動局１２００、移動局１３００、移動局２２００及び移動局２３００に公平に送信機会が与えられる。
【００７７】
しかしながら、図２の動作例は、基地局におけるデータの受信誤りを考慮していない。図１１に例示されるように、基地局においてデータの受信誤りが生じたとしても、この受信誤りの情報を待たずに中央局はＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングを行う。この結果、移動局は、Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングにおいて予定されていない再送を行うことになる。故に、予期せぬ干渉が発生し、スループットが低下するおそれがある。
【００７８】
図１１の時刻ｔ１２において移動局１３００から送信されたデータは、基地局１１００によって正しく受信（復調）できない。例えば、基地局１１００は、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）結果を通じて誤りを検出する。尚、図１１において、時刻ｔ０から時刻ｔ１１までは、図２と同一であるので説明を省略される。
【００７９】
前述のように、ＦＤＤ−ＬＴＥシステムにおいて、基地局は、ＰＵＳＣＨ上でデータを受信してから４ｍｓｅｃ後に、当該データの受信成否に関する応答を送信する必要がある。従って、基地局１１００は、時刻ｔ１２の４ｍｓｅｃ後である時刻ｔ１６に、ＮＡＣＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ  ＡＣＫ）をＰＨＩＣＨ上で送信することになる。
【００８０】
移動局１３００は、時刻ｔ１６に送信されたＮＡＣＫを受信すると、その４ｍｓｅｃ後の時刻ｔ２０に、時刻ｔ１２において送信したデータをＰＵＳＣＨ上で（例えば、時刻ｔ１２と同じパラメータを用いて）再送する。しかしながら、時刻ｔ２０のためのＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングは、時刻ｔ１３において中央局３０００内部のスケジューラによって行われている。そして、スケジューラは、時刻ｔ１３において基地局１１００における上記データの受信誤りを知ることはできないから、このＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングにおいて移動局１３００からの再送は予定されない。
【００８１】
例えば、時刻ｔ１３におけるＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング結果が図１０に示されるものであるとする。この場合に、仮に、移動局１３００がサブバンド２を用いてデータを再送すれば、図１２に示されるように、図１０のＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング結果に割り込みが生じることになる。この割り込みは、サブバンド２におけるセル間干渉をもたらす。故に、基地局２１００におけるサブバンド２のＳＩＮＲ及びスループットは、予定されたよりも低下することになる。
【００８２】
この問題点の主な原因は、基地局１１００及び基地局２１００と中央局３０００との間の通信による遅延のために、Ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング及びＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングが通常のＬＴＥシステムに比べて前倒しされていることにある。この結果、ＰＵＳＣＨ上で送信されたデータの受信誤りの情報を、直ちにＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングに反映することは困難となる。
【００８３】
そこで、本実施形態に係る基地局は、図１３に例示されるように、データの再送を延期させることによって、中央局が再送を考慮したＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングを行うことを可能にする。
【００８４】
図１３の時刻ｔ１２において移動局１３００から送信されたデータが、基地局１１００によって正しく受信されない。尚、図１３において、時刻ｔ０から時刻ｔ１１までは、図２及び図１１と同一であるので説明を省略される。
【００８５】
図１３に示されるように、基地局１１００は、時刻ｔ１２の４ｍｓｅｃ後である時刻ｔ１６に、ＮＡＣＫの代わりにＡＣＫをＰＨＩＣＨ上で送信する。移動局１３００はＡＣＫを受信するので、ＦＤＤ−ＬＴＥシステムによれば、時刻ｔ２０では再送を行わない。故に、図１２に示されるような再送の割り込みによるスループットの低下を回避することができる。
【００８６】
しかしながら、単にＮＡＣＫの代わりにＡＣＫを送信するだけでは、時刻ｔ１２に送信されたデータの欠落は解消されない。そこで、基地局１１００内部のスケジューラは、受信誤りの情報を、当該時刻ｔ１２よりも後の時刻ｔ１８でのＴｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングにおいて考慮する。そして、このＴｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング結果に基づいて、中央局３０００内部のスケジューラは、Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングを行う（時刻ｔ２１）。この結果、移動局１３００は、時刻ｔ２０の次（即ち、８ｍｓｅｃ後）の再送機会である時刻ｔ２８において、時刻ｔ１２に送信済みのデータを再送できる。尚、時刻ｔ２８での再送は、中央局３０００内部のスケジューラによるＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングにおいて予定されたものであるから、予期せぬ干渉を発生させないしスループットも低下させない。
【００８７】
尚、図１３を用いて説明された基地局による再送の延期処理は、種々の変形が可能である。例えば、図１３の時刻ｔ１６において、基地局１１００は、ＮＡＣＫの代わりにＡＣＫを送信しているが、ＮＡＣＫ及びＡＣＫのどちらも送信しなくてもよい（即ち、時刻ｔ１２において送信されたデータの受信成否に関する応答を省略してもよい）。また、再送の延期処理は、スループットの低下を回避するのに有効であるものの、レイテンシを増大させることになる。故に、再送の延期処理は、許容遅延（例えば、図４のＰａｃｋｅｔ  Ｄｅｌａｙ  Ｂｕｄｇｅｔ）の小さなデータには必ずしも適していない。そこで、例えば、許容遅延が大きな（例えば閾値以上である）データに限って、再送の延期処理が適用されてもよい。この場合に、許容遅延量が小さな（例えば閾値未満である）データについては、再送の延期処理が適用されなくてもよい。即ち、基地局１１００は、許容遅延量が小さなデータが正しく受信されなければ、ＮＡＣＫを送信すればよい。
【００８８】
以上説明したように、第１の実施形態に係る無線通信システムにおいて、中央局は複数の基地局のためのＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングを一括で行う。このＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングによって、例えば複数の基地局の合計のスループットなどのメトリックが最大化される。故に、この無線通信システムによれば、周波数利用効率を高めつつセル間干渉を緩和することによって、複数の基地局におけるスループットを向上させることができる。尚、複数の基地局に接続する複数の移動局の合計のＰＦが上記メトリックとして採用されれば、これら複数の移動局に公平に送信機会を与えることができる。
【００８９】
更に、中央局及び複数の基地局が相異なる筐体内に配置される場合には、両者の通信による遅延が生じる。故に、この場合に、データの再送が上記Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｏｍａｉｎスケジューリング結果に割り込み、予期せぬ干渉が発生してスループットが低下するおそれがある。そこで、本実施形態に係る無線通信システムにおいて、基地局は、データの受信誤りが生じた場合に、ＮＡＣＫの代わりにＡＣＫを送信したり、当該データの受信成否に関する応答を省略したりする。故に、上記割り込みが回避される。他方、基地局は、受信誤りの情報をその後のＴｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎスケジューリングにおいて考慮する。故に、通常の再送機会の次（例えば、８ｍｓｅｃ後）の再送機会にデータが再送されるので、基地局におけるデータの欠落は解消される。
【００９０】
上記各実施形態の処理は、汎用のコンピュータを基本ハードウェアとして用いることで実現可能である。上記各実施形態の処理を実現するプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納して提供されてもよい。プログラムは、インストール可能な形式のファイルまたは実行可能な形式のファイルとして記憶媒体に記憶される。記憶媒体としては、磁気ディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ等）、半導体メモリなどである。記憶媒体は、プログラムを記憶でき、かつ、コンピュータが読み取り可能であれば、何れであってもよい。また、上記各実施形態の処理を実現するプログラムを、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ（サーバ）上に格納し、ネットワーク経由でコンピュータ（クライアント）にダウンロードさせてもよい。
【００９１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９２】
１１００，２１００・・・基地局
１２００，１３００，２２００，２３００・・・移動局
３０００・・・中央局
４０００・・・ネットワーク
【図１】
2015005943.tif 000010
【図２】
2015005943.tif 000011
【図３】
2015005943.tif 000012
【図４】
2015005943.tif 000013
【図５】
2015005943.tif 000014
【図６】
2015005943.tif 000015
【図７】
2015005943.tif 000016
【図８】
2015005943.tif 000017
【図９】
2015005943.tif 000018
【図１０】
2015005943.tif 000019
【図１１】
2015005943.tif 000020
【図１２】
2015005943.tif 000021
【図１３】
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