(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信端末と通信する基地局であって、
複数のアンテナを用いて通信端末と通信を行い、通信端末と下り通信を行う際には当該複数のアンテナでの送信指向性を制御する通信部と、
下り通信を行う通信端末を決定するとともに、当該通信端末に対して、前記通信部が当該通信端末との下り通信で使用する使用下り無線リソースを割り当てるスケジューリング実行部と
を備え、
通信端末が既知信号を送信する際に使用することが可能な既知信号用上り無線リソースと、当該既知信号用上り無線リソースと対応付けられた、前記通信部が通信端末と下り通信を行う際に使用することが可能な下り無線リソースとが定められており、
前記スケジューリング実行部は、既知信号用上り無線リソースの少なくとも一部を用いて既知信号を送信する通信端末に対して、当該既知信号の送信周波数帯域に含まれる周波数帯域を周波数方向に含む前記使用下り無線リソースを割り当てる際には、当該既知信号用上り無線リソースに対応付けられた下り無線リソースから前記使用下り無線リソースを当該通信端末に対して割り当てる割り当て処理を実行し、
前記スケジューリング実行部が、既知信号用上り無線リソースの少なくとも一部を用いて既知信号を送信する通信端末について前記割り当て処理を実行する場合には、前記通信部は、前記使用下り無線リソースを用いて当該通信端末と下り通信を行う際に、当該既知信号用上り無線リソースの少なくとも一部で受信する、当該既知信号を所望波成分として含む受信信号に基づいて前記複数のアンテナでの送信指向性を制御し、
前記スケジューリング実行部が、既知信号用上り無線リソースで既知信号が受信されない周波数帯域を周波数方向に含む前記使用下り無線リソースを、当該既知信号用上り無線リソースに対応付けられた下り無線リソースから通信端末に割り当てる場合には、前記通信部は、当該使用下り無線リソースを用いて当該通信端末と下り通信を行う際に、当該使用下り無線リソースの周波数帯域で当該通信端末から受信する既知信号を擬似的に生成し、この擬似的な既知信号を、所望波成分として、当該既知信号用上り無線リソースにおいて当該使用下り無線リソースの周波数帯域で受信する受信信号に対して加算して得られる新たな受信信号に基づいて前記複数のアンテナでの送信指向性を制御する、基地局。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局であって、
前記スケジューリング実行部は、既知信号用上り無線リソースで既知信号が受信されない周波数帯域を周波数方向に含む前記使用下り無線リソースを、当該既知信号用上り無線リソースに対応付けられた下り無線リソースから通信端末に割り当てる際には、当該使用下り無線リソースを割り当てる通信端末を、前記基地局と通信端末との間の下り通信の通信状態に基づいて決定する、基地局。
【請求項３】
請求項２に記載の基地局であって、
前記スケジューリング実行部は、既知信号用上り無線リソースで既知信号が受信されない周波数帯域を周波数方向に含む前記使用下り無線リソースを、当該既知信号用上り無線リソースに対応付けられた下り無線リソースから通信端末に割り当てる際には、当該使用下り無線リソースを割り当てる通信端末を、前記基地局と通信端末との間の下り通信についてのプロポーショナルフェアネスに基づいて決定する、基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナを用いて通信端末と通信する基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から無線通信に関して様々な技術が提案されている。例えば特許文献１には、ＬＴＥ（Long Term Evolution）に関する技術が開示されている。ＬＴＥは、「Ｅ−ＵＴＲＡ」とも呼ばれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０９９０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＬＴＥ等の通信システムの基地局においては、複数のアンテナでの指向性を適応的に制御するアダプティブアレイアンテナ方式が採用されることがある。
【０００５】
一方で、基地局においては送信性能の向上が望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、複数のアンテナでの送信指向性を制御して通信端末と通信する基地局の送信性能を向上することが可能な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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る基地局は、通信端末と通信する基地局であって、複数のアンテナを用いて通信端末と通信を行い、通信端末と下り通信を行う際には当該複数のアンテナでの送信指向性を制御する通信部と、下り通信を行う通信端末を決定するとともに、当該通信端末に対して、前記通信部が当該通信端末との下り通信で使用する使用下り無線リソースを割り当てるスケジューリング実行部とを備え、通信端末が既知信号を送信する際に使用することが可能な既知信号用上り無線リソースと、当該既知信号用上り無線リソースと対応付けられた、前記通信部が通信端末と下り通信を行う際に使用することが可能な下り無線リソースとが定められており、前記スケジューリング実行部は、既知信号用上り無線リソースの少なくとも一部を用いて既知信号を送信する通信端末に対して、当該既知信号の送信周波数帯域に含まれる周波数帯域を周波数方向に含む前記使用下り無線リソースを割り当てる際には、当該既知信号用上り無線リソースに対応付けられた下り無線リソースから前記使用下り無線リソースを当該通信端末に対して割り当てる割り当て処理を実行し、前記スケジューリング実行部が、既知信号用上り無線リソースの少なくとも一部を用いて既知信号を送信する通信端末について前記割り当て処理を実行する場合には、前記通信部は、前記使用下り無線リソースを用いて当該通信端末と下り通信を行う際に、当該既知信号用上り無線リソースの少なくとも一部で受信する、当該既知信号を所望波成分として含む受信信号に基づいて前記複数のアンテナでの送信指向性を制御し、前記スケジューリング実行部が、既知信号用上り無線リソースで既知信号が受信されない周波数帯域を周波数方向に含む前記使用下り無線リソースを、当該既知信号用上り無線リソースに対応付けられた下り無線リソースから通信端末に割り当てる場合には、前記通信部は、当該使用下り無線リソースを用いて当該通信端末と下り通信を行う際に、当該使用下り無線リソースの周波数帯域で当該通信端末から受信する既知信号を擬似的に生成し、この擬似的な既知信号を、所望波成分として、当該既知信号用上り無線リソースにおいて当該使用下り無線リソースの周波数帯域で受信する受信信号に対して加算して得られる新たな受信信号に基づいて前記複数のアンテナでの送信指向性を制御する。
【０００８】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記スケジューリング実行部は、既知信号用上り無線リソースで既知信号が受信されない周波数帯域を周波数方向に含む前記使用下り無線リソースを、当該既知信号用上り無線リソースに対応付けられた下り無線リソースから通信端末に割り当てる際には、当該使用下り無線リソースを割り当てる通信端末を、前記基地局と通信端末との間の下り通信の通信状態に基づいて決定する。
【０００９】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記スケジューリング実行部は、既知信号用上り無線リソースで既知信号が受信されない周波数帯域を周波数方向に含む前記使用下り無線リソースを、当該既知信号用上り無線リソースに対応付けられた下り無線リソースから通信端末に割り当てる際には、当該使用下り無線リソースを割り当てる通信端末を、前記基地局と通信端末との間の下り通信についてのプロポーショナルフェアネスに基づいて決定する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基地局の送信性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係る基地局の構成を示す図である。
【図３】実施の形態に係るＴＤＤフレームの構成を示す図である。
【図４】実施の形態に係るＴＤＤフレームの構成の種類を示す図である。
【図５】実施の形態に係るＴＤＤフレームの構成の詳細を示す図である。
【図６】ＳＲＳ送信帯域が周波数ホッピングされる様子の一例を示す図である。
【図７】ＳＲＳ０とＳＲＳ１を示す図である。
【図８】複数のＳＲＳ用上り無線リソースを示す図である。
【図９】実施の形態に係る通信システムの動作を示す図である。
【図１０】実施の形態に係る対応付け単位期間を示す図である。
【図１１】ＳＲＳ用上り無線リソースと下り無線リソースとの対応付けを示す図である。
【図１２】紐付け対応下り無線リソースの割り当て例を示す図である。
【図１３】第１送信制御を説明するための図である。
【図１４】第１送信制御を説明するための図である。
【図１５】紐付け対応下り無線リソースの割り当て例を示す図である。
【図１６】紐付け非対応下り無線リソースの割り当て例を示す図である。
【図１７】第２アレイ送信制御を説明するための図である。
【図１８】第２送信制御を説明するための図である。
【図１９】実施の形態に係る通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図２０】第２送信制御を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は本実施の形態に係る通信システム１００の構成を示す図である。通信システム１００は、例えば、複信方式としてＴＤＤ（Time Division Duplexing）方式が採用されたＬＴＥであって、複数の基地局１を備えている。各基地局１は、複数の通信端末２と通信を行う。ＬＴＥでは、下り通信ではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式が使用され、上り通信ではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）方式が使用される。したがって、基地局１から通信端末２への送信にはＯＦＤＭＡ方式が使用され、通信端末２から基地局１への送信にはＳＣ−ＦＤＭＡ方式が使用される。ＯＦＤＭＡ方式では、互いに直交する複数のサブキャリアが合成されたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号が使用される。
【００１３】
図１に示されるように、各基地局１のサービスエリア１０は、周辺基地局１のサービスエリア１０と部分的に重なっている。図１では、４つの基地局１だけしか示されていないため、１つの基地局１に対して周辺基地局１が２つあるいは３つだけしか存在していないが、実際には、１つの基地局１に対して例えば６つの周辺基地局１が存在することがある。
【００１４】
複数の基地局１は、図示しないネットワークに接続されており、当該ネットワークを通じて互いに通信可能となっている。また、ネットワークには図示しないサーバ装置が接続されており、各基地局１は、ネットワークを通じてサーバ装置と通信可能となっている。
【００１５】
図２は各基地局１の構成を示す図である。基地局１は、時間軸と周波数軸とからなる２次元で特定される無線リソースを複数の通信端末２のそれぞれに個別に割り当てることによって、当該複数の通信端末２と同時に通信することが可能となっている。基地局１は、送受信アンテナとしてアレイアンテナを有し、アダプティブアレイアンテナ方式を用いてアレイアンテナの指向性を制御することが可能である。
【００１６】
図２に示されるように、基地局１は、無線処理部１１と、当該無線処理部１１を制御する制御部１２とを備えている。無線処理部１１は、複数のアンテナ１１０ａから成るアレイアンテナ１１０を有している。無線処理部１１は、アレイアンテナ１１０で受信される複数の受信信号のそれぞれに対して増幅処理、ダウンコンバート及びＡ／Ｄ変換処理等を行って、ベースバンドの複数の受信信号を生成して出力する。
【００１７】
また、無線処理部１１は、制御部１２で生成されるベースバンドの複数の送信信号のそれぞれに対して、Ｄ／Ａ変換処理、アップコンバート及び増幅処理等を行って、搬送帯域の複数の送信信号を生成する。そして、無線処理部１１は、生成した搬送帯域の複数の送信信号を、アレイアンテナ１１０を構成する複数のアンテナ１１０ａにそれぞれ入力する。これにより、各アンテナ１１０ａから送信信号が無線送信される。
【００１８】
制御部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）及びメモリなどで構成されている。制御部１２は、機能ブロックとして、送信信号生成部１２０、受信データ取得部１２１、スケジューリング実行部１２２、送信ウェイト処理部１２３、受信ウェイト処理部１２４及び送信態様決定部１２５を備えている。
【００１９】
送信信号生成部１２０は、通信対象の通信端末２に送信する送信データを生成する。送信データには制御データ及びユーザデータが含まれる。そして、送信信号生成部１２０は、生成した送信データを含むベースバンドの送信信号を生成する。この送信信号は、アレイアンテナ１１０を構成する複数のアンテナ１１０ａの数だけ生成される。
【００２０】
送信ウェイト処理部１２３は、送信信号生成部１２０で生成された複数の送信信号に対して、アレイアンテナ１１０での送信指向性を制御するための複数の送信ウェイトをそれぞれ設定する。そして、送信ウェイト処理部１２３は、複数の送信ウェイトがそれぞれ設定された複数の送信信号に対して逆離散フーリエ変換（IDFT：Inverse Discrete Fourier Transform）等を行った後に、当該複数の送信信号を無線処理部１１に出力する。
【００２１】
受信ウェイト処理部１２４は、無線処理部１１から入力される複数の受信信号に対して、離散フーリエ変換（DFT：Discrete Fourier Transform）を行った後に、アレイアンテナ１１０での受信指向性を制御するための複数の受信ウェイトをそれぞれ設定する。そして、受信ウェイト処理部１２４は、複数の受信ウェイトがそれぞれ設定された複数の受信信号を合成して新たな受信信号（以後、「合成受信信号」と呼ぶ）を生成する。
【００２２】
受信データ取得部１２１は、受信ウェイト処理部１２４で生成された合成受信信号に対して、逆離散フーリエ変換や復調処理等を行って、当該合成受信信号に含まれる制御データ及びユーザデータを取得する。
【００２３】
本実施の形態に係る基地局１では、無線処理部１１、送信ウェイト処理部１２３及び受信ウェイト処理部１２４によって、アレイアンテナ１１０の指向性を適応的に制御しながら複数の通信端末２と通信を行う通信部１３が構成されている。通信部１３は、通信端末２と通信する際に、アレイアンテナ１１０の受信指向性及び送信指向性のそれぞれを制御する。具体的には、通信部１３は、受信ウェイト処理部１２４において、受信信号に乗算する受信ウェイトを調整することより、アレイアンテナ１１０での受信指向性のビーム及びヌルを様々な方向に設定することができる。また、通信部１３は、送信ウェイト処理部１２３において、送信信号に乗算する送信ウェイトを調整することより、アレイアンテナ１１０での送信指向性のビーム及びヌルを様々な方向に設定することができる。送信ウェイトは受信ウェイトから求めることができ、受信ウェイトは通信端末２からの既知信号に基づいて求めることができる。
【００２４】
スケジューリング実行部１２２は、データの下り通信を行う通信端末２を決定するとともに、当該通信端末２に対して、当該通信端末２とのデータの下り通信で使用する下り無線リソース（以後、「使用下り無線リソース」と呼ぶ）を割り当てる。送信信号生成部１２０は、スケジューリング実行部１２２が通信端末２に割り当てた使用下り無線リソースに基づいて、当該通信端末２に送信すべきデータを含む送信信号を生成するとともに、当該使用下り無線リソースに基づいたタイミングで当該送信信号を送信ウェイト処理部１２３に入力する。これにより、通信端末２に送信すべきデータを含む送信信号が、当該通信端末２に割り当てられた使用下り無線リソースを用いて通信部１３から送信される。送信信号生成部１２０は、スケジューリング実行部１２２が通信端末２に割り当てた使用下り無線リソースを当該通信端末２に通知するための制御データを含む送信信号を生成して出力する。これにより、通信端末２は、自装置宛てのデータの送信で使用される使用下り無線リソースを知ることができ、基地局１からの自装置宛てのデータを適切に受信することができる。
【００２５】
またスケジューリング実行部１２２は、データの上り通信を行う通信端末２を決定するとともに、当該通信端末２に対して、当該通信端末２とのデータの上り通信で使用する上り無線リソース（以後、「使用上り無線リソース」と呼ぶ）を割り当てる。送信信号生成部１２０は、スケジューリング実行部１２２が通信端末２に割り当てた使用上り無線リソースを当該通信端末２に通知するための制御データを含む送信信号を生成して出力する。これにより、通信端末２は、基地局１へのデータの送信に使用する使用上り無線リソースを知ることができ、当該使用上り無線リソースを用いて基地局１にデータを無線送信する。
【００２６】
送信態様決定部１２５は、通信端末２が送信する既知信号である後述のサウンディング基準信号（ＳＲＳ）の送信態様（送信周波数帯域及び送信周期など）を決定する。送信信号生成部１２０は、送信態様決定部１２５で決定された、通信端末２が送信するＳＲＳの送信態様を当該通信端末２に通知するための制御データを含む送信信号を生成して出力する。これにより、当該通信端末２は、自身が送信するＳＲＳについての送信態様（送信周波数帯域及び送信周期等）を知ることができ、当該送信態様に基づいてＳＲＳを基地局１に送信する。
【００２７】
＜ＴＤＤフレームの構成＞
次に基地局１と通信端末２との間で使用されるＴＤＤフレーム３００について説明する。ＴＤＤフレーム３００は、時間軸と周波数軸とからなる２次元で特定される。ＴＤＤフレーム３００の周波数帯域幅（システム帯域幅）は例えば１０ＭＨｚであって、ＴＤＤフレーム３００の時間長は１０ｍｓである。基地局１は、ＴＤＤフレーム３００から、各通信端末２に対して割り当てる使用上り無線リソース及び使用下り無線リソースを決定する。
【００２８】
図３はＴＤＤフレーム３００の構成を示す図である。図３に示されるように、ＴＤＤフレーム３００は、２つのハーフフレーム３０１で構成されている。各ハーフフレーム３０１は、５個のサブフレーム３０２で構成されている。つまり、ＴＤＤフレーム３００は１０個のサブフレーム３０２で構成されている。サブフレーム３０２の時間長は１ｍｓである。以後、ＴＤＤフレーム３００を構成する１０個のサブフレーム３０２を、先頭から順に第０〜第９サブフレーム３０２とそれぞれ呼ぶことがある。
【００２９】
各サブフレーム３０２は、時間方向に２つのスロット３０３を含んで構成されている。各スロット３０３は、７個のシンボル期間３０４で構成されている。したがって、各サブフレーム３０２は、時間方向に１４個のシンボル期間３０４を含んでいる。このシンボル期間３０４は、ＯＦＤＭＡ方式の下り通信では、ＯＦＤＭシンボルの１シンボル期間となり、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の上り通信では、ＤＦＴＳ（Discrete Fourier Transform Spread）−ＯＦＤＭシンボルの１シンボル期間となる。
【００３０】
以上のように構成されるＴＤＤフレーム３００には、上り通信専用のサブフレーム３０２と下り通信専用のサブフレーム３０２とが含められる。以後、上り通信専用のサブフレーム３０２を「上りサブフレーム３０２」と呼び、下り通信専用のサブフレーム３０２を「下りサブフレーム３０２」と呼ぶ。通信端末２は、上りサブフレーム３０２で基地局１にデータを送信し、基地局１は、下りサブフレーム３０２で通信端末２にデータを送信する。
【００３１】
ＬＴＥでは、ＴＤＤフレーム３００において、周波数方向に１８０ｋＨｚの周波数帯域幅を含み、時間方向に７シンボル期間３０４（１スロット３０３）を含む領域（無線リソース）が「リソースブロック（ＲＢ）」と呼ばれている。リソースブロックには、１２個のサブキャリアが含まれる。スケジューリング実行部１２２は、通信端末２に対して使用上り無線リソースを割り当てる場合、あるいは通信端末２に対して使用下り無線リソースを割り当てる場合には、時間方向においては連続する２つのリソースブロック単位、つまり１つのサブフレーム３０２単位で、周波数方向においては１つのリソースブロック単位で、当該通信端末２に対して使用上り無線リソースあるいは使用下り無線リソースを割り当てる。なお、上り通信ではＳＣ−ＦＤＭＡ方式が使用されていることから、上りサブフレーム３０２において、ある通信端末２に対して周波数方向において複数のリソースブロックが割り当てられる際には、周波数方向に連続した複数のリソースブロックが当該通信端末２に割り当てられる。
【００３２】
また、ＬＴＥでは、ＴＤＤフレーム３００の構成については、上りサブフレーム３０２と下りサブフレーム３０２の組み合わせが異なる７種類の構成が規定されている。図４は当該７種類の構成を示す図である。
【００３３】
図４に示されるように、ＬＴＥでは、０番〜６番までのＴＤＤフレーム３００の構成が規定されている。本通信システム１００では、この７種類の構成のうちの１つの構成が使用される。図４では、「Ｄ」で示されるサブフレーム３０２は、下りサブフレーム３０２を意味し、「Ｕ」で示されるサブフレーム３０２は、上りサブフレーム３０２を意味している。また、「Ｓ」で示されるサブフレーム３０２は、通信システム１００において、下り通信から上り通信への切り替えが行われるサブフレーム３０２を意味している。このサブフレーム３０２を「スペシャルサブフレーム３０２」と呼ぶ。
【００３４】
例えば、０番の構成を有するＴＤＤフレーム３００では、第０及び第５サブフレーム３０２が下りサブフレーム３０２となっており、第２〜第４サブフレーム３０２及び第７〜第９サブフレーム３０２が上りサブフレーム３０２となっており、第１及び第６サブフレーム３０２がスペシャルサブフレーム３０２となっている。また、４番の構成を有するＴＤＤフレーム３００では、第０サブフレーム３０２及び第４〜第９サブフレーム３０２が下りサブフレーム３０２となっており、第２及び第３サブフレーム３０２が上りサブフレーム３０２となっており、第１サブフレーム３０２がスペシャルサブフレーム３０２となっている。
【００３５】
図５は、１番の構成を有するＴＤＤフレーム３００の構成を詳細に示す図である。図５に示されるように、スペシャルサブフレーム３０２は、時間方向に、下りパイロットタイムスロット（ＤｗＰＴＳ）３５１と、ガードタイム（ＧＰ）３５０と、上りパイロットタイムスロット（ＵｐＰＴＳ）３５２とを含んでいる。ガードタイム３５０は、下り通信から上り通信に切り替えるために必要な無信号期間であって、通信には使用されない。以下の説明では、通信システム１００では、１番の構成を有するＴＤＤフレーム３００が使用されるものとする。
【００３６】
ＬＴＥでは、下りパイロットタイムスロット３５１、ガードタイム３５０及び上りパイロットタイムスロット３５２の時間長の組み合わせについて、複数種類の組み合わせが規定されている。図５の例では、下りパイロットタイムスロット３５１の時間長は１１シンボル期間３０４に設定されており、上りパイロットタイムスロット３５２の時間長は２シンボル期間３０４に設定されている。
【００３７】
本実施の形態に係る通信システム１００では、下りサブフレーム３０２だけではなく、スペシャルサブフレーム３０２の下りパイロットタイムスロット３５１においても下り通信を行うことが可能である。また、本通信システム１００では、上りサブフレーム３０２だけではなく、スペシャルサブフレーム３０２の上りパイロットタイムスロット３５２においても上り通信を行うことが可能である。
【００３８】
本実施の形態では、基地局１は、下りパイロットタイムスロット３５１の各シンボル期間３０４においてデータを通信端末２に送信する。また、各通信端末２は、上りパイロットタイムスロット３５２の２つのシンボル期間３０４のうちのどちらか一方においてＳＲＳと呼ばれる既知信号を送信する。ＳＲＳは、複数のサブキャリアを変調する複数の複素シンボルで構成されている。以後、ＳＲＳに含まれる複素シンボルを「ＳＲＳシンボル」と呼ぶ。本実施の形態では、上りパイロットタイムスロット３５２において送信されるＳＲＳを、送信ウェイトを算出するために使用する。つまり、基地局１の通信部１３は、通信端末２が上りパイロットタイムスロット３５２で送信するＳＲＳに基づいてアレイアンテナ１１０の送信指向性の制御を行うことが可能となっている。以後、アレイアンテナ１１０の送信指向性の制御を「アレイ送信制御」と呼ぶ。
【００３９】
なお、ＳＲＳは、上りサブフレーム３０２の最後のシンボル期間３０４においても送信可能である。つまり、通信端末２は、上りサブフレーム３０２において、最後のシンボル期間３０４を除く各シンボル期間３０４ではデータを送信可能であり、最後のシンボル期間３０４ではＳＲＳを送信可能である。アレイ送信制御には、上りサブフレーム３０２の最後のシンボル期間３０４で送信されるＳＲＳを使用することも可能であるが、本実施の形態では、上りパイロットタイムスロット３５２で送信されるＳＲＳを使用するものとする。以後、特に断らない限り、ＳＲＳと言えば、上りパイロットタイムスロット３５２を使用して送信されるＳＲＳを意味するものとする。また、通信端末２がＳＲＳを送信することが可能な上りパイロットタイムスロット３５２に含まれる前方のシンボル期間３０４及び後方のシンボル期間３０４を「第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａ」及び「第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂ」とそれぞれ呼ぶ。また、第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａと第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂを特に区別する必要が無い場合には、それぞれを「ＳＲＳ用上り通信期間」と呼ぶ。
【００４０】
各通信端末２はＳＲＳを周期的に送信する。ＳＲＳの送信周期の長さ（送信間隔）は変更することが可能である。以後、ＳＲＳの送信周期を「ＳＲＳ送信周期３６０」と呼ぶ。図５の例では、各通信端末２についてのＳＲＳ送信周期３６０の長さ（送信間隔）が５ｍｓに設定されている。したがって、図５の例では、各通信端末２は、上りスペシャルサブフレーム３０２の上りパイロットタイムスロット３５２ごとにＳＲＳを送信する。
【００４１】
＜ＳＲＳの送信周波数帯域＞
本通信システム１００では、各通信端末２に関して、当該通信端末２がＳＲＳの送信に使用可能な周波数帯域４００（以後、「ＳＲＳ送信可能帯域４００」と呼ぶ）が、当該通信端末２についてのＳＲＳ送信周期３６０ごとに、システム帯域の高周波側及び低周波側に交互に配置されているようになっている。図５では、ＳＲＳ送信周期３６０の長さが５ｍｓで、第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａでＳＲＳを送信する通信端末２についてのＳＲＳ送信可能帯域４００が右上がりの斜線で示されており、ＳＲＳ送信周期３６０の長さが５ｍｓで、第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂでＳＲＳを送信する通信端末２についてのＳＲＳ送信可能帯域４００が右下がりの斜線で示されている。システム帯域幅が１０ＭＨｚの場合には、ＳＲＳ送信可能帯域４００は、４０個のリソースブロック分の周波数帯域（１８０ｋＨｚ×４０）となる。本実施の形態では、例えば、１つのスペシャルサブフレーム３０２の上りパイロットタイムスロット３５２でＳＲＳを送信する複数の通信端末２の間では、システム帯域においてＳＲＳ送信可能帯域４００が配置される場所は同じとなっている。つまり、１つのスペシャルサブフレーム３０２の上りパイロットタイムスロット３５２でＳＲＳを送信する複数の通信端末２に対しては同じ帯域のＳＲＳ送信可能帯域４００が設定される。
【００４２】
また、本実施の形態に係る通信システム１００では、１つの通信端末２がＳＲＳの１回の送信に使用する周波数帯域（以後、「ＳＲＳ送信帯域」と呼ぶ）を、ＳＲＳ送信可能帯域４００の全範囲内あるいは一部の範囲内において、ＳＲＳ送信周期３６０ごとに変化させることが可能である。この制御は「周波数ホッピング」と呼ばれている。また、本通信システム１００では、ＳＲＳ送信帯域４５０の帯域幅（以後、「ＳＲＳ送信帯域幅」と呼ぶ）は変更可能となっている。
【００４３】
図６は、ある通信端末２が使用するＳＲＳ送信帯域４５０がＳＲＳ送信可能帯域４００の全範囲内で周波数ホッピングする様子の一例を示す図である。以後、説明対象の通信端末２を「対象通信端末２」と呼ぶ。図６の例では、対象通信端末２についてのＳＲＳ送信周期３６０の長さが５ｍｓに設定されており、ＳＲＳ送信可能帯域４００が第１及び第２周波数帯域に分割されている。そして、ＳＲＳ送信可能帯域４００の帯域幅の２分の１の帯域幅を有するＳＲＳ送信帯域４５０が、ＳＲＳ送信周期３６０ごとに、第１及び第２周波数帯域の間で交互に変化している。
【００４４】
なお、ＳＲＳ送信帯域４５０については、周波数ホッピングせずに一定の周波数帯域に固定することも可能である。つまり、通信端末２は、送信周波数帯域が一定のＳＲＳを周期的に送信することも可能である。
【００４５】
＜ＳＲＳの構成＞
本実施の形態に係る通信システム１００では、“transmissionComb”と呼ばれるパラメータｋTCで識別される２種類のＳＲＳが規定されている。各通信端末２は、この２種類のＳＲＳのうちのどちらか一方のＳＲＳを、第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａ及び第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂのどちらか一方で送信する。
【００４６】
パラメータｋTCは“０”あるいは“１”の値をとることが可能である。パラメータｋTC＝０で特定されるＳＲＳ（以後、「ＳＲＳ０」と呼ぶ）の送信に使用される複数のサブキャリアＳＣ０は、周波数方向において、連続的に配置されているのではなく、櫛歯状に配置されている。言い換えれば、ＳＲＳ０のキャリア周波数は周波数方向において櫛歯状に配置されている。同様にして、パラメータｋTC＝１で特定されるＳＲＳ（以後、「ＳＲＳ１」と呼ぶ）の送信に使用される複数のサブキャリアＳＣ１は、周波数方向において櫛歯状に配置されている。そして、ＳＲＳ０とＳＲＳ１とが同じ周波数帯域で送信される場合には、当該ＳＲＳ０の送信に使用される複数のサブキャリアＳＣ０と、当該ＳＲＳ１の送信に使用される複数のサブキャリアＳＣ１は、周波数方向において交互に配置される。したがって、ＳＲＳ０のキャリア周波数とＳＲＳ１のキャリア周波数とは周波数方向において互いに重なることはない。
【００４７】
図７は、ある周波数帯域４７０において、ＳＲＳ０とＳＲＳ１との両方が送信される様子を示している。図７に示されるように、ＳＲＳ０の送信に使用される複数のサブキャリアＳＣ０は、周波数方向において、１サブキャリア置きに配置されている。同様に、ＳＲＳ１の送信に使用される複数のサブキャリアＳＣ１は、周波数方向において、１サブキャリア置きに配置されている。そして、同じ周波数帯域４７０に含まれる、複数のサブキャリアＳＣ０と複数のサブキャリアＳＣ１とは、周波数方向において交互に配置されている。
【００４８】
このように、１つの通信端末２がＳＲＳの送信に使用する複数のサブキャリアは周波数方向において櫛歯状に配置されていることから、当該通信端末２が使用するＳＲＳ送信帯域４５０でのすべてのサブキャリアがＳＲＳの送信に使用されるわけではない。そして、同じ周波数帯域に含まれる、複数のサブキャリアＳＣ０と複数のサブキャリアＳＣ１とは交互に配置されることから、ＳＲＳ０を送信する通信端末２と、ＳＲＳ１を送信する通信端末２とは、同じＳＲＳ用上り通信期間において同じＳＲＳ送信帯域４５０を使用することができる。基地局１側から見れば、基地局１は、同じＳＲＳ用上り通信期間において同じＳＲＳ送信帯域４５０で送信されるＳＲＳ０及びＳＲＳ１を区別することができる。
【００４９】
さらに、本通信システム１００においては、ＳＲＳを構成する複数のＳＲＳシンボルから成る符号パターンが８種類規定されている。この８種類の符号パターンには、互いに直交する８種類の符号系列がそれぞれ採用されている。通信端末２は、８種類の符号パターンのいずれか１つをＳＲＳとして送信する。
【００５０】
このように、ＳＲＳにおいては、互いに直交する８種類の符号系列が採用された８種類の符号パターンが規定されていることから、最大で８つの通信端末２が、同じＳＲＳ用上り通信期間において同じＳＲＳ送信帯域４５０を用いてＳＲＳ０を送信することが可能である。さらに、最大で８つの通信端末２が、同じＳＲＳ用上り通信期間において同じＳＲＳ送信帯域４５０を用いてＳＲＳ１を送信することが可能である。
【００５１】
本実施の形態では、各通信端末２は、第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａにおいてＳＲＳ０を送信するか、第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂにおいてＳＲＳ０を送信するか、第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂにおいてＳＲＳ１を送信するかのいずれかとなっている。ＬＴＥにおいては、各通信端末２に、第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａにおいてＳＲＳ１を送信させることは可能であるが、本実施の形態では、各通信端末２は、第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａにおいてＳＲＳ１を送信しないようになっている。
【００５２】
以後、第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａと、スペシャルサブフレーム３０２の周波数帯域に含まれる、ＳＲＳ０の送信に使用することが可能な櫛歯状の複数のサブキャリアＳＣ０とで特定される上り無線リソースを「第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａ」と呼ぶ。また、第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂと、スペシャルサブフレーム３０２の周波数帯域に含まれる、ＳＲＳ０の送信に使用することが可能な櫛歯状の複数のサブキャリアＳＣ０とで特定される上り無線リソースを「第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂ」と呼ぶ。そして、第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂと、スペシャルサブフレーム３０２の周波数帯域に含まれる、ＳＲＳ１の送信にすることが可能な櫛歯状の複数のサブキャリアＳＣ１とで特性される上り無線リソースを「第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃ」と呼ぶ。
【００５３】
図８は、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａ、第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂ及び第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃを示す図である。図８に示されるように、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａ、第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂ及び第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃは、時間方向及び周波数方向の少なくとも一方で互いに異なっている。以後、これらの上り無線リソースを区別する必要がない場合には、それぞれを「ＳＲＳ用上り無線リソース」と呼ぶ。
【００５４】
本実施の形態では、ＳＲＳの送信態様を決定する送信態様決定部１２５は、基地局１と通信する各通信端末２について、使用するＳＲＳ用上り通信期間、ＳＲＳ送信帯域幅、ＳＲＳ送信帯域４５０の先頭位置、ＳＲＳ送信周期３６０、パラメータｋTCの値及びＳＲＳの符号パターンの種類を決定する。これにより、送信態様決定部１２５では、基地局１と通信する各通信端末２について、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａに含まれる上り無線リソース、第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂに含まれる上り無線リソース及び第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃに含まれる上り無線リソースのうちのいずれをＳＲＳの送信用として使用するかが決定される。ＳＲＳ送信帯域４５０の先頭位置がＳＲＳ送信周期３６０ごとに変化すると、ＳＲＳ送信帯域４５０が周波数ホッピングするようになるため、送信態様決定部１２５は、通信端末２についてのＳＲＳ送信帯域幅とＳＲＳ送信帯域４５０の先頭位置を決定することによって、当該通信端末２についてのＳＲＳ送信帯域４５０を決定することができる。また、ＬＴＥにおいては、ＳＲＳ送信帯域幅として設定することが可能な帯域幅として、互いに大きさが異なる複数の帯域幅が定められている。例えば、システム帯域幅が１０ＭＨｚの場合には、４０個のリソースブロック分の帯域幅（１８０ｋＨｚ×４０）と、２０個のリソースブロック分の帯域幅（１８０ｋＨｚ×２０）と、４個のリソースブロック分の帯域幅（１８０ｋＨｚ×４）の３種類の帯域幅が定められている。送信態様決定部１２５は、この複数の帯域幅の１つをＳＲＳ送信帯域幅として決定する。
【００５５】
送信信号生成部１２０は、送信態様決定部１２５で決定された、通信端末２が送信するＳＲＳの送信態様を当該通信端末２に通知するための制御データ（以後、「ＳＲＳ制御データ」と呼ぶ）を含む送信信号を生成する。この送信信号は、下りサブフレーム３０２が使用されて通信部１３から当該通信端末２に送信される。これにより、各通信端末２にはＳＲＳ制御データが送信され、各通信端末２は、自身が送信するＳＲＳの送信態様を知ることができる。つまり、各通信端末２は、自身が送信するＳＲＳの符号パターンの種類、ＳＲＳの送信に使用する上り無線リソース及びＳＲＳ送信周期３６０を認識することができる。各通信端末２は、基地局１で決定された送信態様に基づいてＳＲＳを周期的に送信する。
【００５６】
なお、ＳＲＳ制御データには、ＳＲＳの送信開始を指示するための送信開始データあるいはＳＲＳの送信停止を指示するための送信停止データも含められる。ＳＲＳを送信していない通信端末２が、送信開始データを含むＳＲＳ制御データを受信すると、当該ＳＲＳ制御データで指示される送信態様に基づいてＳＲＳの周期的な送信を開始する。また、ＳＲＳを周期的に送信する通信端末２が、送信停止データを含むＳＲＳ制御データを受信すると、ＳＲＳの送信を停止する。通信端末２が送信するＳＲＳの送信態様を変更する場合には、変更後の送信態様を指示するためのＳＲＳ制御データが当該通信端末２に通知される。このようなＳＲＳ制御データは、ＬＴＥでは、“RRCConnectionReconfiguration message”と呼ばれている。
【００５７】
＜ＳＲＳの送信を制御する際の通信システムの基本動作＞
次に、通信端末２がＳＲＳ制御データを受信してから、当該通信端末２が当該ＳＲＳ制御データによって通知される送信態様に基づいてＳＲＳを送信するまでの通信システム１００の動作について説明する。図９は当該動作を示す図である。以後、説明の対象となる通信端末２を「対象通信端末２」と呼ぶことがある。
【００５８】
図９に示されるように、例えば、（Ｎ−２）番目のＴＤＤフレーム３００の末尾に位置する下りサブフレーム３０２において、基地局１から対象通信端末２にＳＲＳ制御データを含む送信信号が送信されると、その次の（Ｎ−１）番目のＴＤＤフレーム３００の先頭から８番目の上りサブフレーム３０２（第７サブフレーム３０２）において、対象通信端末２は、ＳＲＳ制御データを正常に受信した旨を通知するための応答データを含む送信信号を基地局１に送信する。この応答データは“RRCConnectionReconfigurationComplete message”と呼ばれている。
【００５９】
応答データを送信した対象通信端末２は、次のＮ番目のＴＤＤフレーム３００以降において、受信したＳＲＳ制御データで指示される送信態様でＳＲＳを送信する。図９の例では、ＳＲＳ送信周期３６０の長さは５ｍｓに設定されている。
【００６０】
なお、図９の例では、（Ｎ−１）番目のＴＤＤフレーム３００で対象通信端末２が応答データを送信しているが、それよりも後のＴＤＤフレーム３００で対象通信端末２が応答データを送信することもある。
【００６１】
また、ＳＲＳを送信している通信端末２が、変更後の送信態様を通知するためのＳＲＳ制御データを受信した場合には、当該ＳＲＳ制御データによって通知される変更後の送信態様でＳＲＳを送信するまでは（図９の例では、（Ｎ−１）番目のＴＤＤフレーム３００の２つ目のスペシャルサブフレーム３０２まで）、それまでの送信態様でＳＲＳを送信することになる。
【００６２】
このように、基地局１が、あるＴＤＤフレーム３００において、対象通信端末２に対してＳＲＳ制御データを送信すると、そのＴＤＤフレーム３００よりも少なくとも２つ後のＴＤＤフレーム３００以降において、対象通信端末２は、当該ＳＲＳ制御データに基づいたＳＲＳの送信を行うようになる。したがって、基地局１が、対象通信端末２にＳＲＳの送信開始を指示する際、あるいは対象通信端末２にＳＲＳの送信態様の変更を指示する際には、対象通信端末２にＳＲＳ制御データを送信してから、そのＳＲＳ制御データに基づいて対象通信端末２から送信されるＳＲＳを受信するまでに、ある程度の時間がかかることになる。なお、基地局１は、自装置と新たに接続されるようになった通信端末２や、自装置と接続されている通信端末２であって、データ送信を開始することになった通信端末２に対して、ＳＲＳ制御データを送信してＳＲＳの送信開始を指示する。これにより、基地局１とデータの下り通信を行う各通信端末２は、当該基地局１に対してＳＲＳを送信するようになる。以後、ＳＲＳを送信している通信端末２を「通信対象端末２」と呼ぶことがある。
【００６３】
基地局１がＳＲＳを周期的に送信している通信端末２に対してＳＲＳの送信停止を指示する場合についても、通信システム１００は同様に動作する。例えば、（Ｎ−２）番目のＴＤＤフレーム３００の末尾に位置する下りサブフレーム３０２において、送信停止データを含むＳＲＳ制御データが基地局１から対象通信端末２に対して送信されると、その次の（Ｎ−１）番目のＴＤＤフレーム３００の先頭から８番目の上りサブフレーム３０２（第７サブフレーム３０２）において、対象通信端末２は、ＳＲＳ制御データを正常に受信した旨を通知するための応答データを基地局１に送信する。応答データを送信した対象通信端末２は、次のＮ番目のＴＤＤフレーム３００になるとＳＲＳの送信を停止する。
【００６４】
このように、基地局１が、対象通信端末２にＳＲＳの送信停止を指示する際には、対象通信端末２にＳＲＳ制御データを送信してから、対象通信端末２でのＳＲＳの送信が停止するまでに、ある程度の時間がかかることになる。なお、基地局１は、ハンドオーバによって周辺基地局１と接続されるようになった通信端末２や、自装置と接続されている通信端末２であって、データ送信が終了した通信端末２に対して、ＳＲＳ制御データを送信してＳＲＳの送信停止を指示する。これにより、基地局１とデータの下り通信を行う必要が無くなった各通信端末２は当該基地局１に対してＳＲＳを送信しないようになる。
【００６５】
＜ＳＲＳ用上り無線リソースと下り無線リソースとの対応付けについて＞
本実施の形態では、図１０に示される、スペシャルサブフレーム３０２の上りパイロットタイムスロット３５２の先頭から次のスペシャルサブフレーム３０２の上りパイロットタイムスロット３５２の先頭までの期間５５０に関して、当該期間５５０に含まれる、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａ及び前方の下りサブフレーム３０２が互いに対応付けられている。また、当該期間５５０に含まれる、第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂ及び２つ目の下りサブフレーム３０２が互いに対応付けられている。そして、当該期間５５０に含まれる第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃと当該期間５５０に含まれるスペシャルサブフレーム３０２における下りパイロットタイムスロット３５１を含む部分とが互いに対応付けられている。
【００６６】
以後、当該期間５５０を「対応付け単位期間５５０」と呼ぶ。また、対応付け単位期間５５０に含まれる２つの下りサブフレーム３０２について、前方の下りサブフレーム３０２を「第１下り無線リソース５６０ａ」と呼び、後方の下りサブフレーム３０２を「第２下り無線リソース５６０ｂ」と呼ぶ。また、対応付け単位期間５５０に含まれる、スペシャルサブフレーム３０２における下りパイロットタイムスロット３５１を含む部分を「第３下り無線リソース５６０ｃ」と呼ぶ。そして、第１下り無線リソース５６０ａ、第２下り無線リソース５６０ｂ及び第３下り無線リソース５６０ｃの間において特に区別する必要が無い場合には、それぞれを「下り無線リソース５６０」と呼ぶ。
【００６７】
図１１は、ある対応付け単位期間５５０でのＳＲＳ用上り無線リソースと下り無線リソース５６０との対応付けの様子を示す図である。図１１では、ＴＤＤフレーム３００の最初のスペシャルサブフレーム３０２の上りパイロットタイムスロット３５２を含む対応付け単位期間５５０について示されているが、ＴＤＤフレーム３００の２つ目のスペシャルサブフレーム３０２の上りパイロットタイムスロット３５２を含む対応付け単位期間５５０についても同様である。
【００６８】
スケジューリング実行部１２２は、各対応付け単位期間５５０についてＳＲＳ用上り無線リソースの少なくとも一部を用いてＳＲＳを送信する通信端末２に対して、当該ＳＲＳの送信周波数帯域に含まれる周波数帯域を周波数方向に含む使用下り無線リソースを割り当てる際には、当該使用下り無線リソースを、当該ＳＲＳ用上り無線リソースに対応付けられた下り無線リソース５６０から決定する。
【００６９】
以後、対応付け単位期間５５０において、ＳＲＳ用上り無線リソースの少なくとも一部を用いてＳＲＳを送信する通信端末２に対して、当該ＳＲＳ用上り無線リソースに対応付けられた下り無線リソース５６０から割り当てられる、当該ＳＲＳの送信周波数帯域に含まれる周波数帯域を周波数方向に含む使用下り無線リソースを「紐付け対応下り無線リソース」と呼ぶ。また、ＳＲＳ用上り無線リソースにおいて、通信端末２がＳＲＳの送信に使用している部分を、当該通信端末２についての「ＳＲＳ使用上り無線リソース」と呼ぶ。また、対応付け単位期間５５０において下り通信を行う通信端末２のうち、当該対応付け単位期間５５０に含まれるＳＲＳ用上り無線リソースを用いてＳＲＳを送信する通信端末２を「ＳＲＳ直近送信端末２」と呼ぶ。
【００７０】
図１２は、ある対応付け単位期間５５０において基地局１が下り通信を行う端末番号１〜３のＳＲＳ直近送信端末２に対する紐付け対応下り無線リソースの割り当て例を示す図である。以後、説明の対象となる対応付け単位期間５５０を「対象対応付け単位期間５５０」と呼ぶ。
【００７１】
図１２に示される例では、端末番号１のＳＲＳ直近送信端末２は、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａの一部を用いてＳＲＳを送信しており、端末番号２のＳＲＳ直近送信端末２は、第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂの一部を用いてＳＲＳを送信しており、端末番号３のＳＲＳ直近送信端末２は、第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃの一部を用いてＳＲＳを送信している。言い換えれば、端末番号１のＳＲＳ直近送信端末２についてのＳＲＳ使用上り無線リソース６００ａは、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａの一部となっており、端末番号２のＳＲＳ直近送信端末２についてのＳＲＳ使用上り無線リソース６００ｂは、第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂの一部となっており、端末番号３のＳＲＳ直近送信端末２についてのＳＲＳ使用上り無線リソース６００ｃは、第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃの一部となっている。
【００７２】
また、図１２に示される例では、端末番号１のＳＲＳ直近送信端末２に対しては、当該通信端末２が送信するＳＲＳについてのＳＲＳ送信帯域４５０ａ（ＳＲＳ使用上り無線リソース６００ａの周波数帯域）と一致する周波数帯域を周波数方向に含む紐付け対応下り無線リソース６５０ａが、第１下り無線リソース５６０ａから割り当てられている。端末番号２のＳＲＳ直近送信端末２に対しては、当該通信端末２が送信するＳＲＳについてのＳＲＳ送信帯域４５０ｂ（ＳＲＳ使用上り無線リソース６００ｂの周波数帯域）と一致する周波数帯域を周波数方向に含む紐付け対応下り無線リソース６５０ｂが、第２下り無線リソース５６０ｂから割り当てられている。そして、端末番号３のＳＲＳ直近送信端末２に対しては、当該通信端末２が送信するＳＲＳについてのＳＲＳ送信帯域４５０ｃ（ＳＲＳＳＲＳ使用上り無線リソース６００ｃの周波数帯域）と一致する周波数帯域を周波数方向に含む紐付け対応下り無線リソース６５０ｃが、第３下り無線リソース５６０ｃから割り当てられている。
【００７３】
なお、図１２の例では、ＳＲＳ直近送信端末２が送信するＳＲＳについてのＳＲＳ送信帯域４５０と一致する周波数帯域を周波数方向に含む紐付け対応下り無線リソースを当該ＳＲＳ直近送信端末２に割り当てていたが、当該ＳＲＳ送信帯域４５０の一部と一致する周波数帯域を周波数方向に含む紐付け対応下り無線リソースを当該ＳＲＳ直近送信端末２に割り当てても良い。
【００７４】
また、本実施の形態では、スケジューリング実行部１２２が、対応付け単位期間５５０について、ＳＲＳ用上り無線リソースの少なくとも一部を用いてＳＲＳを送信するＳＲＳ直近送信端末２に対して紐付け対応下り無線リソースを割り当てる場合には、通信部１３は、当該紐付け対応下り無線リソースを用いて当該ＳＲＳ直近送信端末２と下り通信を行う際に、当該ＳＲＳ用上り無線リソースにおいて当該紐付け対応下り無線リソースの周波数帯域で受信する受信信号に基づいてアレイ送信制御を行う。この受信信号には、当該ＳＲＳ直近送信端末２が送信するＳＲＳが所望波成分として含まれている。以後、このアレイ送信制御を「第１アレイ送信制御」と呼ぶ。また、第１アレイ送信制御を行うための前提となっている、ＳＲＳ直近送信端末２に対して紐付け対応下り無線リソースを割り当てるスケジューリングを「紐付け対応スケジューリング」と呼ぶ。そして、対となる第１アレイ送信制御及び紐付け対応スケジューリングを合わせて「第１送信制御」と呼ぶ。本実施の形態では、後述するように、この第１送信制御とは別の第２送信制御が存在する。以下に、上述の図１２を参照して、端末番号１のＳＲＳ直近送信端末２を例に挙げて、第１アレイ送信制御について詳細に説明する。
【００７５】
図１２の例において、通信部１３が、端末番号１のＳＲＳ直近送信端末２に対して、それに割り当てられた紐付け対応下り無線リソース６５０ａを用いてデータを送信する際には、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａにおいて紐付け対応下り無線リソース６５０ａの周波数帯域で受信する受信信号に基づいて送信ウェイトを算出する。言い換えれば、通信部１３が、端末番号１のＳＲＳ直近送信端末２に対して、それに割り当てられた紐付け対応下り無線リソース６５０ａを用いてデータを送信する際には、ＳＲＳ使用上り無線リソース６００ａにおいて、紐付け対応下り無線リソース６５０ａの周波数帯域と一致する周波数帯域で受信する受信信号に基づいて送信ウェイトを算出する。この受信信号には、端末番号１のＳＲＳ直近送信端末２がＳＲＳ使用上り無線リソース６００ａを用いて送信するＳＲＳが所望波成分として含まれている。
【００７６】
ここで、本実施の形態に係るアレイ送信制御では、ヌルステアリング及びビームフォーミングが同時に行われる。通信部１３では、例えば、ＲＬＳ（Recursive Least-Squares）アルゴリズム等の逐次更新アルゴリズムを用いて受信ウェイトを複数回更新し、更新終了後の受信ウェイトに基づいて送信ウェイトを求めることによって、ヌルステアリングとビームフォーミングの両方を同時に行う。
【００７７】
端末番号１のＳＲＳ直近送信端末２について、通信部１３は、当該ＳＲＳ直近送信端末２についてのＳＲＳ使用上り無線リソース６００ａにおいて当該紐付け対応下り無線リソース６５０ａの周波数帯域で受信された受信信号（より正確には、複数のアンテナ１１０ａにおいて当該周波数帯域でそれぞれ受信された複数の受信信号から受信ウェイト処理部１２４で得られる合成受信信号）を構成する複数の複素シンボルに基づいて受信ウェイトを複数回更新し、更新終了後の受信ウェイトに基づいて送信ウェイトを求める。そして、通信部１３は、算出した送信ウェイトを、紐付け対応下り無線リソース６５０ａを用いて送信する、制御データ及びユーザデータを含む送信信号に設定する。このようにして、ＳＲＳ直近送信端末２についての第１アレイ送信制御が行われる。
【００７８】
また、本実施の形態に係るアレイ送信制御では、送信ウェイトが、例えば、１リソースブロックの周波数帯域ごとに求められる。以後、１リソースブロックの周波数帯域を「ＲＢ帯域」と呼ぶ。例えば、端末番号１のＳＲＳ直近送信端末２に割り当てられた紐付け対応下り無線リソース６５０ａの周波数帯域が４つのＲＢ帯域で構成されているとすると、当該ＳＲＳ直近送信端末２についての第１アレイ送信制御では、当該４つのＲＢ帯域のそれぞれについて送信ウェイトが求められる。紐付け対応下り無線リソース６５０ａに含まれるあるＲＢ帯域を用いて端末番号１のＳＲＳ直近送信端末２に送信される信号に対して適用する送信ウェイトは、ＳＲＳ使用上り無線リソース６００ａにおいて紐付け対応下り無線リソース６５０ａの周波数帯域で受信された受信信号を構成する複数の複素シンボルのうち、当該あるＲＢ帯域で受信された６個の複素シンボルに基づいて受信ウェイトが６回更新されて、更新終了後の受信ウェイトに基づいて送信ウェイトが求められる。ここで、１リソースブロックには１２個のサブキャリアが含まれることから、１つのＲＢ帯域を用いて１２個の複素シンボルを送信することが可能である。一方で、上述のように、１つの通信端末２がＳＲＳの送信に使用する複数のサブキャリアは周波数方向において櫛歯状に配置されている。受信ウェイト処理部１２４は、ＳＲＳ使用上り無線リソース６００ａにおいて紐付け対応下り無線リソース６５０ａの周波数帯域に含まれる当該あるＲＢ帯域で受信された１２個の複素シンボルのうち、端末番号１のＳＲＳ直近送信端末２がＳＲＳの送信に使用する６個のサブキャリアにそれぞれ対応する６個の複素シンボルを用いて受信ウェイトを６回更新する。
【００７９】
以上のような第１送信制御を行うことによって、各基地局１においては、通信対象のＳＲＳ直近送信端末２に対して下り通信を行う際に、当該ＳＲＳ直近送信端末２に対してアレイアンテナ１１０の送信指向性に関するビームを向けることができるとともに、当該下り通信で使用する下り無線リソースと同じ下り無線リソースを使用して周辺基地局１が通信する通信端末２に対してアレイアンテナ１１０の送信指向性に関するヌルを向けることが可能となる。これにより、各基地局１は、各対応付け単位期間５５０において、ＳＲＳ直近送信端末２に対して信号を確実に届けることができるとともに、周辺基地局１と通信する通信端末２に干渉を与えることを抑制できる。以下にこの点について詳細に説明する。
【００８０】
図１３，１４は第１送信制御の利点を説明するための図である。図１３には、対象対応付け単位期間５５０における、２つの基地局１ａ，１ｂに関するＳＲＳ使用上り無線リソースと紐付け対応下り無線リソースが示されている。また図１４には、対象対応付け単位期間５５０における、基地局１ａ，１ｂでの送信指向性に関するビーム及びヌルが示されている。
【００８１】
図１３，１４の例では、対象対応付け単位期間５５０において、基地局１ａは、第１送信制御を行って、ＳＲＳ直近送信端末２である端末番号１の通信端末２と下り通信を行い、基地局１ｂは、第１送信制御を行って、ＳＲＳ直近送信端末２である端末番号５の通信端末２と下り通信を行っている。また、図１３，１４の例では、端末番号１の通信端末２についてのＳＲＳ使用上り無線リソース６０１ａと、端末番号５の通信端末２についてのＳＲＳ使用上り無線リソース６０１ｂとが一致しており、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａの一部が、ＳＲＳ使用上り無線リソース６０１ａ，６０１ｂとなっている。また、図１３，１４の例では、端末番号１の通信端末２に対して割り当てられた紐付け対応下り無線リソース６５１ａの周波数帯域と、ＳＲＳ使用上り無線リソース６０１ａの周波数帯域とが一致しており、端末番号５の通信端末２に対して割り当てられた紐付け対応下り無線リソース６５１ｂの周波数帯域と、ＳＲＳ使用上り無線リソース６０１ｂの周波数帯域とが一致している。
【００８２】
図１３，１４の例では、端末番号１の通信端末２についてのＳＲＳ使用上り無線リソース６０１ａと、端末番号５の通信端末２についてのＳＲＳ使用上り無線リソース６０１ｂとが一致していることから、基地局１ａが、ＳＲＳ使用上り無線リソース６０１ａで受信する受信信号には、端末番号１の通信端末２が送信するＳＲＳが所望波成分として含まれるとともに、基地局１ａの周辺に位置する基地局１ｂが通信する端末番号５の通信端末２が送信するＳＲＳが干渉波成分として含まれるようになる。したがって、基地局１ａが、当該受信信号に基づいて送信ウェイトを算出し、当該送信ウェイトを、紐付け対応下り無線リソース６５１ａを用いて端末番号１の通信端末２に送信する送信信号に設定すると、図１４に示されるように、基地局１ａが紐付け対応下り無線リソース６５１ａを用いて送信する際のアレイアンテナ１１０での送信指向性においては、ビーム７００ａが端末番号１の通信端末２に向くとともに、ヌル７０１ａが基地局１ｂと通信する端末番号５の通信端末２に向くようになる。よって、基地局１ａは、通信対象の通信端末２に対して送信信号を確実に届けることができるとともに、周辺の基地局１ｂが通信する通信端末２に対して干渉を与えることを抑制することができる。基地局１ｂ側から見れば、その周辺に位置する基地局１ａが通信端末２と通信する際に、基地局１ｂが通信する通信端末２に対してヌルを向けてくれるようになる。
【００８３】
一方で、基地局１ｂが、ＳＲＳ使用上り無線リソース６０１ｂで受信する受信信号には、端末番号５の通信端末２が送信するＳＲＳが所望波成分として含まれるとともに、基地局１ｂの周辺に位置する基地局１ａが通信する端末番号１の通信端末２が送信するＳＲＳが干渉波成分として含まれるようになる。したがって、基地局１ｂが、当該受信信号に基づいて送信ウェイトを算出し、当該送信ウェイトを、紐付け対応下り無線リソース６５１ｂを用いて端末番号５の通信端末２に送信する送信信号に設定すると、図１４に示されるように、基地局１ｂが紐付け対応下り無線リソース６５１ｂを用いて送信信号を送信する際のアレイアンテナ１１０での送信指向性においては、ビーム７００ｂが端末番号５の通信端末２に向くとともに、ヌル７０１ｂが基地局１ａと通信する端末番号１の通信端末２に向くようになる。よって、基地局１ｂは、通信対象の通信端末２に対して送信信号を確実に届けることができるとともに、周辺の基地局１ａが通信する通信端末２に対して干渉を与えることを抑制することができる。
【００８４】
このように、第１送信制御においては、通信対象の通信端末２にはビームを向けることができるとともに、通信対象ではない通信端末２にはヌルを向けることができることから、ビーム及びヌルを適切に制御することができる点においては有効な技術である。一方で、第１送信制御については、基地局１の送信スループットの向上という点においては不利な技術となる。以下にこの点について説明する。
【００８５】
上述のように、対象対応付け単位期間５５０での第１送信制御では、図１２に示されるように、対象対応付け単位期間５５０において受信するＳＲＳの送信周波数帯域に含まれる周波数帯域しか下り通信で使用することができない。また、対象対応付け単位期間５５０での第１送信制御では、対象対応付け単位期間５５０でのＳＲＳ用上り無線リソースでＳＲＳを送信する通信端末２に対しては、当該ＳＲＳ用上り無線リソースに対応する下り無線リソース５６０からしか使用下り無線リソースを割り当てることができない。
【００８６】
このように、第１送信制御においては、周波数方向及び時間方向において、通信端末２に対する下り無線リソースの割り当てのスケジューリングに制約があることから、下り無線リソースを有効利用することができない。特に、図１２に示されるように、対象対応付け単位期間５５０においてＳＲＳを送信する通信端末２が少ない場合には、対象対応付け単位期間５５０では、下り通信に使用可能な全下り無線リソース、つまり第１下り無線リソース５６０ａ、第２下り無線リソース５６０ｂ及び第３下り無線リソース５６０ｃから成る下り無線リソースにおいては、下り通信で使用されない空きの下り無線リソースが多くなる。そして、対象対応付け単位期間５５０とは別の対応付け単位期間５５０においてＳＲＳを送信する通信端末２と下り通信を行う必要があったとしても、対象対応付け単位期間５５０での空きの下り無線リソースは利用することができないことから、基地局１の送信スループットを向上させることが困難となる。
【００８７】
また、図１５に示されるように、対象対応付け単位期間５５０において受信する各ＳＲＳの送信帯域幅（ＳＲＳ送信帯域幅）が小さい場合にも、対象対応付け単位期間５５０では空きの下り無線リソースが多くなることから、基地局１の送信スループットを向上させることが困難となる。図１５の例では、端末番号１〜５の通信端末２についてのＳＲＳ使用上り無線リソース６０２ａ〜６０２ｅと、端末番号１〜５の通信端末２にそれぞれ割り当てられた紐付け対応下り無線リソース６５２ａ〜６５２ｅが示されている。
【００８８】
なお、本実施の形態に係る基地局１では、通信端末２との間の距離が大きいなどの理由により、当該通信端末２との間の通信状態が悪い場合には、当該通信端末２についてのＳＲＳ送信帯域幅は小さくなるようになっている。これにより、当該通信端末２は、ＳＲＳを送信する際に電力集中を行うことが可能となり、基地局１は当該通信端末２からのＳＲＳを受信しやすくなる。例えば、基地局１の送信態様決定部１２５は、通信端末２からの受信信号の受信レベルを算出し、当該受信レベルがしきい値よりも小さい場合には、当該通信端末２と基地局１との間の通信状態が悪いと判定し、当該通信端末２については、ＳＲＳ送信帯域幅として設定することが可能な複数の種類の帯域幅のうちの最も小さい帯域幅をその通信端末２についてのＳＲＳ送信帯域幅として設定する。
【００８９】
このように、第１送信制御を使用するだけでは、基地局１の送信スループットを向上させることが困難である。
【００９０】
そこで、本実施の形態に係る基地局１では、アレイ送信制御を行いつつ、第１送信制御では使用することができない下り無線リソースを通信端末２との下り通信で使用する第２送信制御を行う。これにより、アレイ送信制御を行いつつ、基地局１の送信スループットを向上させることができる。以下にこの第２送信制御について詳細に説明する。
【００９１】
＜第２送信制御について＞
＜第２送信制御でのスケジューリングについて＞
本実施の形態に係る第２送信制御においては、基地局１のスケジューリング実行部１２２は、対応付け単位期間５５０の各ＳＲＳ用上り無線リソースについて、当該ＳＲＳ用上り無線リソースにおいてＳＲＳを受信しない周波数帯域を周波数方向に含む使用下り無線リソースを、当該ＳＲＳ用上り無線リソースに対応付けられた下り無線リソース５６０から、通信対象端末２、つまりＳＲＳを送信している通信端末２に割り当てる。以後、この使用下り無線リソースの割り当てのスケジューリングを「紐付け非対応スケジューリング」と呼ぶ。また、ＳＲＳ用上り無線リソースにおいて基地局１がＳＲＳを受信しない周波数帯域を周波数方向に含み、当該ＳＲＳ用上り無線リソースに対応付けられた下り無線リソース５６０から選択された使用下り無線リソースを「紐付け非対応下り無線リソース」と呼ぶ。
【００９２】
図１６は、上述の図１２の例において、紐付け非対応スケジューリングを行った際の紐付け非対応下り無線リソースの通信端末に対する割り当て例を示す図である。図１６の例では、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａにおいてＳＲＳを受信しない周波数帯域、つまり、端末番号１の通信端末２についてのＳＲＳ送信帯域４５０ａ以外の周波数帯域を周波数方向に含み、当該第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａに対応付けられた第１下り無線リソース５６０ａから選択された紐付け非対応下り無線リソース６８０ａが、端末番号１の通信端末２に割り当てられている。
【００９３】
また、第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂにおいてＳＲＳを受信しない周波数帯域、つまり、端末番号２の通信端末２についてのＳＲＳ送信帯域４５０ｂ以外の周波数帯域を周波数方向に含み、当該第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂに対応付けられた第２下り無線リソース５６０ｂから選択された紐付け非対応下り無線リソース６８０ｂが、端末番号１の通信端末２に対して割り当てられている。
【００９４】
また、第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃにおいてＳＲＳを受信しない周波数帯域、つまり、端末番号３の通信端末２についてのＳＲＳ送信帯域４５０ｃ以外の周波数帯域を周波数方向に含み、当該第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃに対応付けられた第３下り無線リソース５６０ｃから選択された紐付け非対応下り無線リソース６８０ｃ，６８０ｄが、端末番号４及び端末番号２の通信端末２に対してそれぞれ割り当てられている。なお、端末番号４の通信端末２は、ＳＲＳを送信しているものの、図１６に示される対応付け単位期間５５０ではＳＲＳを送信していない通信端末２である。
【００９５】
本実施の形態に係る第２送信制御では、対応付け単位期間５５０での紐付け非対応下り無線リソースの通信端末２に対する割り当てについては、例えば、１つのＲＢ帯域（１つのリソースブロックの周波数帯域）ごとに行われる。つまり、紐付け非対応下り無線リソースの通信端末２に対する割り当てが行われる際には、１つのＲＢ帯域ごとに、当該ＲＢ帯域を周波数方向に含む使用下り無線リソースを割り当てる通信端末２が決定される。
【００９６】
＜第２送信制御でのアレイ送信制御について＞
第２送信制御においては、通信部１３は、スケジューリング実行部１２２において対象通信端末２に対して割り当てられる紐付け非対応下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際には、当該紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域において対象通信端末２から受信するＳＲＳを擬似的に生成する。この擬似的なＳＲＳを「疑似受信ＳＲＳ」と呼ぶ。通信部１３は、生成した擬似受信ＳＲＳを、所望波成分として、当該紐付け非対応下り無線リソースが属する下り無線リソース５６０に対応するＳＲＳ用上り無線リソースにおいて当該紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域で受信する受信信号に対して加算する。そして、通信部１３は、この加算によって得られる新たな受信信号（以後、「疑似所望波含有受信信号」と呼ぶ）に基づいてアレイ送信制御を行う。以後、このアレイ送信制御を「第２アレイ送信制御」と呼ぶ。
【００９７】
図１７は、図１６の例での第２アレイ送信制御を説明するための図である。図１７に示されるように、スケジューリング実行部１２２において、第１下り無線リソース５６０ａに含まれる紐付け非対応下り無線リソース６８０ａが端末番号１の通信端末２に割り当てられる場合には、通信部１３の受信ウェイト処理部１２４は、紐付け非対応下り無線リソース６８０ａの周波数帯域６９０ａにおいて端末番号１の通信端末２から受信するＳＲＳを擬似的に生成する。そして、受信ウェイト処理部１２４は、生成した擬似的なＳＲＳを、所望波成分として、紐付け非対応下り無線リソース６８０ａが属する第１下り無線リソース５６０ａに対応する第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａにおいて紐付け非対応下り無線リソース６８０ａの周波数帯域６９０ａで受信される受信信号６９５ａに対して加算して、疑似所望波含有受信信号を生成する。その後、受信ウェイト処理部１２４は、生成した疑似所望波含有受信信号に含まれる複数の複素シンボルに基づいて受信ウェイトを複数回更新し、送信ウェイト処理部１２３は更新終了後の受信ウェイトに基づいて送信ウェイトを求める。そして、送信ウェイト処理部１２３は、算出した送信ウェイトを、紐付け非対応下り無線リソース６８０ａを用いて送信する送信信号に設定する。
【００９８】
また、スケジューリング実行部１２２において、第２下り無線リソース５６０ｂに含まれる紐付け非対応下り無線リソース６８０ｂが端末番号１の通信端末２に割り当てられる場合には、受信ウェイト処理部１２４は、紐付け非対応下り無線リソース６８０ｂの周波数帯域６９０ｂにおいて端末番号１の通信端末２から受信するＳＲＳを擬似的に生成する。そして、受信ウェイト処理部１２４は、生成した擬似的なＳＲＳを、所望波成分として、第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂにおいて紐付け非対応下り無線リソース６８０ｂの周波数帯域６９０ｂで受信される受信信号６９５ｂに対して加算して、疑似所望波含有受信信号を生成する。その後、通信部１３は、上記と同様にして、生成した疑似所望波含有受信信号に基づいて送信ウェイトを生成し、紐付け非対応下り無線リソース６８０ｂを用いて送信する送信信号に当該送信ウェイトを設定する。
【００９９】
また、スケジューリング実行部１２２において、第３下り無線リソース５６０ｃに含まれる紐付け非対応下り無線リソース６８０ｃが端末番号４の通信端末２に割り当てられる場合には、受信ウェイト処理部１２４は、紐付け非対応下り無線リソース６８０ｃの周波数帯域６９０ｃにおいて端末番号４の通信端末２から受信するＳＲＳを擬似的に生成する。そして、受信ウェイト処理部１２４は、生成した擬似的なＳＲＳを、所望波成分として、第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃにおいて紐付け非対応下り無線リソース６８０ｃの周波数帯域６９０ｃで受信される受信信号６９５ｃに対して加算して、疑似所望波含有受信信号を生成する。その後、通信部１３は、上記と同様にして、生成した疑似所望波含有受信信号に基づいて送信ウェイトを生成し、紐付け非対応下り無線リソース６８０ｃを用いて送信する送信信号に当該送信ウェイトを設定する。
【０１００】
また、スケジューリング実行部１２２において、第３下り無線リソース５６０ｃに含まれる紐付け非対応下り無線リソース６８０ｄが端末番号２の通信端末２に割り当てられる場合には、受信ウェイト処理部１２４は、紐付け非対応下り無線リソース６８０ｄの周波数帯域６９０ｄにおいて端末番号２の通信端末２から受信するＳＲＳを擬似的に生成する。そして、受信ウェイト処理部１２４は、生成した擬似的なＳＲＳを、所望波成分として、第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃにおいて紐付け非対応下り無線リソース６８０ｄの周波数帯域６９０ｄで受信される受信信号６９５ｄに対して加算して、疑似所望波含有受信信号を生成する。その後、通信部１３は、上記と同様にして、生成した疑似所望波含有受信信号に基づいて送信ウェイトを生成し、紐付け非対応下り無線リソース６８０ｄを用いて送信する送信信号に当該送信ウェイトを設定する。
【０１０１】
以上のように、第２送信制御での第２アレイ送信制御においては、紐付け非対応下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際には、当該紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域で受信されるＳＲＳが擬似的に生成されて、この擬似的なＳＲＳを所望波成分として含む疑似所望波含有受信信号に基づいてアレイ送信制御が行われることから、アレイアンテナ１１０の送信指向性に関するビームを対象通信端末２に向けることができる。
【０１０２】
これに対して、紐付け非対応下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際に、当該紐付け非対応下り無線リソースが属する下り無線リソース５６０に対応するＳＲＳ用上り無線リソースにおいて当該紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域で受信される受信信号（図１７の例では、受信信号６９５ａ〜６９５ｄ）だけに基づいてアレイ送信制御を行うとすると、当該受信信号には、対象通信端末２からのＳＲＳが所望波成分としては含まれていないことから、対象通信端末２に対してビームを向けることができない。よって、この場合には、紐付け非対応下り無線リソースを用いて送信する送信信号が対象通信端末２に届かない可能性がある。
【０１０３】
本実施の形態に係る第２アレイ送信制御では、紐付け非対応下り無線リソースを用いて対象通信端末２に送信信号を送信する際に、当該紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域で対象通信端末２から受信されるＳＲＳの疑似信号を含む疑似所望波含有受信信号に基づいてアレイ送信制御を行うため、対象通信端末２にビームを向けることができる。よって、紐付け非対応下り無線リソースを用いて送信する送信信号を対象通信端末２に確実に届けることができる。
【０１０４】
また、基地局１では、第２送信制御を行って通信端末２と下り通信を行う場合には、周辺基地局１が第１送信制御を行って下り通信を行う通信端末２に対しては送信指向性に関するヌルを向けることができる。以下にこの点について説明する。
【０１０５】
図１８は、基地局１ａとその周辺に位置する周辺基地局１ｂでの送信制御の一例を説明するための図である。図１８の例では、基地局１ａは、第２送信制御を使用して端末番号１の通信端末２と下り通信を行い、周辺基地局１ｂは、第１送信制御を使用して端末番号５の通信端末２と下り通信を行う。また図１８の例では、基地局１ａが、端末番号１の通信端末２に対して、第１下り無線リソース５６０ａに含まれる紐付け非対応下り無線リソース６８１ａを割り当て、周辺基地局１ｂは、端末番号５の通信端末２に対して、第１下り無線リソース５６０ａに含まれる紐付け対応下り無線リソース６５３ｂを割り当てる。そして、図１８の例では、紐付け非対応下り無線リソース６８１ａと紐付け対応下り無線リソース６５３ｂとが、同じ周波数帯域及び同じ時間帯に設定されている。したがって、仮に基地局１ａが端末番号１の通信端末２との下り通信でアレイ送信制御を行わない場合には、周辺基地局１ｂと通信する端末番号５の通信端末２は、周辺基地局１ｂからの送信信号を受信する際に、基地局１ａが端末番号１の通信端末２に送信する送信信号が干渉波として受信されることになる。
【０１０６】
このような場合において、基地局１ａが、端末番号１の通信端末２に対して第２アレイ送信制御を行う際には、端末番号１の通信端末２に割り当てられる紐付け非対応下り無線リソース６８１ａが属する第１下り無線リソース５６０ａに対応する第１ＳＲＳ送信用上り無線リソース５００ａにおいて、紐付け非対応下り無線リソース６８１ａの周波数帯域６９１ａで受信される受信信号６９６ａが使用されることになる。
【０１０７】
一方で、周辺基地局１ｂは、第１送信制御を使用して端末番号５の通信端末２と下り通信を行うことから、端末番号５の通信端末２は、紐付け対応下り無線リソース６５３ａの周波数帯域６５４ｂを含む周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０ｂｂとするＳＲＳを、紐付け対応下り無線リソース６５３ａが属する第１下り無線リソース５６０ａに対応する第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａで送信することになる。そして、紐付け非対応下り無線リソース６８１ａの周波数帯域６９１ａは、ＳＲＳ送信帯域４５０ｂｂに含まれる紐付け対応下り無線リソース６５３ａの周波数帯域６５４ｂと一致することから、基地局１ａは、端末番号５の通信端末２がＳＲＳを送信する際に使用する第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａにおいて、当該ＳＲＳについてのＳＲＳ送信帯域４５０ｂｂに含まれる周波数帯域６９１ａで受信信号６９６ａを受信することになる。したがって、基地局１ａでの第２アレイ送信制御に使用される受信信号６９６ａには、周辺基地局１ｂと通信する端末番号５の通信端末２が送信するＳＲＳが干渉波成分として含まれることになる。よって、基地局１ａでは、疑似受信ＳＲＳが加算された受信信号６９６ａに基づいてアレイ送信制御を行うことによって、周辺基地局１ｂが第１送信制御を使用して通信する端末番号５の通信端末２に対してヌルを向けることができる。その結果、端末番号５の通信端末２が、周辺基地局１ｂからの送信信号を受信する際に、基地局１ａが端末番号１の通信端末２に送信する送信信号が干渉波として受信されることを抑制することができる。
【０１０８】
このように、第２送信制御を行う基地局１では、通信対象の通信端末２にビームを向けることができるとともに、周辺基地局１が第１送信制御を使用して下り通信を行う通信端末２に対してヌルを向けることができる。
【０１０９】
なお、図１８の例において、周辺基地局１ｂが第２送信制御を使用して端末番号５の通信端末２と下り通信を行う場合であって、図１８に示される紐付け対応下り無線リソース６５３ｂと同じ位置の下り無線リソースが紐付け非対応下り無線リソースとして当該通信端末２に割り当てられる場合には、第１ＳＲＳ送信用上り無線リソース５００ａにおいて当該通信端末２はＳＲＳを送信していないことになる。したがって、基地局１ａが第１ＳＲＳ送信用上り無線リソース５００ａで受信する受信信号６９６ａには、端末番号５の通信端末２が送信するＳＲＳが干渉波成分として含まれないことになる。よって、この場合には、基地局１ａでは、周辺基地局１ｂと通信する端末番号５の通信端末２に偶然にヌルが向くことはあっても、ヌルを意図的に向けることができない。よって、端末番号５の通信端末２が、周辺基地局１ｂからの送信信号を受信する際に、基地局１ａが端末番号１の通信端末２に送信する送信信号が干渉波として受信される可能性がある。
【０１１０】
＜疑似受信ＳＲＳの生成方法＞
次に疑似受信ＳＲＳの生成方法について説明する。本実施の形態では、対象対応付け単位期間５５０での対象通信端末２に対する第２アレイ送信制御で使用される疑似受信ＳＲＳについては、対象対応付け単位期間５５０よりも前において対象通信端末２が送信するＳＲＳを所望波成分として含む受信信号に基づいて求められた、当該所望波成分についてのアレイ応答ベクトルに基づいて生成される。以下に、疑似受信ＳＲＳの生成方法について詳細に説明する。最初に対象通信端末２についてのアレイ応答ベクトルの算出方法について説明する。
【０１１１】
アレイアンテナ１１０を構成する複数のアンテナ１１０ａで受信される、対象通信端末２が送信するＳＲＳを所望波成分として含む１サブキャリアあたりの受信信号から成る受信信号ベクトルＸは以下の式（１）で表される。
【０１１２】
【数１】
0005690200.tif 000002
【０１１３】
ここで、Ｓは、複数のアンテナ１１０ａで受信される、対象通信端末２が送信する１サブキャリアあたりのＳＲＳ（ＳＲＳシンボル）から成る所望波成分の信号ベクトルであって、Ｕl（１≦ｌ≦Ｍ）は、複数のアンテナ１１０ａで受信される、周辺基地局１が通信する通信端末２が送信する１サブキャリアあたりのＳＲＳ（ＳＲＳシンボル）から成る干渉波成分の信号ベクトルを示している。また、Ｎは内部雑音成分の信号ベクトルを示している。また、ｈtは所望波成分についてのアレイ応答ベクトルを示しており、ｈlは干渉波成分についてアレイ応答ベクトルを示している。
【０１１４】
基地局１の受信ウェイト処理部１２４は、無線処理部１１の出力信号から得られる、１サブキャリアあたりの受信信号ベクトルＸと、所望波成分の信号ベクトルＳとの間の相関値を求める。受信ウェイト処理部１２４は、この相関値を、１つのＲＢ帯域に含まれる、ＳＲＳの送信に使用される６個のサブキャリアのそれぞれについて求める。そして、受信ウェイト処理部１２４は、得られた６個の相関値の平均値を算出する。この平均値を「相関平均値」と呼ぶ。
【０１１５】
ここで、１つのＲＢ帯域に含まれる１２個のサブキャリアの周波数は互いに隣接していることから、当該１２個のサブキャリアのうち、ＳＲＳの送信に使用される６個のサブキャリアについての受信信号ベクトルＸでの応答ベクトルｈt，ｈlは、互いに同じであると考えることができる。また、ＬＴＥにおいては、基地局１と通信する通信端末２が送信するＳＲＳと、その周辺基地局１と通信する通信端末２が送信するＳＲＳとの間の相関は低くなるようになっていることから、干渉波成分の信号ベクトルＵlと所望波成分の信号ベクトルＳとの間の相関は低くなる。また、内部雑音成分の信号ベクトルＮと所望波成分の信号ベクトルＳとの間の相関も低くなる。そして、所望波成分の信号ベクトルＳと所望波成分の信号ベクトルＳとの間の相関値ではベクトル要素がすべて“１”となるようになっている。よって、相関平均値はアレイ応答ベクトルｈtと等しくなる。このようにして、受信ウェイト処理部１２４では、１つのＲＢ帯域についてのアレイ応答ベクトルｈtが求められる。受信ウェイト処理部１２４は、ＳＲＳを送信している各通信端末２について、当該通信端末２がＳＲＳを送信している全周波数帯域、つまり、当該通信端末２についてのＳＲＳ送信帯域４５０が一周期、周波数ホッピングする間に占める周波数帯域に含まれるすべてのＲＢ帯域についてのアレイ応答ベクトルｈtを求める。
【０１１６】
なお、ＬＴＥでは、システム帯域の大きさや周波数ホッピングの態様によって、通信端末２はシステム帯域の全領域にわたってＳＲＳを送信することができないことがある。この場合には、通信端末２がＳＲＳを送信していない周波数帯域についてのアレイ応答ベクトルｈtは求められない。
【０１１７】
受信ウェイト処理部１２４は、対象通信端末２がＳＲＳ送信周期３６０でＳＲＳを送信するたびに、対象通信端末２についてのアレイ応答ベクトルｈtを求める。受信ウェイト処理部１２４は、対象通信端末２がＳＲＳの送信に使用するＳＲＳ使用上り無線リソースにおいて通信部１３が受信する、当該ＳＲＳを所望波成分として含む受信信号に基づいて、当該受信信号の周波数帯域（当該ＳＲＳについてのＳＲＳ送信帯域４５０）に含まれる各ＲＢ帯域についてアレイ応答ベクトルｈtを求める。そして、受信ウェイト処理部１２４は、新たに求めたアレイ応答ベクトルｈtに関して、同じＲＢ帯域のアレイ応答ベクトルｈtがすでに存在する場合には、その古いアレイ応答ベクトルｈtの代わりに新たに求めたアレイ応答ベクトルｈtを記憶する。このようにして、通信部１３には、常に新しいアレイ応答ベクトルｈtが記憶される。
【０１１８】
次にアレイ応答ベクトルｈtから疑似受信ＳＲＳを生成する方法について説明する。対象通信端末２に割り当てられる紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域での疑似受信ＳＲＳについては、当該周波数帯域に含まれる各ＲＢ帯域についてのアレイ応答ベクトルｈtと、複数の複素シンボルから成る既知信号に基づいて生成される。この既知信号を「疑似信号生成用既知信号」と呼ぶ。
【０１１９】
紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域での疑似受信ＳＲＳを生成する際に使用される疑似信号生成用既知信号は、当該周波数帯域に含まれる複数のサブキャリアにそれぞれ対応する複数の複素シンボルで構成される。また、疑似受信ＳＲＳを生成する際には、複数のアンテナ１１０ａにそれぞれ対応する同一の複数の疑似信号生成用既知信号が使用される。
【０１２０】
疑似信号生成用既知信号を構成する複数の複素シンボルについての符号系列は、例えば、ＳＲＳと同様にＺＣ（Zadoff-Chu）系列が採用される。疑似信号生成用既知信号についての符号系列はＳＲＳとは異なる符号系列としても良い。
【０１２１】
ここで、対象通信端末２に割り当てられる紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域での疑似受信ＳＲＳは、当該周波数帯域に含まれる複数のサブキャリアのそれぞれについての疑似受信信号ベクトルで構成される。紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域に含まれるあるサブキャリアについての疑似受信信号ベクトルは、複数のアンテナ１１０ａで受信される、対象通信端末２が当該サブキャリアで送信するＳＲＳシンボル（１サブキャリアあたりのＳＲＳ）から成る複素信号ベクトルを疑似的に生成したものである。紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域に含まれるあるサブキャリアｊについての疑似受信信号ベクトルＱjは、以下の式（２）で表される。
【０１２２】
【数２】
0005690200.tif 000003
【０１２３】
ここで、ｈt,jは、サブキャリアｊが属するＲＢ帯域についてのアレイ応答ベクトルｈtである。また、Ｐjは、複数のアンテナ１１０ａにそれぞれ対応する複数の疑似信号生成用既知信号における、サブキャリアｊに対応する複素シンボルから成る複素信号ベクトルである。
【０１２４】
受信ウェイト処理部１２４は、式（２）を使用して、紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域に含まれる複数のサブキャリアのそれぞれについての疑似受信信号ベクトルを生成することによって、当該周波数帯域での疑似受信ＳＲＳを生成する。
【０１２５】
このようにして、受信ウェイト処理部１２４は、対応付け単位期間５５０での各紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域での疑似受信ＳＲＳを生成する。
【０１２６】
受信ウェイト処理部１２４は、紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域での疑似受信ＳＲＳを生成すると、当該疑似受信ＳＲＳを、所望波成分として、当該紐付け非対応下り無線リソースが属する下り無線リソース５６０に対応するＳＲＳ用上り無線リソースにおいて、当該紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域で受信される受信信号（以後、「所望波非含有受信信号」と呼ぶ）に対して加算して、疑似所望波含有受信信号を生成する。
【０１２７】
所望波非含有受信信号は、紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域に含まれる複数のサブキャリアのそれぞれについての受信信号ベクトルＲ1で構成される。あるサブキャリアについての受信信号ベクトルＲ1は、複数のアンテナ１１０ａで受信される、当該サブキャリアに対応する受信シンボルから成る複素信号ベクトルである。以後、あるサブキャリアｊについての受信信号ベクトルＲ1を「Ｒ1,j」と表す。受信シンボルは、アンテナ１１０ａで受信される受信信号に含まれる、１つのサブキャリアを変調する複素シンボルである。
【０１２８】
また、疑似所望波含有受信信号は、紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域に含まれる複数のサブキャリアのそれぞれに対応する受信信号ベクトルＲ2で構成される。あるサブキャリアｊについての受信信号ベクトルＲ2を「Ｒ2,j」とすると、受信信号ベクトルＲ2,jは以下の式（３）で表される。
【０１２９】
【数３】
0005690200.tif 000004
【０１３０】
受信ウェイト処理部１２４は、式（３）を使用して、紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域に含まれる複数のサブキャリアのそれぞれについての受信信号ベクトルＲ2を生成することによって、疑似所望波含有受信信号を生成する。受信ウェイト処理部１２４は、紐付け非対応下り無線リソースについての疑似所望波含有受信信号を生成すると、それに基づいて受信ウェイトを算出する。そして、送信ウェイト処理部１２３が、当該受信ウェイトに基づいて、当該紐付け非対応下り無線リソースを用いて送信する送信信号に適用する送信ウェイトを算出する。
【０１３１】
なお、以上の説明から理解できるように、対象通信端末２に対して紐付け非対応下り無線リソースを用いて送信する送信信号に適用する送信ウェイトについては、当該紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域で対象通信端末２が送信する過去のＳＲＳが必要となる。言い換えれば、対象通信端末２に対して紐付け非対応下り無線リソースを割り当てたとしても、当該紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域で対象通信端末２がＳＲＳを送信していない場合には、当該紐付け非対応下り無線リソースを用いて送信する際にアレイ送信制御ができなくなる。したがって、スケジューリング実行部１２２は、対象通信端末２がＳＲＳを送信していない周波数帯域を周波数方向に含む紐付け非対応下り無線リソースを対象通信端末２に割り当てないようにする。
【０１３２】
＜基地局１での下り無線リソースのスケジューリング動作＞
次に、基地局１が通信端末２に対して下り無線リソースを割り当てるスケジューリングを行い、そのスケジューリング結果に基づいて下り通信を行うまでの当該基地局１の一連の動作について説明する。図１９は当該一連の動作を示すフローチャートである。基地局１のスケジューリング実行部１２２は、下り無線リソース５６０ごとに、当該下り無線リソース５６０から使用下り無線リソースを通信端末２に割り当てるスケジューリングを行う。図１９は、ある下り無線リソース５６０についてのスケジューリングを行い、そのスケジューリング結果に基づいて下り通信を行うまでの基地局１の一連の動作が示されている。ある下り無線リソース５６０についてのスケジューリングは、例えば、当該ある下り無線リソース５６０が含まれる対応付け単位期間５５０よりも１つ前の対応付け単位期間５５０で行われる。
【０１３３】
図１９に示されるように、ステップｓ１において、スケジューリング実行部１２２は、スケジューリング対象の下り無線リソース５６０（以後、「対象下り無線リソース５６０」と呼ぶ）から、当該下り無線リソース５６０が含まれる対応付け単位期間５５０においてＳＲＳを送信する各通信端末２、つまり各ＳＲＳ直近送信端末２に対して紐付け対応下り無線リソースを割り当てる。
【０１３４】
次にステップｓ２において、スケジューリング実行部１２２は、対象下り無線リソース５６０において、紐付け非対応下り無線リソースとして使用できる下り無線リソースが存在するか否かを判定する。ステップｓ２において、紐付け非対応下り無線リソースとして使用できる下り無線リソースが存在しないと判定されると、後述のステップｓ５が実行される。対象下り無線リソース５６０に対応するＳＲＳ用上り無線リソースの全周波数帯域がＳＲＳの送信に使用されている場合には、紐付け非対応下り無線リソースとして使用できる下り無線リソースは存在しないことになる。
【０１３５】
一方で、ステップｓ２において、紐付け非対応下り無線リソースとして使用できる下り無線リソースが存在すると判定されると、ステップｓ３において、スケジューリング実行部１２２は、ＳＲＳを送信する通信端末２から、紐付け非対応下り無線リソースを割り当てる通信端末２を割り当て端末として決定し、当該割り当て端末に対して紐付け非対応下り無線リソースを割り当てる。ステップｓ３において、スケジューリング実行部１２２は、割り当て端末を、基地局１と通信端末２との間の通信状態に基づいて決定する。例えば、スケジューリング実行部１２２は、割り当て端末を、基地局１と通信端末２との間の下り通信についてのプロポーショナルフェアネス（ＰＦ）に基づいて決定する。以下に、本実施の形態での割り当て端末の決定方法について詳細に説明する。
【０１３６】
スケジューリング実行部１２２は、各通信対象端末２について、下り通信の優先度である下り優先度をプロポーショナルフェアネスに基づいて決定する。スケジューリング実行部１２２は、各通信対象端末２についての下り優先度を決定する際には、ＲＢ帯域ごとに下り優先度を決定する。第ｎ番目の対応付け単位期間５５０におけるあるＲＢ帯域（対象ＲＢ帯域）での対象通信端末２についての下り優先度ＤＭ（ｎ）は以下の式（４）で表すことができる。
【０１３７】
【数４】
0005690200.tif 000005
【０１３８】
ここで、ＲＤ（ｎ）は、第ｎ番目の対応付け単位期間５５０における対象ＲＢ帯域での可用転送速度であって、第ｎ番目の対応付け単位期間５５０における対象ＲＢ帯域で基地局１が対象通信端末２に送信可能なデータ量の期待値を示している。ＲＤ（ｎ）は、例えば、対象ＲＢ帯域での下り通信で使用されるＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）に基づいて決定される。ＭＣＳは、変調方式と誤り訂正符号の符号化率との組み合わせを示しており、ＭＣＳによって伝送レートが決定する。ＭＣＳは、通信端末２が基地局１に通知する、当該通信端末２での基地局１からの受信信号についてのＳＩＮＲ（信号対干渉雑音電力比：Signal to Interference plus Noise power Ratio）によって決定される。通信端末２は、求めたＳＩＮＲをＣＱＩ（Channel Quality Indicator）情報として基地局１に通知する。
【０１３９】
また、ＴＤ（ｎ）は、第ｎ番目の対応付け単位期間５５０までの対象ＲＢ帯域での対象通信端末２に対する基地局１の平均送信スループットを示しており、以下の式（５）で表される。
【０１４０】
【数５】
0005690200.tif 000006
【０１４１】
ここで、Ｔｃは忘却係数と呼ばれる定数である。
【０１４２】
式（４），（５）から理解できるように、対象通信端末２についての下り優先度は、その時点での送信能力が高いほど高くなり、それまでの下り通信データ量が少ないほど高くなる。これにより、複数の通信端末２の間での下り通信データ量の公平性を維持しつつ、基地局１の送信スループットを向上させることができる。
【０１４３】
このようにして、スケジューリング実行部１２２は、各通信対象端末２についての下り優先度をＲＢ帯域ごとに決定する。
【０１４４】
次にスケジューリング実行部１２２は、対象下り無線リソース５６０において、紐付け非対応下り無線リソースとして使用できる全下り無線リソースに含まれる各ＲＢ帯域について、当該ＲＢ帯域での下り優先度が最も高い通信対象端末２を特定する。そして、スケジューリング実行部１２２は、対象下り無線リソース５６０において、紐付け非対応下り無線リソースとして使用できる全下り無線リソースに含まれる各ＲＢ帯域について、当該ＲＢ帯域での下り優先度が最も高い通信対象端末２に対して、当該ＲＢ帯域を周波数方向に含む紐付け非対応下り無線リソースを対象下り無線リソース５６０から割り当てる。ただし、ある通信対象端末２についてのＲＢ帯域での下り優先度が最も高い場合であっても、当該通信対象端末２が当該ＲＢ帯域でＳＲＳを全く送信していない場合には、上述のように、当該通信対象端末２には、当該ＲＢ帯域を周波数方向に含む紐付け非対応下り無線リソースを割り当てないことにする。これにより、対象下り無線リソース５６０に関して、紐付け非対応下り無線リソースの割り当て端末が決定されるとともに、当該割り当て端末に対して紐付け非対応下り無線リソースが割り当てられる。
【０１４５】
なお、上記の例では、紐付け非対応下り無線リソースの割り当て端末をプロポーショナルフェアネスに基づく下り優先度で決定したが、通信端末２と基地局１との間の通信状態を示す他の指標を使用して決定しても良い。例えば、紐付け非対応下り無線リソースの割り当て端末を、各通信端末２から通知される、当該通信端末２での基地局１からの受信信号についてのＲＢ帯域ごとのＳＩＮＲを使用して決定しても良いし、ＲＢ帯域ごとに各通信端末２に割り当てられるＭＣＳを使用して決定しても良い。
【０１４６】
ステップｓ３の後に、対象下り無線リソース５６０が含まれる対応付け単位期間５５０が現れると、ステップｓ４において、受信ウェイト処理部１２４は、ステップｓ３において紐付け非対応下り無線リソースが割り当てられた各通信対象端末２について、当該通信対象端末２に割り当てられた紐付け非対応下り無線リソースの周波数帯域での疑似所望波含有受信信号を上述のようにして生成する。
【０１４７】
次にステップｓ５において、通信部１３は、ステップｓ２及びステップｓ３において使用下り無線リソースが割り当てられた各通信端末２について、当該通信端末２に対して送信する送信信号に設定する送信ウェイトを算出する。通信部１３は、紐付け対応下り無線リソースが割り当てられた通信端末２については、上述のように、当該紐付け対応下り無線リソースが属する下り無線リソース５６０に対応するＳＲＳ用上り無線リソースにおいて当該紐付け対応下り無線リソースの周波数帯域で受信される、当該通信端末２からのＳＲＳが所望波成分として含まれる受信信号に基づいて送信ウェイトを生成する。
【０１４８】
一方で、通信部１３は、紐付け非対応下り無線リソースが割り当てられた通信端末２については、ステップｓ４で求められた、当該紐付け対応下り無線リソースの周波数帯域での疑似所望波含有受信信号に基づいて送信ウェイトを生成する。
【０１４９】
次にステップｓ６において、通信部１３は、ステップｓ２，ｓ３で使用下り無線リソースが割り当てられた各通信端末２に対して、ステップｓ５で生成した、当該通信端末２についての送信ウェイトに基づいてアレイ送信制御を行って、当該通信端末２に割り当てられた使用無線リソースを用いてデータを送信する。
【０１５０】
以上ように、本実施の形態に係る基地局１では、紐付け非対応下り無線リソースを用いて対象通信端末２に送信信号を送信する際に、疑似所望波含有受信信号に基づいてアレイ送信制御を行うため、対象通信端末２にビームを向けることができる。よって、紐付け非対応下り無線リソースを用いて送信する送信信号を対象通信端末２に確実に届けることができる。さらに、基地局１では、第２送信制御を行って通信端末２と下り通信を行う場合には、上述のように、周辺基地局１が第１送信制御を行って下り通信を行う通信端末２に対しては送信指向性に関するヌルを向けることができる。よって、基地局１では、通信端末２との下り通信に紐付け非対応下り無線リソースを使用しながらも当該通信端末２にビームを向けることができるとともに、周辺基地局１が第１送信制御を使用して下り通信を行う通信端末２に対してヌルを向けることができる。その結果、ビームフォーミング及びヌルステアリングを行いつつ、より多くの下り無線リソースを使用することが可能となり、基地局１の送信性能が向上する。
【０１５１】
また、本実施の形態に係る第２送信制御では、通信端末２と基地局１との間の通信状態に基づいて、紐付け非対応下り無線リソースを割り当てる通信端末２を決定しているため、基地局１との通信状態が良好な通信端末２に対して紐付け非対応下り無線リソースを割り当てることが可能となる。その結果、基地局１が、紐付け非対応下り無線リソースを用いて通信端末２に信号を送信する際に、周辺基地局１が第２送信制御で通信する通信端末２に対して意図的にヌルを向けることができないとしても、当該通信端末２に対して干渉を与えることを抑制できる。以下にこの点について図２０を参照して説明する。
【０１５２】
図２０には、基地局１ａと、その周辺に位置する周辺基地局１ｂでの送信指向性に関するビームが示されている。図２０の例では、基地局１ａは、第２送信制御を使用して端末番号１の通信端末２と下り通信を行い、周辺基地局１ｂは、第２送信制御を使用して端末番号５の通信端末２と下り通信を行っている。また、基地局１ａと端末番号１の通信端末２との間の通信状態は良好となっている。
【０１５３】
図２０の例では、基地局１ａと端末番号１の通信端末２との間の通信状態は良好となっていることから、端末番号１の通信端末２は、周辺基地局１ｂと通信する各通信端末２からの干渉を受けにくい位置、つまり、周辺基地局１ｂと通信する各通信端末２とは離れた位置に存在している可能性が高い。したがって、端末番号１の通信端末２は、周辺基地局１ｂが第２送信制御で下り通信を行う端末番号５の通信端末２と離れた位置に存在する可能性が高い。よって、基地局１ａが端末番号１の通信端末２に信号を送信する際に、周辺基地局１ｂが通信する端末番号５の通信端末２に対して基地局１ａの送信指向性に関するヌルが向かないとしても、図２０に示されるように、基地局１ａの送信指向性に関するビーム７００ａが端末番号５の通信端末２に届かない可能性が高くなる。よって、基地局１ａは、端末番号１の通信端末２との下り通信を行う際に、周辺基地局１ｂが通信する端末番号５の通信端末２に対してヌルを向けることができない場合であっても、当該端末番号５の通信端末２に干渉を与えることを抑制できる。
【０１５４】
＜変形例＞
上記の例では、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａ、第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂ及び第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂの３つのＳＲＳ用上り無線リソースをＳＲＳの送信に使用したが、それらのうちの２つのＳＲＳ用上り無線リソースだけをＳＲＳの送信に使用しても良い。この場合には、ＳＲＳの送信に使用する一方のＳＲＳ用上り無線リソースと、第１下り無線リソース５６０ａ、第２下り無線リソース５６０ｂ及び第３下り無線リソース５６０ｃのうちの１つの下り無線リソース５６０とが対応付けられ、ＳＲＳの送信に使用する他方のＳＲＳ用上り無線リソースと、残りの２つの下り無線リソース５６０から成る下り無線リソースとが対応付けられる。
【０１５５】
また、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａ、第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂ及び第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂのうちの１つのＳＲＳ用上り無線リソースだけをＳＲＳの送信に使用しても良い。この場合には、ＳＲＳの送信に使用する１つのＳＲＳ用上り無線リソースと、第１下り無線リソース５６０ａ、第２下り無線リソース５６０ｂ及び第３下り無線リソース５６０ｃから成る下り無線リソースとが対応付けられることになる。
【０１５６】
また、上記の例では、アレイ送信制御に、スペシャルサブフレーム３０２の上りパイロットタイムスロット３５２で送信されるＳＲＳを使用したが、そのＳＲＳに代わりに、あるいはそのＳＲＳと一緒に、上りサブフレーム３０２の最後のシンボル期間３０４で送信されるＳＲＳを使用しても良い。この場合には、上りサブフレーム３０２において、最後のシンボル期間３０４と、ＳＲＳ０の送信に使用することが可能な櫛歯状の複数のサブキャリアＳＣ０とで特定される上り無線リソースをＳＲＳ用上り無線リソースとすれば、上記と同様にして、第１及び第２送信制御を行うことができる。また、上りサブフレーム３０２において、最後のシンボル期間３０４と、ＳＲＳ１の送信に使用することが可能な櫛歯状の複数のサブキャリアＳＣ０とで特定される上り無線リソースをＳＲＳ用上り無線リソースとすれば、上記と同様にして、第１及び第２送信制御を行うことができる。
【０１５７】
また、上記の例では、本願発明をＬＴＥに適用する場合について説明したが、本願発明は他の通信システムにも適用することができる。
【符号の説明】
【０１５８】
１  基地局
２  通信端末
１３  通信部
１１０ａ  アンテナ
１２２  スケジューリング実行部
５００ａ  第１ＳＲＳ用上り無線リソース
５００ｂ  第２ＳＲＳ用上り無線リソース
５００ｃ  第３ＳＲＳ用上り無線リソース
５６０ａ  第１下り無線リソース
５６０ｂ  第２下り無線リソース
５６０ｃ  第３下り無線リソース
【図１】
0005690200.tif 000007
【図２】
0005690200.tif 000008
【図３】
0005690200.tif 000009
【図４】
0005690200.tif 000010
【図５】
0005690200.tif 000011
【図６】
0005690200.tif 000012
【図７】
0005690200.tif 000013
【図８】
0005690200.tif 000014
【図９】
0005690200.tif 000015
【図１０】
0005690200.tif 000016
【図１１】
0005690200.tif 000017
【図１２】
0005690200.tif 000018
【図１３】
0005690200.tif 000019
【図１４】
0005690200.tif 000020
【図１５】
0005690200.tif 000021
【図１６】
0005690200.tif 000022
【図１７】
0005690200.tif 000023
【図１８】
0005690200.tif 000024
【図１９】
0005690200.tif 000025
【図２０】
0005690200.tif 000026