(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のユーザ装置から、無線リソースを割り当てるべき対象ユーザ装置を選択するユーザ装置選択部と、
前記対象ユーザ装置に対して、制御用の前記無線リソースである制御リソースの割当てを実行する制御リソース割当部と、
前記対象ユーザ装置に対して、データ用の前記無線リソースであるデータリソースの割当てを実行するデータリソース割当部と
を備え、
前記ユーザ装置選択部は、
前記各ユーザ装置に割り当てるべき前記制御リソースに対応する暫定制御リソース量を前記各ユーザ装置から報告される受信品質に基づいて算定し、前記暫定制御リソース量が確保できるか否かを前記ユーザ装置ごとに判定し、前記暫定制御リソース量を確保できると判定した前記ユーザ装置を前記対象ユーザ装置として選択する
基地局。
【請求項２】
前記制御リソース割当部は、各対象ユーザ装置について、
当該対象ユーザ装置が用いるべき前記制御リソースに含まれるＣＣＥリソースの数を示すＰＤＣＣＨフォーマットを、当該対象ユーザ装置から報告される前記受信品質に基づいて決定し、
当該ユーザ装置が用いるべき前記ＰＤＣＣＨフォーマットに対応する空きＣＣＥリソースが存在すると判定した場合、前記空きＣＣＥリソースを仮に確保し、
前記制御リソースを用いて送信されるＰＤＣＣＨの送信電力を、前記受信品質と前記空きＣＣＥリソースの数とに基づいて決定し、
前記送信電力にて前記ＰＤＣＣＨを送信しても最大送信電力を超過しないと判定した場合に、仮に確保されていた前記空きＣＣＥリソースと前記送信電力とを当該ユーザ装置に対して確保する
請求項１の基地局。
【請求項３】
前記ユーザ装置選択部は、
下りリンク送信が可能な複数の前記ユーザ装置から前記対象ユーザ装置を選択することと、上りリンク送信指示が可能な複数の前記ユーザ装置から前記対象ユーザ装置を選択することとを、並列的に実行する
請求項１または２の基地局。
【請求項４】
前記ユーザ装置選択部は、
下りリンク送信が可能な複数の前記ユーザ装置から前記対象ユーザ装置を選択した後、上りリンク送信指示が可能な複数の前記ユーザ装置から前記対象ユーザ装置を選択する
請求項１または２の基地局。
【請求項５】
前記ユーザ装置選択部は、
上りリンク送信指示が可能な複数の前記ユーザ装置から前記対象ユーザ装置を選択した後、下りリンク送信が可能な複数の前記ユーザ装置から前記対象ユーザ装置を選択する
請求項１または２の基地局。
【請求項６】
前記制御リソース割当部による前記制御リソースの割当てと前記データリソース割当部による前記データリソースの割当てとが、並列的に実行される
請求項１から５のいずれかの基地局。
【請求項７】
複数のユーザ装置から、無線リソースを割り当てるべき対象ユーザ装置を選択するユーザ装置選択部と、
前記対象ユーザ装置に対して、制御用の前記無線リソースである制御リソースの割当てを実行する制御リソース割当部と、
前記対象ユーザ装置に対して、データ用の前記無線リソースであるデータリソースの割当てを実行するデータリソース割当部と
を備え、
前記ユーザ装置選択部は、
前記各ユーザ装置に割り当てるべき前記制御リソースに対応する暫定制御リソース量を前記各ユーザ装置から報告される受信品質に基づいて算定し、前記暫定制御リソース量が確保できるか否かを前記ユーザ装置ごとに判定し、前記暫定制御リソース量を確保できると判定した前記ユーザ装置を前記対象ユーザ装置として選択する
無線通信システム。
【請求項８】
複数のユーザ装置から、無線リソースを割り当てるべき対象ユーザ装置を選択することと、
前記対象ユーザ装置に対して、制御用の前記無線リソースである制御リソースの割当てを実行することと、
前記対象ユーザ装置に対して、データ用の前記無線リソースであるデータリソースの割当てを実行することと
を備え、
前記対象ユーザ装置を選択することにおいて、
前記各ユーザ装置に割り当てるべき前記制御リソースに対応する暫定制御リソース量を前記各ユーザ装置から報告される受信品質に基づいて算定し、前記暫定制御リソース量が確保できるか否かを前記ユーザ装置ごとに判定し、前記暫定制御リソース量を確保できると判定した前記ユーザ装置を前記対象ユーザ装置として選択する
通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局、無線通信システム、および通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラ無線通信規格の１つであるＬＴＥ（Long Term Evolution）規格では、各種の物理チャネルを介して無線信号（データ信号及び制御信号）の送受信が実行される。基地局からユーザ装置に対しての下りデータ送信には、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ，Physical Downlink Shared CHannel）が用いられる。ユーザ装置から基地局に対しての上りデータ送信には、物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ，Physical Uplink Shared CHannel）が用いられる。以下、チャネルを介して無線信号を送信することを、単に「チャネルを送信する」と表現する場合がある。
【０００３】
以上のデータ送受信を制御するスケジューリング情報が、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ，Physical Downlink Control CHannel）を介して、基地局からユーザ装置に対して送信される。ＰＤＣＣＨは、宛先ユーザ装置の識別子であるＣ−ＲＮＴＩ（Cell-Radio Network Temporary Identifier）を含む。ユーザ装置は、そのユーザ装置宛てのＣ−ＲＮＴＩが送信されたＰＤＣＣＨに含まれているか否かによって、そのユーザ装置に対する無線リソースの割当てがあるか否かを判断する。
【０００４】
基地局からユーザ装置への下りリンク伝送に関するスケジューリング情報として、下りリンクスケジューリング情報（DL Scheduling Information）がユーザ装置へ送信される。下りリンクスケジューリング情報は、ＰＤＳＣＨにおけるそのユーザ装置に割り当てられたＲＢ（Resource Block）の位置及び信号フォーマット（変調方式、符号化率等）に関する情報を示す。図１に示すように、ユーザ装置は、ＰＤＣＣＨに含まれる下りリンクスケジューリング情報に基づいてＰＤＳＣＨ（下りリンクデータ信号）を受信する。なお、ＰＤＣＣＨとＰＤＳＣＨとは同一のサブフレームにて送信される。
【０００５】
ユーザ装置から基地局への上りリンク伝送に関するスケジューリング情報として、上りリンクスケジューリング許可（UL Scheduling Grant）がユーザ装置へ送信される。上りリンクスケジューリング許可は、ＰＵＳＣＨにおけるそのユーザ装置に割り当てられたＲＢの位置及び信号フォーマットに関する情報を示す。図２に示すように、ユーザ装置は、上りリンクスケジューリング許可に基づいてＰＵＳＣＨ（上りリンクデータ信号）を送信する。なお、ＰＵＳＣＨの送信は、ユーザ装置がＰＤＣＣＨを受信してから所定の時間（例えば、４ミリ秒）が経過した後に実行される。
【０００６】
図３は、下りリンク伝送（ＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨ送信）の処理フローの概略である。実際の無線信号（物理チャネル）の送信に先立ち、各ユーザ装置に対する無線リソースの割当てが実行される。本例では、各ステップが順次的に（シリアルに）実行される。
【０００７】
基地局は、まず、下りリンクデータを送信すべき対象のユーザ装置を選択する（S10）。本例では、ＵＥ−０，ＵＥ−１，ＵＥ−２，及びＵＥ−３の４つのユーザ装置が対象として選択される。
【０００８】
次に、基地局は、ユーザ装置に対して割り当てるべきＰＤＣＣＨリソースを確保する（S20）。ＰＤＣＣＨリソースの割当て最小単位として、ＣＣＥ（Control Channel Element）がＬＴＥ規格に規定されている。ＣＣＥは、９個のＲＥＧ（Resource Element Group）を含む無線リソースである。１個のＲＥＧは、４個のＲＥ（Resource Element）を含む無線リソースである。
【０００９】
ＰＤＣＣＨリソースは、ステップS10にて選択された全てのユーザ装置に対して必ず確保できるとは限らない。ＣＣＥの総数（サブフレーム内のＣＣＥが配置される制御チャネル領域の大きさ）およびＣＣＥの送信に使用できる送信電力が有限だからである。本例では、ＵＥ−０，ＵＥ−１，およびＵＥ−２に対してはＰＤＣＣＨリソースが確保でき、ＵＥ−３に対してはＰＤＣＣＨリソースが確保できなかったと想定する。
【００１０】
その後、基地局は、ステップS20においてＰＤＣＣＨリソースが確保できたユーザ装置についてのみ、ＰＤＳＣＨリソースを確保する（S30）。ＰＤＣＣＨに示されるスケジューリング情報が無ければ、基地局がＰＤＳＣＨを送信してもユーザ装置はデータ信号を受信しないので、確保されたＰＤＳＣＨリソースが無駄になるからである。本例では、ＰＤＣＣＨリソースが確保されたＵＥ−０，ＵＥ−１，及びＵＥ−２についてのみ、ＰＤＳＣＨリソースが確保される。
【００１１】
基地局は、ステップS20にて確保されたＰＤＣＣＨリソースおよびステップS30にて確保されたＰＤＳＣＨリソースを用いて、ＰＤＣＣＨ（制御信号）およびＰＤＳＣＨ（データ信号）を送信する（S40）。本例では、ＵＥ−０，ＵＥ−１，及びＵＥ−２に対してＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨの送信が行われる。なお、ＵＥ−３に対する送信は、次以降のサブフレームにて実行される。
【００１２】
以上、図３で例示されるのは下りリンク伝送であるが、上りリンク伝送（ＰＵＳＣＨ送信）についても、同様の処理フローが適用され得る（なお、ＰＵＳＣＨの送信を基地局ではなくユーザ装置が実行することは、当然に理解される）。
【００１３】
以上の無線リソース割当てによれば、制御用の無線リソースを確保する処理（ステップS20）を実行した後に、データ用の無線リソースを確保する処理（ステップS30）を実行するので（すなわち、順次的な無線リソース割当てを実行するので）、処理時間が過大となる可能性がある。以上のような処理時間の増大を抑制するために、図４に示す並列的な無線リソースの割当て動作を実行すると好適である。
【００１４】
順次的な無線リソースの割当てと同様、基地局は、下りリンクデータを送信すべき対象のユーザ装置ＵＥを選択する（S12）。次いで、基地局は、選択されたユーザ装置に対して、ＰＤＣＣＨリソース（制御リソース）とＰＤＳＣＨリソース（データリソース）とを並列的に確保する（割り当てる）（S22, S32）。基地局は、確保されたリソースを用いて、ＰＤＣＣＨとＰＤＳＣＨとを各ユーザ装置に対して送信する（S42）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開2011-41193号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
以上のような無線リソース割当て技術において、ＰＤＣＣＨリソース（制御リソース）はＰＤＳＣＨリソース（データリソース）に比較して限定的であるから、選択された全てのユーザ装置に対して必ず確保できるとは限らない。ＰＤＣＣＨリソース（制御リソース）が確保できないユーザ装置に対する無線リソースの確保動作は無駄である上、使用できない（すなわち、対応するＰＤＣＣＨリソースが存在しない）ＰＤＳＣＨリソースが確保されてしまう可能性もある。上りリンク送信についても（すなわち、ＰＤＣＣＨリソースとＰＵＳＣＨリソースについても）同様の関係が成り立つ。
【００１７】
以上の事情を考慮して、本発明は、不要な無線リソースの割当て動作を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の基地局は、複数のユーザ装置から、無線リソースを割り当てるべき対象ユーザ装置を選択するユーザ装置選択部と、前記対象ユーザ装置に対して、制御用の前記無線リソースである制御リソースの割当てを実行する制御リソース割当部と、前記対象ユーザ装置に対して、データ用の前記無線リソースであるデータリソースの割当てを実行するデータリソース割当部とを備える。前記ユーザ装置選択部は、前記各ユーザ装置に割り当てるべき前記制御リソースに対応する暫定制御リソース量を前記各ユーザ装置から報告される受信品質に基づいて算定し、前記暫定制御リソース量が確保できるか否かを前記ユーザ装置ごとに判定し、前記暫定制御リソース量を確保できると判定した前記ユーザ装置を前記対象ユーザ装置として選択する。
【００１９】
本発明の無線通信システムは、複数のユーザ装置から、無線リソースを割り当てるべき対象ユーザ装置を選択するユーザ装置選択部と、前記対象ユーザ装置に対して、制御用の前記無線リソースである制御リソースの割当てを実行する制御リソース割当部と、前記対象ユーザ装置に対して、データ用の前記無線リソースであるデータリソースの割当てを実行するデータリソース割当部とを備える。前記ユーザ装置選択部は、前記各ユーザ装置に割り当てるべき前記制御リソースに対応する暫定制御リソース量を前記各ユーザ装置から報告される受信品質に基づいて算定し、前記暫定制御リソース量が確保できるか否かを前記ユーザ装置ごとに判定し、前記暫定制御リソース量を確保できると判定した前記ユーザ装置を前記対象ユーザ装置として選択する。
【００２０】
本発明の通信制御方法は、複数のユーザ装置から、無線リソースを割り当てるべき対象ユーザ装置を選択することと、前記対象ユーザ装置に対して、制御用の前記無線リソースである制御リソースの割当てを実行することと、前記対象ユーザ装置に対して、データ用の前記無線リソースであるデータリソースの割当てを実行することとを備える。前記対象ユーザ装置を選択することにおいて、前記各ユーザ装置に割り当てるべき前記制御リソースに対応する暫定制御リソース量を前記各ユーザ装置から報告される受信品質に基づいて算定し、前記暫定制御リソース量が確保できるか否かを前記ユーザ装置ごとに判定し、前記暫定制御リソース量を確保できると判定した前記ユーザ装置を前記対象ユーザ装置として選択する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、不要な無線リソースの割当て動作が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨの送信を示す概略図である。
【図２】ＰＤＣＣＨ及びＰＵＳＣＨの送信を示す概略図である。
【図３】下りリンク伝送の処理フローの概略図である。
【図４】並列的な無線リソースの割当て動作の例を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る無線通信システムの概略図である。
【図６】無線フレームの例を示す図である。
【図７】下りリンクサブフレームが含むチャネル領域を示す図である。
【図８】第１実施形態に係るユーザ装置の構成ブロック図である。
【図９】第１実施形態に係る基地局の構成ブロック図である。
【図１０】第１実施形態の無線リソース割当ての一例を示す動作フローである。
【図１１】図１０のステップS100DLの詳細な動作を示すフローである。
【図１２】図１０のステップS200の詳細な動作を示すフローである。
【図１３】第２実施形態の無線リソース割当ての一例を示す動作フローである。
【図１４】第２実施形態の無線リソース割当ての一例を示す動作フローである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２４】
１．  第１実施形態
１（１）．  無線通信システムの概略
図５は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システムＣＳを示す概略図である。無線通信システムＣＳは、基地局ｅＮＢとユーザ装置ＵＥ（ＵＥ−０，ＵＥ−１，ＵＥ−２，ＵＥ−３，…）とを備える。基地局ｅＮＢは、制御ノードであるＭＭＥ（Mobile Management Entity）および外部ネットワークとの接続点であるゲートウェイ等を備える不図示のコアネットワークに接続される。
【００２５】
無線通信システムＣＳ内の各要素は、所定のアクセス技術（Access Technology）、例えば３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）規格に含まれるＬＴＥ／ＳＡＥ（Long Term Evolution / System Architecture Evolution）規格に従って通信を実行する。ユーザ装置ＵＥと基地局ｅＮＢとの無線通信の方式は任意である。例えば、下りリンクではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用され、上りリンクではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用される。
【００２６】
１（２）．  無線リソース
基地局ｅＮＢとユーザ装置ＵＥとの無線通信においては、時空間的な無線リソースとして無線フレームＦが用いられる。図６に無線フレームＦの構成を例示する。基地局ｅＮＢおよびユーザ装置ＵＥは、種々の無線信号（制御チャネル、データチャネル等）を無線フレームＦに搭載して送信する。時間軸方向に関して、１個の無線フレームＦは１０個のサブフレームＳＦを含む。１個のサブフレームＳＦは２個のスロットを含み、各スロットは複数個のシンボル（例えば、７個、６個、または３個）を含む。各サブフレームＳＦの時間長は１ミリ秒であり、１個の無線フレームＦの時間長は１０ミリ秒である。図６に示すように、各サブフレームＳＦに対して、＃０から＃９までのいずれかのサブフレーム番号が送信順に付与される。
【００２７】
図７に示すように、１個の下りリンクサブフレームＤＳＦは、ＰＤＣＣＨの送信に用いられる制御チャネル領域（制御リソース）と、ＰＤＳＣＨの送信に用いられる共有チャネル領域（データリソース）とを含む。制御チャネル領域には、ＰＤＣＣＨ割当ての単位であるＣＣＥ（Control Channel Element）が複数含まれる。１単位のＣＣＥは、制御チャネル領域の全体にわたってマッピングされる。制御チャネル領域は、下りリンクサブフレームＤＳＦの先頭に位置する。データチャネル領域には、ＰＤＳＣＨ割当ての単位であるＲＢ（Resource Block）が複数含まれる。共有チャネル領域は、制御チャネル領域の後に位置する。制御チャネル領域のリソース量は、共有チャネル領域のリソース量に比較して限定的である。
【００２８】
３ＧＰＰ規格上、１個の下りリンクサブフレームＤＳＦにおいて１個のユーザ装置ＵＥに割り当てられるＣＣＥ数は１，２，４，８のいずれかであり、それぞれ、ＰＤＣＣＨフォーマット０，ＰＤＣＣＨフォーマット１，ＰＤＣＣＨフォーマット２，ＰＤＣＣＨフォーマット３と定義されている。以上のユーザ装置ＵＥ当たりのＣＣＥ数は、アグリゲーションレベルとも称される。
【００２９】
制御チャネル領域内のＣＣＥには、ＣＣＥ０，ＣＣＥ１，ＣＣＥ２，…というように、０から始まるＣＣＥインデックスが付されている。３ＧＰＰ規格上、あるＰＤＣＣＨフォーマットに使用できるＣＣＥ（ＣＣＥインデックス）は、ユーザ装置ＵＥ（すなわち、Ｃ−ＲＮＴＩ）ごと及びサブフレームＳＦごとに異なる。例えば、あるユーザ装置ＵＥ−０及びあるサブフレームＳＦに関して、ＰＤＣＣＨフォーマット０にはＣＣＥ０，１，…，７を使用でき、ＰＤＣＣＨフォーマット１にはＣＣＥ｛４，５｝，｛６，７｝，…，｛１６，１７｝を使用でき、ＰＤＣＣＨフォーマット２にはＣＣＥ｛０，１，２，３｝，｛４，５，６，７｝を使用でき、ＰＤＣＣＨフォーマット３にはＣＣＥ｛８，９，…，１５｝，｛１６，１７，…，２３｝を使用できる、というように定められる。
【００３０】
無線信号の送信には、時空間的なリソース（時間及び周波数帯域）に加えて、送信電力が必要である。すなわち、送信電力は無線リソースの別の１側面である。ＰＤＣＣＨリソース（制御リソース）はＣＣＥリソースと送信電力リソースとを含む。そのため、時空間的なリソースであるＣＣＥ（ＣＣＥリソース）が確保されても、送信電力（送信電力リソース）が確保されなければ、基地局ｅＮＢはＰＤＣＣＨを送信することが不可能である。
【００３１】
３ＧＰＰ規格上、ＰＤＣＣＨの送信電力は任意である。ＰＤＣＣＨの送信電力は、例えば、ユーザ装置ＵＥからフィードバックされた下りチャネルの受信品質であるＣＱＩ（Channel Quality Indicator）に基づいて決定される。一般的には、基地局ｅＮＢは、ＣＱＩがより高い受信品質を示すほどより低い送信電力でＰＤＣＣＨを送信する。ＰＤＣＣＨの送信電力は、送信すべきＣＣＥ数に応じても変動する。前述の通り、ＣＣＥは制御チャネル領域の全体にわたってマッピングされるので、送信電力が不足するシンボルが１個でも存在する場合には、ＰＤＣＣＨの送信が不可能となる。
【００３２】
１（３）．  各要素の構成
１（３）−１．  ユーザ装置の構成
図８は、本実施形態に係るユーザ装置ＵＥの構成を示すブロック図である。ユーザ装置ＵＥは、無線通信部１１０と記憶部１２０と制御部１３０とを備える。音声・映像等を出力する出力装置及びユーザからの指示を受け付ける入力装置等の図示は便宜的に省略されている。無線通信部１１０は、基地局ｅＮＢと無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、無線信号（電波）を受信して電気信号に変換する受信回路と、制御信号・データ信号等の電気信号を無線信号（電波）に変換して送信する送信回路とを含む。記憶部１２０は、通信制御に関する情報及び後述のコンピュータプログラムを記憶する。
【００３３】
制御部１３０は、ＣＱＩ報告部１３２と下りリンク受信部１３４と上りリンク送信部１３６とを含む。ＣＱＩ報告部１３２は、基地局ｅＮＢからの下り受信品質を示すＣＱＩを測定し報告する。下りリンク受信部１３４は、ＰＤＣＣＨを受信し、受信したＰＤＣＣＨが示す下りリンクスケジューリング情報に従ってＰＤＳＣＨを受信する。上りリンク送信部１３６は、ＰＤＣＣＨが示す上りリンクスケジューリング許可（送信指示）に従ってＰＵＳＣＨを送信する。
【００３４】
制御部１３０及び制御部１３０内の各要素は、ユーザ装置ＵＥ内のＣＰＵ（Central Processing Unit）が、記憶部１２０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
【００３５】
１（３）−２．  基地局の構成
図９は、本実施形態に係る基地局ｅＮＢの構成を示すブロック図である。基地局ｅＮＢは、無線通信部２１０とネットワーク通信部２２０と記憶部２３０と制御部２４０とを備える。無線通信部２１０は、ユーザ装置ＵＥと無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと受信回路と送信回路とを含む。ネットワーク通信部２２０は、コアネットワーク内の他のノードと通信を実行するための要素である。記憶部２３０は、通信制御に関する情報及び後述のコンピュータプログラムを記憶する。
【００３６】
制御部２４０は、ユーザ装置選択部２４２と制御リソース割当部２４４とデータリソース割当部２４６と下りリンク送信部２４８と上りリンク受信部２５０とを備える。ユーザ装置選択部２４２は、複数のユーザ装置ＵＥから、無線リソースを割り当てるべき対象ユーザ装置ＴＵＥを選択する。制御リソース割当部２４４は、対象ユーザ装置ＴＵＥに対して制御リソース（ＰＤＣＣＨ）を割り当てる。データリソース割当部２４６は、対象ユーザ装置ＴＵＥに対してデータリソース（ＰＤＳＣＨ，ＰＵＳＣＨ）を割り当てる。制御リソース割当部２４４による制御リソース割当てとデータリソース割当部２４６によるデータリソース割当てとは並列的に実行され得る。下りリンク送信部２４８は、以上のリソース割当て（スケジューリング）に基づいて、制御信号（例えば、ＰＤＣＣＨ）及びデータ信号（例えば、ＰＤＳＣＨ）をユーザ装置ＵＥ（対象ユーザ装置ＴＵＥ）に送信する。上りリンク受信部２５０は、ユーザ装置ＵＥから送信された無線信号（例えば、ＰＵＳＣＨ）を受信する。
【００３７】
制御部２４０及び制御部２４０内の各要素は、基地局ｅＮＢ内のＣＰＵが、記憶部２３０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
【００３８】
１（４）．  本実施形態の無線リソース割当て
図１０は、本実施形態の無線リソース割当ての一例を示す動作フローである。本動作フローにおいては、下りリンクの無線リソース割当てと上りリンクの無線リソース割当てとが統合されている。本動作フローは、サブフレームＳＦごとに繰り返し実行される。
【００３９】
基地局ｅＮＢのユーザ装置選択部２４２は、下りリンク送信を実行すべき対象ユーザ装置ＴＵＥを選択する（S100DL）。また、ユーザ装置選択部２４２は、上りリンク送信指示を実行すべき対象ユーザ装置ＴＵＥを選択する（S100UL）。以上のステップS100DL及びS100ULは、並列的に実行される。
【００４０】
図１１は、ステップS100DLの詳細な動作を示すフローである。概略的には、ステップS100DLにおいて、下りリンク送信が可能なユーザ装置ＵＥの各々について、割当て可能な制御リソースが存在するか否かが簡易的に判定される。
【００４１】
前述の通り、あるＰＤＣＣＨフォーマットに使用できるＣＣＥは、ＣＣＥインデックスにより限定されている。したがって、あるユーザ装置ＵＥに割り当てるべき制御リソースを決定するには、空いている（すなわち、使用可能な）ＣＣＥインデックスを考慮する必要がある。しかしながら、ユーザ装置ＵＥが使用するＰＤＣＣＨフォーマットに対応する空きＣＣＥインデックスを考慮した制御リソースの割当て動作は処理負荷が大きく所要時間が長い。
【００４２】
そこで、本実施形態のステップS100DLでは、制御リソース割当ての可否を、制御リソースの量的な観点のみに基づいて簡易的に判定する。すなわち、ステップS100DLでは、ＣＱＩ（受信品質）に基づいて算定される、ユーザ装置ＵＥに対して本来割り当てるべき制御リソースに対応する暫定制御リソース量ＮＰＤＣＣＨ，ｉの割当て可否に基づいて、実際に制御リソースを割り当てるべき対象ユーザ装置ＴＵＥを選択する。
【００４３】
ユーザ装置選択部２４２は、以下の式（１）に従い、下りリンク送信に使用する制御リソース量（ＰＤＣＣＨリソース量）ＮＰＤＣＣＨ，ｔｏｔａｌ，ＤＬを算定する（S102DL）。
ＮＰＤＣＣＨ，ｔｏｔａｌ，ＤＬ＝αＰＤＣＣＨ，ＤＬ・ＮＰＤＣＣＨ，ｔｏｔａｌ  ……（１）
【００４４】
ここで、ＮＰＤＣＣＨ，ｔｏｔａｌは、今回のサブフレームＳＦにおいて使用可能な制御リソースの総量（合計ＣＣＥ数）である。また、αＰＤＣＣＨ，ＤＬは、０から１の値を取る重み付け係数であり、ＮＰＤＣＣＨ，ｔｏｔａｌのうちどの程度を下りリンク送信に使用するかを示す値である。αＰＤＣＣＨ，ＤＬは、下りリンクのトラヒック比率に応じて固定的に設定されてもよいし、今回のサブフレームＳＦにおいて下りリンク通信を実行するユーザ数（ユーザ装置ＵＥの数）に応じて動的に設定されてもよい。
【００４５】
ユーザ装置選択部２４２は、リソース割当てのループ処理（ステップS106DL〜S120DL）の対象となるユーザ装置ＵＥのインデックスｉに、０を初期設定する（S104DL）。以下の例において、インデックスｉにより特定されるユーザ装置ＵＥを「ＵＥ−ｉ」と標記する。インデックスｉはリソース割当ての優先度を示す。また、ユーザ装置選択部２４２は、ユーザ装置ＵＥに割当て可能な制御リソースの残量を示すＮＰＤＣＣＨ，ｒｅｍａｉｎを、以下の式（２）に従い初期設定する（S104DL）。
ＮＰＤＣＣＨ，ｒｅｍａｉｎ＝ＮＰＤＣＣＨ，ｔｏｔａｌ，ＤＬ  ……（２）
【００４６】
ユーザ装置選択部２４２は、ユーザ装置ＵＥ−ｉのＣＱＩ報告部１３２から報告されるＣＱＩに基づいて、今回のサブフレームＳＦにおいてそのユーザ装置ＵＥ−ｉに対して使用すべきＰＤＣＣＨ数ｎＣＣＥ，ｉと電力補正係数βＰ，ｉとを算定する（S106DL）。ステップS106DLにて使用されるＣＱＩは、ワイドバンドＣＱＩであると好適である。電力補正係数βＰ，ｉは、定格送信電力に対する乗数（増幅倍率）である。各値の設定手法は任意であるが、例えば、ＣＱＩが示す受信品質が高いほど、ＰＤＣＣＨ数ｎＣＣＥ，ｉが少なく設定され、電力補正係数βＰ，ｉが低く設定される。
【００４７】
ユーザ装置選択部２４２は、ユーザ装置ＵＥ−ｉに割り当てるべき制御リソースに対応する暫定制御リソース量ＮＰＤＣＣＨ，ｉを、以下の式（３）に従い算定する（S108DL）。
ＮＰＤＣＣＨ，ｉ＝ｎＣＣＥ，ｉ・βＰ，ｉ  ……（３）
【００４８】
ユーザ装置選択部２４２は、ユーザ装置ＵＥ−ｉに対して暫定制御リソース量ＮＰＤＣＣＨ，ｉが確保できるか否かを判定する（S110DL）。すなわち、ユーザ装置選択部２４２は、暫定制御リソース量ＮＰＤＣＣＨ，ｉがリソース残量ＮＰＤＣＣＨ，ｒｅｍａｉｎ以下であるか否か（式（４）が成立するか否か）を判定する。
ＮＰＤＣＣＨ，ｉ≦ＮＰＤＣＣＨ，ｒｅｍａｉｎ  ……（４）
【００４９】
ユーザ装置選択部２４２は、暫定制御リソース量ＮＰＤＣＣＨ，ｉを確保できると判定した場合（S110DL：YES）、ユーザ装置ＵＥ−ｉを、対象ユーザ装置ＴＵＥとして選択し（S112DL）、ユーザ装置ＵＥ−ｉに確保すべき暫定制御リソース量ＮＰＤＣＣＨ，ｉをリソース残量ＮＰＤＣＣＨ，ｒｅｍａｉｎから減算する（S114DL）。一方、ユーザ装置選択部２４２は、暫定制御リソース量ＮＰＤＣＣＨ，ｉを確保できないと判定したユーザ装置ＵＥ−ｉについては、対象ユーザ装置ＴＵＥとして選択しない（S116DL）。
【００５０】
ユーザ装置選択部２４２は、次の優先度を有するユーザ装置ＵＥ−（ｉ＋１）に処理を移行するため、インデックスｉをインクリメントする（S118DL）。インクリメントされたインデックスｉが下りリンク送信可能なユーザ装置ＵＥの数Ｍと等しくなった場合には（S120DL：YES）、ステップS100DLが終了する。そうでない場合には（S120DL：NO）、処理がステップS106DLに戻りリソース割当てのループ処理が継続する。以上のループ処理により、各ユーザ装置ＵＥ−ｉについて、割当て可能な制御リソースの存否が簡易的に判定される。
【００５１】
以上の下りリンクに関するユーザ装置ＵＥの選択処理（ステップS102DL〜S120DLを含むステップS100DL）は、下りリンク送信用の制御リソース量ＮＰＤＣＣＨ，ｔｏｔａｌ，ＤＬを上りリンク送信指示用の制御リソース量ＮＰＤＣＣＨ，ｔｏｔａｌ，ＵＬに置換すると共に、下りリンク送信用の重み付け係数αＰＤＣＣＨ，ＤＬを上りリンク送信指示用の重み付け係数αＰＤＣＣＨ，ＵＬに置換することにより、上りリンクに関するユーザ装置ＵＥの選択処理（S100UL）にも同様に適用される。以上の値に関し、前述の式（１）と同様に、以下の式（５）が成立する。
ＮＰＤＣＣＨ，ｔｏｔａｌ，ＵＬ＝αＰＤＣＣＨ，ＵＬ・ＮＰＤＣＣＨ，ｔｏｔａｌ  ……（５）
【００５２】
ここで、αＰＤＣＣＨ，ＵＬは、０から１の値を取る重み付け係数であり、ＮＰＤＣＣＨ，ｔｏｔａｌのうちどの程度を上りリンク送信指示に使用するかを示す値である。αＰＤＣＣＨ，ＵＬは、上りリンクのトラヒック比率に応じて固定的に設定されてもよいし、今回のサブフレームＳＦにおいて上りリンク通信を実行するユーザ数に応じて動的に設定されてもよい。
【００５３】
ＰＤＣＣＨは、下りリンクスケジューリング情報（下りリンク送信）と上りリンクスケジューリング許可（上りリンク送信指示）との双方に用いられる。そのため、制御リソース割当部２４４は、ステップS100DLにおいて選択された下りリンクの対象ユーザ装置ＴＵＥ及びステップS100ULにおいて選択された上りリンクの対象ユーザ装置ＴＵＥの双方について、下りリンクの制御リソース（ＰＤＣＣＨ）を確保する（S200）。
【００５４】
図１２は、ステップS200の詳細な動作を示すフローである。まず、制御リソース割当部２４４は、実際の制御リソース割当てのループ処理（S204〜S226）の対象となるユーザ装置ＵＥ（対象ユーザ装置ＴＵＥ）のインデックスｊに０を初期設定する（S202）。以下の例において、インデックスｊにより特定されるユーザ装置ＵＥを「ＵＥ−ｊ」と標記する。インデックスｊは制御リソース割当ての優先度を示す。
【００５５】
制御リソース割当部２４４は、ユーザ装置ＵＥ−ｊのＣＱＩ報告部１３２から報告されるＣＱＩに基づいて、ユーザ装置ＵＥ−ｊが用いるべきＰＤＣＣＨフォーマット（アグリゲーションレベル）を決定する（S204）。ステップS204にて使用されるＣＱＩは、ワイドバンドＣＱＩであると好適である。制御リソース割当部２４４は、例えば、ＣＱＩがより高い受信品質を示すほど、より少ないＣＣＥ数のＰＤＣＣＨフォーマットを選択する。
【００５６】
制御リソース割当部２４４は、ユーザ装置ＵＥ−ｊが用いるべきＰＤＣＣＨフォーマットに対応するＣＣＥインデックスを有する空きＣＣＥリソースが存在するか否か判定する（S206）。
【００５７】
空きＣＣＥリソースが存在しない場合（S206：NO）、制御リソース割当部２４４は、ユーザ装置ＵＥ−ｊが用いるべきＰＤＣＣＨフォーマットが変更可能か否か判定する（S208）。ＰＤＣＣＨフォーマットが変更可能な場合（S208：YES）、制御リソース割当部２４４は、ＰＤＣＣＨフォーマットを変更し（S210）、ステップS206の判定を再度実行する。ＰＤＣＣＨフォーマットが変更可能でない場合（S208：NO）、制御リソース割当部２４４は、ユーザ装置ＵＥ−ｊに対する制御リソースの確保が失敗したと判定する（S222）。
【００５８】
空きＣＣＥリソースが存在する場合（S206：YES）、制御リソース割当部２４４は、当該空きＣＣＥリソースを仮に確保し（S212）、ユーザ装置ＵＥ−ｊのＣＱＩとＣＣＥリソース数とに基づいて、ＰＤＣＣＨの送信電力を決定する（S214）。
【００５９】
制御リソース割当部２４４は、決定された送信電力でＰＤＣＣＨを送信する場合に、最大送信電力を超過するＰＤＣＣＨシンボルが存在するか否かを判定する（S216）。最大送信電力を超過するＰＤＣＣＨシンボルが存在しない場合（S216：NO）、制御リソース割当部２４４は、制御リソース（すなわち、ステップS212にて仮に確保したＣＣＥリソース及びステップS214にて決定した送信電力リソース）を、ユーザ装置ＵＥ−ｊに対して確保する（S218）。
【００６０】
一方、最大送信電力を超過するＰＤＣＣＨシンボルが存在する場合（S216：YES）、ＰＤＣＣＨを送信できないので、制御リソース割当部２４４はステップS212にて仮に確保したＣＣＥリソースを解放し（S220）、ユーザ装置ＵＥ−ｊに対する制御リソースの確保が失敗したと判定する（S222）。
【００６１】
制御リソース割当部２４４は、次の優先度を有するユーザ装置ＵＥ−（ｊ＋１）に処理を移行するため、インデックスｊをインクリメントする（S224）。インクリメントされたインデックスｊが対象ユーザ装置ＴＵＥの数Ｋと等しくなった場合には（S226：YES）、ステップS200が終了する。そうでない場合には（S226：NO）、処理がステップS204に戻り制御リソース割当てのループ処理が継続する。以上のループ処理により、各対象ユーザ装置ＴＵＥに対して、制御リソース（ＣＣＥリソース及び送信電力リソース）の割当てが試みられる。
【００６２】
データリソース割当部２４６は、ステップS100DLにおいて選択された下りリンクの対象ユーザ装置ＴＵＥについて、下りリンクのデータリソース（ＰＤＳＣＨ）を確保する（S300DL）。また、データリソース割当部２４６は、ステップS100ULにおいて選択された上りリンクの対象ユーザ装置ＴＵＥについて、上りリンクのデータリソース（ＰＵＳＣＨ）を確保する（S300UL）。
【００６３】
以上のステップS200並びにステップS300DL及びS300ULは、並列的に実行される。
【００６４】
基地局ｅＮＢの下りリンク送信部２４８は、ステップS200及びS300DLにおいて確保された下り無線リソース（制御リソース及びデータリソース）を用いて、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨを送信する（S400）。また、基地局ｅＮＢの上りリンク受信部２５０は、以前のサブフレームＳＦにおける上りリンクスケジューリング許可に基づいてユーザ装置ＵＥの上りリンク送信部１３６から送信されたＰＵＳＣＨを受信する。
【００６５】
１（５）．  本実施形態の効果
以上の本実施形態の構成によれば、不要な無線リソースの割当て動作が抑制される。すなわち、本来割り当てるべき制御リソースに対応する簡易的に算定された暫定制御リソース量を確保できるユーザ装置ＵＥを無線リソースの割当て対象（対象ユーザ装置ＴＵＥ）として選択するので、対象ユーザ装置ＴＵＥ以外のユーザ装置ＵＥに対しては、実際の無線リソースの割当て動作（ステップS200，S300DL，S300UL）が実行されない。
【００６６】
２．  第２実施形態
本発明の第２実施形態を以下に説明する。以下に例示する各実施形態において、作用、機能が第１実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の説明を適宜に省略する。
【００６７】
第１実施形態では、下りリンク送信を実行すべき対象ユーザ装置ＴＵＥの選択（ステップS100DL）と上りリンク送信指示を実行すべき対象ユーザ装置ＴＵＥの選択（ステップS100UL）とが並列的に実行される。第２実施形態では、以上のステップが直列的に実行される。
【００６８】
２（１）．  本実施形態の無線リソース割当て
２（１）−１．  下りリンク送信の対象ユーザ装置が先に選択されるケース
図１３は、本実施形態の無線リソース割当ての一例を示す動作フローである。図１３の例では、下りリンク送信を実行すべき対象ユーザ装置ＴＵＥが先に選択される。
【００６９】
基地局ｅＮＢのユーザ装置選択部２４２は、下りリンク送信を実行すべき対象ユーザ装置ＴＵＥを選択する（S100DL）。ステップS100DLの動作は第１実施形態と同様である。その後、ユーザ装置選択部２４２は、上りリンク送信指示を実行すべき対象ユーザ装置ＴＵＥを選択する（S100UL）。
【００７０】
ステップS100ULの動作は、以下を除いて第１実施形態と同様である。ユーザ装置選択部２４２は、以下の式（６）に従い、上りリンク送信指示に使用する制御リソース量（ＰＤＣＣＨリソース量）ＮＰＤＣＣＨ，ｔｏｔａｌ，ＵＬを算定する（S102UL）。
ＮＰＤＣＣＨ，ｔｏｔａｌ，ＵＬ＝γＰＤＣＣＨ，ＵＬ・（ＮＰＤＣＣＨ，ｔｏｔａｌ−ＮＰＤＣＣＨ，ＤＬ）  ……（６）
【００７１】
ここで、ＮＰＤＣＣＨ，ＤＬは、下りリンク送信で使用される制御リソース量であり、ステップS100DLにて各ユーザ装置ＵＥ−ｉに割り当てた暫定制御リソース量ＮＰＤＣＣＨ，ｉを合計した値である。また、γＰＤＣＣＨ，ＵＬは、０から１の値を取る重み付け係数であり、αＰＤＣＣＨ，ＵＬと同様に固定的にも動的にも設定され得る。
【００７２】
２（１）−２．  上りリンク送信指示の対象ユーザ装置が先に選択されるケース
図１４は、本実施形態の無線リソース割当ての一例を示す動作フローである。図１４の例では、上りリンク送信指示を実行すべき対象ユーザ装置ＴＵＥが先に選択される。
【００７３】
基地局ｅＮＢのユーザ装置選択部２４２は、上りリンク送信指示を実行すべき対象ユーザ装置ＴＵＥを選択する（S100UL）。ステップS100ULの動作は第１実施形態と同様である。その後、ユーザ装置選択部２４２は、下りリンク送信を実行すべき対象ユーザ装置ＴＵＥを選択する（S100DL）。
【００７４】
ステップS100DLの動作は、以下を除いて第１実施形態と同様である。ユーザ装置選択部２４２は、以下の式（７）に従い、下りリンク送信に使用する制御リソース量（ＰＤＣＣＨリソース量）ＮＰＤＣＣＨ，ｔｏｔａｌ，ＤＬを算定する（S102DL）。
ＮＰＤＣＣＨ，ｔｏｔａｌ，ＤＬ＝γＰＤＣＣＨ，ＤＬ・（ＮＰＤＣＣＨ，ｔｏｔａｌ−ＮＰＤＣＣＨ，ＵＬ）  ……（７）
【００７５】
ここで、ＮＰＤＣＣＨ，ＵＬは、上りリンク送信指示で使用される制御リソース量であり、ステップS100ULにて各ユーザ装置ＵＥ−ｉに割り当てた暫定制御リソース量ＮＰＤＣＣＨ，ｉを合計した値である。また、γＰＤＣＣＨ，ＤＬは、０から１の値を取る重み付け係数であり、αＰＤＣＣＨ，ＤＬと同様に固定的にも動的にも設定され得る。
【００７６】
２（２）．  本実施形態の効果
以上の本実施形態の構成によれば、第１実施形態と同様に、不要な無線リソースの割当て動作が抑制される。また、上りリンク送信指示に使用する制御リソース量及び下りリンク送信に使用する制御リソース量のいずれか一方が先に決定され、決定された値に基づいて他方が決定される。したがって、後者（他方）の制御リソース量をより精度良く決定することが可能である。
【００７７】
３．  変形例
以上の実施形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以上の実施の形態および以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。
【００７８】
３（１）．  変形例１
ステップS100DL、S100UL、S200におけるリソース割当ての優先度（インデックスｉ，ｊ）は、任意の手法により決定され得る。例えば、複数のユーザ装置ＵＥに対して、受信品質が高い順に高い優先度が割り振られてもよいし、送信データ量が多い順に高い優先度が割り振られてもよい。以上の優先度は、無線リソース割当て動作（例えば図１０，図１３，図１４）が開始する前に決定されると好適である。
【００７９】
３（２）．  変形例２
ユーザ装置選択部２４２、制御リソース割当部２４４、及びデータリソース割当部２４６の少なくともいずれかが、無線通信システムＣＳに含まれる基地局ｅＮＢ以外の装置に実装されてもよい。
【００８０】
３（３）．  変形例３
以上の実施形態では、制御リソース（ＰＤＣＣＨリソース）の割当て動作と、データリソース（ＰＤＳＣＨリソース、ＰＵＳＣＨリソース）の割当て動作とが並列的に実行される。しかしながら、制御リソースの割当て動作とデータリソースの割当て動作とが直列的に実行されてもよい。例えば、制御リソースの割当て動作の後にデータリソースの割当て動作が実行されてもよいし、データリソースの割当て動作の後に制御リソースの割当て動作が実行されてもよい。
【００８１】
３（４）．  変形例４
ユーザ装置ＵＥは、基地局ｅＮＢと無線通信が可能な任意の装置である。ユーザ装置ＵＥは、例えば、フィーチャーフォンまたはスマートフォン等の携帯電話端末でもよく、デスクトップ型パーソナルコンピュータでもよく、ノート型パーソナルコンピュータでもよく、ＵＭＰＣ（Ultra-Mobile Personal Computer）でもよく、携帯用ゲーム機でもよく、その他の無線端末でもよい。
【００８２】
３（５）．  変形例５
無線通信システムＣＳ内の各要素（ユーザ装置ＵＥ、基地局ｅＮＢ）においてＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
【符号の説明】
【００８３】
ＵＥ……ユーザ装置、１１０……無線通信部、１２０……記憶部、１３０……制御部、１３２……ＣＱＩ報告部、１３４……下りリンク受信部、１３６……上りリンク送信部、ｅＮＢ……基地局、２１０……無線通信部、２２０……ネットワーク通信部、２３０……記憶部、２４０……制御部、２４２……ユーザ装置選択部、２４４……制御リソース割当部、２４６……データリソース割当部、２４８……下りリンク送信部、２５０……上りリンク受信部、ＣＳ……無線通信システム、Ｆ……無線フレーム、ＳＦ……サブフレーム、ＵＥ……ユーザ装置。
【要約】      （修正有）【課題】不要な無線リソースの割当て動作を抑制する。【解決手段】基地局ｅＮＢが、複数のユーザ装置（ＵＥ）から、無線リソースを割り当てるべき対象ユーザ装置（ＴＵＥ）を選択するユーザ装置選択部２４２と、制御用の無線リソースである制御リソースの割当てを実行する制御リソース割当部２４４と、データ用の無線リソースであるデータリソースの割当てを実行するデータリソース割当部２４６とを備える。ユーザ装置選択部２４２は、各ユーザ装置ＵＥに割り当てるべき制御リソースに対応する暫定制御リソース量を各ユーザ装置から報告される受信品質に基づいて算定し、暫定制御リソース量が確保できるか否かをユーザ装置ごとに判定し、暫定制御リソース量を確保できると判定したユーザ装置を対象ユーザ装置として選択する。【選択図】図９【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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