(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御及び自動再送制御を使用して無線通信を行う無線基地局であって、
前記アダプティブアレイ制御に利用される上り参照信号を伝送するための上り参照信号リソースと、当該上り参照信号リソースと周波数軸上で重複する下り無線リソースと、を無線端末に割り当てるリソース割当部を有し、
前記リソース割当部は、前記上り参照信号の伝送に使用できる第１の周波数帯の範囲内で、前記上り参照信号リソースを割り当てており、
前記リソース割当部は、前記上り参照信号リソースの割り当てが前記無線端末から他の無線端末に切り替わる際に、前記無線端末に対して下り再送データを送信する必要がある場合に、前記第１の周波数帯の範囲外の第２の周波数帯で、当該下り再送データ用の下り無線リソースを割り当てることを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
前記リソース割当部は、前記上り参照信号リソースを前記無線端末に代えて前記他の無線端末に割り当てるとともに、前記下り無線リソースを前記無線端末に代えて前記他の無線端末に割り当てることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記上り参照信号に基づいて、前記下り無線リソースを用いて送信する下りデータに対して適用すべき前記アンテナウェイトを算出するウェイト算出部をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記リソース割当部は、前記無線端末に対する割り当て優先度よりも前記他の無線端末に対する割り当て優先度が高いことに応じて、前記上り参照信号リソースを前記無線端末に代えて前記他の無線端末に割り当てることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の無線基地局。
【請求項５】
ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御及び自動再送制御を使用して無線通信を行う無線基地局における通信制御方法であって、
前記アダプティブアレイ制御に利用される上り参照信号の伝送に使用できる第１の周波数帯の範囲内で、前記上り参照信号を伝送するための上り参照信号リソースを無線端末に割り当てるステップと、
前記上り参照信号リソースを前記無線端末に代えて他の無線端末に割り当てるステップと、
前記上り参照信号リソースの割り当てが前記無線端末から前記他の無線端末に切り替わる際に、前記無線端末に対して下り再送データを送信する必要がある場合に、前記第１の周波数帯の範囲外の第２の周波数帯で、当該下り再送データ用の下り無線リソースを割り当てるステップと、
を有することを特徴とする通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御及び自動再送制御を使用して無線通信を行う無線基地局及び通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）において規格が策定されているＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に準拠する無線通信システム（ＬＴＥシステム）では、無線基地局と無線端末との間の無線通信において、無線基地局が無線リソースの割り当てを行っている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
また、時分割複信（ＴＤＤ）方式のＬＴＥシステム（以下、「ＴＤ−ＬＴＥシステム」と称する）では、周波数利用効率を高めると共に無線通信の品質を改善すべく、アレイアンテナを用いたアダプティブアレイ制御を無線基地局に導入することが検討されている。
【０００４】
アダプティブアレイ制御は、自局配下の無線端末に対して当該アレイアンテナの指向性パターンのピークを向けるビームフォーミングと、他の無線基地局配下の無線端末に対して当該アレイアンテナの指向性パターンのヌルを向けるヌルステアリングと、を含む。
【０００５】
さらに、ＬＴＥシステムには、無線通信の信頼性を確保すべく、自動再送制御の一種であるハイブリッド自動再送制御（ＨＡＲＱ：Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ）が導入されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．２１１  Ｖ８．７．０  “Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ  ａｎｄ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ”, ＭＡＹ  ２００９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＴＤ−ＬＴＥシステムにおいては、以下の手法でアダプティブアレイ制御を実現することが想定される。
【０００８】
無線基地局は、上り参照信号を伝送するための上り参照信号リソースと、当該上り参照信号リソースと周波数軸上で重複する下り無線リソースと、を無線端末に割り当てる。そして、当該無線端末から受信した上り参照信号に基づいて、当該無線端末に対して指向性パターンのピークを向けるようにアンテナウェイトを算出することによって、ビームフォーミングを行う。
【０００９】
一方、他の無線基地局は、当該無線端末から受信した上り参照信号に基づいて、当該無線端末に対して指向性パターンのヌルを向けるようにアンテナウェイトを算出することによって、ヌルステアリングを行う。
【００１０】
このように無線端末毎に上り参照信号リソース及び下り無線リソースを対称的に割り当てることによって、ＴＤ−ＬＴＥシステムにおけるアダプティブアレイ制御が実現される。
【００１１】
ただし、無線基地局に接続する無線端末の数が多くなってくると、無線端末間の公平性を担保すべく、無線リソースの割り当て変更が必要になる。例えば、無線端末（第１の無線端末）に割り当てていた上り参照信号リソースを当該第１の無線端末に代えて他の無線端末（第２の無線端末）に割り当てることが必要になる。
【００１２】
ここで、上り参照信号リソースの割り当てが変更された際に、第１の無線端末に対するＨＡＲＱ再送の必要が生じた場合には、以下のような問題がある。
【００１３】
具体的には、再送データの送信が遅れると、上位レイヤでの再送処理が発生して大きな遅延が生じるため、上り参照信号リソースの割り当てが第２の無線端末に変更された後においても、当該上り参照信号リソースに対応する下り無線リソースを一時的に第１の無線端末に割り当てて、当該下り無線リソースを用いて再送データを送信することが考えられる。
【００１４】
しかしながら、このような方法では、上り参照信号リソースと下り無線リソースとの対称性が崩れてしまうため、アダプティブアレイ制御が良好に機能しなくなるという問題がある。
【００１５】
そこで、本発明は、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、上り参照信号リソースの割り当てを変更した際に再送の必要が生じた場合でも、遅延を抑制しつつ、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる無線基地局及び通信制御方法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】
【００１６】
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。
【００１７】
本発明に係る無線基地局の特徴は、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御及び自動再送制御を使用して無線通信を行う無線基地局であって、前記アダプティブアレイ制御に利用される上り参照信号を伝送するための上り参照信号リソースと、当該上り参照信号リソースと周波数軸上で重複する下り無線リソースと、を無線端末に割り当てるリソース割当部を有し、前記リソース割当部は、前記上り参照信号の伝送に使用できる第１の周波数帯の範囲内で、前記上り参照信号リソースを割り当てており、前記リソース割当部は、前記上り参照信号リソースの割り当てが前記無線端末から前記他の無線端末に切り替わる際に、前記無線端末に対して下り再送データを送信する必要がある場合に、前記第１の周波数帯の範囲外の第２の周波数帯で、当該下り再送データ用の下り無線リソースを割り当てることを要旨とする。
【００１８】
このような特徴によれば、無線基地局は、前記上り参照信号リソースの割り当てが無線端末（第１の無線端末）から他の無線端末（第２の無線端末）に切り替わる際に、第１の無線端末に対して下り再送データを送信する必要がある場合に、上り参照信号の伝送に使用できる第１の周波数帯の範囲外の第２の周波数帯（すなわち、上り参照信号の送信に使用されていない周波数帯）で、当該下り再送データ用の無線リソースを割り当てる。
【００１９】
これにより、第１の無線端末は、上り参照信号の伝送に使用されてない第２の周波数帯で、下り再送データを速やかに受信することができるため、上位レイヤでの再送処理が発生して大きな遅延が生じることを回避できる。
【００２０】
また、第２の無線端末は、上り参照信号リソースと周波数軸上で重複する下り無線リソースを使用でき、上り参照信号リソースと下り無線リソースとの対称性が保たれるため、第２の無線端末についてのアダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【００２１】
よって、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、上り参照信号リソースの割り当てを変更した際に再送の必要が生じた場合でも、遅延を抑制しつつ、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【００２２】
本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上述した特徴において、前記リソース割当部は、前記上り参照信号リソースを前記無線端末に代えて前記他の無線端末に割り当てるとともに、前記下り無線リソースを前記無線端末に代えて前記他の無線端末に割り当てることを要旨とする。
【００２３】
本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上述した特徴において、前記上り参照信号に基づいて、前記下り無線リソースを用いて送信する下りデータに対して適用すべきアンテナウェイトを算出するウェイト算出部（ウェイト算出部１２０）をさらに有することを要旨とする。
【００２４】
本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上述した特徴において、前記リソース割当部は、前記無線端末に対する割り当て優先度よりも前記他の無線端末に対する割り当て優先度が高いことに応じて、前記上り参照信号リソースを前記無線端末に代えて前記他の無線端末に割り当てることを要旨とする。
【００２５】
本発明に係る通信制御方法の特徴は、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御及び自動再送制御を使用して無線通信を行う無線基地局における通信制御方法であって、前記アダプティブアレイ制御に利用される上り参照信号の伝送に使用できる第１の周波数帯の範囲内で、前記上り参照信号を伝送するための上り参照信号リソースを無線端末に割り当てるステップと、前記上り参照信号リソースを前記無線端末に代えて他の無線端末に割り当てるステップと、前記上り参照信号リソースの割り当てが前記無線端末から前記他の無線端末に切り替わる際に、前記無線端末に対して下り再送データを送信する必要がある場合に、前記第１の周波数帯の範囲外の第２の周波数帯で、当該下り再送データ用の下り無線リソースを割り当てるステップと、を有することを要旨とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、上り参照信号リソースの割り当てを変更した際に再送の必要が生じた場合でも、遅延を抑制しつつ、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる無線基地局及び通信制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステムの構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るｅＮＢが特別サブフレームに設定するＳＲＳ送信可能周波数帯を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るｅＮＢによるＳＲＳリソース割り当て動作及びＰＤＳＣＨリソース割り当て動作を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るＳＲＳリソース割り当て変更動作を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るＳＲＳリソース割り当て変更時の再送動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。以下の実施形態における図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付す。
【００２９】
（無線通信システムの構成）
図１は、本実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステム１０の構成図である。ＴＤ−ＬＴＥシステム１０は、複信方式としてＴＤＤ方式が採用されるとともに、下り（ＤＬ：Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）の無線通信にはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ａｃｃｅｓｓ）、上り（ＵＬ：Ｕｐｌｉｎｋ）の無線通信にはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）が採用される。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステム１０は、無線基地局（ｅＮＢ：ｅｖｏｌｖｅｄ  ＮｏｄｅＢ）１００−１と、ｅＮＢ１００−１に隣接して設置されているｅＮＢ１００−２と、ｅＮＢ１００−１配下の無線端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）２００−１と、ｅＮＢ１００−１配下のＵＥ２００−２と、ｅＮＢ１００−２配下のＵＥ３００−１と、を有する。
【００３１】
なお、ｅＮＢ１００−１配下のＵＥ２００を２つ図示しているが、実際には、より多くの数のＵＥ２００（ＵＥ２００−３、ＵＥ２００−４、…）がｅＮＢ１００−１配下にあるとする。また、ｅＮＢ１００−２配下のＵＥ３００−１を１つ図示しているが、実際には、より多くの数のＵＥ３００（ＵＥ３００−２、ＵＥ３００−３、…）がｅＮＢ１００−２配下にあるとする。
【００３２】
各ＵＥ２００は、ｅＮＢ１００−１によって形成されるセルをサービングセルとしており、ｅＮＢ１００−１によって無線リソースが割り当てられる。各ＵＥ３００は、ｅＮＢ１００−２によって形成されるセルをサービングセルとしており、ｅＮＢ１００−２によって無線リソースが割り当てられる。なお、無線リソースは、１２個の連続するサブキャリアからなるリソースブロック（ＲＢ）を１単位として割り当てられる。
【００３３】
各ＵＥ２００及び各ＵＥ３００は、所定の周期でサウンディング参照信号（ＳＲＳ）を送信する。ＳＲＳは、上りのチャネル品質を測定するための既知信号系列である。ＳＲＳの送信には、周波数ホッピング方式が適用される。すなわち、ＳＲＳの送信周期毎に該ＳＲＳの送信周波数帯が切り替えられる。本実施形態においてＳＲＳは、上り参照信号に相当する。
【００３４】
ＴＤ−ＬＴＥシステム１０は、アレイアンテナを用いたアダプティブアレイ制御が各ｅＮＢ１００に導入されている。
【００３５】
ｅＮＢ１００−１は、ｅＮＢ１００−１配下の各ＵＥ２００から受信するＳＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出することで、各ＵＥ２００に対してアレイアンテナの指向性パターンのピークを向けるビームフォーミングを行う。また、ｅＮＢ１００−１は、ｅＮＢ１００−２配下の各ＵＥ３００から受信するＳＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出することで、各ＵＥ３００に対してアレイアンテナの指向性パターンのヌルを向けるヌルステアリングを行う。
【００３６】
同様にして、ｅＮＢ１００−２は、ｅＮＢ１００−２配下の各ＵＥ３００から受信するＳＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出することで、各ＵＥ３００に対してアレイアンテナの指向性パターンのピークを向けるビームフォーミングを行う。また、ｅＮＢ１００−２は、ｅＮＢ１００−１配下の各ＵＥ２００から受信するＳＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出することで、各ＵＥ２００に対してアレイアンテナの指向性パターンのヌルを向けるヌルステアリングを行う。
【００３７】
また、ＩＲ（Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ）方式のＨＡＲＱが無線通信に導入されている。ＨＡＲＱは、自動再送要求（ＡＲＱ）と前方誤り訂正（ＦＥＣ）とを組み合わせたものである。送信側は、初送データに対するＮＡＣＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ  ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）を受信側から受信すると、当該初送データに対応する再送データを送信する。ＩＲ方式では、初送データについての冗長データが再送データとして使用される。受信側は、復号に失敗した初送データと、新たに受信した再送データとを合成することによって、復号に成功する確率を高めることができる。
【００３８】
（無線基地局の構成）
図２は、本実施形態に係るｅＮＢ１００−１のブロック図である。ｅＮＢ１００−２はｅＮＢ１００−１と同様に構成されるため、各ｅＮＢ１００を代表してｅＮＢ１００−１の構成を説明する。
【００３９】
図２に示すように、ｅＮＢ１００−１は、複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮと、無線受信部１１０と、ウェイト算出部１２０と、無線送信部１３０と、制御部１４０と、記憶部１５０と、ネットワーク通信部１６０と、を有する。
【００４０】
複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮは、アレイアンテナを構成し、無線信号の送受信に使用される。
【００４１】
無線受信部１１０は、複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮ毎に、上りデータ及びＳＲＳを含む受信信号が入力される。無線受信部１１０は、当該受信信号に含まれるＳＲＳをウェイト算出部１２０に出力し、ウェイト算出部１２０によって算出されたアンテナウェイトが入力される。無線受信部１１０は、複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮ毎の受信信号に対してアンテナウェイトを乗算した後に合成する重み付け処理を行い、重み付け後の受信信号を制御部１４０に出力する。また、無線受信部１１０は、受信信号の増幅や、無線周波数（ＲＦ）帯からベースバンド（ＢＢ）帯への受信信号の変換（ダウンコンバート）、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式に対応する復調処理等を行う。
【００４２】
ウェイト算出部１２０は、無線受信部１１０からＳＲＳが入力される。ウェイト算出部１２０は、自ｅＮＢ配下のＵＥ２００からのＳＲＳと、他ｅＮＢ配下のＵＥからのＳＲＳと、に基づいて、自ｅＮＢ配下のＵＥ２００に対してピークを向け、かつ他ｅＮＢ配下のＵＥに対してヌルを向けるためのアンテナウェイトを算出し、当該アンテナウェイトを無線受信部１１０及び無線送信部１３０に出力する。
【００４３】
無線送信部１３０は、制御部１４０から下りデータを含む送信信号が入力され、ウェイト算出部１２０からアンテナウェイトが入力される。無線送信部１３０は、送信信号を複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮ毎に分配し、各送信信号に対してアンテナウェイトを乗算する重み付け処理を行い、重み付け後の送信信号を複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮに出力する。また、無線送信部１３０は、送信信号の増幅や、ＢＢ帯からＲＦ帯への送信信号の変換（アップコンバート）、ＯＦＤＭＡ方式に対応する変調処理等を行う。
【００４４】
制御部１４０は、ｅＮＢ１００−１の各種の機能を制御する。制御部１４０は、自ｅＮＢ配下の各ＵＥ２００に対する無線リソース割り当てを行う。すなわち、本実施形態において制御部１４０は、リソース割当部に相当する。詳細には、制御部１４０は、ＳＲＳ送信用の上りＳＲＳリソースと、上り制御データ送信用のＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースと、上りユーザデータ送信用のＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースと、下り制御データ送信用のＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースと、下りユーザデータ送信用のＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースと、を各ＵＥ２００に割り当てる。上りＳＲＳリソース、ＰＵＣＣＨリソース、ＰＵＳＣＨリソース、ＰＤＣＣＨリソース、ＰＤＳＣＨリソースのそれぞれは、１又は複数のＲＢにより構成される。
【００４５】
制御部１４０は、ＰＵＣＣＨリソース、ＰＵＳＣＨリソース、ＰＤＣＣＨリソース、ＰＤＳＣＨリソースについては、サブフレーム毎に割り当てを行い、割り当て情報をサブフレーム毎にＵＥ２００に通知するよう制御する。これに対し、上りＳＲＳリソースについては、仕様上、サブフレーム毎の割り当て変更ができないため、割り当てを設定又は変更する必要が生じた場合に限り、割り当てパラメータを上位レイヤのシグナリングによりＵＥ２００に通知する。上りＳＲＳリソースの割り当てパラメータは、ＳＲＳ帯域幅、ＳＲＳ送信周期、ホッピング開始周波数帯、ＳＲＳ送信可能周波数帯などを含む。ＳＲＳ送信可能周波数帯については後述する。
【００４６】
本実施形態では、上りＳＲＳリソース割り当ての優先度を定めるスケジューリングアルゴリズムとして、ＰＦ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｆａｉｒｎｅｓｓ）方式を使用する。ＰＦ方式は、平均スループットに対する瞬時スループットの比をＵＥ２００毎に算出し、平均スループットに対する瞬時スループットの比が高いほど割り当て優先度を高くする方式である。
【００４７】
また、制御部１４０は、ＵＥ２００毎に、上りＳＲＳリソースと周波数軸上で重複するＰＤＳＣＨリソースを割り当てる。ここで、「重複する」とは、上りＳＲＳリソースの周波数帯とＰＤＳＣＨリソースの周波数帯とを同一にする場合に限らず、上りＳＲＳリソースの周波数帯の少なくとも一部とＰＤＳＣＨリソースの周波数帯の少なくとも一部とを重複させる場合も含むが、本実施形態では、上りＳＲＳリソースの周波数帯とＰＤＳＣＨリソースの周波数帯とを同一にするケースを説明する。
【００４８】
さらに、制御部１４０は、ＨＡＲＱに係る制御を行う。制御部１４０は、初送データに対するＡＣＫをＵＥ２００から受信するまでは当該初送データに対応する再送データを記憶部１５０に記憶させておき、ＵＥ２００からのＮＡＣＫを受信した場合に当該再送データを当該ＵＥ２００に送信するよう制御する。
【００４９】
記憶部１５０は、制御部１４０による制御に用いられる各種情報を記憶する。本実施形態では、記憶部１５０は、ＵＥ２００からのＡＣＫ待ちの再送データを記憶する。
【００５０】
ネットワーク通信部１６０は、コアネットワーク（ＥＰＣ：Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｃｏｒｅ）との通信や隣接ｅＮＢとの通信を行う。
【００５１】
（リソース割り当て動作）
次に、図３〜図７を用いて、本実施形態に係るリソース割り当て動作を説明する。以下においては、ｅＮＢ１００−１が配下の各ＵＥ２００に対してリソース割り当てを行う動作を説明するが、ｅＮＢ１００−２もｅＮＢ１００−１と同様の割当規則で配下の各ＵＥ３００に対してリソース割り当てを行う。
【００５２】
（１）無線フレーム構成
先ず、図３を用いて、ＴＤ−ＬＴＥシステム１０で使用される無線フレームの構成を説明する。図３は、本実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステム１０で使用される無線フレームの構成図である。なお、仕様上、ＴＤＤ方式の無線フレーム構成（すなわち、サブフレームの構成パターン）は７パターン定められているが、本実施形態では、その中の１パターンを例に説明する。
【００５３】
図３に示すように、１個の無線フレームは、時間軸上で１０個のサブフレームによって構成される。各サブフレームは、時間軸上で１４個のシンボルによって構成され、１ｍｓｅｃの時間長である。また、各サブフレームは、周波数軸上で１００個程度のＲＢによって構成される。
【００５４】
サブフレーム＃０、サブフレーム＃４、サブフレーム＃５、サブフレーム＃９のそれぞれは、下り専用のサブフレームである。下り専用のサブフレームは、時間軸上で、先頭部分がＰＤＣＣＨリソースとして使用される制御領域であり、残りの部分がＰＤＳＣＨリソースとして使用されるデータ領域である。
【００５５】
サブフレーム＃２、サブフレーム＃３、サブフレーム＃７、サブフレーム＃８のそれぞれは、上り専用のサブフレームである。上り専用のサブフレームは、周波数軸上で、両端部分がＰＵＣＣＨリソースとして使用される制御領域であり、残りの部分（中央部分）がＰＵＳＣＨリソースとして使用されるデータ領域である。
【００５６】
サブフレーム＃１、サブフレーム＃６のそれぞれは、上りと下りとの切り替えのための特別サブフレームである。特別サブフレームは、下りパイロット時間スロット（ＤｗＰＴＳ）と、ガード期間（ＧＰ）と、上りパイロット時間スロット（ＵｐＰＴＳ）と、を含む。なお、仕様上、特別サブフレームの構成（すなわち、特別サブフレームにおけるＤｗＰＴＳ，ＧＰ，ＵｐＰＴＳのシンボル数）は複数パターン定められているが、本実施形態では、その中の１パターンを例に説明する。本実施形態では、ＤｗＰＴＳは１シンボル目から１１シンボル目までであり、ＧＰは１２シンボル目であり、ＵｐＰＴＳは１３及び１４シンボル目である。また、本実施形態では、ＵｐＰＴＳはＳＲＳの送信に使用される。ｅＮＢ１００−１は、ＵｐＰＴＳに含まれる各上りＳＲＳリソースを配下の各ＵＥ２００に割り当てる。
【００５７】
（２）ＳＲＳリソース割り当て動作
図４は、ｅＮＢ１００−１が特別サブフレームに設定するＳＲＳ送信可能周波数帯を説明するための図である。
【００５８】
図４に示すように、特別サブフレーム＃１のＵｐＰＴＳについて、ｅＮＢ１００−１は、無線通信に使用可能なシステム周波数帯（キャリア周波数帯）Ｆのうち大部分をＳＲＳ送信可能周波数帯ｆ１＃１として設定し、システム周波数帯Ｆのうち残りの部分（低周波数部分）をＳＲＳ送信不可周波数帯ｆ２＃１として設定する。
【００５９】
特別サブフレーム＃６のＵｐＰＴＳについて、ｅＮＢ１００−１は、システム周波数帯Ｆのうち大部分をＳＲＳ送信可能周波数帯ｆ１＃６として設定し、システム周波数帯Ｆのうち残りの部分（高周波数部分）をＳＲＳ送信不可周波数帯ｆ２＃６として設定する。
【００６０】
図５は、ｅＮＢ１００−１によるＳＲＳリソース割り当て動作及びＰＤＳＣＨリソース割り当て動作を説明するための図である。以降の図において、各サブフレームの上側を低周波数側とし、各サブフレームの下側を高周波数側としている。また、上りＳＲＳリソースは、偶数サブキャリアと奇数サブキャリアとに分けて櫛の歯状に使用可能であり、同一の周波数帯で周波数多重することができるため、偶数サブキャリアをｋｔｃ＝０と表記し、奇数サブキャリアをｋｔｃ＝１と表記している。なお、図５において、ＳＲＳ送信不可周波数帯は図示を省略している。
【００６１】
図５に示すように、ｅＮＢ１００−１は、特別サブフレーム＃１の１３シンボル目について、低周波数帯のｋｔｃ＝０をＵＥ２００−１に、高周波数帯のｋｔｃ＝０をＵＥ２００−２にそれぞれ割り当てている。また、ｋｔｃ＝１にはＵＥ２００を割り当てていない。
【００６２】
また、ｅＮＢ１００−１は、特別サブフレーム＃１の１４シンボル目について、低周波数帯のｋｔｃ＝０をＵＥ２００−３に、高周波数帯のｋｔｃ＝０をＵＥ２００−４に、低周波数帯のｋｔｃ＝１をＵＥ２００−５に、高周波数帯のｋｔｃ＝１をＵＥ２００−６にそれぞれ割り当てている。
【００６３】
このような割り当てにより、１ＵｐＰＴＳに８つの上りＳＲＳリソースを設けて８ＳＲＳを多重する（８ＵＥを多重する）ことができる。ただし、低周波数帯及び／又は高周波数帯をさらに細かな周波数帯に分割して使用することで、より多くのＳＲＳを多重可能である。
【００６４】
（３）ＰＤＳＣＨリソース割り当て動作
上述したように、ｅＮＢ１００−１は、ＵＥ２００毎に、割り当てた上りＳＲＳリソースと同一周波数帯のＰＤＳＣＨリソースを割り当てる。言い換えると、ＵＥ２００毎に、受信したＳＲＳと同一周波数帯のＰＤＳＣＨリソースを割り当てる。
【００６５】
図５に示すように、ｅＮＢ１００−１は、特別サブフレーム＃１でＵＥ２００−１から低周波数帯のＳＲＳを受信しており、下り専用サブフレーム＃４における低周波数帯をＰＤＳＣＨリソースとしてＵＥ２００−１に割り当てて、当該割り当て情報を下り専用サブフレーム＃４におけるＰＤＣＣＨ領域（不図示）でＵＥ２００−１に送信する。そして、ｅＮＢ１００−１は、下り専用サブフレーム＃４において、当該割り当てたＰＤＳＣＨリソースを用いてＵＥ２００−１への下りユーザデータを送信する。
【００６６】
また、ｅＮＢ１００−１は、特別サブフレーム＃１でＵＥ２００−２から高周波数帯のＳＲＳを受信しており、下り専用サブフレーム＃４における高周波数帯をＰＤＳＣＨリソースとしてＵＥ２００−２に割り当てて、当該割り当て情報を下り専用サブフレーム＃４におけるＰＤＣＣＨ領域（不図示）でＵＥ２００−２に送信する。そして、ｅＮＢ１００−１は、下り専用サブフレーム＃４において、当該割り当てたＰＤＳＣＨリソースを用いてＵＥ２００−２への下りユーザデータを送信する。
【００６７】
さらに、ｅＮＢ１００−１は、ＵＥ２００−３〜ＵＥ２００−６に対するＰＤＳＣＨリソース割り当ても同様の方法で行う。このように、ＳＲＳの周波数帯とＰＤＳＣＨの周波数帯とを等しくする、すなわち、アンテナウェイトを算出する周波数帯と当該アンテナウェイトを適用する周波数帯とを等しくすることで、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【００６８】
（４）ＳＲＳリソース割り当て変更動作
図６は、ＳＲＳリソース割り当て変更動作を説明するための図である。ここでは、ＵＥ２００−１に割り当てられている上りＳＲＳリソースをＵＥ２００−１に代えてＵＥ２００−１０に割り当てる動作を説明する。
【００６９】
図６に示すように、無線フレーム＃１の下り専用サブフレーム＃０において、ｅＮＢ１００−１は、ＳＲＳの送信停止を指示するためのＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎをＵＥ２００−１に送信し、ＳＲＳの送信開始を指示するためのＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎをＵＥ２００−１０に送信する。ＳＲＳの送信開始を指示するためのＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎは、ＵＥ２００−１０に割り当てる上りＳＲＳリソースを特定するための割り当て情報を含む。当該割り当て情報は、ＳＲＳ帯域幅、ＳＲＳ送信周期、ホッピング開始周波数帯、ＳＲＳ送信可能周波数帯、ｋｔｃ（偶数サブキャリア／奇数サブキャリア）を含む。なお、ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎは上位レイヤのメッセージであるため、ＵＥに反映されるまでは一定の時間を要する。
【００７０】
無線フレーム＃１の特別サブフレーム＃１の１３シンボル目について、低周波数帯のｋｔｃ＝０はＵＥ２００−１に、高周波数帯のｋｔｃ＝０はＵＥ２００−２にそれぞれ割り当てられている。特別サブフレーム＃１の１４シンボル目について、低周波数帯のｋｔｃ＝０はＵＥ２００−３に、高周波数帯のｋｔｃ＝０はＵＥ２００−４に、低周波数帯のｋｔｃ＝１はＵＥ２００−５にそれぞれ割り当てられている。
【００７１】
無線フレーム＃１のサブフレーム＃４、＃５、＃６については、ｅＮＢ１００−１は、上述した割り当て規則に従って、ＵＥ２００毎に、受信したＳＲＳと同一周波数帯のＰＤＳＣＨリソースを割り当てる。
【００７２】
無線フレーム＃１の特別サブフレーム＃６のＵｐＰＴＳにおいては、特別サブフレーム＃１のＵｐＰＴＳに対して周波数ホッピングが行われている。すなわち、特別サブフレーム＃１のＵｐＰＴＳに対して、低周波数帯と高周波数帯との入れ替えが行われている。
【００７３】
無線フレーム＃１の上り専用サブフレーム＃７において、ｅＮＢ１００−１は、ＵＥ２００−１及びＵＥ２００−１０のそれぞれから、ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎに対する完了報告であるＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅを受信する。これにより、ｅＮＢ１００−１は、上りＳＲＳリソースの割り当て変更が正常に行われたことを認識する。
【００７４】
無線フレーム＃１の下り専用サブフレーム＃９、無線フレーム＃２の下り専用サブフレーム＃０、無線フレーム＃２の下り専用サブフレーム＃１については、ｅＮＢ１００−１は、上述した割り当て規則に従って、ＵＥ２００毎に、受信したＳＲＳと同一周波数帯のＰＤＳＣＨリソースを割り当てる。
【００７５】
無線フレーム＃２の特別サブフレーム＃１のＵｐＰＴＳにおいては、上りＳＲＳリソースの割り当てがＵＥ２００−１からＵＥ２００−１０に切り替わっている。詳細には、無線フレーム＃２の特別サブフレーム＃１の１３シンボル目について、低周波数帯のｋｔｃ＝０は、ＵＥ２００−１に代えてＵＥ２００−１０に割り当てられている。
【００７６】
無線フレーム＃２のサブフレーム＃４、＃５、＃６については、ｅＮＢ１００−１は、上述した割り当て規則に従って、ＵＥ２００毎に、受信したＳＲＳと同一周波数帯のＰＤＳＣＨリソースを割り当てる。
【００７７】
（５）ＳＲＳリソース割り当て変更時の再送動作
図７は、ＳＲＳリソース割り当て変更時の再送動作を説明するための図である。ここでは、上りＳＲＳリソースの割り当てがＵＥ２００−４からＵＥ２００−１１に切り替わる際に、ＵＥ２００−４に対するＨＡＲＱ再送を行う必要が生じた場合の動作を説明する。図７においては、ＳＲＳ送信可能周波数帯ｆ１及びＳＲＳ送信不可周波数帯ｆ２を図示している。
【００７８】
図７に示すように、特別サブフレーム＃１のＵｐＰＴＳにおいて、上りＳＲＳリソースの割り当てがＵＥ２００−４からＵＥ２００−１１に切り替わっている。詳細には、特別サブフレーム＃１の１４シンボル目について、高周波数帯のｋｔｃ＝０の上りＳＲＳリソースの割り当ては、ＵＥ２００−４からＵＥ２００−１１に切り替わる。ＵＥ２００−１１は、当該上りＳＲＳリソースを用いてＳＲＳを送信する。これに対し、ＵＥ２００−４は、ＳＲＳの送信を停止する。
【００７９】
ここで、ｅＮＢ１００−１は、ＵＥ２００−４から再送が要求されている下り再送データが未送信のまま残っていることを検知し、ＵＥ２００−４に対するＨＡＲＱ再送を行う必要があると判断する。
【００８０】
サブフレーム＃４、＃５、＃６については、ｅＮＢ１００−１は、上述した割り当て規則に従って、ＵＥ２００毎に、受信したＳＲＳと同一周波数帯のＰＤＳＣＨリソースを割り当てる。よって、サブフレーム＃５において、ｅＮＢ１００−１は、特別サブフレーム＃１でＵＥ２００−１１から高周波数帯のＳＲＳを受信しており、サブフレーム＃５における高周波数帯をＰＤＳＣＨリソースとしてＵＥ２００−１１に割り当てる。そして、当該割り当て情報をサブフレーム＃５におけるＰＤＣＣＨ領域（不図示）でＵＥ２００−１１に送信した後、当該割り当てＰＤＳＣＨリソースを用いて下りユーザデータをＵＥ２００−１１に送信する。
【００８１】
サブフレーム＃５は、上りＳＲＳリソースの割り当て変更が無ければ、ＵＥ２００−４に対してＰＤＳＣＨリソースが割り当てられるべきサブフレームである。このため、サブフレーム＃５において、ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃５におけるＳＲＳ送信不可周波数帯ｆ２に対応する領域に、ＵＥ２００−４のＰＤＳＣＨリソースを割り当てる。そして、当該割り当て情報を下り専用サブフレーム＃５におけるＰＤＣＣＨ領域（不図示）でＵＥ２００−４に送信した後、当該割り当てＰＤＳＣＨリソースを用いて下り再送データをＵＥ２００−４に送信する。
【００８２】
ここで、ＵＥ２００−４のＰＤＳＣＨリソースは、対応する上りＳＲＳリソースが特別サブフレーム＃１に存在せず、ｅＮＢ１００−１は特別サブフレーム＃１においてＵＥ２００−４からのＳＲＳを受信していない。よって、ｅＮＢ１００−１は、特別サブフレーム＃１よりも過去にＵＥ２００−４から受信したＳＲＳに基づいて算出されたアンテナウェイトを、ＵＥ２００−４のＰＤＳＣＨリソースに適用してもよい。
【００８３】
（実施形態のまとめ）
以上説明したように、アダプティブアレイ制御及びＨＡＲＱを使用して無線通信を行うｅＮＢ１００−１は、アダプティブアレイ制御に利用されるＳＲＳを伝送するための上りＳＲＳリソースと、当該上りＳＲＳリソースと周波数軸上で重複するＰＤＳＣＨリソースと、をＵＥ２００に割り当てる制御部１４０を有する。制御部１４０は、ＳＲＳの伝送に使用できるＳＲＳ送信可能周波数帯ｆ１の範囲内で、上りＳＲＳリソースを割り当てる。また、制御部１４０は、上りＳＲＳリソースの割り当てがＵＥ２００−４からＵＥ２００−１１に切り替わる際に、ＵＥ２００−４に対して下り再送データを送信する必要がある場合に、ＳＲＳ送信可能周波数帯ｆ１の範囲外のＳＲＳ送信不可周波数帯ｆ２で、当該下り再送データ用のＰＤＳＣＨリソースを割り当てる。
【００８４】
これにより、ＵＥ２００−４は、ＳＲＳ送信禁止周波数帯ｆ２に対応するＰＤＳＣＨリソースにより下り再送データを速やかに受信することができるため、上位レイヤでの再送処理が発生して大きな遅延が生じることを回避できる。さらに、再送に係るデータを記憶しておくべき時間も短くすることができるため、記憶容量を節約することができる。
【００８５】
また、ＵＥ２００−１１は、当該上りＳＲＳリソースと周波数軸上で重複するＰＤＳＣＨリソースを使用でき、上りＳＲＳリソースとＰＤＳＣＨリソースとの対称性が保たれるため、ＵＥ２００−１１についてのアダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。具体的には、ｅＮＢ１００−１に隣接するｅＮＢ１００−２は、ＵＥ２００−１１から受信するＳＲＳに基づいて、ＵＥ２００−１１に対してヌルステアリングを行うことができる。
【００８６】
よって、ＴＤ−ＬＴＥシステム１０において、上りＳＲＳリソースの割り当てを変更した際に再送の必要が生じた場合でも、遅延を抑制しつつ、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【００８７】
（その他の実施形態）
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【００８８】
上述した実施形態では、アダプティブアレイ制御に利用される上り参照信号としてＳＲＳを使用する一例を説明したが、ＳＲＳに代えて復調参照信号（ＤＭＲＳ）を使用してもよい。
【００８９】
また、上述した実施形態では、ＴＤ−ＬＴＥシステム１０に対して本発明を適用する一例を説明したが、ＴＤＤ方式及びアダプティブアレイ制御を採用する他のシステムに対して本発明を適用してもよい。この場合、ＩＲ方式のＨＡＲＱに代えて、他の方式のＨＡＲＱを使用してもよい。
【００９０】
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。
【符号の説明】
【００９１】
Ａ１〜ＡＮ…アンテナ素子、１００…ｅＮＢ、１１０…無線受信部、１２０…ウェイト算出部、１３０…無線送信部、１４０…制御部、１５０…記憶部、１６０…ネットワーク通信部、２００、３００…ＵＥ
【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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