(57)【要約】  無線制御装置と無線装置との間の通信を効率的に行う無線通信システムを提供する。無線制御装置（２０）は、無線リソース割当部（２２）と、無線リソース指示部（２４）とを有する。無線リソース割当部（２２）は、無線装置（３０）が無線端末（２）と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当てる。無線リソース指示部（２４）は、割り当てられた無線リソースを使用させるための指示を、無線装置（３０）に対して送信する。無線装置（３０）は、無線信号処理部（３２）と、無線送信部（３４）とを有する。無線信号処理部（３２）は、無線制御装置（２０）からの指示に基づいて、無線端末（２）に送信すべきデータに対して、割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行う。無線送信部（３４）は、無線信号処理部（３２）によって処理された信号を無線信号に変換して、無線端末（２）に送信する。
2016002166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線制御装置と、
前記無線制御装置と伝送路を介して接続され、無線端末と無線通信を行う少なくとも１つの無線装置と
を有し、
前記無線制御装置は、
前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当てる無線リソース割当手段と、
前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記無線装置に対して送信する無線リソース指示手段と
を有し、
前記無線装置は、
前記無線制御装置からの指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行う無線信号処理手段と、
前記無線信号処理手段によって処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信する無線送信手段と
を有する
無線通信システム。
【請求項２】
前記無線装置は複数設けられており、
前記無線制御装置は、
前記無線端末と無線通信を行わせる前記無線装置を選択する無線装置選択手段
をさらに有し、
前記選択された無線装置は、前記無線端末と無線通信を行う
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記無線制御装置は、
前記複数の無線装置を協調動作させるように制御する無線装置制御手段
をさらに有し、
前記複数の無線装置は、前記無線装置制御手段の制御により、協調動作を行う
請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記無線装置は、複数のアンテナを有し、
前記無線信号処理手段は、前記複数のアンテナそれぞれについてアンテナ重み付け処理を行う
請求項１から３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記無線信号処理手段は、チャネル符号化処理及びチャネル復号化処理と、変調処理及び復調処理とを行う
請求項１から４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記無線制御装置は、送信データに対してチャネル符号化処理を行って、チャネル符号化処理が施された送信データを、変調処理の単位であるシンボル毎に分割して、前記無線装置に送信し、
前記無線装置は、前記無線制御装置から送信された送信データに対し、シンボル単位で変調処理を行う
請求項１から４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記無線制御装置は、
スケジューリング処理が終了する前に送信データを前記無線装置に送信し、
前記スケジューリング処理が終了した後、スケジューリング結果を示すスケジューリング結果指示信号を前記無線装置に送信し、
前記無線装置は、
前記無線制御装置から送信された送信データを格納し、
前記スケジューリング結果指示信号に基づいて、前記格納された送信データのうち、前記無線端末に対して、当該無線端末に送信すべきデータを示す無線信号を送信する
請求項１から４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項８】
無線制御装置と、
無線端末と無線通信を行う少なくとも１つの無線装置と、
前記無線制御装置と前記無線装置との間に設けられ、前記無線制御装置と第１の伝送路を介して接続され、前記無線装置と第２の伝送路を介して接続された中継装置と
を有し、
前記無線制御装置は、
前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当てる無線リソース割当手段と、
前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記中継装置に対して送信する無線リソース指示手段と
を有し、
前記中継装置は、前記無線制御装置からの指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行い、
前記無線装置は、前記無線信号処理手段によって処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信する
無線通信システム。
【請求項９】
前記中継装置は、送信データに対してチャネル符号化処理を行って、チャネル符号化処理が施された送信データを、変調処理の単位であるシンボル毎に分割して、前記無線装置に送信し、
前記無線装置は、前記無線制御装置から送信された送信データに対し、シンボル単位で変調処理を行う
請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
無線端末と無線通信を行う少なくとも１つの無線装置と伝送路を介して接続された無線制御装置において、
前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当て、
前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記無線装置に対して送信し、
前記無線装置において、
前記無線制御装置からの指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行い、
前記無線信号処理手段によって処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信する
無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム及び無線通信方法に関し、特に、無線基地局の機能を無線制御装置と無線装置とに分離して構成された無線通信システム及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話及びスマートフォン等の無線端末を用いて通信を行う無線通信システムにおいて、光張出構成による基地局装置が開発されている。この技術に関連し、非特許文献１には、光張出構成によるＬＴＥ（Long Term Evolution：ロングタームエボリューション）システム用の無線基地局装置が開示されている。非特許文献１においては、センター（コアネットワーク等）側に設置された無線基地局装置デジタル処理部（ＢＤＥ:Base Station Digital Processing Equipment）と、アンテナの近傍に設置された複数の光張出し無線装置（ＲＲＥ:Remote Radio Equipment）とが、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）方式により光ファイバで接続されて構成されている。【０００３】
ここで、ＣＰＲＩとは、無線基地局内の無線制御部（ＲＥＣ：Radio Equipment Control）と無線部（ＲＥ: Radio Equipment）との間のインタフェースのオープンな仕様であり、非特許文献２に詳細に記載されている。また、非特許文献３には、Ｃ−ＲＡＮ（Radio Access Network）が開示されている。Ｃ−ＲＡＮは、センター（コアネットワーク等）側に設置されたDU cloud（ＤＵ: Digital Unit）と、アンテナサイト毎に分散設置されたRadio Unit（ＲＵ）とが、広帯域・低遅延のトランスポートネットワークで接続されて構成されている。また、非特許文献４には、ＬＴＥで用いられるＥ−ＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）の仕様について開示されている。【０００４】
ここで、非特許文献１においては、光張出し無線装置（ＲＲＥ）は、光／電気変換及びＲＦ（Radio Frequency）機能を実行するのみであって、その他のデジタル信号処理機能（誤り訂正符号化、無線フレーム化、データ変調、周波数／時間変換、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）処理）については、ＢＤＥが実行している。また、非特許文献２においても同様に機能分担された構成が開示されている。【０００５】
また、特許文献１には、無線基地局（親局）から子局を張り出すネットワーク構成を前提とし、移動体通信ネットワークと接続された親局装置と、移動体通信端末と無線により交信可能な１台もしくは複数台の子局装置と、親局装置とそれぞれの子局装置との間に接続され双方向のディジタル伝送が可能な伝送路と、を有したディジタルファイバ無線伝送システムが開示されている。ここで、特許文献１においては、親局装置の信号処理回路が、伝送制御回路に接続される子局装置との間で通信される主信号（伝送フレームに含まれる）について、ディジタル信号のまま、使用する無線方式やプロトコルに応じた信号の復調、符号化／複号化、誤り検出／訂正、回線の終端／多重分離等の信号処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３１２１５０号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】NTT DOCOMO テクニカルジャーナル Vol.19 No.1，「W-CDMA システムと共用可能なLTEシステム用無線基地局の開発」，ＵＲＬ：https://www.nttdocomo.co.jp/corporate/technology/rd/technical_journal/bn/vol19_1/020.html
【非特許文献２】Common Public Radio Interface （CPRI），「CPRI Specification V6.0 (2013-08-30)」
【非特許文献３】NGMN Ltd （Next Generation Mobile Networks），「SUGGESTIONS ON POTENTIAL SOLUTIONS TO C-RAN BY NGMN ALLIANCE」，ＵＲＬ：http://www.ngmn.org/uploads/media/NGMN_CRAN_Suggestions_on_Potential_Solutions_to_CRAN.pdf
【非特許文献４】3GPP （3rd Generation Partnership Project），「3GPP TS 36.300 V12.1.0 (2014-03)」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献及び非特許文献においては、アンテナ側の装置（ＲＲＥ、ＲＥ、子局装置等）は、ＲＦ処理を行うのみであって、センター側の装置（ＢＤＥ、ＲＥＣ、親局装置等）が、その他のデジタル信号処理を実行している。そのため、センター側の装置とアンテナ側の装置との間の伝送データレートが増大することとなっている。したがって、上述した特許文献及び非特許文献の技術では、センター側の装置（無線制御装置）とアンテナ側の装置（無線装置）との間の通信を効率的に行うことができなかった。【０００９】
本発明の目的は、このような課題を解決するためになされたものであり、無線制御装置と無線装置との間の通信を効率的に行う無線通信システム及び無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる無線通信システムは、無線制御装置と、前記無線制御装置と伝送路を介して接続され、無線端末と無線通信を行う少なくとも１つの無線装置とを有し、前記無線制御装置は、前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当てる無線リソース割当手段と、前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記無線装置に対して送信する無線リソース指示手段とを有し、前記無線装置は、前記無線制御装置からの指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行う無線信号処理手段と、前記無線信号処理手段によって処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信する無線送信手段とを有する。【００１１】
また、本発明にかかる他の無線通信システムは、無線制御装置と、無線端末と無線通信を行う少なくとも１つの無線装置と、前記無線制御装置と前記無線装置との間に設けられ、前記無線制御装置と第１の伝送路を介して接続され、前記無線装置と第２の伝送路を介して接続された中継装置とを有し、前記無線制御装置は、前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当てる無線リソース割当手段と、前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記中継装置に対して送信する無線リソース指示手段とを有し、前記中継装置は、前記無線制御装置からの指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行い、前記無線装置は、前記無線信号処理手段によって処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信する。【００１２】
また、本発明にかかる無線通信方法は、無線端末と無線通信を行う少なくとも１つの無線装置と伝送路を介して接続された無線制御装置において、前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当て、前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記無線装置に対して送信し、前記無線装置において、前記無線制御装置からの指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行い、前記無線信号処理手段によって処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、無線制御装置と無線装置との間の通信を効率的に行う無線通信システム及び無線通信方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態にかかる無線通信システムの概要を示す図である。
【図２】実施の形態１にかかる無線通信システムを示す図である。
【図３】ＬＴＥにおけるユーザプレーンのプロトコルスタックを例示する図である。
【図４】実施の形態１にかかる、センターノードとアクセスポイントとでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。
【図５】実施の形態１にかかるセンターノードで動作するソフトウェアの構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態１にかかる無線信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図７】実施の形態２にかかる無線通信システムを示す図である。
【図８】実施の形態２にかかる、センターノードと、中継ノードと、第２アクセスポイントとでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。
【図９】実施の形態３にかかるセンターノードで動作するソフトウェアの具体的な構成を例示する図である。
【図１０】無線リソースが複数のユーザに割り当てられた状態を例示する図である。
【図１１】フレームフォーマットを例示する図である。
【図１２】複数のサブキャリアを例示する図である。
【図１３】実施の形態３にかかる無線信号処理部の具体的な構成を例示する図である。
【図１４】下りＨＡＲＱのタイミングについて説明するための図である。
【図１５】実施の形態４にかかる無線信号処理部の具体的な構成を例示する図である。
【図１６】実施の形態５にかかる、センターノードとアクセスポイントとでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。
【図１７】実施の形態６にかかる、センターノードとアクセスポイントとでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。
【図１８】実施の形態７にかかる、センターノードと、中継ノードと、第２アクセスポイントとでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。
【図１９】実施の形態８にかかる、センターノードとアクセスポイントとでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。
【図２０】実施の形態９にかかる、センターノードとアクセスポイントとでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（本発明にかかる実施の形態の概要）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明にかかる実施の形態の概要について説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる無線通信システム１の概要を示す図である。図１に示すように、無線通信システム１は、無線制御装置２０と、少なくとも１つの無線装置３０とを有する。無線装置３０は、無線制御装置２０と伝送路１０を介して接続され、少なくとも１つの無線端末２と無線通信を行う。
【００１６】
無線制御装置２０は、無線リソース割当部２２（無線リソース割当手段）と、無線リソース指示部２４（無線リソース指示手段）とを有する。無線リソース割当部２２は、無線装置３０が無線端末２と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当てる。無線リソース指示部２４は、割り当てられた無線リソースを使用させるための指示を、無線装置３０に対して送信する。
【００１７】
無線装置３０は、無線信号処理部３２（無線信号処理手段）と、無線送信部３４（無線送信手段）とを有する。無線信号処理部３２は、無線制御装置２０からの指示に基づいて、無線端末２に送信すべきデータに対して、割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行う。無線送信部３４は、無線信号処理部３２によって処理された信号を無線信号に変換して、無線端末２に送信する。
【００１８】
本発明の実施の形態にかかる無線通信システム１及びその方法によれば、無線制御装置２０と無線装置３０との間の伝送路１０を伝送されるデータ量（データレート）を削減することが可能となる。したがって、無線制御装置２０と無線装置３０との間の通信を効率的に行うことが可能となる。なお、無線制御装置２０又は無線装置３０によっても、無線制御装置２０と無線装置３０との間の通信を効率的に行うことが可能となる。さらに、無線制御装置２０と無線装置３０との間に中継装置を設け、中継装置が無線装置３０の代わりに無線信号処理部３２を有するように構成することによっても、無線制御装置２０と無線装置３０（中継装置）との間の通信を効率的に行うことが可能となる。
【００１９】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。なお、以下に示す各実施の形態においては、無線形式としてＬＴＥを用いた例を示しているが、これに限られない。本実施の形態は、任意の無線アクセス方式および任意の複数の無線アクセス方式の組み合わせ（例えば、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）／ＨＳＰＡ（High Speed Packet Access）／ＬＴＥ／ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄ等の組み合わせ）にも適用可能である。
【００２０】
図２は、実施の形態１にかかる無線通信システム１００を示す図である。無線通信システム１００は、例えば、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ：Radio Access Network）であってもよい。無線通信システム１００は、センターノード２００と、複数のアクセスポイント３００−１（アクセスポイント＃１），アクセスポイント３００−２（アクセスポイント＃２）とを有する。また、複数の無線端末１２０−１（無線端末＃１），１２０−２（無線端末＃２）が、この無線通信システム１００と無線通信を行う。なお、以下、アクセスポイント３００−１，３００−２等、複数ある構成要素を区別せずに説明する場合には、単に、アクセスポイント３００などと称する。なお、センターノード２００は、無線制御装置に対応する。また、アクセスポイント３００は、無線装置に対応する。
【００２１】
また、図２においては、アクセスポイント３００の数は２つであるが、これに限られない。アクセスポイント３００の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。同様に、図２においては、無線端末１２０の数は２つであるが、これに限られない。無線端末１２０の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。これらのことは、他の実施の形態においても同様である。
【００２２】
センターノード２００は、バックホール１０２を介してコアネットワーク１０４と接続されている。また、センターノード２００とアクセスポイント３００とは、物理的に離れた位置に設けられており、伝送路１１０を介して互いに接続されている。無線端末１２０は、例えば携帯電話又はスマートフォン等の移動通信端末である。無線端末１２０は、アクセスポイント３００と無線信号の送受信を行う。
【００２３】
伝送路１１０は、例えば光ファイバ、メタルケーブル又は無線等の、情報を伝送するための媒体である。この伝送路１１０は、例えばイーサネット（登録商標）に準拠していてもよいが、これに限られない。ここで、伝送路１１０においては、後述するように、ユーザデータ、及びユーザデータ以外のセンターノード２００とアクセスポイント３００との間で送受信される制御チャネル・制御信号等が伝送される。
【００２４】
センターノード２００とアクセスポイント３００とは、１つ又は複数の媒体で構成された伝送路１１０を介して接続される。具体的には、伝送路１１０は、光ファイバのみで構成されてもよい。一方、伝送路１１０は、光ファイバと、無線又はメタルケーブルとで構成されてもよい。例えば、センターノード２００からアクセスポイント３００の近傍まで光ファイバで配線し、残りの数十ｍを、配線工事を簡略化するために、無線又はメタルケーブルで配線することによって、伝送路１１０を形成してもよい。
【００２５】
なお、図１においては、センターノード２００とアクセスポイント３００−１とを接続する伝送路１１０と、センターノード２００とアクセスポイント３００−２とを接続する伝送路１１０とが別個であるように構成されているが、このような構成に限られない。アクセスポイント３００−１とアクセスポイント３００−２とが隣接する場合、伝送路１１０の一部が共有されてもよい。この場合、アクセスポイント３００の近傍に分配器を設けてもよい。ここで、分配器は、例えば、波長多重された信号の多重・分離、時間多重された信号の多重・分離を行うものである。
【００２６】
センターノード２００は、基準クロック生成部２０２と、汎用サーバ２０４と、伝送路インタフェース２０６（伝送路ＩＦ（Interface））とを有する。基準クロック生成部２０２は、無線通信システム１００における同期処理を行うための基準クロックを生成する。基準クロックについては後述する。
【００２７】
汎用サーバ２０４は、１つ又は複数のコンピュータで構成されている。また、汎用サーバ２０４は、ソフトウェア２１０を実行する。具体的には、汎用サーバ２０４は、記録媒体（図示せず）に格納されたソフトウェア２１０をメモリ（図示せず）にロードし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置（図示せず）の制御によってソフトウェア２１０を実行する。つまり、ソフトウェア２１０は、汎用サーバ２０４上で動作する。ソフトウェア２１０については後述する。伝送路インタフェース２０６は、伝送路１１０を介してアクセスポイント３００とデータを送受信する際に、伝送路１１０の規格（例えばイーサネット）に応じた処理を行う。
【００２８】
アクセスポイント３００は、伝送路インタフェース３０２（伝送路ＩＦ（Interface））と、無線信号処理部３１０と、無線送受信部３０４と、アンテナ３０６とを有する。アンテナ３０６は、複数のアンテナで構成されており、例えば、複数のアンテナ素子で構成されるアンテナアレイであってもよい。伝送路インタフェース３０２は、伝送路１１０を介してセンターノード２００とデータを送受信する際に、伝送路１１０の規格（例えばイーサネット）に応じた処理を行う。無線信号処理部３１０及び無線送受信部３０４については後述する。
【００２９】
無線端末１２０は、１つ又は複数のアクセスポイント３００を介して、無線アクセスネットワーク（無線通信システム１００）と通信を行う。なお、下り信号（アクセスポイント３００から無線端末１２０への信号）が複数のアクセスポイント３００から１つの無線端末１２０に送信される場合、複数のアクセスポイント３００それぞれは、互いに異なる周波数を用いてもよいし、同じ周波数を用いてもよい。また、この場合、複数のアクセスポイント３００それぞれは、１つの無線端末１２０に対して、互いに異なるデータを送信してもよいし、同じデータを送信してもよい。ここで、周波数が同一か否かと、データが同一か否かとは、互いに対応しない。つまり、同一のデータが異なる周波数を用いて送信されてもよいし、同一のデータが同一の周波数を用いて送信されてもよい。
【００３０】
同様に、１つのアクセスポイント３００が複数の無線端末１２０に対して同時に下り信号を送信する場合、アクセスポイント３００は、互いに異なる周波数を用いて複数の無線端末１２０に対して下り信号を送信してもよいし、同じ周波数を用いて複数の無線端末１２０に対して下り信号を送信してもよい。なお、同時に同一の周波数を用いて複数の無線端末１２０に対して異なるデータを伝送する技術として、ＭＵ−ＭＩＭＯ（multi-user multiple-input multiple-output）又はビームフォーミング（beam-forming）等による空間多重技術が適用されてもよい。
【００３１】
以下、センターノード２００及びアクセスポイント３００の具体的な動作について説明する。ここで、センターノード２００及びアクセスポイント３００は、以下に説明するように、無線基地局の機能を互いに分担して処理している。なお、以下、動作を説明する際には、主に、下り方向（センターノード２００からアクセスポイント３００、アクセスポイント３００から無線端末１２０）について述べるが、上り方向（無線端末１２０からアクセスポイント３００、アクセスポイント３００からセンターノード２００）についても対応する動作が行われることは明らかである。
【００３２】
図３は、ＬＴＥにおけるユーザプレーンのプロトコルスタック（User-plane protocol stack）を例示する図である。この図は、非特許文献４に示されている。図３に例示するように、ユーザプレーンのプロトコルスタックは、レイヤ２プロトコル（Ｌ２）とレイヤ１（ＰＨＹ：物理レイヤ）プロトコル（Ｌ１）とに分かれている。レイヤ２は、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol：パケットデータ収束）、ＲＬＣ（Radio Link Control：無線リンク制御）及びＭＡＣ（Media Access Control：メディアアクセス制御）の３つのサブレイヤから構成されている。レイヤ２とレイヤ１との間はトランスポートチャネル（transport channel：トランスポートチャネル）で接続されており、ユーザデータであるＭＡＣ＿ＰＤＵ（Protocol Data Unit：プロトコルデータユニット）が伝送される。
【００３３】
ここで、レイヤ２のプロトコル処理は、ソフトウェア（汎用サーバ）で効率よく実現可能な機能である。したがって、本実施の形態においては、このレイヤ２のプロトコル処理は、センターノード２００の汎用サーバ２０４で動作するソフトウェア２１０で実現される。つまり、センターノード２００の汎用サーバ２０４（ソフトウェア２１０）は、各無線端末１２０宛のユーザデータのプロトコル処理のうち、主にレイヤ２の処理を行う。
【００３４】
一方、レイヤ１のプロトコル処理は、ソフトウェア（汎用サーバ）で効率よく実現することが困難な機能である。したがって、本実施の形態においては、このレイヤ１のプロトコル処理は、アクセスポイント３００の無線信号処理部３１０で実現される。つまり、アクセスポイント３００の無線信号処理部３１０は、各無線端末１２０宛のユーザデータのプロトコル処理のうち、主にレイヤ１の処理を行う。
【００３５】
図４は、実施の形態１にかかる、センターノード２００とアクセスポイント３００とでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。上述したように、Ｌ２処理機能は、センターノード２００に配置されて、汎用サーバ２０４で動作するソフトウェア２１０で実現される。一方、Ｌ１処理機能は、アクセスポイント３００に配置されて、無線信号処理部３１０で実現される。また、センターノード２００とアクセスポイント３００とを接続する伝送路１１０上を、ユーザデータであるＭＡＣ＿ＰＤＵ（Transport Block）が伝送される。
【００３６】
図５は、実施の形態１にかかるセンターノード２００で動作するソフトウェア２１０の構成を示すブロック図である。ソフトウェア２１０は、同期処理部２１２、無線回線品質管理部２１４、アクセスポイント選択部２１６、無線リソース管理部２１８、無線リソース割当部２２０、及び、アクセスポイント制御部２２２を有する。なお、上述したソフトウェア２１０が有する構成要素は、一例であって、これに限られない。
【００３７】
同期処理部２１２は、基準クロック生成部２０２によって生成された基準クロックを用いて、同期処理を行う。無線アクセスネットワークでは、各装置において、無線周波数を正確に合わせこむ必要がある。これを、周波数同期という。また、無線方式として時分割複信（ＴＤＤ:Time Division Duplex）が用いられる場合、複数のアクセスポイント３００間で、送受信の切り替えタイミングを正確に一致させる必要がある。これを、タイミング同期という。このタイミング同期は、アクセスポイント３００だけでなく、センターノード２００における処理にも必要である。同期処理部２１２は、これらの周波数同期及びタイミング同期を行うための処理を行う。同期処理部２１２は、基準クロックを用いて、アクセスポイント３００を同期させるための信号（同期信号）を、伝送路インタフェース２０６及び伝送路１１０を介して、アクセスポイント３００に対して送信するための処理を行う。
【００３８】
同期処理部２１２は、同期イーサネット（Synchronous Ethernet（登録商標））、及びＩＥＥＥ１５８８に規定されたＰＴＰ（Precision Time Protocol：高精度時間プロトコル）等のプロトコルを用いて、基準クロックを、伝送路１１０を介して、各アクセスポイント３００に対して配信するための処理を行う。ここで、同期イーサネットは、周波数同期のために使用される。また、ＰＴＰは、周波数同期及びタイミング同期のために使用される。なお、センターノード２００は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等のＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System：全地球航法衛星システム）を使って、又は上述した手法と併用して、無線アクセスネットワーク内の各ノードの周波数及びタイミングを同期させてもよい。
【００３９】
なお、無線方式として周波数分割複信（ＦＤＤ:Frequency Division Duplex）が用いられる場合、複数のアクセスポイント３００間のタイミング同期は必須ではない。しかしながら、後述するように、複数のアクセスポイント３００間での協調動作を行う場合、複数のアクセスポイント３００間でタイミングが同期していることが好ましい。ここで、アクセスポイント間での協調動作は、例えば、１つの無線端末１２０と複数のアクセスポイント３００とが同時に通信を行う場合、又は、隣接したアクセスポイント３００間の干渉を低減するため同一の無線リソースの利用を避ける場合等に、実施されうる。
【００４０】
無線回線品質管理部２１４は、各無線端末１２０と各アクセスポイント３００との間の無線回線の品質（伝搬ロス、受信信号強度、雑音・干渉の大きさ等）を管理する。具体的には、無線回線品質管理部２１４は、各アクセスポイント３００から、当該アクセスポイント３００と各無線端末１２０との間の無線回線品質に関する情報（無線回線品質情報）を、伝送路１１０及び伝送路インタフェース２０６を介して受信する。なお、各アクセスポイント３００は、例えば、各無線端末１２０からＣＱＩ（Channel Quality Indicator：伝搬路品質指示子）等の情報を受信することによって、無線回線品質情報を生成してもよい。
【００４１】
アクセスポイント選択部２１６（無線装置選択手段）は、無線端末１２０ごとに、その無線端末１２０と無線通信を行わせるアクセスポイント３００を選択する。具体的には、アクセスポイント選択部２１６は、無線回線品質管理部２１４によって管理されている無線回線品質を用いて、最も品質のよい無線回線に対応する１つ以上のアクセスポイント３００を選択する。そして、アクセスポイント選択部２１６は、選択されたアクセスポイント３００に対して、その無線端末１２０と通信を行わせるための制御信号を、伝送路インタフェース２０６及び伝送路１１０を介して送信する。このようにして、センターノード２００は、最も品質のよいアクセスポイント３００を介して、無線端末１２０と通信を行う。なお、本実施の形態の構成の場合、必ずしもその方法に限定されない。
【００４２】
無線リソース管理部２１８は、各アクセスポイント３００で使用可能な無線リソースを管理する。ここで、無線リソースとは、例えば、タイムスロット、周波数、送信電力、及び空間等であるが、これらに限られない。
【００４３】
無線リソース割当部２２０は、例えばスケジューラであって、無線リソースを、無線端末１２０に割り当てるための処理（スケジューリング）を行う。具体的には、無線リソース管理部２１８によって管理されている無線リソースを、どの無線端末１２０との通信で使用するかを判断する。そして、無線リソース割当部２２０は、無線リソース指示信号を、伝送路インタフェース２０６及び伝送路１１０を介して、アクセスポイント３００に対して送信する。ここで、無線リソース指示信号は、通信対象の無線端末１２０との送受信に用いられる無線リソースをアクセスポイント３００に対して指示する指示信号であって、割り当てられた無線リソースをアクセスポイント３００に使用させるための指示を示す。
【００４４】
無線リソース割当部２２０は、各無線端末１２０間の公平性を保ちつつ、トータルスループットが高くなるようにスケジューリングを行う。具体的には、無線リソース割当部２２０は、各無線端末１２０に送信すべきデータ（パケット）の量、サービス種別（データ通信又は音声通信等）に応じて必要とされる通信速度及び遅延時間、各無線端末１２０の伝送状況等を判断する。そして、無線リソース割当部２２０は、その判断結果に応じて、各無線端末１２０に対して、無線リソースを割り当てる。
【００４５】
アクセスポイント制御部２２２（無線装置制御手段）は、各アクセスポイント３００を監視及び制御する機能を有する。アクセスポイント制御部２２２は、アクセスポイント３００を監視及び制御するための監視・制御信号を、伝送路インタフェース２０６及び伝送路１１０を介して、アクセスポイント３００に対して送信する。
【００４６】
さらに、アクセスポイント制御部２２２は、センターノード２００の構成部分を制御して、複数のアクセスポイント３００を協調動作させるための処理を行う。具体的には、以下に示すような処理を行う。
【００４７】
上り回線と下り回線とで、最も無線回線品質の良いアクセスポイント３００が異なる場合は、アクセスポイント制御部２２２は、上り回線と下り回線とで異なるアクセスポイント３００が用いられるように制御してもよい。例えば、下りデータがアクセスポイント３００−１（アクセスポイント＃１）から無線端末１２０に対して送信されたが、無線端末１２０がその下りデータを正しく受信したか否かを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、アクセスポイント３００−２（アクセスポイント＃２）で受信されることがある。この場合、アクセスポイント制御部２２２は、下り回線でアクセスポイント＃１を選択し、上り回線でアクセスポイント＃２を選択するように制御してもよい。これにより、センターノード２００（アクセスポイント制御部２２２）は、次に新しいデータを送信するか古いデータを再送するかを判断することが可能となる。
【００４８】
また、ある無線端末１２０が複数のアクセスポイント３００（アクセスポイント＃１及びアクセスポイント＃２）のエリア（セル）の境界近傍に位置している場合、アクセスポイント制御部２２２は、それらの複数のアクセスポイント３００から、同時に、同じ周波数を用いて、同じデータが送信されるように制御してもよい。これにより、データの冗長化を図ることができるので、無線端末１２０の受信品質を向上させることが可能である。この場合、アクセスポイント制御部２２２は、複数のアクセスポイント３００における無線リソースの利用方法を整合させるように制御してもよい。さらに、アクセスポイント制御部２２２は、各アクセスポイント３００が同一のタイミングで同一のデータを送信できるように、センターノード２００から各アクセスポイント３００（アクセスポイント＃１及びアクセスポイント＃２）に対してデータを配信するように制御してもよい。
【００４９】
また、ある無線端末１２０が複数のアクセスポイント３００（アクセスポイント＃１及びアクセスポイント＃２）のエリア（セル）の境界近傍に位置している場合、アクセスポイント制御部２２２は、最も無線回線品質の良いアクセスポイント３００のみからデータが送信されるように制御してもよい。この場合、アクセスポイント制御部２２２は、他のアクセスポイント３００に対し、干渉となる無線リソースの使用を停止するように制御してもよい。これにより、無線端末１２０の受信品質を向上させることが可能となる。
【００５０】
また、ある無線端末１２０が複数のアクセスポイント３００（アクセスポイント＃１及びアクセスポイント＃２）のエリア（セル）の境界近傍に位置している場合、アクセスポイント制御部２２２は、それらの複数のアクセスポイント３００から、同時に、異なる周波数を用いて、異なるデータが送信されるように制御してもよい。ここで、「異なるデータ」とは、ユーザデータが分割されることによって得られた部分データそれぞれのことである。これにより、アクセスポイント３００間のキャリアアグリゲーションを実現することが可能となり、したがって、無線端末１２０のスループットを向上させることが可能となる。
【００５１】
また、ある無線端末１２０が複数のアクセスポイント３００（アクセスポイント＃１及びアクセスポイント＃２）のエリア（セル）の境界近傍に位置している場合、アクセスポイント制御部２２２は、それらの複数のアクセスポイント３００から、同時に、同じ周波数を用いて、異なるデータが送信されるように制御してもよい。これにより、アクセスポイント３００間のＭＩＭＯ通信を実現することが可能となり、したがって、無線端末１２０のスループットを向上させることが可能となる。
【００５２】
また、無線端末１２０の位置が明確でない場合などでは、最も品質の良い１つのアクセスポイント３００を判断することができないことがある。ここで、無線端末１２０の位置が明確でない場合とは、例えば、無線端末１２０の移動速度が速い場合、又は、しばらく通信を行っていなかった無線端末１２０が新たに通信を開始する場合等である。このような場合、アクセスポイント制御部２２２は、複数のアクセスポイント３００から、同時に、同じ周波数を使って、同じデータが送信されるように制御してもよい。これにより、データの冗長化を図ることができるので、確実に無線端末１２０に対してデータを送信することが可能となる。
【００５３】
さらに、ソフトウェア２１０は、上述した処理以外の、図３に示したレイヤ２プロトコルに関する処理（ＰＤＣＰ、ＲＬＣ及びＭＡＣに関する処理）の少なくとも１つを行う。以上説明したアクセスポイントの選択、無線リソースの選択、及び、アクセスポイント３００間の協調動作等の処理は、ハードウェアで処理するには複雑である。言い換えると、上述した処理は、汎用プロセッサを搭載した汎用サーバ２０４を用いたソフトウェア処理に適している。したがって、本実施の形態においては、上述した処理を効率的に行うことが可能となる。
【００５４】
図６は、実施の形態１にかかる無線信号処理部３１０の構成を示すブロック図である。無線信号処理部３１０は、チャネル符号化部３１２、変調部３１４、物理アンテナマッピング部３１６、物理アンテナ合成部３２２、復調部３２４、及び、チャネル復号化部３２６を有する。
【００５５】
無線信号処理部３１０は、下りユーザデータ（ＭＡＣ＿ＰＤＵ）に対して、レイヤ１プロトコルに関する送信処理を行う。さらに、無線信号処理部３１０は、送信処理によってユーザデータをベースバンド信号に変換する。そして、無線信号処理部３１０は、そのベースバンド信号を無線送受信部３０４に対して送信する。具体的には、チャネル符号化部３１２は、伝送路１１０を介して伝送路インタフェース３０２によって受信された下りユーザデータ（ＭＡＣ＿ＰＤＵ）に対して、チャネル符号化処理を行う。変調部３１４は、チャネル符号化処理が施されたデータに対して変調処理を行う。ここで、変調部３１４は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式で変調処理を行ってもよい。
【００５６】
物理アンテナマッピング部３１６（アンテナ重み付け手段）は、変調処理が施されたデータに対して、複数のアンテナで構成されているアンテナ３０６の各アンテナについて、送信アンテナ重み付け処理を行う。ここで、送信アンテナ重み付け処理とは、アンテナ３０６を構成する複数のアンテナ素子毎に、振幅・位相を制御する処理である。
【００５７】
無線送受信部３０４は、送信アンテナ重み付け処理が施されたベースバンド信号を無線信号に変換する。さらに、無線送受信部３０４は、アンテナ３０６を介して、各無線端末１２０に対して無線信号を送信する。
【００５８】
一方、無線送受信部３０４は、アンテナ３０６を介して、各無線端末１２０から、上り信号（無線信号）を受信する。そして、無線送受信部３０４は、上り信号をデジタル形式のベースバンド信号に変換する。
【００５９】
無線信号処理部３１０は、上り信号（ベースバンド信号）に対して、レイヤ１プロトコルに関する受信処理を行う。さらに、無線信号処理部３１０は、受信処理によってベースバンド信号をユーザデータ（ＭＡＣ＿ＰＤＵ）に変換し、伝送路インタフェース３０２に対して送信する。
【００６０】
具体的には、物理アンテナ合成部３２２は、ベースバンド信号に対し、複数のアンテナで構成されているアンテナ３０６の各アンテナについて、受信アンテナ重み付け処理を行う。ここで、受信アンテナ重み付け処理とは、アンテナ３０６を構成する複数のアンテナ素子毎に異なる振幅・位相を掛算した後、全アンテナの受信信号を加算する処理である。復調部３２４は、受信アンテナ重み付け処理が施された信号に対して、復調処理を行う。ここで、復調部３２４は、ＯＦＤＭ方式で復調処理を行ってもよい。チャネル復号化部３２６は、復調処理が施された信号に対して、チャネル復号化処理を行う。なお、送信アンテナ重み付け処理と受信アンテナ重み付け処理とを総称して、アンテナ重み付け処理という。
【００６１】
なお、各無線端末１２０への送信及び受信に使用される無線リソースは、センターノード２００の指示に従って用いられる。つまり、アクセスポイント３００は、センターノード２００から、無線リソース指示信号を受信する。そして、無線信号処理部３１０及び無線送受信部３０４は、受信された無線リソース指示信号に応じて、適切な処理を行う。
【００６２】
以上説明したように、本実施の形態においては、センターノード２００とアクセスポイント３００とを接続する伝送路１１０上を、ユーザデータであるＭＡＣ＿ＰＤＵ（Transport Block：トランスポートブロック）が伝送される。一方、上述した関連技術においては、センター側の装置（ＢＤＥ、ＲＥＣ、親局装置等）がデジタル信号処理を実行している。そのため、センター側の装置とアンテナ側の装置とを接続する伝送路上を、ベースバンド信号が伝送される。ここで、ベースバンド信号は、ＭＡＣ＿ＰＤＵと比較して、データ量が大きくなる。
【００６３】
一方、上述したように、本実施の形態においては、データレート増大の原因となる、アンテナ重み付け処理等のアンテナ合成処理（ビームフォーミング、ＭＩＭＯプリコーディング等）、変復調処理、チャネル符号化／復号化処理の少なくとも１つを、センターノード２００ではなく、アクセスポイント３００が行っている。したがって、本実施の形態にかかる無線通信システム１００においては、センターノード２００とアクセスポイント３００との間の伝送路１１０のデータレートを低減することが可能となる。
【００６４】
これにより、無線帯域幅又はアンテナ数が大幅に増加した場合でも、センターノード２００とアクセスポイント３００との間の伝送路において必要なデータレートを、少数の光ファイバで経済的に実現できることが可能となる。上述した関連技術では、ひっ迫するモバイルデータ通信を収容しようとすると、センター側の無線制御部（ＲＥＣ等）とアンテナ側の無線部（ＲＥ等）との間の伝送路において必要なデータレートが非常に大きくなり、少数の光ファイバで経済的に収容できなくなるおそれがある。
【００６５】
モバイルデータ通信の無線容量を大幅に増加させる方法として、今までより広い周波数帯域幅を用いる方法、今までより多いアンテナ数を用いて空間多重の次数を増やす方法（ビームフォーミング、マルチユーザＭＩＭＯ等）が考えられる。しかしながら、上述した関連技術では、センター側の無線制御部（ＲＥＣ等）とアンテナ側の無線部（ＲＥ等）との間の伝送路のデータレートは、帯域幅とアンテナ数との積に比例して増加する。例えば、現在の標準的な構成であるＬＴＥのチャネル帯域幅２０ＭＨｚ／２アンテナ（２ｘ２ＭＩＭＯ）の仕様では、約２Ｇｂｐｓのデータレートが必要とされる。一方、この仕様が１００ＭＨｚ／１２８アンテナに増えると、２Ｇｂｐｓの３２０倍である６４０Ｇｂｐｓのデータレートが必要となってしまう。このデータレートは、光ファイバを使った場合でも経済的に実現できる範囲を大幅に超えてしまっている。
【００６６】
また、無線容量を大幅に増加させる別の方法として、アンテナサイト数を増やす方法等も考えられる。この場合、１つのセンター側の無線制御部（ＲＥＣ等）とアンテナ側の無線部（ＲＥ等）との間の伝送路のデータレートは変化しない。しかしながら、センター側の無線制御部（ＲＥＣ等）に接続される光ファイバの本数が、アンテナサイト数に比例して増加する。したがって、センター側の無線制御部（ＲＥＣ等）当たりの総データレートは、大幅に増加してしまう。
【００６７】
一方、本実施の形態においては、ＬＴＥのチャネル帯域幅２０ＭＨｚ／２アンテナ（２ｘ２ＭＩＭＯ）仕様の場合、ユーザデータのピークスループットは約１５０Ｍｂｐｓとなる。このデータレートは、伝送路の規格としてＣＰＲＩを採用した上記関連技術において必要なビットレート約２Ｇｂｐｓと比べると、大幅に低減されている。特に、仕様が広帯域幅（例えば１００ＭＨｚ）／多アンテナ（例えば１２８素子）に増えた場合、上記関連技術では、上述したように、ビットレートは約６４０Ｇｂｐｓとなり、少数の光ファイバでは経済的に信号を伝送できなくなる。一方、本実施の形態では、上述したようにビットレートを大幅に低減できるので、伝送路の仕様として、例えば１０Ｇｂｐｓのイーサネット（１０ＧＢＡＳＥ−ＳＲ／ＬＲ）あるいは４０Ｇｂｐｓのイーサネット（４０ＧＢＡＳＥ−ＬＲ４）を採用することが可能となる。したがって、データを経済的に伝送できるようになる。
【００６８】
また、本実施の形態においては、上述したように、センターノード２００とアクセスポイント３００との間の伝送路１１０におけるビットレートを低減することが可能となるので、伝送路における遅延を低減することが可能となる。無線方式としてＬＴＥを用いる場合、ユーザデータは１ｍｓ周期のサブフレーム単位にスケジューリングされる。したがって、伝送路の遅延は１ｍｓに比べて十分短いことが求められる。なぜならば、無線回線の品質はフェージング等により時間的に変動している。したがって、センターノード２００が最良なアクセスポイント及び無線リソースをスケジューリング（選択）しても、遅延が大きいと、実際に使われる時点では必ずしも最良な選択ではなくなる可能性が高くなるためである。
【００６９】
また、伝送路の遅延が短いことが要求される理由は、以下に挙げることもある。ＬＴＥのＦＤＤにおいて、ＨＡＲＱ（Hybrid ＡＲＱ）は８プロセスのstop and wait方式を用いている。この場合、送信（下り）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答（上り）、及び再送（下り）の周期が８サブフレーム（８ｍｓ）を超えると連続してデータ送信することができなくなる。したがって、無線端末１２０当たりのピークスループットが低下する。例えば、光ファイバの伝送遅延が約５μｓ／ｋｍであるとすると、光ファイバ長を最大２０ｋｍとすると、最大１００μｓの遅延となる。したがって、伝送路の遅延が短いことが要求される。なお、ＨＡＲＱについては、後述する他の実施の形態において説明する。
【００７０】
また、本実施の形態においては、センターノード２００とアクセスポイント３００との間の伝送路インタフェースとして汎用的な仕様のもの（例えばイーサネット）を用いることが可能となる。イーサネット等のインタフェースについては、汎用的なサーバ（汎用サーバ２０４）が標準的に備えている。したがって、特殊な伝送路インタフェース回路を追加することが不要となる。これにより、伝送路のコスト削減が可能となる。同様に、アクセスポイント３００においても、汎用的な部品を使用可能とすることができる。
【００７１】
一方、上述した関連技術においては、伝送路の規格としてＣＰＲＩが採用されている。このＣＰＲＩは、センター側の無線制御部（ＲＥＣ等）とアンテナ側の無線部（ＲＥ等）との間のインタフェースでのみ用いられている専用仕様であり、他の多くの用途で用いられている標準的なインタフェース仕様（例えばイーサネット）とは互換性がない。そのため、上述した関連技術においては、専用のハードウェア・ソフトウェアを開発する必要があり、開発費が増加すること、他のシステムと共用化ができないためコストアップの要因となること、という課題がある。例えば、汎用サーバにはＣＰＲＩインタフェースを備えていないため、そのまま使うことはできず、専用のＣＰＲＩインタフェースを追加する必要がある。
【００７２】
一方、上述したように、本実施の形態においては、センターノード２００（ＲＥＣ等）とアクセスポイント３００（ＲＥ等）との間の伝送路インタフェースとして、汎用的な仕様のものが使用可能となる。これにより、開発コストを削減することが可能となり、共用化により部品コストを削減することが可能となる。
【００７３】
また、上記関連技術において、センター側の無線制御部（ＲＥＣ等）の処理、特に無線信号処理（レイヤ１：物理レイヤ処理）を汎用プロセッサ（汎用サーバ）で行おうとすると、非常に処理負荷が大きくなる。したがって、非常に多くのプロセッサが必要となる、または、汎用プロセッサの処理能力が大幅に向上するまで待たなければならないといった問題が生じる。
【００７４】
モバイル無線信号処理に特有な信号処理（例えば、Ｔｕｒｂｏ誤り訂正処理、ＦＦＴ／ＩＦＦＴ処理、ＭＩＭＯのための行列演算処理等）は、処理量が非常に大きくなってしまう。また、無線帯域幅・アンテナ数が大幅に大きくなると、上述したように、１アンテナサイト当たり６４０Ｇｂｐｓものデータ量を扱わなければならないため、プロセッサのメモリネック及びバスネックが生じる。さらに、モバイル無線信号処理には、誤り符号化処理、ビットインタリーブ、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）等、ハードウェアで実現すれば非常に簡単な（効率よく処理可能な）ビット演算処理でも、汎用プロセッサには向かない（６４ｂｉｔ幅の演算器の利用効率が非常に悪い）演算も含まれている。したがって、これらの処理を汎用プロセッサ（汎用サーバ）で行おうとすると、非常に処理負荷が大きくなる。
【００７５】
一方、本実施の形態においては、上述したように、センターノード２００（ＲＥＣ等）を汎用プロセッサ（汎用サーバ２０４）で容易に実現することが可能となる。本実施の形態においては、汎用プロセッサで効率的に行うことのできる処理をセンターノード２００（ＲＥＣ等）が行う。一方、汎用サーバ２０４の不得意な（処理効率の悪い）無線信号処理を専用ハードウェアで構成されたアクセスポイント３００（又は後述する中継ノード）が行う。このように、センターノード２００とアクセスポイント３００とで機能分担がなされている。これにより、センターノード２００（ＲＥＣ等）を汎用プロセッサ（汎用サーバ２０４）で容易に実現することが可能となる。さらに、汎用サーバ２０４上のソフトウェア２１０で機能を実現することにより、コストを削減することが可能であるだけでなく、スケーラビリティの向上、ソフトウェアのポータビリティの向上、機能のフレキシビリティの向上も図ることが可能となる。具体的には後述する。
【００７６】
さらに、本実施の形態においては、上述した本実施の形態における効果を享受しつつ、上述したように、アクセスポイント３００間の自由かつ密な協調動作を行う（つまり、協調動作について制限を与えないようにする）ことが可能となる。例えば、サイト間キャリアアグリゲーション、ＣｏＭＰ（Coordinated Multi-Point Transmission/reception）、ＩＣＩＣ（Inter-Cell Interference Coordination）、Dual Connectivity等の、３ＧＰＰ規格で現在考えられている協調方式だけでなく、将来必要と考えられる協調方式も含めて、自由に実現することが可能となる。その理由は、無線リソースの管理は全てセンターノード２００でリアルタイムに行うことができるため（従来の光張出技術の利点をそのまま継続できるため）である。
【００７７】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。
図７は、実施の形態２にかかる無線通信システム１５０を示す図である。無線通信システム１５０は、例えば、無線アクセスネットワークであってもよい。無線通信システム１５０は、センターノード２００と、１つ以上のアクセスポイント３００と、１つ以上の中継ノード４００（中継装置）と、第２アクセスポイント５００−１（第２アクセスポイント＃１），第２アクセスポイント５００−２（第２アクセスポイント＃２）とを有する。また、複数の無線端末１２０−１（無線端末＃１），１２０−２（無線端末＃２）が、この無線通信システム１５０と無線通信を行う。なお、上述した実施の形態と実質的に同一の構成部分については、同一の符号が付され、説明は省略される（以下同様）。
【００７８】
中継ノード４００は、センターノード２００と第２アクセスポイント５００との間に設けられている。また、中継ノード４００は、センターノード２００及び第２アクセスポイント５００と物理的に離れた位置に設けられている。中継ノード４００は、センターノード２００と伝送路１１０を介して接続されている。また、中継ノード４００は、第２アクセスポイント５００と、伝送路１１２を介して接続されている。
【００７９】
また、図７においては、第２アクセスポイント５００の数は２つであるが、これに限られない。第２アクセスポイント５００の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。同様に、図７においては、中継ノード４００の数は１つであるが、これに限られない。中継ノード４００の数は、２つ以上であってもよい。これらのことは、他の実施の形態においても同様である。
【００８０】
無線端末１２０は、アクセスポイント３００及び第２アクセスポイント５００と無線信号の送受信を行う。なお、アクセスポイント３００及び第２アクセスポイント５００における周波数の使い方、データの送信の仕方、複数の無線端末１２０間での周波数の使い方等は、実施の形態１と同様である。
【００８１】
中継ノード４００は、伝送路インタフェース４０２と、無線信号処理部４１０と、伝送路インタフェース４０４とを有する。また、第２アクセスポイント５００は、伝送路インタフェース５０２と、無線送受信部５０４と、アンテナ５０６とを有する。つまり、実施の形態２においては、第２アクセスポイント５００は無線信号処理部を有していない。その代わりに、中継ノード４００が、無線信号処理部４１０を有している。
【００８２】
第２アクセスポイント５００の機能は、上述した非特許文献に記載されている光張出し無線装置（ＲＲＥ）又は無線部（ＲＥ）の機能と同じであってもよい。ただし、第２アクセスポイント５００に適用される帯域幅・アンテナ数等は、光張出し無線装置（ＲＲＥ）又は無線部（ＲＥ）と同じであるとは限らない。帯域幅・アンテナ数が非常に多い場合、中継ノード４００に設けられた無線信号処理部４１０の機能の一部を、第２アクセスポイント５００が実現してもよい。
【００８３】
中継ノード４００の伝送路インタフェース４０２は、実施の形態１にかかる伝送路インタフェース３０２と同様の機能を有する。無線信号処理部４１０は、実施の形態１にかかる無線信号処理部３１０と同様の機能を有する。言い換えると、中継ノード４００は、アクセスポイント３００に設けられた無線信号処理部３１０の機能を、第２アクセスポイント５００の代わりに実行する。伝送路インタフェース４０４は、伝送路１１２を介して第２アクセスポイント５００と信号（データ）を送受信する際に、伝送路１１２の規格に応じた処理を行う。
【００８４】
なお、各無線端末１２０への送信及び受信に使用される無線リソースは、センターノード２００の指示に従って用いられる。つまり、センターノード２００は、中継ノード４００に対して無線リソース指示信号を送信する。そして、中継ノード４００は、センターノード２００から、無線リソース指示信号を受信する。また、無線信号処理部４１０は、受信された無線リソース指示信号に応じて、第２アクセスポイント５００で信号を送受信できるように、適切な処理を行う。
【００８５】
伝送路１１２は、例えば光ファイバ、メタルケーブル又は無線等の、情報を伝送するための媒体である。ここで、上述したように、第２アクセスポイント５００の機能は、非特許文献に記載されている光張出し無線装置（ＲＲＥ）又は無線部（ＲＥ）と同様の機能である。したがって、この第２アクセスポイント５００と中継ノード４００とを接続するため、伝送路１１２は、例えばＣＰＲＩに準拠していてもよい。ただし、伝送路１１２は、ＣＰＲＩに準拠していなくてもよい。例えば、中継ノード４００の無線信号処理部４１０の機能の一部を第２アクセスポイント５００が実現する場合（後述する図１８に示す場合等）、伝送路１１２は、イーサネットに準拠してもよい。
【００８６】
第２アクセスポイント５００の伝送路インタフェース５０２は、伝送路１１２を介して中継ノード４００と信号（データ）を送受信する際に、伝送路１１２の規格に応じた処理を行う。無線送受信部５０４は、実施の形態１にかかる無線送受信部３０４と同様の機能を有する。つまり、無線送受信部５０４は、デジタル信号（ベースバンド信号）を無線信号（ＲＦ）に変換し、無線信号をデジタル信号（ベースバンド信号）に変換する。アンテナ５０６は、実施の形態１にかかるアンテナ３０６と同様に、複数のアンテナで構成されており、例えば、複数のアンテナ素子で構成されるアンテナアレイであってもよい。
【００８７】
センターノード２００の動作は、実施の形態１にかかるセンターノード２００と同様である。ここで、センターノード２００は、直接接続されたアクセスポイント３００と、中継ノード４００を介して接続された第２アクセスポイント５００とで、区別することなく、上述した処理を行う。つまり、センターノード２００は、無線信号処理部３１０を備えたアクセスポイント３００及び無線信号処理部を備えていない第２アクセスポイント５００のように、異なる機能を備えたアクセスポイント間の協調動作も、区別することなく実行可能となる。
【００８８】
また、無線端末１２０は、１つ又は複数のアクセスポイント（アクセスポイント３００、第２アクセスポイント５００−１，５００−２）を介して、無線アクセスネットワーク（無線通信システム１５０）と通信を行う。無線端末１２０の動作は、実施の形態１にかかる無線端末１２０と同様である。ここで、無線端末１２０は、センターノード２００と直接接続されたアクセスポイント３００と、センターノード２００と中継ノード４００を介して接続された第２アクセスポイント５００とで、区別することなく、通信を行う。つまり、無線端末１２０は、無線信号処理部３１０を備えたアクセスポイント３００及び無線信号処理部を備えていない第２アクセスポイント５００のように、異なる機能を備えたアクセスポイントと、区別することなく通信することが可能となる。
【００８９】
上述したように、実施の形態２においては、アクセスポイント３００に設けられた無線信号処理部３１０の機能の全部又は一部が、中継ノード４００に分離して設けられている。これにより、装置の設置場所、伝送路データレート、処理リソースの共用化等の自由度を増やすことが可能となる。また、中継ノード４００は、使用目的等に応じて、センターノード２００の近傍に設置されてもよいし、第２アクセスポイント５００の近傍に設置されてもよい。
【００９０】
センターノード２００の近傍に中継ノード４００を設置することの利点としては、以下のことが挙げられる。すなわち、センターノードの機能を、上述した関連技術における無線基地局装置デジタル処理部（ＢＤＥ）又は無線制御部（ＲＥＣ）の機能から、本実施の形態にかかるセンターノード２００の機能に変更した場合であっても、上述した関連技術における光張出し無線装置（ＲＲＥ）又は無線部（ＲＥ）を引き続きそのまま用いることが可能となる。なお、このとき、伝送路１１２におけるビットレートを低減させる効果は少なくなるが、既存の伝送路でビットレートに問題がなければ、これ以上、伝送路１１２におけるビットレートを低減させなくてもよいと考えられる。
【００９１】
また、複数の第２アクセスポイント５００−１，５００−２の近傍に中継ノード４００を設置することの利点としては、以下のことが挙げられる。すなわち、センターノード２００と第２アクセスポイント５００との間の伝送路（伝送路１１０）を、複数の第２アクセスポイント５００−１と第２アクセスポイント５００−２とで共用することが可能となる。これにより、伝送路を別個に敷設する必要がなくなり、コストが削減されうる。なお、中継ノード４００と第２アクセスポイント５００との間の伝送路１１２においては、データ量の大きなベースバンド信号（ＩＱサンプル）が伝送される。したがって、伝送路１１２は高いビットレートが要求される。しかしながら、第２アクセスポイント５００の近傍に中継ノード４００が設置される（例えば、１つのビルの同一フロア又は地下街の通路等に両方の装置が設置される）場合、伝送路１１２のコストについては、インパクトが少ない。
【００９２】
図８は、センターノード２００と、中継ノード４００と、第２アクセスポイント５００とでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。実施の形態１と同様に、Ｌ２処理機能は、センターノード２００に配置されて、汎用サーバ２０４で動作するソフトウェア２１０で実現される。Ｌ１処理機能は、中継ノード４００に配置されて、無線信号処理部４１０で実現される。また、センターノード２００と中継ノード４００とを接続する伝送路１１０上を、ユーザデータであるＭＡＣ＿ＰＤＵ（Transport Block）が伝送される。一方、中継ノード４００と第２アクセスポイント５００とを接続する伝送路１１２上を、アンテナごとのＩＱサンプル（デジタル形式のベースバンド信号）が伝送される。
【００９３】
上述したように、センターノード２００と中継ノード４００との間の伝送路１１０は、例えばイーサネットに準拠している。一方、中継ノード４００と第２アクセスポイント５００との間の伝送路１１２は、例えばＣＰＲＩに準拠している。この場合、第２アクセスポイント５００として、非特許文献に記載された光張出し無線装置（ＲＲＥ）又は無線部（ＲＥ）等を用いることが可能となる。
【００９４】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３は、無線形式としてＬＴＥを採用した場合の、上述した実施の形態かかる各装置の構成を具体的に示している。
図９は、実施の形態３にかかるセンターノード２００で動作するソフトウェア２１０の具体的な構成を例示する図である。ここで、図９に示した構成は、非特許文献４に示されている、レイヤ２プロトコル（下りリンク）の構成である。このレイヤ２プロトコルにおいては、無線特有の信号処理（レイヤ１プロトコルの処理等）が含まれない。したがって、非特許文献４に示されたレイヤ２プロトコルの処理は、センターノード２００の汎用サーバ２０４で動作するソフトウェア２１０で実現可能である。ソフトウェア２１０は、図９に例示する処理により、後述する図１０に例示するように、無線リソースを、各ユーザ（無線端末１２０）に割り当てる。
【００９５】
図９に例示するように、ソフトウェア２１０は、ＰＤＣＰ処理部２４０と、ＲＬＣ処理部２５０と、ＭＡＣ処理部２６０とを有する。ＰＤＣＰ処理部２４０は、ＰＤＣＰサブレイヤに関する処理を行う。ここで、ＰＤＣＰサブレイヤは「ＲＯＨＣ（Robust Header Compression）」機能及び「Security」機能を含んでいる。つまり、ＰＤＣＰ処理部２４０は、「ＲＯＨＣ」機能及び「Security」機能を実行する。また、ＲＬＣ処理部２５０は、ＲＬＣサブレイヤに関する処理を行う。ここで、ＲＬＣサブレイヤは、「Segmentation」機能及び「ＡＲＱ（Automatic Repeat Request）」機能等を含んでいる。つまり、ＲＬＣ処理部２５０は、「Segmentation」機能及び「ＡＲＱ（Automatic Repeat Request）」機能等を実行する。また、ＭＡＣ処理部２６０は、ＭＡＣサブレイヤに関する処理を行う。ここで、ＭＡＣサブレイヤは、スケジューリング機能（「Unicast Scheduling / Priority Handling」機能及び「MBMS Scheduling（ＭＢＭＳ：Multimedia Broadcast and Multicast Service）」機能）、１つの無線端末１２０（ＵＥ）宛に複数の論理チャネルが使われる場合に実行される多重分離機能（「Multiplexing」機能）、及び「ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）」機能等を含んでいる。つまり、ＭＡＣ処理部２６０は、スケジューリング機能、多重分離機能及び「ＨＡＲＱ」機能等を実行する。
【００９６】
ここで、ＭＡＣのスケジューリング機能は、どの無線リソースをどの無線端末に用いるかを判断する機能であり、優先度とユーザ間の公平性とを考慮しつつ、無線リソースの利用効率が高くなるように、サブフレーム（１ｍｓ）周期で判断を行う機能である。本実施の形態では、ＭＡＣのスケジューリング機能は、センターノード２００の汎用サーバ２０４（ソフトウェア２１０）で実現される。つまり、センターノード２００が、複数のアクセスポイント（アクセスポイント３００又は第２アクセスポイント５００）についての無線リソースの割り当てを一括して行う。なお、複数のプロセッサで分散処理ができるように、セル毎、アクセスポイント毎、及び複数のアクセスポイント間の調整等の、複数の階層に分けて、それぞれについて分散してスケジューリングを行うように構成してもよい。
【００９７】
上述したように、レイヤ２プロトコルに関する処理は、汎用サーバ２０４で動作するソフトウェア２１０で実現される。また、１つ又は複数の汎用ＣＰＵを搭載した１台の汎用サーバだけで行うには処理量が多すぎる場合は、レイヤ２プロトコルに関する処理は、複数のサーバで構成される汎用サーバ群で構成される汎用サーバ２０４により実現されうる。特に、１つのセンターノード２００に接続されるアクセスポイント３００の数は、固定されているわけではなく、トラフィックの増大に伴ってアクセスポイント３００は増加し得る。したがって、アクセスポイント３００の増加に伴って、汎用サーバ２０４もスケールアップされ得ることが望ましい。したがって、本実施の形態においては、センターノード２００の汎用サーバ２０４を構成するサーバの数及び処理能力は、容易に変更可能となっている。つまり、本実施の形態にかかるセンターノード２００は、スケーラビリティを有している。また、本実施の形態においては、汎用サーバ２０４を構成するサーバの数を増やすだけでなく、処理能力の大きなサーバに置き換えることも、容易に実現可能である。つまり本実施の形態にかかるセンターノード２００は、ポータビリティを有している。
【００９８】
また、汎用サーバ２０４を構成する個々のサーバは、イーサネット等のセンターノード２００の内部のネットワークで結合されていて、サーバ全体で処理能力が発揮される。センターノード２００で動作するソフトウェア２１０は、各物理サーバ又はＣＰＵにあらかじめ割り当てておいてもよいし、トラフィックに応じてダイナミックに割り当てを変更してもよい。また、ソフトウェア２１０は、ハイパーバイザにより仮想化したバーチャルマシン上で動作させることにより、よりフレキシブルな処理リソース上で動作させることも可能である。
【００９９】
図１０は、無線リソースが複数のユーザに割り当てられた状態を例示する図である。図１０においては、各アクセスポイント３００に関する無線リソース（タイムスロット、周波数、空間）が、複数のユーザ（無線端末１２０）に割り当てられた例が示されている。上述したソフトウェア２１０の処理によって、図１０に例示するように、無線リソースが、各ユーザ（無線端末１２０）に割り当てられる。また、図１０に例示するように、無線リソースは、タイムスロット（サブフレーム）、周波数（サブキャリア）及び空間（レイヤ）の、３次元で構成される。
【０１００】
ここで、タイムスロット（サブフレーム）について説明する。
図１１は、フレームフォーマットを例示する図である。図１１に例示したフレームフォーマットは、ＬＴＥで採用されている。１つの無線フレーム長は１０ｍｓ（ミリ秒）である。また、１つの無線フレームは、１ｍｓ長の１０個のサブフレームから構成されている。さらに、サブフレームは、０．５ｍｓ長の２個のスロット（タイムスロット）から構成されている。つまり、１つの無線フレームは、２０個のスロット（＃０〜＃１９）から構成されている。また、１つのスロットは、７個のＯＦＤＭシンボル（＃０〜＃６）から構成されている。１つのＯＦＤＭシンボルは、実効データにサイクリックプレフィックス（Cyclic Prefix：ＣＰ）が付加されて構成されている。この「スロット」が、割り当てられる無線リソースの最小単位（後述するリソースエレメントに対応）となる。
【０１０１】
次に、サブキャリアについて説明する。
図１２は、複数のサブキャリアを例示する図である。ＬＴＥでは、図１２に例示するように、複数のサブキャリアのＯＦＤＭ方式が用いられている。図１２の例では、帯域幅を１８ＭＨｚ、サブキャリアの間隔を１５ｋＨｚとすると、この帯域幅に、（センターサブキャリアを用いないので）１２００個のサブキャリアが含まれる。
【０１０２】
また、アクセスポイント３００が複数のアンテナ（アンテナ３０６を構成する複数のアンテナ素子）を備える場合、ビームフォーミング及びＭＩＭＯ等の技術により、「空間」（レイヤ）も、無線リソースの１つとして利用可能である。ここで、無線リソースの１つである「空間」は、無線端末１２０の備える受信アンテナの数以内であれば、ＳＵ−ＭＩＭＯ（Single User ＭＩＭＯ）の技術により１つユーザ（無線端末１２０）に割り当てられ得るし、複数のユーザ（無線端末１２０）にも割り当てられ得る。
【０１０３】
図１０の例では、第１サブフレーム（１ｍｓ長）において、ユーザ１（無線端末１２０−１）は、２つのレイヤ（レイヤ１，レイヤ２）を割り当てられている。同様に、第１サブフレームにおいて、ユーザ２（無線端末１２０−２）は、２つのレイヤ（レイヤ１，レイヤ２）を割り当てられている。また、第１サブフレームにおいて、ユーザ３（無線端末１２０−３）は、１つのレイヤ（レイヤ３）を割り当てられている。また、第１サブフレームにおいて、ユーザ４（無線端末１２０−４）は、１つのレイヤ（レイヤ４）を割り当てられている。また、第１サブフレームにおいて、ユーザ５（無線端末１２０−５）は、２つのレイヤ（レイヤ３，レイヤ４）を割り当てられている。
【０１０４】
ここで、レイヤ１（及びレイヤ２）は、ユーザ１及びユーザ２の両方に割り当てられているが、ユーザ１とユーザ２とで異なる周波数（異なるサブキャリア）を割り当てることによって、ユーザ１とユーザ２とで割り当てられる無線リソースが分離されている。同様に、レイヤ３は、ユーザ３及びユーザ５の両方に割り当てられているが、ユーザ３とユーザ５とで異なる周波数（異なるサブキャリア）を割り当てることによって、ユーザ３とユーザ５とで割り当てられる無線リソースが分離されている。レイヤ４についても同様である。これにより、空間の多重度が４となっている。
【０１０５】
通常、各アクセスポイント３００は、アンテナ数（アンテナ３０６を構成するアンテナ素子の数）と等しい数の「空間」（レイヤ）の自由度を持ち、この自由度以下の空間多重が可能である。しかしながら、各無線端末１２０の受信アンテナとの間のチャネルの相互相関の大きさ、各無線端末１２０における受信レベル、雑音・干渉レベルの大きさ等に応じて、実際に使用可能な空間多重数は変化する。
【０１０６】
図１３は、実施の形態３にかかる無線信号処理部３１０の具体的な構成を例示する図である。なお、無線信号処理部４１０（実施の形態２）についても、同様の構成を有しうる。また、図１３には、レイヤ１プロトコル（物理レイヤ）に関する処理のうち、下り方向の送信処理が示されているが、無線信号処理部３１０は、上り方向の受信処理についても、対応する構成によって実行しうる。
【０１０７】
図１３に例示するように、無線信号処理部３１０は、ユーザ処理部３４２−１〜３４２−Ｎ（Ｎは１以上の整数）と、制御チャネル・信号処理部３４４と、リソースエレメントマッピング部３５２と、ＯＦＤＭシンボル生成部３５４と、物理アンテナマッピング部３５６とを有する。ユーザ処理部３４２−１〜３４２−Ｎは、複数のユーザ（無線端末１２０）それぞれに関する処理を行う。つまり、ユーザ処理部３４２−１〜３４２−Ｎは、それぞれ、ユーザ１〜Ｎ（無線端末１２０−１〜１２０−Ｎ）に関する処理を行う。また、制御チャネル・信号処理部３４４は、セル毎に共通の、制御チャネル及び制御信号に関する処理を行う。
【０１０８】
リソースエレメントマッピング部３５２及びＯＦＤＭシンボル生成部３５４は、複数のユーザ毎の処理結果および制御チャネル・信号の処理結果をまとめて、各論理アンテナポートを用いて送信する信号に変換する処理を行う。さらに、物理アンテナマッピング部３５６は、各論理アンテナポートについての信号を、実際の物理的なアンテナ（アンテナ３０６）を介して送信する信号に変換して、各物理アンテナにマッピングする処理を行う。以下、詳述する。
【０１０９】
ユーザ処理部３４２及び制御チャネル・信号処理部３４４は、チャネル符号化部３６２と、変調マッピング部３６４と、レイヤマッピング部３６６と、プリコーディング部３６８とを有する。チャネル符号化部３６２は、レイヤ２処理機能（汎用サーバ２０４；ソフトウェア２１０）からの入力データ（ＭＡＣ＿ＰＤＵ；Transport Block）に対してチャネル符号化を行う。チャネル符号化とは、例えば、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）の付加、誤り訂正符号化、インタリーブ、及びレートマッチング等であるが、これらに限られない。
【０１１０】
変調マッピング部３６４は、チャネル符号化部３６２によって符号化された符号化データ（codewords）を、変調方式に応じた信号点（constellation points）にマッピングする。これにより、変調マッピング部３６４は、変調信号を生成する。変調方式は、例えば、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）又は６４ＱＡＭ等であるが、これらに限られない。
【０１１１】
レイヤマッピング部３６６は、変調マッピング部３６４によって生成された変調信号を複数のレイヤ（図１０の「空間（レイヤ）」）に対してマッピング行う。ここで、「複数のレイヤ」は、例えば、ＭＩＭＯ（multi-input multi-output）のように空間多重を行うことで情報レートを向上させる場合、又は、送信ダイバーシティのように複数のアンテナを用いて送信することにより誤り率を低減させる場合等に用いられる。なお、どのユーザ（無線端末１２０）に対してどのレイヤを割り当てるかの判断は、センターノード２００（ソフトウェア２１０）が行う。つまり、レイヤマッピング部３６６は、センターノード２００から送信された指示（無線リソース指示信号等）にしたがって、マッピング処理を行う。プリコーディング部３６８は、複数のレイヤに対してマッピングされた変調信号に対してプリコーディングを行って、論理的なアンテナポート毎の信号を出力する。
【０１１２】
リソースエレメントマッピング部３５２は、論理アンテナポート数と同じ数で構成されている。リソースエレメントマッピング部３５２は、同一の論理アンテナポートを用いる、複数のユーザに関するユーザ処理部３４２の論理アンテナポート出力、及び、制御チャネル・信号処理部３４４の論理アンテナポート出力を、リソースエレメント（Resource Element：ＲＥ）にマッピングする。ここで、リソースエレメント（ＲＥ）とは、１サブキャリア（周波数）及び１シンボル（時間）を１つの単位とするものである。
【０１１３】
図１２に例示したサブキャリアを周波数方向の１単位とし、さらに、図１１に例示した、シンボルを時間方向の１単位としたものが、リソースエレメント（ＲＥ）である。このリソースエレメントが、各ユーザ（無線端末１２０）及び制御チャネル・信号に割り当てられる。リソースエレメントマッピング部３５２は、その割り当てられるリソースエレメントそれぞれに、対応する各ユーザ（無線端末１２０）に関するユーザ処理部３４２の論理アンテナポート出力、及び制御チャネル・信号処理部３４４の論理アンテナポート出力をマッピングする。つまり、リソースエレメントマッピング部３５２は、論理アンテナポートごとに、リソースエレメントのマッピング処理を行う。
【０１１４】
ここで、割り当てられていない（使用されていない）リソースエレメント（ＲＥ）については、「０」がマッピングされる。また、通常、同じリソースエレメント（ＲＥ）を複数のユーザ（無線端末１２０）及び制御チャネル・信号で使用する場合（すなわち、空間多重を行う場合）、異なる論理アンテナポートが使われる。言い換えると、１つの論理アンテナポートについて、同一のリソースエレメント（ＲＥ）が、複数のユーザ（無線端末１２０）及び制御チャネル・信号で共用されない。つまり、図１３に示した各リソースエレメントマッピング部３５２は、複数のユーザ（無線端末１２０）及び制御チャネル・信号に対して、同一のリソースエレメントをマッピングしない。
【０１１５】
ここで、リソースエレメントマッピング部３５２の出力は、サブキャリア、つまり周波数領域のデジタルベースバンド波形となっている。ＯＦＤＭシンボル生成部３５４は、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）又はこれと等価な回路構成により、周波数領域のデジタルベースバンド波形を、時間領域のデジタルベースバンド波形に変換する。さらに、ＯＦＤＭシンボル生成部３５４は、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）を追加して、連続した時間波形を出力する。なお、ＯＦＤＭシンボル生成部３５４は、論理アンテナポート数と同じ数で構成されている。
【０１１６】
物理アンテナマッピング部３５６は、論理的なアンテナポートを物理的なアンテナ素子（アンテナ３０６）に対応付ける。この対応付けは、アンテナ指向性制御および空間多重と密接な関係がある。例えば、アクセスポイント３００のアンテナ３０６を構成するアンテナ素子数を１２８とし、無線端末１２０の受信アンテナ数を２とする。この場合、ユーザ（無線端末１２０）毎に最大２×２ＭＩＭＯまで空間多重できるため、ユーザ毎の論理的なアンテナポートは１〜２ポートとなる。
【０１１７】
物理アンテナマッピング部３５６は、各論理アンテナポートの信号に対してアンテナ重み付け係数を掛算し、さらにそれらの信号を加算して、各物理アンテナ（アンテナ３０６を構成する各アンテナ素子）から出力する。なお、ユーザ（無線端末１２０）間でアンテナポートが異なる場合、送信対象のユーザ（無線端末１２０）の方向に指向性が向くように、物理アンテナマッピング部３５６がアンテナ重み付け係数を選択する。これにより、ユーザ（無線端末１２０）毎のアンテナビームが形成される。また、制御チャネル・信号が送られるアンテナポートのように、セル内の全方位に信号を伝送させる必要があるアンテナポートの場合、物理アンテナマッピング部３５６は、セル全体をカバーできるような広い指向性を形成するアンテナ重み付け係数を選択する。なお、ビームフォーミングを行わないユーザ（無線端末１２０）向けのアンテナポートの場合も同様である。この場合、ユーザ（無線端末１２０）は、異なるリソースエレメント（ＲＥ）を用いることで、識別され得る。
【０１１８】
無線送受信部３０４は、物理アンテナマッピング部３５６の出力を、物理アンテナ（物理アンテナポート）毎に、無線信号に変換する。また、無線送受信部３０４は、その信号に対して、必要に応じて増幅及びフィルタリング等を行う。そして、無線送受信部３０４は、アンテナ３０６を構成する各アンテナ素子から、無線信号を送信する。
【０１１９】
上り方向の受信処理は、送信処理と対称な処理のため、詳述は省略する。なお、受信信号は、雑音、干渉、フェージング等の無線伝搬路変動等の影響を受けるため、誤って受信される可能性がある。したがって、上りデータの受信誤り率を低減するために、複数のアクセスポイント３００が同一のデータを受信し、センターノード２００（ソフトウェア２１０）は、複数のアクセスポイント３００で受信された受信データを、選択・合成する処理を行う。各アクセスポイント３００のチャネル復号化部３２６の出力がハードディシジョン出力の場合は、センターノード２００における選択・合成処理は、ＣＲＣが正しいデータを選択する処理となる。また、各アクセスポイント３００のチャネル復号化部３２６の出力がソフトディシジョン出力の場合は、センターノード２００における選択・合成処理は、複数のアクセスポイント３００における復号結果を合成して、最終判定を行う処理となる。これにより、全てのアクセスポイント３００におけるＣＲＣが誤っていた場合でも、正しい受信データが得られうる。
【０１２０】
ここで、下りＨＡＲＱのタイミングについて説明する。
図１４は、下りＨＡＲＱのタイミングについて説明するための図である。上述したように、ＬＴＥのＦＤＤにおいては、８次のstop and waitのＨＡＲＱ方式が採用されている。したがって、８サブフレーム間隔で再送又は新規データ送信の判断を行えば、連続して同一無線端末１２０向けの下り送信を行うことが可能であり、無線端末１２０に必要とされるピークレートを実現可能となる。ここで、図１４に示すように、無線端末１２０は、下り受信の４サブフレーム後にＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答を、基地局側（センターノード２００及びアクセスポイント３００）に返信しなければならない。一方、基地局側（センターノード２００及びアクセスポイント３００）は、ＮＡＣＫ受信の４サブフレーム後に再送データを送信することが可能となる。ただし、基地局側については、ちょうど４サブフレーム後に再送するようにタイミングが決まっているわけではなく、したがって、基地局側は、４サブフレーム以降であれば自由にスケジューリングしてもよい。例えば、基地局側は、他の無線端末１２０との公平性維持のために他無線端末１２０に対して無線リソースを割り当てることもあるし、基地局側における処理時間が間に合わなかった場合は、４サブフレーム以降にスケジューリングしてもよい。
【０１２１】
ここで、図１４を参照すると、基地局側（アクセスポイント３００及びセンターノード２００）においては、アクセスポイント３００が、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを含む上りデータの復調処理及びチャネル復号化処理を行う。また、センターノード２００が、再送か新規データ送信かの判断を含めて最終的な無線リソースの利用方法のスケジューリング処理を行う。さらに、アクセスポイント３００が、最終的に決定した送信データ（再送／新規データ）及び無線リソース利用方法に従って、符号化処理及び変調処理を行って、データを無線信号に変換して送信する。
【０１２２】
ここで、ＬＴＥでは、図１１に例示するフレームフォーマットが採用されているため、符号化処理は、サブフレーム長のデータに対して行われ、該当データの含まれるＯＦＤＭシンボルに対する変調処理が開始する前に終了されなければならない。また、変調処理は、ＯＦＤＭシンボル長のデータに対して行われ、該当データが含まれるＩＱサンプルの物理アンテナマッピング処理が開始されるまでに完了されなければならない。また、物理アンテナマッピング処理は、ＩＱサンプルごとの処理であり、該当ＩＱサンプルが無線送受信部３０４へ出力される前に完了しなければならない。このように、ＬＴＥにおいては、遅延を短縮することが要求されるが、本実施の形態においては、上述したように、遅延を低減することが可能となるので、上述したＨＡＲＱの処理を、適切なタイミングで行うことが可能となる。
【０１２３】
（実施の形態４）
図１５は、実施の形態４にかかる無線信号処理部３１０の具体的な構成を例示する図である。なお、無線信号処理部４１０（実施の形態２）についても、同様の構成を有しうる。また、図１５には、図１３と同様に、レイヤ１プロトコル（物理レイヤ）に関する処理のうち、下り方向の送信処理が示されているが、無線信号処理部３１０は、上り方向の受信処理についても、対応する構成によって実行しうる。
【０１２４】
図１５に例示するように、無線信号処理部３１０は、ユーザ処理部３４２−１〜３４２−Ｎと、制御チャネル・信号処理部３４４と、リソースエレメントマッピング部３７２と、ＯＦＤＭシンボル生成部３７４とを有する。ユーザ処理部３４２及び制御チャネル・信号処理部３４４は、チャネル符号化部３６２と、変調マッピング部３６４と、レイヤマッピング部３６６と、プリコーディング部３６８と、物理アンテナマッピング部３７６と、ビームフォーミング部３７８とを有する。
【０１２５】
物理アンテナマッピング部３７６は、プリコーディング部３６８によってプリコーディングされた信号を、物理アンテナマッピング部３５６と同様の処理によって、物理アンテナ（アンテナ３０６を構成するアンテナ素子）へマッピングする。ビームフォーミング部３７８は、物理アンテナにマッピングされた信号に対して、ビームフォーミングに関する処理を行う。ここで、プリコーディング部３６８、物理アンテナマッピング部３７６及びビームフォーミング部３７８は、共通の回路で構成される等、一体として構成されている。言い換えると、プリコーディング処理、物理アンテナへのマッピング処理、及びビームフォーミング処理は、一括して行われる。
【０１２６】
実施の形態４と実施の形態３（図１３）との違いは、論理的なアンテナポートを経由せずに、物理的なアンテナポート毎に、プリコーディング及びビームフォーミングを一括して行っていることである。ここで、プリコーディング及びビームフォーミングは、共に、アンテナ毎の重み付け係数を掛け算する処理である。したがって、プリコーディング及びビームフォーミングは、共通の回路で実現可能である。つまり、レイヤマッピング部３６６の出力信号は周波数領域の信号であるので、周波数領域でビームフォーミング係数を掛算しているともみなされ得る。
【０１２７】
また、リソースエレメントマッピング部３７２は、物理アンテナポート数と同じ数で構成されている。リソースエレメントマッピング部３７２は、リソースエレメントマッピング部３５２と同様の処理を行って、同一の物理アンテナポートを用いる、複数のユーザに関するユーザ処理部３４２の物理アンテナポート出力、及び、制御チャネル・信号処理部３４４の物理アンテナポート出力を、リソースエレメント（ＲＥ）にマッピングする。
【０１２８】
ここで、リソースエレメントマッピング部３７２の出力は、サブキャリア、つまり周波数領域のデジタルベースバンド波形となっている。ＯＦＤＭシンボル生成部３７４は、ＩＦＦＴ（又はこれと等価な回路）により、周波数領域のデジタルベースバンド波形を、時間領域のデジタルベースバンド波形に変換する。さらに、ＯＦＤＭシンボル生成部３７４は、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）を追加して、連続した時間波形を出力する。なお、ＯＦＤＭシンボル生成部３７４は、物理アンテナポート数と同じ数で構成されている。
【０１２９】
上述したように、実施の形態３にかかるリソースエレメントマッピング部３５２及びＯＦＤＭシンボル生成部３５４の数は、論理アンテナポートの数と同じである。一方、実施の形態４にかかるリソースエレメントマッピング部３７２及びＯＦＤＭシンボル生成部３７４の数は、物理アンテナポートの数と同じである。したがって、論理アンテナポート数が物理アンテナポート数よりも多い場合、実施の形態４においては、実施の形態３と比較して、リソースエレメントマッピング部及びＯＦＤＭシンボル生成部の所要数を削減することが可能となる。なお、ビームフォーミング又はＭＵ−ＭＩＭＯで複数のユーザ（無線端末１２０）について空間多重を行う場合、各ユーザは互いに異なる（論理）アンテナポートにマッピングされているため、この条件を満足する場合が多い。
【０１３０】
（他の実施の形態）
以下の実施の形態においては、センターノード２００とアクセスポイント３００とにおける、レイヤ２処理及びレイヤ１処理の機能分担に関して、上述した実施の形態とは異なる例を示している。なお、無線リソース管理機能（無線リソース管理部２１８及び無線リソース割当部２２０等）、及び、無線端末１２０と送受信を行うアクセスポイント３００の選択機能（無線回線品質管理部２１４及びアクセスポイント選択部２１６等）は、常に、センターノード２００に配置される。また、無線送受信部３０４（及び無線送受信部５０４）及びアンテナ３０６（及びアンテナ５０６）は、常に、アクセスポイント３００（及び第２アクセスポイント５００）に配置される。したがって、これらの構成部分については、以下の実施の形態においては、適宜、説明を省略している。また、センターノード２００からアクセスポイント３００（第２アクセスポイント５００）に送信される無線リソース指示信号に関する説明も、適宜、省略している。
【０１３１】
（実施の形態５）
図１６は、実施の形態５にかかる、センターノード２００とアクセスポイント３００とでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。図１６に示すように、実施の形態５においては、ＨＡＲＱバッファ３８０が、アクセスポイント３００に配置されている。ＨＡＲＱバッファ３８０は、センターノード２００から伝送された送信データ（Transport Block）を格納する。このような構成により、ＨＡＲＱで再送が必要とされる場合に、センターノード２００は、どのデータ（Transport Block）を再送するかを指示するポインタのみを伝送すればよい。アクセスポイント３００は、センターノード２００からポインタを受信すると、ＨＡＲＱバッファ３８０に格納された送信データのうち、そのポインタで示されたデータを再送することが可能となる。したがって、ＨＡＲＱで再送が必要とされる場合に、センターノード２００からアクセスポイント３００に対して、再送データを再度伝送することが不要となる。
【０１３２】
（実施の形態６）
図１７は、実施の形態６にかかる、センターノード２００とアクセスポイント３００とでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。図１７に示すように、実施の形態６においては、センターノード２００には、Ｌ２処理機能に加え、Ｌ１処理機能のうちのチャネル符号化処理機能／チャネル復号化処理機能と、シンボル分割機能とが配置されている。また、アクセスポイント３００には、Ｌ１処理機能のうちの変復調処理機能が配置されている。
【０１３３】
センターノード２００は、チャネル符号化処理機能により、１サブフレーム分の全てのチャネル（全てのユーザ）について送信データ（下りデータ）に対してチャネル符号化を行う。その後、センターノード２００は、シンボル分割機能により、全ての符号化データ（Codeword）を、変調処理の単位であるシンボル毎に分割する。さらに、センターノード２００は、各シンボルの変調処理の開始までに必要な全てのデータの伝送が完了するように、順次、シンボル毎に分割された符号化データを、アクセスポイント３００に送信する。アクセスポイント３００は、センターノード２００から受信された符号化データに対して、シンボル単位で、変調処理、プリコーディング・ビームフォーミング、ＯＦＤＭシンボル生成処理を行う。
【０１３４】
サブフレーム単位のＭＡＣ＿ＰＤＵを伝送する場合と比較して、シンボル単位に分割された符号化データは、小さな単位で伝送可能である。したがって、実施の形態６においては、１つの単位のデータ伝送にかかる時間を短縮することが可能となる。また、これにより、アクセスポイント３００における伝送完了までの待ち時間を短縮することができ、したがって、Ｌ１処理機能を実行する回路の稼働率を高めることが可能となる。
【０１３５】
なお、上り受信データの処理についても同様に機能分割がなされてもよいが、その効果は、上述した下り送信の場合と異なる。上り受信の場合、復調処理の出力は、データ判別の信頼度を含む尤度情報であり、１ビットの送信データに対し複数ビット（例えば６ビット）で表される。したがって、上り方向の伝送レートは増加する。一方、センターノード２００は、複数のアクセスポイント３００で受信された信号を重み付け加算によって合成してチャネル復号化処理（特に誤り訂正処理）を行うことができる。したがって、受信特性を向上させることが可能である。
【０１３６】
上述したように、実施の形態６の構成を上り受信データの処理に適用した場合、デメリットもあるが、メリットもある。したがって、上り受信処理の機能配置を下り送信処理の機能配置と同一にしなくてもよい。例えば、下り送信処理については、実施の形態６のように、チャネル符号化処理をセンターノード２００に配置し、上り受信処理については、実施の形態１等のように、チャネル復号化処理をアクセスポイント３００に配置するというように、機能を分担してもよい。
【０１３７】
（実施の形態７）
図１８は、実施の形態７にかかる、センターノード２００と、中継ノード４００と、第２アクセスポイント５００とでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。図１８に示すように、実施の形態７においては、センターノード２００には、実施の形態２等と同様に、Ｌ２処理機能が配置されている。また、中継ノード４００には、Ｌ１処理機能のうちのチャネル符号化処理機能／チャネル復号化処理機能と、シンボル分割機能とが配置されている。また、第２アクセスポイント５００には、Ｌ１処理機能のうちの変復調処理機能が配置されている。
【０１３８】
センターノード２００と中継ノード４００との間においては、実施の形態２等と同様に、ＭＡＣ＿ＰＤＵが伝送される。また、中継ノード４００と第２アクセスポイント５００との間においては、実施の形態６におけるセンターノード２００とアクセスポイント３００との間と同様に、シンボル単位に分割されたチャネル符号化データ（下り送信データ）が伝送される。また、実施の形態６のアクセスポイント３００と同様に、第２アクセスポイント５００は、中継ノード４００から受信された符号化データに対して、シンボル単位で、変調処理、プリコーディング・ビームフォーミング、ＯＦＤＭシンボル生成処理を行う。
【０１３９】
また、実施の形態６と同様に、実施の形態７においても、下り送信処理と上り受信処理とで同一の機能分担がなされる必要はない。実施の形態７においては、実施の形態１等と同様に、センターノード２００に無線信号処理機能が含まれないため、汎用サーバ２０４における処理が煩雑とならず、したがって、汎用的なプロセッサ等で容易に実現可能である。さらに、中継ノード４００と第２アクセスポイント５００との間のデータ伝送の単位が（シンボル単位となるので）小さくなり、データ伝送の待ち時間を短縮することが可能となる。
【０１４０】
（実施の形態８）
図１９は、実施の形態８にかかる、センターノード２００とアクセスポイント３００とでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。図１９に示すように、実施の形態８においては、センターノード２００には、Ｌ２処理機能のうちのＰＤＣＰ処理機能と、ＭＡＣのスケジューリング機能とが配置されている。また、アクセスポイント３００には、Ｌ２処理機能のうちのＲＬＣ処理機能及びＭＡＣのパケット分解組立機能と、Ｌ１処理機能とが配置されている。さらに、実施の形態８においては、データバッファ３８２が、アクセスポイント３００に配置されている。
【０１４１】
センターノード２００は、ＰＤＣＰ処理機能によってＰＤＣＰ処理を行うと、スケジューリングを行う前（少なくともスケジューリングが終了する前）に、ＰＤＣＰ＿ＰＤＵ（送信データ本体）を、アクセスポイント３００に送信する。アクセスポイント３００は、センターノード２００から送信されたＰＤＣＰ＿ＰＤＵを、データバッファ３８２に格納しておく。
【０１４２】
センターノード２００は、ＰＤＣＰ＿ＰＤＵを送信するのと並行して、スケジューリング処理を行う。そして、センターノード２００は、スケジューリング結果指示信号を、アクセスポイント３００に対して送信する。ここで、スケジューリング結果指示信号は、どのユーザ（無線端末１２０）にどのデータを送信するか（特定のサブフレームをどのユーザに送信するか、再送か新規データか、その際のデータサイズはいくつか等）といったスケジューリング結果を示す。例えば、スケジューリング結果信号は、ポインタ及びデータサイズ等を含む。
【０１４３】
ここで、ポインタは、データバッファ３８２に格納された送信データ本体（ＰＤＣＰ＿ＰＤＵ）において、送信対象のユーザ（無線端末１２０）に送信すべきサブフレームに対応するデータの開始位置を示す。つまり、スケジューリング結果指示信号は、サブフレームにおいて送信対象となるユーザ（無線端末１２０）を識別するデータと、送信対象のデータの開始位置（ポインタ）及びそのデータのサイズとを示す。また、センターノード２００は、実施の形態１等と同様に、無線リソース指示信号を、アクセスポイント３００に対して送信する。
【０１４４】
アクセスポイント３００は、予め受信されデータバッファ３８２に格納されているデータ（送信データ本体；ＰＤＣＰ＿ＰＤＵ）を用いて、対応するサブフレームについてのスケジューリング結果指示信号に従って、ＲＬＣ＿ＰＤＵ及びＭＡＣ＿ＰＤＵを組み立てる。さらに、アクセスポイント３００は、無線リソース指示信号にしたがって、チャネル符号化処理、変調処理及びプリコーディング・ビームフォーミング処理を行う。さらに、アクセスポイント３００は、生成されたベースバンド信号を無線信号に変換して、アンテナ３０６を介して、送信対象の無線端末１２０に対して無線信号を送信する。
【０１４５】
各サブフレームにおいて実際に伝送されるデータ（ＭＡＣ＿ＰＤＵ）が決定されてから、センターノード２００が、そのデータを、アクセスポイント３００に対して伝送し始めるとする。この場合、大きな単位のデータが伝送されるときに、データ伝送を開始してからデータ伝送を完了するまでの時間が長くなる。このデータ伝送が完了するまでの待ち時間の間、アクセスポイント３００は、次の処理を開始できない。通常、特定のサブフレームにおいて、どのユーザ（無線端末１２０）を送信対象とするか、送信すべきデータは再送か新規データか、その際のデータサイズはいくつか等は、スケジューリングが完了しなければ最終的に決定しない。
【０１４６】
一方、実施の形態８においては、送信データ自体は、予め、アクセスポイント３００のデータバッファ３８２に格納されている。したがって、スケジューリング完了時点では、センターノード２００は、アクセスポイント３００に対して、送信データ本体を送信する必要はない。つまり、センターノード２００は、アクセスポイント３００に対して、そのサブフレームにおいて送信対象であるユーザを識別するデータとデータ開始位置・サイズとを指示するだけでよい。このように、送信データ本体を予めアクセスポイント３００に伝送しておくことにより、データ伝送の待ち時間を大幅に短縮することが可能になる。なぜならば、送信対象のユーザを示すデータとデータ開始位置・サイズとを指示するために必要なデータ（スケジューリング結果指示信号）のサイズは、送信データ本体に比べ小さいからである。なお、送信指示（スケジューリング結果指示信号）の伝送のプライオリティを送信データ本体の伝送のプライオリティより高くすることにより、予め送信される送信データ本体に、送信指示（スケジューリング結果指示信号）が割り込まれることが抑制される。
【０１４７】
なお、上述した実施の形態８では、送信データを指示する方法として、送信対象のユーザ識別子及び送信データの開始位置・サイズを示すスケジューリング結果指示信号を用いるとしたが、これに限られない。例えば、予めアクセスポイント３００のデータバッファ３８２に格納されたデータから実際に送信されるデータを指示できる方法ならば、上記方法に限定されるものではない。
【０１４８】
また、図１９においては、下り送信処理の機能分担と上り受信処理の機能分担とを同一として記載しているが、下り送信処理の機能分担と上り受信処理の機能分担とは、互いに異なっていてもよい。すなわち、上り方向の信号で待ち時間を短縮する必要があるのは、下りデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答、及び、上りデータが正しく受信されたか否か（ＣＲＣチェック結果）を示す信号である。ここで、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答及びＣＲＣチェック結果を示す信号のデータサイズは比較的小さい。したがって、これらのデータについての伝送のプライオリティを高くしておくことにより、伝送完了待ち時間を十分小さくすることが可能である。したがって、上り受信処理に関しては、実施の形態１等と同様に、センターノード２００にはＬ２受信処理機能を配置し、アクセスポイント３００にはＬ１受信処理機能を配置するというように、下り送信処理と上り受信処理とで機能分担が異なるように構成してもよい。
【０１４９】
（実施の形態９）
図２０は、実施の形態９にかかる、センターノード２００とアクセスポイント３００とでプロトコル処理の機能分担がなされた状態を示す図である。図２０に示すように、実施の形態９においては、センターノード２００には、Ｌ２処理機能と、Ｌ１処理機能のうちのチャネル符号化機能／チャネル復号化機能及び変復調機能とが配置されている。また、アクセスポイント３００には、Ｌ１処理機能のうちの物理アンテナマッピング機能が配置されている。この物理アンテナマッピング機能は、論理アンテナポートを物理アンテナポートにマッピングする機能である。また、物理アンテナマッピング機能は、実施の形態３において図１３を用いて説明した、物理アンテナマッピング部３５６の機能と同様の機能であり、アンテナ毎の重み付け加算処理を行う。論理アンテナポートに対応する有効な情報量は、物理アンテナに対応する情報量に比べて小さい。したがって、上述した関連技術にかかるＣＰＲＩ形式の伝送に比べて、センターノード２００とアクセスポイント３００との間の伝送路の情報量を削減することが可能となる。
【０１５０】
なお、図２０においては、センターノード２００とアクセスポイント３００とに機能分担がなされているが、これに限られない。実施の形態２又は実施の形態７のように、中継ノード４００に機能分担を行ってもよい。この場合、センターノード２００にＬ２処理機能のみが配置され、中継ノード４００にはＬ１処理機能のうちチャネル符号化機能と変復調機能が配置されるようにしてもよい。
【０１５１】
（変形例）
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。各実施の形態の構成は、他の実施の形態に互いに適用可能である。例えば、実施の形態２の構成は、実施の形態３においても適用可能である。
【０１５２】
また、上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、無線通信システムを構成する各装置の各回路の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
【０１５３】
上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【０１５４】
さらに、上記実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【０１５５】
（付記１）
無線制御装置と、
前記無線制御装置と伝送路を介して接続され、無線端末と無線通信を行う少なくとも１つの無線装置と
を有し、
前記無線制御装置は、
前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当てる無線リソース割当手段と、
前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記無線装置に対して送信する無線リソース指示手段と
を有し、
前記無線装置は、
前記無線制御装置からの指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行う無線信号処理手段と、
前記無線信号処理手段によって処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信する無線送信手段と
を有する
無線通信システム。
（付記２）
前記無線装置は複数設けられており、
前記無線制御装置は、
前記無線端末と無線通信を行わせる前記無線装置を選択する無線装置選択手段
をさらに有し、
前記選択された無線装置は、前記無線端末と無線通信を行う
付記１に記載の無線通信システム。
（付記３）
前記無線制御装置は、
前記複数の無線装置を協調動作させるように制御する無線装置制御手段
をさらに有し、
前記複数の無線装置は、前記無線装置制御手段の制御により、協調動作を行う
付記２に記載の無線通信システム。
（付記４）
前記無線装置は、複数のアンテナを有し、
前記無線信号処理手段は、前記複数のアンテナそれぞれについてアンテナ重み付け処理を行う
付記１から３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
（付記５）
前記無線信号処理手段は、チャネル符号化処理及びチャネル復号化処理と、変調処理及び復調処理とを行う
付記１から４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
（付記６）
前記無線制御装置は、送信データに対してチャネル符号化処理を行って、チャネル符号化処理が施された送信データを、変調処理の単位であるシンボル毎に分割して、前記無線装置に送信し、
前記無線装置は、前記無線制御装置から送信された送信データに対し、シンボル単位で変調処理を行う
付記１から４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
（付記７）
前記無線制御装置は、
スケジューリング処理が終了する前に送信データを前記無線装置に送信し、
前記スケジューリング処理が終了した後、スケジューリング結果を示すスケジューリング結果指示信号を前記無線装置に送信し、
前記無線装置は、
前記無線制御装置から送信された送信データを格納し、
前記スケジューリング結果指示信号に基づいて、前記格納された送信データのうち、前記無線端末に対して、当該無線端末に送信すべきデータを示す無線信号を送信する
付記１から４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
（付記８）
無線制御装置と、
無線端末と無線通信を行う少なくとも１つの無線装置と、
前記無線制御装置と前記無線装置との間に設けられ、前記無線制御装置と第１の伝送路を介して接続され、前記無線装置と第２の伝送路を介して接続された中継装置と
を有し、
前記無線制御装置は、
前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当てる無線リソース割当手段と、
前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記中継装置に対して送信する無線リソース指示手段と
を有し、
前記中継装置は、前記無線制御装置からの指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行い、
前記無線装置は、前記無線信号処理手段によって処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信する
無線通信システム。
（付記９）
前記中継装置は、チャネル符号化処理及びチャネル復号化処理と、変調処理及び復調処理とを行う
付記８に記載の無線通信システム。
（付記１０）
前記中継装置は、送信データに対してチャネル符号化処理を行って、チャネル符号化処理が施された送信データを、変調処理の単位であるシンボル毎に分割して、前記無線装置に送信し、
前記無線装置は、前記無線制御装置から送信された送信データに対し、シンボル単位で変調処理を行う
付記８に記載の無線通信システム。
（付記１１）
無線制御装置と、前記無線制御装置と伝送路を介して接続され、無線端末と無線通信を行う少なくとも１つの無線装置とを有する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記無線制御装置において、
前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当て、
前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記無線装置に対して送信し、
前記無線装置において、
前記無線制御装置からの指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記割り当てられた無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行い、
前記無線信号処理手段によって処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信する
無線通信方法。
（付記１２）
無線端末と無線通信を行う少なくとも１つの無線装置と伝送路を介して接続された無線制御装置であって、
前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当てる無線リソース割当手段と、
前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記無線装置に対して送信する無線リソース指示手段と
を有する無線制御装置。
（付記１３）
複数の前記無線装置のうち、前記無線端末と無線通信を行わせる前記無線装置を選択する無線装置選択手段
をさらに有する付記１２に記載の無線制御装置。
（付記１４）
前記複数の無線装置を協調動作させるように制御する無線装置制御手段
をさらに有する付記１３に記載の無線制御装置。
（付記１５）
無線端末と無線通信を行い、無線制御装置と伝送路を介して接続された無線装置であって、
前記無線制御装置によって送信された、当該無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを使用させるための指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行う無線信号処理手段と、
前記無線信号処理手段によって処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信する無線送信手段と
を有する無線装置。
（付記１６）
複数のアンテナを有し、
前記無線信号処理手段は、前記複数のアンテナそれぞれについてアンテナ重み付け処理を行う
付記１５に記載の無線装置。
（付記１７）
無線制御装置と、無線端末と無線通信を行う少なくとも１つの無線装置との間に設けられ、
前記無線制御装置と第１の伝送路を介して接続され、前記無線装置と第２の伝送路を介して接続され、
前記無線制御装置によって送信された、前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを使用させるための指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行う
中継装置。
（付記１８）
無線端末と無線通信を行う少なくとも１つの無線装置と伝送路を介して接続された無線制御装置における無線通信方法であって、
前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを割り当て、
前記割り当てられた前記無線リソースを使用させるための指示を前記無線装置に対して送信する
無線通信方法。
（付記１９）
無線端末と無線通信を行い、無線制御装置と伝送路を介して接続された無線装置における無線通信方法であって、
前記無線制御装置によって送信された、当該無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを使用させるための指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行い、
前記処理された信号を無線信号に変換して、前記無線端末に送信する
無線通信方法。
（付記２０）
無線制御装置と、無線端末と無線通信を行う少なくとも１つの無線装置との間に設けられた中継装置における無線通信方法であって、
前記無線制御装置によって送信された、前記無線装置が前記無線端末と無線通信を行う際に使用される無線リソースを使用させるための指示に基づいて、前記無線端末に送信すべきデータに対して、前記無線リソースを用いて無線通信を行うための処理を行う
無線通信方法。
【０１５６】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１５７】
この出願は、２０１４年６月３０日に出願された日本出願特願２０１４−１３４１１１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１５８】
１  無線通信システム
１０  伝送路
２０  無線制御装置
２２  無線リソース割当部
２４  無線リソース指示部
３０  無線装置
３２  無線信号処理部
３４  無線送信部
１００  無線通信システム
１０２  バックホール
１０４  コアネットワーク
１１０  伝送路
１１２  伝送路
１２０  無線端末
１５０  無線通信システム
２００  センターノード
２０２  基準クロック生成部
２０４  汎用サーバ
２０６  伝送路インタフェース
２１０  ソフトウェア
２１２  同期処理部
２１４  無線回線品質管理部
２１６  アクセスポイント選択部
２１８  無線リソース管理部
２２０  無線リソース割当部
２２２  アクセスポイント制御部
２４０  ＰＤＣＰ処理部
２５０  ＲＬＣ処理部
２６０  ＭＡＣ処理部
３００  アクセスポイント
３０２  伝送路インタフェース
３０４  無線送受信部
３０６  アンテナ
３１０  無線信号処理部
３１２  チャネル符号化部
３１４  変調部
３１６  物理アンテナマッピング部
３２２  物理アンテナ合成部
３２４  復調部
３２６  チャネル復号化部
３４２  ユーザ処理部
３４４  制御チャネル・信号処理部
３５２  リソースエレメントマッピング部
３５４  ＯＦＤＭシンボル生成部
３５６  物理アンテナマッピング部
３６２  チャネル符号化部
３６４  変調マッピング部
３６６  レイヤマッピング部
３６８  プリコーディング部
３７２  リソースエレメントマッピング部
３７４  ＯＦＤＭシンボル生成部
３７６  物理アンテナマッピング部
３７８  ビームフォーミング部
３８０  ＨＡＲＱバッファ
３８２  データバッファ
４００  中継ノード
４０２  伝送路インタフェース
４０４  伝送路インタフェース
４１０  無線信号処理部
５００  第２アクセスポイント
５０２  伝送路インタフェース
５０４  無線送受信部
５０６  アンテナ
【図１】
2016002166.tif 000003
【図２】
2016002166.tif 000004
【図３】
2016002166.tif 000005
【図４】
2016002166.tif 000006
【図５】
2016002166.tif 000007
【図６】
2016002166.tif 000008
【図７】
2016002166.tif 000009
【図８】
2016002166.tif 000010
【図９】
2016002166.tif 000011
【図１０】
2016002166.tif 000012
【図１１】
2016002166.tif 000013
【図１２】
2016002166.tif 000014
【図１３】
2016002166.tif 000015
【図１４】
2016002166.tif 000016
【図１５】
2016002166.tif 000017
【図１６】
2016002166.tif 000018
【図１７】
2016002166.tif 000019
【図１８】
2016002166.tif 000020
【図１９】
2016002166.tif 000021
【図２０】
2016002166.tif 000022
【国際調査報告】
2016002166.tif 000023
2016002166.tif 000024
2016002166.tif 000025
2016002166.tif 000026