(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線端末と無線によって通信する基地局であって、
前記複数の無線端末のそれぞれとの間の伝搬ベクトルを推定する推定部と、
前記推定部によって推定された伝搬ベクトルの変化量が第１の閾値以上である場合に、期待されるスループットに基づいて、或る送信機会においてデータ送信対象に選ぶ複数の無線端末と、前記データ送信対象毎の送信データに適用する重み係数と、で示される複数の送信パターンのいずれかを選択する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記重み係数を基に前記無線端末毎の送信データに割り当てる送信電力に関する指標を算出し、前記指標が第２の閾値よりも大きい無線端末を前記送信パターンにおける前記データ送信対象に選ぶ、
基地局。
【請求項２】
前記制御部は、
異なる前記送信機会において、対応する前記送信パターンで送信する送信データに割り当てるリソースの比率が平均化されるように、前記送信パターンの選択を行なう、請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記制御部は、
前記指標が前記第２の閾値よりも大きい無線端末群のうち前記指標が大きい上位の所定数を前記データ送信対象に選ぶ、請求項１又は２に記載の基地局。
【請求項４】
前記制御部は、
前記リソースの比率が第３の閾値未満の送信パターンを選択候補から除外する、請求項２に記載の基地局。
【請求項５】
前記制御部は、
異なる前記送信機会において、対応する前記送信パターンで前記送信データを送信した場合に前記期待されるスループットの対数和が大きくなるように、前記送信パターンの選択を行なう、請求項１に記載の基地局。
【請求項６】
前記制御部は、
前記推定部によって推定された伝搬ベクトルの前記変化量を検出する検出部を備え、
前記検出された前記変化量が前記第１の閾値以上である場合に、前記変化量に応じて前記重み係数を更新する、請求項１に記載の基地局。
【請求項７】
前記制御部は、
前記送信電力に関する指標が前記第２の閾値以下である場合に、前記推定部によって推定された伝搬ベクトルの変化に応じて、前記重み係数を更新する、請求項１又は２に記載の基地局。
【請求項８】
前記制御部は、
所定時間内において前記送信パターンを算出し、前記所定時間が経過した場合には、前記所定時間内に得られた前記算出の結果に基づいて前記送信パターンの選択を行なう、請求項１〜７のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項９】
複数の無線端末と無線によって通信する基地局と前記複数の無線端末とを有する通信システムであって、
前記基地局は、
前記複数の無線端末のそれぞれとの間の伝搬ベクトルを推定する推定部と、
前記推定部によって推定された伝搬ベクトルの変化量が第１の閾値以上である場合に、期待されるスループットに基づいて、或る送信機会においてデータ送信対象に選ぶ複数の無線端末と、前記データ送信対象毎の送信データに適用する重み係数と、で示される複数の送信パターンを選択する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記重み係数を基に前記無線端末毎の送信データに割り当てる送信電力に関する指標を算出し、前記指標が第２の閾値よりも大きい無線端末を前記送信パターンにおける前記データ送信対象に選ぶ、
通信システム。
【請求項１０】
複数の無線端末と無線によって通信する基地局の送信処理方法であって、
前記複数の無線端末のそれぞれとの間の伝搬ベクトルを推定し、
前記推定された伝搬ベクトルの変化量が第１の閾値以上である場合に、期待されるスループットに基づいて、或る送信機会においてデータ送信対象に選ぶ複数の無線端末と、前記データ送信対象毎の送信データに適用する重み係数と、で示される複数の送信パターンのいずれかを選択し、
前記複数の送信パターンの選択に際し、前記重み係数を基に前記無線端末毎の送信データに割り当てる送信電力に関する指標を算出し、前記指標が第２の閾値よりも大きい無線端末を前記送信パターンにおける前記データ送信対象に選ぶ、
基地局の送信処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載する技術は、基地局、通信システム及び基地局の送信処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォン等の普及によって、モバイルトラフィックは増加の一途をたどっている。このような状況を鑑みて、ビームフォーミングやマルチユーザＭＩＭＯ（Multiple-Input and Multiple-Output）の導入によって、セルキャパシティを増大することが検討されている。
【０００３】
「ビームフォーミング」は、送信信号に重みを付けて、特定の方向に送信ビームを方向づける技術の一例である。また、「マルチユーザＭＩＭＯ」は、複数のユーザ宛ての信号を多重して同時に送信する技術の一例である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２９７２７号公報
【特許文献２】特開２０１３−７４６２９号公報
【特許文献３】特開２００９−２９６５９８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】M. J. D. Powell, “A view of algorithms for optimization without derivatives,” Cambridge University Technical Report DAMTP 2007, April, 2007
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
マルチユーザＭＩＭＯにおいて、複数のユーザ宛ての信号に重みを付けて多重する場合、例えば、多重した信号の宛先であるユーザと重みとを計算すると、処理量が増大するおそれがある。
【０００７】
ユーザ数Ｎｕｅ、多重度Ｎｔｘの場合の信号多重の組み合わせはＮｃｏｍｂ（Ｎｕｅ，Ｎｔｘ）となり、スケジューリング毎に信号多重の組及び送信ウェイトを決定すると処理時間が膨大となる。例えば、Ｎｕｅ＝１４、Ｎｔｘ＝５の場合は、２００２通りの組み合わせから多重するユーザの組と送信ウェイトを探索することになる。
【０００８】
１つの側面では、本明細書に記載する技術は、複数の無線端末と通信する基地局の送信処理量を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
１つの側面において、基地局は、複数の無線端末と無線によって通信する基地局であって、前記複数の無線端末のそれぞれとの間の伝搬ベクトルを推定する推定部と、前記推定部によって推定された伝搬ベクトルの変化量が第１の閾値以上である場合に、期待されるスループットに基づいて、或る送信機会においてデータ送信対象に選ぶ複数の無線端末と、前記データ送信対象毎の送信データに適用する重み係数と、で示される複数の送信パターンのいずれかを選択する制御部と、を備え、前記制御部は、前記重み係数を基に前記無線端末毎の送信データに割り当てる送信電力に関する指標を算出し、前記指標が第２の閾値よりも大きい無線端末を前記送信パターンにおける前記データ送信対象に選んでよい。
【発明の効果】
【００１０】
１つの側面として、複数の無線端末と通信する基地局の送信処理量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の通信システムの構成例を示す図である。
【図２】実施形態の通信システムの機能的な構成例を示すブロック図である。
【図３】実施形態の通信システムにおける無線リソースのスケジューリングの概要を例示する図である。
【図４】実施形態の通信システムにおけるリソース比率を例示する図である。
【図５】実施形態の通信システムにおける無線リソースのスケジューリング例を説明するフローチャートである。
【図６】実施形態の通信システムにおける送信ウェイトの再計算例を説明するフローチャートである。
【図７】実施形態の通信システムにおける端末の割り当て電力に基づいた多重する端末の決定の第１の例を説明するフローチャートである。
【図８】実施形態の通信システムにおける端末の割り当て電力に基づいた多重する端末の決定の第２の例を説明するフローチャートである。
【図９】実施形態の通信システムにおけるリソース比率に基づいた多重する端末の決定例を説明するフローチャートである。
【図１０】実施形態の通信システムにおける所定時間内のＰＦユーティリティの最適化例を説明するフローチャートである。
【図１１】関連技術の通信システムにおける無線リソースのスケジューリング例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して実施の形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、実施形態で明示しない種々の変形例や技術の適用を排除する意図はない。すなわち、本実施形態を、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００１３】
また、各図は、図中に示す構成要素のみを備えるという趣旨ではなく、他の構成要素を含むことができる。以下、図中において、同一の符号を付した部分は特に断らない限り、同一若しくは同様の部分を示す。
【００１４】
〔Ａ〕実施形態
〔Ａ−１〕システム構成例
図１は、実施形態の通信システムの構成例を示す図である。
【００１５】
通信システム１００は、例示的に、集中制御局１、複数の送信点２及び複数の端末３（図２及び図３を用いて後述）を備えてよい。
【００１６】
集中制御局１は、例示的に、複数の送信点２を介して複数の端末３と無線により通信可能に接続される。「集中制御局」は、「基地局」と称されてもよい。
【００１７】
図１に示す例においては通信システム１００が１つの集中制御局１を備えることとしているが、通信システム１００が備える集中制御局１の数は種々変更することができる。
【００１８】
送信点２は、基地局１と有線又は無線によって接続された無線機器の一例であって、例示的に、ＲＲＥ（Remote Radio Equipment）と称されてもよい。なお、「送信点」は、「送信局」と称されてもよい。送信点２は、例示的に、基地局１から変復調及び無線の機能を分離したブロックに相当し、基地局１本体に対して遠隔地に設置されることがある。
【００１９】
そのため、送信点２は、集中制御局１と有線（例えば光ファイバ等）又は無線により通信可能に接続されてよい。送信点２は、基地局１設備の一部であると捉えてもよいし、基地局１とは別の基地局に相当すると捉えてもよい。
【００２０】
また、送信点２は、例示的に、図２を用いて後述する受信アンテナ２１及び送信アンテナ２２を備えてよく、受信アンテナ２１及び送信アンテナ２２を介して端末３と無線による通信が可能であってよい。
【００２１】
例えば、送信点２は、端末３と無線通信が可能な無線エリア（「カバレッジ」と称してもよい。）を形成できる。無線エリアは、「セル」又は「セクタ」と称されてもよい。「セル」は、カバレッジの大小に応じて、マイクロセル、フェムトセル、ピコセル等と称されてもよい。
【００２２】
送信点２は、集中制御局１からの制御に応じて、当該送信点２が形成する無線エリアの空間的な形状（「指向性」と称してもよい。）を、例えばビームフォーミングによって変更できる。例えば、特定の端末３に向けて送信ビームを方向付けたり、特定の端末３に対する干渉を避けるために、特定の端末３を避ける方向に送信ビームを方向付けたりすることができる。
【００２３】
なお、図１に示す例においては通信システム１００が１１個の送信点２を備えるが、通信システム１００が備える送信点２の数は種々変更することができる。なお、図１においては、１つの送信点に限って符号「２」を付してあり、その他の送信点に対する符号の図示は省略されている。
【００２４】
図２は、実施形態の通信システムの機能的な構成例を示すブロック図である。
【００２５】
端末３は、例示的に、パイロット信号生成部３１、送信アンテナ３２、受信アンテナ３３及び受信処理部３４を備えてよい。「端末」は、無線機器の一例である。
【００２６】
パイロット信号生成部３１は、例示的に、送信点２を介して集中制御局１へ送信するパイロット信号を生成する。パイロット信号は、集中制御局１において、伝搬ベクトル（後述）の推定のために利用されてよい。
【００２７】
送信アンテナ３２は、例示的に、パイロット信号生成部３１によって生成されたパイロット信号を送信点２へ送信する。
【００２８】
受信アンテナ３３は、例示的に、送信点２から送信された信号を受信する。
【００２９】
受信処理部３４は、例示的に、受信アンテナ３３によって受信された信号に対して、復調や復号等の種々の処理を行ない、受信データを取得する。
【００３０】
送信点２は、例示的に、受信アンテナ２１及び送信アンテナ２２を備える。
【００３１】
受信アンテナ２１は、例示的に、無線通信によって端末３から送信されたパイロット信号を受信する。なお、送信点２に備えられる受信アンテナ２１の数は、種々変更することができる。
【００３２】
送信アンテナ２２は、例示的に、集中制御局１によって生成された送信信号を、無線通信によって端末３へ送信する。なお、送信点２に備えられる送信アンテナ２２の数は、種々変更することができる。
【００３３】
集中制御局１は、例示的に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１及びメモリ１２を備えてよい。
【００３４】
メモリ１２は、例示的に、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含む記憶装置であってよい。ＲＯＭには、ＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）等のプログラムが書き込まれてよい。また、ＲＡＭは、ＣＰＵ１１の一次記録メモリあるいはワーキングメモリとして利用されてよい。
【００３５】
ＣＰＵ１１は、例示的に、種々の制御や演算を行なう処理装置であり、メモリ１２に記憶されたプログラムを実行することにより、種々の機能を実現する。例えば、ＣＰＵ１１は、図１に示すように、チャネル推定部１１１、伝搬路変動検出部１１２、送信ウェイト決定部１１３、スケジューラ１１４及び送信信号生成部１１５として機能してよい。
【００３６】
なお、これらのチャネル推定部１１１、伝搬路変動検出部１１２、送信ウェイト決定部１１３、スケジューラ１１４及び送信信号生成部１１５としての機能を実現するためのプログラムは、記録媒体に記録された形態で提供されてよい。記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ、ブルーレイディスク、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等であってよく、コンピュータ読み取り可能である。ＣＤはＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等であってよく、ＤＶＤはＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＨＤ  ＤＶＤ等であってよい。そして、コンピュータ（本実施形態ではＣＰＵ１１）は上述した記録媒体から図示しない読取装置を介してプログラムを読み取って内部記録装置または外部記録装置に転送し格納して用いてよい。また、プログラムを、例えば磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスク等の記憶装置（記録媒体）に記録しておき、記憶装置から通信経路を介してコンピュータに提供してもよい。
【００３７】
チャネル推定部１１１、伝搬路変動検出部１１２、送信ウェイト決定部１１３、スケジューラ１１４及び送信信号生成部１１５としての機能を実現する際には、内部記憶装置に記憶されたプログラムがコンピュータによって実行されてよい。本実施形態では、「内部記憶装置」はメモリ１２であってよく、「コンピュータ」はＣＰＵ１１であってよい。また、記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータが読み取って実行してもよい。
【００３８】
ＣＰＵ１１は、例示的に、集中制御局１全体の動作を制御する。集中制御局１全体の動作を制御するための装置は、ＣＰＵ１１に限定されない。集中制御局１全体の動作を制御するための装置は、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）のいずれか１つであってもよい。また、集中制御局１全体の動作を制御するための装置は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）のいずれか１つであってもよい。更に、集中制御局１全体の動作を制御するための装置は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ及びＦＰＧＡのうちの２種類以上の組み合わせであってもよい。
【００３９】
図３は、実施形態の通信システムにおける無線リソースのスケジューリングの概要を例示する図である。
【００４０】
集中制御局１は、図３の（１）及び（２）に例示するように、送信信号の送信対象とする端末３を時間的に切り替えてよい。
【００４１】
図３の（１）及び（２）に示す例において、通信システム１００はＵＥ＃１〜＃５で示される５つの端末３を備え、送信点２は３つの送信アンテナ２２を備える。なお、図３の（１）及び（２）においては、集中制御局１及び送信点２が備える受信アンテナ２１の図示は省略されている。
【００４２】
集中制御局１は、図３の（１）に例示する或るタイミングにおいて、送信点２の送信アンテナ２２を介して、ＵＥ＃１、＃４及び＃５に対してビームフォーミングを行なってよい。
【００４３】
図３の（１）において、行列Ｖ１は、ＵＥ＃１に対する送信信号に送信ウェイトＶ１１、Ｖ２１及びＶ３１を適用する例を示している。また、行列Ｖ１は、ＵＥ＃４に対する送信信号に送信ウェイトＶ１４、Ｖ２４及びＶ３４を適用し、ＵＥ＃５に対する送信信号に送信ウェイトＶ１５、Ｖ２５及びＶ３５を適用する例を示している。更に、行列Ｖ１は、ＵＥ＃２及び＃３に対しての送信信号に送信ウェイト０を適用する例を示している。
【００４４】
集中制御局１は、図３の（１）に例示したタイミングとは異なる図３の（２）に例示するタイミングにおいて、送信点２の送信アンテナ２２を介して、ＵＥ＃２、＃３及び＃４に対して送信信号を送信する制御を行なってよい。
【００４５】
図３の（２）において、行列Ｖ２は、ＵＥ＃２に対する送信信号に送信ウェイトＶ１２、Ｖ２２及びＶ３２を適用し、ＵＥ＃３に対する送信信号に送信ウェイトＶ１３、Ｖ２３及びＶ３３を適用し、ＵＥ＃４に対する送信信号に送信ウェイトＶ１４、Ｖ２４及びＶ３４を適用する例を示している。また、行列Ｖ２は、ＵＥ＃１及び＃５に対しての送信信号に送信ウェイト０を適用する例を示している。
【００４６】
図３の（１）及び（２）にそれぞれ示される行列Ｖ１及びＶ２は、「送信パターン」と称されてもよい。「送信パターン」は、例示的に、多重信号が送信される端末３（別言すれば、「ユーザ」）とユーザ毎の送信ウェイトとの組み合わせを示す。「多重信号が送信されるユーザ」を「多重ユーザ」と称したり、「複数のユーザ宛てに信号を送信するために信号を多重すること」を「ユーザ多重」と称したりする場合がある。
【００４７】
また、図３の（１）及び（２）に示される送信ウェイトＶ１１〜Ｖ３５は、「送信重み」や「重み係数」と称されてもよい。なお、図３においては、２つの送信パターンのみが示されているが、通信システム１００において用いられる送信パターンの数は、種々変更することができる。
【００４８】
集中制御局１は、予め定義した複数の送信パターンに関する情報を例えばメモリ１２に格納してよい。集中制御局１は、後述するスケジューラ１１４によるスケジューリングに基づき、時間的に複数の送信パターンを切り替えながら、複数の端末３（別言すれば、「ユーザ」）に送信信号を送信してよい。
【００４９】
端末３が送信点２を介して集中制御局１から受信する受信信号のモデルは、例示的に、下記の式（１）によって表される。
【数１】
0006641937.tif 000002
【００５０】
ｙｋはユーザｋが受信する信号、ｘｋはユーザｋに対する送信信号、
【数２】
0006641937.tif 000003
はユーザｋに関する伝搬ベクトル、
【数３】
0006641937.tif 000004
は送信成分に対する送信パターンｎにおける送信ウェイトベクトルを示す。以下、「送信ウェイトベクトルｖｋｎ」を単に「送信ウェイトｖｋ」と称する場合がある。また、ｘｉはユーザｉに対する送信信号であってユーザｋにとって干渉となる信号、ｖｉｎは送信パターンｎにおける干渉成分に対する送信ウェイト、ｎｋは熱雑音及びモデルに含まれない送信点（別言すれば、「協調外送信点」）からの干渉成分を示す。
【００５１】
チャネル推定部１１１は、推定部の一例であり、例示的に、送信点２を介して端末３から受信したパイロット信号から伝搬ベクトル
【数４】
0006641937.tif 000005
を推定する。また、チャネル推定部１１１は、推定した伝搬ベクトルに関する情報を伝搬路変動検出部１１２及び送信ウェイト決定部１１３に入力してよい。
【００５２】
伝搬路変動検出部１１２は、例示的に、チャネル推定部１１１によって入力された伝搬ベクトルに関する情報から、伝搬路変動を検出する。伝搬路変動検出部１１２は、伝搬路変動を示す値が閾値以上である場合に、送信ウェイト決定部１１３に割り込みを入力してよい。これにより、伝送特性の変化が微小であることにより計算される送信ウェイトが変化しないのに送信ウェイトの再計算が行なわれることを防ぐことができ、集中制御局１における処理量及び消費電力を低減できる。
【００５３】
送信ウェイト決定部１１３は、例示的に、チャネル推定部１１１から入力された伝搬ベクトル
【数５】
0006641937.tif 000006
に基づき、送信ウェイトｖｋを決定する。送信ウェイト決定部１１３は、送信ウェイト決定部１１３からの割り込みの入力をトリガとして、送信ウェイトｖｋを決定してよい。また、送信ウェイト決定部１１３は、ＰＦ（Proportional Fairness）ユーティリティ最適化問題を解くことにより、送信ウェイトｖｋを決定してよい。送信ウェイト決定部１１３によって決定される送信ウェイトは、送信点２と端末３との間の伝搬路特性に依存してよい。
【００５４】
ＰＦユーティリティ最適化問題は、例示的に、下記の式（２）〜（６）によって解かれる。
【数６】
0006641937.tif 000007
【００５５】
例示的に、Ｕはユーザの平均スループットの対数和によって定義される量であり、Ｕを最大化することがＰＦスケジューリングと等価となる。Ｕを最大化することにより、例えば、異なる送信機会において、対応する送信パターンで送信データを送信した場合に期待されるスループットの対数和が大きくなるように、送信パターンの選択が行なわれる。これにより、通信システム１００における無線リソースを有効に利用することができる。
【００５６】
Ｎｕｅは協調して送信する送信点がカバーするユーザ数、Ｎｐａｔは予め用意する切り替えパターン数、Ｒｋｎはユーザｋがパターンｎの送信行列を用いて通信した際に得られる期待スループットを示す。また、ｆｎは、ＰＦスケジューリングを実施した際にパターンｎが占有する時間リソースや周波数リソースの比率を示す（変数ｆｎの詳細については、図４を用いて後述される）。
【００５７】
上記の式（２）で示すＰＦユーティリティ最適化問題を解くことによって、例示的に、ＰＦスケジューリング後のスループットを算出することができ、スケジューリング後のスループットが高くなるような送信ウェイトを決定することができる。
【００５８】
下記の式（３）〜（６）は、上記の式（２）で示すＰＦユーティリティ最適化問題を解くための制約条件の一例である。
【００５９】
下記の式（３）は、例示的に、シャノンスループットを用いてＳＩＮＲ（Signal-to-interference-plus-noise ratio）から算出されるスループットを示す。
【数７】
0006641937.tif 000008
【００６０】
γｋｎはユーザｋがパターンｎの送信行列を用いて送信する際のＳＩＮＲ、σｋ２はノイズを示す。
【００６１】
下記の式（４）は、例示的に、ＳＩＮＲを示す。
【数８】
0006641937.tif 000009
【００６２】
下記の式（５）は、例示的に、各パターンのリソース比率の合計が１であることを示す。
【数９】
0006641937.tif 000010
【００６３】
下記の式（６）は、例示的に、ｌ番目の送信電力条件であって、Ｑｌｋで定められる複数の送信点２から送信される信号電力の総和がｑｌであることを示す。
【数１０】
0006641937.tif 000011
【００６４】
送信ウェイト決定部１１３は、ＰＦ最適化問題のｆｎ及びｖｉｎについて解くことによって、各送信パターンにおける最適な送信ウェイトｖｋｎ及びｖｉｎを算出してよい。別言すれば、送信ウェイト決定部１１３は、最適な送信ウェイトｖｋｎ及びｖｉｎを算出することによって、送信パターンを決定（別言すれば、「ユーザを選択」）してよい。
【００６５】
ここで、ＰＦユーティリティの最適化によって、例えば、送信パターンｎにおいてユーザｋが多重されない場合には、図３に示したように、ユーザｋについての信号成分に対する送信ウェイトｖｋｎは、０ベクトルとなる。別言すれば、ＰＦユーティリティの最適化を行なうことにより、送信ウェイトが決定されるとともに、多重するユーザが決定されてよい。
【００６６】
ただし、上記の式（２）〜（６）で示されるＰＦユーティリティ最適化問題は、送信ウェイトｖｉｎの変数の数が送信パターン毎にユーザ数×送信点数存在し、かつ、変数が複素数のため実部及び虚部の両方について解かれる。このため、送信ウェイト決定部１１３における計算が複雑になるおそれがある。
【００６７】
そこで、ＰＦユーティリティ最適化問題における変数を減らすため、上記の式（２）〜（７）を、例示的に、下記の式（７）〜（１３）に書き換えることができる。これにより、ＰＦユーティリティ最適化問題は、より少ない変数に対する最適化問題に置き換えることができる。
【数１１】
0006641937.tif 000012
【数１２】
0006641937.tif 000013
【数１３】
0006641937.tif 000014
【数１４】
0006641937.tif 000015
【数１５】
0006641937.tif 000016
【数１６】
0006641937.tif 000017
【数１７】
0006641937.tif 000018
【００６８】
λｉｎは送信パターンｎにおいてユーザｉに対する送信データに割り当てられる電力比率に相当する変数、μｌｎは送信電力条件に関する条件、ｑｌは送信点ｌの送信電力を示す。
【００６９】
式（７）に示すＵをλｉｎ、μｌｎ及びｆｎについて最大化することは、式（２）〜（６）に示したＰＦユーティリティ最適化問題と同様であってよい。
【００７０】
λｉｎ、μｌｎと送信ウェイトｖｉｎとの間には、例示的に、以下の式（１４）及び（１５）で示される関係が成立する。
【数１８】
0006641937.tif 000019
【数１９】
0006641937.tif 000020
【００７１】
式（７）〜（１３）で示すＰＦユーティリティ最適化問題の変数の数は、例示的に、（ユーザ数＋送信点数＋１）×送信パターン数である。一方、式（２）〜（６）で示したＰＦユーティリティ最適化問題の変数の数は、例示的に、（ユーザ数×送信点数）×送信パターン数×２＋送信パターン数である。よって、式（７）〜（１３）で示すＰＦユーティリティ最適化問題の変数の数は、式（２）〜（６）で示したＰＦユーティリティ最適化問題の変数の数よりも少ない。
【００７２】
なお、ＰＦユーティリティ最適化問題を解く手法については、限定されるものではなく、既知の種々の手法を適用されることができる。例えば、ＰＦユーティリティ最適化問題を解く手法としては、非特許文献１に示すような手法が用いられてもよい。
【００７３】
式（７）〜（１３）で示すＰＦユーティリティの最適化によって得られるλｉｎは、各送信パターンにおいて値が大きいユーザほど、データを多重する際に大きな送信電力が割り当てられることを示す。よって、ユーザの決定は、例示的に、λｉｎの値が大きいユーザを選択するための閾値Ｔｈｍｕｘを用いた式（１６）に基づいて行なわれてよい。
【数２０】
0006641937.tif 000021
【００７４】
ＵＥｑは、送信パターンｑで多重するユーザの集合を示し、送信パターン毎にλｐｑを計算して、λｐｑが閾値以上となるユーザを多重するユーザとして選択することを示す。
【００７５】
送信ウェイト決定部１１３は、送信点２と端末３との間の伝搬路特性の変化に追従して、送信ウェイトを更新してよい。下記の式（１７）は、例示的に、時刻ｔ０〜ｔの区間における伝搬路特性の変化分Δｈ（ｔ−ｔ０）を示す。
【数２１】
0006641937.tif 000022
【００７６】
【数２２】
0006641937.tif 000023
は、ユーザｉについての時刻ｔにおける伝搬ベクトルを示す。例えば、Δｈ（ｔ−ｔ０）は、各ユーザの伝搬ベクトルの変化分の絶対値を足し合わせた量を示してよい。そして、送信ウェイト決定部１１３は、算出された変化分が閾値Ｔｈｐｒｏｐ以上である場合に、送信ウェイトを再計算（別言すれば、「更新」）してよい。
【００７７】
伝搬ベクトルの変化により送信ウェイトが変化するとともに多重するユーザも変化するが、多重するユーザは端末３毎に送信データに割り当てる送信電力に関する値が閾値を超えるまでは変化しない。一方、送信ウェイトは、微小な伝搬ベクトル変化によっても変化する。
【００７８】
そこで、送信ウェイト決定部１１３は、送信電力に関する指標が閾値以下である場合に、チャネル推定部１１１によって推定された伝搬特性の変化に応じて、送信ウェイトを更新してよい。別言すれば、送信ウェイトを決めるためのλの値は更新せずに、送信ウェイトの計算のために伝搬路変動に限って反映させることにより、ある程度の伝搬路変動に追従した送信ウェイトを決定することができる。この場合に、スケジューラ１１４は、チャネル推定部１１１から最新の伝搬ベクトルを取得し、更新された送信ウェイトに基づいて瞬時スループットを算出することにより、ＰＦメトリックを計算してよい。これにより、各送信パターンに割り当てる送信ウェイトを適切に設定することができる。
【００７９】
なお、送信ウェイト決定部１１３は、ＰＦユーティリティの最大化によって送信ウェイト又は送信ウェイトを決定するためのλを計算している途中であっても、計算途中のλから多重するユーザを決定してよい。そして、送信ウェイト決定部１１３は、チャネル推定部１１１によって推定された伝搬特性の変化に応じて、計算途中のλから最適な送信ウェイトを再計算してよい。これにより、送信信号の生成までに要する時間を低減できる。
【００８０】
送信ウェイト決定部１１３は、所定時間Ｔミリ秒（ｍｓ）内において、送信パターン及び変数λの計算を行なってよい。そして、所定時間Ｔ（ｍｓ）が経過した場合には、送信ウェイト決定部１１３は、送信パターン及び変数λの計算を中止してよい。この場合には、スケジューラ１１４は、送信ウェイト決定部１１３よって所定時間Ｔ（ｍｓ）内で計算された送信パターン及び変数λ（別言すれば、「ＰＦユーティリティの最適化の途中結果」）に基づいて、送信パターンの選択を行なってよい。
【００８１】
所定時間Ｔに関する情報は、例えば、メモリ１２のＲＡＭ（不図示）に記憶されてよい。
【００８２】
スケジューラ１１４は、例示的に、送信ウェイト決定部１１３によって決定された複数の送信パターンの中から、送信信号に適用する送信パターンを決定することにより、スケジューリングを行なう。スケジューラ１１４は、送信ウェイト決定部１１３から送信ウェイトｖｋｎやλ、μに関する情報を取得することによって、取得した情報からＰＦメトリックを計算してよい。そして、スケジューラ１１４は、計算したＰＦメトリックに基づいて、複数の送信ウェイトの中から、送信信号に適用する送信ウェイトを選択してよい。スケジューラ１１４が送信ウェイト決定部１１３から取得する情報の中には、多重するユーザに関する情報が含まれてよい。
【００８３】
図４は、実施形態の通信システムにおけるリソース比率を例示する図である。
【００８４】
図４においては、送信パターンｎ（ｎ＝１、２、３、・・・）がｆｎ＝ｆ１、ｆ２、ｆ３、・・・の時間又は周波数を占有する例が示されている。別言すれば、図４においては、スケジューリングの過程において、各送信パターンが選択される全体に対する比率が示されている。
【００８５】
スケジューラ１１４は、スケジューリング周期ｆｎが経過する毎に、スケジューリングを行なってよい。別言すれば、スケジューラ１１４は、送信ウェイトｖｋｎ及び多重ユーザ情報ＵＥｑを用いて、スケジューリング周期で送信パターンの選択を行なってよい。
【００８６】
スケジューラ１１４は、上記の式（２）〜（６）又は式（７）〜（１３）で示したＰＦユーティリティ最適化問題の解に基づき、スケジューリング後のスループットが高くなると推定される送信パターンを選択してよい。
【００８７】
上述したＰＦユーティリティ最適化問題においては、スケジューリングを行なった結果、送信パターンｎが用いられる比率を示す変数ｆｎが算出される。スケジューラ１１４は、変数ｆｎが閾値Ｔｈｐａｔ未満である場合には、送信パターンｎを選択候補から除外してよい。これにより、送信パターンが頻繁に切り替わることを防ぐことができ、通信システム１００における消費電力を低減できる。
【００８８】
スケジューラ１１４は、異なる送信機会において、対応する送信パターンで送信する送信データに割り当てるリソースの比率が平均化されるように、送信パターンの選択を行なってよい。これにより、複数のユーザ間における無線リソースの割り当て機会の公平化を図ることができる。
【００８９】
スケジューラ１１４は、ＰＦユーティリティの最適化によって求められた複数の送信ウェイトから時刻ｔにおける最適パターンｑｍａｘ（ｔ）を選択する際に、下記の式（１８）に示すように、各送信パターンｑに関するＰＦメトリックを算出してよい。そして、スケジューラ１１４は、算出したＰＦメトリックが最大となる送信パターンｑｍａｘ（ｔ）を送信パターン集合Ｐｔｎの中から選択してよい。
【数２３】
0006641937.tif 000024
【００９０】
【数２４】
0006641937.tif 000025
は、時刻ｔにおけるユーザｉの平均スループットを示し、下記の式（１９）に示す忘却係数βと時刻ｔにおける瞬時スループットＲｉ（ｔ）とを用いてスケジューリング毎に更新されてよい。
【数２５】
0006641937.tif 000026
【００９１】
スケジューラ１１４は、端末３毎の送信データに割り当てる電力に関する指標が閾値よりも大きい端末３群のうち指標が大きい上位の所定数をデータ送信対象に選んでよい。別言すれば、スケジューラ１１４は、ユーザｋのλであるλｋｑの値が大きなユーザから順に多重数Ｎｍｕｘのユーザを選択し、選択したユーザをパターンｑにおいて多重するユーザとしてよい。これにより、各送信パターンに割り当てるユーザを適切に選択することができる。
【００９２】
送信信号生成部１１５は、例示的に、スケジューラ１１４から通知された送信ウェイトと多重するユーザを示す情報（「多重ユーザ情報」と称されてよい。）とに基づき、送信信号を生成してよい。
【００９３】
時刻ｔにおける送信信号データ
【数２６】
0006641937.tif 000027
は、上記の式（１８）において求められた時刻ｔで用いる送信パターン番号ｑｍａｘ（ｔ）に基づき、下記の式（２０）によって生成されてよい。
【数２７】
0006641937.tif 000028
【００９４】
伝搬路変動検出部１１２、送信ウェイト決定部１１３及びスケジューラ１１４は、制御部の一例として機能してよい。制御部は、例示的に、或る送信機会においてデータ送信対象に選ぶ複数の端末３と、データ送信対象毎の送信データに適用する重み係数と、で示される複数の送信パターンのいずれかを、推定部１１１によって推定された伝搬特性に基づいて、選択してよい。これにより、多重するユーザの組及び送信ウェイトを決定するための処理量を低減することができる。
【００９５】
〔Ａ−２〕動作例
上述の如く構成された実施形態の通信システム１００における無線リソースのスケジューリング例を、図５に示すフローチャート（ステップＳ１〜Ｓ９）に従って説明する。
【００９６】
送信ウェイト決定部１１３は、チャネル推定部１１１によって推定された伝搬特性の変化に応じて、複数の送信ウェイトｖｊを計算する（ステップＳ１）。
【００９７】
スケジューラ１１４は、送信ウェイト決定部１１３によって計算された複数の送信ウェイトｖｊを取得する（ステップＳ２）。
【００９８】
スケジューラ１１４は、変数ｊを１に設定する（ステップＳ３）。
【００９９】
スケジューラ１１４は、送信ウェイトｖｊを用いて、ＰＦメトリックを計算する（ステップＳ４）。
【０１００】
スケジューラ１１４は、送信ウェイトｖｊについてのＰＦメトリックが最大であるかを判定する（ステップＳ５）。
【０１０１】
ＰＦメトリックが最大でない場合には（ステップＳ５のＮｏルート参照）、処理はステップＳ７へ移行する。
【０１０２】
一方、ＰＦメトリックが最大である場合には（ステップＳ５のＹｅｓルート参照）、スケジューラ１１４は、ＰＦメトリックが最大となる変数ｊを示すｊｍａｘに変数ｊを設定する（ステップＳ６）。
【０１０３】
スケジューラ１１４は、変数ｊが送信パターン数Ｎｐａｔと等しいかを判定する（ステップＳ７）。
【０１０４】
変数ｊが送信パターン数Ｎｐａｔと等しくない場合には（ステップＳ７のＮｏルート参照）、スケジューラ１１４は、変数ｊを１インクリメントし（ステップＳ８）、処理はステップＳ４へ戻る。
【０１０５】
一方、変数ｊが送信パターン数Ｎｐａｔと等しい場合には（ステップＳ７のＹｅｓルート参照）、送信信号生成部１１５は、ｊ＝ｊｍａｘの際の送信ウェイトｖｊに基づき、送信信号を生成する（ステップＳ９）。そして、処理は終了する。
【０１０６】
次に、実施形態の通信システム１００における送信ウェイトの再計算例を、図６に示すフローチャート（ステップＳ１１〜Ｓ２１）に従って説明する。
【０１０７】
チャネル推定部１１１は、伝搬ベクトルｈを更新する（ステップＳ１１）。
【０１０８】
伝搬路変動検出部１１２は、伝搬ベクトルｈの変化量Δｈが閾値Ｔｈｐｒｏｐ以上であるかを判定する（ステップＳ１２）。
【０１０９】
Δｈが閾値Ｔｈｐｒｏｐ未満である場合には（ステップＳ１２のＮｏルート参照）、送信ウェイト決定部１１３は、送信電力の比率λｐｑを固定して、複数の送信ベクトルｖｊを再計算する（ステップＳ１３）。そして、処理はステップＳ１５へ移行する。
【０１１０】
一方、Δｈが閾値Ｔｈｐｒｏｐ以上である場合には（ステップＳ１２のＹｅｓルート参照）、送信ウェイト決定部１１３は、送信電力の比率λｐｑを含めた、複数の送信ベクトルｖｊを再計算する（ステップＳ１４）。
【０１１１】
スケジューラ１１４は、変数ｊを１に設定する（ステップＳ１５）。
【０１１２】
スケジューラ１１４は、送信ウェイトｖｊを用いて、ＰＦメトリックを計算する（ステップＳ１６）。
【０１１３】
スケジューラ１１４は、送信ウェイトｖｊについてのＰＦメトリックが最大であるかを判定する（ステップＳ１７）。
【０１１４】
ＰＦメトリックが最大でない場合には（ステップＳ１７のＮｏルート参照）、処理はステップＳ１９へ移行する。
【０１１５】
一方、ＰＦメトリックが最大である場合には（ステップＳ１７のＹｅｓルート参照）、スケジューラ１１４は、ＰＦメトリックが最大となる変数ｊを示すｊｍａｘに変数ｊを設定する（ステップＳ１８）。
【０１１６】
スケジューラ１１４は、変数ｊが送信パターン数Ｎｐａｔと等しいかを判定する（ステップＳ１９）。
【０１１７】
変数ｊが送信パターン数Ｎｐａｔと等しくない場合には（ステップＳ１９のＮｏルート参照）、スケジューラ１１４は、変数ｊを１インクリメントし（ステップＳ２０）、処理はステップＳ１６へ戻る。
【０１１８】
一方、変数ｊが送信パターン数Ｎｐａｔと等しい場合には（ステップＳ１９のＹｅｓルート参照）、送信信号生成部１１５は、ｊ＝ｊｍａｘの際の送信ウェイトｖｊに基づき、送信信号を生成する（ステップＳ２１）。そして、処理は終了する。
【０１１９】
次に、実施形態の通信システム１００における端末３の割り当て電力に基づいた多重する端末３の決定の第１の例を、図７に示すフローチャート（ステップＳ３１〜Ｓ３９）に従って説明する。図７には、送信電力の比率λｐｑが閾値以上のユーザを多重するユーザとする際の動作例が示されている。
【０１２０】
スケジューラ１１４は、送信パターン番号についての変数ｑを１に設定する（ステップＳ３１）。
【０１２１】
スケジューラ１１４は、ユーザ番号についての変数ｐを１に設定する（ステップＳ３２）。
【０１２２】
スケジューラ１１４は、送信電力の比率λｐｑが閾値Ｔｈｍｕｘ以上であるか判定する（ステップＳ３３）。
【０１２３】
送信電力の比率λｐｑが閾値Ｔｈｍｕｘ未満である場合には（ステップＳ３３のＮｏルート参照）、スケジューラ１１４は、送信パターンｑにおいて、ユーザｐを多重しない（ステップＳ３４）。そして、処理はステップＳ３６へ移行する。
【０１２４】
一方、送信電力の比率λｐｑが閾値Ｔｈｍｕｘ以上である場合には（ステップＳ３３のＹｅｓルート参照）、スケジューラ１１４は、送信パターンｑにおいて、ユーザｐを多重する（ステップＳ３５）。
【０１２５】
スケジューラ１１４は、変数ｐがユーザ数Ｎｕｅと等しいかを判定する（ステップＳ３６）。
【０１２６】
変数ｐがユーザ数Ｎｕｅと等しくない場合には（ステップＳ３６のＮｏルート参照）、スケジューラ１１４は、変数ｐを１インクリメントし（ステップＳ３７）、処理はステップＳ３３へ戻る。
【０１２７】
一方、変数ｐがユーザ数Ｎｕｅと等しい場合には（ステップＳ３６のＹｅｓルート参照）、スケジューラ１１４は、変数ｑが送信パターン数Ｎｐａｔと等しいかを判定する（ステップＳ３８）。
【０１２８】
変数ｑが送信パターン数Ｎｐａｔと等しくない場合には（ステップＳ３８のＮｏルート参照）、スケジューラ１１４は、変数ｑを１インクリメントし（ステップＳ３９）、処理はステップＳ３３へ戻る。
【０１２９】
一方、変数ｑが送信パターン数Ｎｐａｔと等しい場合には（ステップＳ３８のＹｅｓルート参照）、処理は終了する。
【０１３０】
次に、実施形態の通信システム１００における端末３の割り当て電力に基づいた多重する端末３の決定の第２の例を、図８に示すフローチャート（ステップＳ４１〜Ｓ４９）に従って説明する。図８には、送信電力の比率λｐｑの大きさを考慮したユーザの優先順位に基づいた多重するユーザの選択の動作例が示されている。
【０１３１】
スケジューラ１１４は、多重されるユーザの番号についての変数ｉを１に設定する（ステップＳ４１）。
【０１３２】
スケジューラ１１４は、送信パターン番号についての変数ｑを１に設定する（ステップＳ４２）。
【０１３３】
スケジューラ１１４は、送信パターンｑについての多重数を示すＮｍｕｘ（ｑ）を取得する（ステップＳ４３）。
【０１３４】
Ｎｍｕｘ（ｑ）に関する情報は例えばメモリ１２のＲＡＭ（不図示）に格納されてよく、送信ウェイト決定部１１３はＲＡＭからＮｍｕｘ（ｑ）に関する情報を取得してよい。Ｎｍｕｘ（ｑ）は、複数の送信パターンｑについて、共通の値であってもよいし、異なる値であってもよい。
【０１３５】
スケジューラ１１４は、送信電力の比率λｐｑを大きい順に並び変える（ステップＳ４４）。
【０１３６】
スケジューラ１１４は、送信電力の比率λｐｑがｉ番目に大きな端末３を多重する端末３に選択する（ステップＳ４５）。
【０１３７】
スケジューラ１１４は、変数ｉが多重数Ｎｍｕｘと等しいかを判定する（ステップＳ４６）。
【０１３８】
変数ｉが多重数Ｎｍｕｘと等しくない場合には（ステップＳ４６のＮｏルート参照）、スケジューラ１１４は、変数ｉを１インクリメントし（ステップＳ４７）、処理はステップＳ４５へ戻る。
【０１３９】
一方、変数ｉが多重数Ｎｍｕｘと等しい場合には（ステップＳ４６のＹｅｓルート参照）、スケジューラ１１４は、変数ｑが送信パターン数Ｎｐａｔと等しいかを判定する（ステップＳ４８）。
【０１４０】
変数ｑが送信パターン数Ｎｐａｔと等しくない場合には（ステップＳ４８のＮｏルート参照）、スケジューラ１１４は、変数ｑを１インクリメントし（ステップＳ４９）、処理はステップＳ４３へ戻る。
【０１４１】
一方、変数ｑが送信パターン数Ｎｐａｔと等しい場合には（ステップＳ４８のＹｅｓルート参照）、処理は終了する。
【０１４２】
次に、実施形態の通信システム１００におけるリソース比率に基づいた、多重する端末３の決定例を、図９に示すフローチャート（ステップＳ５１〜Ｓ５５）に従って説明する。
【０１４３】
スケジューラ１１４は、変数ｎを送信パターン数Ｎｐａｔに設定する（ステップＳ５１）。
【０１４４】
スケジューラ１１４は、送信パターンｎが占有するリソースの比率を示すｆｎが閾値Ｔｈｐａｔ以下であるかを判定する（ステップＳ５２）。
【０１４５】
送信パターンｎが占有するリソースの比率を示すｆｎが閾値Ｔｈｐａｔより大きい場合には（ステップＳ５２のＮｏルート参照）、スケジューラ１１４は、変数ｎを１デクリメントする（ステップＳ５３）。
【０１４６】
一方、送信パターンｎが占有するリソースの比率を示すｆｎが閾値Ｔｈｐａｔ以下である場合には（ステップＳ５２のＹｅｓルート参照）、スケジューラ１１４は、送信パターンｎを選択候補から除外し、変数を１デクリメントする（ステップＳ５４）。
【０１４７】
スケジューラ１１４は、変数ｎが０以下であるかを判定する（ステップＳ５５）。
【０１４８】
変数ｎが０より大きい場合には（ステップＳ５５のＮｏルート参照）、処理はステップＳ５２へ戻る。
【０１４９】
一方、変数ｎが０以下である場合には（ステップＳ５５のＹｅｓルート参照）、処理は終了する。
【０１５０】
次に、実施形態の通信システムにおける所定時間内のＰＦユーティリティの最適化例を、図１０に示すフローチャート（ステップＳ６１〜Ｓ７０）に従って説明する。
【０１５１】
送信ウェイト決定部１１３は、所定時間Ｔ（ｍｓ）内において、送信ウェイトｖｊを計算する（ステップＳ６１）。
【０１５２】
スケジューラ１１４は、送信パターン番号についての変数ｑを１に設定する（ステップＳ６２）。
【０１５３】
スケジューラ１１４は、ユーザ番号についての変数ｐを１に設定する（ステップＳ６３）。
【０１５４】
スケジューラ１１４は、送信電力の比率λｐｑが閾値Ｔｈｍｕｘ以上であるか判定する（ステップＳ６４）。
【０１５５】
送信電力の比率λｐｑが閾値Ｔｈｍｕｘ未満である場合には（ステップＳ６４のＮｏルート参照）、スケジューラ１１４は、送信パターンｑにおいて、ユーザｐを多重しない（ステップＳ６５）。そして、処理はステップＳ６７へ移行する。
【０１５６】
一方、送信電力の比率λｐｑが閾値Ｔｈｍｕｘ以上である場合には（ステップＳ６４のＹｅｓルート参照）、スケジューラ１１４は、送信パターンｑにおいて、ユーザｐを多重する（ステップＳ６６）。
【０１５７】
スケジューラ１１４は、変数ｐがユーザ数Ｎｕｅと等しいかを判定する（ステップＳ６７）。
【０１５８】
変数ｐがユーザ数Ｎｕｅと等しくない場合には（ステップＳ６７のＮｏルート参照）、スケジューラ１１４は、変数ｐを１インクリメントし（ステップＳ６８）、処理はステップＳ６４へ戻る。
【０１５９】
一方、変数ｐがユーザ数Ｎｕｅと等しい場合には（ステップＳ６７のＹｅｓルート参照）、スケジューラ１１４は、変数ｑが送信パターン数Ｎｐａｔと等しいかを判定する（ステップＳ６９）。
【０１６０】
変数ｑが送信パターン数Ｎｐａｔと等しくない場合には（ステップＳ６９のＮｏルート参照）、スケジューラ１１４は、変数ｑを１インクリメントし（ステップＳ７０）、処理はステップＳ６４へ戻る。
【０１６１】
一方、変数ｑが送信パターン数Ｎｐａｔと等しい場合には（ステップＳ６９のＹｅｓルート参照）、処理は終了する。
【０１６２】
次に、関連技術としての通信システムにおける無線リソースのスケジューリング例を、図１１に示すフローチャート（ステップＳ８１〜Ｓ８９）に従って説明する。
【０１６３】
ユーザの組み合わせ番号を示す変数ｊが１に設定される（ステップＳ８１）。
【０１６４】
ユーザが選択される（ステップＳ８２）。
【０１６５】
ユーザの組み合わせｊにおける送信ウェイトｖｊが計算される（ステップＳ８３）。
【０１６６】
送信ウェイトｖｊを用いて、ＰＦメトリックが計算される（ステップＳ８４）。
【０１６７】
送信ウェイトｖｊにおけるＰＦメトリックが最大であるかが判定される（ステップＳ８５）。
【０１６８】
ＰＦメトリックが最大でない場合には（ステップＳ８５のＮｏルート参照）、処理はステップＳ８７へ移行する。
【０１６９】
一方、ＰＦメトリックが最大である場合には（ステップＳ８５のＹｅｓルート参照）、ＰＦメトリックが最大であるユーザの組み合わせ番号を示すｊｍａｘに変数ｊが設定される（ステップＳ８６）。
【０１７０】
変数ｊがユーザの組み合わせ数Ｎｃｏｍｂと等しいかが判定される（ステップＳ８７）。
【０１７１】
変数ｊがユーザの組み合わせ数Ｎｃｏｍｂと等しくない場合には（ステップＳ８７のＮｏルート参照）、変数ｊが１インクリメントされ（ステップＳ８８）、処理はステップＳ８２へ戻る。
【０１７２】
一方、変数ｊがユーザの組み合わせ数Ｎｃｏｍｂと等しい場合には（ステップＳ８７のＹｅｓルート参照）、ｊ＝ｊｍａｘの際の送信ウェイトｖｊを用いて、送信信号が生成される（ステップＳ８９）。
【０１７３】
図１１に示す関連技術において、ユーザ数Ｎｕｅ、多重度Ｎｔｘの場合のユーザ多重の組み合わせはＮｃｏｍｂ（Ｎｕｅ，Ｎｔｘ）となる。例えば、Ｎｕｅ＝１４、Ｎｔｘ＝５の場合は、２００２通りの組み合わせから多重するユーザの組と送信ウェイトを探索することになる。すなわち、すべてのユーザ多重の組み合わせについてＰＦメトリックを計算するためには、Ｎｕｅ＝１４、Ｎｔｘ＝５の場合は、図１１のステップＳ８２〜Ｓ８８の処理を２００２回行なうことになり、処理時間が膨大となる。
【０１７４】
一方、本実施形態において、送信ウェイトｖｊを用いたＰＦメトリックの計算は、高々ユーザ数に一致する回数を行なわれればよく、ユーザ数未満の回数だけ行なわれてもよい。これにより、多重するユーザの組及び送信ウェイトを決定するための処理時間（別言すれば、「処理量」）を低減することができる。
【０１７５】
〔Ｂ〕その他
開示の技術は上述した各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。各実施形態の各構成及び各処理は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
【０１７６】
〔Ｃ〕付記
（付記１）
複数の無線端末と無線によって通信する基地局であって、
前記複数の無線端末との間の伝搬特性を推定する推定部と、
或る送信機会においてデータ送信対象に選ぶ複数の無線端末と、前記データ送信対象毎の送信データに適用する重み係数と、で示される複数の送信パターンのいずれかを、前記推定部によって推定された伝搬特性に基づいて、選択する制御部と、
を備えた、基地局。
【０１７７】
（付記２）
前記制御部は、
異なる前記送信機会において、対応する前記送信パターンで送信する送信データに割り当てるリソースの比率が平均化されるように、前記送信パターンの選択を行なう、付記１に記載の基地局。
【０１７８】
（付記３）
前記制御部は、
前記重み係数を基に前記無線端末毎の送信データに割り当てる送信電力に関する指標を算出し、前記指標が閾値よりも大きい無線端末を前記データ送信対象に選ぶ、付記１又は２に記載の基地局。
【０１７９】
（付記４）
前記制御部は、
前記指標が前記閾値よりも大きい無線端末群のうち前記指標が大きい上位の所定数を前記データ送信対象に選ぶ、付記３に記載の基地局。
【０１８０】
（付記５）
前記制御部は、
前記リソースの比率が閾値未満の送信パターンを選択候補から除外する、付記２に記載の基地局。
【０１８１】
（付記６）
前記制御部は、
異なる前記送信機会において、対応する前記送信パターンで前記送信データを送信した場合に期待されるスループットの対数和が大きくなるように、前記送信パターンの選択を行なう、付記１に記載の基地局。
【０１８２】
（付記７）
前記制御部は、
前記推定部によって推定された伝搬特性の変化量を検出する検出部を備え、
前記検出された変化量が閾値以上である場合に、前記変化量に応じて前記重み係数を更新する、付記１に記載の基地局。
【０１８３】
（付記８）
前記制御部は、
前記送信電力に関する指標が前記閾値以下である場合に、前記推定部によって推定された伝搬特性の変化に応じて、前記重み係数を更新する、付記３に記載の基地局。
【０１８４】
（付記９）
前記制御部は、
所定時間内において前記送信パターンを算出し、前記所定時間が経過した場合には、前記所定時間内に得られた前記算出の結果に基づいて前記送信パターンの選択を行なう、付記１〜８のいずれか１項に記載の基地局。
【０１８５】
（付記１０）
複数の無線端末と無線によって通信する基地局と前記複数の無線端末とを有する通信システムであって、
前記基地局は、
前記複数の無線端末との間の伝搬特性を推定する推定部と、
或る送信機会においてデータ送信対象に選ぶ複数の無線端末と、前記データ送信対象毎の送信データに適用する重み係数と、で示される複数の送信パターンのいずれかを、前記推定部によって推定された伝搬特性に基づいて、選択する制御部と、
を備えた、通信システム。
【０１８６】
（付記１１）
前記制御部は、
異なる前記送信機会において、対応する前記送信パターンで送信する送信データに割り当てるリソースの比率が平均化されるように、前記送信パターンの選択を行なう、付記１０に記載の通信システム。
【０１８７】
（付記１２）
前記制御部は、
前記重み係数を基に前記無線端末毎の送信データに割り当てる送信電力に関する指標を算出し、前記指標が閾値よりも大きい無線端末を前記データ送信対象に選ぶ、付記１０又は１１に記載の通信システム。
【０１８８】
（付記１３）
前記制御部は、
前記指標が前記閾値よりも大きい無線端末群のうち前記指標が大きい上位の所定数を前記データ送信対象に選ぶ、付記１２に記載の通信システム。
【０１８９】
（付記１４）
前記制御部は、
前記リソースの比率が閾値未満の送信パターンを選択候補から除外する、付記１１に記載の通信システム。
【０１９０】
（付記１５）
前記制御部は、
異なる前記送信機会において、対応する前記送信パターンで前記送信データを送信した場合に期待されるスループットの対数和が大きくなるように、前記送信パターンの選択を行なう、付記１０に記載の通信システム。
【０１９１】
（付記１６）
前記制御部は、
前記推定部によって推定された伝搬特性の変化量を検出する検出部を備え、
前記検出された変化量が閾値以上である場合に、前記変化量に応じて前記重み係数を更新する、付記１０に記載の通信システム。
【０１９２】
（付記１７）
前記制御部は、
前記送信電力に関する指標が前記閾値以下である場合に、前記推定部によって推定された伝搬特性の変化に応じて、前記重み係数を更新する、付記１２に記載の通信システム。
【０１９３】
（付記１８）
前記制御部は、
所定時間内において前記送信パターンを算出し、前記所定時間が経過した場合には、前記所定時間内に得られた前記算出の結果に基づいて前記送信パターンの選択を行なう、付記１０〜１７のいずれか１項に記載の通信システム。
【０１９４】
（付記１９）
複数の無線端末と無線によって通信する基地局の送信処理方法であって、
前記複数の無線端末との間の伝搬特性を推定し、
或る送信機会においてデータ送信対象に選ぶ複数の無線端末と、前記データ送信対象毎の送信データに適用する重み係数と、で示される複数の送信パターンのいずれかを、前記推定された伝搬特性に基づいて、選択する、
を備えた、基地局の送信処理方法。
【０１９５】
（付記２０）
異なる前記送信機会において、対応する前記送信パターンで送信する送信データに割り当てるリソースの比率が平均化されるように、前記送信パターンの選択を行なう、付記１９に記載の基地局の送信処理方法。
【０１９６】
（付記２１）
前記重み係数を基に前記無線端末毎の送信データに割り当てる送信電力に関する指標を算出し、前記指標が閾値よりも大きい無線端末を前記データ送信対象に選ぶ、付記１９又は２０に記載の基地局の送信処理方法。
【０１９７】
（付記２２）
前記指標が前記閾値よりも大きい無線端末群のうち前記指標が大きい上位の所定数を前記データ送信対象に選ぶ、付記２１に記載の基地局の送信処理方法。
【０１９８】
（付記２３）
前記リソースの比率が閾値未満の送信パターンを選択候補から除外する、付記２０に記載の基地局の送信処理方法。
【０１９９】
（付記２４）
異なる前記送信機会において、対応する前記送信パターンで前記送信データを送信した場合に期待されるスループットの対数和が大きくなるように、前記送信パターンの選択を行なう、付記１９に記載の基地局の送信処理方法。
【０２００】
（付記２５）
前記推定された伝搬特性の変化量を検出し、
前記検出された変化量が閾値以上である場合に、前記変化量に応じて前記重み係数を更新する、付記１９に記載の基地局の送信処理方法。
【０２０１】
（付記２６）
前記送信電力に関する指標が前記閾値以下である場合に、前記推定された伝搬特性の変化に応じて、前記重み係数を更新する、付記２１に記載の基地局の送信処理方法。
【０２０２】
（付記２７）
所定時間内において前記送信パターンを算出し、前記所定時間が経過した場合には、前記所定時間内に得られた前記算出の結果に基づいて前記送信パターンの選択を行なう、付記１９〜２６のいずれか１項に記載の基地局の送信処理方法。
【符号の説明】
【０２０３】
１００  通信システム
１      集中制御局
１１    ＣＰＵ
１１１  チャネル推定部
１１２  伝搬路変動検出部
１１３  送信ウェイト決定部
１１４  スケジューラ
１１５  送信信号生成部
２      送信点
２１    受信アンテナ
２２    送信アンテナ
３      端末
３１    パイロット信号生成部
３２    送信アンテナ
３３    受信アンテナ
３４    受信処理部 
【図１】
0006641937.tif 000029
【図２】
0006641937.tif 000030
【図３】
0006641937.tif 000031
【図４】
0006641937.tif 000032
【図５】
0006641937.tif 000033
【図６】
0006641937.tif 000034
【図７】
0006641937.tif 000035
【図８】
0006641937.tif 000036
【図９】
0006641937.tif 000037
【図１０】
0006641937.tif 000038
【図１１】
0006641937.tif 000039