(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワークシステムを構成する複数の送信ポイント（ＴＰ）と、これら送信ポイントとの間で無線通信を行うユーザ端末（ＵＥ）との組み合わせを示すリソース割り当てパターンを複数生成し、これらリソース割り当てパターンの評価値に基づいて、送信ポイントとユーザ端末との最適な組み合わせを示す最適リソース割り当てパターンを選択するスケジューリング装置であって、
前記送信ポイントごとに、送信先となるユーザ端末または、送信停止を示す動作内容を指定するためのリソース割り当てパターンを順次作成するパターン生成部と、
前記リソース割り当てパターンの生成ごとに、当該リソース割り当てパターンに基づく無線リソースの割り当て時における前記ユーザ端末での評価を示すＵＥ別メトリックを、互いに並列動作する複数のパイプライン処理系でそれぞれ計算して合計することにより、当該リソース割り当てパターンのパターン評価値を計算するパターン評価部と、
前記パターン評価値が最も良好な前記リソース割り当てパターンを前記最適リソース割り当てパターンとして選択する最適解保持部とを備え、
前記パターン評価部は、
前記パイプライン処理系ごとに設けられて、前記ＵＥ別メトリックの計算段階における計算処理をそれぞれ行う複数のステージ計算部と、
前記パターン生成部で前記リソース割り当てパターンが生成されるごとに、前記計算段階での計算処理に必要となるパラメタと対応するエントリ番号を、前記計算段階での処理タイミングに合わせて遅延させて出力する遅延制御部と、
前記計算段階ごとに設けられて、当該計算段階での計算処理に用いるパラメタをエントリごとに予め記憶し、前記エントリ番号の入力に応じて対応するエントリから前記パラメタを読み出して、前記パイプライン処理系のそれぞれに設けられた当該計算段階に対応する前記ステージ計算部へ分配するパラメタテーブルと、
前記パイプライン処理系のそれぞれで計算された前記ＵＥ別メトリックの合計を、前記リソース割り当てパターンのパターン評価値として出力するメトリック合計部とを有する
ことを特徴とするスケジューリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスケジューリング装置において、
前記パターン生成部は、新たなリソース割り当てパターンを生成する際、直前に生成したリソース割り当てパターンと比較して、いずれか１つの送信ポイントにおける動作内容だけが差分となるリソース割り当てパターンを順次作成し、
前記遅延制御部は、前記パターン生成部で前記リソース割り当てパターンが生成されるごとに、前記差分となる前記送信ポイントに対応するユーザ端末に関する前記ＵＥ別メトリックについて、当該ＵＥ別メトリックの計算処理に必要となるパラメタと対応するエントリ番号を、前記計算段階での処理タイミングに合わせて遅延させて前記パラメタテーブルへ出力する
ことを特徴とするスケジューリング装置。
【請求項３】
請求項２に記載のスケジューリング装置において、
前記パターン評価部は、前記パラメタテーブルとして、前記ユーザ端末での信号対干渉雑音比を示すＵＥ別ＳＩＮＲの計算に用いるＳＩＮＲ計算パラメタ［ｔ］（ｔ＝１…Ｎｃ）を記憶するＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部と、前記ＵＥ別メトリックの計算に用いるメトリック計算パラメタ［ｔ］を記憶するメトリック計算パラメタ記憶部とを備え、
前記パターン評価部は、前記送信ポイントの数に対応してＮｃ個の前記パイプライン処理系を有するとともに、これらパイプライン処理系Ｐ＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）のそれぞれは、前記ステージ計算部として、ＳＩＮＲ計算部＃ｔ、スループット計算部＃ｔ、およびメトリック計算部＃ｔとを備え、
前記ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部は、前記遅延制御部から出力された前記エントリ番号に基づいて、対応するエントリから前記ＳＩＮＲ計算パラメタ［ｔ］を読み出して前記ＳＩＮＲ計算部＃ｔへ分配し、
前記メトリック計算パラメタ記憶部は、前記遅延制御部から出力された前記エントリ番号に基づいて、対応するエントリから前記メトリック計算パラメタ［ｔ］を読み出して前記メトリック計算部＃ｔへ分配し、
前記ＳＩＮＲ計算部＃ｔは、前記リソース割り当てパターンに応じた前記送信ポイントごとの動作内容を示す送信フラグと前記ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部から分配された前記ＳＩＮＲ計算パラメタ［ｔ］とに基づいて、前記ユーザ端末のＵＥ別ＳＩＮＲ［ｔ］を計算し、
前記スループット計算部＃ｔは、前記ＳＩＮＲ計算部＃ｔで計算された前記ＵＥ別ＳＩＮＲ［ｔ］に基づいて、前記ユーザ端末でのスループットを示すＵＥ別スループット［ｔ］を計算し、
前記メトリック計算部＃ｔは、前記スループット計算部＃ｔで計算された前記ＵＥ別スループット［ｔ］と前記メトリック計算パラメタ記憶部から分配された前記メトリック計算パラメタ［ｔ］とに基づいて、前記ユーザ端末のＵＥ別メトリック［ｔ］を計算し、
前記メトリック合計部は、前記パイプライン処理系Ｐ＃ｔのそれぞれで計算された前記ＵＥ別メトリック［ｔ］を合計することにより、前記リソース割り当てパターンに関する前記パターン評価値を計算し、
前記遅延制御部は、前記差分に相当する前記ユーザ端末の差分ＵＥ番号Ｊからなる前記エントリ番号を、前記ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部へ出力してから、前記ＳＩＮＲ計算部および前記スループット計算部での計算処理により前記ＵＥ別スループットが前記メトリック計算部へ出力されるまでの処理時間分だけ遅延させた後、前記エントリ番号を前記メトリック計算パラメタ記憶部へ出力する
ことを特徴とするスケジューリング装置。
【請求項４】
請求項２に記載のスケジューリング装置において、
前記パターン評価部は、前記パラメタテーブルとして、前記ユーザ端末に対する信号源または、干渉源となる前記送信ポイントを示すＴＰリスト［ｔ］（ｔ＝１…Ｎｃ）を記憶するＴＰリスト記憶部と、前記ユーザ端末における前記送信ポイントの受信電力を示す受信電力リスト［ｔ］を記憶する受信電力リスト記憶部と、前記ＵＥ別メトリックの計算に用いるメトリック計算パラメタ［ｔ］を記憶するメトリック計算パラメタ記憶部とを備え、
前記パターン評価部は、Ｎｃ個の前記パイプライン処理系を有するとともに、これらパイプライン処理系Ｐ＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）のそれぞれは、前記ステージ計算部として、ＳＩ判定部＃ｔ、ＳＩＮ電力計算部＃ｔ、ＳＩＮＲ演算部＃ｔ、スループット演算部＃ｔ、およびメトリック計算部＃ｔとを備え、
前記ＴＰリスト記憶部は、前記遅延制御部から出力された差分ＵＥ番号Ｊに基づいて、対応するエントリから前記ＴＰリスト［ｔ］を読み出して前記ＳＩ判定部＃ｔへ分配し、
前記受信電力リスト記憶部は、前記遅延制御部から出力された前記差分ＵＥ番号Ｊに基づいて、対応するエントリから前記受信電力リスト［ｔ］を読み出して前記ＳＩＮ電力計算部＃ｔへ分配し、
前記メトリック計算パラメタ記憶部は、前記遅延制御部から出力された前記差分ＵＥ番号Ｊに基づいて、対応するエントリから前記メトリック計算パラメタ［ｔ］を読み出して前記メトリック計算部＃ｔへ分配し、
前記ＳＩ判定部＃ｔは、前記リソース割り当てパターンに応じた前記送信ポイントごとの動作内容を示す送信フラグに基づいて、前記ＴＰリスト記憶部から分配された前記ＴＰリスト［ｔ］に含まれる各送信ポイントが信号源または、干渉源のいずれとなるかを示すＵＥ別ＳＩ判定結果［ｔ］を出力し、
前記ＳＩＮ電力計算部＃ｔは、前記ＳＩ判定部＃ｔから出力された前記ＵＥ別ＳＩ判定結果［ｔ］と前記受信電力リスト記憶部から分配された前記受信電力リスト［ｔ］とに基づいて、前記ユーザ端末での信号電力および干渉電力を示すＵＥ別ＳＩＮ電力［ｔ］を計算し、
前記ＳＩＮＲ演算部＃ｔは、前記ＳＩＮ電力計算部＃ｔで計算された前記ＵＥ別ＳＩＮ電力［ｔ］に基づいて、前記ユーザ端末での信号対干渉雑音比を示すＵＥ別ＳＩＮＲ［ｔ］を計算し、
前記スループット演算部＃ｔは、前記ＳＩＮＲ演算部＃ｔで計算された前記ＵＥ別ＳＩＮＲ［ｔ］に基づいて、前記ユーザ端末でのスループットを示すＵＥ別スループット［ｔ］を計算し、
前記メトリック計算部＃ｔは、前記スループット演算部＃ｔで計算された前記スループット［ｔ］と前記メトリック計算パラメタ記憶部から分配された前記メトリック計算パラメタ［ｔ］とに基づいて、前記ユーザ端末のＵＥ別メトリック［ｔ］を計算し、
前記メトリック合計部は、前記パイプライン処理系Ｐ＃ｔのそれぞれで計算された前記ＵＥ別メトリック［ｔ］を合計することにより、前記リソース割り当てパターンに関する前記パターン評価値を計算し、
前記遅延制御部は、前記差分に相当する前記ユーザ端末の差分ＵＥ番号Ｊからなる前記エントリ番号を、前記ＴＰリスト記憶部へ出力してから、前記ＳＩ判定部での計算処理により前記ＵＥ別ＳＩ判定結果が前記ＳＩＮ電力計算部へ出力されるまでの処理時間分だけ遅延させた後、前記エントリ番号を前記受信電力リスト記憶部へ出力し、前記受信電力リスト記憶部へ前記エントリ番号を出力してから、前記ＳＩＮ電力計算部、前記ＳＩＮＲ演算部、および前記スループット演算部での計算処理により前記ＵＥ別スループットが前記メトリック計算部へ出力されるまでの処理時間分だけ遅延させた後、前記エントリ番号を前記メトリック計算パラメタ記憶部へ出力する
ことを特徴とするスケジューリング装置。
【請求項５】
請求項４に記載のスケジューリング装置において、
前記ユーザ端末ｊ（ｊ＝１…Ｎｕｅ）のＣＱＩ（Channel Quality Indicator）の値が設定・変更する際、新たなＣＱＩを前記受信電力リストに含まれる受信電力値（あるいは、ＳＮＲ）の数値に変換し、前記受信電力リスト記憶部の受信電力リスト［ｊ］に設定・更新するＣＱＩ変換部をさらに備えることを特徴とするスケジューリング装置。
【請求項６】
無線ネットワークシステムを構成する複数の送信ポイント（ＴＰ）と、これら送信ポイントとの間で無線通信を行うユーザ端末（ＵＥ）との組み合わせを示すリソース割り当てパターンを複数生成し、これらリソース割り当てパターンの評価値に基づいて、送信ポイントとユーザ端末との最適な組み合わせを示す最適リソース割り当てパターンを選択するスケジューリング方法であって、
前記送信ポイントごとに、送信先となるユーザ端末または、送信停止を示す動作内容を指定するためのリソース割り当てパターンを順次作成するパターン生成ステップと、
前記リソース割り当てパターンの生成ごとに、当該リソース割り当てパターンに基づく無線リソースの割り当て時における前記ユーザ端末での評価を示すＵＥ別メトリックを、互いに並列動作する複数のパイプライン処理系でそれぞれ計算して合計することにより、当該リソース割り当てパターンのパターン評価値を計算するパターン評価ステップと、
前記パターン評価値が最も良好な前記リソース割り当てパターンを前記最適リソース割り当てパターンとして選択する最適解保持ステップとを備え、
前記パターン評価ステップは、
前記パイプライン処理系ごとに設けられて、前記ＵＥ別メトリックの計算段階における計算処理をそれぞれ行う複数のステージ計算ステップと、
前記パターン生成ステップで前記リソース割り当てパターンが生成されるごとに、前記計算段階での計算処理に必要となるパラメタと対応するエントリ番号を、前記計算段階での処理タイミングに合わせて遅延させて出力する遅延制御ステップと、
前記計算段階ごとに設けられて、当該計算段階での計算処理に用いるパラメタをエントリごとに予め記憶し、前記エントリ番号の入力に応じて対応するエントリから前記パラメタを読み出して、前記パイプライン処理系のそれぞれに設けられた当該計算段階に対応する前記ステージ計算ステップへ分配するパラメタ分配ステップと、
前記パイプライン処理系のそれぞれで計算された前記ＵＥ別メトリックの合計を、前記リソース割り当てパターンのパターン評価値として出力するメトリック合計ステップとを有する
ことを特徴とするスケジューリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ネットワーク制御技術に関し、特に無線ネットワーク内の各送信ポイントの動作内容（送信状態）を指定することにより、無線ネットワークシステムが有する無線リソースの割り当てを行うためのスケジューリング技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンの普及に伴って、通信速度の向上や利用帯域の増大など、無線ネットワークに対する社会的要請が大きくなっている。このような状況を背景として、ＬＴＥ（Long Term Evolution）と呼ばれる次世代移動通信方式の無線インタフェース仕様を適用した無線ネットワークシステムが普及しつつある。このＬＴＥでは、無線アクセス技術の１つとして、複数の送信ポイント（ＴＰ：基地局）が協調してユーザ端末（ＵＥ：ユーザ無線端末）と信号を送受信するＣｏＭＰ (Coordinated Multi-point transmission/reception：セル間協調送受信）が採用されている（非特許文献１を参照）。
【０００３】
ＣｏＭＰ技術は、周波数利用効率やセル端ユーザスループットを向上させる重要な技術の１つである。例えば、下り方向の通信（ＴＰからＵＥへの送信）において、同時に複数のＴＰが同一周波数帯を用いて、各ＵＥに送信することで無線リソースの利用効率を高めることができる。しかし、各ＴＰが異なるＵＥに対して送信した場合、複数のＴＰから信号を受信可能なＵＥにとっては、他のＴＰからの信号が所望の受信信号の干渉となって、かえってスループットの低下を招く恐れがある。したがって、このような干渉を抑制しつつ通信速度を向上させるためにＣｏＭＰは、必要不可欠な技術となっている。
【０００４】
また、無線ネットワークにＣｏＭＰを適用するにあたって、システムスループットの最大化を目的とすると、受信状態のよいＵＥへのリソース割り当てが優先されることでＵＥ間の公平性に問題が生じるため、各ＵＥのこれまでの平均レートを考慮した各ＵＥのメトリックの合計を最大化することを目的としたスケジューリングが望ましいとされている（非特許文献２を参照）。したがって、通常は、各ＵＥのスループットの合計を最大化するのでは、なく、メトリック（平均レートに対するスループットの比率など）を計算して、メトリックの合計を最大化する手法が採用されている、
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】田岡他，「LTE-AdvancedにおけるMIMOおよびセル間協調送受信技術」，NTT DOCOMO テクニカル・ジャーナル，Vol. 18，No. 2，pp.22-30，2010年7月，https://www.nttdocomo.co.jp/binary/pdf/corporate/technology/rd/technical_journal/bn/vol18_2/vol18_2_022jp.pdf
【非特許文献２】T. Girici，C. Zhu，J. R. Agre，and A. Ephremides，"Proportional Fair Scheduling Algorithm in OFDMA-Based Wireless Systems with QoS Constraints"，Journal of Communications and Networks，Vol.12，No.1，pp.30-42，February 2010.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
無線ネットワークシステムにおいて、このようなスケジューリングを行う場合、スケジューリング装置は、パターン評価値が最大となるリソース割り当てパターンとして、ＴＰごとの送信状態、すなわちＴＰごとに送信先となるＵＥあるいは、送信停止を指定する情報を決定するＣｏＭＰ処理を実行する。このＣｏＭＰ処理は、多数のリソース割り当てパターンの各々について評価値を計算し、評価値が最良のリソース割り当てパターンを見つける処理であり、スケジューリング周期内（例えば１ｍｓの時間内）に完了する必要がある。
【０００７】
このような評価値の計算では、ＵＥ別に、リソース割り当てパターンに応じたスループットを見積もり、さらに、このスループットからＵＥ別評価値を求める（例えば過去の平均レートに対するスループットの比率をＵＥ別評価値とする）。このスループットの見積もり計算では、各ＵＥの受信ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise power Ratio；干渉電力および雑音電力の和に対する信号電力の比率）を見積もり、当該受信ＳＩＮＲに応じたスループットを求める（例えば受信ＳＩＮＲとスループットを対応付けるテーブルを引く）。
【０００８】
上述した受信ＳＩＮＲの見積もり計算では、各ＴＰからの受信電力を外部（例えば基地局）から入力し、リソース割り当てパターンに基づいて、これらを信号電力や干渉電力として用いる。各ＵＥがＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を測定して上りチャネルを通じて基地局に通知するので、この基地局は、当該ＣＱＩに基づいて受信電力を見積もることができる。
【０００９】
ここで、評価値が最適なリソース割り当てパターンを見つける処理をスケジューリング周期内に完了させるためには、上記のＵＥ別評価値を高速に計算する必要がある。ＵＥ毎のＵＥ別評価値の計算を、ＵＥ毎の回路を設けて並列処理すれば、高速化できる。このようにＵＥ毎の回路を設けて並列処理することによって、各ＵＥのメトリックを順番に計算した場合と比較して、並列数に比例して計算速度が向上する。
【００１０】
しかし、最適なリソース割り当てパターンを取得するためには、多数のリソース割り当てパターンを作り出し、各々について各ＵＥのメトリックを計算してそのメトリック合計が最大となるリソース割り当てパターンを見つけ出す必要があるので、無線ネットワークの規模が大きくなると、最適なリソース割り当てパターンを見つけ出すまでに作り出すリソース割り当てパターンの個数が増加する。
【００１１】
図８は、リソース割り当てパターンの個数と最大のメトリック合計値との関係を示すグラフである。ここでは、１回のスケジューリングで作り出すリソース割り当てパターンの個数と、その中で見つけた最大のメトリック合計値との関係が示されている。リソース割り当てパターン数を増加させるとメトリック合計値も増加するが、無線ネットワークの規模（ＵＥ数）が大きいほど、良好なメトリック合計値を得るために、より多くのパターンを作り出す必要があることを示している。この特性によって、無線ネットワークの規模が大きくなると、良好なリソース割り当てパターンを取得する前に、１回のスケジューリングに許容される時間が経過してしまう、という問題があった。
【００１２】
本発明は、このような課題を解決するためのものであり、１個のリソース割り当てパターンあたりに要するパターン評価値の計算時間を短縮できるスケジューリング技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的を達成するために、本発明にかかるスケジューリング装置は、無線ネットワークシステムを構成する複数の送信ポイント（ＴＰ）と、これら送信ポイントとの間で無線通信を行うユーザ端末（ＵＥ）との組み合わせを示すリソース割り当てパターンを複数生成し、これらリソース割り当てパターンの評価値に基づいて、送信ポイントとユーザ端末との最適な組み合わせを示す最適リソース割り当てパターンを選択するスケジューリング装置であって、前記送信ポイントごとに、送信先となるユーザ端末または、送信停止を示す動作内容を指定するためのリソース割り当てパターンを順次作成するパターン生成部と、前記リソース割り当てパターンの生成ごとに、当該リソース割り当てパターンに基づく無線リソースの割り当て時における前記ユーザ端末での評価を示すＵＥ別メトリックを、互いに並列動作する複数のパイプライン処理系でそれぞれ計算して合計することにより、当該リソース割り当てパターンのパターン評価値を計算するパターン評価部と、前記パターン評価値が最も良好な前記リソース割り当てパターンを前記最適リソース割り当てパターンとして選択する最適解保持部とを備え、前記パターン評価部は、前記パイプライン処理系ごとに設けられて、前記ＵＥ別メトリックの計算段階における計算処理をそれぞれ行う複数のステージ計算部と、前記パターン生成部で前記リソース割り当てパターンが生成されるごとに、前記計算段階での計算処理に必要となるパラメタと対応するエントリ番号を、前記計算段階での処理タイミングに合わせて遅延させて出力する遅延制御部と、前記計算段階ごとに設けられて、当該計算段階での計算処理に用いるパラメタをエントリごとに予め記憶し、前記エントリ番号の入力に応じて対応するエントリから前記パラメタを読み出して、前記パイプライン処理系のそれぞれに設けられた当該計算段階に対応する前記ステージ計算部へ分配するパラメタテーブルと、前記パイプライン処理系のそれぞれで計算された前記ＵＥ別メトリックの合計を、前記リソース割り当てパターンのパターン評価値として出力するメトリック合計部とを有している。
【００１４】
また、本発明にかかる上記スケジューリング装置の一構成例は、前記パターン生成部が、新たなリソース割り当てパターンを生成する際、直前に生成したリソース割り当てパターンと比較して、いずれか１つの送信ポイントにおける動作内容だけが差分となるリソース割り当てパターンを順次作成し、前記遅延制御部は、前記パターン生成部で前記リソース割り当てパターンが生成されるごとに、前記差分となる前記送信ポイントに対応するユーザ端末に関する前記ＵＥ別メトリックについて、当該ＵＥ別メトリックの計算処理に必要となるパラメタと対応するエントリ番号を、前記計算段階での処理タイミングに合わせて遅延させて前記パラメタテーブルへ出力するようにしたものである。
【００１５】
また、本発明にかかる上記スケジューリング装置の一構成例は、前記パターン評価部が、前記パラメタテーブルとして、前記ユーザ端末での信号対干渉雑音比を示すＵＥ別ＳＩＮＲの計算に用いるＳＩＮＲ計算パラメタ［ｔ］（ｔ＝１…Ｎｃ）を記憶するＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部と、前記ＵＥ別メトリックの計算に用いるメトリック計算パラメタ［ｔ］を記憶するメトリック計算パラメタ記憶部とを備え、前記パターン評価部は、前記送信ポイントの数に対応してＮｃ個の前記パイプライン処理系を有するとともに、これらパイプライン処理系Ｐ＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）のそれぞれは、前記ステージ計算部として、ＳＩＮＲ計算部＃ｔ、スループット計算部＃ｔ、およびメトリック計算部＃ｔとを備え、前記ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部は、前記遅延制御部から出力された前記エントリ番号に基づいて、対応するエントリから前記ＳＩＮＲ計算パラメタ［ｔ］を読み出して前記ＳＩＮＲ計算部＃ｔへ分配し、前記メトリック計算パラメタ記憶部は、前記遅延制御部から出力された前記エントリ番号に基づいて、対応するエントリから前記メトリック計算パラメタ［ｔ］を読み出して前記メトリック計算部＃ｔへ分配し、前記ＳＩＮＲ計算部＃ｔは、前記リソース割り当てパターンに応じた前記送信ポイントごとの動作内容を示す送信フラグと前記ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部から分配された前記ＳＩＮＲ計算パラメタ［ｔ］とに基づいて、前記ユーザ端末のＵＥ別ＳＩＮＲ［ｔ］を計算し、前記スループット計算部＃ｔは、前記ＳＩＮＲ計算部＃ｔで計算された前記ＵＥ別ＳＩＮＲ［ｔ］に基づいて、前記ユーザ端末でのスループットを示すＵＥ別スループット［ｔ］を計算し、前記メトリック計算部＃ｔは、前記スループット計算部＃ｔで計算された前記ＵＥ別スループット［ｔ］と前記メトリック計算パラメタ記憶部から分配された前記メトリック計算パラメタ［ｔ］とに基づいて、前記ユーザ端末のＵＥ別メトリック［ｔ］を計算し、前記メトリック合計部は、前記パイプライン処理系Ｐ＃ｔのそれぞれで計算された前記ＵＥ別メトリック［ｔ］を合計することにより、前記リソース割り当てパターンに関する前記パターン評価値を計算し、前記遅延制御部は、前記差分に相当する前記ユーザ端末の差分ＵＥ番号Ｊからなる前記エントリ番号を、前記ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部へ出力してから、前記ＳＩＮＲ計算部および前記スループット計算部での計算処理により前記ＵＥ別スループットが前記メトリック計算部へ出力されるまでの処理時間分だけ遅延させた後、前記エントリ番号を前記メトリック計算パラメタ記憶部へ出力するようにしたものである。
【００１６】
また、本発明にかかる上記スケジューリング装置の一構成例は、前記パターン評価部が、前記パラメタテーブルとして、前記ユーザ端末に対する信号源または、干渉源となる前記送信ポイントを示すＴＰリスト［ｔ］（ｔ＝１…Ｎｃ）を記憶するＴＰリスト記憶部と、前記ユーザ端末における前記送信ポイントの受信電力を示す受信電力リスト［ｔ］を記憶する受信電力リスト記憶部と、前記ＵＥ別メトリックの計算に用いるメトリック計算パラメタ［ｔ］を記憶するメトリック計算パラメタ記憶部とを備え、前記パターン評価部は、Ｎｃ個の前記パイプライン処理系を有するとともに、これらパイプライン処理系Ｐ＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）のそれぞれは、前記ステージ計算部として、ＳＩ判定部＃ｔ、ＳＩＮ電力計算部＃ｔ、ＳＩＮＲ演算部＃ｔ、スループット演算部＃ｔ、およびメトリック計算部＃ｔとを備え、前記ＴＰリスト記憶部は、前記遅延制御部から出力された差分ＵＥ番号Ｊに基づいて、対応するエントリから前記ＴＰリスト［ｔ］を読み出して前記ＳＩ判定部＃ｔへ分配し、前記受信電力リスト記憶部は、前記遅延制御部から出力された前記差分ＵＥ番号Ｊに基づいて、対応するエントリから前記受信電力リスト［ｔ］を読み出して前記ＳＩＮ電力計算部＃ｔへ分配し、前記メトリック計算パラメタ記憶部は、前記遅延制御部から出力された前記差分ＵＥ番号Ｊに基づいて、対応するエントリから前記メトリック計算パラメタ［ｔ］を読み出して前記メトリック計算部＃ｔへ分配し、前記ＳＩ判定部＃ｔは、前記リソース割り当てパターンに応じた前記送信ポイントごとの動作内容を示す送信フラグに基づいて、前記ＴＰリスト記憶部から分配された前記ＴＰリスト［ｔ］に含まれる各送信ポイントが信号源または、干渉源のいずれとなるかを示すＵＥ別ＳＩ判定結果［ｔ］を出力し、前記ＳＩＮ電力計算部＃ｔは、前記ＳＩ判定部＃ｔから出力された前記ＵＥ別ＳＩ判定結果［ｔ］と前記受信電力リスト記憶部から分配された前記受信電力リスト［ｔ］とに基づいて、前記ユーザ端末での信号電力および干渉電力を示すＵＥ別ＳＩＮ電力［ｔ］を計算し、前記ＳＩＮＲ演算部＃ｔは、前記ＳＩＮ電力計算部＃ｔで計算された前記ＵＥ別ＳＩＮ電力［ｔ］に基づいて、前記ユーザ端末での信号対干渉雑音比を示すＵＥ別ＳＩＮＲ［ｔ］を計算し、前記スループット演算部＃ｔは、前記ＳＩＮＲ演算部＃ｔで計算された前記ＵＥ別ＳＩＮＲ［ｔ］に基づいて、前記ユーザ端末でのスループットを示すＵＥ別スループット［ｔ］を計算し、前記メトリック計算部＃ｔは、前記スループット演算部＃ｔで計算された前記スループット［ｔ］と前記メトリック計算パラメタ記憶部から分配された前記メトリック計算パラメタ［ｔ］とに基づいて、前記ユーザ端末のＵＥ別メトリック［ｔ］を計算し、前記メトリック合計部は、前記パイプライン処理系Ｐ＃ｔのそれぞれで計算された前記ＵＥ別メトリック［ｔ］を合計することにより、前記リソース割り当てパターンに関する前記パターン評価値を計算し、前記遅延制御部は、前記差分に相当する前記ユーザ端末の差分ＵＥ番号Ｊからなる前記エントリ番号を、前記ＴＰリスト記憶部へ出力してから、前記ＳＩ判定部での計算処理により前記ＵＥ別ＳＩ判定結果が前記ＳＩＮ電力計算部へ出力されるまでの処理時間分だけ遅延させた後、前記エントリ番号を前記受信電力リスト記憶部へ出力し、前記受信電力リスト記憶部へ前記エントリ番号を出力してから、前記ＳＩＮ電力計算部、前記ＳＩＮＲ演算部、および前記スループット演算部での計算処理により前記ＵＥ別スループットが前記メトリック計算部へ出力されるまでの処理時間分だけ遅延させた後、前記エントリ番号を前記メトリック計算パラメタ記憶部へ出力するようにしたものである。
【００１７】
また、本発明にかかる上記スケジューリング装置の一構成例は、前記ユーザ端末ｊ（ｊ＝１…Ｎｕｅ）のＣＱＩ（Channel Quality Indicator）の値が設定・変更する際、新たなＣＱＩを前記受信電力リストに含まれる受信電力値（あるいは、ＳＮＲ）の数値に変換し、前記受信電力リスト記憶部の受信電力リスト［ｊ］に設定・更新するＣＱＩ変換部をさらに備えている。
【００１８】
また、本発明にかかるスケジューリング方法は、無線ネットワークシステムを構成する複数の送信ポイント（ＴＰ）と、これら送信ポイントとの間で無線通信を行うユーザ端末（ＵＥ）との組み合わせを示すリソース割り当てパターンを複数生成し、これらリソース割り当てパターンの評価値に基づいて、送信ポイントとユーザ端末との最適な組み合わせを示す最適リソース割り当てパターンを選択するスケジューリング方法であって、前記送信ポイントごとに、送信先となるユーザ端末または、送信停止を示す動作内容を指定するためのリソース割り当てパターンを順次作成するパターン生成ステップと、前記リソース割り当てパターンの生成ごとに、当該リソース割り当てパターンに基づく無線リソースの割り当て時における前記ユーザ端末での評価を示すＵＥ別メトリックを、互いに並列動作する複数のパイプライン処理系でそれぞれ計算して合計することにより、当該リソース割り当てパターンのパターン評価値を計算するパターン評価ステップと、前記パターン評価値が最も良好な前記リソース割り当てパターンを前記最適リソース割り当てパターンとして選択する最適解保持ステップとを備え、前記パターン評価ステップは、前記パイプライン処理系ごとに設けられて、前記ＵＥ別メトリックの計算段階における計算処理をそれぞれ行う複数のステージ計算ステップと、前記パターン生成ステップで前記リソース割り当てパターンが生成されるごとに、前記計算段階での計算処理に必要となるパラメタと対応するエントリ番号を、前記計算段階での処理タイミングに合わせて遅延させて出力する遅延制御ステップと、前記計算段階ごとに設けられて、当該計算段階での計算処理に用いるパラメタをエントリごとに予め記憶し、前記エントリ番号の入力に応じて対応するエントリから前記パラメタを読み出して、前記パイプライン処理系のそれぞれに設けられた当該計算段階に対応する前記ステージ計算ステップへ分配するパラメタ分配ステップと、前記パイプライン処理系のそれぞれで計算された前記ＵＥ別メトリックの合計を、前記リソース割り当てパターンのパターン評価値として出力するメトリック合計ステップとを有している。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、各ＵＥのＳＩＮＲ計算・スループット計算・メトリック計算の各々とメトリック合計とをパイプライン処理するため、あるリソース割り当てパターンに対して前記各処理の全てを完了するまで、次のリソース割り当てパターンに対する全各処理の開始を待つ必要がない。すなわち、リソース割り当てパターンを生成してから、そのリソース割り当てパターンに基づいて各ＵＥのメトリックを取得する前に、次のリソース割り当てパターンを生成して、そのリソース割り当てパターンに基づいて各ＵＥのメトリックを計算開始できる。
【００２０】
したがって、多数のリソース割り当てパターンを次々と生成して各パターンに対するメトリック合計値をパターン評価値として計算する場合に、１個のリソース割り当てパターンあたりに要するパターン評価値の計算時間を短縮できるので、１回のスケジューリングに許容される時間内に、多数のリソース割り当てパターンを評価して良好なリソース割り当てパターンを取得することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施の形態にかかるスケジューリング装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態にかかるパターン生成処理を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施の形態にかかるリソース割り当てパターンの生成例である。
【図４】第１の実施の形態にかかるパターン評価部の構成を示すブロック図である。
【図５】第１の実施の形態にかかるパターン評価部の他の構成を示すブロック図である。
【図６】第２の実施の形態にかかるパターン評価部の構成を示すブロック図である。
【図７】第３の実施の形態にかかるスケジューリング装置の構成を示すブロック図である。
【図８】リソース割り当てパターンの個数と最大のメトリック合計値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるスケジューリング装置１０について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかるスケジューリング装置の構成を示すブロック図である。
【００２３】
このスケジューリング装置１０は、全体としてサーバー装置などの情報処理装置からなり、無線ネットワークシステムに設けられている、制御の対象とするＮ（Ｎは、２以上の整数）個の各送信ポイント（ＴＰ：基地局）に対して、送信先となるユーザ端末（ＵＥ：ユーザ無線端末）や送信停止などの動作内容（送信状態）を指定することにより、無線ネットワークが有する無線リソースの割り当てに用いる最適リソース割り当てパターンを選択する機能を有している。
【００２４】
図１に示すように、スケジューリング装置１０には、主な機能部として、パターン生成部１１、パターン評価部１２、および最適解保持部１３が設けられている。
【００２５】
パターン生成部１１は、送信ポイントごとに、送信先となるユーザ端末または、送信停止を示す動作内容を指定するためのリソース割り当てパターンを順次作成する機能を有している。
パターン評価部１２は、リソース割り当てパターンごとに、当該リソース割り当てパターンに基づく無線リソースの割り当て時におけるユーザ端末での評価を示すＵＥ別メトリックを計算して合計することにより、リソース割り当てパターンのパターン評価値を計算する機能を有している。
最適解保持部１３は、リソース割り当てパターンのうち、パターン評価値が最も良好な前記リソース割り当てパターンを最適リソース割り当てパターンとして選択する機能を有している。
【００２６】
本実施の形態は、このような構成において、後述の図４に示すように、パターン評価部１２に、互いに並列動作する複数のパイプライン処理系Ｐ＃１…Ｐ＃Ｎｃを設け、これらパイプライン処理系Ｐ＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）で、個々のユーザ端末＃ｔに関するＵＥ別メトリック［ｔ］を並列的に計算することにより、パターン評価値の計算に要する計算時間を短縮するようにしたものである。
【００２７】
次に、図１および図２を参照して、第１の実施の形態にかかるスケジューリング装置１０の各構成について詳細に説明する。
【００２８】
［パターン生成部］
パターン生成部１１は、外部から入力されたリソース割り当てパターン範囲設定（パターン範囲情報）に基づき、スケジューリング装置１０が制御の対象とする各送信ポイントＴＰ＃ｉ（ｉ＝１…Ｎｔｐ；Ｎｔｐは、システム内のＴＰ数）について、その送信状態、すなわち、送信先のユーザ機器ＵＥの番号（１…Ｎｕｅ；Ｎｕｅは、スケジューリング装置１０が扱うことが可能なＵＥ数の最大値）あるいは、ＴＰの送信停止に対応する値０を表す、リソース割り当てパターンＴ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）を生成する。リソース割り当てパターン範囲設定は、リソース割り当てパターンを生成するときの制約であり、各ＴＰ＃ｉについて送信停止の選択可否や送信先となり得るＵＥ、つまりＴＰ毎の選択肢の設定である。
【００２９】
リソース割り当てパターン範囲設定の例は、ＴＰ毎に送信先として選択可能なＵＥの番号のリストという形式であり、各ＴＰ＃ｉ（ｉ＝１…Ｎｔｐ）の設定として、Ｎｓ個の選択肢［ｉ，ｋ］（ｋ＝１…Ｎｓ；Ｎｓは、各ＴＰに設定可能な選択肢の最大個数）と、これらのうち有効な選択肢の個数ｓ［ｉ］（ｓ［ｉ］≦Ｎｓ）という構成をとる。
なお、パターン生成部１１は、リソース割り当てパターン範囲設定として指定されたＴＰ毎の送信先となり得るＵＥに加えて、ＴＰ毎に送信停止の選択を可能とする。さらに、各ＴＰにおける送信停止の選択は、リソース割り当てパターン範囲設定に含まれるＵＥの選択よりも先んじて選択されることとする。
【００３０】
パターン生成部１１は、複数個のリソース割り当てパターンを時間の経過に伴って次々と生成するが、これら生成において、直前に生成したリソース割り当てパターンと、１個のＴＰについて選択を変更する。なお、リソース割り当てパターン範囲設定内の全てのリソース割り当てパターンを生成した時点で、パターン生成部１１は、生成を終了する。
【００３１】
このように、本実施の形態にかかるスケジューリング装置１０のパターン生成部１１は、各ＴＰ＃ｉ（ｉ＝１…Ｎｔｐ）からシステム内の全ＵＥを送信対象としてリソース割り当てパターンを生成するのでは、なく、外部から入力されたリソース割り当てパターン範囲設定内のリソース割り当てパターンを生成することによって、最適解とならないか可能性が低いパターンを予め除外しておくことが可能であり、リソース割り当てパターンの生成および評価値の算出の回数の削減によって、高速化できる。なお、高速化の程度は、リソース割り当てパターン範囲設定に応じて変わる。例えば、各ＴＰの選択肢を１／２に制限した場合は、２のＴＰ数乗倍に高速化できる。
【００３２】
パターン生成部１１は、リソース割り当てパターンを生成する毎に、これらパターンと、パターン生成の直前に生成したリソース割り当てパターンとを、比較したときに、送信先が異なる（直前のパターンから送信先のＵＥが変わった）ＴＰの番号である差分ＴＰ番号（１…Ｎｔｐ）と、当該ＴＰの送信先となったＵＥの番号である差分ＵＥ番号（１…Ｎｕｅ）を、差分情報として、パターン評価部１２に向けて出力する。なお、パターン生成部１１が差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号をパターン評価部１２に向けて出力するのでは、なく、生成したリソース割り当てパターンＴ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）をパターン評価部１２に向けて出力し、パターン評価部１２が、直前に入力したリソース割り当てパターンと今回入力したパターンとを比較することによって、パターン評価部１２内で差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号を生成する構成も可能である。
【００３３】
また、パターン生成部１１は、リソース割り当てパターンを生成する毎に、パターン評価部１２に対して出力した差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号（差分情報）を、最適解保持部１３にも出力する。これは、リソース割り当てパターンに対する評価値をパターン評価部１２が最適解保持部１３に向けて出力し、最適解保持部１３がこの評価値を最良と判断した場合に、最適解保持部１３が対応する差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号を用いてリソース割り当てパターンを再生し、これを最適解として保持するためである。なお、パターン生成部１１が差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号を最適解保持部１３に向けて出力するのでは、なく、生成したリソース割り当てパターンＴ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）を最適解保持部１３に向けて出力する構成も可能である。
【００３４】
［パターン生成処理］
次に、図２を参照して、パターン生成部１１でのパターン生成処理について説明する。図２は、第１の実施の形態にかかるパターン生成処理を示すフローチャートである。
【００３５】
パターン生成部１１は、リソース割り当てパターン範囲設定として、各ＴＰ＃ｉ（ｉ＝１…Ｎｔｐ）の選択肢の個数を保持するｓ［ｉ］（ｓ［ｉ］≦Ｎｓ）と、各ＴＰ＃ｉでの選択可能な送信状態のリストである選択肢［ｉ，ｋ］（ｋ＝１…ｓ［ｉ］）とを使用する。また、パターン生成部１１内において、各ＴＰ＃ｉが現時点でどの選択肢を選択しているかを番号として表す選択肢番号［ｉ］（１…ｓ［ｉ］）を使用する。
【００３６】
さらに、各ＴＰ＃ｉ（ｉ＝１…Ｎｔｐ）の選択を更新するときに選択肢番号［ｉ］をインクリメント（＋）するかデクリメント（−）するかを示す値として更新量［ｉ］（選択更新時に選択肢番号［ｉ］に加算する値）を使用する。ＴＰ＃ｉの選択更新において選択肢番号［ｉ］をインクリメントする場合は、更新量［ｉ］は、１であり、デクリメントする場合は、更新量［ｉ］は、１である。なお、更新量［ｉ］の代わりに更新方向［ｉ］を用いてもよい。これにより、更新方向［ｉ］が１の場合は、選択肢番号［ｉ］をインクリメントし、更新方向［ｉ］が０の場合は、選択肢番号［ｉ］をデクリメントすると定義することで、各ＴＰ＃ｉに対して１ｂｉｔ長の更新方向［ｉ］を用いて表現することが可能である。
【００３７】
さらに、前回生成したリソース割り当てパターンと次に生成するリソース割り当てパターンとの違いがあるＴＰの番号、つまり、差分ＴＰ番号を決めるために、ＴＰ番号を１からＴＰ数であるＮｔｐまで順に試行するための変数Ｉｔｐを使用する。すなわち、Ｉｔｐを差分ＴＰ番号の候補として使用する。ただし、パターン生成部１１を回路として実装する場合は、ＴＰの番号が１からＮｔｐまでの試行を同時に行うことが可能であり、この場合は、変数Ｉｔｐを使用せず、図３に示したフローチャートの手順に従って動作しなくともよく、等価な動作が可能であれば良い。
【００３８】
以下、図２に示したフローチャートについて詳細に説明する。
まず、パターン生成部１１は、その動作を開始した後、全ＴＰについて各ＴＰの選択肢のうち先頭を選択することにより、パターン生成部１１の初期化を行う（ステップ１００）。ここでは、各ＴＰ［ｉ］に対応する選択肢番号［ｉ］の値として１をセットする処理と、更新量［ｉ］の値として１をセットする処理を行う。これにより、初期パターンが生成される。
【００３９】
次に、パターン生成部１１は、このようにして生成した初期パターンを差分情報によりパターン評価部１２に出力するため、各ＴＰについて、当該ＴＰの番号を差分ＴＰ番号とし、当該ＴＰの最初の選択肢を差分ＵＥ番号として、パターン評価部１２に出力する（ステップ１０１）。すなわち、ＴＰ番号ｉを１…Ｎｔｐの順番で変えたときの各ＴＰ番号ｉについて、差分ＴＰ番号としてｉを、差分ＵＥ番号として選択肢［ｉ，１］を、パターン評価部１２に出力する。これにより、パターン生成部１１は、パターン評価部１２に、最初に生成するリソース割り当てパターンを渡したことになる。
【００４０】
この後、パターン生成部１１は、次のパターンを生成するため、Ｉｔｐに１をセットすることにより、Ｉｔｐの初期化を行う（ステップ１０２）。Ｉｔｐは、差分ＴＰ番号の候補である。
続いて、パターン生成部１１は、Ｉｔｐが差分ＴＰ番号となるか、すなわち、ＴＰ＃Ｉｔｐについて選択肢を変更できるかの判定を行う（ステップ１０３）。
【００４１】
具体的には、選択肢番号［Ｉｔｐ］に更新量［Ｉｔｐ］を加算した値が、１以上かつｓ［Ｉｔｐ］（選択肢の個数）以下である場合、つまり、更新した選択肢番号が正常な範囲内にある場合、ＴＰ＃Ｉｔｐについて選択肢を変更できると判定する。
なお、更新量では、なく更新方向の違いを表現する変数を用いる場合、この変数の値がインクリメントを表すならば選択肢番号［Ｉｔｐ］＜ｓ［Ｉｔｐ］を判定し、この変数の値がデクリメントを表すならば選択肢番号［Ｉｔｐ］＞１を判定する。
【００４２】
ここで、現在のＩｔｐは、差分ＴＰ番号では、ない場合（ステップ１０３：ＮＯ）、パターン生成部１１は、Ｉｔｐの更新（インクリメント）を行うことで差分ＴＰ番号の新たな候補を得るが、その前に、現在のＴＰ＃Ｉｔｐについて最初の選択肢を選択している状態に戻しておく（ステップ１０４）。ただし、先頭の選択肢に戻す（選択肢番号［Ｉｔｐ］に１をセットする）のでは、なく、更新方向のみを逆にすることによって、現選択が最初の選択肢とする。つまり、更新量［Ｉｔｐ］を１から−１に、−１から１に変更する処理となる。これにより、リソース割り当てパターンに２箇所以上の差分が生じることを防ぐことができるので、リソース割り当てパターン１個の生成につき、差分ＴＰ番号を１個のみとすることができる。
【００４３】
この後、パターン生成部１１は、全パターンの生成を終えたか（動作終了）を判定するため、Ｉｔｐが最後のＴＰ番号か、つまり、Ｉｔｐ＝＝Ｎｔｐであるかの判定を行う（ステップ１０５）。ここで、Ｉｔｐが最後のＴＰ番号である場合（ステップ１０５：ＹＥＳ）、パターン生成部１１は、一連のパターン生成処理を終了する。
【００４４】
また、Ｉｔｐが最後のＴＰ番号でない場合（ステップ１０５：ＮＯ）、パターン生成部１１は、Ｉｔｐをインクリメントする（Ｉｔｐに１を加算する）ことによって、Ｉｔｐの更新を行った後（ステップ１０６）、新たなＩｔｐが差分ＴＰ番号であるかを判定するため、ステップ１０３に戻る。
【００４５】
一方、ステップ１０３において、現在のＩｔｐが差分ＴＰ番号である場合（ステップ１０３：ＹＥＳ）、パターン生成部１１は、ＴＰ＃Ｉｔｐの現選択を次の選択肢に変更することにより、選択肢の更新を行う（ステップ１０７）。このステップは、選択肢番号［Ｉｔｐ］に更新量［Ｉｔｐ］を加算する処理となる。
なお、更新量では、なく更新方向の違いを表現する変数を用いる場合、この変数の値がインクリメントを表すならば選択肢番号［Ｉｔｐ］に１を加算する処理であり、この変数の値がデクリメントを表すならば選択肢番号［Ｉｔｐ］から１を減算する処理である。
【００４６】
これにより、パターン生成部１１は、次のパターンのための更新を完了し、更新に対応した差分ＴＰ番号や差分ＵＥ番号等を出力するため、Ｉｔｐを差分ＴＰ番号とし、更新後の選択肢を差分ＵＥ番号として出力する（ステップ１０８）。具体的は、差分ＴＰ番号＝Ｉｔｐ、差分ＵＥ番号＝選択肢［Ｉｔｐ，選択肢番号［Ｉｔｐ］］とし、これらをパターン評価部１２に向けて出力する。この後、次のリソース割り当てパターンを生成すべくステップ１０２に戻る。
【００４７】
このように、パターン生成部１１は、次の選択肢を選択可能なＴＰのうち、最も番号が小さいＴＰ＃Ｉｔｐを見つけ、このＩｔｐを差分ＴＰ番号とし、ＴＰ＃Ｉｔｐの次の選択肢を差分ＵＥ番号とする。また、Ｉｔｐよりも小さい番号のＴＰについては、その更新量の符号を反転させる（更新方向を逆転させる）。これにより、過去に生成したリソース割り当てパターンとは、少なくとも１個のＴＰについて選択肢が異なるリソース割り当てパターンを生成することができる。さらに、生成されたリソース割り当てパターンは、前回生成されたパターンと、１個のＴＰ（差分ＴＰ番号が指すＴＰ）についてのみ、その選択肢が異なることが保証され、リソース割り当てパターン１個の生成につき、各１個の差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号として出力することができる。
【００４８】
図３は、第１の実施の形態にかかるリソース割り当てパターンの生成例であり、図３（ａ）は、リソース割り当てパターン範囲設定の例、図３（ｂ）は、生成したリソース割り当てパターンの例、図３（ｃ）は、各リソース割り当てパターンの差分情報例である。
図３に示すように、リソース割り当てパターン１個の生成につき、各１個の差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号となっており、リソース割り当てパターン範囲設定と、その設定に基づいて生成した差分ＴＰ番号（１…Ｎｔｐ）および差分ＵＥ番号（０…Ｎｕｅ、値０は、送信停止を表す）とが、生成順に示されている。
【００４９】
すなわち、パターン生成部１１は、直前に生成したリソース割り当てパターンと比較して、１個のＵＥ（差分ＵＥ）が差分ＴＰ番号が指すＴＰの送信先として新たに加わる（差分ＵＥ番号＞０の場合）か、あるいは、差分ＴＰ番号が指すＴＰが送信停止  （差分ＵＥ番号＝０の場合）  となるので新たなＵＥが加わらない、リソース割り当てパターンを生成する。
【００５０】
［パターン評価部］
パターン評価部１２は、各リソース割り当てパターンに対する評価値を計算し、得られた評価値を最適解保持部１３に向けて出力する。この評価値は、リソース割り当てパターンを採用したスケジューリングの良さを表す指標であり、例えば、各ＵＥのスループットを全ＵＥについて合計した値を評価値とする方法や、ＵＥ別に過去の平均レートに対するスループットの比率を求め、この値を全ＵＥについて合計した値を評価値とすることで、ユーザ間の公平性を考慮した方法（非特許文献２を参照）など、がある。
【００５１】
この評価値の計算では、各ＵＥのスループットを見積もる必要があり、まず、各ＵＥの受信ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise power Ratio：干渉電力および雑音電力の和に対する信号電力の比率）を見積もり、さらに、受信ＳＩＮＲに応じたスループットを求める（例えば受信ＳＩＮＲとスループットを対応付けるテーブルを引く）。受信ＳＩＮＲの計算では、ＵＥ毎の干渉電力や信号電力の値を必要とするので、これらの値を、各ＴＰが送信した信号をＵＥが受信するときの受信電力を測定しておき、この測定値とリソース割り当てパターンから見積もる。なお、測定値として、ＵＥが測定した受信電力値では、なく、ＵＥが上りチャネルを通じて基地局に通知したＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を受信電力値に換算した値や、ＵＥが送信した上り信号を各ＴＰが受信したときの受信電力値から推定した値を、使用することも可能である。
【００５２】
このように、パターン評価部１２は、ＵＥ毎にＵＥ別評価値（スループットや平均レートに対するスループットの比率など）の計算を行い、各ＵＥ別評価値を合計するなどの方法によって評価値を計算する。また、ＵＥ別評価値の計算には、ＵＥ別評価パラメタ（各ＵＥの平均レートや、各ＵＥが受信可能な各ＴＰの番号や、ＴＰの信号を受信するときの受信電力の値など）が必要であり、基地局など外部より入力される。
【００５３】
また、各ＵＥのＳＩＮＲ計算には、ＳＩＮＲ計算パラメタ（各ＵＥが受信可能なＴＰのリストと各ＴＰからの受信電力や干渉が最小化された条件で受信するときのＳＮＲ（Signal-to-Noise power Ratio：雑音電力の和に対する信号電力の比率）が必要であり、各ＵＥのメトリック計算には、メトリック計算パラメタ（平均レート）が必要であり、これらは、基地局など外部より入力される。
【００５４】
［パターン評価部の詳細］
次に、図４を参照して、本実施形態にかかるパターン評価部１２の詳細について説明する。図４は、第１の実施の形態にかかるパターン評価部の構成を示すブロック図である。
【００５５】
図４に示すように、パターン評価部１２には、主な回路部として、パイプライン処理部２０、遅延制御部２１、メトリック合計部２２、およびパターン再生部２３が設けられている。また、パイプライン処理部２０は、互いに並列動作する複数のパイプライン処理系Ｐ＃１…Ｐ＃Ｎｃと、パラメタテーブルＴＢとから構成されており、各パイプライン処理系Ｐ＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）には、ＵＥ別メトリックの計算段階Ｓｎ（ｎ＝１…ＳＮｓ）における計算処理をそれぞれ行う複数のステージ計算部３ｎが設けられている。
【００５６】
図４の構成例では、パラメタテーブルＴＢとして、送信状態生成部３０Ａ、ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂ、およびメトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃからなる３つのパラメタテーブルが設けられている。また、各パイプライン処理系Ｐ＃ｔには、ステージ計算部３ｎとして、ＳＩＮＲ計算部３１、スループット計算部３２、およびメトリック計算部３３からなる３つのパイプラインステージが設けられている。本実施の形態では、パイプライン処理部２０が図４に示したような上記構成からなる場合を例として説明するが、これに限定されるものでは、ない。
【００５７】
次に、図４を参照して、パラメタ評価部１２を構成する各回路部について詳細に説明する。
【００５８】
遅延制御部２１は、パターン生成部１１でリソース割り当てパターンが生成されるごとに、各計算段階Ｓｎでの計算処理に必要となるパラメタと対応するエントリ番号を、各計算段階Ｓｎでの処理タイミングに合わせて遅延させてパラメタテーブルＴＢへ出力する機能を有している。
【００５９】
すなわち、遅延制御部２１は、パターン生成部１１から入力した差分ＴＰ番号Ｉと差分ＵＥ番号Ｉに対して、各ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）、各メトリック計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）、ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂ、メトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃの各々について入力信号間の入力タイミングを調整するための遅延を付与する機能と、最適解保持部１３に向けて出力する各信号間の出力タイミングを調整するための遅延を付与する機能とを有している。
【００６０】
このうち、差分ＴＰ番号Ｉは、新たに生成したリソース割り当てパターンと直前のリソース割り当てパターンと比較したとき差分のうち、送信先のＵＥが変更されたＴＰを示す番号である。また、差分ＵＥ番号Ｊは、差分ＴＰ番号Ｉが示すＴＰの送信先となったＵＥの番号である。ただし、差分ＵＥ番号Ｊは、当該ＴＰが送信停止の場合は、ＵＥ番号として使用されていない値０となる。
【００６１】
送信状態生成部３０Ａは、遅延制御部２１から差分ＴＰ番号Ｉと差分ＵＥ番号Ｊを入力する毎、つまり、パターン生成部１１がリソース割り当てパターンを生成する毎に、各ＴＰの送信の有無を表す送信フラグ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ、値が１の場合は、ＴＰ＃ｉが送信中であることを表すビット）を生成し、各ＳＩＮＲ計算部＃１…＃Ｎｃに分配する機能を有している。
【００６２】
ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂは、各ＵＥ＃ｊ（ｊ＝１…Ｎｕｅ；Ｎｕｅは、スケジューリング装置１０が扱うことが可能なＵＥ数の最大値）のＳＩＮＲを計算するためのパラメタであるＳＩＮＲ計算パラメタ［ｉ］をエントリごとに記憶する機能と、遅延制御部２１から差分ＵＥ番号Ｊ（エントリ番号）を入力し、この差分ＵＥ番号Ｊに対応するエントリから差分ＵＥのＳＩＮＲ計算パラメタ［Ｊ］を各ＳＩＮＲ計算部＃１…＃Ｎｃに分配する機能とを有している。
【００６３】
メトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃは、各ＵＥ＃ｊ（ｊ＝１…Ｎｕｅ）のＳＩＮＲに基づいてメトリックを計算するためのパラメタであるメトリック計算パラメタをエントリごとに記憶する機能と、遅延制御部２１から差分ＵＥ番号Ｊ（エントリ番号）を入力し、この差分ＵＥ番号Ｊに対応するエントリから差分ＵＥのメトリック計算パラメタ［Ｊ］を各メトリック計算部＃１…＃Ｎｃに分配する機能とを有している。
【００６４】
これらパラメタテーブルＴＢにおいて、入力した差分ＵＥ番号Ｊの値が無効（差分ＴＰが送信停止に変更された場合の差分ＵＥ番号０）である場合、各ＳＩＮＲ計算部＃１…＃Ｎｃに分配するＳＩＮＲ計算パラメタ［Ｊ］や、各メトリック計算部＃１…＃Ｎｃに分配するメトリック計算パラメタ［Ｊ］として、パラメタを用いたＳＩＮＲ計算やメトリック計算の結果であるＳＩＮＲやメトリックの値が０となるようなパラメタを出力する。
【００６５】
ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）は、送信状態生成部３０Ａからの送信フラグ［ｉ］とＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂから分配されたＳＩＮＲ計算パラメタ［ｔ］とに基づいて、ＴＰ＃ｔの送信先であるＵＥのＵＥ別ＳＩＮＲ［ｔ］を計算する機能を有している。
【００６６】
スループット計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）は、ＳＩＮＲ計算部＃ｔで計算されたＵＥ別ＳＩＮＲ［ｔ］に基づいて、ＴＰ＃ｔの送信先であるＵＥでのスループットを示すＵＥ別スループット［ｔ］を計算する機能を有している。
【００６７】
メトリック計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）は、スループット計算部＃ｔで計算されたＵＥ別スループット［ｔ］とメトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃから分配されたメトリック計算パラメタ［ｔ］とに基づいて、ＴＰ＃ｔの送信先であるＵＥのＵＥ別メトリック［ｔ］を計算する機能を有している。
【００６８】
メトリック合計部２２は、パイプライン処理系Ｐ＃１…Ｐ＃Ｎｃのそれぞれで計算されたＵＥ別メトリック［１］…［Ｎｃ］を合計することにより、リソース割り当てパターンに関するパターン評価値を計算し、最適解保持部１３へ出力する機能を有している。
【００６９】
パターン再生部２３は、遅延制御部２１から差分ＴＰ番号Ｉと差分ＵＥ番号Ｊを入力する毎、つまり、パターン生成部１１がリソース割り当てパターンを生成する毎に、差分ＴＰ番号Ｉと差分ＵＥ番号Ｊに基づいてリソース割り当てパターンを再生し、最適解保持部１３へ出力する機能を有している。
【００７０】
前述したように、パターン生成部１１は、新たなリソース割り当てパターンを生成する際、直前に生成したリソース割り当てパターンと比較して、いずれか１つの送信ポイントにおける動作内容だけが差分となるリソース割り当てパターンを順次作成する。したがって、前回のリソース割り当てパターンと今回のリソース割り当てパターンとの比較において、送信先が変更されるＴＰは、差分ＴＰのみである。
【００７１】
このため、ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）のうち、差分ＴＰの送信先である差分ＵＥのＳＩＮＲ計算を行うＳＩＮＲ計算部＃Ｉ（Ｉは、差分ＴＰ番号）のみが、前回の計算で使用していたパラメタを差分ＵＥ用に変更する必要があり、ＳＩＮＲ計算部＃Ｉ以外のＳＩＮＲ計算部については、前回のパラメタをそのまま使用できる。
【００７２】
同様に、各メトリック計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）のうち、メトリック計算部＃Ｉのみが、前回の計算で使用していたパラメタを差分ＵＥ用に変更する必要があり、メトリック計算部＃Ｉ以外のメトリック計算部＃ｔについては、前回のパラメタをそのまま使用できる。
【００７３】
このため、ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）は、差分ＴＰ番号Ｉを入力し、ｔ＝ＩのＳＩＮＲ計算部＃ｔ、すなわち、差分ＴＰの送信先である差分ＵＥのＳＩＮＲを計算するＳＩＮＲ計算部＃Ｉは、ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂが出力した差分ＵＥに対応するＳＩＮＲ計算パラメタ［Ｊ］を入力し、これを、ＳＩＮＲ計算パラメタ＃Ｉとして保持する。
【００７４】
同様に、各メトリック計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）は、差分ＴＰ番号Ｉを入力し、ｔ＝Ｉのメトリック計算部＃ｔ、すなわち、差分ＴＰの送信先である差分ＵＥのメトリックを計算するメトリック計算部＃Ｉは、メトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃが出力した差分ＵＥに対応するメトリック計算パラメタ［Ｊ］を入力し、これを、メトリック計算パラメタ＃Ｉとして保持する。
【００７５】
したがって、各パイプライン処理系Ｐ＃ｔでは、次のような計算過程が並列して実行される。
まず、ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）は、ＳＩＮＲ計算パラメタ＃ｔと各ＴＰの送信の有無を表す送信フラグ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ、値が１の場合は、ＴＰ＃ｉが送信中であることを表すビット）に基づいて、ＳＩＮＲ［ｔ］を計算してスループット計算部＃ｔに出力する。
【００７６】
次に、各スループット計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）は、ＳＩＮＲ［ｔ］に基づいて、スループット［ｔ］を計算してメトリック計算部＃ｔに出力する。
続いて、各メトリック計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）は、メトリック計算パラメタ＃ｔとスループット［ｔ］に基づいて、メトリック［ｔ］を計算してメトリック合計部２２に出力する。
【００７７】
この後、メトリック合計部２２は、メトリック［ｔ］（ｔ＝１…Ｎｃ）を合計し、評価値として最適解保持部１３に向けて出力する。
また、パターン再生部２３は、遅延制御部２１から差分ＴＰ番号Ｉと差分ＵＥ番号Ｊを入力する毎、つまり、パターン生成部１１がリソース割り当てパターンを生成する毎に、差分ＴＰ番号Ｉと差分ＵＥ番号Ｊに基づいてリソース割り当てパターンを再生し、最適解保持部１３に向けて出力する。
【００７８】
［効果１］
このように、各パイプライン処理系Ｐ＃ｔのＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）、スループット計算部＃ｔ、メトリック計算部＃ｔは、各リソース割り当てパターンに対するＵＥ毎のＳＩＮＲ計算・スループット計算・メトリック計算をパイプライン処理する。すなわち、一定の周期Ｔでリソース割り当てパターンを生成し、そのリソース割り当てパターンに基づいて各ＵＥのＳＩＮＲの計算を開始する。各リソース割り当てパターンに対する各ＵＥのメトリックは、リソース割り当てパターンが生成されてから一定の遅延Ｄ（パイプライン処理に要する時間）を経過した後に、同時にメトリック合計部２２に入力されるが、周期Ｔ＜遅延Ｄであり、あるリソース割り当てパターンに対する各ＵＥのメトリック計算を完了する前に、次のリソース割り当てパターンに対する各ＵＥのＳＩＮＲ計算を開始できる。
【００７９】
したがって、多数のリソース割り当てパターンを次々と生成して各パターンに対するメトリック合計値を計算する場合に、１個のリソース割り当てパターンあたりに要するパターン評価値の計算時間を短縮できるので、１回のスケジューリングに許容される時間内に、多数のリソース割り当てパターンを評価して良好なリソース割り当てパターンを取得することができる、という効果がある。例えば、ＳＩＮＲ計算、スループット計算、メトリック計算、を各１クロックでパイプパイン処理する回路の場合、パイプライン処理しない構成（３クロックで１個のパターンに対してＳＩＮＲ計算からメトリック計算までを行う構成）と比較して、３倍の処理性能を得ることができる。
【００８０】
［効果２］
また、本実施の形態では、パイプライン処理系Ｐの数であるＮｃをＴＰ数に一致させ（Ｎｃ＝Ｎｔｐ）、ＵＥ毎に各計算を行う回路を備えるのでは、なくＴＰ数分のパイプライン処理系Ｐを備える。すなわち、ＳＩＮＲ計算部＃ｔ、スループット計算部＃ｔ、メトリック計算部＃ｔの各々は、ＴＰ＃ｉが送信するＵＥについて、ＳＩＮＲ、スループット、メトリックの各計算を行う。何れのＴＰからも信号を受信しないＵＥについては、対応する回路が用意されていないので、そのメトリックは、リソース割り当てパターンの評価値に寄与しないが、ＵＥは、スループットが０となるためメトリックが０であり、対応する回路を用意したとしても、本実施の形態の構成によって得られる評価値と同じ値となる。
【００８１】
通常は、無線ネットワークシステム内のＴＰの数よりも、無線ネットワークシステム内のＵＥの数のほうが多い。これは、一般的に１個のＴＰが同時に複数個のＵＥと接続できる（例えば各ＵＥに異なる周波数帯を割り当てる周波数多重や、各ＵＥへの送信時間を変える時間多重ができる）ためである。したがって、本実施の形態によれば、ＵＥ数分の回路を設けたスケジューリング装置１０と比較して、回路の個数を削減できるので、スケジューリング装置１０を低コスト化できる。
【００８２】
［送信状態生成部］
送信状態生成部３０Ａは、遅延制御部２１から差分ＴＰ番号Ｉと差分ＵＥ番号Ｊを入力する毎、つまり、パターン生成部１１がリソース割り当てパターンを生成する毎に、各ＴＰの送信の有無を表す送信フラグ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ、値が１の場合ＴＰ＃ｉが送信中であることを表すビット）を生成し、各ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）に向けて出力する。
【００８３】
このため、送信状態生成部３０Ａは、各ＴＰの送信フラグ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）を保持し、入力した差分ＴＰ番号が示すＴＰの送信フラグ［差分ＴＰ番号］の値を、差分ＵＥ番号に基づいて更新する。具体的には、差分ＵＥ番号が送信停止を表す値０の場合は、送信フラグ［差分ＴＰ番号］に送信中では、ないことを表す値０をセットし、送信停止以外の場合（差分ＵＥ番号が有効なＵＥの番号を表す場合）には、送信フラグ［差分ＴＰ番号］に送信中であることを表す値１をセットする。
【００８４】
なお、差分ＴＰ番号以外の各ＴＰの送信フラグ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ、ｉ≠差分ＴＰ番号）の値は、変更しないで、これまでの値を保持する。これらＴＰの送信フラグ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）は、各ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ；Ｎｃ＝Ｎｔｐ）が、ＴＰの送信先であるＵＥのＳＩＮＲを計算するとき、ＴＰ＃ｉ以外で送信中の各ＴＰからの受信電力を合計した干渉電力を計算するために使用される。
【００８５】
［ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部］
ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂは、各ＵＥ＃ｊ（ｊ＝１…Ｎｕｅ；Ｎｕｅは、スケジューリング装置１０が扱うことが可能なＵＥ数の最大値）のＳＩＮＲ計算パラメタ［ｊ］（ＵＥ＃ｊのＳＩＮＲを計算するために必要となる数値の組）を記憶する。記憶する値は、外部よりのアクセスにより設定・更新が可能である。ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂは、有効なＵＥの番号である差分ＵＥ番号Ｊをパターン評価部１２から入力し、記憶している差分ＵＥ番号Ｊが指すＵＥ＃ＪのＳＩＮＲ計算パラメタ［Ｊ］を、ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）に向けて出力する。
【００８６】
ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂの回路実装において、ＳＲＡＭ（スタティックランダムアクセスメモリ）を用いることが可能である。ＳＲＡＭのワード数をＮｕｅ（スケジューリング装置１０が扱うことが可能なＵＥ数の最大値）とし、各ワードに各ＵＥのＳＩＮＲ計算パラメタを格納し、入力した差分ＵＥ番号ＪからＵＥ＃ＪのＳＩＮＲ計算パラメタ［Ｊ］を格納したワードのアドレス（例えばアドレス＝差分ＵＥ番号Ｊ−１）に変換して、ＳＲＡＭのリードアクセスを行うことで、ＳＲＡＭのリードデータがＳＩＮＲ計算パラメタ［Ｊ］となる。
【００８７】
［効果３］
したがって、ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂは、ＳＩＮＲ計算部３１に向けて、同時に複数のＵＥのＳＩＮＲ計算パラメタを出力する必要がない。つまり、差分ＵＥ以外のＵＥについては、ＳＩＮＲ計算部３１が保持したＳＩＮＲ計算パラメタをそのまま利用できるので、ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂは、リソース割り当てパターン毎に、差分ＵＥのＳＩＮＲ計算パラメタのみを出力すればよい。この特徴により、ＳＲＡＭのように、同時に読み出すことができるワード数が限定される（別アドレスに格納されたワードを同時に読み出すことができない）一方で、１ビットあたりの面積が小さいメモリセルにより構成された、小面積で大容量のメモリを用いることが可能となる。
【００８８】
すなわち、本実施の形態にかかるスケジューリング装置１０は、ＳＩＮＲの計算に必要な各ＴＰからの受信電力など（ＳＩＮＲ計算パラメタ）を記憶する必要があるが、ＳＩＮＲの計算を行う回路毎に分散して記憶するのでは、なく、テーブル化して記憶するため、記憶に用いるメモリの回路面積を削減できる。したがって、本実施の形態にかかるスケジューリング装置１０は、各ＵＥのＳＩＮＲ計算パラメタをテーブル（同時に取得可能なパラメタが１個のＵＥ分に限定されるメモリの構成）として備えることにより、ＳＲＡＭのようにアクセス機構が複雑だが１ビットあたりの面積が小さい回路を効果的に使用できる。
【００８９】
［メトリック計算パラメタ記憶部］
メトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃは、各ＵＥ＃ｊ（ｊ＝１…Ｎｕｅ；Ｎｕｅは、スケジューリング装置１０が扱うことが可能なＵＥ数の最大値）のメトリック計算パラメタ［ｊ］（ＵＥ＃ｊのメトリックを計算するために必要となる数値の組）を記憶する。記憶する値は、外部よりのアクセスにより設定・更新が可能である。メトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃは、遅延制御部２１から有効なＵＥの番号である差分ＵＥ番号Ｊを入力し、記憶している差分ＵＥ番号Ｊが指すＵＥ＃Ｊのメトリック計算パラメタ［Ｊ］を、メトリック計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）に向けて出力する。
【００９０】
メトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃの回路実装において、ＳＲＡＭ（スタティックランダムアクセスメモリ）を用いることが可能である。ＳＲＡＭのワード数をＮｕｅとし、各ワードに各ＵＥのメトリック計算パラメタを格納し、入力した差分ＵＥ番号ＪからＵＥ＃Ｊのメトリック計算パラメタ［Ｊ］を格納したワードのアドレス（例えばアドレス＝差分ＵＥ番号Ｊ−１）に変換して、ＳＲＡＭのリードアクセスを行うことで、ＳＲＡＭのリードデータがメトリック計算パラメタ［Ｊ］となる。
【００９１】
［効果３］
したがって、メトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃは、メトリック計算部３３に向けて、同時に複数のＵＥのメトリック計算パラメタを出力する必要がない。つまり、差分ＵＥ以外のＵＥについては、メトリック計算部３３が保持したメトリック計算パラメタをそのまま利用できるので、メトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃは、リソース割り当てパターン毎に、差分ＵＥのメトリック計算パラメタのみを出力すればよい。この特徴により、ＳＲＡＭのように、同時に読み出すことができるワード数が限定される（別アドレスに格納されたワードを同時に読み出すことができない）一方で、１ビットあたりの面積が小さいメモリセルにより構成された、小面積で大容量のメモリを用いることが可能となる。
【００９２】
すなわち、本実施の形態にかかるスケジューリング装置１０は、メトリックの計算に必要な各ＵＥの平均レートなど（メトリック計算パラメタ）を記憶する必要があるが、メトリックの計算を行う回路毎に分散して記憶するのでは、なく、テーブル化して記憶するため、記憶に用いるメモリの回路面積を削減できる。したがって、本実施の形態にかかるスケジューリング装置１０は、各ＵＥのメトリック計算パラメタをテーブル（同時に取得可能なパラメタが１個のＵＥ分に限定されるメモリの構成）として備えることにより、ＳＲＡＭのようにアクセス機構が複雑だが１ビットあたりの面積が小さい回路を効果的に使用できる。
【００９３】
［ＳＩＮＲ計算部］
ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）は、差分ＴＰ番号Ｉを入力する。ここで、ｔ＝ＩのＳＩＮＲ計算部＃ｔ、すなわち、差分ＴＰの送信先である差分ＵＥのＳＩＮＲを計算するＳＩＮＲ計算部＃ｔは、ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂが出力した差分ＵＥに対応するＳＩＮＲ計算パラメタ［Ｊ］を入力し、これを、ＳＩＮＲ計算パラメタ＃ｔとして保持する。一方、ｔ≠ＩのＳＩＮＲ計算部＃ｔについては、前回から保持していたＳＩＮＲ計算パラメタ＃ｔを保持しつづける。つぎに、ＳＩＮＲ計算パラメタ＃ｔと各ＴＰの送信の有無を表す送信フラグ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ、値が１の場合は、ＴＰ＃ｉが送信中であることを表すビット）に基づいて、ＳＩＮＲ［ｔ］を計算してスループット計算部＃ｔに出力する。
【００９４】
ＳＩＮＲ計算パラメタ＃ｔは、ＴＰ＃ｔの送信先となるＵＥにとって、有意な受信が可能なＴＰ番号のリストと、リスト内の各ＴＰからの送信を干渉が最小化された条件で受信するときの受信電力値（または、ＳＮＲ）のリストとを含む。送信フラグ［ｔ］がＴＰ＃ｔの送信有を示す場合（本例では、送信フラグ［ｔ］の値が１の場合）は、ＴＰ＃ｔからの受信電力値（または、ＳＮＲ）を受信電力値（または、ＳＮＲ）のリストから取得し、この値を信号電力Ｐｓとする。
【００９５】
ただし、ＴＰ番号のリストに、ｔが含まれない場合（ＴＰ＃ｔの送信先となるＵＥがＴＰ＃ｔから有意な受信が不可能な場合）は、信号電力Ｐｓを０とする。また、値がｔ以外のＴＰ番号のリストに含まれる各ＴＰ番号ｔ’については、送信フラグ［ｔ’］がＴＰ＃ｔ’の送信有を示す場合（本例では、送信フラグ［ｔ’］の値が１の場合）に、ＴＰ＃ｔ’からの受信電力値（または、ＳＮＲ）を受信電力値（または、ＳＮＲ）のリストから取得して、各値を合計し、さらにノイズ電力（ＳＮＲの場合は、１）を加算して、干渉ノイズ電力Ｐｉとする。各ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）は、上記の信号電力値Ｐｓと干渉ノイズ電力値Ｐｉとの比であるＰｓ／ＰｉをＳＩＮＲとして計算し、ＳＩＮＲ［ｔ］として出力する。
【００９６】
［スループット計算部］
スループット計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）は、ＳＩＮＲ［ｔ］を入力し、これをＳＩＮＲでＵＥが受信した場合のスループット値に変換し、スループット［ｔ］としてメトリック計算部＃ｔに出力する。の処理は、例えば、ＳＩＮＲ値の範囲と範囲におけるスループット値の対応を、複数のＳＩＮＲ値の範囲について用意しておき、入力したＳＩＮＲ［ｔ］が含まれるＳＩＮＲの範囲におけるスループット値を出力する。
【００９７】
［メトリック計算部］
メトリック計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）は、差分ＴＰ番号Ｉを入力する。ここで、ｔ＝Ｉのメトリック計算部＃ｔ、すなわち、差分ＴＰの送信先である差分ＵＥのメトリックを計算するメトリック計算部＃ｔは、メトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃが出力した差分ＵＥに対応するメトリック計算パラメタ［Ｊ］を入力し、これを、メトリック計算パラメタ＃ｔとして保持する。一方、ｔ≠Ｉのメトリック計算部＃ｔについては、前回から保持していたメトリック計算パラメタ＃ｔを保持しつづける。つぎに、メトリック計算パラメタ＃ｔとＴＰ＃ｔが送信したＵＥのスループット［ｔ］に基づいて、メトリック［ｔ］を計算してメトリック合計部２２に出力する。
【００９８】
メトリック計算パラメタ＃ｔは、例えば、ＵＥ間の公平性に考慮したスケジューリングのために、過去のＵＥの平均レートに対するスループットの比率をメトリックとして計算するためのパラメタ、つまり、過去のＵＥの平均レート、または、平均レートに対応する数値である。各メトリック計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）は、入力したメトリック計算パラメタ＃ｔである平均レートに対するスループット［ｔ］の比率を計算し、メトリック［ｔ］としてメトリック合計部２２に出力する。
【００９９】
［パターン再生部］
パターン再生部２３は、差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号を入力し、差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号に基づいて、リソース割り当てパターンを再生し、最適解保持部１３に向けて出力する。このため、パターン再生部２３は、各ＴＰの送信先ＵＥ番号［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）を保持し、入力した差分ＴＰ番号が示すＴＰの送信先ＵＥ番号［差分ＴＰ番号］を、差分ＵＥ番号の値に更新する。なお、差分ＴＰ番号以外の各ＴＰの送信先ＵＥ番号［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ、ｉ≠差分ＴＰ番号）の値は、変更しないで、これまでの値を保持する。これらＴＰの送信先ＵＥ番号［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）は、メトリック合計部２２が出力する評価値とともに、評価値に対応するリソース割り当てパターンとして、最適解保持部１３に向けて出力するために使用される。
【０１００】
［遅延制御部］
遅延制御部２１は、パターン生成部１１から入力した差分ＴＰ番号Ｉに対して、固定遅延Ｄ１を付与して各ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）に分配する。さらに、パターン生成部１１から入力した差分ＴＰ番号Ｉと差分ＵＥ番号Ｊに対して、固定遅延Ｄ２を付与して送信状態生成部３０Ａに出力する。さらに、パターン生成部１１から入力した差分ＵＥ番号Ｊに対して、固定遅延Ｄ３を付与してＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂに出力する。
【０１０１】
さらに、パターン生成部１１から入力した差分ＴＰ番号Ｉに対して、固定遅延Ｄ４を付与して各メトリック計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）に分配する。さらに、パターン生成部１１から入力した差分ＵＥ番号Ｊに対して、固定遅延Ｄ５を付与してメトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃに出力する。さらに、パターン生成部１１から入力した差分ＴＰ番号Ｉと差分ＵＥ番号Ｊに対して、固定遅延Ｄ６を付与してパターン再生部２３に出力する。
【０１０２】
これらの遅延によって、各ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）に入力される、差分ＴＰ番号Ｉ、送信フラグ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）、ＳＩＮＲ計算パラメタ［Ｊ］の、各入力タイミングを調整する。さらに、各メトリック計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）に入力される、差分ＴＰ番号Ｉ、スループット［ｔ］、メトリック計算パラメタ［Ｊ］の各入力タイミングを調整する。さらに、メトリック合計部２２が最適解保持部１３に向けて出力する評価値と、パターン再生部２３が最適解保持部１３に向けて出力するリソース割り当てパターンの各出力タイミングを調整する。
【０１０３】
ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）に入力される、差分ＴＰ番号Ｉ、送信フラグ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）、ＳＩＮＲ計算パラメタ［Ｊ］を同時に入力するときの、Ｄ１…Ｄ３の各固定遅延として付与すべき値は、Ｄ１＝Ｄｃ、Ｄ２＝Ｄｃ−Ｄａ、Ｄ３＝Ｄｃ−Ｄｂである。なお遅延値において、送信状態生成部３０Ａが差分ＴＰ番号Ｉと差分ＵＥ番号Ｊを入力してから送信フラグ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）を各ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）に向けて出力するまでの遅延をＤａ、ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂが差分ＵＥ番号Ｊを入力してからＳＩＮＲ計算パラメタ［Ｊ］を各ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）に向けて出力するまでの遅延をＤｂ、ＤａとＤｂのうち値がより大きいほうの遅延値をＤｃとしている。
【０１０４】
メトリック計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）に入力される、差分ＴＰ番号Ｉ、スループット［ｔ］（ｔ＝１…Ｎｃ）、メトリック計算パラメタ［Ｊ］を同時に入力するときの、Ｄ４…Ｄ５の各固定遅延として付与すべき値は、Ｄ４＝Ｄｇ、Ｄ５＝Ｄｇ−Ｄｆである。なお遅延値において、各ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）が差分ＴＰ番号Ｉを入力してからＳＩＮＲ［ｔ］（ｔ＝１…Ｎｃ）を各スループット計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）に向けて出力するまでの遅延をＤｄ、各スループット計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）がＳＩＮＲ［ｔ］を入力してからスループット［ｔ］（ｔ＝１…Ｎｃ）を各メトリック計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）に向けて出力するまでの遅延をＤｅ、メトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃが差分ＵＥ番号Ｊを入力してからメトリック計算パラメタ［Ｊ］を各ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）に向けて出力するまでの遅延をＤｆ、Ｄ１＋Ｄｄ＋ＤｅとＤｆのうち値がより大きいほうの遅延値をＤｇとしている。
【０１０５】
メトリック合計部２２が出力する評価値と、パターン再生部２３が出力するリソース割り当てパターンとを同時に最適解保持部１３に向けて出力するときの、Ｄ６として付与すべき値は、Ｄ６＝Ｄｋ−Ｄｊである。なお遅延値において、各メトリック計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）が差分ＴＰ番号Ｉを入力してからメトリック［ｔ］をメトリック合計部２２に向けて出力するまでの遅延をＤｈ、メトリック合計部２２が各メトリック［ｔ］  （ｔ＝１…Ｎｃ）を入力してから評価値を最適解保持部１３に向けて出力するまでの遅延をＤｉ、パターン再生部２３が差分ＴＰ番号Ｉと差分ＵＥ番号を同時に入力してからリソース割り当てパターンを最適解保持部１３に向けて出力するまでの遅延をＤｊ、Ｄ４＋Ｄｈ＋ＤｉとＤｊのうち、値がより大きい方の遅延値をＤｋとしている。
【０１０６】
上記遅延の付与にあたって、各部は、クロックに同期して動作する同期回路であり、クロック周期の整数倍の遅延が各部に生じることを前提としている。また、各部の遅延が１クロック周期または、全て同一クロック周期である必要は、ないが、パターン生成部１１がリソース割り当てパターンを生成する周期Ｔは、クロック周期の整数倍であり、各部の遅延は、Ｔの整数倍である。なお、入力から出力までの遅延が１クロック周期より短い回路、つまり、入力から出力の間に同期式フリップフロップが挿入されていない回路は、遅延０とみなす。
【０１０７】
また、遅延がパターン生成部１１がリソース割り当てパターンを生成する周期Ｔの２倍以上である回路については、回路が、ステージ１段あたりの遅延が周期Ｔとなるパイプライン構造を備える必要がある。例えば、各ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）が、差分ＴＰ番号Ｉ、送信フラグ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）、ＳＩＮＲ計算パラメタ［Ｊ］を同時に入力してから信号電力値Ｐｓと干渉ノイズ電力値Ｐｉを計算するまでを１段めのステージとし、Ｐｓ／Ｐｉの計算を２段めのステージとなるパイプライン構造とすることである。
【０１０８】
このように、遅延制御部２１は、ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂが差分ＵＥ番号を入力するタイミングとメトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃが差分ＵＥ番号を入力するタイミングとの差により、差分ＵＥのＳＩＮＲを計算する段階から差分ＵＥのメトリックを計算する段階までの処理遅延に相当する、ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂが差分ＵＥのＳＩＮＲ計算パラメタをＳＩＮＲ計算部３１に出力してからメトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃが差分ＵＥのメトリック計算パラメタをメトリック計算部３３に出力するまでの遅延を付与できる。
【０１０９】
［効果４］
本発明の構成によれば、上記のように、遅延制御部２１が、パターン生成部１１から入力した差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号に対して固定遅延を付与し、各ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）、送信状態生成部３０Ａ、ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂ、各メトリック計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）、メトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃ、パターン再生部２３に入力する。これにより、各ＳＩＮＲ計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）、各メトリック計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）、ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂ、メトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃ、の各々について入力信号間の入力タイミングを調整する。また、最適解保持部１３に向けて出力する各信号間の出力タイミングを調整する。
【０１１０】
構成をとらなくとも、タイミングを調整すべき各入力信号や各出力信号に対して、直接遅延を付与する構成を採用することも可能である。図５は、第１の実施の形態にかかるパターン評価部の他の構成を示すブロック図である。
図５に示した構成では、ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂとメトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃは、同時に差分ＵＥ番号Ｊを入力する（パターン生成部１１から入力した差分ＵＥ番号Ｊに対して固定遅延Ｄ３を付与してＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部３０Ｂとメトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃの両方に入力する）。
【０１１１】
この構成では、差分ＵＥ番号Ｊに対して、（Ｄ５−Ｄ３）の遅延を与える必要は、ないが、メトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃが出力するメトリック計算パラメタ［Ｊ］に対して、（Ｄ５−Ｄ３）の遅延を付与する必要が生じる。図５に示した構成は、図４に示した構成と比較して、メトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃが出力するメトリック計算パラメタ［Ｊ］に対して（Ｄ５−Ｄ３）の遅延を付与するために、遅延制御部２１Ａが追加される。
【０１１２】
なお、図５の遅延制御部２１は、図４の遅延制御部２１と比較して、メトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃに入力する差分ＵＥ番号Ｊに対してＤ５よりも小さいＤ３の遅延を与えているが、両者とも、パターン再生部２３に入力する差分ＵＥ番号Ｊに対してＤ６（Ｄ６＞Ｄ５）の遅延を与えるために、差分ＵＥ番号ＪをＤ６だけ遅延させるためのメモリ量が必要となる。したがって、図５の構成において遅延制御部２１が使用するメモリ量は、図４の構成において遅延制御部２１が使用するメモリ量は、変わらない。
【０１１３】
図５に示した構成では、遅延制御部２１Ａが、メトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃが出力するメトリック計算パラメタ［Ｊ］に対して（Ｄ５−Ｄ３）の遅延を付与するために、メトリック計算パラメタのビット数＊（Ｄ５−Ｄ３）／Ｔのメモリ量が増加する。したがって、図５のように、メトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃからメトリック計算パラメタを読み出した後にパイプライン処理時間に応じて遅延させる構成と比較して、図４のように、メトリック計算パラメタを記憶するメトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃから読み出すための信号である差分ＵＥ番号Ｊを遅延させる構成の方が、メトリック計算パラメタに対して遅延を与えるためメモリが不要となるので、スケジューリング装置１０の低コスト化を実現することが可能となる。
【０１１４】
［本実施の形態のバリエーション］
本実施の形態において、最適解保持部１３は、パターン生成部１１が生成した複数個のリソース割り当てパターンのうち、リソース割り当てパターンに基づいてパターン評価部１２が算出した評価値が最良となったときのリソース割り当てパターンを最適リソース割り当てパターンとして、外部に出力する。
【０１１５】
この際、リソース割り当てパターンを生成する毎に、当該リソース割り当てパターンに基づいてパターン評価部１２が算出した評価値と、最適解保持部１３が保持している評価値を比較し、前者の方が良いと判断される場合は、前者のリソース割り当てパターンを最適リソース割り当てパターンとして採用し、後者の方が良いと判断される場合は、最適リソース割り当てパターンの更新を行わないようにしてもよい。
【０１１６】
これにより、スケジューリング装置１０は、リソース割り当てパターン範囲設定内の全リソース割り当てパターンに対して処理を終えた時点、または、スケジューリング周期時間を経過した時点で、最適解保持部１３が保持する最適リソース割り当てパターンを出力する。なお、最適リソース割り当てパターンと併せて、最適解保持部１３が保持する評価値を出力することも可能である。
【０１１７】
本実施の形態は、パターン評価部１２内のＵＥ別のメトリック計算におけるパイプライン処理の構成に関するものである。本実施の形態で示したパターン生成部１１が採用するリソース割り当てパターンの生成手順に限らず、前回生成のリソース割り当てパターンとの差分が、最大１個の差分ＴＰ番号と最大１個の差分ＵＥ番号によって表されるような、リソース割り当てパターンの生成を行う手順を備えたパターン生成部１１であれば、本実施の形態のパターン評価部１２を適用できる。
【０１１８】
また、本実施の形態のパターン生成部１１が採用するリソース割り当てパターンの生成手順のように、あらかじめ定められた順番に従って次々とリソース割り当てパターンを生成するのでは、なく、過去のリソース割り当てパターンに対する評価値に基づいて生成パターンを改善し、より少ないリソース割り当てパターンの生成回数で最適なリソース割り当てパターンを見つけ出す生成手法を採用した装置のパターン評価部１２として、本実施の形態のパターン評価部１２を適用できる。
【０１１９】
具体的には、リソース割り当てパターンに対して計算した評価値が、過去に計算した評価値と比較して良好であった場合に、その評価値を得たときのリソース割り当てパターンまたは、そのパターンの一部（比較した評価値に対するリソース割り当てパターンとの差分）をパターン生成部１１にフィードバックする。このとき、フィードバック直後に生成されるリソース割り当てパターンと、フィードバック直前に生成された最後のリソース割り当てパターンとの差分が、最大１個の差分ＴＰ番号と最大１個の差分ＵＥ番号によって表されるようなリソース割り当てパターンの生成を行う手順であれば、本実施の形態のパターン評価部１２を適用できる。
【０１２０】
また、本実施の形態では、ＮｃをＴＰ数に一致させた構成（Ｎｃ＝Ｎｔｐの構成）により、ＴＰ数分の並列化された回路で各ＵＥ別のメトリック計算を同時に行っている。本実施の形態では、各並列化された各回路＃ｔ（ＳＩＮＲ計算部＃１…＃Ｎｃ、スループット計算部＃１…＃Ｎｃ、メトリック計算部＃１…＃Ｎｃ）は、ＴＰ＃ｔの送信先となったＵＥのＳＩＮＲ・スループット・メトリックを計算するための回路であるが、各回路とＴＰを固定的に割り当てるのでは、なく、リソース割り当てパターンに含まれる各ＵＥ（何れか１個以上のＴＰについて送信先となったＵＥ）に対して、動的に各回路に割り当てる（前回のリソース割り当てパターンから消えたＵＥに割り当てていた回路を回収するとともに前回のリソース割り当てパターンから追加されたＵＥに回収された回路を割り当てる）装置にも、本実施の形態で採用したＵＥ別のメトリック計算におけるパイプライン処理の構成を適用できる。
【０１２１】
上記の動的に各回路に割り当てる装置は、パターン生成部１１が複数個のＴＰから１個のＵＥに宛てて送信するJoint Transmissionを行うリソース割り当てパターンを生成する場合に、パターンに対するＵＥ別評価値の計算が可能であるため、Joint Transmissionによって評価値を改善できる場合に、Joint Transmissionの適用有無や、適用時のＴＰの組み合わせ方などJoint Transmissionを適用する場合の選択肢のなかから、最適にJoint Transmissionを取り入れたリソース割り当てパターンを得ることができる。
【０１２２】
［第２の実施の形態］
次に、図６を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるスケジューリング装置１０について説明する。図６は、第２の実施の形態にかかるパターン評価部の構成を示すブロック図である。なお、スケジューリング装置１０の全体構成は、前述した図１と同じであるため、説明を省略する。
【０１２３】
本実施の形態において、パターン評価部１２には、主な回路部として、パイプライン処理部２０、遅延制御部２１、メトリック合計部２２、およびパターン再生部２３が設けられている。また、パイプライン処理部２０は、互いに並列動作する複数のパイプライン処理系Ｐ＃１…Ｐ＃Ｎｃと、パラメタテーブルＴＢとから構成されており、各パイプライン処理系Ｐ＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）には、ＵＥ別メトリックの計算段階Ｓｎ（ｎ＝１…ＳＮｓ）における計算処理をそれぞれ行う複数のステージ計算部３ｎが設けられている。
【０１２４】
図６の構成例では、パラメタテーブルＴＢとして、送信状態生成部４０Ａ、ＴＰリスト記憶部４０Ｂ、受信電力リスト記憶部４０Ｃ、およびメトリック計算パラメタ記憶部４０Ｄからなる４つのパラメタテーブルが設けられている。また、各パイプライン処理系Ｐ＃ｔには、ステージ計算部４ｎとして、ＳＩ判定部４１、ＳＩＮ電力計算部４２、ＳＩＮＲ演算部４３、スループット計算部４４、およびメトリック計算部４５からなる５つのパイプラインステージが設けられている。
【０１２５】
なお、本実施の形態にかかる送信状態生成部４０Ａ、スループット計算部４４、メトリック計算部４５、メトリック合計部２２、メトリック計算パラメタ記憶部４０Ｄ、パターン再生部２３は、第１の実施の形態における送信状態生成部３０Ａ、スループット計算部３２、メトリック計算部３３、メトリック合計部２２、メトリック計算パラメタ記憶部３０Ｃ、パターン再生部２３と同様であるため、説明を省略する。
【０１２６】
［ＴＰリスト記憶部］
ＴＰリスト記憶部４０Ｂは、各ＵＥ＃ｊ（ｊ＝１…Ｎｕｅ；Ｎｕｅは、スケジューリング装置１０が扱うことが可能なＵＥ数の最大値）の有意な受信が可能なＴＰ番号のリスト（メジャメントセットに含まれる各ＴＰのＴＰ番号リスト）をＴＰリスト［ｊ］として記憶し、差分ＵＥ番号Ｊを入力して差分ＵＥに対応するＴＰリスト［Ｊ］を各ＳＩ判定部＃１…＃Ｎｃに分配する。
【０１２７】
ＴＰリスト記憶部４０Ｂが記憶する値は、外部よりのアクセスにより設定・更新が可能である。ＴＰリスト記憶部４０Ｂの回路実装において、ＳＲＡＭ（スタティックランダムアクセスメモリ）を用いることが可能である。ＳＲＡＭのワード数をＮｕｅ（スケジューリング装置１０が扱うことが可能なＵＥ数の最大値）とし、各ワードに各ＵＥのＴＰリストを格納し、入力した差分ＵＥ番号ＪからＵＥ＃ＪのＴＰリスト［Ｊ］を格納したワードのアドレス（例えばアドレス＝差分ＵＥ番号Ｊ−１）に変換して、ＳＲＡＭのリードアクセスを行うことで、ＳＲＡＭのリードデータがＴＰリスト［Ｊ］となる。
【０１２８】
［受信電力リスト記憶部］
受信電力リスト記憶部４０Ｃは、各ＵＥ＃ｊ（ｊ＝１…Ｎｕｅ）の有意な受信が可能な各ＴＰからの送信を干渉が最小化された条件で受信するときの受信電力値または、ＳＮＲ（Signal-to-Noise power Ratio：雑音電力の和に対する信号電力の比率）を、受信電力リスト［ｊ］として記憶し、差分ＵＥ番号Ｊを入力して差分ＵＥに対応する受信電力リスト［Ｊ］を各ＳＩＮ電力計算部＃１…＃Ｎｃに向けて出力する。
【０１２９】
受信電力リスト記憶部４０Ｃが記憶する値は、外部よりのアクセスにより設定・更新が可能である。受信電力リスト記憶部４０Ｃの回路実装において、ＳＲＡＭ（スタティックランダムアクセスメモリ）を用いることが可能である。ＳＲＡＭのワード数をＮｕｅとし、各ワードに各ＵＥの受信電力リストを格納し、入力した差分ＵＥ番号ＪからＵＥ＃Ｊの受信電力リスト［Ｊ］を格納したワードのアドレス（例えばアドレス＝差分ＵＥ番号Ｊ−１）に変換して、ＳＲＡＭのリードアクセスを行うことで、ＳＲＡＭのリードデータが受信電力リスト［Ｊ］となる。
【０１３０】
なお、本実施の形態にかかるこれらＴＰリスト［ｊ］と受信電力リスト［ｊ］は、前述した第１の実施の形態に示した各ＵＥ＃ｊ（ｊ＝１…Ｎｃ）のＳＩＮＲ計算パラメタに対応する。
【０１３１】
［ＳＩ判定部］
ＳＩ判定部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）は、遅延制御部２１から差分ＴＰ番号Ｉを入力する。ここで、ｔ＝ＩのＳＩ判定部＃ｔ、すなわち、差分ＴＰの送信先である差分ＵＥに対応するＳＩ判定部＃ｔは、ＴＰリスト記憶部４０ＢからＴＰリスト［Ｊ］を入力し、これを、ＴＰリスト＃ｔとして保持する。一方、ｔ≠ＩのＳＩ判定部＃ｔについては、前回から保持していたＴＰリスト＃ｔを保持し続ける。
【０１３２】
次に、ＳＩ判定部＃ｔは、ＴＰリスト＃ｔと各ＴＰの送信の有無を表す送信フラグ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ、値が１の場合は、ＴＰ＃ｉが送信中であることを表すビット）に基づいて、ＴＰリスト＃ｔに含まれる各ＴＰが信号源であるか干渉源であるか送信停止であるかを判定し、ＳＩ判定結果［ｔ］としてＳＩＮ電力計算部＃ｔに出力する。
【０１３３】
［ＳＩＮ電力計算部］
ＳＩＮ電力計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）は、遅延制御部２１から差分ＴＰ番号Ｉを入力する。ここで、ｔ＝ＩのＳＩＮ電力計算部＃ｔ、すなわち、差分ＴＰの送信先である差分ＵＥに対応するＳＩＮ電力計算部＃ｔは、受信電力リスト記憶部４０Ｃから受信電力リスト［Ｊ］を入力し、これを受信電力リスト＃ｔとして保持する。一方、ｔ≠ＩのＳＩＮ電力計算部＃ｔについては、前回から保持していた受信電力リスト＃ｔを保持しつづける。
【０１３４】
次に、ＳＩＮ電力計算部＃ｔは、ＳＩ判定部＃ｔから入力したＳＩ判定結果［ｔ］に含まれる各ＴＰの信号源であるか干渉源であるか送信停止であるかの判定結果と、受信電力リスト＃ｔに含まれるＴＰからの受信電力値（あるいは、ＳＮＲ）に基づいて、信号電力や干渉電力の計算を行う。具体的には、ＴＰが信号源である場合は、ＴＰからの受信電力値（あるいは、ＳＮＲ）を信号電力に加える。また、ＴＰが干渉源である場合には、ＴＰからの受信電力値（あるいは、ＳＮＲ）を干渉電力に加える。さらに、処理に加えて、干渉電力にノイズ電力値（受信電力リストがＳＮＲの場合は、１）を加算して干渉ノイズ電力とする。その後、の信号電力および干渉ノイズ電力を、ＳＩＮ電力［ｔ］としてＳＩＮＲ演算部＃ｔに出力する。
【０１３５】
［ＳＩＮＲ演算部］
ＳＩＮＲ演算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）は、ＳＩＮ電力計算部＃ｔからＳＩＮ電力［ｔ］を入力し、ＳＩＮ電力［ｔ］に含まれる信号電力と干渉ノイズ電力に基づいて、干渉ノイズ電力に対する信号電力の比を計算して、ＳＩＮＲ［ｔ］としてスループット計算部＃ｔに出力する。
【０１３６】
［遅延制御部］
遅延制御部２１は、パターン生成部１１から入力した差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号に対して、各ＳＩ判定部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）、各ＳＩＮ電力計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）、各メトリック計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）、送信状態生成部４０Ａ、ＴＰリスト記憶部４０Ｂ、受信電力リスト記憶部４０Ｃ、メトリック計算パラメタ記憶部４０Ｄ、の各々について入力信号間の入力タイミングを調整するために、遅延を付与する。また、最適解保持部１３に向けて出力する各信号間の出力タイミングを調整するために、遅延を付与する。
【０１３７】
これにより、遅延制御部２１は、ＴＰリスト記憶部４０Ｂが差分ＵＥ番号を入力するタイミングと受信電力リスト記憶部４０Ｃが差分ＵＥ番号を入力するタイミングとの差によって、差分ＵＥのＳＩ判定結果を取得する段階（メジャメントセット内の各ＴＰが信号源／干渉源であるかの判定を行う段階）から差分ＵＥのＳＩＮ計算結果を取得する段階（信号電力および干渉ノイズ電力を計算する段階）までの処理遅延に相当する、ＴＰリスト記憶部４０Ｂが差分ＵＥのＴＰリストをＳＩ判定部４１に出力してから受信電力リスト記憶部４０Ｃが差分ＵＥの受信電力リストをＳＩＮ電力計算部４２に出力するまでの遅延を与える。
【０１３８】
本実施の形態においても、第１の実施の形態において示した各効果［効果１］…［効果４］が得られる。特に、効果１については、例えば、ＳＩ判定、ＳＩＮ電力計算、ＳＩＮＲ演算、スループット計算、メトリック計算、を各１クロックでパイプパイン処理する回路の場合、パイプライン処理しない構成（５クロックで１個のパターンに対してＳＩＮＲ計算からメトリック計算までを行う構成）と比較して、５倍の処理性能を得ることができる。
【０１３９】
また、［効果４］については、本実施の形態によって、受信電力リストを記憶する受信電力リスト記憶部４０Ｃから読み出すための信号である差分ＵＥ番号Ｊを遅延させる構成の方が、受信電力リスト記憶部４０Ｃから読み出した受信電力リストに対して遅延を与える構成よりも、受信電力リストに対する遅延のためメモリが不要となるので、スケジューリング装置１０の低コスト化を実現することが可能となる。
【０１４０】
［第３の実施の形態］
次に、図７を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかるスケジューリング装置１０について説明する。図７は、第３の実施の形態にかかるスケジューリング装置の構成を示すブロック図である。
図７に示すように、本実施の形態にかかるスケジューリング装置１０には、主な機能部として、パターン生成部１１、パターン評価部１２、最適解保持部１３に加えて、ＣＱＩ変換部１４が設けられている。パターン生成部１１、パターン評価部１２、および最適解保持部１３については、第２の実施の形態と同じであり説明を省略する。
【０１４１】
［ＣＱＩ変換部］
ＣＱＩ変換部１４は、ＵＥ＃ｊ（ｊ＝１…Ｎｕｅ）のＣＱＩ（Channel Quality Indicator）の値を設定・変更する際、新たなＣＱＩを受信電力リストに含まれる受信電力値（あるいは、ＳＮＲ）の数値に変換して、パターン評価部１２内の受信電力リスト記憶部４０Ｃの受信電力リスト［ｊ］に設定・更新する機能を有している。
【０１４２】
上記ＣＱＩは、ＵＥが各ＴＰからの受信信号品質を測定して上りチャネルを通じて基地局に通知した情報であり、受信電力値（あるいは、ＳＮＲ）の数値を表すための情報量（ビット数）よりも少ない情報量（ビット数）で表現された値である。ＣＱＩの値を受信電力値（あるいは、ＳＮＲ）に変換するためには、ＣＱＩの各値と、そのＣＱＩに対応する受信電力値（あるいは、ＳＮＲ）の値のＣＱＩ対応表を用意しておき、外部から入力されたＣＱＩから、ＣＱＩ対応表を参照して、受信電力値（あるいは、ＳＮＲ）に変換する。
【０１４３】
なお、ＣＱＩ値は、受信電力値（あるいは、ＳＮＲ）がデシベル換算された値に相当し、ＣＱＩ値に固定係数を乗算することで受信電力値（あるいは、ＳＮＲ）に変換できない。また、ＳＩＮ電力計算部＃ｔ（ｔ＝１…Ｎｃ）は、ＵＥ＃ｊのＳＩＮＲを計算するために必要な受信電力（あるいは、ＳＮＲ）を、受信電力リスト［ｊ］から取得して、これらの値を加算することによって信号電力や干渉電力を計算するが、受信電力（あるいは、ＳＮＲ）がデシベル換算されたＣＱＩ値を加算して干渉電力を計算することは、できない。
【０１４４】
このように、ＣＱＩ変換部１４は、ＵＥ＃ｊのＣＱＩを、パターン評価部１２内で受信電力値（あるいは、ＳＮＲ）の加算によって信号電力や干渉電力を取得するために必要な受信電力値（あるいは、ＳＮＲ）の形式に変換する。
【０１４５】
したがって、本実施の形態の構成は、スケジューリング装置１０の外部において、ＣＱＩから受信電力値（あるいは、ＳＮＲ）の形式に変換した上で、パターン評価部１２を設定・変更する構成と比較して、スケジューリング装置１０内でＣＱＩから受信電力値（あるいは、ＳＮＲ）の形式に変換することになる。
これにより、受信電力値（あるいは、ＳＮＲ）の表現に必要な情報量（ビット数）よりも少ない情報量（ビット数）で表現可能なＣＱＩを外部から入力するので、外部からスケジューリングに必要なパラメタの設定・更新を行うときの、装置が入力する情報量を削減することができる、という効果が得られる。
【０１４６】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものでは、ない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【０１４７】
１０…スケジューリング装置、１１…パターン生成部１１…パターン評価部、１３…最適解保持部、１４…ＣＱＩ変換部、２０…パイプライン処理部、２１，２１Ａ…遅延制御部、２２…メトリック合計部、２３…パターン再生部、３０Ａ…送信状態生成部、３０Ｂ…ＳＩＮＲ計算パラメタ記憶部、３０Ｃ…メトリック計算パラメタ記憶部、３ｎ…ステージ計算部、３１…ＣＳＩＮＲ計算部、３２…スループット計算部、３３…メトリック計算部、４０Ａ…送信状態生成部、４０Ｂ…ＴＰリスト記憶部、４０Ｃ…受信電力リスト記憶部、４０Ｄ…メトリック計算パラメタ記憶部、４ｎ…ステージ計算部、４１…ＳＩ判定部、４２…ＳＩＮ電力計算部、４３…ＳＩＮＲ演算部、４４…スループット計算部、４５…メトリック計算部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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