(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信ポイントを有する無線ネットワークシステムに対して、これら送信ポイントと各ユーザ端末との間で無線通信を行うための無線リソース割り当てを行う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ごとに、当該リソース割り当てパターンに基づく前記無線リソースの割り当てを評価するためのパターン評価値を計算するパターン評価部と、
前記リソース割り当てパターンのうち、当該パターン評価値が最も良好なリソース割り当てパターンを、実際の無線リソース割り当てに用いる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、
外部から入力された前記各ユーザ端末のユーザ端末別評価パラメタを記憶するユーザ端末別評価パラメタテーブルと、
前記送信ポイントごとに設けられて、前記ユーザ端末別評価パラメタテーブルから出力された、当該送信ポイントの送信先となるユーザ端末に関するユーザ端末別評価パラメタに基づいて、当該送信ポイントに関する送信ポイント別パターン評価値を計算する複数の送信ポイント別パターン評価部と、
これら送信ポイント別パターン評価値を合計することにより、前記パターン生成部で生成された新たな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する送信ポイント別評価値合計部とを備え、
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、当該差分を示す差分情報を順次出力し、
前記パターン評価部は、前記パターン生成部からの前記差分情報に基づき前記ユーザ端末別評価パラメタテーブルから読み出した、当該差分に相当するユーザ端末別評価パラメタに基づいて、当該差分に相当する前記送信ポイント別パターン評価部でのみ当該送信ポイントの送信先となるユーザ端末に関するユーザ端末別評価パラメタを更新し、前記各送信ポイントに関する送信ポイント別パターン評価値を計算して前記送信ポイント別評価値合計部で合計することにより、新たな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、
前記パターン評価部は、前記送信ポイントごとに設けられて、当該送信ポイントに関する送信ポイント別評価パラメタを保持する複数の送信ポイント別評価パラメタ保持部をさらに備え、これら送信ポイント別評価パラメタ保持部のうち、前記差分に相当する送信ポイント別評価パラメタ保持部で、前記ユーザ端末別評価パラメタテーブルから読み出した当該差分に相当するユーザ端末別評価パラメタを送信ポイント別評価パラメタとして保持し、これら送信ポイント別評価パラメタ保持部から出力された送信ポイント別評価パラメタに基づき前記各送信ポイント別パターン評価部でそれぞれの送信ポイント別パターン評価値を計算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１または請求項２に記載のスケジューリング装置において、
前記パターン生成部は、前記送信ポイントごとに当該送信ポイントが実際にとりうる前記動作内容を予め選択肢として指定したパターン範囲情報に基づいて、これら選択肢を組み合わせて得られる組み合わせごとに前記リソース割り当てパターンを生成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１〜請求項３のいずれかに記載のスケジューリング装置において、
前記最適解保持部は、前記パターン生成部から順次出力される前記差分情報を蓄積するＦＩＦＯを備え、当該ＦＩＦＯで前記パターン評価部でのパターン評価値計算の所要時間だけ遅延させた後に前記差分情報を順次読み出して、当該差分情報と直前のリソース割り当てパターンとに基づいて、前記パターン評価部から順次出力される前記パターン評価値に対応する再生リソース割り当てパターンを順次生成し、これら再生リソース割り当てパターンのうち当該パターン評価値が最も良好な再生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ことを特徴とするスケジューリング装置。
【請求項５】
複数の送信ポイントを有する無線ネットワークシステムに対して、これら送信ポイントと各ユーザ端末との間で無線通信を行うための無線リソース割り当てを行う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ごとに、当該リソース割り当てパターンに基づく前記無線リソースの割り当てを評価するためのパターン評価値を計算するパターン評価ステップと、
前記リソース割り当てパターンのうち、当該パターン評価値が最も良好なリソース割り当てパターンを、実際の無線リソース割り当てに用いる最適リソース割り当てパターンとして選択する最適解選択ステップとを備え、
前記パターン評価ステップは、
前記送信ポイントごとに設けられて、外部から入力された前記各ユーザ端末のユーザ端末別評価パラメタを記憶するユーザ端末別評価パラメタテーブルから出力された、当該送信ポイントの送信先となるユーザ端末に関するユーザ端末別評価パラメタに基づいて、当該送信ポイントに関する送信ポイント別パターン評価値を計算する複数の送信ポイント別パターン評価ステップと、
これら送信ポイント別パターン評価値を合計することにより、前記パターン生成ステップで生成された新たな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する送信ポイント別パターン評価値合計ステップとを備え、
前記パターン生成ステップは、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、当該差分を示す差分情報を順次出力し、
前記パターン評価ステップは、前記パターン生成ステップからの前記差分情報に基づき前記ユーザ端末別評価パラメタテーブルから読み出した、当該差分に相当するユーザ端末別評価パラメタに基づいて、当該差分に相当する前記送信ポイント別パターン評価ステップでのみ当該送信ポイントの送信先となるユーザ端末に関するユーザ端末別評価パラメタを更新し、前記各送信ポイントに関する送信ポイント別パターン評価値を計算して前記送信ポイント別パターン評価値合計ステップで合計することにより、新たな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、受信状態のよいユーザへのリソース割り当てが優先されることでユーザ間の公平性に問題が生じるため、各ユーザのこれまでの平均レートを考慮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）。
【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。しかし、このような構成によれば、無線ネットワークシステムの規模が大きくなると、スケジューリング装置が扱うＵＥ数が増大するため、ＵＥ毎の回路の個数を増加させる必要が生じ、スケジューリング装置のコストが増大するという問題があった。
【００１０】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、回路規模の削減により低コストを実現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】
【００１１】
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、複数の送信ポイントを有する無線ネットワークシステムに対して、これら送信ポイントと各ユーザ端末との間で無線通信を行うための無線リソース割り当てを行う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ごとに、当該リソース割り当てパターンに基づく前記無線リソースの割り当てを評価するためのパターン評価値を計算するパターン評価部と、前記リソース割り当てパターンのうち、当該パターン評価値が最も良好なリソース割り当てパターンを、実際の無線リソース割り当てに用いる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、外部から入力された前記各ユーザ端末のユーザ端末別評価パラメタを記憶するユーザ端末別評価パラメタテーブルと、前記送信ポイントごとに設けられて、前記ユーザ端末別評価パラメタテーブルから出力された、当該送信ポイントの送信先となるユーザ端末に関するユーザ端末別評価パラメタに基づいて、当該送信ポイントに関する送信ポイント別パターン評価値を計算する複数の送信ポイント別パターン評価部と、これら送信ポイント別パターン評価値を合計することにより、前記パターン生成部で生成された新たな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する送信ポイント別評価値合計部とを備え、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、当該差分を示す差分情報を順次出力し、前記パターン評価部は、前記パターン生成部からの前記差分情報に基づき前記ユーザ端末別評価パラメタテーブルから読み出した、当該差分に相当するユーザ端末別評価パラメタに基づいて、当該差分に相当する前記送信ポイント別パターン評価部でのみ当該送信ポイントの送信先となるユーザ端末に関するユーザ端末別評価パラメタを更新し、前記各送信ポイントに関する送信ポイント別パターン評価値を計算して前記送信ポイント別評価値合計部で合計することにより、新たな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するようにしたものである。
【００１２】
また、本発明にかかる上記スケジューリング装置に関する一構成例は、前記パターン評価部が、前記送信ポイントごとに設けられて、当該送信ポイントに関する送信ポイント別評価パラメタを保持する複数の送信ポイント別評価パラメタ保持部をさらに備え、これら送信ポイント別評価パラメタ保持部のうち、前記差分に相当する送信ポイント別評価パラメタ保持部で、前記ユーザ端末別評価パラメタテーブルから読み出した当該差分に相当するユーザ端末別評価パラメタを送信ポイント別評価パラメタとして保持し、これら送信ポイント別評価パラメタ保持部から出力された送信ポイント別評価パラメタに基づき前記各送信ポイント別パターン評価部でそれぞれの送信ポイント別パターン評価値を計算するようにしたものである。
【００１３】
また、本発明にかかる上記スケジューリング装置に関する一構成例は、前記パターン生成部が、前記送信ポイントごとに当該送信ポイントが実際にとりうる前記動作内容を予め選択肢として指定したパターン範囲情報に基づいて、これら選択肢を組み合わせて得られる組み合わせごとに前記リソース割り当てパターンを生成するようにしたものである。
【００１４】
また、本発明にかかる上記スケジューリング装置に関する一構成例は、前記最適解保持部が、前記パターン生成部から順次出力される前記差分情報を蓄積するＦＩＦＯを備え、当該ＦＩＦＯで前記パターン評価部でのパターン評価値計算の所要時間だけ遅延させた後に前記差分情報を順次読み出して、当該差分情報と直前のリソース割り当てパターンとに基づいて、前記パターン評価部から順次出力される前記パターン評価値に対応する再生リソース割り当てパターンを順次生成し、これら再生リソース割り当てパターンのうち当該パターン評価値が最も良好な再生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ようにしたものである。
【００１５】
また、本発明にかかるスケジューリング方法は、複数の送信ポイントを有する無線ネットワークシステムに対して、これら送信ポイントと各ユーザ端末との間で無線通信を行うための無線リソース割り当てを行う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ごとに、当該リソース割り当てパターンに基づく前記無線リソースの割り当てを評価するためのパターン評価値を計算するパターン評価ステップと、前記リソース割り当てパターンのうち、当該パターン評価値が最も良好なリソース割り当てパターンを、実際の無線リソース割り当てに用いる最適リソース割り当てパターンとして選択する最適解選択ステップとを備え、前記パターン評価ステップは、前記送信ポイントごとに設けられて、外部から入力された前記各ユーザ端末のユーザ端末別評価パラメタを記憶するユーザ端末別評価パラメタテーブルから出力された、当該送信ポイントの送信先となるユーザ端末に関するユーザ端末別評価パラメタに基づいて、当該送信ポイントに関する送信ポイント別パターン評価値を計算する複数の送信ポイント別パターン評価ステップと、これら送信ポイント別パターン評価値を合計することにより、前記パターン生成ステップで生成された新たな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する送信ポイント別パターン評価値合計ステップとを備え、前記パターン生成ステップは、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、当該差分を示す差分情報を順次出力し、前記パターン評価ステップは、前記パターン生成ステップからの前記差分情報に基づき前記ユーザ端末別評価パラメタテーブルから読み出した、当該差分に相当するユーザ端末別評価パラメタに基づいて、当該差分に相当する前記送信ポイント別パターン評価ステップでのみ当該送信ポイントの送信先となるユーザ端末に関するユーザ端末別評価パラメタを更新し、前記各送信ポイントに関する送信ポイント別パターン評価値を計算して前記送信ポイント別パターン評価値合計ステップで合計することにより、新たな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するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、評価値計算のための回路数を削減できるとともに、ユーザ端末別別評価パラメタを記憶するためのメモリ規模を削減でき、結果として、スケジューリング装置の低コスト化を実現することが可能となる。また、パターン生成部とパターン評価部とを同時に動作させることが可能であり、これらパイプライン処理によって、最大２倍まで処理を高速化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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】図１のパターン評価部の構成例である。
【図３】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４】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５】第２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６】第２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。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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および図２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。図２は、図１のパターン評価部の構成例である。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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を評価するため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、当該パターン評価値が最も良好なリソース割り当てパターンを、実際の無線リソース割り当てに用いる最適リソース割り当てパターンとして選択する機能を備えている。
【００２２】
本実施の形態は、このような構成において、図２に示すように、パターン評価部１２に、外部から入力された各ユーザ端末のユーザ端末別評価パラメタを記憶するユーザ端末別評価パラメタテーブル（ＵＥ別評価パラメタテーブル）２２と、送信ポイントごとに設けられて、ユーザ端末別評価パラメタテーブル２２から出力された、当該送信ポイントの送信先となるユーザ端末に関するユーザ端末別評価パラメタに基づいて、当該送信ポイントに関する送信ポイント別パターン評価値を計算する複数の送信ポイント別パターン評価部（ＴＰ別パターン評価部）２４と、これら送信ポイント別パターン評価値を合計することにより、パターン生成部１１で生成された新たな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する送信ポイント別評価値合計部２５とを備えたものである。
【００２３】
そして、パターン生成部１１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、当該差分を示す差分情報を順次出力し、パターン評価部１２が、パターン生成部１１からの差分情報に基づいて、ユーザ端末別評価パラメタテーブル２２から読み出した当該差分に相当するユーザ端末別評価パラメタに基づいて、当該差分に相当する送信ポイント別パターン評価部２４でのみ新たな送信ポイント別パターン評価値を更新し、各送信ポイントに関する送信ポイント別パターン評価値を送信ポイント別評価値合計部２５で合計することにより、新たな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するようにしたものである。
【００２４】
これにより、評価値計算のための回路数を削減できるとともに、ユーザ端末別別評価パラメタを記憶するためのメモリ規模を削減でき、結果として、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。また、パターン生成部１１とパターン評価部１２とを同時に動作させることが可能であり、これらパイプライン処理によって、最大２倍まで処理を高速化することが可能となる。
【００２５】
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。
【００２６】
［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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
［パターン生成処理］
ここで、図３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３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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
以下、図３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。
【００３７】
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。
【００３８】
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）。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
図４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４（ａ）は、リソース割り当てパターン範囲設定の例、図４（ｂ）は生成したリソース割り当てパターンの例、図４（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４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番号となっている。
【００４７】
［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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
図２に示したように、パターン評価部１２には、主な回路部として、送信状態生成部２１、ＵＥ別評価パラメタテーブル（ユーザ端末別評価パラメタテーブル）２２、ＴＰ別評価パラメタ保持部［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）（送信ポイント別評価パラメタ保持部）２３、ＴＰ別パターン評価部［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）（送信ポイント別評価部）２４、およびＴＰ別評価値合計部（送信ポイント別評価値合計部）２５が設けられている。
【００５１】
送信状態生成部２１は、パターン生成部１１から差分ＴＰ番号（直前のリソース割り当てパターンと比較したとき送信先のＵＥが変更されたＴＰの番号）と差分ＵＥ番号（差分ＴＰ番号が示すＴＰの送信先となったＵＥの番号、ただし当該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）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ＴＰ別評価パラメタ評価部［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）に向けて出力する。
【００５２】
このため、送信状態生成部２１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。
【００５３】
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ＴＰ別パターン評価部［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）が、ＴＰ＃ｉの送信先であるＵＥの受信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。
【００５４】
なお、差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号に基づいて各ＴＰの送信フラグ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）を生成するのではなく、パターン生成部１１からリソース割り当てパターンＴ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ、ＴＰ＃ｉの送信先であるＵＥの番号または送信停止を表す値０）を入力し、Ｔ［ｉ］が送信停止を表す値であるか否かに基づいて生成することも可能である。また、パターン評価部１２内に送信状態生成部２１を持つ構成ではなく、パターン生成部１１内に送信状態生成部２１を持つ構成も可能であり、この構成では、パターン生成部１１がパターン評価部１２に向けて各ＴＰの送信フラグ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）を出力する。
【００５５】
ＵＥ別評価パラメタテーブル２２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ＵＥ別評価パラメタ［ｊ］（ＵＥ別評価値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。パターン評価部１２が有効なＵＥの番号である差分ＵＥ番号Ｊと差分ＴＰ番号Ｉを入力したとき、ＵＥ別評価パラメタテーブル２２は、記憶している差分ＵＥ番号Ｊが指すＵＥ＃ＪのＵＥ別評価パラメタ［Ｊ］を、差分ＴＰ番号Ｉとともに、ＴＰ別評価パラメタ保持部２３に向けて出力する。
【００５６】
ＵＥ別評価パラメタテーブル２２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ＵＥ別評価パラメタを格納し、入力した差分ＵＥ番号ＪからＵＥ＃ＪのＵＥ別評価パラメタ［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ＵＥ別評価パラメタ［Ｊ］となる。
【００５７】
ＵＥ別評価パラメタテーブル２２は、ＴＰ別評価パラメタ保持部２３に向けて、同時に複数のＵＥのＵＥ別評価パラメタを出力する必要がないため、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）が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。
【００５８】
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、ＵＥ別評価値の計算に必要な各ＴＰからの受信電力など（ＵＥ別評価パラメタ）を記憶する必要があるが、ＵＥ別評価値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（ＵＥ別評価パラメタテーブル）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ＵＥ別評価パラメタをテーブル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。
【００５９】
一方、ＵＥ別評価パラメタをＵＥ別評価値の計算を行う回路毎に分散して記憶する構成では、ＳＲＡＭを採用することも可能であるが、ＵＥ別評価値の計算を行う回路毎にＳＲＡＭのアクセス機構を実現する回路が必要となるため、かえって全体の回路面積が増大することになる。アクセス機構が不要なフリップフロップを採用した場合でも、ＳＲＡＭと比較すると１ビットあたりの面積が大きいため、全体の回路面積が増大する。本実施の形態によれば、ＵＥ別評価パラメタを記憶するメモリの面積が小さくなり、スケジューリング装置１０を低コスト化できる。
【００６０】
各ＴＰ別評価パラメタ保持部［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）は、ＴＰ＃ｉの送信先であるＵＥ＃ｊのＵＥ別評価パラメタ［ｊ］をＴＰ別評価パラメタ［ｉ］として保持し、ＴＰ別評価パラメタ［ｉ］をＴＰ別パターン評価部［ｉ］に向けて出力する。
【００６１】
この際、パターン評価部１２が入力した差分ＵＥ番号Ｊに対応するＵＥ別評価パラメタ［Ｊ］と、差分ＵＥ番号Ｊとともにパターン評価部１２が入力した差分ＴＰ番号Ｉを、ＵＥ別評価パラメタテーブル２２が出力したとき、差分ＴＰ番号Ｉが指すＴＰ＃ＩのＴＰ別評価パラメタ保持部［Ｉ］が、これまで保持していたＴＰ別評価パラメタ［Ｉ］の値を、ＵＥ別評価パラメタ［Ｊ］の値に更新する。
【００６２】
すなわち、ＴＰ別評価パラメタ保持部［Ｉ］が保持するＴＰ別評価パラメタ［Ｉ］の更新は、パターン評価部１２が差分ＴＰ番号Ｉと有効なＵＥの番号である差分ＵＥ番号Ｊを入力し、ＵＥ別評価パラメタ［Ｊ］をＵＥ別評価パラメタテーブル２２が出力したときに、行われる。また、差分ＵＥ番号Ｊの値が送信停止を表す値０の場合や、差分ＴＰ番号Ｉを除くＴＰ番号ｉ（ｉ＝１…Ｎｔｐ，ｉ≠Ｉ）に対応するＴＰ別評価パラメタ保持部［ｉ］は、ＴＰ別評価パラメタ［Ｉ］の更新を行わず、これまでの保持を継続する。
【００６３】
各ＴＰ別パターン評価部［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）は、パターン生成部１１から入力した差分ＴＰ番号Ｉに差分ＵＥ番号Ｊに対応して、送信状態生成部２１が生成した各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）を入力し、さらに、ＴＰ別評価パラメタ保持部［ｉ］が保持するＴＰ別評価パラメタ［ｉ］（ただしＴＰ別評価パラメタ［Ｉ］はＵＥ別評価パラメタテーブル２２が記憶するＵＥ別評価パラメタ［Ｊ］と同じ値に更新済み）を入力し、これらに基づいて、ＴＰ＃ｉの送信先であるＵＥ＃ｊのＵＥ別評価値を計算し、これをＴＰ別評価値［ｉ］としてＴＰ別評価値合計部２５に向けて出力する。
【００６４】
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は、ＵＥ毎にＵＥ別評価値の計算を行う回路を備えるのではなく、ＴＰ毎にＵＥ別評価値の計算を行う回路としてＴＰ別パターン評価部２４を備えている。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と比較して、評価値の計算を行う回路の個数を削減できるので、スケジューリング装置を低コスト化できる。
【００６５】
また、本実施の形態にかかるスケジューリング装置１０は、パターン生成部１１において、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から、１個のＴＰについてその送信先である１個のＵＥについてのみ、変更されることが保証される、リソース割り当てパターンの生成を行うので、リソース割り当てパターンを１個生成する毎に、最大１個のＵＥについて、ＵＥ別評価パラメタテーブル２２からそのＵＥ別評価パラメタを取得すればよい（送信停止に変更される場合は、そのリソース割り当てパターンに関してＵＥ別評価パラメタテーブル２２からのＵＥ別評価パラメタ取得は不要である）。
【００６６】
この特性は、異なるワードの同時読み出しができないという制限があるＳＲＡＭを用いてＵＥ別評価パラメタテーブル２２を実現したときに、このような制限による悪影響（例えば１個のリソース割り当てパターンに対してＵＥ別評価パラメタテーブル２２から複数回のＵＥ別評価パラメタ取得を行うことで、その取得に要する時間が長くなり単位時間あたりに評価できるリソース割り当てパターンの個数が低下する）を回避する。
【００６７】
ＴＰ別評価値合計部２５は、各ＴＰ別パターン評価部［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）が出力したＴＰ別評価値［ｉ］を合計し、これを評価値として最適解保持部１３に出力する。
なお、パターン評価部１２が、差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号を入力してから評価値を出力するまで、次の差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号の入力を保留する構成では、この遅延が、単位時間あたりに評価できるリソース割り当てパターンの個数を制約するので、パターン評価部１２内をパイプライン化して、差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号を入力してからその評価値を出力するまでの時間内に、以降の差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号の入力を継続できる構成とする。
【００６８】
［最適解保持部］
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。最適解保持部１３は、パターン生成部１１がリソース割り当てパターンの生成を開始してから、最良の評価値を得たときのリソース割り当てパターンおよびパターンに基づいてパターン評価部１２が算出した評価値を、最適解として保持する。
【００６９】
つまり、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。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。
【００７０】
最適解保持部１３は、パターン生成部１１からリソース割り当てパターンではなく、差分ＴＰ番号（直前のリソース割り当てパターンと比較したとき送信先のＵＥが変更されたＴＰの番号）と差分ＵＥ番号（差分ＴＰ番号が示すＴＰの送信先となったＵＥの番号、ただし当該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）を入力する。
【００７１】
このため、最適解保持部１３は、全ＴＰについてＴＰ＃ｉ（ｉ＝１…Ｎｔｐ）の送信先であるＵＥ番号を再生リソース割り当てパターンＲ［ｉ］として保持しておき、入力した差分ＴＰ番号Ｉと差分ＵＥ番号Ｊに基づいて、再生リソース割り当てパターンＲ［Ｉ］を差分ＵＥ番号Ｊの値に変更し、差分ＴＰ番号Ｉを除くＴＰ番号ｉ（ｉ＝１…Ｎｔｐ，ｉ≠Ｉ）に対応する再生リソース割り当てパターンＲ［ｉ］については保持を継続することにより、パターン生成部１１が生成したリソース割り当てパターンと同じパターンを最適解保持部１３内で再生する。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。
【００７２】
また、パターン評価部１２がパターン生成部１１から差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号を入力してから、評価値を出力するまでに遅延があるため、パターン評価部１２が算出した評価値が最良であると最適解保持部１３が判断可能な時点で、最適解保持部１３が当該評価値に対応するリソース割り当てパターンを取得する必要がある。特に、パターン評価部１２をパイプライン化する構成では、遅延時間内にパターン評価部１２が処理できるリソース割り当てパターンの個数分だけ前にパターン生成部１１が生成していたリソース割り当てパターンを取得する必要がある。
【００７３】
このため、最適解保持部１３は、パターン生成部１１から入力した差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号の組を、ＦＩＦＯ（First-In First-Out）バッファに蓄積し、パターン評価部１２が差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号を入力してからその評価値を出力までの時間に相当する遅延を、これら差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号に与え、ＦＩＦＯバッファから取り出した差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号を用いて再生リソース割り当てパターンを生成する。
【００７４】
これにより、再生リソース割り当てパターンをＦＩＦＯバッファに蓄積しておく構成と比較して、ＦＩＦＯバッファのメモリ量を削減できる。例えば、再生リソース割り当てパターンの１個の保持には、１個のＵＥ番号を表現するために必要なビット数ｗ＿ｕｅにＴＰ数を乗じた数、つまりＮｔｐ×ｗ＿ｕｅの個数のビットを記憶するメモリが必要となる。これに対して、差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号の１組の保持には、１個のＴＰ番号を表現するために必要なビット数ｗ＿ｔｐと１個のＵＥ番号を表現するために必要なビット数ｗ＿ｕｅの和の個数のビットを記憶するメモリが必要となる。一般的には、Ｎｔｐ＜Ｎｕｅ（ＴＰ数よりＵＥ数が多い）が成り立つため、各番号を表現するために必要なビット数についてもｗ＿ｔｐ≦ｗ＿ｕｅとなるので、差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号を保持する構成が、より少ないメモリ量で済む。
【００７５】
［第２の実施の形態］
次に、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。本実施の形態は、パターン生成部１１におけるパターン生成処理の内容が、第１の実施の形態と異なるため、これに合わせて各回路部での処理が若干異なるものの、全体の回路構成については、図１および図２と同様である。
【００７６】
次に、図１および図２を参照して、第２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。
【００７７】
［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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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、送信停止に変更されるＴＰを除いて、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。
【００８２】
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。
【００８３】
［パターン生成処理］
ここで、図５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５は、第２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。
【００８４】
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］、値0は送信停止を選択することを表す）を使用する。
【００８５】
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５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。
【００８６】
以下、図５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２００）。ここでは、各ＴＰ［ｉ］に対応する選択肢番号［ｉ］の値として０をセットする処理（全ＴＰを送信停止にセットする処理）を行う。
【００８７】
次に、パターン生成部１１は、最初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２０１）。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２０２）。具体的には、選択肢番号［Ｉｔｐ］に１を加算した値が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。
【００８８】
ここで、現在のＩｔｐは差分ＴＰ番号ではない場合（ステップ２０２：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２０３）。つまり、選択肢番号［Ｉｔｐ］に１をセットする。これにより、差分ＴＰ番号より小さい番号のＴＰについて、最初の選択肢に戻る変更が生じるが、送信先がＵＥに変更されるのではなく送信停止に変更されるので、リソース割り当てパターン１個の生成につき、送信先のＵＥが変更されるＴＰは、差分ＴＰ番号が指す１個のＴＰのみとすることができる。
【００８９】
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２０４）。ここで、Ｉｔｐが最後のＴＰ番号である場合（ステップ２０４：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。
【００９０】
また、Ｉｔｐが最後のＴＰ番号でない場合（ステップ２０４：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２０５）、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。
【００９１】
一方、ステップ２０２において、現在のＩｔｐが差分ＴＰ番号である場合（ステップ２０２：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２０６）。ここでは、選択肢番号［Ｉｔｐ］に１を加算する処理となる。
【００９２】
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２０７）。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２０１に戻る。
【００９３】
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、最初の選択肢である送信停止に戻す。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、その選択肢が変更されてＵＥ（差分ＵＥ番号が指すＵＥ）への送信となる（送信停止からＵＥへの送信に変更されるか送信先が別のＵＥに変更される）ことが保証される。したがって、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。
【００９４】
図６は、第２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６（ａ）は、リソース割り当てパターン範囲設定の例、図６（ｂ）は生成したリソース割り当てパターンの例、図６（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６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番号となっている。
【００９５】
［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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
図２に示したように、パターン評価部１２には、主な回路部として、送信状態生成部２１、ＵＥ別評価パラメタテーブル２２、ＴＰ別評価パラメタ保持部［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）２３、ＴＰ別パターン評価部［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）２４、およびＴＰ別評価値合計部２５が設けられている。
【００９９】
送信状態生成部２１は、パターン生成部１１から差分ＴＰ番号（直前のリソース割り当てパターンと比較したとき送信先のＵＥが変更されたＴＰの番号）と差分ＵＥ番号（差分ＴＰ番号が示すＴＰの送信先となったＵＥの番号）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ＴＰ別評価パラメタ評価部［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）に向けて出力する。
【０１００】
このため、送信状態生成部２１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。
【０１０１】
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ＴＰ別パターン評価部［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）が、ＴＰ＃ｉの送信先であるＵＥの受信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。
【０１０２】
なお、差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号に基づいて各ＴＰの送信フラグ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）を生成するのではなく、パターン生成部１１からリソース割り当てパターンＴ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ、ＴＰ＃ｉの送信先であるＵＥの番号または送信停止を表す値０）を入力し、Ｔ［ｉ］が送信停止を表す値であるか否かに基づいて生成することも可能である。また、パターン評価部１２内に送信状態生成部２１を持つ構成ではなく、パターン生成部１１内に送信状態生成部２１を持つ構成も可能であり、この構成では、パターン生成部１１がパターン評価部１２に向けて各ＴＰの送信フラグ［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）を出力する。
【０１０３】
ＵＥ別評価パラメタテーブル２２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ＵＥ別評価パラメタ［ｊ］（ＵＥ別評価値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。パターン評価部１２が有効なＵＥの番号である差分ＵＥ番号Ｊと差分ＴＰ番号Ｉを入力したとき、ＵＥ別評価パラメタテーブル２２は、記憶している差分ＵＥ番号Ｊが指すＵＥ＃ＪのＵＥ別評価パラメタ［Ｊ］を、差分ＴＰ番号Ｉとともに、ＴＰ別評価パラメタ保持部２３に向けて出力する。
【０１０４】
ＵＥ別評価パラメタテーブル２２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ＵＥ別評価パラメタを格納し、入力した差分ＵＥ番号ＪからＵＥ＃ＪのＵＥ別評価パラメタ［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ＵＥ別評価パラメタ［Ｊ］となる。
【０１０５】
ＵＥ別評価パラメタテーブル２２は、ＴＰ別評価パラメタ保持部２３に向けて、同時に複数のＵＥのＵＥ別評価パラメタを出力する必要がないため、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）が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。
【０１０６】
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、ＵＥ別評価値の計算に必要な各ＴＰからの受信電力など（ＵＥ別評価パラメタ）を記憶する必要があるが、ＵＥ別評価値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（ＵＥ別評価パラメタテーブル）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ＵＥ別評価パラメタをテーブル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。
【０１０７】
一方、ＵＥ別評価パラメタをＵＥ別評価値の計算を行う回路毎に分散して記憶する構成では、ＳＲＡＭを採用することも可能であるが、ＵＥ別評価値の計算を行う回路毎にＳＲＡＭのアクセス機構を実現する回路が必要となるため、かえって全体の回路面積が増大することになる。アクセス機構が不要なフリップフロップを採用した場合でも、ＳＲＡＭと比較すると１ビットあたりの面積が大きいため、全体の回路面積が増大する。本実施の形態によれば、ＵＥ別評価パラメタを記憶するメモリの面積が小さくなり、スケジューリング装置１０を低コスト化できる。
【０１０８】
各ＴＰ別評価パラメタ保持部［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）は、ＴＰ＃ｉの送信先であるＵＥ＃ｊのＵＥ別評価パラメタ［ｊ］をＴＰ別評価パラメタ［ｉ］として保持し、ＴＰ別評価パラメタ［ｉ］をＴＰ別パターン評価部［ｉ］に向けて出力する。
【０１０９】
この際、パターン評価部１２が入力した差分ＵＥ番号Ｊに対応するＵＥ別評価パラメタ［Ｊ］と、差分ＵＥ番号Ｊとともにパターン評価部１２が入力した差分ＴＰ番号Ｉを、ＵＥ別評価パラメタテーブル２２が出力したとき、差分ＴＰ番号Ｉが指すＴＰ＃ＩのＴＰ別評価パラメタ保持部［Ｉ］が、これまで保持していたＴＰ別評価パラメタ［Ｉ］の値を、ＵＥ別評価パラメタ［Ｊ］の値に更新する。
【０１１０】
すなわち、ＴＰ別評価パラメタ保持部［Ｉ］が保持するＴＰ別評価パラメタ［Ｉ］の更新は、パターン評価部１２が差分ＴＰ番号Ｉと有効なＵＥの番号である差分ＵＥ番号Ｊを入力し、ＵＥ別評価パラメタ［Ｊ］をＵＥ別評価パラメタテーブル２２が出力したときに、行われる。また、差分ＵＥ番号Ｊの値が送信停止を表す値０の場合や、差分ＴＰ番号Ｉを除くＴＰ番号ｉ（ｉ＝１…Ｎｔｐ，ｉ≠Ｉ）に対応するＴＰ別評価パラメタ保持部［ｉ］は、ＴＰ別評価パラメタ［Ｉ］の更新を行わず、これまでの保持を継続する。
【０１１１】
各ＴＰ別パターン評価部［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）は、パターン生成部１１から入力した差分ＴＰ番号Ｉに差分ＵＥ番号Ｊに対応して、送信状態生成部２１が生成した各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）を入力し、さらに、ＴＰ別評価パラメタ保持部［ｉ］が保持するＴＰ別評価パラメタ［ｉ］（ただしＴＰ別評価パラメタ［Ｉ］はＵＥ別評価パラメタテーブル２２が記憶するＵＥ別評価パラメタ［Ｊ］と同じ値に更新済み）を入力し、これらに基づいて、ＴＰ＃ｉの送信先であるＵＥ＃ｊのＵＥ別評価値を計算し、これをＴＰ別評価値［ｉ］としてＴＰ別評価値合計部２５に向けて出力する。
【０１１２】
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は、ＵＥ毎にＵＥ別評価値の計算を行う回路を備えるのではなく、ＴＰ毎にＵＥ別評価値の計算を行う回路としてＴＰ別パターン評価部２４を備えている。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と比較して、評価値の計算を行う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。
【０１１３】
また、本実施の形態にかかるスケジューリング装置１０は、パターン生成部１１において、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から、１個のＴＰについてその送信先である１個のＵＥについてのみ、変更されることが保証される、リソース割り当てパターンの生成を行うので、リソース割り当てパターンを１個生成する毎に、最大１個のＵＥについて、ＵＥ別評価パラメタテーブル２２からそのＵＥ別評価パラメタを取得すればよい（送信停止に変更される場合は、そのリソース割り当てパターンに関してＵＥ別評価パラメタテーブル２２からのＵＥ別評価パラメタ取得は不要である）。
【０１１４】
この特性は、異なるワードの同時読み出しができないという制限があるＳＲＡＭを用いてＵＥ別評価パラメタテーブル２２を実現したときに、このような制限による悪影響（例えば１個のリソース割り当てパターンに対してＵＥ別評価パラメタテーブル２２から複数回のＵＥ別評価パラメタ取得を行うことで、取得に要する時間が長くなり単位時間あたりに評価できるリソース割り当てパターンの個数が低下する）を回避する。
【０１１５】
ＴＰ別評価値合計部２５は、各ＴＰ別パターン評価部［ｉ］（ｉ＝１…Ｎｔｐ）が出力したＴＰ別評価値［ｉ］を合計し、これを評価値として最適解保持部１３に出力する。
なお、パターン評価部１２が、差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号を入力してから評価値を出力するまで、次の差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号の入力を保留する構成では、この遅延が、単位時間あたりに評価できるリソース割り当てパターンの個数を制約するので、パターン評価部１２内をパイプライン化して、差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号を入力してからその評価値を出力するまでの時間内に、以降の差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号の入力を継続できる構成とする。
【０１１６】
［最適解保持部］
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。最適解保持部１３は、パターン生成部１１がリソース割り当てパターンの生成を開始してから、最良の評価値を得たときのリソース割り当てパターンおよびパターンに基づいてパターン評価部１２が算出した評価値を、最適解として保持する。
【０１１７】
つまり、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。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。
【０１１８】
最適解保持部１３は、パターン生成部１１からリソース割り当てパターンではなく、差分ＴＰ番号（直前のリソース割り当てパターンと比較したとき送信先のＵＥが変更されたＴＰの番号）と差分ＵＥ番号（差分ＴＰ番号が示すＴＰの送信先となったＵＥの番号、ただし、対応する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）を入力する。
【０１１９】
このため、最適解保持部１３は、全ＴＰについてＴＰ＃ｉ（ｉ＝１…Ｎｔｐ）の送信先であるＵＥ番号を再生リソース割り当てパターンＲ［ｉ］として保持しておき、入力した差分ＴＰ番号Ｉと差分ＵＥ番号Ｊに基づいて再生リソース割り当てパターンＲ［Ｉ］を差分ＵＥ番号Ｊの値に変更し、差分ＴＰ番号Ｉを除くＴＰ番号ｉ（ｉ＝１…Ｎｔｐ，ｉ≠Ｉ）に対応する再生リソース割り当てパターンＲ［ｉ］については保持を継続することにより、パターン生成部１１が生成したリソース割り当てパターンと同じパターンを最適解保持部１３内で再生する。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。
【０１２０】
また、パターン評価部１２がパターン生成部１１から差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号を入力してから、評価値を出力するまでに遅延があるため、パターン評価部１２が算出した評価値が最良であると最適解保持部１３が判断可能な時点で、最適解保持部１３が当該評価値に対応するリソース割り当てパターンを取得する必要がある。特に、パターン評価部１２をパイプライン化する構成では、遅延時間内にパターン評価部１２が処理できるリソース割り当てパターンの個数分だけ前にパターン生成部１１が生成していたリソース割り当てパターンを取得する必要がある。
【０１２１】
このため、最適解保持部１３は、パターン生成部１１から入力した差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号の組を、ＦＩＦＯ（First-In First-Out）バッファに蓄積し、パターン評価部１２が差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号を入力してからその評価値を出力までの時間に相当する遅延を、これら差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号に与え、ＦＩＦＯバッファから取り出した差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号を用いて再生リソース割り当てパターンを生成する。
【０１２２】
これにより、再生リソース割り当てパターンをＦＩＦＯバッファに蓄積しておく構成と比較して、ＦＩＦＯバッファのメモリ量を削減できる。例えば、再生リソース割り当てパターンの１個の保持には、１個のＵＥ番号を表現するために必要なビット数ｗ＿ｕｅにＴＰ数を乗じた数、つまりＮｔｐ×ｗ＿ｕｅの個数のビットを記憶するメモリが必要となる。これに対して、差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号の１組の保持には、１個のＴＰ番号を表現するために必要なビット数ｗ＿ｔｐと１個のＵＥ番号を表現するために必要なビット数ｗ＿ｕｅの和の個数のビットを記憶するメモリが必要となる。一般的には、Ｎｔｐ＜Ｎｕｅ（ＴＰ数よりＵＥ数が多い）が成り立つため、各番号を表現するために必要なビット数についてもｗ＿ｔｐ≦ｗ＿ｕｅとなるので、差分ＴＰ番号と差分ＵＥ番号を保持する構成が、より少ないメモリ量で済む。
【０１２３】
［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】
【０１２４】
１０…スケジューリング装置、１１…パターン生成部、１２…パターン評価部、１３…最適解保持部、２１…送信状態生成部、２２…ユーザ端末別評価パラメタテーブル（ＵＥ別評価パラメタテーブル）、２３…送信ポイント別評価パラメタ保持部（ＴＰ別評価パラメタ保持部）、２４…送信ポイント別評価部（ＴＰ別評価部）、２５…送信ポイント別評価値合計部（ＴＰ別評価値合計部）。
【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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