(57)【要約】【課題】リレーノード配下のＵＥ間に割り当てる無線リソース量の公平性の改善、及びセル端ユーザスループット特性の改善を図ることができる無線基地局装置及びリソース割り当て方法を提供すること。【解決手段】本発明の無線基地局装置は、複数の無線中継局装置との間でバックホールリンクの品質に基づいてそれぞれの無線中継局装置に対する周波数帯域幅を制御する周波数帯域幅制御部１１３と、周波数帯域幅制御部１１３により制御された周波数帯域幅で前記複数の無線中継局装置に対して下りリンク信号を送信する送信部と、を具備することを特徴とする。【選択図】図７
2012044333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線中継局装置との間でバックホールリンクを有する無線基地局装置であって、前記バックホールリンクの品質に基づいてそれぞれの無線中継局装置に対する周波数帯域幅を制御する周波数帯域幅制御手段と、前記周波数帯域幅制御手段により制御された周波数帯域幅で前記複数の無線中継局装置に対して下りリンク信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
【請求項２】
前記周波数帯域幅制御手段は、前記無線中継局装置に接続する移動端末装置数と前記バックホールリンクの品質に基づいてそれぞれの無線中継局装置に対する周波数帯域幅を制御することを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
【請求項３】
前記周波数帯域幅制御手段は、前記無線基地局装置の配下の無線中継局装置数、前記無線中継局装置に接続する移動端末装置数、前記バックホールリンクの品質、及び前記バックホールリンクのリソースブロック数に基づいてそれぞれの無線中継局装置に対する周波数帯域幅を制御することを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
【請求項４】
前記周波数帯域幅制御手段は、前記無線中継局装置に接続する移動端末装置のデータ送信量と前記バックホールリンクの品質に基づいてそれぞれの無線中継局装置に対する周波数帯域幅を制御することを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
【請求項５】
前記周波数帯域幅制御手段は、バックホールサブフレーム数、移動端末装置数及びバックホールリンクの周波数利用効率に基づいて、バックホールサブフレームにおける周波数帯域幅を制御することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の無線基地局装置。
【請求項６】
前記周波数帯域幅制御手段は、下記式（１）にしたがって、バックホールサブフレームにおける無線中継局装置に割り当てるリソースブロックの比率（Ｘ）を算出することを特徴とする請求項５記載の無線基地局装置。
Ｘ＝（ｅＮＢからマクロＵＥまでのリンクの周波数利用効率×リレーＵＥ数）／｛（ｅＮＢからマクロＵＥまでのリンクの周波数利用効率×リレーＵＥ数）＋（ｅＮＢからＲＮまでのリンクの周波数利用効率×マクロＵＥ数）｝×（フレーム毎の総サブフレーム数／フレーム毎のバックホールサブフレーム数）                                式（１）
ここで、ｅＮＢは無線基地局装置を示し、マクロＵＥはｅＮＢ配下の移動端末装置を示し、リレーＵＥは無線中継局装置配下の移動端末装置を示し、ＲＮは無線中継局装置を示す。
【請求項７】
無線基地局装置と複数の無線中継局装置との間のバックホールリンクの品質に基づいてそれぞれの無線中継局装置に対する周波数帯域幅を制御する工程と、制御された周波数帯域幅で前記複数の無線中継局装置に対して下りリンク信号を送信する工程と、を具備することを特徴とするリソース割り当て方法。
【請求項８】
前記無線中継局装置に接続する移動端末装置数と前記バックホールリンクの品質に基づいてそれぞれの無線中継局装置に対する周波数帯域幅を制御することを特徴とする請求項７記載のリソース割り当て方法。
【請求項９】
前記無線基地局装置の配下の無線中継局装置数、前記無線中継局装置に接続する移動端末装置数、前記バックホールリンクの品質、及び前記バックホールリンクのリソースブロック数に基づいてそれぞれの無線中継局装置に対する周波数帯域幅を制御することを特徴とする請求項７記載のリソース割り当て方法。
【請求項１０】
前記無線中継局装置に接続する移動端末装置のデータ送信量と前記バックホールリンクの品質に基づいてそれぞれの無線中継局装置に対する周波数帯域幅を制御することを特徴とする請求項７記載のリソース割り当て方法。
【請求項１１】
バックホールサブフレーム数、移動端末装置数及び無線リンクの周波数利用効率に基づいて、バックホールサブフレームにおける周波数帯域幅を割り当てた後に、無線中継局装置に対する周波数帯域幅を割り当てることを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれかに記載のリソース割り当て方法。
【請求項１２】
下記式（１）にしたがって、バックホールサブフレームにおける無線中継局装置に割り当てるリソースブロックの比率（Ｘ）を算出することを特徴とする請求項１１記載のリソース割り当て方法。
Ｘ＝（ｅＮＢからマクロＵＥまでのリンクの周波数利用効率×リレーＵＥ数）／｛（ｅＮＢからマクロＵＥまでのリンクの周波数利用効率×リレーＵＥ数）＋（ｅＮＢからＲＮまでのリンクの周波数利用効率×マクロＵＥ数）｝×（フレーム毎の総サブフレーム数／フレーム毎のバックホールサブフレーム数）                                式（１）
ここで、ｅＮＢは無線基地局装置を示し、マクロＵＥはｅＮＢ配下の移動端末装置を示し、リレーＵＥは無線中継局装置配下の移動端末装置を示し、ＲＮは無線中継局装置を示す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＴＥ−Ａ（Long  Term  Evolution-Advanced）システムにおいて、リレー伝送技術を利用する無線基地局装置及びリソース割り当て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（3rd  Generation  Partnership  Project）において、第３世代移動通信システムの発展規格であるＬＴＥ（Long  Term  Evolution）からのさらなる高速・大容量通信を実現する第４世代移動通信システムとして、ＬＴＥ−Advanced（ＬＴＥ−Ａ）の標準化が進められている。ＬＴＥ−Ａは、高速・大容量通信の実現に加え、セル端ユーザのスループット向上を重要課題としており、その一手段として、無線基地局装置〜移動端末装置間の無線伝送を中継するリレー技術が検討されている。リレーを用いることで、有線バックホールリンクの確保が困難な場所などで、効率的にカバレッジを拡大できることが期待される。
【０００３】
リレー技術においては、レイヤ１リレー、レイヤ２リレー、レイヤ３リレーがある。レイヤ１リレーは、ブースター、若しくはリピータとも呼ばれる中継技術であり、無線基地局装置からの下り受信ＲＦ信号を電力増幅して移動端末装置に送信するＡＦ（Amplifier  and  Forward）型中継技術である。移動端末装置からの上り受信ＲＦ信号も、同様に電力増幅して無線基地装置に送信される。レイヤ２リレーは、無線基地局装置からの下り受信ＲＦ信号を復調・復号後、再度符号化・変調を行い、移動端末装置に送信するＤＦ（Decode  and  Forward）型中継技術である。レイヤ３リレーは、無線基地局装置からの下り受信ＲＦ信号を復号後、復調・復号処理に加えて、ユーザデータを再生してから、再度無線でユーザデータ伝送を行うための処理（秘匿、ユーザデータ分割・結合処理など）を行い、符号化・変調後に移動端末装置に送信する中継技術である。現在３ＧＰＰにおいては、雑音除去による受信特性の向上、標準仕様検討、及び実装上の容易性の観点から、レイヤ３リレー技術について標準化が進められている。
【０００４】
図１は、レイヤ３リレーによる無線中継技術の概要を示す図である。レイヤ３リレーの無線中継局装置（ＲＮ）は、ユーザデータ再生処理、変復調、及び符号・復号処理を行うことに加え、無線基地局装置（ｅＮＢ）と異なる固有のセルＩＤ（ＰＣＩ：Physical  Cell  ID）を持つことを特徴とする。これにより、移動端末装置（ＵＥ）は、無線中継局装置が提供するセルＢを、無線基地局装置が提供するセルＡとは異なるセルとして認識する。また、ＣＱＩ（Channel  Quality  Indicator）、ＨＡＲＱ（Hybrid  Automatic  Repeat  reQuest）などの物理層の制御信号は、無線中継局装置で終端されるため、無線中継局装置は移動端末装置から見て、無線基地局装置として認識される。したがって、ＬＴＥの機能のみを有する移動端末装置も無線中継局装置に接続することができる。
【０００５】
また、無線基地局装置〜無線中継局装置間のバックホールリンク（Ｕｎ）、及び無線中継局装置〜移動端末装置間のアクセスリンク（Ｕｕ）は、異なる周波数若しくは同一の周波数で運用することが考えられ、後者の場合、無線中継局装置で送受信処理を同時に行うと、送受信回路内で十分なアイソレーションが確保できない限り、送信信号が無線中継局装置の受信機に回り込み、干渉を引き起こす。このため、図２に示すように、同一周波数（ｆ１）で運用する場合は、バックホールリンク及びアクセスリンクの無線リソース（ｅＮＢ送信とリレー送信）を時分割多重（ＴＤＭ：Time  Division  Multiplexing）し、無線中継局装置において送受信が同時に行われないよう制御する必要がある（非特許文献１）。このため、例えば、下りリンクでは、無線中継局装置は、無線基地局装置からの下り信号を受信している間、移動端末装置に対して下り信号を送信することはできない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】３ＧＰＰ，ＴＲ３６．８１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図３に示すように、複数の無線中継局装置（リレーノード：ＲＮ）を設置すると、移動端末装置に対する干渉量が増大する。例えば、図３においては、ＲＮ＃１のリレーＵＥ（ＲＮ＃１配下のＵＥ）は、ＲＮ＃２からの送信信号が干渉になり、ＲＮ＃２のリレーＵＥ（ＲＮ＃２配下のＵＥ）は、ＲＮ＃１からの送信信号が干渉になる。このように、無線基地局装置（マクロｅＮＢ）のみを設置していた場合に比較して、ＲＮを設置することによって、ＲＮからの送受信信号によって他セルに与える干渉量が増大してしまう。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、リレーノード配下のＵＥ間に割り当てる無線リソース量の公平性の改善、及びセル端ユーザスループット特性の改善を図ることができる無線基地局装置及びリソース割り当て方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の無線基地局装置は、複数の無線中継局装置との間でバックホールリンクの品質に基づいてそれぞれの無線中継局装置に対する周波数帯域幅を制御する周波数帯域幅制御手段と、前記周波数帯域幅制御手段により制御された周波数帯域幅で前記複数の無線中継局装置に対して下りリンク信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明のリソース割り当て方法は、無線基地局装置と複数の無線中継局装置との間のバックホールリンクの品質に基づいてそれぞれの無線中継局装置に対する周波数帯域幅を制御する工程と、制御された周波数帯域幅で前記複数の無線中継局装置に対して下りリンク信号を送信する工程と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のリソース割り当て方法は、無線基地局装置と複数の無線中継局装置との間のバックホールリンクの品質に基づいてそれぞれの無線中継局装置に対する周波数帯域幅を制御し、制御された周波数帯域幅で前記複数の無線中継局装置に対して下りリンク信号を送信するので、無線中継局装置を設置しても、無線中継局装置からの干渉量を低減させ、スループットを増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】リレー伝送技術を説明するための図である。
【図２】バックホールリンク及びアクセスリンクの無線リソースを説明するための図である。
【図３】無線中継方法を説明するための図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、バックホールリンクのサブフレーム構成を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るリソース割り当て方法を説明するための図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態に係るリソース割り当て方法の効果を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る無線中継局装置の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。以下、ｅＮＢは無線基地局装置を示し、マクロＵＥはｅＮＢ配下の移動端末装置を示し、リレーＵＥは無線中継局装置配下の移動端末装置を示し、ＲＮは無線中継局装置を示す。
【００１４】
このようなレイヤ３リレーによる無線中継技術において、下りリンクのサブフレーム構成は図４（ａ）に示すようになる。図４（ａ）においては、放送型コンテンツの多数ユーザへの同時配信サービス（ＭＢＭＳ：Multimedia  Broadcast  Multicast  Service）を単一周波数ネットワークで提供するためのバックホール（ＭＢＳＦＮ：MBMS  over  a  Single  Frequency  Network）サブフレームがある。
【００１５】
マクロｅＮＢ（無線基地局装置）からリレーノード（無線中継局装置）のバックホールリンクでは、バックホールサブフレームでデータ及び制御信号が送信される。この場合、データには、マクロｅＮＢからマクロＵＥ（ｅＮＢ配下の移動端末装置）へのデータ及びマクロｅＮＢからリレーノードへのデータが含まれる。
【００１６】
バックホールサブフレームにおける、最もシンプルなリソース割り当てとしては、リソースを分割せずに、リレーノードにのみ全てのリソースを割り当てることが考えられる。しかしながら、リレーノードへの送信データは、リレーＵＥ（無線中継局装置配下のＵＥ）数に比例するため、特にリレーＵＥ数が少ない場合には、全てのリソースをリレーノードに割り当てる必要はない。そのとき、一部のリソースをマクロＵＥに割り当てることで、システム（セル）全体のスループットが増加することが期待できる。
【００１７】
したがって、バックホールリンクのサブフレームの無線リソース割り当てとしては、図４（ａ）に示すように、マクロＵＥ（マクロｅＮｏｄｅＢと直接接続しているＵＥ）と、リレーノード（無線中継局装置）とに無線リソースを配分する。
【００１８】
ここで、マクロＵＥとリレーノードとの間のリソース配分は、下記式（１）にしたがって行うことが好ましい。この場合においては、バックホールサブフレーム数、ＵＥ数及び無線リンクの周波数利用効率に基づいて、バックホールサブフレームにおける周波数帯域幅を制御する。すなわち、下記式（１）にしたがって、バックホールサブフレームにおけるリレーノードに割り当てるリソースブロックの比率（Ｘ）を算出する。
Ｘ＝（ｅＮＢからマクロＵＥまでのリンクの周波数利用効率×リレーＵＥ数）／｛（ｅＮＢからマクロＵＥまでのリンクの周波数利用効率×リレーＵＥ数）＋（ｅＮＢからＲＮまでのリンクの周波数利用効率×マクロＵＥ数）｝×（フレーム毎の総サブフレーム数／フレーム毎のバックホールサブフレーム数）                                式（１）
ここで、周波数利用効率とは、（マクロｅＮＢ→マクロＵＥ）／（マクロｅＮＢ→リレーノード）リンクに適用したＭＣＳ（Modulation  and  Coding  Scheme）モードの周波数利用効率（ＳＥ:Spectral  Efficiency）を意味する。
【００１９】
この場合において、ｅＮＢ→マクロＵＥリンクに比べて、ｅＮＢ→ＲＮリンクのＳＥ（品質）が良いときには、ＲＮに割り当てるＲＢ（Resource  Block）を少なくするように周波数帯域幅を制御することが好ましい。
【００２０】
また、マクロＵＥとリレーノードとの間のリソース配分は、下記式（２）にしたがって行うことが好ましい。すなわち、下記式（２）にしたがって、バックホールサブフレームにおけるリレーノードに割り当てるリソースブロックの比率（Ｘ）を算出しても良い。
Ｘ＝｛（リレーＵＥ数）／（リレーＵＥ数＋マクロＵＥ数）｝×（フレーム毎の総サブフレーム数／フレーム毎のバックホールサブフレーム数）                  式（２）
【００２１】
また、バックホールリンクのサブフレームの無線リソース割り当てとしては、図４（ｂ）に示すように、複数のリレーノード（リレーノード１〜リレーノードＮ）間で無線リソースを配分する。このような複数のリレーノード間での無線リソース配分として、以下の３つの態様が考えられる。
【００２２】
（態様１）
本態様においては、リレーノードに接続するＵＥ数とバックホールリンクの品質（例えば、周波数利用効率：ＳＥ）に基づいてそれぞれのリレーノードに対する周波数帯域幅を制御する。例えば、下記の式（３）により、バックホールリンクにおけるリレーノード間の無線リソースの割り当てを決定する。なお、ＳＥは、リレーノードから通知された受信品質情報（ＣＱＩ：Channel  Quality  Indicator）などを用いて算出することができる（例えば、全周波数帯域のＣＱＩを用いて算出することができる）。
ＲＮ１用のＲＢ（Resource  Block）数:ＲＮ２用のＲＢ数
＝ＲＮ１のリレーＵＥ数／ＲＮ１のバックホールリンクのＳＥ
：ＲＮ２のリレーＵＥ数／ＲＮ２のバックホールリンクのＳＥ
式（３）
【００２３】
一例としては、図５に示すように、リレーノード１のリレーＵＥ数が２であり、リレーノード２のリレーＵＥ数が４であり、リレーノード１のＳＥが６（６４ＱＡＭ）であり、リレーノード２のＳＥが４（１６ＱＡＭ）である場合には、式（３）により、２／６：４／４＝１：３となる。したがって、リレーノード１についてはバックホールリソースの２５％を使用し、リレーノード２についてはバックホールリソースの７５％を使用するように無線リソースを割り当てる。
【００２４】
図６（ａ）に示すようにリレーノード（ＲＮ１）のリソースとリレーノード（ＲＮ２）のリソースとを同じに割り当てた場合には、リレーノード（ＲＮ１）(２ＵＥが接続)は６Ｍｂｐｓのバックホールリンク品質となり、リレーノード（ＲＮ２）(４ＵＥが接続)は４Ｍｂｐｓのバックホールリンク品質となる。この場合、接続ＵＥ数が２であるリレーノードのバックホールリンクの品質が高く、接続ＵＥ数が４であるリレーノードのバックホールリンクの品質が低い。このように、接続ＵＥ数が多い方のバックホールリンクの品質が低いと、セル端ユーザスループット特性が悪くなってしまう。一方、この態様によれば、図６（ｂ）に示すように、リレーノード（ＲＮ１）(２ＵＥが接続)は３Ｍｂｐｓのバックホールリンク品質となり、リレーノード（ＲＮ２）(４ＵＥが接続)は６Ｍｂｐｓのバックホールリンク品質となる。これにより、各リレーＵＥに対する平均スループットがリレーノード１のバックホールリンクとリレーノード２のバックホールリンクとで同程度（セル端スループット特性の改善）となる。特にバックホールリンクに割り当てる無線リソース量が少ない場合において、ＵＥ間に割り当てる無線リソース量の公平性の改善、及びセル端ユーザスループット特性の改善を実現することができる。
【００２５】
（態様２）
本態様においては、無線基地局装置の配下のリレーノード数（セルあたりのリレーノード数）、リレーノードに接続するＵＥ数、バックホールリンクの品質（例えば、周波数利用効率：ＳＥ）、及びバックホールリンクのＲＢ数に基づいてそれぞれのリレーノードに対する周波数帯域幅を制御する。例えば、下記の式（４）により、バックホールリンクにおけるリレーノード間の無線リソースの割り当てを決定する。
【数１】
2012044333.tif 000003
Ｎはセルあたりのリレーノード数を表し、Ｋｉはｉ番目のリレーノードに接続するＵＥ数を表し、ＳＥｉはｉ番目のリレーノードのバックホールリンクのＳＥを表し、ＭはバックホールリンクのＲＢ数を表す。
【００２６】
上記式（４）を用いた無線リソースの割り当ては、各バックホールサブフレームのそれぞれに対して適用することもでき、複数のバックホールサブフレーム間に対して適用することもできる。なお、ＳＥｉは、リレーノードから通知された受信品質情報（ＣＱＩ）などを用いて算出することができる（例えば、全周波数帯域のＣＱＩを用いて算出することができる）。この態様によれば、リレーノードに接続するＵＥ数、セルあたりのリレーノード数、バックホールリンクの品質のみを用いて無線リソースの割り当てを決定することができる。
【００２７】
（態様３）
本態様においては、リレーノードに接続するＵＥへのデータ送信量とバックホールリンクの品質（例えば、周波数利用効率：ＳＥ）に基づいてそれぞれのリレーノードに対する周波数帯域幅を制御する。例えば、下記の式（５）により、バックホールリンクにおけるリレーノード間の無線リソースの割り当てを決定する。
ＲＮ１用のＲＢ数:ＲＮ２用のＲＢ数
＝ＲＮ１のリレーＵＥへのデータ送信量／ＲＮ１のバックホールリンクのＳＥ
：ＲＮ２のリレーＵＥへのデータ送信量／ＲＮ２のバックホールリンクのＳＥ
式（５）
【００２８】
なお、ＳＥは、リレーノードから通知された受信品質情報（ＣＱＩ）などを用いて算出することができる（例えば、全周波数帯域のＣＱＩを用いて算出することができる）。この態様によれば、リレーノードに接続するＵＥへ送信するデータ量、セルあたりのリレーノード数、バックホールリンクの品質を用いて無線リソースの割り当てを決定するため、態様２に比較して、リレーノードに接続するＵＥへ送信するデータ量を考慮しなくてはいけないものの、実際に送信するデータ量に基づいたより最適な無線リソース配分を行うことができる。
【００２９】
このように、本発明に係るリソース割り当て方法においては、まず、マクロＵＥとリレーノードへの無線リソース配分（リレーノードに対する周波数帯域幅の割り当て）を行った後に、上記態様に示す方法より複数のリレーノード間での無線リソース配分を行う。なお、リレーノードに割り当てるリソース（サブフレーム数）は、マクロｅＮｏｄｅＢによって準静的に決定されることが好ましい。
【００３０】
図７は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の概略構成を示すブロック図である。図７に示す無線基地局装置は、送信部と、受信部とを備えている。ここでは、送信部側についてのみ説明する。
【００３１】
図７に示す無線基地局装置は、マクロＵＥ用の送信データのバッファ（１〜Ｎ１）１０１と、リレーノード用の送信データのバッファ（１〜Ｎ２）１０２と、スケジューラ１０３と、マクロＵＥ用の送信データ用のチャネル符号化部１０４と、リレーノード用の送信データ用のチャネル符号化部１０５と、マクロＵＥ用の送信データ用のデータ変調部１０６と、リレーノード用の送信データ用のデータ変調部１０７と、マクロＵＥ用の送信データ用のプリコーディング乗算部１０８と、リレーノード用の送信データ用のプリコーディング乗算部１０９と、サブキャリアマッピング部１１０と、マクロＵＥ用の送信データ用の参照信号多重部１１１と、リレーノード用の送信データ用の参照信号多重部１１２と、周波数帯域幅制御部１１３と、ＩＦＦＴ（Inverse  Fast  Fourier  Transform）部１１４と、ＣＰ（Cyclic  Prefix）付与部１１５と、ＲＦ回路１１６と、アンテナ（１〜Ｍ）１１７とから主に構成されている。
【００３２】
マクロＵＥ用の送信データのバッファ（１〜Ｎ１）１０１は、マクロＵＥに送信するデータを格納する。リレーノード用の送信データのバッファ（１〜Ｎ２）１０２は、リレーノードに送信するデータを格納する。
【００３３】
スケジューラ１０３は、マクロＵＥ用の送信データのバッファ（１〜Ｎ１）１０１に格納されたマクロＵＥに送信するデータ及びリレーノード用の送信データのバッファ（１〜Ｎ２）１０２に格納されたリレーノードに送信するデータをスケジューリングする。スケジューラ１０３は、周波数帯域幅制御部１１３で制御された周波数帯域幅でマクロＵＥに送信するデータ及びリレーノードに送信するデータをスケジューリングする。周波数帯域幅制御部１１３での制御については後述する。
【００３４】
マクロＵＥ用の送信データ用のチャネル符号化部１０４は、マクロＵＥ用の送信データをチャネル符号化する。チャネル符号化部１０４は、チャネル符号化後のデータをデータ変調部１０６に出力する。リレーノード用の送信データ用のチャネル符号化部１０５は、リレーノード用の送信データをチャネル符号化する。チャネル符号化部１０５は、チャネル符号化後のデータをデータ変調部１０７に出力する。
【００３５】
マクロＵＥ用の送信データ用のデータ変調部１０６は、チャネル符号化後のデータを変調する。データ変調部１０６は、データ変調後のデータをプリコーディング乗算部１０８に出力する。リレーノード用の送信データ用のデータ変調部１０７は、チャネル符号化後のデータを変調する。データ変調部１０７は、データ変調後のデータをプリコーディング乗算部１０９に出力する。
【００３６】
マクロＵＥ用の送信データ用のプリコーディング乗算部１０８は、データ変調後のデータにプリコーディングウエイトを乗算する。プリコーディング乗算部１０８は、プリコーディングウエイトを乗算後のデータをサブキャリアマッピング部１１０に出力する。リレーノード用の送信データ用のプリコーディング乗算部１０９は、データ変調後のデータにプリコーディングウエイトを乗算する。プリコーディング乗算部１０９は、プリコーディングウエイトを乗算後のデータをサブキャリアマッピング部１１０に出力する。
【００３７】
サブキャリアマッピング部１１０は、周波数領域の信号をリソース割り当て情報に基づき、サブキャリアにマッピングする。サブキャリアマッピング部１１０は、マッピングされたマクロＵＥ用のデータを参照信号多重部１１１に出力すると共に、マッピングされたリレーノード用のデータを参照信号多重部１１２に出力する。
【００３８】
参照信号多重部１１１は、マクロＵＥ用のデータに参照信号を多重する。参照信号多重部１１１は、参照信号を多重したデータをＩＦＦＴ部１１４に出力する。参照信号多重部１１２は、リレーノード用のデータに参照信号を多重する。参照信号多重部１１２は、参照信号を多重したデータをＩＦＦＴ部１１４に出力する。
【００３９】
ＩＦＦＴ部１１４は、参照信号が多重された信号をＩＦＦＴして時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部１１４は、ＩＦＦＴ後の信号をＣＰ付与部１１５に出力する。ＣＰ付与部１１５は、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを付与する。ＣＰ付与部１１５は、ＣＰを付与した信号をＲＦ回路１１６に出力する。ＲＦ回路１１６は、ＣＰを付与した信号に所定のＲＦ処理を施して、アンテナ（１〜Ｍ）１１７からマクロＵＥ及び／又はリレーノードに送信する。この構成において、後述する周波数帯域幅制御部１１３により制御された周波数帯域幅で複数のリレーノードに対して下りリンク信号を送信する。
【００４０】
周波数帯域幅制御部１１３は、バックホールサブフレーム数、加入者（マクロＵＥ、リレーＵＥ）数及び無線リンク（マクロｅＮＢ→マクロＵＥ、マクロｅＮＢ→リレーノード）の周波数利用効率に基づいて、マクロＵＥ／リレーノード用の周波数帯域幅を制御する。また、周波数帯域幅制御部１１３は、無線リンク（バックホールリンク）の品質（周波数利用効率）に基づいて、それぞれのリレーノードに対する周波数帯域幅を制御する。この場合において、周波数帯域幅制御部１１３は、リレーノードに接続するＵＥ数とバックホールリンクの品質に基づいてそれぞれのリレーノードに対する周波数帯域幅を制御するか（態様１）、セルあたりのリレーノード数、リレーノードに接続するＵＥ数、バックホールリンクの品質、及びバックホールリンクのリソースブロック数に基づいてそれぞれのリレーノードに対する周波数帯域幅を制御するか（態様２）、リレーノードに接続するＵＥのデータ送信量とバックホールリンクの品質に基づいてそれぞれのリレーノードに対する周波数帯域幅を制御する（態様３）。周波数帯域幅制御部１１３は、周波数帯域幅の情報（例えば、ＲＮに割り当てるＲＢ、リレーノード間のリソース配分情報）をリソース割り当て情報として、スケジューラ１０３及びサブキャリアマッピング部１１０に出力する。
【００４１】
図８は、本発明の実施の形態に係る無線中継局装置（リレーノード）の概略構成を示すブロック図である。図８に示す無線中継局装置は、送信部と、受信部とを備えている。
【００４２】
図８に示す無線中継局装置の受信部は、アンテナ（１〜Ｍ）２０１と、デュプレクサ２０２と、ＲＦ受信回路２０３と、受信タイミング推定部２０４と、ＦＦＴ（Fast  Fourier  Transform）部２０５と、チャネル推定部２０６と、データチャネル信号検出部２０７と、チャネル復号部２０８とを有する。
【００４３】
ＲＦ受信回路２０３は、マクロｅＮＢからの下りリンク信号をＲＦ受信処理する。ＲＦ受信回路２０３は、ＲＦ受信処理後の信号をＦＦＴ部２０５及び受信タイミング推定部２０４に出力する。受信タイミング推定部２０４は、ＲＦ受信処理後の信号を用いて受信タイミングを推定し、その推定値をＦＦＴ部２０５に出力する。
【００４４】
ＦＦＴ部２０５は、受信タイミングの推定値を用いて、受信信号にＦＦＴ処理を行う。ＦＦＴ部２０５は、ＦＦＴ後の信号をデータチャネル信号検出部２０７に出力する。またＦＦＴ後の参照信号は、チャネル推定部２０６に送られる。チャネル推定部２０６は、参照信号を用いてチャネル推定し、そのチャネル推定値をデータチャネル信号検出部２０７に出力する。
【００４５】
データチャネル信号検出部２０７は、チャネル推定値を用いて、データチャネル信号を検出する。データチャネル信号検出部２０７は、このデータチャネル信号をチャネル復号部２０８に出力する。チャネル復号部２０８は、データチャネル信号を復号し、バッファ（１〜Ｎ３）２０９に出力する。このようにして、リレーノードからリレーＵＥに送信するデータがバッファ２０９に格納される。
【００４６】
図８に示す無線中継局装置の送信部は、バッファ（１〜Ｎ３）２０９と、スケジューラ２１０と、チャネル符号化部２１１と、データ変調部２１２と、プリコーディング乗算部２１３と、サブキャリアマッピング部２１４と、参照信号多重部２１５と、ＩＦＦＴ部２１６と、ＣＰ付与部２１７と、ＲＦ回路２１８と、アンテナ（１〜Ｍ）２０１とから主に構成されている。
【００４７】
バッファ（１〜Ｎ１）２０９は、リレーＵＥに送信するデータを格納する。スケジューラ２１０は、バッファ（１〜Ｎ１）２０９に格納されたリレーＵＥに送信するデータをスケジューリングする。チャネル符号化部２１１は、送信データをチャネル符号化する。チャネル符号化部２１１は、チャネル符号化後のデータをデータ変調部２１２に出力する。
【００４８】
データ変調部２１２は、チャネル符号化後のデータを変調する。データ変調部２１２は、データ変調後のデータをプリコーディング乗算部２１３に出力する。プリコーディング乗算部２１３は、データ変調後のデータにプリコーディングウエイトを乗算する。プリコーディング乗算部２１３は、プリコーディングウエイトを乗算後のデータをサブキャリアマッピング部２１４に出力する。
【００４９】
サブキャリアマッピング部２１４は、周波数領域の信号をリソース割り当て情報に基づき、サブキャリアにマッピングする。サブキャリアマッピング部２１４は、マッピングされた参照信号多重部２１５に出力する。参照信号多重部２１５は、データに参照信号を多重する。参照信号多重部２１５は、参照信号を多重したデータをＩＦＦＴ部２１６に出力する。
【００５０】
ＩＦＦＴ部２１６は、参照信号が多重された信号をＩＦＦＴして時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部２１６は、ＩＦＦＴ後の信号をＣＰ付与部２１７に出力する。ＣＰ付与部２１７３は、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを付与する。ＣＰ付与部２１７は、ＣＰを付与した信号をＲＦ回路２１８に出力する。ＲＦ回路２１８は、ＣＰを付与した信号に所定のＲＦ処理を施して、アンテナ（１〜Ｍ）２０１からリレーＵＥに送信する。
【００５１】
このような構成においては、マクロｅＮｏｄｅＢの周波数帯域幅制御部１１３で、マクロＵＥとリレーノードへの無線リソース配分（リレーノードに対する周波数帯域幅の割り当て）を行った後に、上記態様に示す方法より複数のリレーノード間での無線リソース配分を行う。そして、制御（無線リソース配分）された周波数帯域幅で複数のリレーノードに対して下りリンク信号を送信する。これにより、リレーノード配下のＵＥ間に割り当てる無線リソース量の公平性の改善、及びセル端ユーザスループット特性の改善を図ることができる。
【００５２】
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、ＬＴＥ−Ａシステムの無線基地局装置及リソース割り当て方法に有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１０１，１０２，２０９  バッファ
１０３，２１０  スケジューラ
１０４，１０５，２１１  チャネル符号化部
１０６，１０７，２１２  データ変調部
１０８，１０９，２１３  プリコーディング乗算部
１１０，２１４  サブキャリアマッピング部
１１１，１１２，２１５  参照信号多重部
１１３  周波数帯域幅制御部
１１４，２１６  ＩＦＦＴ部
１１５，２１７  ＣＰ付与部
１１６，２１８  ＲＦ回路
１１７，２０１  アンテナ
２０２  デュプレクサ
２０３  ＲＦ受信回路
２０４  受信タイミング推定部
２０５  ＦＦＴ部
２０６  チャネル推定部
２０７  データチャネル信号検出部
２０８  チャネル復号部
２１９  オフセット制御部
【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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