(57)【要約】【課題】無線リソースに割り当てる移動局を選択する際に、下り無線品質情報の信頼度が移動局によって異なることを考慮することを図る。【解決手段】各移動局から基地局に送信される下り無線品質情報のフィードバック遅延量に基づいて、無線スケジューリングの対象の移動局を、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とに分類する移動局分類部４と、各移動局の下り無線品質情報に基づいて無線スケジューリングの対象の無線リソースに割り当てる移動局を決定する際に、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とを分けて行う割当移動局決定部５と、を備える。【選択図】図１
2013229727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線スケジューリングの対象の移動局の中から、下り方向の無線リソースに割り当てる移動局を選択する移動局選択装置において、
各移動局から基地局に送信される下り無線品質情報のフィードバック遅延量に基づいて、無線スケジューリングの対象の移動局を、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とに分類する移動局分類部と、
各移動局の下り無線品質情報に基づいて無線スケジューリングの対象の無線リソースに割り当てる移動局を決定する際に、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とを分けて行う割当移動局決定部と、
を備えたことを特徴とする移動局選択装置。
【請求項２】
プロポーショナル・フェアネス（Proportional Fairness：ＰＦ）メトリックを計算するＰＦメトリック計算部と、
ＰＦメトリックの計算に使用されるフェアネス係数を設定するフェアネス係数設定部と、を備え、
前記割当移動局決定部は、前記ＰＦメトリック計算部が算出したＰＦメトリックに基づいて、無線スケジューリングの対象の無線リソースに割り当てる移動局を決定し、
前記フェアネス係数設定部は、下り無線品質情報の信頼度が低い移動局に対する低信頼用フェアネス係数を、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局に対する高信頼用フェアネス係数よりも、移動局間の公平さをより重視するように設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の移動局選択装置。
【請求項３】
前記フェアネス係数設定部は、同じ無線スケジューリングタイミングにおいて、各無線リソースに対して、ＰＦメトリックが最大となる移動局を決定したときの、「信頼度が高い移動局に割り当てられた無線リソースの総数」と「信頼度が低い移動局に割り当てられた無線リソースの総数」との大小関係に基づいて、高信頼用フェアネス係数と低信頼用フェアネス係数の重み付けを行う、
ことを特徴とする請求項２に記載の移動局選択装置。
【請求項４】
低信頼用フェアネス係数と高信頼用フェアネス係数に対して共通の制御パラメータを設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載の移動局選択装置。
【請求項５】
低信頼用フェアネス係数と高信頼用フェアネス係数に対して別個に制御パラメータを設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載の移動局選択装置。
【請求項６】
無線スケジューリングの対象の移動局の中から、下り方向の無線リソースに割り当てる移動局を選択する移動局選択方法であって、
各移動局から基地局に送信される下り無線品質情報のフィードバック遅延量に基づいて、無線スケジューリングの対象の移動局を、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とに分類するステップと、
各移動局の下り無線品質情報に基づいて無線スケジューリングの対象の無線リソースに割り当てる移動局を決定する際に、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とを分けて行うステップと、
を含むことを特徴とする移動局選択方法。
【請求項７】
無線スケジューリングの対象の移動局の中から、下り方向の無線リソースに割り当てる移動局を選択する移動局選択処理を行うためのコンピュータプログラムであって、
各移動局から基地局に送信される下り無線品質情報のフィードバック遅延量に基づいて、無線スケジューリングの対象の移動局を、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とに分類するステップと、
各移動局の下り無線品質情報に基づいて無線スケジューリングの対象の無線リソースに割り当てる移動局を決定する際に、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とを分けて行うステップと、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局選択装置、移動局選択方法およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の送受信アンテナを用いるＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）システムが次世代の無線通信システムで幅広く用いられようとしている。図６は従来のマルチユーザＭＩＭＯシステム１００の概略構成図である。図６において、基地局２００は、移動局選択部２１０とPrecoderおよびOFDM送信機２２０を有する。移動局３００は、チャネル推定部３１０とOFDM受信機および信号分離部３２０とフィードバック部３３０を有する。
【０００３】
各移動局３００において、チャネル推定部３１０は、基地局２００からの受信信号に基づいて、下り方向（基地局から移動局への方向）のＭＩＭＯチャネルのチャネル行列を推定する。OFDM受信機および信号分離部３２０は、チャネル推定部３１０による推定結果を用いて受信信号の分離を行う。フィードバック部３３０は、チャネル推定部３１０による推定結果に基づいて、下り方向のＭＩＭＯチャネルの通信品質を表す情報（以下、下り無線品質情報と称する）を基地局２００へ送信する。下り無線品質情報としては、ＳＩＮＲ（希望信号電力対雑音電力およびセクタ間干渉電力）、ＣＱＩ（チャネル品質インジケータ）又はパスロスなどである。
【０００４】
基地局２００において、移動局選択部２１０は、各移動局３００からフィードバックされた下り無線品質情報に基づいて、無線スケジューリングの対象の無線リソースに対して、基地局２００に接続している移動局３００の中からどの移動局３００を割り当てるのかを決定する。PrecoderおよびOFDM送信機２２０は、移動局選択部２１０による決定に従って、同一無線リソースに複数の移動局３００を空間多重する。
【０００５】
なお、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式では、無線リソースとしては、一サブキャリア、又は、複数のサブキャリアを一つにまとめたリソースブロックが割り当てる単位である。
【０００６】
非特許文献１には、同一無線リソースに割り当てる移動局を選択する従来の方法が記載されている。この非特許文献１の移動局選択方法では、通信性能の尺度として瞬時スループットを用いている。ここでは、通信性能の尺度としてプロポーショナル・フェアネス（Proportional Fairness：ＰＦ）メトリックを使用すると仮定する。従来の移動局選択方法は、以下に示す二つのステップＡ，Ｂから構成されている。
【０００７】
（ステップＡ）まず、式（１）及び式（２）を用いて、無線スケジューリングの対象の無線リソースに対して、ＰＦメトリックが最大となる移動局を一つ割り当てる。
【０００８】
【数１】
2013229727.tif 000003
【０００９】
【数２】
2013229727.tif 000004
【００１０】
但し、ΩＫは、Ｋ個の移動局を同一無線リソースに割り当てる場合の最適な移動局の組合せである。Ｕａｌｌは全移動局の集合である。ｕｋはＵａｌｌのうちｋ番目の移動局である。ＭαＰＦ（Ｕ）は、移動局の組合せＵについてのＰＦメトリックである。Ｒｉｎｓ（ｕ）は移動局ｕの瞬時スループットである。Ｒａｖｅ（ｕ）は移動局ｕの平均スループットである。αはフェアネス係数である。
【００１１】
なお、Ｒｉｎｓ（ｕ）は、移動局ｕのユーザ間干渉電力を考慮した瞬時のＳＩＮＲを用いて算出されたものとする。又、そのＳＩＮＲは、ＣＱＩ又はパスロス等の下り無線品質情報に置き換えてもよい。
【００１２】
（ステップＢ）次いで、全移動局を対象にして、式（３）により、ＰＦメトリックが最大となる移動局の組合せを選択する。
【００１３】
【数３】
2013229727.tif 000005
【００１４】
但し、Ｋｍａｘは同一無線リソースに割り当てできる移動局の最大数である。ΩＭＵＸは、最終的に同一無線リソースに割り当てる移動局の組合せである。
【００１５】
上記した式（２）において、フェアネス係数αが大きくなるほど、分母の「移動局ｕの平均スループット」が強調される。これにより、移動局間の公平さを重視した無線スケジューリングが行われることになる。一方、フェアネス係数αが小さくなるほど、分子の「移動局ｕの瞬時スループット」が強調される。これにより、マルチユーザＭＩＭＯシステムの全体的な通信容量の拡大を重視した無線スケジューリングが行われることになる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】J. Liu, X. She, L. Chen, “A Low Complexity Capacity-Greedy User Selection Scheme for Zero-Forcing Beamforming,” IEEE Vehicular Technology Conference Spring, Apr. 2009.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかし、上述した従来の移動局選択方法では、以下に示すような課題がある。
【００１８】
各移動局は基地局に対して下り無線品質情報をフィードバックするが、そのフィードバックタイミングは移動局によって異なる。このため、基地局が無線スケジューリングを行う際に、各移動局が下り無線品質情報を観測した時刻から無線スケジューリングを行う時刻までの経過時間（以下、フィードバック遅延量と称する）が移動局毎に異なる。これは、移動局によって下り無線品質情報の信頼度が異なることを意味する。
【００１９】
しかしながら、従来の移動局選択方法では、下り無線品質情報の信頼度が移動局によって異なることを考慮していない。このため、従来の移動局選択方法によれば、下り無線品質情報の信頼度に移動局間で大きなバラツキが生じていても、それら移動局を同様に扱って無線スケジューリングすることになる。一般に、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局には適当な無線リソースを割り当てられるのに対し、下り無線品質情報の信頼度が低い移動局には適当な無線リソースを割り当てることが難しくなる。このため、下り無線品質情報の信頼度が大きく異なる移動局同士を同様に扱って無線スケジューリングすることは、無線スケジューリングの性能の向上を図る上で好ましくないと考えられる。
【００２０】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、無線リソースに割り当てる移動局を選択する際に、下り無線品質情報の信頼度が移動局によって異なることを考慮することができる、移動局選択装置、移動局選択方法およびコンピュータプログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記の課題を解決するために、本発明に係る移動局選択装置は、無線スケジューリングの対象の移動局の中から、下り方向の無線リソースに割り当てる移動局を選択する移動局選択装置において、各移動局から基地局に送信される下り無線品質情報のフィードバック遅延量に基づいて、無線スケジューリングの対象の移動局を、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とに分類する移動局分類部と、各移動局の下り無線品質情報に基づいて無線スケジューリングの対象の無線リソースに割り当てる移動局を決定する際に、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とを分けて行う割当移動局決定部と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る移動局選択装置においては、プロポーショナル・フェアネス（Proportional Fairness：ＰＦ）メトリックを計算するＰＦメトリック計算部と、ＰＦメトリックの計算に使用されるフェアネス係数を設定するフェアネス係数設定部と、を備え、前記割当移動局決定部は、前記ＰＦメトリック計算部が算出したＰＦメトリックに基づいて、無線スケジューリングの対象の無線リソースに割り当てる移動局を決定し、前記フェアネス係数設定部は、下り無線品質情報の信頼度が低い移動局に対する低信頼用フェアネス係数を、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局に対する高信頼用フェアネス係数よりも、移動局間の公平さをより重視するように設定する、ことを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る移動局選択装置において、前記フェアネス係数設定部は、同じ無線スケジューリングタイミングにおいて、各無線リソースに対して、ＰＦメトリックが最大となる移動局を決定したときの、「信頼度が高い移動局に割り当てられた無線リソースの総数」と「信頼度が低い移動局に割り当てられた無線リソースの総数」との大小関係に基づいて、高信頼用フェアネス係数と低信頼用フェアネス係数の重み付けを行う、ことを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る移動局選択装置においては、低信頼用フェアネス係数と高信頼用フェアネス係数に対して共通の制御パラメータを設けたことを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る移動局選択装置においては、低信頼用フェアネス係数と高信頼用フェアネス係数に対して別個に制御パラメータを設けたことを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る移動局選択方法は、無線スケジューリングの対象の移動局の中から、下り方向の無線リソースに割り当てる移動局を選択する移動局選択方法であって、各移動局から基地局に送信される下り無線品質情報のフィードバック遅延量に基づいて、無線スケジューリングの対象の移動局を、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とに分類するステップと、各移動局の下り無線品質情報に基づいて無線スケジューリングの対象の無線リソースに割り当てる移動局を決定する際に、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とを分けて行うステップと、を含むことを特徴とする。
【００２７】
本発明に係るコンピュータプログラムは、無線スケジューリングの対象の移動局の中から、下り方向の無線リソースに割り当てる移動局を選択する移動局選択処理を行うためのコンピュータプログラムであって、各移動局から基地局に送信される下り無線品質情報のフィードバック遅延量に基づいて、無線スケジューリングの対象の移動局を、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とに分類するステップと、各移動局の下り無線品質情報に基づいて無線スケジューリングの対象の無線リソースに割り当てる移動局を決定する際に、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とを分けて行うステップと、をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、無線リソースに割り当てる移動局を選択する際に、下り無線品質情報の信頼度が移動局によって異なることを考慮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る移動局選択装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る移動局の分類方法を説明するためのフィードバック遅延量の例である。
【図３】本発明の一実施形態に係る移動局の分類方法を説明するためのフィードバック遅延量の例である。
【図４】本発明の一実施形態に係る移動局の分類方法を説明するための概念図である。
【図５】本発明の実施例３に係る効果を説明するためのグラフ図である。
【図６】従来のマルチユーザＭＩＭＯシステム１００の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る移動局選択装置１の構成を示すブロック図である。この移動局選択装置１は、例えば図６に示されるマルチユーザＭＩＭＯシステムにおいて、基地局の移動局選択部に利用することができる。
【００３１】
図１において、移動局選択装置１は、フェアネス係数設定部２とＰＦメトリック計算部３と移動局分類部４と割当移動局決定部５を有する。移動局選択装置１には、移動局毎に下り無線品質情報およびフィードバック遅延量が入力される。下り無線品質情報としては、ＳＩＮＲ、ＣＱＩ又はパスロスなどである。フィードバック遅延量は、下り無線品質情報の信頼度を表す情報である。フィードバック遅延量が大きいほど、下り無線品質情報の信頼度は低くなる。
【００３２】
移動局選択装置１は、各移動局のフィードバック遅延量に基づいて、無線スケジューリングの対象の移動局を、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とに分類する。そして、移動局選択装置１は、各移動局の下り無線品質情報に基づいて無線スケジューリングの対象の無線リソースに割り当てる移動局を決定する際に、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とを分けて行う。移動局選択装置１は、無線スケジューリングの対象の無線リソースに割り当てる移動局の情報（割当移動局情報）を出力する。
【００３３】
フェアネス係数設定部２は、フェアネス係数の設定を行う。フェアネス係数の初期値αは、予め保持されている。フェアネス係数の初期値αは、例えばマルチユーザＭＩＭＯシステムの運用方針に従って決定された値が予め保持される。
【００３４】
ＰＦメトリック計算部３は、上記した式（２）を用いてＰＦメトリックを計算する。移動局の瞬時スループット及び平均スループットは、移動局の下り無線品質情報に基づいて算出される。移動局分類部４は、各移動局のフィードバック遅延量に基づいて、無線スケジューリングの対象の移動局を、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とに分類する。
【００３５】
割当移動局決定部５は、ＰＦメトリック計算部３が算出したＰＦメトリックに基づいて、無線スケジューリングの対象の無線リソースに割り当てる移動局を決定する。このとき、割当移動局決定部５は、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とを分けて行う。
【００３６】
以下、図１に示す移動局選択装置１の動作について各実施例を説明する。
【実施例１】
【００３７】
まず、フェアネス係数設定部２は、フェアネス係数として初期値α以外に、高信頼用フェアネス係数αｈｉｇｈと低信頼用フェアネス係数αｌｏｗとを設定する。但し、「αｈｉｇｈ＜α＜αｌｏｗ」である。
【００３８】
次いで、割当移動局決定部５は、上記した式（１）により、無線スケジューリングの対象の無線リソースに対して、ＰＦメトリックが最大となる移動局Ω１を一つ割り当てる。このとき、ＰＦメトリックについては、ＰＦメトリック計算部３が計算する。
【００３９】
次いで、移動局分類部４は、無線スケジューリングの対象の全移動局を、下り無線品質情報の信頼度が高い移動局と低い移動局とに分類する。このとき、移動局分類部４は、各移動局のフィードバック遅延量を所定の閾値と比較し、フィードバック遅延量が、閾値以下である移動局を高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈに分類し、閾値超過である移動局を低信頼移動局群Ｕｌｏｗに分類する。
【００４０】
次いで、割当移動局決定部５は、移動局Ω１が高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈに含まれる場合には、高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈのみを対象にして、高信頼用フェアネス係数αｈｉｇｈを用いて式（４）により、ＰＦメトリックが最大となる移動局の組合せΩＭＵＸを選択する。このとき、ＰＦメトリックについては、ＰＦメトリック計算部３が計算する。
【００４１】
【数４】
2013229727.tif 000006
【００４２】
一方、割当移動局決定部５は、移動局Ω１が低信頼移動局群Ｕｌｏｗに含まれる場合には、低信頼移動局群Ｕｌｏｗのみを対象にして、低信頼用フェアネス係数αｌｏｗを用いて式（５）により、ＰＦメトリックが最大となる移動局の組合せΩＭＵＸを選択する。このとき、ＰＦメトリックについては、ＰＦメトリック計算部３が計算する。
【００４３】
【数５】
2013229727.tif 000007
【００４４】
本実施例１によれば、下り無線品質情報の信頼度が高い高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈに対しては、フェアネス係数を初期値αよりも小さい値にすることによって、式（２）において移動局の平均スループットよりも瞬時スループットが強調される。これにより、マルチユーザＭＩＭＯシステムの全体的な通信容量の拡大を重視した無線スケジューリングを行うことができる。これは、高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈと低信頼移動局群Ｕｌｏｗに分けて無線スケジューリングすることによってマルチユーザダイバーシチ効果が減少する可能性があるが、マルチユーザダイバーシチ効果が減少することによりマルチユーザＭＩＭＯシステムの全体的な通信容量が低下することを防ぐ効果がある。
【００４５】
一方、下り無線品質情報の信頼度が低い低信頼移動局群Ｕｌｏｗに対しては、フェアネス係数を初期値αよりも大きい値にすることによって、式（２）において移動局の瞬時スループットよりも平均スループットが強調される。これにより、移動局間の公平さを重視した無線スケジューリングを行うことができる。これは、信頼度が低い下り無線品質情報による悪影響を軽減し、不適切な無線スケジューリングが行われることを防ぐ効果がある。
【００４６】
次に、高信頼用フェアネス係数αｈｉｇｈと低信頼用フェアネス係数αｌｏｗの設定方法の具体例を説明する。フェアネス係数設定部２は、式（６）により、高信頼用フェアネス係数αｈｉｇｈと低信頼用フェアネス係数αｌｏｗを算出する。
【００４７】
【数６】
2013229727.tif 000008
【００４８】
但し、αｄｅｆは、フェアネス係数の制御パラメータであり、任意に設定可能とする。なお、上記した式（２）のＰＦメトリック計算式において、フェアネス係数は分母の指数であるので、制御パラメータαｄｅｆは、真値ではなく、指数の領域で計算される。
【００４９】
図２は、移動局の分類方法を説明するためのフィードバック遅延量の例である。ここでは、フィードバック遅延量の閾値が８ｍｓであるとする。これにより、移動局Ａ〜Ｈが高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈとなり、移動局Ｉ〜Ｎが低信頼移動局群Ｕｌｏｗとなる。
【００５０】
ここで、ある無線リソースに関する移動局Ω１は移動局Ａであるとする。すると、移動局Ａは高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈに含まれるので、当該無線リソースに対しては高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈに含まれる移動局Ｂ〜Ｈのみを対象にして、高信頼用フェアネス係数αｈｉｇｈを用いて式（４）により、ＰＦメトリックが最大となる移動局の組合せΩＭＵＸを選択する。このとき、高信頼用フェアネス係数αｈｉｇｈは式（６）により算出されたものである。
【００５１】
一方、ある無線リソースに関する移動局Ω１は移動局Ｉであるとする。すると、移動局Ｉは低信頼移動局群Ｕｌｏｗに含まれるので、当該無線リソースに対しては低信頼移動局群Ｕｌｏｗに含まれる移動局Ｊ〜Ｎのみを対象にして、低信頼用フェアネス係数αｌｏｗを用いて式（５）により、ＰＦメトリックが最大となる移動局の組合せΩＭＵＸを選択する。このとき、低信頼用フェアネス係数αｌｏｗは式（６）により算出されたものである。
【実施例２】
【００５２】
実施例２は、高信頼用フェアネス係数αｈｉｇｈと低信頼用フェアネス係数αｌｏｗの設定方法の変形例である。これ以外の移動局選択装置１の構成は実施例１と同じである。
【００５３】
実施例２では、フェアネス係数設定部２は、式（７）により、高信頼用フェアネス係数αｈｉｇｈと低信頼用フェアネス係数αｌｏｗを算出する。
【００５４】
【数７】
2013229727.tif 000009
【００５５】
但し、αｄｅｆ＿ｈｉｇｈ及びαｄｅｆ＿ｌｏｗは、フェアネス係数の制御パラメータであり、任意に設定可能とする。
【００５６】
上述した実施例１では、一つの制御パラメータαｄｅｆによって、高信頼用フェアネス係数αｈｉｇｈと低信頼用フェアネス係数αｌｏｗの両方を設定していた。しかし、この設定方法では、マルチユーザＭＩＭＯシステムの全体的な通信容量を重視する場合と、移動局間の公平さを重視する場合とのバランスをとることができない事象が存在する。例えば、フィードバック遅延量が図３の例であり、フィードバック遅延量の閾値が８ｍｓであるとする。すると、４個の移動局Ａ〜Ｄが高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈとなり、１個の移動局Ｅのみが低信頼移動局群Ｕｌｏｗとなる。
【００５７】
この場合、高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈに含まれる移動局の個数の方が低信頼移動局群Ｕｌｏｗに含まれる移動局の個数よりも多く、その差も大きい。このため、図４に例示されるように、各無線リソースに割り当てられる移動局Ω１は高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈの移動局の方が多くなりやすいので、移動局間の公平さを重視した無線スケジューリングよりも、マルチユーザＭＩＭＯシステムの全体的な通信容量の拡大を重視した無線スケジューリングを行う回数の方が多くなると考えられる。この結果、マルチユーザＭＩＭＯシステムの全体的な通信容量を重視する場合と、移動局間の公平さを重視する場合とのバランスをとることができない事象が発生する。
【００５８】
そこで、本実施例２では、高信頼用フェアネス係数αｈｉｇｈと低信頼用フェアネス係数αｌｏｗに対して、それぞれ別個の制御パラメータαｄｅｆ＿ｈｉｇｈ，αｄｅｆ＿ｌｏｗを設けている。これにより、高信頼用フェアネス係数αｈｉｇｈと低信頼用フェアネス係数αｌｏｗをそれぞれ独立に設定することができる。この結果、高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈに対するマルチユーザＭＩＭＯシステムの全体的な通信容量の拡大を重視した無線スケジューリングの回数と、低信頼移動局群Ｕｌｏｗに対する移動局間の公平さを重視した無線スケジューリングの回数とのバランスを取るように調整することが可能となる。
【００５９】
なお、「Ｌｈｉｇｈ＞Ｌｌｏｗ」である場合には「αｄｅｆ＿ｈｉｇｈ＜αｄｅｆ＿ｌｏｗ」となるように、「Ｌｈｉｇｈ＜Ｌｌｏｗ」である場合には「αｄｅｆ＿ｈｉｇｈ＞αｄｅｆ＿ｌｏｗ」となるように、αｄｅｆ＿ｈｉｇｈとαｄｅｆ＿ｌｏｗの大小関係を設定することが好ましい。但し、Ｌｈｉｇｈ及びＬｌｏｗは、同じ無線スケジューリングタイミング（例えば、同一のサブフレーム（subframe））において、各無線リソースに対して、ＰＦメトリックが最大となる移動局Ω１を決定したときに、Ｌｈｉｇｈは高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈに含まれる移動局に割り当てられた無線リソースの総数であり、Ｌｌｏｗは低信頼移動局群Ｕｌｏｗに含まれる移動局に割り当てられた無線リソースの総数である。
【実施例３】
【００６０】
実施例３は、実施例２に係る高信頼用フェアネス係数αｈｉｇｈと低信頼用フェアネス係数αｌｏｗの設定方法の変形例である。これ以外の移動局選択装置１の構成は実施例１と同じである。
【００６１】
実施例３では、フェアネス係数設定部２は、式（８）により、高信頼用フェアネス係数αｈｉｇｈと低信頼用フェアネス係数αｌｏｗを算出する。
【００６２】
【数８】
2013229727.tif 000010
【００６３】
但し、αｄｅｆは、実施例１と同様のフェアネス係数の制御パラメータであり、任意に設定可能とする。Ｌｈｉｇｈ及びＬｌｏｗは、過去の無線スケジューリング機会（例えば、直近の無線スケジューリング機会）において、Ｌｈｉｇｈは高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈに含まれる移動局が移動局Ω１になった無線リソースの総数であり、Ｌｌｏｗは低信頼移動局群Ｕｌｏｗに含まれる移動局が移動局Ω１になった無線リソースの総数である。
【００６４】
本実施例３によれば、実施例２と同様に、高信頼用フェアネス係数αｈｉｇｈと低信頼用フェアネス係数αｌｏｗを制御することができる。この結果、高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈに対するマルチユーザＭＩＭＯシステムの全体的な通信容量の拡大を重視した無線スケジューリングの回数と、低信頼移動局群Ｕｌｏｗに対する移動局間の公平さを重視した無線スケジューリングの回数とのバランスを取るように調整することが可能となる。
【００６５】
例えば、フィードバック遅延量が図３の例であり、フィードバック遅延量の閾値が８ｍｓであるとする。すると、４個の移動局Ａ〜Ｄが高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈとなり、１個の移動局Ｅのみが低信頼移動局群Ｕｌｏｗとなる。又、図４に示されるように、同じ無線スケジューリングタイミング（例えば、同一のサブフレーム（subframe））において、Ｌｈｉｇｈは４であり、Ｌｌｏｗは１であったとする。又、αは１であり、αｄｅｆは０．３であるとする。
【００６６】
この場合、本実施例３では式（９）により、高信頼用フェアネス係数αｈｉｇｈは０．８７となり、低信頼用フェアネス係数αｌｏｗは１．７４となる。
【００６７】
【数９】
2013229727.tif 000011
【００６８】
ここで、高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈを対象に無線スケジューリングされる無線リソースは、低信頼移動局群Ｕｌｏｗを対象に無線スケジューリングされる無線リソースと比較して多くはなる。しかし、フェアネス係数の初期値α（＝１）から、高信頼用フェアネス係数αｈｉｇｈ（＝０．８７）への変化量は、低信頼用フェアネス係数αｌｏｗ（＝１．７４）への変化量と比較して小さくなる。この結果、高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈに対するマルチユーザＭＩＭＯシステムの全体的な通信容量の拡大を重視した無線スケジューリングに偏重することを抑制し、マルチユーザＭＩＭＯシステムの全体的な通信容量を重視する場合と、移動局間の公平さを重視する場合とのバランスをとることが可能になる。
【００６９】
図５は、従来の移動局選択方法（従来方式）と実施例３の移動局選択方法（提案方式）との、演算量とセル／セルエッジ周波数利用効率の比較を示すためのグラフ図である。この図５の例では、フィードバック遅延量の閾値の設定によって、全移動局の約半分を高信頼移動局群Ｕｈｉｇｈに分類し、残りを低信頼移動局群Ｕｌｏｗに分類している。又、αは１であり、αｄｅｆは０．３である。移動局の移動速度は６０ｋｍ／ｈとしている。又、セル周波数利用効率には、マルチユーザＭＩＭＯシステムのシステムスループットをシステム帯域幅で正規化した値を使用している。セルエッジ周波数利用効率には、ユーザスループットをシステム帯域幅で正規化した値のＣＤＦの５％値を使用している。
【００７０】
図５に示されるように、提案方式は、従来方式と比較して、演算量を約４０％削減する効果が得られ、且つ、セル周波数利用効率およびセルエッジ周波数利用効率をほぼ従来方式と同等に維持することができている。
【実施例４】
【００７１】
実施例４は、実施例１，２，３において、ＰＦメトリック計算式を式（１０）に変更する変形例である。
【００７２】
【数１０】
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【００７３】
実施例１，２，３に係る式（２）と比較すると、式（１０）ではフェアネス係数αが分子の指数として使用される。
【００７４】
本実施形態では、フィードバック遅延量によってフェアネス係数を高信頼用フェアネス係数αｈｉｇｈ又は低信頼用フェアネス係数αｌｏｗに変更する。そのフィードバック遅延量は、ＰＦメトリック計算式内の分子に用いられる瞬時スループットに影響するものである。そこで、本実施例４では、ＰＦメトリック計算式として式（１０）を用いることとしている。
【００７５】
ＰＦメトリック計算式として式（１０）を用いることにより、上記した、実施例１に係る式（６）は式（１１）に、実施例２に係る式（７）は式（１２）に、実施例３に係る式（８）は式（１３）に、それぞれ置き換える。
【００７６】
【数１１】
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【００７７】
【数１２】
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【００７８】
【数１３】
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【００７９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００８０】
また、図１に示す移動局選択装置１の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、移動局選択処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００８１】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００８２】
１…移動局選択装置、２…フェアネス係数設定部、３…ＰＦメトリック計算部、４…移動局分類部、５…割当移動局決定部
【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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