(57)【要約】【課題】非直交多元アクセスにおけるスケジューリング処理量を低減する。【解決手段】基地局１０は、複数の端末５０を共通のキャリアに同時に割当可能な非直交多元アクセス方式が適用された基地局である。そして、基地局１０において、選択部４３は、「スケジューリング処理対象」の端末５０群の各端末５０に加えて、スケジューリング処理対象の端末５０群における判定対象のすべての端末組合せのうち、「第１の条件」を満たす端末組合せを「メトリック算出対象」として選択し、第１の条件を満たさない端末組合せをメトリック算出対象から除外する。【選択図】図７
2016066887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末を共通のキャリアに同時に割当可能な非直交多元アクセス方式が適用された基地局装置であって、
スケジューリング処理対象の端末群のうちの、メトリック算出対象である複数の端末及び複数の端末組合せの各々に関して、メトリックを算出する算出部と、
前記算出したメトリックに基づいて、前記メトリック算出対象からリソース割当対象である端末又は端末組合せを決定する決定部と、
前記スケジューリング処理対象の端末群の各端末に加えて、前記スケジューリング処理対象の端末群における判定対象のすべての端末組合せのうち、第１の条件を満たす端末組合せを前記メトリック算出対象として選択し、前記第１の条件を満たさない端末組合せを前記メトリック算出対象から除外する選択部と、
を具備することを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記第１の条件は、第１の端末及び第２の端末を含む端末組合せに関して、前記第１の端末の第１の平均スループットと前記第２の端末の第２の平均スループットとの第１の比が、第１の閾値より大きく且つ第２の閾値より小さいことを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記第１の閾値及び前記第２の閾値のそれぞれは、前記第１の端末の第１の瞬時ＳＮＲ（Signal  to  Noise  Ratio）と前記第２の端末の第２の瞬時ＳＮＲとの第２の比に基づく値である、
ことを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記第１の閾値は、前記第１の端末の第１の瞬時ＳＮＲと前記第２の端末の第２の瞬時ＳＮＲとの第２の比と所定の第１の電力値とに基づき、
前記第２の閾値は、前記第２の比と所定の第２の電力値とに基づき、
前記所定の第１の電力値は、前記所定の第２の電力値よりも大きい、
ことを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記選択部は、第１の端末及び第２の端末を含む端末組合せに関して、前記第１の端末の第１の平均スループットと前記第２の端末の第２の平均スループットとの第１の比が１よりも大きい第２の条件を満たさない場合、前記端末組合せを前記メトリック算出対象から除外し、前記第２の条件を満たす場合、前記第１の条件が満たされるか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記選択部は、第１の端末及び第２の端末の２つの端末を含む端末組合せに関して、前記メトリックの算出関数の一次導関数を用いて前記算出関数を極大にする前記第１の端末の電力値を算出し、前記算出した第１の端末の電力値が０より大きく且つ１より小さいことを前記第１の条件として、前記メトリック算出対象を選択する、
ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項７】
複数の端末を共通のキャリアに同時に割当可能な非直交多元アクセス方式が適用された基地局装置によるリソース割当方法であって、
スケジューリング処理対象の端末群の各端末に加えて、前記スケジューリング処理対象の端末群における判定対象のすべての端末組合せのうち、第１の条件を満たす端末組合せを前記メトリック算出対象として選択し、前記第１の条件を満たさない端末組合せを前記メトリック算出対象から除外し、
前記選択したメトリック算出対象である各端末及び各端末組合せに関して、メトリックを算出し、
前記算出したメトリックに基づいて、前記メトリック算出対象からリソース割当対象である端末又は端末組合せを決定する、
ことを特徴とするリソース割当方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置及びリソース割当方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第４世代移動通信システムの代表である３ＧＰＰ  ＬＴＥ（3rd  Generation  Partnership  Project  Long  Term  Evolution）システムでは、下り回線（Down  Link）において直交多元アクセス（Orthogonal  Multiple  Access,  OMA）方式であるＯＦＤＭＡ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access)が用いられている。ＯＦＤＭＡでは、スケジューリング処理対象の複数のユーザ（例えば、端末）に対して共通する時間リソースを割り当てる場合、図１に示すように、各ユーザに対して互いに干渉を与えないサブバンド（つまり、互いに直交するサブバンド）が割り当てられる。図１は、直交多元アクセスの説明に供する図である。特に、図１では、ユーザ＃１（ＵＥ＃１）及びユーザ＃２（ＵＥ＃２）の２ユーザにリソースが割り当てられている。ユーザ＃１，２のＳＮＲ（Signal  to  Noise  Ratio）及びリソース割当率（つまり、割当帯域幅）をそれぞれＳＮＲ１、ＳＮＲ２、ρ１、ρ２とすると、各ユーザの「キャパシティ（以下では、「予測スループット」又は「期待スループット」と呼ばれることがある）」は、次の式（１）によって表すことができる。
【数１】
2016066887.tif 000003
【０００３】
これに対して、第５世代移動通信システムでは、非直交多元アクセス（Non-Orthogonal  Multiple  Access）方式が検討されている。非直交多元アクセスでは、スケジューリング処理対象の複数のユーザに対して共通する時間リソースを割り当てる場合、各ユーザに対して互いに干渉を与えるサブバンド（つまり、非直交のサブバンド）が割り当てられる。すなわち、例えば、図２に示すように、共通のサブバンドにおいて、一定の電力をユーザ＃１及びユーザ＃２に分配する（割り当てる）。図２は、非直交多元アクセスの説明に供する図である。非直交多元アクセスシステムでは、例えば、受信側の通信装置が、自装置と同じリソースに割り当てられた他の通信装置宛ての信号を受信信号からキャンセルし、キャンセル処理後の受信信号に対して復調処理及び復号処理を行う機能（つまり、ＳＩＣ（Successive  Interference  Canceller）機能）を備えている。
【０００４】
例えば、非直交多重の対象である２つのユーザとして、基地局から近くＳＮＲの高いユーザ＃１と、基地局から遠くＳＮＲの低いユーザ＃２とを選択する。ユーザ＃２のＳＮＲが低いので、ユーザ＃２宛ての信号に適用された変調多値数及び符号化率（つまり、ＭＣＳ（Modulation  and  Coding  Scheme））は、ユーザ＃１宛ての信号に適用されたものよりも低い。このため、ユーザ＃１は、ユーザ＃２宛ての信号を高い成功確率で復調及び復号することができる。従って、ユーザ＃１は、受信信号からユーザ＃２宛ての信号をキャンセルすることにより、ユーザ２＃宛ての信号からの干渉を容易に除去することができる。すなわち、ユーザ＃１のＳＮＲ及び割当電力をそれぞれＳＮＲ１、ｐ１とすると、ユーザ＃１のキャパシティは、次の式（２）で表すことができる。
【数２】
2016066887.tif 000004
【０００５】
一方、ユーザ＃２宛ての信号にとって、ユーザ＃１宛ての信号は干渉となる。従って、ユーザ＃２のＳＮＲ及び割当電力をそれぞれＳＮＲ２、ｐ２とすると、ユーザ＃２のキャパシティは、次の式（３）で表すことができる。
【数３】
2016066887.tif 000005
【０００６】
すなわち、ユーザ＃１宛ての信号は、ユーザ＃２のキャパシティを低下させる要因となっている。しかしながら、ユーザ＃２のＳＮＲはもともと低いので、ユーザ＃１宛ての信号以外の他の信号の干渉雑音による、ユーザ＃２のスループットに与える影響が大きいため、ユーザ＃１宛ての信号の干渉による影響は小さい。
【０００７】
このように、非直交多元アクセスによれば、多重対象であるユーザ全体のキャパシティの和（つまり、「システムキャパシティ」）が、直交多元アクセスに比べて向上することが期待できる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】A.  Benjebbour,  Y.  Saito,  Y.  Kishiyama,  A.  Li,  A.  Harada,  and  T.  Nakamura,  “Concept  and  practical  considerations  of  non-orthogonal  multiple  access  (NOMA)  for  future  radio  access,”  ISPACS  2013,  Nov.  2013.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、非直交多元アクセスにはスケジューリング処理の処理量が増大する可能性がある。
【００１０】
すなわち、従来、非直交多元アクセスでは、スケジューリング対象の複数のユーザのそれぞれ、及び、ユーザ組合せのすべてに関して、プロポーショナルフェア（ＰＦ）メトリック（Proportional  Fair  metric）を算出する。ここで、各ユーザ組合せのＰＦメトリックは、各ユーザ組合せの各ユーザに対する電力分配に依存する。このため、１つのユーザ組合せに関して、電力分配の各候補についてＰＦメトリックを算出し、算出した複数のＰＦメトリックの中で値が最大となるものを、その１つのユーザ組合せのＰＦメトリックとして用いる。そして、スケジューリング対象の複数のユーザのそれぞれ、及び、ユーザ組合せのすべてに関して算出したＰＦメトリックの中で最大となるＰＦメトリックに対応する、ユーザ又はユーザ組合せを、「リソース割当対象」として決定する。
【００１１】
このように、１つのユーザ組合せに関して、電力分配を変更しつつＰＦメトリックを繰り返し算出するので、処理量が増大してしまう。
【００１２】
また、ＰＦメトリックの算出対象であるユーザ組合せの数も、スケジューリング対象のユーザの数が増えるに従って増大してしまう。すなわち、スケジューリング対象のユーザの数が３０であるときに、２ユーザの組合せだけでも、４３５（＝３０Ｃ２）通り存在する。スケジューリング対象のユーザの数がＫであるとき、Ｎｍａｘユーザの組合せまで考慮すると、ユーザ組合せの数は、次の式（４）で表すことができる。
【数４】
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【００１３】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、非直交多元アクセスにおけるスケジューリング処理量を低減することができる、基地局装置及びリソース割当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】
【００１４】
開示の態様では、基地局装置は、複数の端末を共通のキャリアに同時に割当可能な非直交多元アクセス方式が適用される。前記基地局装置は、算出部と、決定部と、選択部とを有する。前記算出部は、スケジューリング処理対象の端末群のうちの、メトリック算出対象である複数の端末及び複数の端末組合せの各々に関して、メトリックを算出する。前記決定部は、前記算出したメトリックに基づいて、前記メトリック算出対象からリソース割当対象である端末又は端末組合せを決定する。前記選択部は、前記スケジューリング処理対象の端末群の各端末に加えて、前記スケジューリング処理対象の端末群における判定対象のすべての端末組合せのうち、第１の条件を満たす端末組合せを前記メトリック算出対象として選択し、前記第１の条件を満たさない端末組合せを前記メトリック算出対象から除外する。
【発明の効果】
【００１５】
開示の態様によれば、非直交多元アクセスにおけるスケジューリング処理量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、直交多元アクセスの説明に供する図である。
【図２】図２は、非直交多元アクセスの説明に供する図である。
【図３】図３は、実施例１の通信システムの一例を示す図である。
【図４】図４は、ＰＦメトリックの特性の説明に供する図である。
【図５】図５は、実施例１の基地局の一例を示すブロック図である。
【図６】図６は、実施例１のスケジューラの一例を示すブロック図である。
【図７】図７は、実施例１のメトリック算出部の一例を示す図である。
【図８】図８は、実施例１の端末の一例を示すブロック図である。
【図９】図９は、実施例１のメトリック算出対象の選択方法の説明に供する図である。
【図１０】図１０は、実施例１のメトリック算出対象の選択方法の説明に供する図である。
【図１１】図１１は、実施例１のメトリック算出対象の選択方法の説明に供する図である。
【図１２】図１２は、実施例２のメトリック算出対象の選択方法の説明に供する図である。
【図１３】図１３は、実施例２のメトリック算出対象の選択方法の説明に供する図である。
【図１４】図１４は、実施例２のメトリック算出対象の選択方法の説明に供する図である。
【図１５】図１５は、実施例３の基地局において端末組合せのＰＦメトリックを算出するメトリック算出部の一例を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、実施例４の基地局におけるメトリック算出処理部及び選択部の一例を示すブロック図である。
【図１７】図１７は、実施例６の基地局の一例を示すブロック図である。
【図１８】図１８は、実施例６のスケジューラの一例を示すブロック図である。
【図１９】図１９は、実施例６のメトリック算出部の一例を示すブロック図である。
【図２０】図２０は、実施例６の端末の一例を示すブロック図である。
【図２１】図２１は、基地局のハードウェア構成例を示す図である。
【図２２】図２２は、端末のハードウェア構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本願の開示する基地局装置及びリソース割当方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により本願の開示する基地局装置及びリソース割当方法が限定されるものではない。また、実施形態において同等の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。また、実施形態において同等の処理ステップには同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
【００１８】
［実施例１］
［通信システムの概要］
図３は、実施例１の通信システムの一例を示す図である。図３において、通信システム１は、基地局１０と、端末５０−１〜ＮＳ（ＮＳは２以上の自然数）とを有する。以下では、端末５０−１〜ＮＳを特に区別しない場合、総称して端末５０と呼ぶことがある。
【００１９】
図３において、端末５０−１〜ＮＳは、基地局１０のセルＣ１０内に在圏している。基地局１０は、複数の端末５０を共通のキャリアに同時に割当可能な非直交多元アクセス方式が適用された基地局である。そして、基地局１０は、端末５０−１〜ＮＳの一部又は全部を「スケジューリング対象」とする。ここでは、端末５０−１〜ＮＳのすべてがスケジューリング対象であるものとして説明する。
【００２０】
そして、基地局１０は、端末５０−１〜ＮＳのうちの、「メトリック算出対象」である複数の端末５０及び複数の端末組合せの各々に関して、ＰＦメトリックを算出する。そして、基地局１０は、算出したＰＦメトリックに基づいて、「メトリック算出対象」から「リソース割当対象」である端末５０又は端末組合せを決定する。そして、基地局１０は、「リソース割当対象」である端末５０又は端末組合せに対してリソースを割り当てる。
【００２１】
ここで、基地局１０は、「スケジューリング処理対象」の各端末５０を「メトリック算出対象」として選択する。基地局１０は、「スケジューリング処理対象」の５０−１〜ＮＳにおけるすべての端末組合せのうち、「第１の条件」を満たす端末組合せを「メトリック算出対象」として選択し、「第１の条件」を満たさない端末組合せを「メトリック算出対象」から除外する。「第１の条件」は、例えば、第１の端末５０及び第２の端末５０を含む端末組合せに関して、第１の端末５０の平均スループットと第２の端末５０の平均スループットとの比（以下では、「第１の比」と呼ぶことがある）が、「第１の閾値」より大きく且つ「第２の閾値」より小さいことを含む。
【００２２】
これにより、「第１の条件」を満たさない端末組合せを「メトリック算出対象」から除外するので、メトリック算出対象の数を低減することができ、結果として、非直交多元アクセスにおけるスケジューリング処理量を低減することができる。
【００２３】
ところで、或るユーザ組合せ（２つの端末の場合）のＰＦメトリックについて考察する。「瞬時ＳＮＲ」の高いユーザをユーザ＃１とし、瞬時ＳＮＲの低いユーザをユーザ＃２とする。ユーザ＃１及びユーザ＃２のそれぞれの瞬時ＳＮＲ及び平均スループットを、それぞれγ１、γ２、Ｔ１、Ｔ２とする。また、ユーザ＃１に対する割当電力をｐ１、ユーザ＃２に対する割当電力をｐ２とし、総電力（つまり、ｐ１＋ｐ２）を１とする。このとき、このユーザ組合せのＰＦメトリックは、次の式（５）で表すことができる。
【数５】
2016066887.tif 000007
【００２４】
式（５）において、ｐ１＋ｐ２＝１という条件を用いて、ｐ２を消去すると、次の式（６）を導くことができる。
【数６】
2016066887.tif 000008
【００２５】
ここで、γ１＝１０ｄＢ、γ２＝０ｄＢとすると、或るユーザ組合せ（２つの端末の場合）のＰＦメトリックは、ユーザ＃１への割当電力ｐ１、及び、ユーザ＃１とユーザ＃２の平均スループットの比（Ｔ１／Ｔ２）に応じて、図４に示す値（図４におけるOptimal  point）をとる。図４は、ＰＦメトリックの特性の説明に供する図である。図４を見てわかるように、上記の「第１の比」、つまり、ユーザ＃１とユーザ＃２の平均スループットの比（Ｔ１／Ｔ２）が第１の所定値（上記の「第１の閾値」に対応）以下では、ＰＦメトリックが最大となるｐ１の最適値は、１となっている。すなわち、平均スループット比が第１の所定値以下では、このユーザ組み合わせにおいては、非直交多重を行うよりも、ユーザ＃１にすべての電力を割り当てることがよいことが分かる。
【００２６】
一方、平均スループット比が第２の所定値（上記の「第２の閾値」に対応）以上では、ＰＦメトリックが最大となるｐ１の最適値はゼロとなっている。すなわち、平均スループット比が第２の所定値以上では、このユーザ組み合わせにおいては、非直交多重を行うよりもユーザ＃２にすべての電力を割り当てるのがよいことが分かる。
【００２７】
従って、平均スループット比が第１の所定値以下又は第２の所定値以上である場合、ユーザ＃１及びユーザ＃２のそれぞれのＰＦメトリックを「メトリック算出対象」とすれば、ユーザ＃１及びユーザ＃２のユーザ組合せを「メトリック算出対象」から除外することができる。
【００２８】
［基地局の構成例］
図５は、実施例１の基地局の一例を示すブロック図である。図５において、基地局１０は、ユーザデータ信号生成部１１−１〜ＮＳと、多重部１２と、チャネル多重部１３と、ＯＦＤＭ送信処理部１４と、無線送信部１５とを有する。また、基地局１０は、無線受信部１６と、受信処理部１７と、抽出部１８と、スケジューラ１９と、制御信号生成部２０とを有する。
【００２９】
ユーザデータ信号生成部１１−１〜ＮＳは、スケジューリング対象の端末５０−１〜ＮＳとそれぞれ対応している。各ユーザデータ信号生成部１１は、スケジューラ１９から「スケジューリング情報」を受け取ると、スケジューリング情報に基づいて、ユーザデータ信号を生成する。「スケジューリング情報」には、変調多値数、符号化率、及び、電力値が含まれている。後述するように、同一期間にスケジューリング情報を受け取った複数のユーザデータ信号生成部１１でそれぞれ生成された複数のユーザデータ信号は、非直交多元アクセスの対象となる。ここで、非直交多重数の最大値をＮｍａｘとする。Ｎｍａｘは、ＮＳ以下の自然数である。
【００３０】
各ユーザデータ信号生成部１１は、例えば、図５に示すように、符号化部２１と、変調部２２と、電力調整部２３とを有する。符号化部２１は、スケジューリング情報に含まれる符号化率に従って、ユーザデータに対して誤り訂正符号化処理を行い、得られたデータ列を変調部２２へ出力する。変調部２２は、符号化部２１から受け取ったデータ列に対して変調処理を施し、得られた変調信号を電力調整部２３へ出力する。電力調整部２３は、変調部２２から受け取った変調信号の電力を調整し、電力調整後の信号をユーザデータ信号として多重部１２へ出力する。
【００３１】
多重部１２は、最大でＮｍａｘのユーザデータ信号生成部１１からユーザデータ信号を同一期間に受け取り、受け取ったデータ信号を多重する。すなわち、多重部１２は、受け取ったデータ信号を重畳し、重畳信号を所定のサブキャリアにマッピングする。そして、多重部１２は、得られた多重信号をチャネル多重部１３へ出力する。
【００３２】
チャネル多重部１３は、制御信号生成部２０から受け取った制御信号と、多重部１２から受け取った多重信号とを多重する。ここでは、非直交多重ではなく、直交多重（つまり、時間多重、周波数多重、又は、コード多重）が用いられる。そして、チャネル多重部１３は、得られた多重信号をＯＦＤＭ送信処理部１４へ出力する。
【００３３】
ＯＦＤＭ送信処理部１４は、チャネル多重部１３から受け取った多重信号から、ＯＦＤＭ信号を生成する。ＯＦＤＭ送信処理部１４は、図５に示すように、ＩＦＦＴ（Inverse  Fast  Fourier  Transform）部２５と、ＣＰ（Cyclic  Prefix）付加部２６とを有する。ＩＦＦＴ部２５は、チャネル多重部１３から受け取った多重信号を周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換する。そして、ＣＰ付加部２６は、ＩＦＦＴ部２５で得られた時間領域の信号にＣＰを付加することにより、ＯＦＤＭ信号を得る。
【００３４】
無線送信部１５は、ＯＦＤＭ送信処理部１４で得られたＯＦＤＭ信号に対して所定の無線送信処理（デジタルアナログ変換、アップコンバート、増幅等）を施して、得られた無線信号を、アンテナを介して送信する。
【００３５】
無線受信部１６は、アンテナを介して受信した無線信号に対して所定の無線受信処理（ダウンコンバート、アナログデジタル変換等）を施し、得られた信号を受信処理部１７へ出力する。
【００３６】
受信処理部１７は、無線受信部１６から受け取った信号に対して所定の受信処理（復調、復号等）を施し、得られた受信データを抽出部１８へ出力する。
【００３７】
抽出部１８は、受信処理部１７から受け取った受信データから、制御データ（Ａｃｋ／Ｎａｃｋ、チャネル状態情報（ＣＱＩ（Channel  Quality  Indicator）、ＰＭＩ（Precoding  Matrix  Indicator）、ＲＩ（Rank  Indicator）等）を含む）を抽出し、抽出した制御データをスケジューラ１９へ出力する。
【００３８】
制御信号生成部２０は、スケジューラ１９から受け取った「制御情報」を含めた制御信号を生成し、生成した制御信号をチャネル多重部１３へ出力する。「制御情報」には、非直交多重の対象となっている各ユーザの識別情報、各ユーザ宛のユーザデータ信号に適用された符号化率、変調多値数、及び調整電力値等が含まれる。
【００３９】
スケジューラ１９は、「スケジューリング処理対象」である端末５０−１〜ＮＳのうちの、「メトリック算出対象」である複数の端末５０及び複数の端末組合せの各々に関して、ＰＦメトリックを算出する。そして、スケジューラ１９は、算出したＰＦメトリックに基づいて、「メトリック算出対象」から「リソース割当対象」である端末５０又は端末組合せを決定する。そして、スケジューラ１９は、「リソース割当対象」である端末５０又は端末組合せに対してリソースを割り当てる。
【００４０】
ここで、スケジューラ１９は、「スケジューリング処理対象」の各端末５０を「メトリック算出対象」とする。また、スケジューラ１９は、「スケジューリング処理対象」の５０−１〜ＮＳにおけるすべての端末組合せのうち、「第１の条件」を満たす端末組合せを「メトリック算出対象」として選択し、「第１の条件」を満たさない端末組合せを「メトリック算出対象」から除外する。
【００４１】
例えば、スケジューラ１９は、図６に示すように、平均スループット算出部３１と、瞬時ＳＮＲ算出部３２と、メトリック算出部３３と、割当決定部３４と、ＭＣＳ決定部３５とを有する。図６は、実施例１のスケジューラの一例を示すブロック図である。
【００４２】
平均スループット算出部３１は、スケジューリング処理対象である各端末５０の平均スループットを算出し、算出した各端末５０の平均スループットをメトリック算出部３３へ出力する。
【００４３】
瞬時ＳＮＲ算出部３２は、スケジューリング処理対象である各端末５０の瞬時ＳＮＲを算出し、算出した各端末５０の瞬時ＳＮＲをメトリック算出部３３へ出力する。瞬時ＳＮＲの算出には、各端末５０から送信されてくるチャネル状態情報に基づいて算出する。
【００４４】
メトリック算出部３３は、「スケジューリング処理対象」である端末５０−１〜ＮＳのうちの、「メトリック算出対象」である複数の端末５０及び複数の端末組合せの各々に関して、ＰＦメトリックを算出する。また、メトリック算出部３３は、「スケジューリング処理対象」である端末５０−１〜ＮＳの各端末５０に加えて、「スケジューリング処理対象」の５０−１〜ＮＳにおけるすべての端末組合せのうち、「第１の条件」を満たす端末組合せを「メトリック算出対象」として選択する。一方、メトリック算出部３３は、「第１の条件」を満たさない端末組合せを「メトリック算出対象」から除外する。
【００４５】
例えば、メトリック算出部３３は、図７に示すように、メトリック算出処理部４１と、メトリック算出処理部４２と、選択部４３とを有する。図７は、実施例１のメトリック算出部の一例を示す図である。
【００４６】
メトリック算出処理部４１は、平均スループット算出部３１から受け取った平均スループット及び瞬時ＳＮＲ算出部３２から受け取った瞬時ＳＮＲを用いて、スケジューリング処理対象である各端末５０のＰＦメトリックを算出する。すなわち、スケジューリング処理対象である各端末５０は、通常、ＰＦメトリックの算出対象とされる。
【００４７】
メトリック算出処理部４１は、例えば、次の式（７）を用いて、各端末５０のＰＦメトリックを算出する。
【数７】
2016066887.tif 000009
ここで、Ｔｋはｋ番目のユーザの平均スループット、γｋはｋ番目のユーザの瞬時ＳＮＲを表す。
【００４８】
選択部４３は、「スケジューリング処理対象」の端末５０−１〜ＮＳにおける構成端末数がＮｍａｘまでのすべての端末組合せのうち、「第１の条件」を満たす端末組合せを「メトリック算出対象」として選択し、「第１の条件」を満たさない端末組合せを「メトリック算出対象」から除外する。
【００４９】
メトリック算出処理部４２は、選択部４３で選択された「メトリック算出対象」である各端末組合せに関して、ＰＦメトリックを算出する。すなわち、メトリック算出処理部４２は、「メトリック算出対象」である各端末組合せに関して、電力分配の各候補についてＰＦメトリックを算出し、算出した複数のＰＦメトリックの中で値が最大となるものを、各端末組合せのＰＦメトリックとする。
【００５０】
すなわち、メトリック算出処理部４２は、選択部４３から出力された「メトリック算出対象」である端末組合せの集合Ｓ（ｍ）（ただし、ｍ＝２〜Ｎｍａｘ）に含まれる各端末組合せｓ（ｍ）について、ＰＦメトリック及びその端末組合せにおける最適な電力配分を決定する。これは次の式（８）に示す最大化問題であり、例えば、従来の「繰り返し注水アルゴリズム」を用いて解くことができる。
【数８】
2016066887.tif 000010
【００５１】
ここで、上記の「第１の条件」は、以下に示す通りである。
【００５２】
すなわち、２ユーザ多重の場合には、「第１の条件」は、次の式（９）を満たすことという条件を含む。
【数９】
2016066887.tif 000011
【００５３】
ここで、瞬時ＳＮＲの高いユーザをユーザ＃１とし、瞬時ＳＮＲの低いユーザをユーザ＃２とする。ユーザ＃１及びユーザ＃２のそれぞれの瞬時ＳＮＲ及び平均スループットを、それぞれγ１、γ２、Ｔ１、Ｔ２とする。
【００５４】
また、３ユーザ多重の場合には、「第１の条件」は、上記の式（９）及び次の式（１０）の両方を満たすことという条件を含む。
【数１０】
2016066887.tif 000012
ここで、ユーザ＃１、ユーザ＃２、ユーザ＃３の順番で、瞬時ＳＮＲが小さくなるものとする。ユーザ＃３の瞬時ＳＮＲ及び平均スループットを、それぞれγ３、Ｔ３とする。
【００５５】
また、４ユーザ多重以上のｍユーザ多重の場合には、「第１の条件」は、次の式（１１）を満たすことという条件を含む。
【数１１】
2016066887.tif 000013
ここで、ユーザ＃１、ユーザ＃２、・・・ユーザ＃ｍの順番で、瞬時ＳＮＲが小さくなるものとする。ユーザ＃ｍの瞬時ＳＮＲ及び平均スループットを、それぞれγｍ、Ｔｍとする。
【００５６】
次に、上記の「第１の条件」の導出過程を説明する。
【００５７】
（２ユーザ多重について）
まず、２ユーザ多重の場合の「第１の条件」の導出過程を説明する。
【００５８】
２ユーザ多重の場合、ＰＦメトリックは、次の式（１２）で表すことができる。
【数１２】
2016066887.tif 000014
【００５９】
ｐ１＋ｐ２＝１から、式（１２）を１変数に変換すると、下記の式（１３）で表される。
【数１３】
2016066887.tif 000015
【００６０】
ｆ（ｐ１）が単調増加関数となるには導関数が正になることから、次の式（１４）が導き出される。
【数１４】
2016066887.tif 000016
【００６１】
式（１４）中のｈ（ｐ１）は、次の式（１５）に示すように、単調減少関数である。
【数１５】
2016066887.tif 000017
【００６２】
従って、次の式（１６）で表される条件が満たされれば、ｆ（ｐ１）が単調増加関数となる。ただし、ｍｉｎ（ｘ）はｘの最小値を表す。
【数１６】
2016066887.tif 000018
【００６３】
逆に、ｆ（ｐ１）が単調減少関数となるには導関数が負になることから、次の式（１７）が導き出される。
【数１７】
2016066887.tif 000019
【００６４】
従って、次の式（１８）で表される条件が満たされれば、ｆ（ｐ１）が単調減少関数となる。ただし、ｍａｘ（ｘ）はｘの最大値を表す。
【数１８】
2016066887.tif 000020
【００６５】
このように、ＰＦメトリックが単調増加関数となる場合、このユーザ組み合わせにおいて、非直交多重を行っても、そのＰＦメトリックはユーザ＃１のみに割り当てた場合のＰＦメトリックを超えることはない。反対に、ＰＦメトリックが単調減少関数となる場合、このユーザ組み合わせにおいて、非直交多重を行っても、そのＰＦメトリックはユーザ＃２のみに割り当てた場合のＰＦメトリックを超えることはない。
【００６６】
以上のことから、式（１６）と式（１８）とを合わせることにより、式（９）に示した条件が導き出される。
【００６７】
（３ユーザ多重について）
次に、３ユーザ多重の場合の「第１の条件」の導出過程を説明する。
【００６８】
３ユーザ多重の場合、ＰＦメトリックは、次の式（１９）で表すことができる。
【数１９】
2016066887.tif 000021
【００６９】
式（１９）のｐ３を消去すると、下記の式（２０）で表される。
【数２０】
2016066887.tif 000022
【００７０】
式（２０）をｐ２について偏微分すると、次の式（２１）が得られる。
【数２１】
2016066887.tif 000023
【００７１】
式（２０）で表されたＰＦメトリックがｐ１を固定したときにｐ２に関して単調増加関数になるためには、ｐ２についての偏導関数が正になることから、次の式（２２）が導き出される。
【数２２】
2016066887.tif 000024
【００７２】
式（２２）を変形すると、式（２３）が導き出される。
【数２３】
2016066887.tif 000025
【００７３】
式（２３）をｐ１２（＝ｐ１＋ｐ２）の関数とみると、次の式（２４）が導き出される。
【数２４】
2016066887.tif 000026
【００７４】
ｈ（ｐ１２）は、次の式（２５）に示すように、単調減少関数である。
【数２５】
2016066887.tif 000027
【００７５】
従って、次の式（２６）で表される条件が満たされれば、ｐ２に関する偏導関数は正となり、ｆ（ｐ１，ｐ２）はｐ１を固定したときにｐ２に関して単調増加関数となる。すなわち、ｐ３＝０が最適値となる。
【数２６】
2016066887.tif 000028
【００７６】
すなわち、この３ユーザ組合せにおいて非直交多重を行っても、そのＰＦメトリックは、ユーザ＃１とユーザ＃２による２ユーザ組合せの非直交多重におけるＰＦメトリックを超えることはない。従って、この３ユーザ組合せをメトリック算出対象から除外することができる。
【００７７】
一方、次の式（２７）で表される条件が満たされれば、ｐ２に関する偏導関数は負となり、ｆ（ｐ１，ｐ２）はｐ１を固定したときにｐ２に関して単調減少関数となる。すなわち、ｐ２＝０が最適値となる。つまり、ユーザ＃１とユーザ＃３とに全電力を割り当てるのが最適である。
【数２７】
2016066887.tif 000029
【００７８】
すなわち、この３ユーザ組合せにおいて非直交多重を行っても、そのＰＦメトリックは、ユーザ＃１とユーザ＃３による２ユーザ組合せの非直交多重におけるＰＦメトリックを超えることはない。従って、この３ユーザ組合せにおけるＰＦメトリックをメトリック算出対象から除外することができる。
【００７９】
次に、式（１９）のｐ２を消去すると、下記の式（２８）で表される。
【数２８】
2016066887.tif 000030
【００８０】
式（２８）をｐ３について偏微分すると、次の式（２９）が得られる。
【数２９】
2016066887.tif 000031
【００８１】
式（２８）で表されたＰＦメトリックがｐ３を固定したときにｐ１に関して単調増加関数になるためには、ｐ１についての偏導関数が正になることから、次の式（３０）が導き出される。
【数３０】
2016066887.tif 000032
【００８２】
式（３０）をｐ１の関数とみると、次の式（３１）が導き出される。
【数３１】
2016066887.tif 000033
【００８３】
ｈ（ｐ１）は、次の式（３２）に示すように、単調減少関数である。
【数３２】
2016066887.tif 000034
【００８４】
従って、次の式（３３）で表される条件が満たされれば、ｆ（ｐ１，ｐ３）はｐ３を固定したときにｐ１に関して単調増加関数となる。すなわち、ｐ２＝０が最適値となる。
【数３３】
2016066887.tif 000035
【００８５】
また、ｆ（ｐ１，ｐ３）がｐ１に関して単調減少関数となるには、ｐ１に関する偏導関数が負になることから、次の式（３４）の条件が満たされれば、ｆ（ｐ１，ｐ３）はｐ３を固定したときにｐ１に関して単調減少関数となる。すなわち、ｐ１＝０が最適値となる。
【数３４】
2016066887.tif 000036
【００８６】
以上のことから、上記の式（９）及び次の式（１０）の両方を満たすことという条件が導き出される。
【００８７】
（４ユーザ多重以上のｍユーザ多重について）
次に、４ユーザ多重以上のｍユーザ多重の場合の「第１の条件」の導出過程を説明する。
【００８８】
４ユーザ多重以上のｍユーザ多重の場合、ＰＦメトリックは、次の式（３５）で表すことができる。
【数３５】
2016066887.tif 000037
【００８９】
式（３５）のｐｍを消去すると、下記の式（３６）で表される。
【数３６】
2016066887.tif 000038
【００９０】
式（３６）をｐｍ−１について偏微分すると、次の式（３７）が得られる。
【数３７】
2016066887.tif 000039
【００９１】
式（３５）で表されたＰＦメトリックがｐｍ−１に関して単調増加関数になるためには、ｐｍ−１についての偏導関数が正になることから、次の式（３８）が導き出される。
【数３８】
2016066887.tif 000040
【００９２】
式（３８）をユーザ＃ｍを除くユーザの総電力の関数とみると、次の式（３９）が導き出される。
【数３９】
2016066887.tif 000041
【００９３】
式（３９）はユーザ＃ｍを除くユーザの総電力について単調減少関数である。従って、次の式（４０）で表される条件が満たされれば、式（３６）に示したＰＦメトリックはｐ１からｐｍ−２を固定したときにｐｍ−１に関して単調増加関数となる。すなわち、ｐｍ＝０が最適値となる。つまり、ユーザ＃１からユーザ＃ｍ−１に全電力を割り当てるのが最適となる。
【数４０】
2016066887.tif 000042
【００９４】
また、次の式（４１）で表される条件が満たされれば、式（３６）に示したＰＦメトリックはｐ１からｐｍ−２を固定したときにｐｍ−１に関して単調減少関数となる。すなわち、ｐｍ−１＝０が最適値となる。つまり、ユーザ＃１からユーザ＃ｍ−２とユーザ＃ｍとに全電力を割り当てるのが最適となる。
【数４１】
2016066887.tif 000043
【００９５】
以上のことから、上記の式（１１）を満たすことという条件が導き出される。
【００９６】
図６の説明に戻り、割当決定部３４は、メトリック算出部３３で算出された複数のＰＦメトリックのうちで値が最大であるＰＦメトリックに対応する、端末５０又は端末組合せを、「リソース割当対象」として決定する。
【００９７】
ＭＣＳ決定部３５は、割当決定部３４で決定されたリソース割当対象の各端末５０宛てのユーザデータに適用する、符号化率、変調多値数、調整電力を決定する。そして、ＭＣＳ決定部３５は、上記のスケジュール情報及び制御情報を生成し、生成したスケジュール情報及び制御情報を、ユーザデータ信号生成部１１及び制御信号生成部２０へそれぞれ出力する。
【００９８】
［端末の構成例］
図８は、実施例１の端末の一例を示すブロック図である。図８において、端末５０は、無線受信部５１と、ＯＦＤＭ受信処理部５２と、分離部５３と、チャネル品質推定部５４と、制御信号受信処理部５５と、受信処理部５６と、Ａｃｋ生成部５７と、送信処理部５８と、無線送信部５９とを有する。
【００９９】
無線受信部５１は、アンテナを介して受信した無線信号に対して所定の無線受信処理（ダウンコンバート、アナログデジタル変換等）を施し、得られたＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ受信処理部５２へ出力する。
【０１００】
ＯＦＤＭ受信処理部５２は、無線受信部５１から受け取ったＯＦＤＭ信号から受信信号（上記の多重信号に対応）を形成する。ＯＦＤＭ受信処理部５２は、図８に示すように、ＣＰ除去部６１と、ＦＦＴ部６２とを有する。ＣＰ除去部６１は、無線受信部５１から受け取ったＯＦＤＭ信号からＣＰを除去し、ＣＰ除去後のＯＦＤＭ信号をＦＦＴ部６２へ出力する。ＦＦＴ部６２は、ＣＰ除去後のＯＦＤＭ信号を時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換し、得られた周波数領域の信号を分離部５３へ出力する。
【０１０１】
分離部５３は、ＯＦＤＭ受信処理部５２で得られた受信信号から各チャネルの信号を抽出し、得られた各チャネルの信号を対応する機能部へ出力する。例えば、分離部５３は、受信信号に含まれる、パイロットチャネルのパイロット信号をチャネル品質推定部５４へ出力する。また、分離部５３は、受信信号に含まれる、制御チャネルの制御信号を制御信号受信処理部５５へ出力する。また、分離部５３は、受信信号に含まれる、データチャネルのデータ信号を受信処理部５６へ出力する。
【０１０２】
チャネル品質推定部５４は、分離部５３から受け取ったパイロット信号に基づいて、チャネル品質の推定を実行し、得られたチャネル品質推定値に関する情報（つまり、チャネル状態情報（ＣＱＩ、ＰＭＩ、ＲＩ等））を送信処理部５８へ出力する。
【０１０３】
制御信号受信処理部５５は、分離部５３から受け取った制御信号を復調し、復調結果に含まれる制御情報を受信処理部５６へ出力する。なお、上記の通り、制御情報には、非直交多重の対象となっている各ユーザの識別情報、各ユーザ宛のユーザデータ信号に適用された符号化率、変調多値数、及び調整電力値等が含まれる。
【０１０４】
受信処理部５６は、図８に示すように、キャンセル部６５と、復調部６６と、復号部６７とを有する。受信処理部５６において復調部６６及び復号部６７は、まず、自装置のＭＣＳよりもＭＣＳが低く且つＭＣＳの最も低い、非直交多重の対象となっている自装置以外の端末５０宛の信号に対して、復調処理及び誤り訂正復号処理を施す。そして、誤り訂正復号に成功した場合、復号部６７は、得られた自装置以外の端末５０宛ての受信データをキャンセル部６５へフィードバックする。そして、キャンセル部６５は、分離部５３から受け取ったデータチャネルのデータ信号から復号部６７から受け取った受信データをキャンセルする。以上で説明した復調処理、復号処理、及びキャンセル処理は、自装置のＭＣＳよりもＭＣＳが低い非直交多重の対象となっている自装置以外の端末５０のすべてについて実行される。そして、復調部６６及び復号部６７は、自装置宛てのデータ信号に対して復調処理及び誤り訂正復号処理を実行する。
【０１０５】
Ａｃｋ生成部５７は、復号部６７にて自装置宛てのデータ信号の誤り訂正復号に成功した場合、Ａｃｋ信号を生成して送信処理部５８へ出力し、誤り訂正復号に失敗した場合、Ｎａｃｋを生成して送信処理部５８へ出力する。
【０１０６】
送信処理部５８は、入力信号に対して所定の送信処理（符号化及び変調等）を施し、得られた変調信号を無線送信部５９へ出力する。
【０１０７】
無線送信部５９は、送信処理部５８から受け取った変調信号に対して所定の無線送信処理（デジタルアナログ変換、アップコンバート等）を施し、得られた無線信号をアンテナを介して送信する。
【０１０８】
［通信システムの動作例］
以上の構成を有する通信システム１の処理動作の一例について説明する。特に、ここでは、基地局１０の選択部４３による「メトリック算出対象」の選択方法について説明する。図９〜１１は、実施例１のメトリック算出対象の選択方法の説明に供する図である。図９は、２個の端末５０の端末組合せについてのメトリック算出対象の選択方法に関し、図１０は、３個の端末５０の端末組合せについてのメトリック算出対象の選択方法に関する。また、図１１は、ｍ（ｍは４以上の自然数）個の端末組合せについてのメトリック算出対象の選択方法に関する。
【０１０９】
上記の通り、選択部４３は、「スケジューリング処理対象」の端末５０−１〜ＮＳにおける構成端末の数がＮｍａｘまでのすべての端末組合せのうち、「第１の条件」を満たす端末組合せを「メトリック算出対象」として選択し、「第１の条件」を満たさない端末組合せを「メトリック算出対象」から除外する。
【０１１０】
例えば、選択部４３は、図９のフローに従って、２個の端末５０の端末組合せについてのメトリック算出対象を選択する。
【０１１１】
すなわち、選択部４３は、２個の端末５０の端末組合せ群のうちの１つを最初の「判定対象」としてセットする（ステップＳ１０１）。
【０１１２】
選択部４３は、セットした判定対象の端末組合せの構成端末５０を瞬時ＳＮＲの高い順にソートする（ステップＳ１０２）。
【０１１３】
選択部４３は、セットした判定対象の端末組合せが「第１の条件」、つまり上記の式（９）を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
【０１１４】
「第１の条件」が満たされると判定された場合（ステップＳ１０３肯定）、選択部４３は、判定対象の端末組合せをメトリック算出対象として選択する（ステップＳ１０４）。一方、「第１の条件」が満たされないと判定された場合（ステップＳ１０３否定）、選択部４３は、判定対象の端末組合せをメトリック算出対象から除外する。すなわち、処理ステップは、ステップＳ１０５へ進む。
【０１１５】
選択部４３は、すべての端末組合せを判定対象としてセットし終わったか否かを判定し（ステップＳ１０５）、セットし終わっていない場合（ステップＳ１０５否定）、次の端末組合せを判定対象としてセットする（ステップＳ１０６）。そして、処理フローは、ステップＳ１０２に戻る。すべての端末組合せを判定対象としてセットし終わった場合（ステップＳ１０５肯定）、図９の処理フローは終了する。
【０１１６】
次に、選択部４３は、図１０のフローに従って、３個の端末５０の端末組合せについてのメトリック算出対象を選択する。
【０１１７】
すなわち、選択部４３は、３個の端末５０の端末組合せ群のうちの１つを最初の「判定対象」としてセットする（ステップＳ１１１）。
【０１１８】
選択部４３は、セットした判定対象の端末組合せの構成端末５０を瞬時ＳＮＲの高い順にソートする（ステップＳ１１２）。
【０１１９】
選択部４３は、セットした判定対象の端末組合せが「第１の条件」、つまり上記の式（９）及び式（１０）の両方を満たすか否かを判定する（ステップＳ１１３）。
【０１２０】
「第１の条件」が満たされると判定された場合（ステップＳ１１３肯定）、選択部４３は、判定対象の端末組合せをメトリック算出対象として選択する（ステップＳ１１４）。一方、「第１の条件」が満たされないと判定された場合（ステップＳ１１３否定）、選択部４３は、判定対象の端末組合せをメトリック算出対象から除外する。すなわち、処理ステップは、ステップＳ１１５へ進む。
【０１２１】
選択部４３は、すべての端末組合せを判定対象としてセットし終わったか否かを判定し（ステップＳ１１５）、し終わっていない場合（ステップＳ１１５否定）、次の端末組合せを判定対象としてセットする（ステップＳ１１６）。そして、処理フローは、ステップＳ１１２に戻る。すべての端末組合せを判定対象としてセットし終わった場合（ステップＳ１１５肯定）、図１０の処理フローは終了する。
【０１２２】
次に、選択部４３は、図１１のフローに従って、ｍ（ｍは４以上の自然数）個の端末５０の端末組合せについてのメトリック算出対象を選択する。このフローは、ｍがＮｍａｘになるまで繰り返し実行される。
【０１２３】
すなわち、選択部４３は、ｍ個の端末５０の端末組合せ群のうちの１つを最初の「判定対象」としてセットする（ステップＳ１２１）。
【０１２４】
選択部４３は、セットした判定対象の端末組合せの構成端末５０を瞬時ＳＮＲの高い順にソートする（ステップＳ１２２）。
【０１２５】
選択部４３は、セットした判定対象の端末組合せが「第１の条件」、つまり上記の式（１１）を満たすか否かを判定する（ステップＳ１２３）。
【０１２６】
「第１の条件」が満たされると判定された場合（ステップＳ１２３肯定）、選択部４３は、判定対象の端末組合せをメトリック算出対象として選択する（ステップＳ１２４）。一方、「第１の条件」が満たされないと判定された場合（ステップＳ１２３否定）、選択部４３は、判定対象の端末組合せをメトリック算出対象から除外する。すなわち、処理ステップは、ステップＳ１２５へ進む。
【０１２７】
選択部４３は、すべての端末組合せを判定対象としてセットし終わったか否かを判定し（ステップＳ１２５）、し終わっていない場合（ステップＳ１２５否定）、次の端末組合せを判定対象としてセットする（ステップＳ１２６）。そして、処理フローは、ステップＳ１２２に戻る。すべての端末組合せを判定対象としてセットし終わった場合（ステップＳ１２５肯定）、図１１の処理フローは終了する。
【０１２８】
以上のように本実施例によれば、基地局１０は、複数の端末５０を共通のキャリアに同時に割当可能な非直交多元アクセス方式が適用された基地局である。そして、基地局１０において、選択部４３は、「スケジューリング処理対象」の端末５０群の各端末５０に加えて、スケジューリング処理対象の端末５０群における判定対象のすべての端末組合せのうち、「第１の条件」を満たす端末組合せを「メトリック算出対象」として選択し、第１の条件を満たさない端末組合せをメトリック算出対象から除外する。
【０１２９】
この基地局１０の構成により、「第１の条件」を満たさない端末組合せを「メトリック算出対象」から除外するので、メトリック算出対象の数を低減することができ、結果として、非直交多元アクセスにおけるスケジューリング処理量を低減することができる。
【０１３０】
上記の「第１の条件」は、第１の端末５０及び第２の端末５０を含む端末組合せに関して、第１の端末５０の第１の平均スループットＴ１と第２の端末５０の第２の平均スループットＴ２との第１の比（Ｔ１／Ｔ２）が、「第１の閾値」より大きく且つ「第２の閾値」より小さいことを含む。
【０１３１】
この基地局１０の構成により、第１の比（Ｔ１／Ｔ２）が所定範囲（第１の閾値より大きく且つ第２の閾値より小さい範囲）に含まれるか否かという簡単な判定によってメトリック算出対象を選択することができる。これにより、非直交多元アクセスにおけるスケジューリング処理量を低減することができる。
【０１３２】
また、上記の「第１の閾値」及び「第２の閾値」のそれぞれは、第１の端末５０の第１の瞬時ＳＮＲγ１と第２の端末５０の第２の瞬時ＳＮＲγ２との第２の比（γ１／γ２）に基づく値である。
【０１３３】
［実施例２］
実施例２では、上記の「第１の条件」が満たされるか否かについての判定を行う前に、「第２の条件」が満たされるか否かを判定し、「第２の条件」が満たされない場合、判定対象の端末組合せをメトリック算出対象から除外する。一方、「第２の条件」が満たされた場合、「第１の条件」が満たされるか否かを判定する。「第２の条件」は、第１の端末及び第２の端末を含む端末組合せに関して、第１の端末の第１の平均スループットと第２の端末の第２の平均スループットとの第１の比が１よりも大きい、ことを含む。なお、実施例２の基地局の基本構成は、実施例１の基地局１０と同様であるので、図５〜７を参照して説明する。
【０１３４】
［基地局の構成例］
実施例２の基地局１０において、選択部４３は、上記の「第１の条件」が満たされるか否かについての判定を行う前に、「第２の条件」が満たされるか否かを判定し、「第２の条件」が満たされない場合、判定対象の端末組合せをメトリック算出対象から除外する。一方、「第２の条件」が満たされた場合、「第１の条件」が満たされるか否かを判定する。
【０１３５】
上記の「第２の条件」は、以下に示す通りである。
【０１３６】
すなわち、２ユーザ多重の場合には、「第２の条件」は、次の式（４２）を満たすことという条件を含む。
【数４２】
2016066887.tif 000044
【０１３７】
また、３ユーザ多重の場合には、「第２の条件」は、上記の式（４２）及び次の式（４３）の両方を満たすことという条件を含む。
【数４３】
2016066887.tif 000045
【０１３８】
また、４ユーザ多重以上のｍユーザ多重の場合には、「第２の条件」は、次の式（４４）を満たすことという条件を含む。
【数４４】
2016066887.tif 000046
【０１３９】
ここで、上記の「第２の条件」の導出過程を説明する。
【０１４０】
（２ユーザ多重について）
上記の式（１４）の平均スループットの逆数を除いた第１項及び第２項に注目すると、次の式（４５）に示す不等号が成立する。
【数４５】
2016066887.tif 000047
【０１４１】
従って、次の式（４６）が満たされる場合には、次の式（４７）が成立する。
【数４６】
2016066887.tif 000048
【数４７】
2016066887.tif 000049
【０１４２】
すなわち、次の式（４６）が満たされる場合には、ＰＦメトリックは、ｐ１について瞬時ＳＮＲに関係なく、単調増加関数となる。
【０１４３】
従って、Ｔ１／Ｔ２を算出した時点で、式（４２）で表した条件を満たすか否かを判定し、式（４２）で表した条件を満たさない場合、判定対象の端末組合せをメトリック算出対象から除外し、式（４２）で表した条件を満たす場合、上記の「第１の条件」が満たされるか否かを判定してもよい。これにより、選択処理における算出処理量を低減することができる。
【０１４４】
（３ユーザ多重について）
上記の式（２２）の平均スループットの逆数を除いた第１項及び第２項に注目すると、次の式（４８）に示す不等号が成立する。
【数４８】
2016066887.tif 000050
【０１４５】
従って、次の式（４９）が満たされる場合には、ＰＦメトリックは、瞬時ＳＮＲに関係なく、ｐ２について単調増加関数となる。
【数４９】
2016066887.tif 000051
【０１４６】
また、次の式（５０）が満たされる場合には、ＰＦメトリックは、瞬時ＳＮＲに関係なく、ｐ１について単調増加関数となる。
【数５０】
2016066887.tif 000052
【０１４７】
従って、Ｔ１／Ｔ２、Ｔ２／Ｔ３を算出した時点で、式（４２）及び式（４３）の両方を満たすか否かを判定し、式（４２）及び式（４３）の少なくとも一方を満たさない場合、判定対象の端末組合せをメトリック算出対象から除外し、式（４２）及び式（４３）の両方を満たす場合、上記の「第１の条件」が満たされるか否かを判定してもよい。これにより、選択処理における算出処理量を低減することができる。
【０１４８】
（４ユーザ多重以上のｍユーザ多重について）
２ユーザ多重及び３ユーザ多重の場合と同様の考え方で、上記の式（３７）を用いることにより、上記の式（４４）で表した条件を導きだすことができる。従って、Ｔ１／Ｔ２、Ｔｍ／Ｔｍ−１を算出した時点で、式（３７）を満たすか否かを判定し、式（３７）を満たさない場合、判定対象の端末組合せをメトリック算出対象から除外し、式（３７）を満たす場合、上記の「第１の条件」が満たされるか否かを判定してもよい。これにより、選択処理における算出処理量を低減することができる。
【０１４９】
［基地局の動作例］
以上の構成を有する実施例２の基地局１０の処理動作の一例について説明する。特に、ここでは、基地局１０の選択部４３による「メトリック算出対象」の選択方法について説明する。図１２〜１４は、実施例２のメトリック算出対象の選択方法の説明に供する図である。図１２は、２個の端末５０の端末組合せについてのメトリック算出対象の選択方法に関し、図１３は、３個の端末５０の端末組合せについてのメトリック算出対象の選択方法に関する。また、図１４は、ｍ（ｍは４以上の自然数）個の端末組合せについてのメトリック算出対象の選択方法に関する。
【０１５０】
上記の通り、実施例２の基地局１０の選択部４３は、上記の「第１の条件」が満たされるか否かについての判定を行う前に、「第２の条件」が満たされるか否かを判定し、「第２の条件」が満たされない場合、判定対象の端末組合せをメトリック算出対象から除外する。一方、「第２の条件」が満たされた場合、「第１の条件」が満たされるか否かを判定する。
【０１５１】
例えば、選択部４３は、図１２のフローに従って、２個の端末５０の端末組合せについてのメトリック算出対象を選択する。
【０１５２】
すなわち、選択部４３は、セットした判定対象の端末組合せが「第２の条件」、つまり、上記の式（４２）を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０１）。
【０１５３】
選択部４３は、上記の式（４２）の条件が満たされない場合（ステップＳ２０１否定）、判定対象の判定対象の端末組合せをメトリック算出対象から除外する。すなわち、処理ステップは、ステップＳ１０５へ進む。一方、選択部４３は、上記の式（４２）の条件が満たされている場合（ステップＳ２０１肯定）、ステップＳ１０３の判定ステップを実行する。
【０１５４】
次に、選択部４３は、図１３のフローに従って、３個の端末５０の端末組合せについてのメトリック算出対象を選択する。
【０１５５】
すなわち、選択部４３は、セットした判定対象の端末組合せが「第２の条件」、つまり上記の式（４２）及び式（４３）の両方を満たすか否かを判定する（ステップＳ２１１）。
【０１５６】
選択部４３は、上記の式（４２）及び式（４３）の少なくとも一方が満たされない場合（ステップＳ２１１否定）、判定対象の判定対象の端末組合せをメトリック算出対象から除外する。すなわち、処理ステップは、ステップＳ１１５へ進む。一方、選択部４３は、上記の式（４２）及び式（４３）の両方が満たされている場合（ステップＳ２１１肯定）、ステップＳ１１３の判定ステップを実行する。
【０１５７】
次に、選択部４３は、図１４のフローに従って、ｍ（ｍは４以上の自然数）個の端末５０の端末組合せについてのメトリック算出対象を選択する。このフローは、ｍがＮｍａｘになるまで繰り返し実行される。
【０１５８】
すなわち、選択部４３は、セットした判定対象の端末組合せが「第２の条件」、つまり、上記の式（４４）を満たすか否かを判定する（ステップＳ２２１）。
【０１５９】
選択部４３は、上記の式（４４）の条件が満たされない場合（ステップＳ２２１否定）、判定対象の判定対象の端末組合せをメトリック算出対象から除外する。すなわち、処理ステップは、ステップＳ１２５へ進む。一方、選択部４３は、上記の式（４４）の条件が満たされている場合（ステップＳ２２１肯定）、ステップＳ１２３の判定ステップを実行する。
【０１６０】
以上のように本実施例によれば、基地局１０において、選択部４３は、第１の端末５０及び第２の端末５０を含む端末組合せに関して、第１の端末５０の第１の平均スループットＴ１と第２の端末５０の第２の平均スループットＴ２との第１の比（Ｔ１／Ｔ２）が１よりも大きい「第２の条件」を満たすか否かを判定する。そして、選択部４３は、第２の条件が満たされない場合、判定対象の端末組合せをメトリック算出対象から除外し、第２の条件が満たされた場合、上記の第１の条件が満たされるか否かを判定する。
【０１６１】
この基地局１０の構成により、メトリック算出処理量を低減することができる。
【０１６２】
［実施例３］
実施例３は、メトリック算出対象の端末組合せに対するＰＦメトリックの算出方法のバリエーションに関する。なお、実施例３の基地局の基本構成は、実施例１及び実施例２の基地局１０と同様である。
【０１６３】
実施例３の基地局１０において、メトリック算出処理部４２は、図１５に示すように、メトリック算出処理部１５１と、非直交多重電力算出部１５２と、メトリック算出処理部１５３とを有する。図１５は、実施例３の基地局において端末組合せのＰＦメトリックを算出するメトリック算出部の一例を示すブロック図である。
【０１６４】
メトリック算出処理部１５１は、３ユーザ多重以上における「メトリック算出対象」の各端末組合せに関して、電力分配の各候補についてＰＦメトリックを算出し、算出した複数のＰＦメトリックの中で値が最大となるものを、各端末組合せのＰＦメトリックとする。すなわち、メトリック算出処理部１５１は、３ユーザ多重以上における「メトリック算出対象」の各端末組合せに関して、実施例１のメトリック算出処理部４２と同様の処理を行う。つまり、例えば、従来の「繰り返し注水アルゴリズム」が用いられる。
【０１６５】
非直交多重電力算出部１５２は、２ユーザ多重における「メトリック算出対象」の各端末組合せに関して、ＰＦメトリックの算出関数の一次導関数を用いて当該算出関数を極大にする第１の端末５０の電力値を算出する。また、第１の端末５０の電力値と第２の端末５０の電力値とが一定である条件を用いて、第２の端末５０の電力値を算出する。すなわち、非直交多重電力算出部１５２は、電力の解析解を求めている。
【０１６６】
例えば、非直交多重電力算出部１５２は、次の式（５１）を用いて、第１の端末５０の電力値ｐ１と第２の端末５０の電力値ｐ２とを算出する。式（５１）は、式（１４）に示した導関数をゼロとして、ｐ１について解くことで求めることができる。
【数５１】
2016066887.tif 000053
【０１６７】
メトリック算出処理部１５３は、非直交多重電力算出部１５２で算出された、メトリック算出対象の各端末組合せの端末５０の電力値及び上記の式（１２）を用いて、各端末組合せのＰＦメトリックを算出する。
【０１６８】
以上のように本実施例によれば、基地局１０において、非直交多重電力算出部１５２は、２ユーザ多重における「メトリック算出対象」の各端末組合せに関して、ＰＦメトリックの算出関数の一次導関数を用いて当該算出関数を極大にする第１の端末５０の電力値を算出する。そして、メトリック算出処理部１５３は、非直交多重電力算出部１５２で算出された第１の端末５０の電力値を用いて、ＰＦメトリックを算出する。
【０１６９】
この基地局１０の構成により、メトリック算出をさらに低減することができる。
【０１７０】
［実施例４］
実施例４は、メトリック算出対象の端末組合せの選択方法、及び、メトリック算出対象の端末組合せに対するＰＦメトリックの算出方法のバリエーションに関する。なお、実施例４の基地局の基本構成は、実施例１及び実施例２の基地局１０と同様である。
【０１７１】
実施例４の基地局１０において、メトリック算出処理部４２は、図１６に示すように、メトリック算出処理部２５１，２５２を有する。また、選択部４３は、選択処理部２５５，２５６を有する。図１６は、実施例４の基地局におけるメトリック算出処理部及び選択部の一例を示すブロック図である。
【０１７２】
選択処理部２５５は、３ユーザ多重以上における「メトリック算出対象」の端末組合せを、実施例１又は実施例２の選択部４３と同様の方法で選択する。
【０１７３】
メトリック算出処理部２５１は、選択処理部２５５で選択された「メトリック算出対象」の各端末組合せに関して、実施例１のメトリック算出処理部４２と同様の処理を行う。つまり、例えば、従来の「繰り返し注水アルゴリズム」が用いられる。
【０１７４】
選択処理部２５６は、「スケジューリング処理対象」の端末５０−１〜ＮＳにおける２ユーザ多重の各端末組合せに関して、ＰＦメトリックの算出関数の一次導関数を用いて当該算出関数を極大にする第１の端末５０の電力値を算出する。すなわち、選択処理部２５６は、まず、次の式（５２）によって、算出関数を極大にする第１の端末５０の電力値ｐ１，ｔｍｐを算出する。
【数５２】
2016066887.tif 000054
【０１７５】
そして、選択処理部２５６は、「スケジューリング処理対象」の端末５０−１〜ＮＳにおける２ユーザ多重の端末組合せのうち、「第１の条件」を満たす端末組合せを「メトリック算出対象」として選択し、「第１の条件」を満たさない端末組合せを「メトリック算出対象」から除外する。
【０１７６】
この「第１の条件」は、次の式（５３）を満たすことである。
【数５３】
2016066887.tif 000055
【０１７７】
そして、選択処理部２５６は、式（５３）を満たした端末組合せの構成端末５０の電力値を、次の式（５４）を用いて算出する。算出された構成端末５０の電力値は、メトリック算出処理部２５２へ出力される。
【数５４】
2016066887.tif 000056
【０１７８】
メトリック算出処理部２５２は、選択処理部２５６で選択されたメトリック算出対象の各端末組合せの端末５０の電力値及び上記の式（１２）を用いて、各端末組合せのＰＦメトリックを算出する。
【０１７９】
以上のように本実施例によれば、基地局１０において、選択処理部２５６は、第１の端末５０及び第２の端末５０の２つの端末を含む端末組合せに関して、ＰＦメトリックの算出関数の一次導関数を用いて当該算出関数を極大にする第１の端末５０の電力値を算出する。そして、選択処理部２５６は、算出した第１の端末５０の電力値が０より大きく且つ１より小さいことを「第１の条件」として、メトリック算出対象を選択する。
【０１８０】
この基地局１０の構成により、メトリック算出処理量をさらに低減することができる。
【０１８１】
［実施例５］
実施例５では、実施例１で説明した「第１の条件」を変更して、「メトリック算出対象」をさらに低減する。なお、実施例５の基地局の基本構成は、実施例１の基地局１０と同様であるので、図５〜７を参照して説明する。
【０１８２】
実施例５の基地局１０において選択部４３は、スケジューリング処理対象の端末５０−１〜ＮＳにおける構成端末の数がＮｍａｘまでのすべての端末組合せのうち、「第１の条件」を満たす端末組合せを「メトリック算出対象」として選択し、「第１の条件」を満たさない端末組合せを「メトリック算出対象」から除外する。
【０１８３】
この「第１の条件」は、以下に示す通りである。
【０１８４】
すなわち、２ユーザ多重の場合には、「第１の条件」は、次の式（５５）を満たすことという条件を含む。
【数５５】
2016066887.tif 000057
【０１８５】
ここで、αｍａｘ、αｍｉｎは、予め決定される設定値である。例えば、αｍａｘ＝０．９９、αｍｉｎ＝０．０１のように、αｍａｘは１より小さく１に近い値に設定され、αｍｉｎは、ゼロより大きくゼロに近い値に設定される。すなわち、例えばｐ１＝０．０１又はｐ１＝０．９９が最適となる場合、ＰＦメトリックの増加は期待できない。そこで、端末組合せの構成端末５０に対して電力が極端に偏って分配される場合も、その端末組合せをメトリック算出対象から除外する。
【０１８６】
また、３ユーザ多重の場合には、「第１の条件」は、上記の式（５５）及び次の式（５６）の両方を満たすことという条件を含む。
【数５６】
2016066887.tif 000058
【０１８７】
また、４ユーザ多重以上のｍユーザ多重の場合には、「第１の条件」は、次の式（５７）を満たすことという条件を含む。
【数５７】
2016066887.tif 000059
【０１８８】
なお、上記の式（５５）乃至式（５７）において、αｍａｘ＝１、αｍｉｎ＝０とすると、実施例１で示した「第１の条件」が得られる。
【０１８９】
以上のように本実施例によれば、「第１の閾値」は、第１の端末５０の第１の瞬時ＳＮＲと第２の端末５０の第２の瞬時ＳＮＲとの第２の比と所定の第１の電力値（つまり、αｍａｘ）とに基づき、「第２の閾値」は、第２の比と所定の第２の電力値（つまり、αｍｉｎ）とに基づき、所定の第１の電力値（αｍａｘ）は、所定の第２の電力値（αｍｉｎ）よりも大きい。また、所定の第１の電力値（αｍａｘ）は、１より小さい値であり、所定の第２の電力値（αｍｉｎ）はゼロより大きい値である。
【０１９０】
この基地局１０の構成により、メトリック算出対象の端末組合せをさらに絞ることができるので、メトリック算出処理量をさらに低減することができる。
【０１９１】
［実施例６］
実施例１乃至実施例５で説明したスケジューリング方法を、「ビームフォーミング」とＮＯＭＡとの組合せに適用した例に関する。すなわち、各ビーム内で複数のユーザの非直交多重が行われる。なお、ここでは、一例として、実施例１で説明したスケジューリング方法を、「ビームフォーミング」とＮＯＭＡとの組合せに適用した例について説明する。
【０１９２】
［基地局の構成例］
図１７は、実施例６の基地局の一例を示すブロック図である。
【０１９３】
図１７において、ユーザデータ信号生成部３１１−１〜ＮＢは、互いに異なる１つの「ビーム」にそれぞれ対応する。すなわち、ユーザデータ信号生成部３１１−１−１〜Ｎｍａｘのそれぞれは、１つのビーム内でのスケジューリング対象の端末４５０とそれぞれ対応する。
【０１９４】
各ユーザデータ信号生成部３１１は、スケジューラ３１９から「スケジューリング情報」を受け取ると、スケジューリング情報に基づいて、ユーザデータ信号を生成する。「スケジューリング情報」には、変調多値数、符号化率、及び、電力値が含まれている。
【０１９５】
多重部１２−１〜ＮＢは、互いに異なる１つの「ビーム」にそれぞれ対応する。例えば、多重部１２−１は、ビーム１に対応する最大でＮｍａｘのユーザデータ信号生成部１１から、ユーザデータ信号を同一期間に受け取り、受け取ったデータ信号を多重する。
【０１９６】
プレコ−ディング部３１２は、スケジューラ３１９で決定されたプレコーディング行列を多重部１２−１〜ＮＢから受け取った多重信号に乗算し、得られたプレコーディング後の多重信号をチャネル多重部１３−１〜ＮＡＴへ出力する。
【０１９７】
チャネル多重部１３−１〜ＮＡＴは、互いに異なるアンテナとそれぞれ対応する。また、ＯＦＤＭ送信処理部１４−１〜ＮＡＴは、互いに異なるアンテナとそれぞれ対応する。また、無線送信部１５−１〜ＮＡＴは、互いに異なるアンテナとそれぞれ対応する。
【０１９８】
スケジューラ３１９は、図１８に示すように、メトリック算出部３３３と、割当決定部３３４と、ＭＣＳ決定部３３５とを有する。メトリック算出部３３３は、図１９に示すように、行列単位メトリック算出部３４１−１〜ＮＣＢを有する。図１８は、実施例６のスケジューラの一例を示すブロック図である。図１９は、実施例６のメトリック算出部の一例を示すブロック図である。
【０１９９】
行列単位メトリック算出部３４１−１〜ＮＣＢは、互いに異なるプレコーディング行列にそれぞれ対応する。すなわち、基地局３１０には、予めＮＣＢ個のプレコーディング行列が用意されている。各行列単位メトリック算出部３４１は、プレコーディング行列単位のＰＦメトリックを算出する。ここで、各行列単位メトリック算出部３４１の「スケジューリング処理対象」である端末４５０は、各行列単位メトリック算出部３４１に対応するプレコーディング行列を「希望プレコーディング行列」としてフィードバックしてきた端末４５０である。
【０２００】
また、各行列単位メトリック算出部３４１は、図１９に示すように、ビーム単位メトリック算出部３４２−１〜ＮＢと、行列単位メトリック算出処理部３４３とを有する。
【０２０１】
各ビーム単位メトリック算出部３４２は、互いに異なる、プレコーディング行列及びビームの組合せに関して、ＰＦメトリックを算出する。
【０２０２】
また、各ビーム単位メトリック算出部３４２は、図１９に示すように、メトリック算出処理部３５１，３５２と、選択部３５３と、最大メトリック選択部３５４とを有する。
【０２０３】
メトリック算出処理部３５１，３５２及び選択部３５３は、基本的には、実施例１のメトリック算出処理部４１，４２及び選択部４３と同じ機能をそれぞれ有している。ただし、メトリック算出処理部３５１，３５２及び選択部３５３における、「スケジューリング処理対象」である端末４５０は、各行列単位メトリック算出部３４１に対応するプレコーディング行列を「希望プレコーディング行列」としてフィードバックしてきた端末４５０である。
【０２０４】
最大メトリック選択部３５４は、プレコーディング行列及びビームの１つの組合せに関して、メトリック算出処理部３５１，３５２で算出されたＰＦメトリックのうちで最大のＰＦメトリックを選択し、選択したＰＦメトリックを行列単位メトリック算出処理部３４３へ出力する。
【０２０５】
行列単位メトリック算出処理部３４３は、対応するビーム単位メトリック算出部３４２−１〜ＮＢから受け取ったＰＦメトリック（つまり、ビーム単位のＰＦメトリック）の総和（つまり、行列単位のＰＦメトリック）を算出し、算出した総和を割当決定部３３４へ出力する。
【０２０６】
図１８の説明に戻り、割当決定部３３４は、行列単位メトリック算出部３４１−１〜ＮＣＢから受け取ったＰＦメトリックのうちで値が最大であるＰＦメトリックに対応する、プレコーディング行列、及び、ビーム内の端末４５０又は端末組合せを、「リソース割当対象」として決定する。
【０２０７】
ＭＣＳ決定部３３５は、割当決定部３３４で決定されたリソース割当対象の各端末４５０宛てのユーザデータに適用する、符号化率、変調多値数、調整電力を決定する。そして、ＭＣＳ決定部３３５は、上記のスケジュール情報及び制御情報を生成し、生成したスケジュール情報及び制御情報を、ユーザデータ信号生成部３１１及び制御信号生成部２０へそれぞれ出力する。また、ＭＣＳ決定部３３５は、割当決定部３３４で決定されたリソース割当対象のプレコーディング行列をプレコーディング部３１２へ出力する。
【０２０８】
［端末の構成例］
図２０は、実施例６の端末の一例を示すブロック図である。図２０において、端末４５０は、空間フィルタ部４５１と、制御信号受信処理部４５５と、チャネル品質推定部４５４と、受信処理部４５６とを有する。図２０において、無線受信部５１、ＯＦＤＭ受信処理部５２、及び分離部５３のセットは、アンテナと同じ数だけ設けられている。
【０２０９】
チャネル品質推定部４５４は、自装置が希望するプレコーディング行列、及び、当該希望プレコーディング行列が適応された場合のビーム毎のチャネル品質推定値を算出（推定）する。そして、チャネル品質推定部４５４は、希望プレコーディング行列、及び、ビーム毎のチャネル品質推定値を送信処理部５８へ出力する。
【０２１０】
制御信号受信処理部４５５は、分離部５３から受け取った制御信号を復調し、復調結果に含まれる制御情報を受信処理部５６へ出力する。制御情報には、実際に適用されたプレコーディング行列を示す情報、各ビーム内で非直交多重の対象となっている各ユーザの識別情報、各ユーザ宛のユーザデータ信号に適用された符号化率、変調多値数、及び調整電力値等が含まれる。なお、固有パイロットを用いる場合、制御情報には、プレコーディング行列を示す情報は含まれなくてもよい。
【０２１１】
空間フィルタ部４５１は、例えば、ＭＭＳＥ（Minimum  Mean  Square  Error）を用いてビームを分離する。
【０２１２】
受信処理部４５６において復調部６６及び復号部６７は、自装置宛ての信号が含まれているビーム信号において、自装置のＭＣＳよりもＭＣＳが低く且つＭＣＳの最も低い、非直交多重の対象となっている自装置以外の端末４５０宛の信号に対して、復調処理及び誤り訂正復号処理を施す。そして、誤り訂正復号に成功した場合、復号部６７は、得られた自装置以外の端末４５０宛ての受信データをキャンセル部６５へフィードバックする。そして、キャンセル部６５は、自装置宛ての信号が含まれているビーム信号から、復号部６７から受け取った受信データをキャンセルする。以上で説明した復調処理、復号処理、及びキャンセル処理は、自装置のＭＣＳよりもＭＣＳが低い非直交多重の対象となっている自装置以外の端末４５０のすべてについて実行される。そして、復調部６６及び復号部６７は、自装置宛てのデータ信号に対して復調処理及び誤り訂正復号処理を実行する。
【０２１３】
以上のようにすることで、「ビームフォーミング」と非直交多元アクセスとを組合せた場合でも、メトリック算出対象の数を低減することができ、結果として、非直交多元アクセスにおけるスケジューリング処理量を低減することができる。
【０２１４】
［他の実施例］
実施例で図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
【０２１５】
更に、各装置で行われる各種処理機能は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）（又はＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）、ＭＣＵ（Micro  Controller  Unit）等のマイクロ・コンピュータ）上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。また、各種処理機能は、ＣＰＵ（又はＭＰＵ、ＭＣＵ等のマイクロ・コンピュータ）で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。
【０２１６】
実施例１乃至実施例６の基地局及び端末は、例えば、次のようなハードウェア構成により実現することができる。
【０２１７】
図２１は、基地局のハードウェア構成例を示す図である。図２１に示すように、基地局５００は、ＲＦ（Radio  Frequency）回路５０１と、プロセッサ５０２と、メモリ５０３と、ネットワークＩＦ（Inter  Face）５０４とを有する。プロセッサ５０２の一例としては、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等が挙げられる。また、メモリ５０３の一例としては、ＳＤＲＡＭ（Synchronous  Dynamic  Random  Access  Memory）等のＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ等が挙げられる。実施例１乃至実施例６の各基地局が図２１に示す構成を有している。
【０２１８】
そして、実施例１乃至実施例６の基地局で行われる各種処理機能は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムを増幅装置が備えるプロセッサで実行することによって実現してもよい。すなわち、ユーザデータ信号生成部１１，３１１と、多重部１２と、チャネル多重部１３と、ＯＦＤＭ送信処理部１４と、受信処理部１７と、抽出部１８と、スケジューラ１９，３１９と、制御信号生成部２０と、プレコーディング部３１２とによって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ５０３に記録され、各プログラムがプロセッサ５０２で実行されてもよい。また、無線送信部１５と無線受信部１６とは、ＲＦ回路５０１によって実現される。
【０２１９】
なお、ここでは、基地局５００が一体の装置であるものとして説明したが、これに限定されない。例えば、基地局５００は、無線装置と制御装置という２つの別体の装置によって構成されてもよい。この場合、例えば、ＲＦ回路５０１は無線装置に配設され、プロセッサ５０２と、メモリ５０３と、ネットワークＩＦ５０４とは制御装置に配設される。
【０２２０】
図２２は、端末のハードウェア構成例を示す図である。図２２に示すように、端末６００は、ＲＦ回路６０１と、プロセッサ６０２と、メモリ６０３とを有する。実施例１乃至実施例６の各端末が図２２に示す構成を有している。
【０２２１】
プロセッサ６０２の一例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等が挙げられる。また、メモリ６０３の一例としては、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。
【０２２２】
そして、実施例１乃至実施例６の端末で行われる各種処理機能は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムを増幅装置が備えるプロセッサで実行することによって実現してもよい。すなわち、ＯＦＤＭ受信処理部５２と、分離部５３と、チャネル推定品質部５４，４５４と、制御信号受信処理部５５，４５５と、受信処理部５６，４５６と、Ａｃｋ生成部５７と、送信処理部５８と、空間フィルタ部４５１とによって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ６０３に記録され、各プログラムがプロセッサ６０２で実行されてもよい。また、ＯＦＤＭ受信処理部５２と、分離部５３と、チャネル品質推定部５４，４５４と、制御信号受信処理部５５，４５５と、受信処理部５６，４５６と、Ａｃｋ生成部５７と、送信処理部５８と、空間フィルタ部４５１とによって実行される各処理は、ベースバンドＣＰＵ及びアプリケーションＣＰＵ等の複数のプロセッサによって分担されて実行されてもよい。また無線受信部５１と無線送信部５９とは、ＲＦ回路６０１によって実現される。
【符号の説明】
【０２２３】
１  通信システム
１０，３１０  基地局
１１，３１１  ユーザデータ信号生成部
１２  多重部
１３  チャネル多重部
１４  ＯＦＤＭ送信処理部
１５，５９  無線送信部
１６，５１  無線受信部
１７，５６，４５６  受信処理部
１８  抽出部
１９，３１９  スケジューラ
２０  制御信号生成部
２１  符号化部
２２  変調部
２３  電力調整部
２５  ＩＦＦＴ部
２６  ＣＰ付加部
３１  平均スループット算出部
３２  瞬時ＳＮＲ算出部
３３，３３３  メトリック算出部
３４，３３４  割当決定部
３５，３３５  ＭＣＳ決定部
４１，４２，１５１，１５３，２５１，２５２，３５１，３５２  メトリック算出処理部
４３，３５３  選択部
５０，４５０  端末
５２  ＯＦＤＭ受信処理部
５３  分離部
５４，４５４  チャネル品質推定部
５５，４５５  制御信号受信処理部
５７  Ａｃｋ生成部
５８  送信処理部
６１  ＣＰ除去部
６２  ＦＦＴ部
６５  キャンセル部
６６  復調部
６７  復号部
１５２  非直交多重電力算出部
２５５，２５６  選択処理部
３１２  プレコーディング部
３４１  行列単位メトリック算出部
３４２  ビーム単位メトリック算出部
３４３  行列単位メトリック算出処理部
３５４  最大メトリック選択部
４５１  空間フィルタ部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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