JP2006042381A

JP2006042381A - スケジューリング方法及び無線基地局装置

Info

Publication number: JP2006042381A
Application number: JP2005245425A
Authority: JP
Inventors: Takahisa Aoyama; 高久青山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2022-04-08
Also published as: JP4422660B2

Abstract

【課題】上り送信のスループットを向上し得るスケジューリング方法及び無線基地局装置を提供すること。
【解決手段】送信可能基準決定部１０５が上位ネットワークからの情報に基づいて、互いに隣接するセルのエッジ近傍に存在する通信端末の存在を把握する。スケジューリング部１０７は互いに隣接するセルエッジ近傍に存在する通信端末間で同一時間に上り送信を行わせないスケジューリングを行う。このスケジューリング情報が通信端末に送信され、通信端末はこのスケジューリングに基づいて上り送信を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に上り回線のスケジューリングを行うスケジューリング方法及び無線基地局装置に関する。

従来、パケット伝送方式として、下りのピーク伝送速度の高速化、低伝送遅延、高スループット化等を目的としたＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）と呼ばれる方式が検討されている。そして、ＨＳＤＰＡを支援する技術として、非特許文献１に記載されているような技術が提案されている。

ところで、このＨＳＤＰＡ方式を始め、ＨＤＲ（High Data Rate）等のシステムにおいても下り高速パケット通信を可能にする技術が開発されている。その中で重要な技術が、どの通信端末に現在下りチャネルを割り当てるかを決定するスケジューリング技術である。このスケジューリングは無線伝送のスループットに大きな影響を与えるため、種々の工夫がなされている。

現在、スケジューリング技術として考えられている方式としては大きく分けて、ＢｅｓｔＣＩＲ（希望波対干渉波電力比）方式、ＲｏｕｎｄＲｏｂｉｎ方式（以下、ＲＲ方式と呼ぶ）、ＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌＦａｉｒｎｅｓｓ（以下、ＰＦ方式と呼ぶ）の３種類がある。

ＢｅｓｔＣＩＲ方式は、最も高いＣＩＲを示す端末を選択する方式であり、基地局としてのスループットは高くなる。しかし、基地局近くにいる通信端末は頻繁にパケット伝送が割り当てられるので良いが、セルエッジにいるような通信端末はなかなかパケット伝送が割り当てられないと言う欠点がある。

ＲＲ方式は、全ての通信端末にランダムにパケット伝送を割り当てていく方式であり、公平性は保てるがスループットをあまり高くできない欠点がある。

ＰＦ方式は、端末ごとにＣＩＲの平均値（もしくは＋α）を測定し、その値よりも現在高いＣＩＲを示す通信端末に割り当てる方式で、公平性を保つことができ、かつある程度のスループット改善も可能となる。

この様に、それぞれの方式には一長一短があり、現状ではこれらを組み合わせて使うことが検討されている。
３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）のＴＲ２５.８４８ "Physical layer aspects of UTRA High Speed Downlink Packet Access"

しかしながら、上述した各スケジューリング方式を実現するシステムでは、下りスケジューリングに対してのみ考慮されており、上りのスケジューリングに関してはほとんど考慮されていない。

すなわち、図８に示すように、下りの送信の場合には、基地局からの送信であるため、現状のセル（セクタ）の構成にほぼ等しく電波が届くようになる。これに対して、上りの送信の場合には通信端末の位置がばらばらであるため、ＮｏｄｅＢ♯１に属しているセルエッジの通信端末がチャネルを割り当てられ送信する場合には、異なる基地局のセル内に存在するＮｏｄｅＢ♯２、♯３にも干渉を与えてしまうことになる。因みに、図８においてＮｏｄｅＢとは基地局の設置位置を表し、図８では各基地局が１つのセルを３つのセクタ（図中の６角形はセクタを表す）に分割している。

現在の上り送信のスケジューリングでは、これらの他セルへの干渉を考慮したスケジューリングが行われていないため、場合によっては上り送信のスループットが極端に低下するおそれがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、上り送信のスループットを向上し得るスケジューリング方法及び無線基地局装置を提供することを目的とする。

かかる課題を解決するため本発明は、以下の構成を採る。

（１）本発明のスケジューリング方法は、異なるセルに所属し互いに隣接するセルエッジ近傍に存在する通信端末に同一時間に上り送信を行わせない上り送信スケジューリングを行う。

この方法によれば、異なるセルのセルエッジに存在する通信端末同士が同時に上り送信を行うことが無くなるので、上り送信による他セル間での干渉を低減することができ、この結果上り送信のスループットを向上し得る。

（２）本発明のスケジューリング方法は、複数のセクタを形成し、セクタ毎にセクタ内に存在する複数の通信端末に対して上り送信に関するスケジューリングを行うスケジューリング方法であって、あるセクタに所属する通信端末について、所属するセクタでの受信品質に加えて送信時に他のセクタに与える影響を求め、当該他のセクタに与える影響を考慮してセクタ内でのスケジューリングを行うようにする。

この方法によれば、他のセクタに大きな干渉を及ぼすような通信端末同士が同時に上り送信を行うことを回避できるので、上り送信によるセクタ間での干渉を低減することができ、この結果上り送信のスループットを向上し得る。

（３）本発明の無線基地局装置は、セル内に存在する複数の通信端末に対して上り送信に関するスケジューリングを行う無線基地局装置であって、互いに隣接するセルのエッジ近傍に存在する通信端末の存在を把握する手段と、互いに隣接するセルエッジ近傍に存在する通信端末間で同一時間に上り送信を行わせないスケジューリングを行うスケジューリング手段と、スケジューリングデータを通信端末に送信する送信手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、異なるセルのセルエッジに存在する通信端末同士が同時に上り送信を行うことが無くなるので、上り送信による他セル間での干渉を低減することができ、この結果上り送信のスループットを向上し得る。

（４）本発明の無線基地局装置は、セル内に存在する複数の通信端末に対して上り送信に関するスケジューリングを行う無線基地局装置であって、各通信端末との間の回線品質を検出する回線品質検出手段と、回線品質の良い順に上り送信順序を決める第１のスケジューリング手段と、ランダムに上り送信順序を決める第２のスケジューリング手段と、隣接する他セルのセルエッジ近傍の通信端末に上り送信が許可されている時間又は上り送信が行われる可能性が高い時間は第１のスケジューリング手段により決められた送信順序を選択すると共に、それ以外の時間は第２のスケジューリング手段により決められた送信順序を選択する選択手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、第１のスケジューリング手段による送信順序が選択されている時間は、基地局に近い回線品質の良い通信端末が高い優先度をもって送信が割り当てられるので、スループットの良いスケジューリングがなされる。一方、第２のスケジューリング手段による送信順序が選択されている期間は、全ての通信端末に一様の確率で送信が割り当てられるので、公平性が保たれる。但し、第２のスケジューリング手段を選択すると第１のスケジューリング手段を選択した場合と比較して、セルエッジ近傍の通信端末に送信が割り当てられる可能性が高い。これを考慮して、選択手段により、隣接する他セルのセルエッジ近傍の通信端末に上り送信が許可されている時間又は上り送信が行われる可能性が高い時間は、第２のスケジューリング手段ではなく第１のスケジューリング手段を選択する。この結果、セルエッジ近傍で他セルの通信端末と同一時間に上り送信が行われる可能性を低くして、スケジューリングの公平性とスループットを両立できるようになる。

（５）本発明の無線基地局装置は、セル内に存在する複数の通信端末に対して上り送信に関するスケジューリングを行う無線基地局装置であって、各通信端末との間の回線品質を検出する回線品質検出手段と、回線品質の良い順に上り送信順序を決める第１のスケジューリング手段と、ランダムに上り送信順序を決める第２のスケジューリング手段と、隣接する他セルで第２のスケジューリング手段と同様のスケジューリングが行われている期間は第１のスケジューリング手段により決められた送信順序を選択する選択手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、隣接する他セル間で同一時間に第２のスケジューリング手段による送信順序が選択されなくなるので、セルエッジ近傍で他セルの通信端末と同一時間に上り送信が行われる可能性が低くなる。この結果、スケジューリングの公平性とスループットを両立できるようになる。

（６）本発明の無線基地局装置は、セル内に存在する複数の通信端末に対して上り送信に関するスケジューリングを行う無線基地局装置であって、通信端末からの信号を指向性受信する指向性受信手段と、互いに隣接する他セル間で同一時間に指向性受信方向が重ならないような指向性範囲で上り送信のスケジューリングを行うスケジューリング手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、セル毎に選択された通信端末からの信号の到来方向が比較的離れたものとなるので、指向性受信手段により自セル以外の通信端末からの干渉を抑圧し易くなる。

（７）本発明の無線基地局装置は、セクタ内に存在する複数の通信端末に対して上り送信に関するスケジューリングを行う無線基地局装置であって、通信端末からの信号を指向性受信する指向性受信手段と、互いに指向性方向が隣接した他セクタ間に存在する通信端末間で同一時間に上り送信を行わせない上り送信のスケジューリングを行うスケジューリング手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、互いに隣接する指向性方向のセクタに存在する通信端末において同一時間に上り送信が行われなくなるので、上り送信時の干渉を低減できる。

（８）本発明の無線基地局装置は、（４）から（６）のいずれかに加えて、隣接セルのセルエッジ近傍に存在する通信端末の存在を把握する手段を、さらに具備し、隣接セルのセルエッジ近傍に通信端末が存在するときのみ、前記スケジューリング処理を行う、構成を採る。

この構成によれば、隣接セルのセルエッジ近傍に通信端末が存在しないときは上述した（４）から（６）スケジューリング処理に限らず所望のスケジューリング処理を行うことができるので、実際に上り送信での干渉が生じやすい場合だけしかスケジューリング処理の方法が限定されなくなる。この結果、スケジューリングの多様性を維持することができる。

（９）本発明の無線基地局装置は、複数のセクタを形成し、セクタ毎にセクタ内に存在する複数の通信端末に対して上り送信に関するスケジューリングを行う無線基地局装置であって、通信端末についてセクタ毎の回線品質を取得する回線品質取得手段と、回線品質が良いほど優先度を高くしてセクタ毎に通信端末を順位付ける優先度算出手段と、他のセクタでも回線品質が良い通信端末については、優先度算出手段による優先度に拘わらず、その通信端末に上り送信を許可する時間は他のセクタの通信端末に上り送信を許可しないスケジューリングを行うスケジューリング手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、他のセクタに大きな干渉を及ぼすような通信端末同士が同時に上り送信を行うことを回避できるので、上り送信によるセクタ間での干渉を低減することができ、この結果上り送信のスループットを向上し得る。

（１０）本発明の無線基地局システムは、互いに隣接するセルを形成し、自セル内の通信端末の上り送信スケジューリングを行う第１及び第２の無線基地局装置と、無線基地局装置間を接続する上位ネットワーク装置とを備え、第１及び第２の無線基地局装置は、上位ネットワーク装置から受け取った相手側のスケジューリング情報を参照し、相手側のセルエッジ近傍に存在する通信端末と自分のセルエッジ近傍に存在する通信端末に同一時間に上り送信を行わせない上り送信スケジューリングを行う構成を採る。

この構成によれば、セルエッジにいる通信端末が同時に上り送信を行うことが無くなるので、上り送信による他セル間での干渉を低減することができ、この結果上り送信のスループットを向上し得る。

（１１）本発明の無線基地局装置の上位ネットワーク装置は、複数の無線基地局装置に接続され、無線基地局装置のうち隣接するセルを形成する無線基地局装置の中から、一つ、もしくは特定の複数の無線基地局装置に対してのみ、セルエッジに存在する通信端末に上り送信を割り当てることを許可する、構成を採る。

この構成によれば、上位ネットワーク装置に接続された互いに隣接する無線基地局装置は、隣接セルのセルエッジにいる通信端末同士が同時に上り送信を行うようなスケジューリングを行わなくなる。この結果、上り送信による他セル間での干渉を低減することができ、上り送信のスループットを向上し得る。

このように本発明によれば、互いに隣接するセルエッジ近傍に存在する通信端末に同一時間に上り送信させないような上り送信スケジューリングを行うようにしたことにより、上り送信による他セル間での干渉を低減することができ、上り送信のスループットを向上し得る。

本発明の骨子は、互いに隣接するセルエッジ近傍に存在する通信端末に同一時間に上り送信させないような上り送信スケジューリングを行うことである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１において、１００は全体として本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置の構成を示す。無線基地局装置１００は、アンテナ１０１で受信した受信信号を受信信号と送信信号を切り分ける送受信共用器１０２を介して受信信号処理部ＳＰの復調部１０３に入力する。実際上、受信信号処理部ＳＰは復調部１０３の他に逆拡散部等の他の処理部も有するが、ここでは説明を簡単化するために復調部１０３のみを示す。また受信信号処理部ＳＰは、通信相手となる通信端末（ＭＳ）の数だけ設けられている。

復調部１０３は通信端末から送られてくるＣＩＲ（Carrier to Interference Ratio）を復調し、これを優先度算出部１０４に送出する。優先度算出部１０４は、ＣＩＲの大きい通信端末ほど優先度を高くした順位付けを行う。

送信可能基準決定部１０５は、例えばＲＮＣ（Radio Network Controller）等の上位ネットワークからの送信許可情報を基に、自セルのセルエッジ近傍の通信端末が上り送信可能か否かを決定する。

ここで上位ネットワークの処理について簡単に説明する。上位ネットワークは隣接する複数のセルの中から、一つ、もしくは特定の複数セルに対してのみ、セルエッジに存在するような他セルに影響を与える通信端末に上り送信を割り当てることを許可する。そしてそれ以外のセルには許可しないものとし、それを無線基地局装置に通知する。

なおここでは上位ネットワークから送信許可情報を受け取るようにしたが、要は、無線基地局装置１００では、隣接するセルのエッジ近傍に存在する通信端末の存在とその上り送信予定を把握できればよい。

送信希望端末情報取得部１０６は、復調部１０３により得られた各通信端末からの上り回線送信希望情報を取得することで、現在、どの通信端末が上り送信を希望しているかを把握する。

スケジューリング部１０７は、送信可能基準決定部１０５により決定された情報を基に現在通信状態の悪い端末、すなわちセルエッジにいる可能性の高い通信端末を選択可能か否かを認識し、その結果を基にスケジューリングを行う。例えばセルエッジの通信端末を選択することが許可されている場合には、通常通り、優先度算出部１０４により算出された優先度に基づくスケジューリングを行い、もしくはセルエッジに存在するような通信端末を優先的に選択するスケジューリングを行う。これに対して、セルエッジに存在する通信端末に上り送信が許可されていない場合には、セルエッジの通信端末は選択（つまり上り送信を許可）しないものとする。因みに、セルエッジにいる通信端末は復調部１０３からのＣＩＲに基づいて認識すればよい。

スケジューリング結果情報生成部１０８は、スケジューリング部１０７によって得られたスケジューリング情報を各通信端末に対応させ、各通信端末にどの送信タイミングで送信すべきかを知らせる情報を生成する。スケジューリング情報変調・符号化部１０９は、スケジューリング情報に対して変調及び符号化処理を施し、これを送受信共用器１０２及びアンテナ１０１を介して通信端末に送信する。

以上の構成において、無線基地局装置１００は、優先度算出部１０４が、通信端末から報告されるＣＩＲ等の回線品質を表す情報に基づいて回線品質の良い順から上り送信の優先度を算出する（つまりＢｅｓｔＣＩＲ方式により優先度を算出する）。

また無線基地局装置１００は、送信可能基準決定部１０５が上位ネットワークからセルエッジ近傍の通信端末に送信許可を与えて良いか否かの送信許可情報を取得し、自セルのセルエッジ近傍の通信端末に上り送信スケジュールを割り当てて良いか否かを決定する。

スケジューリング部１０７では、優先度算出部１０４からの優先度と、送信希望端末情報取得部１０６からの上り回線送信希望端末情報と、送信可能基準決定部１０５から送信許可情報とに基づいて、自セルの通信端末の上り送信スケジューリングを行う。

スケジューリング部１０７は互いに隣接するセルエッジ近傍にいる通信端末が同時に上り送信を行わないようなスケジューリングを行う。例えば無線基地局装置１００が、図８のＮｏｄｅＢ♯１に設置されており、かつ自セルのセルエッジ近傍に通信端末ＭＳ１が存在し、かつこの通信端末ＭＳ１近傍の他セルのセルエッジに他の通信端末が存在する場合は、その通信端末と通信端末ＭＳ１が同時に上り回線送信を行わないようなスケジューリングを行う。

この結果、セルエッジにいる通信端末が同時に上り送信を行うことが無くなるので、上り送信による他セル間での干渉を低減することができる。これにより、上り送信のスループットを向上させることができる。

かくして、この実施の形態によれば、互いに隣接するセルエッジに存在する通信端末に同時に上り送信を行わせないスケジューリングを行うようにしたことにより、上り送信のスループットを向上させることができる。

なお上述の実施の形態では、無線基地局装置と通信端末との間の回線品質としてＣＩＲを用いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＲＳＣＰ（Received Signal Code Power）やパスロス等でもよい。これは、後述する実施の形態においても同様である。

（実施の形態２）
この実施の形態では、既存のスケジューリング技術であるＢｅｓｔＣＩＲ方式とＲｏｕｎｄＲｏｂｉｎ方式（ＲＲ方式）を本発明に適用した場合に、これらの方式を有効に活用することにより、スループットと公平性を両立させる方法について説明する。

図１との対応部分に同一符号を付して示す図２において、この実施の形態の無線基地局装置２００は、ＢｅｓｔＣＩＲスケジューリング部２０１及びＲｏｕｎｄＲｏｂｉｎ（ＲＲ）スケジューリング部２０２を有する。

ＢｅｓｔＣＩＲスケジューリング部２０１は、優先度算出部１０４からＣＩＲの良い順に並べられた優先度情報を入力すると共に送信希望端末情報取得部１０６から上り送信希望情報を入力し、上り送信を希望している通信端末をＣＩＲの良い順から順序づけることでスケジューリングを行う。ＲＲスケジューリング部２０４は、送信希望端末情報取得部１０６から上り送信希望情報を入力し、上り送信を希望している通信端末を回線品質に関係なくランダムに順序づけることでスケジューリングを行う。

ＲｏｕｎｄＲｏｂｉｎ（ＲＲ）スケジューリング可能時間決定部２０３は、上位ネットワークから隣接する他セルでの上り送信予定情報や実施の形態１で説明した送信許可情報を入力する。この実施の形態の場合には、隣接する他セルにおいてどのタイミングでＲＲ方式のスケジューリングに基づく上り送信を行うかの情報を入力する。そしてＲＲスケジューリング可能時間決定部２０３は、隣接する他セルでＲＲ方式のスケジューリングに基づく上り送信を行っていない時間をＲＲスケジューリング可能時間と決定し、決定した可能時間をスケジューリング方式選択部２０４に送出する。

スケジューリング部２０４は、ＲＲスケジューリング可能時間決定部２０３によってＲＲ方式でのスケジューリングが可能とされた時間はＲＲスケジューリング部２０２の出力を選択して出力する。これに対して、ＲＲ方式でのスケジューリングが可能でないとされた時間は、ＢｅｓｔＣＩＲスケジューリング部２０１の出力を選択して出力する。

以上の構成において、まず、通信端末は上り送信を行いたい場合には、その旨を無線基地局装置２００に通知する。その情報は、復調部１０３で復調された後、送信希望端末情報取得部１０６で保存される。それらの情報は、スケジューリングを行う部分である、ＢｅｓｔＣＩＲスケジューリング部２０１、ＲＲスケジューリング部２０２に送られ、それぞれの方式でスケジューリングが行われる。

具体的には、ＢｅｓｔＣＩＲスケジューリング部２０１では、回線品質の良い通信端末が優先的に選択される。つまり、無線基地局装置２００から近距離にある通信端末が選択される。一方、セルエッジに存在する回線品質の良くない端末は、ＲＲスケジューリング部２０２において選択される可能性が残されている。

ＲＲスケジューリング可能時間決定部２０３においては、ＲＲスケジューリングの結果を用いるタイミングを決定する。このとき、タイミングを決定するための情報としては隣接するセルとそのタイミングが重ならないようになっていれば何でも構わない。例えば無線基地局装置の設置の時に固定の周期で決定しておいても良く、上述したように上位ネットワークにより制御されても構わない。

つまり、隣接する他セルでＲＲ方式のスケジューリングに基づく上り送信を行っていない時間はＲＲ方式のスケジューリングに基づく上り送信を行い、隣接する他セルでＲＲ方式のスケジューリングに基づく上り送信を行っている時間はＢｅｓｔＣＩＲ方式のスケジューリングに基づく上り送信を行うようにすればよい。

これにより、上り送信での隣接セル間での干渉を抑制でき、かつスループットと公平性を両立できるようになる。

ここで隣接するセル間で、一方がＲＲ方式のスケジューリングに基づく上り送信を行っている間は、他方がＢｅｓｔＣＩＲ方式のスケジューリングに基づく上り送信を行うようにした理由を説明する。

ＢｅｓｔＣＩＲ方式では、回線品質の良い通信端末から順に上り送信を許可するので、セルエッジ近傍の通信端末は選択され難くなり、隣接するセルエッジ近傍に存在する通信端末が同時に上り送信する可能性は低くなる。この結果、上り送信による干渉はほとんど無視できる。またＢｅｓｔＣＩＲ方式を選択しているので、このときのスループットは良くなる。

一方、ＲＲ方式では、ランダムに上り送信を許可するので、セルエッジ近傍の通信端末も公平に選択されるが、ＢｅｓｔＣＩＲ方式と比べるとセルエッジ近傍の通信端末が選択される可能性が高いので、隣接セルでもＲＲ方式を用いていた場合には、隣接セル間で上り送信の干渉が無視できなくなる。

これらを考慮すると、上り送信での隣接セル間での干渉を抑制でき、かつスループットと公平性を両立させるためには、隣接するセル間で、一方がＲＲ方式のスケジューリングに基づく上り送信を行っている間は、他方がＢｅｓｔＣＩＲ方式のスケジューリングに基づく上り送信を行うことが、最も有効であると考えた。

なお上述の実施の形態では、隣接する他セルがＲＲ方式を選択している期間はＢｅｓｔＣＩＲ方式を選択し、隣接する他セルがＢｅｓｔＣＩＲ方式を選択している期間はＲＲ方式を選択するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、隣接する他セルのセルエッジ近傍に上り送信予定の通信端末が存在する場合に、ＢｅｓｔＣＩＲ方式を選択し、隣接する他セルのセルエッジ近傍に上り送信予定の通信端末が存在しない場合にＲＲ方式を選択するようにしても、上り送信での隣接セル間での干渉を抑制でき、かつスループットと公平性を両立させることができる。

またＲＲ方式が許可されている期間に、ＢｅｓｔＣＩＲ方式に基づいてスケジューリングを行ってもなんら問題は無い。つまり、問題となるのは隣接セル同士でＲＲ方式を選択する場合であるから、それ以外の組合せは任意に選択することができる。

さらにＲＲ方式の代わりに、同じくセルエッジ近傍の通信端末を選択する可能性のあるＰＦ方式を適用した場合も、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

（実施の形態３）
この実施の形態では、既存の既存の技術でアダプティブアレイアンテナ（以下これをＡＡＡと呼ぶ）技術を本発明に適用した場合に、このＡＡＡ技術を有効に活用することにより、一段と上り送信のスループットを向上させる方法について説明する。

図１との対応部分に同一符号を付して示す図３において、この実施の形態の無線基地局装置３００は複数のアンテナ１０１、３０１、３０２、３０３を有し、複数のアンテナ１０１、３０１、３０２、３０３で受信された受信信号が送受信共用器１０２を介して受信信号処理部ＳＰに設けられたＡＡＡ受信制御部３０４に入力される。

ＡＡＡ受信制御部３０４では、重みベクトル計算アルゴリズムや信号パラメータ推定アルゴリズム等の既知の技術であるＡＡＡ処理を行うことにより、上り送信信号の到来方向の推定やアレイ合成等を行う。そしてＡＡＡ受信制御部３０４は、推定した各通信端末からの信号の到来方向を送信可能方向端末決定部３０６に送出する。

送信可能方向端末決定部３０６は、ＡＡＡ受信制御部３０４からの到来方向と、送信可能方向決定部３０５からの情報に基づいて、上り送信を行うことができる通信端末を決定する。ここで送信可能方向決定部３０５は、上位ネットワークから送信可能な方向の情報を受け取り、この情報を送信可能方向端末決定部３０６に送出する。

スケジューリング部３０７は、送信可能方向端末決定部３０６からの決定情報、送信希望端末情報取得部１０６からの上り送信希望端末情報、優先度算出部１０４からの優先度情報及び復調部１０３からのＣＩＲに基づいて、上り送信のスケジューリングを行う。

以上の構成において、無線基地局装置３００の送信可能方向決定部３０５は、上位ネットワークから上り送信が可能な方向（もしくはあらかじめ与えられている情報）を受け取る。この上り送信が可能な方向とは、図４の網掛け模様で示す指向性方向である。つまり、例えば無線基地局装置３００がセル１に設置されていた場合、指向性方向ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３が上り送信可能方向とされる。

この指向性方向ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３は、図４からも明らかなように、隣接する他セル（セル２、セル３）では、この指向性方向において上り送信が許可されていない方向である。このように、この実施の形態では、互いに隣接する他セル間でＡＡＡの指向性受信方向が重ならない通信端末に上り送信を許可するようになっている。因みに、図４の上り送信を許可する方向は、所定期間毎に変更されるようになっており、これによりある期間でみればセル内の全ての指向性方向で上り送信が可能となる。

無線基地局装置３００は、送信可能方向端末決定部３０６が、送信可能方向決定部３０５からの上り送信可能方向と、ＡＡＡ受信制御部３０４からの各通信端末の到来方向情報とを用いて、上り送信可能な端末を把握する。なお、この際、到来方向推定の結果ではなく、通信端末からＧＰＳ等で取得した位置情報を送信してもらいそれを用いてもよい。

次に無線基地局装置３００は、この送信可能な端末に対して、スケジューリング部３０７でスケジューリングを行う。

この結果、図４の網掛け模様で示される指向性方向の存在する通信端末のみがその時点では上り送信を行うようになるので、セル毎に選択された通信端末の到来方向が比較的離れたものとなり、無線基地局装置３００では自セル以外の通信端末からの干渉を抑圧しやすくなる。

かくして、この実施の形態によれば、互いに隣接する他セル間でアダプティブアレイアンテナの指向性受信方向が重ならないような指向性範囲で上り送信のスケジューリングを行うようにしたことにより、自セル以外の通信端末からの干渉を低減し得、この結果上り送信のスループットを向上し得る。

なおこの実施の形態においてはセル間での指向性の重なりに対して指摘したが、図４に示されるようにセクタ間においても指向性が離れるようにする機能を図３の送信可能方向端末決定部３０６に加えれば、セクタ間の影響も除去することが可能である。つまり、互いに指向性方向が隣接した他セル間に存在する通信端末間で同一時間に上り送信を行わせない上り送信のスケジューリングを行うようにすればよい。

（実施の形態４）
この実施の形態では、上述した実施の形態１〜３でセルエッジ近傍の通信端末の同時送信を禁止することにより隣接セル間での上り送信の干渉を低減する方法を説明したのに対して、セクタ間で上り送信の干渉を有効に低減する方法を説明する。

図５に示すように、セルエッジにいない通信端末においても、セクタエッジにいることでお互いに干渉を与えるようになる。本発明の発明者はこの点に着目して、実施の形態１〜３までの処理に加えて、セクタ間での上り送信干渉も考慮したスケジューリングを行えば一段と上り送信のスループットが向上すると考えた。

図１との対応部分に同一符号を付して示す図６において、この実施の形態の無線基地局装置４００は、セクタ毎ＣＩＲ保存部４０１を有する。セクタ毎ＣＩＲ保存部４０１は、通信端末で測定したセクタ毎のＣＩＲを保存する。

ここでＷ−ＣＤＭＡ方式においては、通信端末はハンドオーバに対応するためにセクタ毎の受信品質をＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔとして基地局を介してＲＮＣに送信している。ここでは、そのＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔのようなものが存在していることを仮定している。これにより、通信端末から送信した信号が、各セクタにどの程度の影響を与えるかを推測することが可能となる。

この実施の形態では、この影響を加味したセクタ毎の優先度を算出する。図８を用いて、この実施の形態におけるスケジューリング処理を説明する。まず、無線基地局装置４００は、優先度算出部４０２によって、セル内にいる通信端末全てをＣＩＲの高い順に並べるものとする。このとき、ＣＩＲの一番高い通信端末ＭＳ３が優先度の一番高い端末として選択されることになる。

通信端末ＭＳ３は、セクタ♯１をメインのセクタとしているために、残りのセクタ♯２、♯３に対しても同時送信が可能となる。そのため、次に優先度の高い、セクタ♯２をメインセクタとしている通信端末ＭＳ５を本来だと選択するべきである。しかしながら、通信端末ＭＳ５はセクタ♯１でもＣＩＲが高く、セクタ♯１にも影響を及ぼしていると言える。そのため、通信端末ＭＳ５は選択されるべきではない。次に優先度の高い通信端末ＭＳ１はセクタ♯３をメインセクタとしており、セクタ♯１への影響も無いため、そのまま選択される。次に、通信端末ＭＳ９、ＭＳ５は既にセクタ♯１、♯３が埋められているため、選択されない。セクタ♯２をメインセクタとする通信端末ＭＳ８は、セクタ♯１、♯２に影響を与えないため、選択されることになる。

このように、セル内において優先順位の高い順に通信端末ＭＳを割り当てていくが、他のセクタへの干渉を考慮することでより確実な送信が可能となる。

かくして、この実施の形態によれば、あるセクタに所属する通信端末について、所属するセクタでの受信品質に加えて送信時に他のセクタに与える影響を求め、当該他のセクタに与える影響を考慮してセクタ内でのスケジューリングを行うようにしたことにより、他のセクタに大きな干渉を及ぼすような通信端末同士が同時に上り送信を行うことを回避できるので、上り送信によるセクタ間での干渉を低減することができ、この結果上り送信のスループットを向上し得る。

なおこの実施の形態では、各セクタに対する同時送信数が１の場合について述べたが、本発明はこれに限らず、リソース配分によっては複数の通信端末が同時送信するようなスケジューリングを行うこともできる。そのような場合には、図７を例にとると、セクタ♯１において通信端末ＭＳ３と通信端末ＭＳ５からの信号を受信してもよいようにリソース配分を行えばよい。

またこの実施の形態では、優先順位の高いものを最優先として送信順序を決めたが、本発明はこれに限らず、他のセクタへの影響が少ない通信端末の優先度を高くして送信順序を選択することも可能である。すなわち、図７を例にとると、他のセクタへの影響が少ない通信端末ＭＳ１、ＭＳ９、ＭＳ８の優先度を高くすればよい。また両方の方式を組み合わせるようにしてもよい。

またこの実施の形態のスケジューリング方法を、上述した実施の形態１〜３と同時に用いるようにしてもよい。このようにすれば、セル、セクタ両方において上り送信での干渉を低減したスケジューリングを行うことができる。実際には、実施の形態１〜３で説明したセル間の調整を行った後に、実施の形態４で説明したスケジューリングを行うと有効である。

なお、Ｗ−ＣＤＭＡ方式におけるＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔはかなり平均化されているものであるのに対し、スケジューリングに用いられのはメインとなるセクタのみに対するＣＩＲであり、瞬時の値である場合が多い。そのため、各セクタへ与える影響はＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔの結果を用いて推定し、優先順位の設定のみ瞬時のＣＩＲを用いることも可能である。

また例えばＣＩＲの変動に応じて、ＣＩＲがＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔの報告に比べて高い場合には、ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔの値も補正して高くし、ＣＩＲがＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔの報告に比べて低い場合には、ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔの値も補正して低くする、等の補正処理を行うことも可能である。

さらに各セクタに与える影響を考慮する際に、スレッショルドを決めておき、そのスレッショルド以上なら考慮する、等の処理を加えることにより処理量を削減することも可能である。この場合のスレッショルド設定であるが、固定のＣＩＲで設定してもよいし、送信を行う端末間の比であってもよい。

本発明は、上り送信のスループットを向上し得るといった効果を有し、上り回線のスケジューリングを行う無線基地局装置や上位局装置に広く適用できる。

本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図実施の形態２に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図実施の形態３に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図実施の形態３の動作の説明に供する図実施の形態４の概要の説明に供する図実施の形態４に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図実施の形態４の動作の説明に供する図セル及びセクタの説明に供する図

符号の説明

１００、２００、３００、４００無線基地局装置
１０４、４０２優先度算出部
１０５送信可能基準決定部
１０６送信希望端末情報取得部
１０７、３０７、４０３スケジューリング部
２０１ＢＥＳＴＣＩＲスケジューリング部
２０２ＲｏｕｎｄＲｏｂｉｎ（ＲＲ）スケジューリング部
２０３ＲｏｕｎｄＲｏｂｉｎ（ＲＲ）スケジューリング可能時間決定部
２０４スケジューリング方式選択部
３０４アダプティブアレイアンテナ（ＡＡＡ）受信制御部
３０５送信可能方向決定部
３０６送信可能方向端末決定部
４０１セクタ毎ＣＩＲ保存部

Claims

複数のセクタを形成し、セクタ毎にセクタ内に存在する複数の通信端末に対して上り送信に関するスケジューリングを行うスケジューリング方法であって、
あるセクタに所属する通信端末について、所属するセクタでの受信品質に加えて送信時に他のセクタに与える影響を求め、当該他のセクタに与える影響を考慮してセクタ内でのスケジューリングを行う、
ことを特徴とするスケジューリング方法。
セル内に存在する複数の通信端末に対して上り送信に関するスケジューリングを行う無線基地局装置であって、
各通信端末との間の回線品質を検出する回線品質検出手段と、回線品質の良い順に前記上り送信順序を決める第１のスケジューリング手段と、ランダムに前記上り送信順序を決める第２のスケジューリング手段と、隣接する他セルで前記第２のスケジューリング手段と同様のスケジューリングが行われている期間は前記第１のスケジューリング手段により決められた送信順序を選択する選択手段と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
セル内に存在する複数の通信端末に対して上り送信に関するスケジューリングを行う無線基地局装置であって、
通信端末からの信号を指向性受信する指向性受信手段と、互いに隣接する他セル間で同一時間に指向性受信方向が重ならないような指向性範囲で上り送信のスケジューリングを行うスケジューリング手段と、
を具備することを特徴とする無線基地局装置。
セクタ内に存在する複数の通信端末に対して上り送信に関するスケジューリングを行う無線基地局装置であって、
通信端末からの信号を指向性受信する指向性受信手段と、互いに指向性方向が隣接した他セクタ間に存在する通信端末間で同一時間に上り送信を行わせない上り送信のスケジューリングを行うスケジューリング手段と、
を具備することを特徴とする無線基地局装置。
隣接セルのセルエッジ近傍に存在する通信端末の存在を把握する手段を、さらに具備し、隣接セルのセルエッジ近傍に通信端末が存在するときのみ、前記スケジューリング処理を行う、
ことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の無線基地局装置。
複数のセクタを形成し、セクタ毎にセクタ内に存在する複数の通信端末に対して上り送信に関するスケジューリングを行う無線基地局装置であって、
通信端末についてセクタ毎の回線品質を取得する回線品質取得手段と、回線品質が良いほど優先度を高くしてセクタ毎に通信端末を順位付ける優先度算出手段と、他のセクタでも回線品質が良い通信端末については、前記優先度算出手段による優先度に拘わらず、その通信端末に上り送信を許可する期間は他のセクタの通信端末に上り送信を許可しないスケジューリングを行うスケジューリング手段と、
を具備することを特徴とする無線基地局装置。