JP2011010039A - 無線基地局及び補正値算出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線基地局における処理量を軽減させつつ、通信品質に応じた適切な変調クラスを決定することを可能とする。
【解決手段】補正値算出装置２００は、第１変換テーブル及び第２変換テーブルを用いることによるＥ−ＳＩＮＲの精度の低下に応じて、ＭＣＳに対応する補正値を算出し、Ｅ−ＳＩＮＲ補正値テーブルを生成する。無線基地局１は、第１変換テーブル及び第２変換テーブルを用いて複数のＳＩＮＲからＥ−ＳＩＮＲを取得した場合、ＭＣＳ閾値テーブルに基づいて、ＭＣＳを特定する。次に、無線基地局１は、Ｅ−ＳＩＮＲ補正値テーブルに基づいて、特定したＭＣＳに対応する補正値を取得し、当該補正値を、Ｅ−ＳＩＮＲに加算することによって、補正済Ｅ−ＳＩＮＲを取得する。その後、無線基地局１は、ＭＣＳ閾値テーブルに基づいて、補正済Ｅ−ＳＩＮＲに対応するＭＣＳを決定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、無線リソースの通信品質に対応する変調クラスを決定する無線基地局、及び、当該無線基地局における無線リソースの通信品質に対応する変調クラスを決定する際に用いられる、通信品質の補正値を算出する補正値算出装置における補正値算出方法に関する。

３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）において、現在、規格策定中のＬＴＥ（Long Term Evolution）の無線通信システムでは、無線基地局から無線端末に向かう下り方向の通信に、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用されている。

ＬＴＥの無線通信システムでは、無線基地局が、多くの無線端末を管理し、無線リソースを有効活用するために、時間方向と周波数方向とで分割された無線リソースを無線端末に割り当てるスケジューリングにおいて、２次元スケジューラが用いられる。無線基地局は、２次元スケジューラを用いることにより、時間方向のスケジューリングにおいて、異なる周波数の無線リソースを、各無線端末に割り当てることが可能となる。これにより、無線環境の時間変化及び周波数変化に対応して、効率のよい伝送が可能となる。

上述した２次元スケジューラを用いたスケジューリングにおいて、無線基地局は、無線端末との間の通信品質を知る必要がある。ＬＴＥの無線通信システムでは、無線基地局は、無線端末からのＣＱＩ（Channel Quality Indicator）によって下り方向の通信品質を認識することが可能である。

ＣＱＩは、変調方式及び転送ブロックサイズによって一意に定まる変調クラス（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）に対応する。また、ＬＴＥの無線通信システムでは、フレームエラーレート（ＦＥＲ：Frame Error Rate）が１０％を超えないことが規定されている。したがって、無線端末からのＣＱＩに対応するＭＣＳにおいて、ＦＥＲが１０％であるとの条件を満足する通信品質（ＳＩＮＲ）が、当該ＭＣＳにおける下り方向の最低のＳＩＮＲであるとみなすことができる。

所定のＭＣＳにおいて、ＦＥＲが１０％であるとの条件を満たすＳＩＮＲは、コンピュータシミュレーション等によって予め算出可能である。この算出値は、無線基地局が、無線端末からのＣＱＩに対応するＳＩＮＲに基づいて、下り方向の無線リソースのＭＣＳを選択する際の閾値とすることができる。

ＬＴＥの無線通信システムでは、周波数方向の無線リソースの割り当てには、部分帯域（サブバンド）毎のＣＱＩであるＳ−ＣＱＩ（Subband CQI）が用いられる。無線基地局が所定の無線端末に対して複数のサブバンドを割り当てる場合、当該無線端末についてのＭＣＳを決定するために、Ｅ−ＳＩＮＲ（Effective SINR）が用いられる。Ｅ−ＳＩＮＲは、無線端末に割り当てられる各サブバンドのＳ−ＣＱＩに対応するＳＩＮＲを合成した値である。

Ｅ−ＳＩＮＲを求めるための合成方式としては、ＥＥＳＭ(Exponential Effective SIR Mapping)という方式が存在する（例えば、非特許文献１参照）。ＥＥＳＭ方式では、無線端末に割り当てられる各サブバンドのＳ−ＣＱＩに対応するＳＩＮＲの真値は、指数関数（式１）ＥＥＳＭ＝Ｅｘｐ（−ＳＩＮＲ／β）により、ＥＥＳＭに変換される。ここで、βは、ＥＥＳＭ係数と称される値である。更に、各ＥＥＳＭの平均値であるＥＥＳＭ￣は、上述した指数関数の逆算である対数関数（式２）Ｅ−ＳＩＮＲ＝−β＊ｌｏｇ（ＥＥＳＭ￣）により、Ｅ−ＳＩＮＲに変換される。

このＥ−ＳＩＮＲを、ＦＥＲが１０％であるとの条件を満たすＥ−ＳＩＮＲの閾値と比較することにより、ＦＥＲが１０％であるとの条件を満たすＭＣＳが決定される。

［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２１年６月１０日検索］、＜ＵＲＬ：http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/25_series/25.892/25892-110.zip＞

上述した２次元スケジューラを用いたスケジューリングの場合、時間方向の無線リソースの割り当て間隔は、１サブフレームの時間である１［ｍｓｅｃ］である。従って、無線基地局は、１［ｍｓｅｃ］以内に１サブフレームの割り当てを完了しなければならない。

しかし、ＬＴＥ等のいわゆる３．９世代の無線通信システムでは、無線端末間の公平性を確保するために、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒと称されるスケジューリング方式が用いられる。Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒにおいても、時間方向と周波数方向とのスケジューリングが行われるため、それ以前の時間方向のみのスケジューリング方式である、Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ方式等と比べて、無線基地局における処理量は増大する。また、ＱｏＳ等も考慮する場合には、スケジューラがより高度化し、無線基地局における処理量は更に増大する。

処理量の増大に対応するためには、（１）処理速度の高いＣＰＵ、ＤＳＰ等を無線基地局に搭載する、（２）スケジューリングアルゴリズムを見直す、（３）演算処理の精度を低下させる等の措置が考えられる。これらの措置のうち、（１）はコストの増加につながり、（２）は開発期間の長期化、更には、開発コストの増加につながる。

また、（３）演算処理の精度を低下させる場合には、上述したように、指数関数（式１）を用いて、ＳＩＮＲをＥＥＳＭに変換する演算と、対数関数（式２）を用いて、ＥＥＳＭ￣をＥ−ＳＩＮＲに変換する演算に代えて、ＳＩＮＲをＥＥＳＭに変換するためのテーブルと、ＥＥＳＭ￣をＥ−ＳＩＮＲに変換するテーブルとを予め用意しておくことが考えられる。しかし、テーブル内の数値は離散値であるため、浮動小数による演算と比べて精度が低下する。このような演算処理の精度の低下は、Ｅ−ＳＩＮＲに基づいてＭＣＳを決定する場合に、本来選択されるべきＭＣＳとは別のＭＣＳが決定される可能性があり、その結果、スループットの低下を生じさせる可能性がある。

上記問題点に鑑み、本発明は、無線基地局における処理量を軽減させつつ、通信品質に応じた適切な変調クラスを決定することを可能とした、無線基地局及び補正値算出方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、無線リソースの通信品質に対応する変調クラスを決定する無線基地局であって、無線端末との通信に用いられる前記無線リソースの通信品質に対応する変調クラスを特定し、特定した前記変調クラスに対応する補正値を特定する補正値特定部（ＭＣＳ決定部１６４）と、前記補正値を、前記無線リソースの通信品質に加算し、補正後の通信品質を取得する補正部（ＭＣＳ決定部１６４）と、前記補正後の通信品質に対応する変調クラスを特定する変調クラス特定部（ＭＣＳ決定部１６４）とを備えることを要旨とする。

このような無線基地局は、無線端末との通信に用いられる無線リソースの通信品質に対応する変調クラスを特定する。次に、無線基地局は、特定した変調クラスに対応する補正値を特定して、当該特定した補正値を、無線リソースの通信品質に加算することにより、補正後の通信品質とする。したがって、無線基地局が、処理量を軽減すべく、テーブルを用いた変換によって、通信品質を取得することによって、当該通信品質の精度が低下している場合であっても、補正後の通信品質と閾値とを比較することにより、通信品質に応じた適切な変調クラスを決定することが可能となる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記変調クラスと、通信品質の閾値の理想値との対応関係を示す閾値テーブルを保持する閾値テーブル保持部（記憶部１０３）と、前記変調クラスと、前記補正値との対応関係を示す補正値テーブルを保持する補正値テーブル保持部（記憶部１０３）とを備え、前記補正値特定部は、前記閾値テーブルに基づいて、前記無線リソースの通信品質に対応する変調クラスを特定し、前記補正値テーブルに基づいて、特定した前記変調クラスに対応する補正値を特定し、前記変調クラス特定部は、前記閾値テーブルに基づいて、前記補正後の通信品質に対応する変調クラスを特定することを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１又は第２の特徴に係り、通信品質を示す第１の値と、前記第１の値に対する第１の関数を用いた演算によって得られる第２の値との対応関係を示す第１のテーブルと、通信品質を示す第３の値と、前記第３の値に対する、前記第１の関数を用いた演算の逆算となる第２の関数を用いた演算によって得られる第４の値との対応関係を示す第２のテーブルと、前記第１のテーブルを用いて、前記閾値の理想値を第１演算値に変換する第１変換部（指数関数変換部２１２）と、前記第２のテーブルを用いて、前記第１演算値を補正後の閾値に変換する第２変換部（対数関数変換部２１４）と、前記閾値の理想値と、前記補正後の閾値との差分を、前記補正値として算出する補正値算出部（補正値算出部２１６）とを備えることを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第３の特徴に係り、前記第１の関数は、指数関数であり、前記第２の関数は、対数関数であることを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、無線基地局における無線リソースの通信品質に対応する変調クラスを決定する際に用いられる、通信品質の補正値を算出する補正値算出装置における補正値算出方法であって、前記補正値算出装置（指数関数変換部２１２）が、通信品質を示す第１の値と、前記第１の値に対する第１の関数を用いた演算によって得られる第２の値との対応関係を示す第１のテーブルを用いて、理想値としての第１閾値を第１演算値に変換するステップと、前記補正値算出装置（対数関数変換部２１４）が、通信品質を示す第３の値と、前記第３の値に対する、前記第１の関数を用いた演算の逆算となる第２の関数を用いた演算によって得られる第４の値との対応関係を示す第２のテーブルを用いて、前記第１演算値を補正後の閾値に変換するステップと、前記補正値算出装置（補正値算出部２１６）が、前記閾値の理想値と、前記補正後の閾値との差分を、前記補正値として算出するステップとを備えることを要旨とする。

本発明によれば、無線基地局における処理量を軽減させつつ、通信品質に応じた適切な変調クラスを決定することが可能となる。

本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線基地局の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る制御部の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るスケジューラ部の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る補正値算出装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るＭＣＳとＳＩＮＲの閾値との対応関係を示すＭＣＳ閾値テーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るＳＩＮＲとＥＥＳＭとの対応関係を示す第１変換テーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るＥＥＳＭ￣とＥ−ＳＩＮＲとの対応関係を示す第２変換テーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る第１変換テーブルを用いた場合の誤差を示す図である。 本発明の実施形態に係るＭＣＳと補正値との対応関係を示すＥ−ＳＩＮＲ補正値テーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線基地局の動作を示すフローチャートである。

次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、（１）無線通信システムの構成、（２）無線基地局の動作、（３）作用・効果、（４）その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

（１）無線通信システムの構成
（１．１）無線通信システムの全体概略構成
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システム１０の全体概略構成を示す図である。

図１に示す無線通信システム１０は、３ＧＰＰで策定された規格であるＬＴＥ（Long Term Evolution）に基づく構成を有する。無線通信システム１０は、無線基地局１と、無線端末２Ａ及び２Ｂと、補正値算出装置２００を含む。図１において、無線端末２は、無線基地局１が提供するセル３内に存在する。無線基地局１は、セル３内に存在する無線端末２Ａ及び２Ｂに対して、下り方向（無線基地局１から無線端末２Ａ及び２Ｂに向かう方向）の無線リソースとしての１又は複数の周波数帯域であるサブバンドを割り当てる。更に、無線基地局１は、セル３内に存在する無線端末２Ａ及び２Ｂとの間で通信を行う。補正値算出装置２００は、無線基地局１におけるサブバンドの通信品質（Ｓ−ＣＱＩ）に対応する変調クラスを決定する際に用いられる、通信品質の補正値を算出する。

（１．２）無線基地局及び補正値算出装置の構成
図２は、無線基地局１の構成を示す図である。図２に示す無線基地局１は、制御部１０２、記憶部１０３、有線通信部１０４、無線通信部１０５及びアンテナ１０７を含む。

制御部１０２は、例えばＣＰＵによって構成され、無線基地局１が具備する各種機能を制御する。記憶部１０３は、例えばメモリによって構成され、無線基地局１における制御などに用いられる各種情報を記憶する。有線通信部１０４は、図示しないルータ等を介して上位ネットワークに存在するアクセスゲートウェイ等に接続される。無線通信部１０５は、アンテナ１０７を介して、無線端末２Ａ及び２Ｂからの無線信号を受信するとともに、無線端末２Ａ及び２Ｂに対して無線信号を送信する。

図３は、制御部１０２の構成を示す図である。図３に示すように制御部１０２は、信号処理部１５２及びスケジューラ部１５４を含む。

信号処理部１５２は、上位ネットワークから送信されるデータ（送信データ）を、有線通信部１０４を介して入力する。更に、信号処理部１５２は、送信データに対して符号化及び変調等を行い、送信信号を生成する。更に、信号処理部１５２は、無線通信部１０５及びアンテナ１０７を介して、送信信号を無線端末２Ａ及び２Ｂへ送信する。

また、信号処理部１５２は、無線端末２Ａ及び２Ｂから送信される信号（受信信号）を、アンテナ１０７及び無線通信部１０５を介して入力する。更に、信号処理部１５２は、受信信号に対して復調及び復号等を行い、データ（受信データ）を生成する。更に、信号処理部１５２は、有線通信部１０４を介して、受信データを上位ネットワークへ送信する。

また、無線基地局１は、無線端末２Ａ及び２Ｂに対して、下り方向（無線基地局１から無線端末２Ａ及び２Ｂに向かう方向）の無線リソースであるサブバンドを割り当てて通信を行う際に、当該サブバンドの変調クラスを決定する。この場合には、以下の処理が行われる。

無線端末２Ａ及び２Ｂは、サブバンドの通信品質を示すＳ−ＣＱＩを含んだ無線信号を送信する。信号処理部１５２は、受信データに含まれる、サブバンドの通信品質を示すＳ−ＣＱＩを抽出する。Ｓ−ＣＱＩには、対応するサブバンドの識別情報と、送信元の無線端末２の識別情報である端末ＩＤとが含まれている。更に、信号処理部１５２は、抽出したＳ−ＣＱＩをスケジューラ部１５４へ出力する。

図４は、スケジューラ部１５４の構成を示す図である。図４に示すスケジューラ部１５４は、優先度計算部１６１、端末選択部１６２、割当決定部１６３及びＭＣＳ決定部１６４を含む。

優先度計算部１６１は、信号処理部１５２からのＳ−ＣＱＩを入力する。更に、優先度計算部１６１は、所定のタイミングで、Ｓ−ＣＱＩの送信元の無線端末に対するサブバンドの割り当ての優先度を算出する。例えば、記憶部１０３には無線端末毎に、当該無線端末に割り当て済みのサブバンドの数が記憶されている。優先度計算部１６１は、無線端末２Ａ及び２ＢからのＳ−ＣＱＩを入力した場合、記憶部１０３に記憶された割り当て済みのサブバンドの数に基づいて、割り当て済みのサブバンドの少ない方の無線端末に対するサブバンドの割り当ての優先度を高くし、割り当て済みのサブバンドの多い方の無線端末に対するサブバンドの割り当ての優先度を低くする。

優先度計算部１６１は、無線端末毎に算出したサブバンドの割り当ての優先度を、当該無線端末の端末ＩＤとともに、端末選択部１６２へ出力する。

端末選択部１６２は、無線端末毎のサブバンドの割り当ての優先度と端末ＩＤとを入力する。次に、端末選択部１６２は、所定のタイミングで、各無線端末に対応するサブバンドの割り当ての優先度に基づいて、次にサブバンドを割り当てるべき無線端末を特定する。更に、端末選択部１６２は、特定した、次にサブバンドを割り当てるべき無線端末の端末ＩＤを割当決定部１６３へ出力する。

割当決定部１６３は、次にサブバンドを割り当てるべき無線端末の端末ＩＤを入力する。次に、割当決定部１６３は、入力した端末ＩＤに対応する無線端末に対して割り当てるサブバンドを決定する。例えば、記憶部１０３には、各サブバンドについて、当該サブバンドの識別情報と当該サブバンドが割り当て済みであるか否かを示す割り当て状況とを含んだ割り当て状況情報が記憶されている。割当決定部１６３は、割り当て状況情報に基づいて、未割り当てのサブバンドを特定する。更に、割当決定部１６３は、複数の未割り当てのサブバンドの識別情報を、無線端末に対して割り当てるべき複数のサブバンドの情報（割り当て位置）として、当該無線端末の端末ＩＤとともに、ＭＣＳ決定部１６４へ出力する。

ＭＣＳ決定部１６４は、信号処理部１５２からのＳ−ＣＱＩを入力する。また、ＭＣＳ決定部１６４は、割当決定部１６３からの複数の割り当て位置及び端末ＩＤを入力する。次に、ＭＣＳ決定部１６４は、信号処理部１５２からのＳ−ＣＱＩと、割当決定部１６３からの複数の割り当て位置及び端末ＩＤと、記憶部１０３に記憶された、後述する第１変換テーブル、第２変換テーブル、ＭＣＳ閾値テーブル及びＥ−ＳＩＮＲ補正値テーブルとに基づいて、端末ＩＤに対応する無線端末に割り当てる複数のサブバンドのＭＣＳを決定する。具体的なＭＣＳの決定方法については後述する。

Ｅ−ＳＩＮＲ補正値テーブルは、補正値算出装置２００によって生成される。

図５は、補正値算出装置２００の構成を示す図である。図５に示す補正値算出装置２００は、制御部２０２、記憶部２０３及び通信部２０５を含む。

制御部２０２は、例えばＣＰＵによって構成され、無線基地局１が具備する各種機能を制御する。記憶部２０３は、例えばメモリによって構成され、補正値算出装置２００における制御などに用いられる各種情報を記憶する。通信部２０５は、無線基地局１に接続される。

制御部２０２は、指数関数変換部２１２、対数関数変換部２１４及び補正値算出部２１６を含む。指数関数変換部２１２、対数関数変換部２１４及び補正値算出部２１６は、記憶部２０３に記憶されている各種のテーブルを用いて、Ｅ−ＳＩＮＲ補正値テーブルを生成する。

具体的には、記憶部２０３には、図６に示すＭＣＳ閾値テーブルと、図７に示す第１変換テーブルと、図８に示す第２変換テーブルとが記憶されている。

図６に示すＭＣＳ閾値テーブルは、ＭＣＳと、ＦＥＲが１０％であるとの条件を満たすＥ−ＳＩＮＲの下限の理想値である理想Ｅ−ＳＩＮＲ閾値との対応関係を示す。図７に示す第１変換テーブルは、ＥＥＳＭ方式における、ＳＩＮＲと、当該ＳＩＮＲを指数関数（式１）ＥＥＳＭ＝Ｅｘｐ（−ＳＩＮＲ／β）により変換して得られるＥＥＳＭとの対応関係を示す。図８に示す第２変換テーブルは、ＥＥＳＭ方式における、ＥＥＳＭの平均値であるＥＥＳＭ￣と、当該ＥＥＳＭ￣を上述した指数関数（式１）の逆算である対数関数（式２）Ｅ−ＳＩＮＲ＝−β＊ｌｏｇ（ＥＥＳＭ￣）により変換して得られるＥ−ＳＩＮＲとの対応関係を示す。なお、図７及び図８においては、β＝１．５４７１９である。

指数関数変換部２１２は、図６に示すＭＣＳ閾値テーブルに基づいて、各ＭＣＳに対応する理想Ｅ−ＳＩＮＲ閾値を取得する。例えば、指数関数変換部２１２は、ＭＣＳ４に対応する理想Ｅ−ＳＩＮＲ閾値として、−１．４２１５２を取得する。

次に、指数関数変換部２１２は、各理想Ｅ−ＳＩＮＲ閾値をＳＩＮＲとして用い、図７に示す第１変換テーブルに基づいて、各ＳＩＮＲに対応するＥＥＳＭを取得する。例えば、指数関数変換部２１２は、理想Ｅ−ＳＩＮＲ閾値−１．４２１５２に対応するＥＥＳＭとして、図７において、ＳＩＮＲ−１．４３以上−１．４２未満に対応するＥＥＳＭである０．６２８１３３を取得する。

対数関数変換部２１４は、指数関数変換部２１２が取得した各ＥＥＳＭをＥＥＳＭ￣として用い、図８に示す第２変換テーブルに基づいて、各ＥＥＳＭ￣に対応するＥ−ＳＩＮＲを取得する。例えば、指数関数変換部２１２は、ＥＥＳＭ０．６２８１３３に対応するＥ−ＳＩＮＲとして、図８において、ＥＥＳＭ￣０．６２８以上０．６２９未満に対応するＥ−ＳＩＮＲである−１．４２８０３を取得する。

ここで、対数関数変換部２１４により取得されたＥ−ＳＩＮＲは、理想Ｅ−ＳＩＮＲ閾値と一致していない。これは、第１変換テーブル内の数値は離散値であるため、図９に示すように連続関数の値との間に差αが生じ、更には、第２変換テーブル内の数値も離散値であるため、同様に、連続関数の値との間に差が生じて、精度が低下するためである。

上述した無線基地局１のＭＣＳ決定部１６４は、第１変換テーブル及び第２変換テーブルを用いて複数のＳＩＮＲからＥ−ＳＩＮＲを取得する。したがって、ＭＣＳ決定部１６４が、第１変換テーブル及び第２変換テーブルを用いて取得したＥ−ＳＩＮＲと、図６に示すＭＣＳ閾値テーブルと基づいて、ＭＣＳを決定すると、Ｅ−ＳＩＮＲの精度が低下していることによって、ＭＣＳの精度も低下してしまう。

そこで、補正値算出装置２００は、Ｅ−ＳＩＮＲの精度の低下に応じて、当該Ｅ−ＳＩＮＲの補正値を算出する。具体的には、補正値算出部２１６は、ＭＣＳ閾値テーブル内のＭＣＳに対応する理想Ｅ−ＳＩＮＲ閾値と、当該理想Ｅ−ＳＩＮＲ閾値について、第１変換テーブル及び第２変換テーブルを用いて取得したＥ−ＳＩＮＲとの差分を、ＭＣＳに対応する補正値として算出する。例えば、対数関数変換部２１４は、ＭＣＳ４に対応する理想Ｅ−ＳＩＮＲ閾値−１．４２１５２について第１変換テーブル及び第２変換テーブルを用いて取得したＥ−ＳＩＮＲである−１．４２８０３から、理想Ｅ−ＳＩＮＲ閾値−１．４２１５２を差し引いた値０．００６５１を、ＭＣＳ４の補正値として算出する。図１０は、Ｅ−ＳＩＮＲ補正値テーブルの一例を示す図である。

Ｅ−ＳＩＮＲ補正値テーブルは、通信部２０５を介して無線基地局１へ送られ、当該無線基地局１内の記憶部１０３に記憶される。

再び、図４に戻って説明する。ＭＣＳ決定部１６４は、割当決定部１６３からの複数の割り当て位置及び端末ＩＤに基づいて、割り当て対象の複数のサブバンドと、当該サブバンドの割り当て先である無線端末を特定する。

次に、ＭＣＳ決定部１６４は、信号処理部１５２からのＳ−ＣＱＩのうち、割り当て先の無線端末に対応する端末ＩＤを含んだＳ−ＣＱＩを、割り当て対象の複数のサブバンドに対応するＳ−ＣＱＩとして取得する。更に、ＭＣＳ決定部１６４は、取得した複数のＳ−ＣＱＩを、それぞれＳＩＮＲに変換する。例えば、記憶部１０３には、Ｓ−ＣＱＩとＳＩＮＲとの対応関係を示すテーブルが記憶されており、ＭＣＳ決定部１６４は、当該テーブルに基づいて、取得した複数のＳ−ＣＱＩを、それぞれＳＩＮＲに変換することができる。

次に、ＭＣＳ決定部１６４は、変換により得られた複数のＳＩＮＲについて、記憶部１０３に記憶された第１変換テーブルを用いて、ＥＥＳＭに変換する。更に、ＭＣＳ決定部１６４は、各ＥＥＳＭの平均値であるＥＥＳＭ￣を算出する。更に、ＭＣＳ決定部１６４は、ＥＥＳＭ￣について、記憶部１０３に記憶された第２変換テーブルを用いて、Ｅ−ＳＩＮＲに変換する。

次に、ＭＣＳ決定部１６４は、記憶部１０３に記憶されたＭＣＳ閾値テーブルに基づいて、変換により得られたＥ−ＳＩＮＲに対応するＭＣＳ（仮ＭＣＳ）を特定する。更に、ＭＣＳ決定部１６４は、特定した仮ＭＣＳの１段階上のＭＣＳを特定する。例えば、Ｅ−ＳＩＮＲが−１．４２８０３である場合、図６に示すＭＣＳ閾値テーブルによれば、Ｅ−ＳＩＮＲ−１．４２８０３に対応するＭＣＳ（仮ＭＣＳ）は３となる。この場合、ＭＣＳ決定部１６４は、当該仮ＭＣＳ３の１段階上であるＭＣＳ４を特定する。

次に、ＭＣＳ決定部１６４は、記憶部１０３に記憶されたＥ−ＳＩＮＲ補正値テーブルに基づいて、特定したＭＣＳに対応する補正値を取得する。例えば、特定されたＭＣＳが４である場合、図１０に示すＥ−ＳＩＮＲ補正値テーブルによれば、補正値は０．００６５１となる。

次に、ＭＣＳ決定部１６４は、取得した補正値を、Ｅ−ＳＩＮＲに加算し、補正済Ｅ−ＳＩＮＲを算出する。例えば、Ｅ−ＳＩＮＲが−１．４２８０３であり、図１０に示すＥ−ＳＩＮＲ補正値テーブルによって、特定されたＭＣＳ４に対応する補正値が０．００６５１となる場合、ＭＣＳ決定部１６４は、Ｅ−ＳＩＮＲ−１．４２８０３に、補正値０．００６５１を加算し、補正済Ｅ−ＳＩＮＲ−１．４２１５２を取得する。

次に、ＭＣＳ決定部１６４は、記憶部１０３に記憶されたＭＣＳ閾値テーブルに基づいて、補正済Ｅ−ＳＩＮＲに対応するＭＣＳ、換言すれば、無線端末に割り当てられるサブバンドのＭＣＳを決定する。例えば、Ｅ−ＳＩＮＲが−１．４２８０３である場合を考える。従来のように、当該Ｅ−ＳＩＮＲが補正されないままであると、図６に示すＭＣＳ閾値テーブルが用いられることにより、ＭＣＳは３となり精度が低下する。これに対して、本実施形態では、補正済Ｅ−ＳＩＮＲ−１．４２１５２が算出され、当該補正済Ｅ−ＳＩＮＲ−１．４２１５２と、図６に示すＭＣＳ閾値テーブルが用いられることにより、ＭＣＳは４となり、精度を向上させることができる。

次に、ＭＣＳ決定部１６４は、割当決定部１６３からの端末ＩＤにより特定される無線端末を送信先として、信号処理部１５２、無線通信部１０５及びアンテナ１０７を介して、複数の割り当て位置、及び、決定したＭＣＳを含んだ割り当て情報を送信する。

（２）無線基地局の動作
図１１は、無線基地局１の動作、具体的には、ＭＣＳ決定部１６４の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１において、ＭＣＳ決定部１６４は、端末選択部１６２によって選択された無線端末について、割当決定部１６３により決定された複数の割り当て位置を取得する。

ステップＳ１０２において、ＭＣＳ決定部１６４は、信号処理部１５２からのＳ−ＣＱＩのうち、割り当て対象の複数のサブバンドに対応するＳ−ＣＱＩを取得する。更に、ＭＣＳ決定部１６４は、取得した複数のＳ−ＣＱＩを、それぞれＳＩＮＲに変換する。

ステップＳ１０３において、ＭＣＳ決定部１６４は、変換により得られた、割り当て対象の複数のサブバンド毎のＳＩＮＲを第１変換テーブル及び第２変換テーブルを用いて、Ｅ−ＳＩＮＲに変換する。

ステップＳ１０４において、ＭＣＳ決定部１６４は、ＭＣＳ閾値テーブルに基づいて、変換により得られたＥ−ＳＩＮＲに対応する仮ＭＣＳを特定し、更に、当該仮ＭＣＳの１段階上のＭＣＳを特定する。更に、ＭＣＳ決定部１６４は、Ｅ−ＳＩＮＲ補正値テーブルに基づいて、特定したＭＣＳに対応する補正値を取得し、当該補正値を、変換により得られたＥ−ＳＩＮＲに加算することによって、補正済Ｅ−ＳＩＮＲを取得する。

ステップＳ１０５において、ＭＣＳ決定部１６４は、ＭＣＳ閾値テーブルに基づいて、補正済Ｅ−ＳＩＮＲに対応するＭＣＳを決定する。

ステップＳ１０６において、ＭＣＳ決定部１６４は、端末選択部１６２によって選択された無線端末へ複数の割り当て位置、及び、決定したＭＣＳを送信する。

（３）作用・効果
本実施形態に係る無線通信システム１０では、無線基地局１が第１変換テーブル及び第２変換テーブルを用いて複数のＳＩＮＲからＥ−ＳＩＮＲを取得する。このため、無線基地局１が、当該Ｅ−ＳＩＮＲと、図６に示すＭＣＳ閾値テーブルと基づいて、ＭＣＳを決定すると、Ｅ−ＳＩＮＲの精度が低下していることによって、ＭＣＳの精度も低下してしまう。

このような精度の低下を防止すべく、補正値算出装置２００は、Ｅ−ＳＩＮＲの精度の低下に応じて、ＭＣＳに対応する補正値を算出し、Ｅ−ＳＩＮＲ補正値テーブルを生成する。次に、無線基地局１は、第１変換テーブル及び第２変換テーブルを用いて複数のＳＩＮＲからＥ−ＳＩＮＲを取得した場合、ＭＣＳ閾値テーブルに基づいて、当該Ｅ−ＳＩＮＲに対応する仮ＭＣＳを特定し、更に、当該仮ＭＣＳの１段階上のＭＣＳを特定する。次に、無線基地局１は、Ｅ−ＳＩＮＲ補正値テーブルに基づいて、特定したＭＣＳに対応する補正値を取得し、当該補正値を、変換により得られたＥ−ＳＩＮＲに加算することによって、補正済Ｅ−ＳＩＮＲを取得する。その後、無線基地局１は、ＭＣＳ閾値テーブルに基づいて、補正済Ｅ−ＳＩＮＲに対応するＭＣＳ、換言すれば、無線端末に割り当てられるサブバンドのＭＣＳを決定する。

従って、第１変換テーブル及び第２変換テーブルを用いることによって無線基地局１における処理量を軽減させつつ、精度の劣化を解消した、適切な変調クラスを決定することが可能となる。

（４）その他の実施形態
本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

例えば、上述した実施形態では、補正値算出装置２００は、無線基地局１とは別に設けられているが、無線基地局１の内部に補正値算出装置が設けられていてもよい。

また、上述した実施形態では、第１変換テーブルは、ＥＥＳＭ方式における、ＳＩＮＲと、当該ＳＩＮＲを指数関数（式１）ＥＥＳＭ＝Ｅｘｐ（−ＳＩＮＲ／β）により変換して得られるＥＥＳＭとの対応関係を示し、第２変換テーブルは、ＥＥＳＭ方式における、ＥＥＳＭの平均値であるＥＥＳＭ￣と、当該ＥＥＳＭ￣を指数関数（式１）の逆算である対数関数（式２）Ｅ−ＳＩＮＲ＝−β＊ｌｏｇ（ＥＥＳＭ￣）により変換して得られるＥ−ＳＩＮＲとの対応関係を示している。しかし、第１変換テーブルが、ＳＩＮＲを所定の対数関数により変換して得られる値との対応関係を示し、第２変換テーブルが、当該値を、上述した所定の対数関数の逆算である所定の指数関数により変換して得られるＥ−ＳＩＮＲとの対応関係を示すようにしてもよい。

この場合、補正値算出装置２００内の対数関数変換部２１４は、各理想Ｅ−ＳＩＮＲ閾値をＳＩＮＲとして用い、第１変換テーブルに基づいて、各ＳＩＮＲに対応する所定値を取得する。次に、対数関数変換部２１４は、第２変換テーブルに基づいて、各所定値に対応するＥ−ＳＩＮＲを取得する。更に、補正値算出部２１６は、ＭＣＳ閾値テーブル内のＭＣＳに対応する理想Ｅ−ＳＩＮＲ閾値と、当該理想Ｅ−ＳＩＮＲ閾値について、第１変換テーブル及び第２変換テーブルを用いて取得したＥ−ＳＩＮＲ（補正済Ｅ−ＳＩＮＲ閾値）との差分を、ＭＣＳに対応する補正値として算出し、Ｅ−ＳＩＮＲ補正値テーブルを生成する。

無線基地局１内のＭＣＳ決定部１６４は、第１変換テーブルに基づいて、各ＳＩＮＲに対応する所定値を取得し、第２変換テーブルに基づいて、各所定値に対応するＥ−ＳＩＮＲを取得する。その後は、上述したように、ＭＣＳ決定部１６４は、当該Ｅ−ＳＩＮＲに対応する仮ＭＣＳを特定し、更に、当該仮ＭＣＳの１段階上のＭＣＳを特定する。次に、ＭＣＳ決定部１６４は、Ｅ−ＳＩＮＲ補正値テーブルに基づいて、特定したＭＣＳに対応する補正値を取得し、当該補正値を、変換により得られたＥ−ＳＩＮＲに加算することによって、補正済Ｅ−ＳＩＮＲを取得する。更に、ＭＣＳ決定部１６４は、ＭＣＳ閾値テーブルに基づいて、補正済Ｅ−ＳＩＮＲに対応するＭＣＳ、換言すれば、無線端末に割り当てられるサブバンドのＭＣＳを決定する。

また、上述した実施形態では、ＬＴＥの無線通信システム１０において、下り方向の無線リソースとしてサブバンドが無線端末に割り当てられる場合について説明したが、上り方向の無線リソースが割り当てられる場合や、ＬＴＥ以外の無線通信システムにおいて、無線リソースが割り当てられる場合にも、同様日本発明を適用することができる。

このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。

本発明の閾値算出方法及び無線基地局によれば、無線基地局における処理量を軽減させつつ、通信品質に応じた適切な変調クラスを決定することが可能であり、閾値算出方法及び無線基地局として有用である。

１…無線基地局、２Ａ、２Ｂ…無線端末、３…セル、１０…無線通信システム、１０２…制御部、１０３…記憶部、１０４…有線通信部、１０５…無線通信部、１０７…アンテナ、１５２…信号処理部、１５４…スケジューラ部、１６１…優先度計算部、１６２…端末選択部、１６３…割当決定部、１６４…ＭＣＳ決定部、２００…補正値算出装置、２０２…制御部、２０３…記憶部、２０５…通信部、２１２…指数関数変換部、２１４…対数関数変換部

Claims (5)

1. 無線リソースの通信品質に対応する変調クラスを決定する無線基地局であって、
   無線端末との通信に用いられる前記無線リソースの通信品質に対応する変調クラスを特定し、特定した前記変調クラスに対応する補正値を特定する補正値特定部と、
   前記補正値を、前記無線リソースの通信品質に加算し、補正後の通信品質を取得する補正部と、
   前記補正後の通信品質に対応する変調クラスを特定する変調クラス特定部と
   を備える無線基地局。
2. 前記変調クラスと、通信品質の閾値の理想値との対応関係を示す閾値テーブルと、
   前記変調クラスと、前記補正値との対応関係を示す補正値テーブルと、
   を備え、
   前記補正値特定部は、前記閾値テーブルに基づいて、前記無線リソースの通信品質に対応する変調クラスを特定し、前記補正値テーブルに基づいて、特定した前記変調クラスに対応する補正値を特定し、
   前記変調クラス特定部は、前記閾値テーブルに基づいて、前記補正後の通信品質に対応する変調クラスを特定する請求項１に記載の無線基地局。
3. 通信品質を示す第１の値と、前記第１の値に対する第１の関数を用いた演算によって得られる第２の値との対応関係を示す第１のテーブルと、
   通信品質を示す第３の値と、前記第３の値に対する、前記第１の関数を用いた演算の逆算となる第２の関数を用いた演算によって得られる第４の値との対応関係を示す第２のテーブルであり、
   前記第１のテーブルを用いて、前記閾値の理想値を第１演算値に変換する第１変換部と、
   前記第２のテーブルを用いて、前記第１演算値を補正後の閾値に変換する第２変換部と、
   前記閾値の理想値と、前記補正後の閾値との差分を、前記補正値として算出する補正値算出部と
   を備える請求項１又は２に記載の無線基地局。
4. 前記第１の関数は、指数関数であり、
   前記第２の関数は、対数関数である請求項３に記載の無線基地局。
5. 無線基地局における無線リソースの通信品質に対応する変調クラスを決定する際に用いられる、通信品質の補正値を算出する補正値算出装置における補正値算出方法であって、
   前記補正値算出装置が、通信品質を示す第１の値と、前記第１の値に対する第１の関数を用いた演算によって得られる第２の値との対応関係を示す第１のテーブルを用いて、理想値としての第１閾値を第１演算値に変換するステップと、
   前記補正値算出装置が、通信品質を示す第３の値と、前記第３の値に対する、前記第１の関数を用いた演算の逆算となる第２の関数を用いた演算によって得られる第４の値との対応関係を示す第２のテーブルを用いて、前記第１演算値を補正後の閾値に変換するステップと、
   前記補正値算出装置が、前記閾値の理想値と、前記補正後の閾値との差分を、前記補正値として算出するステップと
   を備える補正値算出方法。

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