JP2011097286A - 無線基地局、無線リソース割当方法及び無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の無線端末の送信電力を適切に制御できるとともに、無線リンクを安定して維持できる無線基地局を提供する。
【解決手段】複数の無線端末20にそれぞれ異なる無線リソースを割り当てて無線通信する無線基地局10において、所定タイミング毎に、前記複数の無線端末20にそれぞれ割り当てた前記無線リソースにおける伝播損失を測定する測定部12と、複数の無線端末20の各々から送信される最大送信電力に対する現在送信電力の差分情報を取得する差分情報取得部13と、複数の無線端末20の各々の移動速度を取得する移動速度取得部14と、移動速度取得部で取得された移動速度に応じた無線リソース割当基準を無線端末20の各々に設定し、当該無線リソース割り当て基準、測定部12で測定された伝播損失、および差分情報報取得部13で取得された差分情報に基づいて、複数の無線端末20の各々に対する無線リソースの割り当てを制御する制御部15と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線基地局、無線リソース割当方法及び無線通信システムに関するものである。

従来の無線通信システムとして、無線端末から無線基地局に対して、送信待ちのデータサイズと、送信可能な最大送信電力に対する現在送信電力の差分情報Ph(Power Headroom)とを含むスケジューリング情報を送信し、このスケジューリング情報に基づいて、無線基地局で当該無線端末の送信電力を決定して、送信のデータレートを制御するスケジューリングを行うものが知られている。

また、最近では、例えば、3GPP(3rd Generation Partnership Project)においてLTE(Long Term Evolution)の標準化が進められている。LTEでは、上り回線の無線リソースとして複数のサブキャリアを有する送信帯域（リソースブロック）が割り当てられる（例えば、非特許文献１参照）。したがって、LTEにおいても、従来の無線通信システムと同様に、無線基地局は、無線端末からの差分情報Phを含むスケジューリング情報に基づいて、無線端末の送信電力を決定して、送信のデータレートを制御するスケジューリングを行うことが想定される。

3GPP TR25.814

ところで、複数の無線端末にそれぞれ異なる周波数の無線リソースを割り当てて通信を実行する無線通信システムでは、周波数選択性フェージング等の影響で、無線リソース毎に無線状態が時々刻々変化して、無線状態の良好な無線リソースと、無線状態が悪化している無線リソースとが存在する場合がある。この場合、無線状態が悪化した無線リソースを使用している無線端末に対しては、上述したように、当該無線端末からの差分情報Phに基づいて送信電力を決定して、送信のデータレートを制御するスケジューリングを行うことにより、所望の通信品質を確保することが可能となる。

しかし、無線端末の送信電力に余裕がない場合は、当該無線端末に割り当てられている無線リソースの無線状態がさらに悪化すると、もはや、送信電力を上げる制御ができなくなって、無線基地局との無線リンクを維持することが困難になる。その一方で、無線状態が良好な無線リソースを使用している無線端末は、一般に、送信電力に余裕があることが多い。

このように、複数の無線端末にそれぞれ異なる周波数の無線リソースを割り当てて通信を実行する無線通信システムでは、無線基地局において、無線端末からの差分情報Phに基づいて送信電力を制御しても、無線端末によっては送信電力に余裕がないために、無線基地局との無線リンクの維持が困難になる場合が生じることが懸念される。

したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、複数の無線端末の送信電力を適切に制御できるとともに、無線リンクを安定して維持できる無線基地局、無線リソース割り当て方法および無線通信システムを提供することにある。

上記目的を達成する第１の観点に係る無線基地局の発明は、
複数の無線端末にそれぞれ異なる無線リソースを割り当てて無線通信する無線基地局において、
所定タイミング毎に、前記複数の無線端末にそれぞれ割り当てた前記無線リソースにおける伝播損失を測定する測定部と、
前記複数の無線端末の各々から送信される最大送信電力に対する現在送信電力の差分情
報を取得する差分情報取得部と、
前記複数の無線端末の各々の移動速度を取得する移動速度取得部と、
前記移動速度取得部で取得された移動速度に応じた無線リソース割当基準を前記無線端末の各々に設定し、当該無線リソース割り当て基準、前記測定部で測定された伝播損失、および前記差分情報報取得部で取得された差分情報に基づいて、前記複数の無線端末の各々に対する前記無線リソースの割り当てを制御する制御部と、
を備えることを特徴とするものである。

第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る無線基地局において、
前記移動速度取得部は、前記無線端末からの受信信号に基づいて、当該無線端末の移動速度を取得することを特徴とするものである。

第３の観点に係る発明は、第１または第２の観点に係る無線基地局において、
前記制御部は、
前記差分情報取得部で取得された差分情報が、各々の無線端末に設定された前記無線リソース割り当て基準を示す第１の閾値未満の前記無線端末に対しては、前記測定部で測定された伝播損失が相対的に小さい前記無線リソースを割り当て、前記差分情報取得部で取得された差分情報が各々の無線端末に設定された前記無線リソース割当て基準を示す第１の閾値以上の前記無線端末に対しては、前記測定部で測定された伝播損失が相対的に大きいリソースを割り当てる、ことを特徴とするものである。

第４の観点に係る発明は、第１から第３のいずれか一つの観点に係る無線基地局において、
前記複数の無線端末の各々の通信種別を示す通信種別情報を取得する通信種別情報取得
部を、さらに備え、
前記制御部は、
前記測定部で測定された伝播損失、前記差分情報取得部で取得された差分情報、および
前記無線端末の各々に設定した前記無線リソース割り当て基準、前記測定部で測定された伝播損失、前記差分情報取得部で取得された差分情報、および前記通信種別情報取得部で取得された通信種別情報に基づいて、前記複数の無線端末の各々に対する前記無線リソースの割り当てを制御する、ことを特徴とするものである。

第５の観点に係る発明は、第４の観点に係る無線基地局において、
前記制御部は、
前記測定部で測定された各無線リソースにおける伝播損失に基づいて、前記複数の無線
リソースを少なくとも２以上の無線リソースグループに分類し、
前記無線端末の各々に設定した前記無線リソース割り当て基準、前記差分情報取得部で取得された差分情報、および前記通信種別情報取得部で取得された通信種別情報に基づいて、前記複数の無線端末の各々に、対応する前記無線リソースグループの無線リソースを割り当てるように制御する、ことを特徴とするものである。

第６の観点に係る発明は、第５の観点に係る無線基地局において、
前記制御部は、
前記測定部で測定された各無線リソースにおける伝播損失と、予め設定した第２の閾値との比較に基づいて、前記複数の無線リソースを少なくとも２以上の無線リソースグループに分類する、
ことを特徴とするものである。

第７の観点に係る発明は、第５または第６の観点に係る無線基地局において、
前記制御部は、
前記各無線端末に対して、前記無線端末の各々に設定した前記無線リソース割り当て基準および前記差分情報取得部で取得された差分情報に基づいて無線リソースを割り当てる前記無線リソースグループを決定した後、前記通信種別情報取得部で取得された通信種別情報に基づいて、前記決定された無線リソースグループ内で、前記測定部で測定された伝播損失が相対的に大きいまたは小さい無線リソースを割り当てるように制御する、
ことを特徴とするものである。

第８の観点に係る発明は、第５または第６の観点に係る無線基地局において、
前記制御部は、
前記各無線端末に対して、前記通信種別情報取得部で取得された通信種別情報に基づいて無線リソースを割り当てる前記無線リソースグループを決定した後、前記無線端末の各々に設定した前記無線リソース割り当て基準及び前記差分情報取得部で取得された差分情報に基づいて、前記決定された無線リソースグループ内で、前記測定部で測定された伝播損失が相対的に大きいまたは小さい無線リソースを割り当てるように制御する、
ことを特徴とするものである。

さらに、上記目的を達成する第９の観点に係る無線リソース割り当て方法の発明は、
複数の無線端末にそれぞれ異なる無線リソースを割り当てて無線通信する無線基地局における無線リソース割り当て方法であって、
所定タイミング毎に、前記複数の無線端末にそれぞれ割り当てた前記無線リソースにおける伝播損失を測定するステップと、
前記複数の無線端末の各々から送信される最大送信電力に対する現在送信電力の差分情報を取得するステップと、
前記複数の無線端末の各々の移動速度を取得するステップと、
前記移動速度取得部で取得された移動速度に応じた無線リソース割当基準を前記無線端末の各々に設定し、当該無線リソース割り当て基準、前記測定部で測定された伝播損失、および前記差分情報報取得部で取得された差分情報に基づいて、前記複数の無線端末の各々に対する前記無線リソースの割り当てを制御するステップと、
を含むことを特徴とするものである。

さらに、上記目的を達成する第１０の観点に係る無線通信システムの発明は、
無線基地局により複数の無線端末にそれぞれ異なる無線リソースを割り当てて、前記無線基地局と前記複数の無線端末との間で無線通信する無線通信システムにおいて、
前記複数の無線端末の各々は、
現在の送信電力と当該無線端末が送信可能な最大送信電力との差分を算出して差分情報を出力する算出部と、
前記算出部から出力される差分情報を前記無線基地局へ送信する送信部とを備え、
前記無線基地局は、
所定タイミング毎に、前記複数の無線端末にそれぞれ割り当てた前記無線リソースにおける伝播損失を測定する測定部と、
前記複数の無線端末の各々から送信される最大送信電力に対する現在送信電力の差分情
報を取得する差分情報取得部と、
前記複数の無線端末の各々の移動速度を取得する移動速度取得部と、
前記移動速度取得部で取得された移動速度に応じた無線リソース割当基準を前記無線端末の各々に設定し、当該無線リソース割り当て基準、前記測定部で測定された伝播損失、および前記差分情報報取得部で取得された差分情報に基づいて、前記複数の無線端末の各々に対する前記無線リソースの割り当てを制御する制御部と、
を含むことを特徴とするものである。

本発明によれば、基地局において、各無線端末の移動速度を取得して、取得した移動速度に応じて各無線端末に対して無線リソース割り当て基準を設定するとともに、所定タイミング毎に無線リソースの伝播状態を測定し、各無線端末から最大送信電力に対する現在送信電力の差分情報を取得して、これら設定した無線リソース割り当て基準、測定した伝播状態、及び、取得した差分情報に基づいて、複数の無線端末に対する無線リソースの割り当てを制御する。したがって、複数の無線端末の送信電力を適切に制御できるとともに、各無線端末と無線基地局との無線リンクを安定して維持することが可能となる。

本発明の第１実施の形態に係る無線基地局を有する無線通信システムの概略構成を示す図である。 図１に示した無線基地局による無線リソースブロックの割り当てスケジューリング動作を示すフローチャートである。 本発明の第１実施の形態に係る無線基地局による無線リソースブロックの割り当てを示す模式図である。 本発明の第２実施の形態に係る無線基地局を有する無線通信システムの概略構成を示す図である。 本発明の第２実施の形態に係る無線基地局による無線リソースブロックの割り当てスケジューリング動作を示すフローチャートである。 本発明の第３実施の形態に係る無線基地局による無線リソースブロックの割り当てスケジューリング動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。

（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る無線基地局を有する無線通信システムの概略構成を示す図である。この無線通信システムは、例えばLTEに準拠するもので、本実施の形態に係る無線基地局１０により複数の無線端末２０（図１では１つのみを示す）に対して、それぞれ異なる無線リソースブロックを割り当てて、無線基地局１０と複数の無線端末２０との間で無線通信を行うものである。

無線基地局１０は、無線通信部１１、伝播損失測定部１２、Ph取得部１３、移動速度取得部１４、および制御部１５を有する。無線通信部１１は、複数の無線端末２０との間で無線通信を実行する。伝播損失測定部１２は、無線通信部１１から得られる受信信号に基づいて、所定タイミング毎に、複数の無線端末２０に割り当てられている各無線リソースブロックにおける伝播損失を測定して、その測定結果を制御部１５に供給する。

ここで、伝播損失を測定する所定タイミングは、例えばシステムで規定された処理単位時間、例えば無線フレームにおけるサブフレーム（１ms）とする。また、伝播損失は、例えば、各無線リソースブロックにおける受信電界強度やパケットロス等に基づいて測定する。

Ph取得部１３は、差分情報取得部を構成するもので、無線通信部１１から得られる受信信号に基づいて、各無線端末２０から送信される最大送信電力に対する現在送信電力の差分情報Phを取得して、その取得した差分情報Phを制御部１５に供給する。

移動速度取得部１４は、各無線端末２０の移動速度を取得して、その結果を制御部１５に供給する。移動速度取得部１４は、例えば、伝播路の変動状況を把握することにより、各無線端末２０の移動速度を取得する。すなわち、移動速度取得部１４は、各無線端末２０の受信無線信号の受信電力値を定期的に取得し、その変動を把握して、各無線端末２０の移動速度が所定の閾値以上であるか否か判定する。

制御部１５は、当該無線基地局全体の動作を制御する。また、制御部１５は、移動速度取得部１４による判定結果に応じて、例えば、移動速度が所定の閾値以上である無線端末２０に対する無線リソース割り当て基準Phrefを高い値に設定し、移動速度が所定の閾値未満である無線端末２０に対する無線リソース割り当て基準Phrefを低い値に設定する。また、制御部１５は、所定タイミング毎に、伝播損失測定部１２で測定された伝播損失、Ph取得部１３で取得された差分情報Ph、および無線端末２０の移動速度に応じて設定された無線リソース割り当て基準Phrefに基づいて、複数の無線端末２０に対する無線リソースブロックの割り当てを制御（スケジューリング）し、その結果を、無線通信部１１を介して対応する無線端末２０に送信する。

なお、無線基地局１０では、一つのＣＰＵ（中央処理装置）により、伝播損失測定部１２、Ph取得部１３、移動速度取得部１４、および制御部１５が構成されるが、この他に、複数のＣＰＵで伝播損失測定部１２、Ph取得部１３、移動速度取得部１４、および制御部１５の各処理を分担して実行するように構成してもよい。

一方、各無線端末２０は、無線通信部２１、Ph算出部２２、および制御部２３を有する。無線通信部２１は、送信部および受信部を含み、無線基地局１０との間で、割り当てられた無線リソースブロックを用いて通信を実行する。Ph算出部２２は、当該無線端末２０が送信可能な最大送信電力に対する現在送信電力の差分を算出して、その差分情報Phを制御部２３に供給する。制御部２３は、当該無線端末全体の動作を制御するとともに、Ph算出部２２から得られる差分情報Phを、定期的に、または無線基地局１０から要求されたタイミングで、無線通信部２１を介して無線基地局１０に送信（通知）する。

図２は、本実施の形態に係る無線基地局１０による無線リソースブロックの割り当てスケジューリング動作を示すフローチャートである。制御部１５は、所定タイミング毎に、全ての無線リソースブロックの伝播損失を伝播損失測定部１２から取得する（ステップＳ１１）。また、制御部１５は、Ph取得部１３から各無線端末２０の差分情報Phを取得する（ステップＳ１２）。また、制御部１５は、移動速度取得部１４から各無線端末２０の移動速度を取得し、無線リソース割り当て基準Phrefを決定する（ステップＳ１３）。そして、制御部１５は、Ph取得部１３から取得した差分情報Phと、移動速度取得部１４から取得した各端末の移動速度に基づいて決定した無線リソース割り当て基準Phrefとを比較する（ステップＳ１４）。

その結果、Ph≧Phrefの場合、送信電力に余裕があるので、制御部１５は、当該無線端末２０に対しては伝播損失の大きい無線リソースブロックを優先して割り当てるように、無線リソースブロックの割り当てをスケジューリングして（ステップＳ１５）、その結果を対応する無線端末２０に送信する。これに対し、Ph＜Phrefの場合、送信電力に余裕がないので、制御部１５は、当該無線端末２０に対しては伝播損失の小さい無線リソースブロックを優先して割り当てるように、無線リソースブロックの割り当てをスケジューリングして（ステップＳ１６）、その結果を対応する無線端末２０に送信する。

このようにして、制御部１５により、時々刻々変化する、各無線リソースブロックの無線状態に応じて、所定タイミング毎に、各無線端末２０に割り当てる無線リソースブロックを、各無線リソースブロックの無線状態、各無線端末の移動速度および各無線端末の差分情報Phに応じてスケジューリングする。

図３は、本実施の形態に係る無線基地局１０による無線リソースブロックの割り当てを示す模式図である。図３において、横軸は時間を示し、縦軸は周波数を示す。また、処理単位時間は、無線リソースブロックの割り当てをスケジューリングする所定タイミングに相当する。図３から明らかなように、ユーザ１〜ユーザｎで示す複数の無線端末に対する無線リソースブロックの割り当て状態は、順次の処理単位時間（所定タイミング）において、各無線リソースブロックの無線状態、各無線端末の移動速度、および各無線端末の差分情報Phに応じて変更される。なお、図３は、各ユーザ（無線端末）に１つの無線リソースブロックを割り当てた場合を示しているが、接続端末数が少ない場合は、１つの無線端末に複数の無線リソースブロックを割り当てるようにスケジューリングする場合もある。

このように、本実施の形態に係る無線基地局１０を有する無線通信システムは、各無線端末２０の移動速度に基づいて、無線リソース割り当て基準Phrefを設定する。たとえば、移動速度が所定の閾値以上である無線端末２０については、Phrefを高く、移動速度が所定の閾値未満である無線端末２０については、Phrefを低く設定する。したがって、移動速度が速い無線端末２０について、差分情報PhとPhrefとを比較した結果、Phrefのほうが大きいと判定される確率が高まる。差分情報Phが無線リソース割り当て基準Phref未満の、送信電力に余裕がないと判定された無線端末２０に対しては、伝播損失の小さい、つまり無線状態のよい無線リソースブロックを優先的に割り当てるので、当該無線端末２０の無線リンクを確実に維持することができる。また、差分情報Phが無線リソース割り当て基準Phref以上の無線端末２０に対しては、伝播損失の大きい、つまり無線状態の悪い無線リソースブロックを優先的に割り当てるが、当該無線端末２０は、送信電力に余裕があるので、送信電力を適切に制御することにより、無線リンクを維持することができる。したがって、各無線端末２０の送信電力を適切に制御できるとともに、各無線端末２０と無線基地局１０との無線リンクを安定して維持することができる。また、無線基地局１０は、所定タイミング毎に全ての無線リソースブロックの伝播損失を知ることができるので、無線状態の時間的な変化に追従して、下りの変調方式やアンテナのビームフォーミング等を制御することも可能となる。

（第２実施の形態）
図４は、本発明の第２実施の形態に係る無線基地局を有する無線通信システムの概略構成を示す図である。本実施の形態に係る無線基地局３０は、図１に示した無線基地局１０に、さらに、通信種別情報取得部３１を設けたものである。通信種別情報取得部３１は、各無線端末２０との通信の種別を認識して通信種別情報を取得し、その通信種別情報を制御部１５に供給する。本実施の形態では、通信種別情報取得部３１において、通信種別情報を、例えば音声通信やストリーミング等のリアルタイム性が求められる通信種別（Ｔ１）と、それ以外のブラウジング等のデータ通信の通信種別（Ｔ２）とに分類して、制御部１５に供給する。

制御部１５は、所定タイミング毎に、伝播損失測定部１２で測定された伝播損失、Ph取得部１３で取得された差分情報Ph、移動速度取得部１４、および通信種別情報取得部３１で取得された通信種別情報に基づいて、複数の無線端末２０に対する無線リソースブロックの割り当てを制御（スケジューリング）し、その結果を、無線通信部１１を介して対応する無線端末２０に送信する。その他の構成および動作は、図１と同様である。

図５は、本実施の形態に係る無線基地局３０による無線リソースブロックの割り当てスケジューリング動作を示すフローチャートである。制御部１５は、第１実施の形態の場合と同様に、所定タイミング毎に、全ての無線リソースブロックの伝播損失を伝播損失測定部１２から取得するとともに（ステップＳ２１）、Ph取得部１３から各無線端末２０の差
分情報Phを取得する（ステップＳ２２）。また、制御部１５は、移動速度取得部１４から各無線端末２０の移動速度を取得し、無線リソース割り当て基準Phrefを決定する（ステップＳ２３）。さらに、本実施の形態では、制御部１５は、所定タイミング毎に、通信種別情報取得部３１から分類された各無線端末２０の通信種別情報を取得する（ステップＳ２４）。

そして、制御部１５は、各無線端末２０に対して、当該無線端末２０の差分情報Phと、移動速度取得部１４が取得した移動速度に基づいて設定した無線リソース割り当て基準Phrefとを比較する（ステップＳ２５）。その結果、Ph＜Phrefの場合は、送信電力に余裕がないので、制御部１５は、さらに、当該無線端末２０の通信種別が、リアルタイム性が要求される通信種別Ｔ１であるか否かを判別する（ステップＳ２６）。

その結果、通信種別がＴ１の場合、制御部１５は、当該無線端末２０に対して伝播損失の小さい無線リソースブロックを優先して割り当てるように、無線リソースブロックの割り当てをスケジューリングして（ステップＳ２７）、その結果を対応する無線端末２０に送信する。

これに対し、通信種別がＴ２の場合は、リアルタイム性が要求されないので、制御部１４は、当該無線端末２０に対して、伝播損失が中間の無線リソースブロックを優先して割り当てるように、無線リソースブロックの割り当てをスケジューリングして（ステップＳ２８）、その結果を対応する無線端末２０に送信する。

一方、ステップＳ２５において、Ph≧Phrefの場合は、送信電力に余裕があるので、この場合は、第１実施の形態の場合と同様に、制御部１５は、当該無線端末２０に対して伝播損失の大きい無線リソースブロックを優先して割り当てるように、無線リソースブロックの割り当てをスケジューリングして（ステップＳ２９）、その結果を対応する無線端末
２０に送信する。

このようにして、制御部１５により、時々刻々変化する各無線リソースブロックの無線状態応じて、所定タイミング毎に、各無線端末２０に割り当てる無線リソースブロックを、各無線リソースブロックの無線状態、各無線端末の差分情報Ph、移動速度、および通信種別に応じてスケジューリングする。

本実施の形態に係る無線基地局３０を有する無線通信システムによれば、差分情報Phが各無線端末２０の移動速度に基づいて設定された無線リソース割り当て基準Phref未満で、かつリアルタイム性が要求される通信種別Ｔ１の通信を行っている無線端末２０に対しては、伝播損失の小さい、つまり無線状態のよい無線リソースブロックが優先的に割り当てられる。したがって、第１実施の形態の場合の効果に加えて、リアルタイム性が要求される通信種別Ｔ１の無線リンクを、より安定して維持することが可能となり、通信種別Ｔ１のＱｏＳ（Quality of Service）を確保することができる。

なお、図５のステップＳ２５において、Ph≧Phrefの場合、通信種別Ｔ１か否かを判別して、通信種別Ｔ１の場合は、伝播損失の小さい無線リソースブロックを優先して割り当て、通信種別Ｔ２の場合は、伝播損失の大きい無線リソースブロックを優先して割り当てるようにすることもできる。

さらには、図５において、制御部１５は、ステップＳ２５とＳ２６の処理の順番を逆にして、通信種別の判別を行った後に、PhおよびPhrefの比較を行うこともできる。すなわち、制御部１５は、ステップＳ２５において、無線端末２０の通信種別がリアルタイム性が要求される通信種別Ｔ１であるか否かを判別し、そして、ステップＳ２６において、各無線端末２０に対して、当該無線端末２０の差分情報Phと、移動速度取得部１４が取得した移動速度に基づいて設定した無線リソース割り当て基準Phrefとを比較することもできる。

なお、この場合であっても、通信種別がＴ１ではないと判別された場合に、さらに、差分情報Phと無線リソース割り当て基準Phrefとの比較を行い、Ph≧Phrefの場合には伝播損失の大きい無線リソースブロックを割り当て、Ph＜Phrefの場合には、伝播損失の小さい無線リソースブロックを優先して割り当てるようにすることもできる。

（第３実施の形態）
本発明の第３実施の形態に係る無線基地局は、図４に示した構成において、制御部１５は、その取得した各無線リソースブロックの伝播損失に基づいて、複数の無線リソースブロックを複数の無線リソースグループに分類し、各無線端末２０の差分情報Phと無線リソース割り当て基準Phrefの比較結果と、各無線端末２０の通信種別とに基づいて、無線リソースブロックの割り当てをスケジューリングする。

図６は、本発明の第３実施の形態に係る無線基地局１０による無線リソースブロックの割り当てスケジューリング動作を示すフローチャートである。制御部１５は、所定タイミング毎に、全ての無線リソースブロックの伝播損失を伝播損失測定部１２から取得する（ステップＳ３１）。そして、制御部１５は、その取得した各無線リソースブロックの伝播損失と、予め設定した伝播損失に関する閾値との比較に基づいて、複数の無線リソースブロックを複数の無線リソースグループに分類する。本実施の形態では、伝播損失の閾値を一つとして、伝播損失が閾値未満、すなわち無線状態の良好なグループＡと、伝播損失が閾値以上、すなわち無線状態が比較的悪いグループＢとの二つの無線リソースグループに分類する（ステップＳ３２）。

また、制御部１５は、移動速度取得部１４から各無線端末２０の移動速度を取得し、各無線端末２０について無線リソース割り当て基準Phrefを決定する（ステップＳ３３）。そして、制御部１５は、所定タイミング毎に、Ph取得部１３から各無線端末２０の差分情報Phを取得するとともに（ステップＳ３４）、通信種別情報取得部１４から分類された各無線端末２０の通信種別情報を取得する（ステップＳ３５）。

そして、制御部１５は、各無線端末２０に対して、当該無線端末２０の差分情報Phと、移動速度取得部１４が取得した移動速度に基づいて設定した無線リソース割り当て基準Phrefとを比較する（ステップＳ３６）。その結果、Ph＜Phrefの場合は、送信電力に余裕がないので、制御部１５は、さらに、当該無線端末２０の通信種別が、リアルタイム性が要求される通信種別Ｔ１であるか否かを判別する（ステップＳ３７）。

その結果、通信種別がＴ１の場合、制御部１５は、当該無線端末２０に対して、グループＡの無線リソースブロックの中で伝播損失のより小さい無線リソースブロックを優先的に割り当てるように、無線リソースブロックの割り当てをスケジューリングして（ステップＳ３８）、その結果を対応する無線端末２０に送信する。

これに対し、通信種別がＴ２の場合は、リアルタイム性が要求されないので、制御部１５は、当該無線端末２０に対して、グループＡの無線リソースブロックの中で伝播損失の大きい無線リソースブロックを割り当てるように、無線リソースブロックの割り当てをスケジューリングして（ステップＳ３９）、その結果を対応する無線端末２０に送信する。

一方、ステップＳ３６において、Ph≧Phrefの場合、送信電力に余裕があるので、制御部１５は、通信種別がＴ１であるか否かを判別し（ステップＳ４０）、通信種別Ｔ１の場合は、当該無線端末２０に対して、グループＢの無線リソースブロックの中で伝播損失の小さい無線リソースブロックを優先的に割り当てるように、無線リソースブロックの割り当てをスケジューリングして（ステップＳ４１）、その結果を対応する無線端末２０に送信する。

これに対し、通信種別Ｔ２の場合、制御部１５は、当該無線端末２０に対して、グループＢの無線リソースブロックの中で伝播損失の大きい無線リソースブロックを割り当てるように、無線リソースブロックの割り当てをスケジューリングして（ステップＳ４２）、その結果を対応する無線端末２０に送信する。

このようにして、制御部１５により、時々刻々変化する各無線リソースブロックの無線状態に応じて、所定タイミング毎に、各無線端末２０に割り当てる無線リソースブロックを、各無線リソースブロックの無線状態、各無線端末の差分情報Ph、移動速度、および通信種別に応じてスケジューリングする。

このようなスケジューリング動作によれば、差分情報Phが各無線端末２０の移動速度に基づいて設定された無線リソース割り当て基準Phref以上の無線端末２０に対しては、伝播損失の大きい、つまり無線状態の悪いグループＢの無線リソースブロックが選択されるが、当該無線端末２０は、送信電力に余裕があるので、送信電力を適切に制御することにより、無線リンクを維持することができる。しかも、この場合も、リアルタイム性が要求される通信種別Ｔ１の通信を行っている無線端末２０に対しては、グループＢの中で伝播損失の小さい、つまり、無線状態のよい無線リソースブロックが優先的に割り当てられるので、通信種別Ｔ１のＱｏＳをより安定して確保することができる。

したがって、第３実施の形態に係る無線基地局１０を有する無線通信システムによれば、各無線端末２０の送信電力を適切に制御できるとともに、各無線端末２０と無線基地局１０との無線リンクを安定して維持することができる。また、無線基地局１０は、所定タイミング毎に全ての無線リソースブロックの伝播損失を知ることができるので、無線状態の時間的な変化に追従して、下りの変調方式やアンテナのビームフォーミング等を制御することも可能となる。

さらには、図６において、制御部１５は、ステップＳ３６と、Ｓ３７およびＳ４０の処理の順番を逆にして、通信種別の判別を行った後に、PhおよびPhrefの比較を行うこともできる。すなわち、制御部１５は、ステップＳ３６において、無線端末２０の通信種別がリアルタイム性が要求される通信種別Ｔ１であるか否かを判別し、そして、ステップＳ３７およびＳ４０のそれぞれにおいて、各無線端末２０に対して、当該無線端末２０の差分情報Phと、移動速度取得部１４が取得した移動速度に基づいて設定した無線リソース割り当て基準Phrefとを比較することもできる。その結果、例えば、ある無線端末２０において、通信種別がＴ１であり、Ph≧Phrefの場合であれば、制御部１５は、グループAの中で伝播損失の大きい無線リソースを当該通信端末２０に割り当てる。

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、無線リソースブロックを二つの無線リソースグループに分類したが、伝播損失に対して複数の閾値を設定して、三つ以上の無線リソースグループに分類することもできる。同様に、通信種別も二つに限らず、三つ以上に分類することもできる。このように、無線リソースグループを三つ以上に分類したり、通信種別を三つ以上に分類したりすれば、各無線端末に対する無線リソースブロックを、当該無線端末の差分情報Ph、移動速度、および通信種別に応じて、より適切かつ効率よくスケジューリングすることができる。

また、移動速度取得部における移動速度の取得方法としては、例えば、無線端末に備えられたGPS等により取得された、当該無線端末の位置情報と時間情報とを、移動速度取得部が所定タイミングごとに取得し、これらの情報から、無線基地局が移動速度を算出することが挙げられる。

また、本発明は、上述したように無線基地局側で処理を行って移動速度を取得するだけでなく、たとえば、GPS等により取得した所定時間ごとの位置情報に基づいて自端末の移動速度を検出して、最大送信電力に対する現在送信電力の差分情報Phを無線基地局に送信する際に端末の移動速度情報を一緒に送信してもよい。

また、本発明は、LTEに限らず、WiMAX(Worldwide Interoperabilityfor Microwave Access)、UMB(Ultra Mobile Broadband)、次世代PHS(Personal Handy-phone System)、IMT-Advanced等、複数の無線端末にそれぞれ異なる無線リソースを割り当てて無線通信を実行する無線通信システムに広く適用することができる。

１０ 無線基地局
１１ 無線通信部
１２ 伝播損失測定部
１３ Ph取得部
１４ 移動速度取得部
１５ 制御部
２０ 無線端末
２１ 無線通信部
２２ Ph算出部
２３ 制御部
３０ 無線基地局
３１ 通信種別情報取得部

Claims (10)

1. 複数の無線端末にそれぞれ異なる無線リソースを割り当てて無線通信する無線基地局において、
   所定タイミング毎に、前記複数の無線端末にそれぞれ割り当てた前記無線リソースにおける伝播損失を測定する測定部と、
   前記複数の無線端末の各々から送信される最大送信電力に対する現在送信電力の差分情
   報を取得する差分情報取得部と、
   前記複数の無線端末の各々の移動速度を取得する移動速度取得部と、
   前記移動速度取得部で取得された移動速度に応じた無線リソース割当基準を前記無線端末の各々に設定し、当該無線リソース割り当て基準、前記測定部で測定された伝播損失、および前記差分情報報取得部で取得された差分情報に基づいて、前記複数の無線端末の各々に対する前記無線リソースの割り当てを制御する制御部と、
   を備えることを特徴とするものである。
2. 前記移動速度取得部は、前記無線端末からの受信信号に基づいて、当該無線端末の移動速度を取得することを特徴とする、請求項１に記載の無線基地局。
3. 前記制御部は、
   前記差分情報取得部で取得された差分情報が、各々の無線端末に設定された前記無線リソース割り当て基準を示す第１の閾値未満の前記無線端末に対しては、前記測定部で測定された伝播損失が相対的に小さい前記無線リソースを割り当て、前記差分情報取得部で取得された差分情報が各々の無線端末に設定された前記無線リソース割当て基準を示す第１の閾値以上の前記無線端末に対しては、前記測定部で測定された伝播損失が相対的に大きいリソースを割り当てる、ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線基地局。
4. 前記複数の無線端末の各々の通信種別を示す通信種別情報を取得する通信種別情報取得
   部を、さらに備え、
   前記制御部は、
   前記測定部で測定された伝播損失、前記差分情報取得部で取得された差分情報、および
   前記無線端末の各々に設定した前記無線リソース割り当て基準、前記測定部で測定された伝播損失、前記差分情報取得部で取得された差分情報、および前記通信種別情報取得部で取得された通信種別情報に基づいて、前記複数の無線端末の各々に対する前記無線リソースの割り当てを制御する、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の無線基地局。
5. 前記制御部は、
   前記測定部で測定された各無線リソースにおける伝播損失に基づいて、前記複数の無線
   リソースを少なくとも２以上の無線リソースグループに分類し、
   前記無線端末の各々に設定した前記無線リソース割り当て基準、前記差分情報取得部で取得された差分情報、および前記通信種別情報取得部で取得された通信種別情報に基づいて、前記複数の無線端末の各々に、対応する前記無線リソースグループの無線リソースを割り当てるように制御する、ことを特徴とする請求項４に記載の無線基地局。
6. 前記制御部は、
   前記測定部で測定された各無線リソースにおける伝播損失と、予め設定した第２の閾値との比較に基づいて、前記複数の無線リソースを少なくとも２以上の無線リソースグループに分類する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の無線基地局。
7. 前記制御部は、
   前記各無線端末に対して、前記無線端末の各々に設定した前記無線リソース割り当て基準および前記差分情報取得部で取得された差分情報に基づいて無線リソースを割り当てる前記無線リソースグループを決定した後、前記通信種別情報取得部で取得された通信種別情報に基づいて、前記決定された無線リソースグループ内で、前記測定部で測定された伝播損失が相対的に大きいまたは小さい無線リソースを割り当てるように制御する、
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の無線基地局。
8. 前記制御部は、
   前記各無線端末に対して、前記通信種別情報取得部で取得された通信種別情報に基づいて無線リソースを割り当てる前記無線リソースグループを決定した後、前記無線端末の各々に設定した前記無線リソース割り当て基準及び前記差分情報取得部で取得された差分情報に基づいて、前記決定された無線リソースグループ内で、前記測定部で測定された伝播損失が相対的に大きいまたは小さい無線リソースを割り当てるように制御する、
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の無線基地局。
9. 複数の無線端末にそれぞれ異なる無線リソースを割り当てて無線通信する無線基地局における無線リソース割り当て方法であって、
   所定タイミング毎に、前記複数の無線端末にそれぞれ割り当てた前記無線リソースにおける伝播損失を測定するステップと、
   前記複数の無線端末の各々から送信される最大送信電力に対する現在送信電力の差分情報を取得するステップと、
   前記複数の無線端末の各々の移動速度を取得するステップと、
   前記移動速度取得部で取得された移動速度に応じた無線リソース割当基準を前記無線端末の各々に設定し、当該無線リソース割り当て基準、前記測定部で測定された伝播損失、および前記差分情報報取得部で取得された差分情報に基づいて、前記複数の無線端末の各々に対する前記無線リソースの割り当てを制御するステップと、
   を含むことを特徴とする無線リソース割り当て方法。
10. 無線基地局により複数の無線端末にそれぞれ異なる無線リソースを割り当てて、前記無線基地局と前記複数の無線端末との間で無線通信する無線通信システムにおいて、
    前記複数の無線端末の各々は、
    現在の送信電力と当該無線端末が送信可能な最大送信電力との差分を算出して差分情報を出力する算出部と、
    前記算出部から出力される差分情報を前記無線基地局へ送信する送信部とを備え、
    前記無線基地局は、
    所定タイミング毎に、前記複数の無線端末にそれぞれ割り当てた前記無線リソースにおける伝播損失を測定する測定部と、
    前記複数の無線端末の各々から送信される最大送信電力に対する現在送信電力の差分情
    報を取得する差分情報取得部と、
    前記複数の無線端末の各々の移動速度を取得する移動速度取得部と、
    前記移動速度取得部で取得された移動速度に応じた無線リソース割当基準を前記無線端末の各々に設定し、当該無線リソース割り当て基準、前記測定部で測定された伝播損失、および前記差分情報報取得部で取得された差分情報に基づいて、前記複数の無線端末の各々に対する前記無線リソースの割り当てを制御する制御部と、
    ことを特徴とする無線通信システム。

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