JP2012019313A - 移動通信システムにおける基地局及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリアアグリゲーション（ＣＡ）により複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）を用いて通信するユーザ装置を含む移動通信システムにおいて、ユーザ装置に無線リソースを割り当てるスケジューリング処理の効率化を図ること。
【解決手段】基地局は、ユーザ装置からフィードバックされた各コンポーネントキャリア内の周波数ブロック単位の無線品質情報と、ユーザ装置に割り当てているコンポーネントキャリア全体の無線品質情報とを分離して利用することが可能である。基地局は、それらの無線品質情報を元にして、それぞれのスケジューリングメトリックを計算する手段を有し、２つ以上のこれらのスケジューリングメトリックを利用して、コンポーネントキャリア毎に、前記スケジューリングメトリックに応じてユーザ装置に無線リソースを割り当てる割当部とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は移動通信システムにおける基地局及び方法に関する。

この種の技術分野では、いわゆる第３世代の後継となる移動通信方式が、ワイドバンド符号分割多重接続（W−CDMA）方式の標準化団体3GPPにより検討されている。特に、W-CDMA方式、高速ダウンリンクパケットアクセス（HSDPA）方式及び高速アップリンクパケットアクセス（HSUPA）方式等の後継として、ロングタームエボリューション（LTE: Long Term Evolution）方式や、さらに後継のLTEアドバンスト（LTE−Advanced）方式等が挙げられる。LTEアドバンスト方式については、非特許文献１に記載されている。

LTEアドバンスト方式では、「キャリアアグリゲーション（Carrier aggregation）」の検討が行われている。キャリアアグリゲーション技術では、同時に複数のキャリアを用いて下りリンクの信号を受信できる一方、同時に複数のキャリアを用いて上りリンクの信号を送信できる。キャリアアグリゲーションが行われる場合の各キャリアは、コンポーネントキャリア（CC：Component Carrier）と呼ばれる。「コンポーネントキャリア」は、LTE方式等のこれまでの無線通信システムにおける１つのシステムキャリアに相当する。例えば、１つのシステムキャリアは、5MHz、10MHz又は20MHz等のようなシステム帯域幅のシステムにより、通信サービスを提供する。LTEアドバンスト方式では、２つ以上の「コンポーネントキャリア」を同時に使用して通信を行うことが許容される。複数のコンポーネントキャリアの内の１つは、メインのキャリアであり、プライマリコンポーネントキャリア（PCC：Primary Component Carrier）と呼ばれる。それ以外のキャリアは、セカンダリコンポーネントキャリア（SCC：Secondary Component Carrier）と呼ばれる。これらのプライマリコンポーネントキャリアまたはセカンダリコンポーネントキャリアは、移動局の受信環境に応じて適切に選択される。そして、その選択に基づき、基地局では複数の移動局に対して、スケジューリング処理を行い周波数資源の割り当てを行う。

３ＧＰＰ ＴＳ３６.９１３（Ｖ８.０.１） ３ＧＰＰ ＴＳＧ−ＲＡＮ ＷＧ２＃７０ Ｔｄｏｃ−Ｒ２−１０３０６３ Ｍｏｎｔｒｅａｌ，Ｃａｎａｄａ，１０ｔｈ−１４ｔｈ Ｍａｙ２０１０

一般に、移動局が通信に使用する無線リソースは、基地局がスケジューリングを行うことで適宜割り当てられる。したがって、移動局が、同時に複数のコンポーネントキャリアを用いて信号を送受信できるようにするには、基地局は、複数のコンポーネントキャリアにわたって、無線リソースの割当を計画する必要がある（スケジューリング処理を行う必要がある。）。この点については、例えば非特許文献２に記載されている。この場合において、まず移動局が複数のコンポーネントキャリアを利用可能であるということは、１つのコンポーネントキャリアに接続するＵＥ数が増加するということになる。なぜなら、ＬＴＥシステムにおいて、２つのキャリアを利用して運用していた場合に各キャリアに１０台ずつの移動局が接続していた地域で考えると、ＬＴＥアドバンストシステムにおいては、１つのコンポーネントキャリアに２０台の移動局が接続し通信できることになる。加えて、移動局が複数のコンポーネントキャリアを利用可能であるが、効率的にリソース割当制御を行うためには、全てのコンポーネントキャリアの割当状況を監視し、スケジューリング処理を行うことが必要となる。この場合において、スケジューリング処理に使用する制御情報をコンポーネントキャリア間で通知し必要がある。例えば、コンポーネントキャリアのWider−band CQI情報や平均伝送速度などの情報をコンポーネントキャリア間で共有化し平均化等の処理を行ったうえで、各コンポーネントキャリア内での周波数資源の割り当て処理を行うことにより、効率性の高いスケジューリング処理ができることが、非特許文献２に示されている。

しかしながら、上記のような場合、スケジューラが処理する移動局数の増加に加え、コンポーネントキャリア間での情報交換量の増加してしまうため、コンポーネントキャリア毎のスケジューリング処理をする装置間での情報交換量が非常に多くなってしまう。また交換した情報を元にスケジューリング処理を行うため、その多い情報交換量の影響によりスケジューラにかかる負担も大きくなる傾向がある。つまり、制御量の多さに伴い、そのスケジューリング処理に制約が発生してしまい、本来の効率性を発揮することが困難となる。

本発明の課題は、キャリアアグリゲーションにより複数のコンポーネントキャリアを用いて通信する移動局を含む移動通信システムにおいて、コンポーネントキャリア間で交換が必要となる情報を削減しながらも、移動局に無線リソースを割り当てるスケジューリング処理の効率化を図ることである。

本発明の一形態による基地局は、
キャリアアグリゲーションにより複数のコンポーネントキャリアを用いて通信するユーザ装置に無線リソースを割り当てる基地局であって、
ユーザ装置からフィードバックされた各コンポーネントキャリア内の周波数ブロック単位の無線品質情報と、
ユーザ装置に割り当てているコンポーネントキャリア全体の無線品質情報とを
分離して利用することが可能である基地局であって、
それらの無線品質情報を元にして、それぞれのスケジューリングメトリックを計算する手段を有し、
２つ以上のこれらのスケジューリングメトリックを利用して、コンポーネントキャリア毎に、前記スケジューリングメトリックに応じてユーザ装置に無線リソースを割り当てる割当部と、
を有する基地局である。

本発明の一形態によれば、キャリアアグリゲーションにより複数のコンポーネントキャリアを用いて通信するユーザ装置を含む移動通信システムにおいて、コンポーネントキャリア間で交換する情報量を最小限にしながら、ユーザ装置に無線リソースを割り当てるスケジューリング処理の効率化を図ることができる。

実施例を説明するために想定している環境を示す図。 基地局の機能ブロック図。 第１−第４のメトリック相互の関係を示す図。 第１のメトリックを使用して無線リソースを割り当てる様子を示す図 第２のメトリックを使用して無線リソースを割り当てる様子を示す図。 第３、第４のメトリックを使用して無線リソースを割り当てる様子を示す図。 基地局がスケジューリングを行うためのフローチャート。

以下の観点から実施例を説明する。

１．想定環境
２．基地局
３．スケジューリングメトリック
３．１ 第１のメトリック
３．２ 第２のメトリック
３．３ 第３のメトリック
３．４ 第４のメトリック
４．動作例

＜１．想定環境＞
図１は実施例を説明するために想定している移動通信システムにおける通信環境を示す。図示の例では、３つの基地局（ＢＳ）と、基地局各々がカバーしているエリアを示す。説明の便宜上、１つの基地局（ＢＳ）が３つのエリアを２つのキャリアを利用してカバーしている。しかしながら、基地局は、適切な如何なる数のエリアをカバーしてもよい。図示の例の基地局（ＢＳ）では、第１のコンポーネントキャリア（ＣＣ１）および第２のコンポーネントキャリア（ＣＣ２）の２つのキャリアを利用して通信もサポートしている。図示の簡明化のため、２つのコンポーネントキャリアしか示されていないが、コンポーネントキャリアの数はいくつでもよい。コンポーネントキャリアは、例えばLTE方式における１つのシステムキャリアに対応する。ユーザ装置は、１つ以上のコンポーネントキャリアを用いて通信を行う。キャリアアグリゲーションが行われる場合、何れか１つのコンポーネントキャリアがプライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）として指定される。他のキャリアが使用される場合、それら１つ以上のコンポーネントキャリアがセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）として指定される。一般的には、プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）は、ユーザ装置が使用可能なコンポーネントキャリアの内、最良の受信レベルをもたらすコンポーネントキャリアである。しかしながら、負荷の状況（ロードバランス）等に起因して、例えば次善の受信レベルのコンポーネントキャリアがプライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）として指定されてもよい。

なお、ユーザ装置は、一般的には携帯電話のような移動局であるが、固定端末でもよい。具体的には、ユーザ装置は、情報端末、スマートフォン、パーソナルディジタルアシスタント、携帯用パーソナルコンピュータ等でもよい。

図示の例において、第１のユーザ（ＵＥ：Ａ）は、第１及び第２のコンポーネントキャリアの地域の境界付近に位置している。このユーザ（ＵＥ：Ａ）にとって、第１のコンポーネントキャリア（ＣＣ１）に対する受信レベルは大きいので、これはプライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）として指定されている。また、このユーザ（ＵＥ：Ａ）にとって、第２のコンポーネントキャリア（ＣＣ２）に対する受信レベルも比較的大きいので、これはセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）として指定されている。一方、ユーザ（ＵＥ：Ｂ）は、第２のコンポーネントキャリアの地域に在圏している。このユーザ（ＵＥ：Ｂ）にとって、第２のコンポーネントキャリア（ＣＣ２）に対する受信レベルは大きいので、これはプライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）として指定されている。ユーザ（ＵＥ：Ｂ）に対してセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）は指定されていない。

本実施例として、このような通信環境において、ユーザ装置は、プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）に加えて、必要に応じてセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）を使用することで、無線通信を行う。ユーザ装置による通信を可能にするため、基地局は、無線リソースの割当を計画する必要がある（スケジューリング処理を行う必要がある。）。

＜２．基地局＞
図２は、基地局の機能ブロック図を示す。図２には、基地局に備わる様々な機能要素の内、本実施例に特に関連するものが示されている。基地局は、ＣＣ内受信環境情報受信部２１、ＣＣ間受信環境情報受信部２２、サービスクラス情報受信部２３、ユーザ利用状況情報受信部２４、メトリック情報計算部２５、メトリック情報更新部２６、メトリック情報格納部２７、無線リソース割当部２８及び通信部２９を少なくとも有する。

ＣＣ内受信環境情報受信部２１は、ＣＣ内受信環境情報をユーザ装置から受信する。ＣＣ内受信環境情報は、ユーザ装置に割り当てられているコンポーネントキャリア（ＣＣ）各々における周波数ブロック毎の無線品質を示す情報である。周波数ブロックはリソースブロックとも呼ばれ、ユーザは、スケジューリングにより割り当てられた１つ以上のリソースブロックを利用して無線通信を行うことができる。無線品質又は受信レベルは、無線チャネルの状態の良否を示す適切な如何なる量で表現されてもよい。例えば、受信電力ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、ＲＳＳＩ、ＲＳＣＰ、ＳＩＲ、ＣＩＮＲ、Ｓ／Ｎ、Ｅｃ／Ｎ_０、ＣＱＩ、パスロス、等で表現されてもよい。ＣＣ内受信環境情報は、後述の第１のメトリックの計算の基礎になる。

ＣＣ間受信環境情報受信部２２は、ＣＣ間受信環境情報を、ユーザ装置又は交換機等の上位装置から受信する。ＣＣ間受信環境情報は、コンポーネントキャリアがユーザ装置にどのように割り当てられているかを示す情報である。一例として、ユーザ装置に割り当てられているコンポーネントキャリア数や、コンポーネントキャリア毎の受信レベル等により表現されてもよい。ＣＣ間受信環境情報は、後述の第２のメトリックの計算の基礎になる。

サービスクラス情報受信部２３は、サービスクラス情報を、ユーザ装置又は交換機等の上位装置から受信する。サービスクラス情報は、例えば、音声パケット（ＶｏＩＰ）や、ファイル転送によるデータ通信等の通信種別を示す情報である。あるいは、サービスクラス情報は、通信するベアラの品質（ＱｏＳ）に応じて決定されてもよい。サービスクラス情報は、後述の第３のメトリックの計算の基礎になる。

ユーザ利用状況情報受信部２４は、ユーザ利用状況情報を、交換機等の上位装置から受信する。ユーザ利用状況情報は、例えば、１日、１週間、１ヶ月、１年間等の一定期間の間に、どの程度多くの通信を行ったか等により表現される。ユーザ利用状況情報は、このような利用状況を示す情報に加えて、ユーザの契約情報を含んでもよい。ユーザ利用状況情報は、後述の第４のメトリックの計算の基礎になる。

メトリック情報計算部２５は、各種の情報受信部２１−２４から取得した情報に基づいて、各ユーザ装置のスケジューリングメトリックを計算する。ｋ番目のユーザ装置（ＵＥ：ｋ）のスケジューリングメトリックｐ（ｋ，ｃ，ｓｂ）は、第１、第２、第３及び第４のメトリックｐ_１（ｋ，ｃ，ｓｂ）、ｐ_２（ｋ，ｃ，ｓｂ）、ｐ_３（ｋ，ｃ，ｓｂ）及びｐ_４（ｋ，ｃ，ｓｂ）を合成することで算出される。合成は、例えば、加算又は乗算により行われてもよい。ここで、ｃはコンポーネントキャリアの番号を示す。ｓｂは各コンポーネントキャリアのサブバンドを示しており、サブバンドとは、スケジューラがＵＥに割り当てる最小の周波数資源単位である。

第１−第４のメトリックｐ_ｊ（ｋ，ｃ，ｓｂ）（ｊ∈Ｊ）については、後述する。Ｊはメトリックとして考慮することが可能な要素の集合を表し、本実施例ではｊ＝１、２、３又は４であるが、それより多い数の観点からメトリックが計算されてもよい。上記の数式では第１−第４のメトリックの全てを使用してスケジューリングメトリックを導出しているが、このことは本発明に必須ではない。第１−第４のメトリックの１つ以上を用いてスケジューリングメトリックを導出することができる。ただし、後述の様々な状況を全て考慮してスケジューリングする観点からは、第１−第４のメトリック全てを使用することが好ましい。さらに、ユーザ毎のスケジューリングメトリックｐ（ｋ，ｃ，ｓｂ）は、上記以外の関数により表現されてもよい。何らかの形で第１−第４のメトリックが含まれていればよいからである。

メトリック情報更新部２６は、第１−第４のメトリックを各メトリックに相応しい頻度で更新する。第１のメトリックは、無線リソースの割り当て間隔毎に（サブフレーム毎に）更新されることが好ましい。一例として、第１のメトリックは、１ミリ秒毎に更新されてもよい。第２のメトリックは、ユーザに割り当てられるコンポーネントキャリアの割り当て状況が変わった場合に少なくとも更新されることが好ましい。具体的には、ユーザが移動して受信環境が変わった際など、ユーザ装置に対して何らかのコンポーネントキャリアが、セカンダリコンポーネントキャリアとして追加された場合、又はセカンダリコンポーネントキャリアが削除された場合に、第２のメトリックを更新することが好ましい。一例として、第２のメトリックは、数百ミリ秒毎に更新されてもよい。第３のメトリックは、ユーザに提供するサービスクラスが決定した際に更新されてもよい。第４のメトリックは、一定期間毎に（１日、１週間、１ヶ月、１年間等の一定期間毎に）又はユーザの契約更新時に更新されてもよい。

メトリック情報格納部２７は、各ユーザ装置のスケジューリングメトリックを保存し、必要に応じて無線リソース割当部２８に提供する。

無線リソース割当部２８は、各ユーザ装置のスケジューリングメトリックを用いて、無線リソースを割り当てる。概して、上記で算出されるスケジューリングメトリックｐ（ｋ，ｃ，ｓｂ）の大きいユーザに対して、そのＣ番目のコンポーネントキャリアのｓｂ番目のサブバンドの周波数資源を優先的に割り当てを受けることができる。この場合において、無線リソース割当部２８は、１つのコンポーネントキャリア（ＣＣ）毎にスケジューリングを行う。すなわち、ある１つのコンポーネントキャリアについて無線リソースのスケジューリングを行った後に、次の（別の）コンポーネントキャリアについて無線リソースのスケジューリングを行い、最後のコンポーネントキャリアに至るまでスケジューリングを行う。あるいは、無線リソース割当部２８は、複数のコンポーネントキャリアに対するスケジューリングを同時に行ってもよいが、その場合でも、あるコンポーネントキャリアに対するスケジューリングと、別のコンポーネントキャリアに対するスケジューリングとは独立である。このため、従来懸念されていたような、膨大な量の情報交換は不要になる。

通信部２９は、無線リソース割当部２８が決定した無線リソースの割当情報をユーザ装置に通知する。

なお、各ＣＣにおいて、スケジューリングを行う際には、スケジューリングメトリックの大きい順に並び替えを行い、その順に資源を割り当ててもよい。つまり、ｓｂ番号順に周波数資源の割り当てを行わずに、メトリックの大きい順にサブバンドに割り当てていき、既に割り当てられているサブバンドには割り当てないように制御を行ってもよい。また、逆にｓｂ番号順に割り当てを行って言ってもよい。

このようにスケジューリング処理を行うことにより、非特許文献４に記載されるような複数のコンポーネントキャリア内のサブバンドの無線品質情報や全コンポーネントキャリアを利用して通信を行った際のスループット情報を利用してスケジューリング処理を行わずに処理を行うことができる。つまり、複数のコンポーネントキャリア内のサブバンドの無線品質情報や全コンポーネントキャリアのスループット情報は、各コンポーネントキャリア間でそれらの情報をやり取りし共有化が必要となってしまうが、本実施例のような方法では、各コンポーネントキャリアの情報さえあれば効率的にスケジューリング処理を行うことができる。

＜３．スケジューリングメトリック＞
以下、第１−第４のメトリックｐ_１（ｋ，ｃ，ｓｂ）−ｐ_４（ｋ，ｃ，ｓｂ）をさらに説明する。上述したように、ｋはユーザ番号を示し、ｃはコンポーネントキャリア番号を示し、ｓｂはサブバンド番号を示す。

図３は、第１−第４のメトリックｐ_１（ｋ，ｃ，ｓｂ）−ｐ_４（ｋ，ｃ，ｓｂ）相互の関係を模式的に示している。第１のメトリックは、コンポーネントキャリア内の無線品質のような物理レイヤの状況に関連するメトリックである。第２のメトリックはコンポーネントキャリアの割り当て状況のような、より上位レイヤの状況に関連するメトリックである。第３及び第４のメトリックは、サービスクラスや利用状況のような、さらに上位のレイヤに関するメトリックである。図２のメトリック情報更新部２６における更新頻度は、このようなレイヤの上下関係に基づいて、決定されている。下位レイヤほど頻繁に更新され、上位レイヤほど更新周期は長くなる。

＜３．１ 第１のメトリック＞
図４の破線枠は、第１のメトリックを使用して無線リソースを割り当てる様子を模式的に示す。第１のメトリックｐ_１（ｋ，ｃ，ｓｂ）は、ＣＣ内受信環境情報受信部２１から取得したＣＣ内受信環境情報から算出される。上述したように、ＣＣ内受信環境情報は、ユーザ装置に割り当てられているコンポーネントキャリア（ＣＣ）各々における無線品質又は受信レベルを示す情報である。したがって、この情報は、１つのコンポーネントキャリアにおける無線チャネルの状態又はフェージングの状況等を示す。この情報に基づいて、何らかの従来のスケジューリングアルゴリズム（ＭＡＸ／ＣＩ法、プロポーショナルフェアネス法、ラウンドロビン法等）で使用されるメトリックが計算され、そのメトリックが第１のメトリックｐ_１（ｋ，ｃ，ｓｂ）となる。

例えば、スケジューリングアルゴリズムとしてＭＡＸ／ＣＩ法が使用される場合、ｋ番目のユーザ装置（ＵＥ：ｋ）の無線品質の瞬時値が、そのままメトリックとして使用されてもよい。スケジューリングアルゴリズムとしてプロポーショナルフェアネス法が使用される場合、ｋ番目のユーザ装置（ＵＥ：ｋ）の無線品質の瞬時値と平均値との比率が、メトリックとして使用されてもよい。この場合、該当するサブバンドの無線品質の瞬時値から得られる瞬時スループットとそれまでに該当ＵＥが得られている平均的なスループットの比率としてもよい。スケジューリングアルゴリズムとしてプロポーショナルフェアネス法が使用される場合、無線品質によらず、順番にユーザ装置（ＵＥ：ｋ）にリソースが割り当てられる（順番に大きなメトリックが設定される。）。いずれにせよ、何らかの従来のスケジューリングアルゴリズムにしたがって計算されたメトリックが、第１のメトリックｐ_１（ｋ，ｃ，ｓｂ）として決定される。

第１のメトリックは、無線品質に基づいて計算されるので、基地局は、第１のメトリックの計算に必要な情報をユーザ装置から取得できる。したがって、他の基地局や交換機等から情報を収集する必要はない。

＜３．２ 第２のメトリック＞
図５の破線枠は、第２のメトリックを使用して無線リソースを割り当てる様子を模式的に示す。第２のメトリックｐ_２（ｋ，ｃ，ｓｂ）は、ＣＣ間受信環境情報受信部２２から取得したＣＣ間受信環境情報から算出される。上述したように、ＣＣ間受信環境情報は、ユーザ装置に割り当てられているコンポーネントキャリア数により表現されてもよい。一例として、第１のユーザ（ＵＥ：Ａ）に２つのコンポーネントキャリア（ＣＣ１、ＣＣ２）が割り当てられ、第２のユーザ（ＵＥ：Ｂ）に１つのコンポーネントキャリア（ＣＣ２）しか割り当てられていなかったとする。この場合、第１のユーザ（ＵＥ：Ａ）の第２のメトリックｐ_２（１，ＣＣ１，ｓｂ）及びｐ_２（１，ＣＣ２，ｓｂ）は、それぞれ１／２のように表現される。第２のユーザ（ＵＥ：Ｂ）の第２のメトリックｐ_２（２，ＣＣ２，ｓｂ）は、１のように表現される。一般的には、
ｐ_２（ｋ，ｃ，ｓｂ）＝１／（割り当てられているコンポーネントキャリア数）
のように表現されてもよい。この例の場合、第１のユーザ（ＵＥ：Ａ）のメトリックは、ＣＣ１及びＣＣ２各々について、
ｐ_２（１，ＣＣ１，ｓｂ）＝ｐ_２（１，ＣＣ２，ｓｂ）＝１／２ であり、
第２のユーザ（ＵＥ：Ｂ）のＣＣ１のメトリックは、
ｐ_２（２，ＣＣ１，ｓｂ）＝０ であり、
第２のユーザ（ＵＥ：Ｂ）のＣＣ２のメトリックは、
ｐ_２（２，ＣＣ２，ｓｂ）＝１
である。なお、上記の計算例では、サブバンド番号ｓｂが全て共通していることを想定しているが、このことは本発明に必須ではない。サブバンド番号が異なるコンポーネントキャリアを使用することもできる。その場合、メトリックはサブバンド毎に算出される。

第１のユーザは、２つのコンポーネントキャリア（ＣＣ１、ＣＣ２）の双方において無線リソースの割り当てを受ける機会がある。これに対して、第２のユーザは、一方のコンポーネントキャリア（ＣＣ２）でしか割り当てを受けることができない。コンポーネントキャリア毎の第１のユーザのメトリックを１／２とすることで、ユーザ間の公平性を図ることができる。

上記の例では、第２のメトリックは、割り当てられているコンポーネントキャリア数分の１に設定されていたが、別の方法で設定することも可能である。例えば、コンポーネントキャリア毎の無線品質の総和に対する個々のコンポーネントキャリアの無線品質として定義されてもよい。該当のコンポーネントキャリアに対するメトリックは
ｐ_２（ｋ，ｃ，ｓｂ）＝（１つのコンポーネントキャリアの無線品質）／（コンポーネントキャリア毎の無線品質の総和）
のように定義されてもよい。この定義によると、第１のユーザ（ＵＥ：Ａ）のメトリックは、ＣＣ１に対して、
ｐ_２（１,ＣＣ１，ｓｂ）＝（ＣＣ１の無線品質）／（ＣＣ１の無線品質＋ＣＣ２の無線品質）となり、ＣＣ２に対して、
ｐ_２（１,ＣＣ２，ｓｂ)＝（ＣＣ２の無線品質）／（ＣＣ１の無線品質＋ＣＣ２の無線品質）となる。
第２のユーザ（ＵＥ：Ｂ）のメトリックは、
ｐ_２（２，ＣＣ２，ｓｂ）＝（ＣＣ２の無線品質）／（ＣＣ２の無線品質）＝１となる。
この場合、第２のユーザ（ＵＥ：Ｂ）については上記の例と同じであるが、第１のユーザ（ＵＥ：Ａ）に対するメトリックが異なる。この例の場合、ＣＣ１とＣＣ２の内、品質が良い方のメトリックが大きくなる。したがって、この定義によると、ユーザ間の公平性を図りつつ、より良いコンポーネントキャリアで通信できるようになる。

なお、上記の２つの定義ｐ_２（ｋ，ｃ，ｓｂ）＝１／（割り当てられているコンポーネントキャリア数）、及びｐ_２（ｋ，ｃ，ｓｂ）＝（１つのコンポーネントキャリアの無線品質）／（コンポーネントキャリア毎の無線品質の総和）は、単独に使用されてもよいし、組み合わせて使用されてもよい。

第２のメトリックは、コンポーネントキャリアの利用状況に基づいて計算され、この情報は、ユーザ装置から取得できるし、基地局が記憶しておくことも可能である。したがって、このメトリックについても他の基地局や交換機等から情報を収集する必要はない。

＜３．３ 第３のメトリック＞
図６の破線枠は、第３のメトリックを使用して無線リソースを割り当てる様子を示す。第３のメトリックｐ_３（ｋ，ｃ，ｓｂ）は、サービスクラス情報受信部２３から取得したサービスクラス情報から算出される。サービスクラス情報は、例えば、音声パケット（ＶｏＩＰ）等の音声サービスや、ファイル転送によるデータ通信等の通信種別により決定される。あるいは、サービスクラス情報は、通信するベアラの品質（ＱｏＳ）に応じて決定されてもよい。例えば、リアルタイム型の通信や、ＱｏＳが高い通信の場合には、大きな値が第３のメトリックに対応付けられてもよい。逆に、ベストエフォート型の通信や、ＱｏＳが低い通信の場合には、小さな値が第３のメトリックに対応付けられてもよい。

このような対応づけをコンポーネントキャリア毎に予め設定しておくことで、特定のサービスクラスの通信を特定のコンポーネントキャリアに集中させる又は偏らせることができる。例えば、第１のコンポーネントキャリア（ＣＣ１）が、８００ＭＨｚの帯域を使用し、地域的に広範囲をカバーしていた場合に、ＣＣ１において、音声サービスの通信がなるべく行われるようにすることが考えられる。また、第２のコンポーネントキャリア（ＣＣ２）が、２ＧＨｚの帯域を使用し、地域的には狭い範囲をカバーする場合に、ＣＣ２において、データ通信がなるべく行われるようにすることが考えられる。この場合、ＣＣ１に対する第３のメトリックは、音声サービスについては大きな値に設定され、データ通信については小さな値が設定される。ＣＣ２に対する第３のメトリックは、逆に、音声サービスについては小さな値に設定され、データ通信については大きな値が設定される。また、帯域幅の差に応じて割り当てられていてもよい。つまり、ＶｏＩＰのようなショートパケットに対しては小さい帯域幅のコンポーネントキャリアを割り当て、ＦＴＰのようなデータ通信に対しては大きい帯域幅のコンポーネントキャリアを割り当ててもよい。このような場合に、
第３のメトリックは、サービスクラスに基づいて計算されるので、基地局は予め記憶しておくことが可能である。サービスクラス毎にどのような値が第３のメトリックとして設定されるかは、基地局が決定してもよいし、基地局よりも上位の装置（例えば、交換機）が決定して基地局に通知してもよい。

＜３．４ 第４のメトリック＞
第４のメトリックｐ_４（ｋ，ｃ，ｓｂ）は、サービスクラス情報受信部２３から取得したサービスクラス情報から算出される。ユーザ利用状況情報は、例えば、１日、１週間、１ヶ月、１年間等の一定期間の間に、どの程度多くの通信を行ったか等により表現される。ユーザ利用状況情報は、このような利用状況を示す情報に加えて、ユーザの契約情報を含んでもよい。例えば、過去に多くの通信を行ったユーザほど小さな値をとるように、第４のメトリックが定義されてもよい。これは、ユーザ間の公平性を図る観点から好ましい。あるいは、より多くの通信を行ったユーザほど大きな値をとるように、第４のメトリックが定義されてもよい。これは、通信サービスの利用を促す観点から好ましい。このように、ユーザに対する割当頻度を示すものであり、本実施例で示す第４のメトリックは、コンポーネントキャリアには依存しない数値となる。

第４のメトリックは、サービスの利用状況に基づいて計算されるので、基地局は利用状況の情報を、呼制御等を行っている上位の装置（例えば、交換機）から取得する必要がある。ただし、第４のメトリックを計算するのに必要な利用状況の情報は、物理レイヤの割り当て状況ほど頻繁には変わらない。したがって、基地局が、交換機等からこの情報を取得する頻度は比較的少なくて済む。

第１−第４のメトリックの１つ以上を用いて、図２の無線リソース割当部２８は、無線リソースの割り当てを計画することが可能である。好ましくは、第１のメトリックと、第２−第４のメトリックの内の１つ以上とを合成（加算又は乗算）することで、ユーザ装置のスケジューリングメトリックが算出される。さらに好ましくは、第１ないし第４のメトリック全てを合成（加算又は乗算）することで、ユーザ装置のスケジューリングメトリックが算出される。この場合、図３に示すような上位ないし下位レイヤの全ての状況をスケジューリングメトリックに反映させることができる。

＜４．動作例＞
図７は、基地局がスケジューリングを行う場合の動作例を示す。ステップＳ７１において、基地局は、ユーザ装置又は上位装置（交換機等）から各種の情報を受信する。各種の情報は、ＣＣ内受信環境情報、ＣＣ間受信環境情報、サービスクラス情報、ユーザ利用状況情報等を含む。これらの情報を取得する頻度は、各情報に対応する第１−第４のメトリックの更新頻度に応じて決定されている。

ステップＳ７２において、ある１つのコンポーネントキャリアに対するスケジューリングが始まる。ステップＳ７２において、ユーザ装置各々のメトリック情報（スケジューリングメトリック）が計算される。上述したように、ｋ番目のユーザ装置（ＵＥ：ｋ）のスケジューリングメトリックｐ（ｋ，ｃ，ｓｂ）は、例えば、
ｐ（ｋ，ｃ，ｓｂ）＝Πｐ_ｉ（ｋ，ｃ，ｓｂ）
により表現される。ｐ_ｉ（ｋ，ｃ，ｓｂ）は、上記の第１−第４のメトリックである（ｉ＝１、２，３、４）。スケジューリングは、少なくとも第１のメトリックｐ_１（ｋ，ｃ，ｓｂ）に基づいて実行可能であるが、スケジューリング対象のコンポーネントキャリア以外のコンポーネントキャリアの状況をも加味する観点からは、第２、第３及び第４のメトリックの内の１つ以上を考慮することが好ましい。

ステップＳ７３において、メトリック情報（スケジューリングメトリック）が最大のユーザに無線リソースが割り当てられる。

ステップＳ７４において、対象のコンポーネントキャリアにおいて、未割当の無線リソースの有無が確認される。未割当の無線リソースが残っていた場合、フローはステップＳ７５に進む。

ステップＳ７５において、対象のコンポーネントキャリアにおける通信を希望しているが、無線リソースの割り当てを未だ受けていないユーザの有無を確認する。そのようなユーザが存在した場合、フローはステップＳ７２に戻り、割当済みのユーザを除くユーザについて、説明済みの手順が実行され、各ユーザに無線リソースが割り当てられる。

ステップＳ７４において、対象のコンポーネントキャリアにおいて、未割当の無線リソースが残っていなかった場合、対象のコンポーネントキャリアに対するスケジューリングは終了する。また、ステップＳ７５において、未割当のユーザが残っていなかった場合も、対象のコンポーネントキャリアに対するスケジューリングは終了する。フローチャート上では明示されていないが、対象のコンポーネントキャリアに対するスケジューリングが終了した後、別のコンポーネントキャリアに対するスケジューリングを行うため、再びステップＳ７２−Ｓ７５が行われる。すなわち、スケジューリングは、コンポーネントキャリア毎に行われる。

本実施例によれば、各コンポーネントキャリアの現状は、上記の第１−第４のメトリックに反映されているので、これらを合成したスケジューリングメトリックｐ（ｋ，ｃ，ｓｂ）は、各コンポーネントキャリアの状況を反映している。したがって、このスケジューリングメトリックを使用すれば、各コンポーネントキャリアの現状を考慮したスケジューリングを、１つのコンポーネントキャリアに閉じた形で行うことができる。

以上本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、それらは単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。例えば、本発明は、キャリアアグリゲーションが行われる適切な如何なる移動通信システムに適用されてもよい。例えば本発明は、HSDPA／HSUPA方式を拡張したDB-DC HSPAや4C-HSPAのシステム、LTE方式のシステム、LTE−Advanced方式のシステム、IMT−Advanced方式のシステム、WiMAX、Wi−Fi方式のシステム等に適用されてもよい。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。発明の理解を促すため具体的な数式を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数式は単なる一例に過ぎず適切な如何なる数式が使用されてもよい。実施例又は項目の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に（矛盾しない限り）適用されてよい。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。ソフトウェアは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク（ＨＤＤ）、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に用意されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。

２１ ＣＣ内受信環境情報受信部
２２ ＣＣ間受信環境情報受信部
２３ サービスクラス情報受信部
２４ ユーザ利用状況情報受信部
２５ メトリック情報計算部
２６ メトリック情報更新部
２７ メトリック情報格納部
２８ 無線リソース割当部
２９ 通信部

Claims (13)

1. キャリアアグリゲーションにより複数のコンポーネントキャリアを用いて通信するユーザ装置に無線リソースを割り当てる基地局であって、
   ユーザ装置からフィードバックされた各コンポーネントキャリア内の周波数ブロック単位の無線品質情報と、
   ユーザ装置に割り当てているコンポーネントキャリア全体の無線品質情報とを
   分離して利用することが可能である基地局であって、
   それらの無線品質情報を元にして、それぞれのスケジューリングメトリックを計算する手段を有し、
   ２つ以上のこれらのスケジューリングメトリックを利用して、コンポーネントキャリア毎に、前記スケジューリングメトリックに応じてユーザ装置に無線リソースを割り当てる割当部と、
   を有する基地局。
2. 前記スケジューリングメトリックを計算する手段が、
   ユーザ装置からフィードバックされた各コンポーネントキャリア内の周波数ブロック単位の無線品質情報またはその無線品質情報から算出されるスループット情報から第１のメトリックを算出する第１算出部と、
   前記ユーザ装置に割り当てられているコンポーネントキャリア数及び／又は各コンポーネントキャリア全体の無線品質情報または該当するコンポーネントキャリア全体の無線品質情報から推測されるスループット情報から第２のメトリックを算出する第２算出部と、
   前記ユーザ装置が利用するサービスクラスに応じて決定される第３のメトリックを求める第３算出部と、
   前記ユーザ装置による通信サービスの利用状況に応じて決定される第４のメトリックを求める第４算出部と、
   前記第１のメトリックと、前記第２ないし第４のメトリックの内の１つ以上とを合成することで、前記ユーザ装置のスケジューリングメトリックを算出するメトリック算出部と
   を有する請求項１の基地局。
3. 前記メトリック算出部は、前記第１のメトリックと、前記第２ないし第４のメトリックの内の１つ以上とを加算することで、前記ユーザ装置のスケジューリングメトリックを算出する、請求項１または２記載の基地局。
4. 前記メトリック算出部は、前記第１のメトリックと、前記第２ないし第４のメトリックの内の１つ以上とを乗算することで、前記ユーザ装置のスケジューリングメトリックを算出する、請求項1または2記載の基地局。
5. 前記第１算出部が算出する第１のメトリックは、プロポーショナルフェアネス法、ＭＡＸ／ＣＩ法又はラウンドロビン法によるスケジューリングにおいて使用されるメトリックである、請求項１ないし３の何れか請求項１または２に記載の基地局。
6. 前記第２算出部が算出する第２のメトリックは、コンポーネントキャリア数分の１である第１の値、又はコンポーネントキャリア毎の無線品質の総和に対する個々のコンポーネントキャリアの無線品質である第２の値により表現される、請求項１ないし５の何れか１項に記載の基地局。
7. 前記第３算出部が算出する或るコンポーネントキャリアについての第３のメトリックは、リアルタイム型のサービスクラスの場合は大きな値をとり、ベストエフォート型のサービスクラスの場合は小さな値をとる、請求項１ないし６の何れか１項に記載の基地局。
8. 前記第４算出部が算出する第４のメトリックは、過去に多くの通信を行ったユーザほど小さな値をとる、請求項１ないし７の何れか１項に記載の基地局。
9. 前記第１算出部は、サブフレーム毎に前記第１のメトリックを更新する請求項１ないし８の何れか１項に記載の基地局。
10. 前記第２算出部は、ユーザ装置に対するコンポーネントキャリアの割り当て状況が変わった場合に、第２のメトリックを更新する、請求項１ないし９の何れか１項に記載の基地局。
11. 前記第３算出部は、ユーザに提供するサービスクラスが決まった場合に、第３のメトリックを更新する、請求項１ないし１０の何れか１項に記載の基地局。
12. 前記第４算出部は、一定期間毎に及び／又はユーザの契約更新時に第４のメトリックを更新する、請求項１ないし１１の何れか１項に記載の基地局。
13. キャリアアグリゲーションにより複数のコンポーネントキャリアを用いて通信するユーザ装置に無線リソースを割り当てる基地局における方法であって、
    ユーザ装置について第１ないし第４のメトリックを算出し、
    前記第１のメトリックと、前記第２ないし第４のメトリックの内の１つ以上とを合成することで、前記ユーザ装置のスケジューリングメトリックを算出し、
    コンポーネントキャリア毎に、前記スケジューリングメトリックに応じてユーザ装置に無線リソースを割り当て、
    無線リソースの割当情報をユーザ装置に通知するステップ
    を有し、前記第１のメトリックは、前記ユーザ装置からフィードバックされた各コンポーネントキャリア内の周波数ブロック単位の無線品質情報、またはその無線品質情報から推測されるスループット情報から算出され、
    前記第２のメトリックは、前記ユーザ装置に割り当てられているコンポーネントキャリア数及び／又は各コンポーネントキャリア全体の無線品質またはそのコンポーネントキャリアに対する無線品質から推測されるスループット情報から算出され、
    前記第３のメトリックは、前記ユーザ装置が利用するサービスクラスに応じて決定され、
    前記第４のメトリックは、前記ユーザ装置による通信サービスの利用状況に応じて決定される、基地局における方法。

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