JP2013042272A - 無線リソース割当装置、及び無線リソース割当プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】スループットを向上させることができる無線リソース割当装置、及び無線リソース割当プログラムを提供する。
【解決手段】無線リソース割当装置１００は、一対一で対応する下りリンク制御チャネル及び下りリンク共有チャネルを、同一のサブフレームに割り当てる一対一割当部１１０と、一つの下りリンク制御チャネルに対応する複数の下りリンク共有チャネルを、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てる割当決定部１２３と、を備え、前記割当決定部１２３が、端末毎に決定された数のサブフレームに割り当て直された複数の下りリンク共有チャネルを、複数の端末に対して送信されるサブフレームに割り当て直して送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線リソース割当装置、及び無線リソース割当プログラムに関する。

通信規格の一つであるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）のダウンリンクでは、周波数方向に対する無線リソースの割り当てを端末に通知するため、下りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ：ＰＤＣＣＨ）と呼ばれる下り制御チャネルが用いられている。このＰＤＣＣＨと、実際に無線リソースが割り当てられたデータチャネルである下りリンク共有チャネル (Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ：ＰＤＳＣＨ)とは、一対一で対応している。

また、スループット（通信容量）の更なる向上を図るため、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ(ＬＴＥ Ｒｅｌ‐１０以降)では、ダウンリンクにおけるＭＩＭＯ(Ｍｕｌｔｉｐｌｅ‐Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ‐Ｏｕｔｐｕｔ)、キャリア・アグリゲーション（Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ：ＣＡ）、多地点協調 (Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ：ＣｏＭＰ)などの機能拡張が検討されている（非特許文献１及び２参照）。

3GPP, TS 36.211 V10.2.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)," June 2011 3GPP, TS 36.213 V10.2.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures (Release 10)," June 2011.

ＭＩＭＯの機能拡張については、ＭＵ‐ＭＩＭＯ(Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｕｓｅｒ ＭＩＭＯ) に基づいてＰＤＳＣＨ等の無線リソースが空間多重されることにより、同時に無線リソースを利用する端末数を更に増大させることで、スループットを向上させることが期待されている。空間多重された無線リソースが割り当てられる端末数が増加すれば、サブフレーム当りで送信可能なＰＤＳＣＨの個数が増え、スループットを向上させることができる。

ここで、同一のサブフレームに含まれるＰＤＣＣＨとＰＤＳＣＨとが一対一に対応している場合、ＰＤＳＣＨの個数に応じて、ＰＤＣＣＨの個数も増やさなければならない。また、空間多重された無線リソースが増えれば増えるほど、同一時間軸及び周波数軸の無線リソースの利用効率が向上し、スループットを向上させることができるが、同一のサブフレームに含まれるＰＤＣＣＨとＰＤＳＣＨとが一対一に対応している場合、ＰＤＣＣＨの数も増やさなければならない。

しかしながら、ＰＤＣＣＨは、空間多重させることができない。このため、空間多重されたＰＤＳＣＨ等の無線リソースの増加と、空間多重されたＰＤＳＣＨを受信する端末数の増加とは、空間多重させることができないＰＤＣＣＨにより共に限定的になるので、スループットを向上させることができないという問題がある。

また、キャリア・アグリゲーションについては、ＰＤＣＣＨをプライマリ・キャリア（Ｐｒｉｍａｒｙ ｃａｒｒｉｅｒ）（以下、「第１周波数帯」という）にスケジューリングし、且つ、ＰＤＳＣＨをセカンダリ・キャリア（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃａｒｒｉｅｒ）（以下、「第２周波数帯」という）にスケジューリングすること（以下、「クロス・キャリア・スケジューリング」という）が、ＬＴＥにより仕様化されている。ここで、スループットを向上させるためには、クロス・キャリア・スケジューリングより第２周波数帯に割り当てるＰＤＳＣＨの数を増やす必要がある。

しかしながら、第２周波数帯に割り当てられるＰＤＳＣＨと、第１周波数帯に割り当てられるＰＤＳＣＨとは、いずれも第１周波数帯のＰＤＣＣＨ領域を共用するので、第１周波数帯のＰＤＣＣＨの容量が制限され、その結果、スループットを向上させることができないという問題がある。

また、ＣｏＭＰは、基地局間の連携により、スループットを更に向上させることを目的としている。特に、ＣｏＭＰシナリオ４では、マクロ基地局及びピコ基地局より構築されたヘテロジニアスネットワークにおいて、レガシー端末に対するカバレッジを拡張しつつ、ＬＴＥ‐Ａｄｖａｎｃｅｄに対応する端末のスループットを向上させるため、マクロ基地局のセルＩＤと、ピコ基地局のセルＩＤとが同じＩＤとなるように仮定されている。このため、マクロ基地局及びピコ基地局の同期チャネル、制御チャネル、報知チャネルは、同一周波数上に展開される単一周波数ネットワーク (Ｓｉｎｇｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＳＦＮ)となっている。したがって、スループットを向上させるためには、マクロ基地局及びピコ基地局のＰＤＳＣＨについては、同一周波数に繰り返し効率よく割り当てられることが不可欠である。

しかしながら、マクロ基地局のＰＤＳＣＨと、ピコ基地局のＰＤＳＣＨとは、いずれも同一周波数帯域のＰＤＣＣＨ領域を共用するため、同一周波数帯域のＰＤＣＣＨの容量が制限されることにより、その結果、スループットを向上させることができないという問題がある。

以上のように、ＬＴＥ‐Ａｄｖａｎｃｅｄでは、ＰＤＣＣＨの容量が制限されることで、スループットの向上が妨げられている。このため、ＬＴＥ‐Ａｄｖａｎｃｅｄでは、ＰＤＣＣＨの容量を拡張させることが課題となっている。この課題を解決するため、例えば、ＰＤＳＣＨ領域にＰＤＣＣＨ領域を新たに追加してしまう方法も考えられる。

しかしながら、ＰＤＳＣＨ領域にＰＤＣＣＨ領域を新たに追加してしまうと、追加したＰＤＣＣＨによって、ＰＤＳＣＨに割り当てられる無線リソースが減り、スループットを向上させることができないという問題がある。

本発明は、前記の諸点に鑑みてなされたものであり、スループットを向上させることができる無線リソース割当装置、及び無線リソース割当プログラムを提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、一つの下りリンク制御チャネルに対応する複数の下りリンク共有チャネルを、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てる割当決定部、を備えることを特徴とする無線リソース割当装置である。

また、本発明は、一対一で対応する下りリンク制御チャネル及び下りリンク共有チャネルを、同一のサブフレームに割り当てる一対一割当部と、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てられた複数の下りリンク共有チャネルを、一つの下りリンク制御チャネルに基づいて受信する複数の端末を選択する端末選択部と、前記連続して送信されるサブフレームの数を、前記端末選択部が選択した前記端末毎に算出するサブフレーム数決定部と、を備え、前記割当決定部が、前記サブフレーム数決定部により算出された数のサブフレームに割り当て直された複数の下りリンク共有チャネルを、前記端末選択部により選択された複数の端末に対して送信されるサブフレームに割り当て直すことを特徴とする無線リソース割当装置である。

また、本発明は、前記端末選択部が、前記一対一割当部による無線リソースの割り当てにより送信可能であるデータのサイズが、端末が有するキュー長より小さい端末を選択することを特徴とする無線リソース割当装置である。

また、本発明は、前記端末選択部が、空間多重された下りリンク共有チャネルを受信する複数の端末のうち、ＭＵ−ＭＩＭＯが通信に適用された場合と、ＳＵ−ＭＩＭＯが通信に適用された場合との通信品質差が、予め定められた閾値より小さい端末のみを選択することを特徴とする無線リソース割当装置である。

また、本発明は、前記端末選択部が、第２周波数帯に割り当てられた下りリンク共有チャネルを、第１周波数帯に割り当てられた下りリンク制御チャネルに基づいて受信する端末を選択することを特徴とする無線リソース割当装置である。

また、本発明は、前記端末選択部が、前記一対一割当部による無線リソースの割り当てにより送信可能であるデータのサイズで、端末が有するキュー長を除算し、該除算結果をリソースブロック単位となるように切り上げた結果の昇順に、上位の端末を選択することを特徴とする無線リソース割当装置である。

また、本発明は、前記サブフレーム数決定部が、前記一対一割当部による無線リソースの割り当てにより送信可能であるデータのサイズで、端末が有するキュー長を除算し、該除算結果をリソースブロック単位となるように切り上げた結果を、前記連続して送信されるサブフレームの数とすることを特徴とする無線リソース割当装置である。

また、本発明は、前記割当決定部が、前記連続して送信されるサブフレームの数で、端末が有するキュー長を除算し、該除算結果をリソースブロック単位となるように切り上げた結果を、サブフレームに割り当て直す下りリンク共有チャネルに含まれるリソースブロック数とすることを特徴とする無線リソース割当装置である。

また、本発明は、前記割当決定部が、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てられた複数の下りリンク共有チャネルの受信状況を、端末が基地局に通知するためのリソースＩＤを定め、定めたリソースＩＤを端末に通知することを特徴とする無線リソース割当装置である。

また、本発明は、前記割当決定部が、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てられた複数の下りリンク共有チャネルの受信状況を束ね、束ねた受信状況を端末が基地局に通知するためのリソースＩＤを定めることを特徴とする無線リソース割当装置である。

また、本発明は、コンピュータに、一つの下りリンク制御チャネルに対応する複数の下りリンク共有チャネルを、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てる手順、を実行させるための無線リソース割当プログラムである。

本発明によれば、割当決定部が、一つの下りリンク制御チャネルに対応する複数の下りリンク共有チャネルを、連続して送信される複数のサブフレームに割り当て直す。これにより、無線リソース割当装置は、スループットを向上させることができる。

本発明の第１実施形態における、無線リソース割当装置の構成例を示す図である。 本発明の第１実施形態における、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨが、一対一で対応する場合のサブフレームの例を示す図である。 本発明の第１実施形態における、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨが、一対多で対応する場合のサブフレームの例を示す図である。 本発明の第１実施形態における、キャリア・アグリゲーションに適用された、一対多で対応するＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨの例を示す図である。 本発明の第１実施形態における、ＣｏＭＰシナリオ４に適用された、一対多で対応するＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨの例を示す図である。 本発明の第２実施形態における、無線リソース割当装置の構成を示す図である。 本発明の第２実施形態における、キャリア・アグリゲーションに適用された、一対多で対応するＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨの例を示す図である。 本発明の第２実施形態における、ＣｏＭＰシナリオ４に適用された、一対多で対応するＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨの例を示す図である。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。第１実施形態では、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）に対して連続して送信されるサブフレームの数が、全ての端末（ＵＥ）で同じである場合について説明する。

図１には、無線リソース割当装置の構成例が示されている。無線リソース割当装置１００は、一つのＰＤＣＣＨに対応する複数のＰＤＳＣＨを、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てる（スケジューリング）。ここで、無線リソース割当装置１００は、ＰＤＣＣＨを端末毎に割り当てる。つまり、端末は複数でもよい。無線リソース割当装置１００は、一対一割当部１１０と、一対多割当部１２０ａとを備える。また、一対多割当部１２０ａは、割当決定部１２３を備える。

なお、第１実施形態では、端末に対して連続して送信されるサブフレームの数が全ての端末で同じであるため、一対一割当部１１０は、必須の構成ではない。

一対一割当部１１０は、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨを、同一のサブフレームに割り当てる。ここで、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨは、一対一で対応している（ＰＤＣＣＨとＰＤＳＣＨとが対称型）。また、一対一割当部１１０は、全てのサブフレームにおいて、全ての端末を対象にＰＤＣＣＨを割り当ててもよい。図２には、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨが、一対一で対応している場合のサブフレームの例が示されている。横軸は時刻を示す。また、縦軸は周波数を示す。一対一割当部１１０は、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨを同一のサブフレームに割り当て、割り当て結果を示す情報を割当決定部１２３に出力する。

割当決定部１２３には、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨを同一のサブフレームに割り当てた結果を示す情報が、一対一割当部１１０から入力される。割当決定部１２３は、一対一割当部１１０により割り当てられた一つのＰＤＣＣＨに対応する複数のＰＤＳＣＨを、連続して送信される複数のサブフレームに割り当て直す。つまり、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨは、最終的に一対多で対応する（ＰＤＣＣＨとＰＤＳＣＨとが非対称型）。図３には、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨが、一対多で対応する場合のサブフレームの例が示されている。横軸は時刻を示す。また、縦軸は周波数を示す。

割当決定部１２３は、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨを同一のサブフレームに割り当てた割り当て結果と、全ての端末に適用されるシステムパラメータである、連続して送信されるサブフレームの数（連続サブフレーム数Ｐ）とに基づいて、一つのＰＤＣＣＨに複数のＰＤＳＣＨを割り当てる。

これにより、割り当て直す複数のＰＤＳＣＨに含まれるリソースブロック数は、連続サブフレーム数Ｐで端末が有するキュー長を除算した結果（＝端末が有するキュー長／連続サブフレーム数Ｐ）よりも大きい、最少のリソースブロック数となる。

なお、割当決定部１２３には、連続サブフレーム数Ｐを自ら算出することなく、例えば、予め定められた連続サブフレーム数Ｐを記憶部（不図示）から読み出す、としてもよい。

最少のリソースブロック数を含む複数のＰＤＳＣＨが割り当てられた複数のサブフレームは、連続して通信部（不図示）から端末に送信される。図３では、一つのＰＤＣＣＨ「１」に対応して連続して送信されるサブフレームの数は、一例として、３である。また、一つのＰＤＣＣＨ「２」に対応して連続して送信されるサブフレームの数は、一例として、同様に３である。また、図３では、ＰＤＣＣＨ「１」と、ＰＤＣＣＨ「２」とは、異なるサブフレームに割り当てられている。

ＭＵ−ＭＩＭＯに適用された、一対多で対応するＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨの例については、不図示である。また、図４には、キャリア・アグリゲーションに適用された、一対多で対応するＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨの例が示されている。横軸は時刻を示す。また、縦軸は周波数を示す。ここで、端末「１」「２」「５」及び「６」（不図示）は、第１周波数帯でマクロ基地局と通信するものとする。また、端末「３」「４」「７」及び「８」（不図示）は、第２周波数帯でマクロ基地局と通信するものとする。

第１周波数帯で送信されるＰＤＳＣＨの割り当てを示すＰＤＣＣＨと、第２周波数帯で送信されるＰＤＳＣＨの割り当てを示すＰＤＣＣＨとは、異なるサブフレームに割り当てられて、マクロ基地局から送信される。例えば、図４では、端末「１」に送信するＰＤＳＣＨ「１」の割り当てを示すＰＤＣＣＨ「１」と、端末「３」に送信するＰＤＳＣＨ「３」の割り当てを示すＰＤＣＣＨ「３」とは、それぞれ異なるサブフレームに割り当てられて、マクロ基地局から送信される。

この場合、端末に連続して送信されるサブフレームの数は、全ての端末で同じである。つまり、端末に連続して送信されるサブフレームの数は、システムパラメータである。また、端末に連続して送信されるサブフレームの数は、キャリア・アグリゲーションが適用される周波数帯域の合計数となる。

図５には、ＣｏＭＰシナリオ４に適用された、一対多で対応するＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨの例が示されている。横軸は時刻を示す。また、縦軸は、マクロ基地局及びピコ基地局の種別を示す。ここで、端末「１」「２」「５」及び「６」（不図示）は、マクロ基地局と通信するものとする。また、端末「３」「４」「７」及び「８」（不図示）は、ピコ基地局と通信するものとする。

また、ＣｏＭＰシナリオ４に、異なる基地局から同一の無線リソースによりデータが送信される「Ｊｏｉｎｔ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ」が適用される場合（不図示）、マクロ基地局とピコ基地局から送信されたＰＤＣＣＨにより、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てられたＰＤＳＣＨは、同一の無線リソースにより、マクロ基地局及びピコ基地局から送信されてもよい。

マクロ基地局から送信されるＰＤＳＣＨの割り当てを示すＰＤＣＣＨと、ピコ基地局から送信されるＰＤＳＣＨの割り当てを示すＰＤＣＣＨとは、異なるサブフレームに割り当てられて、マクロ基地局から送信される。例えば、図５では、マクロ基地局からＰＤＳＣＨを受信する端末「１」に送信するＰＤＳＣＨ「１」の割り当てを示すＰＤＣＣＨ「１」と、ピコ基地局からＰＤＳＣＨを受信する端末「３」に送信するＰＤＳＣＨ「３」の割り当てを示すＰＤＣＣＨ「３」とは、異なるサブフレームに割り当てられて、マクロ基地局から送信される。また、ピコ基地局は、マクロ基地局が送信したＰＤＣＣＨ領域を全てのサブフレームにおいてコピーし、コピーしたＰＤＣＣＨ領域を端末「１」〜「８」に送信する。

この場合、端末に連続して送信されるサブフレームの数は、全ての端末で同じである。つまり、端末に連続して送信されるサブフレームの数は、システムパラメータであり、マクロ基地局及びピコ基地局の合計数となる。

＜ハイブリッドＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ‐ＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ‐Ｒｅｐｅａｔ‐ｒｅＱｕｅｓｔ））について＞
ハイブリッドＡＲＱを物理層で実行するため、端末は、自端末におけるＰＤＳＣＨの受信状況を、マクロ基地局にアップリンクを介して通知する。ＰＤＳＣＨの受信状況を通知するための無線リソースは、ＬＴＥでは、ＰＤＣＣＨに割り当てられた周波数軸上の無線リソース(リソースＩＤ：ｒｅｓｏｕｒｃｅ ＩＤ)に依存する。

ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨが一対多で対応する場合、すなわち、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨが非対称型である場合、ＰＤＣＣＨが送信されないサブフレームが存在するので、リソースＩＤの割り当てがない場合があり、このままでは、ＰＤＳＣＨの受信状況が通知されないサブフレームが出来てしまう。

そこで、連続して送信されたＰＤＳＣＨの受信状況を、アップリンクを介して通知するためのリソースＩＤが、ＬＴＥでいう「セミパーシステント・スケジューリング（Ｓｅｍｉ‐ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）」と同様に、Ｎ個（Ｎは、１以上の整数）だけ予め定義されてもよい。また、連続して送信されたＰＤＳＣＨの受信状況が束ねられ、束ねられた受信状況を端末が基地局に通知するためのリソースＩＤが、予め定義されてもよい。

割当決定部１２３は、このＮ個のリソースＩＤのうちから一つを選択して、選択したリソースＩＤを端末に通知する。ここで、割当決定部１２３は、連続して送信される複数のサブフレームに割り当て直されたＰＤＳＣＨを受信する端末（ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨが非対称型である通信を適用する端末）の数を、Ｎ個以下に制限する。

なお、リソースＩＤを端末に通知するための情報は、例えば、ＰＤＣＣＨに新たに定義（追加）されてもよい。また、リソースＩＤを端末に通知するための情報は、例えば、無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＲＲＣ）として新たに定義されてもよい。

また、端末は、連続して送信される複数のサブフレームに割り当て直されたＰＤＳＣＨについて、一括して受信状況を通知してもよい。ここで、割当決定部１２３は、連続して送信される複数のサブフレームに割り当て直されたＰＤＳＣＨを受信する端末（ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨが非対称型である通信を適用する端末）の数を、Ｎ個以下に制限しなくてもよい。

以上のように、無線リソース割当装置１００は、一つの下りリンク制御チャネルに対応する複数の下りリンク共有チャネルを、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てる割当決定部１２３、を備える。
この構成により、割当決定部１２３は、一つの下りリンク制御チャネルに対応する複数の下りリンク共有チャネルを、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てる。これにより、無線リソース割当装置１００は、スループットを向上させることができる。

また、割当決定部１２３は、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てられた複数の下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）の受信状況を、端末が基地局に通知するためのリソースＩＤを、セミパーシステント・スケジューリングと同様に定め、定めたリソースＩＤを端末に通知する。
ここで、割当決定部１２３は、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てられた複数の下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）の受信状況を束ね、束ねた受信状況を端末が基地局に通知（例えば、一括通知）するためのリソースＩＤを、セミパーシステント・スケジューリングと同様に定めてもよい。
これにより、端末は、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てられた複数の下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）の受信状況を通知することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態では、連続して送信されるサブフレームの数が端末ごとに異なる点のみが、第１実施形態と相違する。以下では、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。また、第２実施形態では、連続して送信される複数のサブフレームに割り当て直されたＰＤＳＣＨを受信する端末（ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨが非対称型である通信を適用する端末）の数に、上限が定められていない場合について説明する。

図６には、無線リソース割当装置の構成例が示されている。無線リソース割当装置１００は、一対一割当部１１０と、一対多割当部１２０ｂとを備える。また、一対多割当部１２０ｂは、端末選択部１２１と、サブフレーム数決定部１２２と、割当決定部１２３とを備える。

端末選択部１２１には、無線リソースの割り当て結果が、一対一割当部１１０から入力される。端末選択部１２１は、連続して送信される複数のサブフレームに割り当て直されたＰＤＳＣＨを、一つのＰＤＣＣＨに基づいて受信する端末を選択する。ここで、端末選択部１２１は、一対一割当部１１０による複数のサブフレームへの割り当て結果により送信可能であるデータのサイズが、端末が有するキュー長より小さい端末を選択する。また、端末選択部１２１は、選択した端末を示す識別情報を、サブフレーム数決定部１２２に出力する。

また、キャリア・アグリゲーションが端末に適用される場合、端末選択部１２１は、クロス・キャリア・スケジューリングが適用された端末のみを、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てられたＰＤＳＣＨを一つのＰＤＣＣＨに基づいて受信する端末として選択する。

ここで、クロス・キャリア・スケジューリングが適用された端末は、連続して送信されたサブフレームのうち、第２周波数帯で送信されたＰＤＳＣＨのみを受信するようにしてもよい。

また、無線リソース（サブフレーム）が同一時間に周波数軸方向に空間多重されている複数の端末に対して、同じ連続サブフレーム数ＰでＰＤＳＣＨが送信されるＭＵ−ＭＩＭＯが適用されてもよい。また、端末選択部１２１は、ある周波数帯で空間多重されたＰＤＳＣＨを受信する複数の端末のうち、ＭＵ−ＭＩＭＯが適用された場合と、Ｓｉｎｇｌｅ Ｕｓｅｒ−ＭＩＭＯ（ＳＵ−ＭＩＭＯ）が適用された場合との通信品質差が、予め定められた閾値より小さい端末のみを選択してもよい。このようにすれば、端末選択部１２１は、スループット・パフォーマンスの劣化を抑えることができる。

なぜなら、ＭＵ−ＭＩＭＯが適用された場合と、ＳＵ−ＭＩＭＯが適用された場合との通信品質差が、予め定められた閾値以上である端末は、空間多重されたＰＤＳＣＨを受信する複数の端末からの干渉が多い端末だからである。例えば、この通信品質差が予め定められた閾値以上である端末は、連続して送信された複数の全てのサブフレームにおける同じ位置に割り当てられたＰＤＳＣＨを、受信することとなる。このため、空間多重されたＰＤＳＣＨを受信する端末では、サブフレーム毎に端末が選択された場合と比較して、その端末のスループット・パフォーマンスが劣化してしまうことになる。したがって、端末選択部１２１は、空間多重されたＰＤＳＣＨを受信する端末を、サブフレーム毎に選択することにより、スループット・パフォーマンスの劣化を抑えることができる。

サブフレーム数決定部１２２には、選択した端末を示す識別情報が、端末選択部１２１から入力される。また、サブフレーム数決定部１２２には、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨを同一のサブフレームに割り当てた割り当て結果が、一対一割当部１１０から入力される。サブフレーム数決定部１２２は、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨを同一のサブフレームに割り当てた割り当て結果に基づいて、連続して送信されるサブフレームの数（連続サブフレーム数Ｐ）を算出する。

ここで、サブフレーム数決定部１２２は、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨを同一のサブフレームに割り当てた割り当て結果により送信可能であるデータのサイズで、端末が有するキュー長を除算し、この除算結果をリソースブロック（ＲＢ）単位となるように切り上げた結果（関数ｃｅｉｌの値）を、連続サブフレーム数Ｐとする。

つまり、「連続サブフレーム数Ｐ ＝ 関数ｃｅｉｌ（端末が有するキュー長／一対一割当部１１０による無線リソースの割り当て結果の送信可能データサイズ)」である。

割当決定部１２３は、ＰＤＣＣＨとＰＤＳＣＨとが対称型であるか又は非対称型であるかを示すフラグ情報を、通信部（不図示）を介して端末に送信する。また、割当決定部１２３は、連続して送信される複数のサブフレームの個数を示す情報を、通信部（不図示）を介して端末に送信する。

なお、ＰＤＣＣＨとＰＤＳＣＨとが対称型であるか又は非対称型であるかを示すフラグ情報、及びサブフレームの個数を示す情報を、端末に通知するための情報は、例えば、ＰＤＣＣＨに新たに定義（追加）されてもよい。また、ＰＤＣＣＨとＰＤＳＣＨとが対称型であるか又は非対称型であるかを示すフラグ情報、及びサブフレームの個数を示す情報を、端末に通知するための情報は、例えば、無線リソース制御（ＲＲＣ）として新たに定義されてもよい。

図７には、キャリア・アグリゲーションに適用された、一対多で対応するＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨの例が示されている。横軸は時刻を示す。また、縦軸は周波数を示す。ここで、端末「１」「３」「５」及び「７」（不図示）は、第１周波数帯でマクロ基地局と通信するものとする。また、端末「２」「４」「６」及び「８」（不図示）は、第２周波数帯でマクロ基地局と通信するものとする。

図４に示した場合と異なり、第１周波数帯で送信されるＰＤＳＣＨの割り当てを示すＰＤＣＣＨと、第２周波数帯で送信されるＰＤＳＣＨの割り当てを示すＰＤＣＣＨとは、同じサブフレームに割り当てられて送信される。例えば、図７では、端末「１」に送信するＰＤＳＣＨ「１」の割り当てを示すＰＤＣＣＨ「１」と、端末「２」に送信するＰＤＳＣＨ「２」の割り当てを示すＰＤＣＣＨ「２」とは、同じサブフレームに割り当てられて送信されている。

この場合、連続して送信されるサブフレームの数は、端末ごとに異なる。つまり、連続して送信されるサブフレームの数は、端末固有（ＵＥ‐ｓｐｅｃｉｆｉｃ）パラメータである。

図７では、ＰＤＳＣＨ「１」に対応して連続して送信されるサブフレームの数は、一例として、３である。また、ＰＤＳＣＨ「２」に対応して連続して送信されるサブフレームの数は、一例として、１である。また、ＰＤＳＣＨ「３」に対応して連続して送信されるサブフレームの数は、一例として、１である。また、ＰＤＳＣＨ「４」に対応して連続して送信されるサブフレームの数は、一例として、１である。また、ＰＤＳＣＨ「５」に対応して連続して送信されるサブフレームの数は、一例として、２である。また、ＰＤＳＣＨ「６」に対応して連続して送信されるサブフレームの数は、一例として、２である。

図８には、ＣｏＭＰシナリオ４に適用された、一対多で対応するＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨの例が示されている。横軸は時刻を示す。また、縦軸は、マクロ基地局及びピコ基地局の種別を示す。ここで、端末「１」「３」「５」及び「７」（不図示）は、マクロ基地局と通信するものとする。また、端末「２」「４」「６」及び「８」（不図示）は、ピコ基地局と通信するものとする。

図５に示した場合と異なり、マクロ基地局から送信されるＰＤＳＣＨの割り当てを示すＰＤＣＣＨと、ピコ基地局から送信されるＰＤＳＣＨの割り当てを示すＰＤＣＣＨとは、同じサブフレームに割り当てられて、マクロ基地局及びピコ基地局から送信される。また、ピコ基地局は、マクロ基地局が送信したＰＤＣＣＨ領域を全てのサブフレームにおいてコピーし、コピーしたＰＤＣＣＨ領域を端末「１」〜「８」に送信する。

この場合、連続して送信されるサブフレームの数は、端末ごとに異なる。つまり、連続して送信されるサブフレームの数は、端末固有（ＵＥ‐ｓｐｅｃｉｆｉｃ）パラメータである。

割当決定部１２３は、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨを同一のサブフレームに割り当てた割り当て結果と、端末固有パラメータである、連続して送信されるサブフレームの数（連続サブフレーム数Ｐ）とに基づいて、一つのＰＤＣＣＨに複数のＰＤＳＣＨを割り当てる。ここで、割当決定部１２３は、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨを同一のサブフレームに割り当てた割り当て結果により送信可能であるデータのサイズで、端末が有するキュー長を除算し、この除算結果をリソースブロック（ＲＢ）単位となるように切り上げた結果（関数ｃｅｉｌの値）を、連続サブフレーム数Ｐとする。

つまり、「連続サブフレーム数Ｐ ＝ 関数ｃｅｉｌ（端末が有するキュー長／一対一割当部１１０による無線リソースの割り当て結果の送信可能データサイズ)」である。

これにより、割り当て直す複数のＰＤＳＣＨに含まれるリソースブロック数は、連続サブフレーム数Ｐで端末が有するキュー長を除算した結果（＝端末が有するキュー長／連続サブフレーム数Ｐ）よりも大きい、最少のリソースブロック数となる。

なお、割当決定部１２３には、連続サブフレーム数Ｐを自ら算出することなく、例えば、予め定められた連続サブフレーム数Ｐを記憶部（不図示）から読み出す、としてもよい。

図８では、ＰＤＳＣＨ「１」に対応して連続して送信されるサブフレームの数は、一例として、３である。また、ＰＤＳＣＨ「２」に対応して連続して送信されるサブフレームの数は、一例として、１である。また、ＰＤＳＣＨ「３」に対応して連続して送信されるサブフレームの数は、一例として、１である。また、ＰＤＳＣＨ「４」に対応して連続して送信されるサブフレームの数は、一例として、１である。また、ＰＤＳＣＨ「５」に対応して連続して送信されるサブフレームの数は、一例として、２である。また、ＰＤＳＣＨ「６」に対応して連続して送信されるサブフレームの数は、一例として、２である。

以上のように、無線リソース割当装置１００は、一対一で対応する下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）及び下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）を、同一のサブフレームに割り当てる一対一割当部１１０と、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てられた複数の下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）を、一つの下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）に基づいて受信する複数の端末を選択する端末選択部１２１と、前記連続して送信されるサブフレームの数を、端末選択部１２１が選択した前記端末毎に算出するサブフレーム数決定部１２２と、を備え、割当決定部１２３は、サブフレーム数決定部１２２により算出された数のサブフレームに割り当て直された複数の下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）を、端末選択部１２１により選択された複数の端末に対して送信されるサブフレームに割り当て直す。
これにより、無線リソース割当装置は、スループットを向上させることができる。

また、端末選択部１２１は、一対一割当部１１０による無線リソースの割り当てにより送信可能であるデータのサイズが、端末が有するキュー長より小さい端末を選択する。

また、端末選択部１２１は、空間多重された下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）を受信する複数の端末のうち、ＭＵ−ＭＩＭＯが通信に適用された場合と、ＳＵ−ＭＩＭＯが通信に適用された場合との通信品質差が、予め定められた閾値より小さい端末のみを選択する。

また、端末選択部１２１は、第２周波数帯に割り当てられた下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）を、第１周波数帯に割り当てられた下りリンク制御チャネル（ＰＤＳＣＨ）に基づいて受信する端末を選択する。

また、サブフレーム数決定部１２２は、一対一割当部１１０による無線リソースの割り当てにより送信可能であるデータのサイズで、端末が有するキュー長を除算し、該除算結果をリソースブロック単位となるように切り上げた結果を、前記連続して送信されるサブフレームの数とする。

また、割当決定部１２３は、前記連続して送信されるサブフレームの数で、端末が有するキュー長を除算し、該除算結果をリソースブロック単位となるように切り上げた結果を、サブフレームに割り当て直す下りリンク共有チャネルに含まれるリソースブロック数とする。

［第３実施形態］
第３実施形態では、連続して送信される複数のサブフレームに含まれるＰＤＳＣＨを一つのＰＤＣＣＨに基づいて受信する端末（ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨが非対称型である通信を適用する端末）の数に、上限が定められる点のみが、第２実施形態と相違する。以下では、第２実施形態との相違点についてのみ説明する。以下、あるサブフレームの無線リソース割当において、連続して送信される複数のサブフレームに含まれるＰＤＳＣＨを一つのＰＤＣＣＨに基づいて受信中である端末の数を、Ｍと表記する。

まず、端末選択部１２１は、連続して送信される複数のサブフレームに割り当て直されたＰＤＳＣＨを一つのＰＤＣＣＨに基づいて受信する端末の数に、上限が定められていないものとして端末を選択する。さらに、端末選択部１２１は、選択した端末のうち上位（Ｎ−Ｍ）個の端末を、連続して送信される複数のサブフレームに含まれるＰＤＳＣＨを一つのＰＤＣＣＨに基づいて受信する端末（ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨが非対称型である通信を適用する端末）として選択する。

ここで、端末選択部１２１は、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨを同一のサブフレームに割り当てた割り当て結果により送信可能であるデータのサイズで、端末が有するキュー長を除算し、この除算結果をリソースブロック（ＲＢ）単位となるように切り上げた結果（関数ｃｅｉｌ値）の昇順に、上位（Ｎ−Ｍ）個の端末を選択する。

また、端末選択部１２１は、空間多重された下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）を受信する複数の端末のうち、ＭＵ−ＭＩＭＯが通信に適用された場合と、ＳＵ−ＭＩＭＯが通信に適用された場合との通信品質差の昇順に、上位（Ｎ−Ｍ）個の端末を選択する。

つまり、端末選択部１２１は、「連続サブフレーム数Ｐ ＝ 関数ｃｅｉｌ（端末が有するキュー長／一対一割当部１１０による無線リソースの割り当て結果の送信可能データサイズ)」の昇順に、上位（Ｎ−Ｍ）個の端末を選択する。

以上のように、端末選択部１２１は、一対一割当部１１０による無線リソースの割り当てにより送信可能であるデータのサイズで、端末が有するキュー長を除算し、該除算結果をリソースブロック単位となるように切り上げた結果の昇順に、上位の端末を選択する。
これにより、無線リソース割当装置は、スループットを向上させることができる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

例えば、端末選択部１２１が端末を選択する方法は、上記に説明した方法に限らなくてもよく、予め定められた基準に基づいて端末が選択されてもよい。

１００…無線リソース割当装置、１１０…一対一割当部、１２０ａ…一対多割当部、１２０ｂ…一対多割当部、１２１…端末選択部、１２２…サブフレーム数決定部、１２３…割当決定部

Claims (11)

1. 一つの下りリンク制御チャネルに対応する複数の下りリンク共有チャネルを、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てる割当決定部、
   を備えることを特徴とする無線リソース割当装置。
2. 一対一で対応する下りリンク制御チャネル及び下りリンク共有チャネルを、同一のサブフレームに割り当てる一対一割当部と、
   連続して送信される複数のサブフレームに割り当てられた複数の下りリンク共有チャネルを、一つの下りリンク制御チャネルに基づいて受信する複数の端末を選択する端末選択部と、
   前記連続して送信されるサブフレームの数を、前記端末選択部が選択した前記端末毎に算出するサブフレーム数決定部と、
   を備え、
   前記割当決定部は、前記サブフレーム数決定部により算出された数のサブフレームに割り当て直された複数の下りリンク共有チャネルを、前記端末選択部により選択された複数の端末に対して送信されるサブフレームに割り当て直すことを特徴とする請求項１に記載の無線リソース割当装置。
3. 前記端末選択部は、前記一対一割当部による無線リソースの割り当てにより送信可能であるデータのサイズが、端末が有するキュー長より小さい端末を選択することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線リソース割当装置。
4. 前記端末選択部は、空間多重された下りリンク共有チャネルを受信する複数の端末のうち、ＭＵ−ＭＩＭＯが通信に適用された場合と、ＳＵ−ＭＩＭＯが通信に適用された場合との通信品質差が、予め定められた閾値より小さい端末のみを選択することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線リソース割当装置。
5. 前記端末選択部は、第２周波数帯に割り当てられた下りリンク共有チャネルを、第１周波数帯に割り当てられた下りリンク制御チャネルに基づいて受信する端末を選択することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の無線リソース割当装置。
6. 前記端末選択部は、前記一対一割当部による無線リソースの割り当てにより送信可能であるデータのサイズで、端末が有するキュー長を除算し、該除算結果をリソースブロック単位となるように切り上げた結果の昇順に、上位の端末を選択することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の無線リソース割当装置。
7. 前記サブフレーム数決定部は、前記一対一割当部による無線リソースの割り当てにより送信可能であるデータのサイズで、端末が有するキュー長を除算し、該除算結果をリソースブロック単位となるように切り上げた結果を、前記連続して送信されるサブフレームの数とすることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の無線リソース割当装置。
8. 前記割当決定部は、前記連続して送信されるサブフレームの数で、端末が有するキュー長を除算し、該除算結果をリソースブロック単位となるように切り上げた結果を、サブフレームに割り当て直す下りリンク共有チャネルに含まれるリソースブロック数とすることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の無線リソース割当装置。
9. 前記割当決定部は、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てられた複数の下りリンク共有チャネルの受信状況を、端末が基地局に通知するためのリソースＩＤを定め、定めたリソースＩＤを端末に通知することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の無線リソース割当装置。
10. 前記割当決定部は、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てられた複数の下りリンク共有チャネルの受信状況を束ね、束ねた受信状況を端末が基地局に通知するためのリソースＩＤを定めることを特徴とする請求項９に記載の無線リソース割当装置。
11. コンピュータに、
    一つの下りリンク制御チャネルに対応する複数の下りリンク共有チャネルを、連続して送信される複数のサブフレームに割り当てる手順、
    を実行させるための無線リソース割当プログラム。

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