JP2014165506A - 無線通信システムおよび通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より柔軟な多地点協調（ＣｏＭＰ）送信の制御を実現する。
【解決手段】無線通信システム１が、ユーザ装置ＵＥと、複数の送信ポイントＴＰと、無線通信のスケジューリングを実行する協調スケジューラ３４２とを備える。協調スケジューラ３４２は、通常送信モードと、ジョイント送信モードと、動的ポイント選択モードと、動的ポイント停止モードとを含む複数の送信モードのいずれかを、無線リソース単位ＲＢごとに選択し、スケジューリングを実行する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、無線通信システムおよび通信制御方法に関する。

３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）規格に従う様々な無線通信システムが活用されている。また、近年、無線通信システムのスループット（特に、セル境界に位置するユーザのスループット）を改善するための技術として、多地点協調（Coordinated Multipoint，ＣｏＭＰ）送信が提案されている（例えば、非特許文献１）。多地点協調送信に関して、複数の送信ポイントから１つのユーザ装置に対して下り無線信号を送信するジョイント送信（Joint Transmission，ＪＴ）、１つのユーザ装置に対して下り無線信号を送信する送信ポイントを動的に選択する動的ポイント選択（Dynamic Point Selection，ＤＰＳ）等の協調送信手法が提案されている。

3GPP TR 36.814 V9.0.0 (2010-03), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Further advancements for E-UTRA physical layer aspects(Release 9)

ユーザ装置がセル境界（複数の送信ポイントからの受信電力レベルが同程度の場所）に位置する場合、多地点協調送信によるユーザスループットの改善効果が高いと想定されている。逆に言えば、無線環境によっては（例えば、複数の送信ポイントからの受信電力レベルに差がある場所に位置する場合には）、多地点協調送信を実行してもユーザスループットの改善効果が低い場合があると想定される。

多地点協調送信を実行するためには、複数の送信ポイントが同じ無線リソース（リソースブロック）を使用する必要がある。例えば、２つの送信ポイントの各々が１つのリソースブロックについて前述のジョイント送信を実行する場合には、無線通信システム全体において２つのリソースブロックが使用される。そのため、多地点協調送信を実行することによるユーザスループットの改善効果が低い場合には、通常送信（１つの送信ポイントが１つのユーザ装置に対して無線信号を送信）を実行する方が、システム全体のスループットに貢献すると想定される。

現在提案されている多地点協調送信では、１つの無線通信システムにおいて同一の協調送信手法が用いられるのが一般的である。例えば、１つの無線通信システムにおいて、通常の送信モードと、多地点協調送信手法としてジョイント送信（ＪＴ）とが選択的に使用される。

しかしながら、常に同一の多地点協調送信手法を用いると、前述の通り、ユーザスループットの改善効果が低い無線リソース（リソースブロック）についてまでその多地点協調送信手法が用いられる可能性がある。結果として、無線通信システム全体のスループットが改善されない可能性がある。

以上の事情を考慮して、本発明は、より柔軟な多地点協調（ＣｏＭＰ）送信の制御を実現することを目的とする。

本発明の無線通信システムは、ユーザ装置と、前記ユーザ装置と無線通信を実行可能な複数の送信ポイントと、複数の前記送信ポイントが実行する無線通信のスケジューリングを実行する協調スケジューラとを備え、前記協調スケジューラは、１つの前記送信ポイントが前記ユーザ装置に対して無線信号を送信する通常送信モードと、２以上の前記送信ポイントが前記ユーザ装置に対して同時に無線信号を送信するジョイント送信モードと、２以上の前記送信ポイントのうち１つの前記送信ポイントが前記ユーザ装置に対して無線信号を送信する動的ポイント選択モードと、２以上の前記送信ポイントのうち１つの前記送信ポイントが前記ユーザ装置に対して無線信号を送信し、前記１つの前記送信ポイント以外の前記２以上の前記送信ポイントが無線信号の送信を停止する動的ポイント停止モードとを含む複数の送信モードのいずれかを無線リソース単位ごとに選択し、前記スケジューリングを実行する。

本発明の好適な態様において、前記協調スケジューラは、複数の前記送信モードを適用した場合における夫々の推定受信品質値に基づいて、前記送信ポイントごとおよび前記無線リソース単位ごとに、最も高い推定受信品質値に対応する送信モードを選択する。

本発明の好適な態様において、前記ユーザ装置は、前記送信ポイントの各々から受信した無線信号に基づいて、複数の前記送信モードを適用した場合における夫々の受信品質値を推定する受信品質推定部と、前記受信品質推定部が推定した、複数の前記受信品質値を前記協調スケジューラに報告する受信品質報告部とを備える。

本発明の好適な態様において、前記ユーザ装置は、前記送信ポイントの各々から受信した無線信号について、所望信号電力と干渉信号電力とを含む電力情報を取得する電力取得部と、前記電力取得部が取得した、前記送信ポイントの各々に対応する前記電力情報を、前記協調スケジューラに報告する電力報告部とを備え、前記協調スケジューラは、前記ユーザ装置から報告された前記電力情報に基づいて、複数の前記送信モードを適用した場合における夫々の受信品質値を推定する。

本発明の好適な態様において、マクロセルを形成するマクロ基地局と、複数の前記送信ポイントの各々に接続するスモール基地局とを備え、前記各送信ポイントが、前記マクロセルの内部にスモールセルを形成し、前記スモール基地局が、前記協調スケジューラを備える。

本発明の通信制御方法は、ユーザ装置と、前記ユーザ装置と無線通信を実行可能な複数の送信ポイントと、複数の前記送信ポイントが実行する無線通信のスケジューリングを実行する協調スケジューラとを備える無線通信システムの通信制御方法であって、前記協調スケジューラにおいて、１つの前記送信ポイントが前記ユーザ装置に対して無線信号を送信する通常送信モードと、２以上の前記送信ポイントが前記ユーザ装置に対して同時に無線信号を送信するジョイント送信モードと、２以上の前記送信ポイントのうち１つの前記送信ポイントが前記ユーザ装置に対して無線信号を送信する動的ポイント選択モードと、２以上の前記送信ポイントのうち１つの前記送信ポイントが前記ユーザ装置に対して無線信号を送信し、前記１つの前記送信ポイント以外の前記２以上の前記送信ポイントが無線信号の送信を停止する動的ポイント停止モードとを含む複数の送信モードのいずれかを無線リソース単位ごとに選択し、前記スケジューリングを実行することを含む。

本発明によれば、無線リソース単位ごとに、複数の送信モードが柔軟に選択される。したがって、割り当てられる無線リソース全てに同一の送信モードが用いられる構成と比較して、周波数利用効率が向上するので、無線通信システム全体のスループットが改善される。また、ユーザ装置に対して多地点協調送信を実行する送信ポイントのセットが、無線リソース単位ごとに選択され得る。したがって、多地点協調送信セットを静的または半静的に決定する従来の構成と比較して、より柔軟な多地点協調送信の制御が実現される。

第１実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。 第１実施形態のユーザ装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態の送信ポイントの構成を示すブロック図である。 第１実施形態の基地局の構成を示すブロック図である。 無線リソース単位（リソースブロック）の説明図である。 通常送信モードによるスケジューリングの一例の説明図である。 ジョイント送信モードの概念図である。 動的ポイント選択モードの概念図である。 動的ポイント停止モードの概念図である。 第１実施形態のスケジューリングの動作フローである。 ジョイント送信モードが適用される場合のリソースブロック割当ての説明図である。 動的ポイント選択モードが適用される場合のリソースブロック割当ての説明図である。 動的ポイント停止モードが適用される場合のリソースブロック割当ての説明図である。 通常送信モードが適用される場合のリソースブロック割当ての説明図である。 第２実施形態のユーザ装置の構成を示すブロック図である。 第２実施形態のスケジューリングの動作フローである。 変形例に係る無線通信システムを示すブロック図である。

１． 第１実施形態
１（１）． 無線通信システムの概略
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システム１を示すブロック図である。無線通信システム１は、基地局ＮＢと、基地局ＮＢに接続される複数の送信ポイントＴＰと、ユーザ装置ＵＥとを備える。基地局ＮＢ自身が送信ポイントＴＰの１つとして機能してもよい。無線通信システム１は、上記以外の不図示の要素、例えば、交換局、サービングゲートウェイ、およびＰＤＮゲートウェイ等のノードを備え得る。ネットワークは、無線通信システム１が備える上記の要素のうち、ユーザ装置ＵＥ以外の要素を備える。

無線通信システム１内の各要素は、所定のアクセス技術（Access Technology）、例えば３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）規格に含まれるＬＴＥ／ＳＡＥ（Long Term Evolution / System Architecture Evolution）規格、又はその上位規格に従って通信を実行する。３ＧＰＰ規格に規定された用語に従うと、ユーザ装置ＵＥはUser Equipmentであり、交換局はMobile Management Entityであり、サービングゲートウェイはServing Gatewayであり、ＰＤＮゲートウェイはPacket Data Network Gatewayである。基地局ＮＢは、３ＧＰＰ規格に規定されるevolved Node B（マクロ基地局）であってもよいし、その他の構成による基地局であってもよい。

ユーザ装置ＵＥは、基地局ＮＢ（各送信ポイントＴＰ）と無線通信することが可能である。ユーザ装置ＵＥと各送信ポイントＴＰとの無線通信の方式は任意である。例えば、下りリンクではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用され得、上りリンクではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用され得る。基地局ＮＢは、複数の送信ポイントＴＰを協調的に制御することにより、多地点協調（ＣｏＭＰ）送信を実行することが可能である（詳細は後述される）。

基地局ＮＢおよび送信ポイントＴＰは、光ファイバ等の広帯域インタフェースにより相互に接続される。送信ポイントＴＰは、ユーザ装置ＵＥと無線通信を実行可能な任意の装置である。例えば、リモートラジオヘッド（Remote Radio Head，ＲＲＨ）、光張り出し（Remote Radio Equipment，ＲＲＥ）等の装置が送信ポイントＴＰとして採用され得る。各基地局ＮＢは、コアネットワークＣＮに接続される。コアネットワークＣＮは、交換局、サービングゲートウェイ、ＰＤＮゲートウェイ等を有するパケット通信ネットワークである。

１（２）． 各要素の構成
１（２）−１． ユーザ装置の構成
図２は、第１実施形態に係るユーザ装置ＵＥの構成を示すブロック図である。ユーザ装置ＵＥは、無線通信部１１０と記憶部１２０と制御部１３０とを備える。音声・映像等を出力する出力装置及びユーザからの指示を受け付ける入力装置等の図示は便宜的に省略されている。無線通信部１１０は、送信ポイントＴＰ（基地局ＮＢ）と無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、無線信号（電波）を受信して電気信号に変換する受信回路と、制御信号、ユーザ信号等の電気信号を無線信号（電波）に変換して送信する送信回路とを含む。記憶部１２０は通信制御に関する情報を記憶する。制御部１３０は、受信品質推定部１３２と受信品質報告部１３４と通信部１３６とを備える。受信品質推定部１３２は、複数の送信ポイントＴＰの各々から受信した無線信号に基づいて、送信モードごとの受信品質値を推定する（詳細は後述される）。受信品質報告部１３４は、受信品質推定部１３２が推定した受信品質値を、無線通信部１１０を介して基地局ＮＢに報告する。通信部１３６は、無線通信部１１０を介して基地局ＮＢとユーザデータ信号および制御信号を送受信する。制御部１３０及び制御部１３０内の各要素は、ユーザ装置ＵＥ内の不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）が、記憶部１２０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。

１（２）−２． 送信ポイントの構成
図３は、第１実施形態に係る送信ポイントＴＰの構成を示すブロック図である。送信ポイントＴＰは、無線通信部２１０と基地局通信部２２０とを備える。無線通信部２１０は、ユーザ装置ＵＥと無線通信を実行するための要素であり、ユーザ装置ＵＥの無線通信部１１０と同様に構成される。基地局通信部２２０は基地局ＮＢと通信を実行するための要素であり、基地局ＮＢと信号を送受信する。

１（２）−３． 基地局の構成
図４は、第１実施形態に係る基地局ＮＢの構成を示すブロック図である。基地局ＮＢは、送信ポイント通信部３１０とネットワーク通信部３２０と記憶部３３０と制御部３４０とを備える。送信ポイント通信部３１０は各送信ポイントＴＰと通信を実行するための要素であり、各送信ポイントＴＰと信号を送受信する。ネットワーク通信部３２０は、ネットワークＮＷ内の他のノード（交換局、ＰＤＮゲートウェイ等）と通信を実行するための要素であり、他のノードと信号を送受信する。記憶部３３０は、通信制御に関する情報を記憶する。制御部３４０は、協調スケジューラ３４２と通信部３４４とを備える。協調スケジューラ３４２は、複数の送信ポイントＴＰが実行する無線通信のスケジューリングを実行する（詳細は後述される）。通信部３４４は、協調スケジューラ３４２の制御の下、ユーザデータ信号および制御信号を送受信する。制御部３４０及び制御部３４０内の各要素は、基地局ＮＢ内の不図示のＣＰＵが、記憶部３３０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。

１（３）． スケジューリングおよび多地点協調（ＣｏＭＰ）送信
１（３）−１． 無線リソース単位（リソースブロック）
無線通信システム１においては、無線リソース単位であるリソースブロックＲＢごとにリソース割当て（スケジューリング）が実行される。図５は、リソースブロックＲＢの説明図である。図５において、横軸（Ｘ軸）は時間軸を示し、縦軸（Ｙ軸）は周波数軸を示す。リソースブロックＲＢは、所定の時間長（例えば、１スロットに相当する０．５ミリ秒）および所定の周波数帯域（例えば、１２サブキャリアに相当する１８０ｋＨｚ）を占める無線リソース単位であり、時間軸方向および周波数軸方向にわたって複数存在する。以上の所定時間長および所定周波数帯域は、無線環境等に応じて可変に設定されてもよい。基地局ＮＢ（協調スケジューラ３４２）は、リソースブロックＲＢごとに、送信対象のユーザ装置ＵＥを割り当てる。なお、以下では、図内の特定のリソースブロックＲＢを、ＸＹ座標を用いて“ＲＢ(x,y)”のように示す場合がある。

１（３）−２． 通常のスケジューリング
図６を参照して、多地点協調送信を実行しない場合の通常送信モードによるスケジューリングの一例を説明する。図６の例では、協調スケジューラ３４２の制御の下、１つの送信ポイントＴＰが２つのユーザ装置ＵＥ（ＵＥ１，ＵＥ２）に対して無線送信を実行すると想定する。協調スケジューラ３４２は、実際の無線送信に先立ち、ユーザ装置ＵＥへの無線信号の送信に用いるべきリソースブロックＲＢを決定する。図６の例では、協調スケジューラ３４２が、斜線で示されるリソースブロックＲＢ（ＲＢ(1,4), ＲＢ(1,5), ..., ＲＢ(5,5)）を第１のユーザ装置ＵＥ１に対する無線送信に割り当て、点描で示されるリソースブロックＲＢ（ＲＢ(0,0), ＲＢ(0,1), ..., ＲＢ(5,2)）を第２のユーザ装置ＵＥ２に対する無線送信に割り当てる。以上のリソース割当て（スケジューリング）は、伝送時間間隔（Transmission Time Interval，ＴＴＩ）ごと（例えば、１ミリ秒ごと）に実行される。

スケジューリングの結果は、協調スケジューラ３４２から通信部３４４およびユーザ装置ＵＥの通信部１３６に供給される。基地局ＮＢの通信部３４４は、割り当てられたリソースブロックＲＢを用いて各ユーザ装置ＵＥに無線信号を送信する。ユーザ装置ＵＥの通信部１３６は、割り当てられたリソースブロックＲＢについて受信動作を実行し無線信号を受信する。

無線通信システム１において、実際には、複数の送信ポイントＴＰが同時に協調スケジューラ３４２によって制御される。すなわち、協調スケジューラ３４２は、図６を参照して説明したスケジューリングを、各送信ポイントＴＰについて実行する。すなわち、協調スケジューラ３４２は、時間領域（time domain）および周波数領域（frequency domain）のスケジューリングに加えて、送信ポイントＴＰごと（空間領域、spatial domain）のスケジューリングを実行する。換言すると、協調スケジューラ３４２はマルチドメインスケジューリングを実行する。

１（３）−３． 多地点協調（ＣｏＭＰ）送信
図７から図９を参照して、多地点協調送信の例を説明する。多地点協調送信の送信モード（ＣｏＭＰ送信モード）には、ジョイント送信（ＪＴ）モード、動的ポイント選択（ＤＰＳ）モード、および動的ポイント停止（Dynamic Point Blanking，ＤＰＢ）モードが含まれる。

図７は、ジョイント送信（ＪＴ）モードの概念図である。ジョイント送信モードにおいては、２以上の送信ポイントＴＰがユーザ装置ＵＥに対して同時に無線信号を送信する。複数の送信ポイントＴＰが同じ無線信号をユーザ装置ＵＥに対して送信するので、ユーザ装置ＵＥにおける受信電力が増大する。ジョイント送信モードにおいて、複数の送信ポイントＴＰは、各送信ポイントＴＰ間で無線信号の位相および強度を合わせるコヒーレント送信と、各送信ポイントＴＰ間で無線信号の位相および強度を合わせないノンコヒーレント送信とのいずれかを実行する。なお、同じ無線信号が複数の送信ポイントＴＰから送信されてもよく、異なる無線信号が複数の送信ポイントＴＰから送信されてもよい。

図８は、動的ポイント選択（ＤＰＳ）モードの概念図である。動的ポイント選択モードにおいては、２以上の送信ポイントＴＰのうち、１つの送信ポイントＴＰがユーザ装置ＵＥに対して無線信号を送信する。複数の送信ポイントＴＰのうち、ユーザ装置ＵＥにおける受信品質が最も高い送信ポイントＴＰが無線信号をユーザ装置ＵＥに対して送信するので、より高いユーザスループットが実現される。以上の動的ポイント選択は、無線リソース単位ごとに実行され得る。無線通信システム１では、時間領域における動的ポイント選択と、周波数領域における動的ポイント選択との双方が実行され得る。

図９は、動的ポイント停止（ＤＰＢ）モードの概念図である。動的ポイント停止モードにおいては、２以上の送信ポイントＴＰ（例えばＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３）のうち１つの送信ポイントＴＰ（例えばＴＰ１）がユーザ装置ＵＥに対して無線信号を送信し、他の送信ポイント（例えばＴＰ２，ＴＰ３）が無線信号の送信を停止する。無線信号を送信する送信ポイントＴＰ以外の送信ポイントＴＰが無線信号の送信を停止するので、ユーザ装置ＵＥに対する干渉が低減される。

１（３）−４． 無線リソース単位ごとのスケジューリング
図１０は、本実施形態のスケジューリングの動作フローである。ユーザ装置ＵＥの無線通信部１１０は、複数の送信ポイントＴＰの各々から送信される無線信号を受信し、受信品質推定部１３２に供給する（S100）。受信品質推定部１３２は、受信された無線信号（所望信号および干渉信号）を用いて、送信モード（通常送信モード、ジョイント送信モード、動的ポイント選択モード、および動的ポイント停止モード）の各々を適用した場合の受信品質値（例えば、受信ＳＩＮＲ）を推定する（S110）。受信品質報告部１３４は、受信品質推定部１３２が推定した各受信品質値を、送信ポイントＴＰを介して基地局ＮＢに報告（送信）する（S120）。基地局ＮＢの協調スケジューラ３４２は、ユーザ装置ＵＥ（受信品質推定部１３２）が推定した各送信モードの受信品質値に基づいて、送信ポイントＴＰごと、およびリソースブロックＲＢごとに、最も高い受信品質を実現する送信モードを選択して、無線リソースのスケジューリングを実行する（S130）。以上のスケジューリング動作は、伝送時間間隔（Transmission Time Interval，ＴＴＩ）ごと（例えば、１ミリ秒ごと）に実行される。

図１１から図１４を参照して、具体的なリソースブロックＲＢ割当ての例を説明する。以上の各図において、便宜的に、第１の送信ポイントＴＰ１が送信するリソースブロックＲＢの群を群Ｇ１と称し、第２の送信ポイントＴＰ２が送信するリソースブロックＲＢの群を群Ｇ２と称する。前述と同様、横軸（Ｘ軸）が時間軸を示し、縦軸（Ｙ軸）が周波数軸を示す。各群Ｇ（Ｇ１，Ｇ２）内において同一のＸＹ座標値を有するリソースブロックＲＢは、同一の期間および周波数帯域を占める。

図１１は、リソースブロックＲＢにジョイント送信モード（ＪＴ）が適用される場合の例である。基地局ＮＢの協調スケジューラ３４２は、ユーザ装置ＵＥから報告された受信品質値に基づいて、割当て動作の対象となるリソースブロックＲＢの各々について、適用すべき送信モードを決定する。本例では、斜線のリソースブロックＲＢ（ＲＢ(0,1), ＲＢ(0,2), ＲＢ(1,1), ＲＢ(1,2)）に注目する。本例では、第１の送信ポイントＴＰ１と第２の送信ポイントＴＰ２とが、ユーザ装置ＵＥから同程度の距離に位置する。そのため、第１の送信ポイントＴＰ１からの受信電力と第２の送信ポイントＴＰ２からの受信電力とが同程度になるので、ユーザ装置ＵＥにおける受信電力の増幅効果が高い。ひいては、ユーザ装置ＵＥがジョイント送信モードを適用した場合の受信品質値が、他の送信モードを適用した場合と比較して高い。したがって、協調スケジューラ３４２は、斜線のリソースブロックＲＢについてジョイント送信モードを選択する。すなわち、斜線のリソースブロックＲＢ（ＲＢ(0,1), ＲＢ(0,2), ＲＢ(1,1), ＲＢ(1,2)）において、第１の送信ポイントＴＰ１および第２の送信ポイントＴＰ２からユーザ装置ＵＥへ無線信号を送信するように制御する。

図１２は、リソースブロックＲＢに動的ポイント選択モード（周波数領域（ＦＤ）ＤＰＳ）が適用される場合の例である。基地局ＮＢの協調スケジューラ３４２は、図１１と同様、ユーザ装置ＵＥから報告された受信品質値に基づいて送信モードを決定する。本例では、同じ期間に送信されるリソースブロックＲＢ（ＲＢ(2,0), ＲＢ(2,1), ＲＢ(2,2), ＲＢ(2,3)）に注目する。本例では、第１の送信ポイントＴＰ１からユーザ装置ＵＥへのフェージング状態と、第２の送信ポイントＴＰ２からユーザ装置ＵＥへのフェージング状態とが相違する。具体的には、ＲＢ(x,0)およびＲＢ(x,1)に相当する周波数帯域については、第２の送信ポイントＴＰ２からの受信状態よりも第１の送信ポイントＴＰ１からの受信状態が良好であり、ＲＢ(x,2)およびＲＢ(x,3)に相当する周波数帯域については、第１の送信ポイントＴＰ１からの受信状態よりも第２の送信ポイントＴＰ２からの受信状態がより良好である。そのため、ＲＢ(x,0)およびＲＢ(x,1)においては、第１の送信ポイントＴＰ１から無線信号を送信する方がユーザ装置ＵＥにおける受信品質値が高く、ＲＢ(x,2)およびＲＢ(x,3)においては、第２の送信ポイントＴＰ２から無線信号を送信する方がユーザ装置ＵＥにおける受信品質値が高い。さらに、以上の受信品質値は、他の送信モードを適用した場合の受信品質値よりも高い。したがって、協調スケジューラ３４２は、リソースブロックＲＢ（ＲＢ(2,0), ＲＢ(2,1), ＲＢ(2,2), ＲＢ(2,3)）について動的ポイント選択モードを選択する。すなわち、ＲＢ(2,0)およびＲＢ(2,1)については第１の送信ポイントＴＰ１が無線信号を送信し、ＲＢ(2,2)およびＲＢ(2,3)については第２の送信ポイントＴＰ２が無線信号を送信するように制御する。なお、ＲＢ(2,0)およびＲＢ(2,1)において第２の送信ポイントＴＰがいずれのユーザ装置ＵＥに無線信号を送信するか、および、ＲＢ(2,2)およびＲＢ(2,3)において、第１の送信ポイントＴＰ１がいずれのユーザ装置ＵＥに無線信号を送信するかは任意である。以上から理解されるように、動的ポイント選択モードにおいては、フェージング状態等の無線環境に応じ、相異なる複数の送信ポイントＴＰから相異なる周波数で１つのユーザ装置ＵＥに同時に無線信号が送信される。

図１３は、リソースブロックＲＢに動的ポイント停止モード（ＤＰＢ）が適用される場合の例である。基地局ＮＢの協調スケジューラ３４２は、図１１と同様、ユーザ装置ＵＥから報告された受信品質値に基づいて送信モードを決定する。本例では、同じ期間に送信されるリソースブロックＲＢ（ＲＢ(3,0), ＲＢ(3,1), ＲＢ(3,2), ＲＢ(3,3)）に注目する。本例では、ユーザ装置ＵＥが、第２の送信ポイントＴＰ２よりも第１の送信ポイントＴＰ１の近くに位置する。そのため、第１の送信ポイントＴＰ１からの受信電力の方が、第２の送信ポイントＴＰ２からの受信電力を上回るので、ユーザ装置ＵＥにおける受信電力の増幅効果が低い。そのため、第２の送信ポイントＴＰ２からの無線信号はユーザ装置ＵＥにとって干渉となる。したがって、リソースブロックＲＢ（ＲＢ(3,0), ＲＢ(3,1), ＲＢ(3,2), ＲＢ(3,3)）においては、第１の送信ポイントＴＰ１のみからユーザ装置ＵＥに無線信号を送信する場合の受信品質値が、他の動作モードを適用した場合の受信品質値よりも高い。したがって、協調スケジューラ３４２は、リソースブロックＲＢ（ＲＢ(3,0), ＲＢ(3,1), ＲＢ(3,2), ＲＢ(3,3)）について動的ポイント停止モードを選択する。すなわち、以上のリソースブロックＲＢにおいて、第１の送信ポイントＴＰ１が無線信号を送信し、第２の送信ポイントＴＰ２が無線信号の送信を停止するように制御する。

図１４は、リソースブロックＲＢに通常送信モードが適用される場合の例である。本例では、斜線のリソースブロックＲＢ（ＲＢ(0,0), ＲＢ(0,1)）に注目する。本例では、第１の送信ポイントＴＰ１の近傍に第１のユーザ装置ＵＥ１が位置し、第２の送信ポイントＴＰ２の近傍に第２のユーザ装置ＵＥ２が位置する。第１のユーザ装置ＵＥ１は第２の送信ポイントＴＰ２から十分に遠く、第２のユーザ装置ＵＥ２は第１の送信ポイントＴＰ１から十分に遠い。すなわち、第１のユーザ装置ＵＥ１における第２の送信ポイントＴＰ２からの干渉電力が所定の閾値を下回り、第２のユーザ装置ＵＥ２における第１の送信ポイントＴＰ１からの干渉電力が所定の閾値を下回る。結果として、第１の送信ポイントＴＰ１が通常送信モードにて無線信号を送信する場合の第１のユーザ装置ＵＥ１における受信品質値が、他の送信モードを適用する場合の受信品質値を上回る。同様に、第２の送信ポイントＴＰ２が通常送信モードにて無線信号を送信する場合の第２のユーザ装置ＵＥ２における受信品質値が、他の送信モードを適用する場合の受信品質値を上回る。したがって、協調スケジューラ３４２は、リソースブロックＲＢ（ＲＢ(0,0), ＲＢ(0,1)）について通常送信モードを選択する。すなわち、第１の送信ポイントＴＰ１が第１のユーザ装置ＵＥ１に対して無線信号を送信し、第２の送信ポイントＴＰ２が第２のユーザ装置ＵＥ２に対して無線信号を送信するように制御する。以上の例においては、干渉電力がユーザ装置ＵＥに与える影響が小さいので、リソースブロックＲＢが再利用される。結果として、無線通信システム１全体の周波数利用効率が向上する。

１（４）． 本実施形態の効果
以上の本実施形態の構成によれば、無線リソース単位（リソースブロックＲＢ）ごとに、ＣｏＭＰ送信モードを含む複数の送信モードが柔軟に選択される。したがって、割り当てられる無線リソース全てに同一の送信モードが用いられる構成と比較して、周波数利用効率が向上するので、無線通信システム１全体のスループットが改善される。

また、本実施形態の構成においては、ユーザ装置ＵＥに対して多地点協調送信を実行する送信ポイントＴＰのセットが、無線リソース単位（リソースブロックＲＢ）ごとに選択され得る。したがって、多地点協調送信セット（ＣｏＭＰセット）を静的または半静的に決定する従来の構成と比較して、より柔軟な多地点協調送信の制御が実現される。

２． 第２実施形態
本発明の第２実施形態を以下に説明する。以下に例示する各実施形態において、作用、機能が第１実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の説明を適宜に省略する。

第１実施形態では、複数の送信モードの各々を適用した場合における夫々の受信品質値（受信ＳＩＮＲ等）を、ユーザ装置ＵＥが推定して基地局ＮＢ（協調スケジューラ３４２）に報告する。第２実施形態では、ユーザ装置ＵＥではなく基地局ＮＢ（協調スケジューラ３４２）が受信品質値を推定する。

図１５は、第２実施形態に係るユーザ装置ＵＥの構成を示すブロック図である。ユーザ装置ＵＥの制御部１３０は、電力取得部１３３と電力報告部１３５と通信部１３６とを備える。電力取得部１３３は、送信ポイントＴＰから受信した無線信号について、所望信号電力（そのユーザ装置ＵＥに対して送信された無線信号の電力）および干渉信号電力（そのユーザ装置ＵＥに対して送信された無線信号以外の信号（電波）の電力）を含む電力情報を取得する。電力報告部１３５は、電力取得部１３３が取得した電力情報を、無線通信部１１０を介して基地局ＮＢに報告する。通信部１３６の構成および動作は第１実施形態と同様である。

図１６は、第２実施形態のスケジューリングの動作フローである。ユーザ装置ＵＥの無線通信部１１０は、複数の送信ポイントＴＰの各々から送信される無線信号を受信し、電力取得部１３３に供給する（S200）。電力取得部１３３は、複数の送信ポイントＴＰの各々から受信した無線信号について所望信号電力と干渉信号電力とを測定し、電力情報として電力報告部１３５に供給する（S210）。電力報告部１３５は、取得された電力情報を送信ポイントＴＰを介して基地局ＮＢに報告（送信）する（S220）。基地局ＮＢの協調スケジューラ３４２は、ユーザ装置ＵＥから報告された、送信ポイントＴＰごとの電力情報（所望信号電力および干渉信号電力）を用いて、送信モード（通常送信モード、ジョイント送信モード、動的ポイント選択モード、および動的ポイント停止モード）の各々を適用した場合の受信品質値（例えば、受信ＳＩＮＲ）を推定する（S230）。次いで、協調スケジューラ３４２は、推定した各送信モードの受信品質値に基づいて、送信ポイントＴＰごと、およびリソースブロックＲＢごとに、最も高い受信品質を実現する送信モードを選択して、無線リソースのスケジューリングを実行する（S240）。以上のスケジューリング動作は、第１実施形態と同様に、伝送時間間隔（Transmission Time Interval，ＴＴＩ）ごと（例えば、１ミリ秒ごと）に実行される。

以上の第２実施形態の構成によれば、第１実施形態と同様の効果が奏される。また、受信品質値の推定が基地局ＮＢにて実行されるので、ユーザ装置ＵＥの処理負荷が低減され、ひいてはユーザ装置ＵＥの消費電力量が削減される。

３． 変形例
以上の実施の形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以上の実施の形態および以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。

３（１）． 変形例１
無線通信システム１が、各々が１つの送信ポイントＴＰと一体に構成された複数の基地局ＮＢを備える構成も採用可能である。以上の構成においては、複数の基地局ＮＢのうちいずれかが協調スケジューラ３４２を有し、その協調スケジューラ３４２が上述の実施形態のように他の基地局ＮＢ（上述の実施形態における送信ポイントＴＰに相当）を制御すればよい。なお、１つの送信ポイントＴＰが複数の送信アンテナを備えてもよい。

３（２）． 変形例２
無線通信システム１は、マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢと含むヘテロジーニアスネットワークであってもよい。本変形例では、スモール基地局ＰｈＮＢが、上述の実施形態の基地局ＮＢに相当する。図１７に示すように、マクロ基地局ｅＮＢは、マクロセルＣｍを形成する。他方、スモール基地局ＰｈＮＢは複数の送信ポイントＴＰを備え、各送信ポイントＴＰはマクロセルＣｍの内部にスモールセルＣｓを形成する。送信ポイントＴＰの無線送信能力はマクロ基地局ｅＮＢの無線送信能力を下回るから、スモールセルＣｓの面積はマクロセルＣｍの面積を下回る。

以上の構成によれば、１つのスモール基地局ＰｈＮＢに接続される複数の送信ポイントＴＰが、スモール基地局ＰｈＮＢの協調スケジューラ３４２に一括して制御されるから、基地局間で協調して多地点協調送信を実行する構成と比較して、多地点協調送信のための制御処理（バックヤードプロセシング）の負荷がより低減される。

３（３）． 変形例３
マクロ基地局ｅＮＢが無線通信に用いる周波数帯域と、スモール基地局ＰｈＮＢ（送信ポイントＴＰ）が無線通信に用いる周波数帯域とは、同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。ただし、スモール基地局ＰｈＮＢが用いる周波数帯域が、マクロ基地局ｅＮＢが用いる周波数帯域を上回る構成においては、より低い周波数帯域による安定な無線通信を用いて制御系の通信（Ｃプレーン通信）が実現されるのでより好適である。

３（４）． 変形例４
ＣｏＭＰ送信モードは、ジョイント送信モード、動的ポイント選択モード、および動的ポイント停止モードの３モードに限定されない。任意の多地点協調送信手法を実行する送信モードがＣｏＭＰ送信モードに含まれ得る。

３（５）． 変形例５
以上の実施形態では、協調スケジューラ３４２は、リソースブロックＲＢごとに、最も高い推定受信品質値に対応する送信モードを選択する。代わりに、協調スケジューラ３４２は、リソースブロックＲＢごとに、送信モードごとの推定受信品質値に基づいて、１つのリソースブロックＲＢ当たりのユーザスループットが最も高い送信モードを選択してもよい。

ここで、「１つのリソースブロックＲＢ当たりのユーザスループット」とは、ＣｏＭＰ送信が実行される場合においては、「１つの送信ポイントＴＰが送信する１つのリソースブロックＲＢ当たりのユーザスループット」を意味する。例えば、１つのリソースブロックＲＢについて、２つの送信ポイントＴＰがジョイント送信モードで無線送信を実行する場合の「１つのリソースブロックＲＢ当たりのユーザスループット」は、２つの送信ポイントＴＰが合計２つのリソースブロックＲＢを送信することを考慮し、そのジョイント送信により実現されるユーザスループットを送信ポイント数（すなわち、２）で除算した値となる。

３（６）． 変形例６
ユーザ装置ＵＥは、送信ポイントＴＰ（基地局ＮＢ）と無線通信が可能な任意の装置である。ユーザ装置ＵＥは、例えば、フィーチャーフォンまたはスマートフォン等の携帯電話端末でもよく、デスクトップ型パーソナルコンピュータでもよく、ノート型パーソナルコンピュータでもよく、ＵＭＰＣ（Ultra-Mobile Personal Computer）でもよく、携帯用ゲーム機でもよく、その他の無線端末でもよい。

３（７）． 変形例７
無線通信システム１内の各要素（ユーザ装置ＵＥおよび基地局ＮＢ）においてＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。

１……無線通信システム、ＵＥ（ＵＥ１，ＵＥ２）……ユーザ装置、１１０……無線通信部、１２０……記憶部、１３０……制御部、１３２……受信品質推定部、１３３……電力取得部、１３４……受信品質報告部、１３５……電力報告部、１３６……通信部、ＴＰ（ＴＰ１，ＴＰ２）……送信ポイント、２１０……無線通信部、２２０……基地局通信部、ＮＢ……基地局、３１０……送信ポイント通信部、３２０……ネットワーク通信部、３３０……記憶部、３４０……制御部、３４２……協調スケジューラ、３４４……通信部、ＣＮ……コアネットワーク、Ｃｍ……マクロセル、Ｃｓ……スモールセル、ｅＮＢ……マクロ基地局、Ｇ（Ｇ１，Ｇ２）……群、ＰｈＮＢ……スモール基地局、ＲＢ……リソースブロック。

Claims (6)

1. ユーザ装置と、
   前記ユーザ装置と無線通信を実行可能な複数の送信ポイントと、
   複数の前記送信ポイントが実行する無線通信のスケジューリングを実行する協調スケジューラとを備え、
   前記協調スケジューラは、
   １つの前記送信ポイントが前記ユーザ装置に対して無線信号を送信する通常送信モードと、
   ２以上の前記送信ポイントが前記ユーザ装置に対して同時に無線信号を送信するジョイント送信モードと、
   ２以上の前記送信ポイントのうち１つの前記送信ポイントが前記ユーザ装置に対して無線信号を送信する動的ポイント選択モードと、
   ２以上の前記送信ポイントのうち１つの前記送信ポイントが前記ユーザ装置に対して無線信号を送信し、前記１つの前記送信ポイント以外の前記２以上の前記送信ポイントが無線信号の送信を停止する動的ポイント停止モードと
   を含む複数の送信モードのいずれかを無線リソース単位ごとに選択し、前記スケジューリングを実行する
   無線通信システム。
2. 前記協調スケジューラは、
   複数の前記送信モードを適用した場合における夫々の推定受信品質値に基づいて、前記送信ポイントごとおよび前記無線リソース単位ごとに、最も高い推定受信品質値に対応する送信モードを選択する
   請求項１の無線通信システム。
3. 前記ユーザ装置は、
   前記送信ポイントの各々から受信した無線信号に基づいて、複数の前記送信モードを適用した場合における夫々の受信品質値を推定する受信品質推定部と、
   前記受信品質推定部が推定した、複数の前記受信品質値を前記協調スケジューラに報告する受信品質報告部とを備える
   請求項２の無線通信システム。
4. 前記ユーザ装置は、
   前記送信ポイントの各々から受信した無線信号について、所望信号電力と干渉信号電力とを含む電力情報を取得する電力取得部と、
   前記電力取得部が取得した、前記送信ポイントの各々に対応する前記電力情報を、前記協調スケジューラに報告する電力報告部とを備え、
   前記協調スケジューラは、
   前記ユーザ装置から報告された前記電力情報に基づいて、複数の前記送信モードを適用した場合における夫々の受信品質値を推定する
   請求項２の無線通信システム。
5. マクロセルを形成するマクロ基地局と、
   複数の前記送信ポイントの各々に接続するスモール基地局とを備え、
   前記各送信ポイントが、前記マクロセルの内部にスモールセルを形成し、
   前記スモール基地局が、前記協調スケジューラを備える
   請求項３または請求項４の無線通信システム。
6. ユーザ装置と、
   前記ユーザ装置と無線通信を実行可能な複数の送信ポイントと、
   複数の前記送信ポイントが実行する無線通信のスケジューリングを実行する協調スケジューラとを備える無線通信システムの通信制御方法であって、
   前記協調スケジューラにおいて、
   １つの前記送信ポイントが前記ユーザ装置に対して無線信号を送信する通常送信モードと、
   ２以上の前記送信ポイントが前記ユーザ装置に対して同時に無線信号を送信するジョイント送信モードと、
   ２以上の前記送信ポイントのうち１つの前記送信ポイントが前記ユーザ装置に対して無線信号を送信する動的ポイント選択モードと、
   ２以上の前記送信ポイントのうち１つの前記送信ポイントが前記ユーザ装置に対して無線信号を送信し、前記１つの前記送信ポイント以外の前記２以上の前記送信ポイントが無線信号の送信を停止する動的ポイント停止モードと
   を含む複数の送信モードのいずれかを無線リソース単位ごとに選択し、前記スケジューリングを実行することを含む
   通信制御方法。

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