JP5315286B2

JP5315286B2 - 無線基地局装置、無線中継局装置及びリソース割り当て方法

Info

Publication number: JP5315286B2
Application number: JP2010087263A
Authority: JP
Inventors: 聡永田; サギャムウォンジャトゥロン; 哲士阿部; 信彦三木; 康史森岡
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2010-04-05
Filing date: 2010-04-05
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2030-04-05
Also published as: EP2557872A4; US8811261B2; CN102835170A; US20130070661A1; WO2011125702A1; EP2557872A1; CN102835170B; JP2011223104A

Description

本発明は、ＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution-Advanced）システムにおいて、リレー伝送技術を利用する無線基地局装置、無線中継局装置及びリソース割り当て方法に関する。

３ＧＰＰ（3^rd Generation Partnership Project）において、第３世代移動通信システムの発展規格であるＬＴＥ（Long Term Evolution）からのさらなる高速・大容量通信を実現する第４世代移動通信システムとして、ＬＴＥ−Advanced（ＬＴＥ−Ａ）の標準化が進められている。ＬＴＥ−Ａは、高速・大容量通信の実現に加え、セル端ユーザのスループット向上を重要課題としており、その一手段として、無線基地局装置〜移動端末装置間の無線伝送を中継するリレー技術が検討されている。リレーを用いることで、有線バックホールリンクの確保が困難な場所などで、効率的にカバレッジを拡大できることが期待される。

リレー技術においては、レイヤ１リレー、レイヤ２リレー、レイヤ３リレーがある。レイヤ1リレーは、ブースター、若しくはリピータとも呼ばれる中継技術であり、無線基地局装置からの下り受信ＲＦ信号を電力増幅して移動端末装置に送信するＡＦ（Amplifier and Forward）型中継技術である。移動端末装置からの上り受信ＲＦ信号も、同様に電力増幅して無線基地装置に送信される。レイヤ２リレーは、無線基地局装置からの下り受信ＲＦ信号を復調・復号後、再度符号化・変調を行い、移動端末装置に送信するＤＦ（Decode and Forward）型中継技術である。レイヤ３リレーは、無線基地局装置からの下り受信ＲＦ信号を復号後、復調・復号処理に加えて、ユーザデータを再生してから、再度無線でユーザデータ伝送を行うための処理（秘匿、ユーザデータ分割・結合処理など）を行い、符号化・変調後に移動端末装置に送信する中継技術である。現在３ＧＰＰにおいては、雑音除去による受信特性の向上、標準仕様検討、及び実装上の容易性の観点から、レイヤ３リレー技術について標準化が進められている。

図１は、レイヤ３リレーによる無線中継技術の概要を示す図である。レイヤ３リレーの無線中継局装置（ＲＮ）は、ユーザデータ再生処理、変復調、及び符号・復号処理を行うことに加え、無線基地局装置（ｅＮＢ）と異なる固有のセルＩＤ（ＰＣＩ：Physical Cell ID）を持つことを特徴とする。これにより、移動端末装置（ＵＥ）は、無線中継局装置が提供するセルＢを、無線基地局装置が提供するセルＡとは異なるセルとして認識する。また、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）などの物理層の制御信号は、無線中継局装置で終端されるため、無線中継局装置は移動端末装置から見て、無線基地局装置として認識される。したがって、ＬＴＥの機能のみを有する移動端末装置も無線中継局装置に接続することができる。

また、無線基地局装置〜無線中継局装置間のバックホールリンク（Ｕｎ）、及び無線中継局装置〜移動端末装置間のアクセスリンク（Ｕｕ）は、異なる周波数若しくは同一の周波数で運用することが考えられ、後者の場合、無線中継局装置で送受信処理を同時に行うと、送受信回路内で十分なアイソレーションが確保できない限り、送信信号が無線中継局装置の受信機に回り込み、干渉を引き起こす。このため、図２に示すように、同一周波数（ｆ１）で運用する場合は、バックホールリンク及びアクセスリンクの無線リソース（ｅＮＢ送信とリレー送信）を時分割多重（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）し、無線中継局装置において送受信が同時に行われないよう制御する必要がある（非特許文献１）。このため、例えば、下りリンクでは、無線中継局装置は、無線基地局装置からの下り信号を受信している間、移動端末装置に対して下り信号を送信することはできない。

３ＧＰＰ，ＴＲ３６．８１４

このようなレイヤ３リレーによる無線中継技術において、下りリンクのサブフレーム構成は図３に示すようになる。図３においては、放送型コンテンツの多数ユーザへの同時配信サービス（ＭＢＭＳ：Multimedia Broadcast Multicast Service）を単一周波数ネットワークで提供するためのバックホール（ＭＢＳＦＮ：MBMS over a Single Frequency Network）サブフレームと、ノーマルサブフレームとがある。

マクロｅＮＢ（無線基地局装置）からリレーノード（無線中継局装置）のバックホールリンクでは、バックホールサブフレームでデータ、制御信号及び参照信号（ＣＲＳ：Common Reference Signal）が送信される。この場合、データには、マクロｅＮＢからマクロＵＥ（ｅＮＢ配下の移動端末装置）へのデータ及びマクロｅＮＢからリレーノードへのデータが含まれる。一方、同時刻でのアクセスリンクでは、バックホールサブフレームで制御信号及び参照信号（ＣＲＳ）が送信されるが、上述したように、データは送信されない。

バックホールリンクにおいて、ノーマルサブフレームでは、マクロｅＮＢからマクロＵＥへのデータ、制御信号及び参照信号（ＣＲＳ）が送信され、アクセスリンクにおいて、ノーマルサブフレームでは、リレーノードからリレーＵＥ（リレーノード配下の移動端末装置）へのデータ、制御信号及び参照信号（ＣＲＳ）が送信される。

バックホールサブフレームにおける、最もシンプルなリソース割り当てとしては、リソースを分割せずに、リレーノードにのみ全てのリソースを割り当てることが考えられる。しかしながら、リレーノードへの送信データは、リレーＵＥ（無線中継局装置配下のＵＥ）数に比例するため、特にリレーＵＥ数が少ない場合には、全てのリソースをリレーノードに割り当てる必要はない。そのとき、一部のリソースをマクロＵＥに割当てることで、システム（セル）全体のスループットが増加することが期待できる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、リレー伝送の際に、バックホールサブフレームをより最適にリソース分割してシステムのスループットを向上できる無線基地局装置、無線中継局装置及びリソース割り当て方法を提供することを目的とする。

本発明の無線基地局装置は、バックホールサブフレーム数、移動端末装置数、無線基地局装置から無線中継局装置までのリンクにおける周波数利用効率に基づいて、バックホールサブフレームにおいて前記無線中継局装置に割り当てるリソースブロックの比率を制御する周波数帯域幅制御手段と、前記周波数帯域幅制御手段により制御された前記比率に基づいてバックホールサブフレームにおいて前記無線中継局装置に対する信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする。

本発明の無線中継局装置は、送信データを格納するバッファと、前記バッファ内のデータ量に基づいてリソース割り当て用のオフセットを制御するオフセット制御手段と、前記オフセットを無線基地局装置に送信する送信手段と、バックホールサブフレームにおいて前記無線基地局装置から送信される信号を受信する受信手段と、を具備し、前記バックホールサブフレームにおいて前記無線中継局装置に割り当てられるリソースブロックの比率は、バックホールサブフレーム数、移動端末装置数、無線基地局装置から無線中継局装置までのリンクにおける周波数利用効率及び前記オフセットに基づいて、制御されることを特徴とする。

本発明のリソース割り当て方法は、無線基地局装置において、バックホールサブフレーム数、移動端末装置数、無線基地局装置から無線中継局装置までのリンクにおける周波数利用効率に基づいて、バックホールサブフレームにおいて前記無線中継局装置に割り当てるリソースブロックの比率を制御する工程と、制御された前記比率に基づいてバックホールサブフレームにおいて前記無線中継局装置に対する信号を送信する工程と、を具備することを特徴とする。

本発明のリソース割り当て方法は、バックホールサブフレーム数、移動端末装置数及び無線リンクの周波数利用効率に基づいて、バックホールサブフレームにおける周波数帯域幅を制御し、前記周波数帯域幅制御手段により制御された周波数帯域幅でバックホールサブフレームを送信するので、リレー伝送の際に、バックホールサブフレームをより最適にリソース分割してシステムのスループットを向上できる。

リレー伝送技術を説明するための図である。バックホールリンク及びアクセスリンクの無線リソースを説明するための図である。バックホールリンク及びアクセスリンクのサブフレーム構成を説明するための図である。周波数利用効率と無線中継局装置への割り当てリソースブロックの比率の関係を説明するための図である。本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置の概略構成を示すブロック図である。バッファ内のデータ量とオフセットの関係を説明するための図である。本発明の実施の形態２に係る無線基地局装置の概略構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態２に係る無線中継局装置の概略構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。以下、ｅＮＢは無線基地局装置を示し、マクロＵＥはｅＮＢ配下の移動端末装置を示し、リレーＵＥは無線中継局装置配下の移動端末装置を示し、ＲＮは無線中継局装置を示す。

（実施の形態１）
本実施の形態においては、バックホールサブフレーム数、移動端末装置数及び無線リンクの周波数利用効率に基づいて、バックホールサブフレームにおける周波数帯域幅を制御する場合について説明する。ここで、周波数利用効率とは、（マクロｅＮＢ→マクロＵＥ）／（マクロｅＮＢ→リレーノード）リンクに適用したＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）モードの周波数利用効率（ＳＥ:Spectral Efficiency）を意味する。

本実施の形態のリソース割り当て方法においては、バックホールサブフレーム数、移動端末装置数及び無線リンクの周波数利用効率に基づいて、バックホールサブフレームにおける周波数帯域幅を制御し、このように制御された周波数帯域幅でバックホールサブフレームを送信する。この場合において、図４に示すように、ｅＮＢ→マクロＵＥリンクに比べて、ｅＮＢ→ＲＮリンクのＳＥ（品質）が良いときには、ＲＮに割り当てるＲＢ（Resource Block）を少なくするように周波数帯域幅を制御する。

このように、ＭＣＳの周波数利用効率を考慮することにより、ｅＮＢ→ＲＮリンクの品質がより良い場合に、同じデータ量をより少ないＲＢで送信することができるため、リレーノードにリソースを必要以上に割当てることを防ぐことができる。これにより、マクロＵＥ（セル全体）のスループットを改善することができる。

図５は、本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置の概略構成を示すブロック図である。図５に示す無線基地局装置は、送信部と、受信部とを備えている。ここでは、送信部側についてのみ説明する。

図５に示す無線基地局装置は、マクロＵＥ用の送信データのバッファ（１〜Ｎ１）１０１と、リレーノード用の送信データのバッファ（１〜Ｎ２）１０２と、スケジューラ１０３と、マクロＵＥ用の送信データ用のチャネル符号化部１０４と、リレーノード用の送信データ用のチャネル符号化部１０５と、マクロＵＥ用の送信データ用のデータ変調部１０６と、リレーノード用の送信データ用のデータ変調部１０７と、マクロＵＥ用の送信データ用のプリコーディング乗算部１０８と、リレーノード用の送信データ用のプリコーディング乗算部１０９と、サブキャリアマッピング部１１０と、マクロＵＥ用の送信データ用の参照信号多重部１１１と、リレーノード用の送信データ用の参照信号多重部１１２と、周波数帯域幅制御部１１３と、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１１４と、ＣＰ（Cyclic Prefix）付与部１１５と、ＲＦ回路１１６と、アンテナ（１〜Ｍ）１１７とから主に構成されている。

マクロＵＥ用の送信データのバッファ（１〜Ｎ１）１０１は、マクロＵＥに送信するデータを格納する。リレーノード用の送信データのバッファ（１〜Ｎ２）１０２は、リレーノードに送信するデータを格納する。

スケジューラ１０３は、マクロＵＥ用の送信データのバッファ（１〜Ｎ１）１０１に格納されたマクロＵＥに送信するデータ及びリレーノード用の送信データのバッファ（１〜Ｎ２）１０２に格納されたリレーノードに送信するデータをスケジューリングする。スケジューラ１０３は、周波数帯域幅制御部１１３で制御された周波数帯域幅でマクロＵＥに送信するデータ及びリレーノードに送信するデータをスケジューリングする。周波数帯域幅制御部１１３での制御については後述する。

マクロＵＥ用の送信データ用のチャネル符号化部１０４は、マクロＵＥ用の送信データをチャネル符号化する。チャネル符号化部１０４は、チャネル符号化後のデータをデータ変調部１０６に出力する。リレーノード用の送信データ用のチャネル符号化部１０５は、リレーノード用の送信データをチャネル符号化する。チャネル符号化部１０５は、チャネル符号化後のデータをデータ変調部１０７に出力する。

マクロＵＥ用の送信データ用のデータ変調部１０６は、チャネル符号化後のデータを変調する。データ変調部１０６は、データ変調後のデータをプリコーディング乗算部１０８に出力する。リレーノード用の送信データ用のデータ変調部１０７は、チャネル符号化後のデータを変調する。データ変調部１０７は、データ変調後のデータをプリコーディング乗算部１０９に出力する。

マクロＵＥ用の送信データ用のプリコーディング乗算部１０８は、データ変調後のデータにプリコーディングウエイトを乗算する。プリコーディング乗算部１０８は、プリコーディングウエイトを乗算後のデータをサブキャリアマッピング部１１０に出力する。リレーノード用の送信データ用のプリコーディング乗算部１０９は、データ変調後のデータにプリコーディングウエイトを乗算する。プリコーディング乗算部１０９は、プリコーディングウエイトを乗算後のデータをサブキャリアマッピング部１１０に出力する。

サブキャリアマッピング部１１０は、周波数領域の信号をリソース割り当て情報に基づき、サブキャリアにマッピングする。サブキャリアマッピング部１１０は、マッピングされたマクロＵＥ用のデータを参照信号多重部１１１に出力すると共に、マッピングされたリレーノード用のデータを参照信号多重部１１２に出力する。

参照信号多重部１１１は、マクロＵＥ用のデータに参照信号を多重する。参照信号多重部１１１は、参照信号を多重したデータをＩＦＦＴ部１１４に出力する。参照信号多重部１１２は、リレーノード用のデータに参照信号を多重する。参照信号多重部１１２は、参照信号を多重したデータをＩＦＦＴ部１１４に出力する。

ＩＦＦＴ部１１４は、参照信号が多重された信号をＩＦＦＴして時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部１１４は、ＩＦＦＴ後の信号をＣＰ付与部１１５に出力する。ＣＰ付与部１１５は、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを付与する。ＣＰ付与部１１５は、ＣＰを付与した信号をＲＦ回路１１６に出力する。ＲＦ回路１１６は、ＣＰを付与した信号に所定のＲＦ処理を施して、アンテナ（１〜Ｍ）１１７からマクロＵＥ及び／又はリレーノードに送信する。

周波数帯域幅制御部１１３は、バックホールサブフレーム数、加入者（マクロＵＥ、リレーＵＥ）数及び無線リンク（マクロｅＮＢ→マクロＵＥ、マクロｅＮＢ→リレーノード）の周波数利用効率に基づいて、マクロＵＥ／リレーノード用の周波数帯域幅を制御する。この場合においては、図４に示すように、ｅＮＢ→マクロＵＥリンクに比べて、ｅＮＢ→ＲＮリンクのＳＥ（品質）が良いときには、ＲＮに割り当てるＲＢ（Resource Block）を少なくするように周波数帯域幅を制御する。周波数帯域幅制御部１１３は、周波数帯域幅の情報（例えば、ＲＮに割り当てるＲＢ）をリソース割り当て情報として、スケジューラ１０３及びサブキャリアマッピング部１１０に出力する。

具体的には、周波数帯域幅制御部１１３は、下記式（１）にしたがって、バックホールサブフレームにおけるＲＮに割り当てるＲＢの比率（Ｘ）を算出する。
Ｘ＝（ｅＮＢからマクロＵＥまでのリンクの周波数利用効率×リレーＵＥ数）／｛（ｅＮＢからマクロＵＥまでのリンクの周波数利用効率×リレーＵＥ数）＋（ｅＮＢからＲＮまでのリンクの周波数利用効率×マクロＵＥ数）｝×（フレーム毎の総サブフレーム数／フレーム毎のバックホールサブフレーム数）式（１）

このように本実施の形態に係るリソース割り当て方法においては、バックホールサブフレーム数、移動端末装置数及び無線リンクの周波数利用効率に基づいて、バックホールサブフレームにおける周波数帯域幅を制御し、このように制御された周波数帯域幅でバックホールサブフレームを送信する。これにより、ＲＮにリソースを必要以上に割当てることを防ぐことができ、マクロＵＥ（セル全体）のスループットを改善することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態においては、バックホールサブフレーム数、移動端末装置数、無線リンクの周波数利用効率及び無線中継局装置のバッファ内のデータ量に基づくリソース割り当て用のオフセットにより、バックホールサブフレームにおける周波数帯域幅を制御する場合について説明する。ここで、周波数利用効率とは、（マクロｅＮＢ→マクロＵＥ）／（マクロｅＮＢ→リレーノード）リンクに適用したＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）モードの周波数利用効率（ＳＥ:Spectral Efficiency）を意味する。

バックホールサブフレームにおいて、マクロｅＮＢからリレーノードに送信されたデータは、一旦リレーノードのトラフィック・バッファにキューされ、ノーマルサブフレームにおいて、リレーノードからリレーＵＥに送信される。そこで、本実施の形態においては、リレーノードのトラフィック・バッファ内のデータ量を考慮して、下記式（２）により、バックホールサブフレームにおけるリレーノードに割り当てたＲＢの比率（Ｙ）を決定する。
Ｙ＝上記式（１）により算出された比率（Ｘ）＋オフセット式（２）

なお、この場合においては、下記式（３）により算出された比率にオフセットを付加して比率（Ｙ）を求めても良い。
｛リレーＵＥ数／（リレーＵＥ数＋マクロＵＥ数）｝×（フレーム毎の総サブフレーム数／フレーム毎のバックホールサブフレーム数）式（３）

すなわち、本実施の形態のリソース割り当て方法においては、無線中継局装置において、送信データを格納するバッファ内のデータ量に基づいてリソース割り当て用のオフセットを制御し、オフセットを無線基地局装置に送信し、バックホールサブフレーム数、移動端末装置数、無線リンクの周波数利用効率及びオフセットに基づいて、バックホールサブフレームにおける周波数帯域幅を制御し、このように制御された周波数帯域幅でバックホールサブフレームを送信する。

ここで、オフセットの制御においては、図６に示すように、リレーノードのトラフィック・バッファ内のデータが多いときには、マイナス値のオフセットを設定し、リレーノードのトラフィック・バッファ内のデータが少なく、リレーノード→リレーＵＥリンクにおいてデータのないＲＢが存在するときは、プラス値のオフセットを設定する。

本実施の形態においては、まず、無線基地局装置が無線中継局装置に対して、ＲＲＣ（Radio Resource Control）などのHigher-layer signalingにより、オフセットを付加するリソース割り当て手法を通知する。そして、無線中継局装置は、通知された手法に基づいて、オフセットの計算を行う。そして、無線中継局装置が、無線基地局装置に対して、ＲＲＣなどHigher-layer signaling（又は物理リンクsignaling）により、オフセット（Δ）を通知する。

このように、リレーノードのトラフィック・バッファ内のデータ量を考慮することで、より最適にリソースを割り当てることが可能となる。これにより、マクロＵＥ（セル全体）のスループットを改善することができる。

図７は、本発明の実施の形態２に係る無線基地局装置の概略構成を示すブロック図である。図７において、図５と同じ部分については図５と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。図７に示す無線基地局装置は、送信部と、受信部とを備えている。ここでは、送信部側についてのみ示す。

周波数帯域幅制御部１１３は、リレーノードにおけるバッファ内のデータ量に応じたオフセットを用いてバックホールサブフレームにおけるリレーノードに割り当てるＲＢの比率（Ｙ）を算出する。すなわち、周波数帯域幅制御部１１３は、バックホールサブフレーム数、加入者（マクロＵＥ、リレーＵＥ）数、無線リンク（マクロｅＮＢ→マクロＵＥ、マクロｅＮＢ→リレーノード）の周波数利用効率及びオフセット（無線中継局装置から通知されたオフセット）に基づいて、マクロＵＥ／リレーノード用の周波数帯域幅を制御する。周波数帯域幅制御部１１３は、周波数帯域幅の情報（例えば、ＲＮに割り当てるＲＢ）をリソース割り当て情報として、スケジューラ１０３及びサブキャリアマッピング部１１０に出力する。

具体的には、周波数帯域幅制御部１１３は、下記式（２）にしたがって、バックホールサブフレームにおけるＲＮに割り当てるＲＢの比率（Ｙ）を算出する。
Ｙ＝上記式（１）により算出された比率（Ｘ）＋オフセット式（２）

図８は、本発明の実施の形態２に係る無線中継局装置の概略構成を示すブロック図である。図８に示す無線中継局装置は、送信部と、受信部とを備えている。

図８に示す無線中継局装置の受信部は、アンテナ（１〜Ｍ）２０１と、デュプレクサ２０２と、ＲＦ受信回路２０３と、受信タイミング推定部２０４と、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２０５と、チャネル推定部２０６と、データチャネル信号検出部２０７と、チャネル復号部２０８とを有する。

ＲＦ受信回路２０３は、マクロｅＮＢからの下りリンク信号をＲＦ受信処理する。ＲＦ受信回路２０３は、ＲＦ受信処理後の信号をＦＦＴ部２０５及び受信タイミング推定部２０４に出力する。受信タイミング推定部２０４は、ＲＦ受信処理後の信号を用いて受信タイミングを推定し、その推定値をＦＦＴ部２０５に出力する。

ＦＦＴ部２０５は、受信タイミングの推定値を用いて、受信信号にＦＦＴ処理を行う。ＦＦＴ部２０５は、ＦＦＴ後の信号をデータチャネル信号検出部２０７に出力する。またＦＦＴ後の参照信号は、チャネル推定部２０６に送られる。チャネル推定部２０６は、参照信号を用いてチャネル推定し、そのチャネル推定値をデータチャネル信号検出部２０７に出力する。

データチャネル信号検出部２０７は、チャネル推定値を用いて、データチャネル信号を検出する。データチャネル信号検出部２０７は、このデータチャネル信号をチャネル復号部２０８に出力する。チャネル復号部２０８は、データチャネル信号を復号し、バッファ（１〜Ｎ３）２０９に出力する。このようにして、リレーノードからリレーＵＥに送信するデータがバッファ２０９に格納される。

図８に示す無線中継局装置の送信部は、バッファ（１〜Ｎ３）２０９と、スケジューラ２１０と、チャネル符号化部２１１と、データ変調部２１２と、プリコーディング乗算部２１３と、サブキャリアマッピング部２１４と、参照信号多重部２１５と、ＩＦＦＴ部２１６と、ＣＰ付与部２１７と、ＲＦ回路２１８と、アンテナ（１〜Ｍ）２０１と、オフセット制御部２１９とから主に構成されている。

バッファ（１〜Ｎ１）２０９は、リレーＵＥに送信するデータを格納する。スケジューラ２１０は、バッファ（１〜Ｎ１）２０９に格納されたリレーＵＥに送信するデータをスケジューリングする。チャネル符号化部２１１は、送信データをチャネル符号化する。チャネル符号化部２１１は、チャネル符号化後のデータをデータ変調部２１２に出力する。

データ変調部２１２は、チャネル符号化後のデータを変調する。データ変調部２１２は、データ変調後のデータをプリコーディング乗算部２１３に出力する。プリコーディング乗算部２１３は、データ変調後のデータにプリコーディングウエイトを乗算する。プリコーディング乗算部２１３は、プリコーディングウエイトを乗算後のデータをサブキャリアマッピング部２１４に出力する。

サブキャリアマッピング部２１４は、周波数領域の信号をリソース割り当て情報に基づき、サブキャリアにマッピングする。サブキャリアマッピング部２１４は、マッピングされた参照信号多重部２１５に出力する。参照信号多重部２１５は、データに参照信号を多重する。参照信号多重部２１５は、参照信号を多重したデータをＩＦＦＴ部２１６に出力する。

ＩＦＦＴ部２１６は、参照信号が多重された信号をＩＦＦＴして時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部２１６は、ＩＦＦＴ後の信号をＣＰ付与部２１７に出力する。ＣＰ付与部２１７３は、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを付与する。ＣＰ付与部２１７は、ＣＰを付与した信号をＲＦ回路２１８に出力する。ＲＦ回路２１８は、ＣＰを付与した信号に所定のＲＦ処理を施して、アンテナ（１〜Ｍ）２０１からリレーＵＥに送信する。

オフセット制御部２１９は、送信データを格納するバッファ内のデータ量に基づいてリソース割り当て用のオフセットを制御する。この場合において、オフセット制御部２１９は、図６に示すように、リレーノードのトラフィック・バッファ内のデータが多いときには、マイナス値のオフセットを設定し、リレーノードのトラフィック・バッファ内のデータが少なく、リレーノード→リレーＵＥリンクにおいてデータのないＲＢが存在するときは、プラス値のオフセットを設定する。このオフセットは、リレーノードが、ｅＮＢに対して、ＲＲＣなどHigher-layer signaling（又は物理リンクsignaling）により通知する。

このような構成においては、まず、ｅＮＢがリレーノードに対して、ＲＲＣなどのHigher-layer signalingにより、オフセットを付加するリソース割り当て手法を通知する。そして、リレーノードは、通知された手法に基づいて、バッファ内のデータ量に基づいてオフセットの計算を行う。次いで、リレーノードは、このオフセットをｅＮＢに送信する。次いで、ｅＮＢにおいて、バックホールサブフレーム数、移動端末装置数、無線リンクの周波数利用効率及びオフセットに基づいて、バックホールサブフレームにおける周波数帯域幅を制御し、このように制御された周波数帯域幅でバックホールサブフレームを送信する。これにより、リレーノードのトラフィック・バッファ内のデータ量を考慮することで、より最適にリソースを割り当てることができるので、マクロＵＥ（セル全体）のスループットを改善することができる。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

本発明は、ＬＴＥ−Ａシステムの無線基地局装置、無線中継局装置及リソース割り当て方法に有用である。

１０１，１０２，２０９バッファ
１０３，２１０スケジューラ
１０４，１０５，２１１チャネル符号化部
１０６，１０７，２１２データ変調部
１０８，１０９，２１３プリコーディング乗算部
１１０，２１４サブキャリアマッピング部
１１１，１１２，２１５参照信号多重部
１１３周波数帯域幅制御部
１１４，２１６ＩＦＦＴ部
１１５，２１７ＣＰ付与部
１１６，２１８ＲＦ回路
１１７，２０１アンテナ
２０２デュプレクサ
２０３ＲＦ受信回路
２０４受信タイミング推定部
２０５ＦＦＴ部
２０６チャネル推定部
２０７データチャネル信号検出部
２０８チャネル復号部
２１９オフセット制御部

Claims

バックホールサブフレーム数、移動端末装置数、無線基地局装置から無線中継局装置までのリンクにおける周波数利用効率に基づいて、バックホールサブフレームにおいて前記無線中継局装置に割り当てるリソースブロックの比率を制御する周波数帯域幅制御手段と、
前記周波数帯域幅制御手段により制御された前記比率に基づいてバックホールサブフレームにおいて前記無線中継局装置に対する信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
前記周波数帯域幅制御手段は、下記式（１）にしたがって、バックホールサブフレームにおいて前記無線中継局装置に割り当てるリソースブロックの比率（Ｘ）を算出することを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
Ｘ＝（ｅＮＢからマクロＵＥまでのリンクの周波数利用効率×リレーＵＥ数）／｛（ｅＮＢからマクロＵＥまでのリンクの周波数利用効率×リレーＵＥ数）＋（ｅＮＢからＲＮまでのリンクの周波数利用効率×マクロＵＥ数）｝×（フレーム毎の総サブフレーム数／フレーム毎のバックホールサブフレーム数）式（１）
ここで、ｅＮＢは無線基地局装置を示し、マクロＵＥはｅＮＢ配下の移動端末装置を示し、リレーＵＥは無線中継局装置配下の移動端末装置を示し、ＲＮは無線中継局装置を示す。
前記周波数帯域幅制御手段は、前記無線中継局装置におけるバッファ内のデータ量に応じたオフセットを用いてバックホールサブフレームにおいて前記無線中継局装置に割り当てるリソースブロックの比率（Ｙ）を算出することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無線基地局装置。
送信データを格納するバッファと、前記バッファ内のデータ量に基づいてリソース割り当て用のオフセットを制御するオフセット制御手段と、前記オフセットを無線基地局装置に送信する送信手段と、
バックホールサブフレームにおいて前記無線基地局装置から送信される信号を受信する受信手段と、を具備し、
前記バックホールサブフレームにおいて前記無線中継局装置に割り当てられるリソースブロックの比率は、バックホールサブフレーム数、移動端末装置数、無線基地局装置から無線中継局装置までのリンクにおける周波数利用効率及び前記オフセットに基づいて、制御されることを特徴とする無線中継局装置。
無線基地局装置において、バックホールサブフレーム数、移動端末装置数、無線基地局装置から無線中継局装置までのリンクにおける周波数利用効率に基づいて、バックホールサブフレームにおいて前記無線中継局装置に割り当てるリソースブロックの比率を制御する工程と、制御された前記比率に基づいてバックホールサブフレームにおいて前記無線中継局装置に対する信号を送信する工程と、を具備することを特徴とするリソース割り当て方法。
下記式（１）にしたがって、バックホールサブフレームにおいて前記無線中継局装置に割り当てるリソースブロックの比率（Ｘ）を算出することを特徴とする請求項５記載のリソース割り当て方法。
Ｘ＝（ｅＮＢからマクロＵＥまでのリンクの周波数利用効率×リレーＵＥ数）／｛（ｅＮＢからマクロＵＥまでのリンクの周波数利用効率×リレーＵＥ数）＋（ｅＮＢからＲＮまでのリンクの周波数利用効率×マクロＵＥ数）｝×（フレーム毎の総サブフレーム数／フレーム毎のバックホールサブフレーム数）式（１）
ここで、ｅＮＢは無線基地局装置を示し、マクロＵＥはｅＮＢ配下の移動端末装置を示し、リレーＵＥは無線中継局装置配下の移動端末装置を示し、ＲＮは無線中継局装置を示す。
無線中継局装置において、送信データを格納するバッファ内のデータ量に基づいてリソース割り当て用のオフセットを制御する工程と、前記オフセットを無線基地局装置に送信する工程と、
前記無線基地局装置において、バックホールサブフレーム数、移動端末装置数、前記無線基地局装置から前記無線中継局装置までのリンクにおける周波数利用効率及び前記オフセットに基づいて、バックホールサブフレームにおいて前記無線中継局装置に割り当てられるリソースブロックの比率を制御する工程と、制御された前記比率に基づいてバックホールサブフレームにおいて前記無線中継局装置に対する信号を送信する工程と、を具備することを特徴とするリソース割り当て方法。