JP5620888B2 - 無線基地局及び通信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行う無線基地局及び通信制御方法に関する。

３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において規格が策定されているＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に準拠する無線通信システム（ＬＴＥシステム）では、無線基地局と無線端末との間の無線通信において、無線基地局が無線リソースの割り当てを行っている。

例えば、無線基地局は、上り参照信号（ＳＲＳ：Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）を伝送するための１又は複数の上り参照信号リソースと、下りデータを伝送するための１又は複数の下り無線リソースと、を無線端末に割り当てる（例えば非特許文献１及び２参照）。

また、時分割複信（ＴＤＤ）方式のＬＴＥシステム（以下、「ＴＤ−ＬＴＥシステム」と称する）では、周波数利用効率を高めると共に無線通信の品質を改善すべく、アレイアンテナを用いたアダプティブアレイ制御を無線基地局に導入することが検討されている。

アダプティブアレイ制御は、自局配下の無線端末に対して当該アレイアンテナの指向性パターンのピークを向けるビームフォーミングと、他の無線基地局配下の無線端末に対して当該アレイアンテナの指向性パターンのヌルを向けるヌルステアリングと、を含む。

３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１ Ｖ８．７．０ "Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ", ＭＡＹ ２００９ ３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３ Ｖ８．７．０ "Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ", ＭＡＹ ２００９

ＴＤ−ＬＴＥシステムにおいては、以下の手法でアダプティブアレイ制御を実現することが想定される。

無線基地局は、上り参照信号リソースと、当該上り参照信号リソースと同一周波数帯の下り無線リソースを割り当てる。そして、当該無線端末から受信した上り参照信号に基づいて、当該無線端末に対して指向性パターンのピークを向けるようにアンテナウェイトを算出することによって、ビームフォーミングを行う。

一方、他の無線基地局は、当該無線端末から受信した上り参照信号に基づいて、当該無線端末に対して指向性パターンのヌルを向けるようにアンテナウェイトを算出することによって、ヌルステアリングを行う。

このように無線端末毎に上り参照信号リソース及び下り無線リソースを対称的に割り当てることによって、ＴＤ−ＬＴＥシステムにおけるアダプティブアレイ制御が実現される。

しかしながら、１つの上り参照信号リソースの帯域幅と１つの下り無線リソースの帯域幅とは異なることがある。詳細には、１つの上り参照信号リソースは、４つのリソースブロックにより構成される（非特許文献１参照）。これに対し、下り割り当てタイプ０において、１つの下り無線リソースは、３つのリソースブロックにより構成される（非特許文献２参照）。

よって、上り参照信号リソース及び下り無線リソースのそれぞれの周波数帯を同一にすることは困難であり、そのような理由で上り参照信号リソースと下り無線リソースとの対称性が崩れてしまうと、アダプティブアレイ制御が良好に機能しなくなる。

そこで、本発明は、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、上り参照信号リソース及び下り無線リソースのそれぞれの帯域幅が異なる場合でも、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる無線基地局及び通信制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。

本発明に係る無線基地局の特徴は、ＴＤＤ無線通信システム（ＴＤ−ＬＴＥシステム１０）において、アダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行う無線基地局（ｅＮＢ１００−１）であって、前記アダプティブアレイ制御に利用される上り参照信号（上りＳＲＳ）を複数の無線端末から受信する受信部（無線受信部１１０）と、複数の下り無線リソース（下りＲＢＧ）のうちの対象下り無線リソース毎に割り当てを行うリソース割当部（制御部１４０）と、を有し、前記リソース割当部は、前記対象下り無線リソースよりも前において最近受信した複数の上り参照信号のうち、前記対象下り無線リソースと周波数帯の一致度が最も高い上り参照信号である特定上り参照信号を送信した無線端末に対して、前記対象下り無線リソースを割り当てることを要旨とする。

このような特徴によれば、１つの上り参照信号リソースの帯域幅と１つの下り無線リソースの帯域幅とが異なる場合でも上り参照信号リソースと下り無線リソースとの対称性を保つことができるため、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。

本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上述した特徴において、前記特定上り参照信号に基づいてアンテナウェイトを算出するウェイト算出部（ウェイト算出部１２０）と、前記対象下り無線リソースに対して前記アンテナウェイトを適用するウェイト乗算部（ウェイト乗算部１２５）と、をさらに有し、前記ウェイト乗算部は、前記対象下り無線リソースのうち、前記特定上り参照信号と周波数帯が重複する第１の部分については、前記特定上り参照信号に基づいて算出される前記アンテナウェイトを適用し、前記対象下り無線リソースのうち、前記特定上り参照信号と周波数帯が重複しない第２の部分については、前記第１の部分に適用される前記アンテナウェイトをコピーして適用する、ことを要旨とする。

本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上述した特徴において、前記下り無線リソースの帯域幅は、前記上り参照信号の帯域幅と異なることを要旨とする。

本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上述した特徴において、前記下り無線リソースは、所定数（３つ）のリソースブロックからなり、前記上り参照信号は、前記所定数とは異なる数（４つ）のリソースブロックからなり、前記特定上り参照信号とは、前記対象下り無線リソースよりも前において最近受信した複数の上り参照信号のうち、前記対象下り無線リソースに含まれるリソースブロックと重複するリソースブロックの最も多い上り参照信号であることを要旨とする。

本発明に係る通信制御方法の特徴は、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行う無線基地局における通信制御方法であって、前記アダプティブアレイ制御に利用される上り参照信号を複数の無線端末から受信するステップと、複数の下り無線リソースのうちの対象下り無線リソース毎に割り当てを行うリソース割当ステップと、を有し、前記リソース割当ステップにおいて、前記無線基地局は、前記対象下り無線リソースよりも前において最近受信した複数の上り参照信号のうち、前記対象下り無線リソースと周波数帯の一致度が最も高い上り参照信号である特定上り参照信号を送信した無線端末に対して、前記対象下り無線リソースを割り当てることを要旨とする。

本発明によれば、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、上り参照信号リソース及び下り無線リソースのそれぞれの帯域幅が異なる場合でも、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる無線基地局及び通信制御方法を提供できる。

本発明の一実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステムの構成図である。 本発明の一実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 本発明の一実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。 本発明の一実施形態に係るｅＮＢが特別サブフレームに設定するＳＲＳ送信可能周波数帯を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る下りＲＢＧの割り当て動作及びアンテナウェイト算出動作を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係るｅＮＢによる下りＲＢＧ割り当て及びアンテナウェイト算出フローのフロー図である。

図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。以下の実施形態における図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付す。

（無線通信システムの構成）
図１は、本実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステム１０の構成図である。ＴＤ−ＬＴＥシステム１０は、複信方式としてＴＤＤ方式が採用されるとともに、下り（ＤＬ：Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）の無線通信にはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）、上り（ＵＬ：Ｕｐｌｉｎｋ）の無線通信にはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）が採用される。

図１に示すように、本実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステム１０は、無線基地局（ｅＮＢ：ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ）１００−１と、ｅＮＢ１００−１に隣接して設置されているｅＮＢ１００−２と、ｅＮＢ１００−１配下の無線端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）２００−１と、ｅＮＢ１００−１配下のＵＥ２００−２と、ｅＮＢ１００−２配下のＵＥ３００−１と、を有する。

なお、ｅＮＢ１００−１配下のＵＥ２００を２つ図示しているが、実際には、より多くの数のＵＥ２００（ＵＥ２００−３、ＵＥ２００−４、…）がｅＮＢ１００−１配下にあるとする。また、ｅＮＢ１００−２配下のＵＥ３００−１を１つ図示しているが、実際には、より多くの数のＵＥ３００（ＵＥ３００−２、ＵＥ３００−３、…）がｅＮＢ１００−２配下にあるとする。

各ＵＥ２００は、ｅＮＢ１００−１によって形成されるセルをサービングセルとしており、ｅＮＢ１００−１によって無線リソースが割り当てられる。各ＵＥ３００は、ｅＮＢ１００−２によって形成されるセルをサービングセルとしており、ｅＮＢ１００−２によって無線リソースが割り当てられる。なお、無線リソースは、１２個の連続するサブキャリアからなるリソースブロック（ＲＢ）により構成される。

各ＵＥ２００及び各ＵＥ３００は、所定の周期でサウンディング参照信号（ＳＲＳ）を送信する。ＳＲＳは、上りのチャネル品質を測定するための既知信号系列である。ＳＲＳの送信には、周波数ホッピング方式が適用される。すなわち、ＳＲＳの送信周期毎に該ＳＲＳの送信周波数帯が切り替えられる。本実施形態においてＳＲＳは、上り参照信号に相当する。

ＴＤ−ＬＴＥシステム１０は、アレイアンテナを用いたアダプティブアレイ制御が各ｅＮＢ１００に導入されている。

ｅＮＢ１００−１は、ｅＮＢ１００−１配下の各ＵＥ２００から受信するＳＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出することで、各ＵＥ２００に対してアレイアンテナの指向性パターンのピークを向けるビームフォーミングを行う。また、ｅＮＢ１００−１は、ｅＮＢ１００−２配下の各ＵＥ３００から受信するＳＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出することで、各ＵＥ３００に対してアレイアンテナの指向性パターンのヌルを向けるヌルステアリングを行う。

同様にして、ｅＮＢ１００−２は、ｅＮＢ１００−２配下の各ＵＥ３００から受信するＳＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出することで、各ＵＥ３００に対してアレイアンテナの指向性パターンのピークを向けるビームフォーミングを行う。また、ｅＮＢ１００−２は、ｅＮＢ１００−１配下の各ＵＥ２００から受信するＳＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出することで、各ＵＥ２００に対してアレイアンテナの指向性パターンのヌルを向けるヌルステアリングを行う。

（無線基地局の構成）
図２は、本実施形態に係るｅＮＢ１００−１のブロック図である。ｅＮＢ１００−２はｅＮＢ１００−１と同様に構成されるため、各ｅＮＢ１００を代表してｅＮＢ１００−１の構成を説明する。

図２に示すように、ｅＮＢ１００−１は、複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮと、無線受信部１１０と、ウェイト算出部１２０と、ウェイト乗算部１２５と、無線送信部１３０と、制御部１４０と、記憶部１５０と、ネットワーク通信部１６０と、を有する。

複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮは、アレイアンテナを構成し、無線信号の送受信に使用される。

無線受信部１１０は、複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮ毎に、上りデータ及びＳＲＳを含む受信信号が入力される。無線受信部１１０は、当該受信信号に含まれるＳＲＳをウェイト算出部１２０及び制御部１４０に出力し、受信信号を制御部１４０に出力する。なお、無線受信部１１０は、受信信号の増幅や、無線周波数（ＲＦ）帯からベースバンド（ＢＢ）帯への受信信号の変換（ダウンコンバート）等を行う。本実施形態において無線受信部１１０は、アダプティブアレイ制御に利用されるＳＲＳを複数のＵＥ２００から受信する受信部に相当する。

制御部１４０は、無線受信部１１０が受信したＳＲＳに基づいて、下りＲＢグループ（ＲＢＧ）の割り当てを決定する。下りＲＢＧは、周波数軸上で連続する３つのＲＢにより構成される。これに対し、ＳＲＳの送信に用いられる上りＳＲＳリソースは、周波数軸上で連続する４つのＲＢにより構成される。このように、下りＲＢＧの帯域幅と上りＳＲＳリソースの帯域幅とは異なる。

本実施形態において制御部１４０は、複数の下りＲＢＧのうちの対象下りＲＢＧ毎に割り当てを行うリソース割当部に相当する。制御部１４０は、対象下りＲＢＧよりも前において最近受信した複数のＳＲＳのうち、当該対象下りＲＢＧと周波数帯の一致度が最も高い上りＳＲＳである特定ＳＲＳを送信したＵＥ２００に対して、当該対象下りＲＢＧを割り当てる。そして、制御部１４０は、下りＲＢＧの割り当て情報をウェイト算出部１２０及びウェイト乗算部１２５に通知する。

ウェイト算出部１２０は、無線受信部１１０からＳＲＳが入力され、制御部１４０から下りＲＢＧの割り当て情報が入力される。ウェイト算出部１２０は、自ｅＮＢ配下のＵＥ２００からのＳＲＳと、他ｅＮＢ配下のＵＥからのＳＲＳと、に基づいて、自ｅＮＢ配下のＵＥ２００に対してピークを向け、かつ他ｅＮＢ配下のＵＥに対してヌルを向けるためのアンテナウェイトをＲＢ毎に算出する。

詳細には、ウェイト算出部１２０は、対象下りＲＢＧに含まれるＲＢ毎にアンテナウェイトを算出する際、当該対象下りＲＢＧに対応する特定ＳＲＳと周波数帯の重複するＲＢ（第１の部分）についてアンテナウェイトを算出する。そして、ウェイト算出部１２０は、ＲＢ毎のアンテナウェイトをウェイト乗算部１２５に出力する。

ウェイト乗算部１２５は、制御部１４０から下りデータを含む送信信号が入力され、ウェイト算出部１２０からアンテナウェイトが入力される。ウェイト乗算部１２５は、送信信号を複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮ毎に分配し、各送信信号に対してアンテナウェイトを乗算する重み付け処理を行い、重み付け後の送信信号を無線送信部１３０に出力する。

重み付け処理において、ウェイト乗算部１２５は、対象下りＲＢＧのうち、当該対象下りＲＢＧに対応する特定ＳＲＳと周波数帯が重複する第１の部分については、当該特定ＳＲＳに基づいて算出されたアンテナウェイトを適用し、当該対象下りＲＢＧのうち、当該特定ＳＲＳと周波数帯が重複しないＲＢ（第２の部分）については、第１の部分に適用されるアンテナウェイトをコピーして適用する。

無線送信部１３０は、ウェイト乗算部１２５から重み付け後の送信信号が入力される。無線送信部１３０は、重み付け後の送信信号を複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮに出力する。なお、無線送信部１３０は、送信信号の増幅や、ＢＢ帯からＲＦ帯への送信信号の変換（アップコンバート）等を行う。

制御部１４０は、ｅＮＢ１００−１の各種の機能を制御する。制御部１４０は、自ｅＮＢ配下の各ＵＥ２００に対する無線リソース割り当てを行う。詳細には、制御部１４０は、ＳＲＳ送信用の上りＳＲＳリソースと、上り制御データ送信用のＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースと、上りユーザデータ送信用のＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースと、下り制御データ送信用のＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースと、下りユーザデータ送信用のＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースと、を各ＵＥ２００に割り当てる。ＰＤＳＣＨリソースは、１又は複数の下りＲＢＧにより構成される。

制御部１４０は、ＰＵＣＣＨリソース、ＰＵＳＣＨリソース、ＰＤＣＣＨリソース、ＰＤＳＣＨリソースについては、サブフレーム毎に割り当てを行い、割り当て情報をサブフレーム毎にＵＥ２００に通知するよう制御する。これに対し、上りＳＲＳリソースについては、仕様上、サブフレーム毎の割り当て変更ができないため、割り当てを設定又は変更する必要が生じた場合に限り、割り当てパラメータを上位レイヤのシグナリングによりＵＥ２００に通知する。上りＳＲＳリソースの割り当てパラメータは、ＳＲＳ帯域幅、ＳＲＳ送信周期、ホッピング開始周波数帯、ＳＲＳ送信可能周波数帯などを含む。

上りＳＲＳリソース割り当ての優先度を定めるスケジューリングアルゴリズムとしては、例えばＰＦ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓ）方式を使用する。ＰＦ方式は、平均スループットに対する瞬時スループットの比をＵＥ２００毎に算出し、平均スループットに対する瞬時スループットの比が高いほど割り当て優先度を高くする方式である。

記憶部１５０は、制御部１４０による制御に用いられる各種情報を記憶する。

ネットワーク通信部１６０は、コアネットワーク（ＥＰＣ：Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）との通信や隣接ｅＮＢとの通信を行う。

（無線基地局の動作）
次に、図３〜図６を用いて、本実施形態に係るｅＮＢ１００−１の動作を説明する。以下においては、ｅＮＢ１００−１が配下の各ＵＥ２００に対してリソース割り当てを行う動作を説明するが、ｅＮＢ１００−２もｅＮＢ１００−１と同様の方法で配下の各ＵＥ３００に対してリソース割り当てを行う。

（１）無線フレーム構成
先ず、図３を用いて、ＴＤ−ＬＴＥシステム１０で使用される無線フレームの構成を説明する。図３は、本実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステム１０で使用される無線フレームの構成図である。なお、仕様上、ＴＤＤ方式の無線フレーム構成（すなわち、サブフレームの構成パターン）は７パターン定められているが、ここでは、その中の１パターンを例に説明する。

図３に示すように、１個の無線フレームは、時間軸上で１０個のサブフレームによって構成される。各サブフレームは、時間軸上で１４個のシンボルによって構成され、１ｍｓｅｃの時間長である。また、各サブフレームは、周波数軸上で５０個程度のＲＢによって構成される。

サブフレーム＃０、サブフレーム＃４、サブフレーム＃５、サブフレーム＃９のそれぞれは、下り専用のサブフレームである。下り専用のサブフレームは、時間軸上で、先頭部分がＰＤＣＣＨリソースとして使用される制御領域であり、残りの部分がＰＤＳＣＨリソースとして使用されるデータ領域である。

サブフレーム＃２、サブフレーム＃３、サブフレーム＃７、サブフレーム＃８のそれぞれは、上り専用のサブフレームである。上り専用のサブフレームは、周波数軸上で、両端部分がＰＵＣＣＨリソースとして使用される制御領域であり、残りの部分（中央部分）がＰＵＳＣＨリソースとして使用されるデータ領域である。

サブフレーム＃１、サブフレーム＃６のそれぞれは、上りと下りとの切り替えのための特別サブフレームである。特別サブフレームは、下りパイロット時間スロット（ＤｗＰＴＳ）と、ガード期間（ＧＰ）と、上りパイロット時間スロット（ＵｐＰＴＳ）と、を含む。なお、仕様上、特別サブフレームの構成（すなわち、特別サブフレームにおけるＤｗＰＴＳ，ＧＰ，ＵｐＰＴＳのシンボル数）は複数パターン定められているが、本実施形態では、その中の１パターンを例に説明する。例えば、ＤｗＰＴＳは１シンボル目から１１シンボル目までであり、ＧＰは１２シンボル目であり、ＵｐＰＴＳは１３及び１４シンボル目である。

本実施形態では、ＵｐＰＴＳはＳＲＳの送信に使用される。ｅＮＢ１００−１は、ＵｐＰＴＳに含まれる各上りＳＲＳリソースを配下の各ＵＥ２００に割り当てる。

図４は、ｅＮＢ１００−１が特別サブフレームに設定するＳＲＳ送信可能周波数帯を説明するための図である。

図４に示すように、特別サブフレーム＃１のＵｐＰＴＳについて、ｅＮＢ１００−１は、無線通信に使用可能なシステム周波数帯（キャリア周波数帯）Ｆのうち大部分をＳＲＳ送信可能周波数帯ｆ１＃１として設定し、システム周波数帯Ｆのうち残りの部分（低周波数部分）をＳＲＳ送信不可周波数帯ｆ２＃１として設定する。

特別サブフレーム＃６のＵｐＰＴＳについて、ｅＮＢ１００−１は、システム周波数帯Ｆのうち大部分をＳＲＳ送信可能周波数帯ｆ１＃６として設定し、システム周波数帯Ｆのうち残りの部分（高周波数部分）をＳＲＳ送信不可周波数帯ｆ２＃６として設定する。

なお、以下においては、特別サブフレームのＵｐＰＴＳを適宜「ＳＲＳタイミング」と称する。

（２）下りＲＢＧ割り当て動作及びアンテナウェイト算出動作
次に、図５を用いて、下りＲＢＧの割り当て動作及びアンテナウェイト算出動作を説明する。図５は、下りＲＢＧの割り当て動作及びアンテナウェイト算出動作を説明するための図である。図５においては、システム周波数帯Ｆが５０ＲＢにより構成されており、ＳＲＳ周期＃１〜＃３の３ＳＲＳ周期分の割り当て状態を示している。ＳＲＳ周期＃１及び＃３の各ＳＲＳタイミングには、低周波数部分（ＲＢ＃０〜ＲＢ＃９）がＳＲＳ送信不可周波数帯として設定されており、ＳＲＳ周期＃２のＳＲＳタイミングには、高周波数部分（ＲＢ＃４０〜ＲＢ＃４９）がＳＲＳ送信不可周波数帯として設定されている。

図５に示すように、ＳＲＳ周期＃１のＳＲＳタイミングにおいて、ＲＢ＃１０〜ＲＢ＃１３からなる上りＳＲＳリソース＃１−１がＵＥ２００−１に割り当てられている。ＲＢ＃１４〜ＲＢ＃１７からなる上りＳＲＳリソース＃１−２がＵＥ２００−４に割り当てられている。ＲＢ＃１８〜ＲＢ＃２１からなる上りＳＲＳリソース＃１−３がＵＥ２００−５に割り当てられている。ＲＢ＃２２〜ＲＢ＃２５からなる上りＳＲＳリソース＃１−４がＵＥ２００−３に割り当てられている。ＲＢ＃２６〜ＲＢ＃２９からなる上りＳＲＳリソース＃１−５がＵＥ２００−２に割り当てられている。ＲＢ＃３０〜ＲＢ＃３３からなる上りＳＲＳリソース＃１−６と、ＲＢ＃３４〜ＲＢ＃３７からなる上りＳＲＳリソース＃１−７と、ＲＢ＃３８〜ＲＢ＃４１からなる上りＳＲＳリソース＃１−８と、ＲＢ＃４２〜ＲＢ＃４５からなる上りＳＲＳリソース＃１−９と、ＲＢ＃４６〜ＲＢ＃４９からなる上りＳＲＳリソース＃１−１０と、がＵＥ２００−６に割り当てられている。ｅＮＢ１００−１は、各上りＳＲＳリソース＃１を用いてＵＥ２００から送信されるＳＲＳを受信する。

このようなＳＲＳ割り当て状況において、ｅＮＢ１００−１は、ＵＥ２００毎に、対象下りＲＢＧよりも前において最近受信した複数のＳＲＳのうち、当該対象下りＲＢＧと周波数帯の一致度が最も高いＳＲＳである特定ＳＲＳを送信したＵＥ２００に対して、当該対象下りＲＢＧを割り当てる。特定ＳＲＳとは、対象下りＲＢＧよりも前において最近受信した複数のＳＲＳのうち、当該対象下りＲＢＧに含まれるＲＢと重複するＲＢの最も多い上りＳＲＳである。

ここで、ＳＲＳ周期＃１のＤＬにおいて、ＲＢ＃１２〜ＲＢ＃１４からなる下りＲＢＧ＃１−５を対象下りＲＢＧとする場合の動作を説明する。下りＲＢＧ＃１−５の周波数帯は、ＳＲＳ周期＃１のＳＲＳタイミングにおける上りＳＲＳリソース＃１−１の周波数帯（ＲＢ＃１０〜ＲＢ＃１３）と一部重複し、且つ、上りＳＲＳリソース＃１−２の周波数帯（ＲＢ＃１４〜ＲＢ＃１７）と一部重複する。

この場合、ｅＮＢ１００−１の制御部１４０は、下りＲＢＧ＃１−５及び上りＳＲＳリソース＃１−１で重複するＲＢの数は“２”であり、下りＲＢＧ＃１−５及び上りＳＲＳリソース＃１−２で重複するＲＢの数は“１”であると検出（カウント）し、上りＳＲＳリソース＃１−１の方が、下りＲＢＧ＃１−５と重複するＲＢ数が多いと判断する。

その結果、ｅＮＢ１００−１の制御部１４０は、上りＳＲＳリソース＃１−１を用いてＳＲＳ（特定ＳＲＳ）を送信したＵＥ２００−１に対して、下りＲＢＧ＃１−５を割り当てる。

また、ｅＮＢ１００−１のウェイト算出部１２０は、下りＲＢＧ＃１−５のうち、上りＳＲＳリソース＃１−１と周波数帯が重複するＲＢ＃１２及びＲＢ＃１３（第１の部分）については、当該上りＳＲＳリソース＃１−１を用いて送信されたＳＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出し、上りＳＲＳリソース＃１−１と周波数帯が重複しないＲＢ＃１４（第２の部分）については、アンテナウェイトを算出しない。

ｅＮＢ１００−１のウェイト乗算部１２５は、下りＲＢＧ＃１−５のうち、上りＳＲＳリソース＃１−１と周波数帯が重複するＲＢ＃１２及びＲＢ＃１３（第１の部分）については、ウェイト算出部１２０により算出されたアンテナウェイトを適用し、上りＳＲＳリソース＃１−１と周波数帯が重複しないＲＢ＃１４（第２の部分）については、ウェイト算出部１２０により算出されたアンテナウェイトをコピーして適用する。

ｅＮＢ１００−１の無線送信部１３０は、このようにして重み付け処理がなされた送信信号を、下りＲＢＧ＃１−５からなるＰＤＳＣＨリソースを用いて、ＵＥ２００−１に対して送信する。なお、下りＲＢＧの割り当て情報は、仕様に従い、当該ＰＤＳＣＨリソースと同一サブフレーム内のＰＤＣＣＨリソース（不図示）を用いて通知する。

他のＳＲＳ周期におけるＤＬタイミングにおいても、上述した手順に従って下りＲＢＧ割り当て及びアンテナウェイト算出が行われる。

ただし、対象下りＲＢＧよりも前において最近受信した複数のＳＲＳのうち、当該対象下りＲＢＧと周波数帯の重複するＳＲＳ（上りＳＲＳリソース）が存在しない場合には、以下の手順に従って、下りＲＢＧ割り当て及びアンテナウェイト算出が行われる。

一例として、ＳＲＳ周期＃３のＤＬにおいて、ＲＢ＃０〜ＲＢ＃２からなる下りＲＢＧ＃３−１を対象下りＲＢＧとする場合の動作を説明する。下りＲＢＧ＃３−１は、最近のＳＲＳタイミング（当該下りタイミングと同一ＳＲＳ周期内のＳＲＳタイミング）において、周波数帯の重複する上りＳＲＳリソースが存在しない。

この場合、ｅＮＢ１００−１の制御部１４０は、過去のＳＲＳタイミング（１つ前のＳＲＳ周期＃２のＳＲＳタイミング）において下りＲＢＧ＃３−１と周波数帯の重複する上りＳＲＳリソース＃２−１を特定する。なお、過去一定期間の割り当て状況及びＳＲＳ受信状況は、記憶部１５０に記憶されているとする。また、過去一定期間のアンテナウェイトも記憶部１５０に記憶されているとする。その結果、ｅＮＢ１００−１の制御部１４０は、上りＳＲＳリソース＃２−１を用いてＳＲＳ（特定ＳＲＳ）を送信したＵＥ２００−６に対して、下りＲＢＧ＃３−１を割り当てる。

そして、ｅＮＢ１００−１の制御部１４０は、上りＳＲＳリソース＃２−１のＳＲＳに基づいて算出されたアンテナウェイトを記憶部１５０から取得し、取得したアンテナウェイトをウェイト乗算部１２５に出力する。ウェイト乗算部１２５は、下りＲＢＧ＃３−１について、制御部１４０からのアンテナウェイトを適用する。ｅＮＢ１００−１の無線送信部１３０は、このようにして重み付け処理がなされた送信信号を、下りＲＢＧ＃３−１からなるＰＤＳＣＨリソースを用いて、ＵＥ２００−６に対して送信する。なお、下りＲＢＧの割り当て情報は、仕様に従い、当該ＰＤＳＣＨリソースと同一サブフレーム内のＰＤＣＣＨリソース（不図示）を用いて通知する。

（３）下りＲＢＧ割り当て及びアンテナウェイト算出フロー
次に、図６を用いて、本実施形態に係るｅＮＢ１００−１による下りＲＢＧ割り当て及びアンテナウェイト算出フローを説明する。本フローは、各対象下りＲＢＧについて実施される。

図６に示すように、ステップＳ１１において、制御部１４０は、対象下りＲＢＧと同一ＳＲＳ周期内のＳＲＳタイミングで、当該対象下りＲＢＧと周波数帯の重複する上りＳＲＳリソースが存在するか否か、すなわち、当該対象下りＲＢＧと周波数帯の重複するＳＲＳを受信しているか否か判定する。

対象下りＲＢＧと同一ＳＲＳ周期内のＳＲＳタイミングで当該対象下りＲＢＧと周波数帯の重複するＳＲＳを受信していない場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、ステップＳ１５において、制御部１４０は、過去のＳＲＳタイミング（１つ以上前のＳＲＳ周期内のＳＲＳタイミング）において当該対象下りＲＢＧと周波数帯の重複する上りＳＲＳリソース（ＳＲＳ）を特定し、当該ＳＲＳを送信したＵＥ２００に対して当該対象下りＲＢＧを割り当てる。

これに対し、対象下りＲＢＧと同一ＳＲＳ周期内のＳＲＳタイミングで当該対象下りＲＢＧと周波数帯の重複するＳＲＳを受信している場合（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、ステップＳ１２において、制御部１４０は、対象下りＲＢＧと同一ＳＲＳ周期内のＳＲＳタイミングで当該対象下りＲＢＧと周波数帯の重複するＳＲＳを複数受信しているか否か判定する。

対象下りＲＢＧと同一ＳＲＳ周期内のＳＲＳタイミングで当該対象下りＲＢＧと周波数帯の重複するＳＲＳを１つのみ受信している場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、ステップＳ１４において、制御部１４０は、当該１つのＳＲＳを送信したＵＥ２００に対して当該対象下りＲＢＧを割り当てる。

これに対し、対象下りＲＢＧと同一ＳＲＳ周期内のＳＲＳタイミングで当該対象下りＲＢＧと周波数帯の重複するＳＲＳを複数受信している場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、ステップＳ１３において、制御部１４０は、当該対象下りＲＢＧに含まれるＲＢと重複するＲＢの最も多いＳＲＳを送信したＵＥ２００に対して当該対象下りＲＢＧを割り当てる。

ステップＳ１６において、ウェイト算出部１２０は、当該対象下りＲＢＧに対応する上りＳＲＳリソースに基づいてアンテナウェイトを算出する。

ステップＳ１７において、ウェイト乗算部１２５は、当該対象下りＲＢＧにおいて、当該対象下りＲＢＧに対応する上りＳＲＳリソースと周波数帯が重複しないＲＢがあるか否かを判定する。

当該対象下りＲＢＧにおいて、当該対象下りＲＢＧに対応する上りＳＲＳリソースと周波数帯が重複しないＲＢが無い場合（ステップＳ１７；Ｎｏ）、ウェイト乗算部１２５は、ウェイト算出部１２０により算出されたアンテナウェイトを、当該対象下りＲＢＧを用いて送信すべき下りデータに乗算することで重み付け処理を行う。

これに対し、当該対象下りＲＢＧにおいて、当該対象下りＲＢＧに対応する上りＳＲＳリソースと周波数帯が重複しないＲＢが有る場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、ウェイト乗算部１２５は、当該下りＲＢＧのうち、当該対象下りＲＢＧに対応する上りＳＲＳリソースと周波数帯が重複するＲＢについては、ウェイト算出部１２０により算出されたアンテナウェイトを適用し、当該上りＳＲＳリソースと周波数帯が重複しないＲＢについては、ウェイト算出部１２０により算出されたアンテナウェイトをコピーして適用する。

（実施形態のまとめ）
以上説明したように、ＴＤ−ＬＴＥシステム１０において、アダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行うｅＮＢ１００−１は、アダプティブアレイ制御に利用されるＳＲＳを複数のＵＥ２００から受信する無線受信部１１０と、複数の下りＲＢＧのうちの対象下りＲＢＧ毎に割り当てを行う制御部１４０と、を有する。制御部１４０は、対象下りＲＢＧよりも前において最近受信した複数のＳＲＳのうち、当該対象下りＲＢＧと周波数帯の一致度が最も高いＳＲＳである特定ＳＲＳを送信したＵＥ２００に対して、当該対象下りＲＢＧを割り当てる。

これにより、１つの上りＳＲＳリソースの帯域幅と１つの下りＲＢＧの帯域幅とが異なる場合でも上りＳＲＳリソースと下りＲＢＧとの対称性を保つことができるため、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。詳細には、ＳＲＳの周波数帯とＰＤＳＣＨの周波数帯とを近似させる、すなわち、アンテナウェイトを算出する周波数帯と当該アンテナウェイトを適用する周波数帯とを近似させることで、ビームフォーミング及びヌルステアリングを良好に機能させることができる。

本実施形態では、ｅＮＢ１００−１は、特定ＳＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出するウェイト算出部１２０と、対象下りＲＢＧに対してアンテナウェイトを適用するウェイト乗算部１２５と、をさらに有する。ウェイト乗算部１２５は、対象下りＲＢＧのうち、当該対象下りＲＢＧに対応する特定ＳＲＳと周波数帯が重複する第１の部分については、当該特定ＳＲＳに基づいて算出されるアンテナウェイトを適用し、当該対象下りＲＢＧのうち、当該特定ＳＲＳと周波数帯が重複しない第２の部分については、第１の部分に適用されるアンテナウェイトをコピーして適用する。

これにより、対象下りＲＢＧのうち、特定ＳＲＳと周波数帯が重複しない部分についても、適切なアンテナウェイトを適用できるため、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。

（その他の実施形態）
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

上述した実施形態では、上りＳＲＳリソースが４つのＲＢにより構成され、下りＲＢＧが３つのＲＢにより構成される一例を説明したが、上りＳＲＳリソースを構成するＲＢは他の数であってもよく、下りＲＢＧを構成するＲＢも他の数であってもよい。

上述した実施形態では、アダプティブアレイ制御に利用される上り参照信号としてＳＲＳを使用する一例を説明したが、ＳＲＳに代えて復調参照信号（ＤＭＲＳ）を使用してもよい。

さらに、上述した実施形態では、ＴＤ−ＬＴＥシステム１０に対して本発明を適用する一例を説明したが、ＴＤＤ方式及びアダプティブアレイ制御を採用する他のシステムに対して本発明を適用してもよい。

このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。

Ａ１〜ＡＮ…アンテナ素子、１０…ＬＴＥシステム、１００…ｅＮＢ、１１０…無線受信部、１２０…ウェイト算出部、１２５…ウェイト乗算部、１３０…無線送信部、１４０…制御部、１５０…記憶部、１６０…ネットワーク通信部、２００…ＵＥ

Claims (5)

1. ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行う無線基地局であって、
   前記アダプティブアレイ制御に利用される上り参照信号を複数の無線端末から受信する受信部と、
   複数の下り無線リソースのうちの対象下り無線リソース毎に割り当てを行うリソース割当部と、を有し、
   前記リソース割当部は、前記対象下り無線リソースよりも前において最近受信した複数の上り参照信号のうち、前記対象下り無線リソースと周波数帯の一致度が最も高い上り参照信号である特定上り参照信号を送信した無線端末に対して、前記対象下り無線リソースを割り当てることを特徴とする無線基地局。
2. 前記特定上り参照信号に基づいてアンテナウェイトを算出するウェイト算出部と、
   前記対象下り無線リソースに対して前記アンテナウェイトを適用するウェイト乗算部と、をさらに有し、
   前記ウェイト乗算部は、
   前記対象下り無線リソースのうち、前記特定上り参照信号と周波数帯が重複する第１の部分については、前記特定上り参照信号に基づいて算出される前記アンテナウェイトを適用し、
   前記対象下り無線リソースのうち、前記特定上り参照信号と周波数帯が重複しない第２の部分については、前記第１の部分に適用される前記アンテナウェイトをコピーして適用する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
3. 前記下り無線リソースの帯域幅は、前記上り参照信号の帯域幅と異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線基地局。
4. 前記下り無線リソースは、所定数のリソースブロックからなり、
   前記上り参照信号は、前記所定数とは異なる数のリソースブロックからなり、
   前記特定上り参照信号とは、前記対象下り無線リソースよりも前において最近受信した複数の上り参照信号のうち、前記対象下り無線リソースに含まれるリソースブロックと重複するリソースブロックの最も多い上り参照信号であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の無線基地局。
5. ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行う無線基地局における通信制御方法であって、
   前記アダプティブアレイ制御に利用される上り参照信号を複数の無線端末から受信するステップと、
   複数の下り無線リソースのうちの対象下り無線リソース毎に割り当てを行うリソース割当ステップと、を有し、
   前記リソース割当ステップにおいて、前記無線基地局は、前記対象下り無線リソースよりも前において最近受信した複数の上り参照信号のうち、前記対象下り無線リソースと周波数帯の一致度が最も高い上り参照信号である特定上り参照信号を送信した無線端末に対して、前記対象下り無線リソースを割り当てることを特徴とする通信制御方法。

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