JP6128222B2 - 基地局及びスケジューリング方法 - Google Patents

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Description

本発明は、基地局及びスケジューリング方法に関する。
従来、通信システムにおける伝送容量（以下では、「システム容量」と呼ばれることがある）を増大させるために、様々な工夫がなされている。例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥ（3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution）では、「マクロセル」の他に「小セル」を活用してシステム容量を増大させる技術に関する議論が行われている。ここで、「セル」は、１つの基地局の「通信エリア」と「チャネル周波数」とに基づいて規定される。「通信エリア」とは、基地局から送信された電波が所定の電力値以上で到達するエリア（以下では、「射程エリア」と呼ばれることがある）の全体でもよいし、射程エリアが分割された分割エリア（所謂、セクタ）であってもよい。また、「チャネル周波数」とは、基地局が通信に使用する周波数の一単位であり、中心周波数と帯域幅とに基づいて規定される。また、チャネル周波数は、システム全体に割り当てられている「オペレーティング帯域」の一部である。そして、「マクロセル」は、高い送信電力で送信可能な基地局（マクロ基地局）、つまり射程エリアの大きい基地局のセルである。また、「小セル」は、低い送信電力で送信する基地局（つまり、小セル基地局）、つまり射程エリアの小さい基地局のセルである。また、以上のように、送信電力及び種別の異なる複数の基地局が混在するネットワークは、「ヘテロジニアスネットワーク」と呼ばれることがある。なお、小セルには、例えば、ピコセルが含まれる。
ここで、ヘテロジニアスネットワークでは、例えば、マクロセルの端末が小セルの端末又は基地局に対して与える干渉が問題となることがある。この干渉を抑制するための技術として、例えば、ＩＣＩＣ（Inter-Cell Interference Coordination）という技術が提案されている。ＩＣＩＣでは、マクロ基地局は、自局に接続中の端末に対する割当を制限したリソース（つまり、「非割当対象リソース」）を用意し、当該リソースにおいて小セル基地局又は小セル基地局に接続中の端末に対する干渉を低減する。例えば、３ＧＰＰ Ｒｅｌｅａｓｅ ８では、Ｘ２インターフェースである高干渉指示（ＨＩＩ：High Interference Indicator）が規定されており、このＨＩＩを用いて隣接セルに高い干渉を与えている端末のリソースを隣接セルに通知することができる。
特開２０１１−０９１７８３号公報 特表２０１２−５１１２９５号公報 特開２０１２−２３１２１７号公報 特表２０１１−５１５９１６号公報
ところで、小セルにおいては、マクロセルの非割当対象リソースに対応するリソースが小セルの割当対象リソースとなる一方、マクロセルの割当対象リソースに対応するリソースは小セルの非割当対象リソースとなる。
すなわち、従来のＩＣＩＣによれば、小セルにおける一部のリソースを使用できないため、小セルで使用可能なリソースが減少してしまい、結果として、スループットが劣化してしまうことになる。
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、スループットを向上させることができる、基地局及びスケジューリング方法を提供することを目的とする。
開示の態様では、第１のセルに対応する第１の基地局と、前記第１のセルの第１のエリアよりも小さく前記第１のエリアと少なくとも一部が重複する第２のセルに対応する第２の基地局とを有する通信システムにおける、前記第２の基地局が、算出部と、スケジューラとを具備する。前記算出部は、前記第１の基地局に前記第１のセルを介して接続している第１の端末と自局との間の第１のチャネル推定値と、自局に前記第２のセルを介して接続している第２の端末と自局との間の第２のチャネル推定値とに基づいて、前記第１のチャネル推定値と前記第２のチャネル推定値との位相関係に基づく指標を算出する。前記スケジューラは、前記算出された指標に基づいて、前記第１の基地局が前記第１の端末へ割り当てるリソースについての第１の候補を、前記第２の端末へ割り当てるリソースについての第２の候補に含めるか否かを決定する。
開示の態様によれば、スループットを向上させることができる。
図１は、実施例１の通信システムの一例を示す図である。 図２は、実施例１の第２の基地局の一例を示すブロック図である。 図３は、実施例１の第２の基地局におけるスケジューラの一例を示すブロック図である。 図４は、割当リソース候補の決定基準の例を示す図である。 図５は、干渉ユーザが複数存在する場合における、割当リソース候補の決定基準の例を示す図である。 図６は、実施例１の第１の基地局の一例を示すブロック図である。 図７は、実施例１の端末の一例を示すブロック図である。 図８は、実施例１の通信システムの処理動作の一例の説明に供する図である。 図９は、基地局のハードウェア構成例を示す図である。 図１０は、端末のハードウェア構成例を示す図である。
以下に、本願の開示する基地局及びスケジューリング方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により本願の開示する基地局及びスケジューリング方法が限定されるものではない。また、実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
［実施例１］
［通信システムの概要］
図１は、実施例１の通信システムの一例を示す図である。図１において、通信システム１は、基地局１０と、基地局３０と、端末５０−１，２とを有する。なお、以下では、基地局１０及び基地局３０を、「第１の基地局」及び「第２の基地局」とそれぞれ呼ぶことがある。図１において、セルＣ１０は、基地局１０の通信エリア（以下では、「第１の通信エリア」と呼ぶことがある）と第１のチャネル周波数によって規定される。また、セルＣ３０は、基地局３０の通信エリア（以下では、「第２の通信エリア」と呼ぶことがある）と第２のチャネル周波数によって規定される。そして、第２の通信エリアは、第１の通信エリアと少なくとも一部が重複している。特に、図１においては、第２の通信エリアは、第１の通信エリアの中に存在している。すなわち、第１の通信エリアは、第２の通信エリアよりも大きい。例えば、セルＣ１０は、マクロセルであり、セルＣ３０は、ピコセルである。すなわち、基地局１０は、マクロ基地局であり、基地局３０は、ピコ基地局である。また、端末５０−１は、セルＣ１０を介して基地局１０に接続している。そして、端末５０−１は、セルＣ３０に対して大きな干渉を与えているユーザ（つまり、干渉ユーザ）である。ここで、基地局１０は、第１の通信エリアに存在する端末５０によって報告される「メジャメントレポート」によって、端末５０−１が干渉ユーザであることを特定することができる。「メジャメントレポート」は、端末５０のセルサーチによって検出された端末５０の周辺セルにおいて送信された参照信号についての端末５０における受信電力に関する情報を含む。また、端末５０−２は、セルＣ３０を介して基地局３０に接続している。なお、図１においては、基地局１０、基地局３０の数をそれぞれ１つとし、端末５０の数を２つとしているが、これらの数はこれに限定されるものではない。
基地局３０は、基地局３０と端末５０−１との間のチャネル推定値と、基地局３０と端末５０−２との間のチャネル推定値とに基づいて、両チャネル推定値の「位相関係に基づく指標」を算出する。換言すれば、基地局３０は、基地局３０と端末５０−１との間のチャネル推定値と、基地局３０と端末５０−２との間のチャネル推定値とに基づいて、干渉ユーザである端末５０−１からの干渉が端末５０−２の受信信号に与える影響度を推定している。なお、以下では、基地局３０と端末５０−１との間のチャネル推定値を、「第１のチャネル推定値」と呼ぶことがある。また、以下では、基地局３０と端末５０−２との間のチャネル推定値を、「第２のチャネル推定値」と呼ぶことがある。そして、第１のチャネル推定値と第２のチャネル推定値との「位相関係に基づく指標」としては、「直交度」及び「相関値」等を用いることができる。以下では、「位相関係に基づく指標」を「直交度」として説明する。
そして、基地局３０は、算出した直交度に基づいて、基地局１０が端末５０−１へ割り当てるリソースの候補を、端末５０−２へ割り当てるリソースの候補に含めるか否かを決定する。以下では、基地局１０が端末５０−１へ割り当てるリソースの候補を、「第１の候補」と呼ぶことがある。また、基地局３０が端末５０−２へ割り当てるリソースの候補を、「第２の候補」と呼ぶことがある。
例えば、基地局３０は、算出した直交度が閾値以上である場合、第１の候補を第２の候補に含める一方、算出した直交度が閾値未満である場合、第１の候補を第２の候補に含めない。
以上のようにすることで、算出した直交度が閾値以上である場合には第１の候補を第２の候補に含めるので、通信システム１にＩＣＩＣを適用した場合でも、基地局３０において使用可能なリソースの減少を低減することができる。この結果として、スループットを向上させることができる。また、第１のチャネル推定値と第２のチャネル推定値との間の直交度が高いときにのみ、端末５０−２への割当リソース候補が端末５０−１の割当リソース候補と重複することを許容している。これにより、端末５０−２から送信された信号を受信する際に、基地局３０がＩＲＣ（Interference Rejection Combining）受信を行って、端末５０−１から送信された信号と端末５０−２から送信された信号とを高精度で分離することができる。この結果として、スループットを向上させることができる。また、第１のチャネル推定値と第２のチャネル推定値との間の直交度が低いときには、端末５０−２への割当リソース候補が端末５０−１の割当リソース候補と重複することを許容しない。すなわち、端末５０−１から送信された信号と端末５０−２から送信された信号とを精度良く分離できない場合には、端末５０−２への割当リソース候補が端末５０−１の割当リソース候補と重複することを許容しない。これにより、基地局３０及び端末５０−２による無駄な処理を防止できる。
［第２の基地局の構成例］
図２は、実施例１の第２の基地局の一例を示すブロック図である。図２において、基地局３０は、無線受信部３１−１，２と、チャネル推定部３２と、算出部３３と、スケジューラ３４と、受信処理部３５と、ネットワークインターフェース（ＩＦ）３６と、送信処理部３７と、無線送信部３８とを有する。
無線受信部３１−１は、第１のアンテナを介して受信した受信信号に対して所定の受信無線処理、つまりダウンコンバート、アナログディジタル変換等を施し、受信無線処理後の受信信号をチャネル推定部３２及び受信処理部３５へ出力する。また、無線受信部３１−２は、第２のアンテナを介して受信した受信信号に対して所定の受信無線処理、つまりダウンコンバート、アナログディジタル変換等を施し、受信無線処理後の受信信号をチャネル推定部３２及び受信処理部３５へ出力する。
チャネル推定部３２は、基地局１０から送信された「参照信号リソース情報」を、ネットワークＩＦ３６を介して受け取る。「参照信号リソース情報」は、上記の干渉ユーザが第１の参照信号（ＳＲＳ：Sounding Reference Signal）を送信するリソースを示す。そして、チャネル推定部３２は、無線受信部３１−１，２から受け取る受信信号のそれぞれから、参照信号リソース情報の示すリソースに対応する信号成分を抽出し、抽出した信号成分に基づいて、「第１のチャネル推定値」を算出する。ここでは、第１のチャネル推定値は、干渉ユーザである上記の端末５０−１から送信された第１の参照信号に基づいて算出される。
また、チャネル推定部３２は、無線受信部３１−１，２から受け取る受信信号のそれぞれから、基地局３０に接続中の各端末５０から送信された第１の参照信号に対応する信号成分を抽出し、抽出した信号成分に基づいて「第２のチャネル推定値」を算出する。ここでは、第２のチャネル推定値は、端末５０−２から送信された第１の参照信号に基づいて算出される。
そして、チャネル推定部３２は、算出した第１のチャネル推定値及び第２のチャネル推定値を算出部３３へ出力する。また、チャネル推定部３２は、算出した第２のチャネル推定値をスケジューラ３４へ出力する。ここで、第１のチャネル推定値は、基地局１０によって干渉ユーザに対して割り当てられる可能性がある全てのリソース（例えば、全ての周波数）に対して算出される。また、第２のチャネル推定値は、基地局３０に接続中の端末５０に対して割り当てられる可能性のある全てのリソース（例えば、全ての周波数）に対して算出される。
また、チャネル推定部３２は、基地局１０から送信された「スケジューリング情報」を、ネットワークＩＦ３６を介して受け取る。この「スケジューリング情報」は、基地局１０が上記の干渉ユーザに対して実際に割り当てた、データマッピング用のリソース及びデータ復調用の第２の参照信号（ＤＲＳ：Demodulation Reference Signal）のマッピング用のリソースを示す。そして、チャネル推定部３２は、無線受信部３１−１，２から受け取る受信信号のそれぞれから、スケジューリング情報の示す第２の参照信号のマッピング用リソースに対応する信号成分を抽出し、抽出した信号成分に基づいて、「第３のチャネル推定値」を算出する。ここでは、第３のチャネル推定値は、干渉ユーザである上記の端末５０−１から送信された第２の参照信号に基づいて算出される。
また、チャネル推定部３２は、無線受信部３１−１，２から受け取る受信信号のそれぞれから、基地局３０に接続中の各端末５０から送信された第２の参照信号に対応する信号成分を抽出し、抽出した信号成分に基づいて「第４のチャネル推定値」を算出する。ここでは、第４のチャネル推定値は、端末５０−２から送信された第２の参照信号に基づいて算出される。
そして、チャネル推定部３２は、算出した第３のチャネル推定値及び第４のチャネル推定値を受信処理部３５へ出力する。
算出部３３は、上記の第１のチャネル推定値と第２のチャネル推定値とに基づいて、第１のチャネル推定値と第２のチャネル推定値との「直交度」を算出する。ここで、「直交度」は、２つのチャネル推定ベクトルの内積の逆数として定義することができる。第１のチャネル推定値及び第２のチャネル推定値は、それぞれチャネル推定ベクトルである。すなわち、第１のチャネル推定値をｈ１と表し、第２のチャネル推定値をｈ２と表すと、直交度は、次の式で表すことができる。Ｈは、エルミート転置又は共役転置をとる意味である。
直交度＝｜ｈ１｜／ｈ１ Ｈ・｜ｈ２｜／ｈ２
つまり、直交度は、相関値の逆数である。
ここで、直交度が大きい程、その端末５０は、干渉ユーザからの干渉を受け難いユーザであると扱うことができる。
スケジューラ３４は、基地局１０から送信された「割当リソース候補情報」を、ネットワークＩＦ３６を介して受け取る。「割当リソース候補情報」は、基地局１０が上記の干渉ユーザに対して割り当てる可能性のある、データマッピング用のリソースを示す。例えば、「割当リソース候補情報」は、フレーム番号（ＳＦＮ：System Frame Number）と割当帯域（ＲＢ：Resource Block）候補とによって定義されてもよい。そして、スケジューラ３４は、上記の直交度に基づいて、基地局３０に接続している各端末５０についての割当リソース候補に、干渉ユーザについての割当リソース候補を含めるか否かを決定する。例えば、スケジューラ３４は、基地局３０に接続している或る端末５０についての直交度が所定の閾値未満である場合、その端末５０についての割当リソース候補から、干渉ユーザについての割当リソース候補を除外する。一方、スケジューラ３４は、基地局３０に接続している或る端末５０についての直交度が所定の閾値以上である場合、その端末５０についての割当リソース候補に、干渉ユーザについての割当リソース候補を含める。そして、スケジューラ３４は、第２のチャネル推定値と、決定した割当リソース候補とに基づいて、基地局３０に接続している各端末５０に対してリソース（つまり、割当リソース）を割り当てる。そして、スケジューラ３４は、割当リソースに関する情報（以下では、「割当リソース情報」と呼ぶことがある）を、受信処理部３５及び送信処理部３７へ出力する。
図３は、実施例１の第２の基地局におけるスケジューラの一例を示すブロック図である。図３において、スケジューラ３４は、割当リソース候補決定部４１と、ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）算出部４２と、メトリック算出部４３と、割当ユーザ選択部４４とを有する。
割当リソース候補決定部４１は、基地局１０から送信された「割当リソース候補情報」と、算出部３３で算出された直交度とを入力する。そして、上記の直交度に基づいて、基地局３０に接続している各端末５０についての割当リソース候補に、干渉ユーザについての割当リソース候補を含めるか否かを決定する。例えば、割当リソース候補決定部４１は、基地局３０に接続している或る端末５０についての直交度が所定の閾値未満である場合、その端末５０についての割当リソース候補から、干渉ユーザについての割当リソース候補を除外する。一方、割当リソース候補決定部４１は、基地局３０に接続している或る端末５０についての直交度が所定の閾値以上である場合、その端末５０についての割当リソース候補に、干渉ユーザについての割当リソース候補を含める。すなわち、図４に示すように、基地局３０に接続している或る端末５０についての直交度が高い場合、干渉ユーザの割当リソース候補は、その端末５０に対して割り当て可能となる。一方、基地局３０に接続している或る端末５０についての直交度が低い場合、干渉ユーザの割当リソース候補は、その端末５０に対して割り当て不可となる。なお、干渉ユーザの割当リソース候補以外のリソースは、直交度の高低に関わらず、端末５０に対して割り当て可能となる。図４は、割当リソース候補の決定基準の例を示す図である。
例えば、割当リソース候補決定部４１は、「割当リソース候補情報」と直交度と図４に示すテーブルとに基づいて、スケジューリング可能なＲＢＧ（Resource Block Group）を決定する。ＲＢＧは、リソースの最小単位であるＲＢ（Resource Block）を複数有する。そして、ＲＢＧは、リソースの割り当て最小単位である。例えば、ＬＴＥの５ＭＨｚ帯域の場合、ＲＢ数は２５個である。そして、１つのＲＢＧに５個のＲＢが含まれる場合、５つのＲＢＧができる。従って、１つのスケジューリングタイミングにおいて、最大５ユーザに対してリソースを割り当てることができる。
ＳＩＲ算出部４２は、上記の第２のチャネル推定値を入力し、当該第２のチャネル推定値に基づいて、ＳＩＲを算出する。なお、ＳＩＲ算出部４２は、基地局３０に接続中の端末５０及びＲＢＧの各組合せについて、ＳＩＲを算出する。
メトリック算出部４３は、割当リソース候補決定部４１で決定された割当リソース候補における、スケジューリングメトリックを算出する。なお、メトリック算出部４３は、基地局３０に接続中の端末５０及びＲＢＧの各組合せについて、スケジューリングメトリックを算出する。例えば、メトリック算出部４３は、ＳＩＲ算出部４２で算出されたＳＩＲと、ＳＩＲとスループット期待値とが対応づけられたテーブルとを用いて、ＳＩＲ算出部４２で算出されたＳＩＲに対応するスループット期待値を特定する。そして、メトリック算出部４３は、この特定したスループット期待値をスケジューリングメトリックとしてもよい。又は、メトリック算出部４３は、特定したスループット期待値を平均スループット値で除算した値をスケジューリングメトリックとしてもよい。このとき、割り当て不可のＲＢＧのスケジューリングメトリックの値は、ゼロとする。
割当ユーザ選択部４４は、メトリック算出部４３で算出されたスケジューリングメトリックに基づいて、割当リソース候補決定部４１で決定された割当リソース候補毎に割り当てる端末５０（つまり、ユーザ）を選択する。すなわち、割当ユーザ選択部４４は、スケジューリングメトリックに基づいて、各ＲＢＧへの割当ユーザを選択する。例えば、割当ユーザ選択部４４は、ＲＢＧ毎に最もスケジューリングメトリックが大きいユーザを選択する。ただし、ＬＴＥの上り回線では連続しないリソースを或るユーザに割り当てることが許されていないので、非連続となる場合には、次にスケジューリングメトリックが大きいユーザを選択する。こうして各ＲＢＧへのユーザ割り当てを行うことができる。
なお、以上の説明では、干渉ユーザが複数存在する場合について特に言及していないが、例えば、次に示すような処理を行うことができる。
＜例１＞スケジューラ３４は、複数の干渉ユーザにそれぞれ対応する直交度の内で最小値を用いればよい。具体的には、スケジューラ３４は、或る端末５０と各干渉ユーザとの間の直交度の最小値が所定の閾値未満である場合、その端末５０についての割当リソース候補から、全ての干渉ユーザについての割当リソース候補を除外する。すなわち、スケジューラ３４は、或る端末５０と各干渉ユーザとの間の直交度が１つでも所定の閾値を下回れば、その端末５０についての割当リソース候補から、全ての干渉ユーザについての割当リソース候補を除外する。
＜例２＞スケジューラ３４は、図５に示すように、干渉ユーザ単位で干渉ユーザの割当リソース候補を含めるか否かを決定する。例えば、図５に示すように、干渉ユーザ＃１についての第１のチャネル推定値と基地局３０に接続中の或る端末５０についての第２のチャネル推定値との直交度が高い場合、その干渉ユーザ＃１の割当リソース候補をその或る端末５０の割当リソース候補に含める。そして、干渉ユーザ＃２についての第１のチャネル推定値とその或る端末５０についての第２のチャネル推定値との直交度が低い場合、その干渉ユーザ＃２の割当リソース候補をその或る端末５０の割当リソース候補に含める。図５は、干渉ユーザが複数存在する場合における、割当リソース候補の決定基準の例を示す図である。
図２に戻り、送信処理部３７は、割当リソース情報を入力し、所定の送信処理を施して、無線送信部３８へ出力する。所定の送信処理は、符号化処理及び変調処理を含む。また、送信信号がＯＦＤＭ信号である場合、所定の送信処理は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）を含む。
無線送信部３８は、所定の送信処理後の送信信号に対して所定の無線送信処理、つまりディジタルアナログ変換、アップコンバート等を施し、無線送信処理後の送信信号をアンテナを介して送信する。
受信処理部３５は、上記の「スケジューリング情報」及び「割当リソース情報」を入力する。そして、受信処理部３５は、「割当リソース情報」の示すリソースの内でスケジューリング情報の示すリソースと重複するリソースに対して、「指向性受信」を実行する。「指向性受信」は、例えば、上記のＩＲＣ受信である。ＩＲＣ受信は、「復調ウェイトベクトル」を用いて実行される。「復調ウェイトベクトル」は、上記の第３のチャネル推定値及び第４のチャネル推定値に基づいて算出される。
例えば、復調ウェイトベクトルＷ１は、次の式（１）を用いて算出することができる。
Ｗ１ Ｈ＝ｈ４ Ｈ（ｈ４ｈ４ Ｈ＋ｈ３ｈ３ Ｈ＋σ２Ｉ）−１ ・・・（１）
ここで、ｈ４は、上記の第４のチャネル推定値を表し、ｈ３は、上記の第３のチャネル推定値を表す。また、σ２は、干渉ユーザと基地局３０に接続中のユーザとを除く干渉電力と熱雑音電力の和である。また、Ｉは単位行列を表す。なお、式（１）において、第３のチャネル推定値ｈ３の代わりに、上記の第１のチャネル推定値（ｈ１）を用いてもよい。この場合には、チャネル推定部３２による第３のチャネル推定値の算出処理は、省略されてもよい。
また、第３のチャネル推定値を用いなくても、干渉の共分散行列ＲＩを用いて、次の式（２）によって復調ウェイトベクトルＷ１を算出することもできる。
Ｗ１ Ｈ＝ｈ４ Ｈ（ｈ４ｈ４ Ｈ＋ＲＩ）−１ ・・・（２）
なお、式（２）が用いられる場合には、チャネル推定部３２による第３のチャネル推定値の算出処理は、省略されてもよい。また、式（２）が用いられる場合には、基地局３０が「スケジューリング情報」を取得することを省略してもよい。
そして、受信処理部３５は、無線受信部３１−１，２から受け取った受信信号に対して受信処理を行い、これにより得られた受信データを後段の機能部（図示せず）へ出力する。
ネットワークＩＦ３６は、基地局１０を含む他の基地局との間で信号を送受信するためのインターフェースである。
［第１の基地局の構成例］
図６は、実施例１の第１の基地局の一例を示すブロック図である。図６において、基地局１０は、無線受信部１１と、受信処理部１２、スケジューラ１３と、干渉ユーザ特定部１４と、通知生成部１５と、ネットワークＩＦ１６と、送信処理部１７と、無線送信部１８とを有する。
無線受信部１１は、アンテナを介して受信した受信信号に対して所定の受信無線処理、つまりダウンコンバート、アナログディジタル変換等を施し、受信無線処理後の受信信号を受信処理部１２へ出力する。
受信処理部１２は、無線受信部１１から受け取った受信信号に対して所定の受信処理を施す。所定の受信処理は、復調処理及び復号処理を含む。また、受信信号がＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号である場合、所定の受信処理は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理を含む。そして、受信処理部１２は、受信処理後の受信信号から各種の信号及び情報を抽出し、対応する機能部へ出力する。例えば、受信処理部１２は、受信信号から上記のメジャメントレポートを抽出し、干渉ユーザ特定部１４へ出力する。また、受信処理部１２は、基地局１０に接続中の端末５０から報告されるチャネル品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）を受信信号から抽出し、スケジューラ１３へ出力する。また、受信処理部１２は、スケジューラ１３から受け取る割当リソース情報に基づいて、受信信号から受信データを抽出し、後段の機能部（図示せず）へ出力する。
干渉ユーザ特定部１４は、上記のメジャメントレポートに基づいて、干渉ユーザを特定し、特定した干渉ユーザに関する情報及び干渉ユーザが干渉を与えるセルに対応する基地局の識別情報をスケジューラ１３へ出力する。
スケジューラ１３は、干渉ユーザ特定部１４で特定された干渉ユーザについての「参照信号リソース情報」とその干渉ユーザに対応する基地局識別情報とを通知生成部１５へ出力する。また、スケジューラ１３は、干渉ユーザ特定部１４で特定された干渉ユーザについての「割当リソース候補情報」とその干渉ユーザに対応する基地局識別情報とを通知生成部１５へ出力する。また、スケジューラ１３は、上記のチャネル品質情報に基づいて、基地局１０に接続している端末５０に対してリソースを割り当てる。そして、スケジューラ１３は、基地局１０に接続している端末５０に対して割り当てたリソースに関する情報を、送信処理部１７及び受信処理部１２へ出力する。さらに、スケジューラ１３は、干渉ユーザ特定部１４で特定された干渉ユーザに対して実際にリソースを割り当てた場合には、その干渉ユーザについての「スケジューリング情報」とその干渉ユーザに対応する基地局識別情報とを通知生成部１５へ出力する。なお、スケジューリング情報は、サブフレーム単位で通知される一方、「割当リソース候補情報」は複数のサブフレームで一回通知されてもよい。
ここで、例えば、「参照信号リソース情報」には、次の情報が含められてもよい。すなわち、「参照信号リソース情報」には、ＳＲＳが送信されるサブキャリア番号が偶数か又は奇数かを示す送信くし（Transmission comb）情報が含まれてもよい。また、「参照信号リソース情報」には、ＳＲＳに割り当てられるリソースブロックの番号の内で最も小さい値を示す開始物理リソースブロック割当（Starting physical resource block assignment）情報が含まれてもよい。また、「参照信号リソース情報」には、ＳＲＳの送信間隔を示すＳＲＳ周期（SRS periodicity）が含まれてもよい。また、「参照信号リソース情報」には、ＳＲＳの送信開始タイミングを示すＳＲＳサブフレームオフセット（SRS subframe offset）情報が含まれてもよい。また、「参照信号リソース情報」には、ＳＲＳの送信帯域幅を示すＳＲＳ帯域幅（SRS bandwidth）情報が含まれてもよい。また、「参照信号リソース情報」には、ＳＲＳの周波数ホッピング帯域を示す周波数ホッピング帯域幅（Frequency hopping bandwidth）情報が含まれてもよい。また、「参照信号リソース情報」には、ＳＲＳとして用いられる系列のサイクリックシフト番号を示すサイクリックシフト（Cyclic shift）情報が含まれてもよい。また、「参照信号リソース情報」には、ＳＲＳの送信に用いられるアンテナポート数を示すアンテナポート数（Number of antenna ports）情報が含まれてもよい。
通知生成部１５は、スケジューラ１３から参照信号リソース情報を受け取ると、一緒に受け取る基地局識別情報に対応する基地局に対してその参照信号リソース情報を通知（送信）する。また、通知生成部１５は、スケジューラ１３から割当リソース候補情報を受け取ると、一緒に受け取る基地局識別情報に対応する基地局に対してその割当リソース候補情報を通知（送信）する。また、通知生成部１５は、スケジューラ１３からスケジューリング情報を受け取ると、一緒に受け取る基地局識別情報に対応する基地局に対してそのスケジューリング情報を通知（送信）する。
ネットワークＩＦ１６は、基地局３０を含む他の基地局との間で信号を送受信するためのインターフェースである。
送信処理部１７は、送信データ及び割当リソース情報を入力し、所定の送信処理を施して、無線送信部１８へ出力する。所定の送信処理は、符号化処理及び変調処理を含む。また、送信信号がＯＦＤＭ信号である場合、所定の送信処理は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）を含む。
無線送信部１８は、所定の送信処理後の送信信号に対して所定の無線送信処理、つまりディジタルアナログ変換、アップコンバート等を施し、無線送信処理後の送信信号をアンテナを介して送信する。
［端末の構成例］
図７は、実施例１の端末の一例を示すブロック図である。図７において、端末５０は、無線受信部５１と、受信処理部５２と、制御部５３と、送信処理部５４と、無線送信部５５とを有する。
無線受信部５１は、アンテナを介して受信した受信信号に対して所定の受信無線処理、つまりダウンコンバート、アナログディジタル変換等を施し、受信無線処理後の受信信号を受信処理部５２へ出力する。
受信処理部５２は、無線受信部５１から受け取った受信信号に対して所定の受信処理を施す。所定の受信処理は、復調処理及び復号処理を含む。また、受信信号がＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号である場合、所定の受信処理は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理を含む。そして、受信処理部５２は、受信処理後の受信信号から各種の信号及び情報を抽出し、対応する機能部へ出力する。例えば、受信処理部５２は、受信信号から、端末５０が接続している基地局から送信された制御信号を抽出し、制御部５３へ出力する。また、受信処理部５２は、制御部５３から受け取る、下り回線の割当リソースに関する情報を受け取り、その割当リソースにマッピングされているデータを抽出し、受信データとして後段の機能部（図示せず）へ出力する。
制御部５３は、受信処理部５２から受け取る制御信号から、端末５０宛ての割当リソース情報を抽出する。そして、制御部５３は、抽出した割当リソース情報に含まれる、下り回線の割当リソース情報及び上り回線の割当リソース情報を、受信処理部５２及び送信処理部５４へそれぞれ出力する。
送信処理部５４は、送信データ及び参照信号（第１の参照信号及び第２の参照信号を含む）を入力し、所定の送信処理を施して、無線送信部５５へ出力する。所定の送信処理は、符号化処理及び変調処理を含む。また、送信信号がＯＦＤＭ信号である場合、所定の送信処理は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）を含む。ここで、送信処理部５４は、送信データを、制御部５３から受け取る上り回線の割当リソース情報の示すリソースにマッピングする。また、送信処理部５４は、参照信号を所定のリソースにマッピングする。
無線送信部５５は、所定の送信処理後の送信信号に対して所定の無線送信処理、つまりディジタルアナログ変換、アップコンバート等を施し、無線送信処理後の送信信号をアンテナを介して送信する。
［通信システムの動作例］
以上の構成を有する通信システム１の処理動作の一例について説明する。図８は、実施例１の通信システムの処理動作の一例の説明に供する図である。
基地局１０において干渉ユーザ特定部１４は、メジャメントレポートに基づいて、干渉ユーザを特定する（ステップＳ１０１）。この干渉ユーザ（ここでは、端末５０−１）は、基地局３０のセルに干渉を与えている。
通知生成部１５は、参照信号リソース情報を基地局３０へ送信する（ステップＳ１０２）。
また、通知生成部１５は、干渉ユーザについての割当リソース候補情報を基地局３０へ送信する（ステップＳ１０３）。
基地局３０においてチャネル推定部３２は、無線受信部３１−１，２から受け取る受信信号のそれぞれから、参照信号リソース情報の示すリソースに対応する信号成分を抽出し、抽出した信号成分に基づいて第１のチャネル推定値を算出する（ステップＳ１０４）。ここで、基地局３０に接続中の各端末５０についての第２のチャネル推定値も算出される。
算出部３３は、第１のチャネル推定値と第２のチャネル推定値とに基づいて、第１のチャネル推定値と第２のチャネル推定値との直交度を算出する（ステップＳ１０５）。
割当リソース候補決定部４１は、ステップＳ１０５で算出した直交度と、基地局１０から送信された割当リソース候補情報とに基づいて、割当リソース候補を決定する（ステップＳ１０６）。例えば、割当リソース候補決定部４１は、基地局３０に接続している或る端末５０についての直交度が所定の閾値未満である場合、その端末５０についての割当リソース候補から、干渉ユーザについての割当リソース候補を除外する。一方、割当リソース候補決定部４１は、基地局３０に接続している或る端末５０についての直交度が所定の閾値以上である場合、その端末５０についての割当リソース候補に、干渉ユーザについての割当リソース候補を含める。
ＳＩＲ算出部４２は、上記の第２のチャネル推定値に基づいて、ＳＩＲを算出する（ステップＳ１０７）。ＳＩＲ算出部４２は、基地局３０に接続中の端末５０及びＲＢＧの各組合せについて、ＳＩＲを算出する。
メトリック算出部４３は、ステップＳ１０６で決定された割当リソース候補における、スケジューリングメトリックを算出する（ステップＳ１０８）。メトリック算出部４３は、基地局３０に接続中の端末５０及びＲＢＧの各組合せについて、スケジューリングメトリックを算出する。
割当ユーザ選択部４４は、ステップＳ１０８で算出されたスケジューリングメトリックに基づいて、ステップＳ１０６で決定された割当リソース候補毎に割り当てる端末５０（つまり、割当ユーザ）を選択する（ステップＳ１０９）。
基地局１０においてスケジューラ１３は、干渉ユーザを含む基地局１０に接続中の端末５０に対してスケジューリングを実行する（ステップＳ１１０）。
通知生成部１５は、干渉ユーザについてのスケジューリング情報を基地局３０へ送信する（ステップＳ１１１）。なお、上記の式（２）が用いられる場合には、ステップＳ１１１の処理は省略されてもよい。
受信処理部３５は、基地局３０に接続中の端末５０から送信された信号を受信し、受信信号に対して受信処理を実行する（ステップＳ１１２）。例えば、受信処理部３５は、割当リソース情報の示すリソースの内でスケジューリング情報の示すリソースと重複するリソースに対して、ＩＲＣ受信を実行する。
基地局１０において無線受信部１１は、基地局１０に接続中の端末５０から送信された信号を受信し、受信信号に対して受信処理を実行する（ステップＳ１１３）。
以上のように本実施例によれば、基地局３０において算出部３３は、第１のチャネル推定値と第２のチャネル推定値との間の直交度を算出する。第１のチャネル推定値は、基地局１０に接続している端末５０−１と基地局３０との間のチャネル推定値である。また、第２のチャネル推定値は、基地局３０に接続している端末５０−２と基地局３０との間のチャネル推定値である。そして、スケジューラ３４は、算出部３３で算出された直交度に基づいて、基地局１０が端末５０−１へ割り当てるリソースについての第１の候補を、基地局３０が端末５０−２へ割り当てるリソースについての第２の候補に含めるか否かを決定する。例えば、スケジューラ３４は、算出部３３で算出された直交度が閾値以上である場合、第１の候補を第２の候補に含める一方、算出部３３で算出された直交度が閾値未満である場合、第１の候補を第２の候補に含めない。
この基地局３０の構成により、算出した直交度が閾値以上である場合には第１の候補を第２の候補に含めるので、通信システム１にＩＣＩＣを適用した場合でも、基地局３０において使用可能なリソースの減少を低減することができる。この結果として、スループットを向上させることができる。また、第１のチャネル推定値と第２のチャネル推定値との間の直交度が高いときにのみ、端末５０−２への割当リソース候補が端末５０−１の割当リソース候補と重複することを許容している。これにより、端末５０−２から送信された信号を受信する際に、基地局３０がＩＲＣ受信を行って、端末５０−１から送信された信号と端末５０−２から送信された信号とを高精度で分離することができる。この結果として、スループットを向上させることができる。また、第１のチャネル推定値と第２のチャネル推定値との間の直交度が低いときには、端末５０−２への割当リソース候補が端末５０−１の割当リソース候補と重複することを許容しない。すなわち、端末５０−１から送信された信号と端末５０−２から送信された信号とを精度良く分離できない場合には、端末５０−２への割当リソース候補が端末５０−１の割当リソース候補と重複することを許容しない。これにより、基地局３０及び端末５０−２による無駄な処理を防止できる。
また、基地局３０においてネットワークＩＦ３６は、端末５０−１が参照信号（ＳＲＳ）を送信するリソースに関する情報（つまり、上記の参照信号リソース情報）を基地局１０から取得する。
この基地局３０の構成により、基地局３０に接続していない端末５０−１と基地局３０との間のチャネル推定値を算出することができる。
［他の実施例］
実施例１で図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
更に、各装置で行われる各種処理機能は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）（又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）等のマイクロ・コンピュータ）上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。また、各種処理機能は、ＣＰＵ（又はＭＰＵ、ＭＣＵ等のマイクロ・コンピュータ）で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。
実施例１の基地局及び端末は、例えば、次のようなハードウェア構成により実現することができる。
図９は、基地局のハードウェア構成例を示す図である。図９に示すように、基地局１００は、ＲＦ（Radio Frequency）回路１０１と、プロセッサ１０２と、メモリ１０３と、ネットワークＩＦ（Inter Face）１０４とを有する。プロセッサ１０２の一例としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等が挙げられる。また、メモリ１０３の一例としては、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等のＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等が挙げられる。なお、基地局１０及び基地局３０のそれぞれが、図９に示すようなハードウェア構成を有する。
そして、実施例１の基地局で行われる各種処理機能は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムを増幅装置が備えるプロセッサで実行することによって実現してもよい。すなわち、受信処理部１２と、スケジューラ１３と、干渉ユーザ特定部１４と、通知生成部１５と、送信処理部１７とによって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ１０３に記録され、各プログラムがプロセッサ１０２で実行されてもよい。また、チャネル推定部３２と、算出部３３と、スケジューラ３４と、受信処理部３５と、送信処理部３７とによって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ１０３に記録され、各プログラムがプロセッサ１０２で実行されてもよい。また、無線受信部１１と、無線送信部１８とは、ＲＦ回路１０１によって実現される。また、無線受信部３１−１，２と、無線送信部３８とは、ＲＦ回路１０１によって実現される。
なお、ここでは、基地局１００が一体の装置であるものとして説明したが、これに限定されない。例えば、基地局１００は、無線装置と制御装置という２つの別体の装置によって構成されてもよい。この場合、例えば、ＲＦ回路１０１は無線装置に配設され、プロセッサ１０２と、メモリ１０３と、ネットワークＩＦ１０４とは制御装置に配設される。
図１０は、端末のハードウェア構成例を示す図である。図１０に示すように、端末２００は、ＲＦ回路２０１と、プロセッサ２０２と、メモリ２０３とを有する。
プロセッサ２０２の一例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等が挙げられる。また、メモリ２０３の一例としては、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。
そして、実施例１の端末で行われる各種処理機能は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムを増幅装置が備えるプロセッサで実行することによって実現してもよい。すなわち、受信処理部５２と、制御部５３と、送信処理部５４とによって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ２０３に記録され、各プログラムがプロセッサ２０２で実行されてもよい。また、受信処理部５２と、制御部５３と、送信処理部５４とによって実行される各処理は、ベースバンドＣＰＵ及びアプリケーションＣＰＵ等の複数のプロセッサによって分担されて実行されてもよい。また無線受信部５１と無線送信部５５とは、ＲＦ回路２０１によって実現される。
１ 通信システム
１０，３０ 基地局
１１，３１，５１ 無線受信部
１２，３５，５２ 受信処理部
１３，３４ スケジューラ
１４ 干渉ユーザ特定部
１５ 通知生成部
１７，３７，５４ 送信処理部
１８，３８，５５ 無線送信部
３２ チャネル推定部
３３ 算出部
４１ 割当リソース候補決定部
４２ ＳＩＲ算出部
４３ メトリック算出部
４４ 割当ユーザ選択部
５０ 端末
５３ 制御部

Claims (6)

  1. 第１のセルに対応する第１の基地局と、前記第１のセルの第１のエリアよりも小さく前記第１のエリアと少なくとも一部が重複する第２のセルに対応する第２の基地局とを有する通信システムにおける、前記第２の基地局であって、
    前記第１の基地局に前記第１のセルを介して接続している第１の端末と自局との間の第１のチャネル推定値と、自局に前記第２のセルを介して接続している第２の端末と自局との間の第２のチャネル推定値とに基づいて、前記第１のチャネル推定値と前記第２のチャネル推定値との位相関係に基づく指標を算出する算出部と、
    前記算出された指標に基づいて、前記第１の基地局が前記第１の端末へ割り当てるリソースについての第１の候補を、前記第２の端末へ割り当てるリソースについての第２の候補に含めるか否かを決定するスケジューラと、
    を具備することを特徴とする基地局。
  2. 前記算出部は、前記指標として、前記第１のチャネル推定値と前記第２のチャネル推定値との直交度を算出し、
    前記スケジューラは、前記算出された直交度が閾値以上である場合、前記第１の候補を前記第２の候補に含める一方、前記算出された直交度が閾値未満である場合、前記第１の候補を前記第２の候補に含めない、
    ことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
  3. 前記第１の端末が参照信号を送信するリソースに関する情報を前記第１の基地局から取得する取得部と、
    前記第１の端末から送信された参照信号に基づいて、前記第１のチャネル推定値を算出するチャネル推定部と、
    をさらに具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の基地局。
  4. 前記第１の候補の内で前記第１の基地局によって前記第１の端末へ割り当てられた第１の割当リソースに関する情報を取得する取得部と、
    前記スケジューラによって前記第２の端末へ前記第１の割当リソースと同じ第２の割当リソースが割り当てられた場合、前記第２の端末から送信された信号を指向性受信する受信部と、
    をさらに具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の基地局。
  5. 前記第１の候補における受信処理を行う際に、干渉の共分散行列を用いて前記第２の端末から送信された信号を指向性受信する受信部、をさらに具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の基地局。
  6. 第１のセルに対応する第１の基地局と、前記第１のセルの第１のエリアよりも小さく前記第１のエリアと少なくとも一部が重複する第２のセルに対応する第２の基地局とを有する通信システムにおける、前記第２の基地局でのスケジューリング方法であって、
    前記第１の基地局に前記第１のセルを介して接続している第１の端末と自局との間の第１のチャネル推定値と、自局に前記第２のセルを介して接続している第２の端末と自局との間の第２のチャネル推定値とに基づいて、前記第１のチャネル推定値と前記第２のチャネル推定値との位相関係に基づく指標を算出し、
    前記算出された指標に基づいて、前記第１の基地局が前記第１の端末へ割り当てるリソースについての第１の候補を、前記第２の端末へ割り当てるリソースについての第２の候補に含めるか否かを決定する、
    ことを特徴とするスケジューリング方法。
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