JP7019999B2 - 基地局及び端末選択方法 - Google Patents

Description

開示の技術は、基地局及び端末選択方法に関する。

従来、基地局が、通信が可能な複数の端末から、通信対象の端末を選択するスケジューリングに関する技術が知られている。例えば、通信が可能な複数の端末から、優先度が最大である多重数の端末の組合せを選択した結果に基づいて、（多重数－１）の既に選択されている端末と空間多重したときに優先度が最大となる一端末を選択する技術が知られている。

また、Single User（ＳＵ）－Multi Input Multi Output（ＭＩＭＯ）基準の第１の送信ウェイト、及びMulti User（ＭＵ）－ＭＩＭＯにおける端末との伝送容量を最大にする第２の送信ウェイトを算出する技術が知られている。この技術では、算出した第１の送信ウェイトと第２の送信ウェイトとの差分情報を端末に送信する。

また、ＳＵ－ＭＩＭＯの方式で端末からフィードバックされた情報に基づいて、複数の端末から、ＭＵ－ＭＩＭＯのスループットが最大である端末の組合せを選択する技術が知られている。

また、ＭＵ－ＭＩＭＯにおいて、端末の受信Signal-to-Interference plus Noise power Ratio（ＳＩＮＲ）を、射影チャネルベクトルから算出される直交係数を用いて算出する技術が知られている。

特開２０１３－１２８２２０号公報 特開２０１３－１６８７５１号公報 特表２０１３－５０２７８０号公報 特開２００９－０１７０１１号公報

ところで、通信が可能な複数の端末から、メトリック値を用いて通信対象の端末を選択する場合、メトリック値には、端末の受信品質の推定誤差等の誤差が含まれる場合がある。この場合、誤差に起因して、適切な組合せの端末を選択できない結果、通信のスループットが低下してしまう。前述した各技術では、メトリック値に含まれる誤差については考慮されていない。

開示の技術は、一つの側面として、通信のスループットの低下を抑制することを目的とする。

開示の技術は、一つの態様として、通信が可能な複数の端末から、選択する端末の数に応じた誤差補正用のオフセット値を用いて算出されるメトリック値を用いて、通信対象の１以上の端末を選択する。そして、選択した端末に対する変調方式及び符号化率の少なくとも一方を決定する。

一つの側面として、通信のスループットの低下を抑制することができる、という効果を有する。

各実施形態に係る通信システムの概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る基地局の機能ブロック図である。 各実施形態に係る基地局のハードウェア構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る選択処理の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る基地局の機能ブロック図である。 第２実施形態に係る選択処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、開示の技術の実施形態の例を詳細に説明する。なお、以下の各実施形態では、開示の技術をダウンリンクの通信における端末のスケジューリングに適用した場合の形態例を説明する。

［第１実施形態］
まず、図１を参照して、本実施形態に係る通信システム１０の構成を説明する。図１に示すように、通信システム１０は、基地局１２、及びそれぞれ１つのアンテナ素子１３を備えた複数の端末１４を含む。端末１４は、User Equipment（ＵＥ）とも呼ばれる。

基地局１２には、複数のアンテナ素子１５を備えた複数のRemote Radio Head（ＲＲＨ）１６が接続される。複数の端末１４の各々は、基地局１２がカバーするエリア内に位置し、基地局１２との通信が可能とされる。基地局１２と端末１４とは、アンテナ素子１３及びアンテナ素子１５を介して、無線通信によって通信を行う。

次に、図２を参照して、本実施形態に係る基地局１２の機能的な構成を説明する。なお、本実施形態では、例えばＭＵ－ＭＩＭＯ等の同じタイミングに同じ周波数で複数の端末１４と通信する空間多重による通信対象の端末１４を選択する場合の基地局１２の機能的な構成を説明する。図２に示すように、基地局１２は、Radio Frequency（ＲＦ）部２０、チャネル推定部２２、選択部２４、ウェイト算出部２６、推定値算出部２８、決定部３０、更新部３２、生成部３４、及び乗算部３６を含む。

ＲＦ部２０は、各アンテナ素子１５に１対１で対応して設けられる。ＲＦ部２０は、端末１４から送信された信号を、アンテナ素子１５を介して受信する。また、ＲＦ部２０は、受信した信号に対し、アナログ信号をデジタル信号へ変換する処理、及び高速フーリエ変換等の定められた受信処理を行う。そして、ＲＦ部２０は、受信処理を経た信号をチャネル推定部２２に出力する。

また、ＲＦ部２０は、後述する生成部３４により生成され、かつ後述する乗算部３６により送信ウェイトが乗算された送信対象のユーザデータに対し、逆高速フーリエ変換、及びデジタル信号をアナログ信号へ変換する処理等の定められた送信処理を行う。そして、ＲＦ部２０は、送信処理を経たユーザデータを表す信号を、アンテナ素子１５を介して送信する。

チャネル推定部２２は、各ＲＦ部２０に１対１で対応して設けられる。チャネル推定部２２は、端末１４から送信された既知のアップリンクの参照信号を用いて、チャネル推定を行う。また、チャネル推定部２２は、チャネル対称性を考慮し、アップリンクの参照信号を用いたチャネルの推定値をダウンリンクのチャネルの推定値に変換し、変換して得られたチャネルの推定値を選択部２４及びウェイト算出部２６に出力する。なお、チャネル推定部２２は、端末１４が受信したダウンリンクの参照信号を用いてフィードバックした情報を用いて、チャネル推定を行ってもよい。

選択部２４は、サブフレーム毎に、通信が可能な全ての端末１４の中から、通信対象の１以上の端末１４を選択することによって、スケジューリングを行う。本実施形態に係る選択部２４は、選択済みの端末１４の集合に対して、未選択の何れか１台の端末１４を追加する処理を、所定の条件を満たすまで繰り返し行い、所定の条件を満たした時点の選択済みの端末１４の集合を通信対象の端末１４として選択する。なお、選択部２４が選択する端末１４の数は、同じタイミングに同じ周波数で複数の端末１４と通信を行う空間多重における多重数である。

具体的には、ｋ－１多重目までに選択済みの端末１４の集合をＡ、未選択の端末１４の集合をＲとし、選択部２４は、以下に示す推定値を算出する。すなわち、選択部２４は、ｋ多重目に、集合Ｒに含まれる端末１４＃ｎを集合Ａに追加した場合における集合Ａに含まれる端末１４及び端末１４＃ｎの各端末１４の受信品質の推定値を算出する。本実施形態では、選択部２４は、端末１４の受信品質の推定値として、ＳＩＮＲの推定値を、以下に示す（１）式に従って算出する。

なお、（１）式は、演算量の低減のために行列演算を近似した近似式である。また、（１）式における

は、ｋ多重目に、端末１４＃ｎを集合Ａに追加した場合における端末１４＃ｍのＳＩＮＲの推定値を示す。また、（１）式におけるＰ_{ｔｏｔａｌ}は、基地局１２の総送信電力を示し、
σ_ｍ ^２は、端末１４＃ｍにおける干渉雑音電力を示す。なお、Ｐ_{ｔｏｔａｌ}及びσ_ｍ ^２は、既知の手法により予め求められる。また、|・|は、絶対値又は集合のサイズを示し、||・||は、ノルムを示す。また、（１）式におけるｈ_ｉは、端末１４＃ｉについて各チャネル推定部２２によるチャネルの推定結果のベクトルであり、以下に示す（２）式で表される。

なお、（２）式におけるｈ_ｉ，ｊは、端末１４＃ｉについて、アンテナ素子１５＃ｊを介して受信された参照信号を用いてチャネル推定部２２により推定されたチャネルの推定結果を示す。また、（２）式におけるＮ_ｔｘは、アンテナ素子１５の数を示す。

また、選択部２４は、多重数ｋにおいて、集合Ａに端末１４＃ｎを追加するか否かの判定に用いるメトリック値を以下に示す（３）式に従って算出する。

なお、（３）式におけるＭ_ｋ，ｎは、多重数ｋにおいて、集合Ａに端末１４＃ｎを追加するか否かの判定に用いるメトリック値を示す。また、（３）式におけるＲ（）は、ＳＩＮＲ値をデータレートに変換する関数であり、

は、端末１４＃ｍの平均データレートである。また、（３）式におけるΔ_ｋは、前述したＳＩＮＲの推定値

の誤差補正用のオフセット値であり、後述する更新部３２により算出される。なお、Δ_ｋの初期値は、０としてもよいし、コンピュータ・シミュレーションにより多重数（１以上最大多重数以下の整数値）毎に予め定めておいてもよい。

すなわち、選択部２４は、ｋ多重目において、集合Ａに端末１４＃ｎを追加するか否かの判定に用いるメトリック値Ｍ_ｋ，ｎとして、以下に示す合計値を算出する。この場合、選択部２４は、メトリック値Ｍ_ｋ，ｎとして、集合Ａに含まれる端末１４及び端末１４＃ｎの各端末１４におけるオフセット値Δ_ｋを用いて補正された瞬時スループットに対する平均スループットの比の合計値を算出する。

また、選択部２４は、メトリック値Ｍ_ｋ，ｎを、未選択の各端末１４を集合Ａに追加した場合について各々算出する。そして、選択部２４は、算出したメトリック値Ｍ_ｋ，ｎの最大値Ｍ_{ｋ，ｍａｘ}が、ｋ－１多重目のメトリック値Ｍ_{ｋ－１，ｎ}の最大値Ｍ_{ｋ－１，ｍａｘ}（すなわち、選択済みの端末１４の集合Ａのメトリック値）を超える場合に、メトリック値Ｍ_ｋ，ｎを最大値Ｍ_{ｋ，ｍａｘ}とする端末１４＃ｎを集合Ａに追加する。また、この場合、選択部２４は、集合Ｒから端末１４＃ｎを削除する。

選択部２４は、以上の処理をメトリック値の最大値Ｍ_{ｋ，ｍａｘ}が最大値Ｍ_{ｋ－１，ｍａｘ}以下となるか、又は集合Ａに含まれる端末１４の数が最大多重数となるまで繰り返す。そして、選択部２４は、最終的に集合Ａに含まれる端末１４を通信対象の端末１４として選択する。以下では、選択部２４により選択された端末１４の数（すなわち、多重数）をＮ_ｍｕと表す。

また、選択部２４は、最終的に集合Ａに含まれる各端末１４のＳＩＮＲの推定値Γ_ｍを保持する。この推定値Γ_ｍは、集合Ａに最後に追加された端末１４を端末１４＃ａとすると、以下に示す（４）式で表される。

ウェイト算出部２６は、選択部２４により選択された端末１４に対する送信ウェイトを算出する。本実施形態では、ウェイト算出部２６は、Zero-Forcing（ＺＦ）アルゴリズムを用いて、以下に示す（５）、（６）式に従って送信ウェイトＷを算出する。

なお、（５）式におけるＰは、送信ウェイトの電力値を規格化するための対角行列であり、規格化前の送信ウェイト

を用いて、以下に示す（７）式で表される。また、（６）式におけるＨ_Ａは、選択部２４により選択された端末１４についての各チャネル推定部２２によるチャネルの推定結果を連結した連結チャネル行列である。

なお、（７）式における

は、

のｉ番目の列ベクトルを示す。

推定値算出部２８は、ウェイト算出部２６により算出された送信ウェイトＷを用いて、選択部２４により選択された各端末１４の受信品質の推定値を算出する。本実施形態では、推定値算出部２８は、端末１４の受信品質の推定値として、ＳＩＮＲの推定値γ_ｍを、以下に示す（８）式に従って算出する。

決定部３０は、推定値算出部２８により算出された推定値γ_ｍを用いて、選択部２４により選択された端末１４に対する変調方式及び符号化率（Modulation and Coding Scheme（ＭＣＳ））を決定する。

更新部３２は、選択部２４により算出された第１の推定値Γ_ｍと、推定値算出部２８により算出された第２の推定値γ_ｍとの差を用いて、選択部２４により選択された端末１４の数Ｎ_ｍｕに応じたオフセット値Δ_Ｎｍｕを更新する。本実施形態では、更新部３２は、以下に示す（９）、（１０）式に従って、選択部２４により選択された各端末１４の第２の推定値γ_ｍに対する第１の推定値Γ_ｍの差δ_ｍの合計値をＮ_ｍｕで除算することにより、オフセット値Δ_Ｎｍｕを算出する。すなわち、次回以降の選択部２４による選択処理における上記（３）式におけるオフセット値Δ_ｋが更新される。

なお、更新部３２は、オフセット値Δ_ｋを忘却平均してもよい。また、オフセット値Δ_ｋが、多重数ｋが大きいほど、マイナスの符号であり、かつ絶対値が大きくなる傾向にある場合は、オフセット値Δｋを、以下に示す（１１）式に従って、

に置き換えてもよい。すなわち、この場合、更新部３２は、多重数ｋにおけるオフセット値Δｋとして、ｋ以下の多重数におけるオフセット値Δｋの最小値を用いてもよい。

生成部３４は、決定部３０により決定された変調方式及び符号化率に従って、ユーザデータを表すデジタル信号を生成する。乗算部３６は、生成部３４により生成されたデジタル信号に、ウェイト算出部２６により算出された送信ウェイトＷを乗算し、送信ウェイトＷを乗算して得られた信号をＲＦ部２０に出力する。

次に、図３を参照して、本実施形態に係る基地局１２のハードウェア構成を説明する。図３に示すように、基地局１２は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）４１、一時記憶領域としてのメモリ４２、及び不揮発性の記憶部４３を備える。また、基地局１２は、コアネットワーク等に接続されるネットワークＩ／Ｆ４４、及びLarge Scale Integration
（ＬＳＩ）４５を備える。ＣＰＵ４１、メモリ４２、記憶部４３、ネットワークＩ／Ｆ４４、及びＬＳＩ４５は、バス４６を介して互いに接続される。また、基地局１２は、ＲＲＨ１６が備えるアンテナ素子１５及び無線処理回路５２を介して、端末１４との通信を行う。

記憶部４３は、Hard Disk Drive（ＨＤＤ）、Solid State Drive（ＳＳＤ）、及びフラッシュメモリ等によって実現することができる。記憶媒体としての記憶部４３には、選択プログラム５０が記憶される。ＣＰＵ４１は、選択プログラム５０を記憶部４３から読み出してメモリ４２に展開して実行する。ＣＰＵ４１が、選択プログラム５０を実行することによって、図２に示すチャネル推定部２２、選択部２４、ウェイト算出部２６、推定値算出部２８、決定部３０、更新部３２、生成部３４、及び乗算部３６として機能する。また、ＲＦ部２０は、ＬＳＩ４５によって実現される。なお、ＣＰＵ４１は、ハードウェアプロセッサである。

また、選択プログラム５０により実現される機能は、例えば半導体集積回路、より詳しくはApplication Specific Integrated Circuit（ＡＳＩＣ）等で実現することも可能である。

次に、図４を参照して、本実施形態に係る基地局１２の作用を説明する。基地局１２が選択プログラム５０を実行することで、図４に示す選択処理を実行する。図４に示す選択処理は、例えば、送信対象のユーザデータが発生した場合に実行される。

図４に示す選択処理のステップＳ１０で、選択部２４は、メトリック値Ｍ_ｋ，ｎの最大値を格納するための変数Ｍ_ｍａｘを０に初期化する。次のループＬ１内の処理は、多重数ｋを１から多重数の最大数Ｋ_ｍａｘまでインクリメントしながら繰り返し実行される。また、次のループＬ２内の処理は、未選択の端末１４の集合Ｒの各端末１４＃ｎを処理対象として繰り返し実行される。また、次のループＬ３内の処理は、集合Ａに含まれる選択済みの端末１４、及びループＬ２で処理対象とされた端末１４＃ｎの各端末１４＃ｍについて繰り返し実行される。

ステップＳ１２で、選択部２４は、端末１４＃ｍについてチャネル推定部２２により予め推定されたチャネルの推定結果を用いて、上記（１）式に従って、端末１４＃ｍの受信品質の推定値

を算出する。

次のステップＳ１４で、選択部２４は、多重数ｋに応じたオフセット値Δｋを用いて、ステップＳ１２で算出された推定値を補正した補正値

を算出する。

ステップＳ１６で、選択部２４は、ステップＳ１４で算出された補正値を用いて、上記（３）式に従って、メトリック値Ｍ_ｋ，ｎを算出する。ステップＳ１８で、選択部２４は、ステップＳ１６で算出されたメトリック値Ｍ_ｋ，ｎの最大値Ｍ_{ｋ，ｍａｘ}が、Ｍ_ｍａｘより大きいか否かを判定する。この判定が肯定判定となった場合、処理はステップＳ２０に移行する。

ステップＳ２０で、選択部２４は、変数Ｍ_ｍａｘにステップＳ１６で算出されたメトリック値Ｍ_ｋ，ｎの最大値Ｍ_{ｋ，ｍａｘ}を格納する。また、選択部２４は、メトリック値Ｍ_ｋ，ｎが最大値Ｍ_{ｋ，ｍａｘ}である端末１４を、集合Ａに最後に追加した端末１４＃ａとする。次のステップＳ２２で、選択部２４は、集合Ａに端末１４＃ａを追加する。また、選択部２４は、集合Ｒから端末１４＃ａを削除する。

一方、ステップＳ１８の判定が否定判定となった場合、ループＬ１を抜けて、処理はステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４で、選択部２４は、多重数Ｎ_ｍｕに、集合Ａのサイズ、すなわち、選択した端末１４の数を格納する。次のループＬ４内の処理は、集合Ａの各端末１４＃ｍ、すなわち、選択部２４により選択された各端末１４＃ｍを処理対象として、繰り返し実行される。

ステップＳ２６で、選択部２４は、端末１４＃ｍについてステップＳ１２で算出された推定値を、上記（４）式に従って、推定値Γ_ｍとして保持する。ステップＳ２８で、ウェイト算出部２６は、上記（５）式に従って、選択部２４により選択された端末１４に対する送信ウェイトＷを算出する。

次のループＬ５内の処理は、選択部２４により選択された各端末１４＃ｍを処理対象として、繰り返し実行される。ステップＳ３０で、推定値算出部２８は、ステップＳ２８で算出された送信ウェイトＷを用いて、上記（８）式に従って、端末１４＃ｍの受信品質の推定値γ_ｍを算出する。次のステップＳ３２で、更新部３２は、ステップＳ２６で保持された第１の推定値Γ_ｍとステップＳ３０で算出された第２の推定値γ_ｍとの差δ_ｍを、上記（１０）式に従って算出する。

ステップＳ３４で、更新部３２は、ステップＳ３２で算出された差δ_ｍを用いて、上記（９）式に従って、多重数Ｎ_ｍｕにおけるオフセット値Δ_Ｎｍｕを算出することによって、オフセット値Δ_Ｎｍｕを更新する。ステップＳ３４で更新されたオフセット値Δ_Ｎｍｕは、次回以降に選択処理が実行される際のステップＳ１４の処理で用いられる。

次のステップＳ３６で、決定部３０は、ステップＳ３０で算出された推定値γ_ｍを用いて、選択部２４により選択された端末１４に対する変調方式及び符号化率を決定する。次のステップＳ３８で、生成部３４は、ステップＳ３６で決定された変調方式及び符号化率に従って、ユーザデータを表すデジタル信号を生成する。また、乗算部３６は、生成部３４により生成されたデジタル信号に、ステップＳ２８で算出された送信ウェイトＷを乗算し、送信ウェイトＷを乗算して得られた信号をＲＦ部２０に出力する。ＲＦ部２０は、乗算部３６から入力されたユーザデータを表す信号に対し、上記定められた送信処理を行う。そして、ＲＦ部２０は、送信処理を経たユーザデータを表す信号を、アンテナ素子１５を介して送信する。ステップＳ３８の処理が終了すると、選択処理が終了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、選択する端末１４の数に応じたオフセット値を用いて、端末１４の受信品質の推定値を補正し、補正して得られた推定値を用いてメトリック値を算出している。従って、適切な組合せの端末１４が選択される結果、通信のスループットの低下を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、端末１４の受信品質の第１の推定値を、演算量を低減させた近似式（上記（１）式）によって算出している。また、端末１４の受信品質の第２の推定値を、送信ウェイトを用いて算出している。第１の推定値の算出処理は、上記選択処理のステップＳ１２の処理により、多数の端末１４の組合せについて行われる場合が多い。これに対し、第２の推定値の算出処理は、上記選択処理のステップＳ３０の処理により、選択部２４により選択された端末１４の組合せについてのみ行われる。すなわち、本実施形態によれば、多数回算出される第１の推定値を、演算量を低減させた近似式で算出し、選択された端末１４の組合せについて算出される第２の推定値を、近似式に比較して演算量は多いが推定精度が高い行列演算により算出している。

そして、本実施形態によれば、第１の推定値と第２の推定値との差を用いてオフセット値を算出している。従って、演算量を低減しつつ、通信のスループットの低下を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、選択済みの端末１４の集合Ａに、未選択の何れかの端末１４を追加した場合におけるメトリック値の最大値が、選択済みの端末１４のメトリック値以下である場合に、端末１４の選択を打ち切っている。従って、全ての端末１４の組合せについてメトリック値を算出し、算出したメトリック値が最大となる端末１４の組合せを選択する場合に比較して、演算量を低減することができる。

［第２実施形態］
開示の技術の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る通信システム１０の構成は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。本実施形態では、基地局１２がオフセット値を算出する際に、端末１４からフィードバックされた情報を用いる点が第１実施形態とは異なっている。

まず、図５を参照して、本実施形態に係る基地局１２の機能的な構成を説明する。なお、図５において、図２における機能部と同一の機能を有する機能部については図２と同一の符号を付して、説明を省略する。

図５に示すように、本実施形態に係る基地局１２は、ＲＦ部２０、チャネル推定部２２、選択部２４、ウェイト算出部２６、決定部２３０、更新部２３２、生成部３４、乗算部３６、及び受信処理部３８を含む。

決定部２３０は、選択部２４により保持された端末１４の受信品質の推定値Γ_ｍを用いて、選択部２４により選択された端末１４に対する変調方式及び符号化率を決定する。

受信処理部３８は、選択部２４により選択された端末１４に対して決定部２３０により決定された変調方式及び符号化率を用いてユーザデータを送信した場合における端末１４からの応答情報を、ＲＦ部２０から受信する。なお、本実施形態では、端末１４は、受信したユーザデータに対し、Cyclic Redundancy Check（ＣＲＣ）を用いた検査を行う。そして、端末１４は、受信したユーザデータが正常である場合、ユーザデータを正常に受信したことを示すACKnowledgement（ＡＣＫ）を、応答情報として基地局１２に返信する。一方、端末１４は、受信したユーザデータに誤りを検出した場合、ユーザデータの受信が異常であることを示すNegative ACKnowledgement（ＮＡＣＫ）を、応答情報として基地局１２に返信する。

更新部２３２は、受信処理部３８により受信された応答情報を用いて、選択部２４により選択された端末１４の数に応じたオフセット値を更新する。本実施形態では、更新部２３２は、以下に示す（１２）式に従って、選択部２４により選択された端末１４の数Ｎ_ｍｕに応じたオフセット値Δ_Ｎｍｕを算出することによって、オフセット値Δ_Ｎｍｕを更新する。

なお、（１２）式におけるＴはBLock Error Rate（ＢＬＥＲ）の目標値（０以上１以下の数値）であり、αはＢＬＥＲを目標値に収束させる速度を調整するための係数である。また、（１２）式におけるｘ_ｍは端末１４＃ｍからの応答情報を表し、応答情報がＡＣＫである場合にｘ_ｍ＝１となり、ＮＡＣＫである場合にｘ_ｍ＝０となる変数である。すなわち、本実施形態では、ＮＡＣＫが多いほど小さい値が直近のオフセット値Δ_Ｎｍｕに加算されることによって、オフセット値Δ_Ｎｍｕが更新される。

本実施形態に係る基地局１２のハードウェア構成は、第１実施形態に係る基地局１２と同じである。ＣＰＵ４１が、選択プログラム５０を実行することによって、図５に示すチャネル推定部２２、選択部２４、ウェイト算出部２６、決定部２３０、更新部２３２、生成部３４、乗算部３６、及び受信処理部３８として機能する。

次に、図６を参照して、本実施形態に係る基地局１２の作用を説明する。基地局１２が選択プログラム５０を実行することで、図６に示す選択処理を実行する。図６に示す選択処理は、例えば、送信対象のユーザデータが発生した場合に実行される。なお、図６における図４と同一の処理を実行するステップについては図４と同一の符号を付して、説明を省略する。

図６に示す選択処理のステップＳ４０で、決定部２３０は、ステップＳ２６で保持された推定値Γ_ｍを用いて、選択部２４により選択された端末１４に対する変調方式及び符号化率を決定する。次のステップＳ４２で、生成部３４は、ステップＳ４０で決定された変調方式及び符号化率に従って、ユーザデータを表すデジタル信号を生成する。また、乗算部３６は、生成部３４により生成されたデジタル信号に、ステップＳ２８で算出された送信ウェイトＷを乗算し、送信ウェイトＷを乗算して得られた信号をＲＦ部２０に出力する。ＲＦ部２０は、乗算部３６から入力されたユーザデータを表す信号に対し、上記定められた送信処理を行う。そして、ＲＦ部２０は、送信処理を経たユーザデータを表す信号を、アンテナ素子１５を介して送信する。

次のステップＳ４４で、受信処理部３８は、ステップＳ４２で送信されたユーザデータに対する、選択部２４により選択された各端末１４からの応答情報を受信するまで待機する。受信処理部３８が各端末１４からの応答情報を受信すると、ステップＳ４４の判定が肯定判定となり、処理はステップＳ４６に移行する。ステップＳ４６で、更新部２３２は、ステップＳ４４で受信された応答情報を用いて、上記（１２）式に従って、選択部２４により選択された端末１４の数Ｎ_ｍｕに応じたオフセット値Δ_Ｎｍｕを算出することによって、オフセット値Δ_Ｎｍｕを更新する。ステップＳ４６で更新されたオフセット値Δ_Ｎｍｕは、次回以降に選択処理が実行される際のステップＳ１４の処理で用いられる。ステップＳ４６の処理が終了すると、選択処理が終了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、ユーザデータを受信した端末１４からフィードバックされた応答情報を用いて、オフセット値を更新している。従って、オフセット値が精度の良い値となる結果、通信のスループットの低下を抑制することができる。

なお、上記各実施形態では、端末１４が１つのアンテナ素子１３を備える場合について説明したが、これに限定されない。例えば、端末１４が複数のアンテナ素子１３を備えてもよい。この場合、各アンテナ素子１３を端末１４として見なして、上記各実施形態と同様の選択処理を実行する形態が例示される。この場合、１つのアンテナ素子１３が選択された端末１４については、選択された１つのアンテナ素子１３に対してユーザデータを送信する形態が例示される。また、複数のアンテナ素子１３が選択された端末１４については、選択された複数のアンテナ素子１３に対し、マルチストリームによりユーザデータを送信する形態が例示される。

また、端末１４が複数のアンテナ素子１３を備える場合、アンテナ素子１３毎に受信品質の推定値を算出し、端末１４の受信品質の推定値として、端末１４が備える各アンテナ素子１３について算出した推定値の平均値を用いる形態としてもよい。

また、上記各実施形態では、決定部３０、２３０が、変調方式及び符号化率の双方を決定する場合について説明したが、これに限定されない。決定部３０、２３０が変調方式及び符号化率の何れか一方を決定する形態としてもよい。この場合、決定部３０、２３０が決定しなかった変調方式及び符号化率の何れか他方は、予め定めておいてもよいし、公知の手法によって決定してもよい。

また、上記各実施形態では、開示の技術をダウンリンクにおける端末１４の選択処理に適用した場合について説明したが、これに限定されない。開示の技術をアップリンクにおける端末１４の選択処理に適用する形態としてもよい。

また、上記各実施形態では、端末１４の受信品質を表す値として、ＳＩＮＲ値を適用した場合について説明したが、これに限定されない。端末１４の受信品質を表す値として、ＳＩＮＲ値以外の受信品質を表す値を適用する形態としてもよい。

また、上記各実施形態では、選択プログラム５０が、記憶部４３に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。選択プログラム５０は、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ、メモリカード等の記録媒体に記録された形態で提供することも可能である。

以上の各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）
通信が可能な複数の端末から、選択する端末の数に応じた誤差補正用のオフセット値を用いて算出されるメトリック値を用いて、通信対象の１以上の端末を選択する選択部と、
前記選択部により選択された端末に対する変調方式及び符号化率の少なくとも一方を決定する決定部と、
を含む基地局。

（付記２）
前記選択部は、チャネルの推定結果から近似式によって算出される端末の受信品質の第１の推定値と前記オフセット値とを用いて、前記メトリック値を算出し、
前記選択部により選択された端末に対する送信ウェイトを算出するウェイト算出部と、
前記ウェイト算出部により算出された送信ウェイトを用いて、前記選択部により選択された端末の受信品質の第２の推定値を算出する推定値算出部と、
前記第１の推定値と前記第２の推定値との差を用いて、前記選択部により選択された端末の数に応じた前記オフセット値を更新する更新部と、
を更に含む付記１に記載の基地局。

（付記３）
前記選択部は、チャネルの推定結果から近似式によって算出される端末の受信品質の推定値と前記オフセット値とを用いて、前記メトリック値を算出し、
前記選択部により選択された端末に対して前記決定部により決定された変調方式及び符号化率の少なくとも一方を用いてユーザデータを送信した場合における端末からの応答情報を用いて、前記選択部により選択された端末の数に応じた前記オフセット値を更新する更新部
を更に含む付記１に記載の基地局。

（付記４）
前記選択部は、選択済みの端末の集合に対して未選択の何れかの端末を追加した場合における端末の数に応じた前記オフセット値を用いて算出される前記メトリック値の最大値が、前記選択済みの端末の数に応じた前記オフセット値を用いて算出される前記メトリック値を超える場合に前記メトリック値が最大となる未選択の端末を前記選択済みの端末の集合に追加する処理を、前記最大値が前記選択済みの端末の数に応じた前記オフセット値を用いて算出される前記メトリック値以下となるか、又は、前記選択済みの端末の数が、前記選択する端末の最大数に達するまで繰り返すことによって、前記通信対象の１以上の端末を選択する、
付記１から付記３の何れか１項に記載の基地局。

（付記５）
前記選択する端末の数は、同じタイミングに同じ周波数で複数の端末と通信する空間多重における多重数である、
付記１から付記４の何れか１項に記載の基地局。

（付記６）
通信が可能な複数の端末から、選択する端末の数に応じた誤差補正用のオフセット値を用いて算出されるメトリック値を用いて、通信対象の１以上の端末を選択し、
選択した端末に対する変調方式及び符号化率の少なくとも一方を決定する、
処理を基地局が実行する端末選択方法。

（付記７）
チャネルの推定結果から近似式によって算出される端末の受信品質の第１の推定値と前記オフセット値とを用いて、前記メトリック値を算出し、
選択した端末に対する送信ウェイトを算出し、
算出した送信ウェイトを用いて、選択した端末の受信品質の第２の推定値を算出し、
前記第１の推定値と前記第２の推定値との差を用いて、選択した端末の数に応じた前記オフセット値を更新する、
付記６に記載の端末選択方法。

（付記８）
チャネルの推定結果から近似式によって算出される端末の受信品質の推定値と前記オフセット値とを用いて、前記メトリック値を算出し、
選択した端末に対して決定した変調方式及び符号化率の少なくとも一方を用いてユーザデータを送信した場合における端末からの応答情報を用いて、選択した端末の数に応じた前記オフセット値を更新する、
付記６に記載の端末選択方法。

（付記９）
選択済みの端末の集合に対して未選択の何れかの端末を追加した場合における端末の数に応じた前記オフセット値を用いて算出される前記メトリック値の最大値が、前記選択済みの端末の数に応じた前記オフセット値を用いて算出される前記メトリック値を超える場合に前記メトリック値が最大となる未選択の端末を前記選択済みの端末の集合に追加する処理を、前記最大値が前記選択済みの端末の数に応じた前記オフセット値を用いて算出される前記メトリック値以下となるか、又は、前記選択済みの端末の数が、前記選択する端末の最大数に達するまで繰り返すことによって、前記通信対象の１以上の端末を選択する、
付記６から付記８の何れか１項に記載の端末選択方法。

（付記１０）
前記選択する端末の数は、同じタイミングに同じ周波数で複数の端末と通信する空間多重における多重数である、
付記６から付記９の何れか１項に記載の端末選択方法。

１０ 通信システム
１２ 基地局
１４ 端末
２０ ＲＦ部
２２ チャネル推定部
２４ 選択部
２６ ウェイト算出部
２８ 推定値算出部
３０、２３０ 決定部
３２、２３２ 更新部
３４ 生成部
３６ 乗算部
３８ 受信処理部
４１ ＣＰＵ
４２ メモリ
４３ 記憶部
５０ 選択プログラム

Claims (6)

1. 同じタイミングに同じ周波数で複数の端末と通信する空間多重による通信対象の端末を選択する基地局であって、
   通信が可能な複数の端末から、選択する端末の数に応じた誤差補正用のオフセット値を用いて算出されるメトリック値を用いて、通信対象の１以上の端末を選択する選択部と、
   前記選択部により選択された端末に対する変調方式及び符号化率の少なくとも一方を決定する決定部と、
   を含む基地局。
2. 前記選択部は、チャネルの推定結果から近似式によって算出される端末の受信品質の第１の推定値と前記オフセット値とを用いて、前記メトリック値を算出し、
   前記選択部により選択された端末に対する送信ウェイトを算出するウェイト算出部と、
   前記ウェイト算出部により算出された送信ウェイトを用いて、前記選択部により選択された端末の受信品質の第２の推定値を算出する推定値算出部と、
   前記第１の推定値と前記第２の推定値との差を用いて、前記選択部により選択された端末の数に応じた前記オフセット値を更新する更新部と、
   を更に含む請求項１に記載の基地局。
3. 前記選択部は、チャネルの推定結果から近似式によって算出される端末の受信品質の推定値と前記オフセット値とを用いて、前記メトリック値を算出し、
   前記選択部により選択された端末に対して前記決定部により決定された変調方式及び符号化率の少なくとも一方を用いてユーザデータを送信した場合における端末からの応答情報を用いて、前記選択部により選択された端末の数に応じた前記オフセット値を更新する更新部
   を更に含む請求項１に記載の基地局。
4. 前記選択部は、選択済みの端末の集合に対して未選択の何れかの端末を追加した場合における端末の数に応じた前記オフセット値を用いて算出される前記メトリック値の最大値が、前記選択済みの端末の数に応じた前記オフセット値を用いて算出される前記メトリック値を超える場合に前記メトリック値が最大となる未選択の端末を前記選択済みの端末の集合に追加する処理を、前記最大値が前記選択済みの端末の数に応じた前記オフセット値を用いて算出される前記メトリック値以下となるか、又は、前記選択済みの端末の数が、前記選択する端末の最大数に達するまで繰り返すことによって、前記通信対象の１以上の端末を選択する、
   請求項１から請求項３の何れか１項に記載の基地局。
5. 前記選択する端末の数は、同じタイミングに同じ周波数で複数の端末と通信する空間多重における多重数である、
   請求項１から請求項４の何れか１項に記載の基地局。
6. 同じタイミングに同じ周波数で複数の端末と通信する空間多重による通信対象の端末を選択する基地局が実行する端末選択方法であって、
   通信が可能な複数の端末から、選択する端末の数に応じた誤差補正用のオフセット値を用いて算出されるメトリック値を用いて、通信対象の１以上の端末を選択し、
   選択した端末に対する変調方式及び符号化率の少なくとも一方を決定する、
   端末選択方法。

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