WO2011105454A1

WO2011105454A1 - 無線基地局装置及びスケジューリング方法

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Publication number: WO2011105454A1
Application number: PCT/JP2011/054038
Authority: WO
Inventors: 健一樋口
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2011-02-23
Publication date: 2011-09-01
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Abstract

　適応ＡＦ型リレー伝送法においてユーザスループット特性を改善することができる無線基地局装置及びスケジューリング方法を提供すること。本発明のスケジューリング方法は、参照信号を含む信号を受信する工程と、前記参照信号を用いて、上りリンクについての移動端末装置、無線中継装置及び無線基地局装置の間のパスロス及びフェージングによる瞬時チャネル利得を測定する工程と、前記パスロス及びフェージングによる瞬時チャネル利得に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行う工程と、を具備することを特徴とする。

Description

無線基地局装置及びスケジューリング方法

　本発明は、適応ＡＦ（Amplify-and-Forward）型リレー伝送を行う無線基地局装置及びスケジューリング方法に関する。

　ＩＴＵ－Ｒ（International　Telecommunication　Union-Radio　Communication　Sector）においてＩＭＴ－Advanced（International　Mobile　Telecommunications-Advanced）と呼ばれる第４世代移動通信システムでは、現在の第３世代移動通信システムに比較して非常に高いデータレートのサポートが要求されている。このような高データレートの実現においては、特に移動端末装置からの送信における送信電力の制限に伴うカバレッジの減少が技術課題となる。

　電力制限環境下で高速無線伝送を広カバレッジで実現するための技術として、リレー伝送が近年注目を集めている。リレー伝送は、受信ＲＦ（Radio　Frequency）信号を復調せずに増幅して転送するＡＦ（Amplify-and-Forward）型と、無線中継局装置において一旦中継すべき受信信号を復調・復号し、その判定データを再符号化、再変調して転送するＤＦ（Decode-and-Forward）型に大別できる。

　ＡＦ型リレー伝送は、中継転送に要する伝送遅延時間が小さい利点を有するが、無線中継局装置において、受信信号に含まれる雑音や干渉成分も希望信号成分とともに増幅して転送されるため、セルラ通信ではセル間干渉が増大する問題がある。また、一般に、リレー伝送は、通信帯域の一部を中継信号に割り当てる必要から周波数利用効率が劣化する。

　そこで本発明者は先に、移動端末装置と無線基地局装置間及び移動端末装置と各無線中継局装置間のパスロスの大きさに基づいて２段階でリレー伝送を適用するかどうかを制御する、並びにリレー伝送を行う場合どの無線中継局装置を用いるかを制御する、適応ＡＦ型リレー伝送法を提案した（非特許文献１、特許文献１）。

特開２００９－１７７６２８号公報

町田春陽,樋口健一"セルラ通信に適した適応Amplify-and-Forward　型リレー伝送法の一検討"2008　信学総大,B-5-92,　Mar.　2008.

　この適応ＡＦ型リレー伝送法においては、無線基地局装置近傍の移動端末装置に対するリレー伝送をＯＦＦにし、また、リレー伝送を行う場合も、移動端末装置からの距離の小さい無線中継局装置のみＯＮにすることにより、リレー伝送による不要な周波数利用効率の劣化と他セル干渉増幅の問題を軽減する。この適応ＡＦ型リレー伝送法においても、実現できるユーザスループット特性はセル間の干渉量に大きく依存する。

　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、適応ＡＦ型リレー伝送法においてユーザスループット特性を改善することができる無線基地局装置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。

　本発明の無線基地局装置は、参照信号を含む信号を受信する受信手段と、前記参照信号を用いて、上りリンクについての移動端末装置、無線中継装置及び無線基地局装置の間のパスロス及びフェージングによる瞬時チャネル利得を測定するチャネル状態測定手段と、前記パスロス及びフェージングによる瞬時チャネル利得に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行うスケジューリング手段と、を具備することを特徴とする。

　本発明のスケジューリング方法は、参照信号を含む信号を受信する工程と、前記参照信号を用いて、上りリンクについての移動端末装置、無線中継装置及び無線基地局装置の間の上りリンクのパスロス及びフェージングによる瞬時チャネル利得を測定する工程と、前記パスロス及びフェージングによる瞬時チャネル利得に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行う工程と、を具備することを特徴とする。

　本発明によれば、適応ＡＦ型リレー伝送法においてユーザスループット特性を改善することができる。

適応ＡＦ型リレー伝送を説明するための図である。適応ＡＦ型リレー伝送を説明するための図である。本発明の実施の形態に係る無線中継局装置の構成を示す図である。本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の構成を示す図である。ユーザスループットの累積分布を示す図である。

　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。
　本発明のスケジューリングの前提となる適応ＡＦ型リレー伝送法について説明する。本発明者が先に提案したセルラ環境における適応ＡＦ型リレー伝送は、従来のＡＦ型リレー伝送（リピータ）における他セル干渉の増幅とリレー伝送に伴う割り当て時間・周波数利用効率損の問題を軽減する。

　図１に示すように、無線基地局装置（ＢＳ）に加えて各無線中継局装置ｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ_RS：Ｎ_RSはセル内の無線中継局装置数）が固有の下りリンク参照信号（下りＢＳ／ＲＳ固有参照信号：パイロットチャネル信号）を送信する。移動端末装置ＵＥ_ｋは、参照信号を用いて無線基地局装置及び各無線中継局装置との間のパスロス量（距離減衰＋シャドウイング）ＰＬ_BS,kとＰＬ_RS,i,kを測定する。移動端末装置ＵＥ_ｋは周期的にＰＬ_BS,kとＰＬ_RS,i,kを無線基地局装置に報告する。無線基地局装置は、ＰＬ_BS,kとＰＬ_RS,i,kを用いて移動端末装置ＵＥ_ｋの伝送に用いる無線中継局装置を２つのステップで適応的に選択する。

　第１ステップとしては、無線基地局装置がＰＬ_BS,kに基づいて移動端末装置ＵＥ_ｋに対してリレー伝送を行うかどうかを選択する。具体的には、セル端での距離減衰量で正規化したＰＬ_BS,kが事前に定められたしきい値Ｔよりも大きい場合のみリレー伝送を行う。例えば、しきい値Ｔ＝２０ｄＢとすることができる。一方、リレー伝送を行わない場合は、移動端末装置ＵＥ_ｋに割り当てられた時間・周波数リソースを全て移動端末装置の送信に用いる。リレー伝送を行う場合は、割り当て時間の１／２が無線中継局装置の送信に用いられる。リレー伝送を行う場合には、さらに第２ステップでリレー伝送に用いる無線中継局装置を選択する。

　第２ステップとしては、無線基地局装置はＰＬ_RS,i,kに基づいて移動端末装置ＵＥ_ｋの上りリンク伝送時に用いる無線中継局装置を選択する。具体的には、あらかじめ定められたしきい値Δを用いて、次式（２）を満たす無線中継局装置ｉのみを用いる。

　第１ステップでセル近傍の移動端末装置のリレー伝送を解除することにより、時間・周波数リソースが改善されると共に、他セル干渉の増幅量が低減される。そして、第２ステップで希望移動端末装置の受信電力増大への寄与の小さい無線中継局装置の増幅率を０にすることにより、さらに他セル干渉の増幅量が低減される。

　無線基地局装置は、事前に下り制御チャネルを介して全無線中継局装置に移動端末装置ＵＥ_ｋに用いる無線中継局装置の番号を通知する。その後、無線基地局装置は、周期的にスケジューラに基づき各移動端末装置への上りリンクの送信の割り当てを決定し、下りリンク制御信号で各移動端末装置に通知する。このスケジューリング情報は、セル内の各無線中継局装置も受信する。移動端末装置がリレー伝送を行わない場合、全ての無線中継局装置は電力増幅率を０にする。また、移動端末装置がリレー伝送を行う場合、事前に当該移動端末装置に対して選択された無線中継局装置のみが電力増幅率を０より大きく設定し、他の無線中継局装置は電力増幅率を０にする。

　次に、本発明に係る適応ＡＦ型リレー伝送法におけるスケジューリングについて説明する。以降の説明では、移動端末装置－無線基地局装置間のパスロスをＰＬ_UE-BSとし、移動端末装置－無線中継局装置間のパスロスをＰＬ_UE-RSとし、無線中継局装置－無線基地局装置間のパスロスをＰＬ_RS-BSとする（いずれもｄＢ値）。また、移動端末装置－無線基地局装置間のフェージングによる周波数ブロック（ｉ）の瞬時チャネル利得をＦ_UE-BS(i)とし、移動端末装置－フェージングによる周波数ブロック（ｉ）の瞬時チャネル利得をＦ_UE-RS(i)とし、無線中継局装置－無線基地局装置間のフェージングによる周波数ブロック（ｉ）の瞬時チャネル利得をＦ_RS-BS(i)とする。また、無線中継局装置の電力増幅利得をＧとする。

　移動端末装置の送信信号と無線中継局装置の中継信号の多重は時分割多重を用いるものとし、リレー伝送を行う場合は、第１時間スロットで移動端末装置が１無線パケットを送信し、第２時間スロットで無線中継局装置が第１時間スロットで受信した移動端末装置の送信信号を無線基地局装置に転送するものとする。一方、リレー伝送を行わない場合は、移動端末装置は２時間スロットを用いて２無線パケットを伝送する。また、リレー伝送を行わない場合、周波数ブロックｉのスケジューリングのためのメトリックは、Ｍ_no　relay＝Ｆ_UE-BS(i)である。

　本発明に係るスケジューリング方法においては、上りリンクについての移動端末装置、無線中継装置及び無線基地局装置の間のパスロス及びフェージングによる瞬時チャネル利得を測定し、このパスロス及びフェージングによる瞬時チャネル利得に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行う。本発明のスケジューリング方法には、３つの方法が考えられる。

（１）第１の方法
　第１の方法においては、リレー伝送時の周波数ブロックｉのメトリックを移動端末装置－無線中継局装置間のリンクの瞬時チャネル利得で定める（Ｍ_relay＝Ｆ_UE-RS(i)）。すなわち、第１の方法では、移動端末装置と無線中継装置との間のフェージングによる瞬時チャネル利得に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行う。

　通常、無線中継局装置は、無線基地局装置との間で通信環境が良好になる状態で設置される。このため、チャネル状態のボトルネックとなるのは、無線中継局装置と無線基地局装置との間のリンクではなく、無線中継局装置と移動端末装置との間のリンクであると考えられる。したがって、第１の方法では、無線中継局装置と移動端末装置との間のリンクのチャネル状態を測定し、チャネル状態が良好なリンク（メトリックが大きいリンク）から下りリンクのリソース割り当てを行う。なお、第１の方法において、２時間スロット内、すなわち、移動端末装置－無線中継局装置間の伝送のための第１時間スロットと、無線中継局装置－無線基地局装置間の伝送のための第２時間スロットの２時間スロット内でのフェージング変動は一定と仮定する。

（第２の方法）
　第２の方法においては、リレー伝送時の周波数ブロックｉのメトリックを２時間スロットで同一の周波数ブロックを用いた場合の無線基地局装置での瞬時対平均受信信号電力比に基づいて定める。すなわち、第２の方法では、下記式（１）の値に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行う。

　したがって、第２の方法では、移動端末装置、無線中継局装置及び移動端末装置間のリンクのチャネル状態を測定し、上記式（１）でメトリックを算出し、メトリックが大きいリンクから下りリンクのリソース割り当てを行う。この場合においても、移動端末装置－無線中継局装置間の伝送のための第１時間スロットと、無線中継局装置－無線基地局装置間の伝送のための第２時間スロットの２時間スロット内でのフェージング変動は一定と仮定する。

　上記第１の方法及び第２の方法によれば、定めたメトリックを２時間スロット（第１時間スロット及び第２時間スロット）で共通に用いるので、演算量を削減することが可能となる。

（第３の方法）
　第３の方法においては、第１時間スロット、第２時間スロットで独立にスケジューリングを行う。すなわち、第３の方法においては、第１時間スロットで移動端末装置と無線中継装置との間のフェージングによる瞬時チャネル利得に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行い、第２時間スロットで無線中継装置と無線基地局装置との間のフェージングによる瞬時チャネル利得に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行う。このとき、第１時間スロットの周波数ブロックｉのメトリックはＦ_UE-RS(i)に基づき（Ｍ_relay＝Ｆ_UE-RS(i)）、第２時間スロットの周波数ブロックｉのメトリックはＦ_RS-BS(i)に基づく（Ｍ_relay＝Ｆ_RS-BS(i)）。第３の方法によれば、より効率のよい無線リソースの割り当てが可能となる。

　図２は、リレー伝送システムの概念図である。リレー伝送システムでは、無線基地局装置（ＢＳ：ｅＮＢ）及び移動端末装置（ＵＥ）に加えて、無線中継局装置（ＲＳ）がセル内に存在する。図２において、移動端末装置ＵＥ_Ａはセル端に在圏しているので、在圏セルの無線基地局装置ＢＳ_Ａに直接上り信号を送信する場合、無線基地局装置ＢＳ_Ａ近傍の移動端末装置に比較してより強い電力で送信することが考えられる。しかしながら、その移動端末装置ＵＥ_Ａ及び無線基地局装置ＢＳ_Ａ間には無線中継局装置ＲＳ_Ａが存在するので、移動端末装置ＵＥ_Ａからの上りリンク信号を、無線中継局装置ＲＳ_Ａを介して無線基地局装置ＢＳ_Ａに送信する。

　したがって、移動端末装置ＵＥ_Ａからの上りリンク信号が無線中継局装置ＲＳ_Ａを介して無線基地局装置ＢＳ_Ａに送信する場合には、移動端末装置ＵＥ_Ａは、無線基地局装置ＢＳ_Ａより近い無線中継局装置ＲＳ_Ａに届く程度の電力で上りリンク信号を送信すればよいので、移動端末装置ＵＥ_Ａの送信電力を低くすることができる。なお、無線中継局装置ＲＳ_Ａは、動作原理的には移動端末装置でも良く、固定局でも良い。また、無線中継局装置は、無線基地局装置とは異なり、信号を中継する機能さえ備えていればよいので、無線基地局装置よりも簡易且つ安価に設置することができる。リレー伝送システムについては、例えばA.　Nostatinia,　T.　E.　Hunter,　and　A.　Hedayat,　"Cooperative　Communication　in　Wireless　Networks,　"IEEE　Communications　Magazine,Vol.42,No.10,pp.74-80,Oct.2004.に記載されている。この内容はすべてここに含めておく。

　図３は、本発明の実施の形態に係る無線中継局装置の構成を示す図である。図３に示す無線中継局装置は、無線基地局装置からの下り制御信号を受信する下り制御信号受信部１１と、中継する信号に対するリレー増幅率を制御するリレー増幅率制御部１２と、移動端末装置からの上りリンク信号を受信する上りリンク信号受信部１３と、送信周波数と受信周波数とが異なる場合において、受信信号の周波数を送信信号の周波数に変換する周波数変換部１４と、リレー増幅率にしたがって、中継すべき上りリンク信号を増幅する増幅部１５と、無線基地局装置に対して上りリンク信号を送信する上りリンク信号送信部１６とから主に構成されている。

　下り制御信号受信部１１は、無線基地局装置から下り制御信号を受信する。この下り制御信号には、移動端末装置がリレー伝送するかどうかの中継情報を含む。また、下り制御信号には、上りスケジュール情報（リソース割り当て情報）を含む。下り制御信号受信部１１は、下り制御信号を復調し、上りスケジューリング情報や中継情報を取得する。

　リレー増幅率制御部１２は、下り制御信号から得られた情報に基づいて、上りリンク信号を中継する際のリレー増幅率を制御する。すなわち、リレー増幅率制御部１２は、中継情報がリレー伝送する情報である場合に、リレー伝送の際のリレー増幅率を制御する。

　リレー増幅率制御部１２は、リレー増幅率の情報を増幅部１５に出力する。増幅部１５は、周波数変換部１４で周波数変換された上りリンク信号（中継すべき上りリンク信号）を、リレー増幅率制御部１２から受けたリレー増幅率で増幅する。

　上りリンク信号受信部１３は、移動端末装置からの上りリンク信号を受信する。上りリンク信号受信部１３は、上りリンク信号を周波数変換部１４に出力する。周波数変換部１４は、受信信号の周波数を送信信号の周波数に変換する。周波数変換部１４は、周波数変換後の上りリンク信号を増幅部１５に出力する。

　ここでは、中継が行われる際、無線中継局装置の受信周波数と送信周波数とが異なる場合について説明する。無線中継局装置の受信周波数及び送信周波数に同じ周波数を使用し、その代わりに時間スロット及び／又は符号などを変える場合には、周波数変換部１４は不要である。

　上りリンク信号送信部１６は、増幅部１５においてリレー増幅率で増幅された上りリンク信号を無線基地局装置に送信する。すなわち、上りリンク信号送信部１６は、制御されたリレー増幅率で増幅された上りリンク信号を無線基地局装置に送信する。

　図４は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の構成を示す図である。図４に示す無線基地局装置は、上りリンクのチャネル状態を測定する上りチャネル状態測定部２１と、移動端末装置からの上り制御信号を受信する上り制御信号受信部２２と、無線リソースの割り当てを行うスケジューリング部２３と、ユーザに対する制御信号を生成するユーザ制御信号生成部２４と、無線中継局装置に対する中継情報に関する制御信号を生成する中継局制御信号生成部２５と、制御信号及びユーザデータを含むベースバンド信号を生成するベースバンド信号生成部２６と、ベースバンド信号を無線周波数信号に変換してＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成部２７と、移動端末装置がリレー伝送を行うか否かを決定する中継情報を生成する中継情報生成部２８とから主に構成されている。

　上りチャネル状態測定部２１は、移動端末装置から送信された参照信号を用いて、上りリンクのチャネル状態を測定する。この参照信号としては、ＬＴＥシステムにおいては、サウンディングリファレンス信号（ＳＲＳ：Sounding　Reference　Signal）が用いられる。なお、チャネル状態としては、移動端末装置、無線中継局装置及び無線基地局装置間のそれぞれのフェージングによる周波数ブロック（ｉ）の瞬時チャネル利得である。上りチャネル状態測定部２１は、上りリンクのチャネル状態の情報をスケジューリング部２３に出力する。

　上り制御信号受信部２２は、各移動端末装置からの上りリンクの制御信号を受信する。制御信号には、例えばパスロス、スケジューリングリクエスト（ＳＲ：Scheduling　Request）や、下りリンクの受信品質を示す量（ＣＱＩ：Channel　Quality　Indicator）などが含まれる。上り制御信号受信部２２は、上り制御信号をスケジューリング部２３に出力する。

　中継情報生成部２８は、下りリンクのＣＱＩ及び／又は上りリンクの受信ＳＩＮＲなどの受信品質に基づいて、移動端末装置がリレー伝送を行うか否か中継情報をユーザ毎に生成する。すなわち、中継情報生成部２８は、移動端末装置がリレー伝送を行うか否か中継情報をユーザ毎に決定する。中継情報は、スケジューリング部２３、ユーザ制御信号生成部２４及び中継局制御信号生成部２５に通知される。なお、上りリンク信号がリレー伝送されない場合には、中継情報はスケジューリング部２３に通知されなくても良い。

　中継局制御信号生成部２５は、無線中継局装置に対する中継情報に関する制御信号を生成する。また、中継局制御信号生成部２５は、上りリンク信号を中継する際のリレー増幅率を制御する。すなわち、中継局制御信号生成部２５は、リレー伝送する場合に、リレー伝送の際のリレー増幅率を制御する。

　このようにして、中継局制御信号生成部２５は、リレー伝送を行う場合に、リレー伝送の際のリレー増幅率を決定する。中継局制御信号生成部２５は、このようにして求められたリレー増幅率の情報を中継局制御信号として生成し、ベースバンド信号生成部２６に出力する。

　スケジューリング部２３は、スケジューリングを行い、上りリンク及び下りリンクの無線リソースを割り当てる。このスケジューリング方法は、上記３つの方法が挙げられる。すなわち、（１）移動端末装置と無線中継装置との間のフェージングによる瞬時チャネル利得に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行う方法、(２）上記式（１）の値に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行う方法、（３）第１時間スロットで移動端末装置と無線中継装置との間のフェージングによる瞬時チャネル利得に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行い、第２時間スロットで無線中継装置と無線基地局装置との間のフェージングによる瞬時チャネル利得に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行う方法である。スケジューリング部２３は、前記スケジュールを行う際に、上りチャネル状態測定部２１で測定されたフェージングによる周波数ブロック（ｉ）の瞬時チャネル利得と、移動端末装置から通知されたパスロスとを用いる。スケジューリング部２３は、上りスケジューリング情報及び／又は下りスケジューリング情報をユーザ制御信号生成部２４に出力する。

　ユーザ制御信号生成部２４は、各移動端末装置に通知する制御情報を生成する。この制御情報には、上りスケジューリング情報／下りスケジューリング情報が少なくとも含まれており、必要に応じて中継情報も含まれる。ユーザ制御信号生成部２４は、制御信号をベースバンド信号生成部２６に出力する。

　ベースバンド信号生成部２６は、下りリンク信号に含める各種の制御情報及びユーザデータを含むベースバンド信号を生成する。ベースバンド信号生成部２６は、生成されたベースバンド信号をＲＦ信号生成部２７に出力する。ＲＦ信号生成部２７は、ベースバンド信号を無線伝送用の送信信号（ＲＦ信号）に変換する。このようにして、無線基地局装置は、リレー増幅率の情報を含む中継情報を無線中継局装置に送信する。

　ここで、送信電力制御方法については、次の方法を用いることができる。
（１）ＲＳ－ＴＰＣ方法１
　１つ目の無線中継局装置電力増幅率制御法（ＲＳ－ＴＰＣ方法１）においては、リレー伝送を行った移動端末装置の無線中継局装置経由の無線基地局装置における受信信号電力密度が、あたかも無線中継局装置の位置に移動端末装置が存在してリレー伝送なしで伝送した場合とほぼ同じになるように無線中継局装置の電力増幅率を制御する。

　無線中継局装置における増幅率をＧとすると、無線中継局装置経由で無線基地局装置に受信される移動端末装置の信号電力密度は式（３）に示すようになる。
　式（３）
　　Ｒ^（relay）＝Ｇ＋Ｐ^（relay）－ＰＬ_UE-RS－ＰＬ_RS-BS　　　　　　　　
　　　　　　＝Ｇ＋Ｔ^（relay）＋Ｐ_noise－（１－α^（relay））ＰＬ_UE-RS－ＰＬ_RS-BS

　一方、仮に無線中継局装置の位置に存在した移動端末装置がリレー伝送なしで伝送したとすると、無線基地局装置における受信信号電力密度は式（４）に示すようになる。
　式（４）
　　Ｒ₁ ^{（no　relay）}＝Ｔ^{（no　relay）}＋Ｐ_noise－（１－α^{（no　relay）}）ＰＬ_RS-BS

　したがって、Ｒ^（relay）＝Ｒ₁ ^{（no　relay）}とするために、Ｇは式（５）により制御される。
　式（５）
　　Ｇ＝Ｔ^{（no　relay）}－Ｔ^（relay）＋（１－α^（relay））ＰＬ_UE-RS＋α^{（no　relay）}ＰＬ_RS-BS

（２）ＲＳ－ＴＰＣ方法２
　２つ目の無線中継局装置電力増幅率制御法（ＲＳ－ＴＰＣ方法２）においては、リレー伝送を行った移動端末装置の無線中継局装置経由の無線基地局装置における受信信号電力密度が、あたかもリレー伝送なしで伝送した場合とほぼ同じになるように無線中継局装置の電力増幅率を制御する。

　実際はリレー伝送を適用する移動端末装置が、仮にリレー伝送を行わなかったとすると、無線基地局装置における受信信号電力密度は式（６）に示すようになる。
　式（６）
　　Ｒ₂ ^{（no　relay）}＝Ｔ^{（no　relay）}＋Ｐ_noise－（１－α^{（no　relay）}）ＰＬ_UE-BS

　したがって、Ｒ^（relay）＝Ｒ₂ ^{（no　relay）}とするために、Ｇは式（７）により制御される。
　式（７）
Ｇ＝Ｔ^{（no　relay）}－Ｔ^（relay）＋（１－α^（relay））ＰＬ_UE-RS
－（１－α^{（no　relay）}）ＰＬ_UE-BS＋ＰＬ_RS-BS　　　　　　　　　　　

　これらの無線中継局装置の電力増幅率制御は、無線中継局装置で行っても良く、無線基地局装置で行っても良い。なお、無線中継局装置で電力増幅率制御を行う場合には、式（５）又は式（７）におけるパラメータを必要に応じて無線基地局装置又は移動端末装置から取得する。例えば、ＲＳ－ＴＰＣ方法２のパスロスＰＬ_UE-BSについては、無線基地局装置からのシグナリングにより取得するか、移動端末装置からの通知により取得する。具体的には、前者の例では、移動端末装置がパスロスＰＬ_UE-BSを測定し、無線基地局装置に対して、直接もしくは無線中継局装置を経由して通知し、無線基地局装置が無線中継局装置に対してパスロスＰＬ_UE-BSを含むパラメータを通知する。後者の例では、移動端末装置がパスロスＰＬ_UE-BSを測定し、無線中継局装置に通知する。無線中継局装置は、無線基地局装置から通知されるその他のパラメータの情報と合わせて、無線中継局装置の電力増幅率を制御する。この一連の通知及び制御は一般に長周期で周期的に、もしくは、無線基地局装置又は無線中継局装置からの制御信号による指示を契機として行われる。また、α^{（no　relay）}が１のときは、ＲＳ－ＴＰＣ方法１とＲＳ－ＴＰＣ方法２は等価となる。

　次に、本発明の効果を明確にするためのユーザスループットの評価について説明する。
　４．３２ＭＨｚ帯域幅を２４周波数ブロックに分割した上りリンクＯＦＤＭＡ（Orthogonal　frequency　division　multiple　access）を仮定し、１セル当たり８ＵＥ（移動端末装置）をランダムな位置に配置した。スケジューリングにおいては１ＵＥ当たりの割り当て周波数ブロック数を３に制限した。

　図５にユーザスループットの累積分布を示す。ラウンドロービン（比較例）で固定的に周波数ブロックを割り当てた場合も示。適応ＡＦ型リレー伝送時のプロポーショナルフェア型スケジューリング法において、３つのスケジューリング法を比較すると、第１の方法、第２の方法、第３の方法の順にスループットが増大している。第２の方法は、第３の方法に比較して処理が簡単である一方、得られるスループットは第３の方法とほぼ同等であるので、ＬＴＥ（Long　Term　Evolution）のように端末送信のサウンディング参照信号に基づいてメトリックを計算するシステムに適していると考えられる。

　このように、本発明に係るスケジューリング方法によれば、パスロス及びフェージングによる周波数ブロック（ｉ）の瞬時チャネル利得を用いてチャネル状態を求め、そのチャネル状態に応じて無線リソースを割り当てるので、ユーザスループットを改善することができる。

　本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態においては、移動端末装置でパスロスを測定し、無線基地局装置に通知する場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、他の方法でパスロスを求めても良い。本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明における処理部の数、処理手順については適宜変更して実施することが可能である。また、図に示される要素の各々は機能を示しており、各機能ブロックがハードウエアで実現されても良く、ソフトウエアで実現されてもよい。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。

　本発明は、ＬＴＥシステム及びその発展型システムであるＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄの無線基地局装置及びスケジューリング方法に有用である。

　本出願は、２０１０年２月２５日出願の特願２０１０－０４０３０４に基づく。この内容は全てここに含めておく。

Claims

　参照信号を含む信号を受信する受信手段と、前記参照信号を用いて、上りリンクについての移動端末装置、無線中継装置及び無線基地局装置の間のパスロス及びフェージングによる瞬時チャネル利得を測定するチャネル状態測定手段と、前記パスロス及びフェージングによる瞬時チャネル利得に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行うスケジューリング手段と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
　前記スケジューリング手段は、前記移動端末装置と前記無線中継装置との間のフェージングによる瞬時チャネル利得に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行うことを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
　前記スケジューリング手段は、第１時間スロットで前記移動端末装置と前記無線中継装置との間のフェージングによる瞬時チャネル利得に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行い、第２時間スロットで前記無線中継装置と前記無線基地局装置との間のフェージングによる瞬時チャネル利得に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行うことを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
　前記スケジュール手段は、下記式（１）の値に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行うことを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
　参照信号を含む信号を受信する工程と、前記参照信号を用いて、上りリンクについての移動端末装置、無線中継装置及び無線基地局装置の間のパスロス及びフェージングによる瞬時チャネル利得を測定する工程と、前記パスロス及びフェージングによる瞬時チャネル利得に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行う工程と、を具備することを特徴とするスケジューリング方法。
　前記移動端末装置と前記無線中継装置との間のフェージングによる瞬時チャネル利得に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行うことを特徴とする請求項５記載のスケジューリング方法。
　第１時間スロットで前記移動端末装置と前記無線中継装置との間のフェージングによる瞬時チャネル利得に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行い、第２時間スロットで前記無線中継装置と前記無線基地局装置との間のフェージングによる瞬時チャネル利得に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行うことを特徴とする請求項５記載のスケジューリング方法。
　下記式（１）の値に基づいて下りリンクのリソース割り当てを行うことを特徴とする請求項５記載のスケジューリング方法。