WO2011148836A1 - 無線リソース設定方法、無線通信システム、無線基地局、およびプログラム - Google Patents

無線リソース設定方法、無線通信システム、無線基地局、およびプログラム Download PDF

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WO2011148836A1
WO2011148836A1 PCT/JP2011/061401 JP2011061401W WO2011148836A1 WO 2011148836 A1 WO2011148836 A1 WO 2011148836A1 JP 2011061401 W JP2011061401 W JP 2011061401W WO 2011148836 A1 WO2011148836 A1 WO 2011148836A1
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radio
band
adjacent
wireless
candidate
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PCT/JP2011/061401
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信清　貴宏
石井　直人
大輔 太田
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日本電気株式会社
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    • H04W72/02—Selection of wireless resources by user or terminal

Definitions

  • the present invention relates to a radio control technique, and more particularly to a radio resource setting technique for setting radio resources that can be allocated to radio communication.
  • the same radio band (hereinafter referred to as a band) is generally used between cells. Therefore, strong interference (hereinafter referred to as adjacent cell interference) is received from the adjacent cell regardless of whether it is uplink or downlink.
  • adjacent cell interference strong interference
  • the channel quality does not deteriorate.
  • transmission is performed simultaneously to the wireless terminal near the cell boundary using the same band in the adjacent cell, the communication quality is greatly deteriorated because the level difference between the desired signal and the interference signal from the adjacent cell is small. The same applies to the uplink.
  • Non-patent Document 1 describes that ICIC is intended to control interference between adjacent cells, and it is necessary to consider information of other cells such as resource usage status and traffic load.
  • FFR Frequency Fractional Reuse
  • a priority band is set in each cell so as to be different between adjacent cells.
  • the radio terminal reports channel quality information to the radio base station.
  • the wireless base station uses the channel quality information to determine whether a wireless terminal that is less affected by adjacent cell interference (hereinafter referred to as a center wireless terminal) or a wireless terminal that is significantly affected by adjacent cell interference (hereinafter referred to as an edge wireless terminal). Determine. And when it determines with an edge radio
  • the center wireless terminal does not limit the bandwidth that can be allocated.
  • the scheduler allocates radio resources according to the channel quality from the bands that can be allocated by each radio terminal (see, for example, Non-Patent Document 2).
  • the priority band By setting the priority band so that it does not overlap with the adjacent cell, adjacent cell interference can be suppressed. Therefore, improvement in the throughput of the edge wireless terminal is expected by improving the channel quality of the priority band.
  • LOAD INFORMATION is defined as a method for notifying the priority band between radio base stations (see, for example, Non-Patent Document 3). It can be notified by downlink RNTP (Relative Narrowband Tx Power), and uplink can be notified by HighIIInterference Indication (HII). RNTP and HII notification information is created for each PRB (Physical Resource Block) number, which is the minimum bandwidth allocation unit of the user channel. For example, RNTP is set to 1 for the PBR as the priority band.
  • PRB Physical Resource Block
  • Non-Patent Document 3 describes that “1 indicates that transmission power is not guaranteed”, and notifies a PRB number that does not guarantee consideration of interference given to neighboring cells.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing a radio resource setting operation in the related technology.
  • FIG. 15 is an example of priority band allocation.
  • FIG. 16A is a setting example of radio resources that can be allocated to the radio terminal UE1.
  • FIG. 16B is a setting example of radio resources that can be allocated to the radio terminal UE2.
  • the radio base station BS1 manages the cell C11
  • the radio base station BS2 manages the cell 21
  • the radio base station BS3 manages the cell 31 as its own communication area.
  • a plurality of cells can be managed, but only one cell is shown for simplicity.
  • a circle indicates an effective range in which radio waves reach due to the directivity of the antenna for each of the radio base stations BS1, BS2, and BS3.
  • the radio terminal UE1 belongs to the cell C11, and is an edge radio terminal having the cell C31 as an adjacent cell.
  • the radio terminal UE2 is a center radio terminal belonging to the cell C31.
  • the transmission power of each band assigned to the same wireless terminal is the same.
  • the band that can be allocated is divided into f1, f2, and f3, and set as the priority bands of the cells C11, C21, and C31, respectively.
  • Each priority band is composed of 3 PRBs.
  • 3GPP TS 36.300 V8.9.0 2009-06
  • 3GPP TSG RAN E-UTRA and E-UTRAN Overall description, pp.86 3GPP TSG RAN R1-06928, Performance evaluation of uplink interference avoidance techniques, Freescale Semiconductor 3GPP TS 36.423 V8.6.0 (2009-06), 3GPP TSG RAN EUTRAN X2AP, pp27, 48-49 3GPP TS 36.213 V8.8.0 (2009-09), 3GPP TSG RAN EUTRAN Physical layer procedures, pp25-26, 27-32
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing a radio resource setting operation after a lapse of time from FIG.
  • the radio terminal UE3 is generated in the cell C21 from the state of FIG.
  • the radio terminal UE3 is an edge radio terminal adjacent to the cell C11.
  • FIG. 18 is a setting example of radio resources that can be allocated to the radio terminal UE1 (after receiving PNTP).
  • the cell C21 is not an adjacent cell for the edge radio terminal UE1, the interference level received from the cell C21 remains low. Further, since the RNTP has been notified to the cell C31, it is not expected that the interference received by the edge radio terminal UE1 is further reduced. Therefore, in the above case, as shown in FIG. 18, the channel quality of the priority band f1 of the edge radio terminal UE1 is not improved, only the band is limited, and the throughput of the edge radio terminal UE1 is greatly degraded. Resulting in. Further, when the transmission power and the band are changed according to the priority band setting of the adjacent cell, the same problem occurs in the uplink.
  • the present invention is for solving such problems, and provides a radio resource setting technology capable of maximizing the throughput of radio terminals existing in the local station communication area while suppressing interference with adjacent cells.
  • the purpose is to do.
  • the radio resource setting method is prioritized in an adjacent communication area based on a notification from an adjacent radio base station in an adjacent communication area adjacent to the local communication area of the radio base station.
  • Communication to acquire channel quality related to wireless communication with a wireless base station in the wireless terminal based on a prioritized bandwidth acquisition step for acquiring an adjacent preferred bandwidth to be used and a notification from a wireless terminal existing in the local station communication area In the first candidate band selected as a candidate from the first radio band including the adjacent priority band among the radio bands usable in the local station communication area, the channel quality acquisition step and the first transmission power with the channel quality
  • the first transmission rate when transmitting to the wireless terminal is calculated, and the second wireless band that does not include the adjacent priority band among the wireless bands that can be used in the local station communication area is calculated.
  • a radio communication system includes a radio base station and a radio terminal existing in the own station communication area of the radio base station, and the radio base station has an adjacent communication area adjacent to the own station communication area.
  • a priority band acquisition unit that acquires an adjacent priority band that is used preferentially in the adjacent communication area by notification from the adjacent radio base station, and radio communication between the radio terminal and the radio base station by notification from the radio terminal
  • the first radio transmission rate is calculated when the first transmission power is transmitted to the radio terminal with the first transmission power, and the second radio band not including the adjacent priority band among the radio bands usable in the local station communication area
  • the radio base station determines the adjacent priority band to be used preferentially in the adjacent communication area by notification from the adjacent radio base station in the adjacent communication area adjacent to the local communication area of the radio base station.
  • a prioritized bandwidth acquisition unit to acquire, a communication channel quality acquisition unit to acquire a communication channel quality related to wireless communication with a wireless base station in the wireless terminal by notification from a wireless terminal existing in the local station communication area, and local station communication The first case where the first candidate band selected as a candidate from the first radio band including the adjacent priority band among the radio bands usable in the area is transmitted to the radio terminal with the first transmission power with the channel quality.
  • a transmission rate calculation unit that calculates a second transmission rate when transmitted to the wireless terminal using the second transmission power, a first radio resource that includes the first transmission power and the first candidate band,
  • a radio resource setting unit configured to set, as a radio resource that can be allocated to a radio terminal, a radio resource having a higher transmission rate obtained by calculation among the second radio resources including the transmission power and the second candidate band; It has.
  • the program according to the present invention is a program for causing a computer to function as each unit constituting the above-described radio base station.
  • the combination of the transmission power and the communication band at the higher transmission rate can be set as a radio resource that can be allocated to the radio terminal. Therefore, it is possible to maximize the throughput of the wireless terminal existing in the local station communication area while suppressing the interference given to the adjacent cell.
  • FIG. 1 is a flowchart showing a radio resource setting process showing the features of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an example of radio resource allocation.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a radio resource setting operation in the present embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the wireless terminal determination process.
  • FIG. 6 is a flowchart showing adjacent cell priority band setting processing.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the self-cell priority band setting process.
  • FIG. 8 is an example of RNTP notification.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the radio resource setting process.
  • FIG. 10A is a radio resource setting example (Tput_DecF).
  • FIG. 10B is a radio resource setting example (Tput_DecP).
  • FIG. 11 is an example of radio resource allocation used for transmission rate calculation.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating radio resource setting processing of the radio communication system 1 according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless communication system according to the third embodiment.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing a radio resource setting operation in the related art.
  • FIG. 15 is an example of priority band allocation.
  • FIG. 16A is a setting example of radio resources that can be allocated to the radio terminal UE1.
  • FIG. 16B is a setting example of radio resources that can be allocated to the radio terminal UE2.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing a radio resource setting operation after a lapse of time from FIG.
  • FIG. 18 is a setting example of radio resources that can be allocated to the radio terminal UE1 (after receiving PNTP).
  • a radio base station configuring a radio communication system executes radio resource setting processing shown in FIG. 1 when setting radio resources that can be allocated to radio terminals existing in the local station communication area.
  • the wireless base station acquires an adjacent priority band that is used preferentially in the adjacent communication area by notification from an adjacent wireless base station in an adjacent communication area adjacent to the local communication area (step S100). Subsequently, the wireless base station acquires the communication channel quality related to the wireless communication with the wireless base station in the wireless terminal based on the notification from the wireless terminal (step S101).
  • the radio base station performs the first transmission with the channel quality in the first candidate band selected as a candidate from the first radio band including the adjacent priority band among the radio bands usable in the local station communication area.
  • a first transmission rate when transmitting to the wireless terminal by power is calculated (step S102).
  • the radio base station uses the second transmission power with the channel quality in the second candidate band selected as a candidate from the second radio band that does not include the adjacent priority band among the radio bands that can be used in the local station communication area.
  • To calculate the second transmission rate for transmission to the wireless terminal step S103).
  • the radio base station compares the first transmission rate with the second transmission rate (step S104), and if the first transmission rate is greater than the second transmission rate (step S104: NO). Then, the first transmission power and the first candidate band are set as radio resources in the radio terminal (step S105), and the series of radio resource setting processes is terminated. On the other hand, when the first transmission rate is equal to or lower than the second transmission rate (step S104: YES), the second transmission power and the second candidate band are set as radio resources in the radio terminal (step S106). Then, a series of radio resource setting processing is terminated.
  • the combination of the transmission power and the communication band at the higher transmission rate can be set as a radio resource that can be allocated to the radio terminal. Therefore, it is possible to maximize the throughput of the wireless terminal existing in the local station communication area while suppressing the interference given to the adjacent cell.
  • the radio communication system 1 includes a plurality of radio base stations 100 and a plurality of radio terminals 200 existing within the communication area of the radio base station 100.
  • the radio base station 100 is a radio communication device that performs radio communication with the radio terminal 200 existing in the local station communication area, and is connected to a communication network (not shown) via a wired line.
  • a communication network not shown
  • RB Resource Block
  • the radio base station 100 includes, as main functional units, a base station operation unit 101, a radio terminal determination unit 102, a priority band setting unit 103, a radio resource setting unit 104, a scheduler 105, a transmission buffer 106, A reference signal generation unit 107 and an adjacent cell information notification unit 108 are provided.
  • the radio base station 100 manages three cells C11, C12, and C13 as its own communication area, and cell processing units 100A, 100B, and 100C corresponding to the cells C11, C12, and C13, respectively.
  • the base station operation unit 101, the radio terminal determination unit 102, the priority band setting unit 103, the radio resource setting unit 104, the scheduler 105, the transmission buffer 106, the reference signal generation unit 107, and the neighboring cell information notification unit 108 described above It is prepared.
  • the base station operation unit 101 performs priority communication in the own cell (own station communication area) and the neighboring cell (adjacent communication area) by performing data communication with the adjacent radio base station connected via the communication network.
  • a function for exchanging various types of information such as information related to the band (corresponding to step S100 in FIG. 1), and data communication with the wireless terminal 200, the received power of the reference signal measured by the wireless terminal 200, the communication channel quality, and the like
  • the function of acquiring the various information (corresponding to step S101 in FIG. 1).
  • the base station operation unit 101 has a function equivalent to that of a radio base station that is generally used in a radio communication system, and its configuration and operation are well known, and thus description thereof is omitted.
  • the wireless terminal determination unit 102 is based on the received power (RSRP: ReferenceRSSignal Received Power) of the reference signal at the wireless terminal 200 acquired by the base station operation unit 101, and is a wireless terminal (hereinafter, edge wireless) that is greatly influenced by adjacent cell interference. Terminal) or a wireless terminal having a small influence (hereinafter referred to as a center wireless terminal).
  • RSRP ReferenceRSSignal Received Power
  • the determination result is notified to the priority band setting unit 103 and the radio resource setting unit 104 via the base station operation unit 101.
  • the priority band setting unit 103 has a function of setting the priority band of the own cell, a function of notifying the priority band of the own cell to the adjacent cell, and a priority indicating the adjacent priority band in the adjacent cell acquired by the base station operation unit 101. It has a function of holding bandwidth information.
  • the radio resource setting unit 104 uses transmission power P (u) used for radio communication as radio resources that can be allocated to the radio terminal u (200) in accordance with the presence / absence of RNTP notification from the neighboring cell and the calculation result of the transmission rate. It has a function (corresponding to steps S102 to S106 in FIG. 1) of selecting (determining) [dBm] and the band f (u) and setting them in a storage unit (not shown).
  • the scheduler 105 determines the transmission power and the band to be allocated to the radio terminal 200 from the allocatable radio resources set in the storage unit by the radio resource setting unit 104, and transmits the data in the transmission buffer 106 as a data signal based on the allocation result. It has the function to do.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • CQI Channel Quality Information
  • the transmission buffer 106 has a function of accumulating data to be transmitted to the wireless terminal 200 that has arrived from the network, together with management information such as arrival time and a wireless terminal number to be transmitted.
  • the reference signal generation unit 107 has a function of transmitting a reference signal serving as a reference for channel quality information from the base station operation unit 101 to the radio terminal 200 at a predetermined timing.
  • the neighboring cell information notification unit 108 has a function of transmitting neighboring cell information such as a neighboring cell number from the base station operation unit 101 to the radio terminal 200.
  • radio base station 100 base station operation unit 101, radio terminal determination unit 102, priority band setting unit 103, radio resource setting unit 104, scheduler 105, reference signal generation unit 107, and adjacent cell information notification unit About 108, you may implement
  • the program may be read in advance from an external device connected to the radio base station 100 via a communication line or a recording medium individually connected to the radio base station 100 and stored in the storage unit.
  • the wireless terminal 200 is provided with a terminal operating unit 201 and a reception intensity measuring unit 202 as main functional units.
  • the terminal operation unit 201 has a function equivalent to that of a wireless terminal generally used in a wireless communication system, and since its configuration and operation are well known, description thereof is omitted.
  • the reception strength measurement unit 202 has a function of measuring the channel quality from the reference signal received from the radio base station 100 and reporting the channel quality information to the terminal operation unit 201 as channel quality information.
  • the reception strength measurement unit 202 has a function of measuring the RSRP and CQI of the own cell and the neighboring cell as communication path quality information based on the notification from the neighboring cell information notification unit 108.
  • CQI varies depending on the magnitude of other cell interference. Therefore, when the load of other cells is low, the CQI is high.
  • the channel quality information measured by the reception intensity measurement unit 202 is transmitted from the terminal operation unit 201 to the radio base station.
  • the priority band setting unit 103 of the cell C11 sets the band f1 when setting the priority band.
  • the cell C21 sets the band f2 as the priority band
  • the cell C31 sets the band f3 as the priority band.
  • a 3-sector cell is assumed, and that different priority bands can be set between adjacent cells.
  • band f1, f2, and f3 are each composed of three PRBs.
  • the band f1 is composed of three PRBs having PRB numbers 1, 2, and 3.
  • the transmission power can be set for each wireless terminal. For the same wireless terminal, the same transmission power is assigned for each band.
  • the wireless terminal determination unit 102 determines whether the wireless terminal u is an edge wireless terminal or a center wireless terminal by the wireless terminal determination process shown in FIG.
  • the wireless terminal determination unit 102 calculates the minimum value ⁇ RSRP [dB] of the RSRQ difference between the own cell and the adjacent cell (step S11).
  • the minimum RSRQ difference ⁇ RSRP between the own cell and the neighboring cell (U) is obtained by the following equation (1).
  • max ⁇ is a function for selecting the maximum value.
  • ⁇ RSRQ (u) RSRQ_serv (u) ⁇ max ⁇ RSRQ_neig (u, j) ⁇ (1)
  • the wireless terminal determination unit 102 compares the obtained ⁇ RSRQ (u) with a threshold value Th_RSRQ [dB] (step S12). ⁇ RSRQ (u) ⁇ Th_RSRQ (2)
  • step S12 when ⁇ RSRP is less than Th_RSRQ (step S12: YES), since the reception quality difference between the reference signal of the own cell and the adjacent cell is small, the wireless terminal u is an edge wireless terminal that is greatly affected by the adjacent cell interference. Determination is made (step S13). On the other hand, when ⁇ RSRP is equal to or greater than Th_RSRP (step S12: NO), the wireless terminal u is determined to be a center wireless terminal that is less affected by adjacent cell interference (step S14).
  • the priority band setting unit 103 executes the adjacent cell priority band setting process of FIG. 6 at a predetermined cycle. First, the priority band setting unit 103 confirms whether or not RNTP has been received from a neighboring cell within a predetermined time after the previous process (step S21), and if no RNTP has been received (step S21: NO), the priority band The setting unit 103 ends the adjacent cell priority band setting process. On the other hand, when RNTP is received (step S21: YES), the priority band setting unit 103 confirms whether the band notified by RNTP is the priority band in the own cell (step S22).
  • the priority band setting unit 103 executes the own cell priority band setting process of FIG. 7 at a predetermined cycle. First, the priority band setting unit 103 determines whether there is an edge wireless terminal in its own cell based on the result of the wireless terminal determination unit 102 (step S31). If there is an edge wireless terminal in the own cell (step S31: YES), the priority band setting unit 103 sets the band f1 as the priority band of the own cell and notifies the neighboring cell of the RNTP (step S31). S32), a series of own cell priority band setting processing ends.
  • the priority band setting unit 103 determines whether the priority band has been set (step S33).
  • the priority band setting unit 103 releases the set priority band (step S34), and ends a series of own cell priority band setting processes. Opening the priority band means not setting the priority band.
  • the series of own cell priority band setting processing is terminated.
  • the own cell priority band setting process is not limited to these processing procedures, and may be performed, for example, for each report of channel quality information from a wireless terminal.
  • the case where the RNTP is notified to the neighboring cell only when the priority band is set has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this.
  • the RNTP is periodically reported to the neighboring cell. May be.
  • the radio resource setting unit 104 executes the radio resource setting process of FIG. 9 when setting radio resources that can be allocated by the radio terminal u.
  • the radio resource setting unit 104 determines whether there is a band set as the priority band of the adjacent cell among the bands that can be allocated by the cell C11 (step S41).
  • the transmission power is not reduced, and the entire band is set as an assignable band.
  • the radio resource setting unit 104 determines whether or not the radio terminal u is an edge radio terminal (step S43).
  • ⁇ E (u) represents the amount of power to be reduced.
  • the radio resource setting unit 104 calculates transmission rates Tput_DecF and Tput_DecP based on the channel quality reported from the radio terminal 200 ( Step S45). The calculation method of Tput_DecF and Tput_DecP will be described later.
  • the radio resource setting unit 104 compares Tput_DecF with Tput_DecP (step S46).
  • Tput_DecF is equal to or greater than Tput_DecP (step S46: YES)
  • step S46 NO
  • the radio resource setting unit 104 proceeds to step S44 and, as shown in FIG.
  • u) Pmax (u) ⁇ E (u)
  • the combination of the transmission power P (u) having the higher transmission rate and the communication band f (u) is set as the radio resource that can be allocated to the radio terminal u. Therefore, the throughput can be maximized while suppressing the interference to the priority band of the adjacent cell.
  • Transmission rate calculation processing Next, a transmission rate calculation method executed by the radio resource setting unit 104 in step S45 of the radio resource setting process of FIG. 9 described above will be described.
  • the MCS assigned to the same wireless terminal is the same for each RB.
  • the transmission data size (TBS: Transport Block Size) can be calculated using the TBS index and the number of assigned RBs with reference to a lookup table (see, for example, Non-Patent Document 4).
  • the TBS index can be uniquely determined using the MCS index with reference to the lookup table (Non-Patent Document 4).
  • the MCS index can be calculated by referring to the lookup table and using the effective SINR (SignalSignto Interference plus Noise Ratio) of the data signal.
  • the effective SINR is the channel quality of the assigned RB calculated in consideration of the dispersion and variation of the SINR of each RB, and is acquired from the radio terminal 200 via the base station operation unit 101.
  • this lookup table is created by link level simulation simulating a physical layer.
  • the SINR (SINR_pdsch) [dB] of the data signal can be calculated by the following equation (3).
  • the SINR (SINR_rs) [dB] of the reference signal is calculated using CQI with reference to a lookup table. Generally, this lookup table is also created by link level simulation simulating a physical layer.
  • P_rs [dBm] represents the transmission power of the reference signal.
  • SINR_pdsch (u) [dB] SINR_rs (u) [dB] + (P (u) ⁇ P_rs) (3)
  • the transmission rate can be calculated using the CQI, the allocation candidate RB (Cand_RBs), and the transmission power P (u).
  • a transmission rate calculation example will be described.
  • FIG. 3 is used for Cand_RBs, four calculation methods will be described, taking as an example the case where the wireless terminal u that is the transmission rate calculation target is the edge wireless terminal UE1 of FIG.
  • the transmission rate is Tput_DecF
  • Pmax (u) is used as the transmission power P (u)
  • Tput_DecP Pmax (u) ⁇ E (u) is used as the transmission power P (u).
  • N_Cand_RBs the number of allocation candidate RBs.
  • the first calculation method uses Wideband CQI as CQI and uses a band that can be allocated as Cand_RBs.
  • Wideband CQI represents the channel quality when transmitted in the entire band.
  • CQI uses a common value for Tput_DecF and Tput_DecP.
  • N_Cand_RBs is 9.
  • the second calculation method is a method using Wideband CQI as CQI and using the average number of assigned RBs (N_Ave_Alloc_RBs) of wireless terminals as N_Cand_RBs.
  • N_Ave_Alloc_RBs is calculated as an arithmetic average of a predetermined interval using past allocation results.
  • the averaging method may be another method such as a weighted average.
  • N_Cand_RBs is calculated according to the following equation (4).
  • floor () is a function that returns an integer value by truncating the decimal part.
  • N_Use_RBs floor (N_Ave_Alloc_RBs) (4)
  • N_Cand_RBs is 2 and 4, respectively.
  • the processing load increases to calculate N_Ave_Alloc_RBs as compared with the first calculation method, but a value close to the actual transmission rate expected at the time of scheduling can be estimated.
  • the third calculation method if it is performed every scheduling period, radio resources having a high transmission rate can be reliably allocated, so that throughput can be maximized, but the processing load further increases.
  • the fourth calculation method is a method in which a narrowband CQI is used as the CQI, and an unassigned RB is used from among the bands that can be assigned to the Cand_RBs according to the assignment status of the scheduler 105.
  • the narrowband CQI represents the channel quality when transmitted by a predetermined one or more consecutive RBs, that is, the channel quality of a part of the band.
  • the radio base station 100 communication is performed in the first candidate band selected as a candidate from the first radio band including the adjacent priority band among the radio bands usable in the local station communication area.
  • a first transmission rate is calculated when the transmission quality is transmitted to the radio terminal 200 with the first transmission power in the path quality, and the candidate is selected from the second radio band not including the adjacent priority band among the radio bands usable in the local station communication area.
  • the second transmission rate is calculated when the channel quality is transmitted to the wireless terminal with the second transmission power, and the first transmission band and the first candidate band are calculated.
  • the radio resource with the higher transmission rate obtained by calculation is allocated to the radio terminal 200. It is obtained so as to set as a possible radio resources.
  • the transmission power is a narrow band in which interference between the first radio resource whose transmission power is reduced and interference is reduced and the adjacent priority band does not occur.
  • a radio resource having a high transmission rate can be set as a radio resource that can be allocated to the radio terminal 200. Therefore, it is possible to maximize the throughput of the radio terminal 200 existing in the local station communication area while suppressing the interference to the adjacent cell.
  • the second transmission power may be larger than the first transmission power.
  • a transmission band used for transmission from the radio base station 100 to the radio terminal 200 may be used as the candidate band.
  • the candidate band may be calculated from an average value of bandwidths allocated to the radio terminal 200 in the past.
  • a band that is not assigned to any wireless terminal at the time of transmission rate calculation may be used as the candidate band.
  • the transmission rate may be calculated assuming different MCS for each RB.
  • the same transmission power is assigned to each band for the same wireless terminal, but the present invention is not limited to this.
  • the transmission power may be changed for each allocated band.
  • the RSRP difference between the own cell and the neighboring cell is used for the determination of the edge wireless terminal, but the present invention is not limited to this.
  • the ratio of the total received power to the received power of the reference signal (RSRQ: Reference Signal Received Quality) may be used.
  • the ratio (SINR) of interference power and noise power with respect to the received power of the reference signal may be used.
  • a path loss calculated from the difference between the received power and the transmitted power of the reference signal may be used.
  • the signal for measuring the received power is not limited to the reference signal, and may be a notification signal.
  • wireless communications system 1 concerning the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.
  • the radio terminal is an edge radio terminal, and the edge radio terminal and the center The difference is that both wireless terminals are targeted.
  • Other configurations of the wireless communication system according to the present embodiment are the same as those in the first embodiment, and a detailed description thereof is omitted here.
  • the radio resource setting unit 104 executes the radio resource setting process of FIG. 12 when setting radio resources that can be allocated by the radio terminal u.
  • the radio resource setting unit 104 determines whether there is a band set as the priority band of the adjacent cell among the bands that can be allocated by the cell C11 (step S41).
  • the transmission power is not reduced, and the entire band is set as an assignable band.
  • the radio resource setting unit 104 is reported from the radio terminal 200 regardless of whether or not the radio terminal u is an edge radio terminal.
  • the transmission rates Tput_DecF and Tput_DecP are calculated based on the communication channel quality (step S45).
  • the radio resource setting unit 104 compares Tput_DecF with Tput_DecP (step S46).
  • Tput_DecF is equal to or greater than Tput_DecP (step S46: YES)
  • step S46 NO
  • the radio resource setting unit 104 proceeds to step S44 and, as shown in FIG.
  • u) Pmax (u) ⁇ E (u)
  • the combination of the transmission power P (u) with the higher transmission rate and the communication band f (u) can be set as a radio resource that can be allocated to the radio terminal u, so that it is possible to further improve the throughput while suppressing interference given to the priority band of the adjacent cell.
  • the radio base station 100 of the radio communication system 1 according to the present embodiment is provided with a scheduler 111 instead of the scheduler 105, and a reception intensity measurement unit instead of the transmission buffer 106. 112 is provided.
  • a reference signal generation unit 211, a data transmission unit 212, and a data generation unit 213 are added to the wireless terminal 200 of the wireless communication system 1 according to the present embodiment.
  • the scheduler 111 has a function of determining radio resources to be allocated to the radio terminal 200 from radio resources that can be allocated set by the radio resource setting unit 104 and transmitting scheduling information to the radio terminal 200 based on the allocation result.
  • the MCS used for calculation of the transmission rate is determined based on the channel quality measured by the reception strength measuring unit 112.
  • the reception intensity measurement unit 112 has a function of measuring the channel quality from the reference signal received from the wireless terminal 200.
  • the reference signal generation unit 211 has a function of transmitting a reference signal from the terminal operation unit 201 to the radio base station 100 at a predetermined timing in order to measure the channel quality serving as a reference of MCS assigned by the scheduler 111.
  • the data transmission unit 212 has a function of transmitting data of the data generation unit 213 to the radio base station based on the scheduling information received from the radio base station 100.
  • the data generation unit 213 has a function of generating data transmitted by the wireless terminal 200 and storing it together with management information such as the generation time.
  • the radio resource setting process executed in the radio communication system 1 according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment described with reference to FIG. 9 described above, but differs in the transmission rate calculation process. That is, the radio resource setting unit 104 according to the present embodiment uses the reception band measured for reception from the radio terminal 200 to the radio base station 100 as the effective SINR used when calculating the MCS index. Use the channel quality for.
  • the radio base station 100 is provided with the reception strength measuring unit 112 that measures the channel quality from the reference signal from the radio terminal 200, and the radio resource setting unit 104 has the reception strength measuring unit 112. Since the first transmission rate (Tput_DecP) and the second transmission rate (Tput_DecF) are calculated on the basis of the channel quality measured in step 1, high transmission is performed in the uplink from the radio terminal 200 to the radio base station 100. A combination of the rate transmission power and the communication band can be set as a radio resource that can be allocated to the radio terminal 200.
  • the wireless terminal uses the first transmission power with the communication channel quality.
  • a radio resource setting method comprising: setting a radio resource having a higher transmission rate as a radio resource assignable to the radio terminal.
  • the radio base station is A priority band acquisition unit for acquiring an adjacent priority band preferentially used in the adjacent communication area by notification from an adjacent radio base station of the adjacent communication area adjacent to the local station communication area; By the notification from the wireless terminal, a channel quality acquisition unit that acquires channel quality related to radio communication with the radio base station in the radio terminal; In the first candidate band selected as a candidate from the first radio band including the adjacent priority band among the radio bands usable in the local station communication area, the wireless terminal uses the first transmission power with the communication channel quality.
  • a transmission rate calculation unit for calculating a second transmission rate when transmitted to the wireless terminal with the second transmission power at the channel quality; Of the first radio resource composed of the first transmission power and the first candidate band, and the second radio resource composed of the second transmission power and the second candidate band, obtained by the calculation.
  • a radio communication system comprising: a radio resource setting unit that sets a radio resource having a higher transmission rate as a radio resource that can be allocated to the radio terminal.
  • a priority band acquisition unit for acquiring an adjacent priority band preferentially used in the adjacent communication area by notification from the adjacent radio base station of the adjacent communication area adjacent to the local communication area of the radio base station;
  • a communication channel quality acquisition unit that acquires a communication channel quality related to wireless communication with the wireless base station in the wireless terminal by notification from the wireless terminal existing in the local station communication area;
  • the wireless terminal uses the first transmission power with the communication channel quality.
  • a transmission rate calculation unit for calculating a second transmission rate when transmitted to the wireless terminal with the second transmission power at the channel quality; Of the first radio resource composed of the first transmission power and the first candidate band, and the second radio resource composed of the second transmission power and the second candidate band, obtained by the calculation.
  • a radio base station comprising: a radio resource setting unit configured to set a radio resource having a higher transmission rate as a radio resource that can be allocated to the radio terminal.
  • SYMBOLS 1 ... Wireless communication system, 100 ... Wireless base station, 100A, 100B, 100C ... Cell processing part, 101 ... Base station operation

Abstract

　無線基地局(100)において、隣接優先帯域を含む第１の無線帯域から候補として選択した第１の候補帯域において、通信路品質で第１の送信電力により無線端末へ送信した場合の第１の送信レートを計算し、隣接優先帯域を含まない第２無線帯域から候補として選択した第２の候補帯域において、通信路品質で第２の送信電力により無線端末(200)へ送信した場合の第２の送信レートを計算し、第１の送信電力および第１の候補帯域からなる第１の無線リソースと、第２の送信電力および第２の候補帯域からなる第２の無線リソースのうち、計算で得られた送信レートが高いほうの無線リソースを、無線端末(200)に割り当て可能な無線リソースとして設定する。これにより、隣接セルへ与える干渉の抑制を実現しながら、自局通信エリア内に存在する無線端末のスループットを最大化できる。

Description

無線リソース設定方法、無線通信システム、無線基地局、およびプログラム
　本発明は、無線制御技術に関し、特に無線通信に対して割り当て可能な無線リソースを設定する無線リソース設定技術に関する。
　３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において標準化がなされているＬＴＥ（Long Term Evolution）などのセルラ環境では、無線基地局を複数配置することを前提としており、各無線基地局は自局の通信エリア内の無線端末と通信を行う。この通信エリアをセルと呼ぶが、アンテナに指向性を持たせることでセルを複数に分割することもできる。この分割された領域をセクタセルと呼ぶ。以下ではセルとはセクタセルを指すものとする。
　ＬＴＥでは、一般にセル間で同一の無線帯域（以下、帯域という）が使用される。従って、上りリンクか下りリンクかに関わらず、隣接セルから強い干渉（以下、隣接セル干渉という）を受けることになる。例えば、下りリンクの場合、無線基地局近傍の無線端末は、無線基地局が受信する希望信号と隣接セルからの干渉信号のレベル差が大きいため、通信路品質は劣化しない。しかし、セル境界近傍の無線端末に、隣接セルにおいて同時に同一の帯域を使って送信すると、希望信号と隣接セルからの干渉信号のレベル差が小さいため、通信品質が大きく劣化してしまう。上りリンクも同様である。
　隣接セル干渉の問題を解決する関連技術として、ＬＴＥではＩＣＩＣ（Inter-cell Interference Coordination) の適用が期待されている（例えば、非特許文献１など参照)。この非特許文献１には、ＩＣＩＣは隣接セル間の干渉を制御することを目的としており、リソース使用状態やトラヒック負荷など、他セルの情報の考慮が必要になると記載されている。ＩＣＩＣの実現方法の１つとして、ＦＦＲ（Frequency Fractional Reuse）技術がある。
　ＦＦＲの基本動作を説明する。まず、隣接セル間で異なるように、各セルで優先帯域を設定する。次に、無線端末は、通信路品質情報を無線基地局に報告する。無線基地局は、通信路品質情報を用いて、隣接セル干渉による影響が小さい無線端末（以下、センタ無線端末という）か、隣接セル干渉による影響が大きい無線端末（以下、エッジ無線端末という）かを判定する。そして、エッジ無線端末と判定された場合、割り当て可能な帯域を自セルの優先帯域に制限する。センタ無線端末は割り当て可能な帯域を制限しない。スケジューラは、各無線端末が割り当て可能な帯域の中から、通信路品質に応じて、無線リソースを割り当てる（例えば、非特許文献２など参照)。優先帯域を隣接セルと重複しないように設定することで、隣接セル干渉を抑制できるので、優先帯域の通信路品質の向上により、エッジ無線端末のスループットの改善が期待される。
　また、優先帯域を動的に設定することも可能である。優先帯域を無線基地局間で通知する方法として、ＬＯＡＤ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮが規定されている（例えば、非特許文献３等参照）。下りリンクＲＮＴＰ（Relative Narrowband Tx Power）により通知でき、上りリンクはＨＩＩ（High Interference Indication）により通知できる。ＲＮＴＰやＨＩＩの通知情報は、ユーザチャネルの帯域最小割り当て単位であるＰＲＢ（Physical Resource Block）番号毎に作成する。例えば、優先帯域とするＰＢＲについては、ＲＮＴＰを１と設定する。非特許文献３では、「１は送信電力の保証はしないことを示す」と記載されており、隣接セルに与える干渉の考慮を保証しないＰＲＢ番号を通知する。
　図１４は、関連技術における無線リソース設定動作を示す説明図である。図１５は、優先帯域の割り当て例である。図１６Ａは、無線端末ＵＥ１に対する割り当て可能な無線リソースの設定例である。図１６Ｂは、無線端末ＵＥ２に対する割り当て可能な無線リソースの設定例である。
　図１４において、無線基地局ＢＳ１はセルＣ１１を、無線基地局ＢＳ２はセル２１を、無線基地局ＢＳ３はセル３１をそれぞれ自局の通信エリアとして管理している。これら無線基地局ＢＳ１，ＢＳ２，ＢＳ３については複数のセルを管理できるが簡単のため１つのセルのみを図示している。円は、各無線基地局ＢＳ１，ＢＳ２，ＢＳ３について、アンテナの指向性により電波が届く有効範囲を示している。これら円が重なる範囲にセル境界がある。
　図１４の例では無線端末が２つ存在している。このうち、無線端末ＵＥ１はセルＣ１１に属しており、セルＣ３１を隣接セルとするエッジ無線端末とする。無線端末ＵＥ２はセルＣ３１に属しているセンタ無線端末とする。また、ＬＴＥの場合、同一無線端末に割り当てる各帯域の送信電力は同一である。図１５に示すように、割り当て可能な帯域をｆ１、ｆ２、ｆ３に３分割し、それぞれセルＣ１１、Ｃ２１、Ｃ３１の優先帯域に設定する。各優先帯域は３ＰＲＢから構成されている。
　図１４では、セルＣ１１にエッジ無線端末ＵＥ１が存在するため、無線基地局ＢＳ１はその隣接セルであるＣ３１の無線基地局ＢＳ３に、帯域ｆ１に関してＲＮＴＰ＝１を通知する。この時、セルＣ１１ではＲＮＴＰを受信していないため、図１６Ａのように、エッジ無線端末ＵＥ１の帯域も送信電力も制限しない。一方、ＲＮＴＰの通知を受けた無線基地局ＢＳ３では、セルＣ３１による隣接セルへの干渉を抑制するため、セルＣ１１の優先帯域ｆ１の送信電力を削減する。そのため、図１６Ｂのように、センタ無線端末ＵＥ２は送信電力をΔＥだけ削減し、全帯域から割り当てる。
3GPP TS 36.300 V8.9.0 (2009-06), 3GPP TSG RAN E-UTRA and E-UTRAN Overall description, pp.86 3GPP TSG RAN R1-06928, Performance evaluation of uplink interference avoidance techniques, Freescale Semiconductor 3GPP TS 36.423 V8.6.0 (2009-06), 3GPP TSG RAN EUTRAN X2AP, pp27,48-49 3GPP TS 36.213 V8.8.0 (2009-09), 3GPP TSG RAN EUTRAN Physical layer procedures, pp25-26, 27-32
　しかしながら、このような関連技術では、無線端末のスループットが大きく劣化する問題があった。
　その理由を下りリンクを例にして説明する。図１７は、図１４から時間経過後における無線リソース設定動作を示す説明図である。図１７において、図１４の状態からセルＣ２１に無線端末ＵＥ３が発生している。無線端末ＵＥ３は、セルＣ１１と隣接するエッジ無線端末とする。
　まず、無線基地局ＢＳ２は、セルＣ２１にエッジ無線端末ＵＥ３が存在するため、その隣接セルであるセルＣ１１の無線基地局ＢＳ１に、帯域ｆ２に関してＲＮＴＰ＝１を通知する。このＲＮＴＰの通知を受けた無線基地局ＢＳ１は、セルＣ１１について、エッジ無線端末ＵＥ１への割り当て帯域ｆ２を制限する。図１８は、無線端末ＵＥ１（ＰＮＴＰ受信後）に対する割り当て可能な無線リソースの設定例である。
　しかし、エッジ無線端末ＵＥ１にとって、セルＣ２１は隣接セルではないため、セルＣ２１から受ける干渉レベルは小さいままである。また、セルＣ３１へはＲＮＴＰを通知済みであるため、エッジ無線端末ＵＥ１が受ける干渉が更に低減されることは期待できない。
　従って、上記の場合には、図１８に示すように、エッジ無線端末ＵＥ１の優先帯域ｆ１のチャネル品質は改善せず、帯域だけが制限されることになり、エッジ無線端末ＵＥ１のスループットが大きく劣化してしまう。また、隣接セルの優先帯域の設定に応じて、送信電力と帯域を変更する場合、上りリンクも同様の問題が発生する。
　本発明はこのような課題を解決するためのものであり、隣接セルへ与える干渉の抑制を実現しながら、自局通信エリア内に存在する無線端末のスループットを最大化できる無線リソース設定技術を提供することを目的としている。
　このような目的を達成するために、本発明にかかる無線リソース設定方法は、無線基地局の自局通信エリアに隣接する隣接通信エリアの隣接無線基地局からの通知により、当該隣接通信エリアで優先的に使用される隣接優先帯域を取得する優先帯域取得ステップと、自局通信エリアに存在する無線端末からの通知により、当該無線端末における無線基地局との無線通信に関する通信路品質を取得する通信路品質取得ステップと、自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち隣接優先帯域を含む第１の無線帯域から候補として選択した第１の候補帯域において、通信路品質で第１の送信電力により無線端末へ送信した場合の第１の送信レートを計算し、自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち隣接優先帯域を含まない第２無線帯域から候補として選択した第２の候補帯域において、通信路品質で第２の送信電力により無線端末へ送信した場合の第２の送信レートを計算する送信レート計算ステップと、第１の送信電力および第１の候補帯域からなる第１の無線リソースと、第２の送信電力および第２の候補帯域からなる第２の無線リソースのうち、計算で得られた送信レートが高いほうの無線リソースを、無線端末に割り当て可能な無線リソースとして設定する無線リソース設定ステップとを備えている。
　また、本発明にかかる無線通信システムは、無線基地局と、当該無線基地局の自局通信エリアに存在する無線端末とを備え、無線基地局は、自局通信エリアに隣接する隣接通信エリアの隣接無線基地局からの通知により、当該隣接通信エリアで優先的に使用される隣接優先帯域を取得する優先帯域取得部と、無線端末からの通知により、当該無線端末における無線基地局との無線通信に関する通信路品質を取得する通信路品質取得部と、自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち隣接優先帯域を含む第１の無線帯域から候補として選択した第１の候補帯域において、通信路品質で第１の送信電力により無線端末へ送信した場合の第１の送信レートを計算し、自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち隣接優先帯域を含まない第２無線帯域から候補として選択した第２の候補帯域において、通信路品質で第２の送信電力により無線端末へ送信した場合の第２の送信レートを計算する送信レート計算部と、第１の送信電力および第１の候補帯域からなる第１の無線リソースと、第２の送信電力および第２の候補帯域からなる第２の無線リソースのうち、計算で得られた送信レートが高いほうの無線リソースを、無線端末に割り当て可能な無線リソースとして設定する無線リソース設定部とを備えている。
　また、本発明にかかる無線基地局は、無線基地局の自局通信エリアに隣接する隣接通信エリアの隣接無線基地局からの通知により、当該隣接通信エリアで優先的に使用される隣接優先帯域を取得する優先帯域取得部と、自局通信エリアに存在する無線端末からの通知により、当該無線端末における無線基地局との無線通信に関する通信路品質を取得する通信路品質取得部と、自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち隣接優先帯域を含む第１の無線帯域から候補として選択した第１の候補帯域において、通信路品質で第１の送信電力により無線端末へ送信した場合の第１の送信レートを計算し、自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち隣接優先帯域を含まない第２無線帯域から候補として選択した第２の候補帯域において、通信路品質で第２の送信電力により無線端末へ送信した場合の第２の送信レートを計算する送信レート計算部と、第１の送信電力および第１の候補帯域からなる第１の無線リソースと、第２の送信電力および第２の候補帯域からなる第２の無線リソースのうち、計算で得られた送信レートが高いほうの無線リソースを、無線端末に割り当て可能な無線リソースとして設定する無線リソース設定部とを備えている。
　また、本発明にかかるプログラムは、コンピュータを、前述した無線基地局を構成する各部として機能させるためのプログラムである。
　本発明によれば、隣接優先帯域を含む第１の候補帯域を用いた場合に得られる第１の送信レートと、隣接優先帯域を含まない第２の候補帯域を用いた場合に得られる第２の送信レートとを比較して、いずれか高い送信レートの送信電力と通信帯域の組み合わせを、無線端末の割り当て可能な無線リソースとして設定することができる。したがって、隣接セルへ与える干渉の抑制を実現しながら、自局通信エリア内に存在する無線端末のスループットを最大化することが可能となる。
図１は、本発明の特徴を示す無線リソース設定処理を示すフローチャートである。 図２は、第１の実施形態にかかる無線通信システムの構成を示すブロック図である。 図３は、無線リソース割り当て例である。 図４は、本実施形態における無線リソース設定動作を示す説明図である。 図５は、無線端末判定処理を示すフローチャートである。 図６は、隣接セル優先帯域設定処理を示すフローチャートである。 図７は、自セル優先帯域設定処理を示すフローチャートである。 図８は、ＲＮＴＰの通知例である。 図９は、無線リソース設定処理を示すフローチャートである。 図１０Ａは、無線リソース設定例（Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＦ）である。 図１０Ｂは、無線リソース設定例（Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＰ）である。 図１１は、送信レート計算に用いる無線リソース割り当て例である。 図１２は、第２の実施形態にかかる無線通信システム１の無線リソース設定処理を示すフローチャートである。 図１３は、第３の実施形態にかかる無線通信システムの構成を示すブロック図である。 図１４は、関連技術における無線リソース設定動作を示す説明図である。 図１５は、優先帯域の割り当て例である。 図１６Ａは、無線端末ＵＥ１に対する割り当て可能な無線リソースの設定例である。 図１６Ｂは、無線端末ＵＥ２に対する割り当て可能な無線リソースの設定例である。 図１７は、図１４から時間経過後における無線リソース設定動作を示す説明図である。 図１８は、無線端末ＵＥ１（ＰＮＴＰ受信後）に対する割り当て可能な無線リソースの設定例である。
［本発明の特徴］
　まず、図１を参照して、本発明にかかる無線通信システムの特徴について説明する。
　無線通信システムを構成する無線基地局は、自局通信エリア内に存在する無線端末に割り当て可能な無線リソースを設定する際、図１に示す無線リソース設定処理を実行する。
　まず、無線基地局は、自局通信エリアに隣接する隣接通信エリアの隣接無線基地局からの通知により、当該隣接通信エリアで優先的に使用される隣接優先帯域を取得する（ステップＳ１００）。
　続いて、無線基地局は、無線端末からの通知により、当該無線端末における無線基地局との無線通信に関する通信路品質を取得する（ステップＳ１０１）。
　次に、無線基地局は、自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち隣接優先帯域を含む第１の無線帯域から候補として選択した第１の候補帯域において、通信路品質で第１の送信電力により無線端末へ送信した場合の第１の送信レートを計算する（ステップＳ１０２）。
　また、無線基地局は、自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち隣接優先帯域を含まない第２無線帯域から候補として選択した第２の候補帯域において、通信路品質で第２の送信電力により無線端末へ送信した場合の第２の送信レートを計算する（ステップＳ１０３）。
　この後、無線基地局は、第１の送信レートと第２の送信レートとを比較し（ステップＳ１０４）、第１の送信レートが第２の送信レートより大きい場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）、第１の送信電力と第１の候補帯域とを無線リソースとして無線端末へ設定し（ステップＳ１０５）、一連の無線リソース設定処理を終了する。
　一方、第１の送信レートが第２の送信レート以下の場合には（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、第２の送信電力と第２の候補帯域とを無線リソースとして無線端末へ設定し（ステップＳ１０６）、一連の無線リソース設定処理を終了する。
　これにより、隣接優先帯域を含む第１の候補帯域を用いた場合に得られる第１の送信レートと、隣接優先帯域を含まない第２の候補帯域を用いた場合に得られる第２の送信レートとを比較して、いずれか高い送信レートの送信電力と通信帯域の組み合わせを、無線端末の割り当て可能な無線リソースとして設定することができる。したがって、隣接セルへ与える干渉の抑制を実現しながら、自局通信エリア内に存在する無線端末のスループットを最大化することが可能となる。
　次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
　まず、図２～図４を参照して、本発明の第１の実施形態にかかる無線通信システムについて説明する。
　この無線通信システム１は、複数の無線基地局１００と、これら無線基地局１００の自局通信エリア内に存在する複数の無線端末２００とで構成されている。
　無線基地局１００は、自局通信エリア内に存在する無線端末２００との間で無線通信を行う無線通信装置であり、有線回線を介して通信ネットワーク（図示せず）と接続されている。
　ここでは、無線通信システム１において、ＬＴＥにて策定されたセル構成が適用されているものとし、帯域の割り当て単位をＲＢ（Resource Block）と呼ぶ。また、本実施例は、ＬＴＥの下りリンクを例に説明する。
［無線基地局の構成］
　まず、図２を参照して、本実施形態にかかる無線通信システム１の構成について詳細に説明する。
　無線基地局１００には、主な機能部として、基地局動作部１０１と、無線端末判定部１０２と、優先帯域設定部１０３と、無線リソース設定部１０４と、スケジューラ１０５と、送信バッファ１０６と、リファレンス信号発生部１０７と、隣接セル情報通知部１０８とが設けられている。
　図２の例では、無線基地局１００において３つのセルＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３を自局通信エリアとして管理しており、これらセルＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３のそれぞれに対応するセル処理部１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃごとに、前述した基地局動作部１０１、無線端末判定部１０２、優先帯域設定部１０３、無線リソース設定部１０４、スケジューラ１０５、送信バッファ１０６、リファレンス信号発生部１０７、および隣接セル情報通知部１０８が用意されている。
　基地局動作部１０１は、通信ネットワークを介して接続された隣接無線基地局とデータ通信を行うことにより、自セル（自局通信エリア）および隣接セル（隣接通信エリア）で優先的に使用する優先帯域に関する情報などの各種情報をやり取りとする機能（図１のステップＳ１００に相当）と、無線端末２００とデータ通信を行うことにより、無線端末２００で測定したリファレンス信号の受信電力や通信路品質などの各種情報を取得する機能（図１のステップＳ１０１に相当）とを有している。このほか、基地局動作部１０１は、無線通信システムにおいて一般的に用いられる無線基地局と同等の機能を有しており、その構成及び動作については周知であるのでその説明を省略する。
　無線端末判定部１０２は、基地局動作部１０１で取得した無線端末２００でのリファレンス信号の受信電力（ＲＳＲＰ：Reference Signal Received Power）に基づき、隣接セル干渉による影響が大きい無線端末（以下、エッジ無線端末）か、影響が小さい無線端末（以下、センタ無線端末）かを判定する機能を有する。判定結果は、基地局動作部１０１を介して、優先帯域設定部１０３と無線リソース設定部１０４に通知される。
　優先帯域設定部１０３は、自セルの優先帯域を設定する機能と、自セルの優先帯域を隣接セルに通知する機能と、基地局動作部１０１で取得した隣接セルでの隣接優先帯域を示す優先帯域情報を保持する機能を有する。
　無線リソース設定部１０４は、隣接セルからのＲＮＴＰの通知の有無や送信レートの計算結果に応じて、無線端末ｕ（２００）に割り当て可能な無線リソースとして、無線通信に用いる送信電力Ｐ（ｕ）[dBm]と帯域ｆ（ｕ）を選択（決定）し、記憶部（図示せず）へ設定する機能（図１のステップＳ１０２～Ｓ１０６に相当）を有する。
　スケジューラ１０５は、無線リソース設定部１０４で記憶部に設定した割り当て可能な無線リソースから、無線端末２００に割り当てる送信電力と帯域を決定し、割り当て結果に基づいて送信バッファ１０６のデータをデータ信号により送信する機能を有する。この際、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）は、無線端末２００から報告されたＣＱＩ（Channel Quality Information）に基づいて決定する。ＭＣＳが高いほど、高い送信レートでの送信が可能となる。
　送信バッファ１０６は、ネットワークから到着した無線端末２００に送信するデータを到着時刻や送信する無線端末番号などの管理情報とともに、蓄積する機能を有する。
　リファレンス信号発生部１０７は、通信路品質情報の基準となるリファレンス信号を所定のタイミングで基地局動作部１０１から無線端末２００に送信する機能を有する。
　隣接セル情報通知部１０８は、隣接セル番号などの隣接セル情報を基地局動作部１０１から無線端末２００に送信する機能を有する。
　無線基地局１００におけるこれら機能部のうち、基地局動作部１０１、無線端末判定部１０２、優先帯域設定部１０３、無線リソース設定部１０４、スケジューラ１０５、リファレンス信号発生部１０７、および隣接セル情報通知部１０８については、それぞれの機能部の一部または全てを、ＣＰＵでプログラムを実行させてなる演算処理部により実現してもよい。この際、プログラムは、通信回線を介して無線基地局１００に接続された外部装置や、無線基地局１００に個別接続された記録媒体から、予め読み込んで記憶部に格納しておけばよい。
［無線端末の構成］
　無線端末２００は、主な機能部として、端末動作部２０１と受信強度測定部２０２が設けられている。
　端末動作部２０１は、無線通信システムにおいて一般的に用いられる無線端末と同等の機能を有しており、その構成及び動作については周知であるのでその説明を省略する。
　受信強度測定部２０２は、無線基地局１００から受信したリファレンス信号から通信路品質を測定し、通信路品質情報として端末動作部２０１に報告する機能を有する。
　本実施形態において、受信強度測定部２０２は、隣接セル情報通知部１０８からの通知に基づいて、通信路品質情報として自セルと隣接セルのＲＳＲＰとＣＱＩを測定する機能を有する。ＣＱＩは他セル干渉の大きさによって変動する。従って、他セルの負荷が低い場合、ＣＱＩは高くなる。受信強度測定部２０２が測定した通信路品質情報は、端末動作部２０１より無線基地局に送信される。
［各セルの帯域］
　次に、図３および図４を参照して、無線基地局１００に設けた各セルの帯域について説明する。
　図３に示すように、セルＣ１１の優先帯域設定部１０３は、優先帯域を設定する場合、帯域ｆ１を設定する。同様に、セルＣ２１は帯域ｆ２を優先帯域として設定し、セルＣ３１は帯域ｆ３を優先帯域として設定する。ここでは、３セクタセルを仮定し、隣接セル間で異なる優先帯域が設定できると仮定する。
　また、図４に示すように、セルＣ１１が割り当て可能な全帯域をｆ＿ａｌｌ＝ｆ１＋ｆ２＋ｆ３とする。帯域ｆ１、ｆ２、ｆ３はそれぞれ３つのＰＲＢから構成されている。例えば、帯域ｆ１は、ＰＲＢ番号１、２、３の３つのＰＲＢから構成されている。
　また、送信電力は無線端末毎に設定できるものとする。同一無線端末に対しては、帯域毎に同じ送信電力を割り当てるものとする。
［第１の実施形態の動作］
　次に、本実施形態にかかる無線通信システムの動作として、割り当て可能な無線リソースを決定するための動作について説明する。
［無線端末判定処理］
　無線端末判定部１０２は、無線端末ｕから報告された通信路品質に基づいて、図５に示す無線端末判定処理により、無線端末ｕがエッジ無線端末かセンタ無線端末かを判定する。
　無線端末判定部１０２は、まず、自セルと隣接セルとのＲＳＲＱ差の最小値ΔＲＳＲＰ[dB]を計算する（ステップＳ１１）。
　ここで、自セルｕのＲＳＱをＲＳＲＱ＿ｓｅｒｖ（ｕ）[dB]とし、隣接セルｊのＲＳＲＱをＲＳＲＱ＿ｎｅｉｇ（ｕ，ｊ）[dB]とした場合、自セルと隣接セルとのＲＳＲＱ差の最小値ΔＲＳＲＰ（ｕ）は、次の式（１）で求められる。なお、ｍａｘ｛｝は最大値を選択する関数である。
　ΔＲＳＲＱ（ｕ）＝ＲＳＲＱ＿ｓｅｒｖ（ｕ）－ｍａｘ｛ＲＳＲＱ＿ｎｅｉｇ（ｕ，ｊ）｝　…（１）
　次に、無線端末判定部１０２は、次の式（２）に示すように、得られたΔＲＳＲＱ（ｕ）をしきい値Ｔｈ＿ＲＳＲＱ[dB]と比較する（ステップＳ１２）。
　ΔＲＳＲＱ（ｕ）＜Ｔｈ＿ＲＳＲＱ　…（２）
　ここで、ΔＲＳＲＰがＴｈ＿ＲＳＲＱ未満である場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、自セルと隣接セルのリファレンス信号の受信品質差が小さいため、無線端末ｕは隣接セル干渉による影響が大きいエッジ無線端末であると判定する（ステップＳ１３）。
　一方、ΔＲＳＲＰがＴｈ＿ＲＳＲＰ以上である場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、無線端末ｕは隣接セル干渉による影響が小さいセンタ無線端末であると判定する（ステップＳ１４）。
［隣接セル優先帯域設定処理］
　優先帯域設定部１０３は、所定周期で図６の隣接セル優先帯域設定処理を実行する。
　まず、優先帯域設定部１０３は、前回処理以降の所定時間内に隣接セルからＲＮＴＰを受信したか確認し（ステップＳ２１）、ＲＮＴＰを受信していない場合には（ステップＳ２１：ＮＯ）、優先帯域設定部１０３は、この隣接セル優先帯域設定処理を終了する。
　一方、ＲＮＴＰを受信している場合には（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、優先帯域設定部１０３は、ＲＮＴＰで通知された帯域が自セルで優先帯域かどうか確認する（ステップＳ２２）。
　ここで、ＲＮＴＰで通知された帯域が自セルで優先帯域でない場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、優先帯域設定部１０３は、ＲＮＴＰ＝１として通知された帯域を隣接セルの優先帯域として記憶し（ステップＳ２３）、一連の隣接セル優先帯域設定処理を終了する。
　また、ＲＮＴＰで通知された帯域が自セルで優先帯域である場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、優先帯域設定部１０３は、隣接セルの優先帯域を設定せずに、一連の隣接セル優先帯域設定処理を終了する。
［自セル優先帯域設定処理］
　優先帯域設定部１０３は、所定周期で図７の自セル優先帯域設定処理を実行する。
　まず、優先帯域設定部１０３は、無線端末判定部１０２の結果に基づいて、自セル内にエッジ無線端末が存在するか判定する（ステップＳ３１）。
　ここで、自セル内にエッジ無線端末が存在する場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、優先帯域設定部１０３は、帯域ｆ１を自セルの優先帯域として設定して、隣接セルにＲＮＴＰを通知し（ステップＳ３２）、一連の自セル優先帯域設定処理を終了する。
　一方、自セル内にエッジ無線端末が存在しない場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、優先帯域設定部１０３は、優先帯域を設定済みか判定する（ステップＳ３３）。
　ここで、優先帯域を設定済みの場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、優先帯域設定部１０３は、設定されている優先帯域を開放し（ステップＳ３４）、一連の自セル優先帯域設定処理を終了する。優先帯域を開放するとは優先帯域を設定しないことを指す。
　また、優先帯域が設定されていない場合（ステップＳ３３：ＮＯ）、一連の自セル優先帯域設定処理を終了する。
　なお、本実施形態において、自セル優先帯域設定処理はこれら処理手順に限定されるものではなく、例えば無線端末からの通信路品質情報の報告毎に行ってもよい。また、実施形態では、優先帯域を設定した場合にのみ隣接セルへＲＮＴＰを通知する場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば隣接セルに対して周期的にＲＮＴＰを通知してもよい。
　図８では、セルＣ１１から通知するＲＮＴＰとセルＣ１１の隣接セルＣ２１から通知されるＲＮＴＰの例が示されている。
　セルＣ１１の優先帯域はｆ１なのでＰＲＢ番号＝１、２、３に関してＲＮＴＰを１と設定する。セル２１の優先帯域はｆ２なのでＰＲＢ番号＝４、５、６に関してＲＮＴＰが１と設定され、セルＣ２１から通知される。
［無線リソース設定処理］
　無線リソース設定部１０４は、無線端末ｕの割り当て可能な無線リソースを設定する場合、図９の無線リソース設定処理を実行する。
　まず、無線リソース設定部１０４は、セルＣ１１が割り当て可能な帯域の中に隣接セルの優先帯域として設定されている帯域があるか判定する（ステップＳ４１）。ここで、隣接セルの優先帯域として設定されている帯域がない場合（ステップＳ４１：ＮＯ）、無線リソース設定部１０４は、送信電力をＰ（ｕ）＝Ｐｍａｘ（ｕ）に設定するとともに、割り当て可能な帯域をｆ（ｕ）＝ｆ＿ａｌｌ＝ｆ１＋ｆ２＋ｆ３に設定し（ステップＳ４２）、一連の無線リソース設定処理を終了する。この場合、隣接セルへ与える干渉を低減する必要がないので送信電力を削減せず、全帯域を割り当て可能な帯域とする。
　一方、隣接セルの優先帯域として設定されている帯域がある場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、無線リソース設定部１０４は、無線端末ｕがエッジ無線端末か否か判定する（ステップＳ４３）。ここで、エッジ無線端末でない場合（ステップＳ４３：ＮＯ）、無線リソース設定部１０４は、図１０Ｂに示すように、無線端末２００の無線リソースとして、送信電力をＰ（ｕ）＝Ｐｍａｘ（ｕ）－ΔＥ（ｕ）に設定するとともに、通信帯域をｆ（ｕ）＝ｆ＿ａｌｌに設定し（ステップＳ４４）、一連の無線リソース設定処理を終了する。この場合、通信路品質は低くないと予想されるので送信電力を削減し、その代わり全帯域を割り当て可能とする。ΔＥ（ｕ）は削減する電力量を表す。
　また、無線端末ｕがエッジ無線端末である場合（ステップＳ４３：ＹＥＳ）、無線リソース設定部１０４は、無線端末２００から報告される通信路品質に基づいて、送信レートＴｐｕｔ＿ＤｅｃＦ、Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＰをそれぞれ計算する（ステップＳ４５）。Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＦとＴｐｕｔ＿ＤｅｃＰの計算方法は後述する。
　Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＦは、通信路品質を維持するために送信電力を削減せずにＰ（ｕ）＝Ｐｍａｘ（ｕ）（第２の送信電力）に設定するが、隣接セルの優先帯域に与える干渉を低減するために、割り当て可能な帯域を隣接セルの優先帯域以外であるｆ（ｕ）＝ｆ＿ａｌｌ－ｆ＿ｎｅｉｇ（ｕ）（第２の候補帯域）に設定する場合に期待される送信レート（第２の送信レート）である。
　ｆ＿ｎｅｉｇは、隣接セルから通知された優先帯域を表す。例えば、図４の無線端末ＵＥ１の場合、セルＣ２１からｆ２を優先帯域として通知されているので、ｆ＿ｎｅｉｇ（ｕ）はｆ２、即ちＰＲＢ番号４、５、６が設定されている。従って、ｆ（ｕ）はｆ＿ａｌｌ－ｆ＿ｎｅｉｇ＝ｆ１＋ｆ３となる。
　一方、Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＰは、隣接セルの優先帯域に与える干渉を低減するために送信電力を削減してＰ（ｕ）＝Ｐｍａｘ（ｕ）－ΔＥ（ｕ）（第１の送信電力）に設定するが、スループットの劣化を抑制するために、割り当て可能な帯域を隣接セルの優先帯域を含めたｆ（ｕ）＝ｆ＿ａｌｌ（第１の候補帯域）に設定した場合に期待される送信レート（第１の送信レート）である。
　この後、無線リソース設定部１０４は、Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＦとＴｐｕｔ＿ＤｅｃＰとを比較する（ステップＳ４６）。ここで、Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＦがＴｐｕｔ＿ＤｅｃＰ以上である場合（ステップＳ４６：ＹＥＳ）、図１０Ａに示すように、無線リソース設定部１０４は、無線端末２００の無線リソースとして、送信電力をＰ（ｕ）＝Ｐｍａｘ（ｕ）に設定するとともに、通信帯域をｆ（ｕ）＝ｆ＿ａｌｌ－ｆ＿ｎｅｉｇ（ｕ）に設定し（ステップＳ４７）、一連の無線リソース設定処理を終了する。
　一方、Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＦがＴｐｕｔ＿ＤｅｃＰ未満である場合（ステップＳ４６：ＮＯ）、無線リソース設定部１０４は、ステップＳ４４へ移行して、図１０Ｂに示すように、無線端末２００の無線リソースとして、送信電力をＰ（ｕ）＝Ｐｍａｘ（ｕ）－ΔＥ（ｕ）に設定するとともに、通信帯域をｆ（ｕ）＝ｆ＿ａｌｌに設定し、一連の無線リソース設定処理を終了する。
　このようにして、図９の無線リソース設定処理によれば、送信レートの高い方の送信電力Ｐ（ｕ）と通信帯域ｆ（ｕ）の組み合わせを無線端末ｕの割り当て可能な無線リソースとして設定することができるので、隣接セルの優先帯域へ与える干渉を抑制しながら、スループットを最大化できる。
［送信レート計算処理］
　次に、前述した図９の無線リソース設定処理のステップＳ４５において、無線リソース設定部１０４が実行する送信レートの計算方法について説明する。
　ここでは、同一無線端末に対して割り当てるＭＣＳは各ＲＢで同一とする。また、送信データサイズ（ＴＢＳ：Transport Block Size）は、ルックアップテーブルを参照して、ＴＢＳインデックスと割り当てＲＢ数を用いて計算できる（例えば、非特許文献４など参照）。
　この際、ＴＢＳインデックスは、ルックアップテーブル（非特許文献４）を参照して、ＭＣＳインデックスを用いて一意に決定できる。また、ＭＣＳインデックスは、ルックアップテーブルを参照して、データ信号の実効ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）を用いて計算できる。実効ＳＩＮＲとは、各ＲＢのＳＩＮＲの分散やばらつきを考慮して計算された割り当てＲＢの通信路品質であり、基地局動作部１０１を介して無線端末２００から取得したものである。一般的には、このルックアップテーブルは物理レイヤを模擬したリンクレベルシミュレーションにより作成する。
　データ信号のＳＩＮＲ（ＳＩＮＲ＿ｐｄｓｃｈ）[dB]は、次の式（３）で計算できる。リファレンス信号のＳＩＮＲ（ＳＩＮＲ＿ｒｓ）[dB]は、ルックアップテーブルを参照して、ＣＱＩを用いて計算する。一般的には、このルックアップテーブルも物理レイヤを模擬したリンクレベルシミュレーションにより作成する。Ｐ＿ｒｓ[dBm]はリファレンス信号の送信電力を表す。
　ＳＩＮＲ＿ｐｄｓｃｈ（ｕ）[dB]＝ＳＩＮＲ＿ｒｓ（ｕ）[dB]＋（Ｐ（ｕ）－Ｐ＿ｒｓ）…（３）
　以上より、送信レートは、ＣＱＩ、割り当て候補ＲＢ（Ｃａｎｄ＿ＲＢｓ）、および送信電力Ｐ（ｕ）を用いて計算できる。
　次に、送信レートの計算例について説明する。ここでは、Ｃａｎｄ＿ＲＢｓは図３を想定し、送信レートの算出対象である無線端末ｕが図４のエッジ無線端末ＵＥ１である場合を例として、４つの計算方法ついてそれぞれ説明する。
　各計算方法における前提条件として、図３に示すように、エッジ無線端末ＵＥ１が存在するセルＣ１１における割り当て可能な全帯域は、ｆ＿ａｌｌ＝ｆ１＋ｆ２＋ｆ３とし、隣接セルから通知された優先帯域はｆ＿ｎｅｉｇ＝ｆ２とする。また、送信レートがＴｐｕｔ＿ＤｅｃＦの場合は送信電力Ｐ（ｕ）としてＰｍａｘ（ｕ）を用い、送信レートがＴｐｕｔ＿ＤｅｃＰの場合は送信電力Ｐ（ｕ）としてＰｍａｘ（ｕ）－ΔＥ（ｕ）を用いる。なお、割り当て候補ＲＢ数をＮ＿Ｃａｎｄ＿ＲＢｓとする。
　第１の計算方法は、ＣＱＩとしてＷｉｄｅｂａｎｄ　ＣＱＩを用いるとともに、Ｃａｎｄ＿ＲＢｓとして割り当て可能な帯域を用いる方法である。
　この場合、Ｗｉｄｅｂａｎｄ　ＣＱＩは、全帯域で送信した場合の通信路品質を表す。ＣＱＩは、Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＦとＴｐｕｔ＿ＤｅｃＰで共通の値を用いる。Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＦの場合、Ｃａｎｄ＿ＲＢｓ＝ｆ（ｕ）＝ｆ＿ａｌｌ－ｆ＿ｎｅｉｇ＝ｆ１＋ｆ３となる。従って、Ｎ＿Ｃａｎｄ＿ＲＢｓは６となる。一方、Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＰの場合、Ｃａｎｄ＿ＲＢｓ＝ｆ（ｕ）＝ｆ＿ａｌｌなので、Ｎ＿Ｃａｎｄ＿ＲＢｓは９となる。
　第２の計算方法は、ＣＱＩとしてＷｉｄｅｂａｎｄ　ＣＱＩを用い、Ｎ＿Ｃａｎｄ＿ＲＢｓとして無線端末の平均割り当てＲＢ数（Ｎ＿Ａｖｅ＿Ａｌｌｏｃ＿ＲＢｓ）を用いる方法である。
　この場合、Ｎ＿Ａｖｅ＿Ａｌｌｏｃ＿ＲＢｓは、過去の割り当て結果を用いて、所定区間の相加平均で計算する。平均化方法は、例えば重み付け平均など、他の方法でもよい。
　ここでは、Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＦが高いと判定されて、Ｐ（ｕ）＝Ｐｍａｘ（ｕ）とｆ（ｕ）＝ｆ＿ａｌｌ－ｆ＿ｎｅｉｇ（ｕ）を設定された無線端末のＮ＿Ａｖｅ＿Ａｌｌｏｃ＿ＲＢｓをＮ＿Ａｖｅ＿Ａｌｌｏｃ＿ＲＢｓ＿ＤｅｃＦとする。また、Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＰが高いと判定されて、Ｐ（ｕ）＝Ｐｍａｘ（ｕ）－ΔＥ（ｕ）とｆ（ｕ）＝ｆ＿ａｌｌを設定された無線端末のＮ＿Ａｖｅ＿Ａｌｌｏｃ＿ＲＢｓをＮ＿Ａｖｅ＿Ａｌｌｏｃ＿ＲＢｓ＿ＤｅｃＰとする。
　この際、Ｎ＿Ｃａｎｄ＿ＲＢｓは次の式（４）に従って計算する。ｆｌｏｏｒ（）は小数点以下を切り捨てて整数値を返す関数である。
　Ｎ＿Ｕｓｅ＿ＲＢｓ＝ｆｌｏｏｒ（Ｎ＿Ａｖｅ＿Ａｌｌｏｃ＿ＲＢｓ）　…（４）
　この式（４）によれば、例えば、Ｎ＿Ａｖｅ＿Ａｌｌｏｃ＿ＲＢｓ＿ＤｅｃＦ＝２．１、Ｎ＿Ａｖｅ＿Ａｌｌｏｃ＿ＲＢｓ＿ＤｅｃＰ＝４．３の場合、Ｎ＿Ｃａｎｄ＿ＲＢｓはそれぞれ、２、４となる。
　この第２の計算方法によれば、第１の計算方法と比較して、Ｎ＿Ａｖｅ＿Ａｌｌｏｃ＿ＲＢｓを計算するために処理負荷は増加するが、スケジューリング時で期待される実際の送信レートに近い値を推定できる。
　第３の計算方法は、ＣＱＩとしてＷｉｄｅｂａｎｄ　ＣＱＩを用い、スケジューラ１０５の割り当て状況に応じて、Ｃａｎｄ＿ＲＢｓに割り当て可能な帯域のうち、いずれの無線端末にも割り当てていない、未割り当てのＲＢを用いる方法である。
　図１１の斜線部のＰＲＢ番号＝３、６、７を割り当て済みとする。この時、送信レートがＴｐｕｔ＿ＤｅｃＦの場合、割り当て可能な帯域はｆ（ｕ）＝ｆ＿ａｌｌなので、実際に割り当て可能なＲＢのＰＲＢ番号は１、２、４、５、８、９となり、Ｎ＿Ｃａｎｄ＿ＲＢｓは６となる。
　一方、送信レートがＴｐｕｔ＿ＤｅｃＰの場合、割り当て可能な帯域はｆ（ｕ）＝ｆ＿ａｌｌ－ｆ＿ｎｅｉｇなので、実際に割り当て可能なＲＢのＰＲＢ番号は１、２、８、９となり、Ｎ＿Ｃａｎｄ＿ＲＢｓは４となる。
　この第３の計算方法によれば、スケジューリング周期毎に実施すれば、送信レートが高い無線リソースを確実に割り当てることができるので、スループットを最大化できるが、処理負荷はさらに増加する。また、スケジューリング周期毎に送信電力を変更できるシステムでの適用が前提となる。
　第４の計算方法は、ＣＱＩとしてＮａｒｒｏｗｂａｎｄ　ＣＱＩを用い、スケジューラ１０５の割り当て状況に応じて、Ｃａｎｄ＿ＲＢｓに割り当て可能な帯域のうち未割り当てのＲＢを用いる方法である。
　この場合、Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ　ＣＱＩは、所定の１つ以上の連続したＲＢで送信した場合の通信路品質、すなわち一部の帯域の通信路品質を表す。Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ　ＣＱＩを用いることで、実効ＳＩＮＲの計算精度が向上するので、送信レートの計算精度も向上する。
［第１の実施形態の効果］
　このように、本実施形態は、無線基地局１００において、自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち隣接優先帯域を含む第１の無線帯域から候補として選択した第１の候補帯域において、通信路品質で第１の送信電力により無線端末２００へ送信した場合の第１の送信レートを計算し、自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち隣接優先帯域を含まない第２無線帯域から候補として選択した第２の候補帯域において、通信路品質で第２の送信電力により無線端末へ送信した場合の第２の送信レートを計算し、第１の送信電力および第１の候補帯域からなる第１の無線リソースと、第２の送信電力および第２の候補帯域からなる第２の無線リソースのうち、計算で得られた送信レートが高いほうの無線リソースを、無線端末２００に割り当て可能な無線リソースとして設定するようにしたものである。
　これにより、隣接優先帯域との干渉が発生しうる広い帯域ではあるが送信電力を抑えて干渉を低減した第１の無線リソースと、隣接優先帯域との干渉が発生しない狭い帯域ではあるが送信電力が大きい第２の無線リソースのうち、得られる送信レートが高い無線リソースを、無線端末２００の割り当て可能な無線リソースとして設定することができる。したがって、隣接セルへ与える干渉の抑制を実現しながら、自局通信エリア内に存在する無線端末２００のスループットを最大化することが可能となる。
　また、本実施形態では、第２送信電力として、第１送信電力よりも大きいものを用いるようにしてもよい。
　また、本実施形態では、候補帯域として、無線基地局１００から無線端末２００への送信に用いる送信帯域を用いるようにしてもよい。
　また、本実施形態では、候補帯域として、無線端末２００に対して過去に割り当てられた帯域幅の平均値から計算するようにしてもよい。
　また、本実施形態では、候補帯域として、送信レート計算時にいずれの無線端末にも割り当てていない帯域を用いるようにしてもよい。
　また、本実施形態では、通信路品質として、自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうちのすべての帯域に関する通信路品質を用いてもよい。
　また、本実施形態では、通信路品質として、自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうちの一部の帯域に関する通信路品質を用いてもよい。
　また、本実施形態では、ＬＴＥを想定したために、同一無線端末に対して割り当てるＭＣＳは各ＲＢで同一としたが、本発明はこれに限るものではない。他の無線通信システムに本発明を適用する場合、ＲＢ毎に異なるＭＣＳを想定して、送信レートを計算してもよい。
　また、本発明は、ＬＴＥを想定したため、同一無線端末に対しては、帯域毎に同じ送信電力を割り当てるとしたが、本発明はこれに限るものではない。他の無線通信システムに本発明を適用する場合、割り当て帯域毎に送信電力を変えてもよい。
　また、本実施形態では、エッジ無線端末の判定に、自セルと隣接セルのＲＳＲＰ差を用いたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、リファレンス信号の受信電力に対する全受信電力の比（ＲＳＲＱ：Reference Signal Received Quality）を用いてもよい。さらには、リファレンス信号の受信電力に対する干渉電力と雑音電力の比（ＳＩＮＲ）を用いてもよい。さらには、リファレンス信号の受信電力と送信電力の差から計算したパスロスを用いてもよい。ここで、受信電力を測定する信号としては、リファレンス信号に限るものではなく、報知信号でもよい。
［第２の実施形態］
　次に、本発明の第２の実施形態にかかる無線通信システム１について説明する。
　第１の実施形態と比較して、本実施形態では、無線リソース設定部１０４において、無線リソースを設定する場合、無線端末がエッジ無線端末か否かを判断しておらず、エッジ無線端末とセンタ無線端末の両方が対象となる点が異なる。本実施形態にかかる無線通信システムのその他の構成については、第１の実施形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
［第２の実施形態の動作］
　次に、図１２を参照して、本実施形態にかかる無線通信システム１の動作について説明する。
　無線リソース設定部１０４は、無線端末ｕの割り当て可能な無線リソースを設定する場合、図１２の無線リソース設定処理を実行する。
　まず、無線リソース設定部１０４は、セルＣ１１が割り当て可能な帯域の中に隣接セルの優先帯域として設定されている帯域があるか判定する（ステップＳ４１）。ここで、隣接セルの優先帯域として設定されている帯域がない場合（ステップＳ４１：ＮＯ）、無線リソース設定部１０４は、送信電力をＰ（ｕ）＝Ｐｍａｘ（ｕ）に設定するとともに、割り当て可能な帯域をｆ（ｕ）＝ｆ＿ａｌｌ＝ｆ１＋ｆ２＋ｆ３に設定し（ステップＳ４２）、一連の無線リソース設定処理を終了する。この場合、隣接セルへ与える干渉を低減する必要がないので送信電力を削減せず、全帯域を割り当て可能な帯域とする。
　一方、隣接セルの優先帯域として設定されている帯域がある場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、無線リソース設定部１０４は、無線端末ｕがエッジ無線端末か否かにかかわらず、無線端末２００から報告される通信路品質に基づいて、送信レートＴｐｕｔ＿ＤｅｃＦ、Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＰをそれぞれ計算する（ステップＳ４５）。
　この後、無線リソース設定部１０４は、Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＦとＴｐｕｔ＿ＤｅｃＰとを比較する（ステップＳ４６）。ここで、Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＦがＴｐｕｔ＿ＤｅｃＰ以上である場合（ステップＳ４６：ＹＥＳ）、図１０Ａに示すように、無線リソース設定部１０４は、無線端末２００の無線リソースとして、送信電力をＰ（ｕ）＝Ｐｍａｘ（ｕ）に設定するとともに、通信帯域をｆ（ｕ）＝ｆ＿ａｌｌ－ｆ＿ｎｅｉｇ（ｕ）に設定し（ステップＳ４７）、一連の無線リソース設定処理を終了する。
　一方、Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＦがＴｐｕｔ＿ＤｅｃＰ未満である場合（ステップＳ４６：ＮＯ）、無線リソース設定部１０４は、ステップＳ４４へ移行して、図１０Ｂに示すように、無線端末２００の無線リソースとして、送信電力をＰ（ｕ）＝Ｐｍａｘ（ｕ）－ΔＥ（ｕ）に設定するとともに、通信帯域をｆ（ｕ）＝ｆ＿ａｌｌに設定し、一連の無線リソース設定処理を終了する。
　このようにして、図９の無線リソース設定処理によれば、無線端末がエッジ無線端末か否かに関わらず、送信レートの高い方の送信電力Ｐ（ｕ）と通信帯域ｆ（ｕ）の組み合わせを無線端末ｕの割り当て可能な無線リソースとして設定することができるので、隣接セルの優先帯域へ与える干渉を抑制しながら、更にスループット改善することが可能となる。
［第３の実施形態］
　次に、図１３を参照して、本発明の第３の実施形態にかかる無線通信システム１について説明する。
　本実施形態にかかる無線通信システム１の無線基地局１００には、第１の実施形態と比較して、スケジューラ１０５に代えてスケジューラ１１１が設けられており、送信バッファ１０６に代えて受信強度測定部１１２が設けられている。
　本実施形態にかかる無線通信システム１の無線端末２００には、第１の実施形態と比較して、リファレンス信号発生部２１１、データ送信部２１２、およびデータ発生部２１３が追加されている。
　スケジューラ１１１は、無線リソース設定部１０４で設定した割り当て可能な無線リソースから、無線端末２００に割り当てる無線リソースを決定し、割り当て結果に基づいて無線端末２００にスケジューリング情報を送信する機能を有する。この際、送信レートの算出に用いるＭＣＳは、受信強度測定部１１２で測定された通信路品質に基づいて決定する。
　受信強度測定部１１２は、無線端末２００から受信したリファレンス信号から通信路品質を測定する機能を有している。
　リファレンス信号発生部２１１は、スケジューラ１１１が割り当てるＭＣＳの基準となる通信路品質を測定するための、リファレンス信号を所定のタイミングで端末動作部２０１から無線基地局１００へ送信する機能を有している。
　データ送信部２１２は、無線基地局１００から受信したスケジューリング情報に基づき、データ発生部２１３のデータを無線基地局に送信する機能を有している。
　データ発生部２１３は、無線端末２００が送信するデータを発生し、発生時刻などの管理情報とともに、蓄積する機能を有している。
［第３の実施形態の動作］
　次に、図９を参照して、本実施形態にかかる無線通信システム１の動作について説明する。本実施形態にかかる無線通信システム１で実行する無線リソース設定処理は、前述の図９で説明した第１の実施形態と同様であるが、送信レート計算処理について異なる。
　すなわち、本実施形態にかかる無線リソース設定部１０４は、ＭＣＳインデックスを算出する際に用いる実効ＳＩＮＲとして、受信強度測定部１１２で計測した、無線端末２００から無線基地局１００への受信に用いる受信帯域に関する通信路品質を用いる。
［第３の実施形態の効果］
　このように、本実施形態では、無線基地局１００に、無線端末２００からのリファレンス信号から通信路品質を計測する受信強度測定部１１２を設け、無線リソース設定部１０４において、この受信強度測定部１１２で計測した通信路品質に基づき、第１の送信レート（Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＰ）と第２の送信レート（Ｔｐｕｔ＿ＤｅｃＦ）とを算出するようにしたので、無線端末２００から無線基地局１００への上りリンクにおいて高い送信レートの送信電力と通信帯域の組み合わせを、無線端末２００の割り当て可能な無線リソースとして設定することができる。
［実施形態の拡張］
　以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
　また、各実施形態は、前述した無線通信システムに限定されるものではなく、例えば、周波数多重を適用するＦＤＭＡ(Frequency Division Multiple Access)方式を用いた他の無線通信システムにも適用できる。
［付記］
　以下、本発明の特徴を付記する。
（付記１）
　無線基地局の自局通信エリアに隣接する隣接通信エリアの隣接無線基地局からの通知により、当該隣接通信エリアで優先的に使用される隣接優先帯域を取得する優先帯域取得ステップと、
　前記自局通信エリアに存在する無線端末からの通知により、当該無線端末における前記無線基地局との無線通信に関する通信路品質を取得する通信路品質取得ステップと、
　前記自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち前記隣接優先帯域を含む第１の無線帯域から候補として選択した第１の候補帯域において、前記通信路品質で第１の送信電力により前記無線端末へ送信した場合の第１の送信レートを計算し、前記自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち前記隣接優先帯域を含まない第２無線帯域から候補として選択した第２の候補帯域において、前記通信路品質で第２の送信電力により前記無線端末へ送信した場合の第２の送信レートを計算する送信レート計算ステップと、
　前記第１の送信電力および前記第１の候補帯域からなる第１の無線リソースと、前記第２の送信電力および前記第２の候補帯域からなる第２の無線リソースのうち、前記計算で得られた送信レートが高いほうの無線リソースを、前記無線端末に割り当て可能な無線リソースとして設定する無線リソース設定ステップと
　を備えることを特徴とする無線リソース設定方法。
（付記２）
　付記１に記載の無線リソース設定方法において、
　前記第２送信電力は、前記第１送信電力よりも大きいことを特徴とする無線リソース設定方法。
（付記３）
　付記１または付記２に記載の無線リソース設定方法において、
　前記候補帯域は、前記無線基地局から前記無線端末への送信に用いる送信帯域からなることを特徴とする無線リソース設定方法。
（付記４）
　付記１または付記２に記載の無線リソース設定方法において、
　前記候補帯域は、前記無線端末に対して過去に割り当てられた帯域幅の平均値から計算することを特徴とする無線リソース設定方法。
（付記５）
　付記１または付記２に記載の無線リソース設定方法において、
　前記候補帯域は、前記送信レート計算時にいずれの無線端末にも割り当てていない帯域からなることを特徴とする無線リソース設定方法。
（付記６）
　付記１～付記５のいずれか１つに記載の無線リソース設定方法において、
　前記通信路品質は、前記自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうちのすべての帯域に関する通信路品質であることを特徴とする無線リソース設定方法。
（付記７）
　付記１～付記５のいずれか１つに記載の無線リソース設定方法において、
　前記通信路品質は、前記自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうちの一部の帯域に関する通信路品質であることを特徴とする無線リソース設定方法。
（付記８）
　無線基地局と、当該無線基地局の自局通信エリアに存在する無線端末とを備え、
　前記無線基地局は、
　前記自局通信エリアに隣接する隣接通信エリアの隣接無線基地局からの通知により、当該隣接通信エリアで優先的に使用される隣接優先帯域を取得する優先帯域取得部と、
　前記無線端末からの通知により、当該無線端末における前記無線基地局との無線通信に関する通信路品質を取得する通信路品質取得部と、
　前記自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち前記隣接優先帯域を含む第１の無線帯域から候補として選択した第１の候補帯域において、前記通信路品質で第１の送信電力により前記無線端末へ送信した場合の第１の送信レートを計算し、前記自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち前記隣接優先帯域を含まない第２無線帯域から候補として選択した第２の候補帯域において、前記通信路品質で第２の送信電力により前記無線端末へ送信した場合の第２の送信レートを計算する送信レート計算部と、
　前記第１の送信電力および前記第１の候補帯域からなる第１の無線リソースと、前記第２の送信電力および前記第２の候補帯域からなる第２の無線リソースのうち、前記計算で得られた送信レートが高いほうの無線リソースを、前記無線端末に割り当て可能な無線リソースとして設定する無線リソース設定部と
　を備えることを特徴とする無線通信システム。
（付記９）
　無線基地局の自局通信エリアに隣接する隣接通信エリアの隣接無線基地局からの通知により、当該隣接通信エリアで優先的に使用される隣接優先帯域を取得する優先帯域取得部と、
　前記自局通信エリアに存在する無線端末からの通知により、当該無線端末における前記無線基地局との無線通信に関する通信路品質を取得する通信路品質取得部と、
　前記自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち前記隣接優先帯域を含む第１の無線帯域から候補として選択した第１の候補帯域において、前記通信路品質で第１の送信電力により前記無線端末へ送信した場合の第１の送信レートを計算し、前記自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち前記隣接優先帯域を含まない第２無線帯域から候補として選択した第２の候補帯域において、前記通信路品質で第２の送信電力により前記無線端末へ送信した場合の第２の送信レートを計算する送信レート計算部と、
　前記第１の送信電力および前記第１の候補帯域からなる第１の無線リソースと、前記第２の送信電力および前記第２の候補帯域からなる第２の無線リソースのうち、前記計算で得られた送信レートが高いほうの無線リソースを、前記無線端末に割り当て可能な無線リソースとして設定する無線リソース設定部と
　を備えることを特徴とする無線基地局。
（付記１０）
　コンピュータを、付記９に記載の無線基地局を構成する各部として機能させるためのプログラム。
　１…無線通信システム、１００…無線基地局、１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ…セル処理部、１０１…基地局動作部、１０２…無線端末判定部、１０３…優先帯域設定部、１０４…無線リソース設定部、１０５，１１１…スケジューラ、１０６…送信バッファ、１０７…リファレンス信号発生部、１０８…隣接セル情報通知部、１１２…受信強度測定部、２００…無線端末、２０１…端末動作部、２０２…受信強度測定部、２１１…リファレンス信号発生部、２１２…データ送信部、２１３…データ発生部。

Claims (10)

  1. 　無線基地局の自局通信エリアに隣接する隣接通信エリアの隣接無線基地局からの通知により、当該隣接通信エリアで優先的に使用される隣接優先帯域を取得する優先帯域取得ステップと、
    　前記自局通信エリアに存在する無線端末からの通知により、当該無線端末における前記無線基地局との無線通信に関する通信路品質を取得する通信路品質取得ステップと、
    　前記自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち前記隣接優先帯域を含む第１の無線帯域から候補として選択した第１の候補帯域において、前記通信路品質で第１の送信電力により前記無線端末へ送信した場合の第１の送信レートを計算し、前記自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち前記隣接優先帯域を含まない第２無線帯域から候補として選択した第２の候補帯域において、前記通信路品質で第２の送信電力により前記無線端末へ送信した場合の第２の送信レートを計算する送信レート計算ステップと、
    　前記第１の送信電力および前記第１の候補帯域からなる第１の無線リソースと、前記第２の送信電力および前記第２の候補帯域からなる第２の無線リソースのうち、前記計算で得られた送信レートが高いほうの無線リソースを、前記無線端末に割り当て可能な無線リソースとして設定する無線リソース設定ステップと
    　を備えることを特徴とする無線リソース設定方法。
  2. 　請求項１に記載の無線リソース設定方法において、
    　前記第２送信電力は、前記第１送信電力よりも大きいことを特徴とする無線リソース設定方法。
  3. 　請求項１に記載の無線リソース設定方法において、
    　前記候補帯域は、前記無線基地局から前記無線端末への送信に用いる送信帯域からなることを特徴とする無線リソース設定方法。
  4. 　請求項１に記載の無線リソース設定方法において、
    　前記候補帯域は、前記無線端末に対して過去に割り当てられた帯域幅の平均値から計算することを特徴とする無線リソース設定方法。
  5. 　請求項１に記載の無線リソース設定方法において、
    　前記候補帯域は、前記送信レート計算時にいずれの無線端末にも割り当てていない帯域からなることを特徴とする無線リソース設定方法。
  6. 　請求項１に記載の無線リソース設定方法において、
    　前記通信路品質は、前記自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうちのすべての帯域に関する通信路品質であることを特徴とする無線リソース設定方法。
  7. 　請求項１に記載の無線リソース設定方法において、
    　前記通信路品質は、前記自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうちの一部の帯域に関する通信路品質であることを特徴とする無線リソース設定方法。
  8. 　無線基地局と、当該無線基地局の自局通信エリアに存在する無線端末とを備え、
    　前記無線基地局は、
    　前記自局通信エリアに隣接する隣接通信エリアの隣接無線基地局からの通知により、当該隣接通信エリアで優先的に使用される隣接優先帯域を取得する優先帯域取得部と、
    　前記無線端末からの通知により、当該無線端末における前記無線基地局との無線通信に関する通信路品質を取得する通信路品質取得部と、
    　前記自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち前記隣接優先帯域を含む第１の無線帯域から候補として選択した第１の候補帯域において、前記通信路品質で第１の送信電力により前記無線端末へ送信した場合の第１の送信レートを計算し、前記自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち前記隣接優先帯域を含まない第２無線帯域から候補として選択した第２の候補帯域において、前記通信路品質で第２の送信電力により前記無線端末へ送信した場合の第２の送信レートを計算する送信レート計算部と、
    　前記第１の送信電力および前記第１の候補帯域からなる第１の無線リソースと、前記第２の送信電力および前記第２の候補帯域からなる第２の無線リソースのうち、前記計算で得られた送信レートが高いほうの無線リソースを、前記無線端末に割り当て可能な無線リソースとして設定する無線リソース設定部と
    　を備えることを特徴とする無線通信システム。
  9. 　無線基地局の自局通信エリアに隣接する隣接通信エリアの隣接無線基地局からの通知により、当該隣接通信エリアで優先的に使用される隣接優先帯域を取得する優先帯域取得部と、
    　前記自局通信エリアに存在する無線端末からの通知により、当該無線端末における前記無線基地局との無線通信に関する通信路品質を取得する通信路品質取得部と、
    　前記自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち前記隣接優先帯域を含む第１の無線帯域から候補として選択した第１の候補帯域において、前記通信路品質で第１の送信電力により前記無線端末へ送信した場合の第１の送信レートを計算し、前記自局通信エリアで利用可能な無線帯域のうち前記隣接優先帯域を含まない第２無線帯域から候補として選択した第２の候補帯域において、前記通信路品質で第２の送信電力により前記無線端末へ送信した場合の第２の送信レートを計算する送信レート計算部と、
    　前記第１の送信電力および前記第１の候補帯域からなる第１の無線リソースと、前記第２の送信電力および前記第２の候補帯域からなる第２の無線リソースのうち、前記計算で得られた送信レートが高いほうの無線リソースを、前記無線端末に割り当て可能な無線リソースとして設定する無線リソース設定部と
    　を備えることを特徴とする無線基地局。
  10. 　コンピュータを、請求項９に記載の無線基地局を構成する各部として機能させるためのプログラム。
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