WO2013128747A1 - 無線通信システム、基地局、ユーザ端末、および通信制御方法 - Google Patents

無線通信システム、基地局、ユーザ端末、および通信制御方法 Download PDF

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WO2013128747A1
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radio
user terminal
unit
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信彦 三木
ムリョン ジョン
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株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ
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    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria

Definitions

  • the present invention relates to a radio communication system, a base station, a user terminal, and a communication control method.
  • a technique is known that executes allocation of radio resources (for example, selection of radio connection destinations, frequency scheduling, etc.) based on the measured quality of radio resources.
  • the reception quality is not uniform over the entire radio resource, and for example, the reception quality may differ from time to time and from frequency to frequency. Therefore, the user terminal measures the radio quality and reports it to the base station for each radio resource unit included in the radio resource (for example, when the radio resource is a predetermined frequency band, a partial band included in the frequency band).
  • a technique has been proposed (for example, Patent Document 1).
  • the overhead for reporting may be excessive.
  • radio resource scheduling may not be optimized, and the throughput of the radio communication system may be reduced.
  • the present invention is a wireless communication system that performs communication using a plurality of wireless resource groups (such as widebands) each including a plurality of wireless resource units (such as subbands). It is an object of the present invention to appropriately report resource reception quality (feedback) and maintain throughput in a wireless communication system while reducing overhead for reporting.
  • a wireless resource group such as widebands
  • wireless resource units such as subbands
  • a radio communication system of the present invention is a radio communication system including a user terminal and a base station capable of performing radio communication with the user terminal using at least one of a plurality of radio resource groups.
  • Each of the radio resource groups includes a plurality of radio resource units, and the user terminal measures a group radio quality for each of the plurality of radio resource groups, and the first quality measurement unit A first quality report unit that reports the plurality of group radio qualities measured at a first frequency to the base station, wherein the base station reports the group radio quality reported from the first quality report unit over time.
  • a time averaging unit that calculates a time average group radio quality for each radio resource group, and a plurality of times calculated by the time averaging unit
  • An allocation resource group determining unit that determines one or more radio resource groups among a plurality of the radio resource groups as an allocated radio resource group to be allocated to radio communication with the user terminal based on the average time group radio quality
  • An allocation resource group notification unit configured to notify the user terminal of an allocated radio resource group to be allocated to radio communication with the base station, determined by the allocation resource group determination unit, wherein the user terminal further includes: A second quality measuring unit that measures unit radio quality for at least one of a plurality of radio resource units included in the allocated radio resource group notified from the allocated resource group notifying unit, and the second quality measuring unit measures The unit radio quality of one or more is higher than the first frequency
  • a second quality report unit that reports to the base station at a second frequency, the base station further based on one or more unit radio qualities reported from the second quality report unit of the user terminal
  • the base station includes a scheduling unit
  • radio resource groups are allocated to user terminals that are wirelessly connected to the base station based on the group radio quality report first reported from the user terminal to the base station. Then, the unit radio quality report for each radio resource is executed for the assigned radio resource group.
  • the group radio quality report is executed with a longer period (less frequently) than the unit radio quality report. Therefore, it is possible to reduce the overhead for reporting (feedback) from the user terminal as compared with the configuration in which unit radio quality is reported for each of a plurality of radio resource groups.
  • the throughput in the radio communication system can also be maintained.
  • radio resource group assignment is executed based on time-averaged group radio quality, it is possible to suppress the influence of fluctuations in group radio quality over time on radio resource group assignment.
  • the schedule unit of the base station when the moving speed of the user terminal is high, is not the unit radio quality reported from the second quality report unit, but the first quality report. Based on the group radio quality reported from the unit, the base station performs scheduling of radio resources to be allocated to radio communication with the user terminal.
  • the base station when the moving speed of the user terminal is high, scheduling of radio resources is performed based on the group radio quality. Therefore, the unit radio having a high possibility of low accuracy due to the high moving speed of the user terminal. Compared with quality based scheduling, radio resources can be appropriately allocated by the user terminal.
  • the wireless communication system includes a plurality of the base stations, and the plurality of base stations includes a first base station and a second wireless transmission capability lower than that of the first base station.
  • a base station wherein the user terminal can wirelessly communicate with one or both of the first base station and the second base station, and a plurality of the radio resource groups are included in the second base station.
  • a protected resource in which a station transmits a radio signal, and a non-protected resource in which both the first base station and the second base station transmit a radio signal, and the first quality measurement unit of the user terminal includes a plurality of the As the group radio quality, the reception quality of all frequency bands in each of the protected resource and the non-protected resource is measured, and the time average of the base station A time average of reception quality of all frequency bands in the protected resource to calculate a time average reception quality of the protected resource, time average of reception quality of all frequency bands in the non-protected resource, A time average reception quality in the protected resource is calculated, and the resource group determining unit of the base station determines the protected according to the time average reception quality in the protected resource and the time average reception quality in the non-protected resource.
  • the second quality measurement unit of the user terminal includes a plurality of the unit radios Goods As measures at least one of reception quality among the plurality of partial frequency band included in all frequency bands in one or both of the allocation the protected resource and the non-protected resource resource group determining unit has determined.
  • the first base station may stop the transmission of the radio signal (that is, only the second base station transmits the radio signal), or the transmission power is lower than the transmission power in the non-protected resource.
  • the first base station may transmit a radio signal.
  • the user terminal since the user terminal only needs to measure and report the reception quality of the partial frequency band for the allocated protected resource or non-protected resource, the partial frequency band of the protected resource and the non-protected resource regardless of the allocation. It is possible to reduce the overhead for reporting (feedback) as compared with the configuration of measuring and reporting the reception quality of the.
  • the throughput in the radio communication system can also be maintained.
  • the wireless communication system includes a plurality of the user terminals
  • the used resource group determination unit of the second base station includes the plurality of users wirelessly connected to the second base station.
  • the protected resource and the non-protected resource according to the distribution of the division factor calculated for each user terminal based on the ratio of the reception quality in the protected resource and the reception quality in the non-protected resource reported by each terminal. Either one or both of these is determined for each user terminal as the radio resource group to be used for radio communication between the second base station and each user terminal.
  • a plurality of user terminals are classified based on the distribution of a plurality of classification factors, and a radio resource group is allocated to each user terminal, so that a radio resource group is allocated independently for each user terminal Compared with, a radio resource group is allocated more appropriately. Therefore, the throughput of the entire wireless communication system can be further improved.
  • the base station further includes a bias value setting unit that sets a bias value for the user terminal, a bias value notification unit that notifies the user terminal of the bias value, and a radio of the user terminal
  • a connection destination selection unit that selects a base station as a connection destination, and the user terminal further measures a reception power of a radio wave received from the first base station to obtain a first reception power value
  • a reception power measurement unit that measures reception power of radio waves received from two base stations to obtain a second reception power value
  • the bias value notified from the bias value notification unit of the base station A reception power correction unit that corrects the reception power value to increase, a first reception power value acquired by the reception power measurement unit, and a second reception power value corrected by the reception power correction unit.
  • a reception power notification unit that notifies the connection destination selection unit of the station, the connection destination selection unit of the base station, the first reception power value and the correction notified from the reception power notification unit of the user terminal Of the subsequent second received power values, the base station corresponding to the largest received power value is selected as the wireless connection destination of the user terminal, and the used resource group determining unit of the second base station Among the plurality of user terminals having a base station as a wireless connection destination, for the user terminal whose second received power value before correction by the bias value exceeds the first received power value, the user terminal reported
  • the division factor is calculated based on a ratio of reception quality in the protected resource and reception quality in the non-protected resource, and the second reception before correction by the bias value is performed.
  • the user terminal to which the power value falls below the first reception power value sets a predetermined value as the division factor.
  • the user terminal further measures the received power of the radio wave received from the first base station to obtain a first received power value, and receives the radio wave received from the second base station.
  • a received power measuring unit that measures the received power and obtains a second received power value, and notifies the base station of the first received power value and the second received power value acquired by the received power measuring unit
  • the base station further uses a bias value setting unit that sets a bias value for the user terminal and the bias value set by the bias value setting unit of the base station. 2 received power correction unit for correcting the received power value to increase, the first received power value notified from the received power notification unit of the user terminal, and the second after correction by the received power correcting unit.
  • Received power A connection destination selection unit that selects a base station corresponding to the largest received power value as a wireless connection destination of the user terminal, and the used resource group determination unit of the second base station includes the second base station Among the plurality of user terminals having a station as a wireless connection destination, for the user terminal whose second received power value before correction by the bias value exceeds the first received power value, the protected terminal reported by the user terminal A user terminal that calculates the classification factor based on a ratio between reception quality in a resource and reception quality in the non-protected resource, and wherein the second received power value before correction by the bias value is lower than the first received power value Sets a predetermined value as the classification factor.
  • the report (feedback) overhead by the user terminal connected to the second base station can be reduced by the correction using the bias value.
  • a base station is a base station capable of wirelessly communicating with a user terminal using at least one of a plurality of radio resource groups each including a plurality of radio resource units, from the user terminal
  • a time averaging unit that averages a plurality of group radio qualities corresponding to each of the plurality of radio resource groups and calculates a time average group radio quality for each radio resource group, which is reported at a first frequency;
  • An allocation resource group determination unit, and the base station determined by the allocation resource group determination unit Included in the allocated radio resource group, which is reported at a second frequency higher than the first frequency from the user terminal, and an allocated resource group notification unit that notifies the user terminal of an allocated radio resource group to be allocated to radio communication
  • a scheduling unit that performs scheduling of radio resources to be allocated to radio communication with the user terminal based on one or more unit radio qualities corresponding to one or more radio resource units.
  • a user terminal is a user terminal capable of performing radio communication with a base station using at least one of a plurality of radio resource groups each including a plurality of radio resource units, and the plurality of radio resources
  • a first quality measuring unit that measures group radio quality for each of the resource groups; a first quality reporting unit that reports the plurality of group radio qualities measured by the first quality measuring unit to the base station at a first frequency;
  • a second quality measuring unit that measures unit radio quality for at least one of a plurality of radio resource units included in the group;
  • a second quality reporting unit that reports the one or more unit radio qualities measured by two quality measuring units to the base station at a second frequency higher than the first frequency, and is executed based on the one or more unit radio qualities
  • a data demodulator that demodulates the data signal transmitted from the base station in accordance with
  • the communication control method of the present invention is a communication control method in a wireless communication system comprising a user terminal and a base station capable of performing wireless communication with the user terminal using at least one of a plurality of wireless resource groups.
  • Each of the plurality of radio resource groups includes a plurality of radio resource units, and the user terminal measures a group radio quality for each of the plurality of radio resource groups; Reporting the group radio quality to the base station at a first frequency, and the base station time-averages the plurality of group radio qualities reported from the user terminal to obtain a time average group for each radio resource group Based on calculating the radio quality and the calculated time average group radio quality, Determining at least one radio resource group of the access group as an assigned radio resource group to be assigned to the radio communication with the user terminal, and notifying the user terminal of the assigned radio resource group to be assigned to the radio communication with the base station.
  • the user terminal measures unit radio quality for at least one of a plurality of radio resource units included in the allocated radio resource group notified from the base station, and the measured one or more of the measured one or more Reporting the unit radio quality to the base station at a second frequency higher than the first frequency, and the base station based on the one or more unit radio quality reported from the user terminal. Perform scheduling of radio resources to be allocated to radio communication with the user terminal Equipped with a.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a wireless communication system according to a first embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the structure of the user terminal which concerns on 1st Embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the structure of the macro base station which concerns on 1st Embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the structure of the pico base station which concerns on 1st Embodiment of this invention. It is a figure which shows the correction
  • FIG. 1 is a block diagram of a radio communication system 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the radio communication system 1 includes a macro base station (macro eNodeB (evolved Node B)) 100, a pico base station (pico eNodeB) 200, and a user terminal (User Equipment) UE.
  • macro base station macro eNodeB (evolved Node B)
  • pico base station pico base station
  • User Equipment User Equipment
  • Each communication element (the macro base station 100, the pico base station 200, the user terminal UE, etc.) in the wireless communication system 1 performs wireless communication according to a predetermined wireless access technology (Radio Access Technology), for example, LTE (Long Terminal Term Evolution).
  • a mode in which the wireless communication system 1 operates in accordance with LTE will be described as an example, but this is not intended to limit the technical scope of the present invention. It will be appreciated that the present invention is applicable to other radio access technologies (eg, WiMAX as defined in IEEE 802.16-2004 and IEEE 802.16e) with the necessary design changes.
  • WiMAX as defined in IEEE 802.16-2004 and IEEE 802.16e
  • the macro base station 100 and the pico base station 200 are connected to each other by wire or wireless.
  • the macro base station 100 forms a macro cell Cm
  • the pico base station 200 forms a pico cell Cp.
  • the pico cell Cp may be formed in a macro cell Cm formed by the macro base station 100 connected to the pico base station 200 that forms the pico cell Cp.
  • a plurality of pico cells Cp can be formed.
  • Each base station can wirelessly communicate with a user terminal UE located in a cell (Cm, Cp) formed by the base station itself.
  • the user terminal UE can wirelessly communicate with the base stations (macro base station 100, pico base station 200) corresponding to the cell (macro cell Cm, pico cell Cp) in which the user terminal UE is located.
  • the pico cell Cp is formed in multiple layers (overlaid) inside the macro cell Cm
  • the user terminal UE forms the pico cell Cp.
  • wireless communication is possible with at least one of the base station 200 and the macro base station 100 forming the macro cell Cm including the pico cell Cp.
  • wireless communication between each base station and the user terminal UE is arbitrary.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single-Carrier Frequency Division Multiple Access
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the user terminal UE according to the embodiment of the present invention.
  • the user terminal UE includes a radio communication unit 310 and a control unit 330. Note that illustration of an output device that outputs audio / video, an input device that receives an instruction from a user, and the like is omitted for convenience.
  • the wireless communication unit 310 is an element for performing wireless communication with the base station (the macro base station 100 or the pico base station 200).
  • the transmission / reception antenna 312 and reception that receives radio waves from the base station and converts them into electrical signals.
  • a transmission circuit for converting and transmitting is an element for performing wireless communication with the base station (the macro base station 100 or the pico base station 200).
  • the transmission / reception antenna 312 and reception that receives radio waves from the base station and converts them into electrical signals.
  • the control unit 330 includes a WCQI (Wideband Channel Quality Indicator) measurement unit 342, an SCQI (Subband Channel Quality Indicator) measurement unit 344, a data demodulation unit 346, and an uplink control signal generation unit 348.
  • the uplink data signal generation unit 350, the reception power measurement unit 352, the reception power correction unit 354, the reception power notification unit 356, and the connection unit 358 are included as elements. Details of WCQI and SCQI and details of operation of control unit 330 will be described later.
  • the reception power notification unit 356 and the connection unit 358 are configured such that a CPU (Central Processing Unit) (not shown) in the user terminal UE executes a computer program stored in a storage unit (not shown) and functions according to the computer program. It is a functional block that is realized.
  • a CPU Central Processing Unit
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the macro base station 100 according to the embodiment of the present invention.
  • the macro base station 100 includes a radio communication unit 110, a base station communication unit 120, and a control unit 130.
  • the radio communication unit 110 is an element for performing radio communication with the user terminal UE, and includes a transmission / reception antenna 112, a reception circuit that receives radio waves from the user terminal UE and converts them into electric signals, and the converted electric signals.
  • a signal separation unit that separates the data signal and the control signal, a signal multiplexing unit that multiplexes the data signal and the control signal supplied from the control unit 130, and a transmission circuit that converts the multiplexed electric signal into a radio wave and transmits the signal.
  • the base station communication unit 120 is an element for performing communication with other base stations (other macro base stations 100 and pico base stations 200), and transmits electric signals to or from other base stations in a wired or wireless manner. Send and receive.
  • the control unit 130 includes an allocation resource group determination unit 142, a scheduling unit 144, a downlink control signal generation unit 146, a downlink data signal generation unit 148, a bias value setting unit 150, a bias value notification unit 152, and a connection destination selection unit 154. Included. Details of the operation of the control unit 130 will be described later.
  • Control unit 130 allocation resource group determination unit 142 included in control unit 130, scheduling unit 144, downlink control signal generation unit 146, downlink data signal generation unit 148, bias value setting unit 150, bias value notification unit 152, and connection destination
  • the selection unit 154 is a functional block realized by a CPU (Central Processing Unit) (not shown) in the macro base station 100 executing a computer program stored in a storage unit (not shown) and functioning according to the computer program. .
  • CPU Central Processing Unit
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the pico base station 200 according to the embodiment of the present invention.
  • the pico base station 200 includes a radio communication unit 210, a base station communication unit 220, and a control unit 230.
  • the pico base station 200 is an open type base station that allows wireless connection from an arbitrary user terminal UE.
  • the radio communication unit 210 is an element for performing radio communication with the user terminal UE, and includes a transmission / reception antenna 212, a receiving circuit that receives radio waves from the user terminal UE and converts them into electric signals, and the converted electric signals.
  • a signal separation unit that separates the data signal and the control signal, a signal multiplexing unit that multiplexes the data signal and the control signal supplied from the control unit 230, and a transmission circuit that converts the multiplexed electric signal into a radio wave and transmits the signal.
  • the base station communication unit 220 is an element for performing communication with the macro base station 100 to which the pico base station 200 itself is connected, and transmits and receives electrical signals to and from the macro base station 100 in a wired or wireless manner.
  • the control unit 230 includes an allocation resource group determination unit 242, a scheduling unit 244, a downlink control signal generation unit 246, and a downlink data signal generation unit 248 as elements. Details of the operation of the control unit 230 will be described later.
  • the control unit 230 and the allocated resource group determination unit 242, the scheduling unit 244, the downlink control signal generation unit 246, and the downlink data signal generation unit 248 included in the control unit 230 are a CPU (Central Processing Unit) (not shown) in the pico base station 200. ) Is a functional block realized by executing a computer program stored in a storage unit (not shown) and functioning in accordance with the computer program.
  • CPU Central Processing Unit
  • the pico base station 200 can receive the information transmitted by the macro base station 100 and transfer it to the user terminal UE, and can receive the information transmitted by the user terminal UE and transfer it to the macro base station 100.
  • the control unit 230 supplies the wireless communication unit 210 with an electrical signal indicating information received from the macro base station 100 by the base station communication unit 220 of the pico base station 200.
  • the radio communication unit 210 converts the supplied electric signal into a radio wave and transmits it to the user terminal UE.
  • the control unit 230 supplies the base station communication unit 220 with an electrical signal indicating information transmitted from the user terminal UE, which is obtained by the radio communication unit 210 of the pico base station 200 and received and converted.
  • the base station communication unit 220 transmits the supplied electrical signal to the macro base station 100.
  • Heterogeneous Network Since the macro base station 100 has a higher radio transmission capability (maximum transmission power, average transmission power, etc.) than the pico base station 200, the macro base station 100 can communicate with a user terminal UE located farther away. That is, the macro cell Cm has a larger area than the pico cell Cp (for example, the macro cell Cm has a radius of several hundred meters to several tens of kilometers, and the pico cell Cp has a radius of several meters to several tens of meters). .
  • HetNet Heterogeneous Network
  • the macro base station 100 and the pico base station 200 in the wireless communication system 1 are heterogeneous in which a plurality of types of base stations having different transmission powers (transmission capabilities) are installed in multiple layers.
  • Configure the network e.g. 3rd Generation Generation Partnership Project; Technical Field Specification Radio Group Access Radio Network; Evolved Universal Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Furtheradvancements E-UTRA physical layer Aspects (Release 9P (See 2010-03); Section 9A, Heterogeneous Deployments).
  • the user terminal UE is connected (offloaded) to the pico base station 200 arranged in the macro cell Cm, thereby suppressing the radio connection to the macro base station 100 and the concentration of traffic. Therefore, the frequency utilization efficiency per unit area can be improved.
  • the pico base station 200 is more preferably arranged at a hot spot (for example, a railway station) where traffic is concentrated.
  • the received power (Reference Signal Received Power, RSRP) at the user terminal UE is large.
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • CRE Cell range expansion
  • FIG. 5 is a flowchart of received power value correction operation in cell range expansion.
  • the bias value setting unit 150 of the macro base station 100 sets the bias value a (step S100).
  • the method for setting the bias value a is arbitrary. For example, it may be set according to the amount of traffic in the macro base station 100 or the number of user terminals UE connected to the macro base station 100.
  • the bias value notification unit 152 transmits (notifies) the bias value a set by the bias value setting unit 150 to the user terminal UE via the wireless communication unit 110 (step S110).
  • the received power measurement unit 352 of the user terminal UE measures the received power of the radio wave received from the macro base station 100 to acquire the first received power value P1, while measuring the received power of the radio wave received from the pico base station 200. Then, the second received power value P2 is acquired (step S120).
  • the reception power correction unit 354 of the user terminal UE corrects the reception power value P2 of the radio wave from the pico base station 200 using the bias value a notified from the bias value notification unit 152 (step S130). Specifically, the received power correction unit 354 adds the bias value a to the received power value P2 of the radio wave from the pico base station 200, and acquires the corrected second received power value P2a. That is, as shown in FIG. 8, for the pico base station 200, the received power value P2 of the radio wave at the user terminal UE is offset by the bias value a to become the corrected second received power value P2a.
  • the reception power notification unit 356 of the user terminal UE transmits (notifies) the first reception power value P1 and the corrected second reception power value P2a to the macro base station 100 via the wireless communication unit 310 (step S140). ).
  • the notified reception power values (P1, P2a) are supplied to the connection destination selection unit 154 via the wireless communication unit 110.
  • the connection destination selection unit 154 of the macro base station 100 includes a base station corresponding to a received power value indicating the highest received power among the first received power value P1 and the second received power value P2a notified from the user terminal UE ( The macro base station 100 and the pico base station 200) are selected as wireless connection destinations of the user terminal UE (step S150).
  • the connection destination selection unit 154 notifies the user terminal UE of connection destination cell information T indicating the selected wireless connection destination via the wireless communication unit 110 (step S160). Note that the reception power notification unit 356 of the user terminal UE calculates a ratio between the first reception power value P1 and the corrected second reception power value P2a, notifies the macro base station 100, and based on the notified ratio. Thus, the connection destination selection unit 154 of the macro base station 100 may select the base station of the wireless connection destination.
  • step S170 the connection unit 358 of the user terminal UE performs a connection operation on the connection destination cell indicated by the connection destination cell information T received from the macro base station 100 (the connection destination cell already indicated by the connection destination cell information T). If you are connected to, keep that connection). For example, when the user terminal UE is connected to the macro cell Cm, the connection unit 358 that has received the connection destination cell information T that designates the pico cell Cp as the connection destination connects the user terminal UE itself to the designated pico cell Cp. (Off-road).
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state before cell range expansion is performed by the above correction operation
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a state after cell range expansion is performed.
  • the macro base station 100 and the pico base station 200 are not shown in FIGS. 6 and 7, but each base station (macro base station 100, pico cell Cp) is included in each cell (macro cell Cm, pico cell Cp). It is understood that the pico base station 200) is arranged. As shown in FIG. 6 and FIG.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the change in the range of the pico cell Cp described with reference to FIGS. 6 and 7 including the relationship with the macro base station 100.
  • the measured received power values (P1, P2) decrease as the distance from each base station increases.
  • the pico base station corrected by the bias value a The received power value P2a of the radio wave from 200 exceeds the received power value P1. Therefore, the connection destination selection unit 154 of the macro base station 100 selects the pico base station 200 as the radio connection destination of the user terminal UE of FIG.
  • the cell range expansion of this embodiment is executed.
  • the bias value a is a value that is only used when determining the connection destination, and the received power value P2 from the pico base station 200 in the user terminal UE does not change. Therefore, for the UE connected to the pico base station 200 by the cell range expansion (the user terminal UE connected to the macro base station 100 without correction by the bias value a), the interference from the macro base station 100 is large. There's a problem.
  • Inter-Cell Interference Coordination Therefore, inter-cell interference coordination technology has been proposed in heterogeneous networks.
  • the radio transmission of the macro base station 100 is partially stopped in the time domain or the frequency domain, so that interference to the user terminal UE wirelessly connected to the pico base station 200 can be suppressed.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a format of a radio frame F transmitted / received between the communication elements of the radio communication system 1.
  • the radio frame F is a transmission unit of a radio signal transmitted by each communication element (macro base station 100, pico base station 200, user terminal UE, etc.), and has a predetermined time length (for example, 10 milliseconds) and a predetermined frequency. Occupies a bandwidth (for example, 15 MHz width).
  • a series of radio signals is formed by continuously transmitting the radio frames F.
  • the radio frame F includes a plurality of subframes SF.
  • the subframe SF is a transmission unit that occupies a shorter time length (for example, 1 millisecond) than the radio frame F.
  • Each subframe SF includes a plurality of resource blocks RB (not shown).
  • the resource block RB is a transmission unit that occupies a shorter time length than the subframe SF and a predetermined frequency bandwidth (for example, 180 kHz) narrower than the subframe SF.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of an example of inter-cell interference coordination in the time domain.
  • the radio communication unit 110 of the macro base station 100 switches between radio signal transmission execution and transmission stop for each subframe SF.
  • the radio communication unit 210 of the pico base station 200 transmits a radio signal to the user terminal UE continuously, that is, in both the non-protected subframe NSF and the protected subframe PSF.
  • the subframe SF for stopping the transmission of the macro base station 100 radio signal is referred to as “protected subframe ( Protected Subframe (PSF) ", and conversely, the subframe SF in which the macro base station 100 executes transmission of a radio signal is referred to as” Non-Protected Subframe (NSF) ".
  • Protected Subframe Protected Subframe
  • NSF Non-Protected Subframe
  • a set of a plurality of protected subframes PSF may be collectively referred to as a “protected resource group”, and a set of a plurality of non-protected subframes NSF may be collectively referred to as a “non-protected resource group”.
  • the radio communication unit 110 of the macro base station 100 does not transmit a radio signal
  • only the radio communication unit 210 of the pico base station 200 transmits a radio signal. That is, since a period (protected subframe PSF) in which the radio signal from the pico base station 200 is not affected by the radio signal from the macro base station 100 is provided, the throughput in the pico cell Cp increases. On the other hand, when the macro base station 100 stops transmitting radio signals, the throughput in the macro cell Cm decreases.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a change in the channel quality index CQI (Channel Quality Index) of the pico connected user terminal PUE in each subframe SF.
  • CQI Channel Quality Index
  • the reception quality (channel quality index CQI) of radio waves from the base station in the user terminal UE changes every moment according to the radio wave propagation environment.
  • the radio resources that can be used by the pico connected user terminal PUE are switched every moment. Therefore, as shown in FIG.
  • reception quality channel quality indicator CQI
  • Radio resource scheduling In downlink radio communication from a base station (macro base station 100, pico base station 200) to a user terminal UE, an allocated resource group determining unit (142, 142) of the base station to which the user terminal UE is connected 242) and the scheduling unit (144, 244), based on the channel quality indicator CQI reported from the user terminal UE, the radio resource (for example, resource block RB) that the user terminal UE should use in downlink radio communication assign.
  • the radio resource for example, resource block RB
  • Radio resources for example, frequency band and time
  • Radio resources that can be used for communication between the base station and the user terminal UE are limited, and fairness of radio resource allocation to a plurality of user terminals UE from the viewpoint of user availability and convenience (Fairness) should be realized.
  • the throughput in the base station should be improved.
  • fairness and throughput in wireless communication that is, in order to improve throughput, it is necessary to allocate radio resources to user terminals UE having better reception quality, while in order to improve fairness, radio resources are allocated to user terminals UE having lower reception quality. There is a need.
  • Proportional fairness is known as a radio resource scheduling method that can simultaneously maintain the fairness of radio resource allocation between user terminals UE and improve the throughput of the entire system. Specifically, in the scheduling by proportional fairness, when each user throughput of the user terminals UE (1), UE (2),..., UE (n) (n is a natural number) is x (n), Radio resource allocation is performed so as to maximize the objective function f expressed by the equation (1).
  • proportional fairness see, for example, F. Kelly, A. Maulloo and DK Tan., “Rate control in communication networks: shadow prices, proportional fairness and stability,” J. of the Operational Research Society, vol. 49, pp. 237-252, Apr. 1998.
  • reception quality (channel) of each radio resource that can be used between the base station (macro base station 100, pico base station 200) and the user terminal UE Quality index CQI) is used.
  • the channel quality indicator CQI may be a value that directly indicates the reception quality of the radio resource, and is a control parameter indicating a request to the base station calculated based on the reception quality (for example, data requested by the user terminal UE to the base station) Rate).
  • Channel quality includes signal-to-interference and noise ratio (SINR), rank number corresponding to the number of streams in coordinated multi-point transmission and reception (CoMP), or precoding matrix indicator (PMI). It can be adopted as the indicator CQI.
  • SINR signal-to-interference and noise ratio
  • CoMP coordinated multi-point transmission and reception
  • PMI precoding matrix indicator
  • the user terminal UE wirelessly connected to the pico base station 200 is one of a non-protected subframe NSF (non-protected resource group) and a protected subframe PSF (protected resource group). Downlink radio communication can be executed using one or both.
  • the pico connected user terminal PUE measures and reports the channel quality indicator CQI p indicating the reception quality in the protected subframe PSF, and measures the channel quality indicator CQI np indicating the reception quality in the non-protected subframe NSF. To report. That is, in the configuration shown in FIG. 12, since the channel quality indicator CQI p and the channel quality indicator CQI np are reported to the base station sequentially, the overhead for reporting (CQI feedback) becomes excessive.
  • WCQI Wideband Channel Quality Indicator, wideband
  • SCQI Subband Channel Indicator, subband channel quality indicator
  • the wideband channel quality indicator WCQI indicates the average reception quality of all usable frequency bandwidths (wideband)
  • SCQI indicates the entire usable frequency band. The reception quality in a part of the included bandwidth (subband, for example, 1.5 MHz width) is shown.
  • the wideband channel quality indicator WCQI is reported from the WCQI measurement unit 342 of the user terminal UE to the base station. Since the wideband channel quality indicator WCQI is a single value over the entire frequency band, it cannot indicate a variation in reception quality in the frequency domain, but the overhead for reporting is small.
  • the subband channel quality indicator SCQI is reported from the SCQI measurement unit 344 of the user terminal UE to the base station.
  • the subband channel quality indicator SCQI is a plurality of values indicating each reception quality of a plurality of subbands included in the entire frequency band, and thus can indicate a variation in reception quality in the frequency domain. large.
  • the pico connected user terminal PUE (SCQI measurement unit 344) reports both the subband channel quality indicator SCQI p in the protected subframe PSF and the subband channel quality indicator SCQI np in the non-protected subframe NSF to the base station.
  • the overhead for reporting (CQI feedback) is significantly excessive.
  • the pico base station 200 Allocates a protected subframe PSF (protected resource group) or a non-protected subframe NSF (non-protected resource group) to the user terminal UE (hereinafter, this operation may be referred to as “assignment of radio resource group”).
  • the pico connected user terminal PUE reports the subband channel quality indicator SCQI (SCQI p or SCQI np ) for the allocated protected subframe PSF or non-protected subframe NSF to the pico base station 200.
  • SCQI subband channel quality indicator
  • the pico base station 200 schedules radio resources (resource blocks RB) to be allocated in downlink radio communication with the pico connected user terminal PUE.
  • FIG. 15 is an operation flow showing radio resource group assignment and radio resource scheduling according to this embodiment.
  • the WCQI measurement unit 342 of the user terminal UE sets the wideband channel quality indicator WCQI p in the protected subframe PSF and the wideband channel quality indicator WCQI np in the non-protected subframe NSF. Measure (Step S200).
  • the measured wideband channel quality indicators WCQI p and WCQI np are supplied to the uplink control signal generation unit 348 and transmitted (reported) from the wireless communication unit 310 to the pico base station 200 as an uplink control signal (step S210). .
  • the wideband channel quality indicators WCQI p and WCQI np received and separated by the radio communication unit 210 of the pico base station 200 are supplied to the allocation resource group determination unit 242.
  • the allocated resource group determination unit 242 of the pico base station 200 performs radio resource groups (protected resource group or non-protected resource group) to be allocated to the user terminal UE based on the supplied wideband channel quality indicators WCQI p and WCQI np. ) Is determined (step S220).
  • Information indicating the assigned radio resource group is supplied from the assigned resource group determining unit 242 to the downlink control signal generating unit 246, and transmitted (notified) as a downlink control signal from the radio communication unit 210 to the user terminal UE (step S230).
  • downlink control signal generation section 246 functions as an allocated resource group notification section.
  • the “information indicating the assigned radio resource group” is, for example, a subband channel quality indicator SCQI to be reported, which is implicitly or explicitly transmitted to the user terminal UE by an uplink assignment signal included in the downlink control signal. is there.
  • the SCQI measurement unit 344 of the user terminal UE follows the information indicating the assigned radio resource group, and the subband channel quality indicator SCQI (for a plurality of subbands included in the wideband in the protected subframe PSF or the non-protected subframe NSF).
  • SCQI p or SCQI np is measured (step S300).
  • the measured subband channel quality indicator SCQI (SCQI p or SCQI np ) is supplied to uplink control signal generation section 348 and transmitted (reported) from radio communication section 310 to pico base station 200 as an uplink control signal (step) S310).
  • the subband channel quality indicator SCQI (SCQI p or SCQI np ) received and separated by the radio communication unit 210 of the pico base station 200 is supplied to the scheduling unit 244.
  • the scheduling unit 244 of the pico base station 200 based on the supplied wideband channel quality indicator WCQI and subband channel quality indicator SCQI, radio resources (for example, resource block RB) to be allocated in downlink radio communication with the user terminal UE ) And a downlink allocation signal is generated (step S320).
  • the scheduling unit 244 supplies the generated downlink allocation signal to the downlink control signal generation unit 246 and the downlink data signal generation unit 248.
  • the downlink control signal generation unit 246 generates a downlink control signal including the supplied downlink assignment signal and supplies the downlink control signal to the radio communication unit 210.
  • the downlink data signal generation unit 248 generates a downlink data signal including data for the user terminal UE based on the supplied downlink allocation signal and supplies the downlink data signal to the radio communication unit 210.
  • the radio communication unit 210 multiplexes the downlink control signal and the downlink data signal and transmits them to the user terminal UE (step S330).
  • the radio communication unit 310 of the user terminal UE acquires a downlink control signal and a downlink data signal by separating radio waves received from the pico base station 200, and supplies the downlink control signal and downlink data signal to the data demodulation unit 346. Based on the downlink assignment signal included in the downlink control signal, the data demodulation unit 346 demodulates the data signal for the terminal from the radio resource (resource block RB) assigned to the downlink radio communication to the user terminal UE itself. (Step S340).
  • radio resource group allocation is performed based on the report of the wideband channel quality indicator WCQI (steps S200 to S230), and the subband channel quality indicator SCQI based on the allocated radio resource group is reported.
  • Data reception is executed (steps S300 to S340).
  • steps S200 to S230 including the report of the wideband channel quality indicator WCQI include steps S300 to S340 including the report of the subband channel quality indicator SCQI. It is preferable to execute with a longer period (less frequently).
  • the execution cycle (frequency) of steps S200 to S230 is set to steps S300 to S340. It is preferable that each execution cycle (frequency) is variably set as long as the execution cycle (frequency) exceeds (below).
  • step S220 the allocation resource group determination unit 242 of the pico base station 200 determines the wideband channel quality indicators (WCQI p , WCQI np) supplied from the user terminal UE. ) To determine a radio resource group (protected resource group or non-protected resource group) to be allocated to the user terminal UE.
  • a radio resource group protected resource group or non-protected resource group
  • the above-described proportional fairness can be realized by assigning a radio resource group to each of a plurality of user terminals UE wirelessly connected to the pico base station 200 as follows.
  • a radio resource group allocation a plurality of user terminals UE are allocated (a) a user terminal UE to which only a protected subframe PSF is allocated, and (b) both a protected subframe PSF and an unprotected subframe NSF.
  • the user terminal UE is classified into three types: (c) a user terminal UE to which a non-protected subframe NSF is assigned.
  • the following operations are executed by the allocated resource group determination unit 242 of the pico base station 200.
  • Each user terminal UE (n) (1 ⁇ 1) in N (N is a natural number of 2 or more) user terminals UE (1), UE (2),..., UE (N) connected to one pico base station 200
  • the allocation resource group determination unit 242 calculates a differentiation factor D (n) by the following equation (2).
  • Equation (2) r p (n) is the communication data rate of the user terminal UE (n) realized in the protected subframe PSF, and r np (n) is realized in the non-protected subframe NSF. Is the communication data rate of the user terminal UE (n) to be transmitted. Also, r p (n) is a value equivalent to the wideband channel quality indicator WCQI p in the protected subframe PSF, and r np (n) is equivalent to the wideband channel quality indicator WCQI np in the non-protected subframe NSF. Value. Therefore, in equation (2) Is a value equivalent to the ratio of the wideband channel quality indicator WCQI p in the protected subframe PSF to the wideband channel quality indicator WCQI np in the non-protected subframe NSF.
  • the wideband channel quality indicator WCQI p in the protected subframe PSF is relative to the wideband channel quality indicator WCQI np in the non-protected subframe NSF.
  • the larger the value the larger the value of the division factor D (n).
  • the wideband channel quality indicator WCQI np in the non-protected subframe NSF in the user terminal UE (n) decreases as the distance from the pico base station 200 increases (that is, the interference from the macro base station 100 increases).
  • the division factor D (n) is a value that increases as the user terminal UE (n) moves away from the pico base station 200.
  • a protected subframe PSF Protected Resource Group
  • a small partition factor D Since the user terminal UE (n) having the value of n) is close to the center of the pico cell Cp, it is preferable to allocate a non-protected subframe NSF (non-protected resource group).
  • the allocation resource group determination unit 242 rearranges the sorting factor D (1), the sorting factor D (2),..., The sorting factor D (N) in descending order.
  • a plurality of sorting factors d (n) (1 ⁇ n ⁇ N) after sorting are naturally Have the relationship.
  • the allocated resource group determination unit 242 obtains an argument K of the partitioning factor d (n) that satisfies the following expression (6).
  • the protected resource allocation amount b p (n) and the non-protected resource allocation amount b np (n) for the user terminal UE (n) are expressed by the following formula ( 10).
  • user terminals UE (n) other than the user terminal UE (K + 1) are bounded by the user terminal UE (K + 1) as a boundary.
  • UE (K) having a d (n) value greater than or equal to d (K + 1) and a plurality of user terminals UE (K) having a d (n) value less than or equal to d (K + 1).
  • UE (K + 2) based on the distribution of the plurality of sorted factors d (n) after the rearrangement, user terminals UE (n) other than the user terminal UE (K + 1) are bounded by the user terminal UE (K + 1) as a boundary.
  • UE (K) having a d (n) value greater than or equal to d (K + 1) and a plurality of user terminals UE (K) having a d (n) value less than or equal to d (K + 1).
  • UE (K + 2) based on the distribution of the plurality of sorted factors
  • any one of the protected subframe PSF and the non-protected subframe NSF may be allocated to the user terminal UE (n) other than the user terminal UE (K + 1). Therefore, it is suitable for the radio resource group assignment described in “(9) Configuration and operation of radio resource scheduling”.
  • SCQI measurement section 344 performs both subband channel quality indicators SCQI (SCQI p and SCQI np ) may be measured.
  • radio resource group allocation is first executed for the user terminal UE wirelessly connected to the pico base station 200 based on the report of the wideband channel quality indicator WCQI.
  • Subband channel quality indicator SCQI reporting and data reception are performed based on the assigned radio resource group.
  • the reporting of the wideband channel quality indicator WCQI is performed with a longer period (less frequently) than the reporting of the subband channel quality indicator SCQI. Therefore, compared with the configuration in which the subband channel quality indicator SCQI is always reported for a plurality of radio resource groups (protected subframe PSF and non-protected subframe NSF), the overhead for reporting (feedback) from the user terminal UE is reduced. It is possible to reduce.
  • a radio resource group is allocated independently for each user terminal UE. Compared with the configuration, the radio resource group is allocated more appropriately. Therefore, the overall throughput of the wireless communication system 1 can be further improved.
  • FIG. 16 shows a state of a pico cell before expansion (pre-expansion pico cell RP-Cp) and a pico cell after cell range expansion (post-expansion pico cell CRE-Cp).
  • the user terminal UE located in the pre-expansion pico cell RP-Cp is represented as “user terminal RP-UE”
  • the user terminal UE connected to the pico base station 200 by cell range expansion is represented as “user terminal CRE-UE”.
  • the allocated resource group determination unit 242 of the second embodiment performs the same processing as in the first embodiment (ie, using the equation (2)) for the user terminal RP-UE (n) in the pre-enhancement picocell RP-Cp.
  • a division factor D (n) is calculated.
  • the allocation resource group determination unit 242 determines the division factor D (n ) Is set to a predetermined large value (for example, a value indicating infinity).
  • a predetermined large value for example, a value indicating infinity.
  • the allocation resource group determination unit 242 can set the division factor D (n) of the user terminal CRE-UE (n) to a predetermined large value without being based on the wideband channel quality indicator WCQI. Whether a certain user terminal UE is connected to the pico base station 200 by correction using the bias value a or is connected to the pico base station 200 without such correction (that is, received power before correction) Information indicating the magnitude relationship between the value P2 and the received power value P1) is supplied from the macro base station 100 to the pico base station 200.
  • the sorting factors D (n) of the user terminal CRE-UE (n) having a predetermined large value are It is understood that it is located at the top of the list of the partitioning factors d (n). Therefore, in the radio resource group allocation according to Equation (10), the possibility that a protected resource (protected subframe PSF) is allocated to the user terminal CRE-UE (n) increases.
  • the wideband channel quality indicator WCQI is not necessary for the radio resource group allocation of the user terminal CRE-UE (n) connected to the pico base station 200 by cell range expansion. Therefore, it is preferable that the pico base station 200 notifies the user terminal CRE-UE (n) of information indicating that it is not necessary to report the wideband channel quality indicator WCQI in advance using a downlink control signal or the like. As a result, reporting of the wideband channel quality indicator WCQI by the user terminal CRE-UE (n) is stopped, and the overhead of reporting (feedback) can be reduced.
  • the allocation resource group determination unit 242 performs radio resource group allocation. Therefore, the allocation resource group determination unit 242 simply allocates a non-protected subframe NSF to each user terminal RP-UE located in the pre-enhancement pico cell RP-Cp, and each cell connected to the pico base station 200 by cell range extension. Compared with the configuration in which the protected subframe PSF is allocated to the user terminal CRE-UE, the radio resource group allocation may be more appropriate.
  • the macro base station 100 (radio communication unit 110) transmits a radio signal to the user terminal UE in the non-protected subframe NSF, while transmitting a radio signal in the protected subframe PSF. To stop. On the other hand, the macro base station 100 (radio communication unit 110) of the present embodiment also transmits a radio signal in the protected subframe PSF.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a state of transmission power of a radio signal transmitted by the base station (macro base station 100, pico base station 200) of the present embodiment.
  • the radio communication unit 210 of the pico base station 200 transmits a radio signal to the user terminal UE in both the protected subframe PSF and the non-protected subframe NSF as in the above-described embodiment.
  • the radio communication unit 110 of the macro base station 100 transmits a radio signal to the user terminal UE in the non-protected subframe NSF as in the above-described embodiment, while transmitting in the non-protected subframe NSF in the protected subframe PSF.
  • a radio signal is transmitted with a transmission power lower than the power.
  • the radio communication unit 110 of the macro base station 100 switches the strength of the radio signal transmission power for each subframe SF.
  • the method of reducing the transmission power is also arbitrary.
  • the radio communication unit 110 of the macro base station 100 subtracts (or divides) a predetermined value from the transmission power in the non-protected subframe NSF, thereby protecting the protected subframe.
  • the transmission power of the radio signal in the frame PSF may be calculated.
  • the user terminal UE wirelessly connected to the macro base station 100 of the present embodiment (hereinafter sometimes referred to as a macro connected user terminal MUE) is the same as the pico connected user terminal PUE in the above-described embodiment.
  • downlink radio communication is performed using one or both of non-protected subframe NSF (non-protected resource group) and protected subframe PSF (protected resource group) indicating different reception qualities (channel quality indicator CQI). Is possible.
  • the macro base station 100 is protected based on the wideband channel quality indicator WCQI (WCQI p and WCQI np ) reported from the macro connected user terminal MUE.
  • a subframe PSF (protected resource group) or a non-protected subframe NSF (non-protected resource group) is allocated to the user terminal UE.
  • the macro connected user terminal MUE reports the subband channel quality indicator SCQI (SCQI p or SCQI np ) for the assigned protected subframe PSF or non-protected subframe NSF to the macro base station 100.
  • the macro base station 100 schedules radio resources (resource blocks RB) to be allocated in downlink radio communication with the pico-connected user terminal PUE based on the wideband channel quality indicator WCQI and the subband channel quality indicator SCQI.
  • the details of the operation (radio resource allocation) of the macro base station 100 described above are the same as the operation of the pico base station 200 described above (particularly, the operation described with reference to FIG. 15).
  • the same effect as that of the above-described embodiment can be realized for the user terminal UE wirelessly connected to the macro base station 100, and the overall throughput of the wireless communication system 1 can be further improved.
  • the radio resource group is a protected resource (protected subframe PSF) and a non-protected resource (non-protected subframe NSF), and the radio resource unit is in a wideband in each subframe SF. It is a subband. That is, in the above embodiment, each radio resource group occupies a predetermined time region, and each radio resource unit occupies a predetermined frequency band. In the present embodiment, a configuration in which each radio resource group occupies a predetermined frequency band is illustrated.
  • FIG. 19 shows a plurality of frequency bands (first frequency band and second frequency band) used for radio communication between the base station (the macro base station 100 or the pico base station 200) of the present embodiment and the user terminal UE.
  • Each of the first frequency band and the second frequency band may be a component carrier in carrier aggregation (Career Aggregation, CA) defined in LTE-Advanced. Since the first frequency band and the second frequency band are separated from each other, propagation characteristics such as path loss (propagation loss) are also different from each other. Therefore, even if the positional relationship between the base station that transmits radio waves and the user terminal UE that receives radio waves is the same, each reception quality (wideband channel quality indicator) in the first frequency band and the second frequency band in the user terminal UE.
  • carrier aggregation Career Aggregation, CA
  • path loss path loss
  • the reception quality may vary in each frequency band (first frequency band and second frequency band). Therefore, in order for the base station to perform appropriate frequency scheduling, the reception quality (subband channel quality indicator SCQI) should be reported for the partial bands (subbands) included in each frequency band.
  • the WCQI measurement unit 342 of the user terminal UE measures each reception quality (wideband channel quality indicator WCQI) in the first frequency band and the second frequency band. Each measured reception quality is reported from the user terminal UE to the base station (macro base station 100 or pico base station 200). Based on the wideband channel quality indicator WCQI reported from the user terminal UE, the allocated resource group determination unit (142, 242) of the base station uses a frequency band (first frequency) to be used for radio communication with the user terminal UE. Band and / or second frequency band), and notifies the user terminal UE of information indicating the determined one or more frequency bands.
  • a frequency band first frequency
  • the SCQI measurement unit 344 of the user terminal UE has a subband channel quality indicator for one or more partial bands (subbands) included in the frequency band of the frequency band to be used notified from the base station. Measure SCQI.
  • the measured subband channel quality indicator SCQI is reported from the user terminal UE to the base station.
  • the scheduling unit (144, 244) of the base station schedules radio resources (such as resource blocks RB) that the base station should allocate to radio communication with the user terminal UE. Execute.
  • the report of the wideband channel quality indicator WCQI is executed with a longer period (less frequently) than the report of the subband channel quality indicator SCQI.
  • Each reporting frequency can be set variably as long as the above relative frequency difference is maintained.
  • first frequency band and the second frequency band have adjacent bands as shown in FIG. 20
  • Adjacent frequency bands used for radio transmission from one base station have similar propagation characteristics.
  • FIG. 20 when a plurality of sectors (that is, a plurality of transmission antennas) corresponding to each frequency band are arranged at different angles, a base station that transmits a radio wave and a radio wave are received. Even if the positional relationship of the user terminal UE is the same, each reception quality (wideband channel quality index WCQI) of the first frequency band and the second frequency band in the user terminal UE may be different. Accordingly, it is necessary to select the first frequency band and the second frequency band. Therefore, it is preferable that the above-described configuration is adopted.
  • the radio resource group (frequency band) allocation based on the report of the wideband channel quality indicator WCQI is first executed for the user terminal UE wirelessly connected to the base station, as in the first embodiment.
  • the subband channel quality indicator SCQI based on the determined radio resource group and data reception are executed.
  • the reporting of the wideband channel quality indicator WCQI is performed with a longer period (less frequently) than the reporting of the subband channel quality indicator SCQI. Therefore, it is possible to reduce overhead for reporting (feedback) from the user terminal UE, as compared with a configuration in which the subband channel quality indicator SCQI is always reported over the entire wideband.
  • the wideband channel quality indicator WCQI is averaged in the time domain.
  • the operation of radio resource group assignment in the fifth embodiment is similar to the operation flow of FIG. 15, but differs in the operation of step S220.
  • the allocation resource group determination unit 242 of the pico base station 200 averages the wideband channel quality indicator WCQI p reported from the radio communication unit 310 of the user terminal UE, and calculates the time average wideband channel quality indicator in the protected subframe PSF.
  • the AWCQI p is calculated, and the wideband channel quality index WCQI np reported from the radio communication unit 310 of the user terminal UE is time-averaged to calculate the time average wideband channel quality index AWCQI np in the non-protected subframe NSF. (That is, the allocation resource group determination unit 242 of the fifth embodiment has a function as a time averaging unit).
  • the allocation resource group determination unit 242 performs radio resource groups (protected resource group, non-protected resource group) to be allocated to the user terminal UE based on the calculated time average wideband channel quality indicators AWCQI p and AWCQI np. To decide.
  • radio resource group assignment is performed based on the time-averaged wideband channel quality indicators AWCQI p and AWCQI np , the wideband channel quality indicators WCQI p and WCQI np over time The influence of the fluctuation on the allocation of the radio resource group is suppressed.
  • AWCQI (t) WCQI (t) ⁇ ⁇ + AWCQI (t ⁇ 1) ⁇ (1- ⁇ )
  • the current time average A wideband channel quality indicator AWCQI can be calculated. Therefore, it is possible to reduce the storage area (buffer or the like).
  • the past wideband channel quality index WCQI is stored, and the time average wideband channel quality index AWCQI is calculated from a plurality of past wideband channel quality indices WCQI and the current wideband channel quality index WCQI. Of course, it can be adopted.
  • SCQI p or SCQI np scheduling of radio resources (for example, resource block RB) for the user terminal UE is performed, and a downlink allocation signal is generated.
  • the base station transmits a downlink assignment signal to the user terminal UE when the user terminal UE reports the subband channel quality indicator SCQI. There may be a significant difference in fading from time to time.
  • scheduling is executed using only the wideband channel quality indicator WCQI (WCQI p or WCQI np ).
  • the scheduling operation of the sixth embodiment is similar to the operation flow of FIG. 15, but differs in the operation of step S320. If the scheduling unit 244 of the pico base station 200 determines that the moving speed of the user terminal UE is high, the downlink radio communication with the user terminal UE is performed based on the wideband channel quality indicator WCQI instead of the subband channel quality indicator SCQI. A radio resource (for example, resource block RB) to be allocated in communication is scheduled, and a downlink allocation signal is generated.
  • WCQI wideband channel quality indicator
  • radio resource scheduling is performed based on the wideband channel quality indicator WCQI.
  • radio resources may be allocated more appropriately.
  • the scheduling unit 244 can determine whether or not the moving speed of the user terminal UE is high by an arbitrary method. For example, the scheduling unit 244 determines whether or not the following conditional expression using the first threshold Th1 is satisfied. The moving speed of the terminal UE can be determined. WCQI (t) ⁇ WCQI (t ⁇ 1)> Th1
  • the moving speed of the user terminal UE when the moving speed of the user terminal UE is high, the variation over time of the wideband channel quality indicator WCQI is large. Therefore, when the difference between WCQI (WCQI (t)) in the current measurement (number of times t) and WCQI (WCQI (t-1)) in the previous measurement (number of times (t-1)) exceeds the first threshold Th1.
  • the structure which determines with the moving speed of the user terminal UE being large may be sufficient when the above determination is repeated several times and the determination condition is satisfied L times continuously.
  • the structure which determines with the above-mentioned determination being repeated M times and determining that the moving speed of the user terminal UE is large when the determination condition is satisfied L times or more out of M times may be used.
  • the moving speed of the user terminal UE can be determined without providing an additional configuration, which is convenient.
  • an acceleration sensor is provided in the user terminal UE, the user terminal UE measures its own moving speed and reports it to the base station (the pico base station 200), and a comparison between the reported moving speed and the second threshold Th2 Depending on (for example, based on whether the reported moving speed exceeds the second threshold Th2), it is also possible to adopt a configuration in which it is determined whether the moving speed of the user apparatus UE is high.
  • the pico base station 200 is preferably controlled so as not to report (transmit) the subband channel quality indicator SCQI to the user terminal UE. This is because the amount of uplink signaling used for transmission of the subband channel quality indicator SCQI is reduced.
  • a radio communication system employing inter-cell interference coordination in the time domain is described, but inter-cell interference coordination in the frequency domain may be employed in the radio communication system.
  • the present invention is a wireless communication that uses a plurality of radio resource groups (for example, protected resources and non-protected resources, a plurality of frequency bands (component carriers), etc.).
  • radio resource units included in the selected radio resource group are selected.
  • the scheduling of radio resources is executed based on the reception quality of the subframes and the like, and is not limited to the specific configuration described above.
  • the pico base station 200 executes radio resource group allocation and radio resource scheduling of the user terminal UE, but the macro base station 100 operating in cooperation with the pico base station 200 is a user. Radio resource group assignment and radio resource scheduling of the terminal UE may be performed.
  • a plurality of operations performed by the pico base station 200 may be shared between the macro base station 100 and the pico base station 200.
  • the pico base station 200 may execute the operations performed by the macro base station 100 (setting and notification of the bias value a, selection of the wireless connection destination, etc.). It will be understood that information necessary for the above operation can be shared between the macro base station 100 and the pico base station 200.
  • the bias value a is added to the received power value P to calculate the corrected received power value P.
  • the reception power value P after correction may be calculated by multiplying the reception power value P by the bias value a.
  • the received power value P is expressed in dB (logarithm of the ratio)
  • the received power value after correction by adding the bias value a expressed in dB to the received power value P expressed in dB.
  • P may be calculated. It will be understood that the above form is a kind of form in which the received power value P is multiplied by the bias value a.
  • the pico base station 200 is exemplified as a base station having a transmission capability lower than that of the macro base station 100.
  • a micro base station, a nano base station, a femto base station, a remote radio head, or the like has a transmission capability. It may be adopted as a low base station.
  • a combination of a plurality of base stations having different transmission capabilities for example, a combination of a macro base station, a pico base station, and a femto base station may be employed.
  • the user terminal UE is an arbitrary device capable of wireless communication with each base station (the macro base station 100 and the pico base station 200).
  • the user terminal UE may be a mobile phone terminal such as a feature phone or a smartphone, a desktop personal computer, a notebook personal computer, an UMPC (Ultra-Mobile Personal Computer), a portable game machine, Other wireless terminals may be used.
  • Each function executed by the CPU in each element (the macro base station 100, the pico base station 200, and the user terminal UE) in the wireless communication system 1 may be executed by hardware instead of the CPU.
  • FPGA The program may be executed by a programmable logic device such as a field programmable gate array (DSP) or a digital signal processor (DSP).
  • DSP field programmable gate array
  • DSP digital signal processor
  • the argument K determined according to the equation (6) varies depending on the variation of B p and B np , that is, the variation of the value of the equation (3).
  • K also increases, so the number of user terminals UE to which protected resources are allocated increases.
  • B p becomes smaller than B np
  • K also decreases, so the number of user terminals UE to which unprotected resources are allocated increases. Therefore, resource allocation according to variations in B p and B np can be realized.
  • the partitioning factor D (n) is calculated based on the equation (2), but the partitioning factor D is based on the following equation (11) in which the numerator and the denominator of the equation (2) are reversed. (n) may be calculated.
  • the division factor D (n) based on the equation (11), contrary to the equation (4), the wideband channel quality indicator in the non-protected subframe NSF with respect to the wideband channel quality indicator WCQI p in the protected subframe PSF. As WCQI np becomes relatively larger, the value of the division factor D (n) becomes larger.
  • the division factor D (n) based on Expression (11) is a value that increases as the user terminal UE (n) approaches the pico base station 200.
  • the allocation resource group determination unit 242 rearranges the segmentation factor D (n) in the same manner as in the above-described embodiment.
  • the user terminal UE (n) having a large value of the sorted factor d (n) is a pico cell, contrary to the above-described embodiment.
  • a user terminal UE (n) that is close to the center of Cp and has a small value of the partition factor d (n) is close to the end of the picocell Cp.
  • Equation (11) the result of rearranging the partitioning factor D (n) calculated based on Equation (11) is This is the reverse of the result of rearranging the division factors D (n) calculated based on the equation (4).
  • non-protected resources (Non-protected subframe NSF) is not allocated. That is, according to the configuration of the above modification, resource allocation similar to that of the above-described embodiment is realized for each user terminal UE.
  • the mathematical formula (algorithm) for realizing the configuration of the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, but similarly the resource (protected subframe PSF or Any mathematical formula (algorithm) that can be assigned a non-protected subframe NSF) may be adopted.
  • the allocation resource group determination unit 242 sorts the segmentation factor D (1), the segmentation factor D (2),..., The segmentation factor D (N) in descending order. May be.
  • each of the N user terminals UE is specified using an integer from 1 to N, but from an arbitrary integer z to an integer (z + N ⁇ 1) (for example, from 0 to N ⁇ 1) ) May be used to identify the user terminal UE.
  • the argument K may be determined based on the following equation (12) instead of equation (6).
  • 0 ⁇ a ⁇ 1 both protected resources and non-protected resources are allocated to the user terminal UE (K + 1).
  • the received power correction unit 354 of the user terminal UE corrects the second received power value P2, and the received power notification unit 356 macros the corrected second received power value P2a via the wireless communication unit 312. Transmit (notify) to the base station 100.
  • the received power notification unit 356 of the user terminal UE may transmit (notify) the second received power value P2 before correction to the macro base station 100.
  • the received power correction unit 156 included in the macro base station 100 corrects the notified second received power value P2 using the bias value a, thereby correcting the second after correction.
  • Received power value P2a is acquired. That is, the correction by the bias value a may be executed in the user terminal UE or may be executed in the macro base station 100.
  • Downlink data signal generation unit 310... Wireless communication unit, 330... Control unit, 342... SCQI measurement unit, 344 ... WCQI measurement unit, 346.
  • Data demodulating unit 348... Uplink control signal generating unit, 350... Uplink data signal generating unit, 352... Receiving power measuring unit, 354... Receiving power correcting unit, 356.

Landscapes

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Abstract

　ユーザ端末が、複数の無線リソースグループの各々についてのグループ無線品質を、第１頻度で基地局に報告する。基地局が、ユーザ端末との無線通信に割り当てるべき割当無線リソースグループをユーザ端末に通知する。ユーザ端末が、割当無線リソースグループに含まれる複数の無線リソース単位について単位無線品質を、第１頻度よりも高い第２頻度で基地局に報告する。基地局が、単位無線品質に基づいて無線リソースのスケジューリングを実行する。

Description

無線通信システム、基地局、ユーザ端末、および通信制御方法
　本発明は、無線通信システム、基地局、ユーザ端末、および通信制御方法に関する。
　測定された無線リソースの品質に基づいて無線リソースの配分（例えば、無線接続先の選択、周波数スケジューリング等）を実行する技術が知られている。しかし、受信品質は無線リソース全体にわたって均一ではなく、例えば、時間毎、周波数毎に受信品質が相違し得る。そこで、無線リソースに含まれる無線リソース単位（例えば、無線リソースが所定の周波数帯域である場合は、その周波数帯域に含まれる部分帯域）ごとにユーザ端末が無線品質を測定して基地局に報告する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開2008-048319号公報
　ユーザ端末が多数の無線リソース単位について受信品質を測定して基地局に報告する技術では、報告のためのオーバヘッドが過大となる可能性がある。他方、多数の無線リソース単位の受信品質が基地局に報告されない場合には、無線リソースのスケジューリングが適正化されず、無線通信システムのスループットが低下する可能性がある。
　以上の事情に鑑み、本発明は、複数の無線リソース単位（サブバンド等）を各々が含む複数の無線リソースグループ（ワイドバンド等）を用いて通信を行う無線通信システムにおいて、ユーザ端末からの無線リソースの受信品質の報告（フィードバック）を適切に実行し、無線通信システムにおけるスループットの維持を可能としつつ、報告のためのオーバヘッドを低減可能とすることを目的とする。
　本発明の無線通信システムは、ユーザ端末と、複数の無線リソースグループのうち少なくともいずれかを使用して前記ユーザ端末と無線通信することが可能な基地局とを備える無線通信システムであって、複数の前記無線リソースグループの各々は、複数の無線リソース単位を含み、前記ユーザ端末は、複数の前記無線リソースグループの各々についてグループ無線品質を測定する第１品質測定部と、前記第１品質測定部が測定した複数の前記グループ無線品質を第１頻度で前記基地局に報告する第１品質報告部とを備え、前記基地局は、前記第１品質報告部から報告された前記グループ無線品質を時間平均して、前記無線リソースグループごとの時間平均グループ無線品質を算定する時間平均化部と、前記時間平均化部が算定した複数の前記時間平均グループ無線品質に基づいて、複数の前記無線リソースグループのうち１以上の無線リソースグループを当該ユーザ端末との無線通信に割り当てるべき割当無線リソースグループとして決定する割当リソースグループ決定部と、前記割当リソースグループ決定部が決定した、当該基地局との無線通信に割り当てるべき割当無線リソースグループを当該ユーザ端末へ通知する割当リソースグループ通知部とを備え、前記ユーザ端末は、さらに、前記基地局の前記割当リソースグループ通知部から通知された前記割当無線リソースグループに含まれる複数の無線リソース単位の少なくともいずれかについて単位無線品質を測定する第２品質測定部と、前記第２品質測定部が測定した１以上の前記単位無線品質を前記第１頻度よりも高い第２頻度で前記基地局に報告する第２品質報告部とを備え、前記基地局は、さらに、前記ユーザ端末の前記第２品質報告部から報告された１以上の前記単位無線品質に基づいて、当該基地局が当該ユーザ端末との無線通信に割り当てるべき無線リソースのスケジューリングを実行するスケジュール部を備える。
　以上の構成によれば、基地局に無線接続するユーザ端末について、まずユーザ端末から基地局へ報告されたグループ無線品質の報告に基づいて無線リソースグループの割当てが実行される。そして、割り当てられた無線リソースグループについて無線リソース単位の単位無線品質の報告が実行される。グループ無線品質の報告は単位無線品質の報告よりも長い周期で（低い頻度で）実行される。したがって、複数の無線リソースグループの各々について単位無線品質を報告する構成と比較して、ユーザ端末からの報告（フィードバック）のためのオーバヘッドを減少させることが可能である。また、より適切な無線リソースが先に選択されるので、無線通信システムにおけるスループットも維持され得る。さらに、時間平均化されたグループ無線品質に基づいて無線リソースグループの割当てが実行されるから、グループ無線品質の経時的な変動が無線リソースグループの割当てに与える影響が抑制され得る。
　本発明の好適な態様において、前記基地局の前記スケジュール部は、前記ユーザ端末の移動速度が大きい場合に、前記第２品質報告部から報告された前記単位無線品質ではなく、前記第１品質報告部から報告された前記グループ無線品質に基づいて、当該基地局が当該ユーザ端末との無線通信に割り当てるべき無線リソースのスケジューリングを実行する。
　以上の構成によれば、ユーザ端末の移動速度が大きい場合にはグループ無線品質に基づいて無線リソースのスケジューリングが実行されるから、ユーザ端末の移動速度が大きいため精度の低い可能性が高い単位無線品質に基づいたスケジューリングと比較して、無線リソースがユーザ端末により適切に割り当てられ得る。
　本発明の好適な態様において、前記無線通信システムは、複数の前記基地局を有し、複数の前記基地局は、第１基地局と、前記第１基地局よりも無線送信能力の低い第２基地局とを含み、前記ユーザ端末は、前記第１基地局および前記第２基地局のいずれか一方または双方と無線通信することが可能であり、複数の前記無線リソースグループは、前記第２基地局が無線信号を送信するプロテクテッドリソースならびに前記第１基地局および前記第２基地局の双方が無線信号を送信する非プロテクテッドリソースであり、前記ユーザ端末の前記第１品質測定部は、複数の前記グループ無線品質として、前記プロテクテッドリソースおよび前記非プロテクテッドリソースの各々における全周波数帯域の受信品質を測定し、前記基地局の時間平均化部は、前記プロテクテッドリソースにおける全周波数帯域の受信品質を時間平均して、前記プロテクテッドリソースにおける時間平均受信品質を算定し、前記非プロテクテッドリソースにおける全周波数帯域の受信品質を時間平均して、前記非プロテクテッドリソースにおける時間平均受信品質を算定し、前記基地局の前記使用リソースグループ決定部は、前記プロテクテッドリソースにおける前記時間平均受信品質と前記非プロテクテッドリソースにおける前記時間平均受信品質とに応じて、前記プロテクテッドリソースおよび前記非プロテクテッドリソースのいずれか一方または双方を当該基地局との無線通信に使用すべき前記使用無線リソースグループとして決定し、前記ユーザ端末の前記第２品質測定部は、複数の前記単位無線品質として、前記割当リソースグループ決定部が決定した前記プロテクテッドリソースおよび前記非プロテクテッドリソースのいずれか一方または双方における全周波数帯域に含まれる複数の部分周波数帯域のうち少なくともいずれかの受信品質を測定する。なお、プロテクテッドリソースにおいては、第１基地局が無線信号の送信を停止（すなわち、第２基地局のみが無線信号を送信）してもよいし、非プロテクテッドリソースにおける送信電力よりも低い送信電力で第１基地局が無線信号を送信してもよい。
　以上の構成によれば、ユーザ端末は、割り当てられたプロテクテッドリソースまたは非プロテクテッドリソースについて部分周波数帯域の受信品質を測定し報告すればよいので、割当てに関係なくプロテクテッドリソースおよび非プロテクテッドリソースの部分周波数帯域の受信品質を測定し報告する構成と比較して、報告（フィードバック）のためのオーバヘッドを減少させることが可能である。また、プロテクテッドリソースおよび非プロテクテッドリソースのうちより適切な無線リソースが先に選択されるので、無線通信システムにおけるスループットも維持され得る。
　本発明の好適な態様において、前記無線通信システムは、複数の前記ユーザ端末を有し、前記第２基地局の前記使用リソースグループ決定部は、前記第２基地局と無線接続する複数の前記ユーザ端末の各々が報告した前記プロテクテッドリソースにおける受信品質と前記非プロテクテッドリソースにおける受信品質との比に基づいて前記ユーザ端末ごとに算出される区分因子の分布に応じて、前記プロテクテッドリソースおよび前記非プロテクテッドリソースのいずれか一方または双方を、当該第２基地局と前記各ユーザ端末との無線通信に使用すべき前記使用無線リソースグループとして前記ユーザ端末ごとに決定する。
　以上の構成によれば、複数の区分因子の分布に基づいて複数のユーザ端末が分類されて無線リソースグループが各ユーザ端末に割り当てられるので、ユーザ端末ごとに独立して無線リソースグループが割り当てられる構成と比較して、より適切に無線リソースグループが割り当てられる。したがって、無線通信システム全体のスループットがより向上され得る。
　本発明の好適な態様において、前記基地局は、さらに前記ユーザ端末に対するバイアス値を設定するバイアス値設定部と、前記ユーザ端末へ前記バイアス値を通知するバイアス値通知部と、前記ユーザ端末の無線接続先となる基地局を選択する接続先選択部とを備え、前記ユーザ端末は、さらに前記第１基地局から受信した電波の受信電力を測定して第１受信電力値を取得し、前記第２基地局から受信した電波の受信電力を測定して第２受信電力値を取得する受信電力測定部と、前記基地局の前記バイアス値通知部から通知された前記バイアス値を用いて前記第２受信電力値を増加させるように補正する受信電力補正部と、前記受信電力測定部で取得された前記第１受信電力値と前記受信電力補正部で補正された第２受信電力値とを前記基地局の前記接続先選択部に通知する受信電力通知部とを備え、前記基地局の前記接続先選択部は、前記ユーザ端末の前記受信電力通知部から通知された前記第１受信電力値および補正後の前記第２受信電力値のうち、最も大きい受信電力値に対応する基地局を当該ユーザ端末の無線接続先として選択し、前記第２基地局の前記使用リソースグループ決定部は、当該第２基地局を無線接続先とする複数の前記ユーザ端末のうち、前記バイアス値による補正前の前記第２受信電力値が前記第１受信電力値を上回るユーザ端末については、当該ユーザ端末が報告した前記プロテクテッドリソースにおける受信品質と前記非プロテクテッドリソースにおける受信品質との比に基づいて前記区分因子を算出し、前記バイアス値による補正前の前記第２受信電力値が前記第１受信電力値を下回るユーザ端末については、前記区分因子として所定値を設定する。
　本発明の別の好適な態様において、前記ユーザ端末は、さらに前記第１基地局から受信した電波の受信電力を測定して第１受信電力値を取得し、前記第２基地局から受信した電波の受信電力を測定して第２受信電力値を取得する受信電力測定部と、前記受信電力測定部で取得された前記第１受信電力値と前記第２受信電力値とを前記基地局に通知する受信電力通知部とを備え、前記基地局は、さらに前記ユーザ端末に対するバイアス値を設定するバイアス値設定部と、前記基地局の前記バイアス値設定部が設定した前記バイアス値を用いて前記第２受信電力値を増加させるように補正する受信電力補正部と、前記ユーザ端末の前記受信電力通知部から通知された前記第１受信電力値と、前記受信電力補正部による補正後の前記第２受信電力値のうち、最も大きい受信電力値に対応する基地局を当該ユーザ端末の無線接続先として選択する接続先選択部とを備え、前記第２基地局の前記使用リソースグループ決定部は、当該第２基地局を無線接続先とする複数の前記ユーザ端末のうち、前記バイアス値による補正前の前記第２受信電力値が前記第１受信電力値を上回るユーザ端末については、当該ユーザ端末が報告した前記プロテクテッドリソースにおける受信品質と前記非プロテクテッドリソースにおける受信品質との比に基づいて前記区分因子を算出し、前記バイアス値による補正前の前記第２受信電力値が前記第１受信電力値を下回るユーザ端末については、前記区分因子として所定値を設定する。
　以上の構成によれば、バイアス値を用いた補正により第２基地局に接続されたユーザ端末の無線リソースグループ割当てに関してはグループ無線品質の報告が不要となる。したがって、バイアス値を用いた補正により第２基地局に接続されたユーザ端末による報告（フィードバック）のオーバヘッドが低減され得る。
　本発明の基地局は、複数の無線リソース単位を各々が含む複数の無線リソースグループのうち少なくともいずれかを使用してユーザ端末と無線通信することが可能な基地局であって、前記ユーザ端末から第１頻度で報告される、前記複数の無線リソースグループの各々に対応する複数のグループ無線品質を時間平均して、前記無線リソースグループごとの時間平均グループ無線品質を算定する時間平均化部と、前記時間平均化部が算定した前記時間平均グループ無線品質に基づいて、複数の前記無線リソースグループのうち１以上の無線リソースグループを当該ユーザ端末との無線通信に割り当てるべき割当無線リソースグループとして決定する割当リソースグループ決定部と、前記割当リソースグループ決定部が決定した、当該基地局との無線通信に割り当てるべき割当無線リソースグループを当該ユーザ端末へ通知する割当リソースグループ通知部と、前記ユーザ端末から前記第１頻度よりも高い第２頻度で報告される、前記割当無線リソースグループに含まれる１以上の無線リソース単位に対応する１以上の単位無線品質に基づいて、当該ユーザ端末との無線通信に割り当てるべき無線リソースのスケジューリングを実行するスケジュール部とを備える。
　本発明のユーザ端末は、複数の無線リソース単位を各々が含む複数の無線リソースグループのうち少なくともいずれかを使用して基地局と無線通信することが可能なユーザ端末であって、複数の前記無線リソースグループの各々についてグループ無線品質を測定する第１品質測定部と、前記第１品質測定部が測定した複数の前記グループ無線品質を第１頻度で前記基地局に報告する第１品質報告部と、複数の前記グループ無線品質を時間平均することにより算定された時間平均グループ無線品質に基づいて前記基地局が決定し前記ユーザ端末に通知した、当該基地局との無線通信に割り当てるべき割当無線リソースグループに含まれる複数の無線リソース単位の少なくともいずれかについて単位無線品質を測定する第２品質測定部と、前記第２品質測定部が測定した１以上の前記単位無線品質を前記第１頻度よりも高い第２頻度で前記基地局に報告する第２品質報告部と、１以上の前記単位無線品質に基づいて実行された無線リソースのスケジューリングに応じて前記基地局から送信されたデータ信号を復調するデータ復調部とを備える。
　本発明の通信制御方法は、ユーザ端末と、複数の無線リソースグループのうち少なくともいずれかを使用して前記ユーザ端末と無線通信することが可能な基地局とを備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、複数の前記無線リソースグループの各々は、複数の無線リソース単位を含み、前記ユーザ端末が、複数の前記無線リソースグループの各々についてグループ無線品質を測定することと、測定された複数の前記グループ無線品質を第１頻度で前記基地局に報告することと、前記基地局が、前記ユーザ端末から報告された複数の前記グループ無線品質を時間平均して、前記無線リソースグループごとの時間平均グループ無線品質を算定することと、算定された前記時間平均グループ無線品質に基づいて、複数の前記無線リソースグループのうち１以上の無線リソースグループを当該ユーザ端末との無線通信に割り当てるべき割当無線リソースグループとして決定することと、当該基地局との無線通信に割り当てるべき割当無線リソースグループを当該ユーザ端末へ通知することと、前記ユーザ端末が、前記基地局から通知された前記割当無線リソースグループに含まれる複数の無線リソース単位の少なくともいずれかについて単位無線品質を測定することと、測定された１以上の前記単位無線品質を前記第１頻度よりも高い第２頻度で前記基地局に報告することと、前記基地局が、前記ユーザ端末から報告された１以上の前記単位無線品質に基づいて、当該基地局が当該ユーザ端末との無線通信に割り当てるべき無線リソースのスケジューリングを実行することとを備える。
本発明の第１実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係るユーザ端末の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係るマクロ基地局の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係るピコ基地局の構成を示すブロック図である。 前記無線通信システムにおける受信電力値の補正動作を示す図である。 前記補正動作によるセル範囲拡張前の様子を示す図である。 前記補正動作によるセル範囲拡張後の様子を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る受信電力値の補正動作の説明図である。 前記無線通信システムにおいて送受信される無線フレームのフォーマットを示す図である。 本発明の第１実施形態に係る時間領域におけるセル間干渉コーディネーションの説明図である。 前記ピコ基地局に接続した前記ユーザ端末における受信品質（チャネル品質指標）の変動を示す図である。 前記ユーザ端末が逐次にチャネル品質指標を報告する様子を示す図である。 ワイドバンドチャネル品質指標（ＷＣＱＩ）とサブバンドチャネル品質指標（ＳＣＱＩ）との関係を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るワイドバンドチャネル品質指標およびサブバンドチャネル品質指標の報告を概略的に示す図である。 本発明の第１実施形態の無線リソースグループの割当ておよび無線リソースのスケジューリングを示す動作フロー図である。 本発明の第２実施形態に係るセル範囲拡張前後のピコセルの様子を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る無線信号の送信電力の様子を示す図である。 本発明の第３実施形態に係るチャネル品質指標報告の様子を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る複数の無線リソースグループ（第１周波数帯域および第２周波数帯域）を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る複数の無線リソースグループ（第１周波数帯域および第２周波数帯域）ならびに周波数帯域とセクタとの関係を示す図である。 本発明の変形例に係るユーザ装置の構成を示すブロック図である。 本発明の変形例に係るマクロ基地局の構成を示すブロック図である。
第１の実施形態
（１）無線通信システムの概略
　図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システム１のブロック図である。無線通信システム１は、マクロ基地局（マクロｅＮｏｄｅＢ（evolved Node B））１００と、ピコ基地局（ピコｅＮｏｄｅＢ）２００と、ユーザ端末（User Equipment）ＵＥとを備える。なお、説明の簡単のため、１つのマクロ基地局１００のみが図示されているが、無線通信システム１が複数のマクロ基地局１００を含み得ることは当然に理解される。
　無線通信システム１内の各通信要素（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００、ユーザ端末ＵＥ等）は所定の無線アクセス技術（Radio Access Technology）、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）に従って無線通信を行う。本実施形態では、無線通信システム１がＬＴＥに従って動作する形態を例示して説明するが、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。本発明は、必要な設計上の変更を施した上で、他の無線アクセス技術（例えば、IEEE 802.16-2004およびIEEE 802.16eに規定されるWiMAX）にも適用可能であることが当然に理解される。
　マクロ基地局１００とピコ基地局２００とは有線または無線にて相互に接続される。マクロ基地局１００はマクロセルＣｍを形成し、ピコ基地局２００はピコセルＣｐを形成する。ピコセルＣｐは、そのピコセルＣｐを形成するピコ基地局２００に接続されたマクロ基地局１００が形成するマクロセルＣｍ内に形成され得る。１つのマクロセルＣｍ内には、複数のピコセルＣｐが形成され得る。
　各基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）は、その基地局自身が形成するセル（Ｃｍ，Ｃｐ）に在圏するユーザ端末ＵＥと無線通信が可能である。逆に言うと、ユーザ端末ＵＥは、ユーザ端末ＵＥ自身が在圏するセル（マクロセルＣｍ，ピコセルＣｐ）に対応する基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）と無線通信が可能である。
　ピコセルＣｐがマクロセルＣｍの内部に重層的に形成される（オーバレイされる）ことを考慮すると、ユーザ端末ＵＥがピコセルＣｐ内に在圏する場合、そのユーザ端末ＵＥは、そのピコセルＣｐを形成するピコ基地局２００と、そのピコセルＣｐを包含するマクロセルＣｍを形成するマクロ基地局１００との少なくともいずれか一方と無線通信が可能であると理解できる。
　なお、各基地局とユーザ端末ＵＥとの間の無線通信の方式は任意である。例えば、下りリンクではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用され得、上りリンクではＳＣ－ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用され得る。
（２）ユーザ端末ＵＥの構成
　図２は、本発明の実施形態に係るユーザ端末ＵＥの構成を示すブロック図である。ユーザ端末ＵＥは無線通信部３１０と制御部３３０とを備える。なお、音声・映像等を出力する出力装置およびユーザからの指示を受け付ける入力装置等の図示は、便宜的に省略されている。
　無線通信部３１０は、基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）と無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナ３１２と、基地局から電波を受信して電気信号に変換する受信回路と、変換された電気信号をデータ信号および制御信号に分離する信号分離部と、制御部３３０から供給されるデータ信号および制御信号を多重する信号多重部と、多重された電気信号を電波に変換して送信する送信回路とを含む。
　制御部３３０は、ＷＣＱＩ（Wideband Channel Quality Indicator，ワイドバンドチャネル品質指標）測定部３４２、ＳＣＱＩ（Subband Channel Quality Indicator，サブバンドチャネル品質指標）測定部３４４、データ復調部３４６、上り制御信号生成部３４８、上りデータ信号生成部３５０、受信電力測定部３５２、受信電力補正部３５４、受信電力通知部３５６、および接続部３５８を要素として内包する。ＷＣＱＩおよびＳＣＱＩの詳細、ならびに制御部３３０の動作の詳細は後述される。
　制御部３３０ならびに制御部３３０が内包するＷＣＱＩ測定部３４２、ＳＣＱＩ測定部３４４、データ復調部３４６、上り制御信号生成部３４８、上りデータ信号生成部３５０、受信電力測定部３５２、受信電力補正部３５４、受信電力通知部３５６、および接続部３５８は、ユーザ端末ＵＥ内の図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）が、図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
（３）マクロ基地局１００の構成
　図３は、本発明の実施形態に係るマクロ基地局１００の構成を示すブロック図である。マクロ基地局１００は、無線通信部１１０と基地局通信部１２０と制御部１３０とを備える。
　無線通信部１１０は、ユーザ端末ＵＥと無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナ１１２と、ユーザ端末ＵＥから電波を受信して電気信号に変換する受信回路と、変換された電気信号をデータ信号および制御信号に分離する信号分離部と、制御部１３０から供給されるデータ信号および制御信号を多重する信号多重部と、多重された電気信号を電波に変換して送信する送信回路とを含む。
　基地局通信部１２０は、他の基地局（他のマクロ基地局１００，ピコ基地局２００）と通信を実行するための要素であり、他の基地局との間で有線または無線で電気信号を送受信する。
　制御部１３０は、割当リソースグループ決定部１４２、スケジューリング部１４４、下り制御信号生成部１４６、下りデータ信号生成部１４８、バイアス値設定部１５０、バイアス値通知部１５２、および接続先選択部１５４を要素として内包する。制御部１３０の動作の詳細は後述される。
　制御部１３０ならびに制御部１３０が内包する割当リソースグループ決定部１４２、スケジューリング部１４４、下り制御信号生成部１４６、下りデータ信号生成部１４８、バイアス値設定部１５０、バイアス値通知部１５２、および接続先選択部１５４は、マクロ基地局１００内の図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）が、図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
（４）ピコ基地局２００の構成
　図４は、本発明の実施形態に係るピコ基地局２００の構成を示すブロック図である。ピコ基地局２００は、無線通信部２１０と基地局通信部２２０と制御部２３０とを備える。ピコ基地局２００は、任意のユーザ端末ＵＥからの無線接続を許容するオープン型の基地局である。
　無線通信部２１０は、ユーザ端末ＵＥと無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナ２１２と、ユーザ端末ＵＥから電波を受信して電気信号に変換する受信回路と、変換された電気信号をデータ信号および制御信号に分離する信号分離部と、制御部２３０から供給されるデータ信号および制御信号を多重する信号多重部と、多重された電気信号を電波に変換して送信する送信回路とを含む。
　基地局通信部２２０は、ピコ基地局２００自身が接続されるマクロ基地局１００と通信を実行するための要素であり、マクロ基地局１００との間で有線または無線で電気信号を送受信する。
　制御部２３０は、割当リソースグループ決定部２４２、スケジューリング部２４４、下り制御信号生成部２４６、および下りデータ信号生成部２４８を要素として内包する。制御部２３０の動作の詳細は後述される。
　制御部２３０ならびに制御部２３０が内包する割当リソースグループ決定部２４２、スケジューリング部２４４、下り制御信号生成部２４６、および下りデータ信号生成部２４８は、ピコ基地局２００内の図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）が、図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
　ピコ基地局２００は、マクロ基地局１００が送信した情報を受信してユーザ端末ＵＥに転送でき、ユーザ端末ＵＥが送信した情報を受信してマクロ基地局１００に転送できる。
　具体的には、ピコ基地局２００の基地局通信部２２０がマクロ基地局１００から受信した情報を示す電気信号を、制御部２３０が無線通信部２１０に供給する。無線通信部２１０は、供給された電気信号を電波に変換してユーザ端末ＵＥに対して送信する。また、ピコ基地局２００の無線通信部２１０が受信・変換して得た、ユーザ端末ＵＥから送信された情報を示す電気信号を、制御部２３０が基地局通信部２２０に供給する。基地局通信部２２０は、供給された電気信号をマクロ基地局１００に対して送信する。
　以上の構成により、ユーザ端末ＵＥがピコ基地局２００に近接しているため（すなわち、ピコ基地局２００からの干渉電力が大きいため）マクロ基地局１００との無線通信が困難である場合でも、ユーザ端末ＵＥとマクロ基地局１００との間で必要な情報を送受信することが可能となる。
（５）ヘテロジーニアスネットワーク（Heterogeneous Network，HetNet）
　マクロ基地局１００はピコ基地局２００と比較して無線送信能力（最大送信電力，平均送信電力等）が高いので、より遠くに位置するユーザ端末ＵＥと無線通信可能である。つまり、マクロセルＣｍはピコセルＣｐよりも面積が大きい（例えば、マクロセルＣｍは半径数百メートルから数十キロメートル程度の大きさであり、ピコセルＣｐは半径数メートルから数十メートル程度の大きさである）。
　以上の説明から理解されるように、無線通信システム１内のマクロ基地局１００およびピコ基地局２００は、送信電力（送信能力）が相異なる複数種の基地局が重層的に設置されたヘテロジーニアスネットワークを構成する（例えば、3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Further advancements for E-UTRA physical layer aspects (Release 9); 3GPP TR 36.814 V9.0.0 (2010-03); Section 9A, Heterogeneous Deploymentsを参照のこと）。
　ヘテロジーニアスネットワークにおいては、マクロセルＣｍ内に配置されたピコ基地局２００にユーザ端末ＵＥが接続（オフロード）されることによって、マクロ基地局１００への無線接続およびトラヒックの集中が抑制される。したがって、単位面積当たりの周波数利用効率が改善され得る。ピコ基地局２００は、トラヒックの集中するホットスポット（例えば、鉄道の駅等）に配置されるとより好適である。
　しかしながら、前述したように、ピコ基地局２００が形成するピコセルＣｐのサイズが小さい、すなわちピコ基地局２００の無線送信能力が低いから、ユーザ端末ＵＥにおける受信電力（Reference Signal Received Power，ＲＳＲＰ）の大きさに基づいて無線接続先の基地局を選択する構成（例えば、後述する図６の構成）においては、多くのユーザ端末ＵＥが無線送信能力の大きいマクロ基地局１００に接続される。したがって、オフロードによる無線接続およびトラヒックの集中を抑制する効果が限定的となる場合がある。
（６）セル範囲拡張（Cell Range Expansion，ＣＲＥ）
　そこで、ヘテロジーニアスネットワークにおいて、セル範囲拡張の技術が提案されている。セル範囲拡張技術においては、ユーザ端末ＵＥが無線接続すべき基地局を判定するに先立ち、無線送信能力が低いピコ基地局２００からの受信電力Ｐ２にオフセット（バイアス値）が加算される。したがって、より多くのユーザ端末ＵＥがピコ基地局２００へ接続されることとなり、マクロ基地局１００に対する無線接続およびトラヒックの集中が抑制され得る。以下、図５ないし図８を参照して、セル範囲拡張について説明する。
　図５は、セル範囲拡張における受信電力値の補正動作のフロー図である。マクロ基地局１００のバイアス値設定部１５０がバイアス値ａを設定する（ステップS100）。バイアス値ａの設定方法は任意である。例えば、マクロ基地局１００におけるトラヒック量またはマクロ基地局１００に接続するユーザ端末ＵＥの数等に応じて設定され得る。バイアス値通知部１５２は、バイアス値設定部１５０が設定したバイアス値ａを無線通信部１１０を介してユーザ端末ＵＥに送信（通知）する（ステップS110）。
　ユーザ端末ＵＥの受信電力測定部３５２は、マクロ基地局１００から受信した電波の受信電力を測定して第１受信電力値Ｐ１を取得する一方、ピコ基地局２００から受信した電波の受信電力を測定して第２受信電力値Ｐ２を取得する（ステップS120）。ユーザ端末ＵＥの受信電力補正部３５４は、ピコ基地局２００からの電波の受信電力値Ｐ２を、バイアス値通知部１５２から通知されたバイアス値ａを用いて補正する（ステップS130）。具体的には、受信電力補正部３５４は、ピコ基地局２００からの電波の受信電力値Ｐ２にバイアス値ａを加算して、補正後の第２受信電力値Ｐ２ａを取得する。すなわち、図８に示すように、ピコ基地局２００については、ユーザ端末ＵＥにおける電波の受信電力値Ｐ２がバイアス値ａによりオフセットされて、補正後の第２受信電力値Ｐ２ａとなる。
　ユーザ端末ＵＥの受信電力通知部３５６は、第１受信電力値Ｐ１と、補正された第２受信電力値Ｐ２ａとを無線通信部３１０を介してマクロ基地局１００に送信（通知）する（ステップS140）。通知された各受信電力値（Ｐ１，Ｐ２ａ）は、無線通信部１１０を介して接続先選択部１５４に供給される。マクロ基地局１００の接続先選択部１５４は、ユーザ端末ＵＥから通知された第１受信電力値Ｐ１および第２受信電力値Ｐ２ａのうち、最も高い受信電力を示す受信電力値に対応する基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）を、そのユーザ端末ＵＥの無線接続先として選択する（ステップS150）。接続先選択部１５４は、選択した無線接続先を示す接続先セル情報Ｔを、無線通信部１１０を介してユーザ端末ＵＥに通知する（ステップS160）。
　なお、ユーザ端末ＵＥの受信電力通知部３５６が、第１受信電力値Ｐ１と補正された第２受信電力値Ｐ２ａとの比を算出してマクロ基地局１００に通知し、通知された比に基づいてマクロ基地局１００の接続先選択部１５４が無線接続先の基地局を選択してもよい。
　ステップS170で、ユーザ端末ＵＥの接続部３５８は、マクロ基地局１００から受信した接続先セル情報Ｔが示す接続先セルに対して接続動作を実行する（既に接続先セル情報Ｔが示す接続先セルに接続している場合は、その接続を維持する）。例えば、ユーザ端末ＵＥがマクロセルＣｍに接続している場合において、ピコセルＣｐを接続先として指定する接続先セル情報Ｔを受信した接続部３５８は、指定されたピコセルＣｐへとユーザ端末ＵＥ自身を接続（オフロード）させる。
　図６は、以上の補正動作によるセル範囲拡張が実行される前の様子を示す図であり、図７はセル範囲拡張が実行された後の様子を示す図である。説明の簡単のため、図６および図７においてマクロ基地局１００およびピコ基地局２００の図示は省略されるが、各セル（マクロセルＣｍ、ピコセルＣｐ）の中に各基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）が配置されることは当然に理解される。図６および図７に示されるように、バイアス値ａを用いたセル範囲拡張により、各ピコセル（Ｃｐ１，Ｃｐ２）の半径がｄ０からｄ１に拡大した結果（ｄ１＞ｄ０）、より多くのユーザ端末ＵＥがピコセル（Ｃｐ１，Ｃｐ２）内に位置するようになっている。すなわち、セル範囲拡張により、より多くのユーザ端末ＵＥがピコ基地局２００に無線接続されるようになっている。
　図８は、図６および図７を参照して説明したピコセルＣｐの範囲の変化を、マクロ基地局１００との関係も含めて説明する図である。図８に示すように、測定される受信電力値（Ｐ１，Ｐ２）は各基地局から遠ざかるほど低下する。図８のユーザ端末ＵＥの位置においては、マクロ基地局１００からの電波の受信電力値Ｐ１がピコ基地局２００からの電波の受信電力値Ｐ２を上回るものの、バイアス値ａによる補正後のピコ基地局２００からの電波の受信電力値Ｐ２ａは、受信電力値Ｐ１を上回る。したがって、マクロ基地局１００の接続先選択部１５４は、図８のユーザ端末ＵＥの無線接続先としてピコ基地局２００を選択する。
　以上のようにして本実施形態のセル範囲拡張が実行される。しかしながら、バイアス値ａは接続先判定の際に用いられるだけの値であり、ユーザ端末ＵＥにおけるピコ基地局２００からの受信電力値Ｐ２自体に変化はない。したがって、セル範囲拡張によりピコ基地局２００に接続されたＵＥ（バイアス値ａによる補正がなければマクロ基地局１００に接続されていたユーザ端末ＵＥ）については、マクロ基地局１００からの干渉が大きいという問題がある。
（７）セル間干渉コーディネーション（Inter-Cell Interference Coordination，ＩＣＩＣ）
　そこで、ヘテロジーニアスネットワークにおいて、セル間干渉コーディネーション技術が提案されている。セル間干渉コーディネーションにおいては、マクロ基地局１００の無線送信が時間領域または周波数領域において部分的に停止されることにより、ピコ基地局２００と無線接続するユーザ端末ＵＥへの干渉が抑制され得る。
　図９は、無線通信システム１の各通信要素間で送受信される無線フレームＦのフォーマットを示す図である。無線フレームＦは、各通信要素（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００、ユーザ端末ＵＥ等）が送信する無線信号の送信単位であり、所定の時間長（例えば、１０ミリ秒）および所定の周波数帯域幅（例えば、１５ＭＨｚ幅）を占める。無線フレームＦが連続的に送信されることにより一連の無線信号が構成される。
　また、無線フレームＦは複数のサブフレームＳＦを含む。サブフレームＳＦは、無線フレームＦよりも短い時間長（例えば、１ミリ秒）を占める送信単位である。また、各サブフレームＳＦには複数のリソースブロックＲＢ（不図示）が含まれる。リソースブロックＲＢは、サブフレームＳＦよりも短い時間長およびサブフレームＳＦよりも狭い所定の周波数帯域幅（例えば、１８０ｋＨｚ）を占める送信単位である。
　図１０は、時間領域におけるセル間干渉コーディネーションの一例の説明図である。マクロ基地局１００の無線通信部１１０が、１サブフレームＳＦごとに無線信号の送信実行と送信停止とを切り替える。他方、ピコ基地局２００の無線通信部２１０は、無線信号を継続的に、すなわち非プロテクテッドサブフレームＮＳＦとプロテクテッドサブフレームＰＳＦとの双方において無線信号をユーザ端末ＵＥへ送信する。
　マクロ基地局１００が送信する無線信号による干渉からピコ基地局２００の無線信号が守られる（プロテクトされる）ことから、マクロ基地局１００無線信号の送信を停止するサブフレームＳＦを「プロテクテッドサブフレーム（Protected Subframe）ＰＳＦ」と称し、逆に、マクロ基地局１００が無線信号の送信を実行するサブフレームＳＦを「非プロテクテッドサブフレーム（Non-Protected Subframe）ＮＳＦ」と称する。また、以下、複数のプロテクテッドサブフレームＰＳＦの集合を「プロテクテッドリソースグループ」と総称し、複数の非プロテクテッドサブフレームＮＳＦの集合を「非プロテクテッドリソースグループ」と総称する場合がある。
　マクロ基地局１００の無線通信部１１０が無線信号を送信しないプロテクテッドサブフレームＰＳＦでは、ピコ基地局２００の無線通信部２１０のみが無線信号を送信する。つまり、ピコ基地局２００からの無線信号がマクロ基地局１００からの無線信号による干渉を受けない期間（プロテクテッドサブフレームＰＳＦ）が設けられるから、ピコセルＣｐにおけるスループットが増大する。他方、マクロ基地局１００が無線信号の送信を停止することにより、マクロセルＣｍにおけるスループットが減少する。
　ここで、ピコ基地局２００に無線接続するユーザ端末ＵＥ（以下、ピコ接続ユーザ端末ＰＵＥと称する場合がある）は、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦおよびプロテクテッドサブフレームＰＳＦのいずれか一方または双方を使用して下り無線通信を実行する。
　図１１は、各サブフレームＳＦにおけるピコ接続ユーザ端末ＰＵＥのチャネル品質指標ＣＱＩ（Channel Quality Index）の変動を示す図である。一般的に、ユーザ端末ＵＥにおける基地局からの電波の受信品質（チャネル品質指標ＣＱＩ）は、電波の伝播環境に応じて刻々と変化する。加えて、本実施形態では、ピコ接続ユーザ端末ＰＵＥが使用可能な無線リソースが刻々と切り替わる。そのため、図１１のように、マクロ基地局１００からの干渉がないプロテクテッドサブフレームＰＳＦではより高い受信品質（チャネル品質指標ＣＱＩ）が実現される一方、マクロ基地局１００の干渉が生じる非プロテクテッドサブフレームＮＳＦでは受信品質（チャネル品質指標ＣＱＩ）が相対的に低くなる。
（８）無線リソースのスケジューリング
　基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）からユーザ端末ＵＥへの下り無線通信においては、そのユーザ端末ＵＥが接続する基地局の割当リソースグループ決定部（１４２，２４２）およびスケジューリング部（１４４，２４４）が、ユーザ端末ＵＥから報告されるチャネル品質指標ＣＱＩに基づいて、そのユーザ端末ＵＥが下り無線通信にて使用すべき無線リソース（例えば、リソースブロックＲＢ）を割り当てる。
　基地局－ユーザ端末ＵＥ間の通信に利用可能な無線リソース（例えば、周波数帯域および時間）は有限であり、ユーザの可用性および利便性等の観点から、複数のユーザ端末ＵＥに対する無線リソース割当ての公平（fairness、フェアネス）が実現されるべきである。他方、無線通信システム１全体のキャパシティの観点から、基地局におけるスループットが向上されるべきである。一般的に、無線通信におけるフェアネスとスループットとはトレードオフの関係にある。すなわち、スループットを向上させるためには、受信品質のより良いユーザ端末ＵＥに無線リソースを割り当てる必要がある一方で、フェアネスを向上させるためには、受信品質のより悪いユーザ端末ＵＥに無線リソースを割り当てる必要がある。
　ユーザ端末ＵＥ間の無線リソース割当てのフェアネスの維持と、システム全体のスループットの向上を両立し得る無線リソースのスケジューリング法として、プロポーショナルフェアネス（Proportional Fairness）が知られている。具体的には、プロポーショナルフェアネスによるスケジューリングにおいては、ユーザ端末ＵＥ(1)、ＵＥ(2)、…、ＵＥ(n)（ｎは自然数）の各ユーザスループットをx(n)とした場合、以下の式（１）で表される目的関数ｆを最大化するような無線リソース割当てが実行される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　プロポーショナルフェアネスの詳細は、例えば、F. Kelly, A. Maulloo and D. K. Tan., “Rate control in communication networks: shadow prices, proportional fairness and stability,” J. of the Operational Research Society, vol. 49, pp. 237-252, Apr. 1998に記載されている。
（９）無線リソーススケジューリングの構成および動作
　無線リソースのスケジューリングのために、基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）とユーザ端末ＵＥとの間で使用可能な各無線リソースの受信品質（チャネル品質指標ＣＱＩ）が用いられる。チャネル品質指標ＣＱＩは、無線リソースの受信品質を直接的に示す値でもよく、受信品質に基づいて算出される基地局への要求を示す制御パラメータ（例えば、ユーザ端末ＵＥが基地局に要求するデータレート）でもよい。信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）、基地局間協調送受信（Coordinated Multi-Point transmission and reception，ＣｏＭＰ）におけるストリーム数に対応するランク番号、またはプリコーディングマトリクスインジケータ（Precoding Matrix Indicator，ＰＭＩ）等がチャネル品質指標ＣＱＩとして採用され得る。
　前述のように、ピコ基地局２００に無線接続されたユーザ端末ＵＥ（ピコ接続ユーザ端末ＰＵＥ）は、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦ（非プロテクテッドリソースグループ）およびプロテクテッドサブフレームＰＳＦ（プロテクテッドリソースグループ）のいずれか一方または双方を使用して下り無線通信を実行可能である。
　図１２では、ピコ接続ユーザ端末ＰＵＥが、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおける受信品質を示すチャネル品質指標ＣＱＩｐを測定して報告し、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおける受信品質を示すチャネル品質指標ＣＱＩｎｐを測定して報告する。すなわち、図１２に示す構成では、チャネル品質指標ＣＱＩｐおよびチャネル品質指標ＣＱＩｎｐが逐次に基地局に報告されるので、報告（ＣＱＩフィードバック）のためのオーバヘッドが過大となる。
　ＬＴＥに基づく無線通信システム１においては、周波数帯域ごとのより適切な無線リソーススケジューリングを実現するため、基地局に対してユーザ端末ＵＥから報告されるチャネル品質指標として、ＷＣＱＩ（Wideband Channel Quality Indicator，ワイドバンドチャネル品質指標）およびＳＣＱＩ（Subband Channel Quality Indicator，サブバンドチャネル品質指標）が用いられる。図１３に示すように、ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩは、使用可能な全周波数帯域幅（ワイドバンド）の平均的な受信品質を示し、サブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩは、使用可能な全周波数帯域に含まれる一部の帯域幅（サブバンド。例えば、１．５ＭＨｚ幅）における受信品質を示す。
　ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩは、ユーザ端末ＵＥのＷＣＱＩ測定部３４２から基地局へ報告される。ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩは全周波数帯域にわたる１つの値であるから、周波数領域における受信品質の変動を示すことはできないが、報告のためのオーバヘッドは小さい。他方、サブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩは、ユーザ端末ＵＥのＳＣＱＩ測定部３４４から基地局へ報告される。サブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩは全周波数帯域に含まれる複数のサブバンドの各受信品質を示す複数の値であるから、周波数領域における受信品質の変動を示すことができるが、報告のためのオーバヘッドが大きい。
　したがって、ピコ接続ユーザ端末ＰＵＥ（ＳＣＱＩ測定部３４４）が、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおけるサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩｐおよび非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおけるサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩｎｐの双方を基地局に報告する場合には、報告（ＣＱＩフィードバック）のためのオーバヘッドが顕著に過大となる。
　そこで、本実施形態では、図１４に概略的に示されるように、まず、ピコ接続ユーザ端末ＰＵＥから報告されたワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩ（ＷＣＱＩｐおよびＷＣＱＩｎｐ）に基づいて、ピコ基地局２００が、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（プロテクテッドリソースグループ）または非プロテクテッドサブフレームＮＳＦ（非プロテクテッドリソースグループ）をそのユーザ端末ＵＥに割り当てる（以下、この動作を「無線リソースグループの割当て」と称する場合がある）。そして、ピコ接続ユーザ端末ＰＵＥが、割り当てられたプロテクテッドサブフレームＰＳＦまたは非プロテクテッドサブフレームＮＳＦについてのサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩ（ＳＣＱＩｐまたはＳＣＱＩｎｐ）をピコ基地局２００に報告する。ピコ基地局２００は、ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩおよびサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩに基づいて、そのピコ接続ユーザ端末ＰＵＥとの下り無線通信において割り当てるべき無線リソース（リソースブロックＲＢ）をスケジュールする。
　図１５は、本実施形態の無線リソースグループの割当ておよび無線リソースのスケジューリングを示す動作フローである。
　まず、ピコ基地局２００からの下り制御信号に従って、ユーザ端末ＵＥのＷＣＱＩ測定部３４２が、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおけるワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩｐおよび非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおけるワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩｎｐを測定する（ステップS200）。測定された各ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩｐ，ＷＣＱＩｎｐは、上り制御信号生成部３４８に供給され、上り制御信号として無線通信部３１０からピコ基地局２００へ送信（報告）される（ステップS210）。ピコ基地局２００の無線通信部２１０によって受信され分離された各ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩｐ，ＷＣＱＩｎｐが割当リソースグループ決定部２４２に供給される。
　ピコ基地局２００の割当リソースグループ決定部２４２は、供給された各ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩｐ，ＷＣＱＩｎｐに基づいて、そのユーザ端末ＵＥに割り当てるべき無線リソースグループ（プロテクテッドリソースグループまたは非プロテクテッドリソースグループ）を決定する（ステップS220）。割り当てられた無線リソースグループを示す情報が、割当リソースグループ決定部２４２から下り制御信号生成部２４６に供給され、下り制御信号として無線通信部２１０からユーザ端末ＵＥへ送信（通知）される（ステップS230）。すなわち、ここでは、下り制御信号生成部２４６は、割当リソースグループ通知部として機能する。ユーザ端末ＵＥの無線通信部３１０によって受信され分離された無線リソースグループを示す情報がＳＣＱＩ測定部３４４に供給される。なお、「割り当てられた無線リソースグループを示す情報」は、例えば、下り制御信号に含まれる上り割当信号によって黙示的または明示的にユーザ端末ＵＥに伝えられる、報告すべきサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩである。
　ユーザ端末ＵＥのＳＣＱＩ測定部３４４は、割り当てられた無線リソースグループを示す情報に従い、プロテクテッドサブフレームＰＳＦまたは非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおける、ワイドバンドに含まれる複数のサブバンドのサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩ（ＳＣＱＩｐまたはＳＣＱＩｎｐ）を測定する（ステップS300）。測定されたサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩ（ＳＣＱＩｐまたはＳＣＱＩｎｐ）は、上り制御信号生成部３４８に供給され、上り制御信号として無線通信部３１０からピコ基地局２００へ送信（報告）される（ステップS310）。ピコ基地局２００の無線通信部２１０によって受信され分離されたサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩ（ＳＣＱＩｐまたはＳＣＱＩｎｐ）がスケジューリング部２４４に供給される。
　ピコ基地局２００のスケジューリング部２４４は、供給されたワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩおよびサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩに基づいて、そのユーザ端末ＵＥとの下り無線通信において割り当てるべき無線リソース（例えば、リソースブロックＲＢ）をスケジュールし、下り割当信号を生成する（ステップS320）。スケジューリング部２４４は、生成した下り割当信号を下り制御信号生成部２４６および下りデータ信号生成部２４８に供給する。下り制御信号生成部２４６は、供給された下り割当信号を含む下り制御信号を生成し無線通信部２１０に供給する。また、下りデータ信号生成部２４８は、供給された下り割当信号に基づいて、そのユーザ端末ＵＥに対するデータを含む下りデータ信号を生成し無線通信部２１０に供給する。無線通信部２１０は、下り制御信号および下りデータ信号を多重してユーザ端末ＵＥへ送信する（ステップS330）。
　ユーザ端末ＵＥの無線通信部３１０は、ピコ基地局２００から受信した電波を分離して下り制御信号および下りデータ信号を取得しデータ復調部３４６に供給する。データ復調部３４６は、下り制御信号に含まれる下り割当信号に基づいて、そのユーザ端末ＵＥ自身への下り無線通信に割り当てられている無線リソース（リソースブロックＲＢ）から自端末向けのデータ信号を復調する（ステップS340）。
　以上のようにして、まずワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩの報告に基づく無線リソースグループの割当てが実行され（ステップS200～S230）、割り当てられた無線リソースグループに基づいたサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩの報告とデータ受信が実行される（ステップS300～S340）。なお、以上では、説明の簡単のため各動作が一連に説明されたが、ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩの報告を含むステップS200～S230が、サブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩの報告を含むステップS300～S340よりも長い周期で（低い頻度で）実行されると好適である。
　また、一般的に、チャネル品質指標ＣＱＩの報告周期が、ユーザ端末ＵＥの移動速度等に応じて可変に設定されることを考慮し、ステップS200～S230の実行周期（頻度）がステップS300～S340の実行周期（頻度）を上回る（下回る）限りにおいて、各実行周期（頻度）が可変に設定されると好適である。
（１０）無線リソースグループ割当ての実施例
　前述したように、ステップS220で、ピコ基地局２００の割当リソースグループ決定部２４２は、ユーザ端末ＵＥから供給されたワイドバンドチャネル品質指標（ＷＣＱＩｐ，ＷＣＱＩｎｐ）に基づいて、そのユーザ端末ＵＥに割り当てるべき無線リソースグループ（プロテクテッドリソースグループまたは非プロテクテッドリソースグループ）を決定する。以下に、無線リソースグループ割当てのより詳細な実施例を説明する。本実施例では、特に断らない限り、各ユーザ端末ＵＥは、１つのピコ基地局２００に無線接続されているものとする。
　ピコ基地局２００に無線接続する複数のユーザ端末ＵＥの各々に対して、以下のように無線リソースグループを割り当てることで、前述したプロポーショナルフェアネスが実現され得る。以下の無線リソースグループ割当てによれば、複数のユーザ端末ＵＥは、（ａ）プロテクテッドサブフレームＰＳＦのみが割り当てられるユーザ端末ＵＥ、（ｂ）プロテクテッドサブフレームＰＳＦおよび非プロテクテッドサブフレームＮＳＦの双方が割り当てられるユーザ端末ＵＥ、（ｃ）非プロテクテッドサブフレームＮＳＦが割り当てられるユーザ端末ＵＥ、の３タイプに分類される。以下の動作は、ピコ基地局２００の割当リソースグループ決定部２４２が実行する。
　１つのピコ基地局２００に接続するＮ個（Ｎは２以上の自然数）のユーザ端末ＵＥ (1)、ＵＥ(2)、…、ＵＥ(N) 中の各ユーザ端末ＵＥ(n)（１≦ｎ≦Ｎ）について、割当リソースグループ決定部２４２が、区分因子（differentiation factor）Ｄ(n)を以下の式（２）で算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　式（２）において、Ｂｐは、単位期間（例えば、４０サブフレーム）におけるプロテクテッドサブフレームＰＳＦの量（サブフレーム数）を示し、Ｂｎｐは、単位期間における非プロテクテッドサブフレームＮＳＦの量（サブフレーム数）を示す。したがって、式（２）中の
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 は、単位期間におけるプロテクテッドサブフレームＰＳＦと非プロテクテッドサブフレームＮＳＦとの比を示す。なお、本実施例では、Ｂｐ＝２０、Ｂｎｐ＝２０とする。すなわち、式（３）の値は１である。
　式（２）において、ｒｐ(n)は、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにて実現されるユーザ端末ＵＥ(n)の通信データレートであり、ｒｎｐ(n)は、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにて実現されるユーザ端末ＵＥ(n)の通信データレートである。また、ｒｐ(n)は、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおけるワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩｐと等価な値であり、ｒｎｐ(n)は非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおけるワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩｎｐと等価な値である。したがって、式（２）中の
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 は、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおけるワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩｐと非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおけるワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩｎｐとの比に等価な値である。
　式（４）から理解されるように、ユーザ端末ＵＥ(n)において、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおけるワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩｎｐに対してプロテクテッドサブフレームＰＳＦにおけるワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩｐが相対的に大きくなるほど、区分因子Ｄ(n)の値も大きくなる。さらに、ピコ基地局２００から遠いほど（すなわち、マクロ基地局１００からの干渉が大きいほど）ユーザ端末ＵＥ(n)における非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおけるワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩｎｐが低下することをも考慮すると、区分因子Ｄ(n)は、ユーザ端末ＵＥ(n)がピコ基地局２００から離れるほど増加する値であると理解できる。
　したがって、概略的には、大きい区分因子Ｄ(n)の値を有するユーザ端末ＵＥ(n)はピコセルＣｐの端部に近いのでプロテクテッドサブフレームＰＳＦ（プロテクテッドリソースグループ）を割り当て、小さい区分因子Ｄ(n)の値を有するユーザ端末ＵＥ(n)はピコセルＣｐの中心に近いので非プロテクテッドサブフレームＮＳＦ（非プロテクテッドリソースグループ）を割り当てると好適である。
　そこで、割当リソースグループ決定部２４２が、区分因子Ｄ(1)、区分因子Ｄ(2)、…、区分因子Ｄ(N)を降順に並べ替える。並べ替え後の複数の区分因子ｄ(n) （１≦ｎ≦Ｎ）は、当然に
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 という関係を有する。
　次いで、割当リソースグループ決定部２４２が、以下の式（６）を満たす区分因子ｄ(n)の引数Ｋを求める。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　引数Ｋを用いて、λｐおよびλｎｐを以下の式（７）～式（９）のように定める。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　以上で求められた値および定められた値を用いると、ユーザ端末ＵＥ(n)に対するプロテクテッドリソースの割当量ｂｐ(n)および非プロテクテッドリソースの割当量ｂｎｐ(n)は、以下の式（１０）のように表現される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　すなわち、並べ替え後の複数の区分因子ｄ(n)の分布に基づいて、ユーザ端末ＵＥ(K+1)を境界にして、ユーザ端末ＵＥ(K+1)以外のユーザ端末ＵＥ(n)が、ｄ(K+1)以上のｄ(n)値を有する複数のユーザ端末ＵＥ(1)、…、ＵＥ(K)と、ｄ(K+1)以下のｄ(n)値を有する複数のユーザ端末ＵＥ(K+2)、…、ＵＥ(N)とに分類される。境界ユーザ端末ＵＥ(K+1)よりも小さい引数ｎを有するユーザ端末ＵＥ(1)、…、ＵＥ(K)については、ｂｎｐ(n)＝０であるから、非プロテクテッドリソース（非プロテクテッドサブフレームＮＳＦ）は割り当てられない。他方、境界ユーザ端末ＵＥ(K+1)よりも大きい引数ｎを有するユーザ端末ＵＥ(K+2)、…、ＵＥ(N)については、ｂｐ(n)＝０であるから、プロテクテッドリソース（プロテクテッドサブフレームＰＳＦ）は割り当てられない。また、ユーザ端末ＵＥ(K+1)に割り当てられるリソースはａの値に応じて定まる。式（９）に基づき、ａは、ａ＝１，ａ＝０，又は０＜ａ＜１のいずれかを満たす。ａ＝１の場合、ユーザ端末ＵＥ(K+1)にはプロテクテッドリソースのみが割り当てられる。ａ＝０の場合、ユーザ端末ＵＥ(K+1)には非プロテクテッドリソースのみが割り当てられる。０＜ａ＜１の場合、ユーザ端末ＵＥ(K+1)にはプロテクテッドリソースおよび非プロテクテッドリソースの双方が割り当てられる。
　以上の実施例の無線リソースグループ割当ては、ユーザ端末ＵＥ(K+1)以外のユーザ端末ＵＥ(n)については、プロテクテッドサブフレームＰＳＦと非プロテクテッドサブフレームＮＳＦとのいずれか一方を割り当てればよいという特徴を有するので、「（９）無線リソーススケジューリングの構成および動作」において記載した無線リソースグループ割当てに適している。なお、プロテクテッドサブフレームＰＳＦと非プロテクテッドサブフレームＮＳＦとの双方が割り当てられ得るユーザ端末ＵＥ(K+1)については、ステップS300においてＳＣＱＩ測定部３４４が双方のサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩ（ＳＣＱＩｐおよびＳＣＱＩｎｐ）を測定すればよい。
（１１）本実施形態の効果
　以上に説明した実施形態によれば、ピコ基地局２００に無線接続するユーザ端末ＵＥについて、まずワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩの報告に基づく無線リソースグループの割当てが実行され、割り当てられた無線リソースグループに基づいたサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩの報告とデータ受信が実行される。ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩの報告はサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩの報告よりも長い周期で（低い頻度で）実行される。したがって、複数の無線リソースグループ（プロテクテッドサブフレームＰＳＦおよび非プロテクテッドサブフレームＮＳＦ）についてサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩを常に報告する構成と比較して、ユーザ端末ＵＥからの報告（フィードバック）のためのオーバヘッドを減少させることが可能である。また、複数の区分因子ｄ(n)の分布に基づいて複数のユーザ端末ＵＥが分類されて無線リソースグループが各ユーザ端末ＵＥに割り当てられるので、ユーザ端末ＵＥごとに独立して無線リソースグループを割り当てる構成と比較して、より適切に無線リソースグループが割り当てられる。したがって、無線通信システム１全体のスループットがより向上され得る。
第２の実施形態
　本発明の第２実施形態を以下に説明する。以下に例示する各実施形態において、作用、機能が第１実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の説明を適宜に省略する。
　「（６）セル範囲拡張」にて説明したように、ピコ基地局２００からの受信電力に対してバイアス値ａが加算されることにより、ピコ基地局２００が形成するピコセルＣｐの範囲が擬似的に拡張される。
　図１６は、拡張される前のピコセル（拡張前ピコセルＲＰ－Ｃｐ）と、セル範囲拡張がされた後のピコセル（拡張後ピコセルＣＲＥ－Ｃｐ）との様子を示している。以下、拡張前ピコセルＲＰ－Ｃｐに位置するユーザ端末ＵＥを「ユーザ端末ＲＰ－ＵＥ」と表し、セル範囲拡張によりピコ基地局２００に接続されたユーザ端末ＵＥを「ユーザ端末ＣＲＥ－ＵＥ」と表す。
　第２実施形態の割当リソースグループ決定部２４２は、拡張前ピコセルＲＰ－Ｃｐ内のユーザ端末ＲＰ－ＵＥ(n)について、第１実施形態と同様にして（すなわち、式（２）を用いて）区分因子Ｄ(n)を算出する。
　一方、セル範囲拡張により（すなわち、バイアス値ａを用いた補正により）ピコ基地局２００に接続されたユーザ端末ＣＲＥ－ＵＥ(n)については、割当リソースグループ決定部２４２は、区分因子Ｄ(n)を所定の大きい値（例えば、無限大を示す値）に設定する。前述のように、ユーザ端末ＣＲＥ－ＵＥ(n)においては、マクロ基地局１００からの干渉が大きいために非プロテクテッドサブフレームＮＳＦの受信品質（ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩ）が低い傾向にある。また、ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩが低い場合には、前述のように区分因子Ｄ(n)の値が大きい。したがって、割当リソースグループ決定部２４２は、ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩに基づかずに、ユーザ端末ＣＲＥ－ＵＥ(n)の区分因子Ｄ(n)を所定の大きな値に設定し得る。
　なお、あるユーザ端末ＵＥが、バイアス値ａを用いた補正によりピコ基地局２００に接続されたのか、そのような補正がなくともピコ基地局２００に接続されたのか（すなわち、補正前の受信電力値Ｐ２と受信電力値Ｐ１との大小関係）を示す情報は、マクロ基地局１００からピコ基地局２００へと供給される。
　以上のように設定された複数の区分因子Ｄ(n)を降順に並べ替えると、所定の大きい値を取るユーザ端末ＣＲＥ－ＵＥ(n)の区分因子Ｄ(n)は、並べ替え後の複数の区分因子ｄ(n)のリストの先頭部分に位置することが理解される。したがって、式（１０）による無線リソースグループの割当てにおいて、ユーザ端末ＣＲＥ－ＵＥ(n)にプロテクテッドリソース（プロテクテッドサブフレームＰＳＦ）が割り当てられる可能性が増大する。
　以上の構成によれば、セル範囲拡張によりピコ基地局２００に接続されたユーザ端末ＣＲＥ－ＵＥ(n)の無線リソースグループ割当てに関してはワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩが不要である。したがって、ピコ基地局２００は、ユーザ端末ＣＲＥ－ＵＥ(n)に対して予めワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩの報告が不要である旨の情報を下り制御信号等で通知すると好適である。その結果として、ユーザ端末ＣＲＥ－ＵＥ(n)によるワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩの報告が停止され、報告（フィードバック）のオーバヘッドが低減され得る。
　また、区分因子ｄ(n)の分布に基づいて（すなわち、ピコ基地局２００に接続する複数のユーザ端末ＵＥ同士の相対的な関係に基づいて）割当リソースグループ決定部２４２が無線リソースグループ割当てを実行するので、割当リソースグループ決定部２４２が単純に拡張前ピコセルＲＰ－Ｃｐに位置する各ユーザ端末ＲＰ－ＵＥに非プロテクテッドサブフレームＮＳＦを割り当て、セル範囲拡張によりピコ基地局２００に接続された各ユーザ端末ＣＲＥ－ＵＥにプロテクテッドサブフレームＰＳＦを割り当てる構成と比較して、無線リソースグループの割当てがより適当となり得る。
第３の実施形態
　以上の実施形態では、マクロ基地局１００（無線通信部１１０）は、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおいて無線信号をユーザ端末ＵＥに送信する一方、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおいては無線信号の送信を停止する。他方、本実施形態のマクロ基地局１００（無線通信部１１０）は、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおいても無線信号を送信する。
　図１７は、本実施形態の基地局（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００）が送信する無線信号の送信電力の様子を示す図である。ピコ基地局２００の無線通信部２１０は、前述の実施形態と同様に、プロテクテッドサブフレームＰＳＦおよび非プロテクテッドサブフレームＮＳＦの双方において無線信号をユーザ端末ＵＥに送信する。マクロ基地局１００の無線通信部１１０は、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおいては前述の実施形態と同様に無線信号をユーザ端末ＵＥに送信する一方、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおいては非プロテクテッドサブフレームＮＳＦでの送信電力よりも低い送信電力で無線信号を送信する。すなわち、マクロ基地局１００の無線通信部１１０は、１サブフレームＳＦごとに無線信号の送信電力の強弱を切り替える。なお、送信電力を低減する方法も任意であり、例えば、マクロ基地局１００の無線通信部１１０が、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおける送信電力から所定値を減算して（または除算して）、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおける無線信号の送信電力を算出してもよい。
　図１８に示すように、本実施形態のマクロ基地局１００に無線接続するユーザ端末ＵＥ（以下、マクロ接続ユーザ端末ＭＵＥと称する場合がある）は、前述の実施形態におけるピコ接続ユーザ端末ＰＵＥと同様に、相異なる受信品質（チャネル品質指標ＣＱＩ）を示す非プロテクテッドサブフレームＮＳＦ（非プロテクテッドリソースグループ）およびプロテクテッドサブフレームＰＳＦ（プロテクテッドリソースグループ）のいずれか一方または双方を使用して下り無線通信を実行可能である。
　したがって、本実施形態では、以上の実施形態と同様に、まず、マクロ接続ユーザ端末ＭＵＥから報告されたワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩ（ＷＣＱＩｐおよびＷＣＱＩｎｐ）に基づいて、マクロ基地局１００が、プロテクテッドサブフレームＰＳＦ（プロテクテッドリソースグループ）または非プロテクテッドサブフレームＮＳＦ（非プロテクテッドリソースグループ）をそのユーザ端末ＵＥに割り当てる。そして、マクロ接続ユーザ端末ＭＵＥが、割り当てられたプロテクテッドサブフレームＰＳＦまたは非プロテクテッドサブフレームＮＳＦについてのサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩ（ＳＣＱＩｐまたはＳＣＱＩｎｐ）をマクロ基地局１００に報告する。マクロ基地局１００は、ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩおよびサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩに基づいて、そのピコ接続ユーザ端末ＰＵＥとの下り無線通信において割り当てるべき無線リソース（リソースブロックＲＢ）をスケジュールする。なお、以上のマクロ基地局１００の動作（無線リソース割当て）の詳細は、前述したピコ基地局２００の動作（特に、図１５を参照して説明された動作）と同様である。
　以上の構成によれば、前述の実施形態と同様の効果が、マクロ基地局１００に無線接続するユーザ端末ＵＥについても実現され、無線通信システム１全体のスループットがより向上され得る。
第４の実施形態
　以上の実施形態では、無線リソースグループはプロテクテッドリソース（プロテクテッドサブフレームＰＳＦ）および非プロテクテッドリソース（非プロテクテッドサブフレームＮＳＦ）であり、無線リソース単位は各サブフレームＳＦにおけるワイドバンド中のサブバンドである。すなわち、以上の実施形態では、各無線リソースグループが所定の時間領域を占め、各無線リソース単位が所定の周波数帯域を占める。本実施形態では、各無線リソースグループが所定の周波数帯域を占める構成を例示する。
　図１９は、本実施形態の基地局（マクロ基地局１００またはピコ基地局２００）とユーザ端末ＵＥとの無線通信に用いられる複数の周波数帯域（第１周波数帯域および第２周波数帯域）を示す。第１周波数帯域および第２周波数帯域の各々は、LTE-Advancedにて規定されるキャリアアグリゲーション（Career Aggregation，ＣＡ）におけるコンポーネントキャリアであり得る。第１周波数帯域および第２周波数帯域は互いに離れた帯域を有するので、パスロス（伝搬損失）等の伝搬特性も互いに相違する。したがって、電波を送信する基地局および電波を受信するユーザ端末ＵＥの位置関係が同一であっても、そのユーザ端末ＵＥにおける第１周波数帯域および第２周波数帯域の各受信品質（ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩ）は相異なる可能性がある。
　また、図１３を参照して前述したのと同様、各周波数帯域（第１周波数帯域および第２周波数帯域）において受信品質は変動し得る。したがって、基地局が適切な周波数スケジューリングを行うためには、各周波数帯域に含まれる部分帯域（サブバンド）についても受信品質（サブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩ）の報告がされるべきである。
　したがって、ユーザ端末ＵＥのＷＣＱＩ測定部３４２が、第１周波数帯域および第２周波数帯域の各受信品質（ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩ）を測定する。測定された各受信品質はユーザ端末ＵＥから基地局（マクロ基地局１００またはピコ基地局２００）に報告される。基地局の割当リソースグループ決定部（１４２，２４２）は、ユーザ端末ＵＥから報告されたワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩに基づいて、そのユーザ端末ＵＥとの無線通信に使用すべき周波数帯域（第１周波数帯域および／または第２周波数帯域）を決定し、決定された１以上の周波数帯域を示す情報をそのユーザ端末ＵＥに通知する。ユーザ端末ＵＥのＳＣＱＩ測定部３４４は、基地局から通知された使用すべき周波数帯域について、その周波数帯域に含まれる複数の部分帯域（サブバンド）のうち１以上の部分帯域についてサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩを測定する。測定されたサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩはユーザ端末ＵＥから基地局に報告される。基地局のスケジューリング部（１４４，２４４）は、報告されたサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩに基づいて、その基地局がそのユーザ端末ＵＥとの無線通信に割り当てるべき無線リソース（リソースブロックＲＢ等）のスケジューリングを実行する。
　前述の実施形態と同様、報告オーバヘッドを低減する観点から、ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩの報告が、サブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩの報告よりも長い周期で（低い頻度で）実行されると好適である。各報告頻度は、以上の相対的な頻度差が維持される限りにおいて可変に設定され得る。
　また、図２０に示されるような、第１周波数帯域および第２周波数帯域が互いに隣接した帯域を有する構成も想定され得る。１つの基地局からの無線送信に用いられる、互いに隣接する周波数帯域同士は、類似する伝播特性を有する。しかしながら、図２０に示されるように、各周波数帯域に対応する複数のセクタ（すなわち、複数の送信アンテナ）が相異なる角度で配置される場合には、電波を送信する基地局および電波を受信するユーザ端末ＵＥの位置関係が同一であっても、そのユーザ端末ＵＥにおける第１周波数帯域および第２周波数帯域の各受信品質（ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩ）は相異なる可能性がある。したがって、第１周波数帯域と第２周波数帯域とを選択する必要性が生じるので、前述の構成が採用されると好適である。
　以上の構成によれば、第１実施形態と同様、基地局に無線接続するユーザ端末ＵＥについて、まずワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩの報告に基づく無線リソースグループ（周波数帯域）の割当てが実行され、割り当てられた無線リソースグループに基づいたサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩの報告とデータ受信が実行される。ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩの報告はサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩの報告よりも長い周期で（低い頻度で）実行される。したがって、ワイドバンド全体にわたってサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩを常に報告する構成と比較して、ユーザ端末ＵＥからの報告（フィードバック）のためのオーバヘッドを減少させることが可能である。
第５の実施形態
　第１の実施形態（特に、図１５）において説明された「（９）無線リソーススケジューリングの構成および動作」では、ある時刻においてユーザ端末ＵＥが測定し基地局に報告したワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩ（ＷＣＱＩｐおよびＷＣＱＩｎｐ）に基づいて、ユーザ端末ＵＥに対する無線リソースグループの割当てが実行される。しかしながら、ユーザ端末ＵＥの通信環境（例えば、ユーザ端末ＵＥの移動速度）によっては、ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩの経時的な変動が大きい場合がある。そこで、本実施形態では、ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩを時間領域において平均化する。
　第５実施形態の無線リソースグループの割当ての動作は、図１５の動作フローに類似するが、ステップS220の動作において相違する。
　ピコ基地局２００の割当リソースグループ決定部２４２は、ユーザ端末ＵＥの無線通信部３１０から報告されたワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩｐを時間平均して、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおける時間平均ワイドバンドチャネル品質指標ＡＷＣＱＩｐを算定すると共に、ユーザ端末ＵＥの無線通信部３１０から報告されたワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩｎｐを時間平均して、非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおける時間平均ワイドバンドチャネル品質指標ＡＷＣＱＩｎｐを算定する（すなわち、第５実施形態の割当リソースグループ決定部２４２は、時間平均化部としての機能を備える）。
　そして、割当リソースグループ決定部２４２は、算定された各時間平均ワイドバンドチャネル品質指標ＡＷＣＱＩｐ，ＡＷＣＱＩｎｐに基づいて、そのユーザ端末ＵＥに割り当てるべき無線リソースグループ（プロテクテッドリソースグループ，非プロテクテッドリソースグループ）を決定する。
　以上の構成によれば、時間平均化されたワイドバンドチャネル品質指標ＡＷＣＱＩｐ，ＡＷＣＱＩｎｐに基づいて無線リソースグループの割当てが実行されるから、ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩｐ，ＷＣＱＩｎｐの経時的な変動が無線リソースグループの割当てに与える影響が抑制される。
　割当リソースグループ決定部２４２が実行するワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩの時間平均化の手法は任意であるが、例えば、忘却係数ρを用いた以下の式を用いて、複数回Ｔの測定に係るワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩを時間平均化する。なお、忘却係数ρは、例えば、ρ＝１／Ｔと定められる。
　ＡＷＣＱＩ（ｔ）＝ＷＣＱＩ（ｔ）・ρ＋ＡＷＣＱＩ（ｔ－１）・（１－ρ）
　以上の式において、ｔは離散的な時間（ＷＣＱＩの測定回数）を示す。したがって、ある時間ｔ（回数ｔ）におけるＡＷＣＱＩ（ＡＷＣＱＩ（ｔ））は、今回の測定（回数ｔ）におけるＷＣＱＩ（ＷＣＱＩ（ｔ））に忘却係数ρを乗じた値と、前回の測定（回数（ｔ－１））におけるＡＷＣＱＩ（ＡＷＣＱＩ（ｔ－１））に、１から忘却係数ρを減じた値を乗じた値との和である。ρ＝１／Ｔであるから、平均化の対象測定回数Ｔが多いほど、今回の測定（回数ｔ）におけるＷＣＱＩがＡＷＣＱＩ（ｔ）に与える影響は低下する。
　以上の構成によれば、過去の複数のワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩを記憶しておかなくても、直近の１つの時間平均化ワイドバンドチャネル品質指標ＡＷＣＱＩを記憶しておけば、現時点の時間平均ワイドバンドチャネル品質指標ＡＷＣＱＩを算定することが可能である。したがって、記憶領域（バッファ等）を削減することが可能である。
　ただし、過去のワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩを記憶しておき、過去にわたる複数個のワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩと現時点のワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩとから時間平均ワイドバンドチャネル品質指標ＡＷＣＱＩを算定する構成も当然に採用可能である。
第６の実施形態
　第１の実施形態（特に、図１５）において説明された「（９）無線リソーススケジューリングの構成および動作」では、ユーザ端末ＵＥが測定し基地局に報告したサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩ（ＳＣＱＩｐまたはＳＣＱＩｎｐ）に基づいて、ユーザ端末ＵＥに対する無線リソース（例えば、リソースブロックＲＢ）のスケジューリングが実行され、下り割当て信号が生成される。しかしながら、ユーザ端末ＵＥの通信環境（例えば、ユーザ端末ＵＥの移動速度）によっては、ユーザ端末ＵＥがサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩを報告した時と、基地局がユーザ端末ＵＥに下り割当て信号を送信する時とで、フェージングが大きく相違する場合がある。以上のような場合、サブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩに基づくスケジューリングは適当で無い可能性が高い。そこで、本実施形態では、ユーザ端末ＵＥの移動速度が大きい場合、ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩ（ＷＣＱＩｐまたはＷＣＱＩｎｐ）のみを用いてスケジューリングを実行する。
　第６実施形態のスケジューリングの動作は、図１５の動作フローに類似するが、ステップS320の動作において相違する。
　ピコ基地局２００のスケジューリング部２４４は、ユーザ端末ＵＥの移動速度が大きいと判定した場合、サブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩではなく、ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩに基づいて、そのユーザ端末ＵＥとの下り無線通信において割り当てるべき無線リソース（例えば、リソースブロックＲＢ）をスケジュールし、下り割当信号を生成する。
　以上の構成によれば、ユーザ端末ＵＥの移動速度が大きいと判定された場合にはワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩに基づいて無線リソースのスケジューリングが実行されるから、精度の低い可能性が高いサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩに基づいたスケジューリングと比較して、無線リソースがより適切に割り当てられ得る。
　スケジューリング部２４４は、任意の方法によってユーザ端末ＵＥの移動速度が大きいか否かを判定可能であるが、例えば、第１閾値Ｔｈ１を用いた以下の条件式が満たされるか否かに応じてユーザ端末ＵＥの移動速度を判定可能である。
　ＷＣＱＩ（ｔ）－ＷＣＱＩ（ｔ－１）＞Ｔｈ１
　前述のように、ユーザ端末ＵＥの移動速度が大きい場合、ワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩの経時的な変動が大きい。そこで、今回の測定（回数ｔ）におけるＷＣＱＩ（ＷＣＱＩ（ｔ））と前回の測定（回数（ｔ－１））におけるＷＣＱＩ（ＷＣＱＩ（ｔ－１））との差分が第１閾値Ｔｈ１を上回る場合に、ユーザ端末ＵＥの移動速度が大きいと判定することが可能である。また、以上の判定を複数回にわたって繰り返し、Ｌ回連続して判定条件が充足された場合にユーザ端末ＵＥの移動速度が大きいと判定する構成でもよい。また、以上の判定をＭ回にわたって繰り返し、Ｍ回のうちＬ回以上、判定条件が充足された場合にユーザ端末ＵＥの移動速度が大きいと判定する構成でもよい。
　以上の構成によれば、追加的な構成を設けずにユーザ端末ＵＥの移動速度を判定できるから、簡便である。ただし、例えばユーザ端末ＵＥに加速度センサを設け、ユーザ端末ＵＥが自機の移動速度を測定して基地局（ピコ基地局２００）に報告し、報告された移動速度と第２閾値Ｔｈ２との比較に応じて（例えば、報告された移動速度が第２閾値Ｔｈ２を上回るか否かに基づいて）、ユーザ装置ＵＥの移動速度が大きいか否かが判定される構成も採用可能である。
　以上の構成においては、ユーザ端末ＵＥの移動速度が大きい場合、スケジューリングにサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩを必要としない。そのため、ユーザ端末ＵＥの移動速度が大きいと判定した場合、ピコ基地局２００は、そのユーザ端末ＵＥに対してサブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩを報告（送信）しないように制御すると好適である。サブバンドチャネル品質指標ＳＣＱＩの送信に用いられる上りシグナリング量が削減されるからである。
変形例
　以上の実施の形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。
（１）変形例１
　第１実施形態ないし第３実施形態では、時間領域におけるセル間干渉コーディネーションを採用した無線通信システムが説明されるが、周波数領域におけるセル間干渉コーディネーションが無線通信システムにおいて採用されてもよい。
　以上の実施形態および変形例から理解されるように、本発明は、複数の無線リソースグループ（例えば、プロテクテッドリソースおよび非プロテクテッドリソース、複数の周波数帯域（コンポーネントキャリア）等）を用いて通信を行う無線通信システムにおいて、無線リソースグループ自体の受信品質に基づいて、無線通信に使用すべき（割り当てるべき）無線リソースグループを選択した上で、選択された無線リソースグループに含まれる無線リソース単位（サブバンド、サブフレーム等）の受信品質に基づいて無線リソース（リソースブロック等）のスケジューリングを実行するものであり、以上に説明した具体的構成に限定されるものではない。
（２）変形例２
　第１実施形態および第２実施形態では、ピコ基地局２００がユーザ端末ＵＥの無線リソースグループ割当ておよび無線リソースのスケジューリングを実行するが、ピコ基地局２００と連携して動作するマクロ基地局１００がユーザ端末ＵＥの無線リソースグループ割当ておよび無線リソースのスケジューリングを実行してもよい。また、ピコ基地局２００が実行した複数の動作を、マクロ基地局１００とピコ基地局２００とで分担して実行してもよい。逆に、マクロ基地局１００が実行した動作（バイアス値ａの設定と通知、無線接続先の選択等）をピコ基地局２００が実行してもよい。以上の動作に必要な情報等がマクロ基地局１００とピコ基地局２００とで共有され得ることは当然に理解される。
（３）変形例３
　以上の実施形態では、セル範囲拡張の動作において、受信電力値Ｐにバイアス値ａが加算されて補正後の受信電力値Ｐが算出されるが、受信電力値Ｐが比で表される場合には、受信電力値Ｐにバイアス値ａが乗算されて補正後の受信電力値Ｐが算出されてもよい。また、受信電力値ＰがｄＢ（比の対数）で表される場合には、ｄＢで表された受信電力値Ｐに対しｄＢで表されたバイアス値ａを加算して補正後の受信電力値Ｐを算出してもよい。以上の形態が受信電力値Ｐにバイアス値ａを乗算する形態の一種であることは当然に理解される。
（４）変形例４
　以上の実施の形態では、マクロ基地局１００よりも送信能力の低い基地局としてピコ基地局２００が例示されるが、マイクロ基地局、ナノ基地局、フェムト基地局、リモートラジオヘッド等が送信能力の低い基地局として採用されてもよい。また、無線通信システム１の要素として、相異なる送信能力を有する複数の基地局の組合せ（例えば、マクロ基地局、ピコ基地局、およびフェムト基地局の組合せ）が採用されてもよい。
（５）変形例５
　ユーザ端末ＵＥは、各基地局（マクロ基地局１００，ピコ基地局２００）と無線通信が可能な任意の装置である。ユーザ端末ＵＥは、例えばフィーチャーフォンまたはスマートフォン等の携帯電話端末でもよく、デスクトップ型パーソナルコンピュータでもよく、ノート型パーソナルコンピュータでもよく、ＵＭＰＣ（Ultra-Mobile Personal Computer）でもよく、携帯用ゲーム機でもよく、その他の無線端末でもよい。
（６）変形例６
　無線通信システム１内の各要素（マクロ基地局１００、ピコ基地局２００、ユーザ端末ＵＥ）においてＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
（７）変形例７
　以上の実施例では、式（２）においてＢｐ＝２０かつＢｎｐ＝２０である構成、すなわち式（３）の値が１である構成が例示されるが、ＢｐおよびＢｎｐの値がある頻度で変更されてもよい。変更されたＢｐおよびＢｎｐの値が式（２）に代入され得る。式（３）の値はユーザ端末ＵＥによらず一定であるから、割当リソースグループ決定部２４２による区分因子Ｄ(n)の並び替えの結果（式（５））は、以上の実施例の場合（Ｂｐ＝２０かつＢｎｐ＝２０）と、ＢｐおよびＢｎｐの値が他の値を取る場合とで共通する。しかしながら、式（６）に応じて定められる引数Ｋは、ＢｐおよびＢｎｐの変動、すなわち式（３）の値の変動に応じて変動する。概略的に言うと、ＢｐがＢｎｐより大きくなるに従ってＫも増大するので、プロテクテッドリソースが割り当てられるユーザ端末ＵＥの数が増大する。一方、ＢｐがＢｎｐより小さくなるに従ってＫも減少するので、非プロテクテッドリソースが割り当てられるユーザ端末ＵＥの数が増大する。したがって、ＢｐおよびＢｎｐの変動に応じたリソース割当てが実現され得る。
（８）変形例８
　以上の実施例では、式（２）に基づいて区分因子Ｄ(n)が算出されるが、式（２）の分子と分母とを逆にした以下の式（１１）に基づいて区分因子Ｄ(n)が算出されてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
 　式（１１）に基づく区分因子Ｄ(n)においては、式（４）とは逆に、プロテクテッドサブフレームＰＳＦにおけるワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩｐに対して非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおけるワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩｎｐが相対的に大きくなるほど、区分因子Ｄ(n)の値が大きくなる。さらに、ピコ基地局２００に近いほど（すなわち、マクロ基地局１００からの干渉が小さいほど）ユーザ端末ＵＥ(n)における非プロテクテッドサブフレームＮＳＦにおけるワイドバンドチャネル品質指標ＷＣＱＩｎｐが増大することをも考慮すると、式（１１）に基づく区分因子Ｄ(n)は、ユーザ端末ＵＥ(n)がピコ基地局２００に近付くほど増加する値であると理解できる。
　式（１１）を採用して区分因子Ｄ(n)を算出する場合においても、割当リソースグループ決定部２４２による区分因子Ｄ(n)の並び替えが前述の実施例と同様に実行される。並べ替え後の複数の区分因子ｄ(n) （１≦ｎ≦Ｎ）においては、前述の実施例とは逆に、大きい区分因子ｄ(n)の値を有するユーザ端末ＵＥ(n)はピコセルＣｐの中心に近く、小さい区分因子ｄ(n)の値を有するユーザ端末ＵＥ(n)はピコセルＣｐの端部に近い。すなわち、同じユーザ端末ＵＥの集合（ＵＥ (1)、ＵＥ(2)、…、ＵＥ(N)）について、式（１１）に基づいて算出された区分因子Ｄ(n)を並べ替えた結果は、式（４）に基づいて算出された区分因子Ｄ(n)を並べ替えた結果と逆になる。
　そこで、本変形例では、式（７）、式（８）、および式（１０）において、λｐとλｎｐ、ｂｐとｂｎｐ、およびＢｐとＢｎｐを相互に置換してそれぞれの式の値を算出する。結果として、境界ユーザ端末ＵＥ(K+1)よりも小さい引数ｎを有するユーザ端末ＵＥ(1)、…、ＵＥ(K)については、ｂｐ(n)＝０であるから、プロテクテッドリソース（プロテクテッドサブフレームＰＳＦ）は割り当てられない。他方、境界ユーザ端末ＵＥ(K+1)よりも大きい引数ｎを有するユーザ端末ＵＥ(K+2)、…、ＵＥ(N)については、ｂｎｐ(n)＝０であるから、非プロテクテッドリソース（非プロテクテッドサブフレームＮＳＦ）は割り当てられない。すなわち、以上の変形例の構成によれば、各ユーザ端末ＵＥに対して、前述の実施例と同様のリソース割当てが実現される。換言すると、本発明の構成を実現するための数式（アルゴリズム）は、前述の実施例の構成に限定されるものではなく、ユーザ端末ＵＥ(n)に対して同様にリソース（プロテクテッドサブフレームＰＳＦまたは非プロテクテッドサブフレームＮＳＦ）を割当て可能な任意の数式（アルゴリズム）が採用され得る。
（９）変形例９
　以上の実施例では、割当リソースグループ決定部２４２が、区分因子Ｄ(1)、区分因子Ｄ(2)、…、区分因子Ｄ(N)を降順に並べ替えるが、昇順で並べ替えが実行されてもよい。
（１０）変形例１０
　以上の実施例では、Ｎ個のユーザ端末ＵＥの各々を、１からＮまでの整数を用いて特定するが、任意の整数ｚから整数（ｚ＋Ｎ－１）まで（例えば、０からＮ－１まで）の整数を用いてユーザ端末ＵＥが特定されてもよい。
（１１）変形例１１
　以上の実施例において、式（６）の代わりに以下の式（１２）に基づいて引数Ｋが決定されてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
 　以上の場合、式（９）に基づき、ａは、ａ＝０または０＜ａ＜１のいずれかを満たす。ａ＝０の場合、ユーザ端末ＵＥ(K+1)には非プロテクテッドリソースのみが割り当てられる。０＜ａ＜１の場合、ユーザ端末ＵＥ(K+1)にはプロテクテッドリソースおよび非プロテクテッドリソースの双方が割り当てられる。
（１２）変形例１２
　以上の実施形態では、ユーザ端末ＵＥの受信電力補正部３５４が第２受信電力値Ｐ２を補正し、受信電力通知部３５６が補正後の第２受信電力値Ｐ２ａを無線通信部３１２を介してマクロ基地局１００に送信（通知）する。しかしながら、図２１に示すように、ユーザ端末ＵＥの受信電力通知部３５６が補正前の第２受信電力値Ｐ２をマクロ基地局１００に送信（通知）してもよい。以上の場合、図２２に示すように、マクロ基地局１００が備える受信電力補正部１５６が、通知された第２受信電力値Ｐ２をバイアス値ａを用いて補正することにより、補正後の第２受信電力値Ｐ２ａが取得される。すなわち、バイアス値ａによる補正は、ユーザ端末ＵＥにおいて実行されてもよいし、マクロ基地局１００において実行されてもよい。
　１……無線通信システム、１００……マクロ基地局、１１０……無線通信部、１２０……基地局通信部、１３０……制御部、１４２……割当リソースグループ決定部、１４４……スケジューリング部、１４６……下り制御信号生成部、１４８……下りデータ信号生成部、１５０……バイアス値設定部、１５２……バイアス値通知部、１５４……接続先選択部、１５６……受信電力補正部、２００……ピコ基地局、２１０……無線通信部、２２０……基地局通信部、２３０……制御部、２４２……割当リソースグループ決定部、２４４……スケジューリング部、２４６……下り制御信号生成部、２４８……下りデータ信号生成部、３１０……無線通信部、３３０……制御部、３４２……ＳＣＱＩ測定部、３４４……ＷＣＱＩ測定部、３４６……データ復調部、３４８……上り制御信号生成部、３５０……上りデータ信号生成部、３５２……受信電力測定部、３５４……受信電力補正部、３５６……受信電力通知部、３５８……接続部、Ｂ……サブフレーム数、ＣＱＩ……チャネル品質指標、Ｃｍ……マクロセル、Ｃｐ……ピコセル、Ｄ(n), ｄ(n)……区分因子、Ｆ……無線フレーム、ＮＳＦ……非プロテクテッドサブフレーム、Ｐ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ２ａ）……受信電力値、ＰＳＦ……プロテクテッドサブフレーム、ＲＢ……リソースブロック、ＳＣＱＩ……サブバンドチャネル品質指標、ＳＦ……サブフレーム、Ｔ……接続先セル情報、ＵＥ……ユーザ端末、ＷＣＱＩ……ワイドバンドチャネル品質指標、ａ……バイアス値、ｂ(n)……リソース割当量、ｆ……目的関数、ｒ(n)……通信データレート。
 

Claims (9)

  1. 　ユーザ端末と、
    　複数の無線リソースグループのうち少なくともいずれかを使用して前記ユーザ端末と無線通信することが可能な基地局と
    　を備える無線通信システムであって、
    　複数の前記無線リソースグループの各々は、複数の無線リソース単位を含み、
    　前記ユーザ端末は、
    　複数の前記無線リソースグループの各々についてグループ無線品質を測定する第１品質測定部と、
    　前記第１品質測定部が測定した複数の前記グループ無線品質を第１頻度で前記基地局に報告する第１品質報告部とを備え、
    　前記基地局は、
    　前記第１品質報告部から報告された前記グループ無線品質を時間平均して、前記無線リソースグループごとの時間平均グループ無線品質を算定する時間平均化部と、
    　前記時間平均化部が算定した複数の前記時間平均グループ無線品質に基づいて、複数の前記無線リソースグループのうち１以上の無線リソースグループを当該ユーザ端末との無線通信に割り当てるべき割当無線リソースグループとして決定する割当リソースグループ決定部と、
    　前記割当リソースグループ決定部が決定した、当該基地局との無線通信に割り当てるべき割当無線リソースグループを当該ユーザ端末へ通知する割当リソースグループ通知部とを備え、
    　前記ユーザ端末は、さらに、
    　前記基地局の前記割当リソースグループ通知部から通知された前記割当無線リソースグループに含まれる複数の無線リソース単位の少なくともいずれかについて単位無線品質を測定する第２品質測定部と、
    　前記第２品質測定部が測定した１以上の前記単位無線品質を前記第１頻度よりも高い第２頻度で前記基地局に報告する第２品質報告部とを備え、
    　前記基地局は、さらに、
    　前記ユーザ端末の前記第２品質報告部から報告された１以上の前記単位無線品質に基づいて、当該基地局が当該ユーザ端末との無線通信に割り当てるべき無線リソースのスケジューリングを実行するスケジュール部を備える
    　無線通信システム。
  2. 　前記基地局の前記スケジュール部は、前記ユーザ端末の移動速度が大きい場合に、前記第２品質報告部から報告された前記単位無線品質ではなく、前記第１品質報告部から報告された前記グループ無線品質に基づいて、当該基地局が当該ユーザ端末との無線通信に割り当てるべき無線リソースのスケジューリングを実行する
    　請求項１の無線通信システム。
  3. 　前記無線通信システムは、複数の前記基地局を有し、
    　複数の前記基地局は、第１基地局と、前記第１基地局よりも無線送信能力の低い第２基地局とを含み、
    　前記ユーザ端末は、前記第１基地局および前記第２基地局のいずれか一方または双方と無線通信することが可能であり、
    　複数の前記無線リソースグループは、前記第２基地局が無線信号を送信するプロテクテッドリソースならびに前記第１基地局および前記第２基地局の双方が無線信号を送信する非プロテクテッドリソースであり、
    　前記ユーザ端末の前記第１品質測定部は、複数の前記グループ無線品質として、前記プロテクテッドリソースおよび前記非プロテクテッドリソースの各々における全周波数帯域の受信品質を測定し、
    　前記基地局の時間平均化部は、前記プロテクテッドリソースにおける全周波数帯域の受信品質を時間平均して、前記プロテクテッドリソースにおける時間平均受信品質を算定し、前記非プロテクテッドリソースにおける全周波数帯域の受信品質を時間平均して、前記非プロテクテッドリソースにおける時間平均受信品質を算定し、
    　前記基地局の前記使用リソースグループ決定部は、前記プロテクテッドリソースにおける前記時間平均受信品質と前記非プロテクテッドリソースにおける前記時間平均受信品質とに応じて、前記プロテクテッドリソースおよび前記非プロテクテッドリソースのいずれか一方または双方を当該基地局との無線通信に使用すべき前記使用無線リソースグループとして決定し、
    　前記ユーザ端末の前記第２品質測定部は、複数の前記単位無線品質として、前記割当リソースグループ決定部が決定した前記プロテクテッドリソースおよび前記非プロテクテッドリソースのいずれか一方または双方における全周波数帯域に含まれる複数の部分周波数帯域のうち少なくともいずれかの受信品質を測定する
    　請求項１の無線通信システム。
  4. 　前記無線通信システムは、複数の前記ユーザ端末を有し、
    　前記第２基地局の前記使用リソースグループ決定部は、前記第２基地局と無線接続する複数の前記ユーザ端末の各々が報告した前記プロテクテッドリソースにおける受信品質と前記非プロテクテッドリソースにおける受信品質との比に基づいて前記ユーザ端末ごとに算出される区分因子の分布に応じて、前記プロテクテッドリソースおよび前記非プロテクテッドリソースのいずれか一方または双方を、当該第２基地局と前記各ユーザ端末との無線通信に使用すべき前記使用無線リソースグループとして前記ユーザ端末ごとに決定する
    　請求項３の無線通信システム。
  5. 　前記基地局は、さらに
    　前記ユーザ端末に対するバイアス値を設定するバイアス値設定部と、
    　前記ユーザ端末へ前記バイアス値を通知するバイアス値通知部と、
    　前記ユーザ端末の無線接続先となる基地局を選択する接続先選択部とを備え、
    　前記ユーザ端末は、さらに
    　前記第１基地局から受信した電波の受信電力を測定して第１受信電力値を取得し、前記第２基地局から受信した電波の受信電力を測定して第２受信電力値を取得する受信電力測定部と、
    　前記基地局の前記バイアス値通知部から通知された前記バイアス値を用いて前記第２受信電力値を増加させるように補正する受信電力補正部と、
    　前記受信電力測定部で取得された前記第１受信電力値と前記受信電力補正部で補正された第２受信電力値とを前記基地局の前記接続先選択部に通知する受信電力通知部とを備え、
    　前記基地局の前記接続先選択部は、前記ユーザ端末の前記受信電力通知部から通知された前記第１受信電力値および補正後の前記第２受信電力値のうち、最も大きい受信電力値に対応する基地局を当該ユーザ端末の無線接続先として選択し、
    　前記第２基地局の前記使用リソースグループ決定部は、当該第２基地局を無線接続先とする複数の前記ユーザ端末のうち、前記バイアス値による補正前の前記第２受信電力値が前記第１受信電力値を上回るユーザ端末については、当該ユーザ端末が報告した前記プロテクテッドリソースにおける受信品質と前記非プロテクテッドリソースにおける受信品質との比に基づいて前記区分因子を算出し、前記バイアス値による補正前の前記第２受信電力値が前記第１受信電力値を下回るユーザ端末については、前記区分因子として所定値を設定する
    　請求項４の無線通信システム。
  6. 　前記ユーザ端末は、さらに
    　前記第１基地局から受信した電波の受信電力を測定して第１受信電力値を取得し、前記第２基地局から受信した電波の受信電力を測定して第２受信電力値を取得する受信電力測定部と、
    　前記受信電力測定部で取得された前記第１受信電力値と前記第２受信電力値とを前記基地局に通知する受信電力通知部とを備え、
    　前記基地局は、さらに
    　前記ユーザ端末に対するバイアス値を設定するバイアス値設定部と、
    　前記基地局の前記バイアス値設定部が設定した前記バイアス値を用いて前記第２受信電力値を増加させるように補正する受信電力補正部と、
    　前記ユーザ端末の前記受信電力通知部から通知された前記第１受信電力値と、前記受信電力補正部による補正後の前記第２受信電力値のうち、最も大きい受信電力値に対応する基地局を当該ユーザ端末の無線接続先として選択する接続先選択部とを備え、
    　前記第２基地局の前記使用リソースグループ決定部は、当該第２基地局を無線接続先とする複数の前記ユーザ端末のうち、前記バイアス値による補正前の前記第２受信電力値が前記第１受信電力値を上回るユーザ端末については、当該ユーザ端末が報告した前記プロテクテッドリソースにおける受信品質と前記非プロテクテッドリソースにおける受信品質との比に基づいて前記区分因子を算出し、前記バイアス値による補正前の前記第２受信電力値が前記第１受信電力値を下回るユーザ端末については、前記区分因子として所定値を設定する
    　請求項４の無線通信システム。
  7. 　複数の無線リソース単位を各々が含む複数の無線リソースグループのうち少なくともいずれかを使用してユーザ端末と無線通信することが可能な基地局であって、
    　前記ユーザ端末から第１頻度で報告される、前記複数の無線リソースグループの各々に対応する複数のグループ無線品質を時間平均して、前記無線リソースグループごとの時間平均グループ無線品質を算定する時間平均化部と、
    　前記時間平均化部が算定した前記時間平均グループ無線品質に基づいて、複数の前記無線リソースグループのうち１以上の無線リソースグループを当該ユーザ端末との無線通信に割り当てるべき割当無線リソースグループとして決定する割当リソースグループ決定部と、
    　前記割当リソースグループ決定部が決定した、当該基地局との無線通信に割り当てるべき割当無線リソースグループを当該ユーザ端末へ通知する割当リソースグループ通知部と、
    　前記ユーザ端末から前記第１頻度よりも高い第２頻度で報告される、前記割当無線リソースグループに含まれる１以上の無線リソース単位に対応する１以上の単位無線品質に基づいて、当該ユーザ端末との無線通信に割り当てるべき無線リソースのスケジューリングを実行するスケジュール部とを備える
    　基地局。
  8. 　複数の無線リソース単位を各々が含む複数の無線リソースグループのうち少なくともいずれかを使用して基地局と無線通信することが可能なユーザ端末であって、
    　複数の前記無線リソースグループの各々についてグループ無線品質を測定する第１品質測定部と、
    　前記第１品質測定部が測定した複数の前記グループ無線品質を第１頻度で前記基地局に報告する第１品質報告部と、
    　複数の前記グループ無線品質を時間平均することにより算定された時間平均グループ無線品質に基づいて前記基地局が決定し前記ユーザ端末に通知した、当該基地局との無線通信に割り当てるべき割当無線リソースグループに含まれる複数の無線リソース単位の少なくともいずれかについて単位無線品質を測定する第２品質測定部と、
    　前記第２品質測定部が測定した１以上の前記単位無線品質を前記第１頻度よりも高い第２頻度で前記基地局に報告する第２品質報告部と、
    　１以上の前記単位無線品質に基づいて実行された無線リソースのスケジューリングに応じて前記基地局から送信されたデータ信号を復調するデータ復調部とを備える
    　ユーザ端末。
  9. 　ユーザ端末と、
    　複数の無線リソースグループのうち少なくともいずれかを使用して前記ユーザ端末と無線通信することが可能な基地局と
    　を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、
    　複数の前記無線リソースグループの各々は、複数の無線リソース単位を含み、
    　前記ユーザ端末が、
    　複数の前記無線リソースグループの各々についてグループ無線品質を測定することと、
    　測定された複数の前記グループ無線品質を第１頻度で前記基地局に報告することと、
    　前記基地局が、
    　前記ユーザ端末から報告された複数の前記グループ無線品質を時間平均して、前記無線リソースグループごとの時間平均グループ無線品質を算定することと、
    　算定された前記時間平均グループ無線品質に基づいて、複数の前記無線リソースグループのうち１以上の無線リソースグループを当該ユーザ端末との無線通信に割り当てるべき割当無線リソースグループとして決定することと、
    　当該基地局との無線通信に割り当てるべき割当無線リソースグループを当該ユーザ端末へ通知することと、
    　前記ユーザ端末が、
    　前記基地局から通知された前記割当無線リソースグループに含まれる複数の無線リソース単位の少なくともいずれかについて単位無線品質を測定することと、
    　測定された１以上の前記単位無線品質を前記第１頻度よりも高い第２頻度で前記基地局に報告することと、
    　前記基地局が、
    　前記ユーザ端末から報告された１以上の前記単位無線品質に基づいて、当該基地局が当該ユーザ端末との無線通信に割り当てるべき無線リソースのスケジューリングを実行することとを備える
    　通信制御方法。
     
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