WO2019111813A1 - スケジューリング装置および方法ならびにプログラム - Google Patents

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WO2019111813A1
WO2019111813A1 PCT/JP2018/044143 JP2018044143W WO2019111813A1 WO 2019111813 A1 WO2019111813 A1 WO 2019111813A1 JP 2018044143 W JP2018044143 W JP 2018044143W WO 2019111813 A1 WO2019111813 A1 WO 2019111813A1
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WO
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combination
transmission points
user wireless
user
evaluation value
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PCT/JP2018/044143
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勇輝 有川
坂本　健
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日本電信電話株式会社
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    • H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports

Definitions

  • the present invention relates to a scheduling apparatus, method and program for allocating radio resources possessed by a radio network.
  • LTE Long Term Evolution
  • CoMP Coordinatd Multi-point transmission / reception: inter-cell coordinated transmission / reception
  • TPs transmission points
  • UEs user radio terminals
  • CoMP technology is one of the key technologies to improve frequency utilization efficiency and cell edge user throughput.
  • downlink communication which is transmission from a transmission point to a user wireless terminal
  • a plurality of transmission points simultaneously use the same frequency band and transmit to each user wireless terminal to improve utilization efficiency of wireless resources. it can.
  • Non-Patent Document 2 In addition, in order to maximize system throughput when applying CoMP to a wireless network, there is a problem in fairness among users by giving priority to resource allocation to users (user wireless terminals) in good reception state. Therefore, it is considered desirable to take into account the average rates of the user radio terminals until now (see Non-Patent Document 2).
  • the scheduling apparatus transmits the transmission state for each transmission point, that is, transmission point for each transmission point, as a combination of the transmission point and the user wireless terminal for which the evaluation value of communication quality is maximum.
  • Information for designating a user wireless terminal or transmission stop to be performed first is determined.
  • the evaluation value of the combination of a large number of transmission points and the user wireless terminal is calculated, and this evaluation value is processed to find the best combination, and within a scheduling period (for example, within 1 millisecond). It is necessary to complete the combination decision.
  • the surest way to get the best combination is to calculate the evaluation value for each of all possible combinations and find the combination that gives the largest evaluation value, ie do a search on a brute force basis.
  • the scale of the wireless network the number of base stations and the number of user wireless terminals included
  • the number of combinations that can be candidates becomes enormous.
  • the scheduling apparatus of the conventional wireless network system when the scale of the wireless network increases, the time until finding the optimal combination becomes long, and there is a problem that the optimal combination can not be determined within the scheduling period.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to make it possible to determine an optimum combination of a transmission point and a user wireless terminal more quickly.
  • the scheduling apparatus comprises each of a plurality of transmission points each configured to perform wireless communication with a user wireless terminal, and a user wireless terminal serving as a connection candidate with a plurality of transmission points.
  • the number of transmission points for which each of the user wireless terminals can be a connection candidate is narrowed down based on the storage unit that stores the associated combination condition and the number of user wireless terminals that perform wireless communication with any of the plurality of transmission points
  • the number of transmission points that can be combined with one of the user wireless terminals is limited by the number of narrowings according to the combination condition stored in the storage unit, and each of the plurality of transmission points and the plurality of transmission points
  • Search range determination unit for setting combination restriction information in which user wireless terminals as candidate connection candidates are associated with each other, and based on the combination restriction information
  • the evaluation value is calculated based on the criteria set in advance for each of the combination generation unit that generates a combination candidate of the plurality of transmission points and the user wireless terminal, and the combination candidate generated by the combination generation unit.
  • a user wireless terminal serving as a connection candidate between each of a plurality of transmission points each configured to perform wireless communication with a user wireless terminal and a plurality of transmission points.
  • the number of user wireless terminals performing wireless communication with any of a plurality of transmission points, the first step of storing in the storage unit a combination condition in which each of the user wireless terminals is a connection candidate.
  • the number of points is determined as the number of narrowing points, and the number of transmission points that can be combined with one of the user wireless terminals is limited by the number of narrowing points according to the combination condition stored in the storage unit.
  • a second step of setting combination restriction information in which the user wireless terminal as a connection candidate with each of the transmission points of In the third step of generating candidates for combinations of a plurality of transmission points and the user wireless terminal based on the restriction information, and the evaluation value are preset according to the criteria set in advance for each of the candidates of combinations generated in the third step. And a fifth step of holding a combination selected based on the evaluation value calculated in the fourth step.
  • a program according to the present invention is a program for a computer to execute the above-described scheduling method, and a storage unit, a search range determination unit, a combination generation unit, an evaluation value calculation unit, and a storage unit included in the scheduling apparatus described above. Is a program to function as
  • the number of narrowings is determined based on the number of target user wireless terminals, and a plurality of user wireless terminals can be combined by the number of narrowings determined according to the combination condition.
  • the excellent effect is that the optimal combination of transmission points and user wireless terminals can be determined more quickly.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a scheduling apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining a scheduling method according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart showing in more detail the search range determination of the scheduling method according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a characteristic diagram showing the result of simulation using the scheduling device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration of a scheduling apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the scheduling method according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a scheduling apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining a scheduling method according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart showing in more detail the search range determination
  • FIG. 7 is a configuration diagram showing a configuration of a scheduling apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining the scheduling method according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 9 is a configuration diagram showing a configuration of a scheduling apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining the scheduling method according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a configuration diagram showing a configuration of a scheduling apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 12 is a configuration diagram showing a partial configuration of a scheduling apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining the scheduling method according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a block diagram showing the hardware configuration of the scheduling apparatus according to the present invention.
  • the scheduling apparatus 101 includes a storage unit 102, a search range determination unit 103, a combination generation unit 104, an evaluation value calculation unit 105, and a holding unit 106.
  • the scheduling apparatus 101 allocates radio resources for performing wireless communication between any of a plurality of transmission points in a wireless network having a plurality of transmission points performing wireless communication with a user wireless terminal and the user wireless terminal. Search for the optimal combination to be used for scheduling.
  • the storage unit 102 associates each of a plurality of transmission points each configured to perform wireless communication with a user wireless terminal with a user wireless terminal serving as a connection candidate with a plurality of transmission points. Store combination conditions.
  • search range determination section 103 determines the number of transmission points for which each of the user wireless terminals is a connection candidate as the narrowing-down number . Further, the search range determination unit 103 restricts the number of transmission points that can be combined with one of the user wireless terminals according to the combination condition stored in the storage unit 102 with the number of narrowings, The combination restriction information in which the user wireless terminal serving as a connection candidate with each of the transmission points of FIG.
  • the number of refinements corresponding to the terminal number threshold is set in advance, and the number of refinements is determined by the number of target user wireless terminals. For example, in the case where the number of target user terminals is 10, since the number of terminals is smaller than the threshold 32, the number of refinements is eight. In this example, the number of refinements decreases as the number of target user wireless terminals increases.
  • search range determination section 103 sets combination restriction information in which the number of transmission points that can be combined by one user wireless terminal is limited by the determined number of refinements based on the combination condition stored in storage section 102. .
  • the storage unit 102 stores combination conditions in which connection candidates of the user wireless terminal are associated with each transmission point.
  • combination restriction information is set in which the number of a plurality of transmission points that one user radio terminal can combine is limited to 2.
  • the search range determination unit 103 performs the determination of the number of refinements and the setting of the combination restriction information described above in each scheduling cycle.
  • the combination generation unit 104 generates candidates for combinations of the plurality of transmission points and the user wireless terminal based on the combination restriction information.
  • the combination generation unit 104 generates a combination of the transmission point in the combination restriction information and the user wireless terminal that is a connection candidate of each transmission point, according to a predetermined search algorithm.
  • the combination generation unit 104 selects a transmission point according to the radio wave condition of the radio at each of the plurality of transmission points, and generates a combination candidate.
  • the combination operation of the combination generation unit 104 for example, the generation of the combination is stopped when a predetermined time elapses from the time when generation of the combination is started or when generation of a predetermined number of combinations is completed. It can also be done.
  • a generally known search algorithm can be used as a method of generating a combination in the combination generation unit 104. For example, a brute force method that comprehensively generates all combinations, or an approximate solution method (for example, hill climbing method, greedy method, etc.) of a commonly known combination optimization problem can be applied.
  • the transmission point is generated including the combination in which transmission is stopped.
  • the evaluation value calculation unit 105 calculates an evaluation value according to a reference set in advance for each of the combination candidates generated by the combination generation unit 104.
  • the evaluation value is, for example, a value obtained by evaluating the quality of communication between a transmission point and a user wireless terminal that is a connection candidate for each transmission point.
  • the evaluation value calculation unit 105 calculates an evaluation value based on the set evaluation value calculation formula.
  • the sum of the wireless throughput of each transmission point that is, the wireless throughput value of the entire wireless network system can be used.
  • a value obtained by dividing a throughput value obtained in the case of performing transmission by a combination of the transmission point and the user wireless terminal generally used in a wireless network system by an average throughput value integrated over a predetermined period (Proportional Fairness, PF metric Can be used as an evaluation value.
  • the received SINR Signal-to-Interference plus Noise power Ratio: ratio of signal power to the sum of interference power and noise power
  • reception is further performed.
  • SINR Signal-to-Interference plus Noise power Ratio: ratio of signal power to the sum of interference power and noise power
  • SINR Signal-to-Interference plus Noise power Ratio: ratio of signal power to the sum of interference power and noise power
  • the measured value is not the received power value measured by the user terminal but a value obtained by converting the CQI (Channel Quality Indicator) notified by the user terminal to the base station through the uplink channel to the received power value, or uplink transmitted by the user terminal It is also possible to use a value estimated from the received power value when each transmission point receives a signal.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • the holding unit 106 holds the combination selected based on the evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit 105. For example, when the evaluation value is a value that evaluates the quality of communication between the transmission point and the user wireless terminal that is a connection candidate for each transmission point, such as a wireless throughput, the holding unit 106 The combination with the highest evaluation value calculated by 105 is held. If the calculated evaluation value is larger than the evaluation value of the combination held so far, the holding unit 106 updates the held combination with the combination of the newly calculated evaluation value. Further, the holding unit 106 does not update the calculated evaluation value if it is smaller than the evaluation value of the combination held so far.
  • each of a plurality of transmission points each configured to perform wireless communication with a user wireless terminal is associated with a user wireless terminal serving as a connection candidate with a plurality of transmission points.
  • the combination condition is stored in the storage unit 102 (first step).
  • the search range determination unit 103 determines the number of transmission points for which each of the user wireless terminals is a connection candidate.
  • the number of transmission points that can be combined with one of the user wireless terminals is determined by the number of narrowing-downs determined based on the combination condition stored in the storage unit 102 as the number of narrowing-downs, and the plurality of transmission points and the plurality of transmission points (3) setting combination restriction information in which user wireless terminals as connection candidates with each of the above are associated with each other (second step).
  • step S103 the combination generation unit 104 generates a combination candidate of a plurality of transmission points and the user wireless terminal based on the combination restriction information (third step).
  • step S104 the evaluation value calculation unit 105 calculates an evaluation value according to a standard set in advance for each of the combination candidates generated by the combination generation unit 104 in the third step (fourth step).
  • step S105 the holding unit 106 first compares the already held evaluation value with the evaluation value newly calculated by the evaluation value calculation unit 105.
  • the evaluation value newly calculated by the evaluation value calculation unit 105 is larger (y in step S105)
  • step S106 the holding unit 106 calculates a new evaluation value for the information of the combination held. Change to a combination.
  • the above-described steps S103 to S106 are repeatedly performed until the end (step S107).
  • the holding unit 106 holds not only the case where the evaluation value calculated in the fourth step is large but also the case where it is small, and holds the combination selected based on the calculated evaluation value (fifth step) ).
  • step S111 the number of user wireless terminals to be scheduled is acquired.
  • step S112 the acquired target user wireless terminal number is compared with a terminal number threshold value set in advance in ascending or descending order.
  • step S113 the number of refinements corresponding to the terminal number threshold value including the number of target user radio terminals is determined.
  • step S113 the identification number j of the user wireless terminal is set to 0.
  • step S114 for the user wireless terminal of the identification number j, the corresponding transmission points are sorted according to the quality of the radio wave condition.
  • step S115 the transmission point identification number k is set to 0.
  • step S116 the transmission point of the identification number k is added to the user wireless terminal of the identification number j.
  • 1 is added to k in step S117.
  • step S118 it is determined whether k has reached the number of refinements. If k has not reached the number of narrowing down (No in step S118), the process returns to step S116, and steps S116 and S117 are repeated. On the other hand, if k has reached the number of refinements (yes in step S118), the process proceeds to step S119 to add 1 to j.
  • step S120 it is determined whether j has reached the number of terminals. If j has not reached the number of terminals (no in step S120), the process returns to step S114, and steps S114 to S119 are repeated.
  • step S120 if j has reached the number of terminals (yes in step S120), the process ends.
  • a terminal list (combination restriction information) to which a user wireless terminal corresponding to each transmission point is allocated is set (generated).
  • FIG. 4 The result of the simulation in the setting described above is shown in FIG. As shown in FIG. 4, when the number of user wireless terminals is 32, for example, by setting the number of transmission points (number of narrowing-downs) that each user wireless terminal is a connection candidate to 3, compared to the case of narrowing number 1 It can be seen that a good average system throughput is obtained. In addition, when the number of user wireless terminals to be searched is large, the number of combination candidates is reduced by reducing the number of user wireless terminals that each user wireless terminal sets as a connection candidate. It becomes possible. For example, when the number of user wireless terminals is 256, setting the number of narrowings 2 improves the average system throughput, though slightly, compared to the number of narrowings 3.
  • the number of narrowings is determined based on the number of target user wireless terminals, and one combination of user wireless terminals can be combined with the number of narrowings determined based on the combination condition
  • the optimal combination of transmission points and user wireless terminals can be determined more quickly.
  • the first embodiment it is possible to dynamically change the number of transmission points that each user wireless terminal sets as a connection candidate according to the number of search target user wireless terminals. For example, when the number of search target user wireless terminals is small, it is possible to select a more optimal combination as a whole system by increasing the number of transmission points that each user wireless terminal sets as a connection candidate, and the system throughput It can be improved. In addition, when the number of user wireless terminals to be searched is large, the number of combination candidates is reduced by reducing the number of user wireless terminals that each user wireless terminal sets as a connection candidate. It becomes possible.
  • the scheduling apparatus 201 includes a storage unit 102, a search range determination unit 203, a combination generation unit 104, an evaluation value calculation unit 105, and a holding unit 106.
  • the scheduling apparatus 201 assigns a radio resource for performing wireless communication between any of a plurality of transmission points in a wireless network having a plurality of transmission points performing wireless communication with a user wireless terminal and the user wireless terminal. Search for the optimal combination to be used for scheduling.
  • the storage unit 102, the combination generation unit 104, the evaluation value calculation unit 105, and the holding unit 106 are the same as those in the first embodiment described above.
  • the search range determination unit 203 limits the number of transmission points that can be combined by one user wireless terminal by the number of refinements according to the combination condition stored in the storage unit 102, and additionally As a transmission point to which retransmission user radio terminals to be retransmitted are combined, combination restriction information is set in a state where only retransmission user radio terminals are combined.
  • combination restriction information is set as shown in Table 3.
  • transmission points to which retransmission user radio terminals to be retransmitted are combined are limited to a state in which only retransmission user radio terminals are combined.
  • the combination restriction information shown in Table 3 is further restricted, and combination restriction information shown in Table 5 or Table 6 below is set.
  • transmission point 0 and transmission point 2 are selected for the user wireless terminal 2.
  • the number of transmission points to which the user wireless terminal 2 to be retransmitted is combined is limited to one.
  • a transmission point with a better radio wave condition is selected.
  • Table 5 shows the case where the radio wave state of the radio with the user radio terminal 2 is better for the transmission point 0.
  • Table 6 shows the case where the radio wave state of the radio with the user radio terminal 2 is better for the transmission point 2.
  • Table 5 is the case where the first transmission with user radio terminal 2 is at transmission point 0.
  • Table 6 shows the case where the first transmission with the user wireless terminal 2 is the transmission point 2.
  • step S101 each of a plurality of transmission points each configured to perform wireless communication with a user wireless terminal is associated with a user wireless terminal serving as a connection candidate with a plurality of transmission points.
  • the combination condition is stored in the storage unit 102 (first step). This is the same as in the first embodiment described above.
  • search range determination section 103 determines the number of refinements based on the preset refinement conditions based on the number of target user wireless terminals, and stores section 102.
  • the number of transmission points that one user wireless terminal can combine is limited by the determined number of narrowings according to the combination condition stored in, and in addition, a transmission point to which retransmission user wireless terminals to be retransmitted are combined.
  • step S103 the combination generation unit 104 generates a candidate for a combination of a plurality of transmission points and a user wireless terminal based on the combination restriction information (third Step).
  • step S104 the evaluation value calculation unit 105 calculates an evaluation value according to a standard set in advance for each of the combination candidates generated by the combination generation unit 104 in the third step (fourth step).
  • step S105 the holding unit 106 first compares the already held evaluation value with the evaluation value newly calculated by the evaluation value calculation unit 105.
  • the evaluation value newly calculated by the evaluation value calculation unit 105 is larger (y in step S105)
  • step S106 the holding unit 106 calculates a new evaluation value for the information of the combination held. Change to a combination.
  • the above-described steps S103 to S106 are repeatedly performed until the end (step S107).
  • the number of narrowing points is determined based on the number of target user wireless terminals, and a plurality of transmission points that one user wireless terminal can combine with the number of narrowing points determined from combination conditions.
  • the limited number allows the optimal combination of transmission points and user wireless terminals to be determined more quickly.
  • the number of transmission points that each user wireless terminal uses as a connection candidate is narrowed based on the user wireless terminal information to be retransmitted, compared with the case of the first embodiment. It is possible to dynamically change the number of transmission points that each user wireless terminal sets as a connection candidate, taking into account the retransmission target user wireless terminal whose transmission combination has been determined. For example, when the number of user wireless terminals to be retransmitted is large, there are many transmission points for which a combination of transmissions has already been determined without performing search processing. Therefore, it is possible to select a more optimal combination for the entire system by increasing the number of transmission points that each user wireless terminal uses as a connection candidate, and it is possible to improve the system throughput.
  • the combination restriction information as short as possible for each scheduling cycle, it is possible to dynamically cope with the number of retransmission target user wireless terminals changing from moment to moment, so the number of refinements may be set statically or the embodiment Compared with 1, identification of the optimal combination is possible.
  • the scheduling apparatus 301 includes a storage unit 102, a search range determination unit 303, a combination generation unit 104, an evaluation value calculation unit 105, and a holding unit 106.
  • the scheduling apparatus 301 allocates radio resources for performing wireless communication between any of a plurality of transmission points in a wireless network having a plurality of transmission points performing wireless communication with a user wireless terminal and the user wireless terminal. Search for the optimal combination to be used for scheduling.
  • search range determination unit 303 restricts the number of transmission points that can be combined by one user radio terminal by the number of refinements according to the combination condition stored in storage unit 102, and additionally The combination restriction information in which the number of user wireless terminals that can be combined into a plurality of transmission points is limited by the number of narrowings is set.
  • combination restriction information is set as shown in Table 3.
  • the number of user wireless terminals that can be combined is limited by the number of narrowing down also at each transmission point. For example, if the number of narrowings is 2, the combination restriction information shown in Table 3 is more restricted, and if the combination restrictions shown in Table 3 are arranged in the order of the channel information, the combinations shown in Table 7 below. Restriction information is set.
  • step S101 each of a plurality of transmission points each configured to perform wireless communication with a user wireless terminal is associated with a user wireless terminal serving as a connection candidate with a plurality of transmission points.
  • the combination condition is stored in the storage unit 102 (first step). This is the same as in the first embodiment described above.
  • search range determination section 103 determines the number of narrowing-downs based on the narrowing-down condition set in advance based on the number of target user wireless terminals, and stores section 102. Based on the combination condition stored in, the number of transmission points that one user wireless terminal can combine is limited by the determined number of refinements, and in addition, the number of user wireless terminals that can be combined to a plurality of transmission points Set combination limit information limited by the number of narrowings (second step).
  • step S103 the combination generation unit 104 generates a candidate for a combination of a plurality of transmission points and a user wireless terminal based on the combination restriction information (third Step).
  • step S104 the evaluation value calculation unit 105 calculates an evaluation value according to a standard set in advance for each of the combination candidates generated by the combination generation unit 104 in the third step (fourth step).
  • step S105 the holding unit 106 first compares the already held evaluation value with the evaluation value newly calculated by the evaluation value calculation unit 105.
  • the evaluation value newly calculated by the evaluation value calculation unit 105 is larger (y in step S105)
  • step S106 the holding unit 106 calculates a new evaluation value for the information of the combination held. Change to a combination.
  • the above-described steps S103 to S106 are repeatedly performed until the end (step S107).
  • the number of narrowings is determined based on the number of target user wireless terminals, and a plurality of transmission points that one user wireless terminal can combine with the number of narrowings determined based on the combination condition
  • the limited number allows the optimal combination of transmission points and user wireless terminals to be determined more quickly.
  • connection candidate user wireless terminals since the number of transmission points that each user wireless terminal uses as connection candidate is narrowed down, the distribution of user wireless terminals and transmission points is biased compared to the case of the first embodiment. Even when connection candidate user wireless terminals are concentrated on some transmission points, it is possible to try to connect to other transmission points, and it is possible to select an optimal combination as the entire system. .
  • the scheduling apparatus 401 includes a storage unit 102, a search range determination unit 403, a combination generation unit 104, an evaluation value calculation unit 105, and a holding unit 106.
  • the scheduling apparatus 401 allocates radio resources for performing wireless communication between any of a plurality of transmission points in a wireless network having a plurality of transmission points performing wireless communication with a user wireless terminal and the user wireless terminal Search for the optimal combination to be used for scheduling.
  • search range determination section 403 sets channel information indicating radio wave conditions between the user radio terminal and each of the plurality of transmission points according to the combination condition stored in storage section 102.
  • Set combination restriction information in which the number of transmission points that can be combined by one user radio terminal is limited by the number of narrowings among the combinations of user radio terminals and transmission points that are equal to or higher than the threshold Do.
  • combination restriction information is set as shown in Table 3.
  • a combination of a user wireless terminal whose channel information is equal to or greater than the set threshold and a plurality of transmission points is targeted.
  • the combination restriction information shown in Table 3 excludes the combination of transmission point 0 and user radio terminal 3 whose channel information is less than the threshold and the combination of transmission point 3 and user radio terminal 0.
  • Combination restriction information shown in Table 8 below is set.
  • step S101 each of a plurality of transmission points each configured to perform wireless communication with a user wireless terminal is associated with a user wireless terminal serving as a connection candidate with a plurality of transmission points.
  • the combination condition is stored in the storage unit 102 (first step). This is the same as in the first embodiment described above.
  • search range determination section 103 determines the number of refinements based on the preset refinement conditions based on the number of target user wireless terminals, and stores section 102.
  • step S103 the combination generation unit 104 generates a candidate for a combination of a plurality of transmission points and a user wireless terminal based on the combination restriction information (third Step).
  • step S104 the evaluation value calculation unit 105 calculates an evaluation value according to a standard set in advance for each of the combination candidates generated by the combination generation unit 104 in the third step (fourth step).
  • step S105 the holding unit 106 first compares the already held evaluation value with the evaluation value newly calculated by the evaluation value calculation unit 105.
  • the evaluation value newly calculated by the evaluation value calculation unit 105 is larger (y in step S105)
  • step S106 the holding unit 106 calculates a new evaluation value for the information of the combination held. Change to a combination.
  • the above-described steps S103 to S106 are repeatedly performed until the end (step S107).
  • the number of narrowing points is determined based on the number of target user wireless terminals, and a plurality of transmission points that can be combined by one user wireless terminal by the number of narrowing points determined from combination conditions.
  • the limited number allows the optimal combination of transmission points and user wireless terminals to be determined more quickly.
  • the transmission point with the user wireless terminal whose channel information indicating the radio wave state between the user wireless terminal and each of the plurality of transmission points is equal to or higher than the set threshold Since combination restriction information is set from among combinations of the above, the user wireless terminal can be a connection candidate for each transmission point only when channel information is good. As a result, compared to the case of the first embodiment, it is possible to exclude the combination of the transmission point and the user wireless terminal whose channel information is not good from the search processing, and it is possible to shorten the time required to specify the optimum combination.
  • the scheduling apparatus 501 includes a storage unit 102, a search range determination unit 503, a combination generation unit 104, an evaluation value calculation unit 105, and a holding unit 106.
  • the scheduling apparatus 501 assigns a radio resource for performing radio communication between any of a plurality of transmission points in a radio network having a plurality of transmission points performing radio communication with a user radio terminal and the user radio terminal. Search for the optimal combination to be used for scheduling.
  • the storage unit 102, the combination generation unit 104, the evaluation value calculation unit 105, and the holding unit 106 are the same as those in the first embodiment described above.
  • the search range determination unit 503 includes a first limit filter circuit 531, a second limit filter circuit 532, a third limit filter circuit 533, a fourth limit filter circuit 534, and a setting information storage unit 535. Setting information indicating whether the operation is valid or invalid is set in the setting information storage unit 535 for each of the first restriction filter circuit 531, the second restriction filter circuit 532, the third restriction filter circuit 533, and the fourth restriction filter circuit 534. It is done.
  • the search range determination unit 503 determines the first limit filter circuit 531, the second limit filter circuit 532, the third limit filter circuit 533, and the fourth limit filter circuit 534. Set the restriction information by combining any of the circuits above.
  • the search range determination unit 503 does not have to include all of the first limit filter circuit 531, the second limit filter circuit 532, the third limit filter circuit 533, and the fourth limit filter circuit 534. It suffices to have one circuit.
  • the first limiting filter circuit 531 first determines the number of transmission points for which each of the user wireless terminals is a connection candidate as the number of narrowing-down based on the number of user wireless terminals performing wireless communication with any of the plurality of transmission points. Do. In addition, the first limiting filter circuit 531 limits the number of transmission points that can be combined with one of the user wireless terminals according to the combination condition stored in the storage unit 102 with a narrowing number, The combination restriction information in which the user wireless terminal as a connection candidate with each of the plurality of transmission points is associated is set. The first restriction filter circuit 531 corresponds to the search range determination unit 103 of the first embodiment.
  • the narrowing-down number corresponding to the terminal number threshold is set in advance, and the narrowing-down number is determined according to the number of target user wireless terminals. For example, in the case where the number of target user terminals is 10, since the number of terminals is smaller than the threshold 32, the number of refinements is eight. In this example, the number of refinements decreases as the number of target user wireless terminals increases.
  • one user wireless terminal can be combined by the determined number of refinements based on the combination condition stored in the storage unit 102 or the combination limitation information.
  • Combination restriction information in which the number of transmission points is limited is set. For example, as shown in Table 2, the storage unit 102 stores combination conditions in which connection candidates of the user wireless terminal are associated with each transmission point.
  • combination restriction information in which the number of transmission points that one user wireless terminal can combine is limited to two is set.
  • the second limiting filter circuit 532 limits the number of transmission points that can be combined by one user wireless terminal by the number of narrowings according to the combination condition stored in the storage unit 102, and additionally, the retransmission to be retransmitted At the transmission point to which the user wireless terminal is combined, combination restriction information is set in a state where only the retransmission user wireless terminal is combined.
  • the function of the second restriction filter circuit 532 corresponds to the search range determination unit 203 of the second embodiment. Further, according to the combination restriction information output from the first restriction filter circuit 531, the second restriction filter circuit 532 is in a state where only the retransmission user radio terminal is combined with the transmission point to which the retransmission user radio terminal to be retransmitted is combined. Restrict.
  • the third restriction filter circuit 533 restricts the number of transmission points that one user wireless terminal can combine by the number of narrowings according to the combination condition stored in the storage unit 102, and additionally, to a plurality of transmission points.
  • the combination restriction information in which the number of user radio terminals that can be combined is limited by the number of narrowings is set.
  • the third limit filter circuit 533 corresponds to the search range determination unit 303 of the third embodiment.
  • the third restriction filter circuit 533 can be combined with a plurality of transmission points based on combination restriction information output by the first restriction filter circuit 531 or combination restriction information output by the second restriction filter circuit 532. Set the combination limit information limited by the number of narrowing the number.
  • the fourth limiting filter circuit 534 is configured such that channel information indicating a radio wave state between the user wireless terminal and each of the plurality of transmission points is set according to the combination condition stored in the storage unit 102, according to the combination condition. Among the combinations of the user wireless terminal and the plurality of transmission points, combination restriction information is set in which the number of the plurality of transmission points that can be combined by one user wireless terminal is limited by the narrowing number.
  • the fourth restriction filter circuit 534 corresponds to the search range determination unit 403 of the fourth embodiment.
  • the fourth restriction filter circuit 534 is combination restriction information output by the first restriction filter circuit 531, combination restriction information output by the second restriction filter circuit 532 or combination restriction information output by the third restriction filter circuit 533. More specifically, among the combinations of the user wireless terminal and the plurality of transmission points, the channel information indicating the radio wave condition of the radio between the user wireless terminal and each of the plurality of transmission points is equal to or greater than the set threshold. The combination restriction information in which the number of transmission points that can be combined by one user wireless terminal is limited by the number of narrowings is set.
  • the search range determination unit 503 performs the determination of the number of narrowings and the setting of the combination restriction information described above at the shortest every scheduling cycle, it may not necessarily be performed every scheduling cycle, For example, the processing of the search range determination unit may be omitted, for example, every 10 cycles of the scheduling cycle. In this case, the combination restriction information used in the cycle prior to the relevant scheduling cycle is used.
  • the search range determination unit 503 determines the above-described determination of the number of narrowings and the setting of the combination restriction information as the first restriction filter circuit 531, the second restriction filter circuit 532, the third restriction filter circuit 533, and the fourth restriction filter circuit 534.
  • this combination may not necessarily be a static setting.
  • the setting of the combination may be dynamically changed according to the number of user terminals. When there are many user terminals, all four filter circuits are enabled to reduce the number of user terminals included in the combination restriction information. If there are few user terminals, only the second limiting filter circuit 532 is enabled and the other filter circuits are disabled.
  • the processing performance of the scheduling processing device when the processing performance of the scheduling processing device has reached the performance required to search for the optimum combination, only the second limiting filter circuit 532 is enabled and the other filter circuits are disabled. Do. As described above, by reducing the number of filter processing effective, it is possible to search for the optimum combination more accurately. In addition, when the processing performance of the scheduling processing device does not reach the performance required for searching for the optimum combination with respect to the scheduling cycle, when searching for the optimum combination by enabling a plurality of filter circuits. Will be able to narrow down the candidates for As a result, the processing performance of the scheduling processing apparatus does not have to be improved, which leads to cost reduction.
  • the scheduling processing device can grasp the radio wave state (channel information) of the radio of the area as described above, if channel information is good for a certain threshold, the limiting filter circuit based on the channel information threshold is used. Disable and, conversely, when channel information is bad for a certain threshold, enable / disable setting of each filter circuit dynamically according to the external environment, such as disabling restriction filter circuit by channel information threshold. Or it may be set to automatic.
  • the search range determination part 503 showed the example which implements determination of the number of narrowing-down mentioned above, and the setting of combination restriction information using several filter circuits by arbitrary combinations, the order of this combination is not necessarily limited to this. Not exclusively.
  • the process of the second limiting filter circuit 532 may be performed first, and the process of the first limiting filter circuit 531 may be performed at the subsequent stage.
  • processing of all filters whose settings are valid may be simultaneously performed and the result may be merged to obtain final combination restriction information.
  • the search range determination unit 503 implements an example in which the above-described determination of the number of narrowing-downs and the setting of the combination restriction information are performed by arbitrarily combining a plurality of filter circuits with the same setting for a plurality of transmission points.
  • the same setting may not necessarily be used for a plurality of transmission points.
  • the enable / disable setting of the limiting filter circuit used at transmission point 0 and transmission point 1 may be changed. In this case, for transmission points with a large number of user terminals, the number of enabled filters is increased, and more candidate user terminals are narrowed down. Conversely, for transmission points with fewer user terminals, the number of enabled filters is reduced. Make it possible to search for a more accurate and optimal combination.
  • step S101 each of a plurality of transmission points each configured to perform wireless communication with a user wireless terminal is associated with a user wireless terminal serving as a connection candidate with a plurality of transmission points.
  • the combination condition is stored in the storage unit 102 (first step). This is the same as in the first embodiment described above.
  • search range determination unit 503 determines the number of refinements based on the preset refinement conditions based on the number of target user wireless terminals, and stores memory 102 If the first restriction filter circuit 531 is effective based on the combination condition stored in the field, the number of transmission points that can be combined with one of the user wireless terminals is narrowed down from the combination condition stored in the storage unit 102
  • the combination restriction information in which a plurality of transmission points and user wireless terminals as connection candidates for each of the plurality of transmission points are associated with each other is set by limiting the number of transmission points.
  • the search range determination unit 503 sets the transmission points to which retransmission user wireless terminals to be retransmitted are combined to be combined with only the retransmission user wireless terminal. .
  • the search range determination unit 503 sets combination limit information in which the number of user wireless terminals that can be combined with a plurality of transmission points is limited by the narrowing number.
  • the search range determination unit 503 sets channel information indicating the radio wave condition of the radio between the user radio terminal and each of the plurality of transmission points.
  • the combination restriction information in which the number of transmission points that can be combined by one user radio terminal is limited by the number of narrowings is set among the combinations of the user radio terminal having a threshold value or more and the plurality of transmission points (No. 2 steps).
  • step S103 The steps after step S103 are the same as those in the first embodiment described above, and in step S103, the combination generation unit 104 selects candidates for combinations of a plurality of transmission points and user wireless terminals based on the combination restriction information. Generate (third step). Next, in step S104, the evaluation value calculation unit 105 calculates an evaluation value according to a standard set in advance for each of the combination candidates generated by the combination generation unit 104 in the third step (fourth step).
  • step S105 the holding unit 106 first compares the already held evaluation value with the evaluation value newly calculated by the evaluation value calculation unit 105.
  • the evaluation value newly calculated by the evaluation value calculation unit 105 is larger (y in step S105)
  • step S106 the holding unit 106 calculates a new evaluation value for the information of the combination held. Change to a combination.
  • the above-described steps S103 to S106 are repeatedly performed until the end (step S107).
  • the number of narrowing points is determined based on the number of target user wireless terminals, and a plurality of transmission points that can be combined by one user wireless terminal with the number of narrowing points determined from combination conditions.
  • the limited number allows the optimal combination of transmission points and user wireless terminals to be determined more quickly.
  • the functions described in the first to fourth embodiments may be switched and used or any combination may be used without changing the internal configuration and circuit description of the scheduling apparatus. It becomes possible. This makes it possible to reduce the number of user terminals included in the combination restriction information as compared with the case where the scheduling apparatus of Embodiments 1 to 4 is used alone, and to reduce the time required to identify the optimum combination. In addition, since it is possible to meet the requirements of more system service providers without changing the internal configuration and circuit description of the scheduling apparatus, it is possible to reduce the cost as a result.
  • the scheduling apparatus includes a CPU (Central Processing Unit) 601, a main storage unit 602, an external storage unit 603, a network connection unit 604, and the like.
  • the respective functions (scheduling method) described above can be realized by operating the CPU 601 (executing the program) by the program expanded in the main storage device.
  • the above program is a program for causing a computer to execute the scheduling method described in the above-described embodiment.
  • the network connection device 604 connects to the network 605. Each function can also be distributed to a plurality of computer devices.
  • the scheduling apparatus in the above-described embodiment can also be configured by a programmable logic device (PLD: Programmable Logic Device) such as an FPGA (field-programmable gate array).
  • PLD Programmable Logic Device
  • FPGA field-programmable gate array
  • An FPGA in which a circuit serving as the search range determination unit 103 of the first embodiment is written as a search range determination circuit can function as a scheduling apparatus according to the first embodiment. Further, an FPGA in which a circuit serving as the search range determination unit 203 of the second embodiment is written as a search range determination circuit (second limited filter circuit) can function as a scheduling apparatus according to the second embodiment.
  • an FPGA in which a circuit serving as the search range determination unit 303 of the third embodiment is written as a search range determination circuit can function as a scheduling apparatus according to the third embodiment.
  • an FPGA in which a circuit serving as the search range determination unit 403 of the fourth embodiment is written as a search range determination circuit can function as a scheduling apparatus according to the fourth embodiment.
  • the FPGA in which the first limit filter circuit, the second limit filter circuit, the third limit filter circuit, the fourth limit filter circuit, and the setting information storage circuit which are to be the search range determination unit 503 are written relates to the fifth embodiment. It can function as a scheduling device.
  • each of the above circuits written in the FPGA can be confirmed by the writing device connected to the FPGA.
  • the number of narrowings is determined based on the number of target user wireless terminals, and a plurality of user wireless terminals can be combined by the number of narrowings determined according to the combination condition.
  • the optimal combination of transmission points and user wireless terminals can be determined more quickly.

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Abstract

探索範囲決定部（１０３）は、まず、複数の送信ポイントのいずれかと無線通信を行うユーザ無線端末の数をもとに、ユーザ無線端末の各々が接続候補となる送信ポイントの数を絞り込み数として決定する。また、探索範囲決定部（１０３）は、記憶部（１０２）に記憶されている組み合わせ条件より、ユーザ無線端末の１つと組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を絞り込み数で制限して、複数の送信ポイントと複数の送信ポイントの各々との接続候補となるユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ制限情報を設定する。

Description

スケジューリング装置および方法ならびにプログラム
　本発明は、無線ネットワークが有する無線リソースの割り当てを行うためのスケジューリング装置および方法ならびにプログラムに関する。
　スマートフォンなどの無線端末の普及に伴って、通信速度の向上や利用帯域の増大など、無線ネットワークに対する社会的要請が大きくなっている。このような状況を背景として、ＬＴＥ（Long Term Evolution）と呼ばれる次世代移動通信方式の無線インタフェース仕様を適用した無線ネットワークシステムが普及しつつある。ＬＴＥでは、無線アクセス技術の１つとして、複数の送信ポイント（ＴＰ）が協調してユーザ無線端末（ＵＥ）と信号を送受信するＣｏＭＰ（Coordinated Multi-point transmission/reception：セル間協調送受信）が採用されている（非特許文献１参照）。なお、一般に、１つの基地局に複数の送信ポイントが存在する。
　ＣｏＭＰ技術は、周波数利用効率やセル端ユーザスループットを向上させる重要な技術の１つである。例えば、送信ポイントからユーザ無線端末への送信である下り方向の通信において、同時に複数の送信ポイントが同一周波数帯を用い、各ユーザ無線端末に送信することで、無線リソースの利用効率を高めることができる。
　しかし、送信ポイントが異なるユーザ無線端末に対して送信した場合、複数の送信ポイントから信号を受信可能なユーザ無線端末にとっては、他の送信ポイントからの信号が所望の受信信号の干渉となって、かえってスループットの低下を招く恐れがある。従って、このような干渉を抑制しつつ通信速度を向上させるために、ＣｏＭＰは必要不可欠な技術となっている。
　また、無線ネットワークにＣｏＭＰを適用するにあたって、システムスループットの最大化を目的とすると、受信状態のよいユーザ（ユーザ無線端末）へのリソース割り当てが優先されることでユーザ間の公平性に問題が生じるため、各ユーザ無線端末のこれまでの平均レートを考慮したスケジューリングが望ましいとされている（非特許文献２参照）。
田岡　秀和 他、「LTE-Advanced におけるMIMOおよびセル間協調送受信技術」、NTT DOCOMO テクニカル・ジャーナル、Vol. 18、No. 2、２２－３０頁、２０１０年。 T. Girici et al., "Proportional Fair Scheduling Algorithm in OFDMA-BasedWireless Systems with QoS Constraints", Journal of Communications and Networks, vol. 12, no. 1, pp. 30-42, 2010.
　無線ネットワークシステムにおいて、前述したようなスケジューリングを行う場合、スケジューリング装置は、通信品質の評価値が最大となる送信ポイントとユーザ無線端末の組み合わせとして、送信ポイント毎の送信状態、すなわち送信ポイント毎に送信先となるユーザ無線端末あるいは送信停止を指定する情報を決定する。この組み合わせを決定するために、多数の送信ポイントとユーザ無線端末との組み合わせの評価値を計算し、この評価値が最良の組み合わせを見つける処理を行い、スケジューリング周期内（例えば１ミリ秒の時間内）に組み合わせの決定を完了する必要がある。
　最適な組み合わせを取得する確実な方法は、可能性のあるすべての組み合わせの各々について評価値を計算し、評価値が最大となる組み合わせを見つけ出す、つまり総当たりで探索を行うことである。しかし、無線ネットワークの規模（含まれる基地局数やユーザ無線端末数）が大きくなると、候補となり得る組み合わせの数が膨大になる。このため、従来の無線ネットワークシステムのスケジューリング装置では、無線ネットワークの規模が大きくなると、最適な組み合わせを見つけ出すまでの時間が長くなり、スケジューリング周期以内で最適な組み合わせを決定することができないという問題があった。
　本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、送信ポイントとユーザ無線端末との最適な組み合わせがより迅速に決定できるようにすることを目的とする。
　本発明に係るスケジューリング装置は、各々がユーザ無線端末との間でそれぞれ無線通信を行うように構成された複数の送信ポイントの各々と、複数の送信ポイントとの接続候補となるユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ条件を記憶する記憶部と、複数の送信ポイントのいずれかと無線通信を行うユーザ無線端末の数をもとに、ユーザ無線端末の各々が接続候補となる送信ポイントの数を絞り込み数として決定し、記憶部に記憶されている組み合わせ条件より、ユーザ無線端末の１つと組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を絞り込み数で制限して、複数の送信ポイントと複数の送信ポイントの各々との接続候補となるユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ制限情報を設定する探索範囲決定部と、組み合わせ制限情報に基づいて、複数の送信ポイントとユーザ無線端末との組み合わせの候補を生成する組み合わせ生成部と、組み合わせ生成部が生成した組み合わせの候補の各々について予め設定されている基準により評価値を算出する評価値算出部と、評価値算出部が算出した評価値に基づいて選択された組み合わせを保持する保持部とを備える。
　また、本発明に係るスケジューリング方法は、各々がユーザ無線端末との間でそれぞれ無線通信を行うように構成された複数の送信ポイントの各々と、複数の送信ポイントとの接続候補となるユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ条件を記憶部に記憶する第１ステップと、複数の送信ポイントのいずれかと無線通信を行うユーザ無線端末の数をもとに、ユーザ無線端末の各々が接続候補となる送信ポイントの数を絞り込み数として決定し、記憶部に記憶されている組み合わせ条件より、ユーザ無線端末の１つと組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を絞り込み数で制限して、複数の送信ポイントと複数の送信ポイントの各々との接続候補となるユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ制限情報を設定する第２ステップと、組み合わせ制限情報に基づいて、複数の送信ポイントとユーザ無線端末との組み合わせの候補を生成する第３ステップと、第３ステップで生成した組み合わせの候補の各々について予め設定されている基準により評価値を算出する第４ステップと、第４ステップで算出した評価値に基づいて選択された組み合わせを保持する第５ステップとを備える。
　本発明に係るプログラムは、上述したスケジューリング方法をコンピュータが実行するためのプログラムであり、コンピュータを上述したスケジューリング装置が備える記憶部、探索範囲決定部、組み合わせ生成部、評価値算出部、および保持部として機能させるためのプログラムである。
　以上説明したように、本発明によれば、対象となるユーザ無線端末の数をもとに絞り込み数を決定し、組み合わせ条件より、決定した絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限するので、送信ポイントとユーザ無線端末との最適な組み合わせがより迅速に決定できるという優れた効果が得られる。
図１は、本発明の実施の形態１に係るスケジューリング装置の構成を示す構成図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係るスケジューリング方法を説明するためのフローチャートである。 図３は、本発明の実施の形態１に係るスケジューリング方法の探索範囲決定についてより詳細に示すフローチャートである。 図４は、実施の形態１に係るスケジューリング装置を用いたシミュレーションの結果を示す特性図である。 図５は、本発明の実施の形態２に係るスケジューリング装置の構成を示す構成図である。 図６は、本発明の実施の形態２に係るスケジューリング方法を説明するためのフローチャートである。 図７は、本発明の実施の形態３に係るスケジューリング装置の構成を示す構成図である。 図８は、本発明の実施の形態３に係るスケジューリング方法を説明するためのフローチャートである。 図９は、本発明の実施の形態４に係るスケジューリング装置の構成を示す構成図である。 図１０は、本発明の実施の形態４に係るスケジューリング方法を説明するためのフローチャートである。 図１１は、本発明の実施の形態５に係るスケジューリング装置の構成を示す構成図である。 図１２は、本発明の実施の形態５に係るスケジューリング装置の一部構成を示す構成図である。 図１３は、本発明の実施の形態５に係るスケジューリング方法を説明するためのフローチャートである。 図１４は、本発明に係るスケジューリング装置のハードウエア構成を示す構成図である。
　以下、本発明の実施の形態について説明する。
［実施の形態１］
　はじめに、本発明の実施の形態１に係るスケジューリング装置１０１について図１を参照して説明する。このスケジューリング装置１０１は、記憶部１０２、探索範囲決定部１０３、組み合わせ生成部１０４、評価値算出部１０５、保持部１０６を備える。スケジューリング装置１０１は、ユーザ無線端末との間で無線通信を行う複数の送信ポイントを有する無線ネットワークにおける複数の送信ポイントのいずれかとユーザ無線端末との間の、無線通信を行うための無線リソースの割り当てに用いる最適な組み合わせを探索してスケジューリングを行う。
　記憶部１０２は、各々がユーザ無線端末との間でそれぞれ無線通信を行うように構成された複数の送信ポイントの各々と、複数の送信ポイントとの接続候補となるユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ条件を記憶する。
　探索範囲決定部１０３は、まず、複数の送信ポイントのいずれかと無線通信を行うユーザ無線端末の数をもとに、ユーザ無線端末の各々が接続候補となる送信ポイントの数を絞り込み数として決定する。また、探索範囲決定部１０３は、記憶部１０２に記憶されている組み合わせ条件より、ユーザ無線端末の１つと組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を絞り込み数で制限して、複数の送信ポイントと複数の送信ポイントの各々との接続候補となるユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ制限情報を設定する。
　探索範囲決定部１０３では、例えば、以下の表１に示すように、端末数閾値に対応する絞り込み数が予め設定され、対象となるユーザ無線端末の数により、絞り込み数が決定される。例えば、対象となるユーザ端末の数が１０の場合、端末数閾値３２より小さいので、絞り込み数は８となる。この例では、対象となるユーザ無線端末の数が多いほど、絞り込み数が減少している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　また、探索範囲決定部１０３は、記憶部１０２に記憶されている組み合わせ条件より、決定した絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限した組み合わせ制限情報を設定する。
　例えば、記憶部１０２には、以下の表２に示すように、送信ポイント毎にユーザ無線端末の接続候補が対応づけられた組み合わせ条件が記憶されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　これに対し、絞り込み数が２とされている場合、以下の表３に示すように、１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を２に制限した組み合わせ制限情報が設定される。探索範囲決定部１０３は、上述した絞り込み数の決定および組み合わせ制限情報の設定を、スケジューリングサイクル毎に実施する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　組み合わせ生成部１０４は、組み合わせ制限情報に基づいて、複数の送信ポイントとユーザ無線端末との組み合わせの候補を生成する。組み合わせ生成部１０４は、組み合わせ制限情報における送信ポイントと、各送信ポイントの接続候補となっているユーザ無線端末との組み合わせを、所定の探索アルゴリズムにより生成する。組み合わせ生成部１０４は、例えば、複数の送信ポイントの各々における無線の電波状態に応じて送信ポイントを選択して組み合わせの候補を生成する。組み合わせ生成部１０４の組み合わせ動作においては、例えば、組み合わせの生成を開始した時点から所定の時間が経過した時点、または、所定の組み合わせ数の生成を終了した時点、で組み合わせの生成を止めるようにすることもできる。
　また、組み合わせ生成部１０４における組み合わせの生成方法は、一般に知られる探索アルゴリズムを用いることができる。例えば、全ての組み合わせを網羅的に生成する総当たり法や、一般に知られる組み合わせ最適化問題の近似解法（例えば、山登り法、貪欲法など）を適用することができる。また、組み合わせを生成する際は、各送信ポイントが送信停止状態となる組み合わせも含めて生成する。
　評価値算出部１０５は、組み合わせ生成部１０４が生成した組み合わせの候補の各々について予め設定されている基準により評価値を算出する。評価値は、例えば、送信ポイントと各送信ポイントの接続候補となっているユーザ無線端末との間の通信の品質を評価した値である。評価値算出部１０５は、設定されている評価値計算式に基づき評価値を計算する。
　上述した評価値としては、例えば、各送信ポイントの無線スループットの和、つまり無線ネットワークシステム全体の無線スループット値を用いることができる。また、無線ネットワークシステムにおいて一般に用いられる、当該の送信ポイントとユーザ無線端末の組み合わせで送信を行う場合に得られるスループット値を、所定の期間積算した平均スループット値で除した値（Proportional Fairness、ＰＦメトリック）を評価値として用いることができる。
　例えば、評価値算出部１０５における評価値の計算では、各ユーザ端末の受信ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise power Ratio：干渉電力および雑音電力の和に対する信号電力の比率）を見積もり、さらに、受信ＳＩＮＲに応じたスループットを求める（例えば受信ＳＩＮＲとスループットを対応付けるテーブルを引く）。受信ＳＩＮＲの計算では、ユーザ端末毎の干渉電力や信号電力の値を必要とするので、これらの値を、各送信ポイントが送信した信号をユーザ端末が受信するときの受信電力を測定しておき、この測定値とリソース割り当てパターンから見積もる。なお、測定値として、ユーザ端末が測定した受信電力値ではなく、ユーザ端末が上りチャネルを通じて基地局に通知したＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を受信電力値に換算した値や、ユーザ端末が送信した上り信号を各送信ポイントが受信したときの受信電力値から推定した値を、使用することも可能である。
　保持部１０６は、評価値算出部１０５が算出した評価値に基づいて選択された組み合わせを保持する。例えば、評価値は、無線スループットなど、送信ポイントと各送信ポイントの接続候補となっているユーザ無線端末との間の通信の品質を評価した値を用いる場合、保持部１０６は、評価値算出部１０５が算出した評価値が最も高い組み合わせを保持する。保持部１０６は、計算された評価値がこれまで保持していた組み合わせの評価値よりも大きい場合は、保持する組み合わせを新たに計算された評価値の組み合わせで更新する。また、保持部１０６は、計算された評価値がこれまで保持していた組み合わせの評価値よりも小さい場合は、更新しない。
　次に、実施の形態１に係るスケジューリング装置の動作（スケジューリング方法）について、図２のフローチャートを用いて説明する。
　まず、ステップＳ１０１で、各々がユーザ無線端末との間でそれぞれ無線通信を行うように構成された複数の送信ポイントの各々と、複数の送信ポイントとの接続候補となるユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ条件を記憶部１０２に記憶する（第１ステップ）。次に、ステップＳ１０２で、探索範囲決定部１０３が、複数の送信ポイントのいずれかと無線通信を行うユーザ無線端末の数をもとに、ユーザ無線端末の各々が接続候補となる送信ポイントの数を絞り込み数として決定し、記憶部１０２に記憶されている組み合わせ条件より、ユーザ無線端末の１つと組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を絞り込み数で制限して、複数の送信ポイントと複数の送信ポイントの各々との接続候補となるユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ制限情報を設定する（第２ステップ）。
　次に、ステップＳ１０３で、組み合わせ生成部１０４が、組み合わせ制限情報に基づいて、複数の送信ポイントとユーザ無線端末との組み合わせの候補を生成する（第３ステップ）。次に、ステップＳ１０４で、評価値算出部１０５が、第３ステップで組み合わせ生成部１０４により生成された組み合わせの候補の各々について予め設定されている基準により評価値を算出する（第４ステップ）。
　次に、ステップＳ１０５で、保持部１０６が、まず、既に保持されている評価値と、新たに評価値算出部１０５が算出した評価値とを比較する。新たに評価値算出部１０５が算出した評価値の方が大きい場合（ステップＳ１０５のｙ）、ステップＳ１０６で、保持部１０６は、保持している組み合わせの情報を、新たな評価値が算出された組み合わせに変更する。上述したステップＳ１０３～ステップＳ１０６を、終了まで繰り返して実施する（ステップＳ１０７）。なお、保持部１０６は、第４ステップで算出された評価値が大きい場合に限らず、小さい場合であってもよく、算出された評価値に基づいて選択された組み合わせを保持する（第５ステップ）。
　ここで、探索範囲決定部１０３による組み合わせ制限情報の設定の流れについて、図３のフローチャートを用いてより詳細に説明する。まず、ステップＳ１１１で、スケジューリングの対象となるユーザ無線端末の数を取得する。次に、ステップＳ１１２で、取得した対象ユーザ無線端末数と、予め昇順または降順で設定されている端末数閾値とを比較する。次いで、ステップＳ１１３で、対象ユーザ無線端末数が含まれる端末数閾値に対応する絞り込み数を決定する。
　次に、ステップＳ１１３で、ユーザ無線端末の識別番号ｊを０に設定する。次いで、ステップＳ１１４で、識別番号ｊのユーザ無線端末について、電波状態の良否に応じて、対応する送信ポイントをソートする。
　次に、ステップＳ１１５で、送信ポイントの識別番号ｋを０に設定する。次いで、ステップＳ１１６で、識別番号ｊのユーザ無線端末に対して識別番号ｋの送信ポイントを追加する。次いで、ステップＳ１１７で、ｋに１を加える。
　次に、ステップＳ１１８で、ｋが絞り込み数に達したか否かを判定する。ｋが絞り込み数に達していない場合（ステップＳ１１８のｎｏ）、ステップＳ１１６に戻り、ステップＳ１１６，ステップＳ１１７を繰り返す。一方、ｋが絞り込み数に達している場合（ステップＳ１１８のｙｅｓ）、ステップＳ１１９に進み、ｊに１を加える。
　次に、ステップＳ１２０で、ｊが端末数に達したか否かを判定する。ｊが端末数に達していない場合（ステップＳ１２０のｎｏ）、ステップＳ１１４に戻り、ステップＳ１１４～ステップＳ１１９を繰り返す。
　一方、ｊが端末数に達している場合（ステップＳ１２０のｙｅｓ）、終了する。以上のステップＳ１１１～ステップＳ１２０により、送信ポイント毎に対応するユーザ無線端末が割り付けられた端末リスト（組み合わせ制限情報）が設定（生成）される。
　次に、実施の形態１に係る効果についてシミュレーションした結果について説明する。シミュレーションにおける各パラメータは、以下の表４に示すように設定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　上述した設定におけるシミュレーションの結果を図４に示す。図４に示すように、ユーザ無線端末数３２のとき、例えば、各ユーザ無線端末が接続候補とする送信ポイントの数（絞り込み数）を３とすることで、絞り込み数１の場合と比較して良好な平均システムスループットが得られることが分かる。また、探索対象ユーザ無線端末の数が多い場合は、各ユーザ無線端末が接続候補とするユーザ無線端末の数を少なくすることで、組み合わせ候補の数が減るため、短時間で最適組み合わせの特定が可能となる。例えば、ユーザ無線端末数２５６のとき、絞り込み数２とすることで、絞り込み数３と比較して、僅かではあるが平均システムスループットが向上する。
　以上に説明したように、実施の形態１によれば、対象となるユーザ無線端末の数をもとに絞り込み数を決定し、組み合わせ条件より、決定した絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限するので、送信ポイントとユーザ無線端末との最適な組み合わせがより迅速に決定できるようになる。
　実施の形態１によれば、探索対象ユーザ無線端末の数に応じて、各ユーザ無線端末が接続候補とする送信ポイントの数を動的に変更することが可能となる。例えば、探索対象ユーザ無線端末の数が少ない場合は、各ユーザ無線端末が接続候補とする送信ポイントの数を多くすることで、システム全体としてより最適組み合わせを選択することが可能となり、システムスループットを改善できるようになる。また、探索対象ユーザ無線端末の数が多い場合は、各ユーザ無線端末が接続候補とするユーザ無線端末の数を少なくすることで、組み合わせ候補の数が減るため、短時間で最適組み合わせの特定が可能となる。さらに、本探索範囲決定処理を最短でスケジューリングサイクル毎に行うことで、時々刻々と変化する探索対象ユーザ無線端末の数に動的に対応できるため、絞り込み数を静的に設定する場合と比較して、常に最適組み合わせの特定が可能となる。
［実施の形態２］
　次に、本発明の実施の形態２に係るスケジューリング装置２０１について図５を参照して説明する。このスケジューリング装置２０１は、記憶部１０２、探索範囲決定部２０３、組み合わせ生成部１０４、評価値算出部１０５、保持部１０６を備える。スケジューリング装置２０１は、ユーザ無線端末との間で無線通信を行う複数の送信ポイントを有する無線ネットワークにおける複数の送信ポイントのいずれかとユーザ無線端末との間の、無線通信を行うための無線リソースの割り当てに用いる最適な組み合わせを探索してスケジューリングを行う。
　記憶部１０２、組み合わせ生成部１０４、評価値算出部１０５、保持部１０６は、前述した実施の形態１と同様である。実施の形態２において、探索範囲決定部２０３は、記憶部１０２に記憶されている組み合わせ条件より、絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限し、加えて、再送対象となる再送ユーザ無線端末が組み合わされる送信ポイントには、再送ユーザ無線端末のみが組み合わされる状態に組み合わせ制限情報を設定する。
　実施の形態１に係る探索範囲決定部１０３においては、表３に示したように組み合わせ制限情報が設定される。これに加え、実施の形態２の探索範囲決定部２０３によれば、再送対象となる再送ユーザ無線端末が組み合わされる送信ポイントには、再送ユーザ無線端末のみが組み合わされる状態に制限する。例えば、ユーザ無線端末２とユーザ無線端末５とが再送対象の場合、表３に示した組み合わせ制限情報がより制限され、以下の表５または表６に示す組み合わせ制限情報が設定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　ここで、表３に示した状態では、ユーザ無線端末２に対して送信ポイント０および送信ポイント２が選択されている。実施の形態２では、再送対象のユーザ無線端末２が組み合わされる送信ポイントは、１つに制限される。この制限においては、例えば、無線の電波状態のよい方の送信ポイントを選択する。例えば、表５は、ユーザ無線端末２との間の無線の電波状態が、送信ポイント０の方がよい場合である。一方、表６は、ユーザ無線端末２との間の無線の電波状態が、送信ポイント２の方がよい場合である。
　また、最初の送信時の送信ポイントを選択することもできる。例えば、表５は、ユーザ無線端末２との間の最初の送信が、送信ポイント０の場合である。一方、表６は、ユーザ無線端末２との間の最初の送信が、送信ポイント２の場合である。
　次に、実施の形態２に係るスケジューリング装置の動作（スケジューリング方法）について、図６のフローチャートを用いて説明する。
　まず、ステップＳ１０１で、各々がユーザ無線端末との間でそれぞれ無線通信を行うように構成された複数の送信ポイントの各々と、複数の送信ポイントとの接続候補となるユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ条件を記憶部１０２に記憶する（第１ステップ）。これは、前述した実施の形態１と同様である。
　実施の形態２では、次に、ステップＳ２０２で、探索範囲決定部１０３が、対象となるユーザ無線端末の数をもとに、予め設定されている絞り込み条件により絞り込み数を決定し、記憶部１０２に記憶されている組み合わせ条件より、決定した絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限し、加えて、再送対象となる再送ユーザ無線端末が組み合わされる送信ポイントには、再送ユーザ無線端末のみが組み合わされる状態に組み合わせ制限情報を設定する（第２ステップ）。
　以降は、前述した実施の形態１と同様であり、ステップＳ１０３で、組み合わせ生成部１０４が、組み合わせ制限情報に基づいて、複数の送信ポイントとユーザ無線端末との組み合わせの候補を生成する（第３ステップ）。次に、ステップＳ１０４で、評価値算出部１０５が、第３ステップで組み合わせ生成部１０４により生成された組み合わせの候補の各々について予め設定されている基準により評価値を算出する（第４ステップ）。
　次に、ステップＳ１０５で、保持部１０６が、まず、既に保持されている評価値と、新たに評価値算出部１０５が算出した評価値とを比較する。新たに評価値算出部１０５が算出した評価値の方が大きい場合（ステップＳ１０５のｙ）、ステップＳ１０６で、保持部１０６は、保持している組み合わせの情報を、新たな評価値が算出された組み合わせに変更する。上述したステップＳ１０３～ステップＳ１０６を、終了まで繰り返して実施する（ステップＳ１０７）。
　上述した実施の形態２においても、対象となるユーザ無線端末の数をもとに絞り込み数を決定し、組み合わせ条件より、決定した絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限するので、送信ポイントとユーザ無線端末との最適な組み合わせがより迅速に決定できるようになる。
　また、実施の形態２では、再送対象のユーザ無線端末情報に基づき、各ユーザ無線端末が接続候補とする送信ポイントの数を絞り込むようにしたので、実施の形態１の場合と比較して、既に送信の組み合わせが確定している再送対象ユーザ無線端末を加味して、各ユーザ無線端末が接続候補とする送信ポイントの数を動的に変更することが可能となる。例えば、再送対象のユーザ無線端末の数が多い場合は、探索処理を行わなくとも既に送信の組み合わせが確定している送信ポイントが多く存在する。このため、各ユーザ無線端末が接続候補とする送信ポイントの数を多くして、システム全体としてより最適組み合わせを選択することが可能となり、システムスループットを改善できる効果がある。
　さらに、組み合わせ制限情報の設定を最短で毎スケジューリングサイクル行うことで、時々刻々と変化する再送対象ユーザ無線端末の数に動的に対応できるため、絞り込み数を静的に設定する場合や実施の形態１と比較して、最適組み合わせの特定が可能となる。
［実施の形態３］
　次に、本発明の実施の形態３に係るスケジューリング装置３０１について図７を参照して説明する。このスケジューリング装置３０１は、記憶部１０２、探索範囲決定部３０３、組み合わせ生成部１０４、評価値算出部１０５、保持部１０６を備える。スケジューリング装置３０１は、ユーザ無線端末との間で無線通信を行う複数の送信ポイントを有する無線ネットワークにおける複数の送信ポイントのいずれかとユーザ無線端末との間の、無線通信を行うための無線リソースの割り当てに用いる最適な組み合わせを探索してスケジューリングを行う。
　記憶部１０２、組み合わせ生成部１０４、評価値算出部１０５、保持部１０６は、前述した実施の形態１と同様である。実施の形態３において、探索範囲決定部３０３は、記憶部１０２に記憶されている組み合わせ条件より、絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限し、加えて、複数の送信ポイントに組み合わせ可能なユーザ無線端末の数を絞り込み数で制限した組み合わせ制限情報を設定する。
　実施の形態１に係る探索範囲決定部１０３においては、表３に示したように組み合わせ制限情報が設定される。これに加え、実施の形態３の探索範囲決定部３０３によれば、各送信ポイントにおいても、組み合わせ可能なユーザ無線端末の数を絞り込み数で制限する。例えば、絞り込み数が２の場合、表３に示した組み合わせ制限情報がより制限され、表３に示した組み合わせ制限がチャネル情報の良好な順で並んでいるならば、以下の表７に示す組み合わせ制限情報が設定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　次に、実施の形態３に係るスケジューリング装置の動作（スケジューリング方法）について、図８のフローチャートを用いて説明する。
　まず、ステップＳ１０１で、各々がユーザ無線端末との間でそれぞれ無線通信を行うように構成された複数の送信ポイントの各々と、複数の送信ポイントとの接続候補となるユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ条件を記憶部１０２に記憶する（第１ステップ）。これは、前述した実施の形態１と同様である。
　実施の形態３では、次に、ステップＳ３０２で、探索範囲決定部１０３が、対象となるユーザ無線端末の数をもとに、予め設定されている絞り込み条件により絞り込み数を決定し、記憶部１０２に記憶されている組み合わせ条件より、決定した絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限し、加えて、複数の送信ポイントに組み合わせ可能なユーザ無線端末の数を絞り込み数で制限した組み合わせ制限情報を設定する（第２ステップ）。
　以降は、前述した実施の形態１と同様であり、ステップＳ１０３で、組み合わせ生成部１０４が、組み合わせ制限情報に基づいて、複数の送信ポイントとユーザ無線端末との組み合わせの候補を生成する（第３ステップ）。次に、ステップＳ１０４で、評価値算出部１０５が、第３ステップで組み合わせ生成部１０４により生成された組み合わせの候補の各々について予め設定されている基準により評価値を算出する（第４ステップ）。
　次に、ステップＳ１０５で、保持部１０６が、まず、既に保持されている評価値と、新たに評価値算出部１０５が算出した評価値とを比較する。新たに評価値算出部１０５が算出した評価値の方が大きい場合（ステップＳ１０５のｙ）、ステップＳ１０６で、保持部１０６は、保持している組み合わせの情報を、新たな評価値が算出された組み合わせに変更する。上述したステップＳ１０３～ステップＳ１０６を、終了まで繰り返して実施する（ステップＳ１０７）。
　上述した実施の形態３においても、対象となるユーザ無線端末の数をもとに絞り込み数を決定し、組み合わせ条件より、決定した絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限するので、送信ポイントとユーザ無線端末との最適な組み合わせがより迅速に決定できるようになる。
　また、実施の形態３では、各ユーザ無線端末が接続候補とする送信ポイントの数を絞り込むようにしたので、実施の形態１の場合と比較して、ユーザ無線端末と送信ポイントの分布に偏りがあり、一部の送信ポイントに接続候補ユーザ無線端末が集中している場合にも、他の送信ポイントへの接続を試みることを可能とし、システム全体として、最適組み合わせを選択することが可能となる。
［実施の形態４］
　次に、本発明の実施の形態４に係るスケジューリング装置４０１について図９を参照して説明する。このスケジューリング装置４０１は、記憶部１０２、探索範囲決定部４０３、組み合わせ生成部１０４、評価値算出部１０５、保持部１０６を備える。スケジューリング装置４０１は、ユーザ無線端末との間で無線通信を行う複数の送信ポイントを有する無線ネットワークにおける複数の送信ポイントのいずれかとユーザ無線端末との間の、無線通信を行うための無線リソースの割り当てに用いる最適な組み合わせを探索してスケジューリングを行う。
　記憶部１０２、組み合わせ生成部１０４、評価値算出部１０５、保持部１０６は、前述した実施の形態１と同様である。実施の形態４において、探索範囲決定部４０３は、記憶部１０２に記憶されている組み合わせ条件より、ユーザ無線端末と複数の送信ポイントの各々との間の無線の電波状態を示すチャネル情報が、設定されている閾値以上となっているユーザ無線端末と複数の送信ポイントとの組み合わせの中で、絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限した組み合わせ制限情報を設定する。
　実施の形態１に係る探索範囲決定部１０３においては、表３に示したように組み合わせ制限情報が設定される。これに加え、実施の形態４の探索範囲決定部４０３によれば、チャネル情報が、設定されている閾値以上となっているユーザ無線端末と複数の送信ポイントとの組み合わせが対象となる。例えば、絞り込み数が２の場合、表３に示した組み合わせ制限情報より、チャネル情報が閾値未満の送信ポイント０とユーザ無線端末３の組み合わせおよび送信ポイント３とユーザ無線端末０の組み合わせが除外され、以下の表８に示す組み合わせ制限情報が設定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　次に、実施の形態４に係るスケジューリング装置の動作（スケジューリング方法）について、図１０のフローチャートを用いて説明する。
　まず、ステップＳ１０１で、各々がユーザ無線端末との間でそれぞれ無線通信を行うように構成された複数の送信ポイントの各々と、複数の送信ポイントとの接続候補となるユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ条件を記憶部１０２に記憶する（第１ステップ）。これは、前述した実施の形態１と同様である。
　実施の形態４では、次に、ステップＳ４０２で、探索範囲決定部１０３が、対象となるユーザ無線端末の数をもとに、予め設定されている絞り込み条件により絞り込み数を決定し、記憶部１０２に記憶されている組み合わせ条件より、ユーザ無線端末と複数の送信ポイントの各々との間の無線の電波状態を示すチャネル情報が、設定されている閾値以上となっているユーザ無線端末と複数の送信ポイントとの組み合わせの中で、絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限した組み合わせ制限情報を設定する（第２ステップ）。
　以降は、前述した実施の形態１と同様であり、ステップＳ１０３で、組み合わせ生成部１０４が、組み合わせ制限情報に基づいて、複数の送信ポイントとユーザ無線端末との組み合わせの候補を生成する（第３ステップ）。次に、ステップＳ１０４で、評価値算出部１０５が、第３ステップで組み合わせ生成部１０４により生成された組み合わせの候補の各々について予め設定されている基準により評価値を算出する（第４ステップ）。
　次に、ステップＳ１０５で、保持部１０６が、まず、既に保持されている評価値と、新たに評価値算出部１０５が算出した評価値とを比較する。新たに評価値算出部１０５が算出した評価値の方が大きい場合（ステップＳ１０５のｙ）、ステップＳ１０６で、保持部１０６は、保持している組み合わせの情報を、新たな評価値が算出された組み合わせに変更する。上述したステップＳ１０３～ステップＳ１０６を、終了まで繰り返して実施する（ステップＳ１０７）。
　上述した実施の形態４においても、対象となるユーザ無線端末の数をもとに絞り込み数を決定し、組み合わせ条件より、決定した絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限するので、送信ポイントとユーザ無線端末との最適な組み合わせがより迅速に決定できるようになる。
　また、実施の形態４では、ユーザ無線端末と複数の送信ポイントの各々との間の無線の電波状態を示すチャネル情報が、設定されている閾値以上となっているユーザ無線端末との送信ポイントとの組み合わせの中より組み合わせ制限情報が設定されるので、チャネル情報が良好な場合にのみ、ユーザ無線端末が各送信ポイントの接続候補となり得る。これにより、実施の形態１の場合と比較して、チャネル情報が良好でない送信ポイントとユーザ無線端末との組み合わせを探索処理から除外することが可能となり、最適組み合わせの特定に要する時間を短縮できる。
［実施の形態５］
　次に、本発明の実施の形態５に係るスケジューリング装置５０１について図１１、図１２を参照して説明する。このスケジューリング装置５０１は、記憶部１０２、探索範囲決定部５０３、組み合わせ生成部１０４、評価値算出部１０５、保持部１０６を備える。スケジューリング装置５０１は、ユーザ無線端末との間で無線通信を行う複数の送信ポイントを有する無線ネットワークにおける複数の送信ポイントのいずれかとユーザ無線端末との間の、無線通信を行うための無線リソースの割り当てに用いる最適な組み合わせを探索してスケジューリングを行う。記憶部１０２、組み合わせ生成部１０４、評価値算出部１０５、保持部１０６は、前述した実施の形態１と同様である。
　探索範囲決定部５０３は、第１制限フィルタ回路５３１，第２制限フィルタ回路５３２，第３制限フィルタ回路５３３，第４制限フィルタ回路５３４，および設定情報記憶部５３５から構成されている。設定情報記憶部５３５には、第１制限フィルタ回路５３１，第２制限フィルタ回路５３２，第３制限フィルタ回路５３３，第４制限フィルタ回路５３４の各々について、動作の有効または無効を示す設定情報が設定されている。
　探索範囲決定部５０３は、設定情報記憶部５３５に記憶されている設定情報を元に、第１制限フィルタ回路５３１，第２制限フィルタ回路５３２，第３制限フィルタ回路５３３，第４制限フィルタ回路５３４のいずれかの回路を組み合わせて制限情報を設定する。なお、探索範囲決定部５０３は、第１制限フィルタ回路５３１，第２制限フィルタ回路５３２，第３制限フィルタ回路５３３，第４制限フィルタ回路５３４のすべてを備えている必要な無く、少なくともいずれか２つの回路を備えていればよい。
　第１制限フィルタ回路５３１は、まず、複数の送信ポイントのいずれかと無線通信を行うユーザ無線端末の数をもとに、ユーザ無線端末の各々が接続候補となる送信ポイントの数を絞り込み数として決定する。また、第１制限フィルタ回路５３１は、記憶部１０２に記憶されている組み合わせ条件より、ユーザ無線端末の１つと組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を絞り込み数で制限して、複数の送信ポイントと複数の送信ポイントの各々との接続候補となるユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ制限情報を設定する。第１制限フィルタ回路５３１は、実施の形態１の探索範囲決定部１０３に相当する。例えば、表１に示したように、端末数閾値に対応する絞り込み数が予め設定され、対象となるユーザ無線端末の数により、絞り込み数が決定される。例えば、対象となるユーザ端末の数が１０の場合、端末数閾値３２より小さいので、絞り込み数は８となる。この例では、対象となるユーザ無線端末の数が多いほど、絞り込み数が減少している。
　加えて、第１制限フィルタ回路５３１の動作が有効とされている場合、記憶部１０２に記憶されている組み合わせ条件、または組み合わせ制限情報より、決定した絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限した組み合わせ制限情報が設定される。例えば、記憶部１０２には、表２に示したように、送信ポイント毎にユーザ無線端末の接続候補が対応づけられた組み合わせ条件が記憶されている。これに対し、絞り込み数が２とされている場合、表３に示したように、１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を２に制限した組み合わせ制限情報が設定される。
　第２制限フィルタ回路５３２は、記憶部１０２に記憶されている組み合わせ条件より、絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限し、加えて、再送対象となる再送ユーザ無線端末が組み合わされる送信ポイントには、再送ユーザ無線端末のみが組み合わされる状態に組み合わせ制限情報を設定する。この第２制限フィルタ回路５３２の機能は、実施の形態２の探索範囲決定部２０３に相当する。また、第２制限フィルタ回路５３２は、第１制限フィルタ回路５３１が出力する組み合わせ制限情報より、再送対象となる再送ユーザ無線端末が組み合わされる送信ポイントには、再送ユーザ無線端末のみが組み合わされる状態に制限する。
　第３制限フィルタ回路５３３は、記憶部１０２に記憶されている組み合わせ条件より、絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限し、加えて、複数の送信ポイントに組み合わせ可能なユーザ無線端末の数を絞り込み数で制限した組み合わせ制限情報を設定する。第３制限フィルタ回路５３３は、実施の形態３の探索範囲決定部３０３に相当する。また、第３制限フィルタ回路５３３は、第１制限フィルタ回路５３１が出力する組み合わせ制限情報、または第２制限フィルタ回路５３２が出力する組み合わせ制限情報より、複数の送信ポイントに組み合わせ可能なユーザ無線端末の数を絞り込み数で制限した組み合わせ制限情報を設定する。
　第４制限フィルタ回路５３４は、記憶部１０２に記憶されている組み合わせ条件より、ユーザ無線端末と複数の送信ポイントの各々との間の無線の電波状態を示すチャネル情報が、設定されている閾値以上となっているユーザ無線端末と複数の送信ポイントとの組み合わせの中で、絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限した組み合わせ制限情報を設定する。第４制限フィルタ回路５３４は、実施の形態４の探索範囲決定部４０３に相当する。
　また、第４制限フィルタ回路５３４は、第１制限フィルタ回路５３１が出力する組み合わせ制限情報、第２制限フィルタ回路５３２が出力する組み合わせ制限情報、または、第３制限フィルタ回路５３３が出力する組み合わせ制限情報より、ユーザ無線端末と複数の送信ポイントの各々との間の無線の電波状態を示すチャネル情報が、設定されている閾値以上となっているユーザ無線端末と複数の送信ポイントとの組み合わせの中で、絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限した組み合わせ制限情報を設定する。
　なお、探索範囲決定部５０３は、上述した絞り込み数の決定および組み合わせ制限情報の設定を、最短でスケジューリングサイクル毎に実施することを想定しているが、必ずしもスケジューリングサイクル毎に実施しなくともよく、たとえば、スケジューリングサイクルが１０サイクル経過するたびに行うなど、探索範囲決定部の処理を省略してもよい。この場合、当該のスケジューリングサイクルよりも前のサイクルで用いた組み合わせ制限情報を用いる。
　なお、探索範囲決定部５０３は、上述した絞り込み数の決定および組み合わせ制限情報の設定を、第１制限フィルタ回路５３１，第２制限フィルタ回路５３２，第３制限フィルタ回路５３３，第４制限フィルタ回路５３４のいずれか任意の組み合わせで実施する例を示したが、この組み合わせは必ずしも静的な設定でなくともよい。たとえば、ユーザ端末の数に応じて、上記組み合わせの設定を動的に変更してもよい。ユーザ端末が多い場合は、組み合わせ制限情報に含まれるユーザ端末を少なくするために、４つのフィルタ回路を全て有効にする。ユーザ端末が少ない場合、第２制限フィルタ回路５３２のみを有効にし、他のフィルタ回路を無効にする。
　また、スケジューリングサイクルに対して、スケジューリング処理装置の処理性能が、最適組み合わせを探索するのに必要な性能に達している場合、第２制限フィルタ回路５３２のみを有効にし、ほかのフィルタ回路を無効にする。このように、フィルタの処理を有効にする数を減らすことで、最適な組み合わせをより精度よく探索することができる。また、スケジューリングサイクルに対して、スケジューリング処理装置の処理性能が、最適組み合わせを探索するのに必要な性能に達していない場合、複数のフィルタ回路を有効にすることで、最適な組み合わせを探索する際の候補を絞りこむことができるようになる。これにより、スケジューリング処理装置の処理性能を高性能化せずに済むため、低コスト化の効果がある。
　また、スケジューリング処理装置は、上述のように当該エリアの無線の電波状態（チャネル情報）を把握できているため、ある閾値に対してチャネル情報が良好な場合は、チャネル情報閾値による制限フィルタ回路を無効にし、逆に、ある閾値に対してチャネル情報が不良な場合は、チャネル情報閾値による制限フィルタ回路を無効にするなど、外部環境に合わせて、各フィルタ回路の有効／無効設定を動的にまたは自動に設定することもある。
　なお、探索範囲決定部５０３は、上述した絞り込み数の決定および組み合わせ制限情報の設定を、複数のフィルタ回路を任意の組み合わせで用いて実施する例を示したが、この組み合わせの順番は必ずしもこれに限らない。たとえば、第２制限フィルタ回路５３２の処理を第１に実施し、その後段で、第１制限フィルタ回路５３１の処理を実施してもよい。また、記憶部１０２より取得する組み合わせ条件を用いて、設定が有効である全てのフィルタの処理を同時に行い、この結果をマージすることで、最終的な組み合わせ制限情報を得ることもある。このように、複数のフィルタの処理を同時に行うことで、当該処理をシーケンシャルに行う場合と比較し、より短時間にフィルタの処理を完了できる。
　なお、探索範囲決定部５０３は、上述した絞り込み数の決定および組み合わせ制限情報の設定を、複数の送信ポイントに対して同一の設定により、複数のフィルタ回路を任意に組み合わせて用いて実施する例を示したが、必ずしも、複数の送信ポイントに対して同一の設定を用いなくともよい。たとえば、送信ポイント０と送信ポイント１とで用いる制限フィルタ回路の有効／無効設定を変えてもよい。この場合、ユーザ端末が多い送信ポイントについては、有効にするフィルタを多くし、より候補となるユーザ端末を絞り込み、逆に、ユーザ端末が少ない送信ポイントについては、有効にするフィルタを少なくすることで、より精度のよい最適な組み合わせを探索できるようにする。
　次に、実施の形態５におけるスケジューリング装置の動作（スケジューリング方法）について、図１３のフローチャートを用いて説明する。
　まず、ステップＳ１０１で、各々がユーザ無線端末との間でそれぞれ無線通信を行うように構成された複数の送信ポイントの各々と、複数の送信ポイントとの接続候補となるユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ条件を記憶部１０２に記憶する（第１ステップ）。これは、前述した実施の形態１と同様である。
　実施の形態５では、次に、ステップＳ５０２で、探索範囲決定部５０３が、対象となるユーザ無線端末の数をもとに、予め設定されている絞り込み条件により絞り込み数を決定し、記憶部１０２に記憶されている組み合わせ条件より、第１制限フィルタ回路５３１が有効である場合、記憶部１０２に記憶されている組み合わせ条件より、ユーザ無線端末の１つと組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を絞り込み数で制限して、複数の送信ポイントと複数の送信ポイントの各々との接続候補となるユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ制限情報を設定する。
　加えて、探索範囲決定部５０３は、第２制限フィルタ回路５３２が有効である場合、再送対象となる再送ユーザ無線端末が組み合わされる送信ポイントには、再送ユーザ無線端末のみが組み合わされる状態に設定する。加えて、探索範囲決定部５０３は、第３制限フィルタ回路５３３が有効である場合、複数の送信ポイントに組み合わせ可能なユーザ無線端末の数を絞り込み数で制限した組み合わせ制限情報を設定する。
　加えて、探索範囲決定部５０３は、第４制限フィルタ回路５３４が有効である場合、ユーザ無線端末と複数の送信ポイントの各々との間の無線の電波状態を示すチャネル情報が、設定されている閾値以上となっているユーザ無線端末と複数の送信ポイントとの組み合わせの中で、絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限した組み合わせ制限情報を設定する（第２ステップ）。
　ステップＳ１０３より後のステップは、前述した実施の形態１と同様であり、ステップＳ１０３で、組み合わせ生成部１０４が、組み合わせ制限情報に基づいて、複数の送信ポイントとユーザ無線端末との組み合わせの候補を生成する（第３ステップ）。次に、ステップＳ１０４で、評価値算出部１０５が、第３ステップで組み合わせ生成部１０４により生成された組み合わせの候補の各々について予め設定されている基準により評価値を算出する（第４ステップ）。
　次に、ステップＳ１０５で、保持部１０６が、まず、既に保持されている評価値と、新たに評価値算出部１０５が算出した評価値とを比較する。新たに評価値算出部１０５が算出した評価値の方が大きい場合（ステップＳ１０５のｙ）、ステップＳ１０６で、保持部１０６は、保持している組み合わせの情報を、新たな評価値が算出された組み合わせに変更する。上述したステップＳ１０３～ステップＳ１０６を、終了まで繰り返して実施する（ステップＳ１０７）。
　上述した実施の形態５においても、対象となるユーザ無線端末の数をもとに絞り込み数を決定し、組み合わせ条件より、決定した絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限するので、送信ポイントとユーザ無線端末との最適な組み合わせがより迅速に決定できるようになる。
　また、実施の形態５では、スケジューリング装置の内部構成・回路記述を変えることなく、前述の実施の形態１～４に記載の機能を切り替えて用いたり、また任意の組み合わせで使用したりすることが可能となる。これにより、実施の形態１～４のスケジューリング装置を単独で用いる場合と比較して、組合せ制限情報に含まれるユーザ端末数を削減することが可能となり、最適組み合わせの特定に要する時間を短縮できる。また、スケジューリング装置の内部構成・回路記述を変えずに済むため、より多くのシステム・サービス事業者の要求にこたえられるようになるため、結果として低コスト化が可能となる。
　なお、上述した実施の形態におけるスケジューリング装置は、図１４に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）６０１と主記憶装置６０２と外部記憶装置６０３とネットワーク接続装置６０４となどを備えたコンピュータ機器とし、主記憶装置に展開されたプログラムによりＣＰＵ６０１が動作する（プログラムを実行する）ことで、上述した各機能（スケジューリング方法）が実現されるようにすることもできる。上記プログラムは、上述した実施の形態で示したスケジューリング方法をコンピュータが実行するためのプログラムである。ネットワーク接続装置６０４は、ネットワーク６０５に接続する。また、各機能は、複数のコンピュータ機器に分散させることもできる。
　また、上述した実施の形態におけるスケジューリング装置は、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）などのプログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）により構成することも可能である。例えば、ＦＰＧＡのロジックエレメントに、記憶部、探索範囲決定部、組み合わせ生成部、評価値算出部、保持部の各々を回路として備えることで、スケジューリング装置として機能させることができる。記憶回路、探索範囲決定回路、組み合わせ生成回路、評価値算出回路、保持回路の各々は、所定の書き込み装置を接続してＦＰＧＡに書き込む。
　実施の形態１の探索範囲決定部１０３となる回路を探索範囲決定回路（第１制限フィルタ回路）として書き込んだＦＰＧＡは、実施の形態１に係るスケジューリング装置として機能させることができる。また、実施の形態２の探索範囲決定部２０３となる回路を探索範囲決定回路（第２制限フィルタ回路）として書き込んだＦＰＧＡは、実施の形態２に係るスケジューリング装置として機能させることができる。
　また、実施の形態３の探索範囲決定部３０３となる回路を探索範囲決定回路（第３制限フィルタ回路）として書き込んだＦＰＧＡは、実施の形態３に係るスケジューリング装置として機能させることができる。また、実施の形態４の探索範囲決定部４０３となる回路を探索範囲決定回路（第４制限フィルタ回路）として書き込んだＦＰＧＡは、実施の形態４に係るスケジューリング装置として機能させることができる。また、探索範囲決定部５０３となる第１制限フィルタ回路，第２制限フィルタ回路，第３制限フィルタ回路，第４制限フィルタ回路，および設定情報記憶回路を書き込んだＦＰＧＡは、実施の形態５に係るスケジューリング装置として機能させることができる。
　また、ＦＰＧＡに書き込まれた上記の各回路は、ＦＰＧＡに接続した書き込み装置により確認することができる。
　以上に説明したように、本発明によれば、対象となるユーザ無線端末の数をもとに絞り込み数を決定し、組み合わせ条件より、決定した絞り込み数で１つのユーザ無線端末が組み合わせ可能な複数の送信ポイントの数を制限するので、送信ポイントとユーザ無線端末との最適な組み合わせがより迅速に決定できるようになる。
　なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。
　１０１…スケジューリング装置、１０２…記憶部、１０３，２０３，３０３，４０３…探索範囲決定部、１０４…組み合わせ生成部、１０５…評価値算出部、１０６…保持部。

Claims (7)

  1. 　各々がユーザ無線端末との間でそれぞれ無線通信を行うように構成された複数の送信ポイントの各々と、前記複数の送信ポイントとの接続候補となる前記ユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ条件を記憶する記憶部と、
    　前記複数の送信ポイントのいずれかと無線通信を行うユーザ無線端末の数をもとに、前記ユーザ無線端末の各々が接続候補となる送信ポイントの数を絞り込み数として決定し、前記記憶部に記憶されている組み合わせ条件より、前記ユーザ無線端末の１つと組み合わせ可能な前記複数の送信ポイントの数を前記絞り込み数で制限して、前記複数の送信ポイントと前記複数の送信ポイントの各々との接続候補となる前記ユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ制限情報を設定する探索範囲決定部と、
    　前記組み合わせ制限情報に基づいて、前記複数の送信ポイントと前記ユーザ無線端末との組み合わせの候補を生成する組み合わせ生成部と、
    　前記組み合わせ生成部が生成した前記組み合わせの候補の各々について予め設定されている基準により評価値を算出する評価値算出部と、
    　前記評価値算出部が算出した評価値に基づいて選択された組み合わせを保持する保持部と
    　を備えるスケジューリング装置。
  2. 　請求項１記載のスケジューリング装置において、
    　前記探索範囲決定部は、前記記憶部に記憶されている組み合わせ条件より、前記絞り込み数で１つの前記ユーザ無線端末が組み合わせ可能な前記複数の送信ポイントの数を制限し、加えて、再送対象となる再送ユーザ無線端末が組み合わされる送信ポイントには、前記再送ユーザ無線端末のみが組み合わされる状態に前記組み合わせ制限情報を設定する
    　ことを特徴とするスケジューリング装置。
  3. 　請求項１記載のスケジューリング装置において、
    　前記探索範囲決定部は、前記記憶部に記憶されている組み合わせ条件より、前記絞り込み数で１つの前記ユーザ無線端末が組み合わせ可能な前記複数の送信ポイントの数を制限し、加えて、前記複数の送信ポイントに組み合わせ可能な前記ユーザ無線端末の数を前記絞り込み数で制限した前記組み合わせ制限情報を設定する
    　ことを特徴とするスケジューリング装置。
  4. 　請求項１記載のスケジューリング装置において、
    　前記探索範囲決定部は、前記記憶部に記憶されている組み合わせ条件より、前記ユーザ無線端末と前記複数の送信ポイントの各々との間の無線の電波状態を示すチャネル情報が、設定されている閾値以上となっている前記ユーザ無線端末と前記複数の送信ポイントとの組み合わせの中で、前記絞り込み数で１つの前記ユーザ無線端末が組み合わせ可能な前記複数の送信ポイントの数を制限した前記組み合わせ制限情報を設定する
    　ことを特徴とするスケジューリング装置。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載のスケジューリング装置において、
    　前記組み合わせ生成部は、前記複数の送信ポイントの各々における無線の電波状態に応じて送信ポイントを選択して前記組み合わせの候補を生成する
    　ことを特徴とするスケジューリング装置。
  6. 　各々がユーザ無線端末との間でそれぞれ無線通信を行うように構成された複数の送信ポイントの各々と、前記複数の送信ポイントとの接続候補となる前記ユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ条件を記憶部に記憶する第１ステップと、
    　前記複数の送信ポイントのいずれかと無線通信を行うユーザ無線端末の数をもとに、前記ユーザ無線端末の各々が接続候補となる送信ポイントの数を絞り込み数として決定し、前記記憶部に記憶されている組み合わせ条件より、前記ユーザ無線端末の１つと組み合わせ可能な前記複数の送信ポイントの数を前記絞り込み数で制限して、前記複数の送信ポイントと前記複数の送信ポイントの各々との接続候補となる前記ユーザ無線端末とを対応づけた組み合わせ制限情報を設定する第２ステップと、
    　前記組み合わせ制限情報に基づいて、前記複数の送信ポイントと前記ユーザ無線端末との組み合わせの候補を生成する第３ステップと、
    　前記第３ステップで生成した前記組み合わせの候補の各々について予め設定されている基準により評価値を算出する第４ステップと、
    　前記第４ステップで算出した評価値に基づいて選択された組み合わせを保持する第５ステップと
    　を備えるスケジューリング方法。
  7. 　コンピュータを請求項１～５のいずれか１項に記載のスケジューリング装置が備える前記記憶部、前記探索範囲決定部、前記組み合わせ生成部、前記評価値算出部、および前記保持部として機能させるためのプログラム。
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