基地局及び補正値算出方法
【課題】基地局が取得する下り通信品質の精度を向上することが可能な技術を提供する。
【解決手段】基地局１では、下り無線リソースと、通信端末において既知信号の送信に使用される上り無線リソースとに関して、当該既知信号に基づいたヌルステアリングのための対応付けが定められている。補正値算出部１２６は、通信端末が既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられた下り無線リソースを用いて送信される信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す信号に基づいて、当該通信端末が求めた下り品質値に対する第１補正値を算出し、通信端末が既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられていない下り無線リソースを用いて送信される信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す信号に基づいて、当該通信端末が求めた下り品質値に対する第２補正値を算出する。
【解決手段】基地局１では、下り無線リソースと、通信端末において既知信号の送信に使用される上り無線リソースとに関して、当該既知信号に基づいたヌルステアリングのための対応付けが定められている。補正値算出部１２６は、通信端末が既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられた下り無線リソースを用いて送信される信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す信号に基づいて、当該通信端末が求めた下り品質値に対する第１補正値を算出し、通信端末が既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられていない下り無線リソースを用いて送信される信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す信号に基づいて、当該通信端末が求めた下り品質値に対する第２補正値を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナでの送信指向性を制御する基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から無線通信に関して様々な技術が提案されている。例えば特許文献１には、複数の無線通信装置が、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式を使用して無線通信を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５３６００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基地局と通信端末を備える無線通信システムでは、通信端末は、基地局からの信号に基づいて下り通信品質を求めて、それを基地局にフィードバックする。基地局は、通信端末から取得した下り通信品質に基づいて、下り無線リソースのスケジューリング等を行う。基地局が取得した下り通信品質の精度が十分でないと、基地局の性能が劣化する可能性があることから、当該下り通信品質の精度を高めることが望まれる。
【０００５】
そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、基地局が取得する下り通信品質の精度を高めることが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る基地局は、複数のアンテナを用いて通信を行い、下り通信を行う際には通信端末が送信する既知信号に基づいて当該複数のアンテナでの送信指向性を制御する通信部と、通信端末が前記通信部が送信する信号に基づいて求めた下り通信品質を示す下り品質値に対する補正値を求める補正値算出部とを備え、下り無線リソースと、通信端末において前記既知信号の送信に使用される上り無線リソースとに関して、前記既知信号に基づいたヌルステアリングのための対応付けが定められており、前記補正値算出部は、通信端末が前記既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられた対応下り無線リソースを用いて前記通信部が当該通信端末に送信する信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す応答信号に基づいて、当該通信端末が求めた前記下り品質値に対する第１補正値を算出し、通信端末が前記既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられていない非対応下り無線リソースを用いて前記通信部が当該通信端末に送信する信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す応答信号に基づいて、当該通信端末が求めた前記下り品質値に対する第２補正値を算出する。
【０００７】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記通信部が通信端末と下り通信を行う際に使用する使用下り無線リソースを当該通信端末に割り当てる下りスケジューリングを行うスケジューリング実行部がさらに設けられ、前記スケジューリング実行部は、前記下りスケジューリングを行う際には、前記第１補正値で補正された前記下り品質値が示す下り通信品質を、前記対応下り無線リソースを用いて下り通信が行われる際の下り通信品質として使用するとともに、前記第２補正値で補正された前記下り品質値が示す下り通信品質を、前記非対応下り無線リソースを用いて下り通信が行われる際の下り通信品質として使用する。
【０００８】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記通信部が送信する送信信号に適用するＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定するＭＣＳ決定部がさらに設けられ、前記ＭＣＳ決定部は、前記対応下り無線リソースを用いて送信される送信信号に適用するＭＣＳについては、前記第１補正値で補正された前記下り品質値に基づいて決定し、前記非対応下り無線リソースを用いて送信される送信信号に適用するＭＣＳについては、前記第２補正値で補正された前記下り品質値に基づいて決定する。
【０００９】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記補正値算出部は、前記第１補正値に対して第１調整値を加算あるいは減算することによって、当該第１補正値を更新し、前記第２補正値に対して第２調整値を加算あるいは減算することによって、当該第２補正値を更新し、前記第２調整値は、前記第１調整値よりも小さく設定されている。
【００１０】
また、本発明に係る補正値算出方法は、複数のアンテナを用いて通信を行い、下り通信を行う際には通信端末が送信する既知信号に基づいて当該複数のアンテナでの送信指向性を制御する基地局で行われる、下り通信品質を示す下り品質値についての補正値算出方法であって、前記基地局では、下り無線リソースと、通信端末において前記既知信号の送信に使用される上り無線リソースとに関して、前記既知信号に基づいたヌルステアリングのための対応付けが定められており、（ａ）通信端末が前記既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられた対応下り無線リソースを用いて前記基地局が当該通信端末に送信する信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す応答信号に基づいて、前記基地局が送信する信号に基づいて当該通信端末が求めた下り通信品質を示す下り品質値に対する第１補正値を算出する工程と、（ｂ）通信端末が前記既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられていない非対応下り無線リソースを用いて前記基地局が当該通信端末に送信する信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す応答信号に基づいて、当該通信端末が求めた前記下り品質値に対する第２補正値を算出する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基地局が取得する下り通信品質の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】基地局の構成を示す図である。
【図３】ＴＤＤフレームの構成を示す図である。
【図４】ＴＤＤフレームの構成の詳細を示す図である。
【図５】ＳＲＳ送信可能帯域が周波数ホッピングする様子を示す図である。
【図６】ＳＲＳ０とＳＲＳ１を示す図である。
【図７】ＳＲＳ用上り無線リソースを示す図である。
【図８】ＳＲＳの送信周波数帯域が周波数ホッピングする様子を示す図である。
【図９】ＳＲＳ用上り無線リソースと下り無線リソースとの対応付けを示す図である。
【図１０】通信端末に対する使用下り無線リソースの割り当て例を示す図である。
【図１１】ビームフォーミング及びヌルステアリングを説明するための図である。
【図１２】ビームフォーミング及びヌルステアリングを説明するための図である。
【図１３】無線通信システムの動作を示す図である。
【図１４】無線通信システムの動作を示す図である。
【図１５】補正値算出部の動作を示すフローチャートである。
【図１６】ＭＣＳ決定部でのＭＣＳの決定方法を示す図である。
【図１７】ＭＣＳ決定部でのＭＣＳの決定方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は本実施の形態に係る無線通信システム１００の構成を示す図である。無線通信システム１００は、例えば、複信方式としてＴＤＤ（Time Division Duplexing）方式が採用されたＬＴＥ（Long Term Evolution）であって、複数の基地局１を備えている。ＬＴＥは、「Ｅ−ＵＴＲＡ」とも呼ばれている。
【００１４】
各基地局１は、複数の通信端末２と通信を行う。ＬＴＥでは、下り通信ではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式が使用され、上り通信ではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）方式が使用される。基地局１と通信端末２との通信には、互いに直交する複数のサブキャリアが合成されたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号が使用される。
【００１５】
図１に示されるように、各基地局１のサービスエリア１０は、周辺基地局１のサービスエリア１０と部分的に重なっている。図１では、４つの基地局１だけしか示されていないため、１つの基地局１に対して周辺基地局１が２つあるいは３つだけしか存在していないが、実際には、１つの基地局１に対して例えば６つの周辺基地局１が存在することがある。
【００１６】
複数の基地局１は、図示しないネットワークに接続されており、当該ネットワークを通じて互いに通信可能となっている。また、ネットワークには図示しないサーバ装置が接続されており、各基地局１は、ネットワークを通じてサーバ装置と通信可能となっている。
【００１７】
図２は各基地局１の構成を示す図である。基地局１は、時間軸と周波数軸とからなる２次元で特定される無線リソースを複数の通信端末２のそれぞれに個別に割り当てることによって、当該複数の通信端末２と同時に通信することが可能となっている。基地局１は、送受信アンテナとしてアレイアンテナを有し、アダプティブアレイアンテナ方式を用いてアレイアンテナの指向性を制御することが可能である。
【００１８】
図２に示されるように、基地局１は、無線処理部１１と、当該無線処理部１１を制御する制御部１２とを備えている。無線処理部１１は、複数のアンテナ１１０ａから成るアレイアンテナ１１０を有している。無線処理部１１は、アレイアンテナ１１０で受信される複数の受信信号のそれぞれに対して増幅処理、ダウンコンバート及びＡ／Ｄ変換処理等を行って、ベースバンドの複数の受信信号を生成して出力する。
【００１９】
また、無線処理部１１は、制御部１２で生成されるベースバンドの複数の送信信号のそれぞれに対して、Ｄ／Ａ変換処理、アップコンバート及び増幅処理等を行って、搬送帯域の複数の送信信号を生成する。そして、無線処理部１１は、生成した搬送帯域の複数の送信信号を、アレイアンテナ１１０を構成する複数のアンテナ１１０ａにそれぞれ入力する。これにより、各アンテナ１１０ａから送信信号が無線送信される。
【００２０】
制御部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）及びメモリなどで構成されている。制御部１２では、ＣＰＵ及びＤＳＰがメモリ内の各種プログラムを実行することによって、送信信号生成部１２０、受信データ取得部１２１、スケジューリング実行部１２２、送信ウェイト処理部１２３、受信ウェイト処理部１２４、ＭＣＳ決定部１２５及び補正値算出部１２６などの機能ブロックが形成される。
【００２１】
ＭＣＳ決定部１２５は、基地局１が通信端末２に送信する送信信号に適用するＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定する。ＭＣＳは、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などの変調方式と誤り訂正符号の符号化率との組み合わせを示している。ＭＣＳ決定部１２５は、通信端末２に送信される送信信号に適用されるＭＣＳを、当該送信信号の周波数帯域での基地局１と当該通信端末２との間の下り通信品質に基づいて決定する。
【００２２】
送信信号生成部１２０は、通信対象の通信端末２に送信する送信データを生成する。送信データには制御データ及びユーザデータが含まれる。そして、送信信号生成部１２０は、生成した送信データを含むベースバンドの送信信号を、ＭＣＳ決定部１２５で決定されたＭＣＳに基づいて生成する。この送信信号は、アレイアンテナ１１０を構成する複数のアンテナ１１０ａの数だけ生成される。
【００２３】
送信ウェイト処理部１２３は、送信信号生成部１２０で生成された複数の送信信号に対して、アレイアンテナ１１０での送信指向性を制御するための複数の送信ウェイトをそれぞれ設定する。そして、送信ウェイト処理部１２３は、複数の送信ウェイトがそれぞれ設定された複数の送信信号に対して逆離散フーリエ変換（IDFT：Inverse Discrete Fourier Transform）等を行った後に、当該複数の送信信号を無線処理部１１に出力する。
【００２４】
受信ウェイト処理部１２４は、無線処理部１１から入力される複数の受信信号に対して、離散フーリエ変換（DFT：Discrete Fourier Transform）を行った後に、アレイアンテナ１１０での受信指向性を制御するための複数の受信ウェイトをそれぞれ設定する。そして、受信ウェイト処理部１２４は、複数の受信ウェイトがそれぞれ設定された複数の受信信号を合成して新たな受信信号（以後、「合成受信信号」と呼ぶ）を生成する。
【００２５】
受信データ取得部１２１は、受信ウェイト処理部１２４で生成された合成受信信号に対して、逆離散フーリエ変換や復調処理等を行って、当該合成受信信号に含まれる制御データ及びユーザデータを取得する。
【００２６】
本実施の形態に係る基地局１では、無線処理部１１、送信ウェイト処理部１２３及び受信ウェイト処理部１２４によって、アレイアンテナ１１０の指向性を適応的に制御しながら複数の通信端末２と通信を行う通信部１３が構成されている。通信部１３は、通信端末２と通信する際に、アレイアンテナ１１０の受信指向性及び送信指向性のそれぞれを制御する。具体的には、通信部１３は、受信ウェイト処理部１２４において、受信信号に乗算する受信ウェイトを調整することより、アレイアンテナ１１０での受信指向性のビーム及びヌルを様々な方向に設定することができる。また、通信部１３は、送信ウェイト処理部１２３において、送信信号に乗算する送信ウェイトを調整することより、アレイアンテナ１１０での送信指向性のビーム及びヌルを様々な方向に設定することができる。送信ウェイトは受信ウェイトから求めることができ、受信ウェイトは通信端末２からの既知信号に基づいて求めることができる。
【００２７】
スケジューリング実行部１２２は、データの下り通信を行う通信端末２を決定するとともに、当該通信端末２に対して、当該通信端末２とのデータの下り通信で使用する下り無線リソース（以後、「使用下り無線リソース」と呼ぶ）を割り当てる下りスケジューリングを行う。送信信号生成部１２０は、スケジューリング実行部１２２が通信端末２に割り当てた使用下り無線リソースに基づいて、当該通信端末２に送信すべきデータを含む送信信号を生成するとともに、当該使用下り無線リソースに基づいたタイミングで当該送信信号を送信ウェイト処理部１２３に入力する。これにより、通信端末２に送信すべきデータを含む送信信号が、当該通信端末２に割り当てられた使用下り無線リソースを用いて通信部１３から送信される。送信信号生成部１２０は、スケジューリング実行部１２２が通信端末２に割り当てた使用下り無線リソースを当該通信端末２に通知するための制御データを含む送信信号を生成して出力する。これにより、通信端末２は、自装置宛てのデータの送信で使用される使用下り無線リソースを知ることができ、基地局１からの自装置宛てのデータを適切に受信することができる。
【００２８】
またスケジューリング実行部１２２は、データの上り通信を行う通信端末２を決定するとともに、当該通信端末２に対して、当該通信端末２とのデータの上り通信で使用する上り無線リソース（以後、「使用上り無線リソース」と呼ぶ）を割り当てる上りスケジューリングを行う。送信信号生成部１２０は、スケジューリング実行部１２２が通信端末２に割り当てた使用上り無線リソースを当該通信端末２に通知するための制御データを含む送信信号を生成して出力する。これにより、通信端末２は、基地局１へのデータの送信に使用する使用上り無線リソースを知ることができ、当該使用上り無線リソースを用いて基地局１にデータを無線送信する。
【００２９】
さらにスケジューリング実行部１２２は、通信端末２が、既知信号である後述のサウンディング基準信号（ＳＲＳ）を送信する際に使用する上り無線リソース（以後、「使用ＳＲＳ用上り無線リソース」と呼ぶ）を当該通信端末２に対して割り当てる。送信信号生成部１２０は、スケジューリング実行部１２２が通信端末２に対して割り当てた使用ＳＲＳ用上り無線リソースを当該通信端末２に通知するための制御データを含む送信信号を生成して出力する。これにより、当該通信端末２は、基地局１へのＳＲＳの送信に使用する使用ＳＲＳ用上り無線リソースを知ることができ、当該使用ＳＲＳ用上り無線リソースを用いて基地局１にＳＲＳを無線送信する。
【００３０】
補正値算出部１２６は、通信端末２から送信される、当該通信端末２と基地局１との間の下り通信品質を示す下り品質値に対する補正値を算出する。後述するように、通信端末２から通知される下り品質値（下り通信品質）の精度は十分ではないことから、補正値算出部１２６では、その下り品質値の補正に使用する補正値を算出する。各通信端末２は、基地局１から送信される既知信号に基づいて、基地局１との間の下り通信品質を求める。そして、各通信端末２は、求めた下り通信品質を示す下り品質値、具体的にはＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を含む送信信号を基地局１に送信する。ＬＴＥにおいては、ＣＱＩの値として、“１”〜“１５”の１５種類の値が規定されている。ＣＱＩは、その値が大きいほど、通信品質が良いことを示している。基地局１では、補正値算出部１２６が、通信端末２から通知されるＣＱＩに対する補正値を算出する。補正値算出部１２６で求められた補正値で補正されたＣＱＩは、ＭＣＳ決定部１２５でのＭＣＳの決定に使用されたり、スケジューリング実行部１２２での下りスケジューリングで使用されたりする。補正値算出部１２６の動作について後で詳細に説明する。
【００３１】
＜ＴＤＤフレームの構成＞
次に基地局１と通信端末２との間で使用されるＴＤＤフレーム３００について説明する。ＴＤＤフレーム３００は、時間軸と周波数軸とからなる２次元で特定される。基地局１は、ＴＤＤフレーム３００から、各通信端末２に対して割り当てる使用上り無線リソース、使用下り無線リソース及び使用ＳＲＳ用上り無線リソースを決定する。
【００３２】
図３はＴＤＤフレーム３００の構成を示す図である。図３に示されるように、ＴＤＤフレーム３００は、２つのハーフフレーム３０１で構成されている。各ハーフフレーム３０１は、５個のサブフレーム３０２で構成されている。つまり、ＴＤＤフレーム３００は１０個のサブフレーム３０２で構成されている。サブフレーム３０２の時間長は１ｍｓである。以後、ＴＤＤフレーム３００を構成する１０個のサブフレーム３０２を、先頭から順に第０〜第９サブフレーム３０２とそれぞれ呼ぶことがある。
【００３３】
各サブフレーム３０２は、時間方向に２つのスロット３０３を含んで構成されている。各スロット３０３は、７個のシンボル期間３０４で構成されている。したがって、各サブフレーム３０２は、時間方向に１４個のシンボル期間３０４を含んでいる。このシンボル期間３０４は、ＯＦＤＭＡ方式の下り通信では、ＯＦＤＭシンボルの１シンボル期間となり、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の上り通信では、ＤＦＴＳ（Discrete Fourier Transform Spread）−ＯＦＤＭシンボルの１シンボル期間となる。
【００３４】
以上のように構成されるＴＤＤフレーム３００には、上り通信専用のサブフレーム３０２と下り通信専用のサブフレーム３０２とが含められる。以後、上り通信専用のサブフレーム３０２を「上りサブフレーム３０２」と呼び、下り通信専用のサブフレーム３０２を「下りサブフレーム３０２」と呼ぶ。通信端末２は、上りサブフレーム３０２で基地局１にデータを送信し、基地局１は、下りサブフレーム３０２で通信端末２にデータを送信する。
【００３５】
ＬＴＥでは、ＴＤＤフレーム３００において、周波数方向に１８０ｋＨｚの周波数帯域幅を含み、時間方向に７シンボル期間３０４（１スロット３０３）を含む領域（無線リソース）が「リソースブロック（ＲＢ）」と呼ばれている。リソースブロックには、１２個のサブキャリアが含まれる。スケジューリング実行部１２２は、通信端末２に対して使用上り無線リソースを割り当てる場合、あるいは通信端末２に対して使用下り無線リソースを割り当てる場合には、時間方向においては連続する２つのリソースブロック単位、つまり１つのサブフレーム３０２単位で、周波数方向においては１つのリソースブロック単位で、当該通信端末２に対して使用上り無線リソースあるいは使用下り無線リソースを割り当てる。以後、説明の便宜上、「ＲＢ」と言えば、周波数方向と時間方向で特定される本来の意味のリソースブロックを示すのではなく、リソースブロックの周波数帯域だけを示すものとする。
【００３６】
また、ＬＴＥでは、ＴＤＤフレーム３００の構成については、上りサブフレーム３０２と下りサブフレーム３０２の組み合わせが異なる７種類の構成が規定されている。ＬＴＥでは、０番〜６番までのＴＤＤフレーム３００の構成が規定されている。
【００３７】
図４は、１番の構成を有するＴＤＤフレーム３００の構成を示す図である。図４では、「Ｄ」で示されるサブフレーム３０２は、下りサブフレーム３０２を意味し、「Ｕ」で示されるサブフレーム３０２は、上りサブフレーム３０２を意味している。また、「Ｓ」で示されるサブフレーム３０２は、無線通信システム１００において、下り通信から上り通信への切り替えが行われるサブフレーム３０２を意味している。このサブフレーム３０２を「スペシャルサブフレーム３０２」と呼ぶ。
【００３８】
図４に示されるように、１番の構成を有するＴＤＤフレーム３００では、第０，第４，第５及び第９サブフレーム３０２が下りサブフレーム３０２となっており、第２，第３，第７，第８サブフレーム３０２が上りサブフレーム３０２となっており、第１及び第６サブフレーム３０２がスペシャルサブフレーム３０２となっている。本実施の形態に係る無線通信システム１００では、例えば、１番の構成を有するＴＤＤフレーム３００が使用されるものとする。
【００３９】
図４に示されるように、スペシャルサブフレーム３０２は、時間方向に、下りパイロットタイムスロット（ＤｗＰＴＳ）３５１と、ガードタイム（ＧＰ）３５０と、上りパイロットタイムスロット（ＵｐＰＴＳ）３５２とを含んでいる。ガードタイム３５０は、下り通信から上り通信に切り替えるために必要な無信号期間であって、通信には使用されない。
【００４０】
ＬＴＥでは、下りパイロットタイムスロット３５１、ガードタイム３５０及び上りパイロットタイムスロット３５２の時間長の組み合わせについて、複数種類の組み合わせが規定されている。図４の例では、下りパイロットタイムスロット３５１の時間長は１１シンボル期間３０４に設定されており、上りパイロットタイムスロット３５２の時間長は２シンボル期間３０４に設定されている。
【００４１】
本実施の形態に係る無線通信システム１００では、下りサブフレーム３０２だけではなく、スペシャルサブフレーム３０２の下りパイロットタイムスロット３５１においても下り通信を行うことが可能である。また、本無線通信システム１００では、上りサブフレーム３０２だけではなく、スペシャルサブフレーム３０２の上りパイロットタイムスロット３５２においても上り通信を行うことが可能である。
【００４２】
本実施の形態では、基地局１は、下りパイロットタイムスロット３５１の各シンボル期間３０４においてデータを通信端末２に送信する。また、各通信端末２は、上りパイロットタイムスロット３５２の２つのシンボル期間３０４のうちのどちらか一方、あるいは両方においてＳＲＳと呼ばれる既知信号を送信する。ＳＲＳは、複数のサブキャリアを変調する複数の複素シンボルで構成されている。本実施の形態では、上りパイロットタイムスロット３５２において送信されるＳＲＳを、送信ウェイトを算出するために使用する。つまり、基地局１の通信部１３は、通信端末２が上りパイロットタイムスロット３５２で送信するＳＲＳに基づいてアレイアンテナ１１０の送信指向性の制御を行うことが可能となっている。以後、アレイアンテナ１１０の送信指向性の制御を「アレイ送信制御」と呼ぶ。
【００４３】
なお、ＳＲＳは、上りサブフレーム３０２の最後のシンボル期間３０４においても送信可能である。つまり、通信端末２は、上りサブフレーム３０２において、最後のシンボル期間３０４を除く各シンボル期間３０４ではデータを送信可能であり、最後のシンボル期間３０４ではＳＲＳを送信可能である。アレイ送信制御には、上りサブフレーム３０２の最後のシンボル期間３０４で送信されるＳＲＳを使用することも可能であるが、本実施の形態では、上りパイロットタイムスロット３５２で送信されるＳＲＳを使用するものとする。
【００４４】
以後、特に断らない限り、ＳＲＳと言えば、上りパイロットタイムスロット３５２を使用して送信されるＳＲＳを意味するものとする。また、通信端末２がＳＲＳを送信することが可能な上りパイロットタイムスロット３５２に含まれる前方のシンボル期間３０４及び後方のシンボル期間３０４を「第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａ」及び「第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂ」とそれぞれ呼ぶ。また、第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａと第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂを特に区別する必要がない場合には、それぞれを「ＳＲＳ用上り通信期間」と呼ぶ。
【００４５】
ここで、スペシャルサブフレーム３０２の第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａの先頭から、その次のスペシャルサブフレーム３０２の第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａの先頭までの期間を「単位期間３６０」と呼ぶ。通信端末２に対する使用下り無線リソース等の無線リソースの割り当ては、この単位期間３６０が基準となる。本無線通信システム１００では、単位期間３６０が繰り返し現れることになる。
【００４６】
本実施の形態では、基地局１と通信する各通信端末２は、スケジューリング実行部１２２による使用ＳＲＳ用上り無線リソースの割り当てによって、例えば、１つの単位期間３６０ごとに少なくとも１回ＳＲＳを送信する。つまり、基地局１と通信する各通信端末２は、各単位期間３６０において、当該単位期間３６０に含まれる第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａ及び第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂのうちのどちらか一方、あるいは両方においてＳＲＳを送信する。
【００４７】
＜ＳＲＳ送信可能帯域の周波数ホッピング＞
本無線通信システム１００では、通信端末２がＳＲＳの送信に使用可能な周波数帯域４５０（以後、「ＳＲＳ送信可能帯域４５０」と呼ぶ）が、１つの単位期間３６０ごとに周波数ホッピングするようになっている。図５はＳＲＳ送信可能帯域４５０が周波数ホッピングする様子を示す図である。
【００４８】
図５に示されるように、ＳＲＳ送信可能帯域４５０は、１つの単位期間３６０ごとに、システム帯域４００において高周波側及び低周波側に交互に寄せて配置されるようになっている。したがって、各単位期間３６０においては、システム帯域４００における高周波側端部あるいは低周波側端部がＳＲＳの送信に使用することができない帯域となっている。以後、この帯域を「ＳＲＳ送信不可帯域４６０」と呼ぶ。各基地局１は、ＳＲＳ送信不可帯域４６０に含まれる周波数帯域を周波数方向に含む上り無線リソースを使用ＳＲＳ用上り無線リソースとして通信端末２に割り当てることはできない。
【００４９】
なお、ＳＲＳ送信不可帯域４６０は各基地局１において同一である。したがって、各単位期間３６０において、ある基地局１が通信端末２に対してＳＲＳの送信用として割り当てることができないＳＲＳ送信不可帯域４６０と、その基地局１の周辺に位置する周辺基地局１が通信端末２に対してＳＲＳの送信用として割り当てることができないＳＲＳ送信不可帯域４６０とは一致している。
【００５０】
本実施の形態のように、システム帯域幅が１０ＭＨｚの場合には、システム帯域４００には、５０個のＲＢが含まれる。この場合、ＳＲＳ送信可能帯域４５０の帯域幅は、４０個のＲＢ分の周波数帯域幅となり、ＳＲＳ送信不可帯域の帯域幅は１０個のＲＢ分の周波数帯域幅となる。以後、ｘ個のＲＢ分の周波数帯域幅を「ｘＲＢ」と呼ぶ。
【００５１】
＜ＳＲＳの構成＞
本実施の形態に係る無線通信システム１００では、“transmissionComb”と呼ばれるパラメータｋTCで識別される２種類のＳＲＳが規定されている。各通信端末２は、この２種類のＳＲＳのうちのどちらか一方のＳＲＳを、第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａ及び第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂの少なくとも一方で送信する。
【００５２】
パラメータｋTCは“０”あるいは“１”の値をとることが可能である。パラメータｋTC＝０で特定されるＳＲＳ（以後、「ＳＲＳ０」と呼ぶ）の送信に使用される複数のサブキャリアＳＣ０は、周波数方向において、連続的に配置されているのではなく、櫛歯状に配置されている。言い換えれば、ＳＲＳ０のキャリア周波数は周波数方向において櫛歯状に配置されている。同様にして、パラメータｋTC＝１で特定されるＳＲＳ（以後、「ＳＲＳ１」と呼ぶ）の送信に使用される複数のサブキャリアＳＣ１は、周波数方向において櫛歯状に配置されている。そして、ＳＲＳ０とＳＲＳ１とが同じ周波数帯域で送信される場合には、当該ＳＲＳ０の送信に使用される複数のサブキャリアＳＣ０と、当該ＳＲＳ１の送信に使用される複数のサブキャリアＳＣ１は、周波数方向において交互に配置される。したがって、ＳＲＳ０のキャリア周波数とＳＲＳ１のキャリア周波数とは周波数方向において互いに重なることはない。
【００５３】
図６は、ある周波数帯域４７０において、ＳＲＳ０とＳＲＳ１との両方が送信される様子を示している。図６に示されるように、ＳＲＳ０の送信に使用される複数のサブキャリアＳＣ０は、周波数方向において、１サブキャリア置きに配置されている。同様に、ＳＲＳ１の送信に使用される複数のサブキャリアＳＣ１は、周波数方向において、１サブキャリア置きに配置されている。そして、同じ周波数帯域４７０に含まれる、複数のサブキャリアＳＣ０と複数のサブキャリアＳＣ１とは、周波数方向において交互に配置されている。
【００５４】
このように、１つの通信端末２がＳＲＳの送信に使用する複数のサブキャリアは周波数方向において櫛歯状に配置されていることから、当該通信端末２がＳＲＳの送信に使用する周波数帯域での複数のサブキャリアの半分がＳＲＳの送信に使用される。そして、同じ周波数帯域に含まれる、複数のサブキャリアＳＣ０と複数のサブキャリアＳＣ１とは交互に配置されることから、ＳＲＳ０を送信する通信端末２と、ＳＲＳ１を送信する通信端末２とは、同じＳＲＳ用上り通信期間において同じ周波数帯域を使用することができる。基地局１側から見れば、基地局１は、同じＳＲＳ用上り通信期間において同じ周波数帯域で送信されるＳＲＳ０及びＳＲＳ１を区別することができる。
【００５５】
ＬＴＥの規格上では、各通信端末２に、第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａにおいてＳＲＳ１を送信させることは可能であるが、本実施の形態では、第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａにおいて各通信端末２にＳＲＳ１を送信させないようになっている。
【００５６】
以後、第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａと、ＳＲＳ送信可能帯域４５０に含まれる、ＳＲＳ０の送信に使用することが可能な櫛歯状の複数のサブキャリアＳＣ０とで特定される上り無線リソースを「第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａ」と呼ぶ。また、第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂと、ＳＲＳ送信可能帯域４５０に含まれる、ＳＲＳ０の送信に使用することが可能な櫛歯状の複数のサブキャリアＳＣ０とで特定される上り無線リソースを「第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂ」と呼ぶ。そして、第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂと、ＳＲＳ送信可能帯域４５０に含まれる、ＳＲＳ１の送信にすることが可能な櫛歯状の複数のサブキャリアＳＣ１とで特性される上り無線リソースを「第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃ」と呼ぶ。
【００５７】
図７は、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａ、第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂ及び第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃを示す図である。図７に示されるように、同一の単位期間３６０に含まれる、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａ、第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂ及び第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃは、時間方向及び周波数方向の少なくとも一方で互いに異なっている。以後、これらの上り無線リソースを区別する必要がない場合には、それぞれを「ＳＲＳ用上り無線リソース」と呼ぶ。
【００５８】
＜ＳＲＳの送信周波数帯域の周波数ホッピング＞
本実施の形態に係る無線通信システム１００では、ＳＲＳの送信周波数帯域を、ＳＲＳ送信可能帯域４５０内において周波数ホッピングさせることができる。また、本無線通信システム１００では、ＳＲＳの送信周波数帯域幅は変更可能となっている。本無線通信システム１００では、ＳＲＳの送信周波数帯域幅として設定することが可能な帯域幅として、例えば、４０ＲＢ、２０ＲＢ及び４ＲＢの３種類の帯域幅が定められている。
【００５９】
図８は、端末番号１の通信端末２が送信するＳＲＳの送信周波数帯域４８０ａと端末番号２の通信端末２が送信するＳＲＳの送信周波数帯域４８０ｂとがＳＲＳ送信可能帯域４５０内で周波数ホッピングする様子の一例を示す図である。図８には連続する複数の単位期間３６０における各サブフレーム３０２が示されている。図８では横方向が時間方向を示し、縦方向が周波数方向を示している。また図８の一番左に示されている０〜４９の数字は、周波数方向に並ぶ５０個のＲＢの番号を示している。ＲＢの番号が大きいほど、当該ＲＢが大きくなっている。また図８に示される「ＳＰ」はスペシャルサブフレーム３０２を意味し、「Ｕｐ」は上りパイロットタイムスロット（ＵｐＰＴＳ）３５２を意味し、「Ｄｗ」は下りパイロットタイムスロット（ＤｗＰＴＳ）３５１を意味している。また、図８に示される「ＵＬ」及び「ＤＬ」は、上りサブフレーム３０２及び下りサブフレーム３０２をそれぞれ意味している。
【００６０】
図８の例では、端末番号１及び２の通信端末２のそれぞれは、各単位期間３６０において１回ＳＲＳを送信している。また、端末番号１及び２の通信端末２が送信するＳＲＳの送信周波数帯域幅のそれぞれは２０ＲＢに設定されている。図８の例では、端末番号１の通信端末２が送信するＳＲＳの送信周波数帯域４８０ａと、端末番号２の通信端末２が送信するＳＲＳの送信周波数帯域４８０ｂとは、１つの単位期間３６０ごとに、ＳＲＳ送信可能帯域４５０において低周波側及び高周波側に交互に寄せて配置されている。
【００６１】
より詳細には、送信周波数帯域４８０ａは、ＳＲＳ送信可能帯域４５０が高周波側に寄せて配置されている単位期間３６０では、ＳＲＳ送信可能帯域４５０において低周波側に寄せて配置され、ＳＲＳ送信可能帯域４５０が低周波側に寄せて配置されている単位期間３６０では、ＳＲＳ送信可能帯域４５０において高周波側に寄せて配置されている。これにより、送信周波数帯域４８０ａは、システム帯域の中央部における３０ＲＢの周波数帯域（１０番〜３９番のＲＢ）内において周波数ホッピングする。したがって、システム帯域の低周波側の１０ＲＢの端部及び高周波側の１０ＲＢの端部のそれぞれでは、端末番号１の通信端末２からＳＲＳが送信されない。
【００６２】
これに対して、送信周波数帯域４８０ｂは、ＳＲＳ送信可能帯域４５０が高周波側に寄せて配置されている単位期間３６０では、ＳＲＳ送信可能帯域４５０において高周波側に寄せて配置され、ＳＲＳ送信可能帯域４５０が低周波側に寄せて配置されている単位期間３６０では、ＳＲＳ送信可能帯域４５０において低周波側に寄せて配置されている。これにより、送信周波数帯域４８０ｂは、システム帯域の低周波側及び高周波側に交互に寄せて配置される。したがって、システム帯域の中央部の１０ＲＢの周波数帯域（２０番〜２９番のＲＢ）では、端末番号２の通信端末２からＳＲＳが送信されない。
【００６３】
本実施の形態に係るスケジューリング実行部１２２は、基地局１が通信する各通信端末２についてのＳＲＳの送信態様を決定する。具体的には、スケジューリング実行部１２２は、各通信端末２について、使用するＳＲＳ用上り通信期間、ＳＲＳパラメータｋTCの値、ＳＲＳの送信周波数帯域幅、ＳＲＳの送信周波数帯域の周波数ホッピングの態様などを決定する。これにより、基地局１が通信する各通信端末２に対して使用ＳＲＳ用上り無線リソースが割り当てられる。
【００６４】
送信信号生成部１２０は、スケジューリング実行部１２２が通信端末２に対して割り当てた使用ＳＲＳ用上り無線リソースを当該通信端末２に通知するための制御データ、言い換えれば、スケジューリング実行部１２２で決定された、当該通信端末２が送信するＳＲＳの送信態様を当該通信端末２に通知するための制御データ（以後、「ＳＲＳ制御データ」と呼ぶ）を含む送信信号を生成する。この送信信号は、下りサブフレーム３０２が使用されて通信部１３から当該通信端末２に送信される。これにより、各通信端末２にはＳＲＳ制御データが送信され、各通信端末２は、ＳＲＳを送信する際に使用する上り無線リソースを知ることができる。言い換えれば、各通信端末２は、自身が送信するＳＲＳの送信態様を知ることができる。各通信端末２は、基地局１から通知された使用ＳＲＳ用上り無線リソースを用いてＳＲＳを送信する。
【００６５】
なお、ＳＲＳ制御データには、ＳＲＳの送信開始を指示するための送信開始データあるいはＳＲＳの送信停止を指示するための送信停止データも含められる。ＳＲＳを送信していない通信端末２が、送信開始データを含むＳＲＳ制御データを受信すると、当該ＳＲＳ制御データで通知される使用ＳＲＳ用上り無線リソースを用いてＳＲＳの送信を開始する。また、ＳＲＳを送信している通信端末２が、送信停止データを含むＳＲＳ制御データを受信すると、ＳＲＳの送信を停止する。通信端末２がＳＲＳの送信に使用する上り無線リソースを変更する際には、新たな使用ＳＲＳ用上り無線リソースを通知するためのＳＲＳ制御データが当該通信端末２に通知される。ＳＲＳ制御データは、ＬＴＥでは、“RRCConnectionReconfiguration message”と呼ばれている。
【００６６】
＜アレイ送信制御について＞
本実施の形態に係るアレイ送信制御では、通信部１３が通信端末２に割り当てられた使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う際には、当該使用下り無線リソースの周波数帯域で当該通信端末２が送信するＳＲＳに基づいて送信ウェイトが求められる。
【００６７】
また、本実施の形態に係るアレイ送信制御では、ヌルステアリング及びビームフォーミングが同時に行われる。通信部１３では、例えば、ＲＬＳ（Recursive Least-Squares）アルゴリズム等の逐次更新アルゴリズムを用いて受信ウェイトを複数回更新し、更新終了後の受信ウェイトに基づいて送信ウェイトを求めることによって、ヌルステアリングとビームフォーミングの両方を同時に行う。
【００６８】
また、本実施の形態に係るアレイ送信制御では、送信ウェイトが、例えば、１つのＲＢごとに求められる。例えば、通信端末２に割り当てられた使用下り無線リソースの周波数帯域が４つのＲＢで構成されているとすると、当該通信端末２についてのアレイ送信制御では、当該４つのＲＢのそれぞれについて送信ウェイトが求められる。使用下り無線リソースの周波数帯域に含まれるある１つのＲＢを用いて通信端末２に送信される信号に対して適用する送信ウェイトは、当該１つのＲＢで当該通信端末２が送信するＳＲＳを構成する複数の複素シンボルに基づいて受信ウェイトが複数回更新されて、更新終了後の受信ウェイトに基づいて送信ウェイトが求められる。
【００６９】
＜下り無線リソースとＳＲＳ用上り無線リソースとの対応付け＞
本実施の形態に係る無線通信システム１００では、下り無線リソースとＳＲＳ用上り無線リソースとに関して、ＳＲＳに基づいたヌルステアリング及びビームフォーミングのための対応付けが定められている。各基地局１が、この対応付けに基づいて、ＳＲＳを送信する通信端末２に対して使用下り無線リソースを割り当てるとともにアレイ送信制御を行うことによって、各基地局１はヌルステアリング及びビームフォーミングを適切に行うことが可能となる。以後、この対応付けを「アレイ制御用リソース対応付け」と呼ぶ。以下に、アレイ制御用リソース対応付けについて説明する。
【００７０】
なお、以後、単位期間３６０に含まれる２つの下りサブフレーム３０２について、先の下りサブフレーム３０２を「第１下りサブフレーム３０２ａ」と呼び、後の下りサブフレーム３０２を「第２下りサブフレーム３０２ｂ」と呼ぶ。また、単位期間３６０に含まれる、スペシャルサブフレーム３０２における下りパイロットタイムスロット３５１を含む部分については、下りサブフレーム３０２ではないが、便宜上、「第３下りサブフレーム３０２ｃ」と呼ぶ。以後、下りサブフレーム３０２には、この第３下りサブフレーム３０２ｃも含まれるものとする。また、説明の対象の単位期間３６０を「対象単位期間３６０」と呼び、説明の対象の通信端末２を「対象通信端末２」と呼ぶ。
【００７１】
図９は、対象単位期間３６０での下り無線リソースと、ＳＲＳ用上り無線リソースとの対応付けを説明するための図である。以下の説明は各単位期間３６０について言えることである。
【００７２】
本実施の形態では、対象単位期間３６０の第１下りサブフレーム３０２ａのうち、ＳＲＳ送信可能帯域４５０を周波数方向に含む下り無線リソース６００ａに含まれる下り無線リソースは、対象単位期間３６０の第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａにおける、当該下り無線リソースの周波数帯域を周波数方向に含む上り無線リソースと対応付けられる。つまり、対象単位期間３６０での下り無線リソース６００ａに含まれる下り無線リソースは、対象単位期間３６０での第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａにおいて、当該下り無線リソースの周波数帯域と同じ周波数帯域を有する上り無線リソースと対応付けられる。
【００７３】
また、対象単位期間３６０の第２下りサブフレーム３０２ｂのうち、ＳＲＳ送信可能帯域４５０を周波数方向に含む下り無線リソース６００ｂに含まれる下り無線リソースは、対象単位期間３６０の第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂにおける、当該下り無線リソースの周波数帯域を周波数方向に含む上り無線リソースと対応付けられる。
【００７４】
そして、対象単位期間３６０の第３下りサブフレーム３０２ｃのうち、ＳＲＳ送信可能帯域４５０を周波数方向に含む下り無線リソース６００ｃに含まれる下り無線リソースは、対象単位期間３６０の第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃにおける、当該下り無線リソースの周波数帯域を周波数方向に含む上り無線リソースと対応付けられる。
【００７５】
各基地局１では、このようなアレイ制御用リソース対応付けに基づいて、通信端末２に対して使用下り無線リソースが割り当てられるとともにアレイ送信制御が行われる。
【００７６】
具体的には、スケジューリング実行部１２２は、対象単位期間３６０の下り無線リソースから対象通信端末２に対して使用下り無線リソースを割り当てる際には、対象通信端末２が当該使用下り無線リソースに対応付けられた上り無線リソースを用いてＳＲＳを送信しているような当該使用下り無線リソース（以後、「ＳＲＳ対応使用下り無線リソース」と呼ぶ）だけをできる限り割り当てるようにする。
【００７７】
ただし、対象単位期間３６０において対象通信端末２と下り通信を行う際に、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースだけでは足り無い場合には、スケジューリング実行部１２２は、対象通信端末２に対して、それに対応付けられた上り無線リソースを用いて対象通信端末２がＳＲＳを送信していないような使用下り無線リソースあるいはＳＲＳ送信不可帯域４６０の少なくとも一部を周波数方向に含む使用下り無線リソース（以後、両方の当該使用下り無線リソースを総称して「ＳＲＳ非対応使用下り無線リソース」と呼ぶ）を対象単位期間３６０の下り無線リソースから割り当てる。言い換えれば、スケジューリング実行部１２２は、対象単位期間３６０において対象通信端末２がＳＲＳの送信に使用する上り無線リソースに対応付けられていない下り無線リソースを使用下り無線リソースとして割り当てる。
【００７８】
また、各基地局１では、通信部１３は、スケジューリング実行部１２２において対象通信端末２に割り当てられたＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う場合には、当該ＳＲＳ対応使用下り無線リソースに対応付けられた上り無線リソースを用いて対象通信端末２が送信するＳＲＳに基づいてアレイ送信制御を行う。
【００７９】
一方で、各基地局１では、通信部１３は、スケジューリング実行部１２２において対象通信端末２に割り当てられたＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う場合に、当該ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースの周波数帯域を用いて対象通信端末２がＳＲＳを送信しているときには、当該ＳＲＳに基づいてアレイ送信制御を行う。また、各基地局１では、通信部１３は、スケジューリング実行部１２２において対象通信端末２に割り当てられたＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う場合に、当該ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースの周波数帯域を用いて対象通信端末２がＳＲＳを送信していないときには、アレイ送信制御を行わない。つまり、このときには、通信部１３はオムニ送信を行う。
【００８０】
上述のように、ＳＲＳの送信周波数帯域は、ＳＲＳ送信可能帯域４５０内において周波数ホッピングすることから（図８参照）、対象通信端末２に対して、対象単位期間３６０の下り無線リソースからＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを割り当てる場合に、対象通信端末２は、対象単位期間３６０の前において、当該ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースの周波数帯域を用いてＳＲＳを送信していることがある。このような場合には、通信部１３は当該ＳＲＳに基づいてアレイ送信制御を行う。
【００８１】
図１０は、対象単位期間３６０での端末番号１〜６の通信端末２に対する使用下り無線リソースの割り当て例を示す図である。図１０の例では、端末番号１の通信端末２に対して、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａから使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１１が割り当てられており、端末番号２の通信端末２に対して、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａから使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１２が割り当てられている。また、端末番号３の通信端末２に対して、第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂから使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１３が割り当てられており、端末番号４の通信端末２に対して、第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂから使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１４が割り当てられている。そして、端末番号５の通信端末２に対して、第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃから使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１５が割り当てられており、端末番号６の通信端末２に対して、第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃから使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１６が割り当てられている。
【００８２】
また図１０の例においては、端末番号２の通信端末２に対しては、使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１２と同じ周波数帯域のＳＲＳ対応使用下り無線リソース６０２ａが割り当てられており、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースは割り当てられていない。端末番号４の通信端末２に対しては、使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１４の周波数帯域に含まれる周波数帯域を有するＳＲＳ対応使用下り無線リソース６０４ａが割り当てられており、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースは割り当てられていない。そして、端末番号５の通信端末２に対しては、使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１５と同じ周波数帯域のＳＲＳ対応使用下り無線リソース６０５ａが割り当てられており、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースは割り当てられていない。
【００８３】
これに対して、端末番号１の通信端末２に対しては、使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１１と同じ周波数帯域のＳＲＳ対応使用下り無線リソース６０１ａだけではなく、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソース６０１ｂが割り当てられている。端末番号３の通信端末２に対しては、使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１３と同じ周波数帯域のＳＲＳ対応使用下り無線リソース６０３ａだけではなく、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソース６０３ｂが割り当てられている。そして、端末番号６の通信端末２に対しては、使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１６と同じ周波数帯域のＳＲＳ対応使用下り無線リソース６０６ａだけではなく、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソース６０６ｂが割り当てられている。
【００８４】
ＳＲＳ非対応使用下り無線リソース６０３ｂ及びＳＲＳ非対応使用下り無線リソース６０６ｂの周波数帯域は、対象単位期間３６０においてＳＲＳが送信されないＳＲＳ送信不可帯域４６０に含まれている。端末番号１の通信端末２に割り当てられるＳＲＳ非対応使用下り無線リソース６０１ｂの周波数帯域は、端末番号４の通信端末２に割り当てられてい使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１４の周波数帯域に含まれている。
【００８５】
図１０に示されるように、本実施の形態では、対象単位期間３６０において、通信端末２に対してＳＲＳ対応使用下り無線リソースとＳＲＳ非対応使用下り無線リソースが割り当てられる際には、それらは互いに異なった下りサブフレーム３０２から割り当てられるようになっている。したがって、一つの下りサブフレーム３０２においては、同一の通信端末２に対して、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースとＳＲＳ非対応使用下り無線リソースの両方が割り当てられることはない。つまり、スケジューリング実行部１２２は、各下りサブフレーム３０２において、一つの通信端末２に対してはＳＲＳ対応使用下り無線リソース及びＳＲＳ非対応使用下り無線リソースのどちらか一方だけを割り当てるようになっている。
【００８６】
本無線通信システム１００では、各基地局１が通信端末２との下り通信にＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いることによって、各基地局１は適切にビームフォーミング及びヌルステアリングを行うことができる。以下にこの点について説明する。
【００８７】
図１１，１２は、基地局１ａとその周辺に位置する基地局１ｂがＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いることによって、基地局１ａ，１ｂのそれぞれにおいてビームフォーミング及びヌルステアリングが適切に行われる点を説明するための図である。図１１には、対象単位期間３６０における、基地局１ａ，１ｂでのＳＲＳ対応使用下り無線リソースの割り当て例が示されている。また図１２には、対象単位期間３６０における、基地局１ａ，１ｂでの送信指向性に関するビーム及びヌルが示されている。
【００８８】
図１１，１２の例では、対象単位期間３６０において、基地局１ａは、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ａを用いて端末番号１の通信端末２と下り通信を行っており、基地局１ｂは、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ａと同じＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ｂを用いて端末番号５の通信端末２と下り通信を行っている。したがって、基地局１ａが端末番号１の通信端末２と下り通信を行う際に、その周辺に位置する基地局１ｂと下り通信する端末番号５の通信端末２に対して干渉を与える可能性がある。同様に、基地局１ｂが端末番号５の通信端末２と下り通信を行う際に、その周辺に位置する基地局１ａが下り通信する端末番号１の通信端末２に対して干渉を与える可能性がある。
【００８９】
また図１１，１２の例では、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ａは、第１下りサブフレーム３０２ａにおける、対象単位期間３６０でのＳＲＳ送信可能帯域４５０を周波数方向に含む下り無線リソース６００ａから、端末番号１の通信端末２に対して割り当てられている。同様に、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ｂは、第１下りサブフレーム３０２ａにおける、対象単位期間３６０でのＳＲＳ送信可能帯域４５０を周波数方向に含む下り無線リソース６００ａから、端末番号５の通信端末２に対して割り当てられている。
【００９０】
基地局１ａはＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ａを用いて下り通信を行う際には、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ａに対応付けられた上り無線リソース、つまり、対象単位期間３６０での第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａにおける、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ａの周波数帯域を周波数方向に含む上り無線リソース６６０ａを用いて端末番号１の通信端末２が送信するＳＲＳに基づいてアレイ送信制御を行う。また、基地局１ｂはＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ｂを用いて下り通信を行う際には、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ｂに対応付けられた上り無線リソース、つまり、対象単位期間３６０での第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａにおける、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ｂの周波数帯域を周波数方向に含む上り無線リソース６６０ｂを用いて端末番号５の通信端末２が送信するＳＲＳに基づいてアレイ送信制御を行う。
【００９１】
このように、基地局１ａは、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ａを用いて端末番号１の通信端末２と下り通信を行う際には、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ａの周波数帯域と一致する周波数帯域で端末番号１の通信端末２が送信するＳＲＳに基づいてアレイ送信制御を行っている。したがって、図１２に示されるように、基地局１ａでの送信指向性に関するビーム７００ａは、通信対象の端末番号１の通信端末２に対して向くようになる。よって、基地局１ａでは適切にビームフォーミングが行われる。
【００９２】
同様に、基地局１ｂは、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ｂを用いて端末番号５の通信端末２と下り通信を行う際には、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ｂの周波数帯域と一致する周波数帯域で端末番号５の通信端末２が送信するＳＲＳに基づいてアレイ送信制御を行っている。したがって、基地局１ｂでの送信指向性に関するビーム７００ｂは、通信対象の端末番号５の通信端末２に対して向くようになる。よって、基地局１ｂでは適切にビームフォーミングが行われる。
【００９３】
また、本例のように、基地局１ａと、その周辺に位置する基地局１ｂとが、同じＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う際には、基地局１ａがアレイ送信制御を行う際に使用するＳＲＳの送信に使用される上り無線リソース６６０ａと、基地局１ｂがアレイ送信制御を行う際に使用するＳＲＳの送信に使用される上り無線リソース６６０ｂとは一致するようになる。したがって、基地局１ａが端末番号１の通信端末２から上り無線リソース６６０ａで受信するＳＲＳには、基地局１ｂが通信する端末番号５の通信端末２が送信するＳＲＳが干渉波成分として含まれるようになる。よって、基地局１ａが、上り無線リソース６６０ａにおいて端末番号１の通信端末２から受信するＳＲＳに基づいて送信ウェイトを算出し、当該送信ウェイトを、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ａを用いて端末番号１の通信端末２に送信する送信信号に設定すると、図１２に示されるように、基地局１ａでの送信指向性に関するヌル７０１ａは、干渉を与えたくない、基地局１ｂと通信する端末番号５の通信端末２に対して向くようになる。よって、基地局１ａでは適切にヌルステアリングが行われる。
【００９４】
基地局１ｂ側から見れば、基地局１ｂが端末番号５の通信端末２から上り無線リソース６６０ｂで受信するＳＲＳには、基地局１ａが通信する端末番号１の通信端末２が送信するＳＲＳが干渉波成分として含まれるようになる。よって、基地局１ｂが、上り無線リソース６６０ｂにおいて端末番号５の通信端末２から受信するＳＲＳに基づいて送信ウェイトを算出し、当該送信ウェイトを、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ｂを用いて端末番号５の通信端末２に送信する送信信号に設定すると、図１２に示されるように、基地局１ｂでの送信指向性に関するヌル７０１ｂは、干渉を与えたくない、基地局１ａと通信する端末番号１の通信端末２に対して向くようになる。よって、基地局１ｂでは適切にヌルステアリングが行われる。
【００９５】
このように、基地局１とその周辺に位置する周辺基地局１とが、同じＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う場合に、当該基地局１及び当該周辺基地局１のそれぞれにおいて適切にビームフォーミング及びヌルステアリングが行われるようになる。 これに対して、基地局１が通信端末２との下り通信にＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いる場合には、ビームフォーミングは適切に行われることはあっても、ヌルステアリングを適切に行うことができない。
【００９６】
基地局１が通信端末２との下り通信にＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いる場合であって、当該ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースの周波数帯域と同じ周波数帯域で当該通信端末２がＳＲＳを送信している場合には、基地局１は当該ＳＲＳに基づいてアレイ送信制御を行う。したがって、この場合には、基地局１のアレイアンテナ１１０の送信指向性に関するビームは当該通信端末２に向くようになって、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いる場合と同様にビームフォーミングを適切に行うことができる。
【００９７】
一方で、基地局１とその周辺に位置する周辺基地局１とが同じ使用下り無線リソースを用いて下り通信する場合であって、基地局１ではＳＲＳ非対応使用下り無線リソースが使用されるとともに、当該ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースの周波数帯域と同じ周波数帯域において基地局１での通信対象の通信端末２がＳＲＳを送信し、周辺基地局１ではＳＲＳ対応使用下り無線リソースが使用される場合には、上述の説明から理解できるように、基地局１がアレイ送信制御に使用するＳＲＳと、周辺基地局１がアレイ送信制御に使用するＳＲＳとは、互いに異なった上り無線リソースを用いて送信されることになる。よって、基地局１がアレイ送信制御に使用するＳＲＳには、周辺基地局１が通信する通信端末２からのＳＲＳは干渉波成分として含まれず、周辺基地局１がアレイ送信制御に使用するＳＲＳには、基地局１が通信する通信端末２からのＳＲＳは干渉波成分として含まれないことになる。よって、基地局１はアレイアンテナ１１０の送信指向性に関するヌルを、周辺基地局１が通信する通信端末２に向けることはできず、周辺基地局１はアレイアンテナ１１０の送信指向性に関するヌルを、基地局１が通信する通信端末２に向けることはできない。その結果、基地局１及び周辺基地局１のそれぞれにおいて適切にヌルステアリングを行うことができなくなる。
【００９８】
このように、基地局１が通信端末２との下り通信にＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いる場合には、ヌルステアリングを適切に行うことができないことから、上述のように、各基地局１では、通信端末２に対してできる限りＳＲＳ対応使用下り無線リソースを割り当てるようにしている。
【００９９】
＜基地局が通信端末からのＣＱＩを受信する動作＞
図１３は、基地局１が対象通信端末２からのＣＱＩを受信する際の無線通信システム１００の動作の一例を示す図である。本実施の形態に係る基地局１では、通信部１３が、各通信端末２に対して、ＣＱＩの送信を指示するＣＱＩ送信指示信号を定期的に送信する。ＣＱＩ送信指示信号の送信周期８０１は、例えば１０ｍｓである。図１３の例では、基地局１は、対象通信端末２に対して、各ＴＤＤフレーム３００の第４サブフレーム３０２においてＣＱＩ送信指示信号を送信している。
【０１００】
各通信端末２は、基地局１からＣＱＩ送信指示信号を受信すると、それを受信したサブフレーム３０２において基地局１が送信するリファレンス信号に基づいて、基地局１との間の下り通信品質、例えば、ＳＩＮＲ（信号対干渉雑音電力比：Signal to Interference plus Noise power Ratio）を求める。リファレンス信号は既知信号であって、基地局１は、複数の通信端末２に対してリファレンス信号を同報送信する。したがって、基地局１の通信部１３は、リファレンス信号を送信する際にはアレイ送信制御を行わずに、リファレンス信号をオムニ送信する。
【０１０１】
各通信端末２は、基地局１との間の下り通信品質を求めると、当該下り通信品質を示すＣＱＩを生成する。そして、各通信端末２は、ＣＱＩ送信指示信号を受信したサブフレーム３０２から、例えば４つ後のサブフレーム３０２において、生成したＣＱＩを含む送信信号を基地局１に送信する。図１３の例では、対象通信端末２は、各ＴＤＤフレーム３００の第８サブフレーム３０２においてＣＱＩを送信している。
【０１０２】
なお、通信端末２では、基地局１との間の下り通信品質は、１つのＲＢごとに求められる。したがって、通信端末２ではＣＱＩも１つのＲＢごとに生成される。通信端末２は、システム帯域４００に含まれる各ＲＢについてのＣＱＩを基地局１に通知する。
【０１０３】
基地局１は、通信端末２からＣＱＩを受信すると、それを受信したサブフレーム３０２の末尾から、遅延時間８００だけ後のサブフレーム３０２以降の下り通信に関する処理で、受信したＣＱＩを使用する。この下り通信に関する処理には、例えば、下りサブフレーム３０２についての下りスケジューリングや、下りサブフレーム３０２で送信される送信信号に適用されるＭＣＳの決定処理などがある。遅延時間８００は例えば５ｍｓである。
【０１０４】
そして、基地局１は、通信端末２から新たなＣＱＩを受信すると、それを受信したサブフレーム３０２の末尾から、遅延時間８００だけ後のサブフレーム３０２以降の下り通信に関する処理で、新たに受信したＣＱＩを使用する。
【０１０５】
本実施の形態では、通信端末２からは１０ｍｓごとにＣＱＩが送信されることから、基地局１は、ＣＱＩを受信したサブフレーム３０２の末尾から、遅延時間８００だけ後のサブフレーム３０２（図１３の例では第４サブフレーム３０２）以降の１０個のサブフレーム３０２の間での下り通信に関する処理で、受信したＣＱＩを使用する。この１０個のサブフレーム３０２の期間を「ＣＱＩ適用期間」と呼ぶ。
【０１０６】
このように、通信端末２がＣＱＩを生成してから、基地局１において当該ＣＱＩが下りスケジューリングやＭＣＳの決定に反映されるまでには、ある程度の時間がかかることから、基地局１は、精度の悪化したＣＱＩに基づいて下り通信に関する処理を行う可能性がある。
【０１０７】
そこで、本実施の形態では、後述するように、通信端末２から受信するＣＱＩを補正して、当該ＣＱＩの精度を高めている。
【０１０８】
＜基地局が通信端末からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を受信する動作＞
本実施の形態では、各通信端末２は、下りサブフレーム３０２を用いて基地局１が送信する送信信号を受信すると、当該送信信号に含まれるデータを適切に受信したか否かを示す応答信号であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を、下りサブフレーム３０２単位で基地局１に通知する。つまり、各通信端末２は、一つの下りサブフレーム３０２を用いて基地局１が送信する送信信号に対して、一つのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を送信する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号には、データを適切に受信したことを示すＡＣＫ信号あるいはデータを適切に受信できなかったことを示すＮＡＣＫ信号のどちらか一方が含まれる。
【０１０９】
図１４は、基地局１が対象通信端末２からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を受信する際の無線通信システム１００の動作の一例を示す図である。図１４に示されるように、基地局１が第４サブフレーム３０２である下りサブフレーム３０２において、対象通信端末２に対してデータを送信すると、対象通信端末２は、当該データを適切に受信したか否かを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成する。そして、対象通信端末２は、当該データを受信した下りサブフレーム３０２から、例えば４サブフレーム３０２後に、生成したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を基地局１に送信する。
【０１１０】
基地局１は、対象通信端末２からＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を受信すると、それを受信したサブフレーム３０２の末尾から、遅延時間８１０だけ後のサブフレーム３０２以降の下り通信に関する処理、例えば、下りスケジューリングや再送制御などに、受信したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を使用する。遅延時間８１０は例えば５ｍｓである。
【０１１１】
このように、通信端末２がＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成してから、基地局１において当該ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が下りスケジューリングや再送制御に反映されるまでには、ある程度の時間がかかる。
【０１１２】
＜ＣＱＩに対する補正値の算出方法＞
本実施の形態に係る補正値算出部１２６は、通信端末２から通知されるＣＱＩに対する補正値を、当該通信端末２から送信されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて算出する。そして、基地局１は、補正値算出部１２６で補正値が算出されると、当該補正値を用いて通信端末２から通知されるＣＱＩを補正し、補正後のＣＱＩを用いて、下りスケジューリングや下り通信で使用するＭＣＳの決定など、下り通信に関する処理を行う。
【０１１３】
また本実施の形態に係る補正値算出部１２６は、ＣＱＩに対する補正値として、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースに対応する第１補正値と、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースに対応する第２補正値とを求める。そして、基地局１は、通信端末２から通知されるＣＱＩを第１補正値で補正して得られる補正後のＣＱＩが示す下り通信品質を、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて当該通信端末２と下り通信を行う際の下り通信品質として使用する。一方で、基地局１は、通信端末２から通知されるＣＱＩを第２補正値で補正して得られる補正後のＣＱＩが示す下り通信品質を、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて当該通信端末２と下り通信を行う際の下り通信品質として使用する。
【０１１４】
補正値算出部１２６では、通信端末２についての第１補正値は、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を当該通信端末２が適切に受信したか否かを示す、当該通信端末２からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて算出される。また、通信端末２に対する第２補正値は、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を当該通信端末２が適切に受信したか否かを示す、当該通信端末２からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて算出される。以下に、補正値算出部１２６の動作について詳細に説明する。
【０１１５】
なお、以後、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて通信端末２に送信する送信信号を当該通信端末２が適切に受信したか否かを示す、当該通信端末２からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を「ＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号」と呼ぶ。また、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて通信端末２に送信する送信信号を当該通信端末２が適切に受信したか否かを示す、当該通信端末２からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を「ＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号」と呼ぶ。
【０１１６】
図１５は通信部１３が対象通信端末２からＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を受信した際の補正値算出部１２６の動作を示すフローチャートである。補正値算出部１２６は、通信部１３が対象通信端末２からＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を受信するたびに、図１５に示される処理を実行する。また、補正値算出部１２６は、通信中の各通信端末２について、図１５に示される処理を実行する。
【０１１７】
本実施の形態では、補正値算出部１２６は、ＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて、現在の第１補正値に対して第１調整値を加算あるいは減算するかを決定する。そして、補正値算出部１２６は、現在の第１補正値に対して第１調整値を加算あるいは減算することによって当該第１補正値を更新して、新たな第１補正値を算出する。
【０１１８】
同様に、補正値算出部１２６は、ＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて、現在の第２補正値に対して第２調整値を加算あるいは減算するかを決定する。そして、補正値算出部１２６は、現在の第２補正値に対して第２調整値を加算あるいは減算することによって当該第２補正値を更新して、新たな第２補正値を算出する。
【０１１９】
通信部１３が対象通信端末２からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を受信し、当該ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が受信データ取得部１２１で取得されると、図１５に示されるように、ステップｓ１において、補正値算出部１２６は、当該ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号がＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号及びＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号のどちらであるかを判定する。
【０１２０】
ステップｓ１において、通信部１３で受信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号がＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号であると判定されると、ステップｓ２において、補正値算出部１２６は、ＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信回数Ｘ１に“１”を加算する。そして、ステップｓ３において、補正値算出部１２６は、受信されたＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号にＮＡＣＫ信号が含まれているかを判定する。補正値算出部１２６は、受信されたＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号にＮＡＣＫ信号が含まれていると判定すると、ステップｓ４において、ＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に含まれるＮＡＣＫ信号の受信回数Ｙ１に“１”を加算する。受信回数Ｙ１は、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて基地局１から送信される送信信号についての対象通信端末２での受信エラー回数を示していると言える。
【０１２１】
一方で、ステップｓ３において、補正値算出部１２６は、受信されたＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号にＮＡＣＫ信号が含まれていないと判定すると、後述のステップｓ８を実行する。
【０１２２】
ステップｓ４が実行されると、ステップｓ５において、補正値算出部１２６は、受信回数Ｙ１が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きいかを判定する。つまり、補正値算出部１２６は、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて基地局１から送信される送信信号についての対象通信端末２での受信エラー回数が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きいかを判定する。そして、補正値算出部１２６は、受信回数Ｙ１が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きいと判定すると、ステップｓ６において、対象通信端末２での受信エラー率が大きいと判定して、対象通信端末２からのＣＱＩに対する現在の第１補正値に対して第１調整値を減算する。つまり、補正値算出部１２６は、対象通信端末２についての受信エラー回数が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きい場合には、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際の実際の下り通信品質が、現在の第１補正値で補正されたＣＱＩが示す下り通信品質よりも悪いと判定して、現在の第１補正値に対して第１調整値を減算して、対象通信端末２からのＣＱＩを小さくする。
【０１２３】
ステップｓ６で調整された第１補正値は、対象通信端末２からの最新のＣＱＩに対して加算されて、当該ＣＱＩが補正される。補正後のＣＱＩは、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際の下り通信品質を示す下り品質値として、基地局１での下り通信に関する処理で使用される。
【０１２４】
一方で、ステップｓ５において、受信回数Ｙ１が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きくないと判定されると、補正値算出部１２６はステップｓ８を実行する。
【０１２５】
ステップｓ６が実行されると、ステップｓ７において、補正値算出部１２６は、受信回数Ｘ１，Ｙ１を初期化して、それぞれを“０”に設定する。その後、補正値算出部１２６はステップｓ８を実行する。
【０１２６】
ステップｓ８においては、補正値算出部１２６は、ＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信回数Ｘ１が第２のしきい値ＴＨ２（＞ＴＨ１）よりも大きいかを判定する。ステップｓ８において、受信回数Ｘ１が第２のしきい値ＴＨ２よりも大きいと判定されると、ステップｓ９において、補正値算出部１２６は、対象通信端末２での受信エラー率が小さいと判定して、対象通信端末２からのＣＱＩに対する第１補正値に対して第１調整値を加算する。つまり、補正値算出部１２６は、受信回数Ｙ１が第１のしきい値ＴＨ１を超えることなく受信回数Ｘ１が第２のしきい値ＴＨ１よりも大きくなった場合には、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際の実際の下り通信品質が、現在の第１補正値で補正されたＣＱＩが示す下り通信品質よりも良いと判定して、現在の第１補正値に対して第１調整値（＞０）を加算して、対象通信端末２からのＣＱＩを大きくする。
【０１２７】
ステップｓ９で調整された第１補正値は、対象通信端末２からの最新のＣＱＩに対して加算されて、当該ＣＱＩが補正される。補正後のＣＱＩは、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際の下り通信品質を示す下り品質値として、基地局１での下り通信に関する処理で使用される。
【０１２８】
ステップｓ９が実行されると、ステップｓ１０において、補正値算出部１２６は、受信回数Ｘ１，Ｙ１を初期化して、それぞれを“０”に設定する。
【０１２９】
以上のようにして、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースに対応する第１補正値は、第１調整値が加算あるいは減算されることによって調整される。そして、第１補正値が調整されるたびに、調整後の第１補正値は、最新のＣＱＩに対して加算されて、当該ＣＱＩが補正される。第１補正値で補正されたＣＱＩは、それに対応する上述のＣＱＩ適用期間における下り通信に関する処理で使用される。
【０１３０】
上述のステップｓ１において、通信部１３で受信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号がＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号であると判定されると、上述のステップｓ２〜ｓ１０と同様の処理が行われる。
【０１３１】
ステップｓ１において、通信部１３で受信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号がＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号であると判定されると、ステップｓ１２において、補正値算出部１２６は、ＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信回数Ｘ２に“１”を加算する。そして、ステップｓ１３において、補正値算出部１２６は、受信されたＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号にＮＡＣＫ信号が含まれているかを判定する。補正値算出部１２６は、受信されたＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号にＮＡＣＫ信号が含まれていると判定すると、ステップｓ１４において、ＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に含まれるＮＡＣＫ信号の受信回数Ｙ２に“１”を加算する。受信回数Ｙ２は、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて基地局１から送信される送信信号についての対象通信端末２での受信エラー回数を示している。
【０１３２】
一方で、ステップｓ１３において、補正値算出部１２６は、受信されたＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号にＮＡＣＫ信号が含まれていないと判定すると、後述のステップｓ１８を実行する。
【０１３３】
ステップｓ１４が実行されると、ステップｓ１５において、補正値算出部１２６は、受信回数Ｙ２が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きいかを判定する。つまり、補正値算出部１２６は、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて基地局１から送信される送信信号についての対象通信端末２での受信エラー回数が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きいかを判定する。そして、補正値算出部１２６は、受信回数Ｙ２が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きいと判定すると、ステップｓ１６において、対象通信端末２での受信エラー率が大きいと判定して、対象通信端末２からのＣＱＩに対する第２補正値に対して第２調整値（＞０）を減算する。つまり、補正値算出部１２６は、対象通信端末２についての受信エラー回数が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きい場合には、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際の実際の下り通信品質が、現在の第１補正値で補正されたＣＱＩが示す下り通信品質よりも悪いと判定して、現在の第１補正値に対して第１調整値を減算して、対象通信端末２からのＣＱＩを小さくする。
【０１３４】
ステップｓ１６で調整された第２補正値は、対象通信端末２からの最新のＣＱＩに対して加算されて、当該ＣＱＩが補正される。補正後のＣＱＩは、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際の下り通信品質を示す下り品質値として、基地局１での下り通信に関する処理で使用される。
【０１３５】
一方で、ステップｓ１５において、受信回数Ｙ２が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きくないと判定されると、補正値算出部１２６はステップｓ１８を実行する。
【０１３６】
ステップｓ１６が実行されると、ステップｓ１７において、補正値算出部１２６は、受信回数Ｘ２，Ｙ２を初期化して、それぞれを“０”に設定する。その後、補正値算出部１２６はステップｓ１８を実行する。
【０１３７】
ステップｓ１８においては、補正値算出部１２６は、ＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信回数Ｘ２が第２のしきい値ＴＨ２（＞ＴＨ１）よりも大きいかを判定する。ステップｓ１８において、受信回数Ｘ２が第２のしきい値ＴＨ２よりも大きいと判定されると、ステップｓ１９において、補正値算出部１２６は、対象通信端末２での受信エラー率が小さいと判定して、対象通信端末２からのＣＱＩに対する第２補正値に対して第２調整値を加算する。つまり、補正値算出部１２６は、受信回数Ｙ２が第１のしきい値ＴＨ１を超えることなく受信回数Ｘ２が第２のしきい値ＴＨ１よりも大きくなった場合には、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際の実際の下り通信品質が、現在の第２補正値で補正されたＣＱＩが示す下り通信品質よりも良いと判定して、現在の第２補正値に対して第２調整値を加算して、対象通信端末２からのＣＱＩを大きくする。
【０１３８】
ステップｓ１９で調整された第２補正値は、対象通信端末２からの最新のＣＱＩに対して加算されて、当該ＣＱＩが補正される。補正後のＣＱＩは、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際の下り通信品質を示す下り品質値として、基地局１での下り通信に関する処理で使用される。
【０１３９】
ステップｓ１９が実行されると、ステップｓ２０において、補正値算出部１２６は、受信回数Ｘ２，Ｙ２を初期化して、それぞれを“０”に設定する。
【０１４０】
以上のようにして、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースに対応する第２補正値は、第２調整値が加算あるいは減算されることによって調整される。そして、第２補正値が調整されるたびに、調整後の第２補正値は、最新のＣＱＩに対して加算されて、当該ＣＱＩが補正される。第２補正値で補正されたＣＱＩは、それに対応するＣＱＩ適用期間における下り通信に関する処理で使用される。
【０１４１】
このように、本実施の形態では、対象通信端末２についての第１補正値は、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を対象通信端末２が適切に受信したか否かを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号（ＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号）に基づいて算出される。そして、対象通信端末２に対する第２補正値は、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を対象通信端末２が適切に受信したか否かを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号（ＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号）に基づいて算出される。
【０１４２】
ここで、上述のように、基地局１とその周辺基地局１とが、同じＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う場合には、当該基地局１及び当該周辺基地局１のそれぞれにおいて適切にビームフォーミング及びヌルステアリングが行われるようになる。そして、各基地局１は、通信端末２に対してＳＲＳ対応使用下り無線リソースをできる限り割り当てるようにすることから、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて通信端末２と下り通信を行う場合には、下り通信を行う周辺基地局１が当該通信端末２に対してヌルを向けてくれる可能性が高くなる。つまり、通信端末２は、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を受信する際には、周辺からの干渉を受けにくくなる。したがって、通信端末２は、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を適切に受信し易くなる。よって、通信端末２では、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号についての受信エラー率が小さくなる。
【０１４３】
一方で、基地局１が通信端末２との下り通信にＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いる場合には、上述の説明から理解できるように、下り通信を行う周辺基地局１が、当該通信端末２にヌルを向ける可能性は低い。つまり、通信端末２は、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を受信する際には、周辺からの干渉を受けやすくなる。したがって、通信端末２は、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を受信し難くなる。よって、通信端末２では、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号についての受信エラー率が大きくなる。
【０１４４】
このように、通信端末２では、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号についての受信エラー率が小さくなる傾向にあり、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号についての受信エラー率が大きくなる傾向にある。したがって、対象通信端末２に関して、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースに対応する第１補正値と、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースに対応する第２補正値との関係については、例えば、第１補正値が“＋４”、第２補正値が“＋１”といったように、第１補正値が第２補正値よりも大きくなる傾向にある。
【０１４５】
なお、第１補正値を調整するための第１調整値と、第２補正値を補正するための第２調整値とは、同じであっても良いし、異なっていても良いが、第２調整値を第１調整値よりも小さくすることがより好ましい。以下にその理由を説明する。
【０１４６】
基地局１が通信端末２との下り通信にＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いる場合には、下り通信を行う周辺基地局１が、当該通信端末２にヌルを向ける可能性は低いことから、当該通信端末２は、基地局１からの信号を受信する際に周辺からの干渉を受けやすくなる。したがって、当該通信端末２と基地局１との間の下り通信品質は変化しやすい。
【０１４７】
このように、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う通信端末２については、基地局１との間の下り通信品質が変化しやすいことから、当該通信端末２についての第２補正値を調整するための第２調整値を大きくして、当該第２補正値の１回の調整量を大きくすると、調整後の第２補正値で補正されたＣＱＩが示す下り通信品質が、当該通信端末２と基地局１との間の実際の下り通信品質と大きく異なる可能性がある。この点に鑑み、第２調整値は第１調整値よりも小さく設定することが好ましい。
【０１４８】
＜ＣＱＩを用いたＭＣＳの決定方法について＞
本実施の形態に係る無線通信システム１００では、変調方式及び符号化率の組み合わせが互いに異なるＭ個（Ｍ≧２）のＭＣＳが規定されている。ＬＴＥにおいては、２９個のＭＣＳが規定されている。そして、Ｍ個のＭＣＳに対しては、０段階から（Ｍ−１）段階までのランクがそれぞれ付与されており、ランクが上がるほど、それに対応するＭＣＳでの変調方式及び符号化率の組み合わせで決定される基地局１の瞬時の送信スループットが大きくなっている。ＭＣＳ決定部１２５は、通信部１３が通信端末２に送信する送信信号に適用するＭＣＳをＭ個のＭＣＳから決定する。
【０１４９】
また、本実施の形態では、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信される送信信号に適用されるＭＣＳ（以後、「ＳＲＳ対応ＭＣＳ」と呼ぶ）については、第１補正値で補正されたＣＱＩに基づいて決定される。つまり、ＭＣＳ決定部１２５は、第１補正値で補正されたＣＱＩが示す下り通信品質を、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて下り通信する際の下り通信品質として、当該ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信される送信信号に適用されるＭＣＳを決定する。
【０１５０】
一方で、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信される送信信号に適用されるＭＣＳ（以後、「ＳＲＳ非対応ＭＣＳ］と呼ぶ）については、第２補正値で補正されたＣＱＩに基づいて決定される。つまり、ＭＣＳ決定部１２５は、第２補正値で補正されたＣＱＩが示す下り通信品質を、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて下り通信する際の下り通信品質として、当該ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信される送信信号に適用されるＭＣＳを決定する。
【０１５１】
また、本実施の形態では、ＳＲＳ対応ＭＣＳ及びＳＲＳ非対応ＭＣＳのそれぞれは、下りサブフレーム３０２ごとに決定される。
【０１５２】
以下に、ＳＲＳ対応ＭＣＳ及びＳＲＳ非対応ＭＣＳのそれぞれの決定方法について詳細に説明する。以後、説明の対象の下りサブフレーム３０２を「対象下りサブフレーム３０２」と呼ぶ。
【０１５３】
図１６は対象下りサブフレーム３０２でのＳＲＳ対応ＭＣＳの決定方法を説明するための図である。図１６では、一番左側に補正前のＣＱＩが示され、左から２番目に第１補正値で補正されたＣＱＩが示されている。そして、図１６では、右から２番目に補正後のＣＱＩの平均値が示され、一番右側に決定されたＳＲＳ対応ＭＣＳのランクが示されている。
【０１５４】
図１６の例では、対象通信端末２に対して、周波数方向に８個のＲＢ８４０ａ〜８４０ｈを含むＳＲＳ対応使用下り無線リソースが対象下りサブフレーム３０２から割り当てられている。そして、対象通信端末２から通知される、８個のＲＢ８４０ａ〜８４０ｈにそれぞれ対応する８個のＣＱＩの値が、それぞれ、“８”、“７”、“６”、“８”、“６”、“５”、“７”、“８”となっている。図１６では、ＲＢを示す四角内に、当該ＲＢに対応するＣＱＩの値が示されている。
【０１５５】
図１６に示されるように、上述の図１５のようにして調整された第１補正値が例えば“＋４”であるとすると、ＭＣＳ決定部１２５は、対象通信端末２から通知された、８個のＲＢ８４０ａ〜８４０ｈにそれぞれ対応する８個のＣＱＩの値のそれぞれに対して“＋４”を加算する。その結果、第１補正値で補正された８個のＣＱＩの値は、それぞれ、“１２”、“１１”、“１０”、“１２”、“１０”、“９”、“１１”、“１２”となる。
【０１５６】
次に、ＭＣＳ決定部１２５は、第１補正値で補正された８個のＣＱＩの平均値を求める。図１６の例では、当該平均値は“１０．９”となる。そして、ＭＣＳ決定部１２５は、第１補正値で補正された８個のＣＱＩの平均値に応じたＭＣＳをＭ個のＭＣＳから決定する。つまり、ＭＣＳ決定部１２５は、対象通信端末２と基地局１との間の下り通信品質が、当該平均値が示す下り通信品質の場合に、対象通信端末２が基地局１からの送信信号を適切に受信することが可能なＭＣＳ、つまり変調方式及び符号化率を決定する。図１６の例では、当該平均値が“１０．９”であり、それに応じたＭＣＳは、ランク１５のＭＣＳとなっている。このようにして決定されたＭＣＳがＳＲＳ対応ＭＣＳとなる。ＭＣＳ決定部１２５は、下りサブフレーム３０２単位でＳＲＳ対応ＭＣＳを決定する。
【０１５７】
通信部１３は、対象下りサブフレーム３０２において、対象通信端末２とＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う際には、当該ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号に対して、ＭＣＳ決定部１２５で決定された、対象下りサブフレーム３０２でのＳＲＳ対応ＭＣＳを設定する。これにより、対象通信端末２は、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を適切に受信できる。
【０１５８】
図１７は対象下りサブフレーム３０２でのＳＲＳ非対応ＭＣＳの決定方法を説明するための図である。図１７では、図１６と同様に、一番左側に補正前のＣＱＩが示され、左から２番目に第２補正値で補正されたＣＱＩが示されている。そして、図１７では、右から２番目に補正後のＣＱＩの平均値が示され、一番右側に決定されたＳＲＳ非対応ＭＣＳのランクが示されている。
【０１５９】
図１７の例では、対象通信端末２に対して、周波数方向に８個のＲＢ８５０ａ〜８５０ｈを含むＳＲＳ非対応使用下り無線リソースが対象下りサブフレーム３０２から割り当てられている。そして、対象通信端末２から通知される、８個のＲＢ８５０ａ〜８５０ｈにそれぞれ対応する８個のＣＱＩの値が、それぞれ、“８”、“７”、“５”、“６”、“８”、“６”、“７”、“８”となっている。図１７でも、ＲＢを示す四角内に、当該ＲＢに対応するＣＱＩの値が示されている。
【０１６０】
図１７に示されるように、上述の図１５のようにして調整された第２補正値が例えば“＋１”であるとすると、ＭＣＳ決定部１２５は、対象通信端末２から通知された、８個のＲＢ８５０ａ〜８５０ｈにそれぞれ対応する８個のＣＱＩの値のそれぞれに対して“＋１”を加算する。その結果、第２補正値で補正された８個のＣＱＩの値は、それぞれ、“９”、“８”、“６”、“７”、“９”、“７”、“８”、“９”となる。
【０１６１】
次に、ＭＣＳ決定部１２５は、第２補正値で補正された８個のＣＱＩの平均値を求める。図１７の例では、当該平均値は“７．９”となる。そして、ＭＣＳ決定部１２５は、第２補正値で補正された８個のＣＱＩの平均値に応じたＭＣＳをＭ個のＭＣＳから決定する。図１７の例では、当該平均値が“７．９”であり、それに応じたＭＣＳは、ランク１０のＭＣＳとなっている。このようにして決定されたＭＣＳがＳＲＳ非対応ＭＣＳとなる。ＭＣＳ決定部１２５は、下りサブフレーム３０２単位でＳＲＳ非対応ＭＣＳを決定する。
【０１６２】
通信部１３は、対象下りサブフレーム３０２において、対象通信端末２とＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う際には、当該ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号に対して、ＭＣＳ決定部１２５で決定された、対象下りサブフレーム３０２でのＳＲＳ非対応ＭＣＳを設定する。これにより、対象通信端末２は、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を適切に受信できる。
【０１６３】
＜ＣＱＩを用いた下りスケジューリング＞
スケジューリング実行部１２２では、通信端末２から通知されるＣＱＩについて、第１補正値で補正された当該ＣＱＩが示す下り通信品質を、当該通信端末２とＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて基地局１が下り通信する際の下り通信品質とするとともに、第２補正値で補正された当該ＣＱＩが示す下り通信品質を、当該通信端末２とＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて基地局１が下り通信する際の下り通信品質として、下りスケジューリングを行う。
【０１６４】
例えば、対象通信端末２が対象単位期間３６０で送信するＳＲＳの送信周波数帯域がＡ個（Ａ＞１）のＲＢで構成されている場合を考える。このような場合に、スケジューリング実行部１２２は、対象単位期間３６０での下りサブフレーム３０２から、対象通信端末２に対してＳＲＳ対応使用下り無線リソースを割り当てる際には、当該Ａ個のＲＢにそれぞれ対応する、対象通信端末２からのＡ個のＣＱＩのそれぞれに対して、対象通信端末２について求められた第１補正値を加算する。そして、スケジューリング実行部１２２は、第１補正値で補正した当該Ａ個のＣＱＩのうち、所定値以上となっているＣＱＩを特定する。このＣＱＩがＢ個（Ｂ≦Ａ）あるとする。スケジューリング実行部１２２は、上記のＡ個のＲＢのうち、所定値以上となっているＢ個のＣＱＩにそれぞれ対応するＢ個のＲＢだけを、つまり、対象通信端末２が送信するＳＲＳの送信周波数帯域のうち下り通信品質が良い周波数帯域だけを周波数方向に含むようにＳＲＳ対応使用下り無線リソースを対象通信端末２に割り当てる。
【０１６５】
また例えば、ＳＲＳ送信不可帯域４６０がＣ個（Ｃ＞１）のＲＢで構成されており、スケジューリング実行部１２２が、対象通信端末２に対して、ＳＲＳ送信不可帯域４６０の少なくとも一部を周波数方向に含むＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを割り当てる場合を考える。このような場合には、スケジューリング実行部１２２は、ＳＲＳ送信不可帯域を構成するＣ個のＲＢにそれぞれ対応する、対象通信端末２からのＣ個のＣＱＩのそれぞれに対して、対象通信端末２について求められた第２補正値を加算する。そして、スケジューリング実行部１２２は、第２補正値で補正した当該Ｃ個のＣＱＩのうち、所定値以上となっているＣＱＩを特定する。このＣＱＩがＤ個（Ｄ≦Ｃ）あるとする。スケジューリング実行部１２２は、上記のＣ個のＲＢのうち、所定値以上となっているＤ個のＣＱＩにそれぞれ対応するＤ個のＲＢだけを、つまり、ＳＲＳ送信不可帯域４６０のうち下り通信品質が良い周波数帯域だけを周波数方向に含むようにＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを対象通信端末２に割り当てる。
【０１６６】
以上のように、本実施の形態では、ＣＱＩに対する補正値として、ＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて第１補正値を求めるとともに、ＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて第２補正値を求めている。基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う際の下り通信品質と、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う際の下り通信品質とは異なることから、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて基地局１から送信される送信信号に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号であるＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて求められた第１補正値でＣＱＩを補正し、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて基地局１から送信される送信信号に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号であるＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて求められた第２補正値でＣＱＩを補正することによって、精度の高いＣＱＩを得ることができる。つまり、基地局１で得られる下り通信品質の精度を向上することができる。
【０１６７】
これに対して、本実施の形態とは異なり、ＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の区別を行わずに、対象通信端末２から通知されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいてＣＱＩに対する１種類の補正値を求める場合を考える。上述の図１５に対応させると、対象通信端末２から通知されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信回数Ｘが第２のしきい値ＴＨ２を超えるまでに、当該ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に含まれるＮＡＣＫ信号の受信回数Ｙが第１のしきい値ＴＨ１を超える場合には、ＣＱＩの補正値（１種類の補正値）に対して調整値を減算し、当該ＮＡＣＫ信号の受信回数Ｙが第１のしきい値ＴＨ１を超えるまでに、当該ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信回数Ｘが第２のしきい値ＴＨ２を超える場合には、ＣＱＩの補正値に対して調整値を加算するような場合を考える。
【０１６８】
このような場合には、 当該補正値で補正されたＣＱＩは、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う際の下り通信品質と、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う際の下り通信品質とが実際には異なるにもかかわらず、両者の下り通信品質を示すものとして扱われることになる。したがって、精度の高いＣＱＩを得ることが難しくなる。つまり、基地局１で得られる下り通信品質の精度が不十分である可能性が高くなる。このような精度の低いＣＱＩに基づいて、下りスケジューリングや下り通信でのＭＣＳの決定などの下り通信に関する処理を行う場合には、適切な処理が行うことができない。
【０１６９】
本実施の形態では、ＣＱＩに対する補正値として、ＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて第１補正値を求めるとともに、ＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて第２補正値を求めることによって、精度の高いＣＱＩを得ることができることから、このような精度の高いＣＱＩに基づいて下り通信に関する処理を行うことによって、当該処理を適切に行うことができる。よって、基地局１の下り通信性能が向上する。例えば、精度の高いＣＱＩを用いて下りスケジューリングを行うことによって、下り通信品質を向上することができる。また、精度の高いＣＱＩを用いて下り通信でのＭＣＳを決定することによって、下り通信のスループットを向上することができる。
【０１７０】
なお、上記の例では、通信端末２から通知されるＣＱＩに基づいて下り通信に関する処理を行っていたが、通信端末２から通知されるＣＱＩをＳＩＮＲに変換し、当該ＳＩＮＲに基づいて、下りスケジューリングや下り通信でのＭＣＳの決定などの下り通信に関する処理を行っても良い。この場合には、補正値算出部１２６は、ＣＱＩに対する補正値を算出する場合と同様にして、ＳＩＮＲに対する補正値を算出することになる。ＣＱＩもＳＩＮＲも下り通信品質を示す下り品質値である。
【０１７１】
なお、ＳＩＮＲの単位はデシベルであることから、ＣＱＩに対する補正値を求める場合と、ＳＩＮＲに対する補正値を求める場合とでは、上述の第１及び第２調整値等は異なるようになる。
【０１７２】
また、上記の例では、本願発明をＬＴＥに適用する場合について説明したが、本願発明は他の無線通信システムにも適用することができる。
【符号の説明】
【０１７３】
１，１ａ，１ｂ 基地局
２ 通信端末
１３ 通信部
１１０ａ アンテナ
１２２ スケジューリング実行部
１２５ ＭＣＳ決定部
１２６ 補正値算出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナでの送信指向性を制御する基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から無線通信に関して様々な技術が提案されている。例えば特許文献１には、複数の無線通信装置が、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式を使用して無線通信を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５３６００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基地局と通信端末を備える無線通信システムでは、通信端末は、基地局からの信号に基づいて下り通信品質を求めて、それを基地局にフィードバックする。基地局は、通信端末から取得した下り通信品質に基づいて、下り無線リソースのスケジューリング等を行う。基地局が取得した下り通信品質の精度が十分でないと、基地局の性能が劣化する可能性があることから、当該下り通信品質の精度を高めることが望まれる。
【０００５】
そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、基地局が取得する下り通信品質の精度を高めることが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る基地局は、複数のアンテナを用いて通信を行い、下り通信を行う際には通信端末が送信する既知信号に基づいて当該複数のアンテナでの送信指向性を制御する通信部と、通信端末が前記通信部が送信する信号に基づいて求めた下り通信品質を示す下り品質値に対する補正値を求める補正値算出部とを備え、下り無線リソースと、通信端末において前記既知信号の送信に使用される上り無線リソースとに関して、前記既知信号に基づいたヌルステアリングのための対応付けが定められており、前記補正値算出部は、通信端末が前記既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられた対応下り無線リソースを用いて前記通信部が当該通信端末に送信する信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す応答信号に基づいて、当該通信端末が求めた前記下り品質値に対する第１補正値を算出し、通信端末が前記既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられていない非対応下り無線リソースを用いて前記通信部が当該通信端末に送信する信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す応答信号に基づいて、当該通信端末が求めた前記下り品質値に対する第２補正値を算出する。
【０００７】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記通信部が通信端末と下り通信を行う際に使用する使用下り無線リソースを当該通信端末に割り当てる下りスケジューリングを行うスケジューリング実行部がさらに設けられ、前記スケジューリング実行部は、前記下りスケジューリングを行う際には、前記第１補正値で補正された前記下り品質値が示す下り通信品質を、前記対応下り無線リソースを用いて下り通信が行われる際の下り通信品質として使用するとともに、前記第２補正値で補正された前記下り品質値が示す下り通信品質を、前記非対応下り無線リソースを用いて下り通信が行われる際の下り通信品質として使用する。
【０００８】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記通信部が送信する送信信号に適用するＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定するＭＣＳ決定部がさらに設けられ、前記ＭＣＳ決定部は、前記対応下り無線リソースを用いて送信される送信信号に適用するＭＣＳについては、前記第１補正値で補正された前記下り品質値に基づいて決定し、前記非対応下り無線リソースを用いて送信される送信信号に適用するＭＣＳについては、前記第２補正値で補正された前記下り品質値に基づいて決定する。
【０００９】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記補正値算出部は、前記第１補正値に対して第１調整値を加算あるいは減算することによって、当該第１補正値を更新し、前記第２補正値に対して第２調整値を加算あるいは減算することによって、当該第２補正値を更新し、前記第２調整値は、前記第１調整値よりも小さく設定されている。
【００１０】
また、本発明に係る補正値算出方法は、複数のアンテナを用いて通信を行い、下り通信を行う際には通信端末が送信する既知信号に基づいて当該複数のアンテナでの送信指向性を制御する基地局で行われる、下り通信品質を示す下り品質値についての補正値算出方法であって、前記基地局では、下り無線リソースと、通信端末において前記既知信号の送信に使用される上り無線リソースとに関して、前記既知信号に基づいたヌルステアリングのための対応付けが定められており、（ａ）通信端末が前記既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられた対応下り無線リソースを用いて前記基地局が当該通信端末に送信する信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す応答信号に基づいて、前記基地局が送信する信号に基づいて当該通信端末が求めた下り通信品質を示す下り品質値に対する第１補正値を算出する工程と、（ｂ）通信端末が前記既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられていない非対応下り無線リソースを用いて前記基地局が当該通信端末に送信する信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す応答信号に基づいて、当該通信端末が求めた前記下り品質値に対する第２補正値を算出する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基地局が取得する下り通信品質の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】基地局の構成を示す図である。
【図３】ＴＤＤフレームの構成を示す図である。
【図４】ＴＤＤフレームの構成の詳細を示す図である。
【図５】ＳＲＳ送信可能帯域が周波数ホッピングする様子を示す図である。
【図６】ＳＲＳ０とＳＲＳ１を示す図である。
【図７】ＳＲＳ用上り無線リソースを示す図である。
【図８】ＳＲＳの送信周波数帯域が周波数ホッピングする様子を示す図である。
【図９】ＳＲＳ用上り無線リソースと下り無線リソースとの対応付けを示す図である。
【図１０】通信端末に対する使用下り無線リソースの割り当て例を示す図である。
【図１１】ビームフォーミング及びヌルステアリングを説明するための図である。
【図１２】ビームフォーミング及びヌルステアリングを説明するための図である。
【図１３】無線通信システムの動作を示す図である。
【図１４】無線通信システムの動作を示す図である。
【図１５】補正値算出部の動作を示すフローチャートである。
【図１６】ＭＣＳ決定部でのＭＣＳの決定方法を示す図である。
【図１７】ＭＣＳ決定部でのＭＣＳの決定方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は本実施の形態に係る無線通信システム１００の構成を示す図である。無線通信システム１００は、例えば、複信方式としてＴＤＤ（Time Division Duplexing）方式が採用されたＬＴＥ（Long Term Evolution）であって、複数の基地局１を備えている。ＬＴＥは、「Ｅ−ＵＴＲＡ」とも呼ばれている。
【００１４】
各基地局１は、複数の通信端末２と通信を行う。ＬＴＥでは、下り通信ではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式が使用され、上り通信ではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）方式が使用される。基地局１と通信端末２との通信には、互いに直交する複数のサブキャリアが合成されたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号が使用される。
【００１５】
図１に示されるように、各基地局１のサービスエリア１０は、周辺基地局１のサービスエリア１０と部分的に重なっている。図１では、４つの基地局１だけしか示されていないため、１つの基地局１に対して周辺基地局１が２つあるいは３つだけしか存在していないが、実際には、１つの基地局１に対して例えば６つの周辺基地局１が存在することがある。
【００１６】
複数の基地局１は、図示しないネットワークに接続されており、当該ネットワークを通じて互いに通信可能となっている。また、ネットワークには図示しないサーバ装置が接続されており、各基地局１は、ネットワークを通じてサーバ装置と通信可能となっている。
【００１７】
図２は各基地局１の構成を示す図である。基地局１は、時間軸と周波数軸とからなる２次元で特定される無線リソースを複数の通信端末２のそれぞれに個別に割り当てることによって、当該複数の通信端末２と同時に通信することが可能となっている。基地局１は、送受信アンテナとしてアレイアンテナを有し、アダプティブアレイアンテナ方式を用いてアレイアンテナの指向性を制御することが可能である。
【００１８】
図２に示されるように、基地局１は、無線処理部１１と、当該無線処理部１１を制御する制御部１２とを備えている。無線処理部１１は、複数のアンテナ１１０ａから成るアレイアンテナ１１０を有している。無線処理部１１は、アレイアンテナ１１０で受信される複数の受信信号のそれぞれに対して増幅処理、ダウンコンバート及びＡ／Ｄ変換処理等を行って、ベースバンドの複数の受信信号を生成して出力する。
【００１９】
また、無線処理部１１は、制御部１２で生成されるベースバンドの複数の送信信号のそれぞれに対して、Ｄ／Ａ変換処理、アップコンバート及び増幅処理等を行って、搬送帯域の複数の送信信号を生成する。そして、無線処理部１１は、生成した搬送帯域の複数の送信信号を、アレイアンテナ１１０を構成する複数のアンテナ１１０ａにそれぞれ入力する。これにより、各アンテナ１１０ａから送信信号が無線送信される。
【００２０】
制御部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）及びメモリなどで構成されている。制御部１２では、ＣＰＵ及びＤＳＰがメモリ内の各種プログラムを実行することによって、送信信号生成部１２０、受信データ取得部１２１、スケジューリング実行部１２２、送信ウェイト処理部１２３、受信ウェイト処理部１２４、ＭＣＳ決定部１２５及び補正値算出部１２６などの機能ブロックが形成される。
【００２１】
ＭＣＳ決定部１２５は、基地局１が通信端末２に送信する送信信号に適用するＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定する。ＭＣＳは、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などの変調方式と誤り訂正符号の符号化率との組み合わせを示している。ＭＣＳ決定部１２５は、通信端末２に送信される送信信号に適用されるＭＣＳを、当該送信信号の周波数帯域での基地局１と当該通信端末２との間の下り通信品質に基づいて決定する。
【００２２】
送信信号生成部１２０は、通信対象の通信端末２に送信する送信データを生成する。送信データには制御データ及びユーザデータが含まれる。そして、送信信号生成部１２０は、生成した送信データを含むベースバンドの送信信号を、ＭＣＳ決定部１２５で決定されたＭＣＳに基づいて生成する。この送信信号は、アレイアンテナ１１０を構成する複数のアンテナ１１０ａの数だけ生成される。
【００２３】
送信ウェイト処理部１２３は、送信信号生成部１２０で生成された複数の送信信号に対して、アレイアンテナ１１０での送信指向性を制御するための複数の送信ウェイトをそれぞれ設定する。そして、送信ウェイト処理部１２３は、複数の送信ウェイトがそれぞれ設定された複数の送信信号に対して逆離散フーリエ変換（IDFT：Inverse Discrete Fourier Transform）等を行った後に、当該複数の送信信号を無線処理部１１に出力する。
【００２４】
受信ウェイト処理部１２４は、無線処理部１１から入力される複数の受信信号に対して、離散フーリエ変換（DFT：Discrete Fourier Transform）を行った後に、アレイアンテナ１１０での受信指向性を制御するための複数の受信ウェイトをそれぞれ設定する。そして、受信ウェイト処理部１２４は、複数の受信ウェイトがそれぞれ設定された複数の受信信号を合成して新たな受信信号（以後、「合成受信信号」と呼ぶ）を生成する。
【００２５】
受信データ取得部１２１は、受信ウェイト処理部１２４で生成された合成受信信号に対して、逆離散フーリエ変換や復調処理等を行って、当該合成受信信号に含まれる制御データ及びユーザデータを取得する。
【００２６】
本実施の形態に係る基地局１では、無線処理部１１、送信ウェイト処理部１２３及び受信ウェイト処理部１２４によって、アレイアンテナ１１０の指向性を適応的に制御しながら複数の通信端末２と通信を行う通信部１３が構成されている。通信部１３は、通信端末２と通信する際に、アレイアンテナ１１０の受信指向性及び送信指向性のそれぞれを制御する。具体的には、通信部１３は、受信ウェイト処理部１２４において、受信信号に乗算する受信ウェイトを調整することより、アレイアンテナ１１０での受信指向性のビーム及びヌルを様々な方向に設定することができる。また、通信部１３は、送信ウェイト処理部１２３において、送信信号に乗算する送信ウェイトを調整することより、アレイアンテナ１１０での送信指向性のビーム及びヌルを様々な方向に設定することができる。送信ウェイトは受信ウェイトから求めることができ、受信ウェイトは通信端末２からの既知信号に基づいて求めることができる。
【００２７】
スケジューリング実行部１２２は、データの下り通信を行う通信端末２を決定するとともに、当該通信端末２に対して、当該通信端末２とのデータの下り通信で使用する下り無線リソース（以後、「使用下り無線リソース」と呼ぶ）を割り当てる下りスケジューリングを行う。送信信号生成部１２０は、スケジューリング実行部１２２が通信端末２に割り当てた使用下り無線リソースに基づいて、当該通信端末２に送信すべきデータを含む送信信号を生成するとともに、当該使用下り無線リソースに基づいたタイミングで当該送信信号を送信ウェイト処理部１２３に入力する。これにより、通信端末２に送信すべきデータを含む送信信号が、当該通信端末２に割り当てられた使用下り無線リソースを用いて通信部１３から送信される。送信信号生成部１２０は、スケジューリング実行部１２２が通信端末２に割り当てた使用下り無線リソースを当該通信端末２に通知するための制御データを含む送信信号を生成して出力する。これにより、通信端末２は、自装置宛てのデータの送信で使用される使用下り無線リソースを知ることができ、基地局１からの自装置宛てのデータを適切に受信することができる。
【００２８】
またスケジューリング実行部１２２は、データの上り通信を行う通信端末２を決定するとともに、当該通信端末２に対して、当該通信端末２とのデータの上り通信で使用する上り無線リソース（以後、「使用上り無線リソース」と呼ぶ）を割り当てる上りスケジューリングを行う。送信信号生成部１２０は、スケジューリング実行部１２２が通信端末２に割り当てた使用上り無線リソースを当該通信端末２に通知するための制御データを含む送信信号を生成して出力する。これにより、通信端末２は、基地局１へのデータの送信に使用する使用上り無線リソースを知ることができ、当該使用上り無線リソースを用いて基地局１にデータを無線送信する。
【００２９】
さらにスケジューリング実行部１２２は、通信端末２が、既知信号である後述のサウンディング基準信号（ＳＲＳ）を送信する際に使用する上り無線リソース（以後、「使用ＳＲＳ用上り無線リソース」と呼ぶ）を当該通信端末２に対して割り当てる。送信信号生成部１２０は、スケジューリング実行部１２２が通信端末２に対して割り当てた使用ＳＲＳ用上り無線リソースを当該通信端末２に通知するための制御データを含む送信信号を生成して出力する。これにより、当該通信端末２は、基地局１へのＳＲＳの送信に使用する使用ＳＲＳ用上り無線リソースを知ることができ、当該使用ＳＲＳ用上り無線リソースを用いて基地局１にＳＲＳを無線送信する。
【００３０】
補正値算出部１２６は、通信端末２から送信される、当該通信端末２と基地局１との間の下り通信品質を示す下り品質値に対する補正値を算出する。後述するように、通信端末２から通知される下り品質値（下り通信品質）の精度は十分ではないことから、補正値算出部１２６では、その下り品質値の補正に使用する補正値を算出する。各通信端末２は、基地局１から送信される既知信号に基づいて、基地局１との間の下り通信品質を求める。そして、各通信端末２は、求めた下り通信品質を示す下り品質値、具体的にはＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を含む送信信号を基地局１に送信する。ＬＴＥにおいては、ＣＱＩの値として、“１”〜“１５”の１５種類の値が規定されている。ＣＱＩは、その値が大きいほど、通信品質が良いことを示している。基地局１では、補正値算出部１２６が、通信端末２から通知されるＣＱＩに対する補正値を算出する。補正値算出部１２６で求められた補正値で補正されたＣＱＩは、ＭＣＳ決定部１２５でのＭＣＳの決定に使用されたり、スケジューリング実行部１２２での下りスケジューリングで使用されたりする。補正値算出部１２６の動作について後で詳細に説明する。
【００３１】
＜ＴＤＤフレームの構成＞
次に基地局１と通信端末２との間で使用されるＴＤＤフレーム３００について説明する。ＴＤＤフレーム３００は、時間軸と周波数軸とからなる２次元で特定される。基地局１は、ＴＤＤフレーム３００から、各通信端末２に対して割り当てる使用上り無線リソース、使用下り無線リソース及び使用ＳＲＳ用上り無線リソースを決定する。
【００３２】
図３はＴＤＤフレーム３００の構成を示す図である。図３に示されるように、ＴＤＤフレーム３００は、２つのハーフフレーム３０１で構成されている。各ハーフフレーム３０１は、５個のサブフレーム３０２で構成されている。つまり、ＴＤＤフレーム３００は１０個のサブフレーム３０２で構成されている。サブフレーム３０２の時間長は１ｍｓである。以後、ＴＤＤフレーム３００を構成する１０個のサブフレーム３０２を、先頭から順に第０〜第９サブフレーム３０２とそれぞれ呼ぶことがある。
【００３３】
各サブフレーム３０２は、時間方向に２つのスロット３０３を含んで構成されている。各スロット３０３は、７個のシンボル期間３０４で構成されている。したがって、各サブフレーム３０２は、時間方向に１４個のシンボル期間３０４を含んでいる。このシンボル期間３０４は、ＯＦＤＭＡ方式の下り通信では、ＯＦＤＭシンボルの１シンボル期間となり、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の上り通信では、ＤＦＴＳ（Discrete Fourier Transform Spread）−ＯＦＤＭシンボルの１シンボル期間となる。
【００３４】
以上のように構成されるＴＤＤフレーム３００には、上り通信専用のサブフレーム３０２と下り通信専用のサブフレーム３０２とが含められる。以後、上り通信専用のサブフレーム３０２を「上りサブフレーム３０２」と呼び、下り通信専用のサブフレーム３０２を「下りサブフレーム３０２」と呼ぶ。通信端末２は、上りサブフレーム３０２で基地局１にデータを送信し、基地局１は、下りサブフレーム３０２で通信端末２にデータを送信する。
【００３５】
ＬＴＥでは、ＴＤＤフレーム３００において、周波数方向に１８０ｋＨｚの周波数帯域幅を含み、時間方向に７シンボル期間３０４（１スロット３０３）を含む領域（無線リソース）が「リソースブロック（ＲＢ）」と呼ばれている。リソースブロックには、１２個のサブキャリアが含まれる。スケジューリング実行部１２２は、通信端末２に対して使用上り無線リソースを割り当てる場合、あるいは通信端末２に対して使用下り無線リソースを割り当てる場合には、時間方向においては連続する２つのリソースブロック単位、つまり１つのサブフレーム３０２単位で、周波数方向においては１つのリソースブロック単位で、当該通信端末２に対して使用上り無線リソースあるいは使用下り無線リソースを割り当てる。以後、説明の便宜上、「ＲＢ」と言えば、周波数方向と時間方向で特定される本来の意味のリソースブロックを示すのではなく、リソースブロックの周波数帯域だけを示すものとする。
【００３６】
また、ＬＴＥでは、ＴＤＤフレーム３００の構成については、上りサブフレーム３０２と下りサブフレーム３０２の組み合わせが異なる７種類の構成が規定されている。ＬＴＥでは、０番〜６番までのＴＤＤフレーム３００の構成が規定されている。
【００３７】
図４は、１番の構成を有するＴＤＤフレーム３００の構成を示す図である。図４では、「Ｄ」で示されるサブフレーム３０２は、下りサブフレーム３０２を意味し、「Ｕ」で示されるサブフレーム３０２は、上りサブフレーム３０２を意味している。また、「Ｓ」で示されるサブフレーム３０２は、無線通信システム１００において、下り通信から上り通信への切り替えが行われるサブフレーム３０２を意味している。このサブフレーム３０２を「スペシャルサブフレーム３０２」と呼ぶ。
【００３８】
図４に示されるように、１番の構成を有するＴＤＤフレーム３００では、第０，第４，第５及び第９サブフレーム３０２が下りサブフレーム３０２となっており、第２，第３，第７，第８サブフレーム３０２が上りサブフレーム３０２となっており、第１及び第６サブフレーム３０２がスペシャルサブフレーム３０２となっている。本実施の形態に係る無線通信システム１００では、例えば、１番の構成を有するＴＤＤフレーム３００が使用されるものとする。
【００３９】
図４に示されるように、スペシャルサブフレーム３０２は、時間方向に、下りパイロットタイムスロット（ＤｗＰＴＳ）３５１と、ガードタイム（ＧＰ）３５０と、上りパイロットタイムスロット（ＵｐＰＴＳ）３５２とを含んでいる。ガードタイム３５０は、下り通信から上り通信に切り替えるために必要な無信号期間であって、通信には使用されない。
【００４０】
ＬＴＥでは、下りパイロットタイムスロット３５１、ガードタイム３５０及び上りパイロットタイムスロット３５２の時間長の組み合わせについて、複数種類の組み合わせが規定されている。図４の例では、下りパイロットタイムスロット３５１の時間長は１１シンボル期間３０４に設定されており、上りパイロットタイムスロット３５２の時間長は２シンボル期間３０４に設定されている。
【００４１】
本実施の形態に係る無線通信システム１００では、下りサブフレーム３０２だけではなく、スペシャルサブフレーム３０２の下りパイロットタイムスロット３５１においても下り通信を行うことが可能である。また、本無線通信システム１００では、上りサブフレーム３０２だけではなく、スペシャルサブフレーム３０２の上りパイロットタイムスロット３５２においても上り通信を行うことが可能である。
【００４２】
本実施の形態では、基地局１は、下りパイロットタイムスロット３５１の各シンボル期間３０４においてデータを通信端末２に送信する。また、各通信端末２は、上りパイロットタイムスロット３５２の２つのシンボル期間３０４のうちのどちらか一方、あるいは両方においてＳＲＳと呼ばれる既知信号を送信する。ＳＲＳは、複数のサブキャリアを変調する複数の複素シンボルで構成されている。本実施の形態では、上りパイロットタイムスロット３５２において送信されるＳＲＳを、送信ウェイトを算出するために使用する。つまり、基地局１の通信部１３は、通信端末２が上りパイロットタイムスロット３５２で送信するＳＲＳに基づいてアレイアンテナ１１０の送信指向性の制御を行うことが可能となっている。以後、アレイアンテナ１１０の送信指向性の制御を「アレイ送信制御」と呼ぶ。
【００４３】
なお、ＳＲＳは、上りサブフレーム３０２の最後のシンボル期間３０４においても送信可能である。つまり、通信端末２は、上りサブフレーム３０２において、最後のシンボル期間３０４を除く各シンボル期間３０４ではデータを送信可能であり、最後のシンボル期間３０４ではＳＲＳを送信可能である。アレイ送信制御には、上りサブフレーム３０２の最後のシンボル期間３０４で送信されるＳＲＳを使用することも可能であるが、本実施の形態では、上りパイロットタイムスロット３５２で送信されるＳＲＳを使用するものとする。
【００４４】
以後、特に断らない限り、ＳＲＳと言えば、上りパイロットタイムスロット３５２を使用して送信されるＳＲＳを意味するものとする。また、通信端末２がＳＲＳを送信することが可能な上りパイロットタイムスロット３５２に含まれる前方のシンボル期間３０４及び後方のシンボル期間３０４を「第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａ」及び「第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂ」とそれぞれ呼ぶ。また、第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａと第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂを特に区別する必要がない場合には、それぞれを「ＳＲＳ用上り通信期間」と呼ぶ。
【００４５】
ここで、スペシャルサブフレーム３０２の第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａの先頭から、その次のスペシャルサブフレーム３０２の第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａの先頭までの期間を「単位期間３６０」と呼ぶ。通信端末２に対する使用下り無線リソース等の無線リソースの割り当ては、この単位期間３６０が基準となる。本無線通信システム１００では、単位期間３６０が繰り返し現れることになる。
【００４６】
本実施の形態では、基地局１と通信する各通信端末２は、スケジューリング実行部１２２による使用ＳＲＳ用上り無線リソースの割り当てによって、例えば、１つの単位期間３６０ごとに少なくとも１回ＳＲＳを送信する。つまり、基地局１と通信する各通信端末２は、各単位期間３６０において、当該単位期間３６０に含まれる第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａ及び第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂのうちのどちらか一方、あるいは両方においてＳＲＳを送信する。
【００４７】
＜ＳＲＳ送信可能帯域の周波数ホッピング＞
本無線通信システム１００では、通信端末２がＳＲＳの送信に使用可能な周波数帯域４５０（以後、「ＳＲＳ送信可能帯域４５０」と呼ぶ）が、１つの単位期間３６０ごとに周波数ホッピングするようになっている。図５はＳＲＳ送信可能帯域４５０が周波数ホッピングする様子を示す図である。
【００４８】
図５に示されるように、ＳＲＳ送信可能帯域４５０は、１つの単位期間３６０ごとに、システム帯域４００において高周波側及び低周波側に交互に寄せて配置されるようになっている。したがって、各単位期間３６０においては、システム帯域４００における高周波側端部あるいは低周波側端部がＳＲＳの送信に使用することができない帯域となっている。以後、この帯域を「ＳＲＳ送信不可帯域４６０」と呼ぶ。各基地局１は、ＳＲＳ送信不可帯域４６０に含まれる周波数帯域を周波数方向に含む上り無線リソースを使用ＳＲＳ用上り無線リソースとして通信端末２に割り当てることはできない。
【００４９】
なお、ＳＲＳ送信不可帯域４６０は各基地局１において同一である。したがって、各単位期間３６０において、ある基地局１が通信端末２に対してＳＲＳの送信用として割り当てることができないＳＲＳ送信不可帯域４６０と、その基地局１の周辺に位置する周辺基地局１が通信端末２に対してＳＲＳの送信用として割り当てることができないＳＲＳ送信不可帯域４６０とは一致している。
【００５０】
本実施の形態のように、システム帯域幅が１０ＭＨｚの場合には、システム帯域４００には、５０個のＲＢが含まれる。この場合、ＳＲＳ送信可能帯域４５０の帯域幅は、４０個のＲＢ分の周波数帯域幅となり、ＳＲＳ送信不可帯域の帯域幅は１０個のＲＢ分の周波数帯域幅となる。以後、ｘ個のＲＢ分の周波数帯域幅を「ｘＲＢ」と呼ぶ。
【００５１】
＜ＳＲＳの構成＞
本実施の形態に係る無線通信システム１００では、“transmissionComb”と呼ばれるパラメータｋTCで識別される２種類のＳＲＳが規定されている。各通信端末２は、この２種類のＳＲＳのうちのどちらか一方のＳＲＳを、第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａ及び第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂの少なくとも一方で送信する。
【００５２】
パラメータｋTCは“０”あるいは“１”の値をとることが可能である。パラメータｋTC＝０で特定されるＳＲＳ（以後、「ＳＲＳ０」と呼ぶ）の送信に使用される複数のサブキャリアＳＣ０は、周波数方向において、連続的に配置されているのではなく、櫛歯状に配置されている。言い換えれば、ＳＲＳ０のキャリア周波数は周波数方向において櫛歯状に配置されている。同様にして、パラメータｋTC＝１で特定されるＳＲＳ（以後、「ＳＲＳ１」と呼ぶ）の送信に使用される複数のサブキャリアＳＣ１は、周波数方向において櫛歯状に配置されている。そして、ＳＲＳ０とＳＲＳ１とが同じ周波数帯域で送信される場合には、当該ＳＲＳ０の送信に使用される複数のサブキャリアＳＣ０と、当該ＳＲＳ１の送信に使用される複数のサブキャリアＳＣ１は、周波数方向において交互に配置される。したがって、ＳＲＳ０のキャリア周波数とＳＲＳ１のキャリア周波数とは周波数方向において互いに重なることはない。
【００５３】
図６は、ある周波数帯域４７０において、ＳＲＳ０とＳＲＳ１との両方が送信される様子を示している。図６に示されるように、ＳＲＳ０の送信に使用される複数のサブキャリアＳＣ０は、周波数方向において、１サブキャリア置きに配置されている。同様に、ＳＲＳ１の送信に使用される複数のサブキャリアＳＣ１は、周波数方向において、１サブキャリア置きに配置されている。そして、同じ周波数帯域４７０に含まれる、複数のサブキャリアＳＣ０と複数のサブキャリアＳＣ１とは、周波数方向において交互に配置されている。
【００５４】
このように、１つの通信端末２がＳＲＳの送信に使用する複数のサブキャリアは周波数方向において櫛歯状に配置されていることから、当該通信端末２がＳＲＳの送信に使用する周波数帯域での複数のサブキャリアの半分がＳＲＳの送信に使用される。そして、同じ周波数帯域に含まれる、複数のサブキャリアＳＣ０と複数のサブキャリアＳＣ１とは交互に配置されることから、ＳＲＳ０を送信する通信端末２と、ＳＲＳ１を送信する通信端末２とは、同じＳＲＳ用上り通信期間において同じ周波数帯域を使用することができる。基地局１側から見れば、基地局１は、同じＳＲＳ用上り通信期間において同じ周波数帯域で送信されるＳＲＳ０及びＳＲＳ１を区別することができる。
【００５５】
ＬＴＥの規格上では、各通信端末２に、第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａにおいてＳＲＳ１を送信させることは可能であるが、本実施の形態では、第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａにおいて各通信端末２にＳＲＳ１を送信させないようになっている。
【００５６】
以後、第１ＳＲＳ用上り通信期間３７０ａと、ＳＲＳ送信可能帯域４５０に含まれる、ＳＲＳ０の送信に使用することが可能な櫛歯状の複数のサブキャリアＳＣ０とで特定される上り無線リソースを「第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａ」と呼ぶ。また、第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂと、ＳＲＳ送信可能帯域４５０に含まれる、ＳＲＳ０の送信に使用することが可能な櫛歯状の複数のサブキャリアＳＣ０とで特定される上り無線リソースを「第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂ」と呼ぶ。そして、第２ＳＲＳ用上り通信期間３７０ｂと、ＳＲＳ送信可能帯域４５０に含まれる、ＳＲＳ１の送信にすることが可能な櫛歯状の複数のサブキャリアＳＣ１とで特性される上り無線リソースを「第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃ」と呼ぶ。
【００５７】
図７は、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａ、第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂ及び第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃを示す図である。図７に示されるように、同一の単位期間３６０に含まれる、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａ、第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂ及び第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃは、時間方向及び周波数方向の少なくとも一方で互いに異なっている。以後、これらの上り無線リソースを区別する必要がない場合には、それぞれを「ＳＲＳ用上り無線リソース」と呼ぶ。
【００５８】
＜ＳＲＳの送信周波数帯域の周波数ホッピング＞
本実施の形態に係る無線通信システム１００では、ＳＲＳの送信周波数帯域を、ＳＲＳ送信可能帯域４５０内において周波数ホッピングさせることができる。また、本無線通信システム１００では、ＳＲＳの送信周波数帯域幅は変更可能となっている。本無線通信システム１００では、ＳＲＳの送信周波数帯域幅として設定することが可能な帯域幅として、例えば、４０ＲＢ、２０ＲＢ及び４ＲＢの３種類の帯域幅が定められている。
【００５９】
図８は、端末番号１の通信端末２が送信するＳＲＳの送信周波数帯域４８０ａと端末番号２の通信端末２が送信するＳＲＳの送信周波数帯域４８０ｂとがＳＲＳ送信可能帯域４５０内で周波数ホッピングする様子の一例を示す図である。図８には連続する複数の単位期間３６０における各サブフレーム３０２が示されている。図８では横方向が時間方向を示し、縦方向が周波数方向を示している。また図８の一番左に示されている０〜４９の数字は、周波数方向に並ぶ５０個のＲＢの番号を示している。ＲＢの番号が大きいほど、当該ＲＢが大きくなっている。また図８に示される「ＳＰ」はスペシャルサブフレーム３０２を意味し、「Ｕｐ」は上りパイロットタイムスロット（ＵｐＰＴＳ）３５２を意味し、「Ｄｗ」は下りパイロットタイムスロット（ＤｗＰＴＳ）３５１を意味している。また、図８に示される「ＵＬ」及び「ＤＬ」は、上りサブフレーム３０２及び下りサブフレーム３０２をそれぞれ意味している。
【００６０】
図８の例では、端末番号１及び２の通信端末２のそれぞれは、各単位期間３６０において１回ＳＲＳを送信している。また、端末番号１及び２の通信端末２が送信するＳＲＳの送信周波数帯域幅のそれぞれは２０ＲＢに設定されている。図８の例では、端末番号１の通信端末２が送信するＳＲＳの送信周波数帯域４８０ａと、端末番号２の通信端末２が送信するＳＲＳの送信周波数帯域４８０ｂとは、１つの単位期間３６０ごとに、ＳＲＳ送信可能帯域４５０において低周波側及び高周波側に交互に寄せて配置されている。
【００６１】
より詳細には、送信周波数帯域４８０ａは、ＳＲＳ送信可能帯域４５０が高周波側に寄せて配置されている単位期間３６０では、ＳＲＳ送信可能帯域４５０において低周波側に寄せて配置され、ＳＲＳ送信可能帯域４５０が低周波側に寄せて配置されている単位期間３６０では、ＳＲＳ送信可能帯域４５０において高周波側に寄せて配置されている。これにより、送信周波数帯域４８０ａは、システム帯域の中央部における３０ＲＢの周波数帯域（１０番〜３９番のＲＢ）内において周波数ホッピングする。したがって、システム帯域の低周波側の１０ＲＢの端部及び高周波側の１０ＲＢの端部のそれぞれでは、端末番号１の通信端末２からＳＲＳが送信されない。
【００６２】
これに対して、送信周波数帯域４８０ｂは、ＳＲＳ送信可能帯域４５０が高周波側に寄せて配置されている単位期間３６０では、ＳＲＳ送信可能帯域４５０において高周波側に寄せて配置され、ＳＲＳ送信可能帯域４５０が低周波側に寄せて配置されている単位期間３６０では、ＳＲＳ送信可能帯域４５０において低周波側に寄せて配置されている。これにより、送信周波数帯域４８０ｂは、システム帯域の低周波側及び高周波側に交互に寄せて配置される。したがって、システム帯域の中央部の１０ＲＢの周波数帯域（２０番〜２９番のＲＢ）では、端末番号２の通信端末２からＳＲＳが送信されない。
【００６３】
本実施の形態に係るスケジューリング実行部１２２は、基地局１が通信する各通信端末２についてのＳＲＳの送信態様を決定する。具体的には、スケジューリング実行部１２２は、各通信端末２について、使用するＳＲＳ用上り通信期間、ＳＲＳパラメータｋTCの値、ＳＲＳの送信周波数帯域幅、ＳＲＳの送信周波数帯域の周波数ホッピングの態様などを決定する。これにより、基地局１が通信する各通信端末２に対して使用ＳＲＳ用上り無線リソースが割り当てられる。
【００６４】
送信信号生成部１２０は、スケジューリング実行部１２２が通信端末２に対して割り当てた使用ＳＲＳ用上り無線リソースを当該通信端末２に通知するための制御データ、言い換えれば、スケジューリング実行部１２２で決定された、当該通信端末２が送信するＳＲＳの送信態様を当該通信端末２に通知するための制御データ（以後、「ＳＲＳ制御データ」と呼ぶ）を含む送信信号を生成する。この送信信号は、下りサブフレーム３０２が使用されて通信部１３から当該通信端末２に送信される。これにより、各通信端末２にはＳＲＳ制御データが送信され、各通信端末２は、ＳＲＳを送信する際に使用する上り無線リソースを知ることができる。言い換えれば、各通信端末２は、自身が送信するＳＲＳの送信態様を知ることができる。各通信端末２は、基地局１から通知された使用ＳＲＳ用上り無線リソースを用いてＳＲＳを送信する。
【００６５】
なお、ＳＲＳ制御データには、ＳＲＳの送信開始を指示するための送信開始データあるいはＳＲＳの送信停止を指示するための送信停止データも含められる。ＳＲＳを送信していない通信端末２が、送信開始データを含むＳＲＳ制御データを受信すると、当該ＳＲＳ制御データで通知される使用ＳＲＳ用上り無線リソースを用いてＳＲＳの送信を開始する。また、ＳＲＳを送信している通信端末２が、送信停止データを含むＳＲＳ制御データを受信すると、ＳＲＳの送信を停止する。通信端末２がＳＲＳの送信に使用する上り無線リソースを変更する際には、新たな使用ＳＲＳ用上り無線リソースを通知するためのＳＲＳ制御データが当該通信端末２に通知される。ＳＲＳ制御データは、ＬＴＥでは、“RRCConnectionReconfiguration message”と呼ばれている。
【００６６】
＜アレイ送信制御について＞
本実施の形態に係るアレイ送信制御では、通信部１３が通信端末２に割り当てられた使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う際には、当該使用下り無線リソースの周波数帯域で当該通信端末２が送信するＳＲＳに基づいて送信ウェイトが求められる。
【００６７】
また、本実施の形態に係るアレイ送信制御では、ヌルステアリング及びビームフォーミングが同時に行われる。通信部１３では、例えば、ＲＬＳ（Recursive Least-Squares）アルゴリズム等の逐次更新アルゴリズムを用いて受信ウェイトを複数回更新し、更新終了後の受信ウェイトに基づいて送信ウェイトを求めることによって、ヌルステアリングとビームフォーミングの両方を同時に行う。
【００６８】
また、本実施の形態に係るアレイ送信制御では、送信ウェイトが、例えば、１つのＲＢごとに求められる。例えば、通信端末２に割り当てられた使用下り無線リソースの周波数帯域が４つのＲＢで構成されているとすると、当該通信端末２についてのアレイ送信制御では、当該４つのＲＢのそれぞれについて送信ウェイトが求められる。使用下り無線リソースの周波数帯域に含まれるある１つのＲＢを用いて通信端末２に送信される信号に対して適用する送信ウェイトは、当該１つのＲＢで当該通信端末２が送信するＳＲＳを構成する複数の複素シンボルに基づいて受信ウェイトが複数回更新されて、更新終了後の受信ウェイトに基づいて送信ウェイトが求められる。
【００６９】
＜下り無線リソースとＳＲＳ用上り無線リソースとの対応付け＞
本実施の形態に係る無線通信システム１００では、下り無線リソースとＳＲＳ用上り無線リソースとに関して、ＳＲＳに基づいたヌルステアリング及びビームフォーミングのための対応付けが定められている。各基地局１が、この対応付けに基づいて、ＳＲＳを送信する通信端末２に対して使用下り無線リソースを割り当てるとともにアレイ送信制御を行うことによって、各基地局１はヌルステアリング及びビームフォーミングを適切に行うことが可能となる。以後、この対応付けを「アレイ制御用リソース対応付け」と呼ぶ。以下に、アレイ制御用リソース対応付けについて説明する。
【００７０】
なお、以後、単位期間３６０に含まれる２つの下りサブフレーム３０２について、先の下りサブフレーム３０２を「第１下りサブフレーム３０２ａ」と呼び、後の下りサブフレーム３０２を「第２下りサブフレーム３０２ｂ」と呼ぶ。また、単位期間３６０に含まれる、スペシャルサブフレーム３０２における下りパイロットタイムスロット３５１を含む部分については、下りサブフレーム３０２ではないが、便宜上、「第３下りサブフレーム３０２ｃ」と呼ぶ。以後、下りサブフレーム３０２には、この第３下りサブフレーム３０２ｃも含まれるものとする。また、説明の対象の単位期間３６０を「対象単位期間３６０」と呼び、説明の対象の通信端末２を「対象通信端末２」と呼ぶ。
【００７１】
図９は、対象単位期間３６０での下り無線リソースと、ＳＲＳ用上り無線リソースとの対応付けを説明するための図である。以下の説明は各単位期間３６０について言えることである。
【００７２】
本実施の形態では、対象単位期間３６０の第１下りサブフレーム３０２ａのうち、ＳＲＳ送信可能帯域４５０を周波数方向に含む下り無線リソース６００ａに含まれる下り無線リソースは、対象単位期間３６０の第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａにおける、当該下り無線リソースの周波数帯域を周波数方向に含む上り無線リソースと対応付けられる。つまり、対象単位期間３６０での下り無線リソース６００ａに含まれる下り無線リソースは、対象単位期間３６０での第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａにおいて、当該下り無線リソースの周波数帯域と同じ周波数帯域を有する上り無線リソースと対応付けられる。
【００７３】
また、対象単位期間３６０の第２下りサブフレーム３０２ｂのうち、ＳＲＳ送信可能帯域４５０を周波数方向に含む下り無線リソース６００ｂに含まれる下り無線リソースは、対象単位期間３６０の第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂにおける、当該下り無線リソースの周波数帯域を周波数方向に含む上り無線リソースと対応付けられる。
【００７４】
そして、対象単位期間３６０の第３下りサブフレーム３０２ｃのうち、ＳＲＳ送信可能帯域４５０を周波数方向に含む下り無線リソース６００ｃに含まれる下り無線リソースは、対象単位期間３６０の第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃにおける、当該下り無線リソースの周波数帯域を周波数方向に含む上り無線リソースと対応付けられる。
【００７５】
各基地局１では、このようなアレイ制御用リソース対応付けに基づいて、通信端末２に対して使用下り無線リソースが割り当てられるとともにアレイ送信制御が行われる。
【００７６】
具体的には、スケジューリング実行部１２２は、対象単位期間３６０の下り無線リソースから対象通信端末２に対して使用下り無線リソースを割り当てる際には、対象通信端末２が当該使用下り無線リソースに対応付けられた上り無線リソースを用いてＳＲＳを送信しているような当該使用下り無線リソース（以後、「ＳＲＳ対応使用下り無線リソース」と呼ぶ）だけをできる限り割り当てるようにする。
【００７７】
ただし、対象単位期間３６０において対象通信端末２と下り通信を行う際に、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースだけでは足り無い場合には、スケジューリング実行部１２２は、対象通信端末２に対して、それに対応付けられた上り無線リソースを用いて対象通信端末２がＳＲＳを送信していないような使用下り無線リソースあるいはＳＲＳ送信不可帯域４６０の少なくとも一部を周波数方向に含む使用下り無線リソース（以後、両方の当該使用下り無線リソースを総称して「ＳＲＳ非対応使用下り無線リソース」と呼ぶ）を対象単位期間３６０の下り無線リソースから割り当てる。言い換えれば、スケジューリング実行部１２２は、対象単位期間３６０において対象通信端末２がＳＲＳの送信に使用する上り無線リソースに対応付けられていない下り無線リソースを使用下り無線リソースとして割り当てる。
【００７８】
また、各基地局１では、通信部１３は、スケジューリング実行部１２２において対象通信端末２に割り当てられたＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う場合には、当該ＳＲＳ対応使用下り無線リソースに対応付けられた上り無線リソースを用いて対象通信端末２が送信するＳＲＳに基づいてアレイ送信制御を行う。
【００７９】
一方で、各基地局１では、通信部１３は、スケジューリング実行部１２２において対象通信端末２に割り当てられたＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う場合に、当該ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースの周波数帯域を用いて対象通信端末２がＳＲＳを送信しているときには、当該ＳＲＳに基づいてアレイ送信制御を行う。また、各基地局１では、通信部１３は、スケジューリング実行部１２２において対象通信端末２に割り当てられたＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う場合に、当該ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースの周波数帯域を用いて対象通信端末２がＳＲＳを送信していないときには、アレイ送信制御を行わない。つまり、このときには、通信部１３はオムニ送信を行う。
【００８０】
上述のように、ＳＲＳの送信周波数帯域は、ＳＲＳ送信可能帯域４５０内において周波数ホッピングすることから（図８参照）、対象通信端末２に対して、対象単位期間３６０の下り無線リソースからＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを割り当てる場合に、対象通信端末２は、対象単位期間３６０の前において、当該ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースの周波数帯域を用いてＳＲＳを送信していることがある。このような場合には、通信部１３は当該ＳＲＳに基づいてアレイ送信制御を行う。
【００８１】
図１０は、対象単位期間３６０での端末番号１〜６の通信端末２に対する使用下り無線リソースの割り当て例を示す図である。図１０の例では、端末番号１の通信端末２に対して、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａから使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１１が割り当てられており、端末番号２の通信端末２に対して、第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａから使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１２が割り当てられている。また、端末番号３の通信端末２に対して、第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂから使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１３が割り当てられており、端末番号４の通信端末２に対して、第２ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｂから使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１４が割り当てられている。そして、端末番号５の通信端末２に対して、第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃから使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１５が割り当てられており、端末番号６の通信端末２に対して、第３ＳＲＳ用上り無線リソース５００ｃから使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１６が割り当てられている。
【００８２】
また図１０の例においては、端末番号２の通信端末２に対しては、使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１２と同じ周波数帯域のＳＲＳ対応使用下り無線リソース６０２ａが割り当てられており、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースは割り当てられていない。端末番号４の通信端末２に対しては、使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１４の周波数帯域に含まれる周波数帯域を有するＳＲＳ対応使用下り無線リソース６０４ａが割り当てられており、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースは割り当てられていない。そして、端末番号５の通信端末２に対しては、使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１５と同じ周波数帯域のＳＲＳ対応使用下り無線リソース６０５ａが割り当てられており、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースは割り当てられていない。
【００８３】
これに対して、端末番号１の通信端末２に対しては、使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１１と同じ周波数帯域のＳＲＳ対応使用下り無線リソース６０１ａだけではなく、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソース６０１ｂが割り当てられている。端末番号３の通信端末２に対しては、使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１３と同じ周波数帯域のＳＲＳ対応使用下り無線リソース６０３ａだけではなく、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソース６０３ｂが割り当てられている。そして、端末番号６の通信端末２に対しては、使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１６と同じ周波数帯域のＳＲＳ対応使用下り無線リソース６０６ａだけではなく、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソース６０６ｂが割り当てられている。
【００８４】
ＳＲＳ非対応使用下り無線リソース６０３ｂ及びＳＲＳ非対応使用下り無線リソース６０６ｂの周波数帯域は、対象単位期間３６０においてＳＲＳが送信されないＳＲＳ送信不可帯域４６０に含まれている。端末番号１の通信端末２に割り当てられるＳＲＳ非対応使用下り無線リソース６０１ｂの周波数帯域は、端末番号４の通信端末２に割り当てられてい使用ＳＲＳ用上り無線リソース６１４の周波数帯域に含まれている。
【００８５】
図１０に示されるように、本実施の形態では、対象単位期間３６０において、通信端末２に対してＳＲＳ対応使用下り無線リソースとＳＲＳ非対応使用下り無線リソースが割り当てられる際には、それらは互いに異なった下りサブフレーム３０２から割り当てられるようになっている。したがって、一つの下りサブフレーム３０２においては、同一の通信端末２に対して、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースとＳＲＳ非対応使用下り無線リソースの両方が割り当てられることはない。つまり、スケジューリング実行部１２２は、各下りサブフレーム３０２において、一つの通信端末２に対してはＳＲＳ対応使用下り無線リソース及びＳＲＳ非対応使用下り無線リソースのどちらか一方だけを割り当てるようになっている。
【００８６】
本無線通信システム１００では、各基地局１が通信端末２との下り通信にＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いることによって、各基地局１は適切にビームフォーミング及びヌルステアリングを行うことができる。以下にこの点について説明する。
【００８７】
図１１，１２は、基地局１ａとその周辺に位置する基地局１ｂがＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いることによって、基地局１ａ，１ｂのそれぞれにおいてビームフォーミング及びヌルステアリングが適切に行われる点を説明するための図である。図１１には、対象単位期間３６０における、基地局１ａ，１ｂでのＳＲＳ対応使用下り無線リソースの割り当て例が示されている。また図１２には、対象単位期間３６０における、基地局１ａ，１ｂでの送信指向性に関するビーム及びヌルが示されている。
【００８８】
図１１，１２の例では、対象単位期間３６０において、基地局１ａは、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ａを用いて端末番号１の通信端末２と下り通信を行っており、基地局１ｂは、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ａと同じＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ｂを用いて端末番号５の通信端末２と下り通信を行っている。したがって、基地局１ａが端末番号１の通信端末２と下り通信を行う際に、その周辺に位置する基地局１ｂと下り通信する端末番号５の通信端末２に対して干渉を与える可能性がある。同様に、基地局１ｂが端末番号５の通信端末２と下り通信を行う際に、その周辺に位置する基地局１ａが下り通信する端末番号１の通信端末２に対して干渉を与える可能性がある。
【００８９】
また図１１，１２の例では、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ａは、第１下りサブフレーム３０２ａにおける、対象単位期間３６０でのＳＲＳ送信可能帯域４５０を周波数方向に含む下り無線リソース６００ａから、端末番号１の通信端末２に対して割り当てられている。同様に、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ｂは、第１下りサブフレーム３０２ａにおける、対象単位期間３６０でのＳＲＳ送信可能帯域４５０を周波数方向に含む下り無線リソース６００ａから、端末番号５の通信端末２に対して割り当てられている。
【００９０】
基地局１ａはＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ａを用いて下り通信を行う際には、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ａに対応付けられた上り無線リソース、つまり、対象単位期間３６０での第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａにおける、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ａの周波数帯域を周波数方向に含む上り無線リソース６６０ａを用いて端末番号１の通信端末２が送信するＳＲＳに基づいてアレイ送信制御を行う。また、基地局１ｂはＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ｂを用いて下り通信を行う際には、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ｂに対応付けられた上り無線リソース、つまり、対象単位期間３６０での第１ＳＲＳ用上り無線リソース５００ａにおける、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ｂの周波数帯域を周波数方向に含む上り無線リソース６６０ｂを用いて端末番号５の通信端末２が送信するＳＲＳに基づいてアレイ送信制御を行う。
【００９１】
このように、基地局１ａは、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ａを用いて端末番号１の通信端末２と下り通信を行う際には、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ａの周波数帯域と一致する周波数帯域で端末番号１の通信端末２が送信するＳＲＳに基づいてアレイ送信制御を行っている。したがって、図１２に示されるように、基地局１ａでの送信指向性に関するビーム７００ａは、通信対象の端末番号１の通信端末２に対して向くようになる。よって、基地局１ａでは適切にビームフォーミングが行われる。
【００９２】
同様に、基地局１ｂは、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ｂを用いて端末番号５の通信端末２と下り通信を行う際には、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ｂの周波数帯域と一致する周波数帯域で端末番号５の通信端末２が送信するＳＲＳに基づいてアレイ送信制御を行っている。したがって、基地局１ｂでの送信指向性に関するビーム７００ｂは、通信対象の端末番号５の通信端末２に対して向くようになる。よって、基地局１ｂでは適切にビームフォーミングが行われる。
【００９３】
また、本例のように、基地局１ａと、その周辺に位置する基地局１ｂとが、同じＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う際には、基地局１ａがアレイ送信制御を行う際に使用するＳＲＳの送信に使用される上り無線リソース６６０ａと、基地局１ｂがアレイ送信制御を行う際に使用するＳＲＳの送信に使用される上り無線リソース６６０ｂとは一致するようになる。したがって、基地局１ａが端末番号１の通信端末２から上り無線リソース６６０ａで受信するＳＲＳには、基地局１ｂが通信する端末番号５の通信端末２が送信するＳＲＳが干渉波成分として含まれるようになる。よって、基地局１ａが、上り無線リソース６６０ａにおいて端末番号１の通信端末２から受信するＳＲＳに基づいて送信ウェイトを算出し、当該送信ウェイトを、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ａを用いて端末番号１の通信端末２に送信する送信信号に設定すると、図１２に示されるように、基地局１ａでの送信指向性に関するヌル７０１ａは、干渉を与えたくない、基地局１ｂと通信する端末番号５の通信端末２に対して向くようになる。よって、基地局１ａでは適切にヌルステアリングが行われる。
【００９４】
基地局１ｂ側から見れば、基地局１ｂが端末番号５の通信端末２から上り無線リソース６６０ｂで受信するＳＲＳには、基地局１ａが通信する端末番号１の通信端末２が送信するＳＲＳが干渉波成分として含まれるようになる。よって、基地局１ｂが、上り無線リソース６６０ｂにおいて端末番号５の通信端末２から受信するＳＲＳに基づいて送信ウェイトを算出し、当該送信ウェイトを、ＳＲＳ対応使用下り無線リソース６５０ｂを用いて端末番号５の通信端末２に送信する送信信号に設定すると、図１２に示されるように、基地局１ｂでの送信指向性に関するヌル７０１ｂは、干渉を与えたくない、基地局１ａと通信する端末番号１の通信端末２に対して向くようになる。よって、基地局１ｂでは適切にヌルステアリングが行われる。
【００９５】
このように、基地局１とその周辺に位置する周辺基地局１とが、同じＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う場合に、当該基地局１及び当該周辺基地局１のそれぞれにおいて適切にビームフォーミング及びヌルステアリングが行われるようになる。 これに対して、基地局１が通信端末２との下り通信にＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いる場合には、ビームフォーミングは適切に行われることはあっても、ヌルステアリングを適切に行うことができない。
【００９６】
基地局１が通信端末２との下り通信にＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いる場合であって、当該ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースの周波数帯域と同じ周波数帯域で当該通信端末２がＳＲＳを送信している場合には、基地局１は当該ＳＲＳに基づいてアレイ送信制御を行う。したがって、この場合には、基地局１のアレイアンテナ１１０の送信指向性に関するビームは当該通信端末２に向くようになって、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いる場合と同様にビームフォーミングを適切に行うことができる。
【００９７】
一方で、基地局１とその周辺に位置する周辺基地局１とが同じ使用下り無線リソースを用いて下り通信する場合であって、基地局１ではＳＲＳ非対応使用下り無線リソースが使用されるとともに、当該ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースの周波数帯域と同じ周波数帯域において基地局１での通信対象の通信端末２がＳＲＳを送信し、周辺基地局１ではＳＲＳ対応使用下り無線リソースが使用される場合には、上述の説明から理解できるように、基地局１がアレイ送信制御に使用するＳＲＳと、周辺基地局１がアレイ送信制御に使用するＳＲＳとは、互いに異なった上り無線リソースを用いて送信されることになる。よって、基地局１がアレイ送信制御に使用するＳＲＳには、周辺基地局１が通信する通信端末２からのＳＲＳは干渉波成分として含まれず、周辺基地局１がアレイ送信制御に使用するＳＲＳには、基地局１が通信する通信端末２からのＳＲＳは干渉波成分として含まれないことになる。よって、基地局１はアレイアンテナ１１０の送信指向性に関するヌルを、周辺基地局１が通信する通信端末２に向けることはできず、周辺基地局１はアレイアンテナ１１０の送信指向性に関するヌルを、基地局１が通信する通信端末２に向けることはできない。その結果、基地局１及び周辺基地局１のそれぞれにおいて適切にヌルステアリングを行うことができなくなる。
【００９８】
このように、基地局１が通信端末２との下り通信にＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いる場合には、ヌルステアリングを適切に行うことができないことから、上述のように、各基地局１では、通信端末２に対してできる限りＳＲＳ対応使用下り無線リソースを割り当てるようにしている。
【００９９】
＜基地局が通信端末からのＣＱＩを受信する動作＞
図１３は、基地局１が対象通信端末２からのＣＱＩを受信する際の無線通信システム１００の動作の一例を示す図である。本実施の形態に係る基地局１では、通信部１３が、各通信端末２に対して、ＣＱＩの送信を指示するＣＱＩ送信指示信号を定期的に送信する。ＣＱＩ送信指示信号の送信周期８０１は、例えば１０ｍｓである。図１３の例では、基地局１は、対象通信端末２に対して、各ＴＤＤフレーム３００の第４サブフレーム３０２においてＣＱＩ送信指示信号を送信している。
【０１００】
各通信端末２は、基地局１からＣＱＩ送信指示信号を受信すると、それを受信したサブフレーム３０２において基地局１が送信するリファレンス信号に基づいて、基地局１との間の下り通信品質、例えば、ＳＩＮＲ（信号対干渉雑音電力比：Signal to Interference plus Noise power Ratio）を求める。リファレンス信号は既知信号であって、基地局１は、複数の通信端末２に対してリファレンス信号を同報送信する。したがって、基地局１の通信部１３は、リファレンス信号を送信する際にはアレイ送信制御を行わずに、リファレンス信号をオムニ送信する。
【０１０１】
各通信端末２は、基地局１との間の下り通信品質を求めると、当該下り通信品質を示すＣＱＩを生成する。そして、各通信端末２は、ＣＱＩ送信指示信号を受信したサブフレーム３０２から、例えば４つ後のサブフレーム３０２において、生成したＣＱＩを含む送信信号を基地局１に送信する。図１３の例では、対象通信端末２は、各ＴＤＤフレーム３００の第８サブフレーム３０２においてＣＱＩを送信している。
【０１０２】
なお、通信端末２では、基地局１との間の下り通信品質は、１つのＲＢごとに求められる。したがって、通信端末２ではＣＱＩも１つのＲＢごとに生成される。通信端末２は、システム帯域４００に含まれる各ＲＢについてのＣＱＩを基地局１に通知する。
【０１０３】
基地局１は、通信端末２からＣＱＩを受信すると、それを受信したサブフレーム３０２の末尾から、遅延時間８００だけ後のサブフレーム３０２以降の下り通信に関する処理で、受信したＣＱＩを使用する。この下り通信に関する処理には、例えば、下りサブフレーム３０２についての下りスケジューリングや、下りサブフレーム３０２で送信される送信信号に適用されるＭＣＳの決定処理などがある。遅延時間８００は例えば５ｍｓである。
【０１０４】
そして、基地局１は、通信端末２から新たなＣＱＩを受信すると、それを受信したサブフレーム３０２の末尾から、遅延時間８００だけ後のサブフレーム３０２以降の下り通信に関する処理で、新たに受信したＣＱＩを使用する。
【０１０５】
本実施の形態では、通信端末２からは１０ｍｓごとにＣＱＩが送信されることから、基地局１は、ＣＱＩを受信したサブフレーム３０２の末尾から、遅延時間８００だけ後のサブフレーム３０２（図１３の例では第４サブフレーム３０２）以降の１０個のサブフレーム３０２の間での下り通信に関する処理で、受信したＣＱＩを使用する。この１０個のサブフレーム３０２の期間を「ＣＱＩ適用期間」と呼ぶ。
【０１０６】
このように、通信端末２がＣＱＩを生成してから、基地局１において当該ＣＱＩが下りスケジューリングやＭＣＳの決定に反映されるまでには、ある程度の時間がかかることから、基地局１は、精度の悪化したＣＱＩに基づいて下り通信に関する処理を行う可能性がある。
【０１０７】
そこで、本実施の形態では、後述するように、通信端末２から受信するＣＱＩを補正して、当該ＣＱＩの精度を高めている。
【０１０８】
＜基地局が通信端末からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を受信する動作＞
本実施の形態では、各通信端末２は、下りサブフレーム３０２を用いて基地局１が送信する送信信号を受信すると、当該送信信号に含まれるデータを適切に受信したか否かを示す応答信号であるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を、下りサブフレーム３０２単位で基地局１に通知する。つまり、各通信端末２は、一つの下りサブフレーム３０２を用いて基地局１が送信する送信信号に対して、一つのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を送信する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号には、データを適切に受信したことを示すＡＣＫ信号あるいはデータを適切に受信できなかったことを示すＮＡＣＫ信号のどちらか一方が含まれる。
【０１０９】
図１４は、基地局１が対象通信端末２からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を受信する際の無線通信システム１００の動作の一例を示す図である。図１４に示されるように、基地局１が第４サブフレーム３０２である下りサブフレーム３０２において、対象通信端末２に対してデータを送信すると、対象通信端末２は、当該データを適切に受信したか否かを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成する。そして、対象通信端末２は、当該データを受信した下りサブフレーム３０２から、例えば４サブフレーム３０２後に、生成したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を基地局１に送信する。
【０１１０】
基地局１は、対象通信端末２からＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を受信すると、それを受信したサブフレーム３０２の末尾から、遅延時間８１０だけ後のサブフレーム３０２以降の下り通信に関する処理、例えば、下りスケジューリングや再送制御などに、受信したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を使用する。遅延時間８１０は例えば５ｍｓである。
【０１１１】
このように、通信端末２がＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成してから、基地局１において当該ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が下りスケジューリングや再送制御に反映されるまでには、ある程度の時間がかかる。
【０１１２】
＜ＣＱＩに対する補正値の算出方法＞
本実施の形態に係る補正値算出部１２６は、通信端末２から通知されるＣＱＩに対する補正値を、当該通信端末２から送信されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて算出する。そして、基地局１は、補正値算出部１２６で補正値が算出されると、当該補正値を用いて通信端末２から通知されるＣＱＩを補正し、補正後のＣＱＩを用いて、下りスケジューリングや下り通信で使用するＭＣＳの決定など、下り通信に関する処理を行う。
【０１１３】
また本実施の形態に係る補正値算出部１２６は、ＣＱＩに対する補正値として、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースに対応する第１補正値と、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースに対応する第２補正値とを求める。そして、基地局１は、通信端末２から通知されるＣＱＩを第１補正値で補正して得られる補正後のＣＱＩが示す下り通信品質を、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて当該通信端末２と下り通信を行う際の下り通信品質として使用する。一方で、基地局１は、通信端末２から通知されるＣＱＩを第２補正値で補正して得られる補正後のＣＱＩが示す下り通信品質を、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて当該通信端末２と下り通信を行う際の下り通信品質として使用する。
【０１１４】
補正値算出部１２６では、通信端末２についての第１補正値は、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を当該通信端末２が適切に受信したか否かを示す、当該通信端末２からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて算出される。また、通信端末２に対する第２補正値は、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を当該通信端末２が適切に受信したか否かを示す、当該通信端末２からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて算出される。以下に、補正値算出部１２６の動作について詳細に説明する。
【０１１５】
なお、以後、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて通信端末２に送信する送信信号を当該通信端末２が適切に受信したか否かを示す、当該通信端末２からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を「ＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号」と呼ぶ。また、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて通信端末２に送信する送信信号を当該通信端末２が適切に受信したか否かを示す、当該通信端末２からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を「ＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号」と呼ぶ。
【０１１６】
図１５は通信部１３が対象通信端末２からＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を受信した際の補正値算出部１２６の動作を示すフローチャートである。補正値算出部１２６は、通信部１３が対象通信端末２からＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を受信するたびに、図１５に示される処理を実行する。また、補正値算出部１２６は、通信中の各通信端末２について、図１５に示される処理を実行する。
【０１１７】
本実施の形態では、補正値算出部１２６は、ＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて、現在の第１補正値に対して第１調整値を加算あるいは減算するかを決定する。そして、補正値算出部１２６は、現在の第１補正値に対して第１調整値を加算あるいは減算することによって当該第１補正値を更新して、新たな第１補正値を算出する。
【０１１８】
同様に、補正値算出部１２６は、ＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて、現在の第２補正値に対して第２調整値を加算あるいは減算するかを決定する。そして、補正値算出部１２６は、現在の第２補正値に対して第２調整値を加算あるいは減算することによって当該第２補正値を更新して、新たな第２補正値を算出する。
【０１１９】
通信部１３が対象通信端末２からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を受信し、当該ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が受信データ取得部１２１で取得されると、図１５に示されるように、ステップｓ１において、補正値算出部１２６は、当該ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号がＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号及びＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号のどちらであるかを判定する。
【０１２０】
ステップｓ１において、通信部１３で受信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号がＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号であると判定されると、ステップｓ２において、補正値算出部１２６は、ＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信回数Ｘ１に“１”を加算する。そして、ステップｓ３において、補正値算出部１２６は、受信されたＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号にＮＡＣＫ信号が含まれているかを判定する。補正値算出部１２６は、受信されたＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号にＮＡＣＫ信号が含まれていると判定すると、ステップｓ４において、ＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に含まれるＮＡＣＫ信号の受信回数Ｙ１に“１”を加算する。受信回数Ｙ１は、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて基地局１から送信される送信信号についての対象通信端末２での受信エラー回数を示していると言える。
【０１２１】
一方で、ステップｓ３において、補正値算出部１２６は、受信されたＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号にＮＡＣＫ信号が含まれていないと判定すると、後述のステップｓ８を実行する。
【０１２２】
ステップｓ４が実行されると、ステップｓ５において、補正値算出部１２６は、受信回数Ｙ１が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きいかを判定する。つまり、補正値算出部１２６は、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて基地局１から送信される送信信号についての対象通信端末２での受信エラー回数が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きいかを判定する。そして、補正値算出部１２６は、受信回数Ｙ１が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きいと判定すると、ステップｓ６において、対象通信端末２での受信エラー率が大きいと判定して、対象通信端末２からのＣＱＩに対する現在の第１補正値に対して第１調整値を減算する。つまり、補正値算出部１２６は、対象通信端末２についての受信エラー回数が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きい場合には、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際の実際の下り通信品質が、現在の第１補正値で補正されたＣＱＩが示す下り通信品質よりも悪いと判定して、現在の第１補正値に対して第１調整値を減算して、対象通信端末２からのＣＱＩを小さくする。
【０１２３】
ステップｓ６で調整された第１補正値は、対象通信端末２からの最新のＣＱＩに対して加算されて、当該ＣＱＩが補正される。補正後のＣＱＩは、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際の下り通信品質を示す下り品質値として、基地局１での下り通信に関する処理で使用される。
【０１２４】
一方で、ステップｓ５において、受信回数Ｙ１が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きくないと判定されると、補正値算出部１２６はステップｓ８を実行する。
【０１２５】
ステップｓ６が実行されると、ステップｓ７において、補正値算出部１２６は、受信回数Ｘ１，Ｙ１を初期化して、それぞれを“０”に設定する。その後、補正値算出部１２６はステップｓ８を実行する。
【０１２６】
ステップｓ８においては、補正値算出部１２６は、ＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信回数Ｘ１が第２のしきい値ＴＨ２（＞ＴＨ１）よりも大きいかを判定する。ステップｓ８において、受信回数Ｘ１が第２のしきい値ＴＨ２よりも大きいと判定されると、ステップｓ９において、補正値算出部１２６は、対象通信端末２での受信エラー率が小さいと判定して、対象通信端末２からのＣＱＩに対する第１補正値に対して第１調整値を加算する。つまり、補正値算出部１２６は、受信回数Ｙ１が第１のしきい値ＴＨ１を超えることなく受信回数Ｘ１が第２のしきい値ＴＨ１よりも大きくなった場合には、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際の実際の下り通信品質が、現在の第１補正値で補正されたＣＱＩが示す下り通信品質よりも良いと判定して、現在の第１補正値に対して第１調整値（＞０）を加算して、対象通信端末２からのＣＱＩを大きくする。
【０１２７】
ステップｓ９で調整された第１補正値は、対象通信端末２からの最新のＣＱＩに対して加算されて、当該ＣＱＩが補正される。補正後のＣＱＩは、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際の下り通信品質を示す下り品質値として、基地局１での下り通信に関する処理で使用される。
【０１２８】
ステップｓ９が実行されると、ステップｓ１０において、補正値算出部１２６は、受信回数Ｘ１，Ｙ１を初期化して、それぞれを“０”に設定する。
【０１２９】
以上のようにして、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースに対応する第１補正値は、第１調整値が加算あるいは減算されることによって調整される。そして、第１補正値が調整されるたびに、調整後の第１補正値は、最新のＣＱＩに対して加算されて、当該ＣＱＩが補正される。第１補正値で補正されたＣＱＩは、それに対応する上述のＣＱＩ適用期間における下り通信に関する処理で使用される。
【０１３０】
上述のステップｓ１において、通信部１３で受信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号がＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号であると判定されると、上述のステップｓ２〜ｓ１０と同様の処理が行われる。
【０１３１】
ステップｓ１において、通信部１３で受信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号がＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号であると判定されると、ステップｓ１２において、補正値算出部１２６は、ＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信回数Ｘ２に“１”を加算する。そして、ステップｓ１３において、補正値算出部１２６は、受信されたＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号にＮＡＣＫ信号が含まれているかを判定する。補正値算出部１２６は、受信されたＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号にＮＡＣＫ信号が含まれていると判定すると、ステップｓ１４において、ＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に含まれるＮＡＣＫ信号の受信回数Ｙ２に“１”を加算する。受信回数Ｙ２は、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて基地局１から送信される送信信号についての対象通信端末２での受信エラー回数を示している。
【０１３２】
一方で、ステップｓ１３において、補正値算出部１２６は、受信されたＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号にＮＡＣＫ信号が含まれていないと判定すると、後述のステップｓ１８を実行する。
【０１３３】
ステップｓ１４が実行されると、ステップｓ１５において、補正値算出部１２６は、受信回数Ｙ２が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きいかを判定する。つまり、補正値算出部１２６は、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて基地局１から送信される送信信号についての対象通信端末２での受信エラー回数が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きいかを判定する。そして、補正値算出部１２６は、受信回数Ｙ２が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きいと判定すると、ステップｓ１６において、対象通信端末２での受信エラー率が大きいと判定して、対象通信端末２からのＣＱＩに対する第２補正値に対して第２調整値（＞０）を減算する。つまり、補正値算出部１２６は、対象通信端末２についての受信エラー回数が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きい場合には、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際の実際の下り通信品質が、現在の第１補正値で補正されたＣＱＩが示す下り通信品質よりも悪いと判定して、現在の第１補正値に対して第１調整値を減算して、対象通信端末２からのＣＱＩを小さくする。
【０１３４】
ステップｓ１６で調整された第２補正値は、対象通信端末２からの最新のＣＱＩに対して加算されて、当該ＣＱＩが補正される。補正後のＣＱＩは、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際の下り通信品質を示す下り品質値として、基地局１での下り通信に関する処理で使用される。
【０１３５】
一方で、ステップｓ１５において、受信回数Ｙ２が第１のしきい値ＴＨ１よりも大きくないと判定されると、補正値算出部１２６はステップｓ１８を実行する。
【０１３６】
ステップｓ１６が実行されると、ステップｓ１７において、補正値算出部１２６は、受信回数Ｘ２，Ｙ２を初期化して、それぞれを“０”に設定する。その後、補正値算出部１２６はステップｓ１８を実行する。
【０１３７】
ステップｓ１８においては、補正値算出部１２６は、ＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信回数Ｘ２が第２のしきい値ＴＨ２（＞ＴＨ１）よりも大きいかを判定する。ステップｓ１８において、受信回数Ｘ２が第２のしきい値ＴＨ２よりも大きいと判定されると、ステップｓ１９において、補正値算出部１２６は、対象通信端末２での受信エラー率が小さいと判定して、対象通信端末２からのＣＱＩに対する第２補正値に対して第２調整値を加算する。つまり、補正値算出部１２６は、受信回数Ｙ２が第１のしきい値ＴＨ１を超えることなく受信回数Ｘ２が第２のしきい値ＴＨ１よりも大きくなった場合には、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際の実際の下り通信品質が、現在の第２補正値で補正されたＣＱＩが示す下り通信品質よりも良いと判定して、現在の第２補正値に対して第２調整値を加算して、対象通信端末２からのＣＱＩを大きくする。
【０１３８】
ステップｓ１９で調整された第２補正値は、対象通信端末２からの最新のＣＱＩに対して加算されて、当該ＣＱＩが補正される。補正後のＣＱＩは、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて対象通信端末２と下り通信を行う際の下り通信品質を示す下り品質値として、基地局１での下り通信に関する処理で使用される。
【０１３９】
ステップｓ１９が実行されると、ステップｓ２０において、補正値算出部１２６は、受信回数Ｘ２，Ｙ２を初期化して、それぞれを“０”に設定する。
【０１４０】
以上のようにして、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースに対応する第２補正値は、第２調整値が加算あるいは減算されることによって調整される。そして、第２補正値が調整されるたびに、調整後の第２補正値は、最新のＣＱＩに対して加算されて、当該ＣＱＩが補正される。第２補正値で補正されたＣＱＩは、それに対応するＣＱＩ適用期間における下り通信に関する処理で使用される。
【０１４１】
このように、本実施の形態では、対象通信端末２についての第１補正値は、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を対象通信端末２が適切に受信したか否かを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号（ＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号）に基づいて算出される。そして、対象通信端末２に対する第２補正値は、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を対象通信端末２が適切に受信したか否かを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号（ＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号）に基づいて算出される。
【０１４２】
ここで、上述のように、基地局１とその周辺基地局１とが、同じＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う場合には、当該基地局１及び当該周辺基地局１のそれぞれにおいて適切にビームフォーミング及びヌルステアリングが行われるようになる。そして、各基地局１は、通信端末２に対してＳＲＳ対応使用下り無線リソースをできる限り割り当てるようにすることから、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて通信端末２と下り通信を行う場合には、下り通信を行う周辺基地局１が当該通信端末２に対してヌルを向けてくれる可能性が高くなる。つまり、通信端末２は、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を受信する際には、周辺からの干渉を受けにくくなる。したがって、通信端末２は、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を適切に受信し易くなる。よって、通信端末２では、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号についての受信エラー率が小さくなる。
【０１４３】
一方で、基地局１が通信端末２との下り通信にＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いる場合には、上述の説明から理解できるように、下り通信を行う周辺基地局１が、当該通信端末２にヌルを向ける可能性は低い。つまり、通信端末２は、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を受信する際には、周辺からの干渉を受けやすくなる。したがって、通信端末２は、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を受信し難くなる。よって、通信端末２では、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号についての受信エラー率が大きくなる。
【０１４４】
このように、通信端末２では、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号についての受信エラー率が小さくなる傾向にあり、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号についての受信エラー率が大きくなる傾向にある。したがって、対象通信端末２に関して、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースに対応する第１補正値と、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースに対応する第２補正値との関係については、例えば、第１補正値が“＋４”、第２補正値が“＋１”といったように、第１補正値が第２補正値よりも大きくなる傾向にある。
【０１４５】
なお、第１補正値を調整するための第１調整値と、第２補正値を補正するための第２調整値とは、同じであっても良いし、異なっていても良いが、第２調整値を第１調整値よりも小さくすることがより好ましい。以下にその理由を説明する。
【０１４６】
基地局１が通信端末２との下り通信にＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いる場合には、下り通信を行う周辺基地局１が、当該通信端末２にヌルを向ける可能性は低いことから、当該通信端末２は、基地局１からの信号を受信する際に周辺からの干渉を受けやすくなる。したがって、当該通信端末２と基地局１との間の下り通信品質は変化しやすい。
【０１４７】
このように、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う通信端末２については、基地局１との間の下り通信品質が変化しやすいことから、当該通信端末２についての第２補正値を調整するための第２調整値を大きくして、当該第２補正値の１回の調整量を大きくすると、調整後の第２補正値で補正されたＣＱＩが示す下り通信品質が、当該通信端末２と基地局１との間の実際の下り通信品質と大きく異なる可能性がある。この点に鑑み、第２調整値は第１調整値よりも小さく設定することが好ましい。
【０１４８】
＜ＣＱＩを用いたＭＣＳの決定方法について＞
本実施の形態に係る無線通信システム１００では、変調方式及び符号化率の組み合わせが互いに異なるＭ個（Ｍ≧２）のＭＣＳが規定されている。ＬＴＥにおいては、２９個のＭＣＳが規定されている。そして、Ｍ個のＭＣＳに対しては、０段階から（Ｍ−１）段階までのランクがそれぞれ付与されており、ランクが上がるほど、それに対応するＭＣＳでの変調方式及び符号化率の組み合わせで決定される基地局１の瞬時の送信スループットが大きくなっている。ＭＣＳ決定部１２５は、通信部１３が通信端末２に送信する送信信号に適用するＭＣＳをＭ個のＭＣＳから決定する。
【０１４９】
また、本実施の形態では、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信される送信信号に適用されるＭＣＳ（以後、「ＳＲＳ対応ＭＣＳ」と呼ぶ）については、第１補正値で補正されたＣＱＩに基づいて決定される。つまり、ＭＣＳ決定部１２５は、第１補正値で補正されたＣＱＩが示す下り通信品質を、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて下り通信する際の下り通信品質として、当該ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信される送信信号に適用されるＭＣＳを決定する。
【０１５０】
一方で、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信される送信信号に適用されるＭＣＳ（以後、「ＳＲＳ非対応ＭＣＳ］と呼ぶ）については、第２補正値で補正されたＣＱＩに基づいて決定される。つまり、ＭＣＳ決定部１２５は、第２補正値で補正されたＣＱＩが示す下り通信品質を、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて下り通信する際の下り通信品質として、当該ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信される送信信号に適用されるＭＣＳを決定する。
【０１５１】
また、本実施の形態では、ＳＲＳ対応ＭＣＳ及びＳＲＳ非対応ＭＣＳのそれぞれは、下りサブフレーム３０２ごとに決定される。
【０１５２】
以下に、ＳＲＳ対応ＭＣＳ及びＳＲＳ非対応ＭＣＳのそれぞれの決定方法について詳細に説明する。以後、説明の対象の下りサブフレーム３０２を「対象下りサブフレーム３０２」と呼ぶ。
【０１５３】
図１６は対象下りサブフレーム３０２でのＳＲＳ対応ＭＣＳの決定方法を説明するための図である。図１６では、一番左側に補正前のＣＱＩが示され、左から２番目に第１補正値で補正されたＣＱＩが示されている。そして、図１６では、右から２番目に補正後のＣＱＩの平均値が示され、一番右側に決定されたＳＲＳ対応ＭＣＳのランクが示されている。
【０１５４】
図１６の例では、対象通信端末２に対して、周波数方向に８個のＲＢ８４０ａ〜８４０ｈを含むＳＲＳ対応使用下り無線リソースが対象下りサブフレーム３０２から割り当てられている。そして、対象通信端末２から通知される、８個のＲＢ８４０ａ〜８４０ｈにそれぞれ対応する８個のＣＱＩの値が、それぞれ、“８”、“７”、“６”、“８”、“６”、“５”、“７”、“８”となっている。図１６では、ＲＢを示す四角内に、当該ＲＢに対応するＣＱＩの値が示されている。
【０１５５】
図１６に示されるように、上述の図１５のようにして調整された第１補正値が例えば“＋４”であるとすると、ＭＣＳ決定部１２５は、対象通信端末２から通知された、８個のＲＢ８４０ａ〜８４０ｈにそれぞれ対応する８個のＣＱＩの値のそれぞれに対して“＋４”を加算する。その結果、第１補正値で補正された８個のＣＱＩの値は、それぞれ、“１２”、“１１”、“１０”、“１２”、“１０”、“９”、“１１”、“１２”となる。
【０１５６】
次に、ＭＣＳ決定部１２５は、第１補正値で補正された８個のＣＱＩの平均値を求める。図１６の例では、当該平均値は“１０．９”となる。そして、ＭＣＳ決定部１２５は、第１補正値で補正された８個のＣＱＩの平均値に応じたＭＣＳをＭ個のＭＣＳから決定する。つまり、ＭＣＳ決定部１２５は、対象通信端末２と基地局１との間の下り通信品質が、当該平均値が示す下り通信品質の場合に、対象通信端末２が基地局１からの送信信号を適切に受信することが可能なＭＣＳ、つまり変調方式及び符号化率を決定する。図１６の例では、当該平均値が“１０．９”であり、それに応じたＭＣＳは、ランク１５のＭＣＳとなっている。このようにして決定されたＭＣＳがＳＲＳ対応ＭＣＳとなる。ＭＣＳ決定部１２５は、下りサブフレーム３０２単位でＳＲＳ対応ＭＣＳを決定する。
【０１５７】
通信部１３は、対象下りサブフレーム３０２において、対象通信端末２とＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う際には、当該ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号に対して、ＭＣＳ決定部１２５で決定された、対象下りサブフレーム３０２でのＳＲＳ対応ＭＣＳを設定する。これにより、対象通信端末２は、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を適切に受信できる。
【０１５８】
図１７は対象下りサブフレーム３０２でのＳＲＳ非対応ＭＣＳの決定方法を説明するための図である。図１７では、図１６と同様に、一番左側に補正前のＣＱＩが示され、左から２番目に第２補正値で補正されたＣＱＩが示されている。そして、図１７では、右から２番目に補正後のＣＱＩの平均値が示され、一番右側に決定されたＳＲＳ非対応ＭＣＳのランクが示されている。
【０１５９】
図１７の例では、対象通信端末２に対して、周波数方向に８個のＲＢ８５０ａ〜８５０ｈを含むＳＲＳ非対応使用下り無線リソースが対象下りサブフレーム３０２から割り当てられている。そして、対象通信端末２から通知される、８個のＲＢ８５０ａ〜８５０ｈにそれぞれ対応する８個のＣＱＩの値が、それぞれ、“８”、“７”、“５”、“６”、“８”、“６”、“７”、“８”となっている。図１７でも、ＲＢを示す四角内に、当該ＲＢに対応するＣＱＩの値が示されている。
【０１６０】
図１７に示されるように、上述の図１５のようにして調整された第２補正値が例えば“＋１”であるとすると、ＭＣＳ決定部１２５は、対象通信端末２から通知された、８個のＲＢ８５０ａ〜８５０ｈにそれぞれ対応する８個のＣＱＩの値のそれぞれに対して“＋１”を加算する。その結果、第２補正値で補正された８個のＣＱＩの値は、それぞれ、“９”、“８”、“６”、“７”、“９”、“７”、“８”、“９”となる。
【０１６１】
次に、ＭＣＳ決定部１２５は、第２補正値で補正された８個のＣＱＩの平均値を求める。図１７の例では、当該平均値は“７．９”となる。そして、ＭＣＳ決定部１２５は、第２補正値で補正された８個のＣＱＩの平均値に応じたＭＣＳをＭ個のＭＣＳから決定する。図１７の例では、当該平均値が“７．９”であり、それに応じたＭＣＳは、ランク１０のＭＣＳとなっている。このようにして決定されたＭＣＳがＳＲＳ非対応ＭＣＳとなる。ＭＣＳ決定部１２５は、下りサブフレーム３０２単位でＳＲＳ非対応ＭＣＳを決定する。
【０１６２】
通信部１３は、対象下りサブフレーム３０２において、対象通信端末２とＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う際には、当該ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号に対して、ＭＣＳ決定部１２５で決定された、対象下りサブフレーム３０２でのＳＲＳ非対応ＭＣＳを設定する。これにより、対象通信端末２は、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて送信する送信信号を適切に受信できる。
【０１６３】
＜ＣＱＩを用いた下りスケジューリング＞
スケジューリング実行部１２２では、通信端末２から通知されるＣＱＩについて、第１補正値で補正された当該ＣＱＩが示す下り通信品質を、当該通信端末２とＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて基地局１が下り通信する際の下り通信品質とするとともに、第２補正値で補正された当該ＣＱＩが示す下り通信品質を、当該通信端末２とＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて基地局１が下り通信する際の下り通信品質として、下りスケジューリングを行う。
【０１６４】
例えば、対象通信端末２が対象単位期間３６０で送信するＳＲＳの送信周波数帯域がＡ個（Ａ＞１）のＲＢで構成されている場合を考える。このような場合に、スケジューリング実行部１２２は、対象単位期間３６０での下りサブフレーム３０２から、対象通信端末２に対してＳＲＳ対応使用下り無線リソースを割り当てる際には、当該Ａ個のＲＢにそれぞれ対応する、対象通信端末２からのＡ個のＣＱＩのそれぞれに対して、対象通信端末２について求められた第１補正値を加算する。そして、スケジューリング実行部１２２は、第１補正値で補正した当該Ａ個のＣＱＩのうち、所定値以上となっているＣＱＩを特定する。このＣＱＩがＢ個（Ｂ≦Ａ）あるとする。スケジューリング実行部１２２は、上記のＡ個のＲＢのうち、所定値以上となっているＢ個のＣＱＩにそれぞれ対応するＢ個のＲＢだけを、つまり、対象通信端末２が送信するＳＲＳの送信周波数帯域のうち下り通信品質が良い周波数帯域だけを周波数方向に含むようにＳＲＳ対応使用下り無線リソースを対象通信端末２に割り当てる。
【０１６５】
また例えば、ＳＲＳ送信不可帯域４６０がＣ個（Ｃ＞１）のＲＢで構成されており、スケジューリング実行部１２２が、対象通信端末２に対して、ＳＲＳ送信不可帯域４６０の少なくとも一部を周波数方向に含むＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを割り当てる場合を考える。このような場合には、スケジューリング実行部１２２は、ＳＲＳ送信不可帯域を構成するＣ個のＲＢにそれぞれ対応する、対象通信端末２からのＣ個のＣＱＩのそれぞれに対して、対象通信端末２について求められた第２補正値を加算する。そして、スケジューリング実行部１２２は、第２補正値で補正した当該Ｃ個のＣＱＩのうち、所定値以上となっているＣＱＩを特定する。このＣＱＩがＤ個（Ｄ≦Ｃ）あるとする。スケジューリング実行部１２２は、上記のＣ個のＲＢのうち、所定値以上となっているＤ個のＣＱＩにそれぞれ対応するＤ個のＲＢだけを、つまり、ＳＲＳ送信不可帯域４６０のうち下り通信品質が良い周波数帯域だけを周波数方向に含むようにＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを対象通信端末２に割り当てる。
【０１６６】
以上のように、本実施の形態では、ＣＱＩに対する補正値として、ＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて第１補正値を求めるとともに、ＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて第２補正値を求めている。基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う際の下り通信品質と、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う際の下り通信品質とは異なることから、ＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて基地局１から送信される送信信号に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号であるＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて求められた第１補正値でＣＱＩを補正し、ＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて基地局１から送信される送信信号に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号であるＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて求められた第２補正値でＣＱＩを補正することによって、精度の高いＣＱＩを得ることができる。つまり、基地局１で得られる下り通信品質の精度を向上することができる。
【０１６７】
これに対して、本実施の形態とは異なり、ＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号とＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の区別を行わずに、対象通信端末２から通知されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいてＣＱＩに対する１種類の補正値を求める場合を考える。上述の図１５に対応させると、対象通信端末２から通知されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信回数Ｘが第２のしきい値ＴＨ２を超えるまでに、当該ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に含まれるＮＡＣＫ信号の受信回数Ｙが第１のしきい値ＴＨ１を超える場合には、ＣＱＩの補正値（１種類の補正値）に対して調整値を減算し、当該ＮＡＣＫ信号の受信回数Ｙが第１のしきい値ＴＨ１を超えるまでに、当該ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号の受信回数Ｘが第２のしきい値ＴＨ２を超える場合には、ＣＱＩの補正値に対して調整値を加算するような場合を考える。
【０１６８】
このような場合には、 当該補正値で補正されたＣＱＩは、基地局１がＳＲＳ対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う際の下り通信品質と、基地局１がＳＲＳ非対応使用下り無線リソースを用いて下り通信を行う際の下り通信品質とが実際には異なるにもかかわらず、両者の下り通信品質を示すものとして扱われることになる。したがって、精度の高いＣＱＩを得ることが難しくなる。つまり、基地局１で得られる下り通信品質の精度が不十分である可能性が高くなる。このような精度の低いＣＱＩに基づいて、下りスケジューリングや下り通信でのＭＣＳの決定などの下り通信に関する処理を行う場合には、適切な処理が行うことができない。
【０１６９】
本実施の形態では、ＣＱＩに対する補正値として、ＳＲＳ対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて第１補正値を求めるとともに、ＳＲＳ非対応ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に基づいて第２補正値を求めることによって、精度の高いＣＱＩを得ることができることから、このような精度の高いＣＱＩに基づいて下り通信に関する処理を行うことによって、当該処理を適切に行うことができる。よって、基地局１の下り通信性能が向上する。例えば、精度の高いＣＱＩを用いて下りスケジューリングを行うことによって、下り通信品質を向上することができる。また、精度の高いＣＱＩを用いて下り通信でのＭＣＳを決定することによって、下り通信のスループットを向上することができる。
【０１７０】
なお、上記の例では、通信端末２から通知されるＣＱＩに基づいて下り通信に関する処理を行っていたが、通信端末２から通知されるＣＱＩをＳＩＮＲに変換し、当該ＳＩＮＲに基づいて、下りスケジューリングや下り通信でのＭＣＳの決定などの下り通信に関する処理を行っても良い。この場合には、補正値算出部１２６は、ＣＱＩに対する補正値を算出する場合と同様にして、ＳＩＮＲに対する補正値を算出することになる。ＣＱＩもＳＩＮＲも下り通信品質を示す下り品質値である。
【０１７１】
なお、ＳＩＮＲの単位はデシベルであることから、ＣＱＩに対する補正値を求める場合と、ＳＩＮＲに対する補正値を求める場合とでは、上述の第１及び第２調整値等は異なるようになる。
【０１７２】
また、上記の例では、本願発明をＬＴＥに適用する場合について説明したが、本願発明は他の無線通信システムにも適用することができる。
【符号の説明】
【０１７３】
１，１ａ，１ｂ 基地局
２ 通信端末
１３ 通信部
１１０ａ アンテナ
１２２ スケジューリング実行部
１２５ ＭＣＳ決定部
１２６ 補正値算出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを用いて通信を行い、下り通信を行う際には通信端末が送信する既知信号に基づいて当該複数のアンテナでの送信指向性を制御する通信部と、
通信端末が前記通信部が送信する信号に基づいて求めた下り通信品質を示す下り品質値に対する補正値を求める補正値算出部と
を備え、
下り無線リソースと、通信端末において前記既知信号の送信に使用される上り無線リソースとに関して、前記既知信号に基づいたヌルステアリングのための対応付けが定められており、
前記補正値算出部は、
通信端末が前記既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられた対応下り無線リソースを用いて前記通信部が当該通信端末に送信する信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す応答信号に基づいて、当該通信端末が求めた前記下り品質値に対する第１補正値を算出し、
通信端末が前記既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられていない非対応下り無線リソースを用いて前記通信部が当該通信端末に送信する信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す応答信号に基づいて、当該通信端末が求めた前記下り品質値に対する第２補正値を算出する、基地局。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局であって、
前記通信部が通信端末と下り通信を行う際に使用する使用下り無線リソースを当該通信端末に割り当てる下りスケジューリングを行うスケジューリング実行部をさらに備え、
前記スケジューリング実行部は、前記下りスケジューリングを行う際には、前記第１補正値で補正された前記下り品質値が示す下り通信品質を、前記対応下り無線リソースを用いて下り通信が行われる際の下り通信品質として使用するとともに、前記第２補正値で補正された前記下り品質値が示す下り通信品質を、前記非対応下り無線リソースを用いて下り通信が行われる際の下り通信品質として使用する、基地局。
【請求項３】
請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載の基地局であって、
前記通信部が送信する送信信号に適用するＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定するＭＣＳ決定部をさらに備え、
前記ＭＣＳ決定部は、
前記対応下り無線リソースを用いて送信される送信信号に適用するＭＣＳについては、前記第１補正値で補正された前記下り品質値に基づいて決定し、
前記非対応下り無線リソースを用いて送信される送信信号に適用するＭＣＳについては、前記第２補正値で補正された前記下り品質値に基づいて決定する、基地局。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の基地局であって、
前記補正値算出部は、
前記第１補正値に対して第１調整値を加算あるいは減算することによって、当該第１補正値を更新し、
前記第２補正値に対して第２調整値を加算あるいは減算することによって、当該第２補正値を更新し、
前記第２調整値は、前記第１調整値よりも小さく設定されている、基地局。
【請求項５】
複数のアンテナを用いて通信を行い、下り通信を行う際には通信端末が送信する既知信号に基づいて当該複数のアンテナでの送信指向性を制御する基地局で行われる、下り通信品質を示す下り品質値についての補正値算出方法であって、
前記基地局では、下り無線リソースと、通信端末において前記既知信号の送信に使用される上り無線リソースとに関して、前記既知信号に基づいたヌルステアリングのための対応付けが定められており、
（ａ）通信端末が前記既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられた対応下り無線リソースを用いて前記基地局が当該通信端末に送信する信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す応答信号に基づいて、前記基地局が送信する信号に基づいて当該通信端末が求めた下り通信品質を示す下り品質値に対する第１補正値を算出する工程と、
（ｂ）通信端末が前記既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられていない非対応下り無線リソースを用いて前記基地局が当該通信端末に送信する信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す応答信号に基づいて、当該通信端末が求めた前記下り品質値に対する第２補正値を算出する工程と
を備える、補正値算出方法。
【請求項１】
複数のアンテナを用いて通信を行い、下り通信を行う際には通信端末が送信する既知信号に基づいて当該複数のアンテナでの送信指向性を制御する通信部と、
通信端末が前記通信部が送信する信号に基づいて求めた下り通信品質を示す下り品質値に対する補正値を求める補正値算出部と
を備え、
下り無線リソースと、通信端末において前記既知信号の送信に使用される上り無線リソースとに関して、前記既知信号に基づいたヌルステアリングのための対応付けが定められており、
前記補正値算出部は、
通信端末が前記既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられた対応下り無線リソースを用いて前記通信部が当該通信端末に送信する信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す応答信号に基づいて、当該通信端末が求めた前記下り品質値に対する第１補正値を算出し、
通信端末が前記既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられていない非対応下り無線リソースを用いて前記通信部が当該通信端末に送信する信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す応答信号に基づいて、当該通信端末が求めた前記下り品質値に対する第２補正値を算出する、基地局。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局であって、
前記通信部が通信端末と下り通信を行う際に使用する使用下り無線リソースを当該通信端末に割り当てる下りスケジューリングを行うスケジューリング実行部をさらに備え、
前記スケジューリング実行部は、前記下りスケジューリングを行う際には、前記第１補正値で補正された前記下り品質値が示す下り通信品質を、前記対応下り無線リソースを用いて下り通信が行われる際の下り通信品質として使用するとともに、前記第２補正値で補正された前記下り品質値が示す下り通信品質を、前記非対応下り無線リソースを用いて下り通信が行われる際の下り通信品質として使用する、基地局。
【請求項３】
請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載の基地局であって、
前記通信部が送信する送信信号に適用するＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定するＭＣＳ決定部をさらに備え、
前記ＭＣＳ決定部は、
前記対応下り無線リソースを用いて送信される送信信号に適用するＭＣＳについては、前記第１補正値で補正された前記下り品質値に基づいて決定し、
前記非対応下り無線リソースを用いて送信される送信信号に適用するＭＣＳについては、前記第２補正値で補正された前記下り品質値に基づいて決定する、基地局。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の基地局であって、
前記補正値算出部は、
前記第１補正値に対して第１調整値を加算あるいは減算することによって、当該第１補正値を更新し、
前記第２補正値に対して第２調整値を加算あるいは減算することによって、当該第２補正値を更新し、
前記第２調整値は、前記第１調整値よりも小さく設定されている、基地局。
【請求項５】
複数のアンテナを用いて通信を行い、下り通信を行う際には通信端末が送信する既知信号に基づいて当該複数のアンテナでの送信指向性を制御する基地局で行われる、下り通信品質を示す下り品質値についての補正値算出方法であって、
前記基地局では、下り無線リソースと、通信端末において前記既知信号の送信に使用される上り無線リソースとに関して、前記既知信号に基づいたヌルステアリングのための対応付けが定められており、
（ａ）通信端末が前記既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられた対応下り無線リソースを用いて前記基地局が当該通信端末に送信する信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す応答信号に基づいて、前記基地局が送信する信号に基づいて当該通信端末が求めた下り通信品質を示す下り品質値に対する第１補正値を算出する工程と、
（ｂ）通信端末が前記既知信号の送信に使用する上り無線リソースに対応付けられていない非対応下り無線リソースを用いて前記基地局が当該通信端末に送信する信号を当該通信端末が適切に受信したか否かを示す応答信号に基づいて、当該通信端末が求めた前記下り品質値に対する第２補正値を算出する工程と
を備える、補正値算出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
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【図１２】
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【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−７４４８６（Ｐ２０１３−７４４８６Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１２４２０（Ｐ２０１１−２１２４２０）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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