無線基地局及び通信制御方法
【課題】ＴＤＤ無線通信システムにおいて、上りのスループット低下を抑制しつつ、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができるようにする。
【解決手段】ｅＮＢは、ＰＤＳＣＨリソースと、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複するＰＵＳＣＨリソースと、の対をＵＥに割り当て、当該ＰＵＳＣＨリソースを用いてＵＥから送信されたＤＭＲＳに基づいて、当該ＰＤＳＣＨリソースに対して適用すべきアンテナウェイトを導出する。ｅＮＢは、他のＵＥによる上りデータ送信の必要が生じたことに応じて、ＰＵＳＣＨリソースの割り当てを他のＵＥに変更した場合に、当該ＰＵＳＣＨリソースよりも過去の時間帯で且つ当該ＰＤＳＣＨリソースと重複する周波数帯でＵＥから送信された過去上り参照信号に基づいて、アンテナウェイトを導出する。
【解決手段】ｅＮＢは、ＰＤＳＣＨリソースと、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複するＰＵＳＣＨリソースと、の対をＵＥに割り当て、当該ＰＵＳＣＨリソースを用いてＵＥから送信されたＤＭＲＳに基づいて、当該ＰＤＳＣＨリソースに対して適用すべきアンテナウェイトを導出する。ｅＮＢは、他のＵＥによる上りデータ送信の必要が生じたことに応じて、ＰＵＳＣＨリソースの割り当てを他のＵＥに変更した場合に、当該ＰＵＳＣＨリソースよりも過去の時間帯で且つ当該ＰＤＳＣＨリソースと重複する周波数帯でＵＥから送信された過去上り参照信号に基づいて、アンテナウェイトを導出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行う無線基地局及び通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において規格が策定されているＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に準拠する無線通信システム（ＬＴＥシステム）では、無線基地局と無線端末との間の無線通信において、無線基地局が無線リソースの割り当てを行っている（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
また、時分割複信（ＴＤＤ）方式のＬＴＥシステム（以下、「ＴＤ−ＬＴＥシステム」と称する）では、周波数利用効率を高めると共に無線通信の品質を改善すべく、アレイアンテナを用いたアダプティブアレイ制御を無線基地局に導入することが検討されている。
【０００４】
アダプティブアレイ制御は、自局配下の無線端末に対して当該アレイアンテナの指向性パターンのピークを向けるビームフォーミングと、他の無線基地局配下の無線端末に対して当該アレイアンテナの指向性パターンのヌルを向けるヌルステアリングと、を含む。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１ Ｖ８．７．０ “Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ”, ＭＡＹ ２００９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＴＤ−ＬＴＥシステムにおいては、以下の手法でアダプティブアレイ制御を実現することが想定される。
【０００７】
無線基地局は、上り参照信号を伝送するための上り無線リソースと、当該上り無線リソースと周波数帯の重複する下り無線リソースと、の対を無線端末に割り当てる。そして、当該無線端末から受信した上り参照信号に基づいて、当該無線端末に対して指向性パターンのピークを向けるようにアンテナウェイトを算出することによって、ビームフォーミングを行う。
【０００８】
一方、他の無線基地局は、当該無線端末から受信した上り参照信号に基づいて、当該無線端末に対して指向性パターンのヌルを向けるようにアンテナウェイトを導出することによって、ヌルステアリングを行う。
【０００９】
このように、アンテナウェイトの算出に使用する上り無線リソースと当該アンテナウェイトが適用される下り無線リソースとを無線端末毎に対称的に割り当てることによって、ＴＤ−ＬＴＥシステムにおけるアダプティブアレイ制御が実現される。
【００１０】
しかしながら、このような方法では、上り無線リソースがアンテナウェイトの算出のために消費されてしまい、無線端末からの上りデータ（上りユーザデータ）の送信が必要な場合に、当該無線端末に対して上りデータ伝送用の上り無線リソースを割り当てることができなくなる事態が生じ得るため、上りのスループットが低下するという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、上りのスループット低下を抑制しつつ、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる無線基地局及び通信制御方法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】
【００１２】
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。
【００１３】
本発明に係る無線基地局の特徴は、ＴＤＤ無線通信システム（ＴＤ−ＬＴＥシステム１０）において、アダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行う無線基地局（ｅＮＢ１００−１）であって、下り無線リソース（ＰＤＳＣＨリソース）と、当該下り無線リソースと周波数帯が重複する上り無線リソース（ＰＵＳＣＨリソース）と、の対を無線端末に割り当てるリソース割当部（リソース割当部１２１）と、前記上り無線リソースを用いて前記無線端末から送信された上り参照信号（ＤＭＲＳ）に基づいて、前記下り無線リソースに対して適用すべきアンテナウェイト（下りウェイト）を導出するウェイト導出部（ウェイト導出部１２２）と、を有し、前記リソース割当部は、他の無線端末による上りデータ送信の必要が生じたことに応じて、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを他の無線端末に変更し、前記ウェイト導出部は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てが前記他の無線端末に変更された場合には、前記対をなす上り無線リソースよりも過去の時間帯で且つ前記下り無線リソースと重複する周波数帯で前記無線端末から送信された過去上り参照信号、又は前記対をなす上り無線リソースの時間帯で且つ前記下り無線リソースと隣接する周波数帯で前記無線端末から送信された隣接上り参照信号に基づいて、前記アンテナウェイトを導出することを要旨とする。ここで、「導出」とは、アンテナウェイトの「算出」に限らず、記憶部（メモリ）からのアンテナウェイトの「取得」も含む。
【００１４】
このような特徴によれば、アンテナウェイトの導出に使用する上り無線リソースと当該アンテナウェイトが適用される下り無線リソースとを無線端末に対称的に割り当てる場合においても、他の無線端末からの上りデータ（上りユーザデータ）の送信が必要な場合には、当該上り無線リソースの割り当てを当該他の無線端末に変更することで、当該他の無線端末が上りデータを送信できるため、上りのスループット低下を抑制できる。
【００１５】
また、当該上り無線リソースの割り当てを当該他の無線端末に変更しても、過去上り参照信号又は隣接上り参照信号に基づいてアンテナウェイトを導出することで、アンテナウェイトの精度を担保できるため、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【００１６】
よって、上述した特徴によれば、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、上りのスループット低下を抑制しつつ、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【００１７】
本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上述した特徴において、前記リソース割当部は、さらに、上りデータ専用のデータ専用上り無線リソースを割り当て可能であることを要旨とする。
【００１８】
本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上述した特徴において、前記リソース割当部は、前記データ専用上り無線リソースが全て割り当て済みである場合で、且つ前記他の無線端末による上りデータ送信の必要が生じた場合に、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを前記他の無線端末に変更することを要旨とする。
【００１９】
本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上述した特徴において、前記無線端末の移動速度に関する情報を取得する移動速度取得部をさらに有し、前記ウェイト導出部は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てが前記他の無線端末に変更された場合で、且つ前記無線端末の移動速度が高速であるとみなされる場合には、前記隣接上り参照信号に基づいて前記アンテナウェイトを導出することを要旨とする。
【００２０】
本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上述した特徴において、前記無線端末との間の周波数選択性フェージングに関する情報を取得する周波数選択性フェージング取得部をさらに有し、前記ウェイト導出部は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てが前記他の無線端末に変更された場合で、且つ前記無線端末との間の周波数選択性フェージングが大きいとみなされる場合には、前記過去上り参照信号に基づいて前記アンテナウェイトを導出することを要旨とする。
【００２１】
このような特徴によれば、無線端末との間の周波数選択性フェージングが大きい場合には、隣接上り参照信号に基づいてアンテナウェイトを導出すると当該アンテナウェイトの精度が低いものとなることから、過去上り参照信号に基づいてアンテナウェイトを導出することで、アンテナウェイトの精度を担保できるため、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【００２２】
本発明に係る通信制御方法の特徴は、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行う無線基地局における通信制御方法であって、下り無線リソースと、当該下り無線リソースと周波数帯が重複する上り無線リソースと、の対を無線端末に割り当てるリソース割当ステップと、前記上り無線リソースを用いて前記無線端末から送信された上り参照信号に基づいて、前記下り無線リソースに対して適用すべきアンテナウェイトを導出するウェイト導出ステップと、を有し、前記無線基地局は、前記リソース割り当てステップにおいて、他の無線端末による上りデータ送信の必要が生じたことに応じて、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを他の無線端末に変更し、前記無線基地局は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを前記他の無線端末に変更した場合には、前記ウェイト導出ステップにおいて、前記対をなす上り無線リソースよりも過去の時間帯で且つ前記下り無線リソースと重複する周波数帯で前記無線端末から送信された過去上り参照信号、又は前記対をなす上り無線リソースの時間帯で且つ前記下り無線リソースと隣接する周波数帯で前記無線端末から送信された隣接上り参照信号に基づいて、前記アンテナウェイトを導出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、上りのスループット低下を抑制しつつ、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる無線基地局及び通信制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態〜第５実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステムの構成図である。
【図２】第１実施形態〜第３実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。
【図３】第１実施形態〜第５実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成を説明する。
【図４】第１実施形態に係るリソース割り当て動作及び下りウェイト導出動作を説明するための図である。
【図５】第１実施形態に係るＰＵＳＣＨリソース割り当て処理フローのフロー図である。
【図６】第１実施形態に係る下りウェイト導出処理フローのフロー図である。
【図７】第２実施形態に係るリソース割り当て動作及び下りウェイト導出動作を説明するための図である。
【図８】第２実施形態に係るＰＵＳＣＨリソース割り当て処理フローのフロー図である。
【図９】第３実施形態に係る下りウェイト導出処理フローのフロー図である。
【図１０】第４実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。
【図１１】第４実施形態に係る下りウェイト導出処理フローのフロー図である。
【図１２】第５実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。
【図１３】第５実施形態に係る下りウェイト導出処理フローのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図面を参照して、本発明の第１実施形態〜第５実施形態、及びその他の実施形態を説明する。以下の各実施形態における図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付す。
【００２６】
（１）第１実施形態
（１．１）無線通信システムの構成
図１は、本実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステム１０の構成図である。ＴＤ−ＬＴＥシステム１０は、複信方式としてＴＤＤ方式が採用されるとともに、下り（ＤＬ：Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）の無線通信にはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）、上り（ＵＬ：Ｕｐｌｉｎｋ）の無線通信にはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）が採用される。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステム１０は、無線基地局（ｅＮＢ：ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ）１００−１と、ｅＮＢ１００−１に隣接して設置されているｅＮＢ１００−２と、ｅＮＢ１００−１配下の無線端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）２００−１と、ｅＮＢ１００−１配下のＵＥ２００−２と、ｅＮＢ１００−２配下のＵＥ３００−１と、を有する。
【００２８】
なお、ｅＮＢ１００−１配下のＵＥ２００を２つ図示しているが、実際には、より多くの数のＵＥ２００（ＵＥ２００−３、ＵＥ２００−４、…）がｅＮＢ１００−１配下にあるとする。また、ｅＮＢ１００−２配下のＵＥ３００−１を１つ図示しているが、実際には、より多くの数のＵＥ３００（ＵＥ３００−２、ＵＥ３００−３、…）がｅＮＢ１００−２配下にあるとする。
【００２９】
各ＵＥ２００は、ｅＮＢ１００−１によって形成されるセルをサービングセルとしており、ｅＮＢ１００−１によって無線リソースが割り当てられる。各ＵＥ３００は、ｅＮＢ１００−２によって形成されるセルをサービングセルとしており、ｅＮＢ１００−２によって無線リソースが割り当てられる。無線リソースは、１２個の連続するサブキャリアからなるリソースブロック（ＲＢ）により構成される。
【００３０】
詳細には、各ｅＮＢ１００は、配下のＵＥに対して、上り制御データ用のＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースと、上りユーザデータ用のＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースと、下り制御データ用のＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースと、下りユーザデータ用のＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースと、を割り当てる。ＰＵＣＣＨリソース、ＰＵＳＣＨリソース、ＰＤＣＣＨリソース、ＰＤＳＣＨリソースのそれぞれは、１又は複数のＲＢにより構成される。
【００３１】
各ＵＥ２００及び各ＵＥ３００は、サービングセルから割り当てられたＰＵＳＣＨリソースを用いて、上りユーザデータ及び／又は復調参照信号（ＤＭＲＳ）を送信する。ＤＭＲＳは、ＰＵＳＣＨの同期検波のための既知信号系列である。また、各ＵＥ２００及び各ＵＥ３００は、所定の周期でサウンディング参照信号（ＳＲＳ）を送信する。ＳＲＳは、上りのチャネル品質を測定するための既知信号系列である。さらに、各ＵＥ２００及び各ＵＥ３００は、上りユーザデータの送信が必要である場合に、サービングセルに対してＰＵＳＣＨ割当要求を送信する。
【００３２】
ＴＤ−ＬＴＥシステム１０は、アレイアンテナを用いたアダプティブアレイ制御が各ｅＮＢ１００に導入されている。
【００３３】
ｅＮＢ１００−１は、ＰＤＳＣＨリソースと、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯の重複するＰＵＳＣＨリソースと、の対を各ＵＥ２００に割り当てる。ｅＮＢ１００−１は、各ＵＥ２００が当該ＰＵＳＣＨリソースを用いて送信するＤＭＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出することで、各ＵＥ２００に対してアレイアンテナの指向性パターンのピークを向けるビームフォーミングを行う。また、ｅＮＢ１００−１は、ｅＮＢ１００−２配下の各ＵＥ３００から受信するＤＭＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出することで、各ＵＥ３００に対してアレイアンテナの指向性パターンのヌルを向けるヌルステアリングを行う。ｅＮＢ１００−１は、そのような指向性パターンにより、ＰＤＳＣＨリソースを用いて下りユーザデータを送信する。アンテナウェイトは、上り用のアンテナウェイトである上りウェイトと、下り用のアンテナウェイトである下りウェイトと、を含む。
【００３４】
同様にして、ｅＮＢ１００−２は、ＰＤＳＣＨリソースと、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯の重複するＰＵＳＣＨリソースと、の対を各ＵＥ３００に割り当てる。ｅＮＢ１００−２は、各ＵＥ３００が当該ＰＤＳＣＨリソースを用いて送信するＤＭＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出することで、各ＵＥ３００に対してアレイアンテナの指向性パターンのピークを向けるビームフォーミングを行う。また、ｅＮＢ１００−２は、ｅＮＢ１００−１配下の各ＵＥ２００から受信するＤＭＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出することで、各ＵＥ２００に対してアレイアンテナの指向性パターンのヌルを向けるヌルステアリングを行う。ｅＮＢ１００−２は、そのような指向性パターンにより、ＰＤＳＣＨリソースを用いて下りデータを送信する。
【００３５】
このように、アンテナウェイトの算出に使用するＰＵＳＣＨリソースと当該アンテナウェイトが適用されるＰＤＳＣＨリソースとをＵＥ毎に対称的に割り当てることによって、ＴＤ−ＬＴＥシステム１０におけるアダプティブアレイ制御が実現される。
【００３６】
（１．２）無線基地局の構成
図２は、本実施形態に係るｅＮＢ１００−１のブロック図である。ｅＮＢ１００−２はｅＮＢ１００−１と同様に構成されるため、各ｅＮＢ１００を代表してｅＮＢ１００−１の構成を説明する。
【００３７】
図２に示すように、ｅＮＢ１００−１は、複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮと、無線受信部１１０と、制御部１２０と、無線送信部１３０と、記憶部１４０と、ネットワーク通信部１５０と、を有する。
【００３８】
複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮは、アレイアンテナを構成し、無線信号の送受信に使用される。
【００３９】
無線受信部１１０は、複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮ毎に受信信号が入力される。無線受信部１１０は、制御部１２０から上りウェイトが入力される。無線受信部１１０は、複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮ毎の受信信号に対して上りウェイトを乗算した後に合成する重み付け処理を行い、重み付け後の受信信号を制御部１２０に出力する。また、無線受信部１１０は、受信信号の増幅や、無線周波数（ＲＦ）帯からベースバンド（ＢＢ）帯への受信信号の変換（ダウンコンバート）等を行う。
【００４０】
制御部１２０は、ｅＮＢ１００−１の各種の機能を制御する。制御部１２０は、リソース割当部１２１及びウェイト導出部１２２を含む。
【００４１】
リソース割当部１２１は、自ｅＮＢ配下の各ＵＥ２００に対する無線リソース割り当てを行う。詳細には、リソース割当部１２１は、ＳＲＳ用のＳＲＳリソースと、ＰＵＣＣＨリソースと、ＰＵＳＣＨリソースと、ＰＤＣＣＨリソースと、ＰＤＳＣＨリソースと、を各ＵＥ２００に割り当てる。
【００４２】
リソース割当部１２１は、無線受信部１１０が受信するＰＵＳＣＨ割当要求に基づいて、上りユーザデータの発生有無をＵＥ２００毎に判断する。上りユーザデータが発生した場合には、リソース割当部１２１は、当該ＰＵＳＣＨ割当要求を送信したＵＥ２００に対してＰＵＳＣＨリソースを割り当てる。これに対し、上りユーザデータが発生していないＵＥ２００については、当該ＵＥ２００に割り当てられるＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複するＰＵＳＣＨリソースを割り当てる。
【００４３】
リソース割当部１２１は、ＰＵＣＣＨリソース、ＰＵＳＣＨリソース、ＰＤＣＣＨリソース、ＰＤＳＣＨリソースについては、サブフレーム毎に割り当てを行い、割り当て情報をＰＤＣＣＨによりＵＥ２００に通知するよう制御する。なお、ＳＲＳリソースについては、仕様上、サブフレーム毎の割り当て変更ができないため、割り当てを設定又は変更する必要が生じた場合に限り、割り当てパラメータを上位レイヤのシグナリングによりＵＥ２００に通知する。
【００４４】
ウェイト導出部１２２は、無線受信部１１０が受信したＤＭＲＳに基づいて上りウェイトと下りウェイトとを導出する。詳細には、ウェイト導出部１２２は、自ｅＮＢ配下のＵＥ２００からのＤＭＲＳと、他ｅＮＢ配下のＵＥからのＤＭＲＳと、に基づいて、自ｅＮＢ配下のＵＥ２００に対してピークを向け、かつ他ｅＮＢ配下のＵＥに対してヌルを向けるための上りウェイト及び下りウェイトをＲＢ毎に導出する。
【００４５】
ウェイト導出部１２２は、ＵＥ２００のＰＤＳＣＨリソースに適用する下りウェイトを導出するに当たり、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複する当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースが存在する場合、すなわち、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複するＤＭＲＳを受信している場合には、当該ＤＭＲＳに基づいて下りウェイトを算出する。そして、ウェイト導出部１２２は、算出した下りウェイトを無線送信部１３０に出力するとともに、当該下りウェイトを、当該ＰＵＳＣＨリソース（ＤＭＲＳ）の周波数帯情報及びＵＥ識別情報と対応付けて記憶部１４０に記憶させる。また、ウェイト導出部１２２は、適宜、ＳＲＳに基づいて下りウェイトを算出し、当該下りウェイトを、当該ＳＲＳの周波数帯情報及びＵＥ識別情報と対応付けて記憶部１４０に記憶させる。
【００４６】
これに対し、ウェイト導出部１２２は、ＵＥ２００のＰＤＳＣＨリソースに適用する下りウェイトを導出するに当たり、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複する当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースが存在しない場合、すなわち、当該ＰＵＳＣＨリソースの割り当てが他のＵＥ２００に変更されている場合には、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複する過去のＤＭＲＳ／ＳＲＳに基づく下りウェイトを記憶部１４０から取得する。
【００４７】
無線送信部１３０は、制御部１２０から、下りユーザデータを含む送信信号と、下りウェイトとが入力される。無線送信部１３０は、送信信号を複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮ毎に分配し、各送信信号に対して下りウェイトを乗算する重み付け処理を行い、重み付け後の送信信号を複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮに出力する。また、無線送信部１３０は、送信信号の増幅や、ＢＢ帯からＲＦ帯への送信信号の変換（アップコンバート）等を行う。
【００４８】
記憶部１４０は、制御部１２０による制御に用いられる各種情報を記憶する。本実施形態では、記憶部１４０は、過去のＤＭＲＳ／ＳＲＳに基づき算出された下りウェイトを記憶する。
【００４９】
ネットワーク通信部１５０は、コアネットワーク（ＥＰＣ：Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）との通信や隣接ｅＮＢとの通信を行う。
【００５０】
（１．３）無線基地局の動作
次に、図３〜図６を用いて、本実施形態に係るｅＮＢ１００−１の動作を説明する。以下においては、ｅＮＢ１００−１が配下の各ＵＥ２００に対してリソース割り当てを行う動作を説明するが、ｅＮＢ１００−２もｅＮＢ１００−１と同様の方法で配下の各ＵＥ３００に対してリソース割り当てを行う。
【００５１】
（１．３．１）無線フレーム構成
先ず、図３を用いて、ＴＤ−ＬＴＥシステム１０で使用される無線フレームの構成を説明する。図３は、本実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステム１０で使用される無線フレームの構成図である。なお、仕様上、ＴＤＤ方式の無線フレーム構成（すなわち、サブフレームの構成パターン）は７パターン定められているが、ここでは、その中の１パターンを例に説明する。
【００５２】
図３に示すように、１個の無線フレームは、時間軸上で１０個のサブフレームによって構成される。各サブフレームは、１ｍｓｅｃの時間長であり、時間軸上で２つのスロットにより構成される。また、各サブフレームは、時間軸上で１４個のシンボルにより構成される。さらに、各サブフレームは、周波数軸上で５０個程度のＲＢによって構成される。
【００５３】
サブフレーム＃０、サブフレーム＃４、サブフレーム＃５、サブフレーム＃９のそれぞれは、下り専用のサブフレームである。下り専用のサブフレームは、時間軸上で、先頭部分がＰＤＣＣＨリソースとして使用される制御領域であり、残りの部分がＰＤＳＣＨリソースとして使用されるデータ領域である。
【００５４】
サブフレーム＃２、サブフレーム＃３、サブフレーム＃７、サブフレーム＃８のそれぞれは、上り専用のサブフレームである。上り専用のサブフレームは、周波数軸上で、両端部分がＰＵＣＣＨリソースとして使用される制御領域であり、残りの部分（中央部分）がＰＵＳＣＨリソースとして使用されるデータ領域である。ＤＭＲＳは、ＰＵＳＣＨリソースに含まれる各スロットの４シンボル目に配置される。よって、１つのサブフレームでは、２つのＤＭＲＳが送信されることになる。
【００５５】
サブフレーム＃１、サブフレーム＃６のそれぞれは、上りと下りとの切り替えのための特別サブフレームである。特別サブフレームは、下りパイロット時間スロット（ＤｗＰＴＳ）と、ガード期間（ＧＰ）と、上りパイロット時間スロット（ＵｐＰＴＳ）と、を含む。例えば、ＤｗＰＴＳは１シンボル目から１１シンボル目までであり、ＧＰは１２シンボル目であり、ＵｐＰＴＳは１３及び１４シンボル目である。なお、仕様上、特別サブフレームの構成（すなわち、特別サブフレームにおけるＤｗＰＴＳ，ＧＰ，ＵｐＰＴＳのシンボル数）は複数パターン定められているが、本実施形態では、その中の１パターンを例に説明する。
【００５６】
本実施形態では、ＵｐＰＴＳはＳＲＳの送信に使用される。ｅＮＢ１００−１は、ＵｐＰＴＳに含まれる各ＳＲＳリソースを配下の各ＵＥ２００に割り当てる。
【００５７】
（１．３．２）リソース割り当て動作及び下りウェイト導出動作
次に、図４を用いて、本実施形態に係るリソース割り当て動作及び下りウェイト導出動作を説明する。図４は、本実施形態に係るリソース割り当て動作及び下りウェイト導出動作を説明するための図である。ここでは、時間軸上でサブフレーム＃０〜＃３０、周波数軸上でＲＢ＃０〜＃９について、ｅＮＢ１００−１がＵＥ２００−１〜ＵＥ２００−６に対してリソース割り当てを行う動作を説明する。
【００５８】
図４に示すように、ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃７のＲＢ＃１〜＃３からなるＰＵＳＣＨリソースと、サブフレーム＃９のＲＢ＃１〜＃３からなるＰＤＳＣＨリソースと、の対をＵＥ２００−１に割り当てており、当該ＰＤＳＣＨリソースに適用する下りウェイトを当該ＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて算出し、当該下りウェイトをＵＥ識別情報“ＵＥ２００−１”及び周波数帯情報“ＲＢ＃１〜＃３”と対応付けて記憶する。
【００５９】
ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃７のＲＢ＃４及び＃５からなるＰＵＳＣＨリソースと、サブフレーム＃９のＲＢ＃４及び＃５からなるＰＤＳＣＨリソースと、の対をＵＥ２００−２に割り当てており、当該ＰＤＳＣＨリソースに適用する下りウェイトを当該ＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて算出し、当該下りウェイトをＵＥ識別情報“ＵＥ２００−２”及び周波数帯情報“ＲＢ＃４及び＃５”と対応付けて記憶する。
【００６０】
ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃８のＲＢ＃５〜＃７からなるＰＵＳＣＨリソースと、サブフレーム＃１０及び＃１１のＲＢ＃５〜＃７からなるＰＤＳＣＨリソースと、の対をＵＥ２００−３に割り当てており、当該ＰＤＳＣＨリソースに適用する下りウェイトを当該ＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて算出し、当該下りウェイトをＵＥ識別情報“ＵＥ２００−３”及び周波数帯情報“ＲＢ＃５〜＃７”と対応付けて記憶する。
【００６１】
ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃８のＲＢ＃２〜＃４からなるＰＵＳＣＨリソースと、サブフレーム＃１０及び＃１１のＲＢ＃２〜＃４からなるＰＤＳＣＨリソースと、の対をＵＥ２００−５に割り当てており、当該ＰＤＳＣＨリソースに適用する下りウェイトを当該ＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて算出し、当該下りウェイトをＵＥ識別情報“ＵＥ２００−５”及び周波数帯情報“ＲＢ＃２〜＃４”と対応付けて記憶する。
【００６２】
ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃１２〜＃１６についても同様にしてリソース割り当てを行う。
【００６３】
ここで、ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃１１でのＵＥ２００−６からのＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じて、サブフレーム＃１７のＲＢ＃０〜＃４からなるＰＵＳＣＨリソースをＵＥ２００−６に割り当てる。サブフレーム＃１９のＲＢ＃２及び＃３からなるＰＤＳＣＨリソースがＵＥ２００−１に割り当てられることから、サブフレーム＃１７のＲＢ＃２及び＃３からなるＰＵＳＣＨリソースは、本来ＵＥ２００−１に割り当てられるべきＰＵＳＣＨリソースである。
【００６４】
この場合、ｅＮＢ１００−１は、記憶している下りウェイトに対して、ＵＥ識別情報“ＵＥ２００−１”及び周波数帯情報“ＲＢ＃２及び＃３”を検索キーとして検索する。その結果、記憶している下りウェイトの中から、サブフレーム＃７のＲＢ＃２及び＃３に基づいて算出した下りウェイトを取得する。そして、ｅＮＢ１００−１は、取得した下りウェイトを、サブフレーム＃１９のＲＢ＃２及び＃３からなるＰＤＳＣＨリソースに対して適用する。
【００６５】
なお、本動作説明では、ＤＭＲＳに基づいて算出された下りウェイトを記憶するケースを説明したが、ＳＲＳに基づいて算出された下りウェイトについても、ＤＭＲＳに基づいて算出された下りウェイトと同様にして利用してもよい。
【００６６】
（１．３．３）ＰＵＳＣＨリソース割り当て処理フロー
次に、図５を用いて、本実施形態に係るＰＵＳＣＨリソース割り当て処理フローを説明する。図５は、本実施形態に係るＰＵＳＣＨリソース割り当て処理フローのフロー図である。本フローは各ＵＥ２００について実施される。
【００６７】
図５に示すように、ステップＳ１０１において、リソース割当部１２１は、ＵＥ２００からのＰＵＳＣＨ割り当て要求を受けているか否かを判定する。
【００６８】
ＵＥ２００からのＰＵＳＣＨ割り当て要求を受けている場合（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、ステップＳ１０２において、リソース割当部１２１は、ＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じてＰＵＳＣＨリソースを割り当てる。
【００６９】
ＵＥ２００からのＰＵＳＣＨ割り当て要求を受けていない場合（ステップＳ１０１；ＮＯ）、ステップＳ１０３において、リソース割当部１２１は、当該ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複するＰＵＳＣＨリソースを、当該ＰＤＳＣＨリソースと対をなすＰＵＳＣＨリソースとして割り当てる。
【００７０】
（１．３．４）下りウェイト導出処理フロー
次に、図６を用いて、本実施形態に係る下りウェイト導出処理フローを説明する。図６は、本実施形態に係る下りウェイト導出処理フローのフロー図である。本フローは各ＵＥ２００について実施される。
【００７１】
図６に示すように、ステップＳ２０１において、ウェイト導出部１２２は、ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースがあるか否かを判定する。
【００７２】
ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースがある場合（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）、ステップＳ２０２において、ウェイト導出部１２２は、当該対をなすＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて下りウェイトを算出する。
【００７３】
ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースが無い場合（ステップＳ２０１；ＮＯ）、ステップＳ２０３において、ウェイト導出部１２２は、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複する当該ＵＥ２００の過去のＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて算出された下りウェイトを取得する。
【００７４】
（１．４）第１実施形態のまとめ
以上説明したように、ＴＤ−ＬＴＥシステム１０においてアダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行うｅＮＢ１００−１は、ＰＤＳＣＨリソースと、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複するＰＵＳＣＨリソースと、の対をＵＥ２００に割り当てるリソース割当部１２１と、当該ＰＵＳＣＨリソースを用いてＵＥ２００から送信されたＤＭＲＳに基づいて、当該ＰＤＳＣＨリソースに対して適用すべき下りウェイトを導出するウェイト導出部１２２と、を有する。リソース割当部１２１は、他のＵＥ２００による上りユーザデータ送信の必要が生じたことに応じて、ＰＵＳＣＨリソースの割り当てを他のＵＥ２００に変更し、ウェイト導出部１２２は、ＰＵＳＣＨリソースの割り当てが他のＵＥ２００に変更された場合には、当該ＰＵＳＣＨリソースよりも過去の時間帯で且つ当該ＰＤＳＣＨリソースと重複する周波数帯でＵＥ２００から送信された過去ＤＭＲＳ／ＳＲＳに基づいて、アンテナウェイトを導出する。
【００７５】
このように、アンテナウェイトの導出に使用するウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースと当該アンテナウェイトが適用されるＰＤＳＣＨリソースとをＵＥ２００に対称的に割り当てる場合であっても、他のＵＥ２００からの上りユーザデータの送信が必要な場合には、当該ウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースの割り当てを当該他のＵＥ２００に変更することで、当該他のＵＥ２００が上りユーザデータを送信できるため、上りのスループット低下を抑制できる。また、当該ウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースの割り当てを当該他のＵＥ２００に変更しても、当該ＰＵＳＣＨリソースよりも過去の時間帯で且つ当該ＰＤＳＣＨリソースと重複する周波数帯でＵＥ２００から送信された過去ＤＭＲＳ／ＳＲＳに基づいてアンテナウェイトを導出することで、アンテナウェイトの精度を担保できるため、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【００７６】
（２）第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。本実施形態では、ＴＤ−ＬＴＥシステム１０の構成及び無線フレームの構成は第１実施形態と同様であるが、ｅＮＢ１００の動作が第１実施形態とは異なる。
【００７７】
本実施形態では、ウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソース及びデータ専用ＰＵＳＣＨリソースの２種類のＰＵＳＣＨリソースを設ける。ウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースは、第１実施形態で説明したＰＵＳＣＨリソースと同様の取り扱いであるが、データ専用ＰＵＳＣＨリソースは、上りユーザデータ専用のＰＵＳＣＨリソースである。
【００７８】
（２．１）リソース割り当て動作及び下りウェイト導出動作
次に、図７を用いて、本実施形態に係るリソース割り当て動作及び下りウェイト導出動作を説明する。図７は、本実施形態に係るリソース割り当て動作及び下りウェイト導出動作を説明するための図である。ここでは、時間軸上でサブフレーム＃０〜＃３０、周波数軸上でＲＢ＃０〜＃９について、ｅＮＢ１００−１がＵＥ２００−１〜ＵＥ２００−６に対してリソース割り当てを行う動作を説明する。
【００７９】
図７に示すように、ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃８、＃１３、＃１８のそれぞれに含まれるＲＢをデータ専用ＰＵＳＣＨリソースとして使用する。
【００８０】
詳細には、ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃１でのＵＥ２００−４からのＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じて、サブフレーム＃８のＲＢ＃０〜＃７からなるＰＵＳＣＨリソースをＵＥ２００−４に割り当てる。また、ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃１でのＵＥ２００−５からのＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じて、サブフレーム＃８のＲＢ＃８及び＃９からなるＰＵＳＣＨリソースをＵＥ２００−５に割り当てる。
【００８１】
ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃７のＲＢ＃１及び＃２からなるＰＵＳＣＨリソースと、サブフレーム＃９〜＃１１のＲＢ＃１及び＃２からなるＰＤＳＣＨリソースと、の対をＵＥ２００−１に割り当てており、当該ＰＤＳＣＨリソースに適用する下りウェイトを当該ＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて算出し、当該下りウェイトをＵＥ識別情報“ＵＥ２００−１”及び周波数帯情報“ＲＢ＃１及び＃２”と対応付けて記憶する。
【００８２】
また、ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃６のＲＢ＃３においてＵＥ２００−１からのＳＲＳを受信しており、当該ＳＲＳに基づいて下りウェイトを算出し、当該下りウェイトをＵＥ識別情報“ＵＥ２００−１”及び周波数帯情報“ＲＢ＃３”と対応付けて記憶する。
【００８３】
ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃７のＲＢ＃３〜＃５からなるＰＵＳＣＨリソースと、サブフレーム＃９〜＃１１のＲＢ＃３〜＃５からなるＰＤＳＣＨリソースと、の対をＵＥ２００−２に割り当てており、当該ＰＤＳＣＨリソースに適用する下りウェイトを当該ＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて算出し、当該下りウェイトをＵＥ識別情報“ＵＥ２００−２”及び周波数帯情報“ＲＢ＃３〜＃５”と対応付けて記憶する。
【００８４】
ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃１２〜＃１６についても同様にしてリソース割り当てを行う。
【００８５】
ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃１１でのＵＥ２００−４からのＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じて、サブフレーム＃１８のＲＢ＃０〜＃７からなるＰＵＳＣＨリソースをＵＥ２００−４に割り当てる。また、ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃１１でのＵＥ２００−５からのＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じて、サブフレーム＃１８のＲＢ＃８及び＃９からなるＰＵＳＣＨリソースをＵＥ２００−５に割り当てる。
【００８６】
さらに、ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃１１でのＵＥ２００−６からのＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じて、サブフレーム＃１７のＲＢ＃０〜＃４からなるＰＵＳＣＨリソースをＵＥ２００−６に割り当てる。このように、サブフレーム＃１８のデータ専用ＰＵＳＣＨリソースが全て割り当て済みである場合には、ＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じてウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースを割り当てる。
【００８７】
ここで、サブフレーム＃１９〜＃２１のＲＢ＃２及び＃３からなるＰＤＳＣＨリソースがＵＥ２００−１に割り当てられることから、サブフレーム＃１７のＲＢ＃２及び＃３からなるＰＵＳＣＨリソース（ウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソース）は、本来ＵＥ２００−１に割り当てられるべきＰＵＳＣＨリソースである。
【００８８】
この場合、ｅＮＢ１００−１は、記憶している下りウェイトに対して、ＵＥ識別情報“ＵＥ２００−１”及び周波数帯情報“ＲＢ＃２及び＃３”を検索キーとして検索する。その結果、記憶している下りウェイトの中から、サブフレーム＃７のＲＢ＃２に基づいて算出した下りウェイト及びサブフレーム＃６のＲＢ＃３に基づいて算出した下りウェイトを取得する。そして、ｅＮＢ１００−１は、取得した下りウェイトを、サブフレーム＃１９〜＃２１のＲＢ＃２及び＃３からなるＰＤＳＣＨリソースに対して適用する。
【００８９】
（２．２）ＰＵＳＣＨリソース割り当て処理フロー
次に、図８を用いて、本実施形態に係るＰＵＳＣＨリソース割り当て処理フローを説明する。図８は、本実施形態に係るＰＵＳＣＨリソース割り当て処理フローのフロー図である。本フローは各ＵＥ２００について実施される。
【００９０】
図８に示すように、ステップＳ３０１において、リソース割当部１２１は、ＵＥ２００からのＰＵＳＣＨ割り当て要求を受けているか否かを判定する。
【００９１】
ＵＥ２００からのＰＵＳＣＨ割り当て要求を受けていない場合（ステップＳ３０１；ＮＯ）、ステップＳ３０３において、リソース割当部１２１は、当該ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複するＰＵＳＣＨリソースを、当該ＰＤＳＣＨリソースと対をなすＰＵＳＣＨリソースとして割り当てる。
【００９２】
ＵＥ２００からのＰＵＳＣＨ割り当て要求を受けている場合（ステップＳ３０１；ＹＥＳ）、ステップＳ３０２において、リソース割当部１２１は、データ専用ＰＵＳＣＨリソースに空きがあるか否かを判定する。
【００９３】
データ専用ＰＵＳＣＨリソースに空きがある場合（ステップＳ３０２；ＹＥＳ）、ステップＳ３０４において、リソース割当部１２１は、ＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じてデータ専用ＰＵＳＣＨリソースを割り当てる。
【００９４】
データ専用ＰＵＳＣＨリソースに空きが無い場合（ステップＳ３０２；ＮＯ）、ステップＳ３０５において、リソース割当部１２１は、ＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じてウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースを割り当てる。
【００９５】
（２．３）第２実施形態のまとめ
以上説明したように、本実施形態では、リソース割当部１２１は、上りユーザデータ専用のデータ専用ＰＵＳＣＨリソースを割り当て可能である。このように、上りユーザデータ専用のデータ専用ＰＵＳＣＨリソースを別途設けることで、上り無線リソースがアンテナウェイトの導出のために全て消費されてしまうことを防止できるため、上りのスループット低下を抑制できる。
【００９６】
本実施形態では、リソース割当部１２１は、データ専用ＰＵＳＣＨリソースが全て割り当て済みである場合で、且つ他のＵＥ２００による上りユーザデータ送信の必要が生じた場合に、ウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースの割り当てをＵＥ２００から他のＵＥ２００に変更する。このように、データ専用ＰＵＳＣＨリソースが全て割り当て済みである場合で、且つ他のＵＥ２００による上りユーザデータ送信の必要が生じた場合に限り、ウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースの割り当てを他のＵＥ２００に変更することで、ウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースを極力確保しておくことができるため、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【００９７】
（３）第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。本実施形態では、ＴＤ−ＬＴＥシステム１０の構成及び無線フレームの構成は第１実施形態と同様であるが、ｅＮＢ１００の動作が第１実施形態とは異なる。
【００９８】
（３．１）下りウェイト導出処理フロー
次に、図９を用いて、本実施形態に係る下りウェイト導出処理フローを説明する。図９は、本実施形態に係る下りウェイト導出処理フローのフロー図である。本フローは各ＵＥ２００について実施される。
【００９９】
図９に示すように、ステップＳ４０１において、ウェイト導出部１２２は、ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースがあるか否かを判定する。
【０１００】
ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースがある場合（ステップＳ４０１；ＹＥＳ）、ステップＳ４０２において、ウェイト導出部１２２は、当該対をなすＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて下りウェイトを算出する。
【０１０１】
ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースが無い場合（ステップＳ４０１；ＮＯ）、ステップＳ４０３において、ウェイト導出部１２２は、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が隣接し、且つ当該ＰＵＳＣＨリソースと同時間帯（同サブフレーム）のＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて下りウェイトを算出する。
【０１０２】
（３．２）第３実施形態のまとめ
以上説明したように、ウェイト導出部１２２は、ＰＤＳＣＨリソースと対をなすＰＵＳＣＨリソースの割り当てが他のＵＥ２００に変更された場合には、当該ＰＵＳＣＨリソースの時間帯で且つ当該ＰＤＳＣＨリソースと隣接する周波数帯でＵＥ２００から送信された隣接ＤＭＲＳに基づいて、アンテナウェイトを算出する。このように、当該対をなすＰＵＳＣＨリソースの割り当てを他のＵＥ２００に変更しても、隣接ＤＭＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出することで、アンテナウェイトの精度を担保できるため、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【０１０３】
（４）第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。
【０１０４】
（４．１）無線基地局の構成
図１０は、本実施形態に係るｅＮＢ１００−１のブロック図である。図１０に示すように、本実施形態に係るｅＮＢ１００−１は、ＵＥ２００の移動速度に関する情報を取得する移動速度取得部１２３をさらに有する点で第１実施形態と異なる。移動速度に関する情報とは、例えば、ＵＥ２００との間のドップラー周波数の測定値である。あるいは、ＵＥ２００がＧＰＳを有する場合には、ＧＰＳを用いて得られる移動速度情報を使用してもよい。
【０１０５】
（４．２）下りウェイト導出処理フロー
次に、図１１を用いて、本実施形態に係る下りウェイト導出処理フローを説明する。図１１は、本実施形態に係る下りウェイト導出処理フローのフロー図である。本フローは各ＵＥ２００について実施される。
【０１０６】
図１１に示すように、ステップＳ５０１において、ウェイト導出部１２２は、ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースがあるか否かを判定する。
【０１０７】
ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースがある場合（ステップＳ５０１；ＹＥＳ）、ステップＳ５０２において、ウェイト導出部１２２は、当該対をなすＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて下りウェイトを算出する。
【０１０８】
ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースが無い場合（ステップＳ５０１；ＮＯ）、ステップＳ５０３において、ウェイト導出部１２２は、当該ＵＥ２００が高速移動しているか否かを判定する。例えば、ウェイト導出部１２２は、当該ＵＥ２００との間のドップラー周波数の測定値と閾値との比較により、当該ＵＥ２００が高速移動しているか否かを判定する。
【０１０９】
当該ＵＥ２００が高速移動していると判定した場合（ステップＳ５０３；ＹＥＳ）、ステップＳ５０４において、ウェイト導出部１２２は、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が隣接し、且つ当該ＰＵＳＣＨリソースと同時間帯（同サブフレーム）のＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳ（隣接ＤＭＲＳ）に基づいて下りウェイトを算出する。
【０１１０】
当該ＵＥ２００が高速移動していないと判定した場合（ステップＳ５０３；ＮＯ）、ステップＳ５０５において、ウェイト導出部１２２は、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複する当該ＵＥ２００の過去のＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳ又はＳＲＳに基づいて算出された下りウェイトを取得する。
【０１１１】
（４．３）第４実施形態のまとめ
以上説明したように、本実施形態では、ウェイト導出部１２２は、ＰＵＳＣＨリソースの割り当てが他のＵＥ２００に変更された場合で、且つＵＥ２００の移動速度が高速であるとみなされる場合には、隣接ＤＭＲＳに基づいてアンテナウェイトを導出する。このように、ＵＥ２００の移動速度が高速である場合には、過去ＤＭＲＳ／ＳＲＳに基づいてアンテナウェイトを導出すると当該アンテナウェイトの精度が低いものとなることから、隣接ＤＭＲＳに基づいてアンテナウェイトを導出することで、アンテナウェイトの精度を担保できるため、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【０１１２】
（５）第５実施形態
次に、本発明の第５実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。
【０１１３】
（５．１）無線基地局の構成
図１２は、本実施形態に係るｅＮＢ１００−１のブロック図である。図１２に示すように、本実施形態では、ｅＮＢ１００−１は、ＵＥ２００との間の周波数選択性フェージングに関する情報を取得する周波数選択性フェージング取得部１２４をさらに有する点で第１実施形態と異なる。
【０１１４】
（５．２）下りウェイト導出処理フロー
次に、図１３を用いて、本実施形態に係る下りウェイト導出処理フローを説明する。図１３は、本実施形態に係る下りウェイト導出処理フローのフロー図である。本フローは各ＵＥ２００について実施される。
【０１１５】
図１３に示すように、ステップＳ６０１において、ウェイト導出部１２２は、ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースがあるか否かを判定する。
【０１１６】
ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースがある場合（ステップＳ６０１；ＹＥＳ）、ステップＳ６０２において、ウェイト導出部１２２は、当該対をなすＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて下りウェイトを算出する。
【０１１７】
ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースが無い場合（ステップＳ６０１；ＮＯ）、ステップＳ６０３において、ウェイト導出部１２２は、当該ＵＥ２００との間の周波数選択性フェージングが大きいか否かを判定する。例えば、ウェイト導出部１２２は、当該ＵＥ２００との間の周波数選択性フェージングの測定値と閾値との比較により、当該ＵＥ２００との間の周波数選択性フェージングが大きいか否かを判定する。
【０１１８】
当該ＵＥ２００との間の周波数選択性フェージングが大きいと判定した場合（ステップＳ６０３；ＹＥＳ）、ステップＳ６０５において、ウェイト導出部１２２は、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複する当該ＵＥ２００の過去のＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳ又はＳＲＳに基づいて算出された下りウェイトを取得する。
【０１１９】
当該ＵＥ２００との間の周波数選択性フェージングが大きくないと判定した場合（ステップＳ６０３；ＮＯ）、ステップＳ６０４において、ウェイト導出部１２２は、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が隣接し、且つ当該ＰＵＳＣＨリソースと同時間帯（同サブフレーム）のＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳ（隣接ＤＭＲＳ）に基づいて下りウェイトを算出する。
【０１２０】
（５．３）第５実施形態のまとめ
以上説明したように、本実施形態では、ウェイト導出部１２２は、ウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースの割り当てが他のＵＥ２００に変更された場合で、且つＵＥ２００との間の周波数選択性フェージングが大きいとみなされる場合には、過去ＤＭＲＳ／ＳＲＳに基づいてアンテナウェイトを導出する。このように、ＵＥ２００との間の周波数選択性フェージングが大きい場合には、隣接ＤＭＲＳに基づいてアンテナウェイトを導出すると当該アンテナウェイトの精度が低いものとなることから、過去ＤＭＲＳ／ＳＲＳに基づいてアンテナウェイトを導出することで、アンテナウェイトの精度を担保できるため、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【０１２１】
（６）その他の実施形態
上記のように、本発明は各実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【０１２２】
例えば、上述した実施形態では、ＴＤ−ＬＴＥシステム１０に対して本発明を適用する一例を説明したが、ＴＤＤ方式及びアダプティブアレイ制御を採用する他のシステムに対して本発明を適用してもよい。
【０１２３】
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。
【符号の説明】
【０１２４】
Ａ１〜ＡＮ…アンテナ素子、１０…ＬＴＥシステム、１００…ｅＮＢ、１１０…無線受信部、１２０…制御部、１２１…リソース割当部、１２２…ウェイト導出部、１２３…移動速度取得部、１２４…周波数選択性フェージング取得部、１３０…無線送信部、１４０…記憶部、１５０…ネットワーク通信部、２００，３００…ＵＥ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行う無線基地局及び通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において規格が策定されているＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に準拠する無線通信システム（ＬＴＥシステム）では、無線基地局と無線端末との間の無線通信において、無線基地局が無線リソースの割り当てを行っている（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
また、時分割複信（ＴＤＤ）方式のＬＴＥシステム（以下、「ＴＤ−ＬＴＥシステム」と称する）では、周波数利用効率を高めると共に無線通信の品質を改善すべく、アレイアンテナを用いたアダプティブアレイ制御を無線基地局に導入することが検討されている。
【０００４】
アダプティブアレイ制御は、自局配下の無線端末に対して当該アレイアンテナの指向性パターンのピークを向けるビームフォーミングと、他の無線基地局配下の無線端末に対して当該アレイアンテナの指向性パターンのヌルを向けるヌルステアリングと、を含む。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１ Ｖ８．７．０ “Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ”, ＭＡＹ ２００９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＴＤ−ＬＴＥシステムにおいては、以下の手法でアダプティブアレイ制御を実現することが想定される。
【０００７】
無線基地局は、上り参照信号を伝送するための上り無線リソースと、当該上り無線リソースと周波数帯の重複する下り無線リソースと、の対を無線端末に割り当てる。そして、当該無線端末から受信した上り参照信号に基づいて、当該無線端末に対して指向性パターンのピークを向けるようにアンテナウェイトを算出することによって、ビームフォーミングを行う。
【０００８】
一方、他の無線基地局は、当該無線端末から受信した上り参照信号に基づいて、当該無線端末に対して指向性パターンのヌルを向けるようにアンテナウェイトを導出することによって、ヌルステアリングを行う。
【０００９】
このように、アンテナウェイトの算出に使用する上り無線リソースと当該アンテナウェイトが適用される下り無線リソースとを無線端末毎に対称的に割り当てることによって、ＴＤ−ＬＴＥシステムにおけるアダプティブアレイ制御が実現される。
【００１０】
しかしながら、このような方法では、上り無線リソースがアンテナウェイトの算出のために消費されてしまい、無線端末からの上りデータ（上りユーザデータ）の送信が必要な場合に、当該無線端末に対して上りデータ伝送用の上り無線リソースを割り当てることができなくなる事態が生じ得るため、上りのスループットが低下するという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、上りのスループット低下を抑制しつつ、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる無線基地局及び通信制御方法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】
【００１２】
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。
【００１３】
本発明に係る無線基地局の特徴は、ＴＤＤ無線通信システム（ＴＤ−ＬＴＥシステム１０）において、アダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行う無線基地局（ｅＮＢ１００−１）であって、下り無線リソース（ＰＤＳＣＨリソース）と、当該下り無線リソースと周波数帯が重複する上り無線リソース（ＰＵＳＣＨリソース）と、の対を無線端末に割り当てるリソース割当部（リソース割当部１２１）と、前記上り無線リソースを用いて前記無線端末から送信された上り参照信号（ＤＭＲＳ）に基づいて、前記下り無線リソースに対して適用すべきアンテナウェイト（下りウェイト）を導出するウェイト導出部（ウェイト導出部１２２）と、を有し、前記リソース割当部は、他の無線端末による上りデータ送信の必要が生じたことに応じて、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを他の無線端末に変更し、前記ウェイト導出部は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てが前記他の無線端末に変更された場合には、前記対をなす上り無線リソースよりも過去の時間帯で且つ前記下り無線リソースと重複する周波数帯で前記無線端末から送信された過去上り参照信号、又は前記対をなす上り無線リソースの時間帯で且つ前記下り無線リソースと隣接する周波数帯で前記無線端末から送信された隣接上り参照信号に基づいて、前記アンテナウェイトを導出することを要旨とする。ここで、「導出」とは、アンテナウェイトの「算出」に限らず、記憶部（メモリ）からのアンテナウェイトの「取得」も含む。
【００１４】
このような特徴によれば、アンテナウェイトの導出に使用する上り無線リソースと当該アンテナウェイトが適用される下り無線リソースとを無線端末に対称的に割り当てる場合においても、他の無線端末からの上りデータ（上りユーザデータ）の送信が必要な場合には、当該上り無線リソースの割り当てを当該他の無線端末に変更することで、当該他の無線端末が上りデータを送信できるため、上りのスループット低下を抑制できる。
【００１５】
また、当該上り無線リソースの割り当てを当該他の無線端末に変更しても、過去上り参照信号又は隣接上り参照信号に基づいてアンテナウェイトを導出することで、アンテナウェイトの精度を担保できるため、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【００１６】
よって、上述した特徴によれば、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、上りのスループット低下を抑制しつつ、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【００１７】
本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上述した特徴において、前記リソース割当部は、さらに、上りデータ専用のデータ専用上り無線リソースを割り当て可能であることを要旨とする。
【００１８】
本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上述した特徴において、前記リソース割当部は、前記データ専用上り無線リソースが全て割り当て済みである場合で、且つ前記他の無線端末による上りデータ送信の必要が生じた場合に、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを前記他の無線端末に変更することを要旨とする。
【００１９】
本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上述した特徴において、前記無線端末の移動速度に関する情報を取得する移動速度取得部をさらに有し、前記ウェイト導出部は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てが前記他の無線端末に変更された場合で、且つ前記無線端末の移動速度が高速であるとみなされる場合には、前記隣接上り参照信号に基づいて前記アンテナウェイトを導出することを要旨とする。
【００２０】
本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上述した特徴において、前記無線端末との間の周波数選択性フェージングに関する情報を取得する周波数選択性フェージング取得部をさらに有し、前記ウェイト導出部は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てが前記他の無線端末に変更された場合で、且つ前記無線端末との間の周波数選択性フェージングが大きいとみなされる場合には、前記過去上り参照信号に基づいて前記アンテナウェイトを導出することを要旨とする。
【００２１】
このような特徴によれば、無線端末との間の周波数選択性フェージングが大きい場合には、隣接上り参照信号に基づいてアンテナウェイトを導出すると当該アンテナウェイトの精度が低いものとなることから、過去上り参照信号に基づいてアンテナウェイトを導出することで、アンテナウェイトの精度を担保できるため、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【００２２】
本発明に係る通信制御方法の特徴は、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行う無線基地局における通信制御方法であって、下り無線リソースと、当該下り無線リソースと周波数帯が重複する上り無線リソースと、の対を無線端末に割り当てるリソース割当ステップと、前記上り無線リソースを用いて前記無線端末から送信された上り参照信号に基づいて、前記下り無線リソースに対して適用すべきアンテナウェイトを導出するウェイト導出ステップと、を有し、前記無線基地局は、前記リソース割り当てステップにおいて、他の無線端末による上りデータ送信の必要が生じたことに応じて、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを他の無線端末に変更し、前記無線基地局は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを前記他の無線端末に変更した場合には、前記ウェイト導出ステップにおいて、前記対をなす上り無線リソースよりも過去の時間帯で且つ前記下り無線リソースと重複する周波数帯で前記無線端末から送信された過去上り参照信号、又は前記対をなす上り無線リソースの時間帯で且つ前記下り無線リソースと隣接する周波数帯で前記無線端末から送信された隣接上り参照信号に基づいて、前記アンテナウェイトを導出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ＴＤＤ無線通信システムにおいて、上りのスループット低下を抑制しつつ、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる無線基地局及び通信制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態〜第５実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステムの構成図である。
【図２】第１実施形態〜第３実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。
【図３】第１実施形態〜第５実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成を説明する。
【図４】第１実施形態に係るリソース割り当て動作及び下りウェイト導出動作を説明するための図である。
【図５】第１実施形態に係るＰＵＳＣＨリソース割り当て処理フローのフロー図である。
【図６】第１実施形態に係る下りウェイト導出処理フローのフロー図である。
【図７】第２実施形態に係るリソース割り当て動作及び下りウェイト導出動作を説明するための図である。
【図８】第２実施形態に係るＰＵＳＣＨリソース割り当て処理フローのフロー図である。
【図９】第３実施形態に係る下りウェイト導出処理フローのフロー図である。
【図１０】第４実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。
【図１１】第４実施形態に係る下りウェイト導出処理フローのフロー図である。
【図１２】第５実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。
【図１３】第５実施形態に係る下りウェイト導出処理フローのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図面を参照して、本発明の第１実施形態〜第５実施形態、及びその他の実施形態を説明する。以下の各実施形態における図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付す。
【００２６】
（１）第１実施形態
（１．１）無線通信システムの構成
図１は、本実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステム１０の構成図である。ＴＤ−ＬＴＥシステム１０は、複信方式としてＴＤＤ方式が採用されるとともに、下り（ＤＬ：Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）の無線通信にはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）、上り（ＵＬ：Ｕｐｌｉｎｋ）の無線通信にはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）が採用される。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステム１０は、無線基地局（ｅＮＢ：ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ）１００−１と、ｅＮＢ１００−１に隣接して設置されているｅＮＢ１００−２と、ｅＮＢ１００−１配下の無線端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）２００−１と、ｅＮＢ１００−１配下のＵＥ２００−２と、ｅＮＢ１００−２配下のＵＥ３００−１と、を有する。
【００２８】
なお、ｅＮＢ１００−１配下のＵＥ２００を２つ図示しているが、実際には、より多くの数のＵＥ２００（ＵＥ２００−３、ＵＥ２００−４、…）がｅＮＢ１００−１配下にあるとする。また、ｅＮＢ１００−２配下のＵＥ３００−１を１つ図示しているが、実際には、より多くの数のＵＥ３００（ＵＥ３００−２、ＵＥ３００−３、…）がｅＮＢ１００−２配下にあるとする。
【００２９】
各ＵＥ２００は、ｅＮＢ１００−１によって形成されるセルをサービングセルとしており、ｅＮＢ１００−１によって無線リソースが割り当てられる。各ＵＥ３００は、ｅＮＢ１００−２によって形成されるセルをサービングセルとしており、ｅＮＢ１００−２によって無線リソースが割り当てられる。無線リソースは、１２個の連続するサブキャリアからなるリソースブロック（ＲＢ）により構成される。
【００３０】
詳細には、各ｅＮＢ１００は、配下のＵＥに対して、上り制御データ用のＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースと、上りユーザデータ用のＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースと、下り制御データ用のＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースと、下りユーザデータ用のＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースと、を割り当てる。ＰＵＣＣＨリソース、ＰＵＳＣＨリソース、ＰＤＣＣＨリソース、ＰＤＳＣＨリソースのそれぞれは、１又は複数のＲＢにより構成される。
【００３１】
各ＵＥ２００及び各ＵＥ３００は、サービングセルから割り当てられたＰＵＳＣＨリソースを用いて、上りユーザデータ及び／又は復調参照信号（ＤＭＲＳ）を送信する。ＤＭＲＳは、ＰＵＳＣＨの同期検波のための既知信号系列である。また、各ＵＥ２００及び各ＵＥ３００は、所定の周期でサウンディング参照信号（ＳＲＳ）を送信する。ＳＲＳは、上りのチャネル品質を測定するための既知信号系列である。さらに、各ＵＥ２００及び各ＵＥ３００は、上りユーザデータの送信が必要である場合に、サービングセルに対してＰＵＳＣＨ割当要求を送信する。
【００３２】
ＴＤ−ＬＴＥシステム１０は、アレイアンテナを用いたアダプティブアレイ制御が各ｅＮＢ１００に導入されている。
【００３３】
ｅＮＢ１００−１は、ＰＤＳＣＨリソースと、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯の重複するＰＵＳＣＨリソースと、の対を各ＵＥ２００に割り当てる。ｅＮＢ１００−１は、各ＵＥ２００が当該ＰＵＳＣＨリソースを用いて送信するＤＭＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出することで、各ＵＥ２００に対してアレイアンテナの指向性パターンのピークを向けるビームフォーミングを行う。また、ｅＮＢ１００−１は、ｅＮＢ１００−２配下の各ＵＥ３００から受信するＤＭＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出することで、各ＵＥ３００に対してアレイアンテナの指向性パターンのヌルを向けるヌルステアリングを行う。ｅＮＢ１００−１は、そのような指向性パターンにより、ＰＤＳＣＨリソースを用いて下りユーザデータを送信する。アンテナウェイトは、上り用のアンテナウェイトである上りウェイトと、下り用のアンテナウェイトである下りウェイトと、を含む。
【００３４】
同様にして、ｅＮＢ１００−２は、ＰＤＳＣＨリソースと、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯の重複するＰＵＳＣＨリソースと、の対を各ＵＥ３００に割り当てる。ｅＮＢ１００−２は、各ＵＥ３００が当該ＰＤＳＣＨリソースを用いて送信するＤＭＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出することで、各ＵＥ３００に対してアレイアンテナの指向性パターンのピークを向けるビームフォーミングを行う。また、ｅＮＢ１００−２は、ｅＮＢ１００−１配下の各ＵＥ２００から受信するＤＭＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出することで、各ＵＥ２００に対してアレイアンテナの指向性パターンのヌルを向けるヌルステアリングを行う。ｅＮＢ１００−２は、そのような指向性パターンにより、ＰＤＳＣＨリソースを用いて下りデータを送信する。
【００３５】
このように、アンテナウェイトの算出に使用するＰＵＳＣＨリソースと当該アンテナウェイトが適用されるＰＤＳＣＨリソースとをＵＥ毎に対称的に割り当てることによって、ＴＤ−ＬＴＥシステム１０におけるアダプティブアレイ制御が実現される。
【００３６】
（１．２）無線基地局の構成
図２は、本実施形態に係るｅＮＢ１００−１のブロック図である。ｅＮＢ１００−２はｅＮＢ１００−１と同様に構成されるため、各ｅＮＢ１００を代表してｅＮＢ１００−１の構成を説明する。
【００３７】
図２に示すように、ｅＮＢ１００−１は、複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮと、無線受信部１１０と、制御部１２０と、無線送信部１３０と、記憶部１４０と、ネットワーク通信部１５０と、を有する。
【００３８】
複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮは、アレイアンテナを構成し、無線信号の送受信に使用される。
【００３９】
無線受信部１１０は、複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮ毎に受信信号が入力される。無線受信部１１０は、制御部１２０から上りウェイトが入力される。無線受信部１１０は、複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮ毎の受信信号に対して上りウェイトを乗算した後に合成する重み付け処理を行い、重み付け後の受信信号を制御部１２０に出力する。また、無線受信部１１０は、受信信号の増幅や、無線周波数（ＲＦ）帯からベースバンド（ＢＢ）帯への受信信号の変換（ダウンコンバート）等を行う。
【００４０】
制御部１２０は、ｅＮＢ１００−１の各種の機能を制御する。制御部１２０は、リソース割当部１２１及びウェイト導出部１２２を含む。
【００４１】
リソース割当部１２１は、自ｅＮＢ配下の各ＵＥ２００に対する無線リソース割り当てを行う。詳細には、リソース割当部１２１は、ＳＲＳ用のＳＲＳリソースと、ＰＵＣＣＨリソースと、ＰＵＳＣＨリソースと、ＰＤＣＣＨリソースと、ＰＤＳＣＨリソースと、を各ＵＥ２００に割り当てる。
【００４２】
リソース割当部１２１は、無線受信部１１０が受信するＰＵＳＣＨ割当要求に基づいて、上りユーザデータの発生有無をＵＥ２００毎に判断する。上りユーザデータが発生した場合には、リソース割当部１２１は、当該ＰＵＳＣＨ割当要求を送信したＵＥ２００に対してＰＵＳＣＨリソースを割り当てる。これに対し、上りユーザデータが発生していないＵＥ２００については、当該ＵＥ２００に割り当てられるＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複するＰＵＳＣＨリソースを割り当てる。
【００４３】
リソース割当部１２１は、ＰＵＣＣＨリソース、ＰＵＳＣＨリソース、ＰＤＣＣＨリソース、ＰＤＳＣＨリソースについては、サブフレーム毎に割り当てを行い、割り当て情報をＰＤＣＣＨによりＵＥ２００に通知するよう制御する。なお、ＳＲＳリソースについては、仕様上、サブフレーム毎の割り当て変更ができないため、割り当てを設定又は変更する必要が生じた場合に限り、割り当てパラメータを上位レイヤのシグナリングによりＵＥ２００に通知する。
【００４４】
ウェイト導出部１２２は、無線受信部１１０が受信したＤＭＲＳに基づいて上りウェイトと下りウェイトとを導出する。詳細には、ウェイト導出部１２２は、自ｅＮＢ配下のＵＥ２００からのＤＭＲＳと、他ｅＮＢ配下のＵＥからのＤＭＲＳと、に基づいて、自ｅＮＢ配下のＵＥ２００に対してピークを向け、かつ他ｅＮＢ配下のＵＥに対してヌルを向けるための上りウェイト及び下りウェイトをＲＢ毎に導出する。
【００４５】
ウェイト導出部１２２は、ＵＥ２００のＰＤＳＣＨリソースに適用する下りウェイトを導出するに当たり、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複する当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースが存在する場合、すなわち、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複するＤＭＲＳを受信している場合には、当該ＤＭＲＳに基づいて下りウェイトを算出する。そして、ウェイト導出部１２２は、算出した下りウェイトを無線送信部１３０に出力するとともに、当該下りウェイトを、当該ＰＵＳＣＨリソース（ＤＭＲＳ）の周波数帯情報及びＵＥ識別情報と対応付けて記憶部１４０に記憶させる。また、ウェイト導出部１２２は、適宜、ＳＲＳに基づいて下りウェイトを算出し、当該下りウェイトを、当該ＳＲＳの周波数帯情報及びＵＥ識別情報と対応付けて記憶部１４０に記憶させる。
【００４６】
これに対し、ウェイト導出部１２２は、ＵＥ２００のＰＤＳＣＨリソースに適用する下りウェイトを導出するに当たり、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複する当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースが存在しない場合、すなわち、当該ＰＵＳＣＨリソースの割り当てが他のＵＥ２００に変更されている場合には、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複する過去のＤＭＲＳ／ＳＲＳに基づく下りウェイトを記憶部１４０から取得する。
【００４７】
無線送信部１３０は、制御部１２０から、下りユーザデータを含む送信信号と、下りウェイトとが入力される。無線送信部１３０は、送信信号を複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮ毎に分配し、各送信信号に対して下りウェイトを乗算する重み付け処理を行い、重み付け後の送信信号を複数のアンテナ素子Ａ１〜ＡＮに出力する。また、無線送信部１３０は、送信信号の増幅や、ＢＢ帯からＲＦ帯への送信信号の変換（アップコンバート）等を行う。
【００４８】
記憶部１４０は、制御部１２０による制御に用いられる各種情報を記憶する。本実施形態では、記憶部１４０は、過去のＤＭＲＳ／ＳＲＳに基づき算出された下りウェイトを記憶する。
【００４９】
ネットワーク通信部１５０は、コアネットワーク（ＥＰＣ：Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）との通信や隣接ｅＮＢとの通信を行う。
【００５０】
（１．３）無線基地局の動作
次に、図３〜図６を用いて、本実施形態に係るｅＮＢ１００−１の動作を説明する。以下においては、ｅＮＢ１００−１が配下の各ＵＥ２００に対してリソース割り当てを行う動作を説明するが、ｅＮＢ１００−２もｅＮＢ１００−１と同様の方法で配下の各ＵＥ３００に対してリソース割り当てを行う。
【００５１】
（１．３．１）無線フレーム構成
先ず、図３を用いて、ＴＤ−ＬＴＥシステム１０で使用される無線フレームの構成を説明する。図３は、本実施形態に係るＴＤ−ＬＴＥシステム１０で使用される無線フレームの構成図である。なお、仕様上、ＴＤＤ方式の無線フレーム構成（すなわち、サブフレームの構成パターン）は７パターン定められているが、ここでは、その中の１パターンを例に説明する。
【００５２】
図３に示すように、１個の無線フレームは、時間軸上で１０個のサブフレームによって構成される。各サブフレームは、１ｍｓｅｃの時間長であり、時間軸上で２つのスロットにより構成される。また、各サブフレームは、時間軸上で１４個のシンボルにより構成される。さらに、各サブフレームは、周波数軸上で５０個程度のＲＢによって構成される。
【００５３】
サブフレーム＃０、サブフレーム＃４、サブフレーム＃５、サブフレーム＃９のそれぞれは、下り専用のサブフレームである。下り専用のサブフレームは、時間軸上で、先頭部分がＰＤＣＣＨリソースとして使用される制御領域であり、残りの部分がＰＤＳＣＨリソースとして使用されるデータ領域である。
【００５４】
サブフレーム＃２、サブフレーム＃３、サブフレーム＃７、サブフレーム＃８のそれぞれは、上り専用のサブフレームである。上り専用のサブフレームは、周波数軸上で、両端部分がＰＵＣＣＨリソースとして使用される制御領域であり、残りの部分（中央部分）がＰＵＳＣＨリソースとして使用されるデータ領域である。ＤＭＲＳは、ＰＵＳＣＨリソースに含まれる各スロットの４シンボル目に配置される。よって、１つのサブフレームでは、２つのＤＭＲＳが送信されることになる。
【００５５】
サブフレーム＃１、サブフレーム＃６のそれぞれは、上りと下りとの切り替えのための特別サブフレームである。特別サブフレームは、下りパイロット時間スロット（ＤｗＰＴＳ）と、ガード期間（ＧＰ）と、上りパイロット時間スロット（ＵｐＰＴＳ）と、を含む。例えば、ＤｗＰＴＳは１シンボル目から１１シンボル目までであり、ＧＰは１２シンボル目であり、ＵｐＰＴＳは１３及び１４シンボル目である。なお、仕様上、特別サブフレームの構成（すなわち、特別サブフレームにおけるＤｗＰＴＳ，ＧＰ，ＵｐＰＴＳのシンボル数）は複数パターン定められているが、本実施形態では、その中の１パターンを例に説明する。
【００５６】
本実施形態では、ＵｐＰＴＳはＳＲＳの送信に使用される。ｅＮＢ１００−１は、ＵｐＰＴＳに含まれる各ＳＲＳリソースを配下の各ＵＥ２００に割り当てる。
【００５７】
（１．３．２）リソース割り当て動作及び下りウェイト導出動作
次に、図４を用いて、本実施形態に係るリソース割り当て動作及び下りウェイト導出動作を説明する。図４は、本実施形態に係るリソース割り当て動作及び下りウェイト導出動作を説明するための図である。ここでは、時間軸上でサブフレーム＃０〜＃３０、周波数軸上でＲＢ＃０〜＃９について、ｅＮＢ１００−１がＵＥ２００−１〜ＵＥ２００−６に対してリソース割り当てを行う動作を説明する。
【００５８】
図４に示すように、ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃７のＲＢ＃１〜＃３からなるＰＵＳＣＨリソースと、サブフレーム＃９のＲＢ＃１〜＃３からなるＰＤＳＣＨリソースと、の対をＵＥ２００−１に割り当てており、当該ＰＤＳＣＨリソースに適用する下りウェイトを当該ＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて算出し、当該下りウェイトをＵＥ識別情報“ＵＥ２００−１”及び周波数帯情報“ＲＢ＃１〜＃３”と対応付けて記憶する。
【００５９】
ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃７のＲＢ＃４及び＃５からなるＰＵＳＣＨリソースと、サブフレーム＃９のＲＢ＃４及び＃５からなるＰＤＳＣＨリソースと、の対をＵＥ２００−２に割り当てており、当該ＰＤＳＣＨリソースに適用する下りウェイトを当該ＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて算出し、当該下りウェイトをＵＥ識別情報“ＵＥ２００−２”及び周波数帯情報“ＲＢ＃４及び＃５”と対応付けて記憶する。
【００６０】
ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃８のＲＢ＃５〜＃７からなるＰＵＳＣＨリソースと、サブフレーム＃１０及び＃１１のＲＢ＃５〜＃７からなるＰＤＳＣＨリソースと、の対をＵＥ２００−３に割り当てており、当該ＰＤＳＣＨリソースに適用する下りウェイトを当該ＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて算出し、当該下りウェイトをＵＥ識別情報“ＵＥ２００−３”及び周波数帯情報“ＲＢ＃５〜＃７”と対応付けて記憶する。
【００６１】
ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃８のＲＢ＃２〜＃４からなるＰＵＳＣＨリソースと、サブフレーム＃１０及び＃１１のＲＢ＃２〜＃４からなるＰＤＳＣＨリソースと、の対をＵＥ２００−５に割り当てており、当該ＰＤＳＣＨリソースに適用する下りウェイトを当該ＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて算出し、当該下りウェイトをＵＥ識別情報“ＵＥ２００−５”及び周波数帯情報“ＲＢ＃２〜＃４”と対応付けて記憶する。
【００６２】
ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃１２〜＃１６についても同様にしてリソース割り当てを行う。
【００６３】
ここで、ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃１１でのＵＥ２００−６からのＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じて、サブフレーム＃１７のＲＢ＃０〜＃４からなるＰＵＳＣＨリソースをＵＥ２００−６に割り当てる。サブフレーム＃１９のＲＢ＃２及び＃３からなるＰＤＳＣＨリソースがＵＥ２００−１に割り当てられることから、サブフレーム＃１７のＲＢ＃２及び＃３からなるＰＵＳＣＨリソースは、本来ＵＥ２００−１に割り当てられるべきＰＵＳＣＨリソースである。
【００６４】
この場合、ｅＮＢ１００−１は、記憶している下りウェイトに対して、ＵＥ識別情報“ＵＥ２００−１”及び周波数帯情報“ＲＢ＃２及び＃３”を検索キーとして検索する。その結果、記憶している下りウェイトの中から、サブフレーム＃７のＲＢ＃２及び＃３に基づいて算出した下りウェイトを取得する。そして、ｅＮＢ１００−１は、取得した下りウェイトを、サブフレーム＃１９のＲＢ＃２及び＃３からなるＰＤＳＣＨリソースに対して適用する。
【００６５】
なお、本動作説明では、ＤＭＲＳに基づいて算出された下りウェイトを記憶するケースを説明したが、ＳＲＳに基づいて算出された下りウェイトについても、ＤＭＲＳに基づいて算出された下りウェイトと同様にして利用してもよい。
【００６６】
（１．３．３）ＰＵＳＣＨリソース割り当て処理フロー
次に、図５を用いて、本実施形態に係るＰＵＳＣＨリソース割り当て処理フローを説明する。図５は、本実施形態に係るＰＵＳＣＨリソース割り当て処理フローのフロー図である。本フローは各ＵＥ２００について実施される。
【００６７】
図５に示すように、ステップＳ１０１において、リソース割当部１２１は、ＵＥ２００からのＰＵＳＣＨ割り当て要求を受けているか否かを判定する。
【００６８】
ＵＥ２００からのＰＵＳＣＨ割り当て要求を受けている場合（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、ステップＳ１０２において、リソース割当部１２１は、ＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じてＰＵＳＣＨリソースを割り当てる。
【００６９】
ＵＥ２００からのＰＵＳＣＨ割り当て要求を受けていない場合（ステップＳ１０１；ＮＯ）、ステップＳ１０３において、リソース割当部１２１は、当該ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複するＰＵＳＣＨリソースを、当該ＰＤＳＣＨリソースと対をなすＰＵＳＣＨリソースとして割り当てる。
【００７０】
（１．３．４）下りウェイト導出処理フロー
次に、図６を用いて、本実施形態に係る下りウェイト導出処理フローを説明する。図６は、本実施形態に係る下りウェイト導出処理フローのフロー図である。本フローは各ＵＥ２００について実施される。
【００７１】
図６に示すように、ステップＳ２０１において、ウェイト導出部１２２は、ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースがあるか否かを判定する。
【００７２】
ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースがある場合（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）、ステップＳ２０２において、ウェイト導出部１２２は、当該対をなすＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて下りウェイトを算出する。
【００７３】
ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースが無い場合（ステップＳ２０１；ＮＯ）、ステップＳ２０３において、ウェイト導出部１２２は、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複する当該ＵＥ２００の過去のＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて算出された下りウェイトを取得する。
【００７４】
（１．４）第１実施形態のまとめ
以上説明したように、ＴＤ−ＬＴＥシステム１０においてアダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行うｅＮＢ１００−１は、ＰＤＳＣＨリソースと、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複するＰＵＳＣＨリソースと、の対をＵＥ２００に割り当てるリソース割当部１２１と、当該ＰＵＳＣＨリソースを用いてＵＥ２００から送信されたＤＭＲＳに基づいて、当該ＰＤＳＣＨリソースに対して適用すべき下りウェイトを導出するウェイト導出部１２２と、を有する。リソース割当部１２１は、他のＵＥ２００による上りユーザデータ送信の必要が生じたことに応じて、ＰＵＳＣＨリソースの割り当てを他のＵＥ２００に変更し、ウェイト導出部１２２は、ＰＵＳＣＨリソースの割り当てが他のＵＥ２００に変更された場合には、当該ＰＵＳＣＨリソースよりも過去の時間帯で且つ当該ＰＤＳＣＨリソースと重複する周波数帯でＵＥ２００から送信された過去ＤＭＲＳ／ＳＲＳに基づいて、アンテナウェイトを導出する。
【００７５】
このように、アンテナウェイトの導出に使用するウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースと当該アンテナウェイトが適用されるＰＤＳＣＨリソースとをＵＥ２００に対称的に割り当てる場合であっても、他のＵＥ２００からの上りユーザデータの送信が必要な場合には、当該ウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースの割り当てを当該他のＵＥ２００に変更することで、当該他のＵＥ２００が上りユーザデータを送信できるため、上りのスループット低下を抑制できる。また、当該ウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースの割り当てを当該他のＵＥ２００に変更しても、当該ＰＵＳＣＨリソースよりも過去の時間帯で且つ当該ＰＤＳＣＨリソースと重複する周波数帯でＵＥ２００から送信された過去ＤＭＲＳ／ＳＲＳに基づいてアンテナウェイトを導出することで、アンテナウェイトの精度を担保できるため、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【００７６】
（２）第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。本実施形態では、ＴＤ−ＬＴＥシステム１０の構成及び無線フレームの構成は第１実施形態と同様であるが、ｅＮＢ１００の動作が第１実施形態とは異なる。
【００７７】
本実施形態では、ウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソース及びデータ専用ＰＵＳＣＨリソースの２種類のＰＵＳＣＨリソースを設ける。ウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースは、第１実施形態で説明したＰＵＳＣＨリソースと同様の取り扱いであるが、データ専用ＰＵＳＣＨリソースは、上りユーザデータ専用のＰＵＳＣＨリソースである。
【００７８】
（２．１）リソース割り当て動作及び下りウェイト導出動作
次に、図７を用いて、本実施形態に係るリソース割り当て動作及び下りウェイト導出動作を説明する。図７は、本実施形態に係るリソース割り当て動作及び下りウェイト導出動作を説明するための図である。ここでは、時間軸上でサブフレーム＃０〜＃３０、周波数軸上でＲＢ＃０〜＃９について、ｅＮＢ１００−１がＵＥ２００−１〜ＵＥ２００−６に対してリソース割り当てを行う動作を説明する。
【００７９】
図７に示すように、ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃８、＃１３、＃１８のそれぞれに含まれるＲＢをデータ専用ＰＵＳＣＨリソースとして使用する。
【００８０】
詳細には、ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃１でのＵＥ２００−４からのＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じて、サブフレーム＃８のＲＢ＃０〜＃７からなるＰＵＳＣＨリソースをＵＥ２００−４に割り当てる。また、ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃１でのＵＥ２００−５からのＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じて、サブフレーム＃８のＲＢ＃８及び＃９からなるＰＵＳＣＨリソースをＵＥ２００−５に割り当てる。
【００８１】
ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃７のＲＢ＃１及び＃２からなるＰＵＳＣＨリソースと、サブフレーム＃９〜＃１１のＲＢ＃１及び＃２からなるＰＤＳＣＨリソースと、の対をＵＥ２００−１に割り当てており、当該ＰＤＳＣＨリソースに適用する下りウェイトを当該ＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて算出し、当該下りウェイトをＵＥ識別情報“ＵＥ２００−１”及び周波数帯情報“ＲＢ＃１及び＃２”と対応付けて記憶する。
【００８２】
また、ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃６のＲＢ＃３においてＵＥ２００−１からのＳＲＳを受信しており、当該ＳＲＳに基づいて下りウェイトを算出し、当該下りウェイトをＵＥ識別情報“ＵＥ２００−１”及び周波数帯情報“ＲＢ＃３”と対応付けて記憶する。
【００８３】
ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃７のＲＢ＃３〜＃５からなるＰＵＳＣＨリソースと、サブフレーム＃９〜＃１１のＲＢ＃３〜＃５からなるＰＤＳＣＨリソースと、の対をＵＥ２００−２に割り当てており、当該ＰＤＳＣＨリソースに適用する下りウェイトを当該ＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて算出し、当該下りウェイトをＵＥ識別情報“ＵＥ２００−２”及び周波数帯情報“ＲＢ＃３〜＃５”と対応付けて記憶する。
【００８４】
ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃１２〜＃１６についても同様にしてリソース割り当てを行う。
【００８５】
ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃１１でのＵＥ２００−４からのＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じて、サブフレーム＃１８のＲＢ＃０〜＃７からなるＰＵＳＣＨリソースをＵＥ２００−４に割り当てる。また、ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃１１でのＵＥ２００−５からのＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じて、サブフレーム＃１８のＲＢ＃８及び＃９からなるＰＵＳＣＨリソースをＵＥ２００−５に割り当てる。
【００８６】
さらに、ｅＮＢ１００−１は、サブフレーム＃１１でのＵＥ２００−６からのＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じて、サブフレーム＃１７のＲＢ＃０〜＃４からなるＰＵＳＣＨリソースをＵＥ２００−６に割り当てる。このように、サブフレーム＃１８のデータ専用ＰＵＳＣＨリソースが全て割り当て済みである場合には、ＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じてウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースを割り当てる。
【００８７】
ここで、サブフレーム＃１９〜＃２１のＲＢ＃２及び＃３からなるＰＤＳＣＨリソースがＵＥ２００−１に割り当てられることから、サブフレーム＃１７のＲＢ＃２及び＃３からなるＰＵＳＣＨリソース（ウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソース）は、本来ＵＥ２００−１に割り当てられるべきＰＵＳＣＨリソースである。
【００８８】
この場合、ｅＮＢ１００−１は、記憶している下りウェイトに対して、ＵＥ識別情報“ＵＥ２００−１”及び周波数帯情報“ＲＢ＃２及び＃３”を検索キーとして検索する。その結果、記憶している下りウェイトの中から、サブフレーム＃７のＲＢ＃２に基づいて算出した下りウェイト及びサブフレーム＃６のＲＢ＃３に基づいて算出した下りウェイトを取得する。そして、ｅＮＢ１００−１は、取得した下りウェイトを、サブフレーム＃１９〜＃２１のＲＢ＃２及び＃３からなるＰＤＳＣＨリソースに対して適用する。
【００８９】
（２．２）ＰＵＳＣＨリソース割り当て処理フロー
次に、図８を用いて、本実施形態に係るＰＵＳＣＨリソース割り当て処理フローを説明する。図８は、本実施形態に係るＰＵＳＣＨリソース割り当て処理フローのフロー図である。本フローは各ＵＥ２００について実施される。
【００９０】
図８に示すように、ステップＳ３０１において、リソース割当部１２１は、ＵＥ２００からのＰＵＳＣＨ割り当て要求を受けているか否かを判定する。
【００９１】
ＵＥ２００からのＰＵＳＣＨ割り当て要求を受けていない場合（ステップＳ３０１；ＮＯ）、ステップＳ３０３において、リソース割当部１２１は、当該ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複するＰＵＳＣＨリソースを、当該ＰＤＳＣＨリソースと対をなすＰＵＳＣＨリソースとして割り当てる。
【００９２】
ＵＥ２００からのＰＵＳＣＨ割り当て要求を受けている場合（ステップＳ３０１；ＹＥＳ）、ステップＳ３０２において、リソース割当部１２１は、データ専用ＰＵＳＣＨリソースに空きがあるか否かを判定する。
【００９３】
データ専用ＰＵＳＣＨリソースに空きがある場合（ステップＳ３０２；ＹＥＳ）、ステップＳ３０４において、リソース割当部１２１は、ＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じてデータ専用ＰＵＳＣＨリソースを割り当てる。
【００９４】
データ専用ＰＵＳＣＨリソースに空きが無い場合（ステップＳ３０２；ＮＯ）、ステップＳ３０５において、リソース割当部１２１は、ＰＵＳＣＨ割り当て要求に応じてウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースを割り当てる。
【００９５】
（２．３）第２実施形態のまとめ
以上説明したように、本実施形態では、リソース割当部１２１は、上りユーザデータ専用のデータ専用ＰＵＳＣＨリソースを割り当て可能である。このように、上りユーザデータ専用のデータ専用ＰＵＳＣＨリソースを別途設けることで、上り無線リソースがアンテナウェイトの導出のために全て消費されてしまうことを防止できるため、上りのスループット低下を抑制できる。
【００９６】
本実施形態では、リソース割当部１２１は、データ専用ＰＵＳＣＨリソースが全て割り当て済みである場合で、且つ他のＵＥ２００による上りユーザデータ送信の必要が生じた場合に、ウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースの割り当てをＵＥ２００から他のＵＥ２００に変更する。このように、データ専用ＰＵＳＣＨリソースが全て割り当て済みである場合で、且つ他のＵＥ２００による上りユーザデータ送信の必要が生じた場合に限り、ウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースの割り当てを他のＵＥ２００に変更することで、ウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースを極力確保しておくことができるため、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【００９７】
（３）第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。本実施形態では、ＴＤ−ＬＴＥシステム１０の構成及び無線フレームの構成は第１実施形態と同様であるが、ｅＮＢ１００の動作が第１実施形態とは異なる。
【００９８】
（３．１）下りウェイト導出処理フロー
次に、図９を用いて、本実施形態に係る下りウェイト導出処理フローを説明する。図９は、本実施形態に係る下りウェイト導出処理フローのフロー図である。本フローは各ＵＥ２００について実施される。
【００９９】
図９に示すように、ステップＳ４０１において、ウェイト導出部１２２は、ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースがあるか否かを判定する。
【０１００】
ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースがある場合（ステップＳ４０１；ＹＥＳ）、ステップＳ４０２において、ウェイト導出部１２２は、当該対をなすＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて下りウェイトを算出する。
【０１０１】
ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースが無い場合（ステップＳ４０１；ＮＯ）、ステップＳ４０３において、ウェイト導出部１２２は、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が隣接し、且つ当該ＰＵＳＣＨリソースと同時間帯（同サブフレーム）のＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて下りウェイトを算出する。
【０１０２】
（３．２）第３実施形態のまとめ
以上説明したように、ウェイト導出部１２２は、ＰＤＳＣＨリソースと対をなすＰＵＳＣＨリソースの割り当てが他のＵＥ２００に変更された場合には、当該ＰＵＳＣＨリソースの時間帯で且つ当該ＰＤＳＣＨリソースと隣接する周波数帯でＵＥ２００から送信された隣接ＤＭＲＳに基づいて、アンテナウェイトを算出する。このように、当該対をなすＰＵＳＣＨリソースの割り当てを他のＵＥ２００に変更しても、隣接ＤＭＲＳに基づいてアンテナウェイトを算出することで、アンテナウェイトの精度を担保できるため、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【０１０３】
（４）第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。
【０１０４】
（４．１）無線基地局の構成
図１０は、本実施形態に係るｅＮＢ１００−１のブロック図である。図１０に示すように、本実施形態に係るｅＮＢ１００−１は、ＵＥ２００の移動速度に関する情報を取得する移動速度取得部１２３をさらに有する点で第１実施形態と異なる。移動速度に関する情報とは、例えば、ＵＥ２００との間のドップラー周波数の測定値である。あるいは、ＵＥ２００がＧＰＳを有する場合には、ＧＰＳを用いて得られる移動速度情報を使用してもよい。
【０１０５】
（４．２）下りウェイト導出処理フロー
次に、図１１を用いて、本実施形態に係る下りウェイト導出処理フローを説明する。図１１は、本実施形態に係る下りウェイト導出処理フローのフロー図である。本フローは各ＵＥ２００について実施される。
【０１０６】
図１１に示すように、ステップＳ５０１において、ウェイト導出部１２２は、ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースがあるか否かを判定する。
【０１０７】
ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースがある場合（ステップＳ５０１；ＹＥＳ）、ステップＳ５０２において、ウェイト導出部１２２は、当該対をなすＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて下りウェイトを算出する。
【０１０８】
ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースが無い場合（ステップＳ５０１；ＮＯ）、ステップＳ５０３において、ウェイト導出部１２２は、当該ＵＥ２００が高速移動しているか否かを判定する。例えば、ウェイト導出部１２２は、当該ＵＥ２００との間のドップラー周波数の測定値と閾値との比較により、当該ＵＥ２００が高速移動しているか否かを判定する。
【０１０９】
当該ＵＥ２００が高速移動していると判定した場合（ステップＳ５０３；ＹＥＳ）、ステップＳ５０４において、ウェイト導出部１２２は、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が隣接し、且つ当該ＰＵＳＣＨリソースと同時間帯（同サブフレーム）のＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳ（隣接ＤＭＲＳ）に基づいて下りウェイトを算出する。
【０１１０】
当該ＵＥ２００が高速移動していないと判定した場合（ステップＳ５０３；ＮＯ）、ステップＳ５０５において、ウェイト導出部１２２は、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複する当該ＵＥ２００の過去のＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳ又はＳＲＳに基づいて算出された下りウェイトを取得する。
【０１１１】
（４．３）第４実施形態のまとめ
以上説明したように、本実施形態では、ウェイト導出部１２２は、ＰＵＳＣＨリソースの割り当てが他のＵＥ２００に変更された場合で、且つＵＥ２００の移動速度が高速であるとみなされる場合には、隣接ＤＭＲＳに基づいてアンテナウェイトを導出する。このように、ＵＥ２００の移動速度が高速である場合には、過去ＤＭＲＳ／ＳＲＳに基づいてアンテナウェイトを導出すると当該アンテナウェイトの精度が低いものとなることから、隣接ＤＭＲＳに基づいてアンテナウェイトを導出することで、アンテナウェイトの精度を担保できるため、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【０１１２】
（５）第５実施形態
次に、本発明の第５実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。
【０１１３】
（５．１）無線基地局の構成
図１２は、本実施形態に係るｅＮＢ１００−１のブロック図である。図１２に示すように、本実施形態では、ｅＮＢ１００−１は、ＵＥ２００との間の周波数選択性フェージングに関する情報を取得する周波数選択性フェージング取得部１２４をさらに有する点で第１実施形態と異なる。
【０１１４】
（５．２）下りウェイト導出処理フロー
次に、図１３を用いて、本実施形態に係る下りウェイト導出処理フローを説明する。図１３は、本実施形態に係る下りウェイト導出処理フローのフロー図である。本フローは各ＵＥ２００について実施される。
【０１１５】
図１３に示すように、ステップＳ６０１において、ウェイト導出部１２２は、ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースがあるか否かを判定する。
【０１１６】
ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースがある場合（ステップＳ６０１；ＹＥＳ）、ステップＳ６０２において、ウェイト導出部１２２は、当該対をなすＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳに基づいて下りウェイトを算出する。
【０１１７】
ＵＥ２００に割り当てるＰＤＳＣＨリソースと対をなす当該ＵＥ２００のＰＵＳＣＨリソースが無い場合（ステップＳ６０１；ＮＯ）、ステップＳ６０３において、ウェイト導出部１２２は、当該ＵＥ２００との間の周波数選択性フェージングが大きいか否かを判定する。例えば、ウェイト導出部１２２は、当該ＵＥ２００との間の周波数選択性フェージングの測定値と閾値との比較により、当該ＵＥ２００との間の周波数選択性フェージングが大きいか否かを判定する。
【０１１８】
当該ＵＥ２００との間の周波数選択性フェージングが大きいと判定した場合（ステップＳ６０３；ＹＥＳ）、ステップＳ６０５において、ウェイト導出部１２２は、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複する当該ＵＥ２００の過去のＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳ又はＳＲＳに基づいて算出された下りウェイトを取得する。
【０１１９】
当該ＵＥ２００との間の周波数選択性フェージングが大きくないと判定した場合（ステップＳ６０３；ＮＯ）、ステップＳ６０４において、ウェイト導出部１２２は、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が隣接し、且つ当該ＰＵＳＣＨリソースと同時間帯（同サブフレーム）のＰＵＳＣＨリソースのＤＭＲＳ（隣接ＤＭＲＳ）に基づいて下りウェイトを算出する。
【０１２０】
（５．３）第５実施形態のまとめ
以上説明したように、本実施形態では、ウェイト導出部１２２は、ウェイト算出用ＰＵＳＣＨリソースの割り当てが他のＵＥ２００に変更された場合で、且つＵＥ２００との間の周波数選択性フェージングが大きいとみなされる場合には、過去ＤＭＲＳ／ＳＲＳに基づいてアンテナウェイトを導出する。このように、ＵＥ２００との間の周波数選択性フェージングが大きい場合には、隣接ＤＭＲＳに基づいてアンテナウェイトを導出すると当該アンテナウェイトの精度が低いものとなることから、過去ＤＭＲＳ／ＳＲＳに基づいてアンテナウェイトを導出することで、アンテナウェイトの精度を担保できるため、アダプティブアレイ制御を良好に機能させることができる。
【０１２１】
（６）その他の実施形態
上記のように、本発明は各実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【０１２２】
例えば、上述した実施形態では、ＴＤ−ＬＴＥシステム１０に対して本発明を適用する一例を説明したが、ＴＤＤ方式及びアダプティブアレイ制御を採用する他のシステムに対して本発明を適用してもよい。
【０１２３】
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。
【符号の説明】
【０１２４】
Ａ１〜ＡＮ…アンテナ素子、１０…ＬＴＥシステム、１００…ｅＮＢ、１１０…無線受信部、１２０…制御部、１２１…リソース割当部、１２２…ウェイト導出部、１２３…移動速度取得部、１２４…周波数選択性フェージング取得部、１３０…無線送信部、１４０…記憶部、１５０…ネットワーク通信部、２００，３００…ＵＥ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行う無線基地局であって、
下り無線リソースと、当該下り無線リソースと周波数帯が重複する上り無線リソースと、の対を無線端末に割り当てるリソース割当部と、
前記上り無線リソースを用いて前記無線端末から送信された上り参照信号に基づいて、前記下り無線リソースに対して適用すべきアンテナウェイトを導出するウェイト導出部と、を有し、
前記リソース割当部は、他の無線端末による上りデータ送信の必要が生じたことに応じて、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを他の無線端末に変更し、
前記ウェイト導出部は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てが前記他の無線端末に変更された場合には、前記対をなす上り無線リソースよりも過去の時間帯で且つ前記下り無線リソースと重複する周波数帯で前記無線端末から送信された過去上り参照信号、又は前記対をなす上り無線リソースの時間帯で且つ前記下り無線リソースと隣接する周波数帯で前記無線端末から送信された隣接上り参照信号に基づいて、前記アンテナウェイトを導出することを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
前記リソース割当部は、さらに、上りデータ専用のデータ専用上り無線リソースを割り当て可能であることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記リソース割当部は、前記データ専用上り無線リソースが全て割り当て済みである場合で、且つ前記他の無線端末による上りデータ送信の必要が生じた場合に、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを前記他の無線端末に変更することを特徴とする請求項２に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記無線端末の移動速度に関する情報を取得する移動速度取得部をさらに有し、
前記ウェイト導出部は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てが前記他の無線端末に変更された場合で、且つ前記無線端末の移動速度が高速であるとみなされる場合には、前記隣接上り参照信号に基づいて前記アンテナウェイトを導出することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の無線基地局。
【請求項５】
前記無線端末との間の周波数選択性フェージングに関する情報を取得する周波数選択性フェージング取得部をさらに有し、
前記ウェイト導出部は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てが前記他の無線端末に変更された場合で、且つ前記無線端末との間の周波数選択性フェージングが大きいとみなされる場合には、前記過去上り参照信号に基づいて前記アンテナウェイトを導出することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の無線基地局。
【請求項６】
ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行う無線基地局における通信制御方法であって、
下り無線リソースと、当該下り無線リソースと周波数帯が重複する上り無線リソースと、の対を無線端末に割り当てるリソース割当ステップと、
前記上り無線リソースを用いて前記無線端末から送信された上り参照信号に基づいて、前記下り無線リソースに対して適用すべきアンテナウェイトを導出するウェイト導出ステップと、を有し、
前記無線基地局は、前記リソース割り当てステップにおいて、他の無線端末による上りデータ送信の必要が生じたことに応じて、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを他の無線端末に変更し、
前記無線基地局は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを前記他の無線端末に変更した場合には、前記ウェイト導出ステップにおいて、前記対をなす上り無線リソースよりも過去の時間帯で且つ前記下り無線リソースと重複する周波数帯で前記無線端末から送信された過去上り参照信号、又は前記対をなす上り無線リソースの時間帯で且つ前記下り無線リソースと隣接する周波数帯で前記無線端末から送信された隣接上り参照信号に基づいて、前記アンテナウェイトを導出することを特徴とする通信制御方法。
【請求項１】
ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行う無線基地局であって、
下り無線リソースと、当該下り無線リソースと周波数帯が重複する上り無線リソースと、の対を無線端末に割り当てるリソース割当部と、
前記上り無線リソースを用いて前記無線端末から送信された上り参照信号に基づいて、前記下り無線リソースに対して適用すべきアンテナウェイトを導出するウェイト導出部と、を有し、
前記リソース割当部は、他の無線端末による上りデータ送信の必要が生じたことに応じて、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを他の無線端末に変更し、
前記ウェイト導出部は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てが前記他の無線端末に変更された場合には、前記対をなす上り無線リソースよりも過去の時間帯で且つ前記下り無線リソースと重複する周波数帯で前記無線端末から送信された過去上り参照信号、又は前記対をなす上り無線リソースの時間帯で且つ前記下り無線リソースと隣接する周波数帯で前記無線端末から送信された隣接上り参照信号に基づいて、前記アンテナウェイトを導出することを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
前記リソース割当部は、さらに、上りデータ専用のデータ専用上り無線リソースを割り当て可能であることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記リソース割当部は、前記データ専用上り無線リソースが全て割り当て済みである場合で、且つ前記他の無線端末による上りデータ送信の必要が生じた場合に、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを前記他の無線端末に変更することを特徴とする請求項２に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記無線端末の移動速度に関する情報を取得する移動速度取得部をさらに有し、
前記ウェイト導出部は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てが前記他の無線端末に変更された場合で、且つ前記無線端末の移動速度が高速であるとみなされる場合には、前記隣接上り参照信号に基づいて前記アンテナウェイトを導出することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の無線基地局。
【請求項５】
前記無線端末との間の周波数選択性フェージングに関する情報を取得する周波数選択性フェージング取得部をさらに有し、
前記ウェイト導出部は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てが前記他の無線端末に変更された場合で、且つ前記無線端末との間の周波数選択性フェージングが大きいとみなされる場合には、前記過去上り参照信号に基づいて前記アンテナウェイトを導出することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の無線基地局。
【請求項６】
ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行う無線基地局における通信制御方法であって、
下り無線リソースと、当該下り無線リソースと周波数帯が重複する上り無線リソースと、の対を無線端末に割り当てるリソース割当ステップと、
前記上り無線リソースを用いて前記無線端末から送信された上り参照信号に基づいて、前記下り無線リソースに対して適用すべきアンテナウェイトを導出するウェイト導出ステップと、を有し、
前記無線基地局は、前記リソース割り当てステップにおいて、他の無線端末による上りデータ送信の必要が生じたことに応じて、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを他の無線端末に変更し、
前記無線基地局は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを前記他の無線端末に変更した場合には、前記ウェイト導出ステップにおいて、前記対をなす上り無線リソースよりも過去の時間帯で且つ前記下り無線リソースと重複する周波数帯で前記無線端末から送信された過去上り参照信号、又は前記対をなす上り無線リソースの時間帯で且つ前記下り無線リソースと隣接する周波数帯で前記無線端末から送信された隣接上り参照信号に基づいて、前記アンテナウェイトを導出することを特徴とする通信制御方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−３０８５９（Ｐ２０１３−３０８５９Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６３７３６（Ｐ２０１１−１６３７３６）
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【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２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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