JP6967359B2

JP6967359B2 - 無線基地局およびスケジューリング方法

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Publication number: JP6967359B2
Application number: JP2017040197A
Authority: JP
Inventors: 淳増野; 達樹奥山; 聡須山; 幸彦奥村
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2017-03-03
Filing date: 2017-03-03
Publication date: 2021-11-17
Anticipated expiration: 2037-03-03
Also published as: US20190394787A1; US11197305B2; JP2018148333A; WO2018159226A1

Description

本発明は、無線基地局およびスケジューリング方法に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）ネットワークにおいて、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）が仕様化された（非特許文献１）。また、ＬＴＥなどの４Ｇ（4^thgeneration mobile communication system：第４世代移動通信システム）からの更なる広帯域化および高速化を目的として、ＬＴＥの後継システムも検討されており、５Ｇ（5^th generation mobile communication system：第５世代移動通信システム）などと呼ばれている。

５Ｇでは高周波数帯利用による広帯域な周波数資源の開拓、さらに超多素子アンテナを活用したMassive MIMO（Multiple Input Multiple Output）技術によるビームフォーミングおよび空間多重により、従来の移動通信システムを大きく上回る１０Ｇｂｐｓ級のユーザスループットを実現することが期待されている。

コミュニケーションツールまたは情報端末としてのスマートフォンは、今後も普及が進み、５Ｇに収容される通信端末のメインストリームの１つになると想定される。そのため、５Ｇでは、より高速な通信の実現が求められていくものと想定される。

このように５Ｇでは最大ユーザスループットが向上する一方で、５Ｇ時代にはＩｏＴ（Internet of Things）に代表されるヒトの媒介しない通信の普及も期待されている。ヒトの媒介しない通信の要求条件は様々で、センサ集信のための１ヶ月に１度で数ＫＢｙｔｅといった低頻度極低速の通信から、監視カメラの撮影データを数Ｍ〜数十Ｍｂｐｓ程度でアップロードし続けるリアルタイム低速通信に至るまで多種多様である。

端末コスト等を鑑みると、ヒトの媒介しない通信端末を必ずしも５Ｇで収容しなければならないとは言えないが、例えばＬＴＥと同等のユーザスループット（数Ｍｂｐｓ〜十Ｍｂｐｓ）程度の伝送速度を要求する低速通信端末については、旧来の移動通信システムの無線リソースの逼迫を抑止するという観点で、１０Ｇｂｐｓ級の通信を行う一般的なユーザ端末と同じ５Ｇシステムに収容する価値があると言える。すなわち、高速通信端末と低速通信端末とに、無線リソースが効率よく割り当てられるようにスケジューリングすることが重要となる。

3GPP TS 36.300 v13.4.0, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 13)," June 2016

しかしながら現在、Massive MIMOを活用した無線通信システムにおいて、例えば、要求伝送速度が１０００倍程度異なる複数の通信端末群に対し無線リソースを効率的に割り当てるスケジューリング方法は提案されていない。

そこで本発明は、Massive MIMOを活用した無線通信システムにおいて、高速通信端末群と低速通信端末群とに対し無線リソースを効率的に割り当てるスケジューリング技術を提供することを目的とする。

本発明の無線基地局は、第１の通信端末群のそれぞれの第１の通信品質を取得し、前記第１の通信端末群より通信速度が遅い第２の通信端末群の第２の通信品質を取得する取得部と、前記第１の通信品質に基づいて前記第１の通信端末群をスケジューリングし、前記第２の通信品質に基づいて前記第２の通信端末群をスケジューリングするスケジューラと、を備え、前記スケジューラは、前記第１の通信端末群および前記第２の通信端末群をスケジューリングする際、前記第１の通信端末群を空間分割多重し、前記第２の通信端末群を周波数分割多重または時間分割多重する。

本発明によれば、高速通信端末群と低速通信端末群とが含まれる無線通信システムにおいて、無線リソースを効率的に割り当てることができる。

第１の実施の形態に係る無線基地局（ＭＭｅＮＢ）が適用される無線通信システムの構成例を示した図である。ＭＭｅＮＢのブロック構成例を示した図である。通信端末のブロック構成例を示した図である。スケジューラの動作を説明する図である。高速通信端末を空間分割多重するためのテーブル例を示した図である。ＭＭｅＮＢの下りリンクのスケジューリング動作例を示した図である。第２の実施の形態に係るスケジューラの動作を説明する図である。第３の実施の形態に係るスケジューラの動作を説明する図である。本発明の一実施の形態に係るＭＭｅＮＢ及び通信端末のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］

図１は、第１の実施の形態に係る無線基地局（ＭＭｅＮＢ）が適用される無線通信システムの構成例を示した図である。図１に示すように、無線通信システムは、ＣＣ（中央制御装置）１と、ＭｅＮＢ（マクロ基地局）２と、ＭＭｅＮＢ（Massive MIMO基地局）３と、高速通信端末４ａ，４ｂと、低速通信端末５ａ，５ｂと、を有している。なお、図１では、ＭＭｅＮＢ３は、１台しか示していないが、複数存在してもよい。また、高速通信端末４ａ，４ｂおよび低速通信端末５ａ，５ｂはそれぞれ、２台ずつしか示していないが、それ以上存在してもよい。

ＭｅＮＢ２は、広域のセル２ａを形成している。ＭＭｅＮＢ３は、セル２ａより小さい狭域のセル３ａを形成している。次世代の無線通信システム（例えば、５Ｇ）は、広域のセル２ａの中に、複数の狭域のセル３ａが形成されるヘテロジニアスネットワークが採用されることが考えられる。

ＭＭｅＮＢ３は、例えば、数百本の超多素子アンテナを有した無線基地局である。ＭＭｅＮＢ３は、下りリンクおよび／または上りリンクにおいて、高速通信端末４ａ，４ｂと空間分割多重によって無線通信を行う。また、ＭＭｅＮＢ３は、同様に、低速通信端末５ａ，５ｂと周波数分割多重または時間分割多重によって無線通信を行う。

高速通信端末４ａ，４ｂおよび低速通信端末５ａ，５ｂは、ＭＭｅＮＢ３が形成するセル３ａ内に位置する場合には、ＭｅＮＢ２およびＭＭｅＮＢ３の両方と無線通信を行うことができる。これにより、高速通信端末４ａ，４ｂおよび低速通信端末５ａ，５ｂは、例えば、ＭｅＮＢ２によって、Ｃ−Ｐｌａｎｅ（制御プレーン）がサポートされる。また、高速通信端末４ａ，４ｂおよび低速通信端末５ａ，５ｂは、例えば、ＭＭｅＮＢ３によって、Ｕ−Ｐｌａｎｅ（ユーザプレーン）がサポートされる。

図１に示す無線通信システムでは、Ｃ−Ｐｌａｎｅを提供するセル２ａと、Ｕ−Ｐｌａｎｅを提供するセル３ａとを、異なる周波数帯で運用することができる。例えば、Ｃ−Ｐｌａｎｅを提供するセル２ａを、低周波帯（例えば、８００ＭＨｚ帯または２ＧＨｚ帯等）で運用し、Ｕ−Ｐｌａｎｅを提供するセル３ａを、高周波帯（例えば、３ＧＨｚ以上の周波数帯）で運用することができる。

ＭｅＮＢ２およびＭＭｅＮＢ３は、ＣＣ１と接続されている。ＣＣ１は、コアネットワーク（ＣＮ）に接続されている。ＣＣ１は、例えば、アクセスゲートウェイ装置、ＲＮＣ（無線ネットワークコントローラ）、またはＭＭＥ（モビリティマネジメントエンティティ）等である。なお、ＣＣ１の一部または全部の機能は、ＭｅＮＢ２が具備してもよい。

ＭＭｅＮＢ３は、下り制御チャネルまたは上り制御チャネルを用いて、高速通信端末４ａ，４ｂおよび低速通信端末５ａ，５ｂに対し、ＤＬ（Down link）制御信号を送信する。

ＭＭｅＮＢ３は、下りデータチャネルを用いて、高速通信端末４ａ，４ｂおよび低速通信端末５ａ，５ｂに対し、ＤＬデータ信号を送信する。

高速通信端末４ａ，４ｂおよび低速通信端末５ａ，５ｂは、上り制御チャネルを用いて、ＭＭｅＮＢ３に対し、ＵＬ（Up Link）制御信号を送信する。

高速通信端末４ａ，４ｂおよび低速通信端末５ａ，５ｂは、上りデータチャネルを用いて、ＭＭｅＮＢ３に対し、ＵＬデータ信号を送信する。

５Ｇでは、超多素子アンテナを活用したMassive MIMO技術によるビームフォーミングおよび空間多重により、従来の無線通信システムを大きく上回る１０Ｇｂｐｓ級のユーザスループットを実現することが期待されている。例えば、ＭＭｅＮＢ３は、複数のアンテナを用いて、送信信号の振幅および位相を制御し、高速通信端末４ａ，４ｂに指向性を有する送信ビームを形成（ＢＦ：ビームフォーミング）して信号伝送を行うことにより、１０Ｇｂｐｓ級のユーザスループットを実現する。また、高速通信端末４ａ，４ｂとその他の通信端末に異なる指向性を有する送信ビームを形成するなどして、ユーザ間の空間多重を実現することができる。

しかしながら、最大１０Ｇｂｐｓ級の通信をターゲットとする高速通信端末と、数十Ｍｂｐｓの通信をターゲットとする低速通信端末とでは、要求伝送速度のダイナミックレンジが１０００倍程度も異なる。そのため、高速通信端末と低速通信端末とを、単一の無線通信システムおよび単一の周波数バンドでサポートするには、これらの通信端末を効率的に収容するための適切なスケジューリング方法が必要となる。

４Ｇでは、周波数領域スケジューリングを前提とした時間−周波数の２次元スケジューリングが採用されている。復信方式にも依存するが、例えば、下りリンクにおいて、無線基地局は、参照信号を通信端末に送信する。通信端末は、参照信号に基づいて、無線リソースブロックの周波数バンドごとに受信品質を測定し、品質の良好な上位Ｋ（Ｋは正の整数）バンドのＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を無線基地局に報告する。そして、無線基地局は、通信端末から集めた情報を元に、通信端末にとって状態のよい周波数バンドを割り当てる。

低周波数を利用した４Ｇ以前の無線通信システムでは、都市部または屋内などの運用において、複数の反射波が様々な角度から到来する。このため、４Ｇ以前の無線通信システムでは、マルチパスリッチな環境となり、周波数選択性フェージングが生じる。そこで、無線基地局は、上記したように、周波数領域スケジューリングによって、ノッチの生じた周波数帯域の利用を避ける。これにより、４Ｇ以前の無線通信システムでは、ユーザダイバーシチ効果を得ることができ、周波数利用効率を高めることができる。

一方、高周波帯を利用する５Ｇでは、高周波帯ゆえの電波の直進性に加え、Massive MIMOによるビームフォーミングにより、旧来のシステムと同様の環境における運用であっても、到来波の角度的な広がりが狭くなる。そのため、５Ｇでは、周波数選択性フェージングの影響は軽減されることが想定される。

５Ｇで収容する高速通信端末の高速性は、複数ストリームの空間多重に加え、広帯域を使用することが前提にある。そのため、５Ｇの無線通信システムは、周波数を細かく分割する従来の周波数領域スケジューラとは相容れないとも言える。

一方、５Ｇに収容される低速通信端末が、全無線リソースを利用した場合、広帯域な５Ｇの周波数資源の特長を考えると、「要求伝送速度＜＜伝送容量」の関係となり、無線リソースの利用率は非効率となる。従って、周波数領域または時間領域スケジューリングによる緻密な無線リソース制御が期待される。しかし、５Ｇの無線通信システムでは、広帯域化に伴い、例えば、無線リソースブロック数が増加しまたは同時接続ユーザ数が増加することが想定される。このような状況下で、ユーザダイバーシチ効果を得るために、例えば周波数領域スケジューリングに則って、品質上位の無線リソースブロックのＣＱＩを無線基地局に報告することは、制御オーバーヘッドの観点から適当ではない。

そこで、ＭＭｅＮＢ３は、高速通信端末４ａ，４ｂおよび低速通信端末５ａ，５ｂの下りリンクおよび／または上りリンクをスケジューリングする際、高速通信端末４ａ，４ｂを空間分割多重し、高速通信端末４ａ，４ｂより通信速度の遅い低速通信端末５ａ，５ｂを周波数分割多重または時間分割多重する（例えば、図４を参照。図４では低速通信端末群は周波数分割多重している。）。これにより、ＭＭｅＮＢ３は、通信速度が大きく異なる高速通信端末４ａ，４ｂおよび低速通信端末５ａ，５ｂが配下（セル３ａ内）に存在しても、下りリンクおよび／または上りリンクの無線リソースを効率的に割り当てることができる。

図２は、ＭＭｅＮＢ３のブロック構成例を示した図である。図２に示すように、ＭＭｅＮＢ３は、スケジューラ１１と、Ｉ／Ｆ部１２と、送信信号生成部１３と、符号化・変調部１４と、マッピング部１５と、ＲＦ（Radio Frequency）送受信部１６と、アンテナ１７と、デマッピング部１８と、チャネル推定部１９と、復調・復号部２０と、通信品質取得部２１と、を有している。以下では、高速通信端末４ａ，４ｂと低速通信端末５ａ，５ｂとを区別する必要がない場合は、単に通信端末と呼ぶことがある。

スケジューラ１１は、通信品質取得部２１から出力されるＭＭｅＮＢ３と通信端末との間の通信品質に基づいて、ＤＬ信号のスケジューリングを行う。ＤＬ信号には、上記したＤＬデータ信号およびＤＬ制御信号が含まれる。

スケジューラ１１は、通信品質取得部２１から出力されるＭＭｅＮＢ３と通信端末との間の通信品質に基づいて、ＵＬ信号のスケジューリングを行う。ＵＬ信号には、上記したＵＬデータ信号およびＵＬ制御信号が含まれる。

スケジューラ１１は、通信品質取得部２１から出力されるＭＭｅＮＢ３と通信端末との間の通信品質に基づいて、ＤＬデータ信号およびＵＬデータ信号のＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）等を決定する。なお、ＭＣＳは、ＭＭｅＮＢ３が設定する場合に限定されず、通信端末が設定してもよい。通信端末がＭＣＳを設定する場合、ＭＭｅＮＢ３は、通信端末からＭＣＳ情報を受信すればよい（図示せず）。

Ｉ／Ｆ部１２は、上位装置であるＣＣ１と通信を行う。Ｉ／Ｆ部１２は、例えば、物理レイヤまたはＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。Ｉ／Ｆ部１２は、例えば、通信端末に送信するデータをＣＣ１から受信する。また、Ｉ／Ｆ部１２は、通信端末から受信したデータをＣＣ１に送信する。

送信信号生成部１３は、ＤＬデータ信号およびＤＬ制御信号を含むＤＬ信号を生成する。ＤＬ信号に含まれるＤＬデータ信号には、例えば、Ｉ／Ｆ部１２が受信したユーザデータが含まれる。また、ＤＬ信号に含まれるＤＬ制御信号には、スケジューラ１１が生成した、ＤＬデータ信号の無線リソース割り当て情報と、ＵＬデータ信号の無線リソース割当情報と含むスケジューリング情報が含まれる。また、ＤＬ信号に含まれるＤＬ制御信号には、スケジューラ１１が生成したＭＣＳ情報を含む下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）が含まれる。

符号化・変調部１４は、スケジューラ１１が生成したＭＣＳ情報に基づいて、送信信号生成部１３から出力されるＤＬ信号に対して、符号化処理および変調処理を行う。

マッピング部１５は、スケジューラ１１が生成したスケジューリング情報に基づいて、符号化・変調部１４から出力されるＤＬ信号を所定の無線リソース（ＤＬリソース）にマッピングする。なお、マッピング部１５は、スケジューラ１１が生成したスケジューリング情報に基づいて、ＤＬ信号を空間分割多重する場合、ＤＬ信号に対し、プリコーディング処理およびＢＦ処理の両方またはいずれか一方の処理を行う。また、マッピング部１５は、スケジューラ１１が生成したスケジューリング情報に基づいて、ＤＬ信号を周波数分割多重する場合、ＤＬ信号に対し、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）の処理を行う。

ＲＦ送受信部１６は、マッピング部１５から出力されるＤＬ信号に対して、アップコンバートおよび増幅等の送信処理を行い、複数のアンテナ１７から通信端末に送信する。また、ＲＦ送受信部１６は、複数のアンテナ１７によって受信された、通信端末が送信したＵＬ信号に対して、増幅およびダウンコンバート等の受信処理を行う。

デマッピング部１８は、スケジューラ１１が生成したスケジューリング情報（ＵＬの無線リソース割当情報）に基づいて、ＲＦ送受信部１６から出力されるＵＬ信号から、通信端末のＵＬデータ信号およびＵＬ制御信号を分離（デマッピング）する。

チャネル推定部１９は、デマッピング部１８によってデマッピングされたＵＬ制御信号に含まれる参照信号に基づいて、ＵＬのチャネル状態を推定する。

復調・復号部２０は、チャネル推定部１９によって推定されたチャネル状態に基づいて、デマッピング部１８によってデマッピングされたＵＬ制御信号およびＵＬデータ信号の復調および復号を行う。復調・復号部２０によって復調および復号されたＵＬデータ信号は、例えば、Ｉ／Ｆ部１２によってＣＣ１に送信される。

通信品質取得部２１は、復調・復号部２０で復調および復号されたＵＬ制御信号から、ＭＭｅＮＢ３と通信端末との間のＤＬの通信品質を取得する。

図３は、通信端末のブロック構成例を示した図である。図３に示すように、通信端末は、アプリケーション部３１と、送信信号生成部３２と、符号化・変調部３３と、マッピング部３４と、ＲＦ送受信部３５と、アンテナ３６と、デマッピング部３７と、チャネル推定部３８と、復調・復号部３９と、通信品質測定部４０と、を有している。

ＲＦ送受信部３５は、複数のアンテナ３６によって受信された、ＭＭｅＮＢ３が送信したＤＬ信号に対して、増幅およびダウンコンバート等の受信処理を行う。

デマッピング部３７は、ＲＦ送受信部３５から出力されるＤＬ信号から、ＤＬ制御信号を分離（デマッピング）する。また、デマッピング部３７は、復調・復号部３９から出力されるスケジューリング情報（ＤＬの無線リソース割当情報）に基づいて、ＲＦ送受信部３５から出力されるＤＬ信号から、自機宛てのＤＬデータ信号を分離（デマッピング）する。なお、デマッピング部３７は、図３に示す通信端末が高速通信端末４ａ，４ｂの場合、空間分割多重されたＤＬ信号を分離する。また、デマッピング部３７は、図３に示す通信端末が低速通信端末５ａ，５ｂの場合、周波数分割多重または時間分割多重されたＤＬ信号を分離する。

チャネル推定部３８は、デマッピング部３７によってデマッピングされたＤＬ制御信号に含まれる参照信号に基づいて、ＤＬのチャネル状態を推定する。

復調・復号部３９は、チャネル推定部３８によって推定されたチャネル状態に基づいて、デマッピング部３７によってデマッピングされたＤＬ制御信号およびＤＬデータ信号の復調および復号を行う。

復調・復号部３９は、復調および復号したＤＬ制御信号に含まれるＤＬのスケジュール情報を、デマッピング部３７に出力する。また、復調・復号部３９は、復調および復号したＤＬ制御信号に含まれるＵＬのスケジュール情報（ＵＬの無線リソース割当情報）とＭＣＳ情報とを、符号化・変調部３３とマッピング部３４とに出力する。また、復調・復号部３９は、ＤＬ制御信号に含まれる参照信号を通信品質測定部４０に出力する。また、復調・復号部３９は、復調および符号したＤＬデータ信号をアプリケーション部３１に出力する。

通信品質測定部４０は、復調部・復号部３９で復調および復号された参照信号に基づいて、ＤＬの通信品質を測定する。

アプリケーション部３１は、例えば、物理レイヤまたはＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。

送信信号生成部３２は、ＵＬデータ信号およびＵＬ制御信号を含むＵＬ信号を生成する。ＵＬ信号に含まれるＵＬデータ信号には、例えば、アプリケーション部３１から出力されるユーザデータが含まれる。ＵＬ信号に含まれるＵＬ制御信号には、通信品質測定部４０が測定したＤＬの通信品質が含まれる。

符号化・変調部３３は、復調・復号部３９が復調および復号したＵＬのＭＣＳ情報に基づいて、送信信号生成部３２から出力されるＵＬ信号に対して、符号化処理および変調処理を行う。

マッピング部３４は、復調・復号部３９が復調および復号したＵＬのスケジューリング情報に基づいて、符号化・変調部３３から出力されるＵＬ信号を所定の無線リソース（ＵＬリソース）にマッピングする。

ＲＦ送受信部３５は、マッピング部３４から出力されるＵＬ信号に対して、アップコンバートおよび増幅等の送信処理を行い、複数のアンテナ３６から通信端末に送信する。

図２に示したＭＭｅＮＢ３のスケジューラ１１の動作について説明する。以下では、ＭＭｅＮＢ３の配下に、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３と、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４とが存在しているとする。

図４は、スケジューラ１１の動作を説明する図である。図４には、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３および低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４に割り当てられた無線リソースの例が示してある。以下では、説明を簡単にするため下りリンクでのスケジューリングについて説明する。

スケジューラ１１は、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３および低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４の下りリンクをスケジューリングする際、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３を空間分割多重し、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４を周波数分割多重する。

例えば、スケジューラ１１は、図４の無線リソースＡ１に示すように、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３に対しては、周波数方向には多重せず、空間方向において多重する。また、スケジューラ１１は、無線リソースＡ２に示すように、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４に対しては、空間方向には多重せず、周波数方向または時間方向において多重する（図４では周波数分割多重の例を示している）。

スケジューラ１１は、無線リソースＡ１に示すように、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３に対しては、割り当て可能な全周波数領域を割り当てる。これにより、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３には、広帯域を活用した高速伝送が実現される。もちろん、スケジューラ１１は、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３に対し、周波数領域または時間領域を分割して無線リソースを割り当ててもよい（空間分割多重と周波数分割多重と時間分割多重とを組み合わせてもよい）。

高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３のスケジューリングについて詳述する。スケジューラ１１は、下りリンクの通信品質に基づいて、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３の空間分割多重をスケジューリングする。例えば、スケジューラ１１は、ＭＭｅＮＢ３と、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３との間の下りリンクにおけるＳＮＲ（Signal-to-Noise Ratio）が大きいほど、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３に割り当てるレイヤ数を増やす。

図５は、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３を空間分割多重するためのテーブル例を示した図である。図５には、ＭＭｅＮＢ３の記憶部（図２には図示せず）に記憶されているテーブル５１が示してある。テーブル５１は、「ＳＮＲ」と「レイヤ数」とを有している。

テーブル５１の「ＳＮＲ」は、ＭＭｅＮＢ３と、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３との間の下りリンクにおけるＳＮＲを示している。「レイヤ数」は、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３に割り当てられるＭＩＭＯのレイヤ数を示している。

スケジューラ１１は、テーブル５１を参照して、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３の空間分割多重のスケジューリングを行う。例えば、高速通信端末Ｈ１のＳＮＲが「１５ｄＢ」の場合、スケジューラ１１は、高速通信端末Ｈ１に対し、「２」個のＭＩＭＯレイヤを割り当てる。すなわち、スケジューラ１１は、ＳＮＲのよい高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３ほど、多くのＭＩＭＯレイヤを割り当てるようにスケジューリングする。ただし、通信端末がサポートするレイヤ数に上限がある場合は、制約条件として考慮する。

なお、図４に示す無線リソースｈ１は、高速通信端末Ｈ１に割り当てられた無線リソースの例を示している。無線リソースｈ２は、高速通信端末Ｈ２に割り当てられた無線リソースの例を示している。無線リソースｈ３は、高速通信端末Ｈ３に割り当てられた無線リソースの例を示している。

すなわち、図４には、高速通信端末Ｈ１に対して２レイヤを割り当て、高速通信端末Ｈ２に対して１レイヤを割り当て、高速通信端末Ｈ３に対して２レイヤを割り当てたスケジューリングの例を示している。

低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４のスケジューリングについて詳述する。スケジューラ１１は、下りリンクの通信品質に基づいて、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４の周波数分割多重をスケジューリングする。

例えば、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれは、ＤＬの通信品質が所定の条件を満たしていない無線リソースブロックの位置に関する情報を生成し、ＭＭｅＮＢ３に送信する。より具体的には、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれは、下りリンクの受信品質が悪く、割り当てを抑止したい無線リソースブロックの位置情報をＭＭｅＮＢ３に送信する。スケジューラ１１は、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれから受信した通信品質（割り当てを抑止したい無線リソースブロックの位置情報）に基づいて、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれに対し、無線リソースブロックの割り当てが抑止されていない周波数の無線リソースブロックの中から無線リソースブロックを選択し、割り当てる。

従来の周波数スケジューリングでは、受信品質の優れた上位Ｋ個の無線リソースブロックのＣＱＩ情報を無線基地局にフィードバックしていた。しかし、５Ｇでは、周波数選択性フェージングが緩和されることから、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４は、例えば、ノッチ等が生じた受信品質の悪い無線リソースブロックの位置をＭＭｅＮＢ３に知らせればよい。これにより、スケジューラ１１は、従来の周波数スケジューリングに比べ、ＣＱＩ情報等の制御用オーバーヘッドを削減することができる。また、受信品質の悪い無線リソースブロックの位置をＭＭｅＮＢ３に知らせる方法であっても、ユーザダイバーシチ効果を十分に得ることが可能である。

なお、図４に示す無線リソースｌ１〜ｌ４は、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４に割り当てられた無線リソースを示している。例えば、無線リソースｌ１は、低速通信端末Ｌ１に割り当てられた無線リソースを示している。無線リソースｌ２は、低速通信端末Ｌ２に割り当てられた無線リソースを示している。無線リソースｌ３は、低速通信端末Ｌ３に割り当てられた無線リソースを示している。無線リソースｌ４は、低速通信端末Ｌ４に割り当てられた無線リソースを示している。

高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３と低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４との時間方向のスケジューリングについて詳述する。スケジューラ１１は、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３の下りリンクと、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４の下りリンクとを異なるタイムスロットに割り当てる。

例えば、スケジューラ１１は、図４に示すタイムスロットＳＬ１に、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３を割り当て、タイムスロットＳＬ１とは異なるタイムスロットＳＬ２に低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４を割り当てる。

高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３と低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４とに割り当てるタイムスロット数は、例えば、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３の総要求伝送速度と、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４の総要求伝送速度との比率によって決められる。例えば、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３の総要求伝送速度と、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４の総要求伝送速度との比率が「３：１」の場合、スケジューラは、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３に対し、３つのタイムスロットを割り当て、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４に対し、１つのタイムスロットを割り当てる。

図６は、ＭＭｅＮＢ３の下りリンクのスケジューリング動作例を示した図である。ＭＭｅＮＢ３は、所定の周期で図６に示すフローチャートの処理を実行する。

まず、通信品質取得部２１は、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３のそれぞれの通信品質を取得する（ステップＳ１）。例えば、通信品質取得部２１は、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３のそれぞれのＤＬのＳＮＲを取得する。

次に、スケジューラ１１は、ステップＳ１にて取得された高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３の通信品質に基づいて、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３を空間方向においてスケジューリングする（ステップＳ２）。例えば、スケジューラ１１は、ステップＳ１にて取得したＳＮＲに基づいて、図５に示したテーブル５１を参照し、送信アンテナ本数内の範囲内で、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３のレイヤ数の組み合わせを決定し、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３のそれぞれに割り当てる。

次に、通信品質取得部２１は、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれの通信品質を取得する（ステップＳ３）。例えば、通信品質取得部２１は、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれの、割り当てが抑止された無線リソースブロックの位置情報を取得する。

次に、スケジューラ１１は、ステップＳ３にて取得された低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４の通信品質に基づいて、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４を周波数方向においてスケジューリングする（ステップＳ４）。例えば、スケジューラ１１は、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれの、割り当てが抑止されていない無線リソースブロックを、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれに割り当てる。

次に、スケジューラ１１は、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３の総要求伝送速度と、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４の総要求伝送速度との比率を算出する（ステップＳ５）。

次に、スケジューラ１１は、ステップＳ５にて算出された総要求伝送速度の比率に基づいて、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３および低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４を時間方向においてスケジューリングする（ステップＳ６）。そして、スケジューラ１１は、当該フローチャートの処理を終了する。

なお、ＭＭｅＮＢ３の処理の順番は、図６の例に限られない。例えば、通信品質取得部２１は、ステップＳ３にて低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４の通信品質を取得したが、ステップＳ１にて取得してもよい。

図４以降、下りリンクのスケジューリングについて説明したが、上りリンクのスケジューリングにおいても同様に行うことができる。すなわち、スケジューラ１１は、上りリンクの通信品質に基づいて、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３に対しては、空間分割多重し、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４に対しては、周波数分割多重または時間分割多重するようスケジューリングする。

以上説明したように、通信品質取得部２１は、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３のそれぞれの下りリンクおよび／または上りリンクの通信品質を取得する。また、通信品質取得部２１は、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれの下りリンクおよび／または上りリンクの通信品質を取得する。スケジューラ１１は、取得された通信品質に基づいて、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３と低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４との下りリンクおよび／または上りリンクをスケジューリングする。スケジューラ１１は、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３の下りリンクおよび／または上りリンクおよび低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４の下りリンクおよび／または上りリンクをスケジューリングする際、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３を空間分割多重し、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４を周波数分割多重または時間分割多重する。これにより、スケジューラ１１は、下りリンクおよび／または上りリンクの無線リソースを効率的に割り当てることができる。

また、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４の通信品質には、周波数方向における無線リソースブロックの割り当てを抑止する周波数情報が含まれており、スケジューラ１１は、無線リソースブロックの割り当てが抑止されていない周波数の無線リソースブロックの中から無線リソースブロックを選択し、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４の下りリンクに割り当てる。これにより、スケジューラ１１は、ＣＱＩ情報等の制御用オーバーヘッドを削減することができ、低遅延を実現することができる。

また、スケジューラ１１は、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３と、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４とを異なるタイムスロットに割り当てる。これにより、ＭＭｅＮＢ３は、ビームフォーミングによる空間分離が期待できない低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４においても無線通信を行うことが可能である。

また、スケジューラ１１は、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３の総要求伝送速度と、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４の総要求伝送速度との比率によって、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３および低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４のタイムスロットへの割り当て数を決定する。これにより、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３の時間リソースは減少するが、例えば、５Ｇで想定される「高速通信端末群の総要求伝送速度＞＞低速通信端末群の総要求伝送速度」の関係が成り立てば、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３の時間リソースの減少は、限定的になる。

なお、上記では、スケジューラ１１は、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３のＳＮＲによって、レイヤ数の割り当てを決めていたが、これに限らない。例えば、通信品質取得部２１は、下りリンクまたは上りリンクのチャネルを取得する。スケジューラ１１は、通信品質取得部２１によって取得されたチャネルの固有値を求め、有効な大きさの固有値を持つ（例えば、所定の閾値以上の固有値を持つ）固有ベクトルの数で、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３のレイヤ数を決定してもよい。

また、例えば、ＴＤＤ（Time Division Duplex）伝送では、下りリンクと上りリンクとの間に相反性がある。従って、上記では、通信品質取得部２１は、下りリンクの通信品質を取得したが、上りリンクの通信品質を取得してもよい。例えば、通信品質取得部２１は、通信端末から送信される参照信号に基づいて、高速通信端末群のＳＮＲを取得し、低速通信端末群への割り当てを抑止する無線リソースブロックの情報を取得してもよい。そして、スケジューラ１１は、上りリンクの通信品質に基づいて、スケジューリングを行ってもよい。より具体的には、通信品質取得部２１は、通信端末から送信される参照信号に基づいて、上りリンクのＳＮＲ、上りリンクのチャネル、および通信端末に割り当てない無線リソースブロックの周波数情報を取得（算出）してもよい。

また、上記で説明したスケジューリングは、ＭＭｅＮＢ３が行ったが、ＭｅＮＢ２が行ってもよい。この場合、ＭｅＮＢ２は、スケジューリング結果をＭＭｅＮＢ３に送信する。ＭＭｅＮＢ３は、ＭｅＮＢ２から送信されたスケジューリング結果に基づいて、配下の通信端末を無線リソースに割り当てる。

また、上記では、ユーザ選択（Ｎユーザ候補から、同一フレームに収容するＭユーザ（Ｍ＜Ｎ）を選択する方法）について言及していないが、任意のユーザ選択の手法と上記のスケジューリング方法とを組み合わせることも可能である。

また、マルチユーザＭＩＭＯのユーザ分離は、例えば、ＢＤ（Block Diagonalization）法のような与干渉除去のためのプリコーディング処理によって実現されるが、特にこれに限られない。

また、高速通信端末群および低速通信端末群は、下りリンクの通信品質の測定を同時に実施してもよいが、異なる参照信号で実施する場合、低速通信端末群では、空間多重または過度なレイヤ数を考慮する必要がない。そのため、低速通信端末群では、アンテナ間の直交パイロットの周波数多重が必要なくなり、その分、周波数方向に密に参照信号を配置することが可能になる。これにより、低速通信端末群の通信品質（周波数領域の受電電力）の測定精度が向上する。

また、上記で説明したスケジューリング方法が適用される無線通信システムは、図１の無線通信システムの構成例に限られない。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、スケジューラ１１は、低速通信端末群に対し、周波数方向において離れた複数の無線リソースブロックを割り当てる。

図７は、第２の実施の形態に係るスケジューラ１１の動作を説明する図である。図７には、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３および低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４に割り当てられた無線リソースの例が示してある。図７において、図４と同じものには同じ符号が付してある。以下では、図４と異なる部分ついて説明する。

スケジューラ１１は、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４の下りリンクに対し、周波数方向において離れた無線リソースブロックを割り当てる。例えば、スケジューラ１１は、低速通信端末Ｌ１に対し、無線リソースｌ１ａと、無線リソースｌ１ａと周波数方向において離れた無線リソースｌ１ｂとを割り当てる。スケジューラ１１は、低速通信端末Ｌ２に対し、無線リソースｌ２ａと、無線リソースｌ２ａと周波数方向において離れた無線リソースｌ２ｂとを割り当てる。スケジューラ１１は、低速通信端末Ｌ３に対し、無線リソースｌ３ａと、無線リソースｌ３ａと周波数方向において離れた無線リソースｌ３ｂとを割り当てる。スケジューラ１１は、低速通信端末Ｌ４に対し、無線リソースｌ４ａと、無線リソースｌ４ａと周波数方向において離れた無線リソースｌ４ｂとを割り当てる。

以上説明したように、スケジューラ１１は、低速通信端末Ｌ１〜Ｌ４の下りリンクに対し、周波数方向において離れた複数の無線リソースブロックを割り当てる。これにより、ＭＭｅＮＢ３は、狭帯域信号を広帯域に拡散する周波数ダイバーシチ効果により、通信端末に送信するデータの誤りを抑制することができる。例えば、５Ｇでは、周波数選択性フェージングが緩和されることから、周波数方向に連続しない複数の無線リソースブロックを割り当てることで、通信端末に送信するデータの誤りを抑制することができる。

また、ＭＭｅＮＢ３は、誤り訂正符号化との併用により、より効果的に誤りを抑制することができる。

また、上記の割り当て方法と、周波数方向における無線リソースブロックの割り当てを抑止する周波数情報を、ＭＭｅＮＢ３に送信する方法とを組み合わせることにより、受信品質の悪い無線リソースブロックの使用を回避できる。また、残りの無線リソースブロックの受信品質のばらつきを、周波数ダイバーシチ効果により吸収することができる。また、ＭＭｅＮＢ３へ送信する、無線リソースブロックの割り当てを抑止する周波数情報の情報量を、削減することができる。

なお、上記では、下りリンクについて説明したが、スケジューラ１１は、上りリンクについても同様にスケジューリングすることができる。

［第３の実施の形態］
第３の実施の形態では、スケジューラ１１は、高速通信端末群と、低速通信端末群とを同じタイムスロットに割り当て、高速通信端末群と低速通信端末群とを空間多重する。

図８は、第３の実施の形態に係るスケジューラ１１の動作を説明する図である。図８には、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３および低速通信端末Ｌ１〜Ｌ１２に割り当てられる無線リソースの例が示してある。図８の矢印Ａ１１は、低速通信端末Ｌ１１〜Ｌ２２に割り当てられた無線リソースを抜き出したものである。図８において、図４と同じものには同じ符号が付してある。以下では、図４と異なる部分ついて説明する。

スケジューラ１１は、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３の下りリンクと、低速通信端末Ｌ１１〜Ｌ２２の下りリンクとを同じタイムスロットに割り当てる。例えば、スケジューラ１１は、スロットＳＬ１１〜ＳＬ１３に、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３の下りリンクを割り当てている。また、スケジューラ１１は、スロットＳＬ１１〜ＳＬ１３に、低速通信端末Ｌ１１〜Ｌ２２の下りリンクを割り当てている。なお、図８に示す無線リソースｌ１１〜ｌ２２は、低速通信端末Ｌ１１〜Ｌ２２に割り当てられた無線リソースを示しており、複数の低速通信端末が周波数分割多重または時間分割多重によって多重されていることを表している。上記では、下りリンクについて説明したが、スケジューラ１１は、上りリンクについても同様にスケジューリングすることができる。

以上説明したように、スケジューラ１１は、高速通信端末Ｈ１〜Ｈ３に対し空間分割多重によりユーザ多重する一方で、低速通信端末Ｌ１１〜Ｌ２２に対し周波数分割多重または時間分割多重によってユーザ多重する。さらに高速通信端末群と低速通信端末群は互いに空間多重されている。これにより、スケジューラ１１は、無線リソースを効率的に割り当てることができる。

以上、各実施の形態について説明した。

（ハードウェア構成）
上記実施の形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／又は論理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／又は間接的に(例えば、有線及び／又は無線)で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

例えば、本発明の一実施の形態におけるＭＭｅＮＢ３および通信端末などは、本発明の無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図９は、本発明の一実施の形態に係るＭＭｅＮＢ３及び通信端末のハードウェア構成の一例を示す図である。上述のＭＭｅＮＢ３及び通信端末は、物理的には、プロセッサ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。

なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。ＭＭｅＮＢ及び通信端末のハードウェア構成は、図に示した各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。

例えば、プロセッサ１００１は１つだけ図示されているが、複数のプロセッサがあってもよい。また、処理は、１のプロセッサで実行されてもよいし、処理が同時に、逐次に、又はその他の手法で、一以上のプロセッサで実行されてもよい。なお、プロセッサ１００１は、一以上のチップで実装されてもよい。

ＭＭｅＮＢ及び通信端末における各機能は、プロセッサ１００１、メモリ１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信、又は、メモリ１００２及びストレージ１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。

プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。例えば、スケジューラ１１、Ｉ／Ｆ部１２、送信信号生成部１３、符号化・変調部１４、マッピング部１５、デマッピング部１８、チャネル推定部１９、復調・復号部２０、および通信品質取得部２１は、プロセッサ１００１で実現されてもよい。また、アプリケーション部３１、送信信号生成部３２、符号化・変調部３３、マッピング部３４、デマッピング部３７、チャネル推定部３８、復調・復号部３９、および通信品質測定部４０は、プロセッサ１００１で実現されてもよい。

また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール又はデータを、ストレージ１００３及び／又は通信装置１００４からメモリ１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、ＭＭｅＮＢ及び通信端を構成する少なくとも一部の機能ブロックは、メモリ１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されてもよい。

メモリ１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。メモリ１００２は、本発明の一実施の形態に係る無線通信方法を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。

ストレージ１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。ストレージ１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ１００２及び／又はストレージ１００３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。

通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。

入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、ＬＥＤランプなど）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。

また、プロセッサ１００１及びメモリ１００２などの各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。

また、ＭＭｅＮＢ及び通信端末は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。

（情報の通知、シグナリング）
また、情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information）、ＵＣＩ（Uplink Control Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング、ＭＡＣ（Medium Access Control）シグナリング、報知情報（ＭＩＢ（Master Information Block）、ＳＩＢ（System Information Block）））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRC Connection Setup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRC Connection Reconfiguration）メッセージなどであってもよい。

（適応システム）
本明細書で説明した各態様／実施形態は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ３Ｇ、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）、Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。

（処理手順等）
本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。

（基地局の操作）
本明細書において基地局（無線基地局）によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード（upper node）によって行われることもある。基地局を有する１つまたは複数のネットワークノード（network nodes）からなるネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局および／または基地局以外の他のネットワークノード(例えば、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）またはＳ−ＧＷ（Serving Gateway）などが考えられるが、これらに限られない)によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局以外の他のネットワークノードが１つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ(例えば、ＭＭＥおよびＳ−ＧＷ)であってもよい。

（入出力の方向）
情報及び信号等は、上位レイヤ(または下位レイヤ)から下位レイヤ(または上位レイヤ)に出力され得る。複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。

（入出力された情報等の扱い）
入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置に送信されてもよい。

（判定方法）
判定は、１ビットで表される値（０か１か）によって行われてもよいし、真偽値（Boolean：trueまたはfalse）によって行われてもよいし、数値の比較（例えば、所定の値との比較）によって行われてもよい。

（ソフトウェア）
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。

また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。

（情報、信号）
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。

なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び／又はシンボルは信号（シグナル）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア（ＣＣ）は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。

（「システム」、［ネットワーク］）
本明細書で使用する「システム」および「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。

（パラメータ、チャネルの名称）
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。

上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的なものではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本明細書で明示的に開示したものと異なる場合もある。様々なチャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ、ＰＤＣＣＨなど）及び情報要素（例えば、ＴＰＣなど）は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的なものではない。

（基地局）
基地局（無線基地局）は、１つまたは複数（例えば、３つ）の（セクタとも呼ばれる）セルを収容することができる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム（例えば、屋内用の小型基地局ＲＲＨ：Remote Radio Head）によって通信サービスを提供することもできる。「セル」または「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局、および／または基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部または全体を指す。さらに、「基地局」、「ｅＮＢ」、「セル」、および「セクタ」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。基地局は、固定局（fixed station）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（access point）、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。

（端末）
ユーザ端末は、当業者によって、移動局、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、ＵＥ（User Equipment）、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。

（用語の意味、解釈）
本明細書で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、判定(judging)、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)（例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索）、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)（例えば、情報を受信すること）、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)（例えば、メモリ中のデータにアクセスすること）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。

「接続された(connected)」、「結合された(coupled)」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、２又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された２つの要素間に１又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。本明細書で使用する場合、２つの要素は、１又はそれ以上の電線、ケーブル及び／又はプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び光（可視及び不可視の両方）領域の波長を有する電磁エネルギーなどの電磁エネルギーを使用することにより、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。

参照信号は、ＲＳ（Reference Signal）と略称することもでき、適用される標準によってパイロット（Pilot）と呼ばれてもよい。また、補正用ＲＳは、ＴＲＳ（Tracking RS）、ＰＣ−ＲＳ（Phase Compensation RS）、ＰＴＲＳ（Phase Tracking RS）、Additional RSと呼ばれてもよい。また、復調用ＲＳ及び補正用ＲＳは、それぞれに対応する別の呼び方であってもよい。また、復調用ＲＳ及び補正用ＲＳは同じ名称（例えば復調ＲＳ）で規定されてもよい。

本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。

上記の各装置の構成における「部」を、「手段」、「回路」、「デバイス」等に置き換えてもよい。

「含む(including)」、「含んでいる（comprising）」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「または（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。

無線フレームは時間領域において１つまたは複数のフレームで構成されてもよい。時間領域において１つまたは複数の各フレームはサブフレーム、タイムユニット等と呼ばれてもよい。サブフレームは更に時間領域において１つまたは複数のスロットで構成されてもよい。スロットはさらに時間領域において１つまたは複数のシンボル（ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボル、ＳＣ-ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）シンボル等）で構成されてもよい。

無線フレーム、サブフレーム、スロット、およびシンボルは、いずれも信号を伝送する際の時間単位を表す。無線フレーム、サブフレーム、スロット、およびシンボルは、それぞれに対応する別の呼び方であってもよい。

例えば、ＬＴＥシステムでは、基地局が各移動局に無線リソース（各移動局において使用することが可能な周波数帯域幅、送信電力等）を割り当てるスケジューリングを行う。スケジューリングの最小時間単位をＴＴＩ（Transmission Time Interval）と呼んでもよい。

例えば、1サブフレームをＴＴＩと呼んでもよいし、複数の連続したサブフレームをＴＴＩと呼んでもよいし、１スロットをＴＴＩと呼んでもよい。

リソースユニットは、時間領域および周波数領域のリソース割当単位であり、周波数領域では１つまたは複数個の連続した副搬送波（subcarrier）を含んでもよい。また、リソースユニットの時間領域では、１つまたは複数個のシンボルを含んでもよく、１スロット、１サブフレーム、または１ＴＴＩの長さであってもよい。１ＴＴＩ、１サブフレームは、それぞれ１つまたは複数のリソースユニットで構成されてもよい。また、リソースユニットは、リソースブロック（ＲＢ：Resource Block）、物理リソースブロック（ＰＲＢ：Physical RB）、ＰＲＢペア、ＲＢペア、スケジューリングユニット、周波数ユニット、サブバンドと呼ばれてもよい。また、リソースユニットは、１つ又は複数のＲＥで構成されてもよい。例えば、１ＲＥは、リソース割当単位となるリソースユニットより小さい単位のリソース（例えば、最小のリソース単位）であればよく、ＲＥという呼称に限定されない。

上述した無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるシンボルおよびリソースブロックの数、および、リソースブロックに含まれるサブキャリアの数は様々に変更することができる。

本開示の全体において、例えば、英語でのa, an, 及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。

（態様のバリエーション等）
本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的（例えば、当該所定の情報の通知を行わない）ことによって行われてもよい。

以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

本発明の一態様は、無線通信システムに有用である。

１ＣＣ
２ＭｅＮＢ
３ＭＭｅＮＢ
４高速通信端末
５低速通信端末
１１スケジューラ
２１通信品質取得部

Claims

第１の通信端末群のそれぞれの第１の通信品質を取得し、前記第１の通信端末群より通信速度が遅い第２の通信端末群の第２の通信品質を取得する取得部と、
前記第１の通信品質に基づいて前記第１の通信端末群をスケジューリングし、前記第２の通信品質に基づいて前記第２の通信端末群をスケジューリングするスケジューラと、
を備え、
前記スケジューラは、前記第１の通信端末群および前記第２の通信端末群をスケジューリングする際、前記第１の通信端末群を空間分割多重し、前記第２の通信端末群を周波数分割多重または時間分割多重し、
前記スケジューラは、前記第１の通信端末群と前記第２の通信端末群とを異なるタイムスロットに割り当て、
前記スケジューラは、前記第１の通信端末群の総要求伝送速度と、前記第２の通信端末群の総要求伝送速度との比率によって、タイムスロットの割り当て数を決定する、
無線基地局。
前記第２の通信品質には、周波数方向における無線リソースブロックの割り当てを抑止する周波数情報が含まれており、
前記スケジューラは、無線リソースブロックの割り当てが抑止されていない周波数の無線リソースブロックの中から無線リソースブロックを選択し、前記第２の通信端末群に割り当てる、
請求項１に記載の無線基地局。
前記スケジューラは、前記第２の通信端末群に対し、周波数方向において離れた無線リソースブロックを割り当てる、
請求項１または２に記載の無線基地局。
無線基地局のスケジューリング方法であって、
第１の通信端末群のそれぞれの第１の通信品質を取得し、前記第１の通信端末群より通信速度が遅い第２の通信端末群の第２の通信品質を取得し、
前記第１の通信品質に基づいて前記第１の通信端末群をスケジューリングし、前記第２の通信品質に基づいて前記第２の通信端末群をスケジューリングし、
前記第１の通信端末群および前記第２の通信端末群をスケジューリングする際、前記第１の通信端末群を空間分割多重し、前記第２の通信端末群を周波数分割多重または時間分割多重し、
前記第１の通信端末群と前記第２の通信端末群とを異なるタイムスロットに割り当て、
前記第１の通信端末群の総要求伝送速度と、前記第２の通信端末群の総要求伝送速度との比率によって、タイムスロットの割り当て数を決定する、
スケジューリング方法。