特許 6374166 無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6374166

(24)【登録日】2018年7月27日

(45)【発行日】2018年8月15日

(54)【発明の名称】無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/12 20090101AFI20180806BHJP

   H04W 52/04 20090101ALI20180806BHJP

   H04W 72/04 20090101ALI20180806BHJP

【ＦＩ】

   H04W72/12 130

   H04W52/04

   H04W72/04

【請求項の数】6

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2014-6441(P2014-6441)

(22)【出願日】2014年1月17日

(65)【公開番号】特開2015-136031(P2015-136031A)

(43)【公開日】2015年7月27日

【審査請求日】2017年1月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】392026693

【氏名又は名称】株式会社ＮＴＴドコモ

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100158528

【弁理士】

【氏名又は名称】守屋 芳隆

(72)【発明者】

【氏名】ベンジャブール アナス

(72)【発明者】

【氏名】岸山 祥久

【審査官】 深津 始

(56)【参考文献】

【文献】 齋藤祐也、ベンジャブール アナス、岸山祥久、中村武弘，Evaluation of Downlink System-level Performance for Non-orthogonal multiple Access(NOMA)，電子情報通信学会技術研究報告，２０１３年 ２月２０日，第１１２巻、第４４３号，第２４９−２５４ページ

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４ −Ｈ０４Ｂ ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ −Ｈ０４Ｗ ９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のユーザ端末に対して下りリンク信号を重畳して送信する無線基地局であって、
前記複数のユーザ端末に対応するユーザセットを候補ユーザセットから選択し、前記ユーザセットのそれぞれの前記ユーザ端末に対する送信電力を規定する送信電力セットを候補送信電力セットの中から選択し、前記ユーザ端末それぞれについて変調及び符号化方式並びに送信電力の組み合わせ（ＭＣＳＰセット）を前記候補送信電力セットに基づいて選択するスケジューリング部と、
予め規定されたＭＣＳＰセットが規定されているテーブルと、
前記スケジューリング部が選択したＭＣＳＰセットが、前記テーブルに規定されている前記予め規定されたＭＣＳＰセットに含まれるか否かを判定し、前記判定結果が偽である場合に、前記スケジューリング部が選択した前記ユーザセット及び前記送信電力セットの組み合わせを、前記候補ユーザセット及び前記候補送信電力セットの組み合わせから除外し、ユーザセットとＭＣＳＰセットとを再度選択するように前記スケジューリング部を制御する制御部と、
前記スケジューリング部が選択したユーザセットに含まれるユーザ端末に、前記スケジューリング部が選択したＭＣＳＰセットを適用して下りリンク信号を送信する送信部と、を有し、
前記送信部は、前記スケジューリング部が選択したＭＣＳＰセットを示す前記テーブルに規定されている情報を、下り制御チャネルにより前記ユーザ端末に通知することを特徴とする無線基地局。

【請求項2】

前記予め規定されたＭＣＳＰセットは、変調及び符号化方式が大きいほど送信電力が小さくなるように関連付けられたＭＣＳＰセットから構成され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】

前記制御部は、前記予め規定されたＭＣＳＰセットを更新し、
前記送信部は、更新した当該ＭＣＳＰセットに関する情報を、上位レイヤシグナリングにより前記ユーザ端末に通知することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線基地局。

【請求項4】

前記予め規定されたＭＣＳＰセットは、ユーザ端末に直交多元接続を適用することを示すＭＣＳＰセットを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の無線基地局。

【請求項5】

複数のユーザ端末に対して重畳して送信された下りリンク信号を受信するユーザ端末であって、
予め規定されたＭＣＳＰセットが規定されているテーブルと、
前記下りリンク信号に適用されるＭＣＳＰセットを示す前記テーブルに規定されている情報を下り制御チャネルで受信する受信部と、
前記情報に基づいて前記下りリンク信号を復調及び復号する復調・復号部と、を有し、
前記下りリンク信号に適用されるＭＣＳＰセットは、前記予め規定されたＭＣＳＰセットに含まれることを特徴とするユーザ端末。

【請求項6】

予め規定されたＭＣＳＰセットが規定されているテーブルを有し、複数のユーザ端末に対して重畳して送信された下りリンク信号を受信するユーザ端末の無線通信方法であって、
前記下りリンク信号に適用されるＭＣＳＰセットを示す前記テーブルに規定されている情報を下り制御チャネルで受信する工程と、
前記情報に基づいて前記下りリンク信号を復調及び復号する工程と、を有し、
前記下りリンク信号に適用されるＭＣＳＰセットは、前記予め規定されたＭＣＳＰセットに含まれることを特徴とする無線通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、次世代移動通信システムにおける無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、無線通信システムでは、様々な無線通信方式が用いられている。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）とも呼ばれるＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）では、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）が用いられる。また、ＬＴＥ（Long Term Evolution）では、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が用いられる（例えば、非特許文献１）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】3GPP TR 25.913 “Requirements for Evolved UTRA (E-UTRA) and Evolved UTRAN (E-UTRAN)”

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、図１に示すように、Ｗ−ＣＤＭＡやＬＴＥの後継としてＦＲＡ（Future Radio Access）などと呼ばれる無線通信方式が検討されている。ＦＲＡでは、下りリンクの無線リソースの割当方式として、ＯＦＤＭＡに加えて受信側での干渉除去（interference cancellation）を前提とする非直交多元接続（ＮＯＭＡ：Non-Orthogonal Multiple Access）を用いることが想定される。

【0005】

ＦＲＡにおいては、ＯＦＤＭＡによって割り当てられる同一の無線リソースに対して、複数のユーザ端末に対する下りリンク信号が重畳（superpose）され、各ユーザ端末のチャネルゲインに応じて異なる送信電力で送信される。受信側のユーザ端末は、下りリンク信号を逐次干渉キャンセラ（ＳＩＣ：Successive Interference Cancellation）などの信号分離方法で処理することで、他のユーザ端末に対する信号を分離して、自端末に対する信号を抽出することができる。

【0006】

また、各無線通信方式におけるリンクアダプテーションとして、Ｗ−ＣＤＭＡでは送信電力制御（Ｆａｓｔ ＴＰＣ）、ＬＴＥでは変調方式と符号化率とを適応的に調整する適応変調符号化（ＡＭＣ：Adaptive Modulation and Coding）が用いられている。ＦＲＡでは多ユーザに対する送信電力割当及び適応変調符号化（ＭＵＰＡ：Multi-User Power Allocation／ＡＭＣ）を用いることが検討されている。

【0007】

ＮＯＭＡを用いる場合には、どのようにリンクアダプテーション（例えば、変調及び符号化方式（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）、送信電力などの適応制御）を行うかをユーザ端末に対して通知する必要がある。しかしながら、同一の無線リソースに対して非直交多重されるユーザ端末数が増加すると、適応制御に必要な情報の通信オーバヘッドが増加するため、スループットが低下する。このため、スループットの低下を抑制しつつ非直交多重を実現するための方法が求められている。

【0008】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、スループットの低下を抑制しつつ非直交多元接続を実現することができる無線基地局、ユーザ端末及び無線通信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】

【0009】

本発明の一実施の形態に係る無線基地局は、複数のユーザ端末に対して下りリンク信号を重畳して送信する無線基地局であって、前記複数のユーザ端末に対応するユーザセットを候補ユーザセットから選択し、変調及び符号化方式並びに送信電力の組み合わせを候補送信電力の組み合わせに基づいて選択するスケジューリング部と、前記スケジューリング部が選択した変調及び符号化方式並びに送信電力の組み合わせが、予め規定された組み合わせに含まれるか否かを判定し、当該判定結果に応じて前記スケジューリング部を制御する制御部と、前記スケジューリング部が選択したユーザセットに含まれるユーザ端末に、前記スケジューリング部が選択した変調及び符号化方式並びに送信電力の組み合わせを適用して下りリンク信号を送信する送信部と、を有する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、スループットの低下を抑制しつつ非直交多元接続を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】様々な無線通信システムで用いられる無線アクセス方式の説明図である。

【図2】下りリンクにおけるＮＯＭＡ（非直交多元接続）及びＳＩＣ（逐次干渉キャンセラ）の説明図である。

【図3】ＮＯＭＡの送信処理のフローチャートを示す図である。

【図4】本実施の形態に係るＮＯＭＡ送信処理のフローチャートを示す図である。

【図5】本実施の形態に係る予め規定されたＭＣＳＰセットの一例を示す図である。

【図6】本実施の形態に係るＭＣＳＰテーブルを変更する一例を示す図である。

【図7】本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。

【図8】本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示すブロック図である。

【図9】本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示すブロック図である。

【図10】本実施の形態に係る無線基地局が有するベースバンド信号処理部の構成の一例を示すブロック図である。

【図11】本実施の形態に係るユーザ端末が有するベースバンド信号処理部の構成の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図２は、下りリンクにおけるＮＯＭＡ及びＳＩＣの説明図である。図２には、無線基地局ＢＳのカバレッジエリア内で、無線基地局ＢＳの近辺にユーザ端末ＵＥ１が位置し、無線基地局ＢＳの遠方にユーザ端末ＵＥ２が位置する場合が示されている。無線基地局ＢＳから各ユーザ端末ＵＥへの下り信号のパスロスは、無線基地局ＢＳから離れると共に増加する。このため、無線基地局ＢＳから遠いユーザ端末ＵＥ２の受信ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）は、無線基地局ＢＳの近くのユーザ端末ＵＥ１の受信ＳＩＮＲよりも低くなる。

【0013】

ＮＯＭＡでは、チャネルゲイン（例えば、受信ＳＩＮＲ、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power））やパスロスなどに応じて送信電力を異ならせることで、同一の無線リソースに対して複数のユーザ端末ＵＥが非直交多重される。例えば、図２では、ユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ２に対する下り信号が異なる送信電力で同一の無線リソースに多重される。受信ＳＩＮＲが高いユーザ端末ＵＥ１に対する下り信号には相対的に小さい送信電力が割り当てられ、受信ＳＩＮＲが低いユーザ端末ＵＥ２に対する下り信号には相対的に大きな送信電力が割り当てられる。

【0014】

また、ＮＯＭＡでは、逐次干渉キャンセラ型の信号分離法であるＳＩＣにより受信信号から干渉信号を除去することで、自端末に対する下り信号が抽出される。自端末に対する下り信号にとっては、同一無線リソースに非直交多重された自端末よりも送信電力が大きな他端末に対する下り信号が干渉信号になる。このため、自端末よりも送信電力の大きな他端末に対する下り信号をＳＩＣによって受信信号から除去することで、自端末に対する下り信号が抽出される。

【0015】

例えば、図２において、ユーザ端末ＵＥ２の受信ＳＩＮＲは、ユーザ端末ＵＥ１の受信ＳＩＮＲよりも低いので、ユーザ端末ＵＥ２に対する下り信号は、ユーザ端末ＵＥ１に対する下り信号より大きな送信電力で送信される。このため、無線基地局ＢＳに近いユーザ端末ＵＥ１は、自端末に対する下り信号だけでなく、同一の無線リソースに非直交多重されたユーザ端末ＵＥ２に対する下り信号を干渉信号として受信する。ユーザ端末ＵＥ１は、ユーザ端末ＵＥ２に対する下り信号をＳＩＣにより除去することで、自端末に対する下り信号を抽出して適切に復号する。

【0016】

一方で、ユーザ端末ＵＥ１の受信ＳＩＮＲは、ユーザ端末ＵＥ２の受信ＳＩＮＲよりも高いので、ユーザ端末ＵＥ１に対する下り信号は、ユーザ端末ＵＥ２に対する下り信号よりも小さな送信電力で送信される。このため、無線基地局ＢＳから遠いユーザ端末ＵＥ２は、同一無線リソースに非直交多重されたユーザ端末ＵＥ１に対する下り信号による干渉を無視できるため、ＳＩＣによる干渉除去を行うことなく、自端末に対する下り信号を抽出して適切に復号する。

【0017】

このように、下りリンクにおいてＮＯＭＡを適用する場合、同一の無線リソースに対して、チャネルゲインが異なる複数のユーザ端末ＵＥ１及びＵＥ２を多重できるので、周波数利用効率を向上させることができる。

【0018】

ここで、ＮＯＭＡの送信処理について説明する。図３は、ＮＯＭＡの送信処理を説明するためのフローチャートである。まず、各ユーザ端末（ＵＥ）は、無線基地局（ＢＳ）から参照信号を受信して、この参照信号に基づいてチャネルゲインを推定する。そして、各ユーザ端末は、チャネルゲインを無線基地局にフィードバックする（ステップＳＴ０１）。なお、参照信号としては、ＣＳＩ−ＲＳ（Channel State Information Reference Signal）、ＤＭ−ＲＳ（DeModulation Reference Signal）、ＣＲＳ（Cell-Specific Reference Signal）などを用いてもよい。

【0019】

次に、無線基地局は、サブバンド毎にカバレッジエリア内に属する全ユーザ端末から１組の候補ユーザセット（candidate user set）を選択する（ステップＳＴ０２）。候補ユーザセットとは、サブバンドに非直交多重されるユーザ端末の候補の組み合わせを示している。ここで、サブバンドとは、周波数方向に連続する所定数の無線リソース（例えば、リソースブロック（ＲＢ）など）で構成される周波数帯域である。また、各サブバンドを構成する無線リソース数（例えば、ＲＢ数）（サブバンドサイズ）や、システム帯域（ワイドバンド）を構成するサブバンド数は、ユーザ端末に割り当てられるシステム帯域のサイズに応じて変更できる。

【0020】

サブバンド毎の候補ユーザセットの総数は、カバレッジエリア内に属するユーザ端末の総数をＭ、非直交多重されるユーザ端末数をＮとして、下記式（１）で表わされる。なお、以下の一連の演算処理（ステップＳＴ０３−ＳＴ０６）は、全ての候補ユーザセットに対して実施される（全検索（exhaustive search））。

【数1】

【0021】

次に、無線基地局は、各ユーザ端末からフィードバックされたチャネルゲインに基づいて、候補ユーザセットの各ユーザ端末に割り当てるサブバンドの送信電力を算出する（ステップＳＴ０３）。次に、無線基地局は、算出された送信電力に基づいて、非直交多重の適用下で想定される各ユーザ端末におけるサブバンドのＳＩＮＲ（スケジューリング用のＳＩＮＲ）を算出する（ステップＳＴ０４）。次に、無線基地局は、算出されたＳＩＮＲからＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）セットのブロック誤り率（ＢＬＥＲ：Block Error Rate）を求め、各ユーザ端末におけるサブバンドのスケジューリング用のスループットを算出する（ステップＳＴ０５）。

【0022】

次に、無線基地局は、各ユーザ端末の瞬時スループットと平均スループットとから、候補ユーザセットのスケジューリングメトリックを算出する（ステップＳＴ０６）。スケジューリングメトリックとしては、例えば、ＰＦ（Proportional Fairness）スケジューリングメトリックを算出する。ＰＦスケジューリングメトリックＭ_ｓｊ、ｂは、平均スループットをＴ_ｋ、瞬時スループットをＲ_ｋ、ｂとして、下記式（２）で表わされる。なお、ＰＦスケジューリングメトリックＭ_ｓｊ、ｂは、ｂ番目のサブバンドにおけるｊ番目の候補ユーザセットのＰＦスケジューリングメトリックであることを示している。また、ｋは、候補ユーザセット内のｋ番目のユーザ端末を示している。

【数2】

【0023】

無線基地局は、ステップＳＴ０３−ＳＴ０６を全ての候補ユーザセットについて行い、サブバンドにおいてスケジューリングメトリックを最大化するユーザセットを選択する（ステップＳＴ０７）。そして、無線基地局は、ステップＳＴ０２−ＳＴ０７をサブバンド毎に行い、各サブバンドについてスケジューリングメトリックを最大化するユーザセットを選択する。また、無線基地局は、選択されたユーザセットについて、割り当てられたサブバンドの平均ＳＩＮＲを算出して、各ユーザ端末に対するサブバンド毎のＭＣＳを選択する。なお、ＭＣＳは全サブバンドに共通して選択されてもよい。また、他のスケジューリングメトリックに基づいてユーザセットが選択されても良い。

【0024】

次に、無線基地局は、ユーザセットを構成する各ユーザ端末に対する下り信号を同一のサブバンドに割り当て、各ユーザ端末に対してサブバンド毎に異なる送信電力で下り信号を非直交多重して送信する（ステップＳＴ０８）。また、無線基地局は、サブバンド毎に決定された送信電力及び／又はＭＣＳを示す情報を、動的（dynamic）又は準静的（semi-static）に各ユーザ端末に通知する。動的に通知する場合、例えば、下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）として下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）又はＥＰＤＣＣＨ（Enhanced PDCCH））により通知してもよい。また、準静的に通知する場合、ＲＲＣ（Radio Resource Control）レイヤやＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤなどの上位レイヤシグナリングにより通知されてもよい。

【0025】

次に、無線基地局にユーザセットとして選択された各ユーザ端末は、自端末に対する下り信号だけでなく、同一の無線リソースに非直交多重された他端末に対する下り信号を受信する（ステップＳＴ０９）。そして、各ユーザ端末は、自端末よりもチャネルゲインが低く、送信電力が大きな他端末に対する下り信号をＳＩＣで除去し、自端末に対する信号を抽出（分離）する。この場合、自端末よりもチャネルゲインが高く、送信電力の小さな他端末に対する下り信号については、干渉信号のままとして除去されずに自端末への信号を復号する。

【0026】

ところで、上述のようなＮＯＭＡの送信処理において、各ユーザ端末に割り当てるサブバンド毎の送信電力の決定方式が検討されている。ＦＴＰＡ（Fractional Transmission Power Allocation）は、各ユーザ端末のサブバンド毎のチャネルゲインの大きさに基づいて、送信電力を一意に決定する方式である。なお、ＦＴＰＡは、ＦＴＰＣ（Fractional Transmission Power Control）と呼ばれても良く、他の呼称を用いて表現されても良い。

【0027】

例えば、同一の無線リソースに割り当てられるユーザ端末数がＫ、サブバンド数がｎである場合、ＦＴＰＡでは、以下の式（３）に基づいて、同一の無線リソースに割り当てられる各ユーザ端末の送信電力が決定される。

【数3】

ここで、Ｐ_ｋ、ｂは、ｋ（１≦ｋ≦Ｋ）番目のユーザ端末のｂ番目のサブバンドの送信電力である。Ｐ_ｂは、ｂ（１≦ｂ≦ｎ）番目のサブバンドの総送信電力である。ｈ_ｋ、ｂは、ｋ番目のユーザ端末のｂ番目のサブバンドのチャネル係数である。Ｎ_ｋ、ｂは、ｋ番目のユーザ端末のｂ番目のサブバンドにおける他のセルからの干渉と、雑音との和である。また、α（０≦α≦１）は、システム効率と公平性を制御するパラメータである。なお、α＝０である場合、非直交多重されるユーザ端末間の送信電力は等しくなり、α→１である場合、チャネルゲインが低いユーザ端末に、より大きな送信電力が割り当てられる。

【0028】

なお、式（３）において、

【数4】

は、ｋ番目のユーザ端末のｂ番目のサブバンドにおけるチャネルゲインを示す。

【0029】

また、ＦＳＰＡ（Full Search Power Allocation）は、ＮＯＭＡを適用するユーザの組み合わせに対して、各ユーザ端末のサブバンド毎のチャネルゲインの大きさに基づいて、複数の送信電力の組み合わせ（送信電力セット）を全検索（exhaustive search）する方式である。ＦＳＰＡでは、検索により決定された送信電力セットに基づいて、同一の無線リソースに割り当てられる各ユーザ端末の送信電力が決定される。ここで、送信電力セットの要素は、各ユーザ端末の送信電力値であっても良いし、総送信電力に対する各ユーザ端末の送信電力比であっても良い。なお、ＦＳＰＡも、他の呼称を用いて表現されても良い。

【0030】

ＦＴＰＡおよびＦＳＰＡは、ＮＯＭＡのゲインの自由度が高いという利点を有するが、各ユーザ端末にＭＣＳ及び送信電力に関する情報を通知する必要があるため、通知する情報量やスケジューリングの演算量が比較的大きいという問題点がある。また、送信信号の品質が大きくなる（例えば、ＥＶＭ（Error Vector Magnitude）が大きくなる）ようなＭＣＳ及び送信電力の組み合わせが候補セットに含まれるように構成されるため、ＭＣＳ及び送信電力の組み合わせに依存するような送信信号の品質劣化に対するロバスト性が小さくなる。

【0031】

ここで、通知する情報量を削減する観点から、決定されたＭＣＳ及び送信電力を、個別に通知するのではなく、ジョイント符号化（joint encoding）することが考えられる。しかしながら、ジョイント符号化を適用する場合であっても、同一の無線リソースに対して非直交多重されるユーザ端末数が増加すると、ＭＣＳ及び送信電力の組み合わせの数が増加することは避けられない。したがって、適応制御に必要な情報の通信オーバヘッドが増加するため、スループットが低下するおそれがある。

【0032】

以上からわかるように、従来のＮＯＭＡ送信処理に係る送信電力の決定方式では、ＮＯＭＡにより得られるゲインを劣化させずに、ユーザ端末に通知する必要のある情報量を低減することが実現できていないという課題があった。

【0033】

そこで、本発明者らは、ＭＣＳ及び送信電力とＮＯＭＡの割り当てとの関係を検討した結果、ＭＣＳが大きければ大きいほどセル中央ユーザ端末に、ＭＣＳが小さければ小さいほどセル端ユーザ端末に無線リソースを割り当てる確率が高いことを発見した。また、ＮＯＭＡ多重の場合、ユーザ端末がセル中央に位置するほど電力配分が小さく、セル端に位置するほど電力配分が大きいことを発見した。ここで、ＭＣＳが大きいとは、当該ＭＣＳによって実現され得る理想的な通信スループットの値が大きいことをいう。言い換えると、ＭＣＳが大きいとは、ＬＴＥシステムなどで規定されるＭＣＳ番号（MCS index）の値が大きいということでもある。以下、変調方式及び符号化率並びに送信電力の組み合わせを、ＭＣＳＰ（MCS and Power）セットと呼ぶ。なお、ＭＣＳＰセットは、他の呼称を用いて表現されても良い。

【0034】

これらの発見に基づいて、本発明者らは、本発明を想到するに至った。具体的には、本発明者らは、全てのＭＣＳＰセットからスケジューラが選択可能な、つまりユーザ端末に通知可能なＭＣＳＰセットの候補を、上記の背景を踏まえて限定することを着想した。これにより、ＮＯＭＡのゲインを劣化させることなく、ユーザ端末に通知すべき情報量を低減することが可能となる。

【0035】

以下、本発明の一実施の形態（以下、本実施の形態と呼ぶ）に係る無線通信方法を詳細に説明する。本実施の形態では、ユーザ端末からフィードバックされたチャネルゲインに基づきスケジューリングした結果、選択されたＭＣＳＰセットが予め規定されたＭＣＳＰセットに含まれる場合にはそのままスケジューリングを決行する。一方、予め規定されたＭＣＳＰセットに含まれない場合は、当該ＭＣＳＰセットを除外して、再度スケジューリングメトリックを最大化するセットを決定する。

【0036】

なお、本実施の形態では、各ユーザ端末に割り当てるサブバンド毎の送信電力の決定方式にＦＳＰＡを用いるものとし、複数の候補送信電力の組み合わせ（候補送信電力セット）の中から送信電力セットを選択するものとする。ただし、送信電力の決定方式は、これに限られない。

【0037】

図４は、本実施の形態に係る動作のフローチャートを示す図である。ステップＳＴ０１−ＳＴ０９は図３と同じであるため、説明を省略する。

【0038】

無線基地局は、ステップＳＴ０７で所定のユーザセットを選択し、当該ユーザセットに対するＭＣＳＰセットを選択する。ステップＳＴ２１では、ステップＳＴ０７で選択したＭＣＳＰセットが、予め規定された組み合わせ（予め規定されたＭＣＳＰセット）に含まれるかを判定する。予め規定されたＭＣＳＰセットに含まれる場合（ステップＳＴ２１−ＹＥＳ）、ステップＳＴ０８に進み、決定されたＭＣＳＰセットに基づくスケジューリングを適用して、データ送信を実施する。

【0039】

一方、予め規定されたＭＣＳＰセットに含まれない場合（ステップＳＴ２１−ＮＯ）、選択したユーザセット及び送信電力セットの組み合わせを選択候補から除外して（ステップＳＴ２２）、再度ステップＳＴ０７に戻る。例えば、候補ユーザセット毎に候補送信電力セットを記憶しておき、選択した所定の候補ユーザセットに対して選択した候補送信電力セットを今後選択しないようにする処理を行う。これにより、予め規定されたＭＣＳＰセットのうち、スケジューリングメトリックをできるだけ大きくするＭＣＳＰセットを選択することが可能となる。なお、所定の条件に従って（例えば、所定の時間が経過したなど）、除外処理を全て又は一部解除する構成としても良い。また、スケジューリングの実行時には毎回除外処理を全て又は一部解除する構成としても良い。

【0040】

予め規定されたＭＣＳＰセットの例について、以下で説明する。無線基地局は、予め規定されたＭＣＳＰセットを用いてユーザ端末に割り当てをすることができ、当該ＭＣＳＰセットに関する情報をユーザ端末に通知することができる。ここでは、ＮＯＭＡ多重を前提として、ＭＣＳＰセットを限定する場合を想定する。

【0041】

なお、選択候補となるＭＣＳ及び送信電力の値は、それぞれ５つの値が規定されているものとする。例えば、候補となるＭＣＳの値をＭＣＳ１−ＭＣＳ５とすると、ＭＣＳ１は（６４ＱＡＭ、３／４）、ＭＣＳ２は（６４ＱＡＭ、１／２）、ＭＣＳ３は（１６ＱＡＭ、３／４）、ＭＣＳ４は（１６ＱＡＭ、１／２）、ＭＣＳ５は（ＱＰＳＫ、３／４）を示す。この中では、ＭＣＳ１が最大のＭＣＳであり、ＭＣＳ５が最小のＭＣＳを表す。また、候補となる送信電力の値は、Ｐ（割り当て可能な総電力値）、Ｐ１（＝０．２Ｐ）、Ｐ２（＝０．３Ｐ）、Ｐ３（＝０．４Ｐ）、Ｐ４（＝０．５Ｐ）とする。なお、送信電力については、上記の値の差分を用いても良い。しかしながら、候補となるＭＣＳ及び電力値は、これらに限られない。

【0042】

図５は、本実施の形態に係る予め規定されたＭＣＳＰセットの一例を示す図である。図５には、ＭＣＳＰセットとしてセット１−セット８が示されるとともに、各セットを表すユーザ端末への通知ビットと、ユーザセットを構成する２つのユーザ端末（ＵＥ１、ＵＥ２）に適用可能なＭＣＳＰセットが示されている。

【0043】

図５では、ＭＣＳＰセットに関する通知ビットは、ジョイント符号化されている。当該ジョイント符号化は、サブバンド毎に行われても良いし、全サブバンドまとめて行われても良い。なお、図５の予め規定されたＭＣＳＰセットは、通知ビットが３ビットであり、８個のＭＣＳＰセットを規定するものであるが、当該構成に限られない。例えば、規定されるセット数及び通知ビット長が増減されていても良いし、ＭＣＳＰセット以外に別のパラメータが関連付けられていても良い。

【0044】

セット１−セット３は、送信電力を割り当てるユーザ端末が１つであり、ＯＭＡに相当する。例えば、セット１は、ＵＥ１に対して、ＭＣＳをＭＣＳ１として、送信電力をＰとするＯＭＡの割り当てを示す。なお、ＮＯＭＡのみ適用する場合、つまりＮＯＭＡ／ＯＭＡの動的スイッチングを行わない場合は、セット１−セット３に示すようなＯＭＡを示すセットは設定不要である。

【0045】

また、セット４−セット８は、送信電力を割り当てるユーザ端末が２つであり、ＮＯＭＡに相当する。例えば、セット４は、ＵＥ１のＭＣＳがＭＣＳ２かつ送信電力がＰ１、ＵＥ２のＭＣＳがＭＣＳ２かつ送信電力が（Ｐ−Ｐ１）であるＮＯＭＡの割り当てを示す。

【0046】

なお、図５の予め規定されたＭＣＳＰセットは、全ユーザ端末（ＵＥ１、ＵＥ２）をまとめてジョイント符号化する構成であるが、当該構成に限られない。例えば、ユーザ端末毎にＭＣＳＰセットをジョイント符号化した対応関係を保持し、図５に示す通知ビットの代わりに、ユーザ端末毎のＭＣＳＰセットを表す別の情報を通知する構成としても良い。

【0047】

また、図５のようなＭＣＳＰセットの対応表（ＭＣＳＰテーブル）を、常に固定とするのではなく、準静的（semi-static）に変更する構成としても良い。図６に、本実施の形態に係るＭＣＳＰテーブルを変更する一例を示す。図６Ａは、時刻１におけるＭＣＳＰテーブルを示す。また、図６Ｂは、時刻１と異なる時刻２におけるＭＣＳＰテーブルを示す。本実施の形態においては、図６Ａ及び図６Ｂのように、ＭＣＳＰテーブルを準静的又は長期的に変更して、当該ＭＣＳＰテーブルに関する情報を上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知信号など）を用いてユーザ端末に通知しても良い。一方、スケジューラより選択されたＭＣＳＰセットは、動的(dynamic)又は短期的にＰＤＣＣＨを用いて、所定のユーザ端末又はユーザセットに対して通知される。

【0048】

図６のセット４のように、ＭＣＳＰセットに含まれる所定のパラメータが、semi-staticな更新で十分な場合（例えば、Ｐ１の使用される可能性が低い場合）には、ＭＣＳＰテーブルをsemi-staticに更新することで、ＭＣＳＰテーブルのセット数を減らすことができる。これにより、ＵＥに対して通知すべきＭＣＳＰセットに関する情報量を、大きく減らすことが可能となる。

【0049】

また、ＭＣＳＰセットに示されるユーザ端末が、どのような端末であるかを関連付けておいても良い。例えば、ＵＥ１はセル中央に位置するユーザ端末であり、ＵＥ２はセル端に位置するユーザ端末であるとして予め規定されたＭＣＳＰセットが生成されていても良い。

【0050】

ここで、図５の予め規定されたＭＣＳＰセットを用いて、図４のフローチャートの処理の一例を説明する。この例では、ステップＳＴ０７でユーザセットとしてユーザ端末ＵＥ１及びＵＥ２が選択され、ＵＥ１のＭＣＳＰセットが（ＭＣＳ３、Ｐ２）で、ＵＥ２のＭＣＳＰセットが（ＭＣＳ５、Ｐ−Ｐ２）と選択されたとする。ステップＳＴ２１の判定において、上記のＭＣＳＰセットは、予め規定されたＭＣＳＰセットに含まれないと判断される（ステップＳＴ２１−ＮＯ）。

【0051】

次に、ステップＳＴ２２で、候補ユーザセット及び候補送信電力セットから、ユーザセット（ＵＥ１、ＵＥ２）が送信電力セット（Ｐ２、Ｐ−Ｐ２）となる組み合わせを選択しないように除外する。再びステップＳＴ０７に戻り、ユーザセットとしてユーザ端末ＵＥ１及びＵＥ２が選択され、ＵＥ１のＭＣＳＰセットが（ＭＣＳ３、Ｐ３）で、ＵＥ２のＭＣＳＰセットが（ＭＣＳ５、Ｐ−Ｐ３）と選択されたとする。このＭＣＳＰセットは、予め規定されたＭＣＳＰセットに含まれると判断されるため（ステップＳＴ２１−ＹＥＳ）、スケジューリングは有効となり、データ送信が実施される。

【0052】

無線基地局からユーザ端末へのＭＣＳＰセットに関する情報の通知は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知情報）を用いて行うことができる。

【0053】

また、複数のユーザ端末が多重されるＭＣＳＰセットの場合、送信電力に関する情報量を削減することができる。例えば、２つのユーザ端末が多重されるＭＣＳＰセットの場合、送信電力に関する情報は、片方のユーザ端末に対するもののみ通知すれば足りる。例えば、ＵＥ１及びＵＥ２に対する送信電力がそれぞれＰｘ及びＰｙであるとすれば、Ｐｙ＝Ｐ−Ｐｘの関係があるため、Ｐｘ及びＰｙのいずれかを通知すれば良い。ユーザ端末では、２つのユーザ端末に対するＭＣＳＰセットについて通知された送信電力が１つだけの場合、総送信電力Ｐから差分をとるように構成しておくことで、もう一方の送信電力を得ることができる。

【0054】

また、ＭＣＳＰセットを示す通知ビットの送信は、例えば、ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨの制御情報（ＤＣＩ）によるシグナリング、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）などを用いて行うことができる。ＤＣＩによるシグナリングは、サブバンド毎、ユーザ端末毎の通知が容易であることから、通知ビットの送信に適している。

【0055】

なお、本実施の形態では、各ユーザ端末は、無線基地局が各ユーザ端末に割り当てるＤＭ−ＲＳポートによって、自端末がユーザセットのどの端末に該当するかを判断する。ＤＭ−ＲＳ（DeModulation Reference Signal）は、ユーザ端末がＰＤＳＣＨの復調に必要な伝送路推定を行うことができるように、無線基地局により挿入される参照信号である。特に、複数アンテナを用いたＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）伝送においては、ユーザ端末毎に異なるＤＭ−ＲＳポートを用いてＤＭ−ＲＳが送信されることが考えられる。例えば、ＤＭ−ＲＳポートとしてＤＭ−ＲＳポート１及びＤＭ−ＲＳポート２の２つが利用可能である場合、ＤＭ−ＲＳポート１を使用する端末はＵＥ１であり、ＤＭ−ＲＳポート２を使用する端末はＵＥ２であると判断しても良い。

【0056】

ただし、ユーザ端末の判断方法は、上記に限定されない。例えば、無線基地局が上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング)により通知した情報に基づいて判断しても良い。さらに、無線基地局が各ユーザ端末に対して、明示的に各ユーザ端末がＳＩＣの復号処理に関するどの端末に該当するかを通知しても良い。

【0057】

以上のように、本実施の形態の無線通信方法によれば、スケジューラが選択できるＭＣＳＰセットの候補を限定できるため、ＮＯＭＡのゲインを劣化させることなく、ユーザ端末に通知すべき情報量を低減することが可能となる。また、本実施の形態の無線通信方法は、スケジューラが選択したＭＣＳＰセットと予め規定されたＭＣＳＰセットとを比較して、一致しない場合には候補ユーザセット及び候補送信電力セットから選択されたユーザセット及び送信電力セットを除外して再度スケジューリングを実行させれば足りるため、既存のスケジューラから大きく変更を加えることなく実現できる。

【0058】

（無線通信システムの構成例）
以下、本実施の形態に係る無線通信システムの一例について、詳細に説明する。なお、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0059】

図７は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。なお、図７に示す無線通信システム１は、例えば、ＬＴＥシステム又はＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥアドバンスト（LTE-Advanced））システムが包含されるシステムである。この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇ、又はＦＲＡ（Future Radio Access）と呼ばれても良い。

【0060】

図７に示す無線通信システム１は、無線基地局１０（１０Ａ、１０Ｂ）と、この無線基地局１０と通信する複数のユーザ端末２０（２０Ａ、２０Ｂ）とを含んでいる。無線基地局１０は、上位局装置３０と接続され、この上位局装置３０は、コアネットワーク４０に接続される。各ユーザ端末２０は、セルＣ１、Ｃ２において無線基地局１０と通信を行うことができる。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）などが含まれるが、これに限定されるものではない。また、無線基地局１０間が有線接続（光ファイバ、Ｘ２インタフェースなど）又は無線接続されていても良い。

【0061】

なお、無線基地局１０は、マクロセルを形成するマクロ基地局、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）などであってもよいし、スモールセルを形成するスモール基地局、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ、ＲＲＨ（Remote Radio Head）などであってもよい。また、無線基地局１０は、送受信ポイントと呼ばれていてもよい。各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。

【0062】

無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＮＯＭＡ（Non-Orthogonal Multiple Access）が適用され、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）が適用される。また、下りリンクにはＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が適用されても良い。

【0063】

ＮＯＭＡは周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア、サブバンドなど）に分割し、サブバンド毎にユーザ端末２０の信号を異なる送信電力で非直交多重するマルチキャリア伝送方式であり、ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数のサブバンドに分割し、各サブバンドにユーザ端末２０の信号を直交多重して通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域幅を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数のユーザ端末２０が互いに異なる帯域を用いることで、ユーザ端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。

【0064】

ここで、無線通信システム１で用いられる通信チャネルについて説明する。下りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末２０で共有される下り共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨなど）、報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical Broadcast Channel）などを有する。ＰＤＳＣＨにより、下りデータ及び上位制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced PDCCH）により、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報が伝送される。ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）により、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）により、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）の送達確認信号（例えば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が伝送される。

【0065】

また、上りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel)、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）、ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical Random Access Channel）などを有する。ＰＵＳＣＨにより、上りデータや上位制御情報が伝送される。ＰＵＣＣＨ又はＰＵＳＣＨにより、下りリンクのチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel State Information）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどの上り制御情報が伝送される。

【0066】

図８は、本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。無線基地局１０は、送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インタフェース１０６とを備えている。

【0067】

下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信される下りデータは、上位局装置３０から伝送路インタフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。

【0068】

ベースバンド信号処理部１０４は、入力された下りデータに対して、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤの処理、下りデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤの送信処理（例えば、ＲＬＣ再送制御の送信処理）、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理を行い、各送受信部１０３に転送する。また、下りリンクの制御データに対して、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理を行い、各送受信部１０３に転送する。

【0069】

各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１により送信する。

【0070】

一方、上りリンクによりユーザ端末２０から無線基地局１０に送信されるデータについては、各送受信アンテナ１０１で受信されてアンプ部１０２に入力される。アンプ部１０２は、各送受信アンテナ１０１から入力される無線周波数信号を増幅して各送受信部１０３に送る。増幅された無線周波数信号は、各送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部１０４に入力される。

【0071】

ベースバンド信号処理部１０４は、入力されたベースバンド信号に含まれる上りデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse Discrete Fourier Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理などを行い、伝送路インタフェース１０６を介して上位局装置３０に転送する。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

【0072】

図９は、本実施の形態に係るユーザ端末の構成例を示すブロック図である。ユーザ端末２０は、複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５とを備えている。

【0073】

下りリンク信号は、複数の送受信アンテナ２０１で受信されてアンプ部２０２に入力される。アンプ部２０２は、各送受信アンテナ２０１から入力される無線周波数信号を増幅して各送受信部２０３に送る。無線周波数信号は、各送受信部２０３でベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、ベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などが行われる。下りリンク信号に含まれる下りデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理を行う。また、下りリンク信号のうち、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。

【0074】

一方、上りデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４は、入力された上りデータに対して、再送制御（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）、チャネル符号化、プリコーディング、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理などを行い、各送受信部２０３に転送する。各送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部２０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１により送信する。

【0075】

図１０は、本実施の形態に係る無線基地局が有するベースバンド信号処理部の構成の一例を示すブロック図である。図１０に示すように、ベースバンド信号処理部１０４は、スケジューリング部３０１、制御部３０２、下り制御情報生成部３０３、下り制御情報符号化・変調部３０４、下り送信データ生成部３０５、下り送信データ符号化・変調部３０６、下りチャネル多重部３０７を備えている。なお、図１０では、一部の構成のみを示しているが、ベースバンド信号処理部１０４は、必要な構成を不足なく備えているものとする。

【0076】

スケジューリング部３０１は、各ユーザ端末２０のチャネルゲインに応じて、任意の無線リソースに非直交多重されるユーザ端末の組み合わせ（ユーザセット）を複数の候補ユーザセットから選択する。スケジューリング部３０１は、例えば、各サブバンドにおいてＰＦ（Proportional Fairness）スケジューリングメトリックを最大化するユーザセットを選択するように構成しても良い。ユーザ端末２０からフィードバックされたチャネルゲインなどのチャネル状態情報は、送受信部１０３で受信され、スケジューリング部３０１に入力される。

【0077】

なお、チャネル状態情報に含まれるチャネルゲインは、チャネルの受信品質を示すものであればよく、ＣＱＩ、受信ＳＩＮＲ、ＳＮＲ、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）、ＲＳＳＩ（Reference Signal Strength Indicator）、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）などでもよく、また瞬時値でもよいし、長期平均値でもよい。また、チャネルゲインは、ユーザ端末からフィードバックされた情報に限られない。例えば、他の無線基地局にフィードバックされたチャネルゲインを取得して用いても良いし、当該ユーザ端末の近傍のユーザ端末からフィードバックされたチャネルゲインから求められても良い。

【0078】

そして、スケジューリング部３０１は、ＭＣＳＰセットを候補送信電力セットに基づいて選択する。具体的には、スケジューリング部３０１は、選択したユーザセットの各ユーザ端末２０に対して、送信電力の組み合わせ（送信電力セット）を複数の候補送信電力セットから選択する。また、スケジューリング部３０１は、選択した送信電力セット及びチャネルゲインに基づいて、下りデータの変調方式及び符号化率（ＭＣＳ）を決定する。また、スケジューリング部３０１は、選択した変調方式、符号化率及び送信電力のセット（ＭＣＳＰセット）を用いたスケジューリングの指示を制御部３０２に出力する。これらのＭＣＳＰセットは、サブバンド単位で選択されても良いし、ワイドバンド（複数のサブバンド）単位で選択されても良い。なお、候補ユーザセットや候補送信電力セットは、予め規定されていることが好ましいが、動的に変更する構成としても良い。

【0079】

制御部３０２は、スケジューリング部３０１から入力されたＭＣＳＰセットが、予め規定されたＭＣＳＰセットに含まれるか否かを判定し、当該判定結果に応じてスケジューリング部３０１を制御する。また、当該判定に基づいて、スケジューリング部３０１から入力された無線リソースのスケジューリングの指示を有効とするか否かを決定することができる。

【0080】

例えば、制御部３０２は、判定結果が真である（選択されたＭＣＳＰセットが、予め規定されたＭＣＳＰセットに含まれる）場合に、入力されたスケジューリングの指示を有効とすることができる。この場合、制御部３０２は、スケジューリング部３０１からの入力を下り制御情報生成部３０３、下り送信データ生成部３０５及び下りチャネル多重部３０７に出力する。

【0081】

また、制御部３０２は、判定結果が偽である（選択されたＭＣＳＰセットが、予め規定されたＭＣＳＰセットに含まれない）場合に、スケジューリング部３０１が選択したユーザセット及び送信電力セットの組み合わせを、スケジューリング部３０１が選択可能な候補ユーザセット及び候補送信電力セットの組み合わせから除外し、ＭＣＳＰセットを改めて選択するようにスケジューリング部３０１の制御を行う。

【0082】

なお、この場合、制御部３０２は、入力されたスケジューリングの指示を無効として、下り制御情報生成部３０３、下り送信データ生成部３０５及び下りチャネル多重部３０７に出力しない構成とすることができる。

【0083】

なお、予め規定されたＭＣＳＰセットは、ＭＣＳが大きいほど送信電力が小さくなるように関連付けられた複数のＭＣＳＰセットから構成されることが好ましい。また、当該予め規定されたＭＣＳＰセットは、ユーザ端末２０に非直交多元接続（ＮＯＭＡ）を適用することを示すＭＣＳＰセットから構成されるが、直交多元接続（ＯＭＡ）を適用することを示すＭＣＳＰセットを含んでいても良い。

【0084】

上記構成に限られず、予め規定されたＭＣＳＰセットの対応表（ＭＣＳＰテーブル）、候補ユーザセット、候補送信電力セットなどを適宜変更する構成としても良い。例えばユーザ端末２０から受信したチャネル状態情報に基づいて変更することができる。また、変更後の予め規定されたＭＣＳＰセットの対応表（ＭＣＳＰテーブル）、候補ユーザセット、候補送信電力セットなどに関する情報を、ユーザ端末２０に上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知情報など）や下位レイヤシグナリング（例えば、ＰＤＣＣＨに含まれる下り制御情報（ＤＣＩ））により通知する構成としても良い。

【0085】

なお、制御部３０２は、予め規定されたＭＣＳＰセットの対応表（ＭＣＳＰテーブル）を更新して、当該更新されたＭＣＳＰセットに関する情報（例えば、ＭＣＳＰテーブル）をユーザ端末２０に通知し、さらに、スケジューリング部３０１により選択されたＭＣＳＰセットをユーザ端末２０に通知するように制御する構成としても良い。

【0086】

ここで、ＭＣＳＰテーブルの更新及び通知の頻度は、スケジューリング部３０１により選択されたＭＣＳＰセットの通知頻度よりも少ないことが好ましい。言い換えると、制御部３０２は、スケジューリング部３０１により選択されたＭＣＳＰセットを所定の時間間隔で更新してユーザ端末２０に下位レイヤシグナリング（ＤＣＩなど）を用いて通知し、ＭＣＳＰテーブルを上記所定の時間間隔より長い時間間隔で更新してユーザ端末２０に上位レイヤシグナリング（ＲＲＣシグナリング、報知信号など）を用いて通知するように制御する構成が好ましい。

【0087】

また、制御部３０２は、ユーザ端末２０に対するＭＣＳＰセットの通知について、Ｐ（送信電力）値に関する情報の通知を上位レイヤシグナリングで準静的に行い、スケジューリング部３０１により選択されたＭＣＳセットに関する情報の通知を下位レイヤシグナリングで動的に行うように制御する構成としても良い。

【0088】

下り制御情報生成部３０３は、制御部３０２から入力されたスケジューリングの指示に従って、ＰＤＣＣＨ又はＥＰＤＣＣＨで伝送されるユーザ端末固有の下り制御情報（ＤＣＩ）を生成する。具体的には、下り制御情報生成部３０３は、スケジューリング部３０１が選択したＭＣＳＰセットを示すＤＣＩを生成する。下り制御情報生成部３０３が生成した下り制御情報は、下り制御情報符号化・変調部３０４へと出力される。

【0089】

ここで、ユーザ端末固有の下り制御情報には、ＰＤＳＣＨの割り当て情報であるＤＬアサインメント（DL assignment）や、ＰＵＳＣＨの割り当て情報であるＵＬグラント（UL grant）などが含まれる。また、下り制御情報には、各ユーザ端末２０に対してＣＳＩのフィードバックを要求する制御情報や、非直交多重された信号の受信処理に必要な情報が含まれる。

【0090】

また、下り制御情報生成部３０３は、スケジューリング部３０１が選択したＭＣＳＰセットに関する情報（変調及び符号化方式並びに送信電力の組み合わせに関する情報）を下り制御情報に含めるように構成されていても良い。また、当該選択したＭＣＳＰセットに関する情報は、選択したユーザセットについてジョイント符号化されていることが好ましい。このジョイント符号化された値は、予め規定されたＭＣＳＰセットに関連付けられた値であっても良い。なお、このジョイント符号化は、サブバンド毎に行われてもよいし、全サブバンドまとめて行われてもよい。

【0091】

下り制御情報符号化・変調部３０４は、入力された下り制御情報を、スケジューリング部３０１が選択したＭＣＳに従ってチャネル符号化して変調する。変調後の下り制御情報は、下りチャネル多重部３０７へと出力される。

【0092】

下り送信データ生成部３０５は、制御部３０２から入力されたスケジューリングの指示に従って、ユーザ端末２０毎に下りデータを生成する。下り送信データ生成部３０５で生成された下りデータは、上位制御情報と共に、ＰＤＳＣＨで伝送される下り送信データとして下り送信データ符号化・変調部３０６へ出力される。

【0093】

下り送信データ符号化・変調部３０６は、各ユーザ端末２０に対する下り送信データを、スケジューリング部３０１が選択したＭＣＳに従ってチャネル符号化して変調する。変調後の下り送信データは、下りチャネル多重部３０７へと出力される。なお、下り制御情報符号化・変調部３０４と、下り送信データ符号化・変調部３０６とで、適用するＭＣＳが異なる構成としても良い。

【0094】

また、下り送信データ生成部３０５は、ＲＲＣレイヤやＭＡＣレイヤなどの上位レイヤシグナリング用の制御情報（上位レイヤ制御情報）を生成する構成としてもよい。当該上位レイヤ制御情報は、ワイドバンド単位の符号化率や、サブバンド毎の総送信電力値、ＭＣＳＰテーブルなど、準静的（semi-static）に制御される情報を含んでもよい。

【0095】

下りチャネル多重部３０７は、下り制御情報、下り送信データ（上位制御情報を含む）及び下り参照信号を合成して下りリンク信号を生成する。ここで、下り参照信号としては、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ、ＤＭ−ＲＳなどを用いることができる。具体的には、下りチャネル多重部３０７は、スケジューリング部３０１が出力したスケジューリング情報に従い、スケジューリング部３０１で選択された複数のユーザ端末２０宛ての下りリンク信号が、選択された送信電力で送信されるように非直交多重する。下りチャネル多重部３０７で生成された下りリンク信号は、各種送信処理を経てユーザ端末２０に向けて送信される。

【0096】

なお、下りチャネル多重部３０７に入力されるスケジューリング情報は、制御部３０２から出力されても良いし、スケジューリング部３０１から出力されても良い。スケジューリング部３０１から出力される場合は、制御部３０２の判定結果に従って、スケジューリングの有効／無効に関する情報が制御部３０２から下りチャネル多重部３０７に出力されても良い。

【0097】

図１１は、本実施の形態に係るユーザ端末が有するベースバンド信号処理部の構成の一例を示すブロック図である。図１１に示すように、ベースバンド信号処理部２０４は、下り制御情報受信部４０１、チャネル推定部４０２、フィードバック部４０３、復調・復号部４０４を備えている。なお、図１１では、一部の構成のみを示しているが、ベースバンド信号処理部２０４は、必要な構成を不足なく備えているものとする。

【0098】

無線基地局１０から送信された下りリンク信号は、各種受信処理を経て下り制御情報、下り送信データ（上位制御情報を含む）、下り参照信号に分離される。下り制御情報は下り制御情報受信部４０１に入力され、下り参照信号はチャネル推定部４０２に入力され、下り送信データは復調・復号部４０４に入力される。

【0099】

下り制御情報受信部４０１は、下り制御情報を取得してチャネル推定部４０２、フィードバック部４０３、復調・復号部４０４に出力する。下り制御情報受信部４０１は、取得した下り制御情報に、予め規定されたＭＣＳＰセットに関する情報が含まれる場合には、当該情報を復調・復号部４０４に通知する。

【0100】

チャネル推定部４０２は、下り参照信号に基づいてチャネル推定してチャネルゲインを取得し、当該チャネルゲインをフィードバック部４０３及び復調・復号部４０４に出力する。

【0101】

フィードバック部４０３は、チャネルゲインを含むチャネル状態情報を無線基地局１０に送信する。具体的には、フィードバック部４０３は、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）又は上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を用いて、チャネル状態情報を送信する。

【0102】

復調・復号部４０４は、受信された下りデータ信号（例えば、ＰＤＳＣＨ）の復調、復号、干渉除去（例えば、ＳＩＣ）などを行う。具体的には、復調・復号部４０４は、下り制御情報受信部４０１から入力された予め規定されたＭＣＳＰセットに関連付けられた情報に基づいて、下りデータを復調及び復号する。

【0103】

例えば、復調・復号部４０４は、取得したＤＣＩに含まれた値（予め規定されたＭＣＳＰセットに関する値）に対応するＭＣＳＰセットを選択し、当該ＭＣＳＰセットが示す送信電力と、チャネル推定部４０２から入力されたチャネルゲインと、に基づいてＳＩＣによる干渉除去を行う。また、復調・復号部４０４は、上記選択したＭＣＳＰセットが示すＭＣＳに基づいて下りデータを復調及び復調する。なお、下りデータに更新されたＭＣＳＰセットに関する情報（例えば、ＭＣＳＰテーブル）が含まれる場合には、当該情報に基づいて、ユーザ端末２０が有する予め規定されたＭＣＳＰセットを適宜更新しても良い。

【0104】

以上のように、本実施の形態に係る無線通信システムによれば、スケジューラが選択できるＭＣＳＰセットの候補を限定できるため、ＮＯＭＡのゲインを劣化させることなく、ユーザ端末に通知すべき情報量を低減するという効果を奏することができる。また、本実施の形態の無線通信システム１では、スケジューリング部３０１が選択したＭＣＳＰセットが予め規定されたＭＣＳＰセットに含まれるか否かを制御部３０２が判定し、一致しない場合には候補ユーザセット及び候補送信電力セットから選択されたユーザセット及び送信電力セットを除外して再度スケジューリングを実行させれば足りるため、スケジューリング部３０１には大きく変更を加えることなく、上記の効果を享受することができる。

【0105】

以上、上述の実施形態を用いて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。例えば、上述したＭＣＳＰセットの構成について適宜変更することができる。従って、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。

【符号の説明】

【0106】

１ 無線通信システム
１０、１０Ａ、１０Ｂ 無線基地局
２０、２０Ａ、２０Ｂ ユーザ端末
２０…ユーザ端末
３０…上位局装置
４０…コアネットワーク
１０１…送受信アンテナ
１０２…アンプ部
１０３…送受信部
１０４…ベースバンド信号処理部
１０５…呼処理部
１０６…伝送路インタフェース
２０１…送受信アンテナ
２０２…アンプ部
２０３…送受信部
２０４…ベースバンド信号処理部
２０５…アプリケーション部
３０１ スケジューリング部
３０２ 制御部
３０３ 下り制御情報生成部
３０４ 下り制御情報符号化・変調部
３０５ 下り送信データ生成部
３０６ 下り送信データ符号化・変調部
３０７ 下りチャネル多重部
４０１ 下り制御情報受信部
４０２ チャネル推定部
４０３ フィードバック部
４０４ 復調・復号部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】