特許 7598057 制御方法および無線通信システム

(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】

(24)【登録日】2024-12-03

(45)【発行日】2024-12-11

(54)【発明の名称】制御方法および無線通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 16/08 20090101AFI20241204BHJP

   H04W 16/26 20090101ALI20241204BHJP

   H04W 92/12 20090101ALI20241204BHJP

【ＦＩ】

H04W16/08

H04W16/26

H04W92/12

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023521997

(86)(22)【出願日】2021-05-17

(86)【国際出願番号】 JP2021018587

(87)【国際公開番号】W WO2022244048

(87)【国際公開日】2022-11-24

【審査請求日】2023-09-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】新井 拓人

(72)【発明者】

【氏名】内田 大誠

(72)【発明者】

【氏名】岩國 辰彦

(72)【発明者】

【氏名】和井 秀樹

【審査官】岡本 正紀

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１７－５２６２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１６３２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３３３６２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０２８２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２７８５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５３２４０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４－ ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユーザ端末と無線通信を行う分散アンテナと、前記分散アンテナと接続し、信号処理を行う複数の信号処理部とを備える無線通信システムにおける制御方法であって、
前記信号処理部ごとに前記信号処理部の負荷を平準化させるための基準情報を設定する設定ステップと、
前記信号処理部の負荷を示す負荷情報を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにより取得された前記負荷情報と、前記設定ステップにより設定された前記負荷情報に示される負荷と比較するための基準値を示す前記基準情報とにもとづき、前記負荷情報に示される負荷が前記基準値以上であって最も大きい前記信号処理部に接続された前記分散アンテナのうち、前記負荷情報に示される負荷が最も大きい前記分散アンテナを前記負荷情報に示される負荷が最も小さい前記信号処理部に接続しても当該信号処理部の負荷が前記基準値以上とならない場合に、前記負荷情報に示される負荷が最も大きい前記分散アンテナの接続先を、前記負荷情報に示される負荷が最も小さい前記信号処理部に割り当て、複数の前記信号処理部の負荷を平準化させる割当ステップと、
を備えた制御方法。

【請求項2】

前記割当ステップは、前記分散アンテナの接続先を切り替えるスイッチを用いて前記分散アンテナの接続先の前記信号処理部を割り当てる請求項１に記載の制御方法。

【請求項3】

前記割当ステップは、前記負荷情報に示される負荷が前記基準値以上の前記信号処理部があり、前記負荷情報に示される負荷が前記基準値未満の前記信号処理部がある場合に、前記負荷情報に示される負荷が前記基準値以上の前記信号処理部に接続された前記分散アンテナの接続先を、前記負荷情報に示される負荷が前記基準値未満の前記信号処理部に割り当てる請求項１または請求項２に記載の制御方法。

【請求項4】

前記負荷情報は、前記分散アンテナと無線通信を行う接続ユーザ端末数、前記分散アンテナと無線通信を行うユーザ端末におけるユーザスループット、前記信号処理部におけるトラヒックバッファ数、または前記信号処理部における呼損率を示す請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の制御方法。

【請求項5】

前記割当ステップは、前記分散アンテナの負荷を示す統計量にもとづいて、前記分散アンテナの接続先の前記信号処理部を割り当てる請求項１に記載の制御方法。

【請求項6】

ユーザ端末と無線通信を行う分散アンテナと、前記分散アンテナと接続し、信号処理を行う複数の信号処理部とを備える無線通信システムであって、
前記信号処理部ごとに前記信号処理部の負荷を平準化させるための基準情報を設定する設定部と、
前記信号処理部の負荷を示す負荷情報を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記負荷情報と、前記設定部により設定された前記負荷情報に示される負荷と比較するための基準値を示す前記基準情報とにもとづき、前記負荷情報に示される負荷が前記基準値以上であって最も大きい前記信号処理部に接続された前記分散アンテナのうち、前記負荷情報に示される負荷が最も大きい前記分散アンテナを前記負荷情報に示される負荷が最も小さい前記信号処理部に接続しても当該信号処理部の負荷が前記基準値以上とならない場合に、前記負荷情報に示される負荷が最も大きい前記分散アンテナの接続先を、前記負荷情報に示される負荷が最も小さい前記信号処理部に割り当て、複数の前記信号処理部の負荷を平準化させる割当部と、
を備えた無線通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御方法および無線通信システムの技術に関する。

【背景技術】

【0002】

５Ｇ（第５世代移動通信システム）においてはミリ波帯の高周波数帯が使用されており、６Ｇ等の将来の無線システムにおいて更なる高速化や大容量化を実現していくために、より広い帯域幅を確保可能な更に高い周波数帯の使用が想定されている。

【0003】

高周波数帯は伝搬損失が大きく、直進性の高い性質が知られており、通信エリアをカバーする上で接続性を向上させるために、分散アンテナシステムが検討されている（非特許文献１参照）。

【0004】

図８は、一般的な基地局構成の一例を示したものである。図８の基地局構成は、物理層より上位のレイヤの処理が行われるＢＢＵ(Base Band Unit)と、ＲＦ処理および一部物理層を含むこともあるＲＲＨ(Remote Radio Head)と、アンテナとを含む。ＵＥはユーザ端末を示す。アンテナはＲＲＨから張り出していても一体となっていてもよい。

【0005】

図９は分散アンテナシステムの基地局構成の一例を示したものである。図９の基地構成は、図８と同様にＢＢＵと、ＲＲＨと、アンテナとを含む。図９の基地局構成では、ＲＲＨから複数のアンテナが張り出され、同一セルが複数のアンテナによりカバーされる。これにより、図９の基地局構成では、通信エリアを広げることができる。また、複数アンテナを協調してＭＩＭＯ（Multiple Input and Multiple Output）を行うことで通信容量の拡大も期待することができる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0006】

【文献】株式会社ＮＴＴドコモ, “ドコモ６Ｇホワイトペーパー２．０版”, ２０２０年７月

【文献】K. Ito, M. Suga, Y. Shirato, N. Kita, and T. Onizawa, “A novel centralized beamforming scheme for radio-over-fiber systems with fixed wavelength allocation,” IEICE Communications Express, Vol. 8, No. 12. pp. 584-589, 2019.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述した図８や図９のような基地局構成の場合、アンテナとセルリソースが固定で紐づいている。そのため、図８や図９のような基地局構成では、セルによってトラヒック量や接続ユーザ数の分布が偏ったりするなど、負荷の時間的変動に追従することができない。その結果、スループットの低下やセルリソース不足または余剰などを引き起こす確率が高くなる。

【0008】

なお、既存技術において、図９のような基地局構成で１セルリソースを複数アンテナにコピー分配することで、１セルリソース内の複数エリアに跨るリソース制御を行うことはできるが、複数セルリソースに跨るリソース制御は行うことができない。

【0009】

上記事情に鑑み、本発明は、負荷の変動に追従可能な制御方法および無線通信システムを実現することができる技術の提供を目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様は、ユーザ端末と無線通信を行う分散アンテナと、前記分散アンテナと接続し、信号処理を行う複数の信号処理部とを備える無線通信システムにおける制御方法であって、前記信号処理部ごとに前記信号処理部の負荷を平準化させるための基準情報を設定する設定部と、前記信号処理部の負荷を示す負荷情報を取得する取得ステップと、前記取得ステップにより取得された前記負荷情報と、前記設定ステップにより設定された前記基準情報とにもとづき、前記分散アンテナの接続先の前記信号処理部を割り当て、複数の前記信号処理部の負荷を平準化させる割当ステップと、を備えた制御方法である。

【0011】

本発明の一態様は、ユーザ端末と無線通信を行う分散アンテナと、前記分散アンテナと接続し、信号処理を行う複数の信号処理部とを備える無線通信システムであって、前記信号処理部ごとに前記信号処理部の負荷を平準化させるための基準情報を設定する設定部と、前記信号処理部の負荷を示す負荷情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記負荷情報と、前記設定部により設定された前記基準情報とにもとづき、前記分散アンテナの接続先の前記信号処理部を割り当て、複数の前記信号処理部の負荷を平準化させる割当部と、を備えた無線通信システムである。

【発明の効果】

【0012】

本発明により、負荷の変動に追従可能な制御方法および無線通信システムを実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】無線通信システム１の構成を示すブロック図である。

【図2】ＣＳ１００の構成等を示すブロック図である

【図3】ＣＳ１００の処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】ＣＳ１００の処理の流れを示すフローチャートである。

【図5】ＣＳ１００の処理の流れを示すフローチャートである。

【図6】ＣＳ１００の処理の流れを示すフローチャートである。

【図7】無線通信システムの変形例を示す図である。

【図8】従来技術の構成を示す図である。

【図9】従来技術の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、実施形態における無線通信システム１の構成を示すブロック図である。無線通信システム１は、ＣＳ（Central Station）１００、スイッチ２０、および分散アンテナ３０で構成される。ＵＥはユーザ端末を示す。

【0015】

無線通信システム１は、アナログＲｏＦ（Radio over Fiber）技術が用いられている。具体的に、ＣＳ１００から分散アンテナ３０が設けられる張出局へ、アナログ信号の波形情報が光ファイバで伝送される。これにより、信号処理機能をＣＳ１００に集約することで、張出局は分散アンテナ３０、増幅器、Ｅ／Ｏ変換、Ｏ／Ｅ変換などの機能を持てばよいので、張出局の小型化や省電力化が可能となる。

【0016】

ＣＳ１００は、スイッチ２０を介して、分散アンテナ３０と通信する。また、ＣＳ１００は、ビームフォーミング技術を集約局のみで対応する遠隔ビーム制御を行う。スイッチ２０は、分散アンテナ３０とＣＳ１００とに接続される。スイッチ２０は、ＣＳ１００の制御により、分散アンテナ３０を、ＣＳ１００に設けられた複数の信号処理部に動的に割り当てる。

【0017】

図２は、ＣＳ１００の構成等を示すブロック図である。ＣＳ１００は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の信号処理部１０－１、１０－２、…、１０－Ｎ、取得部４０、割当部５０、および設定部６０を含む。信号処理部１０－１、１０－２、…、１０－Ｎの各々を特に区別しない場合には、信号処理部１０と表現する。また、図２の構成において、Ｊ個（Ｊは２以上の整数）の分散アンテナ３０－１、３０－２、…、３０－Ｊが設けられている。分散アンテナ３０－１、３０－２、…、３０－Ｊの各々を特に区別しない場合には、分散アンテナ３０と表現する。

【0018】

信号処理部１０は、不図示の上位装置から受信した信号に対して各種処理を行い、分散アンテナ３０に出力する。また、信号処理部１０は、分散アンテナ３０から受信した信号に対して各種処理を行い、上位装置に出力する。

【0019】

信号処理部１０には、いくつかの分散アンテナ３０が割り当てられる。信号処理部１０は、割り当てられた分散アンテナと送受信する信号に関する処理を行う。各々の信号処理部１０に割り当てる分散アンテナ３０は、割当部５０の制御によりスイッチ２０を用いて変更可能である。

【0020】

取得部４０は、信号処理部１０の負荷を示す負荷情報を、信号処理部１０ごとに取得する。本実施形態では、負荷情報として、分散アンテナと無線通信を行う接続ユーザ端末数や、ユーザ端末におけるユーザスループットや、信号処理部１０におけるトラヒックバッファ数や、または信号処理部１０における呼損率や、信号処理部１０におけるパケットロス率や、信号処理部１０におけるトラヒック量を示す情報としているが、これに限るものではない。

【0021】

設定部６０は、信号処理部１０ごとに信号処理部１０の負荷を平準化させるための基準情報を信号処理部１０ごとに設定する。基準情報は、負荷情報に示される負荷と比較するための基準値を示す。設定された基準情報は、割当部５０が参照可能である。本実施形態では、基準情報が示す基準値としてターゲット値と閾値とがある。ターゲット値は、接続ユーザ端末数、ユーザスループット、トラヒックバッファ数や、または呼損率を対象に設定される。閾値は、パケットロス率、またはトラヒック量を対象に設定される。なお、これらは一例であり、負荷を示す値であれば、ターゲット値としても閾値としても構わない。

【0022】

割当部５０は、負荷情報と、基準情報とにもとづき、分散アンテナ３０の接続先の信号処理部１０を割り当て、複数の信号処理部１０の負荷を平準化させる。割当部５０は、分散アンテナ３０の接続先を切り替えるスイッチ２０を用いて分散アンテナ３０の接続先の前記信号処理部１０を割り当てる。

【0023】

割当部５０は、各信号処理部１０における上記負荷情報にもとづき、分散アンテナ３０単位で各信号処理部１０に動的に割り当てる。改めて割り当てが行われると、新たに割り当てられた信号処理部１０に、割り当てられた分散アンテナ３０とその分散アンテナ３０に接続するユーザを引き継ぐことで信号処理部１０の負荷の平準化を行う。

【0024】

次に、ＣＳ１００の処理の流れを４つのフローチャートを用いて説明する。４つのフローチャートのうちの２つは、基準としてターゲット値を用いるもので、残りの２つは、基準として閾値を用いるものである。まず、ターゲット値を用いる２つのフローチャートについて説明する。

【0025】

図３は、ＣＳ１００の処理の流れを示すフローチャートである。図３に示されるフローチャートは、基準としてターゲット値を用いる場合の１つ目のフローチャートである。

【0026】

図３において、設定部６０は、信号処理部１０ごとにターゲット値Ｔａを設定する（ステップＳ１０１）。信号処理部１０－ｎ（ｎ＝１～Ｎ）のターゲット値をＴａ（ｎ）とする。

【0027】

取得部４０は、各信号処理部１０から上述した負荷情報を取得する（ステップＳ１０２）。取得された負荷情報は、割当部５０に出力される。信号処理部１０－ｎから取得された負荷情報が示す負荷をｘ（ｎ）とする。このｘ（ｎ）は、信号処理部１０－ｎに接続された分散アンテナ３０における負荷の総和である。例えば、分散アンテナ３０のうち、多くのＵＥが接続されている分散アンテナ３０は、そうではない分散アンテナ３０と比較して負荷が大きい。

【0028】

そこで、信号処理部１０－ｎにＭ（ｎ）個の分散アンテナ３０が接続され、その分散アンテナ３０の各々の負荷をａ（ｎ、ｋ）（ｋ＝１～Ｍ（ｎ））とすると、ｘ（ｎ）＝ａ（ｎ、１）＋…＋ａ（ｎ、Ｍ（ｎ））である。なお、分散アンテナ３０の総数はＪであるので、Ｍ（１）＋…＋Ｍ（Ｎ）＝Ｊである。

【0029】

次いで、割当部５０はＴａ（ｎ）≦ｘ（ｎ）があるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。すなわち、ｎ＝１～Ｎにおいて、負荷ｘ（ｎ）が基準となるターゲット値Ｔａ（ｎ）以上の信号処理部１０－ｎがあるか否かを判定する。このステップＳ１０３では、Ｔａ（ｎ）≦ｘ（ｎ）を満たす信号処理部１０－ｎが１つでもある場合には肯定判定となる。Ｔａ（ｎ）≦ｘ（ｎ）がない場合には（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ステップＳ１０２に戻る。

【0030】

Ｔａ（ｎ）≦ｘ（ｎ）がある場合には（ステップＳ１０３：ＮＯ）、割当部５０は、Ｔａ（ｎ）＞ｘ（ｎ）があるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。すなわち、ｎ＝１～Ｎにおいて、負荷ｘ（ｎ）が基準となるターゲット値Ｔａ（ｎ）未満の信号処理部１０－ｎがあるか否かを判定する。このステップＳ１０４では、Ｔａ（ｎ）＞ｘ（ｎ）を満たす信号処理部１０－ｎが１つでもある場合には肯定判定となる。Ｔａ（ｎ）＞ｘ（ｎ）がない場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）、ステップＳ１０２に戻る。

【0031】

Ｔａ（ｎ）＞ｘ（ｎ）がある場合には（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、割当部５０は、Ｔａ（ｎ）≦ｘ（ｎ）を満足するｘ（ｎ）＝ａ（ｎ、１）＋…＋ａ（ｎ、Ｍ（ｎ））のａ（・、・）のうち、最大値ａ（ｐ、ｑ）と、最小値ａ（ｒ、ｓ）を取得する（ステップＳ１０５）。すなわち、割当部５０は、負荷がターゲット値以上の信号処理部１０に接続された分散アンテナ３０のうち、最も負荷の大きいものと最も負荷の小さいものとを取得する。

【0032】

割当部５０は、ｘ（ｎ）の最小値ｘ（ｔ）を取得する（ステップＳ１０６）。なお、ｘ（ｔ）は、Ｔａ（ｔ）＞ｘ（ｔ）を満たしている。割当部５０は、最大値ａ（ｐ、ｑ）＜Ｔａ（ｔ）－ｘ（ｔ）か否かを判定する（ステップＳ１０７）。右辺は、ターゲット値と負荷の差であることから、信号処理部１０－ｔが受け入れ可能な負荷を示している。よって、ａ（ｐ、ｑ）＜Ｔａ（ｔ）－ｘ（ｔ）を満たす場合は、最大値ａ（ｐ、ｑ）の負荷の分散アンテナ３０を信号処理部１０－ｔに割り当てても信号処理部１０－ｔの負荷はターゲット値未満であることを示している。

【0033】

ａ（ｐ、ｑ）＜Ｔａ（ｔ）－ｘ（ｔ）の場合には（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、割当部５０は、スイッチ２０により、ａ（ｐ、ｑ）の負荷の分散アンテナ３０の割当先を、信号処理部１０－ｐから信号処理部１０－ｔに移行し（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０２に戻る。なお、図３では、簡略化して「ｐからｔに割当先を移行」と記載している。

【0034】

一方、ａ（ｐ、ｑ）＜Ｔａ（ｔ）－ｘ（ｔ）ではない場合には（ステップＳ１０７：ＮＯ）、割当部５０は、スイッチ２０により、ａ（ｒ、ｓ）の負荷の分散アンテナ３０の割当先を、信号処理部１０－ｒから信号処理部１０－ｔに移行し（ステップＳ１０９）、ステップＳ１０２に戻る。なお、図３では、簡略化して「ｓからｔに割当先を移行」と記載している。

【0035】

図３のフローチャートに示されるように、割当部５０は、負荷情報に示される負荷が最も大きい信号処理部１０に接続された分散アンテナ３０の接続先を、負荷情報に示される負荷が最も小さい信号処理部１０に割り当てる。

【0036】

また、割当部５０は、ステップＳ１０３、１０４に示されるように、負荷が基準値以上の信号処理部１０があり、負荷が基準値未満の信号処理部１０がある場合に、負荷が基準値以上の信号処理部１０に接続された分散アンテナ３０の接続先を、負荷が基準値未満の信号処理部１０を割り当てる。

【0037】

また、割当部５０は、ステップＳ１０７に示されるように、負荷が最も大きい信号処理部１０に接続された分散アンテナ３０のうち、負荷が最も大きい分散アンテナ３０を負荷が最も小さい信号処理部１０に接続しても当該信号処理部１０の負荷が基準値以上とならない場合に、負荷が最も大きい分散アンテナ３０の接続先を、負荷が最も小さい信号処理部１０に割り当てる。

【0038】

このようにすることで、負荷がターゲット値以上となった信号処理部１０から負荷がターゲット値未満の信号処理部１０に分散アンテナ３０が割り当てられるので、負荷を平準化することができる。

【0039】

以上説明した図３のフローチャートにおいて、ｘ（・）は取得できるが、分散アンテナ３０の各々のａ（・、・）が取得できない場合は、最大のｘ（・）から、ランダムに分散アンテナ３０を選択し、それを最小のｘ（・）に割り当ててもよい。

【0040】

図４は、ＣＳ１００の処理の流れを示すフローチャートである。図４に示されるフローチャートは、基準としてターゲット値を用いる場合の２つ目のフローチャートである。図４において、設定部６０は、信号処理部１０ごとにターゲット値Ｔａを設定する（ステップＳ２０１）。信号処理部１０－ｎ（ｎ＝１～Ｎ）のターゲット値をＴａ（ｎ）とする。

【0041】

取得部４０は、各信号処理部１０から上述した負荷情報を取得する（ステップＳ２０２）。取得された負荷情報は、割当部５０に出力される。信号処理部１０－ｎから取得された負荷情報が示す負荷をｘ（ｎ）とする。このｘ（ｎ）は、信号処理部１０－ｎに接続された分散アンテナ３０における負荷の総和である。

【0042】

信号処理部１０－ｎにＭ（ｎ）個の分散アンテナ３０が接続され、その分散アンテナ３０の各々の負荷をａ（ｎ、ｋ）（ｋ＝１～Ｍ（ｎ））とすると、ｘ（ｎ）＝ａ（ｎ、１）＋…＋ａ（ｎ、Ｍ（ｎ））である。

【0043】

次いで、割当部５０はＴａ（ｎ）≦ｘ（ｎ）があるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。すなわち、ｎ＝１～Ｎにおいて、負荷ｘ（ｎ）が基準となるターゲット値Ｔａ（ｎ）以上の信号処理部１０－ｎがあるか否かを判定する。このステップＳ２０３では、Ｔａ（ｎ）≦ｘ（ｎ）を満たす信号処理部１０－ｎが１つでもある場合には肯定判定となる。Ｔａ（ｎ）≦ｘ（ｎ）がない場合には（ステップＳ２０３：ＮＯ）、ステップＳ２０２に戻る。

【0044】

Ｔａ（ｎ）≦ｘ（ｎ）がある場合には（ステップＳ２０３：ＮＯ）、割当部５０は、Ｔａ（ｎ）＞ｘ（ｎ）があるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。すなわち、ｎ＝１～Ｎにおいて、負荷ｘ（ｎ）が基準となるターゲット値Ｔａ（ｎ）未満の信号処理部１０－ｎがあるか否かを判定する。このステップＳ２０４では、Ｔａ（ｎ）＞ｘ（ｎ）を満たす信号処理部１０－ｎが１つでもある場合には肯定判定となる。Ｔａ（ｎ）＞ｘ（ｎ）がない場合には（ステップＳ２０４：ＮＯ）、ステップＳ２０２に戻る。

【0045】

Ｔａ（ｎ）＞ｘ（ｎ）がある場合には（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、割当部５０は、ａ（・、・）をソートする（ステップＳ２０５）。割当部５０は、ｘ（ｎ）の最小値ｘ（ｔ）を取得する（ステップＳ２０６）。なお、ｘ（ｔ）は、Ｔａ（ｔ）＞ｘ（ｔ）を満たしている。よって、信号処理部１０－ｔの負荷はターゲット値未満である。

【0046】

割当部５０は、ソートしたａ（・、・）を大きい順にａ（・、・）の負荷の分散アンテナ３０の割当先を、スイッチ２０により、信号処理部１０－ｔに移行し（ステップＳ２０７）、ステップＳ１０２に戻る。なお、図４では、簡略化して「ｔに割当先を移行」と記載している。

【0047】

上記ステップＳ２０７では、例えば、Ｔａ（ｔ）＜ｘ（ｔ）となる寸前まで大きい順に割り当てていき、次いでｘ（ｔ）の次に小さかったｘ（・）において、同様にＴａ（・）＜ｘ（・）となる寸前まで割り当てることを、Ｔａ（・）≦ｘ（・）を満たす信号処理部１０がなくなるまで繰り返す。このように割当先をまず決めた上で、スイッチ２０を用いて一斉に割当先を変更する。

【0048】

このようにすることで、負荷がターゲット値以上となった信号処理部１０から負荷がターゲット値未満の信号処理部１０に分散アンテナ３０が割り当てられるので、負荷を平準化することができる。

【0049】

図５は、ＣＳ１００の処理の流れを示すフローチャートである。図５に示されるフローチャートは、基準として閾値を用いる場合の１つ目のフローチャートである。

【0050】

図５において、設定部６０は、信号処理部１０ごとに閾値Ｔｈを設定する（ステップＳ３０１）。信号処理部１０－ｎ（ｎ＝１～Ｎ）の閾値をＴｈ（ｎ）とする。

【0051】

取得部４０は、各信号処理部１０から上述した負荷情報を取得する（ステップＳ３０２）。取得された負荷情報は、割当部５０に出力される。信号処理部１０－ｎから取得された負荷情報が示す負荷をｙ（ｎ）とする。このｙ（ｎ）は、信号処理部１０－ｎに接続された分散アンテナ３０における負荷の総和である。例えば、分散アンテナ３０のうち、多くのＵＥが接続されている分散アンテナ３０は、そうではない分散アンテナ３０と比較して負荷が大きい。

【0052】

そこで、信号処理部１０－ｎにＭ（ｎ）個の分散アンテナ３０が接続され、その分散アンテナ３０の各々の負荷をｂ（ｎ、ｋ）（ｋ＝１～Ｍ（ｎ））とすると、ｙ（ｎ）＝ｂ（ｎ、１）＋…＋ｂ（ｎ、Ｍ（ｎ））である。なお、分散アンテナ３０の総数はＪであるので、Ｍ（１）＋…＋Ｍ（Ｎ）＝Ｊである。

【0053】

次いで、割当部５０はＴｈ（ｎ）≦ｙ（ｎ）があるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。すなわち、ｎ＝１～Ｎにおいて、負荷ｙ（ｎ）が基準となる閾値Ｔｈ（ｎ）以上の信号処理部１０－ｎがあるか否かを判定する。このステップＳ３０３では、Ｔｈ（ｎ）≦ｙ（ｎ）を満たす信号処理部１０－ｎが１つでもある場合には肯定判定となる。Ｔｈ（ｎ）≦ｙ（ｎ）がない場合には（ステップＳ３０３：ＮＯ）、ステップＳ３０２に戻る。

【0054】

Ｔｈ（ｎ）≦ｙ（ｎ）がある場合には（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、割当部５０は、Ｔｈ（ｎ）＞ｙ（ｎ）があるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。すなわち、ｎ＝１～Ｎにおいて、負荷ｙ（ｎ）が基準となる閾値Ｔｈ（ｎ）未満の信号処理部１０－ｎがあるか否かを判定する。このステップＳ３０４では、Ｔｈ（ｎ）＞ｙ（ｎ）を満たす信号処理部１０－ｎが１つでもある場合には肯定判定となる。Ｔｈ（ｎ）＞ｙ（ｎ）がない場合には（ステップＳ３０４：ＮＯ）、ステップＳ３０２に戻る。

【0055】

Ｔｈ（ｎ）＞ｙ（ｎ）がある場合には（ステップＳ３０４：ＹＥＳ）、割当部５０は、Ｔｈ（ｎ）≦ｙ（ｎ）を満足するｙ（ｎ）＝ｂ（ｎ、１）＋…＋ｂ（ｎ、Ｍ（ｎ））のｂ（・、・）のうち、最大値ｂ（ｐ、ｑ）と、最小値ｂ（ｒ、ｓ）を取得する（ステップＳ３０５）。すなわち、割当部５０は、負荷が閾値以上の信号処理部１０に接続された分散アンテナ３０のうち、最も負荷の大きいものと最も負荷の小さいものとを取得する。

【0056】

割当部５０は、ｙ（ｎ）の最小値ｙ（ｔ）を取得する（ステップＳ３０６）。なお、ｙ（ｔ）は、Ｔｈ（ｔ）＞ｙ（ｔ）を満たしている。割当部５０は、最大値ｂ（ｐ、ｑ）＋ｙ（ｔ）＜Ｔｈ（ｔ）か否かを判定する（ステップＳ３０７）。すなわち、最大値に現在の負荷を加えても閾値未満か否かを判定する。よって、ｂ（ｐ、ｑ）＋ｙ（ｔ）＜Ｔｈ（ｔ）を満たす場合は、最大値ｂ（ｐ、ｑ）の負荷の分散アンテナ３０を信号処理部１０－ｔに割り当てても信号処理部１０－ｔの負荷は閾値未満であることを示している。

【0057】

ｂ（ｐ、ｑ）＋ｙ（ｔ）＜Ｔｈ（ｔ）の場合には（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）、割当部５０は、スイッチ２０により、ｂ（ｐ、ｑ）の負荷の分散アンテナ３０の割当先を、信号処理部１０－ｐから信号処理部１０－ｔに移行し（ステップＳ３０８）、ステップＳ３０２に戻る。なお、図５では、簡略化して「ｐからｔに割当先を移行」と記載している。

【0058】

一方、ｂ（ｐ、ｑ）＜Ｔｈ（ｔ）－ｙ（ｔ）ではない場合には（ステップＳ３０７：ＮＯ）、割当部５０は、スイッチ２０により、ｂ（ｒ、ｓ）の負荷の分散アンテナ３０の割当先を、信号処理部１０－ｒから信号処理部１０－ｔに移行し（ステップＳ３０９）、ステップＳ３０２に戻る。なお、図５では、簡略化して「ｓからｔに割当先を移行」と記載している。

【0059】

図５のフローチャートに示されるように、割当部５０は、負荷情報に示される負荷が最も大きい信号処理部１０に接続された分散アンテナ３０の接続先を、負荷情報に示される負荷が最も小さい信号処理部１０に割り当てる。

【0060】

また、割当部５０は、ステップＳ３０３、３０４に示されるように、負荷が基準値以上の信号処理部１０があり、負荷が基準値未満の信号処理部１０がある場合に、負荷が基準値以上の信号処理部１０に接続された分散アンテナ３０の接続先を、負荷が基準値未満の信号処理部１０を割り当てる。

【0061】

また、割当部５０は、ステップＳ３０７に示されるように、負荷が最も大きい信号処理部１０に接続された分散アンテナ３０のうち、負荷が最も大きい分散アンテナ３０を負荷が最も小さい信号処理部１０に接続しても当該信号処理部１０の負荷が基準値以上とならない場合に、負荷が最も大きい分散アンテナ３０の接続先を、負荷が最も小さい信号処理部１０に割り当てる。

【0062】

このようにすることで、負荷が閾値以上となった信号処理部１０から負荷が閾値未満の信号処理部１０に分散アンテナ３０が割り当てられるので、負荷を平準化することができる。

【0063】

以上説明した図５のフローチャートにおいて、ｙ（・）は取得できるが、分散アンテナ３０の各々のａ（・、・）が取得できない場合は、最大のｙ（・）から、ランダムに分散アンテナ３０を選択し、それを最小のｙ（・）に割り当ててもよい。

【0064】

図６は、ＣＳ１００の処理の流れを示すフローチャートである。図６に示されるフローチャートは、基準として閾値を用いる場合の２つ目のフローチャートである。図６において、設定部６０は、信号処理部１０ごとに閾値Ｔｈを設定する（ステップＳ４０１）。信号処理部１０－ｎ（ｎ＝１～Ｎ）の閾値をＴｈ（ｎ）とする。

【0065】

取得部４０は、各信号処理部１０から上述した負荷情報を取得する（ステップＳ４０２）。取得された負荷情報は、割当部５０に出力される。信号処理部１０－ｎから取得された負荷情報が示す負荷をｙ（ｎ）とする。このｙ（ｎ）は、信号処理部１０－ｎに接続された分散アンテナ３０における負荷の総和である。

【0066】

信号処理部１０－ｎにＭ（ｎ）個の分散アンテナ３０が接続され、その分散アンテナ３０の各々の負荷をｂ（ｎ、ｋ）（ｋ＝１～Ｍ（ｎ））とすると、ｙ（ｎ）＝ｂ（ｎ、１）＋…＋ｂ（ｎ、Ｍ（ｎ））である。

【0067】

次いで、割当部５０はＴｈ（ｎ）≦ｙ（ｎ）があるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。すなわち、ｎ＝１～Ｎにおいて、負荷ｙ（ｎ）が基準となる閾値Ｔｈ（ｎ）以上の信号処理部１０－ｎがあるか否かを判定する。このステップＳ４０３では、Ｔｈ（ｎ）≦ｙ（ｎ）を満たす信号処理部１０－ｎが１つでもある場合には肯定判定となる。Ｔｈ（ｎ）≦ｙ（ｎ）がない場合には（ステップＳ４０３：ＮＯ）、ステップＳ４０２に戻る。

【0068】

Ｔｈ（ｎ）≦ｙ（ｎ）がある場合には（ステップＳ４０３：ＹＥＳ）、割当部５０は、Ｔｈ（ｎ）＞ｙ（ｎ）があるか否かを判定する（ステップＳ４０４）。すなわち、ｎ＝１～Ｎにおいて、負荷ｙ（ｎ）が基準となる閾値Ｔｈ（ｎ）未満の信号処理部１０－ｎがあるか否かを判定する。このステップＳ４０４では、Ｔｈ（ｎ）＞ｙ（ｎ）を満たす信号処理部１０－ｎが１つでもある場合には肯定判定となる。Ｔｈ（ｎ）＞ｙ（ｎ）がない場合には（ステップＳ４０４：ＮＯ）、ステップＳ４０２に戻る。

【0069】

Ｔｈ（ｎ）＞ｙ（ｎ）がある場合には（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）、割当部５０は、ｂ（・、・）をソートする（ステップＳ４０５）。割当部５０は、ｙ（ｎ）の最小値ｙ（ｔ）を取得する（ステップＳ４０６）。なお、ｙ（ｔ）は、Ｔｈ（ｔ）＞ｙ（ｔ）を満たしている。よって、信号処理部１０－ｔの負荷は閾値未満である。

【0070】

割当部５０は、ソートしたｂ（・、・）を大きい順にｂ（・、・）の負荷の分散アンテナ３０の割当先を、スイッチ２０により、信号処理部１０－ｔに移行し（ステップＳ４０７）、ステップＳ１０２に戻る。なお、図６では、簡略化して「ｔに割当先を移行」と記載している。

【0071】

上記ステップＳ４０７では、例えば、Ｔｈ（ｔ）＜ｙ（ｔ）となる寸前まで大きい順に割り当てていき、次いでｙ（ｔ）の次に小さかったｙ（・）において、同様にＴｈ（・）＜ｙ（・）となる寸前まで割り当てることを、Ｔｈ（・）≦ｙ（・）を満たす信号処理部１０がなくなるまで繰り返す。このように割当先をまず決めた上で、スイッチ２０を用いて一斉に割当先を変更する。

【0072】

このようにすることで、負荷が閾値以上となった信号処理部１０から負荷が閾値未満の信号処理部１０に分散アンテナ３０が割り当てられるので、負荷を平準化することができる。

【0073】

上述した図３～図６のフローチャートは、ターゲット値または閾値との比較結果に応じて平準化するものであった。これに対し、ターゲット値または閾値と比較せずとも、所定の契機が到来したときに平準化してもよい。所定の契機としては、無線通信システム１の運用者による指示や、定期的なタイミングが挙げられる。また、契機として信号処理部１０の負荷のばらつきが大きくなった時（分散が所定以上となった時）が挙げられる。

【0074】

この場合の割当方法としては、なるべく分散アンテナ３０の接続先の変更回数を少なくするために、上述したａ（・、・）またはｂ（・、・）の値にもとづき平準化する上で最小の変更回数となる適切な分散アンテナ３０を選択して、選択された分散アンテナ３０を移行対象としてもよい。他の割当方法としては、ｎ＝１～Ｎの各ｘ（ｎ）／Ｔａ（ｎ）または各ｙ（ｎ）／Ｔｈ（ｎ）がほぼ同じ値となるようにａ（・、・）またはｂ（・、・）の値に基づき平準化してもよい。

【0075】

分散アンテナ３０の負荷は、曜日や時間帯により異なる。そこで、曜日や時間帯ごとに分散アンテナ３０の負荷を示す統計量を予め求めておき、統計量にもとづき分散アンテナ３０の接続先を割り当ててもよい。例えば、日曜日の昼頃は、所定の分散アンテナ３０に接続するＵＥが増大するという統計量が得られている場合には、日曜日の昼が到来したことを契機に、上記所定の分散アンテナ３０の接続先が異なる信号処理部１０となるように割り当ててもよい。

【0076】

以上説明した実施形態において、スイッチ２０はＣＳ１００の外部に設けられているが、ＣＳ１００の内部に設けてもよい。また、実施形態における無線通信システム１において、分散アンテナ３０と信号処理部１０との通信方法として、アナログＲｏＦ技術が用いられていたが、アナログＲｏＦ技術に代えて、ディジタルＲｏＦ技術を用いてもよい。これは、複数の信号処理部の負荷を平準化させる処理は、分散アンテナ３０と信号処理部１０との通信方法に依存しないためである。

【0077】

（変形例）
無線通信システム１において、ＣＳ１００は、スイッチ２０を介して分散アンテナ３０と接続していたが、複数のＣＳとスイッチを用いた構成であってもよい。図７に複数のＣＳとスイッチを用いた無線通信システム１０００の構成例を示す。無線通信システム１０００は、複数（Ｍ個：Ｍは２以上の整数）のＣＳ１００－１、１００－２、…、１００－Ｍを備える。

【0078】

ＣＳ１００－１、１００－２、…、１００－Ｍは、スイッチ２００を介して分散アンテナ３０と接続する。無線通信システム１０００は、ＣＳ１００－１、１００－２、…、１００－Ｍとスイッチ２００は、１本の信号線で接続されているが、これは一例であり、複数本の信号線で接続されていてもよい。

【0079】

無線通信システム１０００において、ＣＳ１００－１、１００－２、…、１００－Ｍは、それぞれ１つ以上の信号処理部を備えるが、図２で説明した取得部、割当部、設定部を持たずに、スイッチ２００に取得部、割当部、設定部に相当する機能を持たせてもよい。または、ＣＳ１００－１、１００－２、…、１００－Ｍの上位のＯＰＳ（Operation System）を設け、このＯＰＳで取得部、割当部、設定部に相当する機能を実現してもよい。あるいは、ＣＳ１００－１、１００－２、…、１００－Ｍ同士で負荷情報や割当情報をやり取りすることで、取得部、割当部、設定部に相当する機能を実現してもよい。なお、無線通信システム１０００において、ＣＳ１００－１、１００－２、…、１００－Ｍが取得部、割当部、設定部を持たせる場合には、各ＣＳが自ら備える信号処理部に割り当てるための取得部、割当部、設定部として機能させてもよい。

【0080】

このように複数のＣＳに跨る場合も本実施形態を適用することで、負荷情報の分散だけではなく、ＣＳの故障時の冗長性も確保可能となる。

【0081】

取得部４０、割当部５０、および設定部６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサーとメモリーとを用いて構成されてもよい。この場合、取得部４０、割当部５０、および設定部６０は、プロセッサーがプログラムを実行することによって、取得部４０、割当部５０、および設定部６０として機能する。なお、取得部４０、割当部５０、および設定部６０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されても良い。上記のプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、半導体記憶装置（例えばＳＳＤ：Solid State Drive）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクや半導体記憶装置等の記憶装置である。上記のプログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。

【0082】

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0083】

本発明は、ユーザ端末の接続数が大きく変化するなど、比較的負荷の変動が大きい無線通信システムに適用可能である。

【符号の説明】

【0084】

１…無線通信システム、１０…信号処理部、２０…スイッチ、３０…分散アンテナ、４０…取得部、５０…割当部、６０…設定部、１００…ＣＳ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】