JP2018157361A - 無線基地局、無線通信方法、および、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】様々な機器が接続される多数接続される無線通信システムにおいて、ペアリング決定処理のための演算量を抑えつつ、機器の性能を考慮した適切なペアリング処理（ユーザ端末の割り当て処理）を行う無線基地局を提供する。【解決手段】基地局ＢＳ１は、ユーザ端末についての性能を適切に評価するための指標となる指標データから導出されるペアリングメトリックを算出しＳＳ１０４、ペアリングメトリックに基づいて通信対象のユーザ端末をグループに分割しＳＳ１０６、グループから１個ずつユーザ端末を選択してユーザ端末のペアを作り、当該ペアについてＰＦメトリック値を算出しＳＳ１０７、算出したＰＦメトリック値に基づいてサブバンドに割り当てるユーザ端末のペアを決定するＳＳ１０８。【選択図】図７

Description

本発明は、複数のユーザ端末による多元接続を可能とする無線通信技術に関する。

第５世代移動通信システム（５ｔｈ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｍｏｂｉｌｅ ｎｅｔｗｏｒｋｓ； ５Ｇ）では、多種多様な通信トラヒックを有する通信機器が1つのシステムに接続される。第５世代移動通信システムでは、利用できる周波数資源が限られるため、周波数資源を有効に利用する必要がある。

周波数資源を有効に利用するための技術として、ＭＵＳＴ（Ｍｕｌｔｉｕｓｅｒ ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）やＮＯＭＡ（Ｎｏｎ−Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｍｕｌｔｉｕｓｅｒ Ａｃｃｅｓｓ）と呼ばれる技術が開発されている。

ＮＯＭＡ技術を用いたシステムでは、同一サブキャリアを複数のユーザ端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ； ＵＥ）に割り当て、さらに、基地局は、同一サブキャリアで電力差をつけた複数の信号を多重することで送信信号を生成する。つまり、ＮＯＭＡ技術では、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）における隣接する周波数軸方向のリソースと直交性を保ちつつ、電力軸方向で複数ＵＥ向けの信号を非直交で多重させる（例えば、特許文献１を参照）。

そして、基地局は、上記のようにして生成した送信信号に対してＲＦ変調処理等を行うことで取得したＲＦ信号を、通信相手の複数のユーザ端末に送信する。受信ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）が大きいユーザ端末では、自装置宛の信号以外の電力軸方向に多重された信号を干渉信号として、ＳＩＣ（Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）により除去することで、自装置宛の信号を適切に取得することができる。また、受信ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）が小さいユーザ端末では、自装置宛の信号以外の信号は、ノイズ成分とみなすことができ、そのまま復調処理を行うことで、自装置宛の信号を適切に取得することができる。

このように、ＮＯＭＡ技術を用いることで、周波数資源を有効に利用することができる。

特開２０１７−５５９７号公報

しかしながら、ＮＯＭＡ技術を用いる場合、受信ＳＮＲが大きいユーザ端末では、多重された他のユーザ端末の信号成分（干渉成分）をキャンセルするために、上記の通り、ＳＩＣ機能を搭載する必要がある。

第５世代移動通信システムでは、携帯電話のような高性能な機器だけでなく、温度センサのような低性能・低消費電力の機器も接続されるようになる。つまり、第５世代移動通信システムで用いられるすべての機器が、他のユーザ端末の干渉成分をキャンセルする機能（例えば、ＳＩＣ機能）を搭載できるとは限らない。

さらに、第５世代移動通信システムでは、接続する機器の数が多くなるので、ＮＯＭＡ技術で規定されるサブバンドに割り当てられるユーザ端末（機器）のペア（通信に使用するサブキャリアが同じ周波数帯域に割り当てられるユーザ端末（機器）のペア）の組み合わせの数も多くなる。その結果、ＮＯＭＡ技術で規定されるサブバンドに割り当てられるユーザ端末（機器）のペアを決定するための演算量が多くなる。すなわち、ペアリング決定処理の演算量が多くなる。

したがって、第５世代移動通信システムのような多様な機器が多数接続される無線通信システムにおいて、ペアリング決定処理の演算量を抑えつつ、低性能・低消費電力の機器も適切にペアリングの対象になり、適切に周波数資源を使用できるようにすることが求められる。

本発明は、上記課題に鑑み、様々な機器が接続される多数接続される無線通信システムにおいて、ペアリング決定処理のための演算量を抑えつつ、機器の性能を考慮した適切なペアリング処理（ユーザ端末の割り当て処理）を行う通信システム、および、当該無線システムに用いられる無線基地局、無線通信方法、および、プログラムを実現することを目的とする。

上記課題を解決するために、第１の発明は、通信可能エリア内の複数のユーザ端末と無線通信を行う無線基地局であって、ペアリングメトリック算出部と、ペアリングメトリックソート部と、ＵＥグループ分割部と、ＰＦ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓ）メトリック算出部と、ＵＥペア決定部と、ＮＯＭＡ処理部と、を備える。
ペアリングメトリック算出部は、ユーザ端末の性能を評価するための指標となる指標データから導出されるペアリングメトリック値を算出する。

ペアリングメトリックソート部は、ペアリングメトリック値に対してソート処理を行う。

ＵＥグループ分割部は、ペアリングメトリックソート部によるソート処理の結果に基づいて、複数のユーザ端末を第１グループおよび第２グループに振り分ける。

ＰＦメトリック算出部は、第１グループに含まれるユーザ端末と第２グループに含まれるユーザ端末をペアにしたときのＰＦメトリック値を算出する。

ＵＥペア決定部は、ＰＦメトリック算出部により算出されたＰＦメトリック値に基づいて、無線通信に使用する所定の周波数帯域幅を有するサブバンドに割り当てるユーザ端末のペアを決定する。

ＮＯＭＡ処理部は、ＵＥペア決定部により特定されたユーザ端末のペアにサブバンド内の周波数資源が割り当てられるように、ＮＯＭＡ処理を実行する。

この無線基地局では、多様なユーザ端末（多様な機器）についての性能を適切に評価するための指標となる指標データから導出されるペアリングメトリックを新たに導入し、ペアリングメトリックに基づいて、通信対象のユーザ端末を２つのグループ（例えば、上位グループＧ＿Ｈｉｇｈおよび下位グループＧ＿Ｌｏｗ）に分ける。そして、この無線基地局では、２つのグループから、それぞれ、１個ずつユーザ端末を選択してユーザ端末のペアを作り、当該ペアについて、ＰＦメトリック値を算出する。

そして、この無線基地局では、算出したＰＦメトリック値に基づいて、サブバンドに割り当てるユーザ端末のペアを決定する。

したがって、この無線基地局では、ペアリング決定処理のための演算量を低減することができる。さらに、この無線基地局では、機器の性能を適切に評価することができるペアリングメトリックを用いて、ユーザ端末のペアリング処理（ユーザ端末の割り当て処理）を行うので、性能の低いユーザ端末が不適切に通信対象外とされることを防止することができる。

したがって、この無線基地局では、通信相手として多様な機器が多数接続される場合であっても、ペアリング決定処理の演算量を抑えつつ、低性能・低消費電力の機器も適切にペアリングの対象になる。したがって、この無線基地局を用いて無線通信システムでは、適切に周波数資源を割り当てた通信を実現することができる。

第２の発明は、第１の発明であって、ペアリングメトリック算出部は、ｉ番目（ｉ：自然数）のユーザ端末のペアリングメトリック値をＭ（ｉ）とすると、ペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）を、
Ｍ（ｉ）＝α×Ｍ_ＳＮＲ（ｉ）＋β×Ｍ_{ＵＥ−Ｃａｔ}（ｉ）＋γ×Ｍ_ＱＣＩ（ｉ）
Ｍ_ＱＣＩ（ｉ）＝Ｉｎｖ（ＱＣＩ（ｉ））
α＋β＋γ＝１
Ｍ（ｉ）：ペアリングメトリック値
Ｍ_ＳＮＲ（ｉ）：ＳＮＲのソート順位
Ｍ_{ＵＥ−Ｃａｔ}（ｉ）：処理対象のユーザ端末のＵＥカテゴリ番号
Ｍ_ＱＣＩ（ｉ）：ＱＣＩごとに予め設定された優先度
Ｉｎｖ（ｘ）：ｘについての単調減少となる関数
α、β、γ：係数（α、β、γは、正の実数）
に相当する処理により取得する。

これにより、この無線基地局では、ユーザ端末のＳＮＲを考慮した値Ｍ_ＳＮＲ（ｉ）と、ユーザ端末のＵＥカテゴリ番号Ｍ_{ＵＥ−Ｃａｔ}（ｉ）と、ユーザ端末のＱＣＩ（ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ） Ｃｌａｓｓ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）ごとに予め設定された優先度Ｍ_ＱＣＩ（ｉ）とを考慮したペアリングメトリックを取得できる。そして、この無線基地局では、取得したペアリングメトリックを用いて、ペアリングメトリック算出処理、ペアリングメトリックソート処理、および、ＵＥグループ分割処理を実行することができる。
第３の発明は、第１の発明であって、ペアリングメトリック算出部は、ｉ番目（ｉ：自然数）のユーザ端末のペアリングメトリック値をＭ（ｉ）とすると、ペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）を、下記数式に相当する処理により取得する。

Ｍ_ｊ（ｉ）：ユーザ端末ＵＥｉの性能等を表す値
ｗ_ｊ：重み付け係数（０≦ｗ_ｊ≦１）
これにより、この無線基地局では、より適切かつ柔軟にペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）を用いて、ペアリングメトリック算出処理、ペアリングメトリックソート処理、および、ＵＥグループ分割処理を実行することができる。

第４の発明は、第３の発明であって、重み係数ｗｊを調整するパラメータ調整部をさらに備える。

これにより、この無線基地局では、重み係数ｗｊを調整することができ、より適切かつ柔軟にペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）を用いて、ペアリングメトリック算出処理、ペアリングメトリックソート処理、および、ＵＥグループ分割処理を実行することができる。

第５の発明は、通信可能エリア内の複数のユーザ端末と無線通信を行う無線基地局により実行される無線通信方法であって、ペアリングメトリック算出ステップと、ペアリングメトリックソートステップと、ＵＥグループ分割ステップと、ＰＦメトリック算出ステップと、ＵＥペア決定ステップと、ＮＯＭＡ処理ステップと、を備える。

ペアリングメトリック算出ステップは、ユーザ端末の性能を評価するための指標となる指標データから導出されるペアリングメトリック値を算出する。

ペアリングメトリックソートステップは、ペアリングメトリック値に対してソート処理を行う。

ＵＥグループ分割ステップは、ペアリングメトリックソートステップによるソート処理の結果に基づいて、複数のユーザ端末を第１グループおよび第２グループに振り分ける。

ＰＦメトリック算出ステップは、第１グループに含まれるユーザ端末と第２グループに含まれるユーザ端末をペアにしたときのＰＦメトリック値を算出する。

ＵＥペア決定ステップは、ＰＦメトリック算出ステップにより算出されたＰＦメトリック値に基づいて、無線通信に使用する所定の周波数帯域幅を有するサブバンドに割り当てるユーザ端末のペアを決定する。

ＮＯＭＡ処理ステップは、ＵＥペア決定ステップにより特定されたユーザ端末のペアにサブバンド内の周波数資源が割り当てられるように、ＮＯＭＡ処理を実行する。

この無線通信方法では、多様なユーザ端末（多様な機器）についての性能を適切に評価するための指標となる指標データから導出されるペアリングメトリックを新たに導入し、ペアリングメトリックに基づいて、通信対象のユーザ端末を２つのグループ（例えば、上位グループＧ＿Ｈｉｇｈおよび下位グループＧ＿Ｌｏｗ）に分ける。そして、この無線通信方法では、２つのグループから、それぞれ、１個ずつユーザ端末を選択してユーザ端末のペアを作り、当該ペアについて、ＰＦメトリック値を算出する。

そして、この無線通信方法では、算出したＰＦメトリック値に基づいて、サブバンドに割り当てるユーザ端末のペアを決定する。

したがって、この無線通信方法では、ペアリング決定処理のための演算量を低減することができる。さらに、この無線通信方法では、機器の性能を適切に評価することができるペアリングメトリックを用いて、ユーザ端末のペアリング処理（ユーザ端末の割り当て処理）を行うので、性能の低いユーザ端末が不適切に通信対象外とされることを防止することができる。

したがって、この無線通信方法を用いたシステムでは、通信相手として多様な機器が多数接続される場合であっても、ペアリング決定処理の演算量を抑えつつ、低性能・低消費電力の機器も適切にペアリングの対象になる。したがって、この無線通信方法を用いる無線通信システムでは、適切に周波数資源を割り当てた通信を実現することができる。

第６の発明は、第５の発明である無線通信方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムである。

これにより、第５の発明と同様の効果を奏する無線通信方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを実現することができる。

本発明によれば、様々な機器が接続される多数接続される無線通信システムにおいて、ペアリング決定処理のための演算量を抑えつつ、機器の性能を考慮した適切なペアリング処理（ユーザ端末の割り当て処理）を行う通信システム、および、当該無線システムに用いられる無線基地局、無線通信方法、および、プログラムを実現することができる。

第１実施形態に係る無線通信システム１０００の概略構成図。 第１実施形態に係る基地局ＢＳ１の概略構成図。 第１実施形態に係る基地局ＢＳ１のスケジューラ１８のＵＥペア生成部１８２の概略構成図。 第１実施形態に係るユーザ端末ＵＥ１（高性能なユーザ端末の一例）の概略構成図。 第１実施形態に係るユーザ端末ＵＥ２（低性能なユーザ端末の一例）の概略構成図。 無線通信システム１０００において、ユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６に対して、周波数資源を割り当て、通信するときのシーケンス図。 無線通信システム１０００において、ユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６に対して、周波数資源を割り当て、通信するときのシーケンス図。 無線通信システム１０００において、ユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６に対して、周波数資源を割り当て、通信するときのシーケンス図。 無線通信システム１０００において、ユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６に対して、周波数資源を割り当て、通信するときのシーケンス図。 無線通信システム１０００において、ユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６に対して、周波数資源を割り当てる処理のフローチャートである。 周波数−電力特性を示す図であり、無線通信システム１０００において、ユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６対する周波数資源の割り当て状態を示す図。 ユーザ端末ＵＥｉのペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）について説明するための図。 ペアリングメトリックソート処理およびＵＥグループ分割処理を説明するための図。 第１実施形態の変形例に係る基地局ＢＳ１Ａの概略構成図。 第１実施形態の変形例に係る基地局ＢＳ１ＡのＵＥペア生成部１８２Ａとパラメータ調整部２０の概略構成図。 ユーザ端末ＵＥｉのペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）について説明するための図。 ＣＰＵバス構成を示す図。

［第１実施形態］
第１実施形態について、図面を参照しながら、以下、説明する。

＜１．１：無線通信システムの構成＞
図１は、第１実施形態に係る無線通信システム１０００の概略構成図である。

図２は、第１実施形態に係る基地局ＢＳ１の概略構成図である。

図３は、第１実施形態に係る基地局ＢＳ１のスケジューラ１８のＵＥペア生成部１８２の概略構成図である。

無線通信システム１０００は、図１に示すように、基地局ＢＳ１と、複数のユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６を備える。

なお、説明便宜のため、以下では、無線通信システム１０００が、１つの基地局ＢＳ１と、６個のユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６とを含む場合について、説明する。

（１．１．１：基地局ＢＳ１の構成）
基地局ＢＳ１は、図２に示すように、データ選択部１１と、ＥＣＣ部１２と、ＮＯＭＡ処理部１３と、ＲＦ送信処理部１４と、アンテナＡｎｔ１１とを備える。また、基地局ＢＳ１は、アンテナＡｎｔ１２と、ＲＦ受信部１５と、受信処理部１６と、抽出部１７と、スケジューラ１８と、記憶部１９とを備える。

データ選択部１１は、基地局ＢＳ１から、ｎ個（ｎ：自然数）のユーザ端末のそれぞれに送信するためのデータＤｉｎ（ＢＳ１，ＵＥ１）、Ｄｉｎ（ＢＳ１，ＵＥ２）、・・・、Ｄｉｎ（ＢＳ１，ＵＥｎ）と、スケジューラ１８から出力される制御信号Ｃｔｌとを入力する。データ選択部１１は、制御信号Ｃｔｌに基づいて、２つのユーザ端末に送信するためのデータを選択し、選択した２つのデータを、データＤ１ａ、Ｄ１ｂとして、ＥＣＣ部１２に出力する。

なお、基地局ＢＳ１からユーザ端末ＵＥｋ（ｋ：自然数、１≦ｋ≦ｎ）へ送信するデータをＡｉｎ（ＢＳ１，ＵＥｋ）と表記する。

ＥＣＣ部１２は、データ選択部１１から出力される２つのデータＤ１ａ、Ｄ１ｂを入力し、各データに対して、エラー訂正符号を付与する処理（ＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）処理）を行う。ＥＣＣ部１２は、データＤ１ａ、Ｄ１ｂに対するＥＣＣ処理後のデータを、それぞれ、データＤ２ａ、Ｄ２ｂとして、ＮＯＭＡ処理部１３のマッピング処理部１３１に出力する。なお、ＥＣＣ部において、データをインターリーブする処理を行った後、上記ＥＣＣ処理を行うようにしてもよい。

ＮＯＭＡ処理部１３は、図２に示すように、マッピング処理部１３１と、ＩＦＦＴ部１３２とを備える。

マッピング処理部１３１は、ＥＣＣ部１２から出力されるデータＤ２ａ、Ｄ２ｂと、参照信号生成部（不図示）により生成される参照信号Ｓｉｇ＿ｒｅｆと、スケジューラ１８から出力される制御信号Ｃｔｌとを入力する。マッピング処理部１３１は、制御信号Ｃｔｌに基づいて、データＤ２ａ、Ｄ２ｂを、ＩＱ複素平面内の所定の位置にマッピングし、ＩＱ複素平面上においてマッピングされた各点に対応する振幅Ａｍｐ、周波数ｆを取得する。また、マッピング処理部１３１は、参照信号Ｓｉｇ＿ｒｅｆをＩＱ複素平面内の所定の位置にマッピングし、ＩＱ複素平面上においてマッピングされた当該点に対応する振幅Ａｍｐ、周波数ｆを取得する。

上記のようにして取得したＩＱ複素平面上の各点に対応する振幅Ａｍｐ、周波数ｆをベクトルデータｖＤ３（Ａｍｐ，ｆｒｅｑ）として、ＩＦＦＴ部１３２に出力する。

ＩＦＦＴ部１３２は、マッピング処理部１３１から出力されるベクトルデータｖＤ３（Ａｍｐ，ｆｒｅｑ）を入力する。ＩＦＦＴ部１３２は、ベクトルデータｖＤ３（Ａｍｐ，ｆｒｅｑ）に基づいて、ＩＱ複素平面上の各点に対応するサブキャリアを生成する。例えば、ＩＱ複素平面上の点Ａが振幅Ａｍｐ（Ａ）、周波数ｆｒｅｑ（Ａ）に対応付けられている場合、ＩＦＦＴ部１３２は、点Ａに対応するサブキャリアとして、振幅がＡｍｐ（Ａ）であり、周波数がｆｒｅｑ（Ａ）であるサブキャリアを生成する。

ＩＦＦＴ部１３２は、このようにして、ＩＱ複素平面上の各点ごとに、生成されたサブキャリアを重ね合わせることで、時間領域の信号Ｓｉｇ４＿ｔを生成する。

すなわち、上記処理により、ＩＦＦＴ部１３２は、周波数領域の信号ｖＤ３（Ａｍｐ，ｆｒｅｑ）を、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）することにより、時間領域の信号Ｓｉｇ４＿ｔを取得する。

そして、ＩＦＦＴ部１３２は、取得した時間領域の信号Ｓｉｇ４＿ｔをＲＦ送信処理部１４に出力する。

ＲＦ送信処理部１４は、ＩＦＦＴ部１３２から入力される信号Ｓｉｇ４＿ｔに対して、所定の搬送波を用いたＲＦ変調処理を施し、ＲＦ信号ＲＦｏｕｔを取得する。そして、ＲＦ送信処理部１４は、取得したＲＦ信号をアンテナＡｎｔ１１から外部へ放射（送信）する。

アンテナＡｎｔ１は、ＲＦ送信処理部１４からのＲＦ信号ＲＦｏｕｔを外部へ放射（送信）するためのアンテナである。

アンテナＡｎｔ１２は、外部（例えば、ユーザ端末）から放射（送信）された電波（ＲＦ信号）を受信するためのアンテナである。なお、アンテナＡｎｔ１とアンテナＡｎｔ２とは、１つのアンテナ（送受信アンテナ）により実現されるものであってもよい。

ＲＦ受信部１５は、アンテナＡｎｔ２を介して受信したＲＦ信号ＲＦｉｎに対して、ＲＦ復調処理を施し、ベースバンド信号、すなわち、時間領域の信号Ｓｉｇ５＿ｔを取得する。ＲＦ受信部１５は、取得した信号Ｓｉｇ５＿ｔを受信処理部１６に出力する。

受信処理部１６は、信号Ｓｉｇ５＿ｔに対して、ベースバンドの復調処理（ＦＦＴ処理、チャネル等化処理、デマッピング（サブキャリア復調処理）、ＥＣＣ処理、デインタリーブ処理等）を行うことで、データＤ６を取得する。そして、受信処理部１６は、取得したデータＤ６を抽出部１７に出力する。

抽出部１７は、受信処理部１６から出力されるデータＤ６を入力し、データＤ６から、スケジューリング処理に必要なデータをデータＤ７として抽出する。そして、抽出部１７は、データＤ７をスケジューラ１８に出力する。

スケジューラ１８は、図２に示すように、割り当て単位決定部１８１と、ＵＥペア生成部１８２と、ＰＦメトリック算出部１８３と、ＵＥペア決定部１８４と、制御信号生成部１８５とを備える。

割り当て単位決定部１８１は、抽出部１７から出力されるデータＤ７を入力し、データＤ７に基づいて、割り当て単位を決定する。そして、割り当て単位決定部１８１は、決定した割り当て単位に関する情報を含むデータをデータＤ８として、ＵＥペア生成部１８２と制御信号生成部１８５とに出力する。

ＵＥペア生成部１８２は、図３に示すように、ペアリングメトリック算出部１８２１と、ペアリングメトリックソート部１８２２と、ＵＥグループ分割部１８２３とを備える。

ペアリングメトリック算出部１８２１は、抽出部１７から出力されるデータＤ７と、割り当て単位決定部１８１から出力されるデータＤ８とを入力する。ペアリングメトリック算出部１８２１は、データＤ７およびデータＤ８に基づいて、ユーザ端末ごとに、ペアリングメトリックを算出し、算出したペアリングメトリックを含むデータをデータＭ（ｉ）として、ペアリングメトリックソート部１８２２に出力する。なお、ｉ番目のユーザ端末ＵＥｉ（ｉ：自然数、本実施形態では、１≦ｉ≦６）のペアリングメトリック値をＭ（ｉ）と表記する。

ペアリングメトリックソート部１８２２は、ペアリングメトリックソート部１８２２から出力されるデータＭ（ｉ）を入力し、データＭ（ｉ）を用いて、ソート処理を行う。そして、ペアリングメトリックソート部１８２２は、当該ソート処理の結果を含むデータをデータＭ＿ｓｏｒｔとして取得し、取得したデータＭ＿ｓｏｒｔをＵＥグループ分割部１８２３に出力する。

ＵＥグループ分割部１８２３は、ペアリングメトリックソート部１８２２から出力されるデータＭ＿ｓｏｒｔを入力する。ＵＥグループ分割部１８２３は、データＭ＿ｓｏｒｔに基づいて、ユーザ端末を２つのグループに振り分ける処理を行う。ＵＥグループ分割部１８２３は、振り分け処理の結果を含むデータをデータＤ９として、ＰＦメトリック算出部１８３に出力する。

ＰＦメトリック算出部１８３は、抽出部１７から出力されるデータＤ７と、ＵＥペア生成部１８２から出力されるデータＤ９とを入力する。ＰＦメトリック算出部１８３は、データＤ７に含まれる各ユーザ端末のスループット等のデータと、データＤ９に含まれる振り分け処理の結果のデータとに基づいて、割り当て単位におけるＰＦ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓ）メトリックを算出し、算出した結果を含むデータをデータＤ１０としてＵＥペア決定部１８４に出力する。また、ＰＤＦメトリック算出部１８３は、算出したＰＦメトリックのデータを記憶部１９に記憶する。

ＵＥペア決定部１８４は、ＰＦメトリック算出部１８３から出力されるデータＤ１０を入力する。ＵＥペア決定部１８４は、データＤ１０に基づいて、割り当て単位に割り当てるユーザ端末のペアを決定する。そして、ＵＥペア決定部１８４は、決定したユーザ端末のペアの情報を含むデータをデータＤ１１として、制御信号生成部１８５に出力する。

制御信号生成部１８５は、割り当て単位決定部１８１から出力されるデータＤ８、および、ＵＥペア決定部１８４から出力されるデータＤ１１を入力する。制御信号生成部１８５は、データＤ８、Ｄ９、および、Ｄ１１に基づいて、制御信号Ｃｔｌを生成し、生成した制御信号Ｃｔｌをデータ選択部１１およびＮＯＭＡ処理部１３に出力する。

記憶部１９は、ＰＦメトリック算出部１８３から出力されるデータ（ＰＦメトリックのデータ）を、ＰＦメトリック算出部１８３からの指令に従い、書き込む。また、記憶部１９は、ＰＦメトリック算出部１８３からの指令に従い、記憶しているデータを読み出し、ＰＦメトリック算出部１８３に出力する。

（１．１．２：ユーザ端末の構成）
ユーザ端末の構成を、高性能なユーザ端末の構成と、低性能なユーザ端末の構成とに分けて、以下、説明する。

なお、説明便宜のため、ユーザ端末ＵＥ１が高性能なユーザ端末であり、ユーザ端末ＵＥ２が低性能なユーザ端末であるものとして、以下、説明する。また、ユーザ端末ＵＥ１とユーザ端末ＵＥ２において、同様の機能部については、同一符号を付す。

図４は、第１実施形態に係るユーザ端末ＵＥ１（高性能なユーザ端末の一例）の概略構成図である。

図５は、第１実施形態に係るユーザ端末ＵＥ２（低性能なユーザ端末の一例）の概略構成図である。

≪ユーザ端末ＵＥ１（高性能なユーザ端末の一例）の構成≫
ユーザ端末ＵＥ１は、図４に示すように、アンテナＡｎｔ２１と、ＲＦ受信処理部２１と、干渉除去部２２と、伝送特性推定部２３と、受信処理部２４と、スループット取得部２５とを備える。

また、ユーザ端末ＵＥ１は、送信処理部２６と、ＲＦ送信処理部２７と、アンテナＡｎｔ２２とを備える。

アンテナＡｎｔ２１は、外部（例えば、基地局ＢＳ１）から放射（送信）された電波（ＲＦ信号）を受信するためのアンテナである。

ＲＦ受信処理部２１は、アンテナＡｎｔ２１を介して受信したＲＦ信号ＲＦｉｎ２１に対して、ＲＦ復調処理を施し、ベースバンド信号、すなわち、時間領域の信号Ｓｉｇ２２＿ｔを取得する。ＲＦ受信処理部２１は、取得した信号Ｓｉｇ２２＿ｔを干渉除去部２２、および、伝送特性推定部２３に出力する。

干渉除去部２２は、ＲＦ受信処理部２１から出力される信号Ｓｉｇ２２＿ｔに対して、ＳＩＣ（ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）処理を行い、自装置（ユーザ端末ＵＥ１）宛の信号のみを取り出す。干渉除去部２２は、ＳＩＣ処理により取り出した信号を信号Ｓｉｇ２３＿ｔとして、受信処理部２４に出力する。なお、干渉除去部２２は、伝送特性推定部２３により取得された伝送特性に関する情報を含むデータも入力し、当該伝送特性に基づいて、ＳＩＣ処理を実行する。

伝送特性推定部２３は、ＲＦ受信処理部２１から出力される信号Ｓｉｇ２２＿ｔを入力する。伝送特性推定部２３は、信号Ｓｉｇ２２＿ｔから、例えば、基地局ＢＳ１から送信された参照信号Ｓｉｇ＿ｒｅｆの減衰度合いを検出し、当該検出結果に基づいて、基地局ＢＳ１からユーザ端末ＵＥ１までの伝送路の特性を推定する（チャネル推定を行う）。そして、伝送特性推定部２３は、取得（推定）した伝送路の特性に関するデータを干渉除去部２２および受信処理部２４に出力する。

受信処理部２４は、信号Ｓｉｇ２３＿ｔに対して、ベースバンドの復調処理（ＦＦＴ処理、チャネル等化処理、デマッピング（サブキャリア復調処理）、ＥＣＣ処理、デインタリーブ処理等）を行うことで、データＤｏｕｔ（ＵＥ１）を取得する。なお、受信処理部２４は、取得したデータＤｏｕｔ（ＵＥ１）をスループット取得部２５に出力する。

スループット取得部２５は、受信処理部２４から出力されるデータＤｏｕｔ（ＵＥ１）を入力し、データＤｏｕｔ（ＵＥ１）に基づいて、スループット（例えば、基地局ＢＳ１から単位時間あたりの実効データ転送量）を、スループットＴＰ（ＵＥ１）として、取得する。

送信処理部２６は、ユーザ端末ＵＥ１から基地局ＢＳ１に送信するデータＤｉｎ（ＵＥ１，ＢＳ１）を入力する。送信処理部２６は、データＤｉｎに対して、インターリーブ処理、ＥＣＣ処理、マッピング処理（サブキャリア変調処理）、ＩＦＦＴ処理等を行い、時間領域の信号Ｓｉｇ２４＿ｔを取得する。そして、送信処理部２６は、取得した信号Ｓｉｇ２４＿ｔをＲＦ送信処理部２７に出力する。

ＲＦ送信処理部２７は、送信処理部２６から入力される信号Ｓｉｇ２４＿ｔに対して、所定の搬送波を用いたＲＦ変調処理を施し、ＲＦ信号ＲＦｏｕｔ２５を取得する。そして、ＲＦ送信処理部２７は、取得したＲＦ信号ＲＦｏｕｔ２５をアンテナＡｎｔ２２から外部（基地局ＢＳ１）へ放射（送信）する。

アンテナＡｎｔ２２は、ＲＦ送信処理部２７からのＲＦ信号ＲＦｏｕｔ２５を外部へ放射（送信）するためのアンテナである。なお、アンテナＡｎｔ２１とアンテナＡｎｔ２２とは、１つのアンテナ（送受信アンテナ）により実現されるものであってもよい。

≪ユーザ端末ＵＥ２（低性能なユーザ端末の一例）の構成≫
ユーザ端末ＵＥ２は、図５に示すように、図４のユーザ端末ＵＥ１の構成から、干渉除去部２２を削除した構成を有している。

つまり、ユーザ端末ＵＥ２では、受信処理部２４は、ＲＦ受信処理部２１から出力される信号Ｓｉｇ２２＿ｔを入力し、信号Ｓｉｇ２２＿ｔに対して受信処理を行う。

ユーザ端末ＵＥ２の他の構成については、ユーザ端末ＵＥ１の構成と同様である。

なお、他のユーザ端末ＵＥ３〜ＵＥ６も、ユーザ端末ＵＥ１あるいはユーザ端末ＵＥ２と同様の構成を有している。

＜１．２：無線通信システムの動作＞
以上のように構成された無線通信システム１０００の動作について、以下、説明する。

以下では、基地局ＢＳ１が、６個のユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６に対して、周波数資源を割り当て、通信する場合について説明する。

図６〜図９は、無線通信システム１０００において、ユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６に対して、周波数資源を割り当て、通信するときのシーケンス図である。

図１０は、無線通信システム１０００において、ユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６に対して、周波数資源を割り当てる処理のフローチャートである。

図１１は、周波数−電力特性を示す図であり、無線通信システム１０００において、ユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６対する周波数資源の割り当て状態を示す図である。

以下では、図面を参照しながら、無線通信システム１０００の動作について、説明する。

（ステップＳＳ１０１）：
ステップＳＳ１０１において、ユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６は、それぞれ、基地局ＢＳ１に対して、基地局ＢＳ１で実行されるスケジューリング処理のために必要な情報Ｉｎｆｏ＿ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ（ＵＥ１）〜Ｉｎｆｏ＿ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ（ＵＥ１）を送信する。

スケジューリング処理に必要な情報Ｉｎｆｏ＿ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ（ＵＥｋ）には、ユーザ端末ＵＥｋのサブキャリア間隔Δｆ（隣接するサブキャリア間の周波数の間隔）、受信ＳＮＲ、ＵＥカテゴリ番号、ＱＣＩ（ＱｏＳ Ｃｌａｓｓ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）に関する情報等が含まれる。

ＵＥカテゴリ番号とは、ユーザ端末の性能を番号で定義したものであり、その番号が大きい程、ユーザ端末の性能が高いことを示す。

ＱＣＩとは、ユーザ端末の送信パケットごとに割り当てられる番号のことをいい、サービス品質を番号で定義するものである。ＱＣＩの値が大きい程、優先度が低いことを示す。

なお、スケジューリング処理に必要な情報Ｉｎｆｏ＿ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ（ＵＥｋ）には、ユーザ端末ＵＥｋのＳＩＣ処理能力の可否等の情報を含ませてもよい。

（ステップＳＳ１０２）：
ステップＳＳ１０２において、ユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６は、それぞれ、スループット取得部２５により、スループットを取得し、取得したスループットの情報をデータＩｎｆｏ＿ＴＰ（ＵＥ１）〜Ｉｎｆｏ＿ＴＰ（ＵＥ６）として、基地局ＢＳ１に送信する。

（ステップＳＳ１０３（ステップＳ１〜Ｓ３））：
ステップＳＳ１０３（ステップＳ１〜Ｓ３）において、基地局ＢＳ１の割り当て単位決定部１８１は、ステップＳＳ１０１で収集したユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６のサブキャリア間隔を考慮して、複数のユーザ端末（本実施形態では、２つのユーザ端末）に割り当てる周波数領域（サブバンド）を設定する。割り当て単位決定部１８１は、例えば、図１０に示すように、サブバンドの周波数幅を所定の周波数幅（図１０では、６０ｋＨｚ幅）として、複数のサブバンドを設定する。図１０では、３つのサブバンド（サブバンド１、サブバンド２、サブバンド３）が設定されている。

（ステップＳＳ１０４（ステップＳ４））：
ステップＳＳ１０４（ステップＳ４）において、基地局ＢＳ１のペアリングメトリック算出部１８２１は、ペアリングメトリック算出処理を行う。

具体的には、ペアリングメトリック算出部１８２１は、ユーザ端末ＵＥｉ（ｉ：自然数、本実施形態では、１≦ｉ≦６）のペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）を、下記数式に相当する処理を行うことで、算出する。
Ｍ（ｉ）＝α×Ｍ_ＳＮＲ（ｉ）＋β×Ｍ_{ＵＥ−Ｃａｔ}（ｉ）＋γ×Ｍ_ＱＣＩ（ｉ）
Ｍ_ＱＣＩ（ｉ）＝Ｉｎｖ（ＱＣＩ（ｉ））
Ｍ（ｉ）：ペアリングメトリック値
Ｍ_ＳＮＲ（ｉ）：ＳＮＲのソート順位
Ｍ_{ＵＥ−Ｃａｔ}（ｉ）：対象ＵＥのＵＥカテゴリ番号
Ｍ_ＱＣＩ（ｉ）：ＱＣＩごとに予め設定された優先度
α、β、γ：係数
なお、係数α、β、γは、正の実数であり、
α＋β＋γ＝１
を満たす。

また、Ｉｎｖ（ｘ）は、変数ｘについて単調減少関数であり、その関数の値は、正の実数をとる。

また、Ｍ（ｉ）、Ｍ_ＳＮＲ（ｉ）、Ｍ_{ＵＥ−Ｃａｔ}（ｉ）、Ｍ_ＱＣＩ（ｉ）は、すべて、正の数（実数または整数）であるものとする。

図１２は、ユーザ端末ＵＥｉのペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）について説明するための図である。

図１２に示すように、
（Ｈ１）ＳＮＲ（Ｍ_ＳＮＲ（ｉ））の値が大きく、
（Ｈ２）ＵＥカテゴリ番号（Ｍ_{ＵＥ＿Ｃａｔ}（ｉ））の値が大きく、
（Ｈ３）Ｉｎｖ（ＱＣＩ（ｉ））の値（Ｍ_{ＵＥ＿ＱＣＩ}（ｉ）の値）が大きい
ほど、ユーザ端末が高性能である。

一方、
（Ｌ１）ＳＮＲ（Ｍ_ＳＮＲ（ｉ））の値が小さく、
（Ｌ２）ＵＥカテゴリ番号（Ｍ_{ＵＥ＿Ｃａｔ}（ｉ））の値が小さく、
（Ｌ３）Ｉｎｖ（ＱＣＩ（ｉ））の値（Ｍ_{ＵＥ＿ＱＣＩ}（ｉ）の値）が小さい
ほど、ユーザ端末が低性能である。

したがって、上記の数式により、Ｍ_ＳＮＲ（ｉ）、Ｍ_{ＵＥ＿Ｃａｔ}（ｉ）、Ｍ_{ＵＥ＿ＱＣＩ}（ｉ）を、係数α、β、γにより重み付け加算した値であるペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）は、ユーザ端末ＵＥｉの性能を適切に評価した値である。

つまり、ペアリングメトリック算出部１８２１は、上記数式に相当する処理を行うことで、各ユーザ端末の性能を適切に評価した値であるペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）を取得する。

なお、ペアリングメトリック算出部１８２１は、全てのユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６のペアリングメトリック値Ｍ（１）〜Ｍ（６）を取得する。

（ステップＳＳ１０５（ステップＳ５））：
ステップＳＳ１０５（ステップＳ５）において、基地局ＢＳ１のペアリングメトリックソート部１８２２は、ペアリングメトリックソート処理を行う。ペアリングメトリックソート処理について、図１３を用いて説明する。

図１３は、ペアリングメトリックソート処理およびＵＥグループ分割処理を説明するための図である。

ペアリングメトリックソート部１８２２は、ペアリングメトリック算出部により取得された全てのユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６のペアリングメトリック値Ｍ（１）〜Ｍ（６）を、降順または昇順に並べる。図１３では、左側から右側に向かって昇順にユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６のペアリングメトリック値Ｍ（１）〜Ｍ（６）を並べて表示している。

つまり、図１３は、
Ｍ（２）＜Ｍ（４）＜Ｍ（６）＜Ｍ（１）＜Ｍ（３）＜Ｍ（５）
である場合の状態を模式的に示している。

ユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６のペアリングメトリック値Ｍ（１）〜Ｍ（６）が上記の大小関係である場合、ペアリングメトリックソート部１８２２は、ペアリングメトリック値Ｍ（１）〜Ｍ（６）に対してソート処理を行い、当該ペアリングメトリック値Ｍ（１）〜Ｍ（６）を昇順（または降順）に並べることで、ソート結果のデータＭ＿ｓｏｒｔを取得する。

なお、説明便宜のため、ユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６のペアリングメトリック値Ｍ（１）〜Ｍ（６）は、上記大小関係を満たすものとして、以下、説明する。

（ステップＳＳ１０６（ステップＳ６））：
ステップＳＳ１０６（ステップＳ６）において、基地局ＢＳ１のＵＥグループ分割部１８２３は、ＵＥグループ分割処理を行う。ＵＥグループ分割処理について、図１３を用いて説明する。

ＵＥグループ分割部１８２３は、全てのユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ６を、ペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）のソート結果に基づいて、２つのグループに分ける。

ＵＥグループ分割部１８２３は、通信対象としてユーザ端末の数がＮ１である場合、Ｎ１個のユーザ端末のペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）を昇順（または降順）に並べた配列データを取得し、当該配列データにおいて、ペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）の値が最小のものから大きくなる順に（Ｎ１／２）個（Ｎ１が奇数の場合、Ｉｎｔ（Ｎ１／２）個、または、Ｉｎｔ（Ｎ１／２）＋１個）のペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）を抽出し、抽出したペアリングメトリック値に相当するユーザ端末を下位グループＧ＿Ｌｏｗに振り分ける。なお、Ｉｎｔ（ｘ）は、ｘを超えない最大の整数を返す関数である。

そして、上記配列配列データにおいて、下位グループＧ＿Ｌｏｗに振り分けられなかったユーザ端末を、上位グループＧ＿Ｈｉｇｈに振り分ける。

例えば、図１３の場合、ＵＥグループ分割部１８２３は、６個（Ｎ１＝６）のユーザ端末のペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）を昇順（または降順）に並べた配列データＭ＿ｓｏｒｔを
Ｍ＿ｓｏｒｔ＝［Ｍ（２），Ｍ（４），Ｍ（６），Ｍ（１），Ｍ（３），Ｍ（５）］
として取得する。

そして、ＵＥグループ分割部１８２３は、ペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）の値が最小のものから大きくなる順に（Ｎ１／２）個（＝３個）のペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）を抽出し、抽出したペアリングメトリック値に相当するユーザ端末を下位グループＧ＿Ｌｏｗに振り分ける。つまり、下位グループＧ＿Ｌｏｗに含まれるユーザ端末のペアリングメトリックの集合をＳ＿Ｌｏｗとすると、
Ｓ＿Ｌｏｗ＝｛Ｍ（２），Ｍ（４），Ｍ（６）｝
となる。したがって、図１３に示すように、下位グループＧ＿Ｌｏｗに含まれるユーザ端末は、ユーザ端末ＵＥ２、ＵＥ４、および、ＵＥ６となる。

そして、上位グループＧ＿Ｈｉｇｈに含まれるユーザ端末のペアリングメトリックの集合をＳ＿Ｈｉｇｈとすると、
Ｓ＿Ｈｉｇｈ＝｛Ｍ（１），Ｍ（３），Ｍ（５）｝
となる。したがって、図１３に示すように、下位グループＧ＿Ｈｉｇｈに含まれるユーザ端末は、ユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ３、および、ＵＥ５となる。

上記のようにしてユーザ端末を振り分けた上位グループＧ＿Ｈｉｇｈ、下位グループＧ＿Ｌｏｗの情報を含むデータを、ＵＥグループ分割部１８２３は、データＤ９として、取得する。そして、ＵＥグループ分割部１８２３は、取得したデータＤ９を、ＰＦメトリック算出部１８３に出力する。

なお、ＵＥペア生成部１８２で実行される処理（グループ分け処理等）は、上記で説明したものに限定されることはなく、所定の値以上のペアリングメトリック値を有するユーザ端末を含むグループと、所定の値未満のペアリングメトリック値を有するユーザ端末を含むグループと、に分ける処理であれば、他の処理でもよい。

（ステップＳＳ１０７（ステップＳ７））：
ステップＳＳ１０７（ステップＳ７）では、基地局ＢＳ１が、ＰＦメトリックを算出する処理を行う。

具体的には、基地局ＢＳ１のＰＦメトリック算出部１８３は、以下の数式に相当する処理を行い、上位グループＧ＿Ｈｉｇｈ、下位グループＧ＿Ｌｏｗに含まれるユーザ端末と、下位グループＧ＿Ｌｏｗに含まれるユーザ端末との組（ペア）についてのＰＦメトリックΓ_ｋ（ｉ，ｊ）を算出する。

ｉ，ｊ：ユーザ端末の番号
Γ_ｋ（ｉ，ｊ）：ｋ番目の割り当て単位（サブバンド）のＰＦメトリック
ＴＰ_ｉ，ｋ：ユーザ端末ＵＥｉのｋ番目のサブキャリアによる瞬時スループット
ａｖｅ＿ＴＰ_ｉ：ユーザ端末ＵＥｉのスループットの平均値
ＴＰ_ｊ，ｋ：ユーザ端末ＵＥｊのｋ番目のサブキャリアによる瞬時スループット
ａｖｅ＿ＴＰ_ｊ：ユーザ端末ＵＥｊのスループットの平均値
なお、ユーザ端末ＵＥｉのｋ番目のサブキャリアによる瞬時スループットＴＰ_ｉ，ｋ、ユーザ端末ＵＥｊのｋ番目のサブキャリアによる瞬時スループットＴＰ_ｊ，ｋは、ステップＳＳ１０２において、基地局ＢＳ１が各ユーザ端末から取得したスループットについての情報データＩｎｆｏ＿ＴＰ（ＵＥ１）〜Ｉｎｆｏ＿ＴＰ（ＵＥ６）から取得される。

また、ＰＦメトリック算出部１８３は、各ユーザ端末から取得したスループットについての情報データＩｎｆｏ＿ＴＰ（ＵＥ１）〜Ｉｎｆｏ＿ＴＰ（ＵＥ６）から取得した瞬時スループットのデータを記憶部１９に記憶しており、過去に記憶した瞬時スループットＴＰ_ｉ，ｋ（ＴＰ_ｊ，ｋ）のデータを読み出し、読み出した（複数の）スループットの値ＴＰ_ｉ，ｋ（ＴＰ_ｊ，ｋ）の平均値をとることで、ユーザ端末ＵＥｉのスループットの平均値ａｖｅ＿ＴＰ_ｉ（ユーザ端末ＵＥｊのスループットの平均値ａｖｅ＿ＴＰ_ｊ）を取得する。

上記数式から分かるように、ＰＦメトリック算出部１８３は、ユーザ端末ＵＥｉついて、割り当て単位（所定の周波数幅のサブバンド）に含まれるサブキャリアについての瞬時スループットを、過去の所定期間において取得されたユーザ端末ＵＥｉのスループットの平均値で除算した値をユーザ端末ＵＥｉのＰＦメトリック値（上記数式の右辺の第１項の値）として取得する。

また、ＰＦメトリック算出部１８３は、ユーザ端末ＵＥｊついて、割り当て単位（所定の周波数幅のサブバンド）に含まれるサブキャリアについての瞬時スループットを、過去の所定期間において取得されたユーザ端末ＵＥｊのスループットの平均値で除算した値をユーザ端末ＵＥｊのＰＦメトリック値（上記数式の右辺の第２項の値）として取得する。

そして、ＰＦメトリック算出部１８３は、ユーザ端末ＵＥｉとユーザ端末ＵＥｊをペアとしたときのＰＦメトリック値を上記２つの値の合計とする。すなわち、ＰＦメトリック算出部１８３は、ユーザ端末ＵＥｉとユーザ端末ＵＥｊをペアとしたときのＰＦメトリック値Γ_ｋ（ｉ，ｊ）を上式により取得する。

なお、図１３の場合、（１）ユーザ端末ＵＥｉのＰＦメトリック値（上記数式の右辺の第１項の値）を、上位グループＧ＿Ｈｉｇｈに含まれるユーザ端末ＵＥｉのＰＦメトリック値とし、（２）ユーザ端末ＵＥｊのＰＦメトリック値（上記数式の右辺の第２項の値）を、下位グループＧ＿Ｌｏｗに含まれるユーザ端末ＵＥｊのＰＦメトリック値として、上式により、ユーザ端末ＵＥｉ（上位グループＧ＿Ｈｉｇｈのユーザ端末）とユーザ端末ＵＥｊ（下位グループＧ＿Ｌｏｗのユーザ端末）をペアとしたときのＰＦメトリック値Γ_ｋ（ｉ，ｊ）が、ＰＦメトリック算出部１８３により取得される。

このように、通信対象の全てユーザ端末を２つのグループに分けて、それぞれのグループから１つずつユーザ端末を選択し、選択したユーザ端末のペアについてのＰＦメトリック値Γ_ｋ（ｉ，ｊ）を算出することで、ＰＦメトリック値Γ_ｋ（ｉ，ｊ）を算出するための演算量を削減することができる。

例えば、通信対象のユーザ端末が２×ｎ個存在する場合、２×ｎ個のユーザ端末の中から任意の２つのユーザ端末を選択してＰＦメトリック値Γ_ｋ（ｉ，ｊ）を算出する場合、_２×ｎＣ_２＝２×ｎ＾２−ｎ個のＰＦメトリック値Γ_ｋ（ｉ，ｊ）を算出する処理を行う必要がある。

一方、上記のように２つのグループに分けて、それぞれのグループ（ｎ個のユーザ端末を含むグループ）から１つずつユーザ端末を選択してＰＦメトリック値Γ_ｋ（ｉ，ｊ）を算出する場合、_２×ｎＣ_２＝２×ｎ＾２−ｎ個のＰＦメトリック値Γ_ｋ（ｉ，ｊ）を算出する処理は、ｎ＾２個のＰＦメトリック値Γ_ｋ（ｉ，ｊ）を算出する処理を行えばよい。

例えば、ｎ＝１００のとき、
_２×ｎＣ_２＝２×ｎ＾２−ｎ＝１９９００
ｎ＾２＝１００００
である。したがって、本実施形態のＰＦメトリック値算出処理では、グループ分けしないときのＰＦメトリック値算出処理処理に比べて、ＰＦメトリック値Γ_ｋ（ｉ，ｊ）を算出する処理を行う回数を９９００回少なくすることができる。

なお、図１３の場合、ＰＦメトリック算出部１８３は、上位グループＧ＿Ｈｉｇｈ（３個のユーザ端末を含むグループ）から選択した１つのユーザ端末ＵＥｉと、下位グループＧ＿Ｌｏｗ（３個のユーザ端末を含むグループ）から選択した１つのユーザ端末ＵＥｊとのペアのＰＦメトリック値Γ_ｋ（ｉ，ｊ）を算出すればよいので、９回（＝３×３）のＰＦメトリック値算出処理を行うだけでよい。

ＰＦメトリック算出部１８３は、上記処理により取得したＰＦメトリック値Γ_ｋ（ｉ，ｊ）を含むデータをデータＤ１０として、ＵＥペア決定部１８４に出力する。

（ステップＳＳ１０８（ステップＳ８））：
ステップＳＳ１０８（ステップＳ８）において、ＵＥペア決定部１８４は、メトリック算出部１８３が取得した９個のＰＦメトリック値Γ_ｋ（ｉ，ｊ）の中の最大値をとるユーザ端末のペアを割り当て単位（所定の周波数幅のサブバンド）に割り当てるペアに設定する。

ここでは、図１１のサブバンド１に相当する割り当て単位（６０ｋＨｚのサブバンド）において、ＰＦメトリック値Γ_ｋ（１，２）が最大値であったものとする。このとき、サブバンド１に相当する割り当て単位（６０ｋＨｚのサブバンド）には、ユーザ端末ＵＥ１（上位グループＧ＿Ｈｉｇｈに含まれるユーザ端末）とユーザ端末ＵＥ２（下位グループＧ＿Ｌｏｗに含まれるユーザ端末）とが割り当てられる。なお、ユーザ端末ＵＥ１の受信ＳＮＲの方が、ユーザ端末ＵＥ２の受信ＳＮＲよりも高いものとする。

この場合、制御信号生成部１８５は、図１１に示すように、ユーザ端末ＵＥ１のサブキャリアの電力を小さくし、ユーザ端末ＵＥ２のサブキャリアの電力を大きくするように指示するための制御信号Ｃｔｌを生成する。そして、制御信号生成部１８５は、生成した制御信号ＣｔｌをＮＯＭＡ処理部１３に出力する。

ＮＯＭＡ処理部１３は、制御信号Ｃｔｌに従い、サブバンド１に相当する割り当て単位（６０ｋＨｚのサブバンド）において、ユーザ端末ＵＥ１用のデータが低い電力のサブキャリア（サブキャリア間隔Δｆ＝６０ｋＨｚ）で変調され、ユーザ端末ＵＥ２用のデータが高い電力のサブキャリア（サブキャリア間隔Δｆ＝６０ｋＨｚ）で変調されるように各種設定を行う（図１１のサブバンド１の状態となるように設定する）。

そして、基地局ＢＳ１では、ペアリングメトリック算出処理、ペアリングメトリックソート処理、ＵＥグループ分割処理、ＰＦメトリック算出処理、ＵＥペア割り当て処理が、設定した割り当て単位数分繰り返し実行される。この処理を行うために、ステップＳ９で、カウンタ値ｉを１だけインクリメントし、ステップＳ１０で、ｉとＮとの比較判定処理が実行され、上記のＰＦメトリック算出処理、ＵＥペア割り当て処理がＮ回実行される。

本実施形態では、Ｎ＝３なので、上記のペアリングメトリック算出処理、ペアリングメトリックソート処理、ＵＥグループ分割処理、ＰＦメトリック算出処理、ＵＥペア割り当て処理が３回実行される。

そして、例えば、図１１のサブバンド２（２番目の割り当て単位）において、上位グループＧ＿Ｈｉｇｈに含まれるユーザ端末ＵＥ３（キャリア間隔Δｆ＝６０ｋＨｚ、受信ＳＮＲ：大、ユーザ端末）と、下位グループＧ＿Ｌｏｗに含まれるユーザ端末ＵＥ４（キャリア間隔Δｆ＝６０ｋＨｚ、受信ＳＮＲ：小）とのペアのＰＦメトリック値が最大である場合、基地局ＢＳ１は、サブバンド２の周波数資源を、ユーザ端末ＵＥ３、ＵＥ４に割り当て、図１１に示すような状態となるように、ＮＯＭＡ処理部の各種設定を行う。

また、例えば、図１１のサブバンド３（３番目の割り当て単位）において、上位グループＧ＿Ｈｉｇｈに含まれるユーザ端末ＵＥ５（キャリア間隔Δｆ＝６０ｋＨｚ、受信ＳＮＲ：大）と、下位グループＧ＿Ｌｏｗに含まれるユーザ端末ＵＥ６（キャリア間隔Δｆ＝６０ｋＨｚ、受信ＳＮＲ：小）とのペアのＰＦメトリック値が最大である場合、基地局ＢＳ１は、サブバンド３の周波数資源を、ユーザ端末ＵＥ５、ＵＥ６に割り当て、図１１に示すような状態となるように、ＮＯＭＡ処理部の各種設定を行う。

（ステップＳＳ１０９）：
ステップＳＳ１０９において、基地局ＢＳ１は、上記処理で設定した情報、すなわち、データ通信に用いる周波数資源の割り当てについての情報、ユーザ端末の割り当てについての情報、使用するサブキャリアの情報（キャリア周波数、キャリア間隔等）をデータＩｎｆｏ＿Ｒｓｌｔ（ＵＥｋ）（ｋ：自然数、１≦ｋ≦６）として、各ユーザ端末ＵＥｋに送信する。

（ステップＳＳ１１０）：
ステップＳＳ１１０において、各ユーザ端末は、基地局ＢＳ１から受信したデータＩｎｆｏ＿Ｒｓｌｔ（ＵＥｋ）に基づいて、基地局ＢＳ１と通信できるように各種設定を行う。そして、当該設定が完了したら、各ユーザ端末ＵＥｋは、基地局ＢＳ１に対して、Ａｃｋ信号Ａｃｋ（ＵＥｋ）を送信する。

基地局ＢＳ１は、各ユーザ端末ＵＥｋからＡｃｋ信号Ａｃｋ（ＵＥｋ）を受信したら、各ユーザ端末ＵＥｋとの通信コネクションを確立させる処理を行う。

（ステップＳＳ１１１〜ＳＳ１１３）：
そして、基地局ＢＳ１と各ユーザ端末ＵＥｋとの通信コネクションが確立したら、基地局ＢＳ１と各ユーザ端末ＵＥｋとのデータ通信を開始する。

例えば、基地局ＢＳ１と、ユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ２とは、図１１のサブバンド１を用いて、ＮＯＭＡによる多重通信が実行される。つまり、基地局ＢＳ１と、ユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ２とは、周波数軸方向に直交性を保ちつつ、電力軸方向に非直交となるサブキャリアであって、図１１のスペクトル状態となるサブキャリアを用いてＮＯＭＡによる多重通信が実行される。

具体的には、制御信号生成部１８５は、ユーザ端末ＵＥ１およびＵＥ２へ送信するデータを選択するように指示する制御信号Ｃｔｌをデータ選択部１１に出力する。

データ選択部１１は、制御信号Ｃｔｌに基づいて、ユーザ端末ＵＥ１およびＵＥ２へ送信するデータＤｉｎ（ＢＳ１，ＵＥ１）、Ｄｉｎ（ＢＳ１，ＵＥ２）を選択し、当該データＤｉｎ（ＢＳ１，ＵＥ１）、Ｄｉｎ（ＢＳ１，ＵＥ２）をＥＣＣ部１２に出力する。

ＥＣＣ部１２は、データＤｉｎ（ＢＳ１，ＵＥ１）、Ｄｉｎ（ＢＳ１，ＵＥ２）に対して、インターリーブ処理、ＥＣＣ処理を行い、処理後のデータＤ２ａ、Ｄ２ｂをＮＯＭＡ処理部１３に出力する。

ＮＯＭＡ処理部１３のマッピング処理部１３１は、制御信号Ｃｔｌに従い、データＤ２ａ（ユーザ端末ＵＥ１用データ）、Ｄ２ｂ（ユーザ端末ＵＥ２用データ）を、ＩＱ複素平面内の所定の位置にマッピングし、ＩＱ複素平面上においてマッピングされた各点に対応する振幅Ａｍｐ、周波数ｆを取得する。

そして、上記のようにして取得したＩＱ複素平面上の各点に対応する振幅Ａｍｐ、周波数ｆをベクトルデータｖＤ３（Ａｍｐ，ｆｒｅｑ）として、ＩＦＦＴ部１３２に出力する。

ＩＦＦＴ部１３２は、ベクトルデータｖＤ３（Ａｍｐ，ｆｒｅｑ）に基づいて、ＩＱ複素平面上の各点に対応するサブキャリアを生成する。

つまり、ユーザ端末ＵＥ１用データが低い電力となるように小さな振幅の信号となるようにサブキャリア変調を行い、ユーザ端末ＵＥ２用データが高い電力となるように大きな振幅の信号となるようにサブキャリア変調を行う。

このようにして生成したサブキャリア（サブキャリア変調した信号）に対してＩＦＦＴ処理を行うことで、時間領域の信号Ｓｉｇ４＿ｔを取得する。

そして、ＲＦ送信処理部１４は、上記のようにして、ＮＯＭＡ処理部により取得された時間領域の信号Ｓｉｇ４＿ｔに対してＲＦ変調処理を行い、ＲＦ信号を生成する。そして、生成されたＲＦ信号がアンテナＡｎｔ１１からユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ２に送信される。

なお、このとき、ＲＦ信号にユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ２へは、サブバンド１を共に使用するペアのユーザ端末の情報を含めて、当該ＲＦ信号を送信することが好ましい。

ユーザ端末ＵＥ１では、基地局ＢＳ１から送信されてきたＲＦ信号を受信し、ＲＦ受信処理部２１によりＲＦ受信処理を行った後、干渉除去部２２が、ＳＩＣ（ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）処理を行い、自装置（ユーザ端末ＵＥ１）宛の信号を取り出す。具体的には、干渉除去部２２は、まず、電力レベルの低いＵＥ１用の信号成分をノイズ成分とみなし、電力レベルの高いＵＥ２用の信号成分を抽出する。そして、干渉除去部２２は、ＵＥ１用の信号とＵＥ２用の信号との多重信号から、抽出したＵＥ２用の信号成分を差し引くことで、ＵＥ１用の信号を取り出す。

そして、上記のようにして取り出したＵＥ１用の信号に対して、受信処理部２４による受信処理を実行することで、ユーザ端末ＵＥ１宛のデータＤｏｕｔ（ＵＥ１）を取得する。

一方、ユーザ端末ＵＥ２では、基地局ＢＳ１から送信されてきたＲＦ信号を受信し、ＲＦ受信処理部２１によりＲＦ受信処理を行った後、干渉除去部２２において、ＳＩＣ（ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）処理を行うことなく、受信処理部２４で受信処理を行うことで、ユーザ端末ＵＥ２宛のデータＤｏｕｔ（ＵＥ２）を取得する。

つまり、ユーザ端末ＵＥ２では、受信ＳＮＲが低いので、電力レベルの低いＵＥ１用の信号成分は、ノイズ成分とみなすことができ、ＳＩＣ処理を行うことなく、受信処理部２４で受信処理を行うことで、ユーザ端末ＵＥ２宛のデータＤｏｕｔ（ＵＥ２）を取得することができる。

上記のように処理することで、無線通信システム１０００では、サブバンド１において、基地局ＢＳ１と、ユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ２とのＮＯＭＡによる多重通信を行うことができる。

また、他のサブバンド（図１１のサブバンド２、３）についても同様に、基地局ＢＳ１と、ペアとなった２つのユーザ端末との間で、ＮＯＭＡによる多重通信を行うことができる。

以上のように、無線通信システム１０００では、多様なユーザ端末（多様な機器）についての性能を適切に評価するための指標となるペアリングメトリックＭ（ｉ）を新たに定義し、ペアリングメトリックＭ（ｉ）に基づいて、通信対象のユーザ端末を２つのグループ（上位グループＧ＿Ｈｉｇｈおよび下位グループＧ＿Ｌｏｗ）に分ける。そして、無線通信システム１０００では、２つのグループから、それぞれ、１個ずつユーザ端末を選択してユーザ端末のペアを作り、当該ペアについて、ＰＦメトリック値Γ_ｋ（ｉ，ｊ）を算出する。

そして、無線通信システム１０００では、算出したＰＦメトリック値Γ_ｋ（ｉ，ｊ）に基づいて、サブバンドに割り当てるユーザ端末のペアを決定する。

したがって、無線通信システム１０００では、ペアリング決定処理のための演算量を低減することができる。さらに、無線通信システム１０００では、機器の性能を適切に評価することができるペアリングメトリックＭ（ｉ）を用いて、ユーザ端末のペアリング処理（ユーザ端末の割り当て処理）を行うので、性能の低いユーザ端末が不適切に通信対象外とされることを防止することができる。

したがって、無線通信システム１０００では、多様な機器が多数接続される場合であっても、ペアリング決定処理の演算量を抑えつつ、低性能・低消費電力の機器も適切にペアリングの対象になり、適切に周波数資源を割り当てた通信を実現することができる。

なお、上記では、ユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ２において、スループット取得部２５が自装置のスループットを取得し、取得したスループットの情報を基地局ＢＳ１に送信し、基地局ＢＳ１で、スループットにより、ＰＦメトリックΓ_ｋ（ｉ，ｊ）を取得する場合について説明した。しかしながら、本発明は、これに限定されることはなく、例えば、ユーザ端末ＵＥ１、ＵＥ２において、スループット取得部２５の代わりに、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ−ｐｌｕｓ−ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）を取得するＳＩＮＲ取得部を設け、当該ＳＩＮＲ取得部で自装置のＳＩＮＲを取得し、取得したＳＩＮＲの情報を基地局ＢＳ１に送信し、基地局ＢＳ１で、ＳＩＮＲにより、ＰＦメトリックΓ_ｋ（ｉ，ｊ）を取得するようにしてもよい。そして、この場合、基地局ＢＳ１のＰＦメトリック算出部１８３は、以下の数式に相当する処理を行い、上位グループＧ＿Ｈｉｇｈ、下位グループＧ＿Ｌｏｗに含まれるユーザ端末と、下位グループＧ＿Ｌｏｗに含まれるユーザ端末との組（ペア）についてのＰＦメトリックΓ_ｋ（ｉ，ｊ）を算出するようにすればよい。

ｉ，ｊ：ユーザ端末の番号
Γ_ｋ（ｉ，ｊ）：ｋ番目の割り当て単位（サブバンド）のＰＦメトリック
ＳＩＮＲ_ｉ，ｋ：ユーザ端末ＵＥｉのｋ番目のサブキャリアによる瞬時ＳＩＮＲ
ａｖｅ＿ＳＩＮＲ_ｉ：ユーザ端末ＵＥｉのＳＩＮＲの平均値
ＳＩＮＲ_ｊ，ｋ：ユーザ端末ＵＥｊのｋ番目のサブキャリアによる瞬時ＳＩＮＲ
ａｖｅ＿ＳＩＮＲ_ｊ：ユーザ端末ＵＥｊのＳＩＮＲの平均値
≪変形例≫
次に、第１実施形態の変形例について説明する。

上記と同じ部分については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。

図１４は、第１実施形態の変形例に係る基地局ＢＳ１Ａの概略構成図である。

図１５は、第１実施形態の変形例に係る基地局ＢＳ１ＡのＵＥペア生成部１８２Ａとパラメータ調整部２０の概略構成図である。

本変形例の無線通信システムの基地局ＢＳ１Ａは、図１４に示すように、第１実施形態の基地局ＢＳ１において、ＵＥペア生成部１８２をＵＥペア生成部１８２Ａに置換し、さらに、パラメータ調整部２０を追加して構成を有している。

それ以外については、本変形例の無線通信システムは、第１実施形態の無線通信システム１０００と同様である。

ＵＥペア生成部１８２Ａは、図１５に示すように、第１実施形態のＵＥペア生成部１８２において、ペアリングメトリック算出部１８２１を、ペアリングメトリック算出部１８２１Ａに置換した構成を有している。

パラメータ調整部２０は、ペアリングメトリックを算出するために用いられる重み付け係数ｗｊについてのデータをペアリングメトリック算出部１８２１Ａに出力する。

ペアリングメトリック算出部１８２１Ａは、抽出部１７から出力されるデータＤ７と、割り当て単位決定部１８１から出力されるデータＤ８とを入力する。また、ペアリングメトリック算出部１８２１Ａは、パラメータ調整部２０から出力される重み付け係数ｗｊについてのデータを入力する。

ペアリングメトリック算出部１８２１Ａは、ユーザ端末ＵＥｉ（ｉ：自然数、本実施形態では、１≦ｉ≦６）のペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）を、下記数式に相当する処理を行うことで、算出する。

Ｍ_ｊ（ｉ）は、ユーザ端末ＵＥｉの性能等を表す値
ｗ_ｊ：重み付け係数（０≦ｗ_ｊ≦１）
つまり、本変形例では、ペアリングメトリック算出部１８２１Ａにより、Ｎ個のユーザ端末ＵＥｉの性能等を表す値を用いて、ペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）を算出することができる。

第１実施形態は、Ｎ＝３の場合であり、
Ｍ_１（ｉ）＝Ｍ_ＳＮＲ（ｉ）
Ｍ_２（ｉ）＝Ｍ_{ＵＥ−Ｃａｔ}（ｉ）
Ｍ_３（ｉ）＝Ｍ_ＱＣＩ（ｉ）
α＝ｗ_１
β＝ｗ_２
γ＝ｗ_３
として、ペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）（＝α×Ｍ_ＳＮＲ（ｉ）＋β×Ｍ_{ＵＥ−Ｃａｔ}（ｉ）＋γ×Ｍ_ＱＣＩ（ｉ））が算出される。

本変形例の無線通信システムでは、Ｎ＝３の場合に限定されず、任意のＮ個のユーザ端末ＵＥｉの性能等を表す値を用いて、ペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）を算出することができる。

例えば、図１６に示すように、ペアリングメトリック算出部１８２１Ａでは、第１実施形態の３つのユーザ端末ＵＥｉの性能等を表す値（Ｍ_ＳＮＲ（ｉ）、Ｍ_{ＵＥ−Ｃａｔ}（ｉ）、Ｍ_ＱＣＩ（ｉ））に加えて、第４のユーザ端末ＵＥｉの性能等を表す値として、ユーザ端末ＵＥｉのＳＩＣ性能を表すＭ_ＳＩＣ（ｉ）も含めて、ペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）（＝ｗ_１×Ｍ_ＳＮＲ（ｉ）＋ｗ_２×Ｍ_{ＵＥ−Ｃａｔ}（ｉ）＋ｗ_３×Ｍ_ＱＣＩ（ｉ）＋ｗ_４×Ｍ_ＳＩＣ（ｉ））を算出することができる（Ｎ＝４の場合）。

さらに、本変形例の無線通信システムでは、パラメータ調整部２０により、重み付け係数ｗｊを調整することで、Ｍ_ｊ（ｉ）のペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）への影響度合いを調整することができる。したがって、より適切かつ柔軟にペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）を取得することができる。

以上のように、本変形例の無線通信システムでは、より適切かつ柔軟にペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）を用いて、ペアリングメトリック算出処理、ペアリングメトリックソート処理、および、ＵＥグループ分割処理を実行することができる。

そして、本変形例の無線通信システムにおいても、第１実施形態の無線通信システムと同様に、多様な機器が多数接続される場合であっても、ペアリング決定処理の演算量を抑えつつ、低性能・低消費電力の機器も適切にペアリングの対象になり、適切に周波数資源を割り当てた通信を実現することができる。

［他の実施形態］
上記実施形態（変形例を含む）の無線通信システムでは、各ユーザ端末のスループット、ＳＩＮＲの値を、例えば、図６に示すタイミングで取得する場合を一例として説明したが、各ユーザ端末のスループット、ＳＩＮＲの値を取得するタイミングは、上記以外のタイミングでもよい。

また、上記実施形態（変形例を含む）の無線通信システムにおいて、例えば、一定期間ごとに、周波数資源の割り当て処理を更新するようにしてもよい。これにより、無線通信システムの通信状況が変わった場合であっても、適切に、周波数資源を複数のユーザ端末で利用することができる。

また、「ユーザ端末」とは、ユーザが能動的に使用できる端末装置だけでなく、無線通信機能付きの温度センサのように、ユーザが能動的に使用する機能を有しない（例えば、ユーザインターフェースを有しない）機器等も含む概念である。

また、上記実施形態（変形例を含む）では、ユーザ端末の数は「６」であったが、ユーザ端末の数は、他の数であってもよい。

また、上記実施形態（変形例を含む）で説明した無線通信システムにおいて、各ブロックは、ＬＳＩなどの半導体装置により個別に１チップ化されても良いし、一部又は全部を含むように１チップ化されても良い。

なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。

また、上記各実施形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、プログラムにより実現されるものであってもよい。そして、上記各実施形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、コンピュータにおいて、中央演算装置（ＣＰＵ）により行われる。また、それぞれの処理を行うためのプログラムは、ハードディスク、ＲＯＭなどの記憶装置に格納されており、ＲＯＭにおいて、あるいはＲＡＭに読み出されて実行される。

また、上記実施形態の各処理をハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア（ＯＳ（オペレーティングシステム）、ミドルウェア、あるいは、所定のライブラリとともに実現される場合を含む。）により実現してもよい。さらに、ソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現しても良い。

例えば、上記実施形態の各機能部を、ソフトウェアにより実現する場合、図１７に示したハードウェア構成（例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力部、出力部等をバスＢｕｓにより接続したハードウェア構成）を用いて、各機能部をソフトウェア処理により実現するようにしてもよい。

また、上記実施形態における処理方法の実行順序は、必ずしも、上記実施形態の記載に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序を入れ替えることができるものである。

前述した方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明の範囲に含まれる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、大容量ＤＶＤ、次世代ＤＶＤ、半導体メモリを挙げることができる。

上記コンピュータプログラムは、上記記録媒体に記録されたものに限られず、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク等を経由して伝送されるものであってもよい。

なお、本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。

１０００ 無線通信システム
ＢＳ１、ＢＳ１Ａ 基地局（無線基地局）
ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３、ＵＥ４、ＵＥ５、ＵＥ６ ユーザ端末
１３ ＮＯＭＡ処理部
１８ スケジューラ
１８１ 割り当て単位決定部
１８２、１８２Ａ ＵＥペア生成部
１８２１、１８２１Ａ ペアリングメトリック算出部
１８２２ ペアリングメトリックソート部
１８２３ ＵＥグループ分割部
１８３ ＰＦメトリック算出部
１８４ ＵＥペア決定部
２０ パラメータ調整部

Claims (6)

1. 通信可能エリア内の複数のユーザ端末と無線通信を行う無線基地局であって、
   前記ユーザ端末の性能を評価するための指標となる指標データから導出されるペアリングメトリック値を算出するペアリングメトリック算出部と、
   前記ペアリングメトリック値に対してソート処理を行うペアリングメトリックソート部と、
   前記ペアリングメトリックソート部によるソート処理の結果に基づいて、前記複数のユーザ端末を第１グループおよび第２グループに振り分けるＵＥグループ分割部と、
   前記第１グループに含まれる前記ユーザ端末と前記第２グループに含まれる前記ユーザ端末をペアにしたときのＰＦメトリック値を算出するＰＦメトリック算出部と、
   前記ＰＦメトリック算出部により算出された前記ＰＦメトリック値に基づいて、無線通信に使用する所定の周波数帯域幅を有するサブバンドに割り当てる前記ユーザ端末のペアを決定するＵＥペア決定部と、
   前記ＵＥペア決定部により特定された前記ユーザ端末のペアに前記サブバンド内の周波数資源が割り当てられるように、ＮＯＭＡ処理を実行するＮＯＭＡ処理部と、
   を備える無線基地局。
2. 前記ペアリングメトリック算出部は、
   ｉ番目（ｉ：自然数）の前記ユーザ端末のペアリングメトリック値をＭ（ｉ）とすると、
   前記ペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）を、
   Ｍ（ｉ）＝α×Ｍ_ＳＮＲ（ｉ）＋β×Ｍ_{ＵＥ−Ｃａｔ}（ｉ）＋γ×Ｍ_ＱＣＩ（ｉ）
   Ｍ_ＱＣＩ（ｉ）＝Ｉｎｖ（ＱＣＩ（ｉ））
   α＋β＋γ＝１
   Ｍ（ｉ）：ペアリングメトリック値
   Ｍ_ＳＮＲ（ｉ）：ＳＮＲのソート順位
   Ｍ_{ＵＥ−Ｃａｔ}（ｉ）：処理対象のユーザ端末のＵＥカテゴリ番号
   Ｍ_ＱＣＩ（ｉ）：ＱＣＩごとに予め設定された優先度
   Ｉｎｖ（ｘ）：ｘについての単調減少となる関数
   α、β、γ：係数（α、β、γは、正の実数）
   に相当する処理により取得する、
   請求項１に記載の無線基地局。
3. 前記ペアリングメトリック算出部は、
   ｉ番目（ｉ：自然数）の前記ユーザ端末のペアリングメトリック値をＭ（ｉ）とすると、
   前記ペアリングメトリック値Ｍ（ｉ）を、
   

   

   Ｍ_ｊ（ｉ）：ユーザ端末ＵＥｉの性能等を表す値
   ｗ_ｊ：重み付け係数（０≦ｗ_ｊ≦１）
   に相当する処理により取得する、
   請求項１に記載の無線基地局。
4. 前記重み係数ｗ_ｊを調整するパラメータ調整部をさらに備える、
   請求項３に記載の無線基地局。
5. 通信可能エリア内の複数のユーザ端末と無線通信を行う無線基地局により実行される無線通信方法であって、
   前記ユーザ端末の性能を評価するための指標となる指標データから導出されるペアリングメトリック値を算出するペアリングメトリック算出ステップと、
   前記ペアリングメトリック値に対してソート処理を行うペアリングメトリックソートステップと、
   前記ペアリングメトリックソートステップによるソート処理の結果に基づいて、前記複数のユーザ端末を第１グループおよび第２グループに振り分けるＵＥグループ分割ステップと、
   前記第１グループに含まれる前記ユーザ端末と前記第２グループに含まれる前記ユーザ端末をペアにしたときのＰＦメトリック値を算出するＰＦメトリック算出ステップと、
   前記ＰＦメトリック算出ステップにより算出された前記ＰＦメトリック値に基づいて、無線通信に使用する所定の周波数帯域幅を有するサブバンドに割り当てる前記ユーザ端末のペアを決定するＵＥペア決定ステップと、
   前記ＵＥペア決定ステップにより特定された前記ユーザ端末のペアに前記サブバンド内の周波数資源が割り当てられるように、ＮＯＭＡ処理を実行するＮＯＭＡ処理ステップと、
   を備える無線通信方法。
6. 請求項５に記載の無線通信方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。

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