WO2013015310A1 - 無線基地局及び通信制御方法 - Google Patents

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WO2013015310A1
WO2013015310A1 PCT/JP2012/068815 JP2012068815W WO2013015310A1 WO 2013015310 A1 WO2013015310 A1 WO 2013015310A1 JP 2012068815 W JP2012068815 W JP 2012068815W WO 2013015310 A1 WO2013015310 A1 WO 2013015310A1
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radio
uplink
weight
downlink
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PCT/JP2012/068815
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徹 佐原
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京セラ株式会社
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    • H04W88/08—Access point devices

Definitions

  • the present invention relates to a radio base station and a communication control method for performing radio communication using adaptive array control in a TDD radio communication system.
  • LTE system In a wireless communication system (LTE system) that complies with LTE (Long Term Evolution), a standard established by 3GPP (Third Generation Partnership Project), a wireless base station is used for wireless communication between a wireless base station and a wireless terminal. Radio resources are allocated (see, for example, Non-Patent Document 1).
  • LTE Long Term Evolution
  • 3GPP Third Generation Partnership Project
  • TD-LTE system In a time division duplex (TDD) LTE system (hereinafter referred to as a “TD-LTE system”), adaptive array control using an array antenna is used to improve frequency use efficiency and improve radio communication quality. Is being considered for introduction into a radio base station.
  • TDD time division duplex
  • Adaptive array control includes beamforming that directs the peak of the directivity pattern of the array antenna toward the wireless terminal under its own station, and null of the directivity pattern of the array antenna with respect to the wireless terminal under the control of another radio base station. And null steering.
  • the radio base station allocates a pair of an uplink radio resource for transmitting an uplink reference signal and a downlink radio resource whose frequency band overlaps with the uplink radio resource to the radio terminal. Based on the uplink reference signal received from the wireless terminal, beam forming is performed by calculating the antenna weight so that the peak of the directivity pattern is directed toward the wireless terminal.
  • the other radio base station performs null steering by deriving an antenna weight so that a directivity pattern null is directed toward the radio terminal based on the uplink reference signal received from the radio terminal.
  • adaptive array control in the TD-LTE system is realized by symmetrically assigning the uplink radio resource used for calculating the antenna weight and the downlink radio resource to which the antenna weight is applied to each radio terminal. .
  • uplink radio resources are consumed for calculating the antenna weight. Therefore, when it is necessary to transmit uplink data (uplink user data) from a radio terminal, a situation may occur in which uplink radio resources for uplink data transmission cannot be allocated to the radio terminal. Therefore, there is a problem that the uplink throughput is reduced.
  • an object of the present invention is to provide a radio base station and a communication control method capable of allowing adaptive array control to function satisfactorily while suppressing a decrease in uplink throughput in a TDD radio communication system.
  • the present invention has the following features.
  • the radio base station is characterized in that, in a TDD radio communication system (TD-LTE system 10), a radio base station (eNB 100-1) that performs radio communication using adaptive array control, comprising: A resource allocation unit (resource allocation unit 121) that allocates a pair of (PDSCH resource) and an uplink radio resource (PUSCH resource) whose frequency band overlaps with the downlink radio resource to the radio terminal, and the uplink radio resource A weight deriving unit (weight deriving unit 122) for deriving an antenna weight (downlink weight) to be applied to the downlink radio resource based on an uplink reference signal (DMRS) transmitted from the radio terminal
  • DMRS uplink reference signal
  • the assignment of the uplink radio resource forming the pair is changed to another radio terminal, and the weight deriving unit, when the assignment of the uplink radio resource forming the pair is changed to the other radio terminal, A past uplink reference signal transmitted from the radio terminal in a frequency band that is in the past of the paired uplink radio resource and overlapping with the downlink radio resource, or a time band of the paired uplink radio resource and The gist is to derive the antenna weight based on an adjacent uplink reference signal transmitted from the radio terminal in a frequency band adjacent to the downlink radio resource.
  • “derivation” is not limited to “calculation” of the antenna weight, but also includes “acquisition” of the antenna weight from the storage unit (memory).
  • uplink radio resources used for derivation of antenna weights and downlink radio resources to which the antenna weights are applied are symmetrically assigned to radio terminals, uplink data from other radio terminals
  • transmission of (uplink user data) is necessary
  • changing the uplink radio resource assignment to the other radio terminal allows the other radio terminal to transmit uplink data, thereby reducing the uplink throughput. Can be suppressed.
  • the accuracy of the antenna weight can be ensured by deriving the antenna weight based on the past uplink reference signal or the adjacent uplink reference signal.
  • Array control can function well.
  • adaptive array control can be satisfactorily functioned while suppressing a decrease in uplink throughput in the TDD wireless communication system.
  • the resource allocating unit can further assign a data-dedicated uplink radio resource dedicated to uplink data.
  • the resource allocation unit is configured to transmit uplink data transmitted by the other radio terminal when all of the data dedicated uplink radio resources have been allocated.
  • the gist of the present invention is to change the paired uplink radio resource allocation to the other radio terminal when necessary.
  • Another feature of the radio base station according to the present invention is the above-described feature, further comprising a movement speed acquisition unit that acquires information related to a movement speed of the wireless terminal, wherein the weight derivation unit includes the pair of uplink radios.
  • the antenna weight is derived based on the adjacent uplink reference signal. The gist.
  • Another feature of the radio base station according to the present invention is the above-described feature, further comprising a frequency selective fading acquisition unit for acquiring information on frequency selective fading with the wireless terminal, wherein the weight derivation unit includes: When the paired uplink radio resource allocation is changed to the other radio terminal and frequency selective fading with the radio terminal is considered to be large, the past uplink reference signal The gist is to derive the antenna weight based on the above.
  • deriving an antenna weight based on an adjacent uplink reference signal results in low accuracy of the antenna weight.
  • the accuracy of the antenna weight can be ensured, so that adaptive array control can function well.
  • a feature of the communication control method is a communication control method in a radio base station that performs radio communication using adaptive array control in a TDD radio communication system, and includes a downlink radio resource, the downlink radio resource, and a frequency
  • the allocation of the uplink radio resource is changed to another radio terminal, and the radio base station makes the pair
  • the allocation of radio resources is changed to the other radio terminal, in the weight derivation step, in the frequency band that is in the past time band and overlaps with the downlink radio resource in the pair of the uplink radio resources, Based on the past uplink reference signal transmitted from the radio terminal, or the adjacent uplink reference signal transmitted from the radio terminal in the time band of the paired uplink radio resource and in the frequency band adjacent to the downlink radio resource, An antenna weight is derived.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a TD-LTE system according to first to fifth embodiments.
  • FIG. FIG. 3 is a block diagram of an eNB according to the first to third embodiments. A configuration of a radio frame used in the TD-LTE system according to the first to fifth embodiments will be described. It is a figure for demonstrating the resource allocation operation
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a TD-LTE system 10 according to the present embodiment.
  • the TD-LTE system 10 employs a TDD system as a duplex system.
  • the TD-LTE system 10 uses OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) for downlink (DL) wireless communication, and SC-FDMA (Single Carrier Frequency) for uplink (UL: Uplink) wireless communication. ) Is adopted.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency
  • the TD-LTE system 10 includes a radio base station (eNB: evolved NodeB) 100-1, an eNB 100-2 installed adjacent to the eNB 100-1, an eNB 100, -1 subordinate radio terminal (UE: User Equipment) 200-1, UE 200-2 subordinate to eNB 100-1, and UE 300-1 subordinate to eNB 100-2.
  • eNB evolved NodeB
  • UE User Equipment
  • UE 200 under the eNB 100-1 Although two UEs 200 under the eNB 100-1 are illustrated, it is assumed that a larger number of UEs 200 (UE 200-3, UE 200-4,...) Are actually under the eNB 100-1.
  • UE 300-1 under the eNB 100-2 it is assumed that a larger number of UEs 300 (UE 300-2, UE 300-3,...) Are actually under the eNB 100-2.
  • Each UE 200 uses a cell formed by the eNB 100-1 as a serving cell, and radio resources are allocated by the eNB 100-1.
  • Each UE 300 uses a cell formed by the eNB 100-2 as a serving cell, and radio resources are allocated by the eNB 100-2.
  • the radio resource is configured by a resource block (RB) composed of 12 consecutive subcarriers.
  • each eNB 100 provides PUCCH (Physical Uplink Control Channel) resources for uplink control data, PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) resources for uplink user data, and downlink control data for subordinate UEs.
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • a PDCCH (Physical Downlink Control Channel) resource and a PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) resource for downlink user data are allocated.
  • Each of the PUCCH resource, the PUSCH resource, the PDCCH resource, and the PDSCH resource is configured by one or a plurality of RBs.
  • Each UE 200 and each UE 300 transmit uplink user data and / or a demodulation reference signal (DMRS) using the PUSCH resource allocated from the serving cell.
  • DMRS is a known signal sequence for synchronous detection of PUSCH.
  • each UE 200 and each UE 300 transmits a sounding reference signal (SRS) at a predetermined period.
  • SRS is a known signal sequence for measuring uplink channel quality.
  • each UE 200 and each UE 300 transmits a PUSCH allocation request to the serving cell when it is necessary to transmit uplink user data.
  • adaptive array control using an array antenna is introduced in each eNB 100.
  • the eNB 100-1 allocates a pair of a PDSCH resource and a PUSCH resource whose frequency band overlaps with the PDSCH resource to each UE 200.
  • the eNB 100-1 performs beam forming for directing the peak of the directivity pattern of the array antenna to each UE 200 by calculating the antenna weight based on the DMRS transmitted by each UE 200 using the PUSCH resource.
  • the eNB 100-1 performs null steering to direct the null of the directivity pattern of the array antenna to each UE 300 by calculating the antenna weight based on the DMRS received from each UE 300 under the eNB 100-2.
  • the eNB 100-1 transmits downlink user data using the PDSCH resource according to such a directivity pattern.
  • the antenna weight includes an uplink weight that is an antenna weight for uplink and a downlink weight that is an antenna weight for downlink.
  • the eNB 100-2 allocates a pair of a PDSCH resource and a PUSCH resource whose frequency band overlaps with the PDSCH resource to each UE 300.
  • the eNB 100-2 performs beam forming to direct the peak of the directivity pattern of the array antenna to each UE 300 by calculating the antenna weight based on the DMRS transmitted from each UE 300 using the PDSCH resource.
  • the eNB 100-2 performs null steering to direct the null of the directivity pattern of the array antenna to each UE 200 by calculating the antenna weight based on the DMRS received from each UE 200 under the control of the eNB 100-1.
  • the eNB 100-2 transmits downlink data using the PDSCH resource according to such a directivity pattern.
  • adaptive array control in the TD-LTE system 10 is realized by symmetrically assigning the PUSCH resource used for calculating the antenna weight and the PDSCH resource to which the antenna weight is applied to each UE.
  • FIG. 2 is a block diagram of the eNB 100-1 according to the present embodiment. Since the eNB 100-2 is configured in the same manner as the eNB 100-1, the configuration of the eNB 100-1 will be described on behalf of each eNB 100.
  • the eNB 100-1 includes a plurality of antenna elements A1 to AN, a radio reception unit 110, a control unit 120, a radio transmission unit 130, a storage unit 140, and a network communication unit 150. Have.
  • the plurality of antenna elements A1 to AN constitutes an array antenna and is used for transmission / reception of radio signals.
  • Radio reception section 110 receives a received signal for each of a plurality of antenna elements A1 to AN.
  • the wireless reception unit 110 receives an uplink weight from the control unit 120.
  • Radio receiving section 110 performs weighting processing for combining the received signals for each of the plurality of antenna elements A1 to AN after multiplying the uplink weights, and outputs the weighted received signals to control section 120.
  • the wireless reception unit 110 performs amplification of the reception signal, conversion of the reception signal from the radio frequency (RF) band to the baseband (BB) band (down conversion), and the like.
  • RF radio frequency
  • BB baseband
  • the control unit 120 controls various functions of the eNB 100-1.
  • the control unit 120 includes a resource allocation unit 121 and a weight deriving unit 122.
  • the resource allocation unit 121 performs radio resource allocation for each UE 200 under its own eNB. Specifically, the resource assignment unit 121 assigns an SRS resource for SRS, a PUCCH resource, a PUSCH resource, a PDCCH resource, and a PDSCH resource to each UE 200.
  • the resource allocation unit 121 determines whether or not uplink user data is generated for each UE 200 based on the PUSCH allocation request received by the radio reception unit 110. When uplink user data is generated, the resource allocation unit 121 allocates a PUSCH resource to the UE 200 that has transmitted the PUSCH allocation request. On the other hand, for the UE 200 in which no uplink user data is generated, a PUSCH resource whose frequency band overlaps with the PDSCH resource allocated to the UE 200 is allocated.
  • the resource allocation unit 121 performs control so that the PUCCH resource, the PUSCH resource, the PDCCH resource, and the PDSCH resource are allocated for each subframe and the allocation information is notified to the UE 200 through the PDCCH.
  • the resource allocation unit 121 notifies the UE 200 of the allocation parameter by higher layer signaling only when the allocation needs to be set or changed.
  • the weight deriving unit 122 derives an uplink weight and a downlink weight based on the DMRS received by the wireless reception unit 110. Specifically, the weight deriving unit 122 directs a peak toward the UE 200 under its own eNB based on the DMRS from the UE 200 under its own eNB and the DMRS from the UE under its other eNB, and is under the other eNB. Uplink weights and downlink weights for directing nulls to UEs are derived for each RB.
  • the weight deriving unit 122 derives a downlink weight to be applied to the PDSCH resource of the UE 200 when there is a PUSCH resource of the UE 200 whose frequency band overlaps with the PDSCH resource, that is, the PDSCH resource overlaps with the frequency band.
  • the downlink weight is calculated based on the DMRS.
  • the weight deriving unit 122 outputs the calculated downlink weight to the radio transmission unit 130, and stores the downlink weight in the storage unit 140 in association with the frequency band information and UE identification information of the PUSCH resource (DMRS).
  • the weight deriving unit 122 appropriately calculates a downlink weight based on the SRS, and stores the downlink weight in the storage unit 140 in association with the frequency band information and UE identification information of the SRS.
  • the weight deriving unit 122 derives a downlink weight to be applied to the PDSCH resource of the UE 200 when there is no PUSCH resource of the UE 200 whose frequency band overlaps with the PDSCH resource, that is, the allocation of the PUSCH resource. Is changed to another UE 200, the downlink weight based on the past DMRS / SRS in which the frequency band overlaps with the PDSCH resource is acquired from the storage unit 140.
  • the wireless transmission unit 130 receives a transmission signal including downlink user data and a downlink weight from the control unit 120.
  • the wireless transmission unit 130 distributes the transmission signal to each of the plurality of antenna elements A1 to AN, and performs weighting processing for multiplying each transmission signal by a downlink weight.
  • the wireless transmission unit 130 outputs the weighted transmission signal to the plurality of antenna elements A1 to AN.
  • the wireless transmission unit 130 performs amplification of the transmission signal, conversion (up-conversion) of the transmission signal from the BB band to the RF band, and the like.
  • the storage unit 140 stores various information used for control by the control unit 120.
  • the storage unit 140 stores downlink weights calculated based on past DMRS / SRS.
  • the network communication unit 150 performs communication with a core network (EPC: Evolved Packet Core) and communication with an adjacent eNB.
  • EPC Evolved Packet Core
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a radio frame used in the TD-LTE system 10 according to the present embodiment.
  • seven TDD radio frame configurations that is, subframe configuration patterns
  • one of the patterns will be described as an example.
  • one radio frame is composed of 10 subframes on the time axis.
  • Each subframe has a time length of 1 msec and is composed of two slots on the time axis.
  • Each subframe is composed of 14 symbols on the time axis.
  • each subframe is configured by about 50 RBs on the frequency axis.
  • Each of subframe # 0, subframe # 4, subframe # 5, and subframe # 9 is a downlink-only subframe.
  • the downlink dedicated subframe is a control area where the head part is used as a PDCCH resource, and the remaining part is a data area used as a PDSCH resource.
  • Each of subframe # 2, subframe # 3, subframe # 7, and subframe # 8 is an uplink-dedicated subframe.
  • the uplink-dedicated subframe is a control region in which both end portions are used as PUCCH resources on the frequency axis, and the remaining portion (center portion) is a data region used as PUSCH resources.
  • the DMRS is arranged at the fourth symbol of each slot included in the PUSCH resource. Therefore, two DMRSs are transmitted in one subframe.
  • Each of subframe # 1 and subframe # 6 is a special subframe for switching between uplink and downlink.
  • the special subframe includes a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS is from the 1st symbol to the 11th symbol
  • GP is the 12th symbol
  • UpPTS is the 13th and 14th symbols.
  • the configuration of the special subframe (that is, the number of symbols of DwPTS, GP, and UpPTS in the special subframe) is determined in a plurality of patterns. .
  • UpPTS is used for transmission of SRS.
  • the eNB 100-1 allocates each SRS resource included in the UpPTS to each subordinate UE 200.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a resource allocation operation and a downlink weight derivation operation according to the present embodiment.
  • the eNB 100-1 allocates resources to the UEs 200-1 to 200-6 for the subframes # 0 to # 30 on the time axis and the RBs # 0 to # 9 on the frequency axis.
  • eNB 100-1 assigns a pair of a PUSCH resource composed of RBs # 1 to # 3 in subframe # 7 and a PDSCH resource composed of RBs # 1 to # 3 in subframe # 9 to UE 200. Assigned to -1. Then, the eNB 100-1 calculates a downlink weight to be applied to the allocated PDSCH resource based on the DMRS of the allocated PUSCH resource, and the downlink weight is calculated using the UE identification information “UE200-1” and the frequency band information “RB # 1”. Are stored in association with .about. # 3 ".
  • the eNB 100-1 assigns a pair of a PUSCH resource composed of RBs # 4 and # 5 in subframe # 7 and a PDSCH resource composed of RBs # 4 and # 5 in subframe # 9 to the UE 200-2. Then, the eNB 100-1 calculates a downlink weight to be applied to the allocated PDSCH resource based on the DMRS of the allocated PUSCH resource, and the downlink weight is calculated using the UE identification information “UE200-2” and the frequency band information “RB # 4”. And # 5 ′′ in association with each other.
  • the eNB 100-1 allocates a pair of the PUSCH resource including the RBs # 5 to # 7 in the subframe # 8 and the PDSCH resource including the RBs # 5 to # 7 in the subframes # 10 and # 11 to the UE 200-3. ing. Then, the eNB 100-1 calculates the downlink weight to be applied to the allocated PDSCH resource based on the DMRS of the allocated PUSCH resource, and the downlink weight is calculated using the UE identification information “UE200-3” and the frequency band information “RB # 5”. Are stored in association with .about. # 7 ".
  • the eNB 100-1 allocates a pair of the PUSCH resource including the RBs # 2 to # 4 in the subframe # 8 and the PDSCH resource including the RBs # 2 to # 4 in the subframes # 10 and # 11 to the UE 200-5. ing. Then, the eNB 100-1 calculates a downlink weight to be applied to the allocated PDSCH resource based on the DMRS of the allocated PUSCH resource, and the downlink weight is calculated using the UE identification information “UE200-5” and the frequency band information “RB # 2”. Are stored in association with .about. # 4 ".
  • the eNB 100-1 performs resource allocation in the same manner for the subframes # 12 to # 16.
  • the eNB 100-1 allocates a PUSCH resource including the RBs # 0 to # 4 in the subframe # 17 to the UE 200-6 in response to the PUSCH allocation request from the UE 200-6 in the subframe # 11. Since the PDSCH resource consisting of RBs # 2 and # 3 in subframe # 19 is assigned to UE 200-1, the PUSCH resource consisting of RBs # 2 and # 3 in subframe # 17 should be originally assigned to UE 200-1. It is a PUSCH resource.
  • the eNB 100-1 searches for the stored downlink weight using the UE identification information “UE200-1” and the frequency band information “RB # 2 and # 3” as search keys. As a result, the downlink weight calculated based on RB # 2 and # 3 of subframe # 7 is acquired from the stored downlink weights. Then, the eNB 100-1 applies the acquired downlink weight to the PDSCH resource including the RBs # 2 and # 3 of the subframe # 19.
  • the downlink weight calculated based on the SRS may be used in the same manner as the downlink weight calculated based on the DMRS.
  • FIG. 5 is a flowchart of the PUSCH resource allocation processing flow according to this embodiment. This flow is performed for each UE 200.
  • step S101 the resource allocation unit 121 determines whether or not a PUSCH allocation request from the UE 200 has been received.
  • step S102 the resource allocation unit 121 allocates a PUSCH resource in response to the PUSCH allocation request.
  • step S103 the resource allocation unit 121 pairs a PUSCH resource whose frequency band overlaps with the PDSCH resource allocated to the UE 200 with the PDSCH resource. Allocated as PUSCH resource.
  • FIG. 6 is a flowchart of the downlink weight derivation process flow according to this embodiment. This flow is performed for each UE 200.
  • step S201 the weight deriving unit 122 determines whether or not there is a PUSCH resource of the UE 200 that is paired with a PDSCH resource to be allocated to the UE 200.
  • step S202 the weight deriving unit 122 calculates a downlink weight based on the DMRS of the paired PUSCH resource. .
  • step S203 the weight deriving unit 122 determines that the past PUSCH resource of the UE 200 whose frequency band overlaps with the PDSCH resource.
  • the downlink weight calculated based on the DMRS is acquired.
  • the eNB 100-1 that performs wireless communication using adaptive array control in the TD-LTE system 10 includes the PDSCH resource, the PDSCH resource, and the frequency band.
  • Part 122 The resource assignment unit 121 changes the PUSCH resource assignment to another UE 200 in response to the need for uplink user data transmission by another UE 200, and the weight derivation unit 122 assigns the PUSCH resource assignment to the other UE 200.
  • the antenna weight is derived based on the past DMRS / SRS transmitted from the UE 200 in the past time band than the PUSCH resource and in the frequency band overlapping with the PDSCH resource.
  • the weight calculation PUSCH resource used for derivation of the antenna weight and the PDSCH resource to which the antenna weight is applied are symmetrically allocated to the UE 200, transmission of uplink user data from the other UE 200 is performed. Is required, by changing the allocation of the weight calculation PUSCH resource to the other UE 200, the other UE 200 can transmit the uplink user data, so that a decrease in uplink throughput can be suppressed. Moreover, even if the allocation of the PUSCH resource for calculating the weight is changed to the other UE 200, the past DMRS / SRS transmitted from the UE 200 in the past time zone than the PUSCH resource and in the frequency band overlapping with the PDSCH resource. By deriving the antenna weight based on the above, the accuracy of the antenna weight can be ensured, so that the adaptive array control can function well.
  • the weight calculation PUSCH resource is handled in the same manner as the PUSCH resource described in the first embodiment, but the data-dedicated PUSCH resource is a PUSCH resource dedicated to uplink user data.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the resource allocation operation and the downlink weight derivation operation according to this embodiment.
  • the eNB 100-1 allocates resources to the UEs 200-1 to 200-6 for the subframes # 0 to # 30 on the time axis and the RBs # 0 to # 9 on the frequency axis.
  • eNB 100-1 uses RBs included in subframes # 8, # 13, and # 18 as data-dedicated PUSCH resources.
  • the eNB 100-1 allocates a PUSCH resource including the RBs # 0 to # 7 in the subframe # 8 to the UE 200-4 in response to the PUSCH allocation request from the UE 200-4 in the subframe # 1. Also, the eNB 100-1 allocates a PUSCH resource including the RBs # 8 and # 9 in the subframe # 8 to the UE 200-5 in response to the PUSCH allocation request from the UE 200-5 in the subframe # 1.
  • the eNB 100-1 allocates a pair of the PUSCH resource including the RBs # 1 and # 2 in the subframe # 7 and the PDSCH resource including the RBs # 1 and # 2 in the subframes # 9 to # 11 to the UE 200-1. ing.
  • the eNB 100-1 calculates the downlink weight to be applied to the allocated PDSCH resource based on the DMRS of the allocated PUSCH resource, and calculates the downlink weight from the UE identification information “UE200-1” and the frequency band information “RB # 1 and #RB 2 "and stored.
  • the eNB 100-1 receives the SRS from the UE 200-1 in the RB # 3 of the subframe # 6, and calculates the downlink weight based on the SRS.
  • the eNB 100-1 stores the calculated downlink weight in association with the UE identification information “UE200-1” and the frequency band information “RB # 3”.
  • the eNB 100-1 allocates a pair of a PUSCH resource including RBs # 3 to # 5 in subframe # 7 and a PDSCH resource including RBs # 3 to # 5 in subframes # 9 to # 11 to the UE 200-2 ing.
  • the eNB 100-1 calculates the downlink weight to be applied to the allocated PDSCH resource based on the DMRS of the allocated PUSCH resource, and the downlink weight is calculated using the UE identification information “UE200-2” and the frequency band information “RB # 3 to # RB # 3”. It is stored in association with 5 ′′.
  • the eNB 100-1 performs resource allocation in the same manner for the subframes # 12 to # 16.
  • ENB 100-1 allocates a PUSCH resource consisting of RBs # 0 to # 7 in subframe # 18 to UE 200-4 in response to a PUSCH allocation request from UE 200-4 in subframe # 11. Also, the eNB 100-1 allocates a PUSCH resource including the RBs # 8 and # 9 in the subframe # 18 to the UE 200-5 in response to the PUSCH allocation request from the UE 200-5 in the subframe # 11.
  • the eNB 100-1 allocates the PUSCH resource including the RBs # 0 to # 4 in the subframe # 17 to the UE 200-6.
  • a weight calculation PUSCH resource is allocated in response to the PUSCH allocation request.
  • the PUSCH resource is a PUSCH resource that should be originally allocated to the UE 200-1.
  • the eNB 100-1 searches for the stored downlink weight using the UE identification information “UE200-1” and the frequency band information “RB # 2 and # 3” as search keys. As a result, the downlink weight calculated based on RB # 2 of subframe # 7 and the downlink weight calculated based on RB # 3 of subframe # 6 are acquired from the stored downlink weights. Then, eNB 100-1 applies the acquired downlink weight to the PDSCH resource composed of RBs # 2 and # 3 of subframes # 19 to # 21.
  • FIG. 8 is a flowchart of the PUSCH resource allocation processing flow according to this embodiment. This flow is performed for each UE 200.
  • step S301 the resource allocation unit 121 determines whether or not a PUSCH allocation request from the UE 200 has been received.
  • step S303 the resource allocation unit 121 pairs the PDSCH resource to be allocated to the UE 200 with a PUSCH resource whose frequency band overlaps with the PDSCH resource. Allocated as PUSCH resource.
  • step S302 the resource allocation unit 121 determines whether or not there is a vacancy in the data dedicated PUSCH resource.
  • step S304 the resource allocation unit 121 allocates the data dedicated PUSCH resource in response to the PUSCH allocation request.
  • step S305 the resource allocation unit 121 allocates a PUSCH resource for weight calculation in response to the PUSCH allocation request.
  • the resource allocation unit 121 can allocate a data-dedicated PUSCH resource dedicated to uplink user data. In this way, by separately providing a data-dedicated PUSCH resource dedicated to uplink user data, it is possible to prevent all uplink radio resources from being consumed for derivation of antenna weights, and thus it is possible to suppress a decrease in uplink throughput.
  • the resource allocation unit 121 allocates PUSCH resources for weight calculation to the UE 200 when all the data dedicated PUSCH resources have been allocated and when it is necessary to transmit uplink user data by another UE 200. To another UE 200. In this way, the assignment of the PUSCH resource for weight calculation is changed to another UE 200 only when all the data-dedicated PUSCH resources have been assigned and when it is necessary to transmit uplink user data by the other UE 200.
  • the PUSCH resource for weight calculation can be secured as much as possible, so that adaptive array control can function well.
  • FIG. 9 is a flowchart of the downlink weight derivation process flow according to this embodiment. This flow is performed for each UE 200.
  • step S401 the weight deriving unit 122 determines whether there is a PUSCH resource of the UE 200 paired with the PDSCH resource to be allocated to the UE 200.
  • step S402 the weight deriving unit 122 calculates a downlink weight based on the DMRS of the paired PUSCH resource. .
  • step S403 When there is no PUSCH resource of the UE 200 to be paired with the PDSCH resource to be allocated to the UE 200 (step S401; NO), in step S403, the weight derivation unit 122 is adjacent to the PDSCH resource and the frequency band and is the same as the PUSCH resource.
  • the downlink weight is calculated based on the DMRS of the PUSCH resource in the time zone (same subframe).
  • the weight deriving unit 122 determines the time of the PUSCH resource.
  • the antenna weight is calculated based on the adjacent DMRS transmitted from the UE 200 in the band and in the frequency band adjacent to the PDSCH resource. In this way, even if the assignment of the PUSCH resource that forms the pair is changed to another UE 200, the accuracy of the antenna weight can be ensured by calculating the antenna weight based on the adjacent DMRS, so that the adaptive array control is improved. Can function.
  • FIG. 10 is a block diagram of the eNB 100-1 according to the present embodiment.
  • the eNB 100-1 according to the present embodiment is different from the first embodiment in that it further includes a movement speed acquisition unit 123 that acquires information regarding the movement speed of the UE 200.
  • the information regarding the moving speed is, for example, a measured value of the Doppler frequency with the UE 200. Or when UE200 has GPS, you may use the moving speed information obtained using GPS.
  • FIG. 11 is a flowchart of the downlink weight derivation process flow according to the present embodiment. This flow is performed for each UE 200.
  • step S501 the weight deriving unit 122 determines whether or not there is a PUSCH resource of the UE 200 that is paired with a PDSCH resource to be allocated to the UE 200.
  • step S502 the weight deriving unit 122 calculates a downlink weight based on the DMRS of the paired PUSCH resource. .
  • step S503 the weight deriving unit 122 determines whether the UE 200 is moving at high speed. For example, the weight deriving unit 122 determines whether or not the UE 200 is moving at high speed by comparing the measured value of the Doppler frequency with the UE 200 and a threshold value.
  • step S504 the weight deriving unit 122 has the PDSCH resource and the frequency band adjacent to each other and the PUSCH resource and the same time slot (same sub).
  • the downlink weight is calculated based on the DMRS (adjacent DMRS) of the PUSCH resource of the frame.
  • step S505 the weight deriving unit 122 sets the DMRS or SRS of the past PUSCH resource of the UE 200 whose frequency band overlaps with the PDSCH resource. The downlink weight calculated based on this is acquired.
  • the weight derivation unit 122 is a case where the PUSCH resource assignment is changed to another UE 200 and the moving speed of the UE 200 is high. If it is assumed that the antenna weight is determined, the antenna weight is derived based on the neighboring DMRS. Thus, when the moving speed of the UE 200 is high, deriving the antenna weight based on the past DMRS / SRS results in low accuracy of the antenna weight, and therefore the antenna weight is derived based on the adjacent DMRS. By doing so, the accuracy of the antenna weight can be ensured, so that adaptive array control can function well.
  • FIG. 12 is a block diagram of the eNB 100-1 according to the present embodiment. As illustrated in FIG. 12, the present embodiment is different from the first embodiment in that the eNB 100-1 further includes a frequency selective fading acquisition unit 124 that acquires information on frequency selective fading with the UE 200.
  • a frequency selective fading acquisition unit 124 that acquires information on frequency selective fading with the UE 200.
  • FIG. 13 is a flowchart of the downlink weight derivation process flow according to this embodiment. This flow is performed for each UE 200.
  • step S601 the weight deriving unit 122 determines whether there is a PUSCH resource of the UE 200 that is paired with a PDSCH resource to be allocated to the UE 200.
  • step S602 the weight deriving unit 122 calculates a downlink weight based on the DMRS of the paired PUSCH resource. .
  • step S603 the weight deriving unit 122 determines whether or not the frequency selective fading with the UE 200 is large. judge. For example, the weight deriving unit 122 determines whether the frequency selective fading between the UE 200 and the UE 200 is large by comparing the measured value of the frequency selective fading with the UE 200 and a threshold value.
  • step S605 the weight deriving unit 122 determines the past PUSCH resource of the UE 200 whose frequency band overlaps with the PDSCH resource. A downlink weight calculated based on DMRS or SRS is acquired.
  • step S604 the weight derivation unit 122 is adjacent to the PDSCH resource and the frequency band and is the same as the PUSCH resource.
  • the downlink weight is calculated based on the DMRS (adjacent DMRS) of the PUSCH resource in the time zone (same subframe).
  • the weight deriving unit 122 is a case where the allocation of weight calculation PUSCH resources is changed to another UE 200 and When it is considered that frequency selective fading between them is large, an antenna weight is derived based on the past DMRS / SRS. As described above, when the frequency selective fading between the UE 200 and the UE 200 is large, if the antenna weight is derived based on the adjacent DMRS, the accuracy of the antenna weight becomes low. Therefore, the antenna based on the past DMRS / SRS Since the accuracy of the antenna weight can be ensured by deriving the weight, the adaptive array control can be satisfactorily functioned.
  • the present invention may be applied to other systems that employ the TDD scheme and adaptive array control. .
  • the present invention is useful in the field of wireless communication such as mobile communication because adaptive array control can be made to function satisfactorily while suppressing a decrease in uplink throughput in a TDD wireless communication system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

　ｅＮＢは、ＰＤＳＣＨリソースと、当該ＰＤＳＣＨリソースと周波数帯が重複するＰＵＳＣＨリソースと、の対をＵＥに割り当て、当該ＰＵＳＣＨリソースを用いてＵＥから送信されたＤＭＲＳに基づいて、当該ＰＤＳＣＨリソースに対して適用すべきアンテナウェイトを導出する。ｅＮＢは、他のＵＥによる上りデータ送信の必要が生じたことに応じて、ＰＵＳＣＨリソースの割り当てを他のＵＥに変更した場合に、当該ＰＵＳＣＨリソースよりも過去の時間帯で且つ当該ＰＤＳＣＨリソースと重複する周波数帯でＵＥから送信された過去上り参照信号に基づいて、アンテナウェイトを導出する。

Description

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

Claims (6)

  1. 　ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行う無線基地局であって、
    　下り無線リソースと、当該下り無線リソースと周波数帯が重複する上り無線リソースと、の対を無線端末に割り当てるリソース割当部と、
    　前記上り無線リソースを用いて前記無線端末から送信された上り参照信号に基づいて、前記下り無線リソースに対して適用すべきアンテナウェイトを導出するウェイト導出部と、を有し、
    　前記リソース割当部は、他の無線端末による上りデータ送信の必要が生じたことに応じて、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを他の無線端末に変更し、
    　前記ウェイト導出部は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てが前記他の無線端末に変更された場合には、前記対をなす上り無線リソースよりも過去の時間帯で且つ前記下り無線リソースと重複する周波数帯で前記無線端末から送信された過去上り参照信号、又は前記対をなす上り無線リソースの時間帯で且つ前記下り無線リソースと隣接する周波数帯で前記無線端末から送信された隣接上り参照信号に基づいて、前記アンテナウェイトを導出することを特徴とする無線基地局。
  2. 　前記リソース割当部は、さらに、上りデータ専用のデータ専用上り無線リソースを割り当て可能であることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
  3. 　前記リソース割当部は、前記データ専用上り無線リソースが全て割り当て済みである場合で、且つ前記他の無線端末による上りデータ送信の必要が生じた場合に、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを前記他の無線端末に変更することを特徴とする請求項２に記載の無線基地局。
  4. 　前記無線端末の移動速度に関する情報を取得する移動速度取得部をさらに有し、
    　前記ウェイト導出部は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てが前記他の無線端末に変更された場合で、且つ前記無線端末の移動速度が高速であるとみなされる場合には、前記隣接上り参照信号に基づいて前記アンテナウェイトを導出することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
  5. 　前記無線端末との間の周波数選択性フェージングに関する情報を取得する周波数選択性フェージング取得部をさらに有し、
    　前記ウェイト導出部は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てが前記他の無線端末に変更された場合で、且つ前記無線端末との間の周波数選択性フェージングが大きいとみなされる場合には、前記過去上り参照信号に基づいて前記アンテナウェイトを導出することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
  6. 　ＴＤＤ無線通信システムにおいて、アダプティブアレイ制御を使用して無線通信を行う無線基地局における通信制御方法であって、
    　下り無線リソースと、当該下り無線リソースと周波数帯が重複する上り無線リソースと、の対を無線端末に割り当てるリソース割当ステップと、
    　前記上り無線リソースを用いて前記無線端末から送信された上り参照信号に基づいて、前記下り無線リソースに対して適用すべきアンテナウェイトを導出するウェイト導出ステップと、を有し、
    　前記無線基地局は、前記リソース割り当てステップにおいて、他の無線端末による上りデータ送信の必要が生じたことに応じて、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを他の無線端末に変更し、
    　前記無線基地局は、前記対をなす上り無線リソースの割り当てを前記他の無線端末に変更した場合には、前記ウェイト導出ステップにおいて、前記対をなす上り無線リソースよりも過去の時間帯で且つ前記下り無線リソースと重複する周波数帯で前記無線端末から送信された過去上り参照信号、又は前記対をなす上り無線リソースの時間帯で且つ前記下り無線リソースと隣接する周波数帯で前記無線端末から送信された隣接上り参照信号に基づいて、前記アンテナウェイトを導出することを特徴とする通信制御方法。
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