(57)【要約】【課題】移動無線通信におけるスケジューリング処理の負荷を軽減と、効率的なスケジューリング処理を実現する無線基地局装置等を提供すること。【解決手段】複数の移動局３００との間で無線通信を行う無線基地局装置１００が、入力される送信候補である複数の分割情報（パケット）の各々について送信先（ＵＥ−ＩＤ）の移動局３００に対する送信待ちが許容される遅延時間の残時間を演算する演算手段５Ａと、この演算された許容残時間を基準とし前記分割情報（パケット）が備えている許容遅延時間にかかる情報に基づいて当該分割情報を少なくとも一方と他方の複数のグループに分類する分類手段５Ｂと、この分類された分割情報の内、許容残時間の短い順に前記分割情報のグループに対して優先的に送信順を設定する送信順設定手段５Ｃと、を有するスケジューリング制御部５を有すること。【選択図】図１
2010239431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動局との間で無線通信を行う無線基地局装置であって、
入力される送信候補である複数の分割情報の各々について送信先の移動局に対する送信待ちが許容される遅延時間の残時間を演算する演算手段と、
この演算された許容残時間を基準とし前記分割情報が備えている許容遅延時間にかかる情報に基づいて当該分割情報を少なくとも一方と他方の複数のグループに分類する分類手段と、
この分類された分割情報の内、許容残時間の短い順に前記分割情報のグループに対して優先的に送信順を設定する送信順設定手段と、
を有するスケジューリング制御部を備えたことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線基地局装置において、
前記分類手段に、前記遅延時間の許容残時間が短い方の分割情報のグループを入力し送信候補の優先度を決定する優先度割当手段と、前記遅延時間の許容残時間が長い方の分割情報のグループを入力し対応する移動局に対して均等に送信割当を決定するＲＲ処理部とを設け、
前記送信順設定手段は、前記ＲＲ処理部に優先して優先度割当手段の分割情報に対して送信割当を設定する優先設定機能を備えていることを特徴とした無線基地局装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無線基地局装置において、
前記ＲＲ処理部は、対応する移動局に対する分割情報の送信割当を、前回送信割当が行われてからの経過時間が長い順に優先順位を与えるＲＲ処理機能を備えていることを特徴とした無線基地局装置。
【請求項４】
請求項３に記載の無線基地局装置において、
前記スケジューリング制御部における前記送信順設定手段は、前記許容遅延までの許容残時間が短いグループに対する優先的なリソース割り当て処理後に、更に割り当て可能なリソースが残っていた場合に、前記ＲＲ処理部側の分割情報について前記優先度の大きい順に送信割当を設定する追加割当設定機能を備えていることを特徴とする無線基地局装置。
【請求項５】
請求項１，２，３又は４に記載の無線基地局装置において、
前記分類手段は、残時間を基準とし前記分割情報を複数のグループに分類するに際しては、前記演算手段で演算された前記各分割情報が備えている遅延時間の残時間値Ｔ＿rem
が予め設定したしきい値Ｔ＿thと比較して、
Ｔ＿rem ≦Ｔ＿thの場合には優先度割当手段へ、Ｔ＿rem ＞Ｔ＿thの場合にはＲＲ処理部へ、前記複数の分割情報をそれぞれ振り分ける機能を備えていることを特徴とする無線基地局装置。
【請求項６】
請求項１，２，３又は４に記載の無線基地局装置において、
前記対応する一の移動局に対して複数の送信候補の分割情報が有る場合に、前記優先度割当手段は、最大優先度となる送信候補とその残時間にかかる優先度評価値とを前記送信順設定手段に送ると共にそれ以外の送信候補とその残時間にかかる優先度評価値とを削除することを特徴とする無線基地局装置。
【請求項７】
複数の移動局との間で無線通信を行う場合の無線基地局用スケジューリング設定方法であって、
入力した送信候補である複数の分割情報（パケット）の各々について送信先の移動局に対する送信待ちが許容される遅延時間の許容残時間を演算し（許容残時間演算工程）、
この演算された許容残時間を基準とし前記分割情報（パケット）が備えている許容遅延情報に基づいて当該分割情報を少なくとも一方と他方の複数のグループに分類し（分割情報分類工程）、
この分類された分割情報の内、残時間の短い順に前記分割情報のグループに対して優先的に送信順を設定すること（送信順設定工程）を特徴とした無線基地局用スケジューリング設定方法。
【請求項８】
請求項７に記載の無線基地局用スケジューリング設定方法において、
前記分割情報の分類に際しては、前記遅延時間の許容残時間が短い方の分割情報のグループを一方の送信候補とし構成する各分割情報の優先度を決定し（優先度割当工程）、前記遅延時間の許容残時間が長い方の分割情報のグループを他方の送信候補とし構成する各分割情報の優先度を対応する移動局に対して均等になるように送信割当を決定し（均等送信割当工程）、
これらの各分割情報の送信に際しては、前記一方の送信候補を前記均等送信割当にかかる他方の送信候補に優先してその送信順を設定することを特徴とした無線基地局用スケジューリング設定方法。
【請求項９】
請求項８に記載の無線基地局用スケジューリング設定方法において、
前記各分割情報の送信に際しては、前記許容遅延までの許容残時間が短い一方の送信候補に対する優先的なリソース割り当て処理後に、更に割り当て可能なリソースが残っていた場合に、前記許容残時間が長い他方の送信候補に対して優先度の大きい順に送信割当を順次設定することを特徴とした無線基地局用スケジューリング設定方法。
【請求項１０】
複数の移動局との間で無線通信を行う場合に機能するスケジューリング制御部を備えた無線基地局装置にあって、
入力した送信候補である複数の分割情報（パケット）の各々について送信先の移動局に対する送信待ちが許容される遅延時間の残時間を演算する許容残時間演算機能、
この演算された許容残時間を基準として前記分割情報（パケット）が備えている許容遅延時間にかかる情報に基づいて当該分割情報を少なくとも一方と他方の複数のグループに分類する分割情報分類機能、
および前記分類された分割情報の内、残時間の短い順に前記分割情報のグループに対して優先的に送信の機会を設定する送信順設定機能、
を、前記スケジューリング制御部が備えているコンピュータに実行させるようにしたことを特徴とする無線基地局用スケジューリング設定プログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の無線基地局用スケジューリング設定プログラムおいて、
前記分割情報の分類に際しては、前記遅延時間の許容残時間が短い方の分割情報のグループを一方の送信候補とし構成する各分割情報の優先度を決定する優先度割当機能、
前記遅延時間の許容残時間が長い方の分割情報のグループを他方の送信候補とし各分割情報の優先度を対応する移動局に対して均等になるように送信割当を決定する均等送信割当機能、
およびこれらの各分割情報の送信に際しては、前記一方の送信候補を前記均等送信割当にかかる他方の送信候補に優先してその送信順を設定する送信順設定機能、
を、前記スケジューリング制御部が備えているコンピュータに実行させるようにしたことを特徴とする無線基地局用スケジューリング設定プログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の無線基地局用スケジューリング設定プログラムおいて、
前記各分割情報の送信にかかる送信順設定機能を、前記許容遅延までの許容残時間が短い一方の送信候補に対する優先的なリソース割り当て処理後に、更に割り当て可能なリソースが残っていた場合に、前記許容残時間が長い他方の送信候補に対して優先度の大きい順に送信割当を順次設定処理するように構成し、
これを、前記スケジューリング制御部が備えているコンピュータに実行させるようにしたことを特徴とする無線基地局用スケジューリング設定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線基地局装置等に係り、特に効率的なパケット伝送を行うための無線基地局装置、基地局用スケジューリング設定方法、及びスケジューリング設定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の移動無線通信においては、従来の第３世代（３Ｇ）携帯電話方式（Ｗ−ＣＤＭＡ）の高速データ通信であるＨＳＰＡ（High Speed Packet Access）、ＨＳＰＡを更に進化させた広帯域通信システムであるＬＴＥ（Long Term Evolution ）等のように、音声、動画像、電子メール等のマルチメディアのサービスを提供する際に、伝送速度や伝送遅延の許容値としての許容遅延等に対する様々な要求を満たしながら、パケット伝送を行うマルチメディア・アクセスが想定されている。
【０００３】
無線基地局装置は、効率的なパケット伝送を行うために、移動局との間の伝送路状態を監視して、移動局の受信品質に応じて適応的にリソース割り当てを行うために、スケジューリングと称する技術が用いられている。このスケジューリングの代表的なアルゴリズムとして、Ｍａｘ  Ｃ／Ｉ（Maximum Carrier-to-Interference power ratio ）法、ＰＦ（Proportional Fairness ）法、ＲＲ（Round Robin ）法等が知られている。
【０００４】
Ｍａｘ  Ｃ／Ｉ法は、最も受信品質の良い移動局に送信機会を割り当てる方法であり、一定時間内に送信するデータ量であるスループットを最大にすることができる。その反面、無線基地局装置からの距離が近い移動局ほど受信品質が良いので、無線基地局装置の近傍の移動局だけに送信機会が割り当てられる傾向があり、実質的にカバレッジ（有効セル範囲）が狭くなるという問題がある。
【０００５】
ＰＦ法は、受信品質の平均値に対する受信品質の瞬時値の比が最大となる移動局に対して送信機会を割り当てる方法であり、スループットはＭａｘ  Ｃ／Ｉ法に劣るものの、受信品質が悪い環境に位置している移動局に対しても、公平に送信機会を割り当てることができる。
【０００６】
ＲＲ（ラウンドロビン）法は、受信品質に関わらずセル内の全ての移動局に均等に送信機会を割り当てる方法であり、最も簡単な割当制御処理で済むが、スループットはＭａｘ  Ｃ／Ｉ法及びＰＦ法に劣るという問題がある。
【０００７】
更に、受信品質のほかに、アプリケーションがネットワークに要求するスループットやリアルタイム性などのサービス品質（ＱｏＳ：Quality Of Service）に関して、パケット送出後の経過時間や再送回数等の多種多様な要素を考慮することにより、パケット毎に異なるサービス品質の要求を満足させながら、スケジューリングを行う技術が提案されている。
【０００８】
例えば、特許文献１に開示された技術「パケット優先制御装置及びその方法」においては、パケットの伝送遅延をサービスによって要求される許容値以下に抑え、所要の伝送速度を実現するために、入力されるパケットに対して優先制御を行う。このパケット優先制御においては、パケットの優先度を決定する際に、複数の優先度決定要素を考慮して、階層的にパケットの優先度を決定する構成になっている。
このように多種多様な要素を常に考慮してリソースの割り当てを行うことにより、各々の通信に対して許容遅延に応じた優先度が設定されるので、スループットの影響を最小限に抑えて、効率的なパケット伝送を実現している（特許文献１参照）。
【０００９】
又、特許文献２に開示された技術「無線フレーム制御装置、無線通信装置及び無線フレーム制御方法」においては、ＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）方式の下りリンクにおいて、サービス品質を保証し、かつ、周波数利用効率の劣化の少ないＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）８０２．１６（ｅ）規格に準拠する無線フレームを容易に構築するために、下りリンクフレームを構成するＯＦＤＭＡシンボル又はサブキャリアのいずれか一方のリソースの使用量を一定にし、他方のリソースの使用量を可変にするようにリソース割り当て単位を用いる。
【００１０】
送信パケットは、送信期限の閾値を設けるとともに、送信期限の早い順に並べる。送信待ちのパケットを送信期限に基づいてグループ分けし、同じ変調方式、かつ、同じ誤り訂正符号化率を用いて送信されるパケットからデータ系列を構成し、そのデータ系列に対してリソース割り当て単位を割り当てていくとともに、グループ毎にリソースの割り当ての仕方を変更する（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−８６２１６号
【特許文献２】特開２００８−２２２７７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
基地局のセル内には、通常、大多数の移動局が存在しているので、セル内の全ての移動局に対して複雑な処理を行うならば、基地局のスケジューリング処理の負荷が増大することになる。特に、ＬＴＥのような広帯域通信システムにおいては、周波数選択性フェージングの影響を受けるため、システム帯域を複数のリソースブロックと称する小さな帯域に分割して、そのリソースブロック毎にスケジューリング処理を行うのが一般的である。
【００１３】
しかしながら、特許文献１で開示された技術のように、複数の優先度決定要素を考慮しながら階層的にパケットの優先度を決定してリソース割り当てると、スケジューリング処理の負荷が更に増大するという不都合が生じる。又、特許文献２のように、優先度の高いグループ内では送信期限の要素でリソース割り当ての順序を決定し、優先度の低いグループ内では変調指数の要素でリソース割り当ての順序を決定すると、効率的なスケジュール処理ができないという問題がある。
【００１４】
〔発明の目的〕
本発明は、上記関連技術の有する課題を解決するためになされたもので、移動無線通信におけるスケジューリング処理の負荷を軽減すると共に、効率的なスケジューリング処理を実現する無線基地局装置、基地局用スケジューリング方法、及びスケジューリング設定プログラムを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に係る無線基地局装置は、複数の移動局との間で無線通信を行う無線基地局装置であって、入力される送信候補である複数の分割情報（パケット）の各々について送信先の移動局に対する送信待ちが許容される遅延時間の残時間を演算する演算手段と、この演算された許容残時間を基準とし前記分割情報（パケット）が備えている許容遅延時間にかかる情報に基づいて当該分割情報を少なくとも一方と他方の複数のグループに分類する分類手段と、この分類された分割情報の内、許容残時間の短い順に前記分割情報のグループに対して優先的に送信順を設定する送信順設定手段と、を有するスケジューリング制御部を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る基地局用スケジューリング方法は、複数の移動局との間で無線通信を行う場合の無線基地局用スケジューリング設定方法であって、入力した送信候補である複数の分割情報（パケット）の各々について送信先の移動局に対する送信待ちが許容される遅延時間の許容残時間を演算し（許容残時間演算工程）、
この演算された許容残時間を基準とし前記分割情報（パケット）が備えている許容遅延情報に基づいて当該分割情報を少なくとも一方と他方の複数のグループに分類し（分割情報分類工程）、この分類された分割情報の内、残時間の短い順に前記分割情報のグループに対して優先的に送信順を設定すること（送信順設定工程）を特徴とする。
【００１７】
更に、上記目的を達成するために、本発明に係る基地局用スケジューリング設定プログラムは、複数の移動局との間で無線通信を行う場合に機能するスケジューリング制御部を備えた無線基地局装置にあって、入力した送信候補である複数の分割情報（パケット）の各々について送信先の移動局に対する送信待ちが許容される遅延時間の残時間を演算する許容残時間演算機能、この演算された許容残時間を基準として前記分割情報（パケット）が備えている許容遅延時間にかかる情報に基づいて当該分割情報を少なくとも一方と他方の複数のグループに分類する分割情報分類機能、および前記分類された分割情報の内、残時間の短い順に前記分割情報のグループに対して優先的に送信の機会を設定する送信順設定機能、を、前記スケジューリング制御部が備えているコンピュータに実行させるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によると、入力した送信候補である複数の分割情報（パケット）を、当該分割情報が備えている許容遅延時間の残時間に応じてグループ分けし且つ残時間の少ない送信候補グループに対して優先的にリソースである送信先を割り当てるようにしたので、要求されるサービス品質を維持しつつスケジューリング処理負荷を有効に削減することができ、更に残時間の長いグループに対しては均等に送信機会を割り当てるようにしたので、スケジューリング処理負荷を更に有効に低減することができるという上記関連技術にない優れた無線基地局装置、基地局用スケジューリング設定方法、及びスケジューリング設定プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態における無線基地局装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に開示した無線基地局装置を備えた無線通信システムの概要を示す説明図である。
【図３】図１に開示した無線基地局装置の一部を構成する下りパケット管理部の内部構成を示すブロック図である。
【図４】図１に開示した無線基地局装置の一部を構成する再送判定部の内部構成を示すブロック図である。
【図５】図１に開示した無線基地局装置の一部を構成するスケジューリング制御部の内部構成を示すブロック図である。
【図６】図１に開示した無線基地局装置におけるパケット送信先及びサービス品質の送信候補パケットに対する選別処理動作の例を示すフローチャートである。
【図７】図１に開示した無線基地局装置における優先度評価値の算出処理動作の例を示すフローチャートである。
【図８】図１に開示した無線基地局装置における残時間から優先度評価値に加算するオフセット値を算出する関数の一例を示す線図である。
【図９】図１に開示した無線基地局装置における優先度評価値の算出方法を説明するための線図である。
【図１０】図１に開示した無線基地局装置のスケジューリング制御部におけるスケジューリング処理の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る無線基地局装置、基地局用スケジューリング設定方法及びスケジューリング設定プログラムの一実施形態を、図１乃至図１０を参照して説明する。
最初に、無線基地局を中心としたシステムの概要および本発明にかかる無線基地局の基本的な構成を説明し、その後に無線基地局について具体的内容を説明する。
【００２１】
図１に本発明にかかる無線基地局装置１００が備えている移動無線通信におけるスケジューリング設定方法を実現するための制御部を中心とした基本的な構成を示し、図２に、図１に開示した無線基地局装置１００を含む無線通信システムの概要を示す。
【００２２】
図２において、複数の無線基地局装置１００（１）乃至１００（５）の各々は、複数の移動局との間で無線通信を行って、予め一定の情報量に分割された分割情報であるパケットの情報を、パケット毎に移動局に対して送信する。具体的には、無線基地局装置１００は、インターネット、公衆交換回線、専用回線等のネットワーク２００に接続され、各自のサービスエリアであるセル内１００Ｓの移動局３００（３００Ａ乃至３００Ｅ）との間で無線通信を行って、ネットワーク２００から得られる音声、動画像、電子メール等のマルチメディアのサービスを移動局３００に提供する。又、無線基地局装置１００は、同じセル１００Ｓ内に存在する移動局３００同士の間においても、音声、動画像、電子メール等のマルチメディアのサービスを中継する。
【００２３】
ここで、上記無線基地局装置１００は、本実施形態にあっては、入力される送信候補である複数の分割情報（パケット）の各々について送信先の移動局に対する送信待ちが許容される遅延時間の残時間を演算する演算手段５Ａと、この演算された許容残時間を基準とし前記分割情報（パケット）が備えている許容遅延時間にかかる情報に基づいて当該分割情報を少なくとも一方と他方の複数のグループに分類する分類手段５Ｂと、この分類された分割情報の内の許容残時間の短い順に前記分割情報のグループに対して優先的に送信順を設定する送信順設定手段５Ｃと、を有するスケジューリング制御部５を備えている。
【００２４】
このため、これによると、入力した送信候補である複数の分割情報（パケット）を、当該分割情報が備えている許容遅延時間の残時間に応じてグループ分けし且つ残時間の少ない送信候補グループに対して優先的にリソースである送信先を割り当てるようにしたので、要求されるサービス品質を維持しつつスケジューリング処理負荷を有効に低減することができる。
【００２５】
又、分類手段５Ｂには、前述した遅延時間の許容残時間が短い方の分割情報のグループを入力し送信候補の優先度を決定する優先度割当手段３２と、前記遅延時間の許容残時間が長い方の分割情報のグループを入力し対応する移動局に対して均等に送信割当を決定するＲＲ処理部３３とが併設されている（図５参照）。又、送信順設定手段５Ｃが、前述したＲＲ処理部３３に優先して優先度割当手段３２の分割情報に対して送信割当を設定する優先設定機能を備えている。
【００２６】
又、前述したＲＲ処理部３３は、対応する移動局３００に対する分割情報の送信割当を、前回送信割当が行われてからの経過時間が長い順に優先順位を与えるＲＲ処理機能を備えている。このため、残時間の長いグループに対しては均等に送信機会を割り当てることが可能となっている。
【００２７】
更に、スケジューリング制御部５における前述した送信順設定手段５Ｃは、許容遅延までの許容残時間が短いグループに対する優先的なリソース割り当て処理後に、更に割り当て可能なリソースが残っていた場合に、ＲＲ処理部３３側の分割情報について優先度の大きい順（均等送信の順番の上位に位置するもの）に送信割当を順次設定する追加割当設定機能を備えている。
これにより、残時間の長いグループに対しては送信機会の割り当てが均等に且つ単純に実行され、かかる点においてＲＲ処理部３３側の優先度の設定が単純化され当該ＲＲ処理部３３における送信割当処理の迅速化が成されている。
【００２８】
そして、前述した分類手段５Ｂは、残時間を基準とし前記分割情報を複数のグループに分類するに際しては、演算手段５Ａで演算された前記各分割情報が備えている遅延時間の残時間値Ｔ＿rem が予め設定したしきい値Ｔ＿thと比較して、
Ｔ＿rem ≦Ｔ＿thの場合には優先度割当手段３２へ、また、Ｔ＿rem ＞Ｔ＿thの場合にはＲＲ処理部３３へ、前記複数の分割情報をそれぞれ振り分ける機能を備えている。
これにより、分類手段５Ｂにおける複数の送信候補（分割情報）の優先度の振り分け処理を迅速に実行し得るようにした。
【００２９】
ここで、前述した対応する一の移動局３００に対して複数の送信候補の分割情報が有る場合に、前述した優先度割当手段３２は、最大優先度となる送信候補とその残時間にかかる優先度評価値とを前記送信順設定手段５Ｃに送ると共にそれ以外の送信候補とその残時間にかかる優先度評価値とを削除する機能を備えている。
これにより、送信候補（分割情報の送り先）が競合した場合の対応処置を円滑に且つ迅速に実行し得るようにした。
【００３０】
以下、これを装置の全体的な構成との関連において、更に具体的に説明する。
＜無線基地局装置の具体的構成＞
図１は、図２の無線基地局装置１００の内部構成を示す概略ブロック図である。この図１に示すように、無線基地局装置１００は、下りパケット管理部１、下り信号送信部２、上り信号受信部３、再送判定部４、及びスケジューリング制御部５を備えている。
【００３１】
下りパケット管理部１は、ネットワーク２００側から入力されるパケットを保管し、送信候補情報をスケジューリング制御部５に出力する。又、下りパケット管理部１は、スケジューリング制御部５からの指示により送信を行うパケットを下り信号送信部２に出力する。更に、下りパケット管理部１は、再送判定部４からの指示により保管しているパケットの廃棄を行う。
【００３２】
下り信号送信部２は、スケジューリング制御部５から入力されるリソース割り当て情報に基づいて下りデータチャネルを生成する。又、下り信号送信部２は、その下りデータチャネルの宛先、変調方式、パケットデータサイズ、再送回数等の情報を移動局３００に通知するための下り制御チャネル、受信タイミング検出や受信品質測定のための下りパイロットチャネルを生成し、これらのチャネルを含む下り信号をセル１００Ｓ内の移動局３００に対して無線送信する。
【００３３】
上り信号受信部３は、セル１００Ｓ内の移動局３００からの無線信号を上り信号として受信し、既知のパイロット系列との相関演算により受信タイミングを検出し、上り制御チャネルの復調や復号等の処理を行うことにより、移動局３００からフィードバックされる下り受信品質、ＡＣＫ（肯定応答）／ＮＡＣＫ（拒否応答）の情報を取得し、下りパケット管理部１に通知する。
【００３４】
再送判定部４は、上り信号受信部３から入力されるＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報、及び、スケジューリング制御部５から入力される送信情報に基づいて、送信済みのパケットの再送又は再送不要を決定し、その決定結果を下りパケット管理部１に通知する。
【００３５】
スケジューリング制御部５は、上り信号受信部３から入力される下り信号品質、及び、下りパケット管理部１から入力される送信候補情報を用いてスケジューリング判定を行い、その判定結果を下りパケット管理部１、下り信号送信部２、及び再送判定部４に出力する。ここで、スケジューリング制御部５は、前述したように、演算手段５Ａ，分類手段５Ｂ，及び設定手段５Ｃを備えて構成されている。
【００３６】
図３は、図１の下りパケット管理部１の内部構成を示すブロック図である。この図３に示すように、下りパケット管理部１は、選別部１１、複数のパケット保管部１２−１乃至１２−ｎ、及び選択部１３を備えている。
【００３７】
即ち、パケット保管部１２−１乃至１２−ｎは、セル１００Ｓ内の複数（最大ｎ個）の移動局３００に対応することが可能であり、選別部１１から入力されるパケットの送信先（ＵＥ−ＩＤ）、すなわちユーザ機器（ＵＥ）の識別符号（ＩＤ）によって対応付けられる移動局３００宛のパケットを、パケット保管部１２−１乃至１２−ｎが保管する。
【００３８】
この場合において、伝送されるパケットには、例えば、或る程度の誤りは許容する音声情報や映像情報、遅延に対する要求が厳しい実時間型トラフィック、或る程度の遅延は許容するが誤りに対する要求が厳しいファイル転送やＷＷＷブラウジング等の非実時間型トラフィック等のような種別があり、それぞれ要求されるサービス品質（ＱｏＳ）が異なる。
【００３９】
このため、パケット保管部１２−１乃至１２−ｎにはサービス品質毎にバッファが設けられており、パケットはそのサービス品質に対応するバッファに保管される。例えば、この実施形態においては、２種類のサービス品質（ＱｏＳ＝１及びＱｏＳ＝２）が存在する。従って、パケット保管部１２−１乃至１２−ｎの各々には、２個のバッファが設けられている。
【００４０】
下りパケット管理部１の各バッファ内には、すでに送信済みで移動局３００からのＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報の応答待ちのパケットと、送信待ちのパケットとが存在する。送信済み（応答待ち）のパケットは、再送判定部４から通知される再送判定結果に応じて処理（再送処理又は廃棄処理）される。再送判定結果が「再送」である場合には、下りパケット管理部１は、その再送に該当するパケットを同一バッファの送信待ちパケットの先頭に移動する。一方、再送判定結果が「再送不要」である場合には、下りパケット管理部１は、その再送不要に該当するパケットを廃棄する。
【００４１】
下りパケット管理部１において、各バッファの送信待ちパケットの先頭が、送信候補パケットとしてスケジューリングの対象となり、下りパケット管理部１は、送信候補情報をスケジューリング制御部５に出力する。送信候補情報には、対象となるパケットの有無、到着時間、パケットの送信先（ＵＥ−ＩＤ）、サービス品質（ＱｏＳ）、及び許容遅延が含まれる。
【００４２】
選択部１３は、図１のスケジューリング制御部５からのスケジューリング結果に基づいて、パケット保管部１２−１乃至１２−ｎのバッファから送信対象のパケットを取得して図１の下り信号送信部２に出力する。
【００４３】
図４は、図１の再送判定部４の内部構成を示すブロック図である。図４に示すように、再送判定部４は、再送判定処理部２１、送信情報保管部２２、及び許容遅延判定部２３を備えている。この再送判定部４における再送判定の際に遅延時間を判定するが、図２の無線基地局装置１００が移動局３００に対して下り信号を送信後、移動局３００からのＡＣＫ／ＮＡＣＫの応答を受信するまでの遅延時間のことをＲＴＴ（Round Trip Time ）と称する。
【００４４】
図４において、再送判定処理部２１は、ＲＴＴ前（遅延時間経過前）に、送信したパケットの送信先（ＵＥ−ＩＤ）を送信情報保管部２２から取得して、図１の上り信号受信部３から入力されるＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報の内、該当する移動局３００からのＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報に基づいて、ＲＴＴ前に送信したパケットを再送するか否かを判定し、その判定結果を図１の下りパケット管理部１に出力する。
【００４５】
該当する移動局３００からＡＣＫ（肯定応答）の情報を受信した場合には、移動局３００が下り信号を誤り無く復号したことを示し、送信済みパケットをもはや保管しておく必要がないのでその送信済みパケットを廃棄する。
【００４６】
一方、該当する移動局３００からＮＡＣＫ（否定応答）の情報を受信した場合には、移動局３００が受信した下り信号に誤りがあるので、送信済みパケットを再送する必要があるが、許容遅延判定部２３からＲＴＴが許容遅延（許容可能な遅延時間）を超えていると通知されたときは、再送済みパケットを再送することはできない。この場合には、保管している送信済みパケットを廃棄する。
【００４７】
即ち、再送判定処理部２１は、ＮＡＣＫの情報を受信し、かつ、許容遅延以内であれば、「再送」の判定結果を下りパケット管理部１に出力する。一方、再送判定処理部２１は、ＡＣＫの情報を受信した場合、又はＮＡＣＫの情報を受信し且つ許容遅延超過の場合には、「再送不要」の判定結果を下りパケット管理部１に出力する。
【００４８】
送信情報保管部２２は、図１のスケジューリング制御部５からのスケジュール判定によって、送信機会を与えられたパケットの送信先（ＵＥ−ＩＤ）、サービス品質（ＱｏＳ）、到着時間、許容遅延、及び再送回数等の情報を取得し、再送判定処理部２１において再送判定が行われるＲＴＴ後まで保管する。又、送信情報保管部２２は、これらの情報を保管した後、ＲＴＴ前の送信パケットの送信先（ＵＥ−ＩＤ）を再送判定処理部２１に出力するとともに、送信パケットのサービス品質（ＱｏＳ）、到着時間、許容遅延、及び再送回数を許容遅延判定部２３に出力する。
【００４９】
許容遅延判定部２３は、送信情報保管部２２からの送信情報に基づいて、再送判定の対象となるパケットの遅延時間が許容範囲内か否かを判定する。許容遅延判定部２３は、この判定に際して、判定対象のパケットの到着時間と現在時間との差分により遅延時間を算出し、算出した遅延時間を許容遅延と比較して、許容遅延超過であるか又は許容遅延以内であるかを判定する。
【００５０】
そして、許容遅延判定部２３は、その判定結果を再送判定処理部２１に通知する、この場合において、許容遅延判定部２３は、再送回数がサービス品質（ＱｏＳ）で予め定められている最大再送回数に達しているときは、遅延時間が許容遅延以内であっても許容遅延超過として取り扱うようになっている。
【００５１】
図５は、前述した図１のスケジューリング制御部５の内部構成を示すブロック図である。この図５に示すように、スケジューリング制御部５は、送信候補選別部３１、優先度計算部３２、ＲＲ（ラウンドロビン）処理部３３、及びスケジューリング判定部３４を備えている。
【００５２】
この図５において、送信候補選別部３１は、任意の順に入力された複数のパケット（分割情報）の各々について、送信先の移動局３００に対する送信待ちが許容される遅延時間までの残時間を計算する演算手段５Ａを備えている。そして、この演算手段５Ａにより、図１の下りパケット管理部１から入力される送信候補情報に含まれている許容遅延、及び現在時間と到着時間との差分を用いて、許容遅延までの残時間を計算する。
【００５３】
又、送信候補選別部３１は、演算手段５Ａによって計算された残時間に基づいて複数のパケット（分割情報）を複数のグループ（この場合は２つのグループ）に分類する分類手段５Ｂを備えている。そして、この分類手段５Ｂは、前述した残時間に応じて優先割当手段としての優先度計算部３２又は均等割当手段としてのＲＲ処理部３３に振り分けて情報を送信する。ここで、優先度計算部３２に送信するグループを第１の（一方の）グループとし、ＲＲ処理部３３に送信するグループを第２の（他方の）グループとする。
【００５４】
優先度計算部（優先割当手段）３２は、送信候補選別部３１の演算手段５Ａによって計算された残時間が予め定められた閾値より短いパケット（分割情報）について、送信候補選別部３１の分類手段５Ｂによって分類された第１のグループのパケット毎に、送信に際しての優先度を割り当てる機能を備え、送信候補選別部３１から入力される許容遅延までの残時間と、図１の上り信号受信部３から入力される下り受信品質とを用いて、スケジューリング判定のための送信候補パケットの優先度を計算し、その計算結果をスケジューリング判定部３４に出力する。
【００５５】
ＲＲ処理部（均等割当手段）３３は、送信候補選別部３１の演算手段５Ａによって計算された残時間が閾値以上のパケットについて、送信候補選別部３１の分類手段５Ｂによって分類された第２のグループのパケットについて、対応する移動局３００に対して均等に送信を割り当てる機能を有し、ＲＲ（ラウンドロビン）法に基づいて送信候補パケットの送信順番（優先度）を決定し、その決定した結果をスケジューリング判定部３４に出力する。
【００５６】
スケジューリング判定部３４は、送信候補選別部３１の分類手段５Ｂによって分類されたグループ毎に送信のスケジュールを設定する送信順設定手段５Ｃとして作動し、優先度計算部（優先割当手段）３２から入力される送信候補パケットの優先度を比較して、優先度が高い順に送信候補パケットに対して送信機会を割り当てる。
【００５７】
又、このスケジューリング判定部３４の送信順設定手段５Ｃは、優先度計算部３２から入力される全ての送信候補パケットについて送信機会の割り当てが完了した後、更に、送信機会の割り当てが可能なリソースが残っている場合に、ＲＲ処理部３３から入力される送信候補パケットに対して送信順番の早い順（優先度の高い順）に、送信機会を割り当てる。
【００５８】
そして、スケジューリング判定部３４は、スケジューリング判定結果、及び送信機会が割り当てられた送信候補パケットに関する送信情報を、図１の下りパケット管理部１、下り信号送信部２、及び再送判定部４に出力する。
ここで、図１に示した下り信号送信部２及び上り信号受信部３は、公知ものものが使用されている。
【００５９】
＜スケジューリング設定方法＞
次に、図６乃至図１０を参照して、本発明の実施形態におけるスケジューリング設定方法について説明する。
最初に、スケジューリング設定方法の基本的な手順内容を説明する。
【００６０】
まず、複数の移動局３００との間で無線通信を行うに際し、入力した送信候補である複数の分割情報（パケット）の各々について送信先の移動局３００に対する送信待ちが許容される遅延時間の許容残時間を演算手段５Ａで演算する（許容残時間演算工程）。
【００６１】
次に、この演算された許容残時間を基準とし前記分割情報（パケット）が備えている許容遅延情報に基づいて当該分割情報を少なくとも一方と他方の複数のグループに分類手段５Ｂで分類する（分割情報分類工程）。次に、この分類された分割情報の内、残時間の短い順に前述した分割情報のグループに対して、送信順設定手段５Ｃは優先的に送信順を設定する（送信順設定工程）。
【００６２】
ここで、前述した分類手段５Ｂによる分割情報の分類（分割情報分類工程の実行）に際しては、遅延時間の許容残時間が短い方の分割情報のグループを一方の送信候補とし構成する各分割情報の優先度を優先割当手段３２が決定し（優先度割当工程の実行）、遅延時間の許容残時間が長い方の分割情報のグループを他方の送信候補として各分割情報の優先度を対応する移動局に対して均等になるように均等割当手段３３が送信割当を決定する（均等送信割当工程の実行）。
そして、これら各分割情報の送信に際しては、一方の送信候補を前述した均等送信割当にかかる他方の送信候補に優先してその送信順を設定する。
【００６３】
又、前述した各分割情報の送信に際しては、許容遅延までの許容残時間が短い一方の送信候補に対する優先的なリソース割り当て処理後に、更に割り当て可能なリソースが残っていた場合には、許容残時間が長い他方の送信候補に対して均等割当手段３３で特定された優先度の大きい順に送信割当を順次設定する。
以下、これを更に詳述する。
【００６４】
図６は、図５の送信候補選別部３１において、ある１つのパケット送信先（ＵＥ−ＩＤ）及びサービス品質（ＱｏＳ）の送信候補パケットに対する選別処理の動作を示すフローチャートである。
【００６５】
まず、図１の下りパケット管理部１から入力される送信候補情報を参照して、送信候補パケットの有無を調べる（ステップＳ１０１）。送信候補パケットが無い場合にはこの選別処理のフローチャートを終了するが、送信候補パケットが有る場合には、現在時間とその送信候補パケットの到着時間との差分を用いて、許容遅延までの残時間（Ｔ＿ｒｅｍ）を計算する（ステップＳ１０２）。
【００６６】
次に、送信候補パケットのグループ分けを行うために、計算した残時間（Ｔ＿ｒｅｍ）と予め設定されている閾値（Ｔ＿ｔｈ）とを比較する（ステップＳ１０３）。比較した結果、残時間（Ｔ＿ｒｅｍ）が閾値（Ｔ＿ｔｈ）よりも小さい場合には（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、送信候補情報及び残時間（Ｔ＿ｒｅｍ）を優先度計算部３２に出力する（ステップＳ１０４）。一方、残時間（Ｔ＿ｒｅｍ）が閾値（Ｔ＿ｔｈ）以上である場合には（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、送信候補情報をＲＲ処理部３３に出力する（ステップＳ１０５）。
【００６７】
図７は、図５の送信候補選別部３１において、ある１つのパケット送信先（ＵＥ−ＩＤ）及びサービス品質（ＱｏＳ）の送信候補パケットに対する優先度計算部３２における優先度評価値の算出処理の動作を示すフローチャートである。
まず、そのパケット送信先（ＵＥ−ＩＤ）に対応する移動局３００からの受信品質情報を図１の上り信号受信部３から取得する（ステップＳ２０１）。次に、送信候補選別部３１から入力される残時間（Ｔ＿ｒｅｍ）を用いて、受信品質情報の補正値を算出して、その補正値によって受信品質情報を補正する（ステップＳ２０２）。
【００６８】
次に、送信候補パケットの優先度評価値を算出する（ステップＳ２０３）。そして、同一の移動局３００に送信する複数の送信候補パケットがあるか否かを判別する（ステップＳ２０４）。同一の移動局３００に送信する複数の送信候補パケットがある場合には（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、最大優先度となる送信候補パケットのみを残して、それ以外の送信候補パケット及び優先度評価値の算出結果を削除する（ステップＳ２０５）。
【００６９】
一方、同一の移動局３００に送信する送信候補パケットが１つの場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、又は、ステップＳ２０５において送信候補パケット及び優先度評価値の算出結果を削除した後は、送信する１つの送信候補パケットに関して算出した優先度評価値をスケジューリング判定部３４に出力する（ステップＳ２０６）。このように、優先度計算部３２（優先割当手段）は、受信品質を補正する。
更に、優先度計算部３２は、同一の移動局３００に送信すべきパケットが複数存在する場合には、その複数のパケットのうち最も優先度の高い１つのパケットを除く他のパケットを第１のグループから削除する。
【００７０】
図８は、残時間（Ｔ＿ｒｅｍ）から優先度評価値に加算するオフセット値（Δ＿ｏｆｆｓｅｔ）を算出する関数の一例を示す図である。図８に示すように、加算するオフセット値（Δ＿ｏｆｆｓｅｔ）は、残時間（Ｔ＿ｒｅｍ）がゼロのときは最大値αとなり、残時間（Ｔ＿ｒｅｍ）がゼロより大きくなるほど逆比例して減少し、残時間（Ｔ＿ｒｅｍ）が閾値（Ｔ＿ｔｈ）のときはゼロとなる。即ち、閾値（Ｔ＿ｔｈ）以内で残時間（Ｔ＿ｒｅｍ）が短いほど優先度評価値が高くなる。
【００７１】
図９は、優先度評価値の算出方法を説明するための図である。優先度評価値は、時刻ｔｎにおける受信品質瞬時値であるＱ（ｔｎ）にオフセット値であるΔ＿ｏｆｆｓｅｔを加算した値｛Ｑ（ｔｎ）＋Δ＿ｏｆｆｓｅｔ｝で与えられる。許容遅延までの残時間（Ｔ＿ｒｅｍ）が小さいほど、オフセット値Δ＿ｏｆｆｓｅｔは大きい値となるため、許容遅延までの残時間が短いほど優先度評価値は大きくなり、より優先的にリソース割り当てが行われやすくなる。このように、優先度計算部３２（優先割当手段）は、受信品質の瞬時値を補正する。
【００７２】
一方、図５の送信候補選別部３１で選別されてＲＲ処理部３３に入力された送信候補パケットは、前回のリソースが割り当てられてからの経過時間が長い順に優先的に送信順位が与えられ、スケジューリング判定部３４に出力される。これにより、ＲＲ処理部３３は、図２のセル１００Ｓ内においてサービスを提供している複数の移動局３００に対して均等に送信機会を付与してパケットを送信するラウンドロビン方式を実行する。
【００７３】
図１０は、図５のスケジューリング判定部３４におけるスケジューリング処理の動作を示すフローチャートである。スケジューリング判定部３４は、まず、優先度計算部３２から入力される送信候補パケットについて、優先度評価値が高いものからリソースブロックを割り当てる（ステップＳ３０１）。
【００７４】
次に、割り当て可能なリソースブロックが残っているか否かを判別する（ステップＳ３０２）。割り当て可能なリソースブロックが残っていない場合には（ステップＳ３０２；Ｎｏ）、このスケジューリング処理を終了する。
【００７５】
一方、割り当て可能なリソースブロックが残っている場合には（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、ＲＲ処理部３３から入力される送信候補パケットの内、リソース割り当て済みのパケット送信先である移動局３００を削除する（ステップＳ３０３）。更に、ＲＲ処理部３３から入力される送信候補パケットの送信順番の早いものからリソースブロックを割り当てる（ステップＳ３０４）。
【００７６】
ここで、上述した実施形態にあって特にスケジューリング制御部の各構成部材の動作、即ち、前述した送信候補である複数の分割情報に対する演算処理、分類処理、優先度の設定、および送信順位の設定等の各処理機能については、これをプログラム化しコンピュータに実行させるように構成してもよい。
【００７７】
又、上記実施形態においては、図１に示したように、無線基地局装置１００をハードウェアで構成する場合について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。無線基地局装置１００の内部にＣＰＵ（Central Processing Unit ）等のＬＳＩのプロセッサと、フラッシュＲＯＭ等の不揮発性メモリとを設けて、外部の記録媒体に記録されたスケジューリング処理プログラムを読み込み、又は、図２のネットワーク２００若しくは他のネットワークのサイトからスケジューリング処理プログラムをダウンロードして、その不揮発性メモリにインストールし、そのスケジューリング処理プログラムをプロセッサが実行するように構成してもよい。
【００７８】
このように、本実施形態にあっては、入力した送信候補である複数の分割情報（パケット）を、当該分割情報が備えている許容遅延時間の残時間に応じてグループ分けし且つ残時間の少ない送信候補グループに対して優先的にリソースである送信先を割り当てるようにしたので、要求されるサービス品質を維持しつつスケジューリング処理負荷を有効に削減することができ、更に残時間の長いグループに対しては均等に送信機会を割り当てるようにしたので、スケジューリング処理負荷を更に有効に低減することができるという前述した関連技術にない優れた無線基地局装置、基地局用スケジューリング設定方法、及びスケジューリング設定プログラムを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、無線システムを構成する無線基地局装置や携帯電話機等の移動局を製造する製造業や、無線システムを用いて音声、画像、電子メール等のマルチメディアのサービスを提供する情報提供産業に適用可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１  下りパケット管理部
２  下り信号送信部
３  上り信号受信部
４  再送判定部
５  スケジューリング制御部
５Ａ  演算手段
５Ｂ  分類手段
５Ｃ  送信順設定手段（設定手段）
１１，１３  選別部
１２−１，１２−２，〜１２−ｎ  パケット保管部
２１  再送判定処理部
２２  送信情報保管部
２３  許容遅延判定部
３１  送信候補選別部（演算手段，分類手段）
３２  優先度計算部（優先割当手段）
３３  ＲＲ処理部（均等割当手段）
３４  スケジューリング判定部（送信順設定手段）
１００  無線基地局装置
１００Ｓ  セル
２００  ネットワーク
３００  移動局
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010239431.tif 000009
【図８】
2010239431.tif 000010
【図９】
2010239431.tif 000011
【図１０】
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