(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信端末と通信する複数の送信部を有する少なくとも一つの基地局と、前記送信部からのデータの送信を制御する基地局制御装置と、を備える無線通信システムにおける通信方法であって、
前記基地局制御装置は、
前記各送信部から、当該送信部と前記無線通信端末との無線通信における物理層のパケットサイズを所定のタイミングで繰り返し取得し、
前記取得した物理層のパケットサイズの最小値を所定の閾値に選択し、
上位ネットワークから送信され、前記無線通信端末に送信されるデータのサイズと、前記所定の閾値とを比較し、
前記無線通信端末に送信されるデータのサイズが前記所定の閾値より小さいと判定された場合、当該データを分割することなく、一つの前記送信部を選択し、
前記選択された送信部へ当該データを送信し、
前記送信部は、前記基地局制御装置から送信されたデータを、前記無線通信端末へ送信することを特徴とする通信方法。
【請求項２】
前記基地局は、前記各送信部から送信されるデータを一時的に格納するキューを備え、
前記基地局制御装置は、一つの前記送信部として、対応する前記キューの空き容量が最大の送信部を選択することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項３】
前記基地局は、前記各送信部から送信されるデータのエラー率を測定し、
前記基地局制御装置は、一つの前記送信部として、前記測定されたエラー率が最小の送信部を選択することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項４】
前記基地局は、
前記各送信部から送信されるデータを一時的に格納するキューを備え、
前記キューにデータが格納されてから、当該データがキューから読み出されるまでのデータの滞留時間を測定し、
前記基地局制御装置は、一つの前記送信部として、前記測定されたデータの滞留時間が最短の送信部を選択することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項５】
前記基地局制御装置は、
前記送信部が通信する無線方式によって定められた物理層のパケットサイズの最小値を所定の閾値に決定し、
前記無線通信端末に送信されるデータのサイズと、前記送信部が通信する無線方式によって定められた物理層のパケットサイズの最小値とを比較することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項６】
前記基地局は、前記各送信部から送信されるデータを一時的に格納するキューを備え、
前記基地局制御装置は、
前記比較の結果、前記無線通信端末に送信されるデータのサイズが大きいと判定された場合、前記各送信部に対応するキューの空き容量に比例して当該データを分割し、
前記分割されたデータを前記各送信部へ送信することを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の通信方法。
【請求項７】
複数の前記基地局のうち隣接して配置される基地局によって形成される通信エリアは、その一部又は全部が重複しており、
前記隣接して配置される基地局が有する送信部は、同じキャリアでデータを送信し、
前記基地局制御装置は、
前記比較の結果、前記無線通信端末に送信されるデータのサイズが前記所定の閾値より小さいと判定された場合、当該データを分割することなく、前記一つの基地局を選択し、
前記比較の結果、前記無線通信端末に送信されるデータのサイズが前記所定の閾値より大きいと判定された場合、当該データを分割し、前記分割されたデータを送信する複数の隣接して配置される基地局を選択し、
前記無線通信端末へ送信されるデータを、前記選択された基地局へ送信することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項８】
前記基地局は、前記各送信部から送信されるデータを一時的に格納するキューを備え、
前記基地局制御装置は、
前記比較の結果、前記無線通信端末に送信されるデータのサイズが大きいと判定された場合、前記各送信部に対応するキューの空き容量に比例して当該データを分割し、
前記分割されたデータを前記各基地局へ送信することを特徴とする請求項７に記載の通信方法。
【請求項９】
無線通信端末と通信する複数の送信部を有する少なくとも一つの基地局と、前記送信部からのデータの送信を制御する基地局制御装置と、を備える無線通信システムであって、
前記基地局制御装置は、
前記各送信部から、当該送信部と前記無線通信端末との無線通信における物理層のパケットサイズを所定のタイミングで繰り返し取得し、
前記取得した物理層のパケットサイズの最小値を所定の閾値に選択し、
上位ネットワークから送信され、前記無線通信端末に送信されるデータのサイズと、前記所定の閾値とを比較し、
前記無線通信端末に送信されるデータのサイズが前記所定の閾値より小さいと判定された場合、当該データを分割することなく、一つの前記送信部を選択し、
前記選択された送信部へ当該データを送信し、
前記送信部は、前記基地局制御装置から送信されたデータを、前記無線通信端末へ送信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
前記基地局は、前記各送信部から送信されるデータを一時的に格納するキューを備え、
前記基地局制御装置は、一つの前記送信部として、対応する前記キューの空き容量が最大の送信部を選択することを特徴とする請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記基地局は、前記各送信部から送信されるデータのエラー率を測定し、
前記基地局制御装置は、一つの前記送信部として、前記測定されたエラー率が最小の送信部を選択することを特徴とする請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記基地局は、
前記各送信部から送信されるデータを一時的に格納するキューを備え、
前記キューにデータが格納されてから、当該データがキューから読み出されるまでのデータの滞留時間を測定し、
前記基地局制御装置は、一つの前記送信部として、前記測定されたデータの滞留時間が最短の送信部を選択することを特徴とする請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記基地局制御装置は、
前記送信部が通信する無線方式によって定められた物理層のパケットサイズの最小値を所定の閾値に決定し、
前記無線通信端末に送信されるデータのサイズと、前記送信部が通信する無線方式によって定められた物理層のパケットサイズの最小値とを比較することを特徴とする請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記基地局は、前記各送信部から送信されるデータを一時的に格納するキューを備え、
前記基地局制御装置は、
前記比較の結果、前記無線通信端末に送信されるデータのサイズが大きいと判定された場合、前記各送信部に対応するキューの空き容量に比例して当該データを分割し、
前記分割されたデータを前記各送信部へ送信することを特徴とする請求項９から１３のいずれか一つに記載の無線通信システム。
【請求項１５】
複数の前記基地局のうち隣接して配置される基地局によって形成される通信エリアは、その一部又は全部が重複しており、
前記隣接して配置される基地局が有する送信部は、同じキャリアでデータを送信し、
前記基地局制御装置は、
前記比較の結果、前記無線通信端末に送信されるデータのサイズが前記所定の閾値より小さいと判定された場合、当該データを分割することなく、前記一つの基地局を選択し、
前記比較の結果、前記無線通信端末に送信されるデータのサイズが前記所定の閾値より大きいと判定された場合、当該データを分割し、前記分割されたデータを送信する複数の隣接して配置される基地局を選択し、
前記無線通信端末へ送信されるデータを、前記選択された基地局へ送信することを特徴とする請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１６】
前記基地局は、前記各送信部から送信されるデータを一時的に格納するキューを備え、
前記基地局制御装置は、
前記比較の結果、前記無線通信端末に送信されるデータのサイズが大きいと判定された場合、前記各送信部に対応するキューの空き容量に比例して当該データを分割し、
前記分割されたデータを前記各基地局へ送信することを特徴とする請求項１５に記載の無線通信システム。
【請求項１７】
無線通信端末と通信する複数の送信部を有する少なくとも一つの基地局からのデータの送信を制御する基地局制御装置であって、
前記各送信部から、当該送信部と前記無線通信端末との無線通信における物理層のパケットサイズを所定のタイミングで繰り返し取得し、
前記取得した物理層のパケットサイズの最小値を所定の閾値に選択し、
上位ネットワークから送信され、前記無線通信端末に送信されるデータのサイズと、前記所定の閾値とを比較し、
前記比較の結果、前記無線通信端末に送信されるデータのサイズが前記所定の閾値より小さいと判定された場合、当該データを分割することなく、一つの前記送信部を選択し、
前記比較の結果、前記無線通信端末に送信されるデータのサイズが大きいと判定された場合、当該データを分割し、前記分割されたデータを送信する複数の送信部を選択し、
前記無線通信端末へ送信されるデータを前記選択された送信部へ送信することを特徴とする基地局制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムに関し、特に、マルチキャリア通信システム及びマルチセル通信システムにおける下りトラフィックの送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動通信端末の高機能化に伴い、音声通信のみならず、インターネットの利用など、大容量かつ高速なデータ通信が求められている。
【０００３】
高速なデータ通信の一つの方法として、例えば、３ＧＰＰ２において標準化されたＥＶ−ＤＯ  Ｒｅｖ．Ｂシステムのような、マルチキャリア通信システムがある。マルチキャリア通信システムでは、複数のキャリアを束ねて使用することによって伝送速度を向上させることができる。
【０００４】
一般に、マルチキャリア通信システムでは、分割されたデータを複数のキャリアによって送信する。例えば、下りのデータを複数のキャリアに分けて送る場合、各キャリアの無線状態（例えば、無線区間の通信品質、同時接続ユーザ数など）は異なることから、一般に、分割された送信データの順番と、複数のキャリアを経由して端末に到着したデータの順番とは違い、スキューが発生する。この時、受信側では、基地局と端末との間の無線状態による通信データの欠落と、複数のキャリアを経由することによる受信遅延との区別が困難である。無線状態が悪いためにパケットが欠落した場合、当該パケットの再送を要求するが、スキューの大きいパケットの再送を要求すると、通信効率が低下する。このような過剰な再送要求を防ぐために、再送要求までの待ち時間を長くすると、今度は、スキューが大きい場合に、欠落したパケットの再送要求が遅れるため、通信効率が低下する。そのため、キャリア間の送信データのスキューを低減する必要がある。
【０００５】
このため、特許文献１では、マルチキャリア通信システムにおけるスキュー低減方法としてＥＦＣ（Enhanced Flow Control）を提案している。ＥＦＣは、Base Station Controller（ＢＳＣ）とBase Transceiver Station（ＢＴＳ）の間で行われるフロー制御であり、ＢＳＣがＢＴＳへ送信する下り送信データの量を制御する。
【０００６】
ＥＦＣは、マルチキャリア通信を行っているユーザが使用する各キャリアの無線状態（例えば、無線区間の通信品質、割り当て可能な無線リソース数など）に応じて、各キャリアによって送信されるデータ量を調整することによって、キャリア間のスキューを低減させる。具体的には、ＢＴＳは、各キャリアによって送信されたデータ量（または、スループット）に応じて、ＢＴＳの送信キュー長を増減し、各キャリアのキューにおける未使用のキューサイズ（以後、「空きキュー長」と称する。）をＢＳＣに通知する。ＢＳＣでは、空きキュー長が大きいキューをもつキャリア、つまり、スループットが高いキャリアに多くのデータを送り、空きキュー長が小さいキューを持つキャリア、つまり、スループットの低いキャリアには少ないデータを送るように制御することで、スキューを低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／０２７９４８２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＥＦＣは、マルチキャリア通信システムにおいてスキューを低減するために効果的である。しかし、送信データが小さく、または、キューにデータがないときに、データが非効率的に送信される場合がある。具体的には、ＢＳＣが、マルチキャリア通信を行っているユーザの下り送信データを、ＢＴＳの空きキュー長に基づいて、各キャリアへの送信データに分割し、ＢＴＳの各キャリアの送信部に送る。その後、ＢＴＳの各キャリアの送信部が、無線通信システムの物理層の無線フォーマットに基づいて、分割されたデータを端末に送信する。
【０００９】
このとき、無線通信システムの物理層における送信パケットサイズが各キャリアの送信部から送信されるデータサイズより大きい場合、無線の物理層の送信パケットサイズに合わせてＰａｄｄｉｎｇが付与されて無線信号として送信される。ここで、物理層の送信パケットサイズは、無線区間の一つのタイムスロットによって送ることができるパケットサイズであり、一般に、各キャリアの無線状態（すなわち、無線の通信品質）によって時間的に変化する。マルチキャリア通信を行っているユーザの送信データが物理層の送信パケットサイズよりも小さい場合、ＥＦＣに基づいて各キャリアにおいて送信されるデータに分割され、各キャリアの送信データが、物理層の送信パケットサイズよりも小さくなり、複数のキャリアでＰａｄｄｉｎｇが行われるため、データの送信効率が低下する。
【００１０】
本発明は、マルチキャリア通信を行っているユーザに、サイズの小さい下りデータを送信する場合でも、無線の物理層において送信データに付与されるＰａｄｄｉｎｇを減らし、データの送信効率を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、無線通信端末と通信する複数の送信部を有する少なくとも一つの基地局と、前記送信部からのデータの送信を制御する基地局制御装置と、を備える無線通信システムにおける通信方法であって、前記基地局制御装置は、前記各送信部から、当該送信部と前記無線通信端末との無線通信における物理層のパケットサイズを所定のタイミングで繰り返し取得し、前記取得した物理層のパケットサイズの最小値を所定の閾値に選択し、上位ネットワークから送信され、前記無線通信端末に送信されるデータのサイズと、前記所定の閾値とを比較し、前記無線通信端末に送信されるデータのサイズが前記所定の閾値より小さいと判定された場合、当該データを分割することなく、一つの前記送信部を選択し、前記選択された送信部へ当該データを送信し、前記送信部は、前記基地局制御装置から送信されたデータを、前記無線通信端末へ送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の代表的な実施の形態によれば、マルチキャリア通信を行っているユーザに、サイズの小さい下りデータを送信する場合、無線の物理層において送信データに付与されるＰａｄｄｉｎｇを減らすことができ、データの送信効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態のマルチキャリア無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態において、ＢＳＣからＡＴに送信データが送られる処理のシーケンス図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態のＢＳＣが送信データ分割して送信する処理のフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態のキャリア選択処理の一例のフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態のキャリア選択処理の例のフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施の形態のキャリア選択処理の例のフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施の形態において、ＢＳＣから送信されたデータがＢＴＳのキューに格納され、キューから読み出されるまでの処理を表すシーケンス図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態のマルチセル無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態のＢＳＣが送信データ分割して送信する処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
まず、本発明の実施の形態の概要について説明する。
【００１５】
本発明の実施の形態は、ＢＳＣ（Base Station Controller）２０１が、マルチキャリア通信を行っているユーザの下りデータを、各キャリアに送信する際に、送信するデータのサイズが各キャリアにおける無線の物理層の送信パケットサイズより小さい場合、ＥＦＣに基づいた送信データの分割をせずに、一つのキャリアで通信するＢＴＳ（Base Transceiver Station）２０２に送信データを送ることによって、無線の物理層におけるＰａｄｄｉｎｇを減少させ、データの送信効率を向上させる。
【００１６】
なお、本発明の実施の形態において、キャリアとは、周波数を意味し、データを伝送するための１単位の搬送波である。なお、第１の実施の形態では、各送信部２０７Ａ〜Ｃが異なる周波数でデータを送信する例を示し、第４の実施の形態では、各送信部２０７が同一の周波数でデータを送信する例を示す。
【００１７】
また、本発明の実施の形態は、送信するデータのサイズが物理層の送信パケットサイズより小さい場合、一つのキャリアを選択し、選択されたキャリアによってデータを送信する。しかし、選択されたキャリアの無線状態が悪ければ、スループットは低くなる。そのため、無線状態の良いキャリアを決める必要があり、その方法として下記の三つの方法を採用している。
【００１８】
第１の方法は、各キャリアの空きキュー長に基づいて、データを送信するキャリアを決める方法である。具体的には、マルチキャリアを構成する各キャリアのキューの空きキュー長の中で、空きキュー長が最も大きいキューを有するキャリアを選択する。空きキュー長が大きいキャリアはスループットが高いと推定されるので、空きキュー長が最も大きいキャリアを選択することによって、より早くデータを端末に送信することができる。
【００１９】
また、第２の方法は、各キャリアの下りパケットエラー率に基づいて、データを送信するキャリアを決める方法である。具体的には、マルチキャリアを構成する各キャリアの下りパケットエラー率を取得し、パケットエラー率の最も低いキャリアを選択する。パケットエラー率が最も低いキャリアを選択することによって、送信パケットの再送頻度を減らすことができる。
【００２０】
さらに、第３の方法は、ＢＴＳ２０２の送信キューに格納されたデータが送信キューから読み出される（すなわち、無線信号として送信される）までの時間に基づいて、データを送信するキャリアを決める方法である。具体的には、ＢＴＳ２０２の送信キューにデータが格納されてから、該データが送信キューから読み出されるまでの時間（送信キューでの滞留時間）をキャリア毎に算出し、その滞留時間が最も小さいキャリアを選択する。送信キューでの滞留時間が小さいキャリアを選択することによって、より早くデータを端末に送信することができる。
【００２１】
さらに、マルチセル通信システムに本発明を適用することによって、マルチキャリア通信システムと同様にデータの送信効率を向上させることができる。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
＜実施形態１＞
図１は、本発明の第１の実施の形態のマルチキャリア無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
【００２４】
本実施の形態のマルチキャリア無線通信システムは、ＢＳＣ２０１及びＢＴＳ２０２を備える。ＢＳＣ２０１とＢＴＳ２０２とは、バックホール回線によって接続されている。
【００２５】
ＢＳＣ２０１は、データ送信部３０１及び制御部３０２を備え、ＢＴＳ２０２を制御する制御装置である。ＢＴＳ２０２は、キュー２０５、下り送信スケジューラ２０６、送信部２０７、制御部２０８及びアンテナ２０９を備え、ＡＴ（Access Terminal）２０３と無線によって通信する無線基地局である。
【００２６】
ＢＴＳ２０２は、マルチキャリア通信をサポートしており、ＢＴＳ２０２が送受信するキャリア毎に、キュー２０５、下り送信スケジューラ２０６、送信部２０７、制御部２０８及びアンテナ２０９を有する。これらは各キャリアに一つずつ設けられており、図では、Ａ、Ｂ、Ｃの添字で各キャリアを表す。なお、キャリア毎の構成を区別する必要がない場合、添字を付さないで表す。
【００２７】
キュー２０５は、ユーザ毎に独立な記憶領域を有し、ＢＳＣ２０１から送られたユーザデータ（すなわち、下り送信データ）を、一時的に格納する。スケジューラ２０６は、キュー２０５に格納された下り送信データを送信部２０７に送りだすタイミングを決定する。送信部２０７は、マルチキャリア通信システムに応じた無線のフォーマットに基づいて、下りデータを用いて搬送波を変調し、無線信号として送信する。
【００２８】
ＢＳＣ２０１は、マルチキャリア通信を行っているユーザ宛の下り送信データ２０４を受信した後、受信したデータはキャリア毎に分割され、分割されたデータはＢＴＳ２０２のキュー２０５Ａ〜Ｃに送られ、さらにＢＴＳ２０２の各送信部２０７Ａ〜ＣからＡＴ２０３に無線経由で送信される。
【００２９】
ＢＴＳ２０２の制御部２０８は、マルチキャリア通信を行っているユーザが使用しているキャリア毎のキュー２０５Ａ〜Ｃの空きキュー長の情報をキュー２０５Ａ〜Ｃより取得し、ＢＳＣ２０１の制御部３０２に通知する。なお、本明細書では、とくに明示しない限り、空きキュー長とは、あるユーザがマルチキャリア通信を行っている各キャリアにおける当該ユーザが使用可能なキュー長の空き領域の容量である。
【００３０】
また、ＢＳＣ２０１の制御部３０２はＢＴＳ２０２の制御部から通知された情報３０４によって、ユーザが使用可能なキャリアごとの空きキュー長の情報を得て、各キャリアに分割されるデータの割合を定め、データを分割すべき割合の情報３０５をデータ送信部３０１に送る。データ送信部３０１は、この情報３０５に基づいて、下り送信データを各キャリアに分割し、ユーザが使用するキャリアごとにＢＴＳ２０２のキュー２０５Ａ〜Ｃへデータ３０６Ａ〜Ｃを送信する。
【００３１】
また、各送信部２０７Ａ〜Ｃは、無線経由でデータを送信する際の無線の物理層における送信パケットサイズの情報３０３Ａ〜ＣをＢＴＳ２０２の制御部２０８Ａ〜Ｃへ通知する。各制御部２０８Ａ〜Ｃは、キャリアごとに送信パケットサイズを取得し、取得した送信パケットサイズの情報をＢＳＣ２０１の制御部３０２に通知する。このパケットサイズの情報は、空きキュー長の情報とともに、ＢＴ２０２からＢＳＣ２０１へ通知される情報３０４に含まれる。
【００３２】
図２は、本発明の第１の実施の形態において、ＢＳＣ２０１からＡＴ２０３に送信データ２０４が送られる処理のシーケンス図である。
【００３３】
なお、図中のＢＴＳの３本の縦線は、ＡＴ２０３と通信に用いられるＢＴＳ２０２の各キャリアを表す。図２に示すシーケンスは、ＢＳＣ２０１が上位ネットワークから下り送信データ２０４を受け取った時に開始される。各キャリアのキュー２０５Ａ〜Ｃの空きキュー長の情報は、所定のタイミングで繰り返し（例えば、周期的に）ＢＴＳ２０２からＢＳＣ２０１へ通知される（３０４）。そして、ＢＳＣ２０１は、送信データ２０４を、ＢＴＳ２０２のキャリアごとに分割し、分割されたデータ３０６をＢＴＳ２０２の各キャリア（各キュー２０５Ａ〜Ｃ）へ送る。
【００３４】
次に、ＢＴＳ２０２は、ＢＳＣ２０１から受信したデータ３０６をキュー２０５Ａ〜Ｃに一時的に格納する。下りスケジューリングによって該当データの送信タイミングであると判定されると、送信部２０７は、キュー２０５に格納されたデータを読み出し、送信処理を行う。これによって、ＢＴＳ２０２からＡＴ２０３へデータが送信される。
【００３５】
図３は、本発明の第１の実施の形態のＢＳＣ２０１が送信データ２０４を分割して送信する処理のフローチャートである。図３に示す処理は、ＢＳＣ２０１の制御部３０２で実行される。
【００３６】
まず、ＢＳＣ２０１の制御部３０２は、ＢＴＳ２０２の送信部２０７からＢＴＳの制御部２０８を経由して、マルチキャリア通信を行っているユーザが使用する各キャリアの無線の物理層のパケットサイズの情報を取得する（１０１）。この無線の物理層のパケットサイズは無線の電波環境によって変動するので、随時、最新のパケットサイズが取得できるように、所定のタイミングで繰り返し（例えば、定期的に）取得する。なお、前述したように、物理層のパケットサイズは、空きキュー長の情報と共にＢＴＳ２０２からＢＳＣ２０１へ通知される。
【００３７】
次に、制御部３０２は、取得した物理層のパケットサイズの情報から、最も小さいパケットサイズを選択し（１０２）、選択された最小の物理層のパケットサイズと送信データ２０４のサイズとを比較する（１０３）。これは、最小のパケットサイズと送信データのサイズとを比較することによって、このデータを送信するのに、どのキャリアが選択されても、分割の必要が生じないように、最悪のケースを考慮したものである。
【００３８】
ステップ１０３における比較の結果、送信データ２０４のサイズが選択された物理層のパケットサイズより大きければ、データを分割して送信する必要があるので、ステップ１０４進む。一方、送信データ２０４のサイズが選択された物理層のパケットサイズより小さければ、データを分割せずに送信できるので、ステップ１０５へ進む。
【００３９】
送信データ２０４を分割すると判定された場合、制御部３０２は、マルチキャリア通信を行っているユーザが使用している各キャリアの空きキュー長の情報３０４に基づいて、送信データ２０４を各キャリアに分割する割合を決定する（１０４）。例えば、この割合は各キャリアの空きキュー長の比率に比例して決定することができる。
【００４０】
送信データ２０４を分割する割合の情報３０５はデータ送信部３０１へ送られる。データ送信部３０１は、受信した情報３０５に基づいて、下り送信データ２０４を各キャリアによって送信されるデータ３０６Ａ〜Ｃに分割する。分割されたデータ３０６Ａ〜Ｃは、ＢＳＣ２０１からＢＴＳ２０２へ送信される。
【００４１】
送信データ２０４を分割しないと判定された場合、制御部３０２は、送信データをどのキャリアによって送信するかを決定する（１０５）。送信先キャリアの決定方法については、図４、図５、図６を用いて後述する。
【００４２】
その後、制御部３０２は、ステップ１０５で選択されたキャリアによって下り送信データを分割しないで送信するように、データ送信部３０１へ指示する（１０６）。
【００４３】
以上説明した処理では、ステップ１０２において、最小の物理層のパケットサイズを選択したが、キャリアごとのパケットサイズの情報を取得することなく、物理層のパケットサイズの最小値、すなわち、各キャリアの無線の物理層のパケットサイズが取りうる最小サイズ（固定値）を使用してもよい。この場合、無線の物理層のパケットサイズの情報を取得する必要がないため、ステップ１０１及び１０２の処理が必要なく、ステップ１０３では、無線の物理層のパケットサイズが取り得る最小値と下り送信データ２０４とを比較する。
【００４４】
このように、無線の物理層のパケットサイズが取り得る最小値と送信データのサイズとを比較することによって、このデータを送信するキャリアに、どのキャリアが選択されても、分割の必要が生じないようすることができる。
【００４５】
図４は、本発明の第１の実施の形態のキャリア選択処理の一例のフローチャートである。図４に示す処理は、図３のステップ１０５において、ＢＳＣ２０１の制御部３０２が実行する。
【００４６】
ＢＳＣ２０１の制御部３０２は、マルチキャリア通信を行っているユーザが使用しているキャリア毎の空きキュー長の情報３０４を取得する（５０１）。なお、前述したように、この情報は、物理層のパケットサイズと共に、図３のステップ１０１においてＢＴＳ２０２からＢＳＣ２０１へ通知される情報３０４に含まれる。
【００４７】
次に、制御部３０２は、ステップ５０１で取得した各キャリアの空きキュー長の情報３０４を参照して、空きキュー長が最も大きなキャリアを選択する（５０２）。空きキュー長が大きいキャリアはスループットが高いと推定されることから、空きキュー長が最も大きいキャリアを選択することによって、より早く端末にデータを送信することができる。
【００４８】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態によると、マルチキャリア通信を行っているユーザに、サイズの小さい下りデータを送信する場合、ＥＦＣに基づいて各キャリアにおいて送信されるデータに分割することがないので、無線の物理層において送信データに付与されるＰａｄｄｉｎｇを減らすことができ、データの送信効率を向上することができる。
【００４９】
＜実施形態２＞
本発明の第２の実施の形態は、前述した第１の実施の形態と比較し、図３のステップ１０５におけるキャリア選択処理が相違し、他の構成および処理は、前述した第１の実施の形態と同じである。
【００５０】
図５は、本発明の第２の実施の形態のキャリア選択処理の他の例のフローチャートである。図５に示す処理は、図３のステップ１０５において、ＢＳＣ２０１の制御部３０２が実行する。
【００５１】
まず、ＢＳＣ２０１の制御部３０２は、マルチキャリア通信を行っているユーザが使用しているキャリア毎のパケットエラー率の情報を取得する（６０１）。ＢＴＳ２０２の送信部２０７は、キャリアごとにパケットエラー率を算出する。算出されたパケットエラー率は、このパケットエラー率の情報は、空きキュー長及び物理層のパケットサイズと共に、図３のステップ１０１においてＢＴＳ２０２からＢＳＣ２０１へ通知される情報３０４に含まれる。
【００５２】
次に、制御部３０２は、ステップ５０１で取得した各キャリアのパケットエラー率の情報を参照して、パケットエラー率が最も小さいキャリアを選択する（６０２）。
【００５３】
パケットエラー率が小さいキャリアは再送頻度が低いと推定される。このため、第２の実施の形態では、パケットエラー率が小さいキャリアを選択することによって、より早く端末にデータを送信することができる。
【００５４】
＜実施形態３＞
本発明の第３の実施の形態は、前述した第１の実施の形態と比較し、図３のステップ１０５におけるキャリア選択処理が相違し、他の構成および処理は、前述した第１の実施の形態と同じである。
【００５５】
図６は、本発明の第３の実施の形態のキャリア選択処理の他の例のフローチャートである。図６に示す処理は、図３のステップ１０５において、ＢＳＣ２０１の制御部３０２が実行する。
【００５６】
まず、マルチキャリア通信を行っているユーザが使用しているキャリアごとに、ＢＳＣ２０１の制御部３０２は、ＢＴＳ２０２のキュー２０５にデータが格納されてから、読み出されるまでの滞留時間ｔ（７０１）を取得する。
【００５７】
ＢＴＳ２０２のキュー２０５は、マルチキャリア通信を行っているユーザが使用するキャリアごとにデータ滞留時間ｔ（７０１）を算出する。算出されたデータ滞留時間ｔ（７０１）は空きキュー長及び物理層のパケットサイズと共に、図３のステップ１０１においてＢＴＳ２０２からＢＳＣ２０１へ通知される情報３０４に含まれる。
【００５８】
ここで図７を用いて、データ滞留時間ｔ（７０１）について説明する。図７は、ＢＳＣ２０１から送信されたデータ３０６がＢＴＳのキュー２０５に格納され、当該データがキュー２０５から読み出されるまでの処理を表すシーケンス図である。ＢＳＣ２０１からＢＴＳ２０２のキュー２０５にデータが到着した後、スケジューラ２０６が当該ユーザのデータを選択することによって、当該データがキューから読み出されるまでの時間を、データ滞留時間ｔ（７０１）と定義する。
【００５９】
次に、制御部３０２は、ステップ５０１で取得した各キャリアのデータ滞留時間ｔ（７０１）の情報から、データ滞留時間ｔ７０１が最も短いキャリアを選択する（８０２）。
【００６０】
データがキューに滞留する時間が最も短いキャリアはスループットが高いと推定される。このため、第３の実施の形態では、データ滞留時間ｔ（７０１）が短いキャリアを選択することによって、より早く端末にデータを送信することができる。
【００６１】
＜実施形態４＞
前述した第１の実施の形態では、本発明をマルチキャリア通信システムに適用した例を示したが、第４の実施の形態では、本発明をマルチセル通信システムに適用した例を示す。なお、前述した第１の実施の形態と同じ構成には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
【００６２】
第４の実施の形態のマルチセル通信システムでは、隣接して配置されるＢＴＳ２０２が形成する通信エリア（セクタ）が、その一部又は全部において重複して設定されており、異なるＢＴＳ２０２Ａ、Ｂに設けられ、異なるセクタを構成する送信部２０７Ａ、Ｂが一つのキャリア（すなわち、同一の周波数）でデータを送信する。このように、マルチセル通信システムは、あるユーザに対して、異なるセクタを構成するＢＴＳ（例えば、隣接するＢＴＳ）のセクタから、異なるデータを同時に送信することによって、主にセルエッジにおけるスループットを向上させるシステムである。
【００６３】
前述した実施の形態のマルチキャリア通信システムの「マルチキャリア」の概念を「マルチセル」に置き換えることで、本発明をマルチセル通信システムに適用することができる。マルチセル通信の場合も、マルチキャリア通信と同様に、ＢＳＣ２０１に到着したユーザの送信データ２０４が、無線の物理層のパケットサイズより小さい場合に、ＥＦＣに基づいて送信データを各セクタに分割すると、複数のセクタでＰａｄｄｉｎｇが行われるので送信効率が悪くなる。
【００６４】
図８は、本発明の第４の実施の形態のマルチセル無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
【００６５】
第４の実施の形態のマルチセル無線通信システムは、ＢＳＣ２０１及び複数のＢＴＳ２０２を備え、ＢＳＣ２０１と各ＢＴＳ２０２とはバックホール回線経由で接続されている。各ＢＴＳ２０２は、同じＡＴ２０３にデータを送信する。また、ＢＳＣ２０１の内部の構成は第１の実施の形態（図１）と同じである。また、ＢＴＳ２０２の内部の構成は第１の実施の形態（図１）と同じである。なお、第４の実施の形態の各ＢＴＳ２０２は、一つのキャリアを用いた通信機能を有しており、Ａ、Ｂの添え字は各ＢＴＳ２０２を表す。なお、ＢＴＳ毎の構成を区別する必要がない場合、添字を付さないで表す。
【００６６】
ＢＳＣ２０１からＢＴＳ２０２へのデータの送信方法は、第１の実施の形態と同様である。すなわち、第４の実施の形態では、マルチキャリア通信を行っているユーザが使用するキャリアに対応した処理を、マルチセル通信を行っているユーザが使用する各ＢＴＳ２０２のセクタに対応した処理に置き換えればよい。具体的には、この処理は図９のフローチャートによって実行される。
【００６７】
図９は、本発明の第４の実施の形態のＢＳＣ２０１が送信データ２０４分割して送信する処理のフローチャートである。図９に示す処理は、ＢＳＣ２０１の制御部３０２で実行される。
【００６８】
まず、ＢＳＣ２０１の制御部３０２は、ＢＴＳ２０２の送信部２０７からＢＴＳの制御部２０８を経由して、マルチセル通信を行っているユーザの各セクタの無線の物理層のパケットサイズの情報を取得する（１００１）。この無線の物理層のパケットサイズは無線の電波環境によって変動するので、随時、最新のパケットサイズが取得できるように、所定のタイミングで繰り返し（例えば、定期的に）取得する。なお、前述したように、物理層のパケットサイズは、空きキュー長の情報と共にＢＴＳ２０２からＢＳＣ２０１へ通知される。
【００６９】
次に、制御部３０２は、取得した物理層のパケットサイズの情報から、最も小さいパケットサイズを選択し（１００２）、選択された最小の物理層のパケットサイズと送信データ２０４のサイズとを比較する（１００３）。これは、最小のパケットサイズと送信データのサイズとを比較することによって、このデータを送信するのに、どのセクタが選択されても、分割の必要が生じないように、最悪のケースを考慮したものである。
【００７０】
ステップ１００３における比較の結果、送信データ２０４のサイズが選択された物理層のパケットサイズより大きければ、データを分割して送信する必要があるので、ステップ１０４進む。一方、送信データ２０４のサイズが選択された物理層のパケットサイズより小さければ、データを分割せずに送信できるので、ステップ１０５へ進む。
【００７１】
送信データ２０４を分割すると判定された場合、制御部３０２は、マルチセル通信を行っているユーザが使用している各セクタの空きキュー長の情報３０４に基づいて、送信データ２０４を各セクタに分割する割合を決定する（１００４）。例えば、この割合は各セクタの空きキュー長の比率に比例して決定することができる。
【００７２】
送信データ２０４を分割する割合の情報３０５はデータ送信部３０１へ送られる。データ送信部３０１は、受信した情報３０５に基づいて、下り送信データ２０４を各セクタによって送信されるデータ３０６Ａ〜Ｃに分割する。分割されたデータ３０６Ａ〜Ｃは、ＢＳＣ２０１からＢＴＳ２０２へ送信される。
【００７３】
送信データ２０４を分割しないと判定された場合、制御部３０２は、送信データをどのセクタによって送信するかを決定する（１００５）。送信先セクタの決定方法については、図４、図５、図６を用いて前述したいずれの方法も取り得る。
【００７４】
その後、制御部３０２は、ステップ１００５で選択されたセクタによって下り送信データを分割しないで送信するように、データ送信部３０１へ指示する（１００６）。
【００７５】
なお、前述した第１の実施の形態と同様に、各セクタの無線の物理層のパケットサイズが取りうる最小サイズ（固定値）を取得し、ステップ１００３で、無線の物理層のパケットサイズが取り得る最小値と下り送信データ２０４とを比較してもよい。このように、無線の物理層のパケットサイズが取り得る最小値と送信データのサイズとを比較することによって、このデータを送信するセクタに、どのセクタが選択されても、分割の必要が生じないようすることができる。
【００７６】
なお、第４の実施の形態では、同じキャリアでデータを送信する送信部を異なる基地局（ＢＴＳ）に設置したが、同じキャリアでデータを送信する送信部を同じＢＴＳに設置してもよい。また、異なるキャリアでデータを送信する送信部を異なるＢＴＳに設置してもよい。
【００７７】
また、第４の実施の形態に、前述した第２又は第３の実施の形態のキャリア選択処理を適用することもできる。
【符号の説明】
【００７８】
２０１  Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ（ＢＳＣ）
２０２  Ｂａｓｅ  Ｔｒａｎｃｅｉｖｅｒ  Ｓｔａｔｉｏｎ（ＢＴＳ）
２０３  Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ（ＡＴ）
２０５  送信キュー
２０６  スケジューラ
２０７  送信部
２０８  ＢＴＳの制御部
２０９  アンテナ
３０１  データ送信部
３０２  ＢＳＣの制御部
【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】
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【図８】
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【図９】
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