(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアネットワークを介してデータサーバに接続され、該データサーバと配下の無線区間に在圏する１つ以上の移動端末との間でデータの通信を行う基地局であって、
前記コアネットワークにおける前記１つ以上の移動端末に対する通信状態を測定する測定手段と、
前記通信状態に基づいて、前記１つ以上の移動端末の夫々に対する通信の優先度を判定する優先度判定手段と
を備えることを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記測定手段は、前記コアネットワークにおける、前記データサーバから前記１つ以上の移動端末の夫々に対して送信されるデータの信号量及び応答時間の少なくとも一方を測定することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
優先度判定手段は、所定の周期で前記優先度の更新を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の基地局。
【請求項４】
前記優先度判定手段は、同一のＱｏＳ（Quality of Service）クラスに属する複数の前記移動端末の間で前記優先度の決定を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の基地局。
【請求項５】
前記データサーバから前記１つ以上の移動端末に対して送信されるデータを一時的に格納する格納手段と、
前記優先度に基づいて、前記格納手段に格納される前記データの送信順を決定するスケジューリング手段と
を更に備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の基地局。
【請求項６】
コアネットワークを介してデータサーバに接続され、該データサーバと配下の無線区間に在圏する１つ以上の移動端末との間でデータの通信を行う基地局における通信制御方法であって、
前記コアネットワークにおける前記１つ以上の移動端末に対する通信状態を測定する測定工程と、
前記通信状態に基づいて、前記１つ以上の移動端末に対する通信の優先度を判定する優先度判定工程と
を備えることを特徴とする通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザ端末との通信を行う基地局及び基地局における通信制御方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の基地局を備える移動通信システムでは、ネットワークを介して送信されるコンテンツの大容量化に伴い、高速なデータ通信を可能とする次世代の移動通信システムが検討されている。近年、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）又はＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）などの規格により、基地局と移動端末間の伝送速度が高速化されている。また、更なる高速化を実現する技術として、ＬＴＥ（Long Term Evolution）などの次世代の通信規格の開発が進められている。
【０００３】
基地局と移動端末との間の所謂無線区間における伝送速度が向上する一方、コンテンツサーバの処理能力を上回るアクセスが生じることにより、結果的に移動端末へのレスポンスが低下する可能性がある。これは、大容量のコンテンツの送信要求がコンテンツサーバに集中することで、コンテンツサーバ内での輻輳や、コンテンツサーバと基地局とを結ぶ所謂有線区間のコアネットワークでの輻輳が一因と考えられる。
【０００４】
移動端末へのレスポンスが低下することで、移動端末より送信要求されたコンテンツが期限内に到達しない場合、タイムアウトにより送信途中のコンテンツが破棄されることになる。このため、移動端末側は再度送信要求を行うことになり、送信要求に対するコンテンツの再送のため、無線区間でのトラヒック量を増大させてしまうことに繋がる。
【０００５】
このようにトラヒック量の増大などによりコンテンツサーバや基地局において輻輳が生じる場合の通信制御のために、基地局や該基地局を制御する制御局の負荷軽減を図る技術の開発が進められている。下記に示す先行技術文献には、例えば、輻輳が生じている状態において、移動端末からの回線接続要求を拒否することなどによりトラヒックを低減させ、輻輳状態の軽減を図る技術について説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２８４３１号公報
【特許文献２】国際公開第２００５／２２７０号パンフレット
【特許文献３】特開２００６−３１９４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の基地局は、有線区間においては、移動端末に対して送信するデータの種別に応じて設定される通信品質を示すＱｏＳ（Quality of Service）クラス毎に通信の制御を行っている。具体的には、移動端末毎、言い換えればユーザ毎の契約条件に従ったサービス種別や料金クラス、又はトラヒック状況に応じて通信の優先度を変更することで上述した輻輳に対応している。
【０００８】
他方で、同一のＱｏＳクラスに属するユーザに対しては、均一な送信制御を行っているため、輻輳発生時に生じる再送によって、同一のＱｏＳクラスに属する他のユーザへのデータ送信の妨げとなる可能性がある。また、何らかの要因によって有線区間における通信に遅延が生じる場合には、他のユーザに対する無線区間における通信の遅延を生じさせる可能性がある。
【０００９】
本発明は、有線区間における通信状態に応じて無線区間での効率的なデータ送信を可能とする基地局及び通信制御方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、開示の基地局は、コアネットワークを介してデータサーバに接続され、該データサーバと配下の無線区間に在圏する１つ以上の移動端末との間でデータの通信を行う。また、当該基地局は、前記コアネットワークにおける前記１つ以上の移動端末に対する通信状態を測定する測定手段と、前記通信状態に基づいて、前記１つ以上の移動端末の夫々に対する通信の優先度を判定する優先度判定手段とを備える。
【００１１】
開示の通信制御方法は、測定工程と、優先度判定工程とを備える。測定工程においては、上述の測定手段が行う動作と同様の動作が行われる。優先度判定工程では、上述の優先度判定手段が行う動作と同様の動作が行われる。
【発明の効果】
【００１２】
上述の構成によれば、基地局とデータサーバとを接続するコアネットワークにおける通信状態に応じて、基地局と移動端末とを接続する無線区間におけるデータ送信のスケジュールを決定することが出来る。このため、有線区間におけるデータの通信遅延による影響を受けることなく、無線区間での効率的な通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】移動通信システムの全体的な構成を示す図である。
【図２】ｅＮＢの基本的な構成を示すブロック図である。
【図３】ｅＮＢ内部のＢＢ処理部が有する機能部を示すブロック図である。
【図４】信号処理部の詳細な機能部を示すブロック図である。
【図５】優先度管理データベースに格納されるテーブルの例を示す図である。
【図６】ユーザからのコンテンツのダウンロード要求時の処理を示すシーケンス図である。
【図７】データサーバからのコンテンツのダウンロード時の処理を示すシーケンス図である。
【図８】パケット送信の優先度を決定する処理を示すシーケンス図である。
【図９】ＱｏＳクラス毎のパケット送信の概要を示す図である。
【図１０】優先度決定処理及びスケジューリングの概要を示す図である。
【図１１】優先度決定処理及びスケジューリングの概要を示す図である。
【図１２】有線区間に応じたスケジューリングを行わない場合のパケット送信の概要を示す図である。
【図１３】有線区間に応じたスケジューリングを行わない場合のパケット送信の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、発明を実施するための実施形態について説明する。
【００１５】
（１）構成例
図１を参照して、移動通信システム１の基本的な構成を示す。
【００１６】
図１に示されるように、移動通信システム１では、開示の基地局の一例であるｅＮＢ（ｅ  Ｎｏｄｅ  Ｂ）１００が、コアネットワークを介して複数のデータサーバ２００ａ乃至２００ｃに接続される。コアネットワークは、データ通信用のケーブルなどによる有線接続により構成される。以下、コアネットワークにおける基地局１００とデータサーバ２００ａ乃至２００ｃとの間の伝送路について、有線区間と称して説明することがある。また、データサーバ２００ａ乃至２００ｃの夫々を区別せずに説明する場合には、データサーバ２００と称して説明する。
【００１７】
ｅＮＢ１００は、アンテナより通信用の電波を送信することで、セルを形成し、該セル内に在圏するユーザの移動端末（ＵＥ：User Equipment）３００ａ乃至３００ｃと通信を行う。以下、ｅＮＢ１００とＵＥ３００ａ乃至３００ｃとの間の伝送路について、無線区間と称して説明することがある。また、ＵＥ３００ａ乃至３００ｃの夫々を区別せずに説明する場合には、ＵＥ３００と称して説明する。
【００１８】
図２を参照して、ｅＮＢ１００の構成について説明する。図２は、ｅＮＢ１００のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００１９】
ｅＮＢ１００は、ＲＲＨ（Remote Radio Head：無線送受信部）１１０及びＢＢＵ（Base Band Unit：ベースバンド処理ユニット）１２０を備え、更にＢＢＵ１２０内に、ＢＢ（ベースバンド）処理部１３０及びＣＮＴ（Control：装置制御部）１４０を備える。
【００２０】
ＲＲＨ１１０は、無線区間に対して信号の送受信を行う構成であり、ＢＢＵ１２０において処理される信号を無線区間に送信すると共に、無線区間より受信される信号をＢＢＵ１２０に入力する。
【００２１】
ＢＢＵ１２０は、コアネットワークを介してデータサーバ２００ａ乃至２００ｃより受信したコンテンツのデータをＵＥ３００ａ乃至３００ｃに対して送信する形式に変更する処理を行う。また、ＢＢＵ１２０は、ＵＥ３００ａ乃至３００ｃより送信されるメッセージなどをコアネットワークを介してデータサーバ２００ａ乃至２００ｃに送信する処理を行う。
【００２２】
ＢＢ処理部１３０は、入力されるデータの変調又は復調を行うことで、データサーバ２００ａ乃至２００ｃからコアネットワークを介して送信されるベースバンド信号から、ＵＥ３００ａ乃至３００ｃに対して送信するコンテンツのデータを取得する。また、ＢＢ処理部１３０は、無線区間に対してコンテンツのデータのパケットを送信する際のデータのスケジューリングを行う。ＢＢ処理部１３０のより詳細な構成及び機能について後に詳述する。
【００２３】
ＣＮＴ１４０は、ｅＮＢ１００全体の動作を監視し、制御を行う構成である。また、ＣＮＴ１４０は、コアネットワークを介してデータサーバ２００ａ乃至２００ｃとの間で通信を行うためのインタフェースを備える。
【００２４】
図３を参照して、ｅＮＢ１００のＢＢ処理部１３０が有する機能について説明する。図３は、ＢＢ処理部１３０の有する機能を機能部として示すブロック図である。尚、各機能部は、便宜上独立した構成として記載しているが、実体を有する構成に限られず、例えばソフトウェアに記述されるプログラムなどであってもよい。
【００２５】
ＲＲＨインタフェース部１３１は、ＲＲＨ１１０との間でデータの出入力を行うインタフェースである。電力制御部１３２は、ＲＲＨ１１０が送信する信号の出力を制御する機能部である。変調部１３３は、ＵＥ３００への送信信号を変調する機能部である。復調部１３４は、ＵＥ３００からの受信信号を復調する機能部である。ＣＮＴインタフェース部１３５は、ＣＮＴ１４０との間でデータの出入力を行うインタフェースである。
【００２６】
信号処理部１５０は、コアネットワークと無線区間との間での信号の処理を行う機能部である。また、無線区間に対してコンテンツのデータのパケットを送信する際のデータのスケジューリングを行う機能を有する。
【００２７】
図３に示す一例では、信号処理部１５０は、信号制御部１５１、測定部１５２、優先度管理データベース１５３、及びスケジューリング部１５４を備える。
【００２８】
信号制御部１５１は、ＵＥ３００と接続されるコアネットワーク側の各種サーバ機器や通信機器とやりとりする信号の送受信制御を行う。また、信号制御部１５１は、対向ノードとの局間リンクを接続するリンク制御、局間リンク接続後、データサーバ２００又はＵＥ３００からの要求に応じて呼接続を行うための接続シーケンスの制御、呼接続に必要なリソースの確保や解放などを行う。信号制御部１５１は、有線区間においてデータの輻輳が生じている場合などに、トラヒック量の規制を行うことで、輻輳の軽減を行う制御を実施する。また、信号制御部１５１は、データサーバ２００との通信のための制御信号の解析や作成を行うと共に、各部の動作シーケンス管理を行うことで、信号処理部１５０全体の動作の制御を行う。
【００２９】
測定部１５２は、データサーバ２００について、有線区間におけるコンテンツのデータの要求から送信までのレスポンス時間や、該データの単位時間の受信サイズを示す信号受信量などの通信状態を測定する。測定部１５２は、測定した通信状態を後述するスケジューリングでの優先度に係る情報として、優先度管理データベース１５３に格納する。
【００３０】
優先度管理データベース１５３は、測定部１５２などにより測定されるユーザ単位でのコンテンツのデータの通信状態に係る情報を格納するデータベースである。ユーザ単位でのコンテンツのデータの通信状態に係る情報とは、ユーザごとのコンテンツのダウンロード要求に係るコンテンツのデータの通信状態を示す情報を示す趣旨である。例えば優先度管理データベース１５３には、ＵＥ３００ａからのダウンロード要求に対するコンテンツの通信状態に係る情報と、ＵＥ３００ｂからのダウンロード要求に対するコンテンツの通信状態に係る情報とが区別されて格納される。
【００３１】
スケジューリング部１５４は、有線区間より送信されるコンテンツのデータなどの送信パケットを無線区間に送信する際の送信スケジュールを決定し、送信パケットのスロットに割り当てる。
【００３２】
図４に、より詳細な信号処理部１５０の機能部の構成について示す。
【００３３】
スケジューリング部１５４は、優先度判定部１５５、無線向け送信バッファ１５６を備える。優先度判定部１５５は、優先度管理データベース１５３に格納されるユーザ単位でのコンテンツのデータの通信状態に係る情報（例えば、受信したパケットのユーザに係る情報）に基づいて、無線区間へのパケット送信の優先順位を管理指示する。
【００３４】
また、信号処理部１５０は、無線向け受信バッファ１５７、有線向け送信バッファ１５８、有線向け受信バッファ１５９の各バッファを備える。無線向け送信バッファ１５６は、無線区間に対して送信する、好適にはデータサーバ２００からの送信パケットを一時的に格納するバッファである。無線向け受信バッファ１５７は、無線区間を介して各ＵＥ３００より送信される、ダウンロードの要求パケットなどを一時的に格納するバッファである。有線向け送信バッファ１５８は、有線区間に対して送信する、ＵＥ３００からのダウンロード要求パケットに応じた要求パケットを一時的に格納するバッファである。有線向け受信バッファ１５９は、有線区間を介してデータサーバ２００の夫々から送信されるコンテンツのデータのパケットを一時的に格納するバッファである。信号制御部１５１は、ＲＲＨインタフェース部１３１又はＣＮＴインタフェース部１３５を介して入力されるパケットを各バッファに一時的に格納し、各データの処理を行う。
【００３５】
尚、スケジューリング部１５４は、無線向け送信バッファ１５６を複数有し、各無線向け送信バッファ１５６に対して、ユーザ毎、及びユーザから要求されるコンテンツのデータ種別（または、ＱｏＳ（Quality of Service）クラス）毎に区別してパケットを各バッファに一時的に格納する。スケジューリング部１５４は、無線向け送信バッファ１５６に格納されるパケットのうち同一のＱｏＳクラス内で送信スケジュールを決定する。
【００３６】
図５は、優先度管理データベース１５３に格納される情報の一例である。図５に示される優先度管理データベース１５３は、ユーザ単位でのコンテンツのデータの通信状態に係る情報を格納するための測定用テーブル１５３ａ、集計用テーブル１５３ｂ及び優先度決定用テーブル１５３ｃの３通りのテーブルを有する。
【００３７】
測定用テーブル１５３ａは、測定部１５２において測定されるデータサーバ２００からのコンテンツのデータの通信状態を示す情報を格納するテーブルである。測定用テーブル１５３ａは、ＵＥ３００から送信されるコンテンツのダウンロード要求の受信時に、該要求の呼（言い換えれば、ユーザ又はＵＥ３００）を識別するためのＴＥ−ＩＤ（Tunnel Endpoint Identifier）を格納する。このとき、測定用テーブル１５３ａは、各ＴＥ−ＩＤの夫々に識別用の番号（Ｎｏ）を付して格納する。また、このとき測定用テーブル１５３ａは、ＴＥ−ＩＤ毎に、コンテンツのダウンロード要求を受信した時刻（要求受信時時刻）を格納する。
【００３８】
ＣＮＴ１４０により該コンテンツのダウンロード要求がコアネットワークを介してデータサーバ２００に送信された後、測定用テーブル１５３ａは、該要求に対するデータサーバ２００からの応答を受信した後にその受信時刻（応答受信時刻）、及び該応答とともにデータサーバ２００より送信されるコンテンツのデータサイズ（応答受信量）を格納する。このとき、測定用テーブル１５３ａは、要求受信時刻から応答受信時刻までの間の所要時刻であるレスポンス時間を算出し、算出結果を格納する。
【００３９】
尚、測定用テーブル１５３ａは、同一ＴＥ−ＩＤからのダウンロード要求がある度に、該要求に応じてデータサーバ２００より送信されるデータサイズをテーブルに格納される受信応答量に加算して値を更新する。また、同一ＴＥ−ＩＤからのダウンロード要求に対するデータサーバ２００からの応答についてレスポンス時間を算出し、算出結果をテーブルに格納されるレスポンス時間に加算して値を更新する。
【００４０】
測定用テーブル１５３ａは、上述したデータフィールド以外に測定部１５２の動作に合わせて、測定される情報を格納するためのデータフィールドを備えていてもよい。例えば、同一ＴＥ−ＩＤからのダウンロード要求に応じてデータサーバ２００より送信されるパケット数（言い換えれば、パケットの送信回数）などをコンテンツのデータの通信状態に係る情報として格納してもよい。
【００４１】
例えば、後述する所定の測定期間を示す監視タイマのタイムアウト後に、測定部１５２は、コンテンツのデータの通信状態に係る情報の測定を終了し、測定用テーブル１５３ａは、データフィールドの更新を終了する。このとき、測定用テーブル１５３ａは、格納するデータを集計用テーブル１５３ｂに渡す。
【００４２】
集計用テーブル１５３ｂは、測定用テーブル１５３ａにおいて収集されたコンテンツのデータの通信状態に係る情報の測定値を集計し、無線区間優先度の算出を行うためのテーブルである。集計用テーブル１５３ｂは、測定用テーブル１５３ａと同様の呼毎のＴＥ−ＩＤ、要求受信時刻、応答受信量、応答受信時刻、レスポンス時間などを格納するデータフィールドに加え、更に、算出される無線区間優先度を格納するデータフィールドを有する。優先度判定部１５５は、集計用テーブル１５３ｂに格納されるデータを参照して、無線区間における送信スケジュールを決定するための優先度を算出する。
【００４３】
例えば、集計用テーブル１５３ｂは、ＴＥ−ＩＤ毎に（言い換えれば、ユーザ毎に）無線区間へのデータ送信の優先度を送信スケジュールにおける送信順として算出してもよく、又、送信パケットに含めるデータの割合を規定する重みづけ係数の形で算出してもよい。図５の例では、送信順の態様で算出、格納されている。優先度の具体的な算出方法については後に詳述する。集計用テーブル１５３ｂは、算出した無線区間優先度を優先度決定用テーブル１５３ｃに渡す。
【００４４】
優先度決定用テーブル１５３ｃは、集計用テーブル１５３ｂにおいて算出されたＴＥ−ＩＤ毎の（言い換えれば、ユーザ毎の）無線区間優先度を格納する。優先度決定用テーブル１５３ｃは、図５に示されるように、例えば、呼毎のＴＥ−ＩＤと、集計用テーブルより渡される無線区間優先度を格納するデータフィールドを有する。スケジューリング部１５４は、無線区間への送信パケットの送信スケジュールを決定する際に、優先度決定用テーブル１５３ｃを参照し、格納される無線区間優先度に基づいてスケジュールの決定を行う。
（２）動作例
ｅＮＢ１００による無線区間への送信データのスケジューリング処理について、図６乃至図８を参照して説明する。
【００４５】
図６は、ＵＥ３００からのコンテンツのダウンロード要求を受けた時のｅＮＢ１００、データサーバ２００及びＵＥ３００の処理の流れを示すシーケンス図である。
【００４６】
先ず、ｅＮＢ１００のセルに在圏する複数のＵＥのうちの一のＵＥ３００が、ｅＮＢ１００に対してコンテンツのダウンロード要求を行う（ステップＳ１０１）。ｅＮＢ１００の測定部１５２は、該ダウンロード要求のＴＥ−ＩＤと、要求受信時刻とを取得し（ステップＳ１０２）、測定用テーブル１５３ａに格納する（ステップＳ１０３）。
【００４７】
ｅＮＢ１００の信号制御部１５１は、ＵＥ３００からのダウンロード要求のあったコンテンツを有するデータサーバ２００に対してコンテンツの要求パケットを送信する（ステップＳ１０４）。
【００４８】
図７を参照して、コンテンツの要求パケットに対するデータサーバ２００からのデータパケット送信時の処理の流れについて説明する。
【００４９】
コンテンツの要求パケットを受信したデータサーバ２００は、送信元のｅＮＢ１００に対して要求のあったコンテンツのデータのパケットを送信する（ステップＳ２０１）。
【００５０】
ｅＮＢ１００の信号制御部１５１は、受信したパケットのＧＴＰレイヤのＴＥ−ＩＤを取得し（ステップＳ２０２）、該ＴＥ−ＩＤに対するパケットの送信が初回であるか否かの判定を行う（ステップＳ２０３）。信号制御部１５１は、例えば測定用テーブル１５３ａに格納されるパケットの応答受信量を参照することなどにより、該パケットの送信が初回であるか否かの判定を行う。
【００５１】
該当ＴＥ−ＩＤに対するパケットの送信が初回である場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、該当ＴＥ−ＩＤのデータフィールドに対し、パケットの受信時刻である応答受信時刻を格納する（ステップＳ２０４）。また、測定用テーブル１５３ａは、該当ＴＥ−ＩＤについて、格納される要求受信時刻と応答受信時刻とからレスポンス時間を算出して、格納する（ステップＳ２０５）。
【００５２】
レスポンス時間の格納後、又は、パケットが同一のＴＥ−ＩＤに対する初回の送信パケットでない場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、測定部１５３は、受信したパケットのデータサイズを応答受信量として測定用テーブル１５３ａに格納する（ステップＳ２０６）。
【００５３】
尚、ｅＮＢ１００は、上述したＵＥ３００からのコンテンツのダウンロード要求に対する処理と、データサーバ２００からのパケット受信時の処理とを無線区間に在圏するＵＥ３００の夫々に対して平行して行う。このため、優先度管理データベース１５３内の測定用テーブル１５３ａには、複数のＵＥ３００からのコンテンツのダウンロード要求に対応して取得される複数のＴＥ−ＩＤの夫々に対して、コンテンツのデータの通信状態に係る情報が格納される。
【００５４】
信号制御部１５１は、受信したデータサーバ２００からのパケットを該パケットを要求したＵＥ３００に対して割り当てた無線向け送信バッファに格納する（ステップＳ２０７）。その後、ｅＮＢ１００のスケジューリング部１５４は、バッファ内に格納されるデータについて、無線区間に送信するための送信スケジュールを決定する（ステップＳ２０８）。その後、ｅＮＢ１００は、決定された送信スケジュールに応じて、コンテンツのデータを無線区間を介してＵＥ３００に送信する（ステップＳ２０９）。
【００５５】
尚、信号制御部１５１は、ステップＳ２０３の該ＴＥ−ＩＤに対するパケットの送信が初回であるか否かの判定を行わずに、測定用テーブル１５３ａのレスポンス時間のデータフィールドに対して、算出されたレスポンス時間を単純に加算する処理を行っても良い。かかる動作によっても、上述の動作と同様の効果が得られる。
【００５６】
図８を参照して、スケジューリング部１５４による無線区間へのデータの送信スケジュールを決定するスケジューリング処理の流れについて説明する。
【００５７】
上述したデータサーバ２００からのコンテンツのデータのパケット送信時に、スケジューリング部１５４は内部の監視タイマによる計時を行っている。スケジューリング部１５４は、監視タイマのタイムアウト時（ステップＳ３０１）に、以下に示すスケジューリング処理を開始する。かかる監視タイマは、スケジューリング部１５４が有するタイマであって、通信状態に係る情報を収集する所定の周期を規定する構成である。
【００５８】
監視タイマのタイムアウト後に、先ず、スケジューリング部１５４は、優先度管理データベース１５３内の測定用テーブル１５３ａに格納されるデータを集計用テーブル１５３ｂに渡す指示を行う（ステップＳ３０２）。また、スケジューリング部１５４は、優先度管理データベース１５３内の優先度決定用テーブル１５３ｃに格納される過去のデータをクリアする（ステップＳ３０３）。
【００５９】
次に、優先度判定部１５５は、集計用テーブル１５３ｂに渡されたデータを用いて、ＴＥ−ＩＤ毎の重みづけ係数Ｗ１及びＷ２の算出を行う（ステップＳ３０４、３０５）。具体的には、優先度判定部１５５は、レスポンス時間が短いＴＥ−ＩＤに対して優先的に無線区間へのデータ送信が行われるよう重みづけ係数Ｗ１を算出する。また、優先度判定部１５５は、データサーバ２００からの送信パケットのデータサイズの合計である応答受信量が多いＴＥ−ＩＤに対して優先的に無線区間へのデータ送信が行われるよう重みづけ係数Ｗ２を算出する。
【００６０】
次に、優先度判定部１５５は、集計用テーブル１５３ｂにおいて算出される重みづけ係数Ｗ１及びＷ２に基づいて、最終的な無線区間優先度を決定する重みづけ係数Ｗ、又は優先度を算出し（ステップＳ３０５）、優先度決定用テーブル１５３ｃに格納する（ステップＳ３０６）。例えば、優先度判定部１５５は、重みづけ係数Ｗ１及びＷ２を加算、乗算又は平均化することにより、最終的な重みづけ係数Ｗを決定してもよい。
【００６１】
その後、スケジューリング部１５４は、監視タイマの計時を開始する（ステップＳ３０８）。
【００６２】
（３）優先度の決定処理例
優先度管理データベース１５３によるＵＥ３００に対する送信スケジュール決定のための優先度の決定方法について以下に説明する。
【００６３】
図９に、ｅＮＢ１００による優先度に応じた送信スケジュールに基づく無線区間へのパケット送信のイメージを示す。図９は、スケジューリング部１５４が無線向け送信バッファ１５６から無線区間の送信パケットのスロットに割り当てる動作の構成を概念的に示す図である。図９の例では、ｅＮＢ１００は、無線区間を介してＵＥ３００ａ乃至３００ｃを含む複数のＵＥ３００と接続している。尚、以下の説明では、個々のＵＥ３００について、ユーザと称して説明する。例えば、ＵＥ３００ａをユーザＡ、ＵＥ３００ｂをユーザＢとして個々に対応させて説明する。
【００６４】
図９の例では、個々のＵＥ３００が夫々異なるＱｏＳ（Quality of Service）クラスの通信をしている状態が示される。ｅＮＢ１００は、ＱｏＳクラス毎に相異なる無線向け送信バッファ１５６ａ乃至ｄを割り当てて、送信スケジュールの決定を行っている。具体的には、ユーザＡ、Ｂ、Ｃは音声通信を行っており、データサーバ２００より送信された送信パケットが無線向け送信バッファ１５６ａに格納されている。ユーザＤ、Ｅ、Ｆは画像通信（TV電話など）を行っており、データサーバ２００より送信された送信パケットが無線向け送信バッファ１５６ａに格納されている。ユーザＧ、Ｈ、Ｉはｉ−ｍｏｄｅ（登録商標）サイトなどへのアクセスを行っており、データサーバ２００より送信された送信パケットが無線向け送信バッファ１５６ａに格納されている。ユーザＪ、Ｋ、Ｌは、メール送受信を行っており、データサーバ２００より送信された送信パケットが無線向け送信バッファ１５６ａに格納されている。
【００６５】
ｅＮＢ１００のスケジューリング部１５４は、ＱｏＳクラス毎の無線向け送信バッファ１５６ａ乃至ｄに格納される送信パケットの送信待ちキューから、優先度に応じてキューを取り出して無線区間に対する送信スケジュールを決定する。
【００６６】
優先度を決定するための指標の一例である重みづけ係数Ｗ１の算出方法について、図１０を参照して説明する。図１０（ａ）は、ユーザ毎のコンテンツのデータの通信状態に係る情報を示す優先度管理データベース１５３内の集計用テーブル１５３ｂに格納されるデータの一例である。図１０（ａ）の例では、優先度管理データベース１５３は、コンテンツのデータの通信状態に係る情報としてレスポンス時間の平均値である平均レスポンス時間と、データサーバ２００からのパケットの受信回数を収集している。
【００６７】
図１０（ａ）の例では、ユーザＡに対するパケット送信の際の平均レスポンス時間は１ｓｅｃ、ユーザＢに対するパケット送信の際の平均レスポンス時間は１０ｓｅｃ、ユーザＣに対するパケット送信の際の平均レスポンス時間は５ｓｅｃと格納される。
【００６８】
図１０（ｂ）に、図１０（ａ）に示される例におけるパケット送信の概要を示す。図１０（ｂ）の例では、同一のＱｏＳクラスのコンテンツを格納するデータサーバ２００ａ乃至２００ｃがユーザＡ乃至Ｃに対応するＵＥ３００ａ乃至３００ｃに対して、コンテンツのデータのパケットを送信している。具体的には、データサーバ２００ａは、ＵＥ３００ａに対してパケットを４回送信する。データサーバ２００ｂは、ＵＥ３００ｂに対してパケットを２回送信する。データサーバ２００ｃは、ＵＥ３００ｃに対してパケットを３回送信する。
【００６９】
優先度判定部１５５は、例えば、所定の期間内の全ユーザの平均レスポンス時間を一のユーザの平均レスポンス時間で除算することで、該ユーザに対する無線区間でのデータ送信の優先度の指標となる重みづけ係数Ｗ１を算出する。
【００７０】
図１０（ａ）の例では、全ユーザすなわち、ユーザＡ、Ｂ及びＣの平均レスポンス時間は、ユーザ毎の平均レスポンス時間とパケット受信回数とに基づき、（１＊４＋１０＊２＋５＊３）／（４＋２＋３）＝３９（ｓｅｃ）と算出される。全ユーザの平均レスポンス時間を個々のユーザの平均レスポンス時間で除算することにより、各ユーザの重みづけ係数Ｗ１が算出される。図１０（ａ）の例では、ユーザＡの重みづけ係数Ｗ１は３９．０、ユーザＢの重みづけ係数Ｗ１は３．９、ユーザＣの重みづけ係数Ｗ１は１９．５と算出される。夫々の比により、ユーザＡ、ユーザＢ及びユーザＣの夫々の重みづけ係数Ｗ１は、１０：１：５と算出される。
【００７１】
尚、優先度判定部１５５は、重みづけ係数Ｗ１のみに基づいて、無線区間へのパケット送信の優先度を決定してもよい。言い換えれば、優先度判定部１５５は、重みづけ係数Ｗ２に基づくことなく、無線区間へのパケット送信の優先度を決定してもよい。この場合、優先度判定部１５５は、重みづけ係数Ｗ１の大きい順にユーザＡ向けのパケット、ユーザＣ向けのパケット、ユーザＢ向けのパケットという順番にパケット送信の優先度を決定する。
【００７２】
ｅＮＢ１００のスケジューリング部１５４は、データサーバ２００ａ乃至２００ｃから受信した各パケットの送信スケジュール（言い換えれば、送信順）を、図１０（ａ）に示されるように算出される無線区間優先度に応じて決定する。図１０（ｂ）に示される一例では、スケジューリング部１５４は、重みづけ係数Ｗ１に基づく無線区間優先度により送信スケジュールを決定している。
【００７３】
優先度を決定する処理の他の例として、優先度を決定するための指標の一例である重みづけ係数Ｗ２の算出方法について、図１１を参照して説明する。図１１（ａ）は、ユーザ毎のコンテンツのデータの通信状態に係る情報を示す優先度管理データベース１５３内の集計用テーブル１５３ｂに格納されるデータの一例である。図１１（ａ）の例では、優先度管理データベース１５３は、コンテンツのデータの通信状態に係る情報としてデータサーバ２００から受信したデータサイズである信号受信量を収集している。
【００７４】
図１１（ａ）の例では、ユーザＡに対するパケットの信号受信量は６ＢＰＳ、ユーザＢに対するパケットの信号受信量は２ＢＰＳ、ユーザＣに対するパケットの信号受信量は１０ＢＰＳと格納される。
【００７５】
図１１（ｂ）に、図１１（ａ）に示される例におけるパケット送信の概要を示す。図１１（ｂ）の例では、同一のＱｏＳクラスのコンテンツを格納するデータサーバ２００ａ乃至２００ｃがユーザＡ乃至Ｃに対応するＵＥ３００ａ乃至３００ｃに対して、コンテンツのデータのパケットを送信している。具体的には、データサーバ２００ａは、ＵＥ３００ａに対して２ＢＰＳのパケットを３回送信する。データサーバ２００ｂは、ＵＥ３００ｂに対して２ＢＰＳのパケットを１回送信する。データサーバ２００ｃは、ＵＥ３００ｃに対して５ＢＰＳのパケットを２回送信する。
【００７６】
優先度判定部１５５は、例えば、所定の期間内における信号受信量が多いユーザに対して優先的にデータ送信が行われるよう、無線区間でのデータ送信の優先度の指標となる重みづけ係数Ｗ２を算出する。
【００７７】
優先度判定部１５５は、図１１（ａ）の例では、ユーザＡ、Ｂ及びＣの信号受信量の比より、ユーザＡ、ユーザＢ及びユーザＣの夫々の重みづけ係数Ｗ２を、３：１：５と算出する。
【００７８】
尚、優先度判定部１５５は、重みづけ係数Ｗ２のみに基づいて、無線区間へのパケット送信の優先度を決定してもよい。言い換えれば、優先度判定部１５５は、重みづけ係数Ｗ１に基づくことなく、無線区間へのパケット送信の優先度を決定してもよい。この場合、優先度判定部１５５は、重みづけ係数Ｗ２の大きい順にユーザＣ向けのパケット、ユーザＡ向けのパケット、ユーザＢ向けのパケットという順番にパケット送信の優先度を決定する。
【００７９】
ｅＮＢ１００のスケジューリング部１５４は、データサーバ２００ａ乃至２００ｃから受信した各パケットの送信スケジュール（言い換えれば、送信順）を、図１１（ａ）に示されるように算出される無線区間優先度に応じて決定する。図１１（ｂ）に示される一例では、スケジューリング部１５４は、重みづけ係数Ｗ２に基づく無線区間優先度により送信スケジュールを決定している。
【００８０】
尚、図１０及び図１１に示される例では、重みづけ係数Ｗ１又はＷ２の一方に基づいて無線区間へのパケット送信順を規定する無線区間優先度を決定しているが、上述したように重みづけ係数Ｗ１及び重みづけ係数Ｗ２の両方に基づいて無線区間優先度を決定してもよい。これにより、データサーバ２００のレスポンス時間及び、送信されるパケットのデータサイズの両方に基づいて無線区間優先度を決定することが出来るため、より好適な無線区間におけるパケットの送信スケジュールを決定することが可能となる。
【００８１】
以上、説明したｅＮＢ１００の動作によれば、ｅＮＢ１００とデータサーバ２００との間の有線区間における通信状態に基づいて、ｅＮＢ１００がＵＥ３００と接続される無線区間に対して送信するデータの送信スケジュールが決定される。
【００８２】
ｅＮＢ１００が備える優先度判定部１５５は、有線区間であるコアネットワークにおけるデータサーバ２００からのパケットの送信状態に応じて、無線区間に対するパケットの送信順などの優先度を決定している。スケジューリング部１５４は、このように決定される優先度に応じて、データサーバ２００からのパケットを無線区間に対して送信する無線フレームに組み込むことで、パケットの送信順、言い換えればパケットの送信スケジュールを決定する。
【００８３】
上述したｅＮＢ１００による送信スケジュールの決定動作が行われない場合、ＵＥ３００に対するデータは、例えば、各データサーバ２００の夫々から送信されるデータの種類及び該種類ごとに規定されるＱｏＳクラスに基づいて送信スケジュールが決定される。このように、上述したｅＮＢ１００によるスケジューリングが行われない移動通信システム１’におけるパケット送信の概要について図１２及び図１３に例を示す。
【００８４】
図１２に示されるように、移動通信システム１’のｅＮＢ１００’は、ＵＥ３００’ａ乃至３００’ｃ（言い換えれば、ユーザＡ乃至ユーザＣ）に対するパケットを受信した順に無線フレームに組み込み、無線フレームの容量が満たされた時点で無線区間に送信する。
【００８５】
図１２の例では、ｅＮＢ１００’に対して、データサーバ２００’ａ乃至２００’ｃから、ユーザＡ向けのパケットａが４回、ユーザＢ向けのパケットｂが２回、ユーザＣ向けのパケットｃが３回、夫々送信されている。ｅＮＢ１００’は、無線区間に送信する無線フレームに対して、パケットを受信した順番にａ、ｂ、ｃ、ａ、ｃ、ａ、ａの順で組み込んでいる。このため、ユーザＢ向けのパケットｂ及びユーザＣ向けのパケットｃが無線フレームに組み込まれず、次回送信される無線フレームに対して組み込まれることとなる。これにより、パケットを全て受信したユーザＡのＵＥ３００’ａにおいては、コンテンツが利用可能となる。一方で、一部のパケットしか受信していないユーザＢのＵＥ３００’ｂ及びユーザＣのＵＥ３００’ｃにおいては、コンテンツが利用可能となるまで、次の無線フレームの受信を待たねばならない。このとき、データサーバ２００’ｂ又はデータサーバ２００’ｃにおいて、何らかの要因により残りのパケットを速やかに送信出来ない場合、タイムアウトが生じ、既に送信されたパケットが無効となってしまう可能性がある。この場合、再度のダウンロード要求に対して、既に送信されたパケットを再送することとなるため、移動通信システム１のネットワーク全体のトラヒック量を増加させることに繋がり、通信効率を悪化させる。例えば、いずれかのデータサーバ２００’にアクセスが集中して、輻輳が生じている場合には、パケットの送信効率が悪化し、上述したデータの再送が生じやすい。
【００８６】
図１３に、輻輳発生時のパケット送信の概要を示す。図１３（ａ）の例では、データサーバ２００’ｃからユーザＣ向けに送信されるパケットに輻輳が生じている。これにより、輻輳が生じてデータサーバ２００’ｃによるパケットｃの送信が途切れ、ｅＮＢ１００’に対してデータサーバ２００’ｃからのコンテンツのパケットの一部が到着しなくなる。このとき、受信したパケットを受信順に無線フレームに組み込むｅＮＢ１００’では、輻輳により以降のパケットが届かない場合であっても、到着したデータサーバ２００’ｃからのパケットｃを無線フレームに組み込むスケジューリングを行う。
【００８７】
その後、輻輳の影響で、データサーバ２００’ｃからのパケットｃ全てがＵＥ３００’ｃに到達しないことにより、パケットｃに再送が生じる。このとき、データサーバ２００’ｃは、既に送信したパケットｃを再度送信する。このときの再送パケットｃ’を受信したｅＮＢ１００’は、再送パケットｃ’を無線フレームに組み込むスケジューリングを行う。このため、例えば、再送パケットｃ’より遅れてｅＮＢ１００’に到着するデータサーバ２００’ｂからのパケットｂが無線フレームに組み込まれず、次の無線フレームにより送信されることとなると、ＵＥ２００’ｂにおいてコンテンツの受信に遅延が生じる。
【００８８】
上述した開示の基地局の具体例であるｅＮＢ１００によれば、データサーバ２００からのパケット受信時に、所定の期間における各データサーバ２００の通信状態に基づいて、無線区間へのパケットの送信スケジュールをリアルタイムで変更する処理を行う。
【００８９】
このため、ｅＮＢ１００は、例えば輻輳が生じている場合など、特定のデータサーバ２００におけるレスポンス時間が長引いている場合に、該特定のデータサーバ２００からｅＮＢ１００に送信される一部のパケットについては、無線区間への送信優先度を下げることで、送信順を遅らせる。また、送信されるパケットのデータサイズ、言い換えれば信号受信量が小さいデータサーバ２００からのパケットについても、同様に優先度を下げて、送信順を遅らせる。このようなパケットについては、ユーザがコンテンツを利用可能となる全パケットの送信が完了するまでの期間が相対的に長くなると考えられる。例えばｅＮＢ１００は、これらのパケットについて、受信順に無線フレームに組み込むことなく、一時的にバッファに格納することで、送信順を遅らせる。
【００９０】
他方で、レスポンス時間が短いデータサーバ２００からのパケットや、データサーバ２００からの信号受信量が大きいパケットについては、優先的に無線フレームに組み込まれる。これらのパケットについては、ユーザがコンテンツを利用可能となる全パケットの送信が完了するまでの期間が相対的に短くなると言える。
【００９１】
これにより、データサーバ２００からのレスポンス時間が比較的短いパケットや、データサーバ２００からの信号受信量が大きいパケットについては、比較的レスポンス時間が長いパケットや、信号受信量が小さいパケットより優先して無線区間に送信される。従って、全パケットの送信が完了するまでの期間が相対的に長くなるとされるパケットの一部が無線フレーム内に組み込まれることで、該期間が相対的に短くなるとされるパケットが無線フレーム内に組み込まれなくなり、送信遅延など、効率の低下を抑制することが出来る。結果、全パケットの送信が完了するまでの期間が相対的に短いとされるコンテンツについては、ダウンロード要求からコンテンツが利用可能となるまでの時間が短くなる。これは、該コンテンツを要求したユーザにとって、通信体感が良くなるという点でサービスの向上に繋がる。尚、全パケットの送信が完了するまでの期間が相対的に長いとされるコンテンツについては、例えば輻輳や通信遅延などにより無駄となる可能性のある一部のパケットの送信順を遅らせているだけであり、全パケットの送信完了までの時間の遅延には繋がらない。このため、全パケットの送信が完了するまでの期間が相対的に長いとされるコンテンツについて、ダウンロード要求からコンテンツが利用可能となるまでの時間を長引かせることなく、上述の利点を享受可能となる。
【００９２】
尚、上述した例では、ｅＮＢ１００の優先度判定部１５５は、ＱｏＳクラス毎に、各ユーザに対するパケットの送信スケジュールを決定するための優先度を決定している。しかしながら、例えば、異なるＱｏＳクラスのコンテンツのパケット全体で優先度を決定し、送信スケジュールを決定する構成であってもよい。
【００９３】
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なう基地局及び通信制御方法などもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００９４】
以上、本明細書で説明した実施形態について、以下の付記を更に記載する。
【００９５】
（付記１）
コアネットワークを介してデータサーバに接続され、該データサーバと配下の無線区間に在圏する１つ以上の移動端末との間でデータの通信を行う基地局であって、
前記コアネットワークにおける前記１つ以上の移動端末に対する通信状態を測定する測定手段と、
前記通信状態に基づいて、前記１つ以上の移動端末の夫々に対する通信の優先度を判定する優先度判定手段と
を備えることを特徴とする基地局。
【００９６】
（付記２）
前記測定手段は、前記コアネットワークにおける、前記データサーバから前記１つ以上の移動端末の夫々に対して送信されるデータの信号量及び応答時間の少なくとも一方を測定することを特徴とする付記１に記載の基地局。
【００９７】
（付記３）
優先度判定手段は、所定の周期で前記優先度の更新を行うことを特徴とする付記１又は２に記載の基地局。
【００９８】
（付記４）
前記優先度判定手段は、同一のＱｏＳ（Quality of Service）クラスに属する複数の前記移動端末の間で前記優先度の決定を行うことを特徴とする付記１から３のいずれか一項に記載の基地局。
【００９９】
（付記５）
前記データサーバから前記１つ以上の移動端末に対して送信されるデータを一時的に格納する格納手段と、
前記優先度に基づいて、前記格納手段に格納される前記データの送信順を決定するスケジューリング手段と
を更に備えることを特徴とする付記１から４のいずれか一項に記載の基地局。
【０１００】
（付記６）
有線区間を介してデータサーバに接続され、該データサーバと配下の無線区間に在圏する１つ以上の移動端末との間でデータの通信を行う基地局であって、
前記有線区間における前記１つ以上の移動端末に対する通信状態を測定する測定手段と、
前記通信状態に基づいて、前記１つ以上の移動端末の夫々に対する前記無線区間での通信の優先度を判定する優先度判定手段と
を備えることを特徴とする基地局。
【０１０１】
（付記７）
コアネットワークを介してデータサーバに接続され、該データサーバと配下の無線区間に在圏する１つ以上の移動端末との間でデータの通信を行う基地局における通信制御方法であって、
前記コアネットワークにおける前記１つ以上の移動端末に対する通信状態を測定する測定工程と、
前記通信状態に基づいて、前記１つ以上の移動端末に対する通信の優先度を判定する優先度判定工程と
を備えることを特徴とする通信制御方法。
【０１０２】
（付記８）
有線区間を介してデータサーバに接続され、該データサーバと配下の無線区間に在圏する１つ以上の移動端末との間でデータの通信を行う基地局における通信制御方法であって、
前記有線区間における前記１つ以上の移動端末に対する通信状態を測定する測定工程と、
前記通信状態に基づいて、前記１つ以上の移動端末に対する前記無線区間での通信の優先度を判定する優先度判定工程と
を備えることを特徴とする通信制御方法。
【符号の説明】
【０１０３】
１００  ｅＮＢ（ｅＮＯＤＥ  Ｂ）、
１３０  ＢＢ処理部、
１５０  信号処理部、
１５１  信号制御部、
１５２  測定部、
１５３  優先度管理データベース、
１５４  スケジューリング部、
１５５  優先度判定部、
１５６  無線向け送信バッファ、
１５７  無線向け受信バッファ、
１５８  有線向け送信バッファ、
１５９  有線向け受信バッファ、
２００ａ〜ｄ  データサーバ、
３００ａ〜ｃ  移動端末（ＵＥ）。
【図１】
0005505157.tif 000002
【図２】
0005505157.tif 000003
【図３】
0005505157.tif 000004
【図４】
0005505157.tif 000005
【図５】
0005505157.tif 000006
【図６】
0005505157.tif 000007
【図７】
0005505157.tif 000008
【図８】
0005505157.tif 000009
【図９】
0005505157.tif 000010
【図１０】
0005505157.tif 000011
【図１１】
0005505157.tif 000012
【図１２】
0005505157.tif 000013
【図１３】
0005505157.tif 000014