(57)【要約】  本発明にかかる基地局装置（５０）は、端末装置に対して通信のためのリソースを割り当てる基地局装置（５０）である。基地局装置（５０）は、基地局装置（５０）における混雑度を推定する混雑度推定部（５１）と、混雑度推定部（５１）が推定した混雑度に基づき端末装置に対するリソースの割り当て量を制御するリソース制御部（５２）と、を備えることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末装置に対して通信のためのリソースを割り当てる基地局装置であって、
前記基地局装置における混雑度を推定する混雑度推定手段と、
前記混雑度推定手段が推定した混雑度に基づき前記端末装置に対するリソースの割り当て量を制御するリソース制御手段と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記リソース制御手段は、QoS保証対象の端末装置に対してはリソースの割り当て上限を設けず、QoS保証対象外の端末装置に対してはリソースの割り当て上限を設けることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記リソース制御手段は、前記リソースの割り当て上限を設けて前記端末装置に対するリソースの割り当てをした結果、未割当のリソースが存在している場合、前記リソースの割り当て上限をなくし、前記端末装置に割り当てるリソースを追加することを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記混雑度推定手段は、前記混雑度の推定にて、前記基地局装置と接続されるネットワークから通知される値、前記基地局装置に接続している端末装置の数、前記基地局装置において下りリンクのバッファに送信すべきデータが存在する端末装置の数、前記基地局装置において上りリンクのバッファに送信すべきデータが存在していると推定されている端末装置の数、前記基地局装置におけるリソースの割り当て遅延時間、のうち１つ以上の値を混雑度とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記混雑度推定手段は、前記混雑度の推定にて、前記基地局装置と接続されるネットワークから通知される値、前記基地局装置に接続している端末装置の数、前記基地局装置において下りリンクのバッファに送信すべきデータが存在する端末装置の数、前記基地局装置において上りリンクのバッファに送信すべきデータが存在していると推定されている端末装置の数、前記基地局装置におけるリソースの割り当て遅延時間、の少なくとも１つに基づいて混雑度を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記リソース制御手段は、前記混雑度に基づき端末装置に対してリソースの割り当て上限を決定する際、外部装置によって基地局装置に設定された値を前記リソースの割り当て上限として決定することを特徴とする請求項２または３に記載の基地局装置。
【請求項７】
前記基地局装置は、前記混雑度推定手段が推定した混雑度をネットワークに通知することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項８】
前記基地局装置は、無線基地局であり、
前記端末装置は、無線端末であり、
前記リソースは、無線リソースである、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項９】
端末装置に対して通信のためのリソースを割り当てる通信制御方法であって、
前記端末装置の通信による混雑度を推定し、
前記推定した混雑度に基づき前記端末装置に対するリソースの割り当て量を制御する、
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項１０】
基地局装置において、端末装置に対して通信のためのリソースを割り当てるための通信制御プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記端末装置の通信による混雑度を推定する処理と、
前記推定した混雑度に基づき前記端末装置に対するリソースの割り当て量を制御する処理と、
を前記基地局装置に実行させることを特徴とする通信制御プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置、通信制御方法及び通信制御プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体に関し、特に、基地局装置を介して通信を行う端末装置に対して通信のためのリソースを割り当てる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムでは、無線基地局における限られた無線リソースを複数の無線端末間で共有している。無線基地局は、無線リソースを無線端末に割り当てることによって、無線端末と通信を行っている。このように、無線リソースを割り当てる無線端末を決定して、決定した無線端末に対して無線リソースを割り当てていくことはスケジューリングと呼ばれている。【０００３】
しかしながら、上述したように無線リソースは限られているため、トラフィックの増加や無線端末数の増加によって、無線基地局が混雑してくると、無線リソースが逼迫し、通信を行いにくくなってしまう。このように混雑によって通信が行いにくい状態のことを一般に輻輳状態と呼ぶ。【０００４】
ここで、特許文献１には、混雑度に応じたスケジューリングを行うための技術が開示されている。特許文献１に開示されている技術は、混雑している場合には優先度の低い端末と優先度の高い端末との間に厳密な優先度の差を設定してスケジューリングを行い、混雑していない場合には優先度の低い端末と優先度の高い端末との間に緩やかな優先度の差を設定してスケジューリングを行うものである。【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示の技術は、混雑による無線リソースの割り当て遅延を考慮したスケジューリングではないため、混雑している場合に無線リソースが無線端末に割り当てられるまでに時間がかかってしまうという問題がある。その理由は、無線基地局が混雑しているときに、無線リソースを割り当てるべき無線端末数が増加してしまうと、各無線端末に無線リソースが割り当てられるまでに時間がかかってしまうが、それについては考慮されていないからである。【０００６】
例えば、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）によって標準化されており、かつ現在商用が開始されている通信方式としてＬＴＥ（Long Term Evolution）がある。ＬＴＥでは、サブフレーム毎（１ｍｓ毎）に無線基地局が無線端末に無線リソースの割り当てを指示することができる。具体的には、１回の割り当てで１ｍｓの間、無線端末に対して無線リソースが割り当てられる。したがって、仮に、１ｍｓ毎に無線リソースを割り当てる無線端末数が１であり、かつ無線リソースを割り当てるべき無線端末の総数が１０００であるとすると、全ての無線端末に少なくとも１回無線リソースを割り当てるまでには、最短で１ｓかかってしまう。【０００７】
このように大きな遅延が発生した場合、無線端末からのパケットが送信先に届いているのにもかかわらず、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）のＡＣＫ（Acknowledgement）が間に合わずに、無線端末がタイムアウトを検出してパケット再送してしまう。これによって、通信効率が悪くなってしまう可能性や、通信遅延により無線端末で実行されるアプリケーションが期待通りに動作しなくなってしまう可能性等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００９／１１６４９７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、基地局装置が混雑している場合には、基地局装置におけるリソースの端末装置に対する割り当てが遅延してしまうという課題がある。【００１０】
本発明の目的は、上述したような課題を解決するために、基地局装置が混雑している場合であっても、端末装置に対するリソース割り当て遅延を低減することができる基地局装置、通信制御方法及び通信制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様にかかる基地局装置は、端末装置に対して通信のためのリソースを割り当てる基地局装置であって、前記基地局装置における混雑度を推定する混雑度推定部と、前記混雑度推定部が推定した混雑度に基づき前記端末装置に対するリソースの割り当て量を制御するリソース制御部と、を備えることを特徴とするものである。【００１２】
本発明の第２の態様にかかる通信制御方法は、端末装置に対して通信のためのリソースを割り当てる通信制御方法であって、前記端末装置の通信による混雑度を推定するステップと、前記推定した混雑度に基づき前記端末装置に対するリソースの割り当て量を制御するステップと、を備えたことを特徴とするものである。【００１３】
本発明の第３の態様にかかる通信制御プログラムは、基地局装置において、端末装置に対して通信のためのリソースを割り当てるための通信制御プログラムであって、前記端末装置の通信による混雑度を推定する処理と、前記推定した混雑度に基づき前記端末装置に対するリソースの割り当て量を制御する処理と、を前記基地局装置に実行させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
上述した本発明の各態様によれば、基地局装置が混雑している場合であっても、端末装置に対するリソース割り当て遅延を低減することができる基地局装置、通信制御方法及び通信制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る無線基地局の機能ブロックを示した図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るスケジューリング部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態に係る基地局装置の機能ブロックを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜発明の実施の形態＞
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。まず、図１を参照して、本発明の実施の形態に係る無線通信システム１について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システム１の構成を示すブロック図である。
【００１７】
無線通信システム１は、複数の無線端末１００、無線基地局５００、及び、ネットワーク１０００を有する。
【００１８】
無線端末１００は、無線基地局５００を介して、無線によってデータを送受信する装置である。無線端末１００は、例えば、ＰＨＳ(Personal Handyphone System)及び携帯電話である。無線端末１００との間でデータを送受信する装置としては、例えば、他の無線端末１００、及び、ネットワーク１０００を介してアクセス可能なインターネット上の情報処理装置等が該当する。
【００１９】
無線基地局５００は、無線端末１００との間で、無線によりデータの送受信を行う装置である。無線基地局５００は、無線基地局５００が有する無線リソースを無線端末１００に対して割り当て、割り当てた無線リソースを利用することによって無線端末１００との間でのデータの送受信を可能とする。ここで、無線リソースとは、例えば、リソースブロック(RB)である。リソースブロックは、周波数上のリソースの単位であるサブキャリアと時間軸上のリソースの単位であるシンボルから構成される。より具体的には、リソースブロックは、その時間長が０．５ｍｓであり、かつ時間軸上でペアとなっている。これにより、サブフレーム毎（１ｍｓ毎）に無線リソースを割り当て可能となっている。
【００２０】
ネットワーク１０００は、無線基地局５００と接続されている。ネットワーク１０００は、無線基地局５００の上位装置を含む。
【００２１】
例えば、無線通信システム１として、ＬＴＥ（Long Term Evolution）を適用した無線通信システムを対象とした場合、無線端末１００はＵＥ（User Equipment）が該当し、無線基地局５００はｅＮＢ（evolved Node B）が該当し、ネットワーク１０００はコアネットワークであるＥＰＣ（Evolved Packet Core）が該当する。この場合、上位装置として、例えば、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）、ＳＧＷ（Serving Gateway）、及び、ＰＧＷ（Packet Data Network Gateway）等が該当する。
【００２２】
続いて、図２を参照して、本発明の実施の形態に係る無線基地局５００の構成について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る無線基地局５００の機能ブロックを示した図である。
【００２３】
無線基地局５００は、混雑度推定部５１０及びスケジューリング部５２０を有する。
【００２４】
混雑度推定部５１０は、無線基地局５００の混雑度を推定して、推定した混雑度をスケジューリング部５２０に通知する。
【００２５】
混雑度は、以下の（１）〜（５）の値のうち、少なくとも１つの値としてよい。
（１）    ネットワーク１０００から通知される値
（２）    無線基地局５００に接続している無線端末１００の数
（３）    無線基地局５００において下りリンクのバッファに送信すべきデータが存在する無線端末１００の数
（４）    無線基地局５００において上りリンクのバッファに送信すべきデータが存在していると推定されている無線端末１００の数
（５）    無線基地局５００における無線リソースの割り当て遅延時間
【００２６】
ここで、下りリンクのバッファとは、ネットワーク１０００から無線基地局５００に送られてきた下りリンクのデータを無線端末１００毎に振り分けて送信されるまで滞留させておくものである。混雑推定部５１０は、下りリンクのバッファを参照することによって、下りリンクのバッファにデータが存在する無線端末１００の数を認識する。なお、下りリンクのバッファは、無線基地局５００が有する記憶装置に設けられる。記憶装置は、例えば、メモリ及びハードディスク等である。
【００２７】
また、上りリンクのバッファとは、無線端末１００において発生した送信すべきデータを滞留させておくものである。上りリンクのバッファは、無線端末１００が有する記憶装置に設けられる。混雑推定部５１０は、無線端末１００からのバッファ状態レポート(BSR:Buffer Status Report)に基づいて、各無線端末１００の上りリンクのバッファの状態を推定する。
【００２８】
ここで、バッファ状態レポートは、上りリンクのバッファにデータが滞留（存在）しているか否かを判定可能な内容を示す情報である。バッファ状態レポートには、例えば、無線端末１００が有する上りリンクのバッファ内のデータの滞留量が示されている。混雑推定部５１０は、無線端末１００のそれぞれから送信されたバッファ状態レポートに基づいて、無線端末１００のそれぞれにおいて上りリンクのバッファにデータが滞留（存在）しているか否かを判定することで、上りリンクのバッファにデータが存在していると推定される無線端末１００の数を認識する。
【００２９】
また、ネットワーク１０００から通知される値としては、例えば、上位装置の負荷を数値で表した値、及び、上位装置における回線の混雑度としてよい。より具体的には、ネットワーク１０００から通知される値として、例えば、無線基地局５００に対して送受信されるデータを転送するＳＧＷにおいて負荷又は混雑度を検出するようにして、ＳＧＷが検出した負荷を表した値又は混雑度を示す情報を無線基地局５００に送信するようにする。そして、混雑推定部５１０は、ＳＧＷから送信された情報が示す負荷を表した値又は混雑度を、混雑度として認識する。
【００３０】
また、無線基地局５００における無線リソースの割り当て遅延時間は、例えば、以下の（ａ）〜（ｆ）の少なくとも１つの値としてよい。
（ａ）  下りリンクのバッファに送信すべきデータが到達してから、そのデータを送信するために無線リソースが割り当てられるまでに費やされた時間
（ｂ）  上りリンクのバッファに送信すべきデータが到達したと推定されてから、そのデータを送信するために無線リソースが割り当てられるまでに費やされた時間
（ｃ）  下りリンクのバッファに各々の送信すべきデータが滞留している時間
（ｄ）  上りリンクのバッファに各々の送信すべきデータが滞留していると推定された時間
（ｅ）  無線端末１００に対しての下りリンクのバッファに送信すべきデータが滞留している間において、その無線端末１００に無線リソースが割り当てられていない時間を無線端末１００毎に算出し、算出した時間の中の最大値
（ｆ）  無線端末１００に対しての上りリンクのバッファに送信すべきデータが滞留していると推定されている間において、無線端末１００に無線リソースが割り当てられていない時間を無線端末１００ごとに算出し、算出した時間の中の最大値
【００３１】
すなわち、混雑推定部５１０が、上記（ａ）〜（ｆ）の少なくとも１つの時間を検出する。ここで、無線基地局５００は、無線端末１００のバッファの状態を直接認識することはできない。そのため、混雑推定部５１０は、上記（ｂ）の時間を、無線端末１００からバッファ状態レポートを受信してから、その無線端末１００に無線リソースを割り当てるまでの時間としてよい。また、混雑推定部５１０は、上記（ｄ）の時間を、無線端末１００からバッファ状態レポートを受信してから、その無線端末１００から上りリンクのバッファに格納されていたデータを受信するまでの時間とするようにしてもよい。
【００３２】
また、上記（ｅ）（ｆ）については、混雑推定部５１０は、算出してから所定の時間が経過した最大値については、その記録を破棄するようにして、最新の混雑状況に応じた最大値を新たに取得するようにしてもよい。
【００３３】
また、混雑度は、以下の（１）〜（５）の値のうち、少なくとも１つの値を用いて計算をすることによって推定するようにしてもよい。なお、以下の（１）〜（５）の値は、上述した（１）〜（５）の値と同様である。
（１）    ネットワーク１０００から通知される値
（２）    無線基地局５００に接続している無線端末１００の数
（３）    無線基地局５００において下りリンクのバッファに送信すべきデータが存在する無線端末１００の数
（４）    無線基地局５００において上りリンクのバッファに送信すべきデータが存在していると推定されている無線端末１００の数
（５）    無線基地局５００における無線リソースの割り当て遅延時間
【００３４】
このときに算出される混雑度は、上記（１）〜（５）の値が大きくなるに従って、大きくなるものであれば、どのような計算式によって算出されるようにしてもよい。
【００３５】
また、混雑度、又は、計算した混雑度を多値化するようにしてもよい。また、多値は、混雑している状態と混雑していない状態の２つの状態を表すための２値としてもよく、混雑の程度を段階的に表すために２よりも大きい多値としてもよい。すなわち、例えば、混雑度Ｃを以下の式（１）を用いて算出することによって推定するようにしてもよい。
【００３６】
【数１】
2014006800.tif 000003
【００３７】
N_dl_userは、下りリンクのバッファに送信すべきデータが存在する無線端末１００の数である。N_threshold1とN_threshold2は、それぞれパラメータとして無線基地局５００に対して設定されている閾値である。パラメータは、無線基地局５００に予め固定の値が組み込まれていているようにしてもよい。この場合、パラメータは、例えば、無線基地局５００が有する記憶装置に予め格納しておくようにする。また、パラメータは、無線基地局５００と通信可能な保守・管理サーバ（図示せず）によって無線基地局５００に設定されるようにしてもよい。具体的には、管理者が保守・管理サーバが有する入力装置を介して、保守・管理サーバに対してパラメータを入力したときに、保守・管理サーバが入力されたパラメータを示す情報を無線基地局５００に送信するようにする。そして、無線基地局５００は、保守・管理サーバから送信された情報が示すパラメータを、パラメータとして設定するようにする。なお、入力装置は、例えば、マウス、キーボード、及びタッチパネル等である。
【００３８】
また、混雑推定部５１０は、上りリンクと下りリンクのそれぞれで、バッファにデータが存在する無線端末１００の数に応じた混雑度を算出して、上りリンクの混雑度と下りリンクの混雑度をスケジューリング部５２０に通知してもよい。また、無線基地局５００が複数のセクタを有する場合には、各セクタにおいて混雑度を推定して、それぞれのセクタに適用してもよい。すなわち、混雑推定部５１０は、セクタ毎に混雑度を推定して、スケジューリング部５２０に通知し、スケジューリング部５２０は、通知されたセクタにおいて無線端末１００に割り当てられる無線リソース量を、そのセクタの混雑度に応じて制御するようにしてもよい。
【００３９】
また、混雑度推定部５１０は、推定した混雑度を、ネットワーク１０００に通知してもよい。ネットワーク１０００が混雑度を知ることによって、ネットワーク１０００において無線端末１００に対するＱｏＳ（Quality of Service）の設定を変更、またはネットワーク１０００から無線基地局５００に送信するデータを制限することにより無線基地局５００の混雑度を抑えることが可能になる。例えば、混雑度推定部５１０は、混雑度をネットワーク１０００の上位装置に通知し、上位装置は、複数の無線基地局５００から通知された混雑度に基づいて、混雑度が大きい無線基地局５００よりも、混雑度が小さい無線基地局５００に対して優先的にデータを送受信するようにする。例えば、ＰＧＷが、ＱｏＳ制御において、混雑度が大きい無線基地局５００に対して送受信されるデータの優先順位を下げ、混雑度が小さい無線基地局５００に対して送受信されるデータの優先順位を上げるようにする。
【００４０】
スケジューリング部５２０は、混雑度推定部５１０から通知された混雑度に基づいて、割り当てる無線リソース量を制御して各無線端末１００に無線リソースを割り当てる。具体的には、スケジューリング部５２０は、混雑度が大きい場合には、無線端末１００に割り当てる無線リソースの上限値を小さく設定し、混雑度が小さい場合には、無線端末１００に割り当てる無線リソースの上限値を大きく設定する。すなわち、スケジューリング部５２０は、混雑度が大きくなるに従って、無線リソースの上限値が小さくなるように、無線リソースの上限値を設定する。
【００４１】
これによれば、無線基地局５００が混雑している場合には、無線端末１００に対して割り当てられる無線リソースの上限値が小さく設定されるため、無線端末１００に対する無線リソースの割り当てで消費される無線リソース量を低減することができる。したがって、無線基地局５００が混雑する状況下において、多数の無線端末１００に少しずつ無線リソースを割り当てることで、無線リソースの割り当て遅延を低減することができる。すなわち、１つの無線端末１００に制限なく無線リソースを割り当ててしまい、他の無線端末１００に無線リソースが割り当てられるまでに時間がかかってしまわないようにすることができる。
【００４２】
続いて、図３を参照して、スケジューリング部５２０の動作の一例について説明する。図３は、本発明の実施の形態に係るスケジューリング部の動作の一例を示すフローチャートである。
【００４３】
スケジューリング部５２０は、無線リソースを割り当てる無線端末１００を選択する（Ｓ１）。例えば、無線端末１００を選択する方法としては、スケジューリングの方式として知られているラウンドロビン（Round Robin）や、プロポーショナルフェアネス（Proportional Fairness）を用いてもよい。
【００４４】
スケジューリング部５２０は、選択した無線端末１００がQoS保証対象になっているか否かを判断する（Ｓ２）。QoS保証対象となっている無線端末１００の場合はステップＳ４に進む（Ｓ２：Ｙｅｓ）。
【００４５】
一方、QoS保証対象となっていない無線端末１００の場合はステップＳ３に進む（Ｓ２：Ｎｏ）。スケジューリング部５２０は、混雑度に基づき本無線端末１００に対して割り当てる無線リソースの上限値を設定する（Ｓ３）。
【００４６】
ここで、無線リソースの上限値の設定方法として、例えば、無線基地局５００において下りリンクのバッファに送信すべきデータが存在する無線端末１００の数と、無線基地局５００における無線リソースの割り当て遅延時間とが、混雑度として通知されている場合には、下りリンクのバッファに送信すべきデータが存在する無線端末１００の数がパラメータで設定されている閾値以上の時、以下の式（２）で計算した値R_uを割り当てる無線リソースの上限値としてもよい。
【００４７】
【数２】
2014006800.tif 000004
【００４８】
R_allは全体の無線リソース数、t_delayは無線リソース割り当て遅延時間、t_thresholdはパラメータとして設定されている閾値である。パラメータは、無線基地局５００に予め固定の値が組み込まれていてもよい。この場合、パラメータは、例えば、無線基地局５００が有する記憶装置に予め格納しておくようにする。また、パラメータは、上述したように、保守・管理サーバによって無線基地局５００に設定されるようにしてもよい。また、無線リソースの上限値R_uは、上りリンクと下りリンクとで別々に、異なる値が計算されるようにしてもよい。よって、上述した無線リソース割り当ての上限値に関するパラメータも、上りリンクの無線リソースの上限値R_uの計算式と、下りリンクの無線リソースの上限値R_uの計算式とで別々に設定されるようにしてもよい。
【００４９】
上述したように、下りリンクのバッファに送信すべきデータが存在する無線端末１００の数が閾値以上の場合に、式（２）によって、無線リソースの上限値R_uが決定される。すなわち、下りリンクのバッファに送信すべきデータが存在する無線端末１００の数が閾値未満である場合には、全体の無線リソース数R_allを、無線リソースの上限値R_uとしてよい。そして、式（２）で、無線リソース割り当て遅延時間t_delayが、閾値t_threshold以下である場合には、全体の無線リソース数R_allを、無線リソースの上限値R_uとして設定する。すなわち、これらの全体の無線リソース数R_allが無線リソースの上限値R_uとされる場合には、実質的に、無線リソースの上限値が設けられないことになる。一方、式（２）で、無線リソース割り当て遅延時間t_delayが、閾値t_thresholdよりも大きい場合には、閾値t_thresholdから、無線リソース割り当て遅延時間t_delayを除算した値に、全体の無線リソース数R_allを乗算した値を、無線リソースの上限値R_uとして設定する。
【００５０】
これによれば、無線基地局５００の混雑度（下りリンクのバッファに送信すべきデータが存在する無線端末１００の数、及び、無線リソース割り当て遅延時間t_delay）が小さい場合には、無線端末１００に割り当てる無線リソースの上限値が大きく設定され、無線基地局５００の混雑度が大きい場合には、無線端末１００に割り当てる無線リソースの上限値が小さく設定される。
【００５１】
また、無線リソースの上限値の設定方法として、例えば、混雑度推定部５１０より通知される混雑度が、１つの値であり、かつ混雑している状態と混雑していない状態の２値の場合には、混雑している状態時は無線リソース割り当ての上限値を設定し、混雑していない状態時は無線リソース割り当ての上限値を設定しない（全体の無線リソース数R_allが上限値として設定される）ようにしてもよい。なお、混雑している状態時の無線リソース割り当ての上限値は、パラメータとして、上述したように予め又は保守・管理サーバによって任意の値を設定可能としてもよい。
【００５２】
混雑度推定部５１０より通知される混雑度が、１つの値であり、かつ２値より大きい多値の場合には、多値のとり得る値のそれぞれに対応するように、無線リソース割り当ての上限値をパラメータとして複数設定可能とし、混雑度がより混雑している状態を示しているほど無線リソースの上限値を小さくするようにする。無線リソース割り当ての上限値のパラメータは、上述したように、無線基地局５００に予め固定の値が組み込まれていてもよく、保守・管理サーバによって無線基地局５００に設定してもよい。また、無線リソース割り当ての上限値のパラメータは、上りリンクと下りリンクで別々に異なる値が設定されるようにしてもよい。
【００５３】
このように混雑度に応じて無線リソースの割り当ての上限値を設定することにより、無線リソース割り当て機会毎において無線リソースが割り当てられる無線端末１００の数を多くすることができ、遅延を抑えることができる。また、ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）を用いる無線システムの場合、１つの無線端末１００に対して割り当てる無線リソースを制限することで、周波数当たりの送信電力を高くすることができ、これにより効率的な通信も行うことができる。
【００５４】
また、QoS保証対象となっていない無線端末１００のみ無線リソース割り当ての上限値を設定することにより、混雑している際にもQoS保証対象となっている無線端末１００に対してQoS保証を維持することが可能となる。
【００５５】
スケジューリング部５２０は、選択した無線端末１００に無線リソースを割り当てる（Ｓ４）。割り当てる無線リソース量は、例えばバッファに滞留している送信すべきデータを送信し終えることができる無線リソース量と無線リソース割り当ての上限値の小さい方としてもよい。
【００５６】
スケジューリング部５２０は、未割当の無線リソースが存在するか否かを判定する（Ｓ５）。未割当の無線リソースが存在する場合はステップＳ６に進み（Ｓ５：Ｎｏ）、未割当の無線リソースが存在しない場合は無線リソースの割り当てを終了する。
【００５７】
スケジューリング部５２０は、無線リソースが未割当の無線端末１００が存在するか否かを判定する（Ｓ６）。無線リソース未割当の無線端末１００が存在する場合には（Ｓ６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１に進み無線リソースを割り当てる無線端末１００を再度選択する。一方、無線リソース未割当の無線端末１００が存在しない場合には（Ｓ６：Ｎｏ）、ステップＳ７に進む。
【００５８】
スケジューリング部５２０は、無線リソース割り当てを制限されていた無線端末１００に対して無線リソース割り当ての上限値をなくし無線リソースを追加する（Ｓ７）。無線リソースを追加する方法として、例えば、ステップＳ４にて無線リソースを割り当てた順序で無線端末１００を選択し、無線リソースがなくなるまで、もしくは、バッファに滞留している送信すべきデータを送信し終えることができる無線リソース量となるまで本無線端末１００に無線リソースを追加していく。未割当の無線リソースが存在し、かつ無線リソース未割当の無線端末１００が存在しない場合に、上限値を設定して無線リソースを割り当てた無線端末１００に対して、無線リソース割り当ての上限値をなくして無線リソースを追加して割り当てることで、割り当てる無線リソースを過度に制限するために生じる未割当の無線リソースをなくすことができ、効率のよい通信を実現することができる。
【００５９】
以上に説明したように、本実施の形態かかる無線基地局５００は、混雑度に基づき、無線端末１００に割り当てる無線リソース量を制御するようにしている。これによれば、無線基地局５００が混雑している場合であっても、個々の無線端末１００に割り当てる無線リソース量を低減して、無線リソースの割り当て待ちとなる無線端末１００の発生を抑制することができる。すなわち、無線端末１００に無線リソースを割り当てるまでの遅延を抑えることができる。また、これによれば、遅延を抑えることで効率的な通信を行うことが可能となる。
【００６０】
＜本発明の実施の形態の概要＞
続いて、図４を参照して、本発明の実施の形態にかかる無線基地局５００の概要となる基地局装置５０について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る基地局装置の機能ブロックを示した図である。
【００６１】
基地局装置５０は、混雑度推定部５１及びリソース制御部５２を有する。基地局装置５０は、端末装置に対して通信のためのリソースを割り当てる装置である。
【００６２】
混雑度推定部５１は、基地局装置５０における混雑度を推定する。混雑度推定部５１は、混雑度推定部５１０に対応する。
【００６３】
リソース制御部５２は、混雑度推定部５１が推定した混雑度に基づき、端末装置に対するリソースの割り当て量を制御する。リソース制御部５２は、スケジューリング部５２０に対応する。
【００６４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００６５】
例えば、上述した実施の形態では、端末装置として無線端末１００を対象とし、基地局装置として無線基地局５００を対象とした場合について例示したが、これに限られない。例えば、端末装置と基地局装置とが有線によって通信するものに適用するようにしてもよい。また、上述した無線通信システム１において、無線通信のみでなく、有線通信が混在していてもよい。
【００６６】
本発明の実施の形態にかかる無線基地局５００は、上述の実施の形態の機能を実現するプログラムを、コンピュータ（無線基地局５００）又はコンピュータが有するプロセッサが実行することによって、構成することが可能である。
【００６７】
また、このプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００６８】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００６９】
この出願は、２０１２年７月６日に出願された日本出願特願２０１２−１５２６２４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００７０】
５０  基地局装置
５１  混雑度推定部
５２  リソース制御部
１００  無線端末
５００  無線基地局
５１０  混雑度推定部
５２０  スケジューリング部
１０００  ネットワーク
【図１】
2014006800.tif 000005
【図２】
2014006800.tif 000006
【図３】
2014006800.tif 000007
【図４】
2014006800.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月19日(2014.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末装置に対して通信のためのリソースを割り当てる基地局装置であって、
前記基地局装置における混雑度を推定する混雑度推定手段と、
前記混雑度推定手段が推定した混雑度に基づき前記端末装置に対するリソースの割り当て量を制御するリソース制御手段と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記リソース制御手段は、QoS保証対象の端末装置に対してはリソースの割り当て上限を設けず、QoS保証対象外の端末装置に対してはリソースの割り当て上限を設けることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記リソース制御手段は、前記リソースの割り当て上限を設けて前記端末装置に対するリソースの割り当てをした結果、未割当のリソースが存在している場 合、前記リソースの割り当て上限をなくし、前記端末装置に割り当てるリソースを追加することを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記混雑度推定手段は、前記混雑度の推定にて、前記基地局装置と接続されるネットワークから通知される値、前記基地局装置に接続している端末装置の数、 前記基地局装置において下りリンクのバッファに送信すべきデータが存在する端末装置の数、前記基地局装置において上りリンクのバッファに送信すべきデータ が存在していると推定されている端末装置の数、前記基地局装置におけるリソースの割り当て遅延時間、のうち１つ以上の値を混雑度とすることを特徴とする請 求項１乃至３のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記混雑度推定手段は、前記混雑度の推定にて、前記基地局装置と接続されるネットワークから通知される値、前記基地局装置に接続している端末装置の数、 前記基地局装置において下りリンクのバッファに送信すべきデータが存在する端末装置の数、前記基地局装置において上りリンクのバッファに送信すべきデータ が存在していると推定されている端末装置の数、前記基地局装置におけるリソースの割り当て遅延時間、の少なくとも１つに基づいて混雑度を算出することを特 徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記リソース制御手段は、前記混雑度に基づき端末装置に対してリソースの割り当て上限を決定する際、外部装置によって基地局装置に設定された値を前記リソースの割り当て上限として決定することを特徴とする請求項２または３に記載の基地局装置。
【請求項７】
前記基地局装置は、前記混雑度推定手段が推定した混雑度をネットワークに通知することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項８】
前記基地局装置は、無線基地局であり、
前記端末装置は、無線端末であり、
前記リソースは、無線リソースである、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項９】
端末装置に対して通信のためのリソースを割り当てる通信制御方法であって、
前記端末装置の通信による混雑度を推定し、
前記推定した混雑度に基づき前記端末装置に対するリソースの割り当て量を制御する、
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項１０】
基地局装置において、端末装置に対して通信のためのリソースを割り当てるための通信制御プログラムであって、
前記端末装置の通信による混雑度を推定する処理と、
前記推定した混雑度に基づき前記端末装置に対するリソースの割り当て量を制御する処理と、
を前記基地局装置に実行させることを特徴とする通信制御プログラム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、基地局装置、通信制御方法及び通信制御プログラムに関し、特に、基地局装置を介して通信を行う端末装置に対して通信のためのリソースを割り当てる技術に関する。
【手続補正書】
【提出日】平成27年10月26日(2015.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末装置に対して通信のためのリソースを割り当てる基地局装置であって、
前記基地局装置における混雑度を推定する混雑度推定手段と、
前記混雑度推定手段が推定した混雑度に基づき前記端末装置に対するリソースの割り当て量を制御するリソース制御手段と、を備え、
前記リソース制御手段は、前記混雑度が大きくなるに従って、より小さくなるようにリソースの割り当て量の上限値を設定する、
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記リソース制御手段は、QoS保証対象の端末装置に対しては前記上限値を設けず、QoS保証対象外の端末装置に対しては前記上限値を設けることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記リソース制御手段は、前記上限値を設けて前記端末装置に対するリソースの割り当てをした結果、未割当のリソースが存在している場合、前記上限値をなくし、前記端末装置に割り当てるリソースを追加することを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記混雑度推定手段は、前記混雑度の推定にて、前記基地局装置と接続されるネットワークから通知される値、前記基地局装置に接続している端末装置の数、前記基地局装置において下りリンクのバッファに送信すべきデータが存在する端末装置の数、前記基地局装置において上りリンクのバッファに送信すべきデータが存在していると推定されている端末装置の数、前記基地局装置におけるリソースの割り当て遅延時間、のうち１つ以上の値を混雑度とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記混雑度推定手段は、前記混雑度の推定にて、前記基地局装置と接続されるネットワークから通知される値、前記基地局装置に接続している端末装置の数、前記基地局装置において下りリンクのバッファに送信すべきデータが存在する端末装置の数、前記基地局装置において上りリンクのバッファに送信すべきデータが存在していると推定されている端末装置の数、前記基地局装置におけるリソースの割り当て遅延時間、の少なくとも１つに基づいて混雑度を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記リソース制御手段は、前記混雑度に基づき端末装置に対して前記上限値を決定する際、外部装置によって基地局装置に設定された値を前記上限値として決定することを特徴とする請求項２または３に記載の基地局装置。
【請求項７】
前記基地局装置は、前記混雑度推定手段が推定した混雑度をネットワークに通知することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項８】
前記基地局装置は、無線基地局であり、
前記端末装置は、無線端末であり、
前記リソースは、無線リソースである、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項９】
端末装置に対して通信のためのリソースを割り当てる通信制御方法であって、
前記端末装置の通信による混雑度を推定する推定ステップと、
前記推定した混雑度に基づき前記端末装置に対するリソースの割り当て量を制御する制御ステップと、を備え、
前記制御ステップでは、前記混雑度が大きくなるに従って、より小さくなるようにリソースの割り当て量の上限値を設定する、
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項１０】
基地局装置において、端末装置に対して通信のためのリソースを割り当てるための通信制御プログラムであって、
前記端末装置の通信による混雑度を推定する推定処理と、
前記推定した混雑度に基づき前記端末装置に対するリソースの割り当て量を制御する制御処理と、を前記基地局装置に実行させ、
前記制御処理では、前記混雑度が大きくなるに従って、より小さくなるようにリソースの割り当て量の上限値を設定する、
ことを特徴とする通信制御プログラム。
【国際調査報告】
2014006800.tif 000009
2014006800.tif 000010
2014006800.tif 000011
2014006800.tif 000012