(57)【要約】【課題】基地局装置がＢＳＲを受信するまでの時間に伴って、データが基地局装置に送信されるまでの時間に遅延が生じることを抑制することが可能な無線通信システムを提供する。【解決手段】基地局装置は、バッファに保持されているデータの量を推定した値を示す疑似バッファ状態報告を生成する疑似報告生成部２１６と、データがバッファに格納されると予測される時刻に従って、疑似報告生成部が疑似バッファ状態報告を生成する生成時刻を決定する時刻決定部２１５を備え、疑似報告生成部は、生成時刻に疑似バッファ状態報告を生成し、割当部２１８は、疑似報告生成部が疑似バッファ状態報告を生成した場合にも、疑似バッファ状態報告が示すデータの量に従って端末に通信機会の割り当てを行う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局で用いられる無線通信装置である基地局装置（２００）と、バッファに格納されたデータを前記基地局装置に無線送信する無線通信装置である端末（１００）とを備え、
前記基地局装置は、
前記端末が送信する信号を受信する受信処理部（２１１）と、
前記受信処理部が受信した信号から、前記バッファに格納され、保持されている前記データの量を示すバッファ状態報告を取得する報告取得部（２１３）と、
前記報告取得部が受信した前記バッファ状態報告が示す前記データの量に従って通信機会を前記端末に割り当てる割当部（２１８）とを備え、
前記端末は、前記割当部により割り当てられた前記通信機会に従って前記データを前記基地局装置に送信する無線通信システムであって、
前記基地局装置は、
前記バッファに保持されている前記データの量を推定した値を示す疑似バッファ状態報告を生成する疑似報告生成部（２１６）と、
前記データが前記バッファに格納されると予測される時刻に従って、前記疑似報告生成部が前記疑似バッファ状態報告を生成する生成時刻を決定する時刻決定部（２１５）を備え、
前記疑似報告生成部は、前記生成時刻に前記疑似バッファ状態報告を生成し、
前記割当部は、前記疑似報告生成部が前記疑似バッファ状態報告を生成した場合にも、前記疑似バッファ状態報告が示す前記データの量に従って前記端末に前記通信機会の割り当てを行う無線通信システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記データは、通常データと、前記通常データと比較して遅延を抑制する必要性が大きい前記データであって、前記バッファに、所定の周期で、所定の量が格納される低遅延データとを含み、
前記疑似報告生成部は、前記バッファに保持されている前記低遅延データの量を、前記所定の量に基づいて推定した値を示す前記疑似バッファ状態報告を生成し、
前記時刻決定部は、前記所定の周期に基づいて予測される、前記低遅延データが前記バッファに格納される時刻に従って前記生成時刻を決定し、
前記割当部は、前記疑似報告生成部が前記疑似バッファ状態報告を生成した場合に、前記疑似バッファ状態報告が示す前記低遅延データの量に従って前記端末に前記通信機会の割り当てを行う無線通信システム。
【請求項３】
請求項２において、
前記基地局装置は、
前記端末が、前記低遅延データの送信を行う低遅延端末であるか否かを判断する端末判断部（２１４）を備え、
前記疑似報告生成部は、前記端末判断部が、前記低遅延端末であると判断した前記端末について、前記疑似バッファ状態報告を生成する無線通信システム。
【請求項４】
請求項３において、
前記端末判断部は、
前記受信処理部が受信した前記データが、前記低遅延データであるか否かを判断するデータ判別部（２１４１）を備え、
前記端末判断部は、前記データ判別部が、前記受信処理部が受信した前記データが前記低遅延データであると判断した場合、当該データを送信した前記端末が、前記低遅延端末であると判断する無線通信システム。
【請求項５】
請求項４において、
前記基地局装置は、
前記端末が前記低遅延データを送信した直近の時刻からの時間が、前記低遅延データの送信を停止していると判断する送信停止閾値以上であるか否かを判断する送信停止判断部（２１７）を備え、
前記疑似報告生成部は、前記送信停止判断部が送信停止閾値以上であると判断した場合に、前記疑似バッファ状態報告の生成を停止する無線通信システム。
【請求項６】
請求項２から５のいずれか１項において、
前記割当部は、前記報告取得部が前記バッファ状態報告を受信した時刻に基づいて決定される所定の期間において、前記疑似報告生成部が前記疑似バッファ状態報告を生成した場合、前記疑似バッファ状態報告ではなく、前記バッファ状態報告が示す前記データの量に従って前記通信機会を割り当てる無線通信システム。
【請求項７】
請求項２から６のいずれか１項において、
前記低遅延データが前記バッファに格納される周期、もしくは前記バッファに格納される前記低遅延データの量の少なくとも一つが互いに異なる前記端末を複数備え、
前記時刻決定部は、各前記端末の前記生成時刻を、前記低遅延データが当該端末の前記バッファに格納される周期に基づいてそれぞれ決定し、
前記疑似報告生成部は、各前記端末の前記疑似バッファ状態報告を、当該端末の前記バッファに格納される前記低遅延データの量を推定した値に従ってそれぞれ生成する無線通信システム。
【請求項８】
バッファに格納されたデータを無線送信する無線通信装置である端末が送信する前記データを含む信号を受信する受信処理部（２１１）と、
前記受信処理部が受信した信号から、前記バッファに格納され、保持されている前記データの量を示すバッファ状態報告を取得する報告取得部（２１３）と、
前記報告取得部が受信した前記バッファ状態報告が示す前記データの量に従って通信機会を前記端末に割り当てる割当部（２１８）とを備え、無線基地局で用いられる無線通信装置である基地局装置であって、
前記バッファに保持されている前記データの量を推定した値を示す疑似バッファ状態報告を生成する疑似報告生成部（２１６）と、
前記データが前記バッファに格納されると予測される時刻に従って、前記疑似報告生成部が前記疑似バッファ状態報告を生成する生成時刻を決定する時刻決定部（２１５）を備え、
前記疑似報告生成部は、前記生成時刻に前記疑似バッファ状態報告を生成し、
前記割当部は、前記疑似報告生成部が前記疑似バッファ状態報告を生成した場合にも、前記疑似バッファ状態報告が示す前記データの量に従って前記端末に前記通信機会の割り当てを行う基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置が、端末のバッファに格納されているデータの量に応じた上り通信機会を端末に割り当てる無線通信システムと、その無線通信システムで用いられる基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＴＥ（Long Term Evolution）等の広域無線通信規格の登場により、高速な無線通信サービスが提供されるようになった。ＬＴＥにおいては、ユーザ側の無線通信装置である端末は、無線基地局で用いられる無線通信装置である基地局装置から通信機会を割り当てられ、割り当てられた通信機会に従って基地局装置との通信を行う。なお、通信機会は、端末と基地局装置とが通信できる周波数帯や時間、および変調方式などの条件を示すものとし、ＬＴＥの場合、割り当てられる通信機会は、通信できる周波数帯および時間で示される。端末は、割り当てられた通信機会が示す時間に、示された周波数帯で基地局装置と通信を行う。
【０００３】
端末から基地局装置にデータを送信する上り通信の場合について説明する。端末は、基地局装置に対して送信すべきデータがバッファに格納された場合、通信機会の割り当てを要求するスケジューリングリクエスト（以降、ＳＲ：Scheduling Request）を基地局装置に対して送信する。
【０００４】
基地局装置は、ＳＲを受信すると、通信機会の割り当てを行い、割り当てた通信機会に従って送信を行うよう指示する信号を端末に送信する。端末は、基地局装置に指示された通信機会に送信可能なデータ量を算出し、バッファに格納されているデータの量を示すバッファ状態報告（以降、ＢＳＲ：Buffer Status Report）を送信するとともに、可能であればバッファに格納されたデータの送信を行う。データの送信を行った場合、バッファ状態報告が示すデータ量は、バッファに格納されている未送信のデータ量となる。
【０００５】
基地局装置は、ＢＳＲを受信すると、当該ＢＳＲが示すデータ量に従って、そのデータ量が送信可能となるように通信機会の割り当てを行い、割り当てた通信機会に従って送信を行うよう指示する信号を端末に送信する。端末は、基地局装置に指示された通信機会に従って、バッファに格納されたデータを基地局装置に送信する。
【０００６】
これにより、一つの基地局装置に対して、送信すべきデータを有する端末が複数存在する場合であっても、各端末のデータ量に従って、データを効率よく送信できるように通信機会を割り当てることが可能となる。
【０００７】
なお、特許文献１に開示のように、端末は基地局が送信するバッファ状態報告トリガ指示を受信した際にもＢＳＲを送信する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−１３８３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一方、このような広域無線通信規格を、スマートフォンなどの携帯情報端末以外の装置、例えば車両や工作機械、自動販売機等を含む多様な装置で利用しようとする動きがある。無線通信機能を付加することにより、アフターサービスの充実や業務効率の改善など、製品の付加価値を向上させることが可能となるためである。
【００１０】
例えば、車両に無線通信機能を備えさせる場合、交通情報やナビゲーション等の情報サービスをリアルタイムに提供することや、位置や速度などを各車両から取得して、事故防止などに用いることが考えられる。
【００１１】
このように、無線通信機能を備える装置や、無線通信機能の利用目的が多様化するにつれて、遅延の少ない無線通信機能を必要とするアプリケーションソフトウェアの増加が想定される。例えば車両では、各車両から位置や速度を取得して事故防止を行う場合に、遅延の少ない無線通信機能が必要となる。
【００１２】
ここで、ＬＴＥの規格に従う基地局装置は、端末が送信するＢＳＲに従って端末に通信機会の割り当てを行う。従って、バッファに格納されたデータが送信されるためには、当該データがバッファに格納されている旨を示すＢＳＲを送信し、ＢＳＲを受信した基地局装置がデータ量に応じて通信機会を割り当てることを待機する必要がある。
【００１３】
すなわち、データがバッファに格納されてから基地局装置に送信されるまでの時間は、基地局がＢＳＲを受信するまでの時間に従って変化する。このため、例えば基地局がＢＳＲを受信できなかった場合など、ＢＳＲを受信するまでの時間に遅延が生じた場合に、それに従ってデータが送信されるまでの時間にも遅延が生じる。この遅延は、遅延の少ない通信が要求されるデータを送信する際に問題となる場合がある。
【００１４】
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、基地局装置がＢＳＲを受信するまでの時間に伴って、データがバッファに格納されてから基地局装置に送信されるまでの時間に遅延が生じることを抑制することが可能な無線通信システム、およびその無線通信システムで用いられる基地局装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１６】
上記目的を達成するための本発明は、無線基地局で用いられる無線通信装置である基地局装置（２００）と、バッファに格納されたデータを基地局装置に無線送信する無線通信装置である端末（１００）とを備え、基地局装置は、端末が送信する信号を受信する受信処理部（２１１）と、受信処理部が受信した信号から、バッファに格納され、保持されているデータの量を示すバッファ状態報告を取得する報告取得部（２１３）と、報告取得部が受信したバッファ状態報告が示すデータの量に従って通信機会を端末に割り当てる割当部（２１８）とを備え、端末は、割当部により割り当てられた通信機会に従ってデータを基地局装置に送信する無線通信システムであって、基地局装置は、バッファに保持されているデータの量を推定した値を示す疑似バッファ状態報告を生成する疑似報告生成部（２１６）と、データがバッファに格納されると予測される時刻に従って、疑似報告生成部が疑似バッファ状態報告を生成する生成時刻を決定する時刻決定部（２１５）を備え、疑似報告生成部は、生成時刻に疑似バッファ状態報告を生成し、割当部は、疑似報告生成部が疑似バッファ状態報告を生成した場合にも、疑似バッファ状態報告が示すデータの量に従って端末に通信機会の割り当てを行う。
【００１７】
以上の構成によれば、疑似報告生成部は、データがバッファに格納されると予測される時刻に従って時刻決定部が決定した生成時刻に、バッファに蓄えられているデータの量を推定した値を疑似バッファ状態報告として生成する。割当部は、疑似バッファ状態報告が示すデータの量に応じて、端末に対して通信機会の割り当てを行う。このため、データがバッファに格納されると予測される時刻に従って定まる時刻に、格納されたと推定されるデータの量に従って通信機会の割り当てが行われる。
【００１８】
これにより、データがバッファに格納される場合、基地局装置は、データが格納されている旨を示すＢＳＲを受信したか否かにかかわらず、データを送信する通信機会を端末に割り当てることが可能となる。従って、データがバッファに格納されてから送信されるまでの時間が、基地局装置がＢＳＲを受信するまでの時間の遅延に従って遅延することが抑制することが可能となる。
【００１９】
また、上記目的を達成するための基地局装置に係る発明は、本発明の無線通信システムに用いる基地局装置に係る発明である。すなわち、上記目的を達成するための基地局装置に係る発明は、バッファに格納されたデータを無線送信する無線通信装置である端末が送信する信号を受信する受信処理部（２１１）と、受信処理部が受信した信号から、バッファに格納され、保持されているデータの量を示すバッファ状態報告を取得する報告取得部（２１３）と、報告取得部が受信したバッファ状態報告が示すデータの量に従って通信機会を端末に割り当てる割当部（２１８）とを備え、無線基地局で用いられる無線通信装置である基地局装置であって、バッファに保持されているデータの量を推定した値を示す疑似バッファ状態報告を生成する疑似報告生成部（２１６）と、低遅延データがバッファに格納されると予測される時刻に従って、疑似報告生成部が疑似バッファ状態報告を生成する生成時刻を決定する時刻決定部（２１５）を備え、疑似報告生成部は、生成時刻に疑似バッファ状態報告を生成し、割当部は、疑似報告生成部が疑似バッファ状態報告を生成した場合にも、疑似バッファ状態報告が示すデータの量に従って端末に通信機会の割り当てを行う。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係る無線通信システム１の概略を示す図である。
【図２】端末１００の構成を示す図である。
【図３】基地局装置２００の構成を示す図である。
【図４】端末１００の作動を示すフローチャートである。
【図５】基地局装置２００の作動を示すフローチャートである。
【図６】端末１００と基地局装置２００との通信手順を示す図である。
【図７】端末１００と基地局装置２００との通信手順を示す図である。
【図８】疑似ＢＳＲが生成される時刻と疑似ＢＳＲが示すデータ量を説明する図である。
【図９】疑似ＢＳＲが生成される時刻と疑似ＢＳＲが示すデータ量を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態としての無線通信システム１を図面に基づいて説明する。無線通信システム１の構成及び詳細な説明に入る前に、無線通信システム１の概略構成を図１に沿って説明する。無線通信システム１は、広域無線通信規格としてのＬＴＥに準拠した無線通信を提供するシステムである。
【００２２】
無線通信システム１は、ユーザ側の無線通信装置である端末１００と、無線基地局で用いられる無線通信装置である基地局装置２００とを備える。なお、図１では、端末１００および基地局装置２００はそれぞれ１つ図示されているが、実際には複数存在しうる。基地局装置２００は、通信エリア内に位置する端末１００に対してそれぞれ通信機会を割り当て、割り当てた通信機会で端末１００と通信を行う。
【００２３】
端末１００は、スマートフォンやタブレット端末などの携帯通信端末であってもよいし、車両や自動販売機などに備えられた通信装置であってもよい。以下では、ある車両に備えられた端末１００と、基地局装置２００との通信を例に説明する。これ以降、この端末１００を備えた車両を自車と呼ぶ。
【００２４】
なお、以下の説明では、端末１００と基地局装置２００との通信のうち、端末１００が基地局装置２００にデータを送信する上り通信における通信機会を割り当てる方法を説明する。従って、以下の説明における通信機会は、端末１００が基地局装置２００にデータを送信可能な状況を示す上り通信機会を指す。基地局装置２００が端末１００にデータを送信する下り通信など、本実施形態で説明を省略している部分はＬＴＥの規格で定められた方法で行う。
【００２５】
［端末１００の構成］
図２を用いて端末１００の構成を説明する。端末１００は、端末通信部１０１と、端末制御部１０２とを備える。端末通信部１０１は、ＬＴＥで用いられる周波数帯の電波を送受信可能なアンテナと、ＬＴＥの通信規格に従って、符号化や変調などの送信処理と、復調や復号などの受信処理とを行うトランシーバとを備えた通信モジュールである。端末通信部１０１は、送信処理を行うことで端末制御部１０２から入力された信号に対応する送信波をアンテナから送信し、受信処理を行うことでアンテナが受信した受信波に対応する信号を端末制御部１０２に出力する。
【００２６】
端末制御部１０２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えて構成されるコンピュータである。ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、非遷移的実体的記録媒体(non-transitory tangible storage medium)に記憶されているプログラムを実行することで、あらかじめ定められた機能を発揮する。非遷移的実体的記録媒体は、ＲＯＭやＲＡＭなどの半導体記憶装置や、磁気ディスクなどの磁気記録媒体を用いて実現することができる。ＣＰＵがプログラムを実行することにより、端末制御部１０２は、通信制御部１１０と、アプリケーション部１２０としての機能を発揮する。
【００２７】
アプリケーション部１２０は、端末制御部１０２が備えるＲＯＭに記憶された種々のアプリケーションプログラムが実行されることにより発揮される、種々の機能の総称である。本実施形態では、種々の機能の一つとして、例えば加減速や車線変更などの運転操作を支援するために、自車周辺の車両の位置や速度などの運転支援情報を、基地局装置２００を介して所定のサーバと通信することで逐次取得する支援情報取得機能を備える。またその他の機能の例として、例えば通行規制や渋滞などの道路状況を、所定のサーバと通信することで周期的に取得する道路状況取得機能を備える。
【００２８】
アプリケーション部１２０が含む種々の機能は、基地局装置２００に送信するためのデータ（以下、ユーザデータ）を生成する。例えば、支援情報取得機能は、運転支援情報を定期的に取得するために、自車の位置や速度、進行方向など、周辺車両への運転支援情報を生成するための所定のデータと、運転支援情報の送信を要求するデータとからなるユーザデータを周期的に生成する。これらのユーザデータは、基地局装置２００に送信され、当該ユーザデータを生成した機能が定める送信先であるサーバにインターネットなどの公衆回線網を介して送信される。ユーザデータは、当該ユーザデータの送信に用いる送信先などの情報を格納したヘッダを含む。
【００２９】
通信制御部１１０は、バッファ１１１と、リクエスト送信部１１３と、通信機会受信部１１２と、報告送信部１１４と、データ送信部１１５としての機能を備える。バッファ１１１は、アプリケーション部１２０が生成したユーザデータを格納し、ユーザデータが基地局装置２００に送信されるまで一時的に保持する機能であり、例えばユーザデータを端末制御部１０２が備えるＲＡＭに記憶することで実現される。また、バッファ１１１は、保持されているユーザデータの量やそれらのユーザデータのヘッダに格納された情報を監視する機能も備える。
【００３０】
なお、バッファ１１１に格納されるユーザデータには、他のユーザデータと比較して、より通信の遅延を抑制する必要性が大きく、また所定の周期で、所定の量が格納される低遅延データが含まれる。
【００３１】
ここで、運転支援情報は道路状況などと比較して時間の経過に従う変化が大きく、遅延が生じることによって情報の信頼性が低下しやすいため、通信の遅延を抑制する必要性が大きい。また、支援情報取得機能が生成するユーザデータは、運転支援情報を定期的に取得するために所定の周期で生成され、バッファ１１１に格納される。さらに、支援情報取得機能が生成するユーザデータの内容は、周辺車両への運転支援情報を生成するための所定のデータと、運転支援情報の送信を要求するデータとで一定であることから、ほぼ一定のデータ量となる。すなわち、支援情報取得機能が生成するユーザデータは、所定の周期で、所定の量がバッファ１１１に格納されることとなる。従って、支援情報取得機能が生成するユーザデータは、本実施形態における低遅延データに該当する。
【００３２】
支援情報取得機能が生成した低遅延データがバッファに格納される所定の周期を周期Ｔとし、周期Ｔごとに格納される所定の量をデータ量Ｄとする。また、それ以外の機能が生成するユーザデータを通常データとする。本実施形態では、ユーザデータが低遅延データであるか通常データであるかは、ヘッダ内に低遅延データであるか通常データであるか示すデータ種別を格納することで区別可能とする。
【００３３】
通信機会受信部１１２は、基地局装置２００が割り当てて送信し、端末通信部１０１が受信した通信機会を取得する。この通信機会は、端末１００が、ユーザデータおよび後述のバッファ状態報告（以下、ＢＳＲ：Buffer Status Report）を送信できる状況を示す。
【００３４】
リクエスト送信部１１３は、バッファ１１１にユーザデータが格納された際に、通信機会受信部１１２が通信機会を取得していない場合、および取得した通信機会が示す時間が終了している場合、基地局装置２００に通信機会の割り当てを要求する。具体的には、基地局装置２００に対して通信機会の割り当てを要求するスケジューリングリクエスト（以下、ＳＲ：Scheduling Request）をＬＴＥの規格が定める条件を満たした場合に端末通信部１０１に送信させる。ＳＲを送信する条件を満たす状況は、例えば空のバッファ１１１にユーザデータが格納された状況や、割り当てを要求したにも関わらず、送信機会が割り当てられることなく所定の時間が経過した状況である。
【００３５】
報告送信部１１４は、端末通信部１０１に、バッファ１１１に保持されているユーザデータの量を示すＢＳＲを基地局装置２００に対して送信させる。ただし、報告送信部１１４は、送信したＳＲに対して、基地局装置２００によって、ＢＳＲだけでなくユーザデータも送信可能な通信機会が割り当てられた場合には、ＢＳＲだけでなく、送信可能な量のユーザデータも送信する。その場合、ＢＳＲが示すデータ量は、その送信機会で送信できず、バッファ１１１に保持されたままとなるユーザデータの量となる。
【００３６】
具体的には、報告送信部１１４は、バッファ１１１に保持されているユーザデータの量と、通信機会受信部１１２が取得した通信機会で送信可能なユーザデータの量とを比較する。これにより、その通信機会で基地局装置２００に送信されずバッファ１１１に保持されたままとなるユーザデータの量を求める。その後、端末通信部１０１に、バッファ１１１に保持されたままとなるユーザデータの量を示すＢＳＲを、通信機会受信部１１２が取得した通信機会に従って基地局装置２００に送信させる。これにより、バッファ１１１に保持されたままとなるユーザデータが送信可能な通信機会を割り当てるよう基地局装置２００に要求する。なお、通信機会受信部１１２が取得した通信機会で送信可能なユーザデータの量は、通信機会に含まれる、送信可能な時間及び周波数帯に基づいて算出することが可能である。
【００３７】
データ送信部１１５は、端末通信部１０１に、通信機会受信部１１２が取得した通信機会に従って、バッファ１１１に保持されたユーザデータを基地局装置２００に送信させる。ただし、報告送信部１１４がＢＳＲを送信させる場合はユーザデータよりも優先してＢＳＲを送信させる。また、バッファ１１１に低遅延データと通常データとが格納されている場合、低遅延データを優先して送信させる。
【００３８】
以上の機能により、通信制御部１１０は、アプリケーション部１２０が生成したユーザデータを送信可能となるように通信機会の割り当てを要求し、割り当てられた通信機会でユーザデータを送信する。
【００３９】
［基地局装置２００の構成］
図３を用いて基地局装置２００の構成を説明する。基地局装置２００は、基地局通信部２０１と、基地局制御部２０２とを備える。基地局通信部２０１は、ＬＴＥで用いられる周波数帯の電波を送受信可能なアンテナと、ＬＴＥの通信規格に従って、符号化や変調などの送信処理と、復調や復号などの受信処理とを行うトランシーバとを備えた通信モジュールである。基地局通信部２０１は、送信処理を行うことで基地局制御部２０２から入力された信号に対応する送信波をアンテナから送信し、受信処理を行うことでアンテナが受信した受信波に対応する信号を基地局制御部２０２に出力する。
【００４０】
基地局制御部２０２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、及びこれらの構成を接続するバスラインなどを備えた通常のコンピュータとして構成されている。ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、非遷移的実体的記録媒体に記憶されているプログラムを実行する。これにより、基地局制御部２０２は、受信処理部２１１と、リクエスト取得部２１２と、報告取得部２１３と、データ判別部２１４１と、時刻決定部２１５と、疑似報告生成部２１６と、送信停止判断部２１７と、割当部２１８としての機能を発揮する。また、基地局制御部２０２が備えるＲＯＭには、端末１００の種類に応じたデータ量Ｄと周期Ｔとがあらかじめ記憶されている。
【００４１】
受信処理部２１１は、基地局通信部２０１が受信した信号を取得し、取得した信号にユーザデータが含まれていれば、当該ユーザデータを、図示しない公衆回線網を通じてユーザデータのヘッダに格納された送信先に送信する。
【００４２】
リクエスト取得部２１２は、受信処理部２１１が取得した信号に含まれるＳＲを取得し、割当部２１８にＳＲを入力することにより、当該ＳＲを送信した端末１００に対して、少なくともＢＳＲが送信可能な通信機会を割り当てるよう割当部２１８に要求する。
【００４３】
報告取得部２１３は、受信処理部２１１が取得した信号に含まれるＢＳＲを取得し、当該ＢＳＲを送信した端末１００に対して、当該ＢＳＲが示すデータ量を送信可能な通信機会を割り当てるよう割当部２１８に要求する。
【００４４】
端末判断部２１４は、基地局装置２００が通信している端末１００が、低遅延データを送信する低遅延端末であるか否かを判断し、低遅延端末であると判断した端末１００に対して、疑似報告生成部２１６に疑似バッファ状態報告（以下、疑似ＢＳＲ）を生成させる。本実施形態の端末判断部２１４はデータ判別部２１４１を備える。データ判別部２１４１は、受信処理部２１１がユーザデータを取得すると、ユーザデータが低遅延データであるか通常データであるかを判別する。低遅延データであるか通常データであるかの判別は、ヘッダに格納されたデータ種別を用いて行えばよい。端末判断部２１４は、データ判別部２１４１が、ユーザデータが低遅延データであると判断した場合に、当該ユーザデータを送信した端末１００を低遅延端末であると判断する。
【００４５】
時刻決定部２１５は、低遅延データが端末１００のバッファ１１１に格納されると予測される時刻に従って、疑似報告生成部２１６が疑似ＢＳＲを生成する生成時刻を決定する。本実施形態では、時刻決定部２１５は、受信処理部２１１によって、基地局通信部２０１が受信した信号がＳＲであると判断された時刻である基準時刻Ｔ０から、周期Ｔごとに生成時刻となるように生成時刻を決定する。すなわち、ｎ回目の生成時刻Ｔｎが、Ｔｎ＝Ｔ０＋ｎ×Ｔとなるように生成時刻を決定する。なお、周期Ｔは、予め端末１００の種類に応じて定められ、基地局制御部２０２のＲＯＭに記憶されている。
【００４６】
これにより決定される生成時刻は、基準時刻Ｔ０がバッファ１１１に低遅延データが格納された時刻であると仮定した場合に、それ以降のバッファ１１１に低遅延データが格納されると予測される時刻となる。すなわち、本実施形態では、低遅延データがバッファ１１１に格納された際にＳＲが送信され、基準時刻Ｔ０と低遅延データが格納された時刻とが一致しているとして、低遅延データが格納されると予測される時刻を生成時刻として決定する。
【００４７】
疑似報告生成部２１６は、時刻決定部２１５が決定した生成時刻において、バッファ１１１に格納された低遅延データの量を推定した値を示す疑似ＢＳＲを生成する。これにより、低遅延データを送信するための通信機会が、ＢＳＲを受信したか否かにかかわらず端末１００に割り当てられる。本実施形態では、基地局制御部２０２が備えるＲＯＭに記憶されたデータ量Ｄを示す疑似ＢＳＲを生成し、生成した疑似ＢＳＲに従って通信機会を割り当てるよう割当部２１８に要求する。
【００４８】
送信停止判断部２１７は、受信したユーザデータをデータ判別部２１４１が低遅延データであると判断した直近の時刻からの時間が、送信が停止されたとみなす送信停止閾値以上であるか否かを判断する。送信停止閾値以上であると判断した場合、例えば端末１００が基地局装置２００の通信領域から外れて、端末１００からの低遅延データの送信が停止されたとみなすことができる。従って、この場合は低遅延データを送信するための通信機会を割り当てる必要がないとして、疑似報告生成部２１６は疑似ＢＳＲを生成することを停止する。送信停止閾値は、低遅延データがバッファ１１１に格納される周期Ｔに、バッファ１１１に格納されてから送信されるまでの遅延の最大の予測値を加算して決定すればよく、例えば周期Ｔの２倍とすればよい。
【００４９】
割当部２１８は、リクエスト取得部２１２、報告取得部２１３、および疑似報告生成部２１６の要求に従って、端末１００に通信機会を割り当て、基地局通信部２０１に、割り当てた通信機会を端末１００に対して送信させる。具体的には、リクエスト取得部２１２からＳＲを入力されると、少なくともＢＳＲが送信可能な通信機会を割り当てる。また、報告取得部２１３および疑似報告生成部２１６からＢＳＲおよび疑似ＢＳＲを入力されると、ＢＳＲおよび疑似ＢＳＲが示すデータ量を送信可能な通信機会を割り当てる。この割り当ては、端末１００との基地局装置２００間の電波伝搬環境や他端末からの要求の発生状況を勘案して、複数回に分けて実施されても良い。すなわち、複数回にわたる割り当てで割り当てられた通信機会を合わせてそのデータ量が送信可能となっていてもよく、１回の割り当てでそのデータ量が全て送信可能となるように通信機会を割り当てる必要はない。
【００５０】
また、報告取得部２１３および疑似報告生成部２１６の両方から、ＢＳＲおよび疑似ＢＳＲの両方を入力された場合、疑似ＢＳＲに従う割り当ては行わず、ＢＳＲに従う割り当てのみを行えばよい。
【００５１】
割当部２１８は、通信機会が端末１００に割り当てられると、割り当てた通信機会で信号を送信するよう指示する信号を端末１００に対して送信するよう基地局通信部２０１に要求する。
【００５２】
［端末１００の作動］
端末１００の作動を、図４のフローチャートに沿って説明する。端末制御部１０２は、アプリケーション部１２０としての機能を発揮するとともに、図４に示す処理をＳ１から逐次実行することで、通信制御部１１０としての機能を発揮する。
【００５３】
Ｓ１では、アプリケーション部１２０が生成したユーザデータが入力され、基地局装置２００への送信を待機するためにバッファ１１１に保持されているか否かを判断する。保持されていると判断した場合はＳ２に進み、保持されていないと判断した場合は再びＳ１の処理を行う。Ｓ１はバッファ１１１としての処理である。
【００５４】
Ｓ２では、端末通信部１０１が、基地局装置２００から送信された通信機会を受信していたか否かを判断する。受信していたと判断した場合はＳ４の処理に進み、受信していないと判断した場合はＳ３の処理に進む。ただし、通信機会を受信していた場合であっても、受信していた通信機会が示す送信可能な期間がすべて終了している場合には、通信機会を受信していないと判断する。Ｓ２は通信機会受信部１１２としての処理である。
【００５５】
Ｓ３では、ＬＴＥの規格が定めるＳＲを送信する条件を満たしているか否かを判断する。条件を満たしている場合はＳ４に進み、条件を満たしていない場合は再びＳ１の処理を行う。Ｓ４では、少なくともＢＳＲを送信可能な通信機会の割り当てを要求するＳＲを端末通信部１０１に送信させ、再びＳ１の処理を行う。Ｓ３およびＳ４はリクエスト送信部としての処理である。
【００５６】
Ｓ５では、Ｓ２で取得された通信機会で、ＢＳＲに加えてユーザデータも送信できるか否かを判断する。送信できる場合はＳ６に進み、送信できない場合はＳ７に進む。
【００５７】
Ｓ６では、Ｓ１で記憶されていると判断したユーザデータの量と、Ｓ２で取得された通信機会で送信可能なデータの量とを比較することで、送信されることなくバッファ１１１に保持されるユーザデータの量を求める。これにより求められた、バッファ１１１に保持されるユーザデータの量を示すＢＳＲを生成し、ユーザデータとともにＳ２で取得された通信機会で端末通信部１０１に送信させる。Ｓ６は報告送信部１１４およびデータ送信部１１５としての処理である。
【００５８】
Ｓ７では、Ｓ１で記憶されていると判断したユーザデータの量を示すＢＳＲを生成し、Ｓ２で取得された通信機会に従って端末通信部１０１に送信させる。Ｓ７は報告送信部１１４としての処理である。
【００５９】
［基地局装置２００の作動］
基地局装置２００の作動を図５のフローチャートに沿って説明する。基地局制御部２０２は、端末１００との通信が開始されると、図５に示す処理をＳ１１から逐次実行する。Ｓ１１では、基地局通信部２０１が受信した信号を取得する。Ｓ１１は受信処理部２１１としての処理である。Ｓ１２では、Ｓ１１で取得した信号がＳＲであるか否かを判断する。ＳＲである場合はＳ１３に進み、ＳＲでない場合はＳ１５に進む。Ｓ１２はリクエスト取得部２１２としての処理である。
【００６０】
Ｓ１３では、端末１００に対して、生成時刻が決定されているか否かを判断する。生成時刻が決定されている場合はＳ１６に進み、決定されていない場合はＳ１４に進む。Ｓ１４では、処理が行われている時刻を時刻Ｔ０として記憶する。ただし、これ以前にＳ１４の処理が実行されたことによりＴ０として記憶された時刻がある場合は、時刻Ｔ０をこの処理が行われている時刻に更新する。Ｓ１３およびＳ１４は時刻決定部２１５としての処理である。
【００６１】
Ｓ１５では、Ｓ１１で取得したデータにＢＳＲが含まれていたか否かを判断する。ＢＳＲが含まれている場合はＳ１６に進み、含まれていない場合はＳ１７に進む。Ｓ１５は報告取得部２１３としての処理である。
【００６２】
Ｓ１６では、端末１００に対して通信機会の割り当てを開始する。割り当てられた通信機会は、端末１００に送信される。Ｓ１６は割当部２１８としての処理である。Ｓ１６における割り当てでは、直前の処理がＳ１３またはＳ１４であった場合、すなわちＳＲを受信したことによりＳ１２の判断がＹＥＳとなっていた場合には、少なくともＢＳＲを送信可能な通信機会を端末１００に対して割り当てる。一方、直前の処理がＳ１５であった場合、すなわちＢＳＲを受信したことによりＳ１５の判断がＹＥＳとなっていた場合には、ＢＳＲが示すデータ量を送信可能となるように端末１００に対する割り当てを開始し、Ｓ１７に進む。なお、疑似ＢＳＲに従う割り当てが行われている状況でＢＳＲを受信した場合は、疑似ＢＳＲが示すデータ量に従う割り当てを終了し、受信したＢＳＲが示すデータ量に従って割り当てを行う。すなわち、実際にバッファ１１１に格納されているデータ量を端末１００から受信した場合には、推定したデータ量に従う割り当てを終了し、実際のデータ量に従う割り当てを行う。
【００６３】
Ｓ１７では、Ｓ１１で取得した信号がユーザデータを含んでいるか否かを判断する。ユーザデータを含んでいた場合はＳ１８に進み、含んでいない場合はＳ２０に進む。Ｓ１８では、Ｓ１１で取得した信号に含まれていたユーザデータを、当該ユーザデータのヘッダが示す送信先に送信する。Ｓ１７およびＳ１８は受信処理部２１１としての処理である。
【００６４】
Ｓ１９では、Ｓ１１で取得した信号が低遅延データを含んでいたか否かを判断する。含んでいた場合はＳ２１に進み、含んでいない場合はＳ２０に進む。Ｓ１９はデータ判別部２１４１としての処理である。Ｓ２０では、低遅延データを受信した直近の時刻からの時間が、送信停止閾値以上であるか否かを判断することにより、低遅延データの送信を停止しているか否かを判断する。低遅延データを受信した直近の時刻からの時間が停止閾値以上であれば送信を停止しているとして図５の処理を終了し、停止閾値未満であれば送信を停止していないとしてＳ２１に進む。なお、この処理以前に低遅延データを受信していない場合は、送信を停止しているとして図５の処理を終了する。Ｓ２０は送信停止判断部２１７としての処理である。
【００６５】
Ｓ２１では、生成時刻が決定されているか否かを判断し、生成時刻が決定されていない場合は、生成時刻を決定するためにＳ２２に進み、決定されている場合はＳ２３に進む。ただし、生成時刻が決定されていても、決定された生成時刻を過ぎている場合には、次の生成時刻を決定するためにＳ２２に進む。
【００６６】
Ｓ２２では、次の生成時刻を決定する。生成時刻が決定されていない場合は、１回目の生成時刻Ｔ１を、Ｔ１＝Ｔ０＋Ｔと決定する。ｎ回目の生成時刻まで決定されている場合には、ｎ＋１回目の生成時刻Ｔ（ｎ＋１）を、Ｔ（ｎ＋１）＝Ｔｎ＋Ｔと決定する。Ｓ２１およびＳ２２は時刻決定部としての処理である。
【００６７】
Ｓ２３では、Ｓ２２で決定された生成時刻に達しているかを判断する。生成時刻に達していると判断した場合はＳ２４に進み、生成時刻に達していないと判断した場合は図５に示す処理を終了する。Ｓ２４では、データ量Ｄを示す疑似ＢＳＲを生成する。Ｓ２３およびＳ２４は疑似報告生成部２１６としての処理である。
【００６８】
Ｓ２５では、Ｓ２４で生成した疑似ＢＳＲが示すデータ量Ｄを送信可能となるように端末１００に対する割り当てを開始し、図５に示す処理を終了する。割り当てられた通信機会は、端末１００に送信される。ただし、ＢＳＲに従う割り当てが行われている場合には、ＢＳＲが示すデータ量に従う割り当てを継続し、生成した疑似ＢＳＲが示すデータ量に従う通信機会の割り当ては行わない。すなわち、実際にバッファ１１１に格納されているデータ量を端末１００から受信可能である場合は、推定したデータ量ではなく実際のデータ量に従う割り当てを行う。Ｓ２５は割当部２１８としての処理である。
【００６９】
［疑似ＢＳＲによる割り当ての例］
疑似ＢＳＲが示すデータ量に従って端末１００に通信機会を割り当てる作動例を図６に沿って説明する。
【００７０】
時刻Ｔａに、バッファ１１１に低遅延データが格納されたことにより、端末１００は基地局装置２００にＳＲを送信し、ＢＳＲおよび低遅延データを送信するための通信機会を割り当てるよう要求する。ＳＲを受信した基地局装置２００は、受信した時刻Ｔａを基準時刻Ｔ０として記憶するとともに、ＢＳＲを送信可能な通信機会を端末１００に割り当て、時刻Ｔｂにおいて、割り当てた通信機会を端末１００に対して送信する。
【００７１】
端末１００は割り当てられた通信機会に従い、時刻ＴｃにＢＳＲを送信する。ＢＳＲを受信した基地局装置２００は、ＢＳＲが示すデータ量を送信可能な通信機会を端末１００に割り当て、時刻Ｔｄにおいて、割り当てた通信機会を端末１００に対して送信する。
【００７２】
端末１００は、割り当てられた通信機会に従い、時刻Ｔａに格納された低遅延データを時刻Ｔｅにおいて送信する。低遅延データを受信した基地局装置２００は、基準時刻Ｔ０、すなわち時刻Ｔａから周期Ｔが経過した時刻Ｔｆを、生成時刻として決定する。
【００７３】
時刻Ｔａから周期Ｔが経過した時刻Ｔｆに、バッファ１１１に再び低遅延データが格納され、端末１００はＳＲを送信する。このとき基地局装置２００は、生成時刻である時刻Ｔｆとなったことにより、疑似ＢＳＲを生成し、疑似ＢＳＲに従って割り当てた通信機会を時刻Ｔｇに送信する。端末１００は、受信した通信機会に従って、時刻Ｔｆに格納された低遅延データを時刻Ｔｈに送信する。
【００７４】
［実施形態のまとめ］
以上、説明した実施形態によれば、時刻決定部２１５は、低遅延データがバッファに格納されると予測される時刻に従って生成時刻を決定する。時刻決定部２１５が決定した生成時刻に、疑似報告生成部２１６は、バッファに蓄えられている低遅延データの量を推定した値を疑似ＢＳＲとして生成する。割当部２１８は、疑似ＢＳＲが示す低遅延データの量に応じて、端末に対して通信機会の割り当てを行う。このため、低遅延データがバッファに格納されると予測される時刻に従って定まる生成時刻に、格納されたと推定される低遅延データの量に従って通信機会の割り当てが行われる。
【００７５】
これにより、低遅延データがバッファ１１１に格納される時刻に従う生成時刻に、基地局装置２００が、低遅延データが格納されている旨を示すＢＳＲを受信したか否かにかかわらず、低遅延データを送信する通信機会を端末１００に割り当てることが可能となる。従って、データがバッファ１１１に格納されてから送信されるまでの時間が、基地局装置２００がＢＳＲを受信するまでの時間の遅延に従って遅延することが抑制することが可能となる。
【００７６】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。なお、以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。
【００７７】
＜変形例１＞
実施形態において、バッファ１１１に所定の周期および所定の量で格納される低遅延データについて疑似ＢＳＲを生成するとしていた。しかし、厳密に一定の周期および一定の量である必要はなく、時刻決定部２１５および疑似報告生成部２１６が、目的を達成可能な範囲の変動があってもよい。また、データを遅延抑制の必要性などに従って区別することなく、バッファに格納されるデータ量を推定して疑似ＢＳＲを生成するとしてもよい。
【００７８】
例えば、バッファ１１１に格納される低遅延データの量が、所定の範囲内で変動してもよい。この場合、例えば格納される量の上限値を、疑似ＢＳＲが示すデータ量Ｄとして定めることができる。
【００７９】
また、周期が一定でない等の理由により、決定された生成時刻と実際に低遅延データが格納される時刻とが異なっていてもよい。このような場合の作動例を図７に沿って説明する。生成時刻ｔ１４が決定されている状態であるとする。時刻ｔ１１に低遅延データが格納されたことにより端末１００がＳＲを送信し、時刻ｔ１２に割り当てられた通信機会が送信され、時刻ｔ１３に端末１００はＢＳＲを送信する。
【００８０】
この際に、ＢＳＲを基地局装置２００が受信することができずロストすることが考えられる。端末１００は、ＢＳＲを送信した時刻ｔ１３から、所定の期間通信機会が送信されない場合、ＢＳＲがロストしたとしてＳＲを再送して通信機会の割り当てを要求し、ＢＳＲを再送する。このようにＢＳＲがロストしてＢＳＲを再送する場合、ＢＳＲが再送される時刻は、ＢＳＲがロストしたと判断するための所定の期間に従って時刻ｔ１３から遅れることとなる。例えば、このＢＳＲを再送する時刻をｔ１５とする。
【００８１】
このとき、疑似ＢＳＲが生成される時刻ｔ１４が、ＢＳＲが再送される時刻ｔ１５以前であれば、ＢＳＲの再送を待つことなく、疑似ＢＳＲに従って低遅延データを送信するための通信機会を割り当てることが可能となる。
【００８２】
このように、生成時刻が、低遅延データが格納される時刻と異なっていても、基地局装置２００がＢＳＲを受信する時刻以前の場合には、基地局装置２００がＢＳＲを受信するまでの時間に伴って、低遅延データが送信される時刻に遅延が生じることが抑制される。すなわち、低遅延データが格納される周期は、基地局装置２００がＢＳＲを受信する時刻以前となるように時刻決定部２１５が生成時刻を決定することが可能な程度の変動があってもよい。
【００８３】
＜変形例２＞
実施形態において、データ量Ｄおよび周期Ｔはあらかじめ基地局制御部２０２が備えるＲＯＭに記憶されているとしていた。しかし、実際に受信した低遅延データの量および周期から決定したデータ量Ｄおよび周期Ｔを用いるとしてもよい。
【００８４】
＜変形例３＞
実施形態において、疑似ＢＳＲに従って通信機会の割り当てを行う端末１００が一つの場合を説明したが、複数の端末１００に対してそれぞれ疑似ＢＳＲを生成し、生成した疑似ＢＳＲに従ってそれぞれ通信機会を割り当ててもよい。複数の端末１００に対して疑似ＢＳＲを生成する場合、図８に示すように、端末１００ごとに異なる周期で、異なるデータ量の疑似ＢＳＲを生成してもよい。
【００８５】
＜変形例４＞
実施形態において、アプリケーション部１２０が備える低遅延データを生成する機能は一つであったが、低遅延データを生成する機能を複数備えていてもよい。この場合、図９に示すように、その時刻において複数の機能が生成する低遅延データの量を合計した値を、端末１００に対する疑似ＢＳＲとして逐次生成すればよい。
【００８６】
＜変形例５＞
実施形態において、端末判断部２１４はデータ判別部２１４１を備え、ユーザデータに低遅延データが含まれるか否かに基づいて低遅延端末であるか否かを判断するとしていた。しかし、判断方法はこれに限られない。例えば、端末１００を用いる装置の種類と特定する種別ＩＤを端末１００に送信させ、種別ＩＤが端末１００を用いる装置が車両であることを示す場合に、低遅延端末であると判断してもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１：無線通信システム    １００：端末    １０１：端末通信部    １０２：端末制御部    １１０：通信制御部    １１１：バッファ    １１２：通信機会受信部    １１３：リクエスト送信部    １１４：報告送信部    １１５：データ送信部    １２０：アプリケーション部    ２００：基地局装置    ２０１：基地局通信部    ２０２：基地局制御部    ２１１：受信処理部    ２１２：リクエスト取得部    ２１３：報告取得部    ２１４：端末判断部    ２１５：時刻決定部    ２１６：疑似報告生成部    ２１７：送信停止判断部    ２１８：割当部    ２１４１：データ判別部
【図１】
2018133663.tif 000003
【図２】
2018133663.tif 000004
【図３】
2018133663.tif 000005
【図４】
2018133663.tif 000006
【図５】
2018133663.tif 000007
【図６】
2018133663.tif 000008
【図７】
2018133663.tif 000009
【図８】
2018133663.tif 000010
【図９】
2018133663.tif 000011