(57)【要約】【課題】本発明は、キャリアアグリゲーションシステムにおけるジョイントスケジューリング方法及びその装置を提供する。【解決手段】本発明に係るキャリアアグリゲーションシステムにおけるジョイントスケジューリング方法及びその装置は、スケジューラの間でスケジューリング結果を引き渡すことによって、１つのスケジューラが、スケジューリングを行うときに他のスケジューラのスケジューリング結果を総合的に考慮し、ユーザが自身により適した周波数帯域／周波数でスケジューリングされることがより可能となり、各周波数帯域／周波数でユーザの異なる性能を充分に利用し、より高いシステムスループットを取得できる。【選択図】図６
2011239393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング方法であって、上記基地局は少なくとも２つのスケジューラを含み、上記スケジューラは、独自のスケジューリング時に、第１パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第２パラメータと更新前の上記第１パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第１パラメータを更新し、ただし、上記第１パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第２パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、
上記ジョイントスケジューリング方法において、
１つのスケジューリング時刻内に、全スケジューラのスケジューリングが完成するまで、全スケジューラは、所定のスケジューリング履歴情報の引渡し順に従って逐一にユーザスケジューリングを行い、上記引渡し順が一個目スケジューラ→二個目スケジューラ→三個目スケジューラ→…→Ｌ個目スケジューラ→一個目スケジューラになっており、Ｌが上記基地局に含まれているスケジューラの総数であり、
ただし、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、
ただし、各スケジューラは、それぞれの周波数帯域／周波数でのスケジューリング完成後、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりスケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したスケジューリング履歴情報を上記引渡し順の中での次のスケジューラに引き渡すことを特徴とする方法。
【請求項２】
上記スケジューリング因子関数は、比例公平ＰＦアルゴリズムのＰＦスケジューリング因子関数であり、上記第１パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザの平均レートであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記基地局は、２つのスケジューラを含み、第１スケジューラは第１周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行い、第２スケジューラは第２周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行い、
各スケジューリング時刻がやってくるとき、
まず、第１スケジューラは、比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第１周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第１スケジューラのスケジューリング完成後、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第２スケジューラに引き渡し、
それから、第２スケジューラは、比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第２周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第２周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第２スケジューラのスケジューリング完成後、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第２周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第１スケジューラに引き渡すことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
上記した、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を更新することは、下記式に従い、第１周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新することであり、
2011239393.tif 000027
上記式において、Trn(t,1)は、第１周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t-1,2)は、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第１周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻に第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、１≦ｎ≦Ｎ、Ｎはユーザ総数を示し、
上記した、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を更新することは、下記式に従い、第２周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新することであり、
2011239393.tif 000028
上記式において、Trn(t,2)は、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t,1)は、第１周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第２周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、ｍは現在スケジューリング時刻に第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、１≦ｎ≦Ｎ、Ｎはユーザ総数を示すことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング装置であって、上記装置は、少なくとも２つのスケジューラと、スケジューリング制御手段とを含み、
少なくとも２つのスケジューラのうちのスケジューラは、独自のスケジューリング時に、第１パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第２パラメータと更新前の上記第１パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第１パラメータを更新し、ただし、上記第１パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第２パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、
上記スケジューリング制御手段は、１つのスケジューリング時刻内に、全スケジューラのスケジューリングが完成するまで、全スケジューラが所定のスケジューリング履歴情報の引渡し順に従って逐一にユーザスケジューリングを行うように制御し、上記引渡し順が一個目スケジューラ→二個目スケジューラ→三個目スケジューラ→…→Ｌ個目スケジューラ→一個目スケジューラになっており、Ｌが上記基地局に含まれているスケジューラの総数であり、
ただし、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、
ただし、各スケジューラは、それぞれの周波数帯域／周波数でのスケジューリング完成後、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりスケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したスケジューリング履歴情報を上記引渡し順の中での次のスケジューラに引き渡すことを特徴とする装置。
【請求項６】
上記スケジューリング因子関数は、比例公平ＰＦアルゴリズムのＰＦスケジューリング因子関数であり、上記第１パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザの平均レートであることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
上記少なくとも２つのスケジューラは、２つであり、第１スケジューラは第１周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行い、第２スケジューラは第２周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行い、
上記スケジューリング制御手段は、更に、各スケジューリング時刻がやってくるとき、まず第１スケジューラのユーザスケジューリングを制御し、第１スケジューラのスケジューリングが完成した後、第２スケジューラのユーザスケジューリングを制御し、
上記第１スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第１周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第１スケジューラのスケジューリング完成後、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第２スケジューラに引き渡し、
上記第２スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第２周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第２周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第２スケジューラのスケジューリング完成後、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第２周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第１スケジューラに引き渡すことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
上記第１スケジューラは、更に下記式に従い、第１周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新し、
2011239393.tif 000029
上記式において、Trn(t,1)は、第１周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t-1,2)は、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第１周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻に第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、１≦ｎ≦Ｎ、Ｎはユーザ総数を示し、
上記第２スケジューラは、更に下記式に従い、第２周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新し、
2011239393.tif 000030
上記式において、Trn(t,2)は、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t,1)は、第１周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第２周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、ｍは現在スケジューリング時刻に第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、１≦ｎ≦Ｎ、Ｎはユーザ総数を示すことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング方法であって、上記基地局は少なくとも２つのスケジューラを含み、上記スケジューラは、独自のスケジューリング時に、第１パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第２パラメータと更新前の上記第１パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第１パラメータを更新し、ただし、上記第１パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第２パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、
上記ジョイントスケジューリング方法において、
１つのスケジューリング時刻内に、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、
ただし、全スケジューラのスケジューリング完成後、最近の回の更新で得たユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えるとともに、全スケジューラのスケジューリング結果を用いて上記第２パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりユーザの総体スケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したユーザの総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡すことを特徴とする方法。
【請求項１０】
上記スケジューリング因子関数は、比例公平ＰＦアルゴリズムのＰＦスケジューリング因子関数であり、上記第１パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザの平均レートであることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
上記基地局は、２つのスケジューラを含み、第１スケジューラは第１周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行い、第２スケジューラは第２周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行い、
各スケジューリング時刻がやってくるとき、
第１、第２スケジューラはそれぞれ比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第１、第２周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第１、第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第１、第２スケジューラはみな第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで各自の周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第１、第２スケジューラのスケジューリング完成後、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの更新前総体スケジューリング履歴情報を用いて、履歴情報更新関数のうち、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えるとともに、第１スケジューラと第２スケジューラのスケジューリング結果を用いて履歴情報更新関数の中の上記第２パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新により、第１、第２周波数帯域／周波数でのユーザの総体スケジューリング履歴情報を得て、更新して得た総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡すことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
上記した、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を更新することは、下記式に従い、第１、第２周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
2011239393.tif 000031
上記式において、Tsn(t-1)は、第１、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Tsn(t)は、第１、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第１周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第２周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻ｔに第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、ｍは現在スケジューリング時刻ｔに第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、１≦ｎ≦Ｎ、Ｎはユーザ総数を示す。
【請求項１３】
キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング装置であって、
上記装置は、少なくとも２つのスケジューラと、パラメータ更新手段とを含み、
少なくとも２つのスケジューラのうちのスケジューラは、独自のスケジューリング時に、第１パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第２パラメータと更新前の上記第１パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第１パラメータを更新し、ただし、上記第１パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第２パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、
ただし、各スケジューラが１つのスケジューリング時刻内にユーザのスケジューリングを行うことは、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、
パラメータ更新手段は、１つのスケジューリング時刻内において全スケジューラのスケジューリング完成後、最近の回の更新で得たユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えるとともに、全スケジューラのスケジューリング結果を用いて上記第２パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりユーザの総体スケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したユーザの総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡すことを特徴とする装置。
【請求項１４】
上記スケジューリング因子関数は、比例公平ＰＦアルゴリズムのＰＦスケジューリング因子関数であり、上記第１パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザの平均レートであることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
上記少なくとも二つの基地局は、２つであり、第１スケジューラは第１周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行い、第２スケジューラは第２周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行い、
上記装置は、各スケジューリング時刻がやってくるとき、第１、第２スケジューラを、各自の周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行うように制御するためのスケジューリング制御手段を更に含み、
上記第１スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第１周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、
上記第２スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第２周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第２周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、
上記パラメータ更新手段は、更に上記第１、第２スケジューラの現在スケジューリング時刻でのスケジューリング完成後、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの更新前総体スケジューリング履歴情報を用いて、履歴情報更新関数のうち、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えるとともに、第１スケジューラと第２スケジューラのスケジューリング結果を用いて履歴情報更新関数の中の上記第２パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新により、第１、第２周波数帯域／周波数でのユーザの総体スケジューリング履歴情報を得て、更新して得た総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡すことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
上記パラメータ更新手段は、更に下記式に従い、第１、第２周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
2011239393.tif 000032
上記式において、Tsn(t-1)は、第１、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Tsn(t)は、第１、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第１周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第２周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻ｔに第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、ｍは現在スケジューリング時刻ｔに第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、１≦ｎ≦Ｎ、Ｎはユーザ総数を示す。
【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係り、具体的にキャリアアグリゲーションシステムにおけるジョイントスケジューリング方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（3rd  Generation  Partnership  Project）は、移動通信分野の重要な組織として、３Ｇ（The  Third  Generation）の標準化を大きく推進し、ＷＣＤＭＡ（Wide  Code  Division  Multiple  Access）、ＨＳＤＰＡ（High  Speed  Downlink  Packet  Access）、ＨＳＵＰＡ（High  Speed  Uplink  Packet  Access）などを含む一連の通信システム規範を制定している。ブロードバンドアクセス技術の挑戦に対応し、日増しに成長する新型サービスの要求を満足するために、３ＧＰＰは２００４年末、３Ｇ  ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）技術の標準化を起動し、更に周波数スペクトル効率を向上させ、セル境界ユーザの性能を改善し、システム遅延を低下させ、高速移動ユーザ向けに対してより高速のアクセスサービスを提供するなどを図る。３ＧＰＰは２００８年６月、ＬＴＥ‐Ａの技術要求報告を完成し、ＬＴＥ‐Ａの最小要求、即ち、下り方向ピーク速度：１Ｇｂｐｓ、上り方向ピーク速度：５００Ｍｂｐｓ、上り方向ピーク周波数スペクトル利用率：１５Ｍｂｐｓ／Ｈｚ、下り方向ピーク周波数スペクトル利用率：３０Ｍｂｐｓ／Ｈｚを提起した。これらのパラメータは、ＩＴＵの最小技術要求指標より遥かに高く、明らかに優勢に立つ。
【０００３】
ＬＴＥ‐Ａでは、連続的なキャリアアグリゲーション及び帯域内、帯域間の非連続的なキャリアアグリゲーションをサポートし、最大アグリゲート可能な帯域幅が１００ＭＨｚに達することができる。ＬＴＥ‐Ａの商用初期にキャリアを効果的に利用し、即ちＬＴＥ端末がＬＴＥ‐Ａにアクセスできるように保証するには、各キャリアは、ＬＴＥと後方互換のキャリアに配置可能すべきであるが、ＬＴＥ‐Ａシステムのみに使用されるキャリアに設計されるのも除外できない。現在、３ＧＰＰは、通信業者の需要に応じて１２種類のキャリアアグリゲーション応用シーンを識別したが、そのうちの４種類が近いうちの重要点としてそれぞれＦＤＤとＴＤＤの連続的と非連続的なキャリアアグリゲーションシーンに係る。ＬＴＥ‐Ａの研究段階において、キャリアアグリゲーションの関連研究は、連続的キャリアアグリゲーションの周波数スペクトル利用率向上、上下方向非対称のキャリアアグリゲーションシーンの制御チャネルの設計などに重点を持つ。
【０００４】
ＬＴＥ‐Ａによる新周波数スペクトルへの要求を考慮し、通信業者は、後方互換性を考慮すると同時に、必ず新しい周波数レンジとラジオ周波数リンクの導入も考慮する。新しいラジオ周波数リンクと既存のラジオ周波数リンクとは互いに独立しているため、通信業者はネットワーク配置時により大きい柔軟性を有する。図１において、白い楕円形は既存のセクターを示し、その周波数レンジＦ１を２ＧＨｚとし、斜線が描かれた楕円形は、新しく導入されるセクターを示し、その周波数レンジＦ２を３．５ＧＨｚとする。新しいＦ２＝３．５ＧＨｚの周波数を導入する場合、通信業者は、環境上の要求に応じて対応するアンテナを回転させ、元々ある２ＧＨｚのネットワークのセクターの境界に対して補償を行い、基地局が複数のコンポーネントキャリアにジョイントスケジューリングを行うことにより、より優れたスループットとネットワークカバレッジを取得する。
【０００５】
別の典型的な応用シーンは、異種ネットワーク環境において新しく配置されるカバレッジの小さい基地局であって、例えばピコセル（Picocell）、無線アクセスポイント（ＲＲＨ）などがある。図２、図３に示すように、伝統的なマクロ基地局とは異なる周波数又は周波数レンジ（図２、図３では斜線が描かれた楕円形で示す）を使用しマクロ基地局との間の接続及び情報の交換を通じて、同様にキャリアアグリゲーションを実現可能であり、システム容量を向上させることができる。ピコセルの場合、新しく導入した周波数又は周波数レンジを使用し、カバー可能な範囲内にユーザが同時にＦ１とＦ２との二つの周波数でデータ伝送をすることができる。
【０００６】
上記数種類の応用シーンは、いずれも下記の特徴を有する。周波数の大きさに相違するため、アグリゲートした複数の周波数又は周波数レンジの経路減衰差が大きく、情報伝送遅延が異なり、各キャリア周波数でのラジオ周波数リンクが相対的に独立している。これらの特徴に基づき、簡単に実現できるように、スケジューリング時に、比較的に直接的なやり方は、各キャリアでそれぞれ独立したスケジューラを使用してスケジューリングすることである。
【０００７】
しかしながら、上記特徴のほかに、該数種類の応用シーンの場合、各キャリア周波数でのユーザ集合が異なり、異なるキャリア周波数において、各ユーザの性能差が比較的に大きい。独立したスケジューラのみを使用するでは、他のキャリア周波数でのユーザの性能を考慮しなかったことが原因で、スケジューリング結果は、システム容量と公平性を充分に表せないこととなる。
【０００８】
システム容量と公平性を考慮し、従来のマルチキャリアシステムでは、よく比例公平（ＰＦ：Proportional  Fairness）スケジューリングアルゴリズムを利用してスケジューリングを行う。ＰＦスケジューリングアルゴリズムは、１つの形式として、下記式（１）、（２）で示される。
2011239393.tif 000003
上記式において、Ｎはユーザ総数を示し、Rn(t,r)は、ｎ個目ユーザのｔ個目スケジューリング時刻にｒ個目サブキャリアでの瞬時レートを示し、Tn(t,r)は、ｎ個目ユーザのｔ個目スケジューリング時刻（ｔ個目スケジューリング時刻を含む）までｒ個目サブキャリアでの平均レートを示し、
2011239393.tif 000004
は、ｎ個目ユーザのｔ個目スケジューリング時刻にｒ個目サブキャリアでのＰＦスケジューリング因子関数を示し、ｊは、ｔ個目スケジューリング時刻にｒ個目サブキャリアでのＰＦスケジューリング最大のユーザであり、即ち、ｔ個目スケジューリング時刻にｒ個目サブキャリアでスケジューリングされるべきユーザであり、
2011239393.tif 000005
は、スケジューリング履歴情報を更新する履歴情報更新関数を示し、ここで、スケジューリング履歴情報とはユーザの平均レートを示す。
【０００９】
上記式（２）は、平均レートの１つの更新方式を示す。平均レートは、他の更新方式もある。異なる更新方式により、ＰＦスケジューリングの性能が決められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の実施例によって解決しようとする技術課題は、キャリアアグリゲーションシステムにおけるジョイントスケジューリング方法及びその装置を提供し、ユーザのスケジューリング履歴情報をスケジューラの間で引き渡すことによって、スケジューリング中に各周波数帯域／周波数でユーザの異なる性能を総合的に考慮して、より高いシステムスループットを取得することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記技術課題を解決するために、本発明の実施例は、下記の技術案を提供する。
【００１２】
キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング方法であって、上記基地局は少なくとも２つのスケジューラを含み、上記スケジューラは、独自のスケジューリング時に、第１パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第２パラメータと更新前の上記第１パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第１パラメータを更新し、ただし、上記第１パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第２パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、上記ジョイントスケジューリング方法において、１つのスケジューリング時刻内に、全スケジューラのスケジューリングが完成するまで、全スケジューラは、所定のスケジューリング履歴情報の引渡し順に従って逐一にユーザスケジューリングを行い、上記引渡し順が一個目スケジューラ→二個目スケジューラ→三個目スケジューラ→…→Ｌ個目スケジューラ→一個目スケジューラになっており、Ｌが上記基地局に含まれているスケジューラの総数であり、ただし、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、ただし、各スケジューラは、それぞれの周波数帯域／周波数でのスケジューリング完成後、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりスケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したスケジューリング履歴情報を上記引渡し順の中での次のスケジューラに引き渡す。
【００１３】
好ましく、上記方法において、上記スケジューリング因子関数は、比例公平ＰＦアルゴリズムのＰＦスケジューリング因子関数であり、上記第１パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザの平均レートである。
【００１４】
好ましく、上記方法において、上記基地局は、２つのスケジューラを含み、第１スケジューラは第１周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行い、第２スケジューラは第２周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行い、各スケジューリング時刻がやってくるとき、まず、第１スケジューラは、比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第１周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第１スケジューラのスケジューリング完成後、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第２スケジューラに引き渡し、それから、第２スケジューラは、比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第２周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第２周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第２スケジューラのスケジューリング完成後、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第２周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第１スケジューラに引き渡す。
【００１５】
好ましく、上記方法において、上記した、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を更新することは、下記式に従い、第１周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新することであり、
2011239393.tif 000006
上記式において、Trn(t,1)は、第１周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t-1,2)は、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第１周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻に第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、１≦ｎ≦Ｎ、Ｎはユーザ総数を示し、上記した、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を更新することは、下記式に従い、第２周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新することであり、
2011239393.tif 000007
上記式において、Trn(t,2)は、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t,1)は、第１周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第２周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、ｍは現在スケジューリング時刻に第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、１≦ｎ≦Ｎ、Ｎはユーザ総数を示す。
【００１６】
本発明の実施例は、キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング装置を更に提供する。
【００１７】
上記装置は、少なくとも２つのスケジューラと、スケジューリング制御手段とを含み、少なくとも２つのスケジューラのうちのスケジューラは、独自のスケジューリング時に、第１パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第２パラメータと更新前の上記第１パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第１パラメータを更新し、ただし、上記第１パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第２パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、上記スケジューリング制御手段は、１つのスケジューリング時刻内に、全スケジューラのスケジューリングが完成するまで、全スケジューラが所定のスケジューリング履歴情報の引渡し順に従って逐一にユーザスケジューリングを行うように制御し、上記引渡し順が一個目スケジューラ→二個目スケジューラ→三個目スケジューラ→…→Ｌ個目スケジューラ→一個目スケジューラになっており、Ｌが上記基地局に含まれているスケジューラの総数であり、ただし、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、ただし、各スケジューラは、それぞれの周波数帯域／周波数でのスケジューリング完成後、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりスケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したスケジューリング履歴情報を上記引渡し順の中での次のスケジューラに引き渡す。
【００１８】
好ましく、上記装置において、上記スケジューリング因子関数は、比例公平ＰＦアルゴリズムのＰＦスケジューリング因子関数であり、上記第１パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザの平均レートである。
【００１９】
好ましく、上記装置において、上記少なくとも２つのスケジューラは、２つであり、第１スケジューラは第１周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行い、第２スケジューラは第２周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行い、上記スケジューリング制御手段は、更に、各スケジューリング時刻がやってくるとき、まず第１スケジューラのユーザスケジューリングを制御し、第１スケジューラのスケジューリングが完成した後、第２スケジューラのユーザスケジューリングを制御し、上記第１スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第１周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第１スケジューラのスケジューリング完成後、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第２スケジューラに引き渡し、上記第２スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第２周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第２周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第２スケジューラのスケジューリング完成後、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第２周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第１スケジューラに引き渡す。
【００２０】
好ましくは、上記装置において、上記第１スケジューラは、更に下記式に従い、第１周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新し、
2011239393.tif 000008
上記式において、Trn(t,1)は、第１周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t-1,2)は、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第１周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻に第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、１≦ｎ≦Ｎ、Ｎはユーザ総数を示し、上記第２スケジューラは、更に下記式に従い、第２周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新し、
2011239393.tif 000009
上記式において、Trn(t,2)は、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t,1)は、第１周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第２周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、ｍは現在スケジューリング時刻に第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、１≦ｎ≦Ｎ、Ｎはユーザ総数を示す。
【００２１】
本発明の実施例は、キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング方法を更に提供する。上記基地局は少なくとも２つのスケジューラを含み、上記スケジューラは、独自のスケジューリング時に、第１パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第２パラメータと更新前の上記第１パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第１パラメータを更新し、ただし、上記第１パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第２パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、上記ジョイントスケジューリング方法において、１つのスケジューリング時刻内に、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、ただし、全スケジューラのスケジューリング完成後、最近の回の更新で得たユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えるとともに、全スケジューラのスケジューリング結果を用いて上記第２パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりユーザの総体スケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したユーザの総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【００２２】
好ましく、上記方法において、上記スケジューリング因子関数は、比例公平ＰＦアルゴリズムのＰＦスケジューリング因子関数であり、上記第１パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザの平均レートである。
【００２３】
好ましく、上記方法において、上記基地局は、２つのスケジューラを含み、第１スケジューラは第１周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行い、第２スケジューラは第２周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行い、各スケジューリング時刻がやってくるとき、第１、第２スケジューラはそれぞれ比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第１、第２周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第１、第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第１、第２スケジューラはみな第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで各自の周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第１、第２スケジューラのスケジューリング完成後、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの更新前総体スケジューリング履歴情報を用いて、履歴情報更新関数のうち、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えるとともに、第１スケジューラと第２スケジューラのスケジューリング結果を用いて履歴情報更新関数の中の上記第２パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新により、第１、第２周波数帯域／周波数でのユーザの総体スケジューリング履歴情報を得て、更新して得た総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【００２４】
好ましく、上記方法において、上記した、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を更新することは、下記式に従い、第１、第２周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
2011239393.tif 000010
上記式において、Tsn(t-1)は、第１、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Tsn(t)は、第１、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第１周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第２周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻ｔに第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、ｍは現在スケジューリング時刻ｔに第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、１≦ｎ≦Ｎ、Ｎはユーザ総数を示す。
【００２５】
本発明の実施例は、キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング装置を更に提供する。上記装置は、少なくとも２つのスケジューラとパラメータ更新手段とを含み、少なくとも２つのスケジューラのうちのスケジューラは、独自のスケジューリング時に、第１パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第２パラメータと更新前の上記第１パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第１パラメータを更新し、ただし、上記第１パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第２パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、ただし、各スケジューラが１つのスケジューリング時刻内にユーザのスケジューリングを行うことは、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、パラメータ更新手段は、１つのスケジューリング時刻内において全スケジューラのスケジューリング完成後、最近の回の更新で得たユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えるとともに、全スケジューラのスケジューリング結果を用いて上記第２パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりユーザの総体スケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したユーザの総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【００２６】
好ましく、上記装置において、上記スケジューリング因子関数は、比例公平ＰＦアルゴリズムのＰＦスケジューリング因子関数であり、上記第１パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザの平均レートである。
【００２７】
好ましくは、上記装置において、上記少なくとも二つの基地局は、２つであり、第１スケジューラは第１周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行い、第２スケジューラは第２周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行い、上記装置は、各スケジューリング時刻がやってくるとき、第１、第２スケジューラを、各自の周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行うように制御するためのスケジューリング制御手段を更に含み、上記第１スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第１周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、上記第２スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第２周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第２周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われ、上記パラメータ更新手段は、更に上記第１、第２スケジューラの現在スケジューリング時刻でのスケジューリング完成後、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの更新前総体スケジューリング履歴情報を用いて、履歴情報更新関数のうち、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えるとともに、第１スケジューラと第２スケジューラのスケジューリング結果を用いて履歴情報更新関数の中の上記第２パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新により、第１、第２周波数帯域／周波数でのユーザの総体スケジューリング履歴情報を得て、更新して得た総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【００２８】
好ましくは、上記装置において、上記パラメータ更新手段は、更に下記式に従い、第１、第２周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
2011239393.tif 000011
上記式において、Tsn(t-1)は、第１、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Tsn(t)は、第１、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第１周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第２周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻ｔに第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、ｍは現在スケジューリング時刻ｔに第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、１≦ｎ≦Ｎ、Ｎはユーザ総数を示す。
【発明の効果】
【００２９】
上記記載から分かるように、本発明に係るキャリアアグリゲーションシステムにおけるジョイントスケジューリング方法及びその装置は、自身のスケジューリング履歴情報に基づいてスケジューリング結果を決定するスケジューリング方法を改良しており、スケジューラの間でスケジューリング結果を引き渡すことによって、１つのスケジューラが、スケジューリングを行うときに他のスケジューラのスケジューリング結果を総合的に考慮し、ユーザが自身により適した周波数帯域／周波数でスケジューリングされることがより可能となり、各周波数帯域／周波数でユーザの異なる性能を充分に利用し、より高いシステムスループットを取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来技術における1つのキャリアアグリゲーション応用シーンを示す。
【図２】従来技術における別のキャリアアグリゲーション応用シーンを示す。
【図３】従来技術におけるまた別のキャリアアグリゲーション応用シーンを示す。
【図４】本発明の第１実施例に係るジョイントスケジューリング方法のフローを示す。
【図５】本発明の第１実施例に係るジョイントスケジューリング装置の構造を示す。
【図６】本発明の第２実施例に係るジョイントスケジューリング方法のフローを示す。
【図７】本発明の第２実施例に係るジョイントスケジューリング装置の構造を示す。
【図８】シミュレーションで得た本発明の実施例におけるユーザのスループットのＣＤＦ曲線図を示す。
【図９】本発明の実施例におけるスケジューリング履歴情報のシリアル的引渡し関係を示す。
【図１０】本発明の実施例におけるスケジューリング履歴情報の別のシリアル的引渡し関係を示す。
【図１１】本発明の実施例における２つのスケジューラ間でスケジューリング履歴情報の引渡しを示す。
【図１２】本発明の実施例におけるスケジューリング履歴情報のパラレル的引渡し関係を示す。
【図１３】本発明の実施例において２つのスケジューラを含む場合にスケジューリング履歴情報の引渡し関係を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明は、キャリアアグリゲーションシステムにおける周波数（周波数帯域）間のジョイントスケジューリング方法を提案し、キャリアアグリゲーションシステムの基地局に応用し、上記基地局のスケジューラの独自スケジューリングを改良する。本発明は、スケジューラの間でユーザのスケジューリング履歴情報を引き渡し、各スケジューラがユーザスケジューリングを行うときに、他のスケジューラから引き渡されるスケジューリング履歴情報を考慮して、スケジューリングされるべきユーザを特定してユーザスケジューリングを行う。ここで、スケジューリング履歴情報は、具体的にユーザの平均レートを示す情報である。
【００３２】
上記基地局に二つ以上のスケジューラを有し、且つ各スケジューラに採用される独自スケジューリングアルゴリズムがスケジューリング履歴情報に基づいて現在スケジューリング結果を特定するものであるとき、本発明に係るジョイントスケジューリング方法を通じてスケジューラの独自スケジューリングを改良してスケジューラ間のジョイントスケジューリングに変換することで、より高いシステムスループットを取得できる。下記式（ａ）、（ｂ）を満足するスケジューリングアルゴリズムは、本発明に係るジョイントスケジューリング方法に適用し、即ち、本発明に係るジョイントスケジューリング方法を通じて改良することでより優れるシステム性能を取得できる。
2011239393.tif 000012
上記式（ａ）、（ｂ）において、ｊは、スケジューリングされるべきユーザを示し、ｆ（ｘ,ｙ）は、スケジューリング因子関数を示し、Rn(t)は、ユーザｎのｔ個目スケジューリング時刻ｔでの瞬時レート情報を示し、Tn(t-1)は、ユーザｎの（ｔ−１）個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Ｎは、ユーザ総数を示し、g(c,d)は、スケジューリング履歴情報を更新するスケジューリング履歴情報更新関数を示す。スケジューリング完成後に、スケジューラは、上記式（ｂ）に従い該スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でのスケジューリング履歴情報を更新する。上記スケジューリングアルゴリズムは、伝統的なＰＦアルゴリズム、ＰＦアルゴリズムの各種の変形及びスケジューリング履歴情報に基づいて現在時刻のスケジューリング結果を特定する他のアルゴリズムを含む。上記式（ａ）、（ｂ）を満足する典型的なスケジューリングアルゴリズムは、ＰＦアルゴリズム、ＰＦアルゴリズムの各種の変形である。
【００３３】
以下、図面を参照しながら、具体的な実施例を通じて本発明を更に説明する。
【００３４】
＜第１実施例＞
本実施例に係るジョイントスケジューリング方法は、キャリアアグリゲーションシステムの基地局に応用し、上記基地局は、Ｎ（Ｎ≧２）個スケジューラを含み、各スケジューラは、各自の周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行う。本実施例に係るジョイントスケジューリング方法は、スケジューラの独自スケジューリングを改良する。上記スケジューラは、独自のスケジューリング時に、第１パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第２パラメータと更新前の上記第１パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第１パラメータを更新する。ただし、上記第１パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第２パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果である。
【００３５】
具体的に、本実施例に係るジョイントスケジューリング方法において、１つのスケジューリング時刻内に、全スケジューラのスケジューリングが完成するまで、全スケジューラが所定のスケジューリング履歴情報の引渡し順に従って逐一にユーザスケジューリングを行うように制御する。上記引渡し順は、一個目スケジューラ→二個目スケジューラ→三個目スケジューラ→…→Ｌ個目スケジューラ→一個目スケジューラになっており、Ｌが上記基地局に含まれているスケジューラの総数であり、ただし、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記スケジューリング因子関数における第１パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、ただし、各スケジューラは、それぞれの周波数帯域／周波数でのスケジューリング完成後、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記履歴情報更新関数における第１パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりスケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したスケジューリング履歴情報を上記引渡し順の中での次のスケジューラに引き渡す。
【００３６】
上記記載から分かることとして、本実施例では、基地局のＮ個スケジューラの間にシリアル的なスケジューリング方式が用いられており、即ち、１つのスケジューリング時刻がやってくるときに、各スケジューラを逐一にユーザスケジューリングを行うように制御し、スケジューリング完成後において、そのスケジューリング履歴情報を更新して次のスケジューラに引き渡しすることで、現在スケジューリング時刻にスケジューリングされるべきユーザを該スケジューリング履歴情報に基づいて決定するよう次のスケジューラに供する。このように類推して、最後のスケジューラまで上記工程が行われる。最後のスケジューラは、スケジューリング完成後において、同様にその周波数帯域／周波数でのユーザのスケジューリング履歴情報を更新して第１スケジューラに引き渡し、次のスケジューリング時刻内に該スケジューリング履歴情報に基づいてユーザスケジューリングを行うように第１スケジューラに供する。スケジューリング履歴情報の引渡しにより、スケジューラの間に一方的なシリアル的接続が形成され、そのため本実施例に係る方法を、そのイメージから、シリアルスケジューリングと言うことができる。図９は、Ｎ個のスケジューラのときのスケジューリング履歴情報の引渡し関係が示されており、Trn(t,x)は、第ｘ個スケジューラ（第ｘ個周波数帯域／周波数）でユーザｎのスケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示す。
【００３７】
スケジューラ間の伝送遅延が１つの伝送時間間隔（ＴＴＩ）より大きい場合、スケジューラがスケジューリング中に、同じく上記方法に従い、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて関連パラメータの代えを行い、この際、最近の回で受信したスケジューリング履歴情報は、現在スケジューリング時刻よりいくつかスケジューリング時刻前に更新したスケジューリング履歴情報の可能性がある。図１０では、スケジューラ間伝送遅延が４つのＴＴＩである場合、３つのスケジューラ間のスケジューリング履歴情報の引渡し関係が示されており、この際、前から４つのＴＴＩのスケジューリング履歴情報が更新されない。
【００３８】
以下、基地局に２つのスケジューラがあり、スケジューラが独自スケジューリング時にＰＦスケジューリングアルゴリズムが採用されるキャリアアグリゲーションシステムを例として、上記方法を更に説明する。上記キャリアアグリゲーションシステムには、第１周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行う第１スケジューラと、第２周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行う第２スケジューラとを含む。ＰＦスケジューリングアルゴリズムを採用する上記スケジューラの場合、上記スケジューリング因子関数は、ＰＦアルゴリズムのＰＦスケジューリング因子関数であり、上記第１パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザの平均レートである。図４を参照する。本実施例に係るジョイントスケジューリング方法は、２つのスケジューラに応用する場合、各スケジューリング時刻がやってくるとき、具体的に以下のステップ１１〜１４を含む。
【００３９】
ステップ１１において、まず、第１スケジューラは比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第１周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定してスケジューリングを行う。ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われる。
【００４０】
ステップ１２において、第１スケジューラのスケジューリング完成後、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新する。更新するための計算において、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われる。それから、更新後の、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第２スケジューラに引き渡す。
【００４１】
ステップ１３において、第２スケジューラは、比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第２周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定してスケジューリングを行う。ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第２周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われる。
【００４２】
ステップ１４において、第２スケジューラのスケジューリング完成後、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新する。更新するための計算において、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第２周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われる。それから、更新後の、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第１スケジューラに引き渡す。
【００４３】
以下、上記ステップについて更に詳細に説明する。
【００４４】
従来技術において、独自スケジューリングのＰＦアルゴリズムは、１つの表現形式として下記式（３）のように示される。
2011239393.tif 000013
上記式において、第１スケジューラに対して、ｋの値は、１であり、第２スケジューラに対して、ｋの値は、２である。Rn(t,k)は、ｔ個目スケジューリング時刻にｋ個目周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの瞬時レートである。Tn(t,k)は、ｔ個目スケジューリング時刻までｋ目個周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの平均レートである。
2011239393.tif 000014
は、ｔ個目スケジューリング時刻にｋ個目サブキャリアでｎ個目ユーザのＰＦスケジューリング因子関数である。ｊは、ｔ個目スケジューリング時刻にｋ個目周波数帯域／周波数でＰＦスケジューリング因子最大のユーザであり、即ち、ｔ個目スケジューリング時刻にｋ目個周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザである。
【００４５】
現在スケジューリング時刻をｔとすると、分かることとして、従来技術のＰＦスケジューリング因子計算過程において、ユーザの直前のスケジューリング時刻（ｔ−１）までｋ個目周波数帯域／周波数での平均レートTn(t-1,k)を使用して計算する必要がある。
【００４６】
本実施例は、ＰＦアルゴリズムを改良し、スケジューリング履歴情報という概念を導入し、１つの周波数帯域／周波数でのＰＦスケジューリング因子を計算するときに、ユーザの直前のスケジューリング時刻（ｔ−１）までｋ個目周波数帯域／周波数での平均レートTn(t-1,k)を使用せず、Tn(t-1,k)を別の周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報に代えて計算する。
【００４７】
現在スケジューリング時刻をｔとすると、上記ステップ１１において、第１スケジューラは、下記式（４）に従い第１周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して、スケジューリングされるユーザｊを特定する。ただし、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報Trn(t-1,2)を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートTn(t-1,1)を代えた。
2011239393.tif 000015
上記式は、第１スケジューラが現在スケジューリング時刻において、第１周波数帯域／周波数でＰＦスケジューリング因子最大のユーザｊを選択してスケジューリングを行うことを示す。
【００４８】
上記ステップ１２において、第１スケジューラのスケジューリング完成後に、下記式（５）に従い、第１周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
2011239393.tif 000016
上記式において、Trn(t,1)は、第１周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t-1,2)は、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第１周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻に第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、１≦ｎ≦Ｎ、Ｎはユーザ総数を示す。上記式（５）において、同じく第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報Trn(t-1,2)を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートTn(t-1,1)を代えた。
【００４９】
上記ステップ１３において、第２スケジューラは、下記式（６）に従い第２周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して、スケジューリングされるユーザｍを特定する。ただし、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報Trn(t,1)を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートTn(t-1,2)を代えた。
2011239393.tif 000017
上記式は、第２スケジューラが現在スケジューリング時刻において、第２周波数帯域／周波数でＰＦスケジューリング因子最大のユーザを選択してスケジューリングを行うことを示す。
【００５０】
上記ステップ１４において、第２スケジューラのスケジューリング完成後に、下記式（７）に従い、第２周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
2011239393.tif 000018
上記式において、Trn(t,2)は、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t,1)は、第１周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第２周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、ｍは現在スケジューリング時刻に第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、１≦ｎ≦Ｎ、Ｎはユーザ総数を示す。上記式（７）において、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報Trn(t,1)を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートTn(t-1,2)を代えた。
【００５１】
各ユーザの第１、第２周波数帯域／周波数でのスケジューリング履歴情報は、上記式（５）、（７）の反復に従い更新する。第１、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報の初期値については、自ら設定可能である。
【００５２】
上記記載から分かるように、本実施例に係るジョイントスケジューリング方法において、あるスケジューリング時刻ｔがやってくるときに、まず第１周波数帯域／周波数でスケジューリングを行う。そのスケジューリング結果に基づいて、第１周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報Trn(t,1)を取得し、該数値が第２スケジューラに引き渡される。第２スケジューラにおいて、ＰＦアルゴリズムで直前のスケジューリング時刻まで第２周波数帯域／周波数でユーザの平均レートをTrn(t,1)で代え、ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算する。第２スケジューラのスケジューリング完成後において、新たに第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報Trn(t,2)を計算して、該数値は、第１スケジューラに引き渡され、もって、次のスケジューリング周期到来時において、ＰＦアルゴリズムで直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数でユーザの平均レートをTrn(t,2)で代えてユーザのＰＦスケジューリング因子を計算してスケジューリングを行うことを、第１スケジューラに供する。このように類推して、各スケジューラは、連続的なスケジューリング時刻間に、図１１に示されるパラメータ引渡し関係が形成され、イメージ的にそれをシリアル的スケジューリング方式を言う。ここで、第１スケジューラが２ＧＨｚの第１周波数帯域でスケジューリングを行い、第２スケジューラが３．５ＧＨｚの第２周波数帯域でスケジューリングを行うこととする。
【００５３】
上記ジョイントスケジューリング方法に基づき、本実施例は、対応的にジョイントスケジューリング装置を提供し、キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用する。図５に示すように、該装置は、少なくとも２つのスケジューラと、スケジューリング制御手段とを含む。
【００５４】
少なくとも２つのスケジューラのうちのスケジューラは、独自のスケジューリング時に、第１パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第２パラメータと更新前の上記第１パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第１パラメータを更新する。ただし、上記第１パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第２パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果である。
【００５５】
上記スケジューリング制御手段は、１つのスケジューリング時刻内に、全スケジューラのスケジューリングが完成するまで、全スケジューラが所定のスケジューリング履歴情報の引渡し順に従って逐一にユーザスケジューリングを行うように制御する。上記引渡し順は、一個目スケジューラ→二個目スケジューラ→３個目スケジューラ→…→Ｌ個目スケジューラ→一個目スケジューラになっており、Ｌが上記基地局に含まれているスケジューラの総数である。
【００５６】
ただし、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われる。
【００５７】
ただし、各スケジューラは、それぞれの周波数帯域／周波数でのスケジューリング完成後、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりスケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したスケジューリング履歴情報を上記引渡し順の中での次のスケジューラに引き渡す。
【００５８】
一実施例として、上記スケジューリング因子関数は、比例公平ＰＦアルゴリズムのＰＦスケジューリング因子関数であり、上記第１パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザの平均レートである。
【００５９】
一実施例として、上記装置の上記少なくとも２つのスケジューラは、２つであり、第１スケジューラは第１周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行い、第２スケジューラは第２周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行う。
【００６０】
上記スケジューリング制御手段は、更に、各スケジューリング時刻がやってくるとき、まず第１スケジューラのユーザスケジューリングを制御し、第１スケジューラのスケジューリングが完成した後、第２スケジューラのユーザスケジューリングを制御する。
【００６１】
上記第１スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第１周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定する。ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われる。第１スケジューラのスケジューリング完成後、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新する。更新するための計算において、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われる。それから、更新後の、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第２スケジューラに引き渡す。
【００６２】
上記第２スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第２周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定する。ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第２周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われる。第１スケジューラのスケジューリング完成後、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新する。更新するための計算において、第１周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第２周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われる。それから、更新後の、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第１スケジューラに引き渡す。
【００６３】
一実施例として、上記第１スケジューラは、更に下記式に従い、第１周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
2011239393.tif 000019
上記式において、Trn(t,1)は、第１周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t-1,2)は、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第１周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻に第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、１≦ｎ≦Ｎ、Ｎはユーザ総数を示す。
【００６４】
上記第２スケジューラは、更に下記式に従い、第２周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
2011239393.tif 000020
上記式において、Trn(t,2)は、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t,1)は、第１周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第２周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、ｍは現在スケジューリング時刻に第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示す。
【００６５】
＜第２実施例＞
本実施例に係るジョイントスケジューリング方法は、キャリアアグリゲーションシステムの基地局に応用する。上記基地局には、Ｌ（Ｌ≧２）個スケジューラを含む。各スケジューラは、各自の周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行う。本実施例に係るジョイントスケジューリング方法は、スケジューラの独自スケジューリングを改良する。上記スケジューラは、独自のスケジューリング時に、第１パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第２パラメータと更新前の上記第１パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第１パラメータを更新する。ただし、上記第１パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第２パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果である。
【００６６】
具体的に、本実施例に係るジョイントスケジューリング方法において、１つのスケジューリング時刻内に、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われる。
【００６７】
ただし、全スケジューラのスケジューリング完成後、最近の回の更新で得たユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えるとともに、全スケジューラのスケジューリング結果を用いて上記第２パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりユーザの総体スケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したユーザの総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【００６８】
具体的に、ＰＦアルゴリズム採用スケジューラに対して、上記スケジューリング因子関数は、比例公平ＰＦアルゴリズムのＰＦスケジューリング因子関数であり、上記第１パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザの平均レートである。
【００６９】
上記記載から分かるように、本実施例において、基地局のＬ個スケジューラ間にパラレル的スケジューリング方式が採用されており、即ち、各スケジューリング時刻がやってくるときに、基地局の各スケジューラは、それぞれユーザの総体スケジューリング履歴情報に基づいてスケジューリングを行い、全スケジューラのスケジューリング完成後に、全スケジューラのスケジューリング結果に基づいて、ユーザの総体履歴情報を更新して各スケジューラに引き渡し、次のスケジューリング時刻におけるスケジューリング因子の計算に供する。総体スケジューリング履歴情報の引渡しにより、スケジューラの間にパラレル的接続が形成され、Ｌ個のスケジューラの場合の総体スケジューリング履歴情報の引渡し関係が図１２に示されており、Tsn(t,x)の意味は図１３を参照する。
【００７０】
場合によって、スケジューラ間の伝送遅延が１つの伝送時間間隔（ＴＴＩ）より大きくなると、スケジューラがスケジューリング中に、同じく上記方法に従い、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数からスケジューリング因子を計算してユーザスケジューリングを行う。この際、最近の回で受信したスケジューリング履歴情報は、現在スケジューリング時刻よりいくつかスケジューリング時刻前に更新したスケジューリング履歴情報の可能性がある。
【００７１】
以下、基地局に２つのスケジューラがあり、スケジューラが独自スケジューリング時にＰＦスケジューリングアルゴリズムが採用されるキャリアアグリゲーションシステムを例として、上記方法を更に説明する。上記キャリアアグリゲーションシステムには、第１周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行う第１スケジューラと、第２周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行う第２スケジューラとを含む。ＰＦスケジューリングアルゴリズムを採用する上記スケジューラの場合、上記スケジューリング因子関数は、ＰＦアルゴリズムのＰＦスケジューリング因子関数であり、上記第１パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザの平均レートである。図６を参照する。本実施例に係るジョイントスケジューリング方法は、２つのスケジューラに応用する場合、各スケジューリング時刻がやってくるとき、具体的に以下のステップ２１〜２２を含む。
【００７２】
ステップ２１において、第１、第２スケジューラはそれぞれ比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第１周波数帯域／周波数、第２周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第１周波数帯域／周波数、第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定してスケジューリングを行う。ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第１、第２スケジューラはみな第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで各自の周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われる。
【００７３】
ステップ２２において、第１、第２スケジューラのスケジューリング完成後、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新する。更新するための計算において、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの更新前総体スケジューリング履歴情報を用いて、履歴情報更新関数のうち、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えるとともに、第１スケジューラと第２スケジューラのスケジューリング結果を用いて履歴情報更新関数の中の上記第２パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新により、第１、第２周波数帯域／周波数でのユーザの総体スケジューリング履歴情報を得て、更新して得た総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【００７４】
従来技術において、ＰＦアルゴリズムは、１つの表現形式として上記式（３）のように示される。本実施例は、ＰＦアルゴリズムを改良し、１つの周波数帯域／周波数でのＰＦスケジューリング因子を計算するときに、ユーザの直前のスケジューリング時刻（ｔ−１）まで第ｋ個周波数帯域／周波数での平均レートTn(t-1,k)を使用せず、Tn(t-1,k)を第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報Tsn(t-1)に代えて計算する。
【００７５】
具体的に、上記ステップ２１において、第１スケジューラは、下記式（８）に従いＰＦスケジューリング因子を計算し、スケジューリングされるユーザｊを特定するが、第２スケジューラは、下記式（９）に従いＰＦスケジューリング因子を計算し、スケジューリングされるユーザｍを特定する。
2011239393.tif 000021
上記式において、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻にｎ個目ユーザの第１周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻にｎ個目ユーザの第２周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Tsn(t-1)は、ｎ個目ユーザの第１、第２周波数帯域／周波数での総体スケジューリング履歴情報を示す。
【００７６】
上記ステップ２２において、下記式（１０）に従い、第１、第２周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
2011239393.tif 000022
上記式において、Tsn(t-1)は、第１、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までの総体スケジューリング履歴情報を示し、Tsn(t)は、第１、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでの総体スケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第１周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第２周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻ｔに第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、ｍは現在スケジューリング時刻ｔに第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、１≦ｎ≦Ｎ、Ｎはユーザ総数を示す。式（８）に基づき、反復計算することにより、更新後の、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を得ることができる。第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報の初期値については、自ら設定可能である。
【００７７】
本実施例は、上記式（１０）を変換して、式（１０）の別の表現形式である式（１１）を得ることができる。
2011239393.tif 000023
【００７８】
このように、第１スケジューラで上記式（１２）に従いTsn(t,1)を算出でき、第１スケジューラで上記式（１３）に従いTsn(t,2)を算出でき、それから、式（１１）に従い、更新後の総体スケジューリング履歴情報を算出できる。このように類推する。スケジューラ間のパラメータ引渡し関係は、図１３に示されている。
【００７９】
上記パラレル的スケジューリング方法に基づき、本実施例は、キャリアアグリゲーションシステムにおけるジョイントスケジューリング装置を更に提供して、基地局のスケジューラの独自スケジューリング改良に応用する。図７に示すように、該装置は、少なくとも２つのスケジューラと、パラメータ更新手段とを含む。
【００８０】
少なくとも２つのスケジューラのうちのスケジューラは、独自のスケジューリング時に、第１パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第２パラメータと更新前の上記第１パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第１パラメータを更新する。ただし、上記第１パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第２パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果である。
【００８１】
ただし、各スケジューラは、１つのスケジューリング時刻内に、ユーザのスケジューリングを行うことは、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われる。
【００８２】
パラメータ更新手段は、１つのスケジューリング時刻内において全スケジューラのスケジューリング完成後、最近の回の更新で得たユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第１パラメータを代えるとともに、全スケジューラのスケジューリング結果を用いて上記第２パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりユーザの総体スケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したユーザの総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【００８３】
一実施例として、上記スケジューリング因子関数は、比例公平ＰＦアルゴリズムのＰＦスケジューリング因子関数であり、上記第１パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域／周波数でユーザの平均レートである。
【００８４】
一実施例として、上記少なくとも二つの基地局は、２つであり、第１スケジューラは第１周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行い、第２スケジューラは第２周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行う。
【００８５】
一実施例として、上記装置は、各スケジューリング時刻がやってくるとき、第１、第２スケジューラを、各自の周波数帯域／周波数でユーザスケジューリングを行うように制御するためのスケジューリング制御手段を更に含む。
【００８６】
上記第１スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第１周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定する。ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われる。
【００８７】
上記第２スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平ＰＦアルゴリズムに基づいて第２周波数帯域／周波数で各ユーザのＰＦスケジューリング因子を計算して第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定する。ただし、ＰＦスケジューリング因子関数からＰＦスケジューリング因子を計算するときに、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第２周波数帯域／周波数での平均レートを代えて計算を行われる。
【００８８】
上記パラメータ更新手段は、更に上記第１、第２スケジューラの現在スケジューリング時刻でのスケジューリング完成後、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新する。更新するための計算において、第１、第２周波数帯域／周波数でユーザの更新前総体スケジューリング履歴情報を用いて、履歴情報更新関数のうち、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第１周波数帯域／周波数での平均レートを代えるとともに、第１スケジューラと第２スケジューラのスケジューリング結果を用いて履歴情報更新関数の中の上記第２パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新により、第１、第２周波数帯域／周波数でのユーザの総体スケジューリング履歴情報を得て、更新して得た総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【００８９】
一実施例として、上記パラメータ更新手段は、更に下記式に従い、第１、第２周波数帯域／周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
2011239393.tif 000024
上記式において、Tsn(t-1)は、第１、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Tsn(t)は、第１、第２周波数帯域／周波数でｎ個目ユーザの現在スケジューリング時刻ｔまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第１周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻ｔにｎ個目ユーザの第２周波数帯域／周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻ｔに第１周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、ｍは現在スケジューリング時刻ｔに第２周波数帯域／周波数でスケジューリングされるユーザを示し、１≦ｎ≦Ｎ、Ｎはユーザ総数を示す。
【００９０】
なお、本発明では、第１、第２スケジューラに採用される平均レートの更新方式について、制限がない。即ち、上記式（２）に従い平均レートを更新してもよいし、他の方式に従い平均レートを更新してもよく、いずれも本発明に適用する。
【００９１】
伝統的なスケジューラ独自スケジューリングのスケジューリング方式に比較して、本発明の上記２つの実施例によれば、より優れる性能を得ることができ、次の理由が考えられる（２つのスケジューラを例とする）。
【００９２】
通常、ユーザの第１周波数帯域／周波数での参考信号受信電力（ＲＳＲＰ）と第２周波数帯域／周波数でのＲＳＲＰの値とは異なるが、伝統的な、二つのスケジューラが互いに独立してスケジューリングする方式でスケジューリングすると、該ユーザは、２つの周波数帯域／周波数でスケジューリングされる確率が近い。一方、本発明の２つの実施例では、伝統的なＰＦスケジューリングアルゴリズムを改良し、スケジューラの間でスケジューリング結果を引き渡すことによって、１つのスケジューラが、スケジューリングを行うときに他のスケジューラのスケジューリング結果を総合的に考慮し、ユーザが自身により適した周波数帯域／周波数でスケジューリングされることがより可能となり、各周波数帯域／周波数でユーザの異なる性能を充分に利用し、より高いシステムスループットを取得できる。
【００９３】
最後、システムレベルのシミュレーションと検証を通じて、本発明の実施例に係る２つの技術案と従来技術におけるツースケジューラ独自スケジューリングの性能を比較し、本発明による技術案の利点を更に証明した。具体的なシミュレーション環境におけるシステムパラメータは、下記テーブル１に示されている。
2011239393.tif 000025
【００９４】
図８は、ユーザスループットのＣＤＦ（累積分布関数）曲線を示し、曲線１は、従来技術の独自スケジューリング方式を示し、曲線２は、本発明第１実施例のシリアル的スケジューリング方式を示し、曲線３は、本発明第２実施例のパラレル的スケジューリング方式を示す。下記テーブル２は、本発明による２種類の方法と伝統的な独自スケジューリング方法による、システム平均レートとセル境界レートの比較を示す。シミュレーション結果から、本発明の方法によれば、セル境界レートでもシステム平均レートでは、みな２０％ほどのゲイン向上が見られる。
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【００９５】
以上は、本発明の好ましい実施形態に過ぎない。なお、当該分野の一般技術者にとって、本発明の原理を背離しない前提で、若干の改進や修飾が考えられる。ただし、これらの改進や修飾も本発明の保護範囲にあることが理解されよう。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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