(57)【要約】【課題】アプリケーションレイヤ又はＴＣＰレイヤの評価指標を無線リソース割当に確実に反映させると共に、ＯＦＤＭＡ又はＳＣ−ＦＤＭＡにおいて所望のマルチユーザダイバーシティゲインを得やすくすることを図る。【解決手段】無線リソース割当要求がある端末の中から、該端末に係るアプリケーションレイヤ又はＴＣＰレイヤにおける評価指標が良い順に、無線リソースを割り当てる候補にする端末を所定数だけ選択するステップ（Ｓ１）と、前記選択された所定数の無線リソース割当候補端末に対して、物理レイヤにおける評価指標を最大化するように無線リソースを割り当てるステップ（Ｓ２）と、を含む。【選択図】図３
2011259307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいて、端末が基地局と通信するときに使用する無線リソースを該端末に割り当てる無線リソース割当装置であり、
無線リソース割当要求がある端末の中から、該端末に係るアプリケーションレイヤ又はＴＣＰレイヤにおける評価指標が良い順に、無線リソースを割り当てる候補にする端末を所定数だけ選択する無線リソース割当候補端末選択部と、
前記選択された所定数の無線リソース割当候補端末に対して、物理レイヤにおける評価指標を最大化するように、無線リソースを割り当てる無線リソース割当部と、
を備えたことを特徴とする無線リソース割当装置。
【請求項２】
前記無線リソース割当部は、前記選択された所定数の無線リソース割当候補端末に無線リソースを割り当てた結果、未割当の無線リソースが存在する場合に、無線リソース割当要求がある端末のうち前記無線リソース割当候補端末選択部が選択した無線リソース割当候補端末以外の端末を対象にして、物理レイヤにおける評価指標を最大化するように、該未割当の無線リソースを割り当てる、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線リソース割当装置。
【請求項３】
下りリンクの無線リソースを端末に割り当てる無線リソース割当装置において、
基地局が端末からＴＣＰ−ＡＣＫを受信するたびに、ＴＣＰ瞬時スループットを計算し、該ＴＣＰ瞬時スループットを用いてＴＣＰ平均スループットを計算するＴＣＰ平均スループット計算部を備え、
前記無線リソース割当候補端末選択部は、前記ＴＣＰ平均スループットをＴＣＰレイヤにおける評価指標に用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線リソース割当装置。
【請求項４】
下りリンクの無線リソースを端末に割り当てる無線リソース割当装置において、
一定期間内に基地局に到着した端末宛のＴＣＰ／ＩＰパケットの個数を計数するＴＣＰ／ＩＰパケット計数部を備え、
前記無線リソース割当候補端末選択部は、前記ＴＣＰ／ＩＰパケット数をＴＣＰレイヤにおける評価指標に用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線リソース割当装置。
【請求項５】
上りリンクの無線リソースを端末に割り当てる無線リソース割当装置において、
基地局が端末へＴＣＰ−ＡＣＫを送信するたびに、ＴＣＰ瞬時スループットを計算し、該ＴＣＰ瞬時スループットを用いてＴＣＰ平均スループットを計算するＴＣＰ平均スループット計算部を備え、
前記無線リソース割当候補端末選択部は、前記ＴＣＰ平均スループットをＴＣＰレイヤにおける評価指標に用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線リソース割当装置。
【請求項６】
上りリンクの無線リソースを端末に割り当てる無線リソース割当装置において、
端末がＴＣＰ−ＡＣＫを受信するたびに計算したＴＣＰ平均スループットの情報を該端末から取得する情報取得部を備え、
前記無線リソース割当候補端末選択部は、前記ＴＣＰ平均スループットをＴＣＰレイヤにおける評価指標に用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線リソース割当装置。
【請求項７】
上りリンクの無線リソースを端末に割り当てる無線リソース割当装置において、
ＴＣＰレイヤにおける「Congestion Window（ｃｗｎｄ）サイズ」の情報を端末から取得する情報取得部を備え、
前記無線リソース割当候補端末選択部は、前記ｃｗｎｄサイズをＴＣＰレイヤにおける評価指標に用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線リソース割当装置。
【請求項８】
上りリンクの無線リソースを端末に割り当てる無線リソース割当装置において、
一定期間内に端末に到着したＴＣＰ／ＩＰパケットの個数の情報を該端末から取得する情報取得部を備え、
前記無線リソース割当候補端末選択部は、前記ＴＣＰ／ＩＰパケット数をＴＣＰレイヤにおける評価指標に用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線リソース割当装置。
【請求項９】
上りリンクの無線リソースを端末に割り当てる無線リソース割当装置において、
端末に到着したＴＣＰ／ＩＰパケットの到着タイミングの情報を該端末から取得する情報取得部と、
前記取得した情報に基づいて一定期間内に端末に到着したＴＣＰ／ＩＰパケットの個数を計数するＴＣＰ／ＩＰパケット計数部と、を備え、
前記無線リソース割当候補端末選択部は、前記ＴＣＰ／ＩＰパケット数をＴＣＰレイヤにおける評価指標に用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線リソース割当装置。
【請求項１０】
無線通信システムにおいて、請求項１から９のいずれか１項に記載の無線リソース割当装置を備えたことを特徴とする基地局装置。
【請求項１１】
無線通信システムにおいて、端末が基地局と通信するときに使用する無線リソースを該端末に割り当てる無線リソース割当装置における無線リソース割当方法であり、
前記無線リソース割当装置が、無線リソース割当要求がある端末の中から、該端末に係るアプリケーションレイヤ又はＴＣＰレイヤにおける評価指標が良い順に、無線リソースを割り当てる候補にする端末を所定数だけ選択するステップと、
前記無線リソース割当装置が、前記選択された所定数の無線リソース割当候補端末に対して、物理レイヤにおける評価指標を最大化するように、無線リソースを割り当てるステップと、
を含むことを特徴とする無線リソース割当方法。
【請求項１２】
前記無線リソース割当装置が、前記選択された所定数の無線リソース割当候補端末に無線リソースを割り当てた結果、未割当の無線リソースが存在する場合に、無線リソース割当要求がある端末のうち前記無線リソース割当装置が選択した無線リソース割当候補端末以外の端末を対象にして、物理レイヤにおける評価指標を最大化するように、該未割当の無線リソースを割り当てるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１記載の無線リソース割当方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線リソース割当装置、基地局装置および無線リソース割当方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて、直交周波数分割多元接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：ＯＦＤＭＡ）技術またはシングルキャリア周波数分割多元接続（Single Carrier Frequency Division Multiplexing Access：ＳＣ−ＦＤＭＡ）技術によれば、各ユーザに優れた品質の周波数帯域を割り当てること（周波数スケジューリング技術と呼ばれる）により、マルチユーザダイバーシティ（Multi-user Diversity）ゲインを得て、周波数スペクトラムの利用効率を高めることができる。
【０００３】
無線通信システムにおける、システム品質（一般的に、物理レイヤにおける平均セルスループットが評価指標として用いられる）と、端末間の公平性（一般的に、物理レイヤにおけるセルエッジ端末の平均スループットが評価指標として用いられる）とは、トレードオフの関係にある。このシステム品質と端末の公平性とをバランスよくスケジューリングする手法として、ＰＦ（Proportional Fairness）法を用いたパケットスケジューラ（ＰＦスケジューラ）が知られている。ＰＦスケジューラでは、予めＰＦ評価指標を瞬時データレートと平均データレートとの比として定義し、ＰＦ評価指標が最大となるように、端末に周波数リソースを割り当てていく。ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）ベースのアプリケーションが行う通信に対してＰＦスケジューラを適用する場合、アプリケーションにおけるサービス品質を考慮せず、ベストエフォート（Best effort）的に無線リソースを割り当てることが一般的である。
【０００４】
特許文献１には、ＴＣＰベースのアプリケーションにおけるサービス品質を向上するために、多目的関数に基づくマルチレイヤ最適化スケジューリング技術が提案されている。この特許文献１の従来技術では、まずマルチレイヤ（アプリケーションレイヤ、ＴＣＰレイヤ及び物理レイヤ）におけるそれぞれの評価指標を算出し、多目的関数に基づき無線リソース割り当て用の指標値（割当指標）を算出する。次いで、割当指標の良い順に無線リソースを割り当てる対象にする端末を１つ選択し、無線リソース割当を実施する。この操作を割当可能無線リソースまたは割当候補端末がなくなるまで繰り返す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２４８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した特許文献１の従来技術では、以下に示す課題がある。
【０００７】
（課題１）割当指標には上位レイヤ（アプリケーションレイヤ及びＴＣＰレイヤ）及び物理レイヤの評価指標が含まれるが、上位レイヤの評価指標は変動周期が長く、一方、物理レイヤの評価指標は変動周期が短い。このため、上位レイヤの評価指標が更新されるタイミング間には、物理レイヤの評価指標が変動し、割当指標の変動が物理レイヤの評価指標の変動に依存することになる。この結果、上位レイヤの評価指標を割当指標に反映できなくなる恐れがあり、ＴＣＰベースのアプリケーションにおけるサービス品質を向上させることが難しくなる。
【０００８】
（課題２）割当指標の良い順に端末を１つずつ選択して無線リソースを割り当てていくので、ＯＦＤＭＡ又はＳＣ−ＦＤＭＡにおいて所望のマルチユーザダイバーシティゲインを得にくい。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、アプリケーションレイヤ又はＴＣＰレイヤの評価指標を無線リソース割当に確実に反映させると共に、ＯＦＤＭＡ又はＳＣ−ＦＤＭＡにおいて所望のマルチユーザダイバーシティゲインを得やすくすることができる無線リソース割当装置、基地局装置および無線リソース割当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】
上記の課題を解決するために、本発明に係る無線リソース割当装置は、無線通信システムにおいて、端末が基地局と通信するときに使用する無線リソースを該端末に割り当てる無線リソース割当装置であり、無線リソース割当要求がある端末の中から、該端末に係るアプリケーションレイヤ又はＴＣＰレイヤにおける評価指標が良い順に、無線リソースを割り当てる候補にする端末を所定数だけ選択する無線リソース割当候補端末選択部と、前記選択された所定数の無線リソース割当候補端末に対して、物理レイヤにおける評価指標を最大化するように、無線リソースを割り当てる無線リソース割当部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る無線リソース割当装置において、前記無線リソース割当部は、前記選択された所定数の無線リソース割当候補端末に無線リソースを割り当てた結果、未割当の無線リソースが存在する場合に、無線リソース割当要求がある端末のうち前記無線リソース割当候補端末選択部が選択した無線リソース割当候補端末以外の端末を対象にして、物理レイヤにおける評価指標を最大化するように、該未割当の無線リソースを割り当てる、ことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る無線リソース割当装置においては、下りリンクの無線リソースを端末に割り当てる無線リソース割当装置において、基地局が端末からＴＣＰ−ＡＣＫを受信するたびに、ＴＣＰ瞬時スループットを計算し、該ＴＣＰ瞬時スループットを用いてＴＣＰ平均スループットを計算するＴＣＰ平均スループット計算部を備え、前記無線リソース割当候補端末選択部は、前記ＴＣＰ平均スループットをＴＣＰレイヤにおける評価指標に用いることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る無線リソース割当装置においては、下りリンクの無線リソースを端末に割り当てる無線リソース割当装置において、一定期間内に基地局に到着した端末宛のＴＣＰ／ＩＰパケットの個数を計数するＴＣＰ／ＩＰパケット計数部を備え、前記無線リソース割当候補端末選択部は、前記ＴＣＰ／ＩＰパケット数をＴＣＰレイヤにおける評価指標に用いることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る無線リソース割当装置においては、上りリンクの無線リソースを端末に割り当てる無線リソース割当装置において、基地局が端末へＴＣＰ−ＡＣＫを送信するたびに、ＴＣＰ瞬時スループットを計算し、該ＴＣＰ瞬時スループットを用いてＴＣＰ平均スループットを計算するＴＣＰ平均スループット計算部を備え、前記無線リソース割当候補端末選択部は、前記ＴＣＰ平均スループットをＴＣＰレイヤにおける評価指標に用いることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る無線リソース割当装置においては、上りリンクの無線リソースを端末に割り当てる無線リソース割当装置において、端末がＴＣＰ−ＡＣＫを受信するたびに計算したＴＣＰ平均スループットの情報を該端末から取得する情報取得部を備え、前記無線リソース割当候補端末選択部は、前記ＴＣＰ平均スループットをＴＣＰレイヤにおける評価指標に用いることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る無線リソース割当装置においては、上りリンクの無線リソースを端末に割り当てる無線リソース割当装置において、ＴＣＰレイヤにおける「Congestion Window（ｃｗｎｄ）サイズ」の情報を端末から取得する情報取得部を備え、前記無線リソース割当候補端末選択部は、前記ｃｗｎｄサイズをＴＣＰレイヤにおける評価指標に用いることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る無線リソース割当装置においては、上りリンクの無線リソースを端末に割り当てる無線リソース割当装置において、一定期間内に端末に到着したＴＣＰ／ＩＰパケットの個数の情報を該端末から取得する情報取得部を備え、前記無線リソース割当候補端末選択部は、前記ＴＣＰ／ＩＰパケット数をＴＣＰレイヤにおける評価指標に用いることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る無線リソース割当装置においては、上りリンクの無線リソースを端末に割り当てる無線リソース割当装置において、端末に到着したＴＣＰ／ＩＰパケットの到着タイミングの情報を該端末から取得する情報取得部と、前記取得した情報に基づいて一定期間内に端末に到着したＴＣＰ／ＩＰパケットの個数を計数するＴＣＰ／ＩＰパケット計数部と、を備え、前記無線リソース割当候補端末選択部は、前記ＴＣＰ／ＩＰパケット数をＴＣＰレイヤにおける評価指標に用いることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る基地局装置は、無線通信システムにおいて、上述のいずれか１つの無線リソース割当装置を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る無線リソース割当方法は、無線通信システムにおいて、端末が基地局と通信するときに使用する無線リソースを該端末に割り当てる無線リソース割当装置における無線リソース割当方法であり、前記無線リソース割当装置が、無線リソース割当要求がある端末の中から、該端末に係るアプリケーションレイヤ又はＴＣＰレイヤにおける評価指標が良い順に、無線リソースを割り当てる候補にする端末を所定数だけ選択するステップと、前記無線リソース割当装置が、前記選択された所定数の無線リソース割当候補端末に対して、物理レイヤにおける評価指標を最大化するように、無線リソースを割り当てるステップと、を含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る無線リソース割当方法においては、前記無線リソース割当装置が、前記選択された所定数の無線リソース割当候補端末に無線リソースを割り当てた結果、未割当の無線リソースが存在する場合に、無線リソース割当要求がある端末のうち前記無線リソース割当装置が選択した無線リソース割当候補端末以外の端末を対象にして、物理レイヤにおける評価指標を最大化するように、該未割当の無線リソースを割り当てるステップをさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、アプリケーションレイヤ又はＴＣＰレイヤの評価指標を無線リソース割当に確実に反映させると共に、ＯＦＤＭＡ又はＳＣ−ＦＤＭＡにおいて所望のマルチユーザダイバーシティゲインを得やすくすることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態の概要を説明するための概念図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの基地局２の概略構成図である。
【図３】図１に示すリソース割当部６が行う無線リソース割当処理のフローチャートである。
【図４】本発明の実施例１に係るＴＣＰ瞬時スループットを説明するためのＴＣＰ／ＩＰパケットの下りリンク送受信シーケンス例である。
【図５】本発明の実施例１に係る図３のステップＳ２の詳細フローチャートである。
【図６】本発明の実施例１に係る図３のステップＳ４の詳細フローチャートである。
【図７】本発明の実施例２に係るＴＣＰ瞬時スループットを説明するためのＴＣＰ／ＩＰパケットの上りリンク送受信シーケンス例である。
【図８】本発明の実施例２に係る他のＴＣＰ瞬時スループットを説明するためのＴＣＰ／ＩＰパケットの上りリンク送受信シーケンス例である。
【図９】本発明の実施例２に係る図３のステップＳ２の詳細フローチャートである。
【図１０】本発明の実施例２に係る図３のステップＳ４の詳細フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００２５】
はじめに図１を参照して本実施形態の概要を説明する。図１は、本実施形態の概要を説明するための概念図であり、図１（１）は従来のＰＦスケジューラの概念図、図１（２）は本実施形態に係るパケットスケジューラ（TCP-oriented multi-layer packet scheduler）の概念図である。
【００２６】
ＴＣＰベースのアプリケーション（以下、単にアプリケーションと称する）におけるサービス品質を表す情報としてはいろいろ考えられる。例えば、端末がサーバからコンテンツ（Ｗｅｂページや動画ファイルなど）をダウンロードするときにかかる時間（以下、受信完了時間と称する）は、アプリケーションにおけるサービス品質を表す情報の一つである。
【００２７】
図１（１）に示す従来のＰＦスケジューラでは、物理レイヤのＰＦ評価指標に基づいて、各端末ＵＥ＿Ａ〜Ｆに無線リソースを割り当てる。この場合、各端末ＵＥ＿Ａ〜Ｆにおける物理レイヤでのデータレートは異なるが、アプリケーションにおける受信完了時間は各端末ＵＥ＿Ａ〜Ｆでほぼ同様である。このため、各端末ＵＥ＿Ａ〜Ｆの利用者にとっては、一様に、アプリケーションにおけるサービス品質に対する満足度が低いという結果になりかねない。
【００２８】
一方、図１（２）に示す本実施形態に係るパケットスケジューラでは、無線リソース割当要求がある端末の中から、該端末に係るアプリケーションレイヤ又はＴＣＰレイヤにおける評価指標が良い順に、無線リソースを割り当てる候補にする端末を所定数だけ選択し、該選択された所定数の無線リソース割当候補端末に対して、物理レイヤにおける評価指標を最大化するように、無線リソースを割り当てる。図１（２）の例では、６台の端末ＵＥ＿Ａ〜Ｆの中からアプリケーションレイヤ又はＴＣＰレイヤにおける評価指標が良い順に３台の端末ＵＥ＿Ａ，Ｂ，Ｃを選択し、この３台の端末ＵＥ＿Ａ，Ｂ，Ｃに対して、物理レイヤにおける評価指標を最大化するように、無線リソースを割り当てる。これにより、アプリケーションレイヤ又はＴＣＰレイヤにおける評価指標が比較的良い端末ＵＥ＿Ａ，Ｂ，Ｃに対してアプリケーションにおける受信完了時間を短縮することができると共に、所望のマルチユーザダイバーシティゲインが得やすくなる。この結果、無線リソースのより良い利用効率を提供するとともに、各端末ＵＥ＿Ａ，Ｂ，Ｃの利用者においてはアプリケーションにおけるサービス品質に対する満足度が向上する。
【００２９】
図２は、本実施形態に係る無線通信システムの基地局２の概略構成図である。この図２には、無線リソース割当装置に係る構成を示している。図２において、情報取得部４は、無線リソース割当に用いる情報を取得する。リソース割当部６は、端末に対して無線リソースを割り当てる。データバッファ８は、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク側から受信した端末宛のＴＣＰ及びＩＰベースのパケット（以下、ＴＣＰ／ＩＰパケットと称する）を一時的に格納する。送信部１０は、端末にデータを無線送信する。
【００３０】
図３は、図１に示すリソース割当部６が行う無線リソース割当処理のフローチャートである。図３を参照して、本実施形態に係る無線リソース割当処理を説明する。
【００３１】
（ステップＳ１）アプリケーションレイヤ又はＴＣＰレイヤの評価指標を用いて、無線リソース割当候補にする端末を選択する。このとき、無線リソース割当要求がある端末の中から、該端末に係るアプリケーションレイヤ又はＴＣＰレイヤの評価指標が良い順に端末を所定数（Ｎ）だけ選択し、無線リソース割当候補とする。これにより、アプリケーションレイヤ又はＴＣＰレイヤの評価指標を無線リソース割当に確実に反映させる。なお、無線リソース割当候補に選択する端末の台数（Ｎ）は、所定のパラメータを用いて指定することができるようにする。
【００３２】
（ステップＳ２）ステップＳ１で無線リソース割当候補に選択された端末のみを対象にして、ＰＦスケジューラを用いた無線リソース割当を行う。ここでは、無線リソース割当候補端末に対して、ＰＦスケジューラにより、物理レイヤにおける評価指標を最大化するように無線リソースを割り当てる。これにより、アプリケーションレイヤ又はＴＣＰレイヤの評価指標に基づいて選択された無線リソース割当候補端末を対象にして、端末間公平性およびマルチユーザダイバーシティゲインを確保する。
【００３３】
（ステップＳ３）ステップＳ２の無線リソース割当の結果、割当可能な無線リソースの残余（未割当の無線リソース）があるか否かを判定する。この結果、未割当の無線リソースがある場合には（ステップＳ３、ＹＥＳ）ステップＳ４に進み、未割当の無線リソースがない場合には（ステップＳ３、ＮＯ）図３の処理を終了する。
【００３４】
（ステップＳ４）無線リソース割当要求がある端末のうちステップＳ１で選択された無線リソース割当候補端末以外の端末を対象にして、ＰＦスケジューラにより、物理レイヤにおける評価指標を最大化するように未割当の無線リソースを割り当てる。
【００３５】
以下、図２に示す基地局２が行う図３の無線リソース割当処理について、実施例を挙げて詳細に説明する。
【実施例１】
【００３６】
実施例１は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）準拠の無線通信システム（以下、ＬＴＥシステム）において下り（基地局から端末へ向かう方向）リンクの無線リソースを端末に割り当てる実施例である。ＬＴＥシステムの下りリンクでは、ＯＦＤＭＡ方式が用いられる。なお、説明の簡単化のため、リソースブロックグループ（ＲＢＧ）を用いた無線リソース割当を例に挙げて説明する。以下、図３の各ステップについて実施例１の詳細を説明する。
【００３７】
［ステップＳ１］
ステップＳ１では、無線リソース割当要求がある端末の中から、該端末に係るアプリケーションレイヤ又はＴＣＰレイヤの評価指標を用いて、無線リソース割当候補にする端末を所定数（Ｎ）だけ選択する。アプリケーションレイヤの評価指標としては、以下に示す２種類の評価指標（Ａ−１），（Ａ−２）が利用可能である。
【００３８】
（Ａ−１）アプリケーションのデータレート
アプリケーションのデータレートは、例えば、端末がコンテンツをダウンロードする元のコンテンツサーバから通知される。アプリケーションのデータレートの大きい方から順に、無線リソース割当候補にする端末を選択する。
【００３９】
（Ａ−２）アプリケーションの優先度
アプリケーションの優先度としては、例えば、端末がコンテンツをダウンロードする元のコンテンツサーバからアプリケーションの種別（ftp、video streaming、httpなど）が通知される場合に、該アプリケーション種別に対応する優先度を予め設定しておき、コンテンツサーバから通知されたアプリケーション種別に対応する優先度を用いる。アプリケーションの優先度の高い方から順に、無線リソース割当候補にする端末を選択する。
【００４０】
ＴＣＰレイヤの評価指標としては、以下に示す２種類の評価指標（Ｂ−１），（Ｂ−２）が利用可能である。
【００４１】
（Ｂ−１）ＴＣＰレイヤの「Congestion window size（以下、cwndサイズと称する）」の推定値
一般的にコンテンツサーバから正確なcwndサイズを得ることは難しいので、cwndサイズの推定を行う。cwndサイズと、基地局２のデータバッファ８に一定期間内に到着した端末宛のＴＣＰ／ＩＰパケットの数（以下、一定期間内ＴＣＰ／ＩＰパケット到着数と称する）との間には次式に示す関係がある。
cwndサイズ＝「一定期間内ＴＣＰ／ＩＰパケット到着数」＋「ネットワークに滞留している端末宛のＴＣＰ／ＩＰパケットの数」
【００４２】
本実施例１では、一定期間内ＴＣＰ／ＩＰパケット到着数をcwndサイズの推定値とする。cwndサイズの推定値（一定期間内ＴＣＰ／ＩＰパケット到着数）の大きい方から順に、無線リソース割当候補にする端末を選択する。
【００４３】
データバッファ８は、ＴＣＰ／ＩＰパケットの宛先別に一定期間内ＴＣＰ／ＩＰパケット到着数を計数し、各端末宛のＴＣＰ／ＩＰパケットに係る一定期間内ＴＣＰ／ＩＰパケット到着数をリソース割当部６へ通知する。
【００４４】
（Ｂ−２）ＴＣＰレイヤの平均スループット（以下、ＴＣＰ平均スループットと称する）
ＴＣＰ平均スループットは、ＴＣＰレイヤの瞬時スループット（以下、ＴＣＰ瞬時スループットと称する）を用いて、次式で定義される。
Ｅ（ｎ）＝（１−α）×Ｅ（ｎ−１）＋α×Ｘ（ｎ）
但し、Ｅ（ｎ）はｎ番目に更新したＴＣＰ平均スループット、Ｘ（ｎ）はｎ番目に更新したＴＣＰ瞬時スループットである。αは忘却係数である。
【００４５】
ＴＣＰ平均スループットの大きい方から順に、無線リソース割当候補にする端末を選択する。ＴＣＰ瞬時スループットは、以下に示すように定義する。図４はＴＣＰ瞬時スループットを説明するためのＴＣＰ／ＩＰパケットの下りリンク送受信シーケンス例である。図４において、ＴＣＰ瞬時スループットを計算するタイミングは、基地局２（ｅＮＢ）が端末（ＵＥ）からＴＣＰ−ＡＣＫを受信した時である。リソース割当部６は、自基地局２が端末からＴＣＰ−ＡＣＫを受信するたびに、ＴＣＰ瞬時スループットを計算し、この計算結果のＴＣＰ瞬時スループットを用いてＴＣＰ平均スループットを更新する計算を行う。
【００４６】
リソース割当部６は、自基地局２が端末から受信したＴＣＰ／ＩＰパケットのヘッダ情報内のＡＣＫビットにフラグが立っている場合（当該ＴＣＰ／ＩＰパケットがＴＣＰ−ＡＣＫである場合）、当該ヘッダ情報に含まれるシーケンス情報を保存してＴＣＰ瞬時スループットを計算する。以下、ＴＣＰ瞬時スループットの計算方法を説明する。
【００４７】
「今回受信したＴＣＰ−ＡＣＫに含まれていたシーケンス」＞「前回受信したＴＣＰ−ＡＣＫに含まれていたシーケンス」である場合には、次式によりＴＣＰ瞬時スループットを計算する。
ＴＣＰ瞬時スループット＝Ａ÷Ｂ
但し、Ａは「前回受信したＴＣＰ−ＡＣＫに含まれていたシーケンス」と「今回受信したＴＣＰ−ＡＣＫに含まれていたシーケンス」との間に含まれるＴＣＰ／ＩＰパケットのサイズの合計値である。Ｂは「今回のＴＣＰ−ＡＣＫを受信したタイミング」−「前回のＴＣＰ−ＡＣＫのシーケンスと今回のＴＣＰ−ＡＣＫのシーケンスとの間に含まれる最も若いシーケンス番号のＴＣＰ／ＩＰパケットの送信時刻又はデータバッファ８への到着時刻」
【００４８】
例えば、図４において、「時刻ｔ１におけるＴＣＰ瞬時スループットＸ（１）＝（ＴＣＰ／ＩＰパケット（シーケンス番号＝１）のサイズ）÷（ｔ１−ｔ０）」である。又、「時刻ｔ２におけるＴＣＰ瞬時スループットＸ（２）＝（ＴＣＰ／ＩＰパケット（シーケンス番号＝２，３，４）のサイズの合計値）÷（ｔ２−ｔ０’）」である。
【００４９】
一方、「今回受信したＴＣＰ−ＡＣＫに含まれていたシーケンス」≦「前回受信したＴＣＰ−ＡＣＫに含まれていたシーケンス」である場合には、次式によりＴＣＰ瞬時スループットを得る。
ＴＣＰ瞬時スループット＝０
【００５０】
本実施例１では、リソース割当部６は、アプリケーションレイヤの評価指標（アプリケーションのデータレートもしくは優先度）又はＴＣＰレイヤの評価指標（cwndサイズの推定値もしくはＴＣＰ平均スループット）のいずれかを用いて、該評価指標が良い順に、無線リソース割当候補にする端末を所定数（Ｎ）だけ選択する。
【００５１】
なお、複数のＴＣＰコネクションが同時に確立された端末が存在する場合には、該複数のＴＣＰコネクションのＴＣＰレイヤ品質を用いて評価指標を算出する。この評価指標としては、ＴＣＰレイヤ品質の最大値、平均値、合計値または中間値を用いることができる。
【００５２】
又、無線リソース割当結果を端末に通知するときに使用する制御チャネルの無線リソースの制約および無線リソース割当を実施するプロセッサ（Processor）の処理能力の制約により、サブフレーム（Subframe）当たり割当可能な最大端末数（M）が設けられる場合には、「N≦M」である。
【００５３】
［ステップＳ２］
ステップＳ２では、ステップＳ１で無線リソース割当候補に選択された端末（無線リソース割当候補端末）のみを対象にして、ＰＦスケジューラにより、物理レイヤにおける評価指標（以下、ＰＦ評価指標と称する）を最大化するように、無線リソース（ＲＢＧ）を割り当てる。ＰＦスケジューラでは、ＰＦ評価指標を瞬時データレートと平均データレートとの比として定義し、ＰＦ評価指標が最大となるように、端末にＲＢＧを割り当てていく。ここで、
無線リソース割当候補端末数（Ｎ）≦割当可能な最大端末数（M）
となっているので、ＲＢＧを割り当てた端末の数がＭ以下になるように管理しなくてもよい。
【００５４】
図５は、実施例１に係る図３のステップＳ２の詳細フローチャートである。図５には、あるサブフレームにおけるステップＳ２でのＲＢＧ割当処理が示されている。以下、図５を参照して、実施例１に係る図３のステップＳ２の詳細を説明する。
【００５５】
（ステップＳ１１）
ステップＳ１で選択された全ての無線リソース割当候補端末から、無線リソース割当候補端末の集合Ｕｎを定義する。
（ステップＳ１２）
割当可能な全てのＲＢＧから、割当可能ＲＢＧの集合Ｒｎを定義する。
（ステップＳ１３）
無線リソース割当候補端末の集合Ｕｎが空集合ではない、且つ、割当可能ＲＢＧの集合Ｒｎが空集合ではないを判定する。この結果、集合Ｕｎ，Ｒｎが両方とも空集合ではない場合にはステップＳ１４に進み、集合Ｕｎ，Ｒｎのいずれか一方でも空集合である場合には図５の処理を終了する。
【００５６】
ステップＳ１４〜Ｓ１８では、集合Ｕｎ内の全ての無線リソース割当候補端末を一つずつ対象にして、集合Ｒｎ内の全ての割当可能ＲＢＧ毎にＰＦ評価指標を計算する。
（ステップＳ１４）
集合Ｕｎから無線リソース割当候補端末を一つ選択する。
（ステップＳ１５）
ステップＳ１４で選択した無線リソース割当候補端末に対し、当該サブフレームにおいて未だ一つもＲＢＧを割り当ていないかを判定する。この結果、未だ一つもＲＢＧを割り当てていない場合にはステップＳ１６へ進み、一つでもＲＢＧを割り当てている場合にはステップＳ１７へ進む。
【００５７】
（ステップＳ１６）
未だ一つもＲＢＧを割り当てていない無線リソース割当候補端末に対し、集合Ｒｎ内の全ての割当可能ＲＢＧを対象にして各割当可能ＲＢＧにおけるＰＦ評価指標を計算する。
（ステップＳ１７）
少なくとも一つのＲＢＧを割り当てている無線リソース割当候補端末に対し、集合Ｒｎ内の全ての割当可能ＲＢＧを対象にして割当可能ＲＢＧ毎に、既に割当済みのＲＢＧとの組合せにおけるＰＦ評価指標を計算する。
（ステップＳ１８）
集合Ｕｎ内の全ての無線リソース割当候補端末に対してＰＦ評価指標の計算が終了した場合にステップＳ１９へ進む。
【００５８】
（ステップＳ１９）
ステップＳ１４〜Ｓ１８で算出したＰＦ評価指標の中から最大のＰＦ評価指標を選択し、該最大ＰＦ評価指標の計算を行った対象の無線リソース割当候補端末およびＲＢＧ（一ＲＢＧ、又は複数ＲＢＧから成る組合せであり、以下、割当候補ＲＢＧと称する）を選択する。
（ステップＳ２０）
ステップＳ１９で選択した無線リソース割当候補端末および割当候補ＲＢＧを無線リソース割当仮情報として記録する。
【００５９】
（ステップＳ２１）
ステップＳ１９で選択した無線リソース割当候補端末の送信可能データサイズ（transport block size：ＴＢＳ）が、割当候補ＲＢＧによって増加するか否かを判定する。この結果、ＴＢＳが増加する場合にはステップＳ２２に進み、増加しない場合にはステップＳ２４に進む。
【００６０】
（ステップＳ２２）
無線リソース割当候補端末のＴＢＳが割当候補ＲＢＧによって増加する場合、ステップＳ２０で記録した無線リソース割当仮情報を無線リソース割当情報として確定し、当該割当候補ＲＢＧを割当可能ＲＢＧの集合Ｒｎから削除する。
（ステップＳ２３）
「割当候補ＲＢＧによって増加したＴＢＳ（新ＴＢＳ）」≧「当該無線リソース割当候補端末宛のデータバッファ８内に蓄積されるデータサイズ（キュー長推定値）」を判定する。この関係式が成立する場合にはステップＳ２５へ進む。一方、該関係式が成立しない場合にはステップＳ１３に戻り、当該無線リソース割当候補端末を集合Ｕｎに含めたまま処理を継続する。
【００６１】
（ステップＳ２４）
無線リソース割当候補端末のＴＢＳが割当候補ＲＢＧによって増加しない場合、ステップＳ２０で記録した無線リソース割当仮情報を取り消す。
（ステップＳ２５）
無線リソース割当仮情報を取り消した場合およびステップＳ２３の関係式が成立する場合には、当該無線リソース割当候補端末を集合Ｕｎから削除する。この後、ステップＳ１３に戻り、処理を継続する。
【００６２】
［ステップＳ３］
ステップＳ３では、ステップＳ２の無線リソース割当の結果、割当可能なＲＢＧの残余（未割当ＲＢＧ）があるか否かを判定する。この結果、未割当ＲＢＧがある場合にはステップＳ４に進み、未割当ＲＢＧがない場合には図３の処理を終了する。但し、無線リソース割当候補端末数（Ｎ）＝割当可能な最大端末数（M）である場合には、未割当ＲＢＧがある場合でも図３の処理を終了する。従って、ステップＳ４に進むのは、未割当ＲＢＧあり、且つ、Ｎ＜M、の場合のみである。
【００６３】
［ステップＳ４］
ステップＳ４では、無線リソース割当要求がある端末のうちステップＳ１で選択された無線リソース割当候補端末以外の端末を対象にして、ＰＦスケジューラにより、物理レイヤにおける評価指標を最大化するように未割当ＲＢＧを割り当てる。ここでは、最大で「Ｍ−Ｎ」台の端末にしか、ＲＢＧを割り当てることができない。このため、１端末ずつＲＢＧを割り当てていく。
【００６４】
図６は、実施例１に係る図３のステップＳ４の詳細フローチャートである。図６には、あるサブフレームにおけるステップＳ４でのＲＢＧ割当処理が示されている。以下、図６を参照して、実施例１に係る図３のステップＳ４の詳細を説明する。
【００６５】
（ステップＳ３１）
無線リソース割当要求がある端末のうちステップＳ１で選択された無線リソース割当候補端末以外の全ての端末から、無線リソース割当候補端末の集合Ｕｍを定義する。
（ステップＳ３２）
全ての未割当ＲＢＧから、未割当ＲＢＧの集合Ｒｍを定義する。
（ステップＳ３３）
未割当ＲＢＧを割り当てた端末の数（割当端末数）Ｋを０に初期化する。
【００６６】
（ステップＳ３４）
無線リソース割当候補端末の集合Ｕｍが空集合ではない、且つ、未割当ＲＢＧの集合Ｒｍが空集合ではない、且つ、Ｋ＜「Ｍ−Ｎ」、を判定する。この判定が、合格した場合にはステップＳ３５に進み、不合格した場合には図６の処理を終了する。
【００６７】
（ステップＳ３５）
集合Ｕｍ内の無線リソース割当候補端末と集合Ｒｍ内の未割当ＲＢＧとの全ての組合せを対象にして、該組合せ毎にＰＦ評価指標を計算する。
（ステップＳ３６）
ステップＳ３５で算出したＰＦ評価指標の中から最大のＰＦ評価指標を選択し、該最大ＰＦ評価指標の計算を行った対象の無線リソース割当候補端末およびＲＢＧ（一ＲＢＧであり、以下、割当候補ＲＢＧと称する）を選択する。そして、選択した無線リソース割当候補端末および割当候補ＲＢＧの組合せに対して、以下に示す割当ストップ条件１又は２のうちいずれかを満足するまで、集合Ｒｍ内の未割当ＲＢＧをＰＦ評価指標の大きい順で１つずつ該組合せに追加して当該無線リソース割当候補端末への割当候補ＲＢＧとしていく。
【００６８】
割当ストップ条件１：無線リソース割当候補端末に関し、未割当ＲＢＧの追加によって更新される更新後ＴＢＳが、当該無線リソース割当候補端末宛のデータバッファ８内に蓄積されるデータサイズ（キュー長推定値）よりも大きい。この割当ストップ条件１を満足した場合には、当該追加の未割当ＲＢＧまでを当該無線リソース割当候補端末に対する割当ＲＢＧとして確定し、当該無線リソース割当候補端末に対する未割当ＲＢＧの割り当てをやめる。
【００６９】
割当ストップ条件２：無線リソース割当候補端末に関し、未割当ＲＢＧの追加によって更新される更新後ＴＢＳが更新前よりも減少する。この割当ストップ条件２を満足した場合には、当該追加の未割当ＲＢＧを取り消して、当該無線リソース割当候補端末に対する割当ＲＢＧを確定し、当該無線リソース割当候補端末に対する未割当ＲＢＧの割り当てをやめる。
【００７０】
（ステップＳ３７）
ステップＳ３６で割当ＲＢＧを確定した無線リソース割当候補端末を無線リソース割当候補端末の集合Ｕｍから削除するとともに、該割当ＲＢＧを未割当ＲＢＧの集合Ｒｍから削除する。
（ステップＳ３８）
割当端末数Ｋに１を加算する。この後、ステップＳ３４に戻る。
【００７１】
以上が実施例１の説明である。
【実施例２】
【００７２】
実施例２は、ＬＴＥシステムにおいて上り（端末から基地局へ向かう方向）リンクの無線リソースを端末に割り当てる実施例である。ＬＴＥシステムの上りリンクでは、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式が用いられる。ＳＣ−ＦＤＭＡ方式では、ＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）を低減するために、端末に割り当てるリソースブロック（ＲＢ）を連続させるという制約がある。以下、図３の各ステップについて実施例２の詳細を説明する。
【００７３】
［ステップＳ１］
ステップＳ１では、無線リソース割当要求がある端末の中から、該端末に係るアプリケーションレイヤ又はＴＣＰレイヤの評価指標を用いて、無線リソース割当候補にする端末を所定数（Ｎ）だけ選択する。アプリケーションレイヤの評価指標としては、以下に示す２種類の評価指標（Ｃ−１），（Ｃ−２）が利用可能である。
【００７４】
（Ｃ−１）アプリケーションのデータレート
端末が使用するアプリケーションのデータレートである。情報取得部４は、端末からアプリケーションのデータレートの情報を取得する。アプリケーションのデータレートの大きい方から順に、無線リソース割当候補にする端末を選択する。
【００７５】
（Ｃ−２）アプリケーションの優先度
端末が使用するアプリケーションの優先度である。情報取得部４は、端末からアプリケーションの種別（ftp、video streaming、httpなど）を取得し、アプリケーション種別に対応する所定の優先度を用いる。アプリケーションの優先度の高い方から順に、無線リソース割当候補にする端末を選択する。
【００７６】
ＴＣＰレイヤの評価指標としては、以下に示す２種類の評価指標（Ｄ−１），（Ｄ−２）が利用可能である。
【００７７】
（Ｄ−１）ＴＣＰレイヤのcwndサイズ
ＴＣＰレイヤのcwndサイズを取得する方法として以下に示す２通りの方法（Ｄ−１−１），（Ｄ−１−２）がある。
【００７８】
（Ｄ−１−１）
端末が基地局２へcwndサイズの情報を送信する。例えば、ＭＡＣレイヤにおいてcwndサイズを基地局２に送るレポートを定期的に設ける。基地局２の情報取得部４は、端末から送信されたcwndサイズの情報を取得する。
【００７９】
（Ｄ−１−２）
端末が基地局２へ、端末に到着したＴＣＰ／ＩＰパケットのサイズ及び該到着タイミングの情報を送信する。基地局２の情報取得部４は、端末から送信されたＴＣＰ／ＩＰパケットのサイズ及び到着タイミングの情報を取得し、この取得した情報に基づいて、端末の受信データバッファに一定期間内に到着したＴＣＰ／ＩＰパケットの数を推定する。このＴＣＰ／ＩＰパケット数推定値をcwndサイズの推定値とし、ＴＣＰレイヤの評価指標に用いる。なお、端末の受信データバッファに一定期間内に到着したＴＣＰ／ＩＰパケットの数と、cwndサイズとの間には、次式に示す関係がある。
cwndサイズ＝「端末の受信データバッファに一定期間内に到着したＴＣＰ／ＩＰパケットの数」＋「ネットワークに滞留している端末宛のＴＣＰ／ＩＰパケットの数」
【００８０】
ＴＣＰレイヤのcwndサイズ又はcwndサイズの推定値の大きい方から順に、無線リソース割当候補にする端末を選択する。
【００８１】
（Ｄ−２）ＴＣＰレイヤの平均スループット（ＴＣＰ平均スループット）
ＴＣＰ平均スループットを取得する方法として以下に示す２通りの方法（Ｄ−２−１），（Ｄ−２−２）がある。
【００８２】
（Ｄ−２−１）
端末が、ＴＣＰ瞬時スループットを用いてＴＣＰ平均スループットを計算し、基地局２へＴＣＰ平均スループットの情報を送信する。基地局２の情報取得部４は、端末から送信されたＴＣＰ平均スループットの情報を取得する。
【００８３】
ＴＣＰ平均スループットは、ＴＣＰ瞬時スループットを用いて、次式で定義される。
Ｅ（ｎ）＝（１−α）×Ｅ（ｎ−１）＋α×Ｘ（ｎ）
但し、Ｅ（ｎ）はｎ番目に更新したＴＣＰ平均スループット、Ｘ（ｎ）はｎ番目に更新したＴＣＰ瞬時スループットである。αは忘却係数である。
【００８４】
ＴＣＰ平均スループットの大きい方から順に、無線リソース割当候補にする端末を選択する。ＴＣＰ瞬時スループットは、以下に示すように定義する。図７はＴＣＰ瞬時スループットを説明するためのＴＣＰ／ＩＰパケットの上りリンク送受信シーケンス例である。図７において、ＴＣＰ瞬時スループットを計算するタイミングは、端末（ＵＥ）がコンテンツサーバから送信されたＴＣＰ−ＡＣＫを受信した時である。端末（ＵＥ）は、コンテンツサーバからＴＣＰ−ＡＣＫを受信するたびに、ＴＣＰ瞬時スループットを計算し、この計算結果のＴＣＰ瞬時スループットを用いてＴＣＰ平均スループットを更新する計算を行う。
【００８５】
端末（ＵＥ）は、受信したＴＣＰ／ＩＰパケットのヘッダ情報内のＡＣＫビットにフラグが立っている場合（当該ＴＣＰ／ＩＰパケットがＴＣＰ−ＡＣＫである場合）、当該ヘッダ情報に含まれるシーケンス情報を保存してＴＣＰ瞬時スループットを計算する。以下、ＴＣＰ瞬時スループットの計算方法を説明する。
【００８６】
「今回受信したＴＣＰ−ＡＣＫに含まれていたシーケンス」＞「前回受信したＴＣＰ−ＡＣＫに含まれていたシーケンス」である場合には、次式によりＴＣＰ瞬時スループットを計算する。
ＴＣＰ瞬時スループット＝Ａ÷Ｂ
但し、Ａは「前回受信したＴＣＰ−ＡＣＫに含まれていたシーケンス」と「今回受信したＴＣＰ−ＡＣＫに含まれていたシーケンス」との間に含まれるＴＣＰ／ＩＰパケットのサイズの合計値である。Ｂは「今回のＴＣＰ−ＡＣＫを受信したタイミング」−「前回のＴＣＰ−ＡＣＫのシーケンスと今回のＴＣＰ−ＡＣＫのシーケンスとの間に含まれる最も若いシーケンス番号のＴＣＰ／ＩＰパケットの送信時刻又は端末の受信データバッファへの到着時刻」
【００８７】
例えば、図７において、「時刻ｔ１におけるＴＣＰ瞬時スループットＸ（１）＝（ＴＣＰ／ＩＰパケット（シーケンス番号＝１）のサイズ）÷（ｔ１−ｔ０）」である。又、「時刻ｔ２におけるＴＣＰ瞬時スループットＸ（２）＝（ＴＣＰ／ＩＰパケット（シーケンス番号＝２，３，４）のサイズの合計値）÷（ｔ２−ｔ０’）」である。
【００８８】
一方、「今回受信したＴＣＰ−ＡＣＫに含まれていたシーケンス」≦「前回受信したＴＣＰ−ＡＣＫに含まれていたシーケンス」である場合には、次式によりＴＣＰ瞬時スループットを得る。
ＴＣＰ瞬時スループット＝０
【００８９】
（Ｄ−２−２）
基地局２のリソース割当部６が、ＴＣＰ瞬時スループットを用いてＴＣＰ平均スループットを計算する。ＴＣＰ平均スループットは、ＴＣＰ瞬時スループットを用いて、次式で定義される。
Ｅ（ｎ）＝（１−α）×Ｅ（ｎ−１）＋α×Ｘ（ｎ）
但し、Ｅ（ｎ）はｎ番目に更新したＴＣＰ平均スループット、Ｘ（ｎ）はｎ番目に更新したＴＣＰ瞬時スループットである。αは忘却係数である。
【００９０】
ＴＣＰ平均スループットの大きい方から順に、無線リソース割当候補にする端末を選択する。ＴＣＰ瞬時スループットは、以下に示すように定義する。図８はＴＣＰ瞬時スループットを説明するためのＴＣＰ／ＩＰパケットの上りリンク送受信シーケンス例である。図８において、ＴＣＰ瞬時スループットを計算するタイミングは、基地局２（ｅＮＢ）がＴＣＰ−ＡＣＫを送信する時である。基地局２（ｅＮＢ）は、端末（ＵＥ）へＴＣＰ−ＡＣＫを送信するたびに、ＴＣＰ瞬時スループットを計算し、この計算結果のＴＣＰ瞬時スループットを用いてＴＣＰ平均スループットを更新する計算を行う。
【００９１】
リソース割当部６は、自基地局２が端末へ送信するＴＣＰ／ＩＰパケットのヘッダ情報内のＡＣＫビットにフラグが立っている場合（当該ＴＣＰ／ＩＰパケットがＴＣＰ−ＡＣＫである場合）、当該ヘッダ情報に含まれるシーケンス情報を保存してＴＣＰ瞬時スループットを計算する。以下、ＴＣＰ瞬時スループットの計算方法を説明する。
【００９２】
「今回送信するＴＣＰ−ＡＣＫに含まれていたシーケンス」＞「前回送信したＴＣＰ−ＡＣＫに含まれていたシーケンス」である場合には、次式によりＴＣＰ瞬時スループットを計算する。
ＴＣＰ瞬時スループット＝Ａ÷Ｂ
但し、Ａは「前回送信したＴＣＰ−ＡＣＫに含まれていたシーケンス」と「今回送信するＴＣＰ−ＡＣＫに含まれていたシーケンス」との間に含まれるＴＣＰ／ＩＰパケットのサイズの合計値である。Ｂは「今回のＴＣＰ−ＡＣＫを送信するタイミング」−「前回のＴＣＰ−ＡＣＫのシーケンスと今回のＴＣＰ−ＡＣＫのシーケンスとの間に含まれる最も若いシーケンス番号のＴＣＰ／ＩＰパケットの端末からの受信時刻」
【００９３】
例えば、図８において、「時刻ｔ１におけるＴＣＰ瞬時スループットＸ（１）＝（ＴＣＰ／ＩＰパケット（シーケンス番号＝１）のサイズ）÷（ｔ１−ｔ０）」である。又、「時刻ｔ２におけるＴＣＰ瞬時スループットＸ（２）＝（ＴＣＰ／ＩＰパケット（シーケンス番号＝２，３，４）のサイズの合計値）÷（ｔ２−ｔ０’）」である。
【００９４】
一方、「今回送信するＴＣＰ−ＡＣＫに含まれていたシーケンス」≦「前回送信したＴＣＰ−ＡＣＫに含まれていたシーケンス」である場合には、次式によりＴＣＰ瞬時スループットを得る。
ＴＣＰ瞬時スループット＝０
【００９５】
本実施例２では、リソース割当部６は、アプリケーションレイヤの評価指標（アプリケーションのデータレートもしくは優先度）又はＴＣＰレイヤの評価指標（cwndサイズもしくはcwndサイズの推定値もしくはＴＣＰ平均スループット）のいずれかを用いて、該評価指標が良い順に、無線リソース割当候補にする端末を所定数（Ｎ）だけ選択する。
【００９６】
なお、複数のＴＣＰコネクションが同時に確立された端末が存在する場合には、該複数のＴＣＰコネクションのＴＣＰレイヤ品質を用いて評価指標を算出する。この評価指標としては、ＴＣＰレイヤ品質の最大値、平均値、合計値または中間値を用いることができる。
【００９７】
又、無線リソース割当結果を端末に通知するときに使用する制御チャネルの無線リソースの制約および無線リソース割当を実施するプロセッサ（Processor）の処理能力の制約により、サブフレーム（Subframe）当たり割当可能な最大端末数（M）が設けられる場合には、「N≦M」である。
【００９８】
［ステップＳ２］
ステップＳ２では、ステップＳ１で無線リソース割当候補に選択された端末（無線リソース割当候補端末）のみを対象にして、ＰＦスケジューラにより、物理レイヤにおける評価指標（ＰＦ評価指標）を最大化するように、無線リソース（ＲＢ）を割り当てる。ＰＦスケジューラでは、ＰＦ評価指標を瞬時データレートと平均データレートとの比として定義し、ＰＦ評価指標が最大となるように、端末にＲＢを割り当てていく。ここで、
無線リソース割当候補端末数（Ｎ）≦割当可能な最大端末数（M）
となっているので、ＲＢを割り当てた端末の数がＭ以下になるように管理しなくてもよい。
【００９９】
図９は、実施例２に係る図３のステップＳ２の詳細フローチャートである。図９には、あるサブフレームにおけるステップＳ２でのＲＢ割当処理が示されている。以下、図９を参照して、実施例２に係る図３のステップＳ２の詳細を説明する。
【０１００】
（ステップＳ４１）
ステップＳ１で選択された全ての無線リソース割当候補端末から、無線リソース割当候補端末の集合Ｕｎを定義する。
（ステップＳ４２）
割当可能な全てのＲＢから、割当可能ＲＢの集合Ｒｎを定義する。
（ステップＳ４３）
無線リソース割当候補端末の集合Ｕｎが空集合ではない、且つ、割当可能ＲＢの集合Ｒｎが空集合ではないを判定する。この結果、集合Ｕｎ，Ｒｎが両方とも空集合ではない場合にはステップＳ４４に進み、集合Ｕｎ，Ｒｎのいずれか一方でも空集合である場合には図９の処理を終了する。
【０１０１】
ステップＳ４４〜Ｓ４８では、集合Ｕｎ内の全ての無線リソース割当候補端末を一つずつ対象にして、集合Ｒｎ内の全ての割当可能ＲＢ毎にＰＦ評価指標を計算する。
（ステップＳ４４）
集合Ｕｎから無線リソース割当候補端末を一つ選択する。
（ステップＳ４５）
ステップＳ４４で選択した無線リソース割当候補端末に対し、当該サブフレームにおいて未だ一つもＲＢを割り当ていないかを判定する。この結果、未だ一つもＲＢを割り当てていない場合にはステップＳ４６へ進み、一つでもＲＢを割り当てている場合にはステップＳ４７へ進む。
【０１０２】
（ステップＳ４６）
未だ一つもＲＢを割り当てていない無線リソース割当候補端末に対し、集合Ｒｎ内の全ての割当可能ＲＢを対象にして各割当可能ＲＢにおけるＰＦ評価指標を計算する。
（ステップＳ４７）
少なくとも一つのＲＢを割り当てている無線リソース割当候補端末に対し、既に割当済みのＲＢに隣接する割当可能ＲＢ（最大２つ）を集合Ｒｎから選択し、選択した割当可能ＲＢ毎に、既に割当済みのＲＢとの組合せ（隣接する２つのＲＢ）におけるＰＦ評価指標を計算する。
【０１０３】
（ステップＳ４８）
集合Ｕｎ内の全ての無線リソース割当候補端末に対してＰＦ評価指標の計算が終了した場合にステップＳ４９へ進む。
【０１０４】
（ステップＳ４９）
ステップＳ４４〜Ｓ４８で算出したＰＦ評価指標の中から最大のＰＦ評価指標を選択し、該最大ＰＦ評価指標の計算を行った対象の無線リソース割当候補端末およびＲＢ（一ＲＢ、又は隣接する複数ＲＢから成る組合せであり、以下、割当候補ＲＢと称する）を選択する。
（ステップＳ５０）
ステップＳ４９で選択した無線リソース割当候補端末および割当候補ＲＢを無線リソース割当仮情報として記録する。
【０１０５】
（ステップＳ５１）
ステップＳ４９で選択した無線リソース割当候補端末の送信可能データサイズ（ＴＢＳ）が、割当候補ＲＢによって増加するか否かを判定する。この結果、ＴＢＳが増加する場合にはステップＳ５２に進み、増加しない場合にはステップＳ５４に進む。
【０１０６】
（ステップＳ５２）
無線リソース割当候補端末のＴＢＳが割当候補ＲＢによって増加する場合、ステップＳ５０で記録した無線リソース割当仮情報を無線リソース割当情報として確定し、当該割当候補ＲＢを割当可能ＲＢの集合Ｒｎから削除する。
（ステップＳ５３）
「割当候補ＲＢによって増加したＴＢＳ（新ＴＢＳ）」≧「当該無線リソース割当候補端末の送信データバッファ内に蓄積されるデータサイズ（キュー長推定値）」を判定する。この関係式が成立する場合にはステップＳ５５へ進む。一方、該関係式が成立しない場合にはステップＳ４３に戻り、当該無線リソース割当候補端末を集合Ｕｎに含めたまま処理を継続する。
【０１０７】
（ステップＳ５４）
無線リソース割当候補端末のＴＢＳが割当候補ＲＢによって増加しない場合、ステップＳ５０で記録した無線リソース割当仮情報を取り消す。
（ステップＳ５５）
無線リソース割当仮情報を取り消した場合およびステップＳ５３の関係式が成立する場合には、当該無線リソース割当候補端末を集合Ｕｎから削除する。この後、ステップＳ４３に戻り、処理を継続する。
【０１０８】
［ステップＳ３］
ステップＳ３では、ステップＳ２の無線リソース割当の結果、割当可能なＲＢの残余（未割当ＲＢ）があるか否かを判定する。この結果、未割当ＲＢがある場合にはステップＳ４に進み、未割当ＲＢがない場合には図３の処理を終了する。但し、無線リソース割当候補端末数（Ｎ）＝割当可能な最大端末数（M）である場合には、未割当ＲＢがある場合でも図３の処理を終了する。従って、ステップＳ４に進むのは、未割当ＲＢあり、且つ、Ｎ＜M、の場合のみである。
【０１０９】
［ステップＳ４］
ステップＳ４では、無線リソース割当要求がある端末のうちステップＳ１で選択された無線リソース割当候補端末以外の端末を対象にして、ＰＦスケジューラにより、物理レイヤにおける評価指標を最大化するように未割当ＲＢを割り当てる。ここでは、最大で「Ｍ−Ｎ」台の端末にしか、ＲＢを割り当てることができない。このため、１端末ずつＲＢを割り当てていく。
【０１１０】
図１０は、実施例２に係る図３のステップＳ４の詳細フローチャートである。図１０には、あるサブフレームにおけるステップＳ４でのＲＢ割当処理が示されている。以下、図１０を参照して、実施例２に係る図３のステップＳ４の詳細を説明する。
【０１１１】
（ステップＳ６１）
無線リソース割当要求がある端末のうちステップＳ１で選択された無線リソース割当候補端末以外の全ての端末から、無線リソース割当候補端末の集合Ｕｍを定義する。
（ステップＳ６２）
全ての未割当ＲＢから、未割当ＲＢの集合Ｒｍを定義する。
（ステップＳ６３）
未割当ＲＢを割り当てた端末の数（割当端末数）Ｋを０に初期化する。
【０１１２】
（ステップＳ６４）
無線リソース割当候補端末の集合Ｕｍが空集合ではない、且つ、未割当ＲＢの集合Ｒｍが空集合ではない、且つ、Ｋ＜「Ｍ−Ｎ」、を判定する。この判定が、合格した場合にはステップＳ６５に進み、不合格した場合には図１０の処理を終了する。
【０１１３】
（ステップＳ６５）
集合Ｕｍ内の無線リソース割当候補端末と集合Ｒｍ内の未割当ＲＢとの全ての組合せを対象にして、該組合せ毎にＰＦ評価指標を計算する。
（ステップＳ６６）
ステップＳ６５で算出したＰＦ評価指標の中から最大のＰＦ評価指標を選択し、該最大ＰＦ評価指標の計算を行った対象の無線リソース割当候補端末およびＲＢ（一ＲＢであり、以下、割当候補ＲＢと称する）を選択する。そして、選択した無線リソース割当候補端末および割当候補ＲＢの組合せに対して、以下に示す割当ストップ条件１又は２のうちいずれかを満足するまで、該割当候補ＲＢに隣接する未割当ＲＢをＰＦ評価指標の大きい順で１つずつ集合Ｒｍから選択して該組合せに追加し、当該無線リソース割当候補端末への割当候補ＲＢとしていく。
【０１１４】
割当ストップ条件１：無線リソース割当候補端末に関し、未割当ＲＢの追加によって更新される更新後ＴＢＳが、当該無線リソース割当候補端末の送信データバッファ内に蓄積されるデータサイズ（キュー長推定値）よりも大きい。この割当ストップ条件１を満足した場合には、当該追加の未割当ＲＢまでを当該無線リソース割当候補端末に対する割当ＲＢとして確定し、当該無線リソース割当候補端末に対する未割当ＲＢの割り当てをやめる。
【０１１５】
割当ストップ条件２：無線リソース割当候補端末に関し、未割当ＲＢの追加によって更新される更新後ＴＢＳが更新前よりも減少する。この割当ストップ条件２を満足した場合には、当該追加の未割当ＲＢを取り消して、当該無線リソース割当候補端末に対する割当ＲＢを確定し、当該無線リソース割当候補端末に対する未割当ＲＢの割り当てをやめる。
【０１１６】
（ステップＳ６７）
ステップＳ６６で割当ＲＢを確定した無線リソース割当候補端末を無線リソース割当候補端末の集合Ｕｍから削除するとともに、該割当ＲＢを未割当ＲＢの集合Ｒｍから削除する。
（ステップＳ６８）
割当端末数Ｋに１を加算する。この後、ステップＳ６４に戻る。
【０１１７】
以上が実施例２の説明である。
【０１１８】
本実施形態によれば、アプリケーションレイヤ又はＴＣＰレイヤの評価指標を無線リソース割当に確実に反映させると共に、ＯＦＤＭＡ又はＳＣ−ＦＤＭＡにおいて所望のマルチユーザダイバーシティゲインを得やすくすることができるという効果が得られる。
【０１１９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述した実施例１，２ではＬＴＥシステムに適用したが、本発明が適用可能な無線通信システムはＬＴＥシステムに限定されない。
【符号の説明】
【０１２０】
２…基地局、４…情報取得部、６…リソース割当部（無線リソース割当候補端末選択部、無線リソース割当部、ＴＣＰ平均スループット計算部）、８…データバッファ（ＴＣＰ／ＩＰパケット計数部）、１０…送信部
【図１】
2011259307.tif 000003
【図２】
2011259307.tif 000004
【図３】
2011259307.tif 000005
【図４】
2011259307.tif 000006
【図５】
2011259307.tif 000007
【図６】
2011259307.tif 000008
【図７】
2011259307.tif 000009
【図８】
2011259307.tif 000010
【図９】
2011259307.tif 000011
【図１０】
2011259307.tif 000012