(57)【要約】伝送ブロック受領部１０１が伝送ブロックを受領し、要求発生時刻付与部１０２が伝送ブロックの到着時間を要求発生時刻として伝送ブロックに付与し、伝送ブロック分離部１０４が複数の伝送ブロック蓄積部１０５のいずれかに伝送ブロックを蓄積させ、スケジュール部１０６は複数の伝送ブロック蓄積部１０５の各々で最も古い伝送ブロックの要求発生時刻及び許容遅延時間から各伝送ブロックの伝送完了期限を求め、伝送完了期限と現在時刻との差が最も小さい伝送ブロックを送信対象とし無線リソースを割当て、伝送ブロック多重部１０７及び無線伝送部１０９から送信させる。
2003085934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ送信を行うデータ送信装置であって、
送信待ち状態にある送信待ちデータをそれぞれ一つ以上蓄積可能な複数のデータ蓄積部と、
データ蓄積部ごとに、蓄積されている送信待ちデータの中から特定の送信待ちデータを送信候補データとして選択し、送信候補データごとに送信完了時刻を指定し、送信完了時刻と現在時刻との差を求め、送信候補データごとの送信完了時刻と現在時刻との差に基づき特定の送信候補データを送信対象に指定するデータ指定部と、
前記データ指定部により送信対象に指定された送信候補データの送信を行うデータ送信部とを有することを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２】
前記データ指定部は、
送信完了時刻と現在時刻との差が最も小さい送信候補データを送信対象に指定することを特徴とする請求項１に記載のデータ送信装置。
【請求項３】
前記データ送信装置は、他の装置から受信したデータに対してデータ送信を行っており、
前記データ指定部は、
各送信候補データについて受信時刻と許容遅延時間とを取得し、取得した受信時刻と許容遅延時間とを加算し、加算により得られた値を各送信候補データの送信完了時刻とすることを特徴とする請求項１に記載のデータ送信装置。
【請求項４】
前記データ送信装置は、更に、
前記データ送信部から送信されたデータに対する再送要求を受信し、再送要求のあった再送要求データを蓄積していたデータ蓄積部に対して再送要求データの生成を指示する再送制御部を有し、
各データ蓄積部は、
前記再送制御部より再送要求データの生成を指示された場合に、生成を指示された再送要求データを生成し、生成した再送要求データを蓄積し、
前記データ指定部は、
データ蓄積部ごとに再送要求データの蓄積有無を判断し、再送要求データを蓄積していないデータ蓄積部については、蓄積されている送信待ちデータの中から特定の送信待ちデータを送信候補データとして選択し、少なくとも一つ以上の再送要求データを蓄積しているデータ蓄積部については、蓄積されている再送要求データの中から特定の再送要求データを送信候補データとして選択することを特徴とする請求項１に記載のデータ送信装置。
【請求項５】
前記データ送信装置は、更に、
送信待ちデータである送信候補データについて前記データ指定部より送信完了時刻が指定された場合に、指定された送信完了時刻を対象となる送信候補データと関連づけて記憶する送信完了時刻記憶部を有し、
前記データ指定部は、
いずれかの再送要求データを送信候補データとして選択した場合に、選択した送信候補データに関連づけられた送信完了時刻を前記送信完了時刻記憶部より取得し、取得した送信完了時刻を、選択した送信候補データの送信完了時刻とすることを特徴とする請求項４に記載のデータ送信装置。
【請求項６】
前記データ送信装置は、他の装置から受信したデータに対してデータ送信を行っており、
前記データ指定部は、
各送信候補データについて受信時刻と許容遅延時間とを取得し、送信候補データごとに定められた係数と許容遅延時間とを乗算し、乗算により得られた値に受信時刻を加算し、加算により得られた値を各送信候補データの送信完了時刻とすることを特徴とする請求項１に記載のデータ送信装置。
【請求項７】
前記データ送信装置は、他の装置から受信したデータに対してデータ送信を行っており、
前記データ送信装置は、更に、
送信待ちデータである送信候補データについて前記データ指定部より第一の送信完了時刻が指定された場合に、指定された第一の送信完了時刻を対象となる送信候補データと関連づけて記憶する送信完了時刻記憶部を有し、
前記データ指定部は、
データ蓄積部ごとに再送要求データの蓄積有無を判断し、再送要求データを蓄積していないデータ蓄積部については、蓄積されている送信待ちデータの中から特定の送信待ちデータを送信候補データとして選択し、少なくとも一つ以上の再送要求データを蓄積しているデータ蓄積部については、蓄積されている再送要求データの中から特定の再送要求データを送信候補データとして選択し、
送信待ちデータである送信候補データに対しては、各送信候補データについて受信時刻と許容遅延時間とを取得し、取得した受信時刻と許容遅延時間とを加算し、加算により得られた値を各送信候補データの第一の送信完了時刻とし、送信候補データごとに定められた係数と許容遅延時間とを乗算し、乗算により得られた値に受信時刻を加算し、加算により得られた値を各送信候補データの第二の送信完了時刻とし、
再送要求データである送信候補データに対しては、各送信候補データについてそれぞれの再送要求の受信時刻を取得し、各送信候補データに関連づけられた第一の送信完了時刻を前記送信完了時刻記憶部より取得し、取得した第一の送信完了時刻から再送要求の受信時刻を減算し、送信候補データごとに定められた係数と減算により得られた値とを乗算し、乗算により得られた値に再送要求の受信時刻を加算し、加算により得られた値を第二の送信完了時刻として指定し、
送信候補データごとに第二の送信完了時刻と現在時刻との差を求め、送信候補データごとの第二の送信完了時刻と現在時刻との差に基づき特定の送信候補データを送信対象に指定することを特徴とする請求項４に記載のデータ送信装置。
【請求項８】
前記データ送信装置は、更に、
送信候補データごとに、送信候補データを送信する通信回線の通信回線品質に応じて前記係数の値を決定する係数値決定部を有することを特徴とする請求項７に記載のデータ送信装置。
【請求項９】
前記データ送信装置は、更に、
送信候補データごとに、送信候補データの宛先となる移動通信装置の移動速度に応じて前記係数の値を決定する係数値決定部を有することを特徴とする請求項７に記載のデータ送信装置。
【請求項１０】
前記データ送信装置は、更に、
送信候補データごとに、送信候補データの宛先となる移動通信装置の配置地点の地理的条件に応じて前記係数の値を決定する係数決定部を有することを特徴とする請求項７に記載のデータ送信装置。
【請求項１１】
前記データ送信装置は、他の装置から受信したデータに対してデータ送信を行っており、
前記データ送信装置は、更に、
送信待ちデータである送信候補データについて前記データ指定部より送信試行ごとの送信完了時刻が指定された場合に、指定された送信試行ごとの送信完了時刻を対象となる送信候補データと関連づけて記憶する送信完了時刻記憶部を有し、
前記データ指定部は、
データ蓄積部ごとに再送要求データの蓄積有無を判断し、再送要求データを蓄積していないデータ蓄積部については、蓄積されている送信待ちデータの中から特定の送信待ちデータを送信候補データとして選択し、少なくとも一つ以上の再送要求データを蓄積しているデータ蓄積部については、蓄積されている再送要求データの中から特定の再送要求データを送信候補データとして選択し、
送信待ちデータである送信候補データに対しては、各送信候補データについて、送信候補データごとに定められた送信試行回数に基づき送信試行ごとの送信完了時刻を指定し、指定した送信完了時刻のうち第一回目の送信試行に対する送信完了時刻と現在時刻との差を求め、
再送要求データである送信候補データに対しては、各送信候補データについて、次の送信試行実施回数を判断し、次の送信試行実施回数に対応する送信完了時刻を前記送信完了時刻記憶部より取得し、取得した送信完了時刻と現在時刻との差を求め、
送信候補データごとの送信完了時刻と現在時刻との差に基づき特定の送信候補データを送信対象に指定することを特徴とする請求項４に記載のデータ送信装置。
【請求項１２】
前記データ指定部は、
送信完了時刻相互間の間隔を等間隔にして送信試行ごとの送信完了時刻を指定することを特徴とする請求項１１に記載のデータ送信装置。
【請求項１３】
前記データ指定部は、
後の送信試行ほど送信完了時刻相互間の間隔が狭くなるようにして送信試行ごとの送信完了時刻を指定することを特徴とする請求項１１に記載のデータ送信装置。
【請求項１４】
前記データ送信装置は、他の装置から受信したデータに対してデータ送信を行っており、
前記データ指定部は、
各送信候補データについて受信時刻と許容遅延時間とを取得し、各送信候補データについて送信試行実施回数を判断し、受信時刻、許容遅延時刻及び送信試行実施回数に基づき各送信候補データの送信完了時刻を指定することを特徴とする請求項１に記載のデータ送信装置。
【請求項１５】
データ送信を行うデータ送信方法であって、
送信待ち状態にある複数の送信待ちデータの中から少なくとも二以上の送信待ちデータを送信候補データとして選択し、送信候補データごとに送信完了時刻を指定し、送信完了時刻と現在時刻との差を求め、送信候補データごとの送信完了時刻と現在時刻との差に基づき特定の送信候補データを送信対象に指定するデータ指定ステップと、
前記データ指定ステップにより送信対象に指定された送信候補データの送信を行うデータ送信ステップとを有することを特徴とするデータ送信方法。
【請求項１６】
前記データ指定ステップは、
送信完了時刻と現在時刻との差が最も小さい送信候補データを送信対象に指定することを特徴とする請求項１５に記載のデータ送信方法。
【請求項１７】
前記データ送信方法は、他の通信方法から受信したデータに対してデータ送信を行っており、
前記データ指定ステップは、
各送信候補データについて受信時刻と許容遅延時間とを取得し、取得した受信時刻と許容遅延時間とを加算し、加算により得られた値を各送信候補データの送信完了時刻とすることを特徴とする請求項１５に記載のデータ送信方法。
【請求項１８】
前記データ指定部は、
送信候補データごとに送信完了時刻を指定し、送信完了時刻と現在時刻との差を求め、送信完了時刻と現在時刻との差が所定の閾値よりも小さい送信候補データは送信対象に指定し、送信完了時刻と現在時刻との差が所定の閾値よりも大きい送信候補データは送信完了時刻と現在時刻との差以外の他の基準に基づいて送信対象とするか否かを決定することを特徴とする請求項１に記載のデータ送信装置。
【請求項１９】
前記データ送信装置は、複数の移動通信装置に対してデータ送信を行っており、
前記データ送信装置は、更に、
それぞれの移動通信装置から、それぞれの移動通信装置におけるデータ受信状態に関する情報を受信するデータ受信状態情報受信部を有し、
前記データ指定部は、
送信完了時刻と現在時刻との差が所定の閾値よりも大きい送信候補データが存在する場合に、
それぞれの移動通信装置から受信したデータ受信状態に関する情報に基づき、それぞれの移動通信装置におけるデータ受信状態を分析し、分析結果に基づき、送信完了時刻と現在時刻との差が所定の閾値よりも大きい送信候補データを送信対象とするか否かを決定することを特徴とする請求項１８に記載のデータ送信装置。
【請求項２０】
前記複数のデータ蓄積部は、それぞれ、
前記複数の移動通信装置のうちのいずれかと対応づけられており、
前記データ指定部は、
送信完了時刻と現在時刻との差が所定の閾値よりも大きい送信候補データが存在する場合に、
データ蓄積部ごとに、それぞれのデータ蓄積部に対応する移動通信装置におけるデータ受信状態を分析し、対応する移動通信装置におけるデータ受信状態が良好なデータ蓄積部に蓄積されている送信待ちデータを優先して送信対象に指定することを特徴とする請求項１９に記載のデータ送信装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はデータ送信の際のスケジューリングに関するものであり、例えば、遅延に敏感なストリーム型データの送信の際のスケジューリングに関する。
背景技術
移動体通信システムでは、同一エリアにおいて複数のユーザにサービスを提供する必要がある。そのためには、異なる無線リソース（周波数、時間あるいは拡散コード）を各ユーザに割り当てて、混信を避けなければならない。さらに可変レートのトラヒックを扱う移動体通信システムでは、無線リソースを効率的に利用するために、必要とするユーザに動的に無線リソースを割り当てるスケジューリング処理を実施する。
一般的にスケジューリング処理は無線フレーム周期で実施される。２つの代表的なスケジューリングアルゴリズムを説明する。
ラウンドロビン型では、全ユーザに順に無線リソース割り当ての機会を与え、要求があれば無線リソースを割り当てる。これは容易に実現できる方法である。
回線品質考慮型では、無線回線品質の良いユーザに優先的に割り当ての機会を与え、要求があればリソースを割り当てる。無線回線品質の良いユーザに優先的に割り当ての機会が回ってくるため、システム全体として高い無線リソース利用効率が実現できる。
今後リアルタイム動画、音声などのストリーム型データの伝送が増加することが予想される。このストリーム型データは遅延に敏感でありスケジューリングにより送信が待たされることで許容値以上の遅延がパケットに付与されると、受信側での正常な再生ができなくなるものである。
そのため、特開平８−２８８９５２では許容遅延時間が短い品質クラスに属するパケットを優先的に出力することを提案している。なお、本先行技術は移動体通信システムを対象としたものではないが、目的は同一であるため先行技術とした。
図２０は、第１の従来技術（特開平８−２８８９５２）の送信装置の構成を説明する構成図である。
図において、２００４はパケット分離部であり、２００５はパケット蓄積部であり、２００６はスケジュール部であり、２００７はパケット多重部である。
次に動作について説明する。
パケット分離部２００４では、入力されたパケットの品質クラスを判断し、その品質クラスに対応するパケット蓄積部にパケットを分離する。品質クラスとしては、許容遅延時間が主に想定されている。
パケット蓄積部２００５は、パケットを品質クラス毎に蓄積する。
スケジュール部２００６では、許容遅延時間が短い品質クラスのパケット蓄積部から優先的にパケットを取り出すようスケジューリングを実施する。
パケット多重部２００７は、スケジュール部２００６からの指示によりパケット蓄積部２００５からパケットを取り出し多重し、パケットを出力する。
一方で、移動体通信では無線を利用するため回線品質が不安定となり、受信側でパケットが正しく受信できない場合がある。この問題点を解決するため、正しく受信できなかったパケットについて送信側に再度送信を要求し、送信側では当該パケットを再度送信する、再送制御機能が用いられる場合が多い。
しかしながら、再送が複数回実施されると受信側でパケット受信に成功するまで必然的に時間がかかってしまう。その時間が許容遅延時間以上であれば、たとえ受信側で正しく受信できたとしても、そのパケットは利用されることはなく、結果的に無線リソースを無駄にしてしまうことになる。
そこで、特開平１０−５６４８０では、許容される遅延時間を超えたものについては再送を打ち切ることが提案されている。
図２１は、第２の従来技術（特開平１０−５６４８０）の送信装置の構成を説明する構成図である。
図において、２１０８は再送制御部であり、２１１０は許容遅延時間超過監視部である。なお、２１０４〜２１０７は、図２０に示したものと同じである。
次に動作について説明する。
再送制御部２１０８は、受信装置から再送要求を受け取ると、対応する再送パケットを生成しパケット蓄積部に転送する。
許容遅延時間超過監視部２１１０は、パケット蓄積部内の各パケットを監視し、許容遅延時間を超えて蓄積されているパケットを検索し、存在すれば当該パケットの廃棄をパケット蓄積部に指示する。
他の部分の動作については図２０と同様である。
これにより送信しても無駄なものについては送信しないこととなるため、無線リソースを無駄にすることがなくなる効果がある。
しかしながら、これらの従来技術には、次に述べるような問題がある。
第１の課題は、パケット廃棄について公平性がない点である。
第１の従来技術では、「許容遅延時間」が短いクラスが「許容遅延時間」の長いクラスよりも必ず優先的に扱われるため、輻輳状態になった場合には「許容遅延時間」の長いクラスのものからパケット廃棄が起こることとなる。しかし、「許容遅延時間」が長いアプリケーションが、パケット廃棄への耐性が大きいことにはならないので、第１の従来技術で述べられている方法は公平性に欠けるものである。
異なる「許容遅延時間」要求をもつ複数のクラス間は、「許容遅延時間」以外の面においては公平であるべきで、よってパケット廃棄の確率も均等であるべきである。あるいはパケット廃棄の確率は、別の優先度により規定されるべきである。
第２の課題は、再送が発生することで許容遅延時間内の伝送が完了しない可能性が高い点である。
第２の従来技術では、「許容遅延時間」を超えたパケットについては再送せずに送信側で廃棄することで無線リソースの効率的な利用を図っているが、「許容遅延時間」を超えない間に伝送を積極的に完了させるような処理を行っていない。よって、受信装置において「許容遅延時間」内にパケットが受信できないという問題は解決できない。
このように、従来技術では「許容遅延時間」内に伝送を完了しなければならないストリーム型のトラヒックの扱いに問題があった。
そこで、本発明は、以上の従来技術の問題点を解決することを目的とする。
発明の開示
本発明に係るデータ送信装置は、
データ送信を行うデータ送信装置であって、
送信待ち状態にある送信待ちデータをそれぞれ一つ以上蓄積可能な複数のデータ蓄積部と、
データ蓄積部ごとに、蓄積されている送信待ちデータの中から特定の送信待ちデータを送信候補データとして選択し、送信候補データごとに送信完了時刻を指定し、送信完了時刻と現在時刻との差を求め、送信候補データごとの送信完了時刻と現在時刻との差に基づき特定の送信候補データを送信対象に指定するデータ指定部と、
前記データ指定部により送信対象に指定された送信候補データの送信を行うデータ送信部とを有することを特徴とする。
前記データ指定部は、
送信完了時刻と現在時刻との差が最も小さい送信候補データを送信対象に指定することを特徴とする。
前記データ送信装置は、他の装置から受信したデータに対してデータ送信を行っており、
前記データ指定部は、
各送信候補データについて受信時刻と許容遅延時間とを取得し、取得した受信時刻と許容遅延時間とを加算し、加算により得られた値を各送信候補データの送信完了時刻とすることを特徴とする。
前記データ送信装置は、更に、
前記データ送信部から送信されたデータに対する再送要求を受信し、再送要求のあった再送要求データを蓄積していたデータ蓄積部に対して再送要求データの生成を指示する再送制御部を有し、
各データ蓄積部は、
前記再送制御部より再送要求データの生成を指示された場合に、生成を指示された再送要求データを生成し、生成した再送要求データを蓄積し、
前記データ指定部は、
データ蓄積部ごとに再送要求データの蓄積有無を判断し、再送要求データを蓄積していないデータ蓄積部については、蓄積されている送信待ちデータの中から特定の送信待ちデータを送信候補データとして選択し、少なくとも一つ以上の再送要求データを蓄積しているデータ蓄積部については、蓄積されている再送要求データの中から特定の再送要求データを送信候補データとして選択することを特徴とする。
前記データ送信装置は、更に、
送信待ちデータである送信候補データについて前記データ指定部より送信完了時刻が指定された場合に、指定された送信完了時刻を対象となる送信候補データと関連づけて記憶する送信完了時刻記憶部を有し、
前記データ指定部は、
いずれかの再送要求データを送信候補データとして選択した場合に、選択した送信候補データに関連づけられた送信完了時刻を前記送信完了時刻記憶部より取得し、取得した送信完了時刻を、選択した送信候補データの送信完了時刻とすることを特徴とする。
前記データ送信装置は、他の装置から受信したデータに対してデータ送信を行っており、
前記データ指定部は、
各送信候補データについて受信時刻と許容遅延時間とを取得し、送信候補データごとに定められた係数と許容遅延時間とを乗算し、乗算により得られた値に受信時刻を加算し、加算により得られた値を各送信候補データの送信完了時刻とすることを特徴とする。
前記データ送信装置は、他の装置から受信したデータに対してデータ送信を行っており、
前記データ送信装置は、更に、
送信待ちデータである送信候補データについて前記データ指定部より第一の送信完了時刻が指定された場合に、指定された第一の送信完了時刻を対象となる送信候補データと関連づけて記憶する送信完了時刻記憶部を有し、
前記データ指定部は、
データ蓄積部ごとに再送要求データの蓄積有無を判断し、再送要求データを蓄積していないデータ蓄積部については、蓄積されている送信待ちデータの中から特定の送信待ちデータを送信候補データとして選択し、少なくとも一つ以上の再送要求データを蓄積しているデータ蓄積部については、蓄積されている再送要求データの中から特定の再送要求データを送信候補データとして選択し、
送信待ちデータである送信候補データに対しては、各送信候補データについて受信時刻と許容遅延時間とを取得し、取得した受信時刻と許容遅延時間とを加算し、加算により得られた値を各送信候補データの第一の送信完了時刻とし、送信候補データごとに定められた係数と許容遅延時間とを乗算し、乗算により得られた値に受信時刻を加算し、加算により得られた値を各送信候補データの第二の送信完了時刻とし、
再送要求データである送信候補データに対しては、各送信候補データについてそれぞれの再送要求の受信時刻を取得し、各送信候補データに関連づけられた第一の送信完了時刻を前記送信完了時刻記憶部より取得し、取得した第一の送信完了時刻から再送要求の受信時刻を減算し、送信候補データごとに定められた係数と減算により得られた値とを乗算し、乗算により得られた値に再送要求の受信時刻を加算し、加算により得られた値を第二の送信完了時刻として指定し、
送信候補データごとに第二の送信完了時刻と現在時刻との差を求め、送信候補データごとの第二の送信完了時刻と現在時刻との差に基づき特定の送信候補データを送信対象に指定することを特徴とする。
前記データ送信装置は、更に、
送信候補データごとに、送信候補データを送信する通信回線の通信回線品質に応じて前記係数の値を決定する係数値決定部を有することを特徴とする。
前記データ送信装置は、更に、
送信候補データごとに、送信候補データの宛先となる移動通信装置の移動速度に応じて前記係数の値を決定する係数値決定部を有することを特徴とする。
前記データ送信装置は、更に、
送信候補データごとに、送信候補データの宛先となる移動通信装置の配置地点の地理的条件に応じて前記係数の値を決定する係数決定部を有することを特徴とする。
前記データ送信装置は、他の装置から受信したデータに対してデータ送信を行っており、
前記データ送信装置は、更に、
送信待ちデータである送信候補データについて前記データ指定部より送信試行ごとの送信完了時刻が指定された場合に、指定された送信試行ごとの送信完了時刻を対象となる送信候補データと関連づけて記憶する送信完了時刻記憶部を有し、
前記データ指定部は、
データ蓄積部ごとに再送要求データの蓄積有無を判断し、再送要求データを蓄積していないデータ蓄積部については、蓄積されている送信待ちデータの中から特定の送信待ちデータを送信候補データとして選択し、少なくとも一つ以上の再送要求データを蓄積しているデータ蓄積部については、蓄積されている再送要求データの中から特定の再送要求データを送信候補データとして選択し、
送信待ちデータである送信候補データに対しては、各送信候補データについて、送信候補データごとに定められた送信試行回数に基づき送信試行ごとの送信完了時刻を指定し、指定した送信完了時刻のうち第一回目の送信試行に対する送信完了時刻と現在時刻との差を求め、
再送要求データである送信候補データに対しては、各送信候補データについて、次の送信試行実施回数を判断し、次の送信試行実施回数に対応する送信完了時刻を前記送信完了時刻記憶部より取得し、取得した送信完了時刻と現在時刻との差を求め、
送信候補データごとの送信完了時刻と現在時刻との差に基づき特定の送信候補データを送信対象に指定することを特徴とする。
前記データ指定部は、
送信完了時刻相互間の間隔を等間隔にして送信試行ごとの送信完了時刻を指定することを特徴とする。
前記データ指定部は、
後の送信試行ほど送信完了時刻相互間の間隔が狭くなるようにして送信試行ごとの送信完了時刻を指定することを特徴とする。
前記データ送信装置は、他の装置から受信したデータに対してデータ送信を行っており、
前記データ指定部は、
各送信候補データについて受信時刻と許容遅延時間とを取得し、各送信候補データについて送信試行実施回数を判断し、受信時刻、許容遅延時刻及び送信試行実施回数に基づき各送信候補データの送信完了時刻を指定することを特徴とする。
本発明に係るデータ送信方法は、
データ送信を行うデータ送信方法であって、
送信待ち状態にある複数の送信待ちデータの中から少なくとも二以上の送信待ちデータを送信候補データとして選択し、送信候補データごとに送信完了時刻を指定し、送信完了時刻と現在時刻との差を求め、送信候補データごとの送信完了時刻と現在時刻との差に基づき特定の送信候補データを送信対象に指定するデータ指定ステップと、
前記データ指定ステップにより送信対象に指定された送信候補データの送信を行うデータ送信ステップとを有することを特徴とする。
前記データ指定ステップは、
送信完了時刻と現在時刻との差が最も小さい送信候補データを送信対象に指定することを特徴とする。
前記データ送信方法は、他の通信方法から受信したデータに対してデータ送信を行っており、
前記データ指定ステップは、
各送信候補データについて受信時刻と許容遅延時間とを取得し、取得した受信時刻と許容遅延時間とを加算し、加算により得られた値を各送信候補データの送信完了時刻とすることを特徴とする。
前記データ指定部は、
送信候補データごとに送信完了時刻を指定し、送信完了時刻と現在時刻との差を求め、送信完了時刻と現在時刻との差が所定の閾値よりも小さい送信候補データは送信対象に指定し、送信完了時刻と現在時刻との差が所定の閾値よりも大きい送信候補データは送信完了時刻と現在時刻との差以外の他の基準に基づいて送信対象とするか否かを決定することを特徴とする。
前記データ送信装置は、複数の移動通信装置に対してデータ送信を行っており、
前記データ送信装置は、更に、
それぞれの移動通信装置から、それぞれの移動通信装置におけるデータ受信状態に関する情報を受信するデータ受信状態情報受信部を有し、
前記データ指定部は、
送信完了時刻と現在時刻との差が所定の閾値よりも大きい送信候補データが存在する場合に、
それぞれの移動通信装置から受信したデータ受信状態に関する情報に基づき、それぞれの移動通信装置におけるデータ受信状態を分析し、分析結果に基づき、送信完了時刻と現在時刻との差が所定の閾値よりも大きい送信候補データを送信対象とするか否かを決定することを特徴とする。
前記複数のデータ蓄積部は、それぞれ、
前記複数の移動通信装置のうちのいずれかと対応づけられており、
前記データ指定部は、
送信完了時刻と現在時刻との差が所定の閾値よりも大きい送信候補データが存在する場合に、
データ蓄積部ごとに、それぞれのデータ蓄積部に対応する移動通信装置におけるデータ受信状態を分析し、対応する移動通信装置におけるデータ受信状態が良好なデータ蓄積部に蓄積されている送信待ちデータを優先して送信対象に指定することを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
実施の形態１．
この発明による通信システムの一実施の形態を説明する。
図１は、この発明の実施の形態１による無線通信システムを構成する送信装置の構成図である。
図１において、１０１は伝送ブロック受領部であり、１０２は要求発生時刻付与部であり、１０４は伝送ブロック分離部であり、１０５は伝送ブロック蓄積部であり、１０６はスケジュール部であり、１０７は伝送ブロック多重部であり、１０９は無線伝送部である。
次に各部の動作を説明する。
伝送ブロック受領部１０１は、外部（他の装置）からの伝送ブロックを受領（受信）する。
要求発生時刻付与部１０２は、受領した各伝送ブロックに対し、本送信装置への到着時刻（受信時刻）を要求発生時刻として付与する。
伝送ブロック分離部１０４は、伝送ブロックを各受信装置あるいは各コネクションに分離する。
伝送ブロック蓄積部１０５は、伝送ブロックを蓄積する。各伝送ブロック蓄積部内には、受信装置毎あるいはコネクション毎に伝送ブロックが到着順に蓄積されている。なお、伝送ブロック蓄積部１０５は、データ蓄積部の例である。また、伝送ブロック蓄積部１０５に蓄積された伝送ブロックは送信待ちデータに相当する。
スケジュール部１０６は、伝送ブロック蓄積部１０５からの情報とユーザ毎に与えられる許容遅延時間情報と、現在時刻情報とから、送信対象の伝送ブロックとそれに割り当てる無線リソース（周波数、時間、拡散コード等）とを指定する。スケジュール部１０６は、データ指定部の例である。
伝送ブロック多重部１０７は、スケジュール部１０６により送信対象に指定された伝送ブロックを伝送ブロック蓄積部１０５から取り出し、多重する。
無線伝送部１０９は、変調・増幅等の処理を実施した後アンテナから伝送ブロックを出力する。なお、伝送ブロック多重部１０７と無線伝送部１０９とを合わせたものがデータ送信部の例に相当する。
図２は、この発明の実施の形態１によるスケジュール部の動作を説明するフローチャートである。本フローチャートは無線フレーム周期などの周期にて起動されることを想定している。
次に、図２のフローチャートを参照して本実施の形態におけるスケジュール部の動作を説明する。
伝送ブロック蓄積部毎に、まだ無線リソースを割り当てていない送信待ち状態の伝送ブロックのうち最も古い伝送ブロックの要求発生時刻を当該伝送ブロックに付加されている情報から取得する（Ｓ２０４）。なお、各伝送ブロック蓄積部で最も古い伝送ブロックは、送信候補データに相当する。
スケジュール部は、各伝送ブロック蓄積部で最も古い伝送ブロックの各々について要求発生時刻に許容遅延時間を加算し、伝送完了期限（送信完了時刻）を求める（Ｓ２０５）。この伝送完了期限とは、当該伝送ブロックが伝送を完了する目標期限を示すものである。
すべての伝送ブロック蓄積部について検査した後、現在時刻との差が最も小さい伝送完了期限を持つ伝送ブロックを送信対象に指定する（Ｓ２１０）。差が小さいということは、それだけ伝送完了期限がさし迫っているということで、優先的に伝送する必要がある。
選択された伝送ブロックに無線リソースを割り当てる（Ｓ２１１）。
無線リソースが残っているか否かを判断する（Ｓ２１２）。
無線リソースが残っていない場合には、伝送ブロック多重部に対し割り当て結果を通知し（Ｓ２１３）、スケジューリング処理を終了する。
無線リソースが残っている場合には、再度スケジューリング処理を繰り返す。
図３は、実施の形態１によるスケジュール部の動作の概要を説明する説明図である。
図３では、ユーザＡ、ユーザＢおよびユーザＣに対し、それぞれに伝送ブロックが到着し、それらをスケジューリングする様子を示している。
ユーザＡの「許容遅延時間（ユーザＡ）」はユーザＢの「許容遅延時間（ユーザＢ）」に比べ大きいものとする。
伝送ブロック１と伝送ブロック２の２つの伝送ブロックが、ユーザＡ、Ｂそれぞれ向けに到着した。
伝送ブロック１の「要求発生時刻（伝送ブロック１）」は、伝送ブロック２の「要求発生時刻（伝送ブロック２）」にくらべ、早いものとする。
上述のように、伝送ブロック１については、要求発生時刻（伝送ブロック１）に許容遅延時間（ユーザＡ）を加算し、伝送ブロック２については、要求発生時刻（伝送ブロック２）に許容遅延時間（ユーザＢ）を加算し、それぞれの伝送ブロックの伝送完了期限が図３に示すように求まる。
現在時刻からのそれぞれの伝送完了期限との差は伝送完了期限までの猶予時間であり、これが小さい伝送ブロックから優先的に無線リソースを割り当てる。
ここでは、伝送ブロック２の猶予時間の方が小さいため、伝送ブロック２を伝送ブロック１よりも優先して伝送するようスケジューリングする。
一方、伝送ブロック２とユーザＣ向けの伝送ブロック３とは、要求発生時刻は異なるが猶予時間が同じため、公平にスケジューリングされる。
以上説明したように、本実施の形態では伝送完了期限と現在時刻との差である「猶予時間」により優先度づけを行いスケジューリングするため、「猶予時間」がまだ十分大きい伝送ブロックに対し不必要に無線リソースを割り当てることがなく、またそれによって生まれる無線リソースの余裕を「猶予時間」が小さい伝送ブロックに対して優先的に割り当てることができる。
これにより、遅延に敏感なストリーム型データを公平に扱うことが可能となる。
なお本実施の形態では各伝送ブロックの本装置への到着時刻を「要求発生時刻」としているが、データフロー上の上流に位置する装置においてパケットが伝送ブロックに分割されている場合には、その上流に位置する装置にパケットが到着した時刻を各伝送ブロックの「要求発生時刻」としてもよい。
また、スケジュール部の動作を説明するフローチャートは最も簡単な動作例を説明したもので、他の実現部をとることで、より高速な動作が可能となる。たとえば、全伝送ブロック蓄積部内の伝送ブロックを伝送完了期限順にあらかじめ並べておく、などの手段が考えられる。
実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２による無線通信システムを構成する送信装置の構成図である。
図４において、４０３はシーケンス番号付与部である。４０５は伝送ブロック蓄積部である。４０８は再送制御部である。
他の部分については、実施の形態１の図１に示したものと同一である。
次にシーケンス番号付与部４０３、伝送ブロック蓄積部４０５及び再送制御部４０８の動作を説明する。
シーケンス番号付与部４０３は、各伝送ブロックに対し、シーケンス番号を付与する。
再送制御部４０８は、シーケンス番号を含む再送要求情報を受信すると、再送対象である伝送ブロックを蓄積していた伝送ブロック蓄積部に対し、対応する伝送ブロックの再送用伝送ブロック（再送要求データ）を生成するよう指示する。
伝送ブロック蓄積部４０５は、前記指示をうけると再送用伝送ブロックを生成する。
他の動作については、実施の形態１に示したものと同一である。
図５は、この発明の実施の形態２によるスケジュール部の動作を説明するフローチャートである。
図６は、この発明の実施の形態２によるスケジュール部で使用する伝送完了期限記憶テーブルを示す図である。
この伝送完了期限記憶テーブルは、スケジュール部１０６で管理しても良いし、スケジュール部１０６以外の他の手段により管理されていてもよい。なお、この伝送完了期限記憶テーブルを管理する手段は、送信完了時刻記憶部に相当する。
次に、図５のフローチャートを参照して、本実施の形態におけるスケジュール部の動作を説明する。
伝送ブロック蓄積部毎に、再送用伝送ブロックの有無を検査する（Ｓ５０２）。
再送用伝送ブロックがなければ、次に新規用伝送ブロックの有無を検査する（Ｓ５０３）。
新規用伝送ブロックもなければ、当該伝送ブロック蓄積部はスキップする。
新規用伝送ブロックがあれば、そのなかのまだ無線リソースを割り当てていない伝送ブロックのうち最も古い伝送ブロックを選択し、その要求発生時刻を当該伝送ブロックに付加されている情報から取得する（Ｓ５０４）。
その要求発生時刻に許容遅延時間を加算し、伝送完了期限を求め、シーケンス番号とともに記憶する（Ｓ５０５）。この伝送完了期限とは、当該伝送ブロックが伝送を完了する目標期限を示すものである。記憶は、図６に示す伝送完了期限記憶テーブルにて実施する。
一方、再送用伝送ブロックがあれば、そのなかのまだ無線リソースを割り当てていない伝送ブロックのうち最も古い再送用伝送ブロックを選択する（Ｓ５０７）。
選択した再送用伝送ブロックのシーケンス番号から、伝送完了期限記憶テーブル内に記憶されている伝送完了期限を求め、再送用伝送ブロックの伝送完了期限とする（Ｓ５０８）。
以降は実施の形態１と同様である。
図７は、実施の形態２によるスケジュール部の動作を説明する説明図である。
図７では、あるひとつのユーザについて、伝送ブロックが到着し、それをスケジューリングして送信したが、誤りが発生したため再送する場合を示している。
送信試行（１回目）に誤りが発生し、受信装置から再送要求を受領する。送信装置では対応する再送用伝送ブロックを生成するが、その再送用伝送ブロックの伝送完了期限は伝送完了期限記憶テーブルに記憶されている伝送完了期限と同一とする。現在時刻とその伝送完了期限との差を猶予時間とし、これが小さい伝送ブロックから優先的に無線リソースを割り当てる。
以上説明したように、本実施の形態では再送制御部と組み合わせた場合においても、伝送完了期限と現在時刻との差である「猶予時間」により優先度づけを行いスケジューリングするため、「猶予時間」がまだ十分大きい伝送ブロックに対し不必要に無線リソースを割り当てることがなく、またそれによって生まれる無線リソースの余裕を「猶予時間」が小さい伝送ブロックに対して優先的に割り当てることができる。
これにより、遅延に敏感なストリーム型データを公平に扱うことが可能となる。
実施の形態３．
本実施の形態に係る送信装置の構成は実施の形態２における図４と同一である。
次に動作について説明する。
図８は、この発明の実施の形態３によるスケジュール部の動作を説明するフローチャートである。
図８において、まず伝送ブロック蓄積部毎に、再送用伝送ブロックの有無を検査する（Ｓ８０２）。
再送用伝送ブロックがなければ、次に新規用伝送ブロックの有無を検査する（Ｓ８０３）。
新規用伝送ブロックもなければ、当該伝送ブロック蓄積部はスキップする。
新規用伝送ブロックがあれば、そのなかのまだ無線リソースを割り当てていない伝送ブロックのうち最も古い伝送ブロックを選択し、その要求発生時刻を当該伝送ブロックに付加されている情報から取得する（Ｓ８０４）。
その要求発生時刻に許容遅延時間を加算し、最終伝送完了期限を求め、シーケンス番号とともに記憶する（Ｓ８０５）。この最終伝送完了期限とは、当該伝送ブロックが伝送を完了する目標期限を示すものである。なお、この最終伝送完了期限は、第一の送信完了時刻に相当する。記憶は、図６に示す伝送完了期限記憶テーブルにて実施する。
要求発生時刻に、許容遅延時間に係数Ｋ（０＜Ｋ＜１）を積算したものを加算した値を伝送完了期限とする（Ｓ８０６）。なお、この伝送完了期限は、第二の送信完了時刻に相当する。
一方、再送用伝送ブロックがあれば、そのなかのまだ無線リソースを割り当てていない伝送ブロックのうち最も古い再送用伝送ブロックを選択する（Ｓ８０７）。
選択した再送用伝送ブロックのシーケンス番号から、伝送完了期限記憶テーブル内に記憶されている最終伝送完了期限を求め、要求発生時刻（再送要求到着時刻）と求めた最終伝送完了期限との差に係数Ｋ（０＜Ｋ＜１）を積算した値を、要求発生時刻（再送要求到着時刻）に加算した値を、伝送完了期限とする（Ｓ８０８）。
以降は実施の形態２の場合と同様である。
図９は、各時間および時刻の関係を示したものである。
スケジューリングのための優先度指標は、以下のように求めることができる。
最終伝送完了期限＝伝送ブロック到着時刻＋許容遅延時間
要求発生時刻＝新規用伝送ブロック到着時刻  あるいは  再送要求到着時刻
伝送完了期限＝（最終伝送完了期限―要求発生時刻）×係数＋要求発生時刻
猶予時間＝伝送完了期限―現在時刻
優先度指標＝猶予時間
ひとつの伝送ブロックを受信側に正しく伝送するためには、一回あるいは複数回の送信試行が必要である。送信試行の回数は無線回線の品質などに依存する。
図１０に示すように、同じ許容遅延時間を規定された２つのユーザＡおよびＢ宛に、それぞれ伝送ブロックが同時刻に到着した場合を考える。但し、ひとつの伝送ブロックを受信側に正しく伝送するのに必要な送信試行回数は、ユーザＡよりもユーザＢの方が少なくてすむものとする。
これらの伝送ブロックは、同一の伝送完了期限を持つことになるため、実施の形態２に示したスケジューリングによると平等に扱われることになる。しかし送信試行回数が異なるため、伝送が完了する時刻はユーザＡのほうが遅いことになる。この時刻が伝送完了時刻より遅い場合には、ユーザＡの伝送ブロックは無駄なのもとなってしまう。このように、与えられる条件は同一にもかかわらず、送信試行の回数の違いにより結果的に不平等となってしまう。
そこで、図１１に示すように送信試行回数が多いユーザに対しては、送信試行間の間隔を狭め時間あたり多くの送信試行が実施できるようにすることで、ユーザ間の公平を実現する。
係数Ｋ（０＜Ｋ＜１）は以下の特徴を有する。
係数Ｋを小さくすると、送信試行の間隔が短くなり伝送完了までの時間を早めることができる。逆に係数Ｋを大きくすると、送信試行の間隔が長くなり伝送完了までの時間を遅くすることになる。
一般に無線回線品質が良くなるとひとつの伝送ブロックを伝送するのに必要な再送回数は少なくなり、逆に無線回線品質が悪くなると必要な再送回数は多くなる。よって、無線回線品質が良くなったならば係数値Ｋを大きくし、逆に無線回線品質が悪くなったならば係数値Ｋを小さくすれば、適切な係数値Ｋを得ることができる。図１２に係数値Ｋを決定する動作のフローチャートを示す。
また、一般に移動局の移動速度が遅ければ無線回線は安定となり、ひとつの伝送ブロックを伝送するのに必要な再送回数は少なくなり、逆に移動局の移動速度が速ければ無線回線が不安定となり、必要な再送回数は多くなる。これから、移動局の移動速度に応じて適切な係数値Ｋを得ることもできる。
また、一般に移動局の周辺の地理的複雑さが少なければ無線回線は安定となり、ひとつの伝送ブロックを伝送するのに必要な再送回数は少なくなり、逆に移動局の周辺の地理的複雑さが多ければ無線回線が不安定となり、必要な再送回数は多くなる。これから、移動局の周辺の地理的複雑さ（地理的条件）に応じて適切な係数値Ｋを得ることもできる。
本実施の形態によると、伝送ブロックの到着時刻あるいは再送要求の到着時刻から最終伝送完了期限までの間を、ある決められた係数値から求められる比率で分割し、分割により得られる時刻をその要求に対する伝送完了期限とし、またその係数値はユーザごとに可変としている。
よって、送信試行回数が多いユーザに対しては与える係数値を小さくすることで、その他のユーザよりも優先的に伝送パケットを伝送することができる。係数値を適切に設定することで伝送完了までに必要な時間を同一に近づけることができ、同一「許容遅延時間」が指定されたユーザ間の平等を得ることができる。さらに、無線回線品質、移動局の移動速度あるいは移動局周辺の地理的複雑さから係数値を得ることで、同一の「許容遅延時間」を持つユーザに対して公平性を保つことができる。
また、伝送完了期限と現在時刻との差である「猶予時間」により優先度づけを行いスケジューリングするため、「猶予時間」がまだ十分大きい伝送ブロックに対し不必要に無線リソースを割り当てることがなく、またそれによって生まれる無線リソースの余裕を「猶予時間」が小さい伝送ブロックに対して優先的に割り当てることができる。
これにより、遅延に敏感なストリーム型データを公平に扱うことが可能となる。
実施の形態４．
以下、実施の形態４に係る送信装置について説明する。
本実施の形態に係る送信装置の構成は実施の形態２における図４と同一である。
次に動作を説明する。
図１３は、この発明の実施の形態４によるスケジュール部の動作を説明するフローチャートである。
図１４は、この発明の実施の形態４によるスケジュール部で使用する伝送完了期限記憶テーブルを示す。
図１３において、まず伝送ブロック蓄積部毎に、再送用伝送ブロックの有無を検査する（Ｓ１３０２）。
再送用伝送ブロックがなければ、次に新規用伝送ブロックの有無を検査する（Ｓ１３０３）。
新規用伝送ブロックもなければ、当該伝送ブロック蓄積部はスキップする。
新規用伝送ブロックがあれば、そのなかのまだ無線リソースを割り当てていない伝送ブロックのうち最も古い伝送ブロックを選択し、その要求発生時刻を当該伝送ブロックに付加されている情報から取得する（Ｓ１３０４）。
その要求発生時刻に許容遅延時間を加算し、最終伝送完了期限を求める（Ｓ１３０５）。この最終伝送完了期限とは、当該伝送ブロックが伝送を完了する目標期限を示すものである。
また、最終伝送完了期限までの時間のなかで各送信試行の伝送完了期限をあらかじめ決定し、記憶する（Ｓ１３０６）。記憶は、図１４に示す伝送完了期限記憶テーブルにて実施する。
一方、再送用伝送ブロックがあれば、そのなかのまだ無線リソースを割り当てていない伝送ブロックのうち最も古い再送用伝送ブロックを選択する（Ｓ１３０７）。
選択した再送用伝送ブロックのシーケンス番号を求め、更に選択した再送用伝送ブロックの次の送信試行実施回数を求め、シーケンス番号と次の送信試行実施回数から、伝送完了期限記憶テーブル内に記憶されている伝送完了期限のうち対応する伝送完了期限を求め、再送用伝送ブロックの伝送完了期限とする（Ｓ１３０８）。
以降は実施の形態３の場合と同様である。
すなわち、新規用伝送ブロックについては、送信試行ごとの伝送完了期限のうち第一回目の伝送完了期限と現在時刻との差を求め、再送用伝送ブロックについては、伝送完了期限記憶テーブルより取得した伝送完了期限と現在時刻との差を求め、現在時刻との差が最も小さい伝送ブロックを送信対象として指定する。
図１５は、実施の形態４によるスケジュール部の動作を説明する説明図である。ここでは伝送ブロック到着時に得られる最終伝送完了期限までの時間を、予想される送信試行回数にて等分した各タイミングを、各送信試行における伝送完了期限としている。
図１６は、実施の形態４によるスケジュール部の別の動作を説明する説明図である。ここでは伝送ブロック到着時に得られる最終伝送完了期限までの時間を、予想される送信試行回数にて徐々に間隔が狭くなるように分割した各タイミングを、各送信試行における伝送完了期限としている。一般的に１回目の送信試行でその伝送ブロックの伝送が完了する確率が最も高く、送信試行回数が増すにつれて低くなる。よって、ここに示すような分布にすることで、他のユーザの伝送ブロックの伝送を圧迫する可能性が低くなる。
ここで、「予想される送信試行回数」は、再送制御部にて規定される最大再送回数でも良いし、また無線回線品質などから確率的に求めても良い。
本実施の形態によると、新規用伝送ブロックが到着した時点で各送信試行の「伝送完了期限」をあらかじめ決定している。
よって、再送用伝送ブロックが発生するたびに伝送完了期限を求める必要がない。
また、伝送完了期限と現在時刻との差である「猶予時間」により優先度づけを行いスケジューリングするため、「猶予時間」がまだ十分大きい伝送ブロックに対し不必要に無線リソースを割り当てることがなく、またそれによって生まれる無線リソースの余裕を「猶予時間」が小さい伝送ブロックに対して優先的に割り当てることができる。
これにより、遅延に敏感なストリーム型データを公平に扱うことが可能となる。
実施の形態５．
以下、実施の形態５に係る送信装置について説明する。
本実施の形態に係る送信装置の構成は実施の形態２における図４と同一である。
次に動作を説明する。
図１７は、この発明の実施の形態５によるスケジュール部の動作を説明するフローチャートである。
図１７において、まず、伝送ブロック蓄積部毎に、再送用伝送ブロックの有無を検査する（Ｓ１７０２）。
再送用伝送ブロックがなければ、次に新規用伝送ブロックの有無を検査する（Ｓ１７０３）。
新規用伝送ブロックもなければ、当該伝送ブロック蓄積部はスキップする。
新規用伝送ブロックがあれば、そのなかのまだ無線リソースを割り当てていない伝送ブロックのうち最も古い伝送ブロックを選択し、その要求発生時刻を当該伝送ブロックに付加されている情報から取得する（Ｓ１７０４）。
伝送ブロックの到着時刻と許容遅延時間とから、算式を用いて伝送完了期限を求める（Ｓ１７０５）。
一方、再送用伝送ブロックがあれば、そのなかのまだ無線リソースを割り当てていない伝送ブロックのうち最も古い再送用伝送ブロックを選択する（Ｓ１７０７）。
伝送ブロックの到着時刻と許容遅延時間と送信試行実施回数から、算式を用いて伝送完了期限を求める（Ｓ１７０８）。
以降は実施の形態４の場合と同様である。
算式としては、たとえば、以下に示すものを用いる。
ｙ＝（−ａｘ＋１）×Ｔａｕ＋Ｔａｒｒｉｖａｌ
ａ：係数（０＜ａ＜１）
Ｔａｒｒｉｖａｌ：伝送ブロック到着時刻
Ｔａｕ：許容遅延時間
ｘ：送信試行実施回数
ｙ：伝送完了期限
上記算式をグラフ化したものを図１８に示す。図１８に示すように送信試行回数が多くなるにつれてＴａｒｒｉｖａｌ＋Ｔａｕつまり最終伝送完了期限に近づいていることがわかる。
上記の算式を用いると、結果的に図１９に示すように、送信試行ごとに伝送完了期限が逐次算出できる。
本実施の形態によると、新規用伝送ブロックが到着するたびに、あるいは再送用伝送ブロックが発生するたびに算式にてその伝送ブロックの伝送完了期限を求めている。
よって、各送信試行の伝送完了期限を記憶しておく必要がない。
また、伝送完了期限と現在時刻との差である「猶予時間」により優先度づけを行いスケジューリングするため、「猶予時間」がまだ十分大きい伝送ブロックに対し不必要に無線リソースを割り当てることがなく、またそれによって生まれる無線リソースの余裕を「猶予時間」が小さい伝送ブロックに対して優先的に割り当てることができる。
これにより、遅延に敏感なストリーム型データを公平に扱うことが可能となる。
実施の形態６．
以下、実施の形態６に係る送信装置について説明する。
図２２は、この発明の実施の形態６による無線通信システムを構成する送信装置の構成図である。
図２２において、２２０１は無線回線品質受信部である。
他の部分は、実施の形態２の図４に示したものと同一である。
次に無線回線品質受信部２２０１の動作を説明する。
無線回線品質受信部２２０１は、各移動局（移動通信装置）において収集・送信される無線回線品質情報を受信し、各移動局の「瞬時回線品質」と「平均回線品質」とを計算および記憶し、必要に応じてスケジュール部１０６にその情報を提供する。ここで、回線品質とは、各移動局と送信装置との間の無線回線の回線品質を意味し、回線品質が良いほど移動局におけるデータ受信状態が良いことになる。
なお、無線回線品質受信部２２０１は、データ受信状態情報受信部の例に相当する。
図２３および図２４は、この発明の実施の形態６によるスケジュール部１０６の動作を説明するフローチャートである。
図２３において、ステップＳ５０１〜Ｓ５１０は、図５のものと同様であり、説明を省略する。
スケジュール部１０６は、ステップＳ５１０において伝送完了期限と現在時刻との差が最も小さい伝送ブロックを選択した後、伝送完了期限と現在時刻との「差」と、所定の「閾値」とを比較し（Ｓ２３０１）、「閾値」の方が大きい場合には、当該伝送ブロックに無線リソースを割り当てる処理（Ｓ５１１）に進む。
ステップＳ２３０１において「差」の方が大きい場合には、図２４に記載のフローチャートに進む。
図２４において、スケジュール部１０６は、無線回線品質受信部２２０１により提供される各移動局の「瞬時回線品質」と「平均回線品質」の比を計算し（移動局ごとにデータ受信状態の分析を行い）、「比」の大きい移動局に属する伝送ブロック蓄積部を対象に、以下の処理を実行する（Ｓ２４０１）。なお、「比」が大きければ大きいほど移動局におけるデータ受信状態が良好であることを示す。
無線リソースを当該伝送ブロック蓄積部内の伝送ブロックに割り当てる（Ｓ２４０２）。
無線リソースに残りがあるかどうかチェックする（Ｓ２４０３）。
残りがあれば、次に「比」の大きい移動局に属する伝送ブロック蓄積部を対象に、処理をくりかえす（Ｓ２４０４）。
残りがなければ、伝送ブロック多重部に対し、割当結果を通知する（Ｓ２４０５）。
このように、本実施の形態では、スケジュール部１０６は、移動局ごとにデータ受信状態の分析を行い、データ受信状態が良好な移動局に対応する伝送ブロック蓄積部に蓄積されている伝送ブロックを優先して無線リソースを割当てる。
図２５は、実施の形態６によるスケジュール部の動作を説明する説明図である。
「現在時刻」において、スケジューリングすべき「伝送ブロック１〜４」がある場合を示している。伝送ブロック１〜４は、それぞれ異なる伝送ブロック蓄積部に蓄積されているものとする。
それぞれの要求発生時刻に許容遅延時間を加えたものが「伝送完了期限」であり、「現在時刻」と「伝送完了期限」との差が「猶予時間」となる。
「伝送完了期限」が「現在時刻＋閾値」よりも手前にある（図２３のステップＳ２３０１でＹｅｓ）、つまり猶予の少ない「伝送ブロック」については、実施の形態１〜５の方法でスケジューリングを実施する。つまりユーザＡとユーザＢ宛てのそれぞれ伝送ブロック１と伝送ブロック２は、伝送ブロック１に優先的に無線リソースを割り当て、その次に伝送ブロック２に無線リソースを割り当てる。
一方、「伝送完了期限」が「現在時刻＋閾値」よりも後にある（図２３のステップＳ２３０１でＮｏ）、つまり猶予のある「伝送ブロック」については、猶予時間による優先度を厳格に守る必要がないので、異なるアルゴリズムに基づくスケジューリングを行なう。
例えば各ユーザ（各移動局）から報告される「瞬時回線品質」を各ユーザ（各移動局）の「平均回線品質」で正規化した「正規化回線品質」を優先度としてスケジューリングを行なう。
図２５において、ユーザＣとユーザＤの「正規化回線品質」を比較すると、ユーザＣの「正規化回線品質」のほうが高い（ユーザＣにおけるデータ受信状態がのほうが良好）ので、無線リソースに残りがあればユーザＣ宛ての伝送ブロック３に優先的に無線リソースを割り当てる。その次にユーザＤ宛ての伝送ブロック４に無線リソースを割り当てる。
ここで、「正規化回線品質」を用いるスケジューリングアルゴリズムは一例にすぎず、他のアルゴリズムに基づくスケジューリングを行なうことも可能である。
以上説明したように、本実施の形態では、伝送完了期限と現在時刻との差である「猶予時間」が「閾値」よりも小さいユーザに対しては、その「猶予時間」により優先度づけを行いスケジューリングするため、「猶予時間」がまだ十分大きい伝送ブロックに対し不必要に無線リソースを割り当てることがなく、またそれによって生まれる無線リソースの余裕を「猶予時間」が小さい伝送ブロックに対して優先的に割り当てることができる。
また、「猶予時間」が「閾値」よりも大きなユーザに対しては、例えば「正規化回線品質」に基づくスケジューリングを行なうため、その時において回線品質状態の良いユーザに優先的に無線リソースを割り当てることが出来、スループットを向上させることが出来る。
これにより、遅延に敏感なストリーム型データを公平に扱うことが可能となるとともに、スループットを向上させることが可能となる。
なお、以上の実施の形態１〜６では、無線通信システムにおける送信装置を例に説明してきたが、実施の形態１〜６に示した内容を有線通信システムの送信装置に適用することも可能である。
また、以上の実施の形態１〜６では、本発明に係るデータ送信装置の例である送信装置について説明したが、実施の形態１〜６に示した動作手順により本発明に係るデータ送信方法も実現することができる。
ここで、実施の形態１〜６に示した送信装置の特徴を以下にて再言する。
実施の形態１に示した送信装置は、各伝送ブロックについて伝送完了期限を求める機能と、
伝送完了期限と現在時刻との差が小さい伝送ブロックから優先的に送信する機能と、
を持つことを特徴とする。
実施の形態１に示した送信装置は、各伝送ブロックの伝送完了期限を伝送ブロックの到着時刻に許容遅延時間を加算して求める機能と、
を持つことを特徴とする。
実施の形態２に示した送信装置は、受信側で正しく受信できなかった伝送ブロックについて送信側に再送要求を発行する機能と、
受信側からの再送要求を受領すると再送用伝送ブロックを生成する機能と、
新規に到着した伝送ブロックについて、
当該伝送ブロックに関する第一回目の送信試行の伝送完了期限を求める機能と、
当該伝送ブロックに関する第二回目以降の送信試行の伝送完了期限を求める機能と、
伝送完了期限と現在時刻との差が小さい伝送ブロックから優先的に送信する機能と、
を持つことを特徴とする。
実施の形態２に示した送信装置は、第一回目の送信試行の伝送完了期限を、伝送ブロックの到着時刻と許容遅延時間から求める機能と、
第二回目以降の送信試行の伝送完了期限を、第一回目の送信試行の伝送完了期限と同一とする機能と、
持つことを特徴とする。
実施の形態３に示した送信装置は、新規に到着した伝送ブロックについての最終伝送完了期限を、当該伝送ブロックの到着時刻と許容遅延時間から求める機能と、
第一回目の送信試行の伝送完了期限を、許容遅延時間に係数をかけた値を到着時刻に加算して求める機能と、
第二回目以降の送信試行の伝送完了期限を、受信側からの再送要求を受領した時刻と最終伝送完了期限との差に前述と同一の係数をかけた値を再送要求を受領した時刻に加算して求める機能と、
を持つことを特徴とする。
実施の形態３に示した送信装置は、各ユーザごとに異なる係数を設定する機能と、
を持つことを特徴とする。
実施の形態３に示した送信装置は、各ユーザの無線回線品質に応じて係数を決定する機能と、
を持つことを特徴とする。
実施の形態３に示した送信装置は、ユーザの移動速度に応じて係数を決定する機能と、
を持つことを特徴とする。
実施の形態３に示した送信装置は、ユーザの位置情報に応じて係数を決定する機能と、
を持つことを特徴とする。
実施の形態４及び５に示した送信装置は、第一回目および第二回目以降の送信試行の伝送完了期限を、伝送ブロックの到着時刻と許容遅延時間と送信試行実施回数とから求める機能と、
を持つことを特徴とする。
実施の形態６に示した送信装置は、許容遅延時間が、あらかじめ指定された「閾値」よりも大きい場合には、他のスケジューリング基準にて無線リソースを割り当てる機能
を持つことを特徴とする。
産業上の利用可能性
本発明によれば、送信完了時刻と現在時刻との差である猶予時間に基づき送信候補データの中から送信対象を指定するため、猶予時間が小さい送信候補データから優先して送信することができ、これにより、送信候補データ間の公平を図ることができ、送信候補データが遅延に敏感なストリーム型データであっても、遅延を発生させずに適切な送信を行うことができる。
また、本発明によれば、再送要求データが含まれる場合には、再送要求データについても送信完了時刻と現在時刻との差である猶予時間を求め、猶予期間に基づき送信対象を指定するため、再送要求データが含まれた場合であっても、猶予時間が小さい送信候補データから優先して送信することができ、これにより、送信候補データ間の公平を図ることができ、送信候補データが遅延に敏感なストリーム型データであっても、遅延を発生させずに適切な送信を行うことができる。
また、本発明では、送信候補データが送信待ちデータの場合には送信候補データの受信時刻から第一の送信完了時刻までの間を、送信候補データが再送要求データの場合には再送要求の受信時刻から第一の送信完了時刻までの間を、ある係数値から求められる比率で分割し、分割により得られる時刻を第二の送信完了時刻とし、第二の送信完了時刻と現在時刻との差に基づき送信候補データの中から送信対象を指定している。また、その係数値は送信候補データごとに可変としている。このため、送信候補データごとの係数値を適切に設定することで、送信完了までに必要な時間を送信候補データ間で近づけることができ、送信候補データ間の公平を得ることができる。
また、本発明によれば、通信回線品質、移動通信装置の移動速度あるいは移動通信装置の配置地点の地理的条件に基づき送信候補データごとに係数値を決定するため、送信候補データ間の公平を得ることができる。
また、本発明によれば、送信待ちデータである送信候補データについて送信試行ごとの送信完了時刻を指定し、指定した送信試行ごとの送信完了時刻を記憶しておくため、再送要求データに対しては記憶している送信完了時刻のうち送信試行実施回数に対応する送信完了時刻を適用することができ、再送要求データの発生ごとに送信完了時刻を求める必要がない。
また、本発明によれば、送信待ちデータである送信候補データ及び再送要求データである送信候補データのいずれに対しても、都度、受信時刻、許容遅延時間及び送信試行実施回数に基づき送信完了時刻を求めているため、再送要求データが含まれる場合であっても、送信完了時刻を記憶することなく、送信候補データ間の公平を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、実施の形態１による無線通信システムの送信装置の構成図。
図２は、実施の形態１のスケジュール部の動作を示すフローチャート図。
図３は、実施の形態１の動作の概要を示す説明図。
図４は、実施の形態２による無線通信システムの送信装置の構成図。
図５は、実施の形態２のスケジュール部の動作を示すフローチャート図。
図６は、実施の形態２で使用する伝送完了期限記憶テーブルを示す図。
図７は、実施の形態２の動作の概要を示す説明図。
図８は、実施の形態３のスケジュール部の動作を示すフローチャート図。
図９は、実施の形態３の動作の概要を示す第１の説明図。
図１０は、実施の形態３の動作の概要を示す第２の説明図。
図１１は、実施の形態３の動作の概要を示す第３の説明図。
図１２は、実施の形態３における係数Ｋ決定のためのフローチャート図。
図１３は、実施の形態４のスケジュール部の動作を示すフローチャート図。
図１４は、実施の形態４で使用する伝送完了期限記憶テーブルを示す図。
図１５は、実施の形態４の動作の概要を示す第１の説明図。
図１６は、実施の形態４の動作の概要を示す第２の説明図。
図１７は、実施の形態５のスケジュール部の動作を示すフローチャート図。
図１８は、実施の形態５で用いる算式をグラフで表現した図。
図１９は、実施の形態５の動作の概要を示す説明図。
図２０は、第１の従来例による無線通信システムの送信装置の構成図。
図２１は、第２の従来例による無線通信システムの送信装置の構成図。
図２２は、実施の形態６による無線通信システムの送信装置の構成図。
図２３は、実施の形態６のスケジュール部の動作を示すフローチャート図。
図２４は、実施の形態６のスケジュール部の動作を示すフローチャート図。
図２５は、実施の形態６の動作の概要を示す説明図。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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