(57)【要約】【課題】本発明は複数の移動・固定局で共有する無線回線を介して網側から所定の移動端末へデータを送信する移動通信システムの無線基地局における通信処理方式に関し，次世代高速移動通信システムを構成するスケジューラ，回線終端機能及びチャネル符号化・復号化機能に対して処理量の特性を考慮し，処理負荷を軽減することを目的とする。【解決手段】移動端末へデータを送信する無線基地局は，ユーザ数に処理量が比例するスケジューラ機能と，データ量に比例する回線終端処理機能を同一のプロセッシングユニットに有し，スケジューラ機能と回線終端処理機能を予め設定した時間領域で切替えて実行する制御を行うよう構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線回線を介して移動端末へデータを送信する移動通信システムの無線基地局における通信処理方式において，
前記移動端末へデータを送信する無線基地局は，ユーザ数に処理量が比例するスケジューラ機能と，データ量に比例する回線終端処理機能を同一のプロセッシングユニットに有し，
前記スケジューラ機能と回線終端処理機能を予め設定した時間領域で切替えて実行する制御を行うことを特徴とする無線基地局における通信処理方式。
【請求項２】
請求項１において，
前記無線基地局は，前記プロセッシングユニットにデータ量に比例する符号化・復号化処理機能を有して，符号化・復号化処理を前記スケジューラ機能及び回線終端処理機能と共にそれぞれ予め設定した時間領域で切替えて実行することを特徴とする無線基地局における通信処理方式。
【請求項３】
請求項１または２の何れかにおいて，
前記プロセッシングユニットを複数個のプロセッシングユニットにより構成し，前記複数のプロセッシングユニットの間で処理負荷を均一化するようユーザ割当てを行うことを特徴とする無線基地局における通信処理方式。
【請求項４】
請求項３において，
前記複数のプロセッシングユニットは，前記符号化・復号化処理，前記スケジューラ機能及び回線終端処理機能の各機能以外の処理を，ユーザ数に処理量が比例するものと，データ量に比例するものを同一のプロセッシングユニットに実装することを特徴とする無線基地局における通信処理方式。
【請求項５】
請求項１において，
前記データ量に比例する回線終端処理機能を最初に割当てた後に前記プロセッシングユニットの残りの処理負荷で，前記ユーザ数に比例する処理を実施することを特徴とする無線基地局における通信処理方式。
【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の無線基地局における通信処理方式に関し，特に，ユーザ選択，電力・データ長等のリソース決定を担うスケジューラと，コアネットワークからの受信信号を終端する回線終端機能を有する，次世代移動通信システムに対し，各機能の処理量の特性を考慮に入れ，処理負荷を軽減させるための無線基地局における通信処理方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年，第３世代の移動通信の技術に関して高速無線通信システムはいくつか提案されている。その中でＩＴＵ（International Telecommunication Union)によりＩＭＴ−２０００の標準化がなされ, その要求条件を実現するための標準規格の具体的な詳細仕様のグループの一つとして３ＧＰＰ（３rd Generation Partnership Project)がある。
【０００３】
この３ＧＰＰで作成された詳細仕様が各地域で標準規格として採用されており，その中にＷ−ＣＤＭＡ（Wide Code Division Multiple Access) と呼ばれる方式があり，そのＷ−ＣＤＭＡ（ＵＭＴＳ）移動通信システムの構成を以下に説明する。
【０００４】
図１２はＷ−ＣＤＭＡ移動通信システムの構成を示す。図中，５０は携帯電話，携帯端末等の移動局，５１はＡＴＭ等の伝送網や，他の有線や無線の公衆網（ＰＳＴＮ：Public Switched Telecommunication Network)等を含むコアネットワーク，５２，５３は無線基地局制御装置（ＲＮＣ：Radio Network Controller），５４，５５は多重分離装置，５６は無線基地局（３ＧＰＰにおいてノードＢと呼ばれる）であり，複数の無線基地局５６−１〜５６−５を代表して表す，５７は移動局（ＵＥ：User equipment）をそれぞれ示す。
【０００５】
コアネットワーク５１は，移動通信システム内においてルーティングを行うためのネットワークであり，例えば，公衆電話網（ＰＳＴＮ），ＩＰ網，移動通信網，ＡＴＭ交換網，パケット交換網，等と接続され，移動局５０の携帯電話機がコアネットワーク５１を介して固定電話機等との間で通信を行うことも可能としている。
【０００６】
無線基地局制御装置（以下，単にＲＮＣという）５２，５３は，無線基地局５６の上位装置として位置付けられ，これらの無線基地局の制御（使用する無線リソースの管理等）を行う機能を備えている。この例では，多重分離装置５４は無線基地局５６−１〜５６−３を制御し，多重分離装置５５は無線基地局５６−４〜５６−５を制御する。また，ハンドオーバ時において，１つの移動局５０からの信号を配下の複数の無線基地局から受信し，品質が良い方のデータを選択してコアネットワーク５１側へ送出するハンドオーバ制御機能も備えている。
【０００７】
多重分離装置５４，５５は，ＲＮＣ５２，５３と無線基地局５６との間に配置されているが，ＲＮＣ５２，５３に設けることができ，ＲＮＣ５２，５３から受信した各無線基地局宛ての信号を分離し，各無線基地局宛てに出力するとともに，各無線基地局からの信号を多重して各ＲＮＣ５２，５３側に引き渡す制御を行う。無線基地局５６−１〜５６−３はＲＮＣ５２により，無線基地局５６−４〜５６−５はＲＮＣ５３により無線リソースが管理されつつ，移動局５０との間の無線通信を行う。移動局５０は，無線基地局５６の無線エリア内に在圏することで，無線基地局５６との間で無線回線を確立し，コアネットワーク５１を介して他の通信装置との間で通信を行う。
【０００８】
なお，コアネットワーク５１とＲＮＣ５２，５３との間のインタフェースをＩｕインタフェース，ＲＮＣ５２，５３間のインタフェースをＩｕｒインタフェース，ＲＮＣ５２，５３と各無線基地局５６との間のインタフェースをＩｕｂインタフェース，無線基地局５６と移動局５０との間のインタフェースをＵｕインタフェースと称し，５２〜５６の装置で形成されるネットワークを特に無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ：Radio Area Network）と称する。また，コアネットワーク５１とＲＮＣ５２，５３との間の回線は，Ｉｕ，Ｉｕｒインタフェース（複数のＲＮＣとの間の複数のＩｕｒインタフェース）のために共用され，ＲＮＣ５２，５３と多重分離装置５４，５５との間の回線は，複数の無線基地局用のＩｕｂインタフェースのために共用されている。
【０００９】
以上は一般的な移動通信システムに関する説明であるが，更に，高速な下り方向のデータ伝送を可能とする技術としてスケジューラと回線終端機能を有するＨＳＤＰＡ方式が提案されている。
【００１０】
以下に，ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access ）について簡単に説明する。ＨＳＤＰＡは，適応符号化変調方式（ＡＭＣ：Adaptive Modulation and Coding）を採用しており，例えば，ＱＰＳＫ変調方式(QPSK modulation scheme)と１６値ＱＡＭ方式(16 QAM scheme) とを無線基地局５６，移動局５０間の無線環境に応じて適応的に切り替える。また，ＨＳＤＰＡは，Ｈ−ＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest ）方式を採用している。Ｈ−ＡＲＱでは，移動局は無線基地局からの受信データについて誤りを検出した場合に，当該無線基地局に対して再送要求（ＮＡＣＫ信号の送信）を行う。この再送要求を受信した無線基地局は，データの再送を行うので，移動局は，既に受信済みのデータと，再送された受信データとの双方を用いて誤り訂正復号化を行う。このようにＨ−ＡＲＱでは，誤りがあっても既に受信したデータを有効に利用することで，誤り訂正復号の利得が高まり，結果的に再送回数が少なく抑えられることとなる。なお，ＡＣＫ信号を移動局から受信した場合は，データ送信は成功であるから再送は不要であり，次のデータの送信を行うこととなる。
【００１１】
図１３はＨＳＤＰＡに用いられる無線チャネル（物理チャネル）の説明図であり，主に下り方向の主要なチャネルを示す。図中，ａ．はＣＰＩＣＨ（Common Pilot Channel) であり，下り方向の共通チャネルで，プライマリＣＰＩＣＨとセカンダリＣＰＩＣＨの２種類があり，プライマリＣＰＩＣＨは各セルに一つ存在し，主に下りチャネルのチャネル推定，移動端末のセルサーチ用等に使用し，セカンダリＣＰＩＣＨは主にアダプティブアレイアンテナ適用時に使用する。ｂ．はＳＣＨ（Synchronization Channel)であり，下り方向の共通チャネルで，プライマリＳＣＨとセカンダリＳＣＨの２種類があり，移動端末のセルサーチのために使用する。
【００１２】
ｃ．はＨＳ−ＳＣＣＨ（High Speed-Shared Control Channel ），ｄ．はＨＳ−ＰＤＳＣＨ（High Speed-Physical Downlink Shared Channel ），ｅ．はＨＳ−ＤＰＣＣＨ（High Speed-Dedicated Physical Control Channel ）である。ｃ．のＨＳ−ＳＣＣＨ，とｄ．のＨＳ−ＰＤＳＣＨは，双方とも下り方向（即ち，無線基地局から移動局への方向であるダウンリンク）の共通チャネル（shared channel）であり，ＨＳ−ＳＣＣＨは，ＨＳ−ＰＤＳＣＨにて送信するデータに関する各種パラメータを送信する制御チャネルである。すなわち，ＨＳ−ＰＤＳＣＨを介してデータの送信が行われることを通知（予告）するチャネルである。各種パラメータとしては，例えば，どの変調方式を用いてＨＳ−ＰＤＳＣＨによりデータを送信するかを示す変調方式情報や，拡散符号(spreading code)の割当数（コード数），送信データに対して行うレートマッチングのパターン等の情報が挙げられる。
【００１３】
一方，図１３のｅ．のＨＳ−ＤＰＣＣＨは，上り方向（即ち，移動局から無線基地局への方向であるアップリンク）の個別の制御チャネル(dedicated control channel）であり，ＨＳ−ＰＤＳＣＨを介して受信したデータのエラーの有，無に応じてそれぞれ受信結果（ＡＣＫ信号，ＮＡＣＫ信号）を移動局が無線基地局に対して送信する場合に用いられる。即ち，ＨＳ−ＰＤＳＣＨを介して受信したデータの受信結果を送信するために用いられるチャネルである。尚，移動局がデータの受信に失敗した場合（受信データがＣＲＣエラーである場合等）は，ＮＡＣＫ信号が移動局から送信されるので，無線基地局は再送制御を実行することとなる。また，図１５のｅ．に示すように，ＨＳ−ＤＰＣＣＨは，無線基地局からの受信信号の受信品質（例えばＳＩＲ：Signal to Intererence power Ratio)を測定した移動局が，その結果をＣＱＩ情報（Channel Quality Indicator)として無線基地局に送信するためにも用いられる。無線基地局は，受信したＣＱＩ情報により，下り方向の無線環境の良否を判断し，良好であれば，より高速にデータを送信可能な変調方式に切り替え，逆に良好でなければ，より低速にデータを送信する変調方式に切り替えて，適応変調を行う。
【００１４】
次にスケジューラについて説明する。スケジューラは，回線品質，送信データレートに基づき算出される指標値により，送信対象（移動局）を決定すると共に送信速度，変調方式等を決定する。スケジューラは種々の通信システムにおいて用いられるが，ここでは，ＨＳＰＤＡ方式を採用した移動通信システムに適用されるスケジューラを一例として説明する。ＨＳＰＤＡにおいて，上述した物理ダウンリンクデータチャネルＨＳ−ＰＤＳＣＨは複数移動局により共有されるため，送信対象となる移動局の選択が必要となり，スケジューラは移動局選択制御に携わる。
【００１５】
図１４はＨＳＤＰＡシステムの概略の構成例を示す。この例では，複数の移動局５０−１〜５０−ｍが無線基地局５６−１に接続され，別の複数の移動局５０−（ｍ＋１）〜５０−ｎが無線基地局５６−２により接続され，これらの無線基地局５６−１，５６−２は無線基地局制御装置（ＲＮＣ）５２に接続されている。なお，図１２に示す多重分離装置５４または５５は図示省略されている。
【００１６】
無線基地局制御装置（ＲＮＣ）５２に２台の無線基地局５６−１，５６−２が接続し，無線基地局５６−１が配下の移動局５０−１〜５０−ｍと通信を行ない，無線基地局５６−２が配下の移動局５０−（ｍ＋１）〜５０−ｎと通信を行なっている。各基地局５６−１，５６−２のスケジューラ部５６１は，移動局から受信する回線品質情報（ＣＱＩ，Ｈ−ＡＲＱ情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報））を基に，データを送信する移動局を選択すると共に（移動局選択制御），移動局より受信するＣＱＩ情報を基に送信データ量，変調方式，電力等を決定し，チャネルコーディング部５６０に指示する。また，スケジューラ部５６１はスケジューリング結果に基づいて無線基地局制御装置５２に各移動局宛のデータを要求する（フロー制御）。無線基地局制御装置５２はコアネットワークを介して受信した各移動局５０−１〜５０−ｎ宛のデータをＲＮＣバッファ部５２０に保持しており，スケジューラ部５６１からの要求により，要求された移動局宛のデータを送出する。無線基地局５６−１，５６−２のバッファ部５６２は無線基地局制御装置５２のＲＮＣバッファ５２０から送出された各移動局宛データを保存し，スケジューラ部５６１からの指示により指示された移動局宛のデータを要求されたブロックサイズでチャネルコーディング部５６０に入力する。チャネルコーディング部５６０は入力された移動局宛のデータにブロック毎にＣＲＣ符号を付加すると共に，所定ブロック数毎にまとめて符号化し，スケジューラ部５６１から指示された変調方式で変調して各移動局に送信する。
【００１７】
スケジューラ部５６１におけるユーザ選択アルゴリズムとして，最大ＣＩＲ手法（Maximum ＣＩＲ：Carrier-to-Interference power Ratio ，上記ＳＩＲに相当）手法とProportional Fairness 手法及びラウンドロビン（Round Robin)法などが提案されている（非特許文献１参照）。Maximum ＣＩＲ法は回線品質が良いユーザを選択する方式だが，回線品質が悪いユーザには割当てられず，公平性が無い。それに対して，Proportional Fairness 法は次式(1) 
【００１８】
【数１】
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【００１９】
により，指標値Ｃn(PF) を演算し，指標値Ｃn(PF) が高いものを選択するという点で，公平性を保ちながら，スループットを向上させる方式である。ただし，(1) 式において，Ｒn は瞬時回線品質，Ave Ｒn は平均回線品質，1-α，1-βはそれぞれの重み付け係数である。Ｒn ，Ave Ｒn を回線品質ではなく，回線品質に応じた送信可能なデータ量に置き換えることもある。スケジューラは，ＴＴＩ（Transmission Time Interval) 毎に，該当セクタにおける全ユーザに対し，上記指標値を計算する必要があるため，処理量は，データレートには関係なく，収容ユーザ数に比例する。この方法は，フェージング変動において瞬時受信ＳＩＲが良好なユーザに対してスロットが割り当てられ，ユーザ間の送信回数はほぼ均一となり，最大ＣＩＲ手法のように送信機会が与えられないユーザが少なくなる。またユーザの無線リンク状態の良い時にスロットを割り当てるため，ラウンドロビンよりＡＭＣによるスループットの改善効果が大きい。
【００２０】
なお，ラウンドロビン法は無線基地局とユーザ間の無線リンク状態に関係なく均等にスロットを割り当てるため，フェージング変動による無線リンク状態の悪いユーザに対してスロットを割り当てる確率が他の方法に比べ高く，ＡＭＣによるスループットの改善効果が小さく，パケットの誤りによるパケットの再送が増加して全体の伝送効率が悪いという問題がある。
【００２１】
ＨＳＤＰＡにおける回線終端機能について説明する。回線終端機能とは，コアネットワーク側からＩＰ等で送信されるデータを終端し，チャネルコーディング等の後段の処理が行えるように，データを加工する機能である。ここでは，ＬＴＥ (Long Term Evolution,3GPP) で検討されているレイヤ２を一例として取り上げて説明するが，システム構成としては，上記図１４で示したＨＳＤＰＡ時の構成例とほぼ同等なので，ＬＴＥレイヤ２機能（プロトコル）に絞って説明する。
【００２２】
図１５は，ＬＴＥレイヤ２のプロトコルスタックを示したものであり，５０は移動局，５６は無線基地局，５２１はアクセスゲートウェイ（ａＧＷ）を表し，アクセスゲートウェイ５２１は，呼処理監視制御機能，ユーザプレーン機能（ＰＤＣＰ終端：Packet Data Convergence Protocol），ＩＰ終端機能等，Ｗ−ＣＤＭＡにおいて無線基地局制御装置（図１２のＲＮＣ５２，５３）の一部機能とされる機能を担う装置である。無線基地局（ノードＢ）内のレイヤ２機能部がこの説明対象である。図１５より，レイヤ２機能は，ＲＬＣ(Radio Link Control)とＭＡＣ(Media Access Control)レイヤに分かれるが，それぞれのレイヤ間のつながりやデータの流れについて，図１６を用いて説明する。
【００２３】
図１６はデータフォーマットの説明図である。
【００２４】
無線基地局（図１５の５６）における下り（ａＧＷ→ノードＢ）処理では，アクセスゲートウェイ（図１５の５２１）から送信される図１６のａ．に示すＲＬＣ  ＳＤＵ（ＰＤＣＰ−ＰＤＵ）を受信すると，スケジューラで指定されるＰＤＵ長に従い，ＲＬＣ  ＳＤＵを分割・結合した上で，図１６のｂ．に示すようにＲＬＣヘッダ（ＲＬＣ  Ｈ）を付与し，図１６のｃ．に示すＭＡＣレイヤに渡す。ユーザ内に多重される論理チャネル数分上記処理が実施される。ＭＡＣレイヤでは，論理チャネル数分のＲＬＣ  ＰＤＵを連結させたものにヘッダを付与し，ＭＡＣ  ＰＤＵを組み立てる。図１６の例では論理チャネル（ＬＣＨ）が４チャネル（♯０〜♯３）で構成されている。
【００２５】
上り（ノードＢ→ａＧＷ）処理では，基本的には下り処理の逆となる。具体的には，ＭＡＣ  ＰＤＵのヘッダ情報を参照し，ＲＬＣ  ＰＤＵに分離し，ＲＬＣレイヤに渡す。ＲＬＣレイヤでは，ＲＬＣ  ＰＤＵのヘッダ情報を参照し，ＲＬＣ  ＳＤＵを組み立て，アクセスゲートウェイに送信する（非特許文献２参照）。
【００２６】
次にＨＳＤＰＡにおけるチャネル符号化機能について説明する。
【００２７】
チャネル符号化機能とは，回線終端機能により組み立てられたＭＡＣ  ＰＤＵに対して，エアーへの伝送を行なうために符号化処理，及び物理チャネル（Physical channel）分割処理を行う機能である。
【００２８】
チャネル符号化処理の手順を図１７に示す。まず，ＭＡＣ  ＰＤＵに対して，ＣＲＣ  Attach（周期的冗長符号の付与）を行い（図１７のａ１），ビット・スクランブリング(Bit Scrambling)処理を行ない（同ａ２），処理後データを符号ブロック（Code Block）単位で分割（Segmentation) して（同ａ３），分割したデータ単位にチャネル符号化(Channel Coding)処理（ターボ，畳込み符号化）を行なう（同ａ４）。なお，ビット・スクランブリング処理とは，ＣＲＣ Attach 後の信号に対し，ある固定パターンと排他的論理和をとる事により，データをスクランブリングする処理である。
【００２９】
次のハイブリッド(hybrid)ＡＲＱ処理（図１７のｂ）において，コーディング（coding) 処理後データに対してビットセパレーション（分離）を行い（同ｂ１），２段階のレートマッチング（Rate Matching ）処理を行なう。まず，第１のレートマッチング処理を行い（図１７のｂ２），チャネルコーディング(Channel Coding)処理後データをバーチャルＩＲバッファサイズ（ＵＥのバッファサイズ) に合わせる。第２のレートマッチング(Rate Matching) 処理では，バーチャルＩＲバッファサイズに合わせたデータに対して，ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号，及び，レートマッチングパターンを決定する制御信号等により決定されるパラメータに基づき，エアのフレームフォーマットで決められたデータ長を合わせるべく，ビットを繰り返したり，取り除いたりする処理を行なう（図１７のｂ３）。再送要求があった場合は，第１のレートマッチング処理は行わず，初回送信時にバーチャルＩＲバッファサイズに合わせたデータに対して，レートマッチングパターンを変更し，レートマッチング処理を行う。第２のレートマッチング処理後，データに対してビット訂正（Bit Collection) 処理を行い（図１７のｂ４），ハイブリッド(hybrid)ＡＲＱ処理が完了となる。
【００３０】
最後に，ビット訂正処理後データを物理チャネル単位に分割し（図１７のｃ１），分割したデータ単位に対して，インターリーブ(Interleave)処理（同ｃ２），及び座標再配置(Constellation Re-arrangement:データを位相と振幅による決まる座標点に配置）の処理を行い（同ｃ３），エア送信用フォーマットにマッピングする（同ｃ４）。インターリーブ処理とは，エアでの誤り耐性を強くするため，ビットの順番を並び替える処理で，集合再配置処理とは，インターリーブ処理後のデータに対し，シンボル単位で並び換え，複素共役を取る事により，信号点のマッピング位置を変更する処理である（非特許文献３参照）。
【００３１】
ＨＳＤＰＡにおけるチャネル復号化機能を説明する。
【００３２】
チャネル復号化機能とは，上り方向の処理で回線終端機能の前段に位置し，ユーザ（送信側）が符号化処理して送信してくるデータを復元する機能である。基本的には，チャネル符号化処理の逆を実施することになるため，詳細な説明は省略するが，具体的な処理としては，バースト誤りの耐性を向上させるための「インターリーブ」，データ長の変換を行う「レートマッチング」，誤り訂正符号化法である「ターボ復号」，再送による信号の信頼度向上を図る「ＨＡＲＱ（ハイブリッドＡＲＱ処理）」などから構成される（非特許文献４参照）。
【００３３】
図１８は従来例の構成を示し，従来の無線基地局における回線終端，チャネル符号化・復号化，スケジューラの各機能を実行するための上り，下りの構成を示す。なお，回線終端，チャネル符号化，復号化機能では，データのやり取りとしてつながりがあること，スケジューラとこれらの回線終端，チャネル符号化，復号化の処理はやり取りする情報量が少ないことから，図１８のように，スケジューラとそれ以外の処理を別ユニットで実施することが一般的と考えられる。
【００３４】
上記図１４及び関連する図１５〜図１７等で説明した無線基地局のチャネル符号（チャネルコーディング）・復号化部，スケジューラ部の各部の上り，下りの機能を個別のＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサ）により実現している。図中，５６ａは下りスケジューラＤＳＰ，５６ｂは下りＲＬＣ／ＭＡＣ終端符号化前処理ＤＳＰ，５６ｃはＱＢ（キューバッファ）ＲＬＣウィンドウバッファ，５６ｄは下り符号化ＤＳＰ，５６ｅは上りスケジューラＤＳＰ，５６ｆは上り復号化ＲＬＣ／ＭＡＣ終端ＤＳＰ，５６ｇはＣＣ(Channel Coding)／ＩＲ  ＭＡＣ／ＲＬＣバッファである。この構成では，下り方向の処理に下りスケジューラＤＳＰ５６ａ及び下りＲＬＣ／ＭＡＣ終端符号化前処理ＤＳＰ５６ｂという個別のＤＳＰを使用し，上り方向の処理に上りスケジューラＤＳＰ５６ｅ及び上り復号化ＲＬＣ／ＭＡＣ終端ＤＳＰ５６ｆという個別のＤＳＰを使用している。
【００３５】
また，移動局毎の品質保証を達成し送信機会を公平に与えながら，高いスループットを得ることが可能にする移動通信システム，無線基地局，スケジューリング装置，スケジューリング方法についての提案がある（特許文献１参照）。この提案された技術では，無線基地局は，移動局へのパケットの送信状況や，移動局からの無線回線品質情報等を用いて移動局への送信機会を割り当てるものである。
【非特許文献１】信学技法,RCS2001-291,pp.51-58 “下りリンク高速パケットにおける各ユーザのスループットに着目したスケジューリング法の特性比較”Mar.2002  社団法人電子情報通信学会
【非特許文献２】３ＧＰＰ  ＬＴＥ資料（3GPP TR 25.813  Ｖ7.0.0)
【非特許文献３】３ＧＰＰ  ＴＳ  25.212  Ｖ7.1.0 （2006-6)
【非特許文献４】３ＧＰＰ  ＴＳ  25.212  Ｖ7.1.0  (2006-6)
【特許文献１】特開２００５−１０１７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３６】
上記したＨＳＰＤＡのような次世代高速移動通信システムは，現行のＷ−ＣＤＭＡ移動通信システムと比較し，更なる高速化・大容量化が求められている。例えば，ＬＴＥ(Long Term Evolution,3GPP)規格では，現行のＷ−ＣＤＭＡ移動通信システムと比較し，約７５０倍の伝送レートが求められており，近年の携帯電話の普及，伝送速度高速度化等の状況を考慮すると，将来的にも，収容ユーザ数は，更に増加すると予想される。また，高速サービスの利用状況やトラヒック量は，場所，時期によって変動するが，上記図１８に示す従来例の構成に示すようにスケジューラ，ＲＬＣ  ＭＡＣ終端符号化処理とを別の処理装置（ＤＳＰ）で処理するため，多数の処理装置（ＤＳＰ）を設ける必要があり効率が悪く，装置も大型化してコストもかかるという問題があった。
【００３７】
一方，上記特許文献１の技術は，無線基地局において複数の移動局の中から送信機会を割り当てる移動局を選択するための技術に関するものであり，回線終端，符号化・復号化，スケジューラといった各機能を実行する装置の部品点数を抑制し，装置を小型化することを目的とするものではない。
【００３８】
このように，従来の方法で高速移動通信システムの基地局のような通信制御装置を実現した場合，部品点数の増加，装置の大型化するという問題があった。
【００３９】
本発明は，次世代高速移動通信システムを構成するスケジューラ，回線終端機能及びチャネル符号化・復号化機能に対して処理量の特性を考慮し，処理負荷を軽減すると共に様々なビットレート，セクタ数に対応して柔軟な移動通信システムの無線基地局における通信処理方式を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００４０】
次世代高速移動通信システムは，電力・データ長等のリソース決定を担うスケジューラと，コアネットワークからの受信信号を終端する回線終端機能と，チャネル符号化・復号化機能を有するが，各機能部の処理量の特性は以下のように異なる。
【００４１】
スケジューラ：処理量はユーザ数に比例
回線終端機能部：処理量はデータレートに比例
チャネル符号化・復号化機能部：処理量はデータレートに比例
これらの処理量特性のイメージを図１に示す本発明の原理説明図の（ａ）及び（ｂ）に示す。すなわち，スケジューラの信号処理装置の処理量はユーザ数に比例するため，（ａ）に示すように１セクタ時よりも２セクタ時の方が処理負荷が高く，回線終端，チャネル符号化・復号化機能部はデータレートに比例するため（ｂ）に示すように，２５Ｍｂｐｓ×２セクタ時よりも，１００Ｍｂｐｓ×１セクタ時の方が処理負荷が高く，各機能部を上記図１８に示すように別デバイス（デバイスとしては，ＤＳＰ等のプロセッシングユニットとする）で実現すると，それぞれのデバイスで最大処理負荷時の処理能力を持つ必要があるため，図１の（ａ）のａ1 とａ２に示すスケジューラの処理負荷イメージと，（ｂ）のｂ１とｂ２に示す回線終端，符号・復号化部の処理負荷イメージのそれぞれに示すように処理能力として余剰分を抱えることになる。なお，ａ１，ｂ１はセクタ当たり１００Ｍｂｐｓの場合の処理負荷と処理余剰（合わせて処理能力を表す）を示し，ａ２，ｂ２はセクタ当たり２５Ｍｂｐｓの処理を２セクタ分処理する場合の処理負荷と処理余剰（両者を合わせて処理能力を表す）を示す。
【００４２】
（ｃ）は本発明による処理負荷イメージである。上記図１の（ａ）と（ｂ）の処理負荷の状況に基づいて，（ｃ）に示すように，スケジューラの処理装置と回線終端，符号化・復号化部の処理装置を同一のプロセッシングユニットに実装するようにしたものであり，ｃ１はセクタ当たり１００Ｍｂｐｓの場合の１セクタのスケジューラ部の処理と，回線終端，符号化・復号化部の処理を，ＰＵ（またはＤＳＰ）の全処理能力により実行する処理量特性イメージを表し，ｃ２はセクタ当たり２５０Ｍｂｐｓの場合の２セクタのスケジューラ部の処理と，回線終端，符号化・復号化部の処理を，ＤＳＰの全処理能力により実行する処理量特性イメージを表す。
【００４３】
また，１００Ｍｂｐｓ×１セクタ，２５Ｍｂｐｓ×２セクタ時の双方において，処理負荷が等しくなることから，種々のデータレート，セクタ構成において処理負荷が均一化され，デバイスの処理能力をフルに活用することができるため，部品点数削減，及び，運用の高柔軟性という目的を達成することを可能にするものである。
【００４４】
更に，データレートに比例する処理を最初に割当てた後に，残りの処理負荷でスケジューリング処理を行う方法を採用することにより，プロセッシングユニット当たりの収容セクタ数を減少させ，収容ユーザ数を増加させることができる。例えば，図１の（ｂ）で２５Ｍｂｐｓ×２セクタを１セクタにすることで，回線終端，チャネル符号化・復号化機能の処理負荷は半分になり，その分スケジューリング処理に割り当てが可能な余剰が発生し，収容ユーザ数を増加させることができる。
【００４５】
図２は本発明の構成例である。図中，１０は移動局等の端末へ信号を送信するための処理を行う下り用処理部，１０ａはＲＬＣ／ＭＡＣ符号化前処理プロセッシングユニット（ＰＵで表す），１０ｂはバッファ，１０ｃは下り符号化プロセッシングユニット（ＰＵで表す），１１は移動局等の端末から無線基地局へ送信された信号を処理する上り用処理部，１１ａは上り復号化ＲＬＣ／ＭＡＣプロセッシングユニット（ＰＵで表す），１１ｂはバッファである。１０ａ，１１ａの「ＲＬＣ／ＭＡＣ」は，上記図１８の従来例の構成に記載されたのと同様の意味を持つ。なお，１０ａ，１０ｃ及び１１ａ等の各ＰＵ（プロセッシングユニット）は，何れもＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備えた情報処理装置（コンピュータ）を含む公知の構成を備え，搭載されたプログラムにより処理を実行して，出力を発生する。また，１０ａ，１０ｃ，１１ａ等の各プロセッシングユニット（ＰＵ）は，公知のディジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）と呼ばれるデバイスとして構成することができる。
【００４６】
下り用処理部１０では，ＲＬＣ／ＭＡＣ終端，下り用スケジューラ及び符号化前処理を同一のプロセッシングユニット１０ａにおいて実行し，下り符号化処理は別の下り符号化プロセッシングユニット１０ｃにより実行している。なお，符号化前処理とは，ＣＲＣ付加，コードセグメント分割，ターボＩＬテーブル（Turbo IL Table）生成といった，符号化前に実施する必要がある処理を表す。
【００４７】
上り処理の構成では，ＲＬＣ／ＭＡＣ終端，上り用スケジューラ，復号処理を同一の上り復号化ＲＬＣ／ＭＡＣプロセッシングユニット１１ａにより実行している。
【００４８】
以下の説明では，上り処理と下り処理とでは基本的に差分がないことから下りの処理に絞って説明する。
【００４９】
下り処理部では，コアネットワーク側から入力されるＩＰパケットに対し，下りＲＬＣ／ＭＡＣ符号化前処理プロセッシングユニット１０ａで，ＲＬＣ終端，スケジューリング，リソース計算処理，ＭＡＣ  ＰＤＵ（Media Access Control Protocol Data Unit)組立，ターボＩＬテーブル（Turbo IL Table）生成といった符号化前処理等を実施する。下りＲＬＣ／ＭＡＣ符号化前処理プロセッシングユニット１０ａ及び下り符号化プロセッシングユニット１０ｃは高性能マルチプロセッシングユニットであり，例えば４個のプロセッシングユニットで構成することができる。
【００５０】
(1) ＲＬＣ  ＳＤＵ化の処理：この処理によりＲＬＣ  ＳＤＵを生成する。
【００５１】
(2) ＲＬＣ  ＡＲＱの処理：この処理によりＲＬＣレイヤの再送制御を行う。
【００５２】
(3) スケジューリングの処理：この処理により，ユーザ選択のための指標をユーザ毎に計算し，ユーザ選択を行う。
【００５３】
(4) リソース割当の処理：リソース割当処理演算をセクタ毎に行なう。
【００５４】
(5) ＭＡＣ  ＰＤＵ組立ての処理：この処理によりＭＡＣ  ＰＤＵを組立てる。
【００５５】
(6) 符号化前処理：この処理で符号にＣＲＣ付加，ターボセグメンテーションの処理を行う。
【００５６】
(1) 〜(6) の処理を複数のプロセッシングユニットに割り当てることで, 各ＰＵに処理負荷を最適に分散することで，処理負荷の均一化，処理遅延の短縮を実現する。すなわち，固定的にあるＰＵへ割当てるのではなく，各ＰＵの処理負荷に応じて，全ＰＵの処理負荷が均一になるようにユーザを割当てる。
【００５７】
なお，上記の説明では無線基地局において，移動局を対象とした処理について説明したが，移動局ではなく固定局を対象とする処理においてスケジューラ，回線終端，符号化・復号化，リソース割当等の処理を実行する装置においても本発明の原理を適用することができる。
【発明の効果】
【００５８】
本発明により，スケジューラと回線終端，チャネル符号化・復号化機能部を同一デバイスで時分割で処理することにより，種々のデータレート，セクタ構成において処理負荷が均一化され，デバイスの処理能力をフルに活用することができるため，部品点数削減，及び，運用の高柔軟性という目的を達成することを可能にするものである。
【００５９】
そして，本発明により処理能力の余剰分を排除できるため，同一条件下では，１．６倍から１．９倍程度，収容ユーザ数が増加することができる。
【００６０】
本発明を用いた場合，用いない場合に比べて収容可能なユーザ数を増大することが可能であり，その数値は後述する図１１のＡ．に示し，その場合の収容可能なユーザ数の算出条件は図１１のＢ．に示す。
【００６１】
また，移動通信システムの当初の運用時は，収容ユーザ数が少ないことが想定されるので，プロセッシングユニット当たりの収容セクタ数を増加させ，最小限のカード（プロセッシングユニットを含むパッケージ）枚数で運用を行い，収容ユーザ数が増加するに従い，プロセッシングユニット当たりの収容セクタ数を減少させ，収容ユーザ数を増加させるという，収容ユーザ数に応じた無駄の無い低コスト運用を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
本発明により多数の移動局と基地局との間で高速移動通信を実行するため, 上記図２に示すように，マルチプロセッシングユニットを用いてスケジューラ，回線終端及び符号化前処理の機能を実行することができ，図３はＲＬＣ／ＭＡＣ符号化前処理プロセッシングユニット（図２の１０ａ）内の機能ブロックを示す。このＲＬＣ／ＭＡＣ符号化前処理プロセッシングユニットは，４個のプロセッシングユニット（図示されないＰＵ１〜ＰＵ４とする）により構成され，各ＰＵにおいて，予め複数の機能に対応したプログラムを登録しておき，呼処理・全体制御部２０の機能を実行する制御プログラムによりスケジューラ２３を含む各処理部２１，２２，２４〜２６の機能が状態や条件に応じて起動され，指定された各処理部の動作が終了すると呼処理・全体制御部２０に通知され，時分割的に各機能が実行される。使用するプロセッシングユニットは高性能のマルチコアプロセッサ（４０００MIPS×４）であり，以下４つのプロセッシングユニット（またはコア）をＰＵ１，ＰＵ２，ＰＵ３，ＰＵ４という。
【００６３】
図３において，２０は全体・全体制御部，２１はＲＬＣ  ＳＤＵ処理部，２２はＲＬＣ  ＡＲＱ処理部，２３はスケジューラ，２４はリソース割当処理部，２５はＭＡＣ  ＰＤＵ組立処理部，２６は符号化前処理部，２７はバッファである。
【００６４】
図３における下り処理（ＲＬＣから符号化前処理まで）の流れを図４の実施例の処理フローとして示し，図４のステップＳ１〜Ｓ７の順に以下に説明する。
【００６５】
ステップＳ１：呼生起時に，呼処理・全体制御部２０は，各機能ブロックである各処理部に対し，信号処理に必要な制御パラメータを設定する。また，該当ユーザをどのＰＵでスケジューリングするか決定する。この処理はＰＵ１に割当てる。
【００６６】
ステップＳ２：ＲＬＣ  ＳＤＵ処理部２１は，コアネットワーク（図１２の５１）から入力されるＩＰパケットに対し，ＩＰ終端を実施した上，ＲＬＣ  ＳＤＵ長に従いＲＬＣ  ＳＤＵを生成し，バッファ（図３の２７）に格納する。この処理もＰＵ１に割当てる。
【００６７】
ステップＳ３：ＲＬＣ  ＡＲＱ処理部２２は，上り制御信号で送信されるＲＬＣ  ＡＣＫ情報に従い，再送制御処理を実施する。具体的には，ＡＣＫ時は該当ＳＤＵを解放し，ＮＡＣＫ時は何もしない（以降のＭＡＣ  ＰＤＵ生成部で用いられる）。この処理は，ＰＵ２に割当てる。
【００６８】
ステップＳ４：スケジューラ２３はユーザ選定のための指標値を計算し，リソース割当処理部へ通知する。また，リソース割当処理部２４から，指標値計算のためのパラメータを受信する。この処理は各ＰＵ１〜ＰＵ４で分担（シェア）する。
【００６９】
ステップＳ５：リソース割当処理部２４はスケジューラ２３から渡された指標値に基づき，ユーザ選択，送信データ長等のリソース計算を実施し，ＭＡＣ  ＰＤＵ組立処理部２５へ通知する。この処理はＰＵ３に割当てる。
【００７０】
ステップＳ６：ＭＡＣ  ＰＤＵ組立処理部２５は，リソース割当処理部２４より通知されたデータ長に基づき，バッファに残存するＲＬＣ  ＳＤＵを結合し，ＲＬＣ・ＭＡＣヘッダを付加し，ＭＡＣ  ＰＤＵを生成し，符号化前処理部２６に転送する。この処理はＰＵ４に割当てる。
【００７１】
ステップＳ７：符号化前処理部２６は，サイクリック冗長チェック符号であるＣＲＣを付加し，ターボセグメンテーション等の処理を実施し，符号化処理部へ転送する。この処理はＰＵ４に割当てる。
【００７２】
上記ステップＳ４でスケジューラについては，各ＰＵ１〜４でシェアするとあるが，各ＰＵに処理負荷を最適に分散することで，処理負荷の均一化，処理遅延の短縮を実現する。すなわち，固定的にあるＰＵへ割当てるのではなく，各ＰＵの処理負荷に応じて，全ＰＵの処理負荷が均一になるようにユーザを割当てる。
【００７３】
また，スケジューラにおけるユーザ割当は複数の各ＰＵにおいて分担するが，ユーザ割当方法の詳細は，以下に説明する。
【００７４】
図５はマルチＰＵ（プロセッシングユニット）によるユーザ割当禁止領域計算のタイミングチャートの例を示し，図６は図５に示すユーザ割当禁止領域計算のフローチャートである。また，図７は割当禁止領域を考慮したマルチＰＵによるユーザ割当のタイミングチャートの例を示す。
【００７５】
図５，図６を用いて最適なユーザ割当の方法を説明する。
【００７６】
ステップ１（図６のＳ１）：ＲＬＣ  ＳＤＵ，ＲＬＣ  ＡＲＱ処理によるユーザ割当禁止領域計算
図５のｅ．のＲＬＣ  ＳＤＵ，図５のｆ．のＲＬＣ  ＡＲＱ処理とスケジューリング処理が重複しないように，ユーザが割当てられない領域を計算する。
【００７７】
ステップ２（図６のＳ２）：スケジューリング完了時間計算
図５のａ．〜ｄ．に示すように最大ユーザ数分スケジューリングする場合を想定し，後述するステップ５に示すユーザ割当方法に基づき，スケジューリングが全ＰＵ１〜４で完了する時間を計算する。
【００７８】
ステップ３（図６のＳ３）：リソース割当処理開始時間決定
図５のｇ．に示すリソース割当・ＭＡＣ  ＰＤＵ組立処理は，ＲＬＣ  ＡＲＱ処理，かつ，スケジューリング処理が完了していることが開始条件なので，双方が完了する時間が開始時間となる。
【００７９】
ステップ４（図６のＳ４）：リソース割当処理から符号化前処理による禁止領域計算
図５のｇ．とｈ．に示すリソース割当処理，ＭＡＣ  ＰＤＵ組立処理，符号化前処理とスケジューリング処理が重複しないように，ユーザが割当てられない領域を計算する。
【００８０】
ステップ５（図６のＳ５）：上記禁止領域以外で，順次，処理完了が最も早いＰＵへユーザを割当てる。このユーザ割当の具体例を図７に示す。この例は，当該無線基地局がセクタ１とセクタ２の２セクタを備えている例であり，生起した呼（ユーザ）が図７のｅに示すようにセクタ１が「１３」，ｆに示すようにセクタ２が「１０」である。
【００８１】
図７のａ〜ｄのようにステップ１〜４でスケジューラ以外の処理による禁止領域計算が行われる。
【００８２】
ステップ５において，禁止領域以外で，順次，処理完了が最も早いＰＵへのユーザ割当てが行われる。なお，スケジューリング処理開始条件はＲＬＣ  ＳＤＵ化処理後であるため，各セクタ毎に，ＲＬＣ  ＳＤＵ化処理による禁止領域直後から，ユーザが割当てられ，図７のｇ〜ｊに示すようにＰＵ１〜ＰＵ４に対してセクタ１のユーザ１〜１３の割当てが前半の周期で実行され，セクタ２のユーザ１〜１０についてのユーザ割当がその後の周期で行われる。
【００８３】
上記図５，図６のユーザ割当の方法に基づいたフローチャートを図８に示す。図８によりプロセッシングユニット（図２の下りＲＬＣ／ＭＡＣ符号化前処理プロセッシングユニット１０ａ）における処理詳細について説明する。なお，ユーザ割当禁止領域計算は，呼が生起する前に計算済みであることを前提とする。
【００８４】
呼が生起されたかチェックし（図８のＳ１），生起された場合は，そのユーザに対する上位パラメータを解析し，必要に応じて加工した上で各機能部へ設定し（同Ｓ２），そのユーザに対する割当ＰＵを決定し（同Ｓ３），呼が生起されてない場合は，ステップＳ２，Ｓ３はスキップする。ステップＳ２のユーザ割当ＰＵの決定方法は図４のユーザ割当方法に示す。
【００８５】
次にユーザ毎処理（ＲＬＣ，スケジューリング等）がユーザ数分実行される（図８のＳ４〜Ｓ６）。このユーザ毎処理の詳細はステップＳ５０〜Ｓ５７に示され，まずユーザにおいて呼が解放されるかチェックし（図８のＳ５０），解放されるのであれば各種ユーザはパラメータ・制御情報を初期化して（同Ｓ５１）ユーザ毎処理を終了し，該当ユーザにおけるユーザ毎処理を終了する。解放されない場合は，ＩＰ終端とＲＬＣ  ＳＤＵの生成を行う（同Ｓ５２）。次に，ＲＬＳ  ＡＲＱ処理を行い（図８のＳ５４），バッファにおけるデータ有無をチェックし（図８のＳ５５），データが有る場合はスケジューリングを実施し（同Ｓ５６），データが無い場合はスケジューリング処理をスキップする。この処理を該当ユーザに多重する論理チャネル数分実施し（図８のＳ５７），該当ユーザにおけるユーザ毎処理を終了する。
【００８６】
なお，この実施例では，上記処理は，ＴＴＩ（１周期）に１度，その間に蓄積されたＩＰパケット，ＲＬＣ  ＡＣＫに対し実施される。
【００８７】
スケジューリングを実施したユーザ・論理チャネルの中で，最もスケジューリング    指標値が高い論理チャネルを保有するユーザを選択し，リソース計算（送信データ長）を行う（図８のＳ７）。なお，この実施例では最も指標値が高い論理チャネルを有する１ユーザのみ選択することとしているが，スケジューリングアルゴリズムによっては，ユーザ配下の指標値の合計が高いユーザが選定されたり，複数ユーザが選定されることも想定される。
【００８８】
次にステップＳ７で計算されたデータ長に基づき，各論理チャネル毎にＲＬＣヘッダを付与し，ＲＬＣ  ＰＤＵを生成した後，それを全て結合した上でＭＡＣヘッダを付与し，ＭＡＣ  ＰＤＵを生成し（図８のＳ８），ＭＡＣ  ＰＤＵに対し，ＣＲＣ付加，セグメント分割等の符号化前処理を実施する（同Ｓ９）。
【００８９】
図９は下り処理のタイムチャートであり，４個のプロセッシングユニット（２５ＭｂｐｓのＰＵ）により３セクタのユーザについてＲＬＣ  ＭＡＣ符号化前処理のタイムチャートを示す。図９に記載されている処理時間算出条件としては，プロセッシングユニット当りの収容ユーザ数が４００（３セクタ／ユニット）なので，セクタ当り１３３（ユーザ）であり，それ以外の条件は上記図１１のＢ．の例と同等である。全体処理時間は４０３μｓであり，時間分割された各ブロック毎にそれぞれの処理時間（μｓ）が記載されている。
【００９０】
図９のａ〜ｄに示すように，ＰＵ１，ＰＵ３，ＰＵ４でセクタ１に対するスケジューリングがａ１，ｃ１，ｄ１のタイミングで実行され，その後にＰＵ１，ＰＵ２，ＰＵ４でセクタ２に対するスケジューリングがａ２，ｂ１，ｄ２のタイミングで実行され，これに続いてＰＵ１〜ＰＵ４でセクタ３に対するスケジューリングａ３，ｂ２，ｃ２，ｄ３のタイミングで実行される。スケジューリングの処理が実行されない時間に，ＰＵ１〜ＰＵ４において，図９のｅ〜ｉに示す各処理が各セクタのユーザに対して実行される。すなわち，ｅのＲＬＣ  ＳＤＵ化（ＰＵ１の処理）がｅ１（セクタ１），ｅ２（セクタ２），ｅ３（セクタ３）のタイミングで実行され，ｆのＲＬＣ  ＡＲＱ（ＰＵ２の処理）が，ｆ１，ｆ２，ｆ３のタイミングで実行される。同様に，各セクタ１〜３に対し，ｇのリソース割当（ＰＵ３の処理）がｇ１〜ｇ３のタイミングで，ｈのＭＡＣ  ＰＤＵ（ＰＵ３の処理）がｈ１〜ｈ３のタイミングで，ｉの符号化前処理（ＰＵ４の処理）がｉ１〜ｉ３のタイミングで実行される。
【００９１】
セクタによって，スケジューリングの処理遅延が異なるが，スケジューリング処理と並行して処理されるものが，セクタによって異なるためである。具体的には，セクタ１では，スケジューリング処理と並行実施される処理がＲＬＣ  ＡＲＱ処理のみであるのに対し，セクタ３においては，ＲＬＣ  ＳＤＵ生成処理以外は全て並行実施され，スケジューリングに割当てられる時間に差分がある。上記並行実施状況を加味した処理負荷に応じて，上述したユーザ割当が実施されることにより，全ＰＵの処理負荷が均一化され，スケジューリング処理時間が短縮されていることが分かる。
【００９２】
図１０は異なる条件における下り処理のタイムチャートであり，データ伝送速度が５０Ｍｂｐｓで２セクタの場合である。周波数，セクタ数以外の条件は図９と同じであり，処理の流れも同じなので説明は省略する。
【００９３】
なお，５０Ｍｂｐｓ，２セクタ時は，２５Ｍｂｐｓ，３セクタ時と比較し，総伝送速度が１．３３倍になっていること，異なるセクタ間の並列処理の機会が減少することから，図中の全体処理時間が増加するが（図１０の例では全体処理時間が４６６μｓ），図９の２５Ｍｂｐｓ，３セクタの場合に対して，１．１５倍程度に収まっており，処理時間はほぼ均一化されているといえる。すなわち，本発明により，セクタ・帯域構成が異なっても，処理負荷が均一化されるため，本発明は，部品点数を増加させること無く，様々なセクタ・帯域構成に対応可能な柔軟な方式であるということができる。
【００９４】
図１１は本発明による効果の説明図であり，図１１のＡ．は本発明を用いた場合と用いない場合での収容可能ユーザ数の比較図である。Ａ．の横軸はセクタ数を表し，縦軸はユーザ数／カードである。図１１のＡ．における収容可能なユーザ数の算出条件は同図のＢ．に示す。但し，この算出条件の数値は一例であり，採用デバイス，設計方法により，処理量・デバイス性能が変わってくるため，収容ユーザ数は変わってくるが，本発明を用いた場合と用いない場合の収容数の比は変わらない。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は高速移動通信システムにおける無線基地局において利用することが可能であるが，スケジューラ機能，複数の回線の終端機能，符号回化・復号化機能を持つ固定の通信装置でも利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の構成例である。
【図３】ＲＬＣ／ＭＡＣ符号化前処理プロセッシングユニット内の機能ブロックを示す図である。
【図４】実施例の処理フローを示す図である。
【図５】マルチＰＵ（プロセッシングユニット）によるユーザ割当禁止領域計算のタイミングチャートの例を示す図である。
【図６】ユーザ割当禁止領域計算のフローチャートを示す図である。
【図７】割当禁止領域を考慮したマルチＰＵによるユーザ割当のタイミングチャートの例を示す図である。
【図８】ユーザ割当の処理フローを示す図である。
【図９】下り処理のタイムチャートを示す図である。
【図１０】異なる条件における下り処理のタイムチャートを示す図である。
【図１１】本発明による効果の説明図である。
【図１２】移動通信システムの構成を示す図である。
【図１３】ＨＳＤＰＡに用いられる無線チャネルの説明図である。
【図１４】ＨＳＤＰＡシステムの構成例を示す図である。
【図１５】ＬＴＥレイヤ２のプロトコルスタックを示す図である。
【図１６】データフォーマットの説明図である。
【図１７】チャネル符号化処理の手順を示す図である。
【図１８】従来例の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０        下り用処理部
１０ａ      下りＲＬＣ／ＭＡＣ符号化前処理プロセッシングユニット（ＰＵ）
１０ｂ      バッファ
１０ｃ      下り符号化プロセッシングユニット（ＰＵ）
１１        上り用処理部
１１ａ      上り復号化ＲＬＣ／ＭＡＣプロセッシングユニット（ＰＵ）
１１ｂ      バッファ
【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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