(57)【要約】本発明にかかる通信装置は、複数のデータ蓄積部内に存在する送信待ち状態のデータを対象に、データ送信に関するスケジューリングを行う。具体的にいうと、  まず、要求発生時刻付与部（２）が、受け取ったデータに受信時刻を付与し、当該受信時刻付与後のデータを順に前記データ蓄積部に蓄積する。そして、スケジュール部（５）が、前記データ蓄積部毎に、送信待ち状態のデータの中から最も古いデータ（送信候補データ）の受信時刻を取得し、さらに、当該データ蓄積部毎に得られた受信時刻に各送信候補データに対して予め与えられている許容遅延時間を加算することによって各送信候補データの送信完了時刻を計算し、当該計算結果に基づいて判断した「送信完了時刻までに最も時間的余裕がない送信候補データ（送信対象データ）」に無線リソースを割り当てる。
2005032075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデータ蓄積部内に存在する送信待ち状態のデータを対象に、データ送信に関するスケジューリングを行う通信装置において、
受け取ったデータに受信時刻を付与し、当該受信時刻付与後のデータを順に前記データ蓄積部に蓄積する受信時刻付与手段と、
前記データ蓄積部毎に、送信待ち状態のデータの中から最も古いデータ（送信候補データ）の受信時刻を取得し、さらに、当該データ蓄積部毎に得られた受信時刻に各送信候補データに対して予め与えられている許容遅延時間を加算することによって各送信候補データの送信完了時刻を計算し、当該計算結果に基づいて判断した「送信完了時刻までに最も時間的余裕がない送信候補データ（送信対象データ）」に無線リソースを割り当てるスケジュール手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記スケジュール手段は、
前記各送信候補データの送信完了時刻と現在時刻とを比較し、その差が最も小さい送信候補データを送信対象データとして指定し、当該送信対象データに無線リソースを割り当てることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の通信装置。
【請求項３】
前記スケジュール手段は、
前記各送信候補データの送信完了時刻と現在時刻とを比較し、各送信候補データを有するデータ蓄積部に対して時刻の差が小さい順に高い優先度を割り当て、当該優先度の最も高いデータ蓄積部内の送信候補データを送信対象データとして指定し、当該送信対象データに無線リソースを割り当てることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の通信装置。
【請求項４】
さらに、受信側装置からの再送要求に応じて、再送要求対象のデータを蓄積しているデータ蓄積部に対して再送データの生成を指示する再送制御手段、
を備え、
前記スケジュール手段は、新規に送信するデータ（新規データ）および前記再送データを対象に、前記無線リソース割り当て処理を行うことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の通信装置。
【請求項５】
さらに、受信側装置からの再送要求に応じて、再送要求対象のデータを蓄積しているデータ蓄積部に対して再送データの生成を指示する再送制御手段、
を備え、
前記スケジュール手段は、新規に送信するデータ（新規データ）および前記再送データを対象に、前記無線リソース割り当て処理を行うことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の通信装置。
【請求項６】
前記スケジュール手段は、
まず、前記再送データを蓄積するデータ蓄積部、および当該再送データ、を対象として、前記無線リソース割り当て処理を実行し、
その後、前記再送データを蓄積せずかつ前記新規データを蓄積するデータ蓄積部、および当該新規データ、を対象として、前記無線リソース割り当て処理を再度実行することによって、
前記再送データを蓄積するデータ蓄積部に対して、再送データを蓄積していないデータ蓄積部よりも高い優先度を付与することを特徴とする請求の範囲第５項に記載の通信装置。
【請求項７】
前記受信時刻付与手段は、
さらに、時間的に連続して受信した複数のデータについて関連付けを行い、
前記スケジュール手段は、
前記送信対象データおよび当該送信対象データに関連付けられているデータに、無線リソースを割り当てることを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項８】
前記受信時刻付与手段は、
さらに、同一の伝送フレームが分離されることで生成されたデータ同士の関連付けを行い、
前記スケジュール手段は、
前記送信対象データおよび当該送信対象データに関連付けられているデータに、無線リソースを割り当てることを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項９】
前記スケジュール手段は、
前記送信対象データを含む特定数のデータに、無線リソースを割り当てることを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項１０】
前記スケジュール手段は、
前記送信対象データに無線リソースを割り当てた後、前記無線リソースが残り、かつスケジューリング時間の制約に応じて予め規定された所定時間が経過している場合、
前記データ蓄積部毎に、送信待ち状態のデータの中から最も古いデータ（送信候補データ）の受信時刻を取得し、さらに、当該データ蓄積部毎に得られた受信時刻に各送信候補データに対して予め与えられている許容遅延時間を加算することによって各送信候補データの送信完了時刻を計算し、
当該各送信候補データの送信完了時刻と現在時刻とを比較し、各送信候補データを有するデータ蓄積部に対して時刻の差が小さい順に高い優先度を割り当て、当該優先度の最も高いデータ蓄積部内の送信候補データを送信対象データとして指定し、当該送信対象データに無線リソースを割り当てることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の通信装置。
【請求項１１】
複数のデータ蓄積部内に存在する送信待ち状態のデータを対象に、データ送信に関するスケジューリングを行う場合のスケジューリング方法において、
前記データ蓄積部毎に、送信待ち状態のデータの中から最も古いデータ（送信候補データ）の受信時刻を取得する受信時刻取得ステップと、
前記データ蓄積部毎に得られた受信時刻に、各送信候補データに対して予め与えられている許容遅延時間を加算し、各送信候補データの送信完了時刻を計算する送信完了時刻計算ステップと、
前記各送信候補データの送信完了時刻と現在時刻とを比較し、その差が最も小さい送信候補データを送信対象データとして指定するデータ指定ステップと、
前記送信対象データに無線リソースを割り当てるリソース割り当てステップと、
を含むことを特徴とするスケジューリング方法。
【請求項１２】
さらに、前記送信対象データに無線リソースを割り当てた後、当該無線リソースが残っているかどうかを判断し、当該無線リソースが残っている場合には、前記各ステップの処理を無線リソースがなくなるまで繰り返し実行することを特徴とする請求の範囲第１１項に記載のスケジューリング方法。
【請求項１３】
複数のデータ蓄積部内に存在する送信待ち状態のデータを対象に、データ送信に関するスケジューリングを行う場合のスケジューリング方法において、
前記データ蓄積部毎に、送信待ち状態のデータの中から最も古いデータ（送信候補データ）の受信時刻を取得する受信時刻取得ステップと、
前記データ蓄積部毎に得られた受信時刻に、各送信候補データに対して予め与えられている許容遅延時間を加算し、各送信候補データの送信完了時刻を計算する送信完了時刻計算ステップと、
前記各送信候補データの送信完了時刻と現在時刻とを比較し、各送信候補データを有するデータ蓄積部に対して時刻の差が小さい順に高い優先度を割り当て、当該優先度の最も高いデータ蓄積部内の送信候補データを送信対象データとして指定するデータ指定ステップと、
前記送信対象データに無線リソースを割り当てるリソース割り当てステップと、
を含むことを特徴とするスケジューリング方法。
【請求項１４】
さらに、前記送信対象データに無線リソースを割り当てた後、当該無線リソースが残っているかどうかを判断し、当該無線リソースが残っている場合には、前記優先度の最も高いデータ蓄積部内の他のデータ、以後、次に優先度の高いデータ蓄積部内のデータの順に、無線リソースがなくなるまで割り当てることを特徴とする請求の範囲第１３項に記載のスケジューリング方法。
【請求項１５】
前記スケジューリング対象の送信待ち状態のデータを、新規に送信するデータ（新規データ）および再送データ、とすることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載のスケジューリング方法。
【請求項１６】
前記スケジューリング対象の送信待ち状態のデータを、新規に送信するデータ（新規データ）および再送データ、とすることを特徴とする請求の範囲第１３項に記載のスケジューリング方法。
【請求項１７】
前記再送データを蓄積するデータ蓄積部、および当該再送データ、を対象として、前記各ステップの処理を実行し、
その後、前記再送データを蓄積せずかつ前記新規データを蓄積するデータ蓄積部、および当該新規データ、を対象として、上記各ステップの処理を再度実行することによって、
前記再送データを蓄積するデータ蓄積部に対して、再送データを蓄積していないデータ蓄積部よりも高い優先度を付与することを特徴とする請求の範囲第１６項に記載のスケジューリング方法。
【請求項１８】
前記リソース割り当てステップでは、前記データ指定ステップにて指定された送信対象データおよび当該送信対象データに関連付けられているデータに、無線リソースを割り当てることを特徴とする請求の範囲第１１項〜第１７項のいずれか一つに記載のスケジューリング方法。
【請求項１９】
前記リソース割り当てステップでは、前記データ指定ステップにて指定された送信対象データを含む特定数のデータに、無線リソースを割り当てることを特徴とする請求の範囲第１１項〜第１７項のいずれか一つに記載のスケジューリング方法。
【請求項２０】
前記送信対象データに無線リソースを割り当てた後、前記無線リソースが残り、かつスケジューリング時間の制約に応じて予め規定された所定時間が経過している場合には、
前記受信時刻取得ステップおよび前記送信完了時刻計算ステップとを実行後、
各送信候補データの送信完了時刻と現在時刻とを比較し、各送信候補データを有するデータ蓄積部に対して時刻の差が小さい順に高い優先度を割り当て、当該優先度の最も高いデータ蓄積部内の送信候補データを送信対象データとして指定する、前記データ指定ステップとは異なる処理を実行し、
その後、前記リソース割り当てステップ、を実行することを特徴とする請求の範囲第１１項に記載のスケジューリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、無線通信システムを構成する通信装置に関するものであり、詳細には、遅延に敏感なストリーム型データの送信スケジューリング処理を実施する通信装置およびそのスケジューリング方法に関するものである。
【背景技術】  たとえば、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対してサービスを提供する必要がある。一方で、このようなサービスを実現するためには、異なる無線リソース（周波数，時間，拡散コード等）を各ユーザに割り当てて、混信を避けなければならない。また、可変レートのトラヒックを扱う移動体通信システムにおいては、無線リソースを効率的に利用するため、各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」を実施している。
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。ここで、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。
第１に、ラウンドロビン型においては、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。第２に、回線品質考慮型においては、無線回線品質の良好なユーザに優先的に割り当ての機会を与え、要求があれば、品質が良好なユーザ順にリソースを割り当てる。ここでは、無線回線品質の良好な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を実現できる。
また、今後は、リアルタイム動画，音声など、ストリーム型データの伝送が増加することが予想されている。しかしながら、このストリーム型データについては、遅延に敏感であり、たとえば、スケジューリングにより送信が待たされ、許容値以上の遅延がパケットに付与された場合には、受信側においてそのデータを正常に再生することができない。
このような問題を解決するため、従来においては、たとえば、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技術が提案されている（特許文献１参照）。具体的にいうと、従来の通信装置では、入力されたパケットの品質クラスを判断し、そのパケットを品質クラス毎に分離して蓄積する。品質クラスとしては、たとえば、許容遅延時間が想定されている。そして、許容遅延時間が短い品質クラスのパケットを優先的に取り出すように、スケジューリングを行う。最後に、スケジューリングにしたがって取り出したパケットを多重し出力する。
一方で、移動体通信では、移動に伴って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。このような問題を解決するため、正しく受信できなかったパケットについては、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ている。
しかしながら、上記再送制御機能が用いられた場合には、再送が複数回にわたって実施されると、必然的に処理に時間がかかってしまう。そして、処理時間が許容遅延時間以上の場合には、受信側で正常に受信できた場合であってもそのパケットが利用されることはなく、結果的に無線リソースが無駄になる。
そこで、従来においては、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技術が提案されている（特許文献２参照）。具体的にいうと、従来の通信装置では、受信側の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、蓄積する。そして、蓄積されたパケットを監視し、許容遅延時間を超えてもなお蓄積されているパケットを検索し、存在する場合には、当該パケットを廃棄する。これにより、無駄な再送を行わ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。
【特許文献１】  特開平８−２８８９５２号公報
【特許文献１】  特開平１０−５６４８０号公報
しかしながら、前述した特許文献１に記載された従来の通信装置においては、パケット廃棄について公平性が欠ける、という問題があった。具体的にいうと、上記特許文献１に記載された従来技術においては、「許容遅延時間」の短いクラスが「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、たとえば、輻輳状態になった場合に、「許容遅延時間」の長いクラスのパケットが廃棄される確率が高い。すなわち、「許容遅延時間」の長いクラスのパケットの伝送完了期限が、「許容遅延時間」の短いクラスのパケットの伝送完了期限よりも後とは限らないにもかかわらず、「許容遅延時間」の長いクラスのパケットが廃棄される確率が高い。
また、前述した特許文献２に記載された従来の通信装置においては、再送が発生することによって許容遅延時間内の伝送が完了しない可能性が高い、という問題があった。具体的にいうと、上記特許文献２に記載された従来技術においては、「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し、これにより、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」の間で伝送を積極的に完了させるような処理を行っていない。
このように、従来技術においては、「許容遅延時間」内に伝送を完了しなければならない、ストリーム型データの伝送方法に問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、データ廃棄の公平性を確保しつつ、「許容遅延時間」の間で伝送を積極的に完了させる処理を実現可能な通信装置、および当該通信装置にて実行可能なスケジューリング方法を提供することを目的としている。
【発明の開示】
本発明にかかる通信装置にあっては、複数のデータ蓄積部内に存在する送信待ち状態のデータを対象に、データ送信に関するスケジューリングを行う通信装置であって、受け取ったデータに受信時刻を付与し、当該受信時刻付与後のデータを順に前記データ蓄積部に蓄積する受信時刻付与手段（後述する実施の形態の要求発生時刻付与部２に相当）と、前記データ蓄積部毎に、送信待ち状態のデータの中から最も古いデータ（送信候補データ）の受信時刻を取得し、さらに、当該データ蓄積部毎に得られた受信時刻に各送信候補データに対して予め与えられている許容遅延時間を加算することによって各送信候補データの送信完了時刻を計算し、当該計算結果に基づいて判断した「送信完了時刻までに最も時間的余裕がない送信候補データ（送信対象データ）」に無線リソースを割り当てるスケジュール手段（スケジュール部５に相当）と、を備えることを特徴とする。
この発明によれば、伝送完了期限と現在時刻との差である「猶予時間」に基づいて優先度を決定し、スケジューリングを行う。これにより、「猶予時間」が十分大きいデータ（伝送ブロック）に対して不必要に無線リソースを割り当てることがないようにする。また、「猶予時間」が小さいデータ（伝送ブロック）に対して優先的に無線リソースを割り当てる。また、許容遅延時間の長いデータ（伝送ブロック）が一方的に廃棄される確率を低減し、データ（伝送ブロック）廃棄の公平性を確保する。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本発明にかかる送信側の通信装置の一構成例を示す図であり、第２図は、実施の形態１のスケジュール部５の動作を示すフローチャートであり、第３図は、実施の形態１のスケジュール部５の動作概要を説明するための図であり、第４図は、実施の形態２のスケジュール部５の動作を示すフローチャートであり、第５図は、本発明にかかる送信側の通信装置の一構成例を示す図であり、第６図は、実施の形態４のスケジュール部５の動作を示すフローチャートであり、第７図は、伝送ブロックの関連付け動作を説明するための図であり、第８図は、実施の形態５のスケジュール部５の動作を示すフローチャートであり、第９図は、伝送フレームの受信動作および伝送ブロックの関連付け動作を説明するための図であり、第１０図は、実施の形態７のスケジュール部５の動作を示すフローチャートであり、第１１図は、実施の形態８のスケジュール部５の動作を示すフローチャートであり、第１２図は、実施の形態８のスケジュール部５の動作を示すフローチャートであり、第１３図は、実施の形態８のスケジューリング処理の概要を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明をより詳細に説術するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
まず、実施の形態１の通信装置の構成およびその動作について説明する。
第１図は、本発明にかかる送信側の通信装置の一構成例を示す図であり、１は外部（他の装置）からの伝送ブロックを受信する伝送ブロック受信部であり、２は各伝送ブロックに対して受信時刻（要求発生時刻）を付与する要求発生時刻付与部であり、３は要求発生時刻付与後の伝送ブロックを対応する受信装置毎またはコネクション毎に分離する伝送ブロック分離部であり、４−１，４−２，４−３，４−４，…は受信装置毎またはコネクション毎に伝送ブロック（送信待ちデータ）を到着順に蓄積する伝送ブロック蓄積部であり、５は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に基づいて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であり、６は送信対象に指定された伝送ブロックを各伝送ブロック蓄積部から取り出して多重する伝送ブロック多重部であり、７は所定の変調／増幅等の処理を実施した後にアンテナから伝送ブロックを出力する無線伝送部である。
ここで、本発明のポイントとなる上記スケジュール部５の動作について詳細に説明する。第２図は、実施の形態１のスケジュール部５の動作を示すフローチャートである。なお、本フローチャートで示す処理は、たとえば、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する。また、初期設定として、ｎ＝０とし（ステップＳ１）、本実施の形態では、まず、伝送ブロック蓄積部４−１を処理の対象とする（ステップＳ２）。
スケジュール部５では、伝送ブロック蓄積部４−１内において、無線リソースが割り当てられていない送信待ち状態の伝送ブロックがある場合（ステップＳ３，Ｙｅｓ）、その中から最も古い伝送ブロックの要求発生時刻を取得する（ステップＳ４）。なお、伝送ブロック蓄積部４−１内において、無線リソースが割り当てられていない送信待ち状態の伝送ブロックがない場合は（ステップＳ３，Ｎｏ）、ｎ＝１とし（ステップＳ５）、つぎに、伝送ブロック蓄積部４−２を処理の対象とする（ステップＳ２）。
つぎに、スケジュール部５では、上記最も古い伝送ブロックから取得した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（ステップＳ６）。この伝送完了期限は、伝送ブロックの伝送完了の目標期限を表す。
つぎに、スケジュール部５では、すべての伝送ブロック蓄積部についてステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ６の処理を実行したかどうかを確認し、実行していなければ（ステップＳ７，Ｎｏ）、ｎ＝ｎ＋１として（ステップＳ５）、つぎの伝送ブロック蓄積部を対象として上記と同様の処理を実行する。ここでは、伝送ブロック蓄積部４−１を対象としてステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ６の処理を実行していたので、以降、順に伝送ブロック蓄積部４−２，４−３，４−４を対象にステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ６の処理を実行する。
つぎに、すべての伝送ブロック蓄積部を対象に上記処理を実行後、スケジュール部５では、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に指定する（ステップＳ８）。すなわち、伝送完了期限までに最も時間的余裕がない伝送ブロックを、優先的に伝送することとなる。
そして、スケジュール部５では、指定された伝送ブロックに無線リソースを割り当て（ステップＳ９）、その後、無線リソースが残っているかどうかを判断する（ステップＳ１０）。たとえば、無線リソースが残っている場合には（ステップＳ１０，Ｙｅｓ）、スケジュール部５では、上記ステップＳ１〜ステップＳ９の処理を無線リソースがなくなるまで繰り返し実行する。一方で、無線リソースが残っていない場合には（ステップＳ１０，Ｎｏ）、伝送ブロック多重部６に対して上記割り当て結果を通知し（ステップＳ１１）、スケジューリング処理を終了する。
第３図は、実施の形態１のスケジュール部５の動作概要を説明するための図である。ここでは、ユーザＡ，ユーザＢ，ユーザＣに対して伝送ブロックを送信する場合の、スケジューリング処理を表している。
たとえば、ユーザＡの「許容遅延時間（ユーザＡ）」がユーザＢの「許容遅延時間（ユーザＢ）」と比べて大きく、かつ、ユーザＡ宛ての伝送ブロック（１）とユーザＢ宛ての伝送ブロック（２）を順に受信した場合（すなわち、伝送ブロック（１）の「要求発生時刻（伝送ブロック（１））」が、伝送ブロック（２）の「要求発生時刻（伝送ブロック（２））」よりも早い場合）を想定する。
この場合、スケジュール部５では、伝送ブロック（１）における要求発生時刻（伝送ブロック（１））に許容遅延時間（ユーザＡ）を加算し、伝送完了期限（伝送ブロック（１））を求め、また、伝送ブロック（２）における要求発生時刻（伝送ブロック（２））に許容遅延時間（ユーザＢ）を加算し、伝送完了期限（伝送ブロック（２））を求める。
そして、スケジュール部５では、第３図に示すように、現在時刻と各伝送完了期限との差が伝送完了期限までの猶予時間を表すので、猶予時間の少な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ので、伝送ブロック（２）を伝送ブロック（１）よりも優先的に伝送するようにスケジューリングを行う。
なお、第３図に示すように、上記と同様にスケジューリングを行った結果、たとえば、ユーザＢ宛ての伝送ブロック（２）とユーザＣ宛ての伝送ブロック（３）の猶予時間が同一となった場合には、両者に対して公平にスケジューリングを行う。
このように、本実施の形態においては、伝送完了期限と現在時刻との差である「猶予時間」に基づいて優先度を決定し、スケジューリングを行う構成とした。これにより、「猶予時間」が十分大きい伝送ブロックに対して不必要に無線リソースを割り当てることがなくなるので、また、「猶予時間」が小さい伝送ブロックに対して優先的に無線リソースを割り当てることができるので、無線リソースの無駄を回避することができる。
また、許容遅延時間の短い伝送ブロックが許容遅延時間の長い伝送ブロックよりも優先的に扱われることがないので、すなわち、許容遅延時間の長い伝送ブロックが一方的に廃棄される確率を低減できるので、ストリーム型データにおける伝送ブロック廃棄の公平性を確保できる。
なお、本実施の形態では、伝送ブロックの到着時刻を「要求発生時刻」としているが、これに限らず、たとえば、上位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、その上位装置にパケットが到着した時刻を伝送ブロックの「要求発生時刻」としてもよい。また、スケジュール部５をより高速に動作させるために、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予め並べておくこととしてもよい。
以下、実施の形態２の通信装置について説明する。なお、実施の形態２の通信装置の構成については、先に説明した実施の形態１の第１図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１と異なる動作についてのみ説明する。
第４図は、実施の形態２のスケジュール部５の動作を示すフローチャートである。なお、初期設定として、ｎ＝０とし（ステップＳ１）、本実施の形態では、まず、伝送ブロック蓄積部４−１を処理の対象とする（ステップＳ２）。
スケジュール部５では、伝送ブロック蓄積部４−１内において、送信待ち状態の伝送ブロックの中から最も古い伝送ブロックの要求発生時刻を取得する（ステップＳ４）。
つぎに、スケジュール部５では、上記最も古い伝送ブロックから取得した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（ステップＳ６）。
つぎに、スケジュール部５では、すべての伝送ブロック蓄積部についてステップＳ２，Ｓ４，Ｓ６の処理を実行したかどうかを確認し、実行していなければ（ステップＳ７，Ｎｏ）、ｎ＝ｎ＋１として（ステップＳ５）、つぎの伝送ブロック蓄積部を対象として上記と同様の処理を実行する。ここでは、伝送ブロック蓄積部４−１を対象としてステップＳ２，Ｓ４，Ｓ６の処理を実行していたので、以降、順に伝送ブロック蓄積部４−２，４−３，４−４を対象にステップＳ２，Ｓ４，Ｓ６の処理を実行する。
つぎに、すべての伝送ブロック蓄積部を対象に上記処理を実行後、スケジュール部５では、現在時刻と上記で求めた伝送完了期限との差が小さい順に、伝送ブロック蓄積部に高い優先度を割り当てる（ステップＳ２１）。すなわち、伝送完了期限に余裕がない伝送ブロックを、優先的に伝送することとなる。
そして、スケジュール部５では、優先度の高い伝送ブロック蓄積部から順に無線リソースを割り当て（ステップＳ２２）、その後、無線リソースが残っているかどうかを判断する（ステップＳ１０）。たとえば、無線リソースが残っている場合には（ステップＳ１０，Ｙｅｓ）、スケジュール部５では、上記ステップＳ２２の処理を無線リソースがなくなるまで繰り返し実行する。ここでは、優先度の最も高い伝送ブロック蓄積部内のすべての伝送ブロックを割り当てても、まだ無線リソースに余裕がある場合は、次に優先度の高い伝送ブロック蓄積部内の伝送ブロックを割り当てる。一方で、無線リソースが残っていない場合には（ステップＳ１０，Ｎｏ）、伝送ブロック多重部６に対して上記割り当て結果を通知し（ステップＳ１１）、スケジューリング処理を終了する。
このように、本実施の形態においては、伝送完了期限と現在時刻との差である「猶予時間」に基づいて伝送ブロック蓄積部の優先度を決定し、当該優先度に基づいてスケジューリングを行う構成とした。これにより、「猶予時間」が十分大きい伝送ブロックに対して不必要に無線リソースを割り当てることがなくなるので、また、「猶予時間」が小さい伝送ブロックに対して優先的に無線リソースを割り当てることができるので、無線リソースの無駄を回避することができる。
また、許容遅延時間の短い伝送ブロックが許容遅延時間の長い伝送ブロックよりも優先的に扱われることがないので、すなわち、許容遅延時間の長い伝送ブロックが一方的に廃棄される確率を低減できるので、ストリーム型データにおける伝送ブロック廃棄の公平性を確保できる。
また、伝送ブロック蓄積部において、送信待ち状態の最も古い伝送ブロックが当該伝送ブロック蓄積部内の全伝送ブロックを代表しているため、伝送ブロック毎に「猶予時間」を算出する必要がない。これにより、スケジューラの処理時間を大幅に低減できる。
以下、実施の形態３の通信装置について説明する。
第５図は、本発明にかかる送信側の通信装置の一構成例を示す図であり、１１はシーケンス番号付与部であり、１２は再送制御部であり、４ａ−１，４ａ−２，４ａ−３，４ａ−４は伝送ブロック蓄積部である。なお、先に説明した実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１および２と異なる動作についてのみ説明する。
たとえば、シーケンス番号付与部１１では、伝送ブロックに対してシーケンス番号を付与する。再送制御部１２では、シーケンス番号を含む再送要求情報を受信した場合に、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て再送用伝送ブロック（再送要求データ）を生成するように指示する。そして、指示を受けた伝送ブロック蓄積部が、再送用伝送ブロックを生成し記憶しておく。その後、スケジューラ５が、実施の形態１または２と同様の手順で、スケジューリング処理を行う。
このように、本実施の形態においては、再送制御と組み合わせた場合であっても、伝送完了期限と現在時刻との差である「猶予時間」に基づいて優先度を決定し、スケジューリングを行う構成とした。これにより、実施の形態１および２と同様の効果を得ることができる。
以下、実施の形態４の通信装置について説明する。なお、実施の形態４の通信装置の構成については、先に説明した実施の形態３の第５図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１，２，３と異なる動作についてのみ説明する。
第６図は、実施の形態４のスケジュール部５の動作を示すフローチャートである。まず、スケジュール部５では、伝送ブロック蓄積部４ａ−１内において、送信待ち状態の再送伝送ブロックが存在するかどうかを判断し（ステップＳ３１）、たとえば、存在する場合（ステップＳ３１，Ｙｅｓ）、送信待ち状態の再送伝送ブロックの中から最も古い伝送ブロックの要求発生時刻を取得する（ステップＳ４ａ）。そして、上記最も古い再送伝送ブロックから取得した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（ステップＳ６ａ）。なお、ステップＳ３１の判断において、存在しない場合は（ステップＳ３１，Ｎｏ）、次の伝送ブロック蓄積部を対象に同様の処理を行う。
つぎに、スケジュール部５では、すべての伝送ブロック蓄積部についてステップＳ２，Ｓ３１，Ｓ４ａ，Ｓ６ａの処理を実行したかどうかを確認し（ステップＳ７ａ）、実行していなければ（ステップＳ７ａ，Ｎｏ）、ｎ＝ｎ＋１として（ステップＳ５）、つぎの伝送ブロック蓄積部を対象として上記と同様の処理を実行する。ここでは、伝送ブロック蓄積部４ａ−１を対象としてステップＳ２，Ｓ３１，Ｓ４ａ，Ｓ６ａの処理を実行していたので、以降、順に伝送ブロック蓄積部４ａ−２，４ａ−３，４ａ−４を対象にステップＳ２，Ｓ３１，Ｓ４ａ，Ｓ６ａの処理を実行する。
つぎに、再送伝送ブロックが存在するすべての伝送ブロック蓄積部を対象に上記処理を実行後（ステップＳ７ａ，Ｙｅｓ）、スケジュール部５では、現在時刻と上記で求めた伝送完了期限との差が小さい順に、伝送ブロック蓄積部に高い優先度を割り当てる（ステップＳ２１ａ）。
つぎに、スケジュール部５では、送信待ち状態の再送伝送ブロックが存在せず、かつ新規伝送ブロックが存在する伝送ブロック蓄積部を対象として、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３２，Ｓ４〜Ｓ７の処理を実行する。
つぎに、新規伝送ブロック（再送伝送ブロックなし）が存在するすべての伝送ブロック蓄積部を対象に上記処理を実行後（ステップＳ７，Ｙｅｓ）、スケジュール部５では、現在時刻と上記ステップＳ６にて求めた伝送完了期限との差が小さい順に、伝送ブロック蓄積部に高い優先度を割り当てる（ステップＳ２１ｂ）。ここでは、再送用伝送ブロックを保持している伝送ブロック蓄積部よりも低い優先度を割り当てる。
このように、本実施の形態においては、本実施の形態においては、再送制御と組み合わせた場合であっても、伝送完了期限と現在時刻との差である「猶予時間」に基づいて優先度を決定し、スケジューリングを行う構成とした。これにより、実施の形態１および２と同様の効果を得ることができる。さらに、再送待ち状態の伝送ブロックに対して、新規送信待ち状態の伝送ブロックよりも高い優先度を付与するため、再送用伝送ブロックを優先的に送信することができる。
以下、実施の形態５の通信装置について説明する。なお、実施の形態５の通信装置の構成については、先に説明した実施の形態１の第１図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１と異なる動作についてのみ説明する。
第１図に示す要求発生時刻付与部２では、時間的に連続して受信した複数の伝送ブロックについて関連付けを行い、関連付けられた先頭の伝送ブロックに対して要求発生時刻を付与する。時間的に連続しているかどうかの判断は、伝送ブロックの到着間隔があらかじめ指定されたしきい値以下であるかどうか、を確認することで行う。
第７図は、伝送ブロックの関連付け動作を説明するための図である。たとえば、伝送ブロックを図に示すような間隔で受信した場合、伝送ブロック蓄積部には図に示すような関連付けがなされた伝送ブロックが蓄積される。
第８図は、実施の形態５のスケジュール部５の動作を示すフローチャートである。本実施の形態では、すべての伝送ブロック蓄積部を対象にステップＳ１〜Ｓ７の処理を実行後、スケジュール部５が、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に指定する（ステップＳ８）。そして、スケジュール部５では、指定された伝送ブロック、または指定された伝送ブロックとその伝送ブロックに関連付けられている伝送ブロックに、無線リソースを割り当てる（ステップＳ４１）。
このように、本実施の形態においては、伝送完了期限と現在時刻との差である「猶予時間」に基づいて優先度を決定し、スケジューリングを行う構成とした。これにより、「猶予時間」が十分大きい伝送ブロックまたは伝送ブロック群に対して不必要に無線リソースを割り当てることがなくなるので、また、「猶予時間」が小さい伝送ブロックまたは伝送ブロック群に対して優先的に無線リソースを割り当てることができるので、無線リソースの無駄を回避することができる。
また、許容遅延時間の短い伝送ブロックまたは伝送ブロック群が、許容遅延時間の長い伝送ブロックまたは伝送ブロック群よりも優先的に扱われることがないので、すなわち、許容遅延時間の長い伝送ブロックまたは伝送ブロック群が一方的に廃棄される確率を低減できるので、ストリーム型データにおける伝送ブロック廃棄の公平性を確保できる。
また、時間的に連続して受信した伝送ブロックをかたまりとして扱うことにより、伝送ブロック毎に「猶予時間」を算出する必要がなくなるので、スケジューラの処理時間を低減できる。
なお、本実施の形態では、実施の形態１の処理を前提として説明したが、これに限らず、本実施の形態の特徴的な処理については、実施の形態２および再送を考慮した実施の形態３，４においても適用可能である。
以下、実施の形態６の通信装置について説明する。なお、実施の形態６の通信装置の構成については、先に説明した実施の形態１の第１図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、先に説明した実施の形態５と異なる動作についてのみ説明する。
第９図は、伝送フレームの受信動作および伝送ブロックの関連付け動作を説明するための図である。たとえば、伝送ブロック受信部１では、外部（他の装置）から複数の伝送ブロックが連結されている伝送フレームを受信すると、それを各伝送ブロックに分離し、さらに、要求発生時刻付与部２では、同一の伝送フレームで受信した伝送ブロック同士を関連付ける。そして、伝送ブロック蓄積部には、先に説明した実施の形態５と同様に、図に示すような関連付けがなされた伝送ブロックを蓄積する。
このように、本実施の形態においては、伝送ブロック受信部が、複数の伝送ブロックが連結されている伝送フレームを受信した場合に、同一の伝送フレームで受信した伝送ブロック同士の関連付けを行い、伝送ブロック蓄積部が、関連付け後の伝送ブロックを蓄積することとした。これにより、実施の形態５と同様の効果を得ることができる。
以下、実施の形態７の通信装置について説明する。なお、実施の形態７の通信装置の構成については、先に説明した実施の形態１の第１図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、先に説明した実施の形態１と異なる動作についてのみ説明する。
第１０図は、実施の形態７のスケジュール部５の動作を示すフローチャートである。本実施の形態では、すべての伝送ブロック蓄積部を対象にステップＳ１〜Ｓ７の処理を実行後、スケジュール部５が、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に指定する（ステップＳ８）。そして、スケジュール部５では、指定された伝送ブロックを含む複数の伝送ブロックに、無線リソースを割り当てる（ステップＳ５１）。
このように、本実施の形態においては、伝送完了期限と現在時刻との差である「猶予時間」に基づいて優先度を決定し、スケジューリングを行う構成とした。また、許容遅延時間の短い伝送ブロックが許容遅延時間の長い伝送ブロックよりも優先的に扱われることがない、すなわち、許容遅延時間の長い伝送ブロックが一方的に廃棄される確率を低減することとした。これにより、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
また、複数の伝送ブロックをかたまりとして扱うことにより、伝送ブロック毎に「猶予時間」を算出する必要がなくなるので、スケジューラの処理時間を低減できる。
なお、本実施の形態では、実施の形態１の処理を前提として説明したが、これに限らず、本実施の形態の特徴的な処理については、実施の形態２および再送を考慮した実施の形態３，４においても適用可能である。
以下、実施の形態８の通信装置について説明する。なお、実施の形態８の通信装置の構成については、先に説明した実施の形態１の第１図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、先に説明した実施の形態１と異なる動作についてのみ説明する。
第１１図，第１２図は、実施の形態８のスケジュール部５の動作を示すフローチャートである。本実施の形態のスケジュール部５の動作は、図示のとおり、実施の形態１と実施の形態２を連続的に組み合わせたフローチャートとなっている。
具体的にいうと、ステップＳ１０の処理において、無線リソースが残っている場合（ステップＳ１０，Ｙｅｓ）、スケジュール５では、予め規定しておいた所定の時間が経過したかどうかを確認する（ステップＳ６１）。たとえば、所定時間が経過していなければ（ステップＳ６１，Ｎｏ）、実施の形態１の処理を繰り返し実行する。一方で、所定時間が経過していれば（ステップＳ６１，Ｙｅｓ）、以降、実施の形態２の処理を実行する。
第１３図は、上記本実施の形態のスケジューリング処理の概要を示す図である。一般的に、スケジューリング処理に使用できる時間には制約があり、それまでに必ず処理を終えなければならない。そこで、本実施の形態では、適切なスケジューリング処理の切り替え時間を設定しておき、その切り替え時間にしたがって２つのスケジューリング処理を切り替える。これにより、実施の形態１または２と同様の効果が得られるとともに、さらに、時間を最大限有効に使用したスケジューリングが可能となる。すなわち、切り替え時間経過後は、処理負荷の少ないスケジューリング処理を用いることよって、スケジューリング処理時間の制約を守る。
なお、本実施の形態では、実施の形態１と実施の形態２の処理を連続的に組み合わせた場合について説明したが、これに限らず、それ以外の実施の形態を組み合わせることとしてもよい。
また、以上の実施の形態１〜８では、無線通信システムを構成する通信装置を一例として説明を行ったが、これに限らず、たとえば、実施の形態１〜８にて記載の特徴的な動作を、有線通信システムを構成する通信装置に適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】  以上のように、本発明にかかる通信装置およびスケジューリング方法は、無線通信システムおよび有線通信システムに有用であり、特に、ストリーム型データの送信スケジューリング処理を実行する通信装置、およびそのスケジューリング方法として適している。
【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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【国際調査報告】
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