(57)【要約】【課題】多重チャンネル無線通信システムにおいて、単一チャンネル用スケジューラーを用いて、多重等級のＱｏＳを考慮したデータパケット転送をスケジューリングする装置及び方法を提供する。【解決手段】多重チャンネル無線通信システムにおいて、多重ＱｏＳ等級を支援する複数の端末に転送されるデータパケットをスケジューリングする方法は、多重チャンネルの各々に対してチャンネル順にＱｏＳ等級別に異なるスケジューリングメトリックの中で各チャンネルに適合したスケジューリングメトリックを選択するステップと、選択されたスケジューリングメトリックを用いて、当該チャンネルを介してデータパケットを転送する端末を選択するステップと、選択された端末のデータパケットに対する当該チャンネルの資源を割り当て、多重チャンネルに対する資源割当てがチャンネル順に各々完了すれば、チャンネル別に割り当てられた資源を用いて、一度に複数の端末のデータパケットを転送するステップと、を含む。【選択図】図１
2007013967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多重チャンネル無線通信システムにおいて、多重ＱｏＳ等級を支援する複数の端末に転送されるデータパケットをスケジューリングする装置であって、
前記複数の端末の各々に対してＱｏＳ等級別Ｑを含み、前記複数の端末の各々に対して前記ＱｏＳ等級別データパケットを格納する格納手段と、
前記ＱｏＳ等級別に異なるスケジューリングメトリックを用いて、前記多重チャンネルの各々に対してチャンネル順に前記ＱｏＳ等級別に異なるスケジューリングメトリックの中で各チャンネルに適合したスケジューリングメトリックを選択した後、前記選択されたスケジューリングメトリックを用いて、当該チャンネルを介して前記データパケットを転送する端末を選択し、前記選択された端末のデータパケットに対する当該チャンネルの資源を割り当て、前記多重チャンネルに対する資源割当てがチャンネル順に各々完了すれば、前記チャンネル別に割り当てられた資源を用いて、一度に前記複数の端末のデータパケットを転送するようにするスケジューラーと、を備えることを特徴とする多重チャンネル無線通信システムにおけるデータパケット転送のためのスケジューリング装置。
【請求項２】
前記スケジューラーは、前記格納手段の前記データパケットの格納情報と、前記複数の端末からフィードバック転送されるＣＱＩ情報とを用いて、前記各チャンネルに適合したスケジューリングメトリックを選択することを特徴とする、請求項１に記載の多重チャンネル無線通信システムにおけるデータパケット転送のためのスケジューリング装置。
【請求項３】
多重チャンネル無線通信システムにおいて、多重ＱｏＳ等級を支援する複数の端末に転送されるデータパケットをスケジューリングする方法であって、
前記多重チャンネルの各々に対してチャンネル順に前記ＱｏＳ等級別に異なるスケジューリングメトリックの中で各チャンネルに適合したスケジューリングメトリックを選択するステップと、
前記選択されたスケジューリングメトリックを用いて、当該チャンネルを介して前記データパケットを転送する端末を選択するステップと、
前記選択された端末のデータパケットに対する当該チャンネルの資源を割り当て、前記多重チャンネルに対する資源割当てがチャンネル順に各々完了すれば、前記チャンネル別に割り当てられた資源を用いて、一度に前記複数の端末のデータパケットを転送するステップと、を含むことを特徴とする、多重チャンネル無線通信システムにおけるデータパケット転送のためのスケジューリング方法。
【請求項４】
前記スケジューリングメトリックを選択するステップは、前記データパケットの格納情報と、前記複数の端末からフィードバック転送されるＣＱＩ情報とを用いて、前記各チャンネルに適合したスケジューリングメトリックを選択することを特徴とする、請求項３に記載の多重チャンネル無線通信システムにおけるデータパケット転送のためのスケジューリング方法。
【請求項５】
多重チャンネル無線通信システムにおいて、多重ＱｏＳ等級を支援する複数の端末に転送されるデータパケットをスケジューリングする装置であって、
前記複数の端末の各々に対してＱｏＳ等級別Ｑを含み、前記複数の端末の各々に対して前記ＱｏＳ等級別データパケットを格納する格納手段と、
前記多重チャンネルの各々に対してチャンネル順に当該チャンネルで前記複数の端末の各々に対して、チャンネル率が最も高いチャンネルを選択し、選択された前記チャンネルでスケジューリングメトリックを用いて端末を選択し、選択された前記端末のデータパケットに対する該当チャンネルのリソースを割り当て、
前記多重チャンネルに対する資源割当てがチャンネル順に各々完了すれば、前記チャンネル別に割り当てられた資源を用いて、一度に前記複数の端末のデータパケットを転送するようにするスケジューラーと、を備えることを特徴とする多重チャンネル無線通信システムにおけるデータパケット転送のためのスケジューリング装置。
【請求項６】
前記スケジューラーは、前記格納手段の前記データパケットの格納情報と、前記複数の端末からフィードバック転送される前記チャンネル率を含むＣＱＩ情報とを用いることを特徴とする、請求項５に記載の多重チャンネル無線通信システムにおけるデータパケット転送のためのスケジューリング装置。
【請求項７】
多重チャンネル無線通信システムにおいて、多重ＱｏＳ等級を支援する複数の端末に転送されるデータパケットをスケジューリングする方法であって、
前記多重チャンネルの各々に対してチャンネル順に当該チャンネルで前記複数の端末の各々に対して最高のチャンネル率を有するチャンネルを選択するステップと、
選択された前記チャンネルでスケジューリングメトリックを用いて端末を選択するステップと、
選択された前記端末のデータパケットに対する当該チャンネルの資源を割り当て、前記多重チャンネルに対する資源割当てがチャンネル順に各々完了すれば、前記チャンネル別に割り当てられた資源を用いて、一度に前記複数の端末のデータパケットを転送するステップと、を含むことを特徴とする多重チャンネル無線通信システムにおけるデータパケット転送のためのスケジューリング方法。
【請求項８】
前記端末を選択するステップは、前記データパケットの格納情報と、前記複数の端末からフィードバック転送される前記チャンネル率を含むＣＱＩ情報とを用いて、前記各チャンネルに適合したスケジューリングメトリックを選択することを特徴とする、請求項７に記載の多重チャンネル無線通信システムにおけるデータパケット転送のためのスケジューリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスケジューリング装置に関し、特に、多重チャンネル無線通信システムにおける、データパケット転送のためのスケジューリング装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、高速データ転送、且つ、マルチメディアサービスのための移動通信システムにおいて、無線資源管理(Radio Resource Management)は、無線資源の効率的な使用及び管理のために重要性が付加されている。
【０００３】
スケジューリングは、このような無線資源管理に必要な技術の一つであって、無線チャンネルが時変的でユーザー毎に異なる環境において、システム歩留まりとユーザーの公平な資源分配とを同時に考慮する比例均等(Proportional Fair、以下“ＰＦ”とする)スケジューラーなどが使用されている。しかしながら、ＰＦスケジューラーは、サービス品質(Quality of Service、以下“ＱｏＳ”とする)を考慮しない。ＱｏＳを考慮したスケジューラーとしては、Ｍ-ＬＷＤＦ(Modified Largest Weighted Delay First)スケジューラーがある。しかしながら、Ｍ-ＬＷＤＦスケジューラーは、ＱｏＳとシステム処理量(Throughput)との間にトレードオフ(trade-off)を得にくくため、ＱｏＳ及びシステム処理量の両方を満足させるのが難しい。その上、ＰＦスケジューラー及びＭ-ＬＷＤＦスケジューラーは、全部単一チャンネルのためのスケジューラーである。
【０００４】
一方、多重チャンネルを考慮して無線資源を管理する方式としては、ＯＦＤＭＡのサブチャンネル割当てアルゴリズム(Subchannel Allocation Algorithms)がある。これは、各フレーム毎に各端末に割り当てるデータ率を別途のアルゴリズムを介して導出するが、このためには、パケットスケジューラーとの結合が難しいという問題があり、フレーム単位にＱｏＳを考慮することになるため、システムの処理量及びＱｏＳ提供性能が低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
よって、本発明の目的は、多重チャンネル無線通信システムにおいて、多重等級のＱｏＳを考慮してデータパケット転送をスケジューリングする装置及び方法を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の目的は、多重チャンネル無線通信システムにおいて、単一チャンネル用スケジューラーを用いて多重等級のＱｏＳを考慮したデータパケット転送をスケジューリングする装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の１つの実施形態によると、多重チャンネル無線通信システムにおいて、多重ＱｏＳ等級を支援する複数の端末に転送されるデータパケットをスケジューリングする方法は、上記多重チャンネルの各々に対してチャンネル順に上記ＱｏＳ等級別に異なるスケジューリングメトリックの中で各チャンネルに適合したスケジューリングメトリックを選択するステップと、上記選択されたスケジューリングメトリックを用いて、当該チャンネルを介して上記データパケットを転送する端末を選択するステップと、上記選択された端末のデータパケットに対する当該チャンネルの資源を割り当て、上記多重チャンネルに対する資源割当てがチャンネル順に各々完了すれば、上記チャンネル別に割り当てられた資源を用いて、一度に上記複数の端末のデータパケットを転送するステップと、を含むことを特徴とする。
本発明の他の１つの実施形態によると、多重チャンネル無線通信システムにおいて、多重ＱｏＳ等級を支援する複数の端末に転送されるデータパケットをスケジューリングする方法は、上記多重チャンネルの各々に対してチャンネル順に当該チャンネルで上記複数の端末の各々に対して最高のチャンネル率を有するチャンネルを選択するステップと、選択された上記チャンネルでスケジューリングメトリックを用いて端末を選択するステップと、選択された上記端末のデータパケットに対する当該チャンネルの資源を割り当て、上記多重チャンネルに対する資源割当てがチャンネル順に各々完了すれば、上記チャンネル別に割り当てられた資源を用いて、一度に上記複数の端末のデータパケットを転送するステップと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明のまた他の１つの実施形態によると、多重チャンネル無線通信システムにおいて、多重ＱｏＳ等級を支援する複数の端末に転送されるデータパケットをスケジューリングする装置は、上記複数の端末の各々に対してＱｏＳ等級別Ｑを含み、上記複数の端末の各々に対して上記ＱｏＳ等級別データパケットを格納する格納手段と、上記ＱｏＳ等級別に異なるスケジューリングメトリックを用いて、上記多重チャンネルの各々に対してチャンネル順に上記ＱｏＳ等級別に異なるスケジューリングメトリックの中で各チャンネルに適合したスケジューリングメトリックを選択した後、上記選択されたスケジューリングメトリックを用いて、当該チャンネルを介して上記データパケットを転送する端末を選択し、上記選択された端末のデータパケットに対する当該チャンネルの資源を割り当て、上記多重チャンネルに対する資源割当てがチャンネル順に各々完了すれば、上記チャンネル別に割り当てられた資源を用いて、一度に上記複数の端末のデータパケットを転送するようにするスケジューラーと、を備えることを特徴とする。
本発明のさらなる実施形態によると、多重チャンネル無線通信システムにおいて、多重ＱｏＳ等級を支援する複数の端末に転送されるデータパケットをスケジューリングする装置は、上記複数の端末の各々に対してＱｏＳ等級別Ｑを含み、上記複数の端末の各々に対して上記ＱｏＳ等級別データパケットを格納する格納手段と、上記多重チャンネルの各々に対してチャンネル順に当該チャンネルで上記複数の端末の各々に対して、チャンネル率が最も高いチャンネルを選択し、選択された上記チャンネルでスケジューリングメトリックを用いて端末を選択し、選択された上記端末のデータパケットに対する該当チャンネルのリソースを割り当て、上記多重チャンネルに対する資源割当てがチャンネル順に各々完了すれば、上記チャンネル別に割り当てられた資源を用いて、一度に上記複数の端末のデータパケットを転送するようにするスケジューラーと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、多重チャンネル無線通信システムに複雑度が低い単一チャンネル用スケジューラーを適用できるので、全体的なスケジューラーの複雑度を低下させてシステムを具現できる。
【００１０】
また、本発明は、ＱｏＳ別にスケジューリングを行うことにより、ＱｏＳを考慮しながらシステムの処理量を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。図面の説明において、同一の構成要素に対してはできるだけ同一の参照符号及び参照番号を付して説明する。また、本発明に関連した公知機能或いは構成に関する説明が本発明の要旨を不明にすると判断された場合に、その詳細な説明を省略する。
【００１２】
本発明は、通信システム、例えば、直交周波数分割多元(ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing；以下、‘ＯＦＤＭ'と称する)／直交周波数分割多元接続(ＯＦＤＭＡ：Orthogonal Frequency Division Multiple Access；以下、‘ＯＦＤＭＡ'と称する)方式を適用した通信システムにおいて、データパケットを転送するためのスケジューリング方法及び装置を提案する。後述する本発明の実施形態では、説明の便宜上、上記通信システムをＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を適用した通信システムを一例にして説明する。しかしながら、本発明で提案するスケジューリング方法及び装置は、他の通信システムにも適用されることができる。すると、ここで、本発明による好ましい実施形態を添付図を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明による多重チャンネル無線通信システムにおいて、データパケット転送をスケジューリングする装置の構成図である。図１に示すように、本発明によるスケジューリング装置は、各端末(ＭＳ１〜ＭＳｋ、ｋは端末の数)に転送されるデータパケットが、各端末別に、且つ、各端末に対するＱｏＳ等級別に格納されるＱ(Queue)１０と、Ｑ(１０)に格納されているデータパケットをスケジューリングして送信アンテナ(図示せず)を介して転送するスケジューラー２０とを備える。図１では本発明と直接的に関連していない構成要素は省略する。
【００１３】
Ｑ(１０)は各端末別(ＭＳ１〜ＭＳｋ)に具備されており、各端末別ＱはＱｏＳ等級別(ＱｏＳ１〜ＱｏＳｍ、ｍはＱｏＳ等級の数)に具備されている。ＱｏＳ等級には、等級に従って優先順位をつけ、優先順位に従ってデータパケットが転送される。
【００１４】
スケジューラー２０は、単一チャンネル用スケジューリングメトリック(Scheduling Metric)によってフレーム単位にスケジューリングする。本発明におけるスケジューラー２０は、２種類の方法によりスケジューリングする。第一の方法は、単一又は多重チャンネル環境において、スケジューラー２０が様々なＱｏＳを考慮してスケジューリングする方式により、各ＱｏＳ等級別にスケジューリングメトリックを異にしてスケジューリングを行う方法であり、第二の方法は、スケジューラー２０が多重チャンネル環境で同時に様々なチャンネルのチャンネル品質情報を知っている点から、チャンネル品質情報を含む任意の単一チャンネルスケジューリングメトリックを多重チャンネル環境に適用してスケジューリングする方法である。以下では、それぞれの方法に対してより詳細に説明する。このとき、スケジューラー２０の図面符号は同一に使用する。
【００１５】
第一の方法によれば、スケジューラー２０は、各ＱｏＳ等級別にスケジューリングメトリックを異にしてスケジューリングする。スケジューリングはフレーム単位に行われ、多重チャンネルのそれぞれのチャンネルに対して順次スケジューリングする。すなわち、図２に示すように、同時に転送されるチャンネル別(ＣＨ１〜ＣＨｎ、ｎはチャンネルの数)のデータパケットが一定時間の間隔に一つのフレームをなす。スケジューラー２０は、チャンネルＣＨ１に対してどのようなＱｏＳ等級に該当するスケジューリングメトリックを使用することが好ましいかを判断する。このために、スケジューラー２０は、ＱｏＳ等級の優先順位から全てのＱｏＳ等級別スケジューリングメトリックに対して選択条件を満足するかを判断し、選択条件を満足するスケジューリングメトリックの一つを選択する。例えば、ＱｏＳ等級の優先順位がＱｏＳ１＞…＞ＱｏＳｍであれば、チャンネルＣＨ１に対して、ＱｏＳ１に対するスケジューリングメトリックからＱｏＳｍに対するスケジューリングメトリックまで、どのようなスケジューリングメトリックが選択条件を満足させるかを判断し、選択条件を満足させるスケジューリングメトリックを用いて、チャンネルＣＨ１に対するスケジューリングが完了すれば、その次のチャンネルＣＨ２に対して同様な方法によりＱｏＳ１に対するスケジューリングメトリックからＱｏＳｍに対するスケジューリングメトリックまで、どのようなスケジューリングメトリックが選択条件を満足させるかを判断し、更にチャンネルＣＨ２のためのスケジューリングメトリックを選択し、選択されたスケジューリングメトリックを用いてスケジューリングする。このように全てのチャンネルに対して各々選択条件を満足するスケジューリングメトリックを選択して、チャンネル別(ＣＨ１〜ＣＨ２)にスケジューリングすることで、全てのチャンネルがＱｏＳを満足するデータパケットを転送できる。
【００１６】
このとき、スケジューラー２０は、当該チャンネルに対するスケジューリングメトリックを選択するために、Ｑ(１０)の情報を用いて端末(ＭＳ１〜ＭＳｋ)からフィードバック転送されたチャンネル品質情報(Channel Quality Information、以下“ＣＱＩ”とする)を利用する。Ｑ(１０)の情報は、端末別(ＭＳ１〜ＭＳｋ)の各ＱｏＳ等級(ＱｏＳ１〜ＱｏＳｍ)に該当するＱの長さや、ＨＯＬ(Head Of Line)パケット遅延値などを含む。端末(ＭＳ１〜ＭＳｋ)からフィードバック転送されたＣＱＩは、平均処理量(Average Throughput)、平均チャンネル率(Average Channel Rate)、瞬間的チャンネル率(Instantaneous Channel Rate)などを含む。
【００１７】
スケジューラー２０が、各ＱｏＳ等級別スケジューリングメトリックの中で、当該チャンネルのスケジューリング時に使用するスケジューリングメトリックを選択する条件の例は、各ＱｏＳ等級別にＨＯＬパケット遅延と要求される遅延との比が一定のしきい値を越える端末の数が一定のしきい値以上か、或いは、各ＱｏＳ等級別にＱの長さと平均チャンネル率との比が一定のしきい値を越える端末の数が一定のしきい値以上かなどである。このような選択条件を満足させれば、スケジューラー２０は、当該スケジューリングメトリックを選択し、選択されたスケジューリングメトリックを用いて当該チャンネルに対するデータパケット転送のためのスケジューリングを行う。
【００１８】
一方、スケジューラー２０は、最上位の優先順位のＱｏＳ等級に対するスケジューリングメトリックが選択されるものではなく、下位の優先順位のＱｏＳ等級に対するスケジューリングメトリックが選択され、チャンネルに割り当てられる端末が決定されると、当該端末のＱｏＳ等級別Ｑに対して下位の優先順位のＱｏＳ等級に対するＱだけではなく、全てのＱｏＳ等級に対するＱを全部考慮する。なぜなら、各端末は多重ＱｏＳ等級を支援して同時に様々な等級のＱｏＳに該当するデータパケットを受信できるので、端末のＱｏＳ等級別Ｑの中で選択されたスケジューリングメトリックに該当するＱｏＳ等級のＱにあるデータパケットのみを転送するものではなく、端末のＱｏＳ等級別ＱにあるデータパケットをＱｏＳ等級の優先順位に従って転送する。例えば、チャンネルＣＨ１に対して、スケジューリングメトリックとして、ＱｏＳ等級の中で最下位の優先順位を持つＱｏＳｍに対するスケジューリングメトリックが選択されたと仮定する。このとき、スケジューラー２０は、ＱｏＳｍ等級に対するスケジューリングメトリックを用いてデータパケット転送のためのスケジューリングを行い、その結果、チャンネルＣＨ１を介して端末ＭＳ１に対するデータパケットを転送することを決定すると仮定する。すると、スケジューラー２０は、図１に示すような端末ＭＳ１のＱｏＳ等級別Ｑにあるデータパケットの状態をまず把握する。このとき、端末ＭＳ１はＱｏＳｍに対するＱにあるデータパケットだけではなく、ＱｏＳｍよりも優先順位が高いＱｏＳ１に対するＱにもデータパケットがある。よって、スケジューラー２０は、ＱｏＳｍに対するＱにあるデータパケットをまず転送するものではなく、ＱｏＳ１に対するＱにあるデータパケットを優先的に転送されるようにし、後でＱｏＳ優先順位の順にＱｏＳｍに対するＱにあるデータパケットが転送されるようにする。図２において、各チャンネル別(ＣＨ１〜ＣＨ４)フレームを見れば、各々他のブロックで構成されているが、これはある端末に対してＱｏＳ等級別Ｑに格納されているデータパケットの区分を示すものである。
【００１９】
前述した第一のスケジューリング方法に対しては、図３のフローチャートを参照して、より詳細に説明する。
【００２０】
スケジューラー２０は、最初のチャンネルに対するスケジューリングのために使用されるスケジューリングメトリックを選択するためのスケジューリングパラメーターを収集する(段階Ｓ３０２)。スケジューリングパラメーターは、前述したようなＱ(１０)の情報と端末(ＭＳ１〜ＭＳｋ)からフィードバック転送されたＣＱIである。
【００２１】
そして、スケジューラー２０は、ＱｏＳ等級の優先順位を最も高いこと(ここでは１)に設定し(段階Ｓ３０４)、ＱｏＳ等級の優先順位が最も高いスケジューリングメトリックがスケジューリングメトリックの選択条件を満足させるか否かを判断する(段階Ｓ３０６)。このとき、当該優先順位のＱｏＳ等級に対するスケジューリングメトリックが選択条件を満足させれば、スケジューラー２０は、選択されたＱｏＳ等級に対するスケジューリングメトリックを用いて、当該チャンネルすなわち最初のチャンネルを介して、データパケットを転送する端末を全ての端末(ＭＳ１〜ＭＳｋ)の中で選択する(段階Ｓ３１０)。
【００２２】
しかしながら、当該優先順位のＱｏＳ等級に対するメトリックが選択条件を満足させなければ、スケジューラー２０は、優先順位を一段階に下げ(ここでは数字が増加するほど優先順位が低いと仮定する)(段階Ｓ３０８)、上記段階Ｓ３０６の過程を繰返すことにより、全てのＱｏＳ等級別スケジューリングメトリックの中で選択条件を満足させるスケジューリングメトリックを検索して、上記段階Ｓ３１０の過程を行う。
【００２３】
スケジューラー２０は、このように選択された端末のＱｏＳ等級別Ｑに対して、優先順位が高いＱｏＳ等級に対するＱにあるデータパケットから、優先順位に従って一つずつ当該チャンネルで転送されるように決定する(段階Ｓ３１２)。
【００２４】
そして、当該チャンネルで転送するように現在まで決定されたパケットを満たしても余分の資源が存在したり、選択された端末のＱに転送が決定されないデータパケットが残っている場合(段階Ｓ３１４)、上記段階Ｓ３１２の過程を、選択された端末のＱにある全てのデータパケットが転送決定されたり、当該チャンネルにこれ以上選択された端末のデータパケットを転送できる資源が残っていないまで繰返す。
【００２５】
また、選択された端末のＱにある全てのデータパケットが転送されたり、当該チャンネルに対する資源が全部割り当てられれば、当該端末の転送が決定されたパケットを既に転送されたと考慮して除く、スケジューリングメトリックのパラメーターをアップデートする(段階Ｓ３１６)。
【００２６】
次に、現在のスケジューリングが最後のチャンネルに対するものか否かを判断した後(段階Ｓ３１８)、最後のチャンネルに対するスケジューリングでなければ、次のチャンネルに移動し(段階Ｓ３２０)、上記段階Ｓ３０４の過程から繰返す。
【００２７】
すなわち、第一のスケジューリング方法は、前述したように、一つのスケジューラー２０がＱｏＳ別に単一チャンネル用スケジューリングメトリックを各々備え、各チャンネル毎にＱｏＳを考慮したスケジューリングメトリックを選択し、選択されたスケジューリングメトリックを用いてスケジューリングする方法である。図３において、全てのチャンネルに対する資源割当てが終了した後に一度に転送される。しかし、次のチャンネルの割り当て時には以前のチャンネルまでの資源割当て内容によって各端末のＱにあるパケットの中で既に転送が決定されたパケットを除いて、Ｑの長さやＨＯＬパケット遅延などのパラメーターを再計算して、次のチャンネル割当てを行うべきであるので、説明の便宜上、前述した段階Ｓ３１４、段階Ｓ３１６の過程を含んで説明した。このような第一のスケジューリング方法は、ＯＦＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＣＤＭＡなどの全ての方式の無線通信システムに適用可能である。
【００２８】
一方、第二のスケジューリング方法によれば、スケジューラー２０は、一つの単一チャンネル用スケジューリングメトリックを使用するが、多重チャンネルに適用するために、全てのチャンネルに対するチャンネル率を考慮して適切にチャンネルに対する新しいパラメーターを生成して適用する。例えば、各断末毎に現在フレームでまだ資源割当てがなされていないチャンネルの中で最もチャンネル品質情報値が高いチャンネルのチャンネル品質情報値を、当該スケジューリングシステムのチャンネルパラメーターとして、単一チャンネルスケジューリングメトリックを計算するのに適用できる。
【００２９】
この場合、スケジューリングメトリックは、大きく２種類に分れて使用されることができる。無限定のバッファを使用する場合と、限定されたバッファを使用する場合とにおいてスケジューリングメトリックは異なる。ここで、バッファは図１がＱ(１０)を意味する。数式１はスケジューラー２０が無限定のバッファを使用する場合のスケジューリングメトリックである。
【００３０】
【数１】
2007013967.tif 000003
【００３１】
数式１は、チャンネルＣＨｎに割り当てられる端末ＭＳｋを決定するスケジューリングメトリックである。ここで、ｇｋ(ｘ)は単純増加関数であって、スケジューラー２０が採択したスケジューリング種類によって異に定義され、数式２はマクシマルレート(Maximal Rate)スケジューリングに対するｇｋ(ｘ)の例である。Ch_Rateｋ(ｎ)は各端末別チャンネル率を示す。
【００３２】
【数２】
2007013967.tif 000004
【００３３】
一方、数式３は、スケジューラー２０が限定されたバッファを使用する場合のスケジューリングメトリックである。
【００３４】
【数３】
2007013967.tif 000005
【００３５】
数式３も、チャンネルＣＨｎに割り当てられる端末ＭＳｋを決定するスケジューリングメトリックである。ここで、ａｋは常数、Ch_Rateｋ(ｎ)は各端末別チャンネル率、HOL_Delayｋは各端末別ＨＯＬパケット遅延値を示す。ｇｋ(ｘ)は単純増加関数であって、スケジューラー２０が採択したスケジューリング種類によって数式４及び数式５のように異に定義される。
【００３６】
【数４】
2007013967.tif 000006
【００３７】
【数５】
2007013967.tif 000007
【００３８】
数式４はＭ-ＬＷＤＦスケジューラーに対するｇｋ(ｘ)であり、数式５は指数ルール(Exponential Rule)を用いたスケジューラーに対するｇｋ(ｘ)である。
【００３９】
第二のスケジューリング方法によれば、多重チャンネル環境において、スケジューラー２０は、同一フレーム内の様々なチャンネルに対してチャンネル率値を同時に知っているので、端末別(ＭＳ１〜ＭＳｋ)に上記チャンネル率に応じて適切なチャンネルを選択できる。言い換えれば、スケジューラー２０は、各端末別(ＭＳ１〜ＭＳｋ)に当該フレームでまだ割り当てられていないチャンネルの中で、最大のチャンネル率を有するチャンネルを選択できる。
【００４０】
このようなスケジューリング方法は、各端末別(ＭＳ１〜ＭＳｋ)に最大のチャンネル率を持つチャンネルは一般的に互いに異なることがあるので、資源割当てによって毎度全ての端末に対して再検索する必要はないため、複雑度の増加は大きくない。また、各端末別(ＭＳ１〜ＭＳｋ)に最大のチャンネル率を持つチャンネルを用いてスケジューリングメトリックを比較することにより、常に現在状態で最良のチャンネルを選択できる。そして、スケジューラー２０の設計によって端末別(ＭＳ１〜ＭＳｋ)に最大のチャンネル率を利用しなければならないものはなく、適切に変動できる。例えば、公正性を考慮して、平均ＳＮＲが一定のしきい値以下である端末は最大のチャンネル率を持つチャンネルを選択し、残りの端末は中間値に該当するチャンネル率を持つチャンネルを選択する。
【００４１】
以下では、前述したような第二のスケジューリング方法に対して、図４のフローチャートを参照して詳細に説明する。
【００４２】
まず、スケジューラー２０は、当該フレームでまだ割り当てられていないチャンネルの割当てのために、スケジューリングメトリックのパラメーターをアップデートする(段階Ｓ４０２)。
【００４３】
そして、スケジューラー２０は、各端末別に当該フレームでまだ割り当てられていないチャンネルの中で、最大のチャンネル率を有するチャンネルを選択する(Ｓ４０４)。すなわち、スケジューラー２０は、各端末の中で、任意の端末が選択されると、当該フレームでまだ割り当てられていないチャンネルの中で、上記任意の端末のチャンネル率が最も 高いチャンネルを上記任意の端末に割り当てるチャンネルとして選択する。このように、スケジューラー２０は、各端末のチャンネル率を認知することによって, 上記各端末に割り当てたチャンネルを認知する。
その後に、スケジューラー２０は、上述したようなスケジューリングメトリック、例えば、単一チャンネルメトリックを用いて、上記端末の中で、当該フレームでまだ割り当てられていないチャンネルを割り当てる端末を決定する(Ｓ４０６)。このとき、スケジューラー２０は、数式１及び数式３で説明したように、各端末別チャンネル率と段階Ｓ４０２でアップデートしたスケジューリングパラメーター、例えば、パケット遅延値に相応した単一チャンネルメトリックを用いてチャンネルを割り当てた端末を決定する。
【００４４】
次いで、スケジューラー２０は、Ｓ４０６で選択された端末のＱｏＳ等級別Ｑに対して、高い優先順位のＱｏＳ等級に対するＱにあるデータパケットから、優先順位に従って一つずつ当該チャンネルで転送されるように決定する(段階Ｓ４０８)。
【００４５】
続いて、当該チャンネルで転送するように現在まで決定されたパケットを満たしても余分の資源が存在したり、選択された端末のＱに転送が決定されないデータパケットが残っている場合(段階Ｓ４１０)、上記段階Ｓ４０８の過程を、選択された端末のＱにある全てのデータパケットが転送決定されたり、当該チャンネルにこれ以上選択された端末のデータパケットを転送できる資源が残っていないまで繰返す。
【００４６】
続いて、現在のスケジューリングが最後のチャンネルに対するものか否かを判断した後(段階Ｓ４１２)、最後のチャンネルに対するスケジューリングでなければ、次のチャンネルに移動し(段階Ｓ４１４)、上記段階Ｓ４０２の過程から繰返す。
【００４７】
このような第二のスケジューリング方法は、ＯＦＤＭＡとＦＤＭＡの方式の無線通信システムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明による多重チャンネル無線通信システムにおいて、データパケット転送をスケジューリングする装置の構成図である。
【図２】本発明で転送される多重チャンネルフレームの構造図である。
【図３】本発明による多重チャンネル無線通信システムにおいて、データパケット転送をスケジューリングする方法の第１実施例のフローチャートである。
【図４】本発明による多重チャンネル無線通信システムにおいて、データパケット転送をスケジューリングする方法の第２実施例のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
ＭＳ１〜ＭＳｋ  端末
１０  Ｑ(Queue)
２０  スケジューラー
【図１】
2007013967.tif 000008
【図２】
2007013967.tif 000009
【図３】
2007013967.tif 000010
【図４】
2007013967.tif 000011