(57)【要約】【課題】ユーザが利用しているアプリケーションに応じて、適切なスケジューリングを行うことが可能なチャネル割り当て方法を提供する。【解決手段】アプリケーションを識別する情報に応じて複数の優先度を設定するステップと、通信品質の情報とアプリケーションを識別する情報に基づいて、時分割単位における優先度を用いて、チャネルを割り当てるステップとを有し、アプリケーションを識別する情報は、アプリケーションがリアルタイム性を要求する度合いに基づく情報である。【選択図】図１
2007281553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アプリケーションを識別する情報に応じて複数の優先度を設定するステップと、
通信品質の情報とアプリケーションを識別する情報に基づいて、時分割単位における優先度を用いて、チャネルを割り当てるステップと
を有することを特徴とするチャネル割り当て方法。
【請求項２】
前記アプリケーションを識別する情報は、前記アプリケーションがリアルタイム性を要求する度合いに基づく情報であることを含むことを特徴とする請求項１に記載のチャネル割り当て方法。
【請求項３】
前記アプリケーションを識別する情報に応じた優先度毎の時分割単位における優先度が、優先度の高い端末数より多い時分割単位数の時間を経ることにより、複数の該時分割単位における優先度が交点を持つことを特徴とする請求項１または２に記載のチャネル割り当て方法。
【請求項４】
前記アプリケーションに基づく情報に基づき、それぞれ異なる優先度のアプリケーションがある場合、ある時分割単位で前記優先度が入れ替わることを含むことを特徴とする請求項１または２に記載のチャネル割り当て方法。
【請求項５】
前記アプリケーションを識別する情報は、通信を利用している複数の前記アプリケーション毎に許容される遅延時間に基づく情報であることを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のチャネル割り当て方法。
【請求項６】
前記通信品質に基づく情報は、端末が通信品質を参照することにより基地局に送信を希望する通信速度に基づく値であることを含むことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のチャネル割り当て方法。
【請求項７】
前記端末毎に算出された前記優先度と、前記通信品質と、前記アプリケーションを識別する情報とを記憶するステップと、
これら前記時分割単位に基づき動的に値を更新するステップと
を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のチャネル割り当て方法。
【請求項８】
複数の端末に対して通信チャネルを割り当てることにより、基地局との間で通信を行う移動通信システムであって、
前記端末は、
基地局との間で通信を行うために使用しているアプリケーションを識別する情報を特定するアプリケーション情報把握部と、
前記基地局に対して要求する通信品質の情報と前記アプリケーションを識別する情報とを前記基地局へ送信する送信部とを含み、
前記基地局は、
前記端末から送信された前記端末が要求する通信品質の情報と前記アプリケーションを識別する情報とを受信する受信部と、
前記端末が要求した前記通信品質の情報と、過去に前記端末に対してチャネルを割り当てた頻度の情報と、前記アプリケーションを識別する情報とに基づいて、チャネルを割り当てる端末を特定するチャネル割り当て部とを備えた
ことを特徴とする移動通信システム。
【請求項９】
複数の端末に対して通信チャネルを割り当てることにより通信を行う基地局装置であって、
前記端末において通信を行うために使用しているアプリケーションを識別する情報を取得するアプリケーション情報取得部と、
前記端末が要求する通信品質の情報を取得する通信品質取得部と、
前記端末が要求した前記通信品質の情報と、過去に前記端末に対してチャネルを割り当てた頻度の情報と、前記端末において使用しているアプリケーションを識別する情報とに基づいて、チャネルを割り当てる端末を特定するチャネル割り当て部と
を備えたことを特徴とする基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動端末に対するチャネル割り当て行うスケジューリングを最適化するチャネル割り当て方法、移動通信システム及び基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、Ｃｄｍａ２０００  １ｘ Evolution Data Onlyシステム（１ｘＥＶ−ＤＯ、またはHigh Rate Packet Data（ＨＲＰＤ）システム）等の無線データ通信の下り送信が時分割であり、時分割スロットヘの各端末の割り当てが、移動端末における基地局信号（パイロットチャネル信号など）の受信状態（受信電界強度、搬送波対干渉比＝ＣＩＲ）を考慮したスケジューリングによってなされる無線システムが知られている。Ｃｄｍａ２０００  １ｘＥＶ−ＤＯシステムとは、Ｃｄｍａ２０００  １ｘ方式をさらにデータ通信に特化して通信速度を改善することを目的とした方式を適用したシステムである。Ｃｄｍａ２０００  １ｘＥＶ−ＤＯ方式は移動端末から基地局に対する方向（上り方向）の無線インタフェースの構成はＣｄｍａ２０００  １ｘ方式とほぼ同様であるが、基地局から移動端末への方向（下り方向）はＣｄｍａ２０００  １ｘと同じ帯域幅（１．２３ＭＨｚ）は使うものの変調方式や多重化方法は大きく異なる。変調方式は、Ｃｄｍａ２０００  １ｘのＱＰＳＫ、ＨＰＳＫに対して、１ｘＥＶ−ＤＯでは移動端末における下り方向の受信状態によって、ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫ、１６ＱＡＭのいずれかの変調方式に切り替え、受信状態が良好な時は誤り耐性は低いが高速な伝送レートを使用し、受信状態が悪いときは低速だが誤り耐性の高い伝送レートを使用するよう構成されている。
【０００３】
また、一つの基地局から複数の各移動端末への通信を区別して同時に行うための多重化方法もＣｄｍａＯｎｅ、Ｃｄｍａ２０００  １ｘで使用されるＣＤＭＡ（コード分割多重アクセス、移動端末毎に拡散コードを割り当て、各コードで拡散した各移動端末への通信を同時に行う）ではなくＴＤＭＡ（時分割多重アクセス；時間を１／６００秒単位で分割し、その時間内では一つの移動端末のみとの通信を行い、通信相手の移動端末を時間により切り替えることにより複数の移動端末と通信を行う）を用いている。移動端末は、通信相手である基地局からの下り方向の受信状態を示す値である下りパイロット信号のＣＩＲ（キャリア対干渉波比）を測定し、これから期待される「所定の誤り率（システム設計に依存するが通常１％程度）以下で受信可能な最高伝送速度」を基地局に通知する。基地局は複数の移動端末からの通知を受信し、各時分割単位にどの移動端末と通信するかをスケジューラと呼ばれる機能で決定し、伝送速度については移動端末から通知される伝送速度を基に可能な限り高い伝送レートを使用して各移動端末と通信を行う。
【０００４】
Ｃｄｍａ２０００  １ｘＥＶ−ＤＯ方式で用いられるスケジューラは、各移動端末からのＤＲＣ（下り通信速度の要求値）と、各移動端末がこれまでに受信した下り方向の平均データレートＲとからＤＲＣ／Ｒを計算し、各時分割単位でＤＲＣ／Ｒの値が最大である移動端末に対して下り送信スロットを割り当ててデータの送信を行う。平均データレートＲは、所定時間（例えば、１０００スロット；１．６６秒）前から現時点までの過去のデータレートの実績値平均である。ＤＲＣ／Ｒの値が最大である移動端末に対して下りデータの送信を行うということは、過去の平均受信データレート（過去の移動端末における下り信号受信状態の平均）に対する現在のＤＲＣの改善度合いが大きい移動端末に対して下りデータの送信を行うことを意味する。一方、平均データレートＲは、基地局からの下り送信を割り当てられることの少ない移動端末においては小さい値となるため、ＤＲＣが低くても最終的には下り送信の割り当てを受けることができる。このようなスケジューリングによりある程度の公平さを保証しながら無線通信資源の効率的活用を試みている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−０４０７８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
携帯電話などの移動通信システムにおけるデータ通信性能の向上により、今後移動通信の分野においてはストリーミング・ビデオの再生やＩＰ電話、ＩＰ−ＴＶ電話などへのサービス拡充が図られて行くものと思われる。特に、Ｃｄｍａ２０００  １ｘＥＶ−ＤＯ方式において、これらのサービスの拡充を図って行くためには、今まで以上にデータレートやリアルタイム性などのサービス品質（ＱｏＳ）を配慮したスケジューリングが必要となってくる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示すスケジューリング方法にあっては、基本的にベストエフォート型のスケジューリング方法となっており、スケジューリングアルゴリズムの中には移動端末で利用されているアプリケーションが考慮されていない。このため、ユーザがリアルタイム性を必要とするストリーミング・ビデオ再生やＩＰ電話、ＩＰ−ＴＶ電話等のアプリケーションを利用する場合において、スケジューリングの結果によっては使い勝手が悪くなることがあるという問題がある。
一方、一部のアプリケーションだけを優先するようなスケジューリングを行った場合、他の優先度の低いアプリケーションへは、少ない伝送容量でしかチャネルが割り当てられないなどの弊害が起こる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ユーザが利用しているアプリケーションに応じて、適切なスケジューリングを行うことが可能なチャネル割り当て方法、移動通信システム及び基地局装置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】
【０００８】
本発明は、アプリケーションを識別する情報に応じて複数の優先度を設定するステップと、通信品質の情報とアプリケーションを識別する情報に基づいて、時分割単位における優先度を用いて、チャネルを割り当てるステップとを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明は、前記アプリケーションを識別する情報は、前記アプリケーションがリアルタイム性を要求する度合いに基づく情報であることを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明は、前記アプリケーションを識別する情報に応じた優先度毎の時分割単位における優先度が、優先度の高い端末数より多い時分割単位数の時間を経ることにより、複数の該時分割単位における優先度が交点を持つことを特徴とする。
【００１１】
本発明は、前記アプリケーションに基づく情報に基づき、それぞれ異なる優先度のアプリケーションがある場合、ある時分割単位で前記優先度が入れ替わることを含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明は、前記アプリケーションを識別する情報は、通信を利用している複数の前記アプリケーション毎に許容される遅延時間に基づく情報であることを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明は、前記通信品質に基づく情報は、端末が通信品質を参照することにより基地局に送信を希望する通信速度に基づく値であることを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明は、前記端末毎に算出された前記優先度と、前記通信品質と、前記アプリケーションを識別する情報とを記憶するステップと、これら前記時分割単位に基づき動的に値を更新するステップとを含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明は、複数の端末に対して通信チャネルを割り当てることにより、基地局との間で通信を行う移動通信システムであって、前記端末は、基地局との間で通信を行うために使用しているアプリケーションを識別する情報を特定するアプリケーション情報把握部と、前記基地局に対して要求する通信品質の情報と前記アプリケーションを識別する情報とを前記基地局へ送信する送信部とを含み、前記基地局は、前記端末から送信された前記端末が要求する通信品質の情報と前記アプリケーションを識別する情報とを受信する受信部と、前記端末が要求した前記通信品質の情報と、過去に前記端末に対してチャネルを割り当てた頻度の情報と、前記アプリケーションを識別する情報とに基づいて、チャネルを割り当てる端末を特定するチャネル割り当て部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明は、複数の端末に対して通信チャネルを割り当てることにより通信を行う基地局装置であって、前記端末において通信を行うために使用しているアプリケーションを識別する情報を取得するアプリケーション情報取得部と、前記端末が要求する通信品質の情報を取得する通信品質取得部と、前記端末が要求した前記通信品質の情報と、過去に前記端末に対してチャネルを割り当てた頻度の情報と、前記端末において使用しているアプリケーションを識別する情報とに基づいて、チャネルを割り当てる端末を特定するチャネル割り当て部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ユーザが利用しているアプリケーションに応じて、チャネルが割り当てられる頻度を変化させるようにし、また、複数のアプリケーションに応じた優先度を割り当てることにより、優先度が高いアプリケーションの割り当て頻度が増す一方で優先度の低いアプリケーションへ割り当てられるチャネルにおいても、時間平均した伝送容量に極端な差がつくことを防ぎ、端末に対するチャネル割り当てを行うスケジューリングを最適化することが可能になるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態によるチャネル割り当て方法、移動通信システム及び基地局装置を図面を参照して説明する。図１は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、符号Ａ、Ｂ、Ｃは、Ｃｄｍａ２０００  １ｘＥＶ−ＤＯ方式を使用する移動端末（図面においては、単に端末と図示する）である。符号１は、移動端末Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれと無線通信回線を確立する基地局である。符号２は、複数の基地局１が接続されるネットワークである。符号３は、ネットワーク２に接続され、移動端末Ａ、Ｂ、Ｃに対して情報を配信する情報配信サーバである。
【００１９】
符号１１は、基地局の処理動作を統括して制御する制御部であり、ネットワーク２に対するデータの授受、送受信データの符号化／復号化処理、送受信のタイミング制御、アプリケーション情報の取得、チャネルの割り当て等を行う。符号１１ａは、復調した受信信号から、移動端末において把握されたアプリケーション情報を取得するアプリケーション情報取得部である。符号１１ｂは、スケジューラから上り下りのスロットを含むチャネルを移動端末に割り当てるチャネル割当部である。符号１２は、移動端末に対して下り信号の送信を行う送信部である。符号１３は、移動端末からの上り信号を受信する受信部である。符号１４は、スケジューリング処理を実行することによりどの時分割単位でどの移動端末に対してデータを送信するかを決定するスケジューラである。符号１５は、自己の通信エリア内において通信中の移動端末Ａ、Ｂ、Ｃの平均データレートＲを算出する平均データレート算出部である。符号１６は、各移動端末Ａ、Ｂ、ＣからのＤＲＣ（下り通信速度の要求値）と、各移動端末がこれまでに受信した下り方向データの平均データレートＲとからＤＲＣ／Ｒの値を算出するＤＲＣ／Ｒ算出部である。符号１７は、ＤＲＣ／Ｒ算出部１６が算出したＤＲＣ／Ｒの値を比較して、ＤＲＣ／Ｒの値が最大となる移動端末を特定するＤＲＣ／Ｒ比較部である。符号１８は、自己の通信エリア内において通信中の移動端末に関する情報を記憶する端末情報記憶部である。端末情報記憶部１８に記憶される情報の詳細については後述する。符号１９は、セクタ毎のスループットを監視するセクタスループット監視部である。符号２０は、ネットワーク２を介して、情報配信サーバ３との間で情報通信を行うインタフェース部である。
【００２０】
符号２１は、移動端末Ｃの処理動作を統括して制御するＣＰＵである。符号２２は、ＣＰＵ２１で起動されて処理されているアプリケーションを識別して、起動アプリケーションの識別情報を出力するアプリケーション情報把握部である。符号２３は、受信信号と送信信号を振り分ける共用器である。符号２４は、受信信号を復調する復調器である。符号２５は、復調された信号を復号（逆拡散）する復号器である。符号２６は、復号されたＣＩＲに基づいて、次の受信スロットタイミングにおけるＣＩＲの値を予測する予測器である。符号２７は、ＣＩＲ予測値に基づいてＤＲＣの値に変換するためのＣＩＲ−ＤＲＣ変換テーブルである。符号２８は、ＧＰＳ（Global Positioning System）の信号を受信するＧＰＳ受信部である。符号２９は、送信データとＤＲＣの値等を合成するＭＵＸ（マルチプレクサ）である。符号３０は、送信するべきデータを符号化する符号化器である。符号３１は、符号化された信号を変調する変調器である。符号３２は、ＣＰＵ２１によって実行するアプリケーションプログラムやダウンロードしたデータを記憶するメモリである。符号３３は、液晶のディスプレイ装置等で構成する表示部である。符号３４は、テンキーやファンクションキーが配列されたキーパネルで構成する操作部である。
【００２１】
前述したような移動端末において、利用されるアプリケーションが、ストリーミング・ビデオやＩＰ−ＴＶ電話等のリアルタイム性を必要とするアプリケーションであった場合、その移動端末へ優先してチャネルを割り当てることで通信の連続性を確保する方法が考えられる。
しかしこのような単一の優先度を用いる方法では、優先されるアプリケーション以外のアプリケーションを使用している移動端末へのチャネルの割り当てが減少または途絶えてしまう。
【００２２】
そこで、本件発明は、このような不具合を避けるため、アプリケーションのリアルタイム性に応じて、複数の優先度に応じて割り当てを行うようにしている。アプリケーションを使用する移動端末毎にチャネルを割り当てるための時分割単位の優先度を設け、時間分割単位毎の優先度を時分割単位で上昇させ、時分割単位毎に時分割単位の優先度を求め、割り当てのタイミングの時分割において前記優先度に基づいて移動端末にチャネルを割り当てる。この時分割単位の優先度の設定値は、例えば、移動端末毎のＤＲＣに基づき決めることができ、上昇の傾きは移動端末が使用するアプリケーションの必要とする割り当て頻度に基づき決める。この際、アプリケーションの必要とする割り当て頻度の異なる時分割単位の優先度同士が交点を持つように設定値及び傾きを決めることが肝要となる。
このようにすることで、アプリケーションのリアルタイム性に応じた優先度の高い移動端末に頻度の高い割り当てが行われる一方、優先度の低い移動端末においても確実に割り当てが行われる。
以降よりその具体的な方法について説明する。
【００２３】
次に、図２を参照して、図１に示す端末情報記憶部１８に記憶される端末情報について説明する。図２は、図１に示す端末情報記憶部１８内に記憶される端末情報テーブルのテーブル構造を示す説明図である。端末情報テーブルは、基地局１が現時点で通信中である移動端末全て（ここでは、端末Ａ、端末Ｂ、端末Ｃのみを図示）について、過去の２０スロット分（ｋ＝１〜２０）のデータレートの値が記憶されるフィールドを有している。ｋ＝２０が最も古いスロットを意味し、ｋの値が小さくなるほど現在に近くなり、ｋ＝１が直近のスロットを意味している。図２においては、データレートの値は、空欄であるが、スケジューラ１４によって動的に各フィールドに記憶される値が更新される。また、各端末毎に、スケジューラ１４において算出された平均データレートＲと、下り通信速度の要求値であるＤＲＣと、移動端末において起動されているアプリケーションを識別する識別情報とが記憶されるフィールドを有している。これらの値についてもスケジューラ１４によって動的に更新される値である。
【００２４】
移動端末において起動されているアプリケーションを識別する識別情報は、ストリーミング・ビデオ再生やＩＰ電話、ＩＰ−ＴＶ電話等のように、リアルタイム性を必要とする（優先度が高い）アプリケーションの場合と、リアルタイム性を必要としないアプリケーションを識別することが可能な情報である。ここでは、リアルタイム性を必要としないアプリケーションの識別情報を「１」とし、リアルタイム性を必要とするアプリケーションの識別情報を「２」として説明する。
【００２５】
また、ｋが１〜２０のそれぞれについて加重平均係数αとβが関係付けられている。この加重平均係数αとβは、２０スロット分のデータレートの値から平均データレートＲを算出するときに使用する係数であり、αは、アプリケーションの識別情報が「１」である場合に適用され、βは、アプリケーションの識別情報が「２」である場合に適用されるものである。加重平均係数βは、ｋ（時分割単位）が１〜５についてのみ値が関係付けられているが、ｋが６〜２０は、値が「０」であることを意味している。加重平均係数αは、直近の値がいちばん大きく、過去になるほど直線的に小さくなるように定義されており、全ての値を合算すると、「１」になる値となっている。加重平均係数βについてもαと同様に、直近の値がいちばん大きく、過去になるほど直線的に小さくなるように定義されており、全ての値を合算すると、「１」になる値となっている。ただし、加重平均係数βの場合は、ｋが６〜２０については係数が「０」となっている。
【００２６】
なお、端末情報記憶部１８内に記憶される過去のスロットにおけるデータレートの値の個数は、説明を簡単にするために２０スロットとしたが、実際には、２０スロット以上（例えば、１０００スロット、１．６６秒）としても問題ない。ただし、記憶する過去のデータレート値の個数を増やした場合、これに合わせて、加重平均係数α、βの個数も比例して増やす必要がある。
【００２７】
次に、図１、２を参照して、基地局１と移動端末Ｃの基本動作を説明する。まず、移動端末Ｃによって受信された基地局１からの下りパイロット信号は復調器２４、復号器２５により復調、復号（逆拡散）処理され、復号処理の過程でＥｃ／ｌｏ（パイロット信号強度対全受信信号強度）が求められ、ＣＩＲ＝（Ｅｃ／ｌｏ）／（１−Ｅｃ／ｌｏ）の関係からＣＩＲが求まる。求められたＣＩＲの値は予測器２６に入力され、予測器２６において次の受信スロットタイミングにおけるＣＩＲの値が予測されて出力される。予測ＣＩＲ値はＣＩＲ−ＤＲＣテーブル２７を参照して、ＤＲＣの値に変換されてＣＰＵ２１へ通知される。このＤＲＣの値と、アプリケーション情報把握部２２から出力される現在起動されているアプリケーションの識別情報は、ＭＵＸ２９によって、送信するべきデータとマルチプレクスされ、符号化器３０、変調器３１により符号化及び変調が施されて、基地局１に対して送信される。これにより、移動端末Ｃは、基地局１との通信開始時もしくは基地局１へのＤＲＣ送信の度に、現在利用しておりアプリケーションを識別する情報が基地局１へ通知されることになる。
【００２８】
一方、自己の通信エリア内に存在する通信中の移動端末Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれから通知されたＤＲＣの値とのアプリケーションの識別情報を受信部１３によって受信すると、制御部１１は、受信したＤＲＣの値とのアプリケーションの識別情報とをスケジューラ１４を介して、端末情報記憶部１８へ記憶する。端末情報記憶部１８には、現在基地局１と通信中の全ての移動端末（ここでは、移動端末Ａ、Ｂ、Ｃ）において利用されているアプリケーションを識別する情報が登録され、移動端末との通信が終了した時点でその移動端末に関する情報は廃棄される。基地局１と通信中の各移動端末は下り方向の受信状態に基づいて時分割スロット毎に求められるＤＲＣの値を基地局１へ送信する。基地局１ではスケジューラ１４により、各移動端末からのＤＲＣを基にＤＲＣ／Ｒを計算し、ＤＲＣ／Ｒが最大である移動端末に対し次の時分割スロットにおける下り送信が割り当てられる。
【００２９】
ここで、平均データレート算出部１５が、各移動端末の平均データレートＲの値を計算する動作について説明する。まず、平均データレート算出部１５は、制御部１が出力する平均データレート算出タイミング信号を受けた時点で、端末情報記憶部１８に記憶されている過去２０スロット分の下りデータレートの値を読み出すとともに、加重平均係数の値を読み出す。このとき、平均データレート算出部１５は、平均データレートを算出する対象の移動端末の起動アプリケーションの識別情報に基づいて、加重平均係数αまたはβを選択して、選択した加重平均係数を読み出す。すなわち、起動アプリケーションの識別情報が「１」であれば加重平均係数αを読み出し、起動アプリケーションの識別情報が「２」であれば加重平均係数ｂを読み出す。そして、平均データレート算出部１５は、起動アプリケーションの識別情報が「１」であれば、以下に示す（１）式によって平均データレートＲを算出し、起動アプリケーションの識別情報が「２」であれば、以下に示す（２）式によって平均データレートＲを算出する。
【００３０】
【数１】
2007281553.tif 000003
【００３１】
【数２】
2007281553.tif 000004
【００３２】
起動アプリケーションの識別情報が「２」であるときに、（２）式によって平均データレートＲを算出する場合、（１）式のように全ての加重平均係数を使用して平均データレートＲを算出してもよいが、加重平均係数が「０」である項の計算を省略して、加重平均係数βの値が「０」でない項（すなわち、ｋが１〜５）のみを計算することにより、平均データレートＲの算出時間を短縮している。平均データレート算出部１５は、この計算を基地局１と現在通信中である全移動端末に対して行い、得られた平均データレートＲの値を端末情報記憶部１８に記憶する。これにより、現在通信中の移動端末のそれぞれについて平均データレートＲの値が更新されることになる。
【００３３】
このようにして、求める平均データレートＲへの加重平均係数をアプリケーションに必要となるリアルタイム性に応じて行い、優先度の高いアプリケーションの時分割単位毎の優先度が高い頻度でアプリケーションの優先度の低い時分割単位の優先度毎を上回るようにする。アプリケーションの優先度が低い端末でも何れ時分割単位の優先度が高くなり、割り当てられる確率が高くなる。
【００３４】
このように、基地局１では、スケジューラ１４により次のスロットをどの移動端末に対する送信に使用するかを決定し、この送信における伝送速度については移動端末から通知されたＤＲＣを基にできるだけ高い伝送速度を使用して移動端末との通信を行うようになっている。Ｃｄｍａ２０００  １ｘＥＶ−ＤＯ方式ではセクタあたり最大２．４Ｍｂｐｓの下りデータ伝送を可能とするが、これはあくまで１つのセクタあたりの最大値であり、実際にはこのセクタを現在接続中の複数の移動端末で分け合って使用することになる。このため１ｘＥＶ−ＤＯ方式の持つ能力を生かすためには効率的で、かつユーザにとって使い勝手の良いスケジューリングを行うことが重要である。
【００３５】
次に、図３を参照して、図１に示す基地局１がスケジューリングを行う動作を説明する。まず、制御部１１は、受信部１３を介して、下り通信速度の要求値（ＤＲＣ）と起動アプリケーションの識別情報とを受信する（ステップＳ１）。制御部１１は、受信したＤＲＣと起動アプリケーションの識別情報とをスケジューラ１４を介して、端末情報記憶部１８へ記憶する。このＤＲＣと起動アプリケーションの識別情報とを端末情報記憶部１８へ記憶する動作は、自己の通信エリア内において現在通信中である全ての移動端末について行う。
【００３６】
次に、平均データレート算出部１５は、前述した平均データレートＲの算出方法を使用して、各移動端末において起動されているアプリケーションに基づく平均データレートＲを算出して、得られた結果を端末情報記憶部１８へ記憶する（ステップＳ２）。これを受けて、ＤＲＣ／Ｒ算出部１６は、端末情報記憶部１８から平均データレートＲとＤＲＣを読み出し、ＤＲＣ／Ｒの値を算出して、このＤＲＣ／Ｒの値に対して移動端末を特定する識別情報を付与してＤＲＣ／Ｒ比較部１７へ通知する（ステップＳ３）。例えば、図２に示す例において算出対象が移動端末Ａであれば、平均データレートＲは、「Ｒ−Ａ」となり、ＤＲＣは、「ＤＲＣ−Ａ」となるため、ＤＲＣ／Ｒの値は、「ＤＲＣ−Ａ」／「Ｒ−Ａ」により算出されることになる。そして、平均データレート算出部１５は、現在通信中の全ての移動端末について平均データレートＲを算出したか否かを判定し（ステップＳ４）、平均データレートＲを算出していない移動端末があれば、ステップＳ２へ戻り、平均データレートの算出とＤＲＣ／Ｒの算出を行う。
【００３７】
次に、ＤＲＣ／Ｒ比較部１７は、現在通信中の全ての移動端末についてＤＲＣ／Ｒの値をＤＲＣ／Ｒ算出部１６から通知された時点で、通知されたＤＲＣ／Ｒの値が最大である移動端末を特定する（ステップＳ５）。そして、ＤＲＣ／Ｒ比較部１７は、特定した移動端末の識別情報を制御部１１へ通知する。これを受けて、制御部１１のチャネル割当部１１ｂは、特定された移動端末に対して、次の下り送信スロットを割り当てる（ステップＳ６）とともに、端末情報記憶部１８に記憶されている各移動端末の下りデータレートの値を更新する（ステップＳ７）。そして、再び下り通信速度の要求値（ＤＲＣ）と起動アプリケーションの識別情報とを受信して（ステップＳ１）、ステップＳ２〜Ｓ７の処理を繰り返し実行する。
【００３８】
このように、スケジューラ１４は各移動端末毎の平均データレートＲを算出する際、端末情報記憶部１８に記憶された各移動端末毎の起動アプリケーション識別情報を読み出し、ストリーミング・ビデオやＩＰ−ＴＶ電話等のリアルタイム性が必要なアプリケーションが利用されていれば、その移動端末の平均データレートＲを算出するスロット数を少なくするようにしたため、リアルタイム性が必要なアプリケーションが利用されている移動端末に下り送信スロットが割り当てられる頻度を高くすることができ、アプリケーション実行時のリアルタイム性を保持することが可能となる。例えば、対象移動端末の平均データレートＲを算出するスロット数を過去の５スロットにした場合、過去５スロットでこの移動端末への下り送信スロットが割り当てられなかった場合でも、６スロット目でこの移動端末の平均データレートＲは「０」となり、スケジューラ１４により６スロツト目でこの移動端末に対して下り送信スロットが割り当てられる可能性は飛躍的に高くなる。また他にそのスロットで通信を開始しようとする移動端末が無ければ、対象移動端末への下り送信スロットの割り当てが行われる。すなわち、例えば５スロットの間、対象移動端末への下り送信スロットが割り当てられなかった場合であっても、６スロット目にはこの移動端末に対して下り送信スロットが割り当てられる可能性を非常に高くすることができる。スケジューラ１４により下り送信スロットが割り当てられる頻度が高くなれば、リアルタイム性が要求されるアプリケーションの使い勝手を改善することが可能となる。
【００３９】
一方、各端末毎の起動アプリケーション識別情報を読み出し、メールやストリーミング情報を含まないＷｅｂページの閲覧などリアルタイム性が必要でないアプリケーションが利用されていれば、移動端末の平均データレートＲを算出するスロット数を多くすることでリアルタイム性があるアプリケーションへの割り当てを阻害しないようにする一方、Ｒを算出するスロット数分経過すれば、この移動端末の平均データレートＲは「０」に近づき、この移動端末に対して下り送信スロットが割り当てられる可能性は飛躍的に高くなる。これにより、リアルタイム性が必要でないアプリケーションでも一方的に割り当てられる確率を落とされることがない。
このようにして、アプリケーションのリアルタイム性が必要な度合いごとに割り当ての頻度を分け、リアルタイム性が必要な優先となるアプリケーションの割り当てる頻度を増やす一方、リアルタイム性が必要なく優先されないアプリケーションでも、何れ割り当てられることになる。
【００４０】
以上説明したように、リアルタイム性を要求するアプリケーションを利用している移動端末（以下、優先移動端末と称する）に対しては、希望する周期で平均データレートＲが必ず「０」となる加重平均係数の個数を、リアルタイム性を必要としないアプリケーション（リアルタイムで表示等を行わずにデータをダウンロードするなどのアプリケーション）を利用している移動端末の個数より少なく設定することにより、優先移動端末に設定周期で下り送信スロットが割り当てられる確率を高くすることができる。しかし、基地局１と通信中の全移動端末数に対する優先移動端末の割合が低い時には問題無いが、優先移動端末の割合が大きい場合には優先移動端末以外の移動端末（以下、通常移動端末と称する）に対する下り送信スロットの割り当て頻度（確率）が低下しないように配慮する必要がある。この点について、図４を参照して説明する。
【００４１】
図４は、図２示す加重平均係数α、βの関係を示す説明図である。図４において、通常移動端末の平均データレートＲを求めるための加重平均係数αｋの個数（平均データレートＲを求める際の過去スロット数）をＳ、優先移動端末の平均データレートＲを求めるための加重平均係数βｋの個数をＴで表す。例えば、Ｓ＝１０００、Ｔ＝６０とした場合、ｋ＞５７でαｋ＞βｋとなり、通常移動端末より優先移動端末が選ばれ易くなり（同一ＤＲＣでのＤＲＣ／ＲにおけるＲが小さくなる）、設定した周期よりも短い周期で優先移動端末に下り送信スロットが割り当てられる可能性が高くなる。言い換えれば優先移動端末の台数が、設定した周期（下り送信スロットの割り当て周期）に近いと通常移動端末に割り当てられる頻度（確率）が著しく低下し、通常移動端末ユーザの利用に支障が出る可能性がある。
【００４２】
この問題については、図４のαｋとβｋが交差する点（サンプル数ｋ＝Ｌ）が、通信可能な移動端末台数Ｎ以上になるように優先移動端末に対する加重平均係数の個数を設定することにより回避することが可能である。１つのスケジューラに管理される移動端末数は、ユーザの利用状況により増減するが、規定されている最大値としては、１ｘＥＶ−ＤＯＲｅｖ．０で５９台、Ｒｅｖ．Ａでは１１４台となっている。ユーザ数最大の状況で優先移動端末台数が多い状況でも通常移動端末に与える影響を最小限とする優先移動端末における加重平均係数βの個数Ｔの下限は、Ｌが最大ユーザ数Ｎｍａｘ（５９台または１１４台）以上となる時のＴとして求めることができ、ＴはＬ、Ｎの関数として求めることができる。
【００４３】
αｋ＝（２（Ｓ−ｋ＋１）−１）／Ｓ２    ・・・・・（３）
βｋ＝（２（Ｔ−ｋ＋１）−１）／Ｔ２    ・・・・・（４）
として、βｋ＝αｋとなるＴを（３）、（４）式から求めると、
Ｔ＝（２Ｓ２−√（４Ｓ４−４（２Ｓ−２ｋ＋１）（２ｋ−１）Ｓ２））／２（２Ｓ−２ｋ＋１）    ・・・・・（５）
となる。
【００４４】
例えば台数５９台（（５）式にｋ＝Ｌ＝Ｎ＝５９、Ｓ＝１０００を代入）に対しては、Ｔ＝６２．１３５となり、切り上げたＴ＝６３が優先移動端末における加重平均係数βの個数の最小値となる。最大ユーザ数Ｎｍａｘ＝５９の場合に対しては、これ以上のＴであれば、セクタ内の全台数、優先移動端末の台数に関わらず通常移動端末に下り送信スロットが割り当てられる頻度の低下を防ぐことができる。ここでは最大ユーザ数からＴの値を求めているが、その時点での基地局と通信中の全移動端末数からＴを求め、全移動端末数の増減に応じて、Ｔの値を切り替えてもよい。さらに移動端末数から求まるＴよりも周期を短くしたい場合には、優先移動端末の台数の制限を行なえばよい。
【００４５】
なお、前述した説明においては、利用しているアプリケーションがリアルタイム性を必要とするか否かに基づいて、端末情報記憶部１８に予め記憶されている２種類の加重平均係数α、βのいずれかを選択して、平均データレートＲを算出する例を説明したが、移動端末内において実行可能な全てのアプリケーションに対応する加重平均係数がアプリケーションの種類の数だけ端末情報記憶部１８に記憶されており、移動端末において利用されているアプリケーションに対応する加重平均係数を選択して、平均データレートＲを算出するようにしてもよい。このようにすることにより、利用されているアプリケーションに対応して下り送信スロットが割り当てられる頻度を制御することが可能となる。
【００４６】
また、複数のアプリケーション毎に応じた優先度を割り当てることにより、優先度が高いアプリケーションの割り当て頻度が増す一方で優先度の低いアプリケーションへ割り当てられるチャネルにおいても、時間平均した伝送容量に極端な差がつくことを防ぐことができる。
【００４７】
また、加重平均係数の個数を係数βの場合５個としたが、各アプリケーション毎の加重平均係数の個数は、アプリケーション実行中に許容可能な遅延時間に基づいて決定し、端末情報記憶部１８に記憶されていてもよい。例えば、係数の個数を５個とした場合、５スロットの間、対象移動端末への下り送信スロットが割り当てられなくても、６スロット目にはこの移動端末に対して下り送信スロットが割り当てられる可能性を非常に高くすることができるため、アプリケーション許容遅延時間を１スロット当たりの実行時間で除算した値に基づいて、加重平均係数の個数を求めれば、アプリケーション許容遅延時間内に下り送信スロットが割り当てられる可能性を高くすることが可能になる。
【００４８】
また、下り送信スロットを割り当てる移動端末を特定するための通信品質の指標として、移動端末が要求する下り通信速度の値（ＤＲＣ）を使用したが、通信品質を示す指標は、これに限らず、基地局または移動端末の受信する信号品質（例えば、ＣＩＲ、ＳＩＲ、ＣＮＲ、ＣＩＮＲ、ＳＩＮＲ等）の値、基地局または移動端末の受信する受信電力（ＲＳＳＩを含む）の値、基地局または移動端末の受信時のエラー率（例えば、ＦＥＲ、ＰＥＲ等）の値を用いるようにしてもよい。
【００４９】
このように、Ｃｄｍａ２０００  １ｘＥＶ−ＤＯ方式等の無線データ通信の下り送信が時分割であり、時分割スロットへの各移動端末の割り当てが、移動端末における基地局信号（パイロットチャネル信号など）の受信状態（受信電界強度、搬送波対干渉比＝ＣＩＲ）を考慮したスケジューリングによってなされる無線システムにおいて、次の下り送信スロットを割り当てる移動端末を特定するときに参照するＤＲＣ／Ｒの値を移動端末において利用されているアプリケーションに応じて求めるようにしたため、アプリケーションの使い勝手を改善し、ユーザの満足度を向上させることができる。特にリアルタイム性を必要とするアプリケーションを利用する移動端末が存在する場合には、この移動端末に対する平均データレートＲの算出方法をアプリケーションに応じた方法を選択するように制御することで、スケジューリングの結果、リアルタイム性を必要とする移動端末に対して下り送信スロットが割り当てられる機会を定期的に確保できるようになるため、ユーザがストリーミング・ビデオ再生やＩＰ電話、ＩＰＴＶ電話等を利用する際の使い勝手を改善することが可能となる。また、ネットワーク事業者においては、新たなサービスの導入が可能となり、保有する通信ネットワークの付加価値を高めることができるため、収益増大を見込むことができる。
【００５０】
なお、本発明の移動端末は、移動通信を使用した携帯電話機や移動通信機能を有した携帯情報移動端末（ＰＤＡ）、モバイル移動端末、カーナビ装置などを含むものである。
【００５１】
なお、図１における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりスケジューリング処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００５２】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す端末情報記憶部１８内に記憶される端末情報テーブルのテーブル構造を示す説明図である。
【図３】図１に示す基地局１の動作を示すフローチャートである。
【図４】図２示す加重平均係数α、βの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・基地局、１１・・・制御部、１２・・・送信部、１３・・・受信部、１４・・・スケジューラ、１５・・・平均データレート算出部、１６・・・ＤＲＣ／Ｒ算出部、１７・・・ＤＲＣ／Ｒ比較部、１８・・・端末情報記憶部、１９・・・セクタスループット監視部、２０・・・インタフェース部、２・・・ネットワーク、３・・・情報配信サーバ、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・移動端末、２１・・・ＣＰＵ、２２・・・アプリケーション情報把握部、２３・・・共用部、２４・・・復調器、２５・・・復号器、２６・・・予測器、２７・・・ＣＩＲ−ＤＲＣ変換テーブル、２８・・・ＧＰＳ受信部、２９・・・ＭＵＸ、３０・・・符号化器、３１・・・変調器、３２・・・メモリ、３３・・・表示部、３４・・・操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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