(57)【要約】  複数の移動端末で共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムにおいて、スケジューラは、各移動端末における受信信号の品質に基づいてどの移動端末を選択するかの指標値を計算し、該指標値を受信信号の品質変動率により、あるいはフェージング周波数により、あるいはＣＱＩ毎の誤り率等により補正し、該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムにおけるスケジューリング方法において、
各移動端末における受信信号の品質に基づいて、どの移動端末を選択するかの指標値を計算し、
前記品質の変動率を求め、該品質変動率により前記指標値を補正し、
該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択する、
ことを特徴とするスケジューリング方法。
【請求項２】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムにおけるスケジューリング方法において、
移動端末における受信信号の品質に基づいて、どの移動端末を選択するかの指標値を計算し、
移動端末におけるフェージング周波数を求め、
該フェージング周波数により前記指標値を補正し、
該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択する、
ことを特徴とするスケジューリング方法。
【請求項３】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムにおけるスケジューリング方法において、
移動端末における受信信号の品質に基づいて、どの移動端末を選択するかの指標値を計算し、
移動端末へ送信するデータの必要送信間隔を取得し、
該必要送信間隔により前記指標値を補正し、
該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択する、
ことを特徴とするスケジューリング方法。
【請求項４】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信すると共に、移動端末で受信したデータに誤りが検出されたとき再送制御を実施する無線データ伝送システムにおけるスケジューリング方法において、
移動端末における受信信号の品質に基づいて、どの移動端末を選択するかの指標値を計算し、
前記受信信号品質での移動端末における誤り率を算出し、
該誤り率により前記指標値を補正し、
該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択する、
ことを特徴とするスケジューリング方法。
【請求項５】
前記誤り率を、移動端末より送信されてくる正常受信、異常受信を示す信号に基づいて計算する、
ことを特徴とする請求項４記載のスケジューリング方法。
【請求項６】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信すると共に、移動端末で受信したデータに誤りが検出されたとき再送制御を実施する無線データ伝送システムにおけるスケジューリング方法において、
移動端末における受信信号の品質に基づいて、どの移動端末を選択するかの指標値を計算し、
再送回数毎に移動端末における誤り率を算出し、
該誤り率により前記指標値を補正し、
該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択する、
ことを特徴とするスケジューリング方法。
【請求項７】
前記誤り率を、移動端末より送信されてくる正常受信、異常受信を示す信号に基づいて計算する、
ことを特徴とする請求項６記載のスケジューリング方法。
【請求項８】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムにおけるスケジューリング方法において、
移動端末における受信信号の品質に基づいて、どの移動端末を選択するかの指標値を計算し、
移動端末の上り無線同期状態を検出し、
データを送出する移動端末を、同期状態にある移動端末の中から優先的に前記指標値に基づいて選択する、
ことを特徴とするスケジューリング方法。
【請求項９】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムにおける基地局装置において、
各移動端末における受信信号の品質を示すデータを該移動端末より受信する受信部、
該受信信号品質に基づいて、移動端末毎にどの移動端末を選択するかの指標値を計算すると共に、該受信信号品質の変動率を求め、該受信信号品質の変動率により前記指標値を補正し、該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択するスケジューラ、
を備えたことを特徴とする基地局装置。
【請求項１０】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムにおける基地局装置において、
各移動端末における受信信号の品質を示すデータを該移動端末より受信する受信部、
移動端末におけるフェージング周波数を算出するフェージング周波数算出部、
前記受信信号品質に基づいて、移動端末毎にどの移動端末を選択するかの指標値を計算すると共に、前記移動端末のフェージング周波数により前記指標値を補正し、該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択するスケジューラ、
を備えたことを特徴とする基地局装置。
【請求項１１】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムにおける基地局装置において、
各移動端末における受信信号の品質を示すデータを該移動端末より受信する受信部、
移動端末へ送信するデータの必要送信間隔を取得する送信間隔取得部、
該受信信号品質に基づいて移動端末毎にどの移動端末を選択するかの指標値を計算すると共に、前記必要送信間隔により該指標値を補正し、該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択するスケジューラ、
を備えたことを特徴とする基地局装置。
【請求項１２】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信すると共に、移動端末で受信したデータに誤りが検出されたとき再送制御を実施する無線データ伝送システムにおける基地局装置において、
各移動端末における受信信号の品質を示すデータを該移動端末より受信する受信部、
前記受信信号品質での移動端末における誤り率を算出する誤り率計算部、
前記受信信号品質に基づいて移動端末選択用の指標値を計算し、前記誤り率により該指標値を補正し、該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択するスケジューラ、
を備えたことを特徴とする基地局装置。
【請求項１３】
前記誤り率計算部は、前記誤り率を、移動端末より送信されてくる正常受信、異常受信を示す信号に基づいて計算する、
ことを特徴とする請求項１２記載の基地局装置。
【請求項１４】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へ
データを送信すると共に、移動端末で受信したデータに誤りが検出されたとき再送制御を実施する無線データ伝送システムにおける基地局装置において、
各移動端末における受信信号の品質を示すデータ並びに再送回数を該移動端末より受信する受信部、
再送回数毎に移動端末における誤り率を算出する誤り率計算部、
移動端末の受信信号品質に基づいて移動端末選択用の指標値を計算し、前記誤り率により該指標値を補正し、該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択するスケジューラ、
を備えたことを特徴とする基地局装置。
【請求項１５】
前記誤り率計算部は、前記誤り率を、移動端末より送信されてくる正常受信、異常受信を示す信号に基づいて計算する、
ことを特徴とする請求項１４記載の基地局装置。
【請求項１６】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムにおける基地局装置において、
各移動端末における受信信号の品質を示すデータを該移動端末より受信する受信部、
移動端末の上り無線同期状態を検出する同期検出部、
移動端末の受信信号品質に基づいて移動端末選択用の指標値を計算し、データを送出する移動端末を、同期状態にある移動端末の中から優先的に前記指標値に基づいて選択するスケジューラ、
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】
本発明はスケジューリング方法及び基地局装置に係り、特に、複数の移動端末で共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムにおけるスケジューリング方法及び基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回線を複数ユーザで共有するような無線通信システムはいくつか存在するが、ここでは、Ｗ−ＣＤＭＡ（ＵＭＴＳ）移動通信システムを１例としてとりあげて説明する。図１７はＷ−ＣＤＭＡ移動通信システムの構成例である。図において、１はコアネットワーク、２、３は無線基地局制御装置（ＲＮＣ：Radio Network Controller）、４、５は多重分離装置、６1〜６5は無線基地局（ＲｏｄｅＢ）、７は移動局（ＵＥ：User equipment）をそれぞれ示す。
コアネットワーク１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、ＡＴＭ交換網、パケット交換網、ルーター網等によりコアネットワークを構成することができる。尚、コアネットワーク１は、他の公衆網（ＰＳＴＮ）等とも接続され、移動局７が固定電話等との間で通信を行うことも可能としている。【０００３】
無線基地局制御装置２、３は、無線基地局６1〜６5の上位装置として位置付けられ、これらの無線基地局６1〜６5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。また、ハンドオーバ時において、１つの移動局７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１側へ送出するハンドオーバ制御機能も備えている。
多重分離装置４、５は、ＲＮＣと無線基地局との間に設けられ、ＲＮＣ２、３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ＲＮＣ側に引き渡す制御を行う。
無線基地局６1〜６3はＲＮＣ２、無線基地局６4、６5はＲＮＣ３により無線リソースを管理されつつ、移動局７との間の無線通信を行う。移動局７は、無線基地局６の無線エリア内に在圏することで、無線基地局６との間で無線回線を確立し、コアネットワーク１を介して他の通信装置との間で通信を行う。
コアネットワーク１とＲＮＣ２、３との間のインタフェースをＩｕインタフェース、ＲＮＣ２、３間のインタフェースをＩｕｒインタフェース、ＲＮＣ２、３と各無線基地局６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６と移動局７との間のインタフェースをＵｕインタフェースと称し、２〜６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）と称する。コアネットワーク１とＲＮＣ２、３との間の回線は、Ｉｕ、Ｉｕｒインタフェースのために共用され、ＲＮＣ２、３と多重分離装置４、５との間の回線は、複数の無線基地局用のＩｕｂインタフェースで共用されている。
以上が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ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）方式が採用されることがある(非特許文献１，２参照)。ここで、ＨＳＤＰＡについて簡単に説明する。【０００４】
・ＨＳＤＰＡ
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、移動局間の無線環境に応じて適応的に切りかえることを特徴としている。
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。
ＨＳＤＰＡに用いられる主な無線チャネルは、図１８に示すように(1) ＨＳ−ＳＣＣＨ（High Speed-Shared Control Channel）、（2） ＨＳ−ＰＤＳＣＨ（High Speed-Physical Downlink Shared Channel）、(3) ＨＳ−ＤＰＣＣＨ（High Speed-Dedicated Physical Control Channel）がある。
ＨＳ−ＳＣＣＨ、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。言い換えれば、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを介してデータの送信が行われることを通知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)の割当て数（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ある。
一方、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。
その他、ＨＳ−ＤＰＣＣＨは、無線基地局からの受信信号の受信品質（例えばＳＩＲ）を測定した移動局が、その受信品質をＣＱＩ（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。すなわち、ＣＱＩは、移動局が基地局に対して受信環境を報告するための情報であり、ＣＱＩ＝１〜３０の値をとり、その受信環境下でブロックエラーレートBLERが０．１を越えないＣＱＩ値を基地局に報告する。
無線基地局は、受信したＣＱＩ値により、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かえ、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かえる（即ち、適応変調を行う）。実際、基地局はＣＱＩ＝１〜３０に応じて伝送速度の異なるフォーマットを定義するＣＱＩテーブルを保持しており、ＣＱＩ値に応じた前記パラメータ（伝送速度、変調方式、多重コード数等）を該テーブルより求め、ＨＳ−ＳＣＣＨで移動局に通知する。【０００５】
・チャネル構造
図１９は、ＨＳＤＰＡにおけるチャネル構成説明図であり、Ｗ−ＣＤＭＡでは、符号分割多重方式を採用するため、各チャネルは符号により分離されている。ＣＰＩＣＨ（Common Pilot Channel）、ＳＣＨ（Synchronization Channel）は、それぞれ下り方向の共通チャネルである。ＣＰＩＣＨは、移動局においてチャネル推定、セルサーチ等に利用されるチャネルであり、いわゆるパイロット信号を送信するためのチャネルである。ＳＣＨは、厳密には、Ｐ−ＳＣＨ（Primary SCH）、Ｓ−ＳＣＨ（Secondary SCH）があり、各スロットの先頭の２５６チップでバースト状に送信されるチャネルである。このＳＣＨは、３段階セルサーチを行う移動局によって受信され、スロット同期、フレーム同期を確立した
り、基地局コード(スクランブルコード)を識別するために用いられる。ＳＣＨは１スロットの１／１０の長さであるが、図では広めに示している。残りの９／１０はＰ−ＣＣＰＣＨである。
次に、チャネルのタイミング関係について説明する。各チャネルは１５個のスロットにより、１フレーム（１０ｍｓ）を構成しており、いフレームは２５６０チップ長相当の長さを有している。先に説明したように、ＣＰＩＣＨは他のチャネルの基準として用いられるため、ＳＣＨ＋Ｐ−ＣＣＰＣＨ及びＨＳ−ＳＣＣＨのフレーム先頭はＣＰＩＣＨのフレームの先頭と一致している。一方、ＨＳ−ＰＤＳＣＨのフレームの先頭は、ＨＳ−ＳＣＣＨ等に対して２スロット遅延しているが、これは移動局がＨＳ−ＳＣＣＨを介して変調方式情報を受信してから、受信した変調方式に対応する復調方式でＨＳ−ＰＤＳＣＨの復調を行うことを可能にするためである。また、ＨＳ−ＳＣＣＨ、ＨＳ−ＰＤＳＣＨは、３スロットで１サブフレームを構成している。
ＨＳ−ＤＰＣＣＨは上り方向のチャネルであり、その第１スロットは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの受信から約７．５スロット経過後に、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの受信結果を示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を移動局から無線基地局に送信するための用いられる。また、第２、第３スロットは、適応変調制御のためのＣＱＩ情報を定期的に基地局にフィードバック送信するために用いられる。ここで、送信するＣＱＩ情報は、ＣＱＩ送信の４スロット前から１スロット前までの期間に測定した受信環境（例えば、ＣＰＩＣＨのＳＩＲ測定結果）に基づいて算出される。【０００６】
・スケジューラ
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)を決定するもと共に送信速度、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、HSDPA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取り上げて説明する。HSDPA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。図２０はＨＳＤＰＡシステムにおける構成例を示したもので、1台の無線基地局制御装置２に２台の無線基地局装置６1〜６2が接続し、無線基地局装置６1が配下の移動局７1〜７mと通信を行なっており、無線基地局装置６2が配下の移動局７(m+1)〜７nと通信を行なっている。
各基地局のスケジューラＳＪＬは、移動局より受信するＣＱＩ、HARQ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ＣＣＤに指示する。また、スケジューラＳＪＬ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２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２はコアネットワークを介して受信した各移動局７1〜７n宛のデータを保持しており、スケジューラＳＪＬ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。基地局６1〜６2のバッファ部ＢＵＦは無線基地局制御装置２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ＳＪＬ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ＣＣＤに入力する。チャネルコーディング部ＣＣＤ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。
スケジューラにおけるユーザ選択アルゴリズムとして、Maximum CIR手法とProportional Fairness手法などが提案されている（非特許文献３参照）。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
【数１】
2006095387.tif 000002
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。【０００７】
・発明が解決しようとする課題
回線を複数ユーザで共有するような無線通信システムにおいて、スケジューラはスケジューリング方式に基づき、複数のユーザから送信対象である移動局を選択し、下り回線品質に応じた適応変調制御を実施する。このため、スケジューリング方式が、全体的なセルのスループットに大きな影響を及ぼす。先に背景技術で説明したProportional Fairness手法は、公平性を保ちながらスループットを向上させるという点では優れているが、依然として以下の課題が内在する。
(1) Proportional Fairness手法は、回線品質の変動が激しいユーザを選択しやすい。Proportional Fairness手法は、平均回線品質に対する瞬時値の割合を指標とすることにより、公平性・スループット両面を考慮に入れた方式である半面、劣悪な環境にあると思われる回線品質が激しいユーザを選択しやすい。
(2) Proportional Fairness手法は、データ種別を考慮に入れた方式ではない。同じようなデータ量でも、E-mailのようなリアルタイム性が無いものは、送信間隔は長くても良いが、音声のようなリアルタイム性が要求されるものは、送信間隔を短くする必要がある。もし、このようなデータ種別による特性を全く考慮に入れてないと、リアルタイム性をさほど要求しないものに対し、頻繁に割当てたり、逆にリアルタイム性が高いものに割当てられなかったりして、無線リソースの効率利用ができない。
(3) Proportional Fairness手法は、ＣＱＩ毎のエラーレートを考慮に入れた方式ではない。HSDPAでは回線品質(ＣＱＩ)に応じて目標エラーレート(ブロックエラーレート＝０．１)となるように送信するデータ量を決めている。しかし、場所や時間により伝搬環境が異なると端末の性能により移動局でのエラーレートが変わってくる。かかる場合、全ユーザにおいてＣＱＩ毎のエラーレートを均一化、すなわち０．１にすることは困難で、そのバラつきを考慮に入れる必要がある。
(4) Proportional Fairness手法は、再送回数毎のエラーレートを考慮に入れた方式ではない。HSDPAにおいては、Ｈ−ＡＲＱを実装しており、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を高めており、再送回数が多くなればエラーレートが小さくなる。従って、再送回数毎のエラーレートを考慮に入れる必要がある。ところで、再送回数とエラーレートの関係（再送回数と利得の関係）は伝搬環境に応じて異なる。そこで、伝播環境に応じた再送回数とエラーレートの関係を考慮に入れる必要がある。
(5) Proportional Fairness手法は上り無線同期状態を考慮に入れた方式ではない。選択候補ユーザは上り同期確立していることが前提だが、上り同期が安定してない移動局を選択することがあり得る。すなわち、完全同期状態ではなく、前方・後方保護状態の移動局を選択することが有り得る。完全同期状態とは常にパイロット同期が確立している状態を、前方保護状態とは同期外れ状態からパイロット同期が一回以上確立した後、前方保護段数分パイロット同期が上がってない状態を、後方保護状態とは、完全同期状態からパイロット同期が一回以上外れた後、後方保護段数分パイロット同期は上がってない状態を指す。前方・後方保護状態においては、概して同期状態が不安定なことが多く、その際は、HS-DPCCHデータの受信確率が低下し、再送処理が増加するため、セルのスループットが低
下する。そのため、上り同期状態を考慮に入れる必要がある。【０００８】
以上より、本発明の目的は、Proportional Fairness手法をベースに、上記(1)〜(5)の課題を解決し、かつ、より高いスループットを実現できるスケジューリング方法及び基地局装置を提供することである。
【非特許文献１】3G TS 25.212（3rd Generation Partnership Project: Technical Specification Group Radio Access Network ; Multiplexing and channel coding (FDD))
【非特許文献２】3G TS 25.214（3rd Generation Partnership Project: Technical Specification Group Radio Access Network ; Physical layer procedures (FDD))
【非特許文献３】信学技法RCS2001-291,pp.51-58,Mar.2002."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"
【発明の開示】
【０００９】
第1の本発明においてスケジューラは、回線品質の分散値、または、フェージング周波数推定結果をProportional Fairness手法に反映する。これにより、回線品質の変動が激しい、または、フェージング周波数が高い移動局を選択しにくくする。
また、第２の発明においてスケジューラは、データ種別に応じた所要送信間隔をProportional Fairness手法に反映し、所要送信間隔が短いデータ(リアルタイム性の高い音声などのデータ)を送信している移動局を優先的に選択する。
また、第３の発明においてスケジューラは、ＣＱＩ毎の誤り率をProportional Fairness手法に反映し、誤り率の低いＣＱＩを受信した移動局を優先的に選択する。
また、第４の発明においてスケジューラは、再送回数毎の誤り率をProportional Fairness手法に反映し、誤り率の低い再送回数の移動局を優先的に選択する。
また、第５の発明においてスケジューラは、移動局が完全同期状態に有るか否かをProportional Fairness手法に反映し、完全同期状態の移動局を優先的に選択する。
第１の発明によれば、回線品質の変動が激しい、または、フェージング周波数が高い場合、上り／下り受信特性が劣化する傾向にあり、そういった移動局を選択しにくくすることにより、セル全体の誤り率が低くなり、スループットが向上する。
第2の発明によれば、所要送信間隔が短いデータを送受信する移動局を優先的に選択し、所要送信間隔が長い移動局に回線を割当てないことにより、データ種別に応じた最適な回線割当を可能とする。
第３の発明によれば、誤り率の低いＣＱＩを受信した移動局を優先的に選択することにより、セル全体の誤り率が低くなり、スループットが向上する。
第４の発明によれば、誤り率の低い再送回数の移動局を優先的に選択することにより、セル全体の誤り率が低くなり、スループットが向上する。
第５の発明によれば、確実に同期が取れている移動局を優先的に選択することにより、ACK/NACKの受信確率が向上し、DTX受信(無送信)に伴う再送回数を低減でき、スループットが向上する。また、信頼度が低いＣＱＩに基づくデータ送信をする可能性が小さくなるため、回線品質の割にデータ量が多い場合の誤り率増加、データ量が少ない場合の送信レート低下というスループット低下要因を排除できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第1実施例の基地局装置の構成図である。
【図２】回線品質変動量(VARCQ)を加味したスケジューリング処理フローである。
【図３】第２実施例の基地局装置の構成図である。
【図４】フェージング周波数fdを加味したスケジューリング処理フローである。
【図５】第３実施例の基地局装置の構成図である。
【図６】データ種別に応じた所要送信間隔を加味したスケジューリング処理フローである。
【図７】第４実施例の基地局装置の構成図である。
【図８】誤り率計算部によるＣＱＩ毎の誤り率算出の処理フローである。
【図９】誤り率計算部のメモリ記憶データ説明図である。
【図１０】ＣＱＩ毎の誤り率を加味したスケジューリング処理フローである。
【図１１】第５実施例に基地局装置の構成図である。
【図１２】誤り率計算部による再送回数毎の誤り率算出の処理フローである。
【図１３】ＣＱＩ毎の誤り率を加味したスケジューリング処理フローである。
【図１４】第６実施例の基地局装置の構成図である。
【図１５】無線同期状態を加味した第６実施例のスケジューリング処理フローである。
【図１６】各同期状態間の遷移図である。
【図１７】Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムの構成例である。
【図１８】ＨＳＤＰＡに用いられる無線チャネル説明図である。
【図１９】ＨＳＤＰＡにおけるチャネルのタイミング説明図である。
【図２０】ＨＳＤＰＡシステムの構成例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（Ａ）第１実施例
図1は第1実施例の基地局装置の構成図である。この第1実施例において、スケジューラ１５は、回線品質の分散値をProportional Fairness手法に反映する。
基地局装置１０の受信部１１はアンテナにより受信した無線信号の増幅、帯域制限、周波数変換、直交復調、AD変換などを行なって逆拡散部１２に入力する。
逆拡散部１２は移動局（移動端末)に割り当てた拡散コードを用いて逆拡散して該移動局から送られてくるＤＰＣＣＨ(個別物理制御チャネル)およびＨＳ−ＤＰＣＣＨを復調し、ＤＰＣＣＨ(個別物理制御チャネル)の復調により得られたパイロット信号をチャネル推定部１３に入力し、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ復調信号をＡＣＫ／ＣＱＩ復号部１４に入力する。チャネル推定部１３はパイロット信号を用いてチャネルを推定し、ＡＣＫ／ＣＱＩ復号部１４はチャネル推定値に基づいてＡＣＫ／ＮＡＣＫ，ＣＱＩを同期検波し、誤り検出訂正処理を施し、ＨＳ−ＤＰＣＣＨで送られてくるＡＣＫ／ＮＡＣＫ，ＣＱＩを復号して出力する。同様に、全移動局から送られてくるＡＣＫ／ＮＡＣＫ，ＣＱＩを復号してスケジューラ１５に入力する。
スケジューラ１５は、移動局毎にProportional Fairness手法による指標値と回線品質
の分散値を計算し、該回線品質の分散値に基づいて該指標値を補正し、該補正指標値に基づいてデータを送出する移動局を選択する。また、スケジューラ１５は、ＣＱＩ情報を基に送信データ量、拡散コード、変調方式、電力等を決定し、チャネルコーディング部１６、拡散部１８、送信部１９に入力する。また、スケジューラ１５はバッファ部のデータ滞留量に基づいて無線基地局制御装置ＲＮＣ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ＲＮＣはコアネットワークを介して受信した各移動局宛のデータを保持しており、スケジューラ１５からの要求により、要求された移動局宛のデータを基地局１０に送出する。基地局のバッファ部１７は無線基地局制御装置ＲＮＣ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１５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１６に入力する。チャネルコーディング部１６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、拡散部１８は指示された拡散コードでデータを拡散し、送信部１９はスケジューラから指示された変調方式で変調すると共に、無線周波数に周波数変換してアンテナから移動局に向けて送信する。【００１２】
図２は回線品質変動量(VARCQ)を加味したスケジューリング処理フローである。まず、チャネル推定部１３はDPCCHのパイロット信号を基に、無線空間における位相回転量、振幅変動量を推定(チャネル推定)し、ＡＣＫ／ＣＱＩ復号部１４に入力する(ステップ１０１)。ＡＣＫ／ＣＱＩ復号部１４はチャネル推定値に基づいてＡＣＫ／ＮＡＣＫ，ＣＱＩを同期検波し、誤り検出訂正処理を施し、ＨＳ−ＤＰＣＣＨで送られてくるHARQ受信結果(ACKまたはNACK)、ＣＱＩを復号してスケジューラ１５に入力する。同様に、全移動局から送られてくるHARQ受信結果(ACKまたはNACK)を復号してスケジューラ１５に入力する(ステップ１０２)。
スケジューラ１５はHARQ受信結果(ACKまたはNACK)により、送信対象データ(新規 または 再送)を決定すると共に、次式により平均回線品質MEANCQ、回線品質変動量VARCQを計算する(ステップ１０３)。
MEANCQ=(1-τ)×CQI+ τ×MEANCQ            (2)
VARCQ=(1-τ)×(CQI-MEANCQ)2+ τ×VARCQ      (3)
回線品質変動量VARCQは、過去の回線品質と今回受信したＣＱＩに対し忘却係数τを用いて平均値MEANCQを算出し、該平均値MEANCQからの今回のＣＱＩの分散値を該忘却係数τを用いて算出して求めている。
ついで、スケジューラ１５は今回のＣＱＩ、算出したMEANCQ、VARCQを用いて、次式
【数２】
2006095387.tif 000003
により、回線品質変動量(VARCQ)を加味したスケジューリング指標値:Cn(VARCQ)を計算する(ステップ１０４)。(4)式の指標値は(1)式のProportional Fairness手法による指標値に相当するものであり、スケジューリング指標値:Cn(VARCQ) はProportional Fairness手法による指標値を回線品質変動量(VARCQ)で補正した値になっている。また、(5)式において、1-β1はCn(PF)に対する、回線品質変動量の重み付けを示すもので、対象セクタの伝播環境、セクタスループットを考慮し、最適化する。
ついで、スケジューラ１５は、補正指標値Cn(VARCQ) が最も高い移動局を選択し、その移動局向けにデータを送信する(ステップ１０５)。
第１実施例によれば回線品質の変動が激しい移動局を選択しにくくすることにより、セル全体の誤り率が低くなり、スループットが向上する。【００１３】
（Ｂ）第２実施例
図３は第２実施例の基地局装置の構成図であり、図1の第１実施例と同一部分には同一
符号を付している。異なる点はフェージング周波数推定部２１が設けられている点、及び、スケジューラがフェージング周波数に基づいて指標値を補正し、補正指標値に基づいてスケジューリングする点である。すなわち、第２実施例において、スケジューラ１５は、フェージング周波数をProportional Fairness手法に反映する。
図４はフェージング周波数fdを加味したスケジューリング処理フローである。まず、チャネル推定部１３はDPCCHのパイロット信号を基に、無線空間における位相回転量、振幅変動量を推定(チャネル推定)し、ＡＣＫ／ＣＱＩ復号部１４とフェージング周波数推定部２１に入力する(ステップ２０１)。フェージング周波数推定部２１は、チャネル推定結果の時間相関より、フェージング周波数fdを推定し、スケジューラ１５に通知する(ステップ２０２)。フェージング周波数推定方法は種々提案されており、例えば、パイロット信号の時間相関を用いてフェージング周波数を推定する方式(特願2000-179609参照)がある。
また、ＡＣＫ／ＣＱＩ復号部１４はチャネル推定値に基づいてＡＣＫ／ＮＡＣＫ，ＣＱＩを同期検波し、誤り検出訂正処理を施し、ＨＳ−ＤＰＣＣＨで送られてくるHARQ受信結果(ACKまたはNACK)、ＣＱＩを復号してスケジューラ１５に入力する(ステップ２０３)。同様に、全移動局から送られてくるHARQ受信結果(ACKまたはNACK)を復号してスケジューラ１５に入力する。
スケジューラ１５はHARQ受信結果(ACKまたはNACK)により、送信対象データ(新規 または 再送)を決定すると共に、次式
MEANCQ=(1-τ)×CQI+ τ×MEANCQ        (6)
により平均回線品質MEANCQを計算する(ステップ２０４)。
ついで、スケジューラ１５は今回のＣＱＩ、算出したMEANCQ及びフェージング周波数fdを用いて、次式
【数３】
2006095387.tif 000004
により、フェージング周波数fdを加味したスケジューリング指標値Cn(fd)を計算する(ステップ２０５)。(7)式の指標値は、(1)式のProportional Fairness手法による指標値に相当するものであり、スケジューリング指標値Cn(fd)はProportional Fairness手法による指標値をフェージング周波数fdで補正した値になっている。また、(8)式において、1-β2はCn(PF)に対する、フェ−ジング周波数の重み付けを示すもので、対象セクタの伝播環境、セクタスループットを考慮し、最適化する。
ついで、スケジューラ１５は、補正指標値Cn(VARCQ) が最も高い移動局を選択し、その移動局向けにデータを送信する(ステップ２０６)。
フェージング周波数が高い場合、上り／下り受信特性が劣化する傾向にあるが、第２実施例によれば、そういった移動局を選択しにくくすることにより、セル全体の誤り率が低くなり、スループットが向上する。【００１４】
（C）第３実施例
図５は第３実施例の基地局装置の構成図であり、図1の第１実施例と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、
(1)各移動局の送信間隔測定部３１が設けられている点、
(2)上位装置から移動局毎に送信データの種別に応じた所要送信間隔Tx_Inttargetと最小時間差Tx_Intminを受信する点、
(3)スケジューラがデータ種別に応じた所要送信間隔に基づいて指標値を補正し、補正指標値に基づいてスケジューリングする点、
である。すなわち、第３実施例において、スケジューラ１５は、データ種別に応じた所要送信間隔をProportional Fairness手法に反映し、所要送信間隔が短いデータ(リアルタイム性の高い音声などのデータ)を送信している移動局を優先的に選択する。
図６はデータ種別に応じた所要送信間隔を加味したスケジューリング処理フローである。まず、チャネル推定部１３はDPCCHのパイロット信号を基に、無線空間における位相回転量、振幅変動量を推定(チャネル推定)し、ＡＣＫ／ＣＱＩ復号部１４に入力する(ステップ３０１)。ＡＣＫ／ＣＱＩ復号部１４はチャネル推定値に基づいてＡＣＫ／ＮＡＣＫ，ＣＱＩを同期検波し、誤り検出訂正処理を施し、ＨＳ−ＤＰＣＣＨで送られてくるHARQ受信結果(ACKまたはNACK)、ＣＱＩを復号してスケジューラ１５に入力する(ステップ３０２)。同様に、全移動局から送られてくるHARQ受信結果(ACKまたはNACK)を復号してスケジューラ１５に入力する。スケジューラ１５はHARQ受信結果(ACKまたはNACK)により、送信対象データ(新規 または 再送)を決定すると共に、送信間隔測定部３１に送信間隔の時間差算出を指示する。
送信間隔測定部３１は内蔵のメモリＭＥＭに移動局毎に、前回の送信時刻と、上位装置から移動局毎に送信データの種別に応じた所要送信間隔Tx_Inttargetとを保持している。送信間隔測定部３１は、スケジューラから所定の移動局について時間差算出が要求されると、該移動局の前回送信時刻から現時刻までの時間間隔Tx_Intを計算し(ステップ３０３)、ついで、必要送信間隔Tx_Int targetと計算した時間間隔Tx_Intとの差Tx_Int_diff を次式
Tx_Int_diff ＝Tx_Int target−Tx_Int         (9)
により計算してスケジューラ１５に入力する(ステップ３０４)。
ついで、スケジューラ１５は次式
MEANCQ=(1-τ)×CQI+ τ×MEANCQ        (10)
により平均回線品質MEANCQを計算し(ステップ３０５)、次式
Cn(PF) =CQI／MEANCQ          (11)
により、Proportional Fairness手法における指標値Cn(PF)を計算する(ステップ３０６)。指標値Cn(PF)求まれば、時間差Tx_Int_diffと最小時間差Tx_Intminとの大小を比較し(ステップ３０７)、Tx_Int_diffが最小時間差Tx_Intminより大きければ、次式
【数４】
2006095387.tif 000005
により、指標値Cn(PF)を補正し(ステップ３０８)、Tx_Int_diffが最小時間差Tx_Intminより小さければ、次式
【数５】
2006095387.tif 000006
により指標値Cn(PF)を補正する(ステップ３０９)。
(12),(13)式は、Proportional Fairness手法による指標値をデータ種別に応じた所要送信間隔で補正した値になっている。なお、1−β3はCn(PF)に対する、Tx_Int_diffの重み付けを示すもので、対象セクタの伝播環境、セクタスループットを考慮し、最適化することを想定している。また、Tx_Int minはTx_Int_diffが負値になる場合を考慮し、分母の最小値を規定するためのものであり、極力小さい正値である。
以後、スケジューラ１５は、全移動局について補正指標値Cn(TxInt)を計算し、補正指標値Cn(TxInt)が最も大きい移動局を選択し、その移動局向けにデータを送信する(ステップ３１０)。
第３実施例によれば、所要送信間隔が短いデータを送受信する移動局を優先的に選択し、所要送信間隔が長い移動局に回線を割当てないことにより、データ種別に応じた最適な回線割当が可能となる。【００１５】
（Ｄ）第４実施例
図７は第４実施例の基地局装置の構成図であり、図1の第１実施例と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、
(1)ＣＱＩ＝１〜３０のそれぞれの値の誤り率を計算する誤り率計算部４１が設けられている点、
(2) 上位装置から最小ブロックエラーレートBLER_CQIminを受信する点、
(3)スケジューラがＣＱＩ毎の誤り率に基づいて指標値を補正し、補正指標値に基づいてスケジューリングする点、
である。すなわち、第４実施例において、スケジューラ１５はＣＱＩ毎の誤り率をProportional Fairness手法に反映しエラーレート小さい移動局を優先的に選択する。
図８は誤り率計算部４１によるＣＱＩ毎の誤り率算出の処理フローである。
ACK/CQI復号部１４より、移動局UE#nが対象セル圏内で検出されたとの通知を受けると (ステップ４０１)、誤り率計算部４１は内蔵のメモリＭＭ１(図９（A）参照)に保存してある移動局UE#nの誤り率計算用のブロック数TBnum n,k（ｋ＝１〜３０）およびエラー数ERRnum n,k（ｋ＝１〜３０）を０に初期化すると共に、ブロックエラーレートBLER_CQIn,k（ｋ＝１〜３０）を最小ブロックエラーレートBLER_CQIminに初期化する(ステップ４０２〜４０５)。
しかる後、移動局UE#nがセル圏内に存在することを確認し(ステップ４０６)、セル圏内に存在すれば、ＴＴＩ(サブフレーム間隔で2mse)において送信した複数ブロックのうち最初のブロックに対してＡＣＫを受信したか、ＮＡＣＫを受信したか、あるいは何も受信しないか判断する(ステップ４０７〜４０８)。なお、基地局は、移動局から受信したＣＱＩ値に基づいてＴＴＩ毎にＴＦ(トランスポートフォーマット)を決定し、該ＴＦに基づいて該ＴＴＩにおいて、１ブロック当りのビット数を決定する。
ＡＣＫを受信すれば、前記ＴＴＩにおけるＴＦ決定の基になったＣＱＩに応じたブロック数TBnum n,kをカウントアップし(ステップ４０９)、ＮＡＣＫを受信すれば、前記ＴＴＩにおけるＴＦ決定の基になったＣＱＩに応じたブロック数TBnum n,kをカウントアップするとともに、エラー数ERRnum n,kをカウントアップする(ステップ４１０)。なお、何も受信しない場合には（ＤＴＸ受信）、ブロック数TBnum n,kとエラー数ERRnum n,kを変更しない。
ついで、ＴＴＩが経過するまで待ち(ステップ４１１)、ＴＴＩが経過すれば、ステップ４０６以降の処理を実行して、移動局UE#nのＣＱＩ＝１〜３０のブロック数TBnum n,kとエラー数ERRnum n,kを求めてメモリＭＭ１に保存する。
図１０はＣＱＩ毎の誤り率を加味したスケジューリング処理フローである。
まず、チャネル推定部１３はDPCCHのパイロット信号を基に、無線空間における位相回転量、振幅変動量を推定(チャネル推定)し、ＡＣＫ／ＣＱＩ復号部１４に入力する(ステップ４５１)。ＡＣＫ／ＣＱＩ復号部１４はチャネル推定値に基づいてＡＣＫ／ＮＡＣＫ，ＣＱＩを同期検波し、誤り検出訂正処理を施し、ＨＳ−ＤＰＣＣＨで送られてくるHARQ受信結果(ACKまたはNACK)、ＣＱＩを復号して誤り率計算部４１に入力する(ステップ４５２)。
誤り率計算部４１はＣＱＩに応じたブロック数TBnum n,kとエラー数ERRnum n,kをメモリＭＭ１から読み出し、次式
BLER_CQIn,k＝ERRnum n,k／TBnum n,k          (14)
により現ＣＱＩに応じたブロックエラーレートBLER_CQIn,kを計算し、該ブロックエラーレートおよびＡＣＫ／ＮＡＣＫ，ＣＱＩをスケジューラ１５に入力する(ステップ４５３)。
スケジューラ１５はHARQ受信結果(ACKまたはNACK)により、送信対象データ(新規 または 再送)を決定すると共に、次式
MEANCQ=(1-τ)×CQI+ τ×MEANCQ          (15)
により、平均回線品質MEANCQを計算する(ステップ４５４)。ついで、次式
Cn(PF) =CQI／MEANCQ          (16)
により、Proportional Fairness手法における指標値Cn(PF)を計算する(ステップ４５５)。指標値Cn(PF)求まれば、ブロックエラーレートBLER_CQIn,kと最小エラーレートBLER_CQI
minとの大小を比較し(ステップ４５６)、BLER_CQIn,kが最小エラーレートBLER_CQIminより大きければ、次式
【数６】
2006095387.tif 000007
により、指標値Cn(PF)を補正し(ステップ４５７)、BLER_CQIn,kが最小エラーレートBLER_CQIminより小さければ、次式
【数７】
2006095387.tif 000008
により指標値Cn(PF)を補正する(ステップ４５８)。
(17),(18)式は、Proportional Fairness手法による指標値をＣＱＩ毎にエラーレートで補正した値になっている。なお、1-β4はCn(PF)に対する、BLER_CQIn,kの重み付けを示すもので、対象セクタの伝播環境、セクタスループットを考慮し、最適化する。また、BLER_CQIminはBLER_CQIn,kが0になる場合を考慮し、分母の最小値を規定するためのものであり、極力小さい正値である。
以後、スケジューラ１５は、全移動局について補正指標値Cn(BLER_CQI)を計算し、補正指標値Cn(BLER_CQI)が最も大きい移動局を選択し、その移動局向けにデータを送信する(ステップ４５９)。
第４実施例によれば、誤り率の低いＣＱＩを送信した移動局を優先的に選択することにより、セル全体の誤り率が低くなり、スループットが向上する。【００１６】
（Ｅ）第５実施例
図１１は第５実施例に基地局装置の構成図であり、図1の第１実施例と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、
(1)再送回数＝１〜１５のそれぞれの値の誤り率を計算する誤り率計算部５１が設けられている点、
(2) 上位装置から最小ブロックエラーレートBLER_transmitminを受信する点、
(3)スケジューラが再送回数毎の誤り率に基づいて指標値を補正し、補正指標値に基づいてスケジューリングする点、
である。すなわち、第５実施例において、スケジューラ１５は再送回数毎の誤り率をProportional Fairness手法に反映し、エラーレート小さい移動局を優先的に選択する。
図１２は誤り率計算部５１による再送回数毎の誤り率算出の処理フローである。
ACK/CQI復号部１４より、移動局UE#nが対象セル圏内で検出されたとの通知を受けると (ステップ５０１)、誤り率計算部５１は内蔵のメモリＭＭ２(図９（B）参照)に保存してある移動局UE#nの誤り率計算用のACK数ACKnum n,k（ｋ＝１〜１５）およびNACK数NACKnum
n,k（ｋ＝１〜１５）を０に初期化すると共に、ブロックエラーレートBLER_transmitn,k（ｋ＝１〜１５）を最小ブロックエラーレートBLER_transmitminに初期化する (ステップ5０２〜5０５)。
しかる後、移動局UE#nがセル圏内に存在することを確認し(ステップ５０６)、セル圏内に存在すれば、ＴＴＩ(サブフレーム間隔で2mse)において送信した複数ブロックのうち最初のブロックに対してＡＣＫを受信したか、ＮＡＣＫを受信したか、あるいは何も受信しないか判断する(ステップ５０７〜５０８)。
ＡＣＫを受信すれば、再送回数に応じたACKnum n,kをカウントアップし(ステップ５０９)、ＮＡＣＫを受信すれば、再送回数に応じたNACKnum n,kをカウントアップする(ステップ５１０)。なお、何も受信しない場合には（ＤＴＸ受信）、ACKnum n,k，NACKnum n,k
を変更しない。
ついで、ＴＴＩが経過するまで待ち(ステップ５１１)、ＴＴＩが経過すれば、ステップ５０６以降の処理を実行して、移動局UE#nの再送回数＝１〜１５のACKnum n,k，NACKnum n,kを求めてメモリＭＭ２に保存する。【００１７】
図１３はＣＱＩ毎の誤り率を加味したスケジューリング処理フローである。
まず、チャネル推定部１３はDPCCHのパイロット信号を基に、無線空間における位相回転量、振幅変動量を推定(チャネル推定)し、ＡＣＫ／ＣＱＩ復号部１４に入力する(ステップ５５１)。ＡＣＫ／ＣＱＩ復号部１４はチャネル推定値に基づいてＡＣＫ／ＮＡＣＫ，ＣＱＩを同期検波し、誤り検出訂正処理を施し、ＨＳ−ＤＰＣＣＨで送られてくるHARQ受信結果(ACKまたはNACK)、ＣＱＩを復号して誤り率計算部４１に入力する(ステップ５５２)。
誤り率計算部５１は再送回数に応じたACKnum n,k，NACKnum n,kをメモリＭＭ２から読み出し、次式
BLER_transmitn,k＝NACKnum n,k／（ACKnum n,k＋NACKnum n,k ）  (19)
により現再送回数に応じたブロックエラーレートBLER_transmitn,kを計算し、該ブロックエラーレートおよびＡＣＫ／ＮＡＣＫ，ＣＱＩをスケジューラ１５に入力する(ステップ５５３)。
スケジューラ１５はHARQ受信結果(ACKまたはNACK)により、送信対象データ(新規 または 再送)を決定すると共に、次式
MEANCQ=(1-τ)×CQI+ τ×MEANCQ          (20)
により、平均回線品質MEANCQを計算する(ステップ５５４)。ついで、スケジューラ１５は次式
Cn(PF) =CQI／MEANCQ          (21)
により、Proportional Fairness手法における指標値Cn(PF)を計算する(ステップ５５５)。
指標値Cn(PF)求まれば、スケジューラ１５は、ブロックエラーレートBLER_transmitn,kと最小エラーレートBLER_transmitminとの大小を比較し(ステップ５５６)、BLER_transmitn,kが最小エラーレートBLER_transmitinより大きければ、次式
【数８】
2006095387.tif 000009
により、指標値Cn(PF)を補正し(ステップ５５７)、BLER_transmitn,kが最小エラーレートBLER_transmitinより小さければ、次式
【数９】
2006095387.tif 000010
により指標値Cn(PF)を補正する(ステップ５５８)。
(22),(23)式は、Proportional Fairness手法による指標値を再送回数毎にエラーレートで補正した値になっている。なお、1-β5はCn(PF)に対する、BLER_transmitn,kの重み付けを示すもので、対象セクタの伝播環境、セクタスループットを考慮し、最適化することを想定している。また、BLER_transmitminはBLER_transmitn,kが0になる場合を考慮し、分母の最小値を規定するためのものであり、極力小さい正値である。
以後、スケジューラ１５は、全移動局について補正指標値Cn(BLER_ transmit)を計算し、補正指標値Cn(BLER_ transmit)が最も大きい移動局を選択し、その移動局向けにデータを送信する(ステップ５５９)。
第５実施例によれば、誤り率の低い再送回数の移動局を優先的に選択することにより、セル全体の誤り率が低くなり、スループットが向上する。【００１８】
(Ｆ)第６実施例
図１４は第６実施例の基地局装置の構成図であり、図1の第１実施例と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、
(1)移動局の上り無線同期状態を監視し、監視結果をスケジューラ15に入力する同期状態監視部６１が設けられている点、
(2) 各移動局の同期状態を保存する同期状態記憶部６２が設けられている点、
(3)スケジューラが移動局の無線同期状態を考慮してスケジューリングする点、
である。同期状態監視部６１は、移動局から送られてくる個別物理制御チャネルＤＰＣＣＨに含まれているパイロットを用いて同期が確立したか、同期外れになったか監視する。すなわち、パイロットは既知パターンであるから受信パイロットと既知パイロットを比較し、差が小さければ同期確立、差が大きければ同期外れであると判断する。この差はチャネル推定値に相当するため、同期状態監視部６１は、チャネル推定値に基づいて同期状態を監視する。【００１９】
第６実施例において、スケジューラ１５は完全同期状態の移動局を優先して選択し、完全同期状態の移動局が存在しない場合にのみ、前方・後方保護状態のUEを選択する。図１５は無線同期状態を加味した第６実施例のスケジューリング処理フローである。なお、MAX_UE_SELは移動局選択可能数である。移動局選択可能数は、一般的に残電力、コードリソースにより決定されるが、ここでは、そのアルゴリズムの説明が主ではないため、何らかの手法により移動局選択可能数が決定され、それに基づき本スケジューリング方式を用いて、移動局を選択するものとする。
同期状態監視６１部は、対象セル内に存在する全ての移動局UE#n（ｎ＝１〜Ｎ）に対し、完全同期状態か前方・後方保護状態かを監視し、完全同期状態であれば
UE_SYNC［k1］=UE#n
とし、前方・後方保護状態であれば
UE_NOSYNC［k2］=UE#n
とする(ステップ６０１〜６０８)。図１６は同期状態遷移図であり、同期状態記憶部６２は移動局が同期外れ状態、前方保護状態、完全同期状態、後方保護状態のどの状態にあるかを記憶する。
・同期外れ状態：移動局が最初に属する状態で、この移動局とは通信ができない状態である。1回でも同期が確立すると前方保護状態へ移行する。
・前方保護状態：完全同期状態へ移行する前段階で、移動局と通信は可能である。N1回連続で同期が確立すると、完全同期状態に、1回でも同期が外れると同期外れ状態に移行。なお、N1は伝播環境等の外部環境や装置の特性等により最適値に設定する。
・完全同期状態：安定的に移動局と通信が可能な状態である。1回でも同期が外れると、後方保護状態へ移行する。
・後方保護状態：同期外れへ移行する可能性がある段階で、移動局と通信は可能である。N2回(システムにより決定)連続で同期が外れると、同期外れ状態になり、1回でも同期が確立すると完全同期状態に移行。なお、N2は伝播環境等の外部環境や装置の特性等により最適値を設定する。【００２０】
各移動局の同期状態が同期状態記憶部６２に保存されている状態において、チャネル推定部１３は、DPCCHのパイロット信号を基に、無線空間における位相回転量、振幅変動量を推定し(チャネル推定)、推定結果をＡＣＫ／ＣＱＩ復号部１４へ通知する。
ＡＣＫ／ＣＱＩ復号部１４はＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＣＱＩを復号し、スケジューラ１５へ送信し、スケジューラ１５は、該HARQ受信結果(ＡＣＫ／ＮＡＣＫ)により、送信対象データ(新規 または 再送)を決定する。
ついで、スケジューラ１５は復号されたCQIを用いて、次式
MEANCQ=(1-τ)×CQI+ τ×MEANCQ       (24)
により、平均回線品質MEANCQを計算すると共に、次式
Cn(PF) =CQI／MEANCQ        (25)
によりProportional Fairness手法における指標値Cn(PF)を計算する。以後、同様にして対象の全移動局の指標値Cn(PF)を計算する。
この際、UE_SYNC［k1］ に格納されている全UE数Ｋ１とMAX_UE_SELの大小比較により、上記のCn(PF) の計算対象となる移動局を決定する。すなわち、
Ｋ１≧ MAX_UE_SELであればUE_SYNC ［k1］に格納されている移動局、すなわち、完全同期状態にある移動局のみを対象とする。一方、Ｋ１＜MAX_UE_SELであれば、全移動局が対象(UE_SYNC,UE_NOSYNCそれぞれに格納されている移動局)が対象となる。【００２１】
対象となる全移動局の指標値の計算が終了すれば、スケジューラ１５は、図１５の下段の処理フロー(ステップ７０１〜７０４)に従って移動局を選択する。すなわち、ｋが移動局選択可能数(MAX_UE_SEL)に達するまで、あるいは、UE_SYNC に格納されている全移動局数に達するまで、同期状態UE_SYNCの移動局からCn(PF) の高い順に選択する。この時点で、移動局選択数がMAX_UE_SELに達した場合(ステップ７０４でYES)、そのTTIでの移動局選択を終了する。そうでない場合、ステップ８０１に進んで前方・後方保護状態UE_NOSYNCから移動局を選択する。
すなわち、スケジューラ１５は、図１５の下段の処理フロー(ステップ８０１〜８０４)にしたがって、ｋが移動局選択可能数(MAX_UE_SEL)に達するまで、もしくは、ｋが対象セル内に存在する全移動局数（ｋ１＋ｋ２）に達するまで、前方・後方保護状態UE_NOSYNCの移動局からCn(PF) の高い順に選択する。この時点で、UE選択数がMAX_UE_SELに達した場合、もしくは、対象セルに属する全移動局を選択した場合、そのTTIでのUE選択を終了する。
第６実施例によれば、確実に同期が取れている移動局を優先的に選択することにより、ACK/NACKの受信確率が向上し、DTX受信(無送信)に伴う再送回数を低減でき、スループットが向上する。また、信頼度が低いＣＱＩに基づくデータ送信をする可能性が小さくなるため、回線品質の割にデータ量が多い場合の誤り率増加、データ量が少ない場合の送信レート低下というスループット低下要因を排除できる。
以上ではＨＤＤＰＡに適用した場合について説明したが、本発明はかかるＨＤＤＰＡに限定されるものではなく、複数の移動局で共有する無線回線を介して網側より所定の移動局へデータを送信する無線データ伝送システムに適用できるものである。
また、以上では、個々の実施例について説明したが、適宜各実施例を組み合せることも可能である。
【図１】
2006095387.tif 000011
【図２】
2006095387.tif 000012
【図３】
2006095387.tif 000013
【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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【手続補正書】
【提出日】平成19年7月9日(2007.7.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムにおけるスケジューリング方法において、
各移動端末における受信信号の品質に基づいて、どの移動端末を選択するかの指標値を計算し、
前記品質の変動率を求め、該品質変動率により前記指標値を補正し、
該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択する、
ことを特徴とするスケジューリング方法。
【請求項２】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムにおけるスケジューリング方法において、
移動端末における受信信号の品質に基づいて、どの移動端末を選択するかの指標値を計算し、
移動端末におけるフェージング周波数を求め、
該フェージング周波数により前記指標値を補正し、
該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択する、
ことを特徴とするスケジューリング方法。
【請求項３】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムにおけるスケジューリング方法において、
移動端末における受信信号の品質に基づいて、どの移動端末を選択するかの指標値を計算し、
移動端末へ送信するデータの必要送信間隔を取得し、
該必要送信間隔により前記指標値を補正し、
該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択する、
ことを特徴とするスケジューリング方法。
【請求項４】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信すると共に、移動端末で受信したデータに誤りが検出されたとき再送制御を実施する無線データ伝送システムにおけるスケジューリング方法において、
移動端末における受信信号の品質に基づいて、どの移動端末を選択するかの指標値を計算し、
前記受信信号品質での移動端末における誤り率を算出し、
該誤り率により前記指標値を補正し、
該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択する、
ことを特徴とするスケジューリング方法。
【請求項５】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信すると共に、移動端末で受信したデータに誤りが検出されたとき再送制御を実施する無線データ伝送システムにおけるスケジューリング方法において、
移動端末における受信信号の品質に基づいて、どの移動端末を選択するかの指標値を計算し、
再送回数毎に移動端末における誤り率を算出し、
該誤り率により前記指標値を補正し、
該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択する、
ことを特徴とするスケジューリング方法。
【請求項６】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムにおけるスケジューリング方法において、
移動端末における受信信号の品質に基づいて、どの移動端末を選択するかの指標値を計算し、
移動端末の上り無線同期状態を検出し、
データを送出する移動端末を、同期状態にある移動端末の中から優先的に前記指標値に基づいて選択する、
ことを特徴とするスケジューリング方法。
【請求項７】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムにおける基地局装置において、
各移動端末における受信信号の品質を示すデータを該移動端末より受信する受信部、
該受信信号品質に基づいて、移動端末毎にどの移動端末を選択するかの指標値を計算すると共に、該受信信号品質の変動率を求め、該受信信号品質の変動率により前記指標値を補正し、該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択するスケジューラ、
を備えたことを特徴とする基地局装置。
【請求項８】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムにおける基地局装置において、
各移動端末における受信信号の品質を示すデータを該移動端末より受信する受信部、
移動端末におけるフェージング周波数を算出するフェージング周波数算出部、
前記受信信号品質に基づいて、移動端末毎にどの移動端末を選択するかの指標値を計算すると共に、前記移動端末のフェージング周波数により前記指標値を補正し、該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択するスケジューラ、
を備えたことを特徴とする基地局装置。
【請求項９】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して所定の移動端末へデータを送信する無線データ伝送システムにおける基地局装置において、
各移動端末における受信信号の品質を示すデータを該移動端末より受信する受信部、
移動端末へ送信するデータの必要送信間隔を取得する送信間隔取得部、
該受信信号品質に基づいて移動端末毎にどの移動端末を選択するかの指標値を計算すると共に、前記必要送信間隔により該指標値を補正し、該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択するスケジューラ、
を備えたことを特徴とする基地局装置。
【請求項１０】
複数の移動端末で共有する無線回線を介して網側より所定の移動端末へデータを送信すると共に、移動端末で受信したデータに誤りが検出されたとき再送制御を実施する無線データ伝送システムにおける基地局装置において、
各移動端末における受信信号の品質を示すデータを該移動端末より受信する受信部、
前記受信信号品質での移動端末における誤り率を算出する誤り率計算部、
前記受信信号品質に基づいて移動端末選択用の指標値を計算し、前記誤り率により該指標値を補正し、該補正指標値に基づいてデータを送出する移動端末を選択するスケジューラ、
を備えたことを特徴とする基地局装置。
【国際調査報告】
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