JP4058326B2 - 無線基地局、制御装置、無線通信システム及び通信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線基地局、制御装置、無線通信システム及び通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線通信システムにおけるマルチメディアサービスの実現が要求されており、今後は、アプリケーション毎に異なるサービス品質（Quality of Service、以下「ＱｏＳ」という）を意識した制御が必要不可欠と考えられている。このＱｏＳで規定されるトラヒック特性やネットワークに対する要求条件等は、アプリケーションの種類によって異なる。そのため、移動局が利用するアプリケーション毎のＱｏＳに対する要求を満足させるために、ＱｏＳを意識したネットワークの構築、制御技術が必須と考えられている。
【０００３】
更に、今後のネットワーク形態は、送信側と受信側との間の全ての経路上のプロトコルが、ＩＰ（Internet Protocol）に統一化されると考えられている。そのため、従来独自のネットワークを構築していた無線通信システムも、ＩＰをベースにしたものに変換されていく可能性が高い。ＩＰを用いたシステムでは、パケット通信を基本としている。
【０００４】
以上のことから、無線通信システムにおいても、パケット通信におけるＱｏＳに関する制御を取り入れていく必要がある。このとき、無線通信システムでは、伝搬路環境の変動や他の信号による干渉等の影響を受け、移動局における受信品質が絶えず変化する。そのため、有線の通信システムとは異なる特別の配慮が必要となる。このような背景を受けて、無線通信システムにおけるＱｏＳに関する様々な制御技術が提案されている。同時に、ＱｏＳを要求しない移動局のために、移動局間の公平性を考慮して送信順序を決定するスケジューリングを行う方法等も提案されている。
【０００５】
例えば、ＱｏＳを要求しない移動局とＱｏＳを要求する移動局とが混在する環境における制御技術として、移動局を、ＱｏＳを要求する移動局と要求しない移動局とに分類し、更に、ＱｏＳを要求する移動局を、ＱｏＳに対する要求のレベルが高いＱｏＳクリティカルグループと、レベルが低いＱｏＳノンクリティカルグループとに分類して、スケジューリングを行う方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。この方法では、ＱｏＳクリティカルグループの移動局へのパケットや、ＱｏＳに関する実測値が要求するレベルを下回る移動局に送信するパケットの送信順序の優先度を上げる制御が行われている。
【０００６】
【非特許文献１】
小野、外３名，「Ａｌｌ−ＩＰモバイル網アーキテクチャの提案（５）−基地局用ＱｏＳ保証パケットスケジューラー」，２００２年電子情報通信学会ソサエティ大会予稿集，電子情報通信学会，２００２年９月，ｐ．４０８
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来提案されている制御技術には、無線通信システム内に、予め規定されたＱｏＳや通信品質に関する具体的な要求値を全く要求しない移動局、予め規定されたＱｏＳのみを要求する移動局、通信品質に関する具体的な要求値を要求する移動局等、様々な移動局が混在することを考慮して制御を行うものがなかった。そのため、無線基地局と複数の移動局との間のパケットの送信を、適切に制御することができなかった。その結果、全ての移動局に適切なサービスを提供することができなかった。例えば、ある移動局の通信品質に関する要求値が満足されなかったり、あるクラスのＱｏＳを要求する移動局に過剰に無線リソースを割り当ててしまい、無線リソースの利用効率が低下したり、ある移動局の通信品質が極端に劣化したりする場合があった。これらは、無線通信システムが一定の品質を確保したサービスを提供する上で問題であった。上記非特許文献１に記載されたスケジューリング方法も、ＱｏＳを十分に保証することはできなかった。
【０００８】
更に、現在のインターネット等は、ＴＣＰ／ＩＰによる通信を行うオープンなネットワークであり、多様なホストからの多種多様なパケットがネットワーク上を流れている。そのため、今後、無線通信システムがＩＰをベースにしたものに変換されていった場合に、様々なパケットをどう扱うかは、非常に重要な問題になってくると考えられる。
【０００９】
そこで、本発明は、無線通信システム内に様々な移動局が混在する場合に、パケットの送信を適切に制御できる無線基地局、制御装置、無線通信システム及び通信方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る無線通信システムは、複数の移動局と、複数の移動局とパケットを送受信する無線基地局とを備える無線通信システムである。そして、本発明に係る無線基地局は、パケットを、通信品質に関する要求値を持つ定量保証型パケットと要求値を持たない相対保証型パケットとに分類するパケット分類手段と、パケット分類手段が分類した定量保証型パケット及び相対保証型パケット毎に、パケットの送信順序を制御する送信順序制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
このような本発明によれば、パケット分類手段が、パケットを、通信品質に関する要求値を持つパケット（以下「定量保証型パケット」という）と、通信品質に関する要求値を持たないパケット（以下「相対保証型パケット」という）とに分類する。そして、送信順序制御手段が、分類された定量保証型パケット、相対保証型パケット毎に、パケットの送信順序を制御する。そのため、予め規定されたＱｏＳや通信品質に関する具体的な要求値を全く要求しない移動局、予め規定されたＱｏＳのみを要求する移動局、通信品質に関する具体的な要求値を要求する移動局等、様々な移動局が無線通信システム内に混在する場合に、無線基地局は、複数の移動局との間のパケットの送信を、適切に制御することができる。その結果、無線基地局は、全ての移動局に適切なサービスを提供することができる。
【００１２】
又、送信順序制御手段は、定量保証型パケットの送信順序を、相対保証型パケットよりも先とすることが好ましい。これによれば、無線基地局は、定量保証型パケットを最優先して送信することができるため、通信品質に関する要求値を保証することができる。
【００１３】
又、送信順序制御手段は、ＱｏＳのクラスに基づいて、送信順序を制御することが好ましい。これによれば、無線基地局は、各クラスのＱｏＳを保証することができる。更に、送信順序制御手段は、複数の移動局との間の無線品質に基づいて、送信順序を制御することが好ましい。これによれば、無線基地局は、無線品質を考慮して送信順序を制御することができるため、無線リソースを効率的に利用することができる。
【００１４】
又、送信順序制御手段は、要求値が等しい複数の定量保証型パケットについて、要求値が等しい定量保証型パケットを送受信する複数の移動局間において、要求値が要求されている通信品質が等しくなるように送信順序を制御することが好ましい。これによれば、無線基地局は、等しい要求値を要求している複数の移動局間の通信品質を均一化することができ、移動局間の公平性を保つことができる。
【００１５】
更に、無線基地局は、要求値が要求されている通信品質を測定する測定手段を備え、送信順序制御手段は、要求値と測定手段による測定値とを比較し、その比較結果に基づいて送信順序を制御することが好ましい。これによれば、無線基地局は、実際の通信品質の測定値と要求値との比較結果に基づいて送信順序を制御できる。そのため、無線基地局は、要求値を確実に保証することができる。更に、無線基地局は、通信品質の測定値が要求値を大幅に上回ってしまうことも防止できる。その結果、無線基地局は、より適切にパケットの送信順序を制御できる。更に、無線基地局は、定量保証型パケットの送信に必要以上の無線リソースが使用されてしまうことが防止できる。そのため、無線基地局は、無線リソースを効率的に利用でき、相対保証型パケットの送信のために無線リソースを確保することができる。
【００１６】
又、無線基地局は、要求値が要求されている通信品質を測定する測定手段を備え、パケット分類手段は、測定手段による測定値が要求値を上回る場合には、パケットを保持する送信バッファへの定量保証型パケットの挿入を規制するようにしてもよい。これによれば、無線基地局は、実際の通信品質が要求値を大幅に上回ってしまうことを防止できる。そのため、無線基地局は、定量保証型パケットの要求値を保証しつつ、その要求値を保証するために必要な量を上回る無線リソースが定量保証型パケットの送信に使用されてしまうことを防止できる。よって、無線基地局は、相対保証型パケットの送信のために無線リソースを確保することができる。
【００１７】
又、送信順序制御手段は、定量保証型パケットの単位時間に送信されるパケット数が、要求値を満たすパケット数となるように送信順序を制御するようにしてもよい。更に、無線基地局は、送信順序制御手段が制御したパケットの送信順序に従って、パケットにパケットを送信する無線リソースを割り当てる無線リソース割当処理手段を備えることが好ましい。これによれば、無線基地局は、送信順序に従って、効率よく無線リソースを利用することができる。又、無線リソース割当処理手段は、要求値に基づいて定量保証型パケットに無線リソースを割り当てることが好ましい。これによれば、無線基地局は、通信品質に関する要求値を保証しつつ、無線リソースをより効率的に利用することができる。
【００１８】
又、無線リソース割当処理手段は、定量保証型パケット及び相対保証型パケットに無線リソースを割り当てた後、無線リソースが残っている場合には、パケットを保持する送信バッファ内に存在する定量保証型パケットに残っている無線リソースを割り当てることが好ましい。これによれば、無線基地局は、無線リソースをより効率的に利用することができる。
【００１９】
更に、無線基地局は、コアネットワークから到着したパケットに、そのパケットのコアネットワークにおけるＱｏＳのクラスに基づいて、要求値を設定する設定手段を備え、パケット分類手段は、設定手段により要求値が設定されたパケットを定量保証型パケットに分類し、要求値が設定されなかったパケットを相対保証型パケットに分類することが好ましい。これによれば、無線基地局が、コアネットワークから到着したパケットに、コアネットワークにおけるＱｏＳのクラスに基づいて、無線基地局が送信制御を行う上での目標値として要求値を設定することができる。よって、無線基地局は、コアネットワークにおけるＱｏＳのクラスを考慮してパケットを分類することができ、コアネットワークにおけるＱｏＳのクラスを反映した送信制御を行うことができる。
【００２０】
又、無線基地局は、移動局から受信したコアネットワークに送信するパケットが定量保証型パケット又は相対保証型パケットのいずれであるかに基づいて、受信したパケットのコアネットワークにおけるサービス品質のクラスを決定する決定手段を備えるようにしてもよい。これによれば、無線基地局は、コアネットワークに送信するパケットについて、そのパケットが定量保証型パケット又は相対保証型パケットのいずれであるかを考慮して、コアネットワークにおけるＱｏＳのクラスを決定することができる。よって、無線基地局は、無線基地局において行ったパケットの分類や送信制御を、コアネットワークに反映させることができる。
【００２１】
又、本発明に係る制御装置は、複数の移動局とパケットを送受信する無線基地局を制御する制御装置であって、パケットを、定量保証型パケットと相対保証型パケットとに分類するパケット分類手段と、パケット分類手段が分類した定量保証型パケット及び相対保証型パケット毎に、パケットの送信順序を制御する送信順序制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
又、本発明に係る通信方法は、複数の移動局と、複数の移動局とパケットを送受信する無線基地局とを備える無線通信システムにおいて用いられる通信方法であって、無線基地局が、パケットを、定量保証型パケットと相対保証型パケットとに分類するステップと、分類した定量保証型パケット及び相対保証型パケット毎に、パケットの送信順序を制御するステップとを有することを特徴とする、又、無線基地局は、送信順序を制御するステップにおいて、定量保証型パケットの送信順序を、相対保証型パケットよりも先とすることが好ましい。
【００２３】
又、無線基地局は、送信順序を制御するステップにおいて、ＱｏＳのクラスに基づいて、送信順序を制御することが好ましい。更に、無線基地局は、送信順序を制御するステップにおいて、複数の移動局との間の無線品質に基づいて、送信順序を制御することが好ましい。
【００２４】
又、無線基地局が、要求値が要求されている通信品質を測定するステップを有し、無線基地局が、送信順序を制御するステップにおいて、要求値と測定による測定値とを比較し、その比較結果に基づいて送信順序を制御することが好ましい。又、無線基地局が、要求値が要求されている通信品質を測定するステップと、測定による測定値が要求値を上回る場合には、パケットを保持する送信バッファへの定量保証型パケットの挿入を規制するステップとを有するようにしてもよい。
【００２５】
更に、無線基地局が、パケットの送信順序に従って、パケットに無線リソースを割り当てるステップを有することが好ましい。又、無線リソースを割り当てるステップにおいて、無線基地局は、定量保証型パケット及び相対保証型パケットに無線リソースを割り当てた後、無線リソースが残っている場合には、パケットを保持する送信バッファ内に存在する定量保証型パケットに残っている無線リソースを割り当てることが好ましい。
【００２６】
又、無線基地局が、コアネットワークから到着したパケットに、そのパケットのコアネットワークにおけるＱｏＳのクラスに基づいて、要求値を設定するステップを有し、パケットを分類するステップにおいて、要求値が設定されたパケットを定量保証型パケットに分類し、要求値が設定されなかったパケットを相対保証型パケットに分類することが好ましい。
【００２７】
又、無線基地局が、移動局から受信したコアネットワークに送信するパケットが定量保証型パケット又は相対保証型パケットのいずれであるかに基づいて、受信したパケットのコアネットワークにおけるサービス品質のクラスを決定するステップを有するようにしてもよい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
〔通信システム〕
図１に示すように、無線通信システム１は、無線基地局１０と、複数の移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅと、コアネットワーク３０とを備える。無線通信システム１は、セルラ方式を採用するセルラシステムである。コアネットワーク３０では、ＱｏＳ制御方法として、Diffserv （Differentiated Service）を用いている。Diffservは、各パケットに、図２に示すＤＳＣＰ（Diffserv Code Point）と呼ばれるＱｏＳのクラスを識別する識別子を付与し、各ノードがパケットに付与されたＤＳＣＰに基づいて、そのパケットの転送を行ったり、送信のスケジューリングを行ったりする方法である。
【００３０】
尚、コアネットワーク３０では、Intserv（Integrated Service）等の他のＱｏＳ制御方法を用いてもよい。Intservは、各ノード間でＲＳＶＰ（Resource Reservation Protocol）を用いて、通信品質に関する要求に応じたリソースの予約を行う方法である。Intservにおいて規定されるＱｏＳのクラスには、ＧＳ（Guaranteed Service）、ＣＬ（Controlled Load）、ＢＥ（Best Effort）の３種類がある。又、ノード間では、通信品質に関する要求値を要求したり、その要求値の品質を提供したりすることが可能である。
【００３１】
前者のDiffservは、処理の高速化が図れ、大規模ネットワークにも対応可能である等の利点がある。一方で、Diffservは、ＱｏＳのクラス単位での荒い品質保証となる。又、後者のIntservは、ノード間で通信品質に関する要求値に応じた品質を提供することが可能である等の利点がある。一方で、Intservは、各ノードにおけるリソース予約のための処理遅延等により、ネットワークが大規模になると、送信側と受信側との間での通信品質が劣化してしまう。そのため、コアネットワーク３０では、ＱｏＳのクラスに応じたサービスを要求する移動局にはDiffservを、通信品質に関する要求値を要求するノードにはIntservを適用して、移動局の要求内容に応じてＱｏＳ制御方法を使い分けるようにしてもよい。
【００３２】
複数の移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅは、それぞれ様々なアプリケーションを利用している。そして、複数の移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅは、ＱｏＳに関する要求や通信品質に関する要求が異なっている。移動局（Ａ）２０ａは、「平均伝送速度を１Ｍｂｐｓ以上に」という通信品質に関する要求値を持つ。更に、移動局（Ａ）２０ａに送信されるパケットは、コアネットワーク３０において、図２に示すDiffservで規定される「ＥＦクラス」に分類されていたため、ＤＳＣＰとして「１０１１１０」が付与されている。又、移動局（Ｃ）２０ｃは、「平均伝送速度を３２ｋｂｐｓ以上に」という通信品質に関する要求値を持つ。このように移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃは、通信品質に関する要求値を持つ移動局（以下「定量保証型移動局」という）である。尚、通信品質に関する要求値は、伝送速度以外に、例えば、伝送遅延、ジッタ等について規定してもよい。例えば、移動局は、「最大許容遅延を１００ｍｓｅｃ以下に」等のような通信品質に関する要求値を持つことができる。
【００３３】
移動局（Ｂ）２０ｂ及び移動局（Ｅ）２０ｅは、インターネットにおけるＱｏＳに準じたＱｏＳを要求しており、Diffservで規定されるＱｏＳのクラスを要求している。移動局（Ｂ）２０ｂは、図２に示すDiffservで規定される「ＡＦ４クラス」を要求している。又、移動局（Ｅ）２０ｅは、図２に示すDiffservで規定される「ＡＦ３クラス」を要求している。又、移動局（Ｄ）２０ｄは、特にＱｏＳのクラスや通信品質に関する要求値を要求していないベストエフォートクラスの移動局である。このように移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｅ）２０ｅ及び移動局（Ｄ）２０ｄは、通信品質に関する要求値を持たない移動局（以下「相対保証型移動局」という）である。
【００３４】
このように無線基地局１０がカバーするセル１０ａ内には、予め規定されたＱｏＳや通信品質に関する具体的な要求値を全く要求しない移動局（Ｄ）２０ｄ、予め規定されたＱｏＳのみを要求する移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｅ）２０ｅ、通信品質に関する具体的な要求値を要求する移動局（Ａ）２０ａ、移動局（Ｃ）２０ｃ等、様々な移動局が混在している。ＱｏＳ及びそれに伴う通信品質は、ネットワーク事業者がアプリケーション毎に設定して提供したり、移動局が使用するアプリケーション毎にそのアプリケーションを動作させるために必要なＱｏＳを無線基地局１０に要求し、ネットワーク事業者がＱｏＳ要求に応じた通信品質を提供したりする。移動局のユーザは、ネットワーク事業者とサービス契約（Service Level Agreement、以下「ＳＬＡ」という）を結ぶことにより、ネットワーク事業者からＳＬＡに応じた品質の提供を受けることができる。
【００３５】
無線基地局１０は、セル１０ａ内に存在する複数の移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅとパケットを送受信する。図３に無線基地局１０の構成を示し、図４に無線基地局１０が行うパケット到着からスケジューリングまでの処理を示す。又、図３、図４には、無線基地局１０が、下り回線を用いて無線基地局１０から移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅにパケットを送信する場合について示す。図３に示すように、無線基地局１０は、アンテナ１１と、送信部１２と、受信部１３と、制御装置１４と、バッファ１５とを備える。制御装置１４は、無線基地局１０を制御する制御装置である。制御装置１４は、パケット分類部１４ａと、スケジューリング処理部１４ｂと、無線リソース割当処理部１４ｃと、受付制御部１４ｄとを備える。
【００３６】
送信部１２は、アンテナ１１を介して移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅにパケットを送信する送信手段である。送信部１２は、無線リソース割当処理部１４ｃから入力される無線リソースを割り当てられたパケットを送信する。又、送信部１２は、コアネットワーク３０から移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅに送信するパケットが無線基地局１０に到着すると、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅに、送信先が移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅのパケットが到着したことを通知する。又、送信部１２は、受付制御部１４ｄから入力される移動局からの受付要求に対する応答を、移動局に送信する。
【００３７】
受信部１３は、アンテナ１１を介して移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅからの制御情報を受信する受信手段である。移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅは、無線基地局１０から送信先が移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅのパケットが到着したことの通知を受けると、ＱｏＳや通信品質に関する情報（以下「ＱｏＳ情報」という）や、パケットの送信順序を決定する際に無線基地局１０が利用する情報（以下「スケジューリング情報」という）等の制御情報を、無線基地局１０に送信する。そのため、受信部１３は、各移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅから送信されたＱｏＳ情報や、スケジューリング情報等の制御情報を受信する。受信部１３は、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅから受信した制御情報を、パケット分類部１４ａやスケジューリング処理部１４ｂに入力する。又、受信部１３は、移動局からの新規の接続要求を受信する。受信部１３は、受信した接続要求を受付制御部１４ｄに入力する。
【００３８】
バッファ１５は、パケットを保持するパケット保持手段である。バッファ１５は、図３に示すように、複数の送信バッファ１５１〜１５Ｎを備える。複数の送信バッファ１５１〜１５Ｎは、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ毎やＱｏＳのクラス毎に分けることができる。移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ毎に送信バッファ１５１〜１５Ｎを分けた場合には、各送信バッファ１５１〜１５Ｎは、各移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅに送信されるパケットを保持する。又、ＱｏＳのクラス毎に送信バッファ１５１〜１５Ｎを分けた場合には、各送信バッファ１５１〜１５Ｎは、各ＱｏＳのクラスに属する移動局に送信されるパケットを保持する。更に、各送信バッファ１５１〜１５Ｎは、図４に示すように定量保証型パケットを保持する１番からｎ番までの定量保証型用の送信バッファと、相対保証型パケットを保持するｎ＋１番〜Ｎ番までの相対保証型用の送信バッファとに分類される。
【００３９】
パケット分類部１４ａは、パケットを、通信品質に関する要求値を持つ定量保証型パケットと要求値を持たない相対保証型パケットとに分類するパケット分類手段である。図３、図４に示すように、コアネットワーク３０から移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅに送信するパケット２が無線基地局１０に到着すると、パケット分類部１４ａは、到着したパケットを定量保証型パケットと相対保証型パケットに分類して、該当する送信バッファ１５１〜１５Ｎに挿入する。このとき、パケット分類部１４ａは、到着したパケットを移動局毎やＱｏＳのクラス毎の送信バッファに挿入してから、送信バッファを定量保証型パケットの挿入された送信バッファと、相対保証型パケットの挿入された送信バッファに分類することによって、パケットの分類と該当する送信バッファへの挿入を行うことができる。又、パケット分類部１４ａは、到着したパケットを定量保証型パケットと相対保証型パケットに分類しながら、移動局毎やＱｏＳのクラス毎の送信バッファに挿入することによって、パケットの分類と該当する送信バッファへの挿入を行ってもよい。
【００４０】
具体的には、パケット分類部１４ａは、受信部１３から入力された移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅからのＱｏＳ情報や、到着したパケットに付与されているＱｏＳ情報に基づいてパケットを分類し、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ毎やＱｏＳのクラス毎の送信バッファ１５１〜１５Ｎに分けて挿入する。例えば、パケット分類部１４ａは、ＱｏＳ情報として通信品質に関する要求値を送信してきた定量保証型移動局が送信先のパケットを、定量保証型パケットに分類し、定量保証型パケットを保持する１番からｎ番までの送信バッファに挿入する。又、パケット分類部１４ａは、通信品質に関する要求値を要求せずに、ＱｏＳ情報としてＤＳＣＰ等のＱｏＳのクラスに関する情報を送信してきた相対保証型移動局が送信先のパケットを、相対保証型パケットに分類し、相対保証型パケットを保持するｎ＋１番からＮ番までの送信バッファであって、該当するＱｏＳのクラスの送信バッファに挿入する。
【００４１】
又、パケット分類部１４ａは、コアネットワーク３０においてDifserv等のＱｏＳ制御方法の適用を受け、パケットのヘッダ等に既にＤＳＣＰ等のＱｏＳ情報が付与されたパケットが到着した場合には、到着したパケットに付与されているＤＳＣＰ等のＱｏＳ情報に基づいて、パケットを分類し、該当するＱｏＳクラスの送信バッファに挿入するようにしてもよい。尚、パケット分類部１４ａは、到着したパケットにＱｏＳ情報が付与されておらず、移動局からのＱｏＳ情報もない場合には、相対保証型パケットに分類し、ベストエフォートクラスの送信バッファに挿入するようにしてもよい。
【００４２】
図１に示す無線通信システム１の場合、パケット分類部１４ａは、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先のパケットを、定量保証型パケットに分類して、図４に示す定量保証型パケットを保持する１番からｎ番までの送信バッファに挿入する。又、パケット分類部１４ａは、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ及び移動局（Ｅ）２０ｅが送信先のパケットを、相対保証型パケットに分類して、図４に示す相対保証型パケットを保持するｎ＋１番からＮ番までの送信バッファに挿入する。
【００４３】
スケジューリング処理部１４ｂは、パケット分類部１４ａが分類した定量保証型パケット及び相対保証型パケット毎に、パケットの送信順序を制御するスケジューリングを行う送信順序制御手段である。スケジューリング処理部１４ｂは、バッファ１５に保持されている分類後のパケットについて、送信順序を制御する。図４に示すように、まず、スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットの送信順序を、相対保証型パケットよりも先と決定し、定量保証型パケットを優先にする。即ち、スケジューリング処理部１４ｂは、送信順序を決定する際にバッファ１５に存在する定量保証型パケットが、相対保証型パケットよりも優先して送信されるように送信順序を決定する。
【００４４】
次に、スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットについて送信順序を制御する。スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットについて、通信品質に関する要求値を保証できるように送信順序を制御する。更に、スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットについて、図４に示すように、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ間の公平性又はＱｏＳのクラス間の公平性を考慮して送信順序を制御することが好ましい。これによれば、移動局間又はＱｏＳのクラス間の公平性が保たれる。
【００４５】
移動局間の公平性を考慮する場合、例えば、スケジューリング処理部１４ｂは、ＱｏＳが同じクラスの移動局の品質が公平になるように送信順序を制御する。又、スケジューリング処理部１４ｂは、移動局の送信機会の格差があまり大きくならないように送信順序を制御する。又、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮する場合、スケジューリング処理部１４ｂは、ＱｏＳが異なるクラスの移動局の間での明確な品質の差を確保できるように送信順序を制御する。このようにして、スケジューリング処理部１４ｂは、ＱｏＳのクラスに基づいて送信順序を制御する。尚、スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットについて、複数の送信バッファが移動局毎に分けられている場合には、移動局間の公平性を考慮して送信順序を制御し、複数の送信バッファがＱｏＳのクラス毎に分けられている場合には、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮して送信順序を制御することが好ましい。
【００４６】
具体的には、スケジューリング処理部１４ｂは、例えば、ＲＲ（Round Robin）やＷＦＱ（Weighted Fair Queueing）等の送信順序決定方法を、通信品質に関する要求値を保証できるように適用して、定量保証型パケットについて、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ間の公平性を考慮した送信順序の制御を行う。ＲＲは、移動局毎に予め定められた順序に従い無線リソースを割り当てる方法である。ＷＦＱは、無線リソースの割当量を決定するための重み係数であって送信バッファ単位の重み係数を、各送信バッファに付与し、無線基地局１０が割当可能な全無線リソース量を、付与された重み係数に従って各送信バッファに配分する方法である。
【００４７】
このとき、スケジューリング処理部１４ｂは、伝送速度や伝送遅延等の要求値が等しい複数の定量保証型パケットについて、要求値が等しい定量保証型パケットを受信する複数の移動局間において、要求値が要求されている通信品質が等しくなるように送信順序を制御することが好ましい。これによれば、無線基地局１０は、等しい要求値を要求している複数の移動局間の通信品質を均一化することができ、移動局間の公平性を保つことができる。
【００４８】
又、スケジューリング処理部１４ｂは、例えば、ＷＲＲ（Weighted Round Robin）やＣＢＱ（Class―Based Queueing）等の送信順序決定方法を、通信品質に関する要求値を保証できるように適用して、定量保証型パケットについて、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮した送信順序の制御を行う。ＷＲＲは、移動局毎に予め定められた順序に従い無線リソースを割り当てるＲＲにおいて、予め定められた順序にＱｏＳのクラス毎の重み係数を付与して最終的な順序を決定する方法である。尚、スケジューリング処理部１４ｂは、ＷＦＱやＷＲＲ等で用いる重み係数やＲＲやＷＲＲで用いる予め定められた順序等のスケジューリング情報として、受信部１３から入力される移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅから送信されたスケジューリング情報を用いることができる。
【００４９】
又、スケジューリング処理部１４ｂは、例えば、以下に示す方法により、定量保証型パケットについて、通信品質に関する要求値を保証できるように送信順序を制御する。例えば、要求値が要求されているサービス品質が伝送速度の場合、スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットの単位時間に送信されるパケット数が、伝送速度等の要求値を満たすパケット数となるように、送信順序を制御する。具体的には、定量保証型パケットが、「平均伝送速度をＲ（ｋｂｐｓ）以上に」という通信品質に関する要求値を持つ場合について説明する。
【００５０】
送信順序の制御を行う周期を「ΔＴ（ｍｓｅｃ）」、上記要求値を持つ定量保証型パケットが保持されている送信バッファから、単位時間ΔＴに取り出され送信される定量保証型パケットのパケット数を「ｎ」、パケットの大きさを「ｋ（ｂｉｔｓ）」とする。このとき、以下の（１）式を満たすと要求値を満足させることができる。この（１）式を変形すると、（２）式になる。よって、（２）式を満足するパケット数「ｎ」は、要求値を満たすパケット数となる。
【００５１】
ｎｋ／（ΔＴ×１０―３）≧Ｒ×１０３ ・・・（１）
ｎ≧ＲΔＴ／ｋ ・・・（２）
スケジューリング処理部１４ｂは、この（２）式を利用して送信順序の制御を行う。まず、スケジューリング処理部１４ｂは、（２）式を満足する最小の自然数「ｎ」を求める計算を行う。スケジューリング処理部１４ｂは、求めた（２）式を満足する最小の自然数「ｎ」を、送信順序の制御を行う際に取り出して送信するパケット数と決定する。そして、スケジューリング処理部１４ｂは、ＷＦＱやＷＲＲ等の重み係数を用いた送信順序決定方法を適用する際に、決定したパケット数「ｎ」を重み係数として使用する。
【００５２】
これにより、スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットが単位時間に送信されるパケット数が、要求値を満たすパケット数となるように、送信順序を制御できる。そのため、無線基地局１０は、定量保証型パケットについて、通信品質に関する要求値を保証できる。加えて、（２）式を満足する最小の自然数「ｎ」を、送信順序の制御を行う際に取り出して送信するパケット数と決定する。そのため、無線基地局１０は、要求値を大幅に上回るような平均伝送速度で定量保証型パケットが送信されることを防止でき、定量保証型パケットの送信に必要以上の無線リソースが使用されてしまうことを防止できる。その結果、無線基地局１０は、無線リソースをより効率的に利用することができ、相対保証型パケットに割り当てる無線リソースを確保することができる。
【００５３】
このようにして、定量保証型パケットについて送信順序を制御した後、無線リソースが残っている場合には、スケジューリング処理部１４ｂは、相対保証型パケットについて送信順序を制御する。一方、スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットについて送信順序を決定した時点で、無線リソースを使い切ってしまった場合には、そのタイミングでの送信順序の制御を終了する。尚、スケジューリング処理部１４ｂは、無線リソース割当処理部１４ｃから、無線リソース割当処理部１４ｃが定量保証型パケットに無線リソースを割り当てた時点で、残っている無線リソース量の通知を受ける。そのため、スケジューリング処理部１４ｂは、無線リソース割当処理部１４ｃからの通知に基づいて、無線リソースが残っているか否かを判断する。
【００５４】
スケジューリング処理部１４ｂは、相対保証型パケットについて、図４に示すように、無線基地局１０と複数の移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅとの間の無線品質に基づいて送信順序を制御することが好ましい。相対保証型パケットは、通信品質に関する要求値を持たないため、通信品質の要求値を保証するための厳密な制御を行う必要がない。そのため、スケジューリング処理部１４ｂは、無線品質に基づいた送信順序の制御を行うことにより、有限な無線リソースを有効活用することができる。スケジューリング処理部１４ｂは、無線品質として、無線基地局１０と各移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅとの間の無線チャネルの伝送品質を用いることができる。スケジューリング処理部１４ｂは、無線品質として、例えば、ＢＥＲ（Bit Error Rate）やＳＩＲ（Signal to Interference power Ratio）等の受信品質やデータの非受信率等を用いることができる。
【００５５】
更に、スケジューリング処理部１４ｂは、相対保証型パケットについても定量保証型パケットの場合と同様に、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮して送信順序を制御することが好ましい。このようにして、スケジューリング処理部１４ｂは、ＱｏＳのクラスに基づいて送信順序を制御する。又、スケジューリング処理部１４ｂは、ＱｏＳが同じクラスの移動局間では、各移動局と無線基地局との間の無線品質に基づいて送信順序を制御し、ＱｏＳが異なるクラスの移動局間では、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮して送信順序を制御することが好ましい。又、スケジューリング処理部１４ｂは、相対保証型パケットについて、複数の送信バッファが移動局毎に分けられている場合には、各移動局と無線基地局との間の無線品質に基づいて送信順序を制御し、複数の送信バッファがＱｏＳのクラス毎に分けられている場合には、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮して送信順序を制御することが好ましい。
【００５６】
具体的には、スケジューリング処理部１４ｂは、例えば、Ｍａｘ．Ｃ／Ｉ法やＰＦ（Proportional Fairness）法等の送信順序決定方法を適用して、相対保証型パケットについて、各移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅと無線基地局との間の無線品質に基づいた送信順序の制御を行う。Ｍａｘ．ＣＩ法は、送信順序を決定する際に最も受信品質の良好な移動局に対して、無線基地局１０が割当可能な全無線リソース量を割り当てる方法である。これによれば、無線リソースの利用効率を非常に高めることができる。ＰＦ法は、「送信順序を決定するタイミングでの瞬時の伝送速度の計測値」と「一定時間内における平均伝送速度の計測値」との比の値が最大となる移動局に、無線リソースを割り当てる方法である。これによれば、無線リソースの利用効率がＭａｘ．Ｃ／Ｉ法よりやや低下するものの、受信品質が良好でない移動局に無線リソースが割り当てられる機会を増やし、移動局間の送信機会の公平性をＭａｘ．ＣＩ法よりも向上させることができる。
【００５７】
又、スケジューリング処理部１４ｂは、例えば、ＷＲＲやＣＢＱ等の送信順序決定方法により、相対保証型パケットについても、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮した送信順序の制御を行う。尚、スケジューリング処理部１４ｂは、Ｍａｘ．Ｃ／Ｉ法で用いるＳＩＲ等の受信品質や、ＷＲＲで用いる重み係数や予め定められた順序等のスケジューリング情報として、受信部１３から入力される移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅから送信されたスケジューリング情報を用いることができる。又、スケジューリング処理部１４ｂは、ＰＦ法を用いる場合には、送信順序を決定するタイミングでの瞬時の伝送速度や、一定時間内における平均伝送速度の計測を行う。
【００５８】
このようにしてパケットの送信順序を決定したスケジューリング処理部１４ｂは、決定したパケットの送信順序を無線リソース割当処理部１４ｃに入力する。図１に示す無線通信システム１の場合、スケジューリング処理部１４ｂは、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ、移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットよりも先と決定する。次に、スケジューリング処理部１４ｂは、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を決定し、次に、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ、移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットの送信順序を決定する。
【００５９】
無線リソース割当処理部１４ｃは、スケジューリング処理部１４ｂが制御したパケットの送信順序に従って、パケットにそのパケットを送信する無線リソースを割り当てる無線リソース割当処理手段である。無線リソース割当処理部１４ｃは、スケジューリング処理部１４ｂから入力されたパケットの送信順序に従って、無線リソースの割り当てを行う。又、無線リソース割当処理部１４ｃは、バッファ１５からパケットを取り出して、無線リソースを割り当てる。そして、無線リソース割当処理部１４ｃは、無線リソースを割り当てたパケットを送信部１２に入力する。又、無線リソース割当処理部１４ｃは、無線リソースとして、例えば、周波数帯域、送信電力、タイムスロット等を割り当てる。
【００６０】
まず、無線リソース割当処理部１４ｃは、スケジューリング処理部１４ｂから定量保証型パケットについての送信順序を入力される。そして、無線リソース割当処理部１４ｃは、定量保証型パケットに無線リソースを割り当てる。無線リソース割当処理部１４ｃは、定量保証型パケットに無線リソースを割り当てた時点で残っている無線リソースの量を、スケジューリング処理部１４ｂに通知する。そのため、無線リソース割当処理部１４ｃは、定量保証型パケットに無線リソースを割り当てた時点で無線リソースを使い切ってしまった場合には、無線リソースが残っていないことをスケジューリング処理部１４ｂに通知することになる。
【００６１】
無線リソース割当処理部１４ｃが、定量保証型パケットに無線リソースを割り当てた後、無線リソースが残っている場合には、スケジューリング処理部１４ｂが相対保証型パケットについての送信順序を決定する。そのため、無線リソース割当処理部１４ｃには、相対保証型パケットについての送信順序が入力される。よって、無線リソース割当処理部１４ｃは、相対保証型パケットに残っている無線リソースを割り当てる。一方、無線リソースが残っていない場合には、スケジューリング処理部１４ｂが相対保証型パケットについての送信順序を決定しないそのため、無線リソース割当処理部１４ｃには、相対保証型パケットについての送信順序が入力されない。よって、無線リソース割当処理部１４ｃは、その時点で無線リソースの割り当て処理を終了する。
【００６２】
無線リソース割当処理部１４ｃは、相対保証型パケットに無線リソースを割り当てた後、なおも無線リソースが残っている場合には、バッファ１５内に存在する定量保証型パケットに、残っている無線リソースを割り当てる。これにより、無線基地局１０は、残っている無線リソースを無駄にすることなく、効率的に利用できる。
【００６３】
又、無線リソース割当処理部１４ｃは、通信品質に関する要求値に基づいて定量保証型パケットに無線リソースを割り当てることが好ましい。具体的には、無線リソース割当処理部１４ｃは、定量保証型パケットが持つ要求値を満たすために必要な最低限の無線リソース量を求める計算を行う。そして、無線リソース割当処理部１４ｃは、求めた必要最低限の量の無線リソースを定量保証型パケットに割り当てる。ここで、定量保証型パケットが「平均伝送速度をＲ（ｋｂｐｓ）以上に」という通信品質に関する要求値を持ち、無線リソースとして、フレーム毎に分割されたタイムスロットを割り当てる場合について説明する。
【００６４】
無線基地局１０と移動局との間の無線チャネルの伝送速度を「Ｃ（ｋｂｐｓ）」、フレーム内の全タイムスロットの数を「ｌ」、定量型保証パケットに割り当てるタイムスロットの数を「ｍ」とする。このとき、以下の（３）式を満たすと要求値を満足させることができる。この（３）式を変形すると、（４）式になる。よって、（４）式を満足するタイムスロットの数「ｍ」は、要求値を満たすタイムスロットの数となる。
【００６５】
（ｍＣ×１０3）／ｌ≧Ｒ×１０3 ・・・（３）
ｍ≧ｌＲ／Ｃ ・・・（４）
無線リソース割当処理部１４ｃは、（４）式を満足する最小の自然数「ｍ」を求める計算を行う。これにより、無線リソース割当処理部１４ｃは、定量保証型パケットが持つ要求値を満たすために必要な最低限の無線リソース量であるタイムスロットの数「ｍ」を求めることができる。そして、無線リソース割当処理部１４ｃは、求めた数「ｍ」のタイムスロットを定量保証型パケットに割り当てる。これによれば、無線基地局１０は、通信品質に関する要求値を保証できる。加えて、無線基地局１０は、定量保証型パケットが持つ要求値を満たすために必要な最低限の無線リソース量を、定量保証型パケットに割り当てる。そのため、無線基地局１０は、要求値を満足するために必要となる無線リソース量を大幅に上回るような量の無線リソースが、定量保証型パケットに割り当てられてしまうことを防止できる。その結果、無線基地局１０は、無線リソースをより効率的に利用することができ、相対保証型パケットに割り当てる無線リソースを確保することができる。
【００６６】
図１に示す無線通信システム１の場合、無線リソース割当処理部１４ｃは、まず、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットに無線リソースを割り当てる。次に、無線リソース割当処理部１４ｃは、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ、移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットに無線リソースを割り当てる。
【００６７】
受付制御部１４ｄは、定量保証型パケットを送受信する移動局（Ａ）２０ａ、移動局（Ｃ）２０ｃが必要とする無線リソース量に基づいて、移動局からの接続要求の受付を制御する受付制御手段である。受付制御部１４ｄは、受信部１３から、移動局からの新規の接続要求を取得する。又、受付制御部１４ｄは、移動局からの接続要求に対する応答を送信部１２に入力する。受付制御部１４ｄは、無線基地局１０に接続する全ての定量保証型移動局が、定量保証型パケットを送受信するために必要な無線リソース量を、無線基地局１０が有する全無線リソース量以下に抑えるように、移動局からの接続要求の受付を制御する。
【００６８】
具体的には、受付制御部１４ｄは、既に無線基地局１０に接続している全ての定量保証型移動局、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが定量保証型パケットを送受信するために必要な無線リソース量と、無線基地局１０に新規に接続を要求してきた定量保証型移動局が定量保証型パケットを送受信するために必要な無線リソース量とを比較する。そして、受付制御部１４ｄは、両者の合計が、無線基地局１０が有する全無線リソース量を越える場合には、新規に接続を要求してきた定量保証型移動局の接続要求を拒否する。一方、受付制御部１４ｄは、両者の合計が、無線基地局１０が有する全無線リソース量以下の場合には、新規に接続を要求してきた定量保証型移動局の接続要求を受け付ける。又、受付制御部１４ｄは、相対保証型移動局からの接続要求は、リソース量の判断を行うことなく受け付けてもよく、その時点で無線基地局１０が有する無線リソース量の残量に基づいて受け付けを制御してもよい。これにより、無線基地局１０は、無線基地局１０に接続する定量保証型移動局に必要な無線リソース量を、無線基地局１０の全無線リソース量以下に抑えることができ、定量保証型パケットに要求されている要求値を保証することができる。
【００６９】
図５に、移動局（Ａ）２０ａの構成を示す。尚、移動局（Ｂ）２０ｂ〜移動局（Ｅ）２０ｅも同様の構成を備える。図５には、移動局（Ａ）２０ａが、下り回線を用いて無線基地局１０から移動局（Ａ）２０ａに対して送信されたパケットを受信する場合について示す。移動局（Ａ）２０ａは、アンテナ２１と、受信部２２と、制御情報作成部２３と、送信部２４とを備える。受信部２２は、アンテナ２１を介して、無線基地局１０から送信されるパケットを受信する受信手段である。又、受信部２２は、アンテナ２１を介して、無線基地局１０から送信される移動局（Ａ）２０ａが送信先のパケットが無線基地局１０に到着したことの通知も受信する。受信部２２は、受信したパケットが到着したことの通知を制御情報作成部２３に入力する。又、受信部２２は、無線基地局１０から接続要求に対する応答も受信する。
【００７０】
制御情報作成部２３は、制御情報を作成する制御情報作成手段である。制御情報作成部２３は、ＱｏＳ情報や、スケジューリング情報等の制御情報を作成する。作成するＱｏＳ情報は、例えば、定量保証型移動局の場合には、通信品質に関する要求値等であり、相対保証型移動局の場合には、ＤＳＣＰ等のＱｏＳのクラスに関する情報等がある。又、作成するスケジューリング情報は、ＷＦＱやＷＲＲ等で用いる重み係数やＲＲやＷＲＲで用いる予め定められた順序、Ｍａｘ．Ｃ／Ｉ法で用いるＳＩＲ等の受信品質等がある。制御情報作成部２３は、受信部２２から、パケットが到着したことの通知を入力されると、制御情報を作成する。制御情報作成部２３は、作成した制御情報を送信部２４に入力する。送信部２４は、アンテナ２１を介して無線基地局１０に制御情報を送信する送信手段である。送信部２４は、制御情報作成部２３から入力される制御情報を無線基地局１０に送信する。又、送信部２４は、無線基地局１０に接続要求を送信する。
【００７１】
〔通信方法〕
次に、上記無線通信システム１を用いて行う通信方法について説明する。図６は、無線基地局１０がカバーするセル１０ａ内に存在する全ての移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ毎に、複数の送信バッファ１５１〜１５Ｎが分けられている場合の通信方法の手順を示す。まず、無線基地局１０は、コアネットワーク３０から無線基地局１０に到着したパケットを、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ毎の送信バッファ１５１〜１５Ｎに、そのパケットの送信先に応じて挿入する（Ｓ１０１）。次に、無線基地局１０は、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ毎のパケットが挿入された送信バッファ１５１〜１５Ｎを、定量保証型パケットの挿入された送信バッファと、相対保証型パケットの挿入された送信バッファに分類する（Ｓ１０２）。
【００７２】
無線基地局１０は、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ、移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットよりも先と決定する。そして、無線基地局１０は、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を、ＲＲやＷＦＱ等を通信品質に関する要求値を保証できるように適用して制御する（Ｓ１０３）。このように、複数の送信バッファ１５１〜１５Ｎが移動局毎に分けられている場合には、定量保証型パケットについて、移動局間の公平性を考慮して送信順序を制御する。無線基地局１０は、ステップ（Ｓ１０３）で制御された送信順序に従って、定量保証型パケットに無線リソースを割り当てる（Ｓ１０４）。
【００７３】
無線基地局１０は、ステップ（Ｓ１０４）の後、無線リソースが残っているか否かを判断し（Ｓ１０５）、無線リソースが残っていない場合には、送信順序の制御を終了する。一方、ステップ（Ｓ１０５）において、無線リソースが残っている場合には、無線基地局１０は、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ及び移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットの送信順序を、Ｍａｘ．Ｃ／Ｉ法やＰＦ法等を適用して制御する（Ｓ１０６）。このように、複数の送信バッファ１５１〜１５Ｎが移動局毎に分けられている場合には、相対保証型パケットについて、各移動局と無線基地局との間の無線品質に基づいて送信順序を制御する。無線基地局１０は、ステップ（Ｓ１０６）で制御された送信順序に従って、相対保証型パケットに無線リソースを割り当てる（Ｓ１０７）。
【００７４】
無線基地局１０は、ステップ（Ｓ１０７）の後、無線リソースが残っているか否かを判断し（Ｓ１０８）、無線リソースが残っていない場合には、送信順序の制御を終了する。一方、ステップ（Ｓ１０８）において、無線リソースが残っている場合には、無線基地局１０は、ステップ（Ｓ１０３）に戻り、バッファ１５内に存在する定量保証型パケットに、残っている無線リソースを割り当てる。このように、一度ステップ（Ｓ１０４）において割り当てられた量以上の無線リソースが、定量保証型パケットに割り当てられることもあり得る。
【００７５】
図７は、無線基地局１０がカバーするセル１０ａ内に存在する全ての移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅがＱｏＳのクラスに応じて分けられており、無線基地局１０が、ＱｏＳのクラス数のだけの送信バッファ１５１〜１５Ｎを備え、ＱｏＳのクラス毎に、複数の送信バッファ１５１〜１５Ｎが分けられている場合の通信方法の手順を示す。
【００７６】
まず、無線基地局１０は、コアネットワーク３０から無線基地局１０に到着したパケットを、ＱｏＳのクラス毎の送信バッファ１５１〜１５Ｎに、そのクラスに応じて挿入する（Ｓ２０１）。次に、無線基地局１０は、ＱｏＳのクラス毎のパケットが挿入された送信バッファ１５１〜１５Ｎを、定量保証型パケットの挿入された送信バッファと、相対保証型パケットの挿入された送信バッファに分類する（Ｓ２０２）。
【００７７】
無線基地局１０は、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ、移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットよりも先と決定する。そして、無線基地局１０は、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を、ＷＲＲやＣＢＱ等を通信品質に関する要求値を保証できるように適用して制御する（Ｓ２０３）。このように、複数の送信バッファ１５１〜１５ＮがＱｏＳのクラス毎に分けられている場合には、定量保証型パケットについて、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮して送信順序を制御する。ステップ（Ｓ２０４）、（Ｓ２０５）は、図６に示したステップ（Ｓ１０４），（Ｓ１０５）と同様である。
【００７８】
ステップ（Ｓ２０５）において、無線リソースが残っている場合には、無線基地局１０は、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ及び移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットの送信順序を、ＷＲＲやＣＢＱ等を適用して制御する（Ｓ２０６）。このように、複数の送信バッファ１５１〜１５ＮがＱｏＳのクラス毎に分けられている場合には、相対保証型パケットについて、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮して送信順序を制御する。ステップ（Ｓ２０７）、（Ｓ２０８）は、図６に示したステップ（Ｓ１０７），（Ｓ１０８）と同様である。
【００７９】
図８は、複数の送信バッファ１５１〜１５Ｎが、定量保証型パケットについては移動局毎に分けられており、相対保証型パケットについてはＱｏＳのクラス毎に分けられている場合の通信方法の手順を示す。まず、無線基地局１０は、コアネットワーク３０から無線基地局１０に到着したパケットが、定量保証型パケットであるか否かを判断する（Ｓ３０１）。無線基地局１０は、到着したパケットが定量保証型パケットの場合には、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ毎の送信バッファに、そのパケットの送信先に応じてパケットを挿入する（Ｓ３０２）。一方、無線基地局１０は、到着したパケットが相対保証型パケットの場合には、ＱｏＳのクラス毎の送信バッファに、そのパケットのクラスに応じてパケットを挿入する（Ｓ３０３）。無線基地局１０は、ステップ（Ｓ３０１）〜ステップ（Ｓ３０３）を、バッファ１５内のパケットについて数分間繰り返すことにより、到着したパケットを定量保証型パケットと相対保証型パケットに分類しながら、移動局毎やＱｏＳのクラス毎の送信バッファに挿入し、パケットの分類と該当する送信バッファへの挿入を行う。
【００８０】
次に、無線基地局１０は、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ、移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットよりも先と決定する。そして、無線基地局１０は、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を、ＲＲやＷＦＱ等を通信品質に関する要求値を保証できるように適用して制御する（Ｓ３０４）。このように、定量保証型パケットの送信バッファが移動局毎に分けられている場合には、定量保証型パケットについて、移動局間の公平性を考慮して送信順序を制御する。ステップ（Ｓ３０５）、（Ｓ３０６）は、図６に示したステップ（Ｓ１０４），（Ｓ１０５）と同様である。
【００８１】
ステップ（Ｓ３０６）において、無線リソースが残っている場合には、無線基地局１０は、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ及び移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットの送信順序を、ＷＲＲやＣＢＱ等を適用して制御する（Ｓ３０７）。このように、相対保証型パケットの送信バッファがＱｏＳのクラス毎に分けられている場合には、相対保証型パケットについて、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮して送信順序を制御する。ステップ（Ｓ３０８）、（Ｓ３０９）は、図６に示したステップ（Ｓ１０７），（Ｓ１０８）と同様である。
【００８２】
図９は、複数の送信バッファ１５１〜１５Ｎが、定量保証型パケットについてはＱｏＳのクラス毎に分けられており、相対保証型パケットについては移動局毎に分けられている場合の通信方法の手順を示す。まず、無線基地局１０は、コアネットワーク３０から無線基地局１０に到着したパケットが、定量保証型パケットであるか否かを判断する（Ｓ４０１）。無線基地局１０は、到着したパケットが定量保証型パケットの場合には、ＱｏＳのクラス毎の送信バッファに、そのパケットのクラスに応じてパケットを挿入する（Ｓ４０２）。一方、無線基地局１０は、到着したパケットが相対保証型パケットの場合には、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｃ）２０ｃ及び移動局（Ｄ）２０ｄ毎の送信バッファに、そのパケットの送信先に応じてパケットを挿入する（Ｓ４０３）。無線基地局１０は、ステップ（Ｓ４０１）〜ステップ（Ｓ４０３）を、バッファ１５内のパケットについて数分間繰り返すことにより、到着したパケットを定量保証型パケットと相対保証型パケットに分類しながら、移動局毎やＱｏＳのクラス毎の送信バッファに挿入し、パケットの分類と該当する送信バッファへの挿入を行う。
【００８３】
次に、無線基地局１０は、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ、移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットよりも先と決定する。そして、無線基地局１０は、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を、ＷＲＲやＣＢＱ等を通信品質に関する要求値を保証できるように適用して制御する（Ｓ４０４）。このように、定量保証型パケットの送信バッファがＱｏＳのクラス毎に分けられている場合には、定量保証型パケットについて、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮して送信順序を制御する。ステップ（Ｓ４０５）、（Ｓ４０６）は、図６に示したステップ（Ｓ１０４），（Ｓ１０５）と同様である。
【００８４】
ステップ（Ｓ４０６）において、無線リソースが残っている場合には、無線基地局１０は、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ及び移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットの送信順序を、Ｍａｘ．Ｃ／Ｉ法やＰＦ法等を適用して制御する（Ｓ４０７）。このように、相対保証型パケットの送信バッファが移動局毎に分けられている場合には、相対保証型パケットについて、各移動局と無線基地局との間の無線品質に基づいて送信順序を制御する。ステップ（Ｓ４０８）、（Ｓ４０９）は、図６に示したステップ（Ｓ１０７），（Ｓ１０８）と同様である。
【００８５】
図６〜図１０に示したステップ（Ｓ１０３）とステップ（Ｓ１０６）、ステップ（Ｓ２０３）とステップ（Ｓ２０６）、ステップ（Ｓ３０４）とステップ（Ｓ３０７）、ステップ（Ｓ４０４）とステップ（Ｓ４０７）のように、通信方法は、パケットの送信順序を決定する複数のステップを有しており、各送信順序を決定するステップにおいてそれぞれ送信順序を決定する。
【００８６】
図１０に、無線リソースの割当方法の手順を示す。無線基地局１０は、定量保証型パケットが持つ要求値を満たすために必要な最低限の無線リソース量を計算する（Ｓ５０１）。そして、無線基地局１０は、求めた無線リソース量を、送信順序に従って定量保証型パケットに割り当てる（Ｓ５０２）。
【００８７】
〔効果〕
このような本実施形態に係る通信システム１、無線基地局１０及び通信方法によれば、パケット分類部１４ａが、パケットを、定量保証型パケットと相対保証型パケットとに分類する。そして、スケジューリング処理部１４ｂが、分類された定量保証型パケット、相対保証型パケット毎に、パケットの送信順序を制御する。そのため、図１１に示すように、無線通信システム１内に、予め規定されたＱｏＳや通信品質に関する具体的な要求値を全く要求しない移動局（Ｄ）２０ｄ、予め規定されたＱｏＳのみを要求する移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｅ）２０ｅ、通信品質に関する具体的な要求値を要求する移動局（Ａ）２０ａ、移動局（Ｃ）２０ｃ等、様々な移動局が混在する状況において、コアネットワーク３０から複数の移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅが送信先のパケット２が到着した場合に、無線基地局１０は、複数の移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅとの間のパケットの送信を、適切に制御することができる。その結果、無線基地局１０は、全ての移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅに適切なサービスを提供することができる。よって、本実施形態に係る通信システム１、無線基地局１０及び通信方法は、図１１に示すような状況下において、パケットを分類し、送信順序を決定する際に極めて有効である。
【００８８】
更に、スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットの送信順序を、相対保証型パケットよりも先とする。そのため、無線基地局１０は、定量保証型パケットを最優先して送信することができ、通信品質に関する要求値を保証することができる。又、スケジューリング処理部１４ｂは、ＱｏＳのクラスに基づいて、送信順序を制御することができる。そのため、無線基地局１０は、各クラスのＱｏＳを保証することができる。更に、スケジューリング処理部１４ｂは、複数の移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅとの間の無線品質に基づいて、送信順序を制御することもできる。そのため、無線基地局１０は、無線品質を考慮して送信順序を制御することができ、無線リソースを効率的に利用することができる。更に、無線基地局１０は、スケジューリング処理部１４ｂが制御したパケットの送信順序に従って、パケットにパケットを送信する無線リソースを割り当てる無線リソース割当処理部１４ｃを備える。そのため、無線基地局１０は、送信順序に従って、効率よく無線リソースを利用することができる。
【００８９】
〔変更例〕
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００９０】
（変更例１）
スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットについて、要求値が要求されている通信品質を測定する測定手段として機能することができる。そして、 スケジューリング処理部１４ｂは、要求値と測定値とを比較し、その比較結果に基づいて送信順序を制御するようにしてもよい。
【００９１】
例えば、平均伝送速度についての要求値が要求されている場合、図３に示すスケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットが挿入された送信バッファを監視する。そして、スケジューリング処理部１４ｂは、単位時間に、定量保証型パケットが挿入された送信バッファから、無線リソース割当処理部１４ｃにより定量保証型パケットが取り出されたレート、即ち、送信バッファから定量保証型パケットが送出された送出レートを一定時間毎に測定する。スケジューリング処理部１４ｂは、この送出レートを平均伝送速度として測定する。このように要求値が要求されている通信品質の測定は、通信品質に相当するものを測定してもよく、通信品質自体を測定してもよい。
【００９２】
そして、スケジューリング処理部１４ｂは、平均伝送速度の要求値と、測定した送出レートを比較する。スケジューリング処理部１４ｂは、測定した送出レートが平均伝送速度の要求値を満たさない場合には、その移動局が送信先の定量保証型パケットの送信順序を優先する制御を行う。一方、スケジューリング処理部１４ｂは、測定した送出レートが平均伝送速度の要求値を上回っている場合には、その移動局が送信先の定量保証型パケットの送信順序を後にする制御を行う。
【００９３】
これによれば、無線基地局１０は、実際の通信品質の測定値と要求値との比較結果に基づいて送信順序を制御できる。そのため、無線基地局１０は、要求値を確実に保証することができる。更に、無線基地局１０は、通信品質の測定値が要求値を大幅に上回ってしまうことも防止できる。その結果、無線基地局１０は、より適切にパケットの送信順序を制御できる。更に、無線基地局１０は、定量保証型パケットの送信に必要以上の無線リソースが使用されてしまうことが防止できる。そのため、無線基地局１０は、無線リソースを効率的に利用でき、相対保証型パケットの送信のために無線リソースを確保することができる。
【００９４】
又、パケット分類部１４ａは、スケジューリング処理部１４ｂによる測定値が要求値を上回る場合には、送信バッファ１５１〜１５Ｎへの定量保証型パケットの挿入を規制するようにしてもよい。例えば、平均伝送速度についての要求値が要求されている場合について、図１２を用いて説明する。まず、スケジューリング処理部１４ｂが、単位時間に、定量保証型パケットが挿入された送信バッファから、定量保証型パケットが送出された送出レートを測定する。スケジューリング処理部１４ｂは、測定した送出レートをパケット分類部１４ａに入力する（Ｓ６０１）。
【００９５】
パケット分類部１４ａは、平均伝送速度の要求値と、スケジューリング処理部１４ｂから入力された送出レートとを比較する（Ｓ６０２）。パケット分類部１４ａは、測定した送出レートが平均伝送速度の要求値を上回る場合には、無線基地局１０に新たに到着した定量保証型パケットを破棄することにより、送信バッファ１５１〜１５Ｎに挿入しないようにする。即ち、送信バッファ１５１〜１５Ｎへの定量保証型パケットの挿入を規制する（Ｓ６０３）。これにより、実際の伝送速度が、伝送速度の要求値を大幅に上回らないようにできる。尚、送信バッファに挿入できないパケットを一定期間保持しておく一時バッファを設けて、パケット分類部１４ａは、無線基地局１０に新たに到着した定量保証型パケットを、一時バッファに挿入しておくことにより、送信バッファに挿入しないようにしてもよい。そして、パケット分類部１４ａは、無線リソースに余裕ができたときに、一時バッファからパケットを取り出して送信バッファに挿入してもよい。
【００９６】
一方、ステップ（Ｓ６０２）において、パケット分類部１４ａは、測定した送出レートが平均伝送速度の要求値未満の場合には、通常通り、無線基地局１０に新たに到着した定量保証型パケットを送信バッファ１５１〜１５Ｎに挿入する。このようにして、無線基地局１０は、伝送速度を制御する。無線基地局１０は、一定時間毎にステップ（Ｓ６０１）〜（Ｓ６０３）を繰り返す。
【００９７】
これによれば、無線基地局１０は、実際の通信品質が要求値を大幅に上回ってしまうことを防止できる。そのため、無線基地局１０は、定量保証型パケットの要求値を保証しつつ、その要求値を保証するために必要な量を上回る無線リソースが定量保証型パケットの送信に使用されてしまうことを防止できる。よって、無線基地局１０は、相対保証型パケットの送信のために無線リソースを確保することができる。
【００９８】
（変更例２）
上記実施形態においては、図３、図５を用いて、無線基地局１０が、下り回線を用いて移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅにパケットを送信する場合や、移動局（Ａ）２０ａが、下り回線を用いて無線基地局１０から送信されたパケットを受信する場合について説明したが、無線基地局が、上り回線を用いて移動局からのパケットを受信する場合や、移動局が、上り回線を用いて無線基地局にパケットを送信する場合も、同様の通信方法を行うことができる。このとき、無線基地局は、移動局のＱｏＳのクラスや通信品質に関する要求値を把握する必要がある。又、無線基地局は、移動局がパケットを送信するタイミングを制御する必要がある。図１３に、無線基地局が、上り回線を用いて移動局からのパケットを受信する場合の無線基地局２１０の構成を示し、図１４に、移動局が、上り回線を用いて無線基地局にパケットを送信する場合の移動局２２０の構成を示す。
【００９９】
図１３に示すように、無線基地局２１０は、アンテナ２１１と、送信部２１２と、受信部２１３と、制御装置２１４とを備える。制御装置２１４は、移動局分類部２１４ａと、スケジューリング処理部２１４ｂと、無線リソース割当処理部２１４ｃと、受付制御部２１４ｄとを備える。尚、受付制御部２１４ｄは、図３に示す受付制御部１４ｄと実質的に同様である。移動局２２０は、無線基地局２１０に送信するパケットが発生すると、無線基地局２１０にそのパケットを送信するために、まず、移動局のＱｏＳのクラスや通信品質に関する要求値等のＱｏＳ情報やスケジューリング情報を無線基地局２１０に送信する。そのため、受信部２１２は、アンテナ２１１を介して、移動局２２０から送信されるＱｏＳ情報やスケジューリング情報等の制御情報を受信する。これにより、無線基地局２１０は、移動局のＱｏＳのクラスや通信品質に関する要求値等を把握できる。受信部２１２は、受信したＱｏＳ情報を移動局分類部２１４ａに入力し、受信したスケジューリング情報をスケジューリング処理部２１４ｂに入力する。又、受信部２１３は、アンテナ２１１を介して、移動局２２０から送信されたパケットを受信する。受信部２１３は、受信したパケットをコアネットワークに送信する。又、受信部２１３は、移動局２２０からの接続要求を受信する。受信部２１３は、受信した接続要求を受付制御部２１４ｄに入力する。
【０１００】
移動局分類部２１４ａは、受信部２１３から入力されたＱｏＳ情報に基づいて、移動局を定量保証型移動局と、相対保証型移動局とに分類する。移動局分類部２１４ａは、定量保証型移動局と相対保証型移動局とに分類した移動局を、更にＱｏＳのクラス毎に分類する。移動局分類部２１４ａは、分類結果を、スケジューリング処理部２１４ｂに入力する。このように移動局分類部２１４ａは、移動局２２０を、定量保証型移動局と相対保証型移動局とに分類することによって、それらの移動局２２０がこれから送信するパケットを定量保証型パケットと相対保証型パケットとに分類するパケット分類手段として機能する。
【０１０１】
スケジューリング処理部２１４ｂは、移動局分類部２１４ａから入力された分類結果と、受信部２１３から入力されたスケジューリング情報を用いて、定量保証型移動局及び相対保証型移動局毎に、移動局２２０がこれから送信するパケットの送信順序を制御する。即ち、スケジューリング処理部２１４ｂは、各移動局２２０の送信バッファに保持されているパケットの送信順序を決定する。尚、スケジューリング処理部２１４ｂは、図３に示したスケジューリング処理部１４ｂと同様にして送信順序を決定する。スケジューリング処理部２１４ｂは、決定したパケットの送信順序を無線リソース割当処理部２１４ｃに入力する。このようにスケジューリング処理部２１４ｃは、定量保証型移動局及び相対保証型移動局毎に、移動局が送信するパケットの送信順序を制御することによって、定量保証型パケット及び相対保証型パケット毎に、パケットの送信順序を制御する。
【０１０２】
無線リソース割当処理部２１４ｃは、スケジューリング処理部２１４ｂから入力された送信順序に従って、移動局２２０がこれから送信するパケットに無線リソースを割り当てる。このようにして、無線基地局２１０は、移動局２２０がパケットを送信するタイミングを制御する。尚、無線リソース割当処理部２１４ｃは、図３に示した無線リソース割当処理部１４ｃと同様にして無線リソースを割り当てる。無線リソース割当処理部２１４ｃは、無線リソースの割り当て結果を送信部２１２に入力する。
【０１０３】
送信部２１２は、無線リソース割当処理部２１４ｃから入力された無線リソースの割り当て結果を、移動局２２０に送信する。又、送信部２１２は、受付制御部２１４ｄから入力される移動局２２０からの接続要求に対する応答を、移動局２２０に送信する。
【０１０４】
図１４に示すように、移動局２２０は、アンテナ２２１と、受信部２２２と、制御情報作成部２２３と、送信部２２４と、送信バッファ２２５とを備える。受信部２２２は、アンテナ２２１を介して、無線基地局１０からの無線リソースの割り当て結果を受信する。受信部２２２は、受信した無線リソースの割り当て結果を送信部２２４に入力する。又、受信部２２２は、無線基地局２１０からの接続要求に対する応答も受信する。送信バッファ２２５は、移動局２２０において発生した無線基地局２１０に送信するパケットを保持する。パケットは、移動局２２０における各アプリケーションを実行することにより発生する。発生したパケットは、送信バッファ２２５に直ちに挿入される。
【０１０５】
制御情報作成部２２３は、送信バッファ２２５にパケットが挿入されると、そのパケットを送信するために、ＱｏＳ情報や、スケジューリング情報等の制御情報を作成する。制御情報作成部２２３は、図５に示した制御情報作成部２３と同様にして制御情報を作成する。制御情報作成部２２３は、作成した制御情報を送信部２２４に入力する。送信部２２４は、アンテナ２２１を介して無線基地局２１０に、制御情報作成部２２３から入力された制御情報を送信する。又、送信部２２４は、アンテナ２１１を介して無線基地局２１０に送信バッファ２２５内のパケットを送信する。送信部２２４は、送信バッファ２２５からパケットを取り出し、受信部２２２から入力される無線リソース割り当て結果に従って、パケットを順次送信する。又、送信部２２４は、無線基地局２１０に接続要求を送信する。
【０１０６】
（変更例３）
図３に示すパケット分類部１４ａが、コアネットワーク３０から到着したパケットに、そのパケットのコアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスに基づいて、要求値を設定する設定手段として機能するようにしてもよい。この場合、パケット分類部１４ａは、要求値が設定されたパケットを定量保証型パケットに分類し、要求値が設定されなかったパケットを相対保証型パケットに分類する。
【０１０７】
コアネットワーク３０では、少なくとも２種類以上のコアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスを設定しておくことが好ましい。以下、コアネットワーク３０において、ＱｏＳの高い高優先度クラスとＱｏＳの低い低優先度クラスの２種類のクラスが設定されている場合を例にとって説明する。コアネットワーク３０では、パケットのヘッダ等にＱｏＳのクラスを示す識別子等が付与されており、その識別子に基づいて、送信制御がされている。そして、パケット分類部１４ａは、コアネットワーク３０から無線基地局１０に到着したパケットに付与されている識別子から、そのパケットのコアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスを把握する。
【０１０８】
パケット分類部１４ａは、到着したパケットのＱｏＳのクラスが高優先度クラスの場合には、到着したパケットに、無線基地局１０が送信制御を行う上での通信品質に関する目標値として、高優先度クラスに見合う通信品質に関する要求値を設定する。一方、パケット分類部１４ａは、到着したパケットのＱｏＳのクラスが低優先度クラスの場合には、到着したパケットに要求値を設定しない。このようにしてパケット分類部１４ａは、コアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスに基づく要求値の設定を行った後、パケットを分類する。パケット分類部１４ａは、要求値が設定されたパケットを、要求値を持つ定量保証型パケットに分類し、要求値が設定されなかったパケットを、要求値を持たない相対保証型パケットに分類する。
【０１０９】
これによれば、無線基地局１０が、コアネットワーク３０から到着したパケットに、コアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスに基づいて、無線基地局１０が送信制御を行う上での目標値として要求値を設定することができる。よって、無線基地局１０は、コアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスを考慮してパケットを分類することができ、コアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスを反映した送信制御を行うことができる。例えば、コアネットワーク３０において高優先度クラスに属し、優先して送信されてきたパケットについて、無線基地局１０に到着して以降も、定量保証型パケットに分類することにより優先的に送信することができ、そのパケットのコアネットワーク３０から移動局まで全体を通しての品質を維持することができる。
【０１１０】
又、図１３に示す受信部２１３が、移動局から受信したコアネットワーク３０に送信するパケットが定量保証型パケット又は相対保証型パケットのいずれであるかに基づいて、受信したパケットのコアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスを決定する決定手段として機能するようにしてもよい。例えば、受信部２１３は、移動局から送信され、受信したパケットが定量保証型パケットの場合には、そのパケットのコアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスを、高優先度クラスと決定する。そして、受信部２１３は、受信したパケットに高優先度クラスを示す識別子を付与してコアネットワーク３０に送信する。一方、受信部２１３は、移動局から送信され、受信したパケットが相対保証型パケットの場合には、そのパケットのコアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスを、低優先度クラスと決定する。そして、受信部２１３は、受信したパケットに低優先度クラスを示す識別子を付与してコアネットワーク３０に送信する。
【０１１１】
これによれば、無線基地局１０は、コアネットワーク３０に送信するパケットについて、そのパケットが定量保証型パケット又は相対保証型パケットのいずれであるかを考慮して、コアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスを決定して、送信することができる。よって、無線基地局１０は、無線基地局１０において行ったパケットの分類や送信制御を、コアネットワーク３０に反映させることができる。例えば、無線基地局１０において定量保証型パケットに分類し、優先して送信してきたパケットについて、コアネットワーク３０においても、高優先度クラスに分類したことにより優先的に送信されるため、そのパケットの移動局からコアネットワーク３０まで全体を通しての品質を維持することができる。
【０１１２】
（変更例４）
スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットについても、相対保証型パケットと同様に、複数の移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅと無線基地局１０との間の無線品質も考慮して送信順序を決定するにしてもよい。又、スケジューリング処理部１４ｂは、相対保証型パケットについても、定量保証型パケット同様に、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ間の公平性を考慮して送信順序を制御してもよい。又、ＱｏＳのクラスには、様々なものがある。例えば、図２に示すＱｏＳのクラス以外にも、図１５に示すような第３世代移動通信システム（ＩＭＴ−２０００）において規定されている４種類のクラス等もある。
【０１１３】
以上説明したように、本発明は、送信バッファ１５１〜１５Ｎが移動局毎に分けられていても、ＱｏＳのクラス毎に分けられていても適用することができる。又、本発明は、下り回線を用いたパケットの送受信であっても、上り回線を用いたパケットの送受信であっても適用することができる。又、本発明は、セルラシステムだけでなく、無線ＬＡＮ（Local Area Network）や固定無線システムのような他の無線通信システムに対しても適用することができる。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、無線通信システム内に様々な移動局が混在する場合に、パケットの送信を適切に制御できる無線基地局、制御装置、無線通信システム及び通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るＱｏＳのクラスを説明する説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るパケット到着からスケジューリングまでの処理を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る移動局の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る送信バッファが移動局毎に分けられている場合の通信方法の手順を示すフロー図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る送信バッファがＱｏＳのクラス毎に分けられている場合の通信方法の手順を示すフロー図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る送信バッファが定量保証型パケットについては移動局毎に、相対保証型パケットについてはＱｏＳのクラス毎に分けられている場合の通信方法の手順を示すフロー図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る送信バッファが定量保証型パケットについてはＱｏＳのクラス毎に、相対保証型パケットについては移動局毎に分けられている場合の通信方法の手順を示すフロー図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る無線リソースの割当方法の手順を示すフロー図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る複数の種類の移動局が混在する様子を示す図である。
【図１２】本発明の変更例に係る伝送速度の制御方法の手順を示すフロー図である。
【図１３】本発明の変更例に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の変更例に係る移動局の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の変更例に係るＱｏＳのクラスを説明する説明図である。
【符号の説明】
１ 無線通信システム
１０，２１０ 無線基地局
１０ａ セル
１１，２１１ アンテナ
１２，２１２ 送信部
１３，２１３ 受信部
１４ 制御装置
１４ａ パケット分類部
１４ｂ，２１４ｂ スケジューリング処理部
１４ｃ，２１４ｃ 無線リソース割当処理部
１４ｄ，２１４ｄ 受付制御部
１５ バッファ
１５１〜１５Ｎ 送信バッファ
２０ａ〜２０ｅ 移動局（Ａ）〜移動局（Ｅ）
２１，２２１ アンテナ
２２，２２２ 受信部
２３，２２３ 制御情報作成部
２４，２２４ 送信部
３０ コアネットワーク
２１４ 移動局分類部
２２０ 移動局
２２５ 送信バッファ
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線基地局、制御装置、無線通信システム及び通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線通信システムにおけるマルチメディアサービスの実現が要求されており、今後は、アプリケーション毎に異なるサービス品質（Quality of Service、以下「ＱｏＳ」という）を意識した制御が必要不可欠と考えられている。このＱｏＳで規定されるトラヒック特性やネットワークに対する要求条件等は、アプリケーションの種類によって異なる。そのため、移動局が利用するアプリケーション毎のＱｏＳに対する要求を満足させるために、ＱｏＳを意識したネットワークの構築、制御技術が必須と考えられている。
【０００３】
更に、今後のネットワーク形態は、送信側と受信側との間の全ての経路上のプロトコルが、ＩＰ（Internet Protocol）に統一化されると考えられている。そのため、従来独自のネットワークを構築していた無線通信システムも、ＩＰをベースにしたものに変換されていく可能性が高い。ＩＰを用いたシステムでは、パケット通信を基本としている。
【０００４】
以上のことから、無線通信システムにおいても、パケット通信におけるＱｏＳに関する制御を取り入れていく必要がある。このとき、無線通信システムでは、伝搬路環境の変動や他の信号による干渉等の影響を受け、移動局における受信品質が絶えず変化する。そのため、有線の通信システムとは異なる特別の配慮が必要となる。このような背景を受けて、無線通信システムにおけるＱｏＳに関する様々な制御技術が提案されている。同時に、ＱｏＳを要求しない移動局のために、移動局間の公平性を考慮して送信順序を決定するスケジューリングを行う方法等も提案されている。
【０００５】
例えば、ＱｏＳを要求しない移動局とＱｏＳを要求する移動局とが混在する環境における制御技術として、移動局を、ＱｏＳを要求する移動局と要求しない移動局とに分類し、更に、ＱｏＳを要求する移動局を、ＱｏＳに対する要求のレベルが高いＱｏＳクリティカルグループと、レベルが低いＱｏＳノンクリティカルグループとに分類して、スケジューリングを行う方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。この方法では、ＱｏＳクリティカルグループの移動局へのパケットや、ＱｏＳに関する実測値が要求するレベルを下回る移動局に送信するパケットの送信順序の優先度を上げる制御が行われている。
【０００６】
【非特許文献１】
小野、外３名，「Ａｌｌ−ＩＰモバイル網アーキテクチャの提案（５）−基地局用ＱｏＳ保証パケットスケジューラー」，２００２年電子情報通信学会ソサエティ大会予稿集，電子情報通信学会，２００２年９月，ｐ．４０８
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来提案されている制御技術には、無線通信システム内に、予め規定されたＱｏＳや通信品質に関する具体的な要求値を全く要求しない移動局、予め規定されたＱｏＳのみを要求する移動局、通信品質に関する具体的な要求値を要求する移動局等、様々な移動局が混在することを考慮して制御を行うものがなかった。そのため、無線基地局と複数の移動局との間のパケットの送信を、適切に制御することができなかった。その結果、全ての移動局に適切なサービスを提供することができなかった。例えば、ある移動局の通信品質に関する要求値が満足されなかったり、あるクラスのＱｏＳを要求する移動局に過剰に無線リソースを割り当ててしまい、無線リソースの利用効率が低下したり、ある移動局の通信品質が極端に劣化したりする場合があった。これらは、無線通信システムが一定の品質を確保したサービスを提供する上で問題であった。上記非特許文献１に記載されたスケジューリング方法も、ＱｏＳを十分に保証することはできなかった。
【０００８】
更に、現在のインターネット等は、ＴＣＰ／ＩＰによる通信を行うオープンなネットワークであり、多様なホストからの多種多様なパケットがネットワーク上を流れている。そのため、今後、無線通信システムがＩＰをベースにしたものに変換されていった場合に、様々なパケットをどう扱うかは、非常に重要な問題になってくると考えられる。
【０００９】
そこで、本発明は、無線通信システム内に様々な移動局が混在する場合に、パケットの送信を適切に制御できる無線基地局、制御装置、無線通信システム及び通信方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る無線通信システムは、複数の移動局と、複数の移動局とパケットを送受信する無線基地局とを備える無線通信システムである。そして、本発明に係る無線基地局は、パケットを、通信品質に関する要求値を持つ定量保証型パケットと要求値を持たない相対保証型パケットとに分類するパケット分類手段と、パケット分類手段が分類した定量保証型パケット及び相対保証型パケット毎に、パケットの送信順序を制御する送信順序制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
このような本発明によれば、パケット分類手段が、パケットを、通信品質に関する要求値を持つパケット（以下「定量保証型パケット」という）と、通信品質に関する要求値を持たないパケット（以下「相対保証型パケット」という）とに分類する。そして、送信順序制御手段が、分類された定量保証型パケット、相対保証型パケット毎に、パケットの送信順序を制御する。そのため、予め規定されたＱｏＳや通信品質に関する具体的な要求値を全く要求しない移動局、予め規定されたＱｏＳのみを要求する移動局、通信品質に関する具体的な要求値を要求する移動局等、様々な移動局が無線通信システム内に混在する場合に、無線基地局は、複数の移動局との間のパケットの送信を、適切に制御することができる。その結果、無線基地局は、全ての移動局に適切なサービスを提供することができる。
【００１２】
又、送信順序制御手段は、定量保証型パケットの送信順序を、相対保証型パケットよりも先とすることが好ましい。これによれば、無線基地局は、定量保証型パケットを最優先して送信することができるため、通信品質に関する要求値を保証することができる。
【００１３】
又、送信順序制御手段は、ＱｏＳのクラスに基づいて、送信順序を制御することが好ましい。これによれば、無線基地局は、各クラスのＱｏＳを保証することができる。更に、送信順序制御手段は、複数の移動局との間の無線品質に基づいて、送信順序を制御することが好ましい。これによれば、無線基地局は、無線品質を考慮して送信順序を制御することができるため、無線リソースを効率的に利用することができる。
【００１４】
又、送信順序制御手段は、要求値が等しい複数の定量保証型パケットについて、要求値が等しい定量保証型パケットを送受信する複数の移動局間において、要求値が要求されている通信品質が等しくなるように送信順序を制御することが好ましい。これによれば、無線基地局は、等しい要求値を要求している複数の移動局間の通信品質を均一化することができ、移動局間の公平性を保つことができる。
【００１５】
更に、無線基地局は、要求値が要求されている通信品質を測定する測定手段を備え、送信順序制御手段は、要求値と測定手段による測定値とを比較し、その比較結果に基づいて送信順序を制御することが好ましい。これによれば、無線基地局は、実際の通信品質の測定値と要求値との比較結果に基づいて送信順序を制御できる。そのため、無線基地局は、要求値を確実に保証することができる。更に、無線基地局は、通信品質の測定値が要求値を大幅に上回ってしまうことも防止できる。その結果、無線基地局は、より適切にパケットの送信順序を制御できる。更に、無線基地局は、定量保証型パケットの送信に必要以上の無線リソースが使用されてしまうことが防止できる。そのため、無線基地局は、無線リソースを効率的に利用でき、相対保証型パケットの送信のために無線リソースを確保することができる。
【００１６】
又、無線基地局は、要求値が要求されている通信品質を測定する測定手段を備え、パケット分類手段は、測定手段による測定値が要求値を上回る場合には、パケットを保持する送信バッファへの定量保証型パケットの挿入を規制するようにしてもよい。これによれば、無線基地局は、実際の通信品質が要求値を大幅に上回ってしまうことを防止できる。そのため、無線基地局は、定量保証型パケットの要求値を保証しつつ、その要求値を保証するために必要な量を上回る無線リソースが定量保証型パケットの送信に使用されてしまうことを防止できる。よって、無線基地局は、相対保証型パケットの送信のために無線リソースを確保することができる。
【００１７】
又、送信順序制御手段は、定量保証型パケットの単位時間に送信されるパケット数が、要求値を満たすパケット数となるように送信順序を制御するようにしてもよい。更に、無線基地局は、送信順序制御手段が制御したパケットの送信順序に従って、パケットにパケットを送信する無線リソースを割り当てる無線リソース割当処理手段を備えることが好ましい。これによれば、無線基地局は、送信順序に従って、効率よく無線リソースを利用することができる。又、無線リソース割当処理手段は、要求値に基づいて定量保証型パケットに無線リソースを割り当てることが好ましい。これによれば、無線基地局は、通信品質に関する要求値を保証しつつ、無線リソースをより効率的に利用することができる。
【００１８】
又、無線リソース割当処理手段は、定量保証型パケット及び相対保証型パケットに無線リソースを割り当てた後、無線リソースが残っている場合には、パケットを保持する送信バッファ内に存在する定量保証型パケットに残っている無線リソースを割り当てることが好ましい。これによれば、無線基地局は、無線リソースをより効率的に利用することができる。
【００１９】
更に、無線基地局は、コアネットワークから到着したパケットに、そのパケットのコアネットワークにおけるＱｏＳのクラスに基づいて、要求値を設定する設定手段を備え、パケット分類手段は、設定手段により要求値が設定されたパケットを定量保証型パケットに分類し、要求値が設定されなかったパケットを相対保証型パケットに分類することが好ましい。これによれば、無線基地局が、コアネットワークから到着したパケットに、コアネットワークにおけるＱｏＳのクラスに基づいて、無線基地局が送信制御を行う上での目標値として要求値を設定することができる。よって、無線基地局は、コアネットワークにおけるＱｏＳのクラスを考慮してパケットを分類することができ、コアネットワークにおけるＱｏＳのクラスを反映した送信制御を行うことができる。
【００２０】
又、無線基地局は、移動局から受信したコアネットワークに送信するパケットが定量保証型パケット又は相対保証型パケットのいずれであるかに基づいて、受信したパケットのコアネットワークにおけるサービス品質のクラスを決定する決定手段を備えるようにしてもよい。これによれば、無線基地局は、コアネットワークに送信するパケットについて、そのパケットが定量保証型パケット又は相対保証型パケットのいずれであるかを考慮して、コアネットワークにおけるＱｏＳのクラスを決定することができる。よって、無線基地局は、無線基地局において行ったパケットの分類や送信制御を、コアネットワークに反映させることができる。
【００２１】
又、本発明に係る制御装置は、複数の移動局とパケットを送受信する無線基地局を制御する制御装置であって、パケットを、定量保証型パケットと相対保証型パケットとに分類するパケット分類手段と、パケット分類手段が分類した定量保証型パケット及び相対保証型パケット毎に、パケットの送信順序を制御する送信順序制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
又、本発明に係る通信方法は、複数の移動局と、複数の移動局とパケットを送受信する無線基地局とを備える無線通信システムにおいて用いられる通信方法であって、無線基地局が、パケットを、定量保証型パケットと相対保証型パケットとに分類するステップと、分類した定量保証型パケット及び相対保証型パケット毎に、パケットの送信順序を制御するステップとを有することを特徴とする、又、無線基地局は、送信順序を制御するステップにおいて、定量保証型パケットの送信順序を、相対保証型パケットよりも先とすることが好ましい。
【００２３】
又、無線基地局は、送信順序を制御するステップにおいて、ＱｏＳのクラスに基づいて、送信順序を制御することが好ましい。更に、無線基地局は、送信順序を制御するステップにおいて、複数の移動局との間の無線品質に基づいて、送信順序を制御することが好ましい。
【００２４】
又、無線基地局が、要求値が要求されている通信品質を測定するステップを有し、無線基地局が、送信順序を制御するステップにおいて、要求値と測定による測定値とを比較し、その比較結果に基づいて送信順序を制御することが好ましい。又、無線基地局が、要求値が要求されている通信品質を測定するステップと、測定による測定値が要求値を上回る場合には、パケットを保持する送信バッファへの定量保証型パケットの挿入を規制するステップとを有するようにしてもよい。
【００２５】
更に、無線基地局が、パケットの送信順序に従って、パケットに無線リソースを割り当てるステップを有することが好ましい。又、無線リソースを割り当てるステップにおいて、無線基地局は、定量保証型パケット及び相対保証型パケットに無線リソースを割り当てた後、無線リソースが残っている場合には、パケットを保持する送信バッファ内に存在する定量保証型パケットに残っている無線リソースを割り当てることが好ましい。
【００２６】
又、無線基地局が、コアネットワークから到着したパケットに、そのパケットのコアネットワークにおけるＱｏＳのクラスに基づいて、要求値を設定するステップを有し、パケットを分類するステップにおいて、要求値が設定されたパケットを定量保証型パケットに分類し、要求値が設定されなかったパケットを相対保証型パケットに分類することが好ましい。
【００２７】
又、無線基地局が、移動局から受信したコアネットワークに送信するパケットが定量保証型パケット又は相対保証型パケットのいずれであるかに基づいて、受信したパケットのコアネットワークにおけるサービス品質のクラスを決定するステップを有するようにしてもよい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
〔通信システム〕
図１に示すように、無線通信システム１は、無線基地局１０と、複数の移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅと、コアネットワーク３０とを備える。無線通信システム１は、セルラ方式を採用するセルラシステムである。コアネットワーク３０では、ＱｏＳ制御方法として、Diffserv （Differentiated Service）を用いている。Diffservは、各パケットに、図２に示すＤＳＣＰ（Diffserv Code Point）と呼ばれるＱｏＳのクラスを識別する識別子を付与し、各ノードがパケットに付与されたＤＳＣＰに基づいて、そのパケットの転送を行ったり、送信のスケジューリングを行ったりする方法である。
【００３０】
尚、コアネットワーク３０では、Intserv（Integrated Service）等の他のＱｏＳ制御方法を用いてもよい。Intservは、各ノード間でＲＳＶＰ（Resource Reservation Protocol）を用いて、通信品質に関する要求に応じたリソースの予約を行う方法である。Intservにおいて規定されるＱｏＳのクラスには、ＧＳ（Guaranteed Service）、ＣＬ（Controlled Load）、ＢＥ（Best Effort）の３種類がある。又、ノード間では、通信品質に関する要求値を要求したり、その要求値の品質を提供したりすることが可能である。
【００３１】
前者のDiffservは、処理の高速化が図れ、大規模ネットワークにも対応可能である等の利点がある。一方で、Diffservは、ＱｏＳのクラス単位での荒い品質保証となる。又、後者のIntservは、ノード間で通信品質に関する要求値に応じた品質を提供することが可能である等の利点がある。一方で、Intservは、各ノードにおけるリソース予約のための処理遅延等により、ネットワークが大規模になると、送信側と受信側との間での通信品質が劣化してしまう。そのため、コアネットワーク３０では、ＱｏＳのクラスに応じたサービスを要求する移動局にはDiffservを、通信品質に関する要求値を要求するノードにはIntservを適用して、移動局の要求内容に応じてＱｏＳ制御方法を使い分けるようにしてもよい。
【００３２】
複数の移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅは、それぞれ様々なアプリケーションを利用している。そして、複数の移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅは、ＱｏＳに関する要求や通信品質に関する要求が異なっている。移動局（Ａ）２０ａは、「平均伝送速度を１Ｍｂｐｓ以上に」という通信品質に関する要求値を持つ。更に、移動局（Ａ）２０ａに送信されるパケットは、コアネットワーク３０において、図２に示すDiffservで規定される「ＥＦクラス」に分類されていたため、ＤＳＣＰとして「１０１１１０」が付与されている。又、移動局（Ｃ）２０ｃは、「平均伝送速度を３２ｋｂｐｓ以上に」という通信品質に関する要求値を持つ。このように移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃは、通信品質に関する要求値を持つ移動局（以下「定量保証型移動局」という）である。尚、通信品質に関する要求値は、伝送速度以外に、例えば、伝送遅延、ジッタ等について規定してもよい。例えば、移動局は、「最大許容遅延を１００ｍｓｅｃ以下に」等のような通信品質に関する要求値を持つことができる。
【００３３】
移動局（Ｂ）２０ｂ及び移動局（Ｅ）２０ｅは、インターネットにおけるＱｏＳに準じたＱｏＳを要求しており、Diffservで規定されるＱｏＳのクラスを要求している。移動局（Ｂ）２０ｂは、図２に示すDiffservで規定される「ＡＦ４クラス」を要求している。又、移動局（Ｅ）２０ｅは、図２に示すDiffservで規定される「ＡＦ３クラス」を要求している。又、移動局（Ｄ）２０ｄは、特にＱｏＳのクラスや通信品質に関する要求値を要求していないベストエフォートクラスの移動局である。このように移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｅ）２０ｅ及び移動局（Ｄ）２０ｄは、通信品質に関する要求値を持たない移動局（以下「相対保証型移動局」という）である。
【００３４】
このように無線基地局１０がカバーするセル１０ａ内には、予め規定されたＱｏＳや通信品質に関する具体的な要求値を全く要求しない移動局（Ｄ）２０ｄ、予め規定されたＱｏＳのみを要求する移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｅ）２０ｅ、通信品質に関する具体的な要求値を要求する移動局（Ａ）２０ａ、移動局（Ｃ）２０ｃ等、様々な移動局が混在している。ＱｏＳ及びそれに伴う通信品質は、ネットワーク事業者がアプリケーション毎に設定して提供したり、移動局が使用するアプリケーション毎にそのアプリケーションを動作させるために必要なＱｏＳを無線基地局１０に要求し、ネットワーク事業者がＱｏＳ要求に応じた通信品質を提供したりする。移動局のユーザは、ネットワーク事業者とサービス契約（Service Level Agreement、以下「ＳＬＡ」という）を結ぶことにより、ネットワーク事業者からＳＬＡに応じた品質の提供を受けることができる。
【００３５】
無線基地局１０は、セル１０ａ内に存在する複数の移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅとパケットを送受信する。図３に無線基地局１０の構成を示し、図４に無線基地局１０が行うパケット到着からスケジューリングまでの処理を示す。又、図３、図４には、無線基地局１０が、下り回線を用いて無線基地局１０から移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅにパケットを送信する場合について示す。図３に示すように、無線基地局１０は、アンテナ１１と、送信部１２と、受信部１３と、制御装置１４と、バッファ１５とを備える。制御装置１４は、無線基地局１０を制御する制御装置である。制御装置１４は、パケット分類部１４ａと、スケジューリング処理部１４ｂと、無線リソース割当処理部１４ｃと、受付制御部１４ｄとを備える。
【００３６】
送信部１２は、アンテナ１１を介して移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅにパケットを送信する送信手段である。送信部１２は、無線リソース割当処理部１４ｃから入力される無線リソースを割り当てられたパケットを送信する。又、送信部１２は、コアネットワーク３０から移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅに送信するパケットが無線基地局１０に到着すると、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅに、送信先が移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅのパケットが到着したことを通知する。又、送信部１２は、受付制御部１４ｄから入力される移動局からの受付要求に対する応答を、移動局に送信する。
【００３７】
受信部１３は、アンテナ１１を介して移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅからの制御情報を受信する受信手段である。移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅは、無線基地局１０から送信先が移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅのパケットが到着したことの通知を受けると、ＱｏＳや通信品質に関する情報（以下「ＱｏＳ情報」という）や、パケットの送信順序を決定する際に無線基地局１０が利用する情報（以下「スケジューリング情報」という）等の制御情報を、無線基地局１０に送信する。そのため、受信部１３は、各移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅから送信されたＱｏＳ情報や、スケジューリング情報等の制御情報を受信する。受信部１３は、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅから受信した制御情報を、パケット分類部１４ａやスケジューリング処理部１４ｂに入力する。又、受信部１３は、移動局からの新規の接続要求を受信する。受信部１３は、受信した接続要求を受付制御部１４ｄに入力する。
【００３８】
バッファ１５は、パケットを保持するパケット保持手段である。バッファ１５は、図３に示すように、複数の送信バッファ１５１〜１５Ｎを備える。複数の送信バッファ１５１〜１５Ｎは、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ毎やＱｏＳのクラス毎に分けることができる。移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ毎に送信バッファ１５１〜１５Ｎを分けた場合には、各送信バッファ１５１〜１５Ｎは、各移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅに送信されるパケットを保持する。又、ＱｏＳのクラス毎に送信バッファ１５１〜１５Ｎを分けた場合には、各送信バッファ１５１〜１５Ｎは、各ＱｏＳのクラスに属する移動局に送信されるパケットを保持する。更に、各送信バッファ１５１〜１５Ｎは、図４に示すように定量保証型パケットを保持する１番からｎ番までの定量保証型用の送信バッファと、相対保証型パケットを保持するｎ＋１番〜Ｎ番までの相対保証型用の送信バッファとに分類される。
【００３９】
パケット分類部１４ａは、パケットを、通信品質に関する要求値を持つ定量保証型パケットと要求値を持たない相対保証型パケットとに分類するパケット分類手段である。図３、図４に示すように、コアネットワーク３０から移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅに送信するパケット２が無線基地局１０に到着すると、パケット分類部１４ａは、到着したパケットを定量保証型パケットと相対保証型パケットに分類して、該当する送信バッファ１５１〜１５Ｎに挿入する。このとき、パケット分類部１４ａは、到着したパケットを移動局毎やＱｏＳのクラス毎の送信バッファに挿入してから、送信バッファを定量保証型パケットの挿入された送信バッファと、相対保証型パケットの挿入された送信バッファに分類することによって、パケットの分類と該当する送信バッファへの挿入を行うことができる。又、パケット分類部１４ａは、到着したパケットを定量保証型パケットと相対保証型パケットに分類しながら、移動局毎やＱｏＳのクラス毎の送信バッファに挿入することによって、パケットの分類と該当する送信バッファへの挿入を行ってもよい。
【００４０】
具体的には、パケット分類部１４ａは、受信部１３から入力された移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅからのＱｏＳ情報や、到着したパケットに付与されているＱｏＳ情報に基づいてパケットを分類し、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ毎やＱｏＳのクラス毎の送信バッファ１５１〜１５Ｎに分けて挿入する。例えば、パケット分類部１４ａは、ＱｏＳ情報として通信品質に関する要求値を送信してきた定量保証型移動局が送信先のパケットを、定量保証型パケットに分類し、定量保証型パケットを保持する１番からｎ番までの送信バッファに挿入する。又、パケット分類部１４ａは、通信品質に関する要求値を要求せずに、ＱｏＳ情報としてＤＳＣＰ等のＱｏＳのクラスに関する情報を送信してきた相対保証型移動局が送信先のパケットを、相対保証型パケットに分類し、相対保証型パケットを保持するｎ＋１番からＮ番までの送信バッファであって、該当するＱｏＳのクラスの送信バッファに挿入する。
【００４１】
又、パケット分類部１４ａは、コアネットワーク３０においてDifserv等のＱｏＳ制御方法の適用を受け、パケットのヘッダ等に既にＤＳＣＰ等のＱｏＳ情報が付与されたパケットが到着した場合には、到着したパケットに付与されているＤＳＣＰ等のＱｏＳ情報に基づいて、パケットを分類し、該当するＱｏＳクラスの送信バッファに挿入するようにしてもよい。尚、パケット分類部１４ａは、到着したパケットにＱｏＳ情報が付与されておらず、移動局からのＱｏＳ情報もない場合には、相対保証型パケットに分類し、ベストエフォートクラスの送信バッファに挿入するようにしてもよい。
【００４２】
図１に示す無線通信システム１の場合、パケット分類部１４ａは、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先のパケットを、定量保証型パケットに分類して、図４に示す定量保証型パケットを保持する１番からｎ番までの送信バッファに挿入する。又、パケット分類部１４ａは、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ及び移動局（Ｅ）２０ｅが送信先のパケットを、相対保証型パケットに分類して、図４に示す相対保証型パケットを保持するｎ＋１番からＮ番までの送信バッファに挿入する。
【００４３】
スケジューリング処理部１４ｂは、パケット分類部１４ａが分類した定量保証型パケット及び相対保証型パケット毎に、パケットの送信順序を制御するスケジューリングを行う送信順序制御手段である。スケジューリング処理部１４ｂは、バッファ１５に保持されている分類後のパケットについて、送信順序を制御する。図４に示すように、まず、スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットの送信順序を、相対保証型パケットよりも先と決定し、定量保証型パケットを優先にする。即ち、スケジューリング処理部１４ｂは、送信順序を決定する際にバッファ１５に存在する定量保証型パケットが、相対保証型パケットよりも優先して送信されるように送信順序を決定する。
【００４４】
次に、スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットについて送信順序を制御する。スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットについて、通信品質に関する要求値を保証できるように送信順序を制御する。更に、スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットについて、図４に示すように、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ間の公平性又はＱｏＳのクラス間の公平性を考慮して送信順序を制御することが好ましい。これによれば、移動局間又はＱｏＳのクラス間の公平性が保たれる。
【００４５】
移動局間の公平性を考慮する場合、例えば、スケジューリング処理部１４ｂは、ＱｏＳが同じクラスの移動局の品質が公平になるように送信順序を制御する。又、スケジューリング処理部１４ｂは、移動局の送信機会の格差があまり大きくならないように送信順序を制御する。又、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮する場合、スケジューリング処理部１４ｂは、ＱｏＳが異なるクラスの移動局の間での明確な品質の差を確保できるように送信順序を制御する。このようにして、スケジューリング処理部１４ｂは、ＱｏＳのクラスに基づいて送信順序を制御する。尚、スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットについて、複数の送信バッファが移動局毎に分けられている場合には、移動局間の公平性を考慮して送信順序を制御し、複数の送信バッファがＱｏＳのクラス毎に分けられている場合には、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮して送信順序を制御することが好ましい。
【００４６】
具体的には、スケジューリング処理部１４ｂは、例えば、ＲＲ（Round Robin）やＷＦＱ（Weighted Fair Queueing）等の送信順序決定方法を、通信品質に関する要求値を保証できるように適用して、定量保証型パケットについて、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ間の公平性を考慮した送信順序の制御を行う。ＲＲは、移動局毎に予め定められた順序に従い無線リソースを割り当てる方法である。ＷＦＱは、無線リソースの割当量を決定するための重み係数であって送信バッファ単位の重み係数を、各送信バッファに付与し、無線基地局１０が割当可能な全無線リソース量を、付与された重み係数に従って各送信バッファに配分する方法である。
【００４７】
このとき、スケジューリング処理部１４ｂは、伝送速度や伝送遅延等の要求値が等しい複数の定量保証型パケットについて、要求値が等しい定量保証型パケットを受信する複数の移動局間において、要求値が要求されている通信品質が等しくなるように送信順序を制御することが好ましい。これによれば、無線基地局１０は、等しい要求値を要求している複数の移動局間の通信品質を均一化することができ、移動局間の公平性を保つことができる。
【００４８】
又、スケジューリング処理部１４ｂは、例えば、ＷＲＲ（Weighted Round Robin）やＣＢＱ（Class―Based Queueing）等の送信順序決定方法を、通信品質に関する要求値を保証できるように適用して、定量保証型パケットについて、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮した送信順序の制御を行う。ＷＲＲは、移動局毎に予め定められた順序に従い無線リソースを割り当てるＲＲにおいて、予め定められた順序にＱｏＳのクラス毎の重み係数を付与して最終的な順序を決定する方法である。尚、スケジューリング処理部１４ｂは、ＷＦＱやＷＲＲ等で用いる重み係数やＲＲやＷＲＲで用いる予め定められた順序等のスケジューリング情報として、受信部１３から入力される移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅから送信されたスケジューリング情報を用いることができる。
【００４９】
又、スケジューリング処理部１４ｂは、例えば、以下に示す方法により、定量保証型パケットについて、通信品質に関する要求値を保証できるように送信順序を制御する。例えば、要求値が要求されているサービス品質が伝送速度の場合、スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットの単位時間に送信されるパケット数が、伝送速度等の要求値を満たすパケット数となるように、送信順序を制御する。具体的には、定量保証型パケットが、「平均伝送速度をＲ（ｋｂｐｓ）以上に」という通信品質に関する要求値を持つ場合について説明する。
【００５０】
送信順序の制御を行う周期を「ΔＴ（ｍｓｅｃ）」、上記要求値を持つ定量保証型パケットが保持されている送信バッファから、単位時間ΔＴに取り出され送信される定量保証型パケットのパケット数を「ｎ」、パケットの大きさを「ｋ（ｂｉｔｓ）」とする。このとき、以下の（１）式を満たすと要求値を満足させることができる。この（１）式を変形すると、（２）式になる。よって、（２）式を満足するパケット数「ｎ」は、要求値を満たすパケット数となる。
【００５１】
ｎｋ／（ΔＴ×１０―３）≧Ｒ×１０３ ・・・（１）
ｎ≧ＲΔＴ／ｋ ・・・（２）
スケジューリング処理部１４ｂは、この（２）式を利用して送信順序の制御を行う。まず、スケジューリング処理部１４ｂは、（２）式を満足する最小の自然数「ｎ」を求める計算を行う。スケジューリング処理部１４ｂは、求めた（２）式を満足する最小の自然数「ｎ」を、送信順序の制御を行う際に取り出して送信するパケット数と決定する。そして、スケジューリング処理部１４ｂは、ＷＦＱやＷＲＲ等の重み係数を用いた送信順序決定方法を適用する際に、決定したパケット数「ｎ」を重み係数として使用する。
【００５２】
これにより、スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットが単位時間に送信されるパケット数が、要求値を満たすパケット数となるように、送信順序を制御できる。そのため、無線基地局１０は、定量保証型パケットについて、通信品質に関する要求値を保証できる。加えて、（２）式を満足する最小の自然数「ｎ」を、送信順序の制御を行う際に取り出して送信するパケット数と決定する。そのため、無線基地局１０は、要求値を大幅に上回るような平均伝送速度で定量保証型パケットが送信されることを防止でき、定量保証型パケットの送信に必要以上の無線リソースが使用されてしまうことを防止できる。その結果、無線基地局１０は、無線リソースをより効率的に利用することができ、相対保証型パケットに割り当てる無線リソースを確保することができる。
【００５３】
このようにして、定量保証型パケットについて送信順序を制御した後、無線リソースが残っている場合には、スケジューリング処理部１４ｂは、相対保証型パケットについて送信順序を制御する。一方、スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットについて送信順序を決定した時点で、無線リソースを使い切ってしまった場合には、そのタイミングでの送信順序の制御を終了する。尚、スケジューリング処理部１４ｂは、無線リソース割当処理部１４ｃから、無線リソース割当処理部１４ｃが定量保証型パケットに無線リソースを割り当てた時点で、残っている無線リソース量の通知を受ける。そのため、スケジューリング処理部１４ｂは、無線リソース割当処理部１４ｃからの通知に基づいて、無線リソースが残っているか否かを判断する。
【００５４】
スケジューリング処理部１４ｂは、相対保証型パケットについて、図４に示すように、無線基地局１０と複数の移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅとの間の無線品質に基づいて送信順序を制御することが好ましい。相対保証型パケットは、通信品質に関する要求値を持たないため、通信品質の要求値を保証するための厳密な制御を行う必要がない。そのため、スケジューリング処理部１４ｂは、無線品質に基づいた送信順序の制御を行うことにより、有限な無線リソースを有効活用することができる。スケジューリング処理部１４ｂは、無線品質として、無線基地局１０と各移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅとの間の無線チャネルの伝送品質を用いることができる。スケジューリング処理部１４ｂは、無線品質として、例えば、ＢＥＲ（Bit Error Rate）やＳＩＲ（Signal to Interference power Ratio）等の受信品質やデータの非受信率等を用いることができる。
【００５５】
更に、スケジューリング処理部１４ｂは、相対保証型パケットについても定量保証型パケットの場合と同様に、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮して送信順序を制御することが好ましい。このようにして、スケジューリング処理部１４ｂは、ＱｏＳのクラスに基づいて送信順序を制御する。又、スケジューリング処理部１４ｂは、ＱｏＳが同じクラスの移動局間では、各移動局と無線基地局との間の無線品質に基づいて送信順序を制御し、ＱｏＳが異なるクラスの移動局間では、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮して送信順序を制御することが好ましい。又、スケジューリング処理部１４ｂは、相対保証型パケットについて、複数の送信バッファが移動局毎に分けられている場合には、各移動局と無線基地局との間の無線品質に基づいて送信順序を制御し、複数の送信バッファがＱｏＳのクラス毎に分けられている場合には、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮して送信順序を制御することが好ましい。
【００５６】
具体的には、スケジューリング処理部１４ｂは、例えば、Ｍａｘ．Ｃ／Ｉ法やＰＦ（Proportional Fairness）法等の送信順序決定方法を適用して、相対保証型パケットについて、各移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅと無線基地局との間の無線品質に基づいた送信順序の制御を行う。Ｍａｘ．ＣＩ法は、送信順序を決定する際に最も受信品質の良好な移動局に対して、無線基地局１０が割当可能な全無線リソース量を割り当てる方法である。これによれば、無線リソースの利用効率を非常に高めることができる。ＰＦ法は、「送信順序を決定するタイミングでの瞬時の伝送速度の計測値」と「一定時間内における平均伝送速度の計測値」との比の値が最大となる移動局に、無線リソースを割り当てる方法である。これによれば、無線リソースの利用効率がＭａｘ．Ｃ／Ｉ法よりやや低下するものの、受信品質が良好でない移動局に無線リソースが割り当てられる機会を増やし、移動局間の送信機会の公平性をＭａｘ．ＣＩ法よりも向上させることができる。
【００５７】
又、スケジューリング処理部１４ｂは、例えば、ＷＲＲやＣＢＱ等の送信順序決定方法により、相対保証型パケットについても、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮した送信順序の制御を行う。尚、スケジューリング処理部１４ｂは、Ｍａｘ．Ｃ／Ｉ法で用いるＳＩＲ等の受信品質や、ＷＲＲで用いる重み係数や予め定められた順序等のスケジューリング情報として、受信部１３から入力される移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅから送信されたスケジューリング情報を用いることができる。又、スケジューリング処理部１４ｂは、ＰＦ法を用いる場合には、送信順序を決定するタイミングでの瞬時の伝送速度や、一定時間内における平均伝送速度の計測を行う。
【００５８】
このようにしてパケットの送信順序を決定したスケジューリング処理部１４ｂは、決定したパケットの送信順序を無線リソース割当処理部１４ｃに入力する。図１に示す無線通信システム１の場合、スケジューリング処理部１４ｂは、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ、移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットよりも先と決定する。次に、スケジューリング処理部１４ｂは、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を決定し、次に、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ、移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットの送信順序を決定する。
【００５９】
無線リソース割当処理部１４ｃは、スケジューリング処理部１４ｂが制御したパケットの送信順序に従って、パケットにそのパケットを送信する無線リソースを割り当てる無線リソース割当処理手段である。無線リソース割当処理部１４ｃは、スケジューリング処理部１４ｂから入力されたパケットの送信順序に従って、無線リソースの割り当てを行う。又、無線リソース割当処理部１４ｃは、バッファ１５からパケットを取り出して、無線リソースを割り当てる。そして、無線リソース割当処理部１４ｃは、無線リソースを割り当てたパケットを送信部１２に入力する。又、無線リソース割当処理部１４ｃは、無線リソースとして、例えば、周波数帯域、送信電力、タイムスロット等を割り当てる。
【００６０】
まず、無線リソース割当処理部１４ｃは、スケジューリング処理部１４ｂから定量保証型パケットについての送信順序を入力される。そして、無線リソース割当処理部１４ｃは、定量保証型パケットに無線リソースを割り当てる。無線リソース割当処理部１４ｃは、定量保証型パケットに無線リソースを割り当てた時点で残っている無線リソースの量を、スケジューリング処理部１４ｂに通知する。そのため、無線リソース割当処理部１４ｃは、定量保証型パケットに無線リソースを割り当てた時点で無線リソースを使い切ってしまった場合には、無線リソースが残っていないことをスケジューリング処理部１４ｂに通知することになる。
【００６１】
無線リソース割当処理部１４ｃが、定量保証型パケットに無線リソースを割り当てた後、無線リソースが残っている場合には、スケジューリング処理部１４ｂが相対保証型パケットについての送信順序を決定する。そのため、無線リソース割当処理部１４ｃには、相対保証型パケットについての送信順序が入力される。よって、無線リソース割当処理部１４ｃは、相対保証型パケットに残っている無線リソースを割り当てる。一方、無線リソースが残っていない場合には、スケジューリング処理部１４ｂが相対保証型パケットについての送信順序を決定しないそのため、無線リソース割当処理部１４ｃには、相対保証型パケットについての送信順序が入力されない。よって、無線リソース割当処理部１４ｃは、その時点で無線リソースの割り当て処理を終了する。
【００６２】
無線リソース割当処理部１４ｃは、相対保証型パケットに無線リソースを割り当てた後、なおも無線リソースが残っている場合には、バッファ１５内に存在する定量保証型パケットに、残っている無線リソースを割り当てる。これにより、無線基地局１０は、残っている無線リソースを無駄にすることなく、効率的に利用できる。
【００６３】
又、無線リソース割当処理部１４ｃは、通信品質に関する要求値に基づいて定量保証型パケットに無線リソースを割り当てることが好ましい。具体的には、無線リソース割当処理部１４ｃは、定量保証型パケットが持つ要求値を満たすために必要な最低限の無線リソース量を求める計算を行う。そして、無線リソース割当処理部１４ｃは、求めた必要最低限の量の無線リソースを定量保証型パケットに割り当てる。ここで、定量保証型パケットが「平均伝送速度をＲ（ｋｂｐｓ）以上に」という通信品質に関する要求値を持ち、無線リソースとして、フレーム毎に分割されたタイムスロットを割り当てる場合について説明する。
【００６４】
無線基地局１０と移動局との間の無線チャネルの伝送速度を「Ｃ（ｋｂｐｓ）」、フレーム内の全タイムスロットの数を「ｌ」、定量型保証パケットに割り当てるタイムスロットの数を「ｍ」とする。このとき、以下の（３）式を満たすと要求値を満足させることができる。この（３）式を変形すると、（４）式になる。よって、（４）式を満足するタイムスロットの数「ｍ」は、要求値を満たすタイムスロットの数となる。
【００６５】
（ｍＣ×１０3）／ｌ≧Ｒ×１０3 ・・・（３）
ｍ≧ｌＲ／Ｃ ・・・（４）
無線リソース割当処理部１４ｃは、（４）式を満足する最小の自然数「ｍ」を求める計算を行う。これにより、無線リソース割当処理部１４ｃは、定量保証型パケットが持つ要求値を満たすために必要な最低限の無線リソース量であるタイムスロットの数「ｍ」を求めることができる。そして、無線リソース割当処理部１４ｃは、求めた数「ｍ」のタイムスロットを定量保証型パケットに割り当てる。これによれば、無線基地局１０は、通信品質に関する要求値を保証できる。加えて、無線基地局１０は、定量保証型パケットが持つ要求値を満たすために必要な最低限の無線リソース量を、定量保証型パケットに割り当てる。そのため、無線基地局１０は、要求値を満足するために必要となる無線リソース量を大幅に上回るような量の無線リソースが、定量保証型パケットに割り当てられてしまうことを防止できる。その結果、無線基地局１０は、無線リソースをより効率的に利用することができ、相対保証型パケットに割り当てる無線リソースを確保することができる。
【００６６】
図１に示す無線通信システム１の場合、無線リソース割当処理部１４ｃは、まず、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットに無線リソースを割り当てる。次に、無線リソース割当処理部１４ｃは、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ、移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットに無線リソースを割り当てる。
【００６７】
受付制御部１４ｄは、定量保証型パケットを送受信する移動局（Ａ）２０ａ、移動局（Ｃ）２０ｃが必要とする無線リソース量に基づいて、移動局からの接続要求の受付を制御する受付制御手段である。受付制御部１４ｄは、受信部１３から、移動局からの新規の接続要求を取得する。又、受付制御部１４ｄは、移動局からの接続要求に対する応答を送信部１２に入力する。受付制御部１４ｄは、無線基地局１０に接続する全ての定量保証型移動局が、定量保証型パケットを送受信するために必要な無線リソース量を、無線基地局１０が有する全無線リソース量以下に抑えるように、移動局からの接続要求の受付を制御する。
【００６８】
具体的には、受付制御部１４ｄは、既に無線基地局１０に接続している全ての定量保証型移動局、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが定量保証型パケットを送受信するために必要な無線リソース量と、無線基地局１０に新規に接続を要求してきた定量保証型移動局が定量保証型パケットを送受信するために必要な無線リソース量とを比較する。そして、受付制御部１４ｄは、両者の合計が、無線基地局１０が有する全無線リソース量を越える場合には、新規に接続を要求してきた定量保証型移動局の接続要求を拒否する。一方、受付制御部１４ｄは、両者の合計が、無線基地局１０が有する全無線リソース量以下の場合には、新規に接続を要求してきた定量保証型移動局の接続要求を受け付ける。又、受付制御部１４ｄは、相対保証型移動局からの接続要求は、リソース量の判断を行うことなく受け付けてもよく、その時点で無線基地局１０が有する無線リソース量の残量に基づいて受け付けを制御してもよい。これにより、無線基地局１０は、無線基地局１０に接続する定量保証型移動局に必要な無線リソース量を、無線基地局１０の全無線リソース量以下に抑えることができ、定量保証型パケットに要求されている要求値を保証することができる。
【００６９】
図５に、移動局（Ａ）２０ａの構成を示す。尚、移動局（Ｂ）２０ｂ〜移動局（Ｅ）２０ｅも同様の構成を備える。図５には、移動局（Ａ）２０ａが、下り回線を用いて無線基地局１０から移動局（Ａ）２０ａに対して送信されたパケットを受信する場合について示す。移動局（Ａ）２０ａは、アンテナ２１と、受信部２２と、制御情報作成部２３と、送信部２４とを備える。受信部２２は、アンテナ２１を介して、無線基地局１０から送信されるパケットを受信する受信手段である。又、受信部２２は、アンテナ２１を介して、無線基地局１０から送信される移動局（Ａ）２０ａが送信先のパケットが無線基地局１０に到着したことの通知も受信する。受信部２２は、受信したパケットが到着したことの通知を制御情報作成部２３に入力する。又、受信部２２は、無線基地局１０から接続要求に対する応答も受信する。
【００７０】
制御情報作成部２３は、制御情報を作成する制御情報作成手段である。制御情報作成部２３は、ＱｏＳ情報や、スケジューリング情報等の制御情報を作成する。作成するＱｏＳ情報は、例えば、定量保証型移動局の場合には、通信品質に関する要求値等であり、相対保証型移動局の場合には、ＤＳＣＰ等のＱｏＳのクラスに関する情報等がある。又、作成するスケジューリング情報は、ＷＦＱやＷＲＲ等で用いる重み係数やＲＲやＷＲＲで用いる予め定められた順序、Ｍａｘ．Ｃ／Ｉ法で用いるＳＩＲ等の受信品質等がある。制御情報作成部２３は、受信部２２から、パケットが到着したことの通知を入力されると、制御情報を作成する。制御情報作成部２３は、作成した制御情報を送信部２４に入力する。送信部２４は、アンテナ２１を介して無線基地局１０に制御情報を送信する送信手段である。送信部２４は、制御情報作成部２３から入力される制御情報を無線基地局１０に送信する。又、送信部２４は、無線基地局１０に接続要求を送信する。
【００７１】
〔通信方法〕
次に、上記無線通信システム１を用いて行う通信方法について説明する。図６は、無線基地局１０がカバーするセル１０ａ内に存在する全ての移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ毎に、複数の送信バッファ１５１〜１５Ｎが分けられている場合の通信方法の手順を示す。まず、無線基地局１０は、コアネットワーク３０から無線基地局１０に到着したパケットを、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ毎の送信バッファ１５１〜１５Ｎに、そのパケットの送信先に応じて挿入する（Ｓ１０１）。次に、無線基地局１０は、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ毎のパケットが挿入された送信バッファ１５１〜１５Ｎを、定量保証型パケットの挿入された送信バッファと、相対保証型パケットの挿入された送信バッファに分類する（Ｓ１０２）。
【００７２】
無線基地局１０は、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ、移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットよりも先と決定する。そして、無線基地局１０は、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を、ＲＲやＷＦＱ等を通信品質に関する要求値を保証できるように適用して制御する（Ｓ１０３）。このように、複数の送信バッファ１５１〜１５Ｎが移動局毎に分けられている場合には、定量保証型パケットについて、移動局間の公平性を考慮して送信順序を制御する。無線基地局１０は、ステップ（Ｓ１０３）で制御された送信順序に従って、定量保証型パケットに無線リソースを割り当てる（Ｓ１０４）。
【００７３】
無線基地局１０は、ステップ（Ｓ１０４）の後、無線リソースが残っているか否かを判断し（Ｓ１０５）、無線リソースが残っていない場合には、送信順序の制御を終了する。一方、ステップ（Ｓ１０５）において、無線リソースが残っている場合には、無線基地局１０は、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ及び移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットの送信順序を、Ｍａｘ．Ｃ／Ｉ法やＰＦ法等を適用して制御する（Ｓ１０６）。このように、複数の送信バッファ１５１〜１５Ｎが移動局毎に分けられている場合には、相対保証型パケットについて、各移動局と無線基地局との間の無線品質に基づいて送信順序を制御する。無線基地局１０は、ステップ（Ｓ１０６）で制御された送信順序に従って、相対保証型パケットに無線リソースを割り当てる（Ｓ１０７）。
【００７４】
無線基地局１０は、ステップ（Ｓ１０７）の後、無線リソースが残っているか否かを判断し（Ｓ１０８）、無線リソースが残っていない場合には、送信順序の制御を終了する。一方、ステップ（Ｓ１０８）において、無線リソースが残っている場合には、無線基地局１０は、ステップ（Ｓ１０３）に戻り、バッファ１５内に存在する定量保証型パケットに、残っている無線リソースを割り当てる。このように、一度ステップ（Ｓ１０４）において割り当てられた量以上の無線リソースが、定量保証型パケットに割り当てられることもあり得る。
【００７５】
図７は、無線基地局１０がカバーするセル１０ａ内に存在する全ての移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅがＱｏＳのクラスに応じて分けられており、無線基地局１０が、ＱｏＳのクラス数のだけの送信バッファ１５１〜１５Ｎを備え、ＱｏＳのクラス毎に、複数の送信バッファ１５１〜１５Ｎが分けられている場合の通信方法の手順を示す。
【００７６】
まず、無線基地局１０は、コアネットワーク３０から無線基地局１０に到着したパケットを、ＱｏＳのクラス毎の送信バッファ１５１〜１５Ｎに、そのクラスに応じて挿入する（Ｓ２０１）。次に、無線基地局１０は、ＱｏＳのクラス毎のパケットが挿入された送信バッファ１５１〜１５Ｎを、定量保証型パケットの挿入された送信バッファと、相対保証型パケットの挿入された送信バッファに分類する（Ｓ２０２）。
【００７７】
無線基地局１０は、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ、移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットよりも先と決定する。そして、無線基地局１０は、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を、ＷＲＲやＣＢＱ等を通信品質に関する要求値を保証できるように適用して制御する（Ｓ２０３）。このように、複数の送信バッファ１５１〜１５ＮがＱｏＳのクラス毎に分けられている場合には、定量保証型パケットについて、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮して送信順序を制御する。ステップ（Ｓ２０４）、（Ｓ２０５）は、図６に示したステップ（Ｓ１０４），（Ｓ１０５）と同様である。
【００７８】
ステップ（Ｓ２０５）において、無線リソースが残っている場合には、無線基地局１０は、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ及び移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットの送信順序を、ＷＲＲやＣＢＱ等を適用して制御する（Ｓ２０６）。このように、複数の送信バッファ１５１〜１５ＮがＱｏＳのクラス毎に分けられている場合には、相対保証型パケットについて、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮して送信順序を制御する。ステップ（Ｓ２０７）、（Ｓ２０８）は、図６に示したステップ（Ｓ１０７），（Ｓ１０８）と同様である。
【００７９】
図８は、複数の送信バッファ１５１〜１５Ｎが、定量保証型パケットについては移動局毎に分けられており、相対保証型パケットについてはＱｏＳのクラス毎に分けられている場合の通信方法の手順を示す。まず、無線基地局１０は、コアネットワーク３０から無線基地局１０に到着したパケットが、定量保証型パケットであるか否かを判断する（Ｓ３０１）。無線基地局１０は、到着したパケットが定量保証型パケットの場合には、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ毎の送信バッファに、そのパケットの送信先に応じてパケットを挿入する（Ｓ３０２）。一方、無線基地局１０は、到着したパケットが相対保証型パケットの場合には、ＱｏＳのクラス毎の送信バッファに、そのパケットのクラスに応じてパケットを挿入する（Ｓ３０３）。無線基地局１０は、ステップ（Ｓ３０１）〜ステップ（Ｓ３０３）を、バッファ１５内のパケットについて数分間繰り返すことにより、到着したパケットを定量保証型パケットと相対保証型パケットに分類しながら、移動局毎やＱｏＳのクラス毎の送信バッファに挿入し、パケットの分類と該当する送信バッファへの挿入を行う。
【００８０】
次に、無線基地局１０は、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ、移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットよりも先と決定する。そして、無線基地局１０は、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を、ＲＲやＷＦＱ等を通信品質に関する要求値を保証できるように適用して制御する（Ｓ３０４）。このように、定量保証型パケットの送信バッファが移動局毎に分けられている場合には、定量保証型パケットについて、移動局間の公平性を考慮して送信順序を制御する。ステップ（Ｓ３０５）、（Ｓ３０６）は、図６に示したステップ（Ｓ１０４），（Ｓ１０５）と同様である。
【００８１】
ステップ（Ｓ３０６）において、無線リソースが残っている場合には、無線基地局１０は、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ及び移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットの送信順序を、ＷＲＲやＣＢＱ等を適用して制御する（Ｓ３０７）。このように、相対保証型パケットの送信バッファがＱｏＳのクラス毎に分けられている場合には、相対保証型パケットについて、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮して送信順序を制御する。ステップ（Ｓ３０８）、（Ｓ３０９）は、図６に示したステップ（Ｓ１０７），（Ｓ１０８）と同様である。
【００８２】
図９は、複数の送信バッファ１５１〜１５Ｎが、定量保証型パケットについてはＱｏＳのクラス毎に分けられており、相対保証型パケットについては移動局毎に分けられている場合の通信方法の手順を示す。まず、無線基地局１０は、コアネットワーク３０から無線基地局１０に到着したパケットが、定量保証型パケットであるか否かを判断する（Ｓ４０１）。無線基地局１０は、到着したパケットが定量保証型パケットの場合には、ＱｏＳのクラス毎の送信バッファに、そのパケットのクラスに応じてパケットを挿入する（Ｓ４０２）。一方、無線基地局１０は、到着したパケットが相対保証型パケットの場合には、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｃ）２０ｃ及び移動局（Ｄ）２０ｄ毎の送信バッファに、そのパケットの送信先に応じてパケットを挿入する（Ｓ４０３）。無線基地局１０は、ステップ（Ｓ４０１）〜ステップ（Ｓ４０３）を、バッファ１５内のパケットについて数分間繰り返すことにより、到着したパケットを定量保証型パケットと相対保証型パケットに分類しながら、移動局毎やＱｏＳのクラス毎の送信バッファに挿入し、パケットの分類と該当する送信バッファへの挿入を行う。
【００８３】
次に、無線基地局１０は、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ、移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットよりも先と決定する。そして、無線基地局１０は、移動局（Ａ）２０ａ及び移動局（Ｃ）２０ｃが送信先の定量保証型パケットの送信順序を、ＷＲＲやＣＢＱ等を通信品質に関する要求値を保証できるように適用して制御する（Ｓ４０４）。このように、定量保証型パケットの送信バッファがＱｏＳのクラス毎に分けられている場合には、定量保証型パケットについて、ＱｏＳのクラス間の公平性を考慮して送信順序を制御する。ステップ（Ｓ４０５）、（Ｓ４０６）は、図６に示したステップ（Ｓ１０４），（Ｓ１０５）と同様である。
【００８４】
ステップ（Ｓ４０６）において、無線リソースが残っている場合には、無線基地局１０は、移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｄ）２０ｄ及び移動局（Ｅ）２０ｅが送信先の相対保証型パケットの送信順序を、Ｍａｘ．Ｃ／Ｉ法やＰＦ法等を適用して制御する（Ｓ４０７）。このように、相対保証型パケットの送信バッファが移動局毎に分けられている場合には、相対保証型パケットについて、各移動局と無線基地局との間の無線品質に基づいて送信順序を制御する。ステップ（Ｓ４０８）、（Ｓ４０９）は、図６に示したステップ（Ｓ１０７），（Ｓ１０８）と同様である。
【００８５】
図６〜図１０に示したステップ（Ｓ１０３）とステップ（Ｓ１０６）、ステップ（Ｓ２０３）とステップ（Ｓ２０６）、ステップ（Ｓ３０４）とステップ（Ｓ３０７）、ステップ（Ｓ４０４）とステップ（Ｓ４０７）のように、通信方法は、パケットの送信順序を決定する複数のステップを有しており、各送信順序を決定するステップにおいてそれぞれ送信順序を決定する。
【００８６】
図１０に、無線リソースの割当方法の手順を示す。無線基地局１０は、定量保証型パケットが持つ要求値を満たすために必要な最低限の無線リソース量を計算する（Ｓ５０１）。そして、無線基地局１０は、求めた無線リソース量を、送信順序に従って定量保証型パケットに割り当てる（Ｓ５０２）。
【００８７】
〔効果〕
このような本実施形態に係る通信システム１、無線基地局１０及び通信方法によれば、パケット分類部１４ａが、パケットを、定量保証型パケットと相対保証型パケットとに分類する。そして、スケジューリング処理部１４ｂが、分類された定量保証型パケット、相対保証型パケット毎に、パケットの送信順序を制御する。そのため、図１１に示すように、無線通信システム１内に、予め規定されたＱｏＳや通信品質に関する具体的な要求値を全く要求しない移動局（Ｄ）２０ｄ、予め規定されたＱｏＳのみを要求する移動局（Ｂ）２０ｂ、移動局（Ｅ）２０ｅ、通信品質に関する具体的な要求値を要求する移動局（Ａ）２０ａ、移動局（Ｃ）２０ｃ等、様々な移動局が混在する状況において、コアネットワーク３０から複数の移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅが送信先のパケット２が到着した場合に、無線基地局１０は、複数の移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅとの間のパケットの送信を、適切に制御することができる。その結果、無線基地局１０は、全ての移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅに適切なサービスを提供することができる。よって、本実施形態に係る通信システム１、無線基地局１０及び通信方法は、図１１に示すような状況下において、パケットを分類し、送信順序を決定する際に極めて有効である。
【００８８】
更に、スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットの送信順序を、相対保証型パケットよりも先とする。そのため、無線基地局１０は、定量保証型パケットを最優先して送信することができ、通信品質に関する要求値を保証することができる。又、スケジューリング処理部１４ｂは、ＱｏＳのクラスに基づいて、送信順序を制御することができる。そのため、無線基地局１０は、各クラスのＱｏＳを保証することができる。更に、スケジューリング処理部１４ｂは、複数の移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅとの間の無線品質に基づいて、送信順序を制御することもできる。そのため、無線基地局１０は、無線品質を考慮して送信順序を制御することができ、無線リソースを効率的に利用することができる。更に、無線基地局１０は、スケジューリング処理部１４ｂが制御したパケットの送信順序に従って、パケットにパケットを送信する無線リソースを割り当てる無線リソース割当処理部１４ｃを備える。そのため、無線基地局１０は、送信順序に従って、効率よく無線リソースを利用することができる。
【００８９】
〔変更例〕
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００９０】
（変更例１）
スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットについて、要求値が要求されている通信品質を測定する測定手段として機能することができる。そして、 スケジューリング処理部１４ｂは、要求値と測定値とを比較し、その比較結果に基づいて送信順序を制御するようにしてもよい。
【００９１】
例えば、平均伝送速度についての要求値が要求されている場合、図３に示すスケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットが挿入された送信バッファを監視する。そして、スケジューリング処理部１４ｂは、単位時間に、定量保証型パケットが挿入された送信バッファから、無線リソース割当処理部１４ｃにより定量保証型パケットが取り出されたレート、即ち、送信バッファから定量保証型パケットが送出された送出レートを一定時間毎に測定する。スケジューリング処理部１４ｂは、この送出レートを平均伝送速度として測定する。このように要求値が要求されている通信品質の測定は、通信品質に相当するものを測定してもよく、通信品質自体を測定してもよい。
【００９２】
そして、スケジューリング処理部１４ｂは、平均伝送速度の要求値と、測定した送出レートを比較する。スケジューリング処理部１４ｂは、測定した送出レートが平均伝送速度の要求値を満たさない場合には、その移動局が送信先の定量保証型パケットの送信順序を優先する制御を行う。一方、スケジューリング処理部１４ｂは、測定した送出レートが平均伝送速度の要求値を上回っている場合には、その移動局が送信先の定量保証型パケットの送信順序を後にする制御を行う。
【００９３】
これによれば、無線基地局１０は、実際の通信品質の測定値と要求値との比較結果に基づいて送信順序を制御できる。そのため、無線基地局１０は、要求値を確実に保証することができる。更に、無線基地局１０は、通信品質の測定値が要求値を大幅に上回ってしまうことも防止できる。その結果、無線基地局１０は、より適切にパケットの送信順序を制御できる。更に、無線基地局１０は、定量保証型パケットの送信に必要以上の無線リソースが使用されてしまうことが防止できる。そのため、無線基地局１０は、無線リソースを効率的に利用でき、相対保証型パケットの送信のために無線リソースを確保することができる。
【００９４】
又、パケット分類部１４ａは、スケジューリング処理部１４ｂによる測定値が要求値を上回る場合には、送信バッファ１５１〜１５Ｎへの定量保証型パケットの挿入を規制するようにしてもよい。例えば、平均伝送速度についての要求値が要求されている場合について、図１２を用いて説明する。まず、スケジューリング処理部１４ｂが、単位時間に、定量保証型パケットが挿入された送信バッファから、定量保証型パケットが送出された送出レートを測定する。スケジューリング処理部１４ｂは、測定した送出レートをパケット分類部１４ａに入力する（Ｓ６０１）。
【００９５】
パケット分類部１４ａは、平均伝送速度の要求値と、スケジューリング処理部１４ｂから入力された送出レートとを比較する（Ｓ６０２）。パケット分類部１４ａは、測定した送出レートが平均伝送速度の要求値を上回る場合には、無線基地局１０に新たに到着した定量保証型パケットを破棄することにより、送信バッファ１５１〜１５Ｎに挿入しないようにする。即ち、送信バッファ１５１〜１５Ｎへの定量保証型パケットの挿入を規制する（Ｓ６０３）。これにより、実際の伝送速度が、伝送速度の要求値を大幅に上回らないようにできる。尚、送信バッファに挿入できないパケットを一定期間保持しておく一時バッファを設けて、パケット分類部１４ａは、無線基地局１０に新たに到着した定量保証型パケットを、一時バッファに挿入しておくことにより、送信バッファに挿入しないようにしてもよい。そして、パケット分類部１４ａは、無線リソースに余裕ができたときに、一時バッファからパケットを取り出して送信バッファに挿入してもよい。
【００９６】
一方、ステップ（Ｓ６０２）において、パケット分類部１４ａは、測定した送出レートが平均伝送速度の要求値未満の場合には、通常通り、無線基地局１０に新たに到着した定量保証型パケットを送信バッファ１５１〜１５Ｎに挿入する。このようにして、無線基地局１０は、伝送速度を制御する。無線基地局１０は、一定時間毎にステップ（Ｓ６０１）〜（Ｓ６０３）を繰り返す。
【００９７】
これによれば、無線基地局１０は、実際の通信品質が要求値を大幅に上回ってしまうことを防止できる。そのため、無線基地局１０は、定量保証型パケットの要求値を保証しつつ、その要求値を保証するために必要な量を上回る無線リソースが定量保証型パケットの送信に使用されてしまうことを防止できる。よって、無線基地局１０は、相対保証型パケットの送信のために無線リソースを確保することができる。
【００９８】
（変更例２）
上記実施形態においては、図３、図５を用いて、無線基地局１０が、下り回線を用いて移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅにパケットを送信する場合や、移動局（Ａ）２０ａが、下り回線を用いて無線基地局１０から送信されたパケットを受信する場合について説明したが、無線基地局が、上り回線を用いて移動局からのパケットを受信する場合や、移動局が、上り回線を用いて無線基地局にパケットを送信する場合も、同様の通信方法を行うことができる。このとき、無線基地局は、移動局のＱｏＳのクラスや通信品質に関する要求値を把握する必要がある。又、無線基地局は、移動局がパケットを送信するタイミングを制御する必要がある。図１３に、無線基地局が、上り回線を用いて移動局からのパケットを受信する場合の無線基地局２１０の構成を示し、図１４に、移動局が、上り回線を用いて無線基地局にパケットを送信する場合の移動局２２０の構成を示す。
【００９９】
図１３に示すように、無線基地局２１０は、アンテナ２１１と、送信部２１２と、受信部２１３と、制御装置２１４とを備える。制御装置２１４は、移動局分類部２１４ａと、スケジューリング処理部２１４ｂと、無線リソース割当処理部２１４ｃと、受付制御部２１４ｄとを備える。尚、受付制御部２１４ｄは、図３に示す受付制御部１４ｄと実質的に同様である。移動局２２０は、無線基地局２１０に送信するパケットが発生すると、無線基地局２１０にそのパケットを送信するために、まず、移動局のＱｏＳのクラスや通信品質に関する要求値等のＱｏＳ情報やスケジューリング情報を無線基地局２１０に送信する。そのため、受信部２１２は、アンテナ２１１を介して、移動局２２０から送信されるＱｏＳ情報やスケジューリング情報等の制御情報を受信する。これにより、無線基地局２１０は、移動局のＱｏＳのクラスや通信品質に関する要求値等を把握できる。受信部２１２は、受信したＱｏＳ情報を移動局分類部２１４ａに入力し、受信したスケジューリング情報をスケジューリング処理部２１４ｂに入力する。又、受信部２１３は、アンテナ２１１を介して、移動局２２０から送信されたパケットを受信する。受信部２１３は、受信したパケットをコアネットワークに送信する。又、受信部２１３は、移動局２２０からの接続要求を受信する。受信部２１３は、受信した接続要求を受付制御部２１４ｄに入力する。
【０１００】
移動局分類部２１４ａは、受信部２１３から入力されたＱｏＳ情報に基づいて、移動局を定量保証型移動局と、相対保証型移動局とに分類する。移動局分類部２１４ａは、定量保証型移動局と相対保証型移動局とに分類した移動局を、更にＱｏＳのクラス毎に分類する。移動局分類部２１４ａは、分類結果を、スケジューリング処理部２１４ｂに入力する。このように移動局分類部２１４ａは、移動局２２０を、定量保証型移動局と相対保証型移動局とに分類することによって、それらの移動局２２０がこれから送信するパケットを定量保証型パケットと相対保証型パケットとに分類するパケット分類手段として機能する。
【０１０１】
スケジューリング処理部２１４ｂは、移動局分類部２１４ａから入力された分類結果と、受信部２１３から入力されたスケジューリング情報を用いて、定量保証型移動局及び相対保証型移動局毎に、移動局２２０がこれから送信するパケットの送信順序を制御する。即ち、スケジューリング処理部２１４ｂは、各移動局２２０の送信バッファに保持されているパケットの送信順序を決定する。尚、スケジューリング処理部２１４ｂは、図３に示したスケジューリング処理部１４ｂと同様にして送信順序を決定する。スケジューリング処理部２１４ｂは、決定したパケットの送信順序を無線リソース割当処理部２１４ｃに入力する。このようにスケジューリング処理部２１４ｃは、定量保証型移動局及び相対保証型移動局毎に、移動局が送信するパケットの送信順序を制御することによって、定量保証型パケット及び相対保証型パケット毎に、パケットの送信順序を制御する。
【０１０２】
無線リソース割当処理部２１４ｃは、スケジューリング処理部２１４ｂから入力された送信順序に従って、移動局２２０がこれから送信するパケットに無線リソースを割り当てる。このようにして、無線基地局２１０は、移動局２２０がパケットを送信するタイミングを制御する。尚、無線リソース割当処理部２１４ｃは、図３に示した無線リソース割当処理部１４ｃと同様にして無線リソースを割り当てる。無線リソース割当処理部２１４ｃは、無線リソースの割り当て結果を送信部２１２に入力する。
【０１０３】
送信部２１２は、無線リソース割当処理部２１４ｃから入力された無線リソースの割り当て結果を、移動局２２０に送信する。又、送信部２１２は、受付制御部２１４ｄから入力される移動局２２０からの接続要求に対する応答を、移動局２２０に送信する。
【０１０４】
図１４に示すように、移動局２２０は、アンテナ２２１と、受信部２２２と、制御情報作成部２２３と、送信部２２４と、送信バッファ２２５とを備える。受信部２２２は、アンテナ２２１を介して、無線基地局１０からの無線リソースの割り当て結果を受信する。受信部２２２は、受信した無線リソースの割り当て結果を送信部２２４に入力する。又、受信部２２２は、無線基地局２１０からの接続要求に対する応答も受信する。送信バッファ２２５は、移動局２２０において発生した無線基地局２１０に送信するパケットを保持する。パケットは、移動局２２０における各アプリケーションを実行することにより発生する。発生したパケットは、送信バッファ２２５に直ちに挿入される。
【０１０５】
制御情報作成部２２３は、送信バッファ２２５にパケットが挿入されると、そのパケットを送信するために、ＱｏＳ情報や、スケジューリング情報等の制御情報を作成する。制御情報作成部２２３は、図５に示した制御情報作成部２３と同様にして制御情報を作成する。制御情報作成部２２３は、作成した制御情報を送信部２２４に入力する。送信部２２４は、アンテナ２２１を介して無線基地局２１０に、制御情報作成部２２３から入力された制御情報を送信する。又、送信部２２４は、アンテナ２１１を介して無線基地局２１０に送信バッファ２２５内のパケットを送信する。送信部２２４は、送信バッファ２２５からパケットを取り出し、受信部２２２から入力される無線リソース割り当て結果に従って、パケットを順次送信する。又、送信部２２４は、無線基地局２１０に接続要求を送信する。
【０１０６】
（変更例３）
図３に示すパケット分類部１４ａが、コアネットワーク３０から到着したパケットに、そのパケットのコアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスに基づいて、要求値を設定する設定手段として機能するようにしてもよい。この場合、パケット分類部１４ａは、要求値が設定されたパケットを定量保証型パケットに分類し、要求値が設定されなかったパケットを相対保証型パケットに分類する。
【０１０７】
コアネットワーク３０では、少なくとも２種類以上のコアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスを設定しておくことが好ましい。以下、コアネットワーク３０において、ＱｏＳの高い高優先度クラスとＱｏＳの低い低優先度クラスの２種類のクラスが設定されている場合を例にとって説明する。コアネットワーク３０では、パケットのヘッダ等にＱｏＳのクラスを示す識別子等が付与されており、その識別子に基づいて、送信制御がされている。そして、パケット分類部１４ａは、コアネットワーク３０から無線基地局１０に到着したパケットに付与されている識別子から、そのパケットのコアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスを把握する。
【０１０８】
パケット分類部１４ａは、到着したパケットのＱｏＳのクラスが高優先度クラスの場合には、到着したパケットに、無線基地局１０が送信制御を行う上での通信品質に関する目標値として、高優先度クラスに見合う通信品質に関する要求値を設定する。一方、パケット分類部１４ａは、到着したパケットのＱｏＳのクラスが低優先度クラスの場合には、到着したパケットに要求値を設定しない。このようにしてパケット分類部１４ａは、コアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスに基づく要求値の設定を行った後、パケットを分類する。パケット分類部１４ａは、要求値が設定されたパケットを、要求値を持つ定量保証型パケットに分類し、要求値が設定されなかったパケットを、要求値を持たない相対保証型パケットに分類する。
【０１０９】
これによれば、無線基地局１０が、コアネットワーク３０から到着したパケットに、コアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスに基づいて、無線基地局１０が送信制御を行う上での目標値として要求値を設定することができる。よって、無線基地局１０は、コアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスを考慮してパケットを分類することができ、コアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスを反映した送信制御を行うことができる。例えば、コアネットワーク３０において高優先度クラスに属し、優先して送信されてきたパケットについて、無線基地局１０に到着して以降も、定量保証型パケットに分類することにより優先的に送信することができ、そのパケットのコアネットワーク３０から移動局まで全体を通しての品質を維持することができる。
【０１１０】
又、図１３に示す受信部２１３が、移動局から受信したコアネットワーク３０に送信するパケットが定量保証型パケット又は相対保証型パケットのいずれであるかに基づいて、受信したパケットのコアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスを決定する決定手段として機能するようにしてもよい。例えば、受信部２１３は、移動局から送信され、受信したパケットが定量保証型パケットの場合には、そのパケットのコアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスを、高優先度クラスと決定する。そして、受信部２１３は、受信したパケットに高優先度クラスを示す識別子を付与してコアネットワーク３０に送信する。一方、受信部２１３は、移動局から送信され、受信したパケットが相対保証型パケットの場合には、そのパケットのコアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスを、低優先度クラスと決定する。そして、受信部２１３は、受信したパケットに低優先度クラスを示す識別子を付与してコアネットワーク３０に送信する。
【０１１１】
これによれば、無線基地局１０は、コアネットワーク３０に送信するパケットについて、そのパケットが定量保証型パケット又は相対保証型パケットのいずれであるかを考慮して、コアネットワーク３０におけるＱｏＳのクラスを決定して、送信することができる。よって、無線基地局１０は、無線基地局１０において行ったパケットの分類や送信制御を、コアネットワーク３０に反映させることができる。例えば、無線基地局１０において定量保証型パケットに分類し、優先して送信してきたパケットについて、コアネットワーク３０においても、高優先度クラスに分類したことにより優先的に送信されるため、そのパケットの移動局からコアネットワーク３０まで全体を通しての品質を維持することができる。
【０１１２】
（変更例４）
スケジューリング処理部１４ｂは、定量保証型パケットについても、相対保証型パケットと同様に、複数の移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅと無線基地局１０との間の無線品質も考慮して送信順序を決定するにしてもよい。又、スケジューリング処理部１４ｂは、相対保証型パケットについても、定量保証型パケット同様に、移動局（Ａ）２０ａ〜移動局（Ｅ）２０ｅ間の公平性を考慮して送信順序を制御してもよい。又、ＱｏＳのクラスには、様々なものがある。例えば、図２に示すＱｏＳのクラス以外にも、図１５に示すような第３世代移動通信システム（ＩＭＴ−２０００）において規定されている４種類のクラス等もある。
【０１１３】
以上説明したように、本発明は、送信バッファ１５１〜１５Ｎが移動局毎に分けられていても、ＱｏＳのクラス毎に分けられていても適用することができる。又、本発明は、下り回線を用いたパケットの送受信であっても、上り回線を用いたパケットの送受信であっても適用することができる。又、本発明は、セルラシステムだけでなく、無線ＬＡＮ（Local Area Network）や固定無線システムのような他の無線通信システムに対しても適用することができる。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、無線通信システム内に様々な移動局が混在する場合に、パケットの送信を適切に制御できる無線基地局、制御装置、無線通信システム及び通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るＱｏＳのクラスを説明する説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るパケット到着からスケジューリングまでの処理を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る移動局の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る送信バッファが移動局毎に分けられている場合の通信方法の手順を示すフロー図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る送信バッファがＱｏＳのクラス毎に分けられている場合の通信方法の手順を示すフロー図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る送信バッファが定量保証型パケットについては移動局毎に、相対保証型パケットについてはＱｏＳのクラス毎に分けられている場合の通信方法の手順を示すフロー図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る送信バッファが定量保証型パケットについてはＱｏＳのクラス毎に、相対保証型パケットについては移動局毎に分けられている場合の通信方法の手順を示すフロー図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る無線リソースの割当方法の手順を示すフロー図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る複数の種類の移動局が混在する様子を示す図である。
【図１２】本発明の変更例に係る伝送速度の制御方法の手順を示すフロー図である。
【図１３】本発明の変更例に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の変更例に係る移動局の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の変更例に係るＱｏＳのクラスを説明する説明図である。
【符号の説明】
１ 無線通信システム
１０，２１０ 無線基地局
１０ａ セル
１１，２１１ アンテナ
１２，２１２ 送信部
１３，２１３ 受信部
１４ 制御装置
１４ａ パケット分類部
１４ｂ，２１４ｂ スケジューリング処理部
１４ｃ，２１４ｃ 無線リソース割当処理部
１４ｄ，２１４ｄ 受付制御部
１５ バッファ
１５１〜１５Ｎ 送信バッファ
２０ａ〜２０ｅ 移動局（Ａ）〜移動局（Ｅ）
２１，２２１ アンテナ
２２，２２２ 受信部
２３，２２３ 制御情報作成部
２４，２２４ 送信部
３０ コアネットワーク
２１４ 移動局分類部
２２０ 移動局
２２５ 送信バッファ
Claims (23)
- 複数の移動局とパケットを送受信する無線基地局であって、前記パケットを、前記移動局が前記無線基地局に要求する最低限の伝送レートである要求値を持つ定量保証型パケットと前記要求値を持たない相対保証型パケットとに分類するパケット分類手段と、
前記定量保証型パケットを保持する定量保証型バッファと、
前記相対保証型パケットを保持する相対保証型バッファと、
前記パケット分類手段が分類した前記定量保証型パケット及び前記相対保証型パケット毎に、パケットの送信順序を制御する送信順序制御手段と、
前記定量保証型パケット及び前記相対保証型パケットに無線リソースを割り当てる無線リソース割当処理手段とを備え、
前記無線リソース割当処理手段は、前記定量保証型バッファ内のパケットに前記無線リソースを割り当てた後、前記無線リソースが残っている場合、前記相対保証型バッファ内のパケットに前記無線リソースを割り当てることを特徴とする無線基地局。 - 前記送信順序制御手段は、サービス品質のクラスに基づいて、前記送信順序を制御することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
- 前記送信順序制御手段は、前記複数の移動局との間の無線品質に基づいて、前記送信順序を制御することを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の無線基地局。
- 前記送信順序制御手段は、前記要求値が等しい複数の定量保証型パケットについて、前記要求値が等しい定量保証型パケットを送受信する複数の移動局間において、前記要求値が要求されている通信品質が等しくなるように前記送信順序を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線基地局。
- 前記要求値が要求されている通信品質を測定する測定手段を備え、
前記送信順序制御手段は、前記要求値と前記測定手段による測定値とを比較し、該比較結果に基づいて前記送信順序を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線基地局。 - 前記要求値が要求されている通信品質を測定する測定手段を備え、
前記パケット分類手段は、前記測定手段による測定値が前記要求値を上回る場合には、前記パケットを保持する送信バッファへの前記定量保証型パケットの挿入を規制することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線基地局。 - 前記送信順序制御手段は、前記定量保証型パケットの単位時間に送信されるパケット数が、前記要求値を満たすパケット数となるように、前記送信順序を制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の無線基地局。
- 前記無線リソース割当処理手段は、前記送信順序制御手段が制御した前記パケットの送信順序に従って、前記パケットに該パケットを送信する無線リソースを割り当てることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の無線基地局。
- 前記無線リソース割当処理手段は、前記要求値に基づいて前記定量保証型パケットに無線リソースを割り当てることを特徴とする請求項８に記載の無線基地局。
- 前記無線リソース割当処理手段は、前記定量保証型パケット及び前記相対保証型パケットに前記無線リソースを割り当てた後、前記無線リソースが残っている場合には、前記パケットを保持する送信バッファ内に存在する定量保証型パケットに前記残っている無線リソースを割り当てることを特徴とする請求項８又は９に記載の無線基地局。
- コアネットワークから到着したパケットに、該パケットの前記コアネットワークにおけるサービス品質のクラスに基づいて、前記要求値を設定する設定手段を備え、
前記パケット分類手段は、前記設定手段により前記要求値が設定されたパケットを前記定量保証型パケットに分類し、前記要求値が設定されなかったパケットを前記相対保証型パケットに分類することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の無線基地局。 - 前記移動局から受信したコアネットワークに送信するパケットが前記定量保証型パケット又は前記相対保証型パケットのいずれであるかに基づいて、前記受信したパケットの前記コアネットワークにおけるサービス品質のクラスを決定する決定手段を備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の無線基地局。
- 複数の移動局とパケットを送受信する無線基地局を制御する制御装置であって、
前記パケットを、前記移動局が前記無線基地局に要求する最低限の伝送レートである要求値を持つ定量保証型パケットと前記要求値を持たない相対保証型パケットとに分類するパケット分類手段と、
前記定量保証型パケットを保持する定量保証型バッファと、
前記相対保証型パケットを保持する相対保証型バッファと、
前記パケット分類手段が分類した前記定量保証型パケット及び前記相対保証型パケット毎に、パケットの送信順序を制御する送信順序制御手段と、
前記定量保証型パケット及び前記相対保証型パケットに無線リソースを割り当てる無線リソース割当処理手段とを備え、
前記無線リソース割当処理手段は、前記定量保証型バッファ内のパケットに前記無線リソースを割り当てた後、前記無線リソースが残っている場合、前記相対保証型バッファ内のパケットに前記無線リソースを割り当てることを特徴とする制御装置。 - 複数の移動局と、
該複数の移動局とパケットを送受信する無線基地局とを備える無線通信システムであって、
前記無線基地局は、
前記パケットを、前記移動局が前記無線基地局に要求する最低限の伝送レートである要求値を持つ定量保証型パケットと前記要求値を持たない相対保証型パケットとに分類するパケット分類手段と、
前記定量保証型パケットを保持する定量保証型バッファと、
前記相対保証型パケットを保持する相対保証型バッファと、
前記パケット分類手段が分類した前記定量保証型パケット及び前記相対保証型パケット毎に、パケットの送信順序を制御する送信順序制御手段と、
前記定量保証型パケット及び前記相対保証型パケットに無線リソースを割り当てる無線リソース割当処理手段とを備え、
前記無線リソース割当処理手段は、前記定量保証型バッファ内のパケットに前記無線リソースを割り当てた後、前記無線リソースが残っている場合、前記相対保証型バッファ内のパケットに前記無線リソースを割り当てることを特徴とする無線通信システム。 - 複数の移動局と、該複数の移動局とパケットを送受信する無線基地局とを備える無線通信システムにおいて用いられる通信方法であって、前記無線基地局が、前記パケットを、前記移動局が前記無線基地局に要求する最低限の伝送レートである要求値を持つ定量保証型パケットと前記要求値を持たない相対保証型パケットとに分類するステップと、
前記定量保証型パケットを保持する定量保証型バッファと、
前記相対保証型パケットを保持する相対保証型バッファと、
前記分類した前記定量保証型パケット及び前記相対保証型パケット毎に、パケットの送信順序を制御するステップと、
前記定量保証型パケット及び前記相対保証型パケットに無線リソースを割り当てるステップとを有し、
前記無線リソース割り当てるステップは、前記定量保証型バッファ内のパケットに前記無線リソースを割り当てた後、前記無線リソースが残っている場合、前記相対保証型バ ッファ内のパケットに前記無線リソースを割り当てることを特徴とする通信方法。 - 前記送信順序を制御するステップにおいて、サービス品質のクラスに基づいて、前記送信順序を制御することを特徴とする請求項１５に記載の通信方法。
- 前記送信順序を制御するステップにおいて、前記複数の移動局との間の無線品質に基づいて、前記送信順序を制御することを特徴とする請求項１５又は１６のいずれか１項に記載の通信方法。
- 前記無線基地局が、前記要求値が要求されている通信品質を測定するステップを有し、
前記送信順序を制御するステップにおいて、前記要求値と前記測定による測定値とを比較し、該比較結果に基づいて前記送信順序を制御することを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の通信方法。 - 前記無線基地局が、前記要求値が要求されている通信品質を測定するステップと、
該測定による測定値が前記要求値を上回る場合には、前記パケットを保持する送信バッファへの前記定量保証型パケットの挿入を規制するステップとを有することを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の通信方法。 - 前記無線基地局が、前記パケットの送信順序に従って、前記パケットに該パケットを送信する無線リソースを割り当てるステップを有することを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか１項に記載の通信方法。
- 前記無線リソースを割り当てるステップは、前記定量保証型パケット及び前記相対保証型パケットに前記無線リソースを割り当てた後、前記無線リソースが残っている場合には、前記パケットを保持する送信バッファ内に存在する定量保証型パケットに前記残っている無線リソースを割り当てることを特徴とする請求項２０に記載の通信方法。
- 前記無線基地局が、コアネットワークから到着したパケットに、該パケットの前記コアネットワークにおけるサービス品質のクラスに基づいて、前記要求値を設定するステップを有し、
前記パケットを分類するステップにおいて、前記要求値が設定されたパケットを前記定量保証型パケットに分類し、前記要求値が設定されなかったパケットを前記相対保証型パケットに分類することを特徴とする請求項１５乃至２１のいずれか１項に記載の通信方法。 - 前記無線基地局が、前記移動局から受信したコアネットワークに送信するパケットが前記定量保証型パケット又は前記相対保証型パケットのいずれであるかに基づいて、前記受信したパケットの前記コアネットワークにおけるサービス品質のクラスを決定するステップを有することを特徴とする請求項１５乃至２１のいずれか１項に記載の通信方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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