JP2006502608A - 可変スケジューリング遅延を有する端末に対するデータ送信のスケジューリング - Google Patents

Abstract

【課題】可変スケジューリング遅延を有する端末に対するデータ送信のスケジューリング。
【解決手段】異なるスケジューリング遅延を有する端末をスケジューリングする技術。初めに、各端末のスケジューリング遅延が決定され、全利用可能な送信出力及び各端末のリンク効率が推定される。第１のスキームでは、端末は、全ての端末の遅延の間で最も長いスケジューリング遅延に基づいてデータ送信に関して計画を立てられる。第２のスキームでは、各端末は、自身のスケジューリング遅延に基づいて固有の優先順位を指定され、端末は、自身の指定された優先順位に基づいて計画を立てられる。第３のスキームでは、端末は、自身のスケジューリング遅延に基づいてクラスに分類される。全利用可能な送信出力の割合は、各クラスに割り当てられ、各クラス中の端末は、そのクラスに割り当てられた送信出力に基づいて計画を立てられる。第４のスキームでは、端末は、データ送信に関して計画を立てられ、各端末の計画は、自身のスケジューリング遅延の後で適用される。

Description

本発明は、一般にデータ通信に係り、より具体的には可変スケジューリング遅延を有する端末へのデータ送信をスケジューリングするための技術に関する。

ワイアレス通信システムは、音声、データ、等のような種々のタイプの通信を提供するために広く展開される。これらのシステムは、複数のユーザとの通信をサポートすることが可能な多元アクセスシステムである可能性があり、そして、コード分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）、時分割多元アクセス（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元アクセス（ＦＤＭＡ）、若しくはいくつかの他の多元アクセス技術に基づく可能性がある。ＣＤＭＡシステムは、システム能力の増加を含む、他のタイプのシステムに対してある種の利点を提供する可能性がある。

多くのＣＤＭＡシステムは、順方向及び逆方向リンクにおいて異なるタイプのサービス（例えば、音声、パケットデータ、等）をサポートする能力がある。サービスの各タイプは、通常、要求の固有のセットにより特徴付けられる。例えば、音声サービスは、典型的に全てのユーザに対して固定のそして共通のサービスのグレード（ＧＯＳ）を、比較的厳格なそして固定の遅延と同様に要求する。特に、全体の会話フレームの一方向遅延は、１００ｍｓｅｃ未満になるように指定される可能性がある。これらの要求は、（例えば、専用トラフィック若しくは通信セッションの期間の間ユーザに割り当てられたコードチャネルを介して）各ユーザに対して固定の及び保障されたデータレートを提供することによって、及びリンクリソースに無関係にスピーチフレームに関する特定の最大エラーレートを確認することによって満足される可能性がある。所定のデータレートにおいて要求されるエラーレートを維持するために、リソースのより高い割り当てが、劣化したリンクを有するユーザに対して必要である。

対照的に、パケットデータサービスは、異なるユーザに対して異なるＧＯＳを許容することができる可能性があり、可変の遅延の大きさをさらに許容することができる可能性がある。パケットデータサービスのＧＯＳは、データメッセージの伝達にもたらされた全遅延として規定される可能性がある。この遅延は、データ通信システムの効率を最適化するために使用されるパラメータである可能性がある。

ワイアレス通信システムにおいて、任意の所定の基地局において利用可能な全送信出力は、一般に一定である。多元アクセス通信システムに関して、全送信出力は、同時に複数の端末にデータを送信するために割り当てられ、使用される可能性がある。いかなる所定の瞬間において、異なる要求を有する複数の端末が、データ送信を希望する可能性がある。両方のタイプのサービス（すなわち、音声及びパケットデータ）をサポートするために、ＣＤＭＡシステムは、特定のＧＯＳ及び短い遅延を必要としている音声ユーザに対して送信出力を初めに割り当てるように設計され、動作されることができる。いずれかの残りの送信出力が、その後、一般に長い遅延を許容できるパケットデータユーザに対して割り当てられることができる。

ワイアレス通信システムの重要なゴールは、高いシステム性能が達成されるように、パケットデータユーザに対するデータ送信をそのように計画を立てることである。多くの課題が、これらのパケットデータユーザに対する端末へのデータ送信のスケジューリングにおいて現れる。第１に、音声ユーザによって必要とされる送信出力の大きさは、フレーム毎に変化する、これは、そのようなわけで、パケットデータユーザに対して利用可能な送信出力の大きさに応じて影響するはずである。第２に所定のデータレートに対して予定された各端末によって要求される送信出力は、チャネル状態に依存し、時間とともに変化する可能性もある。第３に、計画を立てられるべき端末は、異なるスケジューリング遅延（これは、例えば、端末が予定された時刻と実際のデータ送信の時刻との間の違いとして規定される可能性がある）を有する可能性がある。例えば、いくつかのターミナルは、ソフトハンドオフをしている可能性があり、複数の基地局によりサポートされる、そして、これらの端末のスケジューリング遅延は、ソフトハンドオフをしていない端末のそれより長い可能性がある。

それゆえ、異なるスケジューリング遅延を有する端末へデータ送信の計画を立てる技術に関してこの分野における必要性がある。

［サマリー］
技術は、異なるスケジューリング遅延を有する端末へ計画を立てるためにここに提供され、これは、ソフトハンドオフ、異なるネットワークエレメントとの通信、異なるバック−ホール（back-haul）遅延、等に起因して発生する可能性がある。所定の基地局において利用可能な全送信出力、Ｐ_ｔｏｔ、は、予定されていない端末（例えば、音声及び固定データレート端末）に初めは割り当てられる可能性がある。残りの送信出力、Ｐ_{ｓｃｈｅｄ}、が、それから予定された端末に対して使用される可能性がある。異なるスケジューリング遅延に関係付けられた端末は、種々のスケジューリングスキームに基づいて計画を立てられる可能性がある。

第１のスキームでは、データ送信に関して計画を立てられるべき各端末のスケジューリング遅延が、初めに決定される。端末は、その後、全ての端末の遅延の中で最も長いスケジューリング遅延に基づいて及び特定のスケジューリングスキームにしたがってデータ送信に関する計画を立てられる。スケジューリングを実施するために、（実際のデータ送信の時刻における）端末へデータ送信のために利用可能な全送信出力が、推定される若しくは予想される可能性があり、各端末のリンク効率も、推定される可能性がある。端末は、それから、それらの推定されたリンク効率及び推定された全利用可能な送信出力に基づいて計画を立てられる。最も長いスケジューリング遅延の使用のために、より大きなマージンが、端末のスケジューリングにおいて使用される可能性がある。特定のスケジューリングスキームは、例えば、端末のリンク効率、提供されるべきサービスの質（ＱＯＳ）、サービスのタイプ、送信されるべきデータの量及びタイプ、収入及び利益の考慮、等のような、端末のスケジューリングにおける種々の要因を考慮する可能性がある。

第２のスキームでは、データ送信に関して計画を立てられるべき各端末のスケジューリング遅延が、初めに決定される。各端末は、それからそれらのスケジューリング遅延に基づいて固有の優先順位を指定される。一般に、より長いスケジューリング遅延を有する端末は、短いスケジューリング遅延を有する端末よりもより高い優先順位を指定される可能性がある。端末は、その後、それらの指定された優先順位に基づいて及び特定のスケジューリングスキームにしたがってデータ送信に関する計画を立てられる。

第３のスキームでは、データ送信に関して計画を立てられるべき各端末のスケジューリング遅延が、初めに決定される。各端末は、それからそれらのスケジューリング遅延に基づいて複数のクラスに分類される。全システム能力の特定の割合（例えば、全利用可能な送信出力の割合）が、各クラスに割り当てられる。各クラスの中の端末は、その後、そのクラスに割り当てられたシステム能力に基づいて及び特定のスケジューリングスキームにしたがってデータ送信に関して計画を立てられる。各クラスに割り当てられる割合は、種々の要因に依存する可能性があり、動作状態及びシステム要求に基づいてダイナミックに調整される可能性もある。

第４のスキームでは、データ送信に関して計画を立てられるべき各端末のスケジューリング遅延が、初めに決定される。端末は、それから、各端末に対して個々の計画を与えるために、特定のスケジューリングスキームにしたがってデータ送信に関して計画を立てられる。各端末に対する計画は、それからそのスケジューリング遅延に基づいて決定された今後の送信インターバルにおいて適用される。

本発明の種々の態様及び実施形態が、下記にさらに詳細に説明される。本発明は、下記にさらに詳細に説明されるように、方法、プログラムコード、ディジタルシグナルプロセッサ、スケジューラ、端末、基地局、システム、及び本発明の種々の態様、実施形態、及び主要点を実行するその他の装置及びエレメントをさらに提供する。

本発明の特徴、目的、及び利点は、図面を使用して以下に述べる詳細な説明から、さらに明確になるであろう。図面では、一貫して対応するものは同じ参照符号で識別する。

図１は、複数のユーザをサポートするワイアレス多元アクセス通信システム１００の図である。システム１００は、１若しくはそれより多いＣＤＭＡ標準を実行するように設計される可能性があり、例えば、ＩＳ−９５、ｃｄｍａ２０００、ＩＳ−８５６、Ｗ−ＣＤＭＡ、及びその他の標準であり、これらはこの分野において知られており、ここに引用文献として組み込まれる。システム１００は、それぞれの地理的領域に対して通信可能領域を提供する複数の基地局１０４を含む。基地局は、基地トランシーバシステム（ＢＳＴ）、アクセスターミナル、ＵＴＲＡＮ、若しくはいくつかのその他の用語として呼ばれる可能性もある。基地局及び／若しくはその交信可能地域は、しばしばセルとして呼ばれることもある。基地局１０４は、基地局コントローラ１０２に接続し、基地局コントローラ１０２は、そこに接続された基地局の調整、制御を提供する。基地局コントローラ１０２は、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、モービルスイッチングセンタ（ＭＳＣ）、若しくはいくつかの他のネットワークエンティティである可能性がある。

図１に示されたように、種々の端末１０６がシステム全体に分散される。ある実施形態では、端末がアクティブであるか否かに依存して、及び端末が複数の基地局からの適切なリンク信号品質を有する地域にあるか否かに依存して、各端末１０６は、任意の瞬間において順方向リンク及び／若しくは逆方向リンクにおいて１若しくはそれより多い基地局１０４と通信する可能性がある。順方向リンク（若しくはダウンリンク）は、基地局から端末への送信を呼び、そして逆方向リンク（若しくはアップリンク）は、端末から基地局への送信を呼ぶ。

図１において、基地局１０４ａは、順方向リンク上で端末１０６ａ，１０６ｂ，及び１０６ｃへユーザ−特定のデータを送信し、基地局１０４ｂは、端末１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｄ，及び１０６ｅへユーザ−特定のデータを送信し、そして基地局１０４ｃは、端末１０６ｂ及び１０６ｆへユーザ−特定のデータを送信する。これらのユーザ−特定の送信のそれぞれは、音声に関する、パケットデータに関する、若しくは両者に関するものである可能性がある。システム中のその他の端末は、基地局からパイロット及び共通／専用シグナリングを受信するが、ユーザ−特定のデータ送信は受信しない。単純化のために、これらの端末は、図１に示されない。端末１０６ａ及び１０６ｂは、複数の基地局の重なっている通信可能領域内にあって、そして、これらの端末のそれぞれは、ソフトハンドオフをしている間に複数の基地局からユーザ−特定のデータ送信を同時に受信する。逆方向リンク通信は、単純化のために図１には示されない。

上記されたように、システム１００は、音声、パケットデータ、等のような種々のタイプのサービスを提供するために設計される可能性がある。一般に、あるタイプのサービスだけが、計画を立てられるが、その他のタイプのサービスは、計画されない。例えば、音声ユーザは、その遅延制約のため及び限定されたデータレートのために一般に計画を立てられない。逆に、パケットデータユーザは、一般に短い遅延制約がなく、それらのデータを受信することにおいてより大きな変動を許容する、そしてそのためにスケジューリングに関する良い候補である。

ある実施形態では、音声ユーザ及び固定レート（例えば、回路交換（circuit-switched））データユーザは、計画を立てられない。これらのユーザに対する送信出力使用量は、端末からの自動的なフィードバックに基づいて決定される可能性がある。パケットデータユーザは、それらのデータレート及び下記に説明される種々のスキームを使用するスケジューラによって計画を立てられた期間を有することができる。

所定の基地局において利用可能な全送信出力、Ｐ_ｔｏｔ、は、計画されていない及び予定されたユーザの両者へデータを送信するために使用される可能性がある。各スケジューリングインターバルにおいて、計画されていないユーザをサポートするために必要な送信出力の全量、Ｐ_{ｕｎｓｃｈｅｄ}、が、決定され、これらのユーザへ割り当てられる可能性がある。残りの送信出力、Ｐ_{ｓｃｈｅｄ}（ここで、Ｐ_{ｓｃｈｅｄ}＝Ｐ_ｔｏｔ−Ｐ_{ｕｎｓｃｈｅｄ}）、は、それから下記に説明される技術に基づいて予定されたユーザに割り当てられる可能性がある。

図２は、スケジューリング及び特定の端末へデータを送信することに関するタイムラインを説明する図である。時刻Ｔ_１において、指示は、端末へ送信されるべきデータがあることを（例えば、スケジューラによって）受信される。時刻Ｔ_２において、端末に対するリンクが推定される。このリンク推定は、端末に対する差し迫っているデータの指示を受信することに応じて行われる可能性がある。あるいは、リンク推定は、端末に関して通常のインターバルで行われる可能性がある。データ送信に関して端末の計画を立てるために必要なその他の情報も、決定される。例えば、データ送信の時刻において（時刻Ｔ_５において）利用可能になると予想される送信出力の量は、推定される若しくは予測される可能性がある。

時刻Ｔ_３において、この端末に対するデータ送信は、その他の端末に対するその他のデータ送信と一緒に計画を立てられる。端末がデータ送信を受信するように計画を立てるならば、通知は、時刻Ｔ_４において端末へ送られて、端末がデータ送信に対する準備をすることを可能にする。通知は、実行されようとしている特定の標準にしたがって送られる可能性がある。例えば、通知は、基地局から端末へ送信されたメッセージを介して提供される可能性がある（例えば、ｃｄｍａ２０００中の補足のチャネル指定メッセージ（ＳＣＡＭ））。時刻Ｔ_５において、端末へのデータ送信は、始まる。

スケジューリングは、各“スケジューリング”インターバルにおいて実行される可能性があり、端末は、一般に、１若しくはそれより多い今後の“送信”インターバルにおけるデータ送信に関して計画を立てられる。ある実施形態では、スケジューリングインターバル及び送信インターバルは、両者とも“フレーム”の単位で与えられる、これは、くつかのＣＤＭＡシステムに対して２０ｍｓｅｃである可能性がある。しかしながら、その他のスケジューリング及び送信インターバルも、使用される可能性があり、これは本発明の範囲内である。単純化のために、下記の説明は、スケジューリング及びデータ送信が、各フレームにおいて両者ともに実施されることを仮定する。任意の所定のフレームにおいて、（１）スケジューリングは実施され、そして端末は、１若しくはそれより多い今後のフレームにおけるデータ送信に関して計画を立てられる、及び（２）データは、前のフレームにおいて決定された計画に基づいて、現在のフレームにおいてデータ送信に関して予定された端末へ送信される。

図２に示されたように、各端末は、（１）データ指示の時刻からスケジューリングの時刻までの間の特定の時間Ｔ_１３、（２）リンク推定の時刻からデータ送信の時刻までの間の特定の時間Ｔ_２５、（３）スケジューリングの時刻から通知の時刻までの間の特定の時間Ｔ_３４、及び（４）スケジューリングの時刻からデータ送信の時刻までの間の特定の時間Ｔ_３５に関係付けられる可能性がある。通知の時刻と送信の開始との間の時間Ｔ_４５は、時間Ｔ_３５及びＴ_３４から推測される可能性がある。

データ送信に関して計画を立てられるべき端末は、異なる“スケジューリング”遅延に関係付けられる可能性がある。ある実施形態では、スケジューリング遅延は、端末がデータ送信に関して計画を立てられる時刻とその端末への実際のデータ送信の時刻との間の差（すなわち、図２における時間Ｔ_３５）として規定される。他の実施形態では、スケジューリング遅延は、データが端末に対して利用可能になる時刻と端末への実際のデータ送信の時刻との間の差（すなわち、図２における時間Ｔ_１５）として規定される。スケジューリング遅延は、いくつかのその他の方法でも規定される可能性があり、これは本発明の範囲内である。

端末間の異なるスケジューリング遅延は、種々の要因により生じる可能性がある。第１に、いくつかの端末は、複数の基地局とソフトハンドオフをしている可能性があるが、その他の端末は、１つの基地局と通信している可能性がある。ソフトハンドオフをしている端末に関して、端末の計画を立てるため及び複数の基地局によるその端末へのデータ送信を調整するために必要な直接関係する情報を収集し報告するために、追加の時間が必要である可能性がある。この追加の時間は、そういうことで、ソフトハンドオフをしている端末に対するより長いスケジューリング遅延に帰結する可能性がある。第２に、元々のＢＳＣ及び／若しくはＭＳＣによって制御されていない隣接する交信可能地域若しくはネットワークに移動している端末も、長いスケジューリング遅延に関係付けられる可能性がある。これらの端末に関して、追加の遅延は、新たなＢＳＣ及び／若しくはＭＳＣを経由して直接関係する情報を配送することになる可能性がある。第３に、異なるバックホール遅延を有する基地局によってサポートされた端末も、異なるスケジューリング遅延に関係付けられる可能性がある。その他の要因も、端末間で異なるスケジューリング遅延を生じさせる可能性がある。これらの種々のオペレーティングシナリオは、下記にさらに詳細に説明される。

ソフトハンドオフをしている端末は、ソフトハンドオフをしていない端末よりもより長い“リポーティング”遅延及び長いスケジューリング遅延に関係付けられる可能性がある。長いリポーティング遅延は、端末をサポートしている全ての基地局からスケジューリングのために情報を必要とする１つのエンティティイ若しくは複数のエンティティイへ直接関係する情報を転送することの必要性からの結果である可能性がある。しかも、ソフトハンドオフをしている１つの基地局との端末の通信が中断されるのであれば、この基地局からの情報がシステムコントローラを経由して配送される必要があるのであれば、より長いリポーティング遅延を受ける可能性がある。

ソフトハンドオフをしている端末に対する長いスケジューリング遅延は、複数の基地局から端末へのデータ送信を調整する必要性からの結果である可能性がある。異なる基地局は、異なる“ローディング（loading）”を有する可能性がある。ローディングは、基地局の交信可能地域下の端末へのデータ送信に関係する各種の要因を呼ぶ。そのような要因の１つは、端末の順方向リンク要求（すなわち、基地局の送信バッファ中の自身のビット）を満足させるために必要な送信出力の量に関係する可能性がある。他の１つの要因は、端末の要求を満足させるために必要なチャネライゼーション（例えば、ウォルシュ）コード空間の量に関係する可能性がある。

各基地局のローディングは、一般に時間とともに変化する。ソフトハンドオフをしていない端末の計画を立てるために、１つの基地局だけのローディングが、考慮される必要があり、これは、その後、この端末に対するスケジューリングを単純化する。対照的に、ソフトハンドオフをしている端末の計画を立てるために、全ての影響がある基地局のローディングが、考慮される必要があり、これは、この端末に対するスケジューリングを複雑にする傾向がある。ソフトハンドオフに関して、調整は、ソフトハンドオフをしている端末をサポートしている複数の基地局の間で必要であり、その結果、これらの複数の基地局から端末へのデータ送信は、ほぼ同時に発生する。これは、ソフトハンドオフ端末がデコーディングに先立って複数の基地局から受信されたシンボルを“ソフト統合”することを可能にする、これは、性能を向上させる。

ソフトハンドオフに関する長いスケジューリング遅延も、長い通知遅延からの結果である可能性がある。ソフトハンドオフをしている端末に関する計画は、全ての影響された基地局に送られる必要性があり、通知は、これらの基地局のそれぞれから端末へ送られる必要がある可能性がある。

ソフトハンドオフをしている端末のスケジューリングに関係付けられた付加的な複雑性及び遅延は、図１を参照して説明される可能性がある。一例として、基地局１０４ａは、端末１０６ａ及び１０６ｂに対するデータ送信の計画を立てるために指定される可能性があり、端末１０６ａが基地局１０４ａ及び１０４ｂとソフトハンドオフをしていて、そして端末１０６ｂが基地局１０４ａ，１０４ｂ，及び１０４ｃとソフトハンドオフをしている可能性がある。端末１０６ａの計画を立てるために、基地局１０４ａは、基地局１０４ｂから下記を必要とする。（１）基地局１０４ｂについての端末１０６ａのリンク効率に関する情報、（２）基地局１０４ｂにおけるローディング、等である。同様に、端末１０６ｂの計画を立てるために、基地局１０４ａは、基地局１０４ｂ及び１０４ｃのそれぞれから下記を必要とする。（１）これらの基地局のそれぞれについての端末１０６ｂのリンク効率に関する情報、（２）基地局１０４ｂ及び１０４ｃにおけるローディング、等である。対照的に、基地局１０４ａは、これらのその他の基地局から追加の情報なしにデータ送信に関して端末１０６ｃの計画を立てることができる。

ワイアレス通信システムに関して、端末は、システムにおける自身の位置に基づいて異なるスケジューリング遅延も経験する可能性がある。１つの基地局の交信可能地域内に位置する端末は、その基地局によってデータ送信に関する計画を立てられる可能性があり、そしてそのようにして最も短い可能性のあるスケジューリング遅延に関係付けられる可能性がある。２若しくはそれより多い基地局の交信可能地域の間に位置する（すなわち、ソフトハンドオフをしている）端末は、その基地局のグループに対する調整及び制御を提供するＢＳＣによって計画を立てられる（若しくは、を経由して指示された自身の直接関係する情報を持つ）可能性がある。長いスケジューリング遅延は、そのようにして、ＢＳＣを経由して直接関係する情報及び計画を配送しなければならないことからの結果である可能性がある。２若しくはそれより多いＢＳＣの交信可能地域の間に位置する端末は、そのＢＳＣのグループに対する調整及び制御を提供するＭＳＣによって計画を立てられる（若しくは、を経由して指示された自身の直接関係する情報を持つ）可能性がある。付加的なスケジューリング遅延は、そのようにして、ＢＳＣ及びＭＳＣを経由して直接関係する情報及び計画を配送しなければならないことからの結果である可能性がある。そして、２若しくはそれより多いＭＳＣの交信可能地域の間に位置する端末は、そのＭＳＣのグループに対する調整及び制御を提供するネットワークエンティティによって計画を立てられる（若しくは、ネットワークエンティティを経由して指示された自身の直接関係する情報を持つ）可能性があり、これは遅延を付加的に増加させるはずである。このように、所定の端末のスケジューリング遅延は、端末に関する情報及び／若しくは計画を配送することが必要なネットワークエレメントの数の増加とともに増加する。

データ送信に関する端末のスケジューリングは、分散型スケジューリングスキーム、集中型スケジューリングスキーム、及び混合スケジューリングスキームのような、種々のタイプのスキームを使用して実施される可能性がある。その他のタイプのスケジューリングスキームも、使用される可能性があり、これは本発明の範囲内である。

分散型スケジューリングスキームに関して、各基地局は、データ送信に関する自身の交信可能地域内の端末の計画を立てる別々のスケジューラを含む。このスキームに関して、調整は、ソフトハンドオフをしている各端末をサポートしている複数の基地局間で必要とされ、その結果、これらの複数の基地局から端末へのデータ送信は、ほぼ同時に発生し、その結果、これらの基地局から受信されたシンボルが、デコーディングに先立ってソフト統合される可能性がある。

集中型スケジューリングスキームに関して、マスタースケジューラは、データ送信に関する複数の基地局の交信可能地域内の端末の計画を立てる。このマスタースケジューラは、システムコントローラ１０２（例えば、ＢＳＣ若しくはＭＳＣ）中に、基地局１０４の１つに、若しくはいくつかのその他のネットワークエレメント中に置かれる可能性がある。このスキームに関して、端末の計画を立てるために必要な全ての直接関係する情報は、マスタースケジューラに提供される、マスタースケジューラは、それから、端末の計画を立て、各基地局に関する計画を提供する。

混合型スケジューリングスキームに関して、マスタースケジューラは、基地局のグループに関する端末の計画を立て、そして、別々のスケジューラも、各基地局に対して使用される可能性がある。例えば、マスタースケジューラは、ソフトハンドオフをしている全ての端末の計画を立てることを指示される可能性があり、各基地局における別々のスケジューラは、ソフトハンドオフをしていない端末の計画を立てることを指示される可能性がある。

全てのスケジューリングスキームに関して、スケジューラは、スケジューリングを効率的に実施するために種々のタイプの情報を要求する可能性がある。各基地局に対して要求される情報は、例えば、基地局におけるローディング、予定された端末へデータ送信に関する使用に対して利用可能な全送信出力、Ｐ_ｔｏｔ、計画を立てられるべき各端末のリンク効率、各端末に対して送信されるべきデータの量、等を含む可能性がある。情報のあるものは、基地局若しくはいくつかのその他のネットワークエンティティにより提供される可能性があり、そして情報のあるものは、計画を立てられるべき端末によって提供される可能性がある。情報は、一般に時間とともに変化し、スケジューリングは、変化を考慮した方法で実施される可能性がある。

計画を立てられるべき各端末は、フィードバック情報を用いて通信している全ての基地局へフィードバック情報を提供する可能性がある。このフィードバック情報は、その後、端末へデータ送信の計画を立てるために使用される可能性がある。フィードバック情報は、例えば、端末において受信された信号の信号品質、端末がサポートできる最大のデータレート、前に送信されたパケットに関する承認（ＡＣＫ）及び／若しくは否定的な承認（ＮＡＣＫ）、その他の情報、若しくはこれらの任意の組み合わせ、のような指標である可能性がある。受信された信号品質は、例えば、端末に専用化されたトラフィックチャネルのビット当りのエネルギー対全ノイズ及び干渉比（Ｅ_ｂ／Ｉ_ｏ）、若しくはパイロットチップ当りのエネルギー対全受信された出力密度比（Ｅ_ｃｐ／Ｉ_ｏ）によって定量化される可能性がある。最大のサポート可能なデータレートは、基地局によって送信されたパイロットのＥ_ｂ／Ｉ_ｏを推定することによって、若しくはいくつかのその他の技術によって決定される可能性がある。

分散型スケジューリングスキームに関して、各基地局は、端末からのフィードバック情報を、同様に（ソフトハンドオフをしている端末を含む）端末に関するその他の基地局からのその他の直接関係する情報を受信する。各基地局は、それから、受信された情報に基づいて自身の交信可能地域内の端末に対するデータ送信の計画を立てる。集中型スケジューリングスキームに関して、各基地局は、マスタースケジューラへフィードバック情報及びその他の直接関係する情報を転送する可能性がある。マスタースケジューラは、その後、端末へデータ送信の計画を立てるために情報を使用する。

端末に対するデータ送信のスケジューリングは、各種の要因に基づいて行われる可能性がある。これらの要因のいくつかが、下記に説明される。その他の要因も考慮され、本発明の範囲内である。

リンク効率 リンク効率は、所定の端末へデータを送信するために必要な送信出力の量の指標であり、１秒当りのビット当りのワット（Ｗａｔｔ／ｂｐｓ）の単位で与えられる可能性がある。各端末は、性能の特定の目標レベルを達成するために自身の受信された信号に対する特定のＥ_ｂ／Ｉ_ｏを必要とする。この目標Ｅ_ｂ／Ｉ_ｏは、設定値としてしばしば呼ばれ、そして、性能の目標レベルは、特定のフレームエラーレート（ＦＥＲ）若しくはパケットエラーレート（ＰＥＲ）によって定量化される。各端末も、固有の伝播経路損失に関係付けられ、目標Ｅ_ｂ／Ｉ_ｏを達成するために特定のｂｐｓ当りの送信出力の量（これはＰ_ｂとして表わせられる）を必要とするはずである。

所定の端末のリンク効率は、信頼性のあるデータ送信に対して要求されるべき予想された全ｂｐｓ当りの送信出力、Ｐ_ｂ、として決定される可能性がある。１つの基地局と通信している端末に関して、Ｐ_ｂは、信頼性のあるデータ送信のためにこの１つの基地局から要求された送信出力の量である。そして、複数の基地局とソフトハンドオフをしている端末に関して、Ｐ_ｂは、ソフトハンドオフをしている端末をサポートしている個々の基地局から要求されるｂｐｓ当りの送信出力の合計であり、以下のように表される可能性がある：

ここで、Ｐ_ｂ ^ｉは、基地局ｉから要求されたｂｐｓ当りの送信出力であり、Ｎ_Ｂは、端末がソフトハンドオフをしている基地局の数である。

所定の端末のリンク効率は、各種の手段によって決定される可能性がある。ある実施形態では、リンク効率は、端末へ順方向リンク上で送信された出力制御ビットに基づいて決定される。多くのＣＤＭＡシステムでは、各端末の送信出力は、逆方向出力制御メカニズムによって制御されて、その結果、設定値は、基地局において達成され、一方で、他の端末に対する干渉の量を最小にする。順方向リンク出力制御ビットは、逆方向出力制御メカニズムを実行するために使用され、端末において信頼性のある検出を提供するために推定された出力レベルにおいて送信される。出力制御ビットに基づいたリンク効率の決定は、下記にさらに詳細に説明される。米国特許出願番号第０９／２３９，４５１、名称“ＣＤＭＡ通信システムにおける送信出力を制御するための方法及び装置”、１９９９年１月２８日提出。これは、本出願の譲受人に譲渡され、引用文献としてここに組み込まれている。リンク効率は、端末へ送信されたトラフィックデータに基づいても決定される可能性がある。

サービスの質（ＱＯＳ） サービスの質は、所定の端末によって享受されたサービスのレベルに関係する。ＱＯＳは、下記の種々のパラメータによって定量化される可能性がある。例えば、（１）データ送信に関して端末によって経験された全遅延、（２）端末に対して達成された平均若しくは生のスループット、（３）データ送信に関する実際のフレームエラーレート、等である。

その他の要因 その他の要因も、データ送信に関する端末のスケジューリングにおいて考慮される可能性がある。一つのそのような要因は、端末に提供されようとしているサービスのタイプ関係する可能性がある。異なるサービスのタイプは、異なる収入若しくは利益に関連付けられる可能性があり、そして、より高い利益／収入に関係付けられた端末は、より低い利益／収入に関係付けられた端末の前に最初に考慮される可能性がある。他の要因は、端末へ送信されるべきデータのタイプに関係する可能性がある。遅延に敏感なデータは、スケジューリングにおいてより高い優先順位を与えられる可能性があり、遅延に敏感でないデータは、より低い優先順位を与えられる可能性がある。他のプロセスが、端末において再送信されたデータを待機している可能性があるので、前の送信においてデコーディングエラーに起因して再送信されたデータも、より高い優先順位を与えられる可能性がある。その他の要因も、考慮される可能性があり、これは、本発明の範囲内である。

上記に説明された要因のいずれかの組み合わせが、データ送信に関する端末のスケジューリングにおいて考慮される可能性がある。例えば、各要因は、それぞれの加重で重み付けされる可能性があり、全ての要因に対して重み付けされた値は、各端末に対するスコア（score）を与えるために組み合わせられる可能性がある。スコアは、その後、端末の優先順位を付けるために使用される可能性があり、そして、スケジューリングは、端末の優先順位に基づいて実施される可能性がある。

ある特定のインプリメンテーションでは、フレームｎにおける端末ｉに対するスコアφ_ｉ（ｎ）は、Ｎ_Ｐの前のフレームを介して達成された線形平均スループットの指標であり、そして、下記のように表される可能性がある：

ここで、ｒ_ｉ（ｎ）は、フレームｎにおいて端末ｉに対して“実現された”データレート（ビット／フレームの単位で）である。一般に、ｒ_ｉ（ｎ）は、特定の最大達成可能なデータレート、ｒ_ｍａｘ、と特定の最小データレート（例えば、ゼロ）とによって、結び付けられる。

他の特定のインプリメンテーションでは、フレームｎにおける端末ｉに対するスコアφ_ｉ（ｎ）は、特定の時間インターバルの間に達成された平均スループットの指数関数の指標であり、下記のように表される可能性がある：

ここで、αは指数関数的アベレージングに対する時定数であり、短いアベレージング時間インターバルに対応してより大きな値αを有する。

さらに他の１の特定のインプリメンテーションでは、フレームｎにおける端末ｉのスコアφ_ｉ（ｎ）は、規格化されたデータレートの指標であり、下記のように表される可能性がある：

ここで、Ｔｐ_ｉ（ｎ）は、フレームｎにおいて端末ｉに対する平均若しくは最近のスループットであり、Ｋは、加重係数である。

式（２）及び（３）を使用して算出されたスコアに関して、より高い優先順位は、より低いスコアを有する端末に与えられる可能性がある、これはより低い平均スループットに対応する。そして、式（４）を使用して算出されたスコアに関して、より高い優先順位が、より高いスコアを有する端末に与えられる可能性がある、これはより低い平均若しくは最近のスループットに対応する。

スケジューリング遅延がデータ送信に関して計画を立てられるべき全ての端末に対して同じであるならば、端末は、上記に説明された各種の要因の任意の組み合わせに基づいて計画を立てられる可能性がある。各フレームにおいて、端末の計画を立てるために必要な直接関係する情報は、スケジューラによって受信される。端末のスコア及び／若しくは優先順位は、その後決定され、そして、端末は、それらのスコア及び／若しくは優先順位に基づいて計画を立てられる可能性がある。通知は、図２に示されたように、その後、各予定された端末へ送られる。これらの予定された端末へのデータ送信は、その後で指定された時刻に生じる。

データ送信に関する端末のスケジューリングは、下記にさらに詳細に説明されている。米国特許出願第０９／５２８，２３５、名称“ワイアレス通信システムにおける順方向リンクスケジューリング”、２０００年３月１７日提出、及び米国特許第６，３３５，９２２、名称“順方向リンクスケジューリングに関する方法及び装置”２００２年１月１日発行であり、両者は、本発明の譲受人に譲渡され、ここに引用文献として組み込まれている。

スケジューリング遅延がデータ送信に関する計画を立てられるべき全ての端末に対して同じでないならば、端末は、種々のスケジューリングスキームに基づいて計画を立てられる可能性があり、そのいくつかは下記に説明される。

等しくないスケジューリング遅延を有する端末に対する第１のスケジューリングスキームでは、端末は、計画を立てられるべき全ての端末の遅延の中で最も長いスケジューリング遅延に基づいて計画を立てられる。各フレームにおいて、スケジューラは、データ送信に関して計画を立てられる準備ができた端末に関する全部の情報を受信する。上記したように、異なる端末は、異なるリポーティング遅延に関係付けられる可能性がある。その場合には、各端末は、直接関係する情報が端末に対するスケジューラによって受信される場合にはいつでも、スケジューリングに対して考慮される可能性がある。

図３は、最も長いスケジューリング遅延に基づいてデータ送信に関する端末のスケジューリングを説明する図である。この例では、４個の端末Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤは、データ送信に関して計画を立てられる。これらの端末は、図１の端末１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｄ，及び１０６ｅに対応する可能性がある。端末Ａ及びＢは、ソフトハンドオフをしていて、長いスケジューリング遅延に関係付けられ、そして端末Ｃ及びＤは、ソフトハンドオフではなく、短いスケジューリング遅延に関係付けられる。この例では、直接関係する情報は、フレームｎにおいて端末Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤに対して受信される。同一のフレームｎにおいて、自身の短いスケジューリング遅延のために、フレームｎ＋１においてデータ送信に対して端末Ｃ及びＤの計画を立てることが可能であるが、端末Ａ及びＢは、自身の長いスケジューリング遅延のためにフレームｎ＋２においてデータ送信に対して計画を立てられる必要がある。しかしながら、第１のスケジューリングスキームに関して、全ての４つの端末Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤは、全ての４つの端末に関して最も長いスケジューリング遅延に対応して、フレームｎ＋２におけるデータ送信に関してフレームｎで計画を立てられる。

一般に、スケジューラは、全ての計画を立てられるべき端末に関する最大スケジューリング遅延、Ｄ_ｍａｘ、を決定できる。フレームｎにおいて、スケジューラは、それから、等しいスケジューリング遅延を有する端末のスケジューリングに対して使用される可能性があるスケジューリングスキームのいずれか１つを使用してフレームｎ＋Ｄ_ｍａｘにおいてデータ送信に関してこれらの端末の計画を立てることができる。

端末のセットに関するデータ送信のスケジューリングは、下記のような種々の要因に依存する。例えば、（１）データ送信に関する利用可能な全送信出力、Ｐ_{ｓｃｈｅｄ}、及び（２）各端末のリンク効率、Ｐ_ｂ、である。フレームｎにおいて、スケジューラは、データ送信が開始される場合に、フレームｎ＋Ｄ_ｍａｘにおいて利用可能になると期待される全送信出力の推定値、Ｐ＾_{ｓｃｈｅｄ}（ｎ＋Ｄ_ｍａｘ）、を用い提供される可能性がある。今後のフレームにおいて利用可能になると期待される全利用可能な送信出力は、スケジューリングの時刻において利用可能な情報に基づいて推定される（若しくは予想される）可能性がある。スケジューラも、計画を立てられるべき各端末に対してフレームｎ−Ｄ_ｉにおいて行われたリンク効率の推定値、Ｐ＾_ｂ，ｉ（ｎ−Ｄ_ｉ）、を用いて提供される。各端末のリンク効率は、それゆえ、現在のフレームｎに先立つ推定されたＤ_ｉフレームである。ここで、Ｄ_ｉは、リポーティング遅延に依存してゼロ若しくはある他の正の値である。全利用可能な送信出力、Ｐ＾_{ｓｃｈｅｄ}（ｎ＋Ｄ_ｍａｘ）、の推定値及びリンク効率、Ｐ＾_ｂ，ｉ（ｎ−Ｄ_ｉ）、は、推定値が行われた時刻とそれらが使用された時刻との間の遅延が増加するにつれ不正確になる可能性が大きくなる。

予定された端末に対する利用可能な全送信出力及び各端末のリンク効率は、特定の今後の瞬間の時刻（例えば、データ送信が始められる時のフレーム）に関して、特定の瞬間の時刻において（例えば、データ送信が計画を立てられた時刻において）推定される（若しくは予想される）可能性がある。しかしながら、リンク状態は、推定が行われた時刻と推定値が実際に使用された時刻との間で変化する可能性がある。リンクが変化する場合に、これらの推定値は、それらが実際に使用される時刻において正確でない可能性がある。予定された端末に対して利用可能な全送信出力が推定されたものよりはるかに低い、及び／若しくは推定されたリンク効率があまりに楽観的であるならば、過大なフレームエラーが発生する可能性があり、それは、性能を劣化させるはずである。あるいは、全利用可能な送信出力が推定されたものよりはるかに高い、及び／若しくは推定されたリンク効率があまりに控え目であるならば、貴重なシステムリソースは、十分に利用されない可能性がある。

第１のスケジューリングスキームに関して、スケジューリングが最も長いスケジューリング遅延に基づいているので、より高いマージン（例えば、より大きなバックオフ（back-off））は、推定値が不正確になる高い確率のためにデータ送信に関して端末のスケジューリングにおいて使用される可能性がある。

等しくないスケジューリング遅延を有する端末に対する第２のスケジューリングスキームでは、端末は、それらのスケジューリング遅延及び若しくはある他の要因（例えば、ソフトハンドオフ）に基づいて優先順位を指定される。各フレームにおいて、スケジューラは、特定の今後のフレームにおいてデータ送信に関して計画を立てられる準備ができている端末に関する全部の情報を受信する。これらの端末は、異なるスケジューリング遅延に関係付けられる可能性がある。第２のスケジューリングスキームに関して、より長いスケジューリング遅延を有する端末は、より高い優先順位を指定され、より短いスケジューリング遅延を有する端末は、より低い優先順位を指定される。端末は、それから、それらの優先順位を考慮することによってデータ送信に関する計画を立てられる。同じスケジューリング遅延を有する端末は、同じスケジューリング遅延を有する端末のスケジューリングに関して上記に説明された考察に基づいて計画を立てられる可能性がある。

第２のスケジューリングスキームに関して及び図３に示された例を使用して、全ての４つの端末Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤは、今後のフレームｎ＋２におけるデータ送信に対してフレームｎにおいて計画を立てられる。スケジューリングに関して、端末Ａ及びＢは、それらがソフトハンドオフをしており、そして長いスケジューリング遅延に関係付けられているために高い優先順位を指定され、そして、端末Ｃ及びＤは、それらがソフトハンドオフをしていないために低い優先順位を指定される。そのようにして、端末Ａ及びＢは、フレームｎ＋２において利用可能なリソース（例えば、送信出力及びチャネライゼーションコード空間）のより大きな部分を割り当てられる。これらの端末は、それから、フレームｎ＋２においてそれらに対して計画を立てられたいずれかのデータ送信を通知されるはずである。端末Ｃ及びＤの優先順位が低いために、スケジューラがフレームｎ＋２においてデータ送信に対してこれらの端末を考慮する時までに、一部分若しくは全てのリソースが、端末Ａ及びＢに既に割り当てられてしまう可能性がある。しかしながら、端末Ｃ及びＤは、まだ、いくらかの残っている利用可能なリソースを割り当てられる可能性がある。

図４は、自身のスケジューリング遅延に基づいてデータ送信に関する端末のスケジューリングを説明する図である。図４に示された例に関して、スケジューラは、フレームｎにおいて端末Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤに関する直接関係のある情報を受信する。図３に関する例と同様に、端末Ａ及びＢは、長いスケジューリング遅延に関係付けられ、端末Ｃ及びＤは、短いスケジューリング遅延に関係付けられる。端末Ａ及びＢは、フレームｎ＋２においてデータ送信に関して計画を立てられる可能性があり、端末Ｃ及びＤは、フレームｎ＋１においてデータ送信に関して計画を立てられる可能性がある。自身の長いスケジューリング遅延のために、端末Ａ及びＢは、フレームｎ＋２の間にデータ送信をスケジューリングする場合に、より高い優先順位を与えられる可能性がある。そして自身の短いスケジューリング遅延のために、端末Ｃ及びＤは、フレームｎ＋１の間にデータ送信をスケジューリングする場合に、より低い優先順位を与えられる可能性がある。実際に、フレームｎ＋１において利用可能になると予想される全送信出力のある部分、Ｐ＾_{ｓｃｈｅｄ}（ｎ＋１）、は、スケジューラが前のフレームｎ−１においてスケジューリングを実施する場合に、スケジューラによって長いスケジューリング遅延を有する端末に対してすでに割り当てられている可能性がある。

一般に、第２のスケジューリングスキームは、長いスケジューリング遅延を有する端末を短いスケジューリング遅延を有する端末より先行して計画を立てる。しかしながら、短いスケジューリング遅延を有する端末は、ある他の理由（例えば、大きな利益）のために長いスケジューリング遅延を有するものよりも高い優先順位を指定される可能性がある。第２のスケジューリングスキームは、ある例外を仮定して、可能な限り早い時間にデータ送信に対して可能な限り多くの端末の計画を立てようと試みる。これは、システム性能を改善する可能性がある。

等しくないスケジューリング遅延を有する端末に対する第３のスケジューリングスキームでは、利用可能なシステム能力の特定の割合が、同じスケジューリング遅延を有する端末の各クラスに割り当てられる。システム能力は、予定された端末に対して利用可能な全送信出力、Ｐ_{ｓｃｈｅｄ}、によって定量化される可能性がある。端末の各クラスに対して割り当てられるべきシステム能力の具体的な割合は、種々の要因に基づいて決定される可能性がある。

ある実施形態では、各クラスに対して割り当てられるべき利用可能なシステム能力の割合は、そのクラス中の端末のリンク効率に基づいて（例えば、比例して）決定される。リンク効率は、各種の要因に基づいてさらに重み付けられる可能性がある。例えば、基地局の送信能力（ワット数）、各クラス中の端末へ送信されるべきデータの全量、端末のスループット、予定された端末へ送信されるべき各データビットに関係付けられた利益、等である。他の１の実施形態では、利用可能なシステム能力は、上記に列挙されたもののような、要因の任意の組み合わせに基づいて複数のクラスに割り当てられる。システム能力割り当ては、分散型スケジューリングスキーム中の各基地局によって（及び対して）独立に実施される可能性がある、若しくは集中型スケジューリングスキームに関するマスタースケジューラによって実施される可能性がある。

図５は、２つの異なる端末のクラスに対して全利用可能な送信出力の割り当てを説明する図である。この例では、クラスＸは、長いスケジューリング遅延を有する端末（例えば、上記の例における端末Ａ及びＢ）を含み、クラスＹは、短いスケジューリング遅延を有する端末（例えば、上記の例における端末Ｃ及びＤ）を含む。各フレームにおいて、スケジューラは、そのフレームにおいて計画を立てられるべき端末に関する直接関係のある情報を受信する。スケジューラは、その後、端末のスケジューリング遅延に基づいて適切なクラスに端末を分類する。スケジューラは、複数のクラスに対する全利用可能な送信出力の割り当て割合のような、端末をスケジューリングするために必要なその他のパラメータをさらに決定する可能性がある。スケジューラは、その後、クラスＸに割り当てられた送信出力、Ｐ_Ｘ、に基づいてクラスＸ中の端末の計画を立て、同様に、クラスＹに割り当てられた送信出力、Ｐ_Ｙ、に基づいてクラスＹ中の端末の計画を立てる。各端末のクラスに対するスケジューリングは、等しいスケジューリング遅延を有する端末に対して上記に説明されたもののように同様の方法で実施される可能性がある。

上記したように、長いリポーティング及び／若しくはスケジューリング遅延は、一般に、推定された全利用可能な送信出力及びリンク効率において悪い精度に帰結する。ある実施形態では、異なる量のマージン（すなわち、異なるバックオフ量）は、異なる端末のクラスに対して使用される可能性がある。特に、大きなマージンは、長いスケジューリング遅延に関係付けられたクラスＸに対して使用される可能性があり、そして小さなマージンは、短いスケジューリング遅延に関係付けられたクラスＹに対して使用される可能性がある。他の１の実施形態では、長いスケジューリング遅延を有する端末は、短いスケジューリング遅延を有する端末よりもより控え目に計画を立てられる可能性がある。例えば、長いスケジューリング遅延を有する端末は、より低いデータレートで始められる可能性がある。

各クラスに対して割り当てられた送信出力は、動作状態の変化を考慮してダイナミックに調整される可能性もある。例えば、割り当て割合は、各クラスによる使用量、リンク効率の変化、等に基づいて調整される可能性がある。

所定のクラスに割り当てられた送信出力は、再割り当てされて、ある状況において他のクラスによって使用される可能性もある。ある実施形態では、長いスケジューリング遅延に関係付けられたクラスに関する使用されなかった送信出力は、短いスケジューリング遅延に関係付けられた他の１のクラスによって使用される可能性がある。例えば、フレームｎにおいて、クラスＸ中の端末は、フレームｎ＋２においてデータ送信に関して計画される可能性がある。フレームｎにおいて、（フレームｎ−１においてスケジューラによって）フレームｎ＋１においてクラスＸに割り当てられた送信出力が、このクラスの中の予定された端末へのデータ送信によって全部が使い果たされないのであれば、フレームｎ＋１の間にクラスＸに対するいくらかの残りの使用されなかった送信出力は、クラスＹ中の端末へのデータ送信に対して使用される可能性がある。クラスＹ中の端末が短いスケジューリング遅延を有し、そしてフレームｎ＋１におけるデータ送信に間に合って通知される可能性があるので、これは可能である。

等しくないスケジューリング遅延を有する端末に関する第４のスケジューリングスキームでは、端末は、それらが等しいスケジューリング遅延を有するかのようにデータ送信のために初めに計画される。各端末に対する計画は、それから自身のスケジューリング遅延の後で適用される。

図６は、第４のスケジューリングスキームにしたがって端末に対するデータ送信をスケジューリングするプロセッサ６００の実施形態のフロー図である。各フレームにおいて、スケジューラは、データ送信に関して計画を立てる準備ができている端末に関する全部の情報を受信する（ステップ６１２）。これらの端末は、異なるスケジューリング遅延に関係付けられる可能性がある。第４のスキームに関して、各計画されるべき端末は、リンク効率、スループット、利益率の考慮、等、若しくはこれらの任意の組み合わせ、のような各種の要因に基づいて固有の優先順位を初めに指定される可能性がある（ステップ６１４）。例えば、より高い優先順位が、より高いリンク効率、低い最新のスループット、高い利益、等を有する端末に指定される可能性がある。

端末は、それから、自身の優先順位を考慮することによってデータ送信に関して計画を立てられる（ステップ６１６）。このスキームに関して、端末は、自身のスケジューリング遅延を考慮に入れて、若しくは考慮しないで計画を立てられ、次のフレームにおいて、若しくはこれから計画を立てられる全ての端末の遅延の間で最も短いスケジューリング遅延において、若しくはその他の指定された時刻において、仮定のデータ送信に関して計画を立てられる可能性がある。この仮定の送信時刻において利用可能になるはずの予想された全送信出力、Ｐ_{ｓｃｈｅｄ}、は、端末のスケジューリングにおいて使用される。

スケジューリングの結果は、各端末に対するデータ送信の計画である（例えば、予定された端末に対して使用されるべきデータレート及び送信出力）。その後、各端末に対する個別の計画が、そのスケジューリング遅延の後で適用される（ステップ６１８）。そのようにして、短いスケジューリング遅延を有する端末に対する計画は、長いスケジューリング遅延を有する端末に対する計画の前に適用される。

個々の端末の計画が、異なるスケジューリング遅延のために異なる時刻において適用される可能性があるので、任意の所定のフレームに関して、そのフレームに関する全利用可能な送信出力、Ｐ_{ｓｃｈｅｄ}（ｎ）、は、そのフレームの間に予定されている全てのデータ送信をサポートすることが不十分である可能性がある。そのようなことが起きるのであれば、フレームに対する計画は、したがって変更される可能性がある（ステップ６２０）。例えば、所定のフレームに対する全利用可能な送信出力は、長いスケジューリング遅延（若しくは、高い優先順位）を有する端末に最初に割り当てられる可能性があり、そして残りの送信出力が、その後短いスケジューリング遅延（若しくは、低い優先順位）を有する端末に割り当てられる可能性がある。自身の予定されたフレームから“バンプされた（bumped：はみ出した）”端末は、（例えば、優先順位を上げることによって）次のフレームにおいてデータ送信に対して考慮される可能性がある。後続の（来るべき）フレームにおいて短いスケジューリング遅延を有する端末を再計画することの柔軟性は、自身の短い通知時間のために可能である可能性がある。各フレームに関して、データは、そのフレームにおいてデータ送信を受信するように計画された各端末へ送信される（ステップ６２２）。

自身の予定されたフレームからバンプされる端末の確率を減少させるために、より高いマージンが、長いスケジューリング遅延を有する端末をスケジューリングする場合に使用される可能性がある。例えば、長いスケジューリング遅延を有する端末の予想されるリンク効率は、短いスケジューリング遅延を有する端末に対して使用されたものよりも大きなマージンによって増加される可能性がある。

ここに説明された技術は、各種の要因に起因して異なるスケジューリング遅延を有する端末の計画を立てるために使用される可能性がある。しかも、スケジューリング遅延は、上記に説明されたように、種々の方法で規定される可能性がある。

図７は、通信システム１００中の種々のネットワークエレメントの特定の実施形態のブロック図である。システム１００は、複数の基地局１０４（簡略化のために、１個の基地局だけが図７に示される）と通信するシステムコントローラ１０２を含む。システムコントローラ１０２は、さらに、（例えば、音声サービスに対する）公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）１１２及び（例えば、パケットデータサービスに対する）パケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）１１４とインターフェースする。システムコントローラ１０２は、ワイアレス通信システム中の端末と基地局１０４，ＰＳＴＮ１１２、及びＰＤＳＮ１１４との間の通信を調整する。

図７に示された実施形態では、システムコントローラ１０２は、通話制御プロセッサ７１２、複数のセレクタエレメント７１４（簡略化のために、１個のセレクタエレメントだけが図７に示される）、及びスケジューラ７１６を含む。通話制御プロセッサ７１２は、各端末に対する通話のプロセシングを制御する。１個のセレクタエレメント７１４は、各端末と１若しくはそれより多い基地局との間の通信を制御するために指定される。スケジューラ７１６は、システムコントローラ１０２内の全てのセレクタエレメント７１４に接続され、パケットデータユーザに対するデータ送信の計画を立てる。

図７に示された例の設計では、基地局１０４は、複数のチャネルエレメント７２２ａから７２２ｎを含む。１個のチャネルエレメント７２２は、各端末に対する通信を処理するために指定され、その端末にも指定され関係付けられたセレクタエレメント７１４に接続する。各セレクタエレメント７１４は、指定された端末に関する計画（例えば、データレート、送信出力、及び送信時間）をスケジューラ７１６から受信し、関係付けられたチャネルエレメント７２２へ計画を転送する。チャネルエレメント７２２は、受信した計画に基づいて指定された端末に対するデータを受信し、エンコードし、変調する。変調された信号は、送信機（ＴＭＴＲ）７２４によってアップコンバート及び調整され、デュプレクサ７２６を経由して配送され、そして順方向リンク上でアンテナ７２８を介して送信される。

受信者の端末１０６において、順方向リンク信号は、アンテナ７５０によって受信され、フロント−エンドユニット７５２へ配送される。フロント−エンドユニット７５２は、受信した信号をフィルタし、増幅し、ダウンコンバートし、そしてディジタイズして、データサンプルを提供する。データサンプルは、その後、デモジュレータ（Ｄｅｍｏｄ）７５４によって復調され、デコーダ７５６によってデコードされ、そしてデータシンク７５８に提供される。復調及びデコーディングは、基地局において実施された変調及びエンコーディングに対して補完的な方法で実施される。

逆方向リンクにおけるデータ送信は、同様な方法で発生する。データは、端末１０６内部のデータソース７６０から供給され、エンコーダ７６２によってエンコードされ、そしてモジュレータ（Ｍｏｄ）７６４によって変調されて、変調された信号を提供する。変調された信号は、それからフロント−エンドユニット７５２によってアップコンバート及び調整されて、アンテナ７５０を介して送信される。

基地局１０４において、逆方向リンク信号は、アンテナ７２８によって受信され、デュプレクサ７２６を経由して配送され、受信機（ＲＣＶＲ）７３０に供給される。受信機７３０は、逆方向リンク信号をフィルタし、増幅し、ダウンコンバートし、そしてディジタイズして、その端末に指定されたチャネルエレメント７２２へデータサンプルを提供する。指定されたチャネルエレメント７２２は、端末において実施された変調及びエンコーディングに対して補完的な方法で、データサンプルを復調し、デコードする。デコードされたデータは、その端末に指定されたセレクタエレメント７１４へ提供される。端末は、さらにその他の基地局１０４、ＰＳＴＮ１１２、若しくはＰＤＳＮ１１４へデータを転送する。上記に説明されたように、その設計は、システムを経由してデータ及び音声サービスの両者に関する送信をサポートする。その他の設計も、予想される可能性があり、本発明の範囲内である。

順方向及び逆方向リンクに関するプロセシング（例えば、エンコーディング及び変調）は、特定のＣＤＭＡ標準若しくは実行されようとしているシステム（例えば、ＩＳ−９５、ｃｄｍａ２０００、ＩＳ−８５６、若しくはＷ−ＣＤＭＡ）により規定される。これらの標準は、この分野において公知であり、ここでは説明されない。

図８は、スケジューラ７１６の実施形態のブロック図である。この実施形態では、スケジューラ７１６は、メモリユニット８１４及びタイミングユニット８１６に接続するコントローラ８１２を含む。コントローラ８１２は、システムコントローラ１０２内部のセレクタエレメント７１４にさらに接続し、基地局から直接関係のある情報（例えば端末のリンク効率、Ｐ_ｂ、予定されていない端末に対するデータレート、各予定された端末への送信されるべきデータの量、等）を受信する。コントローラ８１２は、予定された端末に対して利用可能な全送信出力、Ｐ_{ｓｃｈｅｄ}、を推定するために受信した情報を使用する可能性がある。コントローラ８１２は、それから推定された全利用可能な送信出力、Ｐ_{ｓｃｈｅｄ}、に基づいて及び上記で説明したスケジューリングスキームのいずれか１若しくは組み合わせを使用して端末に対するデータ送信の計画を立てる。スケジューリングの結果は、データ送信に対して予定された各端末に関する別々の計画である。各端末に対する計画は、例えば、予定されたデータレート、割り当てられた送信出力、送信開始時刻及び期間、等を含む可能性がある。

メモリユニット８１４は、コントローラ８１２によって要求された及び／若しくは提供された種々のタイプの情報、例えば、基地局から受信された直接関係のある情報、予定表、等、を記憶するために使用される可能性がある。タイミングユニット８１６は、スケジューリングを実施するために使用されるタイミング信号をコントローラ８１２に供給する。タイミング信号は、コントローラ８１２が適切な時刻にセレクタエレメント７１４へ計画を送ることも可能にする。メモリユニット８１４は、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、フラッシュＲＡＭ、若しくはその他のタイプのメモリ、若しくはこれらの組み合わせを使用して実行される可能性がある。タイミングユニット８１６は、システムクロックから切り離されて動作するカウンタ、外部信号に固定された基板搭載オシレータ、外部ソースからシステムタイミングを受信するための記憶素子、若しくはある種のその他の設計を用いて実行される可能性がある。

上記に説明されたスケジューリングは、種々の設計によって達成される可能性がある。スケジューラの位置は、集中型、分散型、若しくは混合型スケジューリングスキームが望まれているかどうかに依存する。例えば、スケジューラは、各基地局の内部に置かれる可能性があり、基地局の交信可能地域内で端末の計画を立てるために使用される可能性がある。この分散型スケジューリングは、いくつかの端末に対するプロセシング遅延を減少させる可能性がある。あるいは、マスタースケジューラが、基地局のグループに対するデータ送信の計画を立てるために設計される可能性がある。この集中型スケジューリングは、システムリソースのより効率的な使用に帰結する可能性がある。

いずれの場合でも、スケジューラは、ゴールのセットが最適化されるように、各予定された端末へデータレートを指定する役割を課せられる。これらのゴールは、（１）予定された及び予定されていないタスクをシステム能力の制約内でサポートされることができる限り多く送信することによる、システム能力の向上した利用、（２）改善された通信品質及び最小化された送信遅延、及び（３）優先順位のセットに基づいて予定された端末へのシステム能力の公平な割り当て、を含む可能性がある。ゴールは、要因のリストをバランスさせることによって最適化される。

順方向リンクにおけるデータ送信のスケジューリングは、前述の米国特許出願番号第０９／５２８，２３５及び米国特許番号第６，３３５，９２２にもさらに詳細に説明されている。

ここに説明されたスケジューリング技術は、種々の手段によって実行される可能性がある。例えば、これらの技術は、ハードウェアで、ソフトウェアで、若しくはそれらの組み合わせで実行される可能性がある。ハードウェアインプリメンテーションに関して、ここに説明されたスケジューリング技術のいずれか１若しくは組み合わせを実行するために使用されたスケジューラ及びその他のエレメントは、１若しくはそれより多いアプリケーションスペシフィック集積回路（ＡＳＩＣ）、ディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、ディジタルシグナリング素子（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理素子（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロ−コントローラ、マイクロプロセッサ、ここに説明された機能を実施するために設計されたその他の電子ユニット、若しくはこれらの組み合わせの内部で実施される可能性がある。

ソフトウェアインプリメンテーションに関して、スケジューリング技術は、ここで説明された機能を実施するモジュール（例えば、手順、機能、等）を用いて実行される可能性がある。ソフトウェアコードは、メモリユニット（例えば、図８のメモリユニット８１４）中に記憶される可能性があり、プロセッサ（例えば、コントローラ８１２）によって実行される可能性がある。メモリユニットは、プロセッサの内部で、プロセッサの外で、この場合にはこの分野において知られたように種々の手段を介してプロセッサに通信的に接続される、実行される可能性がある。

開示された実施形態のこれまでの説明は、この分野において知識を有するいずれかの者が本発明を作成すること若しくは使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態に対する種々の変形は、この分野において知識を有する者にとって容易に実現され、ここに規定された一般的な原理は、本発明の精神若しくは範囲から逸脱しないでその他の実施形態に適用される可能性がある。それゆえ、本発明は、ここに示された実施形態に制限されることを意図されるのではなく、ここに開示された原理及び新規な特色に整合する広い範囲を容認するものである。

図１は、複数のユーザをサポートするワイアレス多元アクセス通信システムの図である。 図２は、特定の端末へデータをスケジューリングする及び送信するためのタイムラインを説明する図である。 図３は、第１のスケジューリングスキームを説明する図であり、それによって端末が、最も長いスケジューリング遅延に基づいてデータ送信に関して計画を立てられる。 図４は、第２のスケジューリングスキームを説明する図であり、それによって端末が、自身のスケジューリング遅延に基づいてデータ送信に関して計画を立てられる。 図５は、第３のスケジューリングスキームを説明する図であり、それによって全利用可能な送信出力が端末のクラスに割り当てられ、各クラス中の端末がそのクラスに割り当てられた送信出力に基づいて計画を立てられる。 図６は、第４のスケジューリングスキームにしたがって端末に対するデータ送信をスケジューリングするプロセスの実施形態のフロー図である。 図７は、図１に示されたネットワークエレメントの特定の実施形態のブロック図である。 図８は、スケジューラの実施形態のブロック図である。

符号の説明

１００…ワイアレス多元アクセス通信システム，１０２…システムコントローラ，１０４…基地局，１０６…端末，７１６…スケジューラ。

Claims (36)

1. ワイアレス通信システムにおいてデータ送信の計画を立てる方法であって、下記を具備する：
   データ送信に関して計画を立てられるべき複数の端末のそれぞれのスケジューリング遅延を決定すること；
   それらのスケジューリング遅延に基づいて複数のクラスに複数の端末を分類すること；
   各クラスに対して全システムの能力の特定の割合を割り当てること；及び
   クラスに割り当てられたシステム能力に基づいて及び特定のスケジューリングスキームにしたがってデータ送信に関する各クラス中の１若しくはそれより多い端末の計画を立てること。
2. 請求項１の方法、ここで、全システム能力は、データ送信に対して利用可能な全送信出力により定量化される。
3. 請求項１の方法、ここで、各クラスは、ほぼ等しいスケジューリング遅延を有する１若しくはそれより多い端末を含む。
4. 請求項１の方法、ここで、各クラスに割り当てられる全システム能力の割合は、端末のリンク効率に基づいて決定される。
5. 請求項１の方法、ここで、各クラスに割り当てられる全システム能力の割合は、複数の端末へ送信されるべきデータの量に基づいて決定される。
6. 請求項１の方法、ここで、データは、クラスに関係付けられたスケジューリング遅延に基づいて決定された送信インターバルにおいて各クラス中の１若しくはそれより多い端末へ送信される。
7. 請求項１の方法、ここで、より大きなマージンが、長いスケジューリング遅延を有する端末のスケジューリングにおいて使用される。
8. 請求項１の方法であって、下記をさらに具備する：
   長いスケジューリング遅延に関係付けられた第１のクラスから残っている送信出力を決定すること；及び
   第１のクラスから残っている送信出力を用いて短いスケジューリング遅延に関係付けられた第２のクラス中の１若しくはそれより多い端末の計画を立てること。
9. 請求項１の方法、ここで、特定のスケジューリングスキームは、端末のリンク効率に基づいてデータ送信に関する各クラス中の１若しくはそれより多い端末の計画を立てる。
10. 請求項１の方法、ここで、特定のスケジューリングスキームは、端末の優先順位に基づいてデータ送信に関する各クラス中の１若しくはそれより多い端末の計画を立てる。
11. 請求項１の方法、ここで、特定のスケジューリングスキームは、パラメータのセットに基づいてデータ送信に関する各クラス中の１若しくはそれより多い端末の計画を立てる。
12. 請求項１の方法、ここで、複数の端末は、ソフトハンドオフをしている端末及びソフトハンドオフをしていない端末を含む。
13. ディジタル情報をインタープレットすることが可能なディジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）に通信的に接続されたメモリであって、ディジタル情報は：
    データ送信に関して計画を立てられるべき複数の端末のそれぞれのスケジューリング遅延を決定する；
    それらのスケジューリング遅延に基づいて複数のクラスに複数の端末を分類する；
    各クラスに対して全システムの能力の特定の割合を割り当てる；及び
    クラスに割り当てられたシステム能力に基づいて及び特定のスケジューリングスキームにしたがってデータ送信に関する各クラス中の１若しくはそれより多い端末の計画を立てる。
14. ワイアレス通信システムにおいてデータ送信の計画を立てるコンピュータプログラム製品であって、下記を具備する：
    データ送信に関して計画を立てられるべき複数の端末のそれぞれのスケジューリング遅延を決定するためのコード；
    それらのスケジューリング遅延に基づいて複数のクラスに複数の端末を分類するためのコード；
    各クラスに対して全システムの能力の特定の割合を割り当てるためのコード；
    クラスに割り当てられたシステム能力に基づいて及び特定のスケジューリングスキームにしたがってデータ送信に関する各クラス中の１若しくはそれより多い端末の計画を立てるためのコード；及び
    コードを記憶するためのコンピュータ使用可能なメディア。
15. ワイアレス通信システムにおけるスケジューラであって、下記を具備する：
    データ送信をスケジューリングするために使用されたデータを適切に記憶するメモリユニット；及び
    メモリユニットに接続されたコントローラユニットであって、下記を適切に行う
    データ送信に関して計画を立てられるべき複数の端末のそれぞれのスケジューリング遅延を決定する、
    それらのスケジューリング遅延に基づいて複数のクラスに複数の端末を分類する、
    各クラスに対して全システムの能力の特定の割合を割り当てる、及び
    クラスに割り当てられたシステム能力に基づいて及び特定のスケジューリングスキームにしたがってデータ送信に関する各クラス中の１若しくはそれより多い端末の計画を立てる。
16. 請求項１５のスケジューラ、ここで、各クラスは、ほぼ等しいスケジューリング遅延を有する１若しくはそれより多い端末を含む。
17. 請求項１５のスケジューラを具備する基地局。
18. ワイアレス通信システムにおいてデータ送信の計画を立てる装置であって、下記を具備する：
    データ送信に関して計画を立てられるべき複数の端末のそれぞれのスケジューリング遅延を決定するための手段；
    それらのスケジューリング遅延に基づいて複数のクラスに複数の端末を分類するための手段；
    各クラスに対して全システムの能力の特定の割合を割り当てるための手段；及び
    クラスに割り当てられたシステム能力に基づいて及び特定のスケジューリングスキームにしたがってデータ送信に関する各クラス中の１若しくはそれより多い端末の計画を立てるための手段。
19. ワイアレス通信システムにおいてデータ送信の計画を立てる方法であって、下記を具備する：
    データ送信に関して計画を立てられるべき複数の端末のそれぞれのスケジューリング遅延を決定すること；
    各端末に対する計画を提供するために特定のスケジューリングスキームにしたがってデータ送信に関する複数の端末の計画を立てること；及び
    そのスケジューリング遅延に基づいて決定された送信インターバルにおいて各端末に対する計画を適用すること。
20. 請求項１９の方法、ここで、より大きなマージンが、長いスケジューリング遅延を有する端末のスケジューリングにおいて使用される。
21. 請求項１９の方法、ここで、高い優先順位が、長いスケジューリング遅延を有する端末に指定される、及びここで、スケジューリングが、端末の優先順位に一部は基づいて実施される。
22. 請求項１９の方法であって、下記をさらに具備する：
    各端末のリンク効率を推定すること、及びここで、複数の端末は、端末の推定されたリンク効率に基づいてさらに計画を立てられる。
23. 請求項１９の方法であって、下記をさらに具備する：
    現在の送信インターバルにおいてデータ送信に対して利用可能な全送信出力を決定すること；
    現在の送信インターバルにおいてデータ送信に関して計画を立てられた１若しくはそれより多い端末に対する１若しくはそれより多い計画を評価すること；及び
    全利用可能な送信出力に基づいて少なくとも１の計画を変更すること。
24. 請求項２３の方法、ここで、全利用可能な送信出力が、現在の送信インターバルにおいてデータ送信に関して計画を立てられた全ての端末をサポートするために不十分であるならば、短いスケジューリング遅延を有する端末は、データ送信から削除される。
25. ワイアレス通信システムにおけるスケジューラであって、下記を具備する：
    データ送信をスケジューリングするために使用されたデータを適切に記憶するメモリユニット；及び
    メモリユニットに接続されたコントローラユニットであって、下記を適切に行う
    データ送信に関して計画を立てられるべき複数の端末のそれぞれのスケジューリング遅延を決定する、
    各端末に対する計画を提供するために特定のスケジューリングスキームにしたがってデータ送信に関する複数の端末の計画を立てる、及び
    そのスケジューリング遅延に基づいて決定された送信インターバルにおいて各端末に対する計画を適用する。
26. 請求項２５のスケジューラ、ここで、より大きなマージンが、長いスケジューリング遅延を有する端末のスケジューリングにおいて使用される。
27. ワイアレス通信システムにおいてデータ送信の計画を立てる方法であって、下記を具備する：
    データ送信に関して計画を立てられるべき複数の端末のそれぞれのスケジューリング遅延を決定すること；
    そのスケジューリング遅延に基づいて決定された固有の優先順位で各端末を指定すること；及び
    指定された優先順位に基づいて及び特定のスケジューリングスキームにしたがってデータ送信に関する複数の端末の計画を立てること。
28. 請求項２７の方法、ここで、長いスケジューリング遅延を有する端末は、短いスケジューリング遅延を有する端末より高い優先順位を指定される。
29. 請求項２７の方法、ここで、より大きなマージンが、長いスケジューリング遅延を有する端末のスケジューリングにおいて使用される。
30. ワイアレス通信システムにおけるスケジューラであって、下記を具備する：
    データ送信をスケジューリングするために使用されたデータを適切に記憶するメモリユニット；及び
    メモリユニットに接続されたコントローラユニットであって、下記を適切に行う
    データ送信に関して計画を立てられるべき複数の端末のそれぞれのスケジューリング遅延を決定する、
    そのスケジューリング遅延に基づいて決定された固有の優先順位で各端末を指定する、及び
    指定された優先順位に基づいて及び特定のスケジューリングスキームにしたがってデータ送信に関する複数の端末の計画を立てる。
31. 請求項３０のスケジューラ、ここで、長いスケジューリング遅延を有する端末は、短いスケジューリング遅延を有する端末より高い優先順位を指定される。
32. ワイアレス通信システムにおいてデータ送信の計画を立てる方法であって、下記を具備する：
    データ送信に関して計画を立てられるべき複数の端末のそれぞれのスケジューリング遅延を決定すること；
    複数の端末のスケジューリング遅延の間の最も長いスケジューリング遅延に基づいて及び特定のスケジューリングスキームにしたがってデータ送信に関する複数の端末の計画を立てること。
33. 請求項３２の方法であって、下記をさらに具備する：
    複数の端末へのデータ送信に関して利用可能な全送信出力を推定すること；及び
    各端末のリンク効率を推定すること、及び
    ここで、複数の端末は、推定された全利用可能な送信出力及び推定された端末のリンク効率に基づいてさらに計画を立てられる。
34. 請求項３２の方法、ここで、より大きなマージンが、最も長いスケジューリング遅延の使用のためにデータ送信に関する複数の端末のスケジューリングにおいて使用される。
35. ワイアレス通信システムにおけるスケジューラであって、下記を具備する：
    データ送信をスケジューリングするために使用されたデータを適切に記憶するメモリユニット；及び
    メモリユニットに接続されたコントローラユニットであって、下記を適切に行う
    データ送信に関して計画を立てられるべき複数の端末のそれぞれのスケジューリング遅延を決定する、及び
    複数の端末のスケジューリング遅延の間の最も長いスケジューリング遅延に基づいて及び特定のスケジューリングスキームにしたがってデータ送信に関する複数の端末の計画を立てる。
36. 請求項３５のスケジューラ、ここで、より大きなマージンが、最も長いスケジューリング遅延の使用のためにデータ送信に関する複数の端末のスケジューリングにおいて使用される。

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