JP2007281553A - Method of assigning channel, mobile communication system, and base station device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of assigning a channel for enabling appropriate scheduling according to an application that a user utilizes. <P>SOLUTION: The method includes: a step for setting a plurality of pieces of priority according to information for identifying the application; and a step for assigning channels by using the priority in a time sharing unit, based on information on communication quality and the information for identifying the application. The information for identifying the application is information based on a degree, where the application requests real-time properties. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、移動端末に対するチャネル割り当て行うスケジューリングを最適化するチャネル割り当て方法、移動通信システム及び基地局装置に関する。   The present invention relates to a channel allocation method, a mobile communication system, and a base station apparatus that optimize scheduling for channel allocation to mobile terminals.

従来から、Cdma2000 1x Evolution Data Onlyシステム(1xEV−DO、またはHigh Rate Packet Data(HRPD)システム)等の無線データ通信の下り送信が時分割であり、時分割スロットヘの各端末の割り当てが、移動端末における基地局信号(パイロットチャネル信号など)の受信状態(受信電界強度、搬送波対干渉比=CIR)を考慮したスケジューリングによってなされる無線システムが知られている。Cdma2000 1xEV−DOシステムとは、Cdma2000 1x方式をさらにデータ通信に特化して通信速度を改善することを目的とした方式を適用したシステムである。Cdma2000 1xEV−DO方式は移動端末から基地局に対する方向(上り方向)の無線インタフェースの構成はCdma2000 1x方式とほぼ同様であるが、基地局から移動端末への方向(下り方向)はCdma2000 1xと同じ帯域幅(1.23MHz)は使うものの変調方式や多重化方法は大きく異なる。変調方式は、Cdma2000 1xのQPSK、HPSKに対して、1xEV−DOでは移動端末における下り方向の受信状態によって、QPSK、8−PSK、16QAMのいずれかの変調方式に切り替え、受信状態が良好な時は誤り耐性は低いが高速な伝送レートを使用し、受信状態が悪いときは低速だが誤り耐性の高い伝送レートを使用するよう構成されている。   Conventionally, downlink transmission of wireless data communication such as Cdma2000 1x Evolution Data Only system (1xEV-DO or High Rate Packet Data (HRPD) system) is time division, and allocation of each terminal to a time division slot is a mobile terminal. There is known a radio system that is made by scheduling in consideration of the reception state (reception field strength, carrier-to-interference ratio = CIR) of base station signals (such as pilot channel signals) in. The Cdma2000 1xEV-DO system is a system to which the Cdma2000 1x system is further applied to a system aimed at improving communication speed by specializing in data communication. In the Cdma2000 1xEV-DO system, the configuration of the radio interface in the direction from the mobile terminal to the base station (uplink direction) is almost the same as that of the Cdma2000 1x system, but the direction from the base station to the mobile terminal (downlink direction) is the same as that of Cdma2000 1x. Although the bandwidth (1.23 MHz) is used, the modulation method and multiplexing method are greatly different. The modulation scheme is Cdma2000 1x for QPSK and HPSK, and in 1xEV-DO, depending on the downlink reception state at the mobile terminal, the modulation scheme is switched to QPSK, 8-PSK or 16QAM, and the reception state is good. Is configured to use a transmission rate that is low in error tolerance but high in speed, and uses a transmission rate that is low in error but high in error tolerance when reception is poor.

また、一つの基地局から複数の各移動端末への通信を区別して同時に行うための多重化方法もCdmaOne、Cdma2000 1xで使用されるCDMA(コード分割多重アクセス、移動端末毎に拡散コードを割り当て、各コードで拡散した各移動端末への通信を同時に行う)ではなくTDMA(時分割多重アクセス;時間を1/600秒単位で分割し、その時間内では一つの移動端末のみとの通信を行い、通信相手の移動端末を時間により切り替えることにより複数の移動端末と通信を行う)を用いている。移動端末は、通信相手である基地局からの下り方向の受信状態を示す値である下りパイロット信号のCIR(キャリア対干渉波比)を測定し、これから期待される「所定の誤り率(システム設計に依存するが通常1%程度)以下で受信可能な最高伝送速度」を基地局に通知する。基地局は複数の移動端末からの通知を受信し、各時分割単位にどの移動端末と通信するかをスケジューラと呼ばれる機能で決定し、伝送速度については移動端末から通知される伝送速度を基に可能な限り高い伝送レートを使用して各移動端末と通信を行う。   A multiplexing method for distinguishing and simultaneously performing communication from one base station to a plurality of mobile terminals is also CDMA (Code Division Multiple Access used in CdmaOne, Cdma2000 1x, assigning a spreading code to each mobile terminal, Rather than TDMA (time division multiple access; time is divided in units of 1/600 seconds) instead of communication to each mobile terminal spread with each code, communication with only one mobile terminal is performed within that time, Communicate with a plurality of mobile terminals by switching the mobile terminal of the communication partner according to time). The mobile terminal measures the CIR (carrier-to-interference ratio) of the downlink pilot signal, which is a value indicating the reception state in the downlink direction from the base station that is the communication partner, and the “predetermined error rate (system design) The maximum transmission rate that can be received at a rate below 1%). The base station receives notifications from a plurality of mobile terminals, determines which mobile terminal to communicate with each time division unit by a function called a scheduler, and the transmission rate is based on the transmission rate notified from the mobile terminal. Communicate with each mobile terminal using the highest possible transmission rate.

Cdma2000 1xEV−DO方式で用いられるスケジューラは、各移動端末からのDRC(下り通信速度の要求値)と、各移動端末がこれまでに受信した下り方向の平均データレートRとからDRC/Rを計算し、各時分割単位でDRC/Rの値が最大である移動端末に対して下り送信スロットを割り当ててデータの送信を行う。平均データレートRは、所定時間(例えば、1000スロット;1.66秒)前から現時点までの過去のデータレートの実績値平均である。DRC/Rの値が最大である移動端末に対して下りデータの送信を行うということは、過去の平均受信データレート(過去の移動端末における下り信号受信状態の平均)に対する現在のDRCの改善度合いが大きい移動端末に対して下りデータの送信を行うことを意味する。一方、平均データレートRは、基地局からの下り送信を割り当てられることの少ない移動端末においては小さい値となるため、DRCが低くても最終的には下り送信の割り当てを受けることができる。このようなスケジューリングによりある程度の公平さを保証しながら無線通信資源の効率的活用を試みている(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−040786号公報
The scheduler used in the Cdma2000 1xEV-DO system calculates DRC / R from DRC (downlink communication speed request value) from each mobile terminal and the average data rate R in the downlink direction received by each mobile terminal so far. Then, data transmission is performed by assigning a downlink transmission slot to the mobile terminal having the maximum DRC / R value in each time division unit. The average data rate R is an actual value average of past data rates from a predetermined time (for example, 1000 slots; 1.66 seconds) to the present time. Transmission of downlink data to the mobile terminal having the maximum DRC / R value means that the current DRC is improved with respect to the past average received data rate (average of the downlink signal reception state in the past mobile terminal). This means that downlink data is transmitted to a mobile terminal having a large. On the other hand, since the average data rate R is a small value in a mobile terminal that is rarely assigned downlink transmission from the base station, it can finally be assigned downlink transmission even if the DRC is low. An attempt has been made to efficiently use radio communication resources while guaranteeing a certain degree of fairness by such scheduling (see, for example, Patent Document 1).
JP 2004-040786 A

携帯電話などの移動通信システムにおけるデータ通信性能の向上により、今後移動通信の分野においてはストリーミング・ビデオの再生やIP電話、IP−TV電話などへのサービス拡充が図られて行くものと思われる。特に、Cdma2000 1xEV−DO方式において、これらのサービスの拡充を図って行くためには、今まで以上にデータレートやリアルタイム性などのサービス品質(QoS)を配慮したスケジューリングが必要となってくる。   With the improvement of data communication performance in mobile communication systems such as mobile phones, it is expected that in the field of mobile communication, services such as streaming video playback and IP phone and IP-TV phone will be expanded. In particular, in the Cdma2000 1xEV-DO system, in order to expand these services, scheduling that considers the quality of service (QoS) such as data rate and real-time performance is required more than ever.

しかしながら、特許文献1に示すスケジューリング方法にあっては、基本的にベストエフォート型のスケジューリング方法となっており、スケジューリングアルゴリズムの中には移動端末で利用されているアプリケーションが考慮されていない。このため、ユーザがリアルタイム性を必要とするストリーミング・ビデオ再生やIP電話、IP−TV電話等のアプリケーションを利用する場合において、スケジューリングの結果によっては使い勝手が悪くなることがあるという問題がある。
一方、一部のアプリケーションだけを優先するようなスケジューリングを行った場合、他の優先度の低いアプリケーションへは、少ない伝送容量でしかチャネルが割り当てられないなどの弊害が起こる。
However, the scheduling method disclosed in Patent Document 1 is basically a best-effort scheduling method, and an application used in a mobile terminal is not considered in the scheduling algorithm. For this reason, when a user uses an application such as streaming video playback, IP phone, or IP-TV phone that requires real-time performance, there is a problem that usability may deteriorate depending on the result of scheduling.
On the other hand, when scheduling is performed so that only a part of the applications is prioritized, other disadvantages such as a channel being allocated with a small transmission capacity to other low priority applications occur.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ユーザが利用しているアプリケーションに応じて、適切なスケジューリングを行うことが可能なチャネル割り当て方法、移動通信システム及び基地局装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a channel allocation method, a mobile communication system, and a base station apparatus capable of performing appropriate scheduling according to an application used by a user. For the purpose.

本発明は、アプリケーションを識別する情報に応じて複数の優先度を設定するステップと、通信品質の情報とアプリケーションを識別する情報に基づいて、時分割単位における優先度を用いて、チャネルを割り当てるステップとを有することを特徴とする。   The present invention includes a step of setting a plurality of priorities according to information for identifying an application, and a step of allocating a channel using priority in a time division unit based on information on communication quality and information for identifying an application It is characterized by having.

本発明は、前記アプリケーションを識別する情報は、前記アプリケーションがリアルタイム性を要求する度合いに基づく情報であることを含むことを特徴とする。   The present invention is characterized in that the information for identifying the application is information based on a degree to which the application requires real-time property.

本発明は、前記アプリケーションを識別する情報に応じた優先度毎の時分割単位における優先度が、優先度の高い端末数より多い時分割単位数の時間を経ることにより、複数の該時分割単位における優先度が交点を持つことを特徴とする。   According to the present invention, the priority in the time division unit for each priority according to the information for identifying the application passes through the time of the number of time division units greater than the number of terminals with a high priority, so that a plurality of time division units are obtained. The priority in is characterized by having an intersection.

本発明は、前記アプリケーションに基づく情報に基づき、それぞれ異なる優先度のアプリケーションがある場合、ある時分割単位で前記優先度が入れ替わることを含むことを特徴とする。   The present invention is characterized in that, when there are applications having different priorities based on information based on the applications, the priorities are switched in a certain time division unit.

本発明は、前記アプリケーションを識別する情報は、通信を利用している複数の前記アプリケーション毎に許容される遅延時間に基づく情報であることを含むことを特徴とする。   The present invention is characterized in that the information for identifying the application is information based on a delay time allowed for each of the plurality of applications using communication.

本発明は、前記通信品質に基づく情報は、端末が通信品質を参照することにより基地局に送信を希望する通信速度に基づく値であることを含むことを特徴とする。   The present invention is characterized in that the information based on the communication quality includes a value based on a communication speed that the terminal desires to transmit to the base station by referring to the communication quality.

本発明は、前記端末毎に算出された前記優先度と、前記通信品質と、前記アプリケーションを識別する情報とを記憶するステップと、これら前記時分割単位に基づき動的に値を更新するステップとを含むことを特徴とする。   The present invention includes a step of storing the priority calculated for each terminal, the communication quality, and information for identifying the application, and a step of dynamically updating a value based on the time division unit; It is characterized by including.

本発明は、複数の端末に対して通信チャネルを割り当てることにより、基地局との間で通信を行う移動通信システムであって、前記端末は、基地局との間で通信を行うために使用しているアプリケーションを識別する情報を特定するアプリケーション情報把握部と、前記基地局に対して要求する通信品質の情報と前記アプリケーションを識別する情報とを前記基地局へ送信する送信部とを含み、前記基地局は、前記端末から送信された前記端末が要求する通信品質の情報と前記アプリケーションを識別する情報とを受信する受信部と、前記端末が要求した前記通信品質の情報と、過去に前記端末に対してチャネルを割り当てた頻度の情報と、前記アプリケーションを識別する情報とに基づいて、チャネルを割り当てる端末を特定するチャネル割り当て部とを備えたことを特徴とする。   The present invention is a mobile communication system that performs communication with a base station by allocating communication channels to a plurality of terminals, and the terminal is used for communication with a base station. An application information grasping unit for identifying information for identifying the application being transmitted, a transmission unit for transmitting information identifying the communication quality requested to the base station and information for identifying the application to the base station, The base station receives a communication quality information requested by the terminal and information identifying the application transmitted from the terminal, the communication quality information requested by the terminal, and the terminal in the past A channel for identifying a terminal to which a channel is allocated based on information on the frequency with which the channel is allocated and information identifying the application Characterized by comprising a Ri abutting portion.

本発明は、複数の端末に対して通信チャネルを割り当てることにより通信を行う基地局装置であって、前記端末において通信を行うために使用しているアプリケーションを識別する情報を取得するアプリケーション情報取得部と、前記端末が要求する通信品質の情報を取得する通信品質取得部と、前記端末が要求した前記通信品質の情報と、過去に前記端末に対してチャネルを割り当てた頻度の情報と、前記端末において使用しているアプリケーションを識別する情報とに基づいて、チャネルを割り当てる端末を特定するチャネル割り当て部とを備えたことを特徴とする。   The present invention is a base station apparatus that performs communication by assigning communication channels to a plurality of terminals, and that acquires information for identifying an application used for performing communication in the terminals. A communication quality acquisition unit that acquires information on communication quality requested by the terminal, information on the communication quality requested by the terminal, information on frequency of channel assignment to the terminal in the past, and the terminal And a channel allocation unit that identifies a terminal to which a channel is allocated based on information for identifying an application used in the network.

本発明によれば、ユーザが利用しているアプリケーションに応じて、チャネルが割り当てられる頻度を変化させるようにし、また、複数のアプリケーションに応じた優先度を割り当てることにより、優先度が高いアプリケーションの割り当て頻度が増す一方で優先度の低いアプリケーションへ割り当てられるチャネルにおいても、時間平均した伝送容量に極端な差がつくことを防ぎ、端末に対するチャネル割り当てを行うスケジューリングを最適化することが可能になるという効果が得られる。   According to the present invention, the frequency of channel assignment is changed according to the application used by the user, and the assignment of the application with a high priority is performed by assigning the priority according to a plurality of applications. Even in the case of channels that are allocated to low-priority applications with increasing frequency, it is possible to prevent the time-averaged transmission capacity from becoming extremely different and to optimize scheduling for channel allocation to terminals. Is obtained.

以下、本発明の一実施形態によるチャネル割り当て方法、移動通信システム及び基地局装置を図面を参照して説明する。図1は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、符号A、B、Cは、Cdma2000 1xEV−DO方式を使用する移動端末(図面においては、単に端末と図示する)である。符号1は、移動端末A、B、Cのそれぞれと無線通信回線を確立する基地局である。符号2は、複数の基地局1が接続されるネットワークである。符号3は、ネットワーク2に接続され、移動端末A、B、Cに対して情報を配信する情報配信サーバである。   Hereinafter, a channel allocation method, a mobile communication system, and a base station apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the embodiment. In this figure, symbols A, B, and C are mobile terminals that use the Cdma2000 1xEV-DO scheme (simply shown as terminals in the drawing). Reference numeral 1 denotes a base station that establishes a wireless communication line with each of the mobile terminals A, B, and C. Reference numeral 2 denotes a network to which a plurality of base stations 1 are connected. Reference numeral 3 denotes an information distribution server that is connected to the network 2 and distributes information to the mobile terminals A, B, and C.

符号11は、基地局の処理動作を統括して制御する制御部であり、ネットワーク2に対するデータの授受、送受信データの符号化/復号化処理、送受信のタイミング制御、アプリケーション情報の取得、チャネルの割り当て等を行う。符号11aは、復調した受信信号から、移動端末において把握されたアプリケーション情報を取得するアプリケーション情報取得部である。符号11bは、スケジューラから上り下りのスロットを含むチャネルを移動端末に割り当てるチャネル割当部である。符号12は、移動端末に対して下り信号の送信を行う送信部である。符号13は、移動端末からの上り信号を受信する受信部である。符号14は、スケジューリング処理を実行することによりどの時分割単位でどの移動端末に対してデータを送信するかを決定するスケジューラである。符号15は、自己の通信エリア内において通信中の移動端末A、B、Cの平均データレートRを算出する平均データレート算出部である。符号16は、各移動端末A、B、CからのDRC(下り通信速度の要求値)と、各移動端末がこれまでに受信した下り方向データの平均データレートRとからDRC/Rの値を算出するDRC/R算出部である。符号17は、DRC/R算出部16が算出したDRC/Rの値を比較して、DRC/Rの値が最大となる移動端末を特定するDRC/R比較部である。符号18は、自己の通信エリア内において通信中の移動端末に関する情報を記憶する端末情報記憶部である。端末情報記憶部18に記憶される情報の詳細については後述する。符号19は、セクタ毎のスループットを監視するセクタスループット監視部である。符号20は、ネットワーク2を介して、情報配信サーバ3との間で情報通信を行うインタフェース部である。   Reference numeral 11 denotes a control unit that performs overall control of processing operations of the base station, and exchanges data with the network 2, transmission / reception data encoding / decoding processing, transmission / reception timing control, application information acquisition, channel assignment Etc. The code | symbol 11a is an application information acquisition part which acquires the application information grasped | ascertained in the mobile terminal from the demodulated received signal. Reference numeral 11b denotes a channel allocation unit that allocates a channel including an uplink / downlink slot from a scheduler to a mobile terminal. Reference numeral 12 denotes a transmitter that transmits a downlink signal to the mobile terminal. Reference numeral 13 denotes a receiving unit that receives an uplink signal from a mobile terminal. Reference numeral 14 denotes a scheduler that determines to which mobile terminal data is transmitted in which time division unit by executing a scheduling process. Reference numeral 15 denotes an average data rate calculation unit that calculates the average data rate R of the mobile terminals A, B, and C that are communicating with each other within their own communication area. Reference numeral 16 denotes a DRC / R value based on DRC (downlink communication speed request value) from each mobile terminal A, B, and C and the average data rate R of downlink data received by each mobile terminal so far. It is a DRC / R calculation unit to calculate. Reference numeral 17 denotes a DRC / R comparison unit that compares the DRC / R values calculated by the DRC / R calculation unit 16 and identifies the mobile terminal having the maximum DRC / R value. Reference numeral 18 denotes a terminal information storage unit that stores information related to a mobile terminal that is communicating in its own communication area. Details of the information stored in the terminal information storage unit 18 will be described later. Reference numeral 19 denotes a sector throughput monitoring unit that monitors the throughput of each sector. Reference numeral 20 denotes an interface unit that performs information communication with the information distribution server 3 via the network 2.

符号21は、移動端末Cの処理動作を統括して制御するCPUである。符号22は、CPU21で起動されて処理されているアプリケーションを識別して、起動アプリケーションの識別情報を出力するアプリケーション情報把握部である。符号23は、受信信号と送信信号を振り分ける共用器である。符号24は、受信信号を復調する復調器である。符号25は、復調された信号を復号(逆拡散)する復号器である。符号26は、復号されたCIRに基づいて、次の受信スロットタイミングにおけるCIRの値を予測する予測器である。符号27は、CIR予測値に基づいてDRCの値に変換するためのCIR−DRC変換テーブルである。符号28は、GPS(Global Positioning System)の信号を受信するGPS受信部である。符号29は、送信データとDRCの値等を合成するMUX(マルチプレクサ)である。符号30は、送信するべきデータを符号化する符号化器である。符号31は、符号化された信号を変調する変調器である。符号32は、CPU21によって実行するアプリケーションプログラムやダウンロードしたデータを記憶するメモリである。符号33は、液晶のディスプレイ装置等で構成する表示部である。符号34は、テンキーやファンクションキーが配列されたキーパネルで構成する操作部である。   Reference numeral 21 denotes a CPU that performs overall control of processing operations of the mobile terminal C. Reference numeral 22 denotes an application information grasping unit that identifies an application activated and processed by the CPU 21 and outputs identification information of the activated application. Reference numeral 23 denotes a duplexer that distributes a received signal and a transmitted signal. Reference numeral 24 denotes a demodulator that demodulates the received signal. Reference numeral 25 denotes a decoder that decodes (despreads) the demodulated signal. Reference numeral 26 denotes a predictor that predicts the CIR value at the next reception slot timing based on the decoded CIR. The code | symbol 27 is a CIR-DRC conversion table for converting into the value of DRC based on a CIR prediction value. Reference numeral 28 denotes a GPS receiver that receives a GPS (Global Positioning System) signal. Reference numeral 29 denotes a MUX (multiplexer) that synthesizes the transmission data with the DRC value and the like. Reference numeral 30 denotes an encoder that encodes data to be transmitted. The code | symbol 31 is a modulator which modulates the encoded signal. Reference numeral 32 denotes a memory for storing an application program executed by the CPU 21 and downloaded data. Reference numeral 33 denotes a display unit constituted by a liquid crystal display device or the like. Reference numeral 34 denotes an operation unit configured by a key panel on which numeric keys and function keys are arranged.

前述したような移動端末において、利用されるアプリケーションが、ストリーミング・ビデオやIP−TV電話等のリアルタイム性を必要とするアプリケーションであった場合、その移動端末へ優先してチャネルを割り当てることで通信の連続性を確保する方法が考えられる。
しかしこのような単一の優先度を用いる方法では、優先されるアプリケーション以外のアプリケーションを使用している移動端末へのチャネルの割り当てが減少または途絶えてしまう。
When the application used in the mobile terminal as described above is an application that requires real-time performance such as streaming video or IP-TV phone, communication is performed by preferentially allocating a channel to the mobile terminal. A method for ensuring continuity is conceivable.
However, with such a method using a single priority, channel assignment to mobile terminals using applications other than the priority application is reduced or interrupted.

そこで、本件発明は、このような不具合を避けるため、アプリケーションのリアルタイム性に応じて、複数の優先度に応じて割り当てを行うようにしている。アプリケーションを使用する移動端末毎にチャネルを割り当てるための時分割単位の優先度を設け、時間分割単位毎の優先度を時分割単位で上昇させ、時分割単位毎に時分割単位の優先度を求め、割り当てのタイミングの時分割において前記優先度に基づいて移動端末にチャネルを割り当てる。この時分割単位の優先度の設定値は、例えば、移動端末毎のDRCに基づき決めることができ、上昇の傾きは移動端末が使用するアプリケーションの必要とする割り当て頻度に基づき決める。この際、アプリケーションの必要とする割り当て頻度の異なる時分割単位の優先度同士が交点を持つように設定値及び傾きを決めることが肝要となる。
このようにすることで、アプリケーションのリアルタイム性に応じた優先度の高い移動端末に頻度の高い割り当てが行われる一方、優先度の低い移動端末においても確実に割り当てが行われる。
以降よりその具体的な方法について説明する。
Therefore, in the present invention, in order to avoid such a problem, allocation is performed according to a plurality of priorities according to the real-time property of the application. Establish time division unit priority for allocating channels for each mobile terminal that uses the application, increase the priority for each time division unit by time division unit, and obtain the time division unit priority for each time division unit The channel is allocated to the mobile terminal based on the priority in the time division of the allocation timing. The setting value of the priority of the time division unit can be determined based on, for example, the DRC for each mobile terminal, and the rising slope is determined based on the allocation frequency required by the application used by the mobile terminal. At this time, it is important to determine the setting value and the inclination so that the priorities of the time division units having different allocation frequencies required by the application have intersections.
In this way, a high-frequency assignment is performed to a mobile terminal with a high priority according to the real-time property of the application, while a mobile terminal with a low priority is also reliably assigned.
Hereinafter, the specific method will be described.

次に、図2を参照して、図1に示す端末情報記憶部18に記憶される端末情報について説明する。図2は、図1に示す端末情報記憶部18内に記憶される端末情報テーブルのテーブル構造を示す説明図である。端末情報テーブルは、基地局1が現時点で通信中である移動端末全て(ここでは、端末A、端末B、端末Cのみを図示)について、過去の20スロット分(k=1〜20)のデータレートの値が記憶されるフィールドを有している。k=20が最も古いスロットを意味し、kの値が小さくなるほど現在に近くなり、k=1が直近のスロットを意味している。図2においては、データレートの値は、空欄であるが、スケジューラ14によって動的に各フィールドに記憶される値が更新される。また、各端末毎に、スケジューラ14において算出された平均データレートRと、下り通信速度の要求値であるDRCと、移動端末において起動されているアプリケーションを識別する識別情報とが記憶されるフィールドを有している。これらの値についてもスケジューラ14によって動的に更新される値である。   Next, terminal information stored in the terminal information storage unit 18 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a table structure of a terminal information table stored in the terminal information storage unit 18 shown in FIG. The terminal information table includes data for the past 20 slots (k = 1 to 20) for all mobile terminals with which the base station 1 is currently communicating (here, only terminal A, terminal B, and terminal C are shown). It has a field in which the rate value is stored. k = 20 means the oldest slot, the smaller the value of k, the closer it is to the present, and k = 1 means the most recent slot. In FIG. 2, the value of the data rate is blank, but the value stored in each field is updated dynamically by the scheduler 14. Further, for each terminal, there are stored fields in which the average data rate R calculated in the scheduler 14, the DRC that is a required value of the downlink communication speed, and identification information that identifies an application activated in the mobile terminal are stored. Have. These values are also dynamically updated by the scheduler 14.

移動端末において起動されているアプリケーションを識別する識別情報は、ストリーミング・ビデオ再生やIP電話、IP−TV電話等のように、リアルタイム性を必要とする(優先度が高い)アプリケーションの場合と、リアルタイム性を必要としないアプリケーションを識別することが可能な情報である。ここでは、リアルタイム性を必要としないアプリケーションの識別情報を「1」とし、リアルタイム性を必要とするアプリケーションの識別情報を「2」として説明する。   The identification information for identifying the application activated in the mobile terminal includes real-time (high priority) applications such as streaming video playback, IP phone, IP-TV phone, and the like. It is information that can identify an application that does not need to be connected. Here, it is assumed that identification information of an application that does not require real-time property is “1”, and identification information of an application that requires real-time property is “2”.

また、kが1〜20のそれぞれについて加重平均係数αとβが関係付けられている。この加重平均係数αとβは、20スロット分のデータレートの値から平均データレートRを算出するときに使用する係数であり、αは、アプリケーションの識別情報が「1」である場合に適用され、βは、アプリケーションの識別情報が「2」である場合に適用されるものである。加重平均係数βは、k(時分割単位)が1〜5についてのみ値が関係付けられているが、kが6〜20は、値が「0」であることを意味している。加重平均係数αは、直近の値がいちばん大きく、過去になるほど直線的に小さくなるように定義されており、全ての値を合算すると、「1」になる値となっている。加重平均係数βについてもαと同様に、直近の値がいちばん大きく、過去になるほど直線的に小さくなるように定義されており、全ての値を合算すると、「1」になる値となっている。ただし、加重平均係数βの場合は、kが6〜20については係数が「0」となっている。   Also, the weighted average coefficients α and β are related to each of k = 1-20. The weighted average coefficients α and β are coefficients used when calculating the average data rate R from the data rate value for 20 slots, and α is applied when the application identification information is “1”. , Β is applied when the identification information of the application is “2”. The weighted average coefficient β is associated with a value only for k (time division unit) of 1 to 5, but k of 6 to 20 means that the value is “0”. The weighted average coefficient α is defined such that the most recent value is the largest and decreases linearly as it becomes the past. When all values are added together, the weighted average coefficient α is “1”. Similarly to α, the weighted average coefficient β is defined such that the most recent value is the largest and linearly decreases in the past, and when all values are added, the value becomes “1”. . However, in the case of the weighted average coefficient β, the coefficient is “0” for k of 6-20.

なお、端末情報記憶部18内に記憶される過去のスロットにおけるデータレートの値の個数は、説明を簡単にするために20スロットとしたが、実際には、20スロット以上(例えば、1000スロット、1.66秒)としても問題ない。ただし、記憶する過去のデータレート値の個数を増やした場合、これに合わせて、加重平均係数α、βの個数も比例して増やす必要がある。   The number of data rate values in the past slots stored in the terminal information storage unit 18 is 20 slots for simplicity of explanation, but in actuality, 20 or more slots (for example, 1000 slots, 1.66 seconds) is no problem. However, when the number of past data rate values to be stored is increased, the number of weighted average coefficients α and β must be increased in proportion to this.

次に、図1、2を参照して、基地局1と移動端末Cの基本動作を説明する。まず、移動端末Cによって受信された基地局1からの下りパイロット信号は復調器24、復号器25により復調、復号(逆拡散)処理され、復号処理の過程でEc/lo(パイロット信号強度対全受信信号強度)が求められ、CIR=(Ec/lo)/(1−Ec/lo)の関係からCIRが求まる。求められたCIRの値は予測器26に入力され、予測器26において次の受信スロットタイミングにおけるCIRの値が予測されて出力される。予測CIR値はCIR−DRCテーブル27を参照して、DRCの値に変換されてCPU21へ通知される。このDRCの値と、アプリケーション情報把握部22から出力される現在起動されているアプリケーションの識別情報は、MUX29によって、送信するべきデータとマルチプレクスされ、符号化器30、変調器31により符号化及び変調が施されて、基地局1に対して送信される。これにより、移動端末Cは、基地局1との通信開始時もしくは基地局1へのDRC送信の度に、現在利用しておりアプリケーションを識別する情報が基地局1へ通知されることになる。   Next, basic operations of the base station 1 and the mobile terminal C will be described with reference to FIGS. First, the downlink pilot signal from the base station 1 received by the mobile terminal C is demodulated and decoded (despread) by the demodulator 24 and the decoder 25, and Ec / lo (pilot signal strength vs. total) in the course of the decoding process. Received signal strength) is obtained, and CIR is obtained from the relationship of CIR = (Ec / lo) / (1-Ec / lo). The obtained CIR value is input to the predictor 26, and the predictor 26 predicts and outputs the CIR value at the next reception slot timing. The predicted CIR value is converted into a DRC value with reference to the CIR-DRC table 27 and notified to the CPU 21. The DRC value and the identification information of the currently activated application output from the application information grasping unit 22 are multiplexed with the data to be transmitted by the MUX 29, and encoded by the encoder 30 and the modulator 31. Modulated and transmitted to the base station 1. As a result, the mobile terminal C is notified of information identifying the currently used application to the base station 1 at the start of communication with the base station 1 or whenever DRC transmission to the base station 1 is performed.

一方、自己の通信エリア内に存在する通信中の移動端末A、B、Cのそれぞれから通知されたDRCの値とのアプリケーションの識別情報を受信部13によって受信すると、制御部11は、受信したDRCの値とのアプリケーションの識別情報とをスケジューラ14を介して、端末情報記憶部18へ記憶する。端末情報記憶部18には、現在基地局1と通信中の全ての移動端末(ここでは、移動端末A、B、C)において利用されているアプリケーションを識別する情報が登録され、移動端末との通信が終了した時点でその移動端末に関する情報は廃棄される。基地局1と通信中の各移動端末は下り方向の受信状態に基づいて時分割スロット毎に求められるDRCの値を基地局1へ送信する。基地局1ではスケジューラ14により、各移動端末からのDRCを基にDRC/Rを計算し、DRC/Rが最大である移動端末に対し次の時分割スロットにおける下り送信が割り当てられる。   On the other hand, when receiving the application identification information with the DRC value notified from each of the communicating mobile terminals A, B, and C existing in its own communication area, the control unit 11 receives The application identification information and the DRC value are stored in the terminal information storage unit 18 via the scheduler 14. In the terminal information storage unit 18, information for identifying applications used in all mobile terminals (here, mobile terminals A, B, and C) currently communicating with the base station 1 is registered. When the communication is completed, the information regarding the mobile terminal is discarded. Each mobile terminal communicating with the base station 1 transmits to the base station 1 the DRC value obtained for each time division slot based on the downlink reception state. In the base station 1, the scheduler 14 calculates DRC / R based on the DRC from each mobile terminal, and downlink transmission in the next time division slot is assigned to the mobile terminal having the maximum DRC / R.

ここで、平均データレート算出部15が、各移動端末の平均データレートRの値を計算する動作について説明する。まず、平均データレート算出部15は、制御部1が出力する平均データレート算出タイミング信号を受けた時点で、端末情報記憶部18に記憶されている過去20スロット分の下りデータレートの値を読み出すとともに、加重平均係数の値を読み出す。このとき、平均データレート算出部15は、平均データレートを算出する対象の移動端末の起動アプリケーションの識別情報に基づいて、加重平均係数αまたはβを選択して、選択した加重平均係数を読み出す。すなわち、起動アプリケーションの識別情報が「1」であれば加重平均係数αを読み出し、起動アプリケーションの識別情報が「2」であれば加重平均係数bを読み出す。そして、平均データレート算出部15は、起動アプリケーションの識別情報が「1」であれば、以下に示す(1)式によって平均データレートRを算出し、起動アプリケーションの識別情報が「2」であれば、以下に示す(2)式によって平均データレートRを算出する。   Here, the operation in which the average data rate calculation unit 15 calculates the value of the average data rate R of each mobile terminal will be described. First, when the average data rate calculation unit 15 receives the average data rate calculation timing signal output from the control unit 1, the average data rate calculation unit 15 reads the values of the downlink data rates for the past 20 slots stored in the terminal information storage unit 18. At the same time, the value of the weighted average coefficient is read out. At this time, the average data rate calculation unit 15 selects the weighted average coefficient α or β based on the identification information of the activated application of the mobile terminal for which the average data rate is calculated, and reads the selected weighted average coefficient. That is, when the identification information of the activated application is “1”, the weighted average coefficient α is read, and when the identification information of the activated application is “2”, the weighted average coefficient b is read. Then, if the identification information of the startup application is “1”, the average data rate calculation unit 15 calculates the average data rate R according to the following equation (1), and if the identification information of the startup application is “2”: For example, the average data rate R is calculated by the following equation (2).

Figure 2007281553
Figure 2007281553

Figure 2007281553
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起動アプリケーションの識別情報が「2」であるときに、(2)式によって平均データレートRを算出する場合、(1)式のように全ての加重平均係数を使用して平均データレートRを算出してもよいが、加重平均係数が「0」である項の計算を省略して、加重平均係数βの値が「0」でない項(すなわち、kが1〜5)のみを計算することにより、平均データレートRの算出時間を短縮している。平均データレート算出部15は、この計算を基地局1と現在通信中である全移動端末に対して行い、得られた平均データレートRの値を端末情報記憶部18に記憶する。これにより、現在通信中の移動端末のそれぞれについて平均データレートRの値が更新されることになる。   When the average data rate R is calculated by the formula (2) when the identification information of the activated application is “2”, the average data rate R is calculated by using all weighted average coefficients as in the formula (1). However, by omitting the calculation of the term whose weighted average coefficient is “0” and calculating only the term whose weighted average coefficient β is not “0” (that is, k is 1 to 5). The calculation time of the average data rate R is shortened. The average data rate calculation unit 15 performs this calculation for all mobile terminals currently communicating with the base station 1 and stores the obtained average data rate R value in the terminal information storage unit 18. As a result, the value of the average data rate R is updated for each mobile terminal currently communicating.

このようにして、求める平均データレートRへの加重平均係数をアプリケーションに必要となるリアルタイム性に応じて行い、優先度の高いアプリケーションの時分割単位毎の優先度が高い頻度でアプリケーションの優先度の低い時分割単位の優先度毎を上回るようにする。アプリケーションの優先度が低い端末でも何れ時分割単位の優先度が高くなり、割り当てられる確率が高くなる。   In this way, the weighted average coefficient to the average data rate R to be obtained is performed according to the real-time property required for the application, and the priority of the application with high frequency for each time division unit of the application with high priority is high. Be sure to exceed the priority of the low time division unit. Even in a terminal with a low application priority, the priority of the time division unit will increase and the probability of allocation will increase.

このように、基地局1では、スケジューラ14により次のスロットをどの移動端末に対する送信に使用するかを決定し、この送信における伝送速度については移動端末から通知されたDRCを基にできるだけ高い伝送速度を使用して移動端末との通信を行うようになっている。Cdma2000 1xEV−DO方式ではセクタあたり最大2.4Mbpsの下りデータ伝送を可能とするが、これはあくまで1つのセクタあたりの最大値であり、実際にはこのセクタを現在接続中の複数の移動端末で分け合って使用することになる。このため1xEV−DO方式の持つ能力を生かすためには効率的で、かつユーザにとって使い勝手の良いスケジューリングを行うことが重要である。   In this way, in the base station 1, the scheduler 14 determines to which mobile terminal the next slot is used for transmission, and the transmission rate in this transmission is as high as possible based on the DRC notified from the mobile terminal. Is used to communicate with mobile terminals. The Cdma2000 1xEV-DO system enables downlink data transmission of up to 2.4 Mbps per sector, but this is only the maximum value per sector, and actually this sector is connected to a plurality of mobile terminals currently connected. It will be shared and used. For this reason, in order to make use of the capability of the 1xEV-DO system, it is important to perform scheduling that is efficient and convenient for the user.

次に、図3を参照して、図1に示す基地局1がスケジューリングを行う動作を説明する。まず、制御部11は、受信部13を介して、下り通信速度の要求値(DRC)と起動アプリケーションの識別情報とを受信する(ステップS1)。制御部11は、受信したDRCと起動アプリケーションの識別情報とをスケジューラ14を介して、端末情報記憶部18へ記憶する。このDRCと起動アプリケーションの識別情報とを端末情報記憶部18へ記憶する動作は、自己の通信エリア内において現在通信中である全ての移動端末について行う。   Next, an operation in which the base station 1 shown in FIG. 1 performs scheduling will be described with reference to FIG. First, the control unit 11 receives the request value (DRC) of the downlink communication speed and the identification information of the activated application via the receiving unit 13 (step S1). The control unit 11 stores the received DRC and activation application identification information in the terminal information storage unit 18 via the scheduler 14. The operation of storing the DRC and the identification information of the activated application in the terminal information storage unit 18 is performed for all mobile terminals that are currently communicating within the own communication area.

次に、平均データレート算出部15は、前述した平均データレートRの算出方法を使用して、各移動端末において起動されているアプリケーションに基づく平均データレートRを算出して、得られた結果を端末情報記憶部18へ記憶する(ステップS2)。これを受けて、DRC/R算出部16は、端末情報記憶部18から平均データレートRとDRCを読み出し、DRC/Rの値を算出して、このDRC/Rの値に対して移動端末を特定する識別情報を付与してDRC/R比較部17へ通知する(ステップS3)。例えば、図2に示す例において算出対象が移動端末Aであれば、平均データレートRは、「R−A」となり、DRCは、「DRC−A」となるため、DRC/Rの値は、「DRC−A」/「R−A」により算出されることになる。そして、平均データレート算出部15は、現在通信中の全ての移動端末について平均データレートRを算出したか否かを判定し(ステップS4)、平均データレートRを算出していない移動端末があれば、ステップS2へ戻り、平均データレートの算出とDRC/Rの算出を行う。   Next, the average data rate calculation unit 15 calculates the average data rate R based on the application activated in each mobile terminal by using the above-described method for calculating the average data rate R, and obtains the obtained result. The information is stored in the terminal information storage unit 18 (step S2). In response to this, the DRC / R calculation unit 16 reads the average data rate R and DRC from the terminal information storage unit 18, calculates the DRC / R value, and selects the mobile terminal for this DRC / R value. The identification information to be specified is assigned and notified to the DRC / R comparison unit 17 (step S3). For example, in the example illustrated in FIG. 2, if the calculation target is the mobile terminal A, the average data rate R is “R−A”, and the DRC is “DRC-A”. It is calculated by “DRC-A” / “R-A”. Then, the average data rate calculation unit 15 determines whether or not the average data rate R has been calculated for all mobile terminals currently communicating (step S4), and there is a mobile terminal that has not calculated the average data rate R. For example, the process returns to step S2 to calculate the average data rate and DRC / R.

次に、DRC/R比較部17は、現在通信中の全ての移動端末についてDRC/Rの値をDRC/R算出部16から通知された時点で、通知されたDRC/Rの値が最大である移動端末を特定する(ステップS5)。そして、DRC/R比較部17は、特定した移動端末の識別情報を制御部11へ通知する。これを受けて、制御部11のチャネル割当部11bは、特定された移動端末に対して、次の下り送信スロットを割り当てる(ステップS6)とともに、端末情報記憶部18に記憶されている各移動端末の下りデータレートの値を更新する(ステップS7)。そして、再び下り通信速度の要求値(DRC)と起動アプリケーションの識別情報とを受信して(ステップS1)、ステップS2〜S7の処理を繰り返し実行する。   Next, when the DRC / R comparison unit 17 is notified of the DRC / R values from the DRC / R calculation unit 16 for all mobile terminals currently in communication, the notified DRC / R value is the maximum. A certain mobile terminal is specified (step S5). Then, the DRC / R comparison unit 17 notifies the identification information of the specified mobile terminal to the control unit 11. In response to this, the channel assignment unit 11b of the control unit 11 assigns the next downlink transmission slot to the identified mobile terminal (step S6), and each mobile terminal stored in the terminal information storage unit 18 The value of the downlink data rate is updated (step S7). Then, the downlink communication speed request value (DRC) and the activation application identification information are received again (step S1), and the processes of steps S2 to S7 are repeatedly executed.

このように、スケジューラ14は各移動端末毎の平均データレートRを算出する際、端末情報記憶部18に記憶された各移動端末毎の起動アプリケーション識別情報を読み出し、ストリーミング・ビデオやIP−TV電話等のリアルタイム性が必要なアプリケーションが利用されていれば、その移動端末の平均データレートRを算出するスロット数を少なくするようにしたため、リアルタイム性が必要なアプリケーションが利用されている移動端末に下り送信スロットが割り当てられる頻度を高くすることができ、アプリケーション実行時のリアルタイム性を保持することが可能となる。例えば、対象移動端末の平均データレートRを算出するスロット数を過去の5スロットにした場合、過去5スロットでこの移動端末への下り送信スロットが割り当てられなかった場合でも、6スロット目でこの移動端末の平均データレートRは「0」となり、スケジューラ14により6スロツト目でこの移動端末に対して下り送信スロットが割り当てられる可能性は飛躍的に高くなる。また他にそのスロットで通信を開始しようとする移動端末が無ければ、対象移動端末への下り送信スロットの割り当てが行われる。すなわち、例えば5スロットの間、対象移動端末への下り送信スロットが割り当てられなかった場合であっても、6スロット目にはこの移動端末に対して下り送信スロットが割り当てられる可能性を非常に高くすることができる。スケジューラ14により下り送信スロットが割り当てられる頻度が高くなれば、リアルタイム性が要求されるアプリケーションの使い勝手を改善することが可能となる。   As described above, when the scheduler 14 calculates the average data rate R for each mobile terminal, the scheduler 14 reads the activation application identification information for each mobile terminal stored in the terminal information storage unit 18 to perform streaming video or IP-TV telephone. If an application that requires real-time performance is used, the number of slots for calculating the average data rate R of the mobile terminal is reduced. The frequency at which transmission slots are assigned can be increased, and real-time performance at the time of application execution can be maintained. For example, if the number of slots for calculating the average data rate R of the target mobile terminal is set to the past 5 slots, even if no downlink transmission slot is assigned to the mobile terminal in the past 5 slots, this movement is performed at the 6th slot. The average data rate R of the terminal is “0”, and the possibility that the downlink transmission slot is allocated to this mobile terminal at the sixth slot by the scheduler 14 is dramatically increased. If there is no other mobile terminal that starts communication in that slot, the downlink transmission slot is assigned to the target mobile terminal. That is, for example, even if a downlink transmission slot for the target mobile terminal is not allocated for 5 slots, the possibility that a downlink transmission slot is allocated to this mobile terminal is very high in the 6th slot. can do. If the frequency with which the downlink transmission slot is assigned by the scheduler 14 is increased, it is possible to improve the usability of an application that requires real-time performance.

一方、各端末毎の起動アプリケーション識別情報を読み出し、メールやストリーミング情報を含まないWebページの閲覧などリアルタイム性が必要でないアプリケーションが利用されていれば、移動端末の平均データレートRを算出するスロット数を多くすることでリアルタイム性があるアプリケーションへの割り当てを阻害しないようにする一方、Rを算出するスロット数分経過すれば、この移動端末の平均データレートRは「0」に近づき、この移動端末に対して下り送信スロットが割り当てられる可能性は飛躍的に高くなる。これにより、リアルタイム性が必要でないアプリケーションでも一方的に割り当てられる確率を落とされることがない。
このようにして、アプリケーションのリアルタイム性が必要な度合いごとに割り当ての頻度を分け、リアルタイム性が必要な優先となるアプリケーションの割り当てる頻度を増やす一方、リアルタイム性が必要なく優先されないアプリケーションでも、何れ割り当てられることになる。
On the other hand, the number of slots for calculating the average data rate R of the mobile terminal is read if the application identification information for each terminal is read and an application that does not require real-time property is used, such as browsing a Web page that does not include mail or streaming information By increasing the number of slots, the allocation to applications having real-time characteristics is not hindered. On the other hand, when the number of slots for calculating R elapses, the average data rate R of this mobile terminal approaches “0”. In contrast, the possibility of assigning a downlink transmission slot greatly increases. As a result, the probability of unilateral allocation even in an application that does not require real-time performance is not reduced.
In this way, the allocation frequency is divided according to the degree to which the real-time property of the application is required, and the frequency of assigning the priority application that requires the real-time property is increased. It will be.

以上説明したように、リアルタイム性を要求するアプリケーションを利用している移動端末(以下、優先移動端末と称する)に対しては、希望する周期で平均データレートRが必ず「0」となる加重平均係数の個数を、リアルタイム性を必要としないアプリケーション(リアルタイムで表示等を行わずにデータをダウンロードするなどのアプリケーション)を利用している移動端末の個数より少なく設定することにより、優先移動端末に設定周期で下り送信スロットが割り当てられる確率を高くすることができる。しかし、基地局1と通信中の全移動端末数に対する優先移動端末の割合が低い時には問題無いが、優先移動端末の割合が大きい場合には優先移動端末以外の移動端末(以下、通常移動端末と称する)に対する下り送信スロットの割り当て頻度(確率)が低下しないように配慮する必要がある。この点について、図4を参照して説明する。   As described above, for a mobile terminal using an application that requires real-time performance (hereinafter referred to as a priority mobile terminal), a weighted average in which the average data rate R is always “0” in a desired cycle. Set the number of coefficients to be the preferred mobile terminal by setting it less than the number of mobile terminals using applications that do not require real-time performance (applications such as downloading data without displaying in real time). It is possible to increase the probability that downlink transmission slots are assigned in a cycle. However, there is no problem when the ratio of the priority mobile terminals to the total number of mobile terminals in communication with the base station 1 is low, but when the ratio of the priority mobile terminals is large, mobile terminals other than the priority mobile terminals (hereinafter referred to as normal mobile terminals). It is necessary to consider so that the downlink transmission slot allocation frequency (probability) does not decrease. This point will be described with reference to FIG.

図4は、図2示す加重平均係数α、βの関係を示す説明図である。図4において、通常移動端末の平均データレートRを求めるための加重平均係数αkの個数(平均データレートRを求める際の過去スロット数)をS、優先移動端末の平均データレートRを求めるための加重平均係数βkの個数をTで表す。例えば、S=1000、T=60とした場合、k>57でαk>βkとなり、通常移動端末より優先移動端末が選ばれ易くなり(同一DRCでのDRC/RにおけるRが小さくなる)、設定した周期よりも短い周期で優先移動端末に下り送信スロットが割り当てられる可能性が高くなる。言い換えれば優先移動端末の台数が、設定した周期(下り送信スロットの割り当て周期)に近いと通常移動端末に割り当てられる頻度(確率)が著しく低下し、通常移動端末ユーザの利用に支障が出る可能性がある。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the weighted average coefficients α and β shown in FIG. In FIG. 4, the number of weighted average coefficients αk for obtaining the average data rate R of the normal mobile terminal (the number of past slots when obtaining the average data rate R) is S, and the average data rate R of the priority mobile terminal is obtained. The number of weighted average coefficients βk is represented by T. For example, when S = 1000 and T = 60, k> 57 and αk> βk, so that a priority mobile terminal is more easily selected than a normal mobile terminal (R in DRC / R with the same DRC becomes smaller) and setting The possibility that the downlink transmission slot is allocated to the priority mobile terminal at a cycle shorter than the above cycle becomes high. In other words, if the number of priority mobile terminals is close to the set cycle (downlink transmission slot allocation cycle), the frequency (probability) assigned to a normal mobile terminal is significantly reduced, which may hinder the use of normal mobile terminal users. There is.

この問題については、図4のαkとβkが交差する点(サンプル数k=L)が、通信可能な移動端末台数N以上になるように優先移動端末に対する加重平均係数の個数を設定することにより回避することが可能である。1つのスケジューラに管理される移動端末数は、ユーザの利用状況により増減するが、規定されている最大値としては、1xEV−DORev.0で59台、Rev.Aでは114台となっている。ユーザ数最大の状況で優先移動端末台数が多い状況でも通常移動端末に与える影響を最小限とする優先移動端末における加重平均係数βの個数Tの下限は、Lが最大ユーザ数Nmax(59台または114台)以上となる時のTとして求めることができ、TはL、Nの関数として求めることができる。   For this problem, by setting the number of weighted average coefficients for the priority mobile terminals so that the point where αk and βk in FIG. 4 intersect (number of samples k = L) is equal to or greater than the number N of mobile terminals that can communicate. It is possible to avoid it. The number of mobile terminals managed by one scheduler increases or decreases depending on the usage status of the user, but the maximum value specified is 1xEV-DORev. 0, 59 units, Rev. In A, it is 114 units. The lower limit of the number T of the weighted average coefficient β in the priority mobile terminal that minimizes the influence on the normal mobile terminal even in the situation where the number of priority mobile terminals is large even in the situation where the number of users is maximum and L is the maximum number of users Nmax (59 or 114) or more, and T can be obtained as a function of L and N.

αk=(2(S−k+1)−1)/S ・・・・・(3)
βk=(2(T−k+1)−1)/T ・・・・・(4)
として、βk=αkとなるTを(3)、(4)式から求めると、
T=(2S−√(4S−4(2S−2k+1)(2k−1)S))/2(2S−2k+1) ・・・・・(5)
となる。
αk = (2 (S−k + 1) −1) / S 2 (3)
βk = (2 (T−k + 1) −1) / T 2 (4)
If T is obtained from (3) and (4), βk = αk,
T = (2S 2 −√ (4S 4 −4 (2S−2k + 1) (2k−1) S 2 )) / 2 (2S−2k + 1) (5)
It becomes.

例えば台数59台((5)式にk=L=N=59、S=1000を代入)に対しては、T=62.135となり、切り上げたT=63が優先移動端末における加重平均係数βの個数の最小値となる。最大ユーザ数Nmax=59の場合に対しては、これ以上のTであれば、セクタ内の全台数、優先移動端末の台数に関わらず通常移動端末に下り送信スロットが割り当てられる頻度の低下を防ぐことができる。ここでは最大ユーザ数からTの値を求めているが、その時点での基地局と通信中の全移動端末数からTを求め、全移動端末数の増減に応じて、Tの値を切り替えてもよい。さらに移動端末数から求まるTよりも周期を短くしたい場合には、優先移動端末の台数の制限を行なえばよい。   For example, for 59 units (k = L = N = 59, S = 1000 is substituted into equation (5)), T = 62.135, and T = 63 rounded up is the weighted average coefficient β in the priority mobile terminal. The minimum value of the number of. For the case where the maximum number of users Nmax = 59, if T is greater than this, a decrease in the frequency of assigning downlink transmission slots to normal mobile terminals regardless of the total number of sectors and the number of priority mobile terminals is prevented. be able to. Here, the value of T is obtained from the maximum number of users, but T is obtained from the total number of mobile terminals in communication with the base station at that time, and the value of T is switched according to the increase or decrease of the total number of mobile terminals. Also good. Further, when it is desired to shorten the cycle from T obtained from the number of mobile terminals, the number of priority mobile terminals may be limited.

なお、前述した説明においては、利用しているアプリケーションがリアルタイム性を必要とするか否かに基づいて、端末情報記憶部18に予め記憶されている2種類の加重平均係数α、βのいずれかを選択して、平均データレートRを算出する例を説明したが、移動端末内において実行可能な全てのアプリケーションに対応する加重平均係数がアプリケーションの種類の数だけ端末情報記憶部18に記憶されており、移動端末において利用されているアプリケーションに対応する加重平均係数を選択して、平均データレートRを算出するようにしてもよい。このようにすることにより、利用されているアプリケーションに対応して下り送信スロットが割り当てられる頻度を制御することが可能となる。   In the above description, one of the two types of weighted average coefficients α and β stored in advance in the terminal information storage unit 18 based on whether or not the application being used requires real-time performance. In the above description, the average data rate R is calculated, but the weighted average coefficients corresponding to all the applications that can be executed in the mobile terminal are stored in the terminal information storage unit 18 by the number of application types. The average data rate R may be calculated by selecting a weighted average coefficient corresponding to the application used in the mobile terminal. In this way, it is possible to control the frequency with which downlink transmission slots are allocated corresponding to the application being used.

また、複数のアプリケーション毎に応じた優先度を割り当てることにより、優先度が高いアプリケーションの割り当て頻度が増す一方で優先度の低いアプリケーションへ割り当てられるチャネルにおいても、時間平均した伝送容量に極端な差がつくことを防ぐことができる。   In addition, by assigning priorities according to each of a plurality of applications, the allocation frequency of high priority applications increases, but there is an extreme difference in time-averaged transmission capacity even in channels allocated to low priority applications. Can prevent sticking.

また、加重平均係数の個数を係数βの場合5個としたが、各アプリケーション毎の加重平均係数の個数は、アプリケーション実行中に許容可能な遅延時間に基づいて決定し、端末情報記憶部18に記憶されていてもよい。例えば、係数の個数を5個とした場合、5スロットの間、対象移動端末への下り送信スロットが割り当てられなくても、6スロット目にはこの移動端末に対して下り送信スロットが割り当てられる可能性を非常に高くすることができるため、アプリケーション許容遅延時間を1スロット当たりの実行時間で除算した値に基づいて、加重平均係数の個数を求めれば、アプリケーション許容遅延時間内に下り送信スロットが割り当てられる可能性を高くすることが可能になる。   In addition, although the number of weighted average coefficients is five in the case of the coefficient β, the number of weighted average coefficients for each application is determined based on an allowable delay time during application execution, and is stored in the terminal information storage unit 18. It may be stored. For example, when the number of coefficients is 5, even if no downlink transmission slot is assigned to the target mobile terminal for 5 slots, a downlink transmission slot can be assigned to this mobile terminal in the sixth slot. Therefore, if the number of weighted average coefficients is calculated based on the value obtained by dividing the application allowable delay time by the execution time per slot, downlink transmission slots are allocated within the application allowable delay time. It is possible to increase the possibility of being

また、下り送信スロットを割り当てる移動端末を特定するための通信品質の指標として、移動端末が要求する下り通信速度の値(DRC)を使用したが、通信品質を示す指標は、これに限らず、基地局または移動端末の受信する信号品質(例えば、CIR、SIR、CNR、CINR、SINR等)の値、基地局または移動端末の受信する受信電力(RSSIを含む)の値、基地局または移動端末の受信時のエラー率(例えば、FER、PER等)の値を用いるようにしてもよい。   Further, although the downlink communication speed value (DRC) requested by the mobile terminal is used as the communication quality index for identifying the mobile terminal to which the downlink transmission slot is allocated, the index indicating the communication quality is not limited to this, Value of signal quality (for example, CIR, SIR, CNR, CINR, SINR, etc.) received by the base station or mobile terminal, value of received power (including RSSI) received by the base station or mobile terminal, base station or mobile terminal The error rate (for example, FER, PER, etc.) at the time of reception may be used.

このように、Cdma2000 1xEV−DO方式等の無線データ通信の下り送信が時分割であり、時分割スロットへの各移動端末の割り当てが、移動端末における基地局信号(パイロットチャネル信号など)の受信状態(受信電界強度、搬送波対干渉比=CIR)を考慮したスケジューリングによってなされる無線システムにおいて、次の下り送信スロットを割り当てる移動端末を特定するときに参照するDRC/Rの値を移動端末において利用されているアプリケーションに応じて求めるようにしたため、アプリケーションの使い勝手を改善し、ユーザの満足度を向上させることができる。特にリアルタイム性を必要とするアプリケーションを利用する移動端末が存在する場合には、この移動端末に対する平均データレートRの算出方法をアプリケーションに応じた方法を選択するように制御することで、スケジューリングの結果、リアルタイム性を必要とする移動端末に対して下り送信スロットが割り当てられる機会を定期的に確保できるようになるため、ユーザがストリーミング・ビデオ再生やIP電話、IPTV電話等を利用する際の使い勝手を改善することが可能となる。また、ネットワーク事業者においては、新たなサービスの導入が可能となり、保有する通信ネットワークの付加価値を高めることができるため、収益増大を見込むことができる。   As described above, downlink transmission of wireless data communication such as the Cdma2000 1xEV-DO system is time division, and the allocation of each mobile terminal to the time division slot is a reception state of a base station signal (such as a pilot channel signal) in the mobile terminal. In a radio system made by scheduling considering (received field strength, carrier-to-interference ratio = CIR), the DRC / R value referred to when specifying the mobile terminal to which the next downlink transmission slot is assigned is used in the mobile terminal. Therefore, the user-friendliness of the application can be improved and the satisfaction of the user can be improved. In particular, when there is a mobile terminal that uses an application that requires real-time characteristics, the scheduling result is obtained by controlling the calculation method of the average data rate R for the mobile terminal so as to select a method according to the application. Since it becomes possible to periodically secure opportunities for downlink transmission slots to be allocated to mobile terminals that require real-time characteristics, it is convenient for users to use streaming video playback, IP phones, IPTV phones, etc. It becomes possible to improve. In addition, it is possible for network operators to introduce new services and increase the added value of the communication network that they own, so that an increase in profits can be expected.

なお、本発明の移動端末は、移動通信を使用した携帯電話機や移動通信機能を有した携帯情報移動端末(PDA)、モバイル移動端末、カーナビ装置などを含むものである。   The mobile terminal of the present invention includes a mobile phone using mobile communication, a personal digital assistant (PDA) having a mobile communication function, a mobile mobile terminal, a car navigation device, and the like.

なお、図1における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりスケジューリング処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。   Note that the program for realizing the function of the processing unit in FIG. 1 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into the computer system and executed to perform scheduling processing. May be. The “computer system” here includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。   The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of one Embodiment of this invention. 図1に示す端末情報記憶部18内に記憶される端末情報テーブルのテーブル構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the table structure of the terminal information table memorize | stored in the terminal information storage part 18 shown in FIG. 図1に示す基地局1の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the base station 1 shown in FIG. 図2示す加重平均係数α、βの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the weighted average coefficients (alpha) and (beta) shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・基地局、11・・・制御部、12・・・送信部、13・・・受信部、14・・・スケジューラ、15・・・平均データレート算出部、16・・・DRC/R算出部、17・・・DRC/R比較部、18・・・端末情報記憶部、19・・・セクタスループット監視部、20・・・インタフェース部、2・・・ネットワーク、3・・・情報配信サーバ、A、B、C・・・移動端末、21・・・CPU、22・・・アプリケーション情報把握部、23・・・共用部、24・・・復調器、25・・・復号器、26・・・予測器、27・・・CIR−DRC変換テーブル、28・・・GPS受信部、29・・・MUX、30・・・符号化器、31・・・変調器、32・・・メモリ、33・・・表示部、34・・・操作部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base station, 11 ... Control part, 12 ... Transmission part, 13 ... Reception part, 14 ... Scheduler, 15 ... Average data rate calculation part, 16 ... DRC / R calculation unit, 17 ... DRC / R comparison unit, 18 ... terminal information storage unit, 19 ... sector throughput monitoring unit, 20 ... interface unit, 2 ... network, 3 ... information Distribution server, A, B, C ... mobile terminal, 21 ... CPU, 22 ... application information grasping unit, 23 ... shared unit, 24 ... demodulator, 25 ... decoder, 26 ... Predictor, 27 ... CIR-DRC conversion table, 28 ... GPS receiver, 29 ... MUX, 30 ... Encoder, 31 ... Modulator, 32 ... Memory, 33... Display unit, 34.

Claims (9)

アプリケーションを識別する情報に応じて複数の優先度を設定するステップと、
通信品質の情報とアプリケーションを識別する情報に基づいて、時分割単位における優先度を用いて、チャネルを割り当てるステップと
を有することを特徴とするチャネル割り当て方法。
Setting multiple priorities according to information identifying the application;
A channel allocating method comprising: allocating a channel using priority in a time division unit based on communication quality information and information for identifying an application.
前記アプリケーションを識別する情報は、前記アプリケーションがリアルタイム性を要求する度合いに基づく情報であることを含むことを特徴とする請求項1に記載のチャネル割り当て方法。   2. The channel allocation method according to claim 1, wherein the information for identifying the application includes information based on a degree to which the application requests real-time property. 前記アプリケーションを識別する情報に応じた優先度毎の時分割単位における優先度が、優先度の高い端末数より多い時分割単位数の時間を経ることにより、複数の該時分割単位における優先度が交点を持つことを特徴とする請求項1または2に記載のチャネル割り当て方法。   The priority in the time division unit for each priority according to the information for identifying the application passes through the time of the number of time division units greater than the number of high priority terminals, so that the priority in the plurality of time division units is increased. 3. The channel allocation method according to claim 1, wherein the channel allocation method has an intersection. 前記アプリケーションに基づく情報に基づき、それぞれ異なる優先度のアプリケーションがある場合、ある時分割単位で前記優先度が入れ替わることを含むことを特徴とする請求項1または2に記載のチャネル割り当て方法。   The channel allocation method according to claim 1 or 2, further comprising: when there are applications having different priorities based on information based on the applications, the priorities are switched in a certain time division unit. 前記アプリケーションを識別する情報は、通信を利用している複数の前記アプリケーション毎に許容される遅延時間に基づく情報であることを含むことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のチャネル割り当て方法。   The channel according to any one of claims 1 to 4, wherein the information for identifying the application includes information based on a delay time allowed for each of the plurality of applications using communication. Assignment method. 前記通信品質に基づく情報は、端末が通信品質を参照することにより基地局に送信を希望する通信速度に基づく値であることを含むことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のチャネル割り当て方法。   The information based on the communication quality includes a value based on a communication speed that the terminal desires to transmit to the base station by referring to the communication quality. Channel assignment method. 前記端末毎に算出された前記優先度と、前記通信品質と、前記アプリケーションを識別する情報とを記憶するステップと、
これら前記時分割単位に基づき動的に値を更新するステップと
を含むことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のチャネル割り当て方法。
Storing the priority calculated for each terminal, the communication quality, and information for identifying the application;
The channel allocation method according to claim 1, further comprising a step of dynamically updating values based on these time division units.
複数の端末に対して通信チャネルを割り当てることにより、基地局との間で通信を行う移動通信システムであって、
前記端末は、
基地局との間で通信を行うために使用しているアプリケーションを識別する情報を特定するアプリケーション情報把握部と、
前記基地局に対して要求する通信品質の情報と前記アプリケーションを識別する情報とを前記基地局へ送信する送信部とを含み、
前記基地局は、
前記端末から送信された前記端末が要求する通信品質の情報と前記アプリケーションを識別する情報とを受信する受信部と、
前記端末が要求した前記通信品質の情報と、過去に前記端末に対してチャネルを割り当てた頻度の情報と、前記アプリケーションを識別する情報とに基づいて、チャネルを割り当てる端末を特定するチャネル割り当て部とを備えた
ことを特徴とする移動通信システム。
A mobile communication system that performs communication with a base station by assigning communication channels to a plurality of terminals,
The terminal
An application information grasping unit that identifies information for identifying an application used to communicate with a base station;
A transmission unit that transmits information on communication quality requested to the base station and information for identifying the application to the base station;
The base station
A receiving unit that receives communication quality information requested by the terminal and information identifying the application transmitted from the terminal;
A channel allocation unit that identifies a terminal to which a channel is allocated based on information on the communication quality requested by the terminal, information on frequency of channel allocation to the terminal in the past, and information identifying the application; A mobile communication system comprising:
複数の端末に対して通信チャネルを割り当てることにより通信を行う基地局装置であって、
前記端末において通信を行うために使用しているアプリケーションを識別する情報を取得するアプリケーション情報取得部と、
前記端末が要求する通信品質の情報を取得する通信品質取得部と、
前記端末が要求した前記通信品質の情報と、過去に前記端末に対してチャネルを割り当てた頻度の情報と、前記端末において使用しているアプリケーションを識別する情報とに基づいて、チャネルを割り当てる端末を特定するチャネル割り当て部と
を備えたことを特徴とする基地局装置。
A base station apparatus that performs communication by assigning communication channels to a plurality of terminals,
An application information acquisition unit for acquiring information for identifying an application used for communication in the terminal;
A communication quality acquisition unit that acquires information of communication quality requested by the terminal;
A terminal for allocating a channel based on information on the communication quality requested by the terminal, information on frequency of channel allocation to the terminal in the past, and information for identifying an application used in the terminal; A base station apparatus comprising: a channel assigning unit that identifies the base station apparatus.
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