JP2009094637A - 無線通信システム、無線通信方法及び基地局 - Google Patents

無線通信システム、無線通信方法及び基地局 Download PDF

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Abstract

【課題】
複数の無線端末間において無線リソースの割り当てを適切に行うことを可能とする無線通信システム、無線通信方法及び基地局を提供する。
【解決手段】
無線端末10は、ハッピービットを基地局100に送信する通信部11を有する。基地局100は、制御対象端末に割り当てられた優先度と比較対象端末に割り当てられた優先度とを比較する比較部126と、比較対象端末の満足率(Happy Bit Rate)が所定閾値を下回っているか否かを判定する第1判定部127と、制御対象端末に割り当てられた優先度が比較対象端末に割り当てられた優先度よりも低く、かつ、満足率が所定閾値を下回っている場合に、伝送速度の減少を指示する伝送速度制御データである伝送速度減少データを制御対象端末に送信するスケジューリング部120aとを有する。
【選択図】 図4

Description

本発明は、上り方向ユーザデータの伝送速度を制御する伝送速度制御データを基地局が無線端末に送信する無線通信システム、無線通信方法及び基地局に関する。
従来、基地局(Base Station)及び無線制御装置(Radio Network Controller)を含む無線通信システムが知られている。基地局は、単数又は複数のセルを有しており、各セルは、無線端末と無線通信を行う。無線制御装置は、複数の基地局を管理しており、無線端末に対する無線リソースの割り当てを行っている。なお、このような技術(以下、第1技術)は、R99(Release 99)などと称されることもある。
近年、スループットの向上や遅延時間の短縮などを目的として、無線端末から基地局(ネットワーク側)への上り方向ユーザデータに対する無線リソースの割り当てなどを基地局が行う技術が提案されている。なお、このような技術(以下、第2技術)は、HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)やEUL(Enhanced Uplink)などと称されることもある。
上述した第2技術では、無線端末は、拡張個別物理データチャネル(E−DPDCH;Enhanced Dedicated Physical Data Channel)を介して上り方向ユーザデータを基地局に送信する。上り方向ユーザデータの伝送速度(例えば、SG(Serving Grant)によって定められるTBS(Transport Block Size))は、無線端末が基地局から受信する絶対伝送速度制御データ(AG;Absolute Grant)及び相対伝送速度制御データ(RG;Relative Grant)によって制御される。
ここで、無線端末は、AGやRGによって制御されるSGが十分であるか否かを示すハッピービット(Happy Bit)を基地局に送信可能である。ハッピービットの種類としては、SGが十分であることを示す“Happy”と、SGが不足していることを示す“Unhappy”とが挙げられる(例えば、非特許文献1)。
基地局は、ハッピービットのうち、“Happy”の比率である満足率(Happy Bit Rate)が所定閾値を下回った場合に、無線端末に割り当てるSGを増大させる。
3GPP TS25.321 ver.7 11.8.1.5 "Happy Bit Setting"
しかしながら、上述した第2技術では、単に、一の無線端末から受信するハッピービットに基づいて、一の無線端末に割り当てるSGが制御されるに過ぎない。
すなわち、他の無線端末の状況が考慮されていないため、複数の無線端末間において無線リソースの割り当てが適切に行われているとはいえない。
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、複数の無線端末間において無線リソースの割り当てを適切に行うことを可能とする無線通信システム、無線通信方法及び基地局を提供することを目的とする。
一の特徴では、上り方向ユーザデータの伝送速度を制御する伝送速度制御データを基地局が無線端末に送信する無線通信システムは以下の構成を備える。前記無線端末は、自端末に割り当てられている前記伝送速度が十分であるか否かを示す制御データを前記基地局に送信する端末側送信部(通信部11)を有する。前記基地局は、前記伝送速度を制御する対象とすべき前記無線端末である制御対象端末に割り当てられた優先度と、前記制御対象端末と比較する対象とすべき前記無線端末である比較対象端末に割り当てられた優先度とを比較する比較部(比較部126)と、前記比較対象端末から受信する前記制御データのうち、前記伝送速度が十分であることを示す前記制御データの比率である満足率が所定閾値を下回っているか否かを判定する第1判定部(第1判定部127)と、前記制御対象端末に割り当てられた優先度が前記比較対象端末に割り当てられた優先度よりも低く、かつ、前記満足率が前記所定閾値を下回っている場合に、前記伝送速度の減少を指示する前記伝送速度制御データである伝送速度減少データを前記制御対象端末に送信する基地局側送信部(通信部110及びスケジューリング部120a)とを有する。
かかる特徴によれば、基地局側送信部は、制御対象端末及び比較対象端末の優先度の比較結果及び比較対象端末の満足率に応じて、伝送速度減少データを制御対象端末に送信するか否かを決定する。
従って、単に、一の無線端末から受信する制御データに基づいて、一の無線端末に割り当てる伝送速度が制御される場合に比べて、複数の無線端末間において無線リソースの割り当てを適切に行うことができる。
上述した一の特徴において、前記基地局は、前記制御対象端末に割り当てられている前記伝送速度に基づいて、前記制御対象端末に割り当てられている前記伝送速度を減少させるか否かを判定する第2判定部(第2判定部128)をさらに有する。前記基地局側送信部は、前記制御対象端末に割り当てられた優先度が前記比較対象端末に割り当てられた優先度よりも低く、かつ、前記満足率が前記所定閾値を下回っている場合であっても、前記制御対象端末に割り当てられている前記伝送速度を減少させないと判定された場合には、前記制御対象端末に対する前記伝送速度減少データの送信を規制する。
上述した一の特徴において、前記基地局は、前記無線端末に割り当てられる優先度とは異なる基準で定められた重付値によって、前記制御対象端末及び前記比較対象端末に割り当てられた優先度の重み付けを行って、前記制御対象端末及び前記比較対象端末の重付優先度をそれぞれ取得する重付部(重付部129)をさらに有する。前記比較部は、前記制御対象端末の重付優先度と前記比較対象端末の重付優先度とを比較する。前記基地局側送信部は、前記制御対象端末の重付優先度が前記比較対象端末の重付優先度よりも低く、かつ、前記満足率が前記所定閾値を下回っている場合に、前記伝送速度減少データを前記制御対象端末に送信する。
上述した一の特徴において、前記基地局は、所定の選択基準に従って、前記制御対象端末及び前記比較対象端末を選択する選択部(選択部125)をさらに有する。
一の特徴では、上り方向ユーザデータの伝送速度を制御する伝送速度制御データを基地局が無線端末に送信する無線通信方法は、以下のステップを含む。無線通信方法は、前記無線端末が、自端末に割り当てられている前記伝送速度が十分であるか否かを示す制御データを前記基地局に送信するステップと、前記基地局が、前記伝送速度を制御する対象とすべき前記無線端末である制御対象端末に割り当てられた優先度と、前記制御対象端末と比較する対象とすべき前記無線端末である比較対象端末に割り当てられた優先度とを比較するステップと、前記基地局が、前記比較対象端末から受信する前記制御データのうち、前記伝送速度が十分であることを示す前記制御データの比率である満足率が所定閾値を下回っているか否かを判定するステップと、前記基地局が、前記制御対象端末に割り当てられた優先度が前記比較対象端末に割り当てられた優先度よりも低く、かつ、前記満足率が前記所定閾値を下回っている場合に、前記伝送速度の減少を指示する前記伝送速度制御データである伝送速度減少データを前記制御対象端末に送信するステップとを含む。
一の特徴では、基地局は、上り方向ユーザデータの伝送速度を制御する伝送速度制御データを無線端末に送信する。基地局は、前記無線端末に割り当てられている前記伝送速度が十分であるか否かを示す制御データを前記無線端末から受信する受信部(通信部110)と、前記伝送速度を制御する対象とすべき前記無線端末である制御対象端末に割り当てられた優先度と、前記制御対象端末と比較する対象とすべき前記無線端末である比較対象端末に割り当てられた優先度とを比較する比較部(比較部126)と、前記比較対象端末から受信する前記制御データのうち、前記伝送速度が十分であることを示す前記制御データの比率である満足率が所定閾値を下回っているか否かを判定する第1判定部(第1判定部127)と、前記制御対象端末に割り当てられた優先度が前記比較対象端末に割り当てられた優先度よりも低く、かつ、前記満足率が前記所定閾値を下回っている場合に、前記伝送速度の減少を指示する前記伝送速度制御データである伝送速度減少データを前記制御対象端末に送信する基地局側送信部(通信部110及びスケジューリング部120a)とを備える。
本発明によれば、複数の無線端末間において無線リソースの割り当てを適切に行うことを可能とする無線通信システム、無線通信方法及び基地局を提供することができる。
以下において、本発明の実施形態に係る無線通信システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
[第1実施形態]
(無線通信システムの構成)
以下において、第1実施形態に係る無線通信システムの構成について、図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る無線通信システムを示す図である。図1に示すように、無線通信システムは、無線端末10(無線端末10aや無線端末10b)と、基地局100とを有する。
無線端末10は、上り方向ユーザデータを基地局100に送信する。具体的には、無線端末10は、無線制御装置が無線リソースの割り当てなどを行う枠組みにおいて、個別物理データチャネル(DPDCH;Dedicated Physical Data Channel)を介して上り方向ユーザデータを基地局100に送信する。なお、無線制御装置が無線リソースの割り当てなどを行う枠組みは、R99(Release99)などと称されることもある。
無線端末10は、無線制御装置が無線リソースの割り当てなどを行う枠組みにおいて、個別物理制御チャネル(DPCCH;Dedicated Physical Control Channel)を介して上り方向制御データを基地局100に送信する。
一方で、無線端末10は、基地局100が無線リソースの割り当てなどを行う枠組みにおいて、エンハンスド個別物理データチャネル(E−DPDCH;Enhanced Dedicated Physical Data Channel)を介して上り方向ユーザデータを基地局100に送信する。なお、基地局100が無線リソースの割り当てなどを行う枠組みは、HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)、EUL(Enhanced Uplink)などと称されることもある。
ここで、上り方向ユーザデータは、1TTI(Transmission Time Interval)、すなわち、プロセス(HARQ process)単位でブロック化される。各ブロック(MAC−e PDU)は、無線端末10に割り当てられたプロセス(以下、アクティブプロセス)を用いて送信される。
また、所定数のプロセス(プロセス#1〜プロセス#n)は、1サイクル(HARQ RTT)を構成しており、サイクル単位で繰り返される。なお、1サイクルに含まれるプロセス数は、TTI長に応じて定められている。例えば、TTI長が2msである場合には、1サイクル内に含まれるプロセス数は“8”である。TTI長が10msである場合には、1サイクル内に含まれるプロセス数は“4”である。
ここで、無線端末10は、E−DPDCHを介して送信される上り方向ユーザデータについて、送信電力比と伝送速度とを対応付けるテーブルを有している。送信電力比は、E−DPDCHの送信電力とDPCCHの送信電力との比(E−DPDCH/DPCCH)である。伝送速度は、TBS(Transport Block Size)によって表される。
以下においては、無線端末10に割り当てられている送信電力比をSG(Serving Grant)と称する。なお、送信電力比と伝送速度とは1対1で対応付けられているため、SG(Serving Grant)は、無線端末10に割り当てられている送信電力比を示す用語だけではなく、無線端末10に割り当てられている伝送速度を示す用語として考えてもよい。
なお、無線端末10は、後述するように、基地局100から受信した伝送速度制御データ(AG又はRG)に応じてSGを更新する(3GPP TS25.321 Ver.7.5.0 11.8.1.3 “Serving Grant Update”を参照)。続いて、無線端末10は、送信電力比と伝送速度とを対応付けるテーブルを参照して、SGに対応する伝送速度(すなわち、TBS)を決定する(3GPP TS25.321 Ver.7.5.0 11.8.1.4 “E−TFC Selection”を参照)。
無線端末10は、基地局100が無線リソースの割り当てなどを行う枠組みにおいて、E−DPCCH(Enhanced Dedicated Physical Control Channel)などを介して上り方向制御データを基地局100に送信する。上り方向制御データとしては、無線端末10に割り当てられているSGが十分であるか否かを示すハッピービット(Happy Bit)などである。ハッピービットの種類としては、自端末に割り当てられているSGが十分であることを示す“Happy”と、自端末に割り当てられているSGが不足していることを示す“Unhappy”とが挙げられる。なお、ハッピービットは、1ビットで表現される。
基地局100は、複数のセル(セルA〜セルD)を有しており、各セルは、自セルに在圏する無線端末10と通信を行う。各セルは、サービングセルとして機能するケースと非サービングセルとして機能するケースとがある。
なお、「セル」は、基本的に、無線端末10と通信を行う機能を示す用語として用いることに留意すべきである。また、「セル」は、無線端末10が在圏するエリアを示す用語として用いる場合もあることに留意すべきである。
例えば、図1において、セルAに設けられたEULスケジューラの指示に従って無線端末10aが通信を行っているケース(すなわち、セルAからE−AGCHを介して受信するAGに従って通信を行っているケース)について考える。このようなケースでは、セルAは、無線端末10aにとってサービングセルであり、セルB〜セルDは、無線端末10aにとって非サービングセルである。一方で、無線端末10aは、セルAにとってサービング端末であり、セルB〜セルDにとって非サービング端末である。
基地局100は、DPDCHやE−DPDCHなどのデータチャネルを介して上り方向ユーザデータを無線端末10から受信する。一方、基地局100は、E−DPDCHを介して送信される上り方向ユーザデータの伝送速度を制御するための伝送速度制御データを無線端末10に送信する。なお、伝送速度制御データは、伝送速度の絶対値を制御するための絶対伝送速度制御データ(AG;Absolute Grant)、伝送速度の相対値を制御するための相対伝送速度制御データ(RG;Relative Grant)を含む。
絶対伝送速度制御データ(AG)は、無線端末10に割り当てられている送信電力比(E−DPDCH/DPCCH)を直接的に指定するデータ(Index)である(3GPP TS25.212 Ver.7.5.0 4.10.1A.1 “Information field mapping of the Absolute Grant Value”を参照)。
このように、絶対伝送速度制御データ(AG)は、現在の伝送速度に依拠せずに、伝送速度の値を直接的に指示するコマンドである。
相対伝送速度制御データ(RG)は、無線端末10に割り当てられている送信電力比(E−DPDCH/DPCCH)を相対的に指定するデータ(“Up”、“Down”、“Hold”)である(3GPP TS25.321 Ver.7.5.0 9.2.5.2.1 “Relative Grants”を参照)。
このように、相対伝送速度制御データ(RG)は、現在の伝送速度を相対的に制御するコマンドである。具体的には、現在の伝送速度の増加を指示する増加コマンド“Up”、現在の伝送速度の維持を指示する維持コマンド“Hold”、現在の伝送速度の減少を指示する減少コマンド“Down”を含む。なお、増加コマンドは、所定増加幅の増加を指示するコマンドであり、減少コマンドは、所定減少幅の減少を指示するコマンドである。所定増加幅は、所定減少幅と同じであってもよく、所定減少幅よりも小さくてもよい。
基地局100は、絶対伝送速度制御チャネル(E−AGCH;E−DCH Absolute Grant Channel)を介してAGを無線端末10に送信する。基地局100は、相対伝送速度制御チャネル(E−RGCH;E−DCH Relative Grant Channel)を介してRGを無線端末10に送信する。
例えば、サービングセル(ここでは、セルA)は、E−AGCHを介してAGを無線端末に送信し、E−RGCHを介してRGを無線端末10に送信する。一方で、非サービングセル(ここでは、セルB)は、E−AGCHを介してAGを無線端末10に送信せずに、E−RGCHを介してRGを無線端末10に送信する。
なお、図1では、説明を簡略化するために、R99で用いられるチャネル(DPDCHやDPCCHなど)が省略されているに過ぎないことに留意すべきである。また、実際には、各セルに多数の無線端末10が存在していることに留意すべきである。
なお、無線端末10がサービングセルとして用いるセルは、1セルに限定されるものではなく、複数セルであってもよいことに留意すべきである。
(無線端末の構成)
以下において、第1実施形態に係る無線端末の構成について、図面を参照しながら説明する。図2は、第1実施形態に係る無線端末10を示すブロック図である。
図2に示すように、無線端末10は、通信部11と、SG管理部12と、送信バッファ13と、判定部14とを有する。
通信部11は、基地局100と通信を行う。具体的には、通信部11は、E−DPDCHを介して上り方向ユーザデータを基地局100に送信する。通信部11は、E−DPCCHを介して上り方向制御データ(例えば、上述したハッピービット)を基地局100に送信する。一方で、通信部11は、上り方向ユーザデータの伝送速度を制御するための伝送速度制御データ(上述したAGやRG)を基地局100から受信する。
SG管理部12は、上り方向ユーザデータに割り当てられているSGを管理する。SG管理部12は、送信電力比(SG)と伝送速度(TBS)とを対応付けるテーブルを有する。
上述したように、SG管理部12によって管理されるSGは、基地局100から受信するAGやRGによって制御される。上り方向ユーザデータの伝送速度は、SGに対応付けられたTBSを超えない範囲で選択される。
送信バッファ13は、上り方向ユーザデータを蓄積するバッファである。上述した通信部11は、送信バッファ13に蓄積された上り方向ユーザデータを送信する。
判定部14は、無線端末10に割り当てられているSGが十分であるか否かを判定する。例えば、判定部14は、上り方向ユーザデータに要求されるサービス品質(QoS)、送信バッファ13に蓄積された上り方向ユーザデータのバッファ量などに基づいて、無線端末10に割り当てられているSGが十分であるか否かを判定する。
判定部14は、SGが十分である場合には、SGが十分であることを示すハッピービット(“Happy”)の送信を通信部11に指示する。一方で、判定部14は、SGが不足している場合には、SGが不足していることを示すハッピービット(“Unhappy”)の送信を通信部11に指示する。
ここで、“Unhappy”の送信を指示するためには、以下の条件が満たされていることが必要であることに留意すべきである(3GPP TS25.321 ver.7 11.8.1.5 “Happy Bit Setting”)。
(1) 無線端末10に割り当てられているSGの上限値に対応するTBSで、上り方向ユーザデータが送信されている
(2) 無線端末10に割り当てられているSGに相当する送信電力が最大送信電力を超えていない
(3) 送信バッファ13に蓄積された上り方向ユーザデータの全てを送信するために必要な時間(送信必要時間)が、所定の遅延時間(Happy_Bit_Delay_Condition(ms))以上必要である
なお、送信必要時間は、(“送信バッファ13のバッファ量(TEBS;Total E−DCHBuffer Status)”ד1サイクルに含まれる総プロセス数”^2×TTI長)/(“SGに対応するTBS”דアクティブプロセス数”)を用いて算出可能である。
(基地局の構成)
以下において、第1実施形態に係る基地局の構成について、図面を参照しながら説明する。図3は、第1実施形態に係る基地局100を示すブロック図である。
図3に示すように、基地局100は、通信部110と、セルA機能部120と、セルB機能部130と、セルC機能部140と、セルD機能部150とを有する。
通信部110は、セルA〜セルD内に在圏する無線端末10と通信を行う。具体的には、通信部110は、DPDCHやE−DPDCHなどのデータチャネルを介して上り方向ユーザデータを無線端末10から受信する。通信部110は、DPCCHやE−DPCCHなどの制御チャネルを介して上り方向制御データを無線端末10から受信する。一方で、通信部110は、E−AGCHやE−RGCHなどの制御チャネルを介して制御データ(AGやRG)を無線端末10に送信する。
なお、通信部110は、基地局100を管理する上位局(無線制御装置や交換機など)とも通信を行う。
セルA機能部120は、セルAに在圏する無線端末10にとってサービングセルとして機能する。一方で、セルA機能部120は、セルB〜セルDに在圏する無線端末10にとって非サービングセルとして機能する。
セルB機能部130は、セルBに在圏する無線端末10にとってサービングセルとして機能する。一方で、セルB機能部130は、セルA、セルC及びセルDに在圏する無線端末10にとって非サービングセルとして機能する。
セルC機能部140は、セルCに在圏する無線端末10にとってサービングセルとして機能する。一方で、セルC機能部140は、セルA、セルB及びセルDに在圏する無線端末10にとって非サービングセルとして機能する。
セルD機能部150は、セルDに在圏する無線端末10にとってサービングセルとして機能する。一方で、セルD機能部150は、セルA〜セルCに在圏する無線端末10にとって非サービングセルとして機能する。
(セルの構成)
以下において、第1実施形態に係るセルの構成について、図面を参照しながら説明する。図4は、第1実施形態に係るセル(セルA機能部120)を示すブロック図である。ここでは、セルA機能部120がサービングセルとして機能するケースについて例示する。
図4に示すように、セルA機能部120は、セルAをサービングセルとして用いる無線端末10に対する無線リソースの割り当てなどを行うスケジューリング部120aと、選択部125と、比較部126と、第1判定部127とを有する。
スケジューリング部120aは、AG制御部121と、RG制御部122と、再送制御部123と、送信スロット割当部124とを有する。スケジューリング部120aは、MAC−e(Media Access Control Enhanced)層で動作する。
AG制御部121は、セルAをサービングセルとして用いる無線端末10(サービング端末)に対して、E−AGCHを介してAGを送信する。なお、AGは、現在の伝送速度に依拠せずに、伝送速度の値を直接的に指示するコマンドである。
RG制御部122は、セルAをサービングセルとして用いる無線端末10(サービング端末)に対して、E−RGCHを介してRGを送信する。なお、RGは、増加コマンド“Up”、維持コマンド“Hold”、減少コマンド“Down”である。上述したように、増加コマンド“Up”は、所定増加幅の増加を指示するコマンドであり、減少コマンド“Down”は、所定減少幅の減少を指示するコマンドである。
再送制御部123は、上り方向ユーザデータに誤りが生じているか否かをブロック(プロセス)毎に判定する。続いて、再送制御部123は、誤りを有するブロック(以下、誤りブロック)の再送を無線端末10に要求する。再送制御技術は、無線端末10から初めて送信されたブロック(以下、送信ブロック)と無線端末10から再送されたブロック(以下、再送ブロック)とを合成するHARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)技術である。
送信スロット割当部124は、E−DPDCHを介して送信する上り方向ユーザデータ(ブロック)の送信に用いる送信スロット(すなわち、1TTIに含まれるプロセス)を無線端末10に割り当てる。なお、無線端末10は、送信スロット割当部124によって割り当てられたプロセス(アクティブプロセス)で送信ブロックや再送ブロックを基地局100に送信する。
選択部125は、セルAをサービングセルとして用いる複数の無線端末10の中から、制御対象端末及び比較対象端末を選択する。制御対象端末は、SGを制御する対象とすべき無線端末10である。比較対象端末は、制御対象端末と比較する対象とすべき無線端末10である。
ここで、制御対象端末及び比較対象端末の選択基準は任意である。すなわち、選択部125は、制御対象端末及び比較対象端末をランダムに選択してもよい。
一方で、制御対象端末の選択基準は予め定められていてもよい。具体的には、制御対象端末の選択基準は、無線端末10に割り当てられる優先度とは異なる基準で定められる。例えば、制御対象端末の選択基準は、伝送速度(SG)を減少させたくない特定の無線端末10を制御対象端末から除外することなどである。
また、比較対象端末の選択基準は予め定められていてもよい。具体的には、比較対象端末の選択基準は、無線端末10に割り当てられる優先度とは異なる基準で定められる。例えば、比較対象端末の選択基準は、高い伝送速度(SG)を必要としており、満足率が低いと想定される特定の無線端末10を比較対象端末から除外することなどである。
第1判定部127は、比較対象端末に割り当てられているSGについて比較対象端末が満足しているか否かを判定する。具体的には、第1判定部127は、比較対象端末から受信するハッピービットのうち、“Happy”を示すハッピービットの比率である満足率(Happy Bit Rate)が所定閾値を下回っているか否かを判定する。
満足率(Happy Bit Rate)は、“Happy”/“Unhappy”であってもよく、“Happy”/(“Happy”+“Unhappy”)であってもよい。
ここで、上述したスケジューリング部120aは、制御対象端末に割り当てられた優先度が比較対象端末に割り当てられた優先度よりも低く、かつ、比較対象端末から受信するハッピービットのうち、“Happy”を示すハッピービットの比率である満足率(Happy Bit Rate)が所定閾値を下回っている場合に、SGの減少を指示する伝送速度制御データ(伝送速度減少データ)を制御対象端末に送信する。伝送速度減少データは、AGであっても、RGであってもよい。
例えば、AG制御部121は、制御対象端末に割り当てられているSGよりも低いSGを指定するAGを伝送速度減少データとして制御対象端末に送信する。RG制御部122は、SGの減少を指示するRG(減少コマンド“Down”)を伝送速度減少データとして制御対象端末に送信する。
ここで、比較対象端末がUE#1であり、制御対象端末がUE#2であるケースについて、図5(a)及び図5(b)を参照しながら例示する。図5(a)及び図5(b)は、セルAにおける無線リソース(SG)の割り当て状態を示す図である。
なお、UE#1に割り当てられた優先度がUE#2に割り当てられた優先度よりも高いことを前提とする。また、UE#1の満足率(Happy Bit Rate)が所定閾値を下回っていることを前提とする。
無線リソースの割り当て状態が図5(a)に示す状態である場合に、上述した前提条件が満たされた場合には、図5(b)に示すように、基地局100(スケジューリング部120a)は、制御対象端末(UE#2)に割り当てられているSGをAG又はRGによって減少させる。
これによって、他の無線端末10に対して割り当て可能な空き無線リソース、すなわち、空き受信伝送速度が確保される。続いて、基地局100(スケジューリング部120a)は、空き無線リソースを他の無線端末10に対して割り当てる。
(基地局100(セル)の動作)
以下において、第1実施形態に係る基地局100(セル)の動作について、図面を参照しながら説明する。図6は、第1実施形態に係る基地局100(セル)の動作を示すフロー図である。
図6に示すように、ステップ10において、基地局100は、自セルをサービングセルとして用いる複数の無線端末10の中から、制御対象端末及び比較対象端末を選択する。
ステップ11において、基地局100は、制御対象端末に割り当てられた優先度が比較対象端末に割り当てられた優先度よりも低いか否かを判定する。基地局100は、制御対象端末に割り当てられた優先度が比較対象端末に割り当てられた優先度より低い場合には、ステップ12の処理に移る。一方で、基地局100は、制御対象端末に割り当てられた優先度が比較対象端末に割り当てられた優先度より低くない場合には、一連の処理を終了する。
ステップ12において、基地局100は、比較対象端末から受信するハッピービットのうち、“Happy”を示すハッピービットの比率である満足率(Happy Bit Rate)が所定閾値を下回っているか否かを判定する。基地局100は、比較対象端末の満足率が所定閾値を下回っている場合には、ステップ13の処理に移る。一方で、基地局100は、比較対象端末の満足率が所定閾値を下回っていない場合には、一連の処理を終了する。
ステップ13において、基地局100は、SGの減少を指示する伝送速度制御データを制御対象端末に送信する。具体的には、基地局100は、AG又はRGの送信によって、制御対象端末に割り当てられているSGを減少させる。
なお、ステップ10〜ステップ13の処理は、比較対象端末を替えながら繰り返される。また、比較対象端末とすべき全ての無線端末10が選択された場合には、ステップ10〜ステップ13の処理は、制御対象端末を替えて繰り返される。具体的には、既に制御対象端末となった無線端末を除いた無線端末の中から制御対象端末となる無線端末を選択し、現在制御対象端末となっている無線端末を除いた無線端末を比較対象端末として処理が繰り返され、全ての無線端末を制御対象端末として処理が完了した場合、又は、E−AGCHの本数分SGを減少させる処理を満たした場合に終了する。
(作用及び効果)
第1実施形態では、スケジューリング部120aは、制御対象端末及び比較対象端末の優先度の比較結果及び比較対象端末の満足率に応じて、伝送速度減少データを制御対象端末に送信するか否かを決定する。
従って、単に、一の無線端末から受信する制御データに基づいて、一の無線端末に割り当てる伝送速度が制御される場合に比べて、複数の無線端末間において無線リソースの割り当てを適切に行うことができる。
[第2実施形態]
以下において、第2実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第1実施形態と第2実施形態との相違点について主として説明する。
具体的には、上述した第1実施形態では、以下の前提条件が満たされている場合に、基地局100は、制御対象端末に割り当てられているSGを減少させる。前提条件とは、(1)比較対象端末に割り当てられた優先度が制御対象端末に割り当てられた優先度よりも高い、(2)比較対象端末の満足率(Happy Bit Rate)が所定閾値を下回っていることである。
一方で、第2実施形態では、上述した前提条件が満たされている場合において、基地局100は、制御対象端末に割り当てられているSGを減少させるか否かをさらに判定する。
(セルの構成)
以下において、第2実施形態に係るセルの構成について、図面を参照しながら説明する。図7は、第2実施形態に係るセル(セルA機能部120)を示すブロック図である。なお、図7では、図4と同様の構成について同様の符号を付していることに留意すべきである。
図7に示すように、セルA機能部120は、図4に示す構成に加えて、第2判定部128を有する。第2判定部128は、制御対象端末に割り当てられているSGに基づいて、制御対象端末に割り当てられているSGを減少させるか否かを判定する。具体的には、第2判定部128は、制御対象端末に割り当てられているSGが所定伝送速度よりも低い場合には、制御対象端末に割り当てられているSGを減少させないと判定する。なお、所定伝送速度は、制御対象端末に対して最低でも保障すべき伝送速度(最低保障伝送速度)などである。
第2判定部128は、制御対象端末及び比較対象端末に割り当てられているSGに基づいて、制御対象端末に割り当てられているSGを減少させるか否かを判定してもよい。具体的には、第2判定部128は、制御対象端末及び比較対象端末に既に割り当てられているSG(受信伝送速度)の合計とセルAにおける最大受信可能伝送速度との差分(空き受信伝送速度)が所定受信伝送速度を超えている場合に、制御対象端末に割り当てられているSGを減少させないと判定する。なお、空き受信伝送速度は、セルAにおける空き無線リソースと考えることができる。
上述したスケジューリング部120aは、以下の前提条件が満たされている場合であっても、制御対象端末に割り当てられているSGを減少させないと第2判定部128によって判定された場合には、制御対象端末に割り当てられているSGの減少を指示する伝送速度制御データ(伝送速度減少データ)の送信を規制する。
前提条件とは、上述したように、(1)比較対象端末に割り当てられた優先度が制御対象端末に割り当てられた優先度よりも高い、(2)比較対象端末の満足率(Happy Bit Rate)が所定閾値を下回っていることである。
なお、制御対象端末及び比較対象端末に割り当てられるSGは、スケジューリング部120aが送信するAG及びRGによって制御されるため、スケジューリング部120aは、制御対象端末及び比較対象端末に既に割り当てられているSG(受信伝送速度)を把握していることに留意すべきである。
(作用及び効果)
第2実施形態では、第2判定部128は、制御対象端末に割り当てられているSGに基づいて、制御対象端末に割り当てられているSGを減少させるか否かを判定する。スケジューリング部120aは、前提条件が満たされている場合であっても、制御対象端末に割り当てられているSGを減少させないと第2判定部128によって判定された場合に、伝送速度減少データの送信を規制する。
従って、制御対象端末に割り当てられる伝送速度が過剰に減少することを抑制することができる。
一の無線端末10よりも優先度が低く、無線リソース(SG)を浪費する他の無線端末10が存在しており、一の無線端末10が制御対象端末として選択されたケースについて考える。このようなケースにおいて、一の無線端末10に割り当てられる伝送速度を減少させなくても、他の無線端末10が制御対象端末として選択される可能性がある。結果的には、他の無線端末10に割り当てられる伝送速度が減少するため、空き無線リソース(空き受信伝送速度)を適切に確保することができ、セル全体として無線リソースの利用効率が向上する。
第2実施形態では、第2判定部128は、制御対象端末及び比較対象端末に割り当てられているSGに基づいて、制御対象端末に割り当てられているSGを減少させるか否かを判定する。スケジューリング部120aは、前提条件が満たされている場合であっても、制御対象端末に割り当てられているSGを減少させないと第2判定部128によって判定された場合に、伝送速度減少データの送信を規制する。
従って、空き無線リソース(空き受信伝送速度)が既に十分に確保されているケースにおいて、制御対象端末に割り当てられる伝送速度が過剰に減少することを抑制することができる。
[第3実施形態]
以下において、第3実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第1実施形態と第3実施形態との相違点について主として説明する。
具体的には、上述した第1実施形態では、基地局100は、制御対象端末に割り当てられた優先度と比較対象端末に割り当てられた優先度とを比較する。
これに対して、第3実施形態では、基地局100は、制御対象端末及び比較対象端末に割り当てられた優先度の重み付けを行って、制御対象端末の重付優先度と比較対象端末の重付優先度とを比較する。
(セルの構成)
以下において、第3実施形態に係るセルの構成について、図面を参照しながら説明する。図8は、第3実施形態に係るセル(セルA機能部120)を示すブロック図である。なお、図8では、図4と同様の構成について同様の符号を付していることに留意すべきである。
図8に示すように、セルA機能部120は、図4に示す構成に加えて、重付部129を有する。重付部129は、無線端末10に割り当てられた重付値によって、制御対象端末及び比較対象端末に割り当てられた優先度(Priority Class)の重み付けを行う。これによって、重付部129は、制御対象端末の重付優先度及び比較対象端末の重付優先度を取得する。
ここで、重付値は、優先度とは異なる基準で無線端末10に割り当てられることに留意すべきである。例えば、重付値は、契約の種別や一時的な状況に応じて、優先度を動的に変更するために用いられる。
上述した比較部126は、制御対象端末の重付優先度と比較対象端末の重付優先度とを比較する。
上述したスケジューリング部120aは、以下の前提条件が満たされている場合に、制御対象端末に割り当てられているSGを減少させる。
前提条件とは、(1)比較対象端末の重付優先度が制御対象端末の重付優先度よりも高い、(2)比較対象端末の満足率(Happy Bit Rate)が所定閾値を下回っていることである。
(作用及び効果)
第3実施形態では、重付部129は、優先度とは異なる基準で無線端末10に割り当てられる重付値によって優先度の重み付けを行って、制御対象端末及び比較対象端末の重付優先度を取得する。スケジューリング部120aは、比較対象端末の重付優先度が制御対象端末の重付優先度よりも高く、かつ、比較対象端末の満足率(Happy Bit Rate)が所定閾値を下回っている場合に、伝送速度減少データを制御対象端末に送信する。
従って、制御対象端末に割り当てられる伝送速度(SG)を減少させるか否かについて、重付値によって動的に変更することが可能であり、伝送速度制御の自由度が向上する。
[その他の実施形態]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
例えば、上述した実施形態では、基地局100に設けられた第1判定部127は、比較対象端末の満足率(Happy Bit Rate)が所定閾値を下回っているか否かを判定するが、これに限定されるものではない。第1判定部127は、比較対象端末の不満足率が所定の閾値を上回っているか否かを判定してもよい。不満足率は、“Unhappy”/“Happy”であってもよく、“Unhappy”/(“Happy”+“Unhappy”)であってもよい。なお、満足率と所定閾値との比較は、不満足率と所定閾値との比較と同義であるため、これらを特に区別して考える必要がないことに留意すべきである。
上述した実施形態では、上述した実施形態に係る基地局100の構成及び動作(図4及び図6など)として、サービングセルの構成及び動作を例示したが、これに限定されるものではない。上述した実施形態に係る基地局100の構成及び動作は、非サービングセルによって実現されてもよく、サービングセル及び非サービングセルの連動によって実現されてもよい。
第1実施形態に係る無線通信システムを示す図である。 第1実施形態に係る無線端末10を示すブロック図である。 第1実施形態に係る基地局100を示すブロック図である。 第1実施形態に係るセルA機能部120を示すブロック図である。 第1実施形態に係る無線リソース(SG)の割り当て状態を示す図である。 第1実施形態に係る基地局100(セル)の動作を示すフロー図である。 第2実施形態に係るセルA機能部120を示すブロック図である。 第3実施形態に係るセルA機能部120を示すブロック図である。
符号の説明
10・・・無線端末、11・・・通信部、12・・・SG管理部、13・・・送信バッファ、14・・・判定部、100・・・基地局、110・・・通信部、120・・・セルA機能部、120a・・・スケジューリング部、121・・・AG制御部、122・・・RG制御部、123・・・再送制御部、124・・・送信スロット割当部、125・・・選択部、126・・・比較部、127・・・第1判定部、128・・・第2判定部、129・・・重付部、130・・・セルB機能部、140・・・セルC機能部、150・・・セルD機能部

Claims (6)

  1. 上り方向ユーザデータの伝送速度を制御する伝送速度制御データを基地局が無線端末に送信する無線通信システムであって、
    前記無線端末は、自端末に割り当てられている前記伝送速度が十分であるか否かを示す制御データを前記基地局に送信する端末側送信部を有し、
    前記基地局は、
    前記伝送速度を制御する対象とすべき前記無線端末である制御対象端末に割り当てられた優先度と、前記制御対象端末と比較する対象とすべき前記無線端末である比較対象端末に割り当てられた優先度とを比較する比較部と、
    前記比較対象端末から受信する前記制御データのうち、前記伝送速度が十分であることを示す前記制御データの比率である満足率が所定閾値を下回っているか否かを判定する第1判定部と、
    前記制御対象端末に割り当てられた優先度が前記比較対象端末に割り当てられた優先度よりも低く、かつ、前記満足率が前記所定閾値を下回っている場合に、前記伝送速度の減少を指示する前記伝送速度制御データである伝送速度減少データを前記制御対象端末に送信する基地局側送信部とを有することを特徴とする無線通信システム。
  2. 前記基地局は、前記制御対象端末に割り当てられている前記伝送速度に基づいて、前記制御対象端末に割り当てられている前記伝送速度を減少させるか否かを判定する第2判定部をさらに有し、
    前記基地局側送信部は、前記制御対象端末に割り当てられた優先度が前記比較対象端末に割り当てられた優先度よりも低く、かつ、前記満足率が前記所定閾値を下回っている場合であっても、前記制御対象端末に割り当てられている前記伝送速度を減少させないと判定された場合には、前記制御対象端末に対する前記伝送速度減少データの送信を規制することを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
  3. 前記基地局は、前記無線端末に割り当てられる優先度とは異なる基準で定められた重付値によって、前記制御対象端末及び前記比較対象端末に割り当てられた優先度の重み付けを行って、前記制御対象端末及び前記比較対象端末の重付優先度をそれぞれ取得する重付部をさらに有し、
    前記比較部は、前記制御対象端末の重付優先度と前記比較対象端末の重付優先度とを比較し、
    前記基地局側送信部は、前記制御対象端末の重付優先度が前記比較対象端末の重付優先度よりも低く、かつ、前記満足率が前記所定閾値を下回っている場合に、前記伝送速度減少データを前記制御対象端末に送信することを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
  4. 前記基地局は、所定の選択基準に従って、前記制御対象端末及び前記比較対象端末を選択する選択部をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
  5. 上り方向ユーザデータの伝送速度を制御する伝送速度制御データを基地局が無線端末に送信する無線通信方法であって、
    前記無線端末が、自端末に割り当てられている前記伝送速度が十分であるか否かを示す制御データを前記基地局に送信するステップと、
    前記基地局が、前記伝送速度を制御する対象とすべき前記無線端末である制御対象端末に割り当てられた優先度と、前記制御対象端末と比較する対象とすべき前記無線端末である比較対象端末に割り当てられた優先度とを比較するステップと、
    前記基地局が、前記比較対象端末から受信する前記制御データのうち、前記伝送速度が十分であることを示す前記制御データの比率である満足率が所定閾値を下回っているか否かを判定するステップと、
    前記基地局が、前記制御対象端末に割り当てられた優先度が前記比較対象端末に割り当てられた優先度よりも低く、かつ、前記満足率が前記所定閾値を下回っている場合に、前記伝送速度の減少を指示する前記伝送速度制御データである伝送速度減少データを前記制御対象端末に送信するステップとを含むことを特徴とする無線通信方法。
  6. 上り方向ユーザデータの伝送速度を制御する伝送速度制御データを無線端末に送信する基地局であって、
    前記無線端末に割り当てられている前記伝送速度が十分であるか否かを示す制御データを前記無線端末から受信する受信部と、
    前記伝送速度を制御する対象とすべき前記無線端末である制御対象端末に割り当てられた優先度と、前記制御対象端末と比較する対象とすべき前記無線端末である比較対象端末に割り当てられた優先度とを比較する比較部と、
    前記比較対象端末から受信する前記制御データのうち、前記伝送速度が十分であることを示す前記制御データの比率である満足率が所定閾値を下回っているか否かを判定する第1判定部と、
    前記制御対象端末に割り当てられた優先度が前記比較対象端末に割り当てられた優先度よりも低く、かつ、前記満足率が前記所定閾値を下回っている場合に、前記伝送速度の減少を指示する前記伝送速度制御データである伝送速度減少データを前記制御対象端末に送信する基地局側送信部とを備えることを特徴とする基地局。
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