JP2009296537A - 無線リソース割当要求送信周期の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザ端末ＵＥ毎に最適なスケジューリングリクエストＳＲの送信周期を適応的に制御して無駄なＳＲ送信を減らす。
【解決手段】ユーザ端末から基地局に無線リソースを要求する無線リソース割当要求の送信周期を制御する方法であって、基地局は、ユーザ端末との間の通信品質に基づき、通信中に適応的に無線リソース割当要求の送信周期を変更し、前記変更された無線リソース割当要求の送信周期を前記ユーザ端末に通知又は同期して切り替え、前記通知された送信周期又は同期して切り替えた送信周期で前記ユーザ端末から、前記基地局に無線リソースを要求する無線リソース割当要求を送信する。前記基地局における通信品質に基づく無線リソース割当要求の送信周期の変更は、通信品質の良いユーザ端末に対しては、前記無線リソース割当要求の送信周期を短くし、通信品質の悪いユーザ端末に対しては、前記無線リソース割当要求の送信周期を長くする。
【選択図】図５

Description

本発明は、基地局からユーザ端末ＵＥ（User equipment)に対する無線リソース割当要求送信周期の制御方法に関する。

移動通信システムにおいて、同期状態にあるユーザ端末ＵＥと基地局（eＮＢ：eNodeB）間には、シグナリングと品質情報（CQI：Channel Quality indicator）の通知を行うための制御チャネル(L1/L2 Control Channel)が設定されている。

かかる制御チャネル利用の一態様として、ユーザ端末ＵＥが基地局eＮＢに対して帯域の割り当てを要求するために、上りリンクの制御チャネル(UL L1/L2 Control Channel = PUCCH)を用いてスケジューリング要求ＳＲ（Scheduling Request)を発行する。

基地局eＮＢ及びユーザ端末ＵＥ間において、ユーザ端末ＵＥがスケジューリング要求ＳＲを送信する周期と、受信タイミング（Timing）はあらかじめ決められている。かかる決められた周期に達したユーザ端末ＵＥは、その時点で送信すべきデータを保持している場合に基地局eＮＢに対してスケジューリング要求ＳＲを送信する。

スケジューリング要求ＳＲの送信周期に達しても、ユーザ端末ＵＥがその時点で送信すべきデータを保持していなければ、ユーザ端末ＵＥは、スケジューリング要求ＳＲを送信しない。

一方、基地局eＮＢ側では、あらかじめ決められた、ユーザ端末ＵＥがスケジューリング要求ＳＲを送信する周期のタイミングに合わせて、特定の制御チャネル（UL L1/L2 Control Channel）上でスケジューリング要求ＳＲを受信する。

もしユーザ端末ＵＥがスケジューリング要求ＳＲを送信していた場合、基地局eＮＢはそのスケジューリング要求ＳＲを受信し、ユーザ端末ＵＥに対して上り無線リソースの割り当てを通知するためのスケジューリンググラントＳＧ（Scheduling Grant）を発行する。

ユーザ端末ＵＥは,基地局eＮＢから発行されたスケジューリンググラントＳＧを受信し、当該スケジューリンググラントＳＧに含まれる無線リソース割り当て情報に基づいて、割り当てられた無線リソースを使用して基地局eＮＢに対してデータを送信する。

ここで、第３世代(3G)移動体通信システムの標準化プロジェクトで提案されている3GPP LTE(Long Term Evolution)における、基地局eＮＢとユーザ端末ＵＥ間のスケジューリングに関する技術（非特許文献１）を説明する。

3GPP LTEに従うと、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）では、無線周波数帯域を周波数方向に分離し、分離したそれぞれの周波数を異なるユーザ端末ＵＥに割り当てて使用する。また、サブフレーム（subframe：1ms)毎に基地局eＮＢがユーザ端末ＵＥの周波数割り当てを変えることで、時分割によるユーザ端末ＵＥ間の多重を実現している。

図１に、基地局eＮＢがユーザ端末ＵＥに対して無線リソースを割り当てるイメージを示す。図１において、縦軸方向の周波数と横軸方向の時間で区切られた箱(領域)のそれぞれがユーザ端末ＵＥに対して割り当てられる無線リソースの最小単位となる。

基地局eＮＢは、複数のユーザ端末ＵＥのそれぞれに、通信に使用可能な周波数領域、及び時間を割り当てる。ユーザ端末ＵＥと基地局eＮＢは、基地局eＮＢにより決められた周波数帯と時間でデータを送受信する。

このとき、通信能力の高いユーザ端末ＵＥや通信品質の良いユーザ端末ＵＥ(移動していない、あるいは電波状態の良いなど、測定される回線品質情報の良いユーザ端末ＵＥを意味する)、更に送信すべきデータ量や要求されるデータ転送速度の速いユーザ端末ＵＥに対しては、より多くの周波数と時間(即ち、多くの無線リソース)を基地局eＮＢが与え、そうでないユーザ端末ＵＥに対しては少ない周波数と時間(即ち、少ない無線リソース)を割り当てる。

図１に示す例では、ユーザ端末ＵＥ#2に対して最も多くの無線リソースが割り当てられている。一方ユーザ端末ＵＥ#5に対しては、無線リソースの割り当てが最も少ない。この例では、ユーザ端末ＵＥ#2は、回線品質が良い、または送信するデータ量と速度が高く、ユーザ端末ＵＥ#5は通信速度が遅い、又は品質が悪いということである。

これらの無線リソースの割り当ては、基地局eＮＢがユーザ端末ＵＥ毎の回線品質状態や、ユーザ端末ＵＥのデータ送信用バッファ（buffer）に滞留しているデータ量などを総合的に判断して行う。

かかる無線リソースの割り当ては、全てユーザ端末ＵＥ側からのスケジューリングリクエストＳＲ(Scheduling Request)による無線リソース割り当て要求を契機に基地局eＮＢにより実施される。基地局eＮＢは、ユーザ端末ＵＥから要求された無線リソースを割り当てられるかを当該ユーザ端末ＵＥからの品質情報を考慮して判定し、無線リソースを割り当てる。

ユーザ端末ＵＥは、データ送信用バッファ内のデータ量と、基地局eＮＢ間との通信品質を考慮しながら、データ送信時に基地局eＮＢに対してスケジューリングリクエストＳＲを発行する。これに対して、基地局eＮＢはユーザ端末ＵＥから受信されたスケジューリングリクエストＳＲを基に、無線リソースを割り当ててスケジューリンググラントＳＧをユーザ端末ＵＥに送信する。

ユーザ端末ＵＥはスケジューリンググラントＳＧを解析して自身に割り当てられた無線リソースを知る。そして、割り当てられた無線リソースを使って基地局eＮＢとの間でデータを送受信する。このような処理を繰り返してユーザ端末ＵＥと基地局eＮＢ間でデータ送受信を行う。

上記処理によって通信を行うためには、ユーザ端末ＵＥがスケジューリングリクエストＳＲをいつでも送信できる状態になければならない。このため、基地局eＮＢは、スケジューリングリクエストＳＲを送信する無線リソースについては、ユーザ端末ＵＥに対して一定の周期で一定の周波数を与えるようにしている。

図１の無線割り当てイメージを示す図において、ユーザ端末ＵＥの番号が記載されていない周波数部分は、スケジューリングリクエストＳＲ情報を送るために固定的に割り当てられている無線リソースである。

このように、固定的に割り当てられている無線リソースを使い、ユーザ端末ＵＥからはスケジューリングリクエストＳＲのみでなく、ＲＧＢＳ(ユーザ端末ＵＥの送信用バッファのデータ滞留率（ユーザ端末ＵＥの送信用バッファに溜まっているデータの割合)、ＤＬ ＣＱＩ(ユーザ端末ＵＥ側で測定した、基地局eＮＢからユーザ端末ＵＥ間のＤＬ(下りリンク)データの品質情報)、ＵＰＨ(UL Power Headloom：ユーザ端末ＵＥが持つ最大送信電力に対して、現在の送信に使用している電力、即ちユーザ端末ＵＥの送信電力の余力)も送信される。
３ＧＰＰ Ｒ２_０７３２０９

ここで、ユーザ端末ＵＥは通常、品質情報ＣＱＩ(Channel quality indicator)を基地局eＮＢに送信し、基地局eＮＢ側でユーザ端末ＵＥの品質を把握して通信品質確保のための制御を行う。

一方、ユーザ端末ＵＥに送信すべきデータがある場合は、その都度ユーザ端末ＵＥからスケジューリングリクエストＳＲを送信し、基地局eＮＢに対してデータ送信のための無線リソースの割り当てを要求する。

この時、ユーザ端末ＵＥは、UL L1/L2 Control ChannelのＣＱＩを送信する無線リソースの一部を使ってスケジューリングリクエストＳＲを送信するため、送信するＣＱＩ情報が減少する。基地局eＮＢ側では、このスケジューリングリクエストＳＲを受信するためのUL L1/L2 Control Channelのリソースを、あらかじめ決められた周期に従って定期的かつ周期的に割り当てる。

したがって、ユーザ端末ＵＥからのスケジューリングリクエストＳＲの要求が無い場合でも、基地局eＮＢ側では常にＣＱＩを受信する無線リソースの一部を消費してスケジューリングリクエストＳＲを受信する。

図２は、UL L1/L2 Control Channelの無線リソースの割り当てを説明する図である。縦軸に周波数、横軸に時間を表し、固定のＣＱＩ送信周期Ｉが設定されている。この固定周期Ｉに従って、各ユーザ端末ＵＥは、割り当てられている無線リソース(周波数)でＣＱＩを送信する。

一方、スケジューリングリクエストＳＲを送信する固定の周期ＩＩが設定されている。したがって、周期ＩＩに該当するタイミングのときは、ＣＱＩの送信周期Ｉと重なる。これにより、ＣＱＩ送信のための無線リソースが、スケジューリングリクエストＳＲ送信に使用されることになる。

上記のように、ユーザ端末ＵＥからスケジューリングリクエストＳＲを送信する周期ＩＩが固定で決められているために、スケジューリングリクエストＳＲの送信リソース確保によりユーザ端末ＵＥからのＣＱＩ情報の送信量を減らすこととなる。このため、基地局eＮＢ側でのユーザ端末ＵＥに対する品質制御の分解能を落とし、ユーザ端末ＵＥと基地局eＮＢ間の通信品質を落とすこととなる。

また、スケジューリングリクエストＳＲの送信は、他のユーザ端末ＵＥに対する干渉になるため、この点でも無駄なスケジューリングリクエストＳＲの送信は、通信品質の劣化や基地局eＮＢのユーザ端末ＵＥの最大接続数を減らすことにつながる。

しかし、通信品質向上のためにスケジューリングリクエストＳＲの送信周期ＩＩを一律に伸ばしてしまうと、今度はユーザ端末ＵＥが送信すべきデータを保持した際に、ユーザ端末ＵＥがスケジューリングリクエストＳＲを送信する遅延時間を増加させ、データ送信の遅延時間増加になる。また、ユーザ端末ＵＥが持つ送信用バッファにデータが滞留する時間が増加し、バッファフル（buffer full）によるデータ破棄の頻度が増加してしまうこととなる。

ユーザ端末ＵＥの送信用バッファを増やせばコスト増となるし、仮に送信用バッファを増やしても、データ通信速度が速ければ上述の通りバッファフルやデータのバッファへの滞留時間の増加、データ破棄、遅延時間の増加等、やはりデータ通信速度を劣化させることとなる。

したがって、本件の目的は、ユーザ端末ＵＥ毎に伝播環境/通信品質/端末のデータ送信速度が異なるために、データの送信を行う周期も異なることを利用し、ユーザ端末ＵＥ毎に最適なスケジューリングリクエストＳＲの送信周期を適応的に制御して無駄なＳＲ送信を減らす、無線リソース割当通知の送信周期制御方法を提供することにある。

また、ユーザ端末ＵＥから基地局eＮＢへのＣＱＩ情報送信用のリソースを最大限に確保して基地局eＮＢ側の制御を向上させ、かつ無駄なスケジューリングリクエストＳＲ送信による干渉を減らすことで、ユーザ端末ＵＥと基地局eＮＢ間の通信品質を向上させることを目的とする。

ユーザ端末から基地局に無線リソースを要求する無線リソース割当要求の送信周期を制御する方法であって、基地局は、ユーザ端末との間の通信品質に基づき、通信中に適応的に無線リソース割当要求の送信周期を変更し、前記変更された無線リソース割当要求の送信周期を前記ユーザ端末に通知し、前記通知された送信周期で前記ユーザ端末から、前記基地局に無線リソースを要求する無線リソース割当要求を送信する。

使用する上記の通信品質の情報は、「Frequency offset estimation結果」、「ＳＩＲ(Signal to Interference Ratio)値」、「ＣＱＩ値」、「ＢＥＲ(Bit Error Rate)」、「ＢＬＥＲ(BLock Error Rate)」、「Ｈ-ＡＲＱ(Hybrid-ARQ Acknowledgement)での再送回数」等である。

また、上記の品質情報のほか、基地局eＮＢ側で該当のユーザ端末ＵＥについて測定した「Average Data Rate」を用いる方法、「Target Data Rate」を用いる方法、ＣＱＩ信頼度判定結果を用いる方法についても提供する。

上記品質情報を用いてスケジューリングリクエストＳＲの送信周期を制御する方法は、上記通信品質情報を元にしてユーザ端末ＵＥ、基地局eＭＢのそれぞれが通信品質情報/ＳＲ送信周期のテーブルを参照する。これによりユーザ端末ＵＥと基地局eＮＢとの間での特別なシグナリングの追加を必要とせずにＳＲ送信周期を変更する方法あるいは、ユーザ端末ＵＥと基地局eＮＢ間でのシグナリングを行う方法でスケジューリングリクエストＳＲの送信周期を変更する。

以下に図面に従い実施例を説明する。

図３は、ユーザ端末ＵＥの構成例ブロック図であり、図４は、基地局eＮＢの第１の構成例ブロック図である。

図１に示したように、基地局eNBから割り当てられる無線リソースは、サブフレーム(１ms)毎に周波数が異なるため、ユーザ端末ＵＥにおいて、無線リソース割り当て制御部１０により、無線インタフェース部１１においてサブフレーム毎に送受信する周波数が変えられる。

図３において、ユーザ端末ＵＥは基地局eＮＢからのデータを無線インタフェース部１１のデータ受信部１１０で受信し、制御情報受信部１１１で制御情報(ＣＱＩ、無線リソース割り当て情報であるスケジューリンググラントＳＧ)を受信する。ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）は、ユーザ端末ＵＥから基地局eＮＢへのデータ転送品質であり、このＣＱＩ値が高いほど、ユーザ端末ＵＥから基地局eＮＢに対して送信したデータがエラーを起こすことなく正常に転送される。

また、図４に示す基地局eＮＢは、周波数毎に割り当てられているユーザ端末ＵＥが異なるため、ＵＥ無線リソース割り当て制御部２０により、送受信対象のユーザ端末ＵＥに割り当てられている周波数を選び出し、対象のユーザ端末ＵＥのデータと制御情報をそれぞれ、データ受信部２１０，制御情報受信部２１１により取得する。

図３に戻り、ユーザ端末ＵＥで受信されたスケジューリンググラントＳＧは、無線リソース割り当て制御部１０と品質情報解析部１２に通知される。

ユーザ端末ＵＥは、スケジューリンググラントＳＧに基づき、次回のデータ送受信用の無線リソース（周波数と時間）がどこに割り当てられているかを、無線リソース割り当て制御部１０で認識する。これに基づき、次回のデータ送受信時に正しい周波数と時間を無線インタフェース部１１に通知して次回のデータ送受信を行う。

さらに、品質情報解析部１２は、通知されたＣＱＩ情報を解析して、品質情報がどの周波数と時間に対するものかを判定し、先にユーザ端末ＵＥが前回基地局eＮＢに対してデータ送信を行った際に、どの程度の品質で基地局eＮＢに届いたかを解析する。この解析により、ユーザ端末ＵＥから基地局eＮＢ方向の品質を判定し、判定された通信品質を無線リソース割り当て要求判定部１３に通知する。

無線リソース割り当て要求判定部１３は、品質情報解析部１２から通知された品質情報と、送信用バッファ１４から通知されたデータのバッファ滞留量に基づき、次回のサブフレーム以降において、ユーザ端末ＵＥがどの程度の通信速度で基地局eＮＢと通信を行う必要があるかを判定する。

この判定に基づき、基地局eＮＢに対して要求する無線リソース量を求め、スケジューリングリクエストＳＲを生成した上で、無線リソース割り当て制御部１０に通知する。

無線リソース割り当て制御部１０は、基地局eＮＢから受信したスケジューリンググラントＳＧにより受信した無線リソースの割り当て情報に従って、送信用バッファ１４からの送信データをデータ送信部１１２から、それと共に制御情報としてスケジューリングリクエストＳＲを制御情報送信部１１３から送信する。

一方、図４に示す基地局eＮＢでは、無線リソース割り当て制御部２０、無線インタフェース部２１については図３のユーザ端末ＵＥの無線リソース割り当て制御部１０、無線インタフェース部１１と同様の機能である。基地局eＮＢ側では複数のユーザ端末ＵＥとの送受信を考慮することが必要であるため、無線リソース割り当て制御部２０及び無線インタフェース部２１では、管理するユーザ端末ＵＥ毎に別々に無線リソース(周波数、時間)の判定を行い、ユーザ端末ＵＥ毎のデータ及び制御情報を分離して、ユーザ端末ＵＥ毎に処理を行う。

また、基地局eＮＢは、 無線リソース割り当て制御部(スケジューラ)２２を有する。無線リソース割り当て制御部(スケジューラ)２２は、ユーザ端末ＵＥから受信したスケジューリングリクエストＳＲが無線リソース割り当て要求解析部２３によって解析された結果と、受信データから受信品質解析部２４で判定された受信品質を用いて、次のサブフレーム以降においてユーザ端末ＵＥに対して割り当てる無線リソースを計算する。

計算された無線リソース割り当て情報を無線リソース割り当て部２５に通知し、無線リソース割り当て部２５から無線リソース割り当て情報を無線インタフェース制御部２０に通知し、スケジューリンググラントＳＧが対応するユーザ端末ＵＥに送信される。

この時、上記受信品質解析部２４によりユーザ端末ＵＥの受信データから判定した上り通信品質情報(ＣＱＩ)も同時にユーザ端末ＵＥに対して制御情報送信部２１から送信される。

図４において、基地局eＮＢは、ユーザ端末ＵＥからの無線リソース割当要求であるスケジューリングリクエストＳＲを送信する周期を制御するＳＲ送信周期制御部２６を有する。ＳＲ送信周期制御部２６は、受信品質解析部２４からの品質情報と、無線要求割り当て要求解析部２３からのスケジューリングリクエストＳＲ情報に基づきＳＲ送信周期を適応的に制御し、ＳＲ送信周期を無線リソース制御部(スケジューラ)２２に通知することで、ＳＲ送信周期の制御を実施する。

次にかかるＳＲ送信周期の制御の仕方について、以下に説明する。

基地局eＮＢとユーザ端末ＵＥ間では、ユーザ端末ＵＥ毎に測定している品質情報がある。これを用いてスケジューリングリクエストＳＲの送信周期を決定する。

通信状態の良い（測定した品質情報が良い）ユーザ端末ＵＥは、高ビットレートでの送受信が可能である。同時に無線リソースを割り当てる機会が多くなる傾向にある。このため、無線リソースの割り当てに関してより決め細やかな制御を行えるように、スケジューリングリクエストＳＲの送信周期が短くなるようにする。

反対に、通信状態の悪い（測定した品質情報が悪い）ユーザ端末ＵＥは、無線リソースを割り当てる機会が少なくなるため、スケジューリングリクエストＳＲの送信周期が長くなるように制御する。

図５は、品質情報とスケジューリングリクエストＳＲの送信周期の対応表である。基地局eＮＢとユーザ端末ＵＥは、該当の時点での品質情報を基に上記対応表に従ってＳＲ送信周期を決定する。

上記対応表に示したXmeasは測定した品質情報であり、a₁, a₂,・・・, a_n-1,a_n は品質情報に対応するＳＲ送信周期を選ぶための閾値である。さらA₁, A₂,・・・, A_n-1,A_n は各品質情報値におけるＳＲ送信周期[ms]である。

それぞれの値は、後に説明する品質情報の種類によって変わるが、品質が悪いユーザ端末ＵＥの場合にはスケジューリングリクエストＳＲの送信周期が長く、品質が良いユーザ端末ＵＥにはＳＲ送信周期が短くなるようにＳＲ送信周期制御部２６により設定する。

上記図５の対応表は、はじめから基地局eＮＢ/ユーザ端末ＵＥ共に固定の値を持っていても良い。また、対応表を基地局eＮＢ側に該当の基地局eＮＢ固有のパラメータとして保持しておき、第３世代移動体通信(３GPP)で定義されている無線リソース制御RRC(Radio Resource Control)メッセージを用いて、ユーザ端末ＵＥとの接続時にユーザ端末ＵＥに送信するようにしてもよい。この場合、接続後は基地局eＮＢからユーザ端末ＵＥにスケジューリングリクエストＳＲ送信周期を通知することなく、基地局eＮＢとユーザ端末ＵＥ間で同期して、一定周期（所定の周期）毎に品質情報に基づいて対応表を参照してスケジューリングリクエストＳＲ送信周期を求めることができる。

また、基地局eＮＢ側にだけ上記対応表を保持しておき、測定した品質情報を基に対応表から得られたスケジューリングリクエストＳＲ送信周期を、シグナリングを用いてユーザ端末ＵＥに伝えるようにすることも可能である。

ここで、上記した制御に使用する品質情報は、周波数オフセット推定（Frequency offset estimation）結果、信号対干渉値比ＳＩＲ(Signal to Interference Ratio)、ＣＱＩ値、ビットエラー率ＢＥＲ(Bit Error Rate)、ブロックエラー率BLER(BLock Error Rate)、あるいはH-ARQ(Hybrid-ARQ Acknowledgement)での再送回数のいずれかを用いる。

下記に、それぞれを用いる場合の実施形態を例示する。

（１）周波数オフセット推定（Frequency offset estimation）結果を用いて制御する場合：
周波数オフセット推定の結果、周波数推定値が大きいほど、そのユーザ端末ＵＥは基地局eＮＢとの周波数偏差により、基地局eＮＢ側の受信信号に対して位相ずれとして見える。このために、周波数推定値が大きいほど、チャネル推定精度を劣化させることとなり、通信品質が悪い。

このような場合は、ユーザ端末ＵＥのデータ転送速度は低くなる。これにより、基地局eＮＢがそのユーザ端末ＵＥに割り当てるべき無線リソースも、通信品質の良いユーザ端末ＵＥに比べて少ないため、ユーザ端末ＵＥがスケジューリングリクエストＳＲを発行する機会も少なくて良い。

よって、この周波数オフセット推定結果の品質情報値が大きいユーザ端末ＵＥは品質が悪いため、図５の対応表に示した対応表により決定されるスケジューリングリクエストＳＲの送信周期は長くなる。

（２）ＳＩＲ(Signal to Interference Ratio)を用いて制御する場合：
ＳＩＲの小さいユーザ端末ＵＥは、干渉電力に対して信号電力が小さいため、上記（１）と同様に通信品質が悪くデータ通信速度も遅くなり、無線リソースを割り当てる機会が少なくなる。したがって、(１)と同様に対応表により決定されるスケジューリングリクエストＳＲの送信周期を長くする。

（３）ＣＱＩ値を用いて制御する場合：
ＣＱＩ値も(２)と同様に、値が小さい場合はスケジューリングリクエストＳＲの送信周期を長くする。

（４）ＢＥＲを用いて制御する場合：
ＢＥＲが大きい場合はビット誤り率が高く品質が悪いため、スケジューリングリクエストＳＲ送信周期を長くする。

（５）BLERを用いて制御する場合：
BLERが大きい場合は、Block誤り率が高く品質が悪いため、スケジューリングリクエストＳＲ送信周期を長くする。

（６）ＨＡＲＱでの再送回数を用いて制御する場合：
再送回数が大きい場合は、ユーザ端末ＵＥの送信データレートが小さく品質が悪いため、スケジューリングリクエストＳＲ送信周期を長くする。再送回数に関しては、ある特定区間での再送回数の平均値を用いる方法と、ある時点での再送回数を用いる方法がある。

図６は、第２の実施例の基地局構成例ブロック図である。この実施例では基地局eＮＢで測定した該当のユーザ端末ＵＥの受信データの平均速度（Average Data Rate）を用いる例である。

実施例としては、ＳＲ送信周期制御部２６を追加し、受信品質解析部２４で受信データから測定した受信データ速度の平均値（Average Data Rate)（２４Ａ）を求め、ＳＲ送信周期制御部２６に入力する。他の構成は、図４の基地局構成と同様である。

ＳＲ送信周期制御の際に受信データ速度の平均値（２４Ａ）を考慮してＳＲ送信周期を決定し、ＳＲ送信周期をＵＥ無線リソース制御部(スケジューラ)２２に通知する。これにより、スケジューリングリクエストＳＲ送信周期の制御が行なわれる。

ここで、受信データ速度の平均値（２４Ａ）に基づくスケジューリングリクエストＳＲの送信周期の決め方は、図５の対応表においてXmeas を受信データ速度の平均値（Average Data Rate）とすることにより、先の第１の実施例の説明と同様に行われる。

図７は、第３の実施例の基地局構成例である。この実施例ではスケジューリングリクエストＳＲの送信周期を、ユーザ端末ＵＥ毎のデータ送信速度の指標である（Target Data Rate）を基に適応的に切り替える方法である。

Target Data Rateが高いユーザ端末ＵＥは、データ転送レートが高く、頻繁に無線リソースを割り当てる必要があるためＳＲ送信周期を短くする。Target Data Rateが低いユーザ端末ＵＥは、データ転送レートが低いため、無線リソースを割り当てる頻度は低く、スケジューリングリクエストＳＲ送信周期を長くしても問題ないため、ＳＲ送信周期を長くする。

図７において、ＳＲ送信制御部２６を追加し、ＵＥ無線リソース制御部(スケジューラ)２２により、ユーザ端末ＵＥに割り当てる無線リソースの量を判定するために用いているTarget Data Rate（２２Ａ）を、追加したＳＲ送信周期制御部２６に入力する。ＳＲ送信周期制御部２６は、ＳＲ送信制御の判定の際にTarget Data Rate（２２Ａ）を考慮してスケジューリングリクエストＳＲの送信周期を決定する。決定したＳＲ送信周期をＵＥ無線リソース制御部(スケジューラ)２２に通知する。

ここで、Target Data Rate２２Ａに基づくスケジューリングリクエストＳＲの送信周期の決め方は、図５の対応表においてXmeasをTarget Data Rate（２２Ａ）とすることにより、先の第１の実施例の説明と同様に行われる。

図８は、第４の実施例の基地局構成例である。この実施例ではスケジューリングリクエストＳＲの送信周期を、該当ユーザ端末ＵＥから受信したＣＱＩに関する信頼度判定結果を基に適応的に切り替える方法である。ＣＱＩに関する信頼度判定結果は、3GPPにより規定されており、基地局からのＣＱＩ通知に対して、ＳＩＲ（Signal to Interference）との関係でどれほどの信頼度があるか示す指標である。

ＣＱＩ信頼度判定結果の良いユーザ端末ＵＥは通信品質がよく、高速データ通信が可能なため、より無線リソースを頻繁に割り当てるためにスケジューリングリクエストＳＲの送信周期を短くする。反対に、ＣＱＩ信頼度判定結果の悪いユーザ端末ＵＥは通信品質が悪いためデータ通信速度は劣化傾向にあるので、スケジューリングリクエストＳＲの送信周期を長くする。

図８において、ＳＲ送信制御部２６を追加し、受信品質解析部２４によりユーザ端末ＵＥの受信データから判定したＣＱＩ信頼度判定結果（２４Ｂ）を、追加したＳＲ送信周期制御部２６に入力する。ＳＲ送信周期制御部２６は、ＳＲ送信制御の判定の際にＣＱＩ信頼度判定結果（２４Ｂ）を考慮してスケジューリングリクエストＳＲの送信周期を決定し、ＳＲ送信周期をＵＥ無線リソース制御部(スケジューラ)２２に通知することで、ＳＲ送信周期の制御を実施する。

ここで、ＣＱＩ信頼度判定結果（２４Ｂ）に基づくスケジューリングリクエストＳＲの送信周期の決め方は、図５の対応表においてXmeasをＣＱＩ信頼度判定結果とすることにより、先の第１の実施例の説明と同様に行われる。

図９は、第５の実施例の基地局構成例である。この実施例ではスケジューリングリクエストＳＲの送信周期を、該当ユーザ端末ＵＥのRGBS (ＵＥ送信用バッファ１４のデータ滞留量)の平均値を基に適応的に切り替える方法である。

基地局eＮＢ側で、該当ユーザ端末ＵＥから通知される制御情報に含まれるRGBSの平均値情報を抽出する。このRGBSの平均値の大きいユーザ端末ＵＥは送信すべきデータ量が多いと判断し、無線リソースを割り当てる機会を増やすためにＳＲ送信周期を短くする。逆にRGBS平均値の低いユーザ端末ＵＥに対してはＳＲ送信周期を長くする。なお、RGBSの平均値に代え、RGBSの瞬時値を用いることも可能である。

図９において、ＳＲ送信制御部２６を追加し、無線リソース割り当て要求解析部２３によりユーザ端末ＵＥの受信制御情報から判定したRGBS（２３Ａ）を追加したＳＲ送信周期制御部２６に入力する。ＳＲ送信周期制御部２６は、ＳＲ送信制御の判定の際にRGBS（２３Ａ）を考慮してＳＲ送信周期を決定し、ＳＲ送信周期をＵＥ無線リソース制御部(スケジューラ)２２に通知する。これによりＳＲ送信周期の制御を実施する。

ここで、RGBS（２３Ａ）に基づくスケジューリングリクエストＳＲの送信周期の決め方は、図５の対応表においてXmeasをRGBS（２３Ａ）とすることにより、先の第１の実施例の説明と同様に行われる。

図１０は、第６の実施例の基地局構成例である。この実施例ではスケジューリングリクエストＳＲの送信周期を、該当ユーザ端末ＵＥから送信されるＵＰＨ(UE transmission Power Headloom：ユーザ端末ＵＥの最大送信電力とSoundingRS送信電力(基準電力)との比であり、ユーザ端末ＵＥの電力増加余力を示す)を基に適応的に切り替える方法である。

ＵＰＨの大きいユーザ端末ＵＥは、最大送信可能な電力に対して少ない電力で通信が可能な環境であり、通信品質が良いと言える。したがって、かかる場合は、より高速なデータ通信が可能な環境であり、無線リソースを頻繁に割り当てるためにスケジューリングリクエストＳＲの送信周期を短くする。反対に、ＵＰＨの小さいユーザ端末ＵＥに対してはＳＲ送信周期を長くする。上記ＳＲ送信周期制御に用いるＵＰＨは、ユーザ端末ＵＥから受信した時点の瞬時値を用いても良いし、平均値を用いても良い。

図１０において、ＳＲ送信制御部２６を追加し、無線リソース割り当て要求解析部２３により、ユーザ端末ＵＥの受信制御情報から判定したＵＰＨ（２３Ｂ）を、追加したＳＲ送信周期制御部２６に入力する。ＳＲ送信制御部２６は、ＳＲ送信制御の判定の際にＵＰＨ（２３Ｂ）を考慮してＳＲ送信周期を決定する。次いで、決定したＳＲ送信周期をＵＥ無線リソース制御部(スケジューラ)２２に通知することで、ＳＲ送信周期の制御を実施する。

ＵＰＨ（２３Ｂ）に基づくスケジューリングリクエストＳＲの送信周期の決め方は、図５の対応表においてXmeasをＵＰＨ（２３Ｂ）とすることにより、先の第１の実施例の説明と同様に行われる。

ここで上記の何れかの実施例を実現するための図５に示した対応表として、ユーザ端末ＵＥと基地局eＮＢとで同じテーブルを持ち、ある時点での品質情報を用いてテーブルを参照することで、ユーザ端末ＵＥ側のＳＲ送信周期と基地局eＮＢ側のＳＲ受信周期を同期して切り替えることが可能である。

すなわち、上記の各実施例においてスケジューリングリクエストＳＲの送信周期を変更する場合、ユーザ端末ＵＥ側のＳＲ送信周期と基地局eＮＢ側のＳＲ受信周期を同期して同時に変更する必要がある。

これを実現するための前提として、図５に例示した品質情報とＳＲ送信周期の対応を定義する対応表をユーザ端末ＵＥ及び基地局eＮＢの両方で保持する。
対応表の値は固定で決められたものを基地局eＮＢ/ユーザ端末ＵＥ共に初めから保持しているか（つまり途中で変更することは無い）、あるいはRRC(Radio Resource Control)メッセージにより基地局eＮＢ側からユーザ端末ＵＥに対象表の値を送信することで実現する。

以下に、ユーザ端末ＵＥと基地局eＮＢとで同期してＳＲ送信周期を変更するシーケンス例を説明する。

基地局eＮＢ及びユーザ端末ＵＥにおいて送受している品質情報は、通常それぞれどの時点での品質情報かをサブフレーム毎に判定する。これに加えて、基地局eＮＢとユーザ端末ＵＥ間の伝送遅延を考慮して同時にＳＲ送信周期の変更を行うようにする。

まず、ユーザ端末ＵＥ及び基地局eＮＢの双方が同じ値を知りうる品質情報はＣＱＩ値、ＨＡＲＱにおける再送回数、Average Data Rate、Target Data Rate、RGBS値である。

図１１は、かかる基地局eＮＢとユーザ端末ＵＥ間で同期してＳＲ送信周期の変更行う実施例を説明するシーケンス図である。

ユーザ端末ＵＥ及び基地局eＮＢは、通信を開始してからＳＦＮ（System Frame Number）を監視する。ＳＦＮは、ユーザ端末ＵＥ及び基地局eＮＢがお互いに同期して保持している時間であり、１カウント１０ｍｓで、ユーザ端末ＵＥ及び基地局eＮＢはお互いに同期している場合、同じＳＦＮ値を刻んでいる。

通信開始後、ＳＦＮmod１０＝０(ＳＦＮを１０で割った余りが０)になった時点から、固定周期によるＳＲ送信をＴ1[ms]の時間区間だけ開始する。

このＴ1[ms]の時間区間は、図１１の「RRC CONNECTION SETUP」の際に、RRC手順によってあらかじめユーザ端末ＵＥと基地局eＮＢ間においてパラメータの送受が行われ、共に既知の状態から通信が開始される。このパラメータは、基地局eＮＢがシステムのパラメータとして保持しており、通信開始時に実施されるRRC制御手順により、ユーザ端末ＵＥ側に通知される。

ここでは、固定で決められたＳＲ送信周期によってスケジューリングリクエストＳＲが送信される。上記において、基地局eＮＢはユーザ端末ＵＥからのデータを受信するまでに伝播遅延があるため、これを考慮し、上記ＳＦＮmod１０=０の時点Ａ及びＴ1[ms]の判定時間には、伝播遅延分を加算した時間で制御を行う。

Ｔ1[ms]経過後、その時点での品質情報を基に、RRC手順により既にユーザ端末ＵＥ及び基地局eＮＢが共通で持っている図５に示した対応表を参照する。対応表を参照して得られたＳＲ送信周期を適用し(ユーザ端末ＵＥはＴ1[ms]後のＢ時点、基地局eＮＢはＴ1[ms]＋伝播遅延後のＣ時点)、Ｔ2[ms]の時間、ここで適用されたＳＲ送信周期を継続する。

ユーザ端末ＵＥ及び基地局eＮＢは、それぞれＴ2[ms]経過後の時点Ｄ，Ｅで再び対応表を参照し、ＳＲ送信周期を更新して、またＴ2[ms]の間継続する。これを繰り返すことで、ユーザ端末ＵＥ及び基地局eＮＢの双方においてＳＲ送信周期の適応制御を実施する。

図１２は、基地局eＮＢとユーザ端末ＵＥがシグナリングを行い、ＳＲ送信周期を切り替える実施例シーケンス図である。

ＳＲ送信周期切り替えの判断は基地局eＮＢが該当ユーザ端末ＵＥとの間の品質情報を判定することで行い、基地局eＮＢが定めたＳＲ送信周期をユーザ端末ＵＥに通知することでＳＲ送信周期を変更する。

この実施例における方式は、基地局eＮＢが知りうる該当ユーザ端末ＵＥに関する全ての品質情報に対して適用が可能である。

図１２のシーケンスについて説明すると、基地局eＮＢは、ユーザ端末ＵＥとデータ送受信を開始してからＳＲ送信周期制御を実施する。基地局eＮＢが新しいＳＲ送信周期を算出する(Ａ時点)と、基地局eＮＢの制御情報送信部２１２から送出されるユーザ端末ＵＥへの送信制御情報（スケジューリンググラントＳＧ）にＳＲ送信周期を載せて通知する（Ｂ時点）。

基地局eＮＢは新しいＳＲ送信周期を載せた送信制御情報を送信してから１サブフレーム経過後(１ms経過後)、ユーザ端末ＵＥは新しいＳＲ送信周期を含む送信制御情報を受信してから１サブフレーム経過後(１ms経過後：Ｃ時点)、それぞれ新たなＳＲ送信周期を適用する。

ユーザ端末ＵＥ、及び基地局eＮＢ、それぞれが１サブフレーム待つことで、ＳＲ送信周期の変更タイミングを同期させている。

上記記載の通り、基地局eＮＢはユーザ端末ＵＥへの制御情報にＳＲ送信周期の情報を載せることで、基地局eＮＢがＳＲ送信周期を変更すべきと判断した時はいつでも、ユーザ端末ＵＥ及び基地局eＮＢ間で同期してＳＲ送信周期を可変させることが可能となる。

ここで、上記で、制御情報であるスケジューリンググラントＳＧ内に格納するＳＲ送信周期は、ＳＲ送信周期そのものの値X[ms]でも良いし、ＳＲ送信周期のインデックス情報でも良い。

インデックス情報の場合は、あらかじめ固定的にインデックスとＳＲ送信周期の対応を決めておいても良いし、ＲＲＣを利用して基地局eＮＢがユーザ端末ＵＥに指示しても良い。

さらに、上記実施例における情報を総合的に加味する係数算出式により算出された係数に従い、図１１，図１２で説明した方法を利用してＳＲ送信周期を切り替えるようにすることもできる。

すなわち、該当ユーザ端末ＵＥとの通信における品質情報を総合的に判断して係数を算出し、スケジューリングリクエストＳＲの送信周期を制御する。各品質情報には基準値を設け、基準値に対する品質情報値を、重み係数をかけた式により係数を算出する。

以下に周波数オフセット推定（Frequency offset estimation）結果、SIR(Signal to Interference Ratio)値、CQI値、BER(Bit Error Rate)、BLER(BLock Error Rate)、H-ARQ(Hybrid-ARQ Acknowledgement)での再送回数、Average Data Rate、Target Data Rate、CQI信頼度判定結果を用いた係数計算式の例を示す。

Ｃｉ = α1×(Fd_est/Fd_base)
+ α2×(SIRest/SIR_base)
+ α3×(CQI/CQI_base)
+ α4×(BER/BER_base)
+ α5×(BLER/BLER_base)
+ α6×(ReTransNum/ReTransNum_base)
+ α7×(Average Data Rate/Average Data Rage_base)
+ α8×(Target Data Rate/Target Data Rate_base)
+ α9(CQI decision result/CQI decision result_base)
上記式中“_base”の記載は、基準値であることを示し、あらかじめ決められた値である。また、αnは各品質情報に対して係数に反映するための重み係数であり、あらかじめ決められた値である。

上記計算をサブフレーム毎に行っても良いし、それ以外の周期で行っても良い。上記で求められたＣｉを品質情報の係数として、図５の対応表を参照しＳＲ送信周期を決定する。

上記した実施例により、ユーザ端末ＵＥ毎に一律で決められていたＳＲ送信周期が、ユーザ端末ＵＥごとに必要な最適なＳＲ送信周期へと制御されるようになる。これにより、無駄なＳＲ送信が無くなるため、ユーザ端末ＵＥから基地局eＮＢに送信されるＣＱＩ情報量が増えて品質確保のための制御の分解能が向上する。

さらに、無駄なＳＲ送信が減ることによる干渉が減り、基地局eＮＢのユーザ端末ＵＥの同時接続数の向上や通信品質向上が見込める。

基地局eＮＢがユーザ端末ＵＥに対して無線リソースを割り当てるイメージを示す図である。 、UL L1/L2 Control Channelの無線リソースの割り当てを説明する図である。 ユーザ端末ＵＥの構成例ブロック図であり、図４は、基地局eＮＢの第１の構成例ブロック図である。 基地局eＮＢの第１の構成例ブロック図である。 品質情報とスケジューリングリクエストＳＲの送信周期の対応表である。 第２の実施例の基地局構成例ブロック図である。 第３の実施例の基地局構成例ブロック図である。 第４の実施例の基地局構成例ブロック図である。 第５の実施例の基地局構成例ブロック図である。 第６の実施例の基地局構成例ブロック図である。 基地局eＮＢとユーザ端末ＵＥ間で同期してＳＲ送信周期の変更行う実施例を説明するシーケンス図である。 基地局eＮＢとユーザ端末ＵＥがシグナリングを行い、ＳＲ送信周期を切り替える実施例シーケンス図である。

符号の説明

１０ ユーザ端末の無線リソース割り当て制御部
１１ ユーザ端末の無線インタフェース部
１２ 品質情報解析部
１３ 無線リソース割り当て要求判定部
１４ 送信用バッファ
２０ 基地局の無線リソース割り当て制御部
２１ 基地局の無線インタフェース部
２２ ＵＥ無線リソース制御部
２３ 無線リソース割り当て要求解析部
２４ 受信品質解析部
２５ 無線リソース割り当て部
２６ ＳＲ送信周期制御部

Claims (11)

1. 移動通信システムにおけるユーザ端末から基地局に無線リソースを要求する無線リソース割当要求の送信周期制御方法であって、
   前記基地局は、
   前記ユーザ端末との間の通信品質に基づき、通信中に適応的に無線リソース割当要求の送信周期を変更し、
   前記変更された無線リソース割当要求の送信周期を前記ユーザ端末に通知し、
   前記通知された送信周期で前記ユーザ端末から、前記基地局に無線リソースを要求する無線リソース割当要求を送信する、
   ことを特徴とする無線リソース割当要求の送信周期制御方法。
2. 移動通信システムにおけるユーザ端末から基地局に無線リソースを要求する無線リソース割当要求の送信周期制御方法であって、
   前記基地局は、前記ユーザ端末との間の品質情報に対応した前記ユーザ端末の無線リソース割り当て要求の送信周期の対応表を有し、前記ユーザ端末との接続時に前記対応表を前記ユーザ端末に送信し、
   前記ユーザ端末は、所定の周期毎に前記基地局から受信した対応表を参照して通信品質に応じた送信周期を求め、前記求めた送信周期で前記基地局に無線リソースを要求する無線リソース割当要求を送信する、
   ことを特徴とする無線リソース割当要求の送信周期制御方法。
3. 請求項１または２において、
   前記通信品質のパラメータは、該当のユーザ端末からの受信データの平均速度に基づくことを特徴とする無線リソース割当要求の送信周期制御方法。
4. 請求項１または２において、
   前記通信品質のパラメータは、該当のユーザ端末からのユーザ端末の目標データ送信速度の指標に基づくことを特徴とする無線リソース割当要求の送信周期制御方法。
5. 請求項１または２において、
   前記通信品質のパラメータは、該当のユーザ端末からの回線品質表示（CQI）に関する信頼度判定結果に基づくことを特徴とする移動通信システムにおける無線リソース割当要求の送信周期制御方法。
6. 請求項１または２において、
   前記通信品質のパラメータは、該当のユーザ端末の送信用バッファのデータ滞留量の平均値に基づくことを特徴とする無線リソース割当要求の送信周期制御方法。
7. 請求項１または２において、
   前記通信品質のパラメータは、該当のユーザ端末から送信されるユーザ端末ＵＥの電力増加余力に基づくことを特徴とする無線リソース割当要求の送信周期制御方法。
8. 請求項１または２において、
   前記基地局は、品質情報とこれに対応する無線リソース割当要求の送信周期の対応表を有し、
   前記対応表を参照して前記品質情報に応じた前記ユーザ端末における無線リソース割当要求の送信周期を求め、前記求めた送信周期を前記ユーザ端末に通知する、
   ことを特徴とする無線リソース割当要求の送信周期制御方法。
9. 請求項１または２において、
   前記通信品質は、複数の通信品質のパラメータのそれぞれの値に所定の重み係数を乗算した値を前記複数の通信品質について合計して得られる値とすることを特徴とする無線リソース割当要求の送信周期制御方法。
10. 移動通信システムの基地局であって、
    ユーザ端末から基地局に無線リソースを要求する無線リソース割当要求を受ける制御情報受信部と、
    前記ユーザ端末からの無線リソース割当要求の送信周期の制御部と、
    前記ユーザ端末の通信品質を解析する手段を有し、
    前記無線リソース割当要求の送信周期の制御部は、前記通信品質を解析する手段により解析されるユーザ端末の通信品質に基づき、適応的に前記無線リソース割当要求の送信周期を変更し、更に、
    前記変更された無線リソース割当要求の送信周期を前記ユーザ端末に制御情報として通知する手段を
    有することを特徴とする基地局。
11. 基地局と、前記基地局に収容される複数のユーザ端末を有する移動通信システムであって、
    前記複数のユーザ端末のそれぞれは、前記基地局により設定された周期で無線リソースの割当要求を前記基地局に送り、前記無線リソースの割当要求に対して無線リソースの割り当てを受けて、前記基地局との間の通信を可能とし、
    前記基地局は、ユーザ端末の通信品質に基づき、前記無線リソースを要求する無線リソース割当要求の発行周期を設定し、対応するユーザ端末に通知する、
    ことを特徴とする移動通信システム。