JP2010200096A - 基地局装置及び無線リソース割当方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＴＣＰを用いたアプリケーションに対する遅延要求を無線リソースの割当に反映させることを図る。
【解決手段】自基地局１に無線接続してデータを送受する端末と該端末のアプリケーション層での通信相手との間で送受されるアプリケーションデータに対する遅延要求値を取得する情報取得部１１と、アプリケーションデータに対する遅延要求値に基づいて該アプリケーションデータが格納されるＴＣＰパケットを自基地局１又は端末のうちのアプリケーションデータ送信側から無線送信すべき時刻までの残り時間を算出し、該アプリケーションデータ送信側から無線送信する送信予定時刻に対する該残り時間の余裕度に基づいて自基地局１と端末との無線通信に使用する無線リソースの割当を行うリソース割当部１２と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信ネットワークシステムの基地局装置及び無線リソース割当方法に関する。

従来、無線通信ネットワークシステムの基地局装置において、自基地局装置に無線接続してデータを送受する端末との無線通信に使用する無線リソースを割当てる技術としては、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。

特表２００８−５０２２１１号公報

しかし、上述した従来の技術では、端末と該端末のアプリケーション層での通信相手との間で送受されるアプリケーションデータに対する遅延要求を無線リソースの割当に反映させることができない。このため、近年、無線端末（例えば、携帯電話機等）向けのＴＣＰ（Transmission Control Protocol）を用いたアプリケーション層のベストエフォート（Best Effort）型サービス（例えば、ウェブアクセス、楽曲や動画などのファイルのダウンロード、ネットオークション等）の処理遅延に対する利用者からの要求があるが、これに対して十分に応えることが困難である。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ＴＣＰを用いたアプリケーションに対する遅延要求を無線リソースの割当に反映させることのできる基地局装置及び無線リソース割当方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る基地局装置は、無線通信ネットワークシステムの基地局装置において、自基地局装置に無線接続してデータを送受する端末と該端末のアプリケーション層での通信相手との間で送受されるアプリケーションデータに対する遅延要求値を取得する情報取得部と、前記アプリケーションデータに対する遅延要求値に基づいて該アプリケーションデータが格納されるＴＣＰパケットを自基地局装置又は前記端末のうちのアプリケーションデータ送信側から無線送信すべき時刻までの残り時間を算出し、該アプリケーションデータ送信側から無線送信する送信予定時刻に対する該残り時間の余裕度に基づいて自基地局装置と前記端末との無線通信に使用する無線リソースの割当を行うリソース割当部と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る基地局装置においては、前記情報取得部は、前記アプリケーションデータの送受に係るＴＣＰウィンドウサイズ及びＴＣＰウィンドウサイズの更新時刻を取得する手段を有し、前記リソース割当部は、ＴＣＰウィンドウサイズの単位で、前記残り時間の余裕度を算出することを特徴とする。

本発明に係る基地局装置においては、前記情報取得部は、前記アプリケーションデータに対する遅延要求値を前記ＴＣＰパケットのそれぞれに等配分することを想定したＴＣＰパケット当たりの遅延要求値を取得する手段を有し、前記リソース割当部は、前記ＴＣＰパケット当たりの遅延要求値に基づいて、ＴＣＰウィンドウサイズに収まる全ての前記ＴＣＰパケットの送達確認が前記端末と前記通信相手の間で完了することが要求される時刻までの残り時間を表す送達確認完了残余時間を算出する手段を備えたことを特徴とする。

本発明に係る基地局装置においては、前記情報取得部は、前記端末又は前記通信相手のうちのアプリケーションデータ受信側が前記ＴＣＰパケットの送達確認信号を送信してから該送達確認信号がアプリケーションデータ送信側に到達するまでに要すると推定される時間を表す返送時間推定値を取得する手段を有し、前記リソース割当部は、前記送達確認完了残余時間から前記返送時間推定値を減算し、自基地局装置又は前記端末のうちのアプリケーションデータ送信側がＴＣＰウィンドウサイズに収まる全ての前記ＴＣＰパケットの無線送信を完了すべき時刻までの残り時間を表す送信遅延要求値を算出する送信遅延要求値算出手段を有する、ことを特徴とする。

本発明に係る基地局装置においては、前記情報取得部は、前記端末又は前記通信相手のうちのアプリケーションデータ受信側の遅延確認応答タイマの規定時間を取得する手段を有し、前記送信遅延要求値算出手段は、前記送達確認完了残余時間から前記返送時間推定値と前記遅延確認応答タイマの規定時間とを減算し、前記送信遅延要求値を算出する、ことを特徴とする。

本発明に係る基地局装置においては、前記情報取得部は、前記アプリケーションデータに係るＴＣＰスループット実測値を取得する手段を有し、前記リソース割当部は、ＴＣＰウィンドウサイズに収まる全ての前記ＴＣＰパケットに格納されるアプリケーションデータの総量をＴＣＰウィンドウサイズに収まる全ての前記ＴＣＰパケット分のＴＣＰパケット当たりの遅延要求値の総量で除算し、ＴＣＰスループット要求値を算出する手段と、自基地局装置又は前記端末のうちのアプリケーションデータ送信側が無線送信する送信予定時刻に対する該アプリケーションデータ送信側から前記ＴＣＰパケットを無線送信すべき時刻までの残り時間の余裕度と、前記ＴＣＰスループット要求値に対する前記ＴＣＰスループット実測値の充足度とに基づいて、前記アプリケーションデータの優先度を算出する手段と、前記アプリケーションデータの優先度に基づいて、自基地局装置と前記端末との無線通信に使用する無線リソースの割当を行う手段と、を有する、ことを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当方法は、無線通信ネットワークシステムの基地局装置において、自基地局装置に無線接続してデータを送受する端末との無線通信に使用する無線リソースを割当てる無線リソース割当方法であって、前記基地局装置が、前記端末と該端末のアプリケーション層での通信相手との間で送受されるアプリケーションデータに対する遅延要求値を取得するステップと、前記基地局装置が、前記アプリケーションデータに対する遅延要求値に基づいて該アプリケーションデータが格納されるＴＣＰパケットを自基地局装置又は前記端末のうちのアプリケーションデータ送信側から無線送信すべき時刻までの残り時間を算出するステップと、前記基地局装置が、該アプリケーションデータ送信側から無線送信する送信予定時刻に対する該残り時間の余裕度に基づいて、自基地局装置と前記端末との無線通信に使用する無線リソースの割当を行うステップと、を含むことを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当方法においては、前記基地局装置が、前記アプリケーションデータの送受に係るＴＣＰウィンドウサイズ及びＴＣＰウィンドウサイズの更新時刻を取得するステップをさらに含み、前記基地局装置は、ＴＣＰウィンドウサイズの単位で前記残り時間の余裕度を算出する、ことを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当方法においては、前記基地局装置が、前記アプリケーションデータに対する遅延要求値を前記ＴＣＰパケットのそれぞれに等配分することを想定したＴＣＰパケット当たりの遅延要求値を取得するステップと、前記基地局装置が、前記ＴＣＰパケット当たりの遅延要求値に基づいて、ＴＣＰウィンドウサイズに収まる全ての前記ＴＣＰパケットの送達確認が前記端末と前記通信相手の間で完了することが要求される時刻までの残り時間を表す送達確認完了残余時間を算出するステップと、をさらに含むことを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当方法においては、前記基地局装置が、前記端末又は前記通信相手のうちのアプリケーションデータ受信側が前記ＴＣＰパケットの送達確認信号を送信してから該送達確認信号がアプリケーションデータ送信側に到達するまでに要すると推定される時間を表す返送時間推定値を取得するステップと、前記基地局装置が、前記送達確認完了残余時間から前記返送時間推定値を減算し、自基地局装置又は前記端末のうちのアプリケーションデータ送信側がＴＣＰウィンドウサイズに収まる全ての前記ＴＣＰパケットの無線送信を完了すべき時刻までの残り時間を表す送信遅延要求値を算出するステップと、をさらに含むことを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当方法においては、前記基地局装置が、前記端末又は前記通信相手のうちのアプリケーションデータ受信側の遅延確認応答タイマの規定時間を取得するステップをさらに含み、前記基地局装置は、前記送達確認完了残余時間から前記返送時間推定値と前記遅延確認応答タイマの規定時間とを減算し、前記送信遅延要求値を算出する、ことを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当方法においては、前記基地局装置が、前記アプリケーションデータに係るＴＣＰスループット実測値を取得するステップと、前記基地局装置が、ＴＣＰウィンドウサイズに収まる全ての前記ＴＣＰパケットに格納されるアプリケーションデータの総量をＴＣＰウィンドウサイズに収まる全ての前記ＴＣＰパケット分のＴＣＰパケット当たりの遅延要求値の総量で除算し、ＴＣＰスループット要求値を算出するステップと、前記基地局装置が、自基地局装置又は前記端末のうちのアプリケーションデータ送信側が無線送信する送信予定時刻に対する該アプリケーションデータ送信側から前記ＴＣＰパケットを無線送信すべき時刻までの残り時間の余裕度と、前記ＴＣＰスループット要求値に対する前記ＴＣＰスループット実測値の充足度とに基づいて、前記アプリケーションデータの優先度を算出するステップと、をさらに含み、前記基地局装置は、前記アプリケーションデータの優先度に基づいて、自基地局装置と前記端末との無線通信に使用する無線リソースの割当を行う、ことを特徴とする。

本発明によれば、ＴＣＰを用いたアプリケーションに対する遅延要求を無線リソースの割当に反映させることができるという効果が得られる。

本発明の一実施形態に係る無線通信ネットワークシステムの構成を示す概念図である。 本発明に係る基地局装置の実施例１である。 本発明に係るリソース割当部の構成を示すブロック図である。 本発明に係る無線リソースの割当の手順を示した概念図である。 本発明に係る基地局装置の実施例２である。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信ネットワークシステムの構成を示す概念図である。図１において、無線通信ネットワークシステムは、基地局装置（以下、単に基地局と称する）１と基地局１に無線接続してデータを送受する端末２とを有する。基地局１は、ＩＰ（Internet Protocol）パケットの転送を行うＩＰネットワーク４に接続されている。

アプリケーションサーバ３は、ＴＣＰを用いたアプリケーション層のサービス（以下、アプリケーションと称する）を端末２に対して提供するものであり、アプリケーションで使用されるデータ（以下、アプリケーションデータと称する）が格納されたＴＣＰパケットを端末２との間で送受する。アプリケーションサーバ３は、端末２のアプリケーション層での通信相手となる。ＴＣＰパケットは、トランスポート層としてＴＣＰが使用されるＩＰパケットのことをいう。

以下、本実施形態に係る基地局１について、アプリケーションサーバ３から端末２へアプリケーションデータを送信する場合（実施例１）と、端末２からアプリケーションサーバ３へアプリケーションデータを送信する場合（実施例２）とに分けて説明する。

実施例１は、アプリケーションサーバ３から端末２へアプリケーションデータを送信する場合である。図２は、本実施形態に係る基地局１の実施例１である。図２には、基地局１の下り方向（基地局から端末への方向）に係る概略構成を示している。図２において、基地局１は、情報取得部１１とリソース割当部１２とデータバッファ１３と送信部１４を有する。

情報取得部１１は、無線リソースの割当に使用される情報を取得する。リソース割当部１２は、情報取得部１１で取得された情報を用いて、下り方向の無線通信に使用される無線リソースの割当を行う。データバッファ１３は、ＩＰネットワーク４を介して受信したＩＰパケットを一時的に格納する。アプリケーションサーバ３から端末２宛てに送信されたＴＣＰパケットは、ＩＰネットワーク４を介して基地局１に到達し、データバッファ１３に格納される。送信部１４は、リソース割当部１２の無線リソース割当結果に従って、送信対象のＩＰパケットをデータバッファ１３から読み出し、割当てられた無線リソースを用いて該ＩＰパケットを無線送信する。

図３は、図２に示すリソース割当部１２の構成を示すブロック図である。図３において、リソース割当部１２は、送信遅延要求値算出部２１とスループット要求値算出部２２と要求値記憶部２３と優先度算出部２４と優先度記憶部２５とリソース割当決定部２６を有する。

送信遅延要求値算出部２１は、アプリケーションサーバ３から端末２へ送信されるアプリケーションデータが格納されるＴＣＰパケットに関する、送信遅延要求値（Ｐ）を算出する。送信遅延要求値（Ｐ）は、アプリケーションサーバ３から端末２へ送信されるアプリケーションデータが格納されるＴＣＰパケットに関し、自基地局１がＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）に収まる全てのＴＣＰパケットの無線送信を完了すべき時刻までの残り時間を表す。この送信遅延要求値（Ｐ）の算出方法を以下に詳細に説明する。

送信遅延要求値算出部２１は、情報取得部１１から、ＴＣＰパケット当たりの遅延要求値（Ｙ）を受け取る。

ここで、ＴＣＰパケット当たりの遅延要求値（Ｙ）の取得方法を説明する。情報取得部１１は、端末２とアプリケーションサーバ３との間で送受されるアプリケーションデータに対する遅延要求値（Ｘ）を、該端末２から取得する。次いで、情報取得部１１は、該アプリケーションデータに対する遅延要求値を、該アプリケーションデータが格納されるＴＣＰパケットのそれぞれに等配分することを想定したＴＣＰパケット当たりの遅延要求値（Ｙ）を算出する。遅延要求値（Ｙ）は、次式で算出される。
Ｙ＝ｃｅｉｌ（Ｘ／Ｎ）
但し、ｃｅｉｌ（ｘ）はｘの値以上の最も近い整数である。Ｎはアプリケーションデータが格納されるＴＣＰパケットの総数である。ここで、Ｎは、アプリケーションデータのサイズをＴＣＰパケットのサイズ（所定値）で除算することにより得られる。情報取得部１１は、アプリケーションサーバ３から端末２へアプリケーションデータの送信準備段階に通知されたアプリケーションデータのサイズを該端末２から取得する。

なお、情報取得部１１が、ＴＣＰパケット当たりの遅延要求値（Ｙ）を端末２から取得するようにしてもよい。

また、送信遅延要求値算出部２１は、情報取得部１１から、アプリケーションデータの送受に係るＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）及びＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）の更新時刻を受け取る。情報取得部１１は、アプリケーションデータの送受に係るＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）及びＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）の更新時刻を端末２から取得する。

なお、アプリケーションデータの送受に係るＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）及びＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）の更新時刻を推定する手段を基地局１に設け、情報取得部１１が該推定値を取得するようにしてもよい。

また、送信遅延要求値算出部２１は、情報取得部１１から返送時間推定値（所定値：Ｑ）を受け取る。返送時間推定値（Ｑ）は、端末２がＴＣＰパケットの送達確認信号を送信してから該送達確認信号がアプリケーションサーバ３に到達するまでに要すると推定される時間を表す。

なお、返送時間推定値（Ｑ）を推定する手段を基地局１に設け、情報取得部１１が該推定値を取得するようにしてもよい。

また、送信遅延要求値算出部２１は、情報取得部１１から、端末２の遅延確認応答タイマの規定時間を受け取る。遅延確認応答タイマは、ＴＣＰパケットの受信側でＴＣＰパケットの送達確認信号のうちの確認応答信号（Ａｃｋ）の送信を待機してもよい期間（規定時間）を計測するタイマである。ＴＣＰパケットの受信側は、その規定時間が経過したら直ぐに確認応答信号（Ａｃｋ）を返信しなければならない。情報取得部１１は、遅延確認応答タイマの規定時間を端末２から取得する。

次いで、送信遅延要求値算出部２１は、ＴＣＰパケット当たりの遅延要求値（Ｙ）とＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）に収まるＴＣＰパケットの総数を乗算し、送達確認完了残余時間（Ｚ）を算出する。ＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）に収まるＴＣＰパケットの総数は、ＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）をＴＣＰパケットのサイズ（所定値）で除算することにより得られる。送達確認完了残余時間（Ｚ）は、ＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）に収まる全てのＴＣＰパケットの送達確認が端末２とアプリケーションサーバ３の間で完了することが要求される時刻までの残り時間を表す。送達確認完了残余時間（Ｚ）は、次式で算出される。
Ｚ＝ＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）に収まるＴＣＰパケットの総数×ＴＣＰパケット当たりの遅延要求値（Ｙ）

次いで、送信遅延要求値算出部２１は、送達確認完了残余時間（Ｚ）から、返送時間推定値（Ｑ）と端末２の遅延確認応答タイマの規定時間とを減算し、送信遅延要求値（Ｐ）を算出する。送信遅延要求値（Ｐ）は、自基地局１がＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）に収まる全てのＴＣＰパケットの無線送信を完了すべき時刻までの残り時間を表す。送信遅延要求値（Ｐ）は、次式で算出される。
Ｐ＝Ｚ−Ｑ−遅延確認応答タイマの規定時間
以上が送信遅延要求値（Ｐ）の算出方法の説明である。

送信遅延要求値算出部２１は、送信遅延要求値（Ｐ）を要求値記憶部２３に格納する。送信遅延要求値算出部２１は、ＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）の更新時刻に合わせて、送信遅延要求値（Ｐ）を更新する。

スループット要求値算出部２２は、ＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）に収まる全てのＴＣＰパケットに格納されるアプリケーションデータの総量をＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）に収まる全てのＴＣＰパケット分のＴＣＰパケット当たりの遅延要求値（Ｙ）の総量で除算し、ＴＣＰスループット要求値を算出する。ここで、ＴＣＰパケットのサイズ（所定値）は一定であると想定しているので、ＴＣＰパケットのサイズ（所定値）をＴＣＰパケット当たりの遅延要求値（Ｙ）で除算することにより、ＴＣＰスループット要求値を求めてもよい。スループット要求値算出部２２は、ＴＣＰスループット要求値を要求値記憶部２３に格納する。

要求値記憶部２３は、各端末２に係るアプリケーションデータ毎に、送信遅延要求値（Ｐ）とＴＣＰスループット要求値を記憶する。

優先度算出部２４は、各端末２に係るアプリケーションデータ毎に、優先度を算出する。この優先度の算出方法を以下に詳細に説明する。

優先度算出部２４は、情報取得部１１から、各端末２に係るアプリケーションデータ毎にＴＣＰスループット実測値を受け取る。情報取得部１１は、端末２からアプリケーションデータ毎にＴＣＰスループット実測値を取得し、優先度算出部２４へ渡す。ＴＣＰスループット実測値は、送達が完了したＴＣＰパケットのサイズを、その送達に要した時間で除算することにより得られる。

優先度算出部２４は、自基地局１が無線送信する送信予定時刻までの残り時間に対する送信遅延要求値（Ｐ）の余裕の度合いを表す遅延余裕度と、ＴＣＰスループット実測値とＴＣＰスループット要求値の比較とに基づいて、優先度を算出する。具体的には、遅延余裕度を次式で算出する。
遅延余裕度＝「送信予定時刻までの残り時間」−「送信遅延要求値（Ｐ）」
そして、優先度を次式で算出する。
優先度＝ｆ（遅延余裕度）×ｇ（ＴＣＰスループット実測値／ＴＣＰスループット要求値）
但し、ｆ（ｘ）はｘを引数とする所定の関数、ｇ（ｙ）はｙを引数とする所定の関数である。ｆ（ｘ）及びｇ（ｙ）の具体例としては、
ｆ（ｘ）＝ｅｘｐ（−ｘ）、ｇ（ｙ）＝ｅｘｐ（−ｙ）
が挙げられる。これにより、優先度は、遅延余裕度が小さいほど高くなる。また、優先度は、ＴＣＰスループット実測値がＴＣＰスループット要求値よりも小さいほど高くなる。
以上が優先度の算出方法の説明である。

優先度算出部２４は、優先度を優先度記憶部２５に格納する。優先度算出部２４は、無線リソースの割当タイミングに合わせて、優先度をを更新する。

優先度記憶部２５は、各端末２に係るアプリケーションデータ毎に、優先度を記憶する。

リソース割当決定部２６は、各端末２の各アプリケーションデータの優先度に基づいて、自基地局１と端末２との無線通信に使用する無線リソースの割当を行う。リソース割当決定部２６は、無線リソースの割当結果を送信部１４へ通知する。

図４は、本実施形態に係る無線リソースの割当の手順を示した概念図である。図４では、ＴＣＰ／ＩＰを用いた通信プロトコルの層構成に対応させている。端末２及びアプリケーションサーバ３は、物理層からアプリケーション層までを有する。基地局１は、物理層からＩＰ層までを有する。

図４において、時刻ｔ０にアプリケーション層からＴＣＰ／ＩＰ層へ、アプリケーションデータに対する遅延要求値（Ｘ）を渡す。

時刻ｔ１にＴＣＰ／ＩＰ層では、アプリケーションデータをＮ個のＴＣＰパケットに格納すべく分割し、ＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）に従って、アプリケーションデータを格納したＴＣＰパケットの送信を開始する。そして、ＴＣＰ／ＩＰ層からデータリンク層へ、ＴＣＰパケット当たりの遅延要求値（Ｙ）とＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）を渡す。図４の例では、ＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）は、ＴＣＰパケットの２個分である。

データリンク層では、ＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）のデータに対する送信遅延要求値（Ｐ）を定義（算出）し、送信遅延要求値（Ｐ）に基づいて、無線リソースを割り当てる対象の候補の順位を決める。そして、この順位に従って無線リソースを割り当てる。物理層では、その無線リソースの割当に従ってＴＣＰパケットの無線送信を行う。

時刻ｔ２にＴＣＰ／ＩＰ層では、ＴＣＰパケットに対する確認応答信号（Ａｃｋ）を受信し、ＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）を更新する。そして、更新後のＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）に従って、アプリケーションデータを格納したＴＣＰパケットの送信を行う。そして、ＴＣＰ／ＩＰ層からデータリンク層へ、ＴＣＰスループット実測値を渡す。これにより、データリンク層では、送信遅延要求値（Ｐ）とＴＣＰスループット実測値に基づいて、無線リソースを割り当てる対象の候補の順位を決める。また、時刻ｔ３では、更新後のＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）に従って、送信遅延要求値（Ｐ）が定義（算出）される。

実施例２は、端末２からアプリケーションサーバ３へアプリケーションデータを送信する場合である。図５は、本実施形態に係る基地局１の実施例２である。図２には、基地局１の上り方向（端末から基地局への方向）に係る概略構成を示している。図５において、基地局１は、情報取得部１１とリソース割当部１２と割当通知部３１とデータ転送部３２を有する。情報取得部１１とリソース割当部１２は、図２に示される実施例１のものに対応する。以下、実施例１と異なる点を主に説明する。

割当通知部３１は、リソース割当部１２の無線リソース割当結果を端末２へ通知する。これにより端末２は、該無線リソース割当結果に従い、割当てられた無線リソースを用いてアプリケーションデータが格納されたＴＣＰパケットを無線送信する。

データ転送部３２は、端末２から受信したＴＣＰパケットをアプリケーションサーバ３へ転送する。

リソース割当部１２は、図３に示される実施例１の構成と同様であるが、以下に図３の構成をもとにして実施例１と異なる点を主に説明する。

送信遅延要求値算出部２１は、端末２からアプリケーションサーバ３へ送信されるアプリケーションデータが格納されるＴＣＰパケットに関する、送信遅延要求値（Ｐ）を算出する。送信遅延要求値（Ｐ）は、端末２からアプリケーションサーバ３へ送信されるアプリケーションデータが格納されるＴＣＰパケットに関し、端末２がＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）に収まる全てのＴＣＰパケットの無線送信を完了すべき時刻までの残り時間を表す。この送信遅延要求値（Ｐ）の算出方法は実施例１と同様である。

なお、情報取得部１１は、アプリケーションデータのサイズを端末２から取得する。また、遅延確認応答タイマの規定時間については、アプリケーションサーバ３のものを取得する。

送信遅延要求値算出部２１は、送信遅延要求値（Ｐ）を要求値記憶部２３に格納する。送信遅延要求値算出部２１は、ＴＣＰウィンドウサイズ（ｃｗｎｄ）の更新時刻に合わせて、送信遅延要求値（Ｐ）を更新する。

スループット要求値算出部２２は、ＴＣＰスループット要求値を算出する。このＴＣＰスループット要求値の算出方法は実施例１と同様である。スループット要求値算出部２２は、ＴＣＰスループット要求値を要求値記憶部２３に格納する。

要求値記憶部２３は、各端末２に係るアプリケーションデータ毎に、送信遅延要求値（Ｐ）とＴＣＰスループット要求値を記憶する。

優先度算出部２４は、各端末２に係るアプリケーションデータ毎に、端末２が無線送信する送信予定時刻までの残り時間に対する送信遅延要求値（Ｐ）の余裕の度合いを表す遅延余裕度と、ＴＣＰスループット実測値とＴＣＰスループット要求値の比較とに基づいて、優先度を算出する。この優先度の算出方法は実施例１と同様である。

優先度算出部２４は、優先度を優先度記憶部２５に格納する。優先度算出部２４は、無線リソースの割当タイミングに合わせて、優先度をを更新する。優先度記憶部２５は、各端末２に係るアプリケーションデータ毎に、優先度を記憶する。

リソース割当決定部２６は、各端末２の各アプリケーションデータの優先度に基づいて、自基地局１と端末２との無線通信に使用する無線リソースの割当を行う。リソース割当決定部２６は、無線リソースの割当結果を割当通知部３１へ通知する。

上述したように本実施形態によれば、ＴＣＰを用いたアプリケーションのアプリケーションデータに対する遅延要求値（Ｘ）が、無線リソースを割り当てる候補のの順位に反映される。これにより、無線端末（例えば、携帯電話機等）向けのＴＣＰを用いたアプリケーション層のベストエフォート型サービス（例えば、ウェブアクセス、楽曲や動画などのファイルのダウンロード、ネットオークション等）の処理遅延に対する利用者からの要求に対して、十分に応えることに寄与することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１…基地局装置、２…端末、３…アプリケーションサーバ、４…ＩＰネットワーク、１１…情報取得部、１２…リソース割当部、１３…データバッファ、１４…送信部、２１…送信遅延要求値算出部、２２…スループット要求値算出部、２３…要求値記憶部、２４…優先度算出部、２５…優先度記憶部、２６…リソース割当決定部、３１…割当通知部、３２…データ転送部

Claims (12)

1. 無線通信ネットワークシステムの基地局装置において、
   自基地局装置に無線接続してデータを送受する端末と該端末のアプリケーション層での通信相手との間で送受されるアプリケーションデータに対する遅延要求値を取得する情報取得部と、
   前記アプリケーションデータに対する遅延要求値に基づいて該アプリケーションデータが格納されるＴＣＰパケットを自基地局装置又は前記端末のうちのアプリケーションデータ送信側から無線送信すべき時刻までの残り時間を算出し、該アプリケーションデータ送信側から無線送信する送信予定時刻に対する該残り時間の余裕度に基づいて自基地局装置と前記端末との無線通信に使用する無線リソースの割当を行うリソース割当部と、
   を備えたことを特徴とする基地局装置。
2. 前記情報取得部は、前記アプリケーションデータの送受に係るＴＣＰウィンドウサイズ及びＴＣＰウィンドウサイズの更新時刻を取得する手段を有し、
   前記リソース割当部は、ＴＣＰウィンドウサイズの単位で、前記残り時間の余裕度を算出することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記情報取得部は、前記アプリケーションデータに対する遅延要求値を前記ＴＣＰパケットのそれぞれに等配分することを想定したＴＣＰパケット当たりの遅延要求値を取得する手段を有し、
   前記リソース割当部は、
   前記ＴＣＰパケット当たりの遅延要求値に基づいて、ＴＣＰウィンドウサイズに収まる全ての前記ＴＣＰパケットの送達確認が前記端末と前記通信相手の間で完了することが要求される時刻までの残り時間を表す送達確認完了残余時間を算出する手段を備えた、
   ことを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
4. 前記情報取得部は、
   前記端末又は前記通信相手のうちのアプリケーションデータ受信側が前記ＴＣＰパケットの送達確認信号を送信してから該送達確認信号がアプリケーションデータ送信側に到達するまでに要すると推定される時間を表す返送時間推定値を取得する手段を有し、
   前記リソース割当部は、
   前記送達確認完了残余時間から前記返送時間推定値を減算し、自基地局装置又は前記端末のうちのアプリケーションデータ送信側がＴＣＰウィンドウサイズに収まる全ての前記ＴＣＰパケットの無線送信を完了すべき時刻までの残り時間を表す送信遅延要求値を算出する送信遅延要求値算出手段を有する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の基地局装置。
5. 前記情報取得部は、
   前記端末又は前記通信相手のうちのアプリケーションデータ受信側の遅延確認応答タイマの規定時間を取得する手段を有し、
   前記送信遅延要求値算出手段は、
   前記送達確認完了残余時間から前記返送時間推定値と前記遅延確認応答タイマの規定時間とを減算し、前記送信遅延要求値を算出する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。
6. 前記情報取得部は、
   前記アプリケーションデータに係るＴＣＰスループット実測値を取得する手段を有し、
   前記リソース割当部は、
   ＴＣＰウィンドウサイズに収まる全ての前記ＴＣＰパケットに格納されるアプリケーションデータの総量をＴＣＰウィンドウサイズに収まる全ての前記ＴＣＰパケット分のＴＣＰパケット当たりの遅延要求値の総量で除算し、ＴＣＰスループット要求値を算出する手段と、
   自基地局装置又は前記端末のうちのアプリケーションデータ送信側が無線送信する送信予定時刻に対する該アプリケーションデータ送信側から前記ＴＣＰパケットを無線送信すべき時刻までの残り時間の余裕度と、前記ＴＣＰスループット要求値に対する前記ＴＣＰスループット実測値の充足度とに基づいて、前記アプリケーションデータの優先度を算出する手段と、
   前記アプリケーションデータの優先度に基づいて、自基地局装置と前記端末との無線通信に使用する無線リソースの割当を行う手段と、を有する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の基地局装置。
7. 無線通信ネットワークシステムの基地局装置において、自基地局装置に無線接続してデータを送受する端末との無線通信に使用する無線リソースを割当てる無線リソース割当方法であって、
   前記基地局装置が、前記端末と該端末のアプリケーション層での通信相手との間で送受されるアプリケーションデータに対する遅延要求値を取得するステップと、
   前記基地局装置が、前記アプリケーションデータに対する遅延要求値に基づいて該アプリケーションデータが格納されるＴＣＰパケットを自基地局装置又は前記端末のうちのアプリケーションデータ送信側から無線送信すべき時刻までの残り時間を算出するステップと、
   前記基地局装置が、該アプリケーションデータ送信側から無線送信する送信予定時刻に対する該残り時間の余裕度に基づいて、自基地局装置と前記端末との無線通信に使用する無線リソースの割当を行うステップと、
   を含むことを特徴とする無線リソース割当方法。
8. 前記基地局装置が、前記アプリケーションデータの送受に係るＴＣＰウィンドウサイズ及びＴＣＰウィンドウサイズの更新時刻を取得するステップをさらに含み、
   前記基地局装置は、ＴＣＰウィンドウサイズの単位で前記残り時間の余裕度を算出する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の無線リソース割当方法。
9. 前記基地局装置が、前記アプリケーションデータに対する遅延要求値を前記ＴＣＰパケットのそれぞれに等配分することを想定したＴＣＰパケット当たりの遅延要求値を取得するステップと、
   前記基地局装置が、前記ＴＣＰパケット当たりの遅延要求値に基づいて、ＴＣＰウィンドウサイズに収まる全ての前記ＴＣＰパケットの送達確認が前記端末と前記通信相手の間で完了することが要求される時刻までの残り時間を表す送達確認完了残余時間を算出するステップと、
   をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の無線リソース割当方法。
10. 前記基地局装置が、前記端末又は前記通信相手のうちのアプリケーションデータ受信側が前記ＴＣＰパケットの送達確認信号を送信してから該送達確認信号がアプリケーションデータ送信側に到達するまでに要すると推定される時間を表す返送時間推定値を取得するステップと、
    前記基地局装置が、前記送達確認完了残余時間から前記返送時間推定値を減算し、自基地局装置又は前記端末のうちのアプリケーションデータ送信側がＴＣＰウィンドウサイズに収まる全ての前記ＴＣＰパケットの無線送信を完了すべき時刻までの残り時間を表す送信遅延要求値を算出するステップと、
    をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の無線リソース割当方法。
11. 前記基地局装置が、前記端末又は前記通信相手のうちのアプリケーションデータ受信側の遅延確認応答タイマの規定時間を取得するステップをさらに含み、
    前記基地局装置は、前記送達確認完了残余時間から前記返送時間推定値と前記遅延確認応答タイマの規定時間とを減算し、前記送信遅延要求値を算出する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の無線リソース割当方法。
12. 前記基地局装置が、前記アプリケーションデータに係るＴＣＰスループット実測値を取得するステップと、
    前記基地局装置が、ＴＣＰウィンドウサイズに収まる全ての前記ＴＣＰパケットに格納されるアプリケーションデータの総量をＴＣＰウィンドウサイズに収まる全ての前記ＴＣＰパケット分のＴＣＰパケット当たりの遅延要求値の総量で除算し、ＴＣＰスループット要求値を算出するステップと、
    前記基地局装置が、自基地局装置又は前記端末のうちのアプリケーションデータ送信側が無線送信する送信予定時刻に対する該アプリケーションデータ送信側から前記ＴＣＰパケットを無線送信すべき時刻までの残り時間の余裕度と、前記ＴＣＰスループット要求値に対する前記ＴＣＰスループット実測値の充足度とに基づいて、前記アプリケーションデータの優先度を算出するステップと、をさらに含み、
    前記基地局装置は、前記アプリケーションデータの優先度に基づいて、自基地局装置と前記端末との無線通信に使用する無線リソースの割当を行う、
    ことを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の無線リソース割当方法。

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