JP2011066639A - 無線リソース割当装置および無線リソース割当方法 - Google Patents

無線リソース割当装置および無線リソース割当方法 Download PDF

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Abstract

【課題】より効率良く無線リソースを割り当てることができる。
【解決手段】トラヒック判定部12は、端末装置毎にVoIPトラヒック量を判定する。VoIPトラヒック量の判定結果に基づいて、スケジューリング動作状態管理部14が、ある端末装置に対するVoIPトラヒックのパケットの送信にDynamicスケジューリングを用いると判定した場合、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部15は、当該端末装置用に管理するリソースブロックを解放し、Dynamicスケジューリング使用RB管理部17は、当該解放されたリソースブロックを、Dynamicスケジューリングで割り当てるリソースブロックとして管理する。
【選択図】図2

Description

本発明は、無線リソース割当装置および無線リソース割当方法に関する。
近年、高速かつ広帯域の無線伝送を実現する次世代の移動通信方式として、例えば3GPP(Third Generation Partnership Project)の標準規格の一つであるLTE(Long Term Evolution)が知られている(例えば、非特許文献1参照)。
LTEでは、下りリンク(基地局から端末局方向へのリンク)の無線伝送方式として直交周波数分割多元接続(Orthogonal Frequency Division Multipul Access、OFDMA)方式を用いる。OFDMA方式は、周波数が互いに直交する複数のサブキャリアから構成される広帯域信号を用いて通信を行うマルチキャリア伝送方式の一つであり、ユーザ(端末局)毎に異なるサブキャリアを使用することで、一基地局と複数のユーザとの間の多元接続を実現する。
また、LTEでは、VoIP(Voice over Internet Protocol、ボイス オーバー インターネット プロトコル)トラヒックを効率良く伝送するための機構が標準仕様上に規定されている。それは、Semi−persistentスケジューリングと呼ばれるものであり、定期的に到着するVoIPトラヒックのパケットの特性を生かし、以下の手順で実現される。
(ア)基地局は、RRC(Radio Resource Control)レイヤのシグナリングで、Semi−persistentスケジューリングによってスケジューリングされるパケットの送信周期(Semi−persistentスケジューリングパケット送信周期)などの設定情報を端末局に事前に通知する。
(イ)基地局は、物理層(PHY層)での制御信号により、最初にSemi−persistentスケジューリングで使用するサブフレームとリソースブロック(Resource block、RB)とを通知する。
(ウ)以降、基地局は、物理層での制御信号を送信することなく、(ア)(イ)で指定した送信周期、サブフレーム、及び当該サブフレーム内のリソースブロックを使用して、端末局にVoIPトラヒックのパケットを送信する。
上記の手順の利点としては、(ウ)において、基地局は、物理層での制御信号を送信する必要がないため、物理層の制御チャネルを圧迫することなく、多くのVoIPトラヒックを収容できることである。
前述の通り、LTEで規定されているSemi−persistentスケジューリングでは、予め、Semi−persistentスケジューリングパケット送信周期と、送信サブフレームと、リソースブロックとを決めて、その無線リソースの利用を暗黙の了解として、基地局が送信したVoIPトラヒックのパケットを端末局が受信する。
しかしながら、実際のVoIPトラヒックは、特に下りリンクにおいて、上位のネットワークでの輻輳などによってパケットの到着時間が揺らぐ。また、AMR(Adaptive Multipul−Rate)のような可変帯域コーデックを採用したVoIPトラヒックの場合は、想定したサイズ以外のVoIPトラヒックのパケットが到着するなど、Semi−persistentスケジューリングにより無線リソースを予約した際の想定と異なることがある。このような場合、効率よく無線リソースを割り当てることができないという問題がある。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、より効率良く無線リソースを割り当てることができる無線リソース割当装置および無線リソース割当方法を提供することを目的とする。
本発明は、端末装置毎にVoIPトラヒック量を判定するトラヒック判定部と、前記VoIPトラヒック量の判定結果に基づいて、前記VoIPトラヒックのパケットの送信に、Semi−persistentスケジューリングを用いるか、Dynamicスケジューリングを用いるかを判定するスケジューリング動作状態管理部と、Semi−persistentスケジューリングで割り当てるリソースブロックを前記端末毎に管理するSemi−persistentスケジューリング使用RB管理部と、Dynamicスケジューリングで割り当てるリソースブロックを管理するDynamicスケジューリング使用RB管理部と、を備え、前記スケジューリング動作状態管理部が、ある端末装置に対するVoIPトラヒックのパケットの送信にDynamicスケジューリングを用いると判定した場合、前記Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部は、当該端末装置用に管理する前記リソースブロックを解放し、前記Dynamicスケジューリング使用RB管理部は、当該解放されたリソースブロックを、Dynamicスケジューリングで割り当てるリソースブロックとして管理することを特徴とする無線リソース割当装置である。
また、本発明の無線リソース割当装置において、前記トラヒック判定部は、端末装置毎に、VoIPトラヒック量が、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部が管理するリソースブロックの容量より大きいか否かを判定し、前記スケジューリング動作状態管理部は、VoIPトラヒック量が、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部が管理するリソースブロックの容量より大きい場合、前記VoIPトラヒックのパケットの送信に、Dynamicスケジューリングを用いると判定し、VoIPトラヒック量が、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部が管理するリソースブロックの容量以下の場合、前記VoIPトラヒックのパケットの送信に、Semi−persistentスケジューリングを用いると判定することを特徴とする。
また、本発明の無線リソース割当装置において、前記トラヒック判定部は、端末装置毎に、VoIPトラヒック量が、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部が管理するリソースブロックの容量以下の閾値より小さいか否かを判定し、前記スケジューリング動作状態管理部は、VoIPトラヒック量が、前記閾値より小さい場合、前記VoIPトラヒックのパケットの送信に、Dynamicスケジューリングを用いると判定し、VoIPトラヒック量が、前記閾値以上の場合、前記VoIPトラヒックのパケットの送信に、Semi−persistentスケジューリングを用いると判定することを特徴とする。
また、本発明の無線リソース割当装置において、前記トラヒック判定部は、端末装置毎に、VoIPトラヒック量が、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部が管理するリソースブロックの容量以下で、かつ、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部が管理するリソースブロックの容量以下の閾値以上であるか否かを判定し、前記スケジューリング動作状態管理部は、VoIPトラヒック量が、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部が管理するリソースブロックの容量以下で、かつ、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部が管理するリソースブロックの容量以下の閾値以上である場合、前記VoIPトラヒックのパケットの送信に、Semi−persistentスケジューリングを用いると判定し、それ以外の場合、前記VoIPトラヒックのパケットの送信に、Dynamicスケジューリングを用いると判定することを特徴とする。
また、本発明は、トラヒック判定部が、端末装置毎にVoIPトラヒック量を判定するトラヒック判定ステップと、スケジューリング動作状態管理部が、前記VoIPトラヒック量の判定結果に基づいて、前記VoIPトラヒックのパケットの送信に、Semi−persistentスケジューリングを用いるか、Dynamicスケジューリングを用いるかを判定するスケジューリング動作状態管理ステップと、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部が、Semi−persistentスケジューリングで割り当てるリソースブロックを前記端末毎に管理するSemi−persistentスケジューリング使用RB管理ステップと、スケジューリング使用RB管理部が、Dynamicスケジューリングで割り当てるリソースブロックを管理するDynamicスケジューリング使用RB管理ステップと、を含み、前記スケジューリング動作状態管理ステップで、ある端末装置に対するVoIPトラヒックのパケットの送信にDynamicスケジューリングを用いると判定した場合、前記Semi−persistentスケジューリング使用RB管理ステップでは、当該端末装置用に管理する前記リソースブロックを解放し、前記Dynamicスケジューリング使用RB管理ステップでは、当該解放されたリソースブロックを、Dynamicスケジューリングで割り当てるリソースブロックとして管理することを特徴とする無線リソース割当方法である。
本発明によれば、より効率良く無線リソースを割り当てることができる。
本発明の一実施形態における無線リソース割当装置を備えた基地局と、VoIPを用いて音声通信を行う端末装置とのネットワーク構成の概要を示した構成図である。 本実施形態における無線リソース割当装置の構成を示した図である。 本実施形態における無線リソース割当装置のスケジューリング動作状態の遷移を示した遷移図である。
以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。図1は、本実施形態の無線リソース割当装置を備えた基地局と、VoIPを用いて音声通信を行う端末装置とのネットワーク構成の概要を示した構成図である。
基地局100と端末装置101とは、無線ネットワークで接続されており、互いにデータの送受信を行うことができる。基地局100と端末装置101とは、通信規格としてLTE(Long Term Evolution)を用いている。
基地局100は、ネットワーク200と接続しており、ネットワーク200を介して端末装置300と通信を行うことができる。
基地局100は、端末装置300から送信されたデータ受信し、受信したデータを端末装置101に送信する。また、基地局100は、端末装置101から送信されたデータを受信し、受信したデータを端末装置300に送信する。
端末装置101と端末装置300とは、VoIPを用いて音声通信を行う。この際に、基地局100が備える無線リソース割当装置1は、端末装置300から送信されたVoIPトラヒックのパケットを、効率よく端末装置101に送信することができるように、VoIPトラヒックのパケットを送信するための無線リソースの割り当てを行う。
なお、LTEで規定されているSemi−persistentスケジューリングでは、基地局100が端末装置101に対して、Semi−persistentスケジューリングによってスケジューリングされるパケット(即ち、VoIPトラヒックのパケット)の送信周期と、送信サブフレームと、VoIPトラヒックのパケットを割り当てるリソースブロックとが予め決められている。
図2は、本実施形態の無線リソース割当装置1の構成を示した図である。図示する例では、無線リソース割当装置1は、VoIPベアラキュー11と、トラヒック判定部12と、Semi−persistentスケジューリング送信タイミング管理部13と、スケジューリング動作状態管理部14と、Semi−persistentスケジューリング使用RB(Resource Block、リソースブロック)管理部15と、Semi−persistent無線リソース割当部16と、Dynamicスケジューリング使用RB管理部17と、Dynamicスケジューラ18とを備える。
VoIPベアラキュー11は、送信先の端末装置101毎に、VoIPトラヒック(3GPPの規定ではVoIPベアラと呼ぶ)のパケットを保持する。具体的には、VoIPベアラキュー11は、端末装置101毎に、端末装置300から送信されたVoIPトラヒックのパケットを保持する。
トラヒック判定部12は、送信先の端末装置101毎に、VoIPベアラキュー11が保持するパケット量(キュー長)を判定する。
Semi−persistentスケジューリング送信タイミング管理部13は、Semi−persistentスケジューリングを用いて基地局100が端末装置101毎にパケットを送信する際のタイミングを管理する。
スケジューリング動作状態管理部14は、トラヒック判定部12によるVoIPベアラキュー11が保持するパケット量の判定結果に基づいて、無線リソース割当装置1の動作状態を定めたスケジューリング動作状態を管理する。スケジューリング動作状態については後述する。
Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部15は、Semi−persistentスケジューリングを用いて基地局100が端末装置101にVoIPトラヒックのパケットを送信する際に使用するリソースブロックを管理する。
Semi−persistent無線リソース割当部16は、トラヒック判定部12の指示と、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部15が管理する情報とに基づいて、Semi−persistentスケジューリングを用いて基地局100が端末装置101に送信するVoIPトラヒックのパケットをリソースブロックに割り当てる。
Dynamicスケジューリング使用RB管理部17は、Dynamicスケジューリングを用いて基地局100が端末装置101にVoIPトラヒックのパケットや、他のトラヒックのパケットを送信する際に使用することが可能なリソースブロックを管理する。
Dynamicスケジューラ18は、トラヒック判定部12の指示と、Dynamicスケジューリング使用RB管理部17が管理する情報とに基づいて、Dynamicスケジューリングを用いて基地局100が端末装置101に送信するVoIPトラヒックのパケットをリソースブロックに割り当てる。
次に、基地局100が端末装置101にVoIPトラヒックのパケットを送信するための無線リソースを、本実施形態の無線リソース割当装置1が基地局100に割り当てる動作について説明する。無線リソース割当装置1は、この動作を端末装置101毎に行う。
本実施形態では、VoIPトラヒックのパケットの大きさが、Semi−persistentスケジューリングで定められたリソースブロックの大きさ(MaxVoicePktSize)より大きい場合、基地局100はDynamicスケジューリングを用いてVoIPトラヒックのパケットを送信する。また、VoIPトラヒックのパケットの大きさが、Semi−persistentスケジューリングで定められたリソースブロックの大きさより小さく、リソースブロックの容量が無駄となる大きさ(MinVoicePktSize)より小さい場合、基地局100はDynamicスケジューリングを用いてVoIPトラヒックのパケットを送信する。なお、MaxVoicePktSizeとMinVoicePktSizeとは、任意に決定することができる値(閾値)である。
図3は、基地局100が端末装置101にVoIPトラヒックのパケットを送信するための無線リソースを割り当てる際における、無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態の遷移を示した遷移図である。
無線リソース割当装置1の動作は、スケジューリング動作状態に応じて異なる。本実施形態では、無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態を「状態1」〜「状態4」の4つに分類する。無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態は、スケジューリング動作状態管理部13が管理する。なお、基地局100が端末装置101に対してVoIPトラヒックのパケットの送信を開始する際の無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態は、「状態1」である。
無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態が「状態1」の場合、無線リソース割当装置1は、Dynamicスケジューリングを用いて、無線リソースを割り当てる。無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態が「状態3」の場合、無線リソース割当装置1は、Semi−persistentスケジューリングを用いて、無線リソースを割り当てる。なお、無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態が「状態3」の場合においても、無線リソース割当装置1は、Dynamicスケジューリングを用いて、無線リソースを割り当てることもある。
また、無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態が「状態1」から「状態3」に遷移する間の状態を「状態2」とする。また、無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態が「状態3」から「状態1」に遷移する間の状態を「状態4」とする。
[スケジューリング動作状態が「状態1」の場合での無線リソース割当装置1の動作]
以下、スケジューリング動作状態が「状態1」の場合での無線リソース割当装置1の動作について説明する。
スケジューリング動作状態管理部13が管理するスケジューリング動作状態が「状態1」の場合、トラヒック判定部12は、サブフレームの送信を開始する毎に、VoIPベアラキュー11のキュー長を確認する。
トラフィック判定部12は、確認したVoIPベアラキュー11のキュー長が、MaxVoicePktSizeより大きい場合、若しくはMinVoicePktSizeより小さく、かつ0より大きい場合、処理S101を行う。また、トラフィック判定部12は、確認したVoIPベアラキュー11のキュー長が、MaxVoicePktSize以下で、かつMinVoicePktSize以上の場合、処理S102を行う。
(処理S101)トラフィック判定部12は、Dynamicスケジューリングを用いて基地局100が端末装置101にVoIPトラヒックのパケットを送信するための無線リソースを割り当てるように、Dynamicスケジューラ18に対して指示する。
指示を受けたDynamicスケジューラ18は、Dynamicスケジューリング使用RB管理部16が管理する、Dynamicスケジューリングで使用することができるリソースブロックに、基地局100が端末装置101に送信するVoIPトラヒックのパケットを割り当てる。続いて、基地局100は、割り当てられたリソースブロックにVoIPトラヒックのパケットを格納し、サブフレームを端末装置101に送信する。その後、無線リソース割当装置1は、「状態1」の動作を継続する。
(処理S102)トラフィック判定部12は、Dynamicスケジューリングを用いて基地局100が端末装置101にVoIPトラヒックのパケットを送信するための無線リソースを割り当てるように、Dynamicスケジューラ18に対して指示する。
指示を受けたDynamicスケジューラ18は、Dynamicスケジューリング使用RB管理部16が管理する、Dynamicスケジューリングで使用することができるリソースブロックに、基地局100が端末装置101に送信するVoIPトラヒックのパケットを割り当てる。続いて、基地局100は、割り当てられたリソースブロックにVoIPトラヒックのパケットを格納し、サブフレームを端末装置101に送信する。
続いて、スケジューリング動作状態管理部13は、VoIPベアラキュー11のキュー長が、MaxVoicePktSize以下、かつMinVoicePktSize以上であるため、自身が記憶する無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態を「状態2」とする。このとき、基地局100は、端末装置101に対して、Semi−persistentスケジューリングを用いてVoIPトラヒックのパケットを送信することを示す情報を物理層の制御信号で送信する。その後、無線リソース割当装置1は、「状態2」の動作を行う。
[スケジューリング動作状態が「状態2」の場合での無線リソース割当装置1の動作]
以下、スケジューリング動作状態が「状態2」の場合での無線リソース割当装置1の動作について説明する。
スケジューリング動作状態管理部13が管理する無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態が「状態2」の場合、トラヒック判定部12は、サブフレームの送信を開始する毎に、VoIPベアラキュー11のキュー長を確認する。
トラフィック判定部12は、確認したVoIPベアラキュー11のキュー長が、0より大きい場合、処理201を行う。
(処理S201)Dynamicスケジューリングを用いて基地局100が端末装置101にVoIPトラヒックのパケットを送信するための無線リソースを割り当てるように、Dynamicスケジューラ18に対して指示する。
指示を受けたDynamicスケジューラ18は、Dynamicスケジューリング使用RB管理部16が管理する、Dynamicスケジューリングで使用することができるリソースブロックに、基地局100が端末装置101に送信するVoIPトラヒックのパケットを割り当てる。続いて、基地局100は、割り当てられたリソースブロックにVoIPトラヒックのパケットを格納し、サブフレームを端末装置101に送信する。
一方、トラフィック判定部12によるVoIPベアラキュー11のキュー長の確認処理とは別に、スケジューリング動作状態管理部13は、Semi−persistentスケジューリングでVoIPトラヒックのパケットを送信することを端末装置101に伝わったか否かを判定し、「状態3」に遷移するか、若しくは「状態1」に遷移するかを判定する。
具体的には、スケジューリング動作状態管理部13は、基地局100が、Semi−persistentスケジューリングを用いてVoIPトラヒックのパケットを送信することを示す情報含んだ物理層の制御信号に対する応答メッセージを、端末装置101から受信したか否かを判定する。スケジューリング動作状態管理部13は、Semi−persistentスケジューリングを用いてVoIPトラヒックのパケットを送信することを示す情報含んだ物理層の制御信号に対する応答メッセージを端末装置101から受信したと判定した場合、自身が記憶する無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態を「状態3」とする。その後、無線リソース割当装置1は、「状態3」の動作を行う。また、スケジューリング動作状態管理部13は、Semi−persistentスケジューリングを用いてVoIPトラヒックのパケットを送信することを示す情報含んだ物理層の制御信号に対する応答メッセージを端末装置101から受信しなかったと判定した場合、自身が記憶する無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態を「状態1」とする。その後、無線リソース割当装置1は、「状態1」の動作を行う。
[スケジューリング動作状態が「状態3」の場合での無線リソース割当装置1の動作]
以下、スケジューリング動作状態が「状態3」の場合での無線リソース割当装置1の動作について説明する。
スケジューリング動作状態管理部13が管理する無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態が「状態3」の場合、トラヒック判定部12は、Semi−persistentスケジューリング送信タイミング管理部13が管理するSemi−persistentスケジューリングパケット送信周期毎に、VoIPベアラキュー11のキュー長を確認する。
トラフィック判定部12は、確認したVoIPベアラキュー11のキュー長が、MaxVoicePktSize以下であり、かつMinVoicePktSize以上である場合、処理S301を行う。また、トラフィック判定部12は、確認したVoIPベアラキュー11のキュー長が、MaxVoicePktSizeより大きい場合、またはMinVoicePktSizeより小さく、かつ0より大きい場合、処理S302を行う。また、トラヒック判定部12は、確認したVoIPベアラキュー11のキュー長が0である場合、処理S303を行う。また、トラフィック判定部12は、確認したVoIPベアラキュー11のキュー長が、MinVoicePktSizeより小さく、かつ0より大きい場合がNsilent回連続して発生した場合、処理S304を行う。また、トラヒック判定部12は、確認したVoIPベアラキュー11のキュー長が0である場合がNsilent2回連続して発生した場合、処理S305を行う。
なお、Nsilent、及びNsilent2は、頻繁に「状態3」の状態から「状態4」の状態に遷移しないように設定している値であり、任意の値に設定することができる。
(処理S301)トラフィック判定部12は、Semi−persistentスケジューリングを用いて基地局100が端末装置101にVoIPトラヒックのパケットを送信するための無線リソースを割り当てるように、Semi−persistent無線リソース割当部16に対して指示する。
指示を受けたSemi−persistentスケジューリング無線リソース割当部15は、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部15が管理する、Semi−persistentスケジューリングで定められているリソースブロックに、基地局100が端末装置101に送信するVoIPトラヒックのパケットを割り当てる。続いて、基地局100は、割り当てられたリソースブロックにVoIPトラヒックのパケットを格納し、サブフレームを端末装置101に送信する。その後、無線リソース割当装置1は、「状態3」の動作を継続する。
(処理S302)トラフィック判定部12は、Dynamicスケジューリングを用いて基地局100が端末装置101にVoIPトラヒックのパケットを送信するための無線リソースを割り当てるように、Dynamicスケジューラ18に対して指示する。
指示を受けたDynamicスケジューラ18は、Dynamicスケジューリング使用RB管理部17が管理する、Dynamicスケジューリングで使用することができるリソースブロックに、基地局100が端末装置101に送信するVoIPトラヒックのパケットを割り当てる。
また、トラヒック判定部12は、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部15に、Semi−persistentスケジューリングで定められているリソースブロックを一時的に解放するように指示する。指示を受けたSemi−persistentスケジューリング使用RB管理部15は、Semi−persistentスケジューリングで定められているリソースブロックを一時的に解放する。また、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部15は、Dynamicスケジューリング使用RB管理部17に、Semi−persistentスケジューリングで定められているリソースブロックを一時的に解放したことを通知する。これにより、Dynamicスケジューリング使用RB管理部17は、解放されたリソースブロックをDynamicスケジューリングで用いることができる。よって、VoIPトラヒックのパケットの送信に用いないリソースブロックを解放でき、無線リソースを効率的に利用することができる。
続いて、基地局100は、割り当てられたリソースブロックにVoIPトラヒックのパケットを格納し、サブフレームを端末装置101に送信する。その後、無線リソース割当装置1は、「状態3」の動作を継続する。
(処理S303)トラフィック判定部12は、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部15に、Semi−persistentスケジューリングで定められているリソースブロックを解放しないように指示する。指示を受けたSemi−persistentスケジューリング使用RB管理部15は、Semi−persistentスケジューリングで定められているリソースブロックを解放しない。これは、Semi−persistentスケジューリングを用いている場合、端末装置101(受信装置)側では、Semi−persistentスケジューリングで定められているリソースブロックに格納されているパケットは、全てVoIPトラヒックのパケットであると認識するため、他のトラヒックのパケットの送信に使用させないようにするためである。その後、無線リソース割当装置1は、「状態3」の動作を継続する。
(処理S304)トラフィック判定部12は、Dynamicスケジューリングを用いて基地局100が端末装置101にVoIPトラヒックのパケットを送信するための無線リソースを割り当てるように、Dynamicスケジューラ18に対して指示する。
指示を受けたDynamicスケジューラ18は、Dynamicスケジューリング使用RB管理部16が管理する、Dynamicスケジューリングで使用することができるリソースブロックに、基地局100が端末装置101に送信するVoIPトラヒックのパケットを割り当てる。続いて、基地局100は、割り当てられたリソースブロックにVoIPトラヒックのパケットを格納し、サブフレームを端末装置101に送信する。
続いて、スケジューリング動作状態管理部13は、VoIPベアラキュー11のキュー長が、MinVoicePktSizeより小さく、かつ0より大きい場合がNsilent回連続して発生したため、自身が記憶する無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態を「状態4」とする。このとき、基地局100は、端末装置101に対して、Dynamicスケジューリングを用いてVoIPトラヒックのパケットを送信することを示す情報を物理層の制御信号で送信する。その後、無線リソース割当装置1は、「状態4」の動作を行う。
(処理S305)トラフィック判定部12は、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部15に、Semi−persistentスケジューリングで定められているリソースブロックを解放しないように指示する。指示を受けたSemi−persistentスケジューリング使用RB管理部15は、Semi−persistentスケジューリングで定められているリソースブロックを解放しない。これは、Semi−persistentスケジューリングを用いている場合、端末装置101(受信装置)側では、Semi−persistentスケジューリングで定められているリソースブロックに格納されているパケットは、全てVoIPトラヒックのパケットであると認識するため、他のトラヒックのパケットの送信に使用させないようにするためである。
続いて、スケジューリング動作状態管理部13は、VoIPベアラキュー11のキュー長が0である場合がNsilent2回連続して発生したため、自身が記憶する無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態を「状態4」とする。このとき、基地局100は、端末装置101に対して、Dynamicスケジューリングを用いてVoIPトラヒックのパケットを送信することを示す情報を物理層の制御信号で送信する。その後、無線リソース割当装置1は、「状態4」の動作を行う。
[スケジューリング動作状態が「状態4」の場合での無線リソース割当装置1の動作]
以下、スケジューリング動作状態が「状態4」の場合での無線リソース割当装置1の動作について説明する。
スケジューリング動作状態管理部13が管理する無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態が「状態4」の場合、トラヒック判定部12は、Semi−persistentスケジューリング送信タイミング管理部13が管理するSemi−persistentスケジューリングパケット送信周期毎に、VoIPベアラキュー11のキュー長を確認する。
トラフィック判定部12は、確認したVoIPベアラキュー11のキュー長が、0より大きい場合、処理S401を行う。
(処理S401)トラヒック判定部12は、Dynamicスケジューリングを用いて基地局100が端末装置101にVoIPトラヒックのパケットを送信するための無線リソースを割り当てるように、Dynamicスケジューラ18に対して指示する。
指示を受けたDynamicスケジューラ18は、Dynamicスケジューリング使用RB管理部16が管理する、Dynamicスケジューリングで使用することができるリソースブロックに、基地局100が端末装置101に送信するVoIPトラヒックのパケットを割り当てる。続いて、基地局100は、割り当てられたリソースブロックにVoIPトラヒックのパケットを格納し、サブフレームを端末装置101に送信する。
一方、トラフィック判定部12によるVoIPベアラキュー11のキュー長の確認処理とは別に、スケジューリング動作状態管理部13は、DynamicスケジューリングでVoIPトラヒックのパケットを送信することが端末装置101に伝わったか否か、若しくは、DynamicスケジューリングでVoIPトラヒックのパケットを送信することを端末装置101に通知する信号を送信してから一定時間経過したか否か、を判定し、「状態1」の状態に遷移するか否かを判定する。
具体的には、スケジューリング動作状態管理部13は、基地局100が、Dynamicスケジューリングを用いてVoIPトラヒックのパケットを送信することを示す情報を含んだ物理層の制御信号に対する応答メッセージを、端末装置101から受信したか否かを判定する。スケジューリング動作状態管理部13は、Dynamicスケジューリングを用いてVoIPトラヒックのパケットを送信することを示す情報を含んだ物理層の制御信号に対する応答メッセージを端末装置101から受信したと判定した場合、自身が記憶する無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態を「状態1」とする。また、スケジューリング動作状態管理部13は、基地局100が、Dynamicスケジューリングを用いてVoIPトラヒックのパケットを送信することを示す情報を含んだ物理層の制御信号を送信してから、一定時間経過したか否かを判定する。スケジューリング動作状態管理部13は、Dynamicスケジューリングを用いてVoIPトラヒックのパケットを送信することを示す情報を含んだ物理層の制御信号を送信してから、一定時間経過したと判定した場合、自身が記憶する無線リソース割当装置1のスケジューリング動作状態を「状態1」とする。その後、無線リソース割当装置1は、「状態1」の動作を行う。
上述したとおり、本実施形態の無線リソース割当装置1は、Semi−persistentスケジューリングで定められたリソースブロックの大きさと、VoIPベアラキュー14のキュー長とを比較する。そして、VoIPベアラキュー14が蓄積しているVoIPトラヒックのパケットの量が多く、Semi−persistentで定められたリソースブロックで格納することができない場合、無線リソース割当装置1は、Dynamicスケジューリングを用いて、基地局100が端末装置101に送信するVoIPトラヒックのパケットに対してリソースブロック(無線リソース)を割り当てる。
従来、Semi−persistentスケジューリングを用いた場合、リソースブロックのサイズを変更することができないため、基地局100が端末装置101に送信するVoIPトラヒックのパケットのうち、最大のパケットの大きさに合わせてリソースブロックの大きさを定めていた。例えば、基地局100が端末装置101に送信するVoIPトラヒックのパケットのうち、ごくまれに他のVoIPトラヒックのパケットの大きさよりも大きなサイズのVoIPトラヒックのパケットが存在する場合、基地局100が端末装置101に送信する最大のパケットの大きさに応じてリソースブロックの大きさを定めなければならなかった。よって、大きさが小さいVoIPトラヒックのパケットを送信する際にはリソースブロックに空きがあり、無線リソースが無駄になっていた。
しかしながら、本実施形態の無線リソース割当装置1を用いることで、基地局100は、Semi−persistentスケジューリングで定めたリソースブロックの大きさより大きなVoIPトラヒックのパケットを送信する場合(MaxVoicePktSizeより大きなVoIPトラヒックのパケットを送信する場合)、Dynamicスケジューリングを用いて送信することができる。
そのため、Semi−persistentスケジューリングを用いて無線リソースを割り当てる場合においても、Semi−persistentスケジューリングで定めるリソースブロックの大きさを、VoIPトラヒックのパケットの最大値に設定しなくてもよく、平均的なVoIPトラヒックのパケットの大きさに合わせて設定することができる。よって、Semi−persistentスケジューリングで定めたリソースブロックの空きが少なくなり、効率よくVoIPトラヒックのパケットを送信することができる。
また、上述したとおり、本実施形態の無線リソース割当装置1は、Semi−persistentスケジューリングで定められたリソースブロックの大きさと、VoIPベアラキュー14のキュー長とを比較する。そして、VoIPベアラキュー14が蓄積しているVoIPトラヒックのパケットの量が少なく、Semi−persistentで定められたリソースブロックの大きさが大きい場合、無線リソース割当装置1は、Dynamicスケジューリングを用いて、基地局100が端末装置101に送信するVoIPトラヒックのパケットに対してリソースブロックを割り当てる。
例えば、基地局100が端末装置101に送信するVoIPトラヒックのパケットが、Semi−persistentスケジューリングで定めたリソースブロックの大きさより小さい場合、リソースブロックのサイズより小さなパケットを送信する際は、リソースブロックに空きがあり、無線リソースが無駄になっていた。
しかしながら、本実施形態の無線リソース割当装置1を用いることで、基地局100は、Semi−persistentスケジューリングで定めたリソースブロックの大きさより小さなVoIPトラヒックのパケットを送信する場合(MinVoicePktSizeより小さなVoIPトラヒックのパケットを送信する場合)、Dynamicスケジューリングを用いてVoIPトラヒックのパケットを送信することができる。これにより、小さなVoIPトラヒックのパケットを送信する際にもリソースブロックの空きが無くなり、効率よくVoIPトラヒックのパケットを送信することができる。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
1・・・無線リソース割当装置、11・・・VoIPベアラキュー、12・・・トラヒック判定部、13・・・Semi−persistentスケジューリング送信タイミング管理部、14・・・スケジューリング動作状態管理部、15・・・Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部、16・・・Semi−persistent無線リソース割当部、17・・・Dynamicスケジューリング使用RB管理部、18・・・Dynamicスケジューラ、100・・・基地局、101,300・・・端末装置、200・・・ネットワーク

Claims (5)

  1. 端末装置毎にVoIPトラヒック量を判定するトラヒック判定部と、
    前記VoIPトラヒック量の判定結果に基づいて、前記VoIPトラヒックのパケットの送信に、Semi−persistentスケジューリングを用いるか、Dynamicスケジューリングを用いるかを判定するスケジューリング動作状態管理部と、
    Semi−persistentスケジューリングで割り当てるリソースブロックを前記端末毎に管理するSemi−persistentスケジューリング使用RB管理部と、
    Dynamicスケジューリングで割り当てるリソースブロックを管理するDynamicスケジューリング使用RB管理部と、
    を備え、
    前記スケジューリング動作状態管理部が、ある端末装置に対するVoIPトラヒックのパケットの送信にDynamicスケジューリングを用いると判定した場合、前記Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部は、当該端末装置用に管理する前記リソースブロックを解放し、前記Dynamicスケジューリング使用RB管理部は、当該解放されたリソースブロックを、Dynamicスケジューリングで割り当てるリソースブロックとして管理する
    ことを特徴とする無線リソース割当装置。
  2. 前記トラヒック判定部は、端末装置毎に、VoIPトラヒック量が、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部が管理するリソースブロックの容量より大きいか否かを判定し、
    前記スケジューリング動作状態管理部は、VoIPトラヒック量が、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部が管理するリソースブロックの容量より大きい場合、前記VoIPトラヒックのパケットの送信に、Dynamicスケジューリングを用いると判定し、VoIPトラヒック量が、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部が管理するリソースブロックの容量以下の場合、前記VoIPトラヒックのパケットの送信に、Semi−persistentスケジューリングを用いると判定する
    ことを特徴とする請求項1に記載の無線リソース割当装置。
  3. 前記トラヒック判定部は、端末装置毎に、VoIPトラヒック量が、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部が管理するリソースブロックの容量以下の閾値より小さいか否かを判定し、
    前記スケジューリング動作状態管理部は、VoIPトラヒック量が、前記閾値より小さい場合、前記VoIPトラヒックのパケットの送信に、Dynamicスケジューリングを用いると判定し、VoIPトラヒック量が、前記閾値以上の場合、前記VoIPトラヒックのパケットの送信に、Semi−persistentスケジューリングを用いると判定する
    ことを特徴とする請求項1に記載の無線リソース割当装置。
  4. 前記トラヒック判定部は、端末装置毎に、VoIPトラヒック量が、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部が管理するリソースブロックの容量以下で、かつ、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部が管理するリソースブロックの容量以下の閾値以上であるか否かを判定し、
    前記スケジューリング動作状態管理部は、VoIPトラヒック量が、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部が管理するリソースブロックの容量以下で、かつ、Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部が管理するリソースブロックの容量以下の閾値以上である場合、前記VoIPトラヒックのパケットの送信に、Semi−persistentスケジューリングを用いると判定し、それ以外の場合、前記VoIPトラヒックのパケットの送信に、Dynamicスケジューリングを用いると判定する
    ことを特徴とする請求項1に記載の無線リソース割当装置。
  5. トラヒック判定部が、端末装置毎にVoIPトラヒック量を判定するトラヒック判定ステップと、
    スケジューリング動作状態管理部が、前記VoIPトラヒック量の判定結果に基づいて、前記VoIPトラヒックのパケットの送信に、Semi−persistentスケジューリングを用いるか、Dynamicスケジューリングを用いるかを判定するスケジューリング動作状態管理ステップと、
    Semi−persistentスケジューリング使用RB管理部が、Semi−persistentスケジューリングで割り当てるリソースブロックを前記端末毎に管理するSemi−persistentスケジューリング使用RB管理ステップと、
    スケジューリング使用RB管理部が、Dynamicスケジューリングで割り当てるリソースブロックを管理するDynamicスケジューリング使用RB管理ステップと、
    を含み、
    前記スケジューリング動作状態管理ステップで、ある端末装置に対するVoIPトラヒックのパケットの送信にDynamicスケジューリングを用いると判定した場合、前記Semi−persistentスケジューリング使用RB管理ステップでは、当該端末装置用に管理する前記リソースブロックを解放し、前記Dynamicスケジューリング使用RB管理ステップでは、当該解放されたリソースブロックを、Dynamicスケジューリングで割り当てるリソースブロックとして管理する
    ことを特徴とする無線リソース割当方法。
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