JP4012395B2

JP4012395B2 - Downlink packet scheduling method and radio base station

Info

Publication number: JP4012395B2
Application number: JP2001350599A
Authority: JP
Inventors: 昌史臼田; 武宏中村
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2001-11-15
Filing date: 2001-11-15
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2021-11-15
Also published as: JP2003152630A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下りパケットスケジューリング方法及び無線基地局に係り、より詳しくは、無線基地局と当該無線基地局により形成される無線ゾーンに在圏する複数の移動局の各々との間で無線通信を行う移動通信システムにおける、無線基地局から移動局への下り方向のパケット送信に関する下りパケットスケジューリング方法、及び当該移動通信システムを構成する無線基地局に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信システムの下りリンクにおいて、無線基地局が、当該無線基地局の形成する無線ゾーンに在圏する複数の移動局との間で、一つの物理チャネルを共有して用いる場合がある。以下、この時に用いられる物理チャネルを「下り共有チャネル」と呼ぶ。この下り共有チャネルにおいては、無線基地局が、通信相手である複数の移動局に対する送信順序を、各移動局の瞬時の無線品質に基づいて制御することによって、その基地局で提供できるスループットを高めることが出来る。このような無線基地局による送信順序制御は、スケジューリングと呼ばれる。特に、伝送遅延に対する要求条件がさほど厳しくないパケットデータ伝送については、スケジューリングを適用することにより、通信容量が増大し、あるいは、通信品質が向上することが知られている（例えば、文献：J.M.Holtzman、IEEE VTC2000 spring）。
【０００３】
広帯域ＣＤＭＡ無線通信システムの２つの標準化プロジェクト「３ＧＰＰ」（3^rd generation partnership project）と「３ＧＰＰ２」（3^rd generation partnership project 2）において、下り方向高速パケット伝送方式である「ＨＳＤＰＡ」（文献“3GPP TR25.848 v4.0.0”）や「1XEV-Do」(文献“3GPP2 C.S0024 Rev.1.0.0)の標準化が行われている。これらの方式においても、回線の通信速度を適応的に変える方式（適応変調・符号化方式）と、数ｍｓの周期で動作するスケジューリングを組み合わせて用いることで、個々のユーザに対するスループット、およびシステム全体のスループットを向上させることが出来るようになっている。
【０００４】
パケットスケジューリング方法として、従来から良く知られるものに、ラウンドロビンスケジューラ、Max C/Iスケジューラ、Proportional fairnessスケジューラと呼ばれるものがある。
【０００５】
このうちラウンドロビンスケジューラは、無線基地局に属する移動局に順番に下り共有チャネルの送信割り当てを行うものである。図７に、無線基地局が、２つの移動局＃１、＃２と通信している場合の、それぞれの移動局における下り品質の時間的変動と、ラウンドロビンスケジューラによる送信割り当てパターンの一例を示す。ただし、図中の太線で示した部分が、それぞれの移動局に送信割り当てが行われた時間区間を示す。この図７に示されるように、ラウンドロビンスケジューラは、下り品質にかかわらず、各移動局に順番に（図７の例では交互に）送信の割り当てが行われるため、各移動局に対する送信に割り当てられる時間は公平となる。しかしながら、各移動局の下り無線品質の良し悪しに関係なく割り当てが行われるため、以下に説明する他の２つのタイプのスケジューラに比較して、一般に、得られるスループットは低くなる。
【０００６】
Max C/Iスケジューラは、無線基地局に属する移動局のうち、スケジューリング周期の開始時に下り品質が最も高い移動局に対して送信割り当てを行うスケジューリング方法である。図８に、無線基地局が、２つの移動局＃１、＃２と通信している場合の各移動局における下り品質の時間的変動と、Max C/Iスケジューラによる送信割り当てパターンの一例を示す。通常、伝送する回線の品質が高くなれば、伝送できる情報速度は高くなることにより、このようなスケジューリング方法が、当該無線基地局のスループットを最大にする。しかしながら、例えば無線基地局から遠くに位置する移動局などの平均的に下り回線状況が悪い移動局に対してはほとんど送信機会が与えられないため、各移動局で得られるスループットが極端に異なるおそれがあるという問題が生じる。すなわち、基地局近傍に位置する移動局は極端に良いスループットを得ることが出来るものの、それ以外の移動局は非常に低いスループットとなる状況が生じうる。
【０００７】
Proportional fairnessスケジューラは、上記ラウンドロビンスケジューラのように、各移動局への送信に割り当てられる時間は公平にしつつ、個々の移動局の下り回線状況の瞬時的な変動に応じて送信割り当てを行うスケジューラである。文献（A.Jalai, IEEE VTC2000 spring）に、Proportional fairnessスケジューラの詳細が示されている。具体的には、移動局の瞬時の下り品質と時間平均した下り品質との比が一番高いものに対して送信割り当てを行う。図９に、無線基地局が、２つの移動局＃１、＃２と通信している場合の、それぞれの移動局における下り品質の時間的変動と、Proportional fairnessスケジューラによる送信割り当てパターンの一例を示す。この図９からわかるように、瞬時下り品質を、平均下り品質で割った値をスケジューリングの基準とすることで、各々の移動局において、下り品質が比較的良い状況で送信の割り当てが行われるため、ラウンドロビンスケジューラに比較して、高いスループットを得ることが期待できる。そのうえ、各々の移動局における下り品質の変動の様子がほぼ等しい状況であれば、時間的に公平な割り当てを実現することが出来る、という利点がある。このような利点により、従来は、Proportional fairnessスケジューラが用いられていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、Proportional fairnessスケジューラは、各々の移動局における下り品質の変動具合が異なる場合には、時間的に公平なスケジューリングが実現できない、という問題点がある。即ち、下り品質の変動は、同じ無線基地局に属する移動局の中でも、移動局の移動速度や移動局近傍の伝搬条件などにより、大きく異なることもある。その場合、変動が大きい移動局においては、その変動のピークに近い部分で送信割り当てが行われるが、変動がほとんど生じないような移動局においては、ほとんど送信割り当てが行われないという問題が生じうる。図１０に、無線基地局が３つの移動局＃１、＃２、＃３と通信している場合の、各移動局における下り品質の時間的変動とProportional fairnessスケジューラによる送信割り当てパターンの一例を示す。図１０において、移動局＃３のような下り品質の変動が小さい移動局に対しては、送信割り当て時間が極端に短くなり、時間的な公平性を実現できないといった不都合が生じうる。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、各移動局の下り品質の変動具合が異なる場合においても、各移動局の下り品質が、当該移動局の平均的な下り品質に比べて良い場合に送信割り当てを行いつつ、共有チャネルの時間的な送信割り当てを移動局間で公平とすることができる下りパケットスケジューリング方法及び無線基地局を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１記載の下りパケットスケジューリング方法は、無線基地局と当該無線基地局により形成される無線ゾーンに在圏する複数の移動局の各々との間で無線通信を行う移動通信システムにおける、前記無線基地局から前記移動局への下り方向のパケット送信に関する下りパケットスケジューリング方法であって、前記無線基地局が、パケット通信中の各移動局についての瞬時の下り品質情報と各移動局についての当該瞬時の下り品質情報の時間的な分布とに基づいて、前記複数の移動局における各移動局についてのパケット送信の優先度を表す送信優先度係数を算出する優先度係数算出工程と、前記無線基地局が、各移動局についての送信優先度係数と各移動局に対して送信すべきパケットの有無とに基づいて、送信すべきパケットを決定する決定工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の構成によれば、無線基地局は、優先度係数算出工程にて、パケット通信中の各移動局についての瞬時の下り品質情報と各移動局についての当該瞬時の下り品質情報の時間的な分布（例えば、当該分布から得られる瞬時下り品質の平均値に加え、変動具合を表す値（標準偏差など））とに基づいて、複数の移動局における各移動局についてのパケット送信の優先度を表す送信優先度係数を算出し、決定工程にて、各移動局についての送信優先度係数と各移動局に対して送信すべきパケットの有無とに基づいて、送信すべきパケットを決定する。例えば、送信すべきパケットが存在する移動局の中で、算出された送信優先度係数が最も高い移動局のパケットを、送信すべきパケットとして決定することができる。
【００１２】
ここで、上記発明の作用を、具体例を挙げて説明する。図１（ａ）、（ｂ）は、２つの移動局＃１、＃２における、下り品質の累積分布の一例を示したものである。この例では、２つの移動局の下り品質の分布が互いに異なる形状となっており、図１（ａ）に示す移動局＃１の下り品質値は、変動幅が小さく、平均値の近傍に集中しているのに対し、図１（ｂ）に示す移動局＃２の下り品質値は、変動幅が大きく、広範囲に分布している。
【００１３】
ある時刻ｔ０において、各移動局の下り品質値が、この図１に示すような時間的分布をとる場合には、従来のProportional fairnessスケジューラでは、（瞬時下り品質／平均下り品質）の値が高い方が選択されるので、この図１の例では、移動局＃２が選択される。
【００１４】
一方、この発明では、瞬時下り品質の時間的な分布も考慮して選択が行われる。例えば、時刻ｔ０での瞬時値の累積確率は、移動局＃１が「０．９」で、移動局＃２が「０．７」であるが、この瞬時値の累積確率が高い方の移動局＃１が、移動局＃２よりも優先される。すなわち、上記発明は、各移動局の下り品質の変動度合いが異なる場合においても、時間的に公平な送信割り当てを行うように作用する。
【００１５】
このように、共有チャネルの送信割り当てにおいて、従来のように各移動局についての瞬時の下り品質と平均下り品質のみでなく、当該瞬時の下り品質情報の時間的な分布も判断要素に加えて、共有チャネルの送信割り当てが行われるので、各移動局における下り品質の変動の具合（即ち、時間的な分布の形状）が異なる場合においても、時間的に公平な送信割り当てを行うことが出来る。
【００１６】
ところで、優先度係数算出工程では、請求項２に記載したように、無線基地局は、送信優先度係数として、各移動局についての瞬時の下り品質情報の時間的な分布の累積確率値を算出することが好ましい。これにより、各移動局の下り品質が良い状況で送信割り当てが行われる上に、送信割り当ての公平化をより精度良く行うことができる。
【００１７】
また、優先度係数算出工程では、請求項３に記載したように、無線基地局は、各移動局についての瞬時の下り品質情報、各移動局についての瞬時の下り品質情報の時間的な分布から得られる当該瞬時の下り品質情報の平均値及び当該瞬時の下り品質情報の標準偏差に基づいて、各移動局についての送信優先度係数を算出することが好ましい。このように送信優先度係数の算出において、瞬時の下り品質情報の標準偏差を用いることで、各移動局の下り品質が良い状況で送信割り当てが行われる上に、比較的簡易に、時間的に公平なスケジューリングを実現することが出来る。
【００１８】
より具体的には、請求項４に記載したように、優先度係数算出工程では、無線基地局は、送信優先度係数として、瞬時の下り品質情報と、当該瞬時の下り品質情報の平均値及び当該下り品質情報の標準偏差の積との比を算出することが好ましい。上記の比は、例えば、（瞬時の下り品質情報／（瞬時の下り品質情報の平均値×当該下り品質情報の標準偏差））で表される。
【００１９】
また、瞬時の下り品質情報としては、請求項５に記載したように、▲１▼無線基地局から送信するリファレンスチャネルの信号電力対干渉電力比（ＳＩＲ）、▲２▼移動局から無線基地局に送信される推奨の変調・符号化レベル（推奨ＭＣＳレベル）、▲３▼下り回線で各移動局との間に設定される付随個別チャネルの送信電力レベル、▲４▼無線基地局から送信するリファレンスチャネルの受信信号電力レベル、又は▲５▼無線基地局から送信するリファレンスチャネルの受信信号電力対帯域内信号電力比、の何れかを採用することができる。
【００２０】
▲１▼リファレンスチャネルのＳＩＲを採用すれば、精度よく品質の差別化を計ることが可能となり、▲２▼推奨ＭＣＳレベルを採用すれば、直接的に各移動局についてのスループットを高めるスケジューリングが可能となる。また、▲３▼付随個別チャネルの送信電力レベルを採用すれば、移動局からの下り品質報告を受けることなくスケジューリングを行うことが可能となり、▲４▼リファレンスチャネルの受信信号電力レベル又は▲５▼リファレンスチャネルの受信信号電力対帯域内信号電力比を採用すれば、移動局は簡易的に下り品質を測定することが可能となる。
【００２１】
上述した下りパケットスケジューリング方法に係る発明は、以下のように無線基地局に係る発明として記述することもできる。これらは実質的に同一の技術的思想に基づくものであり、同様の作用・効果を奏する。
【００２２】
即ち、本発明に係る無線基地局は、請求項６に記載したように、自局により形成される無線ゾーンに在圏する複数の移動局の各々との間で無線通信を行うとともに、当該無線通信における前記移動局への下り方向のパケット送信の際に下りパケットスケジューリングを行う無線基地局であって、パケット通信中の各移動局についての瞬時の下り品質情報と各移動局についての当該瞬時の下り品質情報の時間的な分布とに基づいて、前記複数の移動局における各移動局についてのパケット送信の優先度を表す送信優先度係数を算出する優先度係数算出手段と、各移動局についての送信優先度係数と各移動局に対して送信すべきパケットの有無とに基づいて、送信すべきパケットを決定する決定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
ここで、優先度係数算出手段は、請求項７に記載したように、前記送信優先度係数として、各移動局についての瞬時の下り品質情報の時間的な分布の累積確率値を算出するよう構成することが好ましい。
【００２４】
また、優先度係数算出手段は、請求項８に記載したように、前記各移動局についての瞬時の下り品質情報、前記各移動局についての瞬時の下り品質情報の時間的な分布から得られる当該瞬時の下り品質情報の平均値及び当該瞬時の下り品質情報の標準偏差に基づいて、前記各移動局についての送信優先度係数を算出するよう構成することが好ましい。
【００２５】
また、優先度係数算出手段は、請求項９に記載したように、前記送信優先度係数として、前記瞬時の下り品質情報と、当該瞬時の下り品質情報の平均値及び当該下り品質情報の標準偏差の積との比を算出するよう構成することが好ましい。
【００２６】
更に、瞬時の下り品質情報は、請求項１０に記載したように、▲１▼無線基地局から送信するリファレンスチャネルの信号電力対干渉電力比、▲２▼移動局から前記無線基地局に送信される推奨の変調・符号化レベル、▲３▼下り回線で各移動局との間に設定される付随個別チャネルの送信電力レベル、▲４▼無線基地局から送信するリファレンスチャネルの受信信号電力レベル、又は▲５▼無線基地局から送信するリファレンスチャネルの受信信号電力対帯域内信号電力比、の何れかであることが好ましい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、図面を用いて本発明の第１実施形態について説明する。図２には、本発明が適用された移動通信システム１のシステム構成例を示す。同図に示すように、本発明は、無線基地局１０と複数の移動局２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ（以下、移動局２０と総称する。）から構成される移動通信システム１を想定している。下り共有チャネル３０は、全ての移動局２０に対して共有して用いられる下り方向のみのチャネルであり、各移動局２０に対するパケットデータを伝送するのに用いられる。一方、付随個別チャネル４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ（以下、付随個別チャネル４０と総称する。）は、下り共有チャネル３０を用いて通信を行う各々の移動局２０に個別に割り当てられる双方向のチャネルであり、上りでは、ユーザデータ以外に、パイロットシンボル、下り付随個別チャネルのための送信電力制御コマンド、共有チャネルのスケジューリングや、適用変調・符号化に用いるための下り品質情報等が伝送される。下りでは、上り付随個別チャネルのための送信電力制御コマンド等が伝送される。
【００２８】
図３には、本発明が適用される移動通信システムの無線基地局１０の概要構成例を示す。同図に示すように、無線基地局１０は、アンテナ１１を備えた送受信無線部１７と、上位ノードインターフェース部１２と、下り共有チャネル送信信号処理部１３と、付随個別チャネル送受信信号処理部１４と、共通パイロットチャネル送信信号処理部１５と、各チャネルの送受信信号処理部１６とを含んで構成されている。
【００２９】
無線基地局１０では、上位ノードより上位ノードインターフェース部１２を介して入力された各チャネルの送受信データは、各チャネルの送受信信号処理部１６に入力される。各チャネルの送受信信号処理部１６において、上り方向のチャネルでは、逆拡散、Ｒａｋｅ受信、誤り訂正復号やＴＰＣコマンドの復号等の受信信号処理が行われる。また、下り方向のチャネルでは、誤り訂正符号化、下り高速送信電力制御のための送信電力調整、チャネライゼーションコード拡散処理等が行われる。
【００３０】
また、本発明が適用される対象の物理チャネルである下り共有チャネル３０（図２）の送信信号処理部１３には、各ユーザの付随個別チャネル送受信信号処理部１４より、上り付随チャネルを用いて各移動局２０から報告された下り品質情報が入力される。
【００３１】
なお、下り共有チャネル３０（図２）については、下り共有チャネル送信信号処理部１３により、後述するスケジューリング等も行われる。送受信無線部１７においては、下り共有チャネル３０に関する送信データを下り共有チャネル送信信号処理部１３から受け取り、それらに対し、合成、スクランブルコード拡散を行った後に、ナイキストフィルタリングや周波数変換が行われ、アンテナ１１より送信される。一方、アンテナ１１から受信された信号は、送受信無線部１７において、周波数変換、フィルタリング、標本化、量子化が施された上で、付随個別チャネル送受信信号処理部１４およびその他のチャネルの送受信信号処理部１６に入力される。
【００３２】
次に、図４を用いて、下り共有チャネル送信信号処理部１３の構成と動作を説明する。同図に示すように、下り共有チャネル送信信号処理部１３は、ユーザデータ蓄積部１３Ａと、変調・符号化レベル選択部１３Ｂと、優先度係数計算部１３Ｃと、優先度比較部１３Ｄと、変調符号化部１３Ｅとを含んで構成されており、このうちユーザデータ蓄積部１３Ａ、変調・符号化レベル選択部１３Ｂ及び優先度係数計算部１３Ｃは、ユーザ毎に設けられている。
【００３３】
下り共有チャネル送信信号処理部１３では、上位ノードから上位ノードインターフェース部１２を介して受信されたユーザデータは、ユーザデータ蓄積部１３Ａに蓄積される。また、付随個別チャネル送受信信号処理部１４からは、各移動局２０から付随個別チャネル４０を用いて伝送された下り共通パイロットチャネルの受信ＳＩＲ（受信に係る信号電力対干渉電力比）の報告値が、変調・符号化レベル選択部１３Ｂ及び優先度係数計算部１３Ｃに入力される。
【００３４】
優先度係数計算部１３Ｃでは、入力された下り共通パイロットチャネルの受信ＳＩＲ報告値に基づいて優先度が計算され、優先度比較部１３Ｄに入力される。一方、変調・符号化レベル選択部１３Ｂでは、入力された下り共通パイロットチャネル受信ＳＩＲ報告値に基づいて、変調・符号化レベルの選択が行われる。
【００３５】
優先度比較部１３Ｄでは、各ユーザの優先度の比較が行われ、ユーザデータ蓄積部１３Ａにデータが蓄積されたユーザのうち送信優先度係数がもっとも高いユーザ向けのユーザデータをユーザデータ蓄積部１３Ａから変調符号化部１３Ｅに入力するとともに、変調・符号化レベル選択部１３Ｂから変調符号化レベルを変調符号化部１３Ｅに入力する。変調符号化部１３Ｅでは、入力されたユーザデータに対して、入力された符号化レベルに基づいて、変調処理及び符号化処理を施し、これら処理後のユーザデータを送受信無線部１７へ出力する。
【００３６】
ここで、図５を用いて、本実施形態にて特徴的な優先度係数計算部１３Ｃの構成と動作を説明する。同図に示すように、優先度係数計算部１３Ｃは、下り品質値累積確率分布作成部Ｃ１と累積確率計算部Ｃ２とを含んで構成されている。
【００３７】
優先度係数計算部１３Ｃでは、下り共通パイロットチャネル受信ＳＩＲ報告値が下り品質値累積確率分布作成部Ｃ１に入力され、下り品質値累積確率分布作成部Ｃ１において下り共通パイロット受信ＳＩＲ報告値の累積確率分布が作成又は更新される。
【００３８】
また、累積確率計算部Ｃ２には、下り共通パイロットチャネル受信ＳＩＲ報告値と当該報告値の累積確率分布とが入力され、累積確率計算部Ｃ２はこれら累積確率分布および下り共通パイロット受信ＳＩＲ報告値を用いて、当該下り共通パイロット受信ＳＩＲ報告値の累積確率値を求め、得られた累積確率値を優先度比較部１３Ｄに出力する。この出力された累積確率値は、前述したように、優先度比較部１３Ｄにおいて送信優先度係数として扱われ、送信優先度係数がもっとも高いユーザ向けのユーザデータに対しスケジューリングされることとなる。
【００３９】
以上、説明したように、本実施形態においては、下り品質の累積確率値をスケジューリングの優先度として用いるため、個々の移動局２０について考えた場合には、下り品質状況の良い時に送信割り当てが行われることとなり、各々の移動局２０に割り当てられる時間を公平とすることができる。また、下り共通パイロット受信ＳＩＲ報告値を、スケジューリングの基準値として用いることにより、よりきめの細かい優先度判定が可能となる。
【００４０】
［第２実施形態］
次に、図面を用いて本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、優先度係数計算部１３Ｃの構成のみが第１実施形態と異なる。即ち、無線基地局１０の概要構成は第１実施形態と同様、図３のとおりとする。そこで、図６を用いて本実施形態の優先度係数計算部１３Ｃの構成と動作を説明する。
【００４１】
図６に示すように、優先度係数計算部１３Ｃは、下り共通パイロットチャネルの受信ＳＩＲ報告値の平均値を計算する平均値計算部Ｃ３と、下り共通パイロットチャネルの受信ＳＩＲ報告値の標準偏差を計算する標準偏差計算部Ｃ４と、除算機能を持つ除算部Ｃ５、Ｃ６とを含んで構成される。
【００４２】
このような優先度係数計算部１３Ｃには、付随個別チャネル送受信信号処理部１４（図３）より下り共通パイロットチャネルの受信ＳＩＲ報告値が入力され、当該報告値は除算部Ｃ５、平均値計算部Ｃ３、標準偏差計算部Ｃ４の各々に入力される。そして、平均値計算部Ｃ３において平均値が計算されるとともに、標準偏差計算部Ｃ４において標準偏差が計算される。さらに、除算部Ｃ５では、入力Ａとしての下り共通パイロットチャネルの受信ＳＩＲ報告値を、入力Ｂとしての平均値で割る除算が行われ、その除算結果が除算部Ｃ６に出力される。さらに、除算部Ｃ６では、入力Ａとしての上記除算結果（報告値／平均値）を、入力Ｂとしての標準偏差で割る除算が行われ、その除算結果、即ち、（報告値／（平均値×標準偏差））で表される比の値が送信優先度係数として出力される。
【００４３】
この出力された比の値は、第１実施形態で述べたように、優先度比較部１３Ｄ（図４）において送信優先度係数として扱われ、送信優先度係数がもっとも高いユーザ向けのユーザデータに対しスケジューリングされることとなる。
【００４４】
以上、説明したように、本実施形態においては、スケジューリングの送信優先度係数として、瞬時の下り品質、およびその平均値だけでなく標準偏差も用いて得た値、即ち、（報告値／（平均値×標準偏差））で表される比の値を用いるため、個々の移動局２０における下り品質の変動具合が異なる場合においても、個々の移動局２０について考えた場合には、下り品質状況の良い時に送信割り当てが行われることとなり、各々の移動局２０に割り当てられる時間を公平とすることができる。また、このような時間的に公平なスケジューリングを行うための構成として、標準偏差を計算し除算するだけという簡易な構成で実現することができる。また、下り共通パイロットの受信ＳＩＲを、スケジューリングの基準値として用いることにより、よりきめの細かい優先度判定が可能となる。
【００４５】
なお、上記第１、第２実施形態では、下り品質報告を、下り共通パイロットチャネルの受信ＳＩＲとしているが、これを、移動局２０による推奨ＭＣＳレベル、付随個別チャネルの送信電力、下り共通パイロットの受信電力、或いは下り共通パイロットのＥc/Ｎo（受信信号電力対帯域内信号電力比）等とすることもできる。もちろん、下り品質の内容はこの発明を限定するものではない。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、共有チャネルの送信割り当てにおいて、従来のように各移動局についての瞬時の下り品質と平均下り品質のみでなく、当該瞬時の下り品質情報の時間的な分布も判断要素に加えて、共有チャネルの送信割り当てが行われるので、各移動局における下り品質の変動の具合（即ち、時間的な分布の形状）が異なる場合においても、時間的に公平な送信割り当てを行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】移動局における下り品質の累積分布の一例を示したグラフであり、（ａ）は下り品質値の変動幅が小さく平均値の近傍に集中している例を、（ｂ）は下り品質値の変動幅が大きく広範囲に分布している例を、それぞれ示す。
【図２】移動通信システムのシステム構成図である。
【図３】無線基地局の構成図である。
【図４】下り共有チャネル送信信号処理部の構成図である。
【図５】第１実施形態における優先度係数計算部の構成図である。
【図６】第２実施形態における優先度係数計算部の構成図である。
【図７】２つの移動局における下り品質の時間的変動とラウンドロビンスケジューラによる送信割り当てパターンの一例を示す図である。
【図８】２つの移動局における下り品質の時間的変動とMax C/Iスケジューラによる送信割り当てパターンの一例を示す図である。
【図９】２つの移動局における下り品質の時間的変動とProportional fairnessスケジューラによる送信割り当てパターンの一例を示す図である。
【図１０】３つの移動局における下り品質の時間的変動とProportional fairnessスケジューラによる送信割り当てパターンの一例を示す図である。
【符号の説明】
１…移動通信システム、１０…無線基地局、１１…アンテナ、１２…上位ノードインターフェース部、１３…下り共有チャネル送信信号処理部、１３Ａ…ユーザデータ蓄積部、１３Ｂ…変調・符号化レベル選択部、１３Ｃ…優先度係数計算部、１３Ｄ…優先度比較部、１３Ｅ…変調符号化部、１４…付随個別チャネル送受信信号処理部、１５…共通パイロットチャネル送信信号処理部、１６…送受信信号処理部、１７…送受信無線部、２０…移動局、３０…共有チャネル、４０…付随個別チャネル、Ｃ１…品質値累積確率分布作成部、Ｃ２…累積確率計算部、Ｃ３…平均値計算部、Ｃ４…標準偏差計算部、Ｃ５、Ｃ６…除算部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a downlink packet scheduling method and a radio base station, and more particularly, performs radio communication between a radio base station and each of a plurality of mobile stations located in a radio zone formed by the radio base station. The present invention relates to a downlink packet scheduling method relating to downlink packet transmission from a radio base station to a mobile station in a mobile communication system to be performed, and a radio base station constituting the mobile communication system.
[0002]
[Prior art]
In the downlink of a mobile communication system, a radio base station may share and use one physical channel with a plurality of mobile stations located in a radio zone formed by the radio base station. Hereinafter, the physical channel used at this time is referred to as a “downlink shared channel”. In this downlink shared channel, the wireless base station controls the transmission order for a plurality of mobile stations that are communication partners based on the instantaneous wireless quality of each mobile station, thereby increasing the throughput that can be provided by the base station. I can do it. Such transmission order control by the radio base station is called scheduling. In particular, for packet data transmission in which requirements for transmission delay are not so strict, it is known that the communication capacity is increased or the communication quality is improved by applying scheduling (for example, reference: JMHoltzman, IEEE VTC2000 spring).
[0003]
Two standardization projects for broadband CDMA wireless communication systems "3GPP" (3 ^rd generation partnership project) and “3GPP2” (3 ^rd In the generation partnership project 2), “HSDPA” (reference “3GPP TR25.848 v4.0.0”) and “1XEV-Do” (reference “3GPP2 C.S0024 Rev.1.0.0), which are downlink high-speed packet transmission methods. Even in these methods, by combining a method for adaptively changing the communication speed of the line (adaptive modulation / coding method) and scheduling that operates at a period of several ms, each method can be used. The throughput for the user and the throughput of the entire system can be improved.
[0004]
Well-known packet scheduling methods include a round robin scheduler, a Max C / I scheduler, and a proportional fairness scheduler.
[0005]
Among these, the round robin scheduler performs transmission assignment of the downlink shared channel to the mobile stations belonging to the radio base station in order. FIG. 7 shows an example of temporal variations in downlink quality at each mobile station and a transmission allocation pattern by the round robin scheduler when the radio base station communicates with two mobile stations # 1 and # 2. . However, the part shown by the thick line in the figure shows the time interval in which transmission assignment is performed for each mobile station. As shown in FIG. 7, the round robin scheduler assigns transmissions to each mobile station in turn (alternately in the example of FIG. 7) regardless of the downlink quality. The time spent is fair. However, since allocation is performed regardless of whether the downlink radio quality of each mobile station is good or bad, the obtained throughput is generally lower than that of the other two types of schedulers described below.
[0006]
The Max C / I scheduler is a scheduling method in which transmission is assigned to a mobile station having the highest downlink quality at the start of a scheduling period among mobile stations belonging to a radio base station. FIG. 8 shows an example of temporal variation in downlink quality at each mobile station and a transmission allocation pattern by the Max C / I scheduler when the radio base station is communicating with two mobile stations # 1 and # 2. . In general, when the quality of a transmission line increases, the information rate that can be transmitted increases, so that such a scheduling method maximizes the throughput of the radio base station. However, there is almost no transmission opportunity for mobile stations with poor average downlink conditions, such as mobile stations located far from radio base stations, so the throughput obtained by each mobile station may be extremely different. The problem that there is. That is, a mobile station located in the vicinity of the base station can obtain extremely good throughput, but other mobile stations may have very low throughput.
[0007]
Proportional fairness scheduler, like the above round robin scheduler, is a scheduler that assigns transmissions according to instantaneous fluctuations in the downlink situation of each mobile station while making the time allocated for transmission to each mobile station fair. is there. The literature (A.Jalai, IEEE VTC2000 spring) gives details of the Proportional fairness scheduler. Specifically, transmission allocation is performed for the mobile station having the highest ratio of instantaneous downlink quality and time-averaged downlink quality. FIG. 9 shows an example of temporal variations in downlink quality at each mobile station and a transmission allocation pattern by the proportional fairness scheduler when the radio base station communicates with two mobile stations # 1 and # 2. . As can be seen from FIG. 9, by using the value obtained by dividing the instantaneous downlink quality by the average downlink quality as a scheduling reference, transmission is performed in a situation where the downlink quality is relatively good in each mobile station. Compared with the round robin scheduler, high throughput can be expected. In addition, there is an advantage that fair allocation can be realized in time if the downlink quality changes in each mobile station are almost equal. Due to such advantages, the Proportional fairness scheduler has been used in the past.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the Proportional fairness scheduler has a problem that fair scheduling cannot be realized in time when the downlink quality changes in each mobile station are different. That is, fluctuations in downlink quality may vary greatly depending on the moving speed of the mobile station, propagation conditions in the vicinity of the mobile station, etc. among mobile stations belonging to the same radio base station. In that case, transmission assignment is performed at a portion close to the peak of the fluctuation in a mobile station with large fluctuations, but there may be a problem that transmission assignment is hardly performed at a mobile station where fluctuations hardly occur. . FIG. 10 shows an example of temporal variations in downlink quality at each mobile station and a transmission allocation pattern by the proportional fairness scheduler when the radio base station communicates with three mobile stations # 1, # 2, and # 3. . In FIG. 10, for a mobile station such as mobile station # 3 where the fluctuation in downlink quality is small, the transmission allocation time becomes extremely short, and there is a problem that temporal fairness cannot be realized.
[0009]
The present invention has been made to solve the above-described problem, and even when the degree of fluctuation in downlink quality of each mobile station is different, the downlink quality of each mobile station is the average downlink quality of the mobile station. It is an object of the present invention to provide a downlink packet scheduling method and a radio base station that can make transmission allocation of shared channels fair among mobile stations while performing transmission allocation in a case that is better than the above.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a downlink packet scheduling method according to claim 1 according to the present invention is provided between a radio base station and each of a plurality of mobile stations located in a radio zone formed by the radio base station. A downlink packet scheduling method relating to downlink packet transmission from the radio base station to the mobile station in a mobile communication system that performs radio communication in the mobile communication system, wherein the radio base station Based on the downlink quality information of each mobile station and the temporal distribution of the instantaneous downlink quality information for each mobile station, a transmission priority coefficient representing the priority of packet transmission for each mobile station in the plurality of mobile stations is calculated. Priority coefficient calculation step, transmission priority coefficient for each mobile station, and presence / absence of packets to be transmitted to each mobile station Based on, and having a a determination step of determining a packet to be transmitted.
[0011]
According to the configuration of claim 1, the radio base station, in the priority coefficient calculation step, instantaneous downlink quality information about each mobile station in packet communication and the instantaneous downlink quality information about each mobile station Packet transmission for each mobile station in a plurality of mobile stations based on the time distribution (for example, an average value of instantaneous downlink quality obtained from the distribution and a value (standard deviation, etc.) indicating the degree of fluctuation) The transmission priority coefficient representing the priority of the mobile station is calculated, and in the determination step, the packet to be transmitted is determined based on the transmission priority coefficient for each mobile station and the presence or absence of the packet to be transmitted to each mobile station. decide. For example, a mobile station packet having the highest calculated transmission priority coefficient among mobile stations having a packet to be transmitted can be determined as a packet to be transmitted.
[0012]
Here, the operation of the above invention will be described with reference to specific examples. FIGS. 1A and 1B show an example of a cumulative distribution of downlink quality in two mobile stations # 1 and # 2. In this example, the downlink quality distributions of the two mobile stations have different shapes, and the downlink quality value of mobile station # 1 shown in FIG. 1 (a) has a small fluctuation range and is concentrated in the vicinity of the average value. On the other hand, the downlink quality value of mobile station # 2 shown in FIG. 1 (b) has a wide fluctuation range and is distributed over a wide range.
[0013]
When the downlink quality value of each mobile station takes a temporal distribution as shown in FIG. 1 at a certain time t0, the value of (instantaneous downlink quality / average downlink quality) is high in the conventional Proportional fairness scheduler. Therefore, mobile station # 2 is selected in the example of FIG.
[0014]
On the other hand, in the present invention, selection is performed in consideration of the temporal distribution of instantaneous downlink quality. For example, the cumulative probability of the instantaneous value at time t0 is “0.9” for the mobile station # 1 and “0.7” for the mobile station # 2, but the movement with the higher cumulative probability of this instantaneous value is Station # 1 has priority over mobile station # 2. That is, the above-described invention operates so as to perform transmission assignment that is fair in time even when the degree of fluctuation in downlink quality of each mobile station is different.
[0015]
In this way, in the transmission allocation of the shared channel, not only the instantaneous downlink quality and average downlink quality for each mobile station as in the past, but also the temporal distribution of the instantaneous downlink quality information in addition to the determination factors, Since shared channel transmission allocation is performed, even when the degree of fluctuation in downlink quality at each mobile station (that is, the temporal distribution shape) is different, transmission allocation that is fair in time can be performed.
[0016]
By the way, in the priority coefficient calculating step, as described in claim 2, the radio base station calculates a cumulative probability value of a temporal distribution of instantaneous downlink quality information for each mobile station as a transmission priority coefficient. It is preferable to do. As a result, transmission allocation is performed in a situation where the downlink quality of each mobile station is good, and transmission allocation can be made more accurate.
[0017]
Further, in the priority coefficient calculation step, as described in claim 3, the radio base station determines from the temporal distribution of the instantaneous downlink quality information for each mobile station and the instantaneous downlink quality information for each mobile station. It is preferable to calculate a transmission priority coefficient for each mobile station based on the average value of the obtained instantaneous downlink quality information and the standard deviation of the instantaneous downlink quality information. In this way, in the calculation of the transmission priority coefficient, by using the standard deviation of the instantaneous downlink quality information, transmission allocation is performed in a situation where the downlink quality of each mobile station is good, and it is comparatively simple and temporal. Fair scheduling can be realized.
[0018]
More specifically, as described in claim 4, in the priority coefficient calculation step, the radio base station uses the instantaneous downlink quality information, the average value of the instantaneous downlink quality information, and the transmission downlink priority coefficient as the transmission priority coefficient. It is preferable to calculate a ratio with the product of the standard deviation of the downlink quality information. The above ratio is expressed by, for example, (instant downlink quality information / (average value of instantaneous downlink quality information × standard deviation of the downlink quality information)).
[0019]
As the instantaneous downlink quality information, as described in claim 5, (1) the signal power to interference power ratio (SIR) of the reference channel transmitted from the radio base station, and (2) the mobile station to the radio base station Recommended modulation / coding level (recommended MCS level) to be transmitted to (3), (3) Transmission power level of the associated dedicated channel set with each mobile station in the downlink, (4) Transmit from the radio base station Either the received signal power level of the reference channel or (5) the ratio of the received signal power of the reference channel to the in-band signal power transmitted from the radio base station can be adopted.
[0020]
(1) If the SIR of the reference channel is adopted, it is possible to accurately differentiate the quality. (2) If the recommended MCS level is adopted, scheduling that directly increases the throughput for each mobile station is possible. It becomes. Also, if (3) the transmission power level of the associated dedicated channel is adopted, scheduling can be performed without receiving a downlink quality report from the mobile station, and (4) the received signal power level of the reference channel or (5) If the ratio of the received signal power of the reference channel to the in-band signal power is adopted, the mobile station can easily measure the downlink quality.
[0021]
The invention relating to the downlink packet scheduling method described above can also be described as an invention relating to a radio base station as follows. These are based on substantially the same technical idea and have the same actions and effects.
[0022]
That is, as described in claim 6, the radio base station according to the present invention performs radio communication with each of a plurality of mobile stations located in a radio zone formed by the own station, and A radio base station that performs downlink packet scheduling at the time of downlink packet transmission to the mobile station in communication, the instantaneous downlink quality information for each mobile station in packet communication and the instantaneous A priority coefficient calculating means for calculating a transmission priority coefficient representing a priority of packet transmission for each mobile station in the plurality of mobile stations based on a temporal distribution of downlink quality information; And determining means for determining a packet to be transmitted based on the transmission priority coefficient and the presence or absence of the packet to be transmitted to each mobile station.
[0023]
Here, as described in claim 7, the priority coefficient calculating means is configured to calculate a cumulative probability value of a temporal distribution of instantaneous downlink quality information for each mobile station as the transmission priority coefficient. It is preferable to do.
[0024]
Further, as described in claim 8, the priority coefficient calculation means includes the instantaneous downlink quality information for each mobile station and the temporal distribution of the instantaneous downlink quality information for each mobile station. It is preferable that the transmission priority coefficient for each mobile station is calculated based on the average value of instantaneous downlink quality information and the standard deviation of the instantaneous downlink quality information.
[0025]
Further, as described in claim 9, the priority coefficient calculating means includes the instantaneous downlink quality information, an average value of the instantaneous downlink quality information, and a standard deviation of the downlink quality information as the transmission priority coefficient. It is preferable to be configured to calculate a ratio to the product of
[0026]
Further, as described in claim 10, the instantaneous downlink quality information is transmitted from the mobile station to the radio base station. (1) The signal power to interference power ratio of the reference channel transmitted from the radio base station. Recommended modulation and coding level, (3) transmission power level of the associated dedicated channel set between each mobile station in the downlink, (4) received signal power level of the reference channel transmitted from the radio base station, Or {circle over (5)} preferably the ratio of the received signal power of the reference channel to the in-band signal power transmitted from the radio base station.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 shows a system configuration example of a mobile communication system 1 to which the present invention is applied. As shown in the figure, the present invention assumes a mobile communication system 1 including a radio base station 10 and a plurality of mobile stations 20A, 20B, and 20C (hereinafter collectively referred to as mobile stations 20). The downlink shared channel 30 is a channel only in the downlink direction shared and used for all the mobile stations 20, and is used for transmitting packet data for each mobile station 20. On the other hand, the associated dedicated channels 40A, 40B, and 40C (hereinafter collectively referred to as the associated dedicated channel 40) are bidirectional channels that are individually assigned to each mobile station 20 that performs communication using the downlink shared channel 30. In the uplink, in addition to user data, a pilot symbol, a transmission power control command for a downlink associated dedicated channel, scheduling of a shared channel, downlink quality information for use in applied modulation / coding, and the like are transmitted. In downlink, a transmission power control command and the like for the uplink associated dedicated channel is transmitted.
[0028]
FIG. 3 shows a schematic configuration example of the radio base station 10 of the mobile communication system to which the present invention is applied. As shown in the figure, the radio base station 10 includes a transmission / reception radio unit 17 including an antenna 11, an upper node interface unit 12, a downlink shared channel transmission signal processing unit 13, and an associated dedicated channel transmission / reception signal processing unit 14. The common pilot channel transmission signal processing unit 15 and the transmission / reception signal processing unit 16 for each channel are configured.
[0029]
In the radio base station 10, the transmission / reception data of each channel input from the upper node via the upper node interface unit 12 is input to the transmission / reception signal processing unit 16 of each channel. In the transmission / reception signal processing unit 16 of each channel, reception signal processing such as despreading, Rake reception, error correction decoding, and TPC command decoding is performed on the upstream channel. In the downlink channel, error correction coding, transmission power adjustment for downlink high-speed transmission power control, channelization code spreading processing, and the like are performed.
[0030]
Further, the transmission signal processing unit 13 of the downlink shared channel 30 (FIG. 2), which is the physical channel to which the present invention is applied, uses the uplink associated channel from the associated dedicated channel transmission / reception signal processing unit 14 of each user. Downlink quality information reported from each mobile station 20 is input.
[0031]
For the downlink shared channel 30 (FIG. 2), scheduling and the like described later are also performed by the downlink shared channel transmission signal processing unit 13. The transmission / reception radio unit 17 receives transmission data related to the downlink shared channel 30 from the downlink shared channel transmission signal processing unit 13, performs synthesis and scramble code spreading on them, performs Nyquist filtering and frequency conversion, and performs antenna processing. 11 is transmitted. On the other hand, the signal received from the antenna 11 is subjected to frequency conversion, filtering, sampling, and quantization in the transmission / reception radio unit 17, and then the associated dedicated channel transmission / reception signal processing unit 14 and transmission / reception signal processing of other channels are performed. Input to the unit 16.
[0032]
Next, the configuration and operation of the downlink shared channel transmission signal processing unit 13 will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the downlink shared channel transmission signal processing unit 13 includes a user data storage unit 13A, a modulation / coding level selection unit 13B, a priority coefficient calculation unit 13C, a priority comparison unit 13D, Among them, a user data storage unit 13A, a modulation / coding level selection unit 13B, and a priority coefficient calculation unit 13C are provided for each user.
[0033]
In the downlink shared channel transmission signal processing unit 13, user data received from the upper node via the upper node interface unit 12 is stored in the user data storage unit 13A. Further, the associated dedicated channel transmission / reception signal processing unit 14 reports the reception SIR (signal power to interference power ratio for reception) of the downlink common pilot channel transmitted from each mobile station 20 using the associated dedicated channel 40. Are input to the modulation / coding level selection unit 13B and the priority coefficient calculation unit 13C.
[0034]
In the priority coefficient calculation unit 13C, the priority is calculated based on the received reception SIR report value of the downlink common pilot channel, and is input to the priority comparison unit 13D. On the other hand, the modulation / coding level selection unit 13B selects a modulation / coding level based on the input downlink common pilot channel reception SIR report value.
[0035]
The priority comparison unit 13D compares the priorities of the users, and user data for the user with the highest transmission priority coefficient among the users whose data is stored in the user data storage unit 13A is stored in the user data storage unit 13A. Are input to the modulation and coding unit 13E, and the modulation and coding level is input from the modulation / coding level selection unit 13B to the modulation and coding unit 13E. The modulation encoding unit 13E performs modulation processing and encoding processing on the input user data based on the input encoding level, and outputs the processed user data to the transmission / reception radio unit 17.
[0036]
Here, the configuration and operation of the priority coefficient calculation unit 13C, which is characteristic in the present embodiment, will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the priority coefficient calculation unit 13C includes a downlink quality value cumulative probability distribution creation unit C1 and a cumulative probability calculation unit C2.
[0037]
In the priority coefficient calculation unit 13C, the downlink common pilot channel reception SIR report value is input to the downlink quality value cumulative probability distribution creation unit C1, and the downlink common pilot reception SIR report value cumulative probability in the downlink quality value cumulative probability distribution creation unit C1 A distribution is created or updated.
[0038]
Also, the cumulative probability calculation unit C2 receives the downlink common pilot channel reception SIR report value and the cumulative probability distribution of the report value, and the cumulative probability calculation unit C2 receives the cumulative probability distribution and the downlink common pilot reception SIR report value. The cumulative probability value of the downlink common pilot reception SIR report value is obtained, and the obtained cumulative probability value is output to the priority comparison unit 13D. As described above, the output cumulative probability value is handled as a transmission priority coefficient in the priority comparison unit 13D, and is scheduled for user data for a user having the highest transmission priority coefficient.
[0039]
As described above, in the present embodiment, the cumulative probability value of downlink quality is used as the scheduling priority. Therefore, when considering each mobile station 20, transmission allocation is performed when the downlink quality is good. Therefore, the time allocated to each mobile station 20 can be made fair. Further, by using the downlink common pilot reception SIR report value as a reference value for scheduling, a finer priority determination can be performed.
[0040]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, only the configuration of the priority coefficient calculation unit 13C is different from the first embodiment. That is, the schematic configuration of the radio base station 10 is as shown in FIG. 3 as in the first embodiment. Therefore, the configuration and operation of the priority coefficient calculation unit 13C of this embodiment will be described with reference to FIG.
[0041]
As shown in FIG. 6, the priority coefficient calculation unit 13C includes an average value calculation unit C3 that calculates an average value of the received SIR report values of the downlink common pilot channel, and a standard deviation of the received SIR report value of the downlink common pilot channel. A standard deviation calculation unit C4 for calculation and division units C5 and C6 having a division function are included.
[0042]
The priority coefficient calculation unit 13C receives the received SIR report value of the downlink common pilot channel from the associated dedicated channel transmission / reception signal processing unit 14 (FIG. 3), and the report value is divided by the division unit C5 and the average value calculation unit. C3 and the standard deviation calculation unit C4 are input. Then, the average value is calculated in the average value calculation unit C3, and the standard deviation is calculated in the standard deviation calculation unit C4. Further, the division unit C5 performs division by dividing the received SIR report value of the downlink common pilot channel as the input A by the average value as the input B, and outputs the division result to the division unit C6. Further, the division unit C6 divides the division result (report value / average value) as the input A by the standard deviation as the input B, and the division result, that is, (report value / (average value × The ratio value represented by the standard deviation)) is output as the transmission priority coefficient.
[0043]
As described in the first embodiment, the output ratio value is handled as a transmission priority coefficient in the priority comparison unit 13D (FIG. 4), and is used as user data for the user having the highest transmission priority coefficient. Will be scheduled.
[0044]
As described above, in the present embodiment, as the transmission priority coefficient for scheduling, the value obtained by using not only the instantaneous downlink quality and the average value but also the standard deviation, that is, (report value / (average Value × standard deviation)) is used, and even when the degree of fluctuation in downlink quality at each mobile station 20 is different, when the individual mobile stations 20 are considered, Transmission allocation is performed at a good time, and the time allocated to each mobile station 20 can be made fair. In addition, as a configuration for performing such timely fair scheduling, a simple configuration in which only the standard deviation is calculated and divided can be realized. Further, by using the reception SIR of the downlink common pilot as a reference value for scheduling, it is possible to make a more detailed priority determination.
[0045]
In the first and second embodiments, the downlink quality report is the reception SIR of the downlink common pilot channel, but this is the recommended MCS level by the mobile station 20, the transmission power of the associated dedicated channel, and the downlink common pilot. It is also possible to use reception power or downlink common pilot Ec / No (ratio of reception signal power to in-band signal power). Of course, the content of the downlink quality does not limit the present invention.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the transmission assignment of the shared channel, not only the instantaneous downlink quality and average downlink quality for each mobile station as in the past, but also the temporal downlink quality information in terms of time. Since the distribution is also assigned to the transmission of the shared channel in addition to the determination factor, even when the degree of fluctuation of the downlink quality (that is, the shape of the temporal distribution) in each mobile station is different, the transmission is fair in time. Can be assigned.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing an example of a cumulative distribution of downlink quality in a mobile station, in which (a) shows an example in which the fluctuation range of downlink quality values is small and concentrated in the vicinity of an average value, and (b) shows downlinks. An example in which the fluctuation range of the quality value is large and distributed over a wide range will be shown.
FIG. 2 is a system configuration diagram of a mobile communication system.
FIG. 3 is a configuration diagram of a radio base station.
FIG. 4 is a configuration diagram of a downlink shared channel transmission signal processing unit.
FIG. 5 is a configuration diagram of a priority coefficient calculation unit in the first embodiment.
FIG. 6 is a configuration diagram of a priority coefficient calculator in the second embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of temporal variations in downlink quality in two mobile stations and a transmission allocation pattern by a round robin scheduler.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of temporal variations in downlink quality in two mobile stations and a transmission allocation pattern by a Max C / I scheduler.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of temporal variation of downlink quality in two mobile stations and a transmission allocation pattern by a proportional fairness scheduler.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of temporal variation of downlink quality in three mobile stations and a transmission allocation pattern by a proportional fairness scheduler.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mobile communication system, 10 ... Radio base station, 11 ... Antenna, 12 ... Upper node interface part, 13 ... Downlink shared channel transmission signal processing part, 13A ... User data storage part, 13B ... Modulation / coding level selection part, 13C: Priority coefficient calculation unit, 13D: Priority comparison unit, 13E: Modulation coding unit, 14: Accompanying individual channel transmission / reception signal processing unit, 15 ... Common pilot channel transmission signal processing unit, 16 ... Transmission / reception signal processing unit, 17 Transmission / reception radio unit, 20 ... mobile station, 30 ... shared channel, 40 ... associated individual channel, C1 ... quality value cumulative probability distribution creation unit, C2 ... cumulative probability calculation unit, C3 ... average value calculation unit, C4 ... standard deviation calculation Part, C5, C6... Division part.

Claims

In a mobile communication system that performs radio communication between a radio base station and each of a plurality of mobile stations located in a radio zone formed by the radio base station, a downlink direction from the radio base station to the mobile station A downlink packet scheduling method for packet transmission,
The radio base station is configured to move each mobile station in the plurality of mobile stations based on instantaneous downlink quality information for each mobile station in packet communication and temporal distribution of the instantaneous downlink quality information for each mobile station. A priority coefficient calculating step of calculating a transmission priority coefficient representing the priority of packet transmission for the station;
The wireless base station determines a packet to be transmitted based on a transmission priority coefficient for each mobile station and the presence or absence of a packet to be transmitted to each mobile station; and
A downlink packet scheduling method comprising:

2. The priority factor calculating step, wherein the radio base station calculates a cumulative probability value of a temporal distribution of instantaneous downlink quality information for each mobile station as the transmission priority factor. 2. The downlink packet scheduling method according to 1.

In the priority coefficient calculating step, the wireless base station determines the instantaneous downlink quality obtained from the temporal distribution of the instantaneous downlink quality information for each mobile station and the instantaneous downlink quality information for each mobile station. 2. The downlink packet scheduling method according to claim 1, wherein a transmission priority coefficient for each mobile station is calculated based on an average value of information and a standard deviation of the instantaneous downlink quality information.

In the priority coefficient calculation step, the radio base station uses the product of the instantaneous downlink quality information, the average value of the instantaneous downlink quality information, and the standard deviation of the downlink quality information as the transmission priority coefficient. The downlink packet scheduling method according to claim 3, wherein the ratio is calculated.

The instantaneous downlink quality information includes the signal power to interference power ratio of a reference channel transmitted from the radio base station, the recommended modulation / coding level transmitted from the mobile station to the radio base station, and each mobile channel on the downlink. The transmission power level of the associated dedicated channel set with the station, the received signal power level of the reference channel transmitted from the radio base station, or the received signal power of the reference channel transmitted from the radio base station to the in-band signal power The downlink packet scheduling method according to any one of claims 1 to 4, wherein the downlink packet scheduling method is any one of ratios.

Wireless communication is performed with each of a plurality of mobile stations located in a wireless zone formed by the own station, and downlink packet scheduling is performed at the time of downlink packet transmission to the mobile station in the wireless communication A wireless base station,
Based on the instantaneous downlink quality information for each mobile station in packet communication and the temporal distribution of the instantaneous downlink quality information for each mobile station, packet transmission for each mobile station in the plurality of mobile stations Priority coefficient calculating means for calculating a transmission priority coefficient representing the priority;
Determining means for determining a packet to be transmitted based on a transmission priority coefficient for each mobile station and the presence or absence of a packet to be transmitted to each mobile station;
Wireless base station with

The radio base station according to claim 6, wherein the priority coefficient calculating means calculates a cumulative probability value of a temporal distribution of instantaneous downlink quality information for each mobile station as the transmission priority coefficient. .

The priority coefficient calculating means includes the instantaneous downlink quality information for each mobile station, the average value of the instantaneous downlink quality information obtained from the temporal distribution of the instantaneous downlink quality information for each mobile station, and the 7. The radio base station according to claim 6, wherein a transmission priority coefficient for each mobile station is calculated based on a standard deviation of instantaneous downlink quality information.

The priority coefficient calculating means calculates, as the transmission priority coefficient, a ratio between the instantaneous downlink quality information and a product of an average value of the instantaneous downlink quality information and a standard deviation of the downlink quality information. The radio base station according to claim 8, wherein:

The instantaneous downlink quality information includes the signal power to interference power ratio of a reference channel transmitted from the radio base station, the recommended modulation / coding level transmitted from the mobile station to the radio base station, and each mobile channel on the downlink. The transmission power level of the associated dedicated channel set with the station, the received signal power level of the reference channel transmitted from the radio base station, or the received signal power of the reference channel transmitted from the radio base station to the in-band signal power The radio base station according to any one of claims 6 to 9, wherein the ratio is any one of a ratio.