JP4732994B2 - Communication processing method in radio base station of mobile communication system - Google Patents

Communication processing method in radio base station of mobile communication system Download PDF

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本発明は移動通信システムの無線基地局における通信処理方式に関し,特に,ユーザ選択,電力・データ長等のリソース決定を担うスケジューラと,コアネットワークからの受信信号を終端する回線終端機能を有する,次世代移動通信システムに対し,各機能の処理量の特性を考慮に入れ,処理負荷を軽減させるための無線基地局における通信処理方式に関する。   The present invention relates to a communication processing method in a radio base station of a mobile communication system, and in particular, has a scheduler that handles resource selection such as user selection, power and data length, and a line termination function that terminates a received signal from a core network. The present invention relates to a communication processing method in a radio base station for reducing the processing load in consideration of the processing amount characteristics of each function for a generation mobile communication system.

近年,第3世代の移動通信の技術に関して高速無線通信システムはいくつか提案されている。その中でITU(International Telecommunication Union)によりIMT−2000の標準化がなされ, その要求条件を実現するための標準規格の具体的な詳細仕様のグループの一つとして3GPP(3rd Generation Partnership Project)がある。   In recent years, several high-speed wireless communication systems have been proposed for third-generation mobile communication technology. Among them, IMT-2000 is standardized by ITU (International Telecommunication Union), and 3GPP (3rd Generation Partnership Project) is one of the groups of specific detailed specifications of the standard for realizing the requirements.

この3GPPで作成された詳細仕様が各地域で標準規格として採用されており,その中にW−CDMA(Wide Code Division Multiple Access) と呼ばれる方式があり,そのW−CDMA(UMTS)移動通信システムの構成を以下に説明する。   The detailed specifications created in 3GPP are adopted as standards in each region, and there is a method called W-CDMA (Wide Code Division Multiple Access), and the W-CDMA (UMTS) mobile communication system The configuration will be described below.

図12はW−CDMA移動通信システムの構成を示す。図中,50は携帯電話,携帯端末等の移動局,51はATM等の伝送網や,他の有線や無線の公衆網(PSTN:Public Switched Telecommunication Network)等を含むコアネットワーク,52,53は無線基地局制御装置(RNC:Radio Network Controller),54,55は多重分離装置,56は無線基地局(3GPPにおいてノードBと呼ばれる)であり,複数の無線基地局56−1〜56−5を代表して表す,57は移動局(UE:User equipment)をそれぞれ示す。   FIG. 12 shows the configuration of a W-CDMA mobile communication system. In the figure, 50 is a mobile station such as a mobile phone and a mobile terminal, 51 is a core network including a transmission network such as ATM, and other wired and wireless public networks (PSTN: Public Switched Telecommunication Network), 52 and 53 are Radio network controller (RNC), 54 and 55 are demultiplexers, 56 is a radio base station (referred to as Node B in 3GPP), and a plurality of radio base stations 56-1 to 56-5 are arranged. As a representative, 57 indicates a mobile station (UE: User equipment).

コアネットワーク51は,移動通信システム内においてルーティングを行うためのネットワークであり,例えば,公衆電話網(PSTN),IP網,移動通信網,ATM交換網,パケット交換網,等と接続され,移動局50の携帯電話機がコアネットワーク51を介して固定電話機等との間で通信を行うことも可能としている。   The core network 51 is a network for performing routing in the mobile communication system, and is connected to, for example, a public telephone network (PSTN), an IP network, a mobile communication network, an ATM switching network, a packet switching network, etc. 50 mobile phones can communicate with a fixed phone or the like via the core network 51.

無線基地局制御装置(以下,単にRNCという)52,53は,無線基地局56の上位装置として位置付けられ,これらの無線基地局の制御(使用する無線リソースの管理等)を行う機能を備えている。この例では,多重分離装置54は無線基地局56−1〜56−3を制御し,多重分離装置55は無線基地局56−4〜56−5を制御する。また,ハンドオーバ時において,1つの移動局50からの信号を配下の複数の無線基地局から受信し,品質が良い方のデータを選択してコアネットワーク51側へ送出するハンドオーバ制御機能も備えている。   Radio base station control devices (hereinafter simply referred to as RNCs) 52 and 53 are positioned as higher-level devices of the radio base station 56, and have a function of controlling these radio base stations (management of radio resources used, etc.). Yes. In this example, the demultiplexer 54 controls the radio base stations 56-1 to 56-3, and the demultiplexer 55 controls the radio base stations 56-4 to 56-5. It also has a handover control function that receives signals from one mobile station 50 from a plurality of subordinate radio base stations, selects data with better quality, and sends it to the core network 51 side during handover. .

多重分離装置54,55は,RNC52,53と無線基地局56との間に配置されているが,RNC52,53に設けることができ,RNC52,53から受信した各無線基地局宛ての信号を分離し,各無線基地局宛てに出力するとともに,各無線基地局からの信号を多重して各RNC52,53側に引き渡す制御を行う。無線基地局56−1〜56−3はRNC52により,無線基地局56−4〜56−5はRNC53により無線リソースが管理されつつ,移動局50との間の無線通信を行う。移動局50は,無線基地局56の無線エリア内に在圏することで,無線基地局56との間で無線回線を確立し,コアネットワーク51を介して他の通信装置との間で通信を行う。   The demultiplexers 54 and 55 are arranged between the RNCs 52 and 53 and the radio base station 56. However, the demultiplexers 54 and 55 can be provided in the RNCs 52 and 53 and demultiplex signals received from the RNCs 52 and 53 to the radio base stations. Then, it outputs to each radio base station, and controls to multiplex the signals from each radio base station and deliver them to each RNC 52, 53 side. Radio base stations 56-1 to 56-3 perform radio communication with the mobile station 50 while radio resources are managed by the RNC 52, and radio base stations 56-4 to 56-5 manage radio resources by the RNC 53. The mobile station 50 is located in the radio area of the radio base station 56, thereby establishing a radio line with the radio base station 56 and communicating with other communication devices via the core network 51. Do.

なお,コアネットワーク51とRNC52,53との間のインタフェースをIuインタフェース,RNC52,53間のインタフェースをIurインタフェース,RNC52,53と各無線基地局56との間のインタフェースをIubインタフェース,無線基地局56と移動局50との間のインタフェースをUuインタフェースと称し,52〜56の装置で形成されるネットワークを特に無線アクセスネットワーク(RAN:Radio Area Network)と称する。また,コアネットワーク51とRNC52,53との間の回線は,Iu,Iurインタフェース(複数のRNCとの間の複数のIurインタフェース)のために共用され,RNC52,53と多重分離装置54,55との間の回線は,複数の無線基地局用のIubインタフェースのために共用されている。   The interface between the core network 51 and the RNCs 52 and 53 is an Iu interface, the interface between the RNCs 52 and 53 is an Iur interface, and the interface between the RNCs 52 and 53 and each radio base station 56 is an Iub interface. An interface between the mobile station 50 and the mobile station 50 is referred to as a Uu interface, and a network formed by the devices 52 to 56 is particularly referred to as a radio access network (RAN). The line between the core network 51 and the RNCs 52 and 53 is shared for Iu and Iur interfaces (a plurality of Iur interfaces with a plurality of RNCs), and the RNCs 52 and 53 and the demultiplexers 54 and 55 Are shared for Iub interfaces for a plurality of radio base stations.

以上は一般的な移動通信システムに関する説明であるが,更に,高速な下り方向のデータ伝送を可能とする技術としてスケジューラと回線終端機能を有するHSDPA方式が提案されている。   The above is a description of a general mobile communication system, but an HSDPA method having a scheduler and a line termination function has been proposed as a technique that enables high-speed downlink data transmission.

以下に,HSDPA(High Speed Downlink Packet Access )について簡単に説明する。HSDPAは,適応符号化変調方式(AMC:Adaptive Modulation and Coding)を採用しており,例えば,QPSK変調方式(QPSK modulation scheme)と16値QAM方式(16 QAM scheme) とを無線基地局56,移動局50間の無線環境に応じて適応的に切り替える。また,HSDPAは,H−ARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest )方式を採用している。H−ARQでは,移動局は無線基地局からの受信データについて誤りを検出した場合に,当該無線基地局に対して再送要求(NACK信号の送信)を行う。この再送要求を受信した無線基地局は,データの再送を行うので,移動局は,既に受信済みのデータと,再送された受信データとの双方を用いて誤り訂正復号化を行う。このようにH−ARQでは,誤りがあっても既に受信したデータを有効に利用することで,誤り訂正復号の利得が高まり,結果的に再送回数が少なく抑えられることとなる。なお,ACK信号を移動局から受信した場合は,データ送信は成功であるから再送は不要であり,次のデータの送信を行うこととなる。   Hereinafter, HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) will be briefly described. HSDPA employs adaptive coding and modulation (AMC), for example, a QPSK modulation scheme (QPSK modulation scheme) and a 16-value QAM scheme (16 QAM scheme) are transferred to the radio base station 56. It switches adaptively according to the radio environment between the stations 50. HSDPA adopts an H-ARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) system. In H-ARQ, when an error is detected in received data from a radio base station, a mobile station makes a retransmission request (transmission of a NACK signal) to the radio base station. The radio base station that has received this retransmission request retransmits the data, so that the mobile station performs error correction decoding using both the already received data and the retransmitted received data. As described above, in H-ARQ, even if there is an error, by effectively using already received data, the gain of error correction decoding is increased, and as a result, the number of retransmissions is reduced. When an ACK signal is received from a mobile station, data transmission is successful and retransmission is unnecessary, and the next data is transmitted.

図13はHSDPAに用いられる無線チャネル(物理チャネル)の説明図であり,主に下り方向の主要なチャネルを示す。図中,a.はCPICH(Common Pilot Channel) であり,下り方向の共通チャネルで,プライマリCPICHとセカンダリCPICHの2種類があり,プライマリCPICHは各セルに一つ存在し,主に下りチャネルのチャネル推定,移動端末のセルサーチ用等に使用し,セカンダリCPICHは主にアダプティブアレイアンテナ適用時に使用する。b.はSCH(Synchronization Channel)であり,下り方向の共通チャネルで,プライマリSCHとセカンダリSCHの2種類があり,移動端末のセルサーチのために使用する。   FIG. 13 is an explanatory diagram of radio channels (physical channels) used for HSDPA, and mainly shows main channels in the downlink direction. In the figure, a. CPICH (Common Pilot Channel) is a downlink common channel, and there are two types of primary CPICH and secondary CPICH. One primary CPICH exists in each cell. Used for cell search, etc., and the secondary CPICH is mainly used when an adaptive array antenna is applied. b. Is an SCH (Synchronization Channel), which is a downlink common channel, and has two types, a primary SCH and a secondary SCH, and is used for cell search of a mobile terminal.

c.はHS−SCCH(High Speed-Shared Control Channel ),d.はHS−PDSCH(High Speed-Physical Downlink Shared Channel ),e.はHS−DPCCH(High Speed-Dedicated Physical Control Channel )である。c.のHS−SCCH,とd.のHS−PDSCHは,双方とも下り方向(即ち,無線基地局から移動局への方向であるダウンリンク)の共通チャネル(shared channel)であり,HS−SCCHは,HS−PDSCHにて送信するデータに関する各種パラメータを送信する制御チャネルである。すなわち,HS−PDSCHを介してデータの送信が行われることを通知(予告)するチャネルである。各種パラメータとしては,例えば,どの変調方式を用いてHS−PDSCHによりデータを送信するかを示す変調方式情報や,拡散符号(spreading code)の割当数(コード数),送信データに対して行うレートマッチングのパターン等の情報が挙げられる。   c. Is HS-SCCH (High Speed-Shared Control Channel), d. Is HS-PDSCH (High Speed-Physical Downlink Shared Channel), e. Is HS-DPCCH (High Speed-Dedicated Physical Control Channel). c. HS-SCCH, and d. Both HS-PDSCHs are shared channels in the downlink direction (that is, the downlink that is the direction from the radio base station to the mobile station), and the HS-SCCH is data transmitted on the HS-PDSCH. It is a control channel which transmits various parameters regarding. That is, it is a channel for notifying (notifying in advance) that data transmission is performed via the HS-PDSCH. The various parameters include, for example, modulation scheme information indicating which modulation scheme is used to transmit data by HS-PDSCH, the number of assigned spreading codes (number of codes), and the rate for transmission data Information such as a pattern of matching is included.

一方,図13のe.のHS−DPCCHは,上り方向(即ち,移動局から無線基地局への方向であるアップリンク)の個別の制御チャネル(dedicated control channel)であり,HS−PDSCHを介して受信したデータのエラーの有,無に応じてそれぞれ受信結果(ACK信号,NACK信号)を移動局が無線基地局に対して送信する場合に用いられる。即ち,HS−PDSCHを介して受信したデータの受信結果を送信するために用いられるチャネルである。尚,移動局がデータの受信に失敗した場合(受信データがCRCエラーである場合等)は,NACK信号が移動局から送信されるので,無線基地局は再送制御を実行することとなる。また,図15のe.に示すように,HS−DPCCHは,無線基地局からの受信信号の受信品質(例えばSIR:Signal to Intererence power Ratio)を測定した移動局が,その結果をCQI情報(Channel Quality Indicator)として無線基地局に送信するためにも用いられる。無線基地局は,受信したCQI情報により,下り方向の無線環境の良否を判断し,良好であれば,より高速にデータを送信可能な変調方式に切り替え,逆に良好でなければ,より低速にデータを送信する変調方式に切り替えて,適応変調を行う。   On the other hand, e. The HS-DPCCH is a dedicated control channel in the uplink direction (that is, the uplink from the mobile station to the radio base station), and an error of data received via the HS-PDSCH This is used when the mobile station transmits a reception result (ACK signal, NACK signal) to the radio base station according to presence or absence. That is, it is a channel used to transmit the reception result of data received via the HS-PDSCH. When the mobile station fails to receive data (when the received data is a CRC error, etc.), the NACK signal is transmitted from the mobile station, so the radio base station executes retransmission control. Also, e. As shown in FIG. 4, the HS-DPCCH is a method for measuring the reception quality (for example, SIR: Signal to Intererence power Ratio) of a received signal from a radio base station, and using the result as CQI information (Channel Quality Indicator). Also used to transmit to the station. Based on the received CQI information, the radio base station determines whether the downlink radio environment is good or not. If the radio base station is good, the radio base station switches to a modulation method capable of transmitting data at a higher speed. Switch to a modulation scheme that transmits data and perform adaptive modulation.

次にスケジューラについて説明する。スケジューラは,回線品質,送信データレートに基づき算出される指標値により,送信対象(移動局)を決定すると共に送信速度,変調方式等を決定する。スケジューラは種々の通信システムにおいて用いられるが,ここでは,HSPDA方式を採用した移動通信システムに適用されるスケジューラを一例として説明する。HSPDAにおいて,上述した物理ダウンリンクデータチャネルHS−PDSCHは複数移動局により共有されるため,送信対象となる移動局の選択が必要となり,スケジューラは移動局選択制御に携わる。   Next, the scheduler will be described. The scheduler determines a transmission target (mobile station) and a transmission speed, a modulation method, and the like based on an index value calculated based on the line quality and the transmission data rate. The scheduler is used in various communication systems. Here, a scheduler applied to a mobile communication system adopting the HSPDA method will be described as an example. In HSPDA, since the physical downlink data channel HS-PDSCH described above is shared by a plurality of mobile stations, it is necessary to select a mobile station to be transmitted, and the scheduler is involved in mobile station selection control.

図14はHSDPAシステムの概略の構成例を示す。この例では,複数の移動局50−1〜50−mが無線基地局56−1に接続され,別の複数の移動局50−(m+1)〜50−nが無線基地局56−2により接続され,これらの無線基地局56−1,56−2は無線基地局制御装置(RNC)52に接続されている。なお,図12に示す多重分離装置54または55は図示省略されている。   FIG. 14 shows a schematic configuration example of the HSDPA system. In this example, a plurality of mobile stations 50-1 to 50-m are connected to the radio base station 56-1, and another plurality of mobile stations 50- (m + 1) to 50-n are connected to the radio base station 56-2. These radio base stations 56-1 and 56-2 are connected to a radio base station controller (RNC) 52. The demultiplexer 54 or 55 shown in FIG. 12 is not shown.

無線基地局制御装置(RNC)52に2台の無線基地局56−1,56−2が接続し,無線基地局56−1が配下の移動局50−1〜50−mと通信を行ない,無線基地局56−2が配下の移動局50−(m+1)〜50−nと通信を行なっている。各基地局56−1,56−2のスケジューラ部561は,移動局から受信する回線品質情報(CQI,H−ARQ情報(ACK/NACK情報))を基に,データを送信する移動局を選択すると共に(移動局選択制御),移動局より受信するCQI情報を基に送信データ量,変調方式,電力等を決定し,チャネルコーディング部560に指示する。また,スケジューラ部561はスケジューリング結果に基づいて無線基地局制御装置52に各移動局宛のデータを要求する(フロー制御)。無線基地局制御装置52はコアネットワークを介して受信した各移動局50−1〜50−n宛のデータをRNCバッファ部520に保持しており,スケジューラ部561からの要求により,要求された移動局宛のデータを送出する。無線基地局56−1,56−2のバッファ部562は無線基地局制御装置52のRNCバッファ520から送出された各移動局宛データを保存し,スケジューラ部561からの指示により指示された移動局宛のデータを要求されたブロックサイズでチャネルコーディング部560に入力する。チャネルコーディング部560は入力された移動局宛のデータにブロック毎にCRC符号を付加すると共に,所定ブロック数毎にまとめて符号化し,スケジューラ部561から指示された変調方式で変調して各移動局に送信する。   Two radio base stations 56-1 and 56-2 are connected to the radio base station controller (RNC) 52, and the radio base station 56-1 communicates with the subordinate mobile stations 50-1 to 50-m. The radio base station 56-2 communicates with subordinate mobile stations 50- (m + 1) to 50-n. The scheduler unit 561 of each of the base stations 56-1 and 56-2 selects a mobile station that transmits data based on channel quality information (CQI, H-ARQ information (ACK / NACK information)) received from the mobile station. At the same time (mobile station selection control), the transmission data amount, modulation method, power, etc. are determined based on the CQI information received from the mobile station, and the channel coding unit 560 is instructed. Further, the scheduler unit 561 requests data addressed to each mobile station from the radio base station controller 52 based on the scheduling result (flow control). The radio base station control device 52 holds the data addressed to each of the mobile stations 50-1 to 50-n received via the core network in the RNC buffer unit 520, and the requested mobile unit is requested by the scheduler unit 561. Send data addressed to the station. The buffer units 562 of the radio base stations 56-1 and 56-2 store the data addressed to each mobile station transmitted from the RNC buffer 520 of the radio base station controller 52, and the mobile station designated by the instruction from the scheduler unit 561 The addressed data is input to the channel coding unit 560 in the requested block size. The channel coding unit 560 adds a CRC code for each block to the input data addressed to the mobile station, encodes the data for each predetermined number of blocks, modulates the data according to the modulation method instructed by the scheduler unit 561, and each mobile station. Send to.

スケジューラ部561におけるユーザ選択アルゴリズムとして,最大CIR手法(Maximum CIR:Carrier-to-Interference power Ratio ,上記SIRに相当)手法とProportional Fairness 手法及びラウンドロビン(Round Robin)法などが提案されている(非特許文献1参照)。Maximum CIR法は回線品質が良いユーザを選択する方式だが,回線品質が悪いユーザには割当てられず,公平性が無い。それに対して,Proportional Fairness 法は次式(1)   As a user selection algorithm in the scheduler unit 561, a maximum CIR method (Maximum CIR: Carrier-to-Interference power Ratio (corresponding to the above SIR) method), a Proportional Fairness method, a round robin (Round Robin) method, and the like have been proposed. Patent Document 1). The Maximum CIR method is a method of selecting a user with good line quality, but it is not assigned to a user with poor line quality and there is no fairness. In contrast, the Proportional Fairness method uses the following equation (1):

Figure 0004732994
Figure 0004732994

により,指標値Cn(PF) を演算し,指標値Cn(PF) が高いものを選択するという点で,公平性を保ちながら,スループットを向上させる方式である。ただし,(1) 式において,Rn は瞬時回線品質,Ave Rn は平均回線品質,1-α,1-βはそれぞれの重み付け係数である。Rn ,Ave Rn を回線品質ではなく,回線品質に応じた送信可能なデータ量に置き換えることもある。スケジューラは,TTI(Transmission Time Interval) 毎に,該当セクタにおける全ユーザに対し,上記指標値を計算する必要があるため,処理量は,データレートには関係なく,収容ユーザ数に比例する。この方法は,フェージング変動において瞬時受信SIRが良好なユーザに対してスロットが割り当てられ,ユーザ間の送信回数はほぼ均一となり,最大CIR手法のように送信機会が与えられないユーザが少なくなる。またユーザの無線リンク状態の良い時にスロットを割り当てるため,ラウンドロビンよりAMCによるスループットの改善効果が大きい。 Thus, the index value C n (PF) is calculated, and the one having a high index value C n (PF) is selected, and the throughput is improved while maintaining fairness. In Equation (1), R n is the instantaneous channel quality, Ave R n is the average channel quality, and 1-α and 1-β are the respective weighting coefficients. R n and Ave R n may be replaced with the amount of data that can be transmitted according to the channel quality instead of the channel quality. Since the scheduler needs to calculate the index value for all users in the corresponding sector every TTI (Transmission Time Interval), the processing amount is proportional to the number of accommodated users regardless of the data rate. In this method, slots are allocated to users who have good instantaneous reception SIR due to fading fluctuation, the number of transmissions between users is almost uniform, and there are fewer users who are not given a transmission opportunity like the maximum CIR method. Also, since slots are allocated when the user's radio link state is good, the effect of improving throughput by AMC is greater than round robin.

なお,ラウンドロビン法は無線基地局とユーザ間の無線リンク状態に関係なく均等にスロットを割り当てるため,フェージング変動による無線リンク状態の悪いユーザに対してスロットを割り当てる確率が他の方法に比べ高く,AMCによるスループットの改善効果が小さく,パケットの誤りによるパケットの再送が増加して全体の伝送効率が悪いという問題がある。   In addition, since the round robin method assigns slots equally regardless of the radio link state between the radio base station and the user, the probability of assigning slots to users with poor radio link status due to fading fluctuation is higher than other methods. There is a problem that the effect of improving the throughput by AMC is small, the retransmission of packets due to packet errors increases, and the overall transmission efficiency is poor.

HSDPAにおける回線終端機能について説明する。回線終端機能とは,コアネットワーク側からIP等で送信されるデータを終端し,チャネルコーディング等の後段の処理が行えるように,データを加工する機能である。ここでは,LTE (Long Term Evolution,3GPP) で検討されているレイヤ2を一例として取り上げて説明するが,システム構成としては,上記図14で示したHSDPA時の構成例とほぼ同等なので,LTEレイヤ2機能(プロトコル)に絞って説明する。   The line termination function in HSDPA will be described. The line termination function is a function for processing data so that data transmitted from the core network side by IP or the like is terminated and subsequent processing such as channel coding can be performed. Here, layer 2 studied by LTE (Long Term Evolution, 3GPP) will be described as an example, but the system configuration is almost the same as the configuration example at the time of HSDPA shown in FIG. The explanation will focus on two functions (protocols).

図15は,LTEレイヤ2のプロトコルスタックを示したものであり,50は移動局,56は無線基地局,521はアクセスゲートウェイ(aGW)を表し,アクセスゲートウェイ521は,呼処理監視制御機能,ユーザプレーン機能(PDCP終端:Packet Data Convergence Protocol),IP終端機能等,W−CDMAにおいて無線基地局制御装置(図12のRNC52,53)の一部機能とされる機能を担う装置である。無線基地局(ノードB)内のレイヤ2機能部がこの説明対象である。図15より,レイヤ2機能は,RLC(Radio Link Control)とMAC(Media Access Control)レイヤに分かれるが,それぞれのレイヤ間のつながりやデータの流れについて,図16を用いて説明する。   FIG. 15 shows an LTE layer 2 protocol stack, where 50 is a mobile station, 56 is a radio base station, 521 is an access gateway (aGW), and the access gateway 521 is a call processing monitoring control function, user This is a device that bears functions that are part of the functions of the radio base station controller (RNCs 52 and 53 in FIG. 12) in W-CDMA, such as a plane function (PDCP termination: Packet Data Convergence Protocol) and an IP termination function. The layer 2 functional unit in the radio base station (Node B) is the object of this explanation. From FIG. 15, the layer 2 function is divided into RLC (Radio Link Control) and MAC (Media Access Control) layers. The connection between each layer and the flow of data will be described with reference to FIG.

図16はデータフォーマットの説明図である。   FIG. 16 is an explanatory diagram of a data format.

無線基地局(図15の56)における下り(aGW→ノードB)処理では,アクセスゲートウェイ(図15の521)から送信される図16のa.に示すRLC SDU(PDCP−PDU)を受信すると,スケジューラで指定されるPDU長に従い,RLC SDUを分割・結合した上で,図16のb.に示すようにRLCヘッダ(RLC H)を付与し,図16のc.に示すMACレイヤに渡す。ユーザ内に多重される論理チャネル数分上記処理が実施される。MACレイヤでは,論理チャネル数分のRLC PDUを連結させたものにヘッダを付与し,MAC PDUを組み立てる。図16の例では論理チャネル(LCH)が4チャネル(♯0〜♯3)で構成されている。   In the downlink (aGW → Node B) processing in the radio base station (56 in FIG. 15), the a. When the RLC SDU (PDCP-PDU) shown in FIG. 16 is received, the RLC SDU is divided and combined according to the PDU length specified by the scheduler, and then b. And an RLC header (RLC H) as shown in FIG. To the MAC layer shown in FIG. The above process is performed for the number of logical channels multiplexed in the user. In the MAC layer, a header is added to a concatenation of RLC PDUs corresponding to the number of logical channels, and a MAC PDU is assembled. In the example of FIG. 16, the logical channel (LCH) is composed of four channels (# 0 to # 3).

上り(ノードB→aGW)処理では,基本的には下り処理の逆となる。具体的には,MAC PDUのヘッダ情報を参照し,RLC PDUに分離し,RLCレイヤに渡す。RLCレイヤでは,RLC PDUのヘッダ情報を参照し,RLC SDUを組み立て,アクセスゲートウェイに送信する(非特許文献2参照)。   The uplink (Node B → aGW) processing is basically the reverse of the downlink processing. Specifically, the header information of the MAC PDU is referenced, separated into RLC PDUs, and passed to the RLC layer. In the RLC layer, RLC PDU header information is referenced, RLC SDU is assembled, and transmitted to the access gateway (see Non-Patent Document 2).

次にHSDPAにおけるチャネル符号化機能について説明する。   Next, the channel coding function in HSDPA will be described.

チャネル符号化機能とは,回線終端機能により組み立てられたMAC PDUに対して,エアーへの伝送を行なうために符号化処理,及び物理チャネル(Physical channel)分割処理を行う機能である。   The channel coding function is a function of performing coding processing and physical channel (Physical channel) division processing for transmission to the air on a MAC PDU assembled by the line termination function.

チャネル符号化処理の手順を図17に示す。まず,MAC PDUに対して,CRC Attach(周期的冗長符号の付与)を行い(図17のa1),ビット・スクランブリング(Bit Scrambling)処理を行ない(同a2),処理後データを符号ブロック(Code Block)単位で分割(Segmentation) して(同a3),分割したデータ単位にチャネル符号化(Channel Coding)処理(ターボ,畳込み符号化)を行なう(同a4)。なお,ビット・スクランブリング処理とは,CRC Attach 後の信号に対し,ある固定パターンと排他的論理和をとる事により,データをスクランブリングする処理である。   The procedure of the channel encoding process is shown in FIG. First, a CRC Attach (assignment of cyclic redundancy code) is performed on the MAC PDU (a1 in FIG. 17), a bit scrambling process is performed (a2), and the processed data is converted into a code block (a). Segmentation is performed in units of Code Block (same as a3), and channel coding processing (turbo, convolutional coding) is performed on the divided data units (same as a4). The bit scrambling process is a process of scrambling data by taking an exclusive OR with a certain fixed pattern for a signal after CRC Attach.

次のハイブリッド(hybrid)ARQ処理(図17のb)において,コーディング(coding) 処理後データに対してビットセパレーション(分離)を行い(同b1),2段階のレートマッチング(Rate Matching )処理を行なう。まず,第1のレートマッチング処理を行い(図17のb2),チャネルコーディング(Channel Coding)処理後データをバーチャルIRバッファサイズ(UEのバッファサイズ) に合わせる。第2のレートマッチング(Rate Matching) 処理では,バーチャルIRバッファサイズに合わせたデータに対して,ACK/NACK信号,及び,レートマッチングパターンを決定する制御信号等により決定されるパラメータに基づき,エアのフレームフォーマットで決められたデータ長を合わせるべく,ビットを繰り返したり,取り除いたりする処理を行なう(図17のb3)。再送要求があった場合は,第1のレートマッチング処理は行わず,初回送信時にバーチャルIRバッファサイズに合わせたデータに対して,レートマッチングパターンを変更し,レートマッチング処理を行う。第2のレートマッチング処理後,データに対してビット訂正(Bit Collection) 処理を行い(図17のb4),ハイブリッド(hybrid)ARQ処理が完了となる。   In the next hybrid ARQ process (b in FIG. 17), bit separation (separation) is performed on the data after coding (b1), and two-stage rate matching (Rate Matching) is performed. . First, first rate matching processing is performed (b2 in FIG. 17), and the data after channel coding processing is matched with the virtual IR buffer size (UE buffer size). In the second rate matching (Rate Matching) processing, the data matched to the virtual IR buffer size is used for the air based on parameters determined by the ACK / NACK signal and the control signal for determining the rate matching pattern. In order to match the data length determined by the frame format, a process of repeating or removing bits is performed (b3 in FIG. 17). When there is a retransmission request, the first rate matching process is not performed, the rate matching pattern is changed for the data matched to the virtual IR buffer size at the first transmission, and the rate matching process is performed. After the second rate matching processing, bit correction processing is performed on the data (b4 in FIG. 17), and the hybrid ARQ processing is completed.

最後に,ビット訂正処理後データを物理チャネル単位に分割し(図17のc1),分割したデータ単位に対して,インターリーブ(Interleave)処理(同c2),及び座標再配置(Constellation Re-arrangement:データを位相と振幅による決まる座標点に配置)の処理を行い(同c3),エア送信用フォーマットにマッピングする(同c4)。インターリーブ処理とは,エアでの誤り耐性を強くするため,ビットの順番を並び替える処理で,集合再配置処理とは,インターリーブ処理後のデータに対し,シンボル単位で並び換え,複素共役を取る事により,信号点のマッピング位置を変更する処理である(非特許文献3参照)。   Finally, the data after the bit correction processing is divided into physical channel units (c1 in FIG. 17), and the interleave processing (inter c2) and coordinate relocation (Constellation Re-arrangement: The data is arranged at a coordinate point determined by the phase and amplitude (c3), and mapped to the air transmission format (c4). Interleaving is a process that rearranges the order of bits in order to increase error tolerance in the air. Set rearrangement is a process that rearranges data after interleaving in units of symbols and takes complex conjugates. Thus, the signal point mapping position is changed (see Non-Patent Document 3).

HSDPAにおけるチャネル復号化機能を説明する。   A channel decoding function in HSDPA will be described.

チャネル復号化機能とは,上り方向の処理で回線終端機能の前段に位置し,ユーザ(送信側)が符号化処理して送信してくるデータを復元する機能である。基本的には,チャネル符号化処理の逆を実施することになるため,詳細な説明は省略するが,具体的な処理としては,バースト誤りの耐性を向上させるための「インターリーブ」,データ長の変換を行う「レートマッチング」,誤り訂正符号化法である「ターボ復号」,再送による信号の信頼度向上を図る「HARQ(ハイブリッドARQ処理)」などから構成される(非特許文献4参照)。   The channel decoding function is a function that is positioned upstream of the line termination function in upstream processing, and restores data transmitted by the user (transmission side) through encoding processing. Basically, the reverse of the channel coding process will be performed, so a detailed description will be omitted. However, specific processes include “interleaving” to improve burst error resistance, data length “Rate matching” that performs conversion, “turbo decoding” that is an error correction coding method, “HARQ (hybrid ARQ processing)” that improves signal reliability by retransmission, and the like (see Non-Patent Document 4).

図18は従来例の構成を示し,従来の無線基地局における回線終端,チャネル符号化・復号化,スケジューラの各機能を実行するための上り,下りの構成を示す。なお,回線終端,チャネル符号化,復号化機能では,データのやり取りとしてつながりがあること,スケジューラとこれらの回線終端,チャネル符号化,復号化の処理はやり取りする情報量が少ないことから,図18のように,スケジューラとそれ以外の処理を別ユニットで実施することが一般的と考えられる。   FIG. 18 shows a configuration of a conventional example, and shows a configuration of uplink and downlink for executing functions of channel termination, channel coding / decoding, and scheduler in a conventional radio base station. Note that the line termination, channel coding, and decoding functions are linked as data exchanges, and the amount of information exchanged between the scheduler and these line termination, channel coding, and decoding processes is small. As described above, it is generally considered that the scheduler and other processing are executed in separate units.

上記図14及び関連する図15〜図17等で説明した無線基地局のチャネル符号(チャネルコーディング)・復号化部,スケジューラ部の各部の上り,下りの機能を個別のDSP(ディジタル・シグナル・プロセッサ)により実現している。図中,56aは下りスケジューラDSP,56bは下りRLC/MAC終端符号化前処理DSP,56cはQB(キューバッファ)RLCウィンドウバッファ,56dは下り符号化DSP,56eは上りスケジューラDSP,56fは上り復号化RLC/MAC終端DSP,56gはCC(Channel Coding)/IR MAC/RLCバッファである。この構成では,下り方向の処理に下りスケジューラDSP56a及び下りRLC/MAC終端符号化前処理DSP56bという個別のDSPを使用し,上り方向の処理に上りスケジューラDSP56e及び上り復号化RLC/MAC終端DSP56fという個別のDSPを使用している。   14 and the related FIG. 15 to FIG. 17 and the like, the channel code (channel coding) / decoding unit and the scheduler unit of the radio base station described in FIG. ). In the figure, 56a is a downlink scheduler DSP, 56b is a downlink RLC / MAC termination encoding preprocessing DSP, 56c is a QB (queue buffer) RLC window buffer, 56d is a downlink encoding DSP, 56e is an uplink scheduler DSP, and 56f is an uplink decoding. The generalized RLC / MAC termination DSP 56g is a CC (Channel Coding) / IR MAC / RLC buffer. In this configuration, separate DSPs called the downlink scheduler DSP 56a and the downlink RLC / MAC termination precoding DSP 56b are used for the downlink processing, and the uplink scheduler DSP 56e and the uplink decoding RLC / MAC termination DSP 56f are individually used for the uplink processing. DSP is used.

また,移動局毎の品質保証を達成し送信機会を公平に与えながら,高いスループットを得ることが可能にする移動通信システム,無線基地局,スケジューリング装置,スケジューリング方法についての提案がある(特許文献1参照)。この提案された技術では,無線基地局は,移動局へのパケットの送信状況や,移動局からの無線回線品質情報等を用いて移動局への送信機会を割り当てるものである。
信学技法,RCS2001-291,pp.51-58 “下りリンク高速パケットにおける各ユーザのスループットに着目したスケジューリング法の特性比較”Mar.2002 社団法人電子情報通信学会 3GPP LTE資料(3GPP TR 25.813 V7.0.0) 3GPP TS 25.212 V7.1.0 (2006-6) 3GPP TS 25.212 V7.1.0 (2006-6) 特開2005−101783号公報
There is also a proposal for a mobile communication system, a radio base station, a scheduling device, and a scheduling method that can achieve high throughput while achieving quality assurance for each mobile station and imparting transmission opportunities fairly (Patent Document 1). reference). In this proposed technique, the radio base station assigns a transmission opportunity to the mobile station using the transmission status of packets to the mobile station, radio channel quality information from the mobile station, and the like.
IEICE Technical, RCS2001-291, pp.51-58 “Characteristic Comparison of Scheduling Methods Focusing on Throughput of Each User in Downlink High-Speed Packets” Mar.2002 The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers 3GPP LTE document (3GPP TR 25.813 V7.0.0) 3GPP TS 25.212 V7.1.0 (2006-6) 3GPP TS 25.212 V7.1.0 (2006-6) JP 2005-101783 A

上記したHSPDAのような次世代高速移動通信システムは,現行のW−CDMA移動通信システムと比較し,更なる高速化・大容量化が求められている。例えば,LTE(Long Term Evolution,3GPP)規格では,現行のW−CDMA移動通信システムと比較し,約750倍の伝送レートが求められており,近年の携帯電話の普及,伝送速度高速度化等の状況を考慮すると,将来的にも,収容ユーザ数は,更に増加すると予想される。また,高速サービスの利用状況やトラヒック量は,場所,時期によって変動するが,上記図18に示す従来例の構成に示すようにスケジューラ,RLC MAC終端符号化処理とを別の処理装置(DSP)で処理するため,多数の処理装置(DSP)を設ける必要があり効率が悪く,装置も大型化してコストもかかるという問題があった。   The next-generation high-speed mobile communication system such as HSPDA described above is required to have higher speed and larger capacity than the current W-CDMA mobile communication system. For example, the LTE (Long Term Evolution, 3GPP) standard requires a transmission rate that is approximately 750 times higher than that of the current W-CDMA mobile communication system. Considering this situation, the number of accommodated users is expected to increase further in the future. Further, although the usage status and traffic volume of the high-speed service vary depending on the place and time, as shown in the configuration of the conventional example shown in FIG. 18, the scheduler and the RLC MAC termination encoding process are separate processing devices (DSP). Therefore, it is necessary to provide a large number of processing apparatuses (DSPs), which is inefficient, and there is a problem that the apparatus is increased in size and cost.

一方,上記特許文献1の技術は,無線基地局において複数の移動局の中から送信機会を割り当てる移動局を選択するための技術に関するものであり,回線終端,符号化・復号化,スケジューラといった各機能を実行する装置の部品点数を抑制し,装置を小型化することを目的とするものではない。   On the other hand, the technique of Patent Document 1 relates to a technique for selecting a mobile station to which a transmission opportunity is assigned from a plurality of mobile stations in a radio base station, and includes each of line termination, encoding / decoding, scheduler, and the like. It is not intended to reduce the number of parts of a device that performs a function and to reduce the size of the device.

このように,従来の方法で高速移動通信システムの基地局のような通信制御装置を実現した場合,部品点数の増加,装置の大型化するという問題があった。   As described above, when a communication control device such as a base station of a high-speed mobile communication system is realized by the conventional method, there are problems that the number of parts is increased and the size of the device is increased.

本発明は,次世代高速移動通信システムを構成するスケジューラ,回線終端機能及びチャネル符号化・復号化機能に対して処理量の特性を考慮し,処理負荷を軽減すると共に様々なビットレート,セクタ数に対応して柔軟な移動通信システムの無線基地局における通信処理方式を提供することを目的とする。   The present invention considers the characteristics of the amount of processing for the scheduler, line termination function, and channel encoding / decoding function that constitute the next-generation high-speed mobile communication system, and reduces the processing load as well as various bit rates and the number of sectors. It is an object of the present invention to provide a communication processing method in a radio base station of a flexible mobile communication system corresponding to the above.

次世代高速移動通信システムは,電力・データ長等のリソース決定を担うスケジューラと,コアネットワークからの受信信号を終端する回線終端機能と,チャネル符号化・復号化機能を有するが,各機能部の処理量の特性は以下のように異なる。   The next-generation high-speed mobile communication system has a scheduler for determining resources such as power and data length, a line termination function for terminating received signals from the core network, and a channel encoding / decoding function. The characteristics of the throughput are different as follows.

スケジューラ:処理量はユーザ数に比例
回線終端機能部:処理量はデータレートに比例
チャネル符号化・復号化機能部:処理量はデータレートに比例
これらの処理量特性のイメージを図1に示す本発明の原理説明図の(a)及び(b)に示す。すなわち,スケジューラの信号処理装置の処理量はユーザ数に比例するため,(a)に示すように1セクタ時よりも2セクタ時の方が処理負荷が高く,回線終端,チャネル符号化・復号化機能部はデータレートに比例するため(b)に示すように,25Mbps×2セクタ時よりも,100Mbps×1セクタ時の方が処理負荷が高く,各機能部を上記図18に示すように別デバイス(デバイスとしては,DSP等のプロセッシングユニットとする)で実現すると,それぞれのデバイスで最大処理負荷時の処理能力を持つ必要があるため,図1の(a)のa1 とa2に示すスケジューラの処理負荷イメージと,(b)のb1とb2に示す回線終端,符号・復号化部の処理負荷イメージのそれぞれに示すように処理能力として余剰分を抱えることになる。なお,a1,b1はセクタ当たり100Mbpsの場合の処理負荷と処理余剰(合わせて処理能力を表す)を示し,a2,b2はセクタ当たり25Mbpsの処理を2セクタ分処理する場合の処理負荷と処理余剰(両者を合わせて処理能力を表す)を示す。
Scheduler: processing amount is proportional to the number of users Line termination function unit: processing amount is proportional to data rate Channel encoding / decoding function unit: processing amount is proportional to data rate The image of these processing amount characteristics is shown in FIG. It is shown in (a) and (b) of the principle explanatory diagram of the invention. That is, since the processing amount of the signal processing device of the scheduler is proportional to the number of users, as shown in (a), the processing load is higher in 2 sectors than in 1 sector, and the line termination, channel coding / decoding is performed. Since the functional unit is proportional to the data rate, as shown in (b), the processing load is higher at 100 Mbps × 1 sector than at 25 Mbps × 2 sectors, and each functional unit is separated as shown in FIG. When implemented with devices (devices such as DSP or other processing units), each device needs to have a processing capacity at the maximum processing load. Therefore, the schedulers shown in a1 and a2 in FIG. As shown in the processing load image, the line termination shown in b1 and b2 of (b), and the processing load image of the encoder / decoder, there is a surplus in processing capacity. It made. Note that a1 and b1 indicate the processing load and processing surplus in the case of 100 Mbps per sector (representing the processing capacity together), and a2 and b2 indicate the processing load and surplus in the case of processing 25 Mbps per sector for two sectors. (The processing capacity is expressed together).

(c)は本発明による処理負荷イメージである。上記図1の(a)と(b)の処理負荷の状況に基づいて,(c)に示すように,スケジューラの処理装置と回線終端,符号化・復号化部の処理装置を同一のプロセッシングユニットに実装するようにしたものであり,c1はセクタ当たり100Mbpsの場合の1セクタのスケジューラ部の処理と,回線終端,符号化・復号化部の処理を,PU(またはDSP)の全処理能力により実行する処理量特性イメージを表し,c2はセクタ当たり250Mbpsの場合の2セクタのスケジューラ部の処理と,回線終端,符号化・復号化部の処理を,DSPの全処理能力により実行する処理量特性イメージを表す。   (C) is a processing load image according to the present invention. Based on the processing load conditions of FIGS. 1 (a) and 1 (b), as shown in FIG. 1 (c), the processing unit of the scheduler and the processing unit of the line termination and encoding / decoding unit are the same processing unit. C1 is the processing of the scheduler unit of one sector in the case of 100 Mbps per sector and the processing of the line termination and encoding / decoding unit depending on the total processing capacity of the PU (or DSP). An image of the processing amount characteristic to be executed. C2 is a processing amount characteristic for executing the processing of the two-sector scheduler unit in the case of 250 Mbps per sector and the processing of the line termination and encoding / decoding unit by the entire processing capacity of the DSP. Represents an image.

また,100Mbps×1セクタ,25Mbps×2セクタ時の双方において,処理負荷が等しくなることから,種々のデータレート,セクタ構成において処理負荷が均一化され,デバイスの処理能力をフルに活用することができるため,部品点数削減,及び,運用の高柔軟性という目的を達成することを可能にするものである。   In addition, since the processing load is the same for both 100 Mbps × 1 sector and 25 Mbps × 2 sectors, the processing load is made uniform at various data rates and sector configurations, and the processing capability of the device can be fully utilized. Therefore, it is possible to achieve the objectives of reducing the number of parts and high flexibility of operation.

更に,データレートに比例する処理を最初に割当てた後に,残りの処理負荷でスケジューリング処理を行う方法を採用することにより,プロセッシングユニット当たりの収容セクタ数を減少させ,収容ユーザ数を増加させることができる。例えば,図1の(b)で25Mbps×2セクタを1セクタにすることで,回線終端,チャネル符号化・復号化機能の処理負荷は半分になり,その分スケジューリング処理に割り当てが可能な余剰が発生し,収容ユーザ数を増加させることができる。   Further, by adopting a method of performing scheduling processing with the remaining processing load after first assigning processing proportional to the data rate, the number of accommodated sectors per processing unit can be reduced and the number of accommodated users can be increased. it can. For example, in FIG. 1B, by setting 25 Mbps × 2 sectors to 1 sector, the processing load of the line termination and channel coding / decoding functions is halved, and there is a surplus that can be allocated to the scheduling process accordingly. And the number of accommodated users can be increased.

図2は本発明の構成例である。図中,10は移動局等の端末へ信号を送信するための処理を行う下り用処理部,10aはRLC/MAC符号化前処理プロセッシングユニット(PUで表す),10bはバッファ,10cは下り符号化プロセッシングユニット(PUで表す),11は移動局等の端末から無線基地局へ送信された信号を処理する上り用処理部,11aは上り復号化RLC/MACプロセッシングユニット(PUで表す),11bはバッファである。10a,11aの「RLC/MAC」は,上記図18の従来例の構成に記載されたのと同様の意味を持つ。なお,10a,10c及び11a等の各PU(プロセッシングユニット)は,何れもCPU,RAM,ROM等を備えた情報処理装置(コンピュータ)を含む公知の構成を備え,搭載されたプログラムにより処理を実行して,出力を発生する。また,10a,10c,11a等の各プロセッシングユニット(PU)は,公知のディジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)と呼ばれるデバイスとして構成することができる。   FIG. 2 shows a configuration example of the present invention. In the figure, 10 is a downlink processing unit that performs processing for transmitting a signal to a terminal such as a mobile station, 10a is an RLC / MAC pre-processing unit (denoted by PU), 10b is a buffer, and 10c is a downlink code. Processing unit (represented by PU), 11 is an upstream processing unit for processing a signal transmitted from a terminal such as a mobile station to a radio base station, 11a is an upstream decoding RLC / MAC processing unit (represented by PU), 11b Is a buffer. “RLC / MAC” of 10a and 11a has the same meaning as described in the configuration of the conventional example of FIG. Note that each PU (processing unit) such as 10a, 10c, and 11a has a known configuration including an information processing device (computer) including a CPU, RAM, ROM, and the like, and executes processing by an installed program. Output. Each processing unit (PU) such as 10a, 10c, 11a can be configured as a device called a known digital signal processor (DSP).

下り用処理部10では,RLC/MAC終端,下り用スケジューラ及び符号化前処理を同一のプロセッシングユニット10aにおいて実行し,下り符号化処理は別の下り符号化プロセッシングユニット10cにより実行している。なお,符号化前処理とは,CRC付加,コードセグメント分割,ターボILテーブル(Turbo IL Table)生成といった,符号化前に実施する必要がある処理を表す。   In the downlink processing unit 10, the RLC / MAC termination, the downlink scheduler, and the pre-encoding process are executed in the same processing unit 10a, and the downlink encoding process is executed by another downlink encoding processing unit 10c. Note that the pre-encoding process represents processes that need to be performed before encoding, such as CRC addition, code segment division, and turbo IL table generation.

上り処理の構成では,RLC/MAC終端,上り用スケジューラ,復号処理を同一の上り復号化RLC/MACプロセッシングユニット11aにより実行している。   In the configuration of the uplink processing, RLC / MAC termination, uplink scheduler, and decoding processing are executed by the same uplink decoding RLC / MAC processing unit 11a.

以下の説明では,上り処理と下り処理とでは基本的に差分がないことから下りの処理に絞って説明する。     In the following description, since there is basically no difference between the uplink process and the downlink process, the description will focus on the downlink process.

下り処理部では,コアネットワーク側から入力されるIPパケットに対し,下りRLC/MAC符号化前処理プロセッシングユニット10aで,RLC終端,スケジューリング,リソース計算処理,MAC PDU(Media Access Control Protocol Data Unit)組立,ターボILテーブル(Turbo IL Table)生成といった符号化前処理等を実施する。下りRLC/MAC符号化前処理プロセッシングユニット10a及び下り符号化プロセッシングユニット10cは高性能マルチプロセッシングユニットであり,例えば4個のプロセッシングユニットで構成することができる。   In the downlink processing unit, RLC termination, scheduling, resource calculation processing, MAC PDU (Media Access Control Protocol Data Unit) assembly is performed in the downlink RLC / MAC encoding preprocessing unit 10a for IP packets input from the core network side. , Pre-coding processing such as turbo IL table generation is performed. The downstream RLC / MAC encoding preprocessing unit 10a and the downstream encoding processing unit 10c are high-performance multiprocessing units, and can be composed of, for example, four processing units.

(1) RLC SDU化の処理:この処理によりRLC SDUを生成する。   (1) Processing of RLC SDU: RLC SDU is generated by this processing.

(2) RLC ARQの処理:この処理によりRLCレイヤの再送制御を行う。   (2) RLC ARQ process: This process controls retransmission of the RLC layer.

(3) スケジューリングの処理:この処理により,ユーザ選択のための指標をユーザ毎に計算し,ユーザ選択を行う。   (3) Scheduling process: By this process, an index for user selection is calculated for each user, and user selection is performed.

(4) リソース割当の処理:リソース割当処理演算をセクタ毎に行なう。   (4) Resource allocation processing: Resource allocation processing is performed for each sector.

(5) MAC PDU組立ての処理:この処理によりMAC PDUを組立てる。   (5) MAC PDU assembly process: This process assembles the MAC PDU.

(6) 符号化前処理:この処理で符号にCRC付加,ターボセグメンテーションの処理を行う。   (6) Pre-encoding process: This process adds CRC to the code and performs turbo segmentation.

(1) 〜(6) の処理を複数のプロセッシングユニットに割り当てることで, 各PUに処理負荷を最適に分散することで,処理負荷の均一化,処理遅延の短縮を実現する。すなわち,固定的にあるPUへ割当てるのではなく,各PUの処理負荷に応じて,全PUの処理負荷が均一になるようにユーザを割当てる。   By allocating the processing of (1) to (6) to multiple processing units, the processing load is optimally distributed to each PU, thereby realizing uniform processing load and reduction of processing delay. That is, instead of assigning a fixed PU to a certain PU, users are assigned so that the processing load of all PUs is uniform according to the processing load of each PU.

なお,上記の説明では無線基地局において,移動局を対象とした処理について説明したが,移動局ではなく固定局を対象とする処理においてスケジューラ,回線終端,符号化・復号化,リソース割当等の処理を実行する装置においても本発明の原理を適用することができる。   In the above description, the process for the mobile station in the radio base station has been described. However, in the process for the fixed station rather than the mobile station, scheduler, line termination, encoding / decoding, resource allocation, etc. The principle of the present invention can also be applied to an apparatus that executes processing.

本発明により,スケジューラと回線終端,チャネル符号化・復号化機能部を同一デバイスで時分割で処理することにより,種々のデータレート,セクタ構成において処理負荷が均一化され,デバイスの処理能力をフルに活用することができるため,部品点数削減,及び,運用の高柔軟性という目的を達成することを可能にするものである。   According to the present invention, the scheduler, the line termination, and the channel encoding / decoding function unit are processed in the same device in a time-sharing manner, so that the processing load is uniformed at various data rates and sector configurations, and the processing capability of the device is fully utilized This makes it possible to achieve the objectives of reducing the number of parts and high operational flexibility.

そして,本発明により処理能力の余剰分を排除できるため,同一条件下では,1.6倍から1.9倍程度,収容ユーザ数が増加することができる。   And since the surplus of processing capacity can be eliminated by the present invention, the number of accommodated users can be increased from 1.6 times to 1.9 times under the same conditions.

本発明を用いた場合,用いない場合に比べて収容可能なユーザ数を増大することが可能であり,その数値は後述する図11のA.に示し,その場合の収容可能なユーザ数の算出条件は図11のB.に示す。   When the present invention is used, it is possible to increase the number of users that can be accommodated as compared with the case where the present invention is not used. The calculation conditions for the number of users that can be accommodated in this case are shown in FIG. Shown in

また,移動通信システムの当初の運用時は,収容ユーザ数が少ないことが想定されるので,プロセッシングユニット当たりの収容セクタ数を増加させ,最小限のカード(プロセッシングユニットを含むパッケージ)枚数で運用を行い,収容ユーザ数が増加するに従い,プロセッシングユニット当たりの収容セクタ数を減少させ,収容ユーザ数を増加させるという,収容ユーザ数に応じた無駄の無い低コスト運用を実現できる。   In addition, since it is assumed that the number of accommodated users is small during the initial operation of the mobile communication system, the number of accommodated sectors per processing unit is increased, and operation is performed with a minimum number of cards (packages including processing units). As the number of accommodated users increases, the number of accommodated sectors per processing unit is decreased, and the number of accommodated users is increased.

本発明により多数の移動局と基地局との間で高速移動通信を実行するため, 上記図2に示すように,マルチプロセッシングユニットを用いてスケジューラ,回線終端及び符号化前処理の機能を実行することができ,図3はRLC/MAC符号化前処理プロセッシングユニット(図2の10a)内の機能ブロックを示す。このRLC/MAC符号化前処理プロセッシングユニットは,4個のプロセッシングユニット(図示されないPU1〜PU4とする)により構成され,各PUにおいて,予め複数の機能に対応したプログラムを登録しておき,呼処理・全体制御部20の機能を実行する制御プログラムによりスケジューラ23を含む各処理部21,22,24〜26の機能が状態や条件に応じて起動され,指定された各処理部の動作が終了すると呼処理・全体制御部20に通知され,時分割的に各機能が実行される。使用するプロセッシングユニットは高性能のマルチコアプロセッサ(4000MIPS×4)であり,以下4つのプロセッシングユニット(またはコア)をPU1,PU2,PU3,PU4という。   In order to execute high-speed mobile communication between a large number of mobile stations and base stations according to the present invention, as shown in FIG. 2 above, the functions of the scheduler, line termination and pre-encoding processing are executed using a multiprocessing unit. FIG. 3 shows the functional blocks in the RLC / MAC encoding preprocessing unit (10a in FIG. 2). This RLC / MAC encoding preprocessing processing unit is composed of four processing units (PU1 to PU4 not shown). Programs corresponding to a plurality of functions are registered in advance in each PU, and call processing is performed. When the functions of the processing units 21, 22, 24 to 26 including the scheduler 23 are activated according to the state and conditions by the control program that executes the functions of the overall control unit 20, and the operations of the specified processing units are completed. The call processing / overall control unit 20 is notified, and each function is executed in a time division manner. The processing unit used is a high-performance multi-core processor (4000 MIPS × 4), and the four processing units (or cores) are hereinafter referred to as PU1, PU2, PU3, and PU4.

図3において,20は全体・全体制御部,21はRLC SDU処理部,22はRLC ARQ処理部,23はスケジューラ,24はリソース割当処理部,25はMAC PDU組立処理部,26は符号化前処理部,27はバッファである。   In FIG. 3, 20 is an overall / overall control unit, 21 is an RLC SDU processing unit, 22 is an RLC ARQ processing unit, 23 is a scheduler, 24 is a resource allocation processing unit, 25 is a MAC PDU assembly processing unit, and 26 is before encoding. The processing unit 27 is a buffer.

図3における下り処理(RLCから符号化前処理まで)の流れを図4の実施例の処理フローとして示し,図4のステップS1〜S7の順に以下に説明する。   The flow of downlink processing (from RLC to pre-encoding processing) in FIG. 3 is shown as the processing flow of the embodiment in FIG. 4 and will be described below in the order of steps S1 to S7 in FIG.

ステップS1:呼生起時に,呼処理・全体制御部20は,各機能ブロックである各処理部に対し,信号処理に必要な制御パラメータを設定する。また,該当ユーザをどのPUでスケジューリングするか決定する。この処理はPU1に割当てる。   Step S1: When a call is generated, the call processing / overall control unit 20 sets control parameters necessary for signal processing for each processing unit which is each functional block. In addition, it is determined which PU schedules the user. This process is assigned to PU1.

ステップS2:RLC SDU処理部21は,コアネットワーク(図12の51)から入力されるIPパケットに対し,IP終端を実施した上,RLC SDU長に従いRLC SDUを生成し,バッファ(図3の27)に格納する。この処理もPU1に割当てる。   Step S2: The RLC SDU processing unit 21 performs IP termination on the IP packet input from the core network (51 in FIG. 12), generates an RLC SDU according to the RLC SDU length, and generates a buffer (27 in FIG. 3). ). This process is also assigned to PU1.

ステップS3:RLC ARQ処理部22は,上り制御信号で送信されるRLC ACK情報に従い,再送制御処理を実施する。具体的には,ACK時は該当SDUを解放し,NACK時は何もしない(以降のMAC PDU生成部で用いられる)。この処理は,PU2に割当てる。   Step S3: The RLC ARQ processing unit 22 performs a retransmission control process according to the RLC ACK information transmitted with the uplink control signal. Specifically, the corresponding SDU is released at the time of ACK, and nothing is done at the time of NACK (used in the subsequent MAC PDU generation unit). This process is assigned to PU2.

ステップS4:スケジューラ23はユーザ選定のための指標値を計算し,リソース割当処理部へ通知する。また,リソース割当処理部24から,指標値計算のためのパラメータを受信する。この処理は各PU1〜PU4で分担(シェア)する。   Step S4: The scheduler 23 calculates an index value for user selection and notifies the resource allocation processing unit. In addition, parameters for calculating index values are received from the resource allocation processing unit 24. This process is shared (shared) by each of PU1 to PU4.

ステップS5:リソース割当処理部24はスケジューラ23から渡された指標値に基づき,ユーザ選択,送信データ長等のリソース計算を実施し,MAC PDU組立処理部25へ通知する。この処理はPU3に割当てる。   Step S5: The resource allocation processing unit 24 performs resource calculation such as user selection and transmission data length based on the index value passed from the scheduler 23, and notifies the MAC PDU assembly processing unit 25 of it. This process is assigned to PU3.

ステップS6:MAC PDU組立処理部25は,リソース割当処理部24より通知されたデータ長に基づき,バッファに残存するRLC SDUを結合し,RLC・MACヘッダを付加し,MAC PDUを生成し,符号化前処理部26に転送する。この処理はPU4に割当てる。   Step S6: Based on the data length notified from the resource allocation processing unit 24, the MAC PDU assembly processing unit 25 combines the RLC SDUs remaining in the buffer, adds an RLC / MAC header, generates a MAC PDU, Transfer to the pre-processing unit 26. This process is assigned to PU4.

ステップS7:符号化前処理部26は,サイクリック冗長チェック符号であるCRCを付加し,ターボセグメンテーション等の処理を実施し,符号化処理部へ転送する。この処理はPU4に割当てる。   Step S7: The pre-encoding processing unit 26 adds a CRC that is a cyclic redundancy check code, performs processing such as turbo segmentation, and transfers it to the encoding processing unit. This process is assigned to PU4.

上記ステップS4でスケジューラについては,各PU1〜4でシェアするとあるが,各PUに処理負荷を最適に分散することで,処理負荷の均一化,処理遅延の短縮を実現する。すなわち,固定的にあるPUへ割当てるのではなく,各PUの処理負荷に応じて,全PUの処理負荷が均一になるようにユーザを割当てる。   The scheduler in step S4 is shared by each of the PUs 1 to 4, but the processing load is optimally distributed to each PU, thereby realizing uniform processing load and shortening of processing delay. That is, instead of assigning a fixed PU to a certain PU, users are assigned so that the processing load of all PUs is uniform according to the processing load of each PU.

また,スケジューラにおけるユーザ割当は複数の各PUにおいて分担するが,ユーザ割当方法の詳細は,以下に説明する。   In addition, user allocation in the scheduler is shared among a plurality of PUs. Details of the user allocation method will be described below.

図5はマルチPU(プロセッシングユニット)によるユーザ割当禁止領域計算のタイミングチャートの例を示し,図6は図5に示すユーザ割当禁止領域計算のフローチャートである。また,図7は割当禁止領域を考慮したマルチPUによるユーザ割当のタイミングチャートの例を示す。   FIG. 5 shows an example of a timing chart of user allocation prohibited area calculation by multi-PU (processing unit), and FIG. 6 is a flowchart of user allocation prohibited area calculation shown in FIG. FIG. 7 shows an example of a timing chart of user allocation by multi-PU considering the allocation prohibition area.

図5,図6を用いて最適なユーザ割当の方法を説明する。   The optimum user allocation method will be described with reference to FIGS.

ステップ1(図6のS1):RLC SDU,RLC ARQ処理によるユーザ割当禁止領域計算
図5のe.のRLC SDU,図5のf.のRLC ARQ処理とスケジューリング処理が重複しないように,ユーザが割当てられない領域を計算する。
Step 1 (S1 in FIG. 6): User allocation prohibited area calculation by RLC SDU and RLC ARQ processing e. In FIG. RLC SDU, f. An area to which a user is not allocated is calculated so that the RLC ARQ process and the scheduling process are not overlapped.

ステップ2(図6のS2):スケジューリング完了時間計算
図5のa.〜d.に示すように最大ユーザ数分スケジューリングする場合を想定し,後述するステップ5に示すユーザ割当方法に基づき,スケジューリングが全PU1〜4で完了する時間を計算する。
Step 2 (S2 in FIG. 6): Scheduling completion time calculation a. ~ D. Assuming that scheduling is performed for the maximum number of users as shown in FIG. 4, the time required for completing scheduling in all PUs 1 to 4 is calculated based on the user allocation method shown in step 5 described later.

ステップ3(図6のS3):リソース割当処理開始時間決定
図5のg.に示すリソース割当・MAC PDU組立処理は,RLC ARQ処理,かつ,スケジューリング処理が完了していることが開始条件なので,双方が完了する時間が開始時間となる。
Step 3 (S3 in FIG. 6): Determination of resource allocation processing start time g. In the resource allocation / MAC PDU assembly process shown in FIG. 4, since the start condition is that the RLC ARQ process and the scheduling process are completed, the start time is the time when both are completed.

ステップ4(図6のS4):リソース割当処理から符号化前処理による禁止領域計算
図5のg.とh.に示すリソース割当処理,MAC PDU組立処理,符号化前処理とスケジューリング処理が重複しないように,ユーザが割当てられない領域を計算する。
Step 4 (S4 in FIG. 6): Forbidden area calculation from resource allocation process to pre-encoding process g. And h. An area to which a user is not allocated is calculated so that the resource allocation process, MAC PDU assembly process, pre-encoding process and scheduling process shown in FIG.

ステップ5(図6のS5):上記禁止領域以外で,順次,処理完了が最も早いPUへユーザを割当てる。このユーザ割当の具体例を図7に示す。この例は,当該無線基地局がセクタ1とセクタ2の2セクタを備えている例であり,生起した呼(ユーザ)が図7のeに示すようにセクタ1が「13」,fに示すようにセクタ2が「10」である。   Step 5 (S5 in FIG. 6): Users are sequentially assigned to PUs that have the earliest completion of processing outside the prohibited area. A specific example of this user assignment is shown in FIG. In this example, the radio base station is provided with two sectors, sector 1 and sector 2, and the generated call (user) is indicated by “13” and f shown in FIG. Thus, sector 2 is “10”.

図7のa〜dのようにステップ1〜4でスケジューラ以外の処理による禁止領域計算が行われる。   As shown in FIGS. 7A to 7D, forbidden area calculation is performed in steps 1 to 4 by processing other than the scheduler.

ステップ5において,禁止領域以外で,順次,処理完了が最も早いPUへのユーザ割当てが行われる。なお,スケジューリング処理開始条件はRLC SDU化処理後であるため,各セクタ毎に,RLC SDU化処理による禁止領域直後から,ユーザが割当てられ,図7のg〜jに示すようにPU1〜PU4に対してセクタ1のユーザ1〜13の割当てが前半の周期で実行され,セクタ2のユーザ1〜10についてのユーザ割当がその後の周期で行われる。   In step 5, user assignment to the PU with the earliest completion of processing is sequentially performed outside the prohibited area. Since the scheduling process start condition is after the RLC SDU conversion process, a user is assigned to each sector immediately after the prohibited area by the RLC SDU conversion process, and PU1 to PU4 are assigned to PU1 to PU4 as shown in g to j of FIG. On the other hand, the allocation of the users 1 to 13 in the sector 1 is executed in the first half cycle, and the user allocation for the users 1 to 10 in the sector 2 is performed in the subsequent cycle.

上記図5,図6のユーザ割当の方法に基づいたフローチャートを図8に示す。図8によりプロセッシングユニット(図2の下りRLC/MAC符号化前処理プロセッシングユニット10a)における処理詳細について説明する。なお,ユーザ割当禁止領域計算は,呼が生起する前に計算済みであることを前提とする。   FIG. 8 shows a flowchart based on the user allocation method shown in FIGS. Details of processing in the processing unit (downlink RLC / MAC pre-coding processing unit 10a in FIG. 2) will be described with reference to FIG. It should be noted that the user allocation prohibited area calculation is premised on having been calculated before the call is generated.

呼が生起されたかチェックし(図8のS1),生起された場合は,そのユーザに対する上位パラメータを解析し,必要に応じて加工した上で各機能部へ設定し(同S2),そのユーザに対する割当PUを決定し(同S3),呼が生起されてない場合は,ステップS2,S3はスキップする。ステップS2のユーザ割当PUの決定方法は図4のユーザ割当方法に示す。   Check whether a call has been made (S1 in FIG. 8). If a call has been made, the upper parameters for the user are analyzed, processed as necessary, and set in each function unit (S2). The assigned PU for is determined (S3), and if no call has been made, steps S2 and S3 are skipped. The method for determining the user allocation PU in step S2 is shown in the user allocation method in FIG.

次にユーザ毎処理(RLC,スケジューリング等)がユーザ数分実行される(図8のS4〜S6)。このユーザ毎処理の詳細はステップS50〜S57に示され,まずユーザにおいて呼が解放されるかチェックし(図8のS50),解放されるのであれば各種ユーザはパラメータ・制御情報を初期化して(同S51)ユーザ毎処理を終了し,該当ユーザにおけるユーザ毎処理を終了する。解放されない場合は,IP終端とRLC SDUの生成を行う(同S52)。次に,RLS ARQ処理を行い(図8のS54),バッファにおけるデータ有無をチェックし(図8のS55),データが有る場合はスケジューリングを実施し(同S56),データが無い場合はスケジューリング処理をスキップする。この処理を該当ユーザに多重する論理チャネル数分実施し(図8のS57),該当ユーザにおけるユーザ毎処理を終了する。   Next, processing for each user (RLC, scheduling, etc.) is executed for the number of users (S4 to S6 in FIG. 8). Details of the processing for each user are shown in steps S50 to S57. First, it is checked whether the call is released by the user (S50 in FIG. 8). If released, various users initialize parameters and control information. (S51) The process for each user is terminated, and the process for each user for the corresponding user is terminated. If not released, IP termination and RLC SDU are generated (S52). Next, RLS ARQ processing is performed (S54 in FIG. 8), the presence / absence of data in the buffer is checked (S55 in FIG. 8), scheduling is performed if there is data (S56), and scheduling processing is performed if there is no data. To skip. This process is performed for the number of logical channels multiplexed for the corresponding user (S57 in FIG. 8), and the process for each user in the corresponding user is terminated.

なお,この実施例では,上記処理は,TTI(1周期)に1度,その間に蓄積されたIPパケット,RLC ACKに対し実施される。   In this embodiment, the above process is performed once per TTI (one cycle) for IP packets and RLC ACKs accumulated during that period.

スケジューリングを実施したユーザ・論理チャネルの中で,最もスケジューリング 指標値が高い論理チャネルを保有するユーザを選択し,リソース計算(送信データ長)を行う(図8のS7)。なお,この実施例では最も指標値が高い論理チャネルを有する1ユーザのみ選択することとしているが,スケジューリングアルゴリズムによっては,ユーザ配下の指標値の合計が高いユーザが選定されたり,複数ユーザが選定されることも想定される。   Among users and logical channels that have been scheduled, a user having a logical channel with the highest scheduling index value is selected, and resource calculation (transmission data length) is performed (S7 in FIG. 8). In this embodiment, only one user having a logical channel with the highest index value is selected. However, depending on the scheduling algorithm, a user having a high total of index values under the user or a plurality of users is selected. It is also assumed that.

次にステップS7で計算されたデータ長に基づき,各論理チャネル毎にRLCヘッダを付与し,RLC PDUを生成した後,それを全て結合した上でMACヘッダを付与し,MAC PDUを生成し(図8のS8),MAC PDUに対し,CRC付加,セグメント分割等の符号化前処理を実施する(同S9)。   Next, based on the data length calculated in step S7, an RLC header is assigned to each logical channel, RLC PDUs are generated, all of them are combined, a MAC header is added, and a MAC PDU is generated ( In S8 of FIG. 8, pre-coding processing such as CRC addition and segmentation is performed on the MAC PDU (S9).

図9は下り処理のタイムチャートであり,4個のプロセッシングユニット(25MbpsのPU)により3セクタのユーザについてRLC MAC符号化前処理のタイムチャートを示す。図9に記載されている処理時間算出条件としては,プロセッシングユニット当りの収容ユーザ数が400(3セクタ/ユニット)なので,セクタ当り133(ユーザ)であり,それ以外の条件は上記図11のB.の例と同等である。全体処理時間は403μsであり,時間分割された各ブロック毎にそれぞれの処理時間(μs)が記載されている。   FIG. 9 is a time chart of downlink processing, and shows a time chart of RLC MAC encoding pre-processing for a user of 3 sectors by using four processing units (25 Mbps PU). The processing time calculation condition described in FIG. 9 is 133 (users) per sector because the number of users accommodated per processing unit is 400 (3 sectors / unit), and the other conditions are B in FIG. . Is equivalent to the example. The total processing time is 403 μs, and each processing time (μs) is described for each time-divided block.

図9のa〜dに示すように,PU1,PU3,PU4でセクタ1に対するスケジューリングがa1,c1,d1のタイミングで実行され,その後にPU1,PU2,PU4でセクタ2に対するスケジューリングがa2,b1,d2のタイミングで実行され,これに続いてPU1〜PU4でセクタ3に対するスケジューリングa3,b2,c2,d3のタイミングで実行される。スケジューリングの処理が実行されない時間に,PU1〜PU4において,図9のe〜iに示す各処理が各セクタのユーザに対して実行される。すなわち,eのRLC SDU化(PU1の処理)がe1(セクタ1),e2(セクタ2),e3(セクタ3)のタイミングで実行され,fのRLC ARQ(PU2の処理)が,f1,f2,f3のタイミングで実行される。同様に,各セクタ1〜3に対し,gのリソース割当(PU3の処理)がg1〜g3のタイミングで,hのMAC PDU(PU3の処理)がh1〜h3のタイミングで,iの符号化前処理(PU4の処理)がi1〜i3のタイミングで実行される。   As shown in FIGS. 9a to 9d, scheduling for sector 1 is executed at PU1, PU3, PU4 at the timing of a1, c1, d1, and then scheduling for sector 2 is performed at PU1, PU2, PU4. This is executed at the timing of d2, and subsequently, at the timings of scheduling a3, b2, c2, and d3 for the sector 3 in PU1 to PU4. During the time when the scheduling process is not executed, the processes shown in e to i of FIG. 9 are executed for the users in each sector in the PU1 to PU4. That is, e RLC SDU conversion (PU1 processing) is executed at the timing of e1 (sector 1), e2 (sector 2), and e3 (sector 3), and f RLC ARQ (PU2 processing) is f1, f2 , F3. Similarly, for each sector 1-3, g resource allocation (PU3 processing) is at timings g1-g3, h MAC PDU (PU3 processing) is at timings h1-h3, and i is not encoded. Processing (processing of PU4) is executed at timings i1 to i3.

セクタによって,スケジューリングの処理遅延が異なるが,スケジューリング処理と並行して処理されるものが,セクタによって異なるためである。具体的には,セクタ1では,スケジューリング処理と並行実施される処理がRLC ARQ処理のみであるのに対し,セクタ3においては,RLC SDU生成処理以外は全て並行実施され,スケジューリングに割当てられる時間に差分がある。上記並行実施状況を加味した処理負荷に応じて,上述したユーザ割当が実施されることにより,全PUの処理負荷が均一化され,スケジューリング処理時間が短縮されていることが分かる。   This is because the processing delay of scheduling differs depending on the sector, but what is processed in parallel with the scheduling processing differs depending on the sector. Specifically, in sector 1, only the RLC ARQ process is performed in parallel with the scheduling process, whereas in sector 3, all the processes other than the RLC SDU generation process are performed in parallel and allocated at the time allocated for scheduling. There is a difference. It can be seen that the processing load of all PUs is made uniform and the scheduling processing time is shortened by performing the above-described user allocation according to the processing load taking the parallel execution status into consideration.

図10は異なる条件における下り処理のタイムチャートであり,データ伝送速度が50Mbpsで2セクタの場合である。周波数,セクタ数以外の条件は図9と同じであり,処理の流れも同じなので説明は省略する。   FIG. 10 is a time chart of downlink processing under different conditions, in which the data transmission rate is 50 Mbps and 2 sectors. The conditions other than the frequency and the number of sectors are the same as those in FIG.

なお,50Mbps,2セクタ時は,25Mbps,3セクタ時と比較し,総伝送速度が1.33倍になっていること,異なるセクタ間の並列処理の機会が減少することから,図中の全体処理時間が増加するが(図10の例では全体処理時間が466μs),図9の25Mbps,3セクタの場合に対して,1.15倍程度に収まっており,処理時間はほぼ均一化されているといえる。すなわち,本発明により,セクタ・帯域構成が異なっても,処理負荷が均一化されるため,本発明は,部品点数を増加させること無く,様々なセクタ・帯域構成に対応可能な柔軟な方式であるということができる。   In the case of 50 Mbps, 2 sectors, the total transmission rate is 1.33 times that of 25 Mbps, 3 sectors, and the opportunity for parallel processing between different sectors is reduced. Although the processing time increases (in the example of FIG. 10, the total processing time is 466 μs), it is about 1.15 times that of the 25 Mbps, 3 sector case of FIG. 9, and the processing time is almost uniformized. It can be said that. That is, according to the present invention, even if the sector / band configuration is different, the processing load is equalized. Therefore, the present invention is a flexible method that can cope with various sector / band configurations without increasing the number of parts. It can be said that there is.

図11は本発明による効果の説明図であり,図11のA.は本発明を用いた場合と用いない場合での収容可能ユーザ数の比較図である。A.の横軸はセクタ数を表し,縦軸はユーザ数/カードである。図11のA.における収容可能なユーザ数の算出条件は同図のB.に示す。但し,この算出条件の数値は一例であり,採用デバイス,設計方法により,処理量・デバイス性能が変わってくるため,収容ユーザ数は変わってくるが,本発明を用いた場合と用いない場合の収容数の比は変わらない。   FIG. 11 is an explanatory diagram of the effect of the present invention. FIG. 6 is a comparison diagram of the number of users that can be accommodated when the present invention is used and when it is not used. A. The horizontal axis represents the number of sectors, and the vertical axis represents the number of users / card. A. of FIG. The calculation conditions for the number of users that can be accommodated are shown in FIG. Shown in However, the numerical value of this calculation condition is an example, and since the amount of processing and device performance vary depending on the adopted device and design method, the number of accommodated users varies, but the case of using the present invention and the case of not using it The ratio of accommodation numbers remains the same.

本発明は高速移動通信システムにおける無線基地局において利用することが可能であるが,スケジューラ機能,複数の回線の終端機能,符号回化・復号化機能を持つ固定の通信装置でも利用することもできる。   The present invention can be used in a radio base station in a high-speed mobile communication system, but can also be used in a fixed communication apparatus having a scheduler function, a termination function for a plurality of lines, and a code rotation / decoding function. .

本発明の原理説明図である。It is a principle explanatory view of the present invention. 本発明の構成例である。It is an example of composition of the present invention. RLC/MAC符号化前処理プロセッシングユニット内の機能ブロックを示す図である。It is a figure which shows the functional block in a RLC / MAC encoding pre-processing unit. 実施例の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of an Example. マルチPU(プロセッシングユニット)によるユーザ割当禁止領域計算のタイミングチャートの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the timing chart of user allocation prohibition area | region calculation by multi PU (processing unit). ユーザ割当禁止領域計算のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of user allocation prohibition area | region calculation. 割当禁止領域を考慮したマルチPUによるユーザ割当のタイミングチャートの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the timing chart of the user allocation by multi-PU which considered the allocation prohibition area | region. ユーザ割当の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of user allocation. 下り処理のタイムチャートを示す図である。It is a figure which shows the time chart of a downlink process. 異なる条件における下り処理のタイムチャートを示す図である。It is a figure which shows the time chart of the downstream process in different conditions. 本発明による効果の説明図である。It is explanatory drawing of the effect by this invention. 移動通信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a mobile communication system. HSDPAに用いられる無線チャネルの説明図である。It is explanatory drawing of the radio channel used for HSDPA. HSDPAシステムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of an HSDPA system. LTEレイヤ2のプロトコルスタックを示す図である。It is a figure which shows the protocol stack of LTE layer 2. FIG. データフォーマットの説明図である。It is explanatory drawing of a data format. チャネル符号化処理の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of a channel encoding process. 従来例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

10 下り用処理部
10a 下りRLC/MAC符号化前処理プロセッシングユニット(PU)
10b バッファ
10c 下り符号化プロセッシングユニット(PU)
11 上り用処理部
11a 上り復号化RLC/MACプロセッシングユニット(PU)
11b バッファ
10 Downstream processing unit 10a Downstream RLC / MAC pre-coding processing unit (PU)
10b Buffer 10c Downstream coding processing unit (PU)
11 Upstream processing unit 11a Upstream decoding RLC / MAC processing unit (PU)
11b buffer

Claims (4)

無線回線を介して移動端末へデータを送信する移動通信システムの無線基地局における通信処理方式において,
前記移動端末へデータを送信する無線基地局は,回線品質情報を基にデータを送信する移動局を選択すると共に送信データ量,変調方式を決定するユーザ数に処理量が比例するスケジューラ機能と,コアネットワーク側から送信されるデータを終端してデータを生成する処理量がデータレートに比例する回線終端処理機能を同一のプロセッシングユニットに有し,
前記スケジューラ機能と回線終端処理機能を予め設定した時間領域で切替えて実行する制御を行うことを特徴とする無線基地局における通信処理方式。
In a communication processing method in a radio base station of a mobile communication system that transmits data to a mobile terminal via a radio line,
A radio base station that transmits data to the mobile terminal selects a mobile station that transmits data based on channel quality information, and has a scheduler function in which a processing amount is proportional to a transmission data amount and the number of users that determine a modulation method , The same processing unit has a line termination processing function in which the amount of processing for generating data by terminating data transmitted from the core network side is proportional to the data rate .
A communication processing method in a radio base station, wherein control is performed by switching and executing the scheduler function and the line termination processing function in a preset time domain.
請求項1において,
前記無線基地局は,前記プロセッシングユニットに処理量がデータレートに比例する符号化・復号化処理機能を有して,符号化・復号化処理を前記スケジューラ機能及び回線終端処理機能と共にそれぞれ予め設定した時間領域で切替えて実行することを特徴とする無線基地局における通信処理方式。
In claim 1,
The radio base station has an encoding / decoding processing function in which the processing amount is proportional to a data rate in the processing unit, and the encoding / decoding processing is set in advance together with the scheduler function and the line termination processing function, respectively. A communication processing method in a radio base station, which is executed by switching in the time domain.
請求項1または2の何れかにおいて,
前記プロセッシングユニットを複数個のプロセッシングユニットにより構成し,前記複数のプロセッシングユニットの間で処理負荷を均一化するようユーザ割当てを行うことを特徴とする無線基地局における通信処理方式。
In either claim 1 or 2,
A communication processing method in a radio base station, wherein the processing unit is constituted by a plurality of processing units, and user allocation is performed so as to equalize processing load among the plurality of processing units.
請求項1において,
前記処理量がデータレートに比例する回線終端処理機能を最初に割当てた後に前記プロセッシングユニットの残りの処理負荷で,前記ユーザ数に比例する処理を実施することを特徴とする無線基地局における通信処理方式。
In claim 1,
A communication process in a radio base station , wherein a process proportional to the number of users is performed with a remaining processing load of the processing unit after initially assigning a line termination processing function in which the processing amount is proportional to a data rate method.
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