JP4874131B2 - スケジューリング方法及びそれを用いた無線基地局装置 - Google Patents
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Description
Cn(PF)=Rn(1−α)/Ave_Rn(1−β) …(1)
指標値Cn(PF)を計算し、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。
(1)送信機会毎(HSDPAでは2ms毎)に全送信候補ユーザ数分の指標値の計算を実施する必要がある。
(2)ユーザスループットの向上を図るため、様々なパラメータを考慮することにより、指標式が複雑になることが多い。
前記無線基地局装置にて前記複数の移動局からの受信信号に含まれる回線品質情報を移動局毎に抽出し、
抽出した回線品質情報から回線品質の分散値を移動局毎に算出し、
前記回線品質の分散値が所定の閾値を超えた移動局を指標値計算対象とする構成としても良い。
前記無線基地局装置にて前記複数の移動局からの受信信号に含まれる回線品質情報を移動局毎に抽出する回線品質情報抽出手段と、
抽出した回線品質情報から回線品質の分散値を移動局毎に算出する分散値算出手段と、
前記回線品質の分散値が所定の閾値を超えた移動局を指標値計算対象とする指標値計算対象判定部とを有することにより、各ユーザの無線特性に従って指標値計算回数を最適化し計算処理負荷を軽減することができる。
本発明の他の一実施態様による無線基地局装置は、複数の移動局と無線基地局装置間の回線品質に基づいて移動局を選択するための指標値を計算し、前記指標値を基に移動局を選択して前記無線基地局装置からデータを送信する無線通信システムの無線基地局装置において、
前記無線基地局装置にて前記複数の移動局からの受信信号に基づいて移動局毎に最大フェージング周波数を推定するフェージング周波数推定手段と、
推定した移動局毎の最大フェージング周波数に応じて移動局毎に指標値計算間隔を決定する指標値計算間隔決定手段と、
前記無線基地局装置にて前記複数の移動局からの受信信号に含まれる回線品質情報を移動局毎に抽出する回線品質情報抽出手段と、
抽出した回線品質情報から回線品質の分散値を移動局毎に算出する分散値算出手段と、
前記指標値計算間隔が経過して指標値計算タイミングとなった移動局の回線品質の分散値が所定の閾値を超えた移動局を指標値計算対象とする指標値計算対象判定部と
を有することにより、各ユーザの無線特性に従って指標値計算回数を最適化し計算処理負荷を軽減することができる。
前記フェージング周波数推定手段は、前記複数の移動局からの受信信号を逆拡散したのち前記移動局毎に振幅・位相の変動量を推定し、複数スロットの振幅・位相の変動量に基づいて移動局毎に最大フェージング周波数を推定する構成としても良い。
前記フェージング周波数推定手段は、前記複数の移動局からの受信信号に含まれる移動速度情報を抽出し、抽出した移動速度情報に基づいて移動局毎に最大フェージング周波数を推定する構成としても良い。
図3は、本発明が適用されるHSDPAシステムの一実施形態の構成図を示す。同図中、1台の無線基地局制御装置に2台の無線基地局装置6a,6bが接続し、無線基地局装置6aが配下の移動局71〜7mと通信を行っており、無線基地局装置6bが配下の移動局7m+1〜7nと通信を行っている。
本発明では、回線品質等指標式に用いるパラメータの変動状況に応じて、適応的に計算間隔を決定するようにして、処理負荷を軽減する。HSDPAシステムにおいては、回線品質の変動が、移動体の移動速度、最大フェージング周波数により決定するため、それらのパラメータを基に指標値計算を実施する間隔を決定することで、従来の方法よりも処理負荷が軽減できる。
第1の方法では、公知技術である最大フェージング周波数推定方式を用いて、無線基地局装置で最大フェージング周波数を推定し、その結果に応じて、指標値計算間隔を決定する。
…(2)
ただし、boはその時点で報告されたCQIに対応する電力であり、下側の基準レベルRsは報告CQIより1dB低い電力相当の振幅、すなわち、Rs=bo/101/20と考えると、そのときのNrs≒1.06a×fdとなる。上側の基準レベルRsは報告CQIより1dB高い電力相当の振幅、すなわち、Rs=bo×101/20と考えると、そのときのNrs≒1.059×fdとなる。
第2の方法では、移動局から移動速度をある一定間隔で基地局へ報告し、その移動速度から計算した最大フェージング周波数に基づき、指標値計算間隔を決定する。第1の方法では、最大フェージング周波数を公知技術により推定していたが、第2の方法では、移動局から移動速度を報告してもらい、それに基づいて最大フェージング周波数を計算する。なお、移動局は例えばGPS(Global Positioning System)システムを有し、GPSシステムで得られる位置情報を利用して移動速度を求めるものとする。
最大フェージング周波数に応じて、指標値計算タイミングを決定することにより、回線品質変動の大きさに応じた指標値計算が可能となるため、スケジューリング選択誤差を極小化しながら、処理負荷が軽減可能となる。例えば、fd=55.6Hz(移動速度=30km/h,キャリア周波数=2GHz時)のときは、指標値計算間隔=10msで良くなり、現計算間隔(=2ms)の5倍となる。
第3の方法では、過去の回線品質の分散値を算出し、その分散値がある閾値を超えた移動局のみ指標値計算対象とする。過去の一定期間における回線品質の分散値は、過去における変動量を示すもので、移動局の移動速度に従うため、移動速度が急激に変動しないと想定すると、過去一定期間における回線品質の分散値は、未来の回線変動量を示すものと考え、ある閾値を超えた移動局のみ指標値計算対象とすることにより、指標値計算誤差を極小化しながら、処理負荷を軽減することが可能となる。
第4の方法では、第1の方法で計算する指標値計算タイミングで、第3の方法により指標値計算対象可否を決定する。
第5の方法では、第2の方法で計算する指標値計算タイミングで、第3の方法により指標値計算対象可否を決定する。
この実施形態では公知技術であるフェージング周波数推定方式を用いて無線基地局装置で最大フェージング周波数を推定し、その結果に応じて、指標値計算間隔を決定する。
Tup_cal,i,k + 1/fd,i×Ct_up,i …(4)
次に、SCD演算周期計算機34は、i番目の移動局における最大フェージング周波数(fd,i)から、(5)式に基づいて指標値計算タイミングの基となる演算周期Tscd,iを算出してスケジューラ35に通知する。ここで、Ct_scd,iは、i番目の移動局における演算周期補正係数で、演算頻度を重視する場合はCt_scd,iを大きく、回線品質計算精度を重視する場合は、Ct_scd,iを小さく設定する。Ct_scd,iは固定値(例えば0.5程度)であることが前提であり、計算方法にまで言及しない。
スケジューラ35は、各移動局について演算周期Tscd,i毎に指標値計算を行い、指標値に基づいてデータを送信するか否を決定する移動局選択制御を行って、無線基地局制御装置に送信を決定した移動局宛のデータを要求するフロー制御を行い、更に、当該移動局より受信したCQI情報を基に当該移動局に対する送信データ量、変調方式、電力等を決定する。
この実施形態では、移動局から自局の移動速度をある一定間隔で基地局へ報告し、その移動速度から計算した最大フェージング周波数に基づき、指標値計算間隔を決定する。
SCD演算周期計算機44は、i番目の移動局の演算周期更新回数k、最大フェージング周波数(fd,i)に従い、演算周期の更新タイミングTup_cal,i,kであるか否かをチェックし、更新タイミングであれば、次の更新タイミングTup_cal,i,k+1を(7)式に従って計算する。ここで、Ct_up,iは、i番目の移動局における更新タイミング補正係数で、更新頻度低減を重視する場合はCt_up,iを大きく、回線品質計算精度向上を重視する場合は、Ct_up,iを小さく設定する。
+ 1/fd,i × Ct_up,i …(7)
次に、SCD演算周期計算機44は、i番目の移動局における最大フェージング周波数(fd,i)から、(8)式に基づいて指標値計算タイミングの基となる演算周期Tscd,iを算出する。ここで、Ct_scd,iは、i番目の移動局における演算周期補正係数で、演算頻度を重視する場合はCt_scd,iを大きく、回線品質計算精度を重視する場合は、Ct_scd,iを小さく設定する。
スケジューラ45は、各移動局について演算周期Tscd,i毎に指標値計算を行い、指標値に基づいてデータを送信するか否を決定する移動局選択制御を行って、無線基地局制御装置に送信を決定した移動局宛のデータを要求するフロー制御を行い、更に、当該移動局より受信したCQI情報を基に当該移動局に対する送信データ量、変調方式、電力等を決定する。
この実施形態では過去の回線品質の分散値を算出し、その分散値がある閾値を超えた移動局のみ指標値計算対象とする。
αvar'=MIN(1−1/k,αvar) k=1,2,… …(10)
CQI平均計算機52は、αave',αvar'を用いて、(11)式でCQI平均値(CQIave,i,k)を算出する。CQIは対数で表現されているため、真数(CQItrue,i)に変換した上で計算し回線品質分散計算機53に供給する。
+CQIave,i,k−1×αave' …(11)
回線品質分散計算機53は、CQI平均値CQIave,i,kを用いて、回線品質の分散値CQIvar,i,kを計算して閾値判断部54に供給する。分散値(CQIvar,i,k−1)は前回までの分散値である。CQIは対数で表現されているため、真数(CQItrue,i)に変換した上で計算する。
×(1−αvar')+CQIvar,i,k−1×αvar'
…(12)
閾値判断部54は、分散値CQIvar,i,kを閾値CQIvar_thr(例えば真値で68程度)と比較して、閾値より分散値CQIvar,i,kが大きい移動局をスケジューリング対象としてスケジューラ55に通知する。
第4の方法は、第1の方法で計算した指標値計算タイミングで第3の方法により指標値計算対象可否を決定する。
第5の方法は、第2の方法で計算した指標値計算タイミングで第3の方法により指標値計算対象可否を決定する。
(付記1)
複数の移動局と無線基地局装置間の回線品質に基づいて移動局を選択するための指標値を計算し、前記指標値を基に移動局を選択して前記無線基地局装置からデータを送信する無線通信システムのスケジューリング方法において、
前記無線基地局装置にて前記複数の移動局からの受信信号に基づいて移動局毎に最大フェージング周波数を推定し、
推定した移動局毎の最大フェージング周波数に応じて移動局毎に指標値計算間隔を決定する
ことを特徴とするスケジューリング方法。
(付記2)
複数の移動局と無線基地局装置間の回線品質に基づいて移動局を選択するための指標値を計算し、前記指標値を基に移動局を選択して前記無線基地局装置からデータを送信する無線通信システムのスケジューリング方法において、
前記無線基地局装置にて前記複数の移動局からの受信信号に含まれる回線品質情報を移動局毎に抽出し、
抽出した回線品質情報から回線品質の分散値を移動局毎に算出し、
前記回線品質の分散値が所定の閾値を超えた移動局を指標値計算対象とする
ことを特徴とするスケジューリング方法。
(付記3)
複数の移動局と無線基地局装置間の回線品質に基づいて移動局を選択するための指標値を計算し、前記指標値を基に移動局を選択して前記無線基地局装置からデータを送信する無線通信システムの無線基地局装置において、
前記無線基地局装置にて前記複数の移動局からの受信信号に基づいて移動局毎に最大フェージング周波数を推定するフェージング周波数推定手段と、
推定した移動局毎の最大フェージング周波数に応じて移動局毎に指標値計算間隔を決定する指標値計算間隔決定手段と
を有することを特徴とする無線基地局装置。
(付記4)
付記3記載の無線通信システムの無線基地局装置において、
前記フェージング周波数推定手段は、前記複数の移動局からの受信信号を逆拡散したのち前記移動局毎に振幅・位相の変動量を推定し、複数スロットの振幅・位相の変動量に基づいて移動局毎に最大フェージング周波数を推定することを特徴とする無線基地局装置。
(付記5)
付記3記載の無線通信システムの無線基地局装置において、
前記フェージング周波数推定手段は、前記複数の移動局からの受信信号に含まれる移動速度情報を抽出し、抽出した移動速度情報に基づいて移動局毎に最大フェージング周波数を推定することを特徴とする無線基地局装置。
(付記6)
複数の移動局と無線基地局装置間の回線品質に基づいて移動局を選択するための指標値を計算し、前記指標値を基に移動局を選択して前記無線基地局装置からデータを送信する無線通信システムの無線基地局装置において、
前記無線基地局装置にて前記複数の移動局からの受信信号に含まれる回線品質情報を移動局毎に抽出する回線品質情報抽出手段と、
抽出した回線品質情報から回線品質の分散値を移動局毎に算出する分散値算出手段と、
前記回線品質の分散値が所定の閾値を超えた移動局を指標値計算対象とする指標値計算対象判定部と
を有することを特徴とする無線基地局装置。
(付記7)
複数の移動局と無線基地局装置間の回線品質に基づいて移動局を選択するための指標値を計算し、前記指標値を基に移動局を選択して前記無線基地局装置からデータを送信する無線通信システムの無線基地局装置において、
前記無線基地局装置にて前記複数の移動局からの受信信号に基づいて移動局毎に最大フェージング周波数を推定するフェージング周波数推定手段と、
推定した移動局毎の最大フェージング周波数に応じて移動局毎に指標値計算間隔を決定する指標値計算間隔決定手段と、
前記無線基地局装置にて前記複数の移動局からの受信信号に含まれる回線品質情報を移動局毎に抽出する回線品質情報抽出手段と、
抽出した回線品質情報から回線品質の分散値を移動局毎に算出する分散値算出手段と、
前記指標値計算間隔が経過して指標値計算タイミングとなった移動局の回線品質の分散値が所定の閾値を超えた移動局を指標値計算対象とする指標値計算対象判定部と
を有することを特徴とする無線基地局装置。
(付記8)
付記7記載の無線通信システムの無線基地局装置において、
前記フェージング周波数推定手段は、前記複数の移動局からの受信信号を逆拡散したのち前記移動局毎に振幅・位相の変動量を推定し、複数スロットの振幅・位相の変動量に基づいて移動局毎に最大フェージング周波数を推定することを特徴とする無線基地局装置。
(付記9)
付記7記載の無線通信システムの無線基地局装置において、
前記フェージング周波数推定手段は、前記複数の移動局からの受信信号に含まれる移動速度情報を抽出し、抽出した移動速度情報に基づいて移動局毎に最大フェージング周波数を推定することを特徴とする無線基地局装置。
2,3 無線基地局制御装置
4,5 多重分離装置
6a〜6e 無線基地局装置
71〜7n 移動局
21 スケジューラ部
22 チャネルコーディング部
23 バッファ部
31,41 CCH逆拡散・検波機
32 CH推定機
33 fd推定機
34,44 SCD演算周期計算機
35,45,55 スケジューラ
42 移動速度検出器
43 fd計算機
51 忘却係数計算機
52 CQI平均計算機
53 回線品質分散計算機
54 閾値判断部
Claims (5)
- 複数の移動局と無線基地局装置間の回線品質に基づいて移動局を選択するための指標値を計算し、前記指標値を基に移動局を選択して前記無線基地局装置からデータを送信する無線通信システムのスケジューリング方法において、
前記無線基地局装置にて前記複数の移動局からの受信信号に含まれる回線品質情報を移動局毎に抽出し、
抽出した回線品質情報から回線品質の分散値を移動局毎に算出し、
前記回線品質の分散値が所定の閾値を超えた移動局を指標値計算対象とする
ことを特徴とするスケジューリング方法。 - 複数の移動局と無線基地局装置間の回線品質に基づいて移動局を選択するための指標値を計算し、前記指標値を基に移動局を選択して前記無線基地局装置からデータを送信する無線通信システムの無線基地局装置において、
前記無線基地局装置にて前記複数の移動局からの受信信号に含まれる回線品質情報を移動局毎に抽出する回線品質情報抽出手段と、
抽出した回線品質情報から回線品質の分散値を移動局毎に算出する分散値算出手段と、
前記回線品質の分散値が所定の閾値を超えた移動局を指標値計算対象とする指標値計算対象判定部と
を有することを特徴とする無線基地局装置。 - 複数の移動局と無線基地局装置間の回線品質に基づいて移動局を選択するための指標値を計算し、前記指標値を基に移動局を選択して前記無線基地局装置からデータを送信する無線通信システムの無線基地局装置において、
前記無線基地局装置にて前記複数の移動局からの受信信号に基づいて移動局毎に最大フェージング周波数を推定するフェージング周波数推定手段と、
推定した移動局毎の最大フェージング周波数に応じて移動局毎に指標値計算間隔を決定する指標値計算間隔決定手段と、
前記無線基地局装置にて前記複数の移動局からの受信信号に含まれる回線品質情報を移動局毎に抽出する回線品質情報抽出手段と、
抽出した回線品質情報から回線品質の分散値を移動局毎に算出する分散値算出手段と、
前記指標値計算間隔が経過して指標値計算タイミングとなった移動局の回線品質の分散値が所定の閾値を超えた移動局を指標値計算対象とする指標値計算対象判定部と
を有することを特徴とする無線基地局装置。 - 請求項3記載の無線通信システムの無線基地局装置において、
前記フェージング周波数推定手段は、前記複数の移動局からの受信信号を逆拡散したのち前記移動局毎に振幅・位相の変動量を推定し、複数スロットの振幅・位相の変動量に基づいて移動局毎に最大フェージング周波数を推定することを特徴とする無線基地局装置。 - 請求項3記載の無線通信システムの無線基地局装置において、
前記フェージング周波数推定手段は、前記複数の移動局からの受信信号に含まれる移動速度情報を抽出し、抽出した移動速度情報に基づいて移動局毎に最大フェージング周波数を推定することを特徴とする無線基地局装置。
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