JP4894507B2 - 基地局装置、移動体通信システム及びそれらに用いるスケジューリング要求制御方法 - Google Patents

基地局装置、移動体通信システム及びそれらに用いるスケジューリング要求制御方法 Download PDF

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本発明は基地局装置、移動体通信システム及びそれらに用いるスケジューリング要求制御方法に関し、特に移動体通信システムにおいて移動端末から基地局に対してスケジューリング要求を行う際のスケジューリング要求の制御方法に関する。
上記のスケジューリング要求を制御する方法としては、contention basedとする方法やscheduled basedとする方法が検討されている。
移動端末に上り送信データが蓄積され、その移動端末から基地局に対してスケジューリング要求を送出する時、移動端末から基地局にその情報を送出する方法としては、図9に示すように、contention basedの方法とscheduled basedの方法とが提案されている。
contention basedの方法では、移動端末がスケジューリング要求を所定の任意のタイミングで送出するので、遅延が短縮される。一方、scheduled basedの方法では、基地局と移動端末との間で回線を張っている状態でスケジューリング要求を送信する。
上記のようなスケジューリング要求の送信に関しては、下記の特許文献1に記載の技術がある。この特許文献1に記載の技術では、基地局のスケジューリングにしたがって通信端末がパケット伝送を行う第1の方法と、基地局がスケジューリングを行わずに通信端末がパケット伝送を行う第2の方法とを適応的に切替えるシステムにおいて、第1の方法の場合のみ基地局へのスケジューリング要求情報を生成している。
特開2004−297284号公報
上述した従来のスケジューリング要求を制御する方法では、contention basedの方法の場合、複数の移動端末間で信号が衝突する可能性もあり、その衝突頻度によって遅延が大きくなることもある。また、contention basedの方法の場合には、基地局と移動端末との間で回線を張っていない状態で送信するので、端末ID(識別情報)の情報を送信する必要もあり、制御情報のビット数も増える。
一方、従来のスケジューリング要求を制御する方法では、scheduled basedの方法の場合、端末IDの情報は特に必要なく、制御情報のビット数を少なくできるが、複数の移動端末間でリソースを共有するので、遅延が大きくなり、長時間、リソースを確保しておく必要がある。
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、contention basedの方法及びscheduled basedの方法を柔軟にまた最適に制御することができ、セル内の所要の移動端末数を確保しつつ、遅延時間を短縮することができる基地局装置、移動体通信システム及びそれらに用いるスケジューリング要求制御方法を提供することにある。
本発明による基地局装置は、移動端末に上り送信データが蓄積され、前記移動端末から送出されるスケジューリング要求の方法を制御するスケジューリング要求制御を行う基地局装置であって、
前記移動端末を予め設定された評価基準でグループに分ける手段と、前記グループ毎に前記スケジューリング要求制御を行う手段とを備え
前記移動端末をグループに分ける手段は、信号の衝突頻度、セル内の移動端末数、優先度、許容遅延時間に基づいて前記移動端末を前記グループに分けて前記信号の衝突の頻度の調節及び遅延時間の制御を可能とするために当該グループ内に割り当てる移動端末数を調整し、
前記スケジューリング要求制御を行う手段は、前記スケジューリング要求制御として、前記移動端末が所定の任意のタイミングで前記スケジューリング要求を送出するcontention baseの方法及び基地局装置と前記移動端末との間で回線を張っている状態で前記スケジューリング要求を送信するscheduling basedの方法各々の方法を少なくとも前記移動端末との間の通信状態の変更に応じて遷移させ、
前記スケジューリング要求制御を行う手段は、前記contention baseの方法と前記scheduling basedの方法とを信号の衝突頻度、セル内の移動端末数、優先度、遅延時間の変化に応じて相互に遷移させている。
本発明による移動体通信システムは、上記の基地局装置を備えている。
本発明によるスケジューリング要求制御方法は、移動端末に上り送信データが蓄積され、前記移動端末から送出されるスケジューリング要求の方法を制御するスケジューリング要求制御を行う基地局装置に用いるスケジューリング要求制御方法であって、
前記基地局装置が、前記移動端末を予め設定された評価基準でグループに分ける処理と、前記グループ毎に前記スケジューリング要求制御を行う処理とを実行し
前記基地局装置が、前記移動端末をグループに分ける処理において、信号の衝突頻度、セル内の移動端末数、優先度、許容遅延時間に基づいて前記移動端末を前記グループに分けて前記信号の衝突の頻度の調節及び遅延時間の制御を可能とするために当該グループ内に割り当てる移動端末数を調整し、
前記基地局装置が、前記スケジューリング要求制御を行う処理において、前記スケジューリング要求制御として、前記移動端末が所定の任意のタイミングで前記スケジューリング要求を送出するcontention baseの方法及び基地局装置と前記移動端末との間で回線を張っている状態で前記スケジューリング要求を送信するscheduling basedの方法各々の方法を少なくとも前記移動端末との間の通信状態の変更に応じて遷移させ、
前記基地局装置が、前記スケジューリング要求制御を行う処理において、前記contention baseの方法と前記scheduling basedの方法とを信号の衝突頻度、セル内の移動端末数、優先度、遅延時間の変化に応じて相互に遷移させている。
すなわち、本発明の移動体通信システムは、上りリンクでスケジューリング要求制御を行うシステムにおいて、そのスケジューリング要求制御として提案されているcontention baseの方法及びscheduling basedの方法各々の利点をいかしつつ、2つの方法をハイブリッド(Hybrid)的に制御し、また、例えば移動端末をある評価基準でグループに分けて、そのグループ毎にスケジューリング要求制御を行うことを特徴としている。
より具体的に説明すると、本発明の移動体通信システムでは、移動端末に上り送信データが蓄積され、基地局装置に対してスケジューリング要求を送出する時、例えばある評価基準でグループ分けされた移動端末毎に、基地局装置によってスケジューリングされかつある評価基準でグループ分けされたチャネルに送信し、その情報を基に基地局装置側で必要なだけのリソースを該当する移動端末に割り当てる。
これによって、本発明の移動体通信システムでは、ある評価基準で移動端末をグループ分けしてスケジューリング要求制御を行うため、ある評価基準に応じて、グループ毎にスケジューリング要求制御をかけることが可能となり、グループ単位で信号が衝突する頻度も削減可能となり、移動端末において優先してスケジューリング要求を送信することが可能となる。
本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、contention basedの方法及びscheduled basedの方法を柔軟にまた最適に制御することができ、セル内の所要の移動端末数を確保しつつ、遅延時間を短縮することができるという効果が得られる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例による移動体通信システムの構成を示すブロック図である。図1において、本発明の一実施例による移動体通信システムは、基地局装置1と、複数の移動端末(UE:User Equipment)(#1〜#7)2−1〜2−7とから構成されている。
ここで、移動端末(#1〜#7)2−1〜2−7はある評価基準でグループ分けされている。移動端末(#1)2−1及び移動端末(#5)2−5はグループAを構成し、移動端末(#3)2−3及び移動端末(#7)2−7はグループBを構成し、移動端末(#2)2−2及び移動端末(#6)2−6はグループCを構成し、移動端末(#4)2−4はグループDを構成している。
図2は図1に示す基地局装置1の構成を示すブロック図である。図2において、基地局装置1はアンテナ10と、無線通信部11と、制御部12と、通信状態検出部13と、記憶部14とから構成されている。
基地局装置1はアンテナ10と無線通信部11とを用いて上記の移動端末(#1〜#7)2−1〜2−7との間で無線通信を行い、通信状態検出部13はその無線通信における通信状態、例えば信号の衝突及びその頻度、セル内の端末数、遅延時間等を検出する。
制御部12は通信状態検出部13の検出結果を基に上記のグループA〜D毎にスケジュール要求方法の判定を行うスケジュール要求方法判定部121と、スケジュール要求方法判定部121の判定結果を基に各グループA〜D毎にスケジュール要求方法の遷移等を制御するスケジュール要求方法制御部122と、スケジュール要求方法制御部122の制御に基づいて各移動端末にリソースを割り当てるリソース制御部123とを備えている。
記憶部14は信号の衝突の頻度、セル内の端末数、優先度、許容遅延時間等の各グループA〜D(各移動端末(#1〜#7)2−1〜2−7)におけるスケジュール要求方法の状態遷移条件を記憶する状態遷移条件記憶部141と、各グループA〜D[各移動端末(#1〜#7)2−1〜2−7]に割り当てたスケジュール要求方法を記憶するスケジュール要求方法記憶部142とを備えている。
図3〜図5はそれぞれ本発明の一実施例によるスケジュール要求方法を示す図である。図3において、本実施例では、移動端末(#1〜#7)2−1〜2−7をある評価基準でグループA〜Dに分けて、そのグループA〜D毎にスケジューリング要求制御を行っている。図3では、移動端末#1,#3からなるグループA及び移動端末#2,#4からなるグループBにscheduled basedの方法を割り当てている。
移動端末(#1〜#7)2−1〜2−7に上り送信データが蓄積され、基地局装置1に対してスケジューリング要求を送出する時、移動端末(#1〜#7)2−1〜2−7から基地局装置1にその情報を送出する方法としては、図9に示すように、contention basedの方法とscheduled basedの方法とがある。
contention basedの方法では、移動端末が所定の任意のタイミングでスケジューリング要求を送出するので、その信号の遅延を短縮することができるが、複数の移動端末間で信号が衝突する可能性もあり、その衝突頻度によって遅延が大きくなることもある。また、contention basedの方法では、基地局装置と移動端末との間で回線を張っていない状態で送信するので、端末IDの情報を送信する必要もあり、制御情報のビット数も増える。
一方、scheduled basedの方法では、基地局装置と移動端末との間で回線を張っている状態で送信するので、端末IDの情報を送信する必要は特になく、制御情報のビット数を少なくすることができるが、複数の移動端末間でリソースを共有するので、遅延が大きくなり、長時間、リソースを確保しておく必要がある。
本実施例では、それを改善するために、信号の衝突の頻度、セル内の端末数、優先度、許容遅延時間等によって、図4に示すように、contention basedの方法とscheduled basedの方法とをそれぞれの状態に遷移させることが考えられる。つまり、contention basedの方法からscheduled basedの方法に遷移させたり、あるいはscheduled basedの方法からcontention basedの方法に遷移させたりすることができる。基地局装置1では、この制御をスケジュール要求方法制御部122にて行っている。
さらに、本実施例では、図5に示すように、移動端末(#1〜#7)2−1〜2−7をある評価基準によってグループA〜C毎に分類し、スケジューリング要求を送信するチャネルもグループA〜C毎に基地局装置1(スケジュール要求方法制御部122)でスケジューリングして割り当てることによって、グループA〜C内での信号の衝突はありえるが、グループA〜C間での信号の衝突を回避することができ、スケジューリング要求を柔軟に割り当てることができる。つまり、本実施例では、グループ内に割り当てる移動端末数を調整することによって、信号の衝突の頻度を調節することができ、遅延時間を制御することができる。
図6は図2に示す記憶部14のスケジュール要求方法記憶部142の構成例を示す図である。この図6を参照して本発明の一実施例の特に移動端末のグループ毎の割り当て動作について説明する。
本実施例では、移動端末(#1〜#7)2−1〜2−7をグループA〜Dに割り当て、グループA〜Dをcontention basedの方法か、scheduled basedの方法に割り当てている。図6では、移動端末(#1)2−1及び移動端末(#5)2−5からなるグループAと、移動端末(#2)2−2及び移動端末(#6)2−6からなるグループCとにcontention basedの方法を割り当て、移動端末(#3)2−3及び移動端末(#7)2−7からなるグループBと移動端末(#4)2−4からなるグループDとにscheduled basedの方法を割り当てている状態を示している。
これらcontention basedの方法か、scheduled basedの方法かを分ける基準としては、信号の衝突頻度、セル内の端末数、優先度、許容遅延時間等が考えられる。例えば、最初、contention basedの方法を使用しており、信号の衝突頻度が大きくなる、セル内の端末数が多くなる、優先度が低くなる、許容接続時間が長くてもよい等の条件でscheduled basedの方法に遷移させることが考えられる。
また、グループ割り当てに関しては、例えば、信号の衝突頻度、セル内の端末数、優先度、許容遅延時間等をそれぞれグループに分ける方法やそれらの組み合わせでグループに分ける方法等が考えられる。
図7及び図8は本発明の一実施例による基地局装置1の動作を示すフローチャートである。これら図1〜図8を参照して基地局装置1(スケジュール要求方法制御部122)によるスケジュール要求方法の割当動作について説明する。
スケジュール要求方法制御部122はスケジュール要求方法制御処理を行う際、信号の衝突頻度、セル内の移動端末数、優先度、許容遅延時間等に基づいてContention based方法、scheduled based方法に分ける(図7ステップS1)。
スケジュール要求方法制御部122はcontention based方法を使用する場合(図7ステップS2)、スケジュール要求方法判定部121で信号の衝突頻度が大きくなったと判定されると(図7ステップS3)、scheduled based方法に遷移させる(図7ステップS8)。
スケジュール要求方法制御部122は、スケジュール要求方法判定部121でセル内の移動端末数が多くなったと判定されると(図7ステップS4)、scheduled based方法に遷移させる(図7ステップS8)。
スケジュール要求方法制御部122は、スケジュール要求方法判定部121で優先度が低くなったと判定されると(図7ステップS5)、scheduled based方法に遷移させる(図7ステップS8)。
スケジュール要求方法制御部122は、スケジュール要求方法判定部121で許容接続時間が長くてもよいと判定されると(図7ステップS6)、scheduled based方法に遷移させる(図7ステップS8)。
スケジュール要求方法制御部122は、スケジュール要求方法判定部121でいずれの条件の判定も行われなければ、contention based方法を維持する(図7ステップS7)。
スケジュール要求方法制御部122はscheduled based方法を使用する場合(図7ステップS2)、スケジュール要求方法判定部121で信号の衝突頻度が小さくなったと判定されると(図8ステップS9)、contention based方法に遷移する(図8ステップS14)。
スケジュール要求方法制御部122は、スケジュール要求方法判定部121でセル内の移動端末数が少なくなったと判定されると(図8ステップS10)、contention based方法に遷移する(図8ステップS14)。
スケジュール要求方法制御部122は、スケジュール要求方法判定部121で優先度が高くなったと判定されると(図8ステップS11)、contention based方法に遷移する(図8ステップS14)。
スケジュール要求方法制御部122は、スケジュール要求方法判定部121で許容接続時間を短くすると判定されると(図8ステップS12)、contention based方法に遷移する(図8ステップS14)。
スケジュール要求方法制御部122は、スケジュール要求方法判定部121でいずれの条件の判定も行われなければ、scheduled based方法を維持する(図8ステップS13)。
このように、本実施例では、ある評価基準で移動端末をグループ分けしてスケジューリング要求制御を行うため、ある評価基準に応じて、グループ毎にスケジューリング要求制御をかけることができ、グループ単位で信号が衝突する頻度も削減でき、移動端末によって優先してスケジューリング要求を送信することができる。
よって、本実施例では、contention basedの方法及びscheduled basedの方法を柔軟にまた最適に制御することができ、セル内の所要の移動端末数を確保しつつ、遅延時間を短縮することができる。
本発明は、3GPP(3rd Generation Partnership Project)のLTE(Long Term Evolution)に適用可能である。
本発明の一実施例による移動体通信システムの構成を示すブロック図である。 図1に示す基地局装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例によるスケジュール要求方法を示す図である。 本発明の一実施例によるスケジュール要求方法を示す図である。 本発明の一実施例によるスケジュール要求方法を示す図である。 図2に示す記憶部のスケジュール要求方法記憶部の構成例を示す図である。 本発明の一実施例による基地局装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施例による基地局装置の動作を示すフローチャートである。 従来のスケジュール要求方法を示す図である。
符号の説明
1 基地局装置
2−1〜2−7 移動端末(#1〜#7)
10 アンテナ
11 無線通信部
12 制御部
13 通信状態検出部
14 記憶部
121 スケジュール要求方法判定部
122 スケジュール要求方法制御部
123 リソース制御部
141 状態遷移条件記憶部
142 スケジュール要求方法記憶部

Claims (3)

  1. 移動端末に上り送信データが蓄積され、前記移動端末から送出されるスケジューリング要求の方法を制御するスケジューリング要求制御を行う基地局装置であって、
    前記移動端末を予め設定された評価基準でグループに分ける手段と、前記グループ毎に前記スケジューリング要求制御を行う手段とを有し、
    前記移動端末をグループに分ける手段は、信号の衝突頻度、セル内の移動端末数、優先度、許容遅延時間に基づいて前記移動端末を前記グループに分けて前記信号の衝突の頻度の調節及び遅延時間の制御を可能とするために当該グループ内に割り当てる移動端末数を調整し、
    前記スケジューリング要求制御を行う手段は、前記スケジューリング要求制御として、前記移動端末が所定の任意のタイミングで前記スケジューリング要求を送出するcontention baseの方法及び基地局装置と前記移動端末との間で回線を張っている状態で前記スケジューリング要求を送信するscheduling basedの方法各々の方法を少なくとも前記移動端末との間の通信状態の変更に応じて遷移させ、
    前記スケジューリング要求制御を行う手段は、前記contention baseの方法と前記scheduling basedの方法とを信号の衝突頻度、セル内の移動端末数、優先度、遅延時間の変化に応じて相互に遷移させることを特徴とする基地局装置。
  2. 請求項1に記載の基地局装置を有することを特徴とする移動体通信システム。
  3. 移動端末に上り送信データが蓄積され、前記移動端末から送出されるスケジューリング要求の方法を制御するスケジューリング要求制御を行う基地局装置に用いるスケジューリング要求制御方法であって、
    前記基地局装置が、前記移動端末を予め設定された評価基準でグループに分ける処理と、前記グループ毎に前記スケジューリング要求制御を行う処理とを実行し、
    前記基地局装置が、前記移動端末をグループに分ける処理において、信号の衝突頻度、セル内の移動端末数、優先度、許容遅延時間に基づいて前記移動端末を前記グループに分けて前記信号の衝突の頻度の調節及び遅延時間の制御を可能とするために当該グループ内に割り当てる移動端末数を調整し、
    前記基地局装置が、前記スケジューリング要求制御を行う処理において、前記スケジューリング要求制御として、前記移動端末が所定の任意のタイミングで前記スケジューリング要求を送出するcontention baseの方法及び基地局装置と前記移動端末との間で回線を張っている状態で前記スケジューリング要求を送信するscheduling basedの方法各々の方法を少なくとも前記移動端末との間の通信状態の変更に応じて遷移させ、
    前記基地局装置が、前記スケジューリング要求制御を行う処理において、前記contention baseの方法と前記scheduling basedの方法とを信号の衝突頻度、セル内の移動端末数、優先度、遅延時間の変化に応じて相互に遷移させることを特徴とするスケジューリング要求制御方法。
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