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

Description

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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