JP5068125B2 - 通信装置 - Google Patents
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Description
無線基地局装置から端末装置への下りリンクにおいて、OFDMA(OFDM Access)を用いた場合、無線基地局装置は、周波数軸上において無線品質が良好な周波数領域に送信データをスケジューリングすることにより、スループットを向上することができる。
具体例としては、リアルタイム性がある小容量のリアルタイムデータとしてはVoIP(Voice over IP)のようなデータがあり、リアルタイム性がある大容量のデータとしてはストリーミングデータのようなデータがある。また、リアルタイム性がない非リアルタイムデータとしては、ダウンロードするファイルデータのようなデータがあり、例えば、画像ファイルなどのデータは大容量のデータである。
例えば、スループットを向上させるために無線品質が良好な端末装置(ユーザ)について優先的にスケジューリングするときに、RTDとnRTDを混在すると、nRTDがRTDより良好な無線品質である場合には、nRTDが優先してスケジューリングされるため、RTDに帯域が割り当てられない可能性が発生し、RTDのリアルタイム性が損なわれることがあった。
逆に、小容量のRTDが大容量のRTDより良好な無線品質である場合には、頻繁にスケジューリングされてしまうと、送信したいデータが少ないにもかかわらず、付随する制御情報も送信されてしまうことから、その制御情報のオーバヘッドが増加して、上りリンク(或いは、下りリンク)の使用効率が低下することがあった。
すなわち、データ分類手段が、通信相手の装置との間の通信における通信対象となるデータを小容量RTDと大容量RTDとnRTDに分類する。スケジューリング手段が、前記データ分類手段による分類結果に基づいて、RTDをnRTDよりも優先させる第1の条件と、小容量RTDを大容量RTDよりも優先させる第2の条件と、小容量RTDについては以前に使用していた通信リソース領域を割り当てることが可能であればその通信リソース領域を割り当てる第3の条件と、大容量RTDとnRTDについては通信品質が良好な通信相手の装置を優先させる第4の条件を用いて、通信相手の装置との間の通信について使用する通信リソース領域を割り当てる。通信手段が、前記スケジューリング手段によるスケジューリング結果に基づいて、通信相手の装置との間の通信を行う。
また、通信装置としては、好ましい態様例として、OFDM方式を用いてデータを通信(送信や受信)する装置に適用することが可能である。
また、通信としては、例えば、無線通信が用いられるが、有線通信に適用することも可能である。
また、通信相手の装置としては、種々な装置が用いられてもよい。また、通信相手の装置の数としては、例えば、複数となるが、通信状況などに応じて、1又は0であるようなときがあってもよい。
通信装置から通信相手の装置への方向の通信については、当該通信装置において通信対象(送信対象)となるデータの状況(例えば、データの種類や数など)を把握することができ、また、通信相手の装置から通信装置への方向の通信については、例えば、通信相手の装置から通信装置へ通信(送信)を希望するデータの状況(例えば、データの種類や数など)を通知することにより、当該通信装置において通信対象(受信対象)となるデータの状況を把握することができる。
また、周波数方向の範囲としては、例えば、OFDM方式などにおける複数のサブキャリアの中の一部又は全部を特定する範囲を用いることができる。
また、時間方向の範囲としては、例えば、OFDM方式などにおける複数のシンボルの中の一部又は全部を特定する範囲を用いることができる。なお、複数のシンボルの数としては、例えば、1スロットに含まれるシンボルの数を用いることができる。
通信リソース領域は、例えば、時間方向の範囲が区切られない場合には、周波数方向の範囲のみを用いて区分されてもよく、或いは、周波数方向の範囲を用いて区分されるとともに、時間方向の範囲を用いて区分されてもよい。
また、複数の通信相手の装置が存在する場合には、スケジューリング(通信リソース領域の割り当て)は、例えば、複数の通信相手の装置から受信された通信品質に関する情報などに基づいて、複数の通信相手の装置について考慮して行われ、一般的に、概略的には、それぞれの通信リソース領域を通信品質が良好となる通信相手の装置に割り当てて、全体として、通信品質を良好とするようなスケジューリングを行うことが好ましい。
まず、リソースブロック(RB)や、スケジューリングや、無線品質(本例では、CQI)について、説明する。
図5には、OFDM方式における下りリンクのリソースグリッドの一例を示してある(非特許文献1参照。)。なお、上りリンクのリソースグリッドについても、下りリンクと同様なものを用いることが可能である。
1つの下りスロットでは、時間方向(図5において横軸)にNDL symb個のOFDMシンボルがあり、周波数方向(図5において縦軸)にNDL BW個のサブキャリアがある。1個のOFDMシンボル及び1個のサブキャリアにより特定される領域がリソースエレメントとなる。
また、OFDMシンボル方向に連続したNDL symb個のリソースエレメントとサブキャリア方向に連続したNRB BW個のリソースエレメントで囲まれる(NDL symb×NRB BW)個のリソースエレメントの集合領域がリソースブロックとなる。
この場合、下りスロットに設定された各リソースブロックや各リソースエレメントは、変更がなければ、下りスロットの周期毎に、同一のものが出現することとなる。
無線基地局装置により行われるスケジューリングでは、一例として、各端末装置に対する各チャネルについて、そのチャネルの無線通信で使用するリソースブロックを割り当てる。
ここで、例えば、共通制御チャネルでは全てのOFDMシンボル及び全てのサブキャリアにパイロット信号が割り当てられ、また、データチャネルでは、基本的にはデータ信号が割り当てられるが、OFDMシンボル及びサブキャリアの一部の位置にパイロット信号が割り当てられる。
例えば、1つの端末装置の1つのチャネルに1つのリソースブロックを割り当てる態様ではなく、1つのリソースブロックを複数の端末装置(複数のチャネル)に割り当てるような態様や、1個又は任意の複数個のリソースエレメントを単位として割り当てを行うような態様などを用いることも可能である。
また、スケジューリングは、例えば、無線基地局装置から端末装置への送信データについて行われるが、端末装置から無線基地局装置への送信データについて同様なスケジューリングを行うことも可能である。
例えば、リソースブロックを単位として割り当てが行われる場合には、1つのリソースブロックに含まれるパイロット信号の電力の値がCQIとして検出され、また、1つのリソースブロックに複数のパイロット信号が含まれる場合には、これら複数のパイロット信号の電力の平均値がCQIとして検出されてもよい。
本例では、データ信号についてはCQIの検出には使用されず、受信側では、受信したデータ信号に誤りがあった場合には、送信側へ再送要求を発することや、或いは、送信側からの送信電力を上げるための要求を行う。
図1には、本例の無線基地局装置の構成例を示してある。
本例の無線基地局装置は、RLC(Radio Link Control)部1と、MAC(Media Access Control)部2と、ベースバンド信号を処理するBB(BaseBand)部3を備えている。
MAC部2には、下りデータ分配部11と、上りデータ分配部12と、第1のスケジューラ13と、第2のスケジューラ14を備えている。
BB部3には、送信信号処理機能部(Tx_SP)21と、受信信号処理機能部(Rx_SP)22を備えている。
本例では、通信対象となるデータの種類(VoIP、ストリーミングデータ、画像ファイルなどの種類)と、サービスの種類(小容量のRTD、大容量のRTD、nRTDの種類)との対応が予め無線基地局装置のメモリに設定されて記憶されている。
無線基地局装置から端末装置(ユーザ)への下りリンクにおける無線パケット通信について説明する。
RLC部1は、端末装置に対する送信対象となるパケットデータ(送信パケットデータ)を下りデータ分配部11へ送信する。
下りデータ分配部11は、RLC部1から受信された送信パケットデータをサービス毎に分類し、本例では、小容量RTD、大容量RTD、nRTDの3種類に分配する。そして、下りデータ分配部11は、小容量RTDの送信パケットデータについては第1のスケジューラ(小容量RTDのスケジューラ)13へ出力し、大容量RTD及びnRTDの送信パケットデータについては第2のスケジューラ(大容量RTD及びnRTDのスケジューラ)14へ出力する。
具体的には、まず、第1のスケジューラ13は、小容量RTDについて、下りデータ分配部11からのスケジューリング対象となるデータがある場合、又は、HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)によりNACKが通信相手となる端末装置から送信されて再送する対象となるデータがある場合に、スケジューリングを行う。
ここで、本例では、上りデータ分配部12から第1のスケジューラ13や第2のスケジューラ14へ、通信相手からのCQI(下り通信)の情報や、通信相手からのACK/NACK(下り通信)の情報が通知される。
また、リソース情報は、周波数領域(本例では、リソースブロック)の割り当て内容を示す情報である。
このように、本例では、小容量RTDのスケジューリングにおいて、なるべく一度決めた周波数領域を継続して使用する(割り当てる)ようにしている。この場合には、リソース情報の通知を省略することができる。
第1のスケジューラ13によりスケジューリングが必要な全ての小容量RTDについてのスケジューリングが完了すると、例えばその旨が第1のスケジューラ13から第2のスケジューラ14へ通知されて或いは上位の制御部(図示せず)などにより制御されて、第2のスケジューラ14によるスケジューリングが開始される。
第2のスケジューラ14は、大容量RTDについては、HARQによりNACKが通信相手となる端末装置から送信されて再送要求がある端末装置を優先的に、CQIが良好な周波数領域をスケジューリングし、大容量RTDと変調方式とリソース情報を決定して、大容量RTD、変調方式の情報、リソース情報を送信信号処理機能部21に送信して設定する。
続いて、第2のスケジューラ14は、大容量RTDについてのスケジューリングが完了すると、nRTDについても、上記した大容量RTDの場合と同様な手順でスケジューリングを行う。
なお、変調方式の情報(端末装置における復調方式を特定する情報)やリソース情報は、必要に応じて、通信相手となる端末装置に対して送信される。
ここで、本例では、第1のスケジューラ13や第2のスケジューラ14により、上記した下りリンクのスケジューリングと同様な手順を用いて、上りリンクのスケジューリングが行われる。
受信信号処理機能部22は、MAC部2の第1のスケジューラ13や第2のスケジューラ14から設定される復調方式の情報とリソース情報に基づいて、受信信号(受信パケットデータの信号)のベースバンド信号処理を行う。
そして、受信信号処理機能部22は、例えば適応変調などを行うために用いられる周波数軸上の周波数領域毎の無線品質の情報(本例では、CQIの情報)と、通信相手から受信した当該通信相手への送信結果(本例では、HARQにおけるACK又はNACK)の情報と、端末装置からの上りリンクのスケジューリング要求の情報を検出して、これらの情報を上りデータ分配部12へ出力する。
また、上りデータ分配部12は、受信信号処理機能部22から上りリンクのスケジューリング要求の情報を受信した場合には、サービス毎にスケジューリング要求を分類し、本例では、小容量RTD、大容量RTD、nRTDの3種類に分配する。なお、本例では、端末装置からのスケジューリング要求の情報には、要求するサービスの種類(データの種類)の情報が含まれている。
具体的には、まず、第1のスケジューラ13は、小容量RTDについて、端末装置からのスケジューリング要求があったためにスケジューリング対象となるデータ(端末装置から無線基地局装置へのデータ)がある場合、又は、HARQによりNACKが受信信号処理機能部22により判定されたために通信相手の端末装置から自装置(無線基地局装置)へ再送する対象となるデータがある場合に、スケジューリングを行う。なお、このNACK(上り通信)の情報は、例えば、受信信号処理機能部22から上りデータ分配部12を経由して第1のスケジューラ13や第2のスケジューラ14に入力される。
なお、端末装置から無線基地局装置への無線通信についてのCQI(上り通信)の情報は、例えば、受信信号処理機能部22により検出されて、上りデータ分配部12を経由して第2のスケジューラ14に入力される。
また、スケジューリング許可情報は、スケジューリングの許可を通知する情報である。
このように、本例では、小容量RTDのスケジューリングにおいて、なるべく一度決めた周波数領域を継続して使用する(割り当てる)ようにしている。この場合には、リソース情報の通知を省略することができる。
第1のスケジューラ13によりスケジューリングが必要な全ての小容量RTDについてのスケジューリングが完了すると、例えばその旨が第1のスケジューラ13から第2のスケジューラ14へ通知されて或いは上位の制御部(図示せず)などにより制御されて、第2のスケジューラ14によるスケジューリングが開始される。
第2のスケジューラ14は、大容量RTDについては、HARQによりNACKが受信信号処理機能部22により判定されて再送要求(端末装置から無線基地局装置への再送要求)がある端末装置を優先的に、CQIが良好な周波数領域をスケジューリングし、復調方式とリソース情報を決定して、復調方式の情報、リソース情報を受信信号処理機能部22に送信して設定するとともに、スケジューリング許可情報を送信信号処理機能部21に送信して設定する。
続いて、第2のスケジューラ14は、大容量RTDについてのスケジューリングが完了すると、nRTDについても、上記した大容量RTDの場合と同様な手順でスケジューリングを行う。
なお、復調方式の情報(端末装置における変調方式を特定する情報)やリソース情報は、必要に応じて、通信相手となる端末装置に対して送信される。
スケジューリングが開始されると(処理T1)、まず、第1のスケジューラ13による小容量RTDのスケジューリング処理が開始される(処理T2)。
第1のスケジューラ13は、小容量RTDについて、新規にスケジューリングするデータ、又は、再送データが有るか否かを判定し(処理T3)、これらのデータが無い場合には、以前に小容量RTDの通信に使用していた周波数領域(例えば、リソースブロック)については使用しないようにして空けておくようにする(処理T4)。これにより、小容量RTDの通信に使用される周波数領域が(各端末装置毎に、なるべく)固定されるようにする。
第2のスケジューラ14は、大容量RTDについて、再送要求のある端末装置(ユーザ)に対して優先的にスケジューリングを行い(処理T9)、その後、無線品質(本例では、CQI)が良好な端末装置(ユーザ)から優先的にスケジューリングを行う(処理T10)。
第2のスケジューラ14は、nRTDについて、再送要求のある端末装置(ユーザ)に対して優先的にスケジューリングを行い(処理T12)、その後、無線品質(本例では、CQI)が良好な端末装置(ユーザ)から優先的にスケジューリングを行う(処理T13)。
以上の処理により、全てのスケジューリング処理が終了する(処理T14)。
スケジューリングが開始されると(処理T21)、まず、第1のスケジューラ13による小容量RTDのスケジューリング処理が開始される(処理T22)。
第1のスケジューラ13は、小容量RTDについて、新規にスケジューリング要求に基づいてスケジューリングするデータ、又は、再送データが有るか否かを判定し(処理T23)、これらのデータが無い場合には、スケジューリング許可通知を行わない(処理T24)。
第2のスケジューラ14は、大容量RTDについて、再送要求のある端末装置(ユーザ)に対して優先的にスケジューリングを行ってスケジューリング許可通知を送信し(処理T29)、その後、無線品質(本例では、CQI)が良好な端末装置(ユーザ)から優先的にスケジューリングを行ってスケジューリング許可通知を送信する(処理T30)。
第2のスケジューラ14は、nRTDについて、再送要求のある端末装置(ユーザ)に対して優先的にスケジューリングを行ってスケジューリング許可通知を送信し(処理T32)、その後、無線品質(本例では、CQI)が良好な端末装置(ユーザ)から優先的にスケジューリングを行ってスケジューリング許可通知を送信する(処理T33)。
以上の処理により、全てのスケジューリング処理が終了する(処理T34)。
図4に示されるように、本例では、小容量RTD、再送要求に係る大容量RTD、(再送要求ではない)大容量RTD、再送要求に係るnRTD、(再送要求ではない)nRTD、という順に、優先させて、スケジューリングを行う。
また、本例では、下りリンクと上りリンクの両方について、無線基地局装置によりスケジューリングが行われる。この場合、スケジューリングを行うために必要な情報が端末装置から無線基地局装置へ通知され、また、スケジューリングの結果の情報が無線基地局装置から端末装置へ通知される。
従って、本例の無線基地局装置では、例えば、リアルタイム性が必要なデータを優先的にスケジューリングすることでそのアルタイム性を保障することや、小容量のデータを最優先にスケジューリングすることで多くのユーザがサービスの提供を受けられるようにすることや、CQIに基づくスケジューリングを行うことで全帯域のスループットや無線品質を向上させることなどができ、総じて、リアルタイム性があり、且つ、スループットが良好なスケジューリングを行うことができる。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがROM(Read Only Memory)に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー(登録商標)ディスクやCD(Compact Disc)−ROM等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム(自体)として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
Claims (1)
- 通信相手の装置との間の通信について使用する通信リソース領域を割り当てる通信装置において、
通信相手の装置との間の通信における通信対象となるデータを小容量RTDと大容量RTDとnRTDに分類して分配するデータ分配手段と、
小容量RTDに通信リソース領域を割り当てる第1のスケジューラであって、当該割り当て処理以前に通信リソース領域を割り当てたことのある通信相手の装置に対して通信リソース領域を割り当てる場合には、以前に割り当てた通信リソース領域を小容量RTDに割り当てる第1のスケジューラと、
大容量RTD及びnRTDに通信リソース領域を割り当てる第2のスケジューラであって、第1のスケジューラにより通信リソース領域の割り当てが完了すると、大容量RTDに、nRTDよりも優先的に通信リソース領域を割り当てる第2のスケジューラと、
第1のスケジューラ及び第2のスケジューラによる割り当て結果に基づいて通信相手の装置との間の通信を行う通信手段と、を備え、
第1のスケジューラは、初めて通信リソース領域を割り当てる通信相手の装置に対して通信リソース領域を割り当てる場合には、他の小容量RTDが割り当てられておらず且つ通信品質が高い通信リソース領域を小容量RTDに割り当てる、
ことを特徴とする通信装置。
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