JP5716365B2 - 基地局装置、通信方法、および、通信システム - Google Patents

Description

本発明は、基地局装置、その基地局装置を用いた通信方法、および、その基地局装置が動作する通信システムに関する。

第３世代移動通信システムの普及に伴い、移動端末を用いた通信でも、動画や音声などを含むマルチメディアサービスが提供されるようになってきている。動画や音声などのパケットは、リアルタイムに配信されることが望ましい。一方、リアルタイム性が求められないサービスに用いられるパケットもある。このため、パケットに含まれるデータの性質に応じた制御、すなわち、適切なQuality of Service（ＱｏＳ）制御が行われることが望ましい。

Long Term Evolution（ＬＴＥ）システムでは、送受信されるパケットがパケットに含まれるデータの種類などに応じて複数のＱｏＳクラスに分類され、ＱｏＳクラスごとの優先度や許容される遅延時間（Packet Delay Budget、ＰＤＢ）などが規定されている。ＬＴＥシステムに含まれるPacket Data Node gateway（ＰＤＮゲートウェイ、ＰＧＷ）、サービングゲートウェイ（Serving Gateway、ＳＧＷ）、基地局（eNodeB、ｅＮＢ）などは、ＱｏＳクラスに応じた優先制御を行う。このとき、システムに含まれるある装置から他の装置までの区間に、オペレータが遅延時間を割り当て、各装置は、配分された遅延時間を満たすように制御するシステムが検討されている。例えば、各装置は、配分されている遅延時間内に処理できないパケットを廃棄することにより、遅延時間を満たすようにパケットを制御することができる。

関連する技術として、各装置に対し受信したパケットの他の装置への転送にかかる時間の許容値を配分した上で、受信したパケットの転送にかかる時間と配分された許容値が等しくなるように装置間の無線回線の容量を設定するシステムが知られている。また、ゲートウェイと基地局との間における情報の遅延時間を基地局ごとに算出し、最大の遅延時間と各基地局の遅延時間との差である遅延時間差を対応する基地局に通知するシステムも知られている。他に、複数の基地局の間での伝送遅延時間を考慮して求めた送信時間にデータを送信することにより、複数の無線基地局から同一のタイミングで端末にデータを送信する方法も考案されている。さらに、少なくとも１つの端点によって測定された遅延が所定値を超えるときに、サービスを低下させるシステムも提案されている。

特開２００２−２４７０４１号公報 特開２００９−３８４４４号公報 特開２００８−９８７５８号公報 特表２００２−５４１７２３号公報

3GPP TS 23.401 V10.0.0 (2010-06)

移動通信システムでは、送受信されるパケットの量の偏りや変動が大きく、ネットワーク中の各基地局についてパケットの処理量を予測することはできない。このため、各基地局に対して要求されるパケットの処理量に合わせて遅延時間の許容量を適切に設定することは困難である。設定された遅延時間の許容量が適切でない場合、通信効率が低下する原因となる場合がある。また、遅延時間の許容量が小さすぎると、廃棄されるパケットの量が増大してしまい、サービスの品質が低下する恐れもある。背景技術では、例としてＬＴＥを採用したシステムについて説明したが、動画や音声などのリアルタイム性が求められるデータの送受信に用いられる任意のシステムにおいて、遅延時間の許容量の設定が困難であり、同様の問題が発生し得る。

本発明では、ネットワークに含まれる装置に割り当てられる遅延時間の許容量を適切な値に調整することを目的とする。

ある実施形態にかかる基地局装置は、受信部、記憶部、測定部、算出部、および、送信部を備える。受信部は、送信装置から送信された送信パケットを受信する。記憶部は、前記送信パケットが送信されてから前記送信パケットが前記端末に到達するまでにかかる時間の上限値を記憶する。測定部は、送信時刻が記録されている測定パケットを用いて、前記測定パケットが前記送信装置から送信されてから前記受信部で受信されるまでの遅延時間を測定する。算出部は、前記上限値から前記遅延時間を差し引いた値である許容時間を算出する。送信部は、前記送信パケットが前記受信部に受信されてから前記許容時間が経過する前に、前記送信パケットを前記端末に送信する。

ネットワークに含まれる装置に割り当てられる遅延時間の許容量が柔軟に調整される。

あるネットワークで遅延時間を分配配分した場合の例を説明する図である。 基地局の構成の一例を示す図である。 基地局のハードウェア構成の一例を示す図である。 ネットワークの例を示す図である。 ＱＣＩ値と送信パケットの特性の関係の例を説明する図である。 測定パケットの構成の例を示す図である。 測定パケットに含まれるＲＴＰペイロードの特性の例を説明するテーブルである。 ＱＣＩに対応するＤＳＣＰの設定値の例を示す図である。 基地局と測定パケット送信装置の間でのパスの設定方法の例を説明するフローチャートである。 測定パケットの生成と送信が行われるときの動作を説明するフローチャートである。 許容時間の計算の例を説明する図である。 あるＱＣＩについての遅延量の時間変化の例を示す図である。 あるＱＣＩについての許容時間の時間変化の例を示す図である。 判定部が保持するデータの例を表すテーブルである。 帯域割り当て部の動作の例を説明する図である。 測定パケットを受信したときの基地局の動作の例を説明するフローチャートである。

以下、本実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、あるネットワークで遅延時間を分配配分した場合の例を説明する図である。図１のネットワークには、パケットデータネットワーク１、ＰＤＮゲートウェイ２、サービングゲートウェイ３、基地局１０が含まれ、基地局１０と端末４が通信しているものとする。なお、図１は、ＬＴＥシステムでのインタフェースも示している。Ｓ１−Ｕは、基地局１０とサービングゲートウェイ３の間のインタフェースである。また、ＳＧｉは、パケットデータネットワーク１とＰＤＮゲートウェイ２の間のインタフェースを表す。さらに、Ｕｕは、無線ネットワークのインタフェースを表す。

以下の説明では、ＰＤＮゲートウェイ２から端末４までの間で規定されている遅延時間をＰＤＢ０であるとする。オペレータ等は、ＰＤＮ０を、第１の予測時間（ＰＤＢ１）と第２の予測時間（ＰＤＢ２）とに分ける。第１の予測時間は、送信パケットが基地局１０に受信されてから端末４に送信されるまでにかかると予測される時間である。一方、第２の予測時間は、ＰＤＮゲートウェイ２から送信されたパケットが基地局１０に受信されるまでにかかると予測される時間である。基地局は、ＰＤＢ１とＰＤＢ２の各々の値を記憶する。ただし、第２の予測時間は、ＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０まで送信されたパケットを削除する基準として用いられない。すなわち、基地局１０は、第２の予測時間よりも長い時間をかけて基地局１０に到達したパケットも端末４に向けて送信する。

基地局１０は、ＰＤＮゲートウェイ２から送信された測定パケットを受信し、測定パケットを受信した時刻を確認する。ここで、測定パケットには、測定パケットが送信された時刻が記録されているものとする。そこで、基地局１０は、測定パケットの送信時刻と、基地局１０が測定パケットを受信した時刻から、測定パケットがＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に到達するまでにかかった遅延時間を求める。

ここで、測定パケットの送信にかかる遅延時間は通信に用いられるデータパケット（送信パケット）の送信にかかる遅延時間と同じであるとする。すると、送信パケットは、遅延時間だけかけてＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に到達することになる。また、
ＰＤＢ０＝ＰＤＢ１＋ＰＤＢ２
であるので、遅延時間がＰＤＢ２より短い基地局は、送信パケットを端末４に送信するためにＰＤＢ１より長い時間をかけることができる。すなわち、基地局１０は、ＰＤＢ２から測定パケットでの遅延時間を差し引いた値と、ＰＤＢ１とを合わせた時間だけかけてパケットを端末に送信しても、規定された遅延時間ＰＤＢ０の間にＰＤＮゲートウェイ２から端末までパケットが到達する。そこで、基地局１０は、ＰＤＢ２から測定パケットでの遅延時間を差し引いた値と、ＰＤＢ１とを合わせた時間を、端末へのパケットを送信するまでの遅延量に設定する。

このように、有線ネットワークでの遅延時間に合わせて無線ネットワークでの遅延時間の許容量を調整することにより、通信量に合わせて遅延時間の許容量を柔軟に調整することができる。

＜装置構成＞
以下、基地局１０の動作について詳しく説明する。以下の説明では、基地局１０と通信している端末に向けて送信されるパケットのことを「送信パケット」と記載するものとする。送信パケットは、端末４で処理される。また、送信パケットは、含まれている情報の種類や優先度などにより、ＱｏＳクラス識別子（ＱＣＩ、QoS Class Identifier）のいずれかに対応付けられている。送信パケットがＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に到達するまでにかかる時間を予測するために、測定パケットが用いられるものとする。測定パケットは、その測定パケットがＰＤＮゲートウェイ２から送信された時刻をタイムスタンプに記録しているものとする。測定パケットも、ＱＣＩのいずれかに対応付けられており、測定パケットは、対応付けられたＱＣＩと同じＱＣＩに対応付けられている送信パケットの遅延時間を予測するために用いられる。また、測定パケットがＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に到達するまでにかかった時間を「遅延時間」と記載することがある。さらに、送信パケットが送信されてからその送信パケットが端末に到達するまでにかかる時間の上限値をＰＤＢ０とする。

図２は、基地局１０の構成の一例を示す図である。基地局１０は、ネットワークインタフェース１１、識別部１２、格納部１３、ＱｏＳバッファ１４、アンテナ１５、遅延調整部２０、スケジューラ３０、送信部４０、および、無線信号受信部５０を備える。ネットワークインタフェース１１は、受信部１６と送信部１７を備える。遅延調整部２０は、測定部２１、記憶部２２、算出部２３、統計部２４、および、タイマ２５を備える。スケジューラ３０は、判定部３１、帯域割り当て部３２を備える。送信部４０は、符号化処理部４１、Orthogonal Frequency Division Multiplexing（ＯＦＤＭ）変調部４２、無線変調部４３を備える。無線信号受信部５０は、無線復調部５１、ＯＦＤＭ復調部５２、復号化処理部５３を備える。

基地局１０は、受信部１６を介してＰＤＮゲートウェイ２、サービングゲートウェイ３、Mobility Management Entity（ＭＭＥ）５などからパケットを受信する。また、基地局１０は、送信部１７を介して、ＰＤＮゲートウェイ２、サービングゲートウェイ３、ＭＭＥ５などに向けてパケットを送信する。

識別部１２は、ネットワークインタフェース１１から受信したパケットの種類が送信パケットと測定パケットのいずれであるかを識別して、種類に応じた出力先に出力する。識別部１２は、パケットのＧＴＰ−Ｕ（GPRS Tunneling Protocol for User Plane）ヘッダに含まれるTunnel Endpoint Identifier（ＴＥＩＤ）を用いて、送信パケットと測定パケットを区別する。なお、送信パケットに用いられるＴＥＩＤと測定パケットに用いられるＴＥＩＤは予め別の値に設定されており、識別部１２は、ＴＥＩＤの値とＴＥＩＤに対応付けられているパケットの種類を予め記憶しているものとする。また、ＴＥＩＤとパケットの種類の組み合わせは記憶部２２に記憶されてもよい。この場合、識別部１２は、記憶部２２を参照して、パケットを識別する。また、測定パケットの識別は、送信パケットと測定パケットに用いられるＧＴＰ−Ｕパケットを運ぶＩＰアドレスを、別の値に設定することによっても可能である。識別部１２は、測定パケットを受信すると、測定部２１に出力する。一方、送信パケットを受信すると、識別部１２は、各々のパケットのＱＣＩを取得する。識別部１２で行われるＱＣＩの取得方法については、後述する。識別部１２は、送信パケットをＱＣＩ値に応じてＱｏＳバッファ１４に出力する。

格納部１３は、基地局１０と通信している端末に向けて送信される送信パケットを格納する。格納部１３は、複数のＱｏＳバッファ１４（１４ａ〜１４ｃ）を備えている。ＱｏＳバッファ１４は、ＱＣＩと一意に対応付けられており、各々のＱｏＳバッファ１４は、対応付けられたＱＣＩの送信パケットを格納する。例えば、ＱｏＳバッファ１４ａは、ＱＣＩ＝１の送信パケットを格納し、ＱｏＳバッファ１４ｂはＱＣＩ＝２の送信パケットを格納する。また、図２に示した例では、格納部１３はＮ個のＱｏＳバッファ１４を備えているが、格納部１３が備えるＱｏＳバッファ１４の数は実装に応じて任意に変更することができる。

測定部２１は、測定パケットに含まれているタイムスタンプと、その測定パケットの受信時刻との差を計算することにより、測定パケットがＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に到達するまでにかかった時間を算出する。先に述べたとおり、個々の測定パケットはＱＣＩのいずれかと対応付けられているので、測定部２１は、処理対象の測定パケットが対応付けられているＱＣＩの測定パケットについての遅延時間を求めることができる。さらに、測定パケットを用いて算出された遅延時間は、処理対象の測定パケットと同じＱＣＩの送信パケットがＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に到達するまでにかかった時間とほぼ同じ時間となるものとする。従って、測定部２１は、遅延時間の算出に用いた測定パケットに対応付けられているＱＣＩと同じＱＣＩに対応付けられている送信パケットがＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に到達するまでにかかる時間を求めているともいえる。例えば、測定部２１は、ＱＣＩ＝１に対応付けられた測定パケットを用いて得られた遅延時間を、ＱＣＩ＝１に対応付けられた送信パケットがＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に到達するまでにかかる時間とすることができる。

記憶部２２は、第１の予測時間と第２の予測時間を記憶する。ここで、第１および第２の予測時間は、予めオペレータによりＱＣＩごとに独立して決定されているものとする。また、記憶部２２は、測定部２１の算出結果など、基地局１０の処理に用いられるデータやプログラムなどを記憶することができる。さらに、記憶部２２は、送信パケットがＰＤＮゲートウェイ２から端末４に到達するまでに許容されている時間（ＰＤＢ０）も記憶することができる。また、記憶部２２は、算出部２３が算出したデータなども記憶することができる。

算出部２３は、第２の予測時間と測定部２１が求めた遅延時間との差を算出する。以下の説明では、算出部２３は、測定パケットがＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に到達するまでにかかった時間の実測値から、第２の予測時間を差し引いた値（ΔＰＤＢ２）を算出するものとする。従って、ΔＰＤＢ２が負の場合、予測されていた時間よりも測定パケットの送信にかかる時間が短いことを示す。すなわち、ＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０までの間の有線ネットワークでは予想よりも早くパケットが送信されることを示している。一方、得られた差が正の場合、予測されていた時間よりも測定パケットの送信にかかる時間が長いことを示す。ＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０までの間の有線ネットワークでは予想よりもパケットの送信に時間がかかることを示している。

さらに、算出部２３は、−ΔＰＤＢ２を第１の予測時間に加えて、基地局１０から端末に送信パケットを送信するまでに許容される時間を算出する。以下の説明では、基地局１０から端末に送信パケットを送信するまでに許容される時間のことを「許容時間」と記載することがある。ここで、許容時間の計算は、ＱＣＩごとに行われるものとする。

算出部２３は、算出した結果を判定部３１や記憶部２２に通知する。統計部２４は、記憶部２２の変更の頻度や許容時間の時間変化を統計的に処理し、オペレータにフィードバックするためのデータを生成する。統計部２４は、ネットワークインタフェース１１を介して、適宜、生成したデータをオペレータにより運用される装置に通知することができ、オペレータは、通知に応じて第１および第２の予測時間を変更することができる。タイマ２５は、時刻情報を保持し、適宜、測定部２１などに時刻情報を通知する。例えば、測定部２１は、タイマ２５を参照して、測定パケットが受信された時刻を取得することができる。

判定部３１は、各ＱＣＩについて、送信パケットの送信レートを取得する。さらに判定部３１は、算出部２３から通知された許容時間と送信レートとを用いて、許容時間内にＱｏＳバッファ１４に格納されている送信パケットを端末に向けて送信することができるかを判定する。判定部３１は、判定結果を帯域割り当て部３２に出力する。

帯域割り当て部３２は、判定部３１から入力された判定結果を用いて、基地局１０と通信している端末４にリソースブロックを割り当てる。ここで、リソースブロックは、端末への周波数帯域の割り当ての単位であり、１つのリソースブロックは、一定の数の連続したサブキャリアについての、連続した一定の時間を表すものとする。例えば、１２個の連続したサブキャリアについての連続した０．５ミリ秒の間を１つのリソースブロックとすることができる。また、帯域割り当て部３２は、リソースブロックを割り当てた端末ごとに符号化率や変調方式を決定して、送信部４０に通知する。帯域割り当て部３２は、符号化率と変調方式の決定が終わると、リソースブロックを割り当てた端末へ送信される送信パケットを送信部４０に出力する。

符号化処理部４１は、帯域割り当て部３２から通知された符号化率により、入力された送信パケットを符号化する。ＯＦＤＭ変調部４２は、符号化処理部４１から入力されたデータをＯＦＤＭ変調し、得られた信号を無線変調部４３に出力する。無線変調部４３は、ＯＦＤＭ変調部４２から入力されたＩ／Ｑ信号を、直交変調した後、搬送周波数に変調してアンテナ１５に出力する。アンテナ１５を介して、基地局１０は、端末に送信パケットを送信する。

無線復調部５１は、アンテナ１５を介して入力された信号から搬送波を除去し、復調する。無線復調部５１は、復調したデータをＯＦＤＭ復調部５２に出力する。ＯＦＤＭ復調部５２は、無線復調部５１から入力されたデータをＯＦＤＭ復調し、復号化処理部５３に出力する。復号化処理部５３は、ＯＦＤＭ復調部５２から入力されたデータを復号化する。復号化処理部５３により復号化されたデータは、適宜、呼制御処理部６５（図３を参照）などにより処理される。

図３は、基地局１０のハードウェア構成の一例を示す図である。基地局１０は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）６０、スイッチ６２、メモリ７０、Digital Signal Processor（ＤＳＰ）７５、Radio Frequency（ＲＦ）回路８０を備える。スイッチ６２は、例えば、レイヤ２スイッチとすることができ、識別部１２として動作する。ＲＦ回路８０は、無線変調部４３および無線復調部５１として動作する。ＤＳＰ７５は、符号化処理部４１、ＯＦＤＭ変調部４２、ＯＦＤＭ復調部５２、および、復号化処理部５３として動作する。メモリ７０は、格納部１３および記憶部２２として動作する。

ＣＰＵ６０は、ネットワークインタフェース１１、遅延調整部２０、スケジューラ３０、Ｕ／Ｃプレーン多重部６３、Ｕ／Ｃプレーン分離部６４、呼制御処理部６５、装置制御部６６として動作する。Ｕ／Ｃプレーン多重部６３は、制御プレーン（C-plane）に分類される信号とユーザプレーン（U-plane）に分類される信号を多重化し、得られた信号をスケジューラ３０に出力する。Ｕ／Ｃプレーン分離部６４は、復号化処理部５３から入力された信号を、制御プレーンに分類される信号とユーザプレーンに分類される信号に分離する。

呼制御処理部６５は、基地局１０に接続を要求した端末と基地局１０との間で送受信される信号や、基地局１０が形成するセル内に位置する端末への発呼に応じて送受信される信号などの処理を行う。また、呼制御処理部６５は、基地局１０とＰＤＮゲートウェイ２の間のパスを設定する。装置制御部６６は、ネットワークインタフェース１１、遅延調整部２０、スケジューラ３０、スイッチ６２、Ｕ／Ｃプレーン多重部６３、Ｕ／Ｃプレーン分離部６４、呼制御処理部６５などの動作を監視し、適宜、制御を行う。なお、図３は、基地局１０のハードウェア構成の一例であり、例えばＣＰＵ６０やＤＳＰ７５の数は任意に変更することができる。複数のＣＰＵ６０を備える基地局では、例えばネットワークインタフェース１１、遅延調整部２０、スケジューラ３０などが異なるＣＰＵ６０により実現される場合がある。

＜実施形態＞
図４は、ネットワークの例を示す図である。図４に示すネットワークは、測定パケット送信装置９０を備える。測定パケット送信装置９０は、ＰＤＮゲートウェイ２とパケットデータネットワーク１とに接続されている。基地局１０が起動されると、基地局１０と測定パケット送信装置９０の間のパスが設定される。パスが設定されると、測定パケット送信装置９０は、測定パケットを適切なサービングゲートウェイ３を経由して基地局１０に向けて送信する。測定パケット送信装置９０は、測定パケット生成部９１、タイマ９２、および、記憶部９３を備える。測定パケット生成部９１は測定パケットを生成する。タイマ９２は時刻情報を保持し、適宜、測定パケット生成部９１に測定パケットの生成のタイミングを通知する。記憶部９３は、測定パケットを生成する間隔などの情報を記憶している。測定パケットの構成や生成方法の例については後述する。

ＰＤＮゲートウェイ２は、Ｕ−プレーン処理部９４を備える。ＰＤＮゲートウェイ２が測定パケットを受信すると、Ｕ−プレーン処理部９４は、測定パケットをユーザデータとして処理する。すなわち、測定パケットは、ＰＤＮゲートウェイ２から端末４に送信される送信パケットと同様に処理される。ＰＤＮゲートウェイ２は、測定パケットや送信パケットを含むユーザデータを基地局１０に向けて送信する。ネットワーク中に複数の基地局１０（１０ａ〜１０ｆ）がルータ７と接続されている場合、ルータ７は、送信パケットや測定パケットを宛先の基地局１０に送信する。基地局１０は、サービングゲートウェイ３やルータ７を介して測定パケットを受信し、測定パケットを用いて得られた遅延時間に基づいて、基地局１０から端末４に送信パケットを送信するときの許容時間を調整する。

図５は、ＱＣＩ値と送信パケットの特性の関係の例を説明する図である。図５を参照しながら、ＰＤＮゲートウェイ２から端末４に向けて送信される送信パケットと、送信パケットに対応付けられているＱＣＩ値について説明する。図５の例では、送信パケットは、その送信パケットに含まれるデータの種類や優先度に応じて９種類に分けられており、ＱＣＩ値は１〜９のいずれかをとる。また、送信パケットは、保証型ビットレート（guaranteed bit rate、ＧＢＲ）と非保証型ビットレート（Non-ＧＢＲ）のいずれかで送信されるものとする。保証型ビットレートで送信される場合、ビットレートが規定された最小値以上の値をとるように、送信パケットは、予約された帯域を用いて送信される。一方、非保証型ビットレートで送信される場合、ビットレートの最小値は規定されておらず、送信パケットの送信に用いられる帯域も予約されていない。例えば、ＱＣＩが１〜４の送信パケットは予め予約された帯域を用いて送信されるが、ＱＣＩが５〜９の送信パケットは予約された帯域により送信されない。また、送信パケットの優先度はＱＣＩごとに異なり、優先度の欄の数値が小さいＱＣＩほど、優先度が高いものとする。例えば、ＱＣＩ＝５の送信パケットの優先度はＱＣＩ＝１〜９の中で最も高い。同様に、ＱＣＩ＝１の送信パケットの優先度はＱＣＩ＝５の測定パケットに次いで２番目に高い。

図５（ａ）のテーブルのＰＤＢ０は、送信パケットがＰＤＮゲートウェイ２から端末４に到達するまでにかけることができる時間を示す。ＰＤＢ０の値は、送信パケットのＱＣＩ値に応じて異なる。図５（ｂ）は、ＱＣＩ値が１の場合のパケットについて、ＰＤＮゲートウェイ２から端末４に到達するまでにかけることができる時間（ＰＤＢ０）の例を示す図である。オペレータは、予め、ＰＤＢ０の値に合わせてＱＣＩごとに第１および第２の予測時間を決定することができる。ＰＤＢ０の値と第１および第２の予測時間は、ＱＣＩ値と対応付けて記憶部２２に記憶されるものとする。なお、図５（ｂ）に示すように、ネットワークには、Mobility Management Entity（ＭＭＥ）５やPolicy and Charging Enforcement Function（ＰＣＲＦ）６がさらに含まれる場合がある。また、Ｓ１−ＭＭＥ、Ｓ１１、Ｓ５、Ｇｘ、Ｒｘは、インタフェースの名称である。

図５（ａ）のテーブルのサービス例の欄は、送信パケットに含まれているデータの種類の例を示す。例えば、ＱＣＩ＝１の送信パケットによって音声データが送信され、ＱＣＩ＝２〜４、６〜９の送信パケットによって、画像データと音声データが送信されることがある。また、ＱＣＩ＝５の送信パケットは、IP Multimedia Subsystem（ＩＭＳ）シグナリングに用いられる。送信パケットは、ＱＣＩに応じて送信処理の優先度などが異なるため、基地局１０に受信されると図２に示すように、送信パケットのＱＣＩに応じて異なるＱｏＳバッファ１４に格納される。従って、基地局１０で受信されてから端末４に送信されるまでの時間がＱＣＩごとに異なる場合がある。

次に、測定パケットの種類と構造の例について説明する。送信パケットがＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に到達するまでにかかる時間はＱＣＩごとに異なる場合があるため、送信パケットの遅延時間はＱＣＩごとに測定される。さらに、測定パケットと送信パケットとの間で、パケットに含まれているデータの種類や大きさの違いが小さいほど、測定パケットを用いて求められた遅延時間は、送信パケットがＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に到達するまでにかかる時間に近くなる。そこで、遅延時間を測定する送信パケットのＱＣＩごとに測定パケットに含まれるデータは異なる。測定パケットに含まれるデータの種類等の具体例については、後述する。

図６は、測定パケットの構成の例を示す図である。いずれのＱＣＩの送信パケットの遅延時間を測定する測定パケットの構成も、図６（ａ）に示すとおりである。測定パケットは、Internet Protocol（ＩＰ）ヘッダ１０１、User Datagram Protocol（ＵＤＰ）ヘッダ１０２、Real-time Transport Protocol（ＲＴＰ）ヘッダ１０３、および、ＲＴＰペイロード１０４を備える。ＩＰヘッダ１０１は、送信元アドレス、宛先アドレス、サービスタイプ（Type Of Service、ＴＯＳ）フィールドなどを含む。ここで、ＴＯＳフィールドは８ビットのフィールドであり、上位６ビットが後述するように、differentiated services code point（ＤＳＣＰ）として用いられる。ＤＳＣＰには、ＱＣＩを特定するための情報が格納される。ＤＳＣＰの設定値の例については後述する。なおＩＰｖ６の場合、ＴＯＳフィールドの代わりにTraffic ClassフィールドがＩＰヘッダ１０１に含まれる。ＵＤＰヘッダ１０２は、送信元ポート番号と宛先ポート番号を含む。

図６（ｂ）は、ＲＴＰヘッダ１０３の構成の例を示す。ＲＴＰヘッダ１０３には、タイムスタンプが含まれている。タイムスタンプは、測定パケットが測定パケット送信装置９０から送信された時刻を表す情報を記録している。従って、測定部２１は、ＲＴＰヘッダ１０３のタイムスタンプを参照することにより、測定パケットの送信時刻を取得することができる。タイムスタンプに含まれる情報は、時刻を示すことができる任意の形式にすることができる。例えば、タイムスタンプが図６（ｂ）に示すように３２ビットの領域に記録される場合、タイムスタンプの値は、１２５μｓごと（８ｋＨｚ）に１つインクリメントされてもよい。この場合、タイムスタンプのデータをリセットするタイミングを測定パケット送信装置９０と基地局１０が予め記憶しているものとする。例えば、毎日午前０時にタイムスタンプがリセットされることを、測定パケット送信装置９０と基地局１０の両方が記憶している。なお、測定パケット送信装置９０からＰＤＮゲートウェイ２に測定パケットが送信されるためにかかる時間は、第２の遅延時間に対して無視できる長さであるとする。また、タイムスタンプに、ＰＤＮゲートウェイ２から測定パケットが送信される時間が記録されても良い。

図６において、ＶはＲＴＰのバージョン番号、Ｐはパディング、Ｘは拡張ヘッダのデータの有無を示すフラグ、ＣＣは複数のデータ源のデータを１つのＲＴＰパケットにしたときの個々のデータ源の識別子、Ｍはマーカフラグを表す。シーケンス番号はパケットの順序を示す。ＰＴはＲＴＰペイロード１０４に含まれるデータの種類を示し、Synchronization Source（ＳＳＲＣ）識別子およびContributing Sources（ＳＣＲＣ）識別子はデータの送信元を示す。

図７は、測定パケットに含まれるＲＴＰペイロード１０４の特性の例を説明するテーブルである。先に述べたように、測定パケットに含まれるデータの種類は、遅延時間の測定対象の送信パケットと同じであるため、測定パケットに含まれるＲＴＰペイロード１０４は、測定対象の送信パケットのＱＣＩごとに異なる。例えば、ＱＣＩ＝１、７の測定パケットのＲＴＰペイロード１０４には音声データが含まれることがあり、ＱＣＩ＝２〜４、６〜９の測定パケットのＲＴＰペイロード１０４には、画像データと音声データが含まれることがある。

図７に示すように、ＲＴＰペイロード１０４のペイロード長も、測定対象の送信パケットが分類されているＱＣＩごとに異なる。例えば、ＱＣＩが５の測定パケットにはＲＴＰペイロード１０４が含まれない。一方、ＲＴＰペイロード１０４の長さは、ＱＣＩ＝１の測定パケットでは３０バイト、ＱＣＩ＝２の測定パケットでは１００バイト、ＱＣＩ＝３の測定パケットでは２００バイト、ＱＣＩ＝４および７では５００バイトとされることがある。同様に、ＱＣＩ＝６、８、９の場合は、測定パケットのＲＴＰペイロード１０４は１０００バイトとされる場合がある。

さらに、送信パケットが予約された帯域を用いて送信されるパケットである場合、その送信パケットについての遅延時間を測定するために用いられる測定パケットも予約された帯域で送信される。例えば、ＱＣＩが１の送信パケットでの遅延時間を測定するための測定パケットは、ＱＣＩ＝１の送信パケットの送信のために予約された帯域を介して、ＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に送信される。一方、ＱＣＩが５〜９の送信パケットの送信に用いられる帯域は予約されていないので、ＱＣＩ＝５〜９の送信パケットの遅延時間を測定するための測定パケットは、予約された帯域を介さずにＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に送信される。

なお、図７に示すテーブルは、適宜、記憶部９３に記憶されており、測定パケット生成部９１は、測定パケットを生成する際に記憶部９３を参照することができるものとする。また、図７の例ではＱＣＩが１〜９の９段階に分けられている場合について説明したが、ＱＣＩの数は任意に変更される場合がある。

図８は、ＱＣＩに対応するＤＳＣＰの設定値の例を示す図である。記憶部９３は、図８に示す情報を記憶しており、測定パケットに対応付けられているＱＣＩに応じてＤＳＣＰの値が設定される。図８の例では、Expedited Forwarding（ＥＦ）クラス、Assured Forwarding（ＡＦ）クラス、Best Effort（ＢＥ）クラスの３種類のクラスが用いられている。優先度は、ＥＦクラス＞ＡＦクラス＞ＢＥクラスの順に低くなる。また、図８の表では、設定されるクラスとそのクラスを示すＤＳＣＰの設定値が、ＱＣＩに対応付けられている。さらに、図８は、設定されたクラスに応じて得られる優先度も、ＤＳＣＰの設定値に対応付けて表されている。例えば、ＱＣＩ＝５の測定パケットはＥＦクラスに設定され、その測定パケットのＤＳＣＰの設定値は０ｂ１０１１１０である。同様に、ＱＣＩ＝１の測定パケットはＡＦ４２クラスに分類され、ＤＳＣＰの設定値は０ｂ１００１００である。このように、ＤＳＣＰがＱＣＩなどに対応付けて設定されているため、識別部１２や測定部２１は、測定パケットのＤＳＣＰの設定値を参照することにより、その測定パケットに対応付けられているＱＣＩや測定パケットの優先度を取得することができる。

なお、図８を参照しながら測定パケットのＤＳＣＰの設定について説明したが、送信パケットについても測定パケットと同様にＱＣＩに応じてＤＳＣＰの値が設定される。また、記憶部２２は、図８のテーブルを記憶することができる。従って、識別部１２は、送信パケットのＤＳＣＰを参照することにより、送信パケットのＱＣＩを識別することができる。なお、図８の設定値は例であり、ＤＳＣＰの値によりＱＣＩを一意に識別できるように、ＤＳＣＰの設定値を任意に変更することができる。

図６〜図８を参照して説明した測定パケットは、測定パケット送信装置９０で生成される。以下、測定パケット送信装置９０での測定パケットの生成方法の例を説明する。ここで、測定パケット送信装置９０は、図７および図８に示すテーブルを記憶部９３に記憶しているものとする。

（１）タイマ９２からあるＱＣＩに対応付けられた測定パケットを送信するタイミングの通知を受けると、測定パケット生成部９１は、測定パケットのＲＴＰペイロード１０４を生成する。このとき、測定パケット生成部９１は、図７のテーブルを参照して、測定パケットのＱＣＩに対応付けられているペイロード長と、ＲＴＰペイロード１０４に含まれるデータの種類を取得する。例えば、ＱＣＩ＝１の測定パケットが生成される場合、測定パケット生成部９１は、記憶部９３を参照して、ＲＴＰペイロード１０４を３０バイトの音声データとすることができることを認識する。測定パケット生成部９１は、記憶部９３から取得した情報に従って、ＲＴＰペイロード１０４を生成する。

（２）測定パケット生成部９１は、タイマ９２から時刻情報を取得して、ＲＴＰヘッダ１０３のタイムスタンプを設定する。その後、測定パケット生成部９１は、ＲＴＰペイロード１０４にタイムスタンプを設定したＲＴＰヘッダ１０３を付加してＲＴＰパケットを生成する。

（３）測定パケット生成部９１は、ＲＴＰパケットにＵＤＰヘッダ１０２を付加して、ＵＤＰパケットを生成する。
（４）測定パケット生成部９１は、記憶部９３を参照して、ＩＰヘッダ１０１のＤＳＣＰ値に設定する値を取得する。例えば、ＱＣＩ＝１の場合、図８に示すように、ＡＦ４２クラスで送信されることを取得する。そこで、測定パケット生成部９１は、ＤＳＣＰを０１ｂ１００１００に設定する。さらに、測定パケット生成部９１は、基地局１０の宛先アドレスなどを設定し、ＲＴＰパケットにＩＰヘッダ１０１を付加する。

次に、測定パケットがＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に到達するまでの時間を測定し、許容時間を求める方法の例について説明する。以下の説明では、ＰＤＢ０の値は、図５（ａ）に示すとおりであるものとする。また、以下の説明では、ネットワークはNetwork Time Protocol（ＮＴＰ）サーバ（図９を参照）を含むか、もしくは、基地局１０や測定パケット送信装置９０がＮＴＰサーバにアクセスできるものとする。基地局１０と測定パケット送信装置９０は、ＮＴＰサーバにアクセスすることにより時刻情報を更新することができる。さらに、以下の説明では、測定パケット送信装置９０は、生成される測定パケットに対応付けられるＱＣＩの種類の数と同数のタイマ９２を備えているものとする。

図９は、基地局１０と測定パケット送信装置９０の間でのパスの設定方法の例を説明するフローチャートである。基地局１０が起動されると、基地局１０は、ＮＴＰサーバにアクセスして、タイマ２５が保持する時刻情報をＮＴＰサーバから得られた時刻情報に更新する（ステップＳ１、Ｓ２）。一方、測定パケット送信装置９０も起動された後で、ＮＴＰサーバにアクセスしてタイマ９２の時刻情報とＮＴＰサーバの時刻情報を同期する（ステップＳ３、Ｓ４）。測定パケット送信装置９０は、個々のタイマ９２に、測定パケットを送信する時間間隔を設定する（ステップＳ５）。このとき、個々のタイマ９２は、互いに異なるＱＣＩの測定パケットの送信間隔に設定されるものとする。例えば、測定パケット送信装置９０がタイマ９２ａ〜９２ｄの４個のタイマ９２を備えているとする。この場合、タイマ９２ａにＱＣＩ＝１、タイマ９２ｂにＱＣＩ＝２、タイマ９２ｃにＱＣＩ＝３、タイマ９２ｄにＱＣＩ＝４の測定パケットの送信間隔が設定される。この場合、タイマ９２ａは、ＱＣＩ＝１の測定パケットを送信するタイミング毎にタイムアップする。同様に、タイマ９２ｂはＱＣＩ＝２の測定パケットの送信タイミング、タイマ９２ｃはＱＣＩ＝３の測定パケットの送信タイミング、タイマ９２ｄはＱＣＩ＝４の測定パケットの送信タイミングにタイムアップする。なお、タイマ９２に設定されるタイミングは、基地局１０の処理負荷と通信量の変動などに応じた任意の値に設定され得るが、例えば、基地局１０から端末４に送信されるパケットの送信周期より短いタイミングに設定される場合がある。タイマ９２がタイムアップしたときの測定パケット送信装置９０の動作は後述する。

基地局１０は、遅延時間の測定を開始するために、基地局１０のＩＰアドレスなど、基地局１０を識別する識別子を、測定パケット送信装置９０に通知する（ステップＳ６）。基地局１０は、識別子を通知した後は、測定パケットを受信するまで待機する。一方、測定パケット送信装置９０は、基地局１０の識別子を受信すると、受信した識別子を記憶部９３に登録する（ステップＳ７）。なお、測定パケット送信装置９０は、複数の基地局１０に測定パケットを送信することもできるので、測定パケットを送信する基地局１０の数を認識している。以下、測定パケットを送信する基地局１０の総数をＭとする。そこで、測定パケット送信装置９０は、ステップＳ７において基地局１０の識別子を登録すると、Ｍの値を１つインクリメントする。さらに、測定パケット送信装置９０は、測定パケット送信装置９０と基地局１０の間にベアラを設定する（ステップＳ８）。

図１０は、測定パケットの生成と送信が行われるときの動作を説明するフローチャートである。図１０のフローチャートでは、変数ｍが用いられる。変数ｍは、測定パケット送信装置９０がタイマ９２のタイムアップ後に測定パケットを送信した基地局１０の数を表すものとする。ＱＣＩ＝ｎの測定パケットを送信する間隔に設定されているタイマ９２がタイムアップすると、測定パケット生成部９１は、変数ｍを１に設定する（ステップＳ１１）。測定パケット生成部９１は、ＱＣＩ＝ｎの測定パケットのＲＴＰペイロード１０４を生成する（ステップＳ１２）。ここで、ＲＴＰペイロード１０４の生成方法は、図７、図８を参照しながら述べたとおりである。測定パケット生成部９１は、ＲＴＰペイロード１０４にＲＴＰヘッダ１０３を付加してＲＴＰパケットを生成し、さらに、ＲＴＰパケットにＵＤＰヘッダ１０２、ＩＰヘッダ１０１を付加する。このとき、測定パケット生成部９１は、ＩＰヘッダ１０１のＤＳＣＰを設定し、記憶部９３に格納する。（ステップＳ１３）。測定パケット生成部９１は、生成された測定パケットをコピーして、そのＩＰヘッダ１０１に、ｍ番目の基地局１０のＩＰアドレスを宛先アドレスとして設定する（ステップＳ１４）。さらに、測定パケット生成部９１は、ＲＴＰヘッダ１０３に含まれているタイムスタンプの値を設定する（ステップＳ１５）。その後、測定パケット送信装置９０は、生成された測定パケットをｍ番目の基地局１０に送信する（ステップＳ１６）。測定パケットを送信した後、測定パケット生成部９１は、ｍの値を１つインクリメントし、変数ｍが測定パケットを送信する基地局１０の総数（Ｍ）以上であるかを確認する（ステップＳ１７、Ｓ１８）。変数ｍがＭ未満の場合、測定パケット生成部９１は、ステップＳ１４〜Ｓ１８を繰り返す。なお、２回目以降のステップＳ１４〜Ｓ１８の処理では、ステップＳ１３で生成されたＩＰパケットのコピーが用いられる。また、変数ｍが定数Ｍ以上になると、測定パケット生成部９１は、ステップＳ１３で生成したパケットを記憶部９３から削除する。

基地局１０が受信部１６を介して測定パケットを受信すると、識別部１２は、測定パケットを識別して、測定部２１に出力する（ステップＳ１９）。測定部２１は、タイマ２５を参照して、測定パケットの受信時刻を取得し、受信時刻とＲＴＰヘッダ１０３のタイムスタンプの値から、測定パケットが測定パケット送信装置９０から基地局１０に到達するまでの遅延時間を算出する（ステップＳ２０）。算出部２３は、得られた遅延時間と第２の予測時間（ＰＤＢ２）との差を算出し、さらに、算出した差を用いて、許容時間を求める。許容時間の求め方については、後述する。さらに、算出部２３は、記憶部２２に記憶されている許容時間を更新する（ステップＳ２１）。

図１０を参照しながら説明したように、タイマ９２がタイムアップするたびに測定パケットが生成され、測定パケットを用いて許容時間が更新される。また、図１０のフローチャートは、ＱＣＩ＝ｎのタイマ９２がタイムアップした場合について示しているが、ｎは送信パケットが分類されるＱＣＩの数以下の任意の数である。従って、図５に示したように、ＱＣＩが１〜９に分類されている場合は、ＱＣＩ＝１〜９の各々にタイマ９２が設定されている。また、１つのタイマ９２がタイムアップするごとに、タイムアップしたタイマ９２で送信間隔が計測されていたＱＣＩの測定パケットが送信される。

図１１は、許容時間の計算の例を説明する図である。図１１のテーブルは記憶部２２に格納されているデータの一部を表している。以下、図１１を参照しながら、基地局１０で行われる許容時間の算出方法について説明する。

図１１（ａ）は、基地局１０が起動されてから測定パケットを受信していない場合に、記憶部２２が保持するデータの一部を示している。オペレータは、図５に示したＰＤＢ０の値に応じて、ＰＤＢ１とＰＤＢ２の値を決定し、記憶部２２に記憶させる。また、予め、基地局１０での処理にかかる時間も求めて、記憶部２２に記憶させる。以下の説明では、基地局１０での処理にかかる時間を「基地局処理遅延」と記載することがある。図１１（ａ）に、１〜ＮのそれぞれのＱＣＩについてＰＤＢ１、ＰＤＢ２、基地局処理遅延の例を示す。

ＰＤＢ１と基地局処理遅延が記憶されると、算出部２３は、ＰＤＢ１から基地局処理遅延を差し引いて得られた時間を、１〜ＮのそれぞれのＱＣＩについての許容時間Ａの初期値とする。基地局処理遅延は基地局１０の処理にかかる時間であるので、送信パケットがＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に到達するまでにかかる時間がＰＤＢ１である場合、基地局１０は、送信パケットを許容時間Ａの間だけＱｏＳバッファ１４に格納できる。図１１（ａ）には、１〜ＮのそれぞれのＱＣＩについて計算された許容時間Ａの初期値も示されている。

測定パケット送信装置９０から測定パケットを受信すると、識別部１２により、測定パケットは、測定部２１に出力される。測定部２１は、基地局１０が測定パケットを受信した時刻をタイマ２５から取得する。測定部２１は、測定パケットのＲＴＰヘッダ１０３に含まれているタイムスタンプを参照することにより、測定パケットが測定パケット送信装置９０から送信された時刻を求める。さらに、測定部２１は、測定パケットが測定パケット送信装置９０から基地局１０に到達するまでにかかった遅延時間Ｄを（１）式から求める。
Ｄ＝Ｔｒｅｃ−Ｔｓｔａｍｐ ・・・（１）
ここで、Ｔｒｅｃは測定パケットが基地局１０に受信された時刻であり、Ｔｓｔａｍｐは測定パケットに含まれているタイムスタンプが示す時刻であるものとする。測定部２１は、算出した遅延時間を算出部２３に出力する。

算出部２３は、遅延時間を取得すると、第２の予測時間と測定部２１が求めた遅延時間との差を求める。ここで、第２の予測時間と遅延時間との差をΔＰＤＢ２とすると、ΔＰＤＢ２は（２）式で表わされる。
ΔＰＤＢ２＝Ｄ−ＰＤＢ２ ・・・（２）

次に、算出部２３は、ΔＰＤＢ２、第１の予測時間、および、基地局処理遅延から、許容時間Ａの更新値を計算する。許容時間は、（３）式に従って求められる。
Ａ＝ＰＤＢ１−ΔＰＤＢ２−Ｄｂａｓｅ ・・・（３）
式（３）において、Ｄｂａｓｅは基地局処理遅延を表すものとする。なお、後述するように、基地局処理遅延の影響が無視できる場合がある。算出部２３は、算出した許容時間を記憶部２２と判定部３１に出力する。

例えば、ＱＣＩ＝１の測定パケットが測定パケット送信装置９０から基地局１０に到達するまでに２０ｍｓかかったとする。図１１（ａ）に示すようにＱＣＩ＝１でのＰＤＢ２は５０ｍｓであるため、ΔＰＤＢ２は次のようになる。
ΔＰＤＢ２＝Ｄ−ＰＤＢ２＝２０ｍｓ−５０ｍｓ＝−３０（ｍｓ）
そこで、算出部２３は、（３）式を用いて許容時間を求める。
Ａ＝ＰＤＢ１−ΔＰＤＢ２−Ｄｂａｓｅ
＝５０ｍｓ−（−３０ｍｓ）−５ｍｓ＝７５ｍｓ
つまり、ＱＣＩ＝１の測定パケットの遅延時間が２０ｍｓの場合、ＱＣＩ＝１の送信パケットがＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に到達するためにかかる時間は、第２の予測時間よりも３０ｍｓ短い。従って、基地局１０は、測定パケットの遅延時間がＰＤＢ２と同じ値である場合よりも、３０ｍｓ長い間、送信パケットをＱｏＳバッファ１４ａに格納することができる。従って、許容時間の初期値は図１１（ａ）に示すように４５ｍｓであるのに対して、ＱＣＩ＝１の送信パケットについて基地局１０がＱｏＳバッファ１４ａに格納することができる時間は７５ｍｓとなる。ＱＣＩ＝１の測定パケットを用いて求めた許容時間の計算結果を図１１（ｂ）に示す。

一方、ＱＣＩ＝２の測定パケットが測定パケット送信装置９０から基地局１０に到達するまでに９０ｍｓかかったとする。図１１（ａ）に示すようにＱＣＩ＝２でのＰＤＢ２は７０ｍｓであるため、ΔＰＤＢ２は次のようになる。
ΔＰＤＢ２＝９０ｍｓ−７０ｍｓ＝２０（ｍｓ）
そこで、算出部２３は、（３）式を用いて許容時間を求める。
Ａ＝８０ｍｓ−２０ｍｓ−５ｍｓ＝５５ｍｓ
つまり、ＱＣＩ＝２の測定パケットの遅延時間が第２の予測時間よりも２０ｍｓ長い場合、基地局１０は、測定パケットの遅延時間がＰＤＢ２と同じ値である場合よりも、２０ｍｓ短い間しか、送信パケットをＱｏＳバッファ１４ｂに格納できない。従って、ＱＣＩ＝２の送信パケットについての許容時間の初期値は図１１（ａ）に示すように７５ｍｓであったのに対して、許容時間の更新値では、２０ｍｓ短い５５ｍｓとなる。

同様に、ＱＣＩ＝３の測定パケットは１０ｍｓで送信されているが、ＰＤＢ２は２０ｍｓであるので、測定パケットは、予測されたよりも１０ｍｓ早く基地局１０に到達している。すると、許容時間は、図１１（ａ）に示されているように許容時間の初期値である２５ｍｓよりも１０ｍｓ長い３５ｍｓとなる。測定パケットを用いて求めた許容時間の計算結果を図１１（ｂ）に示す。

測定パケット送信装置９０は、ＱＣＩ＝１〜Ｎの各々について、基地局１０から端末４に送信パケットが到達するまでの許容時間を求める。また、許容時間の算出などは、測定パケットが送信されるごとに行われる。２回目以降に測定パケットを受信した場合、算出部２３は、図１１（ｂ）に示すようなテーブルを参照しながら許容時間を求め、得られた値を記憶部２２に記憶させて許容時間を更新する。

測定パケットが測定パケット送信装置９０から基地局１０に到達するまでの時間を用いて許容時間を調整することにより、基地局１０は、機器の間で許容される遅延量を、ネットワークでの通信量に応じて柔軟に変更することができる。例えば、送信パケットがＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に送信されるまでの遅延量が第２の予測時間を下回ると、基地局１０での許容時間を増大させることにより、基地局１０から送信されるデータ量を増大させることができる。このため、無線ネットワークを有効に活用することができる。一方、送信パケットがＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に送信されるまでの遅延量が第２の予測時間を上回っても、基地局１０での許容時間を減少させることにより、有線ネットワークでのデータの廃棄を防ぐことができる。

図１２は、あるＱＣＩについての遅延量の時間変化の例を示す図である。図１２（ａ）に含まれている曲線Ｔｒａ２は、ＰＤＮゲートウェイ２から端末４に送信されたＱＣＩ＝１の送信パケットがＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に到達するまでにかかる時間の変化の例を示すものとする。以下の説明では、送信パケットがＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に到達するまでにかかる時間は、通信料の変動などによって、曲線Ｔｒａ２に示すように変動するものとする。図１２（ａ）の破線は、ＰＤＢ２、すなわち、第２の予測時間を示す。図１２（ａ）の例では、時刻Ｔ１〜Ｔ７と、時刻Ｔ１１〜Ｔ１２の送信パケットの遅延量は、第２の遅延時間より短い。一方、時刻Ｔ８〜Ｔ１０での送信パケットの遅延量は第２の予測時間を越えている。

測定パケット送信装置９０は、時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３など、時刻Ｔｎ（ｎは１以上の任意の整数）にＱＣＩ＝１の測定パケットを基地局１０に向けて送信しているものとする。ここで、時刻Ｔ１〜Ｔ１２で観測された遅延時間は、時刻Ｔ１〜Ｔ１２での測定パケットの遅延時間と等しいと考えられる。例えば、時刻Ｔ１に送信された測定パケットの遅延時間は、Ｔｒａ２の時刻Ｔ１での値に等しくなる。時刻Ｔ１〜Ｔ１２に送信された測定パケットにより得られた遅延時間を、図１２（ａ）に直線で示す。

ある測定パケットの遅延時間が求められてから、次の測定パケットの遅延時間が求められるまでの間は、遅延時間が変動しないと仮定すると、遅延時間の変動は図１２（ｂ）に示す棒グラフで表すことができる。例えば、時刻Ｔ１〜Ｔ２の遅延時間は、時刻Ｔ１に送信された測定パケットより得られた遅延時間であり、時刻Ｔ２〜Ｔ３の遅延時間は、時刻Ｔ２に送信された測定パケットより得られた遅延時間である。他の遅延時間についても同様である。

算出部２３で計算しているΔＰＤＢ２は、ＰＤＢ２から図１２（ｂ）の棒グラフの値を差し引いた値になる。図１２（ｃ）は、−ΔＰＤＢ２の値を時間の関数として表した図である。図１２（ｃ）に示すように時刻Ｔ１〜Ｔ８と、時刻Ｔ１１〜Ｔ１２は、−ΔＰＤＢ２の値は正である。従って、時刻Ｔ１〜Ｔ８と、時刻Ｔ１１〜Ｔ１２では、基地局１０は、送信パケットを端末４に送信するまでに、予め決められている第１の予測時間（ＰＤＢ１）よりも長い時間をかけることができる。一方、時刻Ｔ８〜Ｔ１１では、−ΔＰＤＢ２の値は負である。時刻Ｔ８〜Ｔ１１では、基地局１０は、送信パケットを端末４に送信するまでに、予め決められている第１の予測時間（ＰＤＢ１）よりも短い時間しかかけることができない。

図１３（ａ）は、ＰＤＢ１の値に図１２（ｃ）の棒グラフで示す値を加えて得られた許容時間を示す。図１３（ａ）に示すように、時刻Ｔ１〜Ｔ８と、時刻Ｔ１１〜Ｔ１２では、許容時間はＰＤＢ１よりも長い。従って、図１３（ｂ）に示すように、基地局１０は、時刻Ｔ１〜Ｔ８では、送信パケットを受信してから端末４に送信するまでに、許容時間より短い時間であれば、ＰＤＢ１を超える時間をかけることができる。一方、時刻Ｔ８〜Ｔ１１では、送信パケットを受信してから端末４に送信するまでに、基地局１０は、ＰＤＢ１より短い時間しかかけることができない。従って、基地局１０から端末４に送信パケットが送信されるときの遅延量が図１３（ｂ）の曲線Ｔｒａ１に示すような場合、全ての送信パケットが端末４に送信されることになる。

このように、基地局１０は、測定パケットを用いて求めた遅延時間を使って、遅延時間を調整することができるため、基地局１０を含むシステムでは、有線および無線のネットワークを有効に活用して効率的な通信が行われる。例えば、ＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０までの遅延時間が第２の予測時間を越えていても、ＰＤＮゲートウェイ２から端末４の間で許容される遅延時間内であれば、送信パケットは廃棄されず、端末４に送信される。すなわち、基地局１０が用いられるシステムでは、装置に配分された遅延を超えても、基地局１０が自律的に遅延時間を再配分する。このため、個々の装置に最初に配分された遅延量を超えてもパケットの廃棄やconnection admission control（ＣＡＣ）での受付中断などを行わずに、全ての送信パケットを送信することができる場合がある。

図１１〜図１３を参照しながら説明したように許容時間が計算されると、計算された許容時間は、スケジューラ３０に通知される。次に、許容時間の計算値が通知されたときにスケジューラ３０で行われる動作について説明する。

判定部３１は、帯域割り当て部３２によりＱＣＩの各々に割り当てられている送信レートを取得する。判定部３１が保持するデータの例を表すテーブルを図１４に示す。判定部３１は、ＱＣＩに対応付けて、算出部２３から通知された許容時間と送信レートとを記憶する。

判定部３１は、各々のＱｏＳバッファ１４に格納されているデータ量を送信レートで割って、各ＱＣＩの送信パケットの送信にかかる時間を算出する。判定部３１は、送信にかかる時間と許容時間を比較し、ＱｏＳバッファ１４に含まれているデータの送信にかかる時間が許容時間以下である場合、許容時間以内にＱｏＳバッファ１４に格納されている送信パケットを端末に向けて送信することができると判定する。一方、ＱｏＳバッファ１４に含まれているデータの送信にかかる時間が許容時間より長い場合、許容時間以内にＱｏＳバッファ１４に格納されている送信パケットを端末に向けて送信できないと判定する。判定部３１は、判定結果を帯域割り当て部３２に出力する。

図１５は、帯域割り当て部３２の動作の例を説明する図である。図１５（ａ）は、許容時間以内にパケットが送信できると判定された場合にＱｏＳバッファ１４に格納されているパケットの量と送信にかかる時間の関係の例を表す。キュー状態の欄には、ＱｏＳバッファ１４に格納されている送信パケット１１０（１１０ａ〜１１０ｆ）の例を示す。図１５（ａ）の例では、許容時間は６０ｍｓであるとする。ＱｏＳバッファ１４に保持されている送信パケット１１０は、現在から送信予定時間の欄に記載されている時間が経過するまでの間に、端末４に向けて送信される。例えば、送信パケット１１０ａは、現在から１０ｍｓ以内に送信され、送信パケット１１０ｆは、現在から５０ｍｓ以内に送信される。送信パケット１１０ａ〜１１０ｆのいずれも、現在から６０ｍｓ以内に送信される予定になっているので、図１５（ａ）の場合、帯域割り当て部３２は、送信レートを変更しない。

図１５（ｂ）は、許容時間以内にパケットが送信できないと判定された場合のＱｏＳバッファ１４に格納されているパケットの量と送信にかかる時間の関係の例を表す。ここで、図１５（ｂ）に表されているＱｏＳバッファ１４は、ＱＣＩ＝１の送信パケットを格納するＱｏＳバッファ１４ａであるものとする。また、ＰＤＢ０が１００ｍｓであったのに対し、測定パケットが測定パケット送信装置９０から基地局１０に到達するまでに６０ｍｓかかったため、許容時間は４０ｍｓであるものとする。送信パケット１１０ａ〜１１０ｅは、４０ｍｓ以内に送信されるが、送信パケット１１０ｆは、許容時間以内には送信できない。

そこで、帯域割り当て部３２は、ＱＣＩ＝１よりも優先度が低いＱＣＩに分類されている送信パケット１１０の送信に割り当てられる帯域を減らして、ＱＣＩ＝１の送信パケット１１０の送信に割り当てる。ここで、記憶部２２は、図５に示す送信パケット１１０の特性を記録したテーブルを記憶しており、帯域割り当て部３２は、適宜、そのテーブルを参照できるものとする。例えば、ＱＣＩ＝９の送信パケット１１０の優先度は９番目に高いので、ＱＣＩ＝１の送信パケット１１０よりも優先度が低い。そこで、帯域割り当て部３２は、ＱＣＩ＝９のデータについて、単位時間当たりにＱｏＳバッファ１４からスケジューラ３０に出力されるデータの量を減らす。さらに、帯域割り当て部３２は、ＱＣＩ＝１のデータの単位時間当たりの送信量を、単位時間当たりに、ＱＣＩ＝９について減らしたデータの量以下の範囲で増大させる。例えば、ＱＣＩ＝１のデータについて、単位時間当たりに出力されるデータが２５％増大すると、図１５（ｃ）に示すように、４０ｍｓの間にＱｏＳバッファ１４ａに格納されている送信パケット１１０ａ〜１１０ｆが送信できる。

さらに、帯域割り当て部３２は、複数のＱＣＩの送信パケットの送信に用いられる帯域を減らして、１つ以上のＱＣＩの送信パケットに用いられる帯域を増大させることもできる。例えば、ＱＣＩ＝６〜９の各々の送信に割り当てられる帯域を減少させて、ＱＣＩ＝１の送信パケットの送信に用いる帯域を増大させることもできる。また、帯域割り当て部３２は、非保障ビットレートで送信されるデータに用いられる帯域を減少させても帯域が不足している場合、保障ビットレートで送信されるＱＣＩの帯域を減少させることもできる。ただし、保障ビットレートで送信されるか、非保証ビットレートで送信されるかに関わらず、帯域が減少されるＱＣＩの優先度は、帯域が増大されるＱＣＩの優先度よりも低いものとする。

図１６は、測定パケットを受信したときの基地局１０の動作の例を説明するフローチャートである。図１６の例では、算出部２３は、前回の遅延時間をＱＣＩごとに記憶しており、測定部２１から取得した遅延時間と比較するものとする。ここで、遅延時間が変化しない場合、許容時間の更新は行われない。ただし、例えば、ステップＳ３４をステップＳ３３の前に行う、もしくは、ステップＳ３５とステップＳ３６の順序を変更するなど、基地局１０の動作は、変更される場合がある。

識別部１２は、ネットワークインタフェース１１を介して受信したパケットのＴＥＩＤとＩＰアドレスを参照して測定パケットを識別し、測定部２１に出力する（ステップＳ３１）。測定部２１は、測定パケットが受信された時刻と測定パケットのタイムスタンプの値から、遅延時間を算出する（ステップＳ３２）。測定部２１は算出した遅延時間と測定パケットのＱＣＩを算出部２３に通知する。算出部２３は、第２の予測時間（ＰＤＢ２）と遅延時間の差を算出する（ステップＳ３３）。算出部２３は、前回の遅延時間と測定部２１から通知された遅延時間とを比較する（ステップＳ３４）。

前回の遅延時間と最新の遅延時間が異なる場合、算出部２３は、記憶部２２に遅延時間を記録する（ステップＳ３４でＹｅｓ、ステップＳ３５）。さらに、算出部２３は、最新の遅延時間をＱＣＩと共に判定部３１に通知する（ステップＳ３６）。判定部３１は、更新された許容時間でＱｏＳバッファ１４に格納されている送信パケットが送信できるかを判定する（ステップＳ３７）。更新された許容時間でＱｏＳバッファ１４に格納されている送信パケットが送信できないと判定されると、帯域割り当て部３２は、帯域の割り当てを変更して送信レートを変更する（ステップＳ３７でＹｅｓ、ステップＳ３８）。一方、更新された許容時間でＱｏＳバッファ１４に格納されている送信パケットが送信できると判定されると、帯域の割り当ての変更は行われない（ステップＳ３７でＮｏ、ステップＳ３８）。また、ステップＳ３４で前回の遅延時間と最新の遅延時間が同じであると判定された場合、ステップＳ３５〜Ｓ３８の処理が行われずに送信パケットが送信される。

図１５、図１６を参照しながら説明したように、許容時間が基地局１０から端末４への送信にかかると予測された時間よりも短い場合、優先度の高い送信パケットが規定された時間内に送信されるように帯域の割り当てが調整される。このため、優先度の高い送信パケットが、規定された時間内に端末４に送信される可能性が高くなる。

また、基地局１０を用いると、図１２、図１３などを参照しながら説明したように、ネットワークに含まれる機器に到達するまでの遅延量を、ネットワークでの通信量に応じて柔軟に変更することができる。移動通信システムでは、端末４がユーザの移動と共に移動するため、固定通信システムに比べて通信量の偏りや変化が大きい。例えば、オフィスなどがあるビジネス街と住宅地では通信量が異なる。また、同じ位置であっても、時間帯や季節、イベントなどの開催状況に応じても、ユーザの分布が異なるため、端末４の数や通信量が大きく変動する。しかし、基地局１０を用いたシステムを形成すると、通信量の変動に応じた遅延量の設定が可能である。すなわち、基地局１０が含まれるシステムでは、ＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０までの有線ネットワークと基地局１０から端末４までの無線ネットワークの両方の遅延量を効率的に変更させて、効率的に通信が行われる。

＜その他＞
なお、実施形態は上記に限られるものではなく、様々に変形可能である。以下にその例をいくつか述べる。

基地局処理遅延は、基地局によって変化するが、ＰＤＢ０、ＰＤＢ１、ＰＤＢ２のいずれに対しても無視できる程度の時間である場合がある。この場合、（３）式は
Ａ＝ＰＤＢ１−ΔＰＤＢ２・・・（４）
となる。ＰＤＢ１＋ＰＤＢ２＝ＰＤＢ０であるので（２）式より、（４）式を次のように変形できる。
Ａ＝ＰＤＢ１−Ｄ＋ＰＤＢ２＝ＰＤＢ０−Ｄ
従って、基地局処理遅延がＰＤＢ０、ＰＤＢ１、ＰＤＢ２に対して無視できる大きさの場合、許容時間は、ＰＤＢ０から遅延時間を差し引いた値である。

基地局処理遅延の影響が無視できる場合、オペレータは、第１および第２の予測時間を決定しなくてもよい。この場合、記憶部２２は、ＱＣＩごとに送信パケットがＰＤＮゲートウェイ２から端末４まで到達するまでにかかる時間の許容量（ＰＤＢ０）を記憶している。次に、測定部２１は、測定パケットを用いて、送信パケットがＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に到達するまでにかかる時間を求める。ここで、測定パケットから遅延時間を求める方法は、前述のとおりである。算出部２３は、測定部２１から遅延時間を通知されると、ＰＤＢ０から遅延時間を差し引いた値を許容時間とする。許容時間が求められた後の処理は、前述のとおりである。

測定パケット送信装置９０は、ＰＤＮゲートウェイ２の中に含められる場合がある。この場合、測定パケットは、ＰＤＮゲートウェイ２から基地局１０に向けて送信される。
測定パケット送信装置９０は、ＣＰＵとメモリを備え、ＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムを実現することにより、測定パケット生成部９１、タイマ９２、および、記憶部９３として動作することができる。

図１、図４、図５などに示したネットワークの例はＬＴＥが採用されたネットワークであるが、基地局１０は、ＬＴＥに対応していないネットワークでも用いられることがある。基地局１０は、ＬＴＥに対応していないネットワークにおいても、これまでに説明したように許容時間を求め、許容時間以内に送信パケットを端末４に送信する。

なお、以上の説明では、送信パケットがＰＤＮゲートウェイ２から端末４に到達するまでの時間の上限値が規定されている場合を例として述べたが、上限値が設定される区間は変更される場合がある。例えば、送信パケットを送信する送信装置から端末４に到達するまでの時間が上限値とされる場合もあり得る。この場合、測定部２１は、測定パケットを用いて、送信パケットが送信パケットの送信装置から基地局１０に到達するまでの時間を求める。

さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
送信装置から送信された送信パケットを受信する受信部と、
前記送信パケットが送信されてから前記送信パケットが端末に到達するまでにかかる時間の上限値を記憶する記憶部と、
送信時刻が記録されている測定パケットを用いて、前記測定パケットが前記送信装置から送信されてから前記受信部で受信されるまでの遅延時間を測定する測定部と、
前記上限値から前記遅延時間を差し引いた値である許容時間を算出する算出部と、
前記送信パケットが前記受信部に受信されてから前記許容時間が経過する前に、前記送信パケットを前記端末に送信する送信部
を備えることを特徴とする基地局装置。
（付記２）
前記記憶部は、前記送信パケットが前記受信部に受信されてから前記端末にむけて送信されるまでにかかると予測される第１の予測時間と、前記送信パケットが送信されてから前記受信部で受信されるまでにかかると予測される第２の予測時間とを記憶し、
前記算出部は、前記第２の予測時間から前記遅延時間を差し引いて得られた値を前記第１の予測時間に加えることにより、前記許容時間を算出する
ことを特徴とする付記１に記載の基地局装置。
（付記３）
前記送信パケットを格納する格納部と、
一定の時間に送信される送信パケットの量と前記格納部に格納されている送信パケットの量とから、前記格納部に格納された送信パケットが前記許容時間以内に前記端末に送信されるかを判定する判定部と、
前記許容時間以内に送信できないと判定された場合、前記端末への帯域の割り当てを増加させて前記一定の時間に前記端末に送信される送信パケットを増大させる帯域割り当て部
をさらに備えることを特徴とする付記２に記載の基地局装置。
（付記４）
第１の優先度に設定された第１の送信パケットを格納する第１の格納部と、
前記第１の優先度よりも低い第２の優先度に設定された第２の送信パケットを格納する第２の格納部と、
前記測定パケット、前記第１の送信パケット、および、前記第２の送信パケットを識別するとともに、前記測定パケットを前記測定部、前記第１の送信パケットを第１の格納部、前記第２の送信パケットを第２の格納部に出力する識別部、
をさらに備え、
前記測定部は、前記第１の優先度に設定された第１の測定パケットを用いて、第１の遅延時間を測定すると共に、前記第２の優先度に設定された第２の測定パケットを用いて、第２の遅延時間を測定し、
前記算出部は、前記第１の遅延時間を用いて前記第１の送信パケットが前記受信部に受信されてから前記端末に送信されるまでの第１の許容時間を算出すると共に、前記第２の遅延時間を用いて前記第２の送信パケットが前記受信部に受信されてから前記端末に送信されるまでの第２の許容時間を算出し、
前記送信部は、前記第１の送信パケットが受信されてから前記第１の許容時間が経過する前に、前記第１の送信パケットを前記端末に送信し、前記第２の送信パケットが受信されてから前記第２の許容時間が経過する前に、前記第２の送信パケットを前記端末に送信する
ことを特徴とする付記１〜３のいずれかに記載の基地局装置。
（付記５）
前記第１の格納部に格納されている第１の送信パケットが前記第１の許容時間以内に送信できないと判定された場合、前記帯域割り当て部は、前記第２の送信パケットの送信に用いられる帯域を小さくして前記第１の送信パケットの送信に用いられる帯域を増大させる
ことを特徴とする付記４に記載の基地局装置。
（付記６）
基地局装置は、送信パケット送信装置から送信された送信パケットを受信し、
測定パケット送信装置は、送信時刻が記録されている測定パケットを生成すると共に、前記送信パケット送信装置を介して前記基地局装置に前記測定パケットを送信し、
前記基地局装置は、前記測定パケットが送信されてから前記基地局装置で受信されるまでの遅延時間を測定し、
前記基地局装置は、前記送信パケットが送信されてから前記送信パケットが端末に到達するまでにかかる時間の上限値から前記遅延時間を差し引いて、前記送信パケットを前記基地局が前記端末に送信するまでに許容される許容時間を算出し、
前記基地局装置は、前記送信パケットが前記基地局装置に受信されてから前記許容時間が経過する前に、前記送信パケットを前記端末に送信する
ことを特徴とする通信方法。
（付記７）
端末で処理される送信パケットを前記端末に送信する送信パケット送信装置と、
前記送信パケットを中継する基地局装置と、
送信時刻が記録されている測定パケットを生成すると共に、前記送信パケット送信装置を介して前記基地局装置に前記測定パケットを送信する測定パケット送信装置を備え、
前記基地局装置は、
前記送信パケットおよび前記測定パケットを受信する受信部と、
前記測定パケットが送信されてから前記受信部で受信されるまでの遅延時間を測定する測定部と、
前記送信パケットが送信されてから前記送信パケットが端末に到達するまでにかかる時間の上限値から前記遅延時間を差し引いて、前記送信パケットを前記基地局装置が前記端末に送信するまでに許容される許容時間を算出する算出部と、
前記送信パケットが前記受信部に受信されてから前記許容時間が経過する前に、前記送信パケットを前記端末に送信する送信部、
を備えることを特徴とする通信システム。

１ パケットデータネットワーク
２ ＰＤＮゲートウェイ
３ サービングゲートウェイ
４ 端末
５ ＭＭＥ
６ ＰＣＲＦ
７ ルータ
１０ 基地局
１１ ネットワークインタフェース
１２ 識別部
１３ 格納部
１４ ＱｏＳバッファ
１５ アンテナ
１６ 受信部
１７ 送信部
２０ 遅延調整部
２１ 測定部
２２、９３ 記憶部
２３ 算出部
２４ 統計部
２５、９２ タイマ
３０ スケジューラ
３１ 判定部
３２ 帯域割り当て部
４０ 送信部
４１ 符号化処理部
４２ ＯＦＤＭ変調部
４３ 無線変調部
５０ 無線信号受信部
５１ 無線復調部
５２ ＯＦＤＭ復調部
５３ 復号化処理部
６０ ＣＰＵ
６２ スイッチ
６３ Ｕ／Ｃプレーン多重部
６４ Ｕ／Ｃプレーン分離部
６５ 呼制御処理部
６６ 装置制御部
７０ メモリ
７５ ＤＳＰ
８０ ＲＦ回路
９０ 測定パケット送信装置
９１ 測定パケット生成部
１０１ ＩＰヘッダ
１０２ ＵＤＰヘッダ
１０３ ＲＴＰヘッダ
１０４ ＲＴＰペイロード
１１０ 送信パケット

Claims (6)

1. 送信装置から送信された送信パケットを受信する受信部と、
   前記送信パケットが送信されてから前記送信パケットが端末に到達するまでにかかる時間の上限値を記憶する記憶部と、
   複数のサービスクラスのうち前記送信パケットのサービスクラスに対応する送信間隔に基づく送信時刻が記録されており、前記送信パケットのサービスクラスに対応するペイロード長のデータを含む測定パケットを用いて、前記測定パケットが前記送信装置から送信されてから前記送信パケットのサービスクラスに対応するビットレートが保証された転送により前記受信部で受信されるまでの遅延時間を測定する測定部と、
   前記上限値から前記遅延時間を差し引いた値である許容時間を算出する算出部と、
   前記送信パケットが前記受信部に受信されてから前記許容時間が経過する前に、前記送信パケットを前記端末に送信する送信部
   を備えることを特徴とする基地局装置。
2. 前記記憶部は、前記送信パケットが前記受信部に受信されてから前記端末にむけて送信されるまでにかかると予測される第１の予測時間と、前記送信パケットが送信されてから前記受信部で受信されるまでにかかると予測される第２の予測時間とを記憶し、
   前記算出部は、前記第２の予測時間から前記遅延時間を差し引いて得られた値を前記第１の予測時間に加えることにより、前記許容時間を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記送信パケットを格納する格納部と、
   一定の時間に送信される送信パケットの量と前記格納部に格納されている送信パケットの量とから、前記格納部に格納された送信パケットが前記許容時間以内に前記端末に送信されるかを判定する判定部と、
   前記許容時間以内に送信できないと判定された場合、前記端末への帯域の割り当てを増加させて前記一定の時間に前記端末に送信される送信パケットを増大させる帯域割り当て部
   をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
4. 第１の優先度に設定された第１の送信パケットを格納する第１の格納部と、
   前記第１の優先度よりも低い第２の優先度に設定された第２の送信パケットを格納する第２の格納部と、
   前記測定パケット、前記第１の送信パケット、および、前記第２の送信パケットを識別するとともに、前記測定パケットを前記測定部、前記第１の送信パケットを第１の格納部、前記第２の送信パケットを第２の格納部に出力する識別部、
   をさらに備え、
   前記測定部は、前記第１の優先度に設定された第１の測定パケットを用いて、第１の遅延時間を測定すると共に、前記第２の優先度に設定された第２の測定パケットを用いて、第２の遅延時間を測定し、
   前記算出部は、前記第１の遅延時間を用いて前記第１の送信パケットが前記受信部に受信されてから前記端末に送信されるまでの第１の許容時間を算出すると共に、前記第２の遅延時間を用いて前記第２の送信パケットが前記受信部に受信されてから前記端末に送信されるまでの第２の許容時間を算出し、
   前記送信部は、前記第１の送信パケットが受信されてから前記第１の許容時間が経過する前に、前記第１の送信パケットを前記端末に送信し、前記第２の送信パケットが受信されてから前記第２の許容時間が経過する前に、前記第２の送信パケットを前記端末に送信する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基地局装置。
5. 基地局装置は、送信パケット送信装置から送信された送信パケットを受信し、
   測定パケット送信装置は、複数のサービスクラスのうち前記送信パケットのサービスクラスに対応する送信間隔に基づく送信時刻が記録されており、前記送信パケットのサービスクラスに対応するペイロード長のデータを含む測定パケットを生成すると共に、前記送信パケット送信装置を介して前記基地局装置に前記測定パケットを送信し、
   前記基地局装置は、前記測定パケットが送信されてから前記送信パケットのサービスクラスに対応するビットレートが保証された転送により前記基地局装置で受信されるまでの遅延時間を測定し、
   前記基地局装置は、前記送信パケットが送信されてから前記送信パケットが端末に到達するまでにかかる時間の上限値から前記遅延時間を差し引いて、前記送信パケットを前記基地局装置が前記端末に送信するまでに許容される許容時間を算出し、
   前記基地局装置は、前記送信パケットが前記基地局装置に受信されてから前記許容時間が経過する前に、前記送信パケットを前記端末に送信する
   ことを特徴とする通信方法。
6. 端末で処理される送信パケットを前記端末に送信する送信パケット送信装置と、
   前記送信パケットを中継する基地局装置と、
   複数のサービスクラスのうち前記送信パケットのサービスクラスに対応する送信間隔に基づく送信時刻が記録されており、前記送信パケットのサービスクラスに対応するペイロード長のデータを含む測定パケットを生成すると共に、前記送信パケット送信装置を介して前記基地局装置に前記測定パケットを送信する測定パケット送信装置
   を備え、
   前記基地局装置は、
   前記送信パケットおよび前記測定パケットを受信する受信部と、
   前記測定パケットが送信されてから前記送信パケットのサービスクラスに対応するビットレートが保証された転送により前記受信部で受信されるまでの遅延時間を測定する測定部と、
   前記送信パケットが送信されてから前記送信パケットが端末に到達するまでにかかる時間の上限値から前記遅延時間を差し引いて、前記送信パケットを前記基地局装置が前記端末に送信するまでに許容される許容時間を算出する算出部と、
   前記送信パケットが前記受信部に受信されてから前記許容時間が経過する前に、前記送信パケットを前記端末に送信する送信部、
   を備えることを特徴とする通信システム。