JPWO2005084066A1 - スケジューラ、基地局およびスケジューリング方法 - Google Patents
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Abstract
Description
無線通信システムにおいては、限りある無線リソースを有効に利用してシステム容量(システムに収容できるユーザ数)を増大することが求められる。特に、無線環境では、リンク品質がユーザ毎に異なり、かつ動的に変化するため、リンク品質に応じて無線リソースを制御するパケットスケジューラが、QoS(Quality of Service)やシステム容量を大きく左右する。したがって、一般に、無線通信システムにおいては、リンク品質および要求されるサービス品質に基づいて適応的に無線リソースを制御している。
上記無線リソースを制御する従来のスケジューラとしては、たとえば、3GPPの中で規定されているHSDPA(High−Speed Downlink Packet Access)を想定した場合のパケットスケジューラが提案されている(非特許文献1,非特許文献2参照)。なお、非特許文献1には、パケットスケジューラとして、C/I(Carrier to Interference ratio)スケジューラおよびラウンドロビンスケジューラに関する技術が記載されている。また、非特許文献2には、スケジューラ機能をRNC(無線ネットワークコントローラ)から基地局(NodeB)に移動することが記載されている。
したがって、上記文献を用いた無線通信システムにおいては、C/Iスケジューラを用いた場合、たとえば、NodeBが、所定のタイミングで移動局(UE)から送られてくるC/Iに対応するCQI(Channel Quality Indicator)値や送信データ量(UE毎の送信バッファに蓄積されたデータ量)に基づいて、無線リソース(トランスポートブロック数、変調方式、符号数等)を制御することになる。具体的には、たとえば、NodeBが、CQIの大きい順に、所定量以上の送信データ量を蓄積するUEのプライオリティを並べ替え、このプライオリティの順番に無線リソース割り当て制御を行う。CQIが等しい場合は、その中でランダムにプライオリティを決定する。また、CQIによるデータ量を上限として送信データを割り当てる。なお、無線リソースが不足する場合には、プライオリティの低いUEに対して無線リソース割り当て制御が行なわれないことになる。
3GPP TR25.848 V4.0.0(2001−03)A.3.5 Packet scheduler
3GPP TS25.308 V5.4.0(2003−03)6.2.3 Details of MAC−hs
しかしながら、前述した従来のスケジューラにおいては、セル内の各UEのプライオリティをCQIに基づいて決定しているので、たとえば、本来ならばプライオリティが高く設定されるべきUE(一例:NodeB近辺に存在するUE)のプライオリティが、遮へい物等により一時的に品質が劣化していることが原因で、セルのカバー範囲の境界付近に存在するUE(一例:ハンドオーバーが必要なUE等)のプライオリティよりも低く設定されてしまう。このような場合、近々に品質が回復する可能性が高いにもかかわらず、セルのカバー範囲の境界付近に存在するUEに対して優先的に無線リソースが割り当てられ、NodeB近辺に存在するUEに対して無線リソースが割り当てられない可能性がある、という問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、動的に変化する無線環境に応じて、特に一時的に品質が劣化しているようなUEが存在することを考慮して、適応的に無線リソースを制御可能なスケジューラを提供することを目的としている。
この発明によれば、一時的に品質が劣化しているような移動局に対しても無線リソース割り当て制御が行われる。これにより、無線リソースの有効利用が可能となり、結果としてスループットの増大が可能となる。
まず、実施の形態1のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。第1図は、本発明にかかるスケジューラを備えた基地局(NodeB)の構成を示す図であり、この基地局1は、移動局(UE)#1〜#NからそれぞれC/I(瞬時C/I)等のCQI(チャネル品質情報)を受け取り、無線リソースの割り当て制御に必要な情報(瞬時C/I,平均C/Iに相当)を出力する受信機11−1,11−2,11−3,…11−Nと、無線ネットワークコントローラ(RNC:Radio Network Controller)から送られてくるハンドオーバー情報等に基づいて無線リソースの割り当て制御を行うスケジューラ12と、スケジューラ12の制御によって無線リソースを割り当てる送信機13−1,13−2,13−3,…13−Nと、を備えている。なお、瞬時C/Iは、移動局から一度に伝送される情報を表し、平均C/Iは、基地局にて瞬時C/Iの平均化処理を行った後の情報を表す。
なお、上記ハンドオーバー情報は、ハンドオーバーインジケータとして、”3GPP TSG−Ran WG1 #11 NYC,USA,25−29 August,2003 Tdoc R1−030902,Title:LS on NodeB behavior durin subsequent RL synchronization”に定義されており、ネットワークからNodeBに伝送される、ハンドオーバー中であるかどうかを知るための情報である。また、図示のTFRC(Transport Format Resource Combination)は、トランスポートブロックサイズ,変調方式,符号数を表している。
ここで、本実施の形態のスケジューリング方法を図面に従って詳細に説明する。第2図は、実施の形態1のスケジューリング方法を示すフローチャートである。本実施の形態では、一つの資源を順番に利用する手法であるラウンドロビン方式のスケジューリング方法にハンドオーバーインジケータを適用した場合について説明する。
まず、基地局1では、スケジューラ12が、セル内の移動局#1〜#Nに対応するハンドオーバーインジケータ#1〜#Nを監視し(ステップS1)、たとえば、”TRUE(ハンドオーバー中)”のハンドオーバーインジケータが存在する場合(ステップS1,No)、該当する移動局をスケジューリングの対象移動局から外す(ステップS2)。
そして、スケジューラ12では、ハンドオーバーインジケータが”FALSE(ハンドオーバーを行っていない)”の全移動局を対象に(ステップS1,Yes)、ラウンドロビン方式によるスケジューリング(以降、ラウンドロビンスケジューリングと呼ぶ)を実行する(ステップS3)。
具体的には、たとえば、ハンドオーバーインジケータが”FALSE”の移動局数をP台とし、各移動局に1〜Pの識別子が個別に与えられている場合、スケジューラ12は、まず、識別子が”1”の移動局に対して無線リソース割り当て制御を行う(このとき、識別子が”1”の移動局に送信すべきデータがない場合は、この移動局に対する無線リソース割り当て制御を行わずに、つぎに、識別子が”2”の移動局に対して無線リソース割り当て制御を行う。)。以降、スケジューラ12では、ハンドオーバーを行っていない、識別子が”2”,”3”,…の移動局に対して、所定の無線リソースを消費するまで同様の操作(ラウンドロビンスケジューリング)を継続して実行し、たとえば、ここではP台の移動局のうちのK台(1≦K≦P)の移動局に対して無線リソース割り当て制御を行う(ステップS3)。
そして、スケジューラ12では、ラウンドロビンスケジューリングを開始してから所定時間(一例:2ms)経過後に(ステップS4)、ハンドオーバーインジケータの更新があったかどうかを確認し(ステップS5)、たとえば、更新されていない場合には(ステップS5,No)、識別子が”K+1”の移動局から順に再度ステップS3を実行し、所定の無線リソースを消費するまで無線リソース割り当て制御を行う。一方、上記ステップS5において、ハンドオーバーインジケータが更新されている場合(ステップS5,Yes)、スケジューラ12では、識別子が”K+1”の移動局に対する無線リソース割り当て制御を行わずに、再度ステップS1からの処理を実行する。なお、ハンドオーバーインジケータの更新は、上記ラウンドロビンスケジューリング(ステップS3)とは独立に定期的に行われ、新規に”FALSE”となった移動局には新たな識別子(P+1,P+2,…)が付与され、また、新規に”TRUE”となった移動局は、スケジューリングの対象から外される。
このように、ラウンドロビンスケジューリングでは、各移動局に対して順番に無線リソース割り当て制御が行われ、一度割り当てが行われると再度順番が巡ってくるまで次の割り当て機会が得らない。すなわち、すべての対象移動局に対して平等なスケジューリングが行われている。また、上記所定の無線リソースとして、15符号の無線リソースを想定し、たとえば、識別子が”1”の移動局に対して7符号を割り当て、識別子が”2”の移動局に対して5符号を割り当て、識別子が”3”の移動局に対して3符号を割り当てた場合(合計の符号数が15)、スケジューラ12では、識別子が”4”以降の移動局に対する無線リソース割り当て制御を、次回(一例:2ms後以降)以降に行う。
以上のように、本実施の形態においては、ハンドオーバーが行われていない移動局を対象に、ラウンドロビンスケジューリング(無線リソース割り当て制御)を行う。これにより、ハンドオーバー中の移動局には無線リソース割り当て制御が行われず、一時的に品質が劣化しているような移動局に対しても確実に無線リソース割り当て制御が行われる。すなわち、無線リソースの有効利用が可能となり、結果としてスループットの増大が可能となる。
なお、本実施の形態においては、無線リソース割り当ての制約としてC/Iを利用することとしてもよい。この場合、C/Iは、スケジューリング対象移動局のプライオリティ(割り当てる順位)には影響を与えないこととする。
つづいて、実施の形態2のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
以下、実施の形態2のスケジューリング方法を図面に従って詳細に説明する。第3図は、実施の形態2のスケジューリング方法を示すフローチャートである。本実施の形態では、先に説明した実施の形態1のスケジューリング方法に、ハンドオーバーインジケータによるプライオリティを設定した場合の一例について説明する。なお、ここでは、先に説明した実施の形態1と異なる処理についてのみ説明する。
基地局1では、スケジューラ12が、セル内の各移動局#1〜#Nに対応するハンドオーバーインジケータを監視する(ステップS11)。
つぎに、スケジューラ12では、各移動局に対応するハンドオーバーインジケータに基づいてラウンドロビンスケジューリングを行う(ステップS12)。具体的には、まず、スケジューラ12では、ハンドオーバーインジケータが”FALSE”の移動局数がPの場合、各移動局の識別子を1,2,…Pとし、一方で、ハンドオーバーインジケータが”TRUE”の移動局数がQの場合、各移動局の識別子をP+1,P+2,…N(N=P+Q)とする。そして、識別子が”1”の移動局から無線リソース割り当て制御を開始する(このとき、識別子が”1”の移動局に送信すべきデータがない場合は、この移動局に対する無線リソース割り当て制御を行わずに、識別子が”2”の移動局から無線リソース割り当て制御を開始する。)。以降、スケジューラ12では、識別子が”2”,”3”,…の移動局に対して、所定の無線リソースを消費するまで同様の操作(ラウンドロビンスケジューリング)を継続して実行し、たとえば、ここではN台の移動局のうちのK台(1≦K≦N)の移動局に対して無線リソース割り当て制御を行う(ステップS12)。
なお、上記Kは、1≦K<Pであってもよいし、または、P≦K≦Nであってもよい。したがって、上記Kが1≦K<Pの場合は、次回のラウンドロビンスケジューリングを(ステップS5,Noの場合)、ハンドオーバーインジケータが”FALSE”の移動局(識別子が”K+1”の移動局に相当)から再開することとなり、一方で、上記KがP≦K≦Nの場合は、次回のラウンドロビンスケジューリングを(ステップS5,Noの場合)、ハンドオーバーインジケータが”TRUE”の移動局(識別子が”K+1”の移動局に相当)から再開することとなる。また、本実施の形態では、前述した実施の形態1と同様に、ハンドオーバーインジケータの更新が、上記ラウンドロビンスケジューリング(ステップS12)とは独立に定期的に行われるが、この定期的な更新では、スケジューリングの対象から外される移動局は存在せず、新規に”FALSE”となった移動局および新規に”TRUE”となった移動局の両方に対して、新たな識別子が付与される。このとき、新規に”FALSE”となった移動局には、”P+1”,”P+2”,…の識別子が付与され、”TRUE”の移動局には、”FALSE”の移動局の識別子に続く識別子が付与される。
このように、本実施の形態では、ハンドオーバーインジケータの内容に応じて、各移動局にプライオリティを設定する。
以上のように、本実施の形態においては、ハンドオーバーが行われていない移動局を対象に、ラウンドロビンスケジューリングを行った後、ハンドオーバー中の移動局を対象に、ラウンドロビンスケジューリングを行う。これにより、ハンドオーバーインジケータに応じたプライオリティの設定が可能となり、一時的に品質が劣化しているような移動局に対しても優先的に無線リソース割り当て制御が行われる。すなわち、全移動局の公平性を保持しつつ、無線リソースの有効利用が可能となり、結果としてスループットの増大が可能となる。
つづいて、実施の形態3のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
以下、実施の形態3のスケジューリング方法を図面に従って詳細に説明する。第4図は、実施の形態3のスケジューリング方法を示すフローチャートである。本実施の形態では、先に説明した実施の形態1のスケジューリング方法に、ハンドオーバーインジケータによるプライオリティを設定した場合の一例について説明する。なお、ここでは、先に説明した実施の形態1または2と異なる処理についてのみ説明する。
本実施の形態のスケジューラ12では、各移動局に対応するハンドオーバーインジケータに基づいて、前述した実施の形態2とは異なる基準で、ラウンドロビンスケジューリングを行う(ステップS21)。具体的には、まず、スケジューラ12では、ハンドオーバーインジケータが”FALSE”の移動局数がPの場合、各移動局の識別子を1,2,…Pとし、一方で、ハンドオーバーインジケータが”TRUE”の移動局数がQの場合、各移動局の識別子をP+1,P+2,…N(N=P+Q)とする。そして、識別子が”1”の移動局から無線リソース割り当で制御を開始する(このとき、識別子が”1”の移動局に送信すべきデータがない場合は、この移動局に対する無線リソース割り当て制御を行わずに、識別子が”2”の移動局から無線リソース割り当て制御を開始する。)。以降、スケジューラ12では、識別子が”2”,”3”,…の移動局に対して、所定の無線リソースを消費するまで同様の操作(ラウンドロビンスケジューリング)を継続して実行し、たとえば、ここではN台の移動局のうちのK台(1≦K≦N)の移動局に対して無線リソース割り当て制御を行う(ステップS21)。
なお、上記Kは、1≦K<Pであってもよいし、または、P≦K≦Nであってもよい。ただし、上記KがP≦K≦Nの場合は、次回のラウンドロビンスケジューリングを(ステップS5,Noの場合)、ハンドオーバーインジケータが”FALSE”である識別子が”1”の移動局から再開し、上記Kが1≦K<Pの場合は、次回のラウンドロビンスケジューリングを(ステップS5,Noの場合)、ハンドオーバーインジケータが”FALSE”である識別子が”K+1”の移動局から再開する。そして、たとえば、ハンドオーバーインジケータが”FALSE”の移動局から次回のラウンドロビンスケジューリングを再開する場合は、識別子が”P”の移動局に対する無線リソース割り当て制御が終了した段階で、つぎに、識別子が”1”の移動局に対して無線リソース割り当て制御を行い、以降、次回以降のラウンドロビンスケジューリングを(ステップS5,Noの場合)、ハンドオーバーインジケータが”FALSE”の移動局のみで実行する。
すなわち、ハンドオーバーインジケータが”TRUE”の移動局に対する無線リソース割り当て制御は、ステップS11につづいて実行される初回のラウンドロビンスケジューリング時にのみ実行されることとなり、さらに、初回のラウンドロビンスケジューリング時であっても、ハンドオーバーインジケータが”FALSE”の移動局に対する無線リソース割り当て制御が完了した段階で無線リソースが残っている場合にのみ、ハンドオーバーインジケータが”TRUE”の移動局に対して無線リソース割り当て制御が行われることになる。ただし、ハンドオーバーインジケータが”FALSE”の移動局が存在しない場合には、ハンドオーバーインジケータが”TRUE”の移動局に対するラウンドロビンスケジューリングが行われる。
このように、本実施の形態では、ハンドオーバーインジケータの内容に応じて、前述の実施の形態2とは異なるプライオリティを設定する。
以上のように、本実施の形態においては、基本的に、ハンドオーバーが行われていない移動局を対象に、ラウンドロビンスケジューリングを行う。ただし、ハンドオーバーが行われていない移動局が存在しない場合、またはハンドオーバーが行われていない全移動局に対する無線リソース割り当て制御が完了した段階で無線リソースが残っている場合には、ハンドオーバー中の移動局を対象に、ラウンドロビンスケジューリングを行う。これにより、ハンドオーバーインジケータに応じたプライオリティの設定が可能となり、一時的に品質が劣化しているような移動局に対しても優先的に無線リソース割り当て制御が行われる。すなわち、無線リソースの有効利用が可能となり、結果としてスループットの増大が可能となる。
つづいて、実施の形態4のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
以下、実施の形態4のスケジューリング方法を図面に従って詳細に説明する。第5図は、実施の形態4のスケジューリング方法を示すフローチャートである。なお、ここでは、受信機11−1〜11−Nが、それぞれ対応する移動局#1〜#Nから瞬時C/I(一例:2ms/1回)を受信し、さらに、過去の瞬時C/Iを用いて平均C/I(一例:過去20msに受信した瞬時C/Iの平均)を算出する。
基地局1では、スケジューラ12が、定期的に、受信機#1〜#Nからそれぞれ瞬時C/Iと平均C/Iとを受け取り(ステップS31)、さらに、RNCから移動局単位のハンドオーバーインジケータを受信する(ステップS31)。
そして、スケジューラ12では、移動局毎に、下記(1)式に基づいてプライオリティ:Prを計算する(ステップS32)。ただし、下記(1)式のハンドオーバーインジケータには、”FALSE(ハンドオーバーを行っていない)”の場合に”1”を、”TRUE(ハンドオーバー中)”の場合に”0”を、それぞれ代入する。すなわち、本実施の形態では、ハンドオーバー中の移動局を、無線リソース割り当て制御の対象から外す。
また、たとえば、「瞬時C/I>平均C/I」の場合には、移動局が基地局1に近づいていると考えられ、その差分が大きくなるほど高速で近づいていると考えられる。一方、「瞬時C/I<平均C/I」の場合には、移動局が基地局1から遠ざかっていると考えられ、その差分が大きくなるほど高速で遠ざかっていると考えられる。したがって、本実施の形態では、(瞬時C/I)/(平均C/I)の大きい移動局から順に、無線リソース割り当て制御のプライオリティを高く設定する(プロポーショナルフェアネス型スケジューラに相当)。
Pr=((瞬時C/I)/(平均C/I))×ハンドオーバーインジケータ
…(1)
その後、スケジューラ12では、プライオリティ:Prの高い順に無線リソース割り当て制御を行う。具体的には、たとえば、ハンドオーバーインジケータが”FALSE”の移動局数をN台とした場合、スケジューラ12は、まず、プライオリティが最も高い(n=1)の移動局に対して無線リソース割り当て制御を行う(ステップS33,S34)(このとき、プライオリティの最も高い移動局に送信すべきデータがない場合は、この移動局に対する無線リソース割り当て制御を行わずに、つぎに、プライオリティの高い(n=2)移動局に対して無線リソース割り当て制御を行う。)。以降、スケジューラ12では、たとえば、最もプライオリティの低い(n=N)移動局に対する無線リソース割り当て制御が完了するまで(ステップS35,Yes)、または、所定の無線リソースを消費するまで(ステップS36,No)、プライオリティが2番目(n=2),3番目(n=3),…に高い移動局に対して、順に無線リソース割り当て制御を実行する(ステップS34、S35,No、S36,Yes、S37)。
そして、スケジューラ12では、プライオリティが最も高い(n=1)の移動局に対して無線リソース割り当て制御を開始してから所定時間(一例:2ms)経過後に(ステップS38)、ハンドオーバーインジケータ,瞬時C/I,または平均C/Iの更新があったかどうかを確認し(ステップS39)、たとえば、更新されていない場合には(ステップS39,No)、所定時間が経過した時点で無線リソース割り当て制御が完了している移動局(k番目:1≦k<N)の次にプライオリティの高い(k+1番目)移動局から順に(ステップS37)、再度ステップS34以降の処理を実行する。一方、上記ステップS39において、ハンドオーバーインジケータ,瞬時C/I,または平均C/Iが更新されている場合(ステップS39,Yes)、スケジューラ12では、再度ステップS31以降の処理を実行する。
すなわち、上記所定の無線リソースとして、15符号の無線リソースを想定し、たとえば、プライオリティが最も高い移動局に対して7符号を割り当て、2番目にプライオリティが高い移動局に対して5符号を割り当て、3番目にプライオリティが高い移動局に対して3符号を割り当てた場合(合計の符号数が15)、スケジューラ12では、4番目にプライオリティの高い移動局に対する無線リソース割り当て制御を、次回(一例:2ms後以降)以降に行う。
以上のように、本実施の形態においては、ハンドオーバーが行われていない移動局を対象に、プライオリティの高い順に、無線リソース割り当て制御を行う。これにより、ハンドオーバーが行われていない全移動局に対して無線リソース割り当て制御が行われることになり、一時的に品質が劣化しているような移動局に対しても確実に無線リソース割り当て制御が行われる。すなわち、無線リソースの有効利用が可能となり、結果としてスループットの増大が可能となる。
つづいて、実施の形態5のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
以下、実施の形態5のスケジューリング方法を図面に従って詳細に説明する。第6図は、実施の形態5のスケジューリング方法を示すフローチャートである。ここでは、先に説明した実施の形態4と異なる処理についてのみ説明する。
たとえば、スケジューラ12では、移動局毎にハンドオーバーインジケータが”FALSE”かどうかを確認し、”FALSE”の移動局については(ステップS41,Yes)、下記(2)式に基づいてプライオリティ:Prを計算する(ステップS42)。一方、”TRUE”の移動局については(ステップS41,No)、下記(3)式に基づいてプライオリティ:Prを計算する(ステップS43)。
ただし、下記(2)式,(3)式のαには、”0.8”を代入する。すなわち、本実施の形態では、ハンドオーバー中の移動局のプライオリティを下げるようにする。また、αの値は、”0.5”よりも大きい値であれば、”0.8”以外でもかまわない。
Pr=((瞬時C/I)/(平均C/I))×α …(2)
Pr=((瞬時C/I)/(平均C/I))×(1−α) …(3)
以上のように、本実施の形態においては、ハンドオーバーが行われていない移動局のプライオリティがハンドオーバー中の移動局のプライオリティよりも高くなるように、かつ全移動局を対象としてプライオリティの高い順に、無線リソース割り当て制御を行う。これにより、全移動局を対象にプライオリティの設定が可能となり、一時的に品質が劣化しているような移動局に対しても確実に無線リソース割り当て制御が行われる。すなわち、無線リソースの有効利用が可能となり、結果としてスループットの増大が可能となる。
つづいて、実施の形態6のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
以下、実施の形態6のスケジューリング方法を図面に従って詳細に説明する。第7図は、実施の形態6のスケジューリング方法を示すフローチャートである。ここでは、先に説明した実施の形態4または5と異なる処理についてのみ説明する。
基地局1では、スケジューラ12が、定期的に、受信機#1〜#Nからそれぞれ瞬時C/Iと平均C/Iとを受け取り(ステップS51)、さらに、RNCから移動局単位のハンドオーバーインジケータを受信し(ステップS51)、さらに、送信バッファに記録された送信データの量(送信データ量)を受け取る(ステップS51)。
そして、スケジューラ12では、移動局毎に、下記(4)式に基づいてプライオリティ:Prを計算する(ステップS52)。
Pr=((瞬時C/I)/(平均C/I))
×送信データ量×ハンドオーバーインジケータ …(4)
なお、本実施の形態のスケジューラ12では、プライオリティが最も高い(n=1)移動局に対して無線リソース割り当て制御を開始してから所定時間(一例:2ms)経過後に(ステップS38)、ハンドオーバーインジケータ,瞬時C/I,平均C/I,または送信データ量の更新があったかどうかを確認し(ステップS53)、たとえば、更新されていない場合には(ステップS53,No)、所定時間が経過した時点で無線リソース割り当て制御が完了している移動局(k番目:1≦k<N)の次にプライオリティの高い(k+1番目)移動局から順に(ステップS37)、再度ステップS34以降の処理を実行する。一方、上記ステップS53において、ハンドオーバーインジケータ,瞬時C/I,平均C/I,または送信データ量が更新されている場合(ステップS53,Yes)、スケジューラ12では、再度ステップS51以降の処理を実行する。
このように、本実施の形態においては、ハンドオーバーが行われていない移動局を対象に、プライオリティの高い順に、無線リソース割り当て制御を行う。このとき、プライオリティに送信データ量を反映させる。これにより、ハンドオーバーが行われていない全移動局に対して無線リソース割り当て制御が行われることになり、一時的に品質が劣化しているような移動局に対しても確実に無線リソース割り当て制御が行われる。すなわち、無線リソースの有効利用が可能となり、結果としてスループットの増大が可能となる。
つづいて、実施の形態7のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
以下、実施の形態7のスケジューリング方法を図面に従って詳細に説明する。第8図は、実施の形態7のスケジューリング方法を示すフローチャートである。ここでは、先に説明した実施の形態4,5または6と異なる処理についてのみ説明する。
たとえば、スケジューラ12では、移動局毎にハンドオーバーインジケータが”FALSE”かどうかを確認し、”FALSE”の移動局については(ステップS41,Yes)、下記(5)式に基づいてプライオリティ:Prを計算する(ステップS61)。一方、”TRUE”の移動局については(ステップS41,No)、下記(6)式に基づいてプライオリティ:Prを計算する(ステップS62)。
Pr=((瞬時C/I)/(平均C/I))×送信データ量×α …(5)
Pr=((瞬時C/I)/(平均C/I))×送信データ量×(1−α)
…(6)
このように、本実施の形態においては、ハンドオーバーが行われていない移動局のプライオリティがハンドオーバー中の移動局のプライオリティよりも高くなるように、かつ全移動局を対象としてプライオリティの高い順に、無線リソース割り当て制御を行う。ただし、送信データ量をプライオリティに反映させているので、ハンドオーバー中の移動局のプライオリティが高くなる可能性がある。これにより、全移動局を対象にプライオリティの設定が可能となり、一時的に品質が劣化しているような移動局に対しても確実に無線リソース割り当て制御が行われる。すなわち、無線リソースの有効利用が可能となり、結果としてスループットの増大が可能となる。
つづいて、実施の形態8のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
以下、実施の形態8のスケジューリング方法を図面に従って詳細に説明する。第9図は、実施の形態8のスケジューリング方法を示すフローチャートである。ここでは、受信機11−1〜11−Nが、それぞれ対応する移動局#1〜#Nから瞬時C/I(一例:2ms/1回)を受信し、一例として、その瞬時C/Iをスケジューラ12に対して出力する場合について説明する。なお、これに限らず、たとえば、過去の瞬時C/Iを用いて平均C/I(一例:過20msに受信した瞬時C/Iの平均)を算出し、その算出結果をスケジューラ12に対して出力することとしてもよい。以下では、先に説明した実施の形態4〜7と異なる処理についてのみ説明する。
基地局1では、スケジューラ12が、定期的に、受信機#1〜#Nからそれぞれ瞬時C/Iを受け取り(ステップS71)、さらに、RNCから移動局単位のハンドオーバーインジケータを受信する(ステップS71)。
そして、スケジューラ12では、移動局毎に、下記(7)式に基づいてプライオリティ:Prを計算する(ステップS72)。本実施の形態では、瞬時C/Iの大きい移動局から順に、無線リソース割り当て制御のプライオリティを高く設定する(MAXC/I型スケジューラに相当)。
Pr=(瞬時C/I)×ハンドオーバーインジケータ …(7)
なお、本実施の形態のスケジューラ12では、プライオリティが最も高い(n=1)移動局に対して無線リソース割り当て制御を開始してから所定時間(一例:2ms)経過後に(ステップS38)、ハンドオーバーインジケータまたは瞬時C/Iの更新があったかどうかを確認し(ステップS73)、たとえば、更新されていない場合には(ステップS73,No)、所定時間が経過した時点で無線リソース割り当て制御が完了している移動局(k番目:1≦k<N)の次にプライオリティの高い(k+1番目)移動局から順に(ステップS37)、再度ステップS34以降の処理を実行する。一方、上記ステップS73において、ハンドオーバーインジケータまたは瞬時C/Iが更新されている場合(ステップS73,Yes)、スケジューラ12では、再度ステップS71以降の処理を実行する。
このように、本実施の形態においては、ハンドオーバーが行われていない移動局を対象に、プライオリティの高い順に、無線リソース割り当て制御を行う。これにより、ハンドオーバーが行われていない全移動局に対して無線リソース割り当て制御が行われることになり、一時的に品質が劣化しているような移動局に対しても確実に無線リソース割り当て制御が行われる。すなわち、無線リソースの有効利用が可能となり、結果としてスループットの増大が可能となる。
つづいて、実施の形態9のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
以下、実施の形態9のスケジューリング方法を図面に従って詳細に説明する。第10図は、実施の形態9のスケジューリング方法を示すフローチャートである。ここでは、先に説明した実施の形態4〜8と異なる処理についてのみ説明する。
たとえば、スケジューラ12では、移動局毎にハンドオーバーインジケータが”FALSE”かどうかを確認し、”FALSE”の移動局については(ステップS41,Yes)、下記(8)式に基づいてプライオリティ:Prを計算する(ステップS81)。一方、”TRUE”の移動局については(ステップS41,No)、下記(9)式に基づいてプライオリティ:Prを計算する(ステップS82)。
Pr=(瞬時C/I)×α …(8)
Pr=(瞬時C/I)×(1−α) …(9)
このように、本実施の形態においては、ハンドオーバーが行われていない移動局のプライオリティがハンドオーバー中の移動局のプライオリティよりも高くなるように、かつ全移動局を対象としてプライオリティの高い順に、無線リソース割り当て制御を行う。これにより、全移動局を対象にプライオリティの設定が可能となり、一時的に品質が劣化しているような移動局に対しても確実に無線リソース割り当て制御が行われる。すなわち、無線リソースの有効利用が可能となり、結果としてスループットの増大が可能となる。
つづいて、実施の形態10のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
以下、実施の形態10のスケジューリング方法を図面に従って詳細に説明する。第11図は、実施の形態10のスケジューリング方法を示すフローチャートである。ここでは、先に説明した実施の形態4〜9と異なる処理についてのみ説明する。
基地局1では、スケジューラ12が、定期的に、受信機#1〜#Nからそれぞれ瞬時C/Iを受け取り(ステップS91)、さらに、RNCから移動局単位のハンドオーバーインジケータを受信し(ステップS91)、さらに、送信バッファに記録された送信データの量(送信データ量)を受け取る(ステップS91)。
そして、スケジューラ12では、移動局毎に、下記(10)式に基づいてプライオリティ:Prを計算する(ステップS92)。
Pr=(瞬時C/I)×送信データ量×ハンドオーバーインジケータ
なお、本実施の形態のスケジューラ12では、プライオリティが最も高い(n=1)移動局に対して無線リソース割り当て制御を開始してから所定時間(一例:2ms)経過後に(ステップS38)、ハンドオーバーインジケータ,瞬時C/Iまたは送信データ量の更新があったかどうかを確認し(ステップS93)、たとえば、更新されていない場合には(ステップS93,No)、所定時間が経過した時点で無線リソース割り当て制御が完了している移動局(k番目:1≦k<N)の次にプライオリティの高い(k+1番目)移動局から順に(ステップS37)、再度ステップS34以降の処理を実行する。一方、上記ステップS93において、ハンドオーバーインジケータ,瞬時C/Iまたは送信データ量が更新されている場合(ステップS93,Yes)、スケジューラ12では、再度ステップS91以降の処理を実行する。
このように、本実施の形態においては、ハンドオーバーが行われていない移動局を対象に、プライオリティの高い順に、無線リソース割り当て制御を行う。このとき、プライオリティに送信データ量を反映させる。これにより、ハンドオーバーが行われていない全移動局に対して無線リソース割り当て制御が行われることになり、一時的に品質が劣化しているような移動局に対しても確実に無線リソース割り当て制御が行われる。すなわち、無線リソースの有効利用が可能となり、結果としてスループットの増大が可能となる。
つづいて、実施の形態11のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
以下、実施の形態11のスケジューリング方法を図面に従って詳細に説明する。第12図は、実施の形態11のスケジューリング方法を示すフローチャートである。ここでは、先に説明した実施の形態4〜10と異なる処理についてのみ説明する。
たとえば、スケジューラ12では、移動局毎にハンドオーバーインジケータが”FALSE”かどうかを確認し、”FALSE”の移動局については(ステップS41,Yes)、下記(11)式に基づいてプライオリティ:Prを計算する(ステップS101)。一方、”TRUE”の移動局については(ステップS41,No)、下記(12)式に基づいてプライオリティ:Prを計算する(ステップS102)。
Pr=(瞬時C/I)×送信データ量×α …(11)
Pr=(瞬時C/I)×送信データ量×(1−α) …(12)
このように、本実施の形態においては、ハンドオーバーが行われていない移動局のプライオリティがハンドオーバー中の移動局のプライオリティよりも高くなるように、かつ全移動局を対象としてプライオリティの高い順に、無線リソース割り当て制御を行う。ただし、送信データ量をプライオリティに反映させているので、ハンドオーバー中の移動局のプライオリティが高くなる可能性がある。これにより、全移動局を対象にプライオリティの設定が可能となり、一時的に品質が劣化しているような移動局に対しても確実に無線リソース割り当て制御が行われる。すなわち、無線リソースの有効利用が可能となり、結果としてスループットの増大が可能となる。
なお、前述の実施の形態4〜11のスケジューラ12においては、さらに、移動局の送信電力値をプライオリティに反映させることとしてもよい。この場合、送信電力値が大きくなるほど(移動局が基地局1から遠くなるほど)プライオリティが低くなるように、プライオリティの計算式を作成する。
また、前述の実施の形態1〜11のスケジューラ12においては、ハンドオーバー中の移動局に対して優先的に無線リソース割り当て制御を行うこととしてもよい。この場合は、ハンドオーバー中の通信を維続することができる。
また、上記各実施の形態においては、ラウンドロビン方式、プロポーショナルフェアネス型、またはMAXC/I型のスケジューラのプライオリティにハンドオーバーインジケータを反映させたが、スケジューラについてはこれに限らず、ハンドオーバーインジケータをプライオリティに反映させることが可能なすべてのスケジューラに適用可能である。
まず、実施の形態1のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。第1図は、本発明にかかるスケジューラを備えた基地局(NodeB)の構成を示す図であり、この基地局1は、移動局(UE)#1〜#NからそれぞれC/I(瞬時C/I)等のCQI(チャネル品質情報)を受け取り、無線リソースの割り当て制御に必要な情報(瞬時C/I,平均C/Iに相当)を出力する受信機11−1,11−2,11−3,…11−Nと、無線ネットワークコントローラ(RNC:Radio Network Controller)から送られてくるハンドオーバー情報等に基づいて無線リソースの割り当て制御を行うスケジューラ12と、スケジューラ12の制御によって無線リソースを割り当てる送信機13−1,13−2,13−3,…13−Nと、を備えている。なお、瞬時C/Iは、移動局から一度に伝送される情報を表し、平均C/Iは、基地局にて瞬時C/Iの平均化処理を行った後の情報を表す。
つづいて、実施の形態2のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
つづいて、実施の形態3のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
つづいて、実施の形態4のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
Pr=((瞬時C/I)/(平均C/I))×ハンドオーバーインジケータ
…(1)
つづいて、実施の形態5のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
Pr=((瞬時C/I)/(平均C/I))×α …(2)
Pr=((瞬時C/I)/(平均C/I))×(1−α) …(3)
つづいて、実施の形態6のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
Pr=((瞬時C/I)/(平均C/I))
×送信データ量×ハンドオーバーインジケータ …(4)
つづいて、実施の形態7のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
Pr=((瞬時C/I)/(平均C/I))×送信データ量×α …(5)
Pr=((瞬時C/I)/(平均C/I))×送信データ量×(1−α)
…(6)
つづいて、実施の形態8のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
Pr=(瞬時C/I)×ハンドオーバーインジケータ …(7)
つづいて、実施の形態9のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
Pr=(瞬時C/I)×α …(8)
Pr=(瞬時C/I)×(1−α) …(9)
つづいて、実施の形態10のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
Pr=(瞬時C/I)×送信データ量×ハンドオーバーインジケータ
…(10)
つづいて、実施の形態11のスケジューラおよびスケジューリング方法について説明する。なお、スケジューラの構成については、先に説明した実施の形態1の第1図と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
Pr=(瞬時C/I)×送信データ量×α …(11)
Pr=(瞬時C/I)×送信データ量×(1−α) …(12)
11−1,11−2,11−3,11−N 受信機
12 スケジューラ
13−1,13−2,13−3,13−N 送信機
Claims (25)
- 基地局内で、セル内の移動局に対して無線リソースを割り当てるスケジューラにおいて、
ハンドオーバー中かどうかを示す移動局単位のハンドオーバー情報に基づいて、セル内の移動局の全部または一部に対して無線リソースを割り当てることを特徴とするスケジューラ。 - 自セル内の移動局に対して無線リソースを割り当てる基地局において、
ハンドオーバー中かどうかを示す移動局単位のハンドオーバー情報に基づいて、セル内の移動局の全部または一部に対して無線リソースを割り当てるスケジューラ手段、
を備えることを特徴とする基地局。 - 前記スケジューラ手段は、
前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバーを行っていない状態」を示している移動局を対象に、ラウンドロビン方式による無線リソース割り当てを実行することを特徴とする請求の範囲第2項に記載の基地局。 - 前記スケジューラ手段は、
前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバーを行っていない状態」を示している移動局を対象に、ラウンドロビン方式による無線リソース割り当てを実行し、
その後、前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバー中」を示している移動局を対象に、ラウンドロビン方式による無線リソース割り当てを実行することを特徴とする請求の範囲第2項に記載の基地局。 - 前記スケジューラ手段は、
前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバーを行っていない状態」を示している移動局を対象に、ラウンドロビン方式による無線リソース割り当てを実行し、
前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバーを行っていない状態」を示している移動局が存在しない場合、または「ハンドオーバーが行っていない状態」の全移動局に対する無線リソース割り当て制御が完了した段階で無線リソースが残っている場合に、前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバー中」を示している移動局を対象に、ラウンドロビン方式による無線リソース割り当てを実行することを特徴とする請求の範囲第2項に記載の基地局。 - 前記スケジューラ手段は、
セル内の移動局から定期的に受信する瞬時チャネル品質情報、および当該瞬時チャネル品質情報を所定期間にわたって平均化した平均チャネル品質情報に基づいて、前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバーを行っていない状態」を示している移動局のプライオリティを決定し、
当該プライオリティの高い移動局から順に無線リソース割り当てを実行することを特徴とする請求の範囲第2項に記載の基地局。 - 前記スケジューラ手段は、
前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバーを行っていない状態」を示している移動局のプライオリティが、「ハンドオーバー中」を示している移動局のプライオリティよりも高くなるように、セル内の移動局から定期的に受信する瞬時チャネル品質情報、および当該瞬時チャネル品質情報を所定期間にわたって平均化した平均チャネル品質情報に基づいて、移動局のプライオリティを決定し、
当該プライオリティの高い移動局から順に無線リソース割り当てを実行することを特徴とする請求の範囲第2項に記載の基地局。 - 前記スケジューラ手段は、さらに、
前記各移動局のプライオリティに、対応する移動局の送信バッファに蓄積された送信データの量を反映させることを特徴とする請求の範囲第6項に記載の基地局。 - 前記スケジューラ手段は、さらに、
前記移動局のプライオリティに、対応する移動局の送信バッファに蓄積された送信データの量を反映させることを特徴とする請求の範囲第7項に記載の基地局。 - 前記スケジューラ手段は、
セル内の移動局から定期的に受信する瞬時チャネル品質情報、または当該瞬時チャネル品質情報を所定期間にわたって平均化した平均チャネル品質情報に基づいて、前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバーを行っていない状態」を示している全移動局のプライオリティを決定し、
当該プライオリティの高い移動局から順に無線リソース割り当てを実行することを特徴とする請求の範囲第2項に記載の基地局。 - 前記スケジューラ手段は、
前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバーを行っていない状態」を示している移動局のプライオリティが、「ハンドオーバー中」を示している移動局のプライオリティよりも高くなるように、セル内の移動局から定期的に受信する瞬時チャネル品質情報、または当該瞬時チャネル品質情報を所定期間にわたって平均化した平均チャネル品質情報に基づいて、全移動局のプライオリティを決定し、
当該プライオリティの高い移動局から順に無線リソース割り当てを実行することを特徴とする請求の範囲第2項に記載の基地局。 - 前記スケジューラ手段は、さらに、
前記各移動局のプライオリティに、対応する移動局の送信バッファに蓄積された送信データの量を反映させることを特徴とする請求の範囲第10項に記載の基地局。 - 前記スケジューラ手段は、さらに、
前記全移動局のプライオリティに、対応する移動局の送信バッファに蓄積された送信データの量を反映させることを特徴とする請求の範囲第11項に記載の基地局。 - 基地局がセル内の移動局に対して無線リソースを割り当てるためのスケジューリング方法であって、
ハンドオーバー中かどうかを示す移動局単位のハンドオーバー情報に基づいて、セル内の移動局の全部または一部に対して無線リソースを割り当てる無線リソース割り当てステップ、
を含むことを特徴とするスケジューリング方法。 - 前記無線リソース割り当てステップにあっては、
前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバーを行っていない状態」を示している移動局を対象に、ラウンドロビン方式による無線リソース割り当てを実行することを特徴とする請求の範囲第14項に記載のスケジューリング方法。 - 前記無線リソース割り当てステップにあっては、
前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバーを行っていない状態」を示している移動局を対象に、ラウンドロビン方式による無線リソース割り当てを実行し、
その後、前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバー中」を示している移動局を対象に、ラウンドロビン方式による無線リソース割り当てを実行することを特徴とする請求の範囲第14項に記載のスケジューリング方法。 - 前記無線リソース割り当てステップにあっては、
前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバーを行っていない状態」を示している移動局を対象に、ラウンドロビン方式による無線リソース割り当てを実行し、
前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバーを行っていない状態」を示している移動局が存在しない場合、または「ハンドオーバーが行っていない状態」の全移動局に対する無線リソース割り当て制御が完了した段階で無線リソースが残っている場合に、前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバー中」を示している移動局を対象に、ラウンドロビン方式による無線リソース割り当てを実行することを特徴とする請求の範囲第14項に記載のスケジューリング方法。 - 前記無線リソース割り当てステップにあっては、
セル内の移動局から定期的に受信する瞬時チャネル品質情報、および当該瞬時チャネル品質情報を所定期間にわたって平均化した平均チャネル品質情報に基づいて、前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバーを行っていない状態」を示している移動局のプライオリティを決定し、
当該プライオリティの高い移動局から順に無線リソース割り当てを実行することを特徴とする請求の範囲第14項に記載のスケジューリング方法。 - 前記無線リソース割り当てステップにあっては、
前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバーを行っていない状態」を示している移動局のプライオリティが、「ハンドオーバー中」を示している移動局のプライオリティよりも高くなるように、セル内の移動局から定期的に受信する瞬時チャネル品質情報、および当該瞬時チャネル品質情報を所定期間にわたって平均化した平均チャネル品質情報に基づいて、移動局のプライオリティを決定し、
当該プライオリティの高い移動局から順に無線リソース割り当てを実行することを特徴とする請求の範囲第14項に記載のスケジューリング方法。 - 前記無線リソース割り当てステップにあっては、さらに、
前記各移動局のプライオリティに、対応する移動局の送信バッファに蓄積された送信データの量を反映させることを特徴とする請求の範囲第18項に記載のスケジューリング方法。 - 前記無線リソース割り当てステップにあっては、さらに、
前記移動局のプライオリティに、対応する移動局の送信バッファに蓄積された送信データの量を反映させることを特徴とする請求の範囲第19項に記載のスケジューリング方法。 - 前記無線リソース割り当てステップにあっては、
セル内の移動局から定期的に受信する瞬時チャネル品質情報、または当該瞬時チャネル品質情報を所定期間にわたって平均化した平均チャネル品質情報に基づいて、前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバーを行っていない状態」を示している全移動局のプライオリティを決定し、
当該プライオリティの高い移動局から順に無線リソース割り当てを実行することを特徴とする請求の範囲第14項に記載のスケジューリング方法。 - 前記無線リソース割り当てステップにあっては、
前記ハンドオーバー情報が「ハンドオーバーを行っていない状態」を示している移動局のプライオリティが、「ハンドオーバー中」を示している移動局のプライオリティよりも高くなるように、セル内の移動局から定期的に受信する瞬時チャネル品質情報、または当該瞬時チャネル品質情報を所定期間にわたって平均化した平均チャネル品質情報に基づいて、全移動局のプライオリティを決定し、
当該プライオリティの高い移動局から順に無線リソース割り当てを実行することを特徴とする請求の範囲第14項に記載のスケジューリング方法。 - 前記無線リソース割り当てステップにあっては、さらに、
前記各移動局のプライオリティに、対応する移動局の送信バッファに蓄積された送信データの量を反映させることを特徴とする請求の範囲第22項に記載のスケジューリング方法。 - 前記無線リソース割り当てステップにあっては、さらに、
前記全移動局のプライオリティに、対応する移動局の送信バッファに蓄積された送信データの量を反映させることを特徴とする請求の範囲第23項に記載のスケジューリング方法。
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