JPWO2017098588A1 - 無線通信システム、基地局、端末およびスケジューリング方法 - Google Patents

無線通信システム、基地局、端末およびスケジューリング方法 Download PDF

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Abstract

端末(110)と、端末の上りリソースのスケジューリング要求(D2)に基づき、前記端末の無線通信のスケジューリングを行う基地局(101)と、を備えた無線通信システム(100)において、端末(110)は、スケジューリング要求(D2)にバッファ状態インデックスを含ませて基地局(101)に送信し、基地局(101)は、スケジューリング要求(D2)に含まれるバッファ状態インデックスから算出した端末(110)の送信データのデータサイズに従ったスケジューリング(D3)を行う。

Description

本発明は、端末の無線通信のスケジューリングを行う無線通信システム、基地局、端末およびスケジューリング方法に関する。
次世代の通信方式について、リアルタイムアプリケーションの普及やトラフィックのほぼ全てを担うTCP/IPの効率向上のために、無線通信区間における遅延時間の短縮が求められている(例えば下記非特許文献1〜3参照。)。遅延の短縮は、リアルタイムアプリケーションの処理実行に対して効果的である。
一方、TCP/IPの効率向上について、TCPではSlow start algorithmと呼ばれる輻輳回避アルゴリズムを用いた制御がある(例えば下記非特許文献4参照。)。この制御について、通信接続直後のTCP応答時間がデータレートの増加にかかる時間に大きく影響し、TCP応答に遅延がある場合、データレートの増加が進まず、ネットワーク全体の効率を損ねる可能性が報告されている(例えば下記非特許文献2,3参照。)。
無線区間の応答時間に大きく影響する要素として、端末で送信データが発生した後、基地局が端末をスケジューリングし、端末がデータを送信できるようになるまでの上り応答遅延が挙げられる。
また、従来、端末がデータのトラフィック量やパケットサイズを測定し基地局に通知する技術、データサイズを識別子で基地局に通知する技術が開示されている(例えば、下記特許文献1〜3参照。)。
特開平9−214459号公報 特開2002−374321号公報 特開2001−24696号公報
Ericsson,R2−152451,"Use cases in latency reduction",3GPP TSG−RAN WG2 #90,RAN2#90,May25−29th.2015. Ericsson,R2−152326,"Latency reductions in LTE",3GPP RSG−RAN WG2 #90,RAN2#90,May25−29th.2015. Intel Corporation,R2−152174,"Impact of latency reduction on TCP slow−start behavior",3GPP TSG−RAN WG2 Meeting #90,RAN2#90,May 25−29th.2015. M.Allman外2名、Network Working Group RFC 5681,"TCP Congestion Control"IETF,Sep.2009.
しかしながら、従来技術では、基地局は、端末が送信するデータのサイズを考慮せずにスケジューリングしている。このため、例えば端末が1回の送信で通信が完了するような小さなデータの場合、スケジューリングで割り当てられた残りの時間分、端末はデータを送信しないため、残り分の割り当てが無駄になる。
また、端末が送信するデータの残りのサイズを基地局に通知する構成の場合においても、端末と基地局との間の通知に所定の時間(例えば20msec)を要する。直前まで端末から基地局に対するデータの送信(上り通信)が行われていない状況の基地局は、端末が送信するデータのサイズが不明である。このため、基地局は、無線リソースを無駄にしないために、基地局が端末からデータのサイズの通知を受けるまでは積極的に無線リソースの割り当てが行えなかった。そして、上り通信のスケジューリング要求時の応答遅延を解消できない。
また、端末がわずか1回のデータ送信で全てのデータを送出可能な場合でも、基地局は、端末からデータのサイズが0の通知を受けるまでの間は、スケジューリングを変更できず、端末はデータを送信しないデータチャネルを送出し続けることになる。これにより、有限の無線リソースを無駄に消費し、また、端末の消費電力を削減できなかった。端末が送信するデータとして、上記のような小さなサイズのデータ(TCP ACK等)が非常に発生しやすく、無線リソースに無駄が生じる等の上記問題を解消できなかった。
一つの側面では、本発明は、上り通信のリソースの無駄な割り当てによるリソース枯渇を防止し、上り通信のリソースを迅速に割り当てできることを目的とする。
一つの案では、無線通信システムは、端末と、端末の上りリソースのスケジューリング要求に基づき、前記端末の無線通信のスケジューリングを行う基地局と、を備えた無線通信システムにおいて、前記端末は、前記スケジューリング要求に、前記基地局に送信するデータのデータサイズを含ませて前記基地局に送信し、前記基地局は、スケジューリング要求に含まれる前記データサイズに従ったスケジューリングを行う、ことを要件とする。
一つの実施形態によれば、上り通信のリソースの無駄な割り当てによるリソース枯渇を防止し、上り通信のリソースを迅速に割り当てできるようになる。
図1は、実施の形態1にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。 図2は、実施の形態1にかかる基地局のハードウェア構成例を示す図である。 図3Aは、実施の形態1にかかるバッファ状態閾値の設定例を示す図表である。 図3Bは、実施の形態1にかかるバッファ状態閾値の通知内容例を示す図である。 図4は、実施の形態1にかかるバッファ状態閾値の他の設定例を示す図表である。 図5は、実施の形態1にかかる端末のハードウェア構成例を示す図である。 図6は、実施の形態1にかかる端末の機能構成例を示すブロック図である。 図7は、実施の形態1にかかる端末のシンボル変調の例を示す図表である。 図8は、実施の形態1にかかる端末によるバッファ状態インデックス決定の処理例を示すフローチャートである。 図9は、実施の形態1にかかる基地局の機能構成例を示すブロック図である。 図10は、実施の形態1にかかる基地局によるスケジューリング時のデータサイズ決定にかかる設定表を示す図表である。 図11は、実施の形態1にかかる基地局のスケジューリング部によるスケジューリング処理例を示すフローチャートである。 図12は、実施の形態1にかかるスケジューリング処理の詳細を示すフローチャートである。(その1) 図13は、実施の形態1にかかるスケジューリング処理の詳細を示すフローチャートである。(その2) 図14は、実施の形態1にかかるスケジューリング処理の詳細を示すフローチャートである。(その3) 図15は、実施の形態1にかかる端末と基地局間のデータ送信を示すシーケンス図である。(その1) 図16は、実施の形態1にかかる端末と基地局間のデータ送信を示すシーケンス図である。(その2) 図17は、実施の形態2にかかる端末によるスケジューリング要求無線リソースの設定例を示す図表である。 図18は、実施の形態2にかかる基地局の受信部の構成例を示す図である。 図19は、実施の形態3にかかる基地局による端末のデータサイズ推定の処理例を示すフローチャートである。 図20は、実施の形態3にかかる基地局によるバッファ状態閾値の算出処理例を示すフローチャートである。 図21は、既存の技術によるスケジューリング手順を示すシーケンス図である。 図22は、既存の技術によるスケジューリング手順の他の例を示すシーケンス図である。
(実施の形態1)
以下、開示の無線通信システム、基地局、端末およびスケジューリング方法の実施の形態を詳細に説明する。実施の形態の基地局は、LTE(Long Term Evolution)の無線通信規格にしたがって端末と無線通信する例を用いて説明する。
図1は、実施の形態1にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システム100は、基地局101と端末110とを含む。
基地局101は、セル配下の端末110に報知情報、若しくは各端末110個別の設定として、無線通信に関するパラメータD1を通知する。端末110は、送信すべき上りデータが発生した場合、基地局101に対してスケジューリング要求D2を通知し、上り通信(UL)のスケジューリング(情報)D3の生成を促す。
そして、端末110は、スケジューリング要求D2に、基地局101に送信するデータのデータサイズに関する信号を含ませて送信する。たとえば、端末110は、基地局101に送信するデータのデータサイズの値を示す信号を、スケジューリング要求D2に含ませて送信してよい。あるいは、データサイズそのものを送信せずに、データサイズに対応した値(バッファ状態インデックス)を送信してもよい(詳細は後述する)。これにより、基地局101は、スケジューリング要求D2に含まれるデータサイズに基づき、端末110が送信しようとするデータサイズを知ることができる。そして基地局101は、端末110のデータサイズに適したスケジューリングデータサイズ(例えばスケジューリングの回数)を有するスケジューリングを行う。そして、端末110は、基地局101から受信したスケジューリングD3に基づき、データチャネルを用いて基地局101へのデータ送信D4を行う。
図2は、実施の形態1にかかる基地局のハードウェア構成例を示す図である。基地局(eNB)101は、無線制御装置(REC:Radio Equipment Control)201と、無線装置(RRH:Remote Radio Head)202とを含む。また、基地局101は、REC201とRRH202との間の通信路203と、アンテナ204と、を含む。通信路203は、例えば、CPRI(Common Public Radio Interface)を用いることができる。
REC201は、制御部211と、スケジューリング部212と、ベースバンド信号処理部213と、記憶部214と、バス215と、を含む。REC201は、ネットワーク網の上位ネットワークの装置や他の基地局101と通信路(例えばX2インタフェースやS1インタフェース)を介して接続され、端末との間で送受信するデータ等を所定の回線プロトコルにしたがって送受信する。
制御部211は、REC201全体の制御を統括する。例えば、RRC(Radio Resource Control)や上位のレイヤの制御に関する処理を含む。スケジューリング部212は、端末110との間の無線通信の無線リソースの割り当ての処理を行う。ベースバンド信号処理部213は、ベースバンド信号の生成を行う。記憶部214は、制御部211やスケジューリング部212が行う処理のための各種情報を記憶保持するメモリである。
制御部211と、スケジューリング部212は、例えば、個別または同一のCPUを用いて構成できる。CPUは、記憶部214に格納された処理プログラムを読み出して実行し、実行中の処理データを記憶部214に保持することで、制御部211およびスケジューリング部212の機能を実現する。記憶部214は、制御部211とスケジューリング部212用に個別に設けてもよい。ベースバンド信号処理部213には、DSP(Digital Signal Processor)や、FPGA(Field−Programmable Gate Array)を用いることができる。
RRH202は、アンテナ204を介して端末との間で所定周波数(RF:Radio Frequency)の無線通信によりデータの送受信を行う。また、RRH202は、無線通信のデータを、通信路203を介してREC201(ベースバンド信号処理部213)との間で入出力する。
基地局101は、報知情報(無線通信に関するパラメータD1)を利用して端末110にバッファ状態閾値の情報を通知する。バッファ状態閾値は、端末110が送信データのサイズ(端末110の送信バッファに格納されているデータ量)を所定長のインデックス値(バッファ状態インデックス)に変換する際に用いられる。なお、送信データのサイズは、送信バッファに格納されているデータ量であり、別言すると、アップリンク用無線リソースが未割当てのデータのサイズである。
例えば、端末110は、バッファ状態インデックスを例えば2ビット(0〜3)のインデックス値で基地局101に通知する。別言すると、端末110は、バッファ状態をインデックス化して、基地局へ通知する。基地局101は、端末110から通知されたインデックス値を、所定の対応情報(設定表)を参照する等して端末110が実際に送信するデータサイズを判断する。
ところで、バッファ状態閾値は、基地局101が端末110に通知するに限らない。バッファ状態閾値は、端末110に予め設定されていてもよいほか、インターネットサーバ等からの任意あるいは定期的なダウンロード等により端末に設定してもよい。バッファ状態閾値は、端末110がメモリ(後述の記憶部505)等に保持し、更新可能とすることができる。
図3Aは、実施の形態1にかかるバッファ状態閾値の設定例を示す図表である。バッファ状態閾値Θn(n:0〜3)と端末110に発生している送信データサイズDの対応関係の一例を示す。図3Aの例では、送信データサイズDを0〜D迄の範囲で4段階(バッファ状態インデックス0〜3)に分けている。端末110は、送信データサイズDに対応したバッファ状態インデックス(0〜3)を基地局101に通知する。例えば、PUCCH(Physical Uplink Control Channel)format1信号を用いることができる。基地局101は、端末110から通知されたバッファ状態インデックス(0〜3)に基づき、送信データサイズDを判断できる。たとえば、図3Aに示すような対応情報(設定表)を用いることで、バッファ状態インデックスが「1」である場合、端末の送信データサイズDは「Θ0≦D<Θ1」の範囲であると判断できる。
このバッファ状態閾値300は、セル毎のパラメータとして制御部211に設定され、例えばSIB(System Information Block)の一部として基地局101がカバーするセル全体の端末110に通知する。
図3Bは、実施の形態1にかかるバッファ状態閾値の通知内容例を示す図である。報知情報(無線通信に関するパラメータD1)による通知では、例えば、RRCのメッセージ310として端末110に送信することができる。端末110はRRCのメッセージ310のメッセージを受信すると、bufferStatusThreshold0、1、2として通知されたデータサイズ値をバッファ状態閾値0、1、2として設定する。RRCのメッセージ310におけるデータサイズ値の通知については、予めデータサイズ値の代表値を定めておき、代表値に対応する番号(サイズインデックス)を端末110に通知することで少ないビット数にて閾値を通知できる。
図4は、実施の形態1にかかるバッファ状態閾値の他の設定例を示す図表である。図4に示すように、端末110では、サイズインデックスのインデックス値に対応する閾値Θnのデータサイズの設定表400を予め用意しておき、設定表400を参照して基地局101から報知されたインデックス値に対応する閾値を決定する。
このほか、バッファ状態閾値について、基地局101が報知情報(無線通信に関するパラメータD1)を用いて端末110に通知することとせずに、基地局101が個々の端末110に通信接続する毎に通知してもよい。例えば、端末110が基地局101と接続する際にRRC Connection Reconfiguration等のパラメータ設定に閾値(バッファ状態閾値300等)を含めて通知する。これにより、端末110毎の通信内容(データ通信や音声通信別)に個別の閾値を設定することができる。
図5は、実施の形態1にかかる端末のハードウェア構成例を示す図である。基地局101と無線通信する端末110は、例えば、スマートホン等の携帯電話機や、無線通信機能を備えた情報処理装置である。
端末110は、制御部501と、ベースバンド部502と、RF回路503と、アンテナ504と、記憶部505と、を含む。
制御部501は、端末110全体の制御を統括する。例えば、RRCや上位のレイヤの制御に関する処理を含む。ベースバンド部502は、ベースバンド信号の生成を行う。RF回路503は、アンテナ504を介して基地局101との間で所定周波数(RF)の無線通信によりデータの送受信を行う。また、無線通信のデータをベースバンド部502との間で入出力する。
制御部501は、例えば、CPUを用いて構成できる。CPUは、記憶部505に格納された処理プログラムを読み出して実行し、実行中の処理データを記憶部505に保持することで、制御部の機能を実現する。ベースバンド部502は、DSPやFPGA等により構成できる。記憶部505は、制御部501とベースバンド部502用に個別に設けてもよい。
図6は、実施の形態1にかかる端末の機能構成例を示すブロック図である。図5に示した端末110の制御部501と、ベースバンド部502の内部構成について説明する。
制御部501は、基地局101にスケジューリング要求を行うスケジューリング要求部601を含む。ベースバンド部502は、シンボル変調部602、変調部603、ベースバンド信号生成部604を含む。
スケジューリング要求部601は、端末110が基地局101へデータ送信する際の送信バッファのサイズ(送信データサイズD)に対応したバッファ状態インデックス(0〜3)を、スケジューリング要求送信設定と共にシンボル変調部602に通知する。
シンボル変調部602は、スケジューリング要求送信設定を受信すると、バッファ状態インデックスにしたがってスケジューリング要求のシンボル変調を実施する。
図7は、実施の形態1にかかる端末のシンボル変調の例を示す図表である。シンボル変調部602が行うバッファ状態インデックスの各値に対応するQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)変調点の一例を示す。シンボル変調部602は、例えば、図7に定義したバッファ状態インデックス(0〜3)に対応する異なる4つのIQ座標の組み合わせの変調シンボルを出力する。例えば、バッファ状態インデックスが0のとき、I=1/√2、Q=1/√2の変調シンボルを出力し、バッファ状態インデックスが2のとき、I=−1/√2、Q=1/√2の変調シンボルを出力する。
図6に戻り説明すると、シンボル変調部602が出力する変調シンボルは、変調部603によりPUCCH format1信号に変調処理される。変調出力は、ベースバンド信号生成部604にてIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)による時間領域信号への変換、CP(Cyclic Prefix)の付与等がなされる。この変調出力は、RF回路503に出力され、アンテナ504を介して基地局101に送信される。
図8は、実施の形態1にかかる端末によるバッファ状態インデックス決定の処理例を示すフローチャートである。端末110は、端末110内に上り通信で基地局101に送信すべきデータが発生した場合、基地局101にスケジューリング要求D2を送信する。例えば、LTEではScheduling Requestと呼ばれる制御チャネルが上り通信に用意されており、該当する制御チャネルを用いてスケジューリング要求D2を基地局101に送信する。
このスケジューリング要求D2の送信時、制御部501(スケジューリング要求部601)は、基地局101から予め通知されているバッファ状態閾値300と送信データサイズDとを比較することで、バッファ状態インデックス(0〜3)を取得する。
図8の処理例では、スケジューリング要求部601は、インデックス数(i=0〜3)分のループ処理を開始する(ステップS801)。そして、スケジューリング要求部601は、バッファ状態閾値300を参照して、送信するデータを保持する送信バッファの現在のバッファサイズ(送信データサイズD)をバッファ状態閾値300の各閾値Θiと比較する(ステップS802)。送信データサイズDがどの閾値Θiのサイズよりも小さければ(Θ0未満、ステップS802:No)、ステップS804に移行する。
送信データサイズDは、サイズが小さい閾値Θ0、Θ1、Θ2の順に比較され、いずれかのサイズの範囲内であれば(ステップS802:Yes)、スケジューリング要求部601は、ループ処理(ステップS803)を終了し、ステップS804に移行する。
ステップS804では、スケジューリング要求部601は、比較結果として、送信データサイズDに対応したバッファ状態インデックスi(0〜3)を設定し(ステップS804)、以上の処理を終了する。
図9は、実施の形態1にかかる基地局の機能構成例を示すブロック図である。図2に示した基地局101のRRH202と、スケジューリング部212と、ベースバンド信号処理部213の内部構成について、端末110が送信するスケジューリング要求の受信構成を主に説明する。
基地局101のRRH202は、搬送波除去部901を含む。ベースバンド信号処理部213は、サブキャリア分離部902、復調部903、バッファ状態インデックス判定部904を含む。スケジューリング部212は、上りスケジューリング処理部905を含む。
端末110から送信されたスケジューリング要求は、AD変換器(ADC)等による搬送波除去部901で搬送波が除去され、ベースバンド信号としてベースバンド信号処理部213に出力される。
ベースバンド信号処理部213のサブキャリア分離部902は、ベースバンド信号にFFT信号処理を施して、受信周波数帯域内の各サブキャリアの受信信号を取得(周波数領域サブキャリア分離)し、周波数領域サブキャリア分離後の信号を出力する。復調部903は、受信したスケジューリング要求をPUCCH format1にしたがう復調を行い、復調シンボルを出力する。バッファ状態インデックス判定部904は、出力された復調シンボルにしたがって、端末110が送信したバッファ状態インデックスの復元を行う。復元されたバッファ状態インデックスは、スケジューリング要求と共に、スケジューリング部212(上りスケジューリング処理部905)に通知される。
スケジューリング部212(上りスケジューリング処理部905)は、受信したスケジューリング要求を送信した端末110の上り通信のスケジューリングを実施する。このとき、スケジューリング部212は、スケジューリング該当の端末110から受信したバッファ状態インデックスにしたがって該当端末にどの程度の送信データ(残り分の送信データを含む)があるかを決定する。
図10は、実施の形態1にかかる基地局によるスケジューリング時のデータサイズ決定にかかる設定表を示す図表である。スケジューリング部212は、端末110から受信したバッファ状態インデックスに対して、例えばバッファ状態インデックスが表すバッファサイズの最大値を、該当端末110をスケジューリングする際のスケジューリングデータサイズSd(Sd1、Sd2、…、∞)として設定する。この場合のバッファ状態インデックスとスケジューリングデータサイズの関係を図10に示す。
図11は、実施の形態1にかかる基地局のスケジューリング部によるスケジューリング処理例を示すフローチャートである。スケジューリング部212は、はじめに基地局101に送信するデータを保持している端末110をスケジューリング対象の端末110として選択する(ステップS1101)。
次に、スケジューリング部212は、スケジューリング対象の端末110について、スケジューリングの優先順位を表すスケジューリングメトリックを算出する(ステップS1102)。最後に、スケジューリング部212は、算出したスケジューリングメトリックに基づくスケジューリング割り当ての端末110を決定する(ステップS1103)。
図12は、実施の形態1にかかるスケジューリング処理の詳細を示すフローチャートである。図11のステップS1101に示したスケジューリング部212が行うスケジューリング対象の端末110を選択する処理例を示す。
スケジューリング部212は、通信範囲(セル)内の全端末110の中からベースバンド信号処理部213からスケジューリング要求の通知がある端末110を探索する。そして、スケジューリング部212は、該当する端末110にはバッファ状態インデックスに基づいてバッファサイズの設定を行う。
図12の処理例では、スケジューリング部212は、はじめにインデックス値を初期化する(ステップS1201)。インデックス値u(スケジューリング対象の端末のインデックス),インデックス値U(スケジューリング対象の端末の数)をいずれも初期値0に設定する。次に、スケジューリング部212は、通信範囲(セル)内の全端末110を探索するループ処理を開始する(ステップS1202)。このループ処理では、ステップS1203〜ステップS1207の各処理を、通信範囲(セル)内の全端末110を探索完了するまで繰り返し行う。図12において、変数vは通信範囲(セル)内の全端末のインデックス(スケジューリング対象の端末以外も含む)を示す変数であり、値Vは通信範囲内の全端末の数である。
ステップS1203では、スケジューリング部212は、処理中の端末110のスケジューリング要求の有無を判断する。端末110からのスケジューリング要求があると(ステップS1203:Yes)、ステップS1204を実行する。ステップS1204では、スケジューリング部212は、スケジューリング時のバッファサイズB[v]として、端末110から通知されたバッファ状態インデックスiに対応するバッファサイズΘiを設定する(ステップS1204)。端末110がスケジューリング要求していなければ(ステップS1203:No)、ステップS1205に移行する。ここで、バッファサイズB[v]は、ステップS1202乃至ステップS1208のループ処理におけるインデックス値vで示されるv番目のスケジューリング対象の端末におけるバッファサイズを格納するための変数である。
ステップS1205では、スケジューリング部212は、処理中の端末110が基地局101に送信するデータを保有しているか判断する。端末110が送信するデータを保有していれば、B[v]>0となり(ステップS1205:Yes)、この場合、スケジューリング部212は、ステップS1206以下の処理を行う。端末vが基地局101に送信するデータを保有していなければ、B[v]=0となり(ステップS1205:No)、ステップS1208に移行する。
ステップS1206では、送信すべきデータを有している端末110をユーザ番号uとして、スケジューリング対象に追加する(ステップS1206)。そして、この端末110の追加により、インデックス値(u,U)をインクリメントする(ステップS1207)。そして、通信範囲(セル)内の全端末110を探索するため、vをインクリメントして(ステップS1208)、ステップS1203〜ステップS1207の処理を継続する。ステップS1202でv>V−1となれば、全端末を探索したこととなり、図12に示す処理を終了する。
図13は、実施の形態1にかかるスケジューリング処理の詳細を示すフローチャートである。図11のステップS1102に示したスケジューリング部212が行うスケジューリングメトリック算出処理例を示す。無線スケジューリングとして様々な方法が考えられるが、以下の説明では、Proportional Fair(PF)方式のスケジューリングメトリック算出に基づく処理内容を説明する。
PF方式では下記式(1)のように、スケジューリングする各端末110の送信可能データレートを各端末110の平均データレートで除した値をスケジューリングメトリックとして求める。スケジューリングメトリックは、スケジューリング優先度を表す指標として用いる。
Figure 2017098588
ここで送信可能データレートru,fは、端末110の無線品質から想定される送信可能なデータレートを表す。PF方式では、同一の平均レートの端末110間では瞬間的に無線品質がよくデータレートが高くなる端末110のスケジューリングの優先度を高く(分子)する。また、同一の無線品質の端末110間では過去の通信機会が不利であった端末110のスケジューリングの優先度を高くする(分母)。このPF方式は、無線品質が高い端末110と低い端末110のバランスを取ったスケジューリングを行う方式である。
図13の処理例では、スケジューリング部212は、図12の各処理の実行によって、スケジューリング対象となった端末110について、端末の数U数分のループ処理を開始する(ステップS1301)。このループ処理では、ステップS1302〜ステップS1304の各処理を、スケジューリング対象の全端末110に対して処理完了するまで繰り返して行う。
ステップS1302では、スケジューリング部212は、全周波数リソース分のループ処理を開始する(ステップS1302)。このループ処理では、ステップS1303の各処理を、周波数リソース数(全周波数の数F)分が完了するまで繰り返して行う。
ステップS1303では、スケジューリング部212は、上記式(1)に示したスケジューリングメトリックの算出を行う(ステップS1303)。
次に、周波数リソース分のスケジューリングメトリック処理を行うため、スケジューリング部212は、fをインクリメントし(ステップS1304)、全周波数分(ステップS1302のf>F−1)に達するまでステップS1303の処理を継続する。この後、ステップS1305では、スケジューリング対象の全端末110に対するスケジューリングメトリック処理を行う(ステップS1305)。このため、スケジューリング部212は、uをインクリメントし、スケジューリング対象の全端末数分(ステップS1301のu>U−1)に達するまでステップS1302〜ステップS1304の処理を継続する。ステップS1301でu>U−1となれば、スケジューリング対象の全端末に対するスケジューリングメトリック処理が終了したこととなり、ステップS1306に移行する。
次に、スケジューリング部212は、算出されたスケジューリングメトリックを用いて、例えば周波数リソース毎に最大のスケジューリングメトリックを与える端末110を一つ決定する。
そして、決定した一つの端末110について、以前の処理で割り当てられた全ての周波数リソースを考慮して送信データサイズを決定する。送信データサイズは、端末110から送信されるデータサイズに対応して基地局101(スケジューリング部212)がスケジューリングに用いるデータサイズである。
ステップS1306では、スケジューリング部212は、全周波数リソース分のループ処理を開始する(ステップS1306)。このループ処理では、ステップS1307〜ステップS1311の各処理を、周波数リソース数(全周波数の数F)分が完了するまで繰り返して行う。
次に、スケジューリング部212は、最大メトリックMmaxを初期化する(ステップS1307)。そして、スケジューリング部212は、処理対象の端末の数U数分のループ処理を開始する(ステップS1308)。このループ処理では、ステップS1309〜ステップS1310の処理を、対象の全端末110に対して処理完了するまで繰り返して行う。
ステップS1309では、スケジューリング部212は、処理中の端末110のスケジューリングメトリックが最大であるか判断する(ステップS1309)。最大でなければ(ステップS1309:No)、処理対象の端末110を順次インクリメントし(ステップS1311)、スケジューリングメトリックが最大であるか判断する。
処理中の端末110のスケジューリングメトリックが最大であれば(ステップS1309:Yes)、スケジューリング部212は、この処理中の端末110が最大メトリック端末である旨の更新を行う(ステップS1310)。そして、全端末の数U分のループ処理(u>U−1)と、全周波数リソース分(f>F−1)のループ処理(ステップS1312)が完了すれば、スケジューリングメトリックが最大な一つの最大メトリック端末(Mmax,umax)が決定される。そして、図13に示す処理を終了する。
図14は、実施の形態1にかかるスケジューリング処理の詳細を示すフローチャートである。図11のステップS1103に示したスケジューリング部212が行う割り当て端末の決定処理例を示す。ここでは、例えば周波数リソース毎に最大のスケジューリングメトリックを与える端末110を一つ決定する。
そして、決定した一つの端末110について、以前の処理で割り当てられた全ての周波数リソースを考慮して送信データサイズを決定する。送信データサイズは、端末110から送信されるデータサイズに対応して基地局101(スケジューリング部212)がスケジューリングに用いるデータサイズである。
そして、決定した送信データサイズが端末110のバッファサイズ(データサイズ)を超過した場合、この端末110が送信すべきデータに対するスケジューリングを全て割り当てたと判断して、該当するタイミングのスケジューリング対象から除外する。具体的には、スケジューリング対象から除外した端末110について、スケジューリングメトリック値を取り得る最小の値に設定することでスケジューリングの対象から除外する。
はじめに、スケジューリング部212は、送信データサイズが未受信の端末110のスケジューリング回数加算フラグmuを初期化する(ステップS1401)。この後、スケジューリング部212は、全周波数リソース分のループ処理を開始する(ステップS1402)。このループ処理では、ステップS1403〜ステップS1412の各処理を、周波数リソース数(全周波数の数F)分が完了するまで繰り返して行う。
次に、スケジューリング部212は、最大メトリックMmaxを初期化する(ステップS1403)。そして、スケジューリング部212は、処理対象の端末の数U数分のループ処理を開始する(ステップS1404)。このループ処理では、ステップS1405〜ステップS1406の処理を、対象の全端末110に対して処理完了するまで繰り返して行う。
ステップS1405では、スケジューリング部212は、処理中の端末110のスケジューリングメトリックが最大であるか判断する(ステップS1405)。最大でなければ(ステップS1405:No)、処理対象の端末110の数uを順次インクリメントし(ステップS1407)、スケジューリングメトリックが最大であるか判断する。
処理中の端末110のスケジューリングメトリックが最大であれば(ステップS1405:Yes)、スケジューリング部212は、この処理中の端末110が最大メトリック端末である旨の更新を行う(ステップS1406)。全端末の数U分のループ処理が完了すれば、スケジューリングメトリックが最大な一つの最大メトリック端末(Mmax,umax)が決定され、ステップS1408に移行する。
次に、スケジューリング部212は、ステップS1406で決定された最大メトリックのユーザ(端末110)に、最大メトリックに対応する該当周波数Rf(周波数リソース)を割り当てる(ステップS1408)。この後、スケジューリング部212は、割り当て済みのリソースから送信データサイズDumaxを算出する(ステップS1409)。
次に、スケジューリング部212は、送信データサイズDumaxが端末110のバッファサイズ(データサイズ)Bumaxを超えているか判断する(ステップS1410)。送信データサイズDumaxが端末110が送信するデータサイズBumaxを超えている場合(ステップS1410:Yes)、割り当て無線リソースが規定に達したため、この端末110を以降のスケジューリング対象から除外する(ステップS1411)。これは、端末110に対し、送信すべきデータに対するスケジューリングを全て割り当てた状態に相当する。この後、ステップS1412に移行する。
一方、送信データサイズDumaxが端末110が送信するデータサイズBumaxを超えていなければ(ステップS1410:No)、スケジューリング部212は、ステップS1412に移行する。
ステップS1412では、スケジューリング部212は、最大メトリック端末umaxのスケジューリング要求を初期化し(ステップS1412)、fをインクリメントする(ステップS1413)。そして、周波数リソース分(f>F−1)に達するまでステップS1403〜ステップS1412の処理を継続する。ステップS1402でf>F−1となれば、全周波数リソース分の割り当て端末が決定したこととなり、図14に示す処理を終了する。
図15および図16は、実施の形態1にかかる端末と基地局間のデータ送信を示すシーケンス図である。上述したスケジューリング実行によるデータ送信のタイミングを示す。
図15は、端末110が送信するデータサイズが小さい場合のスケジューリング時の例である。端末(UE)110は、スケジューリング要求D2を基地局(eNB)101に送信する。このスケジューリング要求D2の際、端末110は、基地局101へ送信するデータのデータサイズをスケジューリング要求D2に含ませて(重畳して)基地局101に通知する。
データサイズは、端末110の送信バッファに格納されている送信データサイズである。端末110は、送信データサイズに対応した複数段階(0〜3)のバッファ状態インデックス(BSRidx)を生成し、バッファ状態インデックスをスケジューリング要求D2を送信するチャネルの変調シンボルで基地局101に送信することができ、少ないデータ量で基地局101に通知できる。
基地局101では、端末110がスケジューリング要求を送信する無線リソースを監視し、端末110からスケジューリング要求D2を受信すると、この端末110を上り通信のスケジューリング対象とする。
そして、基地局101は、端末110から受信したスケジューリング要求を復調する。この際、シンボル復調を行ってバッファ状態インデックスを復元し、端末110が送信するデータサイズを判断する。これにより、基地局101では、端末110のスケジューリングデータサイズを決定する。
図15の例では、端末110が送信しようとするデータサイズが小さく、スケジューリングデータサイズとして1回のスケジューリングD3で端末110のデータ送信D4が完了する場合を示している。
図16は、端末110が送信するデータサイズが大きい場合のスケジューリング時の例である。端末110が送信しようとするデータサイズが大きい場合、基地局101は、端末110から送信されたデータサイズに基づくスケジューリングデータサイズを決定し、n回のスケジューリングD3a〜D3nを行う。これにより、端末110は、スケジューリングされたn回のデータ送信D4a〜D4nを行う。
以上説明したように、実施の形態1によれば、基地局は、端末が送信するデータサイズに応じた回数のスケジューリングを行う。これにより、端末が送信するデータサイズにかかわらず複数回スケジューリングする等の無駄なスケジューリングを防ぎ、無線リソースの利用効率を向上できるとともに、スケジューリング要求に対する応答遅延を防ぐことができるようになる。
(実施の形態2)
実施の形態1では、端末110が送信するデータサイズをバッファ状態インデックスとしてスケジューリング要求D2に含ませて(重畳)基地局101に送信する構成とした。実施の形態2では、基地局101が、スケジューリング要求D2を受信した無線リソースに基づき、バッファ状態インデックスの識別を行う。
図17は、実施の形態2にかかる端末によるスケジューリング要求無線リソースの設定例を示す図表である。バッファ状態インデックスに対するスケジューリング要求の無線リソースの設定例(設定表)1700を示す。端末110は、スケジューリング要求D2の送信時に、設定表1700のバッファ状態インデックス(0〜1)にしたがって、スケジューリング要求D2を送信する無線リソースを複数(A〜D)の中から一つ選択する。そして、端末110は、選択した無線リソースを用いて基地局101に対するスケジューリング要求D2を実施する。
複数の無線リソースA〜Dは、例えば、スケジューリング要求D2を行う周波数帯域別である。より詳細には、符号/系列/周波数シフト等により多重化された複数ユーザ(端末110)の各ユーザを区別するための種別を指す。端末110は、基地局101に送信するデータサイズ(バッファ状態インデックス0〜3)に対応する無線リソースA〜Dを用いてスケジューリング要求D2を行う。
図18は、実施の形態2にかかる基地局の受信部の構成例を示す図である。受信部1800は、ベースバンド信号処理部213(図9参照)に設けられる。受信部1800は、複数の無線リソース受信部1801〜1804と、比較部1805と、閾値判定部1806と、バッファ状態インデックス算出部1807と、を含む。
端末110からの受信信号は、複数の無線リソース受信部1801〜1804に分岐出力され、複数の無線リソース受信部1801〜1804は、端末110が送信する可能性のある無線リソースA〜Dの全てについて受信処理を行う。
比較部1805は、複数の無線リソース受信部1801〜1804で受信処理した全ての無線リソースA〜Dの中で最もSIR(Signal to Interference Ratio)の高い最大SIRの無線リソースを選択する。閾値判定部1806は、最大SIRの値を所定の閾値を用いて判定し、スケジューリング要求D2の有無を出力する。バッファ状態インデックス算出部1807は、最大SIRの無線リソースの種別A〜Dに対応したバッファ状態インデックス0〜3を算出する。算出したバッファ状態インデックスに基づき、端末110が送信するデータサイズを判断する。
これにより、受信部1800は、無線リソースA〜Dの中で最大SIRの無線リソースを判断するだけで、スケジューリング要求D2を送信した端末110のデータサイズを簡単に判断できる。そして、算出したバッファ状態インデックスをスケジューリング部212に通知する。スケジューリング部212におけるスケジューリングの処理は実施の形態1同様である。
実施の形態2によれば、端末から基地局に対するインデックス値の通知は、スケジューリング要求を送信するチャネルの無線リソースをデータサイズに応じて変えることができる。すなわち、端末は、送信するデータサイズに適した無線リソースを切り替える。そして、基地局では、スケジューリング要求が送信されうる全ての無線リソースを監視し、受信した無線リソースの種別に基づき端末が送信しようとするデータサイズを簡単に決定できる。また、端末は、送信するデータサイズに応じた情報(バッファ状態インデックス)を送信することなく、基地局にデータサイズを通知できる。
(実施の形態3)
実施の形態3では、基地局101が報知情報D1を利用して端末110に通知するバッファ状態閾値の設定例について説明する。実施の形態3では、基地局101は、端末110のトラフィックに対応した最適な値をバッファ状態閾値として端末110に通知する。このため、基地局101は、端末110毎に設定するバッファ状態閾値について、端末110のスケジューリング要求D2があった後に初めて受信した端末110のバッファサイズ(データサイズ)を複数収集する。そして、収集したデータサイズを統計処理することで、端末110毎に最適な閾値を算出する。
図19は、実施の形態3にかかる基地局による端末のデータサイズ推定の処理例を示すフローチャートである。基地局101のスケジューリング部212は、端末110からスケジューリング要求D2を受信した後、端末110のデータ送信のスケジューリングD3を行う。図19の例は、スケジューリング部212により、スケジューリング要求D2に端末110が送信するデータサイズを推定し、推定サイズ(範囲)毎の統計情報を記録する処理例である。
スケジューリング部212は、端末110からのスケジューリング要求D2の後に、端末110からバッファ状態(データサイズ)の受信が無いかを判断する(ステップS1901)。端末110からバッファ状態(データサイズ)の受信が無ければ(ステップS1901:No)、処理を終了する。
端末110からバッファ状態(データサイズ)を受信すると(ステップS1901:Yes)、スケジューリング部212は、スケジューリング要求D2時のバッファサイズ推定値を算出する(ステップS1902)。バッファサイズ推定値は、端末110の送信バッファのサイズBv(v:ユーザ(端末))と、ユーザvから受信したデータサイズDvとを加算して得る。
次に、スケジューリング部212は、スケジューリング要求D2時のバッファサイズ推定値毎の発生回数Freqをインクリメントする(ステップS1903)。また、頻度情報更新回数Nfreqをインクリメントし(ステップS1904)、処理を終了する。これにより、スケジューリング部212は、端末110のスケジューリング要求D2後に、端末110から通知されるバッファサイズに基づき、データサイズ別の発生回数を記録していく。
図20は、実施の形態3にかかる基地局によるバッファ状態閾値の算出処理例を示すフローチャートである。スケジューリング部212は、図19に示した記録処理を一定回数行った後、図20の処理を行う。
はじめに、スケジューリング部212は、頻度情報更新回数Nfreqが所定の閾値ΘNを上回るか判断する(ステップS2001)。判断の結果、上回らなければ(ステップS2001:No)、処理を終了する。頻度情報更新回数Nfreqが所定の閾値ΘNを上回れば(ステップS2001:Yes)、スケジューリング部212は、バッファ状態閾値として設定する閾値数m(閾値の数)分のループ処理を開始する(ステップS2002)。
次に、スケジューリング部212は、受信回数nを初期化し(ステップS2003)、サイズインデックスk分のループ処理を開始する(ステップS2004)。次に、受信回数nとして頻度情報更新回数Nfreqを加算する(ステップS2005)。ここで、v:ユーザ、k:データサイズのサイズインデックス数であり、ユーザ別およびデータサイズ別の受信回数n(端末110から通知されるバッファサイズの受信回数)を算出する。
次に、スケジューリング部212は、受信頻度n/Nfreqが所定の頻度閾値Θfreq以下であるか判断する(ステップS2006)。m:閾値数であり、頻度閾値Θfreqは、閾値数に対応する。判断結果、受信頻度n/Nfreqが所定の頻度閾値Θfreq以下でなければ(ステップS2006:No)、ステップS2008に移行する。一方、受信頻度n/Nfreqが所定の頻度閾値Θfreq以下であれば(ステップS2006:Yes)、サイズインデックスkをインクリメントし(ステップS2007)、ステップS2005の処理を継続する。また、サイズインデックスk分のループ処理が終了すれば、ステップS2008に移行する。
次に、スケジューリング部212は、サイズインデックスkをバッファインデックス算出閾値Θbufとして決定する(ステップS2008)。この後、スケジューリング部212は、閾値インデックスmが1以上で、かつ値が一つ小さいバッファインデックス算出閾値Θbufと一致するか判断する(ステップS2009)。判断結果、一致時には(ステップS2009:Yes)、バッファインデックス算出閾値Θbufをサイズインデックスk+1として調整し(ステップS2010)、ステップS2011に移行する。一方、判断結果が一致しなければ(ステップS2009:No)、ステップS2011に移行する。
この後、ステップS2011では、スケジューリング部212は、閾値数m分のループ処理が完了するまでの間は、ステップS2003〜ステップS2010の処理を継続する(ステップS2011)。閾値数m分のループ処理が完了すると、以上の処理を終了する。
以上のように、実施の形態3では、端末からスケジューリング要求の後に送信データのデータサイズを受信する毎の受信回数を記録する。そして、受信回数から受信頻度を求め、受信頻度が予め設定された閾値を超過するデータサイズを、バッファインデックス算出用の閾値(バッファ状態閾値)として決定する。このバッファ状態閾値は、端末毎に異なる送信データのデータサイズに基づき複数設定できる。これにより、基地局が報知情報として端末に通知するバッファ状態閾値は、端末のトラフィックに適した値とすることができ、基地局は端末毎のスケジューリングを効率的に行えるようになる。
(既存の技術のスケジューリングの説明)
図21は、既存の技術によるスケジューリング手順を示すシーケンス図である。図21を用いて、既存の技術によるスケジューリングの手順を説明すると、
1.端末は基地局にスケジューリング要求SRを送信する(D2)。
2.基地局は端末がスケジューリング要求を送信する無線リソースを監視する。基地局がスケジューリング要求の受信を確認すると、該当端末は上り通信のスケジューリングの対象となる。上り通信のスケジューリングの結果、上り通信を行うための無線リソース等が基地局から端末に通知される(D3)。
しかし、このスケジューリングの手法では、端末が送信するデータサイズを基地局で実施するスケジューリングにて考慮することができない。このため、例えば1回の送信で通信が完了するような小さなデータの場合、残りの割り当てが完全に無駄になる。この場合、図21に示すように、端末が送信するデータサイズにかかわらずに、複数回のスケジューリングD3a〜D3nを割り当てるため、無駄な割り当てが生じていた。この無駄な割り当ての分(例えば、D3b〜D3n)、他の端末にリソース割り当てが行えない。端末は、複数回のスケジューリングD3a〜D3nに対応して割り当てられたデータ送信D4a〜D4nのうち一部、例えば、D4aの1回しか有効なデータを送信しないことが生じる。
図22は、既存の技術によるスケジューリング手順の他の例を示すシーケンス図である。図21に示したような無駄な割り当ての発生を防ぐための他の既存技術を説明する。図22に示すスケジューリング技術では、
1.端末は基地局にスケジューリング要求SRを送信する(D2)。
2.基地局は端末がスケジューリング要求を送信する無線リソースを監視する。基地局にてスケジューリング要求の受信を確認すると、該当端末は上りスケジューリングの対象となる。上りスケジューリングの結果、上りデータ送信を行うための無線リソース等が基地局から端末に通知される(D3)。
3.端末は基地局からの無線リソース通知を受けて上りデータを送信する(D4)。このとき同時に端末に発生している送信データの残サイズを通知する。
4.基地局は端末から送信された端末で発生している送信データサイズを確認し、データサイズに応じた複数回のスケジューリングを実施する(D5a〜D5n)。
このスケジューリング技術では、端末がスケジューリング要求D2を送信してから実際にデータ送信(D6a〜D6n)を開始するまでに、20ms弱の時間を要することになる。このように時間を要する理由としては、直前まで上りの通信が行われていない状況においては、スケジューリングを実施する基地局にて端末に発生したデータのサイズが不明であることが挙げられる。このため、基地局は、無線リソースを無駄にしないために、端末からデータサイズの通知(D4)を受けるまでは、データのサイズに対応した積極的な無線リソースの割り当てを行うことができない。
このように、既存技術では、図21に示したように、無線リソースが無駄に割り当てられることが生じている。また、図22に示したように、スケジューリング要求に対する応答遅延が生じている。端末で発生する送信データのパターンではこのような小さなサイズのデータ(TCP ACK等)が非常に発生しやすい。これにより、有限の無線リソースを無駄に消費し、端末の消費電力を低減化できない。現状では、端末で発生する基地局への送信データのパターンとして、小さなサイズのデータ(TCP ACK等)が非常に発生しやすく、従来は端末の状態(送信するデータサイズ等)に応じた効率的なスケジューリングが行えなかった。
これに対し、上述した各実施の形態によれば、端末は、スケジューリング要求時に送信するデータサイズを含ませて基地局に送信する。これにより、基地局は、端末が送信するデータのサイズを考慮したスケジューリングが行えるようになる。これにより、例えば端末が1回の送信で通信が完了するような小さなデータの場合、このデータサイズに対応した時間分のスケジューリングを割り当てるため、スケジューリングの無駄な割り当てを防ぎ、無線リソースの利用効率を向上できるようになる。
したがって、各実施の形態によれば、上り通信のリソースの無駄な割り当てによりリソースが枯渇するという問題を防止し、上り通信のリソースを迅速に割り当てでき、スケジューリング要求に対する応答遅延を低減できるようになる。
また、基地局と端末との間で無駄なデータチャネルの送受を抑えて、端末の消費電力を削減できるようになる。例えば端末がTCP ACK等の小さなサイズのデータが多頻度で発生する場合でも、端末が実際に送信するデータサイズに対応したスケジューリング(回数)を設定できるようになる。
100 無線通信システム
101 基地局
110 端末
211 制御部
212 スケジューリング部
213 ベースバンド信号処理部
214 記憶部
300 バッファ状態閾値
501 制御部
502 ベースバンド部
503 RF回路
505 記憶部
601 スケジューリング要求部
602 シンボル変調部
603 変調部
604 ベースバンド信号生成部
901 搬送波除去部
902 サブキャリア分離部
903 復調部
904 バッファ状態インデックス判定部
905 上りスケジューリング処理部
本発明は、端末の無線通信のスケジューリングを行う無線通信システム、基地局、端末およびスケジューリング方法に関する。
次世代の通信方式について、リアルタイムアプリケーションの普及やトラフィックのほぼ全てを担うTCP/IPの効率向上のために、無線通信区間における遅延時間の短縮が求められている(例えば下記非特許文献1〜3参照。)。遅延の短縮は、リアルタイムアプリケーションの処理実行に対して効果的である。
一方、TCP/IPの効率向上について、TCPではSlow start algorithmと呼ばれる輻輳回避アルゴリズムを用いた制御がある(例えば下記非特許文献4参照。)。この制御について、通信接続直後のTCP応答時間がデータレートの増加にかかる時間に大きく影響し、TCP応答に遅延がある場合、データレートの増加が進まず、ネットワーク全体の効率を損ねる可能性が報告されている(例えば下記非特許文献2,3参照。)。
無線区間の応答時間に大きく影響する要素として、端末で送信データが発生した後、基地局が端末をスケジューリングし、端末がデータを送信できるようになるまでの上り応答遅延が挙げられる。
また、従来、端末がデータのトラフィック量やパケットサイズを測定し基地局に通知する技術、データサイズを識別子で基地局に通知する技術が開示されている(例えば、下記特許文献1〜3参照。)。
特開平9−214459号公報 特開2002−374321号公報 特開2001−24696号公報
Ericsson,R2−152451,"Use cases in latency reduction",3GPP TSG−RAN WG2 #90,RAN2#90,May25−29th.2015. Ericsson,R2−152326,"Latency reductions in LTE",3GPP RSG−RAN WG2 #90,RAN2#90,May25−29th.2015. Intel Corporation,R2−152174,"Impact of latency reduction on TCP slow−start behavior",3GPP TSG−RAN WG2 Meeting #90,RAN2#90,May 25−29th.2015. M.Allman外2名、Network Working Group RFC 5681,"TCP Congestion Control"IETF,Sep.2009.
しかしながら、従来技術では、基地局は、端末が送信するデータのサイズを考慮せずにスケジューリングしている。このため、例えば端末が1回の送信で通信が完了するような小さなデータの場合、スケジューリングで割り当てられた残りの時間分、端末はデータを送信しないため、残り分の割り当てが無駄になる。
また、端末が送信するデータの残りのサイズを基地局に通知する構成の場合においても、端末と基地局との間の通知に所定の時間(例えば20msec)を要する。直前まで端末から基地局に対するデータの送信(上り通信)が行われていない状況の基地局は、端末が送信するデータのサイズが不明である。このため、基地局は、無線リソースを無駄にしないために、基地局が端末からデータのサイズの通知を受けるまでは積極的に無線リソースの割り当てが行えなかった。そして、上り通信のスケジューリング要求時の応答遅延を解消できない。
また、端末がわずか1回のデータ送信で全てのデータを送出可能な場合でも、基地局は、端末からデータのサイズが0の通知を受けるまでの間は、スケジューリングを変更できず、端末はデータを送信しないデータチャネルを送出し続けることになる。これにより、有限の無線リソースを無駄に消費し、また、端末の消費電力を削減できなかった。端末が送信するデータとして、上記のような小さなサイズのデータ(TCP ACK等)が非常に発生しやすく、無線リソースに無駄が生じる等の上記問題を解消できなかった。
一つの側面では、本発明は、上り通信のリソースの無駄な割り当てによるリソース枯渇を防止し、上り通信のリソースを迅速に割り当てできることを目的とする。
一つの案では、無線通信システムは、端末と、端末の上りリソースのスケジューリング要求に基づき、前記端末の無線通信のスケジューリングを行う基地局と、を備えた無線通信システムにおいて、前記端末は、前記スケジューリング要求に、前記基地局に送信するデータのデータサイズを含ませて前記基地局に送信し、前記基地局は、スケジューリング要求に含まれる前記データサイズに従ったスケジューリングを行う、ことを要件とする。
一つの実施形態によれば、上り通信のリソースの無駄な割り当てによるリソース枯渇を防止し、上り通信のリソースを迅速に割り当てできるようになる。
図1は、実施の形態1にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。 図2は、実施の形態1にかかる基地局のハードウェア構成例を示す図である。 図3Aは、実施の形態1にかかるバッファ状態閾値の設定例を示す図表である。 図3Bは、実施の形態1にかかるバッファ状態閾値の通知内容例を示す図である。 図4は、実施の形態1にかかるバッファ状態閾値の他の設定例を示す図表である。 図5は、実施の形態1にかかる端末のハードウェア構成例を示す図である。 図6は、実施の形態1にかかる端末の機能構成例を示すブロック図である。 図7は、実施の形態1にかかる端末のシンボル変調の例を示す図表である。 図8は、実施の形態1にかかる端末によるバッファ状態インデックス決定の処理例を示すフローチャートである。 図9は、実施の形態1にかかる基地局の機能構成例を示すブロック図である。 図10は、実施の形態1にかかる基地局によるスケジューリング時のデータサイズ決定にかかる設定表を示す図表である。 図11は、実施の形態1にかかる基地局のスケジューリング部によるスケジューリング処理例を示すフローチャートである。 図12は、実施の形態1にかかるスケジューリング処理の詳細を示すフローチャートである。(その1) 図13は、実施の形態1にかかるスケジューリング処理の詳細を示すフローチャートである。(その2) 図14は、実施の形態1にかかるスケジューリング処理の詳細を示すフローチャートである。(その3) 図15は、実施の形態1にかかる端末と基地局間のデータ送信を示すシーケンス図である。(その1) 図16は、実施の形態1にかかる端末と基地局間のデータ送信を示すシーケンス図である。(その2) 図17は、実施の形態2にかかる端末によるスケジューリング要求無線リソースの設定例を示す図表である。 図18は、実施の形態2にかかる基地局の受信部の構成例を示す図である。 図19は、実施の形態3にかかる基地局による端末のデータサイズ推定の処理例を示すフローチャートである。 図20は、実施の形態3にかかる基地局によるバッファ状態閾値の算出処理例を示すフローチャートである。 図21は、既存の技術によるスケジューリング手順を示すシーケンス図である。 図22は、既存の技術によるスケジューリング手順の他の例を示すシーケンス図である。
(実施の形態1)
以下、開示の無線通信システム、基地局、端末およびスケジューリング方法の実施の形態を詳細に説明する。実施の形態の基地局は、LTE(Long Term Evolution)の無線通信規格にしたがって端末と無線通信する例を用いて説明する。
図1は、実施の形態1にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システム100は、基地局101と端末110とを含む。
基地局101は、セル配下の端末110に報知情報、若しくは各端末110個別の設定として、無線通信に関するパラメータD1を通知する。端末110は、送信すべき上りデータが発生した場合、基地局101に対してスケジューリング要求D2を通知し、上り通信(UL)のスケジューリング(情報)D3の生成を促す。
そして、端末110は、スケジューリング要求D2に、基地局101に送信するデータのデータサイズに関する信号を含ませて送信する。たとえば、端末110は、基地局101に送信するデータのデータサイズの値を示す信号を、スケジューリング要求D2に含ませて送信してよい。あるいは、データサイズそのものを送信せずに、データサイズに対応した値(バッファ状態インデックス)を送信してもよい(詳細は後述する)。これにより、基地局101は、スケジューリング要求D2に含まれるデータサイズに基づき、端末110が送信しようとするデータサイズを知ることができる。そして基地局101は、端末110のデータサイズに適したスケジューリングデータサイズ(例えばスケジューリングの回数)を有するスケジューリングを行う。そして、端末110は、基地局101から受信したスケジューリングD3に基づき、データチャネルを用いて基地局101へのデータ送信D4を行う。
図2は、実施の形態1にかかる基地局のハードウェア構成例を示す図である。基地局(eNB)101は、無線制御装置(REC:Radio Equipment Control)201と、無線装置(RRH:Remote Radio Head)202とを含む。また、基地局101は、REC201とRRH202との間の通信路203と、アンテナ204と、を含む。通信路203は、例えば、CPRI(Common Public Radio Interface)を用いることができる。
REC201は、制御部211と、スケジューリング部212と、ベースバンド信号処理部213と、記憶部214と、バス215と、を含む。REC201は、ネットワーク網の上位ネットワークの装置や他の基地局101と通信路(例えばX2インタフェースやS1インタフェース)を介して接続され、端末との間で送受信するデータ等を所定の回線プロトコルにしたがって送受信する。
制御部211は、REC201全体の制御を統括する。例えば、RRC(Radio Resource Control)や上位のレイヤの制御に関する処理を含む。スケジューリング部212は、端末110との間の無線通信の無線リソースの割り当ての処理を行う。ベースバンド信号処理部213は、ベースバンド信号の生成を行う。記憶部214は、制御部211やスケジューリング部212が行う処理のための各種情報を記憶保持するメモリである。
制御部211と、スケジューリング部212は、例えば、個別または同一のCPUを用いて構成できる。CPUは、記憶部214に格納された処理プログラムを読み出して実行し、実行中の処理データを記憶部214に保持することで、制御部211およびスケジューリング部212の機能を実現する。記憶部214は、制御部211とスケジューリング部212用に個別に設けてもよい。ベースバンド信号処理部213には、DSP(Digital Signal Processor)や、FPGA(Field−Programmable Gate Array)を用いることができる。
RRH202は、アンテナ204を介して端末との間で所定周波数(RF:Radio Frequency)の無線通信によりデータの送受信を行う。また、RRH202は、無線通信のデータを、通信路203を介してREC201(ベースバンド信号処理部213)との間で入出力する。
基地局101は、報知情報(無線通信に関するパラメータD1)を利用して端末110にバッファ状態閾値の情報を通知する。バッファ状態閾値は、端末110が送信データのサイズ(端末110の送信バッファに格納されているデータ量)を所定長のインデックス値(バッファ状態インデックス)に変換する際に用いられる。なお、送信データのサイズは、送信バッファに格納されているデータ量であり、別言すると、アップリンク用無線リソースが未割当てのデータのサイズである。
例えば、端末110は、バッファ状態インデックスを例えば2ビット(0〜3)のインデックス値で基地局101に通知する。別言すると、端末110は、バッファ状態をインデックス化して、基地局へ通知する。基地局101は、端末110から通知されたインデックス値を、所定の対応情報(設定表)を参照する等して端末110が実際に送信するデータサイズを判断する。
ところで、バッファ状態閾値は、基地局101が端末110に通知するに限らない。バッファ状態閾値は、端末110に予め設定されていてもよいほか、インターネットサーバ等からの任意あるいは定期的なダウンロード等により端末に設定してもよい。バッファ状態閾値は、端末110がメモリ(後述の記憶部505)等に保持し、更新可能とすることができる。
図3Aは、実施の形態1にかかるバッファ状態閾値の設定例を示す図表である。バッファ状態閾値Θn(n:0〜3)と端末110に発生している送信データサイズDの対応関係の一例を示す。図3Aの例では、送信データサイズDを0〜D迄の範囲で4段階(バッファ状態インデックス0〜3)に分けている。端末110は、送信データサイズDに対応したバッファ状態インデックス(0〜3)を基地局101に通知する。例えば、PUCCH(Physical Uplink Control Channel)format1信号を用いることができる。基地局101は、端末110から通知されたバッファ状態インデックス(0〜3)に基づき、送信データサイズDを判断できる。たとえば、図3Aに示すような対応情報(設定表)を用いることで、バッファ状態インデックスが「1」である場合、端末の送信データサイズDは「Θ0≦D<Θ1」の範囲であると判断できる。
このバッファ状態閾値300は、セル毎のパラメータとして制御部211に設定され、例えばSIB(System Information Block)の一部として基地局101がカバーするセル全体の端末110に通知する。
図3Bは、実施の形態1にかかるバッファ状態閾値の通知内容例を示す図である。報知情報(無線通信に関するパラメータD1)による通知では、例えば、RRCのメッセージ310として端末110に送信することができる。端末110はRRCのメッセージ310のメッセージを受信すると、bufferStatusThreshold0、1、2として通知されたデータサイズ値をバッファ状態閾値0、1、2として設定する。RRCのメッセージ310におけるデータサイズ値の通知については、予めデータサイズ値の代表値を定めておき、代表値に対応する番号(サイズインデックス)を端末110に通知することで少ないビット数にて閾値を通知できる。
図4は、実施の形態1にかかるバッファ状態閾値の他の設定例を示す図表である。図4に示すように、端末110では、サイズインデックスのインデックス値に対応する閾値Θnのデータサイズの設定表400を予め用意しておき、設定表400を参照して基地局101から報知されたインデックス値に対応する閾値を決定する。
このほか、バッファ状態閾値について、基地局101が報知情報(無線通信に関するパラメータD1)を用いて端末110に通知することとせずに、基地局101が個々の端末110に通信接続する毎に通知してもよい。例えば、端末110が基地局101と接続する際にRRC Connection Reconfiguration等のパラメータ設定に閾値(バッファ状態閾値300等)を含めて通知する。これにより、端末110毎の通信内容(データ通信や音声通信別)に個別の閾値を設定することができる。
図5は、実施の形態1にかかる端末のハードウェア構成例を示す図である。基地局101と無線通信する端末110は、例えば、スマートホン等の携帯電話機や、無線通信機能を備えた情報処理装置である。
端末110は、制御部501と、ベースバンド部502と、RF回路503と、アンテナ504と、記憶部505と、を含む。
制御部501は、端末110全体の制御を統括する。例えば、RRCや上位のレイヤの制御に関する処理を含む。ベースバンド部502は、ベースバンド信号の生成を行う。RF回路503は、アンテナ504を介して基地局101との間で所定周波数(RF)の無線通信によりデータの送受信を行う。また、無線通信のデータをベースバンド部502との間で入出力する。
制御部501は、例えば、CPUを用いて構成できる。CPUは、記憶部505に格納された処理プログラムを読み出して実行し、実行中の処理データを記憶部505に保持することで、制御部の機能を実現する。ベースバンド部502は、DSPやFPGA等により構成できる。記憶部505は、制御部501とベースバンド部502用に個別に設けてもよい。
図6は、実施の形態1にかかる端末の機能構成例を示すブロック図である。図5に示した端末110の制御部501と、ベースバンド部502の内部構成について説明する。
制御部501は、基地局101にスケジューリング要求を行うスケジューリング要求部601を含む。ベースバンド部502は、シンボル変調部602、変調部603、ベースバンド信号生成部604を含む。
スケジューリング要求部601は、端末110が基地局101へデータ送信する際の送信バッファのサイズ(送信データサイズD)に対応したバッファ状態インデックス(0〜3)を、スケジューリング要求送信設定と共にシンボル変調部602に通知する。
シンボル変調部602は、スケジューリング要求送信設定を受信すると、バッファ状態インデックスにしたがってスケジューリング要求のシンボル変調を実施する。
図7は、実施の形態1にかかる端末のシンボル変調の例を示す図表である。シンボル変調部602が行うバッファ状態インデックスの各値に対応するQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)変調点の一例を示す。シンボル変調部602は、例えば、図7に定義したバッファ状態インデックス(0〜3)に対応する異なる4つのIQ座標の組み合わせの変調シンボルを出力する。例えば、バッファ状態インデックスが0のとき、I=1/√2、Q=1/√2の変調シンボルを出力し、バッファ状態インデックスが2のとき、I=−1/√2、Q=1/√2の変調シンボルを出力する。
図6に戻り説明すると、シンボル変調部602が出力する変調シンボルは、変調部603によりPUCCH format1信号に変調処理される。変調出力は、ベースバンド信号生成部604にてIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)による時間領域信号への変換、CP(Cyclic Prefix)の付与等がなされる。この変調出力は、RF回路503に出力され、アンテナ504を介して基地局101に送信される。
図8は、実施の形態1にかかる端末によるバッファ状態インデックス決定の処理例を示すフローチャートである。端末110は、端末110内に上り通信で基地局101に送信すべきデータが発生した場合、基地局101にスケジューリング要求D2を送信する。例えば、LTEではScheduling Requestと呼ばれる制御チャネルが上り通信に用意されており、該当する制御チャネルを用いてスケジューリング要求D2を基地局101に送信する。
このスケジューリング要求D2の送信時、制御部501(スケジューリング要求部601)は、基地局101から予め通知されているバッファ状態閾値300と送信データサイズDとを比較することで、バッファ状態インデックス(0〜3)を取得する。
図8の処理例では、スケジューリング要求部601は、インデックス数(i=0〜3)分のループ処理を開始する(ステップS801)。そして、スケジューリング要求部601は、バッファ状態閾値300を参照して、送信するデータを保持する送信バッファの現在のバッファサイズ(送信データサイズD)をバッファ状態閾値300の各閾値Θiと比較する(ステップS802)。送信データサイズDがどの閾値Θiのサイズよりも小さければ(Θ0未満、ステップS802:No)、ステップS804に移行する。
送信データサイズDは、サイズが小さい閾値Θ0、Θ1、Θ2の順に比較され、いずれかのサイズの範囲内であれば(ステップS802:Yes)、スケジューリング要求部601は、ループ処理(ステップS803)を終了し、ステップS804に移行する。
ステップS804では、スケジューリング要求部601は、比較結果として、送信データサイズDに対応したバッファ状態インデックスi(0〜3)を設定し(ステップS804)、以上の処理を終了する。
図9は、実施の形態1にかかる基地局の機能構成例を示すブロック図である。図2に示した基地局101のRRH202と、スケジューリング部212と、ベースバンド信号処理部213の内部構成について、端末110が送信するスケジューリング要求の受信構成を主に説明する。
基地局101のRRH202は、搬送波除去部901を含む。ベースバンド信号処理部213は、サブキャリア分離部902、復調部903、バッファ状態インデックス判定部904を含む。スケジューリング部212は、上りスケジューリング処理部905を含む。
端末110から送信されたスケジューリング要求は、AD変換器(ADC)等による搬送波除去部901で搬送波が除去され、ベースバンド信号としてベースバンド信号処理部213に出力される。
ベースバンド信号処理部213のサブキャリア分離部902は、ベースバンド信号にFFT信号処理を施して、受信周波数帯域内の各サブキャリアの受信信号を取得(周波数領域サブキャリア分離)し、周波数領域サブキャリア分離後の信号を出力する。復調部903は、受信したスケジューリング要求をPUCCH format1にしたがう復調を行い、復調シンボルを出力する。バッファ状態インデックス判定部904は、出力された復調シンボルにしたがって、端末110が送信したバッファ状態インデックスの復元を行う。復元されたバッファ状態インデックスは、スケジューリング要求と共に、スケジューリング部212(上りスケジューリング処理部905)に通知される。
スケジューリング部212(上りスケジューリング処理部905)は、受信したスケジューリング要求を送信した端末110の上り通信のスケジューリングを実施する。このとき、スケジューリング部212は、スケジューリング該当の端末110から受信したバッファ状態インデックスにしたがって該当端末にどの程度の送信データ(残り分の送信データを含む)があるかを決定する。
図10は、実施の形態1にかかる基地局によるスケジューリング時のデータサイズ決定にかかる設定表を示す図表である。スケジューリング部212は、端末110から受信したバッファ状態インデックスに対して、例えばバッファ状態インデックスが表すバッファサイズの最大値を、該当端末110をスケジューリングする際のスケジューリングデータサイズSd(Sd1、Sd2、…、∞)として設定する。この場合のバッファ状態インデックスとスケジューリングデータサイズの関係を図10に示す。
図11は、実施の形態1にかかる基地局のスケジューリング部によるスケジューリング処理例を示すフローチャートである。スケジューリング部212は、はじめに基地局101に送信するデータを保持している端末110をスケジューリング対象の端末110として選択する(ステップS1101)。
次に、スケジューリング部212は、スケジューリング対象の端末110について、スケジューリングの優先順位を表すスケジューリングメトリックを算出する(ステップS1102)。最後に、スケジューリング部212は、算出したスケジューリングメトリックに基づくスケジューリング割り当ての端末110を決定する(ステップS1103)。
図12は、実施の形態1にかかるスケジューリング処理の詳細を示すフローチャートである。図11のステップS1101に示したスケジューリング部212が行うスケジューリング対象の端末110を選択する処理例を示す。
スケジューリング部212は、通信範囲(セル)内の全端末110の中からベースバンド信号処理部213からスケジューリング要求の通知がある端末110を探索する。そして、スケジューリング部212は、該当する端末110にはバッファ状態インデックスに基づいてバッファサイズの設定を行う。
図12の処理例では、スケジューリング部212は、はじめにインデックス値を初期化する(ステップS1201)。インデックス値u(スケジューリング対象の端末のインデックス),インデックス値U(スケジューリング対象の端末の数)をいずれも初期値0に設定する。次に、スケジューリング部212は、通信範囲(セル)内の全端末110を探索するループ処理を開始する(ステップS1202)。このループ処理では、ステップS1203〜ステップS1207の各処理を、通信範囲(セル)内の全端末110を探索完了するまで繰り返し行う。図12において、変数vは通信範囲(セル)内の全端末のインデックス(スケジューリング対象の端末以外も含む)を示す変数であり、値Vは通信範囲内の全端末の数である。
ステップS1203では、スケジューリング部212は、処理中の端末110のスケジューリング要求の有無を判断する。端末110からのスケジューリング要求があると(ステップS1203:Yes)、ステップS1204を実行する。ステップS1204では、スケジューリング部212は、スケジューリング時のバッファサイズB[v]として、端末110から通知されたバッファ状態インデックスiに対応するバッファサイズΘiを設定する(ステップS1204)。端末110がスケジューリング要求していなければ(ステップS1203:No)、ステップS1205に移行する。ここで、バッファサイズB[v]は、ステップS1202乃至ステップS1208のループ処理におけるインデックス値vで示されるv番目のスケジューリング対象の端末におけるバッファサイズを格納するための変数である。
ステップS1205では、スケジューリング部212は、処理中の端末110が基地局101に送信するデータを保有しているか判断する。端末110が送信するデータを保有していれば、B[v]>0となり(ステップS1205:Yes)、この場合、スケジューリング部212は、ステップS1206以下の処理を行う。端末vが基地局101に送信するデータを保有していなければ、B[v]=0となり(ステップS1205:No)、ステップS1208に移行する。
ステップS1206では、送信すべきデータを有している端末110をユーザ番号uとして、スケジューリング対象に追加する(ステップS1206)。そして、この端末110の追加により、インデックス値(u,U)をインクリメントする(ステップS1207)。そして、通信範囲(セル)内の全端末110を探索するため、vをインクリメントして(ステップS1208)、ステップS1203〜ステップS1207の処理を継続する。ステップS1202でv>V−1となれば、全端末を探索したこととなり、図12に示す処理を終了する。
図13は、実施の形態1にかかるスケジューリング処理の詳細を示すフローチャートである。図11のステップS1102に示したスケジューリング部212が行うスケジューリングメトリック算出処理例を示す。無線スケジューリングとして様々な方法が考えられるが、以下の説明では、Proportional Fair(PF)方式のスケジューリングメトリック算出に基づく処理内容を説明する。
PF方式では下記式(1)のように、スケジューリングする各端末110の送信可能データレートを各端末110の平均データレートで除した値をスケジューリングメトリックとして求める。スケジューリングメトリックは、スケジューリング優先度を表す指標として用いる。
Figure 2017098588
ここで送信可能データレートru,fは、端末110の無線品質から想定される送信可能なデータレートを表す。PF方式では、同一の平均レートの端末110間では瞬間的に無線品質がよくデータレートが高くなる端末110のスケジューリングの優先度を高く(分子)する。また、同一の無線品質の端末110間では過去の通信機会が不利であった端末110のスケジューリングの優先度を高くする(分母)。このPF方式は、無線品質が高い端末110と低い端末110のバランスを取ったスケジューリングを行う方式である。
図13の処理例では、スケジューリング部212は、図12の各処理の実行によって、スケジューリング対象となった端末110について、端末の数U数分のループ処理を開始する(ステップS1301)。このループ処理では、ステップS1302〜ステップS1304の各処理を、スケジューリング対象の全端末110に対して処理完了するまで繰り返して行う。
ステップS1302では、スケジューリング部212は、全周波数リソース分のループ処理を開始する(ステップS1302)。このループ処理では、ステップS1303の各処理を、周波数リソース数(全周波数の数F)分が完了するまで繰り返して行う。
ステップS1303では、スケジューリング部212は、上記式(1)に示したスケジューリングメトリックの算出を行う(ステップS1303)。
次に、周波数リソース分のスケジューリングメトリック処理を行うため、スケジューリング部212は、fをインクリメントし(ステップS1304)、全周波数分(ステップS1302のf>F−1)に達するまでステップS1303の処理を継続する。この後、ステップS1305では、スケジューリング対象の全端末110に対するスケジューリングメトリック処理を行う(ステップS1305)。このため、スケジューリング部212は、uをインクリメントし、スケジューリング対象の全端末数分(ステップS1301のu>U−1)に達するまでステップS1302〜ステップS1304の処理を継続する。ステップS1301でu>U−1となれば、スケジューリング対象の全端末に対するスケジューリングメトリック処理が終了したこととなり、ステップS1306に移行する。
次に、スケジューリング部212は、算出されたスケジューリングメトリックを用いて、例えば周波数リソース毎に最大のスケジューリングメトリックを与える端末110を一つ決定する。
そして、決定した一つの端末110について、以前の処理で割り当てられた全ての周波数リソースを考慮して送信データサイズを決定する。送信データサイズは、端末110から送信されるデータサイズに対応して基地局101(スケジューリング部212)がスケジューリングに用いるデータサイズである。
ステップS1306では、スケジューリング部212は、全周波数リソース分のループ処理を開始する(ステップS1306)。このループ処理では、ステップS1307〜ステップS1311の各処理を、周波数リソース数(全周波数の数F)分が完了するまで繰り返して行う。
次に、スケジューリング部212は、最大メトリックMmaxを初期化する(ステップS1307)。そして、スケジューリング部212は、処理対象の端末の数U数分のループ処理を開始する(ステップS1308)。このループ処理では、ステップS1309〜ステップS1310の処理を、対象の全端末110に対して処理完了するまで繰り返して行う。
ステップS1309では、スケジューリング部212は、処理中の端末110のスケジューリングメトリックが最大であるか判断する(ステップS1309)。最大でなければ(ステップS1309:No)、処理対象の端末110を順次インクリメントし(ステップS1311)、スケジューリングメトリックが最大であるか判断する。
処理中の端末110のスケジューリングメトリックが最大であれば(ステップS1309:Yes)、スケジューリング部212は、この処理中の端末110が最大メトリック端末である旨の更新を行う(ステップS1310)。そして、全端末の数U分のループ処理(u>U−1)と、全周波数リソース分(f>F−1)のループ処理(ステップS1312)が完了すれば、スケジューリングメトリックが最大な一つの最大メトリック端末(Mmax,umax)が決定される。そして、図13に示す処理を終了する。
図14は、実施の形態1にかかるスケジューリング処理の詳細を示すフローチャートである。図11のステップS1103に示したスケジューリング部212が行う割り当て端末の決定処理例を示す。ここでは、例えば周波数リソース毎に最大のスケジューリングメトリックを与える端末110を一つ決定する。
そして、決定した一つの端末110について、以前の処理で割り当てられた全ての周波数リソースを考慮して送信データサイズを決定する。送信データサイズは、端末110から送信されるデータサイズに対応して基地局101(スケジューリング部212)がスケジューリングに用いるデータサイズである。
そして、決定した送信データサイズが端末110のバッファサイズ(データサイズ)を超過した場合、この端末110が送信すべきデータに対するスケジューリングを全て割り当てたと判断して、該当するタイミングのスケジューリング対象から除外する。具体的には、スケジューリング対象から除外した端末110について、スケジューリングメトリック値を取り得る最小の値に設定することでスケジューリングの対象から除外する。
はじめに、スケジューリング部212は、送信データサイズが未受信の端末110のスケジューリング回数加算フラグmuを初期化する(ステップS1401)。この後、スケジューリング部212は、全周波数リソース分のループ処理を開始する(ステップS1402)。このループ処理では、ステップS1403〜ステップS1412の各処理を、周波数リソース数(全周波数の数F)分が完了するまで繰り返して行う。
次に、スケジューリング部212は、最大メトリックMmaxを初期化する(ステップS1403)。そして、スケジューリング部212は、処理対象の端末の数U数分のループ処理を開始する(ステップS1404)。このループ処理では、ステップS1405〜ステップS1406の処理を、対象の全端末110に対して処理完了するまで繰り返して行う。
ステップS1405では、スケジューリング部212は、処理中の端末110のスケジューリングメトリックが最大であるか判断する(ステップS1405)。最大でなければ(ステップS1405:No)、処理対象の端末110の数uを順次インクリメントし(ステップS1407)、スケジューリングメトリックが最大であるか判断する。
処理中の端末110のスケジューリングメトリックが最大であれば(ステップS1405:Yes)、スケジューリング部212は、この処理中の端末110が最大メトリック端末である旨の更新を行う(ステップS1406)。全端末の数U分のループ処理が完了すれば、スケジューリングメトリックが最大な一つの最大メトリック端末(Mmax,umax)が決定され、ステップS1408に移行する。
次に、スケジューリング部212は、ステップS1406で決定された最大メトリックのユーザ(端末110)に、最大メトリックに対応する該当周波数Rf(周波数リソース)を割り当てる(ステップS1408)。この後、スケジューリング部212は、割り当て済みのリソースから送信データサイズDumaxを算出する(ステップS1409)。
次に、スケジューリング部212は、送信データサイズDumaxが端末110のバッファサイズ(データサイズ)Bumaxを超えているか判断する(ステップS1410)。送信データサイズDumaxが端末110が送信するデータサイズBumaxを超えている場合(ステップS1410:Yes)、割り当て無線リソースが規定に達したため、この端末110を以降のスケジューリング対象から除外する(ステップS1411)。これは、端末110に対し、送信すべきデータに対するスケジューリングを全て割り当てた状態に相当する。この後、ステップS1412に移行する。
一方、送信データサイズDumaxが端末110が送信するデータサイズBumaxを超えていなければ(ステップS1410:No)、スケジューリング部212は、ステップS1412に移行する。
ステップS1412では、スケジューリング部212は、最大メトリック端末umaxのスケジューリング要求を初期化し(ステップS1412)、fをインクリメントする(ステップS1413)。そして、周波数リソース分(f>F−1)に達するまでステップS1403〜ステップS1412の処理を継続する。ステップS1402でf>F−1となれば、全周波数リソース分の割り当て端末が決定したこととなり、図14に示す処理を終了する。
図15および図16は、実施の形態1にかかる端末と基地局間のデータ送信を示すシーケンス図である。上述したスケジューリング実行によるデータ送信のタイミングを示す。
図15は、端末110が送信するデータサイズが小さい場合のスケジューリング時の例である。端末(UE)110は、スケジューリング要求D2を基地局(eNB)101に送信する。このスケジューリング要求D2の際、端末110は、基地局101へ送信するデータのデータサイズをスケジューリング要求D2に含ませて(重畳して)基地局101に通知する。
データサイズは、端末110の送信バッファに格納されている送信データサイズである。端末110は、送信データサイズに対応した複数段階(0〜3)のバッファ状態インデックス(BSRidx)を生成し、バッファ状態インデックスをスケジューリング要求D2を送信するチャネルの変調シンボルで基地局101に送信することができ、少ないデータ量で基地局101に通知できる。
基地局101では、端末110がスケジューリング要求を送信する無線リソースを監視し、端末110からスケジューリング要求D2を受信すると、この端末110を上り通信のスケジューリング対象とする。
そして、基地局101は、端末110から受信したスケジューリング要求を復調する。この際、シンボル復調を行ってバッファ状態インデックスを復元し、端末110が送信するデータサイズを判断する。これにより、基地局101では、端末110のスケジューリングデータサイズを決定する。
図15の例では、端末110が送信しようとするデータサイズが小さく、スケジューリングデータサイズとして1回のスケジューリングD3で端末110のデータ送信D4が完了する場合を示している。
図16は、端末110が送信するデータサイズが大きい場合のスケジューリング時の例である。端末110が送信しようとするデータサイズが大きい場合、基地局101は、端末110から送信されたデータサイズに基づくスケジューリングデータサイズを決定し、n回のスケジューリングD3a〜D3nを行う。これにより、端末110は、スケジューリングされたn回のデータ送信D4a〜D4nを行う。
以上説明したように、実施の形態1によれば、基地局は、端末が送信するデータサイズに応じた回数のスケジューリングを行う。これにより、端末が送信するデータサイズにかかわらず複数回スケジューリングする等の無駄なスケジューリングを防ぎ、無線リソースの利用効率を向上できるとともに、スケジューリング要求に対する応答遅延を防ぐことができるようになる。
(実施の形態2)
実施の形態1では、端末110が送信するデータサイズをバッファ状態インデックスとしてスケジューリング要求D2に含ませて(重畳)基地局101に送信する構成とした。実施の形態2では、基地局101が、スケジューリング要求D2を受信した無線リソースに基づき、バッファ状態インデックスの識別を行う。
図17は、実施の形態2にかかる端末によるスケジューリング要求無線リソースの設定例を示す図表である。バッファ状態インデックスに対するスケジューリング要求の無線リソースの設定例(設定表)1700を示す。端末110は、スケジューリング要求D2の送信時に、設定表1700のバッファ状態インデックス(0〜1)にしたがって、スケジューリング要求D2を送信する無線リソースを複数(A〜D)の中から一つ選択する。そして、端末110は、選択した無線リソースを用いて基地局101に対するスケジューリング要求D2を実施する。
複数の無線リソースA〜Dは、例えば、スケジューリング要求D2を行う周波数帯域別である。より詳細には、符号/系列/周波数シフト等により多重化された複数ユーザ(端末110)の各ユーザを区別するための種別を指す。端末110は、基地局101に送信するデータサイズ(バッファ状態インデックス0〜3)に対応する無線リソースA〜Dを用いてスケジューリング要求D2を行う。
図18は、実施の形態2にかかる基地局の受信部の構成例を示す図である。受信部1800は、ベースバンド信号処理部213(図9参照)に設けられる。受信部1800は、複数の無線リソース受信部1801〜1804と、比較部1805と、閾値判定部1806と、バッファ状態インデックス算出部1807と、を含む。
端末110からの受信信号は、複数の無線リソース受信部1801〜1804に分岐出力され、複数の無線リソース受信部1801〜1804は、端末110が送信する可能性のある無線リソースA〜Dの全てについて受信処理を行う。
比較部1805は、複数の無線リソース受信部1801〜1804で受信処理した全ての無線リソースA〜Dの中で最もSIR(Signal to Interference Ratio)の高い最大SIRの無線リソースを選択する。閾値判定部1806は、最大SIRの値を所定の閾値を用いて判定し、スケジューリング要求D2の有無を出力する。バッファ状態インデックス算出部1807は、最大SIRの無線リソースの種別A〜Dに対応したバッファ状態インデックス0〜3を算出する。算出したバッファ状態インデックスに基づき、端末110が送信するデータサイズを判断する。
これにより、受信部1800は、無線リソースA〜Dの中で最大SIRの無線リソースを判断するだけで、スケジューリング要求D2を送信した端末110のデータサイズを簡単に判断できる。そして、算出したバッファ状態インデックスをスケジューリング部212に通知する。スケジューリング部212におけるスケジューリングの処理は実施の形態1同様である。
実施の形態2によれば、端末から基地局に対するインデックス値の通知は、スケジューリング要求を送信するチャネルの無線リソースをデータサイズに応じて変えることができる。すなわち、端末は、送信するデータサイズに適した無線リソースを切り替える。そして、基地局では、スケジューリング要求が送信されうる全ての無線リソースを監視し、受信した無線リソースの種別に基づき端末が送信しようとするデータサイズを簡単に決定できる。また、端末は、送信するデータサイズに応じた情報(バッファ状態インデックス)を送信することなく、基地局にデータサイズを通知できる。
(実施の形態3)
実施の形態3では、基地局101が報知情報D1を利用して端末110に通知するバッファ状態閾値の設定例について説明する。実施の形態3では、基地局101は、端末110のトラフィックに対応した最適な値をバッファ状態閾値として端末110に通知する。このため、基地局101は、端末110毎に設定するバッファ状態閾値について、端末110のスケジューリング要求D2があった後に初めて受信した端末110のバッファサイズ(データサイズ)を複数収集する。そして、収集したデータサイズを統計処理することで、端末110毎に最適な閾値を算出する。
図19は、実施の形態3にかかる基地局による端末のデータサイズ推定の処理例を示すフローチャートである。基地局101のスケジューリング部212は、端末110からスケジューリング要求D2を受信した後、端末110のデータ送信のスケジューリングD3を行う。図19の例は、スケジューリング部212により、スケジューリング要求D2に端末110が送信するデータサイズを推定し、推定サイズ(範囲)毎の統計情報を記録する処理例である。
スケジューリング部212は、端末110からのスケジューリング要求D2の後に、端末110からバッファ状態(データサイズ)の受信が無いかを判断する(ステップS1901)。端末110からバッファ状態(データサイズ)の受信が無ければ(ステップS1901:No)、処理を終了する。
端末110からバッファ状態(データサイズ)を受信すると(ステップS1901:Yes)、スケジューリング部212は、スケジューリング要求D2時のバッファサイズ推定値を算出する(ステップS1902)。バッファサイズ推定値は、端末110の送信バッファのサイズBv(v:ユーザ(端末))と、ユーザvから受信したデータサイズDvとを加算して得る。
次に、スケジューリング部212は、スケジューリング要求D2時のバッファサイズ推定値毎の発生回数Freqをインクリメントする(ステップS1903)。また、頻度情報更新回数Nfreqをインクリメントし(ステップS1904)、処理を終了する。これにより、スケジューリング部212は、端末110のスケジューリング要求D2後に、端末110から通知されるバッファサイズに基づき、データサイズ別の発生回数を記録していく。
図20は、実施の形態3にかかる基地局によるバッファ状態閾値の算出処理例を示すフローチャートである。スケジューリング部212は、図19に示した記録処理を一定回数行った後、図20の処理を行う。
はじめに、スケジューリング部212は、頻度情報更新回数Nfreqが所定の閾値ΘNを上回るか判断する(ステップS2001)。判断の結果、上回らなければ(ステップS2001:No)、処理を終了する。頻度情報更新回数Nfreqが所定の閾値ΘNを上回れば(ステップS2001:Yes)、スケジューリング部212は、バッファ状態閾値として設定する閾値数m(閾値の数)分のループ処理を開始する(ステップS2002)。
次に、スケジューリング部212は、受信回数nを初期化し(ステップS2003)、サイズインデックスk分のループ処理を開始する(ステップS2004)。次に、受信回数nとして頻度情報更新回数Nfreqを加算する(ステップS2005)。ここで、v:ユーザ、k:データサイズのサイズインデックス数であり、ユーザ別およびデータサイズ別の受信回数n(端末110から通知されるバッファサイズの受信回数)を算出する。
次に、スケジューリング部212は、受信頻度n/Nfreqが所定の頻度閾値Θfreq以下であるか判断する(ステップS2006)。m:閾値数であり、頻度閾値Θfreqは、閾値数に対応する。判断結果、受信頻度n/Nfreqが所定の頻度閾値Θfreq以下でなければ(ステップS2006:No)、ステップS2008に移行する。一方、受信頻度n/Nfreqが所定の頻度閾値Θfreq以下であれば(ステップS2006:Yes)、サイズインデックスkをインクリメントし(ステップS2007)、ステップS2005の処理を継続する。また、サイズインデックスk分のループ処理が終了すれば、ステップS2008に移行する。
次に、スケジューリング部212は、サイズインデックスkをバッファインデックス算出閾値Θbufとして決定する(ステップS2008)。この後、スケジューリング部212は、閾値インデックスmが1以上で、かつ値が一つ小さいバッファインデックス算出閾値Θbufと一致するか判断する(ステップS2009)。判断結果、一致時には(ステップS2009:Yes)、バッファインデックス算出閾値Θbufをサイズインデックスk+1として調整し(ステップS2010)、ステップS2011に移行する。一方、判断結果が一致しなければ(ステップS2009:No)、ステップS2011に移行する。
この後、ステップS2011では、スケジューリング部212は、閾値数m分のループ処理が完了するまでの間は、ステップS2003〜ステップS2010の処理を継続する(ステップS2011)。閾値数m分のループ処理が完了すると、以上の処理を終了する。
以上のように、実施の形態3では、端末からスケジューリング要求の後に送信データのデータサイズを受信する毎の受信回数を記録する。そして、受信回数から受信頻度を求め、受信頻度が予め設定された閾値を超過するデータサイズを、バッファインデックス算出用の閾値(バッファ状態閾値)として決定する。このバッファ状態閾値は、端末毎に異なる送信データのデータサイズに基づき複数設定できる。これにより、基地局が報知情報として端末に通知するバッファ状態閾値は、端末のトラフィックに適した値とすることができ、基地局は端末毎のスケジューリングを効率的に行えるようになる。
(既存の技術のスケジューリングの説明)
図21は、既存の技術によるスケジューリング手順を示すシーケンス図である。図21を用いて、既存の技術によるスケジューリングの手順を説明すると、
1.端末は基地局にスケジューリング要求SRを送信する(D2)。
2.基地局は端末がスケジューリング要求を送信する無線リソースを監視する。基地局がスケジューリング要求の受信を確認すると、該当端末は上り通信のスケジューリングの対象となる。上り通信のスケジューリングの結果、上り通信を行うための無線リソース等が基地局から端末に通知される(D3)。
しかし、このスケジューリングの手法では、端末が送信するデータサイズを基地局で実施するスケジューリングにて考慮することができない。このため、例えば1回の送信で通信が完了するような小さなデータの場合、残りの割り当てが完全に無駄になる。この場合、図21に示すように、端末が送信するデータサイズにかかわらずに、複数回のスケジューリングD3a〜D3nを割り当てるため、無駄な割り当てが生じていた。この無駄な割り当ての分(例えば、D3b〜D3n)、他の端末にリソース割り当てが行えない。端末は、複数回のスケジューリングD3a〜D3nに対応して割り当てられたデータ送信D4a〜D4nのうち一部、例えば、D4aの1回しか有効なデータを送信しないことが生じる。
図22は、既存の技術によるスケジューリング手順の他の例を示すシーケンス図である。図21に示したような無駄な割り当ての発生を防ぐための他の既存技術を説明する。図22に示すスケジューリング技術では、
1.端末は基地局にスケジューリング要求SRを送信する(D2)。
2.基地局は端末がスケジューリング要求を送信する無線リソースを監視する。基地局にてスケジューリング要求の受信を確認すると、該当端末は上りスケジューリングの対象となる。上りスケジューリングの結果、上りデータ送信を行うための無線リソース等が基地局から端末に通知される(D3)。
3.端末は基地局からの無線リソース通知を受けて上りデータを送信する(D4)。このとき同時に端末に発生している送信データの残サイズを通知する。
4.基地局は端末から送信された端末で発生している送信データサイズを確認し、データサイズに応じた複数回のスケジューリングを実施する(D5a〜D5n)。
このスケジューリング技術では、端末がスケジューリング要求D2を送信してから実際にデータ送信(D6a〜D6n)を開始するまでに、20ms弱の時間を要することになる。このように時間を要する理由としては、直前まで上りの通信が行われていない状況においては、スケジューリングを実施する基地局にて端末に発生したデータのサイズが不明であることが挙げられる。このため、基地局は、無線リソースを無駄にしないために、端末からデータサイズの通知(D4)を受けるまでは、データのサイズに対応した積極的な無線リソースの割り当てを行うことができない。
このように、既存技術では、図21に示したように、無線リソースが無駄に割り当てられることが生じている。また、図22に示したように、スケジューリング要求に対する応答遅延が生じている。端末で発生する送信データのパターンではこのような小さなサイズのデータ(TCP ACK等)が非常に発生しやすい。これにより、有限の無線リソースを無駄に消費し、端末の消費電力を低減化できない。現状では、端末で発生する基地局への送信データのパターンとして、小さなサイズのデータ(TCP ACK等)が非常に発生しやすく、従来は端末の状態(送信するデータサイズ等)に応じた効率的なスケジューリングが行えなかった。
これに対し、上述した各実施の形態によれば、端末は、スケジューリング要求時に送信するデータサイズを含ませて基地局に送信する。これにより、基地局は、端末が送信するデータのサイズを考慮したスケジューリングが行えるようになる。これにより、例えば端末が1回の送信で通信が完了するような小さなデータの場合、このデータサイズに対応した時間分のスケジューリングを割り当てるため、スケジューリングの無駄な割り当てを防ぎ、無線リソースの利用効率を向上できるようになる。
したがって、各実施の形態によれば、上り通信のリソースの無駄な割り当てによりリソースが枯渇するという問題を防止し、上り通信のリソースを迅速に割り当てでき、スケジューリング要求に対する応答遅延を低減できるようになる。
また、基地局と端末との間で無駄なデータチャネルの送受を抑えて、端末の消費電力を削減できるようになる。例えば端末がTCP ACK等の小さなサイズのデータが多頻度で発生する場合でも、端末が実際に送信するデータサイズに対応したスケジューリング(回数)を設定できるようになる。
上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)端末と、端末の上りリソースのスケジューリング要求に基づき、前記端末の無線通信のスケジューリングを行う基地局と、を備えた無線通信システムにおいて、
前記端末は、前記スケジューリング要求に、前記基地局に送信するデータのデータサイズを含ませて前記基地局に送信し、
前記基地局は、前記スケジューリング要求に含まれる前記データサイズに従ったスケジューリングを行う、
ことを特徴とする無線通信システム。
(付記2)前記端末は、複数のバッファ状態閾値に基づき、送信バッファに格納するデータのデータサイズに対応するバッファ状態インデックス値を算出し、当該バッファ状態インデックス値を前記スケジューリング要求に含ませて前記基地局に送信し、
前記基地局は、前記スケジューリング要求に含まれる前記バッファ状態インデックス値に基づくスケジューリングを行う、
ことを特徴とする付記1に記載の無線通信システム。
(付記3)前記基地局は、前記バッファ状態閾値を報知情報に含ませて、予め端末に通知することを特徴とする付記2に記載の無線通信システム。
(付記4)前記基地局は、前記バッファ状態閾値を前記端末との通信接続時に通知することを特徴とする付記2に記載の無線通信システム。
(付記5)前記端末は、前記バッファ状態閾値をメモリに予め保持し、更新可能なことを特徴とする付記2に記載の無線通信システム。
(付記6)前記端末は、前記バッファ状態インデックス値を、前記スケジューリング要求を送信するチャネルの変調シンボルを用いて前記基地局に通知することを特徴とする付記2に記載の無線通信システム。
(付記7)前記端末は、前記バッファ状態インデックス値別に対応して予め定めた種別の無線リソースを用いて前記スケジューリング要求に含ませて前記基地局に送信し、
前記基地局は、前記スケジューリング要求を受信した前記無線リソースの種別に基づき、前記バッファ状態インデックス値に対応するスケジューリングを行う、
ことを特徴とする付記2に記載の無線通信システム。
(付記8)前記基地局は、前記端末から送信されたデータサイズを収集し、前記端末毎のトラフィックに対応した前記バッファ状態閾値を算出し、当該バッファ状態閾値を前記端末に通知することを特徴とする付記2〜6のいずれか一つに記載の無線通信システム。
(付記9)端末から送信される上りリソースのスケジューリング要求に基づき、前記端末の無線通信のスケジューリングを行う基地局において、
前記スケジューリング要求に含まれ、前記端末が送信するデータのデータサイズに従ったスケジューリングを行う、
ことを特徴とする基地局。
(付記10)前記端末から、前記スケジューリング要求に含まれ、前記データのデータサイズに対応するバッファ状態インデックス値を受信し、
受信した前記バッファ状態インデックス値に基づくスケジューリングを行う、
ことを特徴とする付記9に記載の基地局。
(付記11)基地局に対して上りリソースのスケジューリング要求を行い、基地局のスケジューリングに従って基地局との間の無線通信を行う端末において、
前記スケジューリング要求に、前記基地局に送信するデータのデータサイズを含ませて前記基地局に送信する、
ことを特徴とする端末。
(付記12)送信バッファの複数のバッファ状態閾値に基づき、前記送信バッファに格納した前記データのデータサイズに対応するバッファ状態インデックス値を算出し、当該バッファ状態インデックス値を前記スケジューリング要求に含ませて前記基地局に送信する、
ことを特徴とする付記11に記載の端末。
(付記13)端末と、端末の上りリソースのスケジューリング要求に基づき、前記端末の無線通信のスケジューリングを行う基地局におけるスケジューリング方法において、
前記端末は、前記スケジューリング要求に、前記基地局に送信するデータのデータサイズを含ませて前記基地局に送信し、
前記基地局は、前記スケジューリング要求に含まれる前記データサイズに従ったスケジューリングを行う、
ことを特徴とするスケジューリング方法。
(付記14)前記端末は、複数のバッファ状態閾値に基づき、送信バッファに格納する前記データのデータサイズに対応するバッファ状態インデックス値を算出し、当該バッファサイズインデックス値を前記スケジューリング要求に含ませて前記基地局に送信し、
前記基地局は、前記スケジューリング要求に含まれる前記バッファ状態インデックス値に基づくスケジューリングを行う、
ことを特徴とする付記13に記載のスケジューリング方法。
100 無線通信システム
101 基地局
110 端末
211 制御部
212 スケジューリング部
213 ベースバンド信号処理部
214 記憶部
300 バッファ状態閾値
501 制御部
502 ベースバンド部
503 RF回路
505 記憶部
601 スケジューリング要求部
602 シンボル変調部
603 変調部
604 ベースバンド信号生成部
901 搬送波除去部
902 サブキャリア分離部
903 復調部
904 バッファ状態インデックス判定部
905 上りスケジューリング処理部

Claims (14)

  1. 端末と、端末の上りリソースのスケジューリング要求に基づき、前記端末の無線通信のスケジューリングを行う基地局と、を備えた無線通信システムにおいて、
    前記端末は、前記スケジューリング要求に、前記基地局に送信するデータのデータサイズを含ませて前記基地局に送信し、
    前記基地局は、前記スケジューリング要求に含まれる前記データサイズに従ったスケジューリングを行う、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  2. 前記端末は、複数のバッファ状態閾値に基づき、送信バッファに格納するデータのデータサイズに対応するバッファ状態インデックス値を算出し、当該バッファ状態インデックス値を前記スケジューリング要求に含ませて前記基地局に送信し、
    前記基地局は、前記スケジューリング要求に含まれる前記バッファ状態インデックス値に基づくスケジューリングを行う、
    ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
  3. 前記基地局は、前記バッファ状態閾値を報知情報に含ませて、予め端末に通知することを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。
  4. 前記基地局は、前記バッファ状態閾値を前記端末との通信接続時に通知することを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。
  5. 前記端末は、前記バッファ状態閾値をメモリに予め保持し、更新可能なことを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。
  6. 前記端末は、前記バッファ状態インデックス値を、前記スケジューリング要求を送信するチャネルの変調シンボルを用いて前記基地局に通知することを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。
  7. 前記端末は、前記バッファ状態インデックス値別に対応して予め定めた種別の無線リソースを用いて前記スケジューリング要求に含ませて前記基地局に送信し、
    前記基地局は、前記スケジューリング要求を受信した前記無線リソースの種別に基づき、前記バッファ状態インデックス値に対応するスケジューリングを行う、
    ことを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。
  8. 前記基地局は、前記端末から送信されたデータサイズを収集し、前記端末毎のトラフィックに対応した前記バッファ状態閾値を算出し、当該バッファ状態閾値を前記端末に通知することを特徴とする請求項2〜7のいずれか一つに記載の無線通信システム。
  9. 端末から送信される上りリソースのスケジューリング要求に基づき、前記端末の無線通信のスケジューリングを行う基地局において、
    前記スケジューリング要求に含まれ、前記端末が送信するデータのデータサイズに従ったスケジューリングを行う、
    ことを特徴とする基地局。
  10. 前記端末から、前記スケジューリング要求に含まれ、前記データのデータサイズに対応するバッファ状態インデックス値を受信し、
    受信した前記バッファ状態インデックス値に基づくスケジューリングを行う、
    ことを特徴とする請求項9に記載の基地局。
  11. 基地局に対して上りリソースのスケジューリング要求を行い、前記基地局のスケジューリングに従って前記基地局との間の無線通信を行う端末において、
    前記スケジューリング要求に、前記基地局に送信するデータのデータサイズを含ませて前記基地局に送信する、
    ことを特徴とする端末。
  12. 送信バッファの複数のバッファ状態閾値に基づき、前記送信バッファに格納した前記データのデータサイズに対応するバッファ状態インデックス値を算出し、当該バッファ状態インデックス値を前記スケジューリング要求に含ませて前記基地局に送信する、
    ことを特徴とする請求項11に記載の端末。
  13. 端末と、端末の上りリソースのスケジューリング要求に基づき、前記端末の無線通信のスケジューリングを行う基地局におけるスケジューリング方法において、
    前記端末は、前記スケジューリング要求に、前記基地局に送信するデータのデータサイズを含ませて前記基地局に送信し、
    前記基地局は、前記スケジューリング要求に含まれる前記データサイズに従ったスケジューリングを行う、
    ことを特徴とするスケジューリング方法。
  14. 前記端末は、複数のバッファ状態閾値に基づき、送信バッファに格納する前記データのデータサイズに対応するバッファ状態インデックス値を算出し、当該バッファサイズインデックス値を前記スケジューリング要求に含ませて前記基地局に送信し、
    前記基地局は、前記スケジューリング要求に含まれる前記バッファ状態インデックス値に基づくスケジューリングを行う、
    ことを特徴とする請求項13に記載のスケジューリング方法。
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