WO2011132354A1 - 基地局装置及びスケジューリング方法 - Google Patents

Abstract

　Semi-Persistent Scheduling時に、データの処理遅延（U-plane latency）をLTEシステムよりも低減することができる基地局装置（eNB）。UEに対してSemi-Persistent Schedulingを行うeNB（１００）であって、スケジューラ（１０２）は、UEが利用するサービスのサービス種別に応じて、UEが送信する上り回線データのスケジューリングを行い、無線処理部（１０３）は、スケジューラ（１０２）におけるスケジューリング結果を示すスケジューリング情報をUEに送信する。ここで、スケジューラ（１０２）は、UEがSemi-Persistent Schedulingに対応するサービスを利用する場合、eNB（１００）とUEとの間におけるSemi-Persistent Schedulingに対応するサービスの無線ベアラの確立をトリガとして、Semi-Persistent Schedulingを行う。

Description

基地局装置及びスケジューリング方法

　本発明は、基地局装置及びスケジューリング方法に関するものである。

　現在、3GPP（3rd Generation Partnership Project）において、次世代移動通信システムとしてLTE（Long Term Evolution）システムが標準化されている。LTEシステムでは、上り回線（Uplink）及び下り回線（Downlink）のそれぞれにおいて、複数の端末装置（以下、UE：User Equipmentという）で共通の無線リソース（物理チャネル）である共通チャネルを用いる。このとき、基地局装置（以下、eNB：Evolved Node Bという）は、どのUEがどの共通チャネルを用いるかを決定するスケジューリングを行う。LTEでは、このスケジューリング方法として、Dynamic Scheduling及びSemi-Persistent Schedulingが標準化されている（例えば、非特許文献１及び非特許文献２参照）。

　なお、LTEでは、UEとeNBとの間でやり取りされるユーザデータは、LTEで使用される通信プロトコルのレイヤ１（物理レイヤ）及びレイヤ２（データリンクレイヤ）で制御される。また、レイヤ２は、MAC（Medium Access Control）サブレイヤと、RLC（Radio Link Control）サブレイヤと、PDCP（Packet Data Convergence Protocol）サブレイヤとに分けられる。

　Dynamic Schedulingでは、図１に示すように、例えば上り回線において、UEは送信待ちデータ量及び送信可能電力等を示す制御信号（例えば、BSR：Buffer Status Report）を、ネットワーク（NW）側のeNBに通知する。eNBは、UEから通知される制御信号（BSR）に基づいて、どのUEにどの共通チャネルを割り当てるか（つまり、どのUEに上り回線での送信機会を与えるか）をスケジューリングする。そして、eNBは、図１に示すように、上り回線で送信機会を与えるUEに対して、上り回線のどの共通チャネルを割り当てたかを示すスケジューリング情報（例えば、Uplink Scheduling Grant）をUEに対して通知する。UEは、スケジューリング情報から、送信可能なデータ量（Transport Block Size。以下、TBサイズという）を特定し、TBサイズに基づいてデータパケットを作成する。そして、UEはデータパケット（上り回線データ）をeNBに送信する。

　このとき、LTEでは、eNB及びUEの各MACサブレイヤ間でUplink Scheduling Grantのやり取りを行い、UE内のMACサブレイヤでeNBに送信するデータパケットを作成する。ただし、実際には、UEは、図１に示すように、送信データ量に応じたRLC PDU（Radio Link Control Protocol Data Unit）のヘッダ（header）を、上位レイヤから入力されるデータパケットに付与する処理（図１に示すRLC PDU作成処理）が必要となる。つまり、UEでは、Uplink Scheduling Grantの受信後には、MACサブレイヤのみでなく、RLCサブレイヤでも送信データ（上り回線データ）の送信処理が発生する。

　また、Dynamic Schedulingでは、図１に示すように、UEは、データパケットを送信する送信時間単位（例えば、送信時間間隔（TTI：Transmission Time Interval）の時間単位）毎にUplink Scheduling Grant（又は、下り回線における割当情報）を受信する必要がある。つまり、UEは、データパケットの送信タイミング毎にUplink Scheduling Grantを受信してからデータパケットの送信処理を行う必要がある。よって、音声サービスのように、ある程度一定のタイミング及びデータ量でデータパケットが送受信される場合には、Dynamic Schedulingでは、データパケットの送受信の度にeNBとUEとの間でスケジューリング処理が発生するので非効率となる。

　そこで、LTEでは、音声サービス向けのスケジューリング方法として、Semi-Persistent Schedulingが標準化されている。Semi-Persistent Schedulingでは、eNBは、図２に示すように、上り回線で送信機会を与えるUEに対して割り当てた共通チャネルの情報及び送信周期等を含むSemi-Persistent Schedulingに関する情報（以下、SPS情報という）、TBサイズ等をスケジューリング情報（Uplink Scheduling Grant）としてUEに対して通知する。そして、Uplink Scheduling Grantの通知によって、Semi-Persistent SchedulingについてNegotiationが成立すると、図２に示すように、UEは、SPS情報に基づいて、Uplink Scheduling Grant無しで無線リソースを継続して一定期間（複数のTTI）使い続ける。つまり、Semi-Persistent Schedulingでは、eNBは、UEに対して、一定周期毎に無線リソースの割当（スケジューリング）を行う。

　また、LTEシステムの発展形であるLTE-Advancedシステムでは、LTEシステムと比較して、ユーザデータ（U-plane）の処理遅延（U-plane latency）の更なる低減が要求されている（例えば、非特許文献３参照）。

3GPP TS 36.300 V9.2.0, (2009-12) 3GPP TS 36.321 V9.1.0, (2009-12) 3GPP TS 36.913 V9.0.0, (2009-12)

　非特許文献１及び２に開示されたLTEシステムでは、Semi-Persistent SchedulingについてNegotiationを行うタイミングが規定されていない。このため、音声サービスが開始されてから、一定期間経過後にSemi-Persistent SchedulingについてNegotiationが行われる場合もあり得る。この場合、UEでのデータパケットの初回送信時には、Semi-Persistent SchedulingについてNegotiationが成立するまで、データの処理遅延が発生する可能性がある。なお、図２では、Dynamic Schedulingと同様にUEからBSRの通知を受けてからNegotiationを行うものとしているが、この場合もデータの処理遅延が発生するのは同様である。

　ここで、音声サービスではリアルタイム性を要求される。よって、音声サービス向けのスケジューリング方法であり、無線リソースを一定期間継続して割り当てるような静的な無線リソース割当を行うSemi-Persistent Scheduling時には、データの処理遅延（U-plane latency）をLTEシステムよりも更に低減することが特に望まれる。

　しかしながら、非特許文献１及び２に開示されたLTEシステムでは、上述したように、Semi-Persistent Schedulingにおいて、初回送信時にデータの処理遅延が発生しやすくなる課題がある。

　本発明の目的は、Semi-Persistent Scheduling時に、データの処理遅延（U-plane latency）をLTEシステムよりも低減することができる基地局装置及びスケジューリング方法を提供することである。

　本発明の第１の態様に係る基地局装置は、端末装置に対してSemi-Persistent Schedulingを行う基地局装置であって、前記端末装置が利用するサービスのサービス種別に応じて、前記端末装置が送信する上り回線データのスケジューリングを行うスケジューラと、前記スケジューラにおけるスケジューリング結果を示すスケジューリング情報を前記端末装置に送信する送信手段と、を具備し、前記スケジューラは、前記端末装置がSemi-Persistent Schedulingに対応するサービスを利用する場合、前記基地局装置と前記端末装置との間におけるSemi-Persistent Schedulingに対応するサービスの無線ベアラの確立をトリガとして、Semi-Persistent Schedulingを行う構成を採る。

　本発明の第２の態様に係るスケジューリング方法は、端末装置に対してSemi-Persistent Schedulingを行う基地局装置で用いられるスケジューリング方法であって、前記基地局装置が、前記端末装置が利用するサービスのサービス種別に応じて、前記端末装置が送信する上り回線データのスケジューリングを行うスケジューリングステップと、前記基地局装置が、前記スケジューリングステップにおけるスケジューリング結果を示すスケジューリング情報を前記端末装置に送信する送信ステップと、を具備し、前記スケジューリングステップは、前記端末装置がSemi-Persistent Schedulingに対応するサービスを利用する場合、前記基地局装置と前記端末装置との間におけるSemi-Persistent Schedulingに対応するサービスの無線ベアラの確立をトリガとして、Semi-Persistent Schedulingを行うようにする。

　本発明によれば、Semi-Persistent Scheduling時に、データの処理遅延（U-plane latency）をLTEシステムよりも低減することができる。

Dynamic Schedulingの処理を示す図 Semi-Persistent Schedulingの処理を示す図 本実施の各形態に係る通信プロトコルスタックを示す図 本発明の実施の形態１に係るeNBの構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るUEの構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るSemi-Persistent Schedulingの処理を示す図 本発明の実施の形態１に係る通信プロトコルスタックにおけるデータのやり取りを示す図 本発明の実施の形態２に係るSemi-Persistent Schedulingの処理を示す図

　以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

　本発明の各実施の形態に係る通信システムでは、図３に示す通信プロトコルスタックを用いる。すなわち、図３に示すように、後述するeNB１００（図４）及び後述するUE２００（図５）における通信プロトコルスタックは、レイヤ１（物理レイヤ）、レイヤ２（データリンクレイヤ）、及び、レイヤ２よりも上位のレイヤ（上位レイヤ）から構成される。また、レイヤ２は、MACサブレイヤ、RLCサブレイヤ及びPDCPサブレイヤから構成される。以下の説明では、本発明に密接に関連するレイヤ２（MACサブレイヤ、RLCサブレイヤ、PDCPサブレイヤ）における処理について主に説明する。

　また、本発明の各実施の形態に係るシステムでは、eNB１００（図４）は、UE２００（図５）に対して、Dynamic Scheduling又はSemi-Persistent Schedulingのうちいずれかのスケジューリングを行う。例えば、eNB１００は、音声サービスを利用するUE２００に対しては、音声サービス向けのスケジューリング方法であるSemi-Persistent Schedulingを行う。そして、図３に示すように、eNB１００は、スケジューリング情報をMACサブレイヤで送信し、UE２００は、eNB１００からのスケジューリング情報をMACサブレイヤで受信する。

　（実施の形態１）
　本実施の形態に係るeNB１００の構成を図４に示す。なお、以下の説明では、eNB１００における、UE２００（図５）が送信するデータ（上り回線データ）のスケジューリング処理について主に説明する。

　図４に示すeNB１００において、無線ベアラ確立制御部１０１は、eNB１００とUE２００との間の無線ベアラ（Radio Bearer）の確立を制御する。具体的には、UE２００は、或るサービスの開始要求（サービス要求）をネットワーク側（eNB１００）に通知することで、そのサービスの無線ベアラ確立を要求する。そこで、無線ベアラ確立制御部１０１は、UE２００からのサービス要求に基づいて、eNB１００とUE２００との間の無線ベアラ確立を制御する。無線ベアラ確立制御部１０１は、eNB１００とUE２００との間の無線ベアラが確立された場合、無線ベアラが確立された旨を示す情報をスケジューラ１０２に出力する。

　スケジューラ１０２は、無線ベアラ確立制御部１０１から入力される、無線ベアラの確立に関する情報に基づいて、UE２００に対する無線リソース（例えば、共通チャネル）の割当（スケジューリング）を行う。具体的には、スケジューラ１０２は、確立された無線ベアラに対応するサービス（つまり、UE２００が利用するサービス）のサービス種別に応じて、UEが送信するデータ（上り回線データ）に対する無線リソースの割当（スケジューリング）を行う。

　例えば、eNB１００とUE２００との間で、Dynamic Schedulingに対応するサービスの無線ベアラが確立された場合、スケジューラ１０２は、図１と同様、UE２００から通知されるBSRに基づいて、UE２００が送信するデータ（上り回線データ）に対する無線リソースの割当（スケジューリング）を行う。そして、スケジューラ１０２は、スケジューリング結果として、TBサイズ等を示すUplink Scheduling Grantを無線処理部１０３に出力する。

　一方、eNB１００とUE２００との間で、Semi-Persistent Schedulingに対応するサービス（例えば、音声サービス）の無線ベアラが確立された場合、スケジューラ１０２は、無線ベアラが確立された旨を示す情報が無線ベアラ確立制御部１０１から入力されると、UE２００が送信するデータ（上り回線データ）に対する無線リソースの割当（スケジューリング）を行う。つまり、eNB１００とUE２００との間で、Semi-Persistent Schedulingに対応するサービスの無線ベアラが確立された場合には、スケジューラ１０２は、UE２００からのBSR（図２に示すBSR）を受信することなく、UE２００の上り回線データのスケジューリングを行う。つまり、スケジューラ１０２は、UE２００がSemi-Persistent Schedulingに対応するサービスを利用する場合、eNB１００とUE２００との間におけるSemi-Persistent Schedulingに対応するサービス（音声サービス）の無線ベアラの確立をトリガとして、Semi-Persistent SchedulingのNegotiationを行う。そして、スケジューラ１０２は、スケジューリング結果として、送信周期、Semi-Persistent Scheduling C-RNTI（Cell-Radio Network Temporary Identifier）等のSemi-Persistent Schedulingに関する情報（SPS情報）、及び、TBサイズを示す情報を含むUplink Scheduling Grant（スケジューリング情報）を無線処理部１０３に出力する。従って、スケジューラ１０２は、図２に示した従来技術よりも早いタイミングからSemi-Persistent Schedulingによる通信を行うことができる。

　無線処理部１０３は、スケジューラ１０２から入力されるUplink Scheduling Grant等の制御信号にアップコンバート等の無線送信処理を施し、無線送信処理後の信号をアンテナ１０４を介してUEに送信する。また、無線処理部１０３は、UEからのデータ（上り回線データ）又は制御信号（例えば、BSR）をアンテナ１０４を介して受信し、受信信号にダウンコンバート等の無線受信処理を施す。

　このようにして、eNB１００は、Semi-Persistent Schedulingに対応するサービスの無線ベアラ確立をトリガとして、SPS情報を含むUplink Scheduling GrantをUE２００に通知する。

　なお、eNB１００は、上述した、上り回線の無線リソース割当に加え、下り回線の無線リソース割当も行う。具体的には、eNB１００のスケジューラ１０２は、UE２００からの制御信号（例えば、Measurement情報）に基づいて、UE２００宛てデータ（下り回線データ）に対する無線リソースの割当（スケジューリング）を行う。そして、スケジューラ１０２は、スケジューリング結果であるスケジューリング情報（例えば、Downlink assignment）を無線処理部１０３に出力し、無線処理部１０３は、UE２００宛てのデータ（下り回線データ）又は割当情報を、UE２００に送信する。

　なお、下り回線では、Semi-Persistent Schedulingに対応するサービスの無線ベアラ確立メッセージに、Semi-Persistent Schedulingの設定（Configuration）を含めてもよい。又は、下り回線では、Semi-Persistent Schedulingに対応するサービスの無線ベアラ確立後、Semi-Persistent Schedulingの再設定（Reconfiguration）を行ってもよい。

　次に、本実施の形態に係るUEの構成を図５に示す。なお、UE２００は、UE２００で行うサービス（音声サービス等）に対するサービス要求をネットワーク側（eNB１００）に通知することで、データの送受信を行う無線ベアラの確立を要求している。

　図５に示すUE２００において、無線処理部２０２は、アンテナ２０１を介して受信されるUplink Scheduling Grant等の制御信号にダウンコンバート等の無線受信処理を施し、無線受信処理後のUplink Scheduling GrantをMAC処理部２０３に出力する。また、無線処理部２０２は、MAC処理部２０３から入力されるデータ（上り回線データ）にアップコンバート等の無線送信処理を施し、無線送信処理後のデータをアンテナ２０１を介してeNB１００（図４）に送信する。

　MAC処理部２０３は、RLC処理部２０４から入力されるデータ（上り回線データ）に対して、MACサブレイヤにおける送信処理（MAC処理）を行って、MAC処理後のデータを無線処理部２０２に出力する。このとき、MAC処理部２０３は、無線処理部２０２から入力されるUplink Scheduling Grant（スケジューリング情報）に基づいて、上り回線データの送信タイミングになると、上り回線データの出力をRLC処理部２０４に指示することにより、RLC処理部２０４からデータ（RLC処理後の上り回線データ）を得る。また、MAC処理部２０３は、無線処理部２０２から入力されるUplink Scheduling GrantにSPS情報が含まれる場合（つまり、Semi-Persistent Scheduling時）には、SPS情報を含むUplink Scheduling Grant（スケジューリング情報）をRLC処理部２０４に出力する。

　RLC処理部２０４は、PDCP処理部２０５から入力されるデータ（上り回線データ）に対して、MACサブレイヤよりも上位のRLCサブレイヤにおける送信処理（RLC処理。例えば、RLC PDU作成処理）を行う。

　ここで、RLC処理部２０４は、MAC処理部２０３からSPS情報を含むUplink Scheduling Grantが入力された場合、MAC処理部２０３からの指示に依らず、PDCP処理部２０５から入力される上り回線データに対してRLC PDU作成処理を行う。具体的には、RLC処理部２０４は、上り回線データがRLCサブレイヤよりも上位のPDCPサブレイヤ（つまり、PDCP処理部２０５）から入力されてから、MAC処理部２０３から上り回線データの出力を指示されるまでの時間帯で、上り回線データに対してRLC処理（上り回線データの送信処理）を行う。例えば、RLC処理部２０４は、MAC処理部２０３からSPS情報を含むUplink Scheduling Grantが入力された後、PDCP処理部２０５から上り回線データが入力された時点（つまり、RLC処理が可能になった時点）でRLC処理を行ってもよい。なお、実際には、或る送信タイミングでは、上位レイヤからのデータ量が、送信可能なデータサイズ（TBサイズ）に満たない場合も有りうる。この場合、RLC処理部２０４は、送信可能なデータサイズよりも小さなデータパケットを作成する。

　そして、RLC処理部２０４は、MAC処理部２０３からの、上り回線データの出力を要求する指示に従って、RLC処理後の上り回線データをMAC処理部２０３に出力する。

　PDCP処理部２０５は、上位レイヤ処理部２０６から入力されるデータ（上り回線データ）に対して、PDCPサブレイヤにおける送信処理（PDCP処理）を行って、PDCP処理後のデータをRLC処理部２０４に出力する。

　上位レイヤ処理部２０６は、上り回線データに対する、アプリケーション等の上位レイヤにおける処理（上位レイヤ処理）を行い、上位レイヤ処理後のデータをPDCP処理部２０５に出力する。

　また、UE２００は、上述した、上り回線の送信処理に加え、下り回線の受信処理も行う。具体的には、図５に示すUE２００の無線処理部２０２は、eNB１００からのデータ（下り回線データ）を受信し、受信したデータをMAC処理部２０３に出力する。また、無線処理部２０２は、Dynamic Schedulingが行われる場合には、制御信号（例えば、BSR）をeNB１００に送信する。MAC処理部２０３は、無線処理部２０２から入力されるデータ（下り回線データ）に対してMAC処理を行って、MAC処理後のデータをRLC処理部２０４に出力する。また、RLC処理部２０４は、MAC処理部２０３から入力されるデータ（下り回線データ）に対してRLC処理を行って、RLC処理後のデータをPDCP処理部２０５に出力する。また、PDCP処理部２０５は、RLC処理部２０４から入力されるデータ（下り回線データ）に対してPDCP処理を行って、PDCP処理後のデータを上位レイヤ処理部２０６に出力する。また、上位レイヤ処理部２０６は、PDCP処理部２０５から入力される下り回線データに対する上位レイヤ処理を行う。

　次に、Semi-Persistent Scheduling時におけるeNB１００（図４）及びUE２００（図５）の処理の詳細について説明する。

　すなわち、eNB１００の無線ベアラ確立制御部１０１は、図６に示すように、eNB１００とUE２００との間で、Semi-Persistent Schedulingに対応するサービスの無線ベアラを確立する。

　次いで、eNB１００のスケジューラ１０２は、無線ベアラが確立された旨を示す情報が無線ベアラ確立制御部１０１から入力されると、UE２００が送信する上り回線データのスケジューリングを行う。そして、スケジューラ１０２は、スケジューリング結果としてSPS情報及びTBサイズ等を含むUplink Scheduling Grantを生成する。そして、図６に示すように、eNB１００は、生成したUplink Scheduling Grantを、UE２００に通知する。つまり、eNB１００は、図６に示すように、eNB１００とUE２００との間におけるSemi-Persistent Schedulingに対応するサービスの無線ベアラの確立をトリガとして、Semi-Persistent SchedulingのNegotiationを行い、スケジューリング結果であるUplink Scheduling GrantをUE２００に送信する。

　UE２００のMAC処理部２０３は、図６に示すように、eNB１００からのUplink Scheduling Grantを受信すると、データ（上り回線データ）の出力をRLC処理部２０４に指示する。そして、RLC処理部２０４は、MAC処理部２０３からの指示に従って、PDCP処理部２０５から入力され上り回線データに対してRLC PDU作成処理を行い、RLC PDU作成処理後の上り回線データをMAC処理部２０３に出力する。そして、MAC処理部２０３は、RLC処理部２０４から入力される上り回線データに対してMAC処理を行う。

　ここで、図２（従来のSemi-Persistent Scheduling）と図６（本実施の形態におけるSemi-Persistent Scheduling）とを比較する。図２では、eNBは、UEから通知されるBSRを受信した後にSemi-Persistent SchedulingのNegotiationを行い、スケジューリング結果であるUplink Scheduling GrantをUEに送信する。つまり、図２に示すeNBは、UEからのBSRの受信をトリガとして、UEに対するSemi-Persistent Schedulingを行う。これに対して、図６では、eNB１００は、eNB１００とUE２００との間の無線ベアラが確立されると、UEからBSRを受信することなく、Semi-Persistent Schedulingを行い、スケジューリング結果であるUplink Scheduling GrantをUEに送信する。つまり、eNB１００（スケジューラ１０２）は、Semi-Persistent Schedulingに対応するサービスの無線ベアラの確立をトリガとして、UE２００に対するSemi-Persistent Schedulingを行う。すなわち、eNB１００は、UEが本当にSemi-Persistent Schedulingでの通信を希望しているか否かに関わらず、無線ベアラが確立された直後にSemi-Persistent SchedulingのNegotiationを行う構成である。なお、Negotiationには、無線ベアラの確立で用いた情報を用いることができる。

　これにより、図６に示すeNB１００は、図２に示すeNBと比較して、無線ベアラが確立されてからUplink Scheduling GrantをUE２００に送信するまでの時間をより短縮することができる。つまり、図６では、図２と比較して、無線ベアラが確立されてから（サービス開始から）、Semi-Persistent SchedulingについてNegotiationが成立するまでの時間をより短縮することができる。よって、図６に示すUE２００は、図２に示すUEと比較して、無線ベアラが確立されてから上り回線データの初回送信までの時間をより短縮することができる。つまり、図６では、図２と比較して、データの初回送信時の処理遅延を低減することができる。Semi-Persistent Schedulingは音声データ等のやり取りを主な対象としているので、Dynamic Schedulingよりも初回送信時の処理遅延に対する要求が厳しい。そのため、本実施の形態のように、Semi-Persistent Schedulingでの通信の準備を進めておくことは、Semi-Persistent Schedulingの実用上大きな利益がある。

　また、図６において、UE２００のMAC処理部２０３は、eNB１００からのUplink Scheduling GrantにSPS情報が含まれる場合、SPS情報及びTBサイズ等を含むUplink Scheduling GrantをRLC処理部２０４に出力する。すなわち、図３に示すように、eNB１００及びUE２００のMACサブレイヤ間でスケジューリング情報（Uplink Scheduling Grant）のやり取りを行うとともに、UE２００ではMACサブレイヤからRLCサブレイヤにSPS情報が通知される。

　これにより、RLC処理部２０４（RLCサブレイヤ）は、eNB１００がUE２００に対してSemi-Persistent Schedulingを行うことを認識する。つまり、RLC処理部２０４は、Semi-Persistent Schedulingにおけるデータの送信周期、TBサイズ等を認識する。ここで、RLC処理部２０４では、PDCP処理部２０５から入力されるデータのデータサイズ、及び、Uplink Scheduling Grantに含まれるTBサイズが既知になれば、RLC PDU作成処理を行うことができる。よって、RLC処理部２０４では、SPS情報が入力された後、PDCP処理部２０５から上り回線データが入力されると、その上り回線データに対するRLC処理を行うことができる状態となる。そこで、RLC処理部２０４は、MAC処理部２０３からの上り回線データの出力の指示が入力されるまでに、上り回線データに対してRLC処理を行う。具体的には、RLC処理部２０４は、上り回線データがPDCP処理部２０５から入力されてから、MAC処理部２０３から上り回線データの出力を指示されるまでの時間帯で、上り回線データに対してRLC処理を行えばよい。例えば、図６では、RLC処理部２０４は、上り回線データがPDCP処理部２０５から入力された時点で、RLC PDU作成処理を行う。

　そして、図６では、RLC処理部２０４は、上り回線データの出力が指示されると（図６に示す制御信号により指示されると）、既にRLC PDU作成処理された上り回線データをMAC処理部２０３に出力する。すなわち、図６に示すように、RLC処理部２０４は、上り回線データの送信タイミング（MAC処理部２０３からの上り回線データの出力指示）に同期することなく、上り回線データに対してRLC処理を行う。つまり、RLC処理部２０４は、上り回線データの送信タイミング（上り回線データが送信されるTTI）に依らず、上り回線データに対するRLC処理を行う。

　このような処理を行っている理由を、以下で説明する。図１及び図２に示すように、LTEでは、eNB及びUEは、レイヤ２のMACサブレイヤでスケジューリング情報（Uplink Scheduling Grant）のやり取りを行う。また、図１及び図２に示すように、UEでは、データパケット（上り回線データ）の送信タイミングになると、MACサブレイヤからデータパケットの出力を要求する指示（図１及び図２に示す制御信号による指示）に従ってRLCサブレイヤでの送信処理（図１及び図２に示すRLC PDUの作成処理）が開始される。つまり、UE内のRLCサブレイヤでは、スケジューリング方法（Dynamic Scheduling又はSemi-Persistent Scheduling）を認識せずに送信処理が行われる。つまり、Semi-Persistent Scheduling時には一定期間における送信タイミングが予め設定されているにもかかわらず（つまり、実際にはRLCサブレイヤで送信タイミングまでに送信処理を行う余裕があるにもかかわらず）、RLCサブレイヤでは送信タイミングになってからでしか送信処理が行われない。このため、RLCサブレイヤではデータの処理遅延を更に低減させることが困難となる。

　そこで、図６に示すように、UE２００では、図２に示すUEと比較して、MACサブレイヤ（MAC処理部２０３）からRLCサブレイヤ（RLC処理部２０４）に上り回線データの出力指示（制御信号）が出力されてから、RLCサブレイヤ（RLC処理部２０４）からMACサブレイヤ（MAC処理部２０３）に上り回線データ（データパケット）が出力されるまでの時間をより短縮することができる。具体的には、図２に示すUEでは、MACサブレイヤからRLCサブレイヤに上り回線データの出力指示（制御信号）が出力されると、RLCサブレイヤでRLC PDU作成処理が行われ、RLC PDU作成処理後の上り回線データがMACサブレイヤに出力される。これに対して、図６に示すUE２００では、上り回線データのRLC PDU作成処理を事前に行うことで、MACサブレイヤからRLCサブレイヤに上り回線データの出力指示（制御信号）が出力された直後に、RLC PDU作成処理後の上り回線データがMACサブレイヤに出力される。このように、図６では、図２と比較して、RLCサブレイヤにおけるデータの処理遅延を低減することができる。上述したとおり、Semi-Persistent Schedulingは、音声のような遅延に対する要求の厳しいデータを主な対象としているので、RLCサブレイヤにおける処理遅延を低減することは、Semi-Persistent Schedulingの実用上、大きな利益がある。

　なお、RLC処理による処理遅延を避けるためには、RLC処理部２０４が上位のサブレイヤから上り回線データを受け取った後、MAC処理部２０３がRLC処理済の上り回線データの出力を指示してくるであろうタイミングまでの範囲内でRLC処理が完了すればよい。そのため、RLC処理部２０４は、その範囲内でRLC処理を行うタイミングを任意に設定することができる。

　このように、本実施の形態に係る通信システムでは、UE２００がSemi-Persistent Schedulingに対応するサービス（例えば、音声サービス）を利用する場合には、eNB１００（スケジューラ１０２）は、Semi-Persistent Schedulingに対応するサービスの無線ベアラ確立をトリガとして、UE２００の上り回線データのSemi-Persistent Schedulingを行い、スケジューリング結果であるUplink Scheduling GrantをUE２００に通知する。つまり、eNB１００は、UE２００からの報告（例えば、BSR）とは関係無く、Semi-Persistent Schedulingを開始することができる。これにより、上り回線では、LTEシステム（例えば、図２）と比較して、UE２００が送信する上り回線データの初回送信時における処理遅延の発生を抑えることができる。つまり、Semi-Persistent Schedulingの際、初回送信時におけるデータの処理遅延の発生を抑えることにより、データの処理遅延（U-plane latency）をLTEシステム（例えば図２）よりも低減することができる。

　また、本実施の形態に係る通信システムでは、UE２００（MAC処理部２０３）は、MACサブレイヤで受信したeNB１００からのスケジューリング情報（Uplink Scheduling Grant）にSPS情報が含まれる場合、SPS情報が含まれるスケジューリング情報を、RLCサブレイヤにも通知する。これにより、UE２００のRLCサブレイヤでは、Semi-Persistent Schedulingが行われることを認識して、上り回線データの送信タイミングに関係無く、RLC処理を行うことが可能となる。これにより、RLCサブレイヤでは、上り回線データの送信処理を行えるタイミングに自由度を持たせることが可能となる。よって、UE２００のRLCサブレイヤでは、MACサブレイヤからSPS情報が入力された後、MACサブレイヤから上り回線データの出力を指示された時点ではRLC処理が完了している可能性が高くなる。このように、上り回線では、Semi-Persistent Schedulingの際、RLCサブレイヤにおけるデータの処理遅延を改善することにより、RLCサブレイヤにおけるデータの処理遅延をLTEシステム（例えば図２）よりも低減することができる。

　よって、本実施の形態によれば、Semi-Persistent Scheduling時には、データの処理遅延（U-plane latency）をLTEシステムよりも更に低減することができる。

　なお、本実施の形態では、上り回線データのスケジューリングについて主に説明した。しかし、下り回線データのスケジューリングにも本発明を適用することができる。すなわち、eNB１００では、UE２００と同様にして、MACサブレイヤでやり取りされるスケジューリング情報（SPS情報）をRLCサブレイヤに通知する。これにより、eNB１００では、本実施の形態におけるUE２００と同様にして、RLCサブレイヤにおけるデータの処理遅延を改善させることができ、下り回線データの処理遅延をLTEシステムよりも低減することができる。

　また、本実施の形態では、SPS情報がMACサブレイヤからRLCサブレイヤに通知される場合について説明した。しかし、SPS情報は、MACサブレイヤに限らず、他のレイヤからRLCサブレイヤに通知されてもよい。例えば、SPS情報は、RRC（Radio Resource Control）レイヤからRLCサブレイヤに通知されてもよく、図７に示すように、複数のレイヤ（図７では、eNB及びUE内の上位レイヤ及びMACサブレイヤ）からRLCサブレイヤに通知されてもよい。

　（実施の形態２）
　本実施の形態では、UEが、同一プロセッサを用いて、上り回線データ及び下り回線データのレイヤ２における送受信処理を行う場合について説明する。

　UEが同一プロセッサを用いて上り回線データ及び下り回線データのレイヤ２における送受信処理を行うことは、回路規模の増大を防ぐ点及び消費電力の増大を防ぐ点で望ましい。また、UE内で上り回線データの送信処理及び下り回線データの受信処理が同一時刻で重複して発生した場合には、システム全体の効率を考慮するとUEの送信機会を無駄にしないことが重要であるので、通常は、受信処理よりも送信処理を優先させる。よって、UEでは、送信処理及び受信処理が同一時刻で重複して発生した場合には受信処理が遅延する可能性がある。

　そこで、本実施の形態に係るUEは、実施の形態１と同様の処理を行いつつ、送信処理及び受信処理が同一時刻で重複して発生した場合には、下り回線データの受信処理を上り回線データの送信処理よりも優先して行う。

　以下、本実施の形態について具体的に説明する。なお、以下の説明では、Semi-Persistent Scheduling時におけるeNB１００（図４）及びUE２００（図５）の処理の詳細について説明する。

　図８に示すように、eNB１００の無線ベアラ確立制御部１０１は、実施の形態１（図６）と同様、eNB１００とUE２００との間で、Semi-Persistent Schedulingに対応するサービスの無線ベアラを確立する。そして、eNB１００のスケジューラ１０２は、実施の形態１と同様、eNB１００とUE２００との間でSemi-Persistent Schedulingに対応するサービスの無線ベアラの確立をトリガとして、Semi-Persistent Schedulingを行い、スケジューリング結果であるUplink Scheduling GrantをUE２００に送信する。

　また、スケジューラ１０２は、UE２００からの制御信号（例えば、Measurement情報）に基づいて、UE２００宛ての下り回線データのスケジューリング（下り回線の共有チャネルの割当）を行う（図示せず）。そして、スケジューラ１０２は、スケジューリング結果である割当情報（例えば、Downlink assignment）をUE２００に送信する（図示せず）。

　次いで、図８に示すように、UE２００のMAC処理部２０３は、実施の形態１（図６）と同様、eNB１００からのUplink Scheduling Grantを受信すると、データ（上り回線データ）の出力をRLC処理部２０４に指示する。また、MAC処理部２０３は、実施の形態１と同様、eNB１００からのUplink Scheduling GrantにSPS情報が含まれる場合、SPS情報及びTBサイズ等を含むUplink Scheduling GrantをRLC処理部２０４に出力する。そして、RLC処理部２０４は、実施の形態１と同様、上り回線データがPDCP処理部２０５から入力されてから、MAC処理部２０３から上り回線データの出力を指示されるまでの時間帯で、上り回線データに対してRLC処理を行う。

　また、UE２００は、Downlink assignmentに基づいて、eNB１００から送信される下り回線データ（図８に示す点線矢印）を受信する。そして、UE２００は、図８に示すように、レイヤ２の各サブレイヤ（MACサブレイヤ、RLCサブレイヤ、PDCPサブレイヤ）、及び、レイヤ２よりも上位のレイヤで、eNB１００からの下り回線データに対して受信処理を行う。例えば、UE２００は、図８に示すTTI１で受信した下り回線データに対して、受信処理（図８に示す点線で囲まれた処理）を施す。

　ここで、図８に示すTTI１で受信した下り回線データの受信処理後に、上り回線データが上位レイヤからPDCPサブレイヤを介してRLCサブレイヤに入力されている。つまり、図８に示すTTI１では、上り回線データの送信処理と下り回線データの受信処理とは重複しない。よって、RLC処理部２０４は、図８に示すTTI１で受信した下り回線データの受信処理後に、PDCPサブレイヤから入力される上り回線データに対して、実施の形態１と同様、MAC処理部２０３からの上り回線データの出力指示（図８に示すTTI2内の制御信号）に依らず、RLC PDU作成処理を行う。そして、RLC処理部２０４は、図８に示すTTI２でのMAC処理部２０３からの上り回線データの出力指示（制御信号）に従って、LC PDU作成処理後の上り回線データをMAC処理部２０３に出力する。

　次いで、図８に示すTTI２でも、UE２００は、eNB１００から送信される下り回線データ（図８に示す点線矢印）を受信する。ただし、図８に示すTTI2では、下り回線データの受信タイミングと、上り回線データが上位レイヤからPDCPサブレイヤを介してRLCサブレイヤに入力されるタイミングがほぼ同一時刻となる。つまり、図８に示すTTI２では、上り回線データの送信処理と下り回線データの受信処理とが重複する状態となる。

　ここで、RLC処理部２０４は、実施の形態１と同様、Semi-Persistent Schedulingが行われることを認識している。よって、RLC処理部２０４は、図８に示すTTI２でPDCP処理部２０５から上り回線データが入力されてから、その上り回線データの出力をMAC処理部２０３に指示されるであろうタイミングまでにRLC処理が完了させられる時間帯の範囲内であれば、任意のタイミングで上り回線データの送信処理を行うことができる。

　そこで、RLC処理部２０４は、図８に示すTTI２でPDCP処理部２０５から上り回線データが入力されてから、TTI３でその上り回線データの出力をMAC処理部２０３に指示されるまでにRLC処理が完了させられる時間帯では、上り回線データの送信処理（RLC PDU作成処理）よりも、下り回線データの受信処理（図８に示す点線で囲まれた処理）を優先して行う。そして、RLC処理部２０４は、TTI２での下り回線データの受信処理が完了後、上り回線データの送信処理を行う。すなわち、RLC処理部２０４は、上り回線データの処理を許容範囲内で遅延させ、それによって生じた空き時間において下り回線データの処理を優先して行う。

　図８に示すように、TTI３でMAC処理部２０３に上り回線データの出力を指示される時刻までに、上り回線データのRLC処理が完了している。つまり、RLC処理部２０４では、上り回線データの送信タイミングまでに上り回線データの送信処理が行える場合には、下り回線データの受信処理を先に行ってもUE２００の送信機会を無駄にすることはない。

　このように、UE２００は、実施の形態１と同様、eNB１００からのスケジューリング情報（Uplink Scheduling Grant）にSPS情報が含まれる場合、そのスケジューリング情報をRLCサブレイヤ１に出力する。更に、UE２００は、実施の形態１と同様、RLCサブレイヤにスケジューリング情報が入力された場合、RLCサブレイヤにおいて、上り回線データがPDCPサブレイヤから入力されてから、MACサブレイヤから上り回線データの出力を指示されるまでにRLC処理が完了させられる時間帯のいずれかで、上り回線データの送信処理を行う。

　これにより、RLCサブレイヤでは、実施の形態１と同様、上り回線データの送信処理を行えるタイミングに自由度を持たせることが可能となる。よって、UE２００内で送信処理及び受信処理が重複して発生した場合には、上述したように、UE２００全体では受信処理よりも送信処理を優先させるものの、RLCサブレイヤでは、送信処理よりも受信処理を優先して行うことが可能となる。

　すなわち、UE２００では、UE２００の送信機会を無駄にすることなく、かつ、下り回線データの受信処理の遅延を抑えて、同一プロセッサを用いて上り回線データ及び下り回線データのレイヤ２における送受信処理を行うことが可能となる。

　また、実施の形態１と同様、上り回線では、LTEシステム（例えば、図２）と比較して、UE２００が送信する上り回線データの初回送信時における処理遅延の発生を抑えることができる。また、実施の形態１と同様、上り回線では、Semi-Persistent Schedulingの際、RLCサブレイヤにおけるデータの処理遅延を改善することにより、RLCサブレイヤにおけるデータの処理遅延をLTEシステム（例えば図２）よりも低減することができる。つまり、本実施の形態（図８）では、実施の形態１と同様、データの処理遅延（U-plane latency）をLTEシステム（例えば図２）よりも低減することができる。

　このようにして、本実施の形態によれば、UEが同一プロセッサを用いて上り回線データ及び下り回線データのレイヤ２における処理を行う場合でも、Semi-Persistent Scheduling時には、回路規模及び消費電力を増大させることなく、データの処理遅延（U-plane latency）をLTEシステムよりも低減することができる。

　なお、本実施の形態では、UEにおける上り回線の送信処理と下り回線の受信処理とが重複して発生する場合について説明した。しかし、上り回線及び下り回線の双方でSemi-Persistent Schedulingを行う場合には、UEにおける上り回線データの送信タイミングと下り回線データの受信タイミングとが重複しないように、eNBがスケジューリングしてもよい。例えば、UEにおいて、上り回線データの送信処理と下り回線データの受信処理とが互いに１TTI（例えば、１TTI＝１ms）以上ずれると、送信処理と受信処理とが重複しない効果（処理遅延が発生しない効果）が十分に得られる。ここで、LTEでは、eNBにおけるスケジューリングの周期は１０ms～６４０msである（例えば、3GPP TS 36.913 V9.1.0を参照）。これより、eNBは、UEにおける上り回線データの送信タイミングと下り回線データの受信タイミング（eNBにおける下り回線データの送信タイミング）とを、スケジューリング周期よりも十分に小さい数ms（数TTI）だけずらすこと（異ならせること）は可能である。また、上り回線データ及び下り回線データの送信タイミングは、Uplink Scheduling Grant及びDownlink assignmentに基づいてそれぞれ決定され。よって、Uplink Scheduling Grant及びDownlink assignmentを生成するeNBは、上り回線データ及び下り回線データの送信タイミングの双方とも既知である。そこで、例えば、eNBは、UEにおける上り回線データの送信タイミングと下り回線データの受信タイミングとを、異なるTTI（異なる送信時間単位）にそれぞれ設定する。これにより、本実施の形態と同様、UEは、同一プロセッサを用いて上り回線データ及び下り回線データのレイヤ２における処理を行う場合でも、UE２００の送信機会を無駄にすることなく、かつ、下り回線データの受信処理の遅延を抑えることができる。

　又は、UEは、UE内のレイヤ２以外のレイヤでの処理遅延を考慮して、上り回線、下り回線、又は、上り回線及び下り回線の双方に対して、送信／受信タイミングを変更することを要求する制御信号（新たなシグナリング）をeNBに送信してもよい。すなわち、UEは、UE内のレイヤ２における送信処理と受信処理とが同一時刻に重複しないように、UE内のレイヤ２以外のレイヤでの処理遅延を考慮した送信／受信タイミングをeNBに要求する。そして、eNBは、UEから送信される制御信号に示される要求に基づいて、UEの送信／受信タイミングをスケジューリングする。この場合でも、本実施の形態と同様、UEは、同一プロセッサを用いて上り回線データ及び下り回線データのレイヤ２における処理を行う場合、UE２００の送信機会を無駄にすることなく、かつ、下り回線データの受信処理の遅延を抑えることができる。

　また、上述した実施の形態１及び２では、RLC処理を行うタイミングは、MAC処理部がRLC処理済の上り回線データの出力を指示してくるであろうタイミングまでにRLC処理が完了するようなタイミングとしていた。しかし、これに限るものではない。RLC処理を行うタイミングは、MAC処理部がRLC処理済の上り回線データの出力を指示してくるであろうタイミングまでに開始するとしてもよい。この場合、RLC処理を行うタイミングによっては、上り回線データが出力されるタイミングがMAC処理部からの指示があってから多少遅延する恐れがある。しかし、この場合であっても、従来のMAC処理部から上り回線データの出力の指示があってからRLC処理を開始する構成よりも遅延を減らすことができる。

　以上、本発明の各実施の形態について説明した。

　２０１０年４月２０日出願の特願２０１０－０９７０２４の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

　本発明は、Semi-Persistent Schedulingにより送受信を行う通信システム等に有用である。

　１００　eNB
　２００　UE
　１０１　無線ベアラ確立制御部
　１０２　スケジューラ
　１０３，２０２　無線処理部
　１０４，２０１　アンテナ
　２０３　MAC処理部
　２０４　RLC処理部
　２０５　PDCP処理部
　２０６　上位レイヤ処理部

Claims (7)

1. 　端末装置に対してSemi-Persistent Schedulingを行う基地局装置であって、
   　前記端末装置が利用するサービスのサービス種別に応じて、前記端末装置が送信する上り回線データのスケジューリングを行うスケジューラと、
   　前記スケジューラにおけるスケジューリング結果を示すスケジューリング情報を前記端末装置に送信する送信手段と、を具備し、
   　前記スケジューラは、前記端末装置がSemi-Persistent Schedulingに対応するサービスを利用する場合、前記基地局装置と前記端末装置との間におけるSemi-Persistent Schedulingに対応するサービスの無線ベアラの確立をトリガとして、Semi-Persistent Schedulingを行う、
   　基地局装置。
2. 　前記スケジューラは、更に、上り回線及び下り回線の双方でSemi-Persistent Schedulingを行う場合、前記端末装置における前記上り回線データの送信タイミングと、前記端末装置における下り回線データの受信タイミングとを異なるTTI（送信時間間隔）にそれぞれ設定する、
   　請求項１記載の基地局装置。
3. 　基地局装置から第１のサブレイヤで送信される前記スケジューリング情報を前記第１のサブレイヤで受信する受信手段と、
   　上位のサブレイヤから受け取った上り回線データに対して第２のサブレイヤでの送信処理を行った上で前記第１のサブレイヤに出力する第２のサブレイヤ処理手段と、
   　前記スケジューリング情報に基づいて定められる前記上り回線データの送信タイミングで、前記第２のサブレイヤへ前記上り回線データの出力を指示し、前記第２のサブレイヤから入力される前記上り回線データに対する第１のサブレイヤでの送信処理を行う第１のサブレイヤ処理手段と、を具備し、
   　前記第１のサブレイヤ処理手段は、前記スケジューリング情報にSemi-Persistent Schedulingに関する情報が含まれる場合、前記スケジューリング情報を前記第２のサブレイヤ処理手段に出力し、
   　前記第２のサブレイヤ処理手段は、前記スケジューリング情報が前記第１のサブレイヤ処理手段から入力された場合、前記第１のサブレイヤ処理手段からの指示を待たず、前記スケジューリング情報に基づいて決定したタイミングで前記第２のサブレイヤでの送信処理を開始する、
   　端末装置。
4. 　前記第２のサブレイヤ処理手段は、
   　前記上り回線データが前記上位のサブレイヤから入力されてから、前記第１のサブレイヤ処理手段から前記上り回線データの出力を指示されるタイミングまでの範囲内で前記第２のサブレイヤでの送信処理を開始すべきタイミングを決定し、
   　前記スケジューリング情報に基づいて前記第１のサブレイヤ処理手段から前記上位回線データの出力を指示されるタイミングを判断する、
   　請求項３記載の端末装置。
5. 　前記第２のサブレイヤ処理手段は、
   　前記上り回線データが前記上位のサブレイヤから入力されてから下り回線データの処理が要求された場合、前記上り回線データに対する前記第２のサブレイヤでの送信処理を開始するタイミングを、前記第１のサブレイヤ処理手段から前記上位回線データの出力を指示されるタイミングまでの範囲内で遅延させ、
   　前記第２のサブレイヤでの送信処理を開始するタイミングを遅延させたことによって生じる空き時間において、前記下り回線データの処理を行う、
   　請求項４記載の端末装置。
6. 　端末装置に対してSemi-Persistent Schedulingを行う基地局装置で用いられるスケジューリング方法であって、
   　前記基地局装置が、前記端末装置が利用するサービスのサービス種別に応じて、前記端末装置が送信する上り回線データのスケジューリングを行うスケジューリングステップと、
   　前記基地局装置が、前記スケジューリングステップにおけるスケジューリング結果を示すスケジューリング情報を前記端末装置に送信する送信ステップと、を具備し、
   　前記スケジューリングステップは、前記端末装置がSemi-Persistent Schedulingに対応するサービスを利用する場合、前記基地局装置と前記端末装置との間におけるSemi-Persistent Schedulingに対応するサービスの無線ベアラの確立をトリガとして、Semi-Persistent Schedulingを行う、
   　スケジューリング方法。
7. 　端末装置で用いられるスケジューリング方法であって、
   　基地局装置から第１のサブレイヤで送信される前記スケジューリング情報を前記第１のサブレイヤで受信する受信ステップと、
   　上位のサブレイヤから受け取った上り回線データに対して第２のサブレイヤでの送信処理を行った上で前記第１のサブレイヤに出力する第２のサブレイヤ処理ステップと、
   　前記スケジューリング情報に基づいて定められる前記上り回線データの送信タイミングで、前記第２のサブレイヤへ前記上り回線データの出力を指示し、前記第２のサブレイヤから入力される前記上り回線データに対する第１のサブレイヤでの送信処理を行う第１のサブレイヤ処理ステップと、を具備し、
   　前記第１のサブレイヤ処理ステップは、前記スケジューリング情報にSemi-Persistent Schedulingに関する情報が含まれる場合、前記スケジューリング情報を前記第２のサブレイヤに出力し、
   　前記第２のサブレイヤ処理ステップは、前記スケジューリング情報が前記第２のサブレイヤへ入力された場合、前記第１のサブレイヤからの指示を待たず、前記スケジューリング情報に基づいて決定したタイミングで前記第２のサブレイヤでの送信処理を開始する、
   　スケジューリング方法。

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