WO2012147479A1 - 移動通信システムにおける基地局及びリソース割当方法 - Google Patents

移動通信システムにおける基地局及びリソース割当方法 Download PDF

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WO2012147479A1
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user apparatus
allocated
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理香 鬼頭
耕平 清嶋
尚人 大久保
石井　啓之
義顕 大藤
幹生 岩村
アニール ウメシュ
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株式会社 エヌ・ティ・ティ・ドコモ
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W72/56—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on priority criteria
    • H04W72/566—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on priority criteria of the information or information source or recipient

Definitions

  • the present invention relates to a base station and a resource allocation method in a mobile communication system.
  • One technique for improving frequency utilization efficiency in mobile communication systems is frequency scheduling.
  • radio resources are dynamically allocated to users according to the priority according to the data type and the quality of the radio channel state. For example, which radio resource is allocated to which user is determined for each 1 ms subframe (TTI). Since how to allocate radio resources to users changes frequently, radio resources can be used flexibly.
  • voice data data with a small amount of data is generated periodically.
  • voice data data with a small amount of data is generated periodically.
  • the semi-persistent scheduling method is a method that can cope with such concerns.
  • one radio resource allocation is applied not only to one subframe but also to many subsequent subframes. That is, by periodically allocating a certain radio resource, overhead required for radio resource signaling is reduced. Therefore, if all user apparatuses in the mobile communication system are compatible with the semi-persistent scheduling method (SPS), the above-mentioned concerns can be solved by using SPS for voice data.
  • the semi-persistent scheduling method is not essential according to the 3GPP rules, the user equipment in the mobile communication system does not always support semi-persistent scheduling. If all user apparatuses do not support SPS, it is necessary to allocate radio resources by the dynamic scheduling method after all. However, in that case, it is necessary to designate radio resources one by one for each piece of audio data with a small amount of data generated periodically, and in addition to increasing overhead, the radio resources cannot be effectively used. Is concerned.
  • the amount of overhead is not constant, and in the case of a long-term evolution (LTE) mobile communication system, 1 to 3 symbols are transmitted from a control signal (PCFICH) in one subframe formed of 10 or more symbols. , PHICH, PDCCH, etc.) (overhead).
  • PCFICH control signal
  • PHICH PHICH
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • the amount of overhead varies depending on the number of users in the cell and the cell radius. The larger the number of users in a cell, the amount of data traffic, the number of simultaneously multiplexed users per subframe, the cell radius, etc., the larger the amount of overhead, which causes a decrease in throughput.
  • the LTE system is described in Non-Patent Document 1, for example.
  • scheduling is performed for each subframe (TTI) of 1 ms, and control information (for example, PDCCH) indicating radio resource allocation content is notified to the user apparatus.
  • control information for example, PDCCH
  • the user apparatus transmits an uplink signal (PUSCH) using the radio resource indicated by the control information.
  • N the number of users who can specify radio resources in one subframe
  • Figure 1 shows how various user equipments (UE1-UE60) are transmitting audio data in 20 ms.
  • UE1-UE60 user equipments
  • a base station is: A scheduling unit that generates uplink grant information indicating that uplink radio resources are allocated to a user equipment of a first multiplexing number or less; A transmission unit for transmitting a control signal including the uplink grant information to a user apparatus; A receiving unit that receives an uplink signal transmitted by a user apparatus according to the uplink grant information, and the user apparatus that transmits small data is present in a second multiplex number that is smaller than the first multiplex number and smaller. If there is a user device that transmits data that is not present, the scheduling unit has uplink radio resources between the second multiplex number of user devices that transmit periodic data and the user device that transmits data that is not small. This is a base station in a mobile communication system that generates uplink grant information indicating that it is assigned.
  • uplink radio resources when radio resources are allocated to small data, uplink radio resources can be used effectively.
  • the number of multiplexed voice users who transmit periodic data such as voice data is in principle limited to the maximum number of multiplexed voice users less than the “maximum number of multiplexed users” in the subframe.
  • the “maximum number of multiplexed users” described here is fixedly set or the limit number of PDCCHs that can be multiplexed is considered.
  • the maximum number of multiplexed voice users may be dynamically changed according to the number of voice users, the voice bearer control channel (PDCCH) usage rate, and the like.
  • the maximum voice user multiplexing number when the maximum user multiplexing number is 4, the maximum voice user multiplexing number may be set to 3 and the maximum multiplexing number of data other than voice data may be set to 1 at the time of congestion.
  • the maximum number of multiplexed audio data may be set to 2 during non-congested times, and the maximum number of multiplexed data other than audio may be set to 2.
  • voice data or voice packets will be described. However, voice data or voice packets are only an example, and this embodiment can be applied to all bearers that generate only small data. It is.
  • the number of multiplexed voice users is limited to a maximum number of multiplexed voice users that is less than the maximum number of multiplexed users.
  • radio resources are not allocated to voice users beyond that.
  • the audio data includes not only audio data at the time of initial transmission but also audio data by retransmission (which consumes PDCCH).
  • radio resources are allocated to voice users exceeding the maximum number of multiplexed voice users.
  • Base station 2 Example of operation 2.1 When there are voice users and non-voice users 2.2 When there are only voice users Modified example 3.1 Modified example considering retransmission 3.2 Modified example considering PDCCH resource allocation
  • FIG. 2 shows a functional block diagram of a base station used in the embodiment.
  • FIG. 2 shows processing units particularly related to the embodiment, among the processing units that realize various functions provided in the base station of the mobile communication system.
  • the illustrated base station is a base station in a long-term evolution (LTE) mobile communication system, but may be a base station in another mobile communication system.
  • FIG. 2 shows an uplink signal reception unit 201, an uplink quality measurement unit 203, a user multiplexing number control unit 205, a scheduling unit 207, a TFR selection unit 211, a downlink signal generation unit 213, and a downlink signal transmission unit 215.
  • LTE long-term evolution
  • the uplink signal reception unit 201 receives an uplink signal from the user apparatus UE and converts it into a baseband signal. Therefore, the uplink signal reception unit 201 has a function of filtering the received radio signal, a function of converting an analog signal into a digital signal, a function of demodulating the received signal, a function of channel decoding the received signal, and the like.
  • the uplink signal generally includes a control signal, a pilot signal, a data signal, and the like.
  • the user apparatus UE may be any appropriate communication apparatus that communicates with a base station through a radio link, and may be a mobile terminal or a fixed terminal. Specifically, the user apparatus UE is a mobile phone, an information terminal, a high-function mobile phone, a smartphone, a tablet computer, a personal digital assistant, a portable personal computer, or the like, but is not limited thereto.
  • the uplink quality measurement unit 203 measures the uplink radio channel state based on the received uplink signal.
  • the uplink radio channel state may be derived from the reception level of the pilot signal included in the received uplink signal.
  • the reception level may be expressed in any suitable amount known to those skilled in the art. As an example, the reception level is broadly defined as an amount representing the quality of the radio channel state regardless of whether it is an instantaneous value or an average value.
  • the received electric field strength RSSI, the desired wave received power RSCP, the path loss, It may be expressed by SNR, SIR, SINR, Ec / N 0 , RSRP, RSRQ, E b / N 0 or the like.
  • the desired wave in RSCP, SNR, SIR, SINR, etc. may be, for example, the power of a shared data channel (PUSCH, PDSCH), pilot signal (sounding reference signal (SRS), demodulation reference signal (DMRS), cell-specific The power of the reference signal or user-specific reference signal may be
  • the user multiplex number control unit 205 controls the maximum voice user multiplex number N VOICE which is smaller than the maximum user multiplex number N MAX and notifies the scheduling unit 207 of it.
  • the maximum user multiplexing number N MAX is the maximum number of user apparatuses that can transmit data in the same subframe in the uplink.
  • the maximum voice user multiplexing number N VOICE is the maximum number of user apparatuses that can transmit periodic data in the same subframe in the uplink.
  • Periodic data is data that occurs periodically and is typically audio data. In the following description, for the sake of simplification, the case where the user communicates audio data will be described as an example. However, the present embodiment is not limited to audio data, and is applicable to any communication in which data of a small size is periodically generated. Is possible.
  • the maximum user multiplexing number N MAX is maintained at a constant value, but the maximum voice user multiplexing number N VOICE may be variably controlled or may be maintained constant. In the case of variable control, for example, the maximum user multiplexing number N MAX is 4, and the maximum voice user multiplexing number N VOICE is set to 3, 2, 1 depending on the number of users transmitting voice data in the cell. May be controlled (Maximum voice user multiplexing number N VOICE is 3 when the number of users transmitting voice data is large, and Maximum voice user multiplexing number N VOICE is 1 when the number of users transmitting voice data is small. is there).
  • the maximum user multiplexing number N MAX and the maximum voice user multiplexing number N VOICE are merely examples, and other values may be used. Furthermore, the maximum number of multiplexed voice users N VOICE may be controlled depending on the traffic volume as well as the number of voice users.
  • the number of users who communicate voice data may be the number of users for which voice bearers are set, or may be a user whose voice bearer is set for the current time in the talk spurt period.
  • a talk spurt period that is an occurrence period
  • a silent period that is a silent period alternately occur
  • the talk spurt period for example, at a constant cycle such as 20 ms. Audio data is generated.
  • the logical channel group LCG has a priority according to the logical channel to which specific data is mapped.
  • the priority of the LCG associated with the voice data is the LCG associated with the data for data communication. Higher than the ones.
  • the scheduling coefficient may be calculated by, for example, the MaxC / I method or the proportional fairness method.
  • the base station receives a notification of a quality of service class indicator (QCI) from the core network regarding information communicated by the user.
  • QCI quality of service class indicator
  • This QCI represents the priority of the traffic type.
  • the base station multiplies the user's scheduling coefficient by a factor according to the QCI so that the scheduling coefficient takes a value according to the priority of the QCI. Further, by changing parameters used for calculating the scheduling coefficient based on the QCI, the scheduling frequency and the like can be controlled in accordance with the QCI. Scheduling is performed based on a plurality of logical channel groups LCG corresponding to the QCI.
  • radio resources are allocated from data belonging to the LCG having a higher priority. Note that this embodiment can be widely applied not only when radio resources are allocated based on a scheduling coefficient, but also when radio resources are allocated based on an arbitrary algorithm that prioritizes a voice bearer separately from the scheduling coefficient.
  • Scheduling section 207 preferentially allocates radio resources to users whose scheduling coefficients are relatively large (or hard-decisionally determined to have high priority). The way of allocating radio resources in the uplink is notified to the user apparatus by the control signal as uplink grant information.
  • the scheduling unit 207 has user devices that transmit voice data more than the voice user multiplexing number N VOICE and user devices that transmit aperiodic data that is not voice data. In this case, uplink radio resources are allocated to the user equipment of the voice user multiplexing number N VOICE that transmits voice data and one or more user apparatuses that transmit aperiodic data.
  • radio resources are allocated according to priority to the number of user apparatuses calculated by subtracting the number of user apparatuses performing retransmission from the total number of user apparatuses that have calculated scheduling coefficients. It is done. As will be described in the modification, in the allocation of radio resources, retransmission data has higher priority than non-retransmission data.
  • the downlink signal generation unit 213 generates a downlink signal including a control signal and a data signal.
  • the control signal indicates how radio resources are allocated to the user equipment.
  • this control signal includes at least a physical downlink control channel (PDCCH). More precisely, the channel to which the control signal is sent is not only the PDCCH, but also PCFICH for transmitting a format indicator (CFI) indicating the number of OFDM symbols to which the PDCCH is mapped, and uplink data received by the base station It includes a channel (PHICH) for sending acknowledgment information indicating an acknowledgment or a negative response to the signal (PUSCH). .
  • the control signal in this embodiment includes uplink or downlink grant information.
  • the base station determines the priority of each user apparatus UE to be scheduled.
  • the user apparatus that is the target of scheduling is a user apparatus that has data to be transmitted in the uplink.
  • the priority is determined according to the logical channel group LCG and the scheduling coefficient of data transmitted by the user apparatus UE.
  • the priority of periodically generated periodic data such as audio data is higher than the priority of non-periodic data that does not occur at periodic timing. Strictly speaking, the data is retransmitted periodic data, retransmitted aperiodic data, non-retransmitted periodic data, and non-retransmitted aperiodic data in descending order of priority.
  • each user apparatus that transmits periodic data or non-periodic data is determined according to a scheduling coefficient.
  • a scheduling coefficient For simplification of explanation, a case where the user communicates voice data will be described as an example. However, the present embodiment is not limited to voice data, and can be applied to any signal that is generated periodically. is there. For example, a ping signal (PING) transmitted periodically to test the normality of the communication connection may be used.
  • PING ping signal
  • the base station determines a radio resource to be allocated to the user apparatus UE # x1 in a target subframe and a transmission format (data modulation scheme and channel coding rate) to be used.
  • the base station allocates radio resources to the user equipment up to the maximum user multiplexing number N MAX , even if there are more first and third user apparatuses than the maximum voice user multiplexing number N VOICE ,
  • the total number of first and third user apparatuses to which is assigned is limited to the maximum number of voice user multiplexing N VOICE .
  • PHICH control signal
  • NACK negative acknowledgment
  • PHICH retransmission is performed using the same number of resource blocks and MCS as before.
  • this retransmission method is referred to as “PHICH retransmission”. That is, in the case of PHICH retransmission, the base station can notify that the user apparatus should retransmit without using the PDCCH resource.
  • FIG. 6A and FIG. 6B show a flowchart of an operation example used in this modification. Generally, it is the same as that shown in FIGS. 3A and 3B, except that step S601 is added.
  • step S601 when the data of the user apparatus UE # x is not transmitted by PHICH retransmission, the flow proceeds to step S315, and the described processing is performed.
  • the case other than the PHICH retransmission is specifically a grant retransmission or non-retransmission.
  • the flow proceeds to step S319, the number of assigned users I is increased, and radio resources are secured in step S321.
  • the described processing is performed.
  • the value to be set may be a fixed value as in the case of the voice user multiplexing number N VOICE , or may be variably controlled according to the number of voice users in the cell. Also, the amount of PDCCH radio resources (number of CCEs) I VOICE and PDCCH actually allocated to the voice user is set to zero. Regardless of whether or not the user is a voice user, the radio resource amount (number of CCEs) I PDCCH of PDCCH actually allocated is set to zero. The value of priority m is set to 1.
  • the present invention has been described above with reference to specific embodiments, they are merely illustrative and those skilled in the art will appreciate various variations, modifications, alternatives, substitutions, and the like.
  • the present invention may be applied to any appropriate mobile communication system that transmits and receives voice data.
  • the present invention has been described using specific numerical examples to facilitate understanding of the invention. However, unless otherwise specified, these numerical values are merely examples, and any appropriate value may be used. .
  • specific mathematical formulas have been described to facilitate understanding of the invention, these mathematical formulas are merely examples, unless otherwise specified, and any appropriate mathematical formula may be used.
  • the classification of the examples or items is not essential to the present invention, and the items described in two or more items may be used in combination as necessary.

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

　移動通信システムにおける基地局は、上りリンクの無線リソースが第1の多重数以下のユーザ装置に割り当てられることを示す上りグラント情報を生成するスケジューリング部と、上りグラント情報を含む制御信号をユーザ装置に送信する送信部と、ユーザ装置が送信した上り信号を受信する受信部とを有し、周期的に発生する周期データを送信するユーザ装置が第1の多重数より少ない第2の多重数以上存在し、かつ周期的ではないタイミングで発生する非周期データを送信するユーザ装置が存在していた場合、スケジューリング部は、周期データを送信する第2の多重数のユーザ装置と非周期データを送信するユーザ装置とに上りリンクの無線リソースが割り当てられることを示す上りグラント情報を生成する。

Description

移動通信システムにおける基地局及びリソース割当方法
　本発明は、移動通信システムにおける基地局及びリソース割当方法に関連する。
　移動通信システムにおける周波数利用効率を向上させる技術の1つとして、周波数スケジューリングがある。
　ダイナミックスケジューリング方式の場合、データ種別に応じた優先度及び無線チャネル状態の良否に応じて、無線リソースがユーザに動的に割り当てられる。例えば、どのユーザにどの無線リソースを割り当てるかが、1msのサブフレーム（TTI）毎に決定される。ユーザに対する無線リソースの割り当て方が頻繁に変わるので、無線リソースを柔軟に活用できる。
　一方、ユーザがやり取りするデータ種別は様々であり、音声データ又は音声パケット（VoIP）等のようにデータ量は少ないが遅延は短く制限されるものや、データ通信等のようにデータ量は多いが遅延はそれほど短くは制限されないものがある。音声データ（VoIP）等の場合、データ量の少ないデータが周期的に発生する。このような音声データについて、上記のダイナミックスケジューリング方式によりスケジューリングを行うと、周期的に発生する少ないデータ量の音声データ各々について、無線リソースを一々指定しなければならなくなる。この場合、通信するデータ全体に対して、無線リソースの通知に要するシグナリングのオーバーヘッドが大きくなり、無線リソースの利用効率が悪化してしまうことが懸念される。
　一方、セミパーシステントスケジューリング方式（SPS）は、このような懸念に対応できる方式である。セミパーシステントスケジューリング方式の場合、1回の無線リソースの割り当てが、1サブフレームだけでなく、以後の多数のサブフレームにも適用されるようにする。すなわち、ある一定の無線リソースを周期的に割り当てることで、無線リソースのシグナリングに要するオーバーヘッドを削減する。したがって、移動通信システムにおける全てのユーザ装置が、セミパーシステントスケジューリング方式（SPS）に対応していれば、音声データについてSPSを使用することで、上記の懸念を解消できる。
　しかしながら、セミパーシステントスケジューリング方式（SPS)は3GPP規定上必須ではないため、移動体通信システムにおけるユーザ装置がセミパーシステントスケジューリングに対応しているとは限らない。すべてのユーザ装置がSPSに対応していなければ、結局ダイナミックスケジューリング方式で無線リソース割り当てを行う必要がある。しかしながら、そうすると、周期的に発生する少ないデータ量の音声データ各々について無線リソースを一々指定しなければならず、オーバーヘッドが大きくなってしまうことに加えて、無線リソースを有効に利用できなくなってしまう問題が懸念される。
　なお、オーバーヘッドの量は一定ではなく、ロングタームエボリューション（LTE）方式の移動通信システムの場合、十数個のシンボルから形成される1サブフレームにおいて、1ないし3個のシンボルが、制御信号（PCFICH、PHICH、PDCCH等）（オーバーヘッド）に割り当てられる。このようなオーバーヘッドの量は、セル内のユーザ数やセル半径によって変化する。セル内のユーザ数、データのトラヒック量、1サブフレーム当たりの同時多重ユーザ数、セル半径等が大きいほど、オーバーヘッドの量は多くなり、スループットが低下してしまう原因となる。LTE方式については例えば非特許文献1に記載されている。
　ところで、LTE方式の移動通信システムでは、1msのサブフレーム（TTI）毎にスケジューリングが行われ、無線リソースの割り当て内容を示す制御情報（例えば、PDCCH）がユーザ装置に通知される。所定の期間経過後に（例えば、制御情報を受信して4ms後に）、その制御情報が示す無線リソースを用いてユーザ装置が上り信号（PUSCH）を送信する。1サブフレームにおいて無線リソースを指定できるユーザ数がNであったとする。音声データは、周期的に発生するので、その周期をTとすると、同時に音声サービスを利用できるユーザ数（すなわち、音声容量）は、N×Tとなる。例えば、N＝3人及びT＝20msの場合、音声容量は、3×20＝60人となる。
　図1は20msの間に様々なユーザ装置（UE1－UE60）が音声データを送信している様子を示す。上述したように音声データはデータ量が少ないので、上りリンクのサブフレームを、音声データを送信するユーザが占めてしまうと、そのサブフレームにおいて使用可能な無線リソースの一部が余り、無駄になってしまう。音声データは、リアルタイムに送受信しなければならないので、音声以外のデータよりも高い優先度を有する。したがって、音声データを通信するユーザと音声以外のデータを通信するユーザとが混在する場合、音声データのユーザに優先的に無線リソースが割り当てられ、図1に示すような無線リソースの余剰が生じ、無線リソースの利用効率が悪くなってしまう。この場合、下りリンクにおいて、無線リソースの割り当て内容を通知できるユーザ数Nを増やすことができれば、そのような懸念を解消できるかもしれない。しかしながら、それを行うには下りリンクの信号のフォーマットを規定する標準仕様を変更する必要が生じ、容易ではない。
3GPP　TS36．300　V8.11.0（2009－12）。
　一実施例による基地局は、
　上りリンクの無線リソースが第1の多重数以下のユーザ装置に割り当てられることを示す上りグラント情報を生成するスケジューリング部と、
　前記上りグラント情報を含む制御信号をユーザ装置に送信する送信部と、
　前記上りグラント情報にしたがってユーザ装置が送信した上り信号を受信する受信部と
　を有し、小さなデータを送信するユーザ装置が前記第1の多重数より少ない第2の多重数以上存在し、かつ小さくないデータを送信するユーザ装置が存在していた場合、前記スケジューリング部は、周期データを送信する前記第2の多重数のユーザ装置と小さくないデータを送信するユーザ装置とに上りリンクの無線リソースが割り当てられることを示す上りグラント情報を生成する、移動通信システムにおける基地局である。
　一実施例によれば、小さなデータに無線リソースを割り当てる場合において、上りリンクの無線リソースを有効に利用することができる。
20msの間に様々なユーザ装置が音声データを送信している様子を示す図。 実施例において使用される基地局の機能ブロック図。 基地局における動作例を示すフローチャート。 基地局における動作例を示すフローチャート。 本実施例により無線リソースが割り当てられた場合の上りリンクのサブフレームを模式的に示す図。 本実施例により無線リソースが割り当てられた場合の上りリンクのサブフレームを模式的に示す図。 変形例による動作例を示すフローチャート。 変形例による動作例を示すフローチャート。 ユーザ装置に無線リソースが割り当てられることを示す図。 別の変形例を説明するための図。 別の変形例による動作例を示すフローチャート。 別の変形例による動作例を示すフローチャート。 別の変形例による動作例を示すフローチャート。
　以下に説明する実施例では、音声データのような周期データを送信する音声ユーザの多重数が、原則として、サブフレームにおける「最大ユーザ多重数」より少ない最大音声ユーザ多重数に制限される。ただし、ここで述べた「最大ユーザ多重数」は固定的に定めている場合や、PDCCHを多重できる限界の数としている場合のどちらかが考えられる。また、無線リソースを指定する制御情報を送信するチャネル（PDCCH）のリソースが余る場合、最大音声ユーザ多重数を超える音声ユーザが多重されてもよい。これにより、周波数利用効率が向上する。最大音声ユーザ多重数は、音声ユーザ数や音声ベアラの制御チャネル(PDCCH)使用率等により動的に変更されてもよい。例えば、最大ユーザ多重数が4であった場合において、混雑時においては最大音声ユーザ多重数を3とし、音声データ以外のデータの最大多重数を1としてもよい。あるいは、非混雑時においては最大音声データ多重数を2とし、音声以外のデータの最大多重数2としてもよい。説明の簡明化のため、音声データ又は音声パケットを使用する例が説明されるが、音声データ又は音声パケットは単なる一例にすぎず、本実施例は、小さなデータのみ発生するすべてのベアラに適応可能である。本実施例では、音声ユーザの多重数は、最大ユーザ多重数より少ない最大音声ユーザ多重数に制限される。それ以上の音声ユーザには、原則として、無線リソースが割り当てられない。音声データは、初回送信時の音声データだけでなく、（PDCCHを消費する）再送による音声データも含まれる。本実施例において、最大音声ユーザ多重数の音声ユーザに無線リソースを割り当てた後、音声データ以外のデータを送信する非音声ユーザが存在しなかった場合、又は非音声ユーザに無線リソースを割り当てた後でも、無線リソースが余っている場合がある。そのような場合には、最大音声ユーザ多重数を超えて音声ユーザに無線リソースが割り当てられる。
　以下の観点から実施例を説明する。
　1．基地局
　2．動作例
　2．1　音声ユーザ及び非音声ユーザが存在している場合
　2．2　音声ユーザしか存在していなかった場合
　3．変形例
　3．1　再送を考慮する変形例
　3．2　PDCCHリソース割当量を考慮する変形例
　＜1．基地局＞
　図2は、実施例において使用される基地局の機能ブロック図を示す。図2には、移動通信システムの基地局に備わる様々な機能を実現する処理部の内、実施例に特に関連する処理部が示されている。図示の基地局は、説明の便宜上、例えばロングタームエボリューション（LTE）方式の移動通信システムにおける基地局であるとするが、他の移動通信システムの基地局でもよい。図2には、上り信号受信部201、上り品質測定部203、ユーザ多重数制御部205、スケジューリング部207、TFR選択部211、下り信号生成部213、下り信号送信部215が示されている。
　上り信号受信部201は、ユーザ装置UEからの上り信号を受信し、ベースバンド信号に変換する。したがって、上り信号受信部201は、受信した無線信号をフィルタリングする機能、アナログ信号をディジタル信号に変換する機能、受信した信号をデータ復調する機能、受信した信号をチャネル復号化する機能等を有する。上り信号は、一般的には制御信号、パイロット信号及びデータ信号等を含む。なお、ユーザ装置UEは、無線リンクを通じて基地局と通信する適切な如何なる通信装置でもよく、移動端末でも固定端末でもよい。ユーザ装置UEは、具体的には、携帯電話、情報端末、高機能携帯電話、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、パーソナルディジタルアシスタント、携帯用パーソナルコンピュータ等であるが、これらに限定されない。
　上り品質測定部203は、受信した上り信号に基づいて、上りリンクの無線チャネル状態を測定する。上りリンクの無線チャネル状態は、受信した上り信号に含まれているパイロット信号の受信レベルから導出されてもよい。受信レベルは、当業者に既知の適切な如何なる量で表現されてもよい。一例として、受信レベルは、瞬時値であるか平均値であるかを問わず、広く、無線チャネル状態の良否を表す量として定義され、例えば、受信電界強度RSSI、希望波受信電力RSCP、パスロス、SNR、SIR、SINR、Ec／N０、RSRP、RSRQ、Eb/N0等により表現されてもよい。RSCP、SNR、SIR、SINR等における希望波は、例えば、共有データチャネル（PUSCH、PDSCH）の電力でもよいし、パイロット信号（サウンディングリファレンス信号（SRS）、復調用リファレンス信号（DMRS）、cell-specificリファレンス信号、user-specificリファレンス信号）の電力でもよい。
　ユーザ多重数制御部205は、最大ユーザ多重数NMAXより少ない最大音声ユーザ多重数NVOICEを制御し、スケジューリング部207に通知する。最大ユーザ多重数NMAXとは、上りリンクにおける同一のサブフレームでデータを送信することが可能なユーザ装置の最大数である。最大音声ユーザ多重数NVOICEとは、上りリンクにおける同一のサブフレームで周期データを送信することが可能なユーザ装置の最大数である。周期データとは、周期的に発生するデータであり、典型的には音声データである。以下の説明では簡明化のため、ユーザが音声データを通信する場合を例にとって説明するが、本実施例は音声データに限定されず、周期的に小さなサイズのデータが発生する如何なる通信にも適用可能である。周期的でなくても低レートのデータ（サイズの小さなパケット）のみが発生することがわかっているベアラであれば適用できる。最大ユーザ多重数NMAXは一定の値に保たれるが、最大音声ユーザ多重数NVOICEは可変に制御されてもよいし、一定に維持されてもよい。可変に制御する場合、例えば、最大ユーザ多重数NMAXが4であり、セル内で音声データを送信するユーザ数に応じて、最大音声ユーザ多重数NVOICEを3、2、1とするように制御してもよい（音声データを送信するユーザ数が多い場合に最大音声ユーザ多重数NVOICEが3であり、音声データを送信するユーザ数が少ない場合に最大音声ユーザ多重数NVOICEが1である）。最大ユーザ多重数NMAX及び最大音声ユーザ多重数NVOICEの具体的な数値は単なる一例にすぎず、他の値が使用されてもよい。さらに、最大音声ユーザ多重数NVOICEは、音声ユーザ数だけでなく、トラヒック量に依存して制御されてもよい。
　なお、音声データを通信するユーザの数は、音声ベアラが設定されているユーザの数としてもよいし、音声ベアラが設定されているユーザのうち現時点がトークスパート期間であるユーザとしてもよい。通常、人間が会話を行う場合、発生区間であるトークスパート期間（talk spurt）及び無音区間であるサイレント期間（silent　period）が交互に生じ、トークスパート期間において、例えば20msのような一定の周期で音声データが発生する。
　スケジューリング部207は、通信するデータが存在するユーザ（ユーザ装置）について優先度を決定する。例えば、スケジューリング係数を算出し、スケジューリング係数の値の順にユーザを選択してもよい。スケジューリング係数を算出して優先度を決定するものに限らず、音声ベアラが優先してスケジューリングされるように優先度が決定されれば、いかなるアルゴリズムで算出されてもよい。スケジューリング部207は、スケジューリング係数を算出して優先度を決定するとすれば、論理チャネルグループ（Logical　Channel　Group：LCG）及びスケジューリング係数に基づいて、上りリンクの無線リソースをユーザ装置に割り当てる。スケジューリング係数は、スケジューリングを要求するリクエストの有無、論理チャネルグループLCG、瞬時的なデータレート、平均的なデータレート等に基づいて、適切な如何なる方法で計算されてもよい。論理チャネルグループLCGは、特定のデータがマッピングされる論理チャネルに応じた優先度であり、例えば、音声データに対応付けられているLCGの優先度は、データ通信のデータに対応付けられているLCGのものより高い。スケジューリング係数は、例えば、MaxC／I法やプロポーショナルフェアネス法（Proportional　Fairness）により計算されてもよい。
　基地局は、コアネットワークから、ユーザが通信する情報について、サービス品質（QoS）クラスインジケータ（QCI：Quality　of　Service　Class　Indicator）の通知を受ける。このQCIは、トラヒックの種類の優先度を表す。基地局は、ユーザのスケジューリング係数に、QCIに応じた因子を乗算し、スケジューリング係数が、QCIの優先度に応じた値をとるようにする。さらQCIに基づいて、スケジューリング係数の計算に用いるパラメータを変更することで、スケジューリングの頻度等をQCIに応じて制御することもできる。スケジューリングは、QCIに応じた複数の論理チャネルグループLCGに基づいて行われる。優先度が低いLCGに属するデータと、優先度が高いLCGに属するデータとを有するユーザの場合、優先度が高い方のLCGに属するデータから無線リソースが割り当てられる。なお、本実施例は、スケジューリング係数に基づいて無線リソースを割り当てる場合だけでなく、スケジューリング係数とは別に、音声ベアラを優先する任意のアルゴリズムに基づいて無線リソースを割り当てる場合に広く適用できる。
　スケジューリング部207は、スケジューリング係数の値が相対的に大きい（または、硬判定的に優先度が高いと判定された）ユーザに対して、優先的に無線リソースを割り当てる。上りリンクにおける無線リソースの割り当て方は、上りグラント情報として制御信号によりユーザ装置に通知される。詳細な動作は後述するが、概して、スケジューリング部207は、音声データを送信するユーザ装置が音声ユーザ多重数NVOICE以上存在し、かつ音声データでない非周期データを送信するユーザ装置が存在していた場合、音声データを送信する音声ユーザ多重数NVOICEのユーザ装置と非周期データを送信する1つ以上のユーザ装置とに上りリンクの無線リソースを割り当てる。
　スケジューリング部207が無線リソースを割り当てる場合、スケジューリング係数を算出したユーザ装置の総数から、再送を行うユーザ装置の数を減算することで算出された数のユーザ装置に、無線リソースが優先度にしたがって割り当てられる。変形例において説明するように、無線リソースの割り当てにおいて、再送のデータは再送でないデータよりも優先度が高い。
　TFR（Transport　Format　and　Resource）選択部211は、無線リソースが割り当てられるユーザ装置について、スケジューリング部207からの指示にしたがって、伝送フォーマット（データ変調方式及びチャネル符号化率）及びリソースブロックを決定する。
　下り信号生成部213は、制御信号及びデータ信号を含む下り信号を生成する。制御信号は、無線リソースがユーザ装置にどのように割り当てられているかを示す。LTE方式の移動通信システムの場合、この制御信号は、物理下りリンク制御チャネル（PDCCH）を少なくとも含む。より正確に言えば、制御信号が送られるチャネルは、PDCCHだけでなく、PDCCHがマッピングされているOFDMシンボル数を示すフォーマットインジケータ(CFI)を送信するためのPCFICHや、基地局 が受信した上りデータ信号（PUSCH）に対する肯定応答又は否定応答を示す送達確認情報を送るチャネル（PHICH）等を含む。。本実施例における制御信号は、上り又は下りグラント情報を含み、上り又はグラント情報は、無線リソースが割り当てられているユーザの識別子、下りリンク及び／又は上りリンクにおいて割り当てられたリソースブロック、データフォーマット（データ変調方式及びチャネル符号化率）等の情報を含む。データ信号は制御信号により指定されているリソースブロックにマッピングされる。データ信号は、ユーザデータを含み、一般的には、音声データ（VoIP）、リアルタイムデータ、データ通信用のデータ等を含む。LTE方式の移動通信システムの場合、データ信号は、物理下りリンク共有チャネル（PDSCH）及び物理上りリンク共有チャネル（PUSCH）に対応する。
　下り信号送信部215は、下り信号生成部213により生成された下り信号を送信する。したがって、下り信号送信部215は、送信するデータをチャネル符号化する機能、送信するデータをデータ変調する機能、ディジタル信号をアナログ信号に変換する機能、送信する信号をフィルタリングする機能、送信する信号を増幅する機能等を有する。
　＜2．動作例＞
　図3Aおよび図３Bは、図2に示されているような基地局における動作例を示すフローチャートである。フローはステップS301から始まり、ステップS303に進む。
　ステップS303において、基地局は、スケジューリングの対象であるユーザ装置UE各々の優先度を決定する。スケジューリングの対象であるユーザ装置は、具体的には、上りリンクにおいて送信するデータを有するユーザ装置である。優先度は、ユーザ装置UEが送信するデータの論理チャネルグループLCG及びスケジューリング係数に応じて決定される。概して、音声データのような周期的に発生する周期データの優先度は、周期的なタイミングでは発生しない非周期データの優先度より高い。正確に言えば、優先度が高い順に、再送される周期データ、再送される非周期データ、再送ではない周期データ及び再送ではない非周期データである。さらに、周期データ又は非周期データを送信するユーザ装置の各々は、スケジューリング係数に応じて優先度が決定される。説明の簡明化のため、ユーザが音声データを通信する場合を例にとって説明するが、本実施例は音声データに限定されず、周期的に発生する如何なる信号が通信される場合にも適用可能である。例えば、通信接続の正常性を試験するために周期的に送信されるピング信号（PING）等が使用されてもよい。
　ステップS305において、基地局は、セルに存在するユーザ装置のうち音声データを送信するユーザ装置の数に応じて、音声ユーザ多重数NVOICEを決定する。最大音声ユーザ多重数NVOICEは最大ユーザ多重数NMAXより少なく設定される。最大ユーザ多重数NMAXとは、上りリンクにおける同一のサブフレームでデータを送信することが可能な最大のユーザ装置数である。最大音声ユーザ多重数NVOICEとは、上りリンクにおける同一のサブフレームで周期データを送信することが可能な最大のユーザ装置数である。音声ユーザ多重数NVOICEはユーザ装置の数によらず一定に維持されてもよいが、無線リソースの有効利用を図る観点からは、音声データを通信するユーザ数に応じて制御されることが好ましい。
　図3Aおよび図3Bに関する以下の動作例の説明において、最大ユーザ多重数NMAXが3であり、最大音声ユーザ多重数NVOICEが2であるとする。
　ステップS307において、各種のパラメータが初期化される。具体的には、無線リソースが割り当てられた音声ユーザの数IVOICEが0に設定される。音声ユーザとは音声データを送信するユーザである。無線リソースが割り当てられたユーザの数Iも0に設定される。優先度mの値は1に設定される。優先度は、1が最も高く、数が増えるほど優先度は低くなるものとする。この時点における各パラメータの値は以下のとおりである。
　　　最大ユーザ多重数：　　　　　　　NMAX＝3
　　　最大音声ユーザ多重数：　　　　　NVOICE＝2
　　　割り当てを受けた音声ユーザの数：IVOICE＝0
　　　割り当てを受けたユーザの数：　　I＝0
　　　優先度：　　　　　　　　　　　　m＝1
　ステップS309において、基地局は、m番目に優先度が高いユーザ装置UE＃xを選択する。目下の例の場合、m＝1なので、優先度が最高のユーザ装置UE＃x1が選択される。例えば、音声データを送信するユーザ装置と音声以外のデータを送信するユーザ装置とがセルに存在していた場合、音声データを送信するユーザ装置が選択される。
　＜2．1　音声ユーザ及び非音声ユーザが存在している場合＞
　説明の便宜上、7台のユーザ装置がスケジューリングの対象となっており、優先度mが1－4のユーザ装置UE＃x1－4が、音声データを送信するユーザ装置であり、優先度mが5－7のユーザ装置UE＃x5－7が、音声データではないデータを送信するユーザ装置であるとする。
　ステップS311において、基地局は、ユーザ装置に割り当てることが可能な無線リソースが残っているか否かを判定する。無線リソースが残っていた場合、フローはステップS313に進み、無線リソースが残っていなかった場合、フローはステップS323に進む。
　ステップS313において、基地局は、ユーザ装置UE＃x1が送信するデータが、音声データ（より一般的には、周期データ）であるか否かを判定する。音声データであった場合、フローはステップS315に進む。目下の例の場合、優先度m＝1のユーザ装置UE＃x1は、音声データを送信するユーザ装置なので、フローはステップS315に進む。
　ステップS315において、基地局は、割り当てを受けた音声ユーザの数IVOICEが、最大音声ユーザ多重数NVOICE＝2未満であるか否かを判定する。IVOICEがNVOICE未満であった場合、フローはステップS317に進み、IVOICE がNVOICE未満でなかった場合、フローはステップS327に進む。目下の例の場合、IVOICE＝0なので、フローはステップS317に進む。
　ステップS317において、割り当てを受けた音声ユーザの数IVOICEがインクリメントされ、IVOICE＝1となる。
　ステップS319において、割り当てを受けたユーザの数Iがインクリメントされ、I＝1となる。　
　ステップS321において、基地局は、対象のサブフレームにおいてユーザ装置UE＃x1に割り当てる無線リソース、及び使用される伝送フォーマット（データ変調方式及びチャネル符号化率）を決定する。
　ステップS323において、優先度mの値がインクリメントされ、m＝2となる。
　ステップS325において、基地局は、割り当てを受けたユーザの数Iが最大ユーザ多重数NMAX未満であるか否かを判定する。目下の例の場合、I＝1であるので、フローはステップS309に戻る。この時点における各パラメータの値は以下のとおりである。
　　　最大ユーザ多重数：　　　　　　　NMAX＝3
　　　最大音声ユーザ多重数：　　　　　NVOICE＝2
　　　割り当てを受けた音声ユーザの数：IVOICE＝1
　　　割り当てを受けたユーザの数：　　I＝1
　　　優先度：　　　　　　　　　　　　m＝2
　ステップS309において、基地局は、m番目に優先度が高いユーザ装置を選択する。目下の例の場合、m＝2なので、優先度が2番目に高いユーザ装置UE＃x2が選択される。
　ステップS311において、基地局は、ユーザ装置に割り当てることが可能な無線リソースが残っているか否かを判定する。無線リソースが残っていた場合、フローはステップS313に進み、無線リソースが残っていなかった場合、フローはステップS323に進む。
　ステップS313において、基地局は、ユーザ装置UE＃x2が送信するデータが、音声データ（より一般的には、周期データ）であるか否かを判定する。音声データであった場合、フローはステップS315に進む。目下の例の場合、優先度m＝2のユーザ装置UE＃x2は、音声データを送信するユーザ装置なので、フローはステップS315に進む。
　ステップS315において、基地局は、割り当てを受けた音声ユーザの数IVOICEが、最大音声ユーザ多重数NVOICE＝2未満であるか否かを判定する。目下の例の場合、IVOICE＝1なので、フローはステップS317に進む。
　ステップS317において、割り当てを受けた音声ユーザの数IVOICEがインクリメントされ、IVOICE＝2となる。
　ステップS319において、割り当てを受けたユーザの数Iがインクリメントされ、I＝2となる。
　ステップS321において、基地局は、ユーザ装置UE＃x2に割り当てる無線リソース、及び使用される伝送フォーマット（データ変調方式及びチャネル符号化率）を決定する。
　ステップS323において、優先度mの値がインクリメントされ、m＝3となる。
　ステップS325において、基地局は、割り当てを受けたユーザの数Iが最大ユーザ多重数NMAX＝3未満であるか否かを判定する。目下の例の場合、I＝2であるので、フローはステップS309に戻る。この時点における各パラメータの値は以下のとおりである。
　　　最大ユーザ多重数：　　　　　　　NMAX＝3
　　　最大音声ユーザ多重数：　　　　　NVOICE＝2
　　　割り当てを受けた音声ユーザの数：IVOICE＝2
　　　割り当てを受けたユーザの数：　　I＝2
　　　優先度：　　　　　　　　　　　　m＝3
　ステップS309において、基地局は、m番目に優先度が高いユーザ装置を選択する。目下の例の場合、m＝3なので、優先度が3番目に高いユーザ装置UE＃x3が選択される。
　ステップS311において、基地局は、ユーザ装置に割り当てることが可能な無線リソースが残っているか否かを判定する。無線リソースが残っていた場合、フローはステップS313に進み、無線リソースが残っていなかった場合、フローはステップS323に進む。
　ステップS313において、基地局は、ユーザ装置UE＃x3が送信するデータが、音声データ（より一般的には、周期データ）であるか否かを判定する。音声データであった場合、フローはステップS315に進む。目下の例の場合、優先度m＝3のユーザ装置UE＃x3は、音声データを送信するユーザ装置なので、フローはステップS315に進む。
　ステップS315において、基地局は、割り当てを受けた音声ユーザの数IVOICEが、最大音声ユーザ多重数NVOICE＝2未満であるか否かを判定する。目下の例の場合、IVOICE＝2なので、上記の場合とは異なり、フローはステップS327に進む。
　ステップS327において、基地局は、m番目に優先度が高いユーザ装置UE＃xよりも優先度が低いユーザ装置の中に、音声データ以外のデータを送信するユーザ装置が存在するか否かを判定する。そのようなユーザ装置が存在する場合、フローはステップS323に進み、そのようなユーザ装置が存在しない場合、フローはステップS317に進む。目下の例の場合、3番目に優先度が高いユーザ装置UE＃x3よりも優先度が低いユーザ装置の中に、音声データ以外のデータを送信するユーザ装置（UE＃x5－7）が存在するので、フローはステップS323に進む。
　ステップS323において、優先度mの値がインクリメントされ、m＝4となる。
　ステップS325において、基地局は、割り当てを受けたユーザの数Iが最大ユーザ多重数NMAX＝3未満であるか否かを判定する。目下の例の場合、I＝2であるので、フローはステップS309に戻る。この時点における各パラメータの値は以下のとおりである。
　　　最大ユーザ多重数：　　　　　　　NMAX＝3
　　　最大音声ユーザ多重数：　　　　　NVOICE＝2
　　　割り当てを受けた音声ユーザの数：IVOICE＝2
　　　割り当てを受けたユーザの数：　　I＝2
　　　優先度：　　　　　　　　　　　　m＝4
　ステップS309において、基地局は、m番目に優先度が高いユーザ装置を選択する。目下の例の場合、m＝4なので、優先度が4番目に高いユーザ装置UE＃x4が選択される。
　ステップS311において、基地局は、ユーザ装置に割り当てることが可能な無線リソースが残っているか否かを判定する。無線リソースが残っていた場合、フローはステップS313に進み、無線リソースが残っていなかった場合、フローはステップS323に進む。
　ステップS313において、基地局は、ユーザ装置UE＃x4が送信するデータが、音声データ（より一般的には、周期データ）であるか否かを判定する。音声データであった場合、フローはステップS315に進む。目下の例の場合、優先度m＝4のユーザ装置UE＃x4は、音声データを送信するユーザ装置なので、フローはステップS315に進む。
　ステップS315において、基地局は、割り当てを受けた音声ユーザの数IVOICEが、最大音声ユーザ多重数NVOICE＝2未満であるか否かを判定する。目下の例の場合、IVOICE＝2なので、フローはステップS327に進む。
　ステップS327において、基地局は、m番目に優先度が高いユーザ装置UE＃xよりも優先度が低いユーザ装置の中に、音声データ以外のデータを送信するユーザ装置が存在するか否かを判定する。そのようなユーザ装置が存在する場合、フローはステップS323に進み、そのようなユーザ装置が存在しない場合、フローはステップS317に進む。目下の例の場合、4番目に優先度が高いユーザ装置UE＃x4よりも優先度が低いユーザ装置の中に、音声データ以外のデータを送信するユーザ装置（UE＃x5－7）が存在するので、フローはステップS323に進む。
　ステップS323において、優先度mの値がインクリメントされ、m＝5となる。
　ステップS325において、基地局は、割り当てを受けたユーザの数Iが最大ユーザ多重数NMAX＝3未満であるか否かを判定する。目下の例の場合、I＝2であるので、フローはステップS309に戻る。この時点における各パラメータの値は以下のとおりである。
　　　最大ユーザ多重数：　　　　　　　NMAX＝3
　　　最大音声ユーザ多重数：　　　　　NVOICE＝2
　　　割り当てを受けた音声ユーザの数：IVOICE＝2
　　　割り当てを受けたユーザの数：　　I＝2
　　　優先度：　　　　　　　　　　　　m＝5
　ステップS309において、基地局は、m番目に優先度が高いユーザ装置を選択する。目下の例の場合、m＝5なので、優先度が5番目に高いユーザ装置UE＃x5が選択される。
　ステップS311において、基地局は、ユーザ装置に割り当てることが可能な無線リソースが残っているか否かを判定する。無線リソースが残っていた場合、フローはステップS313に進み、無線リソースが残っていなかった場合、フローはステップS323に進む。
　ステップS313において、基地局は、ユーザ装置UE＃x5が送信するデータが、音声データ（より一般的には、周期データ）であるか否かを判定する。音声データであった場合、フローはステップS315に進む。目下の例の場合、優先度m＝5のユーザ装置UE＃x5は、優先度m＝1－3のユーザ装置UE＃x1－3とは異なり、音声データ以外のデータを送信するユーザ装置なので、フローはステップS314に進む。
　ステップS314において、割り当てを受けたユーザの数Iがインクリメントされ、I＝3となる。
　ステップS321において、基地局は、ユーザ装置UE＃x5に割り当てる無線リソース、及び使用される伝送フォーマット（データ変調方式及びチャネル符号化率）を決定する。
　ステップS323において、優先度mの値がインクリメントされ、m＝6となる。
　ステップS325において、基地局は、割り当てを受けたユーザの数Iが最大ユーザ多重数NMAX＝3未満であるか否かを判定する。目下の例の場合、I＝3であるので、フローはステップS329に進み、終了する。
　その結果、基地局は、ユーザ装置UE＃x1（音声ユーザ）、ユーザ装置UE＃x2（音声ユーザ）、ユーザ装置UE＃x5（非音声ユーザ）に無線リソースが割り当てられることを示す上りグラント情報を生成し、ユーザ装置に通知する。基地局は、この上りグラント情報にしたがってユーザ装置が送信した上り信号を受信することになる。
　図4は、そのような上りグラント情報にしたがって各ユーザ装置が送信した上りリンクにおけるサブフレームを模式的に示す。ユーザ装置UE＃x1の音声データ、ユーザ装置UE＃x2の音声ユーザ、及びユーザ装置UE＃x5の音声データ以外のデータが、上り信号に含まれている。従来とは異なり、音声データを送信するユーザ装置は、最大音声ユーザ多重数NVOICE以上存在していたとしても、サブフレームの中で多重される音声ユーザ数は、最大音声ユーザ多重数NVOICEに制限される。その代わり、音声データ以外のデータを送信するユーザ装置に残りの無線リソースが割り当てられる。このように、音声データを送信するユーザ装置の数を、最大ユーザ多重数NMAXより小さく制限することで、上りリンクにおける無線リソースの利用効率を高めることができる。
　＜2．2　音声ユーザしか存在していなかった場合＞
　なお、上記の例においては、音声データを送信するユーザ装置UE＃x1－4と、音声データ以外のデータを送信するユーザ装置UE＃x5－7とが存在していたが、仮に、音声データを送信するユーザ装置UE＃x1－4しか存在していなかった場合は、ユーザ装置UE＃x1－3に無線リソースが割り当てられる。そのような場合、ステップS327からステップS317にフローが進む。
　具体的に説明すると、次のようになる。まず、m＝1のユーザ装置UE＃x1及びm＝2のユーザ装置UE＃x2には、上記と同様に無線リソースが割り当てられ、フローはステップS309 に戻る。この時点における各パラメータの値は以下のとおりであった。
　　　最大ユーザ多重数：　　　　　　　NMAX＝3
　　　最大音声ユーザ多重数：　　　　　NVOICE＝2
　　　割り当てを受けた音声ユーザの数：IVOICE＝2
　　　割り当てを受けたユーザの数：　　I＝2
　　　優先度：　　　　　　　　　　　　m＝3
　ステップS309において、基地局は、m番目に優先度が高いユーザ装置を選択する。目下の例の場合、m＝3なので、優先度が3番目に高いユーザ装置UE＃x3が選択される。
　ステップS311において、基地局は、ユーザ装置に割り当てることが可能な無線リソースが残っているか否かを判定する。無線リソースが残っていた場合、フローはステップS313に進み、無線リソースが残っていなかった場合、フローはステップS323に進む。
　ステップS313において、基地局は、ユーザ装置UE＃x3が送信するデータが、音声データ（より一般的には、周期データ）であるか否かを判定する。音声データであった場合、フローはステップS315に進む。目下の例の場合、優先度m＝3のユーザ装置UE＃x3は、音声データを送信するユーザ装置なので、フローはステップS315に進む。
　ステップS315において、基地局は、割り当てを受けた音声ユーザの数IVOICEが、最大音声ユーザ多重数NVOICE＝2未満であるか否かを判定する。目下の例の場合、IVOICE＝2なので、フローはステップS327に進む。
　ステップS327において、基地局は、m番目に優先度が高いユーザ装置UE＃xよりも優先度が低いユーザ装置の中に、音声データ以外のデータを送信するユーザ装置が存在するか否かを判定する。そのようなユーザ装置が存在する場合、フローはステップS323に進み、そのようなユーザ装置が存在しない場合、フローはステップS317に進む。目下の例の場合、3番目に優先度が高いユーザ装置UE＃x3よりも優先度が低いユーザ装置はUE＃x4のみであり、このユーザ装置は音声データを送信する。したがって、フローはステップS317に進む。
　ステップS317において、割り当てを受けた音声ユーザの数IVOICEがインクリメントされ、IVOICE＝3となる。
　ステップS319において、割り当てを受けたユーザの数Iがインクリメントされ、I＝3となる。
　ステップS321において、基地局は、ユーザ装置UE＃x3に割り当てる無線リソース、及び使用される伝送フォーマット（データ変調方式及びチャネル符号化率）を決定する。
　ステップS323において、優先度mの値がインクリメントされ、m＝4となる。
　ステップS325において、基地局は、割り当てを受けたユーザの数Iが最大ユーザ多重数NMAX＝3未満であるか否かを判定する。目下の例の場合、I＝3であるので、フローはステップS329に進み、終了する。
　その結果、基地局は、ユーザ装置UE＃x1（音声ユーザ）、ユーザ装置UE＃x2（音声ユーザ）、ユーザ装置UE＃x3（音声ユーザ）に無線リソースが割り当てられることを示す上りグラント情報を生成し、ユーザ装置に通知する。基地局は、この上りグラント情報にしたがってユーザ装置が送信した上り信号を受信することになる。
　図5は、そのような上りグラント情報にしたがって各ユーザ装置が送信した上りリンクにおけるサブフレームを模式的に示す。ユーザ装置UE＃x1－3の音声データが、上り信号に含まれている。この場合、無線リソースが余ってしまうが、音声データ以外のデータを送信するユーザ装置は存在していないので、それほど無駄ではない。
　＜3．変形例＞
　＜＜3．1　再送を考慮する変形例＞＞
　上りリンクの無線リソースを優先度にしたがってユーザ装置に割り当てる場合、再送のデータの優先度は、再送でないデータの優先度より高い。したがって、一般的には、周期データを再送する第1のユーザ装置、非周期データを再送する第2のユーザ装置、再送ではない周期データを送信する第3のユーザ装置、及び再送ではない非周期データを送信する第4のユーザ装置の順に優先度は低くなる。基地局は、最大ユーザ多重数NMAXに至るまでユーザ装置に無線リソースを割り当てる場合において、第1及び第3のユーザ装置が最大音声ユーザ多重数NVOICEより多く存在していたとしても、無線リソースが割り当てられる第1及び第3のユーザ装置の総数は最大音声ユーザ多重数NVOICEに制限される。
　一般に、2種類の再送がある。1つは、制御信号（PDCCH）により、再送する際のリソースブロック数及びMCS（データ変調方式及びチャネル符号化率の組み合わせ）が指定され、指定されたものにより再送を行う方法である。便宜上、この再送の方法を「グラント（grant）再送」と呼ぶことにする。グラント再送の場合、ユーザ装置は、PDCCHを受信し、所定の期間が経過した後（例えば、4ms後）、PDCCHで指定されたリソースブロック数及びMCSを用いて再送する。もう1つの再送は、制御信号（PDCCH）を使用せずに、ユーザ装置が基地局から否定応答（NACK）を示す送達確認情報を制御信号（PHICH）で受信した場合、所定の期間が経過した後（例えば、4ms後）、以前と同じリソースブロック数及びMCSを用いて再送する。便宜上、この再送の方法を「PHICH再送」と呼ぶことにする。すなわち、PHICH再送の場合、PDCCHのリソースを使用することなく、基地局は、ユーザ装置が再送すべきことを通知できる。すなわち、基地局が優先度にしたがって最大ユーザ多重数NMAXに至るまでユーザ装置に無線リソースを割り当てる場合において、グラント再送に無線リソースを割り当てた場合は、割り当てを受けた音声ユーザ数IVOICEを増やす必要がある。これに対して、PHICH再送に無線リソースを割り当てた場合は、割り当てを受けた音声ユーザ数IVOICEを増やす必要がない。割り当てを受けた音声ユーザ数IVOICEは、PDCCHのリソースを使用する音声ユーザ数と言い換えてもよいからである。したがって、基地局が、あるユーザ装置のPHICH再送に無線リソースを割り当てる場合、未使用のPDCCHのリソースを使って、別のユーザ装置に割り当てる無線リソースを指定することができる。
　図6Aおよび図6Bは、本変形例において使用される動作例のフローチャートを示す。概して、図3Aおよび図3Bに示すものと同様であるが、ステップS601が加わっている点が異なる。ステップS601において、ユーザ装置UE＃xのデータがPHICH再送により送信されるものでなかった場合、フローはステップS315に進み、説明済みの処理が行われる。PHICH再送以外の場合とは、具体的には、グラント再送の場合又は再送ではない場合である。PHICH再送が行われる場合、フローがステップS319に進み、割り当てを受けたユーザ数Iが増やされ、ステップS321において無線リソースが確保される。以下、説明済みの処理が行われる。
　上述したように、ユーザ装置は、音声データのような周期データ又は非周期データを、グラント再送、PHICH再送又は新規送信により送信する。図7に示すように、グラント再送による周期データを送信する第1のユーザ装置UE1、PHICH再送による周期データを送信する第2のユーザ装置UE2、新規送信による周期データを送信する第3のユーザ装置UE3、グラント再送による非周期データを送信する第4のユーザ装置UE4、PHICH再送による非周期データを送信する第5のユーザ装置UE5、及び新規送信による非周期データを送信する第6のユーザ装置UE6が存在していたとする。優先度は、高い順に、UE1、UE2、UE4、UE5、UE3、UE6であるとする。この場合、無線リソースの割り当てにPDCCHのリソースを使用するのは、UE1、UE3、UE4、UE6のデータである。UE2及びUE5のデータは、PHICH再送により送信されるので、PDCCHのリソースは不要である。PDCCHに3ユーザ分の無線リソースのグラント情報を含めることができるとする。この場合、UE1、UE3、UE5のデータのためにPDCCHのリソースを使用し、UE2、UE5についてはPHICH再送を行うことで、上りリンクにおいて、UE1－5のデータを多重することができる。
　＜＜3．2　PDCCHリソース割当量を考慮する変形例＞＞
　ところで、下りリンク又は上りリンクの共有データチャネルの無線リソースを割り当てるための制御信号は、PDCCHにより各ユーザ装置に通知される。1つのサブフレーム（単位伝送期間又は送信時間間隔TTI）に含まれるPDCCHには、複数のユーザ装置宛の制御情報が含まれてもよい。この場合、ユーザ装置各々に使用されるPDCCHの無線リソース量は同じであるとは限らない。PDCCHの受信品質（例えば、受信誤り率）を一定値に保つために必要な無線リソース量は、ユーザ装置各々の通信状況に依存して異なるからである。例えば、基地局近辺のユーザ装置の場合、無線チャネル状態が良いので、チャネル符号化率が大きくても所要品質を満たすことができる。したがって、この場合、PDCCHの無線リソース量は少なくてもよい。逆に、セル端のユーザ装置の場合、無線チャネル状態が悪いので、チャネル符号化率を小さくしなければ所要品質を満たすことができない。したがって、この場合、PDCCHの無線リソース量を多く必要とする。LTE方式の移動通信システムの場合、PDCCHの無線リソースは、制御チャネルエレメント（CCE）と呼ばれる単位で各ユーザ装置に割り当てられ、1つのCCEは9個のリソースエレメントグループ（REG）に対応する。例えば、CCEの具体的な数として、1（2／3）、2（1／3）、4（1／6）及び8（1／12）が挙げられる。カッコ内の数はチャネル符号化率である。
　このような観点からは、上記の動作例の説明のように最大ユーザ多重数及び音声ユーザ多重数を使用する代わりに、PDCCHの無線リソース量全体と音声ユーザのためのPDCCHの無線リソース量とを考慮して、PDCCHに多重するユーザ装置を決定してもよい。本変形例は、このような観点から、共有データチャネルを使用できるユーザ装置を決定する。
　例えば、1つのサブフレームに含まれるOFDMシンボルのうち3つが制御チャネルに使用され（CFI=3）、システム帯域幅が5MHzであり、PDCCHで使用可能なREGが184であるとする。この場合、1CCE=9REGであるので、CCEは20個ある（184÷9）。この20のうち高々12個のCCEを音声ユーザに割り当てるとする。さらに、音声ユーザが3人（UE＃A、UE＃B、UE＃C）、データ通信のユーザが2人（UE＃D、UE＃E）存在していたとする。UE＃A、UE＃B、UE＃Eはセル端に位置し、8個のCCEを要する。UE＃Cは基地局近辺に位置し、CCEは1つでよい。UE＃Dは基地局近辺よりは遠いがセル端には至っていない場所に位置し、4つのCCEを要する。これらのユーザ装置の優先度は高い順に、UE＃A、UE＃B、UE＃C、UE＃D、UE＃Eであるとする。
　図8はこのような具体例の状況を示す。本変形例においても基本的には優先度の高い順にPDCCHの無線リソースを割り当てようと試みる。PDCCHの無線リソースが割り当てられると、共有データチャネルの無線リソースが割り当てられることになる。
　まず、優先度m＝1の音声ユーザのユーザ装置UE＃AにPDCCHの無線リソースを割り当てようとする。ユーザ装置UE＃Aの場合、8つのCCEを必要とする。これは上限値12より少ないので、音声ユーザのユーザ装置UE＃AにPDCCHの無線リソースが割り当てられる。
　次に、優先度m＝2の音声ユーザのユーザ装置UE＃AにPDCCHの無線リソースを割り当てようとする。ユーザ装置UE＃Bも8つのCCEを必要とする。しかしながら、ユーザ装置＃A及びBにPDCCHの無線リソースを割り当てるのに必要なCCEの総数は8＋8＝16となり、上限値12を超えてしまう。このため、音声ユーザのユーザ装置UE＃BにはPDCCHの無線リソースが割り当てられない。
　次に、優先度m＝3の音声ユーザのユーザ装置UE＃CにPDCCHの無線リソースを割り当てようとする。ユーザ装置UE＃Cの場合、1つのCCEを必要とする。ユーザ装置UE＃A及びCにPDCCHの無線リソースを割り当てるのに必要なCCEの総数は8＋1＝9となり、上限値12より少ない。したがって、音声ユーザのユーザ装置UE＃CにPDCCHの無線リソースが割り当てられる。
　次に、優先度m＝4のデータ通信のユーザのユーザ装置UE＃DにPDCCHの無線リソースを割り当てようとする。ユーザ装置UE＃Dの場合、4つのCCEを必要とする。ユーザ装置UE＃A、C、DにPDCCHの無線リソースを割り当てるのに必要なCCEの総数は9＋4＝13となる。ユーザ装置UE＃Dはデータ通信のユーザなので、CCEの最大数20が考慮される。目下の例の場合、ユーザ装置UE＃A、C、DにPDCCHの無線リソースを割り当てる場合に必要なCCEの総数は13であり、上限値20より少ない。したがって、音声ユーザのユーザ装置UE＃DにPDCCHの無線リソースが割り当てられる。
　最後に、優先度m＝5のデータ通信のユーザのユーザ装置UE＃EにPDCCHの無線リソースを割り当てようとする。ユーザ装置UE＃Eの場合、8つのCCEを必要とする。ユーザ装置UE＃A、C、D、EにPDCCHの無線リソースを割り当てるのに必要なCCEの総数は13＋8＝21となり、上限値20を超えてしまう。したがって、音声ユーザのユーザ装置UE＃EにはPDCCHの無線リソースが割り当てられない。
　このように音声ユーザに割り当てるPDCCHの無線リソース（CCEの個数）を制限することで、サブフレームに含まれる無線リソースの有効利用を図ることができる。
　図9A、図9B、および図9Cは、本変形例により、ユーザ装置に無線リソースを割り当てる場合の動作例を示す。概して、図3Aおよび図３Bならびに図6Aおよび図６Bに示すフローチャートと同様なステップがあり、それらについては同じ参照符号が付されている。本変形例では、音声ユーザに割り当てるPDCCHの無線リソースを一定量以下に制限する。このため、図6Aおよび図6Bの場合とは異なるパラメータが使用される。具体的には、ステップS901において、音声ユーザに割り当て可能なPDCCHの無線リソース量の上限値（CCEの数）PMAX，VOICE，PDCCHが、ある値に設定される。設定される値は、音声ユーザ多重数NVOICEの場合と同様に、固定値でもよいし、セル内の音声ユーザ数に応じて可変に制御されてもよい。また、音声ユーザに実際に割り当てられたPDCCHの無線リソースの量（CCE数）IVOICE，PDCCHが0に設定される。音声ユーザであるか否かによらず実際に割り当てられたPDCCHの無線リソースの量（CCE数）IPDCCHが0に設定される。優先度mの値は1に設定される。
　本変形例において、音声ユーザの場合、フローはステップS601に至り、PHICH再送でなければステップS905に進む。PHICH再送の場合、PDCCHの無線リソースは使用されないので、フローはステップS321に進み、説明済みの処理が行われる。
　ステップS905において、音声ユーザに実際に割り当てられたPDCCHの無線リソースの量（CCE数）IVOICE，PDCCHが、音声ユーザに割り当て可能なPDCCHの無線リソース量の上限値（CCEの数）PMAX，VOICE，PDCCH以下であるか否かが判定される。上限値を超えていた場合、フローはステップS327に進み、説明済みの処理が行われる。上限値を超えていなかった場合、フローはステップS907に進む。
　ステップS907において、対象のユーザ装置に仮にPDCCHの無線リソースを割り当てた場合に必要な無線リソース量IVOICE，PDCCHが、音声ユーザに割り当て可能なPDCCHの無線リソース量の上限値（CCEの数）PMAX，VOICE，PDCCH以下であるか否かが判定される。必要な無線リソース量が上限値を超えていた場合、フローはステップS323に進み、対象のユーザ装置にはPDCCHの無線リソースが割り当てられない。必要な無線リソース量が上限値を超えていなかった場合、フローはステップS909に進む。
　ステップS909において、音声ユーザに実際に割り当てられたPDCCHの無線リソースの量（CCE数）IVOICE，PDCCHが、対象のユーザ装置に割り当てる分だけ増やされる。
　ステップS911において、音声ユーザであるか否かによらず実際に割り当てられたPDCCHの無線リソースの量（CCE数）IPDCCHも、対象のユーザ装置に割り当てる分だけ増やされる。
　そして、ステップS323において、対象のユーザ装置にPDCCHの無線リソースが割り当てられ、共有データチャネルの無線リソースも確保される。
　一方、音声データ以外の場合、フローはステップS911に至る。
　ステップS911において、PHICH再送でなければフローはステップS913に進む。PHICH再送の場合、PDCCHの無線リソースは使用されないので、フローはステップS321に進み、説明済みの処理が行われる。
　ステップS913において、対象のユーザ装置に仮にPDCCHの無線リソースを割り当てた場合に必要な無線リソース量IVOICEが、音声ユーザであるか否かを問わず割り当て可能なPDCCHの無線リソース量の上限値（CCEの数）PMAX，VOICE，PDCCH以下であるか否かが判定される。必要な無線リソース量が上限値を超えていた場合、フローはステップS323に進み、対象のユーザ装置にはPDCCHの無線リソースが割り当てられない。必要な無線リソース量が上限値を超えていなかった場合、フローはステップS915に進む。
　ステップS915において、ユーザに実際に割り当てられたPDCCHの無線リソースの量（CCE数）IPDCCHが、対象のユーザ装置に割り当てる分だけ増やされる。
　そして、ステップS323において、対象のユーザ装置にPDCCHの無線リソースが割り当てられ、共有データチャネルの無線リソースも確保される。
　ステップS917において、ユーザに実際に割り当てられたPDCCHの無線リソースの量（CCE数）IPDCCHが、PDCCHの無線リソース量PMAX，PDCCH以下であるか否かが判定される。割当済みの無線リソース量がPDCCHの無線リソース量以下であった場合、フローはステップS309に戻り、説明済みの処理が行われる。割当済みの無線リソース量がPDCCHの無線リソース量以下であった場合、フローはステップS919に進む。
　ステップS919において、優先度mが無線リソースの割り当てを希望するユーザ装置の総数（UE数）に該当したか否かが判定される。m＝UE数でなかった場合、フローはステップS901に戻り、説明済みの処理が行われる。m＝UE数であった場合、フローはステップS329に進み、終了する。
　このような動作を行うことで、PDCCHの無線リソースの観点から、音声ユーザ多重数を制限することができる。
　以上本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、それらは単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。例えば、本発明は、音声データを送受信する適切な如何なる移動通信システムに適用されてもよい。例えば本発明は、発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。発明の理解を促すため具体的な数式を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数式は単なる一例に過ぎず適切な如何なる数式が使用されてもよい。実施例又は項目の区分けは本発明に本質的ではなく、2以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に（矛盾しない限り）適用されてよい。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。ソフトウェアは、ランダムアクセスメモリ（RAM）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ROM）、EPROM、EEPROM、レジスタ、ハードディスク（HDD）、リムーバブルディスク、CD－ROM、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に用意されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。
　本願は２０１１年４月２８日に出願した日本国特許出願第２０１１－１０１９４８号に基づきその優先権を主張するものであり、同日本国出願の全内容を本願に援用する。
　201　上り信号受信部
　203　上り品質測定部
　205　ユーザ多重数制御部
　207　スケジューリング部
　211　TFR選択部
　213　下り信号生成部
　215　下り信号送信部

Claims (6)

  1. 　上りリンクの無線リソースが第1の多重数以下のユーザ装置に割り当てられることを示す上りグラント情報を生成するスケジューリング部と、
    　前記上りグラント情報を含む制御信号をユーザ装置に送信する送信部と、
    　前記上りグラント情報にしたがってユーザ装置が送信した上り信号を受信する受信部と
    　を有し、周期的に発生する周期データを送信するユーザ装置が前記第1の多重数より少ない第2の多重数以上存在し、かつ周期的ではないタイミングで発生する非周期データを送信するユーザ装置が存在していた場合、前記スケジューリング部は、周期データを送信する前記第2の多重数のユーザ装置と非周期データを送信するユーザ装置とに上りリンクの無線リソースが割り当てられることを示す上りグラント情報を生成する、移動通信システムにおける基地局。
  2. 　当該基地局のセルにおいて周期データを送信するユーザ装置の数に応じて、前記第2の多重数を制御するユーザ多重数制御部をさらに有する、請求項1記載の基地局。
  3. 　前記スケジューリング部が、
    　周期データを再送する第1のユーザ装置、
    　非周期データを再送する第2のユーザ装置、
    　再送ではない周期データを送信する第3のユーザ装置、及び
    　再送ではない非周期データを送信する第4のユーザ装置
    　の優先度の順に、前記第1の多重数に至るまでユーザ装置に無線リソースを割り当てる場合において、前記第1及び第3のユーザ装置が前記第2の多重数より多く存在していたとしても、無線リソースが割り当てられる第1及び第3のユーザ装置の総数は前記第2の多重数に制限される、請求項1に記載の基地局。
  4. 　前記周期データを送信するユーザ装置が前記第2の多重数以上存在し、かつ前記非周期データを送信するユーザ装置が第3の多重数だけ存在していた場合において、前記第2の多重数及び前記第3の多重数のユーザ装置に無線リソースが割り当てられた後、割り当て可能な無線リソースが残っていた場合、前記スケジューリング部は、前記周期データを送信する前記第2の多重数より多いユーザ装置と非周期データを送信する第3の多重数のユーザ装置とに上りリンクの無線リソースが割り当てられることを示す上りグラント情報を生成する、請求項1に記載の基地局。
  5. 　前記周期データが音声データである、請求項1に記載の基地局。
  6. 　上りリンクの無線リソースが第1の多重数以下のユーザ装置に割り当てられることを示す上りグラント情報を生成するステップと、
    　前記上りグラント情報を含む制御信号をユーザ装置に送信するステップと、
    　前記上りグラント情報にしたがってユーザ装置が送信した上り信号を受信するステップと
    　を有し、周期的に発生する周期データを送信するユーザ装置が前記第1の多重数より少ない第2の多重数以上存在し、かつ周期的ではないタイミングで発生する非周期データを送信するユーザ装置が存在していた場合、前記上りグラント情報を生成するステップにおいて、周期データを送信する前記第2の多重数のユーザ装置と非周期データを送信するユーザ装置とに上りリンクの無線リソースが割り当てられることを示す上りグラント情報を生成する、移動通信システムにおけるリソース割当方法。
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