JP4301970B2 - パケット送信制御装置及びパケット送信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の移動局に対するパケットの送信制御を行うパケット送信制御装置及びパケット制御方法に関する。特に、本発明は、移動通信システムにおける下りパケットの送信制御を行うパケット送信制御装置及びパケット送信制御方法に関する。

移動通信システムの下りリンクでは、無線基地局が、当該無線基地局に属する移動局との間で、１つの物理チャネルを共有している場合がある。以下、この時に用いられる物理チャネルを「下り共有チャネル」と呼ぶ。

かかる下り共有チャネルにおいては、無線基地局が、通信相手である複数の移動局に対するパケット送信順序を、各移動局との間の瞬時の無線品質に基づいて制御することによって、当該無線基地局で提供できるスループット、いわゆるシステム収容能力を高めることができる。

このような無線基地局によるパケットの送信順序の制御は「スケジューリング」と呼ばれており、かかるスケジューリングをパケット伝送に適用することで、通信容量が増大し、あるいは通信品質が向上することが知られている（例えば、非特許文献１参照）。

また、一般的に、従来のスケジューリングにおいて対象となるパケットは、伝送遅延に対する要求条件がさほど厳しくないことを前提として考えられていた。

ところで、第３世代移動通信システム、いわゆるＩＭＴ−２０００の標準化については、地域標準化機関等により組織された「３ＧＰＰ/３ＧＰＰ２（Ｔｈｉｒｄ-Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ/Ｔｈｉｒｄ-Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ ２）」において、３ＧＰＰでは「Ｗ-ＣＤＭＡ方式」として、３ＧＰＰ２では「ｃｄｍａ２０００方式」として、標準仕様の策定作業がなされている。

３ＧＰＰでは、近年のインターネットの急速な普及に伴い、特に下りリンクにおいて、データベースやＷｅｂサイトからのダウンロード等による高速・大容量のトラヒックが増加するとの予測に基づき下り方向の高速パケット伝送方式である「ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）」の標準化が行われている（例えば、非特許文献２参照）。

また、３ＧＰＰ２でも、上記同様の観点から下り方向の高速データ専用の伝送方式「１ｘ-ＥＶ ＤＯ」の標準化が行われている（例えば、非特許文献３参照）。なお、ｃｄｍａ２０００方式の「１ｘ-ＥＶ ＤＯ」において、「ＤＯ」は、Ｄａｔｅ Ｏｎｌｙの意味である。

例えば、ＨＳＤＰＡでは、移動局と無線基地局との間の無線品質に応じて無線チャネルの変調方式や符号化率を制御する方式（例えば、ＨＳＤＰＡでは、ＡＭＣＳ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）と呼ばれている）と、数ｍｓの周期で動作するスケジューリングとを組み合わせて用いることで、個々の移動局に対するスループット、及びシステム全体のスループットを向上させることができるようになっている。

無線基地局におけるスケジューリングアルゴリズムとして、無線基地局に属する移動局に対して、順番（例えば、移動局＃１→＃２→＃３→…）に下り共有チャネルを割り当てることによって、送信待ちパケットの送信順序を制御する「ラウンドロビンスケジューラ」が良く知られている。

また、無線基地局におけるスケジューリングアルゴリズムとして、各移動局に対するパケットの瞬時伝送速度や平均伝送速度に基づいて送信待ちパケットの送信順序を制御する「Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラ」や「ＭＡＸ Ｃ/Ｉ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｃ/Ｉ）スケジューラ」が知られている。

「Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューリング」は、個々の移動局の下り回線における瞬時の無線品質の変動に応じて、送信キューの割り当てを行いつつ、各移動局間の公平性（Ｆａｉｒｎｅｓｓ）もサポートするスケジューリングアルゴリズムである。

以下、図９を参照して、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューリングに関する簡易な説明を行う。図９は、無線基地局に搭載されたＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラの動作を示すフローチャートである。

Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューリンリングは、測定した各移動局に対するパケットの瞬時伝送速度（例えば、各移動局との間の瞬時の無線品質）及び各移動局に対するパケットの平均伝送速度（例えば、各移動局との間の平均の無線品質）に基づいて、当該無線基地局に属する各移動局の評価関数を求め、当該評価関数を最大にする移動局に対して送信キューを割り当てるというものである。

図９に示すように、ステップＳ１００１において、無線基地局は、以下のように初期値を設定する。

ｎ＝１（ｎ：移動局の添え字）
Ｃ_ｍａｘ＝０ （Ｃ_ｍａｘ：評価関数の最大値）
ｎ_ｍａｘ＝０ （ｎ_ｍａｘ：評価関数の最大となる移動局の添え字）
ステップＳ１００２において、無線基地局は、評価関数の計算に必要な要素、具体的には、各移動局に対するパケットの瞬時伝送速度Ｒ_ｎ、及び各移動局に対するパケットの平均伝送速度

を測定する。

ステップＳ１００３において、無線基地局は、ステップＳ１００２で測定された値を用いて、次式に基づく評価関数Ｃ_ｎを計算する。

ステップＳ１００４において、無線基地局は、ステップＳ１００３で計算された評価関数Ｃ_ｎが、評価関数の最大値Ｃ_ｍａｘを超えているかどうかを判定する。

ここでは、Ｃ_ｍａｘ＝０であるので、ステップＳ１００４の判定がＹＥＳとなり、ステップＳ１００５において、無線基地局は、ステップＳ１００３で計算されたＣ_ｎの値をＣ_ｍａｘに設定すると共に、ｎ_ｍａｘ＝１と設定する。

その後、無線基地局は、ステップＳ１００６において、ｎを＋１だけインクリメントし、ステップＳ１００７において、ｎがＮ（無線基地局と通信中の移動局数）を超えているか否かについて判定する。

ｎがＮを超えていない場合、本動作は、ステップＳ１００２乃至ステップＳ１００６までのステップを繰り返すことによって、Ｎ個の評価関数Ｃ_ｎが順次求められる。

ステップＳ１００８において、無線基地局は、評価関数Ｃ_ｎが最大となる移動局＃ｎ_ｍａｘを選択して、当該移動局＃ｎ_ｍａｘに対して送信キューを割り当てる。

ここで、評価関数Ｃ_ｎは、分子が「各移動局に対するパケットの瞬時伝送速度（例えば、各移動局との間の瞬時の無線品質）」であり、分母が「各移動局に対するパケットの平均伝送速度（例えば、各移動局との間の平均の無線品質）」であるため、平均伝送速度に対して瞬時伝送速度が大きい場合に、移動局＃ｎに対して送信キューが割り当てられる確率が大きくなる。

したがって、従来のＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューリンリングによれば、平均伝送速度が高い移動局も、平均伝送速度が低い移動局も、その移動局にとって瞬時の伝送速度が高い場合に、送信キューが割り当てられることになり、ユーザダイバーシチゲインによるスループットの向上と公平性の両方が提供される。
Ｊ．Ｍ．Ｈｏｌｔｚｍａｎ、ＩＥＥＥ ＶＴＣ２０００ Ｓｐｒｉｎｇ ３ＧＰＰ ＴＲ２５．８４８ ｖ４．０．０ ３ＧＰＰ２ Ｃ．Ｓ００２４ Ｒｅｖ．１．０．０

しかしながら、従来のＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラの動作は、全ての移動局の能力（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）が同等であるという前提にたっており、複数の移動局の間で、移動局の能力が異なる場合には、従来のＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラによって必ずしも公平性は提供されないという問題点があった。

例えば、ある移動局が、受信局の能力として受信ダイバーシチ機能を具備しているのに対して、もう１つの移動局が、受信局の能力として受信ダイバーシチ機能を具備していないものとする。このとき、前者の移動局は、受信ダイバーシチ機能により、送信キューが割り当てられた際に受信可能な情報ビット数（瞬時伝送速度）は増加するが、同時に、平均伝送速度も増加するため、評価関数Ｃ_ｎの値は、必ずしも大きくはならない。ともすれば、従来のＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラ評価関数Ｃ_ｎの分母に設定された

により、全ての移動局に関する平均伝送速度を同じにするように振舞うことになる。

すなわち、従来のＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラは、高い能力を持つ移動局に対する送信キューの割り当て頻度を減少させる方向に振舞う傾向にある。このことは、従来のＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラが、前者の移動局が有する高い能力を打ち消すように振舞うことを意味する。

また、従来のＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラでは、受信ダイバーシチ機能を具備する移動局は、受信ダイバーシチ機能を具備しない移動局と比べて、一般的に、その無線品質の変動が小さくなるため、評価関数Ｃ_ｎを、平均の無線品質に対する瞬時の無線品質と見た場合には、評価関数Ｃ_ｎの値が大きくなる頻度が少なくなり、又は、評価関数Ｃ_ｎの最大値が小さくなり、結果として、送信キューの割り当て頻度が減少するという問題点があった。

図１０を参照して、受信ダイバーシチ機能を具備する移動局の無線品質の変動が小さくなることを説明する。図１０に示すように、互いに無相関に変動する無線品質は、受信ダイバーシチを具備する移動局によって合成されて、変動の小さい無線品質となる。

要するに、従来のＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラは、高い能力を具備する移動局に対して、送信キューの割り当て頻度を小さくするように振る舞い、かかる高い能力の効果を打ち消すように働く傾向があるという問題点があった。

また、値段が高い、消費電力が大きい、サイズが大きいといった犠牲を払うことによって高い能力を具備している移動局に対して、その分、スケジューリングにおける送信キューの割り当て頻度を大きくするという考え方が妥当であるが、従来のＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラは、そのような考え方と矛盾する振る舞いを行っている。

そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、従来のＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラを動作させつつ、移動局の能力に応じた公平性を実現することができるパケット送信制御装置及びパケット送信制御方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、複数の移動局に対するパケットの送信制御を行うパケット送信制御装置であって、前記複数の移動局の各々の能力に基づいて、該移動局の各々に対するパケットのスケジューリングを行うスケジューリング部とを具備することを要旨とする。

本発明の第１の特徴において、前記移動局の能力に対応する能力指数を設定する能力指数設定部を具備し、前記スケジューリング部が、前記能力指数を用いて算出される評価関数が最大となる移動局に対してパケットを送信するようにスケジューリングしてもよい。

本発明の第１の特徴において、前記移動局＃ｎに対するパケットの瞬時伝送速度Ｒ_ｎと、前記移動局＃ｎに対する平均伝送速度

とを取得する取得部を具備し、前記スケジューリング部が、前記移動局＃ｎの能力に対応する能力指数Ｂ_ｎと、前記移動局＃ｎに対するパケットの瞬時伝送速度Ｒ_ｎと、前記移動局＃ｎに対するパケットの平均伝送速度

と、所定のパラメータα、βとを用いて、

に従って算出される評価関数Ｃ_ｎが最大となる移動局＃ｎに対してパケットを送信するようにスケジューリングしてもよい。

本発明の第１の特徴において、前記スケジューリング部が、前記移動局ごとに前記パケットの送信に係る優先度クラスを管理しており、前記優先度ごとに各移動局に対するパケットのスケジューリングを行ってもよい。

本発明の第１の特徴において、前記移動局＃ｎに対するパケットの瞬時伝送速度Ｒ_ｎと、前記移動局＃ｎに対するパケットの平均伝送速度

とを取得する取得部を具備し、前記スケジューリング部が、前記移動局＃ｎに係る前記優先度クラスＰＣ_ｎに応じた重み係数Ａ_ＰＣｎと、前記移動局＃ｎの能力に対応する能力指数Ｂ_ｎと、前記前記移動局＃ｎに対するパケットの瞬時伝送速度Ｒ_ｎと、前記移動局＃ｎに対するパケットの平均伝送速度

と、前記優先度クラスＰＣ_ｎごとの所定のパラメータα_ＰＣｎ、β_ＰＣｎとを用いて、

に従って算出される評価関数Ｃ_ｎが最大となる移動局＃ｎに対してパケットを送信するようにスケジューリングしてもよい。

本発明の第１の特徴において、前記能力指数設定部が、外部からの指示に応じて前記移動局の能力に対応する能力指数を設定するように構成されていてもよい。

本発明の第１の特徴において、前記移動局の能力が、受信ダイバーシチ機能の有無、送信ダイバーシチ対応の可否、高度受信器機能の有無、一度に受信可能な最大データ量、受信可能な変調方式、受信可能な最大コード数、一度パケットを受信してから再びパケットを受信可能となるまでの最小時間の少なくとも１つを含むように構成されていてもよい。

本発明の第２の特徴は、複数の移動局に対するパケットの送信制御を行うパケット送信制御方法であって、前記移動局＃ｎの能力に対応する能力指数Ｂ_ｎを設定する工程と、前記移動局＃ｎに対するパケットの瞬時伝送速度Ｒ_ｎと、前記移動局＃ｎに対するパケットの平均伝送速度

とを取得する工程と、前記移動局＃ｎの能力に対応する能力指数Ｂ_ｎと、前記移動局＃ｎに対するパケットの瞬時伝送速度Ｒ_ｎと、前記移動局＃ｎに対するパケットの平均伝送速度

と、所定のパラメータα、βとを用いて、

に従って評価関数Ｃ_ｎを算出する工程と、算出された前記評価関数Ｃ_ｎが最大となる移動局＃ｎに対してパケットを送信するようにスケジューリングする工程とを有することを要旨とする。

以上説明したように、本発明によれば、従来のＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラを動作させつつ、移動局の能力に応じた公平性を実現することができるパケット送信制御装置及びパケット送信制御方法を提供することができる。

［本発明の第１の実施形態］
（本発明の第１の実施形態に係るパケット送信制御装置の構成）
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態に係るパケット送信制御装置の構成について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るパケット送信制御装置が設けられた移動通信システムの構成例を示す図である。

図１において、かかる移動通信システムは、無線基地局１００と複数の移動局＃１乃至＃３とから構成されており、ＨＳＤＰＡを採用している。本実施形態では、無線基地局１００に、上述のパケット送信制御装置が設けられている例について説明する。

ＨＳＤＰＡにおける下りパケット伝送では、各移動局＃１乃至＃３で共有して使用される下り共有チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ［Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ］やＨＳ-ＤＳＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）と、各移動局＃１乃至＃３に個別に割り当てられる物理チャネルに付随する付随個別チャネル＃１乃至＃３（上り方向及び下り方向の双方向チャネル）が用いられる。

付随個別チャネル＃１乃至＃３の上り方向では、ユーザデータ以外に、パイロットシンボルや、下り付随個別チャネル送信のための送信電力制御コマンド（ＴＰＣコマンド）や、共有チャネルのスケジューリングやＡＭＣＳ（適用変調・符号化）に用いるための下り無線品質情報等が伝送される。

一方、付随個別チャネル＃１乃至＃３の下り方向では、上り付随個別チャネル送信のための送信電力制御コマンド（ＴＰＣコマンド）等が伝送される。

本実施形態において、各移動局＃１乃至＃３は、同一の構成及び機能を持つので、以下、特段の断りがない限り、移動局＃ｎ（ｎ≧１）として説明を進める。

図２は、図１に示す無線基地局１００の構成例を示す機能ブロック図である。図２において、無線基地局１００は、送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、ＨＷＹインターフェース１０６とから構成される。

送受信アンテナ１０１は、下り共有チャネルや下り付随個別チャネル＃１乃至＃３等を含む下り無線周波数信号を各移動局＃１乃至＃３に送信し、各移動局＃１乃至＃３から下り付随個別チャネル＃１乃至＃３等を含む上り無線周波数信号を受信するものである。

アンプ部１０２は、ベースバンド信号処理部１０４から出力された下り無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１に送信し、送受信アンテナ１０１からの上り無線周波数信号を増幅してベースバンド信号処理部１０４に送信するものである。

送受信部１０３は、アンプ部１０２から出力された上り無線周波数信号に対して周波数変換処理を施して得られたベースバンド信号をベースバンド信号処理部１０４に送信し、ベースバンド信号処理部１０４から出力されたベースバンド信号に対して無線周波数帯に変換する周波数変換処理を施して得られた下り無線周波数信号をアンプ部１０２に送信するものである。

ベースバンド信号処理部１０４は、ＨＷＹインターフェースから出力された下りパケットに対して、再送制御（ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ））処理やスケジューリング処理や伝送フォーマット及びリソース選択処理や誤り訂正符号化処理や拡散処理等を施して送受信部１０３に転送するものである。

また、ベースバンド信号処理部１０４は、送受信部１０３から出力されたベースバンド信号に対して、逆拡散処理やＲＡＫＥ合成処理や誤り訂正復号化処理等を施してＨＷＹインターフェース１０６に転送するものである。

図３に、ベースバンド信号処理部１０４の機能構成を示す。具体的には、図３に示すように、ベースバンド信号処理部１０４は、レイヤー１処理部１１１と、ＭＡＣ-ｈｓ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ-ＨＳＤＰＡ）処理部１１２とから構成されている。なお、レイヤー１処理部１１１及びＭＡＣ-ｈｓ処理部１１２は、それぞれ呼処理部１０５と接続されている。

レイヤー１処理部１１１は、下りパケットに対する誤り訂正符号化処理及び拡散処理や、上りパケットに対する逆拡散処理、誤り訂正復号化処理及びＲＡＫＥ合成処理や、双方向の付随個別チャネルの送信電力制御処理を施すものである。

また、レイヤー１処理部１１１は、各移動局からの上り個別物理チャネルの専用の制御ビットフィールドに載せられて報告される下り方向の無線品質（無線状態）を示す下り無線品質情報を受け取り、ＭＡＣ-ｈｓ処理部１１２の評価関数計算部１８０に出力するように構成されている。

ここで、下り無線品質情報とは、例えば、瞬時受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ-ｔｏ-Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）や、ＢＬＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）や、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）等である。

ＭＡＣ-ｈｓ処理部１１２は、ＨＳＤＰＡにおける下り共有チャネルの再送制御（ＨＡＲＱ）処理や、送信待ちパケットに対するスケジューリング処理や、伝送フォーマット及びリソース選択処理を施すものである。

図４に、ＭＡＣ-ｈｓ処理部１１２の機能構成を示す。図４に示すように、ＭＡＣ-ｈｓ処理部１１２は、フローコントロール部１２０と、ＭＡＣ-ｈｓリソース計算部１３０と、スケジューラ部１４０と、ＴＦＲ（伝送フォーマット及びリソース：Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｆｏｒｍａｔ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ）選択部１５０と、能力指数設定部１６０と、移動局伝送速度計算部１７０と、評価関数計算部１８０とを具備している。

フローコントロール部１２０は、複数のフローコントロール（＃１乃至＃Ｎ）１２１_１乃至１２１_Ｎによって構成されており、無線制御装置からＨＷＹインターフェース１０６を介して受信した下りパケットの伝送速度を、実装されている送信キュー（バッファ）の容量等に基づいて調整する機能を備える。

各フローコントロール（＃１乃至＃Ｎ）１２１_１乃至１２１_Ｎは、下りパケットの流通量（フロー）を監視しており、下りパケットの流通量が増大して送信キュー（バッファ）の空き容量が減少してくると、送信するパケット量を抑制する処理を行う。なお、各フローコントロール（＃１乃至＃Ｎ）１２１_１乃至１２１_Ｎは、各移動局＃１乃至＃Ｎとの間のコネクション＃１乃至＃Ｎにそれぞれ対応するものとする。

ＭＡＣ-ｈｓリソース計算部１３０は、ＨＳ-ＤＳＣＨに割り当てる無線リソース（電力リソースや符号リソースやハードウエアリソース等）を計算するものであって、電力リソースを計算するＨＳ-ＤＳＣＨパワーリソース計算部１３１と、符号リソースを計算するＨＳ-ＤＳＣＨコードリソース計算部１３２と、ハードウエアリソースを計算するハードウエアリソース計算部１３３とを備える。

スケジューラ部１４０は、各移動局に対して送信する下りパケットについてのスケジューリング処理を施すものである。

本実施形態において、スケジューラ部１４０は、後述のように、複数の移動局の各々の能力に基づいて、当該移動局の各々に対するパケットのスケジューリングを行うように構成されている。

また、スケジューラ部１４０は、移動局の能力に対応する能力指数を用いて算出される評価関数が最大となる移動局に対してパケットを送信するようにスケジューリングするように構成されていてもよい。

なお、スケジューラ部１４０は、後述するように、評価関数計算部１８０において計算される各移動局に係る評価関数に基づいて、各移動局に対して送信する下りパケットについてのスケジューリング処理を施す。

具体的には、スケジューラ部１４０は、評価関数計算部１８０において計算される各移動局に係る評価関数のうち、最大の評価関数Ｃ_ｎを持つ移動局＃ｎを選択して、当該移動局＃ｎに対してプライオリティキュー１４１を割り当てる（下りリンクの送信割り当てを行う）。

図４に示すように、スケジューラ部１４０は、Ｎ個のプライオリティキュー（＃１乃至＃Ｎ）１４１_１乃至１４１_Ｎと、Ｎ個のリオーダリング部（＃１乃至＃Ｎ）１４２_１乃至１４２_Ｎと、Ｎ個のＨＡＲＱ部（＃１乃至＃Ｎ）１４３_１乃至１４３_Ｎとを有する。

なお、プライオリティキュー（＃１乃至＃Ｎ）１４１_１乃至１４１_Ｎ、リオーダリング部（＃１乃至＃Ｎ）１４２_１乃至１４２_Ｎ及びＨＡＲＱ部（＃１乃至＃Ｎ）１４３_１乃至１４３_Ｎは、各移動局＃１乃至＃Ｎとの間のコネクション＃１乃至＃Ｎにそれぞれ対応するものとする。

プライオリティキュー（＃１乃至＃Ｎ）１４１_１乃至１４１Ｎ_Nは、コネクション毎に設けられている送信キューである。すなわち、プライオリティキュー（＃１乃至＃Ｎ）１４１_１乃至１４１_Ｎは、スケジューリング処理によって選択されるまでの間、下りパケットを蓄積するように構成されている。

通常、１つの移動局に対して１つのプライオリティキューが用いられるが、１つの移動局が複数のコネクションを設定している場合、１つの移動局に対して複数のプライオリティキューが用いられる。

リオーダリング部（＃１乃至＃Ｎ）１４２_１乃至１４２_Ｎは、ＨＡＲＱを用いた再送制御処理において、移動局＃ｎが、下りパケットについての受信順序制御処理を行うことができるように、下りパケットに対してシーケンス番号を付与して、移動局＃ｎの受信バッファが溢れないように、ウィンドウ制御処理を行うものである。

ＨＡＲＱ部（＃１乃至＃Ｎ）１４３_１乃至１４３_Ｎは、ＭプロセスのストップアンドウェイトプロトコルＡＲＱによって、上り方向のＡｃｋ/Ｎａｃｋフィードバックに基づいた再送制御処理を行うものである。

図５を参照して、ＨＡＲＱ部（＃１乃至＃Ｎ）１４３_１乃至１４３_Ｎで行われるストップアンドウェイトプロトコルＡＲＱの動作例について説明する。

図５に示すように、ストップアンドウェイトプロトコルＡＲＱでは、受信側は、送信側からのパケットを受け取ると送信確認（Ａｃｋ/Ｎａｃｋ）を送信側に返す。図５の例では、受信側は、パケット＃１を受け取ったとき、正しく受信できなかったので、否定応答（Ｎａｃｋ）を送信側に返している。一方、受信側は、パケット＃２について正しく受信できたので、肯定応答（Ａｃｋ）を送信側に返している。以下、受信側は、受け取ったパケットの順に、Ａｃｋ又はＮａｃｋを送信側に返す動作を繰り返す。

ＴＦＲ選択部１５０は、Ｎ個のＴＦＲ選択機能（＃１乃至＃Ｎ）１５１_１乃至１５１_Ｎによって構成されている。なお、各ＴＦＲ選択機能（＃１乃至＃Ｎ）１５１_１乃至１５１_Ｎは、各移動局＃１乃至＃Ｎとの間のコネクション＃１乃至＃Ｎにそれぞれ対応するものとする。

各ＴＦＲ選択機能（＃１乃至＃Ｎ）１５１_１乃至１５１_Ｎは、上りチャネルを介して受信した下り回線品質インジケータであるＣＱＩや、ＭＡＣ-ｈｓリソース計算部１３０で計算されたＨＳ-ＤＳＣＨに割り当てるべき無線リソース（電力リソースや符号リソースやハードウエアリソース）等に基づいて、各コネクション＃１乃至＃Ｎにおいて利用される下り伝送フォーマット（符号変調方式や変調多値数や符号化率等）及び無線リソースを決定するように構成されている。

各ＴＦＲ選択機能（＃１乃至＃Ｎ）１５１_１乃至１５１_Ｎは、決定した下り伝送フォーマット及び無線リソースを、レイヤー１処理部１１１に通知する。

能力指数設定部１６０は、移動局＃ｎの能力に応じて、能力指数Ｂ_ｎを設定するものである。

ここで、能力指数Ｂ_ｎは、移動局＃ｎについて、３ＧＰＰ ＴＳ２５.３０６に定義されている「ＵＥ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ Ｃａｔｅｇｏｒｙ」におけるパラメータや、高度受信器機能（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）の有無や、受信ダイバーシチ機能の有無や、送信ダイバーシチ対応の可否等に基づいて設定される。

なお、高度受信器機能は、従来のＲＡＫＥ受信器における等価器や干渉キャンセラやＧ-ＲＡＫＥ等を示す。

また、「ＵＥ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ Ｃａｔｅｇｏｒｙ」におけるパラメータとしては、受信可能な変調方式（例えば、「１６ＱＡＭ及びＱＰＳＫ」や「ＱＰＳＫのみ」等）や、受信可能な最大コード数（Ｍａｘｉｍｕｍ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ＨＳ-ＤＳＣＨ ｃｏｄｅｓ ｒｅｃｅｉｖｅｄ）や、一度に受信可能な最大データ量（Ｍａｘｉｍｕｍ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｂｉｔｓ ｏｆ ＨＳ-ＤＳＣＨ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｂｌｏｃｋ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｗｉｔｈｉｎ ａｎ ＨＳ-ＤＳＣＨ ＴＴＩ）や、Ｔｕｒｂｏ復号のための受信器におけるメモリバッファ量（Ｔｏｔａｌ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｓｏｆｔ ｃｈａｎｎｅｌ ｂｉｔｓ）や、一度パケットを受信してから再びパケットを受信可能となるまでの最小時間（Ｍａｘｉｍｕｍ ＴＴＩ ｉｎｔｅｒｖａｌ）等が挙げられる。

また、能力指数設定部１６０は、外部からの指示に応じて、上述の移動局＃ｎの能力に対応する能力指数Ｂ_ｎを設定するように構成されていてもよい。具体的には、能力指数設定部１６０は、無線基地局１００の上位ノードからシグナリングによって通知された移動局＃ｎの能力に対応する能力指数Ｂ_ｎを設定するように構成されていてもよいし、直接移動局＃ｎによって通知された移動局＃ｎの能力に対応する能力指数Ｂ_ｎを設定するように構成されていてもよい。また、能力指数設定部１６０は、移動局＃ｎのＩＤや端末情報から、移動局＃ｎの能力を取得するように構成されていてもよい。

移動局伝送速度計算部１７０は、（式１）に基づいて、移動局＃ｎに対する下りパケットの平均伝送速度

を計算するものである。

ここで、δは、平均化処理を行う区間を指定する所定のパラメータであり、また、平均化処理のための忘却係数（０≦δ≦１）を示すものである。δを制御することにより、スケジューラが提供する公正性の強弱を制御することができる。

例えば、δの値を「０．９９」と設定するよりも、δの値を「０．９９９９」と設定する方が、各移動局＃ｎに対するパケットの平均伝送速度を算出する区間が大きくなり、結果として、長い時間にわたる移動局＃ｎ間の公平性を考慮することになり、より時間的に公平性の高いスケジューラを動作させることが可能となる。

逆に言えば、各移動局＃ｎに対するパケットの平均伝送速度を算出する区間を小さくすると、すなわち、δの値を小さくすると、短い時間にわたる移動局＃ｎ間の公平性を考慮することになるため、より時間的に公平性の低いスケジューラを動作させることが可能となる。

本パラメータδは、各移動局に対する下りパケット、すなわち、各プライオリティキュー１４１_１乃至１４１_Ｎ内の下りパケットについて、サービス種別や、契約種別や、端末種別（例えば、上述の能力指数Ｂ_ｎに基づく種別）や、セル種別や、優先度クラス種別等に基づいて設定されることができる。

また、（式１）において、Ｒ_ｎは、移動局＃ｎに対するパケットの瞬時伝送速度を示すものである。

移動局＃ｎに対するパケットの瞬時伝送速度Ｒ_ｎは、移動局＃ｎから送達確認を受信したパケットのサイズ（データ量）、移動局＃ｎに対して送信したパケットのサイズ（データ量）、又は、移動局＃ｎから報告された当該移動局＃ｎとの間の無線品質に基づいて算出（推定）される送信可能なパケットのサイズ（データ量）のいずれかであるものとする。

なお、「無線状態から推定される送信可能なパケットのサイズ」とは、下り無線品質を示すＣＱＩや、下り伝送チャネルの瞬時ＳＩＲや、ＭＡＣ-ｈｓリソース計算部１３０において計算されたＨＳ-ＤＳＣＨに割り当てる無線リソース等に基づいて、所定の誤り率で送信可能と推定されるパケットのサイズのことを表す。

また、移動局伝送速度計算部１７０は、所定の送信時間間隔ごと、又は、パケットのスケジューリングに用いる評価関数を算出する時間間隔ごとに、パケットの平均伝送速度を更新するように構成されている。また、移動局伝送速度計算部１７０は、所定の計算方法で、パケットの平均伝送速度の更新に用いる当該パケットの瞬時伝送速度Ｒ_ｎを算出するように構成されている。

例えば、移動局伝送速度計算部１７０は、図６に示すように、タイプ＃１乃至タイプ＃５のパターンで、パケットの平均伝送速度を更新するように構成されている。

タイプ＃１のパターンの場合、移動局伝送速度計算部１７０は、全てのＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）ごとに、移動局＃ｎから送達確認を受信したパケットのサイズを算出することによって、パケットの平均伝送速度を更新する。

タイプ＃２のパターンの場合、移動局伝送速度計算部１７０は、全てのＴＴＩごとに、移動局＃ｎに対して送信したパケットのサイズを算出することによって、パケットの平均伝送速度を更新する。

タイプ＃３のパターンの場合、移動局伝送速度計算部１７０は、全てのＴＴＩごとに、移動局＃ｎから報告された当該移動局＃ｎとの間の無線状態に基づいて算出（推定）される送信可能なパケットのサイズを算出することによって、パケットの平均伝送速度を更新する。

タイプ＃４のパターンの場合、移動局伝送速度計算部１７０は、パケットのスケジューリングに用いる評価関数を算出する時間間隔ごとに、移動局＃ｎから送達確認を受信したパケットのサイズを算出することによって、パケットの平均伝送速度を更新する。

タイプ＃５のパターンの場合、移動局伝送速度計算部１７０は、パケットのスケジューリングに用いる評価関数を算出する時間間隔ごとに、移動局＃ｎに対して送信したパケットのサイズを算出することによって、パケットの平均伝送速度を更新する。

なお、移動局伝送速度計算部１７０は、上述の方法の他に、例えば、移動局＃ｎが通信状態に入った後、一定期間ごとに、ＭＡＣ-ｈｓ処理部１１２に流入したデータリンク層におけるデータ量を測定することによって、当該移動局＃ｎに対する瞬時伝送速度Ｒ_ｎを求めるように構成されていてもよい。かかる場合、ＭＡＣ-ｈｓ処理部１１２が、データリンク層におけるデータ伝送速度を測定する機能を具備している必要がある。

評価関数計算部１８０は、後述のように、移動局＃ｎごとに、スケジューラ部１４０によるスケジューリング処理において用いられる評価関数Ｃ_ｎを算出するものである。

呼処理部１０５は、無線基地局１００の上位に位置する無線制御装置との間で呼処理制御信号の送受信を行い、無線基地局１００の状態管理や無線リソース割り当てを行うものである。

ＨＷＹインターフェース１０６は、無線制御装置との間のインターフェースの役割を果たすものであり、無線制御装置から受信した下りパケットをベースバンド信号処理部１０４に転送し、ベースバンド信号処理部１０４から受信した上りパケットを無線制御装置に転送するものである。

（本実施形態に係るパケット送信制御装置の動作）
図７を参照して、本実施形態に係るパケット送信制御装置の動作、具体的には、ＭＡＣ-ｈｓ処理部１１２における下りパケットのスケジューリング処理の動作について説明する。

図７に示すように、ステップＳ２００１において、評価関数計算部１８０は、各移動局＃ｎに係る評価関数Ｃ_ｎを計算するための初期値設定処理を行う。具体的には、評価関数計算部１８０は、初期値として、「ｎ＝１」、「Ｃ_ｍａｘ＝０」及び「ｎ_ｍａｘ＝０」を設定する。ここで、ｎは、移動局の添え字を表し、Ｃ_ｍａｘは、評価関数Ｃ_ｎの最大値を表し、ｎ_ｍａｘは、評価関数Ｃ_ｎが最大となる移動局の添え字を表す。

ステップＳ２００２において、評価関数計算部１８０は、レイヤー１処理部１１１から、移動局＃ｎに対する下りリンクの瞬時伝送速度Ｒ_ｎを取得する。

ステップＳ２００３において、評価関数計算部１８０は、移動局伝送速度計算部１７０から、移動局＃ｎに対する下りパケットの平均伝送速度

を取得する。

ステップＳ２００４において、評価関数計算部１８０は、能力指数設定部１６０から、複数の移動局＃ｎの各々の能力指数Ｂ_ｎを取得する。

ステップＳ２００５において、評価関数計算部１８０は、ステップＳ２００２乃至Ｓ２００４における全ての情報を取得したか否かについて判定する。

全ての情報が取得されたと判定された場合（ステップＳ２００５の「ＹＥＳ」の場合）、本動作は、ステップＳ２００６に進み、それ以外の場合（ステップＳ２００５の「ＮＯ」の場合）、評価関数計算部１８０は、未取得の情報の取得を試みる。

評価関数計算部１８０は、ステップＳ２００６において、呼処理部１０５を介して遠隔から指定された「指数パラメータα及びβ」を受け取り、ステップＳ２００７において、下式に従って評価関数Ｃ_ｎを計算する。

上述のように、評価関数Ｃ_ｎが計算されると、ステップＳ２００８において、評価関数計算部１８０は、計算された評価関数Ｃ_ｎが最大値であるか否かについて判定する。

現在、Ｃ_ｍａｘ＝０（初期値）と設定されているので、ステップＳ２００９において、評価関数計算部１８０は、ステップＳ２００７で測定した評価関数Ｃ_ｎをＣ_ｍａｘに設定し、Ｃ_ｍａｘに対応する移動局＃ｎの添え字ｎをｎ_ｍａｘに設定する。

ステップＳ２０１０において、評価関数計算部１８０は、次の移動局＃ｎ＋１の評価関数Ｃ_ｎ＋１を計算するために、ｎの値を＋１だけインクリメントする。

ステップＳ２０１１において、評価関数計算部１８０は、ｎの値が、無線基地局１００と通信中の移動局数Ｎを超えるか否かについて判定する。

ステップＳ２０１１でｎの値が移動局数Ｎを超えないと判定された場合（ステップＳ２０１１の「ＮＯ」の場合）、本動作は、ステップＳ２００２からステップＳ２０１０までのループ処理を、ｎの値が移動局数Ｎを超えると判定されるまで繰り返し行う。この結果、評価関数計算部１８０は、無線基地局１００と通信中の全ての移動局についての評価関数Ｃ_ｎを計算することができる。

一方、ステップＳ２０１１でｎの値が移動局数Ｎを超えると判定された場合（ステップＳ２０１１の「ＹＥＳ」の場合）、評価関数計算部１８０は、ステップＳ２００９で設定されたｎ_ｍａｘに対応する移動局＃ｎ_ｍａｘに対して送信キューの割り当てを行うようにスケジューラ部１４０に指示する。

（本実施形態に係るパケット送信制御装置の作用・効果）
本実施形態に係るパケット送信制御装置によれば、スケジューリング部１４０が、無線品質Ｒ_ｎの変動の大小に関わらず、各移動局＃ｎの能力に基づいて、各移動局＃ｎに対するパケットのスケジューリングを行うため、従来のＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラを動作させつつ、移動局の能力に応じた公平性を実現することができる。

具体的には、本実施形態に係るパケット送信制御装置によれば、上述の式（２）において、右辺における一般的なＰｒｏｐｏｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラの評価関数

に、移動局＃ｎが具備する能力に対応する能力指数Ｂ_ｎが乗算されているため、Ｐｒｏｐｏｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラによる公平性に加えて、各移動局の能力に応じたスケジューリングを実現することができる。

例えば、２台の移動局Ａ１、Ａ２が存在し、移動局Ａ１の能力が「受信ダイバーシチ機能有り」であり、移動局Ａ２の能力が「受信ダイバーシチ機能無し」であるものとする。このとき、本実施形態に係るパケット送信制御装置によれば、移動局Ａ１の能力指数Ｂ_Ａ１の値を「２.０」と設定し、移動局Ａ２の能力指数Ｂ_Ａ２の値を「１.０」と設定することによって、移動局Ａ２に関する評価関数Ｃ_Ａ２に比べて、移動局Ａ１に関する評価関数Ｃ_Ａ１を大きくするように制御することができる。

また、例えば、２台の移動局Ａ１、Ａ２が存在し、移動局Ａ１の能力が「受信可能な最大コード数：１０」であり、移動局Ａ２の能力が「受信可能な最大コード数：５」であるものとする。このとき、本実施形態に係るパケット送信制御装置によれば、移動局Ａ１の能力指数Ｂ_Ａ１の値を「３.０」と設定し、移動局Ａ２の能力指数Ｂ_Ａ２の値を「１.０」と設定することによって、移動局Ａ２に関する評価関数Ｃ_Ａ２に比べて、移動局Ａ１に関する評価関数Ｃ_Ａ１を大きくするように制御することができる。

さらに、例えば、２台の移動局Ａ１、Ａ２が存在し、移動局Ａ１の能力が「受信ダイバーシチ機能有り」であり、移動局Ａ２の能力が「等価器有り」であるものとする。このとき、本実施形態に係るパケット送信制御装置によれば、移動局Ａ１の能力指数Ｂ_Ａ１の値を「２.０」と設定し、移動局Ａ２の能力指数Ｂ_Ａ２の値を「１.５」と設定することによって、移動局の能力に応じた優先度を付加した評価関数をスケジューリング処理において用いることが可能となる。

（変更例１）
また、本実施形態に係るパケット送信制御装置は、所定のパラメータα、βを適切に設定することによって、スケジューリング機会の均等化を提供可能なスケジューラ、例えば、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラ（α＝１、β＝１）や、ＭＡＸ Ｃ/Ｉスケジューラ（α＝１、β〜１（但し、β≠０））や、両者の中間の性質を持つスケジューラを提供することが可能となる。

また、本実施形態に係るパケット送信制御装置は、上述のスケジューラ以外のスケジューラを用いるように構成されていてもよい。例えば、評価関数Ｃ_ｎが、

であるスケジューラを用いる場合、本実施形態に係るパケット送信制御装置は、かかる評価関数Ｃ_ｎを

と変更することによって、従来のスケジューラの機能に加えて、スケジューリング機会の均等化を提供することができる。ここで、α、β、γは、０から１の範囲の値を取るパラメータであり、Ｗ_ｎは、無線基地局１００におけるパケットの滞留時間を示すものである。

なお、本実施形態では、１つの移動局が、１つのプライオリティキューを使用するものとしているが、１つの移動局が、複数のプライオリティキュー（例えば、Ｋ個のプライオリティキュー）を使用することも可能であり、その場合、本実施形態に係るパケット送信制御装置は、Ｎ個のプライオリティキューの代わりに、Ｎ×Ｋ個のプライオリティキューに対してスケジューリング処理を行うことになる。

また、ＭＡＣ-ｈｓ処理部１１２の評価関数計算部１８０は、例えば、ＣＰＵやデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）や、或いはＥＰＧＡ等のプログラムの書き換えが可能なプログラマブルデバイスによって構成されており、所定のメモリ領域に評価関数Ｃ_ｎを算出するためのプログラムを記憶しており、所定のパラメータ（α，β，δ，γ）をダウンロードして書き換える構成となっていてもよい。

ここで、評価関数計算部１８０は、無線基地局１００の上位ノードから、所定のパラメータ（α，β，δ，γ）をダウンロードしてもよいし、端末Ｉ/Ｆ（外部インターフェース機能）を具備して、直接、端末から所定のパラメータ（α，β，δ，γ）を読み取るように構成されていてもよい。

また、上述したＭＡＣ-ｈｓ処理部１１２の各機能ブロックは、ハードウェアで分割されていてもよいし、プロセッサ上のプログラムでソフトウェアとして分割されていてもよい。

［本発明の第２の実施形態］
（本発明の第２の実施形態に係るパケット送信制御装置）
本発明の第２の実施形態に係るパケット送信制御装置について、上述の第１の実施形態に係るパケット送信制御装置との相違点を主として説明する。

一般的に、パケット通信網におけるパケット伝送においては、例えば、特開平３-５８６４６号公報に提案されているように、２種類の優先度クラスを設け、第１の優先度をもつパケットを第２の優先度をもつパケットより優先的に伝送することが考えられている。

そこで、本実施形態では、スケジューラ部１４０が、移動局＃ｎごとにパケットの送信に係る優先度クラスＰＣ_ｎを管理しており、優先度クラスＰＣ_ｎに応じて、パケットをスケジューリングするように構成されている。

以下、図８を参照して、本実施形態に係るパケット送信制御装置の動作について説明する。

図８に示すように、ステップＳ３００１において、ＭＡＣ-ｈｓ処理部１１２の評価関数計算部１８０は、プライオリティキュー（＃１乃至＃Ｎ）１４１_１乃至１４１_ｎをいくつかの優先度クラスに分類する。

ステップＳ３００２乃至ステップＳ３００６の動作は、図７に示すステップＳ２００１乃至ステップＳ２００５の動作と同一である。

評価関数計算部１８０は、ステップ３００６において、移動局＃ｎの評価関数Ｃ_ｎの計算に必要な

を全て取得すると、ステップＳ３００７において、呼処理部１０５を介して遠隔から指定された優先度クラス毎の所定のパラメータ（α_ｉ，β_ｉ）及び優先度クラス毎の重み係数（ウェイト）Ａ_ｉ（但し、ｉは、移動局＃ｎの優先度クラスの添え字）を受け取る。なお、所定のパラメータ（α_ｉ，β_ｉ）及び重み係数（ウェイト）Ａ_ｉは、各優先度クラスにおいて共通の値を用いるように設定されていてもよい。

ステップＳ３００８において、評価関数計算部１８０は、下式に基づいて評価関数Ｃ_ｎを計算する。

ここで、ＰＣ_ｎは、移動局＃ｎが属する優先度クラスを示す。

上述のように、評価関数Ｃ_ｎが計算されると、ステップＳ３００９において、評価関数計算部１８０は、計算された評価関数Ｃ_ｎが最大値であるか否かについて判定する。

現在、Ｃ_ｍａｘ＝０（初期値）と設定されているので、ステップＳ３０１０において、評価関数計算部１８０は、ステップＳ３００８で測定した評価関数Ｃ_ｎをＣ_ｍａｘに設定し、Ｃ_ｍａｘに対応する移動局＃ｎの添え字ｎをｎ_ｍａｘに設定する。

ステップＳ３０１１において、評価関数計算部１８０は、次の移動局＃ｎ＋１の評価関数Ｃ_ｎ＋１を計算するために、ｎの値を＋１だけインクリメントする。

ステップＳ３０１２において、評価関数計算部１８０は、ｎの値が、無線基地局１００と通信中の移動局数Ｎを超えるか否かについて判定する。

ステップＳ３０１２でｎの値が移動局数Ｎを超えないと判定された場合（ステップＳ３０１２の「ＮＯ」の場合）、本動作は、ステップＳ３００３からステップＳ３０１１までのループ処理を、ｎの値が移動局数Ｎを超えると判定されるまで繰り返し行う。この結果、評価関数計算部１８０は、無線基地局１００と通信中の全ての移動局についての評価関数Ｃ_ｎを計算することができる。

一方、ステップＳ３０１２でｎの値が移動局数Ｎを超えると判定された場合（ステップＳ３０１２の「ＹＥＳ」の場合）、評価関数計算部１８０は、ステップＳ３０１０で設定されたｎ_ｍａｘに対応する移動局＃ｎ_ｍａｘに対して送信キューの割り当てを行うようにスケジューラ部１４０に指示する。

本実施形態に係るパケット送信制御装置によれば、優先度クラスＰＣ_ｎに応じた重み係数Ａ_ｉや指数α_ｉ、β_ｉを制御することによって、各優先度クラス内でのスケジューリング機会の均等化及び優先度クラス間のスケジューリング機会の均等化を図ることができ、優先度クラスに応じた適切なスケジューラを実現することができる。

例えば、上述の（式３）において、例えば、優先度クラスを２つ設け、高い優先度クラスをｉ＝１、低い優先度クラスをｉ＝２とした場合、重み係数Ａ_１＞重み係数Ａ_２となるように設定することによって、高い優先度クラスの移動局のパケットを優先的に送信するように設定することができる。すなわち、重み係数Ａ_１と重み係数Ａ_２との差を大きく取ることによって、優先度の高いパケットが必ず優先して送信することができる。

また、指数パラメータ（α_１，β_２）＝（１，１）及び（α_２，β_２）＝（１，０）と設定することにより、本実施形態に係るパケット送信制御装置は、高い優先度クラスＰＣ_１のパケットに対して、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラとして動作し、低い優先度クラスＰＣ_２のパケットに対して、ＭＡＸ Ｃ／Ｉスケジューラとして動作することができる。

また、指数パラメータ（δ_１，δ_２）＝（０.９９９９，０.９９）と設定することにより、本実施形態に係るパケット送信制御装置は、高い優先度クラスのパケットに対して平均化区間を大きく設定して時間的な公平性をより大きく考慮し、低い優先度クラスのパケットに対して平均化区間を小さく設定して時間的な公平性をより小さく考慮するように制御することができる。

本実施形態に係るパケット送信制御装置では、上記優先度クラスとは別に、移動局の具備する能力に基づいた能力指数Ｂ_ｎを設定することができる。

例えば、移動局＃１、移動局＃２及び移動局＃３が存在した場合に、移動局＃１及び移動局＃２は、高い優先度クラスを持ち、その重み係数を「３.０」とし、一方で、移動局＃３は、低い優先度クラスを持ち、その重み係数を「１.０」とする。また、移動局＃１は、ＲＡＫＥ受信器を具備し、移動局＃２及び移動局＃３は、等価器を具備し、それぞれの能力係数Ｂ_ｎを「１.０」、「２.０」、「２.０」とする。かかる場合、優先度クラス及び移動局の能力の両方を考慮したスケジューリングが可能となっている。

すなわち、本実施形態に係るパケット送信制御装置では、移動局の具備する能力に基づいた能力係数Ｂ_ｎを評価関数Ｃ_ｎに組み込むことにより、上記優先度クラス及び移動局の能力の両方を考慮したスケジューリングを提供することができる。

（変更例２）
なお、上述の実施形態は、３ＧＰＰにおける高速パケット伝送方式であるＨＳＤＰＡに関して記述したが、本発明は、ＨＳＤＰＡに限定されるものではなく、移動通信システムにおける下りパケットの送信制御処理を行う任意の高速パケット伝送方式に適用することが可能である。

例えば、本発明は、３ＧＰＰ２におけるｃｄｍａ２０００ １ｘ-ＥＶ ＤＯや、ＴＤＤにおける高速パケット伝送方式等の高速パケット伝送方式に適用することができる。

本発明の一実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。 本発明の一実施形態に係る無線基地局の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る無線基地局におけるベースバンド信号処理部の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る無線基地局におけるベースバンド信号処理部内のＭＡＣ-ｈｓ処理部の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る無線基地局におけるベースバンド信号処理部内のＭＡＣ-ｈｓ処理部のＨＡＲＱ部の動作を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る無線基地局におけるベースバンド信号処理部内のＭＡＣ-ｈｓ処理部の移動局伝送速度計算部の動作を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線基地局におけるベースバンド信号処理部内のＭＡＣ-ｈｓ処理部の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る無線基地局におけるベースバンド信号処理部内のＭＡＣ-ｈｓ処理部の動作を示すフローチャートである。 従来技術に係る無線基地局におけるベースバンド信号処理部内のＭＡＣ-ｈｓ処理部の動作を示すフローチャートである。 従来技術に係るスケジューラおいて、受信ダイバーシチを使用する移動局の無線品質の変動が小さくなることを説明するための図である。

符号の説明

１００…無線基地局
１０１…送受信アンテナ
１０２…アンプ部
１０３…送受信部
１０４…ベースバンド信号処理部
１０５…呼処理部
１０６…ＨＷＹインターフェース
１１１…レイヤ-１処理部
１１２…ＭＡＣ-ｈｓ処理部
１２０…フローコントロール部
１２１_１、１２１_２、１２１_ｎ…フローコントロール
１３０…ＭＡＣ-ｈｓリソース計算部
１３１…ＭＡＣ-ＤＳＣＨパワーリソース計算部
１３２…ＭＡＣ-ＤＳＣＨコードリソース計算部
１３３…ＭＡＣ-ＤＳＣＨハードウエアリソース計算部
１４０…スケジューラ部
１４１_１、１４１_２、１４１_ｎ…プライオリティキュー部
１４２_１、１４２_２、１４２_ｎ…リオーダリング部
１４３_１、１４３_２、１４３_ｎ…ＨＡＲＱ部
１５０…ＴＦＲ選択部
１５１_１、１５１_２、１５１_ｎ…ＴＦＲ選択機能
１６０…能力指数設定部
１７０…移動局伝送速度計算部
１８０…評価関数計算部

Claims (7)

1. 複数の移動局に対するパケットの送信制御を行うパケット送信制御装置であって、
   各移動局の能力に対応する能力指数を設定する能力指数設定部と、
   各移動局に対するパケットの瞬時伝送速度と、各移動局に対する平均伝送速度と、前記能力指数設定部によって設定された前記各移動局の能力に対応する能力指数とに基づいて、各移動局に対するパケットのスケジューリングを行うスケジューリング部とを具備し、
   前記スケジューリング部は、前記瞬時伝送速度が高い移動局に対して該瞬時伝送速度が低い移動局よりも優先的に、前記平均伝送速度が低い移動局に対して該平均伝送速度が高い移動局よりも優先的に、かつ、前記能力指数が高い移動局に対して該能力指数が低い移動局よりも優先的に、パケットを送信するようにスケジューリングすることを特徴とするパケット送信制御装置。
2. 各移動局＃ｎに対するパケットの瞬時伝送速度Ｒｎと、各移動局＃ｎに対するパケットの平均伝送速度
   

   

   とを取得する取得部を具備し、
   前記スケジューリング部は、前記各移動局＃ｎの能力に対応する能力指数Ｂ_ｎと、前記移動局＃ｎに対するパケットの瞬時伝送速度Ｒ_ｎと、前記移動局＃ｎに対するパケットの平均伝送速度
   

   

   と、所定のパラメータα、βとを用いて、
   

   

   に従って算出される評価関数Ｃ_ｎが最大となる移動局に対してパケットを送信するようにスケジューリングすることによって、前記瞬時伝送速度が高い移動局に対して該瞬時伝送速度が低い移動局よりも優先的に、前記平均伝送速度が低い移動局に対して該平均伝送速度が高い移動局よりも優先的に、かつ、前記能力指数が高い移動局に対して該能力指数が低い移動局よりも優先的に、パケットを送信するようにスケジューリングすることを特徴とする請求項１に記載のパケット送信制御装置。
3. 前記スケジューリング部は、前記移動局ごとに前記パケットの送信に係る優先度クラスを管理しており、前記優先度ごとに各移動局に対するパケットのスケジューリングを行うことを特徴とする請求項１に記載のパケット送信制御装置。
4. 各移動局＃ｎに対するパケットの瞬時伝送速度Ｒ_ｎと、各移動局＃ｎに対するパケットの平均伝送速度
   

   

   とを取得する取得部を具備し、
   前記スケジューリング部は、各移動局＃ｎに係る前記優先度クラスＰＣ_ｎに応じた重み係数Ａ_ＰＣｎと、前記各移動局＃ｎの能力に対応する能力指数Ｂ_ｎと、各移動局＃ｎに対するパケットの瞬時伝送速度Ｒ_ｎと、各移動局＃ｎに対するパケットの平均伝送速度
   

   

   と、前記優先度クラスＰＣ_ｎごとの所定のパラメータα_ＰＣｎ、β_ＰＣｎとを用いて、
   

   

   に従って算出される評価関数Ｃ_ｎが最大となる移動局に対してパケットを送信するようにスケジューリングすることによって、前記優先度ごとに各移動局に対するパケットのスケジューリングを行うことを特徴とする請求項３に記載のパケット送信制御装置。
5. 前記能力指数設定部は、外部からの指示に応じて前記各移動局の能力に対応する能力指数を設定することを特徴とする請求項１に記載のパケット送信制御装置。
6. 前記移動局の能力は、受信ダイバーシチ機能の有無、送信ダイバーシチ対応の可否、ＲＡＫＥ受信器における等価器や干渉キャンセラやＧ-ＲＡＫＥの有無、一度に受信可能な最大データ量、受信可能な変調方式、受信可能な最大コード数、一度パケットを受信してから再びパケットを受信可能となるまでの最小時間の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のパケット送信制御装置。
7. 複数の移動局に対するパケットの送信制御を行うパケット送信制御方法であって、
   各移動局＃ｎの能力に対応する能力指数Ｂ_ｎを設定する工程Ａと、
   各移動局＃ｎに対するパケットの瞬時伝送速度Ｒｎと、前記移動局＃ｎに対するパケットの平均伝送速度
   

   

   とを取得する工程Ｂと、
   各移動局＃ｎの能力に対応する能力指数Ｂ_ｎと、各移動局＃ｎに対するパケットの瞬時伝送速度Ｒ_ｎと、各移動局＃ｎに対するパケットの平均伝送速度
   

   

   と、所定のパラメータα、βとを用いて、
   

   

   に従って評価関数Ｃ_ｎを算出する工程Ｃと、
   算出された前記評価関数Ｃ_ｎが最大となる移動局に対してパケットを送信するようにスケジューリングする工程Ｄとを有し、
   前記工程Ｄにおいて、前記瞬時伝送速度が高い移動局に対して該瞬時伝送速度が低い移動局よりも優先的に、前記平均伝送速度が低い移動局に対して該平均伝送速度が高い移動局よりも優先的に、かつ、前記能力指数が高い移動局に対して該能力指数が低い移動局よりも優先的に、パケットを送信するようにスケジューリングすることを特徴とするパケット送信制御方法。

Images