JP4563452B2 - パケット送信制御装置およびパケット送信制御方法 - Google Patents

Description

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（スケジューリング）を行うパケット送信制御装置およ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において、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、この場合に用いられる物理チャネルを下り共有チャネルと呼ぶ。

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の送信順序を、各移動局の瞬時の無線品質に基づいて制御することによって、その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制御は、スケジューリングと呼ばれ、パケットデータ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、スケジューリングにおいては、対象となるパケットデータは、一般的に、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る。

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、地域標準化機関などにより組織された３ＧＰＰ／３ＧＰＰ２(Third-Generation Partnership Project/ Third-Generation Partnership Project 2)において、前者ではＷ−ＣＤＭＡ方式、後者ではｃｄｍａ２０００方式にかかる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などによる高速・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−ＥＶＤＯ」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 １ｘＥＶ−ＤＯにおいて、ＤＯはＤａｔａ 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状態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、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、個々のユーザに対するスループット、およ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送信待ちパケットの送信順序を制御するスケジューリングアルゴリズムとしては、無線基地局装置に属する移動局に順に（例えば、移動局＃１→＃２→＃３→・・・）、下り共有チャネルの送信割り当て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よく知られている。

また、各移動局の無線状態や各移動局の平均の無線状態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。

一般的なＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラの制御方法の一例を説明する。

Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓは、個々の移動局の下り回線状況の瞬時的な変動に応じて、送信割り当てを行いつつ、移動局間の公平性もサポートするスケジューリングアルゴリズムである。

Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラに関して、図１を参照して説明する。図１は、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラの動作を示すフローチャートである。このスケジューリングアルゴリズムでは、各移動局の無線状態、平均の無線状態を評価関数の要素として測定し、無線基地局に属する各移動局の評価関数を求め、それを最大化する移動局に下り共有チャネルを割り当てる。なお、ここでは、平均の無線状態として、一例として平均の伝送速度を用いる場合について説明する。

図１において、ステップＳ４１では、初期値が以下のように設定される。

[初期値]
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：評価関数が最大となる移動局の添え字）
次に、ステップＳ４２では、評価関数の計算に必要な要素、具体的には、（１）各移動局の瞬時の無線状態、（２）平均伝送速度が測定される。次に、ステップＳ４３では、ステップＳ４２で測定された値を用いて次式に基づいて、評価関数Ｃ_ｎが計算される。

次に、ステップＳ４４では、ステップＳ４３で計算された評価関数Ｃ_ｎが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Ｓ４４の判定がＹＥＳとなり、ステップＳ４５では、ステップＳ４３で計算されたＣ_ｎの値がＣ_ｍａｘに、ｎ_ｍａｘ＝１にセットされる。

次に、ステップＳ４６ではｎが＋１インクリメントされる。次に、ステップＳ４７ではループ処理により無線基地局と通信中の移動局数の評価関数が順次求められる。つぎに、ステップＳ４８では、評価関数が最大となる移動局が選択され、その移動局に対し下りの共有チャネルが割り当てられる。

Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラは、各々の移動局において、下り品質が比較的良い状況での送信割り当てが行われるため、ラウンドロビンスケジューラと比較して、高いスループットを得ることが期待できる。

さらに、各移動局の瞬時の無線状態を各移動局の平均伝送速度で除算することで、平均伝送速度が高い移動局の評価関数式の値を下げ、時間的な公平性の高い割り当てを実現することができる。

また、パケット通信網におけるパケット送信においては、優先度クラスを２種類設け、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（例えば、特許文献１参照）。

しかし、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラにおいては、当該移動局が再送データを所有しているか否かに応じてパケット割り当て方法を制御することが困難である。

再送データを所有しているか否かに応じてパケット割り当て方法を制御することができないことにより、再送データにパケットが割り当てられず、上記再送データが下位レイヤに残留した場合に、上位レイヤ、例えば、ＲＬＣレイヤやＴＣＰレイヤに対する遅延、あるいは廃棄タイマによる廃棄が生じる。このため、結果として、上位レイヤにおける誤り率が大きくなる、という問題がある。

さらに、優先度クラスを２種類設けてパケットの送信を行うような場合には、上記優先度クラスと、再送データの有無との両方を考慮したパケットの割り当て方法を制御する必要があるが、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラにおいては、上記優先度クラスと、再送データの有無の両方を考慮したパケットの割り当て方法を制御することが困難である。

なお、ここで再送データとは、例えば、ＨＳＤＰＡにおいては、以前に少なくとも一回はＨＳ−ＤＳＣＨにマッピングされて、当該移動局に送信され、かつ、当該移動局から送達確認であるＡｃｋを受信しておらず、前回の送信時からの経過時間が、所定の時間間隔以上であるデータのことをさす。
J. M. Holtzman, IEEE VTC2000 spring 3GPP TR25.848 v4.0.0 3GPP2 C.S0024 Rev.1.0.0 特開平３−５８６４６号公報

しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。

無線基地局における送信待ちのパケットの送信順序を決定するスケジューリングアルゴリズムの１つとして、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューリング法がある。

しかしながら、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューリングアルゴリズムにおいては、移動局が再送可能なデータを所有しているか否かに応じてパケットの割り当て方法を制御することが困難である問題がある。

また、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラにおいては、優先度クラスと、再送データの有無の両方を考慮したパケットの割り当て方法を制御することが困難である問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、再送データの有無およびデータの送信回数のうち、少なくとも一方を考慮して、パケットの割り当てを行うパケット送信制御装置およびパケット送信制御方法を提供することである。

本パケット送信制御装置は、
複数の無線端末に対するパケットの送信を制御するパケット送信制御装置であって、
データの送信回数に応じて、データの送信回数の優先度を調節する関数を作成する第１の優先度調節関数作成部と、
該第１の優先度調節関数作成部により作成された優先度を調節する関数を含む評価関数を計算する評価関数計算部と、
該評価関数計算部により計算された評価関数に基づいて、送信相手となる無線端末を選択する無線端末選択部と
を備える。

このように構成することにより、データの送信回数に応じて、パケットの送信制御を行うことができる。

本パケット送信制御方法は、
複数の無線端末に対するパケットの送信を制御するパケット送信制御方法であって、
各無線端末に関して、データの送信回数を判定するステップと、
データの送信回数に応じて、データの送信回数の優先度を調節する関数を作成する第１の優先度調節関数作成ステップと、
該第１の優先度調節関数作成ステップにより作成された優先度を調節する関数を含む評価関数を計算する評価関数計算ステップと、
該評価関数計算ステップにより計算された評価関数に基づいて、送信相手となる無線端末を選択するステップと
を有する。

このようにすることにより、データの送信回数に応じて、送信相手となる無線端末を選択することができ、パケットの送信制御を行うことができる。

本発明の実施例によれば、再送データの有無およびデータの送信回数のうち、少なくとも一方に考慮して、パケットの割り当てを行うパケット送信制御装置およびパケット送信制御方法を実現できる。

スケジューリングアルゴリズムの動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施例にかかる移動通信システムを示す構成図である。 本発明の一実施例にかかる無線基地局を示すブロック図である。 本発明の一実施例にかかる無線基地局のベースバンド信号処理部を示すブロック図である。 本発明の一実施例にかかる無線基地局のＭＡＣ−ｈｓ処理部を示すブロック図である。 ＨＡＲＱ部で行われるストップアンドウエイトプロトコルの動作の一例を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかるＭＡＣ−ｈｓ処理部でのスケジューリング動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施例にかかるＭＡＣ−ｈｓ処理部でのスケジューリング動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施例にかかる無線基地局のＭＡＣ−ｈｓ処理部を示すブロック図である。 本発明の一実施例にかかるＭＡＣ−ｈｓ処理部でのスケジューリング動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０、１１、１２ 移動局
１００ 無線基地局

次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。

本発明の実施例にかかる移動通信システムについて、図２を参照して説明する。

本実施例に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１０、１１および１２とを備える。無線基地局１００と、複数の移動局１０、１１および１２は、例えばＨＳＤＰＡ方式により通信を行う。

ＨＳＤＰＡにおける下りパケット伝送では、下り共有物理チャネルＨＳ−ＰＤＳＣＨ(High Speed-Physical Downlink Shared Channel)と、下り共有制御チャネルＨＳ−ＳＣＣＨ(High Speed-Shared Control Channel)と、共有物理チャネルに付随する付随個別チャネルＡ−ＤＰＣＨ(Associated-Dedicated Physical Channel)＃１、＃２および＃３（上り下りの双方向チャネル）が用いられる。

下り共有物理チャネルＨＳ−ＰＤＳＣＨは、各移動局１０、１１および１２で共有して使用され、トランスポートチャネルでは、ＨＳ−ＤＳＣＨ(High Speed-Downlink Shared Channel)と呼ばれる。

下り共有制御チャネルＨＳ−ＳＣＣＨは、各移動局１０、１１および１２で共有して使用される。

付随個別チャネルＡ−ＤＰＣＨは、各移動局１０、１１および１２に個別に割り当てられる。

また、上りリンクにおいては、さらに、各移動局１０、１１および１２に個別に割り当てられるＨＳＤＰＡ用の制御チャネルＨＳ−ＤＰＣＣＨ(High Speed-Dedicated Physical Control Channel)が用いられる。

上りリンクでは、付随個別チャネル＃１、＃２および＃３により、ユーザデータ以外に、パイロットシンボル、下り付随個別チャネル送信のための電力制御コマンド（TPCコマンド）が伝送される。

また、ＨＳＤＰＡ用の制御チャネルＨＳ−ＤＰＣＣＨにより、共有チャネルのスケジューリングや、ＡＭＣＳ（適応変調・符号化）に用いるための下り品質情報、すなわち、Channel Quality Indicator（ＣＱＩ）、および下りリンクの共有チャネルＨＳ−ＤＳＣＨの送達確認情報、すなわち、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ、が伝送される。

一方、下りリンクでは、付随個別チャネル＃１、＃２および＃３により、上り付随個別チャネルのための送信電力制御コマンドなどが伝送され、上記共有物理チャネルによりユーザデータが伝送される。

各移動局１０、１１および１２は、同一の構成、機能を備える。したがって、以下では、特段の断りがない限り移動局ｎ（ｎはn≧1の整数）として説明する。

次に、本発明の第１の実施例にかかる無線基地局１００について、図３を参照して説明する。

本実施例にかかる無線基地局１００は、送受信アンテナ１０１と、送受信アンテナと接続されたアンプ部１０２と、アンプ部１０２と接続された送受信部１０３と、送受信部１０３と接続されたベースバンド信号処理部１０４および呼処理部１０５と、ベースバンド信号処理部１０４および呼処理部１０５と接続された伝送路インターフェース１０６とを備える。

下りリンクのパケットデータについては、無線基地局１００の上位に位置する無線制御装置から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。ベースバンド処理部１０４では、再送制御(H-ARQ(Hybrid ARQ)の処理や、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、拡散処理が行われ、下りリンクのパケットデータは、ベースバンド信号に変換され送受信部１０３に入力される。

送受信部１０３では、ベースバンド信号処理部１０４から入力されたベースバンド信号は、周波数帯に変換する周波数変換処理が施され、アンプ部１０２に入力される。アンプ部１０２は、周波数変換処理が行われたベースバンド信号を増幅し、送受信アンテナ１０１より送信する。

一方、上りリンクのデータについては、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部１０２で増幅され、送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部１０４で逆拡散やＲＡＫＥ合成、誤り訂正復号がなされた後、伝送路インターフェース１０６を介して無線制御装置に転送される。

また、呼処理部１０５では、無線制御装置と呼処理制御信号の送受信を行い、無線基地局１００の状態管理やリソース割り当てが行われる。

次に、ベースバンド信号処理部１０４について、図４を参照して説明する。

ベースバンド信号処理部１０４は、送受信部１０３、呼処理部１０５および伝送路インターフェース１０６と接続されたレイヤ１処理部１１１と、レイヤ１処理部１１１と接続されたＭＡＣ−ｈｓ（Medium Access Control−HSDPAの略称）処理部１１２とを備える。ＭＡＣ−ｈｓ処理部１１２は、伝送路インターフェース１０６および呼処理部１０５と接続される。

レイヤ１処理部１１１では、下りデータのチャネル符号化や上りデータのチャネル復号化、上下の個別チャネルの送信電力制御や、ＲＡＫＥ合成、拡散・逆拡散処理が行われる。

ＭＡＣ−ｈｓ処理部１１２では、ＨＳＤＰＡにおける下り共有チャネルのＨＡＲＱ(Hybrid ARQ)や送信待ちパケットに対するスケジューリングが行われる。

次に、ＭＡＣ−ｈｓ処理部１１２について、図５を参照して説明する。

ＭＡＣ−ｈｓ処理部１１２は、伝送路インターフェース１０６と接続されたフローコントロール部１２０と、フローコントロール部１２０と接続されたスケジューラ部１４０と、スケジューラ部１４０と接続されたＭＡＣ−ｈｓリソース計算部１３０、ＴＦＲ(Transport Format and Resource)選択部１５０、再送データ優先度制御部１６０、移動局伝送速度計算部１７０および評価関数計算部１８０とを備える。

再送データ優先度制御部１６０、移動局伝送速度計算部１７０および評価関数計算部１８０は、レイヤ１処理部１１１と接続される。また、評価関数計算部１８０は、再送データ優先度制御部１６０および移動局伝送速度計算部１７０と接続される。また、ＭＡＣ−ｈｓリソース計算部１３０は、ＴＦＲ選択部１５０と接続される。

フローコントロール部１２０は、伝送路インターフェース１６０と接続されたフローコントロール機能部１２１_１、１２１_２、・・・、１２１_ｎを備える。

スケジューラ部１４０は、フローコントロール機能部１２１_１、１２１_２、・・・、１２１_ｎとそれぞれ接続されたプライオリティキュー部１４１_１、１４１_２、・・・、１４１_ｎと、プライオリティキュー部１４１_１、１４１_２、・・・、１４１_ｎとそれぞれ接続されたリオーダリング部１４２_１、１４２_２、・・・、１４２_ｎと、リオーダリング部１４２_１、１４２_２、・・・、１４２_ｎとそれぞれ接続されたＨＡＲＱ部１４３_１、１４３_２、・・・、１４３_ｎとを備える。

ＴＦＲ選択部１５０は、ＨＡＲＱ部１４３_１、１４３_２、・・・、１４３_ｎとそれぞれ接続されたＴＦＲ ｓｅｌｅｃｔ機能部１５１_１、１５１_２、・・・、１５１_ｎを備える。

ＭＡＣ−ｈｓリソース計算部１３０は、ＨＳ−ＤＳＣＨパワーリソース計算部１３１およびＨＳ−ＤＳＣＨコードリソース計算部１３２を備える。

フローコントロール部１２０では、各フローコントロール機能部１２１_１、１２１_２、・・・、１２１_ｎにおいて、無線制御装置から伝送路インターフェース１６０を介して受信される信号の伝送速度を、実装されているバッファの容量等に基づいて調整する。例えば、各フローコントロール機能部１２１_１、１２１_２、・・・、１２１_ｎは、パケットの流通量を監視し、パケット流通量が増大し、キューバッファのメモリの空きが減少してくると送信パケット送出量を抑制する処理を行う。

例えば、各フローコントロール機能部１２１_１、１２１_２、・・・、１２１_ｎは、キューバッファのメモリの空きがある閾値となった場合に送信パケット送出量を抑制する処理を行う。

ＭＡＣ−ｈｓリソース計算部１３０では、ＨＳ−ＤＳＣＨパワーリソース計算部１３１とＨＳ−ＤＳＣＨコードリソース計算部１３２において、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、ハードウェアリソースなど）を計算する。

スケジューラ部１４０について説明する。プライオリティキュー部１４１_１、１４１_２、・・・、１４１_ｎは、コネクション毎のキューであり、通常は、１ユーザに対して１プライオリティキュー部が割り当てられるが、１ユーザが複数のコネクションを持つ場合には、１ユーザに複数のプライオリティキュー部が割り当てられる。プライオリティキュー部１４１_１、１４１_２、・・・、１４１_ｎには、下りリンクのデータが入力され、スケジューリングで選択されるまで蓄積される。

リオーダリング部１４２_１、１４２_２、・・・、１４２_ｎでは、ＨＡＲＱ部１４３_１、１４３_２、・・・、１４３_ｎにおける再送制御において、下りの受信順序制御を移動局ｎが行えるように、データに対してシーケンス番号を付与し、移動局ｎの受信バッファがあふれないようにウィンドウ制御を行う。

ＨＡＲＱ部１４３_１、１４３_２、・・・、１４３_ｎでは、Ｍプロセスのストップアンドウエイトプロトコルによって、上りＡｃｋ／Ｎａｃｋフィードバックに基づいた再送制御を行う。

次に、ＨＡＲＱ部１４３_１、１４３_２、・・・、１４３_ｎにおいて行われる動作について図６を参照して説明する。

ＨＡＲＱ部１４３_１、１４３_２、・・・、１４３_ｎでは、例えば６プロセスのストップアンドウエイトプロトコルによる処理が行われる。

ストップアンドウエイトプロトコル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。ここで、移動局においては、パケットを受信し、復号を行った後に、受信結果がＯＫかＮＧであるか（すなわち、ＡｃｋかＮａｃｋか）を判定するため、一定の処理時間が必要となる。

図６では、受信側は、パケット＃１を受け取ったとき、正しく受信されなかったので、否定応答（Ｎａｃｋ）を送信側に返している。また、パケット＃２については、正しく受信されたので、肯定応答（Ａｃｋ）を送信側に返している。以下、受信側では、受け取ったパケットの順にＡｃｋまたはＮａｃｋを送信側に返す動作を繰り返す。

ＴＦＲ(Transport Format and Resource)選択部１５０では、ＴＦＲ Ｓｅｌｅｃｔ機能部１５１_１、１５１_２、・・・、１５１_ｎにおいて、選択されたユーザ（移動局）のデータについて、上りチャネルで受信する下り品質インジケータであるＣＱＩ(Channel Quality Indicator)やＭＡＣ−ｈｓリソース計算部１３０で計算されたＨＳ−ＤＳＣＨに割り当てる無線リソース（電力リソース、符号リソース、ハードリソース）などに基づいて、下りリンクの伝送フォーマット（データサイズ、コード数、変調多値数、符号化率）および送信電力を決定し、決定された下りリンク伝送チャネルの伝送フォーマットおよび送信電力をレイヤ１処理部１１１へ通知する。

再送データ優先度制御部１６０は、移動局ｎに関して再送データの有無を判定する。また、再送データ優先度制御部１６０は、上記再送データの有無の判定結果ＲＥＴＸｎを引数にもつ関数Ｄ（ＲＥＴＸｎ）を作成する。そして、再送データ優先度制御部１６０は、上記ＲＥＴＸｎと、関数Ｄ（ＲＥＴＸｎ）とを評価関数計算部１８０に通知する。

例えば、再送データ優先度制御部１６０は、再送データが有ることをＲＥＴＸｎ＝１とし、再送データが無いことをＲＥＴＸｎ＝０として、関数Ｄ（ＲＥＴＸｎ）を、
Ｄ（０）＝１．０
Ｄ（１）＝２．０
と設定する。このようにすることにより、再送データを所有する移動局へのパケットの割り当て確率、すなわち、優先度が高くなり、再送データを所有する移動局に優先してパケットを割り当てることが可能となる。

また、例えば、再送データ優先度制御部１６０は、再送データが有ることをＲＥＴＸｎ＝１とし、再送データが無いことをＲＥＴＸｎ＝０として、関数Ｄ（ＲＥＴＸｎ）を、
Ｄ（０）＝１．０
Ｄ（１）＝１０００．０
と設定してもよい。このようにすることにより、再送データを所有する移動局へのパケットの割り当て確率、すなわち、優先度を極端に高くすることができ、再送データを所有する移動局に対して極めて大きな優先度でパケットを割り当てることが可能となる。

すなわち、関数Ｄ（ＲＥＴＸｎ）を調節することにより、再送データの優先度の高低を調節することが可能となる。

なお、関数Ｄ（ＲＥＴＸｎ）は、プライオリティキュー部１４１_１、１４１_２、・・・、１４１_ｎ内のデータにかかるサービス種別や契約種別、受信器種別、セル種別、プライオリティクラス種別に基づいて設定される。ここで、受信器種別とは、例えばＲＡＫＥ受信器、等化器や受信ダイバーシチ、干渉キャンセラや、その他のＵＥのＣａｐａｂｉｌｉｔｙ（受信可能な変調方式や受信可能なコード数、ビット数等によってクラス分けされた指標）などである。

また、ここで、再送データとは、以前に少なくとも１回はＨＳ−ＤＳＣＨにマッピングされて当該移動局に送信されており、かつ、当該移動局から上りリンクのＨＳＤＰＡ用の制御チャネルＨＳ−ＤＰＣＣＨにおいて、Ａｃｋを受信しておらず、かつ、前回の送信時からの経過時間が、所定の時間間隔以上であるデータのことをさす。「前回の送信時からの経過時間が、所定の時間間隔以上である」とは、例えば、図６において、前回の送信時からの経過時間が６ＴＴＩ以上である」、ということをさす。

すなわち、パケット＃１は、ＴＴＩ＝１において送信されたため、ＴＴＩ＝２〜６では再送データではないが、ＴＴＩ＝７においては、ＴＴＩ＝１における送信の送達確認がＮａｃｋであり、かつ、前回の送信時からの経過時間が６ＴＴＩ以上であるため、再送データである、と判定される。

移動局伝送速度計算部１７０では、式（１）に基づき移動局ｎの平均伝送速度が計算される。

ここで、δは、平均化区間を指定するパラメータ、言い換えれば、平均化のための忘却係数（０≦δ≦１）である。パラメータδは、プライオリティキュー部１４１_１、１４１_２、・・・、１４１_ｎ内のデータにかかるサービス種別や契約種別、受信器種別、セル種別、プライオリティクラス種別に基づいて設定される。ここで、受信器種別とは、ＲＡＫＥ受信器、等化器や受信ダイバーシチ、干渉キャンセラや、その他のＵＥのＣａｐａｂｉｌｉｔｙ（受信可能な変調方式や受信可能なコード数、ビット数等によってクラス分けされた指標）などである。

また、式（１）において、ｒ_ｎは瞬時伝送速度を示す。移動局伝送速度計算部１７０は、ＭＡＣ−ｈｓ処理部１１２において、送信されたデータの送達確認ができたデータのサイズ（例えば、データ量）、送信されたデータのサイズ（例えば、データ量）、および移動局nから報告される下り瞬時の無線状態あるいは無線状態から推定される送信可能なデータのサイズ（例えば、データ量）の内の１つを移動局nにおけるデータ伝送速度（瞬時のデータ伝送速度）とする。

式（１）に基づいて求められた移動局ｎに対する平均伝送速度の更新機会の組み合わせは、例えば、表１に示すような５通りが考えられる

ここで、上述したように、移動局nの平均伝送速度は、広い意味では、移動局nの広い意味での無線状態ということが可能である。すなわち、無線状態として、伝送速度であったり、移動局から報告されるChannel Quality Indicator(CQI)であったり、下りリンクのＳＩＲであったり、ＣＱＩ、ＳＩＲから推定される送信可能なデータサイズであったりする。

すなわち、送信されたデータの送達確認ができたデータのサイズ（例えば、データ量）、送信されたデータのサイズ（例えば、データ量）は伝送速度に相当する。また、移動局nから報告される下り瞬時の無線状態あるいは無線状態から推定される送信可能なデータのサイズ（例えば、データ量）は、ＣＱＩおよびＳＩＲのうち少なくとも一方から推定される送信可能なデータサイズに相当する。

なお、移動局ｎの平均伝送速度を求めるには、上記方法の他に、例えば、データリンク層でのデータの伝送速度を測定する機能をＭＡＣ−ｈｓ処理部１１２に備えるようにする。この場合、ＭＡＣ−ｈｓ処理部１１２は、移動局nがデータ通信状態に入った後、ＭＡＣ−ｈｓ処理部１１２に流入したデータ量を一定時間毎に測定する。そして、ＭＡＣ−ｈｓ処理部１１２は、その測定された一定時間毎のデータ量を移動局ｎにおけるデータ伝送速度（平均のデータ伝送速度）とするようにしてもよい。

評価関数計算部１８０では、スケジューラ部１４０でのスケジューリングの際に用いられる移動局毎の評価関数が計算される。スケジューラ部１４０では、評価関数計算部１８０で計算された移動局毎の評価関数値のうち、最大の評価関数値を持つ移動局ｎを選択し、その移動局ｎに対し下りリンクの共有チャネルを割り当てる（下りリンクの送信割り当てを行う）。

また、図４を参照して説明したレイヤ１処理部１１１では、各移動局からの上りＨＳＤＰＡ用の個別物理チャネルに載せられて報告される下り無線状態を示す情報を受け取り、ＭＡＣ−ｈｓ処理部１１２の評価関数計算部１８０に入力する。ここで、無線状態を示す情報とは、例えば、瞬時受信ＳＩＲ(Signal-to-Interference)、ＢＬＥＲ(Bit Error Rate)、ＣＱＩ(Channel Quality Indicator)などである。

次に、本実施例にかかるスケジューリング動作について図７を参照して説明する。

図７において、ＭＡＣ−ｈｓ処理部１１２の評価関数計算部１８０は、移動局nの評価関数を計算するための初期値設定を行う（ステップＳ７０２）。

例えば、初期値として、ｎ＝１、Ｃ_ｍａｘ＝０および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、評価関数の最大値を表し、ｎ_ｍａｘは、評価関数が最大となる移動局の添え字を表す。

次に、評価関数Ｃ_ｎの計算に用いる情報の取得が行われる。

具体的に説明する。

評価関数計算部１８０は、レイヤ１処理部１１１から入力された移動局nの下りリンクの瞬時の無線状態および無線状態から推定される送信可能なデータのサイズ（例えば、データ量）の一方を取得する（ステップＳ７０４）。ここで、「無線状態から推定される送信可能なデータのサイズ」とは、下りの品質を示すＣＱＩあるいは下り伝送チャネルの瞬時ＳＩＲと、ＭＡＣ−ｈｓリソース計算部１３０において計算されたＨＳ−ＤＳＣＨに割り当てられる無線リソースに基づいて、所定の誤り率で送信可能と推定されるデータのサイズのことである。

また、評価関数計算部１８０は、移動局伝送速度計算部１７０から入力された移動局nの平均伝送速度の取得を行う（ステップＳ７０６）。

また、評価関数計算部１８０は、再送データ優先度制御部１６０から入力された移動局nの再送データの有無の判定結果ＲＥＴＸｎと、上記ＲＥＴＸｎを引数にもつ関数Ｄ（ＲＥＴＸｎ）の取得を行う（ステップＳ７０８）。

次に、評価関数計算部１８０は、上述した情報が全て取得されたかどうかを判定する（ステップＳ７１０）。

全ての情報が取得されたと判定されたとき（ステップＳ７１０：ＹＥＳ）、評価関数計算部１８０は、呼処理部１０５を介して遠隔から指定される指数パラメータ（α、β）を取得する（ステップＳ７１２）。

一方、取得されていない情報があると判定されたとき（ステップＳ７１０：ＮＯ）、評価関数計算部１８０は、ステップＳ７０４、ステップＳ７０６およびステップＳ７０８のうち少なくとも１つに戻り、未取得情報の取得を行う。

次に、評価関数計算部１８０は、式（２）にしたがって、評価関数（Ｃ_ｎ）の計算を行う(ステップＳ７１４)。

ここでは、ステップＳ７１４において、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓの評価関数に、再送データの優先度を制御する関数Ｄ（ＲＥＴＸｎ）を加える場合について説明する。

すなわち、当該移動局ｎが再送データを所有する場合には、Ｄ（ＲＥＴＸｎ）の値が大きくなり、一方で、当該移動局ｎが再送データを所有しない場合には、Ｄ（ＲＥＴＸｎ）の値が小さくなる。このため、再送データの有無に基づいて適応的にパケット割り当て方法を制御することが可能となる。結果として、再送データに対して優先的にパケットを割り当てることが可能となり、再送データが送信されずに残留し、上位レイヤ、すなわち、ＲＬＣレイヤ、ＴＣＰレイヤにおける誤りが発生することを防ぐことが可能となる。

ここで、上記再送データの優先度を制御する関数Ｄ（ＲＥＴＸｎ）は、遠隔、例えば、無線基地局１００の上位ノード、例えば無線制御装置やコアネットワーク上のサーバなどから指定される。例えば、呼処理制御信号に含められて上位ノードから無線基地局１００へと通知される。

無線基地局１００は、上記呼処理制御信号に含まれる再送データの優先度を制御する関数Ｄ（ＲＥＴＸｎ）を、呼処理部１０５で受け取り、ベースバンド信号処理部１０４内のＭＡＣ−ｈｓ処理部１１２の再送データ優先度制御部１６０に転送する。

また、無線基地局１００は、再送データの優先度を制御する関数Ｄ（ＲＥＴＸｎ）を無線基地局１００の局データとして保持し、ベースバンド信号処理部１０４内のＭＡＣ−ｈｓ処理部１１２の再送データ優先度制御部１６０は、局データ内に保持された再送データの優先度を制御する関数Ｄ（ＲＥＴＸｎ）を参照するようにしてもよい。

また、遠隔から指定される無線パラメータαおよびβの値は変更可能である。これらαおよびβの値を適切に設定することにより、いわゆる典型的なＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラ（α＝1、β＝1）と、ＭＡＸ Ｃ／Ｉスケジューラ（α＝1、β〜０（但し、β≠０））の中間のスケジューラを提供することが可能となる。

また、本実施例において、評価関数はこの式に限定されることはなく、変更可能である。例えば、評価関数Ｃ_ｎの式の一部が式（３）であるスケジューラの場合に適用することも可能である

例えば、評価関数の式が、式(４)であるスケジューラの場合（但し、α、β、γは０〜１のパラメータ係数であり、Ｗ_ｎは移動局nに関する、無線基地局におけるパケットの滞留時間を表す）にも、再送データの優先度を制御する関数Ｄ（ＲＥＴＸｎ）を加え、評価関数の式を、式（５）としてもよい。

すなわち、再送データの有無の判定結果を示すＲＥＴＸｎを引数に持つ関数を評価関数に加えた関数を評価関数として使用することができる。

ステップＳ７１４において、評価関数Ｃ_ｎが計算されると、その計算された評価関数Ｃ_ｎが最大値であるか否かの判定、すなわちＣ_ｎ>Ｃ_ｍａｘであるか否かの判定が行われる（ステップＳ７１６）。

評価関数Ｃ_ｎが最大値である場合（ステップＳ７１６：ＹＥＳ）、Ｃ_ｍａｘ＝Ｃ_ｎ、ｎ_ｍａｘ＝ｎに設定される（ステップＳ７１８）。ここでは、Ｃ_ｍａｘ＝０（初期値）に設定されているので、Ｃ_ｎ>Ｃ_ｍａｘとなり、ステップＳ７１４で計算された評価関数Ｃ_ｎがＣ_ｍａｘに設定され、そのＣ_ｍａｘが与える移動局nが移動局ｎ_ｍａｘとして設定される。

評価関数Ｃ_ｎが最大値でない場合（ステップＳ７１６：ＮＯ）、およびステップＳ７１８における処理が行われた後、次の移動局の評価関数を計算するために移動局ｎが＋１インクリメントされる（ステップＳ７２０）。

次に、移動局ｎが無線基地局と通信中の移動局数（Ｎ）を超えるか否かが判断される（ステップＳ７２２）。

移動局ｎが無線基地局と通信中の移動局数（Ｎ）を超えると判断されない場合（ステップＳ７２２：ＮＯ）、ステップＳ７０４以降のループ処理が移動局数（Ｎ）を超えると判断されるまで繰り返し行われる。すなわち、無線基地局と通信中の移動局全ての評価関数Ｃ_ｎが計算される。

一方、移動局ｎが無線基地局と通信中の移動局数（Ｎ）を超えると判断された場合（ステップＳ７２２：ＹＥＳ）、ステップＳ７１８で設定された移動局ｎ_ｍａｘに対して下りリンクの共有チャネル（HS-DSCH）の割り当てを行うようにスケジューラ部１４０に指示する（ステップＳ７２４）。

以上説明したような本実施例によれば、再送データを所有する移動局に対して優先的にパケットを割り当てることが可能となり、結果として、再送データの残留を防ぐことが可能となり、上位レイヤにおける誤りを低減することが可能となる。

また、上記例においては、１ユーザが１個のプライオリティキューを持つ場合について説明したが、1ユーザが複数プライオリティキュー、例えばＫ個を持つことも可能である。その場合、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上記スケジューリングが行われる。

なお、ＭＡＣ−ｈｓ処理部１１２の再送データ優先度制御部１６０および評価関数計算部１８０は、例えば、ＣＰＵやデジタルシグナルプロセッサ(DSP)、あるいはＦＰＧＡなど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で構成され、所定のメモリ領域に上述した評価関数のプログラムが記憶され、パラメータ（α、β、δ、Ｄ（ＲＥＴＸｎ））をダウンロードして書き換える構成がとられる。この場合、パラメータ（α、β、δ、Ｄ（ＲＥＴＸｎ））を無線基地局１００の上位ノードからダウンロードするようにしてもよいし、再送データ優先度制御部１６０および評価関数計算部１８０に端末Ｉ／Ｆ（外部インターフェース機能）を設け、端末からパラメータ（α、β、δ、Ｄ（ＲＥＴＸｎ））を直接読み込ませる構成としてもよい。

また、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る場合もあるし、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る場合もありうる。

また、本実施例においては、３ＧＰＰにおける高速パケット伝送方式ＨＳＤＰＡに関して記述したが、ＨＳＤＰＡに限定されるものではなく、その他の移動通信システムにおける下りパケットの送信制御（スケジューリング）を行う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、３ＧＰＰ２におけるｃｄｍａ２０００ １ｘＥＶ−ＤＯや、３ＧＰＰにおけるＴＤＤ方式やLong Term Evolution(Super 3G)における高速パケット伝送方式など、がその他の高速パケット伝送方式としてあげられる。

また、本実施例において、再送データ優先度制御部１６０の機能、移動局伝送速度計算部１７０の機能、レイヤ１処理部１１１の機能が状態把握手段に、評価関数計算部１８０の機能が無線端末選択手段に対応する。

また、本実施例において、無線基地局１００は、パケット送信制御装置に対応し、移動局１０、１１および１２は無線端末に対応する。

次に、本発明の第２の実施例について、図８を参照して説明する。

パケット通信網におけるパケット送信においては、優先度クラスを２種類設け、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(例えば、特許文献１参照)。

本実施例にかかる無線基地局は、第１の実施例にかかる無線基地局と比較して、ＭＡＣ−ｈｓ処理部１１２でのスケジューリング動作が異なる。

本実施例では、優先度クラスを複数定義し、優先度に応じてパケットのスケジューリングが行われる。

ＭＡＣ−ｈｓ処理部１１２の評価関数計算部１８０は、前述したプライオリティキュー部１４１_１、１４１_２、・・・、１４１_ｎをいくつかの優先度クラスに分類し、予め定義する（ステップＳ８０２）。

次に、移動局nの評価関数Ｃｎを計算するための初期値設定を行う（ステップＳ８０４）。例えば、初期値として、ｎ＝１、Ｃ_ｍａｘ＝０およびｎ_ｍａｘ＝０を設定する。

次に、第１の実施例と同様に、評価関数Ｃ_ｎの計算に用いる情報の取得が行われる。

具体的に説明する。

評価関数計算部１８０は、レイヤ１処理部１１１から入力された移動局nの下りリンクの瞬時の無線状態および無線状態から推定される送信可能なデータのサイズ（例えば、データ量）の一方を取得する（ステップＳ８０６）。

また、評価関数計算部１８０は、移動局伝送速度計算部１７０から入力された移動局nの平均伝送速度の取得を行う（ステップＳ８０８）。

また、評価関数計算部１８０は、再送データ優先度制御部１６０から入力された移動局nの再送データの有無の判定結果ＲＥＴＸｎと、上記ＲＥＴＸｎを引数にもつ関数Ｄ（ＲＥＴＸｎ）の取得を行う（ステップＳ８１０）。

次に、評価関数計算部１８０は、上述した情報が全て取得されたかどうかを判定する（ステップＳ８１２）。

全ての情報が取得されたと判定された場合（ステップＳ８１２：ＹＥＳ）、評価関数計算部１８０は、呼処理部１０５を介して遠隔から指定される指数パラメータ（α_ｉ、β_ｉ、δ_ｉ）と優先度毎に与える重み係数Ａ_ｉを受け取り、設定する（ステップＳ８１４）。但し、iは移動局の優先度レベルの添え字である。

一方、取得されていない情報があると判定されたとき（ステップＳ８１２：ＮＯ）、評価関数計算部１８０は、ステップＳ８０６，ステップＳ８０８およびステップＳ８１０のうち少なくとも１つに戻り、未取得情報の取得を行う。

次に、評価関数計算部１８０は、式（６）にしたがって、評価関数（Ｃ_ｎ）の計算を行う(ステップＳ８１６)。ここで、ＰＣ_ｎは、移動局ｎの優先度クラスを示す。

式（６）において、例えば、優先度クラスを２つ設け、優先度の高いクラスをｉ（ＰＣ_ｎ）＝１、優先度の低いクラスをｉ（ＰＣ_ｎ）＝２とした場合、Ａ_１>Ａ_２となるように設定し、優先度の高いクラスの移動局のパケットを優先的に送信するようにする。すなわち、Ａ_１とＡ_２との差を十分に大きくとることで、優先度の高いデータが必ず優先して送信されるようになる。さらに、再送データが有るという判定結果をＲＥＴＸｎ＝１とし、再送データが無いという判定結果をＲＥＴＸ＝０とした場合に、Ｄ_１（ＲＥＴＸｎ＝１）＝１０００．０、Ｄ_１（ＲＥＴＸｎ＝０）＝１．０、Ｄ_２（ＲＥＴＸｎ＝１）＝２．０、Ｄ_２（ＲＥＴＸｎ＝０）＝１．０と設定する。このようにすることにより、優先度の高いクラスにおいては再送データの優先度を極めて大きく設定し、優先度の低いクラスにおいては、再送データの優先度を少し大きく設定することが可能となる。すなわち、優先度毎に与える重み係数Ａ_ｉと、再送データの優先度を設定するＤ_ＰＣｎ（ＲＥＴＸｎ）を組み合わせることにより、優先度クラスと、再送データの有無の両方に応じて、きめ細やかにパケット割り当て頻度を制御することが可能なパケット割り当て方法を提供することが可能となる。

また、指数パラメータ（α_１，β_１）＝（１，１）、（α_２，β_２）＝（１，０）と設定することにより、優先度の高いデータはＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓスケジューラとして、優先度の低いデータはＭＡＸ Ｃ／Ｉスケジユーラとして動作させることができる。

ステップＳ８１６において、評価関数Ｃ_ｎが計算されると、その計算された評価関数Ｃ_ｎが最大値であるか否かの判定、すなわちＣ_ｎ>Ｃ_ｍａｘであるか否かの判定が行われる（ステップＳ８１８）。

評価関数Ｃ_ｎが最大値である場合（ステップＳ８１８：ＹＥＳ）、Ｃ_ｍａｘ＝Ｃ_ｎ、ｎ_ｍａｘ＝ｎに設定される（ステップＳ８２０）。ここでは、Ｃ_ｍａｘ＝０（初期値）に設定されているので、Ｃ_ｎ>Ｃ_ｍａｘとなり、ステップＳ８１６で計算された評価関数Ｃ_ｎがＣ_ｍａｘに設定され、そのＣ_ｍａｘが与える移動局ｎが移動局ｎ_ｍａｘとして設定される。

評価関数Ｃ_ｎが最大値でない場合（ステップＳ８１８：ＮＯ）、およびステップＳ８２０における処理が行われた後、次の移動局の評価関数を計算するために移動局ｎが＋１インクリメントされる（ステップＳ８２２）。

次に、移動局ｎが無線基地局と通信中の移動局数（Ｎ）を超えるか否かが判断される（ステップＳ８２４）。

移動局ｎが無線基地局と通信中の移動局数（Ｎ）を超えると判断されない場合（ステップＳ８２４：ＮＯ）、ステップＳ８０６以降のループ処理が移動局数（Ｎ）を超えると判断されるまで繰り返し行われる。すなわち、無線基地局と通信中の移動局全ての評価関数Ｃ_ｎが計算される。

一方、移動局ｎが無線基地局と通信中の移動局数（Ｎ）を超えると判断された場合（ステップＳ８２４：ＹＥＳ）、ステップＳ８１６で設定された移動局ｎ_ｍａｘに対して下りの共有チャネル（HS-DSCH）の割り当てを行うようにスケジューラ部１４０に指示する（ステップＳ８２６）。

以上、説明したように本実施例によれば、優先度クラスに応じた係数Ａ_ｉや指数α_ｉ、β_ｉ、δ_ｉの制御を行うだけでなく、各移動局の再送データの有無に応じてスケジューリングを行うことが可能となり、優先度クラスと移動局の再送データの有無に応じた適切なスケジューラを実現することができる。

また、本実施例において、評価関数はこの式に限定されることはなく、変更可能である。

すなわち、再送データの有無の判定結果を示すＲＥＴＸｎを引数に持つ関数を評価関数に加えた関数を評価関数として使用することができる。

また、本実施例では、３ＧＰＰにおける高速パケット伝送方式ＨＳＤＰＡに関して説明したが、ＨＳＤＰＡに限定されるものではなく、その他の、移動通信システムにおける下りパケットの送信制御（スケジューリング）を行う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、３ＧＰＰ２におけるｃｄｍａ２０００ １ｘＥＶ−ＤＯや、３ＧＰＰにおけるＴＤＤ方式、Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ(Super 3G)における高速パケット伝送方式など、がその他の高速パケット伝送方式としてあげられる。

本実施例において、再送データ優先度制御部１６０が再送データ優先度制御手段に、移動局伝送速度計算部１７０およびレイヤ１処理部１１１の機能が状態把握手段に、評価関数計算部１８０の機能が、評価関数算出手段、クラス設定手段、優先度クラス設定手段、無線端末選択手段に対応する。さらに、評価関数計算手段１８０の外部インターフェース機能が外部設定手段に対応する。

また、本実施例において、無線基地局１００は、パケット送信制御装置に対応し、移動局１０、１１および１２は無線端末に対応する。

次に、本発明の第３の実施例について、図９および図１０を参照して説明する。

上述した実施例においては、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓにおける評価関数Ｃ_ｎに、当該移動局の再送データの有無の判定結果ＲＥＴＸｎを引数に持つ関数Ｄ（ＲＥＴＸｎ）を追加し、再送データの有無に応じて、パケットの割り当て頻度を制御する場合について、説明した。

本実施例にかかる無線基地局においては、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓにおける評価関数Ｃｎに、再送データの有無の判定結果ＲＥＴＸｎを引数に持つ関数Ｄ（ＲＥＴＸｎ）を追加するのではなく、データの送信回数を引数に持つ関数Ｅ（Ｎｕｍ＿ＴＸｎ）を追加することにより、データの送信回数に応じて、パケットの割り当て頻度を制御することが可能となる。

本実施例にかかる無線基地局は、図９に示すように、図５を参照して説明した無線基地局と、再送データ優先度制御部１６０の代わりに送信回数優先度制御部１９０を備える点が異なる。

以下、送信回数優先度制御部１９０について説明する
送信回数優先度制御部１９０は、移動局nに関して送信可能なデータのうちで、送信回数の最も大きなデータの送信回数をＮｕｍ＿ＴＸｎとして、評価関数計算部１８０に通知する。

ここで、初回送信の場合には、１回目の送信、という意味で、Ｎｕｍ＿ＴＸｎ＝１とする。例えば、４回目の送信（３回目の再送）の場合には、Ｎｕｍ＿ＴＸｎ＝４とする。また、送信回数を引数に持つ関数Ｅ（Ｎｕｍ＿ＴＸｎ）を作成し、関数Ｅ（Ｎｕｍ＿ＴＸｎ）を評価関数計算部１８０に通知する。

例えば、送信回数優先度制御部１９０は、関数Ｅ（Ｎｕｍ＿ＴＸｎ）を、Ｅ（１）＝１．０、Ｅ（２）＝２．０、Ｅ（３）＝４．０、Ｅ（４）＝７．０、と設定する。この場合、送信回数が大きくなればなるほど、優先度が高くなり、送信回数が大きいデータを所有する移動局に優先してパケットを割り当てることが可能となる。

すなわち、関数Ｅ（Ｎｕｍ＿ＴＸｎ）を用いることにより、送信回数毎に優先度を制御することが可能となる。

なお、関数Ｅ（Ｎｕｍ＿ＴＸｎ）は、プライオリティキュー部１４１_１、１４１_２、・・・、１４１_ｎ内のデータにかかるサービス種別や契約種別、受信器種別、セル種別、プライオリティクラス種別に基づいて設定される。ここで、受信器種別とは、ＲＡＫＥ受信器、等化器や受信ダイバーシチ、干歩キャンセラや、その他のＵＥのCapability（受信可能な変調方式や受信可能なコード数、ビット数などによってクラス分けされた指標）などである。

次に、本実施例にかかるスケジューリング動作について、図１０を参照して説明する。

ＭＡＣ−ｈｓ処理部１１２の評価関数計算部１８０は、移動局nの評価関数を計算するための初期値設定を行う（ステップS１００２）。例えば、初期値として、ｎ＝１、Ｃ_ｍａｘ＝０および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は評価関数の最大値を表し、ｎ_ｍａｘは評価関数が最大となる移動局の添え字を表す。

次に、評価関数Ｃ_ｎの計算に用いる情報の取得が行われる。

具体的に説明する。

評価関数計算部１８０は、レイヤ１処理部１１１から出力される移動局nの下りリンクの瞬時の無線状態および無線状態から推定される送信可能なデータのサイズ（例えば、データ量）の一方を取得する（ステップＳ１００４）。ここで、「無線状態から推定される送信可能なデータのサイズ」とは、下りの品質を示すＣＱＩあるいは下り伝送チャネルの瞬時ＳＩＲと、ＭＡＣ−ｈｓリソース計算部１３０において計算されたＨＳ−ＤＳＣＨに割り当てられる無線リソースに基づいて、所定の誤り率で送信可能と推定されるデータのサイズのことである。

また、評価関数計算部１８０は、移動局伝送速度計算部１７０から出力される移動局nの平均伝送速度の取得を行う（ステップＳ１００６）。

また、評価関数計算部１８０は、送信回数優先度制御部１９０から入力される、移動局nの送信可能なデータのうち、送信回数の最も大きなデータの送信回数Ｎｕｍ＿ＴＸｎおよび、上記送信回数Ｎｕｍ＿ＴＸｎを引数に持つ関数Ｅ（Ｎｕｍ＿ＴＸｎ）の取得を行う（ステップＳ１００８）。

次に、評価関数計算部１８０は、上述した情報が全て取得されたかどうかを判定する（ステップＳ１０１０）。

全ての情報が取得されたと判定されたとき（ステップＳ１０１０：ＹＥＳ）、評価関数計算部１８０は、呼処理部１０５を介して遠隔から指定される指数パラメータ（α、β）を取得する（ステップＳ１０１２）。

一方、取得されていない情報があると判定されたとき（ステップＳ１０１０：ＮＯ）、評価関数計算部１８０は、ステップＳ１００４、ステップＳ１００６およびステップＳ１００８のうち少なくとも１つに戻り、未取得情報の取得を行う。

次に、評価関数計算部１８０は、式（７）にしたがって、評価関数（Ｃ_ｎ）の計算を行う(ステップＳ１０１４)。

ここでは、ステップＳ１０１４において、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒｎｅｓｓの評価関数に、データの送信回数毎に優先度を制御する関数Ｅ（Ｎｕｍ＿ＴＸｎ）を加える場合について説明する・
すなわち、当該移動局ｎの送信可能なデータの送信回数に応じて、Ｅ（Ｎｕｍ＿ＴＸｎ）が、評価関数Ｃ_ｎに寄与するため、送信回数に基づいて適応的にパケット割り当て方法を制御することが可能となる。結果として、例えば、送信回数を大きい場合にＥ（Ｎｕｍ＿ＴＸｎ）の値を大きくした場合に、送信回数の大きいデータに対して優先的にパケットを割り当てることが可能となり、送信回数の大きいデータが送信されずに残留し、上位レイヤ、すなわち、ＲＬＣレイヤ、ＴＣＰレイヤにおける誤りが発生することを防ぐことが可能となる。

尚、ステップＳ１０１６以下の処理に関しては、上述した実施例において説明した処理と同様であるため、その説明を省略する。

また、本実施例において、評価関数はこの式に限定されることはなく、変更可能である。

すなわち、送信可能なデータのうち、送信回数の最も大きなデータの送信回数Ｎｕｍ＿ＴＸｎを引数に持つ関数を評価関数に加えた関数を、評価関数として使用することができる。

また、本実施例においては、３ＧＰＰにおける高速パケット伝送方式ＨＳＤＰＡに関して記述したが、ＨＳＤＰＡに限定されるものではなく、その他の移動通信システムにおける下りパケットの送信制御（スケジューリング）を行う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、３ＧＰＰ２におけるｃｄｍａ２０００ １ｘＥＶ−ＤＯや、３ＧＰＰにおけるＴＤＤ方式やLong Term Evolution(Super 3G)における高速パケット伝送方式など、がその他の高速パケット伝送方式としてあげられる。

以上、説明したように、本発明の実施例によれば、再送データの有無またはデータの送信回数に応じて、当該移動局に対するパケット割り当て確率を制御することが可能となり、再送データが下位レイヤにおいて残留する確率を低減することが可能となる。結果として、上位レイヤ、例えば、ＲＬＣレイヤやＴＣＰレイヤにおける誤り率を低減することが可能となり、上位レイヤにおける品質を高くすることが可能となる。

また、本発明の実施例においては、再送データの有無に応じて優先度を決定する場合と、データの送信回数に応じて優先度を決定する場合について説明したが、
再送データの有無およびデータの送信回数に応じて優先度を決定するようにしてもよい。

さらに、上記本発明の第２の実施例において、優先度クラスと再送データの有無とに応じて優先度を決定したのと同様に、優先度クラスとデータ送信回数とに応じて優先度を決定するようにしてもよい。

本国際出願は、２００５年４月１５日に出願した日本国特許出願２００５−１１９０１５号に基づく優先権を主張するものであり、２００５−１１９０１５号の全内容を本国際出願に援用する。

本発明にかかるパケット送信制御装置およびパケット送信制御方法は、移動通信システムに適用できる。

Claims (13)

1. 複数の無線端末に対するパケットの送信を制御するパケット送信制御装置であって、
   データの送信回数に応じて、データの送信回数の優先度を調節する関数を作成する第１の優先度調節関数作成部と、
   該第１の優先度調節関数作成部により作成された優先度を調節する関数を含む評価関数を計算する評価関数計算部と、
   該評価関数計算部により計算された評価関数に基づいて、送信相手となる無線端末を選択する無線端末選択部と
   を備えることを特徴とするパケット送信制御装置。
2. 請求項１に記載のパケット送信制御装置において、
   再送データの有無に応じて、再送データの優先度を調節する関数を作成する第２の優先度調節関数作成部
   を有し、
   前記評価関数計算部は、該第２の優先度調節関数作成部により作成された優先度を調節する関数を含む評価関数を計算し、
   前記無線端末選択部は、前記評価関数計算部により計算された評価関数に基づいて、送信相手となる無線端末を選択することを特徴とするパケット送信制御装置。
3. 請求項２に記載のパケット送信制御装置において、
   各無線端末に関して、再送データの有無を判定する再送データ判定部
   を備え、
   前記第２の優先度調節関数作成部は、前記再送データ判定部により判定された再送データの有無の判定結果を引数にもつ関数を作成することを特徴とするパケット送信制御装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のパケット送信制御装置において、
   各無線端末に関して、データの送信回数を判定する送信回数判定部
   を備え、
   前記第１の優先度調節関数作成部は、前記送信回数判定部により判定されたデータの送信回数を引数にもつ関数を作成することを特徴とするパケット送信制御装置。
5. 請求項４に記載のパケット送信制御装置において、
   複数の優先度クラスを設定するクラス設定部
   を備え、
   前記評価関数計算部は、前記第１の優先度調節関数作成部により作成された関数を含み、優先度クラス毎に設定された評価関数を計算することを特徴とするパケット送信制御装置。
6. 請求項３に記載のパケット送信制御装置において、
   複数の優先度クラスを設定するクラス設定部
   を備え、
   前記評価関数計算部は、前記第２の優先度調節関数作成部により作成された関数を含み、優先度クラス毎に設定された評価関数を計算することを特徴とするパケット送信制御装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のパケット送信制御装置において、
   無線端末の瞬時の無線状態と、前記無線端末の平均の無線状態とを取得する状態取得部と、
   該状態取得部により取得された無線端末の瞬時の無線状態および前記無線端末の平均の無線状態のうち、少なくとも一方を引数にもつ関数を作成する第３の優先度調節関数作成部と
   を備え、
   前記評価関数計算部は、前記第３の優先度調節関数作成部により作成された関数を加えた評価関数を計算することを特徴とするパケット送信制御装置。
8. 請求項７に記載のパケット送信制御装置において、
   前記状態取得部は、前記無線端末の平均の無線状態として、前記無線端末の平均の伝送速度、前記無線端末の下りリンクのＳＩＲの平均値および前記無線端末が上りリンクで通知する無線品質情報の平均値のうち、少なくとも１つを取得することを特徴とするパケット送信制御装置。
9. 請求項２に記載のパケット送信制御装置であって、
   前記第２の優先度調節関数作成部は、再送データが無い場合の優先度よりも、再送データがある場合の優先度が高く設定された関数を作成することを特徴とするパケット送信制御装置。
10. 複数の無線端末に対するパケットの送信を制御するパケット送信制御方法であって、
    各無線端末に関して、データの送信回数を判定するステップと、
    データの送信回数に応じて、データの送信回数の優先度を調節する関数を作成する第１の優先度調節関数作成ステップと、
    該第１の優先度調節関数作成ステップにより作成された優先度を調節する関数を含む評価関数を計算する評価関数計算ステップと、
    該評価関数計算ステップにより計算された評価関数に基づいて、送信相手となる無線端末を選択するステップと
    を有することを特徴とするパケット送信制御方法。
11. 請求項１０に記載のパケット送信制御方法において、
    各無線端末に関して、再送データの有無を判定するステップと、
    再送データの有無に応じて、前記再送データの優先度を調節する関数を作成する第２の優先度調節関数作成ステップと
    を有し、
    前記評価関数計算ステップは、該第２の優先度調節関数作成ステップにより作成された優先度を調節する関数を含む評価関数を計算し、
    前記無線端末選択ステップは、前記評価関数計算ステップにより計算された評価関数に基づいて、送信相手となる無線端末を選択することを特徴とするパケット送信制御方法。
12. 請求項１１に記載の送信制御方法において、
    前記第２の優先度調節関数作成ステップは、前記再送データの有無の判定結果を引数にもつ関数を作成することを特徴とするパケット送信制御方法。
13. 請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の送信制御方法において、
    前記第１の優先度調節関数作成ステップは、前記データの送信回数を引数にもつ関数を作成することを特徴とするパケット送信制御方法。

Images