キャリアアグリゲーションシステムにおけるジョイントスケジューリング方法及びその装置
【課題】本発明は、キャリアアグリゲーションシステムにおけるジョイントスケジューリング方法及びその装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るキャリアアグリゲーションシステムにおけるジョイントスケジューリング方法及びその装置は、スケジューラの間でスケジューリング結果を引き渡すことによって、1つのスケジューラが、スケジューリングを行うときに他のスケジューラのスケジューリング結果を総合的に考慮し、ユーザが自身により適した周波数帯域/周波数でスケジューリングされることがより可能となり、各周波数帯域/周波数でユーザの異なる性能を充分に利用し、より高いシステムスループットを取得できる。
【解決手段】本発明に係るキャリアアグリゲーションシステムにおけるジョイントスケジューリング方法及びその装置は、スケジューラの間でスケジューリング結果を引き渡すことによって、1つのスケジューラが、スケジューリングを行うときに他のスケジューラのスケジューリング結果を総合的に考慮し、ユーザが自身により適した周波数帯域/周波数でスケジューリングされることがより可能となり、各周波数帯域/周波数でユーザの異なる性能を充分に利用し、より高いシステムスループットを取得できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、移動通信システムに係り、具体的にキャリアアグリゲーションシステムにおけるジョイントスケジューリング方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【0002】
3GPP(3rd Generation Partnership Project)は、移動通信分野の重要な組織として、3G(The Third Generation)の標準化を大きく推進し、WCDMA(Wide Code Division Multiple Access)、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)、HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)などを含む一連の通信システム規範を制定している。ブロードバンドアクセス技術の挑戦に対応し、日増しに成長する新型サービスの要求を満足するために、3GPPは2004年末、3G LTE(Long Term Evolution)技術の標準化を起動し、更に周波数スペクトル効率を向上させ、セル境界ユーザの性能を改善し、システム遅延を低下させ、高速移動ユーザ向けに対してより高速のアクセスサービスを提供するなどを図る。3GPPは2008年6月、LTE‐Aの技術要求報告を完成し、LTE‐Aの最小要求、即ち、下り方向ピーク速度:1Gbps、上り方向ピーク速度:500Mbps、上り方向ピーク周波数スペクトル利用率:15Mbps/Hz、下り方向ピーク周波数スペクトル利用率:30Mbps/Hzを提起した。これらのパラメータは、ITUの最小技術要求指標より遥かに高く、明らかに優勢に立つ。
【0003】
LTE‐Aでは、連続的なキャリアアグリゲーション及び帯域内、帯域間の非連続的なキャリアアグリゲーションをサポートし、最大アグリゲート可能な帯域幅が100MHzに達することができる。LTE‐Aの商用初期にキャリアを効果的に利用し、即ちLTE端末がLTE‐Aにアクセスできるように保証するには、各キャリアは、LTEと後方互換のキャリアに配置可能すべきであるが、LTE‐Aシステムのみに使用されるキャリアに設計されるのも除外できない。現在、3GPPは、通信業者の需要に応じて12種類のキャリアアグリゲーション応用シーンを識別したが、そのうちの4種類が近いうちの重要点としてそれぞれFDDとTDDの連続的と非連続的なキャリアアグリゲーションシーンに係る。LTE‐Aの研究段階において、キャリアアグリゲーションの関連研究は、連続的キャリアアグリゲーションの周波数スペクトル利用率向上、上下方向非対称のキャリアアグリゲーションシーンの制御チャネルの設計などに重点を持つ。
【0004】
LTE‐Aによる新周波数スペクトルへの要求を考慮し、通信業者は、後方互換性を考慮すると同時に、必ず新しい周波数レンジとラジオ周波数リンクの導入も考慮する。新しいラジオ周波数リンクと既存のラジオ周波数リンクとは互いに独立しているため、通信業者はネットワーク配置時により大きい柔軟性を有する。図1において、白い楕円形は既存のセクターを示し、その周波数レンジF1を2GHzとし、斜線が描かれた楕円形は、新しく導入されるセクターを示し、その周波数レンジF2を3.5GHzとする。新しいF2=3.5GHzの周波数を導入する場合、通信業者は、環境上の要求に応じて対応するアンテナを回転させ、元々ある2GHzのネットワークのセクターの境界に対して補償を行い、基地局が複数のコンポーネントキャリアにジョイントスケジューリングを行うことにより、より優れたスループットとネットワークカバレッジを取得する。
【0005】
別の典型的な応用シーンは、異種ネットワーク環境において新しく配置されるカバレッジの小さい基地局であって、例えばピコセル(Picocell)、無線アクセスポイント(RRH)などがある。図2、図3に示すように、伝統的なマクロ基地局とは異なる周波数又は周波数レンジ(図2、図3では斜線が描かれた楕円形で示す)を使用しマクロ基地局との間の接続及び情報の交換を通じて、同様にキャリアアグリゲーションを実現可能であり、システム容量を向上させることができる。ピコセルの場合、新しく導入した周波数又は周波数レンジを使用し、カバー可能な範囲内にユーザが同時にF1とF2との二つの周波数でデータ伝送をすることができる。
【0006】
上記数種類の応用シーンは、いずれも下記の特徴を有する。周波数の大きさに相違するため、アグリゲートした複数の周波数又は周波数レンジの経路減衰差が大きく、情報伝送遅延が異なり、各キャリア周波数でのラジオ周波数リンクが相対的に独立している。これらの特徴に基づき、簡単に実現できるように、スケジューリング時に、比較的に直接的なやり方は、各キャリアでそれぞれ独立したスケジューラを使用してスケジューリングすることである。
【0007】
しかしながら、上記特徴のほかに、該数種類の応用シーンの場合、各キャリア周波数でのユーザ集合が異なり、異なるキャリア周波数において、各ユーザの性能差が比較的に大きい。独立したスケジューラのみを使用するでは、他のキャリア周波数でのユーザの性能を考慮しなかったことが原因で、スケジューリング結果は、システム容量と公平性を充分に表せないこととなる。
【0008】
システム容量と公平性を考慮し、従来のマルチキャリアシステムでは、よく比例公平(PF:Proportional Fairness)スケジューリングアルゴリズムを利用してスケジューリングを行う。PFスケジューリングアルゴリズムは、1つの形式として、下記式(1)、(2)で示される。
上記式において、Nはユーザ総数を示し、Rn(t,r)は、n個目ユーザのt個目スケジューリング時刻にr個目サブキャリアでの瞬時レートを示し、Tn(t,r)は、n個目ユーザのt個目スケジューリング時刻(t個目スケジューリング時刻を含む)までr個目サブキャリアでの平均レートを示し、
は、n個目ユーザのt個目スケジューリング時刻にr個目サブキャリアでのPFスケジューリング因子関数を示し、jは、t個目スケジューリング時刻にr個目サブキャリアでのPFスケジューリング最大のユーザであり、即ち、t個目スケジューリング時刻にr個目サブキャリアでスケジューリングされるべきユーザであり、
は、スケジューリング履歴情報を更新する履歴情報更新関数を示し、ここで、スケジューリング履歴情報とはユーザの平均レートを示す。
【0009】
上記式(2)は、平均レートの1つの更新方式を示す。平均レートは、他の更新方式もある。異なる更新方式により、PFスケジューリングの性能が決められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明の実施例によって解決しようとする技術課題は、キャリアアグリゲーションシステムにおけるジョイントスケジューリング方法及びその装置を提供し、ユーザのスケジューリング履歴情報をスケジューラの間で引き渡すことによって、スケジューリング中に各周波数帯域/周波数でユーザの異なる性能を総合的に考慮して、より高いシステムスループットを取得することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記技術課題を解決するために、本発明の実施例は、下記の技術案を提供する。
【0012】
キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング方法であって、上記基地局は少なくとも2つのスケジューラを含み、上記スケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新し、ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、上記ジョイントスケジューリング方法において、1つのスケジューリング時刻内に、全スケジューラのスケジューリングが完成するまで、全スケジューラは、所定のスケジューリング履歴情報の引渡し順に従って逐一にユーザスケジューリングを行い、上記引渡し順が一個目スケジューラ→二個目スケジューラ→三個目スケジューラ→…→L個目スケジューラ→一個目スケジューラになっており、Lが上記基地局に含まれているスケジューラの総数であり、ただし、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、ただし、各スケジューラは、それぞれの周波数帯域/周波数でのスケジューリング完成後、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりスケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したスケジューリング履歴情報を上記引渡し順の中での次のスケジューラに引き渡す。
【0013】
好ましく、上記方法において、上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートである。
【0014】
好ましく、上記方法において、上記基地局は、2つのスケジューラを含み、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、各スケジューリング時刻がやってくるとき、まず、第1スケジューラは、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第1スケジューラのスケジューリング完成後、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第2スケジューラに引き渡し、それから、第2スケジューラは、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第2スケジューラのスケジューリング完成後、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第1スケジューラに引き渡す。
【0015】
好ましく、上記方法において、上記した、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を更新することは、下記式に従い、第1周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新することであり、
上記式において、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t-1,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻に第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示し、上記した、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を更新することは、下記式に従い、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新することであり、
上記式において、Trn(t,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、mは現在スケジューリング時刻に第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。
【0016】
本発明の実施例は、キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング装置を更に提供する。
【0017】
上記装置は、少なくとも2つのスケジューラと、スケジューリング制御手段とを含み、少なくとも2つのスケジューラのうちのスケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新し、ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、上記スケジューリング制御手段は、1つのスケジューリング時刻内に、全スケジューラのスケジューリングが完成するまで、全スケジューラが所定のスケジューリング履歴情報の引渡し順に従って逐一にユーザスケジューリングを行うように制御し、上記引渡し順が一個目スケジューラ→二個目スケジューラ→三個目スケジューラ→…→L個目スケジューラ→一個目スケジューラになっており、Lが上記基地局に含まれているスケジューラの総数であり、ただし、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、ただし、各スケジューラは、それぞれの周波数帯域/周波数でのスケジューリング完成後、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりスケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したスケジューリング履歴情報を上記引渡し順の中での次のスケジューラに引き渡す。
【0018】
好ましく、上記装置において、上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートである。
【0019】
好ましく、上記装置において、上記少なくとも2つのスケジューラは、2つであり、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、上記スケジューリング制御手段は、更に、各スケジューリング時刻がやってくるとき、まず第1スケジューラのユーザスケジューリングを制御し、第1スケジューラのスケジューリングが完成した後、第2スケジューラのユーザスケジューリングを制御し、上記第1スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第1スケジューラのスケジューリング完成後、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第2スケジューラに引き渡し、上記第2スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第2スケジューラのスケジューリング完成後、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第1スケジューラに引き渡す。
【0020】
好ましくは、上記装置において、上記第1スケジューラは、更に下記式に従い、第1周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新し、
上記式において、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t-1,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻に第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示し、上記第2スケジューラは、更に下記式に従い、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新し、
上記式において、Trn(t,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、mは現在スケジューリング時刻に第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。
【0021】
本発明の実施例は、キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング方法を更に提供する。上記基地局は少なくとも2つのスケジューラを含み、上記スケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新し、ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、上記ジョイントスケジューリング方法において、1つのスケジューリング時刻内に、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、ただし、全スケジューラのスケジューリング完成後、最近の回の更新で得たユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えるとともに、全スケジューラのスケジューリング結果を用いて上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりユーザの総体スケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したユーザの総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【0022】
好ましく、上記方法において、上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートである。
【0023】
好ましく、上記方法において、上記基地局は、2つのスケジューラを含み、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、各スケジューリング時刻がやってくるとき、第1、第2スケジューラはそれぞれ比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1、第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1、第2スケジューラはみな第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで各自の周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第1、第2スケジューラのスケジューリング完成後、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの更新前総体スケジューリング履歴情報を用いて、履歴情報更新関数のうち、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えるとともに、第1スケジューラと第2スケジューラのスケジューリング結果を用いて履歴情報更新関数の中の上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新により、第1、第2周波数帯域/周波数でのユーザの総体スケジューリング履歴情報を得て、更新して得た総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【0024】
好ましく、上記方法において、上記した、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を更新することは、下記式に従い、第1、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
上記式において、Tsn(t-1)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Tsn(t)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻tに第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、mは現在スケジューリング時刻tに第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。
【0025】
本発明の実施例は、キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング装置を更に提供する。上記装置は、少なくとも2つのスケジューラとパラメータ更新手段とを含み、少なくとも2つのスケジューラのうちのスケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新し、ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、ただし、各スケジューラが1つのスケジューリング時刻内にユーザのスケジューリングを行うことは、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、パラメータ更新手段は、1つのスケジューリング時刻内において全スケジューラのスケジューリング完成後、最近の回の更新で得たユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えるとともに、全スケジューラのスケジューリング結果を用いて上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりユーザの総体スケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したユーザの総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【0026】
好ましく、上記装置において、上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートである。
【0027】
好ましくは、上記装置において、上記少なくとも二つの基地局は、2つであり、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、上記装置は、各スケジューリング時刻がやってくるとき、第1、第2スケジューラを、各自の周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行うように制御するためのスケジューリング制御手段を更に含み、上記第1スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、上記第2スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、上記パラメータ更新手段は、更に上記第1、第2スケジューラの現在スケジューリング時刻でのスケジューリング完成後、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの更新前総体スケジューリング履歴情報を用いて、履歴情報更新関数のうち、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えるとともに、第1スケジューラと第2スケジューラのスケジューリング結果を用いて履歴情報更新関数の中の上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新により、第1、第2周波数帯域/周波数でのユーザの総体スケジューリング履歴情報を得て、更新して得た総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【0028】
好ましくは、上記装置において、上記パラメータ更新手段は、更に下記式に従い、第1、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
上記式において、Tsn(t-1)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Tsn(t)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻tに第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、mは現在スケジューリング時刻tに第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。
【発明の効果】
【0029】
上記記載から分かるように、本発明に係るキャリアアグリゲーションシステムにおけるジョイントスケジューリング方法及びその装置は、自身のスケジューリング履歴情報に基づいてスケジューリング結果を決定するスケジューリング方法を改良しており、スケジューラの間でスケジューリング結果を引き渡すことによって、1つのスケジューラが、スケジューリングを行うときに他のスケジューラのスケジューリング結果を総合的に考慮し、ユーザが自身により適した周波数帯域/周波数でスケジューリングされることがより可能となり、各周波数帯域/周波数でユーザの異なる性能を充分に利用し、より高いシステムスループットを取得できる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】従来技術における1つのキャリアアグリゲーション応用シーンを示す。
【図2】従来技術における別のキャリアアグリゲーション応用シーンを示す。
【図3】従来技術におけるまた別のキャリアアグリゲーション応用シーンを示す。
【図4】本発明の第1実施例に係るジョイントスケジューリング方法のフローを示す。
【図5】本発明の第1実施例に係るジョイントスケジューリング装置の構造を示す。
【図6】本発明の第2実施例に係るジョイントスケジューリング方法のフローを示す。
【図7】本発明の第2実施例に係るジョイントスケジューリング装置の構造を示す。
【図8】シミュレーションで得た本発明の実施例におけるユーザのスループットのCDF曲線図を示す。
【図9】本発明の実施例におけるスケジューリング履歴情報のシリアル的引渡し関係を示す。
【図10】本発明の実施例におけるスケジューリング履歴情報の別のシリアル的引渡し関係を示す。
【図11】本発明の実施例における2つのスケジューラ間でスケジューリング履歴情報の引渡しを示す。
【図12】本発明の実施例におけるスケジューリング履歴情報のパラレル的引渡し関係を示す。
【図13】本発明の実施例において2つのスケジューラを含む場合にスケジューリング履歴情報の引渡し関係を示す。
【発明を実施するための形態】
【0031】
本発明は、キャリアアグリゲーションシステムにおける周波数(周波数帯域)間のジョイントスケジューリング方法を提案し、キャリアアグリゲーションシステムの基地局に応用し、上記基地局のスケジューラの独自スケジューリングを改良する。本発明は、スケジューラの間でユーザのスケジューリング履歴情報を引き渡し、各スケジューラがユーザスケジューリングを行うときに、他のスケジューラから引き渡されるスケジューリング履歴情報を考慮して、スケジューリングされるべきユーザを特定してユーザスケジューリングを行う。ここで、スケジューリング履歴情報は、具体的にユーザの平均レートを示す情報である。
【0032】
上記基地局に二つ以上のスケジューラを有し、且つ各スケジューラに採用される独自スケジューリングアルゴリズムがスケジューリング履歴情報に基づいて現在スケジューリング結果を特定するものであるとき、本発明に係るジョイントスケジューリング方法を通じてスケジューラの独自スケジューリングを改良してスケジューラ間のジョイントスケジューリングに変換することで、より高いシステムスループットを取得できる。下記式(a)、(b)を満足するスケジューリングアルゴリズムは、本発明に係るジョイントスケジューリング方法に適用し、即ち、本発明に係るジョイントスケジューリング方法を通じて改良することでより優れるシステム性能を取得できる。
上記式(a)、(b)において、jは、スケジューリングされるべきユーザを示し、f(x,y)は、スケジューリング因子関数を示し、Rn(t)は、ユーザnのt個目スケジューリング時刻tでの瞬時レート情報を示し、Tn(t-1)は、ユーザnの(t−1)個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Nは、ユーザ総数を示し、g(c,d)は、スケジューリング履歴情報を更新するスケジューリング履歴情報更新関数を示す。スケジューリング完成後に、スケジューラは、上記式(b)に従い該スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でのスケジューリング履歴情報を更新する。上記スケジューリングアルゴリズムは、伝統的なPFアルゴリズム、PFアルゴリズムの各種の変形及びスケジューリング履歴情報に基づいて現在時刻のスケジューリング結果を特定する他のアルゴリズムを含む。上記式(a)、(b)を満足する典型的なスケジューリングアルゴリズムは、PFアルゴリズム、PFアルゴリズムの各種の変形である。
【0033】
以下、図面を参照しながら、具体的な実施例を通じて本発明を更に説明する。
【0034】
<第1実施例>
本実施例に係るジョイントスケジューリング方法は、キャリアアグリゲーションシステムの基地局に応用し、上記基地局は、N(N≧2)個スケジューラを含み、各スケジューラは、各自の周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行う。本実施例に係るジョイントスケジューリング方法は、スケジューラの独自スケジューリングを改良する。上記スケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新する。ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果である。
【0035】
具体的に、本実施例に係るジョイントスケジューリング方法において、1つのスケジューリング時刻内に、全スケジューラのスケジューリングが完成するまで、全スケジューラが所定のスケジューリング履歴情報の引渡し順に従って逐一にユーザスケジューリングを行うように制御する。上記引渡し順は、一個目スケジューラ→二個目スケジューラ→三個目スケジューラ→…→L個目スケジューラ→一個目スケジューラになっており、Lが上記基地局に含まれているスケジューラの総数であり、ただし、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記スケジューリング因子関数における第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、ただし、各スケジューラは、それぞれの周波数帯域/周波数でのスケジューリング完成後、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記履歴情報更新関数における第1パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりスケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したスケジューリング履歴情報を上記引渡し順の中での次のスケジューラに引き渡す。
【0036】
上記記載から分かることとして、本実施例では、基地局のN個スケジューラの間にシリアル的なスケジューリング方式が用いられており、即ち、1つのスケジューリング時刻がやってくるときに、各スケジューラを逐一にユーザスケジューリングを行うように制御し、スケジューリング完成後において、そのスケジューリング履歴情報を更新して次のスケジューラに引き渡しすることで、現在スケジューリング時刻にスケジューリングされるべきユーザを該スケジューリング履歴情報に基づいて決定するよう次のスケジューラに供する。このように類推して、最後のスケジューラまで上記工程が行われる。最後のスケジューラは、スケジューリング完成後において、同様にその周波数帯域/周波数でのユーザのスケジューリング履歴情報を更新して第1スケジューラに引き渡し、次のスケジューリング時刻内に該スケジューリング履歴情報に基づいてユーザスケジューリングを行うように第1スケジューラに供する。スケジューリング履歴情報の引渡しにより、スケジューラの間に一方的なシリアル的接続が形成され、そのため本実施例に係る方法を、そのイメージから、シリアルスケジューリングと言うことができる。図9は、N個のスケジューラのときのスケジューリング履歴情報の引渡し関係が示されており、Trn(t,x)は、第x個スケジューラ(第x個周波数帯域/周波数)でユーザnのスケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示す。
【0037】
スケジューラ間の伝送遅延が1つの伝送時間間隔(TTI)より大きい場合、スケジューラがスケジューリング中に、同じく上記方法に従い、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて関連パラメータの代えを行い、この際、最近の回で受信したスケジューリング履歴情報は、現在スケジューリング時刻よりいくつかスケジューリング時刻前に更新したスケジューリング履歴情報の可能性がある。図10では、スケジューラ間伝送遅延が4つのTTIである場合、3つのスケジューラ間のスケジューリング履歴情報の引渡し関係が示されており、この際、前から4つのTTIのスケジューリング履歴情報が更新されない。
【0038】
以下、基地局に2つのスケジューラがあり、スケジューラが独自スケジューリング時にPFスケジューリングアルゴリズムが採用されるキャリアアグリゲーションシステムを例として、上記方法を更に説明する。上記キャリアアグリゲーションシステムには、第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行う第1スケジューラと、第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行う第2スケジューラとを含む。PFスケジューリングアルゴリズムを採用する上記スケジューラの場合、上記スケジューリング因子関数は、PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートである。図4を参照する。本実施例に係るジョイントスケジューリング方法は、2つのスケジューラに応用する場合、各スケジューリング時刻がやってくるとき、具体的に以下のステップ11〜14を含む。
【0039】
ステップ11において、まず、第1スケジューラは比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定してスケジューリングを行う。ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。
【0040】
ステップ12において、第1スケジューラのスケジューリング完成後、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新する。更新するための計算において、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。それから、更新後の、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第2スケジューラに引き渡す。
【0041】
ステップ13において、第2スケジューラは、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定してスケジューリングを行う。ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。
【0042】
ステップ14において、第2スケジューラのスケジューリング完成後、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新する。更新するための計算において、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。それから、更新後の、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第1スケジューラに引き渡す。
【0043】
以下、上記ステップについて更に詳細に説明する。
【0044】
従来技術において、独自スケジューリングのPFアルゴリズムは、1つの表現形式として下記式(3)のように示される。
上記式において、第1スケジューラに対して、kの値は、1であり、第2スケジューラに対して、kの値は、2である。Rn(t,k)は、t個目スケジューリング時刻にk個目周波数帯域/周波数でn個目ユーザの瞬時レートである。Tn(t,k)は、t個目スケジューリング時刻までk目個周波数帯域/周波数でn個目ユーザの平均レートである。
は、t個目スケジューリング時刻にk個目サブキャリアでn個目ユーザのPFスケジューリング因子関数である。jは、t個目スケジューリング時刻にk個目周波数帯域/周波数でPFスケジューリング因子最大のユーザであり、即ち、t個目スケジューリング時刻にk目個周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザである。
【0045】
現在スケジューリング時刻をtとすると、分かることとして、従来技術のPFスケジューリング因子計算過程において、ユーザの直前のスケジューリング時刻(t−1)までk個目周波数帯域/周波数での平均レートTn(t-1,k)を使用して計算する必要がある。
【0046】
本実施例は、PFアルゴリズムを改良し、スケジューリング履歴情報という概念を導入し、1つの周波数帯域/周波数でのPFスケジューリング因子を計算するときに、ユーザの直前のスケジューリング時刻(t−1)までk個目周波数帯域/周波数での平均レートTn(t-1,k)を使用せず、Tn(t-1,k)を別の周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報に代えて計算する。
【0047】
現在スケジューリング時刻をtとすると、上記ステップ11において、第1スケジューラは、下記式(4)に従い第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して、スケジューリングされるユーザjを特定する。ただし、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報Trn(t-1,2)を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートTn(t-1,1)を代えた。
上記式は、第1スケジューラが現在スケジューリング時刻において、第1周波数帯域/周波数でPFスケジューリング因子最大のユーザjを選択してスケジューリングを行うことを示す。
【0048】
上記ステップ12において、第1スケジューラのスケジューリング完成後に、下記式(5)に従い、第1周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
上記式において、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t-1,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻に第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。上記式(5)において、同じく第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報Trn(t-1,2)を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートTn(t-1,1)を代えた。
【0049】
上記ステップ13において、第2スケジューラは、下記式(6)に従い第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して、スケジューリングされるユーザmを特定する。ただし、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報Trn(t,1)を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートTn(t-1,2)を代えた。
上記式は、第2スケジューラが現在スケジューリング時刻において、第2周波数帯域/周波数でPFスケジューリング因子最大のユーザを選択してスケジューリングを行うことを示す。
【0050】
上記ステップ14において、第2スケジューラのスケジューリング完成後に、下記式(7)に従い、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
上記式において、Trn(t,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、mは現在スケジューリング時刻に第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。上記式(7)において、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報Trn(t,1)を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートTn(t-1,2)を代えた。
【0051】
各ユーザの第1、第2周波数帯域/周波数でのスケジューリング履歴情報は、上記式(5)、(7)の反復に従い更新する。第1、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報の初期値については、自ら設定可能である。
【0052】
上記記載から分かるように、本実施例に係るジョイントスケジューリング方法において、あるスケジューリング時刻tがやってくるときに、まず第1周波数帯域/周波数でスケジューリングを行う。そのスケジューリング結果に基づいて、第1周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報Trn(t,1)を取得し、該数値が第2スケジューラに引き渡される。第2スケジューラにおいて、PFアルゴリズムで直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数でユーザの平均レートをTrn(t,1)で代え、ユーザのPFスケジューリング因子を計算する。第2スケジューラのスケジューリング完成後において、新たに第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報Trn(t,2)を計算して、該数値は、第1スケジューラに引き渡され、もって、次のスケジューリング周期到来時において、PFアルゴリズムで直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数でユーザの平均レートをTrn(t,2)で代えてユーザのPFスケジューリング因子を計算してスケジューリングを行うことを、第1スケジューラに供する。このように類推して、各スケジューラは、連続的なスケジューリング時刻間に、図11に示されるパラメータ引渡し関係が形成され、イメージ的にそれをシリアル的スケジューリング方式を言う。ここで、第1スケジューラが2GHzの第1周波数帯域でスケジューリングを行い、第2スケジューラが3.5GHzの第2周波数帯域でスケジューリングを行うこととする。
【0053】
上記ジョイントスケジューリング方法に基づき、本実施例は、対応的にジョイントスケジューリング装置を提供し、キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用する。図5に示すように、該装置は、少なくとも2つのスケジューラと、スケジューリング制御手段とを含む。
【0054】
少なくとも2つのスケジューラのうちのスケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新する。ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果である。
【0055】
上記スケジューリング制御手段は、1つのスケジューリング時刻内に、全スケジューラのスケジューリングが完成するまで、全スケジューラが所定のスケジューリング履歴情報の引渡し順に従って逐一にユーザスケジューリングを行うように制御する。上記引渡し順は、一個目スケジューラ→二個目スケジューラ→3個目スケジューラ→…→L個目スケジューラ→一個目スケジューラになっており、Lが上記基地局に含まれているスケジューラの総数である。
【0056】
ただし、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われる。
【0057】
ただし、各スケジューラは、それぞれの周波数帯域/周波数でのスケジューリング完成後、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりスケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したスケジューリング履歴情報を上記引渡し順の中での次のスケジューラに引き渡す。
【0058】
一実施例として、上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートである。
【0059】
一実施例として、上記装置の上記少なくとも2つのスケジューラは、2つであり、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行う。
【0060】
上記スケジューリング制御手段は、更に、各スケジューリング時刻がやってくるとき、まず第1スケジューラのユーザスケジューリングを制御し、第1スケジューラのスケジューリングが完成した後、第2スケジューラのユーザスケジューリングを制御する。
【0061】
上記第1スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定する。ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。第1スケジューラのスケジューリング完成後、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新する。更新するための計算において、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。それから、更新後の、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第2スケジューラに引き渡す。
【0062】
上記第2スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定する。ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。第1スケジューラのスケジューリング完成後、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新する。更新するための計算において、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。それから、更新後の、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第1スケジューラに引き渡す。
【0063】
一実施例として、上記第1スケジューラは、更に下記式に従い、第1周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
上記式において、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t-1,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻に第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。
【0064】
上記第2スケジューラは、更に下記式に従い、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
上記式において、Trn(t,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、mは現在スケジューリング時刻に第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示す。
【0065】
<第2実施例>
本実施例に係るジョイントスケジューリング方法は、キャリアアグリゲーションシステムの基地局に応用する。上記基地局には、L(L≧2)個スケジューラを含む。各スケジューラは、各自の周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行う。本実施例に係るジョイントスケジューリング方法は、スケジューラの独自スケジューリングを改良する。上記スケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新する。ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果である。
【0066】
具体的に、本実施例に係るジョイントスケジューリング方法において、1つのスケジューリング時刻内に、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われる。
【0067】
ただし、全スケジューラのスケジューリング完成後、最近の回の更新で得たユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えるとともに、全スケジューラのスケジューリング結果を用いて上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりユーザの総体スケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したユーザの総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【0068】
具体的に、PFアルゴリズム採用スケジューラに対して、上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートである。
【0069】
上記記載から分かるように、本実施例において、基地局のL個スケジューラ間にパラレル的スケジューリング方式が採用されており、即ち、各スケジューリング時刻がやってくるときに、基地局の各スケジューラは、それぞれユーザの総体スケジューリング履歴情報に基づいてスケジューリングを行い、全スケジューラのスケジューリング完成後に、全スケジューラのスケジューリング結果に基づいて、ユーザの総体履歴情報を更新して各スケジューラに引き渡し、次のスケジューリング時刻におけるスケジューリング因子の計算に供する。総体スケジューリング履歴情報の引渡しにより、スケジューラの間にパラレル的接続が形成され、L個のスケジューラの場合の総体スケジューリング履歴情報の引渡し関係が図12に示されており、Tsn(t,x)の意味は図13を参照する。
【0070】
場合によって、スケジューラ間の伝送遅延が1つの伝送時間間隔(TTI)より大きくなると、スケジューラがスケジューリング中に、同じく上記方法に従い、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数からスケジューリング因子を計算してユーザスケジューリングを行う。この際、最近の回で受信したスケジューリング履歴情報は、現在スケジューリング時刻よりいくつかスケジューリング時刻前に更新したスケジューリング履歴情報の可能性がある。
【0071】
以下、基地局に2つのスケジューラがあり、スケジューラが独自スケジューリング時にPFスケジューリングアルゴリズムが採用されるキャリアアグリゲーションシステムを例として、上記方法を更に説明する。上記キャリアアグリゲーションシステムには、第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行う第1スケジューラと、第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行う第2スケジューラとを含む。PFスケジューリングアルゴリズムを採用する上記スケジューラの場合、上記スケジューリング因子関数は、PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートである。図6を参照する。本実施例に係るジョイントスケジューリング方法は、2つのスケジューラに応用する場合、各スケジューリング時刻がやってくるとき、具体的に以下のステップ21〜22を含む。
【0072】
ステップ21において、第1、第2スケジューラはそれぞれ比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数、第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定してスケジューリングを行う。ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1、第2スケジューラはみな第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで各自の周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。
【0073】
ステップ22において、第1、第2スケジューラのスケジューリング完成後、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新する。更新するための計算において、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの更新前総体スケジューリング履歴情報を用いて、履歴情報更新関数のうち、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えるとともに、第1スケジューラと第2スケジューラのスケジューリング結果を用いて履歴情報更新関数の中の上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新により、第1、第2周波数帯域/周波数でのユーザの総体スケジューリング履歴情報を得て、更新して得た総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【0074】
従来技術において、PFアルゴリズムは、1つの表現形式として上記式(3)のように示される。本実施例は、PFアルゴリズムを改良し、1つの周波数帯域/周波数でのPFスケジューリング因子を計算するときに、ユーザの直前のスケジューリング時刻(t−1)まで第k個周波数帯域/周波数での平均レートTn(t-1,k)を使用せず、Tn(t-1,k)を第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報Tsn(t-1)に代えて計算する。
【0075】
具体的に、上記ステップ21において、第1スケジューラは、下記式(8)に従いPFスケジューリング因子を計算し、スケジューリングされるユーザjを特定するが、第2スケジューラは、下記式(9)に従いPFスケジューリング因子を計算し、スケジューリングされるユーザmを特定する。
上記式において、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻にn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻にn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tsn(t-1)は、n個目ユーザの第1、第2周波数帯域/周波数での総体スケジューリング履歴情報を示す。
【0076】
上記ステップ22において、下記式(10)に従い、第1、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
上記式において、Tsn(t-1)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までの総体スケジューリング履歴情報を示し、Tsn(t)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでの総体スケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻tに第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、mは現在スケジューリング時刻tに第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。式(8)に基づき、反復計算することにより、更新後の、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を得ることができる。第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報の初期値については、自ら設定可能である。
【0077】
本実施例は、上記式(10)を変換して、式(10)の別の表現形式である式(11)を得ることができる。
【0078】
このように、第1スケジューラで上記式(12)に従いTsn(t,1)を算出でき、第1スケジューラで上記式(13)に従いTsn(t,2)を算出でき、それから、式(11)に従い、更新後の総体スケジューリング履歴情報を算出できる。このように類推する。スケジューラ間のパラメータ引渡し関係は、図13に示されている。
【0079】
上記パラレル的スケジューリング方法に基づき、本実施例は、キャリアアグリゲーションシステムにおけるジョイントスケジューリング装置を更に提供して、基地局のスケジューラの独自スケジューリング改良に応用する。図7に示すように、該装置は、少なくとも2つのスケジューラと、パラメータ更新手段とを含む。
【0080】
少なくとも2つのスケジューラのうちのスケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新する。ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果である。
【0081】
ただし、各スケジューラは、1つのスケジューリング時刻内に、ユーザのスケジューリングを行うことは、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われる。
【0082】
パラメータ更新手段は、1つのスケジューリング時刻内において全スケジューラのスケジューリング完成後、最近の回の更新で得たユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えるとともに、全スケジューラのスケジューリング結果を用いて上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりユーザの総体スケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したユーザの総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【0083】
一実施例として、上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートである。
【0084】
一実施例として、上記少なくとも二つの基地局は、2つであり、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行う。
【0085】
一実施例として、上記装置は、各スケジューリング時刻がやってくるとき、第1、第2スケジューラを、各自の周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行うように制御するためのスケジューリング制御手段を更に含む。
【0086】
上記第1スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定する。ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。
【0087】
上記第2スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定する。ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。
【0088】
上記パラメータ更新手段は、更に上記第1、第2スケジューラの現在スケジューリング時刻でのスケジューリング完成後、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新する。更新するための計算において、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの更新前総体スケジューリング履歴情報を用いて、履歴情報更新関数のうち、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えるとともに、第1スケジューラと第2スケジューラのスケジューリング結果を用いて履歴情報更新関数の中の上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新により、第1、第2周波数帯域/周波数でのユーザの総体スケジューリング履歴情報を得て、更新して得た総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【0089】
一実施例として、上記パラメータ更新手段は、更に下記式に従い、第1、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
上記式において、Tsn(t-1)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Tsn(t)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻tに第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、mは現在スケジューリング時刻tに第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。
【0090】
なお、本発明では、第1、第2スケジューラに採用される平均レートの更新方式について、制限がない。即ち、上記式(2)に従い平均レートを更新してもよいし、他の方式に従い平均レートを更新してもよく、いずれも本発明に適用する。
【0091】
伝統的なスケジューラ独自スケジューリングのスケジューリング方式に比較して、本発明の上記2つの実施例によれば、より優れる性能を得ることができ、次の理由が考えられる(2つのスケジューラを例とする)。
【0092】
通常、ユーザの第1周波数帯域/周波数での参考信号受信電力(RSRP)と第2周波数帯域/周波数でのRSRPの値とは異なるが、伝統的な、二つのスケジューラが互いに独立してスケジューリングする方式でスケジューリングすると、該ユーザは、2つの周波数帯域/周波数でスケジューリングされる確率が近い。一方、本発明の2つの実施例では、伝統的なPFスケジューリングアルゴリズムを改良し、スケジューラの間でスケジューリング結果を引き渡すことによって、1つのスケジューラが、スケジューリングを行うときに他のスケジューラのスケジューリング結果を総合的に考慮し、ユーザが自身により適した周波数帯域/周波数でスケジューリングされることがより可能となり、各周波数帯域/周波数でユーザの異なる性能を充分に利用し、より高いシステムスループットを取得できる。
【0093】
最後、システムレベルのシミュレーションと検証を通じて、本発明の実施例に係る2つの技術案と従来技術におけるツースケジューラ独自スケジューリングの性能を比較し、本発明による技術案の利点を更に証明した。具体的なシミュレーション環境におけるシステムパラメータは、下記テーブル1に示されている。
【0094】
図8は、ユーザスループットのCDF(累積分布関数)曲線を示し、曲線1は、従来技術の独自スケジューリング方式を示し、曲線2は、本発明第1実施例のシリアル的スケジューリング方式を示し、曲線3は、本発明第2実施例のパラレル的スケジューリング方式を示す。下記テーブル2は、本発明による2種類の方法と伝統的な独自スケジューリング方法による、システム平均レートとセル境界レートの比較を示す。シミュレーション結果から、本発明の方法によれば、セル境界レートでもシステム平均レートでは、みな20%ほどのゲイン向上が見られる。
【0095】
以上は、本発明の好ましい実施形態に過ぎない。なお、当該分野の一般技術者にとって、本発明の原理を背離しない前提で、若干の改進や修飾が考えられる。ただし、これらの改進や修飾も本発明の保護範囲にあることが理解されよう。
【技術分野】
【0001】
本発明は、移動通信システムに係り、具体的にキャリアアグリゲーションシステムにおけるジョイントスケジューリング方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【0002】
3GPP(3rd Generation Partnership Project)は、移動通信分野の重要な組織として、3G(The Third Generation)の標準化を大きく推進し、WCDMA(Wide Code Division Multiple Access)、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)、HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)などを含む一連の通信システム規範を制定している。ブロードバンドアクセス技術の挑戦に対応し、日増しに成長する新型サービスの要求を満足するために、3GPPは2004年末、3G LTE(Long Term Evolution)技術の標準化を起動し、更に周波数スペクトル効率を向上させ、セル境界ユーザの性能を改善し、システム遅延を低下させ、高速移動ユーザ向けに対してより高速のアクセスサービスを提供するなどを図る。3GPPは2008年6月、LTE‐Aの技術要求報告を完成し、LTE‐Aの最小要求、即ち、下り方向ピーク速度:1Gbps、上り方向ピーク速度:500Mbps、上り方向ピーク周波数スペクトル利用率:15Mbps/Hz、下り方向ピーク周波数スペクトル利用率:30Mbps/Hzを提起した。これらのパラメータは、ITUの最小技術要求指標より遥かに高く、明らかに優勢に立つ。
【0003】
LTE‐Aでは、連続的なキャリアアグリゲーション及び帯域内、帯域間の非連続的なキャリアアグリゲーションをサポートし、最大アグリゲート可能な帯域幅が100MHzに達することができる。LTE‐Aの商用初期にキャリアを効果的に利用し、即ちLTE端末がLTE‐Aにアクセスできるように保証するには、各キャリアは、LTEと後方互換のキャリアに配置可能すべきであるが、LTE‐Aシステムのみに使用されるキャリアに設計されるのも除外できない。現在、3GPPは、通信業者の需要に応じて12種類のキャリアアグリゲーション応用シーンを識別したが、そのうちの4種類が近いうちの重要点としてそれぞれFDDとTDDの連続的と非連続的なキャリアアグリゲーションシーンに係る。LTE‐Aの研究段階において、キャリアアグリゲーションの関連研究は、連続的キャリアアグリゲーションの周波数スペクトル利用率向上、上下方向非対称のキャリアアグリゲーションシーンの制御チャネルの設計などに重点を持つ。
【0004】
LTE‐Aによる新周波数スペクトルへの要求を考慮し、通信業者は、後方互換性を考慮すると同時に、必ず新しい周波数レンジとラジオ周波数リンクの導入も考慮する。新しいラジオ周波数リンクと既存のラジオ周波数リンクとは互いに独立しているため、通信業者はネットワーク配置時により大きい柔軟性を有する。図1において、白い楕円形は既存のセクターを示し、その周波数レンジF1を2GHzとし、斜線が描かれた楕円形は、新しく導入されるセクターを示し、その周波数レンジF2を3.5GHzとする。新しいF2=3.5GHzの周波数を導入する場合、通信業者は、環境上の要求に応じて対応するアンテナを回転させ、元々ある2GHzのネットワークのセクターの境界に対して補償を行い、基地局が複数のコンポーネントキャリアにジョイントスケジューリングを行うことにより、より優れたスループットとネットワークカバレッジを取得する。
【0005】
別の典型的な応用シーンは、異種ネットワーク環境において新しく配置されるカバレッジの小さい基地局であって、例えばピコセル(Picocell)、無線アクセスポイント(RRH)などがある。図2、図3に示すように、伝統的なマクロ基地局とは異なる周波数又は周波数レンジ(図2、図3では斜線が描かれた楕円形で示す)を使用しマクロ基地局との間の接続及び情報の交換を通じて、同様にキャリアアグリゲーションを実現可能であり、システム容量を向上させることができる。ピコセルの場合、新しく導入した周波数又は周波数レンジを使用し、カバー可能な範囲内にユーザが同時にF1とF2との二つの周波数でデータ伝送をすることができる。
【0006】
上記数種類の応用シーンは、いずれも下記の特徴を有する。周波数の大きさに相違するため、アグリゲートした複数の周波数又は周波数レンジの経路減衰差が大きく、情報伝送遅延が異なり、各キャリア周波数でのラジオ周波数リンクが相対的に独立している。これらの特徴に基づき、簡単に実現できるように、スケジューリング時に、比較的に直接的なやり方は、各キャリアでそれぞれ独立したスケジューラを使用してスケジューリングすることである。
【0007】
しかしながら、上記特徴のほかに、該数種類の応用シーンの場合、各キャリア周波数でのユーザ集合が異なり、異なるキャリア周波数において、各ユーザの性能差が比較的に大きい。独立したスケジューラのみを使用するでは、他のキャリア周波数でのユーザの性能を考慮しなかったことが原因で、スケジューリング結果は、システム容量と公平性を充分に表せないこととなる。
【0008】
システム容量と公平性を考慮し、従来のマルチキャリアシステムでは、よく比例公平(PF:Proportional Fairness)スケジューリングアルゴリズムを利用してスケジューリングを行う。PFスケジューリングアルゴリズムは、1つの形式として、下記式(1)、(2)で示される。
上記式において、Nはユーザ総数を示し、Rn(t,r)は、n個目ユーザのt個目スケジューリング時刻にr個目サブキャリアでの瞬時レートを示し、Tn(t,r)は、n個目ユーザのt個目スケジューリング時刻(t個目スケジューリング時刻を含む)までr個目サブキャリアでの平均レートを示し、
は、n個目ユーザのt個目スケジューリング時刻にr個目サブキャリアでのPFスケジューリング因子関数を示し、jは、t個目スケジューリング時刻にr個目サブキャリアでのPFスケジューリング最大のユーザであり、即ち、t個目スケジューリング時刻にr個目サブキャリアでスケジューリングされるべきユーザであり、
は、スケジューリング履歴情報を更新する履歴情報更新関数を示し、ここで、スケジューリング履歴情報とはユーザの平均レートを示す。
【0009】
上記式(2)は、平均レートの1つの更新方式を示す。平均レートは、他の更新方式もある。異なる更新方式により、PFスケジューリングの性能が決められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明の実施例によって解決しようとする技術課題は、キャリアアグリゲーションシステムにおけるジョイントスケジューリング方法及びその装置を提供し、ユーザのスケジューリング履歴情報をスケジューラの間で引き渡すことによって、スケジューリング中に各周波数帯域/周波数でユーザの異なる性能を総合的に考慮して、より高いシステムスループットを取得することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記技術課題を解決するために、本発明の実施例は、下記の技術案を提供する。
【0012】
キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング方法であって、上記基地局は少なくとも2つのスケジューラを含み、上記スケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新し、ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、上記ジョイントスケジューリング方法において、1つのスケジューリング時刻内に、全スケジューラのスケジューリングが完成するまで、全スケジューラは、所定のスケジューリング履歴情報の引渡し順に従って逐一にユーザスケジューリングを行い、上記引渡し順が一個目スケジューラ→二個目スケジューラ→三個目スケジューラ→…→L個目スケジューラ→一個目スケジューラになっており、Lが上記基地局に含まれているスケジューラの総数であり、ただし、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、ただし、各スケジューラは、それぞれの周波数帯域/周波数でのスケジューリング完成後、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりスケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したスケジューリング履歴情報を上記引渡し順の中での次のスケジューラに引き渡す。
【0013】
好ましく、上記方法において、上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートである。
【0014】
好ましく、上記方法において、上記基地局は、2つのスケジューラを含み、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、各スケジューリング時刻がやってくるとき、まず、第1スケジューラは、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第1スケジューラのスケジューリング完成後、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第2スケジューラに引き渡し、それから、第2スケジューラは、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第2スケジューラのスケジューリング完成後、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第1スケジューラに引き渡す。
【0015】
好ましく、上記方法において、上記した、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を更新することは、下記式に従い、第1周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新することであり、
上記式において、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t-1,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻に第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示し、上記した、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を更新することは、下記式に従い、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新することであり、
上記式において、Trn(t,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、mは現在スケジューリング時刻に第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。
【0016】
本発明の実施例は、キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング装置を更に提供する。
【0017】
上記装置は、少なくとも2つのスケジューラと、スケジューリング制御手段とを含み、少なくとも2つのスケジューラのうちのスケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新し、ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、上記スケジューリング制御手段は、1つのスケジューリング時刻内に、全スケジューラのスケジューリングが完成するまで、全スケジューラが所定のスケジューリング履歴情報の引渡し順に従って逐一にユーザスケジューリングを行うように制御し、上記引渡し順が一個目スケジューラ→二個目スケジューラ→三個目スケジューラ→…→L個目スケジューラ→一個目スケジューラになっており、Lが上記基地局に含まれているスケジューラの総数であり、ただし、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、ただし、各スケジューラは、それぞれの周波数帯域/周波数でのスケジューリング完成後、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりスケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したスケジューリング履歴情報を上記引渡し順の中での次のスケジューラに引き渡す。
【0018】
好ましく、上記装置において、上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートである。
【0019】
好ましく、上記装置において、上記少なくとも2つのスケジューラは、2つであり、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、上記スケジューリング制御手段は、更に、各スケジューリング時刻がやってくるとき、まず第1スケジューラのユーザスケジューリングを制御し、第1スケジューラのスケジューリングが完成した後、第2スケジューラのユーザスケジューリングを制御し、上記第1スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第1スケジューラのスケジューリング完成後、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第2スケジューラに引き渡し、上記第2スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第2スケジューラのスケジューリング完成後、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第1スケジューラに引き渡す。
【0020】
好ましくは、上記装置において、上記第1スケジューラは、更に下記式に従い、第1周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新し、
上記式において、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t-1,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻に第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示し、上記第2スケジューラは、更に下記式に従い、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新し、
上記式において、Trn(t,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、mは現在スケジューリング時刻に第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。
【0021】
本発明の実施例は、キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング方法を更に提供する。上記基地局は少なくとも2つのスケジューラを含み、上記スケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新し、ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、上記ジョイントスケジューリング方法において、1つのスケジューリング時刻内に、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、ただし、全スケジューラのスケジューリング完成後、最近の回の更新で得たユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えるとともに、全スケジューラのスケジューリング結果を用いて上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりユーザの総体スケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したユーザの総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【0022】
好ましく、上記方法において、上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートである。
【0023】
好ましく、上記方法において、上記基地局は、2つのスケジューラを含み、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、各スケジューリング時刻がやってくるとき、第1、第2スケジューラはそれぞれ比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1、第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1、第2スケジューラはみな第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで各自の周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第1、第2スケジューラのスケジューリング完成後、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの更新前総体スケジューリング履歴情報を用いて、履歴情報更新関数のうち、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えるとともに、第1スケジューラと第2スケジューラのスケジューリング結果を用いて履歴情報更新関数の中の上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新により、第1、第2周波数帯域/周波数でのユーザの総体スケジューリング履歴情報を得て、更新して得た総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【0024】
好ましく、上記方法において、上記した、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を更新することは、下記式に従い、第1、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
上記式において、Tsn(t-1)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Tsn(t)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻tに第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、mは現在スケジューリング時刻tに第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。
【0025】
本発明の実施例は、キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング装置を更に提供する。上記装置は、少なくとも2つのスケジューラとパラメータ更新手段とを含み、少なくとも2つのスケジューラのうちのスケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新し、ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、ただし、各スケジューラが1つのスケジューリング時刻内にユーザのスケジューリングを行うことは、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、パラメータ更新手段は、1つのスケジューリング時刻内において全スケジューラのスケジューリング完成後、最近の回の更新で得たユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えるとともに、全スケジューラのスケジューリング結果を用いて上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりユーザの総体スケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したユーザの総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【0026】
好ましく、上記装置において、上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートである。
【0027】
好ましくは、上記装置において、上記少なくとも二つの基地局は、2つであり、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、上記装置は、各スケジューリング時刻がやってくるとき、第1、第2スケジューラを、各自の周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行うように制御するためのスケジューリング制御手段を更に含み、上記第1スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、上記第2スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、上記パラメータ更新手段は、更に上記第1、第2スケジューラの現在スケジューリング時刻でのスケジューリング完成後、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの更新前総体スケジューリング履歴情報を用いて、履歴情報更新関数のうち、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えるとともに、第1スケジューラと第2スケジューラのスケジューリング結果を用いて履歴情報更新関数の中の上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新により、第1、第2周波数帯域/周波数でのユーザの総体スケジューリング履歴情報を得て、更新して得た総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【0028】
好ましくは、上記装置において、上記パラメータ更新手段は、更に下記式に従い、第1、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
上記式において、Tsn(t-1)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Tsn(t)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻tに第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、mは現在スケジューリング時刻tに第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。
【発明の効果】
【0029】
上記記載から分かるように、本発明に係るキャリアアグリゲーションシステムにおけるジョイントスケジューリング方法及びその装置は、自身のスケジューリング履歴情報に基づいてスケジューリング結果を決定するスケジューリング方法を改良しており、スケジューラの間でスケジューリング結果を引き渡すことによって、1つのスケジューラが、スケジューリングを行うときに他のスケジューラのスケジューリング結果を総合的に考慮し、ユーザが自身により適した周波数帯域/周波数でスケジューリングされることがより可能となり、各周波数帯域/周波数でユーザの異なる性能を充分に利用し、より高いシステムスループットを取得できる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】従来技術における1つのキャリアアグリゲーション応用シーンを示す。
【図2】従来技術における別のキャリアアグリゲーション応用シーンを示す。
【図3】従来技術におけるまた別のキャリアアグリゲーション応用シーンを示す。
【図4】本発明の第1実施例に係るジョイントスケジューリング方法のフローを示す。
【図5】本発明の第1実施例に係るジョイントスケジューリング装置の構造を示す。
【図6】本発明の第2実施例に係るジョイントスケジューリング方法のフローを示す。
【図7】本発明の第2実施例に係るジョイントスケジューリング装置の構造を示す。
【図8】シミュレーションで得た本発明の実施例におけるユーザのスループットのCDF曲線図を示す。
【図9】本発明の実施例におけるスケジューリング履歴情報のシリアル的引渡し関係を示す。
【図10】本発明の実施例におけるスケジューリング履歴情報の別のシリアル的引渡し関係を示す。
【図11】本発明の実施例における2つのスケジューラ間でスケジューリング履歴情報の引渡しを示す。
【図12】本発明の実施例におけるスケジューリング履歴情報のパラレル的引渡し関係を示す。
【図13】本発明の実施例において2つのスケジューラを含む場合にスケジューリング履歴情報の引渡し関係を示す。
【発明を実施するための形態】
【0031】
本発明は、キャリアアグリゲーションシステムにおける周波数(周波数帯域)間のジョイントスケジューリング方法を提案し、キャリアアグリゲーションシステムの基地局に応用し、上記基地局のスケジューラの独自スケジューリングを改良する。本発明は、スケジューラの間でユーザのスケジューリング履歴情報を引き渡し、各スケジューラがユーザスケジューリングを行うときに、他のスケジューラから引き渡されるスケジューリング履歴情報を考慮して、スケジューリングされるべきユーザを特定してユーザスケジューリングを行う。ここで、スケジューリング履歴情報は、具体的にユーザの平均レートを示す情報である。
【0032】
上記基地局に二つ以上のスケジューラを有し、且つ各スケジューラに採用される独自スケジューリングアルゴリズムがスケジューリング履歴情報に基づいて現在スケジューリング結果を特定するものであるとき、本発明に係るジョイントスケジューリング方法を通じてスケジューラの独自スケジューリングを改良してスケジューラ間のジョイントスケジューリングに変換することで、より高いシステムスループットを取得できる。下記式(a)、(b)を満足するスケジューリングアルゴリズムは、本発明に係るジョイントスケジューリング方法に適用し、即ち、本発明に係るジョイントスケジューリング方法を通じて改良することでより優れるシステム性能を取得できる。
上記式(a)、(b)において、jは、スケジューリングされるべきユーザを示し、f(x,y)は、スケジューリング因子関数を示し、Rn(t)は、ユーザnのt個目スケジューリング時刻tでの瞬時レート情報を示し、Tn(t-1)は、ユーザnの(t−1)個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Nは、ユーザ総数を示し、g(c,d)は、スケジューリング履歴情報を更新するスケジューリング履歴情報更新関数を示す。スケジューリング完成後に、スケジューラは、上記式(b)に従い該スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でのスケジューリング履歴情報を更新する。上記スケジューリングアルゴリズムは、伝統的なPFアルゴリズム、PFアルゴリズムの各種の変形及びスケジューリング履歴情報に基づいて現在時刻のスケジューリング結果を特定する他のアルゴリズムを含む。上記式(a)、(b)を満足する典型的なスケジューリングアルゴリズムは、PFアルゴリズム、PFアルゴリズムの各種の変形である。
【0033】
以下、図面を参照しながら、具体的な実施例を通じて本発明を更に説明する。
【0034】
<第1実施例>
本実施例に係るジョイントスケジューリング方法は、キャリアアグリゲーションシステムの基地局に応用し、上記基地局は、N(N≧2)個スケジューラを含み、各スケジューラは、各自の周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行う。本実施例に係るジョイントスケジューリング方法は、スケジューラの独自スケジューリングを改良する。上記スケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新する。ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果である。
【0035】
具体的に、本実施例に係るジョイントスケジューリング方法において、1つのスケジューリング時刻内に、全スケジューラのスケジューリングが完成するまで、全スケジューラが所定のスケジューリング履歴情報の引渡し順に従って逐一にユーザスケジューリングを行うように制御する。上記引渡し順は、一個目スケジューラ→二個目スケジューラ→三個目スケジューラ→…→L個目スケジューラ→一個目スケジューラになっており、Lが上記基地局に含まれているスケジューラの総数であり、ただし、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記スケジューリング因子関数における第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、ただし、各スケジューラは、それぞれの周波数帯域/周波数でのスケジューリング完成後、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記履歴情報更新関数における第1パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりスケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したスケジューリング履歴情報を上記引渡し順の中での次のスケジューラに引き渡す。
【0036】
上記記載から分かることとして、本実施例では、基地局のN個スケジューラの間にシリアル的なスケジューリング方式が用いられており、即ち、1つのスケジューリング時刻がやってくるときに、各スケジューラを逐一にユーザスケジューリングを行うように制御し、スケジューリング完成後において、そのスケジューリング履歴情報を更新して次のスケジューラに引き渡しすることで、現在スケジューリング時刻にスケジューリングされるべきユーザを該スケジューリング履歴情報に基づいて決定するよう次のスケジューラに供する。このように類推して、最後のスケジューラまで上記工程が行われる。最後のスケジューラは、スケジューリング完成後において、同様にその周波数帯域/周波数でのユーザのスケジューリング履歴情報を更新して第1スケジューラに引き渡し、次のスケジューリング時刻内に該スケジューリング履歴情報に基づいてユーザスケジューリングを行うように第1スケジューラに供する。スケジューリング履歴情報の引渡しにより、スケジューラの間に一方的なシリアル的接続が形成され、そのため本実施例に係る方法を、そのイメージから、シリアルスケジューリングと言うことができる。図9は、N個のスケジューラのときのスケジューリング履歴情報の引渡し関係が示されており、Trn(t,x)は、第x個スケジューラ(第x個周波数帯域/周波数)でユーザnのスケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示す。
【0037】
スケジューラ間の伝送遅延が1つの伝送時間間隔(TTI)より大きい場合、スケジューラがスケジューリング中に、同じく上記方法に従い、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて関連パラメータの代えを行い、この際、最近の回で受信したスケジューリング履歴情報は、現在スケジューリング時刻よりいくつかスケジューリング時刻前に更新したスケジューリング履歴情報の可能性がある。図10では、スケジューラ間伝送遅延が4つのTTIである場合、3つのスケジューラ間のスケジューリング履歴情報の引渡し関係が示されており、この際、前から4つのTTIのスケジューリング履歴情報が更新されない。
【0038】
以下、基地局に2つのスケジューラがあり、スケジューラが独自スケジューリング時にPFスケジューリングアルゴリズムが採用されるキャリアアグリゲーションシステムを例として、上記方法を更に説明する。上記キャリアアグリゲーションシステムには、第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行う第1スケジューラと、第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行う第2スケジューラとを含む。PFスケジューリングアルゴリズムを採用する上記スケジューラの場合、上記スケジューリング因子関数は、PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートである。図4を参照する。本実施例に係るジョイントスケジューリング方法は、2つのスケジューラに応用する場合、各スケジューリング時刻がやってくるとき、具体的に以下のステップ11〜14を含む。
【0039】
ステップ11において、まず、第1スケジューラは比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定してスケジューリングを行う。ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。
【0040】
ステップ12において、第1スケジューラのスケジューリング完成後、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新する。更新するための計算において、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。それから、更新後の、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第2スケジューラに引き渡す。
【0041】
ステップ13において、第2スケジューラは、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定してスケジューリングを行う。ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。
【0042】
ステップ14において、第2スケジューラのスケジューリング完成後、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新する。更新するための計算において、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。それから、更新後の、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第1スケジューラに引き渡す。
【0043】
以下、上記ステップについて更に詳細に説明する。
【0044】
従来技術において、独自スケジューリングのPFアルゴリズムは、1つの表現形式として下記式(3)のように示される。
上記式において、第1スケジューラに対して、kの値は、1であり、第2スケジューラに対して、kの値は、2である。Rn(t,k)は、t個目スケジューリング時刻にk個目周波数帯域/周波数でn個目ユーザの瞬時レートである。Tn(t,k)は、t個目スケジューリング時刻までk目個周波数帯域/周波数でn個目ユーザの平均レートである。
は、t個目スケジューリング時刻にk個目サブキャリアでn個目ユーザのPFスケジューリング因子関数である。jは、t個目スケジューリング時刻にk個目周波数帯域/周波数でPFスケジューリング因子最大のユーザであり、即ち、t個目スケジューリング時刻にk目個周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザである。
【0045】
現在スケジューリング時刻をtとすると、分かることとして、従来技術のPFスケジューリング因子計算過程において、ユーザの直前のスケジューリング時刻(t−1)までk個目周波数帯域/周波数での平均レートTn(t-1,k)を使用して計算する必要がある。
【0046】
本実施例は、PFアルゴリズムを改良し、スケジューリング履歴情報という概念を導入し、1つの周波数帯域/周波数でのPFスケジューリング因子を計算するときに、ユーザの直前のスケジューリング時刻(t−1)までk個目周波数帯域/周波数での平均レートTn(t-1,k)を使用せず、Tn(t-1,k)を別の周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報に代えて計算する。
【0047】
現在スケジューリング時刻をtとすると、上記ステップ11において、第1スケジューラは、下記式(4)に従い第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して、スケジューリングされるユーザjを特定する。ただし、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報Trn(t-1,2)を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートTn(t-1,1)を代えた。
上記式は、第1スケジューラが現在スケジューリング時刻において、第1周波数帯域/周波数でPFスケジューリング因子最大のユーザjを選択してスケジューリングを行うことを示す。
【0048】
上記ステップ12において、第1スケジューラのスケジューリング完成後に、下記式(5)に従い、第1周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
上記式において、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t-1,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻に第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。上記式(5)において、同じく第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報Trn(t-1,2)を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートTn(t-1,1)を代えた。
【0049】
上記ステップ13において、第2スケジューラは、下記式(6)に従い第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して、スケジューリングされるユーザmを特定する。ただし、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報Trn(t,1)を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートTn(t-1,2)を代えた。
上記式は、第2スケジューラが現在スケジューリング時刻において、第2周波数帯域/周波数でPFスケジューリング因子最大のユーザを選択してスケジューリングを行うことを示す。
【0050】
上記ステップ14において、第2スケジューラのスケジューリング完成後に、下記式(7)に従い、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
上記式において、Trn(t,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、mは現在スケジューリング時刻に第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。上記式(7)において、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報Trn(t,1)を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートTn(t-1,2)を代えた。
【0051】
各ユーザの第1、第2周波数帯域/周波数でのスケジューリング履歴情報は、上記式(5)、(7)の反復に従い更新する。第1、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報の初期値については、自ら設定可能である。
【0052】
上記記載から分かるように、本実施例に係るジョイントスケジューリング方法において、あるスケジューリング時刻tがやってくるときに、まず第1周波数帯域/周波数でスケジューリングを行う。そのスケジューリング結果に基づいて、第1周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報Trn(t,1)を取得し、該数値が第2スケジューラに引き渡される。第2スケジューラにおいて、PFアルゴリズムで直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数でユーザの平均レートをTrn(t,1)で代え、ユーザのPFスケジューリング因子を計算する。第2スケジューラのスケジューリング完成後において、新たに第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報Trn(t,2)を計算して、該数値は、第1スケジューラに引き渡され、もって、次のスケジューリング周期到来時において、PFアルゴリズムで直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数でユーザの平均レートをTrn(t,2)で代えてユーザのPFスケジューリング因子を計算してスケジューリングを行うことを、第1スケジューラに供する。このように類推して、各スケジューラは、連続的なスケジューリング時刻間に、図11に示されるパラメータ引渡し関係が形成され、イメージ的にそれをシリアル的スケジューリング方式を言う。ここで、第1スケジューラが2GHzの第1周波数帯域でスケジューリングを行い、第2スケジューラが3.5GHzの第2周波数帯域でスケジューリングを行うこととする。
【0053】
上記ジョイントスケジューリング方法に基づき、本実施例は、対応的にジョイントスケジューリング装置を提供し、キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用する。図5に示すように、該装置は、少なくとも2つのスケジューラと、スケジューリング制御手段とを含む。
【0054】
少なくとも2つのスケジューラのうちのスケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新する。ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果である。
【0055】
上記スケジューリング制御手段は、1つのスケジューリング時刻内に、全スケジューラのスケジューリングが完成するまで、全スケジューラが所定のスケジューリング履歴情報の引渡し順に従って逐一にユーザスケジューリングを行うように制御する。上記引渡し順は、一個目スケジューラ→二個目スケジューラ→3個目スケジューラ→…→L個目スケジューラ→一個目スケジューラになっており、Lが上記基地局に含まれているスケジューラの総数である。
【0056】
ただし、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われる。
【0057】
ただし、各スケジューラは、それぞれの周波数帯域/周波数でのスケジューリング完成後、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりスケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したスケジューリング履歴情報を上記引渡し順の中での次のスケジューラに引き渡す。
【0058】
一実施例として、上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートである。
【0059】
一実施例として、上記装置の上記少なくとも2つのスケジューラは、2つであり、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行う。
【0060】
上記スケジューリング制御手段は、更に、各スケジューリング時刻がやってくるとき、まず第1スケジューラのユーザスケジューリングを制御し、第1スケジューラのスケジューリングが完成した後、第2スケジューラのユーザスケジューリングを制御する。
【0061】
上記第1スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定する。ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。第1スケジューラのスケジューリング完成後、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新する。更新するための計算において、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。それから、更新後の、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第2スケジューラに引き渡す。
【0062】
上記第2スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定する。ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。第1スケジューラのスケジューリング完成後、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新する。更新するための計算において、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。それから、更新後の、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第1スケジューラに引き渡す。
【0063】
一実施例として、上記第1スケジューラは、更に下記式に従い、第1周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
上記式において、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t-1,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻に第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。
【0064】
上記第2スケジューラは、更に下記式に従い、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
上記式において、Trn(t,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、mは現在スケジューリング時刻に第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示す。
【0065】
<第2実施例>
本実施例に係るジョイントスケジューリング方法は、キャリアアグリゲーションシステムの基地局に応用する。上記基地局には、L(L≧2)個スケジューラを含む。各スケジューラは、各自の周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行う。本実施例に係るジョイントスケジューリング方法は、スケジューラの独自スケジューリングを改良する。上記スケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新する。ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果である。
【0066】
具体的に、本実施例に係るジョイントスケジューリング方法において、1つのスケジューリング時刻内に、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われる。
【0067】
ただし、全スケジューラのスケジューリング完成後、最近の回の更新で得たユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えるとともに、全スケジューラのスケジューリング結果を用いて上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりユーザの総体スケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したユーザの総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【0068】
具体的に、PFアルゴリズム採用スケジューラに対して、上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートである。
【0069】
上記記載から分かるように、本実施例において、基地局のL個スケジューラ間にパラレル的スケジューリング方式が採用されており、即ち、各スケジューリング時刻がやってくるときに、基地局の各スケジューラは、それぞれユーザの総体スケジューリング履歴情報に基づいてスケジューリングを行い、全スケジューラのスケジューリング完成後に、全スケジューラのスケジューリング結果に基づいて、ユーザの総体履歴情報を更新して各スケジューラに引き渡し、次のスケジューリング時刻におけるスケジューリング因子の計算に供する。総体スケジューリング履歴情報の引渡しにより、スケジューラの間にパラレル的接続が形成され、L個のスケジューラの場合の総体スケジューリング履歴情報の引渡し関係が図12に示されており、Tsn(t,x)の意味は図13を参照する。
【0070】
場合によって、スケジューラ間の伝送遅延が1つの伝送時間間隔(TTI)より大きくなると、スケジューラがスケジューリング中に、同じく上記方法に従い、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数からスケジューリング因子を計算してユーザスケジューリングを行う。この際、最近の回で受信したスケジューリング履歴情報は、現在スケジューリング時刻よりいくつかスケジューリング時刻前に更新したスケジューリング履歴情報の可能性がある。
【0071】
以下、基地局に2つのスケジューラがあり、スケジューラが独自スケジューリング時にPFスケジューリングアルゴリズムが採用されるキャリアアグリゲーションシステムを例として、上記方法を更に説明する。上記キャリアアグリゲーションシステムには、第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行う第1スケジューラと、第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行う第2スケジューラとを含む。PFスケジューリングアルゴリズムを採用する上記スケジューラの場合、上記スケジューリング因子関数は、PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートである。図6を参照する。本実施例に係るジョイントスケジューリング方法は、2つのスケジューラに応用する場合、各スケジューリング時刻がやってくるとき、具体的に以下のステップ21〜22を含む。
【0072】
ステップ21において、第1、第2スケジューラはそれぞれ比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数、第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定してスケジューリングを行う。ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1、第2スケジューラはみな第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで各自の周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。
【0073】
ステップ22において、第1、第2スケジューラのスケジューリング完成後、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新する。更新するための計算において、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの更新前総体スケジューリング履歴情報を用いて、履歴情報更新関数のうち、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えるとともに、第1スケジューラと第2スケジューラのスケジューリング結果を用いて履歴情報更新関数の中の上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新により、第1、第2周波数帯域/周波数でのユーザの総体スケジューリング履歴情報を得て、更新して得た総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【0074】
従来技術において、PFアルゴリズムは、1つの表現形式として上記式(3)のように示される。本実施例は、PFアルゴリズムを改良し、1つの周波数帯域/周波数でのPFスケジューリング因子を計算するときに、ユーザの直前のスケジューリング時刻(t−1)まで第k個周波数帯域/周波数での平均レートTn(t-1,k)を使用せず、Tn(t-1,k)を第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報Tsn(t-1)に代えて計算する。
【0075】
具体的に、上記ステップ21において、第1スケジューラは、下記式(8)に従いPFスケジューリング因子を計算し、スケジューリングされるユーザjを特定するが、第2スケジューラは、下記式(9)に従いPFスケジューリング因子を計算し、スケジューリングされるユーザmを特定する。
上記式において、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻にn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻にn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tsn(t-1)は、n個目ユーザの第1、第2周波数帯域/周波数での総体スケジューリング履歴情報を示す。
【0076】
上記ステップ22において、下記式(10)に従い、第1、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
上記式において、Tsn(t-1)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までの総体スケジューリング履歴情報を示し、Tsn(t)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでの総体スケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻tに第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、mは現在スケジューリング時刻tに第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。式(8)に基づき、反復計算することにより、更新後の、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を得ることができる。第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報の初期値については、自ら設定可能である。
【0077】
本実施例は、上記式(10)を変換して、式(10)の別の表現形式である式(11)を得ることができる。
【0078】
このように、第1スケジューラで上記式(12)に従いTsn(t,1)を算出でき、第1スケジューラで上記式(13)に従いTsn(t,2)を算出でき、それから、式(11)に従い、更新後の総体スケジューリング履歴情報を算出できる。このように類推する。スケジューラ間のパラメータ引渡し関係は、図13に示されている。
【0079】
上記パラレル的スケジューリング方法に基づき、本実施例は、キャリアアグリゲーションシステムにおけるジョイントスケジューリング装置を更に提供して、基地局のスケジューラの独自スケジューリング改良に応用する。図7に示すように、該装置は、少なくとも2つのスケジューラと、パラメータ更新手段とを含む。
【0080】
少なくとも2つのスケジューラのうちのスケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新する。ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果である。
【0081】
ただし、各スケジューラは、1つのスケジューリング時刻内に、ユーザのスケジューリングを行うことは、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われる。
【0082】
パラメータ更新手段は、1つのスケジューリング時刻内において全スケジューラのスケジューリング完成後、最近の回の更新で得たユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えるとともに、全スケジューラのスケジューリング結果を用いて上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりユーザの総体スケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したユーザの総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【0083】
一実施例として、上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートである。
【0084】
一実施例として、上記少なくとも二つの基地局は、2つであり、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行う。
【0085】
一実施例として、上記装置は、各スケジューリング時刻がやってくるとき、第1、第2スケジューラを、各自の周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行うように制御するためのスケジューリング制御手段を更に含む。
【0086】
上記第1スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定する。ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。
【0087】
上記第2スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定する。ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われる。
【0088】
上記パラメータ更新手段は、更に上記第1、第2スケジューラの現在スケジューリング時刻でのスケジューリング完成後、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新する。更新するための計算において、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの更新前総体スケジューリング履歴情報を用いて、履歴情報更新関数のうち、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えるとともに、第1スケジューラと第2スケジューラのスケジューリング結果を用いて履歴情報更新関数の中の上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新により、第1、第2周波数帯域/周波数でのユーザの総体スケジューリング履歴情報を得て、更新して得た総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡す。
【0089】
一実施例として、上記パラメータ更新手段は、更に下記式に従い、第1、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新する。
上記式において、Tsn(t-1)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Tsn(t)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻tに第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、mは現在スケジューリング時刻tに第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。
【0090】
なお、本発明では、第1、第2スケジューラに採用される平均レートの更新方式について、制限がない。即ち、上記式(2)に従い平均レートを更新してもよいし、他の方式に従い平均レートを更新してもよく、いずれも本発明に適用する。
【0091】
伝統的なスケジューラ独自スケジューリングのスケジューリング方式に比較して、本発明の上記2つの実施例によれば、より優れる性能を得ることができ、次の理由が考えられる(2つのスケジューラを例とする)。
【0092】
通常、ユーザの第1周波数帯域/周波数での参考信号受信電力(RSRP)と第2周波数帯域/周波数でのRSRPの値とは異なるが、伝統的な、二つのスケジューラが互いに独立してスケジューリングする方式でスケジューリングすると、該ユーザは、2つの周波数帯域/周波数でスケジューリングされる確率が近い。一方、本発明の2つの実施例では、伝統的なPFスケジューリングアルゴリズムを改良し、スケジューラの間でスケジューリング結果を引き渡すことによって、1つのスケジューラが、スケジューリングを行うときに他のスケジューラのスケジューリング結果を総合的に考慮し、ユーザが自身により適した周波数帯域/周波数でスケジューリングされることがより可能となり、各周波数帯域/周波数でユーザの異なる性能を充分に利用し、より高いシステムスループットを取得できる。
【0093】
最後、システムレベルのシミュレーションと検証を通じて、本発明の実施例に係る2つの技術案と従来技術におけるツースケジューラ独自スケジューリングの性能を比較し、本発明による技術案の利点を更に証明した。具体的なシミュレーション環境におけるシステムパラメータは、下記テーブル1に示されている。
【0094】
図8は、ユーザスループットのCDF(累積分布関数)曲線を示し、曲線1は、従来技術の独自スケジューリング方式を示し、曲線2は、本発明第1実施例のシリアル的スケジューリング方式を示し、曲線3は、本発明第2実施例のパラレル的スケジューリング方式を示す。下記テーブル2は、本発明による2種類の方法と伝統的な独自スケジューリング方法による、システム平均レートとセル境界レートの比較を示す。シミュレーション結果から、本発明の方法によれば、セル境界レートでもシステム平均レートでは、みな20%ほどのゲイン向上が見られる。
【0095】
以上は、本発明の好ましい実施形態に過ぎない。なお、当該分野の一般技術者にとって、本発明の原理を背離しない前提で、若干の改進や修飾が考えられる。ただし、これらの改進や修飾も本発明の保護範囲にあることが理解されよう。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング方法であって、上記基地局は少なくとも2つのスケジューラを含み、上記スケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新し、ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、
上記ジョイントスケジューリング方法において、
1つのスケジューリング時刻内に、全スケジューラのスケジューリングが完成するまで、全スケジューラは、所定のスケジューリング履歴情報の引渡し順に従って逐一にユーザスケジューリングを行い、上記引渡し順が一個目スケジューラ→二個目スケジューラ→三個目スケジューラ→…→L個目スケジューラ→一個目スケジューラになっており、Lが上記基地局に含まれているスケジューラの総数であり、
ただし、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、
ただし、各スケジューラは、それぞれの周波数帯域/周波数でのスケジューリング完成後、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりスケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したスケジューリング履歴情報を上記引渡し順の中での次のスケジューラに引き渡すことを特徴とする方法。
【請求項2】
上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
上記基地局は、2つのスケジューラを含み、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、
各スケジューリング時刻がやってくるとき、
まず、第1スケジューラは、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第1スケジューラのスケジューリング完成後、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第2スケジューラに引き渡し、
それから、第2スケジューラは、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第2スケジューラのスケジューリング完成後、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第1スケジューラに引き渡すことを特徴とする請求項2に記載の方法。
【請求項4】
上記した、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を更新することは、下記式に従い、第1周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新することであり、
上記式において、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t-1,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻に第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示し、
上記した、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を更新することは、下記式に従い、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新することであり、
上記式において、Trn(t,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、mは現在スケジューリング時刻に第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示すことを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項5】
キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング装置であって、上記装置は、少なくとも2つのスケジューラと、スケジューリング制御手段とを含み、
少なくとも2つのスケジューラのうちのスケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新し、ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、
上記スケジューリング制御手段は、1つのスケジューリング時刻内に、全スケジューラのスケジューリングが完成するまで、全スケジューラが所定のスケジューリング履歴情報の引渡し順に従って逐一にユーザスケジューリングを行うように制御し、上記引渡し順が一個目スケジューラ→二個目スケジューラ→三個目スケジューラ→…→L個目スケジューラ→一個目スケジューラになっており、Lが上記基地局に含まれているスケジューラの総数であり、
ただし、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、
ただし、各スケジューラは、それぞれの周波数帯域/周波数でのスケジューリング完成後、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりスケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したスケジューリング履歴情報を上記引渡し順の中での次のスケジューラに引き渡すことを特徴とする装置。
【請求項6】
上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートであることを特徴とする請求項5に記載の装置。
【請求項7】
上記少なくとも2つのスケジューラは、2つであり、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、
上記スケジューリング制御手段は、更に、各スケジューリング時刻がやってくるとき、まず第1スケジューラのユーザスケジューリングを制御し、第1スケジューラのスケジューリングが完成した後、第2スケジューラのユーザスケジューリングを制御し、
上記第1スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第1スケジューラのスケジューリング完成後、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第2スケジューラに引き渡し、
上記第2スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第2スケジューラのスケジューリング完成後、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第1スケジューラに引き渡すことを特徴とする請求項6に記載の装置。
【請求項8】
上記第1スケジューラは、更に下記式に従い、第1周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新し、
上記式において、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t-1,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻に第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示し、
上記第2スケジューラは、更に下記式に従い、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新し、
上記式において、Trn(t,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、mは現在スケジューリング時刻に第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示すことを特徴とする請求項7に記載の装置。
【請求項9】
キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング方法であって、上記基地局は少なくとも2つのスケジューラを含み、上記スケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新し、ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、
上記ジョイントスケジューリング方法において、
1つのスケジューリング時刻内に、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、
ただし、全スケジューラのスケジューリング完成後、最近の回の更新で得たユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えるとともに、全スケジューラのスケジューリング結果を用いて上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりユーザの総体スケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したユーザの総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡すことを特徴とする方法。
【請求項10】
上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートであることを特徴とする請求項9に記載の方法。
【請求項11】
上記基地局は、2つのスケジューラを含み、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、
各スケジューリング時刻がやってくるとき、
第1、第2スケジューラはそれぞれ比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1、第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1、第2スケジューラはみな第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで各自の周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第1、第2スケジューラのスケジューリング完成後、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの更新前総体スケジューリング履歴情報を用いて、履歴情報更新関数のうち、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えるとともに、第1スケジューラと第2スケジューラのスケジューリング結果を用いて履歴情報更新関数の中の上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新により、第1、第2周波数帯域/周波数でのユーザの総体スケジューリング履歴情報を得て、更新して得た総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡すことを特徴とする請求項10に記載の方法。
【請求項12】
上記した、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を更新することは、下記式に従い、第1、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新することを特徴とする請求項11に記載の方法。
上記式において、Tsn(t-1)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Tsn(t)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻tに第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、mは現在スケジューリング時刻tに第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。
【請求項13】
キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング装置であって、
上記装置は、少なくとも2つのスケジューラと、パラメータ更新手段とを含み、
少なくとも2つのスケジューラのうちのスケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新し、ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、
ただし、各スケジューラが1つのスケジューリング時刻内にユーザのスケジューリングを行うことは、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、
パラメータ更新手段は、1つのスケジューリング時刻内において全スケジューラのスケジューリング完成後、最近の回の更新で得たユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えるとともに、全スケジューラのスケジューリング結果を用いて上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりユーザの総体スケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したユーザの総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡すことを特徴とする装置。
【請求項14】
上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートであることを特徴とする請求項13に記載の装置。
【請求項15】
上記少なくとも二つの基地局は、2つであり、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、
上記装置は、各スケジューリング時刻がやってくるとき、第1、第2スケジューラを、各自の周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行うように制御するためのスケジューリング制御手段を更に含み、
上記第1スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、
上記第2スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、
上記パラメータ更新手段は、更に上記第1、第2スケジューラの現在スケジューリング時刻でのスケジューリング完成後、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの更新前総体スケジューリング履歴情報を用いて、履歴情報更新関数のうち、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えるとともに、第1スケジューラと第2スケジューラのスケジューリング結果を用いて履歴情報更新関数の中の上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新により、第1、第2周波数帯域/周波数でのユーザの総体スケジューリング履歴情報を得て、更新して得た総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡すことを特徴とする請求項14に記載の装置。
【請求項16】
上記パラメータ更新手段は、更に下記式に従い、第1、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新することを特徴とする請求項15に記載の装置。
上記式において、Tsn(t-1)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Tsn(t)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻tに第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、mは現在スケジューリング時刻tに第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。
【請求項1】
キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング方法であって、上記基地局は少なくとも2つのスケジューラを含み、上記スケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新し、ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、
上記ジョイントスケジューリング方法において、
1つのスケジューリング時刻内に、全スケジューラのスケジューリングが完成するまで、全スケジューラは、所定のスケジューリング履歴情報の引渡し順に従って逐一にユーザスケジューリングを行い、上記引渡し順が一個目スケジューラ→二個目スケジューラ→三個目スケジューラ→…→L個目スケジューラ→一個目スケジューラになっており、Lが上記基地局に含まれているスケジューラの総数であり、
ただし、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、
ただし、各スケジューラは、それぞれの周波数帯域/周波数でのスケジューリング完成後、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりスケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したスケジューリング履歴情報を上記引渡し順の中での次のスケジューラに引き渡すことを特徴とする方法。
【請求項2】
上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
上記基地局は、2つのスケジューラを含み、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、
各スケジューリング時刻がやってくるとき、
まず、第1スケジューラは、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第1スケジューラのスケジューリング完成後、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第2スケジューラに引き渡し、
それから、第2スケジューラは、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第2スケジューラのスケジューリング完成後、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第1スケジューラに引き渡すことを特徴とする請求項2に記載の方法。
【請求項4】
上記した、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を更新することは、下記式に従い、第1周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新することであり、
上記式において、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t-1,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻に第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示し、
上記した、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を更新することは、下記式に従い、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新することであり、
上記式において、Trn(t,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、mは現在スケジューリング時刻に第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示すことを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項5】
キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング装置であって、上記装置は、少なくとも2つのスケジューラと、スケジューリング制御手段とを含み、
少なくとも2つのスケジューラのうちのスケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新し、ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、
上記スケジューリング制御手段は、1つのスケジューリング時刻内に、全スケジューラのスケジューリングが完成するまで、全スケジューラが所定のスケジューリング履歴情報の引渡し順に従って逐一にユーザスケジューリングを行うように制御し、上記引渡し順が一個目スケジューラ→二個目スケジューラ→三個目スケジューラ→…→L個目スケジューラ→一個目スケジューラになっており、Lが上記基地局に含まれているスケジューラの総数であり、
ただし、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、
ただし、各スケジューラは、それぞれの周波数帯域/周波数でのスケジューリング完成後、最近の回で上記引渡し順の中で直前のスケジューラから受信したスケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりスケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したスケジューリング履歴情報を上記引渡し順の中での次のスケジューラに引き渡すことを特徴とする装置。
【請求項6】
上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートであることを特徴とする請求項5に記載の装置。
【請求項7】
上記少なくとも2つのスケジューラは、2つであり、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、
上記スケジューリング制御手段は、更に、各スケジューリング時刻がやってくるとき、まず第1スケジューラのユーザスケジューリングを制御し、第1スケジューラのスケジューリングが完成した後、第2スケジューラのユーザスケジューリングを制御し、
上記第1スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第1スケジューラのスケジューリング完成後、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第2スケジューラに引き渡し、
上記第2スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第2スケジューラのスケジューリング完成後、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第1周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、それから、更新後の、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を第1スケジューラに引き渡すことを特徴とする請求項6に記載の装置。
【請求項8】
上記第1スケジューラは、更に下記式に従い、第1周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新し、
上記式において、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t-1,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻に第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示し、
上記第2スケジューラは、更に下記式に従い、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新し、
上記式において、Trn(t,2)は、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Trn(t,1)は、第1周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、mは現在スケジューリング時刻に第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示すことを特徴とする請求項7に記載の装置。
【請求項9】
キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング方法であって、上記基地局は少なくとも2つのスケジューラを含み、上記スケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新し、ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、
上記ジョイントスケジューリング方法において、
1つのスケジューリング時刻内に、各スケジューラによるユーザスケジューリングは、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、
ただし、全スケジューラのスケジューリング完成後、最近の回の更新で得たユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えるとともに、全スケジューラのスケジューリング結果を用いて上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりユーザの総体スケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したユーザの総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡すことを特徴とする方法。
【請求項10】
上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートであることを特徴とする請求項9に記載の方法。
【請求項11】
上記基地局は、2つのスケジューラを含み、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、
各スケジューリング時刻がやってくるとき、
第1、第2スケジューラはそれぞれ比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1、第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1、第2スケジューラはみな第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで各自の周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、そして、第1、第2スケジューラのスケジューリング完成後、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの更新前総体スケジューリング履歴情報を用いて、履歴情報更新関数のうち、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えるとともに、第1スケジューラと第2スケジューラのスケジューリング結果を用いて履歴情報更新関数の中の上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新により、第1、第2周波数帯域/周波数でのユーザの総体スケジューリング履歴情報を得て、更新して得た総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡すことを特徴とする請求項10に記載の方法。
【請求項12】
上記した、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を更新することは、下記式に従い、第1、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新することを特徴とする請求項11に記載の方法。
上記式において、Tsn(t-1)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Tsn(t)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻tに第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、mは現在スケジューリング時刻tに第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。
【請求項13】
キャリアアグリゲーションシステムにおける基地局側スケジューラの独自スケジューリング改良に応用するジョイントスケジューリング装置であって、
上記装置は、少なくとも2つのスケジューラと、パラメータ更新手段とを含み、
少なくとも2つのスケジューラのうちのスケジューラは、独自のスケジューリング時に、第1パラメータを含んだスケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子に基づいてユーザのスケジューリングを行い、且つ、スケジューリング完成後、第2パラメータと更新前の上記第1パラメータとを含んだ履歴情報更新関数に基づいて上記第1パラメータを更新し、ただし、上記第1パラメータは上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報であり、上記第2パラメータは上記スケジューラのスケジューリング結果であり、
ただし、各スケジューラが1つのスケジューリング時刻内にユーザのスケジューリングを行うことは、最近の回で受信したユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えてから、上記スケジューリング因子関数から算出したスケジューリング因子によって行われ、
パラメータ更新手段は、1つのスケジューリング時刻内において全スケジューラのスケジューリング完成後、最近の回の更新で得たユーザの総体スケジューリング履歴情報を用いて上記第1パラメータを代えるとともに、全スケジューラのスケジューリング結果を用いて上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新によりユーザの総体スケジューリング履歴情報を取得し、更新して取得したユーザの総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡すことを特徴とする装置。
【請求項14】
上記スケジューリング因子関数は、比例公平PFアルゴリズムのPFスケジューリング因子関数であり、上記第1パラメータは、上記スケジューラに対応する周波数帯域/周波数でユーザの平均レートであることを特徴とする請求項13に記載の装置。
【請求項15】
上記少なくとも二つの基地局は、2つであり、第1スケジューラは第1周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、第2スケジューラは第2周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行い、
上記装置は、各スケジューリング時刻がやってくるとき、第1、第2スケジューラを、各自の周波数帯域/周波数でユーザスケジューリングを行うように制御するためのスケジューリング制御手段を更に含み、
上記第1スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第1周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、
上記第2スケジューラは、上記スケジューリング制御手段の制御に従い、比例公平PFアルゴリズムに基づいて第2周波数帯域/周波数で各ユーザのPFスケジューリング因子を計算して第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるべきユーザを特定するが、ただし、PFスケジューリング因子関数からPFスケジューリング因子を計算するときに、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザのスケジューリング履歴情報を用いて、ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第2周波数帯域/周波数での平均レートを代えて計算を行われ、
上記パラメータ更新手段は、更に上記第1、第2スケジューラの現在スケジューリング時刻でのスケジューリング完成後、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの総体スケジューリング履歴情報を履歴情報更新関数で更新し、更新するための計算において、第1、第2周波数帯域/周波数でユーザの更新前総体スケジューリング履歴情報を用いて、履歴情報更新関数のうち、該ユーザの直前のスケジューリング時刻まで第1周波数帯域/周波数での平均レートを代えるとともに、第1スケジューラと第2スケジューラのスケジューリング結果を用いて履歴情報更新関数の中の上記第2パラメータを代えてから、上記履歴情報更新関数の更新により、第1、第2周波数帯域/周波数でのユーザの総体スケジューリング履歴情報を得て、更新して得た総体スケジューリング履歴情報を各スケジューラに引き渡すことを特徴とする請求項14に記載の装置。
【請求項16】
上記パラメータ更新手段は、更に下記式に従い、第1、第2周波数帯域/周波数で各ユーザのスケジューリング履歴情報を更新することを特徴とする請求項15に記載の装置。
上記式において、Tsn(t-1)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザのt-1個目スケジューリング時刻までのスケジューリング履歴情報を示し、Tsn(t)は、第1、第2周波数帯域/周波数でn個目ユーザの現在スケジューリング時刻tまでのスケジューリング履歴情報を示し、Rn(t,1)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第1周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Rn(t,2)は、現在スケジューリング時刻tにn個目ユーザの第2周波数帯域/周波数での瞬時レートを示し、Tcは平均レート統計用スライドウィンドウのサイズを示し、jは現在スケジューリング時刻tに第1周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、mは現在スケジューリング時刻tに第2周波数帯域/周波数でスケジューリングされるユーザを示し、1≦n≦N、Nはユーザ総数を示す。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2011−239393(P2011−239393A)
【公開日】平成23年11月24日(2011.11.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−102716(P2011−102716)
【出願日】平成23年5月2日(2011.5.2)
【出願人】(392026693)株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年11月24日(2011.11.24)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年5月2日(2011.5.2)
【出願人】(392026693)株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Fターム(参考)】
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