基地局及び通信制御方法
【課題】サブフレームにおいて複数の移動局向けの小サイズユーザデータが下り共有物理チャネルに多重される場合において、下り制御物理チャネルにおける移動局の多重可能数が制限される状況でも、当該下り共有物理チャネルの利用効率を向上し得る基地局及び通信制御方法を提供する。
【解決手段】基地局100は、ユーザデータの多重の対象となる移動局として、ユーザデータのサイズが所定のサイズ閾値よりも大きい大データサイズ移動局が含まれるようにスケジューリングするPDSCHスケジューラ103を備える。PDSCHスケジューラ103は、スケジューリング可能な残存下り制御物理チャネルリソース、またはスケジューリング可能な残存下り共有物理チャネル多重数が所定の多重閾値以上である場合、所定の優先順位に従ってユーザデータの多重の対象となる移動局を選択し、所定の多重閾値以下となった場合、大データサイズ移動局を優先してスケジューリングする。
【解決手段】基地局100は、ユーザデータの多重の対象となる移動局として、ユーザデータのサイズが所定のサイズ閾値よりも大きい大データサイズ移動局が含まれるようにスケジューリングするPDSCHスケジューラ103を備える。PDSCHスケジューラ103は、スケジューリング可能な残存下り制御物理チャネルリソース、またはスケジューリング可能な残存下り共有物理チャネル多重数が所定の多重閾値以上である場合、所定の優先順位に従ってユーザデータの多重の対象となる移動局を選択し、所定の多重閾値以下となった場合、大データサイズ移動局を優先してスケジューリングする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下り共有物理チャネルに複数の移動局向けのユーザデータをスケジューリングし、下り共有物理チャネルに多重された前記ユーザデータを送受信する1つ以上の移動局に、ユーザデータのスケジューリング結果を下り制御物理チャネルを介して当該複数の移動局に通知する基地局及び通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
3rd Generation Partnership Project（3GPP）において標準化されているLong Term Evolution（LTE）では、1msec長のサブフレームに複数の移動局をスケジューリングしてユーザデータを下り共有物理チャネル（PDSCH）に多重することができる。PDSCHへの移動局（ユーザ）のスケジューリング結果（DL scheduling info）は、当該移動局に下り制御物理チャネル（PDCCH）を用いて通知することが規定されている（例えば、非特許文献１）。ここで、上記のスケジューリング結果は、PDCCHにユーザデータの多重が行われる移動局毎に、異なるPDCCHを用いて通知される。
【０００３】
帯域幅が5MHzの場合、PDCCHの多重可能数は、DL scheduling info及びUL scheduling grantを合わせて、平均6~8（/subframe）程度である。すなわち、下り方向及び上り方向それぞれにおける移動局の多重可能数は、平均3〜4程度である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】3GPP TS 36.300 V10.3.0, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 10)、２０１１年３月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来のPDSCHへの移動局のスケジューリング方法には、次のような問題があった。すなわち、PDCCHへの移動局の多重可能数に制限があるため、移動局当たりのデータサイズが小さい場合、PDSCHには余裕があるにもかかわらず、移動局向けのユーザデータを多重できない問題があった。
【０００６】
一般に、基地局におけるPDSCHへの移動局に対するユーザデータのスケジューリングは、サービスの優先度、QoS (Quality of Service)、各移動局の無線品質、再送データか否かといった指標を考慮して定めた優先順位に従って行われる。この場合、ユーザデータのサイズが小さな移動局が優先順位の上位を占めるような場合に上述の問題が生じる。なお、優先順位の決定は、例えば、各指標の優先度を数値化し、数値化した各指標の優先度に対して重み係数を乗じた上で和を算出し、算出した値に基づいて定める方法が考えられる。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、サブフレームにおいて複数の移動局向けの小サイズユーザデータが下り共有物理チャネル（PDSCH）に多重される場合において、下り制御物理チャネルにおける移動局の多重可能数が制限される状況でも、当該下り共有物理チャネルの利用効率を向上し得る基地局及び通信制御方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の特徴は、下り共有物理チャネル（PDSCH）に複数の移動局（移動局200A, 200B）向けのユーザデータをスケジューリングし、前記下り共有物理チャネルに多重された前記ユーザデータを送受信する1つ以上の移動局に、前記ユーザデータのスケジューリング結果を下り制御物理チャネル（PDCCH）を介して通知する基地局（基地局100）であって、前記ユーザデータの多重の対象となる移動局として、前記ユーザデータのサイズまたは前記ユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数が所定のサイズ閾値（THSIZE）よりも大きい大データサイズ移動局が含まれるようにスケジューリングするスケジューラ（PDSCHスケジューラ103）を備え、前記スケジューラは、スケジューリング可能な残存下り制御物理チャネルリソース、またはスケジューリング可能な残存下り共有物理チャネル多重数が所定の多重閾値以上である場合、所定の優先順位に従って前記ユーザデータの多重の対象となる移動局を選択し、前記残存下り制御物理チャネルリソースまたは前記残存下り共有物理チャネル多重数が前記所定の多重閾値以下となった場合、前記大データサイズ移動局を優先してスケジューリングすることを要旨とする。
【０００９】
本発明の第２の特徴は、下り共有物理チャネルに複数の移動局向けのユーザデータをスケジューリングし、前記下り共有物理チャネルに多重された前記ユーザデータを送受信する1つ以上の移動局に、前記ユーザデータのスケジューリング結果を下り制御物理チャネルを介して通知する通信制御方法であって、前記ユーザデータの多重の対象となる移動局として、前記ユーザデータのサイズまたは前記ユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数が所定のサイズ閾値よりも大きい大データサイズ移動局が含まれるようにスケジューリングするステップを有し、前記スケジューリングするステップは、スケジューリング可能な残存下り制御物理チャネルリソース、またはスケジューリング可能な残存下り共有物理チャネル多重数が所定の多重閾値以上である場合、所定の優先順位に従って前記ユーザデータの多重の対象となる移動局を選択するステップと、前記残存下り制御物理チャネルリソースまたは前記残存下り共有物理チャネル多重数が前記所定の多重閾値以下となった場合、前記大データサイズ移動局を優先してスケジューリングするステップとを含むことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の特徴によれば、サブフレームにおいて複数の移動局向けの小サイズユーザデータが下り共有物理チャネル（PDSCH）に多重される場合において、下り制御物理チャネルにおける移動局の多重可能数が制限される状況でも、当該下り共有物理チャネルの利用効率を向上し得る基地局及び通信制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基地局100の機能ブロック構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る本実施形態に係る基地局100のスケジューリング動作フローを示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るNUE_LargeDataを可変制御する場合に用いるテーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１３】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１４】
（１）無線通信システムの全体概略構成
図１は、本実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る無線通信システムは、Long Term Evolution（LTE）方式を採用しており、コアネットワーク50、基地局100（eNB）及び移動局200A, 200B（UE）を含む。
【００１５】
基地局100は、コアネットワーク50に接続されている。基地局100は、セルC1を形成し、移動局200A及び200BとLTE方式に従った無線通信を実行する。特に、本実施形態では、基地局100は、下り共有物理チャネル（PDSCH）に複数の移動局（移動局200A, 200B）向けのユーザデータをスケジューリングし、当該ユーザデータのスケジューリング結果を下り制御物理チャネル（PDCCH）を介して当該複数の移動局に通知する。
【００１６】
なお、移動局は、移動局200A, 200B以外にもセルC1内に多数存在し得る。また、移動局の優先順位の決定は、上述したように、各指標の優先度を数値化し、数値化した各指標の優先度に対して重み係数を乗じた上で和を算出し、算出した値に基づいて定める方法が考えられる。本実施形態では、数値化した当該優先度が大きいほど、優先される前提に基づいているものとする。
【００１７】
（２）無線通信システムの機能ブロック構成
次に、本実施形態に係る無線通信システムの機能ブロック構成について説明する。図２は、基地局100の機能ブロック構成図である。図２に示すように、基地局100は、送信バッファ101、PDSCHスケジューラ103、送信データ生成部105、制御情報生成部107、信号多重部109、信号送信部111、信号受信部113、信号分離部115及びCQI管理部117を備える。
【００１８】
送信バッファ101は、下り方向、つまり基地局100から移動局200Aに向けて送信されるデータを格納する。送信バッファ101は、移動局200Aと設定されたベアラ毎にQueueを設定し、移動局200A向けの送信データを格納するとともに、当該送信データの滞留量を管理する。
【００１９】
PDSCHスケジューラ103は、移動局200Aに対して下り共有物理チャネル（PDSCH）を割り当てる。特に、本実施形態では、ユーザデータの多重の対象となる移動局として、当該ユーザデータのサイズが所定のサイズ閾値（THSIZE）よりも大きい、またはユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数が所定のサイズ閾値（THRB）よりも大きい移動局（大データサイズ移動局）が含まれるようにスケジューリングする。
【００２０】
具体的には、PDSCHスケジューラ103は、ユーザデータのサイズが所定値よりも大きい大データサイズ移動局（UE_LaregeData）を除いた通常データサイズ移動局向けのユーザデータを、大データサイズ移動局よりも優先してPDSCHにスケジューリングする。
【００２１】
PDSCHスケジューラ103は、あるサブフレームにおいてPDSCHにユーザデータを多重する移動局を複数の移動局（移動局200A, 200B, …）から選定する場合において、残存PDCCHリソース、または残存PDCCH多重数に余裕がある場合は、予め決められた所定の優先順位に従って移動局を選択する。
【００２２】
一方、PDSCHスケジューラ103は、残存PDCCHリソース、または残存PDCCH多重数が所定の多重閾値以下となった場合、ユーザデータのサイズが所定のサイズ閾値（THSIZE）よりも大きい、またはユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数が所定のサイズ閾値（THRB）より大きい移動局（大データサイズ移動局）を優先して選択する。
【００２３】
PDSCHスケジューラ103は、前記所定の優先順位が、所定の優先順位閾値以下である移動局の中に、ユーザデータのサイズが所定のサイズ閾値（THSIZE）以上、またはユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数が所定のサイズ閾値（THRB）以上の移動局が存在しない場合、残存PDCCHリソースまたは残存PDSCH多重数によらず、所定の優先順位の高い移動局から順にPDSCHにユーザデータを多重する移動局を選択することもできる。
【００２４】
さらに、PDSCHスケジューラ103は、ユーザデータのサイズがTHSIZE以上、またはユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数が所定のサイズ閾値（THRB）以上の移動局において、特定の指標に基づく優先度が、当該移動局よりも高い未選択の移動局の当該指標に基づく優先度より低い場合、所定の優先度の高い移動局向けのユーザデータからPDSCHにスケジューリングすることもできる。
【００２５】
例えば、PDSCHスケジューラ103は、大データサイズ移動局における予め指定した特定の指標に基づく優先度が、PDSCHの最大多重数（NMAX）以下の高い優先順位を有する移動局の当該特定の指標に基づく優先度よりも低い場合、大データサイズ移動局を優先せずに、当該所定の優先順位の高い移動局向けの前記ユーザデータからPDSCHにスケジューリングすることができる。
【００２６】
また、PDSCHスケジューラ103は、スケジューリング対象の移動局の受信品質情報（Channel Quality Indicator）が所定の品質閾値以下である場合、通常データサイズ移動局を優先せずに、所定の優先順位の高い移動局向けのユーザデータからPDSCHにスケジューリングすることもできる。
【００２７】
本実施形態では、PDSCHスケジューラ103は、ユーザデータをPDSCHに多重することを決定した複数の移動局に対するPDSCHの無線リソースブロックの割り当ておいて、ユーザデータの送信に必要な無線リソースブロックが少ない移動局から無線リソースブロックを割り当てる。なお、PDSCHスケジューラ103は、移動局に割り当て可能な無線リソースブロック数をPDCCHへの移動局の最大多重数（NMAX）で除した値を上限として、移動局に前記無線リソースブロックを割り当てる。
【００２８】
送信データ生成部105は、送信バッファ101に格納された送信データのチャネル符号化やデータ変調を実行し、信号多重部109に出力される送信データを生成する。制御情報生成部107は、PDCCHのチャネル符号化やデータ変調を実行する。
【００２９】
信号多重部109は、送信データ生成部105及び制御情報生成部107から出力されたデータを多重し、多重した信号を信号送信部111に出力する。
【００３０】
信号受信部113は、受信した信号を信号分離部115に出力する。信号分離部115は、信号受信部113から出力された信号を、上りデータ、BSR及びCQIに分離する。
【００３１】
CQI管理部117は、信号分離部115によって分離されたCQIを管理する。
【００３２】
（３）基地局の動作
次に、本実施形態に係る無線通信システムの動作について説明する。具体的には、基地局100によるユーザデータのPDSCHへのスケジューリング動作について説明する。図３は、本実施形態に係る基地局100のスケジューリング動作フローを示す。
【００３３】
図３に示すように、基地局100は、スケジューリングの対象となる移動局に対して、スケジューリングにおける優先順位を決定する（S10）。S10で決定した優先順位は、以下、所定の優先順位と記載する。
【００３４】
基地局100は、PDCCHへの多重可能数（Nremain）をPDCCHへの移動局の最大多重数NMAXと決定する（S20）。なお、報知情報などの共通チャネル送信のためにPDCCHを使用した場合、その使用量をNMAXから差し引いた値をNremainとする。
【００３５】
次いで、基地局100は、所定の優先順位の上位からPDSCHにユーザデータを多重する移動局を選択し、移動局を選択する毎にNremainをデクリメントする。Nremain≦NUE_LargeDataとなった場合、次の何れか、または両方の条件を満たす移動局を選択する（S30〜S90）。
【００３６】
具体的には、基地局100は、送信するユーザデータのサイズがTHSIZE（所定のサイズ閾値）以上の移動局、またはユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数がTHRB以上の移動局を選択する。
【００３７】
ただし、Nremain≦NUE_LargeDataとなった場合でも、次の場合には、基地局100は、元の所定の優先順位の上位から順に移動局（ユーザ）を選択する。具体的には、所定の優先順位が対象とする移動局の範囲Rsearch以内において、ユーザデータのサイズがTHSIZE以上、またはユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数がTHRB以上のユーザが存在しない場合、及びユーザデータのサイズがTHSIZE以上、またはユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数がTHRB以上の移動局において、特定の指標に基づく優先度が、所定の優先順位が当該移動局よりも高い未選択の移動局の当該指標に基づく優先度より低い場合である。
【００３８】
「特定の指標に基づく優先度」とは、例えば、トラヒック種別に基づく優先度が考えられる。音声サービスの優先度がベストエフォート型のサービスの優先度より高い設定の場合、ベストエフォート型サービスを利用する移動局は、送信データのサイズが大きくても優先されない。
【００３９】
また、移動局のCQIが所定の品質閾値（THCQI）以下である場合にも、前記所定の優先順位の上位から順に移動局（ユーザ）を選択することが好ましい。ユーザデータが大きい移動局であっても受信品質が低い場合、当該UEに対して多くのPDCCHリソースを消費するためPDCCH多重数が減少したり、PDSCHの送信レートが低くなり、結局のところPDSCHの利用効率が上がらないためである。
【００４０】
PDSCHにユーザデータを多重する移動局の選択後、PDSCHの無線リソースブロック割り当てを実行する順序は、ユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数の小さな移動局から順に実行することが好ましい。ユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数は、当該移動局に関する全てのユーザデータの合計と、CQIの値から決定すればよい。これにより、割り当て無線リソースブロック数の少ない移動局に対して、受信状態のよい無線リソースブロックを割り当てることが可能となる。さらに、ユーザデータのサイズが大きい移動局に対して、余剰無線リソースブロックを全て割り当て可能となる。
【００４１】
ただし、移動局当たりの割り当て無線リソースブロック数の上限は、割り当て可能な無線リソースブロック数の1/（多重数−無線リソースブロック割り当て済みの移動局数）とすることが好ましい。割り当て可能な無線リソースブロック数とは、共通チャネルなどに割り当てた無線リソースブロック数、及び既に別の移動局に割り当てた無線リソースブロック数を除く、使用可能な無線リソースブロック数である。
【００４２】
また、移動局数NUE_LargeDataの値は、セルC1内に設定されている下りリンクのベアラ数に応じて可変制御してもよい。図４は、NUE_LargeDataを可変制御する場合に用いるテーブルの一例を示す。
【００４３】
なお、サブフレーム当たりの多重数はシステム帯域幅毎に異なるため、ベアラ数に対する閾値、及びNUE_LargeDataの値は、システム帯域幅に応じて異なるテーブルを参照するようにしてもよい。このようなテーブルによれば、PDSCHスケジューラ103は、移動局との間に設定されている下りリンクにおける無線アクセスベアラの数が大きくなるに連れて、THSIZE、及びTHRB（所定のサイズ閾値）を大きくすることができる。
【００４４】
（４）変更例
上述した動作フローは、次のように変更してもよい。具体的には、基地局100は、PDCCHの残存リソース量（CCE数）をNCCE_remainとするようにしてもよい。ここで、NCCE_remainは、報知情報などの共通チャネル送信のためのPDCCHで消費したCCEを含まない使用可能なCCE数とする。
【００４５】
次いで、基地局100は、前記所定の優先順位の上位からPDSCHにユーザデータを多重する移動局を選択する。基地局100は、移動局を選択する毎に、選択した移動局にPDCCHを送信するために消費するCCE数を算出する。算出したCCE数をNCCE_remainから差し引いた値を新たなNCCE_remainとする。NCCE_remain≦THCCEとなった場合、上述した条件を満たす移動局を選択する（上述したS30〜S90を参照）。なお、THCCEは残りCCE数に対する閾値である。
【００４６】
（５）作用・効果
以上説明した本実施形態に係る基地局100によれば、ユーザデータのサイズが所定値よりも大きい大データサイズ移動局を適切にPDSCHに割り当てることが可能となるため、複数の移動局向けのユーザデータがPDSCHに多重される場合において、PDCCHにおける移動局の多重可能数に制限がある場合でも、PDSCHの利用効率を向上し得る。
【００４７】
（６）その他の実施形態
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。
【００４８】
例えば、上述した本発明の実施形態では、NUE_LargeDataの値は、セルC1内に設定されている下りリンクのベアラ数に応じて可変制御するようにしたが、このような制御は必ずしも必要ではない。
【００４９】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００５０】
50…コアネットワーク
100…基地局
101…送信バッファ
103…PDSCHスケジューラ
105…送信データ生成部
107…制御情報生成部
109…信号多重部
111…信号送信部
113…信号受信部
115…信号分離部
117…CQI管理部
200A, 200B…移動局
セル…C1
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下り共有物理チャネルに複数の移動局向けのユーザデータをスケジューリングし、下り共有物理チャネルに多重された前記ユーザデータを送受信する1つ以上の移動局に、ユーザデータのスケジューリング結果を下り制御物理チャネルを介して当該複数の移動局に通知する基地局及び通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
3rd Generation Partnership Project（3GPP）において標準化されているLong Term Evolution（LTE）では、1msec長のサブフレームに複数の移動局をスケジューリングしてユーザデータを下り共有物理チャネル（PDSCH）に多重することができる。PDSCHへの移動局（ユーザ）のスケジューリング結果（DL scheduling info）は、当該移動局に下り制御物理チャネル（PDCCH）を用いて通知することが規定されている（例えば、非特許文献１）。ここで、上記のスケジューリング結果は、PDCCHにユーザデータの多重が行われる移動局毎に、異なるPDCCHを用いて通知される。
【０００３】
帯域幅が5MHzの場合、PDCCHの多重可能数は、DL scheduling info及びUL scheduling grantを合わせて、平均6~8（/subframe）程度である。すなわち、下り方向及び上り方向それぞれにおける移動局の多重可能数は、平均3〜4程度である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】3GPP TS 36.300 V10.3.0, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 10)、２０１１年３月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来のPDSCHへの移動局のスケジューリング方法には、次のような問題があった。すなわち、PDCCHへの移動局の多重可能数に制限があるため、移動局当たりのデータサイズが小さい場合、PDSCHには余裕があるにもかかわらず、移動局向けのユーザデータを多重できない問題があった。
【０００６】
一般に、基地局におけるPDSCHへの移動局に対するユーザデータのスケジューリングは、サービスの優先度、QoS (Quality of Service)、各移動局の無線品質、再送データか否かといった指標を考慮して定めた優先順位に従って行われる。この場合、ユーザデータのサイズが小さな移動局が優先順位の上位を占めるような場合に上述の問題が生じる。なお、優先順位の決定は、例えば、各指標の優先度を数値化し、数値化した各指標の優先度に対して重み係数を乗じた上で和を算出し、算出した値に基づいて定める方法が考えられる。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、サブフレームにおいて複数の移動局向けの小サイズユーザデータが下り共有物理チャネル（PDSCH）に多重される場合において、下り制御物理チャネルにおける移動局の多重可能数が制限される状況でも、当該下り共有物理チャネルの利用効率を向上し得る基地局及び通信制御方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の特徴は、下り共有物理チャネル（PDSCH）に複数の移動局（移動局200A, 200B）向けのユーザデータをスケジューリングし、前記下り共有物理チャネルに多重された前記ユーザデータを送受信する1つ以上の移動局に、前記ユーザデータのスケジューリング結果を下り制御物理チャネル（PDCCH）を介して通知する基地局（基地局100）であって、前記ユーザデータの多重の対象となる移動局として、前記ユーザデータのサイズまたは前記ユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数が所定のサイズ閾値（THSIZE）よりも大きい大データサイズ移動局が含まれるようにスケジューリングするスケジューラ（PDSCHスケジューラ103）を備え、前記スケジューラは、スケジューリング可能な残存下り制御物理チャネルリソース、またはスケジューリング可能な残存下り共有物理チャネル多重数が所定の多重閾値以上である場合、所定の優先順位に従って前記ユーザデータの多重の対象となる移動局を選択し、前記残存下り制御物理チャネルリソースまたは前記残存下り共有物理チャネル多重数が前記所定の多重閾値以下となった場合、前記大データサイズ移動局を優先してスケジューリングすることを要旨とする。
【０００９】
本発明の第２の特徴は、下り共有物理チャネルに複数の移動局向けのユーザデータをスケジューリングし、前記下り共有物理チャネルに多重された前記ユーザデータを送受信する1つ以上の移動局に、前記ユーザデータのスケジューリング結果を下り制御物理チャネルを介して通知する通信制御方法であって、前記ユーザデータの多重の対象となる移動局として、前記ユーザデータのサイズまたは前記ユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数が所定のサイズ閾値よりも大きい大データサイズ移動局が含まれるようにスケジューリングするステップを有し、前記スケジューリングするステップは、スケジューリング可能な残存下り制御物理チャネルリソース、またはスケジューリング可能な残存下り共有物理チャネル多重数が所定の多重閾値以上である場合、所定の優先順位に従って前記ユーザデータの多重の対象となる移動局を選択するステップと、前記残存下り制御物理チャネルリソースまたは前記残存下り共有物理チャネル多重数が前記所定の多重閾値以下となった場合、前記大データサイズ移動局を優先してスケジューリングするステップとを含むことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の特徴によれば、サブフレームにおいて複数の移動局向けの小サイズユーザデータが下り共有物理チャネル（PDSCH）に多重される場合において、下り制御物理チャネルにおける移動局の多重可能数が制限される状況でも、当該下り共有物理チャネルの利用効率を向上し得る基地局及び通信制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基地局100の機能ブロック構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る本実施形態に係る基地局100のスケジューリング動作フローを示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るNUE_LargeDataを可変制御する場合に用いるテーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１３】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１４】
（１）無線通信システムの全体概略構成
図１は、本実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る無線通信システムは、Long Term Evolution（LTE）方式を採用しており、コアネットワーク50、基地局100（eNB）及び移動局200A, 200B（UE）を含む。
【００１５】
基地局100は、コアネットワーク50に接続されている。基地局100は、セルC1を形成し、移動局200A及び200BとLTE方式に従った無線通信を実行する。特に、本実施形態では、基地局100は、下り共有物理チャネル（PDSCH）に複数の移動局（移動局200A, 200B）向けのユーザデータをスケジューリングし、当該ユーザデータのスケジューリング結果を下り制御物理チャネル（PDCCH）を介して当該複数の移動局に通知する。
【００１６】
なお、移動局は、移動局200A, 200B以外にもセルC1内に多数存在し得る。また、移動局の優先順位の決定は、上述したように、各指標の優先度を数値化し、数値化した各指標の優先度に対して重み係数を乗じた上で和を算出し、算出した値に基づいて定める方法が考えられる。本実施形態では、数値化した当該優先度が大きいほど、優先される前提に基づいているものとする。
【００１７】
（２）無線通信システムの機能ブロック構成
次に、本実施形態に係る無線通信システムの機能ブロック構成について説明する。図２は、基地局100の機能ブロック構成図である。図２に示すように、基地局100は、送信バッファ101、PDSCHスケジューラ103、送信データ生成部105、制御情報生成部107、信号多重部109、信号送信部111、信号受信部113、信号分離部115及びCQI管理部117を備える。
【００１８】
送信バッファ101は、下り方向、つまり基地局100から移動局200Aに向けて送信されるデータを格納する。送信バッファ101は、移動局200Aと設定されたベアラ毎にQueueを設定し、移動局200A向けの送信データを格納するとともに、当該送信データの滞留量を管理する。
【００１９】
PDSCHスケジューラ103は、移動局200Aに対して下り共有物理チャネル（PDSCH）を割り当てる。特に、本実施形態では、ユーザデータの多重の対象となる移動局として、当該ユーザデータのサイズが所定のサイズ閾値（THSIZE）よりも大きい、またはユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数が所定のサイズ閾値（THRB）よりも大きい移動局（大データサイズ移動局）が含まれるようにスケジューリングする。
【００２０】
具体的には、PDSCHスケジューラ103は、ユーザデータのサイズが所定値よりも大きい大データサイズ移動局（UE_LaregeData）を除いた通常データサイズ移動局向けのユーザデータを、大データサイズ移動局よりも優先してPDSCHにスケジューリングする。
【００２１】
PDSCHスケジューラ103は、あるサブフレームにおいてPDSCHにユーザデータを多重する移動局を複数の移動局（移動局200A, 200B, …）から選定する場合において、残存PDCCHリソース、または残存PDCCH多重数に余裕がある場合は、予め決められた所定の優先順位に従って移動局を選択する。
【００２２】
一方、PDSCHスケジューラ103は、残存PDCCHリソース、または残存PDCCH多重数が所定の多重閾値以下となった場合、ユーザデータのサイズが所定のサイズ閾値（THSIZE）よりも大きい、またはユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数が所定のサイズ閾値（THRB）より大きい移動局（大データサイズ移動局）を優先して選択する。
【００２３】
PDSCHスケジューラ103は、前記所定の優先順位が、所定の優先順位閾値以下である移動局の中に、ユーザデータのサイズが所定のサイズ閾値（THSIZE）以上、またはユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数が所定のサイズ閾値（THRB）以上の移動局が存在しない場合、残存PDCCHリソースまたは残存PDSCH多重数によらず、所定の優先順位の高い移動局から順にPDSCHにユーザデータを多重する移動局を選択することもできる。
【００２４】
さらに、PDSCHスケジューラ103は、ユーザデータのサイズがTHSIZE以上、またはユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数が所定のサイズ閾値（THRB）以上の移動局において、特定の指標に基づく優先度が、当該移動局よりも高い未選択の移動局の当該指標に基づく優先度より低い場合、所定の優先度の高い移動局向けのユーザデータからPDSCHにスケジューリングすることもできる。
【００２５】
例えば、PDSCHスケジューラ103は、大データサイズ移動局における予め指定した特定の指標に基づく優先度が、PDSCHの最大多重数（NMAX）以下の高い優先順位を有する移動局の当該特定の指標に基づく優先度よりも低い場合、大データサイズ移動局を優先せずに、当該所定の優先順位の高い移動局向けの前記ユーザデータからPDSCHにスケジューリングすることができる。
【００２６】
また、PDSCHスケジューラ103は、スケジューリング対象の移動局の受信品質情報（Channel Quality Indicator）が所定の品質閾値以下である場合、通常データサイズ移動局を優先せずに、所定の優先順位の高い移動局向けのユーザデータからPDSCHにスケジューリングすることもできる。
【００２７】
本実施形態では、PDSCHスケジューラ103は、ユーザデータをPDSCHに多重することを決定した複数の移動局に対するPDSCHの無線リソースブロックの割り当ておいて、ユーザデータの送信に必要な無線リソースブロックが少ない移動局から無線リソースブロックを割り当てる。なお、PDSCHスケジューラ103は、移動局に割り当て可能な無線リソースブロック数をPDCCHへの移動局の最大多重数（NMAX）で除した値を上限として、移動局に前記無線リソースブロックを割り当てる。
【００２８】
送信データ生成部105は、送信バッファ101に格納された送信データのチャネル符号化やデータ変調を実行し、信号多重部109に出力される送信データを生成する。制御情報生成部107は、PDCCHのチャネル符号化やデータ変調を実行する。
【００２９】
信号多重部109は、送信データ生成部105及び制御情報生成部107から出力されたデータを多重し、多重した信号を信号送信部111に出力する。
【００３０】
信号受信部113は、受信した信号を信号分離部115に出力する。信号分離部115は、信号受信部113から出力された信号を、上りデータ、BSR及びCQIに分離する。
【００３１】
CQI管理部117は、信号分離部115によって分離されたCQIを管理する。
【００３２】
（３）基地局の動作
次に、本実施形態に係る無線通信システムの動作について説明する。具体的には、基地局100によるユーザデータのPDSCHへのスケジューリング動作について説明する。図３は、本実施形態に係る基地局100のスケジューリング動作フローを示す。
【００３３】
図３に示すように、基地局100は、スケジューリングの対象となる移動局に対して、スケジューリングにおける優先順位を決定する（S10）。S10で決定した優先順位は、以下、所定の優先順位と記載する。
【００３４】
基地局100は、PDCCHへの多重可能数（Nremain）をPDCCHへの移動局の最大多重数NMAXと決定する（S20）。なお、報知情報などの共通チャネル送信のためにPDCCHを使用した場合、その使用量をNMAXから差し引いた値をNremainとする。
【００３５】
次いで、基地局100は、所定の優先順位の上位からPDSCHにユーザデータを多重する移動局を選択し、移動局を選択する毎にNremainをデクリメントする。Nremain≦NUE_LargeDataとなった場合、次の何れか、または両方の条件を満たす移動局を選択する（S30〜S90）。
【００３６】
具体的には、基地局100は、送信するユーザデータのサイズがTHSIZE（所定のサイズ閾値）以上の移動局、またはユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数がTHRB以上の移動局を選択する。
【００３７】
ただし、Nremain≦NUE_LargeDataとなった場合でも、次の場合には、基地局100は、元の所定の優先順位の上位から順に移動局（ユーザ）を選択する。具体的には、所定の優先順位が対象とする移動局の範囲Rsearch以内において、ユーザデータのサイズがTHSIZE以上、またはユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数がTHRB以上のユーザが存在しない場合、及びユーザデータのサイズがTHSIZE以上、またはユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数がTHRB以上の移動局において、特定の指標に基づく優先度が、所定の優先順位が当該移動局よりも高い未選択の移動局の当該指標に基づく優先度より低い場合である。
【００３８】
「特定の指標に基づく優先度」とは、例えば、トラヒック種別に基づく優先度が考えられる。音声サービスの優先度がベストエフォート型のサービスの優先度より高い設定の場合、ベストエフォート型サービスを利用する移動局は、送信データのサイズが大きくても優先されない。
【００３９】
また、移動局のCQIが所定の品質閾値（THCQI）以下である場合にも、前記所定の優先順位の上位から順に移動局（ユーザ）を選択することが好ましい。ユーザデータが大きい移動局であっても受信品質が低い場合、当該UEに対して多くのPDCCHリソースを消費するためPDCCH多重数が減少したり、PDSCHの送信レートが低くなり、結局のところPDSCHの利用効率が上がらないためである。
【００４０】
PDSCHにユーザデータを多重する移動局の選択後、PDSCHの無線リソースブロック割り当てを実行する順序は、ユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数の小さな移動局から順に実行することが好ましい。ユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数は、当該移動局に関する全てのユーザデータの合計と、CQIの値から決定すればよい。これにより、割り当て無線リソースブロック数の少ない移動局に対して、受信状態のよい無線リソースブロックを割り当てることが可能となる。さらに、ユーザデータのサイズが大きい移動局に対して、余剰無線リソースブロックを全て割り当て可能となる。
【００４１】
ただし、移動局当たりの割り当て無線リソースブロック数の上限は、割り当て可能な無線リソースブロック数の1/（多重数−無線リソースブロック割り当て済みの移動局数）とすることが好ましい。割り当て可能な無線リソースブロック数とは、共通チャネルなどに割り当てた無線リソースブロック数、及び既に別の移動局に割り当てた無線リソースブロック数を除く、使用可能な無線リソースブロック数である。
【００４２】
また、移動局数NUE_LargeDataの値は、セルC1内に設定されている下りリンクのベアラ数に応じて可変制御してもよい。図４は、NUE_LargeDataを可変制御する場合に用いるテーブルの一例を示す。
【００４３】
なお、サブフレーム当たりの多重数はシステム帯域幅毎に異なるため、ベアラ数に対する閾値、及びNUE_LargeDataの値は、システム帯域幅に応じて異なるテーブルを参照するようにしてもよい。このようなテーブルによれば、PDSCHスケジューラ103は、移動局との間に設定されている下りリンクにおける無線アクセスベアラの数が大きくなるに連れて、THSIZE、及びTHRB（所定のサイズ閾値）を大きくすることができる。
【００４４】
（４）変更例
上述した動作フローは、次のように変更してもよい。具体的には、基地局100は、PDCCHの残存リソース量（CCE数）をNCCE_remainとするようにしてもよい。ここで、NCCE_remainは、報知情報などの共通チャネル送信のためのPDCCHで消費したCCEを含まない使用可能なCCE数とする。
【００４５】
次いで、基地局100は、前記所定の優先順位の上位からPDSCHにユーザデータを多重する移動局を選択する。基地局100は、移動局を選択する毎に、選択した移動局にPDCCHを送信するために消費するCCE数を算出する。算出したCCE数をNCCE_remainから差し引いた値を新たなNCCE_remainとする。NCCE_remain≦THCCEとなった場合、上述した条件を満たす移動局を選択する（上述したS30〜S90を参照）。なお、THCCEは残りCCE数に対する閾値である。
【００４６】
（５）作用・効果
以上説明した本実施形態に係る基地局100によれば、ユーザデータのサイズが所定値よりも大きい大データサイズ移動局を適切にPDSCHに割り当てることが可能となるため、複数の移動局向けのユーザデータがPDSCHに多重される場合において、PDCCHにおける移動局の多重可能数に制限がある場合でも、PDSCHの利用効率を向上し得る。
【００４７】
（６）その他の実施形態
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。
【００４８】
例えば、上述した本発明の実施形態では、NUE_LargeDataの値は、セルC1内に設定されている下りリンクのベアラ数に応じて可変制御するようにしたが、このような制御は必ずしも必要ではない。
【００４９】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００５０】
50…コアネットワーク
100…基地局
101…送信バッファ
103…PDSCHスケジューラ
105…送信データ生成部
107…制御情報生成部
109…信号多重部
111…信号送信部
113…信号受信部
115…信号分離部
117…CQI管理部
200A, 200B…移動局
セル…C1
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下り共有物理チャネルに複数の移動局向けのユーザデータをスケジューリングし、前記下り共有物理チャネルに多重された前記ユーザデータを送受信する1つ以上の移動局に、前記ユーザデータのスケジューリング結果を下り制御物理チャネルを介して通知する基地局であって、
前記ユーザデータの多重の対象となる移動局として、前記ユーザデータのサイズまたは前記ユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数が所定のサイズ閾値よりも大きい大データサイズ移動局が含まれるようにスケジューリングするスケジューラを備え、
前記スケジューラは、スケジューリング可能な残存下り制御物理チャネルリソース、またはスケジューリング可能な残存下り共有物理チャネル多重数が所定の多重閾値以上である場合、所定の優先順位に従って前記ユーザデータの多重の対象となる移動局を選択し、前記残存下り制御物理チャネルリソースまたは前記残存下り共有物理チャネル多重数が前記所定の多重閾値以下となった場合、前記大データサイズ移動局を優先してスケジューリングする基地局。
【請求項２】
前記スケジューラは、前記所定の優先順位が所定の優先順位閾値以下である移動局の中に、前記大データサイズ移動局が存在しない場合、前記所定の優先順位の高い移動局向けの前記ユーザデータから前記下り共有物理チャネルにスケジューリングする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記スケジューラは、前記大データサイズ移動局における予め指定した特定の指標に基づく優先度が、前記下り共有物理チャネルへの移動局の最大多重数以下となる高い優先順位を有する移動局の前記特定の指標に基づく優先度よりも低い場合、前記大データサイズ移動局を優先せずに、前記所定の優先順位の高い移動局向けの前記ユーザデータから前記下り共有物理チャネルにスケジューリングする請求項１に記載の基地局。
【請求項４】
前記スケジューラは、スケジューリング対象の移動局の受信品質情報が所定の品質閾値以下である場合、前記大データサイズ移動局を優先せずに、前記所定の優先順位の高い移動局向けの前記ユーザデータから前記下り共有物理チャネルにスケジューリングする請求項１に記載の基地局。
【請求項５】
前記スケジューラは、前記複数の移動局との間に設定されている下りリンクにおける無線アクセスベアラの数が大きくなるに連れて、前記所定のサイズ閾値を大きくする請求項１に記載の基地局。
【請求項６】
前記スケジューラは、前記下り共有物理チャネルへの無線リソースブロックの割り当ておいて、前記ユーザデータの送信に必要な無線リソースブロックが少ない移動局から前記無線リソースブロックを割り当てる請求項１に記載の基地局。
【請求項７】
前記スケジューラは、前記移動局に割り当て可能な無線リソースブロック数を前記ユーザデータの多重を決定した移動局のうち、無線リソースブロックの割り当てがなされていない移動局数で除した値を上限として、前記移動局に前記無線リソースブロックを割り当てる請求項６に記載の基地局。
【請求項８】
下り共有物理チャネルに複数の移動局向けのユーザデータをスケジューリングし、前記下り共有物理チャネルに多重された前記ユーザデータを送受信する1つ以上の移動局に、前記ユーザデータのスケジューリング結果を下り制御物理チャネルを介して通知する通信制御方法であって、
前記ユーザデータの多重の対象となる移動局として、前記ユーザデータのサイズまたは前記ユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数が所定のサイズ閾値よりも大きい大データサイズ移動局が含まれるようにスケジューリングするステップを有し、
前記スケジューリングするステップは、
スケジューリング可能な残存下り制御物理チャネルリソース、またはスケジューリング可能な残存下り共有物理チャネル多重数が所定の多重閾値以上である場合、所定の優先順位に従って前記ユーザデータの多重の対象となる移動局を選択するステップと、
前記残存下り制御物理チャネルリソースまたは前記残存下り共有物理チャネル多重数が前記所定の多重閾値以下となった場合、前記大データサイズ移動局を優先してスケジューリングするステップと
を含む通信制御方法。
【請求項１】
下り共有物理チャネルに複数の移動局向けのユーザデータをスケジューリングし、前記下り共有物理チャネルに多重された前記ユーザデータを送受信する1つ以上の移動局に、前記ユーザデータのスケジューリング結果を下り制御物理チャネルを介して通知する基地局であって、
前記ユーザデータの多重の対象となる移動局として、前記ユーザデータのサイズまたは前記ユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数が所定のサイズ閾値よりも大きい大データサイズ移動局が含まれるようにスケジューリングするスケジューラを備え、
前記スケジューラは、スケジューリング可能な残存下り制御物理チャネルリソース、またはスケジューリング可能な残存下り共有物理チャネル多重数が所定の多重閾値以上である場合、所定の優先順位に従って前記ユーザデータの多重の対象となる移動局を選択し、前記残存下り制御物理チャネルリソースまたは前記残存下り共有物理チャネル多重数が前記所定の多重閾値以下となった場合、前記大データサイズ移動局を優先してスケジューリングする基地局。
【請求項２】
前記スケジューラは、前記所定の優先順位が所定の優先順位閾値以下である移動局の中に、前記大データサイズ移動局が存在しない場合、前記所定の優先順位の高い移動局向けの前記ユーザデータから前記下り共有物理チャネルにスケジューリングする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記スケジューラは、前記大データサイズ移動局における予め指定した特定の指標に基づく優先度が、前記下り共有物理チャネルへの移動局の最大多重数以下となる高い優先順位を有する移動局の前記特定の指標に基づく優先度よりも低い場合、前記大データサイズ移動局を優先せずに、前記所定の優先順位の高い移動局向けの前記ユーザデータから前記下り共有物理チャネルにスケジューリングする請求項１に記載の基地局。
【請求項４】
前記スケジューラは、スケジューリング対象の移動局の受信品質情報が所定の品質閾値以下である場合、前記大データサイズ移動局を優先せずに、前記所定の優先順位の高い移動局向けの前記ユーザデータから前記下り共有物理チャネルにスケジューリングする請求項１に記載の基地局。
【請求項５】
前記スケジューラは、前記複数の移動局との間に設定されている下りリンクにおける無線アクセスベアラの数が大きくなるに連れて、前記所定のサイズ閾値を大きくする請求項１に記載の基地局。
【請求項６】
前記スケジューラは、前記下り共有物理チャネルへの無線リソースブロックの割り当ておいて、前記ユーザデータの送信に必要な無線リソースブロックが少ない移動局から前記無線リソースブロックを割り当てる請求項１に記載の基地局。
【請求項７】
前記スケジューラは、前記移動局に割り当て可能な無線リソースブロック数を前記ユーザデータの多重を決定した移動局のうち、無線リソースブロックの割り当てがなされていない移動局数で除した値を上限として、前記移動局に前記無線リソースブロックを割り当てる請求項６に記載の基地局。
【請求項８】
下り共有物理チャネルに複数の移動局向けのユーザデータをスケジューリングし、前記下り共有物理チャネルに多重された前記ユーザデータを送受信する1つ以上の移動局に、前記ユーザデータのスケジューリング結果を下り制御物理チャネルを介して通知する通信制御方法であって、
前記ユーザデータの多重の対象となる移動局として、前記ユーザデータのサイズまたは前記ユーザデータを送信するために必要な無線リソースブロック数が所定のサイズ閾値よりも大きい大データサイズ移動局が含まれるようにスケジューリングするステップを有し、
前記スケジューリングするステップは、
スケジューリング可能な残存下り制御物理チャネルリソース、またはスケジューリング可能な残存下り共有物理チャネル多重数が所定の多重閾値以上である場合、所定の優先順位に従って前記ユーザデータの多重の対象となる移動局を選択するステップと、
前記残存下り制御物理チャネルリソースまたは前記残存下り共有物理チャネル多重数が前記所定の多重閾値以下となった場合、前記大データサイズ移動局を優先してスケジューリングするステップと
を含む通信制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−５９００１（Ｐ２０１３−５９００１Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９７５９５（Ｐ２０１１−１９７５９５）
【出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【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２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【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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