無線基地局及び無線通信システム

【課題】無線端末からのSRの無駄な再送信を減じさせる
【解決手段】無線基地局10は、スケジューリング部13および制御部12を有する。無線基地局10は無線端末20と通信する。スケジューリング部13は無線端末20に対して上りリンク無線リソースの割当てをするスケジューラ機能を実行する。無線端末20から送信される無線リソース割当て要求を受信する場合に制御部12はスケジューリング部にスケジューラ機能を実行させる。スケジューリング部が上りリンク無線リソースの割当てを出来なかった場合に制御部12はスケジューラ機能を再試行させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線基地局及び無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
無線通信方式として、LTE(Long Term Evolution)システムが、3GPP(3rd Generation Partnership Project)によって規格化されている。LTEでは、リソースブロックを単位として、無線基地局と無線端末との無線通信に使用する無線リソースが割当てられる。無線基地局と無線端末とは割当てられた無線リソースを用いてデータの上り転送及び下り転送を実行する。無線リソースは無線通信のチャネル品質やデータ伝送量などに応じて割当てられる。
【0003】
無線端末がバッファ状態報告(BSR: Buffer Status Report)及び電力ヘッドルーム報告(PHR: Power Headroom Report)等を送信するために上りリンク無線リソースを必要とするときに、無線端末は無線リソース割当て要求(SR: Scheduling Request)を無線基地局に送信する(非特許文献1参照)。
【0004】
SRを受信した無線基地局はスケジューラ機能を実行し、SRを送信した無線端末に対する上りリンク無線リソースを割当てる。上りリンク無線リソースの割当てを完了すると、無線リソース割当情報であるアップリンクグラントが無線基地局から無線端末に送信される。
【0005】
無線端末がアップリンクグラントを受信すると、無線端末では上りリンク無線リソース割当てが完了したことが認識され、アップリンクグラントに応じた上りリンク無線リソースを用いてデータを送信する。
【0006】
しかし、無線基地局において無線リンクが混雑している等の理由により無線端末への上りリンク無線リソースの割当てが出来ないことがある。無線基地局において上り無線リソースの割当てが出来ないと、無線端末から再度SRが送信される必要があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0007】
【非特許文献1】3GPP TS 36.321 V8.3.0(2008-09),“Medium Access Control protocol specification”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明では、無線端末からのSRの繰返し送信を低減化させる無線基地局及び無線通信システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上述した諸課題を解決すべく、本発明による無線基地局は、
無線端末と通信する無線基地局であって、
無線端末に対して上りリンク無線リソースの割当てをするスケジューラ機能を実行するスケジューリング部と、
無線端末から送信される無線リソース割当て要求を受信する場合にスケジューリング部にスケジューラ機能を実行させ、スケジューリング部が記上りリンク無線リソースの割当てを出来なかった場合にスケジューラ機能を再試行させる制御部とを備える
ことを特徴とするものである。
【0010】
また、本発明による無線通信システムは、
無線リソース割当て要求を送信する無線端末と、
無線端末に対して上りリンク無線リソースの割当てをするスケジューラ機能を実行するスケジューリング部と、無線端末から送信される無線リソース割当て要求を受信する場合にスケジューリング部にスケジューラ機能を実行させ且つスケジューリング部が記上りリンク無線リソースの割当てを出来なかった場合にスケジューラ機能を再試行させる制御部とを有する無線基地局とを備える
を備えることを特徴とする。
【0011】
上述したように本発明の解決手段を無線通信基地局及び無線通信システムとして説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【発明の効果】
【0012】
上記のように構成された本発明に係る無線基地局によれば、上りリンク無線リソースの割当てが出来ない場合にスケジューラ機能を再試行させるので、無線端末からの再度のSRの無駄な送信が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示す図である。
【図2】無線基地局で実行される上りリンク無線リソース割当てのための処理を示すフローチャートである。
【図3】従来の無線基地局と無線端末間における無線リソース割当ての処理について説明するためのタイミングチャートである。
【図4】本実施形態の無線基地局と無線端末間における無線リソース割当ての処理について説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明を適用した無線基地局及び無線通信システムの実施形態について、図面を参照して説明する。
【0015】
図1は、本発明の一実施形態に係る無線基地局を有する無線通信システムの概略構成図である。無線通信システム1は、例えばLTEに準拠するもので、本実施形態に係る無線基地局10により複数の無線端末20(図1においては単一の無線端末のみ示す)に対して、それぞれ異なる無線リソースブロックを割当てて、無線基地局10と複数の無線端末20との間で無線通信を行うものである。
【0016】
無線端末20は、無線通信部21と制御部22とを備える。無線通信部21は無線基地局10と無線通信を行う。すなわち、無線通信部21はダウンリンクデータを受信する。また、無線通信部21は、無線基地局10が割当てた無線リソースを用いて、無線基地局10にアップリンクデータを送信する。さらに、無線通信部21は、無線基地局10にSRを送信し、アップリンクグラントを受信可能である。
【0017】
無線通信部21がダウンリンクデータを受信すると、制御部22においてダウンリンクデータに応じて無線端末20の各部位を制御する。また、無線通信部21から送信されるアップリンクデータは無線端末20の各部位の動作に応じて制御部22によって生成され、無線通信部21に送信される。
【0018】
さらに、制御部22はBSR及びPHRを送信する場合にSRを生成し、無線通信部21に送信する。なお、SRの送信間隔Tsrは無線端末20毎に設定可能であり、SRとともに無線基地局10に送信される。
【0019】
また、制御部22は、後述するように、無線基地局10においてSRに基づいて生成されるアップリンクグラントに基づいてアップリンクデータを送信するための上りリンク無線リソースを認識する。
【0020】
無線基地局10は、無線通信部11、制御部12、スケジューリング部13、ROM14、及びカウンタ15等を備える。無線通信部11は無線端末20と無線通信を行う。すなわち、無線通信部11はダウンリンクデータを送信する。また、無線基地局10が割当てた無線リソースを用いて、無線通信部11は無線端末20が送信するアップリンクデータを受信する。さらに、無線通信部11は無線端末20が送信するSRを受信し、無線リソースの割当て情報であるアップリンクグラントを送信する。
【0021】
無線通信部11から制御部12に、アップリンクデータが送信される。制御部12は、アップリンクデータをネットワーク(図示せず)に送信する。また、制御部12はネットワークから受信した無線端末に送信すべきダウンリンクデータを無線通信部11に送信する。
【0022】
また、無線通信部11から制御部12に、SRが送信される。制御部12はSRが送信されると、スケジューリング部13にスケジューラ機能を実行させる。スケジューラ機能の実行により、SRを送信した無線端末20に対して上りリンク無線リソースが割当てられる。
【0023】
上りリンク無線リソースの割当てを完了すると、スケジューリング部13により割当てた無線リソースの割当情報であるアップリンクグラントが生成され、無線通信部11に送信される。
【0024】
無線基地局10では、複数の無線端末20に対してアップリンクデータ、及びダウンリンクデータの送受信を行っている。それゆえ、無線リンクの混雑、すなわち無線リソースの空き容量が新規の無線リソースの割当てに不十分となることがある。このような場合に、スケジューリング部13では、上りリンク無線リソースの割当が出来ないことになる。
【0025】
制御部12はスケジューリング部13にスケジューラ機能を実行させた場合には、割当てが完了するか否かを判別する。割当てが不可の場合には、第1の時間の経過後、制御部12はスケジューリング部13にスケジューラ機能を再試行させる。第1の時間は、例えば無線通信システム1で規定された処理単位時間、例えば無線フレームにおけるサブフレーム(1ms)に定められる。
【0026】
以後、上りリンク無線リソースの割当てが完了するか、または割当ての失敗回数が第1の回数に達するまで、制御部12はスケジューリング部13にスケジューラ機能を再試行させる。なお、制御部12にはカウンタ15が接続されており、カウンタ15はスケジューラ機能の実行回数を検出する。
【0027】
第1の回数は、無線端末20毎のSRの送信間隔Tsrに応じて変更される。第1の回数Nrtは、無線端末20からのSRの送信間隔Tsr(ms)、第1の時間Trt(ms)、アップリンクグラントの無線基地局10からの送信時から無線端末20で受信するまでにかかる時間Ttrとの間で、Tsr>Nrt×Trt+Ttrを満たすように定められる。
【0028】
SRの送信間隔Tsrに対応する第1の回数はテーブルデータとしてROM14に格納されている。前述のように、SRとともに送信間隔Tsrも通知されるので、SRの受信時に通知された送信時間に応じた回数が制御部12により読出される。
【0029】
続いて、無線端末20からSR受信時に無線基地局10で実行される無線リソース割当てのための処理について、図2のフローチャートを用いて説明する。なお、無線リソース割当てのための処理は、無線端末20から送信されるSRを無線基地局10が受信するときに開始する。
【0030】
ステップS100において、制御部12はSRとともに受信した送信間隔Tsrを認識する。送信間隔Tsrの認識後、ステップS101に進む。
【0031】
ステップS101では、制御部12はカウンタ14におけるスケジューラ機能の実行回数をゼロにリセットさせる。ゼロにリセットさせると、ステップS102に進む。
【0032】
ステップS102では、制御部12は、ステップS100において認識した時間間隔Tsrに対応する回数をROM14から読出し、第1の回数に設定する。第1の回数の設定後、ステップS103に進む。
【0033】
ステップS103では、制御部12はスケジューリング部13にスケジューラ機能を実行させる。スケジューラ機能の実行後、ステップS104に進む。
【0034】
ステップS104では、制御部12は、上りリンク無線リソースの割当てを完了したか否かを判別する。割当てが完了しなかったときには、ステップS105に進む。割当てが完了したときには、ステップS107に進む。
【0035】
ステップS105では、制御部12はスケジューラ機能の実行回数に+1をインクリメントするようにカウンタ15を制御する。実行回数の計測後、次のステップS106において、実行回数がステップS102において設定された第1の回数未満であるか否かを判別する。第1の回数未満である場合には、ステップS105に戻る。一方、第1の回数に達したときには、無線リソースの割当てを断念して、割当てのための処理を終了する。
【0036】
一方、ステップS107では、制御部12はスケジューリング部13に割当てた無線リソースに応じたアップリンクグラントを生成させる。さらに、次のステップS108において、アップリンググラントを無線通信部11に送信させる。アップリンクグラントの送信後、割当てのための処理を終了する。
【0037】
以上のような構成の本実施形態の無線基地局10によれば、上述のように、無線端末20から受信する初回のSRに対して、上りリンク無線リソースの割当てを複数回再試行することが可能である。したがって、無線端末20からのSRの送信の無駄な繰返しを低減化させることが可能である。
【0038】
また、初回のSR受信時から、上りリンク無線リソースの割当て完了までの経過時間を短縮することが可能である。経過時間の短縮化について、図3、4を用いて説明する。図3は、従来の無線基地局と無線端末間における無線リソース割当ての処理を説明するタイミングチャートである。図4は、本実施形態における無線基地局と無線端末間における無線リソース割当ての処理を説明するタイミングチャートである。
【0039】
図3に示すように、従来の無線基地局では、無線端末からの単一のSR送信に対してスケジューラ機能が1回試行されていた。スケジューラ機能の施行後、無線リソースの割当てが出来なかった場合、アップリンクグラントは送信されない。それゆえ、無線端末はアップリンクグラントを受信できなかった場合に、直前のSR送信から所定の時間間隔Tsrの経過時に再度のSRを送信する。
【0040】
無線基地局において無線リソースの割当てが完了するまで、SR送信及びスケジューラ機能の試行が繰返される。無線基地局において無線リソースの割当てが完了すると、アップリンクグラントが無線基地局から送信され、無線端末からのアップリンクデータの送信が開始される。それゆえ、SRの送信後からアップリンクデータを送信開始するまでに、少なくとも((SR送信回数)×(SRの送信間隔)の時間がかかる。
【0041】
一方、本実施形態では、図4に示すように、無線リソースの割当てに失敗しても、再度のSRを受信する前からスケジューラ機能の再試行が繰返される。それゆえ、スケジューラ機能の再試行が繰返されるので、従来の無線基地局に比べて単一のSRによる無線リソースの割当て成功の可能性が高い。したがって、無線リソースの割当てが完了するまでにかかる時間が、従来の無線基地局より短縮化される可能性が高められる。
【0042】
また、本実施形態の無線基地局10によれば、一度のSRの受信に対してスケジューラ機能の再試行回数の上限値が定められるので、無線リソースの割当てを完了させるまでの時間を短縮化させながら無線基地局10への極端に負荷がかかることが防止される。スケジューラ機能を再試行することにより無線リソースの割当てを完了させるまでにかかる時間を短縮化することが可能である。一方で、再試行回数を増やすほど無線基地局10における負荷が増大する。そこで、本実施形態のように上限値を定めることにより、無線基地局10の負荷の極端な増加を防止することが可能である。
【0043】
また、本実施形態の無線基地局によれば、再試行回数の上限値である第1の回数は、無線端末20からのSRの送信間隔Tsrに応じて適切に変えられる。例えば、第1の回数が固定値であって送信間隔Tsrが相対的に短い場合には、二度目以降のSRが受信された場合であっても、初回のSRに応じたスケジューラ機能の再試行が繰返されることが有り得る。しかし、本実施形態によれば、再度のSR受信の前にはスケジューラ機能の再試行を終了させることが可能である。
【0044】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
【0045】
例えば、第1の時間は、無線通信システム1で規定された処理単位時間に定められる構成であるが、処理単位時間に限定されない。無線端末20によるSRの最短送信間隔より短い時間であれば、本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【符号の説明】
【0046】
1 無線通信システム
10 無線基地局
11 無線通信部
12 制御部
13 スケジューリング部
15 カウンタ
20 無線端末

【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線端末と通信する無線基地局であって、
前記無線端末に対して上りリンク無線リソースの割当てをするスケジューラ機能を実行するスケジューリング部と、
前記無線端末から送信される無線リソース割当て要求を受信する場合に前記スケジューリング部に前記スケジューラ機能を実行させ、前記スケジューリング部が前記上りリンク無線リソースの割当てを出来なかった場合に前記スケジューラ機能を再試行させる制御部とを備える
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項2】
請求項1に記載の無線基地局であって、単一の前記無線リソース割当て要求に対する前記スケジューラ機能の再試行の試行回数が第1の回数に定められることを特徴とする無線基地局。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載の無線基地局であって、前記第1の回数は前記無線端末の前記無線リソース割当て要求の送信間隔に応じて設定されることを特徴とする無線基地局。
【請求項4】
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の無線基地局であって、前記スケジューラ機能の再試行は、前記無線基地局を含む無線通信システムにおいて定められる最短の伝送時間間隔で行われることを特徴とする無線基地局。
【請求項5】
無線リソース割当て要求を送信する無線端末と、
前記無線端末に対して上りリンク無線リソースの割当てをするスケジューラ機能を実行するスケジューリング部と、前記無線端末から送信される前記無線リソース割当て要求を受信する場合に前記スケジューリング部に前記スケジューラ機能を実行させ且つ前記スケジューリング部が前記上りリンク無線リソースの割当てを出来なかった場合に前記スケジューラ機能を再試行させる制御部とを有する無線基地局とを備える
ことを特徴とする無線通信システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2013−38550(P2013−38550A)
【公開日】平成25年2月21日(2013.2.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−172187(P2011−172187)
【出願日】平成23年8月5日(2011.8.5)
【出願人】(000006633)京セラ株式会社 (13,660)
【Fターム(参考)】