JP2009224836A - 無線装置及び無線リソース割当方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アプリケーション層が要求するＱｏＳ等、上位層の情報を考慮した無線リソース割当を行うことのできる無線装置及び無線リソース割当方法を提供する。
【解決手段】無線装置１は、物理層及びデータリンク層より上位の通信プロトコルレイヤに係る端末毎の指標に基づいて、無線リソースを割り当てる端末の順序を決定する制御部１１を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線装置及び無線リソース割当方法に関する。

従来、ネットワークでは、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルの７層モデルによってプロトコルが多層化され、その層（レイヤ）毎にプロトコル設計が行われている。しかしながら、このレイヤ分割は、柔軟性のあるプロトコル運用ができない、という問題がある。
この問題を解決するために、７層にわかれている階層をまたいでネットワーク全体を最適化する手法（以下、クロスレイヤ最適化と呼ぶ）が提案されている。特に無線通信システムへの応用に向け、データリンク層と物理層のクロスレイヤ最適化の手法が検討されている。これは、無線通信では、物理層における無線伝播環境や干渉の影響により特性が大きく変化するため、その影響を一つ上のレイヤであるデータリンク層の無線リソース割当機能（スケジューリング機能）で吸収することが効果的であるためである。例えば、非特許文献１では、ＯＦＤＭＡ（直交波周波数分割多重；Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システムの下りリンク（基地局から端末方向のリンク）における物理層・データリンク層の情報を利用した無線リソース割当（スケジューリング）手法が提案されている。この手法では、システムスループット、ユーザ間の公平性を維持しながらデータリンク層のキュー状態情報に基づいたプロポーショナルフェアネススケジューリングにより無線リソース割当が行われる。

図４は、従来のスケジューリングの流れを示したフローチャートである。以下は一つの無線フレームｎにおけるスケジューラの動作を示している。
まず、ステップＳ１０１では、スケジューラは、割当可能リソース量を更新する。つまり、スケジューラは、物理層の再送用のリソースやコントロールメッセージ用のリソースを除いた、データ送信用に割り当てることができるリソース量を算出する。次のステップＳ１０２では、更新した割当可能リソース量が０であるか否かを判定する。０であれば、処理を終了する。０でなければ、ステップＳ１０３へ進む。

次のステップＳ１０３では、スケジューラは、割当候補となるユーザを選定する。このとき、スケジューラは、データリンク層のデータ送信用バッファの蓄積量が０でないユーザを割当候補とする。データ送信用バッファには、ユーザに送信するためのデータが保持されている。次のステップＳ１０４では、スケジューラは、スケジューラアルゴリズムに基づいて選定した割当候補ユーザの割当順序を決定する。次のステップＳ１０５では、スケジューラは、各割当候補ユーザに割り当てるリソース量を決定して処理を終了する。具体的には、スケジューラは、ユーザ毎に必要なリソース量を割当順に割り当てていく。各ユーザの必要なリソース量は、データ送信用バッファの蓄積量と、ＣＩＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ−ｔｏ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ）により決定されるパケットフォーマットに基づいて算出される。パケットフォーマットは周波数利用効率を表わす。

"A new cross layer proportional fairness packet scheduling in the downlink of OFDM wireless system", Proc IEEE ICC, 2007, pp. 5695〜5700, June 2007.

しかしながら、非特許文献１に記載された技術では、下位層（データリンク層・物理層）に閉じた最適化のみを行っており、上位層であるアプリケーション層が要求するＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を満たすことができない、という問題がある。また、物理層とデータリンク層の情報によってスケジューリングを行っているが、その都度の情報に応じて物理層のパラメータの最適化を図れていない、という問題がある。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、アプリケーション層が要求するＱｏＳ等、上位層の情報を考慮した無線リソース割当を行うことのできる無線装置及び無線リソース割当方法を提供することにある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、下りリンクの無線リソースを端末に割り当てる無線装置において、物理層及びデータリンク層より上位の通信プロトコルレイヤに係る端末毎の指標に基づいて、無線リソースを割り当てる端末の順序を決定する制御部を備えることを特徴とする無線装置である。

また、本発明の一態様は、上記の無線装置において、前記制御部は、重要度に応じて各指標を正規化することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の無線装置において、前記指標は、アプリケーション層のＱｏＳクラス又はトランスポート層のセグメント平均スループットであることを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の無線装置において、前記制御部は、端末毎に、指標に基づいて各レイヤに最適なパラメータをフィードバックすることを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の無線装置において、前記制御部は、アプリケーション層のＱｏＳクラスに基づいて、各レイヤに最適なパラメータをフィードバックすることを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の無線装置において、前記制御部は、ＣＩＲバックオフ、最大再送回数又は物理層再送遅延のパラメータを物理層にフィードバックすることを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の無線装置において、前記制御部は、最大再送回数のパラメータをデータリンク層にフィードバックすることを特徴とする。

また、本発明の一態様は、下りリンクの無線リソースを端末に割り当てる無線リソース割当方法において、物理層及びデータリンク層より上位の通信プロトコルレイヤに係る端末毎の指標に基づいて、無線リソースを割り当てる端末の順序を決定することを特徴とする無線リソース割当方法である。

また、本発明の一態様は、上記の無線リソース割当方法において、重要度に応じて各指標を正規化することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の無線リソース割当方法において、前記指標は、アプリケーション層のＱｏＳクラス又はトランスポート層のセグメント平均スループットであることを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の無線リソース割当方法において、端末毎に、指標に基づいて各レイヤに最適なパラメータをフィードバックすることを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の無線リソース割当方法において、アプリケーション層のＱｏＳクラスに基づいて、各レイヤに最適なパラメータをフィードバックすることを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の無線リソース割当方法において、ＣＩＲバックオフ、最大再送回数又は物理層再送遅延のパラメータを物理層にフィードバックすることを特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の無線リソース割当方法において、最大再送回数のパラメータをデータリンク層にフィードバックすることを特徴とする。

本発明によれば、制御部は、物理層及びデータリンク層より上位の通信プロトコルレイヤに係る端末毎の指標に基づいて、無線リソースを割り当てる端末の順序を決定するので、各レイヤの情報を無線リソース割当に反映することができる。これにより、アプリケーション層が要求するＱｏＳ等、上位層の情報を考慮した無線リソース割当を行うことができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態による無線装置１の構成を示すブロック図である。
無線装置１は、制御部１１と、無線部１２と、ネットワークインタフェース１３と、記憶部１４と、を含んで構成される。本実施形態における無線装置１は、ＯＦＤＭＡ（直交波周波数分割多重；Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システムの基地局に具備される。図１には下りリンク（基地局から端末方向のリンク）に係る部分を示す。無線装置１は、ネットワークから受信したデータを無線通信により端末へ送信する。

制御部１１は、下りリンクにおける無線リソース割当（スケジューリング）を行う。ネットワークインタフェース１３は、各端末へ送信するデータをネットワークから受信する。無線部１２は、無線通信により端末へデータを送信する。記憶部１４は、ネットワークから受信したデータを一時的に保存する。

図２は、本実施形態における制御部１１の概念図である。
本発明では、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルの７つのレイヤの指標（情報）を用いて、最適化手法により各端末の割当順序を決定し、最適化した結果のパラメータを各レイヤにフィードバックする。各レイヤはフィードバックされた最適なパラメータを用いて、送受信を行う。本実施形態では、アプリケーション層の指標、トランスポート層の指標及び物理層の指標に基づき、多目的関数を用いて最適化を行う。また、最適化した結果のパラメータをデータリンク層及び物理層にフィードバックする。

［各レイヤの指標の定義］
まず、最適化に使用する各レイヤの指標の定義方法について説明する。
（１）アプリケーション層の指標「ＱｏＳクラス」の定義。
まず、制御部１１は、端末に送信するデータを端末が使用しているアプリケーションの属性によってデータリンク層で別々にバッファリングする。例えば、制御部１１は、データリンク層に、優先バッファと一般バッファを端末毎に設ける。そして、制御部１１は、アプリケーションが遅延を重視するアプリケーション又はスループットを重視するアプリケーションの内重要なものだった場合には、端末に送信するデータを優先バッファにバッファリングする。遅延を重視するアプリケーションには、例えば、ビデオストリーミング、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などがある。スループットを重視するアプリケーションの重要なものには、例えば、メール、ｈｔｔｐ（Ｈｙｐｅｒｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のメインオブジェクトがある。ｈｔｔｐのメインオブジェクトには、例えば、ＷｅｂページにおけるＨＴＭＬ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ）で書かれたテキスト（ＨＴＭＬ文）などがある。一方、制御部１１は、アプリケーションがその他のスループットを重視するアプリケーションだった場合には、端末に送信するデータを一般バッファにバッファリングする。その他のスループットを重視するアプリケーションには、例えば、ｈｔｔｐのエンベデッドオブジェクトがある。ｈｔｔｐのエンベデッドオブジェクトには、例えば、ＷｅｂページにおけるＨＴＭＬ文から参照されている画像などがある。なお、優先バッファと一般バッファには、再送用と新規用がある。

無線フレームｎにおけるユーザ（端末）ｉのアプリケーションのＱｏＳクラスは、データリンク層の優先バッファと一般バッファの状態に基づいて、式（１）で定義される。Ｂｕｆｆｅｒ遅延は、実際にスケジューリングを行う時点の無線フレームと、データリンク層のＢｕｆｆｅｒの参照無線フレームの間の遅延無線フレーム数である。ＱｏＳクラスを指標にすることにより、端末が使用しているアプリケーションに応じたスケジューリングが可能になる。

（２）トランスポート層の指標「セグメント平均スループット」の定義。
制御部１１は、あらかじめ各端末からセグメントスループットを取得しておく。セグメントとは、トランスポート層のデータ単位（例えば、ＴＣＰパケット、いわゆる最大送信単位ＭＴＵ: Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｕｎｉｔ）のことである。セグメントｓｅｇ_ｉｄにおけるユーザｉのセグメントスループットＴ_ｓｅｇは例えば式（２）で算出される。

セグメントｓｅｇ_ｉｄにおけるユーザｉのセグメント平均スループットＡ_ｓｅｇは、Ｔ_ｓｅｇを用いて式（３）で定義される。ｔ_ｂは忘却係数である。セグメント平均スループットを指標にすることにより、各端末のセグメント平均スループットに応じてスケジューリングが可能になる。

（３）物理層の指標「プロポーショナルフェアネス」の定義。
無線フレームｎにおけるユーザｉのプロポーショナルフェアネス指標Ｍは、式（４）で定義される。Ｔ（ｉ，ｎ）は、ユーザｉの無線フレームｎにおける平均周波数利用効率である。Ｒ（ｉ，ｎ−ＣＩＲ遅延）は、ユーザｉの無線フレーム（ｎ−ＣＩＲ遅延）のＣＩＲにより決定された周波数利用効率である。ＣＩＲ遅延とは、実際にスケジューリングを行う時点の無線フレームと、物理層のＣＩＲの参照無線フレームの間の遅延無線フレーム数である。プロポーショナルフェアネス指標により、端末間の公平性を保つスケジューリングが可能になる。

また、平均周波数利用効率Ｔは式（５）により更新される。ｔ_ａは忘却計数である。

［最適化手法による割当順序の決定］
次に、各候補ユーザの割当順序の決定手順について説明する。候補ユーザとは、無線リソースを割り当てる対象となるユーザのことである。まず、制御部１１は、各指標を正規化する。次に制御部１１は、正規化した指標に基づいて、多目的関数を用いた最適化手法により各候補ユーザの割当順序を決定する。

以下、各指標の正規化について説明する。
（１）ＱｏＳクラスの正規化
ＱｏＳクラスは、［０〜Ｗ_{Ｃｌａｓｓ}］に正規化される。ここで、Ｗ_{Ｃｌａｓｓ}はＱｏＳクラスを正規化した値ｆ_{Ｃｌａｓｓ}の重要度を示す定数である。制御部１１は、無線フレームｎにおける候補ユーザｉのｆ_{Ｃｌａｓｓ}を式（６）により算出する。

（２）セグメント平均スループットの正規化
セグメント平均スループットは、［０〜Ｗ_Ｔ］に正規化される。ここで、Ｗ_Ｔはセグメント平均スループットを正規化した値ｆ_Ｔの重要度を示す定数である。Ａ_ＭＳＩＤは候補ユーザを識別するＩＤの集合である。制御部１１は、無線フレームｎにおける候補ユーザｉのｆ_Ｔを式（７）により算出する。

（３）プロポーショナルフェアネス指標の正規化
プロポーショナルフェアネス指標は、［０〜Ｗ_Ｍ］に正規化される。ここで、Ｗ_Ｍは、プロポーショナルフェアネス指標を正規化した値ｆ_Ｍの重要度を示す定数である。制御部１１は、無線フレームｎにおける候補ユーザｉのｆ_Ｍを式（８）により算出する。

次に、多目的関数を使用した最適化手法による割当順序の決定方法について説明する。まず、制御部１１は、候補ユーザ毎に多目的関数Ｕの値を算出する。無線フレームｎにおける候補ユーザｉのＵは、式（９）で示される。

次に、制御部１１は、候補ユーザの割当順序をＵの値の昇順とする。なお、Ｕの値が同じである候補ユーザについては、重要度の高い指標が大きい候補ユーザの順序を先にする。以下の例の場合、候補ユーザ１のＵ(１，ｎ)＝０．５、候補ユーザ２のＵ(２，ｎ)＝０．５となり、Ｕの値が同じになる。しかし、最も重要度の高いｆ_Ｍの値は、候補ユーザ２の方が大きいので、候補ユーザ２の割当順が先になる。
（例）
Ｗ_{Ｃｌａｓｓ}＝０．５、Ｗ_Ｍ＝１、Ｗ_Ｔ＝０
（候補ユーザ１）ｆ_{Ｃｌａｓｓ}(１，ｎ)＝０．５、ｆ_Ｍ(１，ｎ)＝０．５、ｆ_ｓｅｇ(１，ｎ)＝０
（候補ユーザ２）ｆ_{Ｃｌａｓｓ}(２，ｎ)＝０、ｆ_Ｍ(２，ｎ)＝１、ｆ_ｓｅｇ(２，ｎ)＝０

［各レイヤへのパラメータのフィードバック］
次に、パラメータをそれぞれのレイヤにフィードバックする方法について説明する。
（ア）物理層へのフィードバック
制御部１１は、割り当てた候補ユーザのＱｏＳクラスに基づいて、物理層でパケットフォーマットの決定に使用するＣＩＲにバックオフ（Ｂａｃｋｏｆｆ）をフィードバックする。フィードバックされたＢａｃｋｏｆｆは、パケットフォーマットの決定に使用するＣＩＲに加算される。Ｑｏｓクラスが１の場合には、Ｂａｃｋｏｆｆの値は、Ｂａｃｋｏｆｆ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}である。一方、Ｑｏｓクラスが０の場合には、Ｂａｃｋｏｆｆの値は、Ｂａｃｋｏｆｆ_{ｎｏｒｍａｌ}である。つまり、ＱｏＳクラスが１の場合には、ＣＩＲ_ｎｅｗ＝ＣＩＲ_ｏｌｄ＋Ｂａｃｋｏｆｆ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}となる。一方、ＱｏＳクラスが０の場合には、ＣＩＲ_ｎｅｗ＝ＣＩＲ_ｏｌｄ＋Ｂａｃｋｏｆｆ_{ｎｏｒｍａｌ}となる。Ｂａｃｋｏｆｆ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}及びＢａｃｋｏｆｆ_{ｎｏｒｍａｌ}は定数である。一般的には、Ｂａｃｋｏｆｆ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}≧Ｂａｃｋｏｆｆ_{ｎｏｒｍａｌ}となる。ＣＩＲ_ｎｅｗは、フィードバック後のＣＩＲである。ＣＩＲ_ｏｌｄは、フィードバック前のパケットフォーマットの決定に使用するＣＩＲである。

又、制御部１１は、割り当てた候補ユーザのＱｏＳクラスに基づいて、物理層の最大再送回数にパラメータＧａｐをフィードバックする。フィードバックされたＧａｐは、最大再送回数に加算される。Ｑｏｓクラスが１の場合には、Ｇａｐの値はＧａｐ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}である。一方、Ｑｏｓクラスが０の場合には、Ｇａｐの値はＧａｐ_{ｎｏｒｍａｌ}である。つまり、ＱｏＳクラスが１の場合には、最大再送回数_ｎｅｗ＝最大再送回数_ｏｌｄ＋Ｇａｐ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}となる。一方、ＱｏＳクラスが０の場合には、最大再送回数_ｎｅｗ＝最大再送回数_ｏｌｄ＋Ｇａｐ_{ｎｏｒｍａｌ}となる。Ｇａｐ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}及びＧａｐ_{ｎｏｒｍａｌ}は定数である。一般的には、Ｇａｐ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}≧Ｇａｐ_{ｎｏｒｍａｌ}となる。最大再送回数_ｎｅｗは、フィードバック後の最大再送回数である。最大再送回数_ｏｌｄは、フィードバック前の最大再送回数である。

又、制御部１１は、割り当てた候補ユーザのＱｏＳクラスに基づいて、物理層のデータ転送用の物理層再送遅延にパラメータＤｉｆｆをフィードバックする。フィードバックされたＤｉｆｆは、物理層再送遅延に加算される。Ｑｏｓクラスが１の場合には、Ｄｉｆｆの値はＤｉｆｆ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}である。一方、Ｑｏｓクラスが０の場合には、Ｄｉｆｆの値はＤｉｆｆ_{ｎｏｒｍａｌ}である。つまり、ＱｏＳクラスが１の場合には、物理層再送遅延_ｎｅｗ＝物理層再送遅延_ｏｌｄ＋Ｄｉｆｆ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}となる。一方、ＱｏＳクラスが０の場合には、物理層再送遅延_ｎｅｗ＝物理層再送遅延_ｏｌｄ＋Ｄｉｆｆ_{ｎｏｒｍａｌ}となる。Ｄｉｆｆ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}及びＤｉｆｆ_{ｎｏｒｍａｌ}は定数である。一般的には、Ｄｉｆｆ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}≦Ｄｉｆｆ_{ｎｏｒｍａｌ}となる。物理層再送遅延_ｎｅｗは、フィードバック後の物理層再送遅延である。物理層再送遅延_ｏｌｄは、フィードバック前の物理層再送遅延である。
なお、Ｂａｃｋｏｆｆ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}、Ｂａｃｋｏｆｆ_{ｎｏｒｍａｌ}、Ｇａｐ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}、Ｇａｐ_{ｎｏｒｍａｌ}、Ｇａｐ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}及びＧａｐ_{ｎｏｒｍａｌ}は負の数となることもありうる。

（イ）データリンク層へのフィードバック
制御部１１は、割り当てた候補ユーザのＱｏＳクラスに基づいて、データリンク層の最大再送回数にパラメータＭＡＣＲＴをフィードバックする。データリンク層の最大再送回数は、フィードバックされたＭＡＣＲＴになる。Ｑｏｓクラスが１の場合には、ＭＡＣＲＴの値はＭＡＣＲＴ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}である。一方、Ｑｏｓクラスが０の場合には、ＭＡＣＲＴの値はＭＡＣＲＴ_{ｎｏｒｍａｌ}である。つまり、ＱｏＳクラスが１の場合には、最大再送回数＝ＭＡＣＲＴ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}となる。一方、ＱｏＳクラスが０の場合には、最大再送回数＝ＭＡＣＲＴ_{ｎｏｒｍａｌ}となる。ＭＡＣＲＴ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}及びＭＡＣＲＴ_{ｎｏｒｍａｌ}は正の定数である。一般的には、ＭＡＣＲＴ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}≧ＭＡＣＲＴ_{ｎｏｒｍａｌ}となる。

図３は、本実施形態における制御部１１によるスケジューリングの流れを示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１では、制御部１１は、割当可能リソース量を更新する。つまり、制御部１１は、物理層の再送用のリソースやコントロールメッセージ用のリソースの除いた、データ送信用に割り当てることができるリソース量を算出する。次のステップＳ２では、更新した割当可能リソース量が０であるか否かを判定する。０であれば、処理を終了する。０でなければ、ステップＳ３へ進む。

次のステップＳ３では、制御部１１は、割当候補となるユーザ（端末）を選定する。このとき、制御部１１は、データリンク層の優先バッファまたは一般バッファの蓄積量が０でないユーザを候補ユーザとする。優先バッファまたは一般バッファには、端末に送信するためのデータが保持されている。次のステップＳ４では、制御部１１は、上述した多目的関数を用いた最適化手法により候補ユーザの割当順序を決定する。

次のステップＳ５では、各候補ユーザのＱｏＳクラスを用いて物理層及びデータリンク層にパラメータをフィードバックする。具体的には、ＱｏＳクラスが０だった場合には、制御部１１は、ＣＩＲ_ｎｅｗ＝ＣＩＲ_ｏｌｄ＋Ｂａｃｋｏｆｆ_{ｎｏｒｍａｌ}、最大再送回数_ｎｅｗ＝最大再送回数_ｏｌｄ＋Ｇａｐ_{ｎｏｒｍａｌ}及び物理層再送遅延_ｎｅｗ＝物理層再送遅延_ｏｌｄ＋Ｄｉｆｆ_{ｎｏｒｍａｌ}を物理層にフィードバックする。また、制御部１１は、最大再送回数＝ＭＡＣＲＴ_{ｎｏｒｍａｌ}をデータリンク層にフィードバックする。一方、ＱｏＳクラスが１だった場合には、制御部１１は、ＣＩＲ_ｎｅｗ＝ＣＩＲ_ｏｌｄ＋Ｂａｃｋｏｆｆ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}、最大再送回数_ｎｅｗ＝最大再送回数_ｏｌｄ＋Ｇａｐ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}及び物理層再送遅延_ｎｅｗ＝物理層再送遅延_ｏｌｄ＋Ｄｉｆｆ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}を物理層にフィードバックする。また、制御部１１は、最大再送回数＝ＭＡＣＲＴ_{ｐｒｉｏｒｉｔｙ}をデータリンク層にフィードバックする。

次のステップＳ６では、制御部１１は、各候補ユーザに割り当てるリソース量を決定して処理を終了する。具体的には、制御部１１は、候補ユーザ毎に必要なリソース量を割当順に割り当てていく。各候補ユーザの必要なリソース量は、データリンク層の優先バッファ及び一般バッファの蓄積量と、フィードバック後のＣＩＲにより決定されるパケットフォーマットに基づいて算出される。

このように、本実施形態によれば、各レイヤの指標を用いて、多目的関数を用いた最適化手法によりユーザの割当順序を決定する。また、最適化した結果のパラメータを各レイヤにフィードバックする。各レイヤは、フィードバックされた最適なパラメータを用いて、送受信を行う。これにより、アプリケーション層が要求するＱｏＳ等、上位層の情報に考慮した無線リソース割当を行うことができる。さらに、各レイヤのパラメータを最適化することができる。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

例えば、本実施形態では、最適化した結果のパラメータを物理層及びデータリンク層にのみフィードバックしたが、他のレイヤにフィードバックしてもよい。
なお、本実施形態では、アプリケーション層、トランスポート層及びデータリンク層の指標を用いたが、他のレイヤの指標を用いてスケジューリングを行ってもよい。
なお、本実施形態では、ＯＦＤＭＡシステムの下りリンクに上述したスケジューリング手法を適用したが、他のネットワークシステムに適用してもよい。

本発明の一実施形態による無線装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態における制御部の概念図である。 本実施形態における制御部によるスケジューリングの流れを示すフローチャートである。 従来のスケジューリングの流れを示したフローチャートである。

符号の説明

１…無線装置 １１…制御部 １２…無線部 １３…ネットワークインタフェース １４…記憶部

Claims (14)

1. 下りリンクの無線リソースを端末に割り当てる無線装置において、
   物理層及びデータリンク層より上位の通信プロトコルレイヤに係る端末毎の指標に基づいて、無線リソースを割り当てる端末の順序を決定する制御部を備えることを特徴とする無線装置。
2. 前記制御部は、重要度に応じて各指標を正規化することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
3. 前記指標は、アプリケーション層のＱｏＳクラス又はトランスポート層のセグメント平均スループットであることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線装置。
4. 前記制御部は、端末毎に、指標に基づいて各レイヤに最適なパラメータをフィードバックすることを特徴とする請求項１から３いずれか１の項に記載の無線装置。
5. 前記制御部は、アプリケーション層のＱｏＳクラスに基づいて、各レイヤに最適なパラメータをフィードバックすることを特徴とする請求項４に記載の無線装置。
6. 前記制御部は、ＣＩＲバックオフ、最大再送回数又は物理層再送遅延のパラメータを物理層にフィードバックすることを特徴とする請求項５に記載の無線装置。
7. 前記制御部は、最大再送回数のパラメータをデータリンク層にフィードバックすることを特徴とする請求項５に記載の無線装置。
8. 下りリンクの無線リソースを端末に割り当てる無線リソース割当方法において、
   物理層及びデータリンク層より上位の通信プロトコルレイヤに係る端末毎の指標に基づいて、無線リソースを割り当てる端末の順序を決定することを特徴とする無線リソース割当方法。
9. 重要度に応じて各指標を正規化することを特徴とする請求項８に記載の無線リソース割当方法。
10. 前記指標は、アプリケーション層のＱｏＳクラス又はトランスポート層のセグメント平均スループットであることを特徴とする請求項８又は９に記載の無線リソース割当方法。
11. 端末毎に、指標に基づいて各レイヤに最適なパラメータをフィードバックすることを特徴とする請求項８から１０いずれか１の項に記載の無線リソース割当方法。
12. アプリケーション層のＱｏＳクラスに基づいて、各レイヤに最適なパラメータをフィードバックすることを特徴とする請求項１１に記載の無線リソース割当方法。
13. ＣＩＲバックオフ、最大再送回数又は物理層再送遅延のパラメータを物理層にフィードバックすることを特徴とする請求項１２に記載の無線リソース割当方法。
14. 最大再送回数のパラメータをデータリンク層にフィードバックすることを特徴とする請求項１２に記載の無線リソース割当方法。

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