JP2012257036A - 無線リソース割当装置、基地局装置、無線リソース割当方法、及び無線リソース割当プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】TTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とが混在して接続する基地局において、Adaptive再送を減らすことを図る。
【解決手段】TTI bundling端末局に対して優先的に割り当てる周波数帯域の配分量と周波数位置とを決定するTTI bundling端末局優先帯域決定部２、TTI bundling端末局に対しては前記決定した周波数帯域の配分量と周波数位置とから成るTTI bundling端末局優先帯域の中から周波数リソースを割り当てることを優先し、一方、Non-TTI bundling端末局に対しては非TTI bundling端末局優先帯域の中から周波数リソースを割り当てることを優先する無線パケットスケジューラ部３と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線リソース割当装置、基地局装置、無線リソース割当方法、及び無線リソース割当プログラムに関する。

次世代の無線通信方式として、ＬＴＥ（Long Term Evolution）と呼ばれる３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）の標準規格が高速かつ広帯域な無線伝送を実現するものとして知られている。ＬＴＥでは、上りリンク（端末局から基地局方向のリンク）において、ＲＢ（Resource block）と呼ばれる単位に周波数リソースを分割し、端末局は、１つ又は連続する複数のＲＢを用いてＰＵＳＣＨ（Physical uplink shared channel）と呼ばれる物理チャネルを構成し、ＰＵＳＣＨでデータを送信する。ＰＵＳＣＨは、時間方向に、１ミリ秒（ｍｓ）の長さのサブフレーム（Subframe）が連続した構成となっている。

基地局は、ＰＤＣＣＨ（Physical downlink control channel）と呼ばれる下りリンク（基地局から端末局方向のリンク）の制御チャネルを用いて、端末局がどのＲＢを用いてＰＵＳＣＨを構成するのかを、サブフレーム単位で指示する。これは、無線パケットスケジューリング、又は、スケジューリング指示と呼ばれる。端末局は、基地局がｉ番サブフレームで出したスケジューリング指示に従って、「ｉ＋４」番サブフレームのＲＢを用いてＰＵＳＣＨを構成しデータを送信する。

また、ＬＴＥでは、ＭＡＣ層でのパケット誤り率を改善するために、ＨＡＲＱ（Hybrid auto repeat request）と呼ばれるパケット再送機構を採用している。ＬＴＥの上りリンクにおけるＨＡＲＱでは、図５に示されるように、パケットの初送時刻から再送時刻までの時間間隔には固定時間の倍数である「Synchronous HARQ」が採用されており、再送時刻は初送時刻に８サブフレームの倍数の時間を加えた時刻となっている（非特許文献１参照）。又、一パケットは一ＨＡＲＱプロセス番号に紐づけられており、０から７までのＨＡＲＱプロセス番号が周期的に各サブフレームに紐づいている。

さらに、ＬＴＥの上りリンクにおけるＨＡＲＱでは、図６に示されるように、連続する４サブフレームを用いて再送を連続的に行うことができる「TTI bundling」と呼ばれるパケット再送機構も採用されている。TTI bundlingによれば、基地局からの伝搬ロスが大きい端末局が、周波数帯域幅の一部の帯域に送信電力を集中しても、送信パケットの誤り率を許容遅延時間以内に所定値以上にできない場合において、より多くの時間を割いてパケットを再送することによって多くの送信電力を再送パケットに使用することができ、送信パケットの誤り率を改善することが期待できる。

基地局は、端末局毎に、TTI bundlingを行う（TTI bundling：ＯＮ）か、TTI bundlingを行わない（TTI bundling：ＯＦＦ）か、を設定する。「TTI bundling：ＯＮ」と設定された端末局は、連続する４サブフレームを用いて同じ一パケットを連続的にＨＡＲＱ再送する。このＨＡＲＱ再送によってもまだ当該パケットが正常受信されない場合には、当該パケットの初送時刻から１６サブフレーム後に、さらに４サブフレームを用いて当該パケットを連続的にＨＡＲＱ再送することができる。４サブフレームの連続再送の単位は「TTI bundle」と呼ばれ、初送時刻から１６サブフレーム後にさらに４サブフレームを用いてＨＡＲＱ再送することは「TTI bundleの再送」と呼ばれる。

また、「TTI bundling：ＯＮ」である端末局のＨＡＲＱプロセス番号は、図６に示されるように、０から３までが「TTI bundle」単位で周期的にサブフレームに紐付けられる。

以下、「TTI bundling：ＯＮ」である端末局を「TTI bundling端末局」と称し、「TTI bundling：ＯＦＦ」である端末局を「Non-TTI bundling端末局」と称する。

ＬＴＥにおいて、端末局が上りリンクで再送に使用する無線リソースの割り当て方法には、「Adaptive再送」と呼ばれる方法と「Non-adaptive再送」と呼ばれる方法の２通りがある。Adaptive再送では、基地局が端末局に対して明示的に無線リソースを指定する。このため、Adaptive再送では、基地局から端末局へ無線リソースを指定するためのシグナリングに、ＰＤＣＣＨのリソースが使用される。一方、Non-adaptive再送では、端末局が、再送するパケットの１回前の送信（初送または再送）で使用した無線リソースを、基地局からの指定無しで使用する。このため、Non-adaptive再送では、ＰＤＣＣＨのリソースは使用されない。

また、ＬＴＥでは、例えばＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）通信のトラヒックのように、周期的にパケットが発生するトラヒックに対しては、「Semi-persistentスケジューリング」と呼ばれる機構が用意されている。Semi-persistentスケジューリングでは、基地局から端末局へのスケジューリング指示を事前に１度行い、これ以降は一定周期で同じＲＢを固定的に端末局に使用させる。例えば、３ＧＰＰで規定される音声コーデックを使用したＶｏＩＰパケットの場合、音声データのパケットは２０ｍｓ周期で発生するので、事前に、２０ｍｓ周期でＲＢを予約しておくことができる。これにより、ＰＤＣＣＨのリソースの消費を抑えることができる。

3GPP TS 36.321, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Medium Access Control (MAC) protocol specification".

以下、従来技術の課題を説明する。

ＬＴＥの上りリンクのＨＡＲＱでは、８サブフレーム間隔のSynchronous HARQが採用されている。現在時刻がｉ番サブフレームであるとすると、全ての端末局が８サブフレーム間隔のSynchronous HARQを行っている時に、「ｉ＋４」番サブフレームでどの端末局がＨＡＲＱ再送を行う必要があるかは、ｉ番サブフレームで全て確定しているため、基地局はｉ番サブフレームで確定している情報をもとに無線パケットスケジューリングを行い、ＨＡＲＱ再送を行う必要のある端末局に対しては、前回送信と同じＲＢを割り当てることで、Non-adaptive再送をさせることができる。また、全ての端末局がTTI bundling端末局である場合も同様に、「ｉ＋４」〜「ｉ＋７」番サブフレームでどの端末局がＨＡＲＱ再送を行う必要があるかはｉ番サブフレームで全て確定しているので、ＨＡＲＱ再送を行う必要のある端末局に対しては前回送信と同じＲＢを割り当てることでNon-adaptive再送をさせることができる。

しかし、実際には、基地局からの伝搬ロスが端末局毎に差があるので、１つの基地局に接続する複数の端末局にはTTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とが混在する。この場合、基地局がｉ番サブフレームでTTI bundling端末局を無線パケットスケジューリングする際に、Non-TTI bundling端末局のＨＡＲＱ再送が発生するかを考慮できない場合があり得る。図７にその例を示す。

図７には、基地局がｉ番サブフレームで無線パケットスケジューリングを行う事例が示されている。基地局がｉ番サブフレームでTTI bundling端末局の無線パケットスケジューリングを行った場合、TTI bundling端末局は「ｉ＋４］〜「ｉ＋７」番サブフレームで送信を行う。しかし、一方でNon-TTI bundling端末局は、例えば「ｉ＋７」番サブフレームでＨＡＲＱ再送を行う必要があるか否かはｉ番サブフレーム時点では確定しない。Non-TTI bundling端末局が「ｉ＋７」番サブフレームでＨＡＲＱ再送を行う必要があるか否かが確定するのは、「ｉ＋３」番サブフレームである。同様に、Non-TTI bundling端末局が、「ｉ＋５」、「ｉ＋６」番サブフレームでＨＡＲＱ再送を行う必要があるか否かが確定するのは、「ｉ＋１」、「ｉ＋２」番サブフレームである。

このように基地局がｉ番サブフレームでTTI bundling端末局に対して無線パケットスケジューリングする際には、「ｉ＋５」、「ｉ＋６」、「ｉ＋７」番サブフレームでＨＡＲＱ再送を行う必要のあるNon-TTI bundling端末局が不明である。したがって、基地局はｉ番サブフレームでTTI bundling端末局に対して無線パケットスケジューリングし、その後「ｉ＋１」、「ｉ＋２」、「ｉ＋３」番サブフレームになった時点で、「ｉ＋５」、「ｉ＋６」、「ｉ＋７」番サブフレームでＨＡＲＱ再送を行う必要のあるNon-TTI bundling端末局が確定したら、必要ならば「ｉ番サブフレームで無線パケットスケジューリングされたTTI bundling端末局が「ｉ＋５」、「ｉ＋６」、「ｉ＋７」番サブフレームで使用するＲＢ」を避けるように、Non-TTI bundling端末局に対してAdaptive再送を実行させるようにしなければならない。さらには、そのAdaptive再送が、さらに他のNon-TTI bundling端末局のAdaptive再送の原因になる場合もある。その結果、ＰＤＣＣＨが多く消費されてしまい、不都合が生じかねない。例えば、ＨＡＲＱ再送以外の新しいパケットの無線パケットスケジューリング結果を端末局に指示することができなくなってしまう。この場合、ＰＵＳＣＨにおいてパケットの衝突が発生してパケットエラーとなり、スループットの低下を生じさせる。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、TTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とが混在して接続する基地局において、Adaptive再送を減らすことによって、無線パケットスケジューリング結果を端末局に指定するためのシグナリングに使用される無線リソースを節約することができる、無線リソース割当装置、基地局装置、無線リソース割当方法、及び無線リソース割当プログラムを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る無線リソース割当装置は、TTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とが混在して接続する基地局において、前記端末局に対してサブフレーム毎に上りリンクの周波数リソースを割り当てる無線リソース割当装置であり、TTI bundling端末局に対して優先的に割り当てる周波数帯域の配分量と周波数位置とを決定するTTI bundling端末局優先帯域決定部と、TTI bundling端末局に対しては、前記TTI bundling端末局優先帯域決定部が決定した周波数帯域の配分量と周波数位置とから成るTTI bundling端末局優先帯域の中から周波数リソースを割り当てることを優先し、一方、Non-TTI bundling端末局に対しては非TTI bundling端末局優先帯域の中から周波数リソースを割り当てることを優先する無線パケットスケジューラ部と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当装置において、前記TTI bundling端末局優先帯域決定部は、TTI bundling端末局数とNon-TTI bundling端末局数との比率に基づいて、TTI bundling端末局優先帯域に配分する周波数リソース量を決定することを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当装置において、前記TTI bundling端末局優先帯域決定部は、端末局毎に過去の平均的な発生トラヒック量をチャネル品質値に基づいた周波数効率で除算し、この除算結果をTTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とに分けてそれぞれ合計し、このTTI bundling端末局の合計値とNon-TTI bundling端末局の合計値との比率に基づいて、TTI bundling端末局優先帯域に配分する周波数リソース量を決定することを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当装置において、前記TTI bundling端末局優先帯域決定部は、TTI bundling端末局優先帯域における周波数リソース使用率の実績値と、非TTI bundling端末局優先帯域における周波数リソース使用率の実績値との比率に基づいて、TTI bundling端末局優先帯域に配分する周波数リソース量を決定することを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当装置において、前記TTI bundling端末局優先帯域決定部は、TTI bundling端末局優先帯域の周波数位置を、基地局ごとに別々に定められた基準の周波数位置から連続的に配分量を確保するように決定することを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当装置において、前記無線パケットスケジューラ部は、無線パケットスケジューリング時に用いる、周波数リソース毎または端末局毎の割当優先度に対して、TTI bundling端末局かつTTI bundling端末局優先帯域が割当対象であるときの加算値、又は、Non-TTI bundling端末局かつ非TTI bundling端末局優先帯域が割当対象であるときの加算値を加算することを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当装置において、前記無線パケットスケジューラ部は、TTI bundling端末局に対してはTTI bundling端末局優先帯域と非TTI bundling端末局優先帯域の境界からTTI bundling端末局優先帯域側に向かって連続的にＲＢを割り当てていき、一方、Non-TTI bundling端末局に対してはTTI bundling端末局に対してはTTI bundling端末局優先帯域と非TTI bundling端末局優先帯域の境界から非TTI bundling端末局優先帯域側に向かって連続的にＲＢを割り当てていくことを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当装置において、前記TTI bundling端末局優先帯域決定部は、TTI bundling端末局優先帯域の周波数リソース量と非TTI bundling端末局優先帯域の周波数リソース量とのあるべき比率と、それまでの比率の実績との間の誤差が一定以上になった時に、TTI bundling端末局優先帯域を更新することを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当装置において、前記無線パケットスケジューラ部は、TTI bundling端末局に対してTTI bundling端末局優先帯域から周波数リソースを割り当てることができない場合に、非TTI bundling端末局優先帯域から、以前にパケット誤りが発生したNon-TTI bundling端末局が使用した周波数帯域（Ｗ１）と、該パケット誤りが発生したサブフレーム以降のサブフレームでパケットを送信したNon-TTI bundling端末局が使用した周波数帯域（Ｗ２）とを除外した周波数帯域から、TTI bundling端末局に周波数リソースを割り当てることを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当装置において、前記無線パケットスケジューラ部は、TTI bundling端末局に対して、非TTI bundling端末局優先帯域から前記周波数帯域（Ｗ１）及び前記周波数帯域（Ｗ２）を除外した周波数帯域からも周波数リソースを割り当てることができない場合には、前記周波数帯域（Ｗ２）から、TTI bundling端末局に周波数リソースを割り当てることを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当装置において、前記無線パケットスケジューラ部は、Non-TTI bundling端末局に対して非TTI bundling端末局優先帯域から周波数リソースを割り当てることができない場合に、TTI bundling端末局優先帯域から、以前にパケット誤りが発生したTTI bundling端末局が使用した周波数帯域（Ｗ１１）と、該パケット誤りが発生したサブフレーム以降のサブフレームで前記無線パケットスケジューラ部が送信指示を出したTTI bundling端末局が使用する周波数帯域（Ｗ１２）とを除外した周波数帯域から、Non-TTI bundling端末局に周波数リソースを割り当てることを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当装置において、前記無線パケットスケジューラ部は、一定周期でTTI bundling端末局に周波数リソースを事前に割り当てる無線パケットスケジューリングを行う際に、TTI bundling端末局に対して、TTI bundling端末局優先帯域内のインデックス最小値の周波数リソースから連続的に事前予約するか、又は、インデックス最大値の周波数リソースから連続的に事前予約するか、を動的に変更することを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当装置において、前記無線パケットスケジューラ部は、前記インデックス最小値の周波数リソースから連続的に事前予約するか、又は、前記インデックス最大値の周波数リソースから連続的に事前予約するか、をさらにセル識別子毎に変更することを特徴とする。

本発明に係る基地局装置は、TTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とが混在して接続する基地局装置において、前述の無線リソース割当装置を設け、前記無線リソース割当装置が前記端末局に対して割り当てた無線リソースを用いて前記端末局と通信することを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当方法は、TTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とが混在して接続する基地局において、前記端末局に対してサブフレーム毎に上りリンクの周波数リソースを割り当てる無線リソース割当方法であり、TTI bundling端末局に対して優先的に割り当てる周波数帯域の配分量と周波数位置とを決定するステップと、TTI bundling端末局に対しては、前記決定した周波数帯域の配分量と周波数位置とから成るTTI bundling端末局優先帯域の中から周波数リソースを割り当てることを優先し、一方、Non-TTI bundling端末局に対しては非TTI bundling端末局優先帯域の中から周波数リソースを割り当てることを優先する無線パケットスケジューリングを行うステップと、を含むことを特徴とする。

本発明に係る無線リソース割当プログラムは、TTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とが混在して接続する基地局において、前記端末局に対してサブフレーム毎に上りリンクの周波数リソースを割り当てる無線リソース割当処理を行うためのコンピュータプログラムであり、TTI bundling端末局に対して優先的に割り当てる周波数帯域の配分量と周波数位置とを決定するステップと、TTI bundling端末局に対しては、前記決定した周波数帯域の配分量と周波数位置とから成るTTI bundling端末局優先帯域の中から周波数リソースを割り当てることを優先し、一方、Non-TTI bundling端末局に対しては非TTI bundling端末局優先帯域の中から周波数リソースを割り当てることを優先する無線パケットスケジューリングを行うステップと、をコンピュータに実行させるための無線リソース割当プログラムであることを特徴とする。
これにより、前述の無線リソース割当装置がコンピュータを利用して実現できるようになる。

本発明によれば、TTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とが混在して接続する基地局において、Adaptive再送を減らすことができる。これにより、無線パケットスケジューリング結果を端末局に指定するためのシグナリングに使用される無線リソースを節約することができる。

本発明の一実施形態に係る無線リソース割当装置１の構成を示す概略図である。 本発明に係る実施例１のＲＢ割り当ての一例である。 本発明の実施例５に係る、TTI bundling端末局に対するSemi-persistentスケジューリングの予約の例である。 本発明の実施例５に係る、TTI bundling端末局に対するSemi-persistentスケジューリングの予約の他の例である。 ＬＴＥの上りリンクにおけるＨＡＲＱ再送の説明図である。 ＬＴＥの上りリンクにおけるTTI bundlingの説明図である。 従来技術の課題を説明するための図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る無線リソース割当装置１の構成を示す概略図である。図１において、無線リソース割当装置１は、TTI bundling端末局優先帯域決定部２と無線パケットスケジューラ部３を有する。無線リソース割当装置１は、基地局に設けられ、該基地局における無線パケットスケジューリングを行う。

無線パケットスケジューラ部３は、基地局に接続している端末局の情報、基地局と端末局の間のチャネルの情報、発生しているトラヒックの情報、３ＧＰＰなどで規定されるリソース割り当て制約などに基づいて、無線パケットスケジューリングを行う。

TTI bundling端末局優先帯域決定部２は、基地局に接続している端末局のリスト、基地局と端末局の間のチャネルの情報、発生しているトラヒックの情報などに基づいて、TTI bundling端末局に対して優先的に割り当てる周波数帯域を決定する。

以下、本実施形態に係る無線リソース割当装置１について各実施例を挙げて説明する。

TTI bundling端末局優先帯域決定部２は、TTI bundling端末局に対して優先的に割り当てる周波数帯域の配分量と周波数位置とを決定する。TTI bundling端末局優先帯域決定部２は、決定した配分量と周波数位置との情報（TTI bundling端末局優先帯域情報）を無線パケットスケジューラ部３へ通知する。無線パケットスケジューラ部３は、TTI bundling端末局優先帯域情報に基づいて、TTI bundling端末局に対して優先的に割り当てる周波数帯域（以下、TTI bundling端末局優先帯域と称する）を把握する。無線パケットスケジューラ部３は、TTI bundling端末局に対して、TTI bundling端末局優先帯域の中からＲＢを割り当てることを優先する。一方、無線パケットスケジューラ部３は、Non-TTI bundling端末局に対して、TTI bundling端末局優先帯域以外の周波数帯域（非TTI bundling端末局優先帯域）の中からＲＢを割り当てることを優先する。

［周波数帯域の配分方法］
TTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局に周波数帯域を配分する方法の例（配分方法Ａ、Ｂ、Ｃ）を示す。

（配分方法Ａ）
TTI bundling端末局の数がｍ、Non-TTI bundling端末局の数がｎである場合に、その数に比例してｍ対ｎでTTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とに全周波数帯域を配分する。

（配分方法Ｂ）
まず、端末局毎に過去の平均的な発生トラヒック量Ｔを算出する。また、端末局毎に平均的なチャネル品質値Ｑ（Wideband SINRの平均値）を求め、チャネル品質値Ｑから各端末局の周波数効率Ｅを求める。次いで、端末局毎に発生トラヒック量Ｔを周波数効率Ｅで除算し、この除算結果をTTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とに分けてそれぞれ合計する。このTTI bundling端末局の合計値とNon-TTI bundling端末局の合計値との比率で、TTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とに全周波数帯域を配分する。なお、端末局毎の過去の平均的な発生トラヒック量Ｔは、過去の受信したトラヒック量から求めてもよく、あるいは、過去の「Buffer status report （端末局が定期的に基地局に通知する「端末局がバッファ内に保持するデータ量の情報」）から求めてもよい。

（配分方法Ｃ）
TTI bundling端末局優先帯域におけるＲＢ使用率の実績値と、非TTI bundling端末局優先帯域におけるＲＢ使用率の実績値をそれぞれ算出し、その比率で、TTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とに全周波数帯域を配分する。

［TTI bundling端末局に対して優先的に割り当てる周波数帯域の位置］
TTI bundling端末局優先帯域は、基準の周波数位置から連続的に配分量を確保することが望ましい。その基準の周波数位置としては、例えば、全周波数帯域の端であってもよく、あるいは、全周波数帯域上で基地局ごとに別々の周波数位置を決めてもよい。

［ＲＢの割り当て方法］
無線パケットスケジューラ部３は、TTI bundling端末局に対して、TTI bundling端末局優先帯域の中からＲＢを割り当てることを優先する。一方、無線パケットスケジューラ部３は、Non-TTI bundling端末局に対して、非TTI bundling端末局優先帯域の中からＲＢを割り当てることを優先する。このとき、無線パケットスケジューラ部３は、ＲＢ毎または端末局毎の割当優先度（優先度メトリック）に基づいて、ＲＢの割当を行うようにしてもよい。具体的には、無線パケットスケジューラ部３は、無線パケットスケジューリング時に用いる、周波数リソース毎または端末局毎の割当優先度に対して、TTI bundling端末局かつTTI bundling端末局優先帯域が割当対象であるときの加算値、又は、Non-TTI bundling端末局かつ非TTI bundling端末局優先帯域が割当対象であるときの加算値を加算する。

又は、無線パケットスケジューラ部３は、TTI bundling端末局に対してはTTI bundling端末局優先帯域と非TTI bundling端末局優先帯域の境界からTTI bundling端末局優先帯域側に向かって連続的にＲＢを割り当てていき、Non-TTI bundling端末局に対してはTTI bundling端末局に対してはTTI bundling端末局優先帯域と非TTI bundling端末局優先帯域の境界から非TTI bundling端末局優先帯域側に向かって連続的にＲＢを割り当てていくようにしてもよい。

図２は本発明に係る実施例１のＲＢ割り当ての一例である。図２に示されるように、TTI bundling端末局優先帯域を設け、TTI bundling端末局に対してはできる限りTTI bundling端末局優先帯域からＲＢを割り当てる。これにより、図７に例示したような、Non-TTI bundling端末局のＨＡＲＱ再送がどのサブフレームで行われるのかが不明であることによるAdaptive再送の発生、を防ぐことが可能になる。

実施例２は実施例１の変形例である。実施例２では、TTI bundling端末局優先帯域を見直す。TTI bundling端末局数、Non-TTI bundling端末局数、各端末局に発生するトラヒック量は時々刻々と変化するので、その変化に応じてTTI bundling端末局優先帯域の量も変更する。TTI bundling端末局優先帯域決定部２は、実施例１と同様の方法でTTI bundling端末局優先帯域を更新する。

TTI bundling端末局優先帯域の更新タイミングとしては、一定周期で行うことが挙げられる。又は、TTI bundling端末局優先帯域のＲＢ量と非TTI bundling端末局優先帯域のＲＢ量とのあるべき比率と、それまでの比率の実績との間の誤差が一定以上になった時に、TTI bundling端末局優先帯域を更新することが挙げられる。TTI bundling端末局優先帯域のＲＢ量と非TTI bundling端末局優先帯域のＲＢ量とのあるべき比率としては、例えば、TTI bundling端末局数とNon-TTI bundling端末局数との比率に基づいて周波数帯域の配分比率を決めている場合には、現在時刻でのTTI bundling端末局数とNon-TTI bundling端末局数の比率である。

実施例３は実施例１の変形例である。実施例３では、TTI bundling端末局に対してTTI bundling端末局優先帯域の中からＲＢを割り当てることができない場合の対処方法である。

無線パケットスケジューラ部３は、TTI bundling端末局に対して、TTI bundling端末局優先帯域の中からＲＢを割り当てることを優先する。しかしながら、実際には、短期的にTTI bundling端末局が増加したり又はTTI bundling端末局のトラヒック量が増加したりして、TTI bundling端末局に対してTTI bundling端末局優先帯域の中からＲＢを割り当てることができない場合が発生する。この場合には、無線パケットスケジューラ部３は、TTI bundling端末局に対して非TTI bundling端末局優先帯域の中からＲＢを割り当てることになる。このときのＲＢ割当方法（ステップＳ１〜Ｓ３）を以下に示す。現在時刻はｉ番サブフレームであるとする。

ステップＳ１：TTI bundling端末局に対して以下の２つの周波数帯域Ｗ１、Ｗ２以外の周波数帯域の中からＲＢを割り当てる。
周波数帯域Ｗ１は、「ｉ−ｊ」番サブフレームでパケットを送信したNon-TTI bundling端末局のうち、パケット誤りが発生したNon-TTI bundling端末局が使用した周波数帯域である。但し、ｊは任意の値であり、１つでも複数でもよい。
周波数帯域Ｗ２は、「ｉ−ｋ」番サブフレームでパケットを送信したNon-TTI bundling端末局が使用した周波数帯域である。但し、ｋは、ｊ未満の任意の値であり、１つでも複数でもよい。

ステップＳ２：ステップＳ１が実現できない場合には、TTI bundling端末局に対して周波数帯域Ｗ２の中からＲＢを割り当てる。

ステップＳ３：さらにステップＳ２も実現できない場合には、TTI bundling端末局に対して周波数帯域Ｗ１の中からＲＢを割り当てる。

なお、上記ステップＳ１だけを行うようにしてもよく、又は、上記ステップＳ１、Ｓ２までだけを行うようにしてもよい。

実施例３は実施例１の変形例である。実施例３では、Non-TTI bundling端末局に対して非TTI bundling端末局優先帯域の中からＲＢを割り当てることができない場合の対処方法である。

無線パケットスケジューラ部３は、Non-TTI bundling端末局に対して、非TTI bundling端末局優先帯域の中からＲＢを割り当てることを優先する。しかしながら、実際には、短期的にNon-TTI bundling端末局が増加したり又はNon-TTI bundling端末局のトラヒック量が増加したりして、Non-TTI bundling端末局に対して非TTI bundling端末局優先帯域の中からＲＢを割り当てることができない場合が発生する。この場合には、無線パケットスケジューラ部３は、Non-TTI bundling端末局に対してTTI bundling端末局優先帯域の中からＲＢを割り当てることになる。このときのＲＢ割当方法（ステップＳ１１、Ｓ１２）を以下に示す。現在時刻はｉ番サブフレームであるとする。

ステップＳ１１：Non-TTI bundling端末局に対して以下の２つの周波数帯域Ｗ１１、Ｗ１２以外の周波数帯域の中からＲＢを割り当てる。
周波数帯域Ｗ１１は、「ｉ−ｊ」番サブフレームでパケットを送信したTTI bundling端末局のうち、パケット誤りが発生したTTI bundling端末局が使用した周波数帯域である。但し、ｊは任意の値であり、１つでも複数でもよい。
周波数帯域Ｗ１２は、「ｉ−ｋ」番サブフレームで無線パケットスケジューラ部３が送信指示を出したTTI bundling端末局が使用する周波数帯域である。但し、ｋは、ｊ未満の任意の値であり、１つでも複数でもよい。

ステップＳ１２：ステップＳ１１が実現できない場合には、Non-TTI bundling端末局に対して周波数帯域Ｗ１１又はＷ１２の中からＲＢを割り当てる。

なお、上記ステップＳ１１だけを行うようにしてもよい。

実施例５は、例えばSemi-persistentスケジューリングのように、一定周期でTTI bundling端末局にＲＢを事前に割り当てる無線パケットスケジューリングに対して、TTI bundlingを適用する実施例である。

無線パケットスケジューラ部３は、TTI bundling端末局に対してTTI bundling端末局優先帯域の中からＲＢを事前に予約する。このとき、無線パケットスケジューラ部３は、TTI bundling端末局優先帯域幅に応じて、TTI bundling端末局優先帯域内でＲＢを事前予約する方向を動的に変更する。このＲＢ事前予約方法について、以下に説明する。

TTI bundling端末局優先帯域に含まれるＲＢのインデックスの集合を｛r｜RB_TTI_min≦r≦RB_TTI_max｝とする。RB_TTI_minは、TTI bundling端末局優先帯域内のＲＢのインデックス最小値である。RB_TTI_maxは、TTI bundling端末局優先帯域内のＲＢのインデックス最大値である。TTI bundleがまたがるサブフレームの数をT_bundleとし、TTI bundle再送の周期をT_bundle_interとし、Semi-persistentスケジューリングの予約周期をT_semiとする。また、Semi-persistentスケジューリングで予約するサブフレームのインデックスをｉとする。

また、TTI bundling端末局優先帯域幅に対する閾値を設ける。無線パケットスケジューラ部３は、TTI bundling端末局優先帯域幅が閾値よりも小さい場合には、以下に示すステップＳ１０１〜Ｓ１０２の処理でSemi-persistentスケジューリングの予約を行う。「ａ mod b」は、ａをｂで除した余りを求める剰余演算を表す。

ステップＳ１０１：
If ((i mod T_semi) mod (T_bundle×2) < T_bundle)
RB_TTI_minからrの昇順でSemi-persistentスケジューリングの予約を行う。

ステップＳ１０２：
Otherwise
RB_TTI_maxからrの降順でSemi-persistentスケジューリングの予約を行う。

一方、無線パケットスケジューラ部３は、TTI bundling端末局優先帯域幅が閾値以上である場合には、以下に示すステップＳ２０１〜Ｓ２０４の処理でSemi-persistentスケジューリングの予約を行う。

ステップＳ２０１：
If ((i mod T_semi) mod (T_bundle×2) < T_bundle 且つ (i mod T_semi) mod (T_bundle_inter×2) < T_bundle_inter)
RB_TTI_minからrの昇順でSemi-persistentスケジューリングの予約を行う。

ステップＳ２０２：
Else if((i mod T_semi) mod (T_bundle×2) ≧ T_bundle 且つ (i mod T_semi) mod (T_bundle_inter×2) < T_bundle_inter)
RB_TTI_maxからrの降順でSemi-persistentスケジューリングの予約を行う。

ステップＳ２０３：
If ((i mod T_semi) mod (T_bundle×2) < T_bundle 且つ (i mod T_semi) mod (T_bundle_inter×2) ≧ T_bundle_inter)
RB_TTI_min≦r1≦RB_TTI_maxを満足するr1を用意し、r1からrの昇順でSemi-persistentスケジューリングの予約を行う。

ステップＳ２０４：
Otherwise
RB_TTI_min≦r1≦RB_TTI_maxを満足するr1を用意し、「r1-1」からrの降順でSemi-persistentスケジューリングの予約を行う。

図３、図４は、実施例５に係る、TTI bundling端末局に対するSemi-persistentスケジューリングの予約の例である。この例では、１サブフレーム長は１ｍｓ、T_semiは２０ｍｓ、T_bundleは４ｍｓ、T_bundle_interは１６ｍｓである。

図３の例は、TTI bundling端末局優先帯域幅が閾値より小さい場合である。この場合、上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０２の処理でSemi-persistentスケジューリングを行う。これにより、ＲＢを事前予約する方向は、T_bundle毎に、インデックス最小値RB_TTI_minからのインデックス昇順でＲＢを予約する場合と、インデックス最大値RB_TTI_maxからのインデックス降順でＲＢを予約する場合とに、動的に変化する。

図４の例は、TTI bundling端末局優先帯域幅が閾値以上である場合である。この場合、上記ステップＳ２０１〜Ｓ２０４の処理でSemi-persistentスケジューリングを行う。これにより、図３の場合と同様に、ＲＢを事前予約する方向は、T_bundle毎に、インデックス最小値RB_TTI_minからのインデックス昇順でＲＢを予約する場合と、インデックス最大値RB_TTI_maxからのインデックス降順でＲＢを予約する場合とに、動的に変化する。さらに、T_bundle_inter毎に、ＲＢの予約位置が変化する。

本実施例５によれば、実施例１と同様に、Non-TTI bundling端末局のＨＡＲＱ再送がどのサブフレームで行われるのかが不明であることによるAdaptive再送の発生、を防ぐことができる。さらに、例えばSemi-persistentスケジューリングのように、一定周期でＲＢを事前に割り当てる無線パケットスケジューリングに対して、ＲＢの重なりを軽減し、Adaptive再送が発生する確率を抑えることができる。

実施例６は、実施例５の変形例である。実施例６では、無線パケットスケジューラ部３は、TTI bundling端末局優先帯域内でＲＢを事前予約する方向（「RB_TTI_minからrの昇順」又は「RB_TTI_maxからrの降順」）を、さらにセル識別子（Physical layer cell ID：ＰＣＩ）毎に変更する。例えば、「PCI mod 2 = 0」であるセルに対しては実施例５に同じとし、「PCI mod 2 = 1」であるセルに対しては実施例５における「RB_TTI_minからrの昇順」と「RB_TTI_maxからrの降順」の実行条件を入れ替える。

上述したように本実施形態によれば、TTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とが混在して接続する基地局において、Adaptive再送を減らすことができる。これにより、無線パケットスケジューリング結果を端末局に指定するためのシグナリングに使用されるＰＤＣＣＨのＲＢを節約することができる。この結果として、無線パケットスケジューリング結果を端末局に指定できなくなることを防ぎ、ＰＵＳＣＨを有効利用することに寄与することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
また、図１に示す無線リソース割当装置１の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、無線リソース割当処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

１…無線リソース割当装置、２…TTI bundling端末局優先帯域決定部、３…無線パケットスケジューラ部

Claims (16)

1. TTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とが混在して接続する基地局において、前記端末局に対してサブフレーム毎に上りリンクの周波数リソースを割り当てる無線リソース割当装置であり、
   TTI bundling端末局に対して優先的に割り当てる周波数帯域の配分量と周波数位置とを決定するTTI bundling端末局優先帯域決定部と、
   TTI bundling端末局に対しては、前記TTI bundling端末局優先帯域決定部が決定した周波数帯域の配分量と周波数位置とから成るTTI bundling端末局優先帯域の中から周波数リソースを割り当てることを優先し、一方、Non-TTI bundling端末局に対しては非TTI bundling端末局優先帯域の中から周波数リソースを割り当てることを優先する無線パケットスケジューラ部と、
   を備えたことを特徴とする無線リソース割当装置。
2. 前記TTI bundling端末局優先帯域決定部は、TTI bundling端末局数とNon-TTI bundling端末局数との比率に基づいて、TTI bundling端末局優先帯域に配分する周波数リソース量を決定することを特徴とする請求項１に記載の無線リソース割当装置。
3. 前記TTI bundling端末局優先帯域決定部は、端末局毎に過去の平均的な発生トラヒック量をチャネル品質値に基づいた周波数効率で除算し、この除算結果をTTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とに分けてそれぞれ合計し、このTTI bundling端末局の合計値とNon-TTI bundling端末局の合計値との比率に基づいて、TTI bundling端末局優先帯域に配分する周波数リソース量を決定することを特徴とする請求項１に記載の無線リソース割当装置。
4. 前記TTI bundling端末局優先帯域決定部は、TTI bundling端末局優先帯域における周波数リソース使用率の実績値と、非TTI bundling端末局優先帯域における周波数リソース使用率の実績値との比率に基づいて、TTI bundling端末局優先帯域に配分する周波数リソース量を決定することを特徴とする請求項１に記載の無線リソース割当装置。
5. 前記TTI bundling端末局優先帯域決定部は、TTI bundling端末局優先帯域の周波数位置を、基地局ごとに別々に定められた基準の周波数位置から連続的に配分量を確保するように決定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の無線リソース割当装置。
6. 前記無線パケットスケジューラ部は、無線パケットスケジューリング時に用いる、周波数リソース毎または端末局毎の割当優先度に対して、TTI bundling端末局かつTTI bundling端末局優先帯域が割当対象であるときの加算値、又は、Non-TTI bundling端末局かつ非TTI bundling端末局優先帯域が割当対象であるときの加算値を加算することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の無線リソース割当装置。
7. 前記無線パケットスケジューラ部は、TTI bundling端末局に対してはTTI bundling端末局優先帯域と非TTI bundling端末局優先帯域の境界からTTI bundling端末局優先帯域側に向かって連続的にＲＢを割り当てていき、一方、Non-TTI bundling端末局に対してはTTI bundling端末局に対してはTTI bundling端末局優先帯域と非TTI bundling端末局優先帯域の境界から非TTI bundling端末局優先帯域側に向かって連続的にＲＢを割り当てていくことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の無線リソース割当装置。
8. 前記TTI bundling端末局優先帯域決定部は、TTI bundling端末局優先帯域の周波数リソース量と非TTI bundling端末局優先帯域の周波数リソース量とのあるべき比率と、それまでの比率の実績との間の誤差が一定以上になった時に、TTI bundling端末局優先帯域を更新することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の無線リソース割当装置。
9. 前記無線パケットスケジューラ部は、TTI bundling端末局に対してTTI bundling端末局優先帯域から周波数リソースを割り当てることができない場合に、非TTI bundling端末局優先帯域から、以前にパケット誤りが発生したNon-TTI bundling端末局が使用した周波数帯域（Ｗ１）と、該パケット誤りが発生したサブフレーム以降のサブフレームでパケットを送信したNon-TTI bundling端末局が使用した周波数帯域（Ｗ２）とを除外した周波数帯域から、TTI bundling端末局に周波数リソースを割り当てることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の無線リソース割当装置。
10. 前記無線パケットスケジューラ部は、TTI bundling端末局に対して、非TTI bundling端末局優先帯域から前記周波数帯域（Ｗ１）及び前記周波数帯域（Ｗ２）を除外した周波数帯域からも周波数リソースを割り当てることができない場合には、前記周波数帯域（Ｗ２）から、TTI bundling端末局に周波数リソースを割り当てることを特徴とする請求項９に記載の無線リソース割当装置。
11. 前記無線パケットスケジューラ部は、Non-TTI bundling端末局に対して非TTI bundling端末局優先帯域から周波数リソースを割り当てることができない場合に、TTI bundling端末局優先帯域から、以前にパケット誤りが発生したTTI bundling端末局が使用した周波数帯域（Ｗ１１）と、該パケット誤りが発生したサブフレーム以降のサブフレームで前記無線パケットスケジューラ部が送信指示を出したTTI bundling端末局が使用する周波数帯域（Ｗ１２）とを除外した周波数帯域から、Non-TTI bundling端末局に周波数リソースを割り当てることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の無線リソース割当装置。
12. 前記無線パケットスケジューラ部は、一定周期でTTI bundling端末局に周波数リソースを事前に割り当てる無線パケットスケジューリングを行う際に、TTI bundling端末局に対して、TTI bundling端末局優先帯域内のインデックス最小値の周波数リソースから連続的に事前予約するか、又は、インデックス最大値の周波数リソースから連続的に事前予約するか、を動的に変更することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の無線リソース割当装置。
13. 前記無線パケットスケジューラ部は、前記インデックス最小値の周波数リソースから連続的に事前予約するか、又は、前記インデックス最大値の周波数リソースから連続的に事前予約するか、をさらにセル識別子毎に変更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装置。
14. TTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とが混在して接続する基地局装置において、
    請求項１から１３のいずれか１項に記載の無線リソース割当装置を設け、
    前記無線リソース割当装置が前記端末局に対して割り当てた無線リソースを用いて前記端末局と通信することを特徴とする基地局装置。
15. TTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とが混在して接続する基地局において、前記端末局に対してサブフレーム毎に上りリンクの周波数リソースを割り当てる無線リソース割当方法であり、
    TTI bundling端末局に対して優先的に割り当てる周波数帯域の配分量と周波数位置とを決定するステップと、
    TTI bundling端末局に対しては、前記決定した周波数帯域の配分量と周波数位置とから成るTTI bundling端末局優先帯域の中から周波数リソースを割り当てることを優先し、一方、Non-TTI bundling端末局に対しては非TTI bundling端末局優先帯域の中から周波数リソースを割り当てることを優先する無線パケットスケジューリングを行うステップと、
    を含むことを特徴とする無線リソース割当方法。
16. TTI bundling端末局とNon-TTI bundling端末局とが混在して接続する基地局において、前記端末局に対してサブフレーム毎に上りリンクの周波数リソースを割り当てる無線リソース割当処理を行うためのコンピュータプログラムであり、
    TTI bundling端末局に対して優先的に割り当てる周波数帯域の配分量と周波数位置とを決定するステップと、
    TTI bundling端末局に対しては、前記決定した周波数帯域の配分量と周波数位置とから成るTTI bundling端末局優先帯域の中から周波数リソースを割り当てることを優先し、一方、Non-TTI bundling端末局に対しては非TTI bundling端末局優先帯域の中から周波数リソースを割り当てることを優先する無線パケットスケジューリングを行うステップと、
    をコンピュータに実行させるための無線リソース割当プログラム。

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