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JP5380291B2 - 移動通信システムにおける基地局装置及び情報通知方法 - Google Patents

移動通信システムにおける基地局装置及び情報通知方法 Download PDF

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JP5380291B2 JP2009525437A JP2009525437A JP5380291B2 JP 5380291 B2 JP5380291 B2 JP 5380291B2 JP 2009525437 A JP2009525437 A JP 2009525437A JP 2009525437 A JP2009525437 A JP 2009525437A JP 5380291 B2 JP5380291 B2 JP 5380291B2
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Description

本発明は一般に移動通信の技術分野に関連し、特にパケットスケジューリングを行う移動通信システムにおける基地局装置及び方法に関連する。
ワイドバンド符号分割多重接続(Ｗ−ＣＤＭＡ)方式、高速ダウンリンクパケットアクセス(ＨＳＤＰＡ)方式、高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）方式等の後継となる通信方式−特にロングタームエボリューション(ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）が、Ｗ−ＣＤＭＡの標準化団体３ＧＰＰで検討されている（ＬＴＥの無線制御方式については例えば、次の非特許文献１に記載されている：3GPP TS 36.300 (V8.0.0), "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2,"March 2007）。ＬＴＥでの無線アクセス方式として、下りリンクについては直交周波数分割多重接続(ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式が、上りリンクについてはシングルキャリア周波数分割多重接続(ＳＣ−ＦＤＭＡ：Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式が採用されている（これについては例えば、次の非特許文献２に記載されている：3GPP TR 25.814 (V7.0.0), "Physical Layer Aspects for Evolved UTRA," June 2006）。
ＬＴＥシステムでは、下りリンク及び上りリンク両方において、移動局に１つ以上のリソースブロックを割り当てらることで通信が行われる。リソースブロックはシステム内の多数の移動局で共有される。より一般的には、移動局だけでなく、移動局及び固定局を含むユーザ装置（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）が通信してよい。基地局装置は、スケジューリングと呼ばれるプロセスを行うことで、例えばＬＴＥでは１ｍｓであるサブフレーム（Ｓｕｂ−ｆｒａｍｅ）毎に複数の移動局の中でどの移動局にリソースブロックを割り当てるかを決定する。サブフレームは、送信時間間隔(ＴＴＩ)と呼ばれてもよい。下りリンクにおいては、基地局装置は、スケジューリングで選択された移動局宛に、１以上のリソースブロックで共有チャネルを送信する。上りリンクにおいては、スケジューリングで選択された移動局が、基地局装置に対して１以上のリソースブロックで共有チャネルを送信する。
上述したような共有チャネルを用いた通信システムにおいては、サブフレーム毎に、どのユーザ装置に対して上記共有チャネルを割り当てるかをシグナリング（通知）する必要がある。このシグナリングに用いられる制御チャネルは、ＬＴＥでは、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｎｗｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）または下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＤＬ−Ｌ１／Ｌ２ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）と呼ばれる。物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨには、例えば、下りスケジューリング情報又はダウンリンクスケジューリングインフォメーション（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ：Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、上りリンクスケジューリンググラント（Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｇｒａｎｔ）、オーバロードインジケータ（Ｏｖｅｒｌｏａｄ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、送信電力制御コマンドビット（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｂｉｔ）等が含まれる（これについては例えば、次の非特許文献３に記載されている：3GPP, R1-070103, Downlink L1/L2 Control Signaling Channel Structure: Coding）。
下りスケジューリング情報や上りリンクスケジューリンググラントは、上記のシグナリングする必要のある情報に相当する。下りスケジューリング情報には、例えば下りリンクの共有チャネルに関する情報が含まれ、具体的には、下りリンクのリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）の割り当て情報、ユーザ装置の識別情報(ＵＥ−ＩＤ)、ストリーム数、プリコーディングベクトル（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｖｅｃｔｏｒ）に関する情報、データサイズ、変調方式、ＨＡＲＱ（（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）に関する情報等が含まれる。また、上りリンクスケジューリンググラントには、例えば上りリンクの共有チャネルに関する情報が含まれ、具体的には、上りリンクのリソースの割り当て情報、ＵＥのＩＤ、データサイズ、変調方式、上りリンクの送信電力情報、アップリンクＭＩＭＯ（Ｕｐｌｉｎｋ ＭＩＭＯ）におけるデモジュレーションレファレンスシグナル（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）の情報等が含まれる。
スケジューリングは様々なアルゴリズムで実行されてよい。例えば、システム全体のスループットを向上させる観点からは、無線伝搬状況の良いユーザ(無線ベアラ)を優先するCI法(MAX-CI法が使用されてもよい。スループットだけでなくユーザ間の公平性をも図る観点からはプロポーショナルフェアネス(Proportional Fairness)法が使用されてもよい。後者はユーザ毎に又は無線ベアラ毎に、スループットの平均値及び瞬時値の比率を算出し、その比率の大小に基づいて無線リソースの割り当てが計画される。具体的には、所与の無線ベアラjに関し、過去のスループット（伝送レート）に関する平均値Rav(j;t)と、瞬時的なスループットの推定値（即ち伝搬環境から瞬時的に達成できると推測される伝送レート）R(j;t)と、それらの比率が導出され、より大きな比率をもたらす無線ベアラｉに優先的に無線リソースが割り当てられる。
i(t)=arg[max{R(j;t)/Rav(j;t)}] （Ａ）
従ってプロポーショナルフェアネス法では、ある無線ベアラiについて瞬時的なスループットが他の無線ベアラjに比較して優良であったとしても、それが自身iの過去のスループットの平均値と比較してかなり優れていなければ、無線ベアラiに無線リソースは割り当てられない。逆に、ある無線ベアラiについて瞬時的なスループットが他の無線ベアラjに比較して劣っていたとしても、それが自身iの過去のスループットの平均値と比較してかなり優れていれば、無線ベアラiに無線リソースが割り当てられる。これによりシステム全体のスループットの向上を図りつつ、ユーザ間の公平を期することができる。このようにスループットに基づいてスケジューリングを行うことについては、例えば次の非特許文献４に示されている：A.Jalali, R.Padovani, and R.Pankaj, "Data throughput of CDMA-HDR a high efficiency-high data rate personal communication wireless system," IEEE Proc. VTC Spring 2000, pp.1854-1858, May 2000。また、信号品質(SIR,CQI)に基づいてスケジューリングを行う別のバージョンのプロポーショナルフェアネス法については、例えば次の非特許文献５に記載されている：Y.Ofuji, S.Abeta, and M.Sawahashi, "Comparison of packet scheduling algorithms focusing on user throughput in high speed downlink packet access," IEICE Trans. Commun., vol. E86-B, no.1, pp.132-141, Jan.2003。これによれば、上記（A）式のR(j;t)を瞬時SIR或いは瞬時CQI、Rav(j;t)を平均SIR或いは平均CQIで代用している。また、スケジューリングには、他にも非特許文献６に記載されている：S.Shakkottai and A.Stolyar, "Scheduling algorithms for a mixture of real-time and non-real-time data in HDR," Proc 17th International Teletraffic Congress (ITC-17), Salvador de Bahia, Brazil, Sept.2001。このように、遅延要素を更に考慮した、Maximum-Longest Weighted Delay First（M-LWDF）法やExponential法などがあり、これらも過去のスループットの平均値（或いは平均SIR或いは平均CQI）に基づいたスケジューリングを行っている。M-LWDF法やExponential法ではパケットのバッファ滞留時間を加味したスケジューリングを行っており、滞留時間が長いものを優先的に送信する働きがある。滞留時間を考慮することは、リアルタイム系サービスのパフォーマンス向上に有効である。
ところで、現在提案及び検討されている次世代移動通信システムでは、スケジューリングは基地局毎に独立して行われる。従ってユーザのセルがハンドオーバで切り替わった場合、移行先でのスケジューリングは移行先の基地局で行われる。上述したようにプロポーショナルフェアネス法によるスケジューリングは、（Ａ）式に示されるように過去の平均値Rav(j;t)に基づいて行われる。移行先基地局ではハンドオーバ直後にそのような平均値は存在しないので、それは何らかのデフォルト値に設定される。以後移行先セルで通信が行われるにつれて、そのユーザにとって、より実情に即した値が使用されるようになる。従って、ハンドオーバ直後の段階では、スループット等の平均値Rav(j;t)は適切な値でない可能性が高く、そのユーザについてのスケジューリングは公平でないかもしれない。その結果、ハンドオーバ直後のユーザについては、プロポーショナルフェアネス法で期待する公平性を十分に達成できなくなるおそれがある。同様に、過去のスループットの平均値（或いは平均SIR或いは平均CQI）を用いるスケジューリングでは、スケジューリングアルゴリズムが意図する特性が得られず、当該ユーザのスループット（或いはSIR或いはCQI）の平均値が得られるまでスケジューリングのパフォーマンスが劣化するおそれがある。また、非特許文献１にある通り、LTEではハンドオーバ時に未送信パケット或いは未送達確認パケットを移行先基地局に転送することができるが、バッファ滞留時間の情報は転送しない限り失われてしまう。移行先基地局では移行前基地局での各パケットのバッファ滞留時間は正しく推測できないため、滞留時間を勘案したスケジューラではパフォーマンスが劣化するおそれがある。このような劣化は、当該ユーザのパフォーマンスのみならず、当該基地局と通信する他の全てのユーザのパフォーマンスに影響するおそれがある。
本発明の課題は、ハンドオーバ直後のユーザについてもスケジューリングのパフォーマンスを維持できるようにすることである。これは、例えば、プロポーショナルフェアネスに基づくスケジューラを用いた場合は、公平を図れるようにすることである。
移動通信システムにおける基地局装置であって、
無線ベアラについてスケジューリング情報の瞬時値及び平均値を測定する測定部と、
該スケジューリング情報の瞬時値及び平均値の比率に基づいて前記無線ベアラに無線リソースを割り当てるスケジューリング手段と、
前記移動通信システムにおける他の基地局装置と通信を行うための基地局間インターフェースと、
を有し、当該基地局装置のセルから他の基地局装置のセルへユーザ装置がハンドオーバする場合に、前記基地局間インターフェースは、該ユーザ装置についてのスケジューリング情報の平均値を前記他の基地局装置に通知し、該他の基地局装置が、測定したスケジューリング情報の瞬時値と通知された該平均値との比率に基づいて無線ベアラに無線リソースを割り当てるようにする、基地局装置である。
本発明によれば、ハンドオーバ直後のユーザについてもスケジューリングのパフォーマンスを維持できるようになる。例えば、プロポーショナルフェアネスに基づくスケジューラを用いた場合は、公平を図ることができるようになる。
本発明で使用される移動通信システムを示す図である。 本発明の一実施例による動作の詳細を表すフローチャートである。 本発明の一実施例による基地局装置の概略ブロック図を示す。 基地局装置側の下りリンクに関する階層モデルを示す図である。
符号の説明
UE ユーザ装置
eNB 基地局
MME/SAE-GW 上位ノード
S1I/F 基地局上位ノード間インターフェース
X2I/F 基地局間インターフェース
NWI/W ネットワークインターフェース
３０２ デュプレクサ
３０４ 受信ＲＦ部
３０６ L1/L2処理部
３０８ RRC処理部
３１０ 測定部
３１２ スケジューラ
３１４ 基地局間通信処理部
３１６ ネットワークインターフェース部
３１８ 基地局上位ノード間通信処理部
３２０ 送信RF部
本発明の一形態による基地局装置では、自セルから出て行くユーザについての測定値(スループット、SIR、CQI、バッファ滞留時間等)の平均値等が、基地局間インターフェースX2I/Fを通じて移行先基地局（ターゲット基地局）に通知される。移行先基地局である隣接基地局は、自セルに入って来たユーザについて、その平均値を利用してスケジューリングを行う。デフォルト値でなく移行元基地局で個々に計算された平均値に基づいて、移行先基地局でのスケジューリングが行われるので、ハンドオーバ直後のユーザについてもスケジューリングのパフォーマンスを維持することができるようになる。従って、例えばプロポーショナルフェアネスに基づくスケジューリングを行った場合、ハンドオーバ直後からシステム全体のスループットの向上及び公平性を期することができる。
また、移行先基地局に通知されたスループットの平均値は、移行先基地局でのパケット破棄制御（AQM: Active Queue Management）に用いられてもよい。AQMは、トランスポートプロトコル（例えばTCP）の送信ウィンドウを適正化するために用いられ、基地局でのバッファオーバフローを防止する役割がある。適切なAQM制御にはスループットの測定が必要となるため、移行元基地局から通知された平均値を移行先基地局で用いることで、ハンドオーバ直後も適切なAQM制御を適用できる。
「スケジューリング情報」は無線ベアラについてのスループットでもよいし、信号品質（上りリンクの受信SIR、ユーザ装置から報告されたCQI(下りリンクの受信SIRから導出される)、伝搬損失）でもよい。或いは、パケットのバッファ滞留時間であってもよい。より一般的には、適切な如何なる無線リソース管理(RRM: Radio Resource Management)情報が移行元基地局から移行先基地局に引き継がれてもよい。スループットの平均値は、無線ベアラ毎に移行先基地局に通知されてもよい。信号品質の平均値は、ユーザ毎に移行先基地局に通知されてもよい。バッファ滞留時間は、ハンドオーバ時に移行先セルへX2I/Fを介して転送するパケット各々の滞留時間であってもよい。
スケジューリング手段は、スループット等の平均値及び瞬時値の比率に基づいてスケジューリングを行ってもよい(i(t)=arg[max{R(j;t)/Rav(j;t)}])。
ハンドオーバ要求を移行先基地局に伝える際に、スループット等の平均値が移行先基地局に通知されてもよい。これは、移行先基地局でハンドオーバの許否（受付制御）をなるべく適正に行う観点から好ましい。
なお、本明細書において、スループットは適切な如何なる量で測定されてもよく、データ伝送効率(bps/Hz)、送信又は受信するデータ量等のような何らかの通信量を表す量で測定されてよい。
<概要>
図１は本発明で使用される移動通信システムを示す。図１にはユーザ装置UE、第１基地局eNB1、第２基地局eNB2及び上位ノードMME/SAE-GWが描かれている。基地局及び上位ノード間はS1インターフェースS1I/Fで接続されている。基地局間はX2インターフェースX2I/Fで接続されている。説明の便宜上、第１基地局eNB1のセルに在圏していたユーザ装置UEが、第２基地局eNB2のセルに移動(ハンドオーバ)するものとする。従って第1基地局はソース基地局に該当する。第２基地局はターゲット基地局に該当する。第１基地局のセルと第２基地局のセルは互いに隣接しているものとする。実際には２つより多くのセルが存在してよい。各基地局は上下リンクの無線ベアラ各々についてスループットを測定し、プロポーショナルフェアネス法によるスケジューリングを行う。スケジューリングの内容は下りL1/L2制御チャネルでユーザ装置UEに通知（シグナリング）される。ユーザ装置は通知された内容に従って下り物理共有チャネルPDSCHを受信する及び／又は上り物理共有チャネルPUSCHを送信する。
本発明ではユーザ装置UEがハンドオーバする際に、そのユーザ装置について移行元基地局eNB1で計算済みのスループットの平均値(又は信号品質の平均値)が、移行先基地局eNB2にX2I/Fを介して通知される。移行先基地局eNB2は、通知された平均値を用いて、ハンドオーバして来たユーザについてのスケジューリングを行う。この点、ハンドオーバ直後にデフォルト値に基づいてスケジューリングを行う手法と大きく異なる。
<動作>
図２は本発明の一実施例による動作の詳細を表すフローチャートを示す。以下、図中の参照番号順に動作が説明されるが、これらは一例に過ぎず、より多くの、より少数の又は別のプロセスが実行されてもよいし、適切ならばプロセスの順序が変わってもよい。特に、A,B,C,Dはスケジューリングに関連するが、スケジューリングがこれらの時点だけで行われるわけではなく、A-Dは本発明の説明上強調されているに過ぎないことに留意を要する。
１(UL grant)．ソース基地局でスケジューリングが行われ（Ａ）、ユーザ装置UEに上りの無線リソースが割り当てられる。スケジューリングは、プロポーショナルフェアネス法で行われる。従って基地局は、各基地局は上下リンクの各無線ベアラ各々についてスループットを測定し、測定値の瞬時値、平均値及びそれらの比率を用意し、比率の大小関係に基づいて無線リソースをどの無線ベアラに割り当てるか(又はどのユーザに割り当てるか)を決定する。割り当ての具体的内容は、下りL1/L2制御チャネルに含まれている上りスケジューリンググラントに記述されている。
２(メジャーメントレポート)．ユーザ装置UEは、自セル及び周辺セルに関する各種の測定を行っている。特に、所定のハンドオーバイベントが生じたことに起因して、ユーザ装置UEは基地局から指示された無線リソースを用いてソース基地局にメジャーメントレポートを送信する。
３(HO decision)．ソース基地局eNBは、メジャーメントレポートを受信したことに応じて、そのユーザ装置UEがハンドオーバすべきことを確認する。
４(HO request)．ソース基地局eNBは、そのユーザ装置UEがハンドオーバを希望していることをターゲットeNBに通知する。本実施例では、このハンドオーバリクエスト(HOリクエスト)の際に、そのユーザ装置UEについて計算済みのスループットの平均値Rav(j;t)もターゲット基地局eNBに通知される。より一般的には、適切な如何なる無線リソース管理情報(RRM)が移行元基地局から移行先基地局に引き継がれてもよい。ソース及びターゲット基地局間の通信は、基地局間インターフェースX2I/Fを介して行われる。なお、無線リソース管理情報RRMを移行元から移行先へ引き継ぐタイミングは、この第４プロセス（ハンドオーバリクエスト）の時点だけでなく、別のタイミングでなされてもよい。但し、基地局間で通信されるメッセージ数を減らすこと等の観点からは、ハンドオーバリクエストと共に引き継ぐことが好ましい。このようにすることで、複数のメッセージを用いた場合に生じる問題、例えば片方のメッセージが届かなかった場合や、伝送路上で順序逆転が生じた場合の複雑なハンドリングの問題を回避することができる。
５(Admission Control)．ターゲット基地局eNBは、ハンドオーバを許可するか否かを判定する。図示の例では、ハンドオーバは許可される。しかしながら、ターゲット基地局のセルが非常に混んでいたような場合には、ハンドオーバが拒否されるかもしれない。
６(HO request ack)．ターゲット基地局eNBは、ハンドオーバを許可することをソース基地局eNBに通知する。
７(DL allocation)．ソース基地局eNBは、下りリンクに関するスケジューリングを行い（Ｂ）、ユーザ装置UEに下り無線リソースを割り当てる。割り当て内容は、下りL1/L2制御チャネルの下りスケジューリンググラントによって示されている。
８(HO command)．ハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドは、下りスケジューリンググラントで指定されている共有データチャネルPDSCHにより通知される。
９(UL data forwarding)．ユーザ装置UEがハンドオーバすることが確定すると、ソース基地局eNBは、そのユーザ装置UE宛のパケットをターゲット基地局eNBに転送する。この転送も基地局間インターフェースX2I/Fを介して行われる。
１０(Buffering)．ターゲット基地局eNBは、ソース基地局eNBから転送されて来たパケットを、以後の送信に備えてバッファに蓄積する。
１１(RACH)．上記の７及び８のプロセスにより、ユーザ装置UEはハンドオーバしてよいことを確認する。ユーザ装置UEは、移行先セルでの同期をとるため、ターゲット基地局eNBにランダムアクセスチャネルRACHを送信する。
１２(UL grant + Timing Advance)．ターゲット基地局eNBはユーザ装置UEに上りリンクの無線リソースを割り当てる。必要に応じてタイミングアドバンスも通知される。
１３(HO complete)．ユーザ装置UEは、ターゲット基地局eNBから指示された無線リソースを用いて、ハンドオーバが完了したことをターゲット基地局eNBに報告する。
１４(packet data)．ターゲット基地局eNBはスケジューリングを行い（Ｃ）、無線リソースを割り当て、ユーザ装置UE宛のパケットをユーザ装置UEに送信する。Ｃの段階でのスケジューリングでは、ソース基地局eNBから通知されたスループットの平均値Rav(j;t)が使用される。この平均値は、移行先セルに入ったばかりのユーザ装置に特有の情報であり、プロポーショナルフェアネス法のスケジューリングで使用するのに適している。スループットの代わりに、信号品質(SIR,CQI等)が使用されてもよい。
１５(packet data)．基地局より上位の上位ノードMME/SAE-GWは、この段階では、ユーザ装置UEに対するパスを未だ切り替えていない。このため、ユーザ装置UE宛の下りパケットが上位ノードで受信されると、それはソース基地局eNBに転送されてしまう。
１６(DL data forwarding)．ソース基地局eNBは、そこからハンドオーバしたユーザ装置宛のパケットを受信すると、プロセス９のように、パケットをターゲット基地局eNBに転送する。ターゲット基地局eNBは転送されて来たパケットを、以後の送信に備えてバッファに蓄積する。
１７(HO complete)．ターゲット基地局eNBは、プロセス１３のユーザ装置UEからの報告に応じて、ハンドオーバがなされたことを上位ノードMME/SAE-GWに報告する。
１８(Path switch)．上位ノードMME/SAE-GWは、ユーザ装置のハンドオーバに合わせてデータ伝送経路を切り替える。具体的には上位ノードMME/SAE-GWは、ユーザ装置宛の下りパケットをソース基地局eNBに転送することを中止し、以後それらをターゲット基地局eNBに転送するようにする。
１９(HO complete ack)．上位ノードMME/SAE-GWはパスの切り替えがなされたことをターゲット基地局eNBに通知する。
２０(Release Resources)．ターゲット基地局eNBは、上位ノードでのパスが切り替わったことに応じて、リソースを解放するよう指示する。
２１(Release Resources)．ソース基地局eNBは、ターゲット基地局eNBからの指示に応じてリソースを解放する。
２２(packet data)．上位ノードでのパスが切り替わった後に、上位ノードMME/SAE-GWにユーザ装置UE宛のパケットが届くと、それはターゲット基地局eNBに転送される。
２３(packet data)．ターゲット基地局eNBではスケジューリングが行われ（Ｄ）、ユーザ装置ＵＥにパケットが転送される。
<基地局>
図３は基地局装置の概略ブロック図を示す。図３には、アンテナに結合されたデュプレクサ３０２、受信ＲＦ部３０４、L1/L2処理部３０６、RRC処理部３０８、測定部３１０、スケジューラ３１２、基地局間通信処理部X2AP３１４、ネットワークインターフェース部NWI/F３１６、基地局上位ノード間通信処理部S1AP３１８及び送信RF部３２０が描かれている。
デュプレクサ３０２はアンテナを通じて通信される送信信号及び受信信号を適切に分離する。
受信ＲＦ部３０４は、ユーザ装置から受信した受信信号をベースバンドで処理可能な信号に変換する。例えば、上り物理共有チャネルPUSCHや、メジャーメントレポート等の受信処理が行われる。
L1/L2処理部３０６は、物理レイヤ(L1)及びMACレイヤ(L2)に関する信号処理を行う。L1/L2制御チャネルは、スケジューラ３１２で決定したリソース割当内容を示すスケジューリンググラント情報の作成等を行う。
RRC処理部３０８は、RRCプロトコルレイヤに関する信号処理を行う。特に本実施例では、図２のプロセス３又は５のようなハンドオーバを許可するか否かの判定が行われる。必須ではないが、プロセス５の許否判定では、ソース基地局から通知されたスループット等の平均値Rav(j;t)が判定に利用されてもよい。例えばターゲット基地局が非常に輻輳していた場合に、大きな平均スループットで通信を行うユーザがセルに入って来ると、益々輻輳することになり、ターゲットセルもユーザも共に満足なスループットを得ることは困難になる。過去どの程度大きなスループットを達成してきたかを示す情報Rav(j;t)を利用することで、ターゲット基地局はそのユーザのハンドオーバを受け入れた場合の影響をより正確に把握できるようになる。
測定部３１０は、スケジューリングの基礎となる量の測定値を上下リンク別々に用意する。そのような量は、スループット、伝送レート、SIR、CQI等適切な如何なる量でもよい。一例として、スループットに関する測定値は無線ベアラ毎に用意される。別の例として、SIR,CQI等の信号品質がユーザ毎に用意されてもよい。測定値には瞬時的なものと平均的なものが含まれる。また、別の例として、バッファ滞留時間がパケット毎に測定されてもよい。
スケジューラ３１２は、測定部３１０で用意された測定値に基づいて、スケジューリングを行う。本実施例では、プロポーショナルフェアネス法によるスケジューリングが行われ、スケジューリングにスループットの瞬時値だけでなく、その平均値も加味される。より具体的には、所与の無線ベアラjに関し、過去のスループットに関する平均値Rav(j;t)と、瞬時的なスループットの推定値R(j;t)と、それらの比率が測定部３１０で導出される（ｊは無線ベアラの識別子パラメータであり、ｔは時間に依存するパラメータであることを示す。）。そして次式に示されるように、スケジューラ３１２は、より大きな比率をもたらす無線ベアラｉに優先的に無線リソースが割り当てられるように、無線リソースを割り当てる。
i(t)=arg[max{R(j;t)/Rav(j;t)}]
平均値Rav(j;t)は、典型的には上記のように使用されるが、別の用途に使用されてもよい。例えば、データ変調方式及びチャネル符号化率の組み合わせ(MCS)は、無線リンクの良否に基づいて決定される（無線伝搬状態が良ければ伝送レートの大きなMCSが使用される。無線伝搬状況が悪ければ伝送レートの小さなMCSが使用される。）。そこで、ハンドオーバ直後に、ユーザ装置からフィードバックが得られる前の初期段階では、平均値Rav(j;t)に基づいてMCSが決定されてもよい。
基地局間通信処理部X2AP３１４は、基地局間で信号を通信するための処理を行う。上記の平均値Rav(j;t)はこの処理部３１４及びNWI/F３１６を通じてやりとりされる。
ネットワークインターフェース部NWI/F３１６は、ユーザ装置UE以外のノード（隣接基地局、上位ノード等）と通信する際のインターフェースに関する処理を行う。
基地局上位ノード間通信処理部S1AP３１８は、基地局と上位ノードMME/SAE-GWとの間で通信するための処理を行う。
送信RF部３２０は、ベースバンド信号をユーザ装置に無線送信するための信号（下りL1/L2制御チャネル、PDSCH等）に変換する。
図４は基地局装置側の下りリンクに関する階層モデルを示す。図示されているように、多数の無線ベアラ毎に、圧縮及び秘匿等のPDCPプロトコルレイヤに関する処理、ARQ等のRLCプロトコルレイヤに関する処理が行われる。無線ベアラは、例えばブラウジング、音声パケット通信(VoIP)等のように、様々に設定された条件の下で行われる通信に関連する。１ユーザに１以上の無線ベアラが設定されてもよい。MACプロトコルレイヤでは、スケジューリングが行われ、説明済みのプロポーショナルフェアネス法により、無線リソースが無線ベアラに割り当てられる。各無線ベアラはユーザ毎に多重され、MACレイヤでのHARQプロトコル処理を経てユーザ装置に送信される。ユーザ装置の側では図４と逆の処理が行われる。なお、本発明で言うスループットは、図４のRLCレイヤとMACレイヤの間の点（logical channel SAP（Service Access Point））、RLCレイヤとPDCPレイヤの間の点、或いはPDCPレイヤが上位プロトコルレイヤへサービスを提供する点（radio bearer SAP）のどの点で計測されても良く、或いはそれらの途中のどの点で測定されても良い。
以上本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。また、スケジューリングアルゴリズムは便宜上プロポーショナルフェアネスを例に説明したが、過去の平均的な測定値を基にスケジューリングを行ういかなるスケジューリングアルゴリズムであって良い。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。
本国際出願は２００７年７月３１日に出願した日本国特許出願第２００７−１９８４３２号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を本国際出願に援用する。

Claims (11)

  1. 移動通信システムにおける基地局装置であって、
    無線ベアラについてスケジューリング情報の瞬時値及び平均値を測定する測定部と、
    該スケジューリング情報の瞬時値及び平均値の比率に基づいて前記無線ベアラに無線リソースを割り当てるスケジューリング手段と、
    前記移動通信システムにおける他の基地局装置と通信を行うための基地局間インターフェースと、
    を有し、当該基地局装置のセルから他の基地局装置のセルへユーザ装置がハンドオーバする場合に、前記基地局間インターフェースは、該ユーザ装置についてのスケジューリング情報の平均値を前記他の基地局装置に通知し、該他の基地局装置が、測定したスケジューリング情報の瞬時値と通知された該平均値との比率に基づいて無線ベアラに無線リソースを割り当てるようにする、基地局装置。
  2. 前記スケジューリング情報がスループットで表現される請求項１記載の基地局装置。
  3. 前記スループットの平均値が無線ベアラ毎に前記他の基地局装置に通知される請求項２記載の基地局装置。
  4. 前記スケジューリング情報が信号品質で表現される請求項１記載の基地局装置。
  5. 前記信号品質が、受信信号強度、伝搬損失、希望信号電力対非希望信号電力の比率又はチャネル品質インジケータで表現される請求項４記載の基地局装置。
  6. 前記信号品質の平均値がユーザ毎に前記他の基地局装置に通知される請求項４又は５に記載の基地局装置。
  7. 前記スケジューリング情報がパケットのバッファ滞留時間で表現される請求項１記載の基地局装置。
  8. ハンドオーバを求める要求信号を前記他の基地局装置に伝える際に、前記スケジューリング情報の平均値が前記他の基地局装置に通知される請求項１乃至７の何れか1項に記載の基地局装置
  9. 前記ユーザ装置が前記他の基地局装置に対してランダムアクセスチャネル（RACH）を送信する以前に、前記基地局間インターフェースは、該ユーザ装置についてのスケジューリング情報の平均値を前記他の基地局装置に通知する、請求項１記載の基地局装置。
  10. 移動通信システムにおける基地局装置が行う情報通知方法であって、
    無線ベアラについてスケジューリング情報の瞬時値及び平均値を測定部が測定するステップと、
    該スケジューリング情報の瞬時値及び平均値の比率に基づいて前記無線ベアラに無線リソースをスケジューリング手段が割り当てるステップと、
    基地局間インターフェースが前記移動通信システムにおける他の基地局装置と通信を行うステップと
    を有し、前記基地局装置のセルから他の基地局装置のセルへユーザ装置がハンドオーバする場合に、前記基地局間インターフェースは、該ユーザ装置についてのスケジューリング情報の平均値を前記他の基地局装置に通知し、該他の基地局装置が、測定したスケジューリング情報の瞬時値と通知された該平均値との比率に基づいて無線ベアラに無線リソースを割り当てるようにする、情報通知方法。
  11. 前記ハンドオーバを求める要求信号を前記他の基地局装置に伝える際に、前記スケジューリング情報の平均値が前記他の基地局装置に通知される請求項１０に記載の情報通知方法。
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