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JP2011188179A - 無線基地局、無線通信端末及びリソース割り当て方法 - Google Patents

無線基地局、無線通信端末及びリソース割り当て方法 Download PDF

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JP2011188179A JP2010050462A JP2010050462A JP2011188179A JP 2011188179 A JP2011188179 A JP 2011188179A JP 2010050462 A JP2010050462 A JP 2010050462A JP 2010050462 A JP2010050462 A JP 2010050462A JP 2011188179 A JP2011188179 A JP 2011188179A
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康史 森岡
Akira Yamada
曉 山田
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Abstract

【課題】セミパーシステントスケジューリング対象のUE20の無音状態と有音状態とが繰り返される場合であっても、制御オーバヘッドの増加を防止でき、かつ、無線リソースを効率的に利用可能とする。
【解決手段】本発明の無線基地局は、セミパーシステントスケジューリング対象の各UE20に対する無線リソースの割り当て単位であるスケジューリングユニット(SPSU)を複数連続させて構成されるブロックスケジューリングユニット(ブロックSPSU)を所定の時間間隔で確保する確保部と、前記ブロックSPSUが各UE20間で共有されるように、各UE20に対してブロックスケジューリングユニットを構成するスケジューリングユニットを割り当てる割り当て部と、を具備する。
【選択図】図2

Description

本発明は、セミパーシステントスケジューリングにより割り当てられた無線リソースを用いて通信を行う無線基地局、無線通信端末及びリソース割り当て方法に関する。
従来、VoIP(Voice over IP)データなどのように、周期的に発生するがペイロードサイズが小さいパケットデータを送受信するための無線リソースの割り当て方法として、セミパーシステントスケジューリングが知られている(例えば、非特許文献1)。
セミパーシステントスケジューリングでは、1つの無線通信端末に対して、所定の時間間隔で無線リソースを固定的に割り当てることにより、周期的に発生するがペイロードサイズが小さいパケットデータの送受信に伴う制御オーバヘッドを削減している。
また、セミパーシステントスケジューリングでは、無線通信端末の無音状態(Talk Spurt OFF状態)が検出された場合には、該無線通信端末に固定的に割り当てられた無線リソースを解放することにより無線リソースの利用効率を高めている。一方、該無線通信端末の有音状態(Talk Spurt ON状態)が再び検出された場合、該無線通信端末に対して新たに無線リソースが固定的に割り当てられる。
3GPP,TS36.321 Chapter 5.10
しかしながら、上述のセミパーシステントスケジューリングでは、無線通信端末の無音状態と有音状態とが繰り返される場合、該無線通信端末に固定的に割り当てられた無線リソースの解放処理と新たな無線リソースの割り当て処理とが繰り返されるため、制御オーバヘッドが増大し、無線リソースの利用効率が低下するという問題点があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、セミパーシステントスケジューリング対象の無線通信端末の無音状態と有音状態とが繰り返される場合であっても、制御オーバヘッドの増加を防止でき、かつ、無線リソースを効率的に利用可能な無線基地局、無線通信端末及びリソース割り当て方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の側面に係る無線基地局は、セミパーシステントスケジューリング対象の各無線通信端末に対する無線リソースの割り当て単位であるスケジューリングユニットを複数連続させて構成されるブロックスケジューリングユニットを、所定の時間間隔で確保する確保部と、前記ブロックスケジューリングユニットが前記各無線通信端末間で共有されるように、前記各無線通信端末に対して前記ブロックスケジューリングユニットを構成するスケジューリングユニットを割り当てる割り当て部と、を具備する。
かかる構成によれば、ブロックスケジューリングユニットが所定の時間間隔で固定的に確保され、当該ブロックスケジューリングユニットがセミパーシステントスケジューリング対象の各無線通信端末間で共有される。このため、セミパーシステントスケジューリング対象の特定の無線通信端末が無音状態と有音状態を繰り返す場合であっても、制御オーバヘッドの増加を防止でき、かつ、無線リソースを効率的に利用できる。
本発明の第2の側面に係る無線通信端末は、セミパーシステントスケジューリング対象の無線通信端末に対する無線リソースの割り当て単位であるスケジューリングユニットを複数連続させて構成されるブロックスケジューリングユニットの割り当て情報であるブロック割り当て情報を、下り制御チャネルを用いて受信する割り当て情報受信部と、前記ブロック割り当て情報が示すブロックスケジューリングユニットを構成するスケジューリングユニットを用いて下りデータを受信する下りデータ受信部と、前記下りデータ受信部によって受信された下りデータに付加された無線通信端末の識別情報に基づいて、自端末宛ての下りデータを判別して取得する下りデータ取得部と、を具備する。
本発明の第3の側面に係る無線通信端末は、無線基地局に対して、上りデータを送信するための無線リソースの割り当てを要求する割り当て要求部と、セミパーシステントスケジューリング対象の無線通信端末に対する無線リソースの割り当て単位であるスケジューリングユニットを複数連続させて構成されるブロックスケジューリングユニットの割り当て情報であるブロック割り当て情報を、下り制御チャネルを用いて受信する割り当て情報受信部と、前記ブロック割り当て情報が示すブロックスケジューリングユニットを構成するスケジューリングユニットの中から、ランダムにスケジューリングユニットを選択し、選択したスケジューリングユニットを用いて、自端末の識別情報を付加した上りデータを送信する上りデータ送信部と、を具備する。
本発明の第4の側面に係るリソース割り当て方法は、セミパーシステントスケジューリング対象の各無線通信端末に対する無線リソースの割り当て単位であるスケジューリングユニットを複数連続させて構成されるブロックスケジューリングユニットを、所定の時間間隔で確保する工程と、前記ブロックスケジューリングユニットが前記各無線通信端末間で共有されるように、前記各無線通信端末に対して前記ブロックスケジューリングユニットを構成するスケジューリングユニットを割り当てる工程と、を具備する。
本発明によれば、セミパーシステントスケジューリング対象の無線通信端末の無音状態と有音状態とが繰り返される場合であっても、制御オーバヘッドの増加を防止でき、かつ、無線リソースを効率的に利用可能な無線基地局、無線通信端末及びリソース割り当て方法を提供できる。
本実施形態に係る無線通信システムの構成図である。 従来及び本実施形態に係るセミパーシステントスケジューリング対象の無線通信端末に対する無線リソースの従来の割り当て例を示す図である。 本実施形態に係るeNB及びUEの機能構成図である。 本実施形態に係る下りデータを説明するための図である。 従来のSPSU割り当て情報と本実施形態に係るブロック割り当て情報を説明するための図である。 本実施形態に係るブロック割り当て情報を説明するための図である。 本実施形態に係る上りデータを説明するための図である。 本実施形態に係る下りデータの送信動作を示すシーケンス図である。 本実施形態に係る上りデータの送信動作を示すシーケンス図である。 本実施形態に係る下りデータ送信用のブロックSPSUの確保動作を示す図である。 本実施形態に係る下りデータ送信用のブロックSPSUの確保動作を示す図である。 本実施形態に係る下りデータ送信用のブロックSPSUを構成するSPSUの割り当て動作を示す図である。 本実施形態に係る下りデータ送信用のブロックSPSUを構成するSPSUの割り当て動作を示す図である。
以下、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。
<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構成図である。図1に示すように、無線通信システムは、LTE(Long Term Evolutional)方式やLTE−Advanced方式などの各種無線通信方式に対応した無線基地局であるeNB(NodeB)10と、携帯電話端末、ノートパソコン、携帯型ゲーム機などの無線通信端末であるUE20a乃至20eとから構成される。eNB10は、自局が形成するセルC内に属するUE20a乃至20eとの間で、ペイロードサイズが小さいが周期的に発生するパケットデータ(例えば、VoIPデータ)を送受信する。
具体的には、下りリンクでは、eNB10は、セミパーシステントスケジューリング対象のUE20a乃至20eに対する下りデータを送信するための無線リソース(PDSCH:Physical Downlink Shared Channel)を割り当てるとともに、無線リソースの割り当て情報をPDCCH(Physical Downlink Control Channel)を用いてUE20a乃至20eに通知する。UE20a乃至20eは、PDCCHによって通知された割り当て情報に基づいて、自端末宛ての下りデータを受信する。
一方、上りリンクでは、eNB10は、セミパーシステントスケジューリング対象のUE20a乃至UE20eからの無線リソースの割り当て要求に応じて、上りデータを送信するための無線リソース(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)を割り当てるとともに、PDCCHを用いて無線リソースの割り当て情報をUE20a乃至20eに通知する。UE20は、PDCCHによって通知された割り当て情報に基づいて、上りデータを送信する。
なお、図1において、UE20a乃至UE20eは、全て同じ構成を有するため、区別しない場合は、UE20と総称する。また、図1において、5つのUE20を図示したが、UE20の数はこれに限られるものではない。また、eNB10は、上述のLTE方式、LTE−Advanced方式に続く新たな無線通信方式に対応した無線基地局であってもよい。
次に、本実施形態に係る無線通信システムにおけるセミパーシステントスケジューリング対象のUE20に対する無線リソースの割り当てについて詳述する。図2は、従来及び本実施形態に係るセミパーシステントスケジューリング対象の無線通信端末に対する無線リソースの割り当て例を示す図である。
図2(a)に示すように、従来の無線リソースの割り当て方法では、セミパーシステントスケジューリングの対象となるUE20a乃至UE20eのそれぞれに対して、セミパーシステントスケジューリングユニット(以下、SPSU(Semi Persitent Scheduling)という)が所定の時間間隔で固定的に割り当てられる。
ここで、SPSUとは、セミパーシステントスケジューリング対象のUE20に対する無線リソースの割り当て単位であり、1つのSPSUは、時間方向の1サブフレーム(10ms)、周波数方向に連続する1つ以上のリソースブロックから構成される。
例えば、図2(a)において、UE20aに対しては、下り又は上りデータの送信要求に対応した時間T1のSPSUと、時間T1から所定の時間間隔TI(例えば、20TTI(Transmission Time Interval)=20ms)後の時間T3のSPSUとが割り当てられる。なお、UE20b及びUE20cに対しても、同様に、SPSUが割り当てられる。
また、UE20dについては時間T2の経過後に無音状態が検知されたため、当該UE20dに割り当てられたSPSUが解放される。このため、時間T2から所定の時間間隔TI後の時間T5のSPSUには、UE20dではなく、UE20eが割り当てられる。
一方、図2(b)に示すように、本実施形態に係る無線リソースの割り当て方法では、連続する複数のSPSUから構成されるブロックSPSUが、所定の時間間隔TI(図2では、20TTI)で固定的に確保される。また、当該ブロックSPSUがセミパーシステントスケジューリング対象のUE20a乃至20eで共有されるように、UE20a乃至20eに対して当該ブロックSPSUが割り当てられる。
ここで、ブロックSPSUとは、連続する複数のSPSUから構成されるものであり、セミパーシステントスケジューリング対象のUE20間で共有される。1つのブロックSPSUは、図2に示すように、1つの時間領域(例えば、1サブフレーム(10ms))において周波数方向に連続する複数のSPSUから構成される。なお、図示しないが、1つのブロックSPSUは、1つの周波数領域において時間方向に連続する複数のSPSUから構成されてもよいし、或いは、時間方向と周波数方向との双方に連続する複数のSPSUから構成されてもよい。
例えば、図2(b)において、UE20aに対しては、UE20b、UE20dとともに、時間T2のブロックSPSUを構成するSPSUが割り当てられ、当該ブロックSPSUを構成するSPSUを用いて下り又は上りデータが送信される。また、UE20aに対しては、時間T2から所定の時間間隔TI後の時間T5のブロックSPSUを構成するSPSUも割り当てられ、当該ブロックSPSUを構成するSPSUを用いて下り又は上りデータが送信される。
また、UE20b乃至20eに対しても、同様に、ブロックSPSUを構成するSPSUが割り当てられ、当該ブロックSPSUを構成するSPSUを用いて、下り又は上りデータが送信される。
このように、本実施形態では、ブロックSPSUが所定の時間間隔で固定的に確保され、当該ブロックSPSUがセミパーシステントスケジューリング対象のUE20間で共有される。このため、特定のUE20が無音状態と有音状態を繰り返す場合であっても、制御オーバヘッドの増加を防止でき、かつ、無線リソースを効率的に利用できる。
次に、本実施形態に係る無線通信システムを構成するeNB10及びUE20の構成を説明する。eNB10及びUE20は、物理的には、アンテナ、変復調器、CPU、メモリなどを備えた装置である。図3は、本実施形態に係るeNB10及びUE20の機能構成図である。
<eNBの構成>
図3に示すように、eNB10は、無線通信部101、下りデータ生成部102、UE−ID付加部103、下りデータキュー104、リソース割り当て部105、割り当て情報生成部106、SPSUブラインド検出部107、上りデータ取得部108を具備する。
無線通信部101は、UE20との間で各種データを送受信する。具体的には、無線通信部101は、PDCCHを用いて後述する割り当て情報を送信する。また、無線通信部101は、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)を用いてUE20に対する下りデータを送信する。また、無線通信部101は、PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)を用いてUE20からの上りデータを受信する。
下りデータ生成部102は、セミパーシステントスケジューリング対象のUE20に対する下りデータを生成する。
UE−ID付加部103は、下りデータ生成部102で生成された下りデータに対して、該下りデータの送信先のUE20の識別情報を付加する。図4は、本実施形態に係る下りデータを説明するための図である。図4に示すように、UE−ID付加部103は、下りデータ生成部102で生成された下りデータに対して、CRC(Cyclic Redundancy Check)などの誤り検出符号を付加し、付加された誤り検出符号と送信先のUE20の識別情報(UE−ID)との排他的論理和を演算することによって、UE20の識別情報を付加する。
なお、UE−ID付加部103は、下りデータに対して、CRCとは別の領域に、送信先のUE20の識別情報を付加してもよい。
下りデータキュー104は、UE−ID付加部103によって送信先のUE20の識別情報が付加された下りデータをFIFO(First−In First−Out)で格納する。
リソース割り当て部105は、複数のSPSUから構成されるブロックSPSUを所定の時間間隔TI(例えば、20TTI)で確保する。具体的には、リソース割り当て部105は、ブロックSPSUを構成するSPSUの数であるブロックSPSUサイズNBSPSを決定し、決定したブロックSPSUサイズNBSPSのブロックSPSUを所定の時間間隔TIで確保する。
ここで、下りデータ用のブロックSPSUサイズNBSPSは、予め定められた固定値であってもよいし、下りデータキュー104に格納された下りデータの数である下りデータ格納数NBUFFERに応じて決定された値であってもよい。
また、リソース割り当て部105は、下りデータ格納数NBUFFERが確保されたブロックSPSUのブロックSPSUサイズNBSPSを超える場合、ブロックSPSUに割り当てることができなかった下りデータを送信するためのSPSUをダイナミックスケジューリングにより割り当ててもよい。
また、リソース割り当て部105は、下りデータ格納数NBUFFERがブロックSPSUサイズNBSPSを超える状態が所定回数以上繰り返された場合、その時点での下りデータ格納数NBUFFERに応じて、ブロックSPSUサイズNBSPSを更新し、更新したブロックSPSUサイズNBSPSのブロックSPSUを所定の時間間隔TIで割り当ててもよい。
また、リソース割り当て部105は、下りデータ格納数NBUFFERが0である状態が所定回数以上繰り返された場合、ダイナミックスケジューリング対象のUE20などに無線リソースを割り当てることができるように、所定の時間間隔TIで確保していたブロックSPSUを解放してもよい。この場合、リソース割り当て部105は、下りデータキュー104に下りデータが格納された時点で、ブロックSPSUを再確保する。
一方、リソース割り当て部105は、下りデータ格納数NBUFFERが0である状態が所定回数以上繰り返されていない場合、ブロックSPSUの解放と再確保に係る制御オーバヘッドを防止するために、下りデータがなくともブロックSPSUを確保し続けてもよい。
また、リソース割り当て部105は、ブロックSPSUサイズNBSPSに応じた数の下りデータを下りデータキュー104から取り出し、取り出した下りデータをリソース割り当て部105によって確保されたブロックSPSUを構成するSPSUを用いて、下りデータキュー104から取り出した下りデータを送信するように無線通信部101に要求する。
また、リソース割り当て部105は、上りデータ用のブロックSPSUを構成するSPSUの数であるブロックSPSUサイズNBSPSを決定し、決定したブロックSPSUサイズNBSPSのブロックSPSUを所定の時間間隔TIで確保する。
ここで、上りデータ用のブロックSPSUサイズNBSPSは、予め定められた固定値であってもよいし、後述するUE20の割り当て要求部207からの要求の数に応じて決定された値であってもよい。
また、リソース割り当て部105は、後述するUE20の割り当て要求部207からのUE20に対するブロックSPSUの割り当て要求に応じて、UE20に対して上りデータ用のブロックSPSUを構成するSPSUを割り当てる。
また、リソース割り当て部105は、後述するSPSUブラインド検出部107から指示されたUE20に対して、上りデータを送信するための無線リソースをダイナミックスケジューリングにより割り当ててもよい。
割り当て情報生成部106は、ブロック割り当て情報を生成する。ここでは、本実施形態に係るブロック割り当て情報について、従来のSPSU割り当て情報と比較しながら説明する。図5は、従来のSPSU割り当て情報及びブロック割り当て情報を説明するための図である。
従来の無線リソースの割り当て方法では、セミパーシステントスケジューリングの対象となるUE20a乃至20eのそれぞれにSPSUが割り当てられるので(図2(a)参照)、図5(a)に示すように、UE20a乃至20dのそれぞれに対してSPSU割り当て情報が生成される。ここで、SPSU割り当て情報とは、UE20に所定の時間間隔TIで固定的に割り当てられたSPSUを示す情報であり、SPSUの割り当て開始時に生成されてUE20に通知される。
例えば、図5(a)のサブフレーム1では、サブフレーム1においてSPSUの割り当てが開始されるUE20a乃至UE20dのそれぞれに対して、PDCCHを用いてSPSU割り当て情報が通知される。また、サブフレーム2では、サブフレーム2においてSPSUの割り当てが開始されるUE20eのみに対して、PDCCHを用いてSPSU割り当て情報が通知される。
一方、本実施形態に係る無線リソースの割り当て方法では、セミパーシステントスケジューリングの対象となるUE20a乃至20e間でブロックSPSUが共有されるので(図2(b)参照)、図5(b)に示すように、割り当て情報生成部106は、ブロック割り当て情報を生成する。ここで、ブロック割り当て情報とは、所定の時間間隔TIで固定的に確保されたブロックSPSUを示す情報であり、当該ブロックSPSUが割り当てられたUE20に通知される。
例えば、図5(b)のサブフレーム1では、サブフレーム1においてブロックSPSUの割り当てが開始されるUE20a乃至UE20dに対して、PDCCHを用いて1つのブロック割り当て情報が通知される。また、サブフレーム2では、サブフレーム2においてブロックSPSUの割り当てが開始されるUE20eのみに対して、PDCCHを用いてブロック割り当て情報が通知される。
また、割り当て情報生成部106は、以上のようなブロック割り当て情報に対して、当該ブロック割り当て情報の宛先グループの識別情報を付加する。ここで、宛先グループとは、当該ブロック割り当て情報が示すブロックSPSUに割り当てられたUE20から構成されるグループである。
図6は、本実施形態に係るブロック割り当て情報を説明するための図である。図6に示すように、割り当て情報生成部106は、ブロック割り当て情報に対して、CRC(Cyclic Redundancy Check)などの誤り検出符号を付加し、付加した誤り検出符号に対して宛先グループの識別情報(Group−ID)を含むビット列を重畳する。なお、重畳とは、所定の演算方式を用いて、付加した誤り検出符号と宛先グループの識別情報を含むビット列とを演算することをいう。所定の演算方式としては、例えば、排他的論理和が用いられる。
ここで、本実施形態に係るブロック割り当て情報に付加した誤り検出符号(例えば、CRCとする)に重畳されるビット列について詳述する。従来のSPSU割り当て情報(図5(a)参照)に付加したCRCに重畳されるビット列は、当該SPSU割り当て情報の宛先UE20の識別情報(16ビット)である。一方、本実施形態に係るブロック割り当て情報に付加したCRCに重畳されるビット列は、上位xビットの宛先グループの識別情報(Group−ID)と、下位16−xビットの当該宛先グループ内におけるUE20の識別情報とに階層化される。なお、下位16−xビットのグループ内におけるUE20の識別情報には、図6に示すように、0(ゼロ)が設定されてもよい。これは、ブロック割り当て情報のCRCに対して宛先グループの識別情報(Group−ID)が重畳されていれば、UE20の識別情報が重畳されていなくても、UE20は、予め通知されたグループの識別情報に基づいて、ブロック割り当て情報が自端末の属するグループ宛てであるか否かを検出及び受信できるからである。
上述の例では、ブロック割り当て情報に付加したCRCに重畳されるビット列は、宛先グループの識別情報を含む16ビットのビット列であるものとしたが、16ビットに限られるものではない。また、宛先グループの識別情報は、ブロック割り当て情報に直接重畳されてもよいし、重畳ではなく、新たなビットとしてブロック割り当て情報に付加されてもよい。
また、割り当て情報生成部106は、以上のようにグループの識別情報が付加されたブロック割り当て情報を、PDCCHを用いて送信するように無線通信部101に要求する。
SPSUブラインド検出部107は、無線通信部101によって上りデータ用のブロックSPSUを用いて受信された上りデータの送信元のUE20を検出する。図7は、本実施形態に係るSPSUブラインド検出を説明するための図である。
図7に示すように、上りデータ用のブロックSPSUを用いて受信された各上りデータには、図4に示す下りデータと同様に、各上りデータの送信元のUE20の識別情報(UE-ID)が付加されている。SPSUブラインド検出部107は、ブロックSPSUを用いて受信された各上りデータに付加されたCRCを、当該ブロックSPSUに割り当てられたUE20の識別情報で順番に逆演算する。SPSUブラインド検出部107は、誤り検出符号が正しく取り出せたUE20が上りデータの送信元であることを検出する。
また、SPSUブラインド検出部107は、上りデータ用のブロックSPSUで、当該ブロックSPSUに割り当てられたUE20を送信元とする上りデータが検出されなかった場合、UE20間で上りデータの衝突があったと判断し、当該UE20からの上りデータを送信するためのSPSUをダイナミックスケジューリングにより割り当てるようにリソース割り当て部105に要求してもよい。
上りデータ取得部108は、SPSUブラインド検出部107によって送信元が検出された各上りデータについて、取り出されたCRCに基づく誤り検出処理を行う。上りデータ取得部108は、誤り検出処理が行われた各上りデータを取得する。
<UE20の構成>
図3に示すように、UE20は、無線通信部201、割り当て情報検出部202、SPSUブラインド検出部203、下りデータ取得部204、上りデータ生成部205、UE−ID付加部206、割り当て要求部207、SPSUランダム割り当て部208を具備する。
無線通信部201は、eNB10との間で各種データを送受信する。具体的には、無線通信部201は、PDCCHを用いてブロック割り当て情報を受信する。また、無線通信部201は、PDSCHを用いて下りデータを受信する。また、無線通信部201は、PUSCHを用いて上りデータを送信する。
割り当て情報検出部202は、無線通信部201によって受信されたブロック割り当て情報の中から自グループ宛てのブロック割り当て情報を検出する。具体的には、割り当て情報検出部202は、ブロック割り当て情報に付加されたグループの識別情報が、予めeNB10から通知されたグループの識別情報と一致するか否によって、自グループ宛てのブロック割り当て情報を検出する。
例えば、割り当て情報検出部202は、図6に示すようにブロック割り当て情報に付加されたCRCを、予めeNB10から通知されたグループの識別情報と0(ゼロ)から構成されるビット列で逆演算し、当該ビット列でCRCが正しく取り出せたブロック割り当て情報が自グループ宛てであることを検出する。割り当て情報検出部202は、取得したブロック割り当て情報が示すブロックSPSUをSPSUブラインド検出部203及びSPSUランダム割り当て部208に通知する。
SPSUブラインド検出部203は、無線通信部201で受信された下りデータに付加されたUE20の識別情報に基づいて、自端末宛ての下りデータを検出する。例えば、SPSUブラインド検出部203は、図7の上りデータと同様に、各下りデータに付加されたCRCを、自端末の識別情報(UE−ID)で順番に逆演算し、自端末の識別情報でCRCが正しく取り出せた下りデータが自端末宛てであると検出する。
下りデータ取得部204は、SPSUブラインド検出部203によって自端末宛てであると検出された下りデータについて、取り出されたCRCに基づく誤り検出処理を行う。下りデータ取得部204は、誤り検出処理が行われた下りデータを取得する。
上りデータ生成部205は、セミパーシステントスケジューリング対象の上りデータを生成する。
UE−ID付加部206は、上りデータ生成部205で生成された上りデータに対して、自端末の識別情報を付加する。UE−ID付加部206は、例えば、図4の下りデータと同様に、上りデータに対してCRCなどの誤り検出符号を付加し、付加された誤り検出符号と自端末の識別情報(UE−ID)との排他的論理和を演算してもよい。
割り当て要求部207は、上りデータ用のブロックSPSUが自端末に割り当てられていない場合、当該ブロックSPSUの割り当てをeNB10のリソース割り当て部105に要求する。具体的には、割り当て要求部207は、eNB10のリソース割り当て部105に対するブロックSPSUの割り当て要求を送信するように無線通信部201に指示する。
SPSUランダム割り当て部208は、eNB10のリソース割り当て部105によって自端末に割り当てられたブロックSPSUを構成するSPSUの中から、ランダムにSPSUを選択する。SPSUランダム割り当て部208は、選択されたSPSUを用いて、UE−ID付加部206でCRCが付加されるとともにUE−IDが重畳された上りデータを送信するように無線通信部201に指示する。
<無線通信システムの動作>
次に、以上のように構成された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。
(1)下りデータの送信動作
図8を参照し、本実施形態に係る下りデータの送信動作を説明する。図8は、本実施形態に係る下りデータの送信動作を示すシーケンス図である。
図8に示すように、eNB10の下りデータ生成部102は、VoIPデータなどのセミパーシステントスケジューリング対象となる下りデータを生成する(ステップS101)。UE−ID付加部103は、図4で説明したように、生成された下りデータに対して該下りデータの宛先のUE20の識別情報を付加し、UE20の識別情報が付加された下りデータを下りデータキュー104にFIFOで格納する(ステップS102)。
リソース割り当て部105は、下りデータ用のブロックSPSUが確保されているか否かを判定する(ステップS103)。下りデータ用のブロックSPSUが確保されていない場合(ステップS103;No)、リソース割り当て部105は、所定数のSPSUから構成されるブロックSPSUを所定の時間間隔TIで確保する(ステップS104)。
リソース割り当て部105は、ブロックSPSUとして確保された確保時間TBSPSであるか否かを判定する(ステップS105)。確保時間TBSPSではない場合(ステップS105;No)、リソース割り当て部105は、所定時間待機した後、ステップS105に戻る。
一方、ブロックSPSUの確保時間TBSPSである場合(ステップS105:Yes)、リソース割り当て部105は、下りデータキュー104に格納された下りデータの宛先となるUE20に対して、ブロックSPSUを構成するSPSUを割り当てる(ステップS106)。
リソース割り当て部105は、ブロックSPSUを構成するSPSUに割り当てられたUE20の中に、ブロックSPSUを構成するSPSUに初めて割り当てられたUE20が含まれるか否かを判定する(ステップS107)。
ブロックSPSUを構成するSPSUに初めて割り当てられたUE20が含まれる場合(ステップS107;Yes)、割り当て情報生成部106は、当該UE20に対するブロック割り当て情報を生成し、生成したブロック割り当て情報に宛先グループの識別情報を付加する(ステップS108)。
無線通信部101は、割り当て情報生成部106によってグループの識別情報が付加されたブロック割り当て情報を、PDCCHを用いて送信する(ステップS109)。
無線通信部101は、ブロックSPSUを構成するSPSUに割り当てられたUE20に対する下りデータを下りデータキュー104から取り出し、割り当てられたSPSUを用いて送信する(ステップS110)。
UE20の割り当て情報検出部202は、PDCCHを用いて受信されたブロック割り当て情報に付加されたグループの識別情報が自グループの識別情報と一致するか否かを判定することによって、自グループ宛てのブロック割り当て情報を検出する(ステップS111)。具体的には、割り当て情報検出部202は、予めeNB10から通知されたグループの識別情報を用いてCRCを逆演算し、CRCが正しく取り出せたブロック割り当て情報を取得する。
SPSUブラインド検出部203は、ブロック割り当て情報が示すブロックSPSUを用いて無線通信部201で受信された下りデータの中から、自端末宛ての下りデータを検出する(ステップS112)。具体的には、SPSUブラインド検出部203は、図7に示すように各下りデータに付加されたCRCを、自端末の識別情報で順番に逆演算し、自端末の識別情報でCRCが正しく取り出せた下りデータが自端末宛てであると検出する。
下りデータ取得部204は、SPSUブラインド検出部203によって自端末宛てであると検出された下りデータについて、取り出されたCRCに基づく誤り検出処理を行う。下りデータ取得部204は、誤り検出処理が行われた下りデータを取得する(ステップS113)。
(2)上りデータの送信動作
図9を参照し、本実施形態に係る上りデータの送信動作を説明する。図9は、本実施形態に係る上りデータの送信動作を示すシーケンス図である。
UE20の上りデータ生成部205は、VoIPデータなどのセミパーシステントスケジューリング対象となる上りデータを生成する(ステップS201)。UE−ID付加部103は、図4の下りデータと同様に、生成された上りデータに対して自端末の識別情報を付加する(ステップS202)。
割り当て要求部207は、上りデータ用のブロックSPSUを構成するSPSUが自端末に割り当てられているか否かを判定する(ステップS203)。当該SPSUが自端末に割り当てられていない場合(ステップS203;No)、割り当て要求部207は、eNB10のリソース割り当て部105に対して、自端末に対するブロックSPSUを構成するSPSUの割り当てを要求する(ステップS204)。
eNB10のリソース割り当て部105は、UE20の割り当て要求部207からの要求に応じて、UE20に対してブロックSPSUを構成するSPSUを割り当てる(ステップS205)。
割り当て情報生成部106は、当該UE20に対するブロック割り当て情報を生成し、生成したブロック割り当て情報にグループの識別情報を付加する(ステップS206)。無線通信部101は、割り当て情報生成部106によってグループの識別情報が付加されたブロック割り当て情報を、PDCCHを用いて送信する(ステップS207)。
UE20の割り当て情報検出部202は、PDCCHを用いて受信されたブロック割り当て情報に付加されたグループの識別情報が自グループの識別情報と一致するか否かを判定することによって、自グループ宛てのブロック割り当て情報を検出する(ステップS208)。具体的には、割り当て情報検出部202は、予めeNB10から通知されたグループの識別情報を用いてCRCを逆演算し、CRCが正しく取り出せたブロック割り当て情報を取得する。
SPSUランダム割り当て部208は、UE20に割り当てられたブロックSPSUの確保時間TBSPSであるか否かを判定する(ステップS209)。一方、ブロックSPSUの確保時間TBSPSではない場合(ステップS209;No)、本動作は、所定時間待機し、ステップS209に戻る。
一方、ブロックSPSUの確保時間TBSPSである場合(ステップS209;Yes)、SPSUランダム割り当て部208は、UE20に割り当てられたブロックSPSUを構成するSPSUの中から、ランダムにSPSUを選択する(ステップS210)。
無線通信部201は、SPSUランダム割り当て部208により選択されたSPSUを用いて、ステップS202でUE20の識別情報が付加された上りデータをeNB10に送信する(ステップS211)。
eNB10のSPSUブラインド検出部107は、ブロックSPSUを用いて無線通信部101で受信された上りデータの送信元を検出する(ステップS212)。具体的には、SPSUブラインド検出部203は、図7に示すように各上りデータに付加されたCRCを、同じブロックSPSUに割り当てられた各UE20の識別情報で順番に逆演算し、CRCが正しく取り出せるか否かによって、送信元のUE20を検出する。
上りデータ取得部108は、SPSUブラインド検出部107によって送信元が検出された上りデータについて、取り出されたCRCに基づく誤り検出処理を行う。上りデータ取得部108は、誤り検出処理が行われた上りデータを取得する(ステップS213)。
一方、SPSUブラインド検出部107は、ブロックSPSUに割り当てられたUE20を送信元とする上りデータを検出できなかった場合、UE20間で上りデータの衝突を検出する(ステップS214)。かかる場合、リソース割り当て部105は、SPSUブラインド検出部107からの指示に応じて、衝突したUE20に対してダイナミックスケジューリングによりSPSUを割り当てる。
割り当て情報生成部106は、図5(a)に示すように、ダイナミックスケジューリングよりUE20に割り当てられたSPSUを示すSPSU割り当て情報を生成し、無線通信部101は、生成されたSPSU割り当て情報を、PDCCHを用いて送信する(ステップS215)。
UE20の無線通信部201は、ステップS215で送信されたSPSU割り当て情報が示すSPSUを用いて、衝突の生じた上りデータを送信する(ステップS216)。
(3)下りデータ送信用のブロックSPSUの確保動作
図10及び図11を参照し、本実施形態に係る下りデータ用のブロックSPSUの確保動作について詳述する。図10乃至11は、本実施形態に係る下りデータ用のブロックSPSUの確保動作を示す図である。
図10に示すように、eNB10のリソース割り当て部105は、ブロックSPSUとして確保された確保時間TBSPSにおいて、下りデータキュー104に格納された下りデータの数である下りデータ格納数NBUFFERが0である場合であっても、当該状態が所定回数以上繰り返されていない場合は、ブロックSPSUを確保し続ける。
例えば、図10においては、リソース割り当て部105は、確保時間TBSPS3においては、下りデータ格納数NBUFFERが0であるが、ブロックSPSUの解放と再確保に係る制御オーバヘッドを防止するために、ブロックSPSUを確保し続ける。
一方、図11に示すように、eNB10のリソース割り当て部105は、ブロックSPSUとして確保された確保時間TBSPSにおいて、下りデータ格納数NBUFFERが0である状態が所定回数S以上繰り返された場合、ダイナミックスケジューリング対象のUE20などに無線リソースを割り当てることができるように、所定の時間間隔TIで確保していたブロックSPSUを解放してもよい。この場合、リソース割り当て部105は、下りデータキュー104に下りデータが格納された時点で、ブロックSPSUを再確保する。
例えば、図11においては、リソース割り当て部105は、確保時間TBSPS3において、下りデータ格納数NBUFFERが0である状態が所定回数S(例えば、3)以上繰り返されたので、確保時間TBSPS3において、ブロックSPSUを解放する。また、確保時間TBSPS5において、ブロックSPSUを再確保する。
(4)下りデータ送信用のブロックSPSUを構成するSPSUの割り当て動作
図12乃至図13を参照し、本実施形態に係る下りデータ用のブロックSPSUを構成するSPSUの割り当て動作について詳述する。図12乃至13は、本実施形態に係る下りデータ用のブロックSPSUを構成するSPSUの割り当て動作を示す図である。なお、図12及び13において、eNB10のリソース割り当て部105は、所定の時間間隔TIでブロックSPSUを確保しているものとする。
図12に示すように、eNB10のリソース割り当て部105は、ブロックSPSUとして確保された確保時間TBSPSまでに、下りデータ格納数NBUFFERが、ブロックSPSUを構成するSPSUの数であるSPSUサイズNBSPSを超える場合、ブロックSPSUを構成するSPSUを割り当てることができないUE20に対してダイナミックスケジューリングによりSPSUを割り当ててもよい。
例えば、図12においては、リソース割り当て部105は、UE20a、UE20d、UE20bに対してブロックSPSUを構成するSPSUを割り当てることができる。一方、リソース割り当て部105は、UE20e、UE20cに対しては、ブロックSPSUを構成するSPSUを割り当てることができないため、ダイナミックスケジューリングによりSPSUを割り当てる。
また、図13に示すように、eNB10のリソース割り当て部105は、ブロックSPSUとして確保された確保時間TBSPSまでに、下りデータ格納数NBUFFERがSPSUサイズNBSPSを超える状態が所定回数S継続された場合、ブロックSPSUを構成するSPSU数を増加させてもよい。
例えば、図13においては、リソース割り当て部105は、確保時間TBSPS3において、下りデータ格納数NBUFFERがブロックSPSUサイズNBSPSよりも大きい状態が所定回数S(例えば、3)以上繰り返されたので、確保時間TBSPS3では、下りデータ格納数NBUFFERに応じて、ブロックSPSUサイズNBSPSを3から5に更新し、更新したブロックSPSUサイズNBSPSのブロックSPSUを所定の時間間隔TIで割り当てる。
<作用・効果>
本実施形態に係る無線通信システムによれば、ブロックSPSUが所定の時間間隔で固定的に確保され、当該ブロックSPSUがセミパーシステントスケジューリング対象のUE20間で共有される。このため、セミパーシステントスケジューリング対象の特定のUE20が無音状態と有音状態を繰り返す場合であっても、制御オーバヘッドの増加を防止でき、かつ、無線リソースを効率的に利用できる。
[その他の実施形態]
上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
10…eNB、20、20a乃至20e…UE、101…無線通信部、102…下りデータ生成部、103…UE−ID付加部、104…下りデータキュー、105…リソース割り当て部、106…割り当て情報生成部、107…SPSUブラインド検出部、108…上りデータ取得部、201…無線通信部、202…割り当て情報検出部、203…SPSUブラインド検出部、204…下りデータ取得部、205…上りデータ生成部、206…UE−ID付加部、207…割り当て要求部、208…SPSUランダム割り当て部

Claims (11)

  1. セミパーシステントスケジューリング対象の各無線通信端末に対する無線リソースの割り当て単位であるスケジューリングユニットを複数連続させて構成されるブロックスケジューリングユニットを、所定の時間間隔で確保する確保部と、
    前記ブロックスケジューリングユニットが前記各無線通信端末間で共有されるように、前記各無線通信端末に対して前記ブロックスケジューリングユニットを構成するスケジューリングユニットを割り当てる割り当て部と、
    を具備することを特徴とする無線基地局。
  2. 前記ブロックスケジューリングユニットの割り当て情報であるブロック割り当て情報に対して、該ブロックスケジューリングユニットを構成するスケジューリングユニットが割り当てられる無線通信端末から構成されるグループの識別情報を付加し、前記グループの識別情報が付加された前記ブロック割り当て情報を下り制御チャネルを用いて送信する割り当て情報送信部を更に具備することを特徴とする請求項1に記載の無線基地局。
  3. 前記無線通信端末に対する下りデータに対して、該無線通信端末の識別情報を付加し、該無線通信端末の識別情報が付加された前記下りデータを該無線通信端末に割り当てられた前記スケジューリングユニットを用いて送信する下りデータ送信部を更に具備することを特徴とする請求項2に記載の無線基地局。
  4. 前記無線通信端末に対する下りデータを格納する格納部を更に具備し、
    前記割り当て部は、前記格納部に格納された下りデータの宛先の無線通信端末に対して、前記ブロックスケジューリングユニットを構成するスケジューリングユニットを割り当てることを特徴とする請求項3に記載の無線基地局。
  5. 前記ブロックSPSUとして確保された確保時間までに前記格納部に格納された下りデータの数が、前記ブロックスケジューリングユニットを構成するスケジューリングユニット数を超える場合、前記割り当て部は、前記ブロックスケジューリングユニットを構成するスケジューリングユニットが割り当てられなかった無線通信端末に対して、ダイナミックスケジューリングを用いてスケジューリングユニットを割り当てることを特徴とする請求項4に記載に無線基地局。
  6. 前記確保時間までに前記格納部に前記格納部に格納された下りデータの数が前記スケジューリングユニット数を超える状態が所定回数継続された場合、前記確保部は、前記ブロックスケジューリングユニットを構成する前記スケジューリングユニット数を増加させることを特徴とする請求項5に記載の無線基地局。
  7. 前記確保時間までに前記格納部に前記格納部に格納された下りデータの数が0である状態が所定回数継続された場合、前記確保部は、前記所定の時間間隔で確保された前記ブロックスケジューリングユニットを解放することを特徴とする請求項5又は6に記載の無線基地局。
  8. 前記ブロックスケジューリングユニットを構成するスケジューリングユニットを用いて上りデータを受信する上りデータ受信部と、
    前記上りデータ受信部によって受信された上りデータに付加された無線通信端末の識別情報に基づいて、前記上りデータの送信元を検出する検出部と、を更に具備することを特徴とする請求項1に記載の無線基地局。
  9. セミパーシステントスケジューリング対象の無線通信端末に対する無線リソースの割り当て単位であるスケジューリングユニットを複数連続させて構成されるブロックスケジューリングユニットの割り当て情報であるブロック割り当て情報を、下り制御チャネルを用いて受信する割り当て情報受信部と、
    前記ブロック割り当て情報が示すブロックスケジューリングユニットを構成するスケジューリングユニットを用いて下りデータを受信する下りデータ受信部と、
    前記下りデータ受信部によって受信された下りデータに付加された無線通信端末の識別情報に基づいて、自端末宛ての下りデータを判別して取得する下りデータ取得部と、
    を具備することを特徴とする無線通信端末。
  10. 無線基地局に対して、上りデータを送信するための無線リソースの割り当てを要求する割り当て要求部と、
    セミパーシステントスケジューリング対象の無線通信端末に対する無線リソースの割り当て単位であるスケジューリングユニットを複数連続させて構成されるブロックスケジューリングユニットの割り当て情報であるブロック割り当て情報を、下り制御チャネルを用いて受信する割り当て情報受信部と、
    前記ブロック割り当て情報が示すブロックスケジューリングユニットを構成するスケジューリングユニットの中から、ランダムにスケジューリングユニットを選択し、選択したスケジューリングユニットを用いて、自端末の識別情報を付加した上りデータを送信する上りデータ送信部と、
    を具備することを特徴とする無線通信端末。
  11. セミパーシステントスケジューリング対象の各無線通信端末に対する無線リソースの割り当て単位であるスケジューリングユニットを複数連続させて構成されるブロックスケジューリングユニットを、所定の時間間隔で確保する工程と、
    前記ブロックスケジューリングユニットが前記各無線通信端末間で共有されるように、前記各無線通信端末に対して前記ブロックスケジューリングユニットを構成するスケジューリングユニットを割り当てる工程と、
    を具備することを特徴とするリソース割り当て方法。
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