JP2007288746A - 通信端末及びデータ送信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 無線異常等によりＰＤＵの送信に障害が発生したとしても、ＳＤＵを確実に送信する。
【解決手段】 無線通信端末１０は、送信対象のＳＤＵを上位のレイヤから受け付けて、当該ＳＤＵから１つ以上のＰＤＵを生成して下位のレイヤに出力するＲＬＣレイヤ１２０を備える通信端末である。無線通信端末１０は、生成された全てのＰＤＵの送信終了前に送信に障害が発生したことを検知する下位レイヤ（主にレイヤ１）と、障害が発生したことが検知されるとＲＬＣレイヤ１２０にＳＤＵの再送のトリガとなるリンクの再確立を指示する上位レイヤ（主にレイヤ３）と、を更に備える。ＲＬＣレイヤ１２０は、上位のレイヤから受け付けた送信対象のＳＤＵを保持する保持部１２１と、上位レイヤからリンクの再確立を指示されると、保持されたＳＤＵからＰＤＵを再生成して下位のレイヤに出力する再生成部１２２とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、通信端末、及び当該通信端末におけるデータ送信方法に関する。

Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）方式等の移動通信システムでは、無線通信端末の無線インターフェースのプロトコル構成は、レイヤ１（物理層）、レイヤ２（データリンク層）及びレイヤ３（ネットワーク層）の３層から成っている。Ｗ−ＣＤＭＡ方式での、無線通信端末におけるパケットの送信では、レイヤ３からの送信要求に基づいて、レイヤ２においてＳＤＵ（Service Data Unit）からＰＤＵ（Protocol Data Unit）が生成されて送信される（例えば、下記の特許文献１参照）。
特開２００４−１７９９１７号公報

レイヤ２により生成された複数のＰＤＵの送信が行われている際に、無線通信端末とネットワークとの間の無線異常や再送のリサイクルアウト等が発生すると、ＰＤＵを送信することができなくなる。その後、上位のレイヤであるレイヤ３は、レイヤ２に対してリンクの再確立を指示する。しかしながら、通常、レイヤ２でのリンクの再確立が行われた時点では、レイヤ２で保持していた送信すべきＳＤＵ及びＰＤＵは消去されているので、結果として送信対象となっているＳＤＵは送信されない。

本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、無線異常等によりＰＤＵの送信に障害が発生したとしても、ＳＤＵを確実に送信することができる通信端末及びデータ送信方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る通信端末は、送信対象のＳＤＵを上位のレイヤから受け付けて、当該ＳＤＵから１つ以上のＰＤＵを生成して下位のレイヤに出力するＰＤＵ生成レイヤを備える通信端末であって、生成された全てのＰＤＵの送信が終了する前に送信に障害が発生したことを検知する検知手段と、検知手段により障害が発生したことが検知されるとＰＤＵ生成レイヤにＳＤＵの再送を指示する指示手段と、を更に備え、ＰＤＵ生成レイヤは、上位のレイヤから受け付けた送信対象のＳＤＵを保持する保持手段と、指示手段からＳＤＵの再送を指示されると、保持手段により保持されたＳＤＵからＰＤＵを再生成して下位のレイヤに出力する再生成手段と、を有することを特徴とする。

本発明に係る通信端末では、ＰＤＵ生成レイヤで送信対象のＳＤＵを保持しておき、当該ＳＤＵから生成された全てのＰＤＵの送信が終了する前に障害が発生すると、保持されたＳＤＵからＰＤＵを再生成する。従って、本発明に係る通信端末によれば、ＰＤＵの送信に障害が発生したとしても、再生成されたＰＤＵを送信するので、ＳＤＵを確実に送信することができる。

通信端末は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式によるものであり、ＰＤＵ生成レイヤは、レイヤ２のレイヤである、ことが望ましい。この構成によれば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式での通信端末において、本発明を容易かつ確実に実施することができる。

ところで、本発明は、上記のように通信端末の発明として記述できる他に、以下のように当該通信端末におけるデータ送信方法の発明としても記述することができる。これはカテゴリが異なるだけで、実質的に同一の発明であり、同様の作用及び効果を奏する。

即ち、本発明に係るデータ送信方法は、送信対象のＳＤＵを上位のレイヤから受け付けて、当該ＳＤＵから１つ以上のＰＤＵを生成して下位のレイヤに出力するＰＤＵ生成レイヤを備える通信端末におけるデータ送信方法であって、生成された全てのＰＤＵの送信が終了する前に送信に障害が発生したことを検知する検知ステップと、検知ステップにおいて障害が発生したことが検知されるとＰＤＵ生成レイヤにＳＤＵの再送を指示する指示ステップと、を含み、ＰＤＵ生成レイヤが、上位のレイヤから受け付けた送信対象のＳＤＵを保持する保持ステップと、指示ステップにおいてＳＤＵの再送を指示されると、保持ステップにおいて保持されたＳＤＵからＰＤＵを再生成して下位のレイヤに出力する再生成ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、全てのＰＤＵの送信が終了する前に障害が発生すると保持されたＳＤＵからＰＤＵを再生成するため、ＰＤＵの送信に障害が発生したとしても再生成されたＰＤＵを送信するので、ＳＤＵを確実に送信することができる。

以下、図面とともに本発明に係る通信端末及びデータ送信方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に本実施形態に係る無線通信端末（通信端末）１０の構成を示す。本実施形態では、無線通信端末１０は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式による移動体通信が可能なものである。

また、図２に無線通信端末１０のハードウェア構成を示す。図２に示すように、無線通信端末１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０３、操作部１０４、無線通信部１０５、ディスプレイ１０６及びアンテナ１０７等のハードウェアにより構成されている。これらの構成要素が動作することにより、以下に説明する無線通信端末１０の各機能が発揮される。

図１に示す無線通信端末１０の構成は、無線通信のプロトコルにおけるレイヤの構成を示したものである。図１に示すように、無線通信端末１０は、レイヤ１（１１）、レイヤ２（１２）、レイヤ３（１３）、ＴＡＦ１４、アプリケーション１５とを備えている。

レイヤ１（１１）は、物理的な無線通信によるデータの送受信、受信レベルの測定、同期検出等を行う。レイヤ１（１１）は、具体的には、フィジカルレイヤを有しており、フィジカルレイヤが上記の機能を有している。レイヤ１（１１）は、上位のレイヤ（レイヤ２（１２））から出力されるＰＤＵを送信、即ち、ネットワーク（移動体通信網）へＰＤＵを送出する。また、レイヤ１（１１）は、上位のレイヤから受け渡された全てのＰＤＵの送信が終了する前に、送信に障害が発生したことを検知する検知手段でもある。この検知は、具体的には同期検出等により行われる。レイヤ１（１１）は、上記のように送信に障害の発生を検知すると、その旨をレイヤ３（１３）に通知する。

レイヤ２（１２）は、レイヤ１（１１）の上位のレイヤであり、論理チャネルでの伝送を行う。レイヤ２（１２）は、具体的には、図１に示すようにＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤ１２０を含んで構成されている。ＲＬＣレイヤ１２０は、上位のレイヤから受け付けた送信対象のデータであるＳＤＵから、パケット化したデータである１つ以上のＰＤＵを生成するＰＤＵ生成レイヤである。ここで、ＳＤＵには、制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）メッセージ及びユーザデータの両方を含む。また、ＲＬＣレイヤ１２０は、受信したデータであるＰＤＵを下位のレイヤから受け付けて、当該ＰＤＵからＳＤＵを組み上げて上位のレイヤに渡す。

ＲＬＣレイヤ１２０は、上位のレイヤから受け付けた送信対象のデータであるＳＤＵを保持しておく保持部１２１（保持手段）を有する。ＳＤＵの保持は、具体的には、ＲＬＣレイヤ１２０がアクセスすることができるメモリ上にＳＤＵを格納することにより行われる。また、ＲＬＣレイヤ１２０は、上位のレイヤからリンク（レイヤ２（１２）レベルでの接続）の再確立を指示されると、当該再確立の指示をＳＤＵの再送のトリガとして保持したＳＤＵからＰＤＵを再生成して下位のレイヤに出力する再生成部１２２（再生成手段）を有する。ＰＤＵの再生成は、ＰＤＵの一度目の生成と同様に行われる。但し、ＲＬＣレイヤ１２０は、再確立の指示の前に、送信すべきＰＤＵを全て、下位のレイヤに出力していた場合、ＳＤＵの再送の指示とは判断せず、ＰＤＵの再生成は行わない。なお、ＲＬＣレイヤ１２０における保持部１２１及び再生成部１２２以外の機能については、図１において機能ブロックとしては示さない。上記のＰＤＵの生成及び再生成の処理については、より具体的に後述する。

また、レイヤ２（１２）は、ＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤを有している（図示せず）。ＭＡＣレイヤは、ＲＬＣレイヤ１２０とレイヤ１（１１）との間に位置しており、上位のレイヤから受け付けたＰＤＵの各チャネルへのマッピングや秘匿処理等を行う。

レイヤ３（１３）は、レイヤ２（１２）の上位のレイヤであり、無線リソースの制御、呼制御、移動管理等を行う。また、レイヤ３（１３）は、上位のレイヤからの指示に基づき、送信対象のＳＤＵをＲＬＣレイヤ１２０に渡す。また、レイヤ３（１３）は、全てのＰＤＵの送信が終了する前に送信に障害が発生した旨の通知をレイヤ１（１１）から受けると、ＲＬＣレイヤ１２０にリンクの確立を指示する。リンクの確立の指示は、ＲＬＣレイヤ１２０でＳＤＵの再送のトリガとなるので、レイヤ３（１３）は実質的に、レイヤ１（１１）により障害が発生したことが検知されるとＲＬＣレイヤ１２０にＳＤＵの再送を指示する指示手段の役割を果たす。しかしこのような構成の場合、レイヤ３（１３）に特別な処理を行わせる必要はない。

レイヤ３（１３）は、具体的には、ＲＲＣレイヤ、ＧＭＭ（GPRS Mobility Management）レイヤ、ＭＭ（Mobility Management）レイヤ、ＣＣ（Call Control）レイヤ及びＳＭ（Session Management）レイヤを含んで構成されている（全て図示せず）。上記のレイヤ３（１３）の各機能は、これらの構成要素の下記の機能によって実現される。ＲＲＣレイヤは、ＲＬＣレイヤ１２０と、ＧＭＭレイヤ、ＭＭレイヤ、ＣＣレイヤ及びＳＭレイヤとの間に位置しており、メッセージの送受信を行う。ＧＭＭレイヤは、ＲＲＣレイヤの上位のレイヤであり、パケット通信等に関する移動管理や認証制御等を行う。ＭＭレイヤは、ＲＲＣレイヤの上位のレイヤであり、音声通信等に関する移動管理や認証制御等を行う。ＳＭレイヤは、ＧＭＭレイヤの上位のレイヤであり、パケット通信等の呼制御を行う。ＣＣレイヤは、ＭＭレイヤの上位のレイヤであり、音声通信等の呼制御を行う。

ＴＡＦ１４は、レイヤ３（１３）の上位のレイヤであり、アプリケーション１５からの指示を受け付けて、下位のレイヤ（レイヤ３（１３））に指示する。アプリケーション１５は、ユーザインターフェースであり、ユーザデータを扱う。図１に示すように、アプリケーション１５は、ＴＡＦ１４及びレイヤ２（１２）の上位のレイヤである。

引き続いて、図３のシーケンス図を用いて、本実施形態の無線通信端末１０で実行される処理（データ送信方法）を説明する。この処理は、ユーザの操作等をトリガとして無線通信端末１０からデータが送信される際の処理である。以下では、図３に示すように、無線通信端末１０の処理を、ＲＬＣレイヤ１２０、ＲＬＣレイヤ１２０よりも上位のレイヤ（以下、上位レイヤと呼ぶ）、及びＲＣＬレイヤ１２０よりも下位のレイヤ（以下、下位レイヤと呼ぶ）の３つの構成の各処理として説明する。なお、上位レイヤは、具体的には主にレイヤ３（１３）に相当し、下位レイヤは、具体的には主にレイヤ１（１１）に相当する。

まず、上位レイヤからＲＬＣレイヤ１２０に対して、ＳＤＵの送信要求がなされ、ＳＤＵがＲＬＣレイヤ１２０に渡される（Ｓ０１）。ＲＬＣレイヤ１２０では、保持部１２１によりＳＤＵが保持される（Ｓ０２、保持ステップ）。続いて、ＲＬＣレイヤ１２０では、ＳＤＵからＰＤＵが生成される（Ｓ０３）。ＰＤＵ、通常、ＳＤＵを所定の単位データ長（本実施形態では、パケットのデータ長）に分割して、データ長等の制御用情報を含んだヘッダが付加されて生成される。なお、ＳＤＵのデータ長が分割する必要の無いものである場合は、必ずしも分割は行われない。このヘッダには、ＰＤＵを特定するためにシーケンスナンバー（ＳＮ：Sequence Number）が含まれる。シーケンスナンバーは、連続した整数値であり、このＰＤＵの生成までに、無線通信端末１０において、ｍ−１（ｍは整数）までが使用されていたら（この値は無線通信端末１０で管理される）、生成されたＰＤＵのシーケンスナンバーは、ｍ、ｍ＋１、ｍ＋２というように順番に決定する。

生成されたＰＤＵは、ＲＬＣレイヤ１２０から下位レイヤに、送信要求と共に出力される（Ｓ０４）。続いて、ＲＬＣレイヤ１２０から出力されたＰＤＵは、下位レイヤにより送信される（Ｓ０５）。送信は、下位レイヤからＰＤＵが順次、ネットワークに送出されることにより行われる。ここで、ＰＤＵが正常に送信され無線通信端末１０が送信先から当該ＰＤＵの送信に応じたＡｃｋを受信したとすると、ＰＤＵ及びＳＤＵはＲＬＣレイヤ１２０から消去されメモリが開放される。なお、無線通信端末１０から送信され正常に送信先の端末により受信されたＰＤＵからは、当該送信先の端末においてＳＤＵが形成される。

本実施形態では、ＰＤＵを順次送信している途中で無線通信端末１０とネットワークとの間で無線異常が発生するものとする。無線異常は、例えば、無線通信端末１０が移動通信システムの通信エリアの外に出てしまう等の理由により発生し、無線通信端末１０とネットワークとの間の通信を不能にさせる。無線異常の発生に伴いＰＤＵの送信にも障害が発生する。

全てのＰＤＵの送信が終了する前に送信の障害が発生すると、この障害の発生が下位レイヤにより検知される。この検知は、上述したように例えば同期外れを検出すること等により行われる。障害の発生が検知されると、下位レイヤによりその旨が、上位レイヤに通知される（Ｓ０６、検知ステップ）。続いて、障害の発生を通知された上位レイヤから、ＲＬＣレイヤ１２０に対してリンクの再確立の指示がなされる（Ｓ０７、指示ステップ）。

なお、従来の無線通信端末においても、下位レイヤで障害の発生が検知されると、上位レイヤにその旨が通知され、リンクの再確立が指示される。しかしながら、従来の無線通信端末では、リンクの再確立が行われた時点では、ＲＬＣレイヤ１２０ではＳＤＵ及びＰＤＵは消去されており、ＳＤＵの再送を行うことができない。

本実施形態でも、上位レイヤからＲＬＣレイヤ１２０に対してリンクの再確立の指示がなされると、当該再確立が行われる。続いて、ＲＬＣレイヤ１２０では、当該リンクの再確立の指示がＳＤＵの再送のトリガとされて、ＲＬＣレイヤ１２０の再生成部１２２により、保持部１２１により保持されているＳＤＵが読み出されて、当該ＳＤＵからＰＤＵの再生成が行われる（Ｓ０８、再生成ステップ）。ＰＤＵの再生成は、上記のＳ０３におけるＰＤＵの生成と同様に行われる。但し、シーケンスナンバーはリセットされ、０から割り振られる。即ち、図３にも示したように、ＰＤＵが３つ再生成されたとすると、それらのシーケンスナンバーはそれぞれ０，１，２となる。再生成されたＰＤＵを再生成前の無線通信端末１０のメモリ等の状態との関連付けを無くして、送信先において再生成されたＰＤＵからＳＤＵを確実に形成することができるようにするためである。なお、本実施形態において、Ｓ０３において生成されたＰＤＵを再送にも用いないのは、送信先において一度目の送信に係るＰＤＵと再送に係るＰＤＵを明確に区別できるようにするためである。

続いて、Ｓ０４及びＳ０５と同様に、ＲＬＣレイヤ１２０から再生成されたＰＤＵが下位のレイヤに出力され（Ｓ０９）、下位レイヤによりＰＤＵが順次送信される（Ｓ１０）。上述したように、ＰＤＵが正常に送信され無線通信端末１０が送信先から当該ＰＤＵの送信に応じたＡｃｋを受信したとすると、ＰＤＵはＲＬＣレイヤ１２０から消去されメモリが開放される。また、保持部１２１により保持されていたＳＤＵもＲＬＣレイヤ１２０から消去されて、ＳＤＵを保持するために用いられていたメモリが開放される（Ｓ１１）。

以上が、本実施形態の無線通信端末１０で実行される処理の説明である。続いて、下位レイヤにより全てのＰＤＵが送信された後に、無線異常が発生した場合に、本実施形態の無線通信端末１０で実行される処理を、図４のシーケンス図を用いて説明する。図４に示すように、ＰＤＵの送信（Ｓ０５）において、全てのＰＤＵの送信が終了した場合は、下位レイヤによるＰＤＵの送信の障害の発生の検知が行われて上位レイヤからリンクの再確立の指示があってもＰＤＵの再生成及び送信は行われない。この場合は、保持部１２１により保持されていたＳＤＵは、上位レイヤからのリンクの再生成の指示をトリガとしてＲＬＣレイヤ１２０から消去されて、ＳＤＵを保持するために用いられていたメモリが開放される。ＲＬＣレイヤ１２０において、全てのＰＤＵが送信されたか否かは、例えば、下位レイヤからの通知で検知される。

これは、無線通信端末１０からのＰＤＵの送信自体は全て行われているので、送信先において全てのＰＤＵの受信が行われている可能性があり、再送が無駄なものになる可能性があるからである。

上述したように本実施形態によれば、ＰＤＵの送信に障害が発生したとしても再生成されたＰＤＵを送信するので、ＳＤＵを確実に送信することができる。また、本実施形態のように、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の無線通信端末１０において、レイヤ２（１２）のＲＬＣレイヤ１２０において、ＳＤＵの保持、及びＰＤＵの再生成を行うこととすれば、容易かつ確実に本発明を実施することができる。無線システムでは、伝送による誤りが発生しやすくレイヤ２（１２）でのＰＤＵの再送が環境に依存することから、レイヤ２（１２）でのＰＤＵ数による課金は通常、あまり実施されないが、ネットワーク側における受信ＳＤＵ数による課金を実施した場合もネットワーク側でＳＤＵを２度受けることはないので、再送による課金の問題は発生しない。

なお、本実施形態では、無線通信端末１０は図１に示すレイヤ構成を有しているものとした。しかしながら、本発明における通信端末は、必ずしも上記のレイヤ構成を有するものでなくてもよく、送信対象のＳＤＵを上位のレイヤから受け付けて、当該ＳＤＵから１つ以上のＰＤＵを生成して下位のレイヤに出力するＰＤＵ生成レイヤを備えるものであればよい。

また、本実施形態では、上位レイヤからのリンクの再確立をＲＬＣレイヤ１２０におけるＳＤＵの再送のトリガとしていたが、上位レイヤからＲＬＣレイヤ１２０に対してＳＤＵの再送の指示がおこなわれることとしてもよい。

また、本実施形態では、ＰＤＵの送信の障害の原因を無線異常として説明したが、無線異常以外の原因による障害でも無線通信端末１０により検知できるものであればよい。例えば、再送のリサイクルアウト等による送信の障害でもよい。

本発明の実施形態における無線通信端末の機能構成を示す図である。 本発明の実施形態における無線通信端末のハードウェア構成を示す図である。 本発明の実施形態における無線通信端末で実行される処理（データ送信方法）を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態における無線通信端末で実行される処理（データ送信方法）を示すシーケンス図である。

符号の説明

１０…無線通信端末、１１…レイヤ１、１２…レイヤ２、１２０…ＲＬＣレイヤ、１２１…保持部、１２２…再生成部、１３…レイヤ３、１４…ＴＡＦ、１５…アプリケーション。

Claims (3)

1. 送信対象のＳＤＵを上位のレイヤから受け付けて、当該ＳＤＵから１つ以上のＰＤＵを生成して下位のレイヤに出力するＰＤＵ生成レイヤを備える通信端末であって、
   前記生成された全てのＰＤＵの送信が終了する前に送信に障害が発生したことを検知する検知手段と、
   前記検知手段により前記障害が発生したことが検知されると前記ＰＤＵ生成レイヤにＳＤＵの再送を指示する指示手段と、を更に備え、
   前記ＰＤＵ生成レイヤは、
   前記上位のレイヤから受け付けた送信対象のＳＤＵを保持する保持手段と、
   前記指示手段からＳＤＵの再送を指示されると、前記保持手段により保持されたＳＤＵからＰＤＵを再生成して下位のレイヤに出力する再生成手段と、
   を有することを特徴とする通信端末。
2. 前記通信端末は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式によるものであり、
   前記ＰＤＵ生成レイヤは、レイヤ２のレイヤである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信端末。
3. 送信対象のＳＤＵを上位のレイヤから受け付けて、当該ＳＤＵから１つ以上のＰＤＵを生成して下位のレイヤに出力するＰＤＵ生成レイヤを備える通信端末におけるデータ送信方法であって、
   前記生成された全てのＰＤＵの送信が終了する前に送信に障害が発生したことを検知する検知ステップと、
   前記検知ステップにおいて前記障害が発生したことが検知されると前記ＰＤＵ生成レイヤにＳＤＵの再送を指示する指示ステップと、を含み、
   前記ＰＤＵ生成レイヤが、
   前記上位のレイヤから受け付けた送信対象のＳＤＵを保持する保持ステップと、
   前記指示ステップにおいてＳＤＵの再送を指示されると、前記保持ステップにおいて保持されたＳＤＵからＰＤＵを再生成して下位のレイヤに出力する再生成ステップと、
   を含むことを特徴とするデータ送信方法。

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