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JP3840480B2 - 制御局装置及び基地局装置 - Google Patents

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Description

本発明は、特に高速パケット通信サービスを提供する制御局装置及び基地局装置に関する。
パケット通信システム1300は図13に示すように、移動端末(以下「UE」と記載する)1301、基地局装置(以下「Node B」と記載する)1302、複数のNode B1302を制御する無線ネットワーク制御装置(以下「RNC」と記載する)1303、UE1301の位置管理及び呼接続制御等を行うコアネットワーク(以下「CN」と記載する)1304及びUE1301の通信相手(以下「TE」と記載する)1305により構成されている。各RNC1303には複数のNode B1302が接続され、Node B1302には複数のUE1301が接続される。
無線方式としてWCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)方式を用いるUMTS(Universal Mobile Telecommunications System)では、UE1301は、同時に複数のNode B1302と無線回線を設定してマクロダイバーシチ通信を行うことが可能である。この場合、複数のNode B1302が受信した信号は、上位のRNC1303に送られ、RNC1303において最も通信品質の良い信号が選択されてCN1304に送られる。
次に、図13を用いて従来の移動通信システムにおいて、上り方向にデータを転送する場合の動作について説明する。UE1301のアプリケーションで生成されたデータは、IPパケットに組み立てられてNode B1302に送られる。Node B1302では、WCDMAによる無線伝送のためのベースバンド処理等が行われ、復調及びHARQ復号化/誤り訂正などの処理が行われる。そして、有線伝送のためのレイヤ2(以下「L2」と記載する)及びレイヤ1(以下「L1」と記載する)の処理が行われ、Iub/Iurインタフェースを介してRNC1303に送られる。RNC1303では、複数のNode B1302間でマクロダイバーシチ通信を行っている場合は、複数のNode B1302から受信したパケットから最も通信品質の良いパケットを選択してIPパケットに復元する。
また、従来の移動通信システムとして、パケット制御ノードが地上網と無線網との間でパケットの中継を行う下り回線の移動通信システムが知られている(例えば、特許文献1)。この移動通信システムにおいては、Node BはUE毎の無線チャネルの現在の下り伝送速度の状態に応じ、UE宛パケットの転送レートの要求をパケット制御ノードへ通知し、この通知を受けたパケット制御ノードは要求された転送レートでUE宛てパケットをNode Bへ転送する。
特開2002−171572号公報
しかしながら、従来の制御局装置及び基地局装置においては、上り無線回線の高速化技術を適用し、さらにUEが複数のNode B間でマクロダイバーシチ通信を行う場合は、複数のNode BからRNCにパケットが送られるため、Node BとRNC間のトラヒック量が増大するという問題がある。特に、上り無線回線のデータレートを高速化する場合には、Node BからRNCに転送されるパケットの量も増大し、トラヒック量が極端に増大するという問題がある。
また、従来の制御局装置及び基地局装置においては、上り無線回線の高速化技術を適用する場合、上り無線回線の伝送時間間隔(TTI)が従来に比べて短くなる。これにより、Node Bは、従来に比べて短い伝送時間間隔毎にデータをRNCに送信するため、RNCが単位時間当たりに処理すべきフレーム数が増大するとともに、データ転送の際のIPヘッダなどのオーバーヘッドが増大するという問題がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、トラヒック量の増大を低減することができるとともに、伝送時間間隔を短くした場合においてもデータ転送の際のオーバーヘッドの増大を防ぐことができる制御局装置及び基地局装置を提供することを目的とする。
本発明の制御局装置は、パケットデータのデータ部分の品質を示す情報である品質情報を含む前記パケットデータの制御情報部分を各基地局装置から受け取る取得手段と、も品質の良好な前記品質情報を送ってきた前記基地局装置に対して前記データ部分を送るように指示する第一制御フレーム処理手段と、前記第一制御フレーム処理手段により前記データ部分を送るように指示した前記基地局装置より送られてきた前記データ部分に対して所定のプロトコル処理を行うデータフレーム処理手段と、を具備する構成を採る。
この構成によれば、制御情報に含まれる品質情報の中で最も品質が良好な品質情報を送ってきた基地局装置に対して、データ部分を送るように指示するとともに、データ部分を送るように指示した基地局装置より送られてきたデータ部分に対して所定のプロトコル処理を行うので、常にデータ部分が伝送される場合に比べて、トラヒック量の増大を低減することができるとともに、伝送時間間隔を短くした場合においてもデータ転送の際のオーバーヘッドの増大を防ぐことができる。
本発明の通信方法は、パケットデータのデータ部分の品質を示す情報である品質情報を含む前記パケットデータの制御情報部分を各基地局装置から受け取るステップと、も品質の良好な前記品質情報を送ってきた前記基地局装置に対して前記データ部分を送るように指示するステップと、前記データ部分を送るように指示した前記基地局装置より送られてきた前記データ部分に対して所定のプロトコル処理を行うステップと、を具備するようにした。
この方法によれば、制御情報に含まれる品質情報の中で最も良好な品質が良好な品質情報を送ってきた基地局装置に対して、データ部分を送るように指示するとともに、データ部分を送るように指示した基地局装置より送られてきたデータ部分に対して所定のプロトコル処理を行うので、常にデータ部分が伝送される場合に比べて、トラヒック量の増大を低減することができるとともに、伝送時間間隔を短くした場合においてもデータ転送の際のオーバーヘッドの増大を防ぐことができる。
本発明の通信方法は、制御局装置へ伝送するために前記パケットデータのデータ部分を生成するステップと、前記データ部分の品質を示す情報である品質情報を生成するステップと、生成された前記品質情報を含む前記パケットデータの制御情報部分を生成するステップと、生成された前記制御情報部分を複数の基地局装置から前記制御局装置へ伝送するステップと、前記制御局装置が複数の前記基地局装置から前記制御情報部分を受け取るステップと、受け取った前記制御情報部分に含まれる前記品質情報の中で最も品質の良好な前記品質情報を送ってきた前記基地局装置に対して前記データ部分を送るように指示するステップと、前記制御局装置より伝送するように指示された前記データ部分を前記基地局装置より前記制御局装置へ伝送するステップと、前記データ部分を送るように指示した前記基地局装置より送られてきた前記データ部分に対して所定のプロトコル処理を行うステップと、を具備するようにした。
この方法によれば、制御情報に含まれる品質情報の中で最も良好な品質が良好な品質情報を送ってきた基地局装置に対して、データ部分を送るように指示するとともに、データ部分を送るように指示した基地局装置より送られてきたデータ部分に対して所定のプロトコル処理を行うので、常にデータ部分が伝送される場合に比べて、トラヒック量の増大を低減することができるとともに、伝送時間間隔を短くした場合においてもデータ転送の際のオーバーヘッドの増大を防ぐことができる。
本発明によれば、トラヒック量の増大を低減することができるとともに、伝送時間間隔を短くした場合においてもデータ転送の際のオーバーヘッドの増大を防ぐことができる。
本発明の骨子は、制御情報部分に含まれる誤り検出結果の情報である誤り情報の中で誤りがないことを示す誤り情報を送ってきた基地局装置に対してデータ部分を送るように指示し、データ部分を送るように指示した基地局装置より送られてきたデータ部分に対して所定のプロトコル処理を行うことである。また、パケットデータのデータ部分を結合して結合データを生成するとともに、生成した結合データを伝送することである。
現在、3GPP(3rd Generation Partnership Project)において、上りパケット通信の高速化を実現する改良個別チャネル(EDCH:Enhanced Dedicated Channel)技術に関する検討が行われている。EDCHは、3GPPにおいて規格化が進められている新しい技術であり、適応変調方式やHARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)方式、通信先ユーザの高速選択、及び無線回線の状況に応じて適応的に伝送パラメータを変更する等の方法を無線インタフェースに適用することにより、UEからNode B方向の上り無線回線の高速化を実現している。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るRNC100の構成を示すブロック図である。データフレーム処理部102及び制御フレーム処理部103は、EDCH FP(Frame Protocol for Enhanced Dedicated Channel)部109を構成する。
L2/L1部101は、後述するNode Bから入力したデータに対して有線伝送のためのL2の処理及びL1の処理を行って、EDCH FP MDCデータフレームまたはEDCH FP MDC制御フレームを復元する。そして、L2/L1部101は、復元したEDCH FP MDCデータフレームをデータフレーム処理部102へ出力し、復元したEDCH FPMDC制御フレームを制御フレーム処理部103へ出力する。また、L2/L1部101は、制御フレーム処理部103から入力したEDCH FP MDC制御応答フレームに対してL2の処理及びL1の処理を行ってNode Bへ伝送する。
データフレーム処理部102は、L2/L1部101から入力したEDCH FP MDCデータフレームからMAC−d PDUを組み立ててMAC−d部104へ出力する。
制御フレーム処理部103は、L2/L1部101からEDCH FP MDC制御フレームが入力した場合、EDCH FP MDC制御フレームに設定されているCRC結果(以下「CRCI」と記載する)及び推定品質情報(QE)に基づいて、シーケンス番号(以下「SN」と記載する)に対応するデータの処理指示情報であるHARQ Operationとして、ACK、NACK、またはFlashのいずれかを設定したEDCH FP MDC制御応答フレームを生成して、L2/L1部101へ出力する。また、制御フレーム処理部103は、マクロダイバーシチ通信状態において、L2/L1部101から入力した複数のNode BのEDCH FP MDC制御フレームから、SNの同じフレームを選択してCRCIを比較し、CRCIがOKのフレームが存在する場合にはさらに推定ビット誤り率の情報等の推定品質情報(以下「QE」と記載する)を比較して、推定ビット誤り率の小さいフレームを選択する。そして、制御フレーム処理部103は、選択したフレームのSN及びACKを設定したEDCH FP制御応答フレームを組み立てて、該当Node B宛に送信するためにL2/L1部101へ出力する。また、制御フレーム処理部103は、ACKを設定したEDCH FP制御応答フレームを送るNode B以外のNode Bに対しては、選択したフレームのSN及びFlashを設定したEDCH FP制御応答フレームを組み立てて、該当Node B宛に送信するためにL2/L1部101へ出力する。また、制御フレーム処理部103は、全てのNode BからのCRCIがNGである場合は、選択したフレームのSNとNACKを設定したEDCH FP制御応答フレームを組み立てて、全てのNode Bに送信するためにL2/L1部101へ出力する。ここで、CNはフレームを識別するために用いられるものである。
MAC−d部104は、データフレーム処理部102から入力したMAC−d PDUに対して個別チャネルのMAC処理を行い、MAC−dヘッダを除去してRLC PDUに復元してRLC部105へ出力する。
RLC部105は、MAC−d部104から入力したRLC PDUに対してRLCヘッダの順序番号をチェックし、正常である場合にはRLCヘッダを除去してPDCP(Packet Data Convergence Protocol)部106へ出力する。また、RLC部105は、RLCヘッダの順序番号の抜け等の順序番号の異常を検出した場合には、再送要求を設定したRLC PDUを移動端末のRLCに返送する。
PDCP部106は、RLC部105から入力したパケットデータの圧縮されたIPヘッダの伸張を行ってIPパケットに復元してGTP−u(GRPS Tunneling Protocol for user plane)部107へ出力する。
GTP−u部107は、PDCP部106から入力したIPパケットに対して、RNCとCNとの間でのデータ転送のためのGTP−uヘッダを付加してGTP−u PDUを組み立ててL2/L1部108へ出力する。
L2/L1部108は、GTP−u部107から入力したパケットデータに対して有線伝送のためのL2の処理及びL1の処理を行ってIuインタフェースを介してCNへ出力する。
次に、本発明の実施の形態1に係るNode B200の構成について図2を用いて説明する。図2は、Node B200の構成を示すブロック図である。MAC−e処理部202及びスケジューラ部203は、MAC−e部207を構成する。また、制御フレーム処理部204及びデータフレーム処理部205は、EDCH FP部208を構成する。
PHY部201は、UEから受信したパケットデータに対して有線伝送のためのL1の処理を行ってMAC−e処理部202へ出力する。また、PHY部201は、スケジューラ部203によるスケジューリングにより、MAC−e処理部202から入力した再送要求信号を含む送信信号に対してWCDMAによる無線伝送のためのベースバンド処理等を行ってUEへ送信する。
品質情報生成手段であるMAC−e処理部202は、PHY部201から入力したデータを復調するとともに、HARQ復号化及び誤り訂正等してMAC−d PDUを組み立てる。この時、MAC−e処理部202は、HARQによるデータ内の誤り有無を示すCRCIの情報、及びHARQによるデータ内の推定ビット誤り率の情報等のQEを、品質情報としてデータフレーム処理部205へ出力する。また、MAC−e処理部202は、受信したデータから各UEにおける無線回線の回線品質を示す情報である回線品質情報(例えば、CQI(Channel Quality Indicator))を生成する。そして、MAC−e処理部202は、生成した複数のUEとの間の無線回線の回線品質情報に基づいて、各UEの送信タイミング及び送信時に用いる変調方式等を決定し、決定した送信タイミングの情報及び変調方式の情報等をUEに通知するためにPHY部201へ出力する。また、MAC−e処理部202は、制御フレーム処理部204からSNによりMAC−e PDUの出力を指示された場合には、該当するSNの組み立てたMAC−e PDUをデータフレーム処理部205へ出力する。また、MAC−e処理部202は、制御フレーム処理部204からSNによりMAC−e PDUの廃棄を指示された場合には、該当するSNのMAC−e PDUを廃棄する。また、MAC−e処理部202は、制御フレーム処理部204からSNによりMAC−e PDUのHARQの再送を行うように指示された場合には、該当するSNに対応するデータの再送要求信号をPHY部201へ出力する。
スケジューラ部203は、MAC−e処理部202から入力した回線品質情報と制御フレーム処理部204から入力した再送要求をスケジューリングのための情報として用いてスケジューリングを行う。即ち、スケジューラ部203は、回線品質が良好なほど送信レートが高くなるようにスケジューリングを行うとともに、制御フレーム処理部204から入力した再送要求に従ってスケジューリングを行う。そして、スケジューラ部203は、設定した送信レートの情報を含むスケジューリングの結果の情報であるスケジューリング情報をPHY部201へ出力する。なお、スケジューラ部203が制御フレーム処理部204から再送要求を受信した場合、再送データをスケジューリングするタイミングは任意に設定することが可能である。例えば、再送データが遅延を許容できる場合は、スケジューリングを遅らせることも可能であり、再送データが遅延を許容できない場合は、再送要求を受信後直ちにスケジューリングに反映させることも可能である。
制御フレーム処理部204は、MAC−e処理部202から入力したHARQのステータス情報からEDCH FP MDC制御フレームを組み立ててL2/L1部206へ出力する。また、制御フレーム処理部204は、L2/L1部206からEDCH FP MDC制御応答フレームが入力した場合には、EDCH FP MDC制御応答フレームに設定されている情報をスケジューラ部203及びMAC−e処理部202へ出力する。具体的には、制御フレーム処理部204は、入力したEDCH FP MDC制御応答フレームのHARQ OperationがACKである場合、MAC−e処理部202に対してSNに対応するMAC−e PDUの出力を指示し、入力したEDCH FP MDC制御応答フレームのHARQ OperationがNACKである場合、MAC−e処理部202に対してSNに対応するMAC−e PDUのHARQの再送を行うように指示し、入力したEDCH FP MDC制御応答フレームのHARQ OperationがFlashである場合、MAC−e処理部202に対してSNに対応するMAC−e PDUの廃棄を指示する。
データフレーム処理部205は、MAC−e処理部202から入力したMAC−d PDUより、TTI毎にEDCH FP MDCデータフレームを組み立ててL2/L1部206へ出力する。
L2/L1部206は、データフレーム処理部205から入力したEDCH FP MDCデータフレームに対して、有線伝送のためのL2の処理及びL1の処理を行ってIub/Iurインタフェースを介してRNCへ伝送する。また、L2/L1部206は、制御フレーム処理部204から入力したEDCH FP MDC制御フレームに対して、有線伝送のためのL2の処理及びL1の処理を行ってIub/Iurインタフェースを介してRNCへ伝送する。また、L2/L1部206は、Iub/Iurインタフェースを介してRNCから入力したEDCH FP MDC制御応答フレームに対して、L1の処理及びL2の処理を行って制御フレーム処理部204へ出力する。
次に、本発明の実施の形態1に係るUE300の構成について図3を用いて説明する。図3は、UE300の構成を示すブロック図である。
AP部301は、データを生成してTCP/IP部302へ出力する。ここで、TCPはデータの伝送量を制御するフロー制御や再送制御等の機能を有するプロトコルである。
TCP/IP部302は、AP部301から入力したデータをTCPの再送制御のための順序番号を含むTCPヘッダ等を付加した後、PDCP部303へ出力する。
PDCP部303は、TCP/IP部302から入力したIPパケットのIPヘッダの圧縮等を行ってRLC部304へ出力する。
RLC部304は、PDCP部303から入力したパケットデータに対して再送制御のための順序番号等を含むRLCヘッダ等を付加してRLC PDUを組み立ててMAC−d部305へ出力する。
MAC−d部305は、RLC部304から入力したRLC PDUに対して、個別チャネルのMAC処理に必要なMAC−dヘッダ等を付加してMAC−e部306へ出力する。
MAC−e部306は、基地局装置から通知されたスケジューリング情報に基づいて、MAC−d部305から入力したMAC−d PDUに対してHARQ符号化及び適応変調等の処理を行ってMAC−e PDUを組み立てる。そして、MAC−e部306は、スケジューリング情報にて通知された送信タイミングにてMAC−e PDUをPHY部307へ出力する。
PHY部307は、MAC−e部306から入力したデータに対して、WCDMAによる無線伝送のためのベースバンド処理等を行って、Uuインタフェースを介して、Node Bへ送信する。
次に、CN400の構成について、図4を用いて説明する。図4は、CN400の構成を示すブロック図である。
L2/L1部401は、RNCから伝送されて入力したパケットデータに対して、有線伝送のためのL2の処理及びL1の処理を行いGTP−u PDUに復元する。そして、L2/L1部401は、復元したGTP−u PDUをGTP−u部402へ出力する。
GTP−u部402は、L2/L1部401から入力したGTP−u PDUよりGTP−uヘッダを除去してIPパケットに復元する。そして、GTP−u部402は、復元したIPパケットをIP部403へ出力する。
IP部403は、GTP−u部402から入力したIPパケットに対してIPルーティング処理等を行ってL2/L1部404へ出力する。
L2/L1部404は、IP部403から入力したパケットデータに対して、有線伝送のためのL2の処理及びL1の処理を行ってGiインタフェースを介してTEへ出力する。
次に、本発明の実施の形態1に係るTE500の構成について図5を用いて説明する。図5は、TE500の構成を示すブロック図である。
L2/L1部501は、CNから伝送されて入力したパケットデータに対して、有線伝送のためのL2の処理及びL1の処理を行ってIPパケットに復元する。そして、L2/L1部501は、復元したIPパケットをTCP/IP部502へ出力する。
TCP/IP部502は、L2/L1部501から入力したIPパケットよりIPヘッダ等を除去するとともに、TCPヘッダの順序番号等を解析する。TCP/IP部502は、TCPヘッダの順序番号の解析結果が正常である場合には、パケットデータよりTCPヘッダを除去してAP部503へ出力する。また、TCP/IP部502は、TCPヘッダの順序番号の解析において、TCPヘッダの順序番号の抜け等のTCPヘッダの順序番号の異常を検出した場合には、正常に受信した最新の順序番号を設定したACK TCPパケットを組み立ててUE300のTCP/IP部302のTCP部へ返送する。また、TCP/IP部502は、UE300のTCP/IP部302と共にフロー制御や再送制御等を行ってデータの伝送量を制御する。
AP部503は、TCP/IP部502から入力したパケットデータより所望のデータを取得する。
次に、RNC100、Node B200、UE300、CN400及びTE500を用いたパケット通信システム600において、UE300が複数のNode B200とマクロダイバーシチ通信を行っている場合の動作について、図6を用いて説明する。なお、図6において、図1〜図5に記載の各構成が行うプロトコル処理と同一のプロトコル処理を行うプロトコルには、図1〜図5に記載の各構成の符号と同一の符号を付す。
UE300のAP301で生成されたデータは、TCP/IP302において、TCPの再送制御のための順序番号を含むTCPヘッダなどが付加された後、IPにおいて、IPパケットに組み立てられる。IPパケットは、PDCP303において、IPヘッダの圧縮などが行われ、さらに、RLC304において、再送制御のための順序番号など含むRLCヘッダなどが付加され、RLC PDUに組み立てられる。RLC PDUは、MAC−d305において、個別チャネルのMAC処理に必要なMAC−dヘッダなどが付加された後、MAC−e306において、Node B200のMAC−e207からスケジューリング情報として通知される変調方式及び符号化率に従ってHARQ符号化、適応変調等の処理が行われてMAC−e PDUに組み立てられ、Node B200のMAC−e207からスケジューリング情報として通知される送信タイミング指示及び送信レート指示に従った送信タイミング及び送信レートにてPHY307に渡される。MAC−e PDUは、PHY307においてWCDMAによる無線伝送のためのベースバンド処理などが行われて、無線回線(Uuインタフェース)を介して、Node B200に送られる。
Node B200では、PHY201において、WCDMAによる無線伝送のためのベースバンド処理などが行われ、MAC−e207において、復調、HARQ復号化/誤り訂正などの処理がおこなわれる。
また、MAC−e207は、複数のUE300との間の無線回線の回線状況及びEDCH FP208から通知されるHARQ Operation情報から、各UE300の送信タイミング及び送信時に用いる送信レート等を決定してUE300のMAC−e306に通知する。
EDCH FP208のデータフレーム処理部205は、MAC−e207からMAC−d PDUが入力した場合、EDCH FP MDCデータフレームを組み立てる。その後、L2/L1206において、有線伝送のためのL2の処理及びL1の処理が行われ、Iub/Iurインタフェースを介して、RNC100に送られる。また、EDCH FP208の制御フレーム処理部204は、MAC−e処理部202から入力したHARQのステータス情報からEDCH FP MDC制御フレームを組み立ててL2/L1206へ出力する。また、EDCH FP208の制御フレーム処理部204は、L2/L1206からEDCH FP MDC制御応答フレームが入力した場合には、設定されている情報をMAC−e207のスケジューラ部203及びMAC−e処理部202へ出力する。
RNC100では、L2/L1101において、有線伝送のためのL2の処理及びL1の処理が行われ、EDCH FP PDUを復元する。
また、EDCH FP109の制御フレーム処理部103は、L2/L1101からEDCH FP MDC制御フレームが入力した場合、EDCH FP MDC制御フレームに設定されているCRCI及びQEから、HARQ Operationを設定したEDCH FP MDC制御応答フレームを生成して、L2/L1108へ出力する。
EDCH FP109のデータフレーム処理部102は、L2/L1101から入力されるEDCH FP MDCデータフレームからMAC−d PDUを組み立ててMAC−d104へ出力する。
MAC−d PDUは、MAC−d104において、個別チャネルのMAC処理が行われ、MAC−dヘッダを除去して、RLC PDUに復元される。RLC PDUは、RLC105において、RLCヘッダの順序番号がチェックされ、正常である場合は、RLCヘッダが除去され、PDCP106において、圧縮されたIPヘッダの伸張が行われ、IPパケットに復元される。
RLC105において、RLCヘッダの順序番号の抜け等のRLCヘッダの順序番号の異常を検出した場合は、再送要求を設定したRLC PDUをUE300のRLC304に返送する。UE300のRLC304は、再送要求を設定したRLC PDUを受信すると、直ちに、当該RLC PDUをRNC100のRLC105に再度送信する。これにより、Uu、Iub/Iurで廃棄されたRLC PDUを回復することができる。
IPパケットは、GTP−u107において、RNC100とCN400との間でのデータ転送のためのGTP−uヘッダが付加され、GTP−u PDUに組み立てられる。その後、L2/L1108において、有線伝送のためのL2の処理及びL1の処理が行われ、Iuインタフェースを介して、CN400に送られる。
CN400では、L2/L1401において、有線伝送のためのL2の処理及びL1の処理が行われ、GTP−u PDUに復元される。GTP−u PDUは、GTP−u402において、GTP−uヘッダが除去され、IPパケットに復元される。IPパケットは、IP403において、IPルーティング処理などが行われ、L2/L1404において、有線伝送のためのL2の処理及びL1の処理が行われ、Giインタフェースを介して、TE500に送られる。
TE500では、L2/L1501において、有線伝送のためのL2の処理及びL1の処理が行われ、IPパケットに復元される。IPパケットは、TCP/IP502において、IPヘッダなどが除去され、TCPヘッダの順序番号などが解析され、正常である場合は、TCPヘッダが除去され、データがAP503に渡される。
TCP/IP502において、TCPヘッダの順序番号の異常(抜けなど)を検出した場合は、正常に受信した最新の順序番号を設定したACK TCPパケットを組み立て、UE300のTCP/IP302に返送する。UE300のTCP/IP302では、同じ順序番号が設定されているACK TCPパケットを3回連続して受信した場合、ネットワークにおいて、IPパケットが廃棄されたと判断し、ACK TCPパケットに設定されている順序番号の次の順序番号を持つTCPパケットを再送し、同時に、ネットワークが混雑していると判断し、Fast Retransmission機能を動作させてTCP/IP302、502の送信レートを下げる。
RNCは、HARQの処理サイクル(TTI)毎に複数のNode BのHARQからHARQの状態を受信し、再送実行有無をNode BのHARQに返送し、データもHARQの処理サイクル(TTI)毎にNode BからRNCに転送される。
次に、フレーム構成について図7〜図9を用いて説明する。図7は、EDCH FP MDC制御フレームの構成を示す図であり、図8は、EDCH FP MDC制御応答フレームの構成を示す図であり、図9は、EDCH FP MDCデータフレームの構成を示す図である。
最初に、各フレームに共通するHeader部及びTail部について説明する。図7の制御フレームのHeader部#701及び図8の制御フレームのHeader部#801は、制御フレームかデータフレームであるかを示すFTフィールド#703、#803、制御フレームの誤り検出のためのControl Frame CRCフィールド#704、#804、及び制御フレームの種類を示すControl Frame Typeフィールド#705、#805により構成される。また、図9のデータフレームのHeader部#901は、Header部#901の誤り検出のためのHeader CRCフィールド#905、各MAC−d PDU長を示すMAC−d PDU Lengthフィールド#906、及びフレーム内のMAC−d PDU数を示すNumOfPDUフィールド#907により構成される。
また、図9のデータフレームのTail部#903は、将来の拡張のためのSpare Extensionフィールド#908、Payload部の誤り検出のためのPayload CRCフィールド#909、及びPayload部の誤り検出のためのPayload CRCフィールド#910により構成される。
次に、各フレームのPayload部について説明する。図7より、EDCH FP MDC制御フレームにおけるPayload部#702は、MAC−e PDUを識別するための順序番号であるSNフィールド#706、MAC−e部のHARQ部のステータス情報としてCRCI#707、QEフィールド#708から構成される。CRCI#707は、HARQによるデータのCRCIを示す情報である。また、QE#708は、HARQによるデータの推定ビット誤り率を示す情報である。CRCI#707及びQE#708は、HARQのステータス情報の例であり、その他の情報を用いても良い。また、図7は、1つのMAC−e PDUに関するHARQのステータス情報を設定しているが、複数UE分または複数のMAC−e PDU分のステータス情報をまとめて設定してもよい。
図8より、EDCH FP MDC制御応答フレームにおけるPayload部#802は、MAC−e PDUを識別するためのSNを設定するSNフィールド#806、RNC100からNode B200のHARQ部に対して動作の指示を指定するHARQ Operationフィールド#807から構成される。HARQ Operationフィールド#807は、ACK、NACK、またはFlashの3通りの値をとることが可能である。また、SNフィールド#806に設定されるSNは、Node B200がEDCH FP MDC制御応答フレームを受け取った場合に、Node B200がEDCH FP MDCデータフレームをRNC100へ伝送して良いか否かを判断する際に参照される。
図9より、EDCH FP MDCデータフレームにおけるPayload部#902は、1TTIにおけるMAC−d PDUをMAC−d PDU1〜nフィールドに設定して転送する。
UE300がマクロダイバーシチ通信を行わずに1つのNode B200とのみ通信している場合は、Node B200のMAC−e処理部202のHARQは、自Node B200のHARQの状態のみに基づいてHARQを行えば良い。即ち、Node B200は、UE300から受信したデータに誤りがある場合はHARQ再送を行い、UE300から受信したデータに誤りがない場合はHARQを終了してデータをRNC100に送信する。
しかし、UE300が複数のNode B200とマクロダイバーシチ通信状態にある場合は、自Node B200のMAC−e処理部202のHARQではデータに誤りがある場合でも、他のNode B200のMAC−e処理部202のHARQではデータに誤りがない場合もありうる。このため、マクロダイバーシチ通信状態にある場合、複数のNode B200のMAC−e処理部202のHARQは、データに誤りがある場合であっても直ちにHARQ再送を行わず、一旦、現在の状態を上位のRNC100に通知し、RNC100において、全てのNode B200のMAC−e処理部202のHARQの状態を確認した上で、Node B200のMAC−e処理部202のHARQでのHARQ再送の実行有無を指示する。
このように、本実施の形態1によれば、Node Bは最初にEDCH FP MDC制御フレームをRNCへ送信するとともに、RNCはEDCH FP MDC制御フレームに含まれるCRCI及びQEを参照して、最も品質の良好なEDCH FP MDCデータフレームを伝送できる基地局装置を選択してEDCH FP MDCデータフレームを伝送してもらうことができるので、トラヒック量の増大を低減することができるとともに、伝送時間間隔を短くした場合においてもデータ転送の際のオーバーヘッドの増大を防ぐことができる。
(実施の形態2)
図10は、本発明の実施の形態2に係るNode B1000の構成を示すブロック図である。
本実施の形態2に係るNode B1000は、図2に示す実施の形態1に係るNode B200において、図10に示すように、データフレーム処理部205の代わりにデータフレーム処理部1001を有する。なお、図10においては、図2と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
図10より、制御フレーム処理部204及びデータフレーム処理部1001は、EDCH FP部1002を構成する。
データフレーム処理部1001は、MAC−e処理部202から入力したMAC−d PDUより、EDCH FP MDCデータフレームを組み立ててL2/L1部206へ出力する。この時、EDCH FPデータフレーム処理部1001は、複数TTI分のMAC−e処理部202からのMAC−d PDUを一旦蓄積し、タイミング情報が入力したタイミングにて複数のMAC−d PDUをまとめて1つのEDCH FP MDCユーザフレームとしてL2/L1部206へ出力する。
次に、データフレーム処理部1001の詳細な構成について図11を用いて説明する。図11は、データフレーム処理部1001の構成を示すブロック図である。
データ蓄積部1101は、MAC−e処理部202から入力したMAC−d PDUを所定時間蓄積して、図示しないタイマーより所定時間経過した旨のタイミング情報が入力した場合には、蓄積したMAC−d PDUをデータ結合部1102へ出力する。
データ結合部1102は、データ蓄積部1101から入力した所定時間におけるMAC−d PDUをまとめて、1つのEDCH FP MDCユーザフレームとしてL2/L1部206へ出力する。この時、データ結合部1102にて1つのEDCH FP MDCユーザフレームとしてまとめられるMAC−d PDUは、複数のTTI分のMAC−d PDUである。なお、データ結合部1102は、タイミング情報が入力するまでに1TTI分のMAC−d PDUしか入力しない場合には、1TTI分のMAC−d PDUをEDCH FP MDCユーザフレームとしてL2/L1部206へ出力する。
図12は、EDCH FP MDCデータフレームの構成を示す図である。なお、図9と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
EDCH FP MDCデータフレームにおけるPayload部#1201は、複数のTTIにおけるMAC−d PDUをMAC−d PDU1〜nフィールドに設定して転送する。即ち、MAC−d PDU1−1〜MAC−d PDU1−nは1TTIにおけるMAC−d PDUであり、同様にMAC−d PDU1−n〜MAC−d PDUn−nは1TTIにおけるMAC−d PDUであり、MAC−d PDU1−1〜MAC−d PDUn−nがMAC−d PDU1〜nフィールドに設定される。
Node BからRNCへのHARQの状態の通知、及びRNCからNode Bへの再送実行有無については、HARQの遅延抑制のためにHARQサイクル(TTI)毎に行うが、Node BからRNCへのデータの転送については、HARQサイクル(TTI)の複数回分に相当するデータをまとめて1回でRNCへ転送する。
このように、本実施の形態2によれば、上記実施の形態1の効果に加えて、複数TTI分のMAC−d PDUをまとめて1回の送信にて送るので、RNCがTTI当たりに受信するデータフレーム数を低減することが可能となり、RNCの処理能力を低減することができるとともに、データフレームを転送する際のIPヘッダなどのオーバーヘッド情報を低減することができ、Node BとRNCとの間のトラヒックの増大を低減することができる。また、本実施の形態2によれば、Node BからRNCへのデータの転送については、HARQサイクル(TTI)の複数回分をまとめて転送するので、HARQによる再送回数が多い場合において、遅延が再送回数分累積されることを防ぐことができ、遅延時間が大きく増大することを防ぐことができる。
なお、上記実施の形態1及び実施の形態2において、EDCH FP MDC制御フレームに含まれているCRCI及びQEを用いて、EDCH FP MDCデータフレームを伝送するNode Bを選択することとしたが、これに限らず、CRCI及びQEのいずれか一方のみを用いてEDCH FP MDCデータフレームを伝送するNode Bを選択しても良いし、CRCI及びQE以外のEDCH FP MDCデータフレームの品質を示す任意の情報に基づいて、EDCH FP MDCデータフレームを伝送するNode Bを選択しても良い。
本発明にかかる制御局装置及び基地局装置は、トラヒック量の増大を低減するとともに、伝送時間間隔を短くした場合においてもデータ転送の際のオーバーヘッドの増大を防ぐ効果を有し、パケット通信を高速化するのに有用である。
本発明の実施の形態1に係る制御局装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態1に係る基地局装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態1に係る移動端末の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態1に係るコアネットワークの構成を示すブロック図 本発明の実施の形態1に係る移動端末の通信相手の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態1に係るプロトコル構成を示す図 本発明の実施の形態1に係るEDCH FP MDC制御フレームを示す図 本発明の実施の形態1に係るEDCH FP MDC制御応答フレームを示す図 本発明の実施の形態1に係るEDCH FP MDCデータフレームを示す図 本発明の実施の形態2に係る制御局装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態2に係るデータフレーム処理部の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態2に係るEDCH FP MDCデータフレームを示す図 移動通信システムの構成を示す図
符号の説明
100 制御局装置
101、108 L2/L1部
102 データフレーム処理部
103 制御フレーム処理部
104 MAC−d部
105 RLC部
106 PDCP部
107 GTP−u部

Claims (5)

  1. パケットデータのデータ部分の品質を示す情報である品質情報を含む前記パケットデータの制御情報部分を各基地局装置から受け取る取得手段と、
    も品質の良好な前記品質情報を送ってきた前記基地局装置に対して前記データ部分を送るように指示する第一制御フレーム処理手段と、
    前記第一制御フレーム処理手段により前記データ部分を送るように指示した前記基地局装置より送られてきた前記データ部分に対して所定のプロトコル処理を行うデータフレーム処理手段と、
    を具備することを特徴とする制御局装置。
  2. 請求項1記載の制御局装置と通信する基地局装置であって、
    前記基地局装置は、
    前記品質情報を生成する品質情報生成手段と、
    前記データ部分を生成するデータフレーム処理手段と、
    前記品質情報生成手段にて生成された前記品質情報を含む前記制御情報部分を生成する第二制御フレーム処理手段と、
    前記第二制御フレーム処理手段にて生成された前記制御情報部分を前記制御局装置へ伝送するとともに前記制御局装置から前記データ部分を送るように指示された場合に前記データフレーム処理手段にて生成された前記データ部分を前記制御局装置へ伝送する伝送手段と、
    を具備することを特徴とする基地局装置。
  3. 前記データフレーム処理手段は、複数の前記パケットデータの前記データ部分を結合して結合データを生成し、
    前記伝送手段は、前記結合データを前記データ部分として伝送することを特徴とする請求項2記載の基地局装置。
  4. パケットデータのデータ部分の品質を示す情報である品質情報を含む前記パケットデータの制御情報部分を各基地局装置から受け取るステップと、
    も品質の良好な前記品質情報を送ってきた前記基地局装置に対して前記データ部分を送るように指示するステップと、
    前記データ部分を送るように指示した前記基地局装置より送られてきた前記データ部分に対して所定のプロトコル処理を行うステップと、
    を具備することを特徴とする通信方法。
  5. 制御局装置へ伝送するために前記パケットデータのデータ部分を生成するステップと、
    前記データ部分の品質を示す情報である品質情報を生成するステップと、
    生成された前記品質情報を含む前記パケットデータの制御情報部分を生成するステップと、
    生成された前記制御情報部分を複数の基地局装置から前記制御局装置へ伝送するステップと、
    前記制御局装置が複数の前記基地局装置から前記制御情報部分を受け取るステップと、
    受け取った前記制御情報部分に含まれる前記品質情報の中で最も品質の良好な前記品質情報を送ってきた前記基地局装置に対して前記データ部分を送るように指示するステップと、
    前記制御局装置より伝送するように指示された前記データ部分を前記基地局装置より前記制御局装置へ伝送するステップと、
    前記データ部分を送るように指示した前記基地局装置より送られてきた前記データ部分に対して所定のプロトコル処理を行うステップと、
    を具備することを特徴とする通信方法。
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