JP4908497B2

JP4908497B2 - 移動システムにおける複数経路通信方法および配置構成（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）

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Publication number: JP4908497B2
Application number: JP2008509980A
Authority: JP
Inventors: ベルクシュトレーム，ヨアキム; ベミング，ペル
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲットエルエムエリクソン（パブル）
Priority date: 2005-05-04
Filing date: 2006-05-02
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2026-05-02
Also published as: US9307469B2; RU2407240C2; WO2006118540A3; ZA200709594B; MX2007013514A; US8085697B2; CN101176370A; CN101176370B; EP1878293B1; JP2008541556A; WO2006118540A2; US20080192662A1; NO20076226L; RU2007144983A; EP1878293A2; US20120182937A1; HK1119900A1; EP1878293A4

Description

本発明は、移動システムノードにおける方法および配置構成に関し、特に複数経路通信（ｂｉ−ｃａｓｔｉｎｇ）の構造に関する。

第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ：３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ）のリリース５（Ｒｅｌｅａｓｅ５）では、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ：ＷｉｄｅｂａｎｄＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）は、高速下り回線共有チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ：ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＤｏｗｎｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣｈａｎｎｅｌ）（高速下り回線パケット接続（ＨＳＤＰＡ：ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＤｏｗｎｌｉｎｋＰａｃｋｅｔＡｃｃｅｓｓ）としても知られている）と共に拡張され、無線資源の割り当てもまたノードＢに配置された。ノードＢは、統合無線通信システム（ＵＭＴＳ：ＵｎｉｖｅｒｓａｌＭｏｂｉｌｅＴｅｌｅｐｈｏｎｅＳｙｓｔｅｍ）内の機能であり、ユーザ端末と移動システムネットワーク間の物理無線リンクを提供する。無線インターフェイスにおけるデータの送受信とともに、ノードＢはまた、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）システムにおいてチャネルを表現するのに必要な符合を適用する。ノードＢにおいて備えられる他のＨＳ−ＤＳＣＨの機能としては、無線依存性のスケジューリングを除くと、ハイブリッド自動再送要求（Ｈ−ＡＲＱ：ＨｙｂｒｉｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＲｅｐｅａｔＲｅｑｕｅｓｔ）および高速の再送信であった。ＨＳ−ＤＳＣＨチャネルは、インターネット・プロトコル（ＩＰ）タイプのサービスの送信を対象とし、いくつかのユーザ端末は、無線インターフェイスにおける共通物理資源を共有する。ＨＳ−ＤＳＣＨの主となる設計原理は、音声や他のリアルタイム・アプリケーション・サービスのサポートを目的としているわけではないが、ＨＳ−ＤＳＣＨの物理層の無線特性は、ＶｏＩＰ（ＶｏｉｃｅｏｖｅｒＩＰ）トラフィック・サービスなどのリアルタイム・アプリケーション・サービスに応じるのに非常に適合していることが明らかとなっている。

３ＧＰＰのリリース９９（Ｒｅｌｅａｓｅ９９）では、移動性はユーザ端末からの支援により無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ：ＲａｄｉｏＮｅｔｏｗｒｋＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）によって取り扱われている。ユーザ端末は、どのセル（またはノードＢ）の無線チャネル品質が良いかを示すパイロット信号で計測された測定結果を送信する。ＲＮＣはこの計測結果を受信し、関係するノードＢにおいて適切な無線チャネルを構築し、ユーザ端末に対して、これらの新たな無線チャネルに受信切り替えをするよう指示する。３ＧＰＰのリリース９９ではまた、ユーザ端末は、同時に複数のセルから受信をすることができる（マクロ・ダイバーシティ方式（ｍａｃｒｏ−ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ））。これにより、移動システムにおいて、ユーザ端末があるセルから別のセルに移動する場合に、通信が一切途切れることなく、中断のない移行を実現することができる。しかし、マクロ・ダイバーシティはＨＳ−ＤＳＣＨの使用の場合には実施することができない。ＨＳ−ＤＳＣＨでは、ユーザ端末は、新セルにおける新無線チャネルを通じた接続が構築される前に、旧無線チャネルから離れてしまう。旧セルから新セルへの切り替え時間により、受信およびデータフローの中断が発生することがある。

ユーザ端末に送信されるデータパケットは、ＲＮＣからノードＢへの流れで送信され、ノードＢではデータパケットが、スケジューリングされるのを待つ間、一時的にバッファなどに格納される。ＲＮＣが、ユーザ端末がセルを変更する必要があると判断した場合、ＲＮＣは、新ノードＢへの別の流れでデータパケットを送信する必要がある。ＲＮＣが、ユーザ端末に対してセルの変更を指示するにもかかわらず、ＲＮＣは、ユーザ端末が旧セルから離れる前に、どのデータパケットがユーザ端末に送信されたのかを正確に認識することができない。したがってＲＮＣは、パケットデータの流れのどこから新セルに送信を始めるべきかを認識することができない。すなわちＲＮＣは、どこから旧ノードＢに代わって新ノードＢにデータを送信し始めるかを認識することができない。ＲＮＣによる新ノードＢへのデータ送信が早過ぎた場合には、中断時間が必要以上に長くなってしまう。またＲＮＣによる新ノードＢへのデータ送信が遅すぎた場合には、パケットが不必要に脱落してしまう。

中断時間が可能な限り短く、不必要なパケットの脱落がないことを確実にするために、ＲＮＣは、ノードＢのバッファがユーザ端末へ送信するユーザデータを有していることを、常に確認することができる。これらの事実を扱うために、ハンドオーバが発生している間の短い移行状態の間に、複数経路通信（ｂｉ−ｃａｓｔｉｎｇ）を実行し、旧ノードＢと新ノードＢに対して平行して同一のユーザデータを送信することは、他の技術分野の問題である。

ＶｏＩＰなどのリアルタイムのユーザデータが送信される場合、ユーザデータの流れは、データパケットを有し、それらはプロトコル・データ・ユニット（ＰＤＵ：ＰｒｏｔｏｃｏｌＤａｔａＵｎｉｔ）と呼ばれ、例えば２０ｍｓの一定期間毎にアプリケーションから到達する。リアルタイム・アプリケーションにおいては、アプリケーションは、ＰＤＵを順序どおりにかつ正確な時間内に有することが要求され、そうでなければ使用することができない。したがって、バッファにおいて動作するパケットの有効期間タイマ（ｔｉｍｅ−ｔｏ―ｌｉｖｅｔｉｍｅｒ）があり、データが古くなりすぎた場合には、かかるデータは、たとえ送信される前でも廃棄される。ＨＳ−ＤＳＣＨにおいては、ノードＢにおいてかかる機能が含まれている。また、ＨＳ−ＤＳＣＨはリアルタイム・サービスであるため、アクノレッジ・モード（ＡＭ：ＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄＭｏｄｅ）においてＲＬＣを動作することにより、無線リンク制御（ＲＬＣ：ＲａｄｉｏＬｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌ）の再送信をする必要も可能性もない。すなわちＲＬＣは、非アクノレッジ・モード（ＵＭ：ＵｎａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄＭｏｄｅ）またはトランスポート・モード（ＴＭ：ＴｒａｎｓｐｏｒｔＭｏｄｅ）のいずれかにおいて動作する。ＨＳ−ＤＳＣＨを使用する場合においては、ＲＬＣＵＭのみが適用可能である。ＲＬＣＵＭが、シーケンス番号を追加することで、無線インターフェイスにおいてＰＤＵの損失があった場合に検出することが可能となる。ＨＳ−ＤＳＣＨにおいてＲＬＣＵＭを行う場合には、シーケンス番号の確認は、ユーザ端末において行われる。

リアルタイム・サービスにおいてＲＬＣＵＭを使用する場合には、アプリケーションＰＤＵは、分割（ｓｅｇｍａｎｔａｔｉｏｎ）／連結（ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）およびシーケンス番号の追加を使用することにより、ＲＬＣＵＭＰＤＵにおいてカプセル化される。シーケンス番号は例えば、
ＲＬＣＰＤＵ１はシーケンス番号ＳＮ５と関連付けられ（ＰＤＵ１−ＳＮ５）、
ＲＬＣＰＤＵ２はシーケンス番号ＳＮ６と関連付けられ（ＰＤＵ２−ＳＮ６）、
ＲＬＣＰＤＵ３はシーケンス番号ＳＮ７と関連付けられ（ＰＤＵ３−ＳＮ７）、
ＲＬＣＰＤＵ４はシーケンス番号ＳＮ８と関連付けられ（ＰＤＵ４−ＳＮ８）、
一般に、ＲＬＣＰＤＵＮはシーケンス番号ＳＮｘと関連付けられる（もちろんＮはｘと同じ値とすることもできる）。

旧ノードＢから新ノードＢへ移動する場合においては、ユーザ端末内のＲＬＣＵＭ受信機における現状方式では、データフローにおいて長い中断が発生する場合がある。この事実は以下の説明により導き出すことが可能である。３つのＲＬＣＵＭＰＤＵが、ユーザ端末へのＲＮＣを通じてコア・ネットワーク（ＣＮ）から送信される間に、ユーザ端末は旧セルから新セルに移動する。複数経路通信が中断を制限するために使用され、ＲＮＣは、ＰＤＵ１−ＳＮ５、ＰＤＵ２−ＳＮ６、ＰＤＵ３−ＳＮ７が送信された場合に変更が起こるであろうことを推定し、ＰＤＵ１〜３は旧ノードＢおよび新ノードＢに送信される。例えば、旧ノードＢは、ユーザ端末が旧ノードＢから離れる前にユーザ端末に対してＰＤＵ１〜２を何とか送信する。ユーザ端末はその後、旧ノードＢから離れ、新ノードＢの無線チャネルへと変更する。新ノードＢはその後、期間を経過した有効期間タイマを有していないバッファで待機している、すべてのＰＤＵ１〜３の送信を再開する。いずれのタイマも期間切れとなっていなければ、新ノードＢは、バッファにおいて有するＰＤＵを続行し、ユーザ端末へ送信する。この例においてはＰＤＵ１〜３を送信することとなる。

ユーザ端末は、すでにＳＮ５およびＳＮ６と関連付けられたＰＤＵを受信しているため、ＰＤＵ−ＳＮ５を再度受信すると、シーケンス番号７、８、９から最大のシーケンス番号までと関連付けられたＰＤＵ、およびシーケンス番号０、１、２、３、４と関連付けられたＰＤＵを失ったものと解釈してしまう点が問題である。すなわち、ユーザ端末は、シーケンス番号が繰り返され（ｗｒａｐｐｅｄａｒｏｕｎｄ）、現在は次のサイクルのシーケンス番号を受信しているものと信じてしまう点が問題となる。ＲＬＣプロトコルの規則によると、ユーザ端末は、前回の受信ＰＤＵのシーケンス番号と同一またはより小さいシーケンス番号と関連付けられているＰＤＵの受信は、繰り返しによるものとして解釈するよう規定している。すなわち、新しいサイクルのＰＤＵが受信され、中間のＰＤＵは失ったということである。ＲＬＣＵＭに関しては、シーケンス番号は７ビットであるため、最大シーケンス番号は１２８となる。

シーケンス・サイクルにおけるそれぞれのＰＤＵは、一つの同一のハイパー・フレーム番号（ＨＦＮ）と関連付けられるため、連続するシーケンス・サイクルにおけるそれぞれのＰＤＵは、前のシーケンス・サイクルと比較して増加した一つの同一のＨＦＮと関連付けられていることとなる。暗号化が行われている場合には、受信したＰＤＵを解読するための解読アルゴリズムにおいて、ＨＦＮは最上位ビット（ＭＳＢ）となり、ＰＤＵシーケンス番号は、ユーザ端末によって使用されるシーケンス番号の最下位ビット（ＬＳＢ）となる。前述したようなＲＬＣシーケンス番号の繰り返しによる間違った解釈は、ＨＦＮが増加したものと解釈され、このことはユーザ端末が、解読アルゴリズムに対して間違った入力をしてしまうためデータを正確に解読することができないことを意味する。

本発明の目的は、ユーザ端末に対して改良されたリアルタイム・アプリケーションの実行を提供することである。

本発明の第一の観点としては、移動システムノードにおけるリアルタイム・データパケットの複数経路通信によって目的が達成される。ノードは移動システムからなり、かかる移動システムは旧ノードＢおよび新ノードＢからなる。旧ノードＢおよび新ノードＢは、ノードに接続されるように適合されている。移動システムはさらに、ユーザ端末１３０からなり、かかるユーザ端末１３０は、旧ノードＢから新ノードＢへのリアルタイム・データパケットの受信を切り替えるように適合されている。本方法は、第一シーケンス番号を、旧ノードＢに送信されるよう適合された第一リアルタイム・データパケットと関連付けるステップ、および第二シーケンス番号を、新ノードＢに送信されるように適合された同じ第一リアルタイム・データパケットと関連付けるステップからなる。ここで第二シーケンス番号は第一シーケンス番号とは異なる。

本発明の第二の観点としては、移動システムノードにおける配置構成によって目的が達成される。ノードは移動システムからなる。移動システムは、旧ノードＢおよび新ノードＢからなり、これら旧ノードＢおよび新ノードＢは、ノードに接合されるように適合されている。移動システムはさらに、ユーザ端末からなり、かかるユーザ端末は、旧ノードＢから新ノードＢへのリアルタイム・データパケットの受信を切り替えるように適合されている。本ノードの配置構成は、第一シーケンス番号を、旧ノードＢへ送信されるように適合された第一リアルタイム・データパケットと関連付けるように適合された、複数経路通信ユニットからなる。複数経路通信ユニットはさらに、第二シーケンス番号を、新ノードＢに送信されるように適合された同一の第一リアルタイム・データパケットと関連付けするよう適合されている。ここで第二シーケンス番号は第一シーケンス番号と異なる。

新ノードＢに送信されるリアルタイム・データパケットに関連付けられたシーケンス番号は、旧ノードＢに送信されるリアルタイム・データパケットに関連付けられたシーケンス番号と異なるため、シーケンス番号の繰り返し（ｔｕｒｎ−ａｒｏｕｎｄ）の誤解を避けることができ、ユーザ端末に対して改善した適切なリアルタイム・アプリケーションの実行を提供することができる。

本発明の有利な点としては、ＶｏＩＰやＨＳ−ＤＳＣＨ上などの、リアルタイム・アプリケーション・サービスを使用することが可能となることである。

本発明のさらに有利な点としては、あるノードＢから別のノードＢへ移動中にデータの損失を避けるために、複数経路通信を使用することが可能となることである。

本発明のさらに別の有利な点としては、誤解したシーケンス番号の繰り返しが原因で、解読アルゴリズムに対して間違えた入力をすることを、防止することが可能となることである。

本発明は、以下に説明する実施形態において実現される方法および配置構成として明らかにされる。

図１は、本例においてはＲＮＣ１１０である移動システムノードからなる携帯移動システム１００の典型的な状況を示す。移動システムは、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ：ＰｕｂｌｉｃＳｗｉｔｃｈｅｄＴｅｌｅｐｈｏｎｅＮｅｔｗｏｒｋ）、ＩＰネットワーク、または無線アクセスネットワークなどの基盤ネットワーク１２０と接続することができる。移動システム１００は、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）、高速下り共有チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）、エンハンスト個別チャネル（Ｅ−ＤＣＨ：ＥｎｈａｎｃｅｄＤｅｄｃａｔｅｄＣｈａｎｎｅｌ）、エンハンスト・ユニバーサル移動通信地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ：ＥｎｈａｎｃｅｄＵｎｉｖｅｒｓａｌＭｏｂｉｌｅＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＴｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓ）、第３世代長期エボリューション（３ＧＬＴＥ：３ＧＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）、スーパー３Ｇ（Ｓｕｐｅｒ３Ｇ）、または次世代移動通信の無線伝送技術（ＷＩＮＮＥＲ：ＷｉｒｅｌｅｓｓＷｏｒｌｄＩｎｉｔｉａｔｉｖｅＮｅｗＲａｄｉｏ）などの技術を使用する。ユーザ端末１３０は、移動システム１００の無線受信範囲に配置され、本例ではノードＢ１４０である第一基地局への無線チャネルを通して、基盤ネットワーク１２０に接続される。ノードＢ１４０は、旧ノードＢ１４０を意味し、この旧ノードＢは、ユーザ端末１３０が現在位置しているセルと関連付けられている。ユーザ端末１３０は、携帯情報端末（ＰＤＡ：ｐｅｒｓｏｎａｌｄｉｇｉｔａｌａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、ラップトップ・コンピュータまたは無線資源を通じて通信可能な、いかなる種類の装置とすることができる。ユーザ端末１３０は、リアルタイム・データパケットを受信し、かかるデータパケットはＰＤＵと呼ばれ、基盤ネットワーク１２０からの流れでユーザ端末１３０に送信される。ＰＤＵは、ユーザ端末１３０に送信される前に、ＲＮＣ１１０およびノードＢ１４０を通して送信される。この実施形態においては、ＲＬＣＵＭがリアルタイム・サービスに対して使用されるが（シーケンス番号を含むプロトコルを分割（ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）／連結（ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）する非アクノレッジ・モード）、他のいずれの類似したプロトコルを使用することもできる。

リアルタイム・データパケットは、カプセル化され、シーケンス番号が追加される。すなわち、図１の実施形態においては、アプリケーションＰＤＵは、シーケンス番号の分割／連結および追加を使用し、ＲＬＣＵＭＰＤＵにおいてカプセル化される。これは例えばＲＮＣ１１０によって実行され、これにより第一ＲＬＣＰＤＵ４がシーケンス番号ＳＮ２と関連付けられ、第二ＲＬＣＰＤＵ５がシーケンス番号ＳＮ３と関連付けられ、３番目のＲＬＣＰＤＵ６がシーケンス番号ＳＮ４と関連付けられる。

上記のカプセル化されたＰＤＵ、すなわちＳＮ２と関連付けられたＰＤＵ４、ＳＮ３と関連付けられたＰＤＵ５、およびＳＮ４と関連付けられたＰＤＵ６は、ＲＮＣ１１０から旧ノードＢへと送信される。旧ノードＢはバッファ１５０からなり、それぞれのシーケンス番号に関連付けられたＰＤＵは、スケジューリングされるのを待機する間一時的にかかるバッファ１５０に保管される。

しかし、ユーザ端末１３０は、移動システム１００において、本実施形態では新ノードＢ１６０として示されるノードＢなどの第二基地局に関連付けられた第二セルに向かって移動する。このことは、ユーザ端末１３０が第二セルに進入した場合、ユーザ端末１３０は、ＲＮＣ１１０より、旧ノードＢ１４０に代わって新ノードＢ１６０から受信し始めるよう報告されたとき、新ノードＢ１６０からリアルタイム・データパケットの受信を継続するために切り替えを行う。

ＲＬＣシーケンス番号は、連続して到達する必要があるため（ＲＬＣＳＮが繰り返されていると解釈されることを避けるため）、ＲＮＣ１１０は、ユーザ端末１３０が旧ノードＢから新ノードＢ１６０へ切り替わる場合に、ＰＤＵに関連する時間内の潜在的な不確定要素を予測することができる。ＲＮＣ１１０は、ＰＤＵ４およびＰＤＵ６がユーザ端末１３０に送信される時間帯に切り替えが生じることを推測し、旧ノードＢ１４０ならびに新ノードＢ１６０にＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６を送信することで複数経路通信を開始する。

本発明によれば、複数経路通信を行う場合において、ＲＮＣ１１０は、新ノードＢ１６０にＰＤＵデータを送信する前に、ＰＤＵデータに修正を加える。これにより新ノードＢ１６０に送信されるデータは、旧ノードＢ１４０に送信されたデータと異なることとなる。これによりユーザ端末が、シーケンス番号が繰り返されていると誤って解釈することを防止できる。すなわち、旧ノードＢ１４０から新ノードＢ１６０へ切り替えられる場合において、ユーザ端末が、シーケンス番号の次のサイクルを受信していると、実際とは異なる場合に、誤って信じ込むことを防止するためである。新ノードＢにＰＤＵデータを送信する前のＰＤＵデータの修正は、移動システムノードにおける機能、例えば旧ノードＢ１４０と新ノードＢ１６０に送信されたデータ間で、ＲＬＣＳＮにＮの違いを生じさせるＲＮＣ１１０などによって実行される。図１に示すように、旧ノードＢ１４０に送信されたシーケンス番号は、旧ノードＢ１４０に送信されたそれぞれの新しいＰＤＵのために１つ増加される。同時に、複数経路通信を使用した場合の局面においては、同一のＰＤＵが新ノードＢに送信されるが、シーケンス番号はＮの更なる増加を伴う。図１の実施形態においては、これを実行することにより、ＰＤＵ４はシーケンス番号ＳＮ２と関連付けられて旧ノードＢ１４０に送信されるが、ＰＤＵ４は新ノードＢ１６０に送信される場合には、代わりに異なるシーケンス番号ＳＮ７と関連付けられることとなる。すなわち、新ノードＢ１６０に送信される場合にはシーケンス番号が５増加されている。同様にＰＤＵ５は、シーケンス番号ＳＮ３と関連付けられて旧ノードＢに送信されるが、ＰＤＵ５は新ノードＢ１６０に送信される場合には、異なるシーケンス番号ＳＮ８と関連付けられる。すなわち、新ノードＢ１６０に送信される場合にはシーケンス番号が同様に５増加されている。さらにＰＤＵ６は、シーケンス番号ＳＮ４と関連付けられて旧ノードＢ１４０に送信されるが、ＰＤＵ６は新ノードＢ１６０に送信される場合には、異なるシーケンス番号ＳＮ９と関連付けられる。すなわち、新ノードＢ１６０に送信される場合にはシーケンス番号が同様に５増加されている。シーケンス番号が、旧ノードＢ１４０に送信されたＰＤＵと関連付けられたシーケンス番号と比べてどのくらい増加したかは重要ではなく、通常旧ノードＢ１４０と新ノードＢ１６０間のシーケンス番号の違いであるＮは、ノードＢ１４０およびノードＢ１６０における有効期間タイマに関連すべきである。すなわち、新ノードＢ１６０に送信されるＰＤＵに関する有効期間をＴとし、一つのＰＤＵが時間ｔごとに送信されるとすると、シーケンス番号は、Ｔ／ｔより大きくするべきである。（Ｔ／ｔの剰余は切り捨て結果として整数となる。例えば、１０／３＝３、９／３＝３、５／３＝１となる。）

しかし重要なのは、シーケンス番号の増加は、以下に説明する２つの代替の数字の最小値よりも大きくならなければならないことである。

第一に、切り替え前に旧ノードＢ１４０に送信する必要があるパケットの予測数量、すなわち、切り替えを実行するための事前に決定された時間をパケットの頻度（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｐａｃｋｅｔｓ）で割った数である。

第二に、有効期間の間に旧ノードＢ１４０に送信することができるパケットの数量、すなわち、有効期間をパケットの頻度で割った数である。

例えば、切り替え時間が２００ｍｓ、有効期間が１００ｍｓ、パケット頻度が２０ｍｓであると仮定すると、切り替えの前にノードＢ１４０に送信する必要があるパケットの予測数量は、２００／２０＝１０となる。同様に有効期間の間に送信されるパケットの数は、１００／２０＝５となる。すなわち、問題が発生しないためには、増加数は５より大きくする必要がある。

シーケンス番号は、旧ノードＢ１４０においてはｋとして表現することができ、新ノードＢ１６０においてはｋ＋Ｎとして表現することができる。ここでＮはシーケンス番号の増加数を表す。

この結果、ＲＮＣ１１０は、ＳＮ９に関連付けられたＰＤＵ４、ＳＮ１０に関連付けられたＰＤＵ５、およびＳＮ１１に関連付けられたＰＤＵ６を新ノードＢ１６０に送信することを意味する。新ノードＢ１６０はまた、バッファ１７０からなり、それぞれ異なるシーケンス番号ＳＮ９〜１１と関連付けられたＰＤＵ４〜６が、スケジューリングされるのを待機する間に、かかるバッファ１７０において一時的に保管される。

図１の状況から理解できるように、ユーザ端末１３０は、新ノードＢ１６０からの受信に切り替わる前に、ＳＮ２に関連付けられたＰＤＵ４、およびＳＮ３に関連付けられたＰＤＵ５を、旧ノードＢ１４０から受信する。新ノードＢ１６０からの受信に切り替えられた場合においては、新ノードＢ１６０は、バッファ１７０において保管されていた、それぞれの異なるシーケンス番号ＳＮ７〜９と関連付けられたＰＤＵ４〜６を送信することとなる。

ユーザ端末１３０は、上記のとおり、シーケンス番号ＳＮ２およびＳＮ３とそれぞれ関連付けられたＰＤＵ４およびＰＤＵ５を旧ノードＢ１４０から受信し、その後切り替えが行われると、ユーザ端末１３０は、代わりにシーケンス番号ＳＮ７およびＳＮ８と関連付けられた同一のＰＤＵ４およびＰＤＵ５を受信する。シーケンス番号の連続性が壊れＳＮ３からＳＮ７に飛ぶこととなるが、同一のシーケンス番号または番号が小さくなったシーケンス番号を含んでいるわけではないため、ユーザ端末１３０は、ＲＬＣＳＮの繰り返し、すなわちＰＤＵのシーケンス番号が次のサイクルであると誤って解釈することはない。ＰＤＵ４およびＰＤＵ５は、重複することとなるが、例えばＶｏＩＰなどでは、ユーザ端末のＲＬＣの上位には、シーケンス番号を含むリアルタイム・データ転送プロトコル（ＲＴＰ：ＲｅａｌｔｉｍｅＴｒａｎｓｐｏｒｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）のようなプロトコルが存在し、前記プロトコルは、重複するデータを検出し、ユーザ端末１３０におけるアプリケーションを通過する前に削除することが可能である。

移動システムノードによって実行される本方法のステップを、図２に示すフローチャートを参照して以下説明する。

ステップ２０１において、ノード１１０は、第一シーケンス番号ＳＮ２、ＳＮ３、ＳＮ４を、第一リアルタイム・データパケットＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６と関連付ける。

ステップ２０２において、ノード１１０は、第一シーケンス番号ＳＮ２、ＳＮ３、ＳＮ４と関連付けられた、第一リアルタイム・データパケットＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６を、旧ノードＢ１４０へ送信する。

ステップ２０３において、ノード１１０は、第二シーケンス番号ＳＮ７、ＳＮ８、ＳＮ９を、同一の第一リアルタイム・データパケットＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６と関連付ける。ここで第二シーケンス番号は第一シーケンス番号とは異なる番号である。

ステップ２０４において、ノード１１０は、第一リアルタイム・データパケットＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６と同一であるが、第二シーケンス番号ＳＮ７、ＳＮ８、ＳＮ９と関連付けられたデータパケットを、新ノードＢ１６０へ送信する。

本方法のステップを実行するために、移動システムノード１１０は、図３に示すような配置構成３００からなる。ノードの配置構成３００は、旧ノードＢ１４０へ送信されるように適合された第一リアルタイム・データパケットＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６と、第一シーケンス番号ＳＮ２、ＳＮ３、ＳＮ４を関連付けるように適合された、複数経路通信ユニット３１０からなる。複数経路通信ユニット３１０はさらに、新ノードＢ１６０へ送信されるように適合された、同一の第一リアルタイム・データパケットＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６と、第二シーケンス番号ＳＮ７、ＳＮ８、ＳＮ９と関連付けるように適合されている。ここで第二シーケンス番号は、第一シーケンス番号とは異なる番号である。ノードの配置構成３００はさらに、第一シーケンス番号ＳＮ２、ＳＮ３、ＳＮ４と関連付けられた第一リアルタイム・データパケットＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６を、旧ノードＢ１４０へ送信するように適合された、送信機（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）３２０からなる。送信機はさらに、同一の第一データパケットＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６であるが、第二シーケンス番号ＳＮ７、ＳＮ８、ＳＮ９と関連付けられたデータパケットを、新ノードＢ１６０へ送信するように適合されている。

本複数経路通信機構は、図３に示す移動システムノードの配置構成３００内の処理装置（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）３３０などの、１または２以上の処理装置を通して、本発明の機能を実行するためのコンピュータ・プログラム・コード（ｃｏｍｐｕｔｅｒｐｒｏｇｒａｍｃｏｄｅ）と共に、実行することができる。上記プログラム・コードは、コンピュータ・プログラム製品として提供することができ、また例えば、移動システムノードに取り込むときに、本方法を実行するためのコンピュータ・プログラム・コードを運ぶデータ記憶媒体の形式として提供することもできる。かかる記憶媒体は、ＣＤＲＯＭのような形式とすることができる。しかし、メモリースティック等のその他のデータ記憶媒体でも実現可能である。コンピュータ・プログラム・コードはさらに、サーバにおける単純なプログラム・コードとしても提供することができ、また遠隔で移動システムノードにダウンロードすることも可能である。

本発明は、上記の好適な実施形態に限定されるものではない。すなわち種々の変更や修正、および同等な範囲でも実施することが可能である。したがって、上記実施形態は、本発明の範囲を制限するものではなく、本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲により定義されるものである。

移動システムを示す概略ブロック図である。移動システムノードにおける方法を示すフローチャート図である。移動システムノードの配置構成を示す概略ブロック図である。

Claims

移動システムノード（１１０）におけるリアルタイム・データパケット（ＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６）の複数経路通信（ｂｉ−ｃａｓｔｉｎｇ）方法であって、
前記ノード（１１０）は、移動システム（１００）に含まれ、
前記移動システムは、旧ノードＢ（１４０）および新ノードＢ（１６０）を含み、
前記旧ノードＢ（１４０）および前記新ノードＢ（１６０）は、前記ノード（１１０）に接続されるように適合され、
前記移動システムはさらに、前記旧ノードＢ（１４０）から前記新ノードＢ（１６０）に前記リアルタイム・データパケット（ＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６）の受信を切り替えるように適合された、ユーザ端末（１３０）を含み、
前記複数経路通信方法は、
第一シーケンス番号（ＳＮ２、ＳＮ３、ＳＮ４）を、前記旧ノードＢ（１４０）に送信されるように適合された第一リアルタイム・データパケット（ＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６）と関連付けるステップ（２０１）と、
第二シーケンス番号（ＳＮ７、ＳＮ８、ＳＮ９）を、前記新ノードＢ（１６０）に送信されるように適合された同一の前記第一リアルタイム・データパケット（ＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６）と関連付けるステップ（２０３）と、
を含み、
前記第二シーケンス番号（ＳＮ７、ＳＮ８、ＳＮ９）は、前記第一シーケンス番号（ＳＮ２、ＳＮ３、ＳＮ４）を増加させたことにより、前記第一シーケンス番号とは異なる番号である、
複数経路通信方法。
前記第一シーケンス番号（ＳＮ２、ＳＮ３、ＳＮ４）と関連付けられた前記第一リアルタイム・データパケット（ＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６）を、前記旧ノードＢ（１４０）へ送信するステップ（２０２）と、
前記第一リアルタイム・データパケット（ＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６）と同一であるが、前記第二シーケンス番号（ＳＮ７、ＳＮ８、ＳＮ９）と関連付けられたデータパケットを、前記新ノードＢ（１６０）へ送信するステップ（２０４）と、
をさらに含む、請求項１に記載の複数経路通信方法。
複数のリアルタイム・データパケット（ＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６）が送信され、
前記リアルタイム・データパケット（ＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６）は事前に決定された有効期間Ｔを有し、
１つのリアルタイム・データパケット（ＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６）が時間ｔ毎に送信され、
前記第二シーケンス番号（ＳＮ７、ＳＮ８、ＳＮ９）の増加は、（Ｔ／ｔ）より大きい、
請求項１または２に記載の複数経路通信方法。
前記第二シーケンス番号（ＳＮ７、ＳＮ８、ＳＮ９）の増加は、
前記切り替えの前に、前記旧ノードＢ（１４０）に送信する必要がある前記リアルタイム・データパケット（ＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６）の予測数量、および
事前に決定された有効期間に前記旧ノードＢ（１４０）に送信することができる前記リアルタイム・データパケット（ＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６）の数量、
のうちの最小値よりも大きい、
請求項１〜３のいずれかに記載の複数経路通信方法。
前記ノード（１１０）は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）である、請求項１〜４のいずれかに記載の複数経路通信方法。
移動システムノード（１１０）におけるノードの配置構成（３００）であって、
前記ノード（１１０）は、旧ノードＢ（１４０）および新ノードＢ（１６０）を含む移動システム（１００）に含まれ、
前記旧ノードＢ（１４０）および新ノードＢ（１６０）は、前記ノード（１１０）に接続されるよう適合され、
前記移動システム（１００）はさらに、前記旧ノードＢ（１４０）から前記新ノードＢ（１６０）にリアルタイム・データパケット（ＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６）の受信を切り替えるように適合された、ユーザ端末（１３０）を含み、
前記ノードの配置構成（３００）は、
第一シーケンス番号（ＳＮ２、ＳＮ３、ＳＮ４）を、前記旧ノードＢ（１４０）に送信されるように適合された第一リアルタイム・データパケット（ＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６）と関連付けるように適合された、複数経路通信ユニット（３１０）を備え、
前記複数経路通信ユニット（３１０）はさらに、第二シーケンス番号（ＳＮ７、ＳＮ８、ＳＮ９）を、前記新ノードＢ（１６０）に送信されるように適合された同一の前記第一リアルタイム・データパケット（ＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６）と関連付けるように適合され、
前記第二シーケンス番号（ＳＮ７、ＳＮ８、ＳＮ９）は、前記第一シーケンス番号（ＳＮ２、ＳＮ３、ＳＮ４）を増加させたことにより、前記第一シーケンス番号とは異なる番号である、
ノードの配置構成（３００）。
前記ノードの配置構成（３００）はさらに、
前記第一シーケンス番号（ＳＮ２、ＳＮ３、ＳＮ４）と関連付けられた前記第一リアルタイム・データパケット（ＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６）を、前記旧ノードＢ（１４０）へ送信するように適合された、送信機（３２０）を備え、
前記送信機（３２０）はさらに、前記第一リアルタイム・データパケット（ＰＤＵ４、ＰＤＵ５、ＰＤＵ６）と同一であるが、前記第二シーケンス番号（ＳＮ７、ＳＮ８、ＳＮ９）と関連付けられたデータパケットを、前記新ノードＢ（１６０）へ送信するように適合される、
請求項６に記載のノードの配置構成。