JP2006203265A - 受信装置、送信装置、通信システム及び通信方法 - Google Patents

受信装置、送信装置、通信システム及び通信方法 Download PDF

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Abstract

【課題】データの再構成によるデータのロスの発生を防止する。
【解決手段】受信装置の取得部60は、下位レイヤにおけるデータの再構成の通知を送信装置から取得する。受信装置の通知/指示部70は、受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号を送信装置に通知する。送信装置のRLC処理部40は、受信装置から、受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号を取得し、そのシーケンス番号のデータから再構成を行う。
【選択図】図1

Description

本発明は、受信装置、送信装置、通信システム及び通信方法に関する。
無線アクセス方式の一つであるW−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)では、移動局(UE:User Equipment)と、無線アクセスネットワーク(UTRAN:Universal Terrestrial Radio Access Network)との間の通信を、RLC(Radio Link Control)プロトコルに従って行う。RLCプロトコルに従うRLCレイヤにおいて、データの再構成が行われる場合がある(例えば、非特許文献1参照)。
3GPP TSG-RAN,"TS25.322 V6.1.0 Radio Link Control(RLC) protocol specification", 2004年9月
しかしながら、データの再構成が行われた場合、受信装置が、データ全体の受信が完了していないデータを破棄したり、送信装置が、データ全体の受信確認が完了していないデータを破棄したりする場合があった。そのため、データのロスが発生してしまう課題があった。
そこで、本発明は、データの再構成によるデータのロスの発生を防止することを目的とする。
本発明の受信装置は、下位レイヤにおけるデータの再構成の通知を送信装置から取得する取得部と、受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号を送信装置に通知する通知部と、シーケンス番号のデータから再構成されたデータの受信処理を行う下位レイヤ処理部とを備えることを特徴とする。ここで、上位レイヤとは再構成を行うレイヤよりも上位のレイヤをいい、下位レイヤとは上位レイヤから見て下位のレイヤであって再構成を行うレイヤをいう。
このような受信装置によれば、下位レイヤにおけるデータの再構成が行われることを認識できる。そして、受信装置は、受信を希望する再構成されたデータを、再構成が行われるレイヤよりも上位のレイヤにおけるシーケンス番号を用いて送信装置に通知できる。更に、受信装置は、送信装置に通知したシーケンス番号のデータから、再構成されたデータの受信処理を行うことができる。よって、受信装置は、希望のデータを受信することができ、データの再構成によってデータのロスが発生することを防止できる。
通知部は、データの受信結果に基づいて上位レイヤにおけるシーケンス番号を通知することが好ましい。これによれば、受信装置は、データの再構成が行われる場合であっても、正常に送受信が完了していないデータを送信してもらい、受信することができる。よって、データのロスが発生することをより確実に防止できる。
又、取得部は、シーケンス番号を要求する指示データを送信装置から取得し、通知部は、指示データに応じて、シーケンス番号を通知するようにしてもよい。これによれば、受信装置は、再構成が行われる際に、必要に応じてシーケンス番号を通知することができる。そのため、制御データ量や制御負荷の低減を図ることができ、より柔軟な制御が可能となる。
本発明の送信装置は、下位レイヤにおけるデータの再構成を受信装置に通知する通知部と、受信装置から、受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号を取得する取得部と、シーケンス番号のデータから再構成を行う下位レイヤ処理部とを備えることを特徴とする。
このような送信装置によれば、下位レイヤにおけるデータの再構成を行うことを受信装置に知らせることができる。そして、送信装置は、受信装置が受信を希望するデータを、再構成が行われるレイヤよりも上位のレイヤにおけるシーケンス番号により認識できる。そして、送信装置は、受信装置が希望するシーケンス番号のデータから、下位レイヤにおけるデータの再構成を開始し、データを送信できる。よって、送信装置は、データの再構成によってデータのロスが発生することを防止できる。
下位レイヤ処理部は、下位レイヤにおいてデータ単位のサイズを変更する際に、上位レイヤのシーケンス番号のデータから再構成を行うことが好ましい。これによれば、送信装置は、データ単位のサイズを変更することにより、再構成を行う必要が生じた際に、受信装置から通知された上位レイヤのシーケンス番号のデータから再構成を行うことができる。
又、送信装置は、再構成の要否を判断する判断部を備えるようにしてもよい。この場合、下位レイヤ処理部は、判断部が再構成が必要であると判断した際に、シーケンス番号のデータから再構成を行うことができる。これによれば、送信装置は、必要に応じて再構成を行うことができるため、制御負荷の低減を図ることができ、より柔軟な制御が可能となる。
更に、送信装置は、指示データを送信することにより、シーケンス番号を受信装置に要求する指示部を備えるようにしてもよい。これによれば、送信装置は、再構成を行う際に、必要に応じてシーケンス番号を要求することができる。そのため、制御データ量や制御負荷の低減を図ることができ、より柔軟な制御が可能となる。
本発明の通信システムは、下位レイヤにおけるデータの再構成の通知を送信装置から取得し、受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号を送信装置に通知し、シーケンス番号のデータから再構成されたデータの受信処理を行う受信装置と、再構成を受信装置に通知し、受信装置から、受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号を取得し、シーケンス番号のデータから再構成を行う送信装置とを備えることを特徴とする。
本発明の通信方法は、送信装置が下位レイヤにおけるデータの再構成を受信装置に通知し、受信装置が、受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号を送信装置に通知し、送信装置がシーケンス番号のデータから再構成を行い、受信装置がシーケンス番号のデータから再構成されたデータの受信処理を行うことを特徴とする。
以上説明したように、本発明によれば、データの再構成に起因するデータのロスの発生を防止できる。
(通信システム)
図1に示すように、通信システム100は、移動局10と無線ネットワーク装置20とを備える。無線ネットワーク装置20から移動局10にデータを送信する場合には、移動局10が受信装置となり、無線ネットワーク装置20が送信装置となる。一方、移動局10から無線ネットワーク装置20にデータを送信する場合には、移動局10が送信装置となり、無線ネットワーク装置20が受信装置となる。
通信システム100は、無線アクセス方式としてW−CDMAを用いる。通信システム100におけるレイヤ構成は、図2に示すようになっている。最下位レイヤは物理レイヤであり、最上位レイヤはRRC(Radio Resource Control)レイヤである。下位から順に、物理レイヤ、MAC(Medium Access Control)レイヤ、RLC(Radio Link Control)レイヤ、PDCP(Packet Data Convergence Protocol)レイヤ、RRCレイヤとなっている。
上位のレイヤから下位のレイヤには、自身のレイヤのヘッダ等のオーバーヘッドが付加されてデータが提供される。下位のレイヤから上位のレイヤには、自身のレイヤのヘッダ等のオーバーヘッドが削除されてデータが提供される。ヘッダには、シーケンス番号等の制御情報が含まれる。
次に、移動局10及び無線ネットワーク装置20についてより詳細に説明する。図1に示すように、移動局10は、無線部11と、データ処理部12とを備える。無線ネットワーク装置20は、インタフェース21と、データ処理部22と、インタフェース23とを備える。
無線部11は、無線ネットワーク装置20と無線によりデータを送受信する。インタフェース21は、移動局10とデータを送受信する。インタフェース23は、ネットワークとのインタフェースであり、移動局10へのデータを受信したり、移動局10からのデータを送信したりする。
データ処理部12,22は、データに対する種々の処理を行う。データ処理部12は、無線部11から、無線ネットワーク装置20から受信したデータを取得して受信データに対する処理を行う。データ処理部12は、無線ネットワーク装置20に送信するデータに対する処理を行って、無線部11に提供する。データ処理部22は、インタフェース21から、移動局10から受信したデータを取得して受信データに対する処理を行い、インタフェース23に提供する。データ処理部22は、インタフェース23から移動局10に送信するデータを取得して送信データに対する処理を行い、インタフェース21に提供する。
データ処理部12,22はそれぞれ、RLC処理部40と、取得部60と、通知/指示部70と、上位レイヤ処理部80とを備える。上記したように、移動局10及び無線ネットワーク装置20は、受信装置にも送信装置にもなるため、データ処理部12,22は、受信装置としての機能と送信装置としての機能の両方を備えている。
上位レイヤ処理部80は、RLCプロトコルよりも上位のレイヤのプロトコルに従って、上位レイヤにおけるデータ処理を行う。例えば、上位レイヤ処理部80は、RRCレイヤやPDCPレイヤのプロトコルに従って、RRCレイヤやPDCPレイヤにおけるデータ処理を行う。
上位レイヤ処理部80は、送信バッファ81と、判断部82とを備える。送信バッファ81には、通信相手装置に送信するデータが格納される。判断部82は、下位レイヤにおけるデータの再構成の要否を判断する。例えば、判断部82は、RRCレイヤやPDCPレイヤよりも下位のレイヤであるRLCレイヤにおけるデータの再構成(Re-establishment)の要否を判断する。
判断部82は、例えば、送信バッファ81に格納されたデータ量を検出し、検出したデータ量に基づいて再構成の要否を判断できる。具体的には、判断部82は、送信すべきデータ量が増加した場合には、RLCレイヤにおけるデータ単位、RLC−PDU(Protocol Data Unit)のサイズを変更する必要があると判断し、そのために再構成が必要であると判断できる。例えば、判断部82は、データ単位(RLC−PDU)のサイズとデータ量との対応関係を保持しておくことができる。そして、判断部82は、送信バッファ81から取得したデータ量と対応関係とを比較し、データ量に合致するデータ単位(RLC−PDU)を決定できる。判断部82は、現在のデータ単位(RLC−PDU)と決定したデータ単位(RLC−PDU)が異なる場合には、データ単位(RLC-PDU)のサイズを変更し、再構成を行う必要があると判断できる。
判断部82は、判断結果に基づいてRLC処理部40に対して指示する。例えば、判断部82は、判断結果に基づいて、データ単位(RLC−PDU)のサイズの変更とデータの再構成を、RLC処理部40に要求できる。このようにして、上位レイヤであるRRCレイヤやPDCPレイヤから、下位レイヤであるRLCレイヤに対してデータの再構成が要求される。又、判断部82は、送信するデータ量以外に、チャネル切り替え状況や状態遷移状況等に基づいて再構成の要否を判断できる。具体的には、判断部82は、チャネル切り替え時、例えば、個別チャネルから共通チャネルへの切り替え時に再構成が必要であると判断できる。又、判断部82は、状態遷移時、例えば、CELL_FACH状態からCELL_DCH状態への遷移時に再構成が必要であると判断できる。
RLC処理部40は、RLCプロトコルに従って、RLCレイヤにおけるデータ処理を行う。RLC処理部40は、RLCコネクションを設定し、上位レイヤに対して3種類のモードのデータ転送サービスを提供する。具体的には、データ転送には、透過型データ転送(TM:Transparent mode)と、非確認型データ転送(UM:Unacknowledged mode)と、確認型データ転送(AM:Acknowledged mode)の3種類のモードがある。
又、RLC処理部40は、データの分割/組み立て(Segmentation and reassembly)、データの結合(Concatenation)、パディング(Padding)、ユーザデータの転送(Transfer of user data)、誤り訂正(Error correction)、上位レイヤへのPDUの提供(In-sequence delivery of upper layer PDUs)、同一データの検出(Duplicate detection)、フロー制御(Flow Control)、プロトコルエラーの検出/復帰(Protocol error detection and recovery)、秘匿処理(Ciphering)、データの破棄(discard)等の処理を行う。
図3を用いてRLC処理部40について詳細に説明する。図3では、確認型データ転送(AM)の場合、即ち、AM-RLC entityとしての機能を例にとって説明する。又、送信装置(Transmitting side)となった場合の機能を左側に、受信装置(Receiving side)となった場合の機能を右側に示す。
RLC処理部40は、分割/結合部41と、RLCヘッダ付加部42と、再送処理部43と、MUX44と、送信バッファ45と、PDU処理部46と、暗号化部47と、DEMUX48と、復号部49と、再送処理部50と、RLCヘッダ削除/情報抽出部51と、再組み立て部52と、RLC制御部53とを備える。
まず、送信機能について説明する。分割/結合部41は、RLCよりも上位のレイヤ(Upper layer)からデータ(RLC−SDU:Service Data Unit)を取得する。分割/結合部41は、固定長のデータ(PDU)を得るために、取得したRLC−SDUを分割(Segmentation)又は結合(Concatenation)する。例えば、分割/結合部41は、固定長のAMD−PDU(Acknowledged mode data Packet data unit)を得るために、RLC−SDUを分割又は結合する。例えば、分割/結合部41は、取得したRLC−SDUのサイズがAMD−PDUのサイズよりも大きい場合には分割(Segmentation)を実行する。このようにして、AMD−PDUは、分割又は結合されたRLC−SDUを含むことができる。
Uplink AMD−PDU等のデータ単位のサイズは、RLCよりも上位のレイヤによって指定される準静的な(Semi static)値である。Uplink AMD−PDU等のデータ単位のサイズは、上位レイヤ処理部80からRLC処理部40に対するデータの再構成の要求、即ち、RRCレイヤやPDCPレイヤ等の上位レイヤから、RLCレイヤ等の下位レイヤに対するデータの再構成の要求等において変更される。
更に、分割/結合部41は、データ長(Length indicator)を設定する。データ長は、AMD−PDU間でRLC−SDUの境界を判断するために用いることができる。又、データ長は、AMD−PDUにパディング(Padding)や、Piggybacked Informationと呼ばれる制御情報を含むPiggybacked STATUS PDUが含まれているか否かを判断するために用いることができる。分割/結合部41は、生成したAMD−PDUをRLCヘッダ付加部42に入力する。
RLCヘッダ付加部42は、取得したAMD−PDUにRLCヘッダを付加する。RLCヘッダ付加部42は、RLCヘッダを付加したAMD−PDUを再送処理部43とMUX44に入力する。
再送処理部43は、通信相手装置にデータを再送する再送処理(Retransmission Management)を行う。再送処理部43は、再送されるPDUが格納される再送バッファ(Retransmission buffer)43aを備える。再送処理部43は、取得したAMD−PDUを再送バッファ43aに格納する。
再送処理部43は、通信相手装置のRLC処理部40(AM−RLC entity)によって送信される制御情報に従って、再送バッファ43a内のAMD−PDUを削除したり、再送のためにMUX44に入力したりする。例えば、再送処理部43は、通信相手装置からSTATUS PDUやPiggybacked STATUS PDUを取得し、その中に含まれる状況報告(Status report)によって、再送バッファ43a内のPDUの削除又は再送を行う。状況報告(Status report)には、通信相手装置のRLC処理部40(AM−RLC entity)からの各AMD−PDUに対する受信結果1aを含む。受信結果1aは、データを正常に受信したことを示す肯定応答(Positive acknowledgement)とデータの受信に失敗したことを示す否定応答(Negative acknowledgement)を含む。
MUX44は、AMD−PDUを多重する。MUX44は、RLCヘッダ付加部42から取得した新規のAMD−PDUと、再送処理部43から取得した再送が必要なAMD−PDUとを多重する。MUX44は、多重により得られたPDUを送信バッファ45に格納する。
PDU処理部46は、PDUに対する処理を行う。PDU処理部46は、送信バッファ45やRLC制御部53からPDUを取得する。PDU処理部46は、取得したPDUにPDUヘッダを付加する。例えば、PDU処理部46は、制御情報の要求ビット(Polling bit)をRLC制御部53から取得し、AMD−PDUヘッダを生成して、AMD−PDUに付加できる。
更に、PDU処理部46は、目的とするサイズのPDU、例えば、固定長のAMD−PDUを生成するために、パディング(Padding)を行ったり、Piggybacked STATUS PDUを設定したりできる。PDU処理部46は、AMD−PDUの空きスペースにあわせるために、Piggybacked STATUS PDUのサイズを変更できる。又、PDU処理部46は、通信相手装置から送信されたデータの受信結果1b(Acknowledgement)を状況報告(Status report)として含むSTATUS PDUやPiggybacked STATUS PDUを生成し、通信相手装置のRLC処理部40(AM−RLC entity)に再送を要求できる。PDU処理部46は、PDUを暗号化部47に入力する。
暗号化部47は、PDUの暗号化(秘匿処理:Ciphering)を行う。暗号化部47は、AMD−PDUを暗号化するが、AMD−PDUヘッダは暗号化しない。但し、暗号化部47は、Piggybacked STATUS PDUとパディング(Padding)については暗号化を行う。又、暗号化部47は、STATUS PDU, RESET PDU, RESET ACK PDU等の制御PDU(Control PDU)は暗号化しない。暗号化部47は、制御PDU、暗号化後のAMD−PDUをRLCレイヤよりも下位のレイヤ(Lower layer)に提供する。そして、DCCH/DTCH(Dedicated Control Channel/Dedicated Traffic Channel)によりデータが送信される。
次に、受信機能について説明する。DEMUX48は、RLCよりも下位のレイヤからDCCH/DTCHにより受信したAMD−PDUと制御PDU(Control PDU)を取得する。復号部49は、下位のレイヤ又はDEMUX48から、AMD-PDUを取得する。
DEMUX48は、多重されたAMD-PDUを分離し、復号部49に入力する。尚、Downlink AMD−PDU等のデータ単位のサイズは、RLCよりも上位のレイヤによって指定される準静的な(Semi static)値である。Downlink AMD−PDU等のデータ単位のサイズは、上位レイヤ処理部80からRLC処理部40に対するデータの再構成の要求、即ち、RRCレイヤやPDCPレイヤ等の上位レイヤから、RLCレイヤ等の下位レイヤに対するデータの再構成の要求等において変更される。Downlink AMD PDU のサイズは、指定されていない場合、最初に受信したPDUのサイズによって決めることができる。又、Downlink AMD−PDUのサイズとUplink AMD−PDUのサイズは、同一である必要はない。
又、DEMUX48は、RESETやRESET ACK PDU等の制御PDU(Control PDU)をRLC制御部53に提供(Routing)する。DEMUX48は、通信相手装置のRLC処理部40(AM−RLC entity)から取得したSTATUS PDUを再送処理部43に提供する。STATUS PDUには、通信相手装置の受信結果1a、即ち、肯定応答(Positive acknowledgement)や否定応答(Negative acknowledgement)が含まれる。このようにして、DEMUX48は、通信相手装置から受信した応答(Received acknowledgement)を再送処理部43に提供する。
復号部49は、取得したAMD−PDUの復号(Deciphering)を行う。復号部49は、復号後のPDUを再送処理部50に入力する。
再送処理部50は、通信相手装置にデータの再送を要求する再送処理(Retransmission Management)を行う。再送処理部50は、受信したPDUが格納される受信バッファ(Reception buffer)50aを備える。再送処理部50は、完全なRLC−SDUが受信できるまで、取得したAMD−PDUを受信バッファ50aに格納しておく。
再送処理部50は、正常に受信できたAMD−PDUについては、肯定応答(Positive acknowledgement)を生成し、PDU処理部46に提供する。一方、再送処理部50は、正常に受信できなかったAMD−PDUについては、否定応答(Negative acknowledgement)を生成し、PDU処理部46に提供する。このようにして、再送処理部50が自身の受信結果1bをPDU処理部46に提供することにより、PDU処理部46が、自身の受信結果1b(Acknowledgement)を状況報告(Status report)として含むSTATUS PDUやPiggybacked STATUS PDUを生成して、通信相手装置のRLC処理部40(AM−RLC entity)に送信し、再送を要求できる。再送処理部50は、RLC−SDUを完全に受信できたときに、受信バッファ50aに格納されているAMD−PDUをRLCヘッダ削除/情報抽出部51に入力する。
RLCヘッダ削除/情報抽出部51は、取得したAMD−PDUからRLCヘッダを削除する。RLCヘッダ削除/情報抽出部51は、RLCヘッダを削除したAMD−PDUを再組み立て部52に入力する。
更に、RLCヘッダ削除/情報抽出部51は、Piggybacked STATUS PDUが設定されている場合、制御情報(Piggybacked Information)を抽出する。RLCヘッダ削除/情報抽出部51は、抽出した制御情報(Piggybacked Information)を、再送処理部43やRLC制御部53に提供する。制御情報(Piggybacked Information)は、通信相手装置の受信結果1aを含むことができる。そのため、RLCヘッダ削除/情報抽出部51は、受信結果1aを含む制御情報(Piggybacked Information)を、再送処理部43に提供することにより、通信相手装置が正常に受信できたAMD−PDUを再送バッファ43aから削除し、通信相手装置への再送が必要なAMD−PDUを再送することを、再送処理部43に指示できる。
再組み立て部52は、AMD−PDUを組み立てて、RLC−SDUを再生(Reassemble)し、RLCレイヤよりも上位のレイヤに提供する。再組み立て部52は、RLC−SDUを完全に受信できたときだけ、AMD−PDUを取得できる。
RLC制御部53は、取得した制御PDU(Control PDU)等に基づいて、通信相手装置のRLC処理部40(AM−RLC entity)に応答するために制御PDU(Control PDU)を生成し、PDU処理部46に入力する。又、PDU処理部46は、制御情報の要求ビット(Polling bit)をRLC制御部53に入力する。
次に、RLC処理部40が行うRLC−SDUの破棄と、データの再構成(Re-establishment)について詳細に説明する。RLC処理部40は、RLC−PDUの送信が、所定時間内又は所定送信回数内に正しく完了できなかった場合には、再送バッファ43aに格納されているRLC−PDUを廃棄する。これによれば、再送バッファ43aがオーバフローすることを回避できる。
RLCレイヤにおけるデータの再構成はRLCよりも上位のレイヤ、例えば、RRCレイヤやPDCPレイヤによって要求される。具体的には、上位レイヤ処理部80の判断部82がデータの再構成の要否を判断する。そして、再構成が必要であるという判断結果の場合に、RLC処理部40に対してデータの再構成が要求される。RLC処理部40は、再構成が要求された場合、非確認型データ転送(UM)と、確認型データ転送(AM)においてデータを再構成する。このように、RLCレイヤ処理部40は、判断部82が再構成が必要であると判断した際に、再構成を行うことができる。これによれば、送信装置は、必要に応じて再構成を行うことができるため、制御負荷の低減を図ることができ、より柔軟な制御が可能となる。
非確認型データ転送(UM)の場合、受信装置と送信装置の両方のRLC処理部40が再構成を行う。受信装置のRLC処理部40は、全てのUMD−PDU(Unacknowledged mode data Packet data unit)を廃棄した上で、再構成を開始する。送信装置のRLC処理部40は、下位レイヤに、一部でもPDUを提供したRLC−SDUを廃棄した上で、再構成を開始する。更に、送信装置のRLC処理部40は、上位レイヤから要求があれば、上位レイヤに廃棄したRLC−SDUを通知する。
確認型データ転送(AM)の場合、受信装置と送信装置の少なくとも1つのRLC処理部40が再構成を行うことができる。受信装置のRLC処理部40のみが再構成を行う場合、受信装置のRLC処理部40は、全てのAMD−PDUを廃棄した上で、再構成を開始する。又、送信装置のRLC処理部40は、制御PDU(Control PDU)を破棄した上で、再構成を開始する。
送信装置のRLC処理部40のみが再構成を行う場合、送信装置のRLC処理部40は、制御PDU(Control PDU)と、全てのAMD−PDUを送信したRLC−SDUを全て廃棄した上で、再構成を開始する。更に、送信装置のRLC処理部40は、廃棄しないRLC−SDUを、上位レイヤから指定されたサイズのAMD−PDUに再度、分割又は結合する。尚、このとき指定されるサイズは、再構成前と同じでも異なってもよい。受信装置及び送信装置両方のRLC処理部40が再構成を行う場合、送信装置のRLC処理部40は、制御PDUと全てのAMD−PDUを廃棄した上で、再構成を開始する。
次に、再構成が行われる際のデータ処理部12,22の処理について詳細に説明する。以下、RLCレイヤを下位レイヤ、それよりも上位のRRCレイヤやPDCPレイヤ等を上位レイヤとして説明する。
送信装置の上位レイヤ処理部80の判断部82は、RLCレイヤにおけるデータの再構成の要否を判断する。例えば、判断部82は、送信すべきデータ量が増加した場合には、RLCレイヤにおけるデータ単位、RLC−PDU(Protocol Data Unit)のサイズを変更する必要があると判断し、そのために再構成が必要であると判断する。そして、判断部82は、判断結果に応じて、データ単位(RLC−PDU)のサイズの変更とデータの再構成を、RLC処理部40に要求する。又、判断部82は、チャネルの切り替え時や状態遷移時等にも、データの再構成をRLC処理部40に要求できる。
送信装置のRLC処理部40は、このようにして上位レイヤ処理部80から再構成の要求を受けた場合、通知/指示部70に通知する。送信装置の通知/指示部70は、RLC処理部40から再構成の通知を受けると、RRCレイヤやPDCPレイヤよりも下位のレイヤであるRLCレイヤにおけるデータの再構成を受信装置に通知する。このように送信装置の通知/指示部70は、下位レイヤであるRLCレイヤにおいてデータ単位(RLC−PDU)のサイズを変更することにより、再構成を行う必要が生じた際に再構成を通知することができる。又、通知/指示部70は、チャネルの切り替えや状態遷移等により再構成を行う必要が生じた際にも再構成を通知することができる。
例えば、送信装置の通知/指示部70は、再構成を通知する制御情報を生成し、受信装置に送信する。このようにして、通知/指示部70は、下位レイヤにおけるデータの再構成を受信装置に通知する通知部として機能する。
そして、受信装置の取得部60が、下位レイヤであるRLCレイヤにおけるデータの再構成の通知を送信装置から取得する。受信装置の取得部60は、取得した再構成の通知を受信装置のRLC処理部40及び通知/指示部70に入力する。
受信装置の通知/指示部70は、送信装置から取得した再構成の通知に応じて、受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号を送信装置に通知する。例えば、受信装置の通知/指示部70は、RLC処理部40から、データの受信結果を取得する。そして、受信装置の通知/指示部70は、受信結果に基づいて上位レイヤであるRRCレイヤやPDCPレイヤ等におけるシーケンス番号(RRCシーケンス番号やPDCPシーケンス番号)を通知することができる。例えば、受信装置の通知/指示部70は、正常に受信が完了しておらず受信エラーとなっているデータのシーケンス番号を通知することができる。
このように、通知/指示部70は、データの受信結果に基づいて上位レイヤにおけるシーケンス番号を通知することが好ましい。これによれば、受信装置は、データの再構成が行われる場合であっても、正常に送受信が完了していないデータを送信してもらい、受信することができる。よって、データのロスが発生することをより確実に防止できる。以上のようにして、通知/指示部70は、受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号を送信装置に通知する通知部として機能する。
そして、送信装置の取得部60が、受信装置から、受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号を取得する。送信装置の取得部60は、取得したシーケンス番号を送信装置のRLC処理部40に通知する。
送信装置のRLC処理部40は、受信装置から通知されたシーケンス番号のデータから再構成を行う。このようにして、RLC処理部40は、受信装置が受信を希望するシーケンス番号のデータから再構成を行う下位レイヤ処理部として機能する。
RLC処理部40は、下位レイヤであるRLCレイヤにおいてデータ単位(RLC−PDU)のサイズを変更する際に、上位レイヤのシーケンス番号のデータから再構成を行うことが好ましい。これによれば、送信装置は、データ単位のサイズを変更することにより、再構成を行う必要が生じた際に、受信装置から通知された上位レイヤのシーケンス番号のデータから再構成を行うことができる。例えば、RLC−PDUのサイズを320ビットから640ビットに変更する場合に、RLC処理部40は再構成を行うことができる。又、RLC処理部40は、チャネルの切り替え時や状態遷移時等に、上位レイヤのシーケンス番号のデータから再構成を行ってもよい。
又、RLC処理部40は、判断部82が再構成が必要であると判断した際に、シーケンス番号のデータから再構成を行うことができる。例えば、RLC処理部40は、上位レイヤ処理部80から、データ単位、即ち、RLC−PDUのサイズの変更と再構成の要求を受けた場合に再構成を行うことができる。
そして、受信装置のRLC処理部40が、送信装置に通知したシーケンス番号のデータから再構成されたデータの受信処理を行う。具体的には、RLC処理部40は、再構成後のデータ単位(RLC−PDU)のサイズに従って、受信したデータの分離や組み立て等を行う。このようにして、RLC処理部40は、通知したシーケンス番号のデータから再構成されたデータの受信処理を行う下位レイヤ処理部として機能する。
以上説明したように、受信装置が再構成の通知に応じてシーケンス番号を通知するようにしてもよいが、送信装置の通知/指示部70が、再構成を受信装置に通知する際に、指示データを送信し、シーケンス番号を受信装置に要求してもよい。この場合、受信装置の取得部60は、シーケンス番号を要求する指示データを送信装置から取得し、通知/指示部70に入力する。そして、受信装置の通知/指示部70は、指示データに応じて、シーケンス番号を通知することができる。
具体的には、指示データとしてIndicatorを用いることができる。例えば、Indicatorは「オン」の場合にはシーケンス番号の通知を要求することを示し、Indictorは「オフ」の場合には、シーケンス番号の通知が不要であることを示すことができる。このようにIndicatorはオンとオフを区別できればよいため、例えば、再構成を通知する制御データに1ビットのIndicatorを付加すれば十分である。このようにして、通知/指示部70は、上位レイヤのシーケンス番号を要求する指示データ(Indicator)を送信することにより、シーケンス番号を受信装置に要求する指示部としても機能できる。
受信装置の通知/指示部70は、取得部60から入力されたIndicatorがオンであるかオフであるかを判断する。通知/指示部70は、Indicatorがオンの場合にはシーケンス番号の通知が必要であると判断し、シーケンス番号を通知する。一方、通知/指示部70は、Indicatorがオフの場合にはシーケンス番号の通知が不要であると判断し、シーケンス番号の通知を行わない。
又、送信装置の通知/指示部70は、再構成が必要な場合にのみIndicatorを付加することができる。この場合、受信装置の通知/指示部70は、Indicatorの有無に基づいてシーケンス番号の通知の必要性を判断できる。具体的には、通知/指示部70は、Indicatorが付加されている場合、シーケンス番号の通知が必要であると判断し、Indicatorが付加されていない場合、シーケンス番号の通知は不要であると判断できる。
このように、受信装置は、再構成の通知を受けた場合に上位レイヤのシーケンス番号を必ずしも通知しなくてもよい。そして、送信装置は、オン、オフを設定可能なIndicator等を受信装置に送信することにより、受信装置が受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号の通知の要否を制御することができる。
例えば、通知/指示部70は、多少のデータのロスが問題にならないようなデータの送受信を行っている場合には、Indicatorをオフに設定することやIndicatorを付加しないことでシーケンス番号を要求しないようにし、データのロスが許容できないデータの送受信を行っている場合には、Indicatorをオンに設定することやIndicatorを付加することでシーケンス番号を要求することができる。あるいは、通知/指示部70は、QoS(サービス品質)が低い場合にはIndicatorをオフに設定することやIndicatorを付加しないことでしてシーケンス番号を要求しないようにし、QoSが高い場合にはIndicatorをオンに設定することやIndicatorを付加することでシーケンス番号を要求することができる。
これによれば、受信装置は、再構成が行われる際に、必要に応じてシーケンス番号を通知することができる。又、送信装置は、再構成を行う際に、必要に応じてシーケンス番号を要求することができる。そのため、制御データ量や制御負荷の低減を図ることができ、より柔軟な制御が可能となる。
次に、図4に示す具体例を用いて、再構成が行われる際のデータ処理部12,22の処理について説明する。図4では、移動局10が受信装置、無線ネットワーク装置20が送信装置である場合を例にとって説明する。又、移動局10が、再構成の通知に応じて上位レイヤのシーケンス番号を通知する場合を例にとって説明する。図4では、下位レイヤであるRLCレイヤにおけるシーケンス番号を「LSN:Lower Sequence Number」、上位レイヤであるRRCレイヤやPDCPレイヤ等におけるシーケンス番号を「USN:Upper Sequence Number」と表す。
RLCレイヤのデータ(RLC−PDU)と上位レイヤのデータとは対応付けられている(マッピングされている)。そのため、LSNとUSNとは対応付けられている。具体的には、LSN10〜12のデータとUSN4のデータ、LSN13,14のデータとUSN5のデータ、LSN15〜17のデータとUSN6のデータ、LSN18,19のデータとUSN7のデータとがそれぞれマッピングされている。
送信装置である無線ネットワーク装置20の判断部82は、例えば、送信すべきデータ量が増加したため、RLCレイヤにおけるデータ単位、RLC−PDU(Protocol Data Unit)のサイズを変更する必要があると判断し、そのために再構成が必要であると判断する。そして、判断部82は、判断結果に応じて、LSN1〜17のデータ単位(RLC−PDU)を、サイズ320ビットで送信し、LSN18以降のデータ単位(RLC−PDU)を、サイズ640ビットで再構成することを、RLC処理部40に要求する。
無線ネットワーク装置20のRLC処理部40は、上位レイヤ処理部80からの要求を受けて、LSN1〜17のデータ単位(RLC−PDU)を、サイズ320ビットで送信し、LSN18以降のデータ単位(RLC−PDU)を、サイズ640ビットで再構成して送信する予定にしている。
この場合、無線ネットワーク装置20のRLC処理部40は、まず、LSN1〜17のデータ(RLC−PDU)をサイズ320ビットで送信する。更に、無線ネットワーク装置20の通知/指示部70は、RLCレイヤにおけるデータの再構成を移動局10に通知する。
受信装置である移動局10のRLC処理部40は、正常に受信を完了したデータ(RLC−PDU)について肯定応答(Positive Acknowledgement)を、正常に受信できずに受信エラーとなってしまったデータ(RLC−PDU)について否定応答(Negative Acknowledgement)を、無線ネットワーク装置20に送信する。例えば、LSN13のデータ(RLC−PDU)が正常に受信できずに受信エラーとなってしまった場合、移動局10は、LSN1〜12,14〜17について、肯定応答(Positive Acknowledgement)を、LSN13について否定応答(Negative Acknowledgement)を、無線ネットワーク装置20に送信する。
更に、移動局10の取得部60は、RLCレイヤにおけるデータの再構成の通知を無線ネットワーク装置20から取得し、移動局10の通知/指示部70に入力する。通知/指示部70は、再構成の通知に応じて、次に受信を希望するデータの上位レイヤのシーケンス番号を無線ネットワーク装置20に通知する。
このとき、通知/指示部70は、RLC処理部40から受信結果を取得する。通知/指示部70は、受信結果に基づいて、受信エラーとなってしまったLSN13のデータ(RLC−PDU)を含むため、上位レイヤであるRRCレイヤやPDCPレイヤ等におけるデータを組み立てた際に、USN5のデータがエラーになってしまうと判断する。そして、通知/指示部70は、受信エラーのLSN13のデータ(RLC−PDU)を含むデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号、即ち、USN5を、受信を希望するデータのシーケンス番号として、無線ネットワーク装置20に通知する。同様に、例えば、LSN13のデータ(RLC−PDU)が正常に受信され、LSN14のデータ(RLC−PDU)が受信エラーとなっている場合であっても、通知/指示部70はUSN5を通知できる。
又、受信エラーが複数ある場合、通知/指示部70は、受信エラーとなっている下位レイヤのデータ(RLC−PDU)を含む上位レイヤのデータのうち、最も小さいシーケンス番号を通知できる。例えば、LSN13とLSN16とが同時に受信エラーとなっている場合であっても、通知/指示部70は、一番小さい上位レイヤのシーケンス番号、USN5を通知できる。このように、通知/指示部70は、受信を希望する下位レイヤのデータ(RLC−PDU)と対応付けられている上位レイヤのデータのシーケンス番号を通知することができる。
無線ネットワーク装置20の取得部60は、移動局10からの受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号、USN5を取得し、RLC処理部40に入力する。RLC処理部40は、移動局10から通知されたUSN5のデータから再構成を行う。即ち、無線ネットワーク装置20のRLC処理部40は、当初、LSN18以降のデータ単位(RLC−PDU)を、サイズ640ビットで再構成して送信する予定にしたが、USN5に対応するLSN13以降のデータ単位(RLC−PDU)から、データ単位(RLC−PDU)のサイズを640ビットに変更して再構成し、移動局10に送信する。
このように、RLC処理部40は、通知された上位レイヤのシーケンス番号と対応付けられている下位レイヤのデータ(RLC−PDU)から、再構成を開始することができる。又、RLC処理部40は、下位レイヤであるRLCレイヤにおいてデータ単位(RLC−PDU)のサイズを変更する際に、上位レイヤのシーケンス番号のデータから再構成を行うことができる。
そして、移動局10のRLC処理部40が、通知したシーケンス番号のデータから再構成されたデータの受信処理を行う。即ち、移動局10のRLC処理部40は、当初、LSN18以降のデータ単位(RLC−PDU)から、サイズ640ビットで再構成されたものとして受信処理する予定にしたが、USN5に対応するLSN13以降のデータ単位(RLC−PDU)から、サイズ640ビットで再構成されたものとして受信処理する。
(通信方法)
次に、通信システム100における通信方法の手順を図5、図6を用いて説明する。図5、図6では、移動局10が受信装置、無線ネットワーク装置20が送信装置である場合を例にとって説明する。まず、図5を用いて、移動局10が、再構成の通知に応じて上位レイヤのシーケンス番号を通知する場合の手順を説明する。無線ネットワーク装置20は、RLCレイヤにおけるデータの再構成の要否を判断する(S101)。無線ネットワーク装置20は、再構成が必要であると判断した場合には、RLCレイヤにおけるデータの再構成を移動局10に通知する(S102)。
移動局10は、無線ネットワーク装置20からの再構成の通知に応じて、受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号(USN)を無線ネットワーク装置20に通知する(S103)。無線ネットワーク装置20は、移動局10から通知された上位レイヤにおけるシーケンス番号のデータ(RLC-PDU)から再構成を行う(S104)。そして、無線ネットワーク装置20は、再構成されたデータを移動局10に送信する(S105)。
一方、ステップ(S101)において、再構成が不要であると判断した場合には、無線ネットワーク装置20は、再構成は行わずにこれまでと同様にしてデータを移動局10に送信する(S105)。
次に、図6を用いて、移動局10が、指示データ(Indicator)に応じて上位レイヤのシーケンス番号を通知する場合の手順を説明する。無線ネットワーク装置20は、RLCレイヤにおけるデータの再構成の要否を判断する(S201)。無線ネットワーク装置20は、再構成が必要であると判断した場合、上位レイヤのシーケンス番号の通知の要否を判断し、Indicator(指示データ)を再構成の通知に付加する。そして、無線ネットワーク装置20は、再構成の通知とIndicator(指示データ)を移動局10に送信し、RLCレイヤにおけるデータの再構成を移動局10に通知すると共に、シーケンス番号の通知の要否を移動局10に指示する(S202)。
移動局10は、無線ネットワーク装置20からの再構成の通知に付加されたIndicatorがオンであるかオフであるかを判断する(S203)。移動局10は、Indicatorがオンである場合には、受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号(USN)を無線ネットワーク装置20に通知する(S204)。無線ネットワーク装置20は、移動局10から通知された上位レイヤにおけるシーケンス番号のデータ(RLC-PDU)から再構成を行う(S205)。そして、無線ネットワーク装置20は、再構成されたデータを移動局10に送信する(S206)。
一方、ステップ(S201)において、再構成が不要であると判断した場合には、無線ネットワーク装置20は、再構成は行わずにこれまでと同様にしてデータを移動局10に送信する(S206)。又、ステップ(S203)において、移動局10は、Indicatorがオフである場合にはシーケンス番号(USN)の通知を行わない。そのため、無線ネットワーク装置20は、当初予定していたシーケンス番号(USN)のデータから再構成を行ってデータを移動局10に送信する(S206)。
(効果)
このような移動局10、無線ネットワーク装置20、通信システム100及び通信方法によれば、移動局10や無線ネットワーク装置20は受信装置となった場合に、下位レイヤにおけるデータの再構成が行われることを認識できる。そして、移動局10や無線ネットワーク装置20は、受信を希望する再構成されたデータを、再構成が行われるレイヤよりも上位のレイヤにおけるシーケンス番号を用いて、送信装置に通知できる。更に、移動局10や無線ネットワーク装置20は、送信装置に通知したシーケンス番号のデータから、再構成されたデータの受信処理を行うことができる。よって、移動局10や無線ネットワーク装置20は、希望のデータを受信することができ、データの再構成によってデータのロスが発生することを防止できる。
又、移動局10や無線ネットワーク装置20は送信装置となった場合に、下位レイヤにおけるデータの再構成を行うことを受信装置に知らせることができる。そして、移動局10や無線ネットワーク装置20は、受信装置が受信を希望する再構成されたデータを、再構成が行われるレイヤよりも上位のレイヤにおけるシーケンス番号により認識できる。そして、移動局10や無線ネットワーク装置20は、受信装置が希望するシーケンス番号のデータから、下位レイヤにおけるデータの再構成を開始し、データを送信できる。よって、移動局10や無線ネットワーク装置20は、データの再構成によってデータのロスが発生することを防止できる。
即ち、移動局10、無線ネットワーク装置20、通信システム100及び通信方法によれば、下位レイヤの再構成時に上位レイヤのシーケンス番号を用いて受信を希望するデータを送受信することにより、データのロスを発生することなく通信を行うことができ、ロスレスデータ伝送が実現できる。
尚、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。通信システムは、W−CDMAを適用した移動通信システムに限られず、他の無線アクセス方式を用いる移動通信システムや、有線の通信システムであってもよい。又、上記実施形態では、移動局10と無線ネットワーク装置20がそれぞれ、受信装置と送信装置両方の機能を有していたが、いずれか一方の機能だけ備えてもよい。更に、通信システムは、無線ネットワーク装置20にかえて、基地局と無線制御装置とを備えてもよい。この場合、移動局と無線制御装置とが基地局を介してデータを送受信することができる。
本発明の実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る通信システムのレイヤ構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るRLC処理部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る再構成時の処理を説明する図である。 本発明の実施形態に係る通信方法の手順を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態に係る指示データを用いる場合の通信方法の手順を示すシーケンス図である。
符号の説明
10…移動局
11…無線部
12,22…データ処理部
20…無線ネットワーク装置
21…インタフェース
23…インタフェース
40…RLC処理部
41…分割/結合部
42…RLCヘッダ付加部
43…再送処理部
43a…再送バッファ
44…MUX
45…送信バッファ
46…PDU処理部
47…暗号化部
48…DEMUX
49…復号部
50…再送処理部
50a…受信バッファ
51…RLCヘッダ削除/情報抽出部
52…再組み立て部
53…RLC制御部
60…取得部
70…通知/指示部
80…上位レイヤ処理部
81…送信バッファ
82…判断部
100…通信システム

Claims (9)

  1. 下位レイヤにおけるデータの再構成の通知を送信装置から取得する取得部と、
    受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号を前記送信装置に通知する通知部と、
    前記シーケンス番号のデータから再構成されたデータの受信処理を行う下位レイヤ処理部と
    を備えることを特徴とする受信装置。
  2. 前記通知部は、データの受信結果に基づいて前記上位レイヤにおけるシーケンス番号を通知することを特徴とする請求項1に記載の受信装置。
  3. 前記取得部は、前記シーケンス番号を要求する指示データを前記送信装置から取得し、
    前記通知部は、前記指示データに応じて、前記シーケンス番号を通知することを特徴とする請求項1又は2に記載の受信装置。
  4. 下位レイヤにおけるデータの再構成を受信装置に通知する通知部と、
    前記受信装置から、受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号を取得する取得部と、
    前記シーケンス番号のデータから前記再構成を行う下位レイヤ処理部と
    を備えることを特徴とする送信装置。
  5. 前記下位レイヤ処理部は、前記下位レイヤにおいてデータ単位のサイズを変更する際に、前記シーケンス番号のデータから前記再構成を行うことを特徴とする請求項4に記載の送信装置。
  6. 前記再構成の要否を判断する判断部を備え、
    前記下位レイヤ処理部は、前記判断部が前記再構成が必要であると判断した際に、前記シーケンス番号のデータから前記再構成を行うことを特徴とする請求項4に記載の送信装置。
  7. 指示データを送信することにより、前記シーケンス番号を前記受信装置に要求する指示部を備えることを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の送信装置。
  8. 下位レイヤにおけるデータの再構成の通知を送信装置から取得し、受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号を前記送信装置に通知し、前記シーケンス番号のデータから再構成されたデータの受信処理を行う受信装置と、
    前記再構成を前記受信装置に通知し、該受信装置から、受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号を取得し、該シーケンス番号のデータから前記再構成を行う送信装置と
    を備えることを特徴とする通信システム。
  9. 送信装置が下位レイヤにおけるデータの再構成を受信装置に通知し、
    該受信装置が、受信を希望するデータの上位レイヤにおけるシーケンス番号を前記送信装置に通知し、
    該送信装置が前記シーケンス番号のデータから前記再構成を行い、
    前記受信装置が前記シーケンス番号のデータから再構成されたデータの受信処理を行うことを特徴とする通信方法。

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