JP2009267881A - 無線通信システム、無線基地局、無線端末および無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ハンドオーバ時に無線基地局間でパケット転送を行うシステム構成において各無線基地局が変調方式に応じて送信データサイズを調整する場合に、オーバヘッドを低減しつつ、通信効率を向上させる。
【解決手段】本発明に係る無線基地局１Ｂは、無線端末２宛てのデータと第１ヘッダとを含む第１パケットを順次転送するとともに無線端末２のハンドオーバ元である無線基地局１Ａと通信する。無線基地局１Ｂは、無線端末２のハンドオーバ先であり、第１パケットと第２ヘッダとを含む第２パケットを無線端末に送信する。無線基地局１ＢのＩＲＴＰ部１２Ｂは、第１パケットのサイズよりも、第２パケットにおいて第２ヘッダを除いた部分であるペイロード部分のサイズが大きい場合、ペイロード部分に複数の第１パケットを含める。
【選択図】図４

Description

本発明は、ハンドオーバ時に無線基地局間でパケット転送を行う無線通信システム、無線基地局、無線端末および無線通信方法に関する。

従来、無線通信システムにおいて、通信速度を向上させる技術の１つとして、適応変調が知られている。適応変調では、無線品質（ＳＮＲなど）が高い時には通信速度の高い変調方式が使用され、無線品質が低い時には通信速度の低い変調方式が使用される。

適応変調を使用する無線通信システムにおいては、通信効率を向上させるために、送信するデータのサイズ（以下、送信データサイズ）を変調方式に応じて調整することが多い。具体的には、低速な変調方式が用いられる場合には小さい送信データサイズが使用され、高速な変調方式が用いられる場合には大きい送信データサイズが使用される。

一方で、無線端末は、移動中などにおいてより条件の良い無線基地局へ接続先を切り替える、いわゆるハンドオーバを行っている。このようなハンドオーバ時において、無線基地局間でパケットを転送する無線通信システムが提案されている（非特許文献１参照）。

具体的には、ハンドオーバ元の無線基地局（以下、ハンドオーバ元基地局）は、無線端末宛てのデータと第１ヘッダとによって構成される第１パケットをハンドオーバ先の無線基地局（以下、ハンドオーバ先基地局）に転送する。

ハンドオーバ先基地局は、ハンドオーバ元基地局から受信した第１パケットと第１ヘッダとによって構成される第２パケットを無線端末に送信する。これにより、ハンドオーバ元基地局において無線端末に未送信のデータを無線端末に伝達することができ、データのロスが低減される。
"Overview for Ultra Mobile Broadband (UMB) Air Interface Specification（3GPP2 C.S0084-000-0）"、［online］、［平成20年4月15日検索］、http://www.3gpp2.org/Public_html/specs/C.S0084-000-0_v2.0_070904.pdf

しかしながら、ハンドオーバ時に無線基地局間でパケット転送を行う無線通信システムにおいては、無線端末宛てのデータに対して第１ヘッダおよび第２ヘッダが付加されるため、無線端末宛てのデータに対するヘッダの割合、すなわちオーバヘッドが増大する問題があった。

また、ハンドオーバ時に無線基地局間でパケット転送を行う無線通信システムにおいて、各無線基地局が変調方式に応じて送信データサイズを調整する場合、次のような問題がある。

具体的には、ハンドオーバ元基地局と無線端末との間の無線品質は低く、ハンドオーバ先基地局と無線端末との間の無線品質は高いことが多い。この場合、ハンドオーバ元基地局は小さいサイズの第１パケットをハンドオーバ先基地局に転送する。したがって、ハンドオーバ先基地局は、高速な変調方式を使用可能であっても、大きいサイズの第２パケットを送信することができず、通信効率を向上させることができない問題があった。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ハンドオーバ時に無線基地局間でパケット転送を行うシステム構成において各無線基地局が変調方式に応じて送信データサイズを調整する場合に、オーバヘッドを低減しつつ、通信効率を向上させることが可能な無線通信システム、無線基地局、無線端末および無線通信方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は以下のような側面を有している。まず、本発明の第１の側面は、ハンドオーバを実行し、適応変調を用いた無線通信を実行する無線端末（無線端末２）と、前記無線端末のハンドオーバ元であり、前記無線端末との間の第１無線品質に対応する第１変調方式に応じたサイズの第１パケットを前記無線端末のハンドオーバ先に順次転送する第１無線基地局（無線基地局１Ａ）と、前記無線端末のハンドオーバ先であり、前記無線端末との間の第２無線品質に対応する第２変調方式に応じたサイズの第２パケットを前記無線端末に送信する第２無線基地局（無線基地局１Ｂ）とを有し、前記第１パケットは、前記無線端末宛てのデータと第１ヘッダとを含み、前記第２パケットは、前記第１パケットと第２ヘッダとを含む無線通信システムであって、前記第２無線基地局は、前記第２パケットにおいて前記第２ヘッダを除いた部分であるペイロード部分のサイズが前記第１パケットのサイズよりも大きい場合、前記ペイロード部分に複数の第１パケットを含めることが可能か否かを判定する判定部（ＩＲＴＰ部１２Ｂ）と、前記判定部によって前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットを含めることが可能であると判定された場合、前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットを含めるパケット処理部（ＩＲＴＰ部１２Ｂ）とを備え、前記無線端末は、前記第２無線基地局から受信した前記第２パケットの前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットが含まれる場合、前記ペイロード部分から前記複数の第１パケットを取得することを要旨とする。

このような無線通信システムによれば、ハンドオーバ時に無線基地局間でパケット転送を行うシステム構成において各無線基地局が変調方式に応じて送信データサイズを調整する場合に、オーバヘッドを低減しつつ、通信効率を向上させることができる。

本発明の第２の側面は、本発明の第１の側面に係り、前記第１無線基地局は、前記無線端末が前記ハンドオーバを実行した場合、前記第１無線基地局の通信状態を示す情報であって前記第１パケットのサイズを特定可能な通信状態情報を前記第２無線基地局に送信し、前記判定部は、前記通信状態情報に基づき、前記ペイロード部分に含めることが可能な前記第１パケットの数をさらに判定し、前記パケット処理部は、前記判定部によって判定された数の前記第１パケットを前記第１無線基地局から受信次第、前記判定部によって判定された数の前記第１パケットを前記ペイロード部分に含めることを要旨とする。

本発明の第３の側面は、本発明の第２の側面に係り、前記通信状態情報は、前記第１無線品質、前記第１変調方式、または前記第１パケットのサイズのうち、少なくとも１つの情報を含むことを要旨とする。

本発明の第４の側面は、本発明の第２の側面に係り、前記第２無線基地局は、前記無線端末が前記ハンドオーバを実行した場合、前記無線端末が前記ハンドオーバを実行したことを通知する通知メッセージ（IPT-Notificationメッセージ）を前記第１無線基地局に送信し、前記第１無線基地局は、前記第２無線基地局から前記通知メッセージを受信した場合、前記通知メッセージに対する応答メッセージ（IPT-Notification Ackメッセージ）に前記通信状態情報を含めて、前記応答メッセージを前記第２無線基地局に送信することを要旨とする。

本発明の第５の側面は、本発明の第１の側面に係り、前記パケット処理部は、前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットを含めるとともに、前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットを含めたことを示す所定情報を前記第２ヘッダに含め、前記無線端末は、前記第２無線基地局から受信した前記第２パケットの前記第２ヘッダに前記所定情報が含まれる場合、前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットが含まれると判定することを要旨とする。

本発明の第６の側面は、本発明の第１の側面に係り、前記パケット処理部は、前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットを含めるとともに、前記複数の第１パケットのそれぞれのサイズを示すサイズ情報を前記ペイロード部分に含め、前記無線端末は、前記ペイロード部分に含まれる前記サイズ情報に基づいて、前記ペイロード部分から前記複数の第１パケットを取得することを要旨とする。

本発明の第７の側面は、本発明の第１の側面に係り、前記無線端末は、前記ペイロード部分から前記複数の第１パケットを取得した場合、前記複数の第１パケットのそれぞれに含まれる前記第１ヘッダに基づいて、前記複数の第１パケットの受信処理を実行することを要旨とする。

本発明の第８の側面は、無線端末（無線端末２）宛てのデータと第１ヘッダとを含む第１パケットを順次転送するとともに前記無線端末のハンドオーバ元である他の無線基地局（無線基地局１Ａ）と通信可能であり、前記第１パケットと第２ヘッダとを含む第２パケットを前記無線端末に送信するとともに前記無線端末のハンドオーバ先となる無線基地局（無線基地局１Ｂ）であって、前記第１パケットのサイズよりも、前記第２パケットにおいて前記第２ヘッダを除いた部分であるペイロード部分のサイズが大きい場合、前記ペイロード部分に複数の第１パケットを含めることが可能か否かを判定する判定部（ＩＲＴＰ部１２Ｂ）と、前記判定部によって前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットを含めることが可能であると判定された場合、前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットを含めるパケット処理部（ＩＲＴＰ部１２Ｂ）とを備え、前記第１パケットは、前記無線端末と前記他の無線基地局との間の第１無線品質に対応する第１変調方式に応じたサイズを有し、前記第２パケットは、前記無線端末と前記無線基地局との間の第２無線品質に対応する第２変調方式に応じたサイズを有することを要旨とする。

本発明の第９の側面は、第１変調方式に応じたサイズの第１パケットを順次転送する第１無線基地局（無線基地局１Ａ）から、第２変調方式に応じたサイズの第２パケットを送信する第２無線基地局（無線基地局１Ｂ）へのハンドオーバ先を実行する無線端末（無線端末２）であって、前記第２無線基地局から受信した前記第２パケットのペイロード部分に複数の第１パケットが含まれる場合、前記ペイロード部分から前記複数の第１パケットを取得するパケット取得部（ＩＲＴＰ部２２Ｂ）と、前記パケット取得部によって取得された前記複数の第１パケットのそれぞれに含まれる第１ヘッダに基づいて、前記複数の第１パケットの受信処理を実行する受信処理部（通信モジュール２０Ａ）とを備え、前記第１変調方式は、前記無線端末と前記第１無線基地局との間の第１無線品質に対応し、前記第２変調方式は、前記無線端末と前記第２無線基地局との間の第２無線品質に対応し、前記第１パケットは、前記無線端末宛てのデータと前記第１ヘッダとを含み、前記第２パケットは、前記第１パケットと第２ヘッダとを含み、前記ペイロード部分は前記第２パケットにおいて前記第２ヘッダを除いた部分であることを要旨とする。

本発明の第１０の側面は、ハンドオーバを実行し、適応変調を用いた無線通信を実行する無線端末と、前記無線端末のハンドオーバ元であり、前記無線端末との間の第１無線品質に対応する第１変調方式に応じたサイズの第１パケットを前記無線端末のハンドオーバ先に順次転送する第１無線基地局と、前記無線端末のハンドオーバ先であり、前記無線端末との間の第２無線品質に対応する第２変調方式に応じたサイズの第２パケットを前記無線端末に送信する第２無線基地局とを有し、前記第１パケットは、前記無線端末宛てのデータと第１ヘッダとを含み、前記第２パケットは、前記第１パケットと第２ヘッダとを含む無線通信システムに用いられる無線通信方法であって、前記第２パケットにおいて前記第２ヘッダを除いた部分であるペイロード部分のサイズが前記第１パケットのサイズよりも大きい場合、前記第２無線基地局が、前記ペイロード部分に複数の第１パケットを含めることが可能か否かを判定するステップと、前記判定するステップにおいて前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットを含めることが可能であると判定された場合、前記第２無線基地局が、前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットを含めるステップと、前記第２無線基地局から受信した前記第２パケットの前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットが含まれる場合、前記無線端末が、前記ペイロード部分から前記複数の第１パケットを取得するステップとを備えることを要旨とする。

本発明によれば、ハンドオーバ時に無線基地局間でパケット転送を行うシステム構成において各無線基地局が変調方式に応じて送信データサイズを調整する場合に、オーバヘッドを低減しつつ、通信効率を向上させることが可能な無線通信システム、無線基地局、無線端末および無線通信方法を提供できる。

次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、（１）無線通信システムの概略構成、（２）無線通信システムの詳細構成、（３）無線基地局における下りパケット処理動作の詳細、（４）適応変調およびサイズ調整処理の詳細、（５）無線通信システムの動作、（６）作用および効果、（７）その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

（１）無線通信システムの概略構成
まず、無線通信システムの概略構成、具体的には、（１．１）全体概略構成および（１．２）無線基地局の概略構成について説明する。

（１．１）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１０の全体概略構成図である。

図１に示すように、無線通信システム１０は、無線基地局１Ａ（第１無線基地局）、無線基地局１Ｂ（第２無線基地局）、無線端末２、アクセスゲートウェイ３およびネットワーク４を含む。本実施形態では、無線通信システム１０は、高速通信可能な広域ＩＰブロードバンドシステムの１つである3GPP2 UMB Air Interface （以下、単に「ＵＭＢシステム」という）に基づく構成を有する。

無線通信システム１０では、通信速度を高速化することを目的として、無線品質に応じて変調クラス（変調方式）を動的に切り替える適応変調が導入されている。本実施形態では、無線品質として受信ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise power Ratio）が用いられる。適応変調では、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）や２４ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などの複数の変調方式から、適切な変調方式が選択される。

また、無線通信システム１０においては、通信効率を向上させるために、送信データサイズが変調方式に応じて設定される。具体的には、通信速度の低い変調クラスが用いられる状況下では送信データサイズが小さく設定され、通信速度の高い変調クラスが用いられる状況下では送信データサイズが大きく設定される。

無線基地局１Ａ、無線基地局１Ｂおよびアクセスゲートウェイ３は、図示を省略するバックボーンネットワークを介して互いに有線接続されている。無線基地局１Ａおよび無線基地局１Ｂは、アクセスゲートウェイ３を介してネットワーク４と通信可能である。また、無線基地局１Ａおよび無線基地局１Ｂは、互いに有線通信（すなわち、基地局間通信）することができる。

無線基地局１Ａおよび無線基地局１Ｂは、通信可能エリア（セル）内に位置する無線端末２と無線通信を実行する。無線端末２は、無線基地局１Ａおよび無線基地局１Ｂが送信する無線信号（例えば、パイロット信号）の受信品質を比較して受信品質が高い方に接続する。図１の例では、無線端末２は、無線基地局１Ａの通信可能エリアから無線基地局１Ｂの通信可能エリアに向けて移動しており、無線基地局１Ａから無線基地局１Ｂへ接続先を切り替えるハンドオーバを実行する。

ここで、無線基地局１Ａと、無線基地局１Ａおよびアクセスゲートウェイ３間の通信経路とには、無線端末２宛てのデータが残存することになる。そこで、無線基地局１Ａは、アクセスゲートウェイ３と無線基地局１Ｂとの中継局（アンカー）となり、無線端末２へ未送信のデータを無線基地局１Ｂへ基地局間通信を利用して転送する。これにより、データロスの少ないハンドオーバが実現される。

具体的には、ハンドオーバ元の無線基地局１Ａは、無線端末２宛てのデータに対し、無線端末２との下り方向通信の制御に用いられる制御データを第１ヘッダとして付加し、無線端末２宛てのデータと第１ヘッダとを含む第１パケットを無線基地局１Ｂに順次転送する。ここで、第１パケットのサイズ（送信データサイズ）は、無線端末２と無線基地局１Ａとの間の第１無線品質に対応する第１変調方式に応じたサイズになる。

また、ハンドオーバ先の無線基地局１Ｂは、無線基地局１Ａから受信した第１パケットに対し、無線端末２との下り方向通信の制御に用いられる制御データを第２ヘッダとして付加し、第１パケットと第２ヘッダとを含む第２パケットを無線端末２に送信する。第２パケットのサイズ（送信データサイズ）は、無線端末２と無線基地局１Ｂとの間の第２無線品質に対応する第２変調方式に応じたサイズになる。

ＵＭＢシステムにおいては、無線基地局１Ａのようにアクセスゲートウェイ３および無線基地局１Ｂ間の中継局として機能する無線基地局をＤＡＰ(Data Attachment Point)と称し、無線基地局１Ｂのように実際に無線端末２に下りパケットを送信する無線基地局をＦＬＳＥ(Forward Link Serving eBS)と称し、無線基地局１Ｂのように実際に無線端末２から上りパケットを受信する無線基地局をＲＬＳＥ(Reverse Link Serving eBS)と称している。なお、ＦＬＳＥとＲＬＳＥとが異なる無線基地局となる場合もある。

なお、ＵＭＢシステムにおいて、ハンドオーバ元の無線基地局１Ａからハンドオーバ先の無線基地局１ＢへＤＡＰを切り替える方式として、以下の（ａ）〜（ｃ）などが想定されている。（ａ）ハンドオーバから一定期間経過した後に、ＤＡＰを無線基地局１Ａから無線基地局１Ｂに切り替える方式。（ｂ）送受信のユーザデータトラフィックがなくなった際にＤＡＰを無線基地局１Ａから無線基地局１Ｂに切り替える方式。（ｃ）無線基地局１Ａにて未処理・未送信のデータを無線基地局１Ｂに送信が完了した際にＤＡＰを無線基地局１Ａから無線基地局１Ｂに切り替える方式。このようにＤＡＰを無線基地局１Ａから無線基地局１Ｂに切り替えることによってＤＡＰとＦＬＳＥ／ＲＬＳＥとが同じ無線基地局になる。

以下の実施形態では、下り方向通信（フォワードリンク）において、無線基地局１ＡがＤＡＰであり、無線基地局１ＢがＦＬＳＥである場合について説明する。無線端末２と無線基地局１Ｂとの間の第２無線品質が、無線端末２と無線基地局１Ａとの間の第１無線品質よりも高い場合を主に説明する。すなわち、無線基地局１Ｂが送信する第２パケットのサイズ（送信データサイズ）は、無線基地局１Ａが転送する第１パケットのサイズ（送信データサイズ）よりも十分大きい。

図２は、無線端末２の概略構成を説明するための図である。

ＵＭＢシステムでは、無線端末２の内部に、通信相手の無線基地局の数に合わせて複数の通信モジュールが存在する。図２では、通信モジュール２０Ａは、無線基地局１Ａに対応する通信モジュールである。通信モジュール２０Ｂは、無線基地局１Ｂに対応する通信モジュールである。

通信モジュール２０Ｂは、無線区間を介して第２パケットを受信し、無線基地局１Ｂが挿入した第１ヘッダに従って受信処理を実行した後、受信処理によって得られた第１パケットを通信モジュール２０Ａに内部転送する。通信モジュール２０Ａは、通信モジュール２０Ｂから転送された第１パケットに対し、無線基地局１Ａから直接パケットを受信する場合と同様に、無線基地局１Ａが挿入した第２ヘッダに基づく受信処理を行う。

このように、無線端末２においては、ハンドオーバ時に、ハンドオーバ先の無線基地局１Ｂに対応する通信モジュール２０Ｂを経由して、ハンドオーバ元の無線基地局１Ａに対応する通信モジュール２０Ａのプロトコル処理を行う。このような方式は、受信処理（通信モジュール）の画一化・統一化という点においてメリットがある。

なお、ＵＭＢシステムでは、IETF RFC3931 Layer Two Tunneling Protocol-Version 3 (L2TPv3)、IETF RFC2784 Generic Routing Encapsulation (GRE)に代表されるようなIPトンネリング技術が採用される。具体的には、無線基地局１Ａとアクセスゲートウェイ３間のユーザデータベアラにはＧＲＥが採用され、無線基地局１Ａと無線基地局１Ｂ間のユーザデータベアラにはL2TPv3が採用される。

（１．２）無線基地局の概略構成
図３は、無線基地局１Ａの概略構成を示す概略構成図である。無線基地局１Ｂの概略構成は無線基地局１Ａと同様であるため、無線基地局１Ｂの概略構成についての説明は省略する。

図３に示すように、無線基地局１Ａは、ＲＦ部１０１、制御部１０２、Ｉ／Ｆ部１０３、および記憶部１０４を含む。

ＲＦ部１０１は、ＬＮＡ、パワーアンプ、アップコンバータおよびダウンコンバータなどを含み、無線信号の送受信を行う。Ｉ／Ｆ部１０３は、ルータなどを介して無線基地局１Ｂおよびアクセスゲートウェイ３に有線接続される。

制御部１０２は、例えばＣＰＵによって構成され、無線基地局１Ａが具備する各種機能を制御する。また、制御部１０２は、後述する各種のプロトコルに従った処理などを実行する。

記憶部１０４は、例えばメモリによって構成され、無線基地局１Ａにおける制御などに用いられる各種情報を記憶する。また、記憶部１０４は、無線品質（受信ＳＩＮＲ）と、変調クラスと、送信データサイズとを対応付けたテーブル（図８参照）を予め記憶している。

（２）無線通信システムの詳細構成
次に、無線通信システム１０の詳細構成について説明する。図４は、無線基地局１Ａ、無線基地局１Ｂおよび無線端末２の詳細構成を示す機能ブロック構成図である。なお、図４は、ＵＭＢシステムに従ったプロトコルスタック図も兼ねている。

図４に示すように、無線基地局１Ａは、ＡＰＰ部１１Ａ、ＩＲＴＰ部１２Ａ、ＲＬＰ部１３Ａ、ＳＰ部１４Ａ、ＲＰ部１５Ａ、およびＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部１６Ａを含む。無線基地局１Ｂは、ＡＰＰ部１１Ｂ、ＩＲＴＰ部１２Ｂ、ＲＬＰ部１３Ｂ、ＳＰ部１４Ｂ、ＲＰ部１５Ｂ、およびＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部１６Ｂを含む。

無線端末２の通信モジュール２０Ａは、ＡＰＰ部２１Ａ、ＩＲＴＰ部２２Ａ、ＲＬＰ部２３Ａ、ＳＰ部２４Ａ、ＲＰ部２５Ａ、およびＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部２６Ａを含む。無線端末２の通信モジュール２０Ｂは、ＡＰＰ部２１Ｂ、ＩＲＴＰ部２２Ｂ、ＲＬＰ部２３Ｂ、ＳＰ部２４Ｂ、ＲＰ部２５Ｂ、およびＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部２６Ｂを含む。

ＡＰＰ部１１Ａ、ＡＰＰ部１１Ｂ、ＡＰＰ部２１ＡおよびＡＰＰ部２１Ｂは、ＵＭＢシステムにおけるＡＰＰ（Application Protocol）に基づく処理を実行する。ＡＰＰは、ＩＰ（Internet Protocol）、ＲＯＨＣ（RObust Header Compression）、ＥＡＰ（Extensible Authentication Protocol）などのスタンダードプロトコルを複数有するプロトコルである。

ＩＲＴＰ部１２Ａ、ＩＲＴＰ部１２Ｂ、ＩＲＴＰ部２２ＡおよびＩＲＴＰ部２２Ｂは、ＵＭＢシステムにおけるＩＲＴＰ（Inter-Route Tunneling Protocol）に基づく処理を実行する。ＩＲＴＰは、基地局間転送機能と、無線端末内のモジュール間転送機能とを有するプロトコルである。

ＲＬＰ部１３Ａ、ＲＬＰ部１３Ｂ、ＲＬＰ部２３ＡおよびＲＬＰ部２３Ｂは、ＵＭＢシステムにおけるＲＬＰ（Radio Link Protocol）に基づく処理を実行する。ＲＬＰは、フラグメントと再構築、再送制御機能を有するプロトコルである。具体的には、ＲＬＰでは、フラグメントと再構築を行うＳＡＲ（Segmentation And Reassembly）サブプロトコルと、再送制御を行うＱＮ（Quick Nak）サブプロトコルとが規定されている。なお、ＲＬＰ部１３Ａ、ＲＬＰ部１３Ｂ、ＲＬＰ部２３ＡおよびＲＬＰ部２３Ｂは、フラグメントによって生成されたデータフラグメントの暗号化・復号化を実行する機能も有する。

ＲＬＰ部１３Ａ、ＲＬＰ部１３Ｂ、ＲＬＰ部２３ＡおよびＲＬＰ部２３Ｂには、ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部１６Ａ、ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部１６Ｂ、ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部２６ＡおよびＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部２６Ｂから、使用中の変調クラスの情報がそれぞれ通知される。ＲＬＰ部１３Ａ、ＲＬＰ部１３Ｂ、ＲＬＰ部２３ＡおよびＲＬＰ部２３Ｂは、通知された情報に基づき、変調クラスに対応する送信データサイズを適用したフラグメントを実行する。

ＳＰ部１４Ａ、ＳＰ部１４Ｂ、ＳＰ部２４ＡおよびＳＰ部２４Ｂは、ＵＭＢシステムにおけるＳＰ（Stream Protocol）に基づく処理を実行する。ＳＰは、フラグメントによって生成されたデータフラグメントをそれぞれのストリーム（パケットストリーム）に振り分けるプロトコルである。ここで、ＵＭＢシステムでは、ストリームとして、例えば次のような用途が規定されている。ストリーム０：Broadcast Signaling on forward link and Reserved on reverse link、ストリーム1：Best Effort Delivery Signaling、ストリーム2：Reliable Delivery Signaling、ストリーム3：Broadcast Inter Route Tunneling on forward link and Reserved on reverse link、ストリーム4：Best Effort Delivery Inter Route Tunnelingなど。

ＲＰ部１５Ａ、ＲＰ部１５Ｂ、ＲＰ部２５ＡおよびＲＰ部２５Ｂは、ＵＭＢシステムにおけるＲＰ（Route Protocol）に基づく処理を実行する。ＲＰは、無線端末−無線基地局間の通信路（サービスルート）を選択するプロトコルである。

なお、上記のＲＬＰ、ＳＰ、ＲＰの各プロトコルは、ＵＭＢシステムで規定される無線リンクレイヤ（ＲＬＣ）におけるプロトコルである。

ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部１６Ａ、ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部１６Ｂ、ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部２６ＡおよびＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部２６Ｂは、ＵＭＢシステムにおけるＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ(Packet Consolidation Protocol/MAC/PHY)に基づく処理を実行する。ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹは、上位パケットをカプセリング化して無線送信する機能を有するプロトコルである。

ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部１６Ａ、ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部１６Ｂ、ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部２６ＡおよびＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部２６Ｂは、適応変調を用いた無線通信を実行する。すなわち、ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部１６Ａ、ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部１６Ｂ、ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部２６ＡおよびＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部２６Ｂは、無線品質（受信ＳＩＮＲ）を測定し、無線品質に対応する変調クラスを選択する。すなわち、無線品質が良好であるほど、高速な変調クラスが選択される。

（３）無線基地局における下りパケット処理動作の詳細
次に、無線基地局１Ａおよび無線基地局１Ｂにおける下りパケット処理動作の詳細について説明する。

（３．１）動作パターン１
図５は、無線基地局１Ａおよび無線基地局１Ｂによって実行される下りパケット処理動作の動作パターン１を説明するための図である。動作パターン１では、無線端末２と無線基地局１Ａとの間の第１無線品質が、無線端末２と無線基地局１Ｂとの間の第２無線品質よりも高い場合について説明する。

無線基地局１ＡのＡＰＰ部１１Ａは、図５（ａ）に示す上位レイヤパケットを生成する。ＡＰＰ部１１Ａは、生成した上位レイヤパケットをＲＬＰ部１３Ａに渡す。

ＲＬＰ部１３Ａは、図５（ｂ）に示すように、上位レイヤパケットを分割（フラグメント）してＲＬＰフラグメントデータを生成するとともに、生成したＲＬＰフラグメントデータを暗号化する。ここで、ＲＬＰフラグメントデータは、無線端末２宛てのデータである。

なお、フラグメントの際、ＲＬＰ部１３Ａは、無線基地局１Ａと無線端末２との間の第１無線品質に対応する第１変調方式（変調クラス）に応じて、ＲＬＰフラグメントデータのサイズを設定する。さらに、ＲＬＰ部１３Ａは、図５（ｃ）に示すように、ＲＬＰヘッダ（ＲＬＰ_Ａ）を暗号化ＲＬＰフラグメントデータに付加し、ＲＬＰパケットを生成する。ＲＬＰヘッダ（ＲＬＰ_Ａ）には、ＲＬＰフラグメントデータの始点および終点を示す情報や、再送処理に使用されるシーケンス番号などが含まれる。ＲＬＰ部１３Ａによって生成されたＲＬＰパケットは、ＳＰ部１４Ａに渡される。

ＳＰ部１４Ａは、図５（ｄ）に示すように、ＲＬＰ部１３Ａによって生成されたＲＬＰパケットにＳＰヘッダ（ＳＰ_Ａ）を付加し、ＳＰパケットを生成する。ＳＰヘッダ（ＳＰ_Ａ）には、ＲＬＰパケットの用途に応じたストリームへの振り分けに用いられる情報が含まれる。ＳＰ部１４Ａによって生成されたＳＰパケットは、ＲＰ部１５Ａに渡される。

ＲＰ部１５Ａは、図５（ｅ）に示すように、ＳＰ部１４Ａによって生成されたＳＰパケットにＲＰヘッダ（ＲＰ_Ａ）を付加し、ＲＰパケットを生成する。そして、ＲＰ部１５Ａは、基地局間通信を利用して、ＲＰパケットを無線基地局１Ｂに転送する。

なお、ＲＬＰヘッダ（ＲＬＰ_Ａ）、ＳＰヘッダ（ＳＰ_Ａ）およびＲＰヘッダ（ＲＰ_Ａ）は、無線端末２宛てのデータに付加される第１ヘッダを構成する。また、ＲＰパケットは、無線端末２宛てのデータと第１ヘッダとを含む第１パケットを構成する。

転送されたＲＰパケットは、無線基地局１ＢのＩＲＴＰ部１２Ｂに渡される。ＩＲＴＰ部１２Ｂは、図５（ｆ）に示すように、無線基地局１Ａが送信元であることを示すＩＲＴＰヘッダをＲＰパケットに付加する。この結果、ＩＲＴＰパケットが生成される。なお、無線端末２では、ＩＲＴＰヘッダに基づいて、通信モジュール２０Ａおよび通信モジュール２０Ｂ間の内部転送が実行される。ＩＲＴＰパケットは、ＲＬＰ部１３Ｂに渡される。

ＲＬＰ部１３Ｂは、図５（ｇ）に示すように、ＩＲＴＰパケットを分割（フラグメント）してＲＬＰフラグメントデータを生成するとともに、生成したＲＬＰフラグメントデータを暗号化する。その際、ＲＬＰ部１３Ｂは、無線基地局１Ｂと無線端末２との間の第２無線品質に対応する第２変調方式（変調クラス）に応じて、ＲＬＰフラグメントデータのサイズを設定する。

さらに、ＲＬＰ部１３Ｂは、図５（ｈ）に示すように、ＲＬＰヘッダ（ＲＬＰ_Ｂ）を暗号化ＲＬＰフラグメントデータに付加し、ＲＬＰパケットを生成する。ＲＬＰ部１３Ｂによって生成されたＲＬＰパケットは、ＳＰ部１４Ｂに渡される。

ＳＰ部１４Ｂは、図５（ｉ）に示すように、ＲＬＰ部１３Ｂによって生成されたＲＬＰパケットにＳＰヘッダ（ＳＰ_Ｂ）を付加し、ＳＰパケットを生成する。ＳＰ部１４Ｂによって生成されたＳＰパケットは、ＲＰ部１５Ｂに渡される。

ＲＰ部１５Ｂは、図５（ｊ）に示すように、ＳＰ部１４Ｂによって生成されたＳＰパケットにＲＰヘッダ（ＲＰ_Ｂ）を付加し、ＲＰパケットを生成する。ＳＰ部１４Ｂによって生成されたＲＰパケットは、ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部１６Ｂに渡される。

ここで、ＩＲＴＰヘッダ、ＲＬＰヘッダ（ＲＬＰ_Ｂ）、ＳＰヘッダ（ＳＰ_Ｂ）およびＲＰヘッダ（ＲＰ_Ｂ）は、第２ヘッダを構成する。また、ＲＰ部１５Ｂによって生成されるＲＰパケットは、第１パケットと第２ヘッダとを含む第２パケットを構成する。

ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部１６Ｂは、図５（ｋ）に示すＲＰパケットに対し、所定のプロトコル処理を施した後、無線区間を介して無線端末２に送信する。

（３．２）動作パターン２
図６は、無線基地局１Ａおよび無線基地局１Ｂによって実行される下りパケット処理動作の動作パターン２を説明するための図である。動作パターン２では、無線端末２と無線基地局１Ｂとの間の第２無線品質が、無線端末２と無線基地局１Ａとの間の第１無線品質がよりも高い場合について説明する。なお、動作パターン１と重複する説明は省略する。

無線基地局１ＡのＲＰ部１５Ａは、図６（ａ）に示すように、ＲＰパケット（第１パケット）を無線基地局１Ｂに順次転送する。転送されたＲＰパケットは、無線基地局１ＢのＩＲＴＰ部１２Ｂに渡される。

ここで、図６（ｂ）に示すように、第２パケットにおいて第２ヘッダを除いたペイロード部分であるＩＲＴＰペイロードのサイズは、ＲＰパケット（第１パケット）のサイズよりも大きい。ＩＲＴＰペイロード（ペイロード部分）のサイズがＲＰパケット（第１パケット）のサイズよりも大きい場合、ＩＲＴＰ部１２Ｂは、ＩＲＴＰペイロードに複数のＲＰパケットを含めることが可能か否かを判定する。ここでは、ＩＲＴＰペイロードに複数のＲＰパケットを含めることが可能であると判定される。すなわち、本実施形態においてＩＲＴＰ部１２Ｂは、判定部を構成する。

ＩＲＴＰ部１２Ｂは、ＩＲＴＰペイロードに複数のＲＰパケットを含めることが可能であると判定すると、ＩＲＴＰペイロードに複数のＲＰパケットを含める。図６（ｂ）の例では、ＩＲＴＰ部１２Ｂは、ＩＲＴＰペイロードに３つのＲＰパケットを含めている。すなわち、本実施形態においてＩＲＴＰ部１２Ｂは、パケット処理部を構成する。

このようにＩＲＴＰペイロードに複数のＲＰパケットを含めることによって、複数のＲＰパケットに対して１つの第２ヘッダ（ＩＲＴＰヘッダ、ＲＬＰヘッダ（ＲＬＰ_Ｂ）、ＳＰヘッダ（ＳＰ_Ｂ）およびＲＰヘッダ（ＲＰ_Ｂ））で済むようになる。つまり、１つのＲＰパケットに対して１つの第２ヘッダが付加される場合と比較して、オーバヘッドを低減可能となる。また、ＩＲＴＰペイロードに含めるＲＰパケットの数が多いほど、オーバヘッドを大幅に低減可能となる。

また、ＩＲＴＰ部１２Ｂは、複数のＲＰパケットを結合するとともに、各ＲＰパケットの境界にオフセットフィールドを挟む。オフセットフィールドは、各ＲＰパケットのサイズを示すサイズ情報からなる。これにより、無線端末２において、容易にＲＰパケットを取得とする。

そして、ＩＲＴＰ部１２Ｂは、ＩＲＴＰペイロードにＩＲＴＰヘッダを付加する。ＩＲＴＰヘッダは、図７に示すように、転送元の基地局（ここでは無線基地局１Ａ）を示すＩＤ（ルートＩＤ、パイロットＩＤ、基地局ＩＤ）の情報である。本実施形態では、ＩＲＴＰヘッダのフィールド内に新たに結合ビットを設ける。結合ビットは、ＩＲＴＰパケットが、ハンドオーバ元基地局からの転送パケットを複数結合したものであるか否かを示す所定情報である。図７の例では、結合ビットが０である場合には結合なしを表し、結合ビットが１である場合には結合ありを表している。

次に、図６（ｃ）に示すように、ＲＬＰ部１３Ｂは、ＩＲＴＰパケットに対する分割（フラグメント）を省略し、暗号化のみを実行する。なお、ＲＬＰ部１３Ｂは、無線基地局１Ｂと無線端末２との間の第２無線品質に対応する第２変調方式（変調クラス）に応じて、第２パケットおよびＩＲＴＰペイロードのサイズを設定する機能を有する。

さらに、ＲＬＰ部１３Ｂは、図６（ｄ）に示すように、ＲＬＰヘッダ（ＲＬＰ_Ｂ）を暗号化ＲＬＰフラグメントデータに付加し、ＲＬＰパケットを生成する。ＳＰ部１４Ｂは、図６（ｅ）に示すように、ＲＬＰ部１３Ｂによって生成されたＲＬＰパケットにＳＰヘッダ（ＳＰ_Ｂ）を付加し、ＳＰパケットを生成する。ＲＰ部１５Ｂは、図６（ｆ）に示すように、ＳＰ部１４Ｂによって生成されたＳＰパケットにＲＰヘッダ（ＲＰ_Ｂ）を付加し、ＲＰパケットを生成する。上述したように、ＩＲＴＰヘッダ、ＲＬＰヘッダ（ＲＬＰ_Ｂ）、ＳＰヘッダ（ＳＰ_Ｂ）およびＲＰヘッダ（ＲＰ_Ｂ）は、第２ヘッダを構成する。

ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部１６Ｂは、図６（ｆ）に示すＲＰパケットに対し、所定のプロトコル処理を施した後、無線区間を介して無線端末２に送信する。

（４）適応変調およびサイズ調整処理の詳細
次に、適応変調およびサイズ調整処理の詳細について説明する。図８は、無線品質（受信ＳＩＮＲ）と、変調クラスと、送信データサイズとを対応付けたテーブルの構成例を示す図である。

図８の例では、変調クラス０〜８の合計９つの変調クラスが用意されている。変調クラス８は最も高速な変調クラスであり、変調クラス０は最も低速な変調クラスである。具体的には、変調クラス８では２４ＱＡＭが用いられ、変調クラス０ではπ／２−ＢＰＳＫが用いられる。

各変調クラスにおいては、無線品質（受信ＳＩＮＲ）の閾値が規定されている。例えば、無線品質（受信ＳＩＮＲ）が閾値ＳＩＮＲ_８を上回る場合には変調クラス８が適用される。無線品質（受信ＳＩＮＲ）が閾値ＳＩＮＲ_８を下回り、閾値ＳＩＮＲ_７を上回る場合には変調クラス７が適用される。同様に、無線品質（受信ＳＩＮＲ）が閾値ＳＩＮＲ_７を下回り、閾値ＳＩＮＲ_６を上回る場合には変調クラス６が適用される。

各変調クラスには、送信データサイズが対応付けられている。具体的には、変調クラス８に対応する送信データサイズ（ＳＩＺＥ_８）は最大であり、変調クラス０に対応する送信データサイズ（ＳＩＺＥ_０）は最小である。

（５）無線通信システムの動作
次に、図９〜図１２を用いて、無線通信システム１０の動作、具体的には、（５．１）全体概略動作、（５．２）無線基地局の動作フロー、および（５．３）無線端末の動作フローについて説明する。

（５．１）全体概略動作
図９は、無線通信システム１０の全体概略動作を示すシーケンス図である。

ステップＳ１１においては、無線基地局１Ａと無線端末２とが接続中であり、無線基地局１Ａは無線端末２へ下りパケットを送信している。

ステップＳ１２において、無線端末２は、無線基地局１Ａから無線基地局１Ｂへのハンドオーバを実行する。

ステップＳ１３において、無線基地局１Ｂは、無線端末２が無線基地局１Ｂへハンドオーバしたことを通知するIPT-Notificationメッセージ（ハンドオーバ通知メッセージ）を無線基地局１Ａに送信する。

ステップＳ１４において、無線基地局１Ａは、IPT-Notificationメッセージに対する確認応答メッセージであるIPT-Notification Ackメッセージを無線基地局１Ｂに送信する。ここで、無線基地局１Ｂは、Link Adaptation Info（通信状態情報）をIPT-Notification Ackメッセージに含めて送信する。

ここで、Link Adaptation Infoは、無線基地局１Ａが使用する変調クラス（第１変調方式）の情報である。これにより、無線基地局１ＢのＩＲＴＰ部１２Ｂは、ＩＲＴＰペイロードに複数のＲＰパケットを含めることが可能か否かを予め判定（予測）したり、ＩＲＴＰペイロードに含めることが可能なＲＰパケットの数を予め判定（予測）したりすることができる。ただし、上記のような変調クラス（第１変調方式）の情報に限らず、第１パケットのサイズの情報であってもよい。

ステップＳ１５において、無線基地局１Ａは、無線端末２へ送信すべき下りパケットを無線基地局１Ｂに転送する。

ステップＳ１６において、無線基地局１Ｂは、無線基地局１Ａから転送された下りパケットを無線端末２へ送信する。その際、無線基地局１Ａは、ステップＳ１４において受信したIPT-Notification Ackメッセージに含まれるLink Adaptation Infoに基づいて、ＩＲＴＰペイロードに複数のＲＰパケットを含める。

図１０は、IPT-Notification Ackメッセージのメッセージ構成例を示す図である。

図１０に示すように、本実施形態に係るIPT-Notification Ackメッセージでは、通常のＵＭＢシステムに従ったIPT-Notification Ackメッセージに対して、Link Adaptation Infoフィールドが追加されている。Link Adaptation Infoフィールドには、上述したLink Adaptation Infoが格納される。

（５．２）無線基地局の動作フロー
図１１は、無線基地局１Ｂにおける下りパケットの処理動作を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１において、無線基地局１Ｂは、下りパケットを受信し、他の無線基地局から転送されたものであるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。他の無線基地局から転送された下りパケットである場合には処理がステップＳ１０３に進む。他の無線基地局から転送された下りパケットでない場合、すなわちアクセスゲートウェイ３から受信したものである処理がステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、ＲＬＰ部１３Ｂ、ＳＰ部１４ＢおよびＲＰ部１５Ｂによって通常の処理が行われる。

ステップＳ１０３において、無線基地局１ＢのＩＲＴＰ部１２Ｂは、組み立て中のＩＲＴＰパケットがあるか否かを判定する。組み立て中のＩＲＴＰパケットがある場合には処理がステップＳ１０５に進み、組み立て中のＩＲＴＰパケットがない場合には処理がステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０５では、ＩＲＴＰ部１２Ｂは、結合ビットを１に設定する。

ステップＳ１０４において、ＩＲＴＰ部１２Ｂは、無線基地局１ＡからLink Adaptation Infoを受信済みであるか否かを判定する。Link Adaptation Infoを受信済みである場合には処理がステップＳ１０７に進み、Link Adaptation Infoを未受信である場合には処理がステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、ＩＲＴＰ部１２Ｂは、IPT-Notification Ackメッセージを待つ。

ステップＳ１０７において、ＩＲＴＰ部１２Ｂは、Link Adaptation Infoに基づいて、ＩＲＴＰペイロードに含めることが可能なＲＰパケットの数“ｎ”を決定する。例えば、ＩＲＴＰペイロードのサイズをＡとし、ＲＰパケットのサイズをＢとすると、ＡをＢで割った値を“ｎ”とすることができる。

ステップＳ１０８において、ＩＲＴＰ部１２Ｂは、ＩＲＴＰペイロードにＩＲＴＰヘッダを添付する。

ステップＳ１０９において、ＩＲＴＰ部１２Ｂは、ＩＲＴＰペイロード内に上述したオフセットおよびＲＰパケットを格納し、送信カウンタをインクリメント（１を加算）する。なお、送信カウンタは初期値がゼロとなっている。すなわち、最後のＲＰパケットが到来しない限り、送信カウンタが“ｎ”に達するまで、ＩＲＴＰペイロード内に上述したオフセットおよびＲＰパケットを格納する処理が繰り返されることになる。

ステップＳ１１０において、ＩＲＴＰ部１２Ｂは、送信カウンタが“ｎ”に達したか否か、または最後のＲＰパケットであるか否かを判定する。これらのいずれかの条件が満たされる場合には、処理がステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１１において、ＳＰ部１４Ｂは、ＳＰ処理を実行する。また、ステップＳ１１２において、ＲＰ部１５Ｂは、ＲＰ処理を実行する。ステップＳ１１３において、ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部１６Ｂは、パケット（第２パケット）を無線端末２に送信する。

（５．３）無線端末の動作フロー
図１２は、無線端末２の通信モジュール２０Ｂにおける下りパケットの処理動作を示すフローチャートである。

ステップＳ２０１において、ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部２６Ｂは、パケット（第２パケット）を受信する。

ステップＳ２０２において、ＲＰ部２５Ｂは、ＲＰヘッダ（ＲＰ_Ｂ）に基づくパケット受信処理を実行する。

ステップＳ２０３において、ＳＰ部２４Ｂは、ＳＰヘッダ（ＳＰ_Ｂ）に基づくパケット受信処理を実行する。

ステップＳ２０４において、ＲＬＰ部２３Ｂは、ＲＬＰヘッダ（ＲＬＰ_Ｂ）に基づくパケット受信処理を実行する。

ステップＳ２０５において、ＩＲＴＰ部２２Ｂは、ＩＲＴＰヘッダがあるか否か、すなわち当該パケットが基地局間転送されたものであるか否かを判定する。ＩＲＴＰヘッダがない場合、当該パケットがＡＰＰ部２１Ｂに渡される。ＩＲＴＰヘッダがある場合、処理がステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６において、ＩＲＴＰ部２２Ｂは、ＩＲＴＰヘッダ中の結合ビットが１（ＯＮ）であるか否かを判定する。結合ビットが１（ＯＮ）である場合、処理がステップＳ２０７に進む。結合ビットが０（ＯＦＦ）である場合、処理がステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０７において、ＩＲＴＰ部２２Ｂは、ＩＲＴＰヘッダを削除する。また、ＩＲＴＰ部２２Ｂは、ＩＲＴＰペイロード中のオフセットを用いて、ＩＲＴＰペイロードからＲＰパケットの切り出しを行う。

ステップＳ２０８において、ＩＲＴＰ部２２Ｂは、ＩＲＴＰヘッダを削除しＲＰパケットを得る。

ステップＳ２０９において、ＩＲＴＰ部２２Ｂは、ＲＰパケットを通信モジュール２０ＡのＲＰ部２５Ａに渡す。ＲＰパケットは通常通りのＲＰ、ＳＰ、ＲＬＰ処理後に、上位アプリケーションレイヤに到達する。

（６）作用および効果
以上説明したように、本実施形態によれば、ＩＲＴＰペイロード（ペイロード部分）に複数のＲＰパケット（第１パケット）を含めることによって、１つの第２パケットで多くのデータを送信することができるため、無線リソースを有効活用し、通信効率を向上させることができる。また、複数のＲＰパケット（第１パケット）に対して１つの第２ヘッダ（ＩＲＴＰヘッダ、ＲＬＰヘッダ（ＲＬＰ_Ｂ）、ＳＰヘッダ（ＳＰ_Ｂ）およびＲＰヘッダ（ＲＰ_Ｂ））で済むようになるため、オーバヘッドを低減可能となる。

本実施形態によれば、ＩＲＴＰ部１２Ｂは、Link Adaptation Infoに基づいて、ＩＲＴＰペイロードに含めることが可能なＲＰパケット（第１パケット）の数“ｎ”を判定し、判定した数“ｎ”のＲＰパケットを無線基地局１Ａから受信次第、ＩＲＴＰペイロードに含めるため、伝送遅延を抑制することができる。

本実施形態によれば、Link Adaptation Infoは、無線基地局１Ａにおける変調クラスまたは送信データサイズのいずれかの情報を含むため、ＩＲＴＰ部１２Ｂは、無線基地局１Ａにおける送信データサイズを容易に特定することができる。

本実施形態によれば、無線基地局１Ａは、IPT-Notification AckメッセージにLink Adaptation Infoを含めて送信する。これにより、ハンドオーバが発生した際、Link Adaptation Infoを無線基地局１Ｂに即座に通知可能となる。また、ＵＭＢシステムにおいて規定された既存のメッセージを流用してLink Adaptation Infoを通知するため、専用のメッセージを新たに設ける場合と比較して、トラフィック量を低減可能となり、且つ処理負荷を軽減することができる。

本実施形態によれば、ＩＲＴＰ部１２Ｂは、ＩＲＴＰペイロードに複数のＲＰパケット（第１パケット）を含めたことを示す結合ビット“１”（所定情報）をＩＲＴＰヘッダ（第２ヘッダ）に含める。無線端末２のＩＲＴＰ部２２Ｂは、結合ビットが“１”である場合、ＩＲＴＰペイロードに複数のＲＰパケットが含まれると判定する。したがって、ＩＲＴＰ部２２Ｂは、ＩＲＴＰペイロードを検査することなく、ＩＲＴＰペイロードに複数のＲＰパケットが含まれることを確認可能となる。

本実施形態によれば、ＩＲＴＰ部１２Ｂは、ＲＰパケット（第１パケット）のそれぞれのサイズを示すオフセット（サイズ情報）をＩＲＴＰペイロードに含める。無線端末２のＩＲＴＰ部２２Ｂは、ＩＲＴＰペイロードに含まれるオフセットに基づいて、ＩＲＴＰペイロードから複数のＲＰパケットを取得する。これにより、ＩＲＴＰペイロードから容易に複数のＲＰパケットを取得可能となる。

本実施形態によれば、無線端末２の通信モジュール２０Ａは、ＩＲＴＰペイロードから取得した複数のＲＰパケットのそれぞれに含まれる第１ヘッダに基づいて、複数のＲＰパケットの受信処理を実行する。したがって、複数のＲＰパケットを取りまとめる場合でも、正常な受信処理を実現可能となる。

（７）その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなる。

上述した実施形態では、通信状態情報は、無線基地局１Ａにおける変調クラスまたは送信データサイズのいずれかの情報であったが、変調クラスまたは送信データサイズの情報に代えて、無線基地局１Ａにおける無線品質（無線基地局１Ｂと無線端末２との間の無線品質）の情報を使用してもよい。

この場合、無線基地局１Ｂは、無線基地局１Ａにおける無線品質から、上述したテーブルを用いて、無線基地局１Ａにおける送信データサイズを導出可能である。このように、通信状態情報としては、無線基地局１Ａにおける送信データサイズを特定可能な情報であれば、どのような情報であっても構わない。

さらに、通信状態情報は、無線基地局１Ａにおける無線品質、変調クラスまたは送信データサイズのいずれかの情報を含む場合に限らず、これらの情報をすべて含んでいてもよい。

また、上述した実施形態では、変調クラス０〜８の合計９つの変調クラスが用意されていたが、９つに限らず、１０以上または８以下の変調クラスが用意されていてもよい。また、通信速度が最も高い変調クラスにおいて２４ＱＡＭが用いられていたが、２４ＱＡＭに限らず、さらに高速な６４ＱＡＭなどを用いてもよい。

上述した実施形態では、無線品質として受信ＳＩＮＲが使用されていたが、受信ＳＩＮＲに限らず、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）や受信ＢＥＲ（Bit Error Rate）などを使用してもよい。

上述した実施形態では、ＵＭＢシステムに基づく構成について説明したが、ＵＭＢシステムに限らず、適応変調を使用し、且つハンドオーバ時に無線基地局間でパケットを転送する無線通信システムであれば本発明を適用可能である。

このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。

本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無線端末の概略構成を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る無線基地局の概略構成を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無線基地局および無線端末の詳細構成を示す機能ブロック構成図である。 本発明の実施形態に係る下りパケット処理動作の動作パターン１を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る下りパケット処理動作の動作パターン２を説明するための図である。 本発明の実施形態に係るＩＲＴＰヘッダの構成例を示す図である。 無線品質（受信ＳＩＮＲ）と、変調クラスと、送信データサイズとを対応付けたテーブルの構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略動作を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態に係るIPT-Notification Ackメッセージのメッセージ構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線基地局における下りパケットの処理動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る無線端末の通信モジュールにおける下りパケットの処理動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ…無線基地局、２…無線端末、３…アクセスゲートウェイ、４…ネットワーク、１０…無線通信システム、１１Ａ，１１Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ…ＡＰＰ部、１２Ａ，１２Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ…ＩＲＴＰ部、１３Ａ，１３Ｂ，２３Ａ，２３Ｂ…ＲＬＰ部、１４Ａ，１４Ｂ，２４Ａ，２４Ｂ…ＳＰ部、１５Ａ，１５Ｂ，２５Ａ，２５Ｂ…ＲＰ部、１６Ａ，１６Ｂ，２６Ａ，２６Ｂ…ＰＣＰ／ＭＡＣ／ＰＨＹ部、２０Ａ，２０Ｂ…通信モジュール、１０１…ＲＦ部、１０２…制御部、１０３…Ｉ／Ｆ部、１０４…記憶部

Claims (10)

1. ハンドオーバを実行し、適応変調を用いた無線通信を実行する無線端末と、
   前記無線端末のハンドオーバ元であり、前記無線端末との間の第１無線品質に対応する第１変調方式に応じたサイズの第１パケットを前記無線端末のハンドオーバ先に順次転送する第１無線基地局と、
   前記無線端末のハンドオーバ先であり、前記無線端末との間の第２無線品質に対応する第２変調方式に応じたサイズの第２パケットを前記無線端末に送信する第２無線基地局と
   を有し、
   前記第１パケットは、前記無線端末宛てのデータと第１ヘッダとを含み、前記第２パケットは、前記第１パケットと第２ヘッダとを含む無線通信システムであって、
   前記第２無線基地局は、
   前記第２パケットにおいて前記第２ヘッダを除いた部分であるペイロード部分のサイズが前記第１パケットのサイズよりも大きい場合、前記ペイロード部分に複数の第１パケットを含めることが可能か否かを判定する判定部と、
   前記判定部によって前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットを含めることが可能であると判定された場合、前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットを含めるパケット処理部と
   を備え、
   前記無線端末は、前記第２無線基地局から受信した前記第２パケットの前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットが含まれる場合、前記ペイロード部分から前記複数の第１パケットを取得する無線通信システム。
2. 前記第１無線基地局は、前記無線端末が前記ハンドオーバを実行した場合、前記第１無線基地局の通信状態を示す情報であって前記第１パケットのサイズを特定可能な通信状態情報を前記第２無線基地局に送信し、
   前記判定部は、前記通信状態情報に基づき、前記ペイロード部分に含めることが可能な前記第１パケットの数をさらに判定し、
   前記パケット処理部は、前記判定部によって判定された数の前記第１パケットを前記第１無線基地局から受信次第、前記判定部によって判定された数の前記第１パケットを前記ペイロード部分に含める請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記通信状態情報は、前記第１無線品質、前記第１変調方式、または前記第１パケットのサイズのうち、少なくとも１つの情報を含む請求項２に記載の無線通信システム。
4. 前記第２無線基地局は、前記無線端末が前記ハンドオーバを実行した場合、前記無線端末が前記ハンドオーバを実行したことを通知する通知メッセージを前記第１無線基地局に送信し、
   前記第１無線基地局は、前記第２無線基地局から前記通知メッセージを受信した場合、前記通知メッセージに対する応答メッセージに前記通信状態情報を含めて、前記応答メッセージを前記第２無線基地局に送信する請求項２に記載の無線通信システム。
5. 前記パケット処理部は、前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットを含めるとともに、前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットを含めたことを示す所定情報を前記第２ヘッダに含め、
   前記無線端末は、前記第２無線基地局から受信した前記第２パケットの前記第２ヘッダに前記所定情報が含まれる場合、前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットが含まれると判定する請求項１に記載の無線通信システム。
6. 前記パケット処理部は、前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットを含めるとともに、前記複数の第１パケットのそれぞれのサイズを示すサイズ情報を前記ペイロード部分に含め、
   前記無線端末は、前記ペイロード部分に含まれる前記サイズ情報に基づいて、前記ペイロード部分から前記複数の第１パケットを取得する請求項１に記載の無線通信システム。
7. 前記無線端末は、前記ペイロード部分から前記複数の第１パケットを取得した場合、前記複数の第１パケットのそれぞれに含まれる前記第１ヘッダに基づいて、前記複数の第１パケットの受信処理を実行する請求項１に記載の無線通信システム。
8. 無線端末宛てのデータと第１ヘッダとを含む第１パケットを順次転送するとともに前記無線端末のハンドオーバ元である他の無線基地局と通信可能であり、前記第１パケットと第２ヘッダとを含む第２パケットを前記無線端末に送信するとともに前記無線端末のハンドオーバ先となる無線基地局であって、
   前記第１パケットのサイズよりも、前記第２パケットにおいて前記第２ヘッダを除いた部分であるペイロード部分のサイズが大きい場合、前記ペイロード部分に複数の第１パケットを含めることが可能か否かを判定する判定部と、
   前記判定部によって前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットを含めることが可能であると判定された場合、前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットを含めるパケット処理部と
   を備え、
   前記第１パケットは、前記無線端末と前記他の無線基地局との間の第１無線品質に対応する第１変調方式に応じたサイズを有し、
   前記第２パケットは、前記無線端末と前記無線基地局との間の第２無線品質に対応する第２変調方式に応じたサイズを有する無線基地局。
9. 第１変調方式に応じたサイズの第１パケットを順次転送する第１無線基地局から、第２変調方式に応じたサイズの第２パケットを送信する第２無線基地局へのハンドオーバ先を実行する無線端末であって、
   前記第２無線基地局から受信した前記第２パケットのペイロード部分に複数の第１パケットが含まれる場合、前記ペイロード部分から前記複数の第１パケットを取得するパケット取得部と、
   前記パケット取得部によって取得された前記複数の第１パケットのそれぞれに含まれる第１ヘッダに基づいて、前記複数の第１パケットの受信処理を実行する受信処理部と
   を備え、
   前記第１変調方式は、前記無線端末と前記第１無線基地局との間の第１無線品質に対応し、
   前記第２変調方式は、前記無線端末と前記第２無線基地局との間の第２無線品質に対応し、
   前記第１パケットは、前記無線端末宛てのデータと前記第１ヘッダとを含み、前記第２パケットは、前記第１パケットと第２ヘッダとを含み、
   前記ペイロード部分は前記第２パケットにおいて前記第２ヘッダを除いた部分である無線端末。
10. ハンドオーバを実行し、適応変調を用いた無線通信を実行する無線端末と、
    前記無線端末のハンドオーバ元であり、前記無線端末との間の第１無線品質に対応する第１変調方式に応じたサイズの第１パケットを前記無線端末のハンドオーバ先に順次転送する第１無線基地局と、
    前記無線端末のハンドオーバ先であり、前記無線端末との間の第２無線品質に対応する第２変調方式に応じたサイズの第２パケットを前記無線端末に送信する第２無線基地局と
    を有し、
    前記第１パケットは、前記無線端末宛てのデータと第１ヘッダとを含み、前記第２パケットは、前記第１パケットと第２ヘッダとを含む無線通信システムに用いられる無線通信方法であって、
    前記第２パケットにおいて前記第２ヘッダを除いた部分であるペイロード部分のサイズが前記第１パケットのサイズよりも大きい場合、前記第２無線基地局が、前記ペイロード部分に複数の第１パケットを含めることが可能か否かを判定するステップと、
    前記判定するステップにおいて前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットを含めることが可能であると判定された場合、前記第２無線基地局が、前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットを含めるステップと、
    前記第２無線基地局から受信した前記第２パケットの前記ペイロード部分に前記複数の第１パケットが含まれる場合、前記無線端末が、前記ペイロード部分から前記複数の第１パケットを取得するステップと
    を備える無線通信方法。

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