JP2010239377A - 無線ネットワーク制御装置、移動体通信システム、並びにリオーダリング制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】リオーダリング処理のスループットを向上させる。
【解決手段】無線ネットワーク制御装置３０を構成する受信部３１は、基地局２０から、移動局１０により生成された複数のデータパケット１１０を含むフレーム１２０を順次受信する。リオーダリング部３２は、各データパケットを、各データパケットに付加されたシーケンス番号１１１順に並べ替える。この際、リオーダリング部３２は、次に受信されるべき期待データパケットの受信待機時間１３０を、移動局１０及び基地局２０が前記期待データパケットの再送に要し得る最大時間と、前記期待データパケットより遅れて受信されるべきデータパケットの内で受信済みの一のデータパケットに付加されたシーケンス番号、及び前記期待データパケットに対応するシーケンス番号に基づき算出した、移動局１０による両データパケット間の送出時間差との差分時間に設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線ネットワーク制御装置、移動体通信システム、並びにリオーダリング制御方法及びプログラムに関し、特にＨＳＵＰＡ(Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ)方式等に則してデータパケットの並べ替えを行う技術に関する。

近年、３ＧＰＰ(３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ)によるＨＳＵＰＡ方式の仕様検討が進められている。このＨＳＵＰＡ方式は、大略、Ｗ−ＣＤＭＡ(Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ)方式を採用する移動体通信システムにおいて、上り方向のデータ伝送レートを向上させるものである。

より具体的には、移動体通信システムを構成するＲＮＣ(Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：無線ネットワーク制御装置)が、基地局からのＥ−ＤＣＨ ＦＰ(Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｆｒａｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)フレームを終端し、当該Ｅ−ＤＣＨ ＦＰフレームに含まれる複数のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ(Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ)に対するリオーダリング処理を実行する。ここで、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵは、移動局から基地局に対して無線伝送されるデータパケットである。

上記のリオーダリング処理を実行する一般的なＲＮＣが、例えば特許文献１に記載されている。このＲＮＣ内のリオーダリング処理部は、各ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵを、これに付加されたＴＳＮ(Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ)順に並べ替える。ここで、ＴＳＮは、移動局によるＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵの生成順序を示す。

また、リオーダリング処理部は、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵの並べ替えに際してＴＳＮの欠番(すなわち、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵの受信抜け)を検出した場合、一定時間を計時するためのタイマを始動し、以て欠番が生じたＴＳＮに対応するＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵの受信を待機する。この後、待機中のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵを受信した場合、リオーダリング処理部は、上記のタイマを停止すると共に、当該ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵと、順序確認が既に完了している後続のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵとを上位レイヤへ順次転送する。また、上記のタイマが満了した場合、リオーダリング処理部は、待機中のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵの受信を諦め、後続のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵのみを上位レイヤへ転送する。

特開２００８−３０１１７８号公報

しかしながら、上記の特許文献１には、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵの受信抜けが発生した場合に、リオーダリング処理のスループット(すなわち、上り方向のデータ伝送レート)が低下してしまうという課題があった。これは、待機中のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵを受信できない場合であっても当該ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵの受信を一定時間待機し、以て後続のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵを滞留させてしまうためである。

従って、本発明は、リオーダリング処理のスループットを向上させることが可能な無線ネットワーク制御装置、移動体通信システム、並びにリオーダリング制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係る無線ネットワーク制御装置は、基地局から、移動局により生成された複数のデータパケットを含むフレームを順次受信する受信部と、各データパケットを、各データパケットに付加されたシーケンス番号順に並べ替えるリオーダリング部とを備え、前記リオーダリング部が、前記並べ替えに際して次に受信されるべき期待データパケットの受信待機時間を、前記移動局及び基地局が前記期待データパケットの再送に要し得る最大時間と、前記期待データパケットより遅れて受信されるべきデータパケットの内で受信済みの一のデータパケットに付加されたシーケンス番号、及び前記期待データパケットに対応するシーケンス番号に基づき算出した、前記移動局による両データパケット間の送出時間差との第１の差分時間に設定する。

また、本発明の一態様に係る移動体通信システムは、データパケットを生成する度毎に、前記データパケットにシーケンス番号を付加して送出する移動局と、前記移動局から一定期間内に受信した複数のデータパケットを含むフレームを生成すると共に、前記フレームを送出する基地局と、前記基地局から前記フレームを順次受信すると共に、各データパケットを前記シーケンス番号順に並べ替える無線ネットワーク制御装置とを備え、前記無線ネットワーク制御装置が、前記並べ替えに際して次に受信されるべき期待データパケットの受信を、前記移動局及び基地局が前記期待データパケットの再送に要し得る最大時間と、前記期待データパケットより遅れて受信されるべきデータパケットの内で受信済みの一のデータパケットに付加されたシーケンス番号、及び前記期待データパケットに対応するシーケンス番号に基づき算出した、前記移動局による両データパケット間の送出時間差との差分時間だけ待機する。

また、本発明の一態様に係るリオーダリング制御方法は、無線ネットワーク制御装置におけるリオーダリング制御方法を提供する。このリオーダリング制御方法は、基地局から、移動局により生成された複数のデータパケットを含むフレームを順次受信し、各データパケットをこれに付加されたシーケンス番号順に並べ替えるのに際して、次に受信すべき期待データパケットの受信待機時間を、前記移動局及び基地局が前記期待データパケットの再送に要し得る最大時間と、前記期待データパケットより遅れて受信すべきデータパケットの内で受信済みの一のデータパケットに付加されたシーケンス番号、及び前記期待データパケットに対応するシーケンス番号に基づき算出した、前記移動局による両データパケット間の送出時間差との第１の差分時間に設定する。

さらに、本発明の一態様に係るリオーダリング制御プログラムは、無線ネットワーク制御装置に、基地局から、移動局により生成された複数のデータパケットを含むフレームを順次受信する処理と、各データパケットをこれに付加されたシーケンス番号順に並べ替えるのに際して、次に受信すべき期待データパケットの受信待機時間を、前記移動局及び基地局が前記期待データパケットの再送に要し得る最大時間と、前記期待データパケットより遅れて受信すべきデータパケットの内で受信済みの一のデータパケットに付加されたシーケンス番号、及び前記期待データパケットに対応するシーケンス番号に基づき算出した、前記移動局による両データパケット間の送出時間差との第１の差分時間に設定する処理とを実行させる。

本発明では、受信抜けが発生したデータパケットを、移動局−基地局間での再送制御に伴って受信され得る必要最小限の時間だけ待機する。このため、待機中のデータパケットを受信できない場合における後続のデータパケットの滞留時間を短縮でき、以てリオーダリング処理のスループットを向上させることが可能となる。

本発明の実施の形態１に係る無線ネットワーク制御装置、及びこれを適用する移動体通信システムの構成例を示したブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る無線ネットワーク制御装置に用いるフレーム選択部の動作例を示したフローチャート図である。 本発明の実施の形態１に係る無線ネットワーク制御装置に用いる順序補正部の全体動作例を示したフローチャート図である。 本発明の実施の形態１に係る無線ネットワーク制御装置に用いる順序補正部におけるリオーダリングタイマの始動処理例を示したフローチャート図である。 本発明の実施の形態１に係る無線ネットワーク制御装置に用いる順序補正部におけるリオーダリングタイマの設定動作例を示したタイムチャート図である。 本発明の実施の形態１に係る無線ネットワーク制御装置に用いるリオーダリングテーブルの構成例を示した図である。 本発明の実施の形態１に係る無線ネットワーク制御装置に用いる順序補正部におけるリオーダリングテーブルの更新処理例を示したフローチャート図である。 本発明の実施の形態１に係る無線ネットワーク制御装置に用いる順序補正部におけるリオーダリングテーブルの設定例を示した図である。 本発明の実施の形態１に係る無線ネットワーク制御装置に用いる順序補正部におけるリオーダリングタイマのタイムアウト処理例を示したフローチャート図である。 本発明の実施の形態１に係る無線ネットワーク制御装置に用いる順序補正部における後続ＰＤＵの転送処理例を示したフローチャート図である。 本発明の実施の形態２に係る無線ネットワーク制御装置の構成例を示したブロック図である。 本発明の実施の形態３に係る無線ネットワーク制御装置に用いる受信ウィンドウの設定例を示した図である。 本発明の実施の形態３に係る無線ネットワーク制御装置に用いる順序補正部の全体動作例を示したフローチャート図である。 本発明の実施の形態３に係る無線ネットワーク制御装置に用いる順序補正部における後続ＰＤＵの転送処理例を示したフローチャート図である。 本発明の実施の形態３に係る無線ネットワーク制御装置に用いる順序補正部におけるリオーダリングタイマの始動処理例を示したフローチャート図である。 本発明の実施の形態４に係る無線ネットワーク制御装置の構成例を示したブロック図である。 本発明の実施の形態４に係る無線ネットワーク制御装置に用いる有効ＣＦＮの設定例を示した図である。 本発明の実施の形態４に係る無線ネットワーク制御装置に用いるフレーム選択部の動作例を示したフローチャート図である。

以下、本発明に係る無線ネットワーク制御装置及びこれを適用する移動体通信システムの実施の形態１〜４を、図１〜図１８を参照して説明する。なお、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。

[実施の形態１]
図１に示す本実施の形態に係る移動体通信システム１は、移動局１０と、この移動局１０との無線通信を行う基地局２０と、この基地局２０に有線伝送路を介して接続された無線ネットワーク制御装置(ＲＮＣ)３０とで構成され、一例としてＨＳＵＰＡ方式に準拠した上り方向のデータ伝送サービスを提供する。

この内、移動局１０は、基地局２０が形成するＨＳＵＰＡサービスエリア(セル)２１内において、ＴＳＮ１１１を付加したＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ(以下、ＰＤＵと略称することがある)１１０を無線送出する。なお、移動局１０には、ＨＳＵＰＡ方式に則して動作する一般的な移動局を用いることができるため、その詳細な構成については説明を省略する。

また、基地局２０は、移動局１０から一定期間内に受信した複数のＰＤＵ１１０を含むＥ−ＤＣＨ ＦＰフレーム(以下、フレームと略称することがある)１２０を生成し、無線ネットワーク制御装置３０に対して送出する。なお、基地局２０には、ＨＳＵＰＡ方式に則して動作する一般的な基地局を用いることができるため、その詳細な構成については説明を省略する。

さらに、無線ネットワーク制御装置３０は、基地局２０からフレーム１２０を順次受信する受信部３１と、フレーム１２０に含まれる各ＰＤＵ１１０をＴＳＮ１１１順に並べ替えるリオーダリング部３２とを備えている。なお、図示を省略するが、無線ネットワーク制御装置３０は、移動局１０と、公衆電話網加入者端末或いは他の移動局との通信接続や通話路切り替え等の一般的な制御も行う。

受信部３１は、論理チャネル(Ｅ−ＤＣＨ)毎にフレーム１２０を受信し、各論理チャネルを介して受信したフレーム１２０を個別のバッファ(図示せず)に保持する。

また、リオーダリング部３２は、フレーム選択部３２１と、順序補正部３２２と、タイマの開始及び停止を実行するタイマ機能部３２３とを有する。

この内、フレーム選択部３２１は、受信部３１から取得したフレーム１２０中から伝送誤りの無い正常なフレームを選択すると共に、選択したフレームからＰＤＵ１１０を抽出して順序補正部３２２へ転送する。

また、順序補正部３２２は、フレーム選択部３２１から転送されたＰＤＵ１１０に付加されるＴＳＮ１１１を参照して、ＰＤＵ１１０の順序を補正する。順序補正部３２２は、順序補正後のＰＤＵ１１０を、図１に点線で示すデータ分離部３３へ転送する。なお、データ分離部３３は、ＰＤＵ１１０をＭＡＣ−ｄ(ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ)データに分離する機能を有する。

さらに、順序補正部３２２は、順序補正に際して次に受信されるべき期待ＰＤＵの受信抜けが発生した場合、タイマ機能部３２３に対して、当該期待ＰＤＵの受信を待機するためのタイマ(以下、リオーダリングタイマと呼称する)１３０の始動を指示する。ここで、順序補正部３２２は、リオーダリングタイマ１３０のタイマ値を、移動局１０及び基地局２０が期待ＰＤＵの再送に要し得る最大時間(以下、最大再送時間と呼称する)と、期待ＰＤＵに対応するＴＳＮ(以下、期待ＴＳＮと呼称する)と、期待ＰＤＵより遅れて受信されるべきＰＤＵの内で、期待ＰＤＵに先立って受信されたＰＤＵ(すなわち、後続のＰＤＵ)に付加されたＴＳＮとに基づき設定する。タイマ機能部３２３からリオーダリングタイマ１３０の満了を示すタイムアウト通知１４０を受信すると、順序補正部３２２は、期待ＰＤＵの受信を諦め、後続のＰＤＵの順序を補正してデータ分離部３３へ転送する。

次に、本実施の形態の動作を、図２〜図１０を参照して詳細に説明する。なお、これらの図２〜図１０においては無線ネットワーク制御装置３０の動作例のみを扱い、移動局１０及び基地局２０の動作についてはその説明を省略する。

図２に示すように、まず、図１に示したリオーダリング部３２内のフレーム選択部３２１が、受信部３１からＥ−ＤＣＨ ＦＰフレーム１２０を取得する(ステップＳ１)。そして、フレーム選択部３２１は、フレーム１２０のヘッダ及びペイロード(共に図示せず)中にそれぞれ設定されたＣＲＣ(Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ、図示せず)を参照し、フレーム１２０が正常なフレームか否かを判定する(ステップＳ２及びＳ３)。

この結果、フレーム１２０が正常なフレームであると判定した場合、フレーム選択部３２１は、ペイロード中からＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ１１０を抽出して順序補正部３２２へ転送する(ステップＳ４)。一方、フレーム１２０が正常なフレームで無い場合、フレーム選択部３２１は、フレーム１２０を廃棄する(ステップＳ５)。

また、図３に示すように、順序補正部３２２は、フレーム選択部３２１からＰＤＵ１１０を受信すると(ステップＳ１１)、期待ＴＳＮ１１１ｅがＰＤＵ１１０に付加されたＴＳＮ１１１と一致するか否かを判定する(ステップＳ１２)。

この結果、期待ＴＳＮ１１１ｅがＴＳＮ１１１と一致しなかった場合、順序補正部３２２は、図４に示すリオーダリングタイマ始動処理を実行する(ステップＳ１３)。

より具体的には、順序補正部３２２は、リオーダリングタイマ１３０を未だ始動していない場合(ステップＳ２１)、リオーダリングタイマ１３０のタイマ値１３１を、下記の式(１)に従って算出する(ステップＳ２２)。

・タイマ値１３０ ＝ 最大再送時間１３２ − 送出時間差１３３ …式(１)

ここで、上記の式(１)中の最大再送時間１３２は、図１に示した移動局１０及び基地局２０による期待ＰＤＵの１回当たりの再送制御時間と、期待ＰＤＵの最大再送回数とにより決定される時間である。この内、再送制御時間は、ＴＴＩ(Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ、移動局１０によるＰＤＵ同士間の送出時間間隔)と、ＨＡＲＱ(Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ＲｅＱｕｅｓｔ)制御に要するプロセス数(以下、ＨＡＲＱ制御プロセス数と呼称する)との積で表わされる。ＨＡＲＱ制御プロセス数は、ＴＴＩが"１０ｍｓ"に設定される場合に"４"となり、ＴＴＩが"２ｍｓ"に設定される場合には"８"となる。一方、最大再送回数は、無線ネットワーク制御装置３０から基地局２０へ通知する"Ｍａｘｉｍｕｍ Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｆｏｒ Ｅ−ＤＣＨ"パラメータで指定され、"０"〜"１５"の値範囲を取り得る。従って、最大再送時間１３２は、下記の式(２)で表すことができる。

・最大再送時間１３２ ＝ 最大再送回数 × ＴＴＩ × ＨＡＲＱ制御プロセス数
…式(２)

また、上記の式(１)中の送出時間差１３３は、移動局１０による期待ＰＤＵ−ＰＤＵ１１０間の送出時間差であり、下記の式(３)に従って算出することができる。

・送出時間差１３３＝ (ＴＳＮ１１１ − 期待ＴＳＮ１１１ｅ) × ＴＴＩ …式(３)

例えば、図５に示すように、期待ＴＳＮ１１１ｅを"１"としている状態(すなわち、ＴＳＮ＝"１"が付加されたＰＤＵ１１０＿１の受信を待機している状態)において、ＴＳＮ＝"４"が付加されたＰＤＵ１１０＿４が受信された場合、送出時間差１３３は３ＴＴＩとなる。

すなわち、送出時間差１３３は、移動局１０による期待ＰＤＵ１１０＿１の送出時刻ｔ０が、現在処理対象としているＰＤＵ１１０＿４の受信時刻ｔ１よりどれだけ前であったかを示している。一方、最大再送時間１３２は、時刻ｔ０を始点とする、期待ＰＤＵ１１０＿１が最も遅延して受信され得る時刻ｔ２を示している。従って、これらの最大再送時間１３２及び送出時間差１３３の差分時間として算出されたタイマ値１３１は、現在時刻ｔ１を始点とする、期待ＰＤＵ１１０＿１がさらに遅延して受信され得る境界時刻を示している。

そして、順序補正部３２２は、上記のステップＳ２２で算出したタイマ値１３１が"０"以下であるか否か(すなわち、上記の境界時刻を過ぎてしまったか否か)を判定する(ステップＳ２３)。

この結果、タイマ値１３１≦"０"が成立した場合、順序補正部３２２は、期待ＰＤＵ１１０＿１の受信を諦め、ＰＤＵ１１０＿４をデータ分離部３３へ転送する(ステップＳ２４)。そして、順序補正部３２２は、期待ＴＳＮ１１１ｅを"１"だけインクリメントする(ステップＳ２５)。

一方、タイマ値１３１＞"０"が成立した場合、順序補正部３２２は、図６に示すリオーダリングテーブル３４の先頭レコードとして、ＴＳＮ１１１＝"４"とＰＤＵ１１０＿４を登録する(ステップＳ２６)。そして、順序補正部３２２は、タイマ機能部３２３に対してタイマ値１３１を指示し、以てリオーダリングタイマ１３０を始動する(ステップＳ２７)。

この後、図５に点線で示すＰＤＵ１１０＿２及び１１０＿３が順に受信されたとする。この場合、順序補正部３２２は、リオーダリングタイマ１３０を始動済みと判断し、図７に示すリオーダリングテーブル更新処理を繰り返し実行する(ステップＳ２８)。

より具体的には、まず順序補正部３２２は、ＰＤＵ１１０＿２に付加されたＴＳＮ１１１＝"２"の比較対象とするＴＳＮ(以下、比較対象ＴＳＮと呼称する)１１１ｃを、図８(ａ)に示す如く、リオーダリングテーブル３４中の最後尾のレコードに含まれるＴＳＮ＝"４"に設定する(ステップＳ３１)。

今、ＴＳＮ１１１("２")＜比較対象ＴＳＮ１１１ｃ("４")が成立し(ステップＳ３２)、且つ比較対象ＴＳＮ１１１がリオーダリングテーブル３４中の先頭レコードに含まれるＴＳＮであるため(ステップＳ３３)、順序補正部３２２は、図８(ｂ)に示す如く、リオーダリングテーブル３４の先頭レコードとして、ＴＳＮ１１１＝"２"とＰＤＵ１１０＿２を挿入する(ステップＳ３４)。

そして、順序補正部３２２は、ＰＤＵ１１０＿３について上記のステップＳ３１〜Ｓ３３を再び実行する。この結果、順序補正部３２２は、上記のステップＳ３３において、比較対象ＴＳＮ１１１("４")がリオーダリングテーブル３４中の先頭レコードに含まれるＴＳＮで無いと判定し、比較対象ＴＳＮ１１１を、図８(ｂ)に示す如くリオーダリングテーブル３４中の一つ前のレコードに含まれるＴＳＮ＝"２"に更新する(ステップＳ３５)。

この場合、上記のステップＳ３２においてＴＳＮ１１１("３")＞比較対象ＴＳＮ１１１ｃ("２")が成立するため、順序補正部３２２は、図８(ｃ)に示す如く、リオーダリングテーブル３４中の比較対象ＴＳＮ１１１ｃの一つ後ろの位置に、ＴＳＮ１１１＝"３"とＰＤＵ１１０＿３を挿入する(ステップＳ３６)。

また、ＴＳＮ１１１＝"６"が付加されたＰＤＵ１１０＿６が受信されたとする。この場合、上記のステップＳ３２においてＴＳＮ１１１("６")＞比較対象ＴＳＮ１１１ｃ("４")が成立するため、順序補正部３２２は、上記のステップＳ３６を再び実行し、以て図８(ｄ)に示す如く、リオーダリングテーブル３４の最後尾のレコードとして、ＴＳＮ１１１＝"６"とＰＤＵ１１０＿６を登録する。

この後、タイマ機能部３２３からタイムアウト通知１４０を受信すると、順序補正部３２２は、図９に示すタイムアウト処理を実行する。すなわち、順序補正部３２２は、期待ＰＤＵ１１０＿１の受信を諦め、期待ＴＳＮ１１１ｅを"１"だけインクリメントする(ステップＳ４１)。そして、順序補正部３２２は、図１０に示す後続ＰＤＵ転送処理を実行する(ステップＳ４２)。

より具体的には、まず順序補正部３２２は、期待ＴＳＮ１１１ｅ("２")がリオーダリングテーブル３４中の先頭レコードに含まれるＴＳＮと一致するか否かを判定する(ステップＳ５１)。

今、リオーダリングテーブル３４中の先頭レコードにはＴＳＮ＝"２"が登録されているため(図８(ｄ)参照)、順序補正部３２２は、ＰＤＵ１１０＿２をデータ分離部３３へ転送する。また、順序補正部３２２は、リオーダリングテーブル３４中の先頭レコードを削除する(ステップＳ５３)と共に、期待ＴＳＮ１１１ｅを"１"だけインクリメントする(ステップＳ５４)。

そして、順序補正部３２２は、リオーダリングテーブル３４中に他のレコードが登録されているか否かを判定する(ステップＳ５５)。

今、リオーダリングテーブル３４中にはＴＳＮ＝"３"、"４"、及び"６"に関するレコードが存在するため、順序補正部３２２は、上記のステップＳ５１〜Ｓ５５を繰り返し実行し、以てＰＤＵ１１０＿３及び１１０＿４をデータ分離部３３へ順次転送すると共に、期待ＴＳＮ１１１ｅを"５"に更新する。

この時、期待ＴＳＮ１１１ｅ("５")がリオーダリングテーブル３４中の先頭レコードに含まれるＴＳＮ("６")と一致しないため、順序補正部３２２は、リオーダリングタイマ１３０のタイマ値１３１を、上記の式(１)に従って算出する(ステップＳ５６)。但し、順序補正部３２２は、上記の送出時間差１３３を、下記の式(４)に従って算出する。

・送出時間差１３３ ＝
(テーブル３４中の先頭ＴＳＮ − 期待ＴＳＮ１１１ｅ) × ＴＴＩ …式(４)

そして、順序補正部３２２は、上記のステップＳ５６で算出したタイマ値１３１が"０"以下であるか否かを判定する(ステップＳ５７)。

この結果、タイマ値１３１≦"０"が成立した場合、順序補正部３２２は、期待ＴＳＮ１１１ｅ＝"５"が付加されたＰＤＵ１１０＿５(図示せず)の受信を諦め、上記のステップＳ５４に進んで期待ＴＳＮ１１１ｅを"６"に更新する。これにより、ＰＤＵ１１０＿６が、データ分離部３３へ転送されることとなる。

一方、タイマ値１３１＞"０"が成立した場合、順序補正部３２２は、リオーダリングタイマ１３０を始動する(ステップＳ５８)。これにより、ＰＤＵ１１０＿５の受信が待機されることとなる。

このように、無線ネットワーク制御装置３０は、受信抜けが発生したＰＤＵの受信を、移動局１０−基地局２０間でのＨＡＲＱ制御に伴って受信される得る必要最小限の時間だけ待機する。このため、待機中のＰＤＵを受信できない場合における後続ＰＤＵの滞留時間を短縮できる。

図３に戻って、上記のステップＳ１２で期待ＴＳＮ１１１ｅがＴＳＮ１１１と一致すると判定した場合、順序補正部３２２は、ＰＤＵ１１０を、上記のリオーダリングテーブル３４に登録すること無く、即座にデータ分離部３３へ転送する(ステップＳ１４)。また、順序補正部３２２は、期待ＴＳＮ１１１ｅを"１"だけインクリメントする(ステップＳ１５)。

そして、順序補正部３２２は、リオーダリングタイマ１３０を始動済みである場合(ステップＳ１６)、タイマ機能部３２３にリオーダリングタイマ１３０を停止させる(ステップＳ１７)。

また、順序補正部３２２は、リオーダリングテーブル３４中にレコードが存在する場合(ステップＳ１８)、図１０に示した後続ＰＤＵ転送処理を実行する(ステップＳ１９)。

なお、リオーダリングタイマ１３０のタイマ値１３１は、下記の式(５)に従って算出すると好適である。

・タイマ値１３０ ＝
最大再送時間１３２ − 送出時間差１３３ ＋ ＴＴＩ …式(５)

上記の式(５)では、上記の式(１)に示したタイマ値に対して１ＴＴＩ分のマージンを付加している。これは、期待ＰＤＵの最も遅延した受信タイミングと、上記のタイマアウト処理の実行タイミングとが同時となる虞があるためである。１ＴＴＩ分のマージンを付加することにより、両タイミングが同時となるのを回避し、以て期待ＰＤＵが不要に廃棄されてしまうのを防止できる。

[実施の形態２]
図１１に示す本実施の形態に係る無線ネットワーク制御装置３０ａは、受信部３１が、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ１１０の受信時刻(以下、ＰＤＵ受信時刻と呼称する)１５０を記憶する点と、リオーダリング部３２内の順序補正部３２２が、ＰＤＵ受信時刻１５０をさらに用いてリオーダリングタイマ１３０を設定する点とが、上記の実施の形態１と異なる。

動作において、順序補正部３２２は、リオーダリングタイマ１３０のタイマ値１３１を、下記の式(６)に従って算出する。

・タイマ値１３０ ＝ 最大再送時間１３２ − 送出時間差１３３
− バッファリング時間１３４ …式(６)

ここで、上記の式(６)中のバッファリング時間１３４は、図４に示したステップＳ２２では下記の式(７)で表し、図１０に示したステップＳ５６では下記の式(８)で表すことができる。下記の式(７)のバッファリング時間１３４は、受信部３１におけるＰＤＵ１１０の保持時間を示し、下記の式(８)のバッファリング時間１３４は、リオーダリングテーブル３４におけるＰＤＵ１１０の保持時間を示している。

・バッファリング時間１３４ ＝ 現在時刻 − ＰＤＵ受信時刻１５０ …式(７)
・バッファリング時間１３４ ＝
現在時刻 − テーブル３４中の先頭ＰＤＵの受信時刻 …式(８)

バッファリング時間１３４を差し引くことにより、リオーダリングタイマ１３０のタイマ値１３１をより精度良く設定することができる(余分な時間値の設定を防止できる)。なお、バッファリング時間１３４は、上記の式(５)に示したタイマ値１３１から差し引いても良い。

[実施の形態３]
本実施の形態に係る無線ネットワーク制御装置は、上記の実施の形態１又は２に示した無線ネットワーク制御装置３０又は３０ａと同様の構成とすることができる。但し、リオーダリング部３２内の順序補正部３２２が、図１２に示す受信ウィンドウ１６０を用いて、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ１１０をリオーダリング処理の対象とするか否かを判定する。

ここで、ＴＳＮ１１１の値範囲が０〜６３で定義されるため(すなわち、ＴＳＮ１１１の値が、移動局１０によるＰＤＵ１１０の一連のバースト伝送サイクル中に循環し得るため)、受信ウィンドウ１６０は、期待ＴＳＮ１１１ｅに対して循環方向に＋０〜＋３１の値を有するＴＳＮ１１１が付加されたＰＤＵ１１０をリオーダリング処理の対象とし、期待ＴＳＮ１１１ｅに対して−１〜−３２の値を有するＴＳＮ１１１が付加されたＰＤＵ１１０をリオーダリング処理の対象外とするように設定すると好適である。

より具体的には、順序補正部３２２は、下記の式(９)に示す条件を満たす場合に、ＴＳＮ１１１(ＰＤＵ１１０)が受信ウィンドウ１６０内に収まると判定する。

・ｍｏｄ{(６４ ＋ ＴＳＮ１１１ − 期待ＴＳＮ１１１ｅ), ６４} ＜ ３２ …式(９)

動作において、順序補正部３２２は、図３に示したステップＳ１１〜Ｓ１９、及び図１０に示したステップＳ５１〜Ｓ５８に加えて、図１３及び図１４に示すステップＳ６１及びＳ６２の処理を実行する。すなわち、順序補正部３２２は、期待ＰＤＵをデータ分離部３３へ転送したタイミングで、受信ウィンドウ１６０の開始時刻１６１を現在時刻に設定し、後続ＰＤＵを転送したタイミングでは、開始時刻１６１をリオーダリングテーブル３４中の先頭ＰＤＵの受信時刻に設定する。

また、順序補正部３２２は、リーダリングタイマ始動処理に際して、図４に示したステップＳ２１〜Ｓ２８に加えて、図１５に示すステップＳ６３〜Ｓ６５の処理を実行する。まず順序補正部３２２は、受信ウィンドウ１６０の開始時刻１６１から３２ＴＴＩが経過しているか否かを判定する(ステップＳ６３)。

この結果、開始時刻１６１から３２ＴＴＩが経過していない場合、順序補正部３２２は、ＴＳＮ１１１が受信ウィンドウ１６０内に収まるか否かをさらに判定する(ステップＳ６４)。ＴＳＮ１１１が受信ウィンドウ１６０内に収まらない場合、順序補正部３２２は、ＰＤＵ１１０がリオーダリング処理の過程で受信を諦めた不要なＰＤＵ(リオーダリングタイマ１３０のタイムアウトより遅れて受信されたＰＤＵ)であると判断し、ＰＤＵ１１０を廃棄する(ステップＳ６５)。一方、ＴＳＮ１１１が受信ウィンドウ１６０内に収まる場合、順序補正部３２２は、図４と同様のリオーダリングタイマ始動処理を実行する。

これにより、不要なＰＤＵが後段の処理に与える影響を排除し、以てリオーダリング処理の負荷を軽減することができる。

また、上記のステップＳ６３で開始時刻１６１から３２ＴＴＩが経過していると判定した場合、順序補正部３２２は、上記のステップＳ６４に示した判定処理を実行すること無く、図４と同様のリオーダリングタイマ始動処理を実行する。

これにより、下記(Ａ)及び(Ｂ)に示す効果が得られる。

(Ａ)ＰＤＵ１１０が期待ＰＤＵとは異なるバースト伝送サイクルにおいて送出された場合に、ＰＤＵ１１０をリオーダリング処理の対象として扱うことができる。すなわち、ＴＳＮ１１１の開始値がバースト伝送サイクル毎に異なる場合であっても、各バースト伝送サイクルにおけるリオーダリング処理を正確に実行することができる。

(Ｂ)移動局１０又は基地局２０に一時的な障害が発生してＰＤＵ１１０又はフレーム１２０が送出されず、この後に障害が復旧して無線ネットワーク制御装置３０(又は３０ａ)がフレーム１２０を正常に受信した場合に、正常に受信したフレーム１２０に含まれるＰＤＵ１１０が不要に廃棄されてしまうのを防止できる。

[実施の形態４]
図１６に示す本実施の形態に係る無線ネットワーク制御装置３０ｂは、複数(この例では３台)の基地局２０＿１〜２０＿３に接続されている点が、上記の実施の形態１と異なる。

この場合、無線ネットワーク制御装置３０ｂは、基地局２０＿１〜２０＿３から、同一のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ １１０を含むＥ−ＤＣＨ ＦＰフレーム１２０を重複して受信し得る。これは、移動局１０が、基地局２０＿１〜２０＿３がそれぞれ形成するＨＳＵＰＡサービスエリア２１＿１〜２１＿３の重複エリア内において、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ １１０をマルチキャスト送出するためである。

従って、無線ネットワーク制御装置３０ｂ内のフレーム選択部３２１は、ＣＦＮ(Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ)１２１を用いて、フレーム１２０の重複受信を監視する。

ここで、ＣＦＮ１２１の値範囲が０〜２５５で定義されることを考慮し、フレーム選択部３２１は、図１７に示すように、受信済みのフレームに付加されたＣＦＮ(以下、受信済みＣＦＮと呼称する)１２１ｒに対して、循環方向に＋０〜＋１２８の値を有するＣＦＮ１２１を有効なＣＦＮ１２１ｖとし、−１〜−１２７の値を有するＣＦＮ１２１を無効なＣＦＮとして扱う。

受信済みＣＦＮ１２１ｒ
より具体的には、フレーム選択部３２１は、下記の式(１０)に示す条件を満たすＣＦＮ１２１を、有効ＣＦＮ１２１ｖと判定する。

・ｍｏｄ{(２５６ ＋ ＣＦＮ１２１ −受信済みＣＦＮ１２１ｒ), ２５６} ≦ １２８
…式(１０)

動作において、フレーム選択部３２１は、図２に示したステップＳ１〜Ｓ５に加えて、図１８に示すステップＳ７１〜Ｓ７３の処理を実行する。すなわち、まずフレーム選択部３２１は、前回のフレーム受信時刻１２２から"１２８０ｍｓ"が経過しているか否かを判定する(ステップＳ７１)。これは、ＣＦＮ１２１が"１０ｍｓ"毎に"１"ずつカウントアップされるためである。

この結果、フレーム受信時刻１２２から"１２８０ｍｓ"が経過していない場合、フレーム選択部３２１は、ＣＦＮ１２１が有効ＣＦＮ１２１ｖであるか否かをさらに判定する(ステップＳ７２)。ＣＦＮ１２１が有効ＣＦＮ１２１ｖで無い場合、フレーム選択部３２１は、フレーム１２０が重複受信されたフレームであると判断し、上記のステップＳ５に進んでフレーム１２０を廃棄する。一方、ＣＦＮ１２１が有効ＣＦＮ１２１ｖである場合、フレーム選択部３２１は、上記の受信済みＣＦＮ１２１ｒとフレーム受信時刻１２２を更新(又は設定)する(ステップＳ７３)。

これにより、同一のＰＤＵが後段の順序補正部３２２へ転送されないため、リオーダリング処理の負荷を軽減することができる。

また、上記のステップＳ７１でフレーム受信時刻１２２から"１２８０ｍｓ"が経過していると判定した場合、フレーム選択部３２１は、上記のステップＳ７２に示した判定処理を実行すること無く、上記のステップＳ７３に進む。

これにより、ＣＦＮ１２１の開始値がバースト伝送サイクル毎に異なる場合であっても、フレーム１２０が不要に廃棄されてしまうのを防止でき、以て各バースト伝送サイクルにおけるリオーダリング処理を正確に実行することができる。

なお、上記の実施の形態によって本発明は限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づき、当業者によって種々の変更が可能なことは明らかである。

例えば、上記の実施の形態に示した各処理を、無線ネットワーク制御装置に実行させるためのプログラムとして提供することもできる。この場合、当該プログラムを、無線ネットワーク制御装置内のプロセッサが実行可能なようにメモリ等の記憶媒体に格納すると好適である。或いは、当該プログラムは、既存の制御回路に組み込まれたファームウェアへのプラグインとして提供しても良い。

１ 移動体通信システム
１０ 移動局
２０, ２０＿１〜２０＿３ 基地局
２１, ２１＿１〜２１＿３ ＨＳＵＰＡサービスエリア
３０, ３０ａ, ３０ｂ 無線ネットワーク制御装置
３１ 受信部
３２ リオーダリング部
３３ データ分離部
３４ リオーダリングテーブル
１１０, １１０＿１〜１１０＿６ ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ
１１１ ＴＳＮ
１１１ｃ 比較対象ＴＳＮ
１１１ｅ 期待ＴＳＮ
１２０ Ｅ−ＤＣＨ ＦＰフレーム
１２１ ＣＦＮ
１２１ｒ 受信済みＣＦＮ
１２１ｖ 有効ＣＦＮ
１２２ フレーム受信時刻
１３０ リオーダリングタイマ
１３１ タイマ値
１３２ 最大再送時間
１３３ 送出時間差
１４０ タイムアウト通知
１５０ ＰＤＵ受信時刻
１６０ 受信ウィンドウ
１６１ 開始時刻
３２１ フレーム選択部
３２２ 順序補正部
３２３ タイマ機能部
ｔ０〜ｔ２ 時刻

Claims (18)

1. 基地局から、移動局により生成された複数のデータパケットを含むフレームを順次受信する受信部と、
   各データパケットを、各データパケットに付加されたシーケンス番号順に並べ替えるリオーダリング部と、を備え、
   前記リオーダリング部が、前記並べ替えに際して次に受信されるべき期待データパケットの受信待機時間を、前記移動局及び基地局が前記期待データパケットの再送に要し得る最大時間と、前記期待データパケットより遅れて受信されるべきデータパケットの内で受信済みの一のデータパケットに付加されたシーケンス番号、及び前記期待データパケットに対応するシーケンス番号に基づき算出した、前記移動局による両データパケット間の送出時間差との第１の差分時間に設定する、無線ネットワーク制御装置。
2. 請求項１において、
   前記リオーダリング部が、前記期待データパケットの受信を、前記受信待機時間の経過後、さらに前記移動局による前記データパケット同士間の送出時間間隔だけ待機することを特徴した無線ネットワーク制御装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記受信部が、各データパケットの受信時刻を記憶し、
   前記リオーダリング部が、前記受信待機時間を、前記第１の差分時間から、現在時刻と前記受信部から取得した前記一のデータパケットの受信時刻との第２の差分時間をさらに減算した時間に設定することを特徴とした無線ネットワーク制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項において、
   前記シーケンス番号に、一定範囲内の値が循環して設定され、
   前記リオーダリング部が、前記期待データパケットに対応するシーケンス番号に対して循環方向に予め定めた差分内の値を有するシーケンス番号が付加されたデータパケットを、前記並べ替えの対象として扱うことを特徴とした無線ネットワーク制御装置。
5. 請求項４において、
   前記リオーダリング部が、前回の期待データパケットの受信時点から前記予め定めた差分に相当する時間が経過した場合、前記シーケンス番号の値に関わらず、以降のデータパケットを前記並べ替えの対象として扱うことを特徴とした無線ネットワーク制御装置。
6. 請求項１〜３のいずれか一項において、
   前記フレームにフレーム番号が付加され、且つ前記フレーム番号に一定範囲内の値が循環して設定され、
   前記リオーダリング部が、受信済みのフレームに付加されたフレーム番号に対して、循環方向に予め定めた差分内の値を有するフレーム番号が付加されたフレームに含まれるデータパケットを、前記並べ替えの対象として扱うことを特徴とした無線ネットワーク制御装置。
7. 請求項６において、
   前記リオーダリング部が、前回のフレームの受信時点から前記予め定めた差分に相当する時間が経過した場合、前記フレーム番号の値に関わらず、以降のフレームに含まれるデータパケットを前記並べ替えの対象として扱うことを特徴とした無線ネットワーク制御装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項において、
   前記フレーム及びデータパケットが、それぞれ、ＨＳＵＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）方式に規定されるＥ−ＤＣＨ ＦＰ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｆｒａｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）フレーム及びＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）であることを特徴とした無線ネットワーク制御装置。
9. データパケットを生成する度毎に、前記データパケットにシーケンス番号を付加して送出する移動局と、
   前記移動局から一定期間内に受信した複数のデータパケットを含むフレームを生成すると共に、前記フレームを送出する基地局と、
   前記基地局から前記フレームを順次受信すると共に、各データパケットを前記シーケンス番号順に並べ替える無線ネットワーク制御装置と、を備え、
   前記無線ネットワーク制御装置が、前記並べ替えに際して次に受信されるべき期待データパケットの受信を、前記移動局及び基地局が前記期待データパケットの再送に要し得る最大時間と、前記期待データパケットより遅れて受信されるべきデータパケットの内で受信済みの一のデータパケットに付加されたシーケンス番号、及び前記期待データパケットに対応するシーケンス番号に基づき算出した、前記移動局による両データパケット間の送出時間差との差分時間だけ待機する、移動体通信システム。
10. 無線ネットワーク制御装置におけるリオーダリング制御方法であって、
    基地局から、移動局により生成された複数のデータパケットを含むフレームを順次受信し、
    各データパケットをこれに付加されたシーケンス番号順に並べ替えるのに際して、次に受信すべき期待データパケットの受信待機時間を、前記移動局及び基地局が前記期待データパケットの再送に要し得る最大時間と、前記期待データパケットより遅れて受信すべきデータパケットの内で受信済みの一のデータパケットに付加されたシーケンス番号、及び前記期待データパケットに対応するシーケンス番号に基づき算出した、前記移動局による両データパケット間の送出時間差との第１の差分時間に設定する、リオーダリング制御方法。
11. 請求項１０において、
    前記期待データパケットの受信を、前記受信待機時間の経過後、さらに前記移動局による前記データパケット同士間の送出時間間隔だけ待機することを特徴したリオーダリング制御方法。
12. 請求項１０又は１１において、
    各データパケットの受信時刻を記憶し、
    前記受信待機時間を、前記第１の差分時間から、現在時刻と前記一のデータパケットの受信時刻との第２の差分時間をさらに減算した時間に設定することを特徴としたリオーダリング制御方法。
13. 請求項１０〜１２のいずれか一項において、
    前記シーケンス番号に一定範囲内の値が循環して設定される場合、前記期待データパケットに対応するシーケンス番号に対して循環方向に予め定めた差分内の値を有するシーケンス番号が付加されたデータパケットを、前記並べ替えの対象として扱うことを特徴としたリオーダリング制御方法。
14. 請求項１３において、
    前回の期待データパケットの受信時点から前記予め定めた差分に相当する時間が経過した場合、前記シーケンス番号の値に関わらず、以降のデータパケットを前記並べ替えの対象として扱うことを特徴としたリオーダリング制御方法。
15. 請求項１０〜１２のいずれか一項において、
    前記フレームにフレーム番号が付加され、且つ前記フレーム番号に一定範囲内の値が循環して設定される場合、受信済みのフレームに付加されたフレーム番号に対して、循環方向に予め定めた差分内の値を有するフレーム番号が付加されたフレームに含まれるデータパケットを、前記並べ替えの対象として扱うことを特徴としたリオーダリング制御方法。
16. 請求項１５において、
    前回のフレームの受信時点から前記予め定めた差分に相当する時間が経過した場合、前記フレーム番号の値に関わらず、以降のフレームに含まれるデータパケットを前記並べ替えの対象として扱うことを特徴としたリオーダリング制御方法。
17. 請求項１０〜１６のいずれか一項において、
    前記フレーム及びデータパケットとして、ＨＳＵＰＡ方式に規定されるＥ−ＤＣＨ ＦＰフレーム及びＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵをそれぞれ用いることを特徴としたリオーダリング制御方法。
18. 無線ネットワーク制御装置に、
    基地局から、移動局により生成された複数のデータパケットを含むフレームを順次受信する処理と、
    各データパケットをこれに付加されたシーケンス番号順に並べ替えるのに際して、次に受信すべき期待データパケットの受信待機時間を、前記移動局及び基地局が前記期待データパケットの再送に要し得る最大時間と、前記期待データパケットより遅れて受信すべきデータパケットの内で受信済みの一のデータパケットに付加されたシーケンス番号、及び前記期待データパケットに対応するシーケンス番号に基づき算出した、前記移動局による両データパケット間の送出時間差との第１の差分時間に設定する処理と、
    を実行させるためのリオーダリング制御プログラム。

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