JP2014216847A - 基地局及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パケットの連続破棄に伴う基地局とユーザ装置との間のＨＦＮのミスマッチを回避するための技術を提供する。
【解決手段】ネットワーク装置から受信したパケットを格納し、所定のパケット破棄イベントに応答して、前記格納したパケットを破棄するパケット管理部と、格納されているパケットを連続的に破棄するパケット連続破棄イベントに応答して、ユーザ装置のＰＤＣＰレイヤにおける処理のための受信ウィンドウを前記ユーザ装置に更新させるためのウィンドウ更新パケットを生成し、前記生成したウィンドウ更新パケットを前記ユーザ装置に送信するよう前記送受信部に指示するウィンドウ更新パケット生成部とを有する基地局。
【選択図】図５

Description

本発明は、無線通信システムに関する。

ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムでは、パケットベースの無線通信が利用される。このようなパケットベース無線通信では、無線通信のための各種機能を階層化された複数のレイヤが実行することによって、無線通信が実現される。ＬＴＥシステムでは、図１に示されるようなレイヤ構造により無線通信を実現することが規定されている。図１に示されるように、ＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ）レイヤ、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤ、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤ、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤ及びＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤが使用される。

このうち、ＰＤＣＰレイヤは、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットの秘匿処理、改ざん検出及びヘッダ圧縮などの機能を提供している。秘匿処理及び改ざん検出には、ＨＦＮ（Ｈｙｐｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）とＰＤＣＰ ＳＮ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ）とから構成されるＣＯＵＮＴ値が利用される。

ＰＤＣＰ ＳＮは、ＰＤＣＰレイヤからＲＬＣレイヤにＰＤＣＰパケットを送出する毎にインクリメントされ、"０"から"４０９５"までの範囲のＰＤＣＰ ＳＮが、ＰＤＣＰパケットに巡回的に付与される。例えば、シーケンス番号"４０９５"のＰＤＣＰパケットの次にＲＬＣレイヤに送出されるＰＤＣＰパケットには、シーケンス番号"０"が付与される。ＨＦＮは、ＰＤＣＰ ＳＮが周回する毎にインクリメントされ、"０"から"１０４８５７６"までの範囲のＨＦＮが、ＰＤＣＰパケットに付与される。ＣＯＵＮＴ値は、上位ビットにＨＦＮを有し、下位ビットにＰＤＣＰ ＳＮを有するよう構成される。ＬＴＥシステムでは、ＣＯＵＮＴ値のＰＤＣＰ ＳＮのみが受信側に送信され、ＨＦＮは送信されない。このため、受信側は、受信状況から受信したパケットのＨＦＮを推測する必要がある。

ＰＤＣＰレイヤの動作について概略すると、送信側では、ＰＤＣＰエンティティが、上位レイヤから受信したパケット、すなわち、ＰＤＣＰ ＳＤＵ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）に対して、ＣＯＵＮＴ値を用いて秘匿処理、改ざん検出及びヘッダ圧縮を実行し、ＰＤＣＰ ＳＮをヘッダに付与してＰＤＣＰパケット、すなわち、ＰＤＣＰ ＰＤＵ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）としてＲＬＣレイヤに送出する。

一方、受信側では、ＰＤＣＰエンティティは、図２に示されるように、受信したパケットの順序を補正するための受信ウィンドウを管理する。ＬＴＥシステムでは、受信ウィンドウのサイズは、ＰＤＣＰ ＳＮの上限値"４０９５"の１／２である２０４７に設定される。送信側から受信したパケットのＰＤＣＰ ＳＮが受信ウィンドウの範囲内である場合、ＰＤＣＰエンティティは、現在の受信状況から当該パケットの解匿処理に用いるＨＦＮを推測し、推測したＨＦＮとヘッダのＰＤＣＰ ＳＮとから構成されるＣＯＵＮＴ値に基づき受信したパケットに対して解匿処理を実行する。その後、ＰＤＣＰエンティティは、処理後のパケットを上位レイヤに送出し、受信ウィンドウを更新する。他方、送信側から受信したパケットのＰＤＣＰ ＳＮが受信ウィンドウの範囲外である場合、ＰＤＣＰエンティティは、当該パケットを破棄する。

３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３２３ Ｖ８．６．０（２００９−０６）

ネットワーク装置からユーザ装置（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）宛てのパケットを受信する基地局（ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ：ｅＮＢ）では、所定の破棄契機によりＰＤＣＰ／ＲＬＣパケットを破棄する。例えば、基地局のバッファにおけるＰＤＣＰ／ＲＬＣ ＳＤＵが閾値以上滞留した場合、基地局は、ＰＤＣＰ／ＲＬＣ ＳＤＵをバッファから破棄する。また、リアルタイム性を必要とする音声データパケットについては、基地局は、滞留時間を計時するためのタイマ（Ｄｉｓｃａｒｄ Ｔｉｍｅｒ）を利用し、当該タイマが所定時間経過すると、ＰＤＣＰ／ＲＬＣ ＳＤＵをバッファから破棄する。なお、すでにトランスポートブロックにマッピング済みのＰＤＣＰ／ＲＬＣ ＳＤＵ、すなわち、トランスポートブロックを生成するためＭＡＣ ＰＤＵに格納されているＰＤＣＰ／ＲＬＣ ＳＤＵは、破棄対象外とされている。

このようにして、基地局において所定の破棄契機により多数のＰＤＣＰ／ＲＬＣ ＳＤＵが連続的に破棄される場合、ユーザ装置は、適切に受信ウィンドウを更新できなくなり、ｅＮＢ−ＵＥのＰＤＣＰレイヤ間でＨＦＮのミスマッチが発生することになる。ＨＦＮのミスマッチが生じると、ＵＥは解匿処理に失敗し、ＰＤＣＰ ＳＤＵを正常に抽出することができなくなる。図３に示されるように、例えば、送信側の基地局において、ＨＦＮ"０"のＰＤＣＰ ＳＮ"０"から"４０９５"までのＰＤＣＰパケットが連続的に破棄され、ＨＦＮ"１"のＰＤＣＰ ＳＮ"０"から"２"までのＰＤＣＰパケットが受信側のユーザ装置に送信されるとする。この場合、ユーザ装置は、受信したＰＤＣＰパケットをＨＦＮ"０"のＰＤＣＰ ＳＮ"０"から"２"までのＰＤＣＰパケットと誤認することになり、ＨＦＮのミスマッチが発生する。

上記問題点を鑑み、本発明の１つの課題は、パケットの連続破棄に伴う基地局とユーザ装置との間のＨＦＮのミスマッチを回避するための技術を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明の１つの態様は、ネットワーク装置及びユーザ装置との間でパケットを送受信する送受信部と、前記ネットワーク装置から受信したパケットを格納し、所定のパケット破棄イベントに応答して、前記格納したパケットを破棄するパケット管理部と、各パケットに対してシーケンス番号とハイパフレーム番号とを有するカウント値を用いて、前記格納されているパケットに対してＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤの処理を実行し、処理後のパケットに該パケットに係るシーケンス番号を付与することによってＰＤＣＰパケットを生成するＰＤＣＰレイヤ処理部と、前記格納されているパケットを連続的に破棄するパケット連続破棄イベントに応答して、前記ユーザ装置のＰＤＣＰレイヤにおける処理のための受信ウィンドウを前記ユーザ装置に更新させるためのウィンドウ更新パケットを生成し、前記生成したウィンドウ更新パケットを前記ユーザ装置に送信するよう前記送受信部に指示するウィンドウ更新パケット生成部とを有する基地局に関する。

本発明によると、パケットの連続破棄に伴う基地局とユーザ装置との間のＨＦＮのミスマッチを回避することが可能になる。

図１は、ＬＴＥにおけるレイヤ構造を示す概略図である。 図２は、ＰＤＣＰレイヤにおける一例となる動作を示す概略図である。 図３は、ＨＦＮのミスマッチの具体例を示す概略図である。 図４は、本発明の一実施例による無線通信システムを示す概略図である。 図５は、本発明の一実施例による基地局の構成を示すブロック図である。 図６は、本発明の一実施例による破棄対象外パケットを示す概略図である。 図７は、本発明の一実施例による基地局におけるパケット送信処理を示すフロー図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

後述する本発明の実施例を概略すると、基地局においてＰＤＣＰパケットが連続的に破棄される場合、基地局は、ＨＦＮの整合性を維持すべくユーザ装置の受信ウィンドウを更新させるためのウィンドウ更新パケットを生成し、ユーザ装置に送信する。当該ウィンドウ更新パケットを受信すると、ユーザ装置は、受信ウィンドウの範囲内のＰＤＣＰ ＳＮを有する当該ウィンドウ更新パケットを受信し、受信したウィンドウ更新パケットに従って、現在設定されている受信ウィンドウを更新及びシフトする。これにより、基地局におけるパケット連続破棄イベントによって、基地局とユーザ装置との間のＨＦＮのミスマッチが発生することを回避することが可能になる。

一実施例によるウィンドウ更新パケットは、破棄されることなくバッファに維持される一部のパケット（破棄対象外パケット）から生成される。すなわち、格納されているＰＤＣＰ／ＲＬＣ ＳＤＵなどのパケットを連続的に破棄するパケット連続破棄イベントが発生すると、基地局は、逐次更新されるユーザ装置の受信ウィンドウのサイズに対応してＰＤＣＰ ＳＮを有する破棄対象外パケットを選択し、選択された破棄対象外パケットからウィンドウ更新パケットを生成し、ユーザ装置に送信する。このようにして、ユーザ装置は、現在設定されている受信ウィンドウ及び逐次更新される受信ウィンドウの範囲内のＰＤＣＰ ＳＮを有するウィンドウ更新パケットを受信することによって、受信ウィンドウを更新又はシフトすることが可能になる。

他の実施例によるウィンドウ更新パケットは、実データを有さず、受信ウィンドウの範囲内のシーケンス番号を有するヘッダを有するダミーパケットとして生成される。すなわち、格納されているＰＤＣＰ／ＲＬＣ ＳＤＵなどのパケットを連続的に破棄するパケット連続破棄イベントが発生すると、基地局は、格納されているパケットを破棄し、受信ウィンドウの範囲内のＰＤＣＰ ＳＮを有するダミーパケットを生成し、当該ダミーパケットをウィンドウ更新パケットとしてユーザ装置に送信する。このようにして、ユーザ装置は、現在設定されている受信ウィンドウ及び逐次更新される受信ウィンドウの範囲内のＰＤＣＰ ＳＮを有するウィンドウ更新パケットを受信することによって、受信ウィンドウを更新又はシフトすることが可能になる。

まず、図４を参照して、本発明の一実施例による無線通信システムを説明する。後述される実施例では、無線通信システムはＬＴＥシステムであるが、本発明はこれに限定されるものでない。本発明は、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムなど、ＬＴＥシステムと同様のレイヤ構造を有する他の何れかの無線通信システムに適用可能である。

図４は、本発明の一実施例による無線通信システムを示す概略図である。図４に示されるように、無線通信システム１０は、基地局（ｅＮＢ）１００、１以上のユーザ装置（ＵＥ）２００、ネットワーク装置３００及びネットワーク４００を有する。

基地局１００は、ユーザ装置２００と無線接続することによって、ネットワーク４００上に通信接続された上位局やサーバなどのネットワーク装置３００から受信したダウンリンク（ＤＬ）パケットをユーザ装置２００に送信すると共に、ユーザ装置２００から受信したアップリンク（ＵＬ）パケットをネットワーク装置３００に送信する。

ＰＤＣＰレイヤにおいて、基地局１００は、上位レイヤから受信したＰＤＣＰ ＳＤＵに対して秘匿処理、改ざん検出及びヘッダ圧縮などを実行し、ＰＤＣＰ ＰＤＵとして生成されたＰＤＣＰパケットをＲＬＣレイヤに送出する。秘匿処理及び改ざん検出には、ＨＦＮとＰＤＣＰ ＳＮとから構成されるＣＯＵＮＴ値が利用される。ＰＤＣＰ ＳＮは、ＰＤＣＰレイヤからＲＬＣレイヤにＰＤＣＰパケットを送出する毎にインクリメントされ、"０"から"４０９５"までの範囲のＰＤＣＰ ＳＮが、ＰＤＣＰパケットに巡回的に付与される。また、ＨＦＮは、ＰＤＣＰ ＳＮが周回する毎にインクリメントされ、"０"から"１０４８５７６"までの範囲のＨＦＮがＰＤＣＰパケットに付与される。ＣＯＵＮＴ値は、上位ビットにＨＦＮを有し、下位ビットにＰＤＣＰ ＳＮを有するよう構成される。ＬＴＥシステムでは、ＰＤＣＰ ＳＮのみがＰＤＣＰパケットのヘッダに記述され、受信側に通知される。他方、ＨＦＮはＰＤＣＰパケットに記述されず、受信側は、受信状況とＰＤＣＰ ＳＮとに基づき、受信したパケットを解匿処理するためのＨＦＮを推測する必要がある。

また、基地局１００は、ネットワーク装置３００から受信したユーザ装置２００宛てのパケットを一時的にバッファに格納する一方、所定の破棄イベントに応答してバッファに滞留するパケットを破棄する。例えば、基地局１００のバッファにおけるＰＤＣＰ／ＲＬＣ ＳＤＵが閾値以上滞留した場合、基地局１００は、ＰＤＣＰ／ＲＬＣ ＳＤＵをバッファから破棄する。また、リアルタイム性を必要とする音声データパケットについては、基地局１００は、滞留時間を計時するためのタイマ（Ｄｉｓｃａｒｄ Ｔｉｍｅｒ）を利用し、当該タイマが所定時間経過すると、ＰＤＣＰ／ＲＬＣ ＳＤＵをバッファから破棄する。なお、すでにトランスポートブロックにマッピング済みのＰＤＣＰ／ＲＬＣ ＳＤＵ、すなわち、トランスポートブロックを生成するためＭＡＣ ＰＤＵに格納されているＰＤＣＰ／ＲＬＣ ＳＤＵは、破棄対象外とされている。

典型的なハードウェア構成では、基地局１００は、プロセッサなどのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリ装置、ハードディスク装置などの補助記憶装置、ユーザ装置２００との間で無線信号を送受信するための無線通信装置、ネットワーク４００を介しネットワーク装置３００と各種データ及び／又は各種指示をやりとりするためのインタフェース装置などから構成される。例えば、後述される基地局１００の各機能及び処理は、補助記憶装置に格納されているデータやプログラムをメモリ装置にロードし、ＣＰＵがロードされたプログラムに従って無線通信装置及び／又はインタフェース装置を介し取得したデータを処理することによって実現される。

ユーザ装置２００は、典型的には、図示されるように、携帯電話、スマートフォン、タブレット、モバイルルータなどの無線通信機能を備えた何れか適切な情報処理装置であってもよい。ユーザ装置２００は、ＰＤＣＰレイヤにおいて、受信したパケットの順序を補正するための受信ウィンドウを管理する。ＬＴＥ標準仕様では、当該受信ウィンドウのサイズは、ＰＤＣＰ ＳＮの上限値"４０９５"の１／２である２０４７に設定される。基地局１００から受信したパケットのＰＤＣＰ ＳＮがウィンドウの範囲内である場合、ユーザ装置２００は、ＰＤＣＰレイヤにおいて、現在の受信状況に基づき当該パケットの解匿処理に用いるＨＦＮを推測し、推測したＨＦＮとヘッダに付与されたＰＤＣＰ ＳＮとから構成されるＣＯＵＮＴ値に基づき、受信したパケットに対して解匿処理を実行する。ＰＤＣＰレイヤの処理を実行した後、ユーザ装置２００は、受信ウィンドウを更新又はシフトする。他方、基地局２００から受信したパケットのＰＤＣＰ ＳＮが受信ウィンドウの範囲外である場合、ユーザ装置２００は当該パケットを破棄する。

ネットワーク装置３００は、ネットワーク４００上のサービスプロバイダのサーバ、基地局１００及びユーザ装置２００を管理するための管理ノードなどである。ネットワーク装置３００は、ユーザ装置２００に提供する各種データを基地局１００に送信する。

ネットワーク４００は、無線通信システム１０のオペレータのネットワークやインターネットなどである。基地局１００とネットワーク装置３００とは、ネットワーク４００を介しＩＰパケットをやりとりする。

次に、図５〜６を参照して、本発明の一実施例による基地局の構成を説明する。図５は、本発明の一実施例による基地局の構成を示すブロック図である。

図５に示されるように、基地局１００は、送受信部１１０、パケット管理部１２０、ＰＤＣＰレイヤ処理部１３０及びウィンドウ更新パケット生成部１４０を有する。

送受信部１１０は、ネットワーク装置３００及びユーザ装置２００との間でパケットを送受信する。具体的には、送受信部１１０は、ネットワーク装置３００から受信したＩＰパケットをユーザ装置２００宛ての無線信号に変換するため、符号化処理、変調処理、多重化処理などの各種無線処理を実行し、生成した無線信号をユーザ装置２００に送信する。また、送受信部１１０は、ユーザ装置２００から受信した無線信号をネットワーク装置３００宛てのＩＰパケットに変換するため、復号化処理、復調処理、逆多重化処理などの各種無線処理を実行し、生成したＩＰパケットをネットワーク装置３００に送信する。

パケット管理部１２０は、ネットワーク装置３００から受信したパケットを格納し、所定のパケット破棄イベントに応答して、格納したパケットを破棄する。具体的には、パケット管理部１２０は、上位レイヤから提供されたＰＤＣＰ ＳＤＵをバッファに格納し、格納しているＰＤＣＰ ＳＤＵをＰＤＣＰレイヤ処理部１３０に提供する。また、パケット管理部１２０は、所定の破棄イベントを検出すると、バッファに滞留するパケットを破棄する。当該破棄イベントは、例えば、ＰＤＣＰ ＳＤＵのパケット数が閾値以上バッファに滞留したこと、滞留時間を計時するためのタイマ（Ｄｉｓｃａｒｄ Ｔｉｍｅｒ）が所定時間経過したことなどであってもよい。何れかの破棄イベントが発生したことを検出すると、パケット管理部１２０は、ＰＤＣＰ ＳＤＵをバッファから破棄する。なお、すでにトランスポートブロックにマッピング済みのＰＤＣＰ ＳＤＵ、すなわち、トランスポートブロックを生成するためＭＡＣ ＰＤＵに格納されているＰＤＣＰ ＳＤＵは、破棄対象外とされてもよい。

一実施例では、バッファに格納されているパケットを連続的に破棄するパケット連続破棄イベントに応答して、パケット管理部１２０は、格納されているパケットからユーザ装置２００の受信ウィンドウのサイズに対応して破棄対象外パケットを選択し、選択された破棄対象外パケットを破棄することなくバッファに維持してもよい。維持された破棄対象外パケットは、ウィンドウ更新パケットの生成に利用される。すなわち、ウィンドウ更新パケット生成部１４０は、選択された破棄対象外パケットからウィンドウ更新パケットを生成し、生成したウィンドウ更新パケットをユーザ装置２００に送信するよう送受信部１１０に指示してもよい。このように本実施例では、パケット連続破棄イベントを検出すると、パケット管理部１２０は、ユーザ装置２００の受信ウィンドウが逐次更新されるように格納されているパケットの一部を破棄対象外パケットとして選択し、選択した破棄対象外パケットは破棄せずにバッファに維持する。ウィンドウ更新パケット生成部１４０は、当該破棄対象外パケットを利用して、ユーザ装置２００のＰＤＣＰレイヤにおける処理のための受信ウィンドウをユーザ装置２００に更新させるためのウィンドウ更新パケットを生成し、生成したウィンドウ更新パケットを送受信部１１０に送信するよう指示する。これにより、ユーザ装置２００は、逐次更新される各受信ウィンドウにおいて当該受信ウィンドウの範囲内のＰＤＣＰ ＳＮを有するウィンドウ更新パケットを受信することになり、基地局１００におけるＨＦＮと整合した受信ウィンドウの更新が可能になる。

例えば、パケット管理部１２０はまず、ユーザ装置２００において現在設定されている受信ウィンドウの範囲内のＰＤＣＰ ＳＮを有するパケットのうち少なくとも１つのパケットを破棄対象外パケットとして選択する。さらに、パケット管理部１２０は、選択した破棄対象外パケットをウィンドウ開始位置とした受信ウィンドウのウィンドウ終了位置に対応するＰＤＣＰ ＳＮを有するパケットを次の破棄対象外パケットとして選択する。その後、パケット管理部１２０は、当該破棄対象外パケットをユーザ装置２００が受信することにより更新される受信ウィンドウのウィンドウ終了位置に対応するＰＤＣＰ ＳＮを有するパケットをさらなる次の破棄対象外パケットとして選択し、以降同様の手順に従って以降の破棄対象外パケットを選択する。このようにして、パケット管理部１２０は、ユーザ装置２００の受信ウィンドウが逐次更新されるように、逐次更新される受信ウィンドウの範囲内のＰＤＣＰ ＳＮを有するＰＤＣＰ ＳＤＵを破棄対象外パケットとしてバッファに維持する。

このような破棄対象外パケットの選択の一例として、パケット管理部１２０は、ユーザ装置２００に既に送信したパケットに対する送達確認ＡＣＫを待機しているパケットのうち最先に送信したパケットを特定し、特定したパケットをウィンドウ開始位置とする受信ウィンドウのウィンドウ終了位置に対応するパケットと、逐次更新される受信ウィンドウのウィンドウ終了位置に対応する各パケットとを破棄対象外パケットとして選択してもよい。具体的には、ＬＴＥ標準仕様では受信ウィンドウのサイズは２０４７に規定されているため、パケット管理部１２０は、ユーザ装置２００に既に送信したパケットに対する送達確認を待機しているパケットのうち最先に送信したパケットのＣＯＵＮＴ値をＸとしたとき、Ｘ＋２０４７，Ｘ＋２０４７＋１×２０４８，Ｘ＋２０４７＋２×２０４８，...，Ｘ＋２０４７＋ｎ×２０４８のＣＯＵＮＴ値を有する各パケットを破棄対象外パケットとして選択してもよい。すなわち、図６に示されるように、パケット管理部１２０はまず、ユーザ装置２００に既に送信したパケットに対する送達確認を待機しているパケットのうち最先に送信したパケット（図６のＣＯＵＮＴ値"Ｘ"のパケット）を特定する。次に、パケット管理部１２０は、特定したパケットをウィンドウ開始位置とする受信ウィンドウのウィンドウ終了位置に対応するパケット（図６のＣＯＵＮＴ値"Ｘ＋２０４７"のパケット）と、当該破棄対象外パケットを受信したことにより逐次更新される受信ウィンドウの終了位置に対応する各パケット（図６のＣＯＵＮＴ値"Ｘ＋４０９５"，"Ｘ＋６１４３"など）を破棄対象外パケットとして選択してもよい。当該選択方法によると、逐次更新される各受信ウィンドウのウィンドウ終了位置に対応する破棄対象外パケットがユーザ装置２００に送信されるため、ユーザ装置２００において更新前後の受信ウィンドウが重複及び離間することなく配置され、最小限の破棄対象外パケットによりＨＦＮの整合性を維持することが可能になる。

なお、上述した実施例では、パケット管理部１２０は、ユーザ装置２００に既に送信したパケットに対する送達確認を待機しているパケットのうち最先に送信したパケットのＣＯＵＮＴ値をＸとしたが、起点となるＣＯＵＮＴ値"Ｘ"に相当するパケットは、これに限定されるものでない。ＣＯＵＮＴ値"Ｘ"に相当するパケットは、他の何れか適切なパケットであってもよい。

なお、基地局１００が上述した既に送信したパケットに対する送達確認を待機しているパケットのうち最先に送信したパケットに対してユーザ装置２００から送達確認ＡＣＫを受信すると、ＣＯＵＮＴ値"Ｘ"は更新される。しかしながら、この場合であっても、一旦破棄対象外として維持されたパケットについては、パケット管理部１２０におけるＣＯＵＮＴ値"Ｘ"の更新に関係なく破棄対象外パケットとして維持される。これは、更新後のＣＯＵＮＴ値"Ｘ"に対応する新たなＸ＋２０４７，Ｘ＋２０４７＋１×２０４８，Ｘ＋２０４７＋２×２０４８，...，Ｘ＋２０４７＋ｎ×２０４８のＣＯＵＮＴ値を有する各パケットは、すでに破棄済みとなっている可能性があるためである。すなわち、送受信部１１０がユーザ装置２００から既に送信したパケットに対する送達確認を待機しているパケットのうち最先に送信したパケットに対する送達確認を受信しても、パケット管理部１２０は、更新前のＣＯＵＮＴ値に基づき選択された破棄対象外パケットを使用し続けてもよい。

上述した実施例では、一部のパケットが破棄対象外パケットとしてバッファに維持された。しかしながら、特定のユーザ装置２００宛てのデータがネットワーク装置３００から大量に流入した場合、大量の破棄対象外パケットがバッファに滞留することになる。このため、破棄対象外パケットがある程度滞留した時点で当該パケットも破棄する必要がある。しかしながら、パケット管理部１２０が、バッファから破棄対象外パケットを破棄すると、以降にユーザ装置２００に送信されるパケットについて、ユーザ装置２００は解匿処理に失敗することになる。このため、パケット管理部１２０は、選択された破棄対象外パケットが所定の閾値以上滞留すると、ユーザ装置２００との間で確立されているベアラを解放するよう送受信部１１０に指示してもよい。当該閾値は、当該ベアラ（或いはユーザ）に対して滞留しているパケット数に対して設定されてもよいし、データ滞留量に対して設定されてもよい。ベアラを解放するための手順の具体例として、送受信部１１０は、ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｌｅａｓｅをユーザ装置２００に送信してもよいし、あるいは、ユーザ装置２００について呼解放をしてもよいし、あるいは、フルコンフィギュレーションでユーザ装置２００についてすべてのベアラを再設定してもよい。尚、本ベアラ解放実施時に、解放の旨がユーザに対して、例えばディスプレイやスピーカ等の出力方法によって通知されてもよい。

ＰＤＣＰレイヤ処理部１３０は、各パケットに対してシーケンス番号とハイパフレーム番号とを有するカウント値を用いて、格納されているパケットに対してＰＤＣＰレイヤの処理を実行し、処理後のパケットに該パケットに係るシーケンス番号を付与することによってＰＤＣＰパケットを生成する。ＰＤＣＰレイヤ処理部１３０は、上述したようなＰＤＣＰレイヤにおける秘匿処理、改ざん検出及びヘッダ圧縮などを実行する。秘匿処理及び改ざん検出には、ＨＦＮとＰＤＣＰ ＳＮとから構成されるＣＯＵＮＴ値が利用される。

ＰＤＣＰ ＳＮは、ＰＤＣＰレイヤからＲＬＣレイヤにＰＤＣＰパケットを送出する毎にインクリメントされ、"０"から"４０９５"までの範囲のＰＤＣＰ ＳＮが、ＰＤＣＰパケットに巡回的に付与される。ＨＦＮは、ＰＤＣＰ ＳＮが周回する毎にインクリメントされ、"０"から"１０４８５７６"までの範囲のＨＦＮが、ＰＤＣＰパケットに付与される。ＰＤＣＰレイヤ処理部１３０は、上位レイヤから受信したＰＤＣＰ ＳＤＵに対して、ＣＯＵＮＴ値を用いて秘匿処理、改ざん検出及びヘッダ圧縮を実行し、ＰＤＣＰ ＳＮをヘッダに付与してＰＤＣＰパケット（ＰＤＣＰ ＰＤＵ）としてＲＬＣレイヤに送出する。

ウィンドウ更新パケット生成部１４０は、パケット連続破棄イベントに応答して、ユーザ装置２００の受信ウィンドウをユーザ装置２００に更新させるためのウィンドウ更新パケットを生成し、生成したウィンドウ更新パケットをユーザ装置２００に送信するよう送受信部１１０に指示する。

一実施例では、上述したように、パケット管理部１２０が破棄対象外パケットを維持している場合、ウィンドウ更新パケット生成部１４０は、維持されている破棄対象外パケットからウィンドウ更新パケットを生成し、生成したウィンドウ更新パケットをユーザ装置２００に送信するよう送受信部１１０に指示してもよい。ウィンドウ更新パケットは、ＰＤＣＰレイヤ処理部１３０により生成されるＰＤＣＰパケットと同様に、破棄対象外パケットに係るＰＤＣＰ ＳＮをヘッダに付与したＰＤＣＰパケットを生成し、生成したＰＤＣＰパケットをＲＬＣレイヤに送出する。

他の実施例では、パケット連続破棄イベントに応答して、パケット管理部１２０は、破棄対象外パケットを設定することなく格納されているパケットを破棄してもよく、ウィンドウ更新パケット生成部１４０は、ユーザ装置２００の受信ウィンドウの範囲内のシーケンス番号を有するダミーパケットを生成し、生成したダミーパケットをウィンドウ更新パケットとしてユーザ装置２００に送信するよう送受信部１１０に指示してもよい。ダミーパケットは、受信ウィンドウの範囲内のシーケンス番号を有するヘッダのみから構成されるＰＤＣＰパケットであってもよいし、無効な上位パケット（例えば、ＩＰパケット）によるＰＤＣＰパケットであってもよい。本実施例によると、上述したような破棄対象外パケットを維持する必要なく、基地局１００におけるＨＦＮと整合した受信ウィンドウの更新が可能になる。

この場合、例えば、パケット管理部１２０は、最後にＭＡＣ ＰＤＵにマッピングしたＰＤＣＰ ＰＤＵのＣＯＵＮＴ値Ｙを管理し、Ｙ以降のＣＯＵＮＴ値が関連付けされたＰＤＣＰ ＰＤＵが連続して２０４７個破棄したか判定することによって、パケット連続破棄イベントを検出してもよい。パケット連続破棄イベントが検出されると、パケット管理部１２０は、最後にＭＡＣパケットにマッピングされたＰＤＣＰパケットに係るカウント値を特定し、ウィンドウ更新パケット生成部１４０は、特定されたカウント値に受信ウィンドウのサイズを加算したカウント値を有するようダミーパケットを生成してもよい。具体的には、ウィンドウ更新パケット生成部１４０は、Ｙ＋２０４７のＣＯＵＮＴ値を有するダミーパケットを生成し、生成したダミーパケットをウィンドウ更新パケットとしてユーザ装置２００に送信するよう送受信部１１０に指示してもよい。

次に、図７を参照して、本発明の一実施例による基地局のパケット送信処理を説明する。図７は、本発明の一実施例による基地局のパケット送信処理を示すフロー図である。

図７に示されるように、ステップＳ１０１において、基地局１００は、バッファに格納されているパケットを連続的に破棄するパケット連続破棄イベントを検出する。例えば、基地局１００は、ＰＤＣＰ ＳＤＵのパケット数が閾値以上バッファに滞留したこと、あるいは、滞留時間を計時するためのタイマが所定時間経過したことを検出すると、パケット連続破棄イベントが発生したと判断してもよい。

一実施例では、パケット連続破棄イベントを検出すると、基地局１００は、格納されているパケットからユーザ装置２００の受信ウィンドウのサイズに対応して破棄対象外パケットを選択し、選択した破棄対象外パケットをバッファに維持してもよい。他の実施例では、パケット連続破棄イベントを検出すると、基地局１００は、格納されているパケットを単に破棄してもよい。

ステップＳ１０２において、基地局１００は、ユーザ装置２００のＰＤＣＰレイヤにおける処理のための受信ウィンドウをユーザ装置２００に更新させるためのウィンドウ更新パケットを生成する。ステップＳ１０１において破棄対象外パケットが維持されている場合、基地局１００は、破棄対象外パケットからウィンドウ更新パケットを生成してもよい。また、ステップＳ１０１において破棄対象外パケットが維持されていない場合、基地局１００は、ウィンドウ更新パケットとしてユーザ装置２００の受信ウィンドウの範囲内のシーケンス番号を有するダミーパケットを生成してもよい。

ステップＳ１０３において、基地局１００は、生成したウィンドウ更新パケットをユーザ装置２００に送信する。当該ウィンドウ更新パケットを受信すると、ユーザ装置２００は、現在設定されている受信ウィンドウを更新又はシフトすることになる。

ステップＳ１０４において、基地局１００は、パケット連続破棄イベントが終了したか判断する。例えば、基地局１００は、バッファに滞留するＰＤＣＰ ＳＤＵのパケット数が閾値以下に低下したこと、あるいは、滞留時間を計時するためのタイマがリセットされたことを検出すると、パケット連続破棄イベントが終了したと判断してもよい。パケット連続破棄イベントが終了すると（ステップＳ１０４：Ｙ）、当該フローはステップＳ１０５に移行し、そうでない場合（ステップＳ１０４：Ｎ）、当該フローはステップＳ１０２に戻り、上述したウィンドウ更新パケットの生成及び送信を繰り返す。

ステップＳ１０５において、基地局１００は、ウィンドウ更新パケットの生成を終了し、ＰＤＣＰレイヤ処理を再開する。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ 無線通信システム
１００ 基地局
１１０ 送受信部
１２０ パケット管理部
１３０ ＰＤＣＰレイヤ処理部
１４０ ウィンドウ更新パケット生成部

Claims (10)

1. ネットワーク装置及びユーザ装置との間でパケットを送受信する送受信部と、
   前記ネットワーク装置から受信したパケットを格納し、所定のパケット破棄イベントに応答して、前記格納したパケットを破棄するパケット管理部と、
   各パケットに対してシーケンス番号とハイパフレーム番号とを有するカウント値を用いて、前記格納されているパケットに対してＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤの処理を実行し、処理後のパケットに該パケットに係るシーケンス番号を付与することによってＰＤＣＰパケットを生成するＰＤＣＰレイヤ処理部と、
   前記格納されているパケットを連続的に破棄するパケット連続破棄イベントに応答して、前記ユーザ装置のＰＤＣＰレイヤにおける処理のための受信ウィンドウを前記ユーザ装置に更新させるためのウィンドウ更新パケットを生成し、前記生成したウィンドウ更新パケットを前記ユーザ装置に送信するよう前記送受信部に指示するウィンドウ更新パケット生成部と、
   を有する基地局。
2. 前記パケット連続破棄イベントに応答して、前記パケット管理部は、前記格納されているパケットから前記ユーザ装置の受信ウィンドウのサイズに対応して破棄対象外パケットを選択し、
   前記ウィンドウ更新パケット生成部は、前記選択された破棄対象外パケットから前記ウィンドウ更新パケットを生成し、前記生成したウィンドウ更新パケットを前記ユーザ装置に送信するよう送受信部に指示する、請求項１記載の基地局。
3. 前記パケット連続破棄イベントに応答して、前記パケット管理部は、前記ユーザ装置に既に送信したパケットに対する送達確認を待機しているパケットのうち最先に送信したパケットを特定し、前記特定したパケットをウィンドウ開始位置とする前記受信ウィンドウのウィンドウ終了位置に対応するパケットと、逐次更新される前記受信ウィンドウのウィンドウ終了位置に対応する各パケットとを前記破棄対象外パケットとして選択する、請求項２記載の基地局。
4. 前記送受信部が前記ユーザ装置から前記特定したパケットに対する送達確認を受信しても、前記パケット管理部は、前記特定したパケットをウィンドウ開始位置とする前記受信ウィンドウのウィンドウ終了位置に対応するパケットと、逐次更新される前記受信ウィンドウとのウィンドウ終了位置に対応する各パケットとを前記破棄対象外パケットとして利用する、請求項３記載の基地局。
5. 前記パケット管理部は、前記選択された破棄対象外パケットが所定の閾値以上滞留すると、前記ユーザ装置との間で確立されているベアラを解放するよう前記送受信部に指示する、請求項２記載の基地局。
6. 前記パケット連続破棄イベントに応答して、前記パケット管理部は、前記格納されているパケットを破棄し、
   前記ウィンドウ更新パケット生成部は、前記受信ウィンドウの範囲内のシーケンス番号を有するダミーパケットを生成し、前記生成したダミーパケットを前記ウィンドウ更新パケットとして前記ユーザ装置に送信するよう前記送受信部に指示する、請求項１記載の基地局。
7. 前記パケット連続破棄イベントに応答して、前記パケット管理部は、最後にＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）パケットにマッピングされたＰＤＣＰパケットに係るカウント値を特定し、
   前記ウィンドウ更新パケット生成部は、前記特定されたカウント値に前記受信ウィンドウのサイズを加算したカウント値を有するよう前記ダミーパケットを生成する、請求項６記載の基地局。
8. ユーザ装置にパケットを送信するための基地局における方法であって、
   前記基地局に格納されているパケットを連続的に破棄するパケット連続破棄イベントを検出するステップと、
   前記ユーザ装置のＰＤＣＰレイヤにおける処理のための受信ウィンドウを前記ユーザ装置に更新させるためのウィンドウ更新パケットを生成するステップと、
   前記生成したウィンドウ更新パケットを前記ユーザ装置に送信するステップと、
   前記パケット連続破棄イベントが終了すると、ＰＤＣＰレイヤ処理を再開するステップと、
   を有する方法。
9. 前記格納されているパケットから前記ユーザ装置の受信ウィンドウのサイズに対応して破棄対象外パケットを選択するステップをさらに有し、
   前記ウィンドウ更新パケットを生成するステップは、前記選択された破棄対象外パケットから前記ウィンドウ更新パケットを生成することを含む、請求項８記載の方法。
10. 前記パケット連続破棄イベントを検出するステップは、前記格納されているパケットを破棄することを含み、
    前記ウィンドウ更新パケットを生成するステップは、前記ウィンドウ更新パケットとして前記受信ウィンドウの範囲内のシーケンス番号を有するダミーパケットを生成することを含む、請求項８記載の方法。

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