JP4711085B2 - アップリンクトランスポートレイヤの伝送方法 - Google Patents

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Description

本発明は、移動通信ネットワーク中のアップリンク（上り回線）データパケット伝送に関する。特に本発明は、基地局と無線ネットワーク制御装置とを相互に接続する伝送ネットワークにおける輻輳低減のメカニズムに関する。さらに本発明は、無線レイヤの容量を増加させるためにダイバーシチハンドオーバを使用する移動通信に関する。
典型的なセルラ移動通信において、移動局（ＭＳ；ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ）は、アップリンクデータパケットを基地局（ＢＴＳ；ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ）トランシーバに無線で送信し、基地局は、受信したパケットを無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ；ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）に転送し、次に、無線ネットワーク制御装置は、それを適切な上位レイヤ、例えばインターネットに送信する。移動通信ネットワークにおいて、多数の移動局からのアップリンクパケット伝送を効率的に行なうため、基地局は多数の移動局のスケジューリングを行ない、個々の移動局のサービス要求を満たしながら、１つのセルの合計のアップリンクデータスループットを最大にする。
アップリンクデータパケットのスケジューリングの例として、図１に、ＷＣＤＭＡ（広帯域符号分割多重アクセス；ＷＩｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）移動システムにおける、アップリンク個別チャンネルの増強（ＥＤＣＨ；Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｕｐｌｉｎｋ Ｄｅｄｉｃａｔａｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）を示す。ＥＤＣＨ方式では、移動局（ＭＳ１，ＭＳ２）１０１，１０２は、アップリンク（上り回線）を通じて多重データフロー（例えば多重データサービス）を伝送している。アップリンクのデータ伝送は、基地局スケジューラ１０３によって制御される。アップリンク容量要求メッセージ１０４及びダウンリンク（下り回線）容量割り当てメッセージ１０５が、移動局と基地局の間で交換される。動的（ダイナミック）なアップリンク無線リソース割付け（換言すると、アップリンク干渉リシャフリング）は、基地局によって実行される移動局のアップリンクスケジューリングを示すボックス１０６に示すような、多数の移動局間の閉ループ容量制御によって、実現される。このようなスケジューリングについては、例えば、３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３０９ Ｖ６．０．０、３ＧＰＰ ＴＲ ２５．８０８ Ｖ０．２．３、及び３ＧＰＰ ＴＲ ２５．９０９ Ｖ０．１．０の各規格に開示されている。
ほとんどの移動通信システムでは、宛て先へのユーザデータの伝達をサポートする２つのサブシステム、すなわち無線レイヤとトランスポートレイヤが設けられている。無線レイヤは、移動局と基地局の間での無線を介したユーザデータの伝送を行ない、トランスポートレイヤは、基地局とネットワークの他の要素、例えば無線ネットワーク制御装置との間でのユーザデータの伝達を行なう。したがって、ネットワーク全体の容量は、無線レイヤの容量とネットワークレイヤの容量の両方によって制限される。
ある移動局がアップリンクのパケットの伝送確立を要求すると、無線ネットワーク制御装置は、無線レイヤ及びトランスポートレイヤの両方が、その移動局を収容できるだけの十分な利用可能な容量を持っているかどうか調べる。さらに、その移動局が受け入れられた後、新しい無線リンクの品質が既に加えられている無線リンクと比較して十分高いときには、その新しい無線リンクを加えることができる。なお、無線リンクとは、移動局と基地局との間の無線による接続を指す。無線リンク数が増加すると、ダイバーシチハンドオーバ利得により、無線リンク容量が改善される。
移動通信では、高速フェージング無線チャネル条件で伝送されたデータの高速なリカバリを可能にする自動再送要求（ＡＲＱ；Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｏｒ Ｒｅｐｅａｔ）によって、無線レイヤ容量も改善できる。このＡＲＱ技術は、音声サービスのように遅延が致命的となるデータよりも、対話型（インタラクティブ）サービスやバックグランドサービスのように遅延に敏感でないデータを伝送するのに、一層有用な技術である。拡張ＤＣＨ（３ＧＰＰ ＴＲ ２５．８０８ Ｖ０．２．３を参照）のようなアップリンク伝送システムでは、単純な形式のＡＲＱ技術が使用されている。なお、拡張ＤＣＨ技術のような移動通信システムは、ＡＲＱ技術をダイバーシチハンドオーバ技術とともに使用するので、無線リンク容量のさらに高い容量利得を可能にする。
以下、本明細書中で引用した３ＧＰＰ （３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）の規格を列挙しておく。
３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３０９ Ｖ６．０．０ （２００４−０９） Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ； Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ； ＦＤＤ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ； Ｏｖｅｒａｌｌ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ； Ｓｔａｇｅ ２ （Ｒｅｌｅａｓｅ ６）（３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３０９ Ｖ６．０．０ （２００４−０９） 技術仕様書、第３世代パートナーシッププロジェクト、無線アクセスネットワーク 技術仕様書グループ、ＦＤＤ拡張アップリンク、全体説明、ステージ２（リリース６）） ３ＧＰＰ ＴＲ ２５．８０８ Ｖ０．２．３ （２００４−１０） Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ； Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ； ＦＤＤ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ； Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ａｓｐｅｃｔｓ （Ｒｅｌｅａｓｅ ６）（３ＧＰＰ ＴＲ ２５．８０８ Ｖ０．２．３ （２００４−１０） 技術報告書、第３世代パートナーシッププロジェクト、無線アクセスネットワーク 技術仕様書グループ、ＦＤＤ拡張アップリンク、物理レイヤアスペクト（リリース６）） ３ＧＰＰ ＴＲ ２５．９０９ Ｖ０．１．０ （２００４−０９） Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ； Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ； ＦＤＤ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ： ＵＴＲＡＮ Ｉｕｂ／Ｉｕｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ａｓｐｅｃｔｓ （Ｒｅｌｅａｓｅ ６）（３ＧＰＰ ＴＲ ２５．８０８ Ｖ０．２．３（２００４−１０） 技術報告書、第３世代パートナーシッププロジェクト、無線アクセスネットワーク 技術仕様書グループ、ＦＤＤ拡張アップリンク、ＵＴＲＡＮ ｌｕｂ／ｌｕｒプロトコルアスペクト（リリース６））
拡張ＤＣＨ技術のような従来の関心技術の課題は、より品質の良い無線リンク（つまりダイバーシチハンドオーバ利得）を追加することによって最良の無線レイヤが得られるので、トランスポートレイヤはこの追加されたトラヒックをサポートすることができなければならない、という点にある。トランスポートレイヤの容量が十分でない場合、無線レイヤではより高いダイバーシチハンドオーバ利得が許されないので、ネットワーク全体としての容量は減少してしまう。
上述の課題の実例が図２に示されている。この例では、２つの基地局（ＢＴＳ１，ＢＴＳ２）２０１，２０２が、アップリンクにデータを伝送する３つの移動局（ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３）２０３，２０４，２０５にサービスを提供している。無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）２０６は、基地局２０１、２０２及び移動局２０３、２０４、２０５の両方を制御している。基地局（ＢＴＳ１）２０１はセル＃１を管理し、基地局（ＢＴＳ２）２０２はセル＃２を管理する。両方のセルは、部分的に互いに重なり合っている。基地局（ＢＴＳ１）２０１は３つの移動局からデータパケットを受信し、一方、基地局（ＢＴＳ２）２０２は移動局（ＭＳ２）２０４だけからデータパケットを受信している。移動局ＭＳ１及び移動局ＭＳ３と比べると、移動局ＭＳ２は、基地局間のソフトハンドオーバー領域に位置しているので、移動局ＭＳ２からのデータパケット伝送の信頼性は、ダイバーシチハンドオーバ受信によって改善される。無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）２０６は、すべての移動局が伝送するすべてのデータパケットを受信する。さらに明確に述べると、両方の基地局が受信した移動局ＭＳ２からのパケットは、上位レイヤに伝達される前に、無線ネットワーク制御装置によって結合される必要がある。
この例では、基地局ＢＴＳ１と無線ネットワーク制御装置２０６との間の伝送リンク２０７は、サービス対象の移動局がより多いので、過大なトラヒックを負担することになる。実際、この例における３つの移動局はすべて両方の基地局に接続できるので、無線レイヤのダイバーシチハンドオーバ利得を増加させることができる。基地局ＢＴＳ２と無線ネットワーク制御装置２０６との間のトランスポートレイヤ２０８も、無線レイヤのダイバーシチハンドオーバ利得をサポートするために増加したトラヒックを負担することになる。無線レイヤのダイバーシチハンドオーバ利得を増加させることは、トランスポートレイヤに対して一層広い帯域幅を要求することになる、ということが、一般性を失うことなく言える。
本発明の目的は、無線レイヤのダイバーシチハンドオーバ利得を最大にしながら、トランスポートレイヤのトラヒック輻輳を減少させる伝送方法を提供することにある。
本発明の目的は、複数の移動局と、複数の移動局に接続された複数の基地局と、複数の基地局に接続された無線ネットワーク制御装置と、からなる移動通信ネットワークにおけるアップリンクトランスポートレイヤの伝送方法であって、移動局から複数の基地局にデータパケットを伝送する段階と、移動局から伝送されたデータパケットを複数の基地局が受信する段階と、受信されたデータパケットを複数の基地局が復号する段階と、正しく復号されたデータパケットを複数の基地局が送信キューに格納する段階と、送信キューに格納されたデータパケットを複数の基地局から無線ネットワーク制御装置に伝送する段階と、複数の基地局からの伝送されたデータパケットを無線ネットワーク制御装置が受信する段階と、受信ステータスを無線ネットワーク制御装置が更新する段階と、受信ステータスを無線ネットワーク制御装置から複数の基地局へ送信する段階と、無線ネットワーク制御装置からの受信ステータスを複数の基地局が受信する段階と、受信した受信ステータスに応じて、基地局が送信キューを更新する段階と、を有する方法によって達成される。
本発明において無線ネットワーク制御装置は、受信したデータパケットに基づいて受信ステータスを更新することができる。受信ステータスとしては、例えば、（ｉ）複数の基地局から伝送されたデータパケットを無線ネットワーク制御装置が結合した後の、次に予期されるパケット伝送シーケンス番号、（ｉｉ）複数の基地局から伝送されたデータパケットを無線ネットワーク制御装置が結合した後の、喪失パケットの複数の伝送シーケンス番号、及び（ｉｉｉ）無線ネットワーク制御装置によって受信されたパケットの複数の伝送シーケンス番号、のうちのいずれか１つを用いることができる。
本発明において無線ネットワーク制御装置は、複数の基地局からのデータパケットが到着した場合に複数の基地局へ受信ステータスを送信してもよいし、周期的に受信ステータスを複数の基地局へ送信してもよいし、あるいは、複数の基地局の中の基地局から輻輳が検出された場合に受信ステータスをその基地局に送信してもよい。
また本発明において、基地局は、所定の条件が成り立った場合に、送信キュー中のデータパケットを削除する。そのような条件としては、例えば、（ｉ）データパケットの伝送シーケンス番号が次に予期されるパケット伝送シーケンス番号より小さい、（ｉｉ）データパケットの伝送シーケンス番号が複数の喪失伝送シーケンス番号に属していない、（ｉｉｉ）データパケットの伝送シーケンス番号が複数の受信した伝送シーケンス番号に属している、の各条件のうちの少なくとも１つを用いることができる。
本発明においては、輻輳は、例えば、複数の基地局からの同一伝送シーケンス番号を有するデータパケットの到着時間差を用いることによって検出できる。
本発明によれば、無線レイヤでのダイバーシチハンドオーバ利得を維持しながら、トランスポートレイヤでの輻輳を減少させることができる。
図１は、移動通信システムにおける典型的なアップリンクデータパケット伝送を示す図である。 図２は、無線レイヤにおけるダイバーシチハンドオーバとトランスポートレイヤにおける輻輳とを示す図である。 図３は、本発明の第１の実施形態によるシステムのブロック図である。 図４は、移動局での処理の詳細を示すフローチャートである。 図５は、基地局での処理の詳細を示すフローチャートである。 図６は、無線ネットワーク制御装置での処理の詳細を示すフローチャートである。 図７は、第１の実施形態によるトランスポートレイヤの輻輳の低減を示す図である。 図８は、本発明の第２の実施形態によるシステムのブロック図である。
符号の説明
１０１，１０２，２０３〜２０５，５０３ 移動局
１０３ 基地局スケジューラ
１０４ アップリンク容量要求メッセージ
１０５ ダウンリンク容量割り当てメッセージ
２０１，２０２，５０１，５０２ 基地局
２０６ 無線ネットワーク制御装置
２０７，２０８，５０６〜５０８ トランスポートリンク
３０１ アップリンクデータ送信装置
３０２ アップリンク制御情報送信装置
３０３，３１３，４０１ アップリンク受信機装置
３０４，４０４，４０５ ダウンリンクＡＲＱ情報受信機装置
３０５ ダウンリンクＡＲＱ情報送信装置
３０６，４０６，４０７ トランスポートリンク送信キュー装置
３０７，４０８，４０９ トランスポートリンク送信制御装置
３０８，４１０ 結合キュー装置
３０９ トランスポートリンク受信機装置
３１０ 伝送リンク
４０２，４０３ アップリンクトランスポートリンク
４１２，４１３ ダウンリンク受信ステータス情報
５０４ サービング（ｓｅｒｖｉｎｇ）無線ネットワーク制御装置
５０５ ドリフティング（ｄｒｉｆｔｉｎｇ）無線ネットワーク制御装置
本発明の好ましい実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
第１の実施形態：
図３は、本発明の第１の実施形態に基づくシステムを示している。このシステムは、２つの基地局（ＢＴＳ１，ＢＴＳ２）に接続された移動局（ＭＳ）を備え、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）は基地局に接続されている。このシステム図は、１つの移動局が３つ以上の基地局に接続される場合にも適用できる。さらに一般的に言えば、１つのネットワーク中の１群の基地局を、所与の移動局の接続基地局群と定義する。さらに、そのネットワーク中の各移動局は、互いに異なる接続基地局群を持っていてもよい。図３には１つの移動局しか示していないが、ネットワークは複数の移動局を有していてもよい。
移動局（ＭＳ）は、基地局へデータパケットを伝送するためのアップリンクデータ送信装置（Ｅ−ＤＰＤＣＨ Ｔｘ）３０１と、基地局へ制御情報を伝送するためのアップリンク制御情報送信装置（Ｅ−ＤＰＣＣＨ Ｔｘ）３０２と、基地局からのＡＲＱフィードバックに基づいてデータパケットの再送信を制御するためのダウンリンクＡＲＱ情報送信装置（ＡＲＱ Ｔｘ）３０５と、送信装置３０１からのデータパケットと、送信装置３０２からの制御情報とを多重化するためのマルチプレクサ３１１と、を有している。
各基地局（ＢＴＳ１，ＢＴＳ２）は、移動局からデータパケットを受け取り復号するためのアップリンク受信機装置（Ｅ−ＥＰＤＣＨ ＤＥＣ）３０３と、移動局へＡＲＱフィードバックを送信するためのダウンリンクＡＲＱ情報受信機（ＡＲＱ Ｒｘ）３０４と、無線ネットワーク制御装置に送信すべきデータパケットを格納するためのトランスポートリンク送信キュー装置（Ｅ−ＤＣＨ ＢＴＳ ＢＵＦ）３０６と、格納されたデータパケットをフレームプロトコルによって転送するためのトランスポートリンク伝送制御装置（Ｅ−ＤＣＨ ＦＰ ＴＸ）３０７と、移動局から伝送されたデータパケット及び制御情報を多重分離するためのデマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）３１２と、移動局から制御情報を受信するためのアップリンク受信装置（Ｅ−ＥＰＣＣＨ Ｒｘ）３１３と、を有している。デマルチプレクサ３１２は、多重分離されたデータパケットをアップリンク受信機装置３０３に伝達し、多重分離された制御情報をアップリンク受信機装置３１３に伝達する。
無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）は、２つの基地局から送信されたデータパケットを受信し、そのデータパケットを結合するための結合キュー装置（Ｅ−ＤＣＨ ＲＮＣ ＱＵＥＵＥ）３０８と、両方の基地局へ受信ステータスを送信するためのトランスポートリンク受信機装置（Ｅ−ＤＣＨ ＦＰ ＲＸ）３０９とを有する。結合キュー装置３０８は、上位レイヤへの伝送リンク３１０に接続されている。
全体を概観すると、移動局から無線ネットワーク制御装置までのアップリンクデータパケット伝送手順は次のように行なわれる。
まず、移動局は、関連する制御情報とともに、データパケットを２つの基地局へ伝送する。このとき、アップリンクデータ送信装置３０１からのデータパケットとアップリンク制御情報送信装置３０２からの制御情報とがマルチプレクサ３１１によって多重化され、多重化されたデータが各基地局へ伝送される。
次に、両方の基地局は移動局からデータを受信し、デマルチプレクサ３１２が、受信データをデータパケットと制御情報とに多重分離する。各基地局において、アップリンク受信機装置３０３はデータパケットを受信して復号し、ダウンリンクＡＲＱ情報受信機装置３０４は、受信されたデータパケットに基づいて、移動局に対し、ＡＲＱフィードバックを送信する。次に、移動局がＡＲＱフィードバックを受信する。受信したＡＲＱフィードバックのいずれも肯定でない場合、移動局のダウンリンクＡＲＱ情報送信装置３０５は、アップリンクデータ送信装置３０１に同一データパケットの再送信を行なわせ、そうでない場合には、アップリンクデータ送信装置３０１は、新しいデータパケットの伝送を継続する。
両方の基地局は、データパケットを送信キュー装置３０６へ格納することによって、正しく復号されたデータパケットを無線ネットワーク制御装置へ送信し、両方の基地局の伝送リンク伝送制御装置は、格納されたデータパケットをフレームプロトコル３０７に従って転送する。
無線ネットワーク制御装置では、結合キュー装置３０８が、２つの基地局から送信されたデータパケットを受信してデータパケットを結合し、トランスポートリンク受信機装置３０９が、受信ステータスを両方の基地局へ送信する。最後に、結合キュー装置３０８は、結合されたデータパケットを、伝送リンク３１０を介して上位レイヤへ送信する。
移動局、基地局及び無線ネットワーク制御装置での詳細な手順をさらに明確に説明する。
図４に移動局での処理の詳細を示している。
移動局では、まずステップ６０１において、送信シーケンス番号（ＴＳＮ；ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｎｕｍｂｅｒ）が０に初期化され、ステップ６０２において、送信待ちのデータが存在するかどうかが調べられる。送信されるべきデータが存在する場合、ステップ６０３において、送信シーケンス番号（ＴＳＮ）が付加されたデータパケットが作成され、ステップ６０４においてＴＳＮが増加され、ステップ６０５において、データパケットがすべての接続基地局群に送信される。
データパケットの伝送後、移動局は、ステップ６０６において、ＡＲＱフィードバック情報を接続基地局群から受信して検出し、ステップ６０７において、少なくとも１つの基地局がＡＣＫを送信したか否かを調べる。検出されたＡＲＱフィードバック情報のいずれかが肯定の場合、すなわち接続群中の少なくとも１つの基地局が、送信されたデータパケットの受信に成功した場合、制御はステップ６０２に戻り、新しいデータパケットの伝送を続行する。ステップ６０７において検出されたＡＲＱフィードバック情報がすべて否定の場合、すなわち接続群中のすべての基地局が送信されたデータパケットの受信に失敗した場合、移動局は、ステップ６０８において、同一のデータパケットを再送する。ステップ６０９において、再送信の回数が事前に決められた最大値と比較される。再送信の回数が最大再送信回数に達した場合、再送信が廃棄され、制御はステップ６０２に戻る。
図５は、接続群中の各基地局における処理の詳細を示す。
ステップ７０１において、各基地局は、接続されている移動局から伝送された送信データパケットを受信し、ステップ７０２において、その受信データパケットを復号し、復号に成功したかどうか調べる。復号に失敗している場合、基地局は、ステップ７０５において、否定ＡＲＱフィードバック情報を移動局に送信し、制御はステップ７０２に戻る。ステップ７０３において復号に成功している場合、基地局は、ステップ７０４において、肯定ＡＲＱ情報を送信し、ステップ７０６において、復号されたデータパケットをトランスポートレイヤの送信キューへ格納し、７０７で、次に予期されるＴＳＮを無線ネットワーク制御装置から受け取る。次に予期されるＴＳＮを受信した後、基地局は、ステップ７０８において、受信した次に予期されるＴＳＮより小さいＴＳＮを持つデータパケット群を送信キューから選択し、ステップ７０９において、選択したデータパケット群を送信キューから除去し、ステップ７１０において、送信キュー中で最も小さいＴＳＮを持つ格納されたデータパケットを無線ネットワーク制御装置へ伝送する。次に、制御はステップ７１０に戻る。
図６は、無線ネットワーク制御装置における処理の詳細を示す。
無線ネットワーク制御装置は、ステップ８０１において、接続基地局群中の各基地局から送信されたそれぞれのデータパケットを受信し、ステップ８０２において、ＴＳＮをデータパケットから分離し、ステップ８０３において、データパケットに付加されていたＴＳＮを調べる。ステップ８０３においてＴＳＮが結合キュー中の空のデータパケットを示した場合、無線ネットワーク制御装置は、ステップ８０４において、そのデータパケットを結合キューのＴＳＮが示した位置に格納し、そうでない場合には、ステップ８０８においてそのデータパケットを廃棄して、ステップ８０１に戻る。
ステップ８０４の後、無線ネットワーク制御装置は、ステップ８０５において、結合キュー中の空でないデータパケットに伴うＴＳＮの連続シーケンスとしてデータパケットが順々に定義される上位レイヤに対し、データパケットを順々に伝達し、ステップ８０６において、結合キュー中の空データパケットに伴う最小のＴＳＮを示した次に予期されるＴＳＮを更新し、ステップ８０７において、更新された次に予期されるＴＳＮを接続基地局群へ送信する。次に、制御はステップ８０１に戻る。
上述の詳細な処理に基づいて、図７は、無線レイヤ及びトランスポートレイヤ中の特定のイベントシーケンスを用いる、移動局と無線レイヤとトランスポートレイヤとの間のシーケンス処理の例を示している。このシーケンスでは、基地局ＢＴＳ１及び基地局ＢＴＳ２は、それぞれのアップリンク受信機装置４０１によって、移動局からのデータパケットを受信している。ここで、基地局ＢＴＳ１と無線ネットワーク制御装置との間のアップリンクトランスポートリンク４０２は、狭帯域であり、及び／または、基地局ＢＴＳ１に接続された他の移動局のために過大なトラヒックも負担するが、基地局ＢＴＳ２と無線ネットワーク制御装置間のアップリンクトランスポートリンク４０３は、広帯域であり、及び／または、基地局ＢＴＳ２に接続された他の移動局によるトラヒックの負担は軽い。移動局は、ＴＳＮ＝｛＃１０１，＃１０２，＃１０３，＃１０４，＃１０５，＃１０６｝のデータパケットを伝送し、基地局ＢＴＳ１のダウンリンクＡＲＱ情報受信機装置４０４を介して基地局ＢＴＳ１から｛ＡＣＫ，ＡＣＫ，ＮＡＣＫ，ＡＣＫ，ＡＣＫ，ＡＣＫ｝を受信し、基地局ＢＴＳ２のダウンリンクＡＲＱ情報受信機装置４０５を介して基地局ＢＴＳ２から｛ＮＡＣＫ，ＡＣＫ，ＡＣＫ，ＡＣＫ，ＡＣＫ，ＡＣＫ｝を受信する。
次に、ＴＳＮ＝｛＃１０１，＃１０２，＃１０４，＃１０５，＃１０６｝のデータパケットが、基地局ＢＴＳ１によって受信され、トランスポートリンク送信キュー装置４０６に格納され、ＴＳＮ＝｛＃１０２，＃１０３，＃１０４，＃１０５，＃１０６｝のデータパケットが、基地局ＢＴＳ２によって受信され、トランスポートリンク送信キュー装置に格納される。ＴＳＮ＝｛＃１０１｝のデータパケットが基地局ＢＴＳ１から無線ネットワーク制御装置に伝送され、ＴＳＮ＝｛＃１０２，＃１０４，＃１０５，＃１０６｝のデータパケットは、トランスポートリンク伝送制御装置４０８によりキューで送信待ちとなる。同様に、ＴＳＮ＝｛＃１０２，＃１０３，＃１０４，＃１０５｝のデータパケットが、トランスポートリンク伝送制御装置４０９により、基地局ＢＴＳ２から無線ネットワーク制御装置に伝送される。
無線ネットワーク制御装置は、結合キュー装置４１０において、基地局ＢＴＳ１からのＴＳＮ＝｛＃１０１｝のデータパケットを基地局ＢＴＳ２からのＴＳＮ＝｛＃１０２，＃１０３，＃１０４，＃１０５｝のパケットよりも遅れて受信する。ＴＳＮ＝｛＃１０１｝のデータパケットを受信すると、無線ネットワーク制御装置は、ＴＳＮ＝｛＃１０１，＃１０２，＃１０３，＃１０４，＃１０５｝のデータパケットを上位レイヤへ伝送し、ＮＥＸＰＴＳＮを＃１０６に設定する。図７において、キュー結合装置４１０は、上位レイヤで送信される準備のできたデータパケット４１１として、ＴＳＮ＝｛＃１０１，＃１０２，＃１０３，＃１０４，＃１０５｝のデータパケットを格納する。
次に、無線ネットワーク制御装置は、無線ネットワーク制御装置から基地局へのダウンリンク受信ステータス情報４１２，４１３として、ＮＥＸＰＴＳＮ＝＃１０６を基地局ＢＴＳ１及び基地局ＢＴＳ２の両方へ送信する。ＮＥＸＰＴＳＮ＝＃１０６を受信すると、基地局ＢＴＳ１は、ＴＳＮ＝｛＃１０２，＃１０４，＃１０５｝のデータパケット４１４をそのトランスポートキュー４０６から廃棄し、データパケット＃１０６の伝送を開始する。
本実施形態によれば、基地局から無線ネットワーク制御装置への不必要なデータパケットの伝送が回避される。例えば、基地局ＢＴＳ１は、図７に示す例においてＴＳＮ＝｛＃１０２，＃１０４，＃１０５｝のデータパケットを廃棄している。このため、無線ネットワーク制御装置と基地局ＢＴＳ１の間のトランスポートレイヤトラヒックが低減される。両方の基地局からのデータパケットは、無線ネットワーク制御装置で結合されるので、無線レイヤにおけるダイバーシチハンドオーバ利得が維持される。図７において、ＴＳＮ＝｛＃１０１｝のデータパケットは、基地局ＢＴＳ１から無線ネットワーク制御装置に送信され、一方ＴＳＮ＝｛＃１０２，＃１０３，＃１０４，＃１０５｝のデータパケットは、基地局ＢＴＳ２から無線ネットワーク制御装置に伝送される。次に、無線ネットワーク制御装置は、両方の基地局からのデータパケットを結合し、ＴＳＮ＝｛＃１０１，＃１０２，＃１０３，＃１０４，＃１０５｝のデータパケットを上位レイヤへ伝送する。
第２の実施形態：
図８は、第２の実施形態に基づくシステムの図である。図８に示した移動通信ネットワークは、移動局（ＭＳ２）５０３と、２つの基地局（ＢＴＳ１，ＢＴＳ２）５０１，５０２と、２つの無線ネットワーク制御装置（ＤＲＮＣ，ＳＲＮＣ）５０４，５０５とを有している。図８では１つの移動局しか示していないが、ネットワークは複数の移動局を有していてもよい。
サービング（ｓｅｒｖｉｎｇ）無線ネットワーク制御装置（ＳＲＮＣ）５０４は、基地局（ＢＴＳ２）５０２を制御する無線ネットワーク制御装置である。サービング無線ネットワーク制御装置は、移動局により送信されるデータパケットを両方の基地局から受信する。ドリフティング（ｄｒｉｆｔｉｎｇ）無線ネットワーク制御装置（ＤＲＮＣ）５０５は、基地局ＢＴＳ１を制御する無線ネットワーク制御装置である。ドリフティング無線ネットワーク制御装置は、基地局ＢＴＳ１からのデータパケットを受信し、そのデータパケットを移動通信ネットワークのサービング無線ネットワーク制御装置５０４に転送する。３つのトランスポートリンク５０６〜５０８が、基地局とサービング無線ネットワーク制御装置５０４との間で構成されており、トランスポートリンク５０６は基地局ＢＴＳ１とドリフティング無線ネットワーク制御装置５０５の間に配置され、トランスポートリンク５０８は基地局ＢＴＳ２とサービング無線ネットワーク制御装置５０４の間に配置され、トランスポートリンク５０７はドリフティング無線ネットワーク制御装置５０５とサービング無線ネットワーク制御装置５０４の間に配置される。
第１の実施形態で説明した移動局、基地局及びサービング無線ネットワーク制御装置の前述の詳細な処理手順が、この第２の実施形態にも適用される。それに加え、ドリフティング無線ネットワーク制御装置５０５の処理の詳細を次に説明する。
ドリフティング無線ネットワーク制御装置５０５は、制御下の基地局からデータパケットを受信する。ドリフティング無線ネットワーク制御装置５０５は、受信した各データパケットに対応するサービング無線ネットワーク制御装置を識別し、データパケットを識別されたサービング無線ネットワーク制御装置に転送する。次に、ドリフティング無線ネットワーク制御装置５０５は、複数のサービング無線ネットワーク制御装置から受信ステータスを受信する。ドリフティング無線ネットワーク制御装置５０５は、受信した各受信ステータスに対応する基地局を識別し、受信した受信ステータスを識別された基地局へ転送する。
第２の実施形態は、基地局と無線ネットワーク制御装置との間の両方のトランスポートリンク５０６，５０８におけるトラヒックが、サービング無線ネットワーク制御装置５０４と基地局間の相互作用により低減されるという第１の実施形態の利点を継承している。したがって、本提案の発明では、サービング無線ネットワーク制御装置とドリフティング無線ネットワーク制御装置間のトランスポートリンク５０７でのトラヒックも低減される。
以上説明した各実施形態においては、無線ネットワーク制御装置は、各基地局に対して、受信ステータス情報としてＮＥＸＰＴＳＮ、すなわち複数の基地局から伝送されたデータパケットを無線ネットワーク制御装置が結合した後の、次に予期されるパケット伝送シーケンス番号を用いている。しかしながら、受信ステータス情報として用いることができるものは、これに限定されるものではない。例えば、複数の基地局から伝送されたデータパケットを無線ネットワーク制御装置が結合した後の、喪失パケットの複数の伝送シーケンス番号、あるいは、無線ネットワーク制御装置によって受信されたパケットの複数の伝送シーケンス番号も、受信ステータス情報として使用することができる。
また、上述の例では、無線ネットワーク制御装置は、複数の基地局からのデータパケットが到着した場合に複数の基地局へ受信ステータス情報を送信しているが、その代わりに、周期的に受信ステータスを複数の基地局へ送信してもよい。あるいは、無線ネットワーク制御装置は、ある基地局において輻輳が検出された場合に、その基地局に対して受信ステータス情報を送信してもよい。輻輳は、例えば、複数の基地局からの同一伝送シーケンス番号を有するデータパケットの到着時間差を用いることによって検出できる。
上述した実施形態では、基地局は、データパケットの伝送シーケンス番号がＮＥＸＰＴＳＮより小さい場合に、送信キュー中のデータパケットを削除している。基地局は、さらに、データパケットの伝送シーケンス番号が複数の喪失伝送シーケンス番号に属していない場合、あるいは、データパケットの伝送シーケンス番号が複数の受信した伝送シーケンス番号に属している場合において、送信キュー中のデータパケットを削除してもよい。

Claims (11)

  1. 複数の移動局と、前記複数の移動局に接続された複数の基地局と、前記複数の基地局に接続された無線ネットワーク制御装置と、からなる移動通信ネットワークにおけるアップリンクトランスポートレイヤの伝送方法であって、
    前記移動局から前記複数の基地局にデータパケットを伝送する段階と、
    前記移動局から伝送されたデータパケットを前記複数の基地局が受信する段階と、
    前記受信されたデータパケットを前記複数の基地局が復号する段階と、
    正しく復号されたデータパケットを前記複数の基地局が送信キューに格納する段階と、
    前記送信キューに格納されたデータパケットを前記複数の基地局から前記無線ネットワーク制御装置に伝送する段階と、
    前記複数の基地局からの前記伝送された前記データパケットを前記無線ネットワーク制御装置が受信する段階と、
    受信ステータスを前記無線ネットワーク制御装置が更新する段階と、
    前記受信ステータスを前記無線ネットワーク制御装置から前記複数の基地局へ送信する段階と、
    前記無線ネットワーク制御装置からの前記受信ステータスを前記複数の基地局が受信する段階と、
    前記受信した受信ステータスに応じて、前記基地局が前記送信キュー中のデータパケットを削除することにより前記送信キューを更新する段階と、
    を有し、
    前記受信ステータスは、前記複数の基地局から伝送されたデータパケットを前記無線ネットワーク制御装置が結合した後の、次に予期されるパケット伝送シーケンス番号である、方法。
  2. 複数の移動局と、前記複数の移動局に接続された複数の基地局と、前記複数の基地局に接続された無線ネットワーク制御装置と、からなる移動通信ネットワークにおけるアップリンクトランスポートレイヤの伝送方法であって、
    前記移動局から前記複数の基地局にデータパケットを伝送する段階と、
    前記移動局から伝送されたデータパケットを前記複数の基地局が受信する段階と、
    前記受信されたデータパケットを前記複数の基地局が復号する段階と、
    正しく復号されたデータパケットを前記複数の基地局が送信キューに格納する段階と、
    前記送信キューに格納されたデータパケットを前記複数の基地局から前記無線ネットワーク制御装置に伝送する段階と、
    前記複数の基地局からの前記伝送された前記データパケットを前記無線ネットワーク制御装置が受信する段階と、
    受信ステータスを前記無線ネットワーク制御装置が更新する段階と、
    前記受信ステータスを前記無線ネットワーク制御装置から前記複数の基地局へ送信する段階と、
    前記無線ネットワーク制御装置からの前記受信ステータスを前記複数の基地局が受信する段階と、
    前記受信した受信ステータスに応じて、前記基地局が前記送信キュー中のデータパケットを削除することにより前記送信キューを更新する段階と、
    を有し、
    前記受信ステータスは、前記複数の基地局から伝送されたデータパケットを前記無線ネットワーク制御装置が結合した後の、喪失パケットの複数の伝送シーケンス番号からなっている、方法。
  3. 複数の移動局と、前記複数の移動局に接続された複数の基地局と、前記複数の基地局に接続された無線ネットワーク制御装置と、からなる移動通信ネットワークにおけるアップリンクトランスポートレイヤの伝送方法であって、
    前記移動局から前記複数の基地局にデータパケットを伝送する段階と、
    前記移動局から伝送されたデータパケットを前記複数の基地局が受信する段階と、
    前記受信されたデータパケットを前記複数の基地局が復号する段階と、
    正しく復号されたデータパケットを前記複数の基地局が送信キューに格納する段階と、
    前記送信キューに格納されたデータパケットを前記複数の基地局から前記無線ネットワーク制御装置に伝送する段階と、
    前記複数の基地局からの前記伝送された前記データパケットを前記無線ネットワーク制御装置が受信する段階と、
    受信ステータスを前記無線ネットワーク制御装置が更新する段階と、
    前記受信ステータスを前記無線ネットワーク制御装置から前記複数の基地局へ送信する段階と、
    前記無線ネットワーク制御装置からの前記受信ステータスを前記複数の基地局が受信する段階と、
    前記受信した受信ステータスに応じて、前記基地局が前記送信キュー中のデータパケットを削除することにより前記送信キューを更新する段階と、
    を有し、
    前記受信ステータスは、前記無線ネットワーク制御装置によって受信されたパケットの複数の伝送シーケンス番号からなっている、方法。
  4. 前記送信キューを更新する段階において前記基地局は、データパケットの伝送シーケンス番号が前記次に予期されるパケット伝送シーケンス番号より小さい場合に、前記送信キュー中のデータパケットを削除する、請求項１に記載の方法。
  5. 前記送信キューを更新する段階において前記基地局は、データパケットの伝送シーケンス番号が前記喪失パケットの複数の伝送シーケンス番号に属していない場合に、前記送信キュー中のデータパケットを削除する、請求項２に記載の方法。
  6. 前記送信キューを更新する段階において前記基地局は、データパケットの伝送シーケンス番号が前記受信されたパケットの複数の伝送シーケンス番号に属している場合に、前記送信キュー中のデータパケットを削除する、請求項３に記載の方法。
  7. 前記複数の基地局からのデータパケットが到着すると、前記無線ネットワーク制御装置は、前記複数の基地局へ前記受信ステータスを送信する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
  8. 前記無線ネットワーク制御装置は、前記受信ステータスを前記複数の基地局へ周期的に送信する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
  9. 前記複数の基地局の中の基地局から輻輳が検出された場合、前記無線ネットワーク制御装置は、前記受信ステータスを当該基地局に送信する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
  10. 前記複数の基地局からの同一伝送シーケンス番号を有するデータパケットの到着時間差によって輻輳が検出される、請求項９に記載の方法。
  11. 前記複数の基地局からの同一伝送シーケンス番号を有するデータパケットの到着時間差によって輻輳が検出される、請求項９に記載の方法。
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