JP4877000B2

JP4877000B2 - 無線通信方法、無線移動機および無線基地局収容装置

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Publication number: JP4877000B2
Application number: JP2007078138A
Authority: JP
Inventors: 高橋陽介; 吉田顕彦; 高柳大悟; 眞澤史郎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2027-03-26
Also published as: US20080242303A1; US20120069821A1; US8892100B2; JP2008244538A

Description

本発明は、無線通信方法、無線移動機および無線基地局収容装置に関し、特に、ハンドオフ時にネットワーク条件に依存せず確実にデータを復元する無線通信方法、無線移動機および無線基地局収容装置に関する。

国際標準化機関である3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)において、データ通信専用に特化した移動体無線通信方式であるcdma2000 1xEV-DO (1x Evolution - Data Only)方式について標準化が行われている。この方式は、データ通信に特化することにより周波数利用効率を向上させた方式である。cdma2000 1xEV-DO方式において、VoIP(Voice over IP)などリアルタイム性の高いデータ通信を行う場合、ハンドオフ時に発生するデータ送信停止期間およびそれに起因するジッタの発生が課題となる。この課題を解決するための策としては、3GPP2標準であるC.S0063-0 v2.0(非特許文献1)にてRSP(Route Selection Protocol)と呼ばれるプロトコルを用いたハンドオフ方式が規格化されている。さらに、このRSPを適用した基地局間のプロトコルを規定するA.S0008-C及びA.S0009-Cが現在規格化作業中の段階となっている。

RSPによるハンドオフ方式では、ハンドオフ元の基地局とハンドオフ先の基地局それぞれに独立のシーケンス番号管理体系をもったデータ伝送プロトコルRLP(Radio Link Protocol)を用意しておく。このRLPは無線伝送時に発生するパケット欠落や、パケット順序入れ替えを補償するための再送制御および順序制御を行うプロトコルであり、これらを実現するためにシーケンス番号を管理している。このRLPを用いることで、どちらの基地局においても、移動機からデータを受信した場合には適切に受信処理を行うことが可能となる。

RSPによるハンドオフ方式においては、RLPはハンドオフ元とハンドオフ先の2つが存在することとなる。この一つ一つはルートと呼ばれ、例えば、ハンドオフ元のルートはRoute A、ハンドオフ先のルートはRoute Bといったように呼ばれる。ルートは、逆でもよく、ハンドオフ元のルートがRoute B、ハンドオフ先のルートがRoute Aとすることも可能である。本明細書では、ハンドオフ元ではRoute Aを適用し、ハンドオフ先ではRoute Bを適用することで動作を示す。

RSPは、通信を行うルートを切り替えるためのプロトコルを規定している。移動機は、ハンドオフ元での通信時にはRoute Aを用いて通信を行い、ハンドオフ後の通信時にはRoute Bを用いて通信を行う。このルートの切り替えは瞬時に行うことが可能であり、これにより、ハンドオフ時のデータ通信停止時間を最小化している。

移動機から基地局を介してアプリケーションサーバへ送信されるIPパケットは、移動機においてRFC1662によるHDLC like framingが行われた後、C.S0063-0 v2.0によって無線パケットであるRLPパケットが生成され、C.S0024-Aによるcdma2000 1xEV-DO無線により基地局へ送信される。基地局では、1xEV-DO無線で受信したデータからRLPパケットの復元を行い、HDLC like framingによりでフレーミングされ、IPパケットが復元される。このIPパケットがアプリケーションサーバへ届けられることでデータ通信を可能としている。

3GPP2標準 C.S0063-0 v2.0 2.1章

移動機がIPパケットを、基地局を介してアプリケーションサーバへ送信する際、移動機においてIPパケットは、HDLC like framingによりフレーミング化され、無線伝送に適した形に複数のパケットにフラグメント化され、RLPパケット群が生成される。この1つのIPパケットから生成されたRLPパケット群を基地局を介してアプリケーションサーバへ送信する際、以下のようなケースが発生することがある。RSPを用いたハンドオフを適用した場合であって、ハンドオフ元の基地局と基地局を収容する装置であるPDSN(Packet Data Serving Node)の間の伝送遅延よりも、ハンドオフ先の基地局とPDSNの間の伝送遅延が一定時間以上短い場合に、RLPパケット群を送信している途中で、RSPによるルート切り替えが発生するというケースである。このようなケースで、RSPによるルート切り替えを行いハンドオフを行うと、PDSNにおいて受信するパケットの順序性が保てなくなり、PDSNにおいて正常にパケットを復元できなくなりパケットの破棄が発生してしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、基地局とPDSN間の伝送遅延などのネットワーク条件等に依存せず、確実にパケットの復元が可能な無線通信方法、無線移動機および無線基地局収容装置を提供することを目的とする。

本発明では、RSPを用いたハンドオフを行う移動機が、ルート切り替えを行う際には、一つのIPパケットから生成されたRLPパケット群をルート間に跨らないように送信制御する。

より具体的には、少なくとも1つの無線移動機と、複数の無線基地局とそれらを収容する無線基地局収容装置を有し、第一の無線基地局から第ニの無線基地局へ無線移動機のハンドオフする場合、第一の無線基地局宛てに送信される無線パケットのシーケンス番号と第二の無線基地局宛てに送信される無線パケットのシーケンス番号が独立に管理される無線通信システムにおいて、
無線移動機においては、送信データを複数に分割するフラグメント化を行って複数の無線パケットを生成し送信する途中で、ハンドオフが実行された場合、フラグメント化した複数の無線パケットに対し、ハンドオフ実行後も第一の無線基地局が管理する無線パケットのシーケンス番号を適用し、フラグメント化した複数の無線パケットの送信終了後に、以降に送信するデータに対し、第二の無線基地局の管理する無線パケットのシーケンス番号を適用するように制御し、
無線基地局収容装置においては、基地局毎に管理されるシーケンス番号から無線パケットを管理する無線基地局を識別し、管理する無線基地局ごとに、データの復元を行うようにした。

本発明により、基地局とPDSN間の伝送遅延などのネットワーク条件等に依存せずにPDSNにおけるパケット復元が可能となる。

1xEV-DOネットワークにおいて本発明によるRSPを適用したハンドオフ方法を適用した場合の実施形態の一例を示す。

図１は、本発明が適用されるcdma2000 1xEV-DOネットワーク全体の構成を示している。
AT(Access Terminal)101は、AN(Access Network)102及びAN103と通信を行っている状態であり、AN1及びAN2はそれぞれでATから受信する電波から伝送されてきたパケットデータを復元可能であり、復元を行う。また、AN1及びAN2は、自身宛に送信された復元されたパケットについて、PDSN(Packet Data Serving Node)104へ送信する。PDSN104は、AN1(102)またはAN2(103)から受信したパケットをIPコアネットワーク105を介してアプリケーションサーバ106へ送信する。このようにして、AT101とアプリケーションサーバ106のデータ通信が実現される。
ここで、ATは無線移動機、ANは無線基地局、PDSNは無線基地局収容装置に相当する。

図2は、移動機からアプリケーションサーバへのデータ送信に適用されるプロトコルスタックを示す図である。
図２はAT101からアプリケーションサーバ106へデータを送信する際に適用されるプロトコルスタックを示している。
AT101のアプリケーション201はデータを送信する際に、IPスタック202によりIPパケットを生成し、HDLC like framingスタック203によりフレーミング化を行う。フレーミング化されたパケットは、RLPレイヤ204により無線伝送に適したパケットサイズにフラグメント化、シーケンス番号等が付与され、無線L1/L2レイヤ(205)により無線変調されてAN1(102)またはAN(103)へ送信される。

AN1(102)/AN2(103)においてATから受信した電波はL1/L2レイヤ(207)により受信・復調処理が行われ、RLPパケットがRLPレイヤ(206)へ渡される。このパケットは、GRE/IPレイヤ(208)によりGREカプセリング化され、Ethernet（登録商標）(209)によって、PDSN104へ送信される。

PDSN104は、Ethernet（登録商標）(213)で受信したGRE/IPパケットをGREレイヤ(212)でデカプセリング化され、HDLC like framingレイヤ(211)に渡される。ここで、デフレーミング化され、IPレイヤ(210)へ渡される。このIPパケットは、IPレイヤ(214)によりEthernet（登録商標）(215)を用いてアプリケーションサーバ106へ伝送され、アプリケーションサーバ106のEthernet（登録商標）(218)で受信したパケットは、IPレイヤ(217)で処理された後、アプリケーション(216)へ渡される。

図３は、ATから送信する上りパケットの転送処理を説明する図である。
アプリケーション(201)で生成されたアプリケーションデータ301は、IP;レイヤ(202)に渡される。IP;レイヤ(202)でIPヘッダ302が付与された後、HDLC like framingレイヤ(203)へ渡される。HDLC like framingレイヤでは、ヘッダ(303)と、トレイラ(305)が付与された後、フレーミング化され、RLPレイヤ(204)へ渡される。RLPレイヤ(204)では、無線送信に適したデータサイズにフラグメント化される。この図では、HDLC like framingのレイヤから受信したデータは、2つのRLPパケットに分割されている場合を示している。すなわち、RLPヘッダ306とデータ307で構成されるRLPパケットと、RLPヘッダ308とデータ309で構成されるRLPパケットの2つに分割されている。それぞれのRLPパケットは、無線L1(Layer1)/L2(Layer2) (205)レイヤに渡され、それぞれのRLPパケットに、無線ヘッダ310、無線ヘッダ312が付与されて、ANへ送信される。

図４は、ANにおいてATから受信したデータをPDSNへ送信する処理を説明する図である。
ATから受信した無線パケットは、無線L1/L2(207)において、それぞれ無線ヘッダ401、無線ヘッダ403が除去されて、RLPレイヤ(206)へ渡される。RLPレイヤ(206)では、RLPヘッダ405、RLPヘッダ407が除去されて、GRE/IPレイヤ(208)へ渡される。GREレイヤ(208)において、GRE/IPヘッダ409、GREヘッダ411が付与されて、Ethernet（登録商標）レイヤ(209)において、Ethernet（登録商標）ヘッダ413、Ethernet（登録商標）ヘッダ415が付与されて、PDSNへ送信される。

図５は、PDSNにおいてANから受信したデータをアプリケーションサーバへ送信する処理を説明する図である。
ANから受信したデータはEthernet（登録商標）(209)レイヤにてEthernet（登録商標）ヘッダ501、Ethernet（登録商標）ヘッダ503が除去されて、GRE/IP(212)レイヤへ渡される。GREレイヤ212では、GRE/IPヘッダ505、GRE/IPヘッダ507が除去されて、HDLC like framingレイヤ(211)に渡される。HDLC like framingレイヤ(211)では、複数に分割されていたパケットが合成されて、ヘッダ部509、IPパケット部510、トレイラ部511で構成される一つのパケットが復元される。このパケットは、IPレイヤ(210)、IPレイヤ(214)に渡されて、Ethernet（登録商標）レイヤ(215)に渡され、Ethernet（登録商標）ヘッダ514が付与されてアプリケーションサーバへ送信される。

図６は、アプリケーションサーバにおいて、PDSNから受信したデータをアプリケーションへ渡す処理を説明する図である。
PDSNから受信したパケットは、Ethernet（登録商標）レイヤ(218)にてEthernet（登録商標）ヘッダ601が除去されてIPレイヤ(217)に渡される。IPレイヤ(217)では、IPヘッダ603が除去されて、アプリケーション(216)に渡される。
図３から図６に示したように、ATからアプリケーションサーバへ送信されるデータは、HDLC like framingによりフレーミング化された後、無線伝送に適したRLPパケットを生成するために、複数パケットに分割される。この分割されたパケットがPDSNのHDLC like framingレイヤにより合成されて、最終的にアプリケーションサーバのアプリケーションへ伝達されることとなる。

図７は、従来のハンドオフ方式における処理を説明するシーケンス図である。
図７においては、ATは、AN1からAN2へ移動した場合の処理を示している。アプリケーションサーバからATへ送信されている下り方向のデータは、アプリケーションサーバからPDSNへ送信され(701)、PDSNからAN1へ送信され(702)、AN1からATへ送信されている(703)。ATからアプリケーションサーバへ送信されている上り方向のデータは、ATから送信されるデータは、AN1とAN2でそれぞれ受信される(704及び705)。AN1は下りデータを終端しているANであるアンカーANであるため、AN1からPDSNへATから受信したデータを送信する(706)。AN2でATから受信したデータ705は、上り選択合成のためAN1に転送されるのが一般的であるが、図では省略している。AN2からPDSNへはデータの送信はない。

この状況下で、ATがAN2から下りデータの受信を行うためのハンドオフを行う。このとき、ATは、DRC(Data Rate Control)と呼ばれる制御信号をAN1へ送信する(708)。このDRCには、下りデータ送信切り替え先としてAN2を示す情報が載せられている。AN1は、下りデータ及び上りデータの両方のパケット伝送処理を停止する(709)。これは、AN1がAT向けに送信していたデータ(RLPパケット)のシーケンス番号と、ATからAN1に送信されていたデータ(RLPパケット)のシーケンス番号をAN2へ引き継ぐ必要があり、引継ぎ中にデータ処理を行ってしまうと、ATが使用中のシーケンス番号と、AN2が使用するシーケンス番号が一致しなくなってしまうためである。AN1は、AN2へデータの流れを切り替えるため、ハンドオフ要求信号をAN2へ送信する(710)。このハンドオフ要求信号には、ATとAN1で使用していたRLPパケットのシーケンス番号が含まれる。AN2は、PDSNに対してハンドオフ要求信号を送信し(711)、PDSNに対して、下りデータ送信先をAN1からAN2に切り替えるように要求する。PDSNは、ハンドオフ応答信号をAN2へ送信し、ハンドオフ要求信号が正常に処理され、下り方向データはAN2へ送信開始することを通知する。AN2は、ハンドオフ応答をAN1へ送信し(713)、ハンドオフ受け入れ準備が整ったことを通知する。AN2は、AN1から受信したRLPシーケンス番号を用いて、データ転送のための準備を完了し、パケット転送処理を再開する(714)。

このような処理を行うことにより、アプリケーションサーバからPDSNへ送信される下り方向のデータ715は、PDSNを経由してAN2へ送信され(716)、無線上でATへ送信される(717)。ATから送信される上り方向のデータは、AN1及びAN2で受信される(718及び719)。AN2は下りデータを終端しているANであるアンカーANであるため、AN2からPDSNへATから受信したデータを送信する(720)。AN1でATから受信したデータ718は、上り選択合成のためAN2に転送されるのが一般的であるが、図では省略している。AN1からPDSNへはデータの送信はない。

ここで示したように、従来のハンドオフ方式では、ハンドオフを行う際にRLPシーケンス番号の引継ぎが必要であるため、データ引継ぎ中のデータ通信を行うことができず、パケット転送処理停止期間が発生する。これに起因して、遅延やジッタが発生し、特にVoIPなどのリアルタイム系のアプリケーションを扱う場合には大きな問題となる。

図８は、RSP適用時のハンドオフ方式における処理の流れを説明するシーケンス図である。
図８では、ATがAN1からAN2へ移動した場合の例をしめしている。
ここでは、RSPが適用されており、ハンドオフ元のAN1ではRoute AによるRLP管理がされており、ハンドオフ先のAP2ではRoute BによるRLP管理がされているものとする。それぞれのRouteにおけるRLPは独立なシーケンス番号管理を行っているため、ハンドオフを行う場合においても、シーケンス番号の引継ぎを行う必要がない。アプリケーションサーバからATへ送信されている下り方向のデータは、アプリケーションサーバからPDSNへ送信され(801)、PDSNからAN1へ送信され(802)、AN1からATへ送信されている(803)。

ここで、AN1はRoute AによるRLPを管理しているため、AN1からATへ送信されるRLPパケットには、Route A用のパケットであることが示されている。ATからアプリケーションサーバへ送信されている上り方向のデータは、ATから送信されるデータは、AN1とAN2でそれぞれ受信される(804及び805)。ATから送信されるデータは、Route Aを用いて通信中であるため、Route A用のパケットであることを示す情報も含まれている。このRoute A用パケットを受信したAN1は、自身が管理しているRoute用のパケットデータである、つまりRoute A用のパケットであるため、受信処理を行い、PDSNへデータを送信する(806)。一方、同様にAN2においてもRoute A用のパケットをATから受信するが、自身が管理しているRoute用のパケットデータではない、つまりRoute B用パケットではないことから、受信データはPDSNへ送信せずに破棄する。PDSNは、AN1から受信したデータ806をアプリケーションサーバへ送信する(807)。

この状況下で、ATがAN2から下りデータの受信を行うためのハンドオフを行う。このとき、ATは、DRC(Data Rate Control)と呼ばれる制御信号をAN1へ送信する(808)。このDRCには、下りデータ送信切り替え先としてAN2を示す情報が載せられている。RSP適用時のハンドオフでは、図7で説明したRSPを適用しないハンドオフとは違い、下りデータ及び上りデータのパケット伝送処理を中止する必要がない。これは、RSPによって、ハンドオフ元とハンドオフ先のRLPがそれぞれ独立に動作が可能となっており、シーケンス番号の引継ぎが必要ないためである。従ってAN1は、データ伝送処理を中断せずにルート切替要求(809)をAN2へ送信する。AN2は、ルート切替要求(810)をPDSNへ送信し、下りデータ送信先をAN1からAN2に切り替えるように要求する。PDSNはこれを契機に下りデータ送信先をAN2へ切り替える。

これ以降、アプリケーションサーバから送信される下りデータ811は、PDSNを介してAN2へ送信されるようになる(812)。AN2からATへデータを送信する(813)。ここで、AN2はRoute BによるRLPを管理しているため、AN2からせATへ送信されるRLPパケットには、Route B用のパケットであることが示されている。
ATはRoute B用のパケットを受信すると、ATからANへ送信する上り方向のデータもRoute B用パケットを使用するようにルートの切り替えを行う。ATから送信される上りデータは、AN1及びAN2で受信される(814及び815)。ATから送信されるデータは、Route Bを用いて通信中であるため、Route B用のパケットであることを示す情報も含まれている。このRoute B用パケットを受信したAN2は、自身が管理しているRoute用のパケットデータである、つまりRoute B用のパケットであるため、受信処理を行い、PDSNへデータを送信する(816)。一方、同様にAN1においてもRoute B用のパケットをATから受信するが、自身が管理しているRoute用のパケットデータではない、つまりRoute A用パケットではないことから、受信データはPDSNへ送信せずに破棄する。PDSNは、AN2から受信したデータ816をアプリケーションサーバへ送信する(817)。

図９は、RSP適用時のハンドオフにおいて、上り送信データのルート切り替え時に発生しうる問題点を説明するシーケンス図である。
AN1ではRoute AによるRLP管理をしており、AN2ではRoute BによるRLP管理をしている例を示している。また、PDSNとAN1間の伝送遅延が、PDSNとAN2間の伝送遅延よりも大きい場合について示している。このような状況下で、AT-AN1間で通信中、データ通信経路をAN2経由に変更するハンドオフを行う手順について以下に示す。

アプリケーションサーバから送信される下りデータ901は、PDSNで受信すると、AN1へ送信される(902)。ここでPDSNからAN1へ送信されるデータ902は、PDSN-AN1間の伝送遅延が大きいため、PDSNが送信してからAN1が受信するまでに遅延がかかっていることを図示している。AN1は、Route Aを管理している基地局であるため、Route A用のパケットを生成し、ATへ送信する(903)。ATは、上り方向のデータを送信する際には、下り方向のデータでRoute A用のパケットを受信しているため、上り方向でも同じRoute A用のパケットを送信する。ここでは、ATのアプリケーションが生成した一つのパケットが二つのRLPパケットに分割されて、AN1へ送信されているものとする。すなわち、データ904とデータ905の二つで一つのIPパケットを構成しているものとし、これらのデータはそれぞれRoute A用のRLPパケットとして、シーケンス番号1番とシーケンス番号2番が付与されてAN1へ送信されている。AN1はこれらのパケットを受信すると、PDSNへ送信する(906及び907)。PDSNでは、この二つのパケット906及び907を受信すると、HDLC like framingによりデフレーミング化処理を行うことにより、一つのIPパケットを生成し、アプリケーションサーバへデータを送信する(908)。

同様に、ATはアプリケーションが生成した一つのパケットを二つのRLPパケットに分割して、AN1へ向けて送信開始するが、二つのうち一つのみを送った時点で、Route Bへ切り替えるハンドオフが実行されたものとする。従って、ATは一つのアプリケーション生成パケットから生成された2つのRLPパケットのうち、一つ目のパケットをRoute A用パケットとして送信すると(909)、Route Bへ切り替わるハンドオフが実行され、アプリケーションサーバが送信する下りパケット911が、PDSNを介してAN2へ送信され(912)、Route B用のバケットがATに届く(913)。ATはこのパケットを受信すると、Route B用のパケットとして上りデータを送信する(914)。一つのパケットから生成された一つ目のRLPパケットは、AN1に送信され、PDSNへ送信される(910)。このパケットは、AN1-PDSN間で発生する伝送遅延のため、遅れてPDSNへ到着する。

一方、二つ目のRLPパケットは、AN2に送信され、PDSNへ送信される(915)。PDSNでは、AN2から受信するパケット915、AN1から受信するパケット910の順に受信するため、HDLC like framingによるデフレーミング化を正常に行うことができず、パケットを破棄することとなる。

図10は、パケットの入れ替わりによりPDSNでパケットを破棄する様子を説明する図である。
ATで生成されたIPパケット(1001のIPヘッダ及び1002のアプリケーションデータで構成されている)は、HDLC like framingが行われ、ヘッダ1003と、トレイラ1005が付与される。このパケットは、無線伝送に適したパケットパケットサイズにフラグメント化され、2つのRLPパケットが生成される。一つ目のRLPパケットは、RLPヘッダ1006とデータの前半部である1007で構成される。二つ目のRLPパケットは、RLPヘッダ1008とデータ後半部である1009で構成される。

この二つのRLPパケットの順序が入れ替わって、GRE/IPパケットがPDSNへ到達すると、一つ目のGRE/IPパケットとして、GREヘッダ1010とデータの後半部である1011で構成されたものが到着する。二つ目のGRE/IPパケットとして、GREヘッダ1012とデータの前半部である1013で構成されたものが到着する。
PDSNにおけるHDLC like framing処理において、これら二つのパケットが合成されるが、パケットのデータ順序入れ替わりによりデータの復元ができずに、破棄することとなる。

図１１は、本発明の一実施形態におけるATハードウェア構成を説明する図である。
AT101は、CPU1101、メモリ1102、クロック1103が通信バスに接続されている構成をとり、送信するデータは、CPU1101により本発明の実施例で説明するRLPパケットの生成処理などが行われ、一旦メモリ1102に格納された後に、変復調回路1104により読み出され、変調処理が行われる。変調後、RF回路1105により無線に変換され、ANへ送信される。

図１２は、本発明の送信制御を行った場合のデータの流れを説明するシーケンス図である。

図１２に示すように、本発明では、ATによりRoute切り替え時に、一つのIPパケットから生成されたRLPパケットをRoute間に跨って送信しないように制御する。このようにすることで、PDSNでのパケット破棄を防止する実施例について以下に詳細に示す。

まず、アプリケーションサーバから下り方向送信されたデータ1201は、PDSNを介して、AN1へ送信される(1202)。AN1はRoute AによるRLP管理を行っており、ATへ送信するパケットにはRoute A用のパケットであることを示す情報が含まれている(1203)。ATは、上り方向のデータを送信する際には、下り方向のデータでRoute A用のパケットを受信しているため、上り方向でも同じRoute A用のパケットを送信する。ここでは、ATのアプリケーションが生成した一つのパケットが二つのRLPパケットに分割されて、AT1へ送信されているものとする。すなわち、データ1204とデータ1205の二つで一つのIPパケットを構成しているものとし、これらのデータはそれぞれRoute A用のRLPパケットとして、シーケンス番号1番とシーケンス番号2番が付与されてAN1へ送信されている。AN1はこれらのパケットを受信すると、PDSNへ送信する(1205及び1206)。PDSNでは、この二つのパケット1205及び1206を受信すると、HDLC like framingによりデフレーミング化処理を行うことにより、一つのIPパケットを生成し、アプリケーションサーバへデータを送信する(1208)。

同様に、ATはアプリケーションが生成した一つのパケットを二つのRLPパケットに分割して、AN1向けて送信するが、二つのうち一つのみを送った時点で、Route Bへ切り替わるハンドオフが実行され、アプリケーションサーバが送信する下りパケット1211が、PDSNを介してAN2へ送信され(1212)、Route B用のパケットがATに届く(1213)。従って、一つのパケットから生成された一つ目のRLPパケットは、AN1に送信され(1209)、PDSNへ送信される(1210)。このパケットはAN1-PDSN間で発生する伝送遅延により、PDSNへの到着まで時間がかかる。ここで、従来の方法では、二つ目のRLPパケット1214については、Route B切り替え後のためRoute B用パケットとしてAN2へ送信されていたが、Route A用のパケットとして、AN1へ送信する。このパケットは、AN1からPDSNへ送信される(1215)。このパケット1215についても、AN1-PDSN間で発生する伝送遅延により、PDSNへの到着まで時間がかかる。

ATは、パケット1214を送信後、次のIPパケットを送信する際には、切り替え後のRoute Bを用いてパケットの送信を行う。すなわち、一つのIPパケットから生成された二つのRLPパケット1216と1218はAN2へRoute B用パケットとして送信される。AN2とPDSNの間の伝送遅延が小さい場合、これらのパケットはPDSNへすぐに到着する(1217及び1219)。

PDSNにおいては、AN1から受信するパケット1210、AN2から受信するパケット1217、AN2から受信するパケット1219、AN1から受信するパケット1217の順番で受信するが、ANごとにHDLC like framingによるデクレーミング化処理を行うことにより、パケット1210とパケット1215からIPパケットを復元し、データ1221として、アプリケーションサーバへ送信できる。また、パケット1217とパケット1219からIPパケットを復元し、データ1220としてアプリケーションサーバへ送信できる。このとき、パケット1220とパケット1221の送信順序が、ATが生成した順序と異なるが、IPパケット単位での入れ替えのため、順序逆転は、アプリケーションサーバにより適切に処理が可能である。
図１３に、本発明におけるATの送信制御フローチャートを示す。ATは下り方向のデータ受信を行うと(1301)、現在適用中のルートを確認する(1302)。適用中のルートがRoute Aであり、受信パケットがRoute Bであった場合(1303)、適用ルートをRoute Bに切り替える(1304)。受信パケットがRoute Aであった場合には、適用ルートはRoute Aのままとする。適用中のルートがRoute Bであり、受信パケットがRoute Aであった場合(1305)、適用ルートをRoute Aに切り替える(1306)。受信パケットがRoute Bであった場合には、適用ルートはRoute Bのままとする。

この状態で、上り方向の送信データがあると(1307)、送信IPパケットのHDLC like framingを行い(1308)、適用中のルートにてRLPパケット群を生成する(1309)。一つの送信パケットから生成されたRLP群は、全て同じルートを用いて送信を行う(1310)。

図１４に、本発明におけるPDSNの受信制御フローチャートを示す。
PDSNは上り方向のデータを受信すると(1401)、受信パケットのRoute判定を行う(1402)、ルート判定は、Route A用のANからパケットを受信したのか、Route B用のANからパケットを受信したのかにより判定を行う。Route A用のパケットを受信した場合、Route A用HDLC like framingによりデフレーミング化を行う(1403)。Route B用のパケットを受信した場合、Route B用HDLC like framingによりデフレーミング化を行う(1404)。それぞれIPパケットの復元が完了していれば(1405、1406)、アプリケーションサーバに復元したIPパケットを送信する(1407、1408)。IPパケットの復元が完了していない場合には、アプリケーションサーバにはパケットの送信を行わずに、パケットの受信待ちを行う。

図１５は、本発明の一実施形態におけるPDSNハードウェア構成を示す図である。
PDSN104は、CPU1501、メモリ1502、クロック1503が通信バスに接続されている構成をとり、他の装置と送受信するデータは、CPU1501により上記の本発明のパケットの生成処理などが行われ、一旦メモリ1502に格納された後に、ネットワークI/F1504を介して、アプリケーションサーバやANへ送信される。

本発明を適用する1xEV-DOシステム全体の構成を説明する図である。本発明の一実施形態における送信データのプロトコルスタックを説明する図である。 ATにおける上りパケット転送処理を説明する図である。 ANにおけるパケットの受信および転送処理を説明する図である。 PDSNにおけるパケットの受信および送信処理を説明する図である。アプリケーションサーバにおける受信処理を説明する図である。従来のハンドオフ処理を説明するシーケンス図である。 RSP適用時のハンドオフ処理を説明するシーケンス図である。上りルートの切り替え時のデータの流れを説明する図である。上りルート切り替え時の問題を説明するシーケンス図である。本発明の一実施形態におけるATのハードウェア構成を説明する図である。本発明の一実施形態におけるAT送信制御後のデータの流れを示すシーケンス図である。 ATにおける本発明の一実施形態の送信制御のフローチャートである。 PDSNにおける本発明の一実施形態の送信制御のフローチャートである。本発明の一実施形態におけるPDSNのハードウェア構成を説明する図である。

符号の説明

１０１…AT(Access Terminal)
１０２、１０３…AN(Access Terminal)
１０４…PDSN(Packet Data Serving Node)
１０６…アプリケーションサーバ

Claims

少なくとも1つの無線移動機と、複数の無線基地局とそれらを収容する無線基地局収容装置を有し、第一の無線基地局から第二の無線基地局へ無線移動機がハンドオフする場合、ハンドオフ元の前記第一の無線基地局宛てに送信される無線パケットのシーケンス番号とハンドオフ先の前記第二の無線基地局宛てに送信される無線パケットのシーケンス番号が独立に管理され、シーケンス番号の引継ぎを行う必要がない無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記無線移動機においては、1つのアプリケーションパケットを複数に分割するフラグメント化を行って複数の無線パケットを生成し送信する途中で、下り方向における前記ハンドオフが実行された場合、前記1つのアプリケーションパケットをフラグメント化した複数の無線パケットに対し、下り方向におけるハンドオフ実行後も前記第一の無線基地局が管理する無線パケットのシーケンス番号を適用して前記第一の無線基地局に送信し、前記1つのアプリケーションパケットをフラグメント化した複数の無線パケットの送信終了後に、以降に送信するアプリケーションパケットをフラグメント化した無線パケットに対し、前記第二の無線基地局の管理する無線パケットのシーケンス番号を適用して前記第二の無線基地局に送信するように制御し、
前記無線基地局収容装置においては、無線基地局ごとに、データの復元を行うことを特徴とする無線通信方法。
前記ハンドオフは、RSP(Route Selection Protocol)を用いた方式で行なわれるものであることを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
前記無線基地局における無線パケットのシーケンス番号の管理には、RLP(Radio Link Protocol)を用いることを特徴とする請求項２に記載の無線通信方法。
少なくとも1つの無線移動機と、複数の無線基地局とそれらを収容する無線基地局収容装置を有し、第一の無線基地局から第二の無線基地局へ無線移動機がハンドオフする場合、ハンドオフ元の前記第一の無線基地局宛てに送信される無線パケットのシーケンス番号とハンドオフ先の前記第二の無線基地局宛てに送信される無線パケットのシーケンス番号が独立に管理され、シーケンス番号の引継ぎを行う必要がない無線通信システムにおける無線移動機であって、
無線送受信部と、変復調回路と、制御部と、記憶部とを少なくとも有し、
前記制御部は、1つのアプリケーションパケットを複数に分割するフラグメント化を行って複数の無線パケットを生成し送信する途中で、下り方向におけるハンドオフを実行する場合、前記1つのアプリケーションパケットをフラグメント化した複数の無線パケットに対し、下り方向におけるハンドオフ実行後も前記第一の無線基地局が管理するシーケンス番号を適用して前記第一の無線基地局に対して送信し、前記1つのアプリケーションパケットをフラグメント化した複数の無線パケットを送信終了後に、以降に送信するアプリケーションパケットをフラグメント化した無線パケットに対し、前記第二の無線基地局の管理する無線パケットのシーケンス番号を適用して前記第二の無線基地局に送信するように制御することを特徴とする移動無線機。
前記ハンドオフは、RSP(Route Selection Protocol)を用いた方式で行なわれるものであることを特徴とする請求項４に記載の無線移動機。
前記無線基地局における無線パケットのシーケンス番号の管理には、RLP(Radio Link Protocol)を用いることを特徴とする請求項５に記載の無線移動機。