JP4954996B2 - 基地局、ユーザ装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は一般に移動通信の技術分野に関連し、特にアクセスゲートウエーと無線アクセスネットワークとを含む通信システムで使用される、基地局、ユーザ装置及び方法に関する。

この種の技術分野では３ＧＰＰの下で次世代移動通信システムに関する研究開発が急ピッチで進められている。

図１は通信システムの概要を示す。図１にはアクセスゲートウエー(aGW)１１と、アクセスゲートウエーにインターフェースS1を介して接続された基地局(eNB)１２，１３と、基地局１２又は１３と無線通信を行うユーザ装置(UE)１４とが示されている。アクセスゲートウエー(aGW)は移動管理エンティティ／サービングゲートウェー(MME/S-GW)と呼ばれてもよい。ユーザ装置は典型的には移動局である。基地局間はインターフェースx2を介して互いに接続されている。図示の例ではユーザ装置１４がハンドオーバを行う様子が示され、左側の基地局がソース基地局（移動元）となり、右側の基地局がターゲット基地局（移動先）となっている。基地局１２，１３は無線アクセスネットワーク（RAN）を構成する。アクセスゲートウエー(aGW)は無線アクセスネットワーク（RAN）を構成してもよいし、構成しなくてもよい。いずれにせよアクセスゲートウエー(aGW)は、基地局(eNB)及びコアネットワーク（CN）上の装置に接続されている。

アクセスゲートウエー(aGW)及び基地局(eNB)間の通信は、サービスデータユニット（SDU）と呼ばれるデータ単位でインターフェースS1を通じて行われる。サービスデータユニット（SDU）は例えばインターネットプロトコル(IP)パケットであり、例えば1500バイトのような処理単位でもよいし、アプリケーションに応じて様々なデータサイズで構成されてよい。一方、基地局(eNB)及びユーザ装置（UE）間の通信は、パケットデータユニット（PDU）と呼ばれるデータ単位で行われる。パケットデータユニット（PDU）のサイズは無線チャネル状態に応じて動的に変更される。

図２はサービスデータユニット（SDU）及びパケットデータユニット（PDU）の間の対応関係を模式的に示す。横軸は時間に相当する。説明の便宜上下りリンクのデータ伝送が説明される。アプリケーションに応じてサービスデータユニット（SDU）のデータサイズが様々に変わっている。更に無線チャネル状態に応じてパケットデータユニット（PDU）のデータサイズも様々に変わっている。所要品質を確保しながら無線伝送が行われる場合に、チャネル状態が良ければ大きなデータサイズが使用され、チャネル状態が悪ければ小さなデータサイズが使用されるからである。

一方、受信信号を誤り無く復元する等の観点から、誤り訂正符号化及び自動再送制御を組み合わせたハイブリッドARQ(HARQ: Hybrid Automatic Repeat reQuest)も行われる。より具体的にはNチャネルストップアンドウエイト方式のHARQが行われる。

図３は６チャネルストップアンドウエイト方式が行われる場合の様子を示す。図示の例は或るユーザ装置宛のパケット伝送に関する部分が示されている。説明の便宜上下りリンクでのデータ伝送が説明され、送信側は基地局であり受信側はユーザ装置である。しかしながら上りリンクではそれらの呼び方は逆転する。１〜６までの番号がプロセスIDとしてサイクリックに使用される。図中左端に示されるように、プロセスIDが１のフレームでは#1で示されるパケットデータユニット（PDU）（図中、「#1」と略記される）が送信される。図示の例では伝送されるパケットデータユニット#1,#2,…は全て同じ大きさで描かれているが、上述したように実際に伝送されるパケットデータユニット（PDU）はチャネル状態に応じて様々なデータサイズをとり得る。パケットデータユニット#1が受信側で適切に受信されると、受信機（この例では、ユーザ装置）は肯定応答信号（ACK）を基地局に返す。この応答信号は基地局で受信され、基地局はもう一度訪れるプロセスID＝１でN+1=6+1=7番目のパケットデータユニット#7を送信する。

一方、左側のプロセスID=2で伝送されたパケットデータユニット#2は、図示の例では適切に受信されず、否定応答信号（NACK）が基地局に返されている。この応答信号に応じて、基地局は次に訪れるプロセスID=2で２番目のパケットデータユニット#2を再送する（図中、送信側で「＃２再送」として示されている。）。再送されたパケットデータユニット#2を受信したユーザ装置は、初回で受信したPDU#2と今回再送されたPDU#2を合成し、再び誤り検査を行う。図示の例では依然として誤り検出結果が否定的であり、更なる再送が促される。

このようにHARQでの再送単位は、チャネル状態に応じて様々に変化するパケットデータユニットPDUである。図２に関して説明されたように、１つのパケットデータユニット（PDU）は1以上のサービスデータユニット（SDU）の全部又は一部を含む。ここで、説明の便宜上、パケットデータユニット#1,#3及び#5は良好に受信されているが、パケットデータユニット#2,#4は未だ良好に受信できていなかったとする。このとき、サービスデータユニット（SDU）の観点からは、１つのサービスデータユニット（SDU#3）しか受信できていない。他のサービスデータユニット（SDU#1,2,4）は未完成である。以後不足しているパケットデータユニットが再送処理を通じて揃い次第、サービスデータユニットが完成し、所望のアプリケーションでそれらが使用可能になる。

パケットデータユニット#1,#3及び#5はユーザ装置で良好に受信されているが、パケットデータユニット#2,#4は未だ良好に受信できていなかった場合に、図1に示されるような基地局間ハンドオーバが始まったとする。この場合に、ソース基地局１２は送信バッファに保有しているサービスデータユニットSDU#1,2,4をターゲット基地局１３に転送する。データ転送はインターフェースx2を通じて行われる。更にソース基地局１２はパケットデータユニットPDU#2,#4を破棄する。ユーザ装置UEはターゲット基地局１３からサービスデータユニットSDU#1,#2,#4に関する情報を改めて取得する。即ち、ターゲット基地局１３との間のチャネル状態に応じて、サービスデータユニットSDU#1,2,4を伝送するための新たなパケットデータユニットが作成され、それらがユーザ装置UEに伝送される。

上記ではダウンリンクのデータ伝送が説明されたが、上りリンクでのデータ伝送途中で基地局間ハンドオーバが開始された場合は次のように行われる。上記と同様にパケットデータユニット#1,#3及び#5は基地局で良好に受信されているが、パケットデータユニット#2,#4は未だ良好に受信できていなかったとする。この場合、ソース基地局１２は良好に受信されたパケットデータユニットPDU#1,#3,#5から、サービスデータユニットSDU#3を構築できている。基地局１２は完成しているサービスデータユニットSDU#3をアクセスゲートウエー(aGW)に転送する。ハンドオーバが始まると、基地局１２は不完全にしか受信できていないサービスデータユニットSDU#1,2,4の全てを破棄する。従ってこれらの内容はターゲット基地局１３を通じてユーザ装置UEから改めて送信されることになる。このようなハンドオーバ時のデータ処理については、非特許文献１に記載されている。
3GPP TSG RAN TR25.813 v0.9.1

ハンドオーバ時に上記のような処理がなされたとすると、ダウンリンク伝送に関しては、基地局間で必要な通信量が多くなり、基地局の負担が増えたりネットワークリソースを圧迫してしまう等の問題が懸念される。この問題はハンドオーバするユーザ装置数が多くなるほど深刻になる。ソース基地局で再送に関連するパケットデータユニットが破棄され、ターゲット基地局で新たにパケットデータユニットが作成され直すので、これは無線リソースの有効活用を図る観点からは好ましいとは言えない。また、アップリンクではサービスデータユニットの一部分が良好に受信できていたとしても、全体として不完全であったならばそのサービスデータユニット全部が破棄される。部分的に良好に伝送できたデータもターゲット基地局を通じて再び伝送されなければならず、この場合も無線リソースの有効活用の観点から好ましくない。

本発明は上記の1以上の問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、アクセスゲートウエーと無線アクセスネットワークとユーザ装置とを含む通信システムにおいて、ユーザ装置の基地局間ハンドオーバ時の通信リソースの有効活用を図ることである。

一実施例による基地局は、
アクセスゲートウエーと無線アクセスネットワークとユーザ装置とを含む通信システムで使用され、前記無線アクセスネットワークを構成する基地局であって、
アクセスゲートウエーから受信したサービスデータユニットを格納する送信バッファと、
下り無線リンクで再送されるパケットデータユニットを格納する再送バッファと、
ユーザ装置に対する無線リソースの割当を計画し、スケジューリング情報を出力するスケジューラと、
前記送信バッファ又は前記再送バッファに格納されたデータを含む送信信号を、前記スケジューリング情報に従って作成する送信信号処理手段と、
を有し、前記スケジューラは、ハンドオーバを要求しているユーザ装置宛てのデータが、ハンドオーバを要求していないユーザ装置宛てのデータよりも優先して伝送されるように前記スケジューリング情報の内容を決定し、
前記スケジューリング情報の内容は、ユーザ装置で未完成のサービスデータユニットを完成させるのに必要なパケットデータユニットの内、より多くのサービスデータユニットの完成に寄与するパケットデータユニットが、他に優先して伝送されるように決定される、ことを特徴とする基地局である。

本発明によれば、アクセスゲートウエーと無線アクセスネットワークとユーザ装置とを含む通信システムにおいて、ユーザ装置の基地局間ハンドオーバ時の通信リソースの有効活用を図ることができる。

通信システムの概要を示す図である。 サービスデータユニット(SDU)及びパケットデータユニット(PDU)の対応関係例を示す図である。 ６チャネルストップアンドウエイト方式が行われる場合の様子を示す。 本発明の一実施例による基地局の機能ブロック図を示す。 本発明の一実施例によるユーザ装置の機能ブロック図を示す。 本発明の一実施例による動作例を示すフローチャートである。 本発明の一実施例による別の動作例を示すフローチャートである。

符号の説明

１１ アクセスゲートウエー
１２，１３ 基地局
１４ ユーザ装置
４０２ 受信アンプ部
４０４ CQI処理部
４０６ メトリック(metric)処理部
４０８ メジャーメントレポート処理部
４１０ スケジューラ
４１２ 送信バッファ
４１４ 送信信号処理部
４１６ HARQバッファ
４１８ 送信アンプ
５０２ アンプ
５０４ CQI処理部
５０６ 周辺セル測定部
５０８ ハンドオーバイベント判定部
５１０ メジャーメントレポート作成部
５１２ 送信バッファ
５１４ HARQバッファ
５１６ 制御チャネル作成部
５１８ 送信信号処理部
５２０ 送信アンプ

本発明の一形態によれば、基地局に備わるスケジューラは、ハンドオーバを要求しているユーザ装置宛てのデータ（初回送信データ又は再送データ）が、ハンドオーバを要求していないユーザ装置宛てのデータよりも優先して伝送されるようにスケジューリング情報の内容を決定する。この手法は、ハンドオーバ時に送達未確認のまま破棄されるデータ量及び／又は基地局間で転送されるデータ量を減らす観点から好ましい。

スケジューリング情報の内容は、ハンドオーバを要求しているユーザ装置宛てのサービスデータユニット（SDU）を表すデータが、ハンドオーバを要求していないユーザ装置宛てのサービスデータユニット（SDU）を表すデータよりも優先して伝送されるように決定されてもよい。この手法は、そのユーザ装置宛の送信バッファ滞留量を減らし、基地局間のデータ転送量を減らす観点から好ましい。

スケジューリング情報の内容は、ハンドオーバを要求しているユーザ装置宛てのパケットデータユニット（PDU）を表すデータが、ハンドオーバを要求していないユーザ装置宛てのパケットデータユニット（PDU）を表すデータよりも優先して伝送されるように決定されてもよい。この手法は、そのユーザ装置宛のHARQバッファ滞留量を減らし、無駄に破棄されるPDU量を減らす観点から好ましい。

サービスデータユニット（SDU）及びパケットデータユニット（PDU）各々のデータサイズ及びデータ境界位置に従って、送信信号に含められるパケットデータユニットの内容が決定されてもよい。ハンドオーバを要求しているユーザ装置宛のサービスデータユニット（SDU）に関し、更なるセグメンテーションが禁止されてもよい。この手法は、ユーザ装置でSDUを完成しやすくし、送達未確認のままソース基地局で破棄されるPDU量を減らす観点から好ましい。

ユーザ装置で未完成のサービスデータユニットを完成させるのに必要なパケットデータユニットの内、より多くのサービスデータユニットの完成に寄与するパケットデータユニットが、他に優先して伝送されてもよい。この手法も、ユーザ装置でSDUを完成しやすくし、送達未確認のままソース基地局で破棄されるPDU量を減らす観点から好ましい。

本発明の一形態によれば、ハンドオーバを要求しているユーザ装置は、ハンドオーバを要求していないユーザ装置よりも優先してデータ送信の機会が付与されるよう基地局に要求する。基地局により決定されるスケジューリング情報の内容は、ハンドオーバを要求しているユーザ装置宛てのパケットデータユニット（PDU）を表すデータが、ハンドオーバを要求していないユーザ装置宛てのパケットデータユニット（PDU）を表すデータよりも優先して伝送されるように決定されてもよい。

サービスデータユニット（SDU）及びパケットデータユニット（PDU）各々のデータサイズ及びデータ境界位置に従って、送信信号に含められるパケットデータユニットの内容が決定されてもよい。

基地局で未完成のサービスデータユニットを完成させるのに必要なパケットデータユニットの内、より多くのサービスデータユニットの完成に寄与するパケットデータユニットが、他に優先して伝送されてもよい。

ユーザ装置がハンドオーバを要求している場合に、ユーザ装置で更なるセグメンテーションが禁止されてもよい。

図４は本発明の一実施例による基地局の機能ブロック図を示す。図４には、受信アンプ部４０２、CQI処理部４０４、メトリック(metric)処理部４０６、メジャーメントレポート(measurement report)処理部４０８、スケジューラ４１０、送信バッファ４１２、送信信号処理部４１４、HARQバッファ４１６及び送信アンプ４１８が示されている。

受信アンプ部４０２は移動局からの上り信号に同調してそれを受信する。

CQI処理部４０４は受信した信号からCQIを示す情報を取り出す。本実施例では、CQIは、ユーザ装置による受信SIRの測定値が例えば３２段階のレベルで符号化表現された値である。当該技術分野で周知の他の様々な手法でCQIが表現されてよい。ユーザ装置から報告された瞬時CQIは平均化されてもよい。

メトリック処理部４０６は、CQIを示す情報、送信バッファのデータ量、再送情報（再送回数、再送パケットのデータサイズ等の再送に関する情報）等の各種パラメータの1以上に基づいて、スケジューリングを行うためのメトリックを算出する。メトリックはチャネル状態の良否や公平性等を表すパラメータに依存して変化する何らかの量でよい。

メジャーメントレポート処理部４０８は受信した信号からメジャーメントレポートを示す情報を抽出する。このメジャーメントレポートに基づいて、ユーザ装置はハンドオーバすべき状態にあることが判明する。

スケジューラ４１０は、メトリック処理部４０６からのメトリック、メジャーメントレポートの報告結果、送信バッファ量、再送情報等に基づいて、どのユーザ装置にどの無線リソースをどのように割り当てるかを計画し、割当内容を示すスケジューリング情報を出力する。送信バッファ量及び再送情報はメトリック処理部４０６だけで考慮されてもよい。後述の動作例で説明されるように、スケジューラ４１０は、ハンドオーバを要求しているユーザ装置宛てのデータが、ハンドオーバを要求していないユーザ装置宛てのデータよりも優先して伝送されるようにスケジューリング情報の内容を決定する。

送信バッファ４１２は下りユーザデータ（即ち、サービスデータユニット（SDU））を送信するまでバッファリングする。サービスデータユニット（SDU）は例えばインターネットプロトコル(IP)パケットであり、例えば1500バイトのような処理単位でもよいし、アプリケーションに応じて様々なデータサイズで構成されてよい。

送信信号処理部４１４は、スケジューリング情報に基づいて送信信号を作成する。送信信号はパケットデータユニット（PDU）と呼ばれるデータ単位で行われる。無線チャネル状態に応じて所要品質が満たされるように、パケットデータユニット（PDU）のサイズ及び伝送方式はスケジューリング情報に従って適応的に制御される。伝送方式は、データ変調方式、チャネル符号化率、周波数リソースブロック等で指定される。

送信信号処理部４１４はサービスデータユニット（SDU）と無線伝送用のパケットデータユニット（PDU）との対応関係を管理する。送信信号処理部４１４は、送信バッファ４１２に蓄積されたサービスデータユニット（SDU）を、パケットデータユニット（PDU）のサイズに合わせて適切に区分けし（セグメンテーション(segmentation)）、無線パケットを作成する。この場合、必要に応じて異なるサービスデータユニット（SDU）が連結され（コンカテネーション(concatenation)）、１つの無線パケットが作成される。例えば図２に示される例では、サービスデータユニットSDU#1は２つに区分けされ、そのサービスデータユニットSDU#1の前の部分でパケットデータユニットPDU#1が作成されている。パケットデータユニットPDU#2は、SDU#1の後ろの部分とSDU#2の前の部分とを連結することで作成されている。

HARQバッファ４１６は再送制御用の情報を格納する。具体的には、以後の再送に備えて、初回送信済みのパケットデータユニット（PDU）、プロセス番号、再送回数、応答信号の内容（ACK,NACK）等の情報が記憶される。

送信アンプ４１８は送信信号をRF信号に変換して送信する。

図示の簡明化のため、制御チャネルその他のチャネルが明示されてはいないが、実際にはそれらのチャネルが適切に多重されて送信信号が作成される。

図５は本発明の一実施例によるユーザ装置の機能ブロック図を示す。ユーザ装置は典型的には携帯電話機のような移動局である。図５には受信アンプ５０２、CQI処理部５０４、周辺セル測定部５０６、ハンドオーバイベント判定部５０８、メジャーメントレポート作成部５１０、送信バッファ５１２、HARQバッファ５１４、制御チャネル作成部５１６、送信信号処理部５１８及び送信アンプ５２０が示されている。

受信アンプ５０２受信したいシステム及び周波数に同調して信号を受信する。

CQI処理部５０４は現在通信中のセルの受信信号（例えば共通パイロットチャネル）から無線チャネル状態CQI（瞬時CQI）を測定する。CQIは様々な量で表現することができ、例えばE_s/I₀（Symbol energy to interference power ratio）で表現されてもよい。より具体的には、基地局から下り共通パイロットチャネルを受信し、受信SIRを測定し、測定値を３２段階のレベルで符号化することでCQIが表現されてもよい。CQIの測定はギャップ中を除いて所定の測定周期毎に行われる。測定されたCQIは基地局に報告される。CQIの瞬時値は距離変動やシャドウイングには追従できる程度に適切に平均化されてもよい。

周辺セル測定部５０６は接続中のセル以外の周辺セルからの信号の受信品質を測定する。

ハンドオーバ（HO）イベント判定部５０８は、周辺セル測定部５０６の測定結果に基づいて、当該ユーザ装置（自局）がハンドオーバすべきイベントが検出されたか否かを判定する。概して、周辺セルの受信信号品質が接続中のセルの受信信号品質に匹敵する又はより大きくなった場合に、ハンドオーバイベントが生じる。

メジャーメントレポート作成部５１０は、検出されたハンドオーバイベントに基づいて、当該ユーザ装置がハンドオーバすべき状況にあることを示すメジャーメントレポートを作成する。

送信バッファ５１２送信バッファは上りユーザデータ（上りサービスデータユニット（SDU））を送信するまでバッファリングする。サービスデータユニット（SDU）は例えばインターネットプロトコル(IP)パケットであり、例えば1500バイトのような処理単位でもよいし、アプリケーションに応じて様々なデータサイズで構成されてよい。

HARQバッファ５１４は再送制御用の情報を格納する。具体的には、以後の再送に備えて、初回送信済みのパケットデータユニット（PDU）、プロセス番号、再送回数、応答信号の内容（ACK,NACK）等の情報が記憶される。

制御チャネル作成部５１６は（上り）制御チャネルを作成する。制御チャネルには、上り送信用の無線チャネルの割当要求、メジャーメントレポート等の制御情報が含まれてよい。

送信信号処理部５１８は、基地局から受信したスケジューリング情報に基づいて、CQIを示す情報、制御チャネル、データチャネル等を多重化し、送信信号を作成する。この送信信号もパケットデータユニット（PDU）と呼ばれるデータ単位で行われる。無線チャネル状態に応じて所要品質が満たされるように、パケットデータユニット（PDU）のサイズ及び伝送方式はスケジューリング情報に従って適応的に制御される。

送信信号処理部５１８はサービスデータユニット（SDU）と無線伝送用のパケットデータユニット（PDU）との対応関係を管理する。送信信号処理部４１４は、送信バッファ４１２に蓄積されたサービスデータユニット（SDU）を、パケットデータユニット（PDU）のサイズに合わせて適切に区分けし（セグメンテーション）、無線パケットを作成する。この場合、必要に応じて異なるサービスデータユニット（SDU）が連結され（コンカテネーション）、１つの無線パケットが作成される。

送信アンプ５２０は送信信号をRF信号に変換して送信する。

図６は本発明の一実施例による動作例を示す。ダウンリンク伝送におけるハンドオーバ時の動作例が示される。ステップＳ１２では、ユーザ装置ＵＥがハンドオーバイベントを検出し、メジャーメントレポートをソース基地局に通知する。ソース基地局はユーザ装置が現在接続している基地局である。

ステップＳ１４ではユーザ装置からの通知に応答して、ソース基地局がターゲット基地局にハンドオーバ要求のあったことを通知する。ターゲット基地局はハンドオーバ要求に応じて無線リソースを確保したことをソース基地局に通知する（ステップＳ１６）。適切な無線リソースが確保できなければそのターゲット基地局へのハンドオーバを実行することはできない。

ステップＳ１８ではソース基地局で「優先処理」が実行される。ステップＳ１８ではソース基地局は以下の動作項目の１つ以上を実行する。

（Ａ）ソース基地局は、ハンドオーバしようとしているユーザ装置宛のデータ（送信バッファに格納されているサービスデータユニット(SDU)）が、他ユーザ装置のデータより優先して伝送されるようにスケジューリングする。ハンドオーバしようとしているユーザ装置がどれであるかは、メジャーメントレポートを参照することで判明する（図４の４０８）。このユーザ装置宛のデータが優先的に伝送されると、そのユーザ装置宛の送信バッファ４１２に溜まっているデータが優先的に送信され、バッファ滞留量が少なくなる。従って以後ステップＳ２１でインターフェースx2を介してターゲット基地局に転送されるサービスデータユニット量も少なくなる。この手法によればハンドオーバにおける基地局間の通信リソース使用量を節約することができる。

（Ｂ）ソース基地局は、ハンドオーバしようとしているユーザ装置宛の再送データ（HARQバッファに格納されているパケットデータユニット(PDU)）が、他のデータより優先して伝送されるようにスケジューリングする。図３の「#2再送」付近の拡大図に示されるように、実際のデータ伝送では或るユーザ装置に関する連続するプロセスIDの間に、他ユーザ装置宛のパケットが伝送されるのが一般的である。本手法では「#2再送」で示されるデータ伝送の開始タイミングがなるべく早くなるようにスケジューリングの内容が決定される。再送に関する情報はHARQバッファ４１６からメトリック処理部４０６及び／又は又はスケジューラ４１０に通知される。この再送データが優先的に送信されると、ユーザ装置から基地局に肯定応答信号（ACK）が通知される確率が高まる。ハンドオーバの際に（HOコマンド発行後に）HARQバッファ４１６に残存しているパケットデータユニット（PDU）は破棄されるので、本手法によれば、送達未確認のまま破棄されるパケットデータユニット量を少なくすることができる。

（Ｃ）ソース基地局は、ユーザ装置で未完成のサービスデータユニット(SDU)を完成させるのに必要なパケットデータユニット(PDU)の内、より多くのサービスデータユニット（SDU）の完成に寄与するパケットデータユニット（PDU）が、他に優先して伝送される。例えば、或るユーザ装置宛のサービスデータユニット（SDU）及びパケットデータユニット（PDU）の関係が図２に示されるようになっていたとする。更にパケットデータユニットPDU#1,#3については肯定応答信号（ACK）が得られているが、他のPDUについてはそれが未だ得られていなかったとする。この場合、完成済みのサービスデータユニットはSDU#3だけである。未完成のサービスデータユニットを完成させるのに必要なパケットデータユニットは、PDU#2,#4,#5である。PDU#2が適切に伝送されれば、サービスデータユニットSDU#1,#2を完成させることができる。サービスデータユニットSDU#4を完成させるには、パケットデータユニットPDU#4及びPDU#5双方が適切に伝送される必要がある。本手法によれば、SDU#1,#2の完成に寄与するPDU#2が、PDU#4,#5よりも優先的に伝送される。これにより、サービスデータユニットの完成を促すことができ、以後ステップＳ２１でインターフェースx2を介してターゲット基地局に転送されるサービスデータユニット量を少なくすることができる。この手法によってもハンドオーバにおける基地局間の通信リソース使用量を節約することができる。

（Ｄ）ソース基地局は、サービスデータユニット（SDU）及びパケットデータユニット（PDU）各々のデータサイズ及びデータ境界位置に従って、送信信号に含められるパケットデータユニット（PDU）の内容を決定する。具体的には、ソース基地局は、ハンドオーバしようとしているユーザ装置宛のサービスデータユニットに関し、更なるセグメンテーションを禁止しながら、パケットデータユニットの情報ビットレートをなるべく低くする。例えば図２に示される例において、優先処理が開始された時点で、PDU#1,#2は送信済みであるが、PDU#3は未送信であったとする。本手法以外の手法では、PDU#3に含まれる情報は、SDU#2の一部分、SDU#3の全部及びSDU#4の一部分である。スケジューリング情報で指定された伝送方式を用いれば、所要品質を満足しつつこれだけの情報を伝送することができるからである。本手法では優先処理開始後のセグメンテーションは禁止され、SDU#4の一部分を抜き出すためのセグメンテーションは禁止される。従って本手法でのPDU#3に含まれる情報は、SDU#2の一部分とSDU#3の全部でしかない。図２で「Δ」で示される余ったリソースは、SDU#2,#3を伝送するために使用される（例えば、その文だけMCSレベルが引き下げられる、チャネル符号化率が小さく引き下げられる或いは変調多値数が小さく引き下げられる）。その結果、一部のSDU#2と全SDU#3が適切に伝送される確率が高くなる。仮にSDU#4の一部がPDU#3に含められ、PDU#4,#5が以後作成されたとしても、PDU#4,#5は送達未確認のまま破棄される可能性が高い。場合によってはPDU#3も破棄されるかもしれない。目下の想定例で、ハンドオーバコマンド発行前の短時間の間にPDU#4,#5に関して（場合によってはPDU#3に関しても）送達確認を得ることは必ずしも容易でないからである。送達未確認のまま捨てるPDU量を減らす観点からは、むしろ新たなセグメンテーションを禁止し、既に切り出されたSDUが、より確実に伝送されるようにした方がよい。

ハンドオーバを要求しているユーザ装置宛のサービスデータユニット(SDU)のセグメンテーションの禁止に加えて、そのようなユーザ装置宛のパケットデータユニット(PDU)のセグメンテーションが禁止されてもよい。セグメンテーションが許可され、パケットデータユニットの一部がハンドオーバ前にユーザ装置に届いたとしても、残りの部分が届かなければ、それらは無駄になってしまう。従ってハンドオーバするユーザ装置宛のパケットデータユニットのセグメンテーションは積極的に許可されなくてもよい。

なお、ハンドオーバしようとしているユーザ装置宛のデータや再送データ等を他のデータより優先することに加えて、そのハンドオーバが同一基地局に属するか否か更に区別されてもよい。例えば、同一基地局に属するハンドオーバよりも、別の基地局にハンドオーバするユーザ装置の優先度が高く設定されてもよい。基地局が変わらないハンドオーバ（イントラeNBハンドオーバ又はセクタ間ハンドオーバ）では、HARQを管理するMACプロトコルレイヤや、HARQの残留誤りに応じて再送処理等を扱うRLCプロトコルレイヤがリセットされず、ハンドオーバ終了後でもHARQプロセスを引き継いだり、RLCレベルでPDUを引き継いだりできるかもしれない。しかしながら、基地局が変わるハンドオーバ（インターeNBハンドオーバ又はセル間ハンドーバ）では、MAC及びRLC等はリセットされ、HARQプロセスやRLCレベルのPDUを引き継ぐことは事実上困難になる。従って、そのようなユーザ装置のスケジューリングを優先することは特に望ましい。

ステップＳ２０ではソース基地局がユーザ装置にハンドオーバコマンドを発行し、ハンドオーバ処理が実際になされるようにする。ハンドオーバコマンドの発行後、ソース基地局で送達未確認のサービスデータユニット（SDU）が、インターフェースx2を通じてターゲット基地局に転送される（ステップＳ２１）。図示の簡明化のためステップＳ２１の転送はこの時点だけでなされるように描かれているが、ＨＯコマンド発行後の適切などの時点で転送が行われてもよい。但し、ターゲット基地局からのデータ伝送が開始される前に、少なくとも転送データの先頭部分がターゲット基地局に到着していることを要する。

ステップＳ２２では、ユーザ装置はＨＯコマンドに応答してソース基地局に同期するよう動作する。これによりそのユーザ装置用に予約された無線リソースを利用することが可能になる。

ステップＳ２４に示されるように、ユーザ装置がターゲット基地局に同期した後、ハンドオーバの完了したことがユーザ装置からターゲット基地局に通知される。

ステップＳ２６ではターゲット基地局は、上位ノードであるアクセスゲートウエーに対してダウンリンク伝送経路の切替を要求する。以後アクセスゲートウエーはそのユーザ装置宛の下りパケットをターゲット基地局に伝送する。

ステップＳ２８に示されるように、ターゲット基地局は、ユーザ装置からのハンドオーバ完了報告に応答して、ソース基地局に対して、そのユーザ装置用の無線リソースを解放してよいことを連絡する。なお、経路切替（ステップＳ２６）及びリソース解放（ステップＳ２８）の順序は逆でもよいし、同時でもよい。

こうしてハンドオーバに関する一連の手順が終了する。

なお、「優先処理」（ステップＳ１８）はＨＯ要求確認（ステップＳ１６）の後に限らず、ＨＯコマンド（ステップＳ２０）の発行前の適切などの時点で行われてもよい。言い換えれば「優先処理」はメジャーメントレポート受信後であってＨＯコマンド発行前のどの時点で行われてもよい。但し、ターゲット基地局へのハンドオーバが拒否された場合でも処理が無駄にならないようにする観点からは、ＨＯ要求確認後に優先処理を開始することが好ましい。

第1実施例ではダウンリンクに関する事項が説明された。本発明の第２実施例ではアップリンクに関する事項が説明される。

図７は本実施例による動作例を示す。概して図６で説明済みの動作と同様の動作が実行される。本実施例では上りデータ伝送を行うユーザ装置が、ステップＳ１２でメジャーメントレポートをソース基地局に報告した後、ステップＳ２０のハンドオーバコマンドに応答するまでの間に、ステップＳ１９で「優先処理」が実行される。

ステップＳ１９の「優先処理」では、ユーザ装置は以下の動作項目の１つ以上を実行する。

（Ａ）ユーザ装置は、ハンドオーバしようとしていることに起因して、送信バッファで送信待機中のサービスデータユニット(SDU)が、他ユーザ装置のデータより優先して伝送されるように基地局に要求する。具体的には、そのユーザ装置に対するリソース割当が優先されるように、ユーザ装置が基地局に制御チャネルを通じて要求する。上述したように、アップリンクでは、ハンドオーバ時に基地局で未完成のサービスデータユニット（SDU）は破棄される。より多くの送信機会が与えられることで、ソース基地局でサービスデータユニット(SDU)を完成できる確率が高くなり、ハンドオーバ時に破棄されるサービスデータユニット（SDU）量を減らすことができる。

（Ｂ）ユーザ装置は、未送信データ（送信バッファに格納されているデータ）よりも再送データ（HARQバッファに格納されているデータ）を優先して伝送する。再送データが優先的に送信されると、基地局でSDUを完成できる確率が高まる。その結果、ハンドオーバ時に破棄されるサービスデータユニット（SDU）量を減らすことができる。

（Ｃ）ユーザ装置は、基地局で未完成のサービスデータユニット(SDU)を完成させるのに必要なパケットデータユニット(PDU)の内、より多くのサービスデータユニット（SDU）の完成に寄与するパケットデータユニット（PDU）が、他に優先して伝送される。ソース基地局でサービスデータユニット(SDU)を効率的に完成させることができ、ハンドオーバ時に破棄されるサービスデータユニット（SDU）量を減らすことができる。

（Ｄ）ユーザ装置は、サービスデータユニット（SDU）及びパケットデータユニット（PDU）各々のデータサイズ及びデータ境界位置に従って、送信信号に含められるパケットデータユニット（PDU）の内容を決定する。具体的には、ユーザ装置は、更なるセグメンテーションを禁止しながら、パケットデータユニットの情報ビットレートをなるべく低くする。本手法では優先処理開始後のセグメンテーションは禁止され、その結果余ったリソースは、既に切り出されたパケットデータユニットの伝送に使用され、適切に伝送される確率が高くなる。かくてハンドオーバ時に破棄されるサービスデータユニット（SDU）量を減らすことができる。

説明の便宜上、本発明が幾つかの実施例に分けて説明されてきたが、各実施例の区分けは本発明に本質的ではなく、第１又は第２実施例の一方が単独で使用されてもよいし、双方の実施例が同時に使用されてもよい。特に双方が使用される場合、上下リンク双方で無駄に破棄されるSDUが減らされ、基地局間のネットワークリソース使用量も節約される。

以上本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。

本国際出願は西暦２００６年６月１６日に出願した日本国特許出願第２００６−１６７９９８号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を本国際出願に援用する。

Claims (15)

1. アクセスゲートウエーと無線アクセスネットワークとユーザ装置とを含む通信システムで使用され、前記無線アクセスネットワークを構成する基地局であって、
   アクセスゲートウエーから受信したサービスデータユニットを格納する送信バッファと、
   下り無線リンクで再送されるパケットデータユニットを格納する再送バッファと、
   ユーザ装置に対する無線リソースの割当を計画し、スケジューリング情報を出力するスケジューラと、
   前記送信バッファ又は前記再送バッファに格納されたデータを含む送信信号を、前記スケジューリング情報に従って作成する送信信号処理手段と、
   を有し、前記スケジューラは、ハンドオーバを要求しているユーザ装置宛てのデータが、ハンドオーバを要求していないユーザ装置宛てのデータよりも優先して伝送されるように前記スケジューリング情報の内容を決定し、
   前記スケジューリング情報の内容は、ユーザ装置で未完成のサービスデータユニットを完成させるのに必要なパケットデータユニットの内、より多くのサービスデータユニットの完成に寄与するパケットデータユニットが、他に優先して伝送されるように決定される、ことを特徴とする基地局。
2. 前記スケジューリング情報の内容は、ハンドオーバを要求しているユーザ装置宛ての送信バッファに格納されたデータが、ハンドオーバを要求していないユーザ装置宛ての送信バッファに格納されたデータよりも優先して伝送されるように決定される
   ことを特徴とする請求項１記載の基地局。
3. 前記スケジューリング情報の内容は、ハンドオーバを要求しているユーザ装置宛ての再送バッファに格納されたデータが、ハンドオーバを要求していないユーザ装置宛ての再送バッファに格納されたデータよりも優先して伝送されるように決定される
   ことを特徴とする請求項１記載の基地局。
4. サービスデータユニット及びパケットデータユニット各々のデータサイズ及びデータ境界位置に従って、前記送信信号に含められるパケットデータユニットの内容が決定される
   ことを特徴とする請求項１記載の基地局。
5. ハンドオーバを要求しているユーザ装置宛のサービスデータユニットのセグメンテーションが禁止され、前記セグメンテーションにより、サービスデータユニットは分割され、分割されたものが複数のパケットデータユニットに挿入される
   ことを特徴とする請求項４記載の基地局。
6. ハンドオーバを要求しているユーザ装置宛のパケットデータユニットを分割するセグメンテーションが禁止される
   ことを特徴とする請求項４記載の基地局。
7. 前記スケジューラは、在圏セルの基地局とは異なる基地局へハンドオーバを要求しているユーザ装置宛てのデータが、他のユーザ装置宛てのデータよりも優先して伝送されるように前記スケジューリング情報の内容を決定する
   ことを特徴とする請求項１記載の基地局。
8. アクセスゲートウエーと無線アクセスネットワークとユーザ装置とを含む通信システムで使用され、前記無線アクセスネットワークを構成する基地局で使用される方法であって、前記基地局は、アクセスゲートウエーから受信したサービスデータユニットを格納する送信バッファと、下り無線リンクで再送されるパケットデータユニットを格納する再送バッファとを有し、当該方法は、
   ユーザ装置に対する無線リソースの割当を計画し、スケジューリング情報をスケジューラから出力するステップと、
   前記送信バッファ又は前記再送バッファに格納されたデータを含む送信信号を、前記スケジューリング情報に従って作成する送信信号処理ステップと、
   を有し、ハンドオーバを要求しているユーザ装置宛てのデータが、ハンドオーバを要求していないユーザ装置宛てのデータよりも優先して伝送されるように前記スケジューリング情報の内容が決定され、
   前記スケジューリング情報の内容は、ユーザ装置で未完成のサービスデータユニットを完成させるのに必要なパケットデータユニットの内、より多くのサービスデータユニットの完成に寄与するパケットデータユニットが、他に優先して伝送されるように決定される、ことを特徴とする方法。
9. アクセスゲートウエーと無線アクセスネットワークとユーザ装置とを含む通信システムで使用され、前記無線アクセスネットワークを構成する基地局と無線通信するユーザ装置であって、
   上りリンクで伝送されるサービスデータユニットを格納する送信バッファと、
   上り無線リンクで再送されるパケットデータユニットを格納する再送バッファと、
   前記送信バッファ又は前記再送バッファに格納されたデータを含む送信信号を、前記基地局から受信したスケジューリング情報に従って作成する送信信号処理手段と、
   を有し、前記スケジューリング情報の内容は、ハンドオーバを要求しているユーザ装置宛てのデータが、ハンドオーバを要求していないユーザ装置宛てのデータよりも優先して伝送されるように前記基地局で決定され、
   前記基地局で未完成のサービスデータユニットを完成させるのに必要なパケットデータユニットの内、より多くのサービスデータユニットの完成に寄与するパケットデータユニットが、他に優先して伝送される、ことを特徴とするユーザ装置。
10. 前記スケジューリング情報の内容は、ハンドオーバを要求しているユーザ装置宛ての再送バッファに格納されたデータが、ハンドオーバを要求していないユーザ装置宛ての再送バッファに格納されたデータよりも優先して伝送されるように決定される
    ことを特徴とする請求項９記載のユーザ装置。
11. サービスデータユニット及びパケットデータユニット各々のデータサイズ及びデータ境界位置に従って、前記送信信号に含められるパケットデータユニットの内容が決定される
    ことを特徴とする請求項９記載のユーザ装置。
12. ハンドオーバを要求している場合に、更なるセグメンテーションが禁止され、前記セグメンテーションにより、サービスデータユニットが分割され、分割されたものが複数のパケットデータユニットに挿入される
    ことを特徴とする請求項１１記載のユーザ装置。
13. ハンドオーバを要求している場合に、パケットデータユニットを分割するセグメンテーションが禁止される
    ことを特徴とする請求項１１記載のユーザ装置。
14. 前記スケジューリング情報の内容は、在圏セルの基地局とは異なる基地局へハンドオーバを要求しているユーザ装置宛てのデータが、他のユーザ装置宛てのデータよりも優先して伝送されるように前記基地局で決定される
    ことを特徴とする請求項９記載のユーザ装置。
15. アクセスゲートウエーと無線アクセスネットワークとユーザ装置とを含む通信システムで使用され、前記無線アクセスネットワークを構成する基地局と無線通信するユーザ装置で使用される方法であって、前記ユーザ装置は、上りリンクで伝送されるサービスデータユニットを格納する送信バッファと、上り無線リンクで再送されるパケットデータユニットを格納する再送バッファとを有し、当該方法は、
    前記基地局からスケジューリング情報を受信するステップと、
    前記送信バッファ又は前記再送バッファに格納されたデータを含む送信信号を、前記スケジューリング情報に従って作成するステップと、
    作成された送信信号を送信するステップと、
    を有し、前記スケジューリング情報の内容は、ハンドオーバを要求しているユーザ装置宛てのデータが、ハンドオーバを要求していないユーザ装置宛てのデータよりも優先して伝送されるように前記基地局で決定され、
    前記基地局で未完成のサービスデータユニットを完成させるのに必要なパケットデータユニットの内、より多くのサービスデータユニットの完成に寄与するパケットデータユニットが、他に優先して伝送される、ことを特徴とする方法。

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