JP5309708B2 - 移動局及びデータ送信方法 - Google Patents

Description

本発明は、基地局への送信データをインターネットプロトコルパケットに格納して送信する移動局及びこのような移動局から基地局へのデータ送信方法に関する。より詳しくは、移動局から基地局へのデータの送信時における優先度の制御に関する。

図１は、ＶｏＩＰ技術が導入された通信システム、すなわち移動局と基地局との間の区間である無線アクセス部分においてインターネットプロトコルを用いて音声を送受信する通信システムの概略構成図である。通信システム１は、移動端末ＵＥ１〜ＵＥ５と、基地局ＢＳ１及びＢＳ２と、基地局ＢＳ１及びＢＳ２の上位ノードであるアクセスゲートウエイＮＤ（ａＧＷ）と、コアネットワークＮＴを含む。

図１に示す例では、基地局ＢＳ１はエリアＡ１をカバーしており、エリアＡ１内に存在する移動端末ＵＥ１〜ＵＥ３と論理チャネルで接続されている。一方で基地局ＢＳ２はエリアＡ２をカバーしており、エリアＡ２内に存在する移動端末ＵＥ４及びＵＥ５と論理チャネルで接続されている。

従来、無線アクセス部分における優先制御は、媒体アクセス制御（ＭＡＣ:Media Access Control）レイヤのおける上り帯域の割り当ての際に利用されている。この優先制御では、ＶｏＩＰデータ等の時間的な制約があるデータを比較的高い優先度で送信し、メールデータなど時間的な制約が少ないデータは比較的低い優先度で送信する。
例えば、図１の移動端末ＵＥ３において、メールデータ及びＶｏＩＰデータがアプリケーションインタフェースＡＰＩ＃０及びＡＰＩ＃１を介して、アプリケーションレイヤ１６から無線リンク制御（ＲＬＣ:Radio Link Control）レイヤ１５に入力されると、ＭＡＣレイヤ１４は、通信事業者によって予め設定された優先順位に従って、ＶｏＩＰデータをメールデータよりも高い優先度で基地局ＢＳ１へ送信する。

また、移動端末ＵＥ２では、メールデータ及びインターネットデータがアプリケーションインタフェースＡＰＩ＃０及びＡＰＩ＃１を介して、アプリケーションレイヤ１３からＲＬＣレイヤ１２に入力される。これらメールデータ及びインターネットデータは優先度が低いため、移動端末ＵＥ２のＭＡＣレイヤ１１は、比較的低い優先度でアップリンク無線帯域を基地局ＢＳ１に要求する。このため移動端末ＵＥ２のＭＡＣレイヤ１１が、メールデータの方を送信しようしても、他の移動端末ＵＥ３のＶｏＩＰデータよりも帯域の割り当て優先度が低くなる。

なお下記特許文献１には、災害発生時において帯域制御装置がパケット呼帯域を優先的に割り付けることが開示されている。
また下記特許文献２には、災害発生時に、安否確認をＥメールで行うように促すことが開示されている。

国際公開第２００５／４０７６号パンフレット 特開２００６−２２９６６８号公報

緊急時や災害時には、無線区間においてより確実に送信でき、またリアルタイム性が問われないメール通信の方が有利であると考えられている。しかしながら、従来、サービスタイプ毎の優先度は通信事業者によって予め設定され、移動端末の無線リソース制御（ＲＲＣ:Radio Resource Control）レイヤは、通信事業者によって定められたポリシーに従って、緊急時であるか通常時であるかに関わらずサービスタイプ毎に同じ優先度を固定的に使用していた。このため、緊急時や災害時になどの場合に多数の移動端末が基地局へ接続すると、ＶｏＩＰデータの送受信のためのスケジュールで無線帯域が飽和し、優先度が低いメールデータが送信されにくくなっていた。

開示の装置及び方法は、上りリンクのデータの送信優先度をサービスタイプに応じて定める新たな手段及び方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、開示の装置及び方法は、移動局のＲＬＣレイヤ又はパケットデータ収束プロトコル（ＰＤＣＰ:Packet Data Convergence Protocol）サブレイヤにおいて、送信データが格納されるパケットのヘッダに設定されたサービスタイプ情報を検出する。

ＲＬＣレイヤ又はＰＤＣＰレイヤにおいて送信データのヘッダに設定されたサービスタイプ情報を検出できるようにすることによって、上位レイヤにおいて設定した各送信データのサービスタイプをこれらのレイヤにて検出し、検出したサービスタイプに応じて下位レイヤであるＭＡＣレイヤにおける上りリンク帯域の割り当て優先度を決定することが可能となる。

また、開示の装置及び方法は、送信データを生成したアプリケーションに応じて送信データが格納されるパケットのヘッダにサービスタイプ情報を設定し、パケットのヘッダに設定されたサービスタイプ情報を検出し、上りリンクの各チャネル内の送信データについてサービスタイプ情報検出部が検出したそれぞれのサービスタイプ情報に従って上りリンクの各チャネルへの無線リソースの割り当て優先度を決定する。

移動局において、上りリンクのデータの送信優先度をサービスタイプに応じて定める新たな手段及び方法が提供される。
このため、例えば新たに提供される優先度決定手段を付加することにより、通常時と緊急時との間で異なる優先度を用いた優先制御を行うことができる。

以下、添付する図面を参照して実施例を説明する。図２は、開示の通信システムの実施例の概略構成図である。開示の通信システム１は、移動端末ＵＥ１〜ＵＥ５と、基地局ＢＳ１及びＢＳ２と、基地局ＢＳ１及びＢＳ２の上位ノードであるアクセスゲートウエイＮＤ（ａＧＷ）と、コアネットワークＮＴを含む。
図２に示す例において、基地局ＢＳ１はエリアＡ１をカバーする一方で基地局ＢＳ２はエリアＡ２をカバーしている。図２は、基地局ＢＳ１とエリアＡ１内に存在する移動端末ＵＥ１〜ＵＥ３との間、基地局ＢＳ２とエリアＡ２内に存在する移動端末ＵＥ４及びＵＥ５との間で、それぞれ論理チャネルが確立されている様子を示す。

図３は、図２に示す移動端末ＵＥ１のハードウエア構成例を示す図である。移動端末ＵＥ２〜ＵＥ５も同様の構成を有する。移動端末ＵＥ１は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）２１、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２３、操作部２４、無線通信部２５、表示部２６及びアンテナ２７を備えている。これらの各要素が動作することにより以下に説明する移動端末ＵＥ１の各機能が実行される。

図４は、移動端末ＵＥ１の無線通信プロトコルにおけるレイヤ構成を示す図である。移動端末ＵＥ１は、レイヤ１（Ｌ１）３１、レイヤ２（Ｌ２）３２、ＲＲＣレイヤ３３、ＴＡＦ（Terminal Adapter Function）３４及びアプリケーション３５を備える。
Ｌ１は、物理的な無線通信によるデータの送受信、受信レベルの測定、投機検出を行う。

Ｌ２は、論理チャネルでの伝送を行う。Ｌ２は、ＭＡＣレイヤ３６、ＲＬＣレイヤ３７及びＰＤＣＰサブレイヤ３８を備えている。
ＭＡＣレイヤ３６は、Ｌ１とＲＬＣレイヤ３７との間に位置しており、上位のレイヤから受け付けたプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）の各チャネルへのマッピングや秘匿処理を行うレイヤである。

ＲＬＣレイヤ３７は、上位のレイヤから受け付けた送信対象のデータであるサービスデータユニット（ＳＤＵ）から、パケット化したデータであるＰＤＵを生成するレイヤである。またＲＬＣレイヤ３７は、受信データを下位レイヤから受け付けてＳＤＵへ組み立てて上位レイヤに渡す。ＲＬＣレイヤ３７は、上位レイヤから受け付けた送信対象であるＳＤＵを保持しておく保持手段、例えばＦＩＦＯメモリなどを有している。
ＰＤＣＰサブレイヤ３８は、パケットデータに付加されたヘッダ情報の圧縮やパケットの順序管理を行う目的で設けられるレイヤである。

ＲＲＣ３３は、Ｌ２の上位レイヤであり、無線リソースの制御、呼制御及び移動管理などを行う。ＲＲＣ３３は、上位レイヤからの指示に基づいて送信対象のＳＤＵをＰＤＣＰサブレイヤ３８に渡す。ＲＲＣレイヤ３３は、無線ベアラの設定、ネットワークから移動端末ＵＥに対するシステム情報や呼び出し情報などを行い、これらに必要なＬ１やＬ２の制御を行う。

ＴＡＦ３４は、ＲＲＣ３３の上位レイヤであり、アプリケーション３５からの指示を受け付けて、下位のＲＲＣ３３に指示する。アプリケーション３５は、例えばメールプログラムやＶｏＩＰプログラム、ユーザインタフェースであり、ユーザデータを取り扱う。

図５は、開示の移動端末ＵＥ１の機能構成の概略を示す図である。移動端末ＵＥ１は、送信データ保持部４０と、ＴＯＳ検出部４１と、優先度決定部４２と、ベアラＩＤデータベース４３と、第１優先度情報データベース４４と、第２優先度情報データベースＤＢ４５と、送信動作管理部４６と、マッピング部４７と、帯域要求情報生成部４８と、状態検出部４９とを備える。

送信データ保持部４０は、ＲＬＣレイヤ３７に設けられ、上位レイヤ（ＲＲＣ３３）から受け渡されたＳＤＵを保持することができる。本実施例では、送信データ保持部４０は、上位レイヤから受け渡されたＳＤＵを論理チャネル毎にそれぞれ保持する複数のＦＩＦＯメモリ４０ａ〜４０ｅ、…４０ｘを有する。以下、ＦＩＦＯメモリ４０ａ〜４０ｅを第１〜第５のＦＩＦＯメモリと記すことがある。

ＴＯＳ検出部４１は、ＰＤＣＰサブレイヤ３８又はＲＬＣレイヤ３７に設けられる。
ＴＯＳ検出部４１は、送信データ保持部４０に入力される及び／又は送信データ保持部４０に保持されている各論理チャネル上のパケットデータから、そのＩＰヘッダのサービスタイプ（Service Type）フィールドに設定されたＴＯＳ（Type Of Service）領域のビット情報を、各論理チャネル毎すなわちベアラＩＤ毎に検出する。以下の説明において、ＩＰヘッダのサービスタイプフィールドに設定されたＴＯＳ領域のビット情報を「ＴＯＳ情報」と記す。

優先度決定部４２は、ＲＬＣレイヤ３７に設けられ、ＴＯＳ検出部４１が各論理チャネル毎に検出したＴＯＳ情報を第２優先度情報データベースＤＢ４５へ登録する。また優先度決定部４２は、送信対象となるＰＤＵの優先順位を、当該ＰＤＵを送信する論理チャネルのベアラＩＤに応じて決定する。

ベアラＩＤデータベース４３は、ＲＬＣレイヤ３７に設けられ、各論理チャネルのベアラＩＤと、それぞれの論理チャネルのＰＤＵが格納されるＦＩＦＯメモリの番号とを対応付けるテーブルデータを記憶する。
第１優先度情報データベース４４及び第２優先度情報データベース４５は、各々ＲＬＣレイヤ３７に設けられる。第１優先度情報データベース４４及び第２優先度情報データベース４５は、送信対象となる各ＰＤＵを送信するそれぞれの論理チャネルのベアラＩＤに応じてそれぞれのＰＤＵの送信優先度を決定する優先度決定情報を記憶する。第２優先度情報データベース４５は、災害発生時などの緊急時に使用する優先度を記憶するデータベースであり、第１優先度情報データベース４４は、通常時に使用する優先度を記憶するデータベースである。
優先度決定部４２は、後述するように、通常時及び緊急時の何れであるかに応じて、ＰＤＵの優先順位を決定するために使用するデータベースを、これらデータベース４４及び４５のいずれかに切り替える。

送信動作管理部４６は、ＲＬＣレイヤ３７に設けられ、ＲＬＣレイヤ３７によるアップリンク送信データの送信動作を制御する。
マッピング部４７は、ＭＡＣレイヤ３６に設けられ、優先度決定部４２により各ベアラＩＤ毎に決定された優先度にしたがって、ＲＬＣレイヤ３７から送信されたＰＤＵをアップリンク無線帯域に割り当てる。
帯域要求情報生成部４８は、ＭＡＣレイヤ３６に設けられ、送信データ保持部４０に格納されている各論理チャネルのデータ量に応じて、基地局にアップリンク帯域を要求する帯域要求情報を生成する。帯域要求情報生成部４８は、マッピング部４７と一体の機能として構成されてもよい。

状態検出部４９は、移動端末ＵＥ１の外部から通知される緊急通知を検出する。例えば、状態検出部４９はＲＲＣレイヤ３９に設けられ、報知チャネル（ＢＣＨ）を経由して基地局から通知される緊急情報を検出して、現在が緊急時であることをアプリケーション３５に通知する。

図６及び図７は、通常時における移動端末ＵＥ１の動作シーケンス図である。
ステップＳ１０において、ＶｏＩＰプログラムであるアプリケーションにより生成されたＶｏＩＰデータが送信データ保持部４０により受信される。
送信データ保持部４０は、ＦＩＦＯメモリ４０ａ〜４０ｅのうち、このＶｏＩＰデータを送信するため論理チャネルに生成された時に、ＲＲＣ３３によりこの論理チャネルに割り当てられたＦＩＦＯメモリにＶｏＩＰデータを格納する。本説明において、ＶｏＩＰデータは第４のＦＩＦＯメモリ４０ｄに格納されることとし、ＶｏＩＰデータを送信する論理チャネルのベアラＩＤの値は「５０」であることとする。
ステップＳ１１では、送信データ保持部４０は、ＶｏＩＰデータを受信したことを送信動作管理部４６に通知する。

ステップＳ１２において、メールプログラムであるアプリケーションにより生成されたメールデータが送信データ保持部４０により受信される。
送信データ保持部４０は、メールデータを送信するための論理チャネルに割り当てられたＦＩＦＯメモリにメールデータを格納する。本説明において、メールデータは第３のＦＩＦＯメモリ４０ｃに格納されることとし、メールデータを送信する論理チャネルのベアラＩＤの値は「２７」であることとする。
ステップＳ１３では、送信データ保持部４０は、メールデータを受信したことを送信動作管理部４６に通知する。

マッピング部４７は、アップリンクデータの送信タイミングとなったか否かを周期的にチェックする。ステップＳ１４において送信タイミングを検出すると、ステップＳ１５において、送信すべきデータの有無及び量を指示する送信データ情報を通知するように送信動作管理部４６に要求する。ステップＳ１６では、送信動作管理部４６はマッピング部４７及び帯域要求情報生成部４８に送信データ情報を通知する。

ステップＳ１７及びＳ１８では、帯域要求情報生成部４８及びマッピング部４７は、第４のＦＩＦＯメモリ４０ｄに格納されたＶｏＩＰデータの優先度と、第３のＦＩＦＯメモリ４０ｃに格納されたメールデータの優先度とを、優先度決定部４２に照会する。

優先度決定部４２は、それぞれのＦＩＦＯメモリ４０ｃ及び４０ｄにそれぞれ格納されたメールデータ及びＶｏＩＰデータの論理チャネルのベアラＩＤの値（それぞれＩＤ＝「２７」及び「５０」）をベアラＩＤデータベース４３から取得する。図８に、ベアラＩＤデータベース４３に記憶されるベアラＩＤとＦＩＦＯの番号との対応テーブルを示す。ベアラＩＤデータベース４３には、論理チャネルを生成した際にＲＲＣレイヤ３９が各論理チャネルに割り当てた各ＦＩＦＯの番号を、各論理チャネルのベアラＩＤとＦＩＦＯの番号との対応テーブルの形式で記憶する。

図示の例では、第３のＦＩＦＯメモリ４０ｃはベアラＩＤ＝「２７」の論理チャネルに割り当てられ、第４のＦＩＦＯメモリ４０ｄはベアラＩＤ＝「５０」の論理チャネルに割り当てられ、第５のＦＩＦＯメモリ４０ｅはベアラＩＤ＝「７」の論理チャネルに割り当てられることが示されている。

優先度決定部４２は、ステップＳ１９において、ＶｏＩＰデータのベアラＩＤ「５０」及びメールデータのベアラＩＤ「２７」を第１優先度情報データベース４４に通知して、これらのデータの送信優先度を照会する。

第１優先度情報データベース４４は、通常時における各データのベアラＩＤに対応する優先度を決定する優先度決定情報を有する。第１優先度情報データベース４４に記憶される優先度決定情報は、それぞれの論理チャネルを生成する際に、通信事業者によって定められたポリシーに従い各ベアラＩＤの論理チャネル上で送信されるデータのサービスタイプに応じて、ＲＲＣレイヤ３９によって決定される。図９は、第１優先度情報データベースに記憶される優先度決定情報の例としてのベアラＩＤと優先度との対応テーブルである。ベアラＩＤ＝「２７」、「５０」及び「７」のデータに対する送信優先度として「８」、「１」及び「４」が定められている。優先度は「１」が最も高く「８」が最も低い。
ステップＳ２０において第１優先度情報データベース４４は、ベアラＩＤ＝「２７」及び「５０」のデータを問い合わせた優先度決定部４２に対して、それぞれの優先度「８」及び「１」を通知する。

ステップＳ２１及びＳ２２において優先度決定部４２は、第１優先度情報データベース４４から通知された優先度をマッピング部４７及び帯域要求情報生成部４８へ通知する。
ステップＳ２３では、帯域要求情報生成部４８は、ステップＳ１６で送信動作管理部４６から得た送信データ情報とステップＳ２２で優先度決定部４２から得た優先度に応じて、基地局へ要求すべきアップリンク帯域を示す帯域要求情報５０を生成し、レイヤ１（Ｌ１）３１を介して基地局ＢＳ１へ送信する。
ステップＳ２４において、マッピング部４７は、基地局から割り当てられたアップリンク帯域を示す帯域取得情報５１を取得し、ステップＳ２５において、送信データ保持部４０に保持された送信データを、割り当てられた帯域上にマッピングする。

図１０を参照して、通常時における移動端末ＵＥ１によるアップリンク帯域の要求及び取得を説明する。図１０は、送信データ保持部４０の第１のＦＩＦＯメモリ４０ａはＤＣＣＨ上のＮＡＳシグナリングデータの送信用に割り当てられ、第２のＦＩＦＯメモリ４０ｂはＤＣＣＨ上のＲＲＣ制御命令の送信用に割り当てられ、第３のＦＩＦＯメモリ４０ｃはメールデータの送信用に割り当てられ、第４のＦＩＦＯメモリ４０ｄはＶｏＩＰデータの送信用に割り当てられ、第５のＦＩＦＯメモリ４０ｅはＤＣＣＨ上のＳＩＰメッセージの送信用に割り当てられていることを示す。

メールデータを送信する論理チャネルのベアラＩＤは「２７」であり、ＶｏＩＰデータを送信する論理チャネルのベアラＩＤは「５０」であり、ＳＩＰメッセージを送信する論理チャネルのベアラＩＤは「７」であるものとし、これらのベアラＩＤに対して、第１優先度情報データベース４４に登録された通常時における優先度は、それぞれ図９の対応テーブルに定められている通りとする。

現在、第２のＦＩＦＯメモリ４０ｂには１２８バイトのＰＤＵ０が格納され、第３のＦＩＦＯメモリ４０ｃには１０４８バイトのＰＤＵ１が格納され、第４のＦＩＦＯメモリ４０ｄには６４バイトのＰＤＵ２が格納され、第５のＦＩＦＯメモリ４０ｅには６４バイトのＰＤＵ３が格納されている。
図９の対応テーブルに従うことにより、第３〜第５のＦＩＦＯメモリ４０ｃ〜４０ｅに格納されるＰＤＵ１〜３の送信優先度はそれぞれ「８」、「１」及び「４」と決定される。また第２のＦＩＦＯメモリ４０ｂに記憶されるＰＤＵ０は制御情報であり送信優先度として常に「１」が割り当てられる。以上により第２〜第５のＦＩＦＯメモリ４０ｂ〜４０ｅのデータに対してそれぞれ決定された送信優先度を、参照符号５３によって示す。

帯域要求情報生成部４８は、第２〜第５のＦＩＦＯメモリ４０ｂ〜４０ｅに格納されたデータのうち、優先度が「１」〜「４」のデータを高優先度情報として取り扱い、優先度が「１」〜「４」のデータのデータ長の合計（１２８＋６４＋６４＝２５６バイト）を算出する。また帯域要求情報生成部４８は、優先度が「５」〜「８」のデータを低優先度情報として取り扱い、優先度が「５」〜「８」のデータのデータ長の合計（１０２８バイト）を算出する。
帯域要求情報生成部４８は、要求するアップリンク帯域として高優先度情報のデータ長の合計値及び低優先度情報のデータ長の合計値を指定する帯域要求情報５０を生成する。このとき、帯域要求情報生成部４８は、高優先度情報のデータ長と低優先度情報のデータ長とを別個に指定する。

帯域要求情報５０を受信した基地局ＢＳ１は、各移動端末から要求された高優先度情報に対する帯域要求に優先的にアップリンク帯域を割り当て、割り当された帯域を示す帯域取得情報５１をそれぞれの移動端末へ送信する。帯域取得情報５１はマッピング部４７にて受信される。図１０に示す例では、移動端末ＵＥ１には、ＰＤＵを送信する帯域として合計で１９２バイトが割り当てられている。

マッピング部４７は、第２〜第５のＦＩＦＯメモリ４０ｂ〜４０ｅのデータのうち、優先度が比較的高い第２及び第４のＦＩＦＯメモリ４０ｂ及び４０ｄに格納されたＰＤＵ０（ＲＲＣ制御命令）及びＰＤＵ２（ＶｏＩＰデータ）を、優先的にマッピングする。この時点で割り当てられた帯域を全て使用したので、第３及び第５のＦＩＦＯメモリ４０ｃ及び４０ｅに格納されたＰＤＵ１（メールデータ）及びＰＤＵ３（ＳＩＰメッセージ）はマッピングされなくなる。

図７に示すステップＳ２６においてマッピング部４７は、優先的にマッピングしたＶｏＩＰデータを送信データ保持部４０から読み込み、ステップＳ２７において、ＶｏＩＰデータに制御情報のような他の情報やヘッダ等を結合する（図１０の参照符号５２）。ステップＳ２８において結合されたデータをレイヤ１（３１）を経由して基地局ＢＳ１に送信する。

図１１及び図１２は、緊急時における開示の移動端末の動作シーケンス図である。なお、アプリケーション３５から送信されるＶｏＩＰデータ及びメールデータなどの各データのベアラＩＤや、これらを格納するＦＩＦＯメモリの番号は、図６〜図１０を参照して説明した通常時における動作シーケンスの場合と同様のものを使用する。

ステップＳ３１において、状態検出部４９は、移動端末ＵＥ１の外部から通知される緊急通知を検出し、移動端末ＵＥ１が使用される通信システム１の現在の状態が、予め定められた２つの状態である通常時及び緊急時のうちの、緊急時になったことを検出する。例えば、状態検出部４９は、報知チャネル（ＢＣＨ）を経由して基地局から通知される緊急情報を検出してもよい。状態検出部４９は、現在が緊急時であることをアプリケーション３５に通知する。

ステップＳ３２において、アプリケーション３５は、ＴＯＳ検出部４１、優先度決定部４２及び送信動作管理部４６に、通信システム１の状態が緊急時となったことを知らせる緊急モード通知を行う。アプリケーション３５は、オペレーティングシステムのメッセージ処理やセマフォなどによって緊急モード通知を行ってもよく、またアプリケーション３５は、送信データのＩＰヘッダにＴＯＳ情報を設定するか否かによって緊急時であるか通常時であるかをＴＯＳ検出部４１へ通知し、ＴＯＳ検出部４１がメッセージ処理やセマフォによって優先度決定部４２及び送信動作管理部４６へ通知してもよい。

また、上記ステップＳ３２では、アプリケーション３５が、ＴＯＳ検出部４１、優先度決定部４２及び送信動作管理部４６に緊急モード通知を行うこととしたが、状態検出部４９により、又は状態検出部４９から緊急時であることを通知された他の手段によって緊急モード通知が行われてもよい。

緊急モード通知を受信した優先度決定部４２は、ステップＳ３３において、送信データの優先度を照会するデータベースを第１優先度情報データベース４４から第２優先度情報データベース４５に切り替える。
ステップＳ３４において、ＶｏＩＰプログラムであるアプリケーションにより生成されたＶｏＩＰデータが送信データ保持部４０により受信される。アプリケーションは、緊急時であることを状態検出部４９から通知されているとき、ＶｏＩＰデータを含んだ下位レイヤへ渡すＰＤＵのＩＰヘッダ内のサービスタイプフィールドのＴＯＳ領域に、サービスタイプに関する情報を設定する。

図１３は、アプリケーションから渡されるＰＤＣＰレイヤ内のＳＤＵのフォーマットを示す図である。図示するとおり、ＳＤＵ６０のＩＰヘッダには、サービスタイプ（Service Type）フィールドが含まれ、その第３〜第６ビットであるＴＯＳ領域にサービスタイプ情報が設定される。ＶｏＩＰサービスを示すサービスタイプ情報は、例えば「０ｘ０ｃ」であるとする。

図１１に戻り、送信データ保持部４０は、ＶｏＩＰデータを送信するため論理チャネルに割り当てられた第４のＦＩＦＯメモリ４０ｄにＶｏＩＰデータを格納する。
ステップＳ３５では、送信データ保持部４０は、ＶｏＩＰデータを受信し第４のＦＩＦＯメモリ４０ｄに格納したことを送信動作管理部４６に通知する。

緊急モード通知を受信した送信動作管理部４６は、送信データ保持部４０が第４のＦＩＦＯメモリ４０ｄにＶｏＩＰデータを格納したことを通知されると、第４のＦＩＦＯメモリ４０ｄに格納されたＶｏＩＰデータのＩＰヘッダに格納されたＴＯＳ情報を検出するように、ＴＯＳ検出部４１に指示する。

ステップＳ３７において、ＴＯＳ検出部４１は、送信動作管理部４６に指示されたＦＩＦＯメモリ４０ｄに格納されたパケットのＴＯＳ情報を検出し、優先度決定部４２へ通知する。
ステップＳ３８において、優先度決定部４２は、ＦＩＦＯメモリ４０ｄに格納されたＶｏＩＰデータの論理チャネルのベアラＩＤの値（ＩＤ＝「５０」）をベアラＩＤデータベース４３から取得する。そして、優先度決定部４２は、ベアラＩＤ＝「５０」のパケットデータのサービスタイプを示すサービスタイプ情報が、ステップＳ３７でＴＯＳ検出部４１によって通知された「０ｘ０ｃ」であることを、第２優先度情報データベース４５へ登録する。

図１４の（Ａ）及び図１４の（Ｂ）は第２優先度情報データベース４５に記憶される緊急時に使用される第２優先度情報の例であり、図１４の（Ａ）はＴＯＳ情報と優先度との対応テーブルであり、図１４の（Ｂ）はベアラＩＤとＴＯＳ情報との対応テーブルである。図１４の（Ｂ）に示されるように、第２優先度情報データベース４５には、送信データ保持部４０に格納されるデータのベアラＩＤと、当該データのサービスタイプを示すＴＯＳ情報とが対応付けられたテーブルが記憶される。

ステップＳ３９において、メールプログラムであるアプリケーションにより生成されたメールデータが送信データ保持部４０により受信される。アプリケーションは、メールデータを含んだ下位レイヤへ渡すＰＤＵのＩＰヘッダ内のサービスタイプフィールドのＴＯＳ領域に、例えば「０ｘ０６」を設定する。
送信データ保持部４０は、メールデータを送信するため論理チャネルに割り当てられた第３のＦＩＦＯメモリ４０ｃにメールデータを格納する。
ステップＳ４０では、送信データ保持部４０は、メールデータを受信し第３のＦＩＦＯメモリ４０ｃに格納したことを送信動作管理部４６に通知する。

ステップＳ４１において送信動作管理部４６は、第３のＦＩＦＯメモリ４０ｃに格納されたメールデータのＩＰヘッダに格納されたＴＯＳ情報を検出するように、ＴＯＳ検出部４１に指示する。
ステップＳ４２において、ＴＯＳ検出部４１は、送信動作管理部４６に指示されたＦＩＦＯメモリ４０ｃに格納されたパケットのＴＯＳ情報を検出し、優先度決定部４２へ通知する。
ステップＳ４３において、優先度決定部４２は、ＦＩＦＯメモリ４０ｃに格納されたメールデータの論理チャネルのベアラＩＤの値（ＩＤ＝「２７」）をベアラＩＤデータベース４３から取得する。そして、優先度決定部４２は、ベアラＩＤ＝「２７」のパケットデータのサービスタイプを示すサービスタイプ情報が、ステップＳ４２でＴＯＳ検出部４１によって通知された「０ｘ０６」であることを、第２優先度情報データベース４５へ登録する。図１４の（Ｂ）に示されるように、第２優先度情報データベース４５には、メールデータが送信される論理チャネルのベアラＩＤ「２７」と、メールサービスを示すＴＯＳ情報「０ｘ０６」とが対応付けられてテーブルに記憶される。

図１１に戻り、マッピング部４７は、アップリンクデータの送信タイミングとなったか否かを周期的にチェックする。ステップＳ４４において送信タイミングを検出すると、ステップＳ４５において、送信データ情報を通知するように送信動作管理部４６に要求する。ステップＳ４６では、送信動作管理部４６はマッピング部４７及び帯域要求情報生成部４８に送信データ情報を通知する。

ステップＳ４７及びＳ４８では、帯域要求情報生成部４８及びマッピング部４７は、第４のＦＩＦＯメモリ４０ｄに格納されたＶｏＩＰデータの優先度と、第３のＦＩＦＯメモリ４０ｃに格納されたメールデータの優先度とを、優先度決定部４２に照会する。
優先度決定部４２は、それぞれのＦＩＦＯメモリ４０ｃ及び４０ｄにそれぞれ格納されたデータのベアラＩＤをベアラＩＤデータベース４３から取得する。
優先度決定部４２は、ステップＳ４９において、ＶｏＩＰデータのベアラＩＤ「５０」及びメールデータのベアラＩＤ「２７」を第２優先度情報データベース４５に通知して、これらのデータの送信優先度を照会する。

第２優先度情報データベース４５は、緊急時における各データのベアラＩＤに対応する優先度を決定する優先度決定情報を有する。このため第２優先度情報データベース４５は、図１４の（Ｂ）に示したベアラＩＤとＴＯＳ情報との対応テーブルに加え、図１４の（Ａ）に示すＴＯＳ情報と優先度との対応テーブルを有している。例えば、メールサービスを示すＴＯＳ情報「０ｘ０６」に対して優先度「１」が割り当てられ、ＶｏＩＰサービスを示すＴＯＳ情報「０ｘ０ｃ」に対して優先度「８」が割り当てられ、ＳＩＰメッセージサービスを示すＴＯＳ情報「０ｘ０ａ」に対して優先度「７」が割り当てられる。

ステップＳ５０において第２優先度情報データベース４５は、ベアラＩＤとＴＯＳ情報との対応テーブルを検索することにより、ベアラＩＤ＝「２７」及び「５０」にそれぞれ対応するＴＯＳ情報「０ｘ０６」及び「０ｘ０ｃ」を取得し、ＴＯＳ情報と優先度との対応テーブルを検索することにより、ＴＯＳ情報「０ｘ０６」及び「０ｘ０ｃ」にそれぞれ対応する優先度情報「１」及び「８」を取得する。
第２優先度情報データベース４５は、ベアラＩＤ＝「２７」及び「５０」に対応する優先度情報としてそれぞれ「１」及び「８」を優先度決定部４２に通知する。

ステップＳ５１及びＳ５２において優先度決定部４２は、第２優先度情報データベース４５から通知された優先度をマッピング部４７及び帯域要求情報生成部４８へ通知する。
ステップＳ５３において帯域要求情報生成部４８は、送信動作管理部４６から得た送信データ情報と優先度決定部４２から得た優先度に応じて、基地局へ要求すべきアップリンク帯域を示す帯域要求情報５０を生成し、レイヤ１（Ｌ１）３１を介して基地局ＢＳ１へ送信する。
ステップＳ５４において、マッピング部４７は、基地局から割り当てられたアップリンク帯域を示す帯域取得情報５１を取得し、ステップＳ５５において、送信データ保持部４０に保持された送信データを、割り当てられた帯域上にマッピングする。

図１５を参照して、通常時における移動端末ＵＥ１によるアップリンク帯域の要求及び取得を説明する。図１４の（Ａ）及び図１４の（Ｂ）の対応テーブルに定められる優先順位に従うことにより、第３〜第５のＦＩＦＯメモリ４０ｃ〜４０ｅに格納されるＰＤＵ１〜３の送信優先度はそれぞれ「１」、「８」及び「７」と決定される。第２〜第５のＦＩＦＯメモリ４０ｂ〜４０ｅのデータに対してそれぞれ決定された送信優先度を、参照符号５３によって示す。

帯域要求情報生成部４８は、上述と同様に、優先度が「１」〜「４」のデータを高優先度情報として取り扱い、優先度が「１」〜「４」のデータのデータ長の合計（１２８＋１０２４＝１１５２バイト）を算出する。また帯域要求情報生成部４８は、優先度が「５」〜「８」のデータを低優先度情報として取り扱い、優先度が「５」〜「８」のデータのデータ長の合計（６４＋６４＝１２８）を算出する。

帯域要求情報生成部４８は、要求するアップリンク帯域として高優先度情報のデータ長の合計値及び低優先度情報のデータ長の合計値を指定する帯域要求情報５０を生成する。帯域要求情報５０は、高優先度情報用の要求のデータ長と低優先度情報用の要求データ長とを別個に指定する。

帯域要求情報５０を受信した基地局ＢＳ１は、各移動端末から要求された高優先度情報に対する帯域要求に優先的にアップリンク帯域を割り当て、帯域取得情報５１をそれぞれの移動端末へ送信し、マッピング部４７がこれを受信する。図１５に示す例では、ＰＤＵを送信する帯域として合計で１９２バイトが割り当てられている。

マッピング部４７は、優先度が比較的高い第２及び第３のＦＩＦＯメモリ４０ｂ及び４０ｃに格納されたＰＤＵ０（ＲＲＣ制御命令）及びＰＤＵ１（メールデータ）を、優先的にマッピングする。この時点で割り当てられた帯域を全て使用したので、第４及び第５のＦＩＦＯメモリ４０ｄ及び４０ｅに格納されたＰＤＵ２（ＶｏＩＰデータ）及びＰＤＵ３（ＳＩＰメッセージ）はマッピングされなくなる。

図１２に示すステップＳ５６においてマッピング部４７は、優先的にマッピングしたメールデータを送信データ保持部４０から読み込み、ステップＳ５７において、メールデータに制御情報のような他の情報やヘッダ等を結合する（図１５の参照符号５２）。ステップＳ５８において結合されたデータをレイヤ１（Ｌ１）３１を経由して基地局ＢＳ１に送信する。

図１０及び図１５を比較すれば、開示の移動端末ＵＥ１によって、通常時においてＶｏＩＰデータの送信優先度をメールデータの送信優先度よりも高く設定していたのに対して、緊急時にはメールデータの送信優先度をＶｏＩＰデータの送信優先度よりも高く設定するように、優先順位を切り替えることができることが分かる。開示の移動端末ＵＥ１は、このようにして、緊急時においてより有利なメール通信を優先する。

上記の構成例は、本発明の理解のために例示したものであり、本発明の範囲を上記構成例に限定することを意図するものではない。したがって、送信データのパケットに設定されたサービスタイプ情報に応じて送信優先順位を決定する構成として、様々な変形例を採用することができ、これら変形例は本発明の範囲に含まれる。
例えば、ベアラＩＤデータベース４３は、ベアラＩＤとＦＩＦＯ番号の対応テーブルではなく、ベアラＩＤと当該ベアラＩＤのデータを格納するために使用されるメモリ領域へのポインタを記憶してもよい。
また例えば、各論理チャネルの送信処理を別個のタスクで行い、タスク間の優先度を変更することによって、各論理チャネル上で送信されるデータの送信優先度を変更してもよい。

図１６は、緊急時に通信システム１の各移動端末に設定される優先度の説明図である。緊急時にはマッピング部４７によってメールデータがＶｏＩＰデータに優先して送信されるため、移動端末ＵＥ２ではメールデータが優先して送信される。
また緊急時には、帯域要求情報生成部４８が、メールデータ送信用のアップリンク帯域要求を高い優先度で要求し、ＶｏＩＰデータ送信用のアップリンク帯域要求を低い優先度で要求する。このため、メールデータを送信する移動端末ＵＥ２及びＵＥ４には、ＶｏＩＰデータを送信する移動端末ＵＥ１、ＵＥ３及びＵＥ５に比べて高い優先度でアップリンク帯域が割り当てられる。このため同一基地局でカバーされるエリア内に複数の移動端末が存在してもメール送信が優先され、ＶｏＩＰ通信の輻輳によるメール送信の阻害を回避することができる。

以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）
基地局への送信データをインターネットプロトコルパケットに格納して送信する移動局であって、
前記送信データが格納されるパケットのヘッダに設定されたサービスタイプ情報を検出するサービスタイプ情報検出部を、無線リンク制御レイヤ又はパケットデータ収束プロトコルサブレイヤに備える移動局。（１、図３〜５）

（付記２）
上りリンクの各チャネルへの無線リソースの割り当て優先度を決定する優先度決定部を備え、
該優先度決定部は、各前記チャネル内の送信データについて前記サービスタイプ情報検出部が検出したそれぞれのサービスタイプ情報に従って、前記割り当て優先度を決定する付記１に記載の移動局。（２）

（付記３）
所定条件に関する状態を検出する状態検出部を備え、
前記優先度決定部は、前記状態検出部によって検出された状態に従って無線リソースの割り当てルールを切り替え、検出された前記状態が所定状態のとき、前記サービスタイプ情報に従った優先度決定処理を行う付記２に記載の移動局。（３）

（付記４）
基地局への送信データをインターネットプロトコルパケットに格納して送信する移動局であって、
前記送信データを生成したアプリケーションに応じて、前記送信データが格納されるパケットのヘッダにサービスタイプ情報を設定するサービルタイプ情報設定部と、
前記パケットのヘッダに設定されたサービスタイプ情報を検出するサービスタイプ情報検出部と、
上りリンクの各チャネル内の送信データについて前記サービスタイプ情報検出部が検出したそれぞれのサービスタイプ情報に従って、前記上りリンクの各チャネルへの無線リソースの割り当て優先度を決定する優先度決定部と、
を備える移動局。（４）

（付記５）
基地局への送信データを移動局にてインターネットプロトコルパケットに格納して送信するデータ送信方法であって、
前記移動局の無線リンク制御レイヤ又はパケットデータ収束プロトコルサブレイヤにおいて、前記送信データが格納されるパケットのヘッダに設定されたサービスタイプ情報を検出する、データ送信方法。（５、図１１、図１２）

（付記６）
上りリンクの各チャネル内の送信データについて検出したそれぞれのサービスタイプ情報に従って、前記上りリンクの各チャネルへの無線リソースの割り当て優先度を決定する付記５に記載のデータ送信方法。

（付記７）
所定条件に関する状態を検出し、
検出された前記状態に従って無線リソースの割り当てルールを切り替え、検出された前記状態が所定状態のとき、前記サービスタイプ情報に従った優先度決定処理を行う付記６に記載のデータ送信方法。

ＶｏＩＰ技術が導入された従来の通信システムの概略構成図である。 開示の通信システムの実施例の概略構成図である。 開示の移動端末のハードウエア構成例を示す図である。 開示の移動端末の無線通信プロトコルにおけるレイヤ構成を示す図である。 開示の移動端末の機能構成の概略を示す図である。 通常時における開示の移動端末の動作シーケンス図（その１）である。 通常時における開示の移動端末の動作シーケンス図（その２）である。 ベアラＩＤとＦＩＦＯの番号との対応テーブルである。 ベアラＩＤと優先度との対応テーブルである。 通常時における移動端末の動作の説明図である。 緊急時における開示の移動端末の動作シーケンス図（その１）である。 緊急時における開示の移動端末の動作シーケンス図（その２）である。 ＰＤＣＰレイヤにおけるＳＤＵのフォーマットを示す図である。 （Ａ）はＴＯＳ情報と優先度との対応テーブルであり、（Ｂ）はベアラＩＤとＴＯＳ情報との対応テーブルである。 緊急時における移動端末の動作の説明図である。 開示の通信システムの各移動端末に設定される優先度の説明図である。

符号の説明

１ 通信システム
１１、１４ ＭＡＣレイヤ
１２、１５ ＲＬＣレイヤ
１３、１６ アプリケーションレイヤ
Ａ１、Ａ２ エリア
ＢＳ１、ＢＳ２ 基地局
ＮＤ アクセスゲートウエイ
ＵＥ１〜ＵＥ５ 移動端末

Claims (3)

1. 基地局への送信データをインターネットプロトコルパケットに格納して送信する移動局であって、
   無線リンク制御レイヤ又はパケットデータ収束プロトコルサブレイヤに設けられ、上りリンクの前記送信データが格納されるパケットのヘッダに設定されたサービスタイプ情報を検出するサービスタイプ情報検出部と、
   上りリンクのチャネルのベアラ設定時に定まるベアラ毎の優先度を定める第１優先度情報が格納される第１記憶部と、
   サービスタイプ情報に応じて優先度を定める第２優先度情報が格納される第２記憶部と、
   所定条件に関する状態を検出する状態検出部と、
   前記状態検出部が検出した状態に応じて、上りリンクの各チャネルへの無線リソースの割り当て優先度を、前記第１優先度情報に応じて定まる優先度と、前記サービスタイプ情報検出部により検出されたサービスタイプ情報及び前記第２優先度情報により定まる優先度との間で切り換える優先度決定部と、
   を備える移動局。
2. 基地局への送信データをインターネットプロトコルパケットに格納して送信する移動局であって、
   前記送信データを生成したアプリケーションに応じて、上りリンクの各チャネルの前記送信データが格納されるパケットのヘッダにサービスタイプ情報を設定するサービルタイプ情報設定部と、
   前記パケットのヘッダに設定されたサービスタイプ情報を検出するサービスタイプ情報検出部と、
   上りリンクのチャネルのベアラ設定時に定まるベアラ毎の優先度を定める第１優先度情報が格納される第１記憶部と、
   サービスタイプ情報に応じて優先度を定める第２優先度情報が格納される第２記憶部と、
   所定条件に関する状態を検出する状態検出部と、
   前記状態検出部が検出した状態に応じて、上りリンクの各チャネルへの無線リソースの割り当て優先度を、前記第１優先度情報に応じて定まる優先度と、前記サービスタイプ情報検出部により検出されたサービスタイプ情報及び前記第２優先度情報により定まる優先度との間で切り換える優先度決定部と、
   を備える移動局。
3. 基地局への送信データを移動局にてインターネットプロトコルパケットに格納して送信するデータ送信方法であって、
   前記移動局が備える所定の記憶部に、上りリンクのチャネルのベアラ設定時に定まるベアラ毎の優先度を定める第１優先度情報と、サービスタイプ情報に応じて優先度を定める第２優先度情報とが格納され、
   前記データ送信方法は、
   前記移動局の無線リンク制御レイヤ又はパケットデータ収束プロトコルサブレイヤにおいて、前記送信データが格納されるパケットのヘッダに設定されたサービスタイプ情報を検出し、
   所定条件に関する状態を検出し、
   検出された前記状態に応じて、上りリンクの各チャネルへの無線リソースの割り当て優先度を、前記第１優先度情報に応じて定まる優先度と、検出された前記サービスタイプ情報及び前記第２優先度情報により定まる優先度との間で切り換えること、を特徴とするデータ送信方法。

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