JP5770581B2

JP5770581B2 - 基地局及び通信制御方法

Info

Publication number: JP5770581B2
Application number: JP2011203412A
Authority: JP
Inventors: 徹内野; アニールウメシュ
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2031-09-16
Also published as: JP2013066053A; WO2013039145A1

Description

本発明は、第１シグナリング無線ベアラ（SRB1）を介して移動局に制御データを送信する基地局及び通信制御方法に関する。

3rd Generation Partnership Project（3GPP）において標準化されているLong Term Evolution（LTE）では、Radio Link Control（RLC）レイヤにおけるデータの再送制御が行われている。例えば、基地局（eNB）は、上位レイヤにおけるデータ（RLC-SDU）のIn-sequence deliveryを保証するため、ユーザデータ（U-planeデータ）及び制御データ（C-planeデータ）のうち、移動局（UE）からのStatus Report（ACKまたはNACK）の受信が所定時間内に確認できなかったデータ（RLC-PDU）を再送する。

ここで、U-planeデータ及び第２シグナリング無線ベアラ（SRB2）を介して送信されるC-planeデータは、最大再送回数に到達すると、RLCレイヤにおける再送を停止するような制御が規定されている。一方、第１シグナリング無線ベアラ（SRB1）を介して送信されるC-planeデータは、無線アクセスネットワークからの制御信号を移動局が確実に受信できるようにするため、再送回数に関係なく、再送が継続する制御が規定されている。

3GPP TS 36.300 V10.3.0, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 10)、２０１１年３月

しかしながら、上述した従来の制御方法には、次のような問題があった。すなわち、第１シグナリング無線ベアラ（SRB1）を介して送信されるC-planeデータについては、再送回数に関係なく再送が継続されるため、特に、移動局が接続中のセルから他のセルへのハンドオーバーを実行する場合、ハンドオーバー元の基地局は、移動局が既に他のセルへのハンドオーバーを実行した後においても制御データ（HO command）の再送を継続してしまう問題があった。このため、下り方向における無線リソースを浪費することとなる。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、移動局のハンドオーバー時に、第１シグナリング無線ベアラ（SRB1）を介して送信されるC-planeデータの再送が継続されることによる下り方向の無線リソースの浪費を抑制し得る基地局及び通信制御方法の提供を目的とする。

本発明の第１の特徴は、第１シグナリング無線ベアラ（SRB1）を介して移動局（移動局200）に制御データを送信する基地局（基地局100A）であって、前記第１シグナリング無線ベアラを介して前記移動局に送信した制御データであって、前記移動局から前記制御データの受信確認を受信できない場合に、前記制御データをRadio Link Controlレイヤにおいて再送するデータ再送部（データ送受信部103）と、前記移動局が接続中のセルから他のセルへのハンドオーバーを実行する期間において、前記制御データの再送回数が所定の閾値を超えた場合、前記データ再送部による前記制御データの再送を停止するRLC再送制御部（RLC再送制御部105）とを備えることを要旨とする。

本発明の第２の特徴は、第１シグナリング無線ベアラを介して移動局に制御データを送信する通信制御方法であって、前記第１シグナリング無線ベアラを介して前記移動局に送信した制御データであって、前記移動局から前記制御データの受信確認を受信できない場合に、通信装置が前記制御データをRadio Link Controlレイヤにおいて再送するステップと、前記移動局が接続中のセルから他のセルへのハンドオーバーを実行する期間において、前記制御データの再送回数が所定の閾値を超えた場合、前記通信装置が前記データ再送部による前記制御データの再送を停止するステップとを有することを要旨とする。

本発明の特徴によれば、移動局のハンドオーバー時に、第１シグナリング無線ベアラ（SRB1）を介して送信されるC-planeデータの再送が継続されることによる下り方向の無線リソースの浪費を抑制し得る基地局及び通信制御方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。本発明の実施形態に係る基地局100Aの機能ブロック構成図である。本発明の実施形態に係る基地局100Aの移動局200への制御データ（C-planeデータ）の再送動作フロー（その１）を示す図である。本発明の実施形態に係る基地局100Aの移動局200への制御データ（C-planeデータ）の再送動作フロー（その２）を示す図である。本発明の実施形態に係る基地局100Aの移動局200への制御データ（C-planeデータ）の再送動作フロー（その３）を示す図である。本発明の実施形態に係る基地局100Aの移動局200への制御データ（C-planeデータ）の再送動作フロー（その４）を示す図である。本発明の実施形態に係る基地局100Aの移動局200への制御データ（C-planeデータ）の再送動作フロー（その５）を示す図である。 LTE方式における基地局（eNB）及び移動局（UE）のプロトコルスタックを示す図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（１）無線通信システムの全体概略構成
図１は、本実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る無線通信システムは、Long Term Evolution（LTE）方式を採用しており、コアネットワーク50、基地局100A, 100B（eNB）及び移動局200（UE）を含む。

基地局100A, 100Bは、コアネットワーク50に接続されている。基地局100A（100B）は、セルC1（セルC2）を形成し、移動局200とLTE方式に従った無線通信を実行する。特に、本実施形態では、基地局100A（または基地局100B、以下同）は、第１シグナリング無線ベアラ（SRB1）を介して移動局200に制御データ（C-planeデータ）を送信する。

（２）無線通信システムの機能ブロック構成
次に、本実施形態に係る無線通信システムの機能ブロック構成について説明する。具体的には、基地局100Aの機能ブロック構成について説明する。図２は、基地局100Aの機能ブロック構成図である。

図２に示すように、基地局100Aは、無線通信部101、データ送受信部103、RLC再送制御部105、AP通知部107及びアプリケーション実行部109を備える。

無線通信部101は、移動局200とLTE方式に従った無線通信を実行する。

データ送受信部103は、無線通信部101を介して移動局200向けの制御データ（C-planeデータ）及びユーザデータ（U-Planeデータ）を送受信する。特に、本実施形態では、データ送受信部103は、第１シグナリング無線ベアラ（SRB1）を介して移動局200に送信した制御データであって、移動局200から制御データの受信確認を受信できない場合に、当該制御データをRadio Link Control（RLC）レイヤにおいて再送する。本実施形態において、データ送受信部103は、データ再送部を構成する。

RLC再送制御部105は、RLCレイヤにおける再送制御を実行する。具体的には、RLC再送制御部105は、送信側処理として、上位レイヤから到来したパケット（RLC SDU）を、下位から通知されるTransport Block Size（TBS）に合わせて分離したり、多重したりすることによってRLC-PDUを生成するとともに、再送が必要と判定したパケット（PDU）を再送する。なお、RLCレイヤにおける再送は、MACレイヤにおけるHybrid ARQとは別の再送スキームである。

RLC再送制御部105は、受信側処理として、パケットをSequence Numberに従って並び替えたり、同一のSequence Numberを持つパケットが重複受信された場合には破棄を行ったり、受信したSequence Numberに欠落が発生している場合には、Status reportによりNACKを送信し、欠落したSequence Numberが付与されているパケット（RLC-PDU）の再送を要求したりする。

RLC再送制御部105は、送信側における再送タイマ（t-Poll Retransmit）が満了し、かつ新規に送信可能なデータがない場合、または受信側（移動局200側）からのStatus reportによるNACKを受信した場合、当該パケットを再送する。再送タイマは、送信側がStatus reportを要求する（Pollingの）度に再起動し、特定のRLC-PDUに対するStatus reportを確認できれば停止する。また、RLCレイヤにおける再送では、無線品質の劣化により下位レイヤから通知されるTBSが初回RLCレイヤでの送信よりも小さい場合には、初回のRLC-PDUを、TBSに合致するように再度分離（re-segment）して送信される。

また、RLC再送制御部105は、移動局200が接続中のセルから他のセルへのハンドオーバーを実行する期間において、制御データの再送回数が所定の閾値を超えた場合、データ送受信部103による当該制御データの再送を停止する。具体的には、RLC再送制御部105は、制御データを含むAcknowledged Mode Data-PDUの再送回数が所定の閾値を超えた場合、Acknowledged Mode Data-PDUのRLCレイヤにおける再送を停止する。

さらに、RLC再送制御部105は、移動局200の他のセルへのハンドオーバーが決定された以降に生成されたAcknowledged Mode Data-PDUのみ、RLCレイヤにおける再送を停止してもよい。また、RLC再送制御部105は、Acknowledged Mode Data-PDUの再送を停止した場合、移動局200の他のセルへのハンドオーバーが決定された以降に生成されたAcknowledged Mode Data-PDUに加え、移動局200に送信中のAcknowledged Mode Data-PDU、及び移動局200に送信中のRLC Control PDUの送信を停止してもよい。

また、RLC再送制御部105は、移動局200に送信したAcknowledged Mode Data-PDUの受信確認（ACK）または受信失敗（NACK）を移動局200から受信した場合、或いは移動局200のハンドオーバーの中止が決定された場合、送信中の状態において移動局200への送信を停止したAcknowledged Mode Data-PDUとRLC Control PDUとの少なくとも何れかの送信を再開してもよい。

AP通知部107は、RLC再送制御部105からの指示に基づいて、RLCレイヤにおける制御データの再送制御に関する結果をアプリケーション実行部109に通知する。

アプリケーション実行部109は、RLCレイヤよりも上位のレイヤにおける各種処理を実行する。図８は、LTE方式における基地局（eNB）及び移動局（UE）のプロトコルスタックを示す。図８に示すように、基地局におけるRLCレイヤよりも上位のレイヤとしては、Radio Resource Control（RRC）レイヤ及びPacket Data Convergence Protocol（PDCP）レイヤが規定されている。

（３）無線通信システムの動作
次に、本実施形態に係る無線通信システムの動作について説明する。具体的には、基地局100Aによる移動局200への制御データ（C-planeデータ）の再送動作について説明する。

（３．１）動作例１
図３は、基地局100Aの移動局200への制御データ（C-planeデータ）の再送動作フロー（その１）を示す。図３に示すように、基地局100Aは、シグナリング無線ベアラ（SRB）の最大再送回数を超えたことを検出する（S10）。具体的には、基地局100Aは、基地局100Aは、移動局200のハンドオーバー時には、ハンドオーバー元の基地局において、SRB1を介して送信されるC-planeデータの再送回数が、RLCレイヤにおける最大再送回数（以下、RLC最大再送回数）を超えた場合、当該C-planeデータのRLCレイヤにおける再送（以下、RLC再送）を停止する（S20）。

より具体的には、基地局100Aは、SRB1がマッピングされる論理チャネル優先度（LCP）に関して、Acknowledged Mode Data-PDU（AMD-PDU）がRLC最大再送回数に到達した場合、当該AMD-PDUのRLC再送を停止する。

なお、基地局100Aは、ハンドオーバー時にRLCレイヤにおいてACKを受信できない場合、次の何れかの条件が満たされることによって下りリンクのスケジューリングが停止するまで、SRB1を介したデータのRLC再送を継続する。

（ａ）上りリンク同期外れ
（ｂ）Time Alignment Timer満了
（ｃ）ターゲットeNBからのUE CONTEXT RELEASEを受信した場合（Inter-eNB Handover時）
（ｄ）同一eNBにおいて、移動局がターゲットセルに接続したことを確認した場合（Intra-eNB Handover時）
なお、（ｄ）については、指定したDedicated preambleを受信した場合、ターゲットセルにてMsg3を確認した場合、基地局100Aのアプリケーション（AP）からのHandover手順完了マクロが発行された場合などが挙げられる。

（３．２）動作例２
図４は、基地局100Aの移動局200への制御データ（C-planeデータ）の再送動作フロー（その２）を示す。図４に示すように、基地局100Aは、SRB（SRB1/2）に関しては、RLC最大再送回数を超えても、最大再送回数を超えたことを基地局100AのAPに通知しない（S120〜S130）。

なお、SRB2に関しては、Data Radio Bearer（DRB）と同様に、基地局100AのAPに通知してもよい。

（３．３）動作例３
図５は、基地局100Aの移動局200への制御データ（C-planeデータ）の再送動作フロー（その３）を示す。図５に示すように、基地局100Aは、対象とする制御データをHO commandに限定してもよい（S220〜S230）。

具体的には、基地局100Aは、ハンドオーバーすることが決定されたタイミング以降に発生したRLC-SDU（上位レイヤからのパケット）の一部を含むAMD-PDUのみを対象として、RLC再送を停止してもよい。

（３．４）動作例４
図６は、基地局100Aの移動局200への制御データ（C-planeデータ）の再送動作フロー（その４）を示す。図６に示すように、基地局100Aは、AMD-PDUのRLC再送を停止した場合（S330）、その他の送信（再送）中のAMD-PDU、及びRLC Control PDU（Status report）に関しても送信を停止してもよい（S340〜S350）。

このような動作によって、下り方向の無線リソースの浪費をさらに効果的に抑制し得る。

（３．５）動作例５
図７は、基地局100Aの移動局200への制御データ（C-planeデータ）の再送動作フロー（その５）を示す。図５に示すように、基地局100Aは、RLC最大再送回数を超えたAMD-PDU（または、それ以外のAMD-PDU）に対して（resegmentされている場合には、resegmentパケットの一部、または全てのPDUに対して）RLC-ACK、またはRLC-NACKを受信した場合、送信を停止していた全てのAMD-PDU、及びRLC Control PDUの送信（再送）を再開してもよい（S470）。

同様に、基地局100Aは、移動局200のハンドオーバーの中止が決定された場合にも、送信を停止していた全てのAMD-PDU、及びRLC Control PDUの送信（再送）を再開してもよい。

なお、移動局200がまだソースセルに接続している場合には、スケジューリングを再開し、当該AMD-PDUなどの送信することが好ましい。また、当該AMD PDUに対してRLC-ACKまたはNACKを確認できない場合であって、かつ当該ハンドオーバーが中止されない場合、当該AMD-PDUの再送は、ハンドオーバー元の無線リソースが解放されるまで停止してもよい。

（４）作用・効果
基地局100Aによれば、移動局200が接続中のセルから他のセルへのハンドオーバーを実行する期間において、制御データ（C-planeデータ）の再送回数が所定の閾値を超えた場合、当該制御データの再送が停止される。このため、移動局200のハンドオーバー時に、SRB1を介して送信される制御データの再送が継続されることによる下り方向の無線リソースの浪費を抑制し得る。

また、本実施形態では、移動局200の他のセルへのハンドオーバーが決定された以降に生成されたAMD-PDUのみ、RLCレイヤにおける再送を停止することができる。このため、HO command以外の制御信号は、RLCレイヤの再送回数に関わらず再送を継続することができ、移動局200の制御が停止されることを回避することができる。

本実施形態では、AMD-PDUに加え、移動局200に送信中のAMD-PDU、及び移動局200に送信中のRLC Control PDUの送信も停止できる。さらに、AMD-PDUのACKまたはNACKを移動局200から受信した場合、或いは移動局200のハンドオーバーの中止が決定された場合には、AMD-PDUなどの送信が再開されるため、移動局200に必要な制御データを送信しつつ、下り方向の無線リソースの浪費を抑制し得る。

（５）その他の実施形態
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。

例えば、上述した本発明の実施形態では、AMD-PDUのACKまたはNACKを移動局200から受信した場合、或いは移動局200のハンドオーバーの中止が決定された場合には、AMD-PDUなどの送信が再開されていたが、このようなパケット（PDU）の送信の再開は必須ではない。また、RLC Control PDUの送信は、必ずしも停止しなくても構わない。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

50…コアネットワーク
100A, 100B…基地局
101…無線通信部
103…データ送受信部
105…RLC再送制御部
107…AP通知部
109…アプリケーション実行部
200…移動局
C1, C2…セル

Claims

第１シグナリング無線ベアラを介して移動局に制御データを送信する基地局であって、
前記第１シグナリング無線ベアラを介して前記移動局に送信した制御データであって、前記移動局から前記制御データの受信確認を受信できない場合に、前記制御データをRadio Link Controlレイヤにおいて再送するデータ再送部と、
前記移動局が接続中のセルから他のセルへのハンドオーバーを実行する期間において、前記制御データの再送回数が所定の閾値を超えた場合、前記データ再送部による前記制御データの再送を停止するRLC再送制御部と
を備える基地局。
前記RLC再送制御部は、前記制御データを含むAcknowledged Mode Data-PDUの再送回数が前記所定の閾値を超えた場合、前記Acknowledged Mode Data-PDUの前記Radio Link Controlレイヤにおける再送を停止する請求項１に記載の基地局。
前記RLC再送制御部は、前記移動局の他のセルへのハンドオーバーが決定された以降に生成された前記Acknowledged Mode Data-PDUのみ、前記Radio Link Controlレイヤにおける再送を停止する請求項２に記載の基地局。
前記RLC再送制御部は、前記Acknowledged Mode Data-PDUの再送を停止した場合、前記移動局の他のセルへのハンドオーバーが決定された以降に生成された前記Acknowledged Mode Data-PDUに加え、前記移動局に送信中のAcknowledged Mode Data-PDU、及び前記移動局に送信中のRLC Control PDUの送信を停止する請求項３に記載の基地局。
前記RLC再送制御部は、前記移動局に送信した前記Acknowledged Mode Data-PDUの受信確認または受信失敗を前記移動局から受信した場合、或いは前記ハンドオーバーの中止が決定された場合、送信中の状態において前記移動局への送信を停止した前記Acknowledged Mode Data-PDUと前記RLC Control PDUとの少なくとも何れかの送信を再開する請求項４に記載の基地局。
第１シグナリング無線ベアラを介して移動局に制御データを送信する通信制御方法であって、
前記第１シグナリング無線ベアラを介して前記移動局に送信した制御データであって、前記移動局から前記制御データの受信確認を受信できない場合に、通信装置が前記制御データをRadio Link Controlレイヤにおいて再送するステップと、
前記移動局が接続中のセルから他のセルへのハンドオーバーを実行する期間において、前記制御データの再送回数が所定の閾値を超えた場合、前記通信装置が前記データ再送部による前記制御データの再送を停止するステップと
を有する通信制御方法。