JP7363970B2 - 無線通信システム、基地局および移動局 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システム、基地局および移動局に関する。

従来、無線通信システムにおける伝送容量（以下、「システム容量」と記載する）を増大させるために、様々な工夫がなされている。例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥ（3rd Generation Partnership Project Radio Access Network Long Term Evolution）では、マクロセルの他にスモールセル（小セル）を活用してシステム容量を増大させる技術に関する議論が行なわれている。ここで、セルとは、無線端末が無線信号を送受信するために、無線基地局がカバーする範囲を指す。ここで、無線基地局とセルとはほぼ対応する概念であるため、以下の説明では「セル」と「無線基地局」とを適宜読み替えてもよい。マクロセルは、送信電力が比較的高く、電波到達範囲が比較的大きい基地局のセルである。また、スモールセルは、送信電力が比較的低く、電波到達範囲が比較的小さい基地局のセルである。

３ＧＰＰ ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ－Ａ）では、無線通信システムの構成として、例えば、マクロセルの中に複数のスモールセルが含まれる構成が検討されている。そして、移動局がマクロセルおよびスモールセルに同時に接続する技術が検討されている。他にも、移動局が異なる２つのスモールセルに同時に接続する技術が検討されている。このように、移動局が、２つの異なるセルに同時に接続して実施する通信は、２元接続（Dual Connectivity）（以下、「ＤＣ」と記載する）と呼ばれることがある。ここではＤＣについて説明しているが、同様の議論は３元以上の多元接続においても可能である。そのため、以下の説明におけるＤＣは多元接続を含む概念として捉えてもよいし、ＤＣを多元接続と読み替えてもよい。

また、次世代の通信規格（例えば、第５世代移動通信システム（５Ｇ）あるいは、ＮＲ（New Radio））でも、ＤＣが無線通信システムにおける一つの構成として考えられている。特に、ＬＴＥ－Ａや５ＧにおけるＤＣは、Ｍｕｌｔｉ－ＲＡＴ ＤＣと呼称される。次世代の通信規格に対応する構成についても議論されていく予定である。

移動局がマクロセルおよびスモールセルに同時に接続する場合、例えば、伝送路の設定やハンドオーバーの制御などのレイヤ３の制御情報を含む制御プレーンの信号は、マクロセルの基地局（以下、「マクロ基地局」と記載する）との間で送受信される。また、例えば、ユーザデータを含むデータプレーンの信号は、マクロ基地局およびスモールセルの基地局（以下、「スモール基地局」と記載する）の双方との間で送受信される。ここで、制御プレーンは、コントロールプレーン（Control Plane：Ｃプレーン）またはＳＲＢ（Signaling Radio Bearer）などと呼ばれることがある。また、データプレーンは、ユーザプレーン（User Plane：Ｕプレーン）またはＤＲＢ（Data Radio Bearer）などとも呼ばれる。

一方、移動局が異なる２つのスモールセルに同時に接続する場合、例えば、制御プレーンの信号は、一方のスモール基地局との間で送受信され、データプレーンの信号は、他方のスモール基地局との間で送受信される。データプレーンの信号は、両方のスモール基地局との間で送受信されても良い。

このようなＤＣにおいて、制御プレーンが接続される基地局を「プライマリ基地局」と呼ぶことがある。また、プライマリ基地局と協調して通信しデータプレーンが接続される基地局を「セカンダリ基地局」と呼ぶことがある。また、これらの基地局は、アンカー無線基地局およびアシスティング無線基地局や、マスター無線基地局およびスレーブ無線基地局と呼ばれることもある。なお、ＬＴＥ－Ａの最新動向では、それぞれ、「マスター基地局」および「セカンダリ基地局」と呼ばれている。

ＤＣにおけるマスター基地局およびセカンダリ基地局への機能分担については、データプレーンの信号をどのレイヤで分岐させるかにより、様々な構成が提案されている。例えば、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤの前段でデータプレーンの信号を分岐させる構成がある。また、例えば、ＰＤＣＰレイヤとＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤの間でデータプレーンの信号を分岐させる構成がある。また、例えば、ＲＬＣレイヤとＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤの間でデータプレーンの信号を分岐させる構成がある。これらに限らず、各レイヤ内でデータプレーンの信号を分岐させる構成も可能である。また、例えば、ＰＤＣＰレイヤの一部の機能はマスター基地局に割り当て、ＰＤＣＰレイヤの残りの機能はセカンダリ基地局に割り当てるという構成も可能である。これは、ＲＬＣレイヤおよびＭＡＣレイヤの機能についても同様である。

このように機能分担するマスター基地局およびセカンダリ基地局は、互いに有線または無線のリンクで接続される。そして、このリンクを経由して、マスター基地局で分岐したデータプレーンの信号がセカンダリ基地局へ送信される。

３ＧＰＰ ＴＳ３６．３００ Ｖ１４．３．０、２０１７年６月 ３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１１ Ｖ１４．３．０、２０１７年６月 ３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１２ Ｖ１４．３．０、２０１７年６月 ３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１３ Ｖ１４．３．０、２０１７年６月 ３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１４ Ｖ１４．２．０、２０１７年３月 ３ＧＰＰ ＴＳ３６．３２１ Ｖ１４．３．０、２０１７年６月 ３ＧＰＰ ＴＳ３６．３２２ Ｖ１４．０．０、２０１７年３月 ３ＧＰＰ ＴＳ３６．３２３ Ｖ１４．３．０、２０１７年６月 ３ＧＰＰ ＴＳ３６．３３１ Ｖ１４．３．０、２０１７年６月 ３ＧＰＰ ＴＳ３６．４１３ Ｖ１４．３．０、２０１７年６月 ３ＧＰＰ ＴＳ３６．４２３ Ｖ１４．３．０、２０１７年６月 ３ＧＰＰ ＴＳ３６．４２５ Ｖ１４．０．０、２０１７年３月 ３ＧＰＰ ＴＲ３６．９１２ Ｖ１４．０．０、２０１７年３月 ３ＧＰＰ ＴＲ３８．９１２ Ｖ１４．１．０、２０１７年６月 ３ＧＰＰ ＴＲ３８．９１３ Ｖ１４．３．０、２０１７年６月 ３ＧＰＰ ＴＲ３８．８０１ Ｖ１４．０．０、２０１７年３月 ３ＧＰＰ ＴＲ３８．８０２ Ｖ１４．１．０、２０１７年６月 ３ＧＰＰ ＴＲ３８．８０３ Ｖ１４．１．０、２０１７年６月 ３ＧＰＰ ＴＲ３８．８０４ Ｖ１４．０．０、２０１７年３月 ３ＧＰＰ ＴＲ３８．９００ Ｖ１４．３．１、２０１７年７月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．３００ Ｖ０．６．０、２０１７年８月 ３ＧＰＰ ＴＳ３７．３４０ Ｖ０．２．１、２０１７年８月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．２０１ Ｖ０．０．１、２０１７年７月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．２０２ Ｖ０．０．１、２０１７年７月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．２１１ Ｖ０．１．３、２０１７年８月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．２１２ Ｖ０．０．２、２０１７年８月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．２１３ Ｖ０．０．３、２０１７年８月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．２１４ Ｖ０．０．１、２０１７年７月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．２１５ Ｖ０．０．２、２０１７年８月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．３２１ Ｖ０．２．０、２０１７年８月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．３２２ Ｖ０．２．０、２０１７年７月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．３２３ Ｖ０．２．１、２０１７年８月 ３ＧＰＰ ＴＳ３７．３２４ Ｖ０．１．１、２０１７年８月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．３３１ Ｖ０．０．５、２０１７年８月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．４０１ Ｖ０．２．０、２０１７年７月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．４１０ Ｖ０．３．０、２０１７年７月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．４１３ Ｖ０．２．１、２０１７年８月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．４２０ Ｖ０．２．０、２０１７年７月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．４２３ Ｖ０．１．１、２０１７年６月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．４７０ Ｖ０．２．０、２０１７年６月 ３ＧＰＰ ＴＳ３８．４７３ Ｖ０．２．０、２０１７年６月

ところで、３ＧＰＰにおいて、ＤＣについての議論が始まったところであり、それほど深く議論がなされているわけではない。そのため、ＤＣの新しいユースケースを考慮した場合に、世の中では知られていない何等かの問題や不具合が生じる可能性がある。例えば、信頼性があるデータ配信を実現することができるか否かが重要となる。特に、信頼性があるデータ配信を実現するためには、不要なデータ配信を防止することが重要となる。これらについては、これまで検討がほとんど行なわれていない。したがって、ＤＣの新しいユースケースとして、信頼性があるデータ配信を実現する方法は、従来は存在していなかった。

本願に開示の技術は、信頼性があるデータ配信を実現する。

１つの態様では、無線通信システムは、マスター基地局、セカンダリ基地局、及び移動局を有し、前記マスター基地局は、前記移動局宛てのデータを前記セカンダリ基地局に配信し、前記セカンダリ基地局から前記移動局に配信される前記データのうち、配信に失敗したデータの情報に応じた、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤの下位レイヤの通信品質に関連する情報であって前記ＰＤＣＰレイヤで使用される情報を含む信号を前記セカンダリ基地局から受信する通信部と、前記ＰＤＣＰレイヤにおいて、受信した信号に応じて、前記マスター基地局から前記セカンダリ基地局へのデータの配信を制御する制御部と、を有することを特徴とする。

１つの側面では、信頼性があるデータ配信を実現することができる。

図１は、実施例１に係る無線通信システムの構成の一例を示すブロック図である。 図２は、実施例１に係る無線通信システムにおけるデータ通信のプロトコルスタックの概念図である。 図３は、実施例２に係る無線通信システムの構成例を示す図である。 図４は、実施例２に係る無線通信システムの構成の一例を示すブロック図である。 図５は、実施例２に係る無線通信システムのレイヤ構成の一例を示すブロック図である。 図６は、ＤＣのデータ配信の一例を示すブロック図である。 図７は、ＤＣのデータ配信の一例として、ＬＴＥ－Ａにおいてセカンダリ基地局からマスター基地局に通知されるパケットのフォーマットを示す図である。 図８は、ＤＣのデータ配信の一例を示すフローチャートである。 図９は、ＤＣのデータ配信として、１０Ｍｂ／ｓのレートを１０ｍｓ間隔でデータ配信した場合（パケット長１５００Ｂ）の説明図である。 図１０は、実施例２に係る無線通信システムにおけるＤＣのデータ配信の一例を示すブロック図である。 図１１は、実施例２に係る無線通信システムにおけるＤＣのデータ配信の一例として、ＬＴＥ－Ａにおいてセカンダリ基地局からマスター基地局に通知されるパケットのフォーマットを示す図である。 図１２は、実施例２に係る無線通信システムにおけるＤＣのデータ配信の一例を示すフローチャートである。 図１３は、実施例２に係る無線通信システムにおけるＤＣのデータ配信として、１０Ｍｂ／ｓのレートを１０ｍｓ間隔でデータ配信した場合（パケット長１５００Ｂ）の説明図である。 図１４は、図１１の変形例における通知パケットフォーマットを示す図である。 図１５は、図１１の変形例における通知パケットフォーマットを示す図である。 図１６は、図１１の変形例における通知パケットフォーマットを示す図である。 図１７は、図１１の変形例における通知パケットフォーマットを示す図である。 図１８は、基地局のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図１９は、移動局のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

以下に、本願の開示する無線通信システム、基地局および移動局の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例は開示の技術を限定するものではない。

［無線通信システム］
図１は、実施例１に係る無線通信システムの構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、実施例１に係る無線通信システムは、無線通信装置１、無線通信装置２、無線通信装置３および上位レイヤ通信装置４を有する。

無線通信装置１および無線通信装置２は、２元接続されている。無線通信装置１は、２元接続におけるプライマリの無線通信装置であり、無線通信装置２は、２元接続におけるセカンダリの無線通信装置である。

無線通信装置１と無線通信装置２とは、例えば有線で接続されている。そして、無線通信装置１と無線通信装置２とは、互いを繋ぐ有線リンクを用いて相互にデータの送受信を行う。また、無線通信装置１および無線通信装置２と無線通信装置３とは、無線で接続されている。

無線通信装置１は、通信部１１および制御部１４を有する。

通信部１１は、無線通信装置２、無線通信装置３および上位レイヤ通信装置４と通信する。すなわち、通信部１１は、無線通信装置２および上位レイヤ通信装置４との間では有線通信を行ない、無線通信装置３との間では無線通信を行なう。

具体的には、通信部１１は、受信部１２および送信部１３を有する。

受信部１２は、上位レイヤ通信装置４から制御データおよびユーザデータを受信する。そして、受信部１２は、受信した制御データおよびユーザデータを送信部１３へ出力する。なお、制御データは無線通信装置１が自ら生成したデータであってもよい。また、受信部１２は、無線通信装置２から無線通信装置３に送信されるユーザデータの通信品質に関する情報を、無線通信装置２から受信する。

送信部１３は、受信部１２から出力された制御データを無線通信装置３に無線送信する。また、送信部１３は、受信部１２から出力されたユーザデータを無線通信装置２に送信する。

制御部１４は、受信部１２および送信部１３を含む通信部１１の動作を統括制御する。また、制御部１４は、受信部１２が受信した通信品質に関する情報に応じて、ユーザデータの配信を制御する。

無線通信装置２は、通信部２１および制御部２４を有する。

通信部２１は、無線通信装置１および無線通信装置３と通信する。すなわち、通信部２１は、無線通信装置１との間では有線通信を行ない、無線通信装置３との間では無線通信を行なう。

具体的には、通信部２１は、受信部２２および送信部２３を有する。

受信部２２は、無線通信装置１から有線接続を介してユーザデータを受信する。そして、受信部２２は、受信したユーザデータを送信部２３へ出力する。

送信部２３は、受信部２２から出力されたユーザデータを無線通信装置３に無線送信する。また、送信部２３は、無線通信装置３に送信されるユーザデータの通信品質に関する情報を無線通信装置１に送信する。

制御部２４は、受信部２２および送信部２３を含む通信部２１の動作を統括制御する。

無線通信装置３は、通信部３１および制御部３４を有する。

通信部３１は、無線通信装置１および無線通信装置２に同時に接続し、双方の基地局と同時に無線通信を行なう。すなわち、通信部３１は、無線通信装置１および無線通信装置２と２元接続（Dual Connectivity）（以下、「ＤＣ」と記載する）を実施する。

具体的には、通信部３１は、受信部３２および送信部３３を有する。受信部３２は、無線通信装置１から制御データを無線受信する。また、受信部３２は、無線通信装置２からユーザデータを無線受信する。送信部３３は、ユーザデータの受信に関する情報を無線通信装置２に送信する。

制御部３４は、受信部３２および送信部３３を含む通信部３１の動作を統括制御する。

図２は、実施例１に係る無線通信システムにおけるデータ通信のプロトコルスタックの概念図である。例えば、図２に示す無線通信装置１－１～１－Ｍは、図１に示す無線通信装置１および無線通信装置２に相当する。

ここで、図２に示す無線通信装置１－１～１－Ｍは、Ｍ元接続となっている。すなわち、図１において、無線通信装置３は無線通信装置１および無線通信装置２と２元接続（ＤＣ）となっているが、これに限定されず、３元以上の多元接続についても適用可能である。また、図２に示すように、下り通信および上り通信についても適用可能である。

また、図２に示すように、無線通信装置１－１～１－Ｍおよび無線通信装置２におけるプロトコルスタックには、論理的な（あるいは仮想的な）処理主体であるエンティティが含まれる。エンティティは、プロトコルスタックの各層に存在し、エンティティと、物理的な処理主体である装置とは、１対１であるとは限らず、ｍ対１でもよい。すなわち、エンティティは、２層以上のｍ層構造に適用可能である。

以上の説明により、無線通信装置１の通信部１１は、無線通信装置３宛てのデータを無線通信装置２に配信し、無線通信装置２から無線通信装置３に配信されるデータの通信品質に関する情報を無線通信装置２から受信する。そして、無線通信装置１の制御部１４は、通信品質に関する情報に応じて、データの配信を制御する。ここで、ＤＣの新しいユースケースを考慮した場合に、世の中では知られていない何等かの問題や不具合が生じる可能性がある。例えば、信頼性があるデータ配信を実現することができるか否かが重要となる。特に、信頼性があるデータ配信を実現するためには、不要なデータ配信を防止することが重要となる。したがって、実施例１に係る無線通信システムでは、無線通信装置１がデータの通信品質に関する情報を考慮することにより、信頼性があるデータ配信を実現することができる。

［無線通信システム］
次に、実施例２について説明する。図３は、実施例２に係る無線通信システムの構成例を示す図である。図３に示すように、実施例２に係る無線通信システムは、図１における無線通信装置１として、マスター基地局１００を有する。また、実施例２に係る無線通信システムは、図１における無線通信装置２として、セカンダリ基地局２００を有する。また、実施例２に係る無線通信システムは、図１における無線通信装置３として、移動局３００を有する。

移動局３００は、制御プレーン（図３に表記された実線の矢印を参照）およびユーザプレーン（図３に表記された破線の矢印を参照）によりマスター基地局１００と接続される。したがって、マスター基地局１００は、プライマリ基地局またはマクロ基地局などとも呼ばれる。また、移動局３００は、ユーザプレーンによりセカンダリ基地局２００と接続される。したがって、セカンダリ基地局２００は、スモール基地局などとも呼ばれる。

図４は、実施例２に係る無線通信システムの構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、マスター基地局１００は、上位レイヤ通信装置４に接続されており、マスター基地局１００およびセカンダリ基地局２００は、例えばＸ２インタフェースを利用して有線接続されている。そして、マスター基地局１００およびセカンダリ基地局２００は、移動局３００と無線通信を行なう。実施例２に係る無線通信システムは、図４において、図１と同じ符号を有する各部について特に説明のない限り同じ機能を有するものとする。

また、マスター基地局１００、セカンダリ基地局２００および移動局３００は、複数のリンクレイヤに対応するリンクレイヤプロトコルを用いて通信を行う。例えば、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤ、ＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤ、ＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤおよびＰＨＹ（Physical）レイヤなどに対応するリンクレイヤプロトコルが用いられる。

そこで、図５を参照して、リンクレイヤ毎に実行される処理を説明する。図５は、実施例２に係る無線通信システムのレイヤ構成の一例を示すブロック図である。

マスター基地局１００の通信部１１は、ＰＤＣＰレイヤ１０１、ＲＬＣレイヤ１０２、１０３およびＭＡＣレイヤ１０４を有する。ＲＬＣレイヤ１０２は下り回線のＲＬＣレイヤであり、ＲＬＣレイヤ１０３は上り回線のＲＬＣレイヤである。なお、マスター基地局１００は、例えばＰＨＹレイヤなどの図示しないレイヤを有してもよい。

通信部１１は、ＰＤＣＰレイヤ１０１において、上位レイヤ通信装置４から送信された制御データを受信し、ＲＬＣレイヤ１０２およびＭＡＣレイヤ１０４を介して移動局３００に送信する。通信部１１は、ＰＤＣＰレイヤ１０１において、上位レイヤ通信装置４から送信されたユーザデータを受信し、セカンダリ基地局２００に送信する。

セカンダリ基地局２００の通信部２１は、ＲＬＣレイヤ２０１、２０２およびＭＡＣレイヤ２０３を有する。ＲＬＣレイヤ２０１は下り回線のＲＬＣレイヤであり、ＲＬＣレイヤ２０２は上り回線のＲＬＣレイヤである。なお、セカンダリ基地局２００は、例えばＰＨＹレイヤなどの図示しないレイヤを有してもよい。

通信部２１は、ＲＬＣレイヤ２０１において、マスター基地局１００から送信されたユーザデータを受信し、ＭＡＣレイヤ２０３を介して移動局３００に送信する。

移動局３００の通信部３１は、ＭＡＣレイヤ３０１、３０２、ＲＬＣレイヤ３０３～３０６およびＰＤＣＰレイヤ３０７を有する。ＲＬＣレイヤ３０３、３０５は、下り回線のＲＬＣレイヤであり、ＲＬＣレイヤ３０４、３０６は、上り回線のＲＬＣレイヤである。なお、移動局３００は、例えばＰＨＹレイヤなどの図示しないレイヤを有してもよい。

通信部３１は、ＭＡＣレイヤ３０１において、マスター基地局１００から送信された制御データを無線受信し、ＲＬＣレイヤ３０３を介してＰＤＣＰレイヤ３０７に出力する。また、通信部３１は、ＭＡＣレイヤ３０２において、セカンダリ基地局２００から送信されたユーザデータを無線受信し、ＲＬＣレイヤ３０５を介してＰＤＣＰレイヤ３０７に出力する。

［データ配信］
ここで、２元接続（ＤＣ）のデータ配信について説明する。

３ＧＰＰにおいて、ＤＣでは、マスター基地局１００は、セカンダリ基地局２００にデータを配信し、セカンダリ基地局２００は、マスター基地局１００から受信したデータを移動局３００に送信する。ここで、スループットを保つためにセカンダリ基地局２００のバッファ漏れを回避することが重要となる。

図６は、ＤＣのデータ配信の一例を示すブロック図である。マスター基地局１００の通信部１１は、ＰＤＣＰレイヤ１０１において、上位レイヤ通信装置４から送信されたユーザデータ（データ）を受信する。そして、通信部１１は、ＰＤＣＰレイヤ１０１において、受信したデータのパケットにシーケンス番号を付与する。シーケンス番号は、データの配信の順番を示す識別子である。例えば、通信部１１は、ＰＤＣＰレイヤ１０１において、受信した１番目からｎ番目までのデータに、それぞれ、シーケンス番号として「１」～「ｎ」を付与する。通信部１１は、ＰＤＣＰレイヤ１０１において、上記シーケンス番号が付与されたデータをセカンダリ基地局２００に送信する。

例えば、図６に示すように、セカンダリ基地局２００の通信部２１は、ＲＬＣレイヤ２０１において、シーケンス番号「１」が付与された１番目のデータをマスター基地局１００から受信し、ＭＡＣレイヤ２０３を介して移動局３００に送信している。また、セカンダリ基地局２００の通信部２１は、ＲＬＣレイヤ２０１において、シーケンス番号「２」～「ｎ」がそれぞれ付与された２番目からｎ番目までのデータをマスター基地局１００から受信し、図示しないバッファに蓄積している。すなわち、２番目からｎ番目までのデータは、セカンダリ基地局２００に滞留中である。

また、図６に示すように、マスター基地局１００の通信部１１は、ＰＤＣＰレイヤ１０１において、シーケンス番号「ｎ＋１」が付与された（ｎ＋１）番目のデータをセカンダリ基地局２００に送信しようとしている。

図７は、ＤＣのデータ配信の一例として、ＬＴＥ－Ａにおいてセカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知されるパケットのフォーマットを示す図である。このフォーマットは、３ＧＰＰ ＴＳ３６．４２５（非特許文献１２）のセクション５．５．２．２に記載されている。

例えば、セカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知されるパケットには、セカンダリ基地局２００のバッファサイズ（図７の「Desired buffer size for the E-RAB」を参照）を表す情報が含まれる。スループットの向上には帯域幅遅延積が重要であるため、望ましい量のデータバッファリングがセカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知される。

例えば、セカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知されるパケットには、移動局３００の最小バッファサイズ（図７の「Minimum desired buffer size for the UE」を参照）を表す情報が含まれる。スループットの向上には帯域幅遅延積が重要であるが、バッファリング遅延の低減も重要であるため、移動局３００全体のデータ滞留量がセカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知される。

例えば、セカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知されるパケットには、データの配信に成功した最大のシーケンス番号（図７の「Highest successfully delivered PDCP Sequence Number」を参照）を表す情報が含まれる。以下、データの配信に成功した最大のシーケンス番号を、「Ｈ－ＰＤＣＰ ＳＮ」と記載する。

図６に示すように、セカンダリ基地局２００の通信部２１は、ＲＬＣレイヤ２０１において、シーケンス番号「１」が付与された１番目のデータをマスター基地局１００から受信し、ＭＡＣレイヤ２０３を介して移動局３００に送信している。この場合、図６に示すように、セカンダリ基地局２００の通信部２１は、ＭＡＣレイヤ２０３において、シーケンス番号「１」を、ＲＬＣレイヤ２０２に通知する。次に、ＲＬＣレイヤ２０２は、Ｘ２ユーザプレーン（Ｘ２ ＵＰ）プロトコルに該シーケンス番号「１」を通知する。Ｘ２ ＵＰプロトコルは、Ｘ２インタフェースにおけるユーザプレーンを制御するプロトコルである。最後に、Ｘ２ ＵＰプロトコルは、制御メッセージを構築し、該シーケンス番号「１」をマスター基地局１００に通知する。すなわち、Ｈ－ＰＤＣＰ ＳＮとして、シーケンス番号「１」がセカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知される。

ここで、Ｈ－ＰＤＣＰ ＳＮが「１」を表すため、マスター基地局１００において、通信部１１が（ｎ＋１）番目のデータをセカンダリ基地局２００に送信しようとしている場合、制御部１４は、キュー長Ｑが（ｎ－１）であることを推測できる。すなわち、マスター基地局１００の制御部１４は、２番目からｎ番目までのデータがセカンダリ基地局２００に滞留中であることを推測できる。一般的には、当該キュー長Ｑだけではなく、無線リンク品質等を考慮してデータ配信が行なわれる。

図８は、ＤＣのデータ配信の一例を示すフローチャートである。マスター基地局１００の通信部１１は、ＰＤＣＰレイヤ１０１において、セカンダリ基地局２００から通知されるパケットを受信し（ステップＳ１００）、制御部１４は、パケットに含まれるＨ－ＰＤＣＰ ＳＮによりキュー長Ｑを推定する。そして、マスター基地局１００の制御部１４は、推定したキュー長Ｑが設定キュー長Ｑｔｈより大きいか否かを判定する（ステップＳ１０１）。

ここで、キュー長Ｑが設定キュー長Ｑｔｈより大きい場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、マスター基地局１００の制御部１４は、セカンダリ基地局２００へのデータ配信を回避するように通信部１１を制御する（ステップＳ１０２）。すなわち、マスター基地局１００の通信部１１は、（ｎ＋１）番目のデータをセカンダリ基地局２００に送信しない。その後、ステップＳ１００が実行される。

一方、キュー長Ｑが設定キュー長Ｑｔｈ以下である場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、マスター基地局１００の制御部１４は、セカンダリ基地局２００へのデータ配信を実行するように通信部１１を制御する（ステップＳ１０３）。すなわち、マスター基地局１００の通信部１１は、ＰＤＣＰレイヤ１０１において、シーケンス番号「ｎ＋１」が付与された（ｎ＋１）番目のデータをセカンダリ基地局２００に送信する。その後、ステップＳ１００が実行される。

ここで、マスター基地局１００は、キュー長Ｑが設定キュー長Ｑｔｈより大きい場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）にデータ配信を回避し、キュー長Ｑが設定キュー長Ｑｔｈ以下である場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）にデータ配信を実行しているが、これに限定されない。例えば、マスター基地局１００は、キュー長Ｑが設定キュー長Ｑｔｈ以上である場合にデータ配信を回避し、キュー長Ｑが設定キュー長Ｑｔｈより小さい場合にデータ配信を実行してもよい。

［課題］
ここで、ＤＣの新しいユースケースを考慮した場合の課題を説明する。この課題は、発明者がＤＣの新しいユースケースを検討した結果として新たに見出したものであり、従来は知られていなかったものであることに注意されたい。

ＤＣの新しいユースケースとして、例えば、超高信頼性低遅延通信（Ultra-Reliable and Low Latency Communications）（以下、「ＵＲＬＬＣ」と記載する）向けのＤＣが考えられる。ＵＲＬＬＣ向けのＤＣでは、信頼性があるデータ配信を実現することができるか否かが重要となる。特に、信頼性があるデータ配信を実現するためには、不要なデータ配信を防止することが重要となる。

しかしながら、上述したＤＣのデータ配信では、マスター基地局１００は、セカンダリ基地局２００から通知されるＨ－ＰＤＣＰ ＳＮによりキュー長Ｑを推定しているが、推定したキュー長Ｑを用いて、信頼性があるデータ配信を実現することは困難である。

図９は、ＤＣのデータ配信として、１０Ｍｂ／ｓのレートを１０ｍｓ間隔でデータ配信した場合（パケット長１５００Ｂ）の説明図である。マスター基地局１００の通信部１１は、シーケンス番号「１」～「５０」がそれぞれ付与された１番目から５０番目までのデータを配信している。ここで、セカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知されるＨ－ＰＤＣＰ ＳＮが「５０」であるものとする。この場合、ＤＣのデータ配信では、マスター基地局１００には、データの配信に成功した最大のシーケンス番号「５０」がＨ－ＰＤＣＰ ＳＮとして通知される。しかし、マスター基地局１００は、データの通信品質に関する情報、すなわち、セカンダリ基地局２００から移動局３００に配信されるデータの通信品質を考慮していない。

例えば、図９において、マスター基地局１００がＨ－ＰＤＣＰ ＳＮ「５０」を受け取ったときに、データの配信に失敗したシーケンス番号の数（配信失敗最小数）が０である場合、エラー率は０％となる。しかし、Ｈ－ＰＤＣＰ ＳＮ「５０」は、データの配信に成功した最大のシーケンス番号である。このため、マスター基地局１００がＨ－ＰＤＣＰ ＳＮ「５０」を受け取ったときに、データの配信に失敗したシーケンス番号の数（配信失敗最大数）が４９である場合、エラー率は９８％となる。

このように、上述したＤＣのデータ配信では、マスター基地局１００は、Ｈ－ＰＤＣＰ ＳＮとして、データの配信に成功した最大のシーケンス番号の通知を受けても、通信品質に関する情報を考慮していないため、信頼性があるデータ配信を実現することは困難である。通信品質が良好であるときに、マスター基地局１００からデータが配信され、通信品質が劣化しているときに、マスター基地局１００によるデータの配信が回避されることが望ましい。

［解決策］
そこで、実施例２に係る無線通信システムでは、セカンダリ基地局２００から移動局３００に配信されるデータの通信品質に関する情報として、データの配信に失敗したシーケンス番号の数をセカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知する。マスター基地局１００は、データの通信品質に関する情報に応じて、データの配信を制御する。すなわち、データの配信または回避を行なう。

これにより、実施例２に係る無線通信システムでは、ＤＣの新しいユースケースとして、ＵＲＬＬＣ向けのＤＣを実現することができる。すなわち、実施例２に係る無線通信システムでは、不要なデータ配信を防止することができる。

図１０は、実施例２に係る無線通信システムにおけるＤＣのデータ配信の一例を示すブロック図である。マスター基地局１００の通信部１１は、ＰＤＣＰレイヤ１０１において、上位レイヤ通信装置４から送信されたユーザデータ（データ）を受信する。そして、通信部１１は、ＰＤＣＰレイヤ１０１において、受信したデータのパケットにシーケンス番号を付与する。シーケンス番号は、データの配信の順番を示す識別子である。例えば、通信部１１は、ＰＤＣＰレイヤ１０１において、受信した１番目からｎ番目までのデータに、それぞれ、シーケンス番号として「１」～「ｎ」を付与する。通信部１１は、ＰＤＣＰレイヤ１０１において、上記シーケンス番号が付与されたデータをセカンダリ基地局２００に送信する。

例えば、図１０に示すように、セカンダリ基地局２００の通信部２１は、ＲＬＣレイヤ２０１において、シーケンス番号「１」が付与された１番目のデータをマスター基地局１００から受信し、ＭＡＣレイヤ２０３を介して移動局３００に送信している。また、セカンダリ基地局２００の通信部２１は、ＲＬＣレイヤ２０１において、シーケンス番号「２」～「ｎ」がそれぞれ付与された２番目からｎ番目までのデータをマスター基地局１００から受信し、図示しないバッファに蓄積している。すなわち、２番目からｎ番目までのデータは、セカンダリ基地局２００に滞留中である。

また、図１０に示すように、マスター基地局１００の通信部１１は、ＰＤＣＰレイヤ１０１において、シーケンス番号「ｎ＋１」が付与された（ｎ＋１）番目のデータをセカンダリ基地局２００に送信しようとしている。

図１１は、実施例２に係る無線通信システムにおけるＤＣのデータ配信の一例として、ＬＴＥ－Ａにおいてセカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知されるパケットのフォーマットを示す図である。

例えば、セカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知されるパケットには、データの配信に失敗したシーケンス番号の数（図１１の「Rate of failed delivered PDCP Sequence Number」を参照）を表す情報が含まれる。以下、データの配信に失敗したシーケンス番号の数を、「Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ」と記載する。この場合、セカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知されるパケットには、Ｈ－ＰＤＣＰ ＳＮ（図７の「Highest successfully delivered PDCP Sequence Number」を参照）を表す情報に代えて、Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮを表す情報が含まれる。

図１０に示すように、セカンダリ基地局２００の通信部２１は、ＲＬＣレイヤ２０１において、シーケンス番号「１」が付与された１番目のデータをマスター基地局１００から受信し、ＭＡＣレイヤ２０３を介して移動局３００に送信している。また、セカンダリ基地局２００の通信部２１は、ＲＬＣレイヤ２０１において、シーケンス番号「２」～「ｎ」がそれぞれ付与された２番目からｎ番目までのデータをマスター基地局１００から受信し、順番に、ＭＡＣレイヤ２０３を介して移動局３００に送信する。このとき、例えば、セカンダリ基地局２００の通信部２１は、移動局３００へのデータ配信として、シーケンス番号「１０」が付与された１０番目のデータ、および、シーケンス番号「２２」が付与された２２番目のデータの配信に失敗したものとする。この場合、図１０に示すように、セカンダリ基地局２００の通信部２１は、ＭＡＣレイヤ２０３において、２つのシーケンス番号「１０」、「２２」を、ＲＬＣレイヤ２０２に通知する。次に、ＲＬＣレイヤ２０２は、Ｘ２ユーザプレーン（Ｘ２ ＵＰ）プロトコルに該シーケンス番号「１０」、「２２」を通知する。最後に、Ｘ２ ＵＰプロトコルは、制御メッセージを構築し、該シーケンス番号「１０」、「２２」をマスター基地局１００に通知する。すなわち、Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮとして、データの配信に失敗したシーケンス番号の数「２」がセカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知される。

ここで、Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮが「２」を表すため、マスター基地局１００において、通信部１１が（ｎ＋１）番目のデータをセカンダリ基地局２００に送信しようとしている場合、制御部１４は、データ配信に失敗した数として失敗数Ｎが２であることを認識する。この場合、マスター基地局１００の制御部１４は、通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）として、認識した失敗数Ｎに応じて、データの配信を制御する。

セカンダリ基地局２００がデータの配信に失敗した場合の具体例について説明する。

例えば、図１０において、セカンダリ基地局２００の制御部２４は、通信部２１を監視し、移動局３００にデータを送信したときにエラーを検出する。ここで検出されるエラーは、例えば移動局３００にデータを送信してから所定時間が経過してもデータの受信確認（ＡＣＫ）が移動局３００から受信されないエラーや、データの再送回数が所定の最大再送回数に到達するエラーなどである。セカンダリ基地局２００の制御部２４は、エラーを検出した場合、データの配信に失敗したことを認識する。この場合、通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）として失敗数Ｎに応じて、マスター基地局１００によるデータの配信が制御される。

例えば、図１０において、移動局３００の制御部３４は、通信部３１を監視し、セカンダリ基地局２００から配信（送信）されたデータを受信する際にエラーを検出する。この場合、移動局３００の制御部３４は、データの受信に関する情報（受信エラー情報）をセカンダリ基地局２００に通知するように通信部３１を制御する。ここで検出されるエラーは、例えばセカンダリ基地局２００からデータを受信した後、所定時間が経過しても所望のデータが受信されないエラーや、データの再送回数が所定の最大再送回数に到達するエラーなどである。セカンダリ基地局２００の制御部２４は、通信部２１を監視し、移動局３００から受信エラー情報を受信した場合、データの配信に失敗したことを認識する。この場合、データの受信に関する情報（受信エラー情報）に応じて、セカンダリ基地局２００から移動局３００に配信されるデータの通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）が、セカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知される。更に、通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）として失敗数Ｎに応じて、マスター基地局１００からセカンダリ基地局２００へのデータの配信が制御される。

図１２は、実施例２に係る無線通信システムにおけるＤＣのデータ配信の一例を示すフローチャートである。マスター基地局１００の通信部１１は、ＰＤＣＰレイヤ１０１において、セカンダリ基地局２００から通知されるパケットを受信し（ステップＳ２００）、制御部１４は、パケットに含まれるＦ－ＰＤＣＰ ＳＮにより失敗数Ｎを認識する。そして、マスター基地局１００の制御部１４は、認識した失敗数Ｎが、失敗数の設定失敗数Ｎｔｈより大きいか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

ここで、失敗数Ｎが設定失敗数Ｎｔｈより大きい場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、マスター基地局１００の制御部１４は、セカンダリ基地局２００へのデータ配信を回避するように通信部１１を制御する（ステップＳ２０２）。すなわち、マスター基地局１００の通信部１１は、（ｎ＋１）番目のデータをセカンダリ基地局２００に送信しない。その後、ステップＳ２００が実行される。

一方、失敗数Ｎが設定失敗数Ｎｔｈ以下である場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、マスター基地局１００の制御部１４は、セカンダリ基地局２００へのデータ配信を実行するように通信部１１を制御する（ステップＳ２０３）。すなわち、マスター基地局１００の通信部１１は、ＰＤＣＰレイヤ１０１において、シーケンス番号「ｎ＋１」が付与された（ｎ＋１）番目のデータをセカンダリ基地局２００に送信する。その後、ステップＳ２００が実行される。

ここで、マスター基地局１００は、失敗数Ｎが設定失敗数Ｎｔｈより大きい場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）にデータ配信を回避し、失敗数Ｎが設定失敗数Ｎｔｈ以下である場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）にデータ配信を実行しているが、これに限定されない。例えば、マスター基地局１００は、失敗数Ｎが設定失敗数Ｎｔｈ以上である場合にデータ配信を回避し、失敗数Ｎが設定失敗数Ｎｔｈより小さい場合にデータ配信を実行してもよい。

図１３は、実施例２に係る無線通信システムにおけるＤＣのデータ配信として、１０Ｍｂ／ｓのレートを１０ｍｓ間隔でデータ配信した場合（パケット長１５００Ｂ）の説明図である。マスター基地局１００の通信部１１は、シーケンス番号「１」～「５０」がそれぞれ付与された１番目から５０番目までのデータを配信している。ここで、セカンダリ基地局２００から移動局３００に配信されるデータの通信品質に関する情報として、セカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知されるＦ－ＰＤＣＰ ＳＮが、「２」であるものとする。すなわち、実施例２に係る無線通信システムにおけるＤＣのデータ配信では、マスター基地局１００には、データの配信に失敗したシーケンス番号の数「２」がＦ－ＰＤＣＰ ＳＮとしてセカンダリ基地局２００から通知される。このため、実施例２に係る無線通信システムにおいて、マスター基地局１００は、セカンダリ基地局２００から通知されるＦ－ＰＤＣＰ ＳＮ「２」を受け取ることにより、データの通信品質に関する情報を考慮することができる。

例えば、図１３において、セカンダリ基地局２００は、移動局３００へのデータ配信として、シーケンス番号「１０」が付与された１０番目のデータ、および、シーケンス番号「２２」が付与された２２番目のデータの配信に失敗している。図１３において、マスター基地局１００は、セカンダリ基地局２００から通知されるＦ－ＰＤＣＰ ＳＮ「２」を受け取ったときに、データの配信に失敗したシーケンス番号の数（失敗数Ｎ）を認識する。この場合、失敗数Ｎが２であるため、エラー率は４％となる。

そこで、失敗数Ｎが設定失敗数Ｎｔｈ以下である場合、すなわち、データの通信品質が良好である場合、マスター基地局１００の制御部１４は、移動局３００宛てのデータをセカンダリ基地局２００に配信するように通信部１１を制御する。一方、失敗数Ｎが設定失敗数Ｎｔｈより大きい場合、すなわち、データの通信品質が劣化している場合、マスター基地局１００の制御部１４は、移動局３００宛てのデータの配信を回避するように通信部１１を制御する。

以上の説明により、実施例２に係る無線通信システムにおけるＤＣのデータ配信では、マスター基地局１００は、Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮとして、データの配信に失敗したシーケンス番号の数の通知を受けることにより、データの通信品質に関する情報を考慮できる。マスター基地局１００の通信部１１は、移動局３００宛てのデータをセカンダリ基地局２００に送信し、セカンダリ基地局２００から移動局３００に配信されるデータの通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）をセカンダリ基地局２００から受信する。そして、マスター基地局１００の制御部１４は、通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）に応じて、データの配信を制御する。したがって、実施例２に係る無線通信システムでは、マスター基地局１００がデータの通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）を考慮することにより、信頼性があるデータ配信を実現することができる。

ここで、実施例２では、説明を簡便にするために、マスター基地局１００は、１番目から５０番目までのデータをセカンダリ基地局２００に配信し、セカンダリ基地局２００から通知されるＦ－ＰＤＣＰ ＳＮ「２」に応じてデータの配信を制御している。すなわち、説明を簡便にするために、マスター基地局１００の制御部１４は、エラー率として４％を基にデータの配信を制御している。しかしながら、これに限定されない。例えば、マスター基地局１００の制御部１４は、信頼性を向上させるために、エラー率として１０^－５を基にデータの配信を制御してもよい。

この場合について図１２を用いて説明する。まず、マスター基地局１００には、データの配信に失敗したシーケンス番号の数がセカンダリ基地局２００から通知される（ステップＳ２００）。マスター基地局１００の通信部１１は、複数のデータをセカンダリ基地局２００に配信しているため、データを配信した数がエラー率の算出のときの分母となる。このため、マスター基地局１００の制御部１４は、セカンダリ基地局２００から通知されるデータの配信に失敗したシーケンス番号の数に応じて、エラー率を算出する。そして、マスター基地局１００の制御部１４は、エラー率が設定エラー率１０^－５より大きいか否かを判定する。エラー率および設定エラー率１０^－５は、それぞれ、図１２の失敗数Ｎおよび設定失敗数Ｎｔｈに相当する（ステップＳ２０１）。ここで、エラー率が設定エラー率１０^－５以下である場合（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、マスター基地局１００の制御部１４は、移動局３００宛てのデータをセカンダリ基地局２００に配信するように通信部１１を制御する（ステップＳ２０３）。一方、エラー率が設定エラー率１０^－５より大きい場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、マスター基地局１００の制御部１４は、移動局３００宛てのデータの配信を回避するように通信部１１を制御する（ステップＳ２０２）。

なお、エラー率が設定エラー率１０^－５より大きいか否かを判定するためには、分母は最低でも１００，０００個のデータが必要である。そこで、当該個数に満たない場合は分母を１００，０００に設定し、当該個数以上の場合は分母を実測数に設定すればよい。

このように、実施例２に係る無線通信システムでは、マスター基地局１００がデータの通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）からエラー率を考慮することにより、信頼性があるデータ配信を実現することができる。

また、実施例２では、マスター基地局１００の通信部１１は、移動局３００宛てのデータに、データの配信の順番を示す識別子（シーケンス番号）を付与している。これにより、通信品質に関する情報は、データの配信に失敗したシーケンス番号の数（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）に限定されず、データの配信に成功したシーケンス番号の数を表してもよい。

この場合、図１０において、セカンダリ基地局２００の制御部２４は、通信品質に関する情報として、データの配信に成功したシーケンス番号の数をマスター基地局１００に通知するように通信部２１を制御する。

この場合について図１２を用いて説明する。まず、マスター基地局１００には、通信品質に関する情報として、データの配信に成功したシーケンス番号の数がセカンダリ基地局２００から通知される（ステップＳ２００）。マスター基地局１００の制御部１４は、セカンダリ基地局２００から通知されるデータの配信に成功したシーケンス番号の数に応じて、エラー率を算出する。そして、マスター基地局１００の制御部１４は、エラー率が設定エラー率１０^－５より大きいか否かを判定する。エラー率および設定エラー率１０^－５は、それぞれ、図１２の失敗数Ｎおよび設定失敗数Ｎｔｈに相当する（ステップＳ２０１）。ここで、エラー率が設定エラー率１０^－５以下である場合（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、マスター基地局１００の制御部１４は、移動局３００宛てのデータをセカンダリ基地局２００に配信するように通信部１１を制御する（ステップＳ２０３）。一方、エラー率が設定エラー率１０^－５より大きい場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、マスター基地局１００の制御部１４は、移動局３００宛てのデータの配信を回避するように通信部１１を制御する（ステップＳ２０２）。

このように、実施例２に係る無線通信システムでは、マスター基地局１００がデータの通信品質に関する情報（データの配信に成功したシーケンス番号の数）からエラー率を考慮することにより、信頼性があるデータ配信を実現することができる。

また、実施例２では、マスター基地局１００は、セカンダリ基地局２００から移動局３００に配信されるデータの通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）に応じて、データの配信を制御しているが、これに限定されない。マスター基地局１００は、更に、セカンダリ基地局２００の無線リソースに関する情報として、例えばセカンダリ基地局２００のリソース利用率に応じて、データの配信を制御してもよい。

ＵＲＬＬＣ向けのＤＣでは、信頼性があるデータ配信を実現することができるか否かが重要となるため、セカンダリ基地局２００においてトラヒックの負荷が高い場合、セカンダリ基地局２００においてスケジューリングが困難になる可能性がある。この場合、図１０において、セカンダリ基地局２００の制御部２４は、通信部２１におけるリソース利用率を監視する。そして、セカンダリ基地局２００の制御部２４は、通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）の他に、監視したリソース利用率をマスター基地局１００に通知するように通信部２１を制御する。この場合、図１４に示すように、セカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知されるパケットには、通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）の他に、リソース利用率を表す情報が含まれる。

この場合について図１２を用いて説明する。まず、マスター基地局１００には、通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）がセカンダリ基地局２００から通知される。また、マスター基地局１００には、セカンダリ基地局２００のリソース利用率がセカンダリ基地局２００から通知される（ステップＳ２００）。マスター基地局１００の制御部１４は、セカンダリ基地局２００から通知される通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）に応じて、エラー率を算出する。そして、マスター基地局１００の制御部１４は、エラー率が設定エラー率１０^－５より大きいか否かを判定する。エラー率および設定エラー率１０^－５は、それぞれ、図１２の失敗数Ｎおよび設定失敗数Ｎｔｈに相当する。また、マスター基地局１００の制御部１４は、セカンダリ基地局２００のリソース利用率が設定リソース利用率より大きいか否かを判定する。リソース利用率および設定リソース利用率は、それぞれ、図１２の失敗数Ｎおよび設定失敗数Ｎｔｈに相当する（ステップＳ２０１）。ここで、エラー率が設定エラー率１０^－５以下であり、かつ、リソース利用率が設定リソース利用率以下である（ステップＳ２０１；Ｎｏ）。この場合、マスター基地局１００の制御部１４は、移動局３００宛てのデータをセカンダリ基地局２００に配信するように通信部１１を制御する（ステップＳ２０３）。一方、エラー率が設定エラー率１０^－５より大きい、または、リソース利用率が設定リソース利用率より大きい（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）。この場合、マスター基地局１００の制御部１４は、移動局３００宛てのデータの配信を回避するように通信部１１を制御する（ステップＳ２０２）。

このように、実施例２に係る無線通信システムでは、マスター基地局１００がデータの通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）および無線リソースに関する情報（リソース利用率）を考慮することにより、信頼性があるデータ配信を実現することができる。

また、実施例２では、マスター基地局１００は、セカンダリ基地局２００から移動局３００に配信されるデータの通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）に応じて、データの配信を制御しているが、これに限定されない。マスター基地局１００は、更に、遅延に関する情報として、例えばＵＲＬＬＣで許容される遅延時間に応じて、データの配信を制御してもよい。

この場合、図１０において、マスター基地局１００の制御部１４は、通信部１１がセカンダリ基地局２００にデータを送信するときの遅延時間を監視する。ここで監視される遅延時間は、例えばセカンダリ基地局２００にデータを送信し始めてから（データの初送が行なわれてから）データの受信確認（ＡＣＫ）をセカンダリ基地局２００から受信するまでの時間や、データの再送が行なわれてからＡＣＫをセカンダリ基地局２００から受信するまでの時間などである。この場合、図１５に示すように、セカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知されるパケットには、通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ（またはエラー率））の他に、遅延時間を表す情報が含まれる。

または、図１０において、セカンダリ基地局２００の制御部２４は、通信部２１が移動局３００にデータを送信するときの遅延時間を監視する。ここで監視される遅延時間は、例えば移動局３００にデータの初送が行なわれてからＡＣＫを移動局３００から受信するまでの時間や、データの再送が行なわれてからＡＣＫを移動局３００から受信するまでの時間などである。そして、セカンダリ基地局２００の制御部２４は、通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）の他に、監視した遅延時間をマスター基地局１００に通知するように通信部２１を制御する。この場合、図１５に示すように、セカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知されるパケットには、通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ（またはエラー率））の他に、遅延時間を表す情報が含まれる。

この場合について図１２を用いて説明する。まず、マスター基地局１００には、通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）がセカンダリ基地局２００から通知される。また、マスター基地局１００は、セカンダリ基地局２００にデータを送信するときの遅延時間を監視する。または、マスター基地局１００には、セカンダリ基地局２００が移動局３００にデータを送信するときの遅延時間がセカンダリ基地局２００から通知される（ステップＳ２００）。マスター基地局１００の制御部１４は、セカンダリ基地局２００から通知される通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）に応じて、エラー率を算出する。そして、マスター基地局１００の制御部１４は、エラー率が設定エラー率１０^－５より大きいか否かを判定する。エラー率および設定エラー率１０^－５は、それぞれ、図１２の失敗数Ｎおよび設定失敗数Ｎｔｈに相当する。また、マスター基地局１００の制御部１４は、ＵＲＬＬＣで許容される遅延時間が設定遅延時間より大きいか否かを判定する。遅延時間および設定遅延時間は、それぞれ、図１２の失敗数Ｎおよび設定失敗数Ｎｔｈに相当する（ステップＳ２０１）。ここで、ＵＲＬＬＣ向けのＤＣでは、信頼性があるデータ配信を実現することができるか否かが重要となるため、例えば、ＲＡＮ（Radio Access Network）では設定遅延時間として１ｍｓが想定される。ここで、エラー率が設定エラー率１０^－５以下であり、かつ、遅延時間が設定遅延時間以下である（ステップＳ２０１；Ｎｏ）。この場合、マスター基地局１００の制御部１４は、移動局３００宛てのデータをセカンダリ基地局２００に配信するように通信部１１を制御する（ステップＳ２０３）。一方、エラー率が設定エラー率１０^－５より大きい、または、遅延時間が設定遅延時間より大きい（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）。この場合、マスター基地局１００の制御部１４は、移動局３００宛てのデータの配信を回避するように通信部１１を制御する（ステップＳ２０２）。

このように、実施例２に係る無線通信システムでは、マスター基地局１００がデータの通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ）および遅延に関する情報（遅延時間）を考慮することにより、信頼性があるデータ配信を実現することができる。

また、実施例２に係る無線通信システムでは、データの通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ（エラー率））の他に、無線リソースに関する情報（リソース利用率）、および、遅延に関する情報（遅延時間）を組み合わせてもよい。この場合、図１６に示すように、セカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知されるパケットには、通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ（またはエラー率））の他に、リソース利用率、および、遅延時間を表す情報が含まれる。

例えば、エラー率が設定エラー率１０^－５以下であり、かつ、リソース利用率が設定リソース利用率以下であり、かつ、遅延時間が設定遅延時間以下である（ステップＳ２０１；Ｎｏ）。この場合、マスター基地局１００の制御部１４は、移動局３００宛てのデータをセカンダリ基地局２００に配信するように通信部１１を制御する（ステップＳ２０３）。一方、エラー率が設定エラー率１０^－５より大きい、または、リソース利用率が設定リソース利用率より大きい、または、遅延時間が設定遅延時間より大きい（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）。この場合、マスター基地局１００の制御部１４は、移動局３００宛てのデータの配信を回避するように通信部１１を制御する（ステップＳ２０２）。

このように、実施例２に係る無線通信システムでは、マスター基地局１００がデータの通信品質に関する情報、無線リソースに関する情報、および、遅延に関する情報を組み合わせた場合、更に信頼性があるデータ配信を実現することができる。

ＵＲＬＬＣ向けのＤＣにおいて、信頼性があるデータ配信を実現するためには、不要なデータ配信を防止することが重要となる。ここで、マスター基地局１００およびセカンダリ基地局２００の各ノードにおいて、ＵＲＬＬＣの所要条件を満足できない確率をそれぞれｘおよびｙとする。例えば、一般的にＤＣのデータ配信では、設定エラー率１０^－５を満足できない確率は、ｘ×ｙ＋ｘ×（１－ｙ）＋（１－ｘ）×ｙ＝ｘ＋ｙ－（ｘ×ｙ）により表される。また、実施例２に係る無線通信システムにおけるＤＣのデータ配信では、設定エラー率１０^－５を満足できない確率は、ｘ×ｙにより表される。そこで、ＲＡＮの設定遅延時間（１ｍｓ）を想定し、初送が行なわれるときのエラー率を１０^－２とし、データの再送回数を１回とした場合、ＵＲＬＬＣの所要条件を満足できない確率ｘ、ｙを１０^－４とする。この場合、設定エラー率１０^－５を満足できない確率は、一般的なＤＣのデータ配信では、０．２×１０^－３により表され、実施例２に係る無線通信システムにおけるＤＣのデータ配信では、０．１×１０^－７により表される。したがって、実施例２に係る無線通信システムにおけるＤＣのデータ配信は、一般的なＤＣのデータ配信に比べて、不要なデータ配信を防止できる確率が２倍以上となる。

ここで、実施例２に係る無線通信システムでは、データの通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ（エラー率））の他に、リソース利用率、遅延時間、および、移動局３００（ＵＥ）全体のデータ滞留量を組み合わせてもよい。この場合、図１７に示すように、セカンダリ基地局２００からマスター基地局１００に通知されるパケットには、Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ（またはエラー率）の他に、リソース利用率、遅延時間、および、ＵＥ全体のデータ滞留量を表す情報が含まれる。ＵＥ全体のデータ滞留量についても通知する理由として、ＵＲＬＬＣの遅延時間を低減するためには、バッファリング遅延の低減も重要だからである。

また、実施例２に係る無線通信システムでは、図１４～図１７に示す組み合わせを一例として挙げたが、これに限定されない。データの通信品質に関する情報（Ｆ－ＰＤＣＰ ＳＮ、または、エラー率）との組み合わせであれば、データの通信品質に関する情報の他に、リソース利用率、遅延時間、および、ＵＥ全体のデータ滞留量のどれを組み合わせてもよい。

［他の実施例］
実施例における各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

さらに、各装置で行われる各種処理は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）（又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）等のマイクロ・コンピュータ）上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。また、各種処理は、ＣＰＵ（又はＭＰＵ、ＭＣＵ等のマイクロ・コンピュータ）で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。

マスター基地局１００、セカンダリ基地局２００および移動局３００は、例えば、次のようなハードウェア構成により実現することができる。

図１８は、基地局のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図１８に示す基地局は、例えば、マスター基地局１００およびセカンダリ基地局２００に対応し、アンテナ５０１、制御部５０２、ＲＦ（Radio Frequency）回路５０３、メモリ５０４、プロセッサ５０５およびネットワークインタフェース５０６を有する。

制御部５０２は、例えば、マスター基地局１００の制御部１４、および、セカンダリ基地局２００の制御部２４の機能を実現する。

ネットワークインタフェース５０６は、有線接続によって他の基地局と接続するためのインタフェースである。例えば、マスター基地局１００とセカンダリ基地局２００は、ネットワークインタフェース５０６を介して有線接続される。

プロセッサ５０５、メモリ５０４およびＲＦ回路５０３は、例えば、マスター基地局１００の通信部１１、および、セカンダリ基地局２００の通信部２１の機能を実現する。

プロセッサ５０５の一例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等が挙げられる。また、メモリ５０４の一例としては、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等のＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等が挙げられる。例えば、メモリ５０４には、通信部１１または通信部２１の機能を実現するためのプログラムなどの各種プログラムが格納される。そして、プロセッサ５０５は、メモリ５０４に格納されたプログラムを読み出し、ＲＦ回路５０３などと協働することで通信部１１または通信部２１の機能を実現する。

なお、ここでは、実施例の基地局で行われる各種処理が１つのプロセッサによって実行されるものとしたが、これに限定されるものではなく、複数のプロセッサによって実行されてもよい。

図１９は、移動局のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図１９に示す移動局は、例えば、移動局３００に対応し、アンテナ５１１、制御部５１２、ＲＦ回路５１３、メモリ５１４およびプロセッサ５１５を有する。

制御部５１２は、例えば、移動局３００の制御部３４の機能を実現する。

プロセッサ５１５、メモリ５１４およびＲＦ回路５１３は、例えば、移動局３００の通信部３１の機能を実現する。プロセッサ５１５の一例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等が挙げられる。また、メモリ５１４の一例としては、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。例えば、メモリ５１４には、通信部３１の機能を実現するためのプログラムなどの各種プログラムが格納される。そして、プロセッサ５１５は、メモリ５１４に格納されたプログラムを読み出し、ＲＦ回路５１３などと協働することで通信部３１の機能を実現する。

なお、ここでは、実施例の移動局で行われる各種処理が１つのプロセッサによって実行されるものとしたが、これに限定されるものではなく、複数のプロセッサによって実行されてもよい。

１ 無線通信装置
１－１～１－Ｍ 無線通信装置
２ 無線通信装置
３ 無線通信装置
４ 上位レイヤ通信装置
１１ 通信部
１２ 受信部
１３ 送信部
１４ 制御部
２１ 通信部
２２ 受信部
２３ 送信部
２４ 制御部
３１ 通信部
３２ 受信部
３３ 送信部
３４ 制御部
１００ マスター基地局
１０１ ＰＤＣＰレイヤ
１０２、１０３ ＲＬＣレイヤ
１０４ ＭＡＣレイヤ
２００ セカンダリ基地局
２０１、２０２ ＲＬＣレイヤ
２０３ ＭＡＣレイヤ
３００ 移動局
３０１、３０２ ＭＡＣレイヤ
３０３～３０６ ＲＬＣレイヤ
３０７ ＰＤＣＰレイヤ
５０１ アンテナ
５０２ 制御部
５０３ ＲＦ回路
５０４ メモリ
５０５ プロセッサ
５０６ ネットワークインタフェース
５１１ アンテナ
５１２ 制御部
５１３ ＲＦ回路
５１４ メモリ
５１５ プロセッサ

Claims (12)

1. マスター基地局、セカンダリ基地局、及び移動局を有し、
   前記マスター基地局は、
   前記移動局宛てのデータを前記セカンダリ基地局に配信し、前記セカンダリ基地局から前記移動局に配信される前記データのうち、配信に失敗したデータの情報に応じた、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤの下位レイヤの通信品質に関連する情報であって前記ＰＤＣＰレイヤで使用される情報を含む信号を前記セカンダリ基地局から受信する通信部と、
   前記ＰＤＣＰレイヤにおいて、受信した前記信号に応じて、前記マスター基地局から前記セカンダリ基地局へのデータの配信を制御する制御部と、
   を有することを特徴とする無線通信システム。
2. データを他の基地局を介して移動局に配信し、前記他の基地局から前記移動局に配信される前記データのうち、配信に失敗したデータの情報に応じた、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤの下位レイヤの通信品質に関連する情報であって前記ＰＤＣＰレイヤで使用される情報を含む信号を前記他の基地局から受信する通信部と、
   前記ＰＤＣＰレイヤにおいて、前記信号に応じて、前記他の基地局へのデータの配信を制御する制御部と、
   を有することを特徴とする基地局。
3. 前記通信品質に関連する情報は、前記データの配信に失敗した数、または、前記データの配信に成功した数を表す、
   ことを特徴とする請求項２に記載の基地局。
4. 前記通信部は、前記移動局宛ての前記データに、前記データの配信の順番を示す識別子を付与し、
   前記通信品質に関連する情報は、前記データの配信に失敗した前記識別子の数、または、前記データの配信に成功した前記識別子の数を表す、
   ことを特徴とする請求項２に記載の基地局。
5. 前記信号には、更に、遅延に関する情報が含まれる
   ことを特徴とする請求項２に記載の基地局。
6. 前記通信品質に関連する情報は、前記移動局から前記データの受信に関する情報に応じている
   ことを特徴とする請求項２に記載の基地局。
7. 前記信号には、更に、前記他の基地局の無線リソースに関する情報が含まれる、
   ことを特徴とする請求項２乃至６のうちいずれか１つに記載の基地局。
8. 他の基地局から配信されたデータを移動局に送信する送信部と、
   前記移動局に配信される前記データのうち、配信に失敗したデータの情報に応じた、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤの下位レイヤの通信品質に関連する情報であって前記ＰＤＣＰレイヤで使用される情報を含む信号を前記他の基地局に送信するように制御する制御部と、
   を有し、
   前記ＰＤＣＰレイヤにおいて、前記信号に応じて、前記他の基地局から自基地局へのデータの配信が制御される、
   ことを特徴とする基地局。
9. 前記移動局から前記データの受信に関する第２の情報を受信する受信部をさらに備え、
   前記制御部は、受信した前記第２の情報に応じた第１の情報を含む前記信号を前記他の基地局に送信する
   ことを特徴とする請求項８に記載の基地局。
10. 前記通信品質に関連する情報は、前記データの配信に失敗した数、または、前記データの配信に成功した数を表す、
    ことを特徴とする請求項８に記載の基地局。
11. 前記通信品質に関連する情報は、前記配信に失敗したデータのシーケンス番号を示す情報である
    ことを特徴とする請求項８に記載の基地局。
12. マスター基地局からセカンダリ基地局を経由して配信されたデータを受信する受信部と、
    前記データの受信に関する情報を前記セカンダリ基地局に送信する送信部と、
    を有し、
    前記データの受信に関する情報は、前記セカンダリ基地局から前記マスター基地局に通知される信号に含まれる、前記セカンダリ基地局から移動局に配信される前記データのうち、配信に失敗したデータの情報に応じた、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤの下位レイヤの通信品質に関連する情報であってＰＤＣＰレイヤで使用される情報を生成するのに用いられ、
    前記受信部は、前記ＰＤＣＰレイヤにおいて、前記信号に応じた、前記マスター基地局から前記セカンダリ基地局への前記データの配信の制御に応じて、前記マスター基地局または前記セカンダリ基地局から送信される前記データを受信することができる、
    ことを特徴とする移動局。

Images