KR101234484B1 - 통신 장치, 기록 매체, 및 송신 데이터 생성 방법 - Google Patents

통신 장치, 기록 매체, 및 송신 데이터 생성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 데이터의 전송 효율을 향상시킴과 함께, 확실한 QoS 제어를 하는 것이다. 이 과제를 해결하기 위해, 빈 영역 할당부(121)는, MAC-PDU의 빈 영역 중, 1개의 RLC-SDU를 분할하지 않고 할당할 수 있는 영역을 우선하여 RLC-SDU의 할당 영역으로 한다. RLC-PDU 작성부(124)는, RLC-SDU 버퍼부(122) 또는 재송 버퍼부(123)로부터 출력된 RLC-SDU에 적절한 RLC층의 헤더를 부가하여 RLC-PDU를 작성한다. 무선 리소스 정보 취득부(131)는, MAC-PDU의 빈 영역 정보가 미통지인 RLC 처리부 중 가장 우선 순위가 높은 RLC 처리부의 빈 영역 할당부(121)에, 빈 영역 정보를 출력한다. MAC-PDU 작성부(132)는, 각 RLC 처리부(120-1∼120-n)의 빈 영역 할당부(121)로부터 통지된 할당 영역에 따라서 RLC-PDU를 다중화한다.

Description

통신 장치, 기록 매체, 및 송신 데이터 생성 방법{COMMUNICATION DEVICE, RECORDING MEDIUM, AND TRANSMISSION DATA GENERATION METHOD}
본 발명은, 통신 장치, 송신 데이터 생성 프로그램, 및 송신 데이터 생성 방법에 관한 것이다.
최근, 무선 통신 시스템에서의 새로운 규격으로서, LTE(Long Term Evolution)라고 불리어지는 통신 사양이 활발하게 검토되고 있다. LTE는, 통신 표준화 프로젝트의 하나인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 주목받고 있고, 예를 들면 데이터 링크층에 상당하는 레이어 2의 개량 등이 진행되고 있다.
구체적으로는, 도 1에 도시한 바와 같이, LTE에서의 레이어 2는, PDCP(Packet Data Convergence Protocol)층, RLC(Radio Link Control)층, 및 MAC(Medium Access Control)층의 3개의 서브 레이어를 갖고 있다. PDCP층 및 RLC층에 속하는 PDCP 엔티티 및 RLC 엔티티는, 무선 통신에 사용되는 논리 채널(LCH:Logical CHannel)의 수(도 1에서는 n)씩 존재하고, 서로 일대일로 대응하고 있다. 그리고, n개의 각 PDCP 엔티티에서는, 송신 데이터에 대하여 PDCP층의 헤더가 부가되고, 얻어진 PDCP층의 PDU(Packet Data Unit)가 대응하는 RLC 엔티티에 출력된다. 이 PDU는, RLC층에서는 SDU(Service Data Unit)로 되고, 각 RLC 엔티티에 의해서, RLC층의 헤더가 부가됨으로써, RLC층의 PDU가 얻어지게 된다. 즉, 상위의 서브 레이어의 PDU는, 하위의 서브 레이어에 출력되면, 하위의 서브 레이어의 SDU로서 취급된다. 그리고, 하위의 서브 레이어에서 SDU에 서브 레이어마다의 헤더가 부가되면, 하위의 서브 레이어의 PDU가 얻어진다.
또한, 각 RLC 엔티티로부터 RLC층의 PDU(이하 「RLC-PDU」라고 함)가 MAC층에 출력되면, 이들의 RLC-PDU는 다중화되고, MAC층의 헤더가 부가됨으로써 MAC층의 PDU(이하 「MAC-PDU」라고 함)로 되어, 물리층에 상당하는 레이어 1의 처리가 실시되어 송신된다. 이 때, MAC층에 속하는 MAC 엔티티는, 데이터의 송신에 이용할 수 있는 대역 폭이나 전력 등의 무선 리소스로부터 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈를 결정하고, n개의 각 RLC 엔티티로부터 출력되는 RLC-PDU를 적절하게 MAC-PDU의 빈 영역에 할당하여 다중화한다.
즉, 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같이, MAC층에서는, 1번째의 RLC 엔티티(이하 「RLC#1」이라고 함)에서 SDU에 RLC 헤더가 부가되어 얻어진 RLC-PDU와, 2번째의 RLC 엔티티(이하 「RLC#2」라고 함)에서 SDU에 RLC 헤더가 부가되어 얻어진 RLC-PDU가, 각각 MAC-SDU로서 취급되어 다중화된다. 다중화된 2개의 MAC-SDU에는, MAC층에서의 헤더(MAC 헤더)나 제어 정보가 부가되고, MAC-PDU가 얻어지게 된다.
그리고, 얻어진 MAC-PDU는, 도시하지 않은 레이어 1의 처리가 실시된 후에 송신된다. 또한, MAC층에서는, n 채널로 이루어지는 스톱 앤드 웨이트(Stop ＆ Wait)를 이용한 하이브리드 자동 재송 요구(HARQ:Hybrid Automatic Repeat reQuest)에 의한 재송 제어도 실행되고 있다. MAC층의 HARQ에서는, 송신 시에 MAC-PDU가 유지됨과 함께, MAC-PDU에 대한 오류 정정 처리, CRC(Cyclic Redundancy Check) 부호화가 행해진다. 그리고, 수신측은, MAC-PDU의 수신 결과가 수신 NG(즉, CRC 부호에 의한 오류 검출 결과가 NG)로 된 경우, 그 취지를 나타내는 NACK를 송신측에 회신한다. 한편, 수신 OK(즉, CRC 부호에 의한 오류 검출 결과가 OK)로 된 경우, 수신측은, 그 취지를 나타내는 ACK를 송신측에 회신한다. 그 후, 송신측의 MAC층에서는, NACK이 수신된 경우에는 첫회 송신 시에 유지된 MAC-PDU가 재송되고, ACK가 수신된 경우에는 첫회 송신 시에 유지된 MAC-PDU가 파기된다.
또한, 1개의 MAC-PDU에 대해서 소정의 최대 재송 횟수만큼 반복 재송하여도 ACK가 회신되지 않았던 경우에도, 해당하는 MAC-PDU가 파기된다. 이와 같은 경우에 대비하여, RLC층에서는, Poll/Status 정보를 이용한 자동 재송 요구(ARQ)에 의한 재송 제어가 실행되고 있다. 구체적으로는, 송신측의 RLC층은, Poll 정보를 RLC-PDU에 부가하여 송신하고, 수신측의 RLC층에 대하여 Status 정보를 요구한다. 그리고, 수신측의 RLC층은, 수신한 RLC-PDU로부터 Poll 정보를 검출하고, 현재까지 수신된 RLC-PDU의 시퀀스 번호로부터 결락된 RLC-PDU의 유무를 확인하고, Status 정보를 작성하여 송신측의 RLC층에 송신한다. 송신측의 RLC층은, 수신한 Status 정보에 기초하여, 수신측에서 결락되었던 RLC-PDU를 재송한다.
그런데, MAC-PDU의 빈 영역 사이즈는, 무선 리소스에 따라서 결정되기 때문에, 시시각각 변동하고, 항상 과부족 없이 RLC-PDU를 MAC-PDU의 빈 영역에 다중화할 수 있다고는 할 수 없다. 따라서, 1개의 RLC-PDU가 분할되고, 분할되어 얻어진 RLC-PDU가 각각 다른 MAC-PDU의 빈 영역에 다중화되는 경우가 있다. 구체적으로, 예를 들면 도 3에 도시한 바와 같이, 각각 사이즈가 다른 4개의 PDCP층의 PDU(이하 「PDCP-PDU」라고 함)가 2개의 MAC-PDU(MAC-PDU#1 및 MAC-PDU#2)에 다중화되어 송신되는 경우에 대해서 생각한다. 또한, 4개의 PCDP-PDU에는, 데이터의 중요성이나 QoS(Quality of Service)에 따른 우선 순위가 부여되어 있다.
이와 같은 경우, 우선 순위가 가장 높은 PDCP-PDU를 취득한 RLC#1은, PDCP-PDU에 헤더(도면 중 「H」로 나타냄)를 부가하여, RLC-PDU(RLC-PDU#1)를 MAC-PDU#1에 다중화한다. 그리고, MAC-PDU#1의 남은 영역에는, 2번째로 우선 순위가 높은 RLC-PDU가 다중화되게 되지만, 2번째로 우선 순위가 높은 PDCP-PDU를 취득한 RLC#2는, MAC-PDU#1의 빈 영역 사이즈가 부족하기 때문에, PDCP-PDU를 분할하여 분할 후의 PDCP-PDU를 각각 RLC-SDU로 한다. 즉, 1개의 PDCP-PDU가 분할되어 얻어진 2개의 RLC-SDU 각각에 헤더가 부가된다.
그리고, RLC#2는, 헤더의 부가에 의해 얻어진 한쪽의 RLC-PDU#2-1을 MAC-PDU#1에 다중화하고, 다른 쪽의 RLC-PDU#2-2를 MAC-PDU#2에 다중화한다. 이와 같이, 우선 순위가 2번째로 높은 PDCP-PDU는 분할되고, 얻어진 2개의 RLC-PDU#2-1 및 RLC-PDU#2-2가 각각 MAC-PDU#1 및 MAC-PDU#2의 빈 영역에 다중화되게 된다. 그 후, MAC-PDU#2의 남은 영역에는, 3번째로 우선 순위가 높은 PDCP-PDU의 전체를 포함하는 RLC-PDU#3과, 4번째로 우선 순위가 높은 PDCP-PDU의 일부를 포함하는 RLC-PDU#4가 다중화된다.
그러나, PDCP-PDU가 분할되고, 분할 후의 PDCP-PDU 각각이 RLC-SDU로 되면, 각 RLC-SDU에 RLC 헤더가 부가되게 되어, 헤더에 할당되는 MAC-PDU의 영역이 증대한다. 즉, RLC-SDU에 부가되는 헤더를 송신하기 위해 소비되는 무선 리소스가 증대한다. 여기서, 헤더는, 전송해야 할 정보를 포함하는 데이터가 아니므로, MAC-PDU 중에 RLC층의 헤더가 차지하는 비율이 많아지면, 데이터의 전송 효율이 저하된다고 하는 문제가 있다. 바꿔 말하면, 1개의 PDCP-PDU가 분할되어 RLC-SDU의 수가 증대하면, 데이터의 스루풋이 저하한다. 동시에, 수신측에서는, 복수의 RLC-SDU를 결합함으로써, 1개의 PDCP-PDU를 조립할 필요가 생기기 때문에, 분할되는 PDCP-PDU가 많아지면, 수신측에서도 RLC층의 처리 부하가 증대한다.
또한, 상술한 도 3에 도시한 예의 경우, 우선 순위가 2번째로 높은 PDCP-PDU가 2분할되어 있기 때문에, 수신측에서는, MAC-PDU#1 및 MAC-PDU#2의 쌍방이 올바르게 수신되지 않고서는, 우선 순위가 2번째로 높은 PDCP-PDU를 조립할 수 없다. 한편, 예를 들면 우선 순위가 3번째로 높은 PDCP-PDU에 대해서는, 수신측에서, MAC-PDU#2만이 올바르게 수신되면, 이 PDCP-PDU가 얻어진다. 즉, 우선 순위가 2번째로 높은 PDCP-PDU의 쪽이 수신측에 정상적으로 전송된 가능성이 낮게 되어, 결과적으로, 우선 순위가 높은 PDCP-PDU에 관한 재송의 쪽이 빈번하게 발생하여, 우선 순위에 대응하는 QoS의 요구를 만족시킬 수 없는 경우가 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 데이터의 전송 효율을 향상시킴과 함께, 확실한 QoS 제어를 할 수 있는 통신 장치, 송신 데이터 생성 프로그램, 및 송신 데이터 생성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 통신 장치는, 2계층의 레이어를 포함하는 통신 프로토콜을 갖는 통신 장치에서, 제1 레이어의 복수의 데이터 송신 단위 각각에 설치되는 데이터 다중 가능한 빈 영역의 사이즈를 취득하는 취득부와, 제2 레이어의 복수의 데이터 각각에 대하여, 상기 취득부에 의해서 사이즈가 취득된 빈 영역 중, 상기 각 데이터와 동일 사이즈, 또한, 어느 하나의 데이터 송신 단위 내에 설치되는 일련의 빈 영역을 할당하는 할당부와, 상기 할당부에 의한 빈 영역의 할당에 따라서, 제2 레이어의 복수의 데이터를 제1 레이어의 복수의 데이터 송신 단위에 다중화하는 다중부를 갖는다.
또한, 송신 데이터 생성 프로그램은, 컴퓨터를 2계층의 레이어를 포함하는 통신 프로토콜을 갖는 통신 장치로서 동작시키는 송신 데이터 생성 프로그램으로서, 상기 컴퓨터가, 제1 레이어의 복수의 데이터 송신 단위 각각에 설치되는 데이터 다중 가능한 빈 영역의 사이즈를 취득하는 취득 스텝과, 상기 컴퓨터가, 제2 레이어의 복수의 데이터 각각에 대하여, 상기 취득 스텝에서 사이즈가 취득된 빈 영역 중, 각 데이터와 동일 사이즈, 또한, 어느 하나의 데이터 송신 단위 내에 설치되는 일련의 빈 영역을 할당하는 할당 스텝과, 상기 컴퓨터가, 상기 할당 스텝에서의 빈 영역의 할당에 따라서, 제2 레이어의 복수의 데이터를 제1 레이어의 복수의 데이터 송신 단위에 다중화하는 다중 스텝을 상기 컴퓨터에 실행시킨다.
또한, 송신 데이터 생성 방법은, 컴퓨터가, 2계층의 레이어를 포함하는 통신 프로토콜을 갖는 통신 장치로서 기능하는 송신 데이터 생성 방법으로서, 상기 컴퓨터가, 제1 레이어의 복수의 데이터 송신 단위 각각에 설치되는 데이터 다중 가능한 빈 영역의 사이즈를 취득하는 취득 스텝과, 상기 컴퓨터가, 제2 레이어의 복수의 데이터 각각에 대하여, 상기 취득 스텝에서 사이즈가 취득된 빈 영역 중, 각 데이터와 동일 사이즈, 또한, 어느 하나의 데이터 송신 단위 내에 설치되는 일련의 빈 영역을 할당하는 할당 스텝과, 상기 컴퓨터가, 상기 할당 스텝에서의 빈 영역의 할당에 따라서, 제2 레이어의 복수의 데이터를 제1 레이어의 복수의 데이터 송신 단위에 다중화하는 다중 스텝을 갖고, 상기 컴퓨터가 상기 통신 장치로서 기능한다.
이들에 따르면, 제2 레이어의 데이터의 분할을 최소한으로 억제할 수 있어, 제2 레이어에서 부가되는 헤더의 양을 최소한으로 할 수 있다. 결과적으로, 헤더를 송신하기 위해 소비되는 무선 리소스를 저감할 수 있어, 데이터의 전송 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 우선 순위가 높은 데이터로부터 순서대로 빈 영역을 할당함으로써, 우선 순위가 높은 데이터의 분할을 회피하여, 확실한 QoS 제어를 할 수 있다.
본 명세서에 개시된 통신 장치, 송신 데이터 생성 프로그램, 및 송신 데이터 생성 방법에 따르면, 데이터의 전송 효율을 향상시킴과 함께, 확실한 QoS 제어를 할 수 있다.
도 1은 LTE에서의 레이어 2의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 레이어간에서의 데이터 구성의 대응을 도시하는 도면.
도 3은 레이어 2에서의 송신 데이터 생성의 구체예를 나타내는 도면.
도 4는 실시 형태 1에 따른 송신 장치에 주요부 구성을 도시하는 블록도.
도 5는 실시 형태 1에 따른 송신 데이터 생성 방법을 나타내는 플로우도.
도 6은 실시 형태 1에 따른 송신 데이터 생성의 구체예를 나타내는 도면.
도 7은 실시 형태 2에 따른 송신 장치에 주요부 구성을 도시하는 블록도.
도 8은 실시 형태 2에 따른 송신 데이터 생성 방법을 나타내는 플로우도.
도 9는 실시 형태 3에 따른 송신 장치에 주요부 구성을 도시하는 블록도.
도 10은 실시 형태 3에 따른 송신 데이터 생성 방법을 나타내는 플로우도.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
<실시 형태 1>
도 4는, 실시 형태 1에 따른 송신 장치의 주요부 구성을 도시하는 블록도이다. 도 4에 도시한 송신 장치는, PDCP 처리부(110-1∼110-n)(n은 1 이상의 정수), RLC 처리부(120-1∼120-n), MAC 처리부(130), 레이어 1 처리부(140), 및 안테나(150-1, 150-2)를 갖고 있다.
PDCP 처리부(110-1∼110-n)는, 각각 송신 데이터를 PDCP층의 SDU로서, SDU에 PDCP층의 헤더를 부가한다. 그리고, PDCP 처리부(110-1∼110-n)는, 헤더의 부가에 의해 얻어진 PDCP-PDU를, 각각 대응하는 RLC 처리부(120-1∼120-n)에 출력한다. 또한, PDCP 처리부(110-1∼110-n)는, 각각 우선 순위가 1번째로부터 n번째의 PDCP-PDU에 대응하고 있다. 본 실시 형태에서는, PDCP 처리부(110-1)가 가장 우선 순위가 높은 PDCP-PDU에 대응하고, PDCP 처리부(110-n)가 가장 우선 순위가 낮은 PDCP-PDU에 대응하고 있는 것으로 한다. 따라서, 후술하는 RLC 처리부(120-1∼120-n)에 관해서도 마찬가지로, RLC 처리부(120-1)가 가장 우선 순위가 높은 RLC-PDU에 대응하고, RLC 처리부(120-n)가 가장 우선 순위가 낮은 RLC-PDU에 대응한다.
RLC 처리부(120-1∼120-n)는, PDCP 처리부(110-1∼110-n)로부터 출력되는 PDCP-PDU를 RLC층의 SDU(이하 「RLC-SDU」라고 함)로서, RLC-SDU에 RLC층의 헤더를 부가하여 RLC-PDU를 작성한다. 이 때, RLC 처리부(120-1∼120-n)는, MAC 처리부(130)로부터 통지되는 빈 영역 정보에 기초하여, RLC-SDU의 분할이 최소한으로 되도록 RLC-PDU를 작성한다. 구체적으로는, RLC 처리부(120-1∼120-n)는, 빈 영역 할당부(121), RLC-SDU 버퍼부(122), 재송 버퍼부(123), 및 RLC-PDU 작성부(124)를 갖고 있다.
빈 영역 할당부(121)는, 각 RLC 처리부(120-1∼120-n)에 의해서 작성되는 RLC-PDU에 할당 가능한 MAC-PDU의 빈 영역을 나타내는 빈 영역 정보가 MAC 처리부(130)로부터 통지되면, MAC-PDU의 빈 영역을 신규의 RLC-SDU 또는 이미 송신 완료로 재송 대상의 RLC-PDU(이하, RLC층의 헤더 부가 전의 이들의 데이터 단위를 통칭하여, 간단히 「RLC-SDU」 라고도 함)에 할당한다. 이 때, 빈 영역 할당부(121)는, MAC-PDU의 빈 영역 중, 1개의 RLC-SDU를 분할하지 않고 할당할 수 있는 영역을 우선하여 RLC-SDU의 할당 영역으로 한다. 또한, 빈 영역 할당부(121)는, 재송 대상의 RLC-PDU가 재송 버퍼부(123)에 유지되어 있는 경우에는, 신규의 RLC-SDU보다도 우선하여 재송 대상의 RLC-PDU에 빈 영역을 할당한다. 또한, 빈 영역 할당부(121)는, 송신 대기 중인 RLC층의 제어 정보가 있는 경우에는, 신규 또는 재송의 RLC-SDU보다도 우선하여 제어 정보에 빈 영역을 할당한다.
또한, MAC-PDU의 빈 영역 사이즈는, 예를 들면 대역 폭이나 전력 등의 무선 리소스에 의해서 최대값이 규정되어 있다. 본 실시 형태에서는, 안테나(150-1, 150-2)로부터 동시에 송신되는 2개의 MAC-PDU 내에서 데이터가 다중화되는 영역의 합계 사이즈가 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈의 최대값으로 된다. 그리고, 다른 RLC 처리부에서 이미 MAC-PDU의 영역이 RLC-SDU에 할당되어 있는 경우는, 그 만큼만 RLC 처리부에 통지되는 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈가 작아진다.
빈 영역 할당부(121)는, RLC-SDU에 할당한 MAC-PDU의 할당 영역을, 데이터의 일시 기억이나 처리를 실행하는 RLC-SDU 버퍼부(122) 및 재송 버퍼부(123)에 통지함과 함께, MAC 처리부(130)에도 통지한다.
RLC-SDU 버퍼부(122)는, PDCP 처리부(110-1∼110-n)로부터 출력된 PDCP-PDU를 신규의 RLC-SDU로서 일시적으로 유지한다. 그리고, RLC-SDU 버퍼부(122)는, 빈 영역 할당부(121)로부터 통지된 할당 영역에 따라서 신규의 RLC-SDU를 출력한다. 즉, RLC-SDU 버퍼부(122)는, 빈 영역 할당부(121)로부터 통지된 할당 영역 사이즈가 1개의 RLC-SDU의 사이즈 이상이면, 신규의 RLC-SDU의 전체를 RLC-PDU 작성부(124)에 출력한다. 한편, RLC-SDU 버퍼부(122)는, 빈 영역 할당부(121)로부터 통지된 할당 영역 사이즈가 1개의 RLC-SDU의 사이즈 미만이면, 신규의 RLC-SDU를 분할하고, 빈 영역 할당부(121)로부터 통지된 할당 영역 사이즈와 동일한 사이즈의 RLC-SDU의 일부를 RLC-PDU 작성부(124)에 출력한다.
단, RLC-SDU 버퍼부(122)는, 신규의 RLC-SDU보다 우선하여 송신해야 할 재송의 RLC-PDU나 제어 정보가 있는 경우에는, 이들의 송신을 우선하기 때문에, RLC-SDU를 출력하는 일은 없다.
재송 버퍼부(123)는, 안테나(150-1, 150-2)로부터 송신 완료의 MAC-PDU에 다중화되어 있었던 RLC-PDU를 재송에 대비하여 일시적으로 유지한다. 그리고, 재송 버퍼부(123)는, 빈 영역 할당부(121)로부터 통지된 할당 영역에 따라서 재송 대상의 RLC-PDU를 출력한다. 즉, 재송 버퍼부(123)는, 빈 영역 할당부(121)로부터 통지된 할당 영역 사이즈가 1개의 RLC-SDU의 사이즈 이상이면, 재송 대상의 RLC-PDU의 전체를 RLC-PDU 작성부(124)에 출력한다. 한편, 재송 버퍼부(123)는, 빈 영역 할당부(121)로부터 통지된 할당 영역 사이즈가 1개의 재송 대상의 RLC-PDU의 사이즈 미만이면, 이 RLC-PDU를 분할하고, 할당 영역 사이즈와 동일한 사이즈의 RLC-PDU의 일부를 RLC-PDU 작성부(124)에 출력한다.
단, 재송 버퍼부(123)는, 재송 대상의 RLC-PDU보다 우선하여 송신해야 할 제어 정보가 있는 경우에는, 이 송신을 우선하기 때문에, 재송 대상의 RLC-PDU를 출력하는 일은 없다.
RLC-PDU 작성부(124)는, RLC-SDU 버퍼부(122) 또는 재송 버퍼부(123)로부터 출력된 RLC-SDU에 적절한 RLC층의 헤더를 부가하여 RLC-PDU를 작성한다. 여기서, RLC-PDU 작성부(124)는, 재송 대상의 RLC-PDU가 할당 영역 사이즈에 맞춰서 분할된 후에, 새롭게 RLC-SDU로서 재송 버퍼부(123)로부터 출력된 경우에는, 다시 RLC-PDU가 분할된 것을 나타내는 RLC층의 헤더를 재구축하여 부가한다. 그리고, RLC-PDU 작성부(124)는, 작성한 RLC-PDU를 MAC 처리부(130)에 출력한다.
MAC 처리부(130)는, 데이터의 송신에 이용 가능한 예를 들면 대역 폭이나 전력 등의 무선 리소스 및 각 RLC 처리부(120-1∼120-n)에서의 MAC-PDU의 영역의 할당 상황으로부터 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈를 결정하고, 빈 영역 정보로서 RLC 처리부(120-1∼120-n)에 통지한다. 또한, MAC 처리부(130)는, RLC 처리부(120-1∼120-n)로부터 출력되는 RLC-PDU를 다중화하여, MAC-PDU를 작성한다. 구체적으로는, MAC 처리부(130)는, 무선 리소스 정보 취득부(131) 및 MAC-PDU 작성부(132)를 갖고 있다.
무선 리소스 정보 취득부(131)는, 안테나(150-1, 150-2) 각각으로부터의 데이터 송신에 이용 가능한 무선 리소스 정보를 취득하고, 무선 리소스 정보에 기초하여 2개의 안테나로부터 송신되는 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈의 최대값을 결정한다. 또한, 무선 리소스 정보 취득부(131)는, RLC 처리부(120-1∼120-n)의 빈 영역 할당부(121)로부터 할당 영역이 통지되면, MAC-PDU의 빈 영역 사이즈로부터 할당 영역의 사이즈를 줄여, 새로운 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈를 결정한다. 그리고, 무선 리소스 정보 취득부(131)는, MAC-PDU의 빈 영역 사이즈를 나타내는 빈 영역 정보가 미통지인 RLC 처리부 중 가장 우선 순위가 높은 RLC 처리부의 빈 영역 할당부(121)에, 새롭게 결정된 빈 영역 사이즈를 포함하는 빈 영역 정보를 출력한다.
따라서, 어느 RLC 처리부(120-1∼120-n)에도 빈 영역 정보를 미통지한 경우에는, 무선 리소스 정보 취득부(131)는, MAC-PDU의 빈 영역 사이즈의 최대값을 RLC 처리부(120-1)의 빈 영역 할당부(121)에 통지한다. 또한, RLC 처리부(120-1)에 빈 영역 정보를 통지한 후에는, 무선 리소스 정보 취득부(131)는, RLC 처리부(120-1)에서 RLC-PDU에 할당된 할당 영역의 사이즈를 빈 영역 사이즈의 최대값으로부터 감산하고, 남은 빈 영역 사이즈를 RLC 처리부(120-2)의 빈 영역 할당부(121)에 통지한다.
MAC-PDU 작성부(132)는, RLC 처리부(120-1∼120-n) 각각의 RLC-PDU 작성부(124)로부터 출력된 RLC-PDU를 MAC-SDU로서 다중화하고, MAC층의 헤더를 부가하여 MAC-PDU를 작성한다. 이 때, MAC-PDU 작성부(132)는, 각 RLC 처리부(120-1∼120-n)의 빈 영역 할당부(121)로부터 통지된 할당 영역에 따라서 RLC-PDU를 다중화한다. 이 때문에, MAC-PDU 작성부(132)에 의해서 작성되는 2개의 MAC-PDU에는, 분할된 RLC-SDU는 최소한으로만 포함되고, MAC-PDU에서 차지하는 RLC층의 헤더의 영역이 최소한으로 억제되어 있다.
레이어 1 처리부(140)는, 안테나(150-1, 150-2)에서의 대역 폭이나 전력을 제어하고 있고, 무선 리소스 정보를 MAC 처리부(130)의 무선 리소스 정보 취득부(131)에 제공한다. 또한, 레이어 1 처리부(140)는, MAC 처리부(130)의 MAC-PDU 작성부(132)에 의해서 작성된 2개의 MAC-PDU를 각각 다른 안테나(150-1, 150-2)로부터 동시에 송신한다. 즉, 레이어 1 처리부(140)는, 복수의 안테나로부터 다른 데이터를 동시에 송신하는 MIMO(Multi Input Multi Output) 통신을 실행한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 안테나(150-1, 150-2)의 2개의 안테나로부터 동시에 MAC-PDU를 송신하는 것으로 하였지만, 3개 이상의 안테나로부터 동시에 MAC-PDU를 송신하여도 된다. 이 경우에는, 안테나수와 동등한 수의 MAC-PDU의 빈 영역의 합계가 RLC 처리부(120-1∼120-n)에서의 RLC-SDU의 할당 대상으로 된다.
다음으로, 상기한 바와 같이 구성된 송신 장치에서의 송신 데이터 생성 방법에 대해서, 도 5에 도시한 플로우도를 참조하면서 설명한다.
안테나(150-1, 150-2) 각각에서의 무선 리소스는, 항상 변화하고 있기 때문에, 무선 리소스 정보 취득부(131)에 의해서, 레이어 1 처리부(140)를 통하여 안테나(150-1, 150-2) 각각에 관한 무선 리소스 정보가 취득된다(스텝 S101). 그리고, 무선 리소스 정보 취득부(131)에 의해서, 안테나(150-1, 150-2) 각각에 대응하는 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈의 최대값이 무선 리소스 정보로부터 결정된다. 무선 리소스 정보 취득부(131)에 의해서 결정된 빈 영역 사이즈를 나타내는 빈 영역 정보는, 빈 영역 정보가 미통지인 RLC 처리부 중, 가장 우선 순위가 높은 RLC 처리부에 통지된다(스텝 S102). 여기서는, 어느 RLC 처리부에도 빈 영역 정보가 통지되어 있지 않으므로, 가장 우선 순위가 높은 RLC 처리부(120-1)의 빈 영역 할당부(121)에 빈 영역 사이즈의 최대값을 나타내는 빈 영역 정보가 통지된다.
그리고, RLC 처리부(120-1)의 빈 영역 할당부(121)에 의해서, 빈 영역 사이즈의 일부가 RLC 처리부(120-1)의 RLC-SDU에 할당된다(스텝 S103). 이 때, RLC-SDU가 분할되지 않고 1개의 MAC-PDU에 할당되도록, 빈 영역 할당부(121)에 의해서, 1개의 MAC-PDU 내의 일련의 빈 영역이 RLC-SDU의 할당 영역으로서 선택되고, 선택된 할당 영역이 RLC-SDU 버퍼부(122), 재송 버퍼부(123), 및 MAC 처리부(130)에 통지된다.
RLC-SDU 버퍼부(122) 및 재송 버퍼부(123)에 할당 영역이 통지되면, 신규 또는 재송의 RLC-SDU가 RLC-PDU 작성부(124)에 출력되고, RLC-PDU 작성부(124)에 의해서, RLC-SDU에 적절한 RLC층의 헤더가 부가되어 RLC-PDU가 작성된다(스텝 S104). 이 때, 신규의 RLC-SDU보다도 재송 대상의 RLC-PDU가 우선되고, 또한, 재송 대상의 RLC-PDU보다도 제어 정보가 우선되어 RLC-PDU 작성부(124)에 입력되고, RLC-PDU가 작성된다.
또한, MAC 처리부(130)의 무선 리소스 정보 취득부(131)에 할당 영역이 통지되면, 무선 리소스 정보 취득부(131)에 의해서, 모든 RLC 처리부(120-1∼120-n)에서 MAC-PDU의 빈 영역의 할당이 완료되었는지의 여부가 판정된다(스텝 S105). 여기서는, RLC 처리부(120-1)에서 빈 영역이 할당된 것만이므로, 모든 RLC 처리부에서의 빈 영역의 할당은 완료되어 있지 않은 것으로서 설명을 계속한다(스텝 S105 "아니오").
이 경우, 무선 리소스 정보 취득부(131)에 의해서, MAC-PDU의 빈 영역 사이즈의 최대값으로부터 RLC 처리부(120-1)에서의 할당 영역의 사이즈가 감산되고, 새롭게 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈가 산출된다. 그리고, 산출된 빈 영역 사이즈를 나타내는 빈 영역 정보는, 빈 영역 정보가 미통지인 RLC 처리부 중, 가장 우선 순위가 높은 RLC 처리부에 통지된다(스텝 S102). 여기서는, RLC 처리부(120-1)에만 빈 영역 정보가 통지되어 있으므로, 2번째로 우선 순위가 높은 RLC 처리부(120-2)의 빈 영역 할당부(121)에 새롭게 산출된 빈 영역 사이즈를 나타내는 빈 영역 정보가 통지된다.
그리고, RLC 처리부(120-2)의 빈 영역 할당부(121)에 의해서, 빈 영역 사이즈의 일부가 RLC 처리부(120-2)의 RLC-SDU에 할당된다(스텝 S103). 이 때, RLC-SDU가 분할되지 않고 1개의 MAC-PDU에 할당되도록, 빈 영역 할당부(121)에 의해서, 1개의 MAC-PDU 내의 일련의 빈 영역이 RLC-SDU의 할당 영역으로서 선택되고, 선택된 할당 영역이 RLC-SDU 버퍼부(122), 재송 버퍼부(123), 및 MAC 처리부(130)에 통지된다. 단, 2개의 MAC-PDU의 어느 것에도 RLC-SDU에 할당할 충분한 빈 영역이 없는 경우에는, 분할된 RLC-SDU에 할당하는 영역이 각각의 MAC-PDU에서 확보된다.
RLC-SDU 버퍼부(122) 및 재송 버퍼부(123)에 할당 영역이 통지되면, 신규 또는 재송의 RLC-SDU가 RLC-PDU 작성부(124)에 출력되고, RLC-PDU 작성부(124)에 의해서, RLC-SDU에 적절한 RLC층의 헤더가 부가되어 RLC-PDU가 작성된다(스텝 S104). 또한, 통지된 할당 영역의 사이즈가 작고, RLC-SDU의 분할이 필요한 경우는, RLC-SDU 버퍼부(122) 또는 재송 버퍼부(123)에 의해서, RLC-SDU가 할당 영역 사이즈에 맞춰서 분할되고, 분할 후의 데이터가 RLC-PDU 작성부(124)에 출력된다. 그리고, RLC-PDU 작성부(124)에 의해서, 각각의 데이터에 적절한 RLC층의 헤더가 부가되고, 1개의 RLC-SDU에 대응하는 복수의 RLC-PDU가 작성된다.
또한, MAC 처리부(130)의 무선 리소스 정보 취득부(131)에 할당 영역이 통지되면, 무선 리소스 정보 취득부(131)에 의해서, 모든 RLC 처리부(120-1∼120-n)에서 MAC-PDU의 빈 영역의 할당이 완료되었는지의 여부가 판정된다(스텝 S105). 여기서는, RLC 처리부(120-1∼120-n)에서 빈 영역이 할당되고, 모든 RLC 처리부에서의 빈 영역의 할당이 완료된 것으로 하여 설명을 계속한다(스텝 S105 "예").
RLC 처리부(120-1∼120-n)의 RLC-PDU 작성부(124)에 의해서 각각 작성된 RLC-PDU는, MAC 처리부(130)의 MAC-PDU 작성부(132)에 출력되고, MAC-PDU 작성부(132)에 의해서, MAC-PDU가 작성된다(스텝 S106). 즉, MAC-PDU 작성부(132)에 의해서, RLC-PDU 각각이 MAC-SDU로서 다중화되고, 복수의 MAC-SDU 전체에 MAC층의 헤더가 부가된다. 본 실시 형태에서는, 안테나(150-1, 150-2)에 대응하는 2개의 MAC-PDU의 빈 영역이 RLC 처리부(120-1∼120-n)의 RLC-PDU에 할당되어 있기 때문에, MAC-PDU 작성부(132)에 의해서, 2개의 MAC-PDU가 작성된다.
그리고, 본 실시 형태에서는, RLC-SDU의 분할이 최소한으로 억제되도록 MAC-PDU의 빈 영역이 할당되어 있기 때문에, 작성된 2개의 MAC-PDU에 포함되는 MAC-SDU의 수가 최소로 되어 있다. 바꿔 말하면, 2개의 MAC-PDU에서의 RLC층의 헤더가 차지하는 영역의 비율이 최소이며, 보다 많은 데이터를 MAC-PDU에 다중화할 수 있다. 결과적으로, 데이터의 전송 효율이 향상된다. 또한, 우선 순위가 높은 RLC 처리부일수록 앞서 MAC-PDU의 빈 영역을 RLC-SDU에 할당하므로, 우선 순위가 높은 RLC-SDU일수록 분할될 가능성이 작다. 이 결과, 우선해야 할 중요한 데이터 등은, 복수의 MAC-PDU에 걸쳐서 전송되는 일이 없으며, QoS 제어를 확실하게 실행할 수 있다.
MAC-PDU 작성부(132)에 의해서 작성된 2개의 MAC-PDU는, 레이어 1 처리부(140)에 출력되고, 레이어 1 처리부(140)에 의해서, 레이어 1의 송신 처리가 실시됨으로써, 각각 안테나(150-1, 150-2)로부터 동시에 송신된다(스텝 S107). 본 실시 형태에서는, 우선 순위가 높은 RLC-SDU는, 분할되지 않고 1개의 MAC-PDU에 다중화되어 있기 때문에, 수신측에서는, 1개의 안테나로부터 송신된 MAC-PDU가 올바르게 수신되면, 우선 순위가 높은 RLC-SDU 전체를 취득할 수 있다. 한편, 우선 순위가 낮은 RLC-SDU는, 분할되어 2개의 MAC-PDU에 다중화되는 일도 있기 때문에, 수신측에서는, 2개의 안테나로부터 송신된 MAC-PDU가 모두 올바르게 수신되지 않으면, 우선 순위가 낮은 RLC-SDU 전체를 취득할 수 없다.
다음으로, 본 실시 형태에 따른 송신 데이터 생성의 구체예에 대해서, 도 6을 참조하면서 설명한다. 여기서는, 신규의 RLC-SDU가 송신되는 경우에 대해 생각하고, 재송 대상의 RLC-PDU나 제어 정보의 송신은 없는 것으로서 설명한다. 구체적으로는, 4개의 RLC 처리부에 대응하는 RLC#1∼#4에서, 각각 신규의 RLC-SDU가 RLC-SDU 버퍼부(122)에 유지되어 있고, 이들의 RLC-SDU가 2개의 안테나(150-1, 150-2)에 대응하는 MAC-PDU#1, #2에 다중화되어 동시에 송신되는 경우에 대해서 설명한다. 또한, 데이터의 우선 순위는, RLC#1의 RLC-SDU가 가장 높고, RLC#2의 RLC-SDU, RLC#3의 RLC-SDU, 및 RLC#4의 RLC-SDU의 순으로 낮아지는 것으로 한다.
RLC#1은, 우선 순위가 가장 높기 때문에, 2개의 MAC-PDU#1, #2의 최대의 빈 영역이 빈 영역 정보로서 무선 리소스 정보 취득부(131)로부터 통지된다. RLC#1은, 2개의 MAC-PDU#1, #2의 최대의 빈 영역 전체를 자유롭게 RLC-SDU에 할당할 수 있기 때문에, RLC-SDU가 분할되지 않도록, MAC-PDU#1의 선두의 영역을 RLC-SDU에 할당한다. 따라서, RLC#1에서 작성되는 RLC-PDU#1은, 도 6에 도시한 바와 같이, MAC-PDU#1의 선두의 영역에 다중화된다.
RLC#1은, RLC-SDU에 대한 할당 영역을 결정하면, 결정한 할당 영역을 무선 리소스 정보 취득부(131)에 통지한다. 이것을 받아, 무선 리소스 정보 취득부(131)는, RLC-PDU#1에 대응하는 영역을 제외하고 새로운 빈 영역으로 한다.
따라서, 우선 순위가 2번째로 높은 RLC#2에는, 2개의 MAC-PDU#1, #2의 최대의 빈 영역으로부터 RLC-PDU#1이 다중화되는 영역을 제외한 빈 영역이 빈 영역 정보로서 통지된다. RLC#2는, 통지된 빈 영역을 RLC-SDU에 할당할 수 있기 때문에, RLC-SDU가 분할되지 않도록, MAC-PDU#2의 선두의 영역을 RLC-SDU에 할당한다. 즉, MAC-PDU#1에는, RLC#2의 RLC-SDU에 할당하는 데에 충분한 사이즈의 빈 영역이 남겨져 있지 않기 때문에, RLC-SDU의 분할이 회피되도록, MAC-PDU#2의 선두의 영역이 RLC-SDU에 할당된다. 따라서, RLC#2에서 작성되는 RLC-PDU는, 도 6에 도시한 바와 같이, RLC-PDU#3으로서 MAC-PDU#2의 선두의 영역에 다중화된다.
RLC#2는, RLC-SDU에 대한 할당 영역을 결정하면, 결정한 할당 영역을 무선 리소스 정보 취득부(131)에 통지한다. 이것을 받아, 무선 리소스 정보 취득부(131)는, RLC-PDU#3에 대응하는 영역을 제외하고 새로운 빈 영역으로 한다.
따라서, 우선 순위가 3번째로 높은 RLC#3에는, 2개의 MAC-PDU#1, #2의 최대의 빈 영역으로부터 RLC-PDU#1, #3이 다중화되는 영역을 제외한 빈 영역이 빈 영역 정보로서 통지된다. RLC#3은, 통지된 빈 영역을 RLC-SDU에 할당할 수 있기 때문에, RLC-SDU가 분할되지 않도록, MAC-PDU#1의 RLC-PDU#1이 다중화되는 영역의 직후의 영역을 RLC-SDU에 할당한다. 즉, MAC-PDU#1에, RLC#3의 RLC-SDU를 할당하는 데에 충분한 사이즈의 빈 영역이 남겨져 있기 때문에, RLC-PDU#1의 직후의 영역이 RLC#3의 RLC-SDU에 할당된다. 따라서, RLC#3에서 작성되는 RLC-PDU는, 도 6에 도시한 바와 같이, RLC-PDU#2로서 RLC-PDU#1의 직후의 영역에 다중화된다.
RLC#3은, RLC-SDU에 대한 할당 영역을 결정하면, 결정한 할당 영역을 무선 리소스 정보 취득부(131)에 통지한다. 이것을 받아, 무선 리소스 정보 취득부(131)는, RLC-PDU#2에 대응하는 영역을 제외하고 새로운 빈 영역으로 한다.
따라서, 우선 순위가 4번째로 높은 RLC#4에는, 2개의 MAC-PDU#1, #2의 최대의 빈 영역으로부터 RLC-PDU#1∼#3이 다중화되는 영역을 제외한 빈 영역이 빈 영역 정보로서 통지된다. RLC#4는, 통지된 빈 영역을 RLC-SDU에 할당할 수 있기 때문에, RLC-SDU를 분할하지 않고 할당할 수 있는 빈 영역을 탐색한다. 그러나, 여기서는, RLC-SDU를 다중화하는 데에 충분한 빈 영역이 남겨져 있지 않기 때문에, MAC-PDU#2의 남은 빈 영역을 RLC-SDU의 일부에 할당한다. 즉, MAC-PDU#2에만, RLC#4의 RLC-SDU의 일부를 할당 가능한 빈 영역이 남겨져 있기 때문에, RLC-PDU#3의 직후의 영역이 RLC#4의 RLC-SDU의 일부에 할당된다. 따라서, RLC#4는, RLC-SDU를 할당 영역의 사이즈에 맞춰서 분할하고, 얻어진 RLC-SDU의 일부로부터 RLC-PDU를 작성하고, 도 6에 도시한 바와 같이, RLC-PDU#4로서 RLC-PDU#3의 직후의 영역에 다중화한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 복수의 안테나로부터 동시에 송신되는 복수의 MAC-PDU의 빈 영역의 사이즈가 무선 리소스로 결정되면, 우선 순위가 높은 RLC 처리부에서 순서대로, RLC-SDU를 분할하지 않고 다중 가능한 사이즈의 빈 영역이 확보된다. 이 때문에, 분할되는 RLC-SDU의 수를 최소한으로 억제할 수 있고, RLC층의 헤더가 부가되어 작성되는 RLC-PDU의 수를 최소한으로 할 수 있다. 결과적으로, RLC층의 헤더를 송신하기 위해 소비되는 무선 리소스의 증대를 방지하여, 데이터의 전송 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 우선 순위가 높은 RLC-SDU일수록 분할되기 어려워지기 때문에, 요구되는 QoS가 높은 데이터가 복수의 MAC-PDU에 걸쳐서 다중화될 가능성이 낮아, 확실한 QoS 제어를 할 수 있다.
<실시 형태 2>
본 발명의 실시 형태 2의 특징은, 장래 송신될 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈를 추정하고, 시계열로 송신되는 복수의 MAC-PDU의 빈 영역을 우선 순위가 높은 RLC-SDU로부터 순서대로 할당하는 점이다.
도 7은, 본 실시 형태에 따른 송신 장치의 주요부 구성을 도시하는 블록도이다. 도 7에서, 도 4와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다. 도 7에 도시한 송신 장치는, 도 4에 도시한 송신 장치의 MAC 처리부(130) 대신에 MAC 처리부(200)를 갖고 있고, 1개의 안테나(150)만을 구비하고 있다. 또한, MAC 처리부(200)는, MAC 처리부(130)의 무선 리소스 정보 취득부(131) 대신에 무선 리소스 정보 취득부(201)를 가짐과 함께, 빈 영역 사이즈 추정부(202)를 추가한 구성을 갖고 있다.
무선 리소스 정보 취득부(201)는, 안테나(150)로부터의 현시점에서의 데이터 송신에 이용 가능한 무선 리소스 정보를 취득하고, 무선 리소스 정보에 기초하여, 안테나(150)로부터 현시점에서 송신되는 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈를 결정한다. 또한, 무선 리소스 정보 취득부(201)는, 안테나(150)로부터 장래 송신될 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈가 빈 영역 사이즈 추정부(202)로부터 통지되면, 현시점에서 송신되는 MAC-PDU 및 장래 송신될 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈를 합계하고, 빈 영역 사이즈의 최대값을 결정한다.
또한, 무선 리소스 정보 취득부(201)는, RLC 처리부(120-1∼120-n)의 빈 영역 할당부(121)로부터 할당 영역이 통지되면, MAC-PDU의 빈 영역 사이즈로부터 할당 영역의 사이즈를 줄여, 새로운 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈를 결정한다. 그리고, 무선 리소스 정보 취득부(201)는, MAC-PDU의 빈 영역 사이즈를 나타내는 빈 영역 정보가 미통지인 RLC 처리부 중 가장 우선 순위가 높은 RLC 처리부의 빈 영역 할당부(121)에, 새롭게 결정된 빈 영역 사이즈를 포함하는 빈 영역 정보를 출력한다.
빈 영역 사이즈 추정부(202)는, MAC-PDU의 송신처로 되는 도시하지 않은 수신 장치로부터 보고되는 회선 품질 정보(CQI:Channel Quality Information)에 기초하여, 장래 송신될 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈를 추정한다. 구체적으로는, 빈 영역 사이즈 추정부(202)는, 현시점까지 수신한 CQI의 이력으로부터, 차회 이후에 수신되는 CQI를 예측한다. 여기서, CQI는, 송신 장치와 도시하지 않은 수신 장치와의 사이의 회선 품질을 나타내고 있으므로, 통상, 단시간 동안에 크게 변화하는 일은 없다. 따라서, 차회 이후에 수신되는 CQI는, 현시점까지의 CQI의 이력으로부터 비교적 정확하게 예측된다.
그리고, 빈 영역 사이즈 추정부(202)는, 무선 리소스 정보 취득부(201)가 빈 영역 사이즈를 결정한 MAC-PDU에 이어서 송신되는 1개 이상의 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈를 CQI의 예측 결과로부터 추정한다. 또한, 빈 영역 사이즈 추정부(202)는, 추정하여 얻어진 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈를 무선 리소스 정보 취득부(201)에 통지한다. 또한, 빈 영역 사이즈 추정부(202)는, 반드시 CQI에 기초하여 장래 송신될 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈를 추정하지 않아도 된다. 즉, 빈 영역 사이즈 추정부(202)는, 예를 들면 현재까지의 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈의 이력으로부터, 장래의 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈를 추정하여도 된다.
다음으로, 상기한 바와 같이 구성된 송신 장치에서의 송신 데이터 생성 방법에 대해서, 도 8에 도시한 플로우도를 참조하면서 설명한다. 도 8에서, 도 5와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
안테나(150)에서의 무선 리소스는, 항상 변화하고 있기 때문에, 무선 리소스 정보 취득부(201)에 의해서, 레이어 1 처리부(140)를 통하여 안테나(150)에 관한 무선 리소스 정보가 취득된다(스텝 S101). 그리고, 무선 리소스 정보 취득부(201)에 의해서, 안테나(150)로부터 현시점에서 송신되는 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈가 무선 리소스 정보로 결정된다.
또한, 빈 영역 사이즈 추정부(202)에 의해서, 안테나(150)로부터 장래 송신될 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈가 CQI에 기초하여 추정된다(스텝 S201). 즉, 무선 리소스 정보 취득부(201)에 의해서 빈 영역 사이즈가 결정된 MAC-PDU에 이어서 송신되는 1개 이상의 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈가, 현시점까지의 회선 품질의 상태로부터 추정된다. 추정된 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈는, 무선 리소스 정보 취득부(201)에 통지되고, 무선 리소스 정보 취득부(201)에 의해서, 현시점 이후에 송신되는 소정수의 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈가 합계되고, 빈 영역 사이즈의 최대값이 결정된다. 무선 리소스 정보 취득부(201)에 의해서 결정된 빈 영역 사이즈를 나타내는 빈 영역 정보는, 빈 영역 정보가 미통지인 RLC 처리부 중, 가장 우선 순위가 높은 RLC 처리부에 통지된다(스텝 S102).
그리고, 빈 영역 정보가 통지된 RLC 처리부의 빈 영역 할당부(121)에 의해서, 빈 영역 사이즈의 일부가 RLC-SDU에 할당된다(스텝 S103). 이 때, RLC-SDU가 분할되지 않고 1개의 MAC-PDU에 할당되도록, 빈 영역 할당부(121)에 의해서, 1개의 MAC-PDU 내의 일련의 빈 영역이 RLC-SDU의 할당 영역으로서 선택되고, 선택된 할당 영역이 RLC-SDU 버퍼부(122), 재송 버퍼부(123), 및 MAC 처리부(200)에 통지된다.
RLC-SDU 버퍼부(122) 및 재송 버퍼부(123)에 할당 영역이 통지되면, 신규 또는 재송의 RLC-SDU가 RLC-PDU 작성부(124)에 출력되고, RLC-PDU 작성부(124)에 의해서, RLC-SDU에 적절한 RLC층의 헤더가 부가되어 RLC-PDU가 작성된다(스텝 S104).
또한, MAC 처리부(200)의 무선 리소스 정보 취득부(201)에 할당 영역이 통지되면, 무선 리소스 정보 취득부(201)에 의해서, 모든 RLC 처리부(120-1∼120-n)에서 MAC-PDU의 빈 영역의 할당이 완료되었는지의 여부가 판정된다(스텝 S105). 이후, 실시 형태 1과 마찬가지로, 모든 RLC 처리부(120-1∼120-n)에서 RLC-SDU에 대한 MAC-PDU의 빈 영역의 할당이 실행된다.
그리고, 모든 RLC 처리부에서의 빈 영역의 할당이 완료되면(스텝 S105 "예"), RLC 처리부(120-1∼120-n)의 RLC-PDU 작성부(124)에 의해서 각각 작성된 RLC-PDU는, MAC 처리부(200)의 MAC-PDU 작성부(132)에 출력되고, MAC-PDU 작성부(132)에 의해서, MAC-PDU가 작성된다(스텝 S106). 여기서는, 현시점에서 송신되는 MAC-PDU만이 작성되는 것이 아니라, 빈 영역 사이즈 추정부(202)에 의해서 빈 영역 사이즈가 추정된 장래의 MAC-PDU도 작성된다. MAC-PDU 작성부(132)에 의해서 작성된 MAC-PDU는, 레이어 1 처리부(140)에 출력되고, 레이어 1 처리부(140)에 의해서, 레이어 1의 송신 처리가 실시됨으로써, 안테나(150)로부터 순차적으로 송신된다(스텝 S107).
본 실시 형태에서는, 우선 순위가 높은 RLC-SDU는, 분할되지 않고 1개의 MAC-PDU에 다중화되어 있기 때문에, 수신측에서는, 1개의 MAC-PDU가 올바르게 수신되면, 우선 순위가 높은 RLC-SDU 전체를 취득할 수 있다. 한편, 우선 순위가 낮은 RLC-SDU는, 분할되어 2개의 MAC-PDU에 다중화되는 일도 있기 때문에, 수신측에서는, 다른 타이밍에서 송신된 2개의 MAC-PDU가 모두 올바르게 수신되지 않으면, 우선 순위가 낮은 RLC-SDU 전체를 취득할 수 없다. 이 결과, 우선해야 할 중요한 데이터 등은, 복수의 MAC-PDU에 걸쳐서 전송되는 일이 없어, QoS 제어를 확실하게 실행할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 다른 타이밍에서 송신되는 복수의 MAC-PDU의 빈 영역의 사이즈가 무선 리소스 및 회선 품질로부터 추정되면, 우선 순위가 높은 RLC 처리부에서 순서대로, RLC-SDU를 분할하지 않고 다중 가능한 사이즈의 빈 영역이 확보된다. 이 때문에, 1개의 안테나만을 구비하는 송신 장치에서, 분할되는 RLC-SDU의 수를 최소한으로 억제할 수 있어, RLC층의 헤더가 부가되어 작성되는 RLC-PDU의 수를 최소한으로 할 수 있다. 결과적으로, RLC층의 헤더를 송신하기 위해 소비되는 무선 리소스의 증대를 방지하여, 데이터의 전송 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 우선 순위가 높은 RLC-SDU일수록 분할되기 어려워지기 때문에, 요구되는 QoS가 높은 데이터가 복수의 MAC-PDU에 걸쳐서 다중화될 가능성이 낮아, 확실한 QoS 제어를 할 수 있다.
<실시 형태 3>
본 발명의 실시 형태 3의 특징은, RLC층에서 MAC-PDU의 빈 영역을 RLC-SDU에 할당하는 대신에, MAC층에서 빈 영역의 할당을 결정하는 스케줄링을 실행하는 점이다.
도 9는, 본 실시 형태에 따른 송신 장치의 주요부 구성을 도시하는 블록도이다. 도 9에서, 도 4와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다. 도 9에 도시한 송신 장치는, 도 4에 도시한 송신 장치의 MAC 처리부(130) 대신에 MAC 처리부(300)를 갖고 있다. 또한, MAC 처리부(300)는, MAC 처리부(130)의 무선 리소스 정보 취득부(131) 대신에 스케줄러부(301)를 갖고 있다.
스케줄러부(301)는, 각 RLC 처리부(120-1∼120-n)의 RLC-SDU 버퍼부(122) 및 재송 버퍼부(123)를 감시하고, RLC층에 체류하는 RLC-SDU의 양을 검출한다. 즉, 스케줄러부(301)는, 송신 대기 중인 신규 또는 재송의 RLC-SDU나 제어 정보 등, 송신해야 할 RLC층의 체류 데이터량을 취득한다.
또한, 스케줄러부(301)는, 안테나(150-1, 150-2) 각각으로부터의 데이터 송신에 이용 가능한 무선 리소스 정보를 취득하고, 무선 리소스 정보에 기초하여 2개의 안테나로부터 송신되는 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈의 최대값을 결정한다.
그리고, 스케줄러부(301)는, RLC 처리부(120-1∼120-n)에 유지된 RLC층의 체류 데이터에 MAC-PDU의 빈 영역을 할당하는 스케줄링을 행한다. 이 때, 스케줄러부(301)는, 우선 순위가 높은 RLC 처리부에 체류하는 체류 데이터로부터 순서대로, 데이터를 분할하지 않고 할당할 수 있는 MAC-PDU의 빈 영역을 할당한다.
스케줄러부(301)는, 각 RLC 처리부(120-1∼120-n)의 체류 데이터에 할당한 MAC-PDU의 할당 영역을, 각각의 RLC 처리부(120-1∼120-n) 내의 RLC-SDU 버퍼부(122) 및 재송 버퍼부(123)에 통지함과 함께, MAC-PDU 작성부(132)에도 통지한다.
다음으로, 상기한 바와 같이 구성된 송신 장치에서의 송신 데이터 생성 방법에 대해서, 도 10에 도시한 플로우도를 참조하면서 설명한다.
안테나(150-1, 150-2) 각각에서의 무선 리소스는, 항상 변화하고 있기 때문에, 스케줄러부(301)에 의해서, 레이어 1 처리부(140)를 통하여 안테나(150-1, 150-2) 각각에 관한 무선 리소스 정보가 취득된다(스텝 S101). 그리고, 스케줄러부(301)에 의해서, 안테나(150-1, 150-2) 각각에 대응하는 MAC-PDU의 빈 영역 사이즈의 최대값이 무선 리소스 정보로부터 결정된다.
또한, RLC 처리부(120-1∼120-n)의 RLC-SDU 버퍼부(122) 및 재송 버퍼부(123)에 유지된 RLC-PDU나 RLC층의 제어 정보의 양이 스케줄러부(301)에 의해서 취득된다. 이것에 의해, RLC 처리부(120-1∼120-n)에서, 송신 대기 중인 RLC층의 체류 데이터량이 취득된 것으로 된다(스텝 S301).
MAC-PDU의 빈 영역 사이즈의 최대값이 결정되고, RLC층의 체류 데이터량이 취득되면, 스케줄러부(301)에 의해서, 각 RLC 처리부(120-1∼120-n)의 체류 데이터에 MAC-PDU의 빈 영역을 할당하는 스케줄링이 실행된다(스텝 S302). 즉, 스케줄러부(301)에 의해서, 우선 가장 우선 순위가 높은 RLC 처리부(120-1)의 체류 데이터에 빈 영역의 일부가 할당된다. 이 때, RLC 처리부(120-1)의 체류 데이터가 분할되지 않고 1개의 MAC-PDU에 할당되도록, 1개의 MAC-PDU 내의 일련의 빈 영역이 할당 영역으로서 선택된다.
RLC 처리부(120-1)의 체류 데이터에의 할당 영역이 선택된 후, 스케줄러부(301)에 의해서, MAC-PDU의 빈 영역의 최대값으로부터 RLC 처리부(120-1)의 체류 데이터에 대한 할당 영역의 사이즈가 감산되고, 새롭게 MAC-PDU의 빈 영역의 사이즈가 산출된다. 그리고, 2번째로 우선 순위가 높은 RLC 처리부(120-2)의 체류 데이터에 새로운 빈 영역의 일부가 할당된다. 여기서도, RLC 처리부(120-2)의 체류 데이터가 분할되지 않고 1개의 MAC-PDU에 할당되도록, 1개의 MAC-PDU 내의 일련의 빈 영역이 RLC-SDU의 할당 영역으로서 선택된다. 단, 2개의 MAC-PDU의 어느 것에도 체류 데이터에 할당할 충분한 빈 영역이 없는 경우에는, 분할된 체류 데이터에 할당하는 영역이 각각의 MAC-PDU에서 확보된다.
이후, 우선 순위가 높은 순서대로, 모든 RLC 처리부(120-1∼120-n)의 체류 데이터에 MAC-PDU의 빈 영역이 할당되고, 모든 체류 데이터에 빈 영역이 할당되면, 각각의 체류 데이터에 할당된 할당 영역이 RLC 처리부(120-1∼120-n)의 RLC-SDU 버퍼부(122) 또는 재송 버퍼부(123)에 통지된다(스텝 S303).
각 RLC 처리부(120-1∼120-n)에서는, RLC-SDU 버퍼부(122) 및 재송 버퍼부(123)에 할당 영역이 통지되면, 신규 또는 재송의 RLC-SDU가 RLC-PDU 작성부(124)에 출력되고, RLC-PDU 작성부(124)에 의해서, RLC-SDU에 적절한 RLC층의 헤더가 부가되어 RLC-PDU가 작성된다(스텝 S104). 또한, 통지된 할당 영역의 사이즈가 작아, RLC-SDU의 분할이 필요한 경우에는, RLC-SDU 버퍼부(122) 또는 재송 버퍼부(123)에 의해서, RLC-SDU가 할당 영역 사이즈에 맞춰서 분할되고, 분할 후의 데이터가 RLC-PDU 작성부(124)에 출력된다. 그리고, RLC-PDU 작성부(124)에 의해서, 각각의 데이터에 적절한 RLC층의 헤더가 부가되고, 1개의 RLC-SDU에 대응하는 복수의 RLC-PDU가 작성된다.
RLC 처리부(120-1∼120-n)의 RLC-PDU 작성부(124)에 의해서 각각 작성된 RLC-PDU는, MAC 처리부(300)의 MAC-PDU 작성부(132)에 출력되고, MAC-PDU 작성부(132)에 의해서, MAC-PDU가 작성된다(스텝 S106). MAC-PDU 작성부(132)에 의해서 작성된 MAC-PDU는, 레이어 1 처리부(140)에 출력되고, 레이어 1 처리부(140)에 의해서, 레이어 1의 송신 처리가 실시됨으로써, 각각 안테나(150-1, 150-2)로부터 동시에 송신된다(스텝 S107).
본 실시 형태에서는, 우선 순위가 높은 RLC 처리부의 체류 데이터는, 분할되지 않고 1개의 MAC-PDU에 다중화되어 있기 때문에, 수신측에서는, 1개의 안테나로부터 송신된 MAC-PDU가 올바르게 수신되면, 우선 순위가 높은 RLC 처리부의 데이터 전체를 취득할 수 있다. 한편, 우선 순위가 낮은 RLC 처리부의 체류 데이터는, 분할되어 2개의 MAC-PDU에 다중화되는 일도 있기 때문에, 수신측에서는, 2개의 안테나로부터 송신된 MAC-PDU가 어느 것이나 올바르게 수신되지 않으면, 우선 순위가 낮은 RLC 처리부의 데이터 전체를 취득할 수 없다. 이 결과, 우선해야 할 중요한 데이터 등은, 복수의 MAC-PDU에 걸쳐서 전송되는 일이 없어, QoS 제어를 확실하게 실행할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 복수의 안테나로부터 동시에 송신되는 복수의 MAC-PDU의 빈 영역의 사이즈가 무선 리소스로 결정되면, MAC층에서 각 RLC층의 체류 데이터량이 취득되고, 우선 순위가 높은 RLC층의 체류 데이터로부터 순서대로, 체류 데이터를 분할하지 않고 다중 가능한 사이즈의 빈 영역이 확보된다. 이 때문에, 분할되어 송신되는 RLC층의 데이터수를 최소한으로 억제할 수 있어, RLC층의 헤더가 부가되어 작성되는 RLC-PDU의 수를 최소한으로 할 수 있다. 결과적으로, RLC층의 헤더를 송신하기 위해 소비되는 무선 리소스의 증대를 방지하여, 데이터의 전송 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 우선 순위가 높은 RLC층의 데이터일수록 분할되기 어려워지기 때문에, 요구되는 QoS가 높은 데이터가 복수의 MAC-PDU에 걸쳐서 다중화될 가능성이 낮아, 확실한 QoS 제어를 할 수 있다.
또한, 상기 각 실시 형태에서는, 상위 레이어인 RLC층의 복수의 SDU를 하위 레이어인 MAC층의 PDU에 다중화하는 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, RLC층 및 MAC층 이외의 레이어간에서도 적용할 수 있다. 즉, 상위 레이어의 복수의 데이터를 하위 레이어의 소정의 데이터 송신 단위의 빈 영역 내에 다중화하는 경우에, 가능한 한 각 데이터의 분할이 회피되도록, 데이터 송신 단위의 빈 영역을 각각의 데이터에 할당함으로써, 상기 각 실시 형태와 마찬가지의 효과를 실현할 수 있다. 또한, 이 경우에, 우선 순위가 높은 데이터로부터 순서대로 빈 영역을 할당함으로써, 확실한 QoS 제어를 할 수 있다.
또한, 상기 각 실시 형태에서 설명한 송신 데이터 생성 방법을 컴퓨터가 실행 가능한 형식으로 기술한 송신 데이터 생성 프로그램을 생성하고, 이 송신 데이터 생성 프로그램을 컴퓨터에 실행시킴으로써, 상기 각 실시 형태와 마찬가지의 송신 장치 및 송신 데이터 생성 방법을 실현하는 것도 가능하다. 이 때, 송신 데이터 생성 프로그램을 컴퓨터가 판독 가능한 기록 매체에 기억시켜, 기록 매체를 이용하여 컴퓨터에 송신 데이터 생성 프로그램을 도입하는 것도 가능하다.
또한, 상기 각 실시 형태에서는, LTE에서의 레이어 2의 RLC층 및 MAC층을 각각 상위 레이어 및 하위 레이어의 예로서 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다양한 통신 프로토콜 또는 통신 방식에서, 상위 레이어의 복수의 데이터를 하위 레이어의 복수의 데이터 송신 단위에 다중화하는 경우에 널리 적용할 수 있다.
110-1∼110-n : PCDP 처리부
120-1∼120-n : RLC 처리부
121 : 빈 영역 할당부
122 : RLC-SDU 버퍼부
123 : 재송 버퍼부
124 : RLC-PDU 작성부
130, 200, 300 : MAC 처리부
131, 201 : 무선 리소스 정보 취득부
132 : MAC-PDU 작성부
140 : 레이어 1 처리부
150, 150-1, 150-2 : 안테나
202 : 빈 영역 사이즈 추정부
301 : 스케줄러부

Claims (10)

  1. 2계층의 레이어를 포함하는 통신 프로토콜을 갖는 통신 장치에 있어서,
    제1 레이어의 복수의 데이터 송신 단위 각각에 설치되는 데이터 다중 가능한 빈 영역의 사이즈를 취득하는 취득부와,
    제2 레이어의 복수의 데이터 각각에 대하여, 상기 취득부에 의해서 사이즈가 취득된 빈 영역 중, 상기 각 데이터와 동일 사이즈를 가지며, 또한, 어느 하나의 데이터 송신 단위 내에 설치되는 일련의 빈 영역을 할당하는 할당부와,
    상기 할당부에 의한 빈 영역의 할당에 따라서, 제2 레이어의 복수의 데이터를 제1 레이어의 복수의 데이터 송신 단위에 다중화하는 다중부
    를 가지며,
    상기 할당부는,
    제2 레이어의 복수의 데이터 각각에 대하여 빈 영역을 할당할 때, 우선 순위가 높은 데이터로부터 순서대로 빈 영역을 할당하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 할당부는,
    제2 레이어 중 어느 하나의 데이터와 동일 사이즈의 일련의 빈 영역이 1개의 데이터 송신 단위 내에 없는 경우, 복수의 데이터 송신 단위에 걸치는 빈 영역을 해당 데이터에 할당하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 할당부는,
    제2 레이어의 복수의 데이터 각각에 대응하여 구비되는 복수의 데이터별 처리부로서, 상기 취득부로부터 통지되는 빈 영역 중에서, 각각 자체 처리부에 대응하는 1개의 데이터에 대하여 빈 영역을 할당하는 복수의 데이터별 처리부를 포함하고,
    상기 취득부는,
    상기 데이터별 처리부에 의해서 데이터에 빈 영역이 할당될 때마다, 빈 영역으로부터 할당 완료의 할당 영역을 제외하고 새로운 빈 영역을 취득하고, 상기 복수의 데이터별 처리부 중 빈 영역이 미통지인 데이터별 처리부에 새로운 빈 영역을 통지하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 할당부는,
    제1 레이어에 대응하여 구비되는 레이어 처리부로서, 제2 레이어의 복수의 데이터의 데이터량을 수집하고, 수집한 데이터량에 기초하여 각 데이터에 대한 빈 영역의 할당을 결정하는 레이어 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 취득부는,
    각각 다른 안테나로부터 송신되는 복수의 데이터 송신 단위의 빈 영역의 사이즈를 취득하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 취득부는,
    각각 다른 타이밍에서 송신되는 복수의 데이터 송신 단위의 빈 영역의 사이즈를 취득하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 취득부는,
    현재까지의 회선 품질 정보로부터 장래의 회선 품질 정보를 예측하고, 회선 품질 정보의 예측 결과에 기초하여 장래 송신될 데이터 송신 단위의 빈 영역의 사이즈를 추정하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  9. 컴퓨터를 2계층의 레이어를 포함하는 통신 프로토콜을 갖는 통신 장치로서 동작시키는 송신 데이터 생성 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체로서,
    상기 송신 데이터 생성 프로그램은,
    제1 레이어의 복수의 데이터 송신 단위 각각에 설치되는 데이터 다중 가능한 빈 영역의 사이즈를 취득하는 취득 스텝과,
    제2 레이어의 복수의 데이터 각각에 대하여, 상기 취득 스텝에서 사이즈가 취득된 빈 영역 중, 각 데이터와 동일 사이즈를 가지며, 또한, 어느 하나의 데이터 송신 단위 내에 설치되는 일련의 빈 영역을 할당하는 할당 스텝과,
    상기 할당 스텝에서의 빈 영역의 할당에 따라서, 제2 레이어의 복수의 데이터를 제1 레이어의 복수의 데이터 송신 단위에 다중화하는 다중 스텝
    을 상기 컴퓨터에 실행시키며,
    상기 할당 스텝은,
    제2 레이어의 복수의 데이터 각각에 대하여 빈 영역을 할당할 때, 우선 순위가 높은 데이터로부터 순서대로 빈 영역을 할당하는 컴퓨터 판독가능한 기록 매체.
  10. 컴퓨터가, 2계층의 레이어를 포함하는 통신 프로토콜을 갖는 통신 장치로서 기능하는 송신 데이터 생성 방법으로서,
    상기 컴퓨터가, 제1 레이어의 복수의 데이터 송신 단위 각각에 설치되는 데이터 다중 가능한 빈 영역의 사이즈를 취득하는 취득 스텝과,
    상기 컴퓨터가, 제2 레이어의 복수의 데이터 각각에 대하여, 상기 취득 스텝에서 사이즈가 취득된 빈 영역 중, 각 데이터와 동일 사이즈를 가지며, 또한, 어느 하나의 데이터 송신 단위 내에 설치되는 일련의 빈 영역을 할당하는 할당 스텝과,
    상기 컴퓨터가, 상기 할당 스텝에서의 빈 영역의 할당에 따라서, 제2 레이어의 복수의 데이터를 제1 레이어의 복수의 데이터 송신 단위에 다중화하는 다중 스텝
    을 갖고,
    상기 할당 스텝은,
    제2 레이어의 복수의 데이터 각각에 대하여 빈 영역을 할당할 때, 우선 순위가 높은 데이터로부터 순서대로 빈 영역을 할당하는 송신 데이터 생성 방법.
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