KR20210116603A

KR20210116603A - 무선 통신 시스템, 송수신 방법, 프로그램, 무선 통신 기지국 장치, 제어 회로 및 제어 방법

Info

Publication number: KR20210116603A
Application number: KR1020217026457A
Authority: KR
Inventors: 다이치 우치노; 다다히로 시모다; 미츠루 모치즈키; 노리유키 후쿠이
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2019-03-01
Filing date: 2019-03-01
Publication date: 2021-09-27
Also published as: JP7072716B2; CN113498618A; JPWO2020178918A1; EP3934315A4; US20210298123A1; WO2020178918A1; EP3934315A1; KR102661184B1

Abstract

이동 단말(101)과, 이동 단말(101)과 통신하는 복수의 하위 기지국(401~403)과 복수의 하위 기지국을 제어하는 상위 기지국(404)을 구비하고, 상위 기지국(404)이 복제한 복수의 제 1 데이터를 복수의 하위 기지국(401~403)에 송신하고, 복수의 하위 기지국(401~403)이 제 1 데이터를 각각 이동 단말에 송신하는 무선 통신 시스템(1)으로서, 이동 단말(101)은, 복수의 하위 기지국(401~403)마다 제 1 데이터를 수신하는 복수의 링크 제어부와, 복수의 링크 제어부 중의 제 1 링크 제어부가, 복수의 하위 기지국 중의 제 1 하위 기지국으로부터 제 1 데이터를 수신한 경우, 제 1 하위 기지국 이외의 하위 기지국인 제 2 하위 기지국으로부터 제 1 데이터를 수신하고 있지 않는 제 2 링크 제어부에 제 1 데이터의 재송 요구를 정지시키는 재송 요구 정지 메시지를 송신하는 데이터 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템

본 발명은, 기지국이 패킷을 복제하여 이동 단말에 송신하는 무선 통신 시스템에 관한 것이다.

모바일 네트워크의 트래픽량은, 증가 경향에 있고, 통신 속도도 고속화가 진행되고 있다. LTE(Long Term Evolution) 및 LTE－A(Long Term Evolution Advanced)가 본격적으로 운용이 개시되면, 모바일 네트워크의 통신 속도가 더욱 고속화되는 것이 전망된다. 또한, 고도화하는 모바일 네트워크에 대해서, 2020년 이후에 서비스를 개시하는 것을 목표로 한 제5세대 무선 액세스 시스템이 검토되고 있다. 제5세대 무선 액세스 시스템은, 5G(5th Generation)라고도 불린다.

5G에서는, LTE 시스템에 비해, 시스템 용량은 1000배, 데이터의 전송 속도는 100배, 데이터의 처리 지연은 10분의 1, 통신 단말의 동시 접속수는 100배로서, 한층 더 저소비 전력화, 및 장치의 저비용화를 실현하는 것을 요건으로서 들 수 있다.

이러한 요구를 만족시키기 위해서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는, 릴리스 15로서, 5G의 규격 검토가 진행되고 있다. 5G의 무선 구간의 기술은, New Radio Access Technology(NR)라고 불리고, 몇개의 새로운 기술이 검토되고 있다. 비특허문헌 1에는, UE가 2개의 eNB(eNodeB)와 접속하여 통신을 행하는 듀얼 커넥티비티(Dual Connectivity：DC) 방식, 또는 멀티 커넥티비티(Multi-Connectivity：MC) 방식을 이용한 패킷 복제 방법, 및 gNB(next generation NodeB)를 CU(Central Unit)와 복수의 DU(Distributed Unit)로 분리하는 NR이 기재되어 있다. DC 방식은 구체적으로는, 3GPP의 NR로 규정되어 있고, New RAN(Radio Access Network)의 2차 노드에서 추가 자원의 사용을 가능하게 하는 기능이다. MC 방식은 구체적으로는, 3GPP의 NR로 규정되어 있고, 복수의 다른 스케쥴러에 의해 제공되는 E－UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) 또는 NR간의 무선 자원 백홀(backhaul)이다. CU는 복수의 DU를 제어하고, 각 DU의 송수신 데이터 처리의 제어 등을 행한다. MC 방식 및 DC 방식은, 환언하면, 이동 단말과, 이동 단말과 통신하는 복수의 하위 기지국과, 복수의 하위 기지국을 제어하는 상위 기지국을 구비하고, 상위 기지국이 복제한 복수의 데이터를 복수의 하위 기지국에 송신하고, 복수의 하위 기지국이 데이터를 각각 이동 단말에 송신하는 방식이다.

[비특허문헌 1] 3GPP R2-1700672

그러나, 상기 종래의 기술에 의하면, NR에서는, DC 방식 또는 MC 방식을 이용하여 각 gNB에서 동일한 패킷을 송수신한다고 하는 패킷 복제 방법을 이용한다. 이 때문에, 패킷 복제 방법을 이용하면 복제한 만큼만 무선 자원을 소비해버리는 문제가 있었다. 무선 자원이란, 무선 통신을 위해 사용되는 자원인 것이며, 구체적으로는 무선 통신에 이용되는 주파수 및 통신 기간을 나타낸다.

본 발명은, 상기에 비추어 이루어진 것이며, 기지국이 패킷을 복제하여 이동 단말에 송신하는 무선 통신 시스템이며, 무선 자원의 사용 효율을 향상할 수 있는 무선 통신 시스템을 얻는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 이동 단말과, 이동 단말과 통신하는 복수의 하위 기지국과, 복수의 하위 기지국을 제어하는 상위 기지국을 구비하고, 상위 기지국이 복제한 복수의 제 1 데이터를 복수의 하위 기지국에 송신하고, 복수의 하위 기지국이 제 1 데이터를 각각 이동 단말에 송신하는 무선 통신 시스템으로서, 이동 단말은, 복수의 하위 기지국마다 제 1 데이터를 수신하는 복수의 링크 제어부와, 복수의 링크 제어부 중의 제 1 링크 제어부가, 복수의 하위 기지국 중의 제 1 하위 기지국으로부터 제 1 데이터를 수신한 경우, 제 1 하위 기지국 이외의 하위 기지국인 제 2 하위 기지국으로부터 제 1 데이터를 수신하고 있지 않는 제 2 링크 제어부에 제 1 데이터의 재송 요구를 정지시키는 재송 요구 정지 메시지를 송신하는 데이터 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기지국이 패킷을 복제하여 이동 단말에 송신하는 무선 통신 시스템은, 무선 자원의 사용 효율을 향상할 수 있다고 하는 효과가 있다.

도 1은 실시의 형태 1에 따른 무선 통신 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 실시의 형태 1에 따른 이동 단말의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 실시의 형태 1에 따른 기지국의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 실시의 형태 1에 따른 제어 회로를 나타내는 도면이다.
도 5는 실시의 형태 1에 따른 기지국을 2개의 유닛으로 분리한 통신 환경을 나타내는 도면이다.
도 6은 실시의 형태 1에 따른 무선 통신 시스템의 데이터의 흐름을 나타내는 순서도이다.
도 7은 실시의 형태 2에 따른 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 8은 실시의 형태 2에 따른 무선 통신 시스템의 데이터의 흐름을 나타내는 순서도이다.

이하에, 본 발명의 실시의 형태에 따른 무선 통신 시스템을 도면에 근거하여 상세하게 설명한다. 또, 본 실시의 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

(실시의 형태 1)

도 1은, 실시의 형태 1에 따른 무선 통신 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다. 무선 통신 시스템(1)은, 이동 단말(101)과, 기지국(102)과, 제어국(105-1, 105-2)을 구비한다. 제어국(105-1, 105-2)의 각각을 구별하지 않고 나타낼 때는, 제어국(105)이라고 부른다. 이동 단말(101)은 UE로서의 기능을 가진다. 이동 단말(101)과 기지국(102)은, NR 통신 방식에서 데이터의 송수신을 행한다. 제어국(105)은, 이동 관리 엔티티(Mobility Management Entity：MME), 또는 S－GW(Serving Gateway)로서의 기능을 갖는다. MME는, 3GPP의 LTE－A에 있어서 규정되어 있는, 모빌리티 제어를 제공하는 논리 노드이다. S－GW는, 3GPP의 LTE－A에 있어서 규정되어 있는, 3GPP 액세스 시스템을 수용하는 패킷 게이트웨이이다.

이동 단말(101)과 기지국(102)은, 서로 무선 통신 가능하고, 무선 통신으로 신호의 송수신을 행한다. 이동 단말(101)은, 이동 가능한 휴대전화 단말 장치만이 아니라, 센서 디바이스를 포함한다. 이동 단말(101)에 적용되는 제어 프로토콜은, 예를 들면 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)층, RLC(Radio Link Control)층, MAC(Medium Access Control)층, PHY층(physical layer) 등이다. 이하, PDCP층은 PDCP라고 생략한다. RLC층은 RLC라고 생략한다. PHY층은 PHY라고 생략한다. 또, MAC층은 MAC라고 생략한다. PDCP, RLC는, 3GPP의 NR에서 규정된 프로토콜이다. PDCP는, 패킷 데이터 암호화를 행한다. RLC는, 무선 링크 제어를 행한다.

기지국(102)은, eNB(103-1~103-3)을 구비한다. eNB(103-1~103-3)의 각각을 구별하지 않고 나타낼 때는, eNB(103)라고 부른다. eNB(103)와 제어국(105)은, 3GPP의 LTE에서 규정되는 S1 인터페이스에 의해 통신을 행하고, eNB(103)와 제어국(105) 사이에 제어 정보가 송수신된다. 도 1에서는, 1개의 eNB(103)에 대해서, 1개의 제어국(105)이 접속되어 있지만, 1개의 eNB(103)가, 복수의 제어국(105)과 접속되어도 좋다. eNB(103) 사이에서는, 3GPP의 LTE로 규정되는 X2 인터페이스에 의해 통신을 행하고, eNB(103) 사이에서도 제어 정보가 송수신된다. 제어국(105)은, eNB(103)와 이동 단말(101)을 제어한다. 제어국(105)은, 코어 네트워크인 EPC(Evolved Packet Core) 네트워크를 구성하고 있고, 기지국(102)은, E－UTRAN를 구성한다. EPC와 E－UTRAN을 합쳐 네트워크라고 부르는 경우가 있다.

기지국(102)은, 1개의 셀을 구성해도 좋고, 복수의 셀을 구성해도 좋다. 셀이란, 기지국(102)의 통신 범위이다. 각 셀은 이동 단말(101)과의 통신 가능한 범위인 커버리지를 구성한다. 기지국(102)은, 커버리지 내에서 이동 단말(101)과 무선 통신을 행한다. 기지국(102)이 복수의 셀을 구성하는 경우에는, 각각의 셀이 이동 단말(101)과 통신 가능하다.

도 2는, 실시의 형태 1에 따른 이동 단말(101)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 이동 단말(101)은, 제 1 프로토콜 처리부(201)와, 어플리케이션부(202)와, 제 1 송신 데이터 버퍼부(203)와, 인코더부(204)와, 변조부(205)와, 주파수 변환부(206)와, 안테나(207)와, 복조부(208)와, 디코더부(209)와, 제 1 제어부(210)를 구비한다.

이동 단말(101)이 신호를 기지국(102)에 송신할 때의 처리에 대해 설명한다. 제 1 프로토콜 처리부(201)는, 제어 데이터를 생성하고 제 1 송신 데이터 버퍼부(203)에 출력한다. 제어 데이터란, 통신의 제어를 위해 이용되는 데이터이다. 구체적으로는 기지국(102)으로부터 이동 단말(101)을 향하는 하행 방향의 통신에서 이용되는 제어 데이터는, PDCCH(Physical Downlink Control Channel)이다. 이동 단말(101)로부터 기지국(102)을 향하는 상행 방향의 통신에서 이용되는 제어 데이터는, PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이다. 어플리케이션부(202)는, 사용자 데이터를 생성하고 제 1 송신 데이터 버퍼부(203)에 출력한다. 사용자 데이터란, 실제의 통신의 내용이며, 이동 단말(101)의 이용자가 필요로 하는 데이터이다. 구체적으로는 하행 방향의 통신에서 이용되는 사용자 데이터는, PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)이며, 상행 방향의 통신에서 이용되는 사용자 데이터는, PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이다. 제 1 송신 데이터 버퍼부(203)는, 제어 데이터 및 사용자 데이터를 보존한다. 또, 제 1 송신 데이터 버퍼부(203)는, 제어 데이터 및 사용자 데이터를 인코더부(204)에 출력한다. 인코더부(204)는, 제어 데이터 및 사용자 데이터에 오류 정정 등의 인코딩 처리를 실시한다. 인코더부(204)는, 인코딩 처리를 실시한 데이터를 변조부(205)에 출력한다. 또, 인코더부(204)에서 인코딩 처리가 실시되지 않고, 제 1 송신 데이터 버퍼부(203)로부터 변조부(205)에 직접 출력되는 데이터가 존재해도 좋다. 변조부(205)는, 인코딩 처리된 데이터에, 변조 처리를 실시한다. 주파수 변환부(206)는, 변조된 데이터를 베이스밴드 신호로 변환한다. 또, 주파수 변환부(206)는, 베이스밴드 신호를 무선 주파수의 신호로 변환하고, 안테나(207)에 출력한다. 안테나(207)는 무선 주파수의 신호를 송신 신호로서 기지국(102)에 송신한다.

이동 단말(101)이 기지국(102)으로부터의 신호를 수신할 때의 처리에 대해 설명한다. 안테나(207)는, 기지국(102)으로부터의 무선 신호를 수신한다. 주파수 변환부(206)는, 무선 주파수의 수신 신호를 베이스밴드 신호로 변환하고, 복조부(208)에 출력한다. 복조부(208)는, 베이스밴드 신호에 복조 처리를 실시하고, 디코더부(209)에 출력한다. 디코더부(209)는, 복조 후의 데이터에 오류 정정 등의 디코딩 처리를 실시한다. 디코더부(209)는, 디코딩 처리된 데이터 중, 제어 데이터를 제 1 프로토콜 처리부(201)에 출력하고, 사용자 데이터를 어플리케이션부(202)에 출력한다. 이동 단말(101)의 신호의 송수신 처리는, 제 1 제어부(210)에 의해 제어되고 있다. 따라서, 도 2에서는 생략하고 있지만, 제 1 제어부(210)는, 안테나(207) 이외의 각 기능부와 접속하고 있다.

도 3은, 실시의 형태 1에 따른 기지국(102)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 기지국(102)은, 제 1 통신부(301)와, 제 2 통신부(302)와, 제 2 프로토콜 처리부(303)와, 제 2 송신 데이터 버퍼부(304)와, 인코더부(204)와, 변조부(205)와, 주파수 변환부(206)와, 안테나(207)와, 복조부(208)와, 디코더부(209)와, 제 2 제어부(311)를 구비한다.

기지국(102)이 신호를 이동 단말(101)에 송신할 때의 처리에 대해 설명한다. 제 1 통신부(301)는, 제어국(105)과 데이터의 송수신을 행한다. 제 2 통신부(302)는, 다른 기지국과 데이터 송수신을 행한다. 제 1 통신부(301) 및 제 2 통신부(302)는 각각 제 2 프로토콜 처리부(303)와 정보의 수수를 행한다. 제 2 송신 데이터 버퍼부(304)는, 제 2 프로토콜 처리부(303)로부터의 제어 데이터와, 제 1 통신부(301) 및 제 2 통신부(302)로부터의 사용자 데이터 및 제어 데이터를 보존한다. 또, 제 2 송신 데이터 버퍼부(304)는, 이들 데이터를 인코더부(204)에 출력한다.

인코더부(204)는, 입력된 데이터에 오류 정정 등의 인코딩 처리를 실시한다. 또, 인코더부(204)는, 인코딩 처리를 실시하지 않고, 제 2 송신 데이터 버퍼부(304)로부터 변조부(205)에 직접 출력되는 데이터가 존재해도 좋다. 변조부(205)는, 인코딩된 데이터에 변조 처리를 실시한다. 주파수 변환부(206)는, 변조 데이터를 베이스밴드 신호로 변환한 후, 무선 주파수의 신호로 변환한다. 안테나(207)는, 1개 또는 복수의 이동 단말(101)에 무선 주파수의 신호를 송신한다.

기지국(102)이 이동 단말(101)로부터의 신호를 수신할 때의 처리에 대해 설명한다. 안테나(207)는, 이동 단말(101)로부터의 무선 신호를 수신한다. 주파수 변환부(206)는, 수신한 무선 신호인 수신 신호를, 무선 주파수로부터 베이스밴드 신호로 변환하고, 복조부(208)에 출력한다. 복조부(208)는, 베이스밴드 신호에 복조 처리를 실시하고, 디코더부(209)에 출력한다. 디코더부(209)는, 복조 후의 데이터에 오류 정정 등의 디코딩 처리를 실시한다. 디코딩된 데이터 중, 제어 데이터는 제 2 프로토콜 처리부(303), 제 1 통신부(301), 또는 제 2 통신부(302)에 전송된다. 디코딩된 데이터 중, 사용자 데이터는 제 1 통신부(301) 또는 제 2 통신부(302)에 전송된다. 기지국(102)의 일련의 처리는, 제 2 제어부(311)에 의해 제어된다. 따라서, 제 2 제어부(311)는 도 3에서는 생략하고 있지만, 안테나(207) 이외의 각 기능부와 접속하고 있다.

제 1 프로토콜 처리부(201), 어플리케이션부(202), 제 1 송신 데이터 버퍼부(203), 인코더부(204), 변조부(205), 주파수 변환부(206), 안테나(207), 복조부(208), 디코더부(209), 제 1 제어부(210), 제 1 통신부(301), 제 2 통신부(302), 제 2 프로토콜 처리부(303), 제 2 송신 데이터 버퍼부(304), 및 제 2 제어부(311)는, 각 처리를 행하는 전자 회로인 처리 회로에 의해 실현된다.

본 처리 회로는, 전용의 하드웨어여도, 메모리 및 메모리에 저장되는 프로그램을 실행하는 CPU(Central Processing Unit, 중앙 연산 장치)를 구비하는 제어 회로여도 좋다. 여기서 메모리란, 예를 들면, RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), 플래쉬 메모리 등의, 불휘발성 또는 휘발성의 반도체 메모리, 자기 디스크, 광 디스크 등이 해당한다. 도 4는, 실시의 형태 1에 따른 제어 회로를 나타내는 도면이다. 본 처리 회로가 CPU를 구비하는 제어 회로인 경우, 이 제어 회로는 예를 들면, 도 4에 나타내는 구성의 제어 회로(10)로 된다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 제어 회로(10)는, CPU인 프로세서(10a)와, 메모리(10b)를 구비한다. 도 4에 나타내는 제어 회로(10)에 의해 실현되는 경우, 프로세서(10a)가 메모리(10b)에 기억된, 각 처리에 대응하는 프로그램을 판독하여 실행하는 것에 의해 실현된다. 또, 메모리(10b)는, 프로세서(10a)가 실시하는 각 처리에 있어서의 일시 메모리로서도 사용된다.

스마트폰 및 태블릿형 단말 장치의 보급에 의해, 셀룰러계의 무선 통신에 의한 트래픽이 폭발적으로 증대하고 있다. 이 때문에, 무선 자원의 부족이 염려되고 있다. 무선 자원의 부족에 대응하여 주파수 이용 효율을 높이기 위해, 기지국(102)이 구성하는 셀을 스몰셀화하고, 공간 분리를 진행시키는 것이 검토되고 있다.

지금까지의 기지국의 셀 구성에서는, eNB에 의해 구성되는 셀은 비교적 넓은 범위의 커버리지를 가지고 있고, 복수의 셀로 구성되는 경우에는 특정 영역을 덮도록 셀이 구성되어 있었다. 스몰셀화를 도입한 경우, eNB로 구성되는 셀의 커버리지는, eNB로 구성되지 않는 셀의 커버리지에 비해, 범위가 좁다. 따라서, eNB로 구성되는 셀이 특정 영역을 덮기 위해서는, 다수의 스몰셀화한 eNB가 필요하게 된다.

이하의 설명에서는, 종래의 eNB에 의해 구성되는 셀과 같이, 커버리지가 비교적 큰 셀을 매크로셀이라고 부르고, 매크로셀을 구성하는 eNB를 매크로 eNB라고 부른다. 또, 스몰셀화된 셀과 같이, 커버리지가 비교적 작은 셀을 스몰셀이라고 부르고, 스몰셀을 구성하는 eNB를 스몰 eNB라고 부른다.

NR는 3개의 서비스를 제공한다. 첫번째 서비스는, 저지연 또한 고신뢰성을 요구하는 URLLC(Ultra-Reliability Low Latency Communication)이다. 두번째 서비스는, 고속 대용량 통신을 요구하는 eMBB(enhanced Mobile Broadband)이다. 세번째 서비스는, 초대형 용량 단말의 접속을 가능하게 하는 mMTC(massive Machine Type Communication)이다. 이러한 3개의 서비스는, 6GHz 이상의 주파수를 사용하고, 광대역 통신을 행하는 일이 상정되고 있다. 그러나, 고주파수는 LTE에서 사용되고 있는 6GHz 이하의 주파수와 비교하여, 공기중에서의 감쇠율이 높고, 회절하기 어려운 특징이 있다. 이 때문에, LTE와 같이 커버리지를 확보하기 위해서는 커버리지가 좁은 기지국(102)을 많이 설치할 필요가 있다.

커버리지가 좁은 기지국(102)을 많이 설치하는 경우, 이동 단말(101)에서는 핸드오버가 발생하는 일이 많아진다. 또, 6GHz 이상의 주파수에서는 회절하기 어려운 특징이 있기 때문에, 건물 및 장애물에 차단되는 환경에 이동 단말(101)이 들어가면 기지국(102)과 접속이 끊어지는 통신 단절이 발생한다. 이러한 통신 단절이 발생한 경우, 통신중인 이동 단말(101)은 일단 데이터 통신이 정지하고, 기지국(102)과 이동 단말(101) 사이에 통신할 수 없다고 하는 문제가 생긴다. 실시의 형태 1에서는, 이러한 문제를 해결하는 방법을 개시한다.

3GPP에서는, 기지국을 2개의 유닛으로 분리하는 것을 제안하고 있다. 2개의 유닛을 각각 CU와 DU라고 칭한다. 또, CU에 복수의 DU가 접속되는 일도 있다. CU와 DU의 기능 분담에 대해, 복수의 옵션이 제안되어 있다. 예를 들면, 옵션 2에서는, CU는 PDCP를 갖고, DU는 RLC와 MAC, PHY를 갖는 것이 제안되어 있다. 또, 옵션 3으로서, CU는 PDCP 및 H－RLC를 갖고, DU는 L－RLC, MAC, 및 PHY를 갖는 것이 제안되어 있다. 옵션 3은 옵션 3-1을 포함하고, 옵션 3-1에서는, L－RLC가 RLC－PDU(Protocol Data Unit)를 분할하는 기능을 갖고, 옵션 3의 H－RLC가 송달 확인의 기능 및 RLC의 다른 기능을 갖는 것이 제안되어 있다.

NR에 있어서, 복수의 DU를 이용한 통신에 DC 또는 MC를 적용하는 것이 제안되어 있다. 복수의 DU를 이용함으로써, 건물 및 장애물에 차단되는 환경에 있어서도, 이동 단말(101)과 기지국(102) 사이에 통신 단절이 발생하는 것을 억제하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 이동 단말(101)은 복수의 DU와 접속함으로써 어느 1개의 DU와 통신 단절이 발생해도, 통신 단절이 발생한 DU 이외의 DU와의 접속을 유지하는 것에 의해, 데이터 통신을 계속하는 것이 가능해진다. 또, 복수의 DU에 있어서 동일한 데이터를 송신하는 것에 의해 통신에 용장성(redundancy)을 갖게 하여, 어느 1개의 DU 또는 복수의 DU와의 접속이 끊어져도, 재송하는 일 없이 데이터 통신하는 것이 가능해지고, 낮은 지연을 유지하는 것이 가능해진다. 그러나, 복수의 DU에 있어서 동일한 데이터를 송신하는 것에 의해 통신에 용장성을 갖게 한 경우, 무선 자원이 부족한 경우가 있다. 여기서, 본 실시의 형태에서는, 용장성의 데이터의 재송을 경감하는 구조를 도입하는 것에 의해, 무선 자원이 부족한 것을 억제한다.

도 5는, 실시의 형태 1에 따른 기지국을 2개의 유닛으로 분리한 통신 환경을 나타내는 도면이다. 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같은 환경에 이동 단말(101)이 있는 것을 상정한다. 이동 단말(101)은, 다중접속 방식에 있어서의, DU로서의 기능을 갖는 복수의 eNB(103)와 접속하고 있고, 복수의 DU는 각각 CU(404)와 접속한다. CU는, 상위 기지국이라고도 불린다. DU는, 하위 기지국이라고도 불린다. 이하에서는 eNB(103-1)이 갖는 DU를 DU(401)라고 부른다. eNB(103-2)가 갖는 DU를 DU(402)라고 부른다. eNB(103-3)가 갖는 DU를 DU(403)라고 부른다. DU(401), DU(402), 및 DU(403)는, 각각 이동 단말(101)과 통신한다. DU(401), DU(402), 및 DU(403)는, CU(404)와 접속한다. CU(404)는, DU(401), DU(402), 및 DU(403)의 데이터의 송수신의 제어를 행한다. 또, CU(404)는, 이동 단말(101)에 송신하는 데이터를 복제하고, DU(401), DU(402), 및 DU(403)에 송신한다. DU(401), DU(402), 및 DU(403)는, 각각 CU(404)가 복제한 데이터를 이동 단말(101)에 송신한다.

DU(401)는, 링크 제어부(407)와, 액세스 제어부(410)와, 물리 제어부(413)를가진다. 링크 제어부(407)는 RLC의 처리를 행한다. 액세스 제어부(410)는 MAC의 처리를 행한다. 물리 제어부(413)는 PHY의 처리를 행한다. 이하에서는, 링크 제어부(407)는 RLC(407)라고도 칭해진다. 물리 제어부(413)는 PHY(413)라고도 칭해진다. 액세스 제어부(410)는 MAC(410)라고도 칭해진다. DU(402)는, 링크 제어부(408)와, 액세스 제어부(411)와, 물리 제어부(414)를 갖는다. 링크 제어부(408)는 RLC의 처리를 행한다. 액세스 제어부(411)는 MAC의 처리를 행한다. 물리 제어부(414)는 PHY의 처리를 행한다. 이하에서는, 링크 제어부(408)는 RLC(408)라고도 칭해진다. 물리 제어부(414)는 PHY(414)라고도 칭해진다. 액세스 제어부(411)는 MAC(411)라고도 칭해진다. DU(403)는, 링크 제어부(409)와, 액세스 제어부(412)와, 물리 제어부(415)를 갖는다. 링크 제어부(409)는 RLC의 처리를 행한다. 액세스 제어부(412)는 MAC의 처리를 행한다. 물리 제어부(415)는 PHY의 처리를 행한다. 이하에서는, 링크 제어부(409)는 RLC(409)라고도 칭해진다. 물리 제어부(415)는 PHY(415)라고도 칭해진다. 액세스 제어부(412)는 MAC(412)라고도 칭해진다.

CU(404)는, 제 1 상위 제어부(405)와 제 2 상위 제어부(406)을 구비한다. 제 1 상위 제어부(405)는, SDAP(Service Data Adaptation Protocol)층의 처리를 행한다. SDAP층은, SDAP라고 생략한다. 제 2 상위 제어부(406)는, PDCP의 처리를 행한다. 제 1 상위 제어부(405)는, SDAP(405)라고도 칭해진다. 제 2 상위 제어부(406)는, PDCP(406)라고도 칭해진다. 이동 단말(101)은, 상위 제어부(420)와, 데이터 제어부(419)와, 복수의 링크 제어부(418, 423, 426)와, 복수의 액세스 제어부(417, 422, 425)와, 복수의 물리 제어부(416, 421, 424)를 구비한다. 데이터 제어부(419)는 PDCP의 처리를 행한다. 복수의 링크 제어부(418, 423, 426)는 RLC의 처리를 행한다. 복수의 액세스 제어부(417, 422, 425)는 MAC의 처리를 행한다. 복수의 물리 제어부(416, 421, 424)는 PHY의 처리를 행한다. 상위 제어부(420)는, SDAP(420)라고도 칭해진다. 데이터 제어부(419)는 PDCP(419)라고도 칭해진다. 복수의 링크 제어부(418, 423, 426)는 RLC(418, 423, 426)라고도 칭해진다. 복수의 액세스 제어부(417, 422, 425)는 MAC(417, 422, 425)라고도 칭해진다. 복수의 물리 제어부(416, 421, 424)는 PHY(416, 421, 424)라고도 칭해진다. SDAP는, 3GPP의 NR에 있어서 규정되어 있는 IP(Internet Protocol) 패킷을 캡슐링하는 프로토콜이다. 데이터 제어부, 링크 제어부, 및 액세스 제어부, 및 물리 제어부는, 도 4에 도시되는 처리 회로에 의해 실현된다.

SDAP(405)에 입력된 이동 단말(101)을 향하는 데이터는, PDCP(406)에서 복수의 패킷에 복제되고, 각각 CU(404)로부터 DU(401), DU(402), 및 DU(403)에 전송된다. DU(401)는, RLC(407)에 의해 패킷에 포함되는 RLC PDU를 RLC SDU(Service Data Unit)로 분할하고, MAC(410)에 전송한다. MAC(410)는, 송신 가능한 자원을 판단하고, 스케줄링을 행한다. PHY(413)는, RLC SDU를 무선 주파수의 신호로 변환하고, 이동 단말(101)에 데이터를 송신한다. DU(401)는, 마찬가지의 데이터 송신의 처리를 DU(402) 및 DU(403)에 대해서도 행한다. 또, DU(402) 및 DU(403)도 DU(401)와 마찬가지의 데이터 송신의 처리를 행한다. RLC SDU는, 제 1 데이터라고도 불린다. RLC PDU는, 제 2 데이터라고도 불린다.

도 6은, 실시의 형태 1에 따른 무선 통신 시스템(1)의 데이터의 흐름을 나타내는 순서도이다. eNB(103)의 RLC(407)로부터 송신된 초기송신 데이터 a는 이동 단말(101)의 RLC(418)에 수신된다(단계 S1). RLC(407)를 갖는 기지국은, 제 1 기지국이라고도 불린다. RLC(407)는, RLC SDU를 이용하여 RLC PDU를 생성한다. 데이터 a는, RLC SDU이다. 1개 또는 복수의 RLC SDU에 헤더 정보를 포함한 데이터가 RLC PDU이다. RLC PDU의 생성에 성공하고, CRC OK로 된 경우에는, 이동 단말(101)의 RLC(418)로부터 eNB(103)의 RLC(407)에 정상으로 수신할 수 있던 것을 전하는 ACK를 송신한다(단계 S2). 또, RLC(418)는, 상위 층에서 PDCP(419)로 데이터 a를 전송한다(단계 S3). PDCP(419)는, RLC(418)로부터 데이터 a가 선착한 것을 확인 후, 아직 데이터 a를 전송하고 있지 않는 RLC(423)에 재송 요구를 정지하는 메시지를 송신한다(단계 S4). 환언하면, PDCP(419)는, 복수의 DU 중 어느 1개로부터 데이터 a를 수신한 경우, 데이터 a를 수신하고 있지 않는 RLC(423)에 데이터 a의 재송 요구를 정지시키는 재송 요구 정지 메시지를 송신한다. RLC(423)는, 제 1 링크 제어부라고도 불린다.

또, eNB(103)의 RLC(407)는, 송달 완료 통지의 메시지를 PDCP(406)에 송신한다(단계 S5). 송달 완료 통지의 메시지는, RLC(407)가 RLC PDU를 RLC(418)에 송신 완료한 것을 전하는 메시지이다. 송달 완료 통지를 수신한 PDCP(406)는, 데이터 a를 수신하고 있지 않는, 즉 송달 완료 통지 메시지를 송신하고 있지 않는 DU(402)의 RLC(408)에 재송 정지 메시지를 송신한다(단계 S6). RLC(408)를 갖는 기지국은, 제 2 기지국이라고도 불린다. 또, CU(404)의 PDCP(406)는, RLC(423)에 제어 메시지를 사용하여, 데이터 a를 파기한 것을 나타내는 파기 정보를 송신한다(단계 S7). 파기 정보에는 재송 정지한 RLC SDU 또는 RLC PDU의 시퀀스 번호가 포함되어 있고, RLC(423)는 파기 정보를 바탕으로, 재송 요구를 정지할 수 있다. 또, 재송 정지 메시지에는, MAC로의 전송을 포함하는 RLC PDU의 송신을 정지시키는 메시지가 포함된다. 또는, 재송 정지 메시지에는, RLC(408) 내에서 분할한 RLC SDU를 이동 단말(101)에 송신 또는 MAC(411)로의 전송을 정지시키는 메시지가 포함된다.

재송 요구 정지 메시지가 RLC(423)에 송신되었지만, 제어 메시지인 파기 정보의 통지가 RLC(423)에 수신되지 않는 경우, RLC(423)는, 재송 요구 정지 메시지에 따라 해당하는 RLC SDU 또는 RLC PDU의 재송 요구를 정지한다. 제어 메시지인 파기 정보의 통지가 PDCP(406)로부터 송신되고, 이동 단말(101)의 RLC(423)에 수신되었지만, PDCP(419)로부터 RLC(423)에 재송 요구 정지 메시지가 수신되지 않는 경우, RLC(423)는, 파기 정보의 통지에는 따르지 않고, RLC(408)에 데이터의 재송 요구를 행한다. RLC(423)가 재송 요구 정지 메시지를 수신했지만, RLC(408)로부터 데이터 a가 송신되어 있는 경우에는, RLC(423)는, 데이터 a를 수신하고, RLC SDU를 이용하여 RLC PDU를 생성하고, PDCP(419)에 데이터 a를 전송한다.

재송 정지 메시지가 PDCP(406)로부터 RLC(408)에 송신되고, RLC(408)가 재송 정지의 대상인 RLC PDU 또는 RLC SDU를 파기하고 있는 동안에, RLC(423)로부터 재송 요구를 수신한 경우, RLC(408)는 재송 정지의 대상인 RLC SDU 또는 RLC PDU를 재송하지 않는다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태에서는, PDCP(406)에서 복제된 패킷의 데이터 중에서 이동 단말(101)에 있어 나중에 도착하는 데이터를 eNB(103)에 재송시키지 않게 하는 것에 의해, 1개 또는 복수의 eNB(103)와 이동 단말(101) 사이의 무선 자원의 소비를 억제하고, 고속이고, 높은 신뢰성과 저 지연을 갖는 통신 시스템을 제공할 수 있다.

(실시의 형태 2)

도 7은, 실시의 형태 2에 따른 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다. 도 7에서는, RLC가 H－RLC와 L－RLC로 분할되어 있다. 이동 단말(101a)은, 상위 링크 제어부(702)와 하위 링크 제어부(701, 703, 704)를 구비한다. 상위 링크 제어부(702)는 H－RLC의 처리를 행한다. 하위 링크 제어부(701, 703, 704)는, L－RLC의 처리를 행한다. 상위 링크 제어부(702)는, H－RLC(702)라고도 불린다. 하위 링크 제어부(701, 703, 704)는, 각각 L－RLC(701, 703, 704)라고도 불린다.

도 8은, 실시의 형태 2에 따른 무선 통신 시스템(1a)의 데이터의 흐름을 나타내는 순서도이다. RLC(407)로부터 송신된 데이터 a는 1개 또는 복수의 RLC SDU로 분할되어 송신된다(단계 S11). 1개 또는 복수의 RLC SDU가 eNB(103)로부터 이동 단말(101)에 송신 중에 결핍 또는 파손한 데이터 b로 한다.

L－RLC(701)는 데이터 b를 RLC SDU로부터 RLC PDU에 결합하지 않고, H－RLC(702)에 송신한다(단계 S12). 마찬가지로, RLC(408)로부터 송신된 데이터 a는, L－RLC(703)에 1개 또는 복수의 RLC SDU로 분할되어 송신한다(단계 S13). 1개 또는 복수의 RLC SDU가 eNB(103)로부터 이동 단말(101)에 송신 중에 결핍 또는 파손한 데이터 c로 한다. 이 데이터 c를 L－RLC(703)에서는 RLC SDU로부터 RLC PDU에 결합하지 않고, H－RLC(702)에 전송한다(단계 S14).

L－RLC(701) 및 L－RLC(703)는 각각 ACK를 RLC(407) 및 RLC(408)에 송신하고, RLC(407) 및 RLC(408)는 PCDP(406)에 송달 완료 통지를 송신한다. L－RLC(701) 및 L－RLC(703)로부터 데이터를 수신한 H－RLC(702)는 데이터 b와 데이터 c를 결합한다. 즉, 복수의 L－RLC가 송신한 RLC SDU로부터 RLC PDU를 생성한다. 또, H－RLC(702)는, 동일한 시퀀스 번호의 RLC SDU끼리 합성하고, 서로 부족한 RLC SDU를 생성한다. PDCP(406)는 RLC(407)와 RLC(408)에 RLC PDU를 RLC SDU로 분할하는 사이즈를 지정하여, 2개 이상의 RLC에서 생성되는 RLC SDU를 동등 또는 동일하게 하는 특징을 가진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태에서는, RLC가 H－RLC와 L－RLC로 분할되어 있는 경우에도, PDCP(406)에서 복제된 패킷의 데이터 중에서 이동 단말(101a)에 있어 나중에 도착하는 데이터를 eNB(103)에 재송시키지 않게 하는 것에 의해, 1개 또는 복수의 eNB(103)와 이동 단말(101a) 사이의 무선 자원을 개방하고, 고속이고, 높은 신뢰성과 저 지연을 갖는 통신 시스템을 제공할 수 있다.

이상의 실시의 형태에 나타낸 구성은, 본 발명의 내용의 일례를 나타내는 것이며, 다른 공지의 기술과 조합시키는 것도 가능하고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 일부를 생략, 변경하는 것도 가능하다.

1, 1a : 무선 통신 시스템 10 : 제어 회로
10a : 프로세서 10b : 메모리
101, 101a : 이동 단말 102 : 기지국
103, 103-1~103-3 : eNB 105, 105-1, 105-2 : 제어국
201 : 제 1 프로토콜 처리부 202 : 어플리케이션부
203 : 제 1 송신 데이터 버퍼부 204 : 인코더부
205 : 변조부 206 : 주파수 변환부
207 : 안테나 208 : 복조부
209 : 디코더부 210 : 제 1 제어부
301 : 제 1 통신부 302 : 제 2 통신부
303 : 제 2 프로토콜 처리부 304 : 제 2 송신 데이터 버퍼부
311 : 제 2 제어부
401, 402, 403 : DU(하위 기지국) 404 : CU(상위 기지국)
405, 420 : SDAP 406, 419 : PDCP
407, 408, 409, 418, 423, 426 : RLC
410, 411, 412, 417, 422, 425 : MAC
413, 414, 415, 416, 421, 424 : PHY 701, 703, 704 : L－RLC
702 : H－RLC

Claims

이동 단말과, 상기 이동 단말과 통신하는 복수의 하위 기지국과, 상기 복수의 하위 기지국을 제어하는 상위 기지국을 구비하고, 상기 상위 기지국이 복제한 복수의 제 1 데이터를 상기 복수의 하위 기지국에 송신하고, 상기 복수의 하위 기지국이 상기 제 1 데이터를 각각 상기 이동 단말에 송신하는 무선 통신 시스템으로서,
상기 이동 단말은,
상기 복수의 하위 기지국마다 상기 제 1 데이터를 수신하는 복수의 링크 제어부와,
상기 복수의 링크 제어부 중의 제 1 링크 제어부가, 상기 복수의 하위 기지국 중의 제 1 하위 기지국으로부터 상기 제 1 데이터를 수신한 경우, 상기 제 1 하위 기지국 이외의 하위 기지국인 제 2 하위 기지국으로부터 상기 제 1 데이터를 수신하고 있지 않는 제 2 링크 제어부에 상기 제 1 데이터의 재송 요구를 정지시키는 재송 요구 정지 메시지를 송신하는 데이터 제어부
를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 하위 기지국은,
상기 제 1 링크 제어부로부터 상기 제 1 데이터를 수신한 것을 나타내는 정보를 수신했을 때, 상기 상위 기지국에 상기 제 1 데이터를 송신 완료한 것을 나타내는 통지를 송신하고,
상기 상위 기지국은,
상기 제 1 하위 기지국으로부터 상기 통지를 수신하고, 상기 제 2 하위 기지국에 상기 제 1 데이터의 재송을 정지시키는 재송 정지 메시지를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 상위 기지국은,
상기 제 2 하위 기지국에 상기 제 1 데이터를 파기시키고, 상기 제 1 데이터를 파기한 것을 나타내는 파기 정보를 상기 제 1 링크 제어부에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 파기 정보는,
상기 제 1 데이터 또는 1개 이상의 상기 제 1 데이터에 헤더 정보를 포함한 데이터인 제 2 데이터의 시퀀스 번호를 포함하고,
상기 상위 기지국은,
상기 시퀀스 번호를 이용하여 상기 데이터의 재송을 정지시키는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 하위 기지국은,
상기 제 1 데이터의 송수신을 행하는 액세스 제어부를 구비하고,
상기 재송 정지 메시지는,
상기 제 1 데이터 또는 상기 제 2 데이터를 상기 액세스 제어부에 전송시키지 않는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 제 2 링크 제어부는,
상기 재송 요구 정지 메시지를 수신한 후, 상기 데이터를 수신한 경우, 상기 제 1 데이터를 이용하여 상기 제 2 데이터를 생성하고, 해당 제 2 데이터를 상기 데이터 제어부에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 하위 기지국은,
상기 이동 단말로부터 상기 제 1 데이터의 재송 요구의 메시지를 수신한 경우, 재송을 정지하는 대상인 상기 제 1 데이터 또는 상기 제 2 데이터를 상기 이동 단말에 재송하지 않는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 복수의 링크 제어부는,
하나의 상위 링크 제어부와 복수의 하위 링크 제어부로 분할되고,
상기 복수의 하위 링크 제어부는, 상기 제 1 데이터를 이용하여 상기 제 2 데이터를 생성하지 않고, 상기 제 1 데이터를 상기 상위 링크 제어부에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 상위 링크 제어부는,
상기 복수의 하위 링크 제어부가 송신한 상기 제 1 데이터를 이용하여 상기 제 2 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 상위 링크 제어부는,
상기 복수의 하위 링크 제어부가 송신한 동일한 시퀀스 번호의 상기 제 1 데이터끼리 합성하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상위 기지국은,
상기 복수의 하위 기지국에 상기 제 2 데이터를 상기 제 1 데이터로 분할할 때의 사이즈를 지정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.