WO2015064583A1

WO2015064583A1 - 通信装置、及びレイヤ２状態制御方法

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Publication number: WO2015064583A1
Application number: PCT/JP2014/078652
Authority: WO
Inventors: 徹内野; 高橋　秀明; ウリアンダルマワンティハプサリ
Original assignee: 株式会社Ｎｔｔドコモ
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2015-05-07
Also published as: EP3065500A4; EP3065500B1; US10064237B2; JP2015089041A; EP3065500A1; JP6516402B2; US20160255659A1

Abstract

　無線通信により複数の装置に対してマルチキャストによりデータ送信を行う機能を備える通信装置において、前記通信装置からのマルチキャストによるデータ受信を希望する装置から参加要求を受信する要求受信部と、前記要求受信部により前記参加要求を受信したことに応じて、前記無線通信におけるレイヤ２の状態変数の値を、前記通信装置と前記参加要求を送信した装置との間で一致させるための制御を行う一致制御部とを備える。

Description

通信装置、及びレイヤ２状態制御方法

　本発明はＤ２Ｄ通信（装置対装置通信）に関するものであり、特に、Ｄ２Ｄ通信でのマルチキャスト通信において、ユーザ装置ＵＥがスムーズに通信を開始するための技術に関するものである。

　移動体通信では、端末（以下、ユーザ装置ＵＥと呼ぶ）と基地局ｅＮＢが通信を行うことによりユーザ装置ＵＥ間で通信を行うことが一般的であるが、近年、ユーザ装置ＵＥ間で直接に通信を行うＤ２Ｄ通信についての種々の技術が検討されている（例えば非特許文献１）。ユーザ装置ＵＥ間で通信を行う際に、一方のユーザ装置ＵＥは、近隣の他方のユーザ装置ＵＥから発見信号を受信することでＤ２Ｄの通信相手となる当該ユーザ装置ＵＥを発見し、当該ユーザ装置ＵＥとＤ２Ｄ通信を行う。

　Ｄ２Ｄ通信により、ＵＥ－ｅＮＢ間のトラヒックをオフロードしたり、災害時等において基地局ｅＮＢが通信不能となった場合にも通信を行うことが可能となる。

　一方、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムでは、パケットベースの無線通信が利用される。このようなパケットベース無線通信では、無線通信のための各種機能を階層化された複数のレイヤが実行することによって、無線通信が実現される。ＬＴＥでは、図１に示されるような無線インタフェースプロトコルのレイヤ構造により無線通信を実現することが規定されている。

　図１に示される無線インタフェースプロトコルは、ＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ）レイヤ、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤ、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｌｉｎｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤ、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ　Ｄａｔａ　Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤ及びＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤで構成される。当該無線インタフェースプロトコルは、ユーザ装置ＵＥと基地局ｅＮＢ間のプロトコルであるが、Ｄ２Ｄ通信においては、図１に示される無線インタフェースプロトコルと同様のプロトコルをユーザ装置ＵＥ間で使用してよい。

　図１に示すプロトコルのうち、レイヤ２のサブレイヤであるＰＤＣＰレイヤは、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットの秘匿処理、改ざん検出及びヘッダ圧縮等の機能を提供している。秘匿処理及び改ざん検出には、ＨＦＮ（Ｈｙｐｅｒ　Ｆｒａｍｅ　Ｎｕｍｂｅｒ）とＰＤＣＰ　ＳＮ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ　Ｎｕｍｂｅｒ）とから構成されるＣＯＵＮＴ値が利用される。

　ＰＤＣＰ　ＳＮは、ＰＤＣＰレイヤからＲＬＣレイヤにＰＤＣＰパケットを送出する毎にインクリメントされ、例えば"０"から"４０９５"までの範囲のＰＤＣＰ　ＳＮが、ＰＤＣＰパケットに巡回的に付与される。例えば、シーケンス番号"４０９５"のＰＤＣＰパケットの次にＲＬＣレイヤに送出されるＰＤＣＰパケットには、シーケンス番号"０"が付与される。ＨＦＮは、ＰＤＣＰ　ＳＮが周回する毎にインクリメントされる。ＣＯＵＮＴ値は、上位ビットにＨＦＮを有し、下位ビットにＰＤＣＰ　ＳＮを有するよう構成される。ＬＴＥシステムでは、ＣＯＵＮＴ値のＰＤＣＰ　ＳＮのみが受信側に送信され、ＨＦＮは送信されない。このため、受信側は、受信状況から受信したパケットのＨＦＮを推測する。

　ＰＤＣＰレイヤの動作について概略すると、送信側では、ＰＤＣＰエンティティが、上位レイヤから受信したパケット、すなわち、ＰＤＣＰ　ＳＤＵ（Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｄａｔａ　Ｕｎｉｔ）に対して、ＣＯＵＮＴ値を用いて秘匿処理、改ざん検出及びヘッダ圧縮を実行し、ＰＤＣＰ　ＳＮをヘッダに付与してＰＤＣＰパケット、すなわち、ＰＤＣＰ　ＰＤＵ（Ｐａｃｋｅｔ　Ｄａｔａ　Ｕｎｉｔ）としてＲＬＣレイヤに送出する。

　一方、受信側では、ＰＤＣＰエンティティは、図２に示されるように、受信したパケットの順序を補正するための所定のサイズの受信ウィンドウを管理する。送信側から受信したパケットのＰＤＣＰ　ＳＮが受信ウィンドウの範囲内である場合、ＰＤＣＰエンティティは、現在の受信状況から当該パケットの解匿処理に用いるＨＦＮを推測し、推測したＨＦＮとヘッダのＰＤＣＰ　ＳＮとから構成されるＣＯＵＮＴ値に基づき受信したパケットに対して解匿処理を実行する。その後、ＰＤＣＰエンティティは、処理後のパケットを上位レイヤに送出し、受信ウィンドウを更新する。他方、送信側から受信したパケットのＰＤＣＰ　ＳＮが受信ウィンドウの範囲外である場合、ＰＤＣＰエンティティは、当該パケットを破棄する。

　次に、ＲＬＣレイヤの概要を説明する。ＲＬＣレイヤにおいては、順序制御・重複制御を提供するために送信側、受信側でウィンドウ制御を行っている。

　送信側でＴｘ　ｗｉｎｄｏｗが管理され、受信側でＲｘ　ｗｉｎｄｏｗが管理される。送信側は、新規のＲＬＣ　ＰＤＵの送信の度にシーケンス番号（ＳＮ）を付与し、ＳＮを含むＲＬＣ　ＰＤＵを受信側に送信する。送信側において、送信済みのＲＬＣ　ＰＤＵは、バッファに蓄積されており、受信側からのＳｔａｔｕｓ　ｒｅｐｏｒｔ（ＡＣＫ）により確認した後に破棄される。

　受信側のＲｘ　ｗｉｎｄｏｗは、受信側でＲＬＣ　ＰＤＵをＳＮの順に抜けがなく受信できた場合に更新される。また、送信側のＴｘ　ｗｉｎｄｏｗは、受信側からのＳｔａｔｕｓ　ｒｅｐｏｒｔにより更新される。

　図３に例示するように、送信側において、受信側からのＳｔａｔｕｓ　ｒｅｐｏｒｔを受信できない場合には、送信側がＴｘ　ｗｉｎｄｏｗを更新することができず、Ｔｘ　ｗｉｎｄｏｗ　ｓｔａｌｌｉｎｇが発生し、新規データを送信できなくなる。このとき、受信側では、新規のデータが受信されなくなる。なお、図３に示すＰｒｏｈｉｂｉｔＴｉｍｅｒはＳｔａｔｕｓ　ｒｅｐｏｒｔの頻繁な送信によるオーバーヘッドを低減するためのタイマであり、Ｓｔａｔｕｓ　ｒｅｐｏｒｔ送信時に起動し、本タイマ起動中はＳｔａｔｕｓ　ｒｅｐｏｒｔがトリガされていても送信を行わない。

　上記のように、ＲＬＣ／ＰＤＣＰにおいては、送信側で付されたＳＮに基づくウィンドウ制御が行われており、例えば、受信側においてウィンドウ外のＳＮのデータを受信した場合、当該データは破棄される。

３ＧＰＰ　ＴＳＧ　ＲＡＮ　Ｍｅｅｔｉｎｇ　＃５８、ＲＰ－１２２００９、０７－Ｄｅｃ－２０１２

　Ｄ２Ｄ通信の形態の一つとして、１：Ｍ通信のＤ２Ｄ通信が検討されている。これは、一つのリーダーとなるユーザ装置ＵＥ（リーダーＵＥと呼ぶ場合がある）が、Ｄ２Ｄ通信の相手となる複数のユーザ装置ＵＥに対してマルチキャスト通信を行うものである。

　マルチキャストでは、既に１：Ｍ通信を行っているグループの中に、新しいユーザ装置ＵＥが途中から参加する状況が発生する。

　しかし、Ｄ２Ｄ通信に対して前述したようなＲＬＣ／ＰＤＣＰの順序制御、重複破棄制御が適用される場合、既に開始されている１：Ｍ通信に、新しいユーザ装置ＵＥが途中から参加したとしても、リーダーである送信ＵＥと、新たに参加したユーザ装置ＵＥとに間で、ＲＬＣ／ＰＤＣＰの状態変数の値（例：ＲＬＣ／ＰＤＣＰ　ＳＮ）が一致しない。そのため、新たに参加したユーザ装置ＵＥは、マルチキャスト送信されるデータを受信できたとしても、破棄されたり、秘匿がうまく解けない可能性があり、Ｄ２Ｄ通信をスムーズに開始する事ができないという問題がある。

　例えば、図４に示すように、リーダーＵＥが、ＳＮ＝１０００でＲＬＣ／ＰＤＣＰのデータを送信する際に、既にマルチキャストのグループに参加している各ユーザ装置ＵＥは、ＳＮ＝１０００のデータを待ち構える。一方、新たに参加したユーザ装置ＵＥは、ＳＮ＝０（初期値）のデータを待ち構えるが、実際に受信したデータがＳＮ＝１０００であり、ウィンドウ外となって当該データを破棄することになる。

　本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、マルチキャストを行うＤ２Ｄ通信において、ユーザ装置ＵＥがスムーズにＤ２Ｄ通信を開始することを可能とする技術を提供することを目的とする。

　本発明の一実施形態によれば、無線通信により複数の装置に対してマルチキャストによりデータ送信を行う機能を備える通信装置であって、
　前記通信装置からのマルチキャストによるデータ受信を希望する装置から参加要求を受信する要求受信部と、
　前記要求受信部により前記参加要求を受信したことに応じて、前記無線通信におけるレイヤ２の状態変数の値を、前記通信装置と前記参加要求を送信した装置との間で一致させるための制御を行う一致制御部とを備える通信装置が提供される。

　また、本発明の一実施形態によれば、無線通信により所定の装置からマルチキャスト送信されたデータを受信する機能を備える通信装置であって、
　前記所定の装置からのマルチキャストによるデータ受信を行うための参加要求を送信する要求送信部と、
　前記参加要求を受信した前記所定の装置から、前記無線通信におけるレイヤ２の状態変数の値を前記所定の装置と前記通信装置との間で一致させるための信号を受信し、当該信号に基づいて得られたレイヤ２の状態変数の値を前記無線通信で使用する一致制御部とを備える通信装置が提供される。

　マルチキャストを行うＤ２Ｄ通信において、ユーザ装置ＵＥがスムーズにＤ２Ｄ通信を開始することを可能とする技術が提供される。

ＬＴＥにおける無線インタフェースプロトコルを示す図である。ＰＤＣＰレイヤにおける動作例を示す図である。ＲＬＣレイヤにおける動作例を示す図である。１：ＭのＤ２Ｄ通信における課題を説明するための図である。本発明の実施の形態に係る通信システムの全体構成図である。動作例１を説明するためのシーケンス図である。動作例２を説明するためのシーケンス図である。本発明の実施の形態に係るユーザ装置ＵＥ１００の機能構成図である。ユーザ装置ＵＥ１００がリーダーのユーザ装置ＵＥになる場合における参加要求受信時の処理フローである。ユーザ装置ＵＥ１００がリーダーのユーザ装置ＵＥから配信されるマルチキャストデータを新たに受信することを希望する場合における処理フローである。

　以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。例えば、本実施の形態では、３ＧＰＰの技術仕様（ＬＴＥ）における無線インタフェースのレイヤ２プロトコルであるＲＬＣ／ＰＤＣＰを例として取り上げているが、本発明の適用先はこれに限られるわけではない。本発明は、ＲＬＣ／ＰＤＣＰのＳＮのようなレイヤ２状態変数の値に基づいて送信側と受信側との間でデータ送受信の制御を行う通信方式全般に適用できるものである。また、本実施の形態では、ＬＴＥに準じた無線通信方式を前提とし、ユーザ装置ＵＥ間のＤ２Ｄ通信でも、ＵＥ－ｅＮＢ間における無線インタフェースプロトコル（ＲＲＣ、ＰＤＣＰ、ＲＬＣ、ＭＡＣ、ＰＨＹ）と同様の無線インタフェースプロトコルを使用することを想定しているが、本発明の対象となる無線通信方式はこのようなＬＴＥに準じた方式に限られるわけではない。

　また、本明細書及び特許請求の範囲において、「ＬＴＥ」は、３ＧＰＰのリリース８、又は９に対応する通信方式のみならず、３ＧＰＰのリリース１０、１１、又は１２もしくはそれ以降に対応する通信方式も含む意味で使用する。

　（システム全体構成、動作内容）
　図５に、本実施の形態に係る通信システムの全体構成図を示す。図５に示すように、本実施の形態に係る通信システムは、マルチキャストによるデータの配信元であるリーダーとなるユーザ装置ＵＥ１と、ユーザ装置ＵＥ１からマルチキャストによるデータを受信している複数のユーザ装置ＵＥ２～４と、新たにマルチキャストによるデータを受信することを希望するユーザ装置ＵＥ５とを有する。なお、図５において、マルチキャストデータを受信するユーザ装置ＵＥとして４台のユーザ装置ＵＥが示されているが、これは一例に過ぎない。本実施の形態において、ユーザ装置ＵＥ１からマルチキャストデータを受信するユーザ装置ＵＥの数には特に制限はない。

　図５に示す各ユーザ装置ＵＥは、基地局ｅＮＢを介した一般的な携帯電話網通信機能とＤ２Ｄ通信機能の両方を有するものとしてもよいし、Ｄ２Ｄ通信機能のみを持つユーザ装置ＵＥであってもよい。Ｄ２Ｄ通信機能としては、所定の無線リソースで発見信号（ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ　ｓｉｇｎａｌ）を送信する機能、発見信号を受信し、発見信号の送信元のユーザ装置ＵＥと無線接続を行って、Ｄ２Ｄ通信を行う機能等を含む。

　また、リーダーとなるユーザ装置ＵＥ１は、マルチキャストによるデータ配信機能を備え、ユーザ装置ＵＥ２～５は、マルチキャストによるデータ受信機能を備える。また、各ユーザ装置ＵＥは、後述するように、レイヤ２状態一致を実行する機能を備える。

　本実施の形態におけるマルチキャスト通信の方式は、ユーザ装置ＵＥから同じデータを配信先のユーザ装置ＵＥに同時に送信できる方式であれば特定の方式に限られない。例えば、リーダーＵＥが、マルチキャスト用のチャネルを用いてデータ送信を行い、受信側の各ユーザ装置ＵＥが当該マルチキャスト用のチャネルを受信する方式でもよいし、リーダーＵＥと各ユーザ装置ＵＥ間で個別にＤ２Ｄ通信のチャネルを設定し、当該個別のチャネルを用いてマルチキャストでデータ送信を行う方式でもよい。また、これら以外の方式でもよい。

　ただし、本実施の形態におけるマルチキャスト通信の方式は、受信側の各ユーザ装置ＵＥが個別に送信側のユーザ装置ＵＥに対して信号送信が可能な方式であるものとする。当該信号としては、マルチキャストデータの受信を送信側に要求する参加要求、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（例：ＲＬＣのｓｔａｔｕｓ　ｒｅｐｏｒｔ）等がある。

　（システムの動作例）
　本実施の形態では、リーダーのユーザ装置ＵＥ１がユーザ装置ＵＥ２～４に対してマルチキャスト通信を行っているときに、ユーザ装置ＵＥ５が新たにマルチキャストによるデータ受信を希望する場合に、ユーザ装置ＵＥ１と、新規のユーザ装置ＵＥ５との間でレイヤ２状態変数の値が一致するよう制御がなされる。以下では、この制御に係る具体例を動作例１、動作例２として説明する。

　　＜動作例１＞
　まず、動作例１を図６のシーケンス図を参照して説明する。なお、図６では、図を見易くするために、ユーザ装置ＵＥ２～４についてはまとめて記載している。

　ステップ１０１）リーダーのユーザ装置ＵＥ１は、ユーザ装置ＵＥ２～４に対して既にマルチキャストによるデータ送信を行っている。これにより、ＰＤＣＰ／ＲＬＣ　ＳＮの値が順次増加している。マルチキャストでは、基本的にユーザ装置ＵＥ２～４はユーザ装置ＵＥ１から同じデータを同時に受信するから、ユーザ装置ＵＥ１～４間において、ＰＤＣＰ／ＲＬＣ　ＳＮの値は同じである。

　また、本実施の形態では、リーダーのユーザ装置ＵＥ１は、マルチキャストのデータ送信先の各ユーザ装置ＵＥとの間でＰＤＣＰ／ＲＬＣの制御を行うこととしており、ステップ１０１の段階で、ユーザ装置ＵＥ１と各ユーザ装置ＵＥとの間でＰＤＣＰのＣＯＵＮＴ値が同期しているとともに、各ユーザ装置ＵＥ２～４は、ユーザ装置ＵＥ１からＲＬＣ　ＰＤＵを抜けなく受信し、ｗｉｎｄｏｗ　ｓｔａｌｌｉｎｇ等は発生しておらず、Ｓｔａｔｕｓ　ｒｅｐｏｒｔの送信やウィンドウの更新を正常に行っているものとする。

　ステップ１０２）ここで、ユーザ装置ＵＥ５が、例えば、ユーザ装置ＵＥ１から所定の無線リソースで送信される発見信号を受信することにより、マルチキャストで情報配信を行うユーザ装置ＵＥ１が近隣に存在することを認識する。そして、例えばユーザによるユーザ装置ＵＥ５に対する操作（ユーザ装置ＵＥ１からのマルチキャスト情報配信受信を選択等）により、ユーザ装置ＵＥ５は、ユーザ装置ＵＥ１が配信するマルチキャストのデータの受信グループに参加することを要求する参加要求をユーザ装置ＵＥ１に送信する。

　本実施の形態では、この参加要求は、レイヤ２状態変数値要求を兼ねるものであるが、参加要求とレイヤ２状態変数値要求とを、同時に異なる信号として、もしくは、送信するタイミングを変えて送信することとしてもよい。なお、本実施の形態では、レイヤ２状態変数として、ＲＬＣ　ＳＮ、ＰＤＣＰ　ＳＮ、ＨＦＮを想定しているが、これらは例に過ぎない。

　ステップ１０３）リーダーのユーザ装置ＵＥ１は、ユーザ装置ＵＥ５から送信された当該参加要求を受信すると、ユーザ装置ＵＥ５において用いるべきレイヤ２状態変数（ＲＬＣ　ＳＮ、ＰＤＣＰ　ＳＮ、ＨＦＮ）の値を明示的に通知することにより、ユーザ装置ＵＥ５のレイヤ２状態変数の値をユーザ装置ＵＥ１のレイヤ２状態変数の値と一致させるようにする。

　レイヤ２状態変数値の通知には、例えばＰＤＣＰ又はＲＬＣのｃｏｎｔｒｏｌ　ＰＤＵ等を用いる。また、通知に用いるチャネルとしては、例えばＬＴＥのｅＮＢとＵＥ間で規定されている制御チャネルと同様のチャネルを用いることができる。

　本実施の形態では、ユーザ装置ＵＥ１は、参加要求を送信したユーザ装置ＵＥ５に対し、ＣＣＣＨ（共通制御チャネル）を用いてレイヤ２状態変数を通知する。ＣＣＣＨは、ＲＬＣ／ＰＤＣＰが関与しないため、レイヤ２状態変数を把握していなくても解釈可能である。レイヤ２状態変数値を通知するチャネルはＣＣＣＨに限定されるわけではなく、ＲＬＣ／ＰＤＣＰの状態を把握しなくても通知情報を解釈できるチャネルをＤ２Ｄ通信用に定義して、用いることとしてもよい。

　ステップ１０３でユーザ装置ＵＥ１のレイヤ２状態変数の値を受信したユーザ装置ＵＥ５において、当該レイヤ２状態変数の値を使用することで、ユーザ装置ＵＥ１からのデータ受信を開始する。

　　＜動作例２＞
　次に動作例２を図７を参照して説明する。動作例２は、動作例１と比べて、ステップ１０２でユーザ装置ＵＥ１がユーザ装置ＵＥ５から参加要求を受信した後の動作が異なる。以下では、動作例１と異なる点について説明する。

　ステップ１０３）動作例２では、リーダーのユーザ装置ＵＥ１は、ユーザ装置ＵＥ５から送信された参加要求を受信すると、全てのユーザ装置ＵＥ（既にマルチキャストの受信グループに参加しているユーザ装置ＵＥ２～４と、新たに参加を要求したユーザ装置ＵＥ５）に対し、レイヤ２状態リセットを指示するレイヤ２状態リセット指示信号を送信する。レイヤ２状態リセット指示信号を受信した各ユーザ装置ＵＥは、レイヤ２状態変数を強制的に全て初期化させる。また、リーダーのユーザ装置ＵＥ１は、レイヤ２状態リセット指示信号を送信するとともに、レイヤ２状態を全て初期化する。このようなレイヤ２状態のリセットにより、仮にｗｉｎｄｏｗ　ｓｔａｌｌｉｎｇのような状態になっていたとしても、当該状態はリセットされ、解消される。

　レイヤ２状態リセット後は、全てのユーザ装置ＵＥにおいてレイヤ２状態変数は初期値から値が進み、ユーザ装置ＵＥ２～５はユーザ装置ＵＥ１と同期し、正常にデータ（ＲＬＣ／ＰＤＣＰ　ＰＤＵ）を受信できる。

　上記レイヤ２状態リセット指示信号を送信するチャネルは、動作例１と同様に例えばＣＣＣＨを用いてもよいし、ＲＬＣ／ＰＤＣＰの状態を把握しなくても通知情報を解釈できるチャネルをＤ２Ｄ通信用に定義して用いることとしてもよい。

　また、レイヤ２リセットは、ｅＮＢとＵＥ間でのｉｎｔｒａ－ｃｅｌｌ　ＨＯの手順や再接続手順を、リーダーのユーザ装置ＵＥ１と、受信側の各ユーザ装置ＵＥに適用することで実行されてもよい。

　また、上記の動作例１、動作例２において、ユーザ装置ＵＥ５は、参加要求（レイヤ２状態変数値要求）を送信してから、所定期間、ユーザ装置ＵＥ１とのレイヤ２状態一致ができず、データ受信が正常にできない場合には、再度要求をユーザ装置ＵＥ１に送信しても良い。また、マルチキャストデータを受信中に、ユーザ装置ＵＥ１との無線接続が一時的に切れる等により、レイヤ２状態変数値がユーザ装置ＵＥ１と一致しなくなった場合に、当該ユーザ装置ＵＥが参加要求（レイヤ２状態変数値要求）をユーザ装置ＵＥ１に送信し、動作例１、動作例２のようにして状態一致を行うことも可能である。

　また、動作例２では、ユーザ装置ＵＥ１は、レイヤ２状態一致がされていないユーザ装置ＵＥ５からの参加要求を受信したことに応じてレイヤ２状態リセットを指示することとしているが、ユーザ装置ＵＥ１は、参加要求を受信しない場合でも、例えば定期的に、動作例２で説明したようにレイヤ２状態リセット指示信号をマルチキャストデータを受信する全てのユーザ装置ＵＥに送信することでレイヤ２状態一致を図ることとしてもよい。

　　（装置構成、処理フロー）
　図８に、本実施の形態に係るユーザ装置ＵＥ１００の機能構成図を示す。本実施の形態では、ユーザ装置ＵＥ１～５は同一の構成を有しており、ユーザ装置ＵＥ１００は、ユーザ装置ＵＥ１～５のいずれにも使用できるものとする。なお、リーダーとなる機能を備えるユーザ装置ＵＥと、リーダーとなる機能は備えないがマルチキャストのデータを受信することができるユーザ装置ＵＥとを別々に提供することとしてもよい。

　図８に示すように、本実施の形態に係るユーザ装置ＵＥ１００は、送信部１０１、受信部１０２、データ通信処理部１０３、レイヤ２状態制御部１０４を有する。

　図８に示すユーザ装置ＵＥ１００の送信部１０１と受信部１０２は、Ｄ２Ｄ通信のための機能部であることを想定しているが、図８に示す送信部１０１と受信部１０２が、基地局ｅＮＢを介した携帯網による通信を行うための送信機能、受信機能を兼ねてもよいし、ユーザ装置ＵＥ１００が、Ｄ２Ｄ通信のための送信部１０１と受信１０２とは別に、基地局ｅＮＢを介した携帯網による通信を行うための送信部と受信部を更に備えてもよい。また、図８に示す構成は、本発明の実施の形態に関する機能部のみを示すものであり、ユーザ装置ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ通信を実現するための図示しない機能も有するものである。

　送信部１０１は無線通信により他の装置に信号を送信し、受信部１０２は無線通信により他の装置から信号を受信する。本実施の形態では、送信部１０１、受信部１０２は、ＬＴＥの無線インタフェースプロトコル（レイヤ１、レイヤ２、レイヤ３）で通信を行う機能を含む。つまり、送信部１０１、受信部１０２は、ＰＤＣＰ通信機能、及びＲＬＣ通信機能を含み、送信／受信ＰＤＵ等を格納するバッファや、レイヤ２状態変数値を保持するバッファ等を備えている。

　データ通信処理部１０３は、マルチキャストによるデータの送受信を行うためのアプリケーションに相当する機能部である。レイヤ２状態制御部１０４は、マルチキャストデータの送信側においては、動作例１、２で説明したレイヤ２状態変数値の通知や、レイヤ２状態リセット指示等を行うとともに、レイヤ２状態リセット指示を行う場合に、送信部１０１におけるマルチキャストデータ通信のためのレイヤ２状態変数をリセットする。

　また、レイヤ２状態制御部１０４は、マルチキャストによるデータの受信側においては、例えば、ユーザ操作によるデータ通信処理部１０３からのマルチキャストデータ受信指示に基づいて、参加要求（レイヤ２状態変数値要求）をマルチキャストデータの送信側のユーザ装置ＵＥに送信する。

　図９に、ユーザ装置ＵＥ１００がマルチキャストデータの送信側になる場合、つまり、ユーザ装置ＵＥ１００がリーダーのユーザ装置ＵＥになる場合における参加要求受信時の処理フローを示す。

　図９に示すように、ユーザ装置ＵＥ１００において、マルチキャストによるデータの送信中に、レイヤ２状態制御部１０４は、マルチキャストによるデータの受信を希望するユーザ装置ＵＥから参加要求（レイヤ２状態変数要求を兼ねる）を受信するかどうかを判定する（ステップ３０１）。

　レイヤ２状態制御部１０４は、参加要求を受信したことを検出すると（ステップ３０１のＹｅｓ）、動作例１、動作例２で説明したように、参加要求の送信元のユーザ装置ＵＥとの間でレイヤ２状態変数値を一致させるための処理を行う（ステップ３０２）。すなわち、動作例１の場合であれば、レイヤ２状態制御部１０４は、参加要求を送信したユーザ装置ＵＥに対し、当該ユーザ装置ＵＥが用いるべきレイヤ２状態変数の値を送信する。当該ユーザ装置ＵＥが用いるべきレイヤ２状態変数の値とは、例えばリーダーのユーザ装置ＵＥ１００における現時点でのレイヤ２状態変数の値である。なお、本実施の形態では、リーダーのユーザ装置ＵＥ１００におけるレイヤ２状態変数の値は、マルチキャスト配信先の各ユーザ装置ＵＥに対して同じ値となるように制御されていることを想定しているが、これに限られるわけではない。また、リーダーのユーザ装置ＵＥ１００は、各ユーザ装置ＵＥに対してそれぞれのレイヤ２状態変数の値を持ってもよいし、各ユーザ装置ＵＥに対して共通のレイヤ２状態変数の値を持ってもよい。

　動作例２の場合であれば、レイヤ２状態制御部１０４は、全てのユーザ装置ＵＥ（既にマルチキャストによるデータ受信を行っているユーザ装置ＵＥと、参加要求を送信したユーザ装置ＵＥ）に対してレイヤ２状態リセットを指示するとともに、送信部１０１に対しても、現在送信中のマルチキャスト通信に関わるレイヤ２状態のリセットを指示する。

　なお、レイヤ２状態制御部１０４は、所定時間内に受信する異なるユーザ装置ＵＥからの参加要求の数（つまり、参加要求を送信したユーザ装置ＵＥの数）に応じて、動作例１を行うか、動作例２を行うかを選択してもよい。例えば、ある閾値Ｘを定め、所定期間内に受信した参加要求の数が閾値Ｘ以上であれば動作例２のレイヤ２状態リセットを行い、参加要求の数が閾値Ｘ未満であれば参加要求を送信した各ユーザ装置ＵＥに対して動作例１のレイヤ２状態変数値送信を行う。

　図１０に、ユーザ装置ＵＥ１００が新たにマルチキャストの受信側になる場合、つまり、ユーザ装置ＵＥ１００がリーダーのユーザ装置ＵＥ（リーダーＵＥ）から配信されるマルチキャストによるデータを新たに受信することを希望する場合における処理フローを示す。

　ユーザ装置ＵＥ１００のデータ通信処理部１０３は、例えばリーダーＵＥから送信される発見信号に基づいて、マルチキャストによるデータ送信を行うリーダーＵＥが近隣に存在することを把握する。そして、例えば、ユーザからの指示に基づいて、データ通信処理部１０３は、リーダーＵＥからのマルチキャストデータを受信するために、リーダーＵＥと無線接続し、リーダーＵＥとＤ２Ｄ通信を開始する（ステップ４０１）。

　データ通信処理部１０３がリーダーＵＥとマルチキャストデータ受信のためのＤ２Ｄ通信を開始したことを契機に（ステップ４０１のＹｅｓ）、レイヤ２状態制御部１０４は、参加要求（レイヤ２状態変数値要求を兼ねる）をリーダーＵＥに送信する（ステップ４０２）。

　参加要求を受信したリーダーＵＥは、動作例１、動作例２で説明したように、ユーザ装置ＵＥ１００との間でレイヤ２状態変数を一致させるための処理を行い、ユーザ装置ＵＥ１００のレイヤ２状態制御部１０４は、当該処理に応じてレイヤ２状態変数値をリーダーＵＥのレイヤ２状態変数値と一致させる（ステップ４０３）。

　すなわち、動作例１の場合であれば、リーダーＵＥは、参加要求を送信したユーザ装置ＵＥ１００に対し、当該ユーザ装置ＵＥ１００が用いるべきレイヤ２状態変数値を送信し、ユーザ装置ＵＥ１００のレイヤ２状態制御部１０４が当該レイヤ２状態変数値を含む信号を受信し、受信部１０２に対して当該レイヤ２状態変数値を用いるよう指示する。動作例２の場合であれば、リーダーＵＥは、全てのユーザ装置ＵＥ（既にマルチキャストデータ受信を行っているユーザ装置ＵＥと、参加要求を送信したユーザ装置ＵＥ１００）に対してレイヤ２状態リセットを指示し、当該指示を受けたユーザ装置ＵＥ１００のレイヤ２状態制御部１０４は、受信部１０２に対して当該レイヤ２状態リセットを指示する。つまり、レイヤ２状態変数値として初期値を用いるよう指示する。これら指示を受けた受信部１０２は、指示されたレイヤ２状態変数値を用いてレイヤ２制御を行い、データを受信する。

　（実施の形態のまとめ、効果等）
　本実施の形態では、無線通信により複数の装置に対してマルチキャストによりデータ送信を行う機能を備える通信装置であって、前記通信装置からのマルチキャストによるデータ受信を希望する装置から参加要求を受信する要求受信部と、前記要求受信部により前記参加要求を受信したことに応じて、前記無線通信におけるレイヤ２の状態変数の値を、前記通信装置と前記参加要求を送信した装置との間で一致させるための制御を行う一致制御部とを備える通信装置が提供される。

　当該通信装置はユーザ装置ＵＥであるが、基地局ｅＮＢであってもよい。基地局ｅＮＢがレイヤ２状態制御を行いながらマルチキャストを行う場合において、本発明は適用可能である。

　例えば前記一致制御部は、前記参加要求を送信した装置に対して、当該装置において使用すべき前記状態変数の値を通知する。これにより、参加要求を送信した装置に対してのみ制御を行うことができ、他の装置への影響を少なくした制御を実現できる。

　また、前記一致制御部は、マルチキャストによるデータ受信を既に行っている装置、及び前記参加要求を送信した装置に対して、レイヤ２の状態変数のリセットを指示することとしてもよい。これにより、参加要求を行った装置の数が多い場合に効率的にレイヤ２状態一致を実現できる。

　また、前記一致制御部は、前記参加要求の有無にかかわらず、マルチキャストによるデータ受信を行っている装置に対して定期的にレイヤ２の状態のリセットを指示することとしてもよい。これにより、参加要求がない場合でも、例えばレイヤ２の状態がリーダーと一致しなくなった装置や、ｓｔａｌｌｉｎｇが生じている装置を正常な状態に戻すことが可能となる。

　また、本実施の形態では、無線通信により所定の装置からマルチキャスト送信されたデータを受信する機能を備える通信装置であって、前記所定の装置からのマルチキャストによるデータ受信を行うための参加要求を送信する要求送信部と、前記参加要求を受信した前記所定の装置から、前記無線通信におけるレイヤ２の状態変数の値を前記所定の装置と前記通信装置との間で一致させるための信号を受信し、当該信号に基づいて得られたレイヤ２の状態変数の値を前記無線通信で使用する一致制御部とを備える通信装置が提供される。

　例えば前記一致制御部は、前記所定の装置から、前記通信装置において使用すべき前記状態変数の値を含む信号を受信する。これにより、参加要求を送信した装置に対してのみ制御を行うことができ、他の装置への影響を少なくした制御を実現できる。また、前記一致制御部は、前記所定の装置から、レイヤ２の状態のリセットを指示する信号を受信することとしてもよい。

　以上、本発明の各実施の形態を説明してきたが、開示される発明はそのような実施形態に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に（矛盾しない限り）適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には１つの部品で行われてもよいし、あるいは１つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。説明の便宜上、ユーザ装置ＵＥは機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような各装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。

　本発明に従って、ユーザ装置ＵＥが備えるプロセッサ（ＣＰＵ）により動作するソフトウェアは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク（ＨＤＤ）、リムーバブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。

　本国際特許出願は２０１３年１０月３１日に出願した日本国特許出願第２０１３－２２７５２８号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１３－２２７５２８号の全内容を本願に援用する。

ＵＥ　ユーザ装置
ｅＮＢ　基地局
１０１　送信部
１０２　受信部
１０３　データ通信処理部
１０４　レイヤ２状態制御部

Claims

　無線通信により複数の装置に対してマルチキャストによりデータ送信を行う機能を備える通信装置であって、
　前記通信装置からのマルチキャストによるデータ受信を希望する装置から参加要求を受信する要求受信部と、
　前記要求受信部により前記参加要求を受信したことに応じて、前記無線通信におけるレイヤ２の状態変数の値を、前記通信装置と前記参加要求を送信した装置との間で一致させるための制御を行う一致制御部と
　を備えることを特徴とする通信装置。
　前記一致制御部は、前記参加要求を送信した装置に対して、当該装置において使用すべき前記状態変数の値を通知する
　ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
　前記一致制御部は、マルチキャストによるデータ受信を既に行っている装置、及び前記参加要求を送信した装置に対して、レイヤ２の状態のリセットを指示する
　ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
　前記一致制御部は、前記参加要求の有無にかかわらず、マルチキャストによるデータ受信を行っている装置に対して定期的にレイヤ２の状態のリセットを指示する
　ことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の通信装置。
　無線通信により所定の装置からマルチキャスト送信されたデータを受信する機能を備える通信装置であって、
　前記所定の装置からのマルチキャストによるデータ受信を行うための参加要求を送信する要求送信部と、
　前記参加要求を受信した前記所定の装置から、前記無線通信におけるレイヤ２の状態変数の値を前記所定の装置と前記通信装置との間で一致させるための信号を受信し、当該信号に基づいて得られたレイヤ２の状態変数の値を前記無線通信で使用する一致制御部と
　を備えることを特徴とする通信装置。
　前記一致制御部は、前記所定の装置から、前記通信装置において使用すべき前記状態変数の値を含む信号を受信する
　ことを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
　前記一致制御部は、前記所定の装置から、レイヤ２の状態のリセットを指示する信号を受信する
　ことを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
　無線通信により複数の装置に対してマルチキャストによりデータ送信を行う機能を備える通信装置が実行するレイヤ２状態制御方法であって、
　前記通信装置からのマルチキャストによるデータ受信を希望する装置から参加要求を受信する要求受信ステップと、
　前記要求受信ステップにより前記参加要求を受信したことに応じて、前記無線通信におけるレイヤ２の状態変数の値を、前記通信装置と前記参加要求を送信した装置との間で一致させるための制御を行う一致制御ステップと
　を備えることを特徴とするレイヤ２状態制御方法。
　無線通信により所定の装置からマルチキャスト送信されたデータを受信する機能を備える通信装置が実行するレイヤ２状態制御方法であって、
　前記所定の装置からのマルチキャストによるデータ受信を行うための参加要求を送信する要求送信ステップと、
　前記参加要求を受信した前記所定の装置から、前記無線通信におけるレイヤ２の状態変数の値を前記所定の装置と前記通信装置との間で一致させるための信号を受信し、当該信号に基づいて得られたレイヤ２の状態変数の値を前記無線通信で使用する一致制御ステップと
　を備えることを特徴とするレイヤ２状態制御方法。