WO2018147182A1 - 無線通信システムにおける基地局装置、移動局装置 - Google Patents

無線通信システムにおける基地局装置、移動局装置 Download PDF

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WO2018147182A1
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transmission data
transmission
importance
data
station apparatus
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佐藤　聖二
難波　秀夫
梢 横枕
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シャープ株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/10—Flow control between communication endpoints
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/12—Wireless traffic scheduling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W80/00—Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
    • H04W80/02—Data link layer protocols

Definitions

  • the present invention relates to a mobile station apparatus and a base station apparatus in a wireless communication system.
  • a wireless network system including at least a mobile station apparatus and a base station apparatus, that is, a cellular telephone network, has been advanced and is used for various purposes. Conventionally, it is also used for applications that use information of a wide bandwidth such as a moving image playback application that would not be practical unless a wired high-speed network was used.
  • a wireless network system changes the available bandwidth from time to time depending on the location of the mobile station device and the surrounding environment.
  • a plurality of terminals often share the same frequency channel, and the usable bandwidth may change depending on the number of terminals accommodated by the base station apparatus.
  • One aspect of the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an environment in which a moving image transmission / reception application operates comfortably even in a wireless network system.
  • One aspect of the present invention was made to solve the above-described problem, and is a mobile station apparatus used in a wireless network system including at least a mobile station apparatus and a base station apparatus according to one aspect of the present invention.
  • An uplink transmission data importance determination notifying unit that analyzes uplink transmission data from a higher layer and determines and notifies importance according to the analysis result of the uplink transmission data, and when the importance of the uplink transmission data is high
  • a transmission control unit that controls transmission so that transmission processing of the uplink transmission data to the base station apparatus is completed before a transmission end time limit set in the uplink transmission data.
  • the mobile station apparatus is the mobile station apparatus described above, wherein the uplink transmission data importance determination notification unit determines the importance of the uplink transmission data as a type of the uplink transmission data. Set according to.
  • the uplink transmission data importance determination notification unit indicates the importance of the uplink transmission data by a data identifier in the uplink transmission data.
  • the mobile station apparatus is the mobile station apparatus described above, wherein the uplink transmission data importance determination notifying unit determines the importance of the uplink transmission data among the uplink transmission data. Include in the header at
  • the mobile station apparatus is the mobile station apparatus described above, and the transmission control unit has an uplink transmission data queue for each importance of the uplink transmission data.
  • the mobile station apparatus by 1 aspect of this invention is said mobile station apparatus, Comprising:
  • the said uplink transmission control part sets the transmission order of the said uplink transmission data according to the said importance of the said uplink transmission data. Replace.
  • the mobile station apparatus by 1 aspect of this invention is said mobile station apparatus, Comprising:
  • the said transmission control part sets a transmission start time limit according to the importance of the said uplink transmission data,
  • the said transmission start When transmission of the uplink transmission data is not started when the time limit is reached, transmission of the uplink transmission data having a lower importance than the uplink transmission data is stopped, and transmission of the uplink transmission data is started.
  • the mobile station apparatus is the above mobile station apparatus, and the transmission control unit individually sets the transmission start time limit for each uplink transmission data.
  • the mobile station apparatus by 1 aspect of this invention is said mobile station apparatus, Comprising: The said transmission control part sets the length of the said transmission start time limit according to the said importance of each said uplink transmission data Change.
  • the mobile station apparatus is the mobile station apparatus described above, wherein the transmission control unit has the high importance when the transmission end time limit of the uplink transmission data with the high importance is reached.
  • the uplink transmission data having a high importance level is arranged at the head of the transmission queue.
  • a base station apparatus is a base station apparatus used in a wireless network system including at least a mobile station apparatus and a base station apparatus, and analyzes downlink transmission data from an upper layer, A downlink transmission data importance determination notifying unit for determining and notifying importance according to an analysis result of the downlink transmission data, and a transmission end time limit set in the downlink transmission data when the importance of the downlink transmission data is high A transmission control unit that controls transmission so that transmission processing of the downlink transmission data to the mobile station apparatus is completed.
  • the base station apparatus is the above-described base station apparatus, wherein the downlink transmission data importance determination notifying unit determines the importance of the downlink transmission data in the downlink transmission data. It is indicated by the data identifier.
  • the base station apparatus is the above base station apparatus, wherein the downlink transmission data importance determination notification unit determines the importance of the downlink transmission data in the downlink transmission data. Include in the header at
  • a base station apparatus is the above base station apparatus, and the transmission control unit includes the downlink transmission data queue for each importance of the downlink transmission data.
  • the base station apparatus is the base station apparatus described above, wherein the downlink transmission control unit determines the transmission order of the downlink transmission data according to the importance of the downlink transmission data. Replace.
  • the base station apparatus is the above base station apparatus, wherein the transmission control unit sets a transmission start time limit according to the importance of the downlink transmission data, and the transmission If transmission of the downlink transmission data is not started when the start deadline is reached, transmission of the downlink transmission data having a lower importance than the downlink transmission data is stopped, and transmission of the downlink transmission data is started. To do.
  • the base station apparatus is the base station apparatus described above, wherein the transmission control unit determines the length of the transmission start time limit according to the importance of each downlink transmission data. Change.
  • the base station apparatus is the base station apparatus described above, wherein the transmission control unit has the high importance when the transmission end deadline of the downlink transmission data with the high importance is reached.
  • the downlink transmission data having a high importance level is arranged at the head of the transmission queue.
  • the present invention it is possible to reduce deterioration of the moving image reproduction quality on the receiving side even in a moving image / voice communication service under a situation where the wireless communication path is poor.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a moving image / audio communication system using a wireless communication network.
  • 101 and 102 are mobile station apparatuses.
  • a wireless communication network 103 includes base station apparatuses 104 and 105, and a core network 106.
  • Mobile station apparatuses 101 and 102 are connected to a core network 106 via base station apparatuses 104 and 105.
  • the core network 106 is connected to the content server 108 via the Internet 107.
  • the mobile station apparatuses 101 and 102 can enjoy various moving image / voice communication services via the wireless network 103.
  • a moving image / sound distribution service from the content server 108 For example, a moving image / sound distribution service from the content server 108, a moving image / sound upload service to the content server 108, and a moving image / sound communication (videophone) service between the mobile station apparatuses 101 and 102, etc. .
  • FIG. 2 shows an example of an embodiment of the configuration of the mobile station apparatuses 101 and 102 in one aspect of the present invention.
  • reference numeral 201 denotes a mobile station apparatus control unit that controls all components in the mobile station apparatus.
  • a user interface unit 202 performs device control for inputting / outputting information with a user using the mobile station apparatus such as a camera, a microphone, a display, and a speaker.
  • a control data processing unit 203 performs connection processing, release processing, communication bearer management, and the like in accordance with control data from the base station apparatus.
  • a user data processing unit 204 includes an application (AP) processing unit 205, a network (NW) processing unit 206, and a user data processing control unit 207, and mainly performs processing related to user data.
  • the user data processing control unit 207 controls operations of the application processing unit 205 and the network processing unit 206 and inputs / outputs information related to user data to the peripheral configuration unit.
  • a baseband processing unit 208 performs multiplexing processing, error correction coding processing, retransmission processing, and the like for wirelessly transmitting and receiving control data and user data.
  • a modulation / demodulation unit 209 performs modulation / demodulation of radio signals, digital / analog conversion processing, and the like.
  • An antenna unit 210 transmits and receives radio signals to and from the base station apparatus.
  • FIG. 3 shows a flow of data processing of a moving image communication service using a wireless communication system, which is roughly divided into three processes: application processing, network processing, and baseband processing.
  • application processing moving image and audio data are compressed and encoded with a moving image codec and audio codec, and a header such as a time stamp is added to the compressed and encoded data to generate an RTP (Realtime Transport Protocol) packet.
  • RTP Realtime Transport Protocol
  • RTCP RTP Control Protocol
  • Network processing performs protocol processing for performing transmission / reception on the Internet on RTP / RTCP packets generated by application processing, and the Internet protocol suite is mainly used as a standard.
  • RTP / RTCP packets are converted into datagrams by UDP (User Datagram Protocol) and IP (Internet Protocol) to generate IP packets.
  • UDP User Datagram Protocol
  • IP Internet Protocol
  • TCP Transmission Control Protocol
  • Baseband processing includes multiplexing processing, segmentation processing, error correction coding processing, retransmission processing, radio resource mapping processing, and the like for transmitting and receiving IP packets generated by network processing as wireless signals.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • LTE Long Term Evolution Protocol
  • protocol stack defined by PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RLC RadioLinkMoldColC, RadioLinkMoldCollC
  • PHY Physical layer
  • FIG. 4 shows an example of a flow of moving image data transmission / reception in the inter-frame motion-guaranteed predictive coding scheme employed by them.
  • I represents an intra frame
  • P represents a prediction frame.
  • the intra frame is encoded by an intra-frame prediction method, and is compressed and encoded without referring to other frames.
  • a prediction frame refers to an intra frame or a prediction frame before that, and only a difference from the reference frame is compression-encoded by motion assurance prediction.
  • the intra frame has been encoded only with that frame, and the frame can be reconstructed on the receiving side even if there is no other frame data, but the predicted frame has no reference frame data.
  • the frame cannot be reconstructed on the receiving side.
  • frames with frame numbers # 1 to # 4 and # 6 to # 10 have been successfully transmitted from the transmission side to the reception side.
  • intra frame # 5 has been lost on the receiving side, and prediction frame # 6 referring to intra frame # 5 cannot be reconstructed even if the encoded frame data can be received. .
  • the prediction frame # 7 referring to the prediction frame # 6 and the prediction frame # 8 referring to the prediction frame # 7 cannot be reconstructed, and the next intra frame # 9 is encoded.
  • troubles such as stopping of the moving image occur on the receiving side. Therefore, transmission / reception of intra-frame encoded data at the highest possible success rate prevents deterioration in the quality of moving images on the receiving side.
  • critical data important data such as intra-frame encoded data that causes a serious trouble if it is lost during video communication is referred to as critical data.
  • RTCP feedback data and the like are also included.
  • the IP packet generated by the network processing is passed to PDCP as PDCP-SDU (Service Data Unit).
  • PDCP Transmission with individual quality level or importance level set for each PDCP-SDU that transmits and receives within one bearer cannot be performed, and the same quality (error rate) and FIFO (First-In First- Out).
  • the transmission completion deadline is set for each PDCP-SDU as a discard timer from the time when the PDCP-SDU is received from the network processing, and transmission of PDCP-SDUs that do not complete even when the discard timer expires is suspended. And destroyed.
  • critical PDCP-SDU critical data
  • a means for notifying baseband processing that it is critical data is provided. Take measures to minimize the destruction of critical data due to expiration of the discard timer. This will be described below.
  • the application processing unit 205 generates critical data such as intraframe encoded data, and the network processing unit 206 divides the data into a plurality of IP packets, and then the user data processing control unit 207 sends the critical data to the baseband processing unit 208.
  • a transmission request for an IP packet including is sent, and the critical data is notified.
  • an importance level notification parameter may be added to an IP packet (PDCP-SDU) transmission request with high importance level, or a physical signal such as an interrupt signal may be generated. You may notify by.
  • the baseband processing unit 208 can recognize whether the IP packet (PDCP-SDU) requested to be transmitted from the user data processing unit 204 is a critical PDCP-SDU.
  • the importance level notification parameter is added, information indicating the data content, for example, a data type ID may be added. The importance may be set at a plurality of levels according to the type of data.
  • FIG. 5 illustrates an example of the internal configuration of the baseband processing unit 208.
  • the baseband processing unit 208 includes PDCP, RLC, MAC, and PHY
  • PDCP includes a PDCP transmission processing unit and a PDCP reception processing unit.
  • the PDCP transmission unit includes an SDU reception unit 501, a PDU generation unit 502, a PDU transmission control unit 503, a timer management unit 504, and a PDU queue 505.
  • the SDU reception unit 501 performs a reception process of a PDCP-SDU (IP packet) transmission request and critical data notification from the user data processing unit 204.
  • IP packet IP packet
  • the PDU generation unit performs necessary processing (numbering, IP header analysis / compression, secret encryption, PDCP header addition, etc.) on the PDCP-SDU to generate a PDCP-PDU.
  • the PDU transmission control unit 503 controls the PDU queue 505 and lower layers (RLC, MAC, PHY) to perform PDCP-PDU transmission processing.
  • the timer management unit 504 manages various timers related to PDCP-SDU transmission.
  • the PDU queue 505 registers PDCP-PDUs in the order of transmission. Note that the PDU queue 505 may register and manage all PDCP-PDUs in one queue, or may register and manage them in different queues according to importance.
  • the SDU receiving unit 501 receives a PDCP-SDU (IP packet) transmission request from the user data processing unit 204 (step 601).
  • the SDU receiving unit 501 determines whether or not critical data notification is attached to the received PDCP-SDU transmission request, and extracts information such as importance (step 602).
  • the timer management unit 504 is requested to set and start the transmission start time limit timer according to the importance, and the timer management unit 504 sets and starts the transmission start time limit timer according to the request. (Step 603).
  • the transmission start time limit timer will be described later.
  • the SDU receiving unit 501 requests the timer management unit 504 to set and start the discard timer, and the timer management unit 504 sets and starts the discard timer according to the request (step 604).
  • the discard timer will be described later.
  • the PDU generation unit 502 performs processing necessary for the PDCP-SDU to generate a PDCP-PDU (step 605).
  • the PDCP-PDU generated by the PDU generation unit 502 is passed to the PDCP transmission control unit 503, and the PDCP transmission control unit 504 registers the PDCP-PDU at the end of the PDCP queue 505 (step 606).
  • a critical PDCP-PDU including a critical PDCP-SDU hereinafter referred to as a critical PDCP-PDU
  • a discard timer is set for each PDCP-SDU received from the user data processing unit 204. This discard timer is set when PDCP-SDU is received, and is immediately started. If transmission of the PDCP-PDU including the PDCP-SDU is not completed before the discard timer expires, the transmission is stopped if transmission is in progress, and is deleted from the PDU queue 505 if it is before transmission. In addition, a transmission start time limit timer is set for each of the critical PDCP-SDUs received from the user data processing unit 204 with notification of critical data, and is immediately started.
  • the PDCP-SDU not including the critical data being transmitted at that time (hereinafter referred to as normal PDCP-) Stop transmission of PDCP-PDU (hereinafter referred to as normal PDCP-PDU) including all the normal PDCP-PDUs registered in the PDU queue 505 before the critical PDCP-PDU. Delete and start sending critical PDCP-PDU.
  • the set values of the discard timer and the transmission start time limit timer may be set from an upper layer, or may be set independently by the baseband processing unit 208.
  • the same setting value may be set for all critical PDCP-SDUs, or may be set individually. Also, a setting value may be set according to the type of data included in the critical PDCP-SDU and the importance level notified from the user data processing unit 204. Alternatively, the status of the wireless communication path may be acquired in real time, and an optimum value may be calculated and set each time in consideration of the throughput, data length, and the like. In addition, there is a case where a higher layer notifies that these timers are not set and started. In this case, the timer may not be set.
  • FIG. 7A is a timing chart when the critical PDCP-SDU # 2 is normally transmitted after the normal PDCP-SDU # 1 is transmitted.
  • a normal PDCP-SDU # 1 transmission request is received at time t1s, and the discard timer # 1 is set at the expiration time t1e and started.
  • transmission of normal PDCP-SDU # 1 is started from time Ta.
  • time t2s a transmission request for critical PDCP-SDU # 2 is received, and transmission start time limit timer # 2 (expiration time: t2d) and discard timer # 2 (expiration time: t2e) are set and activated.
  • transmission of normal PDCP-SDU # 1 is completed at time Tb, and the discard timer # 1 before expiration is also stopped.
  • transmission of critical PDCP-SDU # 2 is started from time Tb, and transmission start time limit timer # 2 before expiration is stopped. Then, transmission of the critical PDCP-SDU # 2 is completed at time Tc, and the discard timer # 2 before expiration is also stopped.
  • FIG. 7 is a timing chart when the transmission start time limit timer of critical PDCP-SDU # 2 expires.
  • a normal PDCP-SDU # 1 transmission request is received at time t1s, and the discard timer # 1 is set at the expiration time t1e and started.
  • a transmission request for critical PDCP-SDU # 2 is received, and transmission start time limit timer # 2 (expiration time: t2d) and discard timer # 2 (expiration time: t2e) are set and activated.
  • transmission start time limit timer # 2 of critical PDCP-SDU # 2 expires.
  • transmission of the normal PDCP-SDU # 1 being transmitted is stopped and discarded.
  • the discard timer # 1 is stopped.
  • the transmission of the critical PDCP-SDU # 2 is immediately started, the transmission is completed at time Tc ′, and the discard timer # 2 is also stopped.
  • the critical PDCP-SDU # 2-related timer is reset and restarted, and the critical PDCP- SDU # 2 transmission processing may be performed again.
  • the discard timer # 2 may be restarted to continue the critical PDCP-SDU # 2 transmission process.
  • the upper limit number of restarts may be set in advance from an upper layer, or may be fixed for all critical PDCP-SDUs.
  • a means for notifying the network processing and baseband processing that the data is critical is provided, and the critical data is discarded in the baseband processing.
  • FIG. 8 illustrates an example of an embodiment of a configuration of a base station device according to an aspect of the present invention.
  • reference numeral 801 denotes a base station apparatus control unit, which controls all components in the base station apparatus.
  • Reference numeral 802 denotes an interface unit between base station apparatuses, which transmits and receives control data and user data to and from other base station apparatuses.
  • a core network interface unit 803 transmits / receives control data and user data to / from the core network.
  • a control data processing unit 804 performs control data exchange with other base station devices, connection processing and release processing with mobile station devices according to control data from the core network, management of communication bearers, and the like.
  • a user data processing unit 805 performs processing associated with transmission / reception of user data with the core network, other base station apparatuses, and mobile station apparatuses.
  • the user data processing unit 805 includes a data analysis unit 806, a network (NW) processing unit 807, and a user data processing control unit 808.
  • the data analysis unit 806 analyzes user data from the core network. The operation of the network processing unit 807 will be described later.
  • the user data processing control unit controls the processing of the data analysis unit 806 and the network processing unit 807, and further inputs / outputs information regarding user data to / from peripheral components.
  • a baseband processing unit 808 performs multiplexing processing, error correction coding processing, retransmission processing, and the like for wirelessly transmitting and receiving control data and user data. The operation of the baseband processing unit 809 will be described later.
  • a modulation / demodulation unit 810 performs modulation / demodulation of radio signals, digital / analog conversion processing, and the like.
  • An antenna unit 811 transmits and receives radio signals to and from the mobile station apparatus.
  • the moving image / sound data is stored in the content server 108 in FIG.
  • the moving image / sound data from the mobile station apparatus 101 is transferred to the mobile station apparatus 102 via the core network as in the case where the mobile station apparatus 101 and the mobile station apparatus 102 are performing videophone service.
  • a data analysis unit 806 that determines whether or not critical data exists and notifies the user data processing control unit 207 of the critical data is provided.
  • the user data processing unit 805 and the baseband processing unit 809 can perform operations equivalent to the user data processing unit 204 and the baseband processing unit 208 of the mobile station apparatus shown in FIG. Therefore, the processing at the time of critical data transmission can use the same procedure as the moving image / audio data transmission procedure of the mobile station apparatus described in the first embodiment.
  • FIG. 9 shows the data structure of the IP packet.
  • An IP packet is composed of an IP header and a data body.
  • There is an option field in the IP header and this option field can be used for critical data notification.
  • the 0th to 7th bits of the option field may contain data type IDs as shown in FIG. 10, and the 8th to 15th bits may contain values indicating the importance of the data. Good.
  • FIG. 10 is an example, and the present invention is not limited to this, and any table that shows the relationship between the data type ID and the data content may be used.
  • information necessary for critical data transmission may be entered in the option field.
  • the baseband processing unit Upon receiving the IP packet (PDCP-SDU) transmission request, the baseband processing unit analyzes the IP header option field and extracts the data type ID and the importance (step 1105). Then, the data type ID and importance are deleted from the IP header option field, and the IP header length (Internet Header Length) field, the IP packet length (Total Length) field, and the IP header checksum (Header Checksum) field are adjusted. (Step 1106). Note that the processing in step 1106 may not be performed. Then, transmission processing is performed according to the data type ID and importance (step 1107). This transmission process may be the same as in the first embodiment.
  • the user data type ID and the importance are entered in the IP header option field.
  • information for determining only whether the data is critical data may be used.
  • the method using the IP header option field has been described.
  • a method using a reservation ID of another field, for example, a protocol field may be used.
  • a program for realizing all or part of the functions of the mobile station apparatus and the base station apparatus described above is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is stored in a computer system.
  • the processing of each unit may be performed by reading and executing.
  • the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
  • the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
  • the “computer-readable recording medium” means a storage device such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, and a program that holds a program for a certain period of time are also included.
  • the program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
  • each functional block may be individually formed as a chip, or a part or all of them may be integrated into a chip.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • an integrated circuit based on the technology can also be used.
  • a mobile station device is described as an example of a terminal device or a communication device, but the present invention is not limited to this, and is a stationary or non-movable electronic device installed indoors and outdoors.
  • terminal devices or communication devices such as AV equipment, kitchen equipment, cleaning / washing equipment, air conditioning equipment, office equipment, vending machines, and other daily life equipment.
  • One embodiment of the present invention is suitable for a wireless communication system or communication device.
  • One embodiment of the present invention is used in, for example, a communication system, a communication device (for example, a mobile phone device, a base station device, a wireless LAN device, or a sensor device), an integrated circuit (for example, a communication chip), a program, or the like. be able to.
  • Base station apparatus control unit 802 ... Inter-base station interface (I / F) unit 803 ... Core network (CN) interface (I / F) ) Unit 804 ... control data Data processing unit 805 ... User data processing section 806 ... data analyzer 807 ... network (NW) processor 808 ... User data processing control unit 809 ... baseband processor 810 ... modem unit 811 ... antenna unit

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Abstract

移動局装置および基地局装置を少なくとも含む無線ネットワークシステムで使用する移動局装置であって、上位レイヤからの上り送信データを解析し、前記上り送信データの解析結果に応じて送信重要度を決定し通知する上り送信データ重要度決定通知部と、前記上り送信データの前記送信重要度が高い場合、前記送信データに設定される送信終了期限以前に、前記送信データの前記基地局装置への送信処理が終了するように送信を制御する送信制御部とを備える移動局装置。

Description

無線通信システムにおける基地局装置、移動局装置
　本発明は、無線通信システムにおける移動局装置および基地局装置に関する。
　本願は、２０１７年２月７日に日本に出願された特願２０１７－０２０１３７号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　近年、移動局装置、基地局装置を少なくとも含んで構成される無線ネットワークシステムすなわちセルラ電話ネットワークの利用が進んでおり、様々な用途に用いられている。従来であれば有線の高速ネットワークを利用しないと実用にならなかった動画再生アプリケーションのような広帯域幅の情報を利用する用途にも使用されるようになっている。
３ＧＰＰ　ＴＳＧ－ＲＡＮ　ＷＧ２　Ｍｅｅｔｉｎｇ＃９５　Ｒ２－１６４９９２
　しかしながら、無線ネットワークシステムは有線ネットワークと異なり、移動局装置の位置や周囲の環境によって使用可能な帯域幅が随時変動する。また、同一の周波数チャネルを複数の端末が共有する事が多く、基地局装置が収容する端末の数によって使用可能な帯域幅が変わる事もある。また、無線環境が一時的に劣悪な状況に陥るなどして、送信側から受信側へデータが正常に送受信できない場合などもある。このような場合、動画像送受信アプリケーションでは受信側で動画像の再生が遅延したり、あるいは動画像が止まってしまうなどの状況が発生し、ユーザ体験は損なわれる。
　本発明の一態様は、このような事情に鑑みてなされたものであり、無線ネットワークシステムにおいても動画像送受信アプリケーションが快適に動作する環境を提供することを目的とする。
　（１）この発明の一態様は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による移動局装置および基地局装置を少なくとも含む無線ネットワークシステムで使用する移動局装置であって、上位レイヤからの上り送信データを解析し、前記上り送信データの解析結果に応じて重要度を決定し通知する上り送信データ重要度決定通知部と、前記上り送信データの前記重要度が高い場合、前記上り送信データに設定される送信終了期限以前に、前記上り送信データの前記基地局装置への送信処理が終了するように送信を制御する送信制御部と、を備える。
　（２）また、本発明の一態様による移動局装置は上記の移動局装置であって、前記上り送信データ重要度決定通知部は、前記上り送信データの前記重要度を前記上り送信データの種別に応じて設定する。
　（３）また、前記上り送信データ重要度決定通知部は、前記上り送信データの前記重要度を前記上り送信データの中にあるデータ識別子で示す。
　（４）また、本発明の一態様による移動局装置は上記の移動局装置であって、前記上り送信データ重要度決定通知部は、前記上り送信データの前記重要度を前記上り送信データの中にあるヘッダに組み込む。
　（５）また、本発明の一態様による移動局装置は上記の移動局装置であって、前記送信制御部は、前記上り送信データの前記重要度毎に上り送信データキューを有する。
　（６）また、本発明の一態様による移動局装置は上記の移動局装置であって、前記上り送信制御部は、前記上り送信データの前記重要度に応じて前記上り送信データの送信順序を入れ替える。
　（７）また、本発明の一態様による移動局装置は上記の移動局装置であって、前記送信制御部は、前記上り送信データの重要度に応じて送信開始期限を設定し、前記送信開始期限到達時に前記上り送信データの送信が開始されていない場合に、前記上り送信データより前記重要度の低い上り送信データの送信を中止し、前記上り送信データの送信を開始する。
　（８）また、本発明の一態様による移動局装置は上記の移動局装置であって、前記送信制御部は、前記送信開始期限を個々の前記上り送信データ毎に個別に設定する。
　（９）また、本発明の一態様による移動局装置は上記の移動局装置であって、前記送信制御部は、前記送信開始期限の長さを個々の前記上り送信データの前記重要度に応じて変化させる。
　（１０）また、本発明の一態様による移動局装置は上記の移動局装置であって、前記送信制御部は、前記重要度の高い前記上り送信データの送信終了期限到達時に前記重要度の高い前記上り送信データの送信が完了しなかった場合に、前記重要度の高い前記上り送信データを送信キューの先頭に配置する。
　（１１）また、本発明の一態様による基地局装置は、移動局装置および基地局装置を少なくとも含む無線ネットワークシステムで使用する基地局装置であって、上位レイヤからの下り送信データを解析し、前記下り送信データの解析結果に応じて重要度を決定し通知する下り送信データ重要度決定通知部と、前記下り送信データの前記重要度が高い場合、前記下り送信データに設定される送信終了期限以前に、前記下り送信データの前記移動局装置への送信処理が終了するように送信を制御する送信制御部と、を備える。
　（１２）また、本発明の一態様による基地局装置は上記の基地局装置であって、前記下り送信データ重要度決定通知部は、前記下り送信データの前記重要度を前記下り送信データの種別に応じて設定する。
　（１３）また、本発明の一態様による基地局装置は上記の基地局装置であって、前記下り送信データ重要度決定通知部は、前記下り送信データの前記重要度を前記下り送信データの中にあるデータ識別子で示す。
　（１４）また、本発明の一態様による基地局装置は上記の基地局装置であって、前記下り送信データ重要度決定通知部は、前記下り送信データの前記重要度を前記下り送信データの中にあるヘッダに組み込む。
　（１５）また、本発明の一態様による基地局装置は上記の基地局装置であって、記送信制御部は、前記下り送信データの前記重要度毎に前記下り送信データキューを有する。
　（１６）また、本発明の一態様による基地局装置は上記の基地局装置であって、前記下り送信制御部は、前記下り送信データの前記重要度に応じて前記下り送信データの送信順序を入れ替える。
　（１７）また、本発明の一態様による基地局装置は上記の基地局装置であって、前記送信制御部は、前記下り送信データの前記重要度に応じて送信開始期限を設定し、前記送信開始期限到達時に前記下り送信データの送信が開始されていなかったら、前記下り送信データより前記重要度の低い下り送信データの送信を中止し、前記下り送信データの送信を開始することを特徴とすする。
　（１８）また、本発明の一態様による基地局装置は上記の基地局装置であって、前記送信制御部は、前記送信開始期限を個々の前記下り送信データ毎に個別に設定する。
　（１９）また、本発明の一態様による基地局装置は上記の基地局装置であって、前記送信制御部は、前記送信開始期限の長さを個々の前記下り送信データの前記重要度に応じて変化させる。
　（２０）また、本発明の一態様による基地局装置は上記の基地局装置であって、前記送信制御部は、前記重要度の高い前記下り送信データの送信終了期限到達時に前記重要度の高い前記下り送信データの送信が完了しなかった場合に、前記重要度の高い下り送信データを送信キューの先頭に配置する。
　この発明の一態様によれば、無線通信経路が劣悪な状況下における動画像・音声通信サービスでも、受信側の動画像再生品質の劣化を低減することができる。
本発明の一実施形態である、移動局装置および基地局装置を含む無線通信ネットワークを利用した、動画像通信システムの構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態で使用する移動局装置の一構成例を示すブロック図である。 無線通信システムを利用した動画像通信サービスのデータ処理の流れの一例を示す図である。 動画像圧縮符号化規格における、フレーム間動き保障予測符号化方式での動画像データ送受信の流れの一例を示す図である。 本発明の一実施形態で使用するベースバンド処理の一構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態を適用した場合の、ベースバンド処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態を適用した場合の、ユーザデータの送信の流れの一例を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態で使用する基地局装置の一構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態で使用するデータの一構成例を示す図である。 本発明の一実施形態で使用するデータ種別ＩＤとデータ内容の関係の一例を表すテーブルである。 本発明の一実施形態を適用した場合の、ユーザデータ処理部とベースバンド処理部の処理の流れの一例を示すシーケンスチャートである。
　（第１の実施形態）
　以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、無線通信ネットワークを利用した、動画像・音声通信システムの構成の一例を示す図である。図１において、１０１および１０２は移動局装置である。１０３は無線通信ネットワークであり、１０４および１０５の基地局装置、および１０６のコアネットワークを包含している。移動局装置１０１および１０２は、基地局装置１０４および１０５を介して、コアネットワーク１０６に接続している。また、コアネットワーク１０６は、インターネット１０７を介して、コンテンツサーバ１０８と接続している。この構成により、移動局装置１０１および１０２は、無線ネットワーク１０３を介して様々な動画像・音声通信サービスを享受することができる。例えば、コンテンツサーバ１０８からの動画像・音声配信サービスや、コンテンツサーバ１０８への動画像・音声アップロードサービス、および移動局装置１０１、１０２間での動画像・音声通信（テレビ電話）サービスなどである。
　図２は本発明の一態様における移動局装置１０１および１０２の構成の実施形態の一例を示している。図２において、２０１は移動局装置制御部であり、移動局装置内の全ての構成部の制御を行う。２０２はユーザインタフェース部であり、カメラ、マイク、ディスプレイ、およびスピーカなど、移動局装置を使用するユーザとの情報の入出力を行うためのデバイス制御などを行う。２０３は制御データ処理部であり、基地局装置からの制御データに従って、接続処理や解放処理、通信用ベアラの管理などを行う。２０４はユーザデータ処理部であり、アプリケーション（ＡＰ）処理部２０５、ネットワーク（ＮＷ）処理部２０６、およびユーザデータ処理制御部２０７を内包し、主にユーザデータに関する処理を行う。ユーザデータ処理制御部２０７は、アプリケーション処理部２０５およびネットワーク処理部２０６の動作の制御や、周辺構成部へのユーザデータに関する情報の入出力を行う。２０８はベースバンド処理部であり、制御データおよびユーザデータを無線で送受信するための多重化処理や誤り訂正符号化処理、再送処理などを行う。２０９は変復調部であり、無線信号の変復調やディジタルアナログ変換処理などを行う。２１０はアンテナ部であり、基地局装置との無線信号の送受信を行う。
　図３は無線通信システムを利用した動画像通信サービスのデータ処理の流れを示しており、アプリケーション処理、ネットワーク処理、およびベースバンド処理の３つの処理に大別される。まず、動画像・音声データを無線信号で送信する送信側の処理の流れについて説明する。アプリケーション処理では、動画像や音声のデータを動画像コーデックや音声コーデックで圧縮符号化を行い、それらの圧縮符号化データにタイムスタンプなどのヘッダを付けることによりＲＴＰ（Ｒｅａｌｔｉｍｅ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットを生成する。また、ＲＴＰパケットの送受信の制御を行うために、ＲＴＣＰ（ＲＴＰ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットの生成も行う。ネットワーク処理は、アプリケーション処理で生成されたＲＴＰ／ＲＴＣＰパケットにインターネットでの送受信を行うためのプロトコル処理を行うものであり、主にインターネットプロトコルスイートが標準として用いられる。その中でも、動画像・音声通信サービスの場合は、ＲＴＰ／ＲＴＣＰパケットに対してＵＤＰ（Ｕｓｅｒ　Ｄａｔａｇｒａｍ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）およびＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）によるデータグラム化が施され、ＩＰパケットが生成される。なお、ＵＤＰの代わりにＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が使用されてもよい。ベースバンド処理は、ネットワーク処理で生成されたＩＰパケットを無線信号で送受信するための多重化処理やセグメンテーション処理、誤り訂正符号化処理、再送処理、無線リソースマッピング処理などが行われる。図３では一例として、３ＧＰＰ（３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）のＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）で規定されるプロトコルスタックである、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ　Ｄａｔａ　Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｌｉｎｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｌａｙｅｒ）を記載しているが、これに限るものではない。ベースバンド処理が行われた無線信号データは、最終的に変調処理やＤ／Ａ変換処理などによって無線信号になり、送信される。受信側は、受信した無線信号に上記の逆の処理が行われ、動画像や音声データとして抽出される。
　図３のアプリケーション処理について、図４を用いて概要を説明する。動画像データの符号化処理に使われる動画像圧縮符号化規格として、ＩＴＵ－Ｔ　Ｈ．２６４やＭＰＥＧ－４が知られており、図４にそれらが採用しているフレーム間動き保障予測符号化方式での動画像データ送受信の流れの一例を示す。図４において、Ｉはイントラフレーム、Ｐは予測フレームを表している。イントラフレームはフレーム内予測方式で符号化されており、他のフレーム参照は行われずに圧縮符号化される。一方、予測フレームは、それよりも前のイントラフレームもしくは予測フレームを参照し、動き保障予測によって参照フレームからの差分のみが圧縮符号化される。すなわち、イントラフレームはそのフレームのみで符号化が完結しており、他のフレームのデータが無くても受信側でフレームの再構成が可能だが、予測フレームは参照しているフレームのデータが無ければ、受信側ではフレームの再構成ができない。図４において、フレーム番号＃１から＃４、および＃６から＃１０のフレームが送信側から受信側に正常に送信されたが、＃５のイントラフレームは送信が失敗し、受信側でデータが正常に受信できなかったものとする。このとき、イントラフレーム＃５が受信側で欠落したことになり、イントラフレーム＃５を参照している予測フレーム＃６は、たとえそのフレーム符号化データを受信できたとしてもフレームの再構成ができない。同様に、予測フレーム＃６を参照している予測フレーム＃７、および予測フレーム＃７を参照している予測フレーム＃８もフレーム再構成ができないことになり、次のイントラフレーム＃９の符号化データを受信するまで、受信側において動画像が止まるなどの支障が発生することになる。したがって、イントラフレームの符号化データをできるだけ高い成功率で送受信することが、受信側での動画像の品質の低下を防ぐことになる。以下、このイントラフレームの符号化データなど、動画像通信時に欠落すると重大な支障が発生するような重要なデータをクリティカルデータと呼ぶ。クリティカルデータには、その他にもＲＴＣＰのフィードバックデータなども含まれる。
　次に、図３のベースバンド処理についての概要を説明する。ネットワーク処理で生成されたＩＰパケットは、ＰＤＣＰ－ＳＤＵ（Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｄａｔａ　Ｕｎｉｔ）としてＰＤＣＰに渡される。ＰＤＣＰでは、ひとつのベアラ内で送受信を行う個々のＰＤＣＰ－ＳＤＵに対して個別の品質度または重要度を設定しての送信はできず、同じ品質（誤り率）およびＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ－Ｉｎ　Ｆｉｒｓｔ－Ｏｕｔ）で送信される。また、ＰＤＣＰでは、ネットワーク処理からＰＤＣＰ－ＳＤＵを受け取った時点から送信完了期限が破棄タイマとして各ＰＤＣＰ－ＳＤＵ毎に設定され、破棄タイマが満了しても送信が完了しないＰＤＣＰ－ＳＤＵは送信が中止され、破棄される。ベースバンド処理では、前述のクリティカルデータを含むＰＤＣＰ－ＳＤＵ（以下、クリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵと呼称する）か否かを認知する手段がないため、それらを重点的に差別化して送信することができない。したがって、通信経路の状況の悪化などにより、ＰＤＣＰ以下の処理において再送が発生するなどして送信に時間がかかってしまった場合、クリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵであっても、破棄タイマが満了した時点で中断・破棄されてしまい、受信側の動画像再生に多大な支障が発生することになる。
　本発明の一態様では、上述の問題を鑑み、イントラフレーム符号化データのようなクリティカルデータを送信する際に、ベースバンド処理にクリティカルデータであることを通知する手段を設け、さらにベースバンド処理においてクリティカルデータが破棄タイマ満了によって破棄されることをできるだけ抑える方策を講じる。これを以下に説明する。
　以下、移動局装置がクリティカルな動画像・音声データを基地局装置に送信する手順を説明する。まず、アプリケーション処理部２０５がイントラフレーム符号化データなどクリティカルデータを生成し、ネットワーク処理部２０６によって複数のＩＰパケットに分割した後、ユーザデータ処理制御部２０７がベースバンド処理部２０８にこれらのクリティカルデータを含むＩＰパケットの送信要求を送るとともに、クリティカルデータであることを通知する。このクリティカルデータであることを通知する方法としては、ＩＰパケット（ＰＤＣＰ－ＳＤＵ）の送信要求に重要度通知パラメータを高い重要度で付加することでもよいし、割り込み信号など物理的信号を発生させることで通知してもよい。クリティカルデータでない場合は、これらの重要データ通知を発生させないか、もしくは重要度通知パラメータを低い重要度で設定してＩＰパケット（ＰＤＣＰ－ＳＤＵ）の送信要求をベースバンド処理部２０８に送る。これにより、ベースバンド処理部２０８は、ユーザデータ処理部２０４から送信要求されるＩＰパケット（ＰＤＣＰ－ＳＤＵ）が、クリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵであるか否かを認知することが可能となる。なお、重要度通知パラメータを付加する場合は、データの内容を表す情報、例えばデータ種別ＩＤなども付加してよい。また、重要度は、データの種別に応じて複数のレベルを設定できることにしてもよい。
　次に、ベースバンド処理部２０８におけるクリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵの送信について説明する。図５は、ベースバンド処理部２０８の内部構成の一例を図示したものである。図５のように、ベースバンド処理部２０８は、ＰＤＣＰ、ＲＬＣ、ＭＡＣ、ＰＨＹで構成されており、さらにＰＤＣＰはＰＤＣＰ送信処理部とＰＤＣＰ受信処理部で構成される。また、ＰＤＣＰ送信部は、ＳＤＵ受信部５０１、ＰＤＵ生成部５０２、ＰＤＵ送信制御部５０３、タイマ管理部５０４、ＰＤＵキュー５０５を内包している。ＳＤＵ受信部５０１は、ユーザデータ処理部２０４からのＰＤＣＰ－ＳＤＵ（ＩＰパケット）の送信要求およびクリティカルデータ通知の受信処理を行う。ＰＤＵ生成部は、ＰＤＣＰ－ＳＤＵに対して必要な処理（ナンバリング、ＩＰヘッダ解析・圧縮、秘匿暗号化、ＰＤＣＰヘッダ付加など）を行い、ＰＤＣＰ－ＰＤＵを生成する。ＰＤＵ送信制御部５０３は、ＰＤＵキュー５０５および下位レイヤ（ＲＬＣ、ＭＡＣ、ＰＨＹ）を制御してＰＤＣＰ－ＰＤＵの送信処理を行う。タイマ管理部５０４は、ＰＤＣＰ－ＳＤＵ送信に関わる各種タイマの管理を行う。ＰＤＵキュー５０５は、ＰＤＣＰ－ＰＤＵを送信順に登録する。なお、ＰＤＵキュー５０５は、すべてのＰＤＣＰ－ＰＤＵを一つのキューで登録および管理することでもよいし、重要度に応じて別々のキューで登録および管理することでもよい。
　次に、ＰＤＣＰ－ＳＤＵをユーザデータ処理部２０４から受信してから、ＰＤＣＰ－ＰＤＵをＰＤＵキュー５０５に保存するまでの処理の流れを図６を用いて説明する。まず、ユーザデータ処理部２０４からＰＤＣＰ－ＳＤＵ（ＩＰパケット）送信要求をＳＤＵ受信部５０１が受信する（ステップ６０１）。次にＳＤＵ受信部５０１は、受信したＰＤＣＰ－ＳＤＵ送信要求にクリティカルデータ通知が付随しているか否かを判別し、重要度などの情報を抽出する（ステップ６０２）。クリティカルデータ通知が付随していた場合、重要度に応じて送信開始期限タイマの設定と起動をタイマ管理部５０４に要求し、タイマ管理部５０４が要求にしたがって送信開始期限タイマの設定と起動を行う（ステップ６０３）。送信開始期限タイマについては後述する。次に、ＳＤＵ受信部５０１は破棄タイマの設定と起動をタイマ管理部５０４に要求し、タイマ管理部５０４が要求にしたがって破棄タイマの設定と起動を行う（ステップ６０４）。破棄タイマについては後述する。次に、ＰＤＵ生成部５０２がＰＤＣＰ－ＳＤＵに必要な処理を施し、ＰＤＣＰ－ＰＤＵを生成する（ステップ６０５）。そして、ＰＤＵ生成部５０２が生成したＰＤＣＰ－ＰＤＵをＰＤＣＰ送信制御部５０３に渡し、ＰＤＣＰ送信制御部５０４がＰＤＣＰキュー５０５の最後尾にＰＤＣＰ－ＰＤＵを登録して（ステップ６０６）、一連の処理が完了する。なお、ステップ６０６において、クリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵを含むＰＤＣＰ－ＰＤＵ（以下、クリティカルＰＤＣＰ－ＰＤＵと呼称する）をＰＤＣＰキュー５０５に登録する場合は、最後尾ではなく先頭に登録してもよい。
　次に、ＰＤＣＰ－ＳＤＵ送信に関連するタイマについて説明する。前述したとおり、ユーザデータ処理部２０４から受信したすべてのＰＤＣＰ－ＳＤＵそれぞれに対して、破棄タイマが設定される。この破棄タイマは、ＰＤＣＰ－ＳＤＵを受信したときに設定され、即時に起動される。破棄タイマが満了するまでにそのＰＤＣＰ－ＳＤＵを含むＰＤＣＰ－ＰＤＵの送信が完了していない場合、送信中であれば送信を中止し、送信前であればＰＤＵキュー５０５から削除される。また、ユーザデータ処理部２０４からクリティカルデータ通知ありで受信したすべてのクリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵそれぞれに対して、送信開始期限タイマが設定され、即時に起動される。この送信開始期限タイマが満了するまでに、そのクリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵを含むクリティカルＰＤＣＰ－ＰＤＵの送信が開始されていない場合、そのとき送信中のクリティカルデータを含まないＰＤＣＰ－ＳＤＵ（以下、通常ＰＤＣＰ－ＳＤＵと呼称する）を含むＰＤＣＰ－ＰＤＵ（以下、通常ＰＤＣＰ－ＰＤＵと呼称する）の送信を中止し、またＰＤＵキュー５０５にそのクリティカルＰＤＣＰ－ＰＤＵより前に登録されている通常ＰＤＣＰ－ＰＤＵをすべて削除して、クリティカルＰＤＣＰ－ＰＤＵの送信を開始する。なお、破棄タイマや送信開始期限タイマの設定値は、上位レイヤから設定されてもよいし、ベースバンド処理部２０８が独自に設定することでもよい。また、すべてのクリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵで同じ設定値にしてもよいし、個別に設定してもよい。また、クリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵに含まれるデータの種別や、ユーザデータ処理部２０４から通知された重要度に応じた設定値を設定してもよい。また、無線通信経路の状況をリアルタイムに取得し、スループットやデータ長などを鑑みて、最適な値を都度算出して設定することにしてもよい。また、これらのタイマを設定および起動しないように上位レイヤから通知される場合もあり、その場合はタイマを設定しないこともある。
　次に、クリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵの送信処理の流れについて、図７を用いて説明する。図７の（ａ）は、通常ＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃１の送信後にクリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃２の送信が正常に行われた場合のタイミングチャートである。まず、時間ｔ１ｓにおいて通常ＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃１の送信要求を受信し、破棄タイマ＃１が満了時間ｔ１ｅで設定され、起動される。その後、時間Ｔａから通常ＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃１の送信が開始される。時間ｔ２ｓになると、クリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃２の送信要求を受信し、送信開始期限タイマ＃２（満了時間：ｔ２ｄ）および破棄タイマ＃２（満了時間：ｔ２ｅ）が設定および起動される。その後、時間Ｔｂで通常ＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃１の送信が完了され、満了前の破棄タイマ＃１も停止される。また、時間ＴｂからクリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃２の送信が開始され、満了前の送信開始期限タイマ＃２は停止される。そして、時間ＴｃでクリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃２の送信が完了し、満了前の破棄タイマ＃２も停止される。
　図７の（ｂ）は、クリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃２の送信開始期限タイマが満了した場合のタイミングチャートである。まず、時間ｔ１ｓにおいて通常ＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃１の送信要求を受信し、破棄タイマ＃１が満了時間ｔ１ｅで設定され、起動される。時間ｔ２ｓになると、クリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃２の送信要求を受信し、送信開始期限タイマ＃２（満了時間：ｔ２ｄ）および破棄タイマ＃２（満了時間：ｔ２ｅ）が設定および起動される。その後、時間Ｔａ’にて通常ＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃１の送信が開始されるが、送信完了前に時間ｔ２ｄになり、クリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃２の送信開始期限タイマ＃２が満了となる。このとき、送信中の通常ＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃１の送信は中止され、破棄される。また、破棄タイマ＃１も停止される。そして、クリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃２の送信が即時に開始され、時間Ｔｃ’にて送信が完了し、破棄タイマ＃２も停止される。なお、時間ｔ２ｅ（破棄タイマ＃２満了）になってもクリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃２の送信が完了しなかった場合、クリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃２関連タイマの再設定と再起動を行い、クリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃２の送信処理を再度行ってもよい。また、破棄タイマ＃２を再起動して、クリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵ＃２の送信処理を継続することでもよい。このとき、再起動の上限回数は、上位レイヤから予め設定されてもよいし、すべてのクリティカルＰＤＣＰ－ＳＤＵで固定としてもよい。
　以上、説明したとおり、イントラフレーム符号化データのようなクリティカルデータを送信する際に、ネットワーク処理およびベースバンド処理にクリティカルデータであることを通知する手段を設け、さらにベースバンド処理においてクリティカルデータが破棄タイマ満了によって破棄されることをできるだけ抑える方策を講じることによって、受信側での動画像再生が停止するなどの影響を低減できる。
　（第２の実施形態）
　次に、本発明の一態様における基地局装置から移動局装置に動画像・音声データを送信する場合について、第２の実施形態として説明する。図８は本発明の一態様における基地局装置の構成の実施形態の一例を示している。図８において、８０１は基地局装置制御部であり、基地局装置内の全ての構成部の制御を行う。８０２は基地局装置間インタフェース部であり、他の基地局装置と制御データやユーザデータの送受信を行う。８０３はコアネットワークインタフェース部であり、コアネットワークとの制御データやユーザデータの送受信を行う。８０４は制御データ処理部であり、他の基地局装置との制御データの交換や、コアネットワークからの制御データに従っての移動局装置との接続処理や解放処理、通信用ベアラの管理などを行う。８０５はユーザデータ処理部であり、コアネットワーク、他の基地局装置、および移動局装置とのユーザデータの送受信に伴う処理を行う。ユーザデータ処理部８０５は、データ解析部８０６、ネットワーク（ＮＷ）処理部８０７およびユーザデータ処理制御部８０８を内包している。データ解析部８０６は、コアネットワークからのユーザデータの解析を行う。ネットワーク処理部８０７の動作については後述する。ユーザデータ処理制御部は、データ解析部８０６およびネットワーク処理部８０７の処理を制御し、さらに周辺構成部とのユーザデータに関する情報の入出力を行う。８０８はベースバンド処理部であり、制御データおよびユーザデータを無線で送受信するための多重化処理や誤り訂正符号化処理、再送処理などを行う。ベースバンド処理部８０９の動作については後述する。８１０は変復調部であり、無線信号の変復調やディジタルアナログ変換処理などを行う。８１１はアンテナ部であり、移動局装置との無線信号の送受信を行う。
　従来の無線通信ネットワークで使用される基地局装置において、移動局装置に動画像・音声データを送信する場合を考えてみると、この場合、動画像・音声データは図１のコンテンツサーバ１０８に蓄積されているもの、あるいは移動局装置１０１と移動局装置１０２がテレビ電話サービスを行っている場合のように、移動局装置１０１からの動画像・音声データをコアネットワークを介して移動局装置１０２に送信する、というような形態しかなく、基地局装置１０４および１０５において動画像・音声データを圧縮符号化して送信する、という形態はない。したがって、図８で示される基地局装置には、図３におけるアプリケーション処理を行う構成部がないため、図８のユーザデータ処理部８０５に、コアネットワークまたは他の基地局装置からのユーザデータを解析しクリティカルデータの存在の有無を判別し、ユーザデータ処理制御部２０７に通知するデータ解析部８０６を設ける。これにより、ユーザデータ処理部８０５およびベースバンド処理部８０９は、図２で示される移動局装置のユーザデータ処理部２０４およびベースバンド処理部２０８と同等の動作を行うことができるようになる。したがって、クリティカルデータ送信時の処理は、第１の実施形態で説明した移動局装置の動画像・音声データ送信の手順と同等のものが利用できる。
以上、説明したとおり、基地局装置から移動局装置に対して動画像・音声データを送信する場合でも、イントラフレーム符号化データのようなクリティカルデータを送信する際に、ネットワーク処理およびベースバンド処理にクリティカルデータであることを通知する手段を設け、さらにベースバンド処理においてクリティカルデータが破棄タイマ満了によって破棄されることをできるだけ抑える方策を講じることによって、受信側での動画像再生が停止するなどの影響を低減できる。
　（第３の実施形態）
　次に、ユーザデータ処理部からベースバンド処理部へのデータ送信要求時に、クリティカルデータであることを通知する手段として、ユーザデータの中にクリティカルデータであることを示す情報を組み込む方法がある。これを第３の実施形態として説明する。
　図９はＩＰパケットのデータ構成を表している。ＩＰパケットは、ＩＰヘッダとデータ本体で構成される。ＩＰヘッダにはオプションフィールドがあり、このオプションフィールドをクリティカルデータ通知に利用することができる。例えば、図９のように、オプションフィールドの第０ビットから第７ビットを図１０で示すようなデータ種別ＩＤ、第８ビットから第１５ビットをデータの重要度を示す値を入れるようにしてもよい。なお、図１０は一例であり、これに限定されるものではなく、データ種別ＩＤとデータ内容の関係を示すテーブルであればよい。その他、クリティカルデータ送信に必要な情報をオプションフィールドに入れてもよい。
　図１１は、図２の移動局装置のユーザデータ処理部２０４およびベースバンド処理部２０８、もしくは図８の基地局装置のユーザデータ処理部８０５およびベースバンド処理部８０９が、図９で示されるＩＰヘッダオプションフィールドを利用して、クリティカルデータ通知を行う場合の処理の流れを図示している。まず、ユーザデータ処理部がＲＴＰパケットもしくはＲＴＣＰデータを生成する（基地局装置の場合はデータの解析）（ステップ１１０１）。次に、データの種別に応じて、図１０で示すようなデータ種別ＩＤと重要度を決定する（ステップ１１０２）。次に、ＩＰヘッダオプションフィールドにデータ種別ＩＤと重要度を設定して、ＩＰパケットを生成する（ステップ１１０３）。そして、ベースバンド処理部にＩＰパケット（ＰＤＣＰ－ＳＤＵ）送信要求を送出する（ステップ１１０４）。ＩＰパケット（ＰＤＣＰ－ＳＤＵ）送信要求を受信したベースバンド処理部は、ＩＰヘッダオプションフィールドを解析し、データ種別ＩＤと重要度を抽出する（ステップ１１０５）。そして、ＩＰヘッダオプションフィールドから、データ種別ＩＤと重要度を削除し、ＩＰヘッダ長（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｈｅａｄｅｒ　Ｌｅｎｇｔｈ）フィールドおよびＩＰパケット長（Ｔｏｔａｌ　Ｌｅｎｇｔｈ）フィールド、およびＩＰヘッダチェックサム（Ｈｅａｄｅｒ　Ｃｈｅｃｋｓｕｍ）フィールドを調整する（ステップ１１０６）。なお、ステップ１１０６の処理は行わなくてもよい。そして、データ種別ＩＤおよび重要度に応じた送信処理を行う（ステップ１１０７）。この送信処理は、第１の実施形態と同様でよい。
　なお、前述の説明では、ユーザデータ種別ＩＤと重要度をＩＰヘッダオプションフィールドに入れることを説明したが、クリティカルデータであるか否かだけを判別する情報でもよい。また、前述の説明では、ＩＰヘッダオプションフィールドを利用する方法を説明したが、他のフィールド、例えばプロトコルフィールドの予約ＩＤを使う方法などでもよい。
　以上、説明したとおり、本発明の実施形態の一例を適用することにより、イントラフレーム符号化データのようなクリティカルデータを送信する際に、ネットワーク処理およびベースバンド処理にクリティカルデータであることを通知する手段を設け、さらにベースバンド処理においてクリティカルデータが破棄タイマ満了によって破棄されることをできるだけ抑える方策を講じることによって、受信側での動画像再生が停止するなどの影響を低減できる。
　なお、本発明の一態様を適用する無線通信システムは図１に限定されない。図１のコアネットワーク１０６は、ＬＴＥシステムにおけるコアネットワークであるＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ
　Ｐａｃｋｅｔ　Ｃｏｒｅ）に限るものではなく、ＮｅｘｔＧｅｎと呼ばれるコアネットワークなどの他のコアネットワークを用いてもよい。また、図２、図３、図４、図５および図８で図示している基地局装置および移動局装置の構成および使用されるプロトコルスタックは、ＩＴＵ－Ｔ　Ｈ．２６４やＭＰＥＧ－４、および３ＧＰＰ　ＬＴＥの規格やプロトコルスタックで構成しているが、これに限定されず、他の無線通信システムや動画像・音声通信サービスで使用される通信規格や動画像・音声符号化方式およびプロトコルスタックに適合するものを使用してもよい。
　なお、以上で説明した移動局装置および基地局装置の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
　また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
　また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
　また、移動局装置および基地局装置の全部または一部の機能を集積回路に集約して実現してもよい。各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、又は全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
　なお、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。実施形態では、端末装置もしくは通信装置の一例として移動局装置を記載したが、本願発明は、これに限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、ＡＶ機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などの端末装置もしくは通信装置に適用出来ることは言うまでもない。
　以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
　本発明の一態様は、無線での通信システムや通信装置に用いて好適である。本発明の一態様は、例えば、通信システム、通信機器（例えば、携帯電話装置、基地局装置、無線ＬＡＮ装置、或いはセンサーデバイス）、集積回路（例えば、通信チップ）、又はプログラム等において、利用することができる。
１０１、１０２…移動局装置
１０３…無線通信ネットワーク
１０４、１０５…基地局装置
１０６…コアネットワーク
１０７…インターネット
１０８…コンテンツサーバ
２０１…移動局装置制御部
２０２…ユーザインタフェース（ＵＩ）部
２０３…制御データ処理部
２０４…ユーザデータ処理部
２０５…アプリケーション（ＡＰ）処理部
２０６…ネットワーク（ＮＷ）処理部
２０７…ユーザデータ処理制御部
２０８…ベースバンド処理部
２０９…変復調部
２１０…アンテナ部
５０１…ＳＤＵ受信部
５０２…ＰＤＵ生成部
５０３…ＰＤＵ送信制御部
５０４…タイマ管理部
５０５…ＰＤＵキュー
８０１…基地局装置制御部
８０２…基地局間インタフェース（Ｉ／Ｆ）部
８０３…コアネットワーク（ＣＮ）インタフェース（Ｉ／Ｆ）部
８０４…制御データ処理部
８０５…ユーザデータ処理部
８０６…データ解析部
８０７…ネットワーク（ＮＷ）処理部
８０８…ユーザデータ処理制御部
８０９…ベースバンド処理部
８１０…変復調部
８１１…アンテナ部

Claims (20)

  1. 　移動局装置および基地局装置を少なくとも含む無線ネットワークシステムで使用する移動局装置であって、
    　上位レイヤからの上り送信データを解析し、前記上り送信データの解析結果に応じて重要度を決定し通知する上り送信データ重要度決定通知部と、
    　前記上り送信データの前記重要度が高い場合、前記上り送信データに設定される送信終了期限以前に、前記上り送信データの前記基地局装置への送信処理が終了するように送信を制御する送信制御部と、
    　を備える移動局装置。
  2. 　前記上り送信データ重要度決定通知部は、前記上り送信データの前記重要度を前記上り送信データの種別に応じて設定する、請求項１記載の移動局装置。
  3. 　前記上り送信データ重要度決定通知部は、前記上り送信データの前記重要度を前記上り送信データの中にあるデータ識別子で示す、請求項１記載の移動局装置。
  4. 　前記上り送信データ重要度決定通知部は、前記上り送信データの前記重要度を前記上り送信データの中にあるヘッダに組み込む、請求項１記載の移動局装置。
  5. 　前記送信制御部は、前記上り送信データの前記重要度毎に上り送信データキューを有する、請求項１記載の移動局装置。
  6. 　前記上り送信制御部は、前記上り送信データの前記重要度に応じて前記上り送信データの送信順序を入れ替える、請求項１記載の移動局装置。
  7. 　前記送信制御部は、前記上り送信データの重要度に応じて送信開始期限を設定し、前記送信開始期限到達時に前記上り送信データの送信が開始されていない場合に、前記上り送信データより前記重要度の低い上り送信データの送信を中止し、前記上り送信データの送信を開始する、請求項１記載の移動局装置。
  8. 　前記送信制御部は、前記送信開始期限を個々の前記上り送信データ毎に個別に設定する、請求項７記載の移動局装置。
  9. 　前記送信制御部は、前記送信開始期限の長さを個々の前記上り送信データの前記重要度に応じて変化させる、請求項７記載の移動局装置。
  10. 　前記送信制御部は、前記重要度の高い前記上り送信データの送信終了期限到達時に前記重要度の高い前記上り送信データの送信が完了しなかった場合に、前記重要度の高い前記上り送信データを送信キューの先頭に配置する、請求項１記載の移動局装置。
  11. 　移動局装置および基地局装置を少なくとも含む無線ネットワークシステムで使用する基地局装置であって、
    　上位レイヤからの下り送信データを解析し、前記下り送信データの解析結果に応じて重要度を決定し通知する下り送信データ重要度決定通知部と、
    　前記下り送信データの前記重要度が高い場合、前記下り送信データに設定される送信終了期限以前に、前記下り送信データの前記移動局装置への送信処理が終了するように送信を制御する送信制御部と、
    　を備える基地局装置。
  12. 　前記下り送信データ重要度決定通知部は、前記下り送信データの前記重要度を前記下り送信データの種別に応じて設定する、請求項１１記載の基地局装置。
  13. 　前記下り送信データ重要度決定通知部は、前記下り送信データの前記重要度を前記下り送信データの中にあるデータ識別子で示す、請求項１１記載の基地局装置。
  14. 　前記下り送信データ重要度決定通知部は、前記下り送信データの前記重要度を前記下り送信データの中にあるヘッダに組み込む、請求項１１記載の基地局装置。
  15. 　前記送信制御部は、前記下り送信データの前記重要度毎に前記下り送信データキューを有する、請求項１１記載の基地局装置。
  16. 　前記下り送信制御部は、前記下り送信データの前記重要度に応じて前記下り送信データの送信順序を入れ替える、請求項１１記載の基地局装置。
  17. 　前記送信制御部は、前記下り送信データの前記重要度に応じて送信開始期限を設定し、前記送信開始期限到達時に前記下り送信データの送信が開始されていなかったら、前記下り送信データより前記重要度の低い下り送信データの送信を中止し、前記下り送信データの送信を開始する、請求項１１記載の基地局装置。
  18. 　前記送信制御部は、前記送信開始期限を個々の前記下り送信データ毎に個別に設定する、請求項１７記載の基地局装置。
  19. 　前記送信制御部は、前記送信開始期限の長さを個々の前記下り送信データの前記重要度に応じて変化させる、請求項１７記載の基地局装置。
  20. 　前記送信制御部は、前記重要度の高い前記下り送信データの送信終了期限到達時に前記重要度の高い前記下り送信データの送信が完了しなかった場合に、前記重要度の高い下り送信データを送信キューの先頭に配置する、請求項１１記載の基地局装置。
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