WO2019220517A1 - 基地局装置、端末装置、及び通信方法 - Google Patents

基地局装置、端末装置、及び通信方法 Download PDF

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WO2019220517A1
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base station
terminal device
ack
terminal
transmission
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太田好明
河▲崎▼義博
大出高義
中村道春
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富士通株式会社
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    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/51—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on terminal or device properties

Definitions

  • the present invention relates to a base station device, a terminal device, and a communication method.
  • mobile terminal In the current network, mobile terminal (smartphone and future phone) traffic occupies most of the network resources. In addition, the traffic used by mobile terminals tends to continue to expand.
  • 5th generation mobile communication 5G or NR (New Radio)
  • 4G (4th generation mobile communication) standard technology further higher data rate, larger capacity, and lower delay
  • 3GPP working group eg, TSG-RAN WG1, TSG-RAN WG2, etc.
  • TCP / IP Transmission Control Protocol / Internet Protocol
  • TCP / IP is a protocol that combines TCP and IP, and is used as standard on the Internet and the like.
  • the communication device on the transmission side transmits a data packet, and the communication device on the reception side returns an ACK (Acknowledgement), which is an acknowledge response to the received data packet, when the data packet can be normally received.
  • the transmitting communication device receives the ACK and transmits the next data packet.
  • ACK transmission increases, communication resources may be used for ACK transmission, and communication speed may decrease.
  • a method of reducing the number of ACK transmissions for example, there is a method of discarding ACKs exceeding allocated resources.
  • a method for reducing the number of ACK transmissions there is a method for allowing a predetermined number of ACKs to stay in the transmission buffer and discarding ACKs exceeding the predetermined number.
  • 3GPP TS 36.133 V15.2.0 (2018-03) 3GPP TS 36.211 V15.1.0 (2018-03) 3GPP TS 36.212 V15.1.0 (2018-03) 3GPP TS 36.213 V15.1.0 (2018-03) 3GPP TS 36.214 V15.1.0 (2018-03) 3GPP TS 36.300 V15.1.0 (2018-03) 3GPP TS 36.321 V15.1.0 (2018-03) 3GPP TS 36.322 V15.0.1 (2018-04) 3GPP TS 36.323 V14.5.0 (2017-12) 3GPP TS 36.331 V15.1.0 (2018-03) 3GPP TS 36.413 V15.1.0 (2018-03) 3GPP TS 36.423 V15.1.0 (2018-03) 3GPP TS 36.425 V14.1.0 (2018-03) 3GPP TR 36.912 V14.0.0 (2017-03) 3GPP TS 37.340 V15.1.0 (2018-03) 3
  • a communication apparatus using a method for discarding some ACKs does not return an ACK until a plurality of packets are received.
  • the communication device on the packet transmission side does not transmit the next packet until the ACK is received, the total amount of data to be transmitted exceeds a predetermined size, or the packet transmission waiting timer times out. Control may be performed.
  • the transmission side communication device performs such control, if the total amount of transmission data does not exceed the specified size because the data to be transmitted is small, the next packet is transmitted until the packet transmission wait timer times out. Can not do it. In this case, reception of data is delayed in the receiving communication apparatus waiting for the next data packet.
  • one disclosure is to provide a base station device, a terminal device, and a communication method that suppress a delay in data transmission / reception even when a method of discarding some ACKs is applied.
  • Data transmitted by the terminal device which is a base station device that performs radio communication with the terminal device, and that stores the number of reception confirmation packets that can be stored in the terminal device corresponding to the packet received from the base station device
  • a control unit that determines according to the amount, and a transmission unit that can transmit a control signal including the determined accumulation number to the terminal device.
  • One disclosure is to suppress delay in data transmission / reception even when a method of discarding some ACKs is applied.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the communication system 10 according to the second embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the terminal device 100.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the base station apparatus 200.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a sequence of ACK transmission processing by the HD method.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a transmission buffer at each timing.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a sequence of TCP packet reception and ACK transmission in the terminal device 100.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a flowchart of the accumulation threshold value calculation process S500.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the communication system 10 according to the
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the accumulation threshold of each terminal device 100.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the number of ACK transmissions and throughput of UE1 to UE10.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the total throughput for each terminal device 100.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the number of ACK transmissions for each terminal device 100.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of throughput for each terminal device 100 of the first scheme and the proposed scheme.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of throughput for each terminal apparatus 100 of the second scheme and the proposed scheme.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of the number of ACK transmissions for each terminal apparatus 100 of the first scheme and the proposed scheme.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the number of ACK transmissions for each terminal apparatus 100 of the second scheme and the proposed scheme.
  • the communication system 10 includes a terminal device and a base station device that performs wireless communication with the terminal device.
  • the base station apparatus determines, according to the amount of data transmitted by the terminal apparatus, the accumulation number (accumulation threshold) that can be accumulated in the terminal apparatus of the reception confirmation packet corresponding to the packet received from the base station apparatus Have Further, the base station apparatus includes a transmission unit that can transmit a control signal including the determined accumulation number to the terminal apparatus.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system 10 according to the first embodiment.
  • the communication system 10 includes a terminal device 100 and a base station device 200.
  • the terminal apparatus 100 and the base station apparatus 200 are performing wireless communication (S1), and perform data transmission / reception using packets, for example.
  • the terminal device 100 is a mobile communication terminal such as a mobile phone, for example.
  • the base station apparatus 200 is gNodeB in 5G, for example.
  • the terminal device 100 and the base station device 200 communicate with each other based on TCP / IP, for example.
  • the base station apparatus 200 receives data that is the transmission destination of the terminal apparatus 100 from a network (not shown)
  • the base station apparatus 200 transmits a TCP packet including the data to the terminal apparatus 100.
  • the terminal device 100 transmits a reception confirmation packet (for example, ACK) corresponding to the received TCP packet (for notifying the transmission source device of reception).
  • ACK reception confirmation packet
  • a packet indicates a TCP packet, a reception confirmation packet, or both.
  • the base station apparatus 200 includes a processor, storage, and memory (not shown), loads a program stored in the storage into the memory, and executes the program loaded by the processor, thereby constructing the control unit 201 and the transmission unit 202. Each process is executed.
  • the base station apparatus 200 includes a control unit 201, a transmission unit 202, and data 203.
  • the data 203 stores, for example, the number of ACK transmissions (or the average value of the number of ACK transmissions) that the terminal device 100 transmits in a predetermined time.
  • the control unit 201 determines (accordingly) (according to) the amount of data transmitted by the terminal device 100 included in the data 203 (S2) and the number of accumulation (S3).
  • the accumulated number is the maximum number of ACKs that can be accumulated by the terminal device 100, and ACKs exceeding the accumulated number are discarded by the terminal device 100.
  • the transmission unit 202 includes the accumulation number determined by the control unit 201 in the control signal (S4), and transmits it to the terminal device 100 (S5).
  • the terminal device 100 receives a control signal including the accumulation number and acquires the accumulation number.
  • the terminal device 100 accumulates the reception confirmation according to the acquired accumulation number, and discards the reception confirmation exceeding the accumulation number.
  • the base station apparatus 200 determines the accumulation number according to the amount of data transmitted by the terminal apparatus 100. Thereby, the terminal device 100 can suppress transmission of excessive ACK.
  • the accumulation number (accumulation threshold) that can be accumulated in the terminal device 100 may be determined according to the downlink data transmission amount.
  • the terminal device 100 may transmit the number of ACKs according to the number of received TCP packets. Therefore, the base station apparatus 200 may determine that the terminal apparatus 100 transmits the number of ACKs corresponding to the downlink data transmission amount, and determine the accumulation number according to the downlink data transmission amount.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the communication system 10.
  • the communication system 10 includes terminal devices 100-1 and 100-2, a base station device 200, and a network 300.
  • the communication system 10 is, for example, a communication system that supports LTE (Long Term Evolution) communication standards and 5G.
  • LTE Long Term Evolution
  • the terminal devices 100-1 and 2 are, for example, mobile communication terminals (communication devices) such as smartphones and tablet terminals.
  • the terminal device 100 is wirelessly connected to the base station device 200 and communicates with the network 300 via the base station device 200.
  • the terminal device 100 downloads data from the base station device 200 or the network 300 or receives a service.
  • the terminal device 100 communicates with the base station device 200 and the network 300 based on, for example, TCP / IP.
  • the base station device 200 is a communication device that relays packets transmitted and received by the terminal device 100.
  • the base station apparatus 200 is, for example, an eNodeB (evolved Node B) in LTE or a gNodeB in 5G.
  • Base station apparatus 200 may be a network device such as a switch or a router.
  • the network 300 may be, for example, the Internet or an intranet configured with a dedicated line.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the terminal device 100.
  • the terminal device 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 110, a storage 120, a memory 130, and an RF (Radio Frequency) circuit 150.
  • CPU Central Processing Unit
  • storage 120 a storage 120
  • RF Radio Frequency
  • the storage 120 is an auxiliary storage device such as a flash memory, HDD (Hard Disk Drive), or SSD (Solid State Drive) that stores programs and data.
  • the storage 120 stores a communication program 121 and an ACK transmission program 122.
  • the memory 130 is an area for loading a program stored in the storage 120.
  • the memory 130 is also used as an area for storing data by the program.
  • the RF circuit 150 is a device that is wirelessly connected to the base station device 200.
  • the RF circuit 150 includes, for example, an antenna, and transmits and receives radio waves (packets) to and from the base station apparatus 200 via the antenna.
  • the CPU 110 is a processor that loads a program stored in the storage 120 into the memory 130, executes the loaded program, and realizes each process.
  • the CPU 110 performs communication processing by executing the communication program 121.
  • the communication process is a process for communicating with the base station apparatus 200, the network 300, and the like.
  • the terminal device 100 performs communication processing when performing communication in response to a user of the terminal device 100 or a request for a program executed in the terminal device 100.
  • the CPU 110 executes the ACK transmission program 122 to construct a transmission control unit and perform ACK transmission processing.
  • the ACK transmission process is a process of generating an ACK (response confirmation) corresponding to the TCP packet received from the base station apparatus 200, storing it in the transmission buffer, and transmitting the ACK to the base station apparatus 200 according to the ACK transmission method. is there.
  • the CPU 110 executes an HD (Hybrid Disc) method module 1221 included in the ACK transmission program 122, thereby constructing a transmission control unit and performing ACK transmission processing by the HD method.
  • the HD method is an ACK transmission method that simultaneously executes both an AD (Active Discard) method and a PD (Passive Discard) method.
  • the PD scheme is an ACK transmission scheme in which the number of ACKs according to the allocated resource amount is transmitted, the number of ACKs according to the discard rate among the ACKs that have not been transmitted is discarded, and other ACKs are transmitted. That is, in the PD scheme, the terminal device 100 is the sum of the number of ACKs according to the allocated resource amount and the number of ACKs not discarded according to the discard rate, which is the number of ACKs to be transmitted. Note that the PD scheme may be an ACK transmission scheme in which a number of ACKs corresponding to the allocated resource amount are transmitted and ACKs that are not transmitted are discarded.
  • the AD method is an ACK transmission method in which ACKs are accumulated in a transmission buffer up to an accumulation threshold (the maximum number of ACKs can be accumulated), and ACKs exceeding the accumulation threshold are discarded according to a discard rate. That is, in the AD discard rate method, the terminal device 100 is the sum of the number of ACKs that is the accumulation threshold and the number of ACKs that are not discarded according to the discard rate is the number of ACKs to be transmitted. Note that the AD method may be an ACK transmission method in which ACKs are accumulated in a transmission buffer up to an accumulation threshold, and ACKs exceeding the accumulation threshold are discarded.
  • the HD method is an ACK transmission method that discards ACKs in two stages, an AD method and a PD method.
  • the HD method is an ACK transmission method in which an ACK exceeding an allocated resource amount is discarded according to a discard rate even with an ACK within an accumulation threshold.
  • the HD scheme may be an ACK transmission scheme that discards ACK exceeding the allocated resource amount even if the ACK is within the accumulation threshold.
  • the CPU 110 executes the accumulation threshold acquisition module 1222 included in the ACK transmission program 122 to construct a reception unit and perform an accumulation threshold acquisition process.
  • the accumulation threshold acquisition process is a process for acquiring the accumulation threshold used in the HD system from the base station apparatus 200.
  • the accumulation threshold acquisition process receives a control signal and acquires an accumulation threshold included in the received control signal.
  • the control signal is, for example, RRC (Radio Resource Control) signaling.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the base station apparatus 200.
  • the base station apparatus 200 includes a CPU 210, a storage 220, a memory 230, a NIC (Network Interface Card) 240, and an RF circuit 250.
  • the storage 220 is an auxiliary storage device such as a flash memory, HDD, or SSD that stores programs and data.
  • the storage 220 stores a communication control program 221 and an ACK reception program 222.
  • the memory 230 is an area for loading a program stored in the storage 220.
  • the memory 230 is also used as an area where the program stores data.
  • the NIC 240 is an interface connected to the network 300.
  • Base station apparatus 200 communicates with a communication apparatus in network 300 via NIC 240.
  • the RF circuit 250 is a device that is wirelessly connected to the terminal device 100.
  • the RF circuit 250 includes an antenna, and transmits and receives radio waves (packets) to and from the terminal device 100 via the antenna.
  • the CPU 210 is a processor that loads a program stored in the storage 220 into the memory 230, executes the loaded program, and realizes each process.
  • the CPU 210 executes the communication control program 221 to construct an allocation unit and perform communication control processing.
  • the communication control process is a process for controlling communication of the terminal device 100.
  • the communication control process is a process of assigning radio resources to the terminal device 100, for example.
  • the CPU 210 executes the ACK reception program 222 to construct a control unit and perform ACK reception processing.
  • the ACK reception process is a process of receiving an ACK (response confirmation) from the terminal device 100.
  • the ACK reception process is a process for determining (calculating) an accumulation threshold in the terminal device 100.
  • the CPU 210 executes the HD system control module 2221 included in the ACK reception program 222 to construct a control unit and a transmission unit, and performs HD system control processing.
  • the HD system control process is a process for controlling HD system communication by the terminal device 100.
  • the CPU 210 executes the accumulation threshold calculation module 2222 included in the ACK reception program 222 to construct a control unit and perform an accumulation threshold calculation process.
  • the accumulation threshold value calculation process is a process for calculating the accumulation threshold value of the terminal device 100 that performs wireless communication. Note that, when there are a plurality of terminal devices 100 that perform wireless communication, the base station device 200 calculates an accumulation threshold for each of the plurality of terminal devices 100.
  • the CPU 210 executes an ACK transmission related information notification module 2223 included in the ACK reception program 222 to construct a transmission unit and perform ACK transmission related information notification processing.
  • the ACK transmission related information notifying process is a process of notifying (transmitting) the terminal device 100 by including ACK transmission related information including the calculated accumulation threshold in a control signal (for example, RRC signaling).
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a sequence of ACK transmission processing by the HD method.
  • X in TCP (x) (x is an integer) is an identifier of a TCP packet, and represents, for example, a sequence number.
  • y in ACK (y) (y is an integer) indicates the identifier of the corresponding TCP packet (corresponding to x described above).
  • the terminal device 100 receives the TCP packets (1) to (5) from the base station device 200 (S301 to S305).
  • the terminal device 100 transmits a BSR (Buffer Status Report) when an ACK transmission trigger occurs (S105).
  • BSR Buffer Status Report
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a transmission buffer at each timing.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating an example of a transmission buffer at timing T31 in the sequence of FIG.
  • ACKs (1) to (5) for the received TCP packets (1) to (5) are accumulated in the transmission buffer.
  • the terminal device 100 discards the ACK exceeding the accumulation threshold (for example, 4) according to the discard rate by the AD method.
  • the terminal device 100 discards ACK (1) according to the discard rate, for example.
  • the terminal device 100 transmits a BSR (Buffer Status Report) (S306), and receives UL_Grant (Uplink® Grant) from the base station device 200 (S307).
  • BSR Buffer Status Report
  • UL_Grant Uplink® Grant
  • the BSR is, for example, a message for requesting radio resource allocation for the terminal device 100 to transmit a packet (including an ACK and a TCP packet) to the base station device 200.
  • UL_Grant is a message including the radio
  • FIG. 6B is a diagram illustrating an example of the transmission buffer at the timing T32 in the sequence of FIG. At timing T32, ACKs (2) to (5) are accumulated in the transmission buffer.
  • the terminal device 100 uses the number of ACKs (ACK (4) and (5) in FIG. 5) according to the allocated resource amount as a transmission target by the PD method. Then, the terminal device 100 discards and discards the number of ACKs (ACK (2) in FIG. 5) corresponding to the discard rate among ACKs other than the transmission target (ACKs (3) and (2) in FIG. 5). ACK not to be transmitted (ACK (3) in FIG. 5) is set as a transmission target.
  • the terminal device 100 discards ACKs that are discard candidates other than ACKs to be transmitted according to the accumulation threshold and the allocated resource amount according to the discard rate.
  • ACKs other than ACKs to be transmitted may be discarded depending on the accumulation threshold and the allocated resource amount.
  • the ratio of the number of ACKs to be transmitted according to the accumulation threshold and the allocated resource amount to the total number of ACKs (ACK to be transmitted according to the accumulation threshold and the allocated resource amount + ACK to be discarded) is referred to as a discard rate. May be considered.
  • the terminal device 100 accumulates the number of ACKs corresponding to the accumulation threshold in the transmission buffer, and transmits the ACK accumulated at the transmission timing of the ACK.
  • the approximate value of the discard rate can be calculated by the following equation (1) using the accumulation threshold of the HD method.
  • DR is the discard rate and T is the accumulation threshold. It is assumed that the relationship between the HD method discard rate and the accumulation threshold in the following description is based on Expression (1).
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a sequence of TCP packet reception and ACK transmission in the terminal device 100.
  • An example of a radio wave state in communication is shown on the right side of FIG.
  • the radio wave state indicates, for example, the degree of interference in a downlink radio wave, and the better the radio wave state, the lower the degree of interference.
  • TCP indicates a TCP packet (including data)
  • ACK indicates an ACK for the reception of the TCP packet.
  • the terminal device 100 in FIG. 7 performs control to transmit N / 2 ACKs in response to reception of N (N is an integer) TCP packets.
  • the base station apparatus 200 transmits four TCP packets within a predetermined time when the radio wave state is an average value (for example, an average value during the execution time of the processes S11 to S16) (S11).
  • the terminal device 100 receives four TCP packets, the terminal device 100 transmits an ACK of two packets (S12).
  • the base station apparatus 200 transmits six TCP packets within a predetermined time when the radio wave condition is good (S13). And the terminal device 100 will transmit ACK of 3 packets, if 6 packets are received (S14).
  • the base station apparatus 200 transmits two TCP packets within a predetermined time (S15). And the terminal device 100 will transmit ACK of 1 packet, if two TCP packets are received (S16). As described above, the base station apparatus 200 transmits a larger number of TCP packets as the radio wave condition is better.
  • steps S11 to S16 the terminal device 100 receives a total of 12 TCP packets and transmits a total of 6 ACKs.
  • the average number of TCP packets transmitted in the predetermined time is 4 packets (S17).
  • the average number of transmissions is 2 packets (S18).
  • base station apparatus 200 determines the accumulation threshold based on the average value of the number of ACK transmissions in each terminal apparatus 100 for a predetermined time.
  • the discard rate may be determined based on the accumulation threshold. Therefore, the terminal device 100 calculates an accumulation threshold and determines a discard rate based on the calculated accumulation threshold. In the second embodiment, the terminal device 100 calculates an accumulation threshold value for each terminal device that is wirelessly connected to the terminal device 100. Hereinafter, a method for calculating the accumulation threshold will be described.
  • the base station apparatus 200 calculates the accumulation threshold (T) using the following equations (2) and (3).
  • S TBS is an average value of the downlink data amount.
  • S TCP_Segment is the data size of the TCP segment. That is, N ack indicates an average value of the number of ACK transmissions of the terminal device 100 when, for example, the terminal device 100 transmits one ACK in response to two TCP data (packet) receptions.
  • Expression (2) is an expression indicating that a quotient obtained by dividing S TBS by S TCP_Segment ⁇ 2 is N ack .
  • T is at least 1 or more from Equation (3). This prevents the terminal device 100 from returning an ACK.
  • N ack is discarded after the decimal point. Note that N ack may be rounded up after the decimal point or rounded to the first decimal place.
  • Expression (3) is an expression indicating that the larger integer part of N ack or 1 is T.
  • the base station apparatus 200 sets the accumulation threshold to the average value of the number of ACK transmissions in the terminal apparatus 100. For example, in the communication system, sending back ACKs more than the number of ACK transmissions may result in excessive ACK transmission in maintaining throughput. Therefore, the base station apparatus 200 assumes that it is sufficient to maintain a throughput equal to or higher than a predetermined level if it can transmit an average ACK of the number of ACK transmissions, and sets the average value of the number of ACK transmissions as an accumulation threshold. Suppresses transmission of ACK exceeding the value.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a flowchart of the accumulation threshold value calculation process S500.
  • the base station apparatus 200 performs an accumulation threshold calculation process S500.
  • the base station device 200 calculates an accumulation threshold value of each terminal device 100 to be wirelessly connected (S500-1).
  • the base station apparatus 200 calculates an accumulation threshold value for each terminal apparatus 100 using, for example, the above-described Expression (2) and Expression (3).
  • the base station apparatus 200 notifies each terminal apparatus 100 of ACK transmission related information including the accumulation threshold (S500-2), and ends the process.
  • Base station apparatus 200 notifies terminal apparatus 100 of ACK transmission related information using a control signal (for example, RRC signaling).
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the accumulation threshold of each terminal device 100.
  • FIG. 9 shows the calculated values of N ack and the accumulation threshold (T) of ten terminal devices 100 (UE1 to UE10 in FIG. 9).
  • the accumulation threshold in UE 8 is 2.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the number of ACK transmissions and throughput of UE1 to UE10.
  • FIG. 10A is a diagram illustrating an example of an average value of throughput.
  • FIG. 10B shows an example of the number of ACK transmissions.
  • FIG. 10 shows simulation results in the Basic scheme, the Granted ACK scheme, the Hybrid Discard scheme, and the Hybrid Discard (Opt) scheme from the left for each UE.
  • the Basic method (hereinafter may be referred to as the first method) is a method of returning ACK to all TCP packets, and does not discard ACK.
  • the Granted ACK method (hereinafter sometimes referred to as the second method) is a method in which an ACK is returned according to the radio resource assigned to the downlink, and any further ACK is discarded.
  • the Hybrid Discard method (hereinafter sometimes referred to as the third method) is a method of returning an ACK of an accumulation threshold value and returning more ACKs in accordance with downlink allocated radio resources. Regardless, it is fixed at 0.96.
  • the Hybrid Discard (Opt) method (hereinafter sometimes referred to as the proposed method) is the method in the second embodiment, and the storage threshold values of UE1 to UE10 use the values shown in FIG.
  • the throughput of the proposal system is improving from the 2nd and 3rd system from FIG. 10 (A). Further, from FIG. 10A, the UE 4 has a throughput equivalent to that of the first method in the proposed method. Further, UE 4 suppresses the number of ACK transmissions in the proposed scheme more than in the first to third schemes from FIG. 10 (B).
  • the proposed scheme maintains the same or better throughput as the comparison target scheme with a smaller or equivalent number of ACK transmissions than the first to third schemes.
  • ⁇ Simulation 2> The simulation is performed by increasing the number of terminal devices 100 from simulation 1.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the total throughput for each number of terminal devices 100.
  • the total throughput is, for example, the total value of the average throughput of each terminal device 100.
  • the proposed scheme has a better total throughput than the first and second schemes. For example, the proposed scheme provides the best total throughput when there are 40 terminal devices 100.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the number of ACK transmissions for each number of terminal devices 100.
  • the proposed scheme has a smaller number of ACK transmissions than the first and second schemes.
  • a simulation result is shown about the throughput of each terminal device 100 and the number of ACK transmissions when the number of terminal devices 100 is 40.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of throughput for each terminal device 100 of the first method and the proposed method.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of throughput for each terminal apparatus 100 of the second scheme and the proposed scheme.
  • UE14, UE8, UE19, and UE1 protrude and have good throughput.
  • UE38, UE11, UE35, UE39, UE3, UE22, UE7, UE21, UE23, UE26, and UE13 have inferior numerical values with throughput close to zero.
  • the throughputs of UE14, UE8, UE19, and UE1 are better than those of other UEs, they are not as prominent as the first scheme.
  • the throughputs of UE38, UE11, UE35, UE39, UE3, UE22, UE7, UE21, UE23, UE26, and UE13 are not as low as those in the first scheme.
  • the total throughput of 40 terminal devices 100 is higher in the first method than in the proposed method. That is, it can be seen that the proposed method is a fairer method with a smaller difference in throughput between terminal devices than the first method.
  • the proposed method is a fairer method with a difference in throughput between terminal devices equal to or smaller than that of the second method.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of the number of ACK transmissions for each terminal device 100 of the first scheme and the proposed scheme.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the number of ACK transmissions for each terminal apparatus 100 of the second scheme and the proposed scheme.
  • UE14, UE8, UE19, and UE1 protrude and have a large number of ACK transmissions.
  • UE38, UE11, UE35, UE39, UE3, UE22, UE7, UE21, UE23, UE26, and UE13 have small numerical values for ACK transmission close to zero.
  • the number of ACK transmissions of UE14, UE8, UE19, and UE1 is larger than that of other UEs, but it is not as prominent as the first scheme.
  • the number of ACK transmissions of UE38, UE11, UE35, UE39, UE3, UE22, UE7, UE21, UE23, UE26, and UE13 is not as low as the first scheme.
  • the number of ACK transmissions with 40 terminal devices 100 is smaller in the first method than in the proposed method. That is, it can be seen that the proposed scheme is a fair scheme in terms of ACK transmission because the total number of ACK transmissions is small compared to the first scheme, and the difference in the number of ACK transmissions between terminal devices is small.
  • the proposed method has a smaller total number of ACK transmissions than the second method, and the difference in the number of ACK transmissions between terminal devices is the same or small. It turns out that it is a fair method.
  • the terminal device 100 discards the ACK in two stages.
  • the first stage is discarding ACKs with an accumulation threshold determined based on the average transmission rate. According to the first stage, excessive allocation of radio resources to the terminal device 100 can be suppressed.
  • the second stage is to transmit ACK according to the allocated amount of radio resources and discard the remaining ACK. By transmitting the ACK according to the allocated amount of the radio resource in the second stage, it is possible to suppress the transmission of excessive ACK.
  • Communication system 100 Terminal device 110: CPU 120: Storage 121: Communication program 122: ACK transmission program 130: Memory 150: RF circuit 200: Base station apparatus 201: Control unit 202: Transmission unit 203: Data 210: CPU 220: Storage 221: Communication control program 222: ACK reception program 230: Memory 250: RF circuit 300: Network

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Abstract

端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、前記基地局装置から受信したパケットに対応する受信確認パケットを、前記端末装置において蓄積することができる蓄積数を、前記端末装置が送信するデータ量に応じて決定する制御部と、前記決定した蓄積数を含む制御信号を、前記端末装置に送信できる送信部と、を有する。

Description

基地局装置、端末装置、及び通信方法
　本発明は、基地局装置、端末装置、及び通信方法に関する。
　現在のネットワークは、モバイル端末（スマートフォンやフューチャーホン）のトラフィックがネットワークのリソースの大半を占めている。また、モバイル端末が使うトラフィックは、今後も拡大していく傾向にある。
　第５世代移動体通信（５Ｇまたは、ＮＲ（Ｎｅｗ　Ｒａｄｉｏ））の通信規格では、４Ｇ（第４世代移動体通信）の標準技術に加えて、さらなる高データレート化、大容量化、低遅延化を実現する技術が求められている。なお、第５世代通信規格については、３ＧＰＰの作業部会（例えば、ＴＳＧ－ＲＡＮ　ＷＧ１、ＴＳＧ－ＲＡＮ　ＷＧ２等）で技術検討が進められている。
　データ通信においては、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）と呼ばれる通信プロトコルが用いられる場合がある。ＴＣＰ／ＩＰは、ＴＣＰとＩＰとを組み合わせたプロトコルであり、インターネットなどで標準的に用いられている。
　ＴＣＰにおける通信は、送信側の通信装置がデータパケットを送信し、受信側の通信装置はデータパケットを正常に受信できたとき、受信したデータパケットに対する確認応答であるＡＣＫ（Acknowledgement）を返信する。送信側の通信装置はＡＣＫを受信し、次のデータパケットを送信する。このように、ＴＣＰにおける通信では、ＡＣＫを受信することで、データパケットが到達したことを確認することができ、信頼性のある通信を実現している。
　ＴＣＰの通信においては、ＡＣＫの送信が多くなると、ＡＣＫの送信で通信リソースが使用され、通信速度が低下する場合がある。そこで、ＡＣＫの送信数を減少させる方式として、例えば、割当られたリソースを超えるＡＣＫを破棄する方式がある。また、ＡＣＫの送信数を減少させる方式として、送信バッファに所定数までＡＣＫが滞留することを許容し、所定数を超えたＡＣＫを破棄する方式がある。
　ＬＴＥ及びＴＣＰ／ＩＰに関する技術については、以下の先行技術文献に記載されている。
3GPP TS 36.133  V15.2.0 （2018-03） 3GPP TS 36.211  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 36.212  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 36.213  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 36.214  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 36.300  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 36.321  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 36.322  V15.0.1 （2018-04） 3GPP TS 36.323  V14.5.0 （2017-12） 3GPP TS 36.331  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 36.413  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 36.423  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 36.425  V14.1.0 （2018-03） 3GPP TR 36.912  V14.0.0 （2017-03） 3GPP TS 37.340  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 37.324  V1.5.0 （2018-04） 3GPP TS 38.201  V15.0.0 （2017-12） 3GPP TS 38.202  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.211  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.212  V15.1.1 （2018-04） 3GPP TS 38.213  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.214  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.215  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.300  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.321  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.322  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.323  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.331  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.401  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.410  V 0.9.0 (2018-03） 3GPP TS 38.413  V0.8.0 （2018-03） 3GPP TS 38.420  V0.8.0 （2018-03） 3GPP TS 38.423  V0.8.0 （2018-03） 3GPP TS 38.470  V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.473  V15.1.1 （2018-04） 3GPP TR 38.801  V14.0.0 （2017-04） 3GPP TR 38.802  V14.2.0 （2017-09） 3GPP TR 38.803  V14.2.0 （2017-09） 3GPP TR 38.804  V14.0.0 （2017-03） 3GPP TR 38.900  V14.3.1 （2017-07） 3GPP TR 38.912  V14.1.0 （2017-06） 3GPP TR 38.913  V14.3.0 （2017-06）
　しかし、一部のＡＣＫを破棄する方式を用いた通信装置は、複数のパケットを受信するまでＡＣＫを返信しない。例えば、パケットの送信側の通信装置が、ＡＣＫを受信するか、送信するデータの合計が所定のサイズ以上になるか、もしくはパケットの送信待ちタイマがタイムアウトするまで、次のパケットを送信しないような制御を行っている場合がある。送信側の通信装置は、このような制御を行っている場合、送信するデータが小さいため送信データの合計が所定のサイズ以上にならない場合、パケットの送信待ちタイマがタイムアウトするまで次のパケットを送信することができない。この場合、次のデータパケットを待っている受信側の通信装置において、データの受信が遅延してしまう。
　そこで、一開示は、一部のＡＣＫを破棄する方式を適用しても、データ送受信の遅延を抑制する基地局装置、端末装置、及び通信方法を提供することにある。
　端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、前記基地局装置から受信したパケットに対応する受信確認パケットを、前記端末装置において蓄積することができる蓄積数を、前記端末装置が送信するデータ量に応じて決定する制御部と、前記決定した蓄積数を含む制御信号を、前記端末装置に送信できる送信部と、を有する。
　一開示は、一部のＡＣＫを破棄する方式を適用しても、データ送受信の遅延を抑制することにある。
図１は、第１の実施の形態における、通信システム１０の構成例を示す図である。 図２は、第２の実施の形態における、通信システム１０の構成例を示す図である。 図３は、端末装置１００の構成例を示す図である。 図４は、基地局装置２００の構成例を示す図である。 図５は、ＨＤ方式によるＡＣＫ送信処理のシーケンスの例を示す図である。 図６は、各タイミングにおける送信バッファの例を示す図である。 図７は、端末装置１００におけるＴＣＰパケット受信とＡＣＫ送信のシーケンスの例を示す図である。 図８は、蓄積閾値算出処理Ｓ５００のフローチャートの例を示す図である。 図９は、各端末装置１００の蓄積閾値の例を示す図である。 図１０は、ＵＥ１～ＵＥ１０のＡＣＫ送信数及びスループットの例を示す図である。 図１１は、端末装置１００の台数ごとの総スループットの例を示す図である。 図１２は、端末装置１００の台数ごとのＡＣＫ送信数の例を示す図である。 図１３は、第１方式及び提案方式の端末装置１００ごとのスループットの例を示す図である。 図１４は、第２方式及び提案方式の端末装置１００ごとのスループットの例を示す図である。 図１５は、第１方式及び提案方式の端末装置１００ごとのＡＣＫ送信数の例を示す図である。 図１６は、第２方式及び提案方式の端末装置１００ごとのＡＣＫ送信数の例を示す図である。
　以下、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書における課題及び実施例は一例であり、本願の権利範囲を限定するものではない。特に、記載の表現が異なっていたとしても技術的に同等であれば、異なる表現であっても本願の技術を適用可能であり、権利範囲を限定するものではない。
　［第１の実施の形態］
　最初に第１の実施の形態について説明する。
　通信システム１０は、端末装置と、端末装置と無線通信する基地局装置とを有する。基地局装置は、基地局装置から受信したパケットに対応する受信確認パケットの、端末装置において蓄積することができる蓄積数（蓄積閾値）を、端末装置が送信するデータ量に応じて決定する制御部を有する。また、基地局装置は、決定した蓄積数を含む制御信号を、端末装置に送信できる送信部を有する。
　図１は、第１の実施の形態における、通信システム１０の構成例を示す図である。通信システム１０は、端末装置１００と基地局装置２００を有する。端末装置１００と基地局装置２００は、無線通信をしており（Ｓ１）、例えば、パケットを使用してデータの送受信を行う。端末装置１００は、例えば、携帯電話などのモバイル通信端末である。また、基地局装置２００は、例えば、５ＧにおけるｇＮｏｄｅＢである。
　端末装置１００と基地局装置２００は、例えば、互いにＴＣＰ／ＩＰに基づき通信を行う。基地局装置２００は、例えば、図示しないネットワークから端末装置１００が送信先であるデータを受信すると、端末装置１００にデータを含むＴＣＰパケットを送信する。端末装置１００は、ＴＣＰパケットを受信すると、受信したＴＣＰパケットに対応する（受信したことを送信元装置に通知するための）受信確認パケット（例えば、ＡＣＫ）を送信する。以降、単にパケットと称する場合、ＴＣＰパケット、又は受信確認パケット、又はその両方を示す。
　基地局装置２００は、図示しないプロセッサ、ストレージ、メモリを有し、ストレージに記憶されたプログラムをメモリにロードし、プロセッサがロードしたプログラムを実行することで、制御部２０１及び送信部２０２を構築し、各処理を実行する。
　基地局装置２００は、制御部２０１、送信部２０２、及びデータ２０３を有する。データ２０３は、例えば、端末装置１００が所定時間において送信するＡＣＫ送信数（又はＡＣＫ送信数の平均値）が記憶される。
　制御部２０１は、データ２０３に含まれる端末装置１００が送信するデータ量に基づいて（応じて）（Ｓ２）、蓄積数を決定する（Ｓ３）。蓄積数は、端末装置１００が蓄積することができるＡＣＫの最大数であり、蓄積数を超えるＡＣＫについては、端末装置１００にて破棄される。
　送信部２０２は、制御部２０１が決定した蓄積数を制御信号に含め（Ｓ４）、端末装置１００に送信する（Ｓ５）。
　端末装置１００は、蓄積数を含む制御信号を受信し、蓄積数を取得する。端末装置１００は、取得した蓄積数に従い、受信確認を蓄積し、蓄積数を超える受信確認については破棄する。
　第１の実施の形態では、基地局装置２００は、端末装置１００が送信するデータ量に応じて、蓄積数を決定する。これにより、端末装置１００は、過剰なＡＣＫの送信を抑制することができる。
　なお、端末装置１００において蓄積することができる蓄積数（蓄積閾値）は，下りのデータ送信量に応じて決定してもよい。端末装置１００は、ＴＣＰパケットの受信数に応じた数のＡＣＫを送信する場合がある。そこで、基地局装置２００は、端末装置１００が下りのデータ送信量に応じた数のＡＣＫを送信するとみなし、下りのデータ送信量に応じて蓄積数を決定してもよい。
　［第２の実施の形態］
　次に、第２の実施の形態について説明する。
　＜通信システムの構成例＞
　図２は、通信システム１０の構成例を示す図である。通信システム１０は、端末装置１００－１，２、基地局装置２００、及びネットワーク３００を有する。通信システム１０は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の通信規格や、５Ｇに対応した通信システムである。
　端末装置１００－１，２（以下、端末装置１００と呼ぶ場合がある）は、例えば、スマートフォンやタブレット端末などのモバイル通信端末（通信装置）である。端末装置１００は、例えば、基地局装置２００と無線接続し、基地局装置２００を介してネットワーク３００と通信を行う。端末装置１００は、基地局装置２００やネットワーク３００からデータをダウンロードしたり、サービスの提供を受けたりする。また、端末装置１００は、例えば、ＴＣＰ／ＩＰに基づいて、基地局装置２００やネットワーク３００と通信を行う。
　基地局装置２００は、端末装置１００が送受信するパケットを中継する通信装置である。基地局装置２００は、例えば、ＬＴＥにけるｅＮｏｄｅＢ（evolved Node B）や、５ＧにおけるｇＮｏｄｅＢである。また、基地局装置２００は、スイッチやルータなどのネットワーク機器であってもよい。
　ネットワーク３００は、例えば、インターネットであってもよいし、専用線で構成されているイントラネットであってもよい。
　＜端末装置の構成例＞
　図３は、端末装置１００の構成例を示す図である。端末装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０、ストレージ１２０、メモリ１３０、及びＲＦ（Radio Frequency）回路１５０を有する。
　ストレージ１２０は、プログラムやデータを記憶する、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、又はＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置である。ストレージ１２０は、通信プログラム１２１及びＡＣＫ送信プログラム１２２を記憶する。
　メモリ１３０は、ストレージ１２０に記憶されているプログラムをロードする領域である。また、メモリ１３０、プログラムがデータを記憶する領域としても使用される。
　ＲＦ回路１５０は、基地局装置２００と無線接続する装置である。ＲＦ回路１５０は、例えば、アンテナを有し、アンテナを介して基地局装置２００と電波（パケット）の送受信を行う。
　ＣＰＵ１１０は、ストレージ１２０に記憶されているプログラムを、メモリ１３０にロードし、ロードしたプログラムを実行し、各処理を実現するプロセッサである。
　ＣＰＵ１１０は、通信プログラム１２１を実行することで、通信処理を行う。通信処理は、基地局装置２００やネットワーク３００などと、通信を行う処理である。端末装置１００は、例えば、端末装置１００のユーザや、端末装置１００において実行するプログラムの要求に応じて通信を行うとき、通信処理を行う。
　また、ＣＰＵ１１０は、ＡＣＫ送信プログラム１２２を実行することで、送信制御部を構築し、ＡＣＫ送信処理を行う。ＡＣＫ送信処理は、基地局装置２００から受信したＴＣＰパケットに対応するＡＣＫ（応答確認）を生成し、送信バッファに格納し、ＡＣＫの送信方式に応じてＡＣＫを基地局装置２００に送信する処理である。
　ＣＰＵ１１０は、ＡＣＫ送信プログラム１２２の有するＨＤ（Hybrid Discard）方式モジュール１２２１を実行することで、送信制御部を構築し、ＨＤ方式によるＡＣＫ送信処理を行う。ＨＤ方式は、ＡＤ（Active Discard）方式及びＰＤ（Passive Discard）方式の両方式を同時に実行するＡＣＫ送信方式である。
　ＰＤ方式は、割当リソース量に応じた数のＡＣＫを送信し、送信しなかったＡＣＫのうち、破棄率に応じた数のＡＣＫを破棄し、それ以外のＡＣＫは送信するＡＣＫ送信方式である。すなわち、ＰＤ方式では、端末装置１００は、割当リソース量に応じたＡＣＫ数と、破棄率に応じて破棄しないＡＣＫ数の合計が、送信するＡＣＫ数となる。なお、ＰＤ方式は、割当リソース量に応じた数のＡＣＫを送信し、送信しなかったＡＣＫを破棄するＡＣＫ送信方式であってもよい。
　ＡＤ方式は、蓄積閾値（ＡＣＫを蓄積できる最大数）までＡＣＫを送信バッファに蓄積し、蓄積閾値を超えるＡＣＫは破棄率に応じて破棄するＡＣＫ送信方式である。すなわち、ＡＤ破棄率方式では、端末装置１００は、蓄積閾値のＡＣＫ数と、破棄率に応じて破棄しないＡＣＫ数の合計が、送信するＡＣＫ数となる。なお、ＡＤ方式は、蓄積閾値までＡＣＫを送信バッファに蓄積し、蓄積閾値を超えるＡＣＫは破棄するＡＣＫ送信方式であってもよい。
　ＨＤ方式は、ＡＤ方式及びＰＤ方式の２段階でＡＣＫを破棄するＡＣＫ送信方式である。ＨＤ方式は、蓄積閾値内のＡＣＫでも割当リソース量を超えるＡＣＫは、破棄率に応じて破棄するＡＣＫ送信方式である。なお、ＨＤ方式は、蓄積閾値内のＡＣＫでも割当リソース量を超えるＡＣＫは破棄するＡＣＫ送信方式であってもよい。
　ＣＰＵ１１０は、ＡＣＫ送信プログラム１２２の有する蓄積閾値取得モジュール１２２２を実行することで、受信部を構築し、蓄積閾値取得処理を行う。蓄積閾値取得処理は、ＨＤ方式で使用する蓄積閾値を、基地局装置２００から取得する処理である。蓄積閾値取得処理は、制御信号を受信し、受信した制御信号に含まれる蓄積閾値を取得する。制御信号は、例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングである。
　＜基地局装置の構成例＞
　図４は、基地局装置２００の構成例を示す図である。基地局装置２００は、ＣＰＵ２１０、ストレージ２２０、メモリ２３０、ＮＩＣ（Network Interface Card）２４０及びＲＦ回路２５０を有する。
　ストレージ２２０は、プログラムやデータを記憶する、フラッシュメモリ、ＨＤＤ、又はＳＳＤなどの補助記憶装置である。ストレージ２２０は、通信制御プログラム２２１及びＡＣＫ受信プログラム２２２を記憶する。
　メモリ２３０は、ストレージ２２０に記憶されているプログラムをロードする領域である。また、メモリ２３０は、プログラムがデータを記憶する領域としても使用される。
　ＮＩＣ２４０は、ネットワーク３００と接続するインターフェースである。基地局装置２００は、ＮＩＣ２４０を介して、ネットワーク３００内の通信装置と通信を行う。
　ＲＦ回路２５０は、端末装置１００と無線接続する装置である。ＲＦ回路２５０は、例えば、アンテナを有し、アンテナを介して端末装置１００と電波（パケット）の送受信を行う。
　ＣＰＵ２１０は、ストレージ２２０に記憶されているプログラムを、メモリ２３０にロードし、ロードしたプログラムを実行し、各処理を実現するプロセッサである。
　ＣＰＵ２１０は、通信制御プログラム２２１を実行することで、割当部を構築し、通信制御処理を行う。通信制御処理は、端末装置１００の通信を制御する処理である。通信制御処理は、例えば、端末装置１００に対して無線リソースを割り当てる処理である。
　また、ＣＰＵ２１０は、ＡＣＫ受信プログラム２２２を実行することで、制御部を構築し、ＡＣＫ受信処理を行う。ＡＣＫ受信処理は、端末装置１００からＡＣＫ（応答確認）を受信する処理である。また、ＡＣＫ受信処理は、端末装置１００における蓄積閾値を決定（算出）する処理である。
　ＣＰＵ２１０は、ＡＣＫ受信プログラム２２２の有するＨＤ方式制御モジュール２２２１を実行することで、制御部及び送信部を構築し、ＨＤ方式制御処理を行う。ＨＤ方式制御処理は、端末装置１００によるＨＤ方式の通信を制御する処理である。
　また、ＣＰＵ２１０は、ＡＣＫ受信プログラム２２２の有する蓄積閾値算出モジュール２２２２を実行することで、制御部を構築し、蓄積閾値算出処理を行う。蓄積閾値算出処理は、無線通信する端末装置１００の蓄積閾値を算出する処理である。なお、基地局装置２００は、無線通信する端末装置１００が複数存在する場合、複数の端末装置１００それぞれについて、蓄積閾値を算出する。
　さらに、ＣＰＵ２１０は、ＡＣＫ受信プログラム２２２の有するＡＣＫ送信関連情報通知モジュール２２２３を実行することで、送信部を構築し、ＡＣＫ送信関連情報通知処理を行う。ＡＣＫ送信関連情報通知処理は、算出した蓄積閾値を含むＡＣＫ送信関連情報を、制御信号（例えば、ＲＲＣシグナリング）に含め、端末装置１００に通知（送信）する処理である。
　＜ＨＤ方式によるＡＣＫ送信処理＞
　図５は、ＨＤ方式によるＡＣＫ送信処理のシーケンスの例を示す図である。ＴＣＰ（ｘ）（ｘは整数）におけるｘは、ＴＣＰパケットの識別子であり、例えば、シーケンス番号を示すものとする。また、ＡＣＫ（ｙ）（ｙは整数）におけるｙは、対応するＴＣＰパケットの識別子（上述したｘに対応）を示すものとする。
　端末装置１００は、基地局装置２００からＴＣＰパケット（１）～（５）を受信する（Ｓ３０１～Ｓ３０５）。
　端末装置１００は、ＡＣＫの送信契機が発生すると、ＢＳＲ（Buffer Status Report）を送信する（Ｓ１０５）。
　図６は、各タイミングにおける送信バッファの例を示す図である。図６（Ａ）は、図５のシーケンスのタイミングＴ３１における送信バッファの例を示す図である。タイミングＴ３１においては、送信バッファには、受信したＴＣＰパケット（１）～（５）に対するＡＣＫ（１）～（５）が蓄積されている。
　ここで、端末装置１００は、ＡＤ方式により、蓄積閾値（例えば４）を超えるＡＣＫを、破棄率に応じて破棄する。端末装置１００は、図５（Ａ）において、例えば、破棄率に応じてＡＣＫ（１）を破棄する。
　図５のシーケンスに戻り、端末装置１００は、ＡＣＫの送信契機が発生すると、ＢＳＲ（Buffer Status Report）を送信し（Ｓ３０６）、ＵＬ＿Ｇｒａｎｔ（Uplink Grant）を基地局装置２００から受信する（Ｓ３０７）。
　ＢＳＲは、例えば、端末装置１００が基地局装置２００に対して、パケット（ＡＣＫ及びＴＣＰパケットを含む）を送信するための無線リソースの割り当てを要求するメッセージである。また、ＵＬ＿Ｇｒａｎｔは、例えば、端末装置１００に対して割り当てる無線リソース量を含むメッセージである。
　図６（Ｂ）は、図５のシーケンスのタイミングＴ３２における送信バッファの例を示す図である。タイミングＴ３２においては、送信バッファには、ＡＣＫ（２）～（５）が蓄積されている。
　端末装置１００は、ＰＤ方式により、割当リソース量に応じた数のＡＣＫ（図５におけるＡＣＫ（４）及び（５））を送信対象とする。そして、端末装置１００は、送信対象以外のＡＣＫ（図５におけるＡＣＫ（３）及び（２））のうち、破棄率に応じた数のＡＣＫ（図５におけるＡＣＫ（２））を破棄し、破棄しないＡＣＫ（図５におけるＡＣＫ（３））を送信対象とする。
　上述したように、ＨＤ方式では、端末装置１００は、蓄積閾値や割当リソース量によって送信対象とされるＡＣＫ以外の破棄候補となるＡＣＫを、破棄率に応じて破棄する。また、ＨＤ方式では、蓄積閾値や割当リソース量によって送信対象とされるＡＣＫ以外のＡＣＫを破棄してもよい。この場合、蓄積閾値や割当リソース量によって送信対象とされるＡＣＫの数の、全体のＡＣＫの数（蓄積閾値や割当リソース量によって送信対象とされるＡＣＫ＋破棄されるＡＣＫ）に対する割合を破棄率とみなしてもよい。
　なお、ＨＤ方式では、端末装置１００は、例えば、蓄積閾値に応じた数のＡＣＫを送信バッファに蓄積し、ＡＣＫの送信タイミングで蓄積されたＡＣＫを送信する。例えば、ＨＤ方式の蓄積閾値を用いた以下の式（１）で、破棄率の近似値を算出することができる。
　ＤＲ　＝　１－Ｔ／１００　・・・式（１）
　ＤＲは、破棄率であり、Ｔは蓄積閾値である。以降の説明におけるＨＤ方式の破棄率と蓄積閾値との関係は、式（１）に基づくものとする。
　＜蓄積閾値決定処理＞
　図７は、端末装置１００におけるＴＣＰパケット受信とＡＣＫ送信のシーケンスの例を示す図である。なお、図７の右方には、通信における電波状態の例を示す。電波状態は、例えば、下り方向の電波における干渉度合いを示し、電波状態が良好であるほど、干渉度合いが少ないことを示す。また、図７において、ＴＣＰはＴＣＰパケット（データを含む）を示し、ＡＣＫはＴＣＰパケットを受信したことに対するＡＣＫを示す。さらに、図７における端末装置１００は、例えば、Ｎ（Ｎは整数）個のＴＣＰパケット受信に対して、Ｎ／２個のＡＣＫを送信する制御を行うものとする。
　基地局装置２００は、電波状態が平均値（例えば、処理Ｓ１１～Ｓ１６の実行時間における平均値）であるとき、ＴＣＰパケットを所定時間内に４パケット送信する（Ｓ１１）。そして、端末装置１００は、ＴＣＰパケットを４パケット受信すると、２パケットのＡＣＫを送信する（Ｓ１２）。
　また、基地局装置２００は、電波状態が良好であるとき、ＴＣＰパケットを所定時間内に６パケット送信する（Ｓ１３）。そして、端末装置１００は、ＴＣＰパケットを６パケット受信すると、３パケットのＡＣＫを送信する（Ｓ１４）。
　また、基地局装置２００は、電波状態が劣悪であるとき、ＴＣＰパケットを所定時間内に２パケット送信する（Ｓ１５）。そして、端末装置１００は、ＴＣＰパケットを２パケット受信すると、１パケットのＡＣＫを送信する（Ｓ１６）。上述したように、基地局装置２００は、電波状態が良好であるほど、多数のＴＣＰパケットを送信する。
　端末装置１００は、処理Ｓ１１～Ｓ１６において、ＴＣＰパケットを合計１２パケット受信し、合計６パケットのＡＣＫを送信している。処理Ｓ１１及び処理Ｓ１２、処理Ｓ１３及び処理Ｓ１４、及び処理Ｓ１５及び処理Ｓ１６のそれぞれが所定時間で行われている場合、所定時間におけるＴＣＰパケットの送信数の平均は４パケットとなり（Ｓ１７）、ＡＣＫの送信数の平均は２パケットとなる（Ｓ１８）。
　以下、第２の実施の形態において、基地局装置２００は、各端末装置１００における所定時間におけるＡＣＫの送信数の平均値に基づいて、蓄積閾値を決定する。
　式（１）で示すように、破棄率は、蓄積閾値に基づいて決定される場合がある。そこで、端末装置１００は、蓄積閾値を算出し、算出した蓄積閾値に基づいて破棄率を決定する。なお、第２の実施の形態において、端末装置１００は、端末装置１００に無線接続する端末装置ごとに、蓄積閾値を算出する。以下に、蓄積閾値の算出方法について説明する。
　例えば、基地局装置２００は、以下の式（２）及び式（３）を用いて蓄積閾値（Ｔ）を算出する。
　Ｎａｃｋ　＝　ＳＴＢＳ　／　（ＳＴＣＰ＿Ｓｅｇｍｅｎｔ　×　２）　・・・式（２）
　Ｔ　＝　ｍａｘ（Ｎａｃｋ　, １）　・・・式（３）
　ＳＴＢＳは、ダウンリンクのデータ量の平均値である。ＳＴＣＰ＿Ｓｅｇｍｅｎｔは、ＴＣＰセグメントのデータサイズである。すなわち、Ｎａｃｋは、例えば端末装置１００が２回のＴＣＰデータ（パケット）受信に対して１回のＡＣＫを送信する場合における、端末装置１００のＡＣＫの送信数の平均値を示す。式（２）は、ＳＴＢＳを、ＳＴＣＰ＿Ｓｅｇｍｅｎｔ×２で除した商が、Ｎａｃｋとなることを示す式である。
　また、Ｔは、式（３）より、少なくとも１以上とする。これにより、端末装置１００がＡＣＫを返信しないことを防止する。また、第２の実施の形態において、Ｎａｃｋは、小数点以下は破棄されるものとする。なお、Ｎａｃｋは、小数点以下を繰り上げされてもよいし、小数点第１位で四捨五入されてもよい。式（３）は、Ｎａｃｋまたは１の、どちらか大きいほうの整数部分が、Ｔとなることを示す式である。
　上述したように、基地局装置２００は、蓄積閾値を、端末装置１００におけるＡＣＫ送信数の平均値とする。例えば、通信システムにおいて、ＡＣＫ送信数以上のＡＣＫを返信することは、スループットの維持において、過剰なＡＣＫ送信となる場合がある。そこで、基地局装置２００は、ＡＣＫ送信数の平均のＡＣＫを送信できれば、所定以上のスループットを維持するのに十分であると仮定し、ＡＣＫ送信数の平均値を蓄積閾値とすることで、平均値を超えるＡＣＫの送信を抑制する。
　図８は、蓄積閾値算出処理Ｓ５００のフローチャートの例を示す図である。基地局装置２００は、蓄積閾値を算出する契機が発生すると、蓄積閾値算出処理Ｓ５００を行う。
　基地局装置２００は、無線接続する各端末装置１００の蓄積閾値を算出する（Ｓ５００－１）。基地局装置２００は、例えば、上述した式（２）及び式（３）を用いて、端末装置１００ごとに、蓄積閾値を算出する。
　そして、基地局装置２００は、各端末装置１００に、蓄積閾値を含むＡＣＫ送信関連情報を通知し（Ｓ５００－２）、処理を終了する。基地局装置２００は、制御信号（例えばＲＲＣシグナリング）を用いて、端末装置１００にＡＣＫ送信関連情報を通知する。
　＜シミュレーション１＞
　以下に、上述した式（２）及び式（３）を用いて蓄積閾値を算出した場合の、シミュレーション結果を示す。
　図９は、各端末装置１００の蓄積閾値の例を示す図である。図９は、１０台の端末装置１００（図９におけるＵＥ１～ＵＥ１０）のＮａｃｋの計算値、及び蓄積閾値（Ｔ）を示す。例えば、ＵＥ８における蓄積閾値は２となる。
　図１０は、ＵＥ１～ＵＥ１０のＡＣＫ送信数及びスループットの例を示す図である。図１０（Ａ）は、スループットの平均値の例を示す図である。図１０（Ｂ）は、ＡＣＫ送信数の例を示す図である。なお、他の方式と比較するため、図１０は、ＵＥごとに、左からＢａｓｉｃ方式、Ｇｒａｎｔｅｄ　ＡＣＫ方式、Ｈｉｂｒｉｄ　Ｄｉｓｃａｒｄ方式、及びＨｉｂｒｉｄ　Ｄｉｓｃａｒｄ（Ｏｐｔ）方式におけるシミュレーション結果を示す。
　Ｂａｓｉｃ方式（以下、第１方式と呼ぶ場合がある）は、全てのＴＣＰパケットに対してＡＣＫを返信する方式であって、ＡＣＫの破棄を行わない。Ｇｒａｎｔｅｄ　ＡＣＫ方式（以下、第２方式と呼ぶ場合がある）は、下りに割り当てられた無線リソースに応じてＡＣＫを返信し、それ以上のＡＣＫは破棄する方式である。Ｈｉｂｒｉｄ　Ｄｉｓｃａｒｄ方式（以下、第３方式と呼ぶ場合がある）は、蓄積閾値のＡＣＫを返信し、それ以上のＡＣＫを下りの割り当て無線リソースに応じて返信する方式であり、破棄率は端末装置によらず、０．９６に固定されている。Ｈｉｂｒｉｄ　Ｄｉｓｃａｒｄ（Ｏｐｔ）方式（以下、提案方式と呼ぶ場合がある）は、第２の実施の形態における方式であり、ＵＥ１～ＵＥ１０の蓄積閾値は、図９の値を用いる。
　例えば、ＵＥ４は、図１０（Ａ）より、提案方式のほうが、第２及び第３方式よりスループットが向上している。また、ＵＥ４は、図１０（Ａ）より、提案方式において第１方式と同等のスループットである。また、ＵＥ４は、図１０（Ｂ）より、提案方式のほうが、第１～第３方式よりＡＣＫ送信数を抑制している。
　また、他のＵＥについても、提案方式は、第１～第３方式より少ないあるいは同等のＡＣＫ送信数で、比較対象方式と同等又は良好なスループットを維持していることがわかる。
　＜シミュレーション２＞
　シミュレーション１より端末装置１００の数を増やしてシミュレーションを行う。
　図１１は、端末装置１００の台数ごとの総スループットの例を示す図である。総スループットは、例えば、各端末装置１００の平均スループットの合計値である。図１１によると、提案方式は、第１及び第２方式と比較し、総スループットが良好である。例えば、提案方式は、端末装置１００が４０台の場合に、最も総スループットが良好となる。
　図１２は、端末装置１００の台数ごとのＡＣＫ送信数の例を示す図である。例えば、総スループットが最も良好となる端末装置１００の台数が４０台の場合、提案方式は、第１及び第２方式よりもＡＣＫ送信数が少ない。以下、端末装置１００の台数が４０台の場合の、各端末装置１００のスループット及びＡＣＫ送信数について、シミュレーション結果を示す。
　図１３は、第１方式及び提案方式の端末装置１００ごとのスループットの例を示す図である。また、図１４は、第２方式及び提案方式の端末装置１００ごとのスループットの例を示す図である。
　例えば、図１３より、第１方式では、ＵＥ１４、ＵＥ８、ＵＥ１９、及びＵＥ１が、突出してスループットが良好である。一方、第１方式では、ＵＥ３８、ＵＥ１１、ＵＥ３５、ＵＥ３９、ＵＥ３、ＵＥ２２、ＵＥ７、ＵＥ２１、ＵＥ２３、ＵＥ２６、及びＵＥ１３が、スループットが０に近い、劣悪な数値となっている。
　対して、提案方式では、ＵＥ１４、ＵＥ８、ＵＥ１９、及びＵＥ１のスループットが、他のＵＥと比較すると良好ではあるものの、第１方式ほど突出してはいない。また、提案方式では、ＵＥ３８、ＵＥ１１、ＵＥ３５、ＵＥ３９、ＵＥ３、ＵＥ２２、ＵＥ７、ＵＥ２１、ＵＥ２３、ＵＥ２６、及びＵＥ１３のスループットが、第１方式ほど低い値ではない。図１１で示したように、端末装置１００の台数が４０台の総スループットは、提案方式より第１方式の方が高い。すなわち、提案方式は、第１方式と比較して、端末装置間のスループットの差異が小さく、より公平な方式であることがわかる。
　また、図１４に示すように、提案方式は、第２方式と比較して、端末装置間のスループットの差異が同等あるいは小さく、より公平な方式であることがわかる。
　図１５は、第１方式及び提案方式の端末装置１００ごとのＡＣＫ送信数の例を示す図である。また、図１６は、第２方式及び提案方式の端末装置１００ごとのＡＣＫ送信数の例を示す図である。
　例えば、図１５より、第１方式では、ＵＥ１４、ＵＥ８、ＵＥ１９、及びＵＥ１が、突出してＡＣＫ送信数が多い。一方、第１方式では、ＵＥ３８、ＵＥ１１、ＵＥ３５、ＵＥ３９、ＵＥ３、ＵＥ２２、ＵＥ７、ＵＥ２１、ＵＥ２３、ＵＥ２６、及びＵＥ１３が、ＡＣＫ送信が０に近い小さい数値となっている。
　対して、提案方式では、ＵＥ１４、ＵＥ８、ＵＥ１９、及びＵＥ１のＡＣＫ送信数が、他のＵＥと比較すると多いが、第１方式ほど突出してはいない。また、提案方式では、ＵＥ３８、ＵＥ１１、ＵＥ３５、ＵＥ３９、ＵＥ３、ＵＥ２２、ＵＥ７、ＵＥ２１、ＵＥ２３、ＵＥ２６、及びＵＥ１３のＡＣＫ送信数が、第１方式ほど低い値ではない。図１２で示したように、端末装置１００の台数が４０台のＡＣＫ送信数は、提案方式より第１方式の方が少ない。すなわち、提案方式は、第１方式と比較して、ＡＣＫ送信数の合計が少ないことに加え、端末装置間のＡＣＫ送信数の差異が小さく、ＡＣＫ送信においても公平な方式であることがわかる。
　また、図１６に示すように、提案方式は、第２方式と比較して、ＡＣＫ送信数の合計が少ないことに加え、端末装置間のＡＣＫ送信数の差異が同等あるいは小さく、ＡＣＫ送信においても公平な方式であることがわかる。
　第２の実施の形態において、端末装置１００は２段階でＡＣＫを破棄する。第１段階は、平均伝送レートに基づき決定される蓄積閾値によるＡＣＫの破棄である。第１段階によって、端末装置１００に対する無線リソースの過剰な割り当てを抑制することができる。
　第２段階は、無線リソースの割り当て量に応じたＡＣＫを送信し、残りのＡＣＫの破棄である。第２段階によって、無線リソースの割り当て量に応じたＡＣＫを送信することで、過剰なＡＣＫの送信を抑制することができる。
　［その他の実施の形態］
　各実施の形態における処理は、それぞれ組み合わせてもよい。例えば、第２の実施の形態における式（１）～（３）は、第１の実施の形態における蓄積数（蓄積閾値）の算出に使用されてもよい。
１０　　　　：通信システム
１００　　　：端末装置
１１０　　　：ＣＰＵ
１２０　　　：ストレージ
１２１　　　：通信プログラム
１２２　　　：ＡＣＫ送信プログラム
１３０　　　：メモリ
１５０　　　：ＲＦ回路
２００　　　：基地局装置
２０１　　　：制御部
２０２　　　：送信部
２０３　　　：データ
２１０　　　：ＣＰＵ
２２０　　　：ストレージ
２２１　　　：通信制御プログラム
２２２　　　：ＡＣＫ受信プログラム
２３０　　　：メモリ
２５０　　　：ＲＦ回路
３００　　　：ネットワーク

Claims (6)

  1. 　端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、
    　前記基地局装置から受信したパケットに対応する受信確認パケットを、前記端末装置において蓄積することができる蓄積数を、前記端末装置が送信するデータ量に応じて決定する制御部と、
    　前記決定した蓄積数を含む制御信号を、前記端末装置に送信できる送信部と、
    　を有する基地局装置。
  2. 　前記制御部は、所定時間における前記端末装置の受信確認パケットの送信数の平均を、前記蓄積数と決定する
    　請求項１記載の基地局装置。
  3. 　前記制御部は、前記端末装置が複数存在する場合、前記複数の端末装置ごとに前記蓄積数を決定し、
    　前記送信部は、前記複数の端末装置ごとに前記制御信号を送信できる
    　請求項１記載の基地局装置。
  4. 　さらに、前記端末装置に無線リソースを割り当てる割当部を有し、
    　前記端末装置は、前記蓄積数の前記受信確認パケットのうち、前記基地局装置に割り当てられた無線リソースの量に応じた数の受信確認パケットを、前記基地局装置に送信する
    　請求項１記載の基地局装置。
  5. 　基地局装置と無線通信を行う端末装置であって、
    　前記基地局装置が前記端末装置の送信するデータ量に応じて決定する、前記基地局装置から受信したパケットに対応する受信確認パケットを蓄積することができる蓄積数を含む制御信号を受信する受信部と、
    　前記受信した制御信号に含まれる前記蓄積数の受信確認パケットを蓄積し、前記蓄積数を超える受信確認パケットを破棄する送信制御部と
    　を有する端末装置。
  6. 　端末装置と無線通信を行う基地局装置における通信方法であって、
    　前記基地局装置から受信したパケットに対応する受信確認パケットを、前記端末装置において蓄積することができる蓄積数を、前記端末装置が送信するデータ量に応じて決定し、
    　前記決定した蓄積数を含む制御信号を、前記端末装置に送信する
    　通信方法。
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