JP4875659B2 - 無線通信システムのｕｅにおいてｐｄｕを伝送する方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は無線通信システムのＵＥ（ユーザー端末）においてＰＤＵ（プロトコルデータユニット）を伝送する方法及び装置に関し、特に無線通信システムのＵＥで、前に保存されたＰＤＵセグメントを適切に廃棄することで、ＰＤＵを正確に伝送する方法及び装置に関する。

第三世代移動通信技術はＷＣＤＭＡ（広帯域多元分割接続）方式で高スペクトル利用効率、高カバー率、優れた通話品質と高速のマルチメディアデータ伝送を実現するとともに、種々のＱｏＳ（サービス品質）要求を満足させ、柔軟性のある双方向通信の実現し、よりよい通信品質の提供し、通話中断率を低減させる。

従来の技術では、ＲＬＣ（無線リンク制御）層から出力されたすべてのＰＤＵ（プロトコルデータユニット）は長さが同じである。しかし、そうなると帯域幅の使用効率とパケットデータの処理効率が低下し、特に高速伝送システムの応用例、例えば第三世代移動通信システムのＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス）とＨＳＵＰＡ（高速アップリンクパケットアクセス）にとっては不利である。したがって、第三世代移動通信システムの高速伝送応用に関して、３ＧＰＰ（第三世代パートナーシッププロジェクト）はＨＳＤＰＡ技術のＭＡＣ（媒体アクセス制御）層について改正を行った。この改正では、可変長のＲＬＣ ＰＤＵ（無線リンク制御プロトコルデータユニット）を採用し、ＭＡＣ層にＰＤＵのセグメント化機能を設けることで、帯域幅の使用効率とパケットデータの処理効率を向上させ、ＭＩＭＯ（多重入出力）及び高次変調技術など物理層技術による高い伝送速度を可能にする。

したがって、従来の技術では、可変長ＲＬＣ ＰＤＵのセグメント化とリアセンブリ（再組み立て）をサポートするために、ＭＡＣ層にＭＡＣ−ｅｈｓ（エンハンスド高速ＭＡＣ）プロトコルエンティティーを新設した。また、データ処理の弾力性を向上させるために、前記ＭＡＣ−ｅｈｓプロトコルエンティティーは、１ＴＴＩ（送信時間間隔）において複数の優先待ち行列のデータをＭＡＣ−ｅｈｓ ＰＤＵに多重伝送する。ＭＡＣ−ｅｈｓエンティティーの動作方法の詳細については、３ＧＰＰが制定したＭＡＣ通信プロトコル仕様を参照すればよく、ここで説明を省略する。

図１を参照する。図１は従来のＭＡＣ−ｅｈｓ ＰＤＵを表す説明図である。ＭＡＣ−ｅｈｓ ＰＤＵには複数のリオーダーＰＤＵ（Ｒ＿ＰＤＵ_ｎ）とそれに対応するＭＡＣ−ｅｈｓヘッダが含まれている。各リオーダーＰＤＵには、同じ優先待ち行列に対応する、連続した少なくとも１つのＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵ（サービスデータユニット）、またはＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵのセグメントが含まれている。ＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵ（すなわち上位層ＰＤＵ）は、ＭＡＣ−ｃ（共通ＭＡＣ） ＰＤＵまたはＭＡＣ−ｄ（専用ＭＡＣ）ＰＤＵである。ＭＡＣ−ｅｈｓ ＰＤＵのヘッダでは、各リオーダーＰＤＵは論理チャネル識別子フィールドＬＣＨ−ＩＤ_ｎ、長さ情報フィールドＬ_ｎ、伝送シーケンス番号フィールドＴＳＮ_ｎ、セグメント化指示フィールドＳＩ_ｎ、及びヘッダ拡張フィールドＦ_ｎに対応する。論理チャネル識別子フィールドＬＣＨ−ＩＤ_ｎは各リオーダーＰＤＵに対応する優先待ち行列を指示し、優先待ち行列と論理チャネルの対応関係は上位層によって定められる。長さ情報フィールドＬ_ｎは各リオーダーＰＤＵのデータ長を示し、伝送シーケンス番号フィールドＴＳＮ_ｎは、対応する優先待ち行列でリオーダーを行うために、各リオーダーＰＤＵの伝送シーケンス番号を示す。セグメント化指示フィールドＳＩ_ｎは再組み立ての参考として、各リオーダーＰＤＵに含まれたＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵのセグメント化状態とセグメント化形式を示し、ヘッダ拡張フィールドＦ_ｎは次のリオーダーＰＤＵの有無を示す。

したがって、ＵＥでＭＡＣ−ｅｈｓ ＰＤＵを受信すると、まず各リオーダーＰＤＵに対応する論理チャネル識別子フィールドＬＣＨ−ＩＤ_ｎと伝送シーケンス番号フィールドＴＳＮ_ｎに基づいて、各リオーダーＰＤＵを対応する優先待ち行列に割り当て、リオーダーを行う。各優先待ち行列では、ＵＥで最後に受信したリオーダーＰＤＵが前に保存されたＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵのセグメントの連続であると判断した場合に、セグメント化指示フィールドＳＩ_ｎに基づいて、リオーダーＰＤＵと前に保存したＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵのセグメントを連結するなど再組み立てを行い、完全なＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵのセグメントを上位層通信プロトコルに伝送する。

上記ＭＡＣプロトコル仕様によれば、セグメント化指示フィールドは２ビットで、下記４種類の内容がある。
１．「００」：リオーダーＰＤＵのうち最初のＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵと最後のＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵがいずれも完全な上位層ＰＤＵであることを示す。
２．「０１」：リオーダーＰＤＵのうち最初のＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵが前端がセグメント化された上位層ＰＤＵセグメントであり、リオーダーＰＤＵに１以上のＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵが含まれれば、最後のＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵが完全な上位層ＰＤＵであることを示す。
３．「１０」：リオーダーＰＤＵのうち最後のＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵが後端がセグメント化された上位層ＰＤＵセグメントであり、リオーダーＰＤＵに１以上のＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵが含まれれば、最初のＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵが完全な上位層ＰＤＵであることを示す。
４．「１１」：リオーダーＰＤＵのうち最初のＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵが前端がセグメント化された上位層ＰＤＵセグメントであり、最後のＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵが後端がセグメント化された上位層ＰＤＵセグメントであることを示す。

従来の技術では、セグメント化指示フィールドが「００」のリオーダーＰＤＵを受信したとき、リオーダーＰＤＵに含まれるのはすべて完全な上位層ＰＤＵであるので、ＵＥはリオーダーＰＤＵのうちすべて完全な上位層ＰＤＵを、前に保存されたＰＤＵセグメントと連結せずに、上位層通信プロトコルに伝送（例えば対応する論理チャネルに伝送する）する。しかし、従来の技術では前に保存されたセグメントを廃棄しないので、場合によって後に受信したリオーダーを前に保存されたＰＤＵと誤って連結し、誤って上位層ＰＤＵを生成することもある。

例えば、ＵＥで伝送シーケンス番号が「２」、セグメント化指示フィールドが「００」のリオーダーＰＤＵを受信した場合、以上のように、従来の技術ではリオーダーＰＤＵのうち完全な上位層ＰＤＵを、連結せずにすべて上位層に対応する論理チャネルに伝送する。この場合、後に受信したリオーダーＰＤＵのセグメント化指示フィールドが「００」であれば、ＵＥは前に保存されたＰＤＵセグメントに対して何の廃棄・連結処理もしない。伝送シーケンス番号が一般に循環方式で設定されるので、ネットワークから次の循環で伝送シーケンス番号が「２」で、セグメント化指示フィールドが「０１」または「１１」のリオーダーＰＤＵを送信した場合、ＵＥは当該伝送シーケンス番号に基づいて、リオーダーＰＤＵが前に保存されたＰＤＵセグメントの連続であると判断し、リオーダーＰＤＵを前に保存されたＰＤＵセグメントを連結し、誤った上位層ＰＤＵを生成するおそれがある。

簡単に言えば、従来の技術では前に保存されたＰＤＵセグメントを適切に廃棄しないので、場合によって後に受信したリオーダーを前に保存されたＰＤＵと誤って連結し、誤って上位層ＰＤＵを生成することがある。

本発明は、無線通信システムのＵＥにおいてＰＤＵを伝送する方法及び装置の提供を課題とする。

本発明では、無線通信システムのＵＥ（ユーザー端末）においてＰＤＵ（プロトコルデータユニット）を伝送する方法を掲示する。当該方法は、プロトコルエンティティーで、少なくとも１つのＰＤＵを含んだリオーダーＰＤＵを受信する段階と、前記リオーダーＰＤＵに対応するセグメント化指示メッセージに基づいて、前記少なくとも１つのＰＤＵがセグメント化により前に保存されたＰＤＵセグメントと再組み立てしなければならないかどうかを判断する段階と、前記少なくとも１つのＰＤＵがいずれも未セグメント化のＰＤＵであれば、この少なくとも１つのＰＤＵを上記プロトコルエンティティーの上位層プロトコルエンティティーに伝送するとともに、前に保存されたＰＤＵセグメントを廃棄する段階とを含む。

本発明では更に、無線通信システムにおいてＰＤＵを伝送するための通信装置を掲示する。当該通信装置は、通信装置の機能を実現する制御回路と、制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御するＣＰＵ（中央処理装置）と、制御回路の中にＣＰＵと結合するように設けられ、プログラムコードを記憶する記憶装置とを含む。前記プログラムコードは、プロトコルエンティティーで、少なくとも１つのＰＤＵを含んだリオーダーＰＤＵを受信するコードと、前記リオーダーＰＤＵに対応するセグメント化指示メッセージに基づいて、前記少なくとも１つのＰＤＵがセグメント化により前に保存されたＰＤＵセグメントと再組み立てしなければならないかどうかを判断するコードと、前記少なくとも１つのＰＤＵがいずれも未セグメント化のＰＤＵであれば、この少なくとも１つのＰＤＵを上記プロトコルエンティティーの上位層プロトコルエンティティーに伝送するとともに、前に保存されたＰＤＵセグメントを廃棄するコードとを含む。

かかる方法及び装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図を参照にして以下に説明する。

図２を参照する。図２は無線通信装置１００のブロック図である。説明を簡潔にするため、図２では無線通信装置１００の入力装置１０２、出力装置１０４、制御回路１０６、ＣＰＵ（中央処理装置）１０８、記憶装置１１０、プログラムコード１１２及びトランシーバー１１４のみ示している。無線通信装置１００では、制御回路１０６はＣＰＵ１０８を通して記憶装置１１０に記録されたプログラムコード１１２を実行することで、無線通信装置１００の動作を制御し、入力装置１０２（例えばキーボード）でユーザーが入力した信号を受信し、出力装置１０４（スクリーン、スピーカーなど）で映像、音声などの信号を出力する。無線信号を受発信するトランシーバー１１４は受信した信号を制御回路１０６に送信し、または制御回路１０６による信号を無線で出力する。言い換えれば、通信プロトコルの構造に当てはめれば、トランシーバー１１４は第一層の一部とみなされ、制御回路１０６は第二層と第三層の機能を実現する。

図３を参照する。図３は図２に示すプログラムコード１１２を表す説明図である。プログラムコード１１２はアプリケーション層２００と、第三層インターフェイス２０２と第二層インターフェイス２０６を備え、第一層インターフェイス２１８と接続されている。信号を発するとき、第二層インターフェイス２０６は第三層インターフェイス２０２から出力されたデータに基づいて、複数のＳＤＵ２０８を形成してバッファ２１２に保存する。その後、第二層インターフェイス２０６はバッファ２１２に保存されたＳＤＵ２０８に基づいて複数のＰＤＵ２１４を生成し、これらのＰＤＵ２１４を第一層インターフェイスを通して送信先に出力する。それに反して、無線信号を受信するときは、第一層インターフェイス２１８で信号を受信し、受信した信号をＰＤＵ２１４として第二層インターフェイス２０６に出力する。第二層インターフェイス２０６はこのＰＤＵ２１４をＳＤＵ２０８に還元してバッファ２１２に保存する。最後に、第二層インターフェイス２０６はバッファ２１２に保存されたＳＤＵ２０８を第三層インターフェイス２０２に送信する。望ましくは、無線通信装置１００はエボルブドＨＳＰＡ（高速パケットアクセス）システムで実施され、第二層インターフェイス２０６は、ＭＡＣ−ｅｈｓ ＰＤＵを処理するＭＡＣ−ｅｈｓインターフェイスである。

無線通信装置１００でＭＡＣ−ｅｈｓ ＰＤＵを受信したとき、まずそのＭＡＣ−ｅｈｓ ＰＤＵのうち各リオーダーＰＤＵを対応する待ち行列に割り当て、リオーダー及びリアセンブリ（再組み立て）処理を行う。それに鑑みて、ＰＤＵを正確に再組み立てし、誤ったＰＤＵを上位層通信プロトコルに伝送することを避けるために、本発明ではＰＤＵ伝送プログラムコード２２０を提供する。図４を参照する。図４は本発明の実施例による方法３０のフローチャートである。下記方法３０は無線通信システムのＵＥにおいてＰＤＵ伝送に用いられ、ＰＤＵ伝送プログラムコード２２０としてコンパイルすることができる。

ステップ３００：開始。
ステップ３０２：プロトコルエンティティーでリオーダーＰＤＵを受信する。このリオーダーＰＤＵには少なくとも１つのＰＤＵが含まれている。
ステップ３０４：上記リオーダーＰＤＵに対応するセグメント化指示メッセージに基づいて、上記少なくとも１つのＰＤＵがセグメント化により前に保存されたＰＤＵセグメントと再組み立てしなければならないかどうかを判断する。
ステップ３０６：上記少なくとも１つのＰＤＵがいずれも未セグメント化のＰＤＵであれば、この少なくとも１つのＰＤＵを上記プロトコルエンティティーの上位層プロトコルエンティティーに伝送するとともに、前に保存されたＰＤＵセグメントを廃棄する。
ステップ３０８：終了。

以上のように、本発明の実施例ではまず、優先待ち行列でリオーダーＰＤＵを受信する。このリオーダーＰＤＵはＭＡＣ−ｅｈｓ ＰＤＵの中で運ばれ、少なくとも１つのＰＤＵを含む。次に、本発明の実施例では、このリオーダーＰＤＵに対応するセグメント化指示メッセージに基づいて、上記少なくとも１つのＰＤＵがセグメント化により前に保存されたＰＤＵセグメントと再組み立てしなければならないかどうかを判断する。このセグメント化指示メッセージは、ＭＡＣ−ｅｈｓ ＰＤＵのうちリオーダーＰＤＵに対応するヘッダフィールドである。上記少なくとも１つのＰＤＵがいずれも未セグメント化のＰＤＵであれば、本発明の実施例ではこの少なくとも１つのＰＤＵを上記プロトコルエンティティーの上位層プロトコルエンティティーに伝送するとともに、前に保存されたＰＤＵセグメントを廃棄する。

言い換えれば、完全で未セグメント化のＰＤＵを含んだリオーダーＰＤＵを受信したとき、本発明の実施例では後に受信したリオーダーＰＤＵを前に保存されたＰＤＵセグメントと誤って連結し、誤った上位層ＰＤＵを生成することを避けるために、リオーダーＰＤＵのうち完全な上位層ＰＤＵを上位層通信プロトコルに伝送する（例えば対応する論理チャネルに伝送する）ほか、前に保存されたＰＤＵセグメントも廃棄する。

まとめていえば、本発明の実施例では、完全で未セグメント化のＰＤＵを含んだリオーダーＰＤＵを受信したときに、前に保存されたＰＤＵセグメントを適切に廃棄することで、ＰＤＵを誤って生成して伝送し、ＵＥにデータエラーを生じさせることを回避する。

以上は本発明に好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。

従来のＭＡＣ−ｅｈｓ ＰＤＵを表す説明図である。 無線通信装置のブロック図である。 図２に示すプログラムコードを表す説明図である。 本発明の実施例による方法のフローチャートである。

符号の説明

１００ 無線通信装置
１０２ 入力装置
１０４ 出力装置
１０６ 制御回路
１０８ ＣＰＵ
１１０ 記憶装置
１１２ プログラムコード
１１４ トランシーバー
２００ アプリケーション層
２０２ 第三層インターフェイス
２０６ 第二層インターフェイス
２１２ バッファ
２１８ 第一層インターフェイス
２２０ ＰＤＵ伝送プログラムコード

Claims (8)

1. 無線通信システムのＵＥ（ユーザー端末）においてＰＤＵ（プロトコルデータユニット）を伝送する方法であって、
   プロトコルエンティティーで、少なくとも１つのＰＤＵを含んだリオーダーＰＤＵを受信する段階と、
   前記リオーダーＰＤＵに対応するセグメント化指示メッセージに基づいて、前記少なくとも１つのＰＤＵがセグメント化により前に保存されたＰＤＵセグメントと再組み立てしなければならないかどうかを判断する段階であって、前記少なくとも１つのPDUが同一のセグメント化指示メッセージを共有する段階と、
   前記少なくとも１つのＰＤＵがいずれも未セグメント化のＰＤＵであれば、この少なくとも１つのＰＤＵを上記プロトコルエンティティーの上位層プロトコルエンティティーに伝送するとともに、前に保存されたＰＤＵセグメントを廃棄する段階とを含み、
   前記リオーダーＰＤＵはＭＡＣ−ｅｈｓ（エンハンスド高速媒体アクセス制御） ＰＤＵの中で運ばれる、
   ＰＤＵの伝送方法。
2. 前記セグメント化指示メッセージは、ＭＡＣ−ｅｈｓ ＰＤＵのうちリオーダーＰＤＵに対応するヘッダフィールドである、請求項１に記載のＰＤＵの伝送方法。
3. 前記少なくとも１つのＰＤＵは連続したＰＤＵであり、このＰＤＵはＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵ（サービスデータユニット）、ＭＡＣ−ｄ（専用ＭＡＣ） ＰＤＵまたはＭＡＣ−ｃ（共通ＭＡＣ） ＰＤＵである、請求項１に記載のＰＤＵの伝送方法。
4. 前記無線通信システムはエボルブドＨＳＰＡ（高速パケットアクセス）システムである、請求項１に記載のＰＤＵの伝送方法。
5. 無線通信システムにおいてＰＤＵを伝送するための通信装置であって、
   通信装置の機能を実現する制御回路と、
   制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御するＣＰＵ（中央処理装置）と、
   制御回路の中にＣＰＵと結合するように設けられ、プログラムコードを記憶する記憶装置とを含み、前記プログラムコードは、
   プロトコルエンティティーで、少なくとも１つのＰＤＵを含んだリオーダーＰＤＵを受信するコードと、
   前記リオーダーＰＤＵに対応するセグメント化指示メッセージに基づいて、前記少なくとも１つのＰＤＵがセグメント化により前に保存されたＰＤＵセグメントと再組み立てしなければならないかどうかを判断するコードであって、前記少なくとも１つのPDUが同一のセグメント化指示メッセージを共有するコードと、
   前記少なくとも１つのＰＤＵがいずれも未セグメント化のＰＤＵであれば、この少なくとも１つのＰＤＵを上記プロトコルエンティティーの上位層プロトコルエンティティーに伝送するとともに、前に保存されたＰＤＵセグメントを廃棄するコードとを含み、
   前記リオーダーＰＤＵはＭＡＣ−ｅｈｓ ＰＤＵの中で運ばれる、
   通信装置。
6. 前記セグメント化指示メッセージは、ＭＡＣ−ｅｈｓ ＰＤＵのうちリオーダーＰＤＵに対応するヘッダフィールドである、請求項５に記載の通信装置。
7. 前記少なくとも１つのＰＤＵは連続したＰＤＵであり、このＰＤＵはＭＡＣ−ｅｈｓ ＳＤＵ、ＭＡＣ−ｄ ＰＤＵまたはＭＡＣ−ｃ ＰＤＵである、請求項５に記載の通信装置。
8. 前記無線通信システムはエボルブドＨＳＰＡシステムである、請求項５に記載の通信装置。

Images