JP6654828B2

JP6654828B2 - Transmitter

Info

Publication number: JP6654828B2
Application number: JP2015163352A
Authority: JP
Inventors: 徹内野; 耕平清嶋; 明人花木; ペルトネンパシ; 恒臣春名; 佐々倉　賢治; 賢治佐々倉
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2020-02-26
Anticipated expiration: 2035-08-21
Also published as: JP2017041814A

Description

本発明は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）システムにおけるＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤのＰＤＣＰデータユニットを送信制御する送信機及び通信システムに関する。 The present invention relates to a transmitter and a communication system for controlling transmission of a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer PDCP data unit in an LTE (Long Term Evolution) system.

ＬＴＥシステムは、既存のＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）システムから進化したシステムであり、標準化作業が３ＧＰＰにより行われている。図１はＬＴＥシステムのネットワーク構成を示す図である。ＬＴＥの無線ネットワークは、無線基地局であるｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ：evolved Node B）のみで構成され、ユーザ端末であるＵＥとの間でエアインタフェースを介して通信する。ｅＮＢはＬＴＥを収容するコアネットワークであるＥＰＣ(Evolved Packet Core)とＳ１インタフェースを介して接続される。具体的には、Ｃ−ＰｌａｎｅがＳ１−ＭＭＥ(Mobility Management Entity)インタフェースにてＭＭＥに接続され、Ｕ−ＰｌａｎｅがＳ１−ＵインタフェースにてＳ−ＧＷ(Serving Gateway)に接続される。隣接するｅＮＢはＸ２インタフェースにて接続される。 The LTE system is a system that has evolved from the existing Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) system, and standardization work is being performed by 3GPP. FIG. 1 is a diagram showing a network configuration of the LTE system. The LTE wireless network includes only eNodeBs (eNBs), which are radio base stations, and communicates with UEs, which are user terminals, via an air interface. The eNB is connected via an S1 interface to an EPC (Evolved Packet Core) which is a core network accommodating LTE. Specifically, the C-Plane is connected to the MME via an S1-MME (Mobility Management Entity) interface, and the U-Plane is connected to an S-GW (Serving Gateway) via an S1-U interface. Adjacent eNBs are connected by an X2 interface.

図２は、３ＧＰＰ規格に準拠したＵＥとＥ−ＵＴＲＡＮ（ｅＮＢ）間の無線インタフェースプロトコルの構造を示す図である。図２ＡはＵ−Ｐｌａｎｅのプロトコルスタックであり、図２ＢはＣ−Ｐｌａｎｅのプロトコルスタックである。プロトコルスタックは、ＵＥとＥ−ＵＴＲＡＮ（ｅＮＢ）に対で存在し、無線区間のデータ送信を担っている。Ｕ−Ｐｌａｎｅは、ＰＨＹ（Physical）からなるレイヤ１と、ＭＡＣ（Medium Access Control）、ＲＬＣ（Radio Link Control）、ＰＤＣＰからなるレイヤ２とで構成され、Ｃ−Ｐｌａｎｅは、Ｕ−Ｐｌａｎｅと同様のプロトコルであるレイヤ１及び２と、ＲＲＣ（Radio Resource Control）からなるレイヤ３とで構成されている。なお、ＮＡＳはＵＥとコアネットワークとの間の機能レイヤである。 FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a radio interface protocol between a UE and an E-UTRAN (eNB) based on the 3GPP standard. FIG. 2A shows a U-Plane protocol stack, and FIG. 2B shows a C-Plane protocol stack. The protocol stack exists in a pair with the UE and the E-UTRAN (eNB), and is responsible for data transmission in a radio section. The U-Plane is composed of a layer 1 composed of PHY (Physical) and a layer 2 composed of MAC (Medium Access Control), RLC (Radio Link Control), and PDCP. C-Plane is similar to U-Plane. It is composed of layers 1 and 2 which are protocols and layer 3 which is composed of RRC (Radio Resource Control). Note that the NAS is a functional layer between the UE and the core network.

ＰＤＣＰレイヤでは、ベアラごとにＰＤＣＰｅｎｔｉｔｙが設定される。送信側は、ユーザデータ用ベアラであるＤＲＢ(Data Radio Bearer)にてユーザデータ（ＩＰパケット）のヘッダ圧縮処理と秘匿処理とを施し、制御メッセージ用ベアラであるＳＲＢ(Signaling Radio Bearer)にてＲＲＣメッセージの改ざん防止用の秘匿処理と完全性保護（Integrity protection）とを施し、ＲＬＣレイヤへＰＤＣＰＰＤＵ(Protocol Data Unit)として送出する。受信側は、対応するヘッダ復元、秘匿解除、改ざん検出を行う。ＰＤＣＰレイヤにおける秘匿処理及び改ざん検出には、ＣＯＵＮＴ値が用いられる。図３に示すように、ＣＯＵＮＴ値は、ＨＦＮ(Hyper Frame Number)とＰＤＣＰＳＮ(Sequence Number)から構成される。ＰＤＣＰＳＮは、ＣＯＵＮＴ値の下位１２ｂｉｔ(又は７ｂｉｔ)を構成する。ＰＤＣＰＳＮは、ＰＤＣＰＰＤＵ（パケット）をＲＬＣレイヤへ送出する度にインクリメントされ、１２ｂｉｔ(又は７ｂｉｔ)で表現できる最大値までインクリメントしたら最小値に戻る周回を繰り返すように制御される。ＨＦＮは、ＣＯＵＮＴ値の上位２０ｂｉｔ(又は２５ｂｉｔ)を構成する。ＨＦＮは、ＰＤＣＰＳＮが周回するたびにインクリメントされる。 In the PDCP layer, PDCP entity is set for each bearer. The transmitting side performs header compression processing and concealment processing of user data (IP packet) using a user data bearer (DRB), and RRC using an SRB (Signaling Radio Bearer) as a control message bearer. The message is subjected to concealment processing for preventing tampering of the message and integrity protection (Integrity protection), and is transmitted to the RLC layer as a PDCP PDU (Protocol Data Unit). The receiving side performs corresponding header restoration, concealment release, and falsification detection. The COUNT value is used for concealment processing and tampering detection in the PDCP layer. As shown in FIG. 3, the COUNT value is composed of HFN (Hyper Frame Number) and PDCP SN (Sequence Number). The PDCP SN forms the lower 12 bits (or 7 bits) of the COUNT value. The PDCP SN is controlled so as to be incremented each time a PDCP PDU (packet) is transmitted to the RLC layer, and to repeat a round of returning to the minimum value after incrementing to the maximum value that can be represented by 12 bits (or 7 bits). The HFN constitutes the upper 20 bits (or 25 bits) of the COUNT value. The HFN is incremented each time the PDCP SN goes around.

ＲＬＣレイヤでは、ベアラごとにＲＬＣｅｎｔｉｔｙが設定される。３ＧＰＰ規格では、ＲＬＣについて、ＡＭ(Acknowledged Mode)、ＵＭ(Unacknowledged Mode)と、ＴＭ(Transparent Mode)の３つのモードが定義されている。ＲＬＣ-ＡＭ/ＵＭの場合は、送信側は、図４に示すように、上位レイヤからのＰＤＣＰＰＤＵであるＲＬＣＳＤＵを適応的に分割・統合して、ＴＴＩごとのトランスポートブロックサイズに適合した長さのＲＬＣＰＤＵへマッピングし、ＭＡＣレイヤへ送出する。受信側は、対応するＰＤＣＰＰＤＵの再構築を行う。また、ＲＬＣ−ＡＭでは、受信側からの送達確認信号（ＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔ）に基づいて、送信側がＲＬＣＰＤＵを再送するＡＲＱ(Automatic Repeat reQuest)制御が実施され、ＭＡＣレイヤにおけるＨＡＲＱ(Hybrid ARQ)の残留誤りを補うことができる。 In the RLC layer, an RLC entity is set for each bearer. In the 3GPP standard, three modes of RLC are defined: AM (Acknowledged Mode), UM (Unacknowledged Mode), and TM (Transparent Mode). In the case of RLC-AM / UM, as shown in FIG. 4, the transmitting side adaptively divides and integrates RLC SDUs, which are PDCP PDUs from the upper layer, and adapts to the transport block size for each TTI. It maps to the RLC PDU of the length and sends it to the MAC layer. The receiving side reconstructs the corresponding PDCP PDU. Also, in RLC-AM, ARQ (Automatic Repeat reQuest) control in which the transmitting side retransmits RLC PDU is performed based on a delivery confirmation signal (RLC status report) from the receiving side, and HARQ (Hybrid ARQ) of the MAC layer is performed. The residual error can be compensated.

ここで、図５を参照して、ＰＤＣＰレイヤの動作について説明する。送信側では、上位レイヤからパケット（ＰＤＣＰＳＤＵ）を受け取り、各ＰＤＣＰＳＤＵにシーケンス番号であるＰＤＣＰＳＮを順番に関連付け、ＰＤＣＰＳＮが周回するとＨＦＮをインクリメントする。各ＰＤＣＰＳＤＵに対して対応するＣＯＵＮＴ値を用いて秘匿処理を施し、当該パケットに関連付けたＰＤＣＰＳＮをヘッダに付与してＰＤＣＰＰＤＵとしてＲＬＣレイヤへと送出する。受信側では、ＰＤＣＰレイヤにおいてＰＤＣＰ受信ウインドウを管理しており、受信したパケットのＰＤＣＰＳＮがＰＤＣＰ受信ウインドウ外であれば、当該受信パケットを破棄する。また、受信したパケットのＰＤＣＰＳＮがＰＤＣＰ受信ウインドウ内である場合には、現在の受信状態から当該パケットの解匿処理に用いるＨＦＮを推測し、推測したＨＦＮを上位ｂｉｔとし、受信したパケットのＰＤＣＰＳＮを下位ｂｉｔとしたＣＯＵＮＴ値を用いて秘匿解除処理を実施して元のパケットを抽出する。ＣＯＵＮＴ値が送信側と受信側で同期していなければ、正しいデータを抽出することができない。正しく抽出された受信パケットは上位レイヤへ送出し、受信ウインドウを更新する。 Here, the operation of the PDCP layer will be described with reference to FIG. The transmitting side receives a packet (PDCP SDU) from an upper layer, associates a PDCP SN, which is a sequence number, with each PDCP SDU in order, and increments the HFN when the PDCP SN circulates. A concealment process is performed on each PDCP SDU using the corresponding COUNT value, the PDCP SN associated with the packet is added to the header, and the packet is transmitted to the RLC layer as a PDCP PDU. On the receiving side, the PDCP layer manages the PDCP reception window. If the PDCP SN of the received packet is outside the PDCP reception window, the received packet is discarded. Also, if the PDCP SN of the received packet is within the PDCP reception window, the HFN used for the deciphering process of the packet is estimated from the current reception state, the estimated HFN is set as the upper bit, and the PDCP of the received packet is The concealment release processing is performed using the COUNT value in which the SN is the lower bit, and the original packet is extracted. If the COUNT value is not synchronized between the transmission side and the reception side, correct data cannot be extracted. The correctly extracted received packet is transmitted to the upper layer, and the receiving window is updated.

3GPP TS 36.323 V12.2.0 “Technical Specification Group Access Network； Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA)； Packet Data Convergence Protocol(PDCP) specification(Release 12)”3GPP TS 36.323 V12.2.0 “Technical Specification Group Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Packet Data Convergence Protocol (PDCP) specification (Release 12)”

ところで、送信側で受信ウインドウサイズに相当する数のＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＳＤＵ）が連続的に破棄されると、受信側の受信ウインドウを更新することができずに、ｅＮＢ-ＵＥ間でＨＦＮの認識不一致が発生し、ＵＥ側で解匿処理失敗により正常なＰＤＣＰＳＤＵを抽出することができない問題が生じる(ＨＦＮｄｅ−ｓｙｎｃ問題)。 By the way, if the number of PDCP PDUs (RLC SDUs) corresponding to the reception window size is continuously discarded on the transmission side, the reception window on the reception side cannot be updated, and the eNB-UE recognizes the HFN. A mismatch occurs, and a problem occurs that the UE side cannot extract a normal PDCP SDU due to the failure of the decryption process (HFN de-sync problem).

図６はＨＦＮｄｅ−ｓｙｎｃが発生した状況を示す概念図である。同図では、説明を簡単にするために受信側のＰＤＣＰレイヤにおける受信ウインドウサイズのＰＤＣＰＳＮで表現できるサイズ（０−４０９５）にしている。送信側においてＰＤＣＰ受信ウインドウ分の数のＰＤＣＰＰＤＵが連続して破棄された状態が示されている。例えば、ＰＤＣＰＳＮは、１２ｂｉｔ構成として考えると、０番から４０９５番まで表現することができる。ＰＤＣＰ受信ウインドウのサイズは、ＰＤＣＰＳＮで表現できるサイズ（０−４０９５）であるとすれば、ＰＤＣＰ受信ウインドウ分（４０９６）の数のＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＳＤＵ）が連続的に破棄された時点で、ＨＦＮｄｅ−ｓｙｎｃが発生する。この結果、送信側では４０９６個のＰＤＣＰＰＤＵ化が終了した時点でＨＦＮがインクリメントしてＨＦＮ＝１に変化しているが、受信側では４０９６個のＰＤＣＰＳＤＵを受信できていないので、受信状態から推定されるＨＦＮはＨＦＮ＝０のままである。受信側は、ＨＦＮ＝０で秘匿解除を試みるが、誤ったＨＦＮ値のため不正パケットとして処理される。 FIG. 6 is a conceptual diagram showing a situation where HFN de-sync has occurred. In the figure, for the sake of simplicity, the reception window size in the PDCP layer on the reception side is set to a size (0-4095) that can be expressed by the PDCP SN. This shows a state in which the number of PDCP PDUs corresponding to the number of PDCP reception windows on the transmitting side is continuously discarded. For example, when the PDCP SN is considered as a 12-bit configuration, it can be expressed from the 0th to the 4095th. Assuming that the size of the PDCP reception window is a size (0-4095) that can be expressed by the PDCP SN, when the number of PDCP PDUs (RLC SDUs) corresponding to the number of PDCP reception windows (4096) is continuously discarded, HFN de-sync occurs. As a result, the HFN is incremented and changed to HFN = 1 at the time when the 4096 PDCP PDUs have been converted on the transmitting side, but the receiving side has not received 4096 PDCP SDUs, so The estimated HFN remains at HFN = 0. The receiving side attempts to release concealment with HFN = 0, but is processed as an invalid packet due to an incorrect HFN value.

本発明者等は、送信側のＰＤＣＰｅｎｔｉｔｙにおいて一度にＰＤＣＰＰＤＵ化するＰＤＣＰＰＤＵ数に制限を持たせる送信ウインドウ（以下、「ＰＤＣＰ送信ウインドウ」という）を設定することが、ＨＦＮｄｅ−ｓｙｎｃ問題を解決するために有効であると考えている。送信側のＰＤＣＰｅｎｔｉｔｙにおいて、送信したＰＤＣＰＰＤＵに対するＲＬＣ−ＡＣＫの受信状況によって受信側のＰＤＣＰ受信ウインドウの位置を推測し、それに応じてＰＤＣＰ送信ウインドウを更新するスキームが想定される。 The present inventors set a transmission window (hereinafter, referred to as a “PDCP transmission window”) that places a limit on the number of PDCP PDUs to be converted into PDCP PDUs at one time in the PDCP entity on the transmission side, which is a problem of the HFN de-sync problem. We think that it is effective to solve. In the PDCP entity on the transmitting side, a scheme is assumed in which the position of the PDCP receiving window on the receiving side is estimated based on the reception status of RLC-ACK for the transmitted PDCP PDU, and the PDCP transmission window is updated accordingly.

ここで、３ＧＰＰ仕様（TS 36.323）に準拠した動作に基づいてＰＤＣＰ送信ウインドウを設定する場合について検討する。ＰＤＣＰ送信ウインドウの下端は、その全てに対してＲＬＣ−ＡＣＫを受けたＰＤＣＰＰＤＵのうち最新のＰＤＣＰＰＤＵに関連付けられたＰＤＣＰＳＮに１プラスした値と一致させ、送信ウインドウサイズはＰＤＣＰ受信ウインドウのサイズとすることが想定される。そして、ＰＤＣＰ送信ウインドウは、受信したＲＬＣ−ＡＣＫに基づいて更新される。即ち、送信側のＲＬＣレイヤはＲＬＣ−ＡＣＫを受けた時点でＰＤＣＰレイヤに対して通知を行い、ＰＤＣＰレイヤはこれに応答して、ＰＤＣＰ送信ウインドウを更新する。 Here, a case where a PDCP transmission window is set based on an operation based on the 3GPP specification (TS 36.323) will be considered. The lower end of the PDCP transmission window matches the value of the PDCP SN associated with the latest PDCP PDU among the PDCP PDUs that have received RLC-ACK for all of them, plus one, and the transmission window size is the size of the PDCP reception window. It is assumed that Then, the PDCP transmission window is updated based on the received RLC-ACK. That is, the RLC layer on the transmitting side notifies the PDCP layer when receiving the RLC-ACK, and the PDCP layer updates the PDCP transmission window in response to the notification.

しかしながら、上記したＲＬＣ−ＡＣＫベースのＰＤＣＰ送信ウインドウの更新では、更新頻度が不足してＰＤＣＰ送信ウインドウｓｔａｌｌｉｎｇによるスループットの低下が懸念される。例えば、図１３に示すように、受信側のＲＬＣレイヤ（ＲｘＲＬＣ）が無線送信するＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔ（ＲＬＣ−ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が無線で欠落する場合が考えられる（図１３Ｂ）。送信側のＲＬＣレイヤ（ＴｘＲＬＣ）は受信側のＲＬＣレイヤから送信されたＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔを受け取ると、送信側のＰＤＣＰレイヤ（ＴｘＰＤＣＰ）へＲＬＣ−ＡＣＫを通知してＸを更新する契機を与えている。しかし、図１３Ｂに示すようにＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔが無線で欠落すると、次にＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔが送信されるまでＲＬＣ−ＡＣＫをＰＤＣＰレイヤ（ＴｘＰＤＣＰ）へ通知する契機が現れない。その結果、図１３Ａに示すように送信側のＰＤＣＰレイヤではＰＤＣＰ送信ウインドウサイズを超えてＰＤＣＰＰＤＵを生成できない状態が長時間継続する（ＰＤＣＰウインドウｓｔａｌｌｉｎｇ）。ＰＤＣＰウインドウｓｔａｌｌｉｎｇは、ＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔが無線で欠落する場合に限らず、ＰＤＣＰ送信ウインドウサイズに相当するデータを送信するのに必要な時間が、ＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔの受信間隔よりも短い場合にも発生し得る。 However, in the update of the RLC-ACK-based PDCP transmission window described above, the update frequency is insufficient, and there is a concern that the throughput may be reduced due to the PDCP transmission window stalling. For example, as shown in FIG. 13, it is conceivable that the RLC status report (RLC-ACK / NACK) wirelessly transmitted by the RLC layer (RxRLC) on the receiving side is wirelessly lost (FIG. 13B). Upon receiving the RLC status report transmitted from the RLC layer on the reception side, the RLC layer on the transmission side (TxRLC) notifies the PDCP layer on the transmission side (TxPDCP) of RLC-ACK and gives an opportunity to update X. . However, as shown in FIG. 13B, when the RLC status report is lost in the radio, there is no opportunity to notify the RLC-ACK to the PDCP layer (TxPDCP) until the next RLC status report is transmitted. As a result, as shown in FIG. 13A, a state in which the PDCP layer on the transmitting side cannot generate a PDCP PDU exceeding the PDCP transmission window size continues for a long time (PDCP window stalling). The PDCP window stalling occurs not only when the RLC status report is lost on the radio but also when the time required to transmit data corresponding to the PDCP transmission window size is shorter than the reception interval of the RLC status report. obtain.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＰＤＣＰ送信ウインドウを用いてＨＦＮｄｅ-ｓｙｎｃを防止すると共に、ＰＤＣＰ送信ウインドウの更新契機をＲＬＣ−ＡＣＫの受信間隔よりも高頻度にＰＤＣＰレイヤへ供給してスループットの低下を防止できる送信機及び通信システムを提供することを目的の１つとする。 The present invention has been made in view of such a point, and prevents HFN de-sync using a PDCP transmission window, and provides an opportunity to update the PDCP transmission window to the PDCP layer more frequently than the RLC-ACK reception interval. An object of the present invention is to provide a transmitter and a communication system that can supply and prevent a decrease in throughput.

本発明の送信機の一態様は、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤにおいて各ＰＤＣＰＳＤＵ（Service Data Unit）にシーケンス番号を関連付け当該シーケンス番号から計算されるＣＯＵＮＴ値を用いて秘匿処理してＰＤＣＰＰＤＵ（Protocol Data Unit）を生成しＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤへ送出するＰＤＣＰ処理部と、前記ＰＤＣＰ処理部で処理する前記ＰＤＣＰＳＤＵの数がＰＤＣＰ送信ウインドウを超えないように制御するウインドウ管理部と、を備え、前記ウインドウ管理部は、ＲＬＣＰＤＵを送信したＲＬＣレイヤに対する確認応答であるＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔを、前記ＰＤＣＰ送信ウインドウを更新する契機として用いると共に、さらに前記ＰＤＣＰ送信ウインドウを更新する契機が、前記ＲＬＣレイヤが前記ＰＤＣＰレイヤから通知されるポーリングに応答することによって供給されることを特徴とする。 One aspect of the transmitter of the present invention associates a sequence number with each PDCP SDU (Service Data Unit) in a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer and performs concealment processing using a COUNT value calculated from the sequence number. A PDCP processing unit that generates (Protocol Data Unit) and sends it to an RLC (Radio Link Control) layer; and a window management unit that controls the number of PDCP SDUs processed by the PDCP processing unit so as not to exceed the PDCP transmission window. The window management unit uses an RLC status report, which is an acknowledgment to the RLC layer that transmitted the RLC PDU, as an opportunity to update the PDCP transmission window , and furthermore, an opportunity to update the PDCP transmission window, The RLC layer is Characterized in that it is supplied by responding to the polling notified from DCP layer.

本発明によれば、ＰＤＣＰ送信ウインドウを用いてＨＦＮｄｅ−ｓｙｎｃを防止できると共に、ＰＤＣＰ送信ウインドウの更新契機をＲＬＣ−ＡＣＫの受信間隔よりも高頻度にＰＤＣＰレイヤへ供給してスループットの低下を防止できる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, HFN de-sync can be prevented using a PDCP transmission window, and a trigger for updating a PDCP transmission window is supplied to the PDCP layer more frequently than a reception interval of an RLC-ACK to prevent a decrease in throughput. it can.

ＬＴＥシステムのネットワーク構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a network configuration of an LTE system. 無線インタフェースプロトコルの構造を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a wireless interface protocol. ＣＯＵＮＴ値の構成を示す図である。It is a figure showing composition of a COUNT value. ＲＬＣサブレイヤにおけるＲＬＣＳＤＵの分割・統合を示す図である。It is a figure which shows division | segmentation and unification of RLC SDU in an RLC sublayer. ＰＤＣＰサブレイヤの動作概要を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an operation outline of a PDCP sublayer. ＨＦＮｄｅ−ｓｙｎｃが発生した状況を示す概念図である。It is a conceptual diagram showing the situation where HFN de-sync occurred. 本実施の形態に適用される送信機の機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram of a transmitter applied to the present embodiment. 送信機のＰＤＣＰレイヤにおける処理フロー図である。It is a process flow figure in the PDCP layer of a transmitter. ＰＤＣＰＰＤＵ化、ＰＤＣＰＳＮの関連付けの停止処理の概念図である。It is a conceptual diagram of the stop processing of PDCP PDU conversion and PDCP SN association. ＰＤＣＰＰＤＵ化、ＰＤＣＰＳＮの関連付けの再開処理の概念図である。It is a conceptual diagram of the process of restarting PDCP PDU conversion and PDCP SN association. Ｘの更新処理とＰＤＣＰＰＤＵ化動作についての説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of an X update process and a PDCP PDU conversion operation. バッファ溢れが発生した場合のパケット破棄についての説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of packet discarding when a buffer overflow occurs. ＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔが欠落する状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state where RLC status report is missing. ＰＤＣＰレイヤへ送信処理の完了を通知するタイミング図である。FIG. 9 is a timing chart for notifying a PDCP layer of the completion of a transmission process. ＰＤＣＰ送信ウインドウとＰＤＣＰ受信ウインドウの関係説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a relationship between a PDCP transmission window and a PDCP reception window.

以下、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。本実施の形態は、図１にネットワーク構成を示すＬＴＥシステムに適用した一例であり、図２Ａ，図２Ｂに示すプロトコルスタックがＵＥとＥ−ＵＴＲＡＮ（ｅＮＢ）に対で存在する。以下の説明ではｅＮＢが送信機として動作し、ＵＥが受信機として動作する場合について説明するが、上りリンクのデータ送信のようにＵＥが送信機として動作する場合にも適用可能である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail. This embodiment is an example applied to an LTE system whose network configuration is shown in FIG. 1, and a protocol stack shown in FIGS. 2A and 2B exists for a UE and an E-UTRAN (eNB). In the following description, a case will be described where the eNB operates as a transmitter and the UE operates as a receiver, but the present invention is also applicable to a case where the UE operates as a transmitter as in uplink data transmission.

図７は本実施の形態に適用される送信機の機能ブロックである。
送信機のＰＤＣＰレイヤの機能には、ＰＤＣＰバッファ１１、ＰＤＣＰ処理部１２及びＰＤＣＰウインドウ管理部１３を有している。ＰＤＣＰバッファ１１は、上位レイヤから受信したＰＤＣＰＳＤＵ及びＰＤＣＰ処理部１２で生成したＰＤＣＰＰＤＵを一旦保存する送信バッファとしての機能を提供する。 FIG. 7 is a functional block diagram of a transmitter applied to the present embodiment.
The functions of the PDCP layer of the transmitter include a PDCP buffer 11, a PDCP processing unit 12, and a PDCP window management unit 13. The PDCP buffer 11 provides a function as a transmission buffer for temporarily storing the PDCP SDU received from the upper layer and the PDCP PDU generated by the PDCP processing unit 12.

ＰＤＣＰ処理部１２は、各ＰＤＣＰＳＤＵにＰＤＣＰＳＮを関連付け当該ＰＤＣＰＳＮから計算されるＣＯＵＮＴ値を用いて秘匿処理してＰＤＣＰＰＤＵを生成しＲＬＣレイヤへ送出するといった一連の処理フローを実行する機能を備えている。ＰＤＣＰ処理部１２は、ＰＤＣＰ送信ウインドウを設定し、ＰＤＣＰ処理部１２において処理するＰＤＣＰＳＤＵの数がＰＤＣＰ送信ウインドウサイズを超えないように制限する。ＰＤＣＰ処理部１２において一度に処理するＰＤＣＰＳＤＵの数がＰＤＣＰ送信ウインドウサイズを超える場合は、ＰＤＣＰＰＤＵ化又はＰＤＣＰＳＮとの関連付けを停止し、送信ウインドウが更新されたら処理を再開する。 The PDCP processing unit 12 has a function of executing a series of processing flows of associating a PDCP SN with each PDCP SDU, performing concealment processing using a COUNT value calculated from the PDCP SN, generating a PDCP PDU, and transmitting the PDCP PDU to the RLC layer. Have. The PDCP processing unit 12 sets a PDCP transmission window, and limits the number of PDCP SDUs to be processed in the PDCP processing unit 12 so as not to exceed the PDCP transmission window size. When the number of PDCP SDUs to be processed at once in the PDCP processing unit 12 exceeds the PDCP transmission window size, the PDCP PDU conversion or the association with the PDCP SN is stopped, and the processing is restarted when the transmission window is updated.

ＰＤＣＰウインドウ管理部１３は、ＰＤＣＰ処理部１２に設定されるＰＤＣＰ送信ウインドウを更新する機能を有する。ＰＤＣＰ送信ウインドウサイズは、Ｘを基準にしてＹ個のＰＤＣＰＳＤＵが最大数となるように設定される。すなわち、ＹがＰＤＣＰウインドウサイズとなり、ＰＤＣＰＳＮで表現できる値の半分の値（１２ｂｉｔであれば２０４８）で規定される。ＰＤＣＰ送信ウインドウの下端ＸはＰＤＣＰＳＮで与えられ、このＸを更新することによりＰＤＣＰ送信ウインドウがシフトされる。Ｘは、ＲＬＣレイヤで分割されて一部でもＲＬＣＰＤＵへマッピングされたＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＰＤＵ）のうち最新のＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＰＤＵ）に関連付けられたＰＤＣＰＳＮに１プラスした値である。ＰＤＣＰウインドウ管理部１３が管理するＰＤＣＰ送信ウインドウを用いて、ＰＤＣＰ処理部１２において最大Ｙ個（Ｘ番から（Ｘ＋Ｙ−１）番まで）のＰＤＣＰＰＤＵを生成し又はＳＤＵにＸ番から（Ｘ＋Ｙ−１）番までのＰＤＣＰＳＮを関連付ける。ＰＤＣＰ処理部１２はＰＤＣＰ送信ウインドウサイズを超えたところで、ＰＤＣＰＰＤＵの生成又はＰＤＣＰＳＮの関連付けを一旦停止し、Ｘが更新されることで処理を再開する。ＰＤＣＰウインドウ管理部１３は、ＰＤＣＰ送信ウインドウの下端Ｘを更新する契機として、無線送信したＲＬＣＰＤＵの確認応答であるＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔを用いる。さらに、ＰＤＣＰウインドウ管理部１３は、ＲＬＣレイヤにおいてＲＬＣＳＤＵを廃棄した場合、ＲＬＣレイヤにおいて上位レイヤへ供給するＲＬＣＳＤＵが組み上がった場合、ＲＬＣＰＤＵへ未マッピングのＰＤＣＰＰＤＵの数が所定値を下回った場合の少なくとも１つを、ＰＤＣＰ送信ウインドウを更新する契機として用いる。これにより、ＰＤＣＰ送信ウインドウの更新契機をＲＬＣ−ＡＣＫの受信間隔よりも高頻度にすることができる。 The PDCP window management unit 13 has a function of updating the PDCP transmission window set in the PDCP processing unit 12. The PDCP transmission window size is set such that the number of Y PDCP SDUs on the basis of X is the maximum. That is, Y is the PDCP window size, and is defined by a half value (2048 for 12 bits) that can be represented by the PDCP SN. The lower end X of the PDCP transmission window is given by PDCP SN, and updating this X shifts the PDCP transmission window. X is a value obtained by adding 1 to the PDCP SN associated with the latest PDCP PDU (RLC PDU) among PDCP PDUs (RLC PDUs) that have been divided at the RLC layer and at least partially mapped to the RLC PDU. Using the PDCP transmission window managed by the PDCP window management unit 13, the PDCP processing unit 12 generates a maximum of Y (X-th to (X + Y-1)) PDCP PDUs, or generates an SDU from the X-th to (X + Y-). 1) Associate PDCP SNs up to the first. When the PDCP processing window size exceeds the PDCP transmission window size, the PDCP processing unit 12 temporarily stops the generation of the PDCP PDU or the association with the PDCP SN, and restarts the processing when X is updated. The PDCP window management unit 13 uses the RLC status report, which is an acknowledgment of the wirelessly transmitted RLC PDU, as a trigger for updating the lower end X of the PDCP transmission window. Furthermore, when the RLC layer discards the RLC SDU in the RLC layer, when the RLC SDU to be supplied to the upper layer is assembled in the RLC layer, the number of PDCP PDUs unmapped to the RLC PDU is lower than a predetermined value. At least one of the cases is used as an opportunity to update the PDCP transmission window. This makes it possible to update the PDCP transmission window more frequently than the RLC-ACK reception interval.

送信機のＲＬＣレイヤの機能には、ＲＬＣバッファ２１、送信側ＲＬＣ処理部２２、受信側ＲＬＣ処理部２３、ＲＬＣコントローラ２４及び通知部２５を有している。ＲＬＣバッファ２１は、ＰＤＣＰ処理部１２から送出されるＰＤＣＰＰＤＵをＲＬＣＳＤＵとして一旦保存する送信バッファとしての機能を提供する。 The functions of the RLC layer of the transmitter include an RLC buffer 21, a transmission-side RLC processing unit 22, a reception-side RLC processing unit 23, an RLC controller 24, and a notification unit 25. The RLC buffer 21 provides a function as a transmission buffer for temporarily storing the PDCP PDU transmitted from the PDCP processing unit 12 as an RLC SDU.

送信側ＲＬＣ処理部２２は、ＲＬＣＳＤＵを適応的に分割・統合して、ＴＴＩごとのトランスポートブロックサイズに適合した長さのＲＬＣＰＤＵにマッピングし、ＭＡＣレイヤへ送出する一連の処理フローを実行する機能を備えている。ＲＬＣＳＤＵは分割されて一部がＲＬＣＰＤＵにマッピングされることがあるが、一部でもＲＬＣＰＤＵにマッピングされたＲＬＣＳＤＵはＲＬＣでロスレスが担保される。送信側ＲＬＣ処理部２２は、論理チャネルにマッピングしたＲＬＣＰＤＵのコピーをＲＬＣバッファ２１に保持しておき、ＲＬＣ−ＡＭでは、受信側ＲＬＣレイヤにおけるＲＬＣＰＤＵの確認応答（ＲＬＣ−ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）であるＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔを受けて、ＲＬＣ−ＡＣＫを確認してから破棄する。また、送信側ＲＬＣ処理部２２は、ＲＬＣＰＤＵへ未マッピングのＰＤＣＰＰＤＵの数が所定値を下回った場合は、通知部２５に対してその旨を通知する機能を有する。 The transmission side RLC processing unit 22 executes a series of processing flows of adaptively dividing and integrating RLC SDUs, mapping the RLC SDUs to RLC PDUs having a length adapted to the transport block size for each TTI, and transmitting the RLC PDUs to the MAC layer. It has the function to do. The RLC SDU may be divided and a part of the RLC SDU may be mapped to the RLC PDU. However, even a part of the RLC SDU mapped to the RLC PDU is lossless by the RLC. The transmission-side RLC processing unit 22 holds a copy of the RLC PDU mapped to the logical channel in the RLC buffer 21, and in RLC-AM, the RLC ACK is acknowledged by the reception-side RLC layer (RLC-ACK / NACK). Upon receiving a certain RLC status report, the RLC-ACK is confirmed and then discarded. In addition, when the number of PDCP PDUs that have not been mapped to RLC PDUs falls below a predetermined value, the transmitting-side RLC processing unit 22 has a function of notifying the notifying unit 25 of the fact.

受信側ＲＬＣ処理部２３は、受信機として機能する場合のＲＬＣレイヤにおける機能ブロックであるが、ここではＰＤＣＰ送信ウインドウの更新に関連する機能について主に説明する。受信側ＲＬＣ処理部２３は、受信側（ＵＥ側）ＲＬＣレイヤにおけるＲＬＣＰＤＵの確認応答であるＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔを受信して、ＲＬＣ−ＡＣＫ／ＮＡＣＫを検出する機能と、下位レイヤからＲＬＣレイヤに供給される正常に受信できたＲＬＣＰＤＵに基づいてＲＬＣＳＤＵを組み上げて上位レイヤへ供給する機能とを有する。受信側ＲＬＣ処理部２３は、ＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔを受信した場合、ＲＬＣＳＤＵを組み上げた場合に、通知部２５へその旨を通知する機能をさらに有する。 The receiving-side RLC processing unit 23 is a functional block in the RLC layer when functioning as a receiver. Here, functions related to updating of the PDCP transmission window will be mainly described. The reception side RLC processing unit 23 receives an RLC status report which is an acknowledgment of the RLC PDU in the reception side (UE side) RLC layer, detects RLC-ACK / NACK, and supplies the RLC layer from the lower layer to the RLC layer. And a function of assembling an RLC SDU based on the normally received RLC PDU and supplying the assembled RLC SDU to an upper layer. The receiving-side RLC processing unit 23 further has a function of notifying the notifying unit 25 when an RLC status report is received or an RLC SDU is assembled.

ＲＬＣコントローラ２４は、ＲＬＣＰＤＵにマッピングされていないでバッファ中のＲＬＣＳＤＵを破棄するバッファ破棄の事象が発生した時に、バッファ破棄をＲＬＣバッファ２１に指示すると共に、通知部２５に対してバッファ破棄を知らせる機能を有する。 The RLC controller 24 instructs the RLC buffer 21 to discard the buffer when an event of discarding the buffer that discards the RLC SDU in the buffer that has not been mapped to the RLC PDU occurs. Has a function to notify.

通知部２５は、ＰＤＣＰレイヤのＰＤＣＰウインドウ管理部１３に対して、ＰＤＣＰ送信ウインドウを更新する契機を与える機能を有する。通知部２５は、ＰＤＣＰウインドウ管理部１３に対してＰＤＣＰ送信ウインドウの更新契機を通知する際に、前回の更新時にＲＬＣＰＤＵへ未マッピングであったＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＳＤＵ）のうち現時点までにＲＬＣＰＤＵへマッピングしたＰＤＣＰＰＤＵに関する情報をＰＤＣＰウインドウ管理部１３へ伝える。通知部２５は、ＲＬＣレイヤが自律的にＰＤＣＰレイヤへＰＤＣＰ送信ウインドウの更新契機を与えるように構成してもよい。また、通知部２５は、ＰＤＣＰレイヤ（ＰＤＣＰウインドウ管理部１３）からポーリングを受けたら当該ポーリングに応答してＰＤＣＰレイヤへＰＤＣＰ送信ウインドウの更新契機を与えるように構成してもよい。さらに、通知部２５は、ＲＬＣレイヤが自律的に更新契機を与える構成とポーリングに応答して更新契機を与える構成とを適宜組み合わせてもよい。通知部２５は、受信側ＲＬＣ処理部２３がＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔを受信すると、それを受けてＰＤＣＰウインドウ管理部１３に対してＰＤＣＰ送信ウインドウを更新する契機を与える。このとき、ＰＤＣＰウインドウ管理部１３には、前回更新時にＲＬＣＰＤＵへ未マッピングであったＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＳＤＵ）のうち現時点までにＲＬＣＰＤＵへマッピングしたＰＤＣＰＰＤＵであって受信側からＲＬＣ−ＡＣＫが通知されたＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣ-ＰＤＵ）の情報が併せて伝えられる。さらに、通知部２５は、送信側ＲＬＣ処理部２２からＲＬＣＰＤＵへ未マッピングのＰＤＣＰＰＤＵの数が所定値を下回ったことが通知された場合、受信側ＲＬＣ処理部２３からＲＬＣＳＤＵを組み上げたことが通知された場合、ＲＬＣコントローラ２４からＲＬＣＰＤＵにマッピングされないでバッファ中のＲＬＣＳＤＵを破棄するバッファ破棄が通知された場合に、それぞれＰＤＣＰウインドウ管理部１３に対してＰＤＣＰ送信ウインドウを更新する契機を与える。なお、３つのうち少なくとも１つを契機に用いるように構成してもよい。また、通知部２５は、ＲＬＣレイヤから最後にＰＤＣＰレイヤへ更新の契機を与えてから次の契機を与えることなく所定期間が経過した場合、ＲＬＣレイヤから最後にＰＤＣＰレイヤへ更新の契機を与えてから、ＰＤＣＰレイヤから流入したＰＤＣＰＰＤＵの総数又は総バイト数が所定値を超過する場合、ＲＬＣレイヤから最後にＰＤＣＰレイヤへ更新の契機を与えてからＲＬＣＰＤＵへマッピングしたＰＤＣＰＰＤＵの数又はバイト数が所定値を超過する場合、の少なくとも１つをＰＤＣＰ送信ウインドウが更新される契機としてＰＤＣＰウインドウ管理部１３に対して通知してもよい。また、通知部２５は、ＰＤＣＰウインドウ管理部１３からポーリングを受けたら当該ポーリングに応答して、ＰＤＣＰウインドウ管理部１３へ更新契機を通知すると共に、前回の更新時にＲＬＣＰＤＵへ未マッピングであったＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＳＤＵ）のうち現時点までにＲＬＣＰＤＵへマッピングしたＰＤＣＰＰＤＵを通知してもよい。 The notification unit 25 has a function of giving the PDCP window management unit 13 of the PDCP layer an opportunity to update the PDCP transmission window. When notifying the PDCP window management unit 13 of the update timing of the PDCP transmission window, the notifying unit 25 transmits the RLC PDU up to the present time among the PDCP PDUs (RLC SDUs) that have not been mapped to the RLC PDU at the time of the previous update. The information about the PDCP PDU mapped to is transmitted to the PDCP window management unit 13. The notifying unit 25 may be configured such that the RLC layer autonomously gives the PDCP layer an opportunity to update the PDCP transmission window. Further, the notification unit 25 may be configured to, upon receiving a poll from the PDCP layer (PDCP window management unit 13), respond to the poll and give the PDCP layer an opportunity to update the PDCP transmission window. Furthermore, the notification unit 25 may appropriately combine a configuration in which the RLC layer autonomously gives an update trigger and a configuration in which the RLC layer gives an update trigger in response to polling. When the receiving-side RLC processing unit 23 receives the RLC status report, the notifying unit 25 gives the PDCP window management unit 13 an opportunity to update the PDCP transmission window upon receiving the RLC status report. At this time, the PDCP window management unit 13 stores, in the PDCP PDU (RLC SDU) that has not been mapped to the RLC PDU at the time of the previous update, the PDCP PDU mapped to the RLC PDU up to the present time, and the RLC-ACK is received from the receiving side. The information of the notified PDCP PDU (RLC-PDU) is also transmitted. Further, when the notification unit 25 is notified from the transmission-side RLC processing unit 22 that the number of unmapped PDCP PDUs to the RLC PDU has dropped below a predetermined value, the notification unit 25 has assembled the RLC SDU from the reception-side RLC processing unit 23. Is notified, the RLC controller 24 informs the PDCP window management unit 13 of updating the PDCP transmission window when the buffer discard for discarding the RLC SDU in the buffer without being mapped to the RLC PDU is notified. give. Note that at least one of the three may be used as a trigger. In addition, when a predetermined period has elapsed without giving the next opportunity from the last opportunity to update the PDCP layer from the RLC layer, the notification unit 25 gives the last opportunity to update the PDCP layer from the RLC layer. When the total number or the total number of bytes of the PDCP PDUs flowing from the PDCP layer exceeds a predetermined value, the number of the number of bytes or the number of bytes of the PDCP PDU mapped to the RLC PDU after the last trigger is given from the RLC layer to the PDCP layer. May exceed the predetermined value, the PDCP window management unit 13 may be notified of at least one of them as a trigger for updating the PDCP transmission window. In addition, when receiving the polling from the PDCP window management unit 13, the notification unit 25 notifies the PDCP window management unit 13 of the update trigger in response to the polling, and the PDCP that has not been mapped to the RLC PDU at the last update. Among the PDUs (RLC SDUs), the PDCP PDUs mapped to the RLC PDUs up to the present may be notified.

送信機のＭＡＣレイヤ及びＰＨＹレイヤの機能は、下りリンクに関してはＤＬ信号送信部３１が担い、上りリンクに関してはＵＬ信号受信部３２が担う。ＤＬ信号送信部３１のＭＡＣレイヤは、ハイブリッドＡＲＱ再送と上りリンクと下りリンクのスケジューリングを行う機能の他に、ＲＬＣレイヤに論理チャネル形式のサービスを提供する機能を有する。 The functions of the MAC layer and the PHY layer of the transmitter are performed by the DL signal transmitting unit 31 for the downlink, and the UL signal receiving unit 32 is performed for the uplink. The MAC layer of the DL signal transmission unit 31 has a function of providing a logical channel type service to the RLC layer, in addition to a function of performing hybrid ARQ retransmission and scheduling of uplink and downlink.

次に、以上のように構成された送信機のＰＤＣＰレイヤにおける処理フローについて、図８に示す処理フローを参照しながら具体的に説明する。図８は、３ＧＰＰＴＳ３６．３２３Ｖ１２．２．０４．２．２ＰＤＣＰｅｎｔｉｔｉｅｓに示されるＰＤＣＰレイヤにおける処理フローを原文のまま示している。送信側ＰＤＣＰｅｎｔｉｔｙが生成するＰＤＣＰＰＤＵは、データＰＤＵと制御ＰＤＵの２つある。データＰＤＵはＰＤＣＰレイヤが上位レイヤから受信したＰＤＣＰＳＤＵから生成するデータブロックであり、制御ＰＤＵは、ＰＤＣＰレイヤがピアｅｎｔｉｔｙに制御情報を送信するために独自に生成するデータブロックである。 Next, a processing flow in the PDCP layer of the transmitter configured as described above will be specifically described with reference to a processing flow shown in FIG. FIG. 8 shows the processing flow in the PDCP layer shown in 3GPP TS 36.323 V12.2.0 4.2.2 PDCP entities as the original text. There are two PDCP PDUs generated by the transmitting-side PDCP entity: a data PDU and a control PDU. The data PDU is a data block generated by the PDCP layer from the PDCP SDU received from the upper layer, and the control PDU is a data block generated uniquely by the PDCP layer to transmit control information to the peer entity.

本実施の形態における送信側ＰＤＣＰレイヤにおける処理フローは次の通りである。ｅＮＢが送信機となるのでｅＮＢのＰＤＣＰレイヤの処理として説明する。まず、ＰＤＣＰレイヤは、受信したＰＤＣＰＳＤＵをＰＤＣＰバッファ１１に保存し、各ＰＤＣＰＳＤＵにＰＤＣＰＳＮを個々に割り当てる“ＰＤＣＰＳＮの関連付け”を行う（Sequence numbering）。Ｕ-Ｐｌａｎｅの無線ベアラ（ＤＲＢ）が設定されている場合は、ＰＤＣＰＳＤＵに対してヘッダ圧縮を行う（Header Compression）。一方、Ｃ−Ｐｌａｎｅの無線ベアラ（ＳＲＢ）が設定されている場合は、ＰＤＣＰＳＤＵに対して完全性保護を行う（Integrity Protection）。次に、Ｕ−Ｐｌａｎｅ及びＣ−Ｐｌａｎｅのいずれに対しても上記処理の結果生成されたデータブロックに対してＣＯＵＮＴ値を用いて暗号化を行う（Ciphering）。ＣＯＵＮＴ値は、暗号化対象になっているＰＤＣＰＳＤＵに関連付けたＰＤＣＰＳＮと当該ＰＤＣＰＳＮを関連付けた時のＨＦＮとで構成される。そして、暗号化が行われたデータブロックに対して、当該ＰＤＣＰＳＤＵに関連付けたＰＤＣＰＳＮを明示的に含んだヘッダを付加してＰＤＣＰＰＤＵを構成する（Add PDCP header）。以上のようにＰＤＣＰＰＤＵを構成するＰＤＣＰレイヤにおける処理のことを“ＰＤＣＰＰＤＵ化”と呼ぶこととする。最後にＰＤＣＰＰＤＵは、ＲＬＣレイヤへ送出される。Ｕ−Ｐｌａｎｅに関しては宛先に応じた宛先制御が行われる(Routing)。 The processing flow in the transmitting PDCP layer in the present embodiment is as follows. Since the eNB is a transmitter, the process will be described as a process of the PDCP layer of the eNB. First, the PDCP layer stores the received PDCP SDU in the PDCP buffer 11 and performs “PDCP SN association” for individually assigning a PDCP SN to each PDCP SDU (Sequence numbering). When a U-Plane radio bearer (DRB) is set, header compression is performed on the PDCP SDU (Header Compression). On the other hand, when the C-Plane radio bearer (SRB) is set, integrity protection is performed on the PDCP SDU (Integrity Protection). Next, for both the U-Plane and the C-Plane, the data block generated as a result of the above processing is encrypted using the COUNT value (Ciphering). The COUNT value includes the PDCP SN associated with the PDCP SDU to be encrypted and the HFN when the PDCP SN is associated. Then, a PDCP PDU is configured by adding a header explicitly including the PDCP SN associated with the PDCP SDU to the encrypted data block (Add PDCP header). The processing in the PDCP layer configuring the PDCP PDU as described above is referred to as “PDCP PDU conversion”. Finally, the PDCP PDU is sent to the RLC layer. For U-Plane, destination control according to the destination is performed (Routing).

受信側ＰＤＣＰレイヤにおける処理フローは次の通りである。ＵＥが受信機となるのでＵＥのＰＤＣＰレイヤの処理として説明する。まず、ＰＤＣＰレイヤは、受信したＰＤＣＰＰＤＵからヘッダを除去する（Remove PDCP Header）。次に、ヘッダが除去されたＰＤＣＰＰＤＵに対して復号化を行う（Deciphering）。復号化対象のＰＤＣＰＰＤＵヘッダに明示的に含まれていたＰＤＣＰＳＮと、現在の受信状況を判断（何個目までのＰＤＣＰＰＤＵまで受信しているかを判断）してＨＦＮを推測し、推測したＨＦＮとヘッダに含まれていたＰＤＣＰＳＮとからなるＣＯＵＮＴ値を用いて復号化対象のＰＤＣＰＰＤＵを復号処理している。このように、受信側ＰＤＣＰレイヤにおいて推測されるＨＦＮは、現実に受信したパケット（ＰＤＣＰＳＤＵ）数に基づいているので、送信側において多数のＰＤＣＰＰＤＵが連続破棄されると、送信側と受信側とでＨＦＮが一致しないＨＦＮｄｅ−ｃｙｎｃが発生する可能性がある。Ｕ−Ｐｌａｎｅの無線ベアラ（ＤＲＢ）が設定されている場合、復号化が行われたＰＤＣＰＰＤＵに対してヘッダ復元を行う（Header Decompression）。一方、Ｃ−Ｐｌａｎｅの無線ベアラ（ＳＲＢ）が設定されている場合、復号化が行われたＰＤＣＰＰＤＵに対して完全性確認（integrity verification）を行う。次に、ヘッダ復元又は完全性確認がなされた受信データブロック（すなわち、ＰＤＣＰＳＤＵ）を上位レイヤに送信する（In order delivery and duplicate detection）。必要に応じて、ＰＤＣＰＳＤＵを、受信バッファに保存して並び替えを行った後（Reordering）、上位レイヤに送信する。 The processing flow in the receiving PDCP layer is as follows. Since the UE is a receiver, the process will be described as a process of the PDCP layer of the UE. First, the PDCP layer removes a header from the received PDCP PDU (Remove PDCP Header). Next, decoding is performed on the PDCP PDU from which the header has been removed (Deciphering). The PDCP SN explicitly included in the PDCP PDU header to be decoded and the current reception status are determined (determining how many PDCP PDUs have been received), and the HFN is estimated and estimated. The PDCP PDU to be decoded is decoded using the COUNT value including the HFN and the PDCP SN included in the header. As described above, the HFN estimated in the PDCP layer on the receiving side is based on the number of packets (PDCP SDUs) actually received, so that when a large number of PDCP PDUs are continuously discarded on the transmitting side, the transmitting side and the receiving side And HFN de-sync where the HFN does not match may occur. When a U-Plane radio bearer (DRB) is set, header recovery is performed on the decrypted PDCP PDU (Header Decompression). On the other hand, when the C-Plane radio bearer (SRB) is set, integrity verification is performed on the decrypted PDCP PDU. Next, the received data block (that is, PDCP SDU) on which header restoration or integrity confirmation has been performed is transmitted to an upper layer (In order delivery and duplicate detection). If necessary, the PDCP SDU is stored in a reception buffer, rearranged (Reordering), and then transmitted to an upper layer.

図１５を参照して、ＰＤＣＰ送信ウインドウとＰＤＣＰ受信ウインドウの関係について説明する。送信側のＰＤＣＰレイヤは、ＰＤＣＰ送信ウインドウを設定しており、ウインドウの下端Ｘは、直前の更新時にＲＬＣＰＤＵへ未マッピングであった最先のＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＳＤＵ）に関連付けられたＰＤＣＰＳＮ（又はＣＯＵＮＴ値）が設定されている。図１５に示す例では直前の更新時にＲＬＣＰＤＵへ未マッピングであったＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＳＤＵ）のうち現時点までに２つのＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＳＤＵ）がＲＬＣＰＤＵへマッピングされている。 The relationship between the PDCP transmission window and the PDCP reception window will be described with reference to FIG. The PDCP layer on the transmitting side has set a PDCP transmission window, and the lower end X of the window is the PDCP SN (RLC SDU) associated with the earliest PDCP PDU (RLC SDU) that has not been mapped to the RLC PDU at the time of the last update. Or COUNT value) is set. In the example shown in FIG. 15, two PDCP PDUs (RLC SDUs) have been mapped to the RLC PDUs up to the present time among PDCP PDUs (RLC SDUs) that have not been mapped to the RLC PDUs at the time of the immediately preceding update.

受信側のＰＤＣＰレイヤは、ＰＤＣＰ受信ウインドウを設定している。受信パケットのＰＤＣＰＳＮがＰＤＣＰ受信ウインドウ外であれば破棄し、ＰＤＣＰ受信ウインドウ内であれば破棄せずに上記フロー処理を実行し、さらにＰＤＣＰ受信ウインドウを更新する。図１５に示す例では、送信側のＲＬＣレイヤにおいて直前の更新時にＲＬＣＰＤＵへ未マッピングであったＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＳＤＵ）のうち現時点までに２つのＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＳＤＵ）がＲＬＣＰＤＵへマッピングされているが、その２つのＲＬＣＰＤＵを受信してＰＤＣＰ受信ウインドウを２つ分だけシフトしている。例えば、ＰＤＣＰＳＮを１２ｂｉｔ構成と仮定し、ウインドウサイズをＰＤＣＰＳＮで表現できるサイズ（０−４０９５）の半分（２０４８）とする。更新前のＰＤＣＰ受信ウインドウが［０−２０４７］であり、ＰＤＣＰＳＮが０番、１番の２つのパケットを受信したとすると、更新後のＰＤＣＰ受信ウインドウは２つシフトして［２−２０４９］となる。このように、受信側のＰＤＣＰレイヤでは、ＰＤＣＰ受信ウインドウ内のＰＤＣＰＳＮのパケットを受信するたびに、ＰＤＣＰ受信ウインドウを更新（シフト）する。 The PDCP layer on the receiving side sets a PDCP receiving window. If the PDCP SN of the received packet is outside the PDCP reception window, the packet is discarded. If the PDCP SN is within the PDCP reception window, the above flow process is executed without discarding, and the PDCP reception window is updated. In the example illustrated in FIG. 15, two PDCP PDUs (RLC SDUs) have been mapped to the RLC PDU up to the present time among PDCP PDUs (RLC SDUs) that have not been mapped to the RLC PDUs at the last update in the RLC layer on the transmission side. However, the two RLC PDUs are received and the PDCP reception window is shifted by two. For example, assuming that the PDCP SN has a 12-bit configuration, the window size is set to half (2048) of the size (0-4095) that can be expressed by the PDCP SN. Assuming that the PDCP reception window before the update is [0-2047] and the PDCP SN has received the two packets No. 0 and No. 1, the updated PDCP reception window is shifted by two to [2-2049]. Becomes As described above, the PDCP layer on the receiving side updates (shifts) the PDCP reception window every time a packet of the PDCP SN in the PDCP reception window is received.

受信側のＲＬＣレイヤでは、下位レイヤから受信パケットを受け取ると、ＰＤＣＰＰＤＵを再構築する。そして、当該受信パケットに付加されたＲＬＣシーケンス番号でパケット（ＰＤＣＰＰＤＵ）を特定して、送信側のＲＬＣレイヤに対する確認応答となるＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔ（ＲＬＣ−ＡＣＫ又はＮＡＣＫ）を送信する。 Upon receiving the received packet from the lower layer, the RLC layer on the receiving side reconstructs the PDCP PDU. Then, the packet (PDCP PDU) is specified by the RLC sequence number added to the received packet, and an RLC status report (RLC-ACK or NACK) as an acknowledgment to the RLC layer on the transmission side is transmitted.

次に、送信機のＰＤＣＰレイヤにおいて上記処理フロー上で実行されるＰＤＣＰ送信ウインドウの更新処理について具体的に説明する。本実施の形態は、送信機のＰＤＣＰレイヤにおいて、送信側ＰＤＣＰｅｎｔｉｔｙにおいて、ＰＤＣＰ送信ウインドウを設定し、ＰＤＣＰ処理部１２において処理するＰＤＣＰＳＤＵの数がＰＤＣＰ送信ウインドウサイズを超えないように制限する。ＰＤＣＰ処理部１２において一度に処理するＰＤＣＰＳＤＵの数がＰＤＣＰ送信ウインドウサイズを超えたところで、“ＰＤＣＰＰＤＵ化”を一旦停止する。又は、ＰＤＣＰＳＮと関連付けるＰＤＣＰＳＤＵの数が所定個数になったところで、“ＰＤＣＰＳＮの関連付け”を一旦停止する。そして、ＰＤＣＰ送信ウインドウが更新されることにより処理が再開される。 Next, a specific description will be given of a process of updating the PDCP transmission window performed on the above processing flow in the PDCP layer of the transmitter. In the present embodiment, a PDCP transmission window is set in the PDCP entity on the transmitting side in the PDCP layer of the transmitter, and the number of PDCP SDUs to be processed in the PDCP processing unit 12 is limited so as not to exceed the PDCP transmission window size. When the number of PDCP SDUs to be processed at one time in the PDCP processing unit 12 exceeds the PDCP transmission window size, the “PDCP PDU conversion” is temporarily stopped. Alternatively, when the number of PDCP SDUs to be associated with the PDCP SN has reached a predetermined number, the “association of PDCP SN” is temporarily stopped. Then, the process is restarted by updating the PDCP transmission window.

図１４を参照してＰＤＣＰ送信ウインドウの更新頻度の改善について説明する。
本実施の形態では、上記した通りＰＤＣＰウインドウ管理部１３が通知部２５からＰＤＣＰ送信ウインドウを更新する契機を与えられる。図１４Ｂに示すように、ＰＤＣＰウインドウ管理部１３は、ＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔの受信を１つの更新契機として用いている。しかし、ＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔの受信だけを更新契機として用いたのでは、ＰＤＣＰ送信ウインドウの更新頻度が不足してスループットが低減するので、追加の更新契機（図１４Ｂ中で点線で示す）を提供する仕組みを提案する。追加の更新契機を提供することで、図１４Ａに示すようにＰＤＣＰ送信ウインドウｓｔａｌｌｉｎｇの発生を効果的に防止できる。 The improvement of the update frequency of the PDCP transmission window will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, the PDCP window management unit 13 is given an opportunity to update the PDCP transmission window from the notification unit 25 as described above. As shown in FIG. 14B, the PDCP window management unit 13 uses the reception of the RLC status report as one update opportunity. However, if only the reception of the RLC status report is used as an update opportunity, the frequency of updating the PDCP transmission window is insufficient and the throughput is reduced. Therefore, a mechanism for providing an additional update opportunity (shown by a dotted line in FIG. 14B) is provided. Suggest. By providing an additional update opportunity, the occurrence of the PDCP transmission window stalling as shown in FIG. 14A can be effectively prevented.

ＰＤＣＰ送信ウインドウの更新頻度を改善する追加の更新契機として以下の事象のすべて又は一部を用いることができる。ＲＬＣＰＤＵにマッピングされないでバッファ中のＲＬＣＳＤＵを破棄するバッファ破棄を更新契機として用いることができる。バッファ破棄が発生した場合は、ＨＦＮｄｅ−ｓｙｎｃが発生する可能性が高くなるので、これを契機にしてＰＤＣＰ送信ウインドウの下端Ｘを適切に再設定することでＨＦＮｄｅ−ｓｙｎｃの発生を防止できる。 All or some of the following events can be used as additional triggers to improve the update frequency of the PDCP transmission window. Buffer discarding, which discards RLC SDUs in the buffer without being mapped to RLC PDUs, can be used as an update trigger. When the buffer is discarded, there is a high possibility that HFN de-sync will occur, and accordingly, the occurrence of HFN de-sync can be prevented by appropriately resetting the lower end X of the PDCP transmission window. .

また、ＰＤＣＰウインドウ管理部１３は、ＲＬＣレイヤにおいてＲＬＣＰＤＵへ未マッピングのＰＤＣＰＰＤＵの数（或いはデータサイズ）が所定値を下回ったことを契機としてＰＤＣＰ送信ウインドウを更新することができる。即ち、ＲＬＣＳＤＵが枯渇する場合にＰＤＣＰ送信ウインドウの更新契機を与えて追加のＲＬＣＳＤＵが供給されるように制御する。これにより、ＲＬＣレイヤにおけるＲＬＣＰＤＵへのマッピング状況に応じてＲＬＣＳＤＵが枯渇しないようにＰＤＣＰ送信ウインドウを更新でき、スループット改善が期待できる。 In addition, the PDCP window management unit 13 can update the PDCP transmission window when the number (or data size) of PDCP PDUs that have not been mapped to RLC PDUs in the RLC layer falls below a predetermined value. That is, when the RLC SDUs are depleted, an update timing of the PDCP transmission window is given to control the supply of the additional RLC SDUs. By this means, the PDCP transmission window can be updated so that the RLC SDU is not depleted according to the mapping situation to the RLC PDU in the RLC layer, and improvement in throughput can be expected.

また、ＰＤＣＰウインドウ管理部１３は、受信パケットからＲＬＣＳＤＵを組み上げたことを更新契機として用いることができる。また、ＰＤＣＰウインドウ管理部１３は、ＲＬＣレイヤから最後にＰＤＣＰレイヤへ更新の契機を与えてから次の契機を与えることなく所定期間が経過したことを更新契機として用いることができる。これにより、ＰＤＣＰ送信ウインドウの更新を所望の頻度に制御することができる。また、ＰＤＣＰウインドウ管理部１３は、ＲＬＣレイヤから最後にＰＤＣＰレイヤへ更新の契機を与えてから、ＰＤＣＰレイヤから流入したＰＤＣＰＰＤＵの総数又は総バイト数が所定値を超過する場合をＰＤＣＰ送信ウインドウの更新契機に用いることができる。これにより、ＰＤＣＰレイヤにおける処理レートに連動してＰＤＣＰ送信ウインドウの更新契機を得ることができ、ＰＤＣＰ送信ウインドウｓｔａｌｌｉｎｇを抑制でき、スループットの低下を防止できる。また、ＰＤＣＰウインドウ管理部１３は、ＲＬＣレイヤから最後にＰＤＣＰレイヤへ通知したＲＬＣＰＤＵへマッピング済のＰＤＣＰＳＮと、現在のＲＬＣＰＤＵへマッピング済のＰＤＣＰＳＮの値が所定値Ｑ以上離れたら、ＰＤＣＰ送信ウインドウを更新する契機としてもよい。これにより、ＲＬＣレイヤにおいて所定数のまとまった無線送信が完了するたびに、ＰＤＣＰ送信ウインドウを更新することができ、所定値Ｑを適切に設定することで、１パケット単位で無線送信が完了するたびに更新する場合に比べて、大幅に負荷を軽減できる。 In addition, the PDCP window management unit 13 can use the fact that the RLC SDU has been assembled from the received packet as an update opportunity. In addition, the PDCP window management unit 13 can use the fact that a predetermined period has elapsed without giving the next opportunity after the last opportunity to update the PDCP layer from the RLC layer as an update opportunity. Thereby, the update of the PDCP transmission window can be controlled to a desired frequency. Further, the PDCP window management unit 13 gives a trigger for updating from the RLC layer to the PDCP layer lastly, and then, when the total number or the total number of bytes of the PDCP PDUs flowing in from the PDCP layer exceeds a predetermined value, sets the PDCP transmission window. It can be used for updating. As a result, a trigger for updating the PDCP transmission window can be obtained in conjunction with the processing rate in the PDCP layer, the PDCP transmission window stalling can be suppressed, and a decrease in throughput can be prevented. Further, when the value of the PDCP SN mapped to the RLC PDU notified from the RLC layer to the last PDCP layer and the value of the PDCP SN mapped to the current RLC PDU are separated by a predetermined value Q or more, the PDCP window management unit 13 It may be an opportunity to update the transmission window. This allows the PDCP transmission window to be updated every time a predetermined number of collective radio transmissions are completed in the RLC layer. By appropriately setting the predetermined value Q, every time radio transmission is completed in packet units The load can be greatly reduced as compared with the case of updating to.

ＰＤＣＰ送信ウインドウを更新する契機は、ＲＬＣレイヤが自律的に行うこととしてもよい。或いは、ＰＤＣＰレイヤからのＰｏｌｌｉｎｇに応答する形でＲＬＣレイヤが行っても良い。Ｐｏｌｌｉｎｇは以下のいずれの契機で行われても良い。１つ目の手法は、送信側のＰＤＣＰレイヤが最後にＲＬＣレイヤへＰｏｌｌｉｎｇを行ってから又は最後にＲＬＣレイヤからフィードバックをもらってから、所定期間（Ｔ１）が経過したら、Ｐｏｌｌｉｎｇを行う。２つ目の手法は、送信側のＰＤＣＰレイヤが最後にＲＬＣレイヤへＰｏｌｌｉｎｇを行ってから又は最後にＲＬＣレイヤからフィードバックをもらってから、ＲＬＣレイヤへ送出したＰＤＣＰＰＤＵの個数、或いは、総バイト数が所定値（Ｍ）を超過する場合にＰｏｌｌｉｎｇを行う。なお、上記いずれの所定期間（Ｔ１）又は所定値（Ｍ）も、ベアラ／論理チャネル毎、ＵＥ毎に異なる値が適用されてもよい。 The RCP layer may autonomously update the PDCP transmission window. Alternatively, the RLC layer may perform the processing in response to Polling from the PDCP layer. Polling may be performed at any of the following timings. In the first method, the polling is performed when a predetermined period (T1) has elapsed since the transmission side PDCP layer last performed polling to the RLC layer or lastly received feedback from the RLC layer. The second method is that the number of PDCP PDUs or the total number of bytes transmitted to the RLC layer after the PDCP layer on the transmission side has finally polled the RLC layer or finally received feedback from the RLC layer. Polling is performed when a predetermined value (M) is exceeded. In addition, different values may be applied to each of the above-mentioned predetermined period (T1) or predetermined value (M) for each bearer / logical channel and for each UE.

このように、ＰＤＣＰ送信ウインドウを更新する契機として、ＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔの受信だけでなく、その他の事象を追加の更新契機として適宜組み合わせることにより、ＰＤＣＰ送信ウインドウの更新頻度を上げることができ、ＰＤＣＰ送信ウインドウｓｔａｌｌｉｎｇによるスループットの低下を防止できる。 As described above, the PDCP transmission window can be updated not only by receiving the RLC status report but also by appropriately combining other events as an additional update opportunity, so that the frequency of updating the PDCP transmission window can be increased. A decrease in throughput due to window stalling can be prevented.

次に、ＰＤＣＰ処理部１２におけるＰＤＣＰ送信ウインドウを用いたＰＤＣＰＳＤＵ数の制限について説明する。図９ＡはＰＤＣＰ送信ウインドウで規制される前の状況を例示しており、図９ＢはＰＤＣＰ送信ウインドウサイズを超えたことによる処理停止中の状況を例示している。図９Ａに示すように、ＰＤＣＰレイヤにおいてＰＤＣＰＳＤＵを上位レイヤから受け取り、ＰＤＣＰバッファ１１に保存する。ＰＤＣＰ処理部１２によってＰＤＣＰＳＤＵのＰＤＣＰＳＮが順次関連付けられ、ＣＯＵＮＴ値に基づいて秘匿処理がされてＰＤＣＰＰＤＵとしてＲＬＣレイヤへ送出される。ＲＬＣレイヤにおいてＰＤＣＰＰＤＵがＲＬＣＳＤＵとしてＲＬＣバッファ２１に保存される。ＲＬＣバッファ２１にはＰＤＣＰＳＮとしてＸ番が関連付けられたＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＳＤＵ）を先頭にして複数のＰＤＣＰＰＤＵがＲＬＣＳＤＵとして保持されている。そして、図９Ｂに示すように、ＲＬＣレイヤにおいてＲＬＣＰＤＵへ未マッピングのＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＳＤＵ）が所定個数（Ｙ個）になった時点（（Ｘ＋Ｙ−１）番に到達した段階）で処理を停止する（ＰＤＣＰ送信ウインドウサイズによる最大数の制限）。 Next, the limitation of the number of PDCP SDUs using the PDCP transmission window in the PDCP processing unit 12 will be described. FIG. 9A illustrates a state before being restricted by the PDCP transmission window, and FIG. 9B illustrates a state in which processing is stopped due to exceeding the PDCP transmission window size. As shown in FIG. 9A, the PDCP layer receives a PDCP SDU from an upper layer and stores it in the PDCP buffer 11. The PDCP processing unit 12 sequentially associates the PDCP SNs of the PDCP SDUs, performs concealment processing based on the COUNT value, and sends out the PDCP PDUs to the RLC layer. In the RLC layer, the PDCP PDU is stored in the RLC buffer 21 as an RLC SDU. The RLC buffer 21 holds a plurality of PDCP PDUs as RLC SDUs with the PDCP PDU (RLC SDU) associated with the X number as the PDCP SN at the head. Then, as shown in FIG. 9B, the process is performed when the number of PDCP PDUs (RLC SDUs) unmapped to RLC PDUs in the RLC layer reaches a predetermined number (Y) (at the stage when the number reaches (X + Y-1)). Stop (maximum number limit by PDCP transmission window size).

“ＰＤＣＰＰＤＵ化”又は“ＰＤＣＰＳＮの関連付け”を一旦停止すると、更新契機がＰＤＣＰレイヤに与えられるまではＰＤＣＰレイヤに新規パケットが供給されてもＰＤＣＰＰＤＵは生成されない状態が維持される。この結果、送信側のＰＤＣＰレイヤでは再開契機が与えられて処理が再開されるまで、新規パケットであるＰＤＣＰＳＤＵに対するＰＤＣＰＳＮの関連付けが実行されないので、新規パケットが供給されてもＰＤＣＰＳＮのインクリメントはされず、ＨＦＮのインクリメントも行われない。一方、ＲＬＣＰＤＵにマッピングされた最新のＲＬＣＳＤＵ（ＰＤＣＰＰＤＵ）はＲＬＣレイヤでロスレスが担保されるため必ず受信側に届くと考えることができる。すなわち、受信側のＰＤＣＰレイヤでは（Ｘ−１）番のＲＬＣＳＤＵまでは受信パケットとして受け取るので、適切な更新契機を受けてＰＤＣＰ受信ウインドウの下端はＸ番まで更新され、同時に受信側ＰＤＣＰレイヤで認識するＰＤＣＰＳＮもＸ番までインクリメントされる。その結果、図９Ｂに示す停止状態においては、送信側のＰＤＣＰレイヤで関連付けられたＰＤＣＰＳＮの最新は（Ｘ＋Ｙ−１）番であり、受信側のＰＤＣＰレイヤで受信されるパケットに関連付けられるＰＤＣＰＳＮの最新はＸ番である。すなわち、図９Ｂに示す停止状態においては、受信側のＰＤＣＰレイヤは、Ｘ番以降のパケットを受信できればＨＦＮｄｅ−ｓｙｎｃは発生しないことになる。 Once “PDCP PDU conversion” or “PDCP SN association” is temporarily stopped, a state in which a PDCP PDU is not generated even if a new packet is supplied to the PDCP layer is maintained until an update trigger is given to the PDCP layer. As a result, the PDCP layer on the transmitting side does not associate the PDCP SN with the PDCP SDU, which is a new packet, until the process is restarted by giving a resumption trigger. Therefore, even if a new packet is supplied, the PDCP SN increment is not performed. No HFN is incremented. On the other hand, it can be considered that the latest RLC SDU (PDCP PDU) mapped to the RLC PDU always reaches the receiving side because losslessness is secured in the RLC layer. That is, since the receiving side PDCP layer receives up to the (X-1) th RLC SDU as a received packet, the lower end of the PDCP receiving window is updated to the Xth in response to an appropriate update opportunity, and at the same time, the receiving side PDCP layer The PDCP SN to be recognized is also incremented up to X-th. As a result, in the stop state shown in FIG. 9B, the latest PDCP SN associated with the PDCP layer on the transmitting side is (X + Y-1), and the PDCP SN associated with the packet received on the PDCP layer on the receiving side. Is the X number. That is, in the stop state shown in FIG. 9B, if the PDCP layer on the receiving side can receive the Xth and subsequent packets, HFN de-sync does not occur.

本実施の形態では、ＰＤＣＰウインドウ管理部１３が、基準となるＸと、最大個数となるＹとを管理している。Ｘは、ＲＬＣレイヤで分割されて一部でも論理チャネルへマッピングされた最新のＲＬＣＰＤＵに対応したＰＤＣＰＰＤＵのＰＤＣＰＳＮに１プラスした番号であるので、受信側のＰＤＣＰｅｎｔｉｔｙが管理するＰＤＣＰ受信ウインドウの下端を管理することになる。Ｙは、受信側のＰＤＣＰｅｎｔｉｔｙが管理するＰＤＣＰ受信ウインドウのサイズ（２０４８）に相当する数値とする。 In the present embodiment, the PDCP window management unit 13 manages a reference X and a maximum Y. X is a number obtained by adding 1 to the PDCP SN of the PDCP PDU corresponding to the latest RLC PDU that has been divided at the RLC layer and at least partially mapped to the logical channel, so that the PDCP entity of the receiving side manages the PDCP reception window. The lower end will be managed. Y is a numerical value corresponding to the size (2048) of the PDCP reception window managed by the PDCP entity on the receiving side.

ＰＤＣＰ処理部１２は、設定したＰＤＣＰ送信ウインドウに基づいて、ＰＤＣＰ処理部１２において処理するＰＤＣＰＳＤＵの数がＰＤＣＰ送信ウインドウサイズに相当するＹ個（（Ｘ＋Ｙ−１）番）を超えないように制限する。したがって、図９Ｂに示す停止状態においてＲＬＣバッファ２１に保持されているＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＳＤＵ）が全て破棄されたとしても、Ｘを破棄直前のＰＤＣＰＳＮに再設定し、再設定したＸ番からＰＤＣＰＳＮを再開することで、ＨＦＮｄｅ−ｓｙｎｃが発生していない状態から“ＰＤＣＰＰＤＵ化”又は“ＰＤＣＰＳＮの関連付け”を再開できる。このように、ＰＤＣＰウインドウ管理部１３が管理している破棄直前のＸからＰＤＣＰＳＮを開始することにより、送信側ＰＤＣＰと受信側ＰＤＣＰとでＣＯＵＮＴ値の同期を維持することができる。 Based on the set PDCP transmission window, the PDCP processing unit 12 restricts the number of PDCP SDUs to be processed in the PDCP processing unit 12 so as not to exceed Y ((X + Y-1)) corresponding to the PDCP transmission window size. I do. Therefore, even if all the PDCP PDUs (RLC SDUs) held in the RLC buffer 21 are discarded in the stop state shown in FIG. 9B, X is reset to the PDCP SN immediately before discarding, and PDCP starts from the reset X number. By restarting the SN, "PDCP PDU conversion" or "PDCP SN association" can be restarted from a state where HFN de-sync has not occurred. As described above, by starting the PDCP SN from X immediately before discarding managed by the PDCP window management unit 13, the synchronization of the COUNT value can be maintained between the transmitting side PDCP and the receiving side PDCP.

図１０Ａに示すように、ＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔの受信を契機としてＰＤＣＰ送信ウインドウを更新する動作について説明する。送信側のＲＬＣレイヤにおいてＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＳＤＵ）がＲＬＣＰＤＵへマッピングされて無線送信されると、ＲＬＣ−ＡＭでは、受信機である受信側のＲＬＣレイヤから、受信側ＲＬＣレイヤにおけるＲＬＣＰＤＵの確認応答（ＲＬＣ−ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）であるＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔが送信される。送信側のＲＬＣレイヤにおいて、受信側ＲＬＣ処理部２３がＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔを受け取ると、通知部２５は前回の更新時から新たにＲＬＣＰＤＵへマッピングしたＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＳＤＵ）の情報（例えば、個数、ＲＬＣ-ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、又は無線送信したパケットのＰＤＣＰＳＮ／ＣＯＵＮＴ値）と共にＰＤＣＰ送信ウインドウの更新契機をＰＤＣＰウインドウ管理部１３へ通知する。図１０Ａに示す例では、Ｘ番、（Ｘ＋１）番の各ＰＤＣＰＳＮに関連付けられたパケットが前回のウインドウ更新以降にＲＬＣＰＤＵへマッピングされて無線送信されていて、今回のＲＬＣｓｔａｔｕｓｒｅｐｏｒｔでＲＬＣ−ＡＣＫがそれぞれ通知されている。ＰＤＣＰウインドウ管理部１３は、ＰＤＣＰ処理部１２に設定されるＰＤＣＰ送信ウインドウの下端Ｘを、更新前の値から２つインクリメントする（ＰＤＣＰ送信ウインドウの更新）。ＰＤＣＰ処理部１２は、ＰＤＣＰ送信ウインドウの更新に応じて、ＰＤＣＰＳＮが更新後の（Ｘ＋Ｙ-１）番になるまでＰＤＣＰＰＤＵを追加転送する。 As shown in FIG. 10A, an operation of updating a PDCP transmission window triggered by reception of an RLC status report will be described. When the PDCP PDU (RLC SDU) is mapped to the RLC PDU and transmitted by radio in the RLC layer on the transmission side, the RLC-AM checks the RLC PDU in the RLC layer on the reception side from the RLC layer on the reception side as a receiver. An RLC status report which is a response (RLC-ACK / NACK) is transmitted. In the RLC layer of the transmitting side, when the receiving side RLC processing unit 23 receives the RLC status report, the notifying unit 25 transmits information (for example, the number, the number, and the number of PDCP PDUs (RLC SDUs) newly mapped to the RLC PDUs from the time of the previous update. The PDCP window management unit 13 is notified of the PDCP window update timing together with the RLC-ACK / NACK or the PDCP SN / COUNT value of the wirelessly transmitted packet. In the example shown in FIG. 10A, the packets associated with the X-th and (X + 1) -th PDCP SNs are mapped to RLC PDUs since the last window update and transmitted wirelessly, and the RLC-status is reported in the RLC-status report this time. ACK has been notified. The PDCP window management unit 13 increments the lower end X of the PDCP transmission window set in the PDCP processing unit 12 by two from the value before the update (update of the PDCP transmission window). In accordance with the update of the PDCP transmission window, the PDCP processing unit 12 additionally transfers the PDCP PDU until the PDCP SN becomes the updated (X + Y-1) number.

また、ＰＤＣＰｒｅ−ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔが発生する場合（ハンドオーバ／再接続時）においては、Ｘには未だ受信側のＲＬＣレイヤからその一部でもＲＬＣ−ＡＣＫを受けていない最古のＰＤＣＰＰＤＵのＰＤＣＰＳＮ（又はＣＯＵＮＴ値）が設定される。これは、一旦生成していたＰＤＣＰＰＤＵを無効とし、ＰＤＣＰＳＤＵから再度ＰＤＣＰＰＤＵを生成するためである。 When a PDCP re-establishment occurs (at the time of handover / reconnection), X receives the PDCP SN of the oldest PDCP PDU that has not yet received an RLC-ACK even from a part of the RLC layer on the receiving side. Or COUNT value) is set. This is to invalidate the once generated PDCP PDU and generate a PDCP PDU again from the PDCP SDU.

次に、図１０Ｂに示すように、バッファ破棄を契機としてＰＤＣＰ送信ウインドウを更新する動作について説明する。図９Ｂに示す停止状態においてバッファ破棄が発生したとする。バッファ破棄が発生する要因は限定されないが、以下にいくつか例示する。例えば、送信側のＰＤＣＰレイヤは、以下を契機にＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＳＤＵ）の破棄を行うことがある。１つはバッファ溢れによる破棄である。流入するデータが、搭載するレイヤ２バッファ（ＰＤＣＰバッファ１１、ＲＬＣバッファ２１）を超過する場合である。ＲＬＣレイヤが担うユーザ（ＰＤＣＰＰＤＵ化が停止対象となっているベアラ、ユーザに限らない）のデータが大量にバッファリングされて破棄されてバッファ溢れが発生する場合が考えられる。また、Ｄｉｓｃａｒｄｔｉｍｅｒによる破棄も考えられる。より具体的には、音声やビデオベアラのリアルタイム性を担保するために、所定期間スケジューリングされなかったデータは破棄する。図９Ｂに示す停止状態においてバッファ破棄が発生した場合、送信側のＰＤＣＰレイヤにおいてＸ番から（Ｘ＋Ｙ−１）番までのパケットが失われる。バッファ破棄が発生した場合、本実施の形態では、ＲＬＣレイヤにおいて、ＲＬＣコントローラ２４からＲＬＣバッファ２１に対してバッファ廃棄の指示が出され、ＲＬＣバッファ２１にＲＬＣＰＤＵに未マッピングのまま保持されている全てのＰＤＣＰＰＤＵ（ＲＬＣＳＤＵ）が破棄される。図１０Ｂに示すように、通知部２５は、このバッファ破棄をＰＤＣＰウインドウ管理部１３へ通知してＰＤＣＰ送信ウインドウの更新契機を与える。ＰＤＣＰウインドウ管理部１３は、バッファ破棄の通知を受けると、ＰＤＣＰバッファ１１にコピーしておいた破棄対象となったオリジナルのＰＤＣＰＳＤＵを破棄するように制御する。さらに、ＰＤＣＰウインドウ管理部１３は、ＰＤＣＰ処理部１２に設定されるＰＤＣＰ送信ウインドウの下端Ｘを、バッファ破棄直前のＸに再設定する。ＰＤＣＰ処理部１２は、再設定されたバッファ破棄直前のＸからＰＤＣＰＳＮを開始して“ＰＤＣＰＰＤＵ化”又は“ＰＤＣＰＳＮの関連付け”を再開する。これにより、受信側のＰＤＣＰレイヤにおいて受信している最新のＰＤＣＰＳＮにプラス１した数であるＸから“ＰＤＣＰＰＤＵ化”又は“ＰＤＣＰＳＮの関連付け”を再開するので、送信側ＰＤＣＰと受信側ＰＤＣＰとでＣＯＵＮＴ値の同期を維持することができる。 Next, as shown in FIG. 10B, an operation of updating the PDCP transmission window triggered by buffer discard will be described. Assume that buffer discard has occurred in the stop state shown in FIG. 9B. Although the cause of the buffer discard is not limited, some examples will be given below. For example, the PDCP layer on the transmission side may discard a PDCP PDU (RLC SDU) on the occasion of the following. One is discarding due to buffer overflow. This is the case where the incoming data exceeds the mounted Layer 2 buffers (PDCP buffer 11, RLC buffer 21). It is conceivable that data of a user (a bearer whose PDCP PDU conversion is to be stopped, not limited to a user) carried by the RLC layer is buffered in a large amount and discarded, thereby causing a buffer overflow. Also, discarding by Discard timer is conceivable. More specifically, data that has not been scheduled for a predetermined period is discarded in order to ensure real-time performance of voice and video bearers. When the buffer is discarded in the stop state shown in FIG. 9B, the packets from the Xth to the (X + Y-1) are lost in the PDCP layer on the transmission side. In the case where the buffer discard occurs, in the present embodiment, in the RLC layer, the RLC controller 24 issues a buffer discard instruction to the RLC buffer 21, and the RLC buffer 21 holds the RLC PDU without mapping. All PDCP PDUs (RLC SDUs) are discarded. As shown in FIG. 10B, the notification unit 25 notifies the PDCP window management unit 13 of the discard of the buffer and gives an opportunity to update the PDCP transmission window. Upon receiving the buffer discard notification, the PDCP window management unit 13 controls to discard the discarded original PDCP SDU copied to the PDCP buffer 11. Furthermore, the PDCP window management unit 13 resets the lower end X of the PDCP transmission window set in the PDCP processing unit 12 to X immediately before discarding the buffer. The PDCP processing unit 12 starts the PDCP SN from the reset X immediately before discarding the buffer and restarts “PDCP PDU conversion” or “PDCP SN association”. As a result, since “PDCP PDU conversion” or “PDCP SN association” is restarted from X which is a number obtained by adding 1 to the latest PDCP SN received in the PDCP layer on the receiving side, the transmitting side PDCP and the receiving side PDCP And can maintain the synchronization of the COUNT value.

次に、図１１を参照してＰＤＣＰウインドウ管理部１３におけるＸの更新処理フローについて説明する。ｋは生成されるＰＤＣＰＰＤＵの個数をカウントするパラメータである。初期状態においてｋ＝０として（Ｓ１）、ｋ＜Ｙであれば（Ｓ２）、（Ｘ＋Ｙ−１）番を超えないと判断してＰＤＣＰＰＤＵを生成する（Ｓ３）。ＰＤＣＰＰＤＵを１つ生成するとｋをインクリメントする（Ｓ４）。上記した更新契機によってＸが更新されれば（Ｓ５）、ｋを０にリセットする（Ｓ６）。処理対象のＰＤＣＰＳＤＵが存在すれば（Ｓ７）、ステップＳ２へ処理が戻る。一方、ステップＳ２の判断においてｋ＜Ｙが成立しなければ、Ｙ個（（Ｘ＋Ｙ−１）番）に到達したと判断してＰＤＣＰＰＤＵの生成を停止させる（Ｓ８）。 Next, the update processing flow of X in the PDCP window management unit 13 will be described with reference to FIG. k is a parameter for counting the number of generated PDCP PDUs. In the initial state, k = 0 (S1). If k <Y (S2), it is determined that the number does not exceed (X + Y-1), and a PDCP PDU is generated (S3). When one PDCP PDU is generated, k is incremented (S4). If X is updated by the above update trigger (S5), k is reset to 0 (S6). If there is a PDCP SDU to be processed (S7), the process returns to step S2. On the other hand, if k <Y is not satisfied in the determination in step S2, it is determined that Y ((X + Y-1)) has been reached, and the generation of PDCP PDU is stopped (S8).

図１２は上位レイヤからのデータ流入によりＰＤＣＰレイヤにバッファ溢れが発生した場合のパケット破棄について説明する図である。ＰＤＣＰＰＤＵ化処理が停止されている状態で（図１２Ａ）、上位レイヤからデータ流入があるとバッファ溢れが発生する（図１２Ｂ）。バッファ溢れが発生する場合には、データを破棄する必要がある。このようにＰＤＣＰレイヤにおけるデータの破棄が発生する場合、ＰＤＣＰバッファ１１内においてＰＤＣＰＳＮとの関連付けが未だ行われていないＰＤＣＰＳＤＵが優先的に破棄されるようにする（図１２Ｃ）。 FIG. 12 is a diagram illustrating packet discarding when a buffer overflow occurs in the PDCP layer due to data inflow from an upper layer. In the state where the PDCP PDU conversion process is stopped (FIG. 12A), buffer overflow occurs when data flows in from an upper layer (FIG. 12B). If a buffer overflow occurs, the data must be discarded. When data is discarded in the PDCP layer, a PDCP SDU that has not been associated with a PDCP SN in the PDCP buffer 11 is preferentially discarded (FIG. 12C).

上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェアおよびソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。各機能ブロックは、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線または無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。 The block diagram used in the description of the above-described embodiment shows blocks in functional units. These functional blocks (components) are realized by an arbitrary combination of hardware and software. Means for implementing each functional block is not particularly limited. Each functional block may be realized by one physically connected device, or two or more physically separated devices connected by wire or wireless, and may be realized by a plurality of these devices.

たとえば、送信機（例えば、ｅＮＢ）、受信機（例えば、ＵＥ）の各機能の一部またはすべては、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを用いて実現されてもよい。送信機、受信機は、プロセッサ（ＣＰＵ）と、ネットワーク接続用の通信インタフェースと、メモリと、プログラムを保持したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、を含むコンピュータ装置によって実現されてもよい。 For example, some or all of the functions of a transmitter (for example, eNB) and a receiver (for example, UE) include an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a PLD (Programmable Logic Device), and an FPGA (Field Programmable Gate Array). May be realized by using the hardware described above. The transmitter and the receiver may be realized by a computer device including a processor (CPU), a communication interface for network connection, a memory, and a computer-readable storage medium holding a program.

プロセッサやメモリなどは情報を通信するためのバスで接続される。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、たとえば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクなどの記憶媒体である。プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されてもよい。無線基地局１０やユーザ端末２０は、入力キーなどの入力装置や、ディスプレイなどの出力装置を含んでいてもよい。 Processors and memories are connected by a bus for communicating information. The computer-readable recording medium is, for example, a storage medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, an EPROM, a CD-ROM, a RAM, and a hard disk. The program may be transmitted from a network via a telecommunication line. The wireless base station 10 and the user terminal 20 may include an input device such as an input key and an output device such as a display.

送信機、受信機の機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。プロセッサは、オペレーティングシステムを動作させて装置の全体を制御する。プロセッサは、記憶媒体からプログラム、ソフトウェアモジュールやデータをメモリに読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。当該プログラムは、上記の各実施形態で説明した各動作を、コンピュータに実行させるプログラムであればよい。 The functional configuration of the transmitter and the receiver may be realized by the above-described hardware, may be realized by a software module executed by a processor, or may be realized by a combination of both. The processor operates the operating system to control the entire device. The processor reads a program, a software module, and data from a storage medium to a memory, and executes various processes according to the program, software module, and data. The program may be any program that causes a computer to execute the operations described in the above embodiments.

以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。例えば、上述の各実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。 Although the present invention has been described in detail, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the embodiments described in this specification. For example, each of the above embodiments may be used alone or in combination. The present invention can be implemented as modified and changed aspects without departing from the spirit and scope of the present invention defined by the description of the claims. Therefore, the description in the present specification is for the purpose of illustrative explanation, and has no restrictive meaning to the present invention.

１１ＰＤＣＰバッファ
１２ＰＤＣＰ処理部
１３ＰＤＣＰウインドウ管理部
２１ＲＬＣバッファ
２２送信側ＲＬＣ処理部
２３受信側ＲＬＣ処理部
２４ＲＬＣコントローラ
２５通知部

Reference Signs List 11 PDCP buffer 12 PDCP processing unit 13 PDCP window management unit 21 RLC buffer 22 Transmitting RLC processing unit 23 Receiving RLC processing unit 24 RLC controller 25 Notification unit

Claims

In a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer, a sequence number is associated with each PDCP SDU (Service Data Unit), and concealment processing is performed using a COUNT value calculated from the sequence number to generate a PDCP PDU (Protocol Data Unit) and RLC ( Radio Link Control) PDCP processing unit to send to the layer,
A window management unit that controls the number of PDCP SDUs processed by the PDCP processing unit so as not to exceed a PDCP transmission window ;
The window management unit uses an RLC status report, which is an acknowledgment to the RLC layer that transmitted the RLC PDU, as an opportunity to update the PDCP transmission window , and further , when the RLC layer updates the PDCP transmission window, The transmitter is provided by responding to polling notified from the PDCP layer .