(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２階層のレイヤを含む通信プロトコルを有する通信装置において、
第１のレイヤの複数のデータ送信単位それぞれに設けられるデータ多重可能な空き領域のサイズを取得する取得部と、
第２のレイヤの複数のデータそれぞれに対して、前記取得部によってサイズが取得された空き領域のうち、いずれか１つのデータ送信単位内に設けられる一連の空き領域を割り当てることとし、第２のレイヤの複数のデータそれぞれに対して空き領域を割り当てる際、優先順位が高いデータから順に空き領域を割り当てる割当部と、
前記割当部による空き領域の割り当てに従って、第２のレイヤの複数のデータを第１のレイヤの複数のデータ送信単位に多重化する多重部と
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記割当部は、
第２のレイヤのいずれかのデータと同サイズの一連の空き領域が１つのデータ送信単位内にない場合、複数のデータ送信単位に跨る空き領域を当該データに割り当てることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記割当部は、
第１のレイヤに対応して備えられるレイヤ処理部であって、第２のレイヤの複数のデータのデータ量を収集し、収集したデータ量に基づいて各データに対する空き領域の割り当てを決定するレイヤ処理部を含むことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項４】
前記取得部は、
それぞれ異なるアンテナから送信される複数のデータ送信単位の空き領域のサイズを取得することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項５】
コンピュータを２階層のレイヤを含む通信プロトコルを有する通信装置として動作させる送信データ生成プログラムであって、
前記コンピュータが、第１のレイヤの複数のデータ送信単位それぞれに設けられるデータ多重可能な空き領域のサイズを取得する取得ステップと、
前記コンピュータが、第２のレイヤの複数のデータそれぞれに対して、前記取得ステップにてサイズが取得された空き領域のうち、いずれか１つのデータ送信単位内に設けられる一連の空き領域を割り当てることとし、第２のレイヤの複数のデータそれぞれに対して空き領域を割り当てる際、優先順位が高いデータから順に空き領域を割り当てる割当ステップと、
前記コンピュータが、前記割当ステップにおける空き領域の割り当てに従って、第２のレイヤの複数のデータを第１のレイヤの複数のデータ送信単位に多重化する多重ステップと
を前記コンピュータに実行させる送信データ生成プログラム。
【請求項６】
コンピュータが、２階層のレイヤを含む通信プロトコルを有する通信装置として機能する送信データ生成方法であって、
前記コンピュータが、第１のレイヤの複数のデータ送信単位それぞれに設けられるデータ多重可能な空き領域のサイズを取得する取得ステップと、
前記コンピュータが、第２のレイヤの複数のデータそれぞれに対して、前記取得ステップにてサイズが取得された空き領域のうち、いずれか１つのデータ送信単位内に設けられる一連の空き領域を割り当てることとし、第２のレイヤの複数のデータそれぞれに対して空き領域を割り当てる際、優先順位が高いデータから順に空き領域を割り当てる割当ステップと、
前記コンピュータが、前記割当ステップにおける空き領域の割り当てに従って、第２のレイヤの複数のデータを第１のレイヤの複数のデータ送信単位に多重化する多重ステップと
を有し、前記コンピュータが前記通信装置として機能する送信データ生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、送信データ生成プログラム、および送信データ生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信システムにおける新たな規格として、ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）と呼ばれる通信仕様が盛んに検討されている。ＬＴＥは、通信標準化プロジェクトの１つである３ＧＰＰ（3rd  Generation  Partnership  Project）において注目されており、例えばデータリンク層に相当するレイヤ２の改良などが進められている。
【０００３】
具体的には、図１に示すように、ＬＴＥにおけるレイヤ２は、ＰＤＣＰ（Packet  Data  Convergence  Protocol）層、ＲＬＣ（Radio  Link  Control）層、およびＭＡＣ（Medium  Access  Control）層の３つのサブレイヤを有している。ＰＤＣＰ層およびＲＬＣ層に属するＰＤＣＰエンティティおよびＲＬＣエンティティは、無線通信に使用される論理チャネル（ＬＣＨ：Logical  CHannel）の数（図１においてはｎ）ずつ存在し、互いに１対１に対応している。そして、ｎ個の各ＰＤＣＰエンティティでは、送信データに対してＰＤＣＰ層のヘッダが付加され、得られたＰＤＣＰ層のＰＤＵ（Packet  Data  Unit）が対応するＲＬＣエンティティへ出力される。このＰＤＵは、ＲＬＣ層においてはＳＤＵ（Service  Data  Unit）となり、各ＲＬＣエンティティによって、ＲＬＣ層のヘッダが付加されることにより、ＲＬＣ層のＰＤＵが得られることになる。すなわち、上位のサブレイヤのＰＤＵは、下位のサブレイヤへ出力されると、下位のサブレイヤのＳＤＵとして扱われる。そして、下位のサブレイヤにおいてＳＤＵにサブレイヤごとのヘッダが付加されると、下位のサブレイヤのＰＤＵが得られる。
【０００４】
また、各ＲＬＣエンティティからＲＬＣ層のＰＤＵ（以下「ＲＬＣ−ＰＤＵ」という）がＭＡＣ層へ出力されると、これらのＲＬＣ−ＰＤＵは多重化され、ＭＡＣ層のヘッダが付加されることによりＭＡＣ層のＰＤＵ（以下「ＭＡＣ−ＰＤＵ」という）となって、物理層に相当するレイヤ１の処理が施されて送信される。このとき、ＭＡＣ層に属するＭＡＣエンティティは、データの送信に利用することができる帯域幅や電力などの無線リソースからＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズを決定し、ｎ個の各ＲＬＣエンティティから出力されるＲＬＣ−ＰＤＵを適宜ＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域に割り当てて多重化する。
【０００５】
すなわち、例えば図２に示すように、ＭＡＣ層においては、１番目のＲＬＣエンティティ（以下「ＲＬＣ＃１」という）においてＳＤＵにＲＬＣヘッダが付加されて得られたＲＬＣ−ＰＤＵと、２番目のＲＬＣエンティティ（以下「ＲＬＣ＃２」という）においてＳＤＵにＲＬＣヘッダが付加されて得られたＲＬＣ−ＰＤＵとが、それぞれＭＡＣ−ＳＤＵとして扱われて多重化される。多重化された２つのＭＡＣ−ＳＤＵには、ＭＡＣ層におけるヘッダ（ＭＡＣヘッダ）や制御情報が付加され、ＭＡＣ−ＰＤＵが得られることになる。
【０００６】
そして、得られたＭＡＣ−ＰＤＵは、図示しないレイヤ１の処理が施された上で送信される。なお、ＭＡＣ層においては、ｎチャネルからなるストップアンドウェイト（Stop  &  Wait）を用いたハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ：Hybrid  Automatic  Repeat  reQuest）による再送制御も実行されている。ＭＡＣ層のＨＡＲＱにおいては、送信時にＭＡＣ−ＰＤＵが保持されるとともに、ＭＡＣ−ＰＤＵに対する誤り訂正処理、ＣＲＣ（Cyclic  Redundancy  Check）符号化が行われる。そして、受信側は、ＭＡＣ−ＰＤＵの受信結果が受信ＮＧ（すなわち、ＣＲＣ符号による誤り検出結果がＮＧ）となった場合、その旨を示すＮＡＣＫを送信側へ返信する。一方、受信ＯＫ(すなわち、ＣＲＣ符号による誤り検出結果がＯＫ)となった場合、受信側は、その旨を示すＡＣＫを送信側へ返信する。その後、送信側のＭＡＣ層においては、ＮＡＣＫが受信された場合には初回送信時に保持されたＭＡＣ−ＰＤＵが再送され、ＡＣＫが受信された場合には初回送信時に保持されたＭＡＣ−ＰＤＵが破棄される。
【０００７】
また、１つのＭＡＣ−ＰＤＵについて所定の最大再送回数だけ繰り返し再送してもＡＣＫが返ってこなかった場合にも、該当するＭＡＣ−ＰＤＵが破棄される。このような場合に備えて、ＲＬＣ層においては、Poll/Status情報を用いた自動再送要求（ＡＲＱ）による再送制御が実行されている。具体的には、送信側のＲＬＣ層は、Poll情報をＲＬＣ−ＰＤＵに付加して送信し、受信側のＲＬＣ層に対してStatus情報を要求する。そして、受信側のＲＬＣ層は、受信したＲＬＣ−ＰＤＵからPoll情報を検出し、現在までに受信されたＲＬＣ−ＰＤＵのシーケンス番号から欠落したＲＬＣ−ＰＤＵの有無を確認し、Status情報を作成して送信側のＲＬＣ層へ送信する。送信側のＲＬＣ層は、受信したStatus情報に基づいて、受信側で欠落していたＲＬＣ−ＰＤＵを再送する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】3GPP  TS  36.300  V8.5.0  (2008-05),  "Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access  (E-UTRA)  and  Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access  Network  (E-UTRAN);  Overall  description;  Stage  2  (Release  8)"
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、ＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズは、無線リソースに応じて決定されるため、時々刻々と変動し、常に過不足なくＲＬＣ−ＰＤＵをＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域に多重化することができるとは限らない。したがって、１つのＲＬＣ−ＰＤＵが分割され、分割されて得られたＲＬＣ−ＰＤＵがそれぞれ異なるＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域に多重化されることがある。具体的に、例えば図３に示すように、それぞれサイズが異なる４つのＰＤＣＰ層のＰＤＵ（以下「ＰＤＣＰ−ＰＤＵ」という）が２つのＭＡＣ−ＰＤＵ（ＭＡＣ−ＰＤＵ＃１およびＭＡＣ−ＰＤＵ＃２）に多重化されて送信される場合について考える。なお、４つのＰＣＤＰ−ＰＤＵには、データの重要性やＱｏＳ（Quality  of  Service）に応じた優先順位が付与されている。
【００１０】
このような場合、優先順位が最も高いＰＤＣＰ−ＰＤＵを取得したＲＬＣ＃１は、ＰＤＣＰ−ＰＤＵにヘッダ（図中「Ｈ」で示す）を付加して、ＲＬＣ−ＰＤＵ（ＲＬＣ−ＰＤＵ＃１）をＭＡＣ−ＰＤＵ＃１に多重化する。そして、ＭＡＣ−ＰＤＵ＃１の残りの領域には、２番目に優先順位が高いＲＬＣ−ＰＤＵが多重化されることになるが、２番目に優先順位が高いＰＤＣＰ−ＰＤＵを取得したＲＬＣ＃２は、ＭＡＣ−ＰＤＵ＃１の空き領域サイズが不足しているため、ＰＤＣＰ−ＰＤＵを分割して分割後のＰＤＣＰ−ＰＤＵをそれぞれＲＬＣ−ＳＤＵとする。すなわち、１つのＰＤＣＰ−ＰＤＵが分割されて得られた２つのＲＬＣ−ＳＤＵそれぞれにヘッダが付加される。
【００１１】
そして、ＲＬＣ＃２は、ヘッダの付加により得られた一方のＲＬＣ−ＰＤＵ＃２−１をＭＡＣ−ＰＤＵ＃１に多重化し、他方のＲＬＣ−ＰＤＵ＃２−２をＭＡＣ−ＰＤＵ＃２に多重化する。このように、優先順位が２番目に高いＰＤＣＰ−ＰＤＵは分割され、得られた２つのＲＬＣ−ＰＤＵ＃２−１およびＲＬＣ−ＰＤＵ＃２−２がそれぞれＭＡＣ−ＰＤＵ＃１およびＭＡＣ−ＰＤＵ＃２の空き領域に多重化されることになる。その後、ＭＡＣ−ＰＤＵ＃２の残りの領域には、３番目に優先順位が高いＰＤＣＰ−ＰＤＵの全体を含むＲＬＣ−ＰＤＵ＃３と、４番目に優先順位が高いＰＤＣＰ−ＰＤＵの一部を含むＲＬＣ−ＰＤＵ＃４が多重化される。
【００１２】
しかしながら、ＰＤＣＰ−ＰＤＵが分割され、分割後のＰＤＣＰ−ＰＤＵそれぞれがＲＬＣ−ＳＤＵとなると、各ＲＬＣ−ＳＤＵにＲＬＣヘッダが付加されることになり、ヘッダに割り当てられるＭＡＣ−ＰＤＵの領域が増大する。すなわち、ＲＬＣ−ＳＤＵに付加されるヘッダを送信するために消費される無線リソースが増大する。ここで、ヘッダは、伝送すべき情報を含むデータではないため、ＭＡＣ−ＰＤＵの中にＲＬＣ層のヘッダが占める割合が多くなれば、データの伝送効率が低下するという問題がある。換言すれば、１つのＰＤＣＰ−ＰＤＵが分割されてＲＬＣ−ＳＤＵの数が増大すると、データのスループットが低下する。同時に、受信側においては、複数のＲＬＣ−ＳＤＵを結合することにより、１つのＰＤＣＰ−ＰＤＵを組み立てる必要が生じるため、分割されるＰＤＣＰ−ＰＤＵが多くなれば、受信側においてもＲＬＣ層の処理負荷が増大する。
【００１３】
また、上述した図３に示す例の場合、優先順位が２番目に高いＰＤＣＰ−ＰＤＵが２分割されているため、受信側においては、ＭＡＣ−ＰＤＵ＃１およびＭＡＣ−ＰＤＵ＃２の双方が正しく受信されなくては、優先順位が２番目に高いＰＤＣＰ−ＰＤＵを組み立てることができない。一方、例えば優先順位が３番目に高いＰＤＣＰ−ＰＤＵについては、受信側において、ＭＡＣ−ＰＤＵ＃２のみが正しく受信されれば、このＰＤＣＰ−ＰＤＵが得られる。つまり、優先順位が２番目に高いＰＤＣＰ−ＰＤＵの方が受信側へ正常に伝送される可能性が低くなってしまい、結果として、優先順位が高いＰＤＣＰ−ＰＤＵに関する再送の方が頻繁に発生し、優先順位に対応するＱｏＳの要求を満たせないことがある。
【００１４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、データの伝送効率を向上するとともに、確実なＱｏＳ制御をすることができる通信装置、送信データ生成プログラム、および送信データ生成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、通信装置は、２階層のレイヤを含む通信プロトコルを有する通信装置において、第１のレイヤの複数のデータ送信単位それぞれに設けられるデータ多重可能な空き領域のサイズを取得する取得部と、第２のレイヤの複数のデータそれぞれに対して、前記取得部によってサイズが取得された空き領域のうち、前記各データと同サイズ、かつ、いずれか１つのデータ送信単位内に設けられる一連の空き領域を割り当てる割当部と、前記割当部による空き領域の割り当てに従って、第２のレイヤの複数のデータを第１のレイヤの複数のデータ送信単位に多重化する多重部とを有する。
【００１６】
また、送信データ生成プログラムは、コンピュータを２階層のレイヤを含む通信プロトコルを有する通信装置として動作させる送信データ生成プログラムであって、前記コンピュータが、第１のレイヤの複数のデータ送信単位それぞれに設けられるデータ多重可能な空き領域のサイズを取得する取得ステップと、前記コンピュータが、第２のレイヤの複数のデータそれぞれに対して、前記取得ステップにてサイズが取得された空き領域のうち、各データと同サイズ、かつ、いずれか１つのデータ送信単位内に設けられる一連の空き領域を割り当てる割当ステップと、前記コンピュータが、前記割当ステップにおける空き領域の割り当てに従って、第２のレイヤの複数のデータを第１のレイヤの複数のデータ送信単位に多重化する多重ステップとを前記コンピュータに実行させる。
【００１７】
また、送信データ生成方法は、コンピュータが、２階層のレイヤを含む通信プロトコルを有する通信装置として機能する送信データ生成方法であって、前記コンピュータが、第１のレイヤの複数のデータ送信単位それぞれに設けられるデータ多重可能な空き領域のサイズを取得する取得ステップと、前記コンピュータが、第２のレイヤの複数のデータそれぞれに対して、前記取得ステップにてサイズが取得された空き領域のうち、各データと同サイズ、かつ、いずれか１つのデータ送信単位内に設けられる一連の空き領域を割り当てる割当ステップと、前記コンピュータが、前記割当ステップにおける空き領域の割り当てに従って、第２のレイヤの複数のデータを第１のレイヤの複数のデータ送信単位に多重化する多重ステップとを有し、前記コンピュータが前記通信装置として機能する。
【００１８】
これらによれば、第２のレイヤのデータの分割を最小限に抑制することができ、第２のレイヤにおいて付加されるヘッダの量を最小限にすることができる。結果として、ヘッダを送信するために消費される無線リソースを低減することができ、データの伝送効率を向上することができる。また、優先順位が高いデータから順に空き領域を割り当てることにより、優先順位が高いデータの分割を回避し、確実なＱｏＳ制御をすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本明細書に開示された通信装置、送信データ生成プログラム、および送信データ生成方法によれば、データの伝送効率を向上するとともに、確実なＱｏＳ制御をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、ＬＴＥにおけるレイヤ２の構成を示す図である。
【図２】図２は、レイヤ間でのデータ構成の対応を示す図である。
【図３】図３は、レイヤ２における送信データ生成の具体例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る送信装置に要部構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る送信データ生成方法を示すフロー図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る送信データ生成の具体例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態２に係る送信装置に要部構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、実施の形態２に係る送信データ生成方法を示すフロー図である。
【図９】図９は、実施の形態３に係る送信装置に要部構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３に係る送信データ生成方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図４は、実施の形態１に係る送信装置の要部構成を示すブロック図である。同図に示す送信装置は、ＰＤＣＰ処理部１１０−１〜１１０−ｎ（ｎは１以上の整数）、ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎ、ＭＡＣ処理部１３０、レイヤ１処理部１４０、およびアンテナ１５０−１、１５０−２を有している。
【００２３】
ＰＤＣＰ処理部１１０−１〜１１０−ｎは、それぞれ送信データをＰＤＣＰ層のＳＤＵとして、ＳＤＵにＰＤＣＰ層のヘッダを付加する。そして、ＰＤＣＰ処理部１１０−１〜１１０−ｎは、ヘッダの付加により得られたＰＤＣＰ−ＰＤＵを、それぞれ対応するＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎへ出力する。なお、ＰＤＣＰ処理部１１０−１〜１１０−ｎは、それぞれ優先順位が１番目からｎ番目のＰＤＣＰ−ＰＤＵに対応している。本実施の形態においては、ＰＤＣＰ処理部１１０−１が最も優先順位が高いＰＤＣＰ−ＰＤＵに対応し、ＰＤＣＰ処理部１１０−ｎが最も優先順位が低いＰＤＣＰ−ＰＤＵに対応しているものとする。したがって、後述するＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎに関しても同様に、ＲＬＣ処理部１２０−１が最も優先順位が高いＲＬＣ−ＰＤＵに対応し、ＲＬＣ処理部１２０−ｎが最も優先順位が低いＲＬＣ−ＰＤＵに対応する。
【００２４】
ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎは、ＰＤＣＰ処理部１１０−１〜１１０−ｎから出力されるＰＤＣＰ−ＰＤＵをＲＬＣ層のＳＤＵ（以下「ＲＬＣ−ＳＤＵ」という）として、ＲＬＣ−ＳＤＵにＲＬＣ層のヘッダを付加してＲＬＣ−ＰＤＵを作成する。このとき、ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎは、ＭＡＣ処理部１３０から通知される空き領域情報に基づいて、ＲＬＣ−ＳＤＵの分割が最小限となるようにＲＬＣ−ＰＤＵを作成する。具体的には、ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎは、空き領域割当部１２１、ＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２、再送バッファ部１２３、およびＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４を有している。
【００２５】
空き領域割当部１２１は、各ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎによって作成されるＲＬＣ−ＰＤＵに割り当て可能なＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域を示す空き領域情報がＭＡＣ処理部１３０から通知されると、ＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域を新規のＲＬＣ−ＳＤＵまたは既に送信済みで再送対象のＲＬＣ−ＰＤＵ（以下、ＲＬＣ層のヘッダ付加前のこれらのデータ単位をまとめて、単に「ＲＬＣ−ＳＤＵ」ともいう）に割り当てる。このとき、空き領域割当部１２１は、ＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域のうち、１つのＲＬＣ−ＳＤＵを分割せずに割り当てることができる領域を優先してＲＬＣ−ＳＤＵの割り当て領域とする。また、空き領域割当部１２１は、再送対象のＲＬＣ−ＰＤＵが再送バッファ部１２３に保持されている場合には、新規のＲＬＣ−ＳＤＵよりも優先して再送対象のＲＬＣ−ＰＤＵに空き領域を割り当てる。さらに、空き領域割当部１２１は、送信待機中のＲＬＣ層の制御情報がある場合には、新規または再送のＲＬＣ−ＳＤＵよりも優先して制御情報に空き領域を割り当てる。
【００２６】
なお、ＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズは、例えば帯域幅や電力などの無線リソースによって最大値が規定されている。本実施の形態においては、アンテナ１５０−１、１５０−２から同時に送信される２つのＭＡＣ−ＰＤＵ内においてデータが多重化される領域の合計サイズがＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズの最大値となる。そして、他のＲＬＣ処理部において既にＭＡＣ−ＰＤＵの領域がＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てられている場合は、その分だけＲＬＣ処理部へ通知されるＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズが小さくなる。
【００２７】
空き領域割当部１２１は、ＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てたＭＡＣ−ＰＤＵの割り当て領域を、データの一時記憶や処理を実行するＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２および再送バッファ部１２３へ通知するとともに、ＭＡＣ処理部１３０へも通知する。
【００２８】
ＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２は、ＰＤＣＰ処理部１１０−１〜１１０−ｎから出力されたＰＤＣＰ−ＰＤＵを新規のＲＬＣ−ＳＤＵとして一時的に保持する。そして、ＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２は、空き領域割当部１２１から通知された割り当て領域に応じて新規のＲＬＣ−ＳＤＵを出力する。すなわち、ＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２は、空き領域割当部１２１から通知された割り当て領域サイズが１つのＲＬＣ−ＳＤＵのサイズ以上であれば、新規のＲＬＣ−ＳＤＵの全体をＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４へ出力する。一方、ＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２は、空き領域割当部１２１から通知された割り当て領域サイズが１つのＲＬＣ−ＳＤＵのサイズ未満であれば、新規のＲＬＣ−ＳＤＵを分割し、空き領域割当部１２１から通知された割り当て領域サイズと同じサイズのＲＬＣ−ＳＤＵの一部をＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４へ出力する。
【００２９】
ただし、ＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２は、新規のＲＬＣ−ＳＤＵより優先して送信すべき再送のＲＬＣ−ＰＤＵや制御情報がある場合には、これらの送信を優先するため、ＲＬＣ−ＳＤＵを出力することはない。
【００３０】
再送バッファ部１２３は、アンテナ１５０−１、１５０−２から送信済みのＭＡＣ−ＰＤＵに多重化されていたＲＬＣ−ＰＤＵを再送に備えて一時的に保持する。そして、再送バッファ部１２３は、空き領域割当部１２１から通知された割り当て領域に応じて再送対象のＲＬＣ−ＰＤＵを出力する。すなわち、再送バッファ部１２３は、空き領域割当部１２１から通知された割り当て領域サイズが１つのＲＬＣ−ＳＤＵのサイズ以上であれば、再送対象のＲＬＣ−ＰＤＵの全体をＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４へ出力する。一方、再送バッファ部１２３は、空き領域割当部１２１から通知された割り当て領域サイズが１つの再送対象のＲＬＣ−ＰＤＵのサイズ未満であれば、このＲＬＣ−ＰＤＵを分割し、割り当て領域サイズと同じサイズのＲＬＣ−ＰＤＵの一部をＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４へ出力する。
【００３１】
ただし、再送バッファ部１２３は、再送対象のＲＬＣ−ＰＤＵより優先して送信すべき制御情報がある場合には、この送信を優先するため、再送対象のＲＬＣ−ＰＤＵを出力することはない。
【００３２】
ＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４は、ＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２または再送バッファ部１２３から出力されたＲＬＣ−ＳＤＵに適切なＲＬＣ層のヘッダを付加してＲＬＣ−ＰＤＵを作成する。ここで、ＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４は、再送対象のＲＬＣ−ＰＤＵが割り当て領域サイズに合わせて分割された上で、新たにＲＬＣ−ＳＤＵとして再送バッファ部１２３から出力された場合には、改めてＲＬＣ−ＰＤＵが分割されたことを示すＲＬＣ層のヘッダを再構築して付加する。そして、ＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４は、作成したＲＬＣ−ＰＤＵをＭＡＣ処理部１３０へ出力する。
【００３３】
ＭＡＣ処理部１３０は、データの送信に利用可能な例えば帯域幅や電力などの無線リソースおよび各ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎにおけるＭＡＣ−ＰＤＵの領域の割り当て状況からＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズを決定し、空き領域情報としてＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎへ通知する。また、ＭＡＣ処理部１３０は、ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎから出力されるＲＬＣ−ＰＤＵを多重化して、ＭＡＣ−ＰＤＵを作成する。具体的には、ＭＡＣ処理部１３０は、無線リソース情報取得部１３１およびＭＡＣ−ＰＤＵ作成部１３２を有している。
【００３４】
無線リソース情報取得部１３１は、アンテナ１５０−１、１５０−２それぞれからのデータ送信に利用可能な無線リソース情報を取得し、無線リソース情報に基づいて２つのアンテナから送信されるＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズの最大値を決定する。また、無線リソース情報取得部１３１は、ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎの空き領域割当部１２１から割り当て領域が通知されると、ＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズから割り当て領域のサイズを減じて、新たなＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズを決定する。そして、無線リソース情報取得部１３１は、ＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズを示す空き領域情報が未通知のＲＬＣ処理部のうち最も優先順位が高いＲＬＣ処理部の空き領域割当部１２１へ、新たに決定された空き領域サイズを含む空き領域情報を出力する。
【００３５】
したがって、いずれのＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎにも空き領域情報を未通知である場合には、無線リソース情報取得部１３１は、ＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズの最大値をＲＬＣ処理部１２０−１の空き領域割当部１２１へ通知する。また、ＲＬＣ処理部１２０−１へ空き領域情報を通知した後は、無線リソース情報取得部１３１は、ＲＬＣ処理部１２０−１においてＲＬＣ−ＰＤＵに割り当てられた割り当て領域のサイズを空き領域サイズの最大値から減算し、残りの空き領域サイズをＲＬＣ処理部１２０−２の空き領域割当部１２１へ通知する。
【００３６】
ＭＡＣ−ＰＤＵ作成部１３２は、ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎそれぞれのＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４から出力されたＲＬＣ−ＰＤＵをＭＡＣ−ＳＤＵとして多重化し、ＭＡＣ層のヘッダを付加してＭＡＣ−ＰＤＵを作成する。このとき、ＭＡＣ−ＰＤＵ作成部１３２は、各ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎの空き領域割当部１２１から通知された割り当て領域に従ってＲＬＣ−ＰＤＵを多重化する。このため、ＭＡＣ−ＰＤＵ作成部１３２によって作成される２つのＭＡＣ−ＰＤＵには、分割されたＲＬＣ−ＳＤＵは最小限しか含まれておらず、ＭＡＣ−ＰＤＵに占めるＲＬＣ層のヘッダの領域が最小限に抑制されている。
【００３７】
レイヤ１処理部１４０は、アンテナ１５０−１、１５０−２における帯域幅や電力を制御しており、無線リソース情報をＭＡＣ処理部１３０の無線リソース情報取得部１３１へ提供する。また、レイヤ１処理部１４０は、ＭＡＣ処理部１３０のＭＡＣ−ＰＤＵ作成部１３２によって作成された２つのＭＡＣ−ＰＤＵをそれぞれ異なるアンテナ１５０−１、１５０−２から同時に送信する。すなわち、レイヤ１処理部１４０は、複数のアンテナから異なるデータを同時に送信するＭＩＭＯ（Multi  Input  Multi  Output）通信を実行する。なお、本実施の形態においては、アンテナ１５０−１、１５０−２の２つのアンテナから同時にＭＡＣ−ＰＤＵを送信するものとしたが、３つ以上のアンテナから同時にＭＡＣ−ＰＤＵを送信しても良い。この場合には、アンテナ数に等しい数のＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域の合計がＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎにおけるＲＬＣ−ＳＤＵの割り当て対象となる。
【００３８】
次いで、上記のように構成された送信装置における送信データ生成方法について、図５に示すフロー図を参照しながら説明する。
【００３９】
アンテナ１５０−１、１５０−２それぞれにおける無線リソースは、常に変化しているため、無線リソース情報取得部１３１によって、レイヤ１処理部１４０を介してアンテナ１５０−１、１５０−２それぞれに関する無線リソース情報が取得される（ステップＳ１０１）。そして、無線リソース情報取得部１３１によって、アンテナ１５０−１、１５０−２それぞれに対応するＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズの最大値が無線リソース情報から決定される。無線リソース情報取得部１３１によって決定された空き領域サイズを示す空き領域情報は、空き領域情報が未通知のＲＬＣ処理部のうち、最も優先順位が高いＲＬＣ処理部へ通知される（ステップＳ１０２）。ここでは、いずれのＲＬＣ処理部にも空き領域情報が通知されていないので、最も優先順位が高いＲＬＣ処理部１２０−１の空き領域割当部１２１へ空き領域サイズの最大値を示す空き領域情報が通知される。
【００４０】
そして、ＲＬＣ処理部１２０−１の空き領域割当部１２１によって、空き領域サイズの一部がＲＬＣ処理部１２０−１のＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てられる（ステップＳ１０３）。このとき、ＲＬＣ−ＳＤＵが分割されずに１つのＭＡＣ−ＰＤＵに割り当てられるように、空き領域割当部１２１によって、１つのＭＡＣ−ＰＤＵ内の一連の空き領域がＲＬＣ−ＳＤＵの割り当て領域として選択され、選択された割り当て領域がＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２、再送バッファ部１２３、およびＭＡＣ処理部１３０へ通知される。
【００４１】
ＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２および再送バッファ部１２３へ割り当て領域が通知されると、新規または再送のＲＬＣ−ＳＤＵがＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４へ出力され、ＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４によって、ＲＬＣ−ＳＤＵに適切なＲＬＣ層のヘッダが付加されてＲＬＣ−ＰＤＵが作成される（ステップＳ１０４）。このとき、新規のＲＬＣ−ＳＤＵよりも再送対象のＲＬＣ−ＰＤＵが優先され、さらに、再送対象のＲＬＣ−ＰＤＵよりも制御情報が優先されてＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４に入力され、ＲＬＣ−ＰＤＵが作成される。
【００４２】
また、ＭＡＣ処理部１３０の無線リソース情報取得部１３１へ割り当て領域が通知されると、無線リソース情報取得部１３１によって、すべてのＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎにおいてＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域の割り当てが完了したか否かが判定される（ステップＳ１０５）。ここでは、ＲＬＣ処理部１２０−１において空き領域が割り当てられたのみであるため、すべてのＲＬＣ処理部における空き領域の割り当ては完了していないものとして説明を続ける（ステップＳ１０５Ｎｏ）。
【００４３】
この場合、無線リソース情報取得部１３１によって、ＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズの最大値からＲＬＣ処理部１２０−１における割り当て領域のサイズが減算され、新たにＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズが算出される。そして、算出された空き領域サイズを示す空き領域情報は、空き領域情報が未通知のＲＬＣ処理部のうち、最も優先順位が高いＲＬＣ処理部へ通知される（ステップＳ１０２）。ここでは、ＲＬＣ処理部１２０−１のみに空き領域情報が通知されているので、２番目に優先順位が高いＲＬＣ処理部１２０−２の空き領域割当部１２１へ新たに算出された空き領域サイズを示す空き領域情報が通知される。
【００４４】
そして、ＲＬＣ処理部１２０−２の空き領域割当部１２１によって、空き領域サイズの一部がＲＬＣ処理部１２０−２のＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てられる（ステップＳ１０３）。このとき、ＲＬＣ−ＳＤＵが分割されずに１つのＭＡＣ−ＰＤＵに割り当てられるように、空き領域割当部１２１によって、１つのＭＡＣ−ＰＤＵ内の一連の空き領域がＲＬＣ−ＳＤＵの割り当て領域として選択され、選択された割り当て領域がＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２、再送バッファ部１２３、およびＭＡＣ処理部１３０へ通知される。ただし、２つのＭＡＣ−ＰＤＵのいずれにもＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てる十分な空き領域がない場合には、分割されたＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てる領域がそれぞれのＭＡＣ−ＰＤＵにおいて確保される。
【００４５】
ＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２および再送バッファ部１２３へ割り当て領域が通知されると、新規または再送のＲＬＣ−ＳＤＵがＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４へ出力され、ＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４によって、ＲＬＣ−ＳＤＵに適切なＲＬＣ層のヘッダが付加されてＲＬＣ−ＰＤＵが作成される（ステップＳ１０４）。なお、通知された割り当て領域のサイズが小さく、ＲＬＣ−ＳＤＵの分割が必要である場合は、ＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２または再送バッファ部１２３によって、ＲＬＣ−ＳＤＵが割り当て領域サイズに合わせて分割され、分割後のデータがＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４へ出力される。そして、ＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４によって、それぞれのデータに適切なＲＬＣ層のヘッダが付加されて、１つのＲＬＣ−ＳＤＵに対応する複数のＲＬＣ−ＰＤＵが作成される。
【００４６】
また、ＭＡＣ処理部１３０の無線リソース情報取得部１３１へ割り当て領域が通知されると、無線リソース情報取得部１３１によって、すべてのＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎにおいてＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域の割り当てが完了したか否かが判定される（ステップＳ１０５）。ここでは、ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎにおいて空き領域が割り当てられ、すべてのＲＬＣ処理部における空き領域の割り当てが完了したものとして説明を続ける（ステップＳ１０５Ｙｅｓ）。
【００４７】
ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎのＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４によってそれぞれ作成されたＲＬＣ−ＰＤＵは、ＭＡＣ処理部１３０のＭＡＣ−ＰＤＵ作成部１３２へ出力され、ＭＡＣ−ＰＤＵ作成部１３２によって、ＭＡＣ−ＰＤＵが作成される（ステップＳ１０６）。すなわち、ＭＡＣ−ＰＤＵ作成部１３２によって、ＲＬＣ−ＰＤＵそれぞれがＭＡＣ−ＳＤＵとして多重化され、複数のＭＡＣ−ＳＤＵ全体にＭＡＣ層のヘッダが付加される。本実施の形態においては、アンテナ１５０−１、１５０−２に対応する２つのＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域がＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎのＲＬＣ−ＰＤＵに割り当てられているため、ＭＡＣ−ＰＤＵ作成部１３２によって、２つのＭＡＣ−ＰＤＵが作成される。
【００４８】
そして、本実施の形態においては、ＲＬＣ−ＳＤＵの分割が最小限に抑制されるようにＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域が割り当てられているため、作成された２つのＭＡＣ−ＰＤＵに含まれるＭＡＣ−ＳＤＵの数が最小となっている。換言すれば、２つのＭＡＣ−ＰＤＵにおけるＲＬＣ層のヘッダが占める領域の割合が最小であり、より多くのデータをＭＡＣ−ＰＤＵに多重化することができる。結果として、データの伝送効率が向上する。また、優先順位が高いＲＬＣ処理部ほど先にＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域をＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てるため、優先順位が高いＲＬＣ−ＳＤＵほど分割される可能性が小さい。この結果、優先すべき重要なデータなどは、複数のＭＡＣ−ＰＤＵに跨って伝送されることがなく、ＱｏＳ制御を確実に実行することができる。
【００４９】
ＭＡＣ−ＰＤＵ作成部１３２によって作成された２つのＭＡＣ−ＰＤＵは、レイヤ１処理部１４０へ出力され、レイヤ１処理部１４０によって、レイヤ１の送信処理が施されることにより、それぞれアンテナ１５０−１、１５０−２から同時に送信される（ステップＳ１０７）。本実施の形態においては、優先順位が高いＲＬＣ−ＳＤＵは、分割されずに１つのＭＡＣ−ＰＤＵに多重化されているため、受信側においては、１つのアンテナから送信されたＭＡＣ−ＰＤＵが正しく受信されれば、優先順位が高いＲＬＣ−ＳＤＵ全体を取得することができる。一方、優先順位が低いＲＬＣ−ＳＤＵは、分割されて２つのＭＡＣ−ＰＤＵに多重化されることもあるため、受信側においては、２つのアンテナから送信されたＭＡＣ−ＰＤＵがいずれも正しく受信されなければ、優先順位が低いＲＬＣ−ＳＤＵ全体を取得することができない。
【００５０】
次に、本実施の形態に係る送信データ生成の具体例について、図６を参照しながら説明する。ここでは、新規のＲＬＣ−ＳＤＵが送信される場合について考え、再送対象のＲＬＣ−ＰＤＵや制御情報の送信はないものとして説明する。具体的には、４つのＲＬＣ処理部に対応するＲＬＣ＃１〜＃４において、それぞれ新規のＲＬＣ−ＳＤＵがＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２に保持されており、これらのＲＬＣ−ＳＤＵが２つのアンテナ１５０−１、１５０−２に対応するＭＡＣ−ＰＤＵ＃１、＃２に多重化されて同時に送信される場合について説明する。なお、データの優先順位は、ＲＬＣ＃１のＲＬＣ−ＳＤＵが最も高く、ＲＬＣ＃２のＲＬＣ−ＳＤＵ、ＲＬＣ＃３のＲＬＣ−ＳＤＵ、およびＲＬＣ＃４のＲＬＣ−ＳＤＵの順で低くなるものとする。
【００５１】
ＲＬＣ＃１は、優先順位が最も高いため、２つのＭＡＣ−ＰＤＵ＃１、＃２の最大の空き領域が空き領域情報として無線リソース情報取得部１３１から通知される。ＲＬＣ＃１は、２つのＭＡＣ−ＰＤＵ＃１、＃２の最大の空き領域全体を自由にＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てることができるため、ＲＬＣ−ＳＤＵが分割されないように、ＭＡＣ−ＰＤＵ＃１の先頭の領域をＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てる。したがって、ＲＬＣ＃１において作成されるＲＬＣ−ＰＤＵ＃１は、図６に示すように、ＭＡＣ−ＰＤＵ＃１の先頭の領域に多重化される。
【００５２】
ＲＬＣ＃１は、ＲＬＣ−ＳＤＵに対する割り当て領域を決定すると、決定した割り当て領域を無線リソース情報取得部１３１へ通知する。これを受け、無線リソース情報取得部１３１は、ＲＬＣ−ＰＤＵ＃１に対応する領域を除外して新たな空き領域とする。
【００５３】
したがって、優先順位が２番目に高いＲＬＣ＃２には、２つのＭＡＣ−ＰＤＵ＃１、＃２の最大の空き領域からＲＬＣ−ＰＤＵ＃１が多重化される領域を除外した空き領域が空き領域情報として通知される。ＲＬＣ＃２は、通知された空き領域をＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てることができるため、ＲＬＣ−ＳＤＵが分割されないように、ＭＡＣ−ＰＤＵ＃２の先頭の領域をＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てる。すなわち、ＭＡＣ−ＰＤＵ＃１には、ＲＬＣ＃２のＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てるのに十分なサイズの空き領域が残されていないため、ＲＬＣ−ＳＤＵの分割が回避されるように、ＭＡＣ−ＰＤＵ＃２の先頭の領域がＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てられる。したがって、ＲＬＣ＃２において作成されるＲＬＣ−ＰＤＵは、図６に示すように、ＲＬＣ−ＰＤＵ＃３としてＭＡＣ−ＰＤＵ＃２の先頭の領域に多重化される。
【００５４】
ＲＬＣ＃２は、ＲＬＣ−ＳＤＵに対する割り当て領域を決定すると、決定した割り当て領域を無線リソース情報取得部１３１へ通知する。これを受け、無線リソース情報取得部１３１は、ＲＬＣ−ＰＤＵ＃３に対応する領域を除外して新たな空き領域とする。
【００５５】
したがって、優先順位が３番目に高いＲＬＣ＃３には、２つのＭＡＣ−ＰＤＵ＃１、＃２の最大の空き領域からＲＬＣ−ＰＤＵ＃１、＃３が多重化される領域を除外した空き領域が空き領域情報として通知される。ＲＬＣ＃３は、通知された空き領域をＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てることができるため、ＲＬＣ−ＳＤＵが分割されないように、ＭＡＣ−ＰＤＵ＃１のＲＬＣ−ＰＤＵ＃１が多重化される領域の直後の領域をＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てる。すなわち、ＭＡＣ−ＰＤＵ＃１に、ＲＬＣ＃３のＲＬＣ−ＳＤＵを割り当てるのに十分なサイズの空き領域が残されているため、ＲＬＣ−ＰＤＵ＃１の直後の領域がＲＬＣ＃３のＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てられる。したがって、ＲＬＣ＃３において作成されるＲＬＣ−ＰＤＵは、図６に示すように、ＲＬＣ−ＰＤＵ＃２としてＲＬＣ−ＰＤＵ＃１の直後の領域に多重化される。
【００５６】
ＲＬＣ＃３は、ＲＬＣ−ＳＤＵに対する割り当て領域を決定すると、決定した割り当て領域を無線リソース情報取得部１３１へ通知する。これを受け、無線リソース情報取得部１３１は、ＲＬＣ−ＰＤＵ＃２に対応する領域を除外して新たな空き領域とする。
【００５７】
したがって、優先順位が４番目に高いＲＬＣ＃４には、２つのＭＡＣ−ＰＤＵ＃１、＃２の最大の空き領域からＲＬＣ−ＰＤＵ＃１〜＃３が多重化される領域を除外した空き領域が空き領域情報として通知される。ＲＬＣ＃４は、通知された空き領域をＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てることができるため、ＲＬＣ−ＳＤＵを分割せずに割り当てることができる空き領域を探索する。しかし、ここでは、ＲＬＣ−ＳＤＵを多重化するのに十分な空き領域が残されていないため、ＭＡＣ−ＰＤＵ＃２の残りの空き領域をＲＬＣ−ＳＤＵの一部に割り当てる。すなわち、ＭＡＣ−ＰＤＵ＃２のみに、ＲＬＣ＃４のＲＬＣ−ＳＤＵの一部を割り当て可能な空き領域が残されているため、ＲＬＣ−ＰＤＵ＃３の直後の領域がＲＬＣ＃４のＲＬＣ−ＳＤＵの一部に割り当てられる。したがって、ＲＬＣ＃４は、ＲＬＣ−ＳＤＵを割り当て領域のサイズに合わせて分割し、得られたＲＬＣ−ＳＤＵの一部からＲＬＣ−ＰＤＵを作成し、図６に示すように、ＲＬＣ−ＰＤＵ＃４としてＲＬＣ−ＰＤＵ＃３の直後の領域に多重化する。
【００５８】
以上のように、本実施の形態によれば、複数のアンテナから同時に送信される複数のＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域のサイズが無線リソースから決定されると、優先順位が高いＲＬＣ処理部から順番に、ＲＬＣ−ＳＤＵを分割せずに多重可能なサイズの空き領域が確保される。このため、分割されるＲＬＣ−ＳＤＵの数を最小限に抑制することができ、ＲＬＣ層のヘッダが付加されて作成されるＲＬＣ−ＰＤＵの数を最小限にすることができる。結果として、ＲＬＣ層のヘッダを送信するために消費される無線リソースの増大を防止し、データの伝送効率を向上することができる。また、優先順位が高いＲＬＣ−ＳＤＵほど分割され難くなるため、要求されるＱｏＳが高いデータが複数のＭＡＣ−ＰＤＵに跨って多重化される可能性が低く、確実なＱｏＳ制御をすることができる。
【００５９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の特徴は、将来送信されるＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズを推定し、時系列に送信される複数のＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域を優先順位が高いＲＬＣ−ＳＤＵから順番に割り当てる点である。
【００６０】
図７は、本実施の形態に係る送信装置の要部構成を示すブロック図である。同図において、図４と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図７に示す送信装置は、図４に示す送信装置のＭＡＣ処理部１３０に代えてＭＡＣ処理部２００を有しており、１つのアンテナ１５０のみを備えている。また、ＭＡＣ処理部２００は、ＭＡＣ処理部１３０の無線リソース情報取得部１３１に代えて無線リソース情報取得部２０１を有するとともに、空き領域サイズ推定部２０２を追加した構成を有している。
【００６１】
無線リソース情報取得部２０１は、アンテナ１５０からの現時点でのデータ送信に利用可能な無線リソース情報を取得し、無線リソース情報に基づいて、アンテナ１５０から現時点で送信されるＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズを決定する。また、無線リソース情報取得部２０１は、アンテナ１５０から将来送信されるＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズが空き領域サイズ推定部２０２から通知されると、現時点で送信されるＭＡＣ−ＰＤＵおよび将来送信されるＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズを合計し、空き領域サイズの最大値を決定する。
【００６２】
さらに、無線リソース情報取得部２０１は、ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎの空き領域割当部１２１から割り当て領域が通知されると、ＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズから割り当て領域のサイズを減じて、新たなＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズを決定する。そして、無線リソース情報取得部２０１は、ＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズを示す空き領域情報が未通知のＲＬＣ処理部のうち最も優先順位が高いＲＬＣ処理部の空き領域割当部１２１へ、新たに決定された空き領域サイズを含む空き領域情報を出力する。
【００６３】
空き領域サイズ推定部２０２は、ＭＡＣ−ＰＤＵの送信先となる図示しない受信装置から報告される回線品質情報（ＣＱＩ：Channel  Quality  Information）に基づいて、将来送信されるＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズを推定する。具体的には、空き領域サイズ推定部２０２は、現時点までに受信したＣＱＩの履歴から、次回以降に受信されるＣＱＩを予測する。ここで、ＣＱＩは、送信装置と図示しない受信装置との間の回線品質を示しているため、通常、短時間の間に大きく変化することはない。したがって、次回以降に受信されるＣＱＩは、現時点までのＣＱＩの履歴から比較的正確に予測される。
【００６４】
そして、空き領域サイズ推定部２０２は、無線リソース情報取得部２０１が空き領域サイズを決定したＭＡＣ−ＰＤＵに続いて送信される１つ以上のＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズをＣＱＩの予測結果から推定する。また、空き領域サイズ推定部２０２は、推定して得られたＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズを無線リソース情報取得部２０１へ通知する。なお、空き領域サイズ推定部２０２は、必ずしもＣＱＩに基づいて将来送信されるＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズを推定しなくても良い。すなわち、空き領域サイズ推定部２０２は、例えば現在までのＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズの履歴から、将来のＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズを推定しても良い。
【００６５】
次いで、上記のように構成された送信装置における送信データ生成方法について、図８に示すフロー図を参照しながら説明する。同図において、図５と同じ部分には同じ符号を付し、その詳しい説明を省略する。
【００６６】
アンテナ１５０における無線リソースは、常に変化しているため、無線リソース情報取得部２０１によって、レイヤ１処理部１４０を介してアンテナ１５０に関する無線リソース情報が取得される（ステップＳ１０１）。そして、無線リソース情報取得部２０１によって、アンテナ１５０から現時点で送信されるＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズが無線リソース情報から決定される。
【００６７】
また、空き領域サイズ推定部２０２によって、アンテナ１５０から将来送信されるＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズがＣＱＩに基づいて推定される（ステップＳ２０１）。すなわち、無線リソース情報取得部２０１によって空き領域サイズが決定されたＭＡＣ−ＰＤＵに続いて送信される１つ以上のＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズが、現時点までの回線品質の状態から推定される。推定されたＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズは、無線リソース情報取得部２０１へ通知され、無線リソース情報取得部２０１によって、現時点以降に送信される所定数のＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズが合計され、空き領域サイズの最大値が決定される。無線リソース情報取得部２０１によって決定された空き領域サイズを示す空き領域情報は、空き領域情報が未通知のＲＬＣ処理部のうち、最も優先順位が高いＲＬＣ処理部へ通知される（ステップＳ１０２）。
【００６８】
そして、空き領域情報が通知されたＲＬＣ処理部の空き領域割当部１２１によって、空き領域サイズの一部がＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てられる（ステップＳ１０３）。このとき、ＲＬＣ−ＳＤＵが分割されずに１つのＭＡＣ−ＰＤＵに割り当てられるように、空き領域割当部１２１によって、１つのＭＡＣ−ＰＤＵ内の一連の空き領域がＲＬＣ−ＳＤＵの割り当て領域として選択され、選択された割り当て領域がＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２、再送バッファ部１２３、およびＭＡＣ処理部２００へ通知される。
【００６９】
ＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２および再送バッファ部１２３へ割り当て領域が通知されると、新規または再送のＲＬＣ−ＳＤＵがＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４へ出力され、ＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４によって、ＲＬＣ−ＳＤＵに適切なＲＬＣ層のヘッダが付加されてＲＬＣ−ＰＤＵが作成される（ステップＳ１０４）。
【００７０】
また、ＭＡＣ処理部２００の無線リソース情報取得部２０１へ割り当て領域が通知されると、無線リソース情報取得部２０１によって、すべてのＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎにおいてＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域の割り当てが完了したか否かが判定される（ステップＳ１０５）。以降、実施の形態１と同様に、すべてのＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎにおいてＲＬＣ−ＳＤＵに対するＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域の割り当てが実行される。
【００７１】
そして、すべてのＲＬＣ処理部における空き領域の割り当てが完了すると（ステップＳ１０５Ｙｅｓ）、ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎのＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４によってそれぞれ作成されたＲＬＣ−ＰＤＵは、ＭＡＣ処理部２００のＭＡＣ−ＰＤＵ作成部１３２へ出力され、ＭＡＣ−ＰＤＵ作成部１３２によって、ＭＡＣ−ＰＤＵが作成される（ステップＳ１０６）。ここでは、現時点で送信されるＭＡＣ−ＰＤＵのみが作成されるのではなく、空き領域サイズ推定部２０２によって空き領域サイズが推定された将来のＭＡＣ−ＰＤＵも作成される。ＭＡＣ−ＰＤＵ作成部１３２によって作成されたＭＡＣ−ＰＤＵは、レイヤ１処理部１４０へ出力され、レイヤ１処理部１４０によって、レイヤ１の送信処理が施されることにより、アンテナ１５０から順次送信される（ステップＳ１０７）。
【００７２】
本実施の形態においては、優先順位が高いＲＬＣ−ＳＤＵは、分割されずに１つのＭＡＣ−ＰＤＵに多重化されているため、受信側においては、１つのＭＡＣ−ＰＤＵが正しく受信されれば、優先順位が高いＲＬＣ−ＳＤＵ全体を取得することができる。一方、優先順位が低いＲＬＣ−ＳＤＵは、分割されて２つのＭＡＣ−ＰＤＵに多重化されることもあるため、受信側においては、異なるタイミングで送信された２つのＭＡＣ−ＰＤＵがいずれも正しく受信されなければ、優先順位が低いＲＬＣ−ＳＤＵ全体を取得することができない。この結果、優先すべき重要なデータなどは、複数のＭＡＣ−ＰＤＵに跨って伝送されることがなく、ＱｏＳ制御を確実に実行することができる。
【００７３】
以上のように、本実施の形態によれば、異なるタイミングで送信される複数のＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域のサイズが無線リソースおよび回線品質から推定されると、優先順位が高いＲＬＣ処理部から順番に、ＲＬＣ−ＳＤＵを分割せずに多重可能なサイズの空き領域が確保される。このため、１つのアンテナのみを備える送信装置において、分割されるＲＬＣ−ＳＤＵの数を最小限に抑制することができ、ＲＬＣ層のヘッダが付加されて作成されるＲＬＣ−ＰＤＵの数を最小限にすることができる。結果として、ＲＬＣ層のヘッダを送信するために消費される無線リソースの増大を防止し、データの伝送効率を向上することができる。また、優先順位が高いＲＬＣ−ＳＤＵほど分割され難くなるため、要求されるＱｏＳが高いデータが複数のＭＡＣ−ＰＤＵに跨って多重化される可能性が低く、確実なＱｏＳ制御をすることができる。
【００７４】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の特徴は、ＲＬＣ層においてＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域をＲＬＣ−ＳＤＵに割り当てる代わりに、ＭＡＣ層において空き領域の割り当てを決定するスケジューリングを実行する点である。
【００７５】
図９は、本実施の形態に係る送信装置の要部構成を示すブロック図である。同図において、図４と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図９に示す送信装置は、図４に示す送信装置のＭＡＣ処理部１３０に代えてＭＡＣ処理部３００を有している。また、ＭＡＣ処理部３００は、ＭＡＣ処理部１３０の無線リソース情報取得部１３１に代えてスケジューラ部３０１を有している。
【００７６】
スケジューラ部３０１は、各ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎのＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２および再送バッファ部１２３を監視し、ＲＬＣ層に滞留するＲＬＣ−ＳＤＵの量を検出する。すなわち、スケジューラ部３０１は、送信待機中の新規または再送のＲＬＣ−ＳＤＵや制御情報など、送信すべきＲＬＣ層の滞留データ量を取得する。
【００７７】
また、スケジューラ部３０１は、アンテナ１５０−１、１５０−２それぞれからのデータ送信に利用可能な無線リソース情報を取得し、無線リソース情報に基づいて２つのアンテナから送信されるＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズの最大値を決定する。
【００７８】
そして、スケジューラ部３０１は、ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎに保持されたＲＬＣ層の滞留データにＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域を割り当てるスケジューリングを行う。このとき、スケジューラ部３０１は、優先順位が高いＲＬＣ処理部に滞留する滞留データから順に、データを分割せずに割り当てることができるＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域を割り当てる。
【００７９】
スケジューラ部３０１は、各ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎの滞留データに割り当てたＭＡＣ−ＰＤＵの割り当て領域を、それぞれのＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎ内のＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２および再送バッファ部１２３へ通知するとともに、ＭＡＣ−ＰＤＵ作成部１３２へも通知する。
【００８０】
次いで、上記のように構成された送信装置における送信データ生成方法について、図１０に示すフロー図を参照しながら説明する。
【００８１】
アンテナ１５０−１、１５０−２それぞれにおける無線リソースは、常に変化しているため、スケジューラ部３０１によって、レイヤ１処理部１４０を介してアンテナ１５０−１、１５０−２それぞれに関する無線リソース情報が取得される（ステップＳ１０１）。そして、スケジューラ部３０１によって、アンテナ１５０−１、１５０−２それぞれに対応するＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズの最大値が無線リソース情報から決定される。
【００８２】
また、ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎのＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２および再送バッファ部１２３に保持されたＲＬＣ−ＰＤＵやＲＬＣ層の制御情報の量がスケジューラ部３０１によって取得される。これにより、ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎにおいて、送信待機中のＲＬＣ層の滞留データ量が取得されたことになる（ステップＳ３０１）。
【００８３】
ＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域サイズの最大値が決定され、ＲＬＣ層の滞留データ量が取得されると、スケジューラ部３０１によって、各ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎの滞留データにＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域を割り当てるスケジューリングが実行される（ステップＳ３０２）。すなわち、スケジューラ部３０１によって、まず最も優先順位が高いＲＬＣ処理部１２０−１の滞留データに空き領域の一部が割り当てられる。このとき、ＲＬＣ処理部１２０−１の滞留データが分割されずに１つのＭＡＣ−ＰＤＵに割り当てられるように、１つのＭＡＣ−ＰＤＵ内の一連の空き領域が割り当て領域として選択される。
【００８４】
ＲＬＣ処理部１２０−１の滞留データへの割り当て領域が選択された後、スケジューラ部３０１によって、ＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域の最大値からＲＬＣ処理部１２０−１の滞留データに対する割り当て領域のサイズが減算され、新たにＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域のサイズが算出される。そして、２番目に優先順位が高いＲＬＣ処理部１２０−２の滞留データに新たな空き領域の一部が割り当てられる。ここでも、ＲＬＣ処理部１２０−２の滞留データが分割されずに１つのＭＡＣ−ＰＤＵに割り当てられるように、１つのＭＡＣ−ＰＤＵ内の一連の空き領域がＲＬＣ−ＳＤＵの割り当て領域として選択される。ただし、２つのＭＡＣ−ＰＤＵのいずれにも滞留データに割り当てる十分な空き領域がない場合には、分割された滞留データに割り当てる領域がそれぞれのＭＡＣ−ＰＤＵにおいて確保される。
【００８５】
以降、優先順位が高い順に、すべてのＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎの滞留データにＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域が割り当てられ、すべての滞留データに空き領域が割り当てられると、それぞれの滞留データに割り当てられた割り当て領域がＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎのＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２または再送バッファ部１２３へ通知される（ステップＳ３０３）。
【００８６】
各ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎでは、ＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２および再送バッファ部１２３へ割り当て領域が通知されると、新規または再送のＲＬＣ−ＳＤＵがＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４へ出力され、ＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４によって、ＲＬＣ−ＳＤＵに適切なＲＬＣ層のヘッダが付加されてＲＬＣ−ＰＤＵが作成される（ステップＳ１０４）。なお、通知された割り当て領域のサイズが小さく、ＲＬＣ−ＳＤＵの分割が必要である場合は、ＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部１２２または再送バッファ部１２３によって、ＲＬＣ−ＳＤＵが割り当て領域サイズに合わせて分割され、分割後のデータがＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４へ出力される。そして、ＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４によって、それぞれのデータに適切なＲＬＣ層のヘッダが付加されて、１つのＲＬＣ−ＳＤＵに対応する複数のＲＬＣ−ＰＤＵが作成される。
【００８７】
ＲＬＣ処理部１２０−１〜１２０−ｎのＲＬＣ−ＰＤＵ作成部１２４によってそれぞれ作成されたＲＬＣ−ＰＤＵは、ＭＡＣ処理部３００のＭＡＣ−ＰＤＵ作成部１３２へ出力され、ＭＡＣ−ＰＤＵ作成部１３２によって、ＭＡＣ−ＰＤＵが作成される（ステップＳ１０６）。ＭＡＣ−ＰＤＵ作成部１３２によって作成されたＭＡＣ−ＰＤＵは、レイヤ１処理部１４０へ出力され、レイヤ１処理部１４０によって、レイヤ１の送信処理が施されることにより、それぞれアンテナ１５０−１、１５０−２から同時に送信される（ステップＳ１０７）。
【００８８】
本実施の形態においては、優先順位が高いＲＬＣ処理部の滞留データは、分割されずに１つのＭＡＣ−ＰＤＵに多重化されているため、受信側においては、１つのアンテナから送信されたＭＡＣ−ＰＤＵが正しく受信されれば、優先順位が高いＲＬＣ処理部のデータ全体を取得することができる。一方、優先順位が低いＲＬＣ処理部の滞留データは、分割されて２つのＭＡＣ−ＰＤＵに多重化されることもあるため、受信側においては、２つのアンテナから送信されたＭＡＣ−ＰＤＵがいずれも正しく受信されなければ、優先順位が低いＲＬＣ処理部のデータ全体を取得することができない。この結果、優先すべき重要なデータなどは、複数のＭＡＣ−ＰＤＵに跨って伝送されることがなく、ＱｏＳ制御を確実に実行することができる。
【００８９】
以上のように、本実施の形態によれば、複数のアンテナから同時に送信される複数のＭＡＣ−ＰＤＵの空き領域のサイズが無線リソースから決定されると、ＭＡＣ層において各ＲＬＣ層の滞留データ量が取得され、優先順位が高いＲＬＣ層の滞留データから順番に、滞留データを分割せずに多重可能なサイズの空き領域が確保される。このため、分割されて送信されるＲＬＣ層のデータ数を最小限に抑制することができ、ＲＬＣ層のヘッダが付加されて作成されるＲＬＣ−ＰＤＵの数を最小限にすることができる。結果として、ＲＬＣ層のヘッダを送信するために消費される無線リソースの増大を防止し、データの伝送効率を向上することができる。また、優先順位が高いＲＬＣ層のデータほど分割され難くなるため、要求されるＱｏＳが高いデータが複数のＭＡＣ−ＰＤＵに跨って多重化される可能性が低く、確実なＱｏＳ制御をすることができる。
【００９０】
なお、上記各実施の形態においては、上位レイヤであるＲＬＣ層の複数のＳＤＵを下位レイヤであるＭＡＣ層のＰＤＵに多重化する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、ＲＬＣ層およびＭＡＣ層以外のレイヤ間においても適用することができる。すなわち、上位レイヤの複数のデータを下位レイヤの所定のデータ送信単位の空き領域内に多重化する場合に、可能な限り各データの分割が回避されるように、データ送信単位の空き領域をそれぞれのデータに割り当てることにより、上記各実施の形態と同様の効果を実現することができる。また、この場合に、優先順位が高いデータから順に空き領域を割り当てることにより、確実なＱｏＳ制御をすることができる。
【００９１】
また、上記各実施の形態において説明した送信データ生成方法をコンピュータが実行可能な形式で記述した送信データ生成プログラムを生成し、この送信データ生成プログラムをコンピュータに実行させることにより、上記各実施の形態と同様の送信装置および送信データ生成方法を実現することも可能である。このとき、送信データ生成プログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記憶させ、記録媒体を用いてコンピュータに送信データ生成プログラムを導入することも可能である。
【００９２】
さらに、上記各実施の形態においては、ＬＴＥにおけるレイヤ２のＲＬＣ層およびＭＡＣ層をそれぞれ上位レイヤおよび下位レイヤの例として説明したが、本発明はこれに限定されず、種々の通信プロトコルまたは通信方式において、上位レイヤの複数のデータを下位レイヤの複数のデータ送信単位に多重化する場合に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１１０−１〜１１０−ｎ  ＰＣＤＰ処理部
１２０−１〜１２０−ｎ  ＲＬＣ処理部
１２１  空き領域割当部
１２２  ＲＬＣ−ＳＤＵバッファ部
１２３  再送バッファ部
１２４  ＲＬＣ−ＰＤＵ作成部
１３０、２００、３００  ＭＡＣ処理部
１３１、２０１  無線リソース情報取得部
１３２  ＭＡＣ−ＰＤＵ作成部
１４０  レイヤ１処理部
１５０、１５０−１、１５０−２  アンテナ
２０２  空き領域サイズ推定部
３０１  スケジューラ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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