(57)【要約】【課題】１周期分以上のＰＤＣＰ  ＰＤＵが連続してロスとなった場合にも送信側と受信側でＨＦＮおよびＳＮの同期を正確に取る。【解決手段】移動通信システムの基地局で受信したパケット合成型データユニットに含まれる論理チャネルの情報に基づいて分割した前記プロトコルデータユニットのうち、消失したプロトコルデータユニットの無線ベアラ及び消失したプロトコルデータユニットのデータ量を推定するＭＡＣロス検出・推定部と、前記分割したプロトコルデータユニットをサービスデータユニットに組み立てる際に前記プロトコルデータユニットの消失の有無を検出し、前記推定データ量に基づいて、前記サービスデータユニットに組み立てる際のプロトコルデータユニットの消失量を推定するＲＬＣロス検出・推定部と、前記ＲＬＣロス検出・推定部の推定データ量で前記サービスデータユニットのフレーム番号を補正する補正部とを有する。【選択図】図１
2009122831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信システムの移動局から送信されて基地局で受信したパケット合成型データユニットに秘匿処理を行う秘匿処理装置であって、
前記データユニットに含まれる無線ベアラを特定する論理チャネルの情報に基づいて論理チャネル毎に分割した前記プロトコルデータユニットの消失の有無を検出し、その消失したプロトコルデータユニットの無線ベアラ及び前記消失したプロトコルデータユニットのデータ量を推定するＭＡＣロス検出・推定部と、
前記分割したプロトコルデータユニットを上位装置用のサービスデータユニットに組み立てる際における前記プロトコルデータユニットの消失の有無を検出し、前記ＭＡＣロス検出・推定部が推定した前記データ量に基づいて、前記サービスデータユニットを組み立てる際のプロトコルデータユニットの消失量を推定するＲＬＣロス検出・推定部と、
前記ＲＬＣロス検出・推定部からの推定データ量に基づいて前記サービスデータユニットのフレーム番号を補正する補正部とを有することを特徴とする秘匿処理装置。
【請求項２】
前記ＭＡＣロス検出・推定部は、定期的に送受信される無線ベアラが一定間隔経過後に未受信である場合に当該無線ベアラがロスしたと推定する請求項１に記載の秘匿処理装置。
【請求項３】
前記ＭＡＣロス検出・推定部は、前後の正常に受信できた無線ベアラに含まれる無線ベアラの割合から前記ロスした無線ベアラとデータ量とを推定する請求項１に記載の秘匿処理装置。
【請求項４】
前記ＭＡＣロス検出・推定部は、前記ロスした無線ベアラの中に定速度通信を行っている無線ベアラが含まれる場合、前記ロスした無線ベアラとデータ量から前記定速度通信を行っている無線ベアラの容量を除いた容量を、不定速度通信を行っている無線ベアラでロスしたデータ量の最大値であると推定する請求項１に記載の秘匿処理装置。
【請求項５】
前記ＲＬＣロス検出・推定部は、前記データユニットに含まれるシリアルナンバーの連続性に基づいて前記ロスしたデータ量を推定する請求項１に記載の秘匿処理装置。
【請求項６】
移動通信システムの移動局から送信されて基地局で受信したパケット合成型データユニットに秘匿処理を行う秘匿処理方法であって、
前記データユニットに含まれる無線ベアラを特定する論理チャネルの情報に基づいて、論理チャネル毎に前記パケット合成型データユニットを複数のプロトコルデータユニットに分割し、
前記論理チャネル毎に分割した前記プロトコルデータユニットの消失の有無を検出し、その消失したプロトコルデータユニットの無線ベアラ及び前記消失したプロトコルデータユニットのデータ量を推定し、
前記分割したプロトコルデータユニットを上位装置用のサービスデータユニットに組み立て、
前記サービスデータユニットを組み立てる際でのプロトコルデータユニットの消失の有無を検出し、前記推定したデータ量に基づいて、前記サービスデータユニットを組み立てる際でのプロトコルデータユニットの消失量を推定し、
前記サービスデータユニットを組み立てる際に推定した前記データ量に基づいて前記サービスデータユニットのフレーム番号を補正することを特徴とする秘匿処理方法。
【請求項７】
定期的に送受信される無線ベアラが一定間隔経過後に未受信である場合に当該無線ベアラがロスしたと推定する請求項６に記載の秘匿処理方法。
【請求項８】
前後の正常に受信できた無線ベアラに含まれる無線ベアラの割合から前記ロスした無線ベアラとデータ量とを推定する請求項６に記載の秘匿処理方法。
【請求項９】
前記ロスした無線ベアラの中に定速度通信を行っている無線ベアラが含まれる場合、前記ロスした無線ベアラとデータ量から前記定速度通信を行っている無線ベアラの容量を除いた容量を、不定速度通信を行っている無線ベアラでロスしたデータ量の最大値であると推定する請求項６に記載の秘匿処理方法。
【請求項１０】
前記データユニットに含まれるシリアルナンバーの連続性に基づいて前記ロスしたデータ量を推定する請求項６に記載の秘匿処理方法。
【請求項１１】
移動通信システムの移動局から送信されて基地局で受信したパケット合成型データユニットに秘匿処理を制御する秘匿処理プログラムであって、
コンピュータに、
前記データユニットに含まれる無線ベアラを特定する論理チャネルの情報に基づいて、論理チャネル毎に前記パケット合成型データユニットを複数のプロトコルデータユニットに分割する機能と、
前記論理チャネル毎に分割した前記プロトコルデータユニットの消失の有無を検出し、その消失したプロトコルデータユニットの無線ベアラ及び前記消失したプロトコルデータユニットのデータ量を推定する機能と、
前記分割したプロトコルデータユニットを上位装置用のサービスデータユニットに組み立てる機能と、
前記サービスデータユニットを組み立てる際でのプロトコルデータユニットの消失の有無を検出し、前記推定したデータ量に基づいて、前記サービスデータユニットを組み立てる際でのプロトコルデータユニットの消失量を推定する機能と、
前記サービスデータユニットを組み立てる際に推定した前記データ量に基づいて前記サービスデータユニットのフレーム番号を補正する機能とを実行させることを特徴とする秘匿処理プログラム。
【請求項１２】
定期的に送受信される無線ベアラが一定間隔経過後に未受信である場合に当該無線ベアラがロスしたと推定する請求項１１に記載の秘匿処理プログラム。
【請求項１３】
前後の正常に受信できた無線ベアラに含まれる無線ベアラの割合から前記ロスした無線ベアラとデータ量とを推定する請求項１１に記載の秘匿処理プログラム。
【請求項１４】
前記ロスした無線ベアラの中に定速度通信を行っている無線ベアラが含まれる場合、前記ロスした無線ベアラとデータ量から前記定速度通信を行っている無線ベアラの容量を除いた容量を、不定速度通信を行っている無線ベアラでロスしたデータ量の最大値であると推定する請求項１１に記載の秘匿処理プログラム。
【請求項１５】
前記データユニットに含まれるシリアルナンバーの連続性に基づいて前記ロスしたデータ量を推定する請求項１１に記載の秘匿処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムの秘匿処理に関し、特に該移動通信システムで伝送されるデータユニットにロスが発生した場合の秘匿処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＴＥ（Long Term Evolution）などの移動通信システムでは、伝送されるデータに秘匿処理が行われる。汎用の秘匿処理は、後述する非特許文献１の５．３章に記載されているように、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤに配置されている。ＰＤＣＰエンティティは、無線ベアラ（Radio Bearer、以後ＲＢという）の特徴（片方向か双方向か）と下位レイヤのＲＬＣ（Radio Link Control）のモード（ＴＭ（Transparent Mode），ＵＭ（Unacknowledged Mode），ＡＭ（Acknowledged Mode））とにより、ＲＢ毎に１つもしくは２つ（片方向×２）のＲＬＣエンティティと対応している。【０００３】
図５は、汎用の秘匿処理に係る基地局３１０の構成を示す機能ブロック図である。基地局３１０は、ユーザ端末１からの電波信号を受信するアンテナ２、検波部３、ＡＤ変換部４、および復調部５から得られた受信信号をＭＡＣ（Media Access Control）レイヤ３２０、ＲＬＣレイヤ３３０、ＰＤＣＰレイヤ３４０の順に経由して、上位装置（図示せず）にデータを送出する。【０００４】
ＭＡＣレイヤ３２０は、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）部３２１、およびＭＡＣ  ＳＤＵ生成部３２２を含む。ＨＡＲＱ部３２１は、受信信号を再送合成して受信信号の品質を高める。ＭＡＣ  ＳＤＵ生成部３２２は、ＨＡＲＱ部３２１から出力された信号からＭＡＣ  ＳＤＵ（Service Data Unit）を作成する。ＲＬＣレイヤ３３０は、ＲＬＣ  ＳＤＵ生成部３３１を含む。ＲＬＣ  ＳＤＵ生成部３３１は、ＭＡＣレイヤ３２０から入力されたＭＡＣ  ＳＤＵからＲＬＣ  ＳＤＵを作成する。【０００５】
ＰＤＣＰレイヤ３４０は、デサイファ部３４１、およびＰＤＣＰ  ＳＤＵ生成部３４２を含む。デサイファ部３４１は、ＲＬＣレイヤからのＰＤＣＰ  ＰＤＵ（Protocol Data Unit）を秘匿処理（Deciphering）した後に、Integrity Protection、ヘッダ伸張、ＳＮ除去を行う。ＰＤＣＰ  ＳＤＵ生成部３４２は、ＰＤＣＰ  ＳＤＵを作成して上位装置（図示せず）にデータを転送する。【０００６】
図６は、図５に示すデサイファ部３４１で行われる秘匿処理の概要を示す概念図である。秘匿処理は、ＰＤＣＰ  ＰＤＵ単位で実施され、秘匿処理のパラメータとして、暗号鍵４０１、ＨＦＮ４０２ａ（Hyper Frame Number）とＳＮ４０２ｂ（Sequence Number）からなるカウント４０２、ベアラを識別するＩＤであるベアラＩＤ４０３、通信の伝送方向を示す方向４０４（上りリンク、下りリンク）、およびデータ長４０７が、アルゴリズム４０６を介して暗号文データ４１１にＸＯＲ演算されることによって、暗号化が解除された平文データ４１２を得ることができる。【０００７】
図７は、図６で示したＨＦＮ４０２ａとＳＮ４０２ｂとの関係を示す概念図である。図７（ａ）に示すように送信側のデータでは、ＳＮ４０２ｂはＰＤＣＰ  ＳＤＵ毎にカウントアップを行い、ＨＦＮ４０２ａはＳＮ４０２ｂがオーバーフローする度にカウントアップを行う。例えば、ＳＮ４０２ｂのビット数が２ビットである場合を考える。ＳＮが０，１，２の場合は、次のＰＤＣＰ  ＳＤＵに対してはＳＮ４０２ｂが１インクリメントされてＨＦＮ４０２ａは不変である。しかし、ＳＮ４０２ｂが３の場合は、次のＰＤＣＰ  ＳＤＵにはＳＮ４０２ｂが０となって、ＨＦＮ４０２ａは１インクリメントして、その値が適用される。なお、図７はＳＮ４０２ｂのビット数が２ビットであり、周期が４である場合を示している。【０００８】
受信側では、ＳＮ４０２ｂは、ＰＤＣＰ  ＰＤＵ毎にカウントアップを行い、ＨＦＮは、ＳＮ４０２ｂが１つ前のＰＤＣＰ  ＰＤＵのＳＮ４０２ｂより小さい時にカウントアップを行う。例えば、図７に示したＳＮ４０２ｂの周期が４である場合には、ＳＮ４０２ｂが３から０になった場合は、ＨＦＮ４０２ａを１インクリメントして、その値を適用する。【０００９】
秘匿処理に関する技術として、以下の文献がある。特許文献１には、ＣＲＣを比較することによって秘匿解除処理が正常であるか否かを検出し、正常でない場合はＨＦＮを変更するという技術が記載されている。特許文献２には、複数の通信局との間のＨＦＮの非同期を検出し、非同期の場合にＨＦＮを調整するという技術が記載されている。【００１０】
特許文献３には、ＲＦＣの全てのモードで統一されたシーケンス番号を利用してＨＦＮの同期外れを回避するという技術が記載されている。特許文献４には、セッション中に使用された最大のＨＦＮを選択して使用してカウンタパラメータを初期化するという技術が記載されている。非特許文献１および２は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）などの移動通信システムにおける秘匿処理に関する規格である。【００１１】
【特許文献１】特開２００６−０５４７１８号公報
【特許文献２】特開２００６−０８７０９７号公報
【特許文献３】特開２００６−３５２４９０号公報
【特許文献４】特表２００３−５２５５５６号公報
【非特許文献１】3GPPTS 36.323: "3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved UniversalTerrestrial Radio Access （E-UTRA）; PacketData Convergence Protocol （PDCP）specification"、［平成２０年３月２４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/36323.htm＞
【非特許文献２】3GPP TS 35.201: "3rd GenerationPartnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects;Specification of the 3GPP confidentiality and integrity algorithms; Document 1:f8 and f9 specifications"、［平成２０年３月２４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/35201.htm＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述した秘匿処理で、ＨＦＮ４０２ａおよびＳＮ４０２ｂは、送信側と受信側で同期が取れている必要がある。ＨＦＮ４０２ａはＲＢ設定時に同期が取られるが、その後はＰＤＣＰ  ＰＤＵを受信する毎にＳＮ４０２ｂをインクリメントし、それに応じて逐次ＨＦＮ４０２ａがインクリメントされるだけである。【００１３】
そのため、図７（ｂ）に示す受信側のデータで、ＳＮ４０２ｂの１周期分以上のＰＤＣＰ  ＰＤＵが連続してロスとなった場合、送信側と受信側で同期が取れなくなるという問題がある。図７に示したようにＳＮ４０２ｂの周期が４である場合、送信側のＨＦＮ４０２ａはカウントアップされていくが、受信側でＳＮ４０２ｂの１周期以上の５つのＰＤＣＰ  ＰＤＵがロスとなった場合は、受信側のＨＦＮ４０２ａのカウントアップが１回抜けてＨＦＮ４０２ａの同期が外れてしまう。もちろん、ＳＮのビット数が２以外であっても、この問題は生じうる。ちなみに特許文献１〜４の技術では、同期が外れた場合のＨＦＮの修正はできるが、ＳＮの修正については記載されない。【００１４】
本発明の目的は、１周期分以上のＰＤＣＰ  ＰＤＵが連続してロスとなった場合にも送信側と受信側でＨＦＮおよびＳＮの同期を正確に取ることのできる秘匿処理装置、秘匿処理方法、および秘匿処理プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するため、本発明に係る秘匿処理装置は、移動通信システムの移動局から送信されて基地局で受信したパケット合成型データユニットに秘匿処理を行う秘匿処理装置であって、前記データユニットに含まれる無線ベアラを特定する論理チャネルの情報に基づいて論理チャネル毎に分割した前記プロトコルデータユニットの消失の有無を検出し、その消失したプロトコルデータユニットの無線ベアラ及び前記消失したプロトコルデータユニットのデータ量を推定するＭＡＣロス検出・推定部と、前記分割したプロトコルデータユニットを上位装置用のサービスデータユニットに組み立てる際における前記プロトコルデータユニットの消失の有無を検出し、前記ＭＡＣロス検出・推定部が推定した前記データ量に基づいて、前記サービスデータユニットを組み立てる際のプロトコルデータユニットの消失量を推定するＲＬＣロス検出・推定部と、前記ＲＬＣロス検出・推定部からの推定データ量に基づいて前記サービスデータユニットのフレーム番号を補正する補正部とを有することを特徴とする。【００１６】
本発明を秘匿処理装置として構築した場合を説明したが、これに限られるものではなく、本発明を方法或いはソフトウェアとしてのプログラムとして構築してもよいものである。本発明を方法として構築した場合、本発明に係る秘匿処理方法は、移動通信システムの移動局から送信されて基地局で受信したパケット合成型データユニットに秘匿処理を行う秘匿処理方法であって、前記データユニットに含まれる無線ベアラを特定する論理チャネルの情報に基づいて、論理チャネル毎に前記パケット合成型データユニットを複数のプロトコルデータユニットに分割し、前記論理チャネル毎に分割した前記プロトコルデータユニットの消失の有無を検出し、その消失したプロトコルデータユニットの無線ベアラ及び前記消失したプロトコルデータユニットのデータ量を推定し、前記分割したプロトコルデータユニットを上位装置用のサービスデータユニットに組み立て、前記サービスデータユニットを組み立てる際でのプロトコルデータユニットの消失の有無を検出し、前記推定したデータ量に基づいて、前記サービスデータユニットを組み立てる際でのプロトコルデータユニットの消失量を推定し、前記サービスデータユニットを組み立てる際に推定した前記データ量に基づいて前記サービスデータユニットのフレーム番号を補正することを特徴とする。【００１７】
本発明をプログラムとして構築した場合、本発明に係る秘匿処理プログラムは、移動通信システムの移動局から送信されて基地局で受信したパケット合成型データユニットに秘匿処理を制御する秘匿処理プログラムであって、
コンピュータに、
前記データユニットに含まれる無線ベアラを特定する論理チャネルの情報に基づいて、論理チャネル毎に前記パケット合成型データユニットを複数のプロトコルデータユニットに分割する機能と、前記論理チャネル毎に分割した前記プロトコルデータユニットの消失の有無を検出し、その消失したプロトコルデータユニットの無線ベアラ及び前記消失したプロトコルデータユニットのデータ量を推定する機能と、前記分割したプロトコルデータユニットを上位装置用のサービスデータユニットに組み立てる機能と、前記サービスデータユニットを組み立てる際でのプロトコルデータユニットの消失の有無を検出し、前記推定したデータ量に基づいて、前記サービスデータユニットを組み立てる際でのプロトコルデータユニットの消失量を推定する機能と、前記サービスデータユニットを組み立てる際に推定した前記データ量に基づいて前記サービスデータユニットのフレーム番号を補正する機能とを実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、上記したように無線ベアラとデータ量とを推定し、それに基づいてＨＦＮおよびＳＮを修正するように構成したので、１周期分以上のＰＤＣＰ  ＰＤＵのロスについてもロスした分のＨＦＮおよびＳＮを正確に把握することができる。これによって、１周期分以上のＰＤＣＰ  ＰＤＵが連続してロスとなった場合にも送信側と受信側でＨＦＮおよびＳＮの同期を正確に取ることのできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る、基地局に組み込まれた秘匿処理装置１０を示す機能ブロック図である。図１に示す秘匿処理装置１０は、移動通信システムの移動局から送信されて基地局で受信したパケット合成型データユニットに秘匿処理を行うものであり、アンテナ２、検波部３、ＡＤ変換部４及び復調部５を含む物理レイアと、前記物理レイアで受信した受信信号を信号処理する論理レイアとしての規格されたＭＡＣ（Media Access Control）レイヤ２０及びＲＬＣ（Radio Access Control）レイヤ３０並びにＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤ４０との機能を実行するものである。前記物理レイアは、基地局と移動局との間での通信を物理的に行う機能を有している。前記ＭＡＣレイアは、無線リンクの資源を効率よく利用するための制御を行う機能を有している。前記ＲＬＣレイアは、パケット合成型データユニットのパケット伝送送り誤りを軽減するための通信制御を行う機能を有している。【００２０】
そして、秘匿処理装置１０は、アンテナ２、検波部３、ＡＤ変換部４及び復調部５を通して得られた受信信号を、ＭＡＣレイヤ２０及びＲＬＣレイヤ３０並びにＰＤＣＰレイヤ４０の順に経由して、上位装置（図示せず）にデータを送出する。アンテナ２はＵＥ(User Equipment)であるユーザ端末（移動局）１からの電波信号を受信し、検波部３はアンテナ２からの出力信号を検波してアナログ信号を抽出し、ＡＤ変換部４は検波部３が出力するアナログ信号をデジタル信号に変換する。復調部５はＡＤ変換部４が出力するデジタル信号を復調して、ＭＡＣレイヤ２０に出力する。【００２１】
本発明の実施形態に係る秘匿処理装置は図１に示すように、基本的な構成として、移動通信システムの移動局から送信されて基地局で受信したパケット合成型データユニット１１０に含まれる無線ベアラを特定する論理チャネルの情報に基づいて論理チャネル毎に分割した前記プロトコルデータユニット１２０の消失の有無を検出し、その消失したプロトコルデータユニット１２０の無線ベアラ及び前記消失したプロトコルデータユニットのデータ量を推定するＭＡＣロス検出・推定部２３と、前記分割したプロトコルデータユニット１２０を上位装置用のサービスデータユニット１３０に組み立てる際における前記プロトコルデータユニットの消失の有無を検出し、前記ＭＡＣロス検出・推定部２３が推定した前記データ量に基づいて、前記サービスデータユニットを組み立てる際のプロトコルデータユニットの消失量を推定するＲＬＣロス検出・推定部３２と、前記ＲＬＣロス検出・推定部３２からの推定データ量に基づいて前記サービスデータユニットのフレーム番号を補正する補正部４１とを有することを特徴とする。【００２２】
本発明の実施形態によれば、ＭＡＣ  ＳＤＵ生成部２２を用いて、移動通信システムの移動局から送信されて基地局で受信したパケット合成型データユニット１１０に含まれる無線ベアラを特定する論理チャネルの情報に基づいて、論理チャネル毎に前記パケット合成型データユニットを複数のプロトコルデータユニット１２０に分割する。次に、ＭＡＣロス検出・推定部３２を用いて、前記論理チャネル毎に分割した前記プロトコルデータユニットの消失の有無を検出し、その消失したプロトコルデータユニットの無線ベアラ及び前記消失したプロトコルデータユニットのデータ量を推定する。次いで、ＲＬＣ  ＳＤＵ生成部３１を用いて、前記分割したプロトコルデータユニットを上位装置用のサービスデータユニット１３０に組み立て、前記サービスデータユニット１３０を組み立てる際でのプロトコルデータユニットの消失の有無を検出し、前記推定したデータ量に基づいて、前記サービスデータユニットを組み立てる際でのプロトコルデータユニットの消失量を推定する。次に、補正部４１を用いて、前記サービスデータユニットを組み立てる際に推定した前記データ量に基づいて前記サービスデータユニット１３０のフレーム番号を補正する。【００２３】
次に、本発明の実施形態を具体例に基づいて更に詳細に説明する。図１に示す例では、ＭＡＣ検出・推定部２３としてＭＡＣレイア２０のロウ検出・推定部２３を用い、ＲＬＣ検出・推定部３２としてＲＬＣレイア３１のロウ検出・推定部３１を用い、補正部４１の機能をＰＤＣＰレイア１０のデサイファ部４１に実行させている。【００２４】
ＭＡＣレイヤ２０は、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）部２１、ＭＡＣ  ＳＤＵ生成部２２、およびロス検出推定部２３を含む。ＨＡＲＱ部２１は、受信信号を再送合成して受信信号の品質を高める。ＭＡＣ  ＳＤＵ生成部２２は、ＨＡＲＱ部２１から出力された信号からＭＡＣ  ＳＤＵを作成する。ロス検出推定部２３は、ＨＡＲＱ部２１でロスが発生した信号について、ユーザ端末１毎に判断し、その旨をＲＬＣレイヤ３０に通知する。【００２５】
ＲＬＣレイヤ３０は、ＲＬＣ  ＳＤＵ生成部３１、およびロス検出推定部３２を含む。ＲＬＣ  ＳＤＵ生成部３１は、ＭＡＣレイヤ２０から入力されたＭＡＣ  ＳＤＵからＲＬＣ  ＳＤＵを作成する。ロス検出推定部３２は、ＭＡＣレイヤ２０からのロス情報、およびＲＬＣヘッダ１２１（後述）のＳＮの連続性のチェック結果などから、ロスが発生したデータについてＲＢ毎に判断し、その旨をＰＤＣＰレイヤ４０に通知する。【００２６】
ＰＤＣＰレイヤ４０は、デサイファ部４１、およびＰＤＣＰ  ＳＤＵ生成部４２を含む。デサイファ部４１は、ＲＬＣレイヤ３０から入力されたＲＬＣ  ＳＤＵおよびロス情報を使用してＨＦＮの補正を行い、ＨＦＮとＳＮからなるカウントなどのパラメータを使用して秘匿を解除する。ＰＤＣＰ  ＳＤＵ生成部４２は、ＰＤＣＰ  ＳＤＵを作成して上位装置に送出する。【００２７】
図２は、図１で示す基地局１０において処理される各データの構成を示す概念図である。ＭＡＣレイヤ２０から送出されるＭＡＣ  ＰＤＵ１１０は、先頭にＭＡＣヘッダ１１１と、後に続く複数のＲＬＣ  ＰＤＵ１２０（＝ＭＡＣ  ＳＤＵ）とからなる。ＭＡＣ  ＰＤＵ１１０は複数のＲＢを含むが、ＲＬＣ  ＰＤＵ１２０はＲＢごとの処理となる。ＲＬＣレイヤ３０から送出されるＲＬＣ  ＰＤＵ１２０は、先頭にＲＬＣヘッダ１２１と、後に続く複数のＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０（＝ＲＬＣ  ＳＤＵ）とからなる。ＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０は、各々がＰＤＣＰヘッダ１３１を含む。【００２８】
基地局１０のＭＡＣレイヤ２０は、スケジューリングにより下りリンクで対向するユーザ端末１に上り送信を許可する信号を与える。ユーザ端末１は、この上り送信許可を受けて、上り信号をＭＡＣ  ＰＤＵ１１０として送信する。ＨＡＲＱ部２１は、アンテナ２、検波部３、およびＡＤ変換部４から入力された受信信号について、上り受信信号の中で正しく受信できていない部分をユーザ端末１に再送させ、再送された部分を正しく受信できた部分と合成する（これを再送合成という）。これによって、ＭＡＣ  ＳＤＵ生成部２２に送り出す受信信号の品質を高める。【００２９】
図３は、図１に示した基地局１０が行うロス推定とＨＦＮの補正の処理を表すフローチャートである。ＨＡＲＱ部２１はＭＡＣ  ＰＤＵ１１０毎に埋め込まれているＣＲＣなどのデータ正常性のチェック結果が正しい場合にＭＡＣ  ＳＤＵ生成部２２の処理に進む。ＨＡＲＱの最大再送回数に達してもデータ正常性のチェック結果が正しくならない場合には、該データをロスとする。そこに含まれるデータ量を表すＭＡＣ  ＰＤＵ１１０のサイズは、ＭＡＣヘッダ１１１に含まれる復号情報から知ることが可能である。【００３０】
ＭＡＣ  ＰＤＵ１１０は複数のＲＬＣ  ＰＤＵ１２０からなっているが、ＭＡＣヘッダ１１１にＲＢを特定する論理チャネルの情報が含まれているため、ＭＡＣ  ＳＤＵ生成部２２はそれに従ってＭＡＣ  ＰＤＵ１１０をＲＢごとのＲＬＣ  ＰＤＵ１２０に分割する。ＲＢ数は、データの送受信開始の前に上位のＲＲＣ（Radio Resource Control、図示せず）レイヤで情報を交換し、各レイヤ（ＰＤＣＰレイヤ４０、ＲＬＣレイヤ３０、ＭＡＣレイヤ２０）に通知されているため、既知である。【００３１】
ロス検出推定部２３は、ＭＡＣ  ＰＤＵ１１０でロスが発生した論理チャネルとその量を推定する（図３：ステップＳ２０１）。前述のようにユーザ端末１に予め送信許可の信号を与えているので、どのユーザ端末１からの信号かは自明である。しかし、ユーザ端末１から受信するＲＢ数が２以上である場合は、まずロスした信号に該当するＲＢを特定する必要がある。【００３２】
そこで、ロス検出・推定部２３は、定期的に送受信される無線ベアラが一定間隔経過後に未受信である場合に当該無線ベアラがロスしたと推定する。或いは、ロス検出・推定部２３は、前後の正常に受信できた無線ベアラに含まれる無線ベアラの割合から前記ロスした無線ベアラとデータ量とを推定する。或いは、ロス検出・推定部２３は、前記ロスした無線ベアラの中に定速度通信を行っている無線ベアラが含まれる場合、前記ロスした無線ベアラとデータ量から前記定速度通信を行っている無線ベアラの容量を除いた容量を、不定速度通信を行っている無線ベアラでロスしたデータ量の最大値であると推定する。これらについて、具体的に説明する。【００３３】
まず、ロス検出・推定部２３が、定期的に送受信される無線ベアラが一定間隔経過後に未受信である場合に当該無線ベアラがロスしたと推定する場合について説明する。ロス検出・推定部２３は、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）などのように定期的に一定量αのデータを送受信する定速度通信を行うＲＢが存在するか否かを判断する（図３：ステップＳ２０２）。ロス検出推定部２３は、ＲＢが存在する場合は、ロスしたＭＡＣ  ＰＤＵ１１０のデータ量から定速度通信を行うＲＢに該当するデータ量を除いた量を、不定速度通信（定速度通信ではない通信）におけるロスの最大量として推定する（図３：ステップＳ２０３）。【００３４】
ＲＢが定速度通信を行っている場合は、一定時間Ｔ毎に一定量αのデータを送信することが期待されるので、ロス検出推定部２３は、前回信号を受信した時から一定時間Ｔ以上経過しても該ＲＢの信号を受信できていない場合は、そのＲＢにおいて一定量αの信号をロスしたことが推定する。なお、前回信号を受信した時およびＲＢの信号を受信できていないというのは、ＨＡＲＱの初回送信の受信をいい、ＨＡＲＱ部２１の出力ではない。また、一定時間Ｔは正確に一定時間間隔とは限らないので、ロス検出推定部２３は、一定時間Ｔ後のある幅を持った時間内に受信できているかいないかを判断する。【００３５】
次に、ロス検出・推定部２３が、前後の正常に受信できた無線ベアラに含まれる無線ベアラの割合から前記ロスした無線ベアラとデータ量とを推定する場合について説明する。ＲＢが不定速度通信を行っている場合は、ロスした信号に該当するＲＢの特定が難しくなる。しかしながら、特定のＲＢに着目すると狭い時間範囲内は継続することが予想されるため、ロス検出推定部２３は、時間軸上において該信号の前後の信号から、その信号と同じＲＢがロスしたと推定する。ＭＡＣ  ＰＤＵ１１０内にはパディングや制御用のデータが含まれている場合があるので、正確にロスしたデータ量は計算できない。しかしながら、当該ＲＢがロスしたデータの量は、ＭＡＣ  ＰＤＵ１１０のサイズがロスしたデータの量以下であることは明らかであるので、ロス検出推定部２３は、ＭＡＣ  ＰＤＵ１１０のサイズを当該ＲＢがロスしたデータ量の最大値とすることができる。【００３６】
また、ここでいう「前後の信号」は、１つ前および１つ後の正常に受信できた信号の両方もしくはいずれか一方としてもよいし、２つ以上前もしくは２つ以上後の信号の情報を平均化して使用してもよい。【００３７】
次に、ロス検出・推定部２３が、前記ロスした無線ベアラの中に定速度通信を行っている無線ベアラが含まれる場合、前記ロスした無線ベアラとデータ量から前記定速度通信を行っている無線ベアラの容量を除いた容量を、不定速度通信を行っている無線ベアラでロスしたデータ量の最大値であると推定する場合について説明する。【００３８】
例えば、１つのＭＡＣ  ＰＤＵ１１０の中に２０ｍｓｅｃ毎に１００バイトのデータを送受信するＲＢ１と、それ以外のＲＢ２、ＲＢ３がある無線通信で、ＨＡＲＱが最大再送回数に達してロスしたＭＡＣ  ＰＤＵ１１０が４０００バイトと判明したという例を考える。この例ではα＝１００バイト／２０ｍｓｅｃである。【００３９】
ロス検出推定部２３は、前回ＲＢ１のＨＡＲＱ初回送信を受信した時から、今回ロスしたＭＡＣ  ＰＤＵ１１０のＨＡＲＱ初回送信を受信するまでの時間が２０ｍｓｅｃ＋βを超えている場合は、ロスしたＭＡＣ  ＰＤＵにＲＢ１が含まれていて、そのデータ量は１００バイトと推定する。ここでβは時間幅を持たせるための係数であり、例えば１０ｍｓｅｃである。【００４０】
ロス検出推定部２３は、残りの３９００バイトには、ＲＢ２とＲＢ３が含まれていると推定できるが、直前の受信成功したＭＡＣ  ＰＤＵのデータにＲＢ２が含まれていてＲＢ３が含まれていなければ、ＲＢ２が最大で３９００バイトであったと推定する。ロス検出推定部２３は、実際の計算には、ヘッダ長を考慮して計算する。ロス検出推定部２３はこのようにして、ロスした信号のＲＢの推定およびロスしたデータ量を推定し、ＲＬＣレイヤ３０へ通知する。【００４１】
次に、基地局のＲＬＣレイヤ３０は、ＲＬＣ  ＳＤＵ生成部３１でＭＡＣ  ＳＤＵ１２０からＲＬＣ  ＳＤＵ１３０を作成する。ＲＬＣ  ＰＤＵ１２０は複数のＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０からなっているが、複数のＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０を結合・分割してＲＬＣ  ＰＤＵ１２０が作成されているため、ＰＤＵの区切りは一致しない。ＲＬＣヘッダ１２１には、ＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０を作成するための区切りを示す情報と、ＲＬＣ  ＰＤＵ１２０の番号を示すＲＬＣ  ＳＮ１２２が含まれている。ＲＬＣ  ＳＤＵ生成部３１は、このＲＬＣヘッダ１２１の情報を基にしてＲＬＣ  ＳＤＵ１３０を作成する。【００４２】
ＲＬＣレイヤ３０のロス検出・推定部３２は、ＲＬＣ  ＳＤＵ１３０のロスを検出・推定する。具体的には、ロス検出・推定部３２は、前記データユニットに含まれるシリアルナンバーの連続性に基づいて前記ロスしたデータ量を推定する。ＲＬＣヘッダ１２１には、ユーザ端末１であらかじめ連番が与えられて発信されている。この連番を、ここではＲＬＣ  ＳＮ１２２という。ロス検出・推定部３２は、このＲＬＣ  ＳＮ１２２の番号連続性からＲＬＣ  ＰＤＵ１２０のロスを検出する。【００４３】
ロス検出・推定部３２は、ＲＬＣ  ＳＮ１２２の連続性を判定し（図３：ステップＳ２０４）、この連続性とＭＡＣレイヤ２０のロス検出推定部２３が推定した推定ロスデータ量から、ＲＬＣ  ＰＤＵ１２０のロス量を推定する（図３：ステップＳ２０５）。ＲＬＣ  ＳＮが３以上離れていれば、２以上の連続したＲＬＣ  ＰＤＵ１２０がロスしている。この不連続部分でロスしたデータの推定データ量は、各々のＲＬＣ  ＰＤＵ１２０でロスした推定データ量の合計となる。【００４４】
前述の例で、ロス検出・推定部３２は、ＲＢ２がロスしている場合、ロスしたＲＬＣ  ＰＤＵ１２０が単発であったすると、ロスデータ量は最大で３９００バイトと推定する。ロス検出・推定部３２は、実際の計算には、ヘッダ長を考慮して計算する。このようにして、ロス検出・推定部３２は、ロスデータ量を推定し、ＰＤＣＰレイヤ４０へ通知する。【００４５】
次に、基地局のＰＤＣＰレイヤ４０は、デサイファ部４１でＰＤＣＰヘッダ１３１に含まれるＰＤＣＰ  ＳＮ１３３と自立的に保持しているＨＦＮ１３２とからカウントを求め、カウントなどのパラメータを使用して秘匿を解除する。【００４６】
ここで、ロスが継続して発生して発生した場合は、ＨＦＮ１３２は同期が取れなくなることがある。そのためＨＦＮ１３２の補正が必要である。そこで、デサイファ部４１は、ＰＤＣＰヘッダ１３１内のＰＤＣＰ  ＳＮ１３３の連続性からＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０のロスを検出する。また、デサイファ部４１は、ＲＬＣレイヤからのロスした推定データ量からＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０のロス量を推定する。【００４７】
デサイファ部４１は、前後の平均的なＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０のサイズからロスしたＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０の数を推定して、正常に受信できたＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０の実際のＰＤＣＰ  ＳＮ１３３から最も近いＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０のロス数を確定する（図３：ステップＳ２０６）。この場合、デサイファ部４１は、ロスした推定データ量が最大値であることを考慮して、推定したＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０のロス量を超えない最も近い値をＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０のロス数として確定することも可能である。ＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０のロス数が確定すれば、それに基づいてＨＦＮ１３２を補正することが可能となる。【００４８】
図４は、図１で示したＰＤＣＰレイヤ４０において１周期以上のデータの欠落が発生した場合の同期の維持の様子を示す概念図である。図４ではＰＤＣＰ  ＳＮ１３３およびＨＦＮ１３２をいずれも２進法で表記している。送信側（ユーザ端末１）からの送信信号のＲＢ２で、ＨＦＮ１３２の値が「１００」〜「１１０」まで推移して、各々のＨＦＮ１３２の値の中で２ビットのＰＤＣＰ  ＳＮ１３３の値が「００」〜「１１」まで循環する。【００４９】
ここで、受信側のＰＤＣＰレイヤ４０において、受信したＲＢ２において前述のように３９００バイトのデータ量のロスが発生した。このとき、デサイファ部４１は、平均的なＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０のサイズが６７５バイトであれば、３９００バイトのデータ量のロスから約６個のＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０がロスしたと推定する。【００５０】
図４で、前回正常受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０のＰＤＣＰ  ＳＮ１３３が２（２進数で１０）でＨＦＮは４（２進数で１００）、今回正常受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０のＰＤＣＰ  ＳＮ１３３が０（２進数で００）であれば、抜けたＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０の数は１個、５個、９個、…が考えられる。デサイファ部４１は、前述のようにロスしたＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０の数の推定値は６であり、この値に最も近い値は５個であるので、実際にロスしたＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０の数は５個と確定する。この時、デサイファ部４１は、ＨＦＮを６（２進数で１１０）と補正する。なお、デサイファ部４１は、実際の計算には、ヘッダ長を考慮して計算する。【００５１】
なお、デサイファ部４１は、ＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０のサイズとして平均的な値を用いる他に、最大値、最小値、順序、分布などから推定することもできる。デサイファ部４１は、例えば、１２００バイトと１５０バイトのＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０が交互に継続している場合、３９００バイトの内訳は、１２００バイト、１５０バイト、１２００バイト、１５０バイト、１２００バイトであることが推定できる。この後、ＰＤＣＰ  ＳＤＵ生成部４２は、デサイファ部４１からの情報に基づいてＰＤＣＰ  ＳＤＵを作成して上位装置（図示せず）へデータを送出する。【００５２】
以上で挙げた例では、ＭＡＣレイヤ２０でロスしたＲＢとデータ量を推定し、ＲＬＣレイヤ３０で不定速度通信全体のロスしたデータ量を推定して、ＰＤＣＰレイヤ４０のデサイファ部４１は、ロスしたＰＤＣＰ  ＰＤＵ数を推定して、ＨＦＮを補正した。さらに、デサイファ部４１は、これに加えて実際に確定したロス情報からロスしたＲＢやデータ量を補正することができる。【００５３】
例えば、前述の例では、ＭＡＣレイヤ２０のロス検出・推定部２３は、ＲＢ１のロス量を１００バイトとして推定し、ＲＢ２とＲＢ３とを合わせて最大で３９００バイトのロスがあり、直前の受信成功したＭＡＣ  ＰＤＵ１１０のデータにＲＢ２が含まれていてＲＢ３が含まれていなければ、ＲＢ２のロスが最大で３９００バイトと推定している。【００５４】
しかし、ＲＢ１のＰＤＣＰレイヤ４０でＰＤＣＰ  ＳＮの連続性が保たれておりロスが確認できない場合は、ＭＡＣレイヤ２０のロス検出・推定部２３は、ＭＡＣレイヤの推定に問題があったと判断して、ＲＢ２とＲＢ３合わせて最大で４０００バイトであると再推定してもよい。【００５５】
また、ＲＢ２のＰＤＣＰレイヤ４０でＰＤＣＰ  ＳＮ１３３の連続性が保たれていないが、推定ロス量が大きすぎる場合、例えば、ＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０のロス数は１しか考えられない場合は、ＰＤＣＰ  ＰＤＵ１３０の最大サイズは１５００バイトであると推定される。この場合、ＰＤＣＰレイヤ４０のデサイファ部４１は、ＭＡＣレイヤ２０の推定に問題があったと判断して、ＲＢ３でもロスが発生していて、その損失の最大値は２５００バイトであると再推定してもよい。【００５６】
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることは言うまでもないことである。【００５７】
この出願は２００８年３月３１日に出願された日本出願特願２００８−０９２８６４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、移動通信システムの秘匿処理に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図１で示す基地局において処理される各データの構成を示す概念図である。
【図３】図１に示した基地局が行うロス推定とＨＦＮの補正の処理を表すフローチャートである。
【図４】図１で示したＰＤＣＰレイヤにおいて１周期以上のデータの欠落が発生した場合の同期維持の様子を示す概念図である。
【図５】汎用の秘匿処理に係る基地局の構成を示す機能ブロック図である。
【図６】図５に示すデサイファ部で行われる秘匿処理の概要を示す概念図である。
【図７】図６で示したＨＦＮとＳＮとの関係を示す概念図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  ユーザ端末（移動局）
２  アンテナ
３  検波部
４  ＡＤ変換部
５  復調部
１０  秘匿処理装置
２０  ＭＡＣレイヤ
２１  ＨＡＲＱ部
２２  ＭＡＣ  ＳＤＵ生成部
２３  ロス検出推定部
３０  ＲＬＣレイヤ
３１  ＲＬＣ  ＳＤＵ生成部
３２  ロス検出推定部
４０  ＰＤＣＰレイヤ
４１  デサイファ部（補正部）
４２  ＰＤＣＰ  ＳＤＵ生成部
１１０  ＭＡＣ  ＰＤＵ
１１１  ＭＡＣヘッダ
１２０  ＲＬＣ  ＰＤＵ
１２１  ＲＬＣヘッダ
１２２  ＲＬＣ  ＳＮ
１３０  ＰＤＣＰ  ＰＤＵ
１３１  ＰＤＣＰヘッダ
１３２  ＨＦＮ
１３３  ＰＤＣＰ  ＳＮ
【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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【国際調査報告】
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