(57)【要約】【課題】基地局間で転送されるデータ量を削減できる新たなデータ伝送方法およびシステムを提供する。【解決手段】ハンドオーバ時にソース基地局１１で不完全受信したデータを移動局１４がターゲット基地局１２へ再送し、ターゲット基地局１２が受信した再送データをソース基地局１１へ逆転送する。この逆転送制御により、ハンドオーバ時に全ての受信データをソース基地局１１からターゲット基地局１２へ転送する必要が無くなり基地局間のトラフィック量を削減することができる。さらに、移動局１４とソース基地局１１およびターゲット基地局１２との間にそれぞれＡＲＱプロセスを設定することによって、逆転送制御によるソース基地局１１でのＡＲＱプロセスと並行して、移動局１４からターゲット基地局１２への新たな上りデータの送信が可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局を有する移動体通信システムにおけるハンドオーバ時のデータ伝送方法において、
ａ）ハンドオーバ元の第１基地局が移動局から受信したデータのうち再送制御を必要とするデータ単位を前記移動局がハンドオーバ先の第２基地局へ再送信し、
ｂ）再送信データ単位を前記第２基地局が前記第１基地局へ逆転送する、
ことを特徴とするデータ伝送方法。
【請求項２】
前記第１基地局は前記再送信データ単位を用いて前記再送制御を実行し、
前記第１基地局の再送制御が終了後に、前記第２基地局は前記移動局から受信した新たなデータに対する再送制御を実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送方法。
【請求項３】
前記第１基地局は前記再送信データ単位を用いて前記再送制御を実行し、
前記第１基地局の再送制御に並行して、前記第２基地局は前記移動局から受信した新たなデータに対する再送制御を実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送方法。
【請求項４】
前記移動局からの受信データに対する前記再送制御を必要とするデータ量が所定しきい値より小さい場合に前記ａ）およびｂ）を実行することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のデータ伝送方法。
【請求項５】
複数の基地局を有する移動体通信システムにおけるハンドオーバ時のデータ伝送システムにおいて、
ハンドオーバ元の第１基地局は、移動局から受信したデータに対して再送制御を実行する第１制御手段を有し、
ハンドオーバ先の第２基地局は、前記再送制御による再送を必要とするデータ単位を前記移動局から受信し前記第１基地局へ逆転送する第２制御手段を有する、
ことを特徴とするデータ伝送システム。
【請求項６】
前記第１制御手段は、前記第２基地局から逆転送された前記再送信データ単位を用いて前記再送制御を実行し、
前記第２制御手段は、前記第１制御手段の再送制御を終了してから、前記移動局から受信した新たなデータに対する再送制御を実行する、
ことを特徴とする請求項５に記載のデータ伝送システム。
【請求項７】
前記第１制御手段は、前記第２基地局から逆転送された前記再送信データ単位を用いて前記再送制御を実行し、
前記第１制御手段による再送制御と並行して、前記第２制御手段は前記移動局から受信した新たなデータに対する再送制御を実行する、
ことを特徴とする請求項５に記載のデータ伝送システム。
【請求項８】
前記第１制御手段および前記第２制御手段は、前記移動局からの受信データに対する前記再送制御を必要とするデータ量が所定しきい値より小さい場合に前記再送制御および前記再送信データ単位の逆転送を実行することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のデータ伝送システム。
【請求項９】
移動体通信システムにおける移動局からのデータを伝送するための基地局において、
前記移動局から受信したデータに対して再送制御を実行する再送制御手段と、
前記移動局が他の基地局へハンドオーバする場合、前記移動局からの受信データのうち前記再送制御による再送を必要とするデータ単位の情報を前記ハンドオーバ先の基地局へ通知する通信手段と、
を有し、前記ハンドオーバ先の基地局から前記再送データ単位を受信すると、前記再送制御手段は受信した再送データ単位を用いて前記再送制御を実行することを特徴とする基地局。
【請求項１０】
前記受信した再送データ単位を用いて前記移動局から受信したデータを全て送信すると、前記再送制御を終了することを特徴とする請求項９に記載の基地局。
【請求項１１】
前記通信手段は、前記移動局からの受信データに対する前記再送制御を必要とするデータ量が所定しきい値より小さい場合に、前記再送を必要とするデータ単位の情報を前記ハンドオーバ先の基地局へ通知することを特徴とする請求項９または１０に記載の基地局。
【請求項１２】
移動体通信システムにおける移動局からのデータを伝送するための基地局において、
前記移動局が他の基地局から自局へハンドオーバする場合、前記ハンドオーバ元の基地局での再送制御を必要とするデータ単位の情報を前記ハンドオーバ元の基地局から受信すると、当該再送すべきデータ単位の情報を前記移動局へ送信する通信手段と、
前記移動局から受信した前記再送データ単位を前記ハンドオーバ元の基地局へ転送する転送手段と、
を有することを特徴とする基地局。
【請求項１３】
前記移動局から受信した再送データ単位を前記ハンドオーバ元の基地局へ全て転送すると、前記移動局からの受信データに対する再送制御を開始することを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
【請求項１４】
前記移動局から受信した再送データ単位を前記ハンドオーバ元の基地局へ転送し、それに並行して、前記移動局からの受信データに対する再送制御を実行することを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
【請求項１５】
複数の基地局を有する移動体通信システムにおける移動局において、
ハンドオーバ元の第１基地局に送信するデータに対する再送制御を実行するための第１再送制御手段と、
ハンドオーバ先の第２基地局からの要求に応じて、前記再送制御による再送を必要とするデータ単位を前記第２基地局へ送信する制御手段と、
前記第２基地局に送信する新たなデータに対する再送制御を実行するための第２再送制御手段と、
を有することを特徴とする移動局。
【請求項１６】
移動体通信システムにおける移動局からのデータを伝送するための基地局機能をコンピュータに実現するためのプログラムにおいて、
前記移動局から受信したデータに対して再送制御を実行するステップと、
前記移動局が他の基地局へハンドオーバする場合、前記移動局からの受信データのうち前記再送制御による再送を必要とするデータ単位の情報を前記ハンドオーバ先の基地局へ通知するステップと、
前記ハンドオーバ先の基地局から前記再送データ単位を受信すると、受信した再送データ単位を用いて前記再送制御を実行するステップと、
を有することを特徴とするプログラム。
【請求項１７】
移動体通信システムにおける移動局からのデータを伝送するための基地局機能をコンピュータに実現するためのプログラムにおいて、
前記移動局が他の基地局から自局へハンドオーバする場合、前記ハンドオーバ元の基地局での再送制御を必要とするデータ単位の情報を前記ハンドオーバ元の基地局から受信すると、当該再送すべきデータ単位の情報を前記移動局へ送信するステップと、
前記移動局から受信した前記再送データ単位を前記ハンドオーバ元の基地局へ転送するステップと、
を有することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動体通信システムに係り、特にハンドオーバ時のデータ伝送方法およびデータ伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
パケット伝送方式、たとえばＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）やＥＵＤＣＨ (Enhanced Uplink Dedicated Channel)／ＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）などの高速パケット伝送方式を採用した移動体通信システムなどでは、ハンドオーバ（以下、適宜「ＨＯ」と略記する。）時のデータ損失やサービス断絶を回避することが益々重要になっている。特に、ＲＬＣ(Radio Link Control)レイヤの自動再送要求（ＡＲＱ：Automatic Repeat reQuest）機能が無線制御装置（ＲＮＣ）から基地局（ＮｏｄｅＢ）に移行されることに伴い、移動局から基地局へ送信される上りデータ伝送において無損失ハンドオーバをどのように効率的に実現するかは解決すべき重要な課題である。
【０００３】
上りデータ伝送における基本的なハンドオーバ手順の１つが非特許文献１に記載されている。この手順に基づく基地局間ハンドオーバは概略次のようになる。ハンドオーバ元のソース基地局(source eNB)は、ユーザ端末／移動局（ＵＥ：User Equipment）から完全受信した上りパケットをゲートウェイ（ＧＷ）へ転送し、完全受信できなかったパケットを廃棄すると共に、受信状態情報をユーザ端末へ通知する。この間にユーザ端末のデータ送信先がハンドオーバ先のターゲット基地局(target eNB)のセルに切り替わった場合には、ユーザ端末は不完全受信を通知された上りパケットをターゲット基地局へ再送信し、ターゲット基地局は完全受信した上りパケットをゲートウェイへ転送する。
【０００４】
こうして上りデータ送信中に基地局間ハンドオーバが生じても、ユーザ端末から送信された全ての上りデータパケットは、ソース基地局あるいはターゲット基地局のいずれかを通してゲートウェイへ転送される。この手順によれば、上りパケットやＡＲＱコンテキストなどの情報をソース基地局からターゲット基地局へ転送することなく、ユーザ端末は全ての上りパケットをゲートウェイへ転送できることになる。
【０００５】
【非特許文献１】3GPP TR 25.813  V0.9.2 (2006-05), 9.1.7(Network aspects)（3rd Generation Partnership Project;  Technical Specification Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Radio interface protocol aspects (Release 7)）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、基地局からゲートウェイへのパケット送信がパケットのシーケンス番号順に行われる場合、不完全受信されたパケットが存在すると、その不完全受信パケット以降のシーケンス番号のパケットは（たとえ完全受信されたとしても）基地局に保持される。そして、不完全受信パケットがＡＲＱ手順によって移動局から完全受信されてから、それ以降の完全受信パケットを含めてゲートウェイへ送信される。
【０００７】
このために、基地局に未送信上りパケットが保持されている状態で基地局間ハンドオーバが生じると、これら未送信上りパケット列をどのように扱うかは大きな課題である。考えられる解決手段として、これら未送信上りパケットとＡＲＱコンテキストとをソース基地局からターゲット基地局へ転送し、ターゲット基地局が移動局からの再送パケットを完全受信したときに、それ以降の上りパケットを含めてゲートウェイへ送信する、という方法がある。
【０００８】
しかしながら、この方法では、移動局とターゲット基地局との間で同期が確立しても、全ての未送信上りパケットがソース基地局からターゲット基地局へ転送され、ターゲット基地局で再送パケットを完全受信し上りパケットの送信が開始されるまで、移動局にとっては、実質的にデータが送信されていない状態となり、その間、通信は中断状態となる。
【０００９】
また、基地局間のインターフェースの帯域幅が狭いと、基地局間でのパケット転送に時間を要するので、通信の中断期間が長くなる。通信の中断期間は無線サービスの品質に直接関係する要因であり、特に使用者の使用感に大きな影響がある。この通信の中断期間を短くするには基地局間のデータ転送をできるだけ高速にすることが必要である。しかしながら、このためだけに基地局間のインターフェースの帯域幅を広くして転送速度を上昇させることは、ネットワーク資源の有効活用の観点からも望ましいものではなく、無線通信事業者にとっても大きなコスト負担となる。
【００１０】
さらに、ハンドオーバ時に未送信上りパケットとＡＲＱコンテキストとをソース基地局からターゲット基地局へ転送する方法（以下、順方向転送方法という。）では、ハンドオーバ時にソース基地局のＡＲＱプロセスが単純にクリアされるので、たとえばソース基地局およびターゲット基地局の双方がゲートウェイに物理的に接続されたシステムアーキテクチャに適用することができても、その他のシステムアーキテクチャに柔軟に対応することが困難になるという難点もある。
【００１１】
そこで、本発明の１つの目的は、基地局間で転送されるデータ量を削減できる新たなデータ伝送方法およびシステムを提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、ハンドオーバ時の通信中断期間を短縮できる移動体通信システムおよびそのためのデータ伝送方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の別の目的は、システムアーキテクチャの変更に容易に対応可能な移動体通信システムおよびそのためのデータ伝送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によるデータ伝送方法は、ａ）ハンドオーバ元の第１基地局が移動局から受信したデータのうち再送制御を必要とするデータ単位を前記移動局がハンドオーバ先の第２基地局へ再送信し、ｂ）再送信データ単位を前記第２基地局が前記第１基地局へ逆転送する、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明の第１実施形態によれば、前記第１基地局は前記再送信データ単位を用いて前記再送制御を実行し、前記第１基地局の再送制御の終了後に、前記第２基地局は前記移動局から受信した新たなデータに対する再送制御を実行する。
【００１６】
本発明の第２実施形態によれば、前記第１基地局は前記再送信データ単位を用いて前記再送制御を実行し、前記第１基地局の再送制御に並行して、前記第２基地局は前記移動局から受信した新たなデータに対する再送制御を実行する。
【００１７】
本発明によるデータ伝送システムでは、ハンドオーバ元の第１基地局が移動局から受信したデータに対して再送制御を実行する第１制御手段を有し、ハンドオーバ先の第２基地局が前記再送制御による再送を必要とするデータ単位を前記移動局から受信し前記第１基地局へ逆転送する第２制御手段を有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ハンドオーバ元のソース基地局で不完全受信したデータを移動局がハンドオーバ先のターゲット基地局へ再送し、ターゲット基地局が受信した再送データをソース基地局へ逆転送する。この逆転送制御により、ハンドオーバ時に全ての受信データをソース基地局からターゲット基地局へ転送する必要が無くなり基地局間のトラフィック量を削減することができ、その結果通信の中断時間を短縮できる。
【００１９】
さらに、移動局とソース基地局およびターゲット基地局との間にそれぞれ自動再送要求プロセスを設定する。これによって、上記逆転送制御によるソース基地局での自動再送要求プロセスと並行して、移動局からターゲット基地局への新たな上りデータの送信が可能となり、移動局の通信中断時間をさらに短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
１．第１実施形態
図１（Ａ）は本発明の第１実施形態によるハンドオーバ時のデータ転送方法を概略的に示す移動体通信システムの構成図である。ここでは、説明を簡略化するために、２つの基地局（ＢＴＳ１）１１および基地局（ＢＴＳ２）１２がネットワーク１３に接続され、移動局（ＭＳ）１４は基地局１１をソース基地局、基地局１２をターゲット基地局として移動するものとする。
【００２１】
まず、ハンドオーバ発生前に、移動局１４は基地局１１との間でＡＲＱプロセスを設定し、基地局１１へパケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋１）、・・・Ｄ（Ｎ＋７）を順次送信する（Ｓ１１１）。基地局１１で受信されたパケットには、いくつか不完全な受信パケットが存在するものとする。ここでは、パケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋６）およびＤ（Ｎ＋７）が不完全な受信パケットである。
【００２２】
以下、不完全受信パケットはＤ*（Ｎ）のようにアスタリスクを付加して示し、図面ではシーケンス番号に台形の枠を付加して不完全受信パケットあるいはそれに対応する完全受信パケットであることを表示する。データパケットＤ（ｘ）のｘは移動局１４で付与されたシーケンス番号であり、ｘが大きいほど後側の（通常、より新しい）パケットとなる。ここでは８個のパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）を例示しているが、もちろん個数を限定する必要はない。
【００２３】
ソース基地局１１に上りパケットＤ*（Ｎ）〜Ｄ*（Ｎ＋７）が保持された状態でハンドオーバが決定されると、次のようにデータ転送制御が実行される。
【００２４】
手順１．１：  ソース基地局１１は、ＡＲＱプロセスを終了させるために、不完全受信パケットの再送に必要な情報、たとえば受信状態通知(status report)をターゲット基地局１２へ通知する（Ｓ１１２）。再送に必要な情報としては、不完全受信パケットを特定する情報、たとえばそのシーケンス番号を用いることができる。あるいは、パケットのシーケンス番号、各パケットの受信状態（完全受信／不完全受信）、ソース基地局での再送要求の有無および再送要求時刻などのパラメータを含むＡＲＱ情報を用いることもできる。
【００２５】
手順１．２：  移動局１４がターゲット基地局１２へ移動すると、ターゲット基地局１２は、ソース基地局１１から通知された情報を用いて移動局１４に対して受信状態通知の提示あるいは不完全受信パケットの再送要求を行う。これに応じて、移動局１４は、ソース基地局１１のＡＲＱプロセスを終了させることができるデータパケット、すなわち再送パケットを優先的に送信する（Ｓ１１３）。ここではパケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋６）およびＤ（Ｎ＋７）がターゲット基地局１２へ再送される。
【００２６】
手順１．３：  移動局１４から不完全受信パケットの再送パケットを完全に受信すると、ターゲット基地局１２はそれら再送パケットをソース基地局１１へ転送する（Ｓ１１４）。ソース基地局１１は、再送パケットを用いてＡＲＱプロセスを実行し、完全受信パケット列をネットワーク１３へ送信する（Ｓ１１５）。ここでは、再送パケットＤ（Ｎ）を完全受信することで、上りパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋５）をこの順序で送信し、再送パケットＤ（Ｎ＋６）およびＤ（Ｎ＋７）を完全受信することで上りパケットＤ（Ｎ＋６）、Ｄ（Ｎ＋７）をこの順序で送信する。
【００２７】
手順１．４：  全ての再送要求されたパケットがソース基地局１１へ完全に転送されると、ソース基地局１１は移動局１４の送信すべきパケットが存在しなければＡＲＱプロセスを終了する。
【００２８】
手順１．５：  続いて、ターゲット基地局１２は、移動局１４の主基地局(ＳＢＴＳ：Serving BTS)となり、上り送信再開要求を移動局１４へ送信することで、移動局１４との間に新たなＡＲＱ関係を設定する。これによって移動局１４は新たなパケットをターゲット基地局１２へ送信開始する。ここでは、後続する上りパケットＤ（Ｎ＋８）・・・がターゲット基地局１２へ送信される。
【００２９】
手順１．６：  ターゲット基地局１２が移動局１４の主基地局ＳＢＴＳになり、移動局１４から上りデータパケットをいくつか完全に受信すると、ターゲット基地局１２はそれらをネットワーク１３へ送出する（Ｓ１１６）。ここでは、後続する上りパケットＤ（Ｎ＋８）、Ｄ（Ｎ＋９）・・・がターゲット基地局１２からネットワーク１３へ送信される。
【００３０】
こうして、ソース基地局１１に保持された上りパケットに関してはソース基地局１１からネットワーク１３へ送信され、ターゲット基地局１２が移動局１４から新たに受信した上りパケットに関してはターゲット基地局１２からネットワーク１３へ送信される。
【００３１】
上述したように、本発明の第１実施形態によれば、再送パケットがターゲット基地局１２からソース基地局１１へ逆転送され、完全受信パケット列としてソース基地局１１からネットワーク１３へ送信される。さらに、新たな上りパケット列はターゲット基地局１２からネットワーク１３へ送信される。したがって、ソース基地局１１に保持された全ての上りパケットをターゲット基地局１２へ転送する順方向転送方式に比べて、基地局間のトラフィック量を低減させることができ、その結果、上りデータ伝送の高速化および通信中断時間の短縮を達成することができる。特に、ソース基地局１１に保持された不完全受信パケットの割合が小さい程、基地局間パケット転送量が小さくなるので本発明の効果は大きくなる。
【００３２】
なお、ＡＲＱにより再送される単位はパケットとしたが、パケットを構成する送信単位あるいはデータユニットであってもよい。たとえば、移動局１４が１つの上りパケットＤ（Ｎ）をソース基地局１１へ送信する場合、それを複数の部分に分解してそれぞれソース基地局１１へ送信するが、そのうちのいくつかの部分がソース基地局１１で受信され、その他の部分がエラーとなる場合もある。したがって、エラー部分を特定する情報をターゲット基地局１２へ通知し、そこから移動局１４に再送要求することで、エラー部分のみをターゲット基地局１２からソース基地局１１へ逆転送することができる。エラー部分のみが再送されるので、基地局間の転送データ量を更に少なくすることができる。以下の実施形態においても同様である。
２．第２実施形態
上述した第１実施形態では、上記手順１．４および１．５に記載したように、ソース基地局１１のＡＲＱプロセスが終了した後に、ターゲット基地局１２のＡＲＱプロセスが開始される。移動局１４が後続する新たな上りパケットをソース基地局１１のＡＲＱプロセスへ送信することは望ましくない。逆に、移動局１４は、ソース基地局１１のＡＲＱプロセスが完了した後で、新たな上りパケットの送信を開始する必要がある。言い換えれば、ソース基地局１１のＡＲＱプロセスが終了するまで、移動局１４は上りパケット送信を開始することができず、この間は通信が中断することになる。
【００３３】
そこで、本発明の第２実施形態では、移動局１４がターゲット基地局１２へハンドオーバした時に移動局１４とターゲット基地局１２との間に新たなＡＲＱプロセスを設定する。これにより、ソース基地局１１のＡＲＱプロセスを用いたパケット再送と並行して、移動局１４はターゲット基地局１２のＡＲＱプロセスを用いて新たな上りパケットを送信することができ、通信中断時間を短縮することができる。
【００３４】
図１（Ｂ）は本発明の第２実施形態によるハンドオーバ時のデータ転送方法を概略的に示す移動体通信システムの構成図である。ここでも説明を簡略化するために、２つの基地局（ＢＴＳ１）１１および基地局（ＢＴＳ２）１２がネットワーク１３に接続され、移動局（ＭＳ）１４は基地局１１をソース基地局、基地局１２をターゲット基地局として移動するものとする。
【００３５】
まず、ハンドオーバ発生前に、移動局１４は基地局１１との間で第１ＡＲＱプロセス（ＡＲＱ１）を設定し、移動局１４は基地局１１へパケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋１）、・・・Ｄ（Ｎ＋７）を順次送信する（Ｓ２１１）。ただし、基地局１１で受信されたパケットには、いくつか不完全な受信パケットが存在するものとする。ここでは、パケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋６）およびＤ（Ｎ＋７）が不完全な受信パケットである。
【００３６】
ソース基地局１１に上りパケットＤ*（Ｎ）〜Ｄ*（Ｎ＋７）が保持された状態でハンドオーバが決定されると、次のようにデータ転送制御が実行される。
【００３７】
手順２．１：  ソース基地局１１は、そのＡＲＱプロセス（ＡＲＱ１）を終了させるために、不完全受信パケットの再送に必要な情報、たとえば受信状態通知(status report)をターゲット基地局１２へ通知する（Ｓ２１２）。再送に必要な情報としては、不完全受信パケットを特定する情報、たとえばそのシーケンス番号を用いることができる。あるいは、パケットのシーケンス番号、各パケットの受信状態（完全受信／不完全受信）、ソース基地局での再送要求の有無および再送要求時刻などのパラメータを含むＡＲＱ情報を用いることもできる。
【００３８】
手順２．２：  移動局１４がターゲット基地局１２へ移動すると、ターゲット基地局１２は、ソース基地局１１から通知された情報を用いて移動局１４に対して受信状態通知の提示あるいは不完全受信パケットの再送要求を行う。さらに、ターゲット基地局１２は、新たなパケット送信のための第２ＡＲＱプロセス（ＡＲＱ２）を移動局１４との間で開始する。ターゲット基地局１２からの再送要求に応じて、移動局１４は、ソース基地局１１のＡＲＱプロセス（ＡＲＱ１）を終了させることができるデータパケット、すなわち再送パケットを優先的に送信する（Ｓ２１３）。ここでは再送要求に応じてパケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋６）およびＤ（Ｎ＋７）がターゲット基地局１２へ送信される。
【００３９】
手順２．３：  移動局１４から不完全受信パケットの再送パケットを完全に受信すると、ターゲット基地局１２はそれら再送パケットをソース基地局１１へ転送する（Ｓ２１４）。ソース基地局１１は、再送パケットを用いてＡＲＱプロセスを実行し、完全受信パケット列をネットワーク１３へ送信する（Ｓ２１５）。ここでは、再送パケットＤ（Ｎ）を完全受信することで、上りパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋５）をこの順序で送信し、再送パケットＤ（Ｎ＋６）およびＤ（Ｎ＋７）を完全受信することで上りパケットＤ（Ｎ＋６）、Ｄ（Ｎ＋７）をこの順序で送信する。
【００４０】
手順２．４：  移動局１４は、再送パケットの送信と並行して、第２のＡＲＱプロセス（ＡＲＱ２）を用いて新たな上りパケットをターゲット基地局１２へ送信し、これら新たな上りパケットはターゲット基地局１２内に格納される。ここでは、新たなパケットＤ（Ｎ＋８）が移動局１４からターゲット基地局１２へ送信されている。
【００４１】
手順２．５  全ての再送要求されたパケットをソース基地局１１へ完全に転送し終わると、ソース基地局１１は移動局１４の送信すべきパケットが存在しなければ、自身のＡＲＱプロセスを終了する。
【００４２】
手順２．６：  ターゲット基地局１２は、移動局１４の主基地局(ＳＢＴＳ：Serving BTS)になると、格納された移動局１４からの新たな上りパケットをネットワーク１３へ送出する（Ｓ２１６）。
【００４３】
上述したように、本発明の第２実施形態によれば、移動局１４とターゲット基地局１２との間に第２ＡＲＱプロセスを設定することで、ソース基地局１１の第１ＡＲＱプロセスを用いたパケット再送と並行して、移動局１４はターゲット基地局１２へ新たな上りパケットを送信することができる。したがって、ソース基地局１１の第１ＡＲＱプロセスの終了を待つことなく、後続する上りパケットをターゲット基地局１２へ送信することができるので、通信の中断時間を更に短縮することができる。
【００４４】
３．第３実施形態
上述した第１および第２実施形態では、ソース基地局１１に保持された不完全受信パケットの割合が小さい程、基地局間パケット転送量が少なくなるという効果があるが、逆に不完全受信パケットの割合が大きい場合には、多数の再送パケットをターゲット基地局１２からソース基地局１１に逆転送するために、基地局間パケット転送量が大きくなる。
【００４５】
そこで、本発明の第３実施形態では、ソース基地局１１に保持された不完全受信パケットの割合、基地局やネットワークの容量および負荷状態を考慮し、基地局間のデータ転送量が小さくなるようにターゲット基地局１２からソース基地局１１への再送パケットの逆転送を行うか否かを決定する。
【００４６】
図２は本発明の第３実施形態によるハンドオーバ時の２つのデータ転送方法（Ａ）および（Ｂ）を概略的に示す移動体通信システムの構成図である。ここでも説明を簡略化するために、２つの基地局（ＢＴＳ１）１１および基地局（ＢＴＳ２）１２がネットワーク１３に接続され、移動局（ＭＳ）１４は基地局１１をソース基地局、基地局１２をターゲット基地局として移動するものとする。
【００４７】
まず、ハンドオーバ発生前に、移動局１４は基地局１１との間でＡＲＱプロセスを設定し、移動局１４は基地局１１へパケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋１）、・・・Ｄ（Ｎ＋７）を順次送信する（Ｓ３１１）。ただし、基地局１１で受信されたパケットには、いくつか不完全な受信パケットが存在するものとする。
【００４８】
上述したように、不完全受信パケットはＤ*（Ｎ）のようにアスタリスクを付加して示し、図面ではシーケンス番号に台形の枠を付加して不完全受信パケットあるいはそれに対応する完全受信パケットであることを表示する。データパケットＤ（ｘ）のｘは移動局１４で付与されたシーケンス番号であり、ｘが大きいほど後側の（通常、より新しい）パケットとなる。なお、説明を簡単にするために、８個のパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）を例示しているが、もちろん個数を限定する必要はない。
【００４９】
Ａ）不完全受信パケットの割合が大きい場合
ソース基地局１１に上りパケットＤ*（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）が保持された状態でハンドオーバが決定されると、ソース基地局１１は、保持された不完全受信パケットの割合が所定しきい値以上で、全ての保持パケットをターゲット基地局１２へ転送する順方向転送方式の方が基地局間転送量の減少に関して有利であると判断した場合には、次のように順方向のデータ転送制御を実行する。ここでは、パケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋１）およびＤ（Ｎ＋４）が不完全な受信パケットである。
【００５０】
手順３Ａ．１：  ソース基地局１１に保持された上りパケットと共にＡＲＱ情報がターゲット基地局１２へ転送される（Ｓ３１２）。ＡＲＱ情報には、たとえば、パケットのシーケンス番号、各パケットの受信状態（完全受信／不完全受信）、ソース基地局での再送要求の有無および再送要求時刻などのパラメータが含まれる。
【００５１】
手順３Ａ．２：  移動局１４がターゲット基地局１２へ移動すると、ターゲット基地局１２は、ソース基地局１１から通知されたＡＲＱ情報を用いて移動局１４との間でＡＲＱ手順を開始する。すなわち、移動局１４は、ターゲット基地局１２からの再送要求に応じて不完全受信パケットの再送を行う（Ｓ３１３）。ここでは再送要求に応じてパケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋１）およびＤ（Ｎ＋４）がターゲット基地局１２へ送信される。
【００５２】
手順３Ａ．３：  移動局１４から不完全受信パケットの再送パケットを完全に受信すると、ターゲット基地局１２はそれら再送パケットを用いて上りパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）をこの順序でネットワーク１３へ送信し、後続のパケットＤ（Ｎ＋８）・・・も同様にＡＲＱプロセスを介してネットワーク１３へ送信する。
【００５３】
Ｂ）不完全受信パケットの割合が小さい場合
ソース基地局１１に上りパケットＤ*（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）が保持された状態でハンドオーバが決定されると、ソース基地局１１は、保持された不完全受信パケットの割合が所定しきい値より小さく、全ての保持パケットをターゲット基地局１２へ転送する方式に比べて、基地局間転送量の減少に関する有意義な利点があると判断した場合には、上述した第１実施形態あるいは第２実施形態と同様のデータ転送制御を実行する。ここでは、パケットＤ（Ｎ）が不完全な受信パケットであるとし、第１実施形態の手順を用いた場合を説明する。
【００５４】
手順３Ｂ．１：  ソース基地局１１は、自身のＡＲＱプロセスを終了させるために、不完全受信パケットの再送に必要な情報、たとえば受信状態通知をターゲット基地局１２へ通知する（Ｓ３１５）。再送に必要な情報としては、不完全受信パケットを特定する情報、たとえばそのシーケンス番号を用いることができる。あるいは、保持されているパケットのシーケンス番号、各パケットの受信状態（完全受信／不完全受信）、ソース基地局での再送要求の有無および再送要求時刻などのパラメータを含むＡＲＱ情報を用いることもできる。
【００５５】
手順３Ｂ．２：  移動局１４がターゲット基地局１２へ移動すると、ターゲット基地局１２は、ソース基地局１１から通知された情報を用いて移動局１４に対して受信状態通知の提示あるいは不完全受信パケットの再送要求を行う。これに応じて、移動局１４は、ソース基地局１１のＡＲＱプロセスを終了させることができるデータパケットを優先的に送信する（Ｓ３１６）。ここではパケットＤ（Ｎ）がターゲット基地局１２へ再送される。
【００５６】
手順３Ｂ．３：  移動局１４から不完全受信パケットの再送パケットを完全に受信すると、ターゲット基地局１２はそれら再送パケットをソース基地局１１へ転送する（Ｓ３１７）。ソース基地局１１は、再送パケットを用いてＡＲＱプロセスを実行し、完全受信パケット列をネットワーク１３へ送信する（Ｓ３１８）。ここでは、再送パケットＤ（Ｎ）を完全受信することで、全ての上りパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）をこの順序で送信する。
【００５７】
手順３Ｂ．４：  全ての再送要求されたパケットをソース基地局１１へ転送し終わると、ソース基地局１１は移動局１４の送信すべきパケットが存在しなければ、自身のＡＲＱプロセスを終了する。
【００５８】
手順３Ｂ．５：  続いて、ターゲット基地局１２は、移動局１４の主基地局(ＳＢＴＳ：Serving BTS)になり、上り送信再開要求を移動局１４へ送信することで、移動局１４との間に新たなＡＲＱ関係を設定し、移動局１４は新たなパケットをターゲット基地局１２へ送信開始する。ここでは、後続する上りパケットＤ（Ｎ＋８）・・・がターゲット基地局１２へ送信される。
【００５９】
手順３Ｂ．６：  ターゲット基地局１２が移動局１４の主基地局ＳＢＴＳになり、移動局１４から上りデータパケットをいくつか完全に受信すると、ターゲット基地局１２はそれらをネットワーク１３へ送出する（Ｓ３１９）。ここでは、後続する上りパケットＤ（Ｎ＋８）、Ｄ（Ｎ＋９）・・・がターゲット基地局１２からネットワーク１３へ送信される。
【００６０】
このようにソース基地局１１に保持された不完全受信パケットの割合、基地局やネットワークの容量および負荷状態を考慮した所定しきい値を用いて、ターゲット基地局１２からソース基地局１１への再送パケットの逆転送を行うか、順方向データ転送を行うかを決定することで、基地局間のトラフィック量を不必要に増大させる事態を回避することができる。
【００６１】
なお、不完全受信パケットの割合が所定しきい値より小さい場合に第２実施形態のデータ伝送制御を採用することも可能である。この場合には、第２実施形態と同様に通信中断時間を更に短縮することができる。
【００６２】
また、上述した第３実施形態によるシステムは、図２（Ａ）の順方向転送制御と図２（Ｂ）の逆転送制御とを基地局で切り替えることができるので、たとえばソース基地局１１とネットワーク１３とが何らかの障害により通信不能となった場合にも、図２（Ａ）の制御に切り替えて通信を維持することが可能である。
【００６３】
４．第４実施形態
図３（Ａ）は本発明の第４実施形態によるハンドオーバ時のデータ転送方法を概略的に示す移動体通信システムの構成図である。ここでは、説明を簡略化するために、２つの基地局（ＢＴＳ１）１１および基地局（ＢＴＳ２）１２が互いに物理的に接続され、基地局１１はネットワークに物理的に接続され、基地局１２はネットワーク１３に物理的に接続されていないが基地局１１を介して論理的に接続されているものとする。また、移動局（ＭＳ）１４は基地局１１をソース基地局、基地局１２をターゲット基地局として移動するものとする。なお、基地局１２がネットワーク１３に物理的に接続されていないのはネットワークアーキテクチャであってもよいし、基地局１２とネットワーク１３との間が何らかの障害により通信不能となった場合でもよい。
【００６４】
まず、ハンドオーバ発生前に、移動局１４は基地局１１との間でＡＲＱプロセスを設定し、基地局１１へパケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋１）、・・・Ｄ（Ｎ＋７）を順次送信する（Ｓ３２１）。ただし、基地局１１で受信されたパケットには、いくつか不完全な受信パケットが存在するものとする。ここでは、パケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋６）およびＤ（Ｎ＋７）が不完全な受信パケットである。
【００６５】
上述したように、不完全受信パケットはＤ*（Ｎ）のようにアスタリスクを付加して示し、図面ではシーケンス番号に台形の枠を付加して不完全受信パケットあるいはそれに対応する完全受信パケットであることを表示する。データパケットＤ（ｘ）のｘは移動局１４で付与されたシーケンス番号であり、ｘが大きいほど後側の（通常、より新しい）パケットとなる。なお、説明を簡単にするために、８個のパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）を例示しているが、もちろん個数を限定する必要はない。
【００６６】
ソース基地局１１に上りパケットＤ*（Ｎ）〜Ｄ*（Ｎ＋７）が保持された状態でハンドオーバが決定されると、次のようにデータ転送制御が実行される。
【００６７】
手順４．１：  ソース基地局１１は、ＡＲＱプロセスを終了させるために、不完全受信パケットの再送に必要な情報、たとえば受信状態通知をターゲット基地局１２へ通知する（Ｓ３２２）。再送に必要な情報としては、不完全受信パケットを特定する情報、たとえばそのシーケンス番号を用いることができる。あるいは、保持されているパケットのシーケンス番号、各パケットの受信状態（完全受信／不完全受信）、ソース基地局での再送要求の有無および再送要求時刻などのパラメータを用いることもできる。
【００６８】
手順４．２：  移動局１４がターゲット基地局１２へ移動すると、ターゲット基地局１２は、ソース基地局１１から通知された情報を用いて移動局１４に対して受信状態通知の提示あるいは不完全受信パケットの再送要求を行う。これに応じて、移動局１４は、ソース基地局１１のＡＲＱプロセスを終了させることができるデータパケット、すなわち再送パケットを優先的に送信する（Ｓ３２３）。ここではパケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋６）およびＤ（Ｎ＋７）がターゲット基地局１２へ再送される。
【００６９】
手順４．３：  移動局１４から不完全受信パケットの再送パケットを完全に受信すると、ターゲット基地局１２はそれら再送パケットをソース基地局１１へ転送する（Ｓ３２４）。ソース基地局１１は、再送パケットを用いてＡＲＱプロセスを実行し、完全受信パケット列をネットワーク１３へ送信する（Ｓ３２５）。ここでは、再送パケットＤ（Ｎ）を完全受信することで、上りパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋５）をこの順序で送信し、再送パケットＤ（Ｎ＋６）およびＤ（Ｎ＋７）を完全受信することで上りパケットＤ（Ｎ＋６）、Ｄ（Ｎ＋７）をこの順序で送信する。
【００７０】
手順４．４：  全ての再送パケットがソース基地局１１へ完全に転送されると、ソース基地局１１は移動局１４の送信すべきパケットが存在しなければ、自身のＡＲＱプロセスを終了する。
【００７１】
手順４．５：  続いて、ターゲット基地局１２は、移動局１４の主基地局(ＳＢＴＳ：Serving BTS)になり、上り送信再開要求を移動局１４へ送信することで、移動局１４との間に新たなＡＲＱ関係を設定し、移動局１４は新たなパケットをターゲット基地局１２へ送信開始する。ここでは、後続する上りパケットＤ（Ｎ＋８）・・・がターゲット基地局１２へ送信される。
【００７２】
手順４．６：  ターゲット基地局１２が移動局１４の主基地局ＳＢＴＳになり、移動局１４から上りデータパケットをいくつか完全に受信すると、ターゲット基地局１２はそれらをソース基地局１１を介してネットワーク１３へ送出する（Ｓ３２４、Ｓ３２５）。ここでは、後続する上りパケットＤ（Ｎ＋８）、Ｄ（Ｎ＋９）・・・がターゲット基地局１２からソース基地局１１を介してネットワーク１３へ送信される。
【００７３】
こうして、ソース基地局１１に保持された上りパケットに関してはソース基地局１１からネットワーク１３へ送信され、ターゲット基地局１２が移動局１４から新たに受信した上りパケットに関してはターゲット基地局１２からソース基地局１１を経由した論理チャネルを通してネットアーク１３へ送信される。
【００７４】
上述したように、本発明の第４実施形態によれば、再送パケットがターゲット基地局１２からソース基地局１１へ逆転送され、完全受信パケット列としてソース基地局１１からネットワーク１３へ送信される。さらに、新たな上りパケット列はターゲット基地局１２から同じくソース基地局１１を介してネットワーク１３へ送信される。したがって、ターゲット基地局１２がソース基地局１１だけに物理的に接続されているネットワークアーキテクチャであっても、ハンドオーバ時の上りパケットを送信することができ、アーキテクチャの変更にも柔軟に対応することが可能となる。
【００７５】
５．第５実施形態
図３（Ａ）および（Ｂ）は本発明の第５実施形態によるハンドオーバ時の２つのデータ転送方法を概略的に示す移動体通信システムの構成図である。図３（Ａ）は第４実施形態で説明したとおりであり、図３（Ｂ）は図２（Ａ）に示す順方向転送制御で説明したとおりである。本発明の第５実施形態によれば、本発明の適用システムが図３（Ａ）に示すネットワークアーキテクチャであるか、図３（Ｂ）に示すネットワークアーキテクチャであるかによって、データ転送方法を切り替えることができる。
【００７６】
すなわち、図３（Ａ）に示すように、２つの基地局（ＢＴＳ１）１１および基地局（ＢＴＳ２）１２が互いに物理的に接続され、基地局１１はネットワークに物理的に接続され、基地局１２はネットワーク１３に物理的に接続されていないが基地局１１を介して論理的に接続されているネットワークアーキテクチャであれば、上述した第４実施形態で説明したデータ伝送手順が採用される。
【００７７】
また、図３（Ｂ）に示すように、基地局１２はネットワーク１３に物理的に接続され、基地局１１はネットワーク１３に物理的に接続されていないが基地局１２を介して論理的に接続されているネットワークアーキテクチャであれば、図２（Ａ）に示す順方向データ伝送手順が採用される。
【００７８】
このようにターゲット基地局１２からソース基地局１１への再送パケットの逆転送を行うか順方向転送を行うかをネットワークアーキテクチャによって決定することで、種々のアーキテクチャに柔軟に対応することができる。
【００７９】
６．基地局
図４は本発明による移動体通信システムの基地局の一例を示す概略的ブロック図である。上述した基地局１１および１２は基本的に同一の機能構成を有し、図示されていない他の基地局も同様である。以下、本発明に関係する機能的構成を中心に説明する。
【００８０】
基地局は下りのデータパケットＤＤ（Ｎ）〜ＤＤ（Ｎ＋Ｍ）、上りのデータパケットＤＵ（Ｎ）〜ＤＵ（Ｎ＋Ｌ）、その他パケットを格納するためのバッファ部４０１を有し、バッファ部４０１はバッファ管理テーブル４０２に基づいて制御部４０３により管理される。
【００８１】
制御部４０３はハンドオーバ制御部４０４およびＡＲＱ処理部４０５を含み、ハンドオーバ制御部４０４およびＡＲＱ処理部４０５は連携して、上述したような各制御、すなわちＡＲＱプロセス、順方向転送制御、再送パケットの逆転送制御などの制御、あるいは、順方向転送制御と逆転送制御との切替制御などを実行する。
【００８２】
基地局と移動局との間の無線通信は無線送受信器４０６により行われ、無線送受信器４０６は制御部４０３により制御される。また、各基地局がアクセスするゲートウェイとの間の通信はＸＵインターフェース４０７を通して、他の基地局との通信はＸＵＢインターフェース４０８を通して、それぞれ実行される。
【００８３】
制御部４０３は無線送受信器４０６を制御して、移動局との間でのパケットの送受信に要した時間や無線インターフェースのチャネル品質の変化状態等を監視することができる。また、制御部４０３はＸＵＢインターフェース４０８を制御して、相手側基地局との間で適宜あるいは周期的に送受信されたパケットの送信時間及び受信時間などを用いて、当該相手側基地局との間の基地局間インターフェースＸＵＢの状態（伝送速度など）を推定することができる。
【００８４】
なお、制御部４０３としてＣＰＵなどのプログラム制御プロセッサを用いることができ、その上でプログラムを実行することにより上記各実施形態の制御を実現することができる。上述した各実施形態によれば、制御部４０３は次のようにデータ伝送制御を実行する。
【００８５】
当該基地局が図１（Ａ）に示す第１実施形態のソース基地局１１である場合には、制御部４０３は、移動局１４から受信した上りパケットを保持し、不完全受信パケットの再送に必要な情報をターゲット基地局１２へ通知し、それに対する再送パケットをターゲット基地局１２から受信するとゲートウェイへ送信する、という動作制御を実行する。また、当該基地局が第１実施形態のターゲット基地局１２であれば、制御部４０３は、ソース基地局１１から受信した再送要求情報に従って移動局１４へ再送要求を送信し、その応答として受信した再送パケットをソース基地局１１へ逆転送する、という動作制御を実行する。
【００８６】
当該基地局が図１（Ｂ）に示す第２実施形態のターゲット基地局１２であれば、上記逆転送制御と並行して、新たなパケット送信のためのＡＲＱプロセスを移動局１４との間で開始し、移動局１４からの新たなパケットをゲートウェイへ送信する、という動作制御を実行する。
【００８７】
当該基地局が図２に示す第３実施形態のソース基地局１１である場合には、制御部４０３は、移動局１４から受信した上りパケットの不完全受信パケットの割合を算出し、不完全受信パケットの割合が所定しきい値を超えているか否かに応じて、順方向転送制御（図２（Ａ））と逆転送制御（図２（Ｂ））とを切り替える。当該基地局が第３実施形態のターゲット基地局１２である場合には、制御部４０３はソース基地局１１からの通知に従って順方向転送制御（図２（Ａ））および逆転送制御（図２（Ｂ））のいずれであるかを判定し、逆転送制御であれば移動局１４からの再送パケットをソース基地局１１へ転送する。
【００８８】
当該基地局が図３（Ａ）に示す第４実施形態のソース基地局１１である場合には、制御部４０３は、移動局１４から受信した上りパケットを保持し、不完全受信パケットの再送に必要な情報をターゲット基地局１２へ通知し、それに対する再送パケットあるいは新たなパケットをターゲット基地局１２から受信するとゲートウェイへ送信する、という動作制御を実行する。当該基地局が第４実施形態のターゲット基地局１２であれば、制御部４０３は、ソース基地局１１から受信した再送要求情報に従って移動局１４へ再送要求を送信し、その応答として受信した再送パケットあるいは新たなパケットをソース基地局１１へ逆転送する、という動作制御を実行する。
【００８９】
当該基地局が図３に示す第５実施形態のソース基地局１１である場合には、制御部４０３は、設定されたネットワークアーキテクチャに従って制御方式を逆転送制御（図３（Ａ））および順方向転送制御（図３（Ｂ））のいずれかに設定する。
【００９０】
７．移動局
図５は本発明による移動体通信システムにおける移動局の一例を示すブロック図である。ここでは本発明に関連する部分のみを図示している。
【００９１】
移動局は、基地局と無線インターフェースを通して通信するための無線送受信器５０１を有し、送信データおよび受信データはバッファ部５０２に格納され、バッファ部５０２は管理テーブル５０３を用いて制御部５０４により制御される。制御部５０４は機能的にハンドオーバ制御部５０５およびＡＲＱ処理部５０６を含み、上述したようなＡＲＱプロセスによるパケット再送、ソース基地局およびターゲット基地局のそれぞれに対するＡＲＱプロセスの設定、ハンドオーバ判定、ハンドオーバ命令の実行、ターゲット基地局との同期確立などの制御を実行する。
【００９２】
図１（Ｂ）に示す第２実施形態では、ターゲット基地局１２から受信状態通知あるいは再送要求を受信すると、制御部５０４はその中で不完全受信とされたパケットをターゲット基地局１２へ再送するとともに、ターゲット基地局１２との間で新たなＡＲＱプロセスを設定し、再送パケットの送信と並行して、新たなパケットのターゲット基地局１２への送信も実行する。
【００９３】
なお、移動局１４は通信機能および情報処理機能を有するユーザ端末であり、たとえば携帯電話端末や携帯情報端末などである。
【実施例１】
【００９４】
８．第１実施例
８．１）ネットワークアーキテクチャ
図６は移動体通信システムのネットワークアーキテクチャＩを概略的に示す構成図である。ここでは、説明を簡略化するために、基地局（ｅＮＢ１）１１および基地局（ｅＮＢ２）１２とゲートウェイ（ＧＷ）１５とがネットワーク１３で接続され、移動局（ＵＥ）１４は基地局１１をソース基地局とし、そのセル１からターゲット基地局１２のセル２へ移動中であるとする。移動局１４はネットワーク１３を通してインターネット１６に対してデータパケットの送受信を行う。以下、基地局間の通信はインターフェースＸＵＢを通して行われ、基地局とゲートウェイ１５との間の通信はインターフェースＸＵを通して行われるものとする。本発明の第１実施例は、本発明の第１実施形態を当該ネットワークアーキテクチャＩに適用したものである。
【００９５】
８．２）プロトコル制御
図７は第１実施例による移動体通信システムのプロトコル構成図であり、図８は移動局、基地局およびゲートウェイ間の各プロトコルの対応関係を示す図である。本実施例で使用される再送および逆転送制御に関連するプロトコルは次の通りである。
【００９６】
ＨＡＲＱ(Hybrid ARQ)：誤り訂正符号化（ＦＥＣ）機能を組み込んだレイヤ１での再送信プロトコルであり、受信側からのＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックに基づいて再送制御を行う。
【００９７】
ＡＲＱ(Automatic Repeat reQuest)：エラーを訂正するためにエラーを含むデータパケットの再送制御を行う誤り訂正プロトコルである。本実施例では、下位レイヤの誤り訂正機能（ここではＨＡＲＱプロセス）によってもエラーが残存している場合に、エラーを含むデータパケットを再送することにより誤り訂正を実行する。
【００９８】
また、ＰＤＣＰ(Packet Data Convergence Protocol)は、ＩＰヘッダ圧縮、ＩＰパケットの暗号化などを行うプロトコルであり、本実施例ではゲートウェイＧＷに位置する。ＰＨＹ(PHYsical layer protocol)は、ここでは移動局と基地局との間の無線通信に関するプロトコルである。
【００９９】
なお、本実施例では誤り訂正機能にＡＲＱ／ＨＡＲＱの２層プロトコルを用いたが、これに限定されるものではい。
【０１００】
図７および図８において、移動局ＵＥのＨＡＲＱ６０３とソース基地局ｅＮＢ１のＨＡＲＱ６０４とによりエラー訂正が行われ、このＨＡＲＱプロセスによってもエラーが残存している場合には、さらに移動局ＵＥのＡＲＱ６０２とソース基地局ｅＮＢ１のＡＲＱ６０５とによりパケット再送によるエラー訂正が行われる。また移動局ＵＥのＰＤＣＰ６０１は、ゲートウェイＧＷのＰＤＣＰ６０６に基づいて設定される。
【０１０１】
続いて、ハンドオーバが決定されると、ソース基地局ｅＮＢ１は再送が必要なパケットの情報をターゲット基地局ｅＮＢ２へ通知するが、ＡＲＱ６０５はクリアせずに移動局ＵＥとの間のＡＲＱ制御を維持する。
【０１０２】
再送が必要なパケットの情報が通知され、移動局ＵＥが自己のセルに接続することで、ターゲット基地局ｅＮＢ２は、ＨＡＲＱ６０７および移動局ＵＥのＨＡＲＱ６０３によるＨＡＲＱプロセスにより、移動局ＵＥから再送パケットを受信し、それを逆転送ルート６０９によりソース基地局ｅＮＢ１へ転送する。ソース基地局ｅＮＢ１のＡＲＱ６０５は維持されているので、逆転送ルート６０９を通して再送パケットを受け取ることによりソース基地局ｅＮＢ１はＡＲＱ６０５を終了させることができる。
【０１０３】
全ての再送パケットをソース基地局ｅＮＢ１へ完全に配送すると、ターゲット基地局ｅＮＢ２は、ＡＲＱ６０８と移動局ＵＥのＡＲＱ６０２との間でＡＲＱプロセスを生成し、移動局ＵＥからの新たなパケットを受信してゲートウェイＧＷへ送信する。
【０１０４】
８．３）上りデータ伝送
図９は本発明の第１実施例によるハンドオーバ時の上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。ここでは、上述した図７および図８に示すプロトコル制御が行われるものとする。
【０１０５】
まず、移動局ＵＥはソース基地局ｅＮＢ１に対してデータパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋５）を送信する（Ｓ７０１）。ソース基地局ｅＮＢ１は、すべてのパケットを完全に受信できず、以下、データパケットＤ*（Ｎ）およびＤ*（Ｎ＋３）が不完全に受信されたものとする。この場合、ソース基地局ｅＮＢ１の制御部４０３は、受信状態通知(status report)を移動局ＵＥへ提示し、不完全受信パケットが順次移動局ＵＥから再送されて完全受信パケットとなるまで、これら上りデータパケットＤ*（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋５）をバッファ部４０１に保管する。
【０１０６】
このとき移動局ＵＥのハンドオーバ制御部５０５がハンドオーバの必要を判定し、ターゲット基地局ｅＮＢ２へのハンドオーバ要求をソース基地局ｅＮＢ１へ送信したとする。これによって、ソース基地局ｅＮＢ１およびターゲット基地局ｅＮＢ２のハンドオーバ制御部４０４は移動局ＵＥに対するハンドオーバの相互調整を行ない、ハンドオーバ制御を開始する（Ｓ７０２）。その際、ソース基地局ｅＮＢ１のＡＲＱ処理部４０５は、再送が必要な不完全受信パケットのシーケンス番号（ここではＮおよびＮ＋３）をターゲット基地局ｅＮＢ２へ通知する（Ｓ７０３）。
【０１０７】
移動局ＵＥがターゲット基地局ｅＮＢ２に接続されると、ターゲット基地局ｅＮＢ２のＡＲＱ処理部４０５は再送が必要な不完全受信パケットのシーケンス番号ＮおよびＮ＋３を移動局ＵＥに示す（Ｓ７０４）。これに応じて、移動局ＵＥのＡＲＱ処理部５０６が再送パケットＤ（Ｎ）をターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信すると（Ｓ７０５ａ）、ターゲット基地局ｅＮＢ２の制御部４０３はそれをソース基地局ｅＮＢ１へ逆転送する（Ｓ７０５ｂ）。再送パケットＤ（Ｎ）を受信することで、ソース基地局ｅＮＢ１は、完全受信パケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋２）をゲートウェイＧＷへ送信する（Ｓ７０６）。
【０１０８】
同様に、移動局ＵＥが再送パケットＤ（Ｎ＋３）をターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信すると（Ｓ７０７ａ）、ターゲット基地局ｅＮＢ２の制御部４０３はそれをソース基地局ｅＮＢ１へ逆転送する（Ｓ７０７ｂ）。再送パケットＤ（Ｎ＋３）を受信することで、ソース基地局ｅＮＢ１は、完全受信パケットＤ（Ｎ＋３）〜Ｄ（Ｎ＋５）をゲートウェイＧＷへ送信する（Ｓ７０８）。
【０１０９】
こうして全ての未送信パケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋５）が送信されると、ターゲット基地局ｅＮＢ２のハンドオーバ制御部４０４はゲートウェイＧＷへパス切替を要求し（Ｓ７０９）、それによって移動局ＵＥに対する主基地局(Serving BTS)が更新される（Ｓ７１０）。そして、ターゲット基地局ｅＮＢ２の制御部４０３は移動局ＵＥに対して上り送信再開を指示し（Ｓ７１１）、それに応じて移動局ＵＥは新たな上りパケットＤ（Ｎ＋６）、Ｄ（Ｎ＋７）を主基地局ｅＮＢ２へ送信する（Ｓ７１２）。主基地局ｅＮＢ２は、それらが完全受信されていれば、ゲートウェイＧＷへ転送する（Ｓ７１３）。
【０１１０】
８．４）効果
上述したように、本発明の第１実施例によれば、再送パケットがターゲット基地局ｅＮＢ２からソース基地局ｅＮＢ１へ逆転送され、完全受信パケット列としてソース基地局ｅＮＢ１からゲートウェイＧＷへ送信される。さらに、新たな上りパケット列はターゲット基地局ｅＮＢ２からゲートウェイＧＷへ送信される。したがって、ソース基地局ｅＮＢ１に保持された全ての上りパケットをターゲット基地局ｅＮＢ２へ転送する順方向転送方式に比べて、基地局間のトラフィック量を低減させることができ、その結果、上りデータ伝送の高速化および通信中断時間の短縮を達成することができる。特に、ソース基地局ｅＮＢ１に保持された不完全受信パケットの割合が小さい程、基地局間パケット転送量が小さくなるので本発明の効果は大きくなる。
【０１１１】
なお、本実施例では、ＡＲＱにより再送される単位をパケットとしたが、パケットを構成する送信単位あるいはデータユニットであってもよい。たとえば、移動局ＵＥが１つの上りパケットＤ（Ｎ）をソース基地局ｅＮＢ１へ送信する場合、それを複数の部分に分解してそれぞれソース基地局ｅＮＢ１へ送信するが、そのうちのいくつかの部分がソース基地局ｅＮＢ１で受信され、その他の部分がエラーとなる場合もある。したがって、エラー部分を特定する情報をターゲット基地局ｅＮＢ２へ通知し、そこから移動局ＵＥに再送要求することで、エラー部分のみをターゲット基地局ｅＮＢ２からソース基地局ｅＮＢ１へ逆転送することができる。エラー部分のみが再送されるので、基地局間の転送データ量を更に少なくすることができる。
【実施例２】
【０１１２】
９．第２実施例
９．１）ネットワークアーキテクチャ
本発明の第２実施例は、本発明の第２実施形態を図６に示すネットワークアーキテクチャＩに適用したものである。
【０１１３】
９．２）プロトコル制御
図１０は本発明の第２実施例による移動体通信システムのプロトコル構成図であり、図１１は移動局、基地局およびゲートウェイ間の各プロトコルの対応関係を示す図である。本実施例で使用される再送および逆転送制御に関連するプロトコルはＨＡＲＱおよびＡＲＱであり、第１実施例と同じであるから、説明は省略する。なお本実施例においても、誤り訂正機能にＡＲＱ／ＨＡＲＱの２層プロトコルに限定されるものではない。
【０１１４】
図１０および図１１において、移動局ＵＥのＨＡＲＱ８０３とソース基地局ｅＮＢ１のＨＡＲＱ８０４とによりエラー訂正が行われ、このＨＡＲＱプロセスによってもエラーが残存している場合には、さらに移動局ＵＥのＡＲＱ８０２．１とソース基地局ｅＮＢ１のＡＲＱ８０５とによりパケット再送によるエラー訂正が行われる。また移動局ＵＥのＰＤＣＰ８０１は、ゲートウェイＧＷのＰＤＣＰ８０６に基づいて設定される。
【０１１５】
続いて、ハンドオーバが決定されると、ソース基地局ｅＮＢ１は再送が必要なパケットの情報をターゲット基地局ｅＮＢ２へ通知するが、ＡＲＱ８０５はクリアされずに維持される。
【０１１６】
再送が必要なパケットの情報が通知され、移動局ＵＥが自己のセルに接続することで、ターゲット基地局ｅＮＢ２は、新たなパケット送信のための第２のＡＲＱ８０８と移動局１４の第２のＡＲＱ８０２．２との間で第２のＡＲＱプロセスを開始する。ターゲット基地局ｅＮＢ２は、自己のＨＡＲＱ８０７と移動局ＵＥのＨＡＲＱ８０３とのＨＡＲＱプロセスにより、移動局ＵＥから再送パケットを受信し、それを逆転送ルート８０９によりソース基地局ｅＮＢ１へ転送する。ソース基地局ｅＮＢ１のＡＲＱ８０５は維持されているので、逆転送ルート８０９を通して再送パケットを受け取ることによりソース基地局ｅＮＢ１はＡＲＱプロセスを終了させることができる。
【０１１７】
移動局ＵＥは、逆転送ルート８０９を通した第１のＡＲＱプロセスによる再送パケットの送信と並行して、ターゲット基地局ｅＮＢ２の第２のＡＲＱプロセスにより新たなパケットをターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信することができる。こうしてソース基地局ｅＮＢ１に保持された上りパケットがソース基地局ｅＮＢ１からゲートウェイＧＷへ送信され、ターゲット基地局ｅＮＢ２が主基地局となれば、移動局ＵＥから受信した新たな上りパケットが基地局ｅＮＢ２からゲートウェイＧＷへ送信される。
【０１１８】
９．３）上りデータ伝送
図１２は本発明の第２実施例によるハンドオーバ時の上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。ここでは、上述した図１０および図１１に示すプロトコル制御が行われるものとする。
【０１１９】
まず、移動局ＵＥはソース基地局ｅＮＢ１に対してデータパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋５）を送信する（Ｓ７０１）。ソース基地局ｅＮＢ１は、すべてのパケットを完全に受信できず、以下、データパケットＤ*（Ｎ）およびＤ*（Ｎ＋３）が不完全に受信されたものとする。この場合、ソース基地局ｅＮＢ１の制御部４０３は、受信状態通知(status report)を移動局ＵＥへ提示し、不完全受信パケットが順次移動局ＵＥから再送されて完全受信パケットとなるまで、これら上りデータパケットＤ*（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋５）をバッファ部４０１に保管する。
【０１２０】
このとき移動局ＵＥのハンドオーバ制御部５０５がハンドオーバの必要を判定し、ターゲット基地局ｅＮＢ２へのハンドオーバ要求をソース基地局ｅＮＢ１へ送信したとする。これによって、ソース基地局ｅＮＢ１およびターゲット基地局ｅＮＢ２のハンドオーバ制御部４０４は移動局ＵＥに対するハンドオーバの相互調整を行ない、ハンドオーバ制御を開始する（Ｓ７０２）。その際、ソース基地局ｅＮＢ１のＡＲＱ処理部４０５は、再送が必要な不完全受信パケットのシーケンス番号（ここではＮおよびＮ＋３）をターゲット基地局ｅＮＢ２へ通知する（Ｓ７０３）。また、移動局ＵＥがターゲット基地局ｅＮＢ２に接続されると、ターゲット基地局ｅＮＢ２のＡＲＱ処理部４０５は移動局ＵＥのＡＲＱ処理部５０６との間で第２のＡＲＱプロセスを生成する。
【０１２１】
続いて、ターゲット基地局ｅＮＢ２は、再送が必要な不完全受信パケットのシーケンス番号ＮおよびＮ＋３を移動局ＵＥに示すとともに、上り送信再開を指示する（Ｓ９０１）。これに応じて、移動局ＵＥのＡＲＱ処理部５０６が再送パケットＤ（Ｎ）をターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信すると（Ｓ９０２ａ）、ターゲット基地局ｅＮＢ２の制御部４０３はそれをソース基地局ｅＮＢ１へ逆転送する（Ｓ９０２ｂ）。再送パケットＤ（Ｎ）を受信することで、ソース基地局ｅＮＢ１は、完全受信パケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋２）をゲートウェイＧＷへ送信する（Ｓ９０３）。
【０１２２】
これと並行して、移動局ＵＥは、ターゲット基地局ｅＮＢ２から上り送信再開指示を受けているので、新たな上りパケットＤ（Ｎ＋６）があれば、それをターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信する（Ｓ９０４）。さらに、移動局ＵＥが再送パケットＤ（Ｎ＋３）をターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信すると（Ｓ９０５ａ）、ターゲット基地局ｅＮＢ２の制御部４０３はそれをソース基地局ｅＮＢ１へ逆転送する（Ｓ９０５ｂ）。その間に、新たな上りパケットＤ（Ｎ＋７）があれば、それをターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信する（Ｓ９０６）。ソース基地局ｅＮＢ１は、再送パケットＤ（Ｎ＋３）を受信することで、完全受信パケットＤ（Ｎ＋３）〜Ｄ（Ｎ＋５）をゲートウェイＧＷへ送信する（Ｓ９０７）。
【０１２３】
こうして全ての未送信パケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋５）が送信されると、ターゲット基地局ｅＮＢ２のハンドオーバ制御部４０４はゲートウェイＧＷへパス切替を要求し（Ｓ９０８）、それによって移動局ＵＥに対する主基地局(Serving BTS)が更新される（Ｓ９０９）。その間にあっても、移動局ＵＥは新たな上りパケットＤ（Ｎ＋８）があればターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信することができる（Ｓ９１０）。こうして主基地局の更新が完了すれば、移動局ＵＥは新たなパケットＤ（Ｎ＋９）を主基地局ｅＮＢ２へ送信し（Ｓ９１１）、主基地局ｅＮＢ２に保持されたパケットＤ（Ｎ＋６）〜Ｄ（Ｎ＋９）は、それらが完全受信されていれば、ゲートウェイＧＷへ転送される（Ｓ９１２）。
【０１２４】
９．４）効果
上述したように、本発明の第２実施例によれば、再送パケットがターゲット基地局ｅＮＢ２からソース基地局ｅＮＢ１へ逆転送され、それに並行して、移動局ＵＥは新たな上りパケットをターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信することができる。
【０１２５】
したがって、ソース基地局ｅＮＢ１に保持された全ての上りパケットをターゲット基地局ｅＮＢ２へ転送する順方向転送方式に比べて、基地局間のトラフィック量を低減させることができ、その結果、上りデータ伝送の高速化および通信中断時間の短縮を達成することができる。特に、ソース基地局ｅＮＢ１に保持された不完全受信パケットの割合が小さい程、基地局間パケット転送量が小さくなるので本発明の効果は大きくなる。
【０１２６】
さらに、第２実施例によれば、移動局ＵＥとターゲット基地局ｅＮＢ２との間に第２のＡＲＱプロセスを設定することで、ソース基地局ｅＮＢ１の第１のＡＲＱプロセスを用いたパケット再送と並行して、移動局ＵＥはターゲット基地局ｅＮＢ２へ新たな上りパケットを送信することができる。したがって、ソース基地局ｅＮＢ１のＡＲＱプロセスの終了を待つことなく、後続する上りパケットをターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信することができるので、通信の中断時間を更に短縮することができる。
【０１２７】
なお、本実施例では、ＡＲＱにより再送される単位をパケットとしたが、パケットを構成する送信単位あるいはデータユニットであってもよい。たとえば、移動局ＵＥが１つの上りパケットＤ（Ｎ）をソース基地局ｅＮＢ１へ送信する場合、それを複数の部分に分解してそれぞれソース基地局ｅＮＢ１へ送信するが、そのうちのいくつかの部分がソース基地局ｅＮＢ１で受信され、その他の部分がエラーとなる場合もある。したがって、エラー部分を特定する情報をターゲット基地局ｅＮＢ２へ通知し、そこから移動局ＵＥに再送要求することで、エラー部分のみをターゲット基地局ｅＮＢ２からソース基地局ｅＮＢ１へ逆転送することができる。エラー部分のみが再送されるので、基地局間の転送データ量を更に少なくすることができる。
【実施例３】
【０１２８】
１０．第３実施例
１０．１）ネットワークアーキテクチャ
本発明の第３実施例は、本発明の第３実施形態を図６に示すネットワークアーキテクチャＩに適用したものである。
【０１２９】
１０．２）プロトコル制御
図１３は本発明の第３実施例による移動体通信システムにおけるソース基地局の制御を示すフローチャートである。本実施例によれば、ソース基地局ｅＮＢ１に保持された不完全受信パケットの割合に基づいて、基地局ｅＮＢやネットワークの容量および負荷状態を考慮し、ターゲット基地局ｅＮＢ２からソース基地局ｅＮＢ１への再送パケットの逆転送を行うか否かを決定する。
【０１３０】
図１３において、ソース基地局ｅＮＢ１のハンドオーバ制御部４０４が移動局ＵＥのハンドオーバを決定した時に、移動局ＵＥから受信した上りパケット列がバッファ部４０１に蓄積され、それらに不完全受信パケットが含まれていたとする（ステップＳ１００１）。
【０１３１】
まず、ＡＲＱ処理部４０５はバッファ部４０１に蓄積されている移動局ＵＥの上りパケット列から残存エラー率Ｅを算出する（ステップＳ１００２）。残存エラー率Ｅは任意の算出方法を用いることができる。たとえば、Ｎ個の上りパケットのうちｋ個のパケットが不完全受信であればＥ＝ｋ／Ｎで算出でき、あるいは、不完全受信パケットの個数ｋをそのまま残存エラー率Ｅの代わりに利用することもできる。
【０１３２】
残存エラー率Ｅが得られると、それに基づいて制御部４０３は順方向転送制御（処理Ａ）および逆転送制御（処理Ｂ）のいずれを実行するかを決定する（ステップＳ１００３）。残存エラー率Ｅと所定しきい値との比較により転送制御方法を決定することができるが、所定しきい値は基地局間インターフェースＸＵＢの利用可能帯域幅に応じて１個あるいは複数個設定することができる。一般的な基準としては、基地局間のデータ転送量が小さくなるように順方向転送制御（処理Ａ）あるいは逆転送制御（処理Ｂ）を決定する。
【０１３３】
残存エラー率Ｅが所定しきい値より高い場合（高い残存エラー率）、ソース基地局ｅＮＢ１のＡＲＱ処理部４０５は、ＡＲＱコンテキストおよび保管されている上りパケットをターゲットｅＮＢ２へ転送し（ステップＳ１００４、Ｓ１００５）、ＡＲＱ処理を終了する（ステップＳ１００６）。詳しくは後述する。
【０１３４】
残存エラー率Ｅが所定しきい値以下である場合（低い残存エラー率）、ソース基地局ｅＮＢ１のＡＲＱ処理部４０５は、不完全受信パケットの情報（たとえばシーケンス番号）をターゲット基地局ｅＮＢ２へ通知し（ステップＳ１００７）、ターゲット基地局ｅＮＢ２からの再送パケットの受信（逆転送）を待つ。ターゲット基地局ｅＮＢ２から、不完全受信パケットに対応する再送パケットを受信すると（ステップＳ１００８）、完全受信された上りパケット列をゲートウェイＧＷへ送信し（ステップＳ１００９）、移動局ＵＥに関する全ての蓄積パケットを送信し終わるとＡＲＱ処理を終了する（ステップＳ１００６）。
【０１３５】
逆転送制御（処理Ｂ）については既に述べた第１実施例あるいは第２実施例の逆転送制御を用いることができるので説明は省略し、以下、順方向転送制御（処理Ａ）について説明する。
【０１３６】
図１４は第３実施例における順方向転送制御（処理Ａ）時の移動体通信システムのプロトコル構成図であり、図１５は移動局、基地局およびゲートウェイ間の各プロトコルの対応関係を示す図である。ここで使用される順方向転送制御に関連するプロトコルはＨＡＲＱおよびＡＲＱである。なお本実施例においても、誤り訂正機能にＡＲＱ／ＨＡＲＱの２層プロトコルに限定されるものではない。
【０１３７】
図１４および図１５において、移動局ＵＥのＨＡＲＱ１１０３とソース基地局ｅＮＢ１のＨＡＲＱ１１０４とによりエラー訂正が行われ、このＨＡＲＱプロセスによってもエラーが残存している場合には、さらに移動局ＵＥのＡＲＱ１１０２とソース基地局ｅＮＢ１のＡＲＱ１１０５とによりパケット再送によるエラー訂正が行われる。また移動局ＵＥのＰＤＣＰ１１０１は、ゲートウェイＧＷのＰＤＣＰ１１０６に基づいて起動される。
【０１３８】
続いて、ハンドオーバが開始されると、ソース基地局ｅＮＢ１は保持されている上りパケットとＡＲＱ情報とをターゲット基地局ｅＮＢ２へ転送しＡＲＱ１１０５を終了する。移動局ＵＥがターゲット基地局ｅＮＢ２に接続すると、転送されたＡＲＱ情報に従ってターゲット基地局ｅＮＢ２はＡＲＱプロセスを開始し、移動局ＵＥから再送パケットおよびそれに続く新たなパケットを完全受信すると、それらをゲートウェイＧＷへ順次送信する。
【０１３９】
１０．３）順方向転送制御の上りデータ伝送
図１６は本発明の第３実施例における順方向転送制御（処理Ａ）時の上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。ここでは、上述した図１４および図１５に示すプロトコル制御が行われるものとする。
【０１４０】
まず、移動局ＵＥはソース基地局ｅＮＢ１に対してデータパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）を送信する（Ｓ１２０１）。ソース基地局ｅＮＢ１は、すべてのパケットを完全に受信できず、以下、データパケットＤ*（Ｎ、）Ｄ*（Ｎ＋６）およびＤ*（Ｎ＋７）が不完全に受信されたものとする。この場合、ソース基地局ｅＮＢ１の制御部４０３は、受信状態通知(status report)を移動局ＵＥへ提示し、不完全受信パケットが順次移動局ＵＥから再送されて完全受信パケットとなるまで、これら上りデータパケットＤ*（Ｎ）〜Ｄ*（Ｎ＋７）をバッファ部４０１に保管する。
【０１４１】
このとき移動局ＵＥのハンドオーバ制御部５０５がハンドオーバの必要を判定し、ターゲット基地局ｅＮＢ２へのハンドオーバ要求をソース基地局ｅＮＢ１へ送信したとする。これによって、ソース基地局ｅＮＢ１およびターゲット基地局ｅＮＢ２のハンドオーバ制御部４０４は移動局ＵＥに対するハンドオーバの相互調整を行ない、ハンドオーバ制御を開始する（Ｓ１２０２）。その際、ソース基地局ｅＮＢ１のＡＲＱ処理部４０５は、上りパケットＤ*（Ｎ）〜Ｄ*（Ｎ＋７）とＡＲＱ情報とをターゲット基地局ｅＮＢ２へ転送しＡＲＱ１１０５を終了する（Ｓ１２０３）。
【０１４２】
移動局ＵＥがターゲット基地局ｅＮＢ２に接続され、ターゲット基地局ｅＮＢ２が移動局ＵＥの主基地局ＳＢＴＳに更新されると（Ｓ１２０４）、主基地局ｅＮＢ２のＡＲＱ処理部４０５は受信状態通知(status report)を移動局ＵＥへ提示し、不完全受信パケットが順次移動局ＵＥから再送される（Ｓ１２０５）。こうしてターゲット基地局ｅＮＢ２のＡＲＱ処理部４０５は、完全受信パケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）をゲートウェイＧＷへ送信する（Ｓ１２０６）。以下、移動局ＵＥから新たな上りパケットＤ（Ｎ＋８）を完全受信すると（Ｓ１２０７）、主基地局ｅＮＢ２はそれをゲートウェイＧＷへ転送する（Ｓ１２０８）。
【０１４３】
１０．４）効果
このようにソース基地局ｅＮＢ１に保持された不完全受信パケットの割合、基地局やネットワークの容量および負荷状態を考慮した所定しきい値を用いて、ターゲット基地局ｅＮＢ２からソース基地局ｅＮＢ１への再送パケットの逆転送（処理Ｂ）を行うか、順方向データ転送（処理Ａ）を行うかを決定することで、基地局間のトラフィック量を不必要に増大させる事態を回避することができる。
【０１４４】
また、ソース基地局ｅＮＢ１によって順方向転送制御および逆転送制御の切替制御が行われるので、たとえばソース基地局ｅＮＢ１とゲートウェイＧＷとが何らかの障害により通信不能となった場合にも、順方向転送制御に切り替えて通信を維持することが可能である。
【実施例４】
【０１４５】
１１．第４実施例
１１．１）ネットワークアーキテクチャ
図１７は移動体通信システムのネットワークアーキテクチャＩＩを概略的に示す構成図である。ここでは、説明を簡略化するために、基地局（ｅＮＢ１）１１および基地局（ｅＮＢ２）１２は、それぞれ別個のゲートウェイ（ＧＷ１）１５．１およびゲートウェイ（ＧＷ２）１５．２にネットワーク１３により接続され、移動局（ＵＥ）１４は基地局１１をソース基地局とし、そのセル１からターゲット基地局１２のセル２へ移動中であるとする。このとき、ソース基地局１１がアクセスするゲートウェイ１５．１をソースゲートウェイ、ターゲット基地局１２がアクセスするゲートウェイ（ＧＷ２）１５．２をターゲットゲートウェイという。移動局１４はネットワーク１３を通してインターネット１６に対してデータパケットの送受信を行う。
【０１４６】
以下、基地局間の通信はインターフェースＸＵＢを通して行われ、基地局１１とゲートウェイ１５．１との間の通信はインターフェースＸＵ１、基地局１２とゲートウェイ１５．２との間の通信はインターフェースＸＵ２を通してそれぞれ行われるものとする。本発明の第４実施例は、本発明の第１実施形態を当該ネットワークアーキテクチャＩＩに適用したものである。
【０１４７】
１１．２）プロトコル制御
図１８は第４実施例による移動体通信システムのプロトコル構成図であり、図１９は第４実施例における移動局、基地局およびゲートウェイ間の各プロトコルの対応関係を示す図である。本実施例で使用される再送および逆転送制御に関連するプロトコルは次の通りである。
【０１４８】
ＨＡＲＱ(Hybrid ARQ)：誤り訂正符号化（ＦＥＣ）機能を組み込んだレイヤ１での再送信プロトコルであり、受信側からのＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックに基づいて再送制御を行う。
【０１４９】
ＡＲＱ(Automatic Repeat reQuest)：エラーを訂正するためにエラーを含むデータパケットの再送制御を行う誤り訂正プロトコルである。本実施例では、下位レイヤの誤り訂正機能（ここではＨＡＲＱプロセス）によってもエラーが残存している場合に、エラーを含むデータパケットを再送することにより誤り訂正を実行する。
【０１５０】
また、ＰＤＣＰ(Packet Data Convergence Protocol)は、ＩＰヘッダ圧縮、ＩＰパケットの暗号化などを行うプロトコルであり、本実施例ではゲートウェイＧＷ１およびＧＷ２に位置する。ＰＨＹ(PHYsical layer protocol)は、ここでは移動局と基地局との間の無線通信に関するプロトコルである。
【０１５１】
なお、本実施例では誤り訂正機能にＡＲＱ／ＨＡＲＱの２層プロトコルを用いたが、これに限定されるものではない。
【０１５２】
図１８および図１９において、移動局ＵＥのＨＡＲＱ６０３とソース基地局ｅＮＢ１のＨＡＲＱ６０４とによりエラー訂正が行われ、このＨＡＲＱプロセスによってもエラーが残存している場合には、さらに移動局ＵＥのＡＲＱ６０２とソース基地局ｅＮＢ１のＡＲＱ６０５とによりパケット再送によるエラー訂正が行われる。
【０１５３】
続いて、ハンドオーバが決定されると、ソース基地局ｅＮＢ１は再送が必要なパケットの情報をターゲット基地局ｅＮＢ２へ通知するが、ＡＲＱ６０５はクリアせずに維持する。
【０１５４】
再送が必要なパケットの情報が通知され、移動局ＵＥが自己のセルに接続することで、ターゲット基地局ｅＮＢ２は、ターゲットゲートウェイＧＷ２へＰＤＣＰ１３０２の起動を要求する。さらに、ターゲット基地局ｅＮＢ２は、ＨＡＲＱ６０７と移動局ＵＥのＨＡＲＱ６０３とのＨＡＲＱプロセスにより移動局ＵＥから再送パケットを受信すると、それを逆転送ルート６０９によりソース基地局ｅＮＢ１へ転送する。
【０１５５】
ソース基地局ｅＮＢ１のＡＲＱ６０５は維持されているので、逆転送ルート６０９を通して再送パケットを受け取ることによりソース基地局ｅＮＢ１はＡＲＱプロセスを実行し、完全受信パケットをソースゲートウェイＧＷ１へ送信することができる。
【０１５６】
全ての再送パケットをソース基地局ｅＮＢ１へ完全に配送すると、ターゲット基地局ｅＮＢ２はターゲットゲートウェイＧＷ２に対してパスの切替を要求する。同時に、ソース基地局ｅＮＢ１は、ソースゲートウェイＧＷ１へ送信すべき上りパケットが残っていなければ、自己のＡＲＱ６０５を終了させる。
【０１５７】
そして、ターゲットゲートウェイＧＷ２はソースゲートウェイＧＷ１のＰＤＣＰ１３０１を終了させ、移動局ＵＥに対する主ゲートウェイ(Serving Gateway)としての処理を開始する。
【０１５８】
ターゲット基地局ｅＮＢ２は、移動局ＵＥへ上り送信再開要求を送信することでＡＲＱ６０８と移動局ＵＥのＡＲＱ６０２との間でＡＲＱプロセスを生成し、移動局ＵＥはターゲット基地局ｅＮＢ２へ新たなパケットの送信を開始する。
【０１５９】
パス切替が完了し上りパケットが完全に受信されると、ターゲット基地局ｅＮＢ２は、それら完全受信上りパケットを主ゲートウェイＧＷ２へ配信する。
【０１６０】
１１．３）上りデータ伝送
図２０は本発明の第４実施例によるハンドオーバ時の上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。ここでは、上述した図１８および図１９に示すプロトコル制御が行われるものとする。
【０１６１】
まず、移動局ＵＥはソース基地局ｅＮＢ１に対してデータパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋５）を送信する（Ｓ７０１）。ソース基地局ｅＮＢ１は、すべてのパケットを完全に受信できず、以下、データパケットＤ*（Ｎ）およびＤ*（Ｎ＋３）が不完全に受信されたものとする。この場合、ソース基地局ｅＮＢ１の制御部４０３は、受信状態通知(status report)を移動局ＵＥへ提示し、不完全受信パケットが順次移動局ＵＥから再送されて完全受信パケットとなるまで、これら上りデータパケットＤ*（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋５）をバッファ部４０１に保管する。
【０１６２】
このとき移動局ＵＥのハンドオーバ制御部５０５がハンドオーバの必要を判定し、ターゲット基地局ｅＮＢ２へのハンドオーバ要求をソース基地局ｅＮＢ１へ送信したとする。これによって、ソース基地局ｅＮＢ１およびターゲット基地局ｅＮＢ２のハンドオーバ制御部４０４は移動局ＵＥに対するハンドオーバの相互調整を行ない、ハンドオーバ制御を開始する（Ｓ７０２）。その際、ソース基地局ｅＮＢ１のＡＲＱ処理部４０５は、再送が必要な不完全受信パケットのシーケンス番号（ここではＮおよびＮ＋３）をターゲット基地局ｅＮＢ２へ通知する（Ｓ７０３）。
【０１６３】
移動局ＵＥがターゲット基地局ｅＮＢ２に接続されると、ターゲット基地局ｅＮＢ２のＡＲＱ処理部４０５は再送が必要な不完全受信パケットのシーケンス番号ＮおよびＮ＋３を移動局ＵＥに示す（Ｓ７０４）。これに応じて、移動局ＵＥのＡＲＱ処理部５０６が再送パケットＤ（Ｎ）をターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信すると（Ｓ７０５ａ）、ターゲット基地局ｅＮＢ２の制御部４０３はそれをソース基地局ｅＮＢ１へ逆転送する（Ｓ７０５ｂ）。再送パケットＤ（Ｎ）を受信することで、ソース基地局ｅＮＢ１は、完全受信パケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋２）をソースゲートウェイＧＷ１へ送信する（Ｓ７０６）。
【０１６４】
同様に、移動局ＵＥが再送パケットＤ（Ｎ＋３）をターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信すると（Ｓ７０７ａ）、ターゲット基地局ｅＮＢ２の制御部４０３はそれをソース基地局ｅＮＢ１へ逆転送する（Ｓ７０７ｂ）。再送パケットＤ（Ｎ＋３）を受信することで、ソース基地局ｅＮＢ１は、完全受信パケットＤ（Ｎ＋３）〜Ｄ（Ｎ＋５）をソースゲートウェイＧＷ１へ送信する（Ｓ７０８）。全ての未送信パケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋５）がソースゲートウェイＧＷ１へ完全に送信されることで、ソース基地局ｅＮＢ１のＡＲＱ処理部４０５はＡＲＱプロセスを終了することができる。
【０１６５】
全ての再送パケット（ここではＤ（Ｎ）およびＤ（Ｎ＋３））をソース基地局ｅＮＢ１へ完全に送信すると、ターゲット基地局ｅＮＢ２のハンドオーバ制御部４０４はターゲットゲートウェイＧＷ２へパス切替を要求し（Ｓ１４０１）、それによって移動局ＵＥに対する主基地局ＳＢＴＳが更新される（Ｓ１４０２）。その際、ターゲットゲートウェイＧＷ２は、ソースゲートウェイＧＷ１に対してＰＤＣＰが終了可能であることを示す（Ｓ１４０３）。これによってソースゲートウェイＧＷ１は自己のＰＤＣＰを終了させ、ターゲットゲートウェイＧＷ２は当該移動局ＵＥに対する主ゲートウェイとしての処理を開始する。
【０１６６】
移動局ＵＥに対する主基地局ＳＢＴＳとなった基地局ｅＮＢ２は、移動局ＵＥに対して上り送信再開要求を送信することで移動局ＵＥとの間に新たなＡＲＱプロセスを設定し（Ｓ１４０４）、それに応じて移動局ＵＥは新たな上りパケットＤ（Ｎ＋６）、Ｄ（Ｎ＋７）を主基地局ｅＮＢ２へ送信する（Ｓ１４０５）。主基地局ｅＮＢ２は、それらが完全受信されていれば、主ゲートウェイとなったゲートウェイＧＷ２へ新たなパケットを転送する（Ｓ１４０６）。
【０１６７】
１１．４）効果
上述したように、本発明の第４実施例によれば、再送パケットがターゲット基地局ｅＮＢ２からソース基地局ｅＮＢ１へ逆転送され、完全受信パケット列としてソース基地局ｅＮＢ１からソースゲートウェイＧＷ１へ送信される。さらに、新たな上りパケット列はターゲット基地局ｅＮＢ２からターゲットゲートウェイＧＷ２へ送信される。
【０１６８】
このように、本発明の第１実施形態は、基地局ｅＮＢ１およびｅＮＢ２がそれぞれ別個のゲートウェイＧＷ１およびＧＷ２に接続されているネットワークアーキテクチャＩＩにも適用可能である。すなわち、上述したように、ソース基地局ｅＮＢ１に保持された全ての上りパケットをターゲット基地局ｅＮＢ２へ転送する順方向転送方式に比べて、基地局間のトラフィック量を低減させることができ、その結果、上りデータ伝送の高速化および通信中断時間の短縮を達成することができるという効果を奏する。特に、ソース基地局ｅＮＢ１に保持された不完全受信パケットの割合が小さい程、基地局間パケット転送量が小さくなるので本発明の効果は大きくなる。
【０１６９】
なお、本実施例では、ＡＲＱにより再送される単位をパケットとしたが、パケットを構成する送信単位あるいはデータユニットであってもよい。たとえば、移動局ＵＥが１つの上りパケットＤ（Ｎ）をソース基地局ｅＮＢ１へ送信する場合、それを複数の部分に分解してそれぞれソース基地局ｅＮＢ１へ送信するが、そのうちのいくつかの部分がソース基地局ｅＮＢ１で受信され、その他の部分がエラーとなる場合もある。したがって、エラー部分を特定する情報をターゲット基地局ｅＮＢ２へ通知し、そこから移動局ＵＥに再送要求することで、エラー部分のみをターゲット基地局ｅＮＢ２からソース基地局ｅＮＢ１へ逆転送することができる。エラー部分のみが再送されるので、基地局間の転送データ量を更に少なくすることができる。
【実施例５】
【０１７０】
１２．第５実施例
１２．１）ネットワークアーキテクチャ
本発明の第５実施例は、本発明の第２実施形態を図１７に示すネットワークアーキテクチャＩＩに適用したものである。
【０１７１】
１２．２）プロトコル制御
図２１は第５実施例による移動体通信システムのプロトコル構成図であり、図２２は第５実施例における移動局、基地局およびゲートウェイ間の各プロトコルの対応関係を示す図である。本実施例で使用される再送および逆転送制御に関連するプロトコルは次の通りである。
【０１７２】
ＨＡＲＱ(Hybrid ARQ)：誤り訂正符号化（ＦＥＣ）機能を組み込んだレイヤ１での再送信プロトコルであり、受信側からのＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックに基づいて再送制御を行う。
【０１７３】
ＡＲＱ(Automatic Repeat reQuest)：エラーを訂正するためにエラーを含むデータパケットの再送制御を行う誤り訂正プロトコルである。本実施例では、下位レイヤの誤り訂正機能（ここではＨＡＲＱプロセス）によってもエラーが残存している場合に、エラーを含むデータパケットを再送することにより誤り訂正を実行する。
【０１７４】
また、ＰＤＣＰ(Packet Data Convergence Protocol)は、ＩＰヘッダ圧縮、ＩＰパケットの暗号化などを行うプロトコルであり、本実施例ではゲートウェイＧＷ１およびＧＷ２にそれぞれ位置する。
【０１７５】
なお、本実施例では誤り訂正機能にＡＲＱ／ＨＡＲＱの２層プロトコルを用いたが、これに限定されるものではなく、ＡＲＱ制御が受信するデータユニットにエラーが含まれる可能性があるようなシステムであればよい。
【０１７６】
図２１および図２２において、移動局ＵＥのＨＡＲＱ１５０３とソース基地局ｅＮＢ１のＨＡＲＱ１５０４とによりエラー訂正が行われ、このＨＡＲＱプロセスによってもエラーが残存している場合には、さらに移動局ＵＥのＡＲＱ１５０２とソース基地局ｅＮＢ１のＡＲＱ１５０５とによりパケット再送によるエラー訂正が行われる。また移動局ＵＥのＰＤＣＰ１５０１は、ソースゲートウェイＧＷ１のＰＤＣＰ１５０６に基づいて設定される。
【０１７７】
続いて、ハンドオーバが決定されると、ソース基地局ｅＮＢ１は再送が必要なパケットの情報をターゲット基地局ｅＮＢ２へ通知するが、ＡＲＱ１５０５はクリアせずに維持する。さらに、ターゲット基地局ｅＮＢ２はターゲットゲートウェイＧＷ２に対して新たな第２のＰＤＣＰ１５１１の起動を要求し、それに対して、ターゲットゲートウェイＧＷ２は移動局ＵＥのＰＤＣＰ１５０７のための初期パラメータ設定値で応答する。
【０１７８】
移動局ＵＥが自己のセルに接続すると、ターゲット基地局ｅＮＢ２は、再送が必要なパケットの情報を用いて再送要求を移動局ＵＥに対して提示し、さらに、新たなパケット送信のための第２のＡＲＱ１５１０と移動局１４の第２のＡＲＱ１５０８との間で第２のＡＲＱプロセスを開始する。そして、ターゲット基地局ｅＮＢ２は、移動局ＵＥに対して、ターゲットゲートウェイＧＷ２の設定に基づき第２のＰＤＣＰプロセスをスタートさせるように要求する。こうして、移動局ＵＥはソース基地局ｅＮＢ１の第１のＡＲＱプロセスとソースゲートウェイＧＷ１の第１のＰＤＣＰプロセスを終了することができるデータパケット、すなわち再送パケットを優先的に送信する。
【０１７９】
ターゲット基地局ｅＮＢ２は、移動局ＵＥから再送パケットを受信すると、それを逆転送ルート１５１２によりソース基地局ｅＮＢ１へ転送する。ソース基地局ｅＮＢ１のＡＲＱ１５０５は維持されているので、逆転送ルート１５１２を通して再送パケットを受け取ることによりソース基地局ｅＮＢ１はＡＲＱプロセスを実行し、完全受信したデータパケットをソースゲートウェイＧＷ１へ送信する。
【０１８０】
移動局ＵＥは、逆転送ルート１５１２を通した再送パケットの送信と並行して、ターゲット基地局ｅＮＢ２に対して、第２のＡＲＱ１５０８−ＡＲＱ１５１０および第２のＰＤＣＰ１５０７−ＰＤＣＰ１５１１のプロセスを用いて新たなパケットを送信し、ターゲット基地局ｅＮＢ２はそれらを格納する。
【０１８１】
全ての再送パケットがソース基地局ｅＮＢ１へ完全送信されると、ターゲット基地局ｅＮＢ２はターゲットゲートウェイＧＷ２に対してパスの切り替えを要求し、同時にソース基地局ｅＮＢ１はソースゲートウェイＧＷ１へ送信すべきデータパケットが存在しなければ、第１のＡＲＱプロセスを終了する。
【０１８２】
ターゲットゲートウェイＧＷ２はソースゲートウェイＧＷ１のＰＤＣＰ１５０６を終了させるように要求する。それによってソースゲートウェイＧＷ１はＰＤＣＰ１５０６を終了させ、ターゲットゲートウェイＧＷ２は移動局ＵＥに対する主ゲートウェイ(Serving Gateway)としての処理を開始する。
【０１８３】
パス切替が完了すると、ターゲット基地局ｅＮＢ２は、第２のＡＲＱおよびＰＤＰＣプロセスで格納された完全受信パケットを主ゲートウェイＧＷ２へ配信する。
【０１８４】
１２．３）上りデータ伝送
図２３は本発明の第５実施例によるハンドオーバ時の上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。ここでは、上述した図２１および図２２に示すプロトコル制御が行われるものとする。
【０１８５】
まず、移動局ＵＥはソース基地局ｅＮＢ１に対してデータパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋５）を送信する（Ｓ７０１）。ソース基地局ｅＮＢ１は、すべてのパケットを完全に受信できず、以下、データパケットＤ*（Ｎ）およびＤ*（Ｎ＋３）が不完全に受信されたものとする。この場合、ソース基地局ｅＮＢ１の制御部４０３は、受信状態通知(status report)を移動局ＵＥへ提示し、不完全受信パケットが順次移動局ＵＥから再送されて完全受信パケットとなるまで、これら上りデータパケットＤ*（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋５）をバッファ部４０１に保管する。
【０１８６】
このとき移動局ＵＥのハンドオーバ制御部５０５がハンドオーバの必要を判定し、ターゲット基地局ｅＮＢ２へのハンドオーバ要求をソース基地局ｅＮＢ１へ送信したとする。これによって、ソース基地局ｅＮＢ１およびターゲット基地局ｅＮＢ２のハンドオーバ制御部４０４は移動局ＵＥに対するハンドオーバの相互調整を行ない、ハンドオーバ制御を開始する（Ｓ７０２）。その際、ソース基地局ｅＮＢ１のＡＲＱ処理部４０５は、再送が必要な不完全受信パケットのシーケンス番号（ここではＮおよびＮ＋３）をターゲット基地局ｅＮＢ２へ通知する（Ｓ７０３）。また、ターゲット基地局ｅＮＢ２はターゲットゲートウェイＧＷ２に対して新たな第２のＰＤＣＰの起動を要求し（Ｓ１６０１）、それに応じて、ターゲットゲートウェイＧＷ２は移動局ＵＥのＰＤＣＰのための初期パラメータ設定値で応答する（Ｓ１６０２）。
【０１８７】
移動局ＵＥがターゲット基地局ｅＮＢ２に接続されると、ターゲット基地局ｅＮＢ２のＡＲＱ処理部４０５は再送が必要な不完全受信パケットのシーケンス番号ＮおよびＮ＋３を移動局ＵＥに示すとともに、ターゲットゲートウェイＧＷ２から受信した初期パラメータ設定値で上り送信再開指示を移動局ＵＥへ送信する（Ｓ１６０３）。
【０１８８】
これに応じて、移動局ＵＥのＡＲＱ処理部５０６が再送パケットＤ（Ｎ）をターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信すると（Ｓ１６０４ａ）、ターゲット基地局ｅＮＢ２の制御部４０３はそれをソース基地局ｅＮＢ１へ逆転送する（Ｓ１６０４ｂ）。再送パケットＤ（Ｎ）を受信することで、ソース基地局ｅＮＢ１は、完全受信パケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋２）をソースゲートウェイＧＷ１へ送信する（Ｓ１６０５）。
【０１８９】
これと並行して、移動局ＵＥは、ターゲット基地局ｅＮＢ２から上り送信再開指示を受けているので、新たな上りパケットＤ（Ｎ＋６）があれば、それをターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信する（Ｓ１６０６）。さらに、移動局ＵＥが再送パケットＤ（Ｎ＋３）をターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信すると（Ｓ１６０７ａ）、ターゲット基地局ｅＮＢ２の制御部４０３はそれをソース基地局ｅＮＢ１へ逆転送する（Ｓ１６０７ｂ）。その間に、新たな上りパケットＤ（Ｎ＋７）があれば、それをターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信する（Ｓ１６０８）。ソース基地局ｅＮＢ１は、再送パケットＤ（Ｎ＋３）を受信することで、完全受信パケットＤ（Ｎ＋３）〜Ｄ（Ｎ＋５）をソースゲートウェイＧＷ１へ送信する（Ｓ１６０９）。
【０１９０】
こうして全ての未送信パケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋５）が送信されると、ターゲット基地局ｅＮＢ２のハンドオーバ制御部４０４はターゲットゲートウェイＧＷ２へパス切替を要求し（Ｓ１６１０）、それによって移動局ＵＥに対する主基地局(ＳＢＴＳ：Serving BTS)が更新され（Ｓ１６１１）、ターゲットゲートウェイＧＷ２はソースゲートウェイＧＷ１に対してＰＤＣＰを終了させ（Ｓ１６１２）、それによって主ゲートウェイとなる。その間にあっても、移動局ＵＥは新たな上りパケットＤ（Ｎ＋８）があればターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信することができる（Ｓ１６１３）。こうして主基地局の更新が完了すれば、移動局ＵＥは新たなパケットＤ（Ｎ＋９）を主基地局ｅＮＢ２へ送信し（Ｓ１６１４）、主基地局ｅＮＢ２に保持されたパケットＤ（Ｎ＋６）〜Ｄ（Ｎ＋９）は、それらが完全受信されていれば、ゲートウェイＧＷ２へ転送される（Ｓ１６１５）。
【０１９１】
１２．４）効果
上述したように、本発明の第５実施例によれば、再送パケットがターゲット基地局ｅＮＢ２からソース基地局ｅＮＢ１へ逆転送され、完全受信パケット列としてソース基地局ｅＮＢ１からソースゲートウェイＧＷ１へ送信される。これと並行して、移動局ＵＥは新たな上りパケットをターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信することができる。
【０１９２】
このように、本発明の第２実施形態は、基地局ｅＮＢ１およびｅＮＢ２がそれぞれ別個のゲートウェイＧＷ１およびＧＷ２に接続されているネットワークアーキテクチャＩＩにも適用可能である。すなわち、上述したように、ソース基地局ｅＮＢ１に保持された全ての上りパケットをターゲット基地局ｅＮＢ２へ転送する順方向転送方式に比べて、基地局間のトラフィック量を低減させることができ、その結果、上りデータ伝送の高速化および通信中断時間の短縮を達成することができるという効果を奏する。特に、ソース基地局ｅＮＢ１に保持された不完全受信パケットの割合が小さい程、基地局間パケット転送量が小さくなるので本発明の効果は大きくなる。
【０１９３】
さらに、第５実施例によれば、移動局ＵＥとターゲット基地局ｅＮＢ２およびターゲットゲートウェイＧＷ２との間に第２のＡＲＱおよびＰＤＣＰプロセスを設定することで、ソース基地局ｅＮＢ１およびソースゲートウェイＧＷ１の第１のＡＲＱおよびＰＤＣＰプロセスを用いたパケット再送および送信と並行して、移動局ＵＥはターゲット基地局ｅＮＢ２へ新たな上りパケットを送信することができる。したがって、ソース基地局ｅＮＢ１の第１のＡＲＱプロセスの終了を待つことなく、後続する上りパケットをターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信することができるので、通信の中断時間を更に短縮することができる。
【０１９４】
なお、本実施例では、ＡＲＱにより再送される単位をパケットとしたが、パケットを構成する送信単位あるいはデータユニットであってもよい。たとえば、移動局ＵＥが１つの上りパケットＤ（Ｎ）をソース基地局ｅＮＢ１へ送信する場合、それを複数の部分に分解してそれぞれソース基地局ｅＮＢ１へ送信するが、そのうちのいくつかの部分がソース基地局ｅＮＢ１で受信され、その他の部分がエラーとなる場合もある。したがって、エラー部分を特定する情報をターゲット基地局ｅＮＢ２へ通知し、そこから移動局ＵＥに再送要求することで、エラー部分のみをターゲット基地局ｅＮＢ２からソース基地局ｅＮＢ１へ逆転送することができる。エラー部分のみが再送されるので、基地局間の転送データ量を更に少なくすることができる。
【実施例６】
【０１９５】
１３．第６実施例
１３．１）ネットワークアーキテクチャ
図２４は移動体通信システムのネットワークアーキテクチャIIIを概略的に示す構成図である。ここでは、説明を簡略化するために、２つの基地局（ｅＮＢ１）１１および基地局（ｅＮＢ２）１２が互いに物理的に接続され、基地局ｅＮＢ１はゲートウェイ（ＧＷ）１５に物理的に接続され、基地局ｅＮＢ２はゲートウェイ（ＧＷ）１５に物理的に接続されていないが基地局ｅＮＢ１を介して論理的に接続されているものとする。また、移動局（ＭＳ）１４は基地局ｅＮＢ１をソース基地局、基地局ｅＮＢ２をターゲット基地局として移動するものとする。
【０１９６】
このように基地局ｅＮＢ２を隣接の基地局ｅＮＢ１のみに接続して設置することで、設備投資を抑制しつつサービスエリアを拡張することができる。特に通信量が少ない地域での設置に適している。本発明の第６実施例は、本発明の第４実施形態を上記ネットワークアーキテクチャIIIに適用したものである。
【０１９７】
１３．２）プロトコル制御
本発明の第６実施例で使用される再送および逆転送制御に関連するプロトコルはＨＡＲＱおよびＡＲＱであり、第１実施例と同じであるから説明は省略する。
【０１９８】
１３．３）上りデータ伝送
まず、移動局ＵＥから送信された上りパケットに不完全な受信パケットが存在し、ソース基地局ｅＮＢ１に上りパケットが保持された状態でハンドオーバが決定されたとする。
【０１９９】
ソース基地局ｅＮＢ１は、不完全受信パケットの再送に必要な情報、たとえば受信状態通知をターゲット基地局ｅＮＢ２へ通知する。移動局ＵＥがターゲット基地局ｅＮＢ２へ移動すると、ターゲット基地局ｅＮＢ２は、ソース基地局ｅＮＢ１から通知された情報を用いて移動局ＵＥに対して再送要求を行う。これに応じて移動局ＵＥは再送パケットを優先的に送信する。
【０２００】
移動局ＵＥから再送パケットを完全に受信すると、ターゲット基地局ｅＮＢ２はそれら再送パケットをソース基地局ｅＮＢ１へ転送する。ソース基地局ｅＮＢ１は、再送パケットを用いてＡＲＱプロセスを実行し、完全受信パケット列をゲートウェイＧＷへ送信する。
【０２０１】
全ての再送パケットをソース基地局ｅＮＢ１へ完全に転送すると、ターゲット基地局ｅＮＢ２は、ゲートウェイＧＷへパス切替を要求し、また、ソース基地局ｅＮＢ１は移動局ＵＥの送信すべきパケットが存在しなければ、自身のＡＲＱプロセスを終了する。
【０２０２】
ターゲット基地局ｅＮＢ２が移動局ＵＥの主基地局(ＳＢＴＳ：Serving BTS)になり、上り送信再開要求を移動局ＵＥへ送信することで、移動局ＵＥは新たなパケットをターゲット基地局ｅＮＢ２へ送信開始する。ターゲット基地局ｅＮＢ２は、移動局ＵＥから上りデータパケットをいくつか完全に受信すると、それらをソース基地局１１を介してゲートウェイＧＷへ送信する。
【０２０３】
こうして、ソース基地局ｅＮＢ１に保持された上りパケットに関してはソース基地局ｅＮＢ１からゲートウェイＧＷへ送信され、ターゲット基地局ｅＮＢ２が移動局ＵＥから新たに受信した上りパケットに関してはターゲット基地局ｅＮＢ２からソース基地局ｅＮＢ１を経由した論理チャネルを通してゲートウェイＧＷへ送信される。
【０２０４】
１３．４）効果
上述したように、本発明の第６実施例によれば、再送パケットがターゲット基地局ｅＮＢ２からソース基地局ｅＮＢ１へ逆転送され、完全受信パケット列としてソース基地局ｅＮＢ１からゲートウェイＧＷへ送信される。さらに、新たな上りパケット列はターゲット基地局ｅＮＢ２から同じくソース基地局ｅＮＢ１を介してゲートウェイＧＷへ送信される。したがって、ターゲット基地局ｅＮＢ２がソース基地局ｅＮＢ１だけに物理的に接続されているネットワークアーキテクチャIIIであっても、ハンドオーバ時の上りパケットを送信することができ、アーキテクチャの変更にも柔軟に対応することが可能となる。
【実施例７】
【０２０５】
１４．第７実施例
１４．１）ネットワークアーキテクチャ
図２５は移動体通信システムのネットワークアーキテクチャIVを概略的に示す構成図である。ここでは、説明を簡略化するために、２つの基地局（ｅＮＢ１）１１および基地局（ｅＮＢ２）１２はゲートウェイ（ＧＷ）１５に物理的に接続され、基地局ｅＮＢ１はゲートウェイ（ＧＷ）１５に物理的に接続されていないが基地局ｅＮＢ２を介して論理的に接続されているものとする。また、移動局（ＵＥ）１４は基地局ｅＮＢ１をソース基地局、基地局ｅＮＢ２をターゲット基地局として移動するものとする。
【０２０６】
このように基地局ｅＮＢ１を隣接の基地局ｅＮＢ２のみに接続して設置することで、設備投資を抑制しつつサービスエリアを拡張することができる。特に通信量が少ない地域での設置に適している。本発明の第７実施例は、本発明の第５実施形態を図２４に示すネットワークアーキテクチャIIIおよび図２５に示すネットワークアーキテクチャIVに適用したものである。
【０２０７】
１４．２）プロトコル制御
本発明の第７実施例で使用される再送および逆転送制御に関連するプロトコルはＨＡＲＱおよびＡＲＱであり、第１実施例と同じであるから説明は省略する。
【０２０８】
１４．３）上りデータ伝送
本実施例によれば、適用されるネットワークアーキテクチャが図２４に示すネットワークアーキテクチャIIIあるいはそれに類似したものであるか、図２５に示すネットワークアーキテクチャIVあるいはそれに類似したものであるかに従って、データ転送制御を切り替える。すなわち、図２４に示すネットワークアーキテクチャIIIあるいはそれに類似したものであれば、上述した第６実施例で説明したデータ伝送手順が採用される。図２５に示すネットワークアーキテクチャIVあるいはそれに類似したものであれば、第３実施例の１０．３項で述べた順方向転送手順が採用される。
【０２０９】
１４．４）効果
このようにターゲット基地局ｅＮＢ２からソース基地局ｅＮＢ１への再送パケットの逆転送を行うか順方向転送を行うかをネットワークアーキテクチャによって決定することで、種々のアーキテクチャに柔軟に対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２１０】
本発明は基地局間インターフェースを有する移動体通信システム一般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２１１】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態によるハンドオーバ時のデータ転送方法を概略的に示す移動体通信システムの構成図であり、（Ｂ）は本発明の第２実施形態によるハンドオーバ時のデータ転送方法を概略的に示す移動体通信システムの構成図である。
【図２】本発明の第３実施形態によるハンドオーバ時の２つのデータ転送方法（Ａ）および（Ｂ）を概略的に示す移動体通信システムの構成図である。
【図３】本発明の第４実施形態あるいは第５実施形態によるハンドオーバ時のデータ転送方法を概略的に示す移動体通信システムの構成図である。
【図４】本発明による移動体通信システムの基地局の一例を示す概略的ブロック図である。
【図５】本発明による移動体通信システムにおける移動局の一例を示す概略的ブロック図である。
【図６】移動体通信システムのネットワークアーキテクチャＩを概略的に示す構成図である。
【図７】第１実施例による移動体通信システムのプロトコル構成図である。
【図８】図７における移動局、基地局およびゲートウェイ間の各プロトコルの対応関係を示す図である。
【図９】本発明の第１実施例によるハンドオーバ時の上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。
【図１０】本発明の第２実施例による移動体通信システムのプロトコル構成図である。
【図１１】図１０における移動局、基地局およびゲートウェイ間の各プロトコルの対応関係を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施例によるハンドオーバ時の上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。
【図１３】本発明の第３実施例による移動体通信システムにおけるソース基地局の制御を示すフローチャートである。
【図１４】第３実施例における順方向転送制御（処理Ａ）時の移動体通信システムのプロトコル構成図である。
【図１５】図１４における移動局、基地局およびゲートウェイ間の各プロトコルの対応関係を示す図である。
【図１６】本発明の第３実施例における順方向転送制御（処理Ａ）時の上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。
【図１７】移動体通信システムのネットワークアーキテクチャＩＩを概略的に示す構成図である。
【図１８】第４実施例による移動体通信システムのプロトコル構成図である。
【図１９】図１８における第４実施例における移動局、基地局およびゲートウェイ間の各プロトコルの対応関係を示す図である。
【図２０】本発明の第４実施例によるハンドオーバ時の上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。
【図２１】第５実施例による移動体通信システムのプロトコル構成図である。
【図２２】図２１における第５実施例における移動局、基地局およびゲートウェイ間の各プロトコルの対応関係を示す図である。
【図２３】本発明の第５実施例によるハンドオーバ時の上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。
【図２４】移動体通信システムのネットワークアーキテクチャIIIを概略的に示す構成図である。
【図２５】移動体通信システムのネットワークアーキテクチャIVを概略的に示す構成図である。
【符号の説明】
【０２１２】
１１、１２  基地局
１３  ネットワーク
１４  移動局
１５  ゲートウェイ
Ｎ〜Ｎ＋７  データパケットのシーケンス番号
Ｓ１１４、Ｓ２１４、Ｓ３１７、Ｓ３２４  再送パケットの逆転送
【図１】
2007336225.tif 000003
【図２】
2007336225.tif 000004
【図３】
2007336225.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007336225.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007336225.tif 000009
【図８】
2007336225.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2007336225.tif 000016
【図１５】
2007336225.tif 000017
【図１６】
2007336225.tif 000018
【図１７】
2007336225.tif 000019
【図１８】
2007336225.tif 000020
【図１９】
2007336225.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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