(57)【要約】【課題】制御データや音声パケットなど、破棄による影響が大きいデータをより確実に移動局に送信し得る基地局及び通信制御方法を提供する。【解決手段】基地局100は、レイヤ２バッファ101に蓄えられているデータのうち、レイヤ２バッファ101から破棄するデータを制御すバッファ制御部103と、レイヤ２バッファ101に蓄えられているデータの種別を取得するデータ種別取得部105とを備える。バッファ制御部103は、データ種別取得部105によって取得されたデータの種別に基づいて、所定の種別のデータのみをレイヤ２バッファ101から破棄する。【選択図】図２
2013085031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局に送信されるデータを一時的に蓄え、複数の前記移動局で共有される第２層レベルのバッファであるレイヤ２バッファを備える基地局であって、
前記レイヤ２バッファに蓄えられているデータのうち、前記レイヤ２バッファから破棄するデータを制御するバッファ制御部と、
前記レイヤ２バッファに蓄えられているデータの種別を取得するデータ種別取得部と
を備え、
前記バッファ制御部は、前記データ種別取得部によって取得された前記データの種別に基づいて、所定の種別のデータのみを前記レイヤ２バッファから破棄する基地局。
【請求項２】
前記データ種別取得部は、前記データの種別として、前記データがマッピングされる論理チャネルの優先度を取得し、
前記バッファ制御部は、前記データ種別取得部によって取得された前記論理チャネルの優先度に基づいて、所定の優先度の論理チャネルにマッピングされるデータのみを前記レイヤ２バッファから破棄する請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記バッファ制御部は、無線リンク制御層における送信処理が開始されていないデータを前記レイヤ２バッファから破棄する請求項１に記載の基地局。
【請求項４】
前記バッファ制御部は、前記レイヤ２バッファに蓄えられているデータの量が所定の閾値を超えた場合、前記レイヤ２バッファに蓄えられているデータの量が前記所定の閾値を下回るまで前記所定の種別のデータを前記レイヤ２バッファから破棄する請求項１に記載の基地局。
【請求項５】
移動局に送信されるデータを一時的に蓄え、複数の前記移動局で共有される第２層レベルのバッファであるレイヤ２バッファを備える通信装置を用いた通信制御方法であって、
前記レイヤ２バッファに蓄えられているデータの種別を取得するステップと、
前記レイヤ２バッファに蓄えられているデータのうち、取得された前記データの種別に基づいて、所定の種別のデータのみを前記レイヤ２バッファから破棄するステップと
を有する通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局に送信されるデータを一時的に蓄え、複数の移動局で共有される第２層レベルのバッファであるレイヤ２バッファを備える基地局及び通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
3rd Generation Partnership Project（3GPP）において標準化されているLong Term Evolution（LTE）では、移動局（UE）に送信されるデータ（IPパケット）を一時的に蓄えるレイヤ２レベル（RLC/PDCP）のバッファ（以下、レイヤ２バッファ）が基地局（eNB）に設けられている。レイヤ２バッファに蓄えられたデータは、移動局に送信され、移動局が当該データを正常に受信したことをRLCレイヤにおけるACKにより確認した後、破棄される。
【０００３】
レイヤ２バッファは、基地局が形成するセルに在圏する複数の移動局／ベアラで共有される。このようにレイヤ２バッファを複数の移動局が共有することによって、レイヤ２バッファを効率的に利用することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】3GPP TS 36.300 V10.3.0, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 10)、２０１１年３月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来のレイヤ２バッファには、次のような問題があった。すなわち、滞留するデータによってレイヤ２バッファがオーバーフローすると、オーバーフローしたデータは順次破棄される。ここで、Signal Radio Bearer（SRB）に含まれる制御データや音声パケットなど、破棄による影響が大きいデータと、一般的なデータ通信など、当該データが破棄されても再送によってユーザには実質的な影響が殆どないデータとが、区別なく破棄される問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、制御データや音声パケットなど、破棄による影響が大きいデータをより確実に移動局に送信し得る基地局及び通信制御方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の特徴は、移動局（移動局200A, 200B）に送信されるデータを一時的に蓄え、複数の前記移動局で共有される第２層レベルのバッファであるレイヤ２バッファ（レイヤ２バッファ101）を備える基地局（基地局100）であって、前記レイヤ２バッファに蓄えられているデータのうち、前記レイヤ２バッファから破棄するデータを制御するバッファ制御部（バッファ制御部103）と、前記レイヤ２バッファに蓄えられているデータの種別を取得するデータ種別取得部（データ種別取得部105）とを備え、前記バッファ制御部は、前記データ種別取得部によって取得された前記データの種別に基づいて、所定の種別のデータのみを前記レイヤ２バッファから破棄することを要旨とする。
【０００８】
本発明の第２の特徴は、移動局に送信されるデータを一時的に蓄え、複数の前記移動局で共有される第２層レベルのバッファであるレイヤ２バッファを備える通信装置を用いた通信制御方法であって、前記レイヤ２バッファに蓄えられているデータの種別を取得するステップと、前記レイヤ２バッファに蓄えられているデータのうち、取得された前記データの種別に基づいて、所定の種別のデータのみを前記レイヤ２バッファから破棄するステップとを有することを要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の特徴によれば、制御データや音声パケットなど、破棄による影響が大きいデータをより確実に移動局に送信し得る基地局及び通信制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基地局100の機能ブロック構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る基地局100によるレイヤ２バッファ101の制御動作フローを示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るレイヤ２バッファ101にデータが格納される様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１２】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１３】
（１）無線通信システムの全体概略構成
図１は、本実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る無線通信システムは、Long Term Evolution（LTE）方式を採用しており、コアネットワーク50、基地局100（eNB）及び移動局200A, 200B（UE）を含む。
【００１４】
基地局100は、コアネットワーク50に接続されている。基地局100は、セルC1を形成し、移動局200A及び200BとLTE方式に従った無線通信を実行する。特に、本実施形態では、基地局100は、後述するように、移動局200A（及び移動局200B）に送信されるデータを一時的に蓄えるレイヤ２バッファを備え、レイヤ２バッファに蓄えられるデータを制御（送信または破棄）する。なお、基地局100が制御の対象とする移動局は移動局200A及び移動局200Bに限定されるものでなく、基地局100は、さらに多数の移動局を制御することができる。
【００１５】
（２）無線通信システムの機能ブロック構成
次に、本実施形態に係る無線通信システムの機能ブロック構成について説明する。具体的には、基地局100の機能ブロック構成について説明する。図２は、基地局100の機能ブロック構成図である。図２に示すように、基地局100は、レイヤ２バッファ101、バッファ制御部103、データ種別取得部105、スケジューラ制御部106及び無線通信部107を備える。
【００１６】
レイヤ２バッファ101は、基地局100を介して移動局200A, 200Bに送信されるデータを一時的に蓄える。レイヤ２バッファ101は、複数の移動局で共有される第２層レベルのバッファである。
【００１７】
具体的には、レイヤ２バッファ101は、RLC/PDCP SDU（Service Data Unit）を一時的に蓄える。レイヤ２バッファ101（RLC/PDCPバッファ）は、複数の移動局（ユーザ）及び無線アクセスベアラによって共有される。レイヤ２バッファ101は、基地局100が形成するセル毎に用意される。本実施形態では、レイヤ２バッファ101は、5MHzの帯域幅に対して32Mバイトが設定される。なお、レイヤ２バッファ101の容量は、このような設定に限定されるものではない。
【００１８】
バッファ制御部103は、レイヤ２バッファ101を制御する。特に、バッファ制御部103は、レイヤ２バッファ101に蓄えられているデータのうち、レイヤ２バッファ101から破棄するデータ（SDU）を制御する。
【００１９】
具体的には、バッファ制御部103は、データ種別取得部105によって取得されたデータの種別に基づいて、所定の種別のデータ（例えば、通常のデータ通信に関するデータパケット）のみをレイヤ２バッファ101から破棄する。本実施形態では、バッファ制御部103は、データ種別取得部105によって取得された論理チャネルの優先度（LCP）に基づいて、所定の優先度の論理チャネルにマッピングされるデータのみをレイヤ２バッファ101から破棄する。具体的には、破棄対象となるデータと対応付けられるLCPに対して、破棄対象とするか否かを示すフラグが設定される。
【００２０】
或いは、バッファ制御部103は、データ種別取得部105によって取得されたデータのQoS（Quality of Service）またはQCI(QoS Class Identifier)に基づいて、所定のQoS,、或いはQCI(QoS Class Identifier)に該当するデータのみをレイヤ２バッファ101から破棄することもできる。この場合、破棄対象となるデータと対応付けられているQoS、或いはQCI(QoS Class Identifier)に対して、破棄対象とするか否かを示すフラグが設定される。
【００２１】
例えば、バッファ制御部103は、通知されたLCPに基づいて、Signal Radio Bearer（SRB）に含まれる制御データ（C-Planeデータ）、音声パケット及び通常のデータ通信のデータパケットなど種別毎に、当該データをレイヤ２バッファ101から破棄するか否かを制御することができる。
【００２２】
また、バッファ制御部103は、レイヤ２バッファ101のオーバーフローが発生した場合、無線リンク制御（RLC）層における送信処理が開始されていないデータをレイヤ２バッファ101から破棄することができる。具体的には、バッファ制御部103は、レイヤ２バッファ101に蓄えられているRLC/PDCP SDUのうち、RLCにおける送信処理が開始していないSDUを破棄する。より具体的には、バッファ制御部103は、PDCP SDUの一部であって、まだトランスポートブロックにマッピングされていないSDUのみ破棄することができる。
【００２３】
また、バッファ制御部103は、レイヤ２バッファ101の最大サイズから所定のマージンを設けた状態でレイヤ２バッファ101を制御することもできる。このような制御は、所定の間隔毎に周期的にレイヤ２バッファ101を制御する場合に有効である。具体的には、バッファ制御部103は、レイヤ２バッファ101と、レイヤ２バッファ101に滞留するデータの総量の差分、つまり、レイヤ２バッファ101の空き容量を管理する。
【００２４】
バッファ制御部103は、レイヤ２バッファ101に蓄えられているデータ量が所定の閾値Thoverflow,discardを超えた場合、レイヤ２バッファ101に蓄えられているデータの量がThoverflow,discardを下回るまで、上述した所定の種別のデータをレイヤ２バッファ101から破棄する。なお、当該所定の閾値は、レイヤ２バッファ101の空き容量に基づいて制御してもよい。具体的には、バッファ制御部103は、レイヤ２バッファ101の空き容量が所定の閾値を下回った場合、レイヤ２バッファ101の空き容量が当該閾値を超えるまで、所定の種別のデータをレイヤ２バッファ101から破棄するようにしてもよい。
【００２５】
また、バッファ制御部103は、レイヤ２バッファ101からデータを破棄する場合、以下のような方法によって破棄してもよい。
【００２６】
・優先度の低いデータから破棄
・バッファ滞留時間の長いデータ（古いデータ）から破棄
・各移動局（ユーザ）／無線アクセスベアラを単位としたラウンドロビン破棄
・ランダム破棄
なお、優先度の低いデータとは、例えば破棄対象となるデータの中において、より低いLCPにマッピングされるデータ、破棄された場合の影響が小さい特定のプロトコルを用いているデータ、またはスケジューラ制御部106において優先度が低いと判断されたデータである。また、レイヤ２バッファ101内に蓄えられている（滞留している）データの移動局（ユーザ）の識別は、SDUに付与されている送達先識別子であるTEID（Tunnel Endpoint Identifier）を確認することによって可能である（3GPP TS29.060参照）。
【００２７】
データ種別取得部105は、レイヤ２バッファ101に蓄えられているデータの種別を取得する。具体的には、データ種別取得部105は、上述したように、データの種別として、データがマッピングされる論理チャネルの優先度（LCP）を取得する。データ種別取得部105は、取得したLCPをバッファ制御部103に通知する。
【００２８】
スケジューラ制御部106は、移動局200A, 200B（ユーザ）による無線リソースの使用量、当該移動局が送受信するデータ量（トラフィック）、及びユーザ間の優先度などを管理する。
【００２９】
無線通信部107は、移動局200A（200B）とLTE方式に従った無線通信を実行する。特に、本実施形態では、無線通信部107は、レイヤ２バッファ101から出力されたデータ（PDU）を、当該データの種別などに基づいて、対応する無線リソースブロックにスケジューリングし、移動局200A（及び移動局200B）に向けて送信する。
【００３０】
（３）無線通信システムの動作
次に、本実施形態に係る無線通信システムの動作について説明する。具体的には、基地局100によるレイヤ２バッファ101の制御動作について説明する。図３は、基地局100によるレイヤ２バッファ101の制御動作フローを示す。
【００３１】
図３に示すように、基地局100は、上位レイヤ（IPレイヤ）から到来したデータをレイヤ２バッファ101に順次格納する（S10）。ここで、図４は、レイヤ２バッファ101にデータが格納される様子を示す。
【００３２】
図４に示すように、基地局100は、RLC/PDCPレイヤから到来したRLC/PDCP SDU 300を順次レイヤ２バッファ101に格納する。RLC/PDCP SDU 300に含まれるデータとしては、制御データ（C-Planeデータ）、音声パケット及び通常のデータ通信のデータパケットが存在する。また、レイヤ２バッファ101は、複数の移動局（ユーザ）によって共有される。
【００３３】
基地局100は、RLC/PDCP SDU 300のレイヤ２バッファ101からのオーバーフローが発生したか（或いは発生する可能性があるか）否かを判定する（S20）。
【００３４】
オーバーフローが発生した（或いは発生する可能性があると判断された）場合、基地局100は、レイヤ２バッファ101から破棄する対象のRLC/PDCP SDU 300を決定する。具体的には、基地局100は、RLC/PDCP SDU 300の種別（制御データ、音声パケット及びデータパケット）に基づいて、破棄すべきRLC/PDCP SDU 300を決定する（S30）。なお、基地局100は、少なくとも制御データが破棄されないように、他のデータを優先的に破棄することが好ましい。また、音声パケットも破棄による影響（音声の遅延増大または品質劣化など）が大きいため、基地局100は、他のデータ（つまり、通常データ）を優先的に破棄することが好ましい。
【００３５】
次いで、基地局100は、決定したデータ種別のデータ、例えば、データパケットを含むRLC/PDCP SDU 300をレイヤ２バッファ101から破棄する（S40）。基地局100は、決定した種別のRLC/PDCP SDU 300を破棄した結果、レイヤ２バッファ101に蓄えられている、つまり滞留するデータ量が所定の閾値（Thoverflow,discard）以下に回復したか否かを判定する（S50）。
【００３６】
（４）作用・効果
基地局100によれば、バッファ制御部103は、データ種別取得部105によって取得されたRLC/PDCP SDU 300の種別に基づいて、所定の種別のデータ（例えば、データパケット）のみをレイヤ２バッファ101から破棄する。このため、レイヤ２バッファ101がオーバーフローしても、データパケットなど、破棄されても再送によってユーザには実質的な影響が殆どないデータが優先的に破棄される。
【００３７】
すなわち、基地局100によれば、制御データや音声パケットなど、破棄による影響が大きいデータをより確実に移動局200A, 200Bに送信し得る。
【００３８】
本実施形態では、データ種別取得部105によって取得されたLCPに基づいて、所定の優先度の論理チャネルにマッピングされるデータのみがレイヤ２バッファ101から破棄される。このため、新たにデータの種別を識別するために、新たな情報を追加することなく、優先的に破棄するデータの種別を選定できる。
【００３９】
本実施形態では、無線リンク制御（RLC）層における送信処理が開始されていないデータがレイヤ２バッファ101から破棄される。このため、当該データを破棄しても、RLC層以下における送信処理に影響を与えない。
【００４０】
本実施形態では、レイヤ２バッファ101に蓄えられているデータの量が所定の閾値（Thoverflow,discard）を下回るまで所定の種別のデータ（例えば、データパケット）がレイヤ２バッファ101から破棄される。このため、レイヤ２バッファ101を所定の間隔毎に周期的に制御する場合でも、より確実にレイヤ２バッファ101のオーバーフローを防止できる。
【００４１】
（５）その他の実施形態
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。
【００４２】
例えば、上述した実施形態では、レイヤ２バッファ101に蓄えられているデータの量がThoverflow,discardを下回るまで所定の種別のデータがレイヤ２バッファ101から破棄されていたが、このような動作は必ずしも必須ではない。例えば、Thoverflow,discardを設定せずに、レイヤ２バッファ101がオーバーフローする都度、所定の種別のデータを破棄するようにしてもよい。
【００４３】
上述した実施形態では、RLC層における送信処理が開始されていないデータがレイヤ２バッファ101から破棄されていたが、このような動作も必ずしも必須ではない。また、上述した実施形態では、LCPに基づいて破棄すべきデータ種別を決定していたが、新たにデータ種別を識別する情報を付加し、当該情報に基づいてデータ種別を識別するようにしてもよい。
【００４４】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００４５】
50…コアネットワーク
100…基地局
101…レイヤ２バッファ
103…バッファ制御部
105…データ種別取得部
106…スケジューラ制御部
107…無線通信部
200A, 200B…移動局
300…RLC/PDCP SDU
C1…セル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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