JP5150520B2 - 通信装置及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動再送要求が用いてパケットの再送を制御する通信装置及び通信方法に関する。

3rd Generation Partnership Project（３ＧＰＰ）において標準化された下り方向の高速パケット通信技術であるHigh Speed Downlink Packet Access（ＨＳＤＰＡ）では、無線基地局（ＢＴＳ）と移動機（ＵＥ）との間において、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）が用いられる。

ＨＡＲＱは、自動再送要求（ＡＲＱ）と、誤り訂正とを組み合わせることによってパケットの再送時における誤り訂正能力を向上させ、パケットの再送回数を低減する技術である。ＨＳＤＰＡでは、Ａｃｋ（肯定応答）またはＮａｃｋ（否定応答）を逐一確認しつつ再送の要否を判断する、いわゆるＳtop and Wait方式のＨＡＲＱが用いられる。ＢＴＳは、ＵＥ毎に最大６チャネルのＨＡＲＱプロセスを並行して処理（NチャネルＳtop and Wait方式）することができる。それぞれのＨＡＲＱプロセスには、異なる通信、例えば、個別制御チャネル（ＤＣＣＨ）、データ通信及び音声通話などを割り当てることができる。

また、ＨＡＲＱが用いられる場合、再送に備えて一時的にパケットを格納するバッファ（以下、ＨＡＲＱバッファ）が必須となる。そこで、ＨＡＲＱバッファの必要サイズを低減するため、パケットに付加されているヘッダを除去した上で、当該パケットに含まれるデータをＨＡＲＱバッファに格納する方法が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００５−３１８４２９号公報（第９−１０頁、第３図）

ところで、ＨＡＲＱが用いられる場合、通信路、つまり、ＢＴＳ〜ＵＥ間の通信品質の劣化によってＢＴＳがＵＥからACKを受信できない期間が長くなると、ＨＡＲＱバッファに多くのパケットが滞留する。

具体的には、ＨＡＲＱプロセス毎に割り当てられたＨＡＲＱバッファが当該パケットによって埋め尽くされ、他の通信、特に優先度の高い通信、例えば、ＤＣＣＨや音声通話に関するパケットをＨＡＲＱプロセスに割り当てることができなくなる。このため、当該パケットをＢＴＳからＵＥに送信できなくなる問題が発生する。

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、自動再送要求が用いられる場合において、通信路の通信品質の劣化している場合でも、優先度の高い通信に関するパケットをより迅速に送信先に送信することができる通信装置及び通信方法を提供することを目的とする。

上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、データを含むパケット（パケットＰ）を正常に受信したことを示す肯定応答（Ａｃｋ）または前記パケットを正常に受信しなかったことを示す否定応答（Ｎａｃｋ）を逐一確認しつつ前記パケットを送信または再送する自動再送要求が用いられるとともに、前記パケットの送信先（例えば、ＵＥ２０１）に対して前記自動再送要求の処理単位となる再送プロセス（ＨＡＲＱプロセス）を複数並行して実行できる通信装置（ＢＴＳ１００）であって、前記再送プロセスを単位として前記パケットを格納する再送バッファ（ＨＡＲＱバッファ１２３）と、前記送信先に対する通信要求を受け付ける要求受付部（ＭＡＣ−ｈｓ処理部１２０）と、前記要求受付部が受け付けた前記通信要求によって実行される通信の優先度が、所定優先度以上か否かを判定する判定部（ＭＡＣ−ｈｓ処理部１２０）と、前記判定部によって前記優先度が前記所定優先度以上と判定された場合、前記通信要求に伴って実行される優先通信（例えば、ＤＣＣＨの設定）を他の通信（例えば、データ通信）よりも優先して前記再送プロセスに割り当てるプロセス制御部（ＨＡＲＱプロセス制御部１２１）とを備え、前記プロセス制御部は、全ての前記再送プロセスが前記他の通信によって占有されている場合、前記再送バッファに格納されている前記パケットのうち、前記優先通信の実行に必要な前記再送プロセスの数（例えば、２チャネル）に応じて、前記再送バッファに格納されている前記パケットを廃棄することを要旨とする。

このような通信装置によれば、全ての再送プロセスが占有されている場合、優先通信の実行に必要な再送プロセスの数に応じて、再送バッファに格納されているパケットが廃棄される。このため、パケットを廃棄することによって空きとなった再送プロセスを用いて優先通信を速やかに実行させることができる。

すなわち、このような通信装置によれば、自動再送要求が用いられる場合において、無線区間の通信品質の劣化している場合でも、優先度の高い通信に関するパケットをより迅速に送信先に送信することができる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記再送プロセスが実行される階層よりも上位層（ＲＬＣ層）において、前記送信先への前記データの再送を実行する上位再送部（ＲＬＣ処理部１４０）を備えることを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記自動再送要求は、誤り訂正符号を用いた前記データの誤り訂正を含むハイブリッド自動再送要求であることを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記判定部は、前記要求受付部が受け付けた前記通信要求によって実行される通信の優先度が、前記再送バッファに格納されているパケットの優先度よりも高いか否かを判定し、前記プロセス制御部は、前記再送バッファに格納されているパケットの優先度が前記通信要求によって実行される通信の優先度よりも高い場合、前記再送バッファに格納されているパケットを送信することを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記プロセス制御部は、前記再送バッファに格納されているパケットを廃棄した場合、廃棄した前記パケットの送信先に対して、前記パケットに代えて新規パケットを送信することを通知することを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、データを含むパケット（パケットＰ）を正常に受信したことを示す肯定応答（Ａｃｋ）または前記パケットを正常に受信しなかったことを示す否定応答（Ｎａｃｋ）を逐一確認しつつ前記パケットを送信または再送する自動再送要求が用いられるとともに、前記パケットの送信先（例えば、ＵＥ２０１）に対して前記自動再送要求の処理単位となる再送プロセス（ＨＡＲＱプロセス）を複数並行して実行できる通信装置（ＢＴＳ１００）であって、前記再送プロセスを単位として前記パケットを格納する再送バッファ（ＨＡＲＱバッファ１２３）と、前記送信先に対する通信要求を受け付ける要求受付部（ＭＡＣ−ｈｓ処理部１２０）と、前記要求受付部が受け付けた前記通信要求によって実行される通信の優先度が、所定優先度以上か否かを判定する判定部（ＭＡＣ−ｈｓ処理部１２０）と、前記判定部によって前記優先度が前記所定優先度以上と判定された場合、前記通信要求に伴って実行される優先通信（例えば、ＤＣＣＨの設定）を他の通信（例えば、データ通信）よりも優先して前記再送プロセスに割り当てるプロセス制御部（ＨＡＲＱプロセス制御部１２１）とを備え、前記プロセス制御部は、全ての前記再送プロセスが前記他の通信によって占有されている場合、前記再送バッファに格納されている前記パケットのうち、前記優先通信の実行に必要な前記再送プロセスの数に応じて、前記再送バッファに格納されている前記パケットに含まれる前記データを、前記再送プロセスが実行される階層よりも上位層（ＭＡＣ−ｄ層）に戻すことを要旨とする。

このような通信装置によれば、全ての再送プロセスが占有されている場合、優先通信の実行に必要な再送プロセスの数に応じて、再送バッファに格納されているパケットに含まれるデータが、再送プロセスが実行される階層よりも上位層に戻される。このため、当該データを上位層に戻すことによって空きとなった再送プロセスを用いて優先通信を速やかに実行させることができる。

すなわち、このような通信装置によれば、自動再送要求が用いられる場合において、無線区間の通信品質の劣化している場合でも、優先度の高い通信に関するパケットをより迅速に送信先に送信することができる。

本発明の第７の特徴は、本発明の第６の特徴に係り、前記上位層において、前記プロセス制御部によって戻された前記データを一時的に格納する上位層バッファ（ＭＡＣ−ｄバッファ１３１）を備えることを要旨とする。

本発明の第８の特徴は、本発明の第６の特徴に係り、前記自動再送要求は、誤り訂正符号を用いた前記データの誤り訂正を含むハイブリッド自動再送要求であることを要旨とする。

本発明の第９の特徴は、本発明の第６の特徴に係り、前記判定部は、前記要求受付部が受け付けた前記通信要求によって実行される通信の優先度が、前記再送バッファに格納されているパケットの優先度よりも高いか否かを判定し、前記プロセス制御部は、前記再送バッファに格納されているパケットの優先度が前記通信要求によって実行される通信の優先度よりも高い場合、前記再送バッファに格納されているパケットを送信することを要旨とする。

本発明の第１０の特徴は、本発明の第６の特徴に係り、前記プロセス制御部は、前記再送バッファに格納されているパケットを廃棄した場合、廃棄した前記パケットの送信先に対して、前記パケットに代えて新規パケットを送信することを通知することを要旨とする。

本発明の第１１の特徴は、データを含むパケットを正常に受信したことを示す肯定応答または前記パケットを正常に受信しなかったことを示す否定応答を逐一確認しつつ前記パケットを送信または再送する自動再送要求が用いられるとともに、前記パケットの送信先に対して前記自動再送要求の処理単位となる再送プロセスを複数並行して実行できる通信方法であって、前記再送プロセスを単位として前記パケットを再送バッファに格納するステップと、前記送信先に対する通信要求を受け付けるステップと、受け付けた前記通信要求によって実行される通信の優先度が、所定優先度以上か否かを判定するステップと、前記優先度が前記所定優先度以上と判定された場合、前記通信要求に伴って実行される優先通信を他の通信よりも優先して前記再送プロセスに割り当てるステップとを備え、前記再送プロセスに割り当てるステップでは、全ての前記再送プロセスが前記他の通信によって占有されている場合、前記再送バッファに格納されている前記パケットのうち、前記優先通信の実行に必要な前記再送プロセスの数に応じて、前記再送バッファに格納されている前記パケットを廃棄することを要旨とする。

本発明の第１２の特徴は、データを含むパケットを正常に受信したことを示す肯定応答または前記パケットを正常に受信しなかったことを示す否定応答を逐一確認しつつ前記パケットを送信または再送する自動再送要求が用いられるとともに、前記パケットの送信先に対して前記自動再送要求の処理単位となる再送プロセスを複数並行して実行できる通信方法であって、前記再送プロセスを単位として前記パケットを再送バッファに格納するステップと、前記送信先に対する通信要求を受け付けるステップと、受け付けた前記通信要求によって実行される通信の優先度が、所定優先度以上か否かを判定するステップと、前記優先度が前記所定優先度以上と判定された場合、前記通信要求に伴って実行される優先通信を他の通信よりも優先して前記再送プロセスに割り当てるステップとを備え、前記再送プロセスに割り当てるステップでは、全ての前記再送プロセスが前記他の通信によって占有されている場合、前記再送バッファに格納されている前記パケットのうち、前記優先通信の実行に必要な前記再送プロセスの数に応じて、前記再送バッファに格納されている前記パケットに含まれる前記データを、前記再送プロセスが実行される階層よりも上位層に戻すことを要旨とする。

本発明の特徴によれば、自動再送要求が用いられる場合において、無線区間の通信品質の劣化している場合でも、優先度の高い通信に関するパケットをより迅速に送信先に送信することができる通信装置及び通信方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る無線通信システム１の全体概略構成図である。 本発明の実施形態に係るＢＴＳ１００の機能ブロック構成図である。 本発明の第１実施形態に係るＢＴＳ１００の動作フローを示す図である。 本発明の実施形態に係る無線通信システム１において用いられるプロトコルスタックを示す図である。 本発明の実施形態に係るＮチャネルＳtop and Wait方式のＨＡＲＱによるパケットの再送動作概要を示す図である。 本発明の実施形態に係るＨＡＲＱバッファ１２３の使用例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るＨＡＲＱプロセス制御部１２１によるパケットＰの廃棄動作例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るＢＴＳ１００の動作フローを示す図である。 本発明の第２実施形態に係るＨＡＲＱプロセス制御部１２１がパケットＰをＭＡＣ−ｄ層に戻す例を示す図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。具体的には、（１）第１実施形態、（２）第２実施形態、及び（３）その他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。

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。

（１）第１実施形態
第１実施形態では、（１．１）無線通信システムの概略、（１．２）通信装置の機能ブロック構成、（１．３）通信装置の動作、及び（１．４）作用・効果について説明する。

（１．１）無線通信システムの概略
（１．１．１）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１の全体概略構成図である。図１に示すように、無線通信システム１は、コアネットワーク１０、無線ネットワーク制御装置２０（以下、ＲＮＣ２０）、無線基地局１００（以下、ＢＴＳ１００）、移動機２０１，２０２（以下、ＵＥ２０１，２０２）を含む。なお、無線通信システム１に含まれるＲＮＣ、ＢＴＳ及びＵＥの数は、図１に示した数に限定されない。

無線通信システム１では、Ｗ−ＣＤＭＡ方式に従った無線通信及び関連する処理が実行される。また、本実施形態では、３ＧＰＰにおいて標準化された下り方向の高速パケット通信技術であるHigh Speed Downlink Packet Access（ＨＳＤＰＡ）が用いられる。

コアネットワーク１０は、パケット交換型の通信ネットワーク（ＩＰネットワーク）によって構成されるパケット交換ドメインや、回線交換型の通信ネットワークによって構成される回線交換ドメインなどによって構成される。

ＲＮＣ２０は、コアネットワーク１０及びＢＴＳ１００と接続される。ＲＮＣ２０は、各種の制御信号処理機能、運用保守機能、共通チャネルの多重分離機能などを有する。

ＢＴＳ１００は、ＵＥ２０１，２０２とＷ−ＣＤＭＡ方式及びＨＳＤＰＡに従った無線通信を実行する。本実施形態において、ＢＴＳ１００は、通信装置を構成する。ＢＴＳ１００〜ＵＥ２０１，２０２との間では、自動再送要求（ＡＲＱ）と、誤り訂正符号を用いたデータの誤り訂正とを組み合わせたハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）が用いられる。

（１．１．２）プロトコルスタック
図４（ａ）は、無線通信システム１において用いられるプロトコルスタックを示す。図４（ａ）に示すように、ＵＥ２０１では、ＰＨＹ層、Ｍａｃ−ｈｓ層、ＭＡＣ−ｄ層及びＲＬＣ層が用いられる。ＢＴＳ１００では、ＵＥ２０１に対してＰＨＹ層及びＭａｃ−ｈｓ層が用いられる。ＢＴＳ１００〜ＵＥ２０１間では、Ｍａｃ−ｈｓ層において、ＨＡＲＱの制御や、ＵＥとの無線状況に応じて割り当てるＵＥを選定するＢＴＳスケジューリングが実行される。また、ＢＴＳ１００では、ＲＮＣ２０に対してＬ１、Ｌ２及びＨＳ−ＤＳＣＨ ＦＰ（Flame Protocol）層が用いられる。

また、図４（ｂ）は、Ｍａｃ−ｈｓ層の機能を模式的に示す図である。図４（ｂ）に示すように、Ｍａｃ−ｈｓ層は、Flow Control、Scheduling/Priority Handling、HARQ及びTransport Format and Resource Combination (TFRC) Selectionの各機能によって構成される。

（１．２）通信装置の機能ブロック構成
図２は、本実施形態において通信装置を構成するＢＴＳ１００の機能ブロック構成図である。図２に示すように、ＢＴＳ１００は、無線処理部１１０、ＭＡＣ−ｈｓ処理部１２０、ＭＡＣ−ｄ処理部１３０及びＲＬＣ処理部１４０を備える。なお、以下、本発明との関連がある部分について主に説明する。したがって、ＢＴＳ１００は、ＢＴＳ１００としての機能を実現する上で必須な、図示しない或いは説明を省略したブロック（電源部など）を備える場合があることに留意されたい。

無線処理部１１０は、ＵＥ２０１，２０２と無線信号を送受信する。具体的には、無線処理部１１０は、ディジタル変復調処理や信号増幅処理などを実行する。

ＭＡＣ−ｈｓ処理部１２０は、Ｍａｃ−ｈｓ層（図４（ａ）参照）における処理を実行する。具体的には、ＭＡＣ−ｈｓ処理部１２０は、HARQやTFRC Selection機能（図４（ｂ）参照）などを提供する。

ＭＡＣ−ｈｓ処理部１２０は、ＮチャネルＳtop and Wait方式のＨＡＲＱに従った処理を実行する。ＭＡＣ−ｈｓ処理部１２０は、ＵＥ毎に最大６チャネルのＨＡＲＱプロセス（再送プロセス）を並行して処理することができる。具体的には、後述するＨＡＲＱプロセス制御部１２１及びＨＡＲＱバッファ１２３によって当該処理が実行される。

図５は、ＮチャネルＳtop and Wait方式のＨＡＲＱによるパケットの再送動作概要を示す。本実施形態では、ユーザデータや制御データなどのデータを含むパケットＰを正常に受信したことを示すＡｃｋ（肯定応答）、またはパケットＰを正常に受信しなかったことを示すＮａｃｋ（否定応答）を逐一確認しつつ、パケットＰが送信または再送される。

ＨＡＲＱプロセスは、パケットＰの送信先（例えば、ＵＥ２０１）に対してＡＲＱの処理単位となる。図５に示す例では、４チャネル（プロセス）のＨＡＲＱプロセスが並行して実行されているが、ＨＳＤＰＡでは、ＢＴＳ１００は、特定のＵＥと最大６チャネルのＨＡＲＱプロセスを並行して実行することができる。

また、本実施形態では、ＭＡＣ−ｈｓ処理部１２０は、送信先（例えば、ＵＥ２０１）に対する通信要求を受け付ける。具体的には、ＭＡＣ−ｈｓ処理部１２０は、データ通信、音声通話或いは個別制御チャネル（ＤＣＣＨ）などの通信要求をＲＮＣ２０から受け付ける。本実施形態において、ＭＡＣ−ｈｓ処理部１２０は、要求受付部を構成する。

ＭＡＣ−ｈｓ処理部１２０は、受け付けた通信要求によって実行される通信の優先度が、所定優先度以上か否かを判定する。本実施形態において、ＭＡＣ−ｈｓ処理部１２０は、判定部を構成する。本実施形態では、音声通話及びＤＣＣＨは、通常のデータ通信よりも優先度が高く設定される。

また、ＭＡＣ−ｈｓ処理部１２０は、受け付けた通信要求によって実行される通信の優先度が、ＨＡＲＱバッファ１２３に格納されているパケットＰの優先度よりも高いか否かを判定する。

ＨＡＲＱプロセス制御部１２１は、ＨＡＲＱプロセスを制御する。具体的には、ＨＡＲＱプロセス制御部１２１は、Ｓtop and Wait方式に従ってＵＥ毎に最大６チャネル（プロセス）のＨＡＲＱプロセスを同時に並行して制御する。本実施形態において、ＨＡＲＱプロセス制御部１２１は、プロセス制御部を構成する。

ＨＡＲＱバッファ１２３は、ＨＡＲＱプロセス制御部１２１の制御に従って、ＨＡＲＱプロセスを単位としてパケットＰを格納する。本実施形態において、ＨＡＲＱバッファ１２３は、再送バッファを構成する。

図６は、ＨＡＲＱバッファ１２３の使用例を示す。図６に示すように、ＢＴＳ１００は、ＨＡＲＱバッファ１２３を用いて、ＵＥ２０１向けとして、６チャネルのＨＡＲＱプロセス（＃１〜６）を並行して処理することができる。同様に、ＢＴＳ１００は、ＨＡＲＱバッファ１２３を用いて、ＵＥ２０２向けとしても６チャネルのＨＡＲＱプロセス（＃１〜６）を並行して処理することができる。

図６に示す例では、ＵＥ２０１向けの全ＨＡＲＱプロセスのうち、＃１〜３のＨＡＲＱプロセスに通信、具体的にはトランスポート・チャネルであるHigh Speed-Downlink Shared Channel（ＨＳ−ＤＳＣＨ）が割り当てられている。また、ＵＥ２０２向けの全ＨＡＲＱプロセスのうち、＃１，２のＨＡＲＱプロセスにＨＳ−ＤＳＣＨが割り当てられている。

ＨＡＲＱプロセス毎にＨＡＲＱバッファ１２３に格納されたパケットＰは、ＭＡＣ−ｈｓ ＰＤＵとして、High Speed-Physical Downlink Shared Channel（ＨＳ−ＰＤＳＣＨ）を介してそれぞれのＵＥに送信される。なお、ＵＥの識別子（ＵＥ−ＩＤ）と、ＨＡＲＱのプロセスＩＤとは、Shared Control Channel for HS-DSCH（ＨＳ−ＳＣＣＨ）によってそれぞれのＵＥに送信される。

ＨＡＲＱプロセス制御部１２１は、受け付けた通信要求によって実行される通信の優先度をＭＡＣ−ｈｓ処理部１２０が所定優先度以上と判定した場合、当該通信要求に伴って実行される優先通信（例えば、ＤＣＣＨの設定）を他の通信（例えば、データ通信）よりも優先してＨＡＲＱプロセスに割り当てる。

ここで、ＨＡＲＱプロセス制御部１２１は、全てのＨＡＲＱプロセス、つまり、ＨＡＲＱバッファ１２３のパケット格納領域が他の通信によって占有されている場合、ＨＡＲＱバッファ１２３に格納されているパケットＰのうち、優先通信の実行に必要なＨＡＲＱプロセスの数（例えば、２チャネル）に応じて、ＨＡＲＱバッファ１２３に格納されているパケットＰ、具体的には、ＭＡＣ−ｈｓ ＰＤＵを廃棄する。

図７（ａ）及び（ｂ）は、ＨＡＲＱプロセス制御部１２１によるパケットＰの廃棄動作例を示す。図７（ａ）に示すように、全てのＨＡＲＱプロセスが他の通信によって占有されている場合、ＨＡＲＱプロセス制御部１２１は、優先通信の実行に必要なＨＡＲＱプロセスの数（例えば、２チャネル）を決定する。さらに、ＨＡＲＱプロセス制御部１２１は、決定したＨＡＲＱプロセスの数に応じて、ＨＡＲＱバッファ１２３に格納されているパケットＰを廃棄する。図７（ｂ）は、ＨＡＲＱプロセス＃１，２用としてＨＡＲＱバッファ１２３に格納されていたパケットＰが廃棄され、ＨＡＲＱバッファ１２３に空きができた状態を示す。

ＨＡＲＱプロセス制御部１２１は、パケットＰを廃棄することによって空きとなったＨＡＲＱプロセス＃１，２に優先通信を割り当てる。

ＨＡＲＱプロセス制御部１２１は、ＨＡＲＱバッファ１２３に格納されているパケットＰを廃棄した場合、廃棄したパケットＰの送信先（例えば、ＵＥ２０１）に対して、パケットＰに代えて新規なパケットＰを送信することを通知する。

また、ＨＡＲＱプロセス制御部１２１は、ＨＡＲＱバッファ１２３に格納されているパケットＰの優先度が、受け付けた通信要求によって実行される通信の優先度よりも高い場合、ＨＡＲＱバッファ１２３に格納されているパケットＰを送信することもできる。

ＭＡＣ−ｄ処理部１３０は、Ｍａｃ−ｈｓ層において、ＭＡＣ−ｄ層に関する処理を実行する。具体的には、ＭＡＣ−ｄ処理部１３０は、Flow ControlやScheduling/Priority Handling機能（図４（ｂ）を提供する。また、ＭＡＣ−ｄ処理部１３０は、ＵＥに送信されるデータ、具体的には、ＭＡＣ−ｄ ＰＤＵを一時的に格納するＭＡＣ−ｄバッファ１３１を備える。

ＲＬＣ処理部１４０は、ＭＡＣ−ｄ層の上位に位置するＲＬＣ層における処理を実行する。特に、本実施形態では、ＲＬＣ処理部１４０は、ＨＡＲＱプロセスが実行されるＭａｃ−ｈｓ層よりも上位層であるＲＬＣ層において、パケットＰに含まれるデータの送信先（例えば、ＵＥ２０１）への再送を実行する。本実施形態において、ＲＬＣ処理部１４０は、上位再送部を構成する。

具体的には、ＲＬＣ処理部１４０は、ＨＡＲＱプロセス制御部１２１が優先通信の実行させるために廃棄したパケットＰに含まれるデータ（ＰＤＵ）を再送する。ＲＬＣ処理部１４０によって再送されたデータは、ＭＡＣ−ｄ処理部１３０及びＭＡＣ−ｈｓ処理部１２０などを介して送信先に再送される。

（１．３）通信装置の動作
図３は、本実施形態において通信装置を構成するＢＴＳ１００の動作フローを示す。具体的には、図３は、ＨＡＲＱバッファ１２３のパケット格納領域が他の通信によって占有されている場合において、ＢＴＳ１００が優先通信（例えば、ＤＣＣＨの設定）を実行する動作フローを示す。

図３に示すように、ステップＳ１０において、ＢＴＳ１００は、ＤＣＣＨの新規設定要求の有無を確認する。なお、ここでは、ＤＣＣＨを例に説明するが、音声通話など、通信要求によって実行される優先度が所定優先度以上である優先通信であれば、ＢＴＳ１００は同様に動作する。

ＤＣＣＨの新規設定要求があった場合（ステップＳ１０のＹＥＳ）、ステップＳ２０において、ＢＴＳ１００は、ＨＡＲＱバッファ１２３に空きがあるか否かを判定する。

ＨＡＲＱバッファ１２３に空きがない場合（ステップＳ２０のＹＥＳ）、ステップＳ２５において、ＢＴＳ１００は、ＤＣＣＨの新規設定呼より低い優先度のパケットＰがＨＡＲＱバッファ１２３に格納されているか否かを判定する。

ＤＣＣＨの新規設定呼より低い優先度のパケットＰがＨＡＲＱバッファ１２３に格納されている場合（ステップＳ２５のＹＥＳ）、ステップＳ３０において、ＢＴＳ１００は、当該ＤＣＣＨを設定するために必要なＨＡＲＱプロセスの数（例えば、２チャネル）を決定する。ステップＳ３０において、ＨＡＲＱバッファ１２３は、図７（ａ）に示した状態となっている。つまり、ＨＡＲＱバッファ１２３のパケット格納領域が他の通信によって占有されている。

ステップＳ４０において、ＢＴＳ１００は、決定したＨＡＲＱプロセスの数に応じたパケットＰ、具体的には、ＭＡＣ−ｈｓ ＰＤＵを廃棄する。ステップＳ４０の処理が完了すると、ＨＡＲＱバッファ１２３は、図７（ｂ）に示した状態となっている。

ステップＳ５０において、ＢＴＳ１００は、ＭＡＣ−ｈｓ ＰＤＵを廃棄することによって空きになったＨＡＲＱプロセスにＤＣＣＨを割り当てる。また、ＢＴＳ１００は、廃棄したパケットＰの送信先（例えば、ＵＥ２０１）に対して、廃棄したパケットＰに代えて、つまり、再送でなく、新規なパケットＰを送信することを通知する。

（１．４）作用・効果
本実施形態に係るＢＴＳ１００によれば、全てのＨＡＲＱプロセスが占有されている場合、優先通信の実行に必要なＨＡＲＱプロセスの数に応じて、ＨＡＲＱバッファ１２３に格納されているパケットＰが廃棄される。このため、パケットＰを廃棄することによって空きとなったＨＡＲＱプロセスを用いて優先通信を速やかに実行させることができる。

すなわち、ＢＴＳ１００によれば、ＡＲＱが用いられる場合において、無線区間の通信品質の劣化している場合でも、優先度の高い通信に関するパケットＰをより迅速に送信先に送信することができる。

本実施形態では、ＲＬＣ層において送信先へのデータの再送が実行される。このため、優先通信を実行するために、Ｍａｃ−ｈｓ層においてパケットＰが廃棄された場合でも、廃棄されたパケットＰに含まれるデータを確実に送信先に伝送できる。

本実施形態では、ＡＲＱと、誤り訂正符号を用いたデータの誤り訂正とを組み合わせたＨＡＲＱが用いられる。このため、無線区間の通信品質の劣化している場合でも、優先通信に関するパケットＰをより確実に送信先に伝送できる。

（２）第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、ＢＴＳ１００は、ＨＡＲＱバッファ１２３に格納されているパケットＰ（ＭＡＣ−ｈｓ ＰＤＵ）の廃棄に代えて、当該パケットＰを上位層に戻す動作を実行する。以下、上述した第１実施形態と異なる部分について主に説明する。

（２．１）通信装置の動作
本実施形態に係るＢＴＳ１００（通信装置）の機能ブロック構成は、第１実施形態と同様である（図２参照）。一方、ＨＡＲＱバッファ１２３のパケット格納領域が他の通信によって占有されている場合において、ＢＴＳ１００が優先通信（例えば、ＤＣＣＨの設定）を実行する動作は、第１実施形態と異なる。

ＢＴＳ１００は、図３に示したステップＳ４０の処理に代えて、図８に示すステップＳ４０Ａ及びＳ４０Ｂの処理を実行する。図８に示すように、ステップＳ４０Ａにおいて、ＢＴＳ１００は、決定したＨＡＲＱプロセスの数に応じたパケットＰ、具体的にはＭＡＣ−ｈｓ ＰＤＵをＭＡＣ−ｄ ＰＤＵに戻す。

すなわち、本実施形態において、ＢＴＳ１００のＨＡＲＱプロセス制御部１２１は、全てのＨＡＲＱプロセスが他の通信によって占有されている場合、ＤＣＣＨ設定（優先通信）の実行に必要なＨＡＲＱプロセスの数に応じて、ＨＡＲＱバッファ１２３に格納されているパケットＰに含まれるデータを、ＨＡＲＱプロセスが実行される階層よりも上位層のＭＡＣ−ｄ層に戻す。

より具体的には、図４（ｂ）に示すScheduling/Priority Handling機能のキュー（ＭＡＣ−ｄバッファ１３１）内には、ＭＡＣ−ｄ ＰＤＵの形式でパケットＰがバッファリングされる。図４（ｂ）に示すHARQ機能は、ＭＡＣ−ｄ ＰＤＵをＭＡＣ−ｈｓ ＰＤＵに変換する。HARQ機能は、全てのＨＡＲＱプロセスが他の通信によって占有されている場合、ＤＣＣＨ設定の実行に必要なＨＡＲＱプロセスの数に応じて、変換したＭＡＣ−ｈｓ ＰＤＵをScheduling/Priority Handling機能のキュー（ＭＡＣ−ｄバッファ１３１）内のＭＡＣ−ｄ ＰＤＵに戻す。

ステップＳ４０Ｂにおいて、ＢＴＳ１００（ＭＡＣ−ｄ処理部１３０）は、ＨＡＲＱプロセス制御部１２１によって戻されたＭＡＣ−ｄ ＰＤＵをＭＡＣ−ｄバッファ１３１に格納する。本実施形態において、ＭＡＣ−ｄバッファ１３１は、上位層バッファを構成する。

図９（ａ）及び（ｂ）は、ＨＡＲＱプロセス制御部１２１がパケットＰをＭＡＣ−ｄ層に戻す例を示す。

図９（ａ）は、図７（ａ）と同様に、全てのＨＡＲＱプロセスが他の通信によって占有されている状態を示す。ＨＡＲＱプロセス制御部１２１は、ＤＣＣＨ設定の実行に必要なＨＡＲＱプロセスの数（例えば、２チャネル）を決定する。さらに、ＨＡＲＱプロセス制御部１２１は、決定したＨＡＲＱプロセスの数に応じて、ＨＡＲＱバッファ１２３に格納されているパケットＰ（ＭＡＣ−ｈｓ ＰＤＵ）をＭＡＣ−ｄ層に戻す。具体的には、ＨＡＲＱプロセス制御部１２１は、ＭＡＣ−ｈｓ ＰＤＵをＭＡＣ−ｄ ＰＤＵに戻す。

図９（ｂ）は、ＨＡＲＱプロセス＃１，２用としてＨＡＲＱバッファ１２３に格納されていたパケットＰ（ＭＡＣ−ｈｓ ＰＤＵ）がＭＡＣ−ｄ層に戻され、ＨＡＲＱバッファ１２３に空きができた状態を示す。

ステップＳ５０において、ＢＴＳ１００は、空きになったＨＡＲＱプロセスにＤＣＣＨを割り当てる。

なお、ＭＡＣ−ｈｓ ＰＤＵからＭＡＣ−ｄ ＰＤＵに戻されたデータは、ＭＡＣ−ｄ処理部１３０及びＭＡＣ−ｈｓ処理部１２０などを介して送信先にあらためて送信される。

（２．２）作用・効果
本実施形態に係るＢＴＳ１００によれば、全てのＨＡＲＱプロセスが占有されている場合、優先通信の実行に必要なＨＡＲＱプロセスの数に応じて、ＨＡＲＱバッファ１２３に格納されているパケットＰに含まれるデータが、ＨＡＲＱプロセスが実行される階層よりも上位層であるＭＡＣ−ｄ層に戻される。このため、当該データをＭＡＣ−ｄ層に戻すことによって空きとなったＨＡＲＱプロセスを用いて優先通信を速やかに実行させることができる。

すなわち、ＢＴＳ１００によれば、ＡＲＱが用いられる場合において、無線区間の通信品質の劣化している場合でも、優先度の高い通信に関するパケットＰをより迅速に送信先に送信することができる。

本実施形態では、ＭＡＣ−ｄ層において、ＨＡＲＱプロセス制御部１２１によって戻されたデータを一時的に格納するＭＡＣ−ｄバッファ１３１が備えられる。このため、優先通信を実行するために当該データがＭＡＣ−ｄ層に戻された場合でも、当該データが喪失せず、当該データを確実に送信先に伝送できる。

（３）その他の実施形態
上述したように、本発明の第１及び第２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。

例えば、上述した両実施形態では、優先通信の実行に必要なＨＡＲＱプロセスの数に応じて、ＨＡＲＱバッファ１２３に格納されているパケットＰ（データ）が廃棄、または上位層に戻されていたが、廃棄または上位層に戻すパケットＰ（データ）の量は、必ずしも優先通信の実行に必要なＨＡＲＱプロセスの数に応じていなくても構わない。例えば、比較的多数（例えば、３チャネル）である予め定められたＨＡＲＱプロセス数に相当するパケットＰ（データ）を廃棄または上位層に戻すようにしてもよい。

上述した実施形態では、下り方向の高速パケット通信技術であるＨＳＤＰＡを例として説明したが、本発明は、上り方向の高速パケット通信技術であるEnhanced Up Link（EUL）にも適用することができる。

上述した両実施形態では、ＨＡＲＱが用いられていたが、ＨＡＲＱではなく、誤り訂正を伴わない一般的なＡＲＱを用いても構わない。また、上述した両実施形態では、無線通信システムを例として説明したが、本発明は、無線通信システムに限って適用されるものではなく、有線通信システムにも勿論適用できる。

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。

１…無線通信システム、１０…コアネットワーク、２０…無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）、１００…無線基地局（ＢＴＳ）、１１０…無線処理部、１２０…ＭＡＣ−ｈｓ処理部、１２１…ＨＡＲＱプロセス制御部、１２３…ＨＡＲＱバッファ、１３０…ＭＡＣ−ｄ処理部、１３１…ＭＡＣ−ｄバッファ、１４０…ＲＬＣ処理部、２０１，２０２…移動機（ＵＥ）、Ｐ…パケット

Claims (12)

1. データを含むパケットを正常に受信したことを示す肯定応答または前記パケットを正常に受信しなかったことを示す否定応答を逐一確認しつつ前記パケットを送信または再送する自動再送要求が用いられるとともに、前記パケットの送信先に対して前記自動再送要求の処理単位となる再送プロセスを複数並行して実行できる通信装置であって、
   前記再送プロセスを単位として前記パケットを格納する再送バッファと、
   前記送信先に対する通信要求を受け付ける要求受付部と、
   前記要求受付部が受け付けた前記通信要求によって実行される通信の優先度が、所定優先度以上か否かを判定する判定部と、
   前記判定部によって前記優先度が前記所定優先度以上と判定された場合、前記通信要求に伴って実行される優先通信を他の通信よりも優先して前記再送プロセスに割り当てるプロセス制御部と
   を備え、
   前記プロセス制御部は、全ての前記再送プロセスが前記他の通信によって占有されている場合、前記再送バッファに格納されている前記パケットのうち、前記優先通信の実行に必要な前記再送プロセスの数に応じて、前記再送バッファに格納されている前記パケットを廃棄する通信装置。
2. 前記再送プロセスが実行される階層よりも上位層において、前記送信先への前記データの再送を実行する上位再送部を備える請求項１に記載の通信装置。
3. 前記自動再送要求は、誤り訂正符号を用いた前記データの誤り訂正を含むハイブリッド自動再送要求である請求項１に記載の通信装置。
4. 前記判定部は、前記要求受付部が受け付けた前記通信要求によって実行される通信の優先度が、前記再送バッファに格納されているパケットの優先度よりも高いか否かを判定し、
   前記プロセス制御部は、前記再送バッファに格納されているパケットの優先度が前記通信要求によって実行される通信の優先度よりも高い場合、前記再送バッファに格納されているパケットを送信する請求項１に記載の通信装置。
5. 前記プロセス制御部は、前記再送バッファに格納されているパケットを廃棄した場合、廃棄した前記パケットの送信先に対して、前記パケットに代えて新規パケットを送信することを通知する請求項１に記載の通信装置。
6. データを含むパケットを正常に受信したことを示す肯定応答または前記パケットを正常に受信しなかったことを示す否定応答を逐一確認しつつ前記パケットを送信または再送する自動再送要求が用いられるとともに、前記パケットの送信先に対して前記自動再送要求の処理単位となる再送プロセスを複数並行して実行できる通信装置であって、
   前記再送プロセスを単位として前記パケットを格納する再送バッファと、
   前記送信先に対する通信要求を受け付ける要求受付部と、
   前記要求受付部が受け付けた前記通信要求によって実行される通信の優先度が、所定優先度以上か否かを判定する判定部と、
   前記判定部によって前記優先度が前記所定優先度以上と判定された場合、前記通信要求に伴って実行される優先通信を他の通信よりも優先して前記再送プロセスに割り当てるプロセス制御部と
   を備え、
   前記プロセス制御部は、全ての前記再送プロセスが前記他の通信によって占有されている場合、前記再送バッファに格納されている前記パケットのうち、前記優先通信の実行に必要な前記再送プロセスの数に応じて、前記再送バッファに格納されている前記パケットに含まれる前記データを、前記再送プロセスが実行される階層よりも上位層に戻す通信装置。
7. 前記上位層において、前記プロセス制御部によって戻された前記データを一時的に格納する上位層バッファを備える請求項６に記載の通信装置。
8. 前記自動再送要求は、誤り訂正符号を用いた前記データの誤り訂正を含むハイブリッド自動再送要求である請求項６に記載の通信装置。
9. 前記判定部は、前記要求受付部が受け付けた前記通信要求によって実行される通信の優先度が、前記再送バッファに格納されているパケットの優先度よりも高いか否かを判定し、
   前記プロセス制御部は、前記再送バッファに格納されているパケットの優先度が前記通信要求によって実行される通信の優先度よりも高い場合、前記再送バッファに格納されているパケットを送信する請求項６に記載の通信装置。
10. 前記プロセス制御部は、前記再送バッファに格納されているパケットを廃棄した場合、廃棄した前記パケットの送信先に対して、前記パケットに代えて新規パケットを送信することを通知する請求項６に記載の通信装置。
11. データを含むパケットを正常に受信したことを示す肯定応答または前記パケットを正常に受信しなかったことを示す否定応答を逐一確認しつつ前記パケットを送信または再送する自動再送要求が用いられるとともに、前記パケットの送信先に対して前記自動再送要求の処理単位となる再送プロセスを複数並行して実行できる通信方法であって、
    前記再送プロセスを単位として前記パケットを再送バッファに格納するステップと、
    前記送信先に対する通信要求を受け付けるステップと、
    受け付けた前記通信要求によって実行される通信の優先度が、所定優先度以上か否かを判定するステップと、
    前記優先度が前記所定優先度以上と判定された場合、前記通信要求に伴って実行される優先通信を他の通信よりも優先して前記再送プロセスに割り当てるステップと
    を備え、
    前記再送プロセスに割り当てるステップでは、全ての前記再送プロセスが前記他の通信によって占有されている場合、前記再送バッファに格納されている前記パケットのうち、前記優先通信の実行に必要な前記再送プロセスの数に応じて、前記再送バッファに格納されている前記パケットを廃棄する通信方法。
12. データを含むパケットを正常に受信したことを示す肯定応答または前記パケットを正常に受信しなかったことを示す否定応答を逐一確認しつつ前記パケットを送信または再送する自動再送要求が用いられるとともに、前記パケットの送信先に対して前記自動再送要求の処理単位となる再送プロセスを複数並行して実行できる通信方法であって、
    前記再送プロセスを単位として前記パケットを再送バッファに格納するステップと、
    前記送信先に対する通信要求を受け付けるステップと、
    受け付けた前記通信要求によって実行される通信の優先度が、所定優先度以上か否かを判定するステップと、
    前記優先度が前記所定優先度以上と判定された場合、前記通信要求に伴って実行される優先通信を他の通信よりも優先して前記再送プロセスに割り当てるステップと
    を備え、
    前記再送プロセスに割り当てるステップでは、全ての前記再送プロセスが前記他の通信によって占有されている場合、前記再送バッファに格納されている前記パケットのうち、前記優先通信の実行に必要な前記再送プロセスの数に応じて、前記再送バッファに格納されている前記パケットに含まれる前記データを、前記再送プロセスが実行される階層よりも上位層に戻す通信方法。

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