JP5648555B2 - 通信装置、移動端末、データ通信方法 - Google Patents
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この通信装置は、
無線リソース制御メッセージに収容可能な所定量のデータごとに、移動端末へ送信すべきユーザデータを複数のデータに分割する第1データ処理部と、
前記複数のデータの各々を無線リソース制御メッセージに収容させて移動端末へ送信する第1送信部と、
移動端末から複数の無線リソース制御メッセージを受信する第1受信部と、
前記第1受信部が受信した複数の無線リソース制御メッセージの各々から前記所定量のデータを抽出して結合する第2データ処理部と、
を備える。
この移動端末は、
無線リソース制御メッセージに収容可能な所定量のデータごとに、前記通信装置へ送信すべきユーザデータを複数のデータに分割する第3データ処理部と、
前記複数のデータの各々を無線リソース制御メッセージに収容させて前記通信装置へ送信する第2送信部と、
前記通信装置から複数の無線リソース制御メッセージを受信する第2受信部と、
前記第2受信部が受信した複数の無線リソース制御メッセージの各々から前記所定量のデータを抽出して結合する第4データ処理部と、
を備える。
このデータ通信方法は、
送信装置は、無線リソース制御メッセージに収容可能な所定量のデータごとにユーザデータを分割し、
送信装置は、前記所定量のユーザデータをそれぞれ含む複数の無線リソース制御メッセージを生成して受信装置宛に送信し、
受信装置は、前記送信装置から前記複数の無線リソース制御メッセージを受信し、
受信装置は、受信した複数の無線リソース制御メッセージの各々から前記所定量のデータを抽出して結合する、
ことを含む。
先ず図1を参照して、実施形態の無線通信システムについて説明する。
図1に示すように、実施形態の無線通信システムは、基地局eNBのセルをいくつかのエリアに分離し、各エリアに無線処理を行うRRH(Remote Radio Head)を配置した例を示している。図1に示す基地局eNBは、7個のRRH−1,RRH−2,…,RRH−7と、各RRHと光ケーブル(図1では点線で示す。)によって接続される中継装置RNと、蓄積サーバDSとを含む。中継装置RNは主としてベースバンド処理を行う。各RRHと中継装置RNの間の光ケーブルは例えば10Km程度離れていてもよい。各RRHと中継装置RNの間の通信は、例えばOBSAI(Open Base Station Architecture Initiative)やCPRI(Common Public Radio Interface)といった汎用インタフェースが使用されてよい。
なお、基地局eNBは、通信装置の一例である。
中継装置RNは、送信すべきRRCメッセージにユーザデータを含ませる場合には、送信すべきRRCメッセージの“dedicated Info Type”の値を“dedicated Info U”に設定する。
次に、本実施形態の基地局eNBおよび移動端末UEの構成について、図3および図4を参照して説明する。図3は、本実施形態の基地局eNBの主要部の構成を示すブロック図である。図4は、本実施形態の移動端末UEの主要部の構成を示すブロック図である。なお、図3の構成は、図1に示したシステムに適用される一例である。
RRHは、送信アンテナおよび受信アンテナ(デュプレクサを設けて両アンテナを共用してよい。)と、無線送信部と、無線受信部(いずれも図示せず)とを備える。
無線送信部は、D/A(Digital to Analog)変換器、ローカル周波数発信器、ミキサ、パワーアンプ、フィルタ等を備える。無線送信部は、中継装置RNから受信した移動端末UE宛の送信信号(ベースバンド信号)を、ベースバンド周波数から無線周波数へアップコンバート等した後に、送信アンテナから空間へ放射する。
無線受信部は、帯域制限フィルタ、ローノイズアンプ(LNA: Low Noise Amplifier)、ローカル周波数発信器、直交復調器、AGC(Automatic Gain Control)アンプ、A/D(Analog to Digital)変換器などを含む。無線受信部は、受信アンテナにおいて移動端末UEから受信した無線信号をデジタルベースバンド信号に変換し、そのベースバンド信号を中継装置RN宛に送信する。
各ベースバンド部BBUは、対応するRRHからベースバンド信号を受信するときには、そのベースバンド信号の復調処理、および、誤り訂正の復号処理(デコード)を行った後、処理後の受信信号をL2スイッチへ送出する。各ベースバンド部BBUは、各RRHへベースバンド信号を送信するときには、L2スイッチ10から与えられるベースバンドの送信信号に対して、誤り訂正の符号化処理(エンコード)、および、変調処理を行った後、処理後の送信信号を各RRHへ送出する。
制御部30は、マイクロコントローラを主体として構成され、例えばRAM(Random Access Memory)および/またはROM(Read Only Memory)として構成されるメモリ31を利用しながら制御チャネルに応じた信号制御を行う。例えば、制御部30は、ネットワークI/F20から個別制御チャネル(DCCH)の信号を受け入れてその内容に応じた制御を行う。なお、制御部30およびメモリ31によって実行される機能については後述する。
無線処理部45は、無線送信部と無線受信部(いずれも図示せず)を備え、アナログ回路およびデジタル回路から構成される。
無線送信部は、D/A変換器、ローカル周波数発信器、ミキサ、パワーアンプ、フィルタ等を備える。無線送信部は、変復調部46からの基地局eNB宛の送信信号(ベースバンド信号)を、ベースバンド周波数から無線周波数へアップコンバート等した後に、アンテナ44から空間へ放射する。
無線受信部は、帯域制限フィルタ、ローノイズアンプ、ローカル周波数発信器、直交復調器、AGCアンプ、A/D変換器などを含む。無線受信部は、アンテナ44において基地局eNB(RRH)から受信した無線信号をデジタルベースバンド信号に変換し、そのベースバンド信号を変復調部46へ送出する。
変復調部46および符号化・復号化部47は、DSP(Digital Signal Processor)等のデジタル回路によって実現されうる。
アプリケーション処理部60は、マイクロコントローラ(制御部50と共用のものでもよい。)を主体として構成され、RAMおよび/またはROMとして構成されるメモリ61を利用しながら、例えば基地局eNBから受信したユーザデータに基づいて所定のアプリケーションプログラムを実行する。
次に、基地局eNBおよび移動端末UEによって実現される主要な機能について、図5に示す機能ブロック図を参照して説明する。
RRC判断部502は、受信したRRCメッセージが負荷規制(解除)通知を含む報知情報であるか判断するとともに、受信したRRCメッセージにユーザデータの一部が含まれているか判断する機能ブロックである。
RRC送信部503は、自装置内で作成したRRCメッセージをエンコードして、中継装置RN宛に送信する機能ブロックである。
データ処理部504は、自端末からユーザデータを送信するときに、送信モードに応じてユーザデータを所定のデータ量に分割し、自端末に対するユーザデータを受信するときに、送信モードに応じて所定量の分割されたユーザデータを結合する機能ブロックである。
RRC作成部505は、IE(Information Element)の値を設定した上でRRCメッセージ作成する機能ブロックである。
RRC判断部302は、受信したRRCメッセージにユーザデータの一部が含まれているか判断する機能ブロックである。
MSG送信部303は、自装置内で作成したメッセージをエンコードして、他ノードに送信する機能ブロックである。
S1作成部304は、IEを設定した上でS1メッセージを作成する機能ブロックである。
RRC作成部305は、受信したメッセージを元に移動端末UEへ送信するRRCメッセージを作成する機能ブロックである。
データ受信部306は、蓄積サーバDSからデータを受信し、デコードする機能ブロックである。
データ作成部307は、蓄積サーバDSへユーザデータを送信するメッセージを作成する機能ブロックである。
S1受信部308は、MMEから送信されたS1メッセージを受信し、デコードする機能ブロックである。
データ処理部702は、移動端末UEのユーザデータをMMEへ送信するときには中継装置RNからのデータを結合する処理を、MMEからのユーザデータを移動端末UEへ送信するときにはユーザデータを分割する処理を、コネクションID単位で行う機能ブロック図である。
MSG送信部703は、自装置内で作成したRRCメッセージをエンコードして、中継装置RNあるいはMMEへ送信する機能ブロックである。
コネクションIDテーブルメモリ704は、処理対象のユーザデータとコネクションIDを関連付けるための記憶装置である。
データメモリ705は、送信あるいは結合すべきデータを一時的に格納する記憶装置である。
次に、図6および図7を参照して、移動端末UEとMMEの間でRRCメッセージにユーザデータを挿入して送信あるいは受信するときのシーケンスを説明する。図6は移動端末UEがユーザデータを送信するときのシーケンスを示しており、図7は移動端末UEがユーザデータを受信するときのシーケンスを示している。
先ず、移動端末UEがユーザデータを送信するときのシーケンスについて説明する。
緊急時や災害発生時には先ず、移動端末UEのRRC受信部501は、ネットワーク(MME)から送信される報知情報(負荷規制)を中継装置RNを通して受信し、デコードする(ステップS10)。RRC受信部501は、デコードした報知情報をRRC判断部502へ送る。RRC判断部502は、受信したRRCメッセージが負荷規制通知を含む報知情報である場合、負荷規制を有効にするか否かを管理するための負荷規制フラグ(ON:有効、OFF:無効)をONにする(ステップS20)。
RRC作成部305は、RRC CONNECTION REQUEST(分割送信)を受信した場合、個別制御チャネル(DCCH)の無線ベアラ(SRB1)の設定を行い、MSG送信部303に対してRRC CONNECTION SETUPの送信要求を発行する。その送信要求に係るコネクションが分割送信モードであることをRRC作成部305は保持しておく。MSG送信部303は、RRC作成部305から受けたRRC CONNECTION SETUPをエンコードし、移動端末UEへ送信する(ステップS50)。
S1作成部304は、RRC作成部305からSECURITY MODE COMPLETEの受信通知確認(分割送信)を受け、INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE (分割送信)を作成する。MSG送信部303はS1作成部304より受けたINITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE (分割送信)をエンコードし、MMEへ送信する(ステップS110)。
以上により、ユーザデータの分割送信の準備が整ったことになる。
RRC作成部505は、データ処理部504から渡された所定量のデータを収容したRRCメッセージであるUL INFORMATION TRANSFER (dedicated Info Type = dedicated Info U) を作成してRRC送信部503へ送るとともに、RRC送信部503へ送信要求を発行する。RRC送信部503は、RRC作成部505より受信したメッセージ(UL INFORMATION TRANSFER)をエンコードし、中継装置RNへ送信する(ステップS130)。
先ず、中継装置RNのRRC受信部301は、移動端末UEより送信されたRRCメッセージ(UL INFORMATION TRANSFER)を受信し、デコードしてRRC判断部302へ送る。RRC判断部302は、受信したRRCメッセージにユーザデータの一部が含まれている場合、そのデータを抽出してデータ作成部307へ送る。データ作成部307は、RRC判断部302から送られたデータを含む、蓄積サーバDS宛のメッセージを作成し、そのメッセージをMSG送信部303宛に送るとともに、MSG送信部303へ送信要求を発行する。MSG送信部303は、データ作成部307から受けたメッセージをエンコードし、蓄積サーバDSへ送信する。
データ処理部702は、分割された複数のデータの各々に対してステップS140〜S160の処理を繰返し、最後のデータ(データ番号n=end)を認識すると、それまでに蓄積されているデータの結合処理を行う。さらにデータ処理部702は、結合して得られたユーザデータを含むメッセージを作成してMSG送信部703へ送る。MSG送信部703は、データ処理部702より送られたメッセージをエンコードし、MMEへ送信する。
次に、移動端末UEがユーザデータを受信するときのシーケンスについて説明する。
移動端末UEがユーザデータを受信するときの処理は、図6を参照して説明したデータ送信時の処理と共通する処理が多いため、以下では、図7を参照してデータ送信時との相違点に注目して説明する。なお、以下では、移動端末UEのメモリ51に、コネクションIDテーブルとデータを格納する場合について説明する。
図7において、移動端末UEはMMEから、自端末宛の下りのデータが存在することを示すページングメッセージ(PAGING)を、中継装置RNを通して受信する(ステップS25)。このページングメッセージをトリガとしてコネクション確立プロシージャが開始される。このコネクション確立プロシージャでは、データ送信時のステップS30〜S110と同一の処理が行われる。
次に蓄積サーバDSのデータ処理部702は、データ分割処理を行う(ステップS230)。データ分割処理は、ステップS220でデータメモリ705に書き込んだユーザデータを、RRCメッセージに収容可能な所定量の複数のデータに分割する処理である。データ処理部702は、分割された個々のデータにデータ番号を順に付してMSG送信部703へ渡す。MSG送信部703は、MSG送信部703から渡されたデータを順に、中継装置RNへ送信する(ステップS240)。このとき、各データはコネクションIDとデータ番号によって対応付けられる。
無線アクセスネットワーク上に配置されて移動端末との間の通信において無線リソース制御を行う通信装置であって、
無線リソース制御メッセージに収容可能な所定量のデータごとに、移動端末へ送信すべきユーザデータを複数のデータに分割する第1データ処理部と、
前記複数のデータの各々を無線リソース制御メッセージに収容させて移動端末へ送信する第1送信部と、
移動端末から複数の無線リソース制御メッセージを受信する第1受信部と、
前記第1受信部が受信した複数の無線リソース制御メッセージの各々から前記所定量のデータを抽出して結合する第2データ処理部と、
を備えた、通信装置。
前記無線リソース制御メッセージは、ユーザデータを有するか否かについての情報を設定可能なメッセージであって、
前記第1送信部は、前記第1受信部がトラフィックの負荷規制を行うための報知情報を受信すると、ユーザデータを有することを示す情報を設定した無線リソース制御メッセージを移動端末へ送信し、
前記第2データ処理部は、移動端末から受信した無線リソース制御メッセージ内の前記情報を参照して、当該メッセージからユーザデータを抽出するか否かを決定する、
付記1に記載された通信装置。
無線アクセスネットワーク上に配置されて無線リソース制御を行う通信装置との間で通信を行う移動端末であって、
無線リソース制御メッセージに収容可能な所定量のデータごとに、前記通信装置へ送信すべきユーザデータを複数のデータに分割する第3データ処理部と、
前記複数のデータの各々を無線リソース制御メッセージに収容させて前記通信装置へ送信する第2送信部と、
前記通信装置から複数の無線リソース制御メッセージを受信する第2受信部と、
前記第2受信部が受信した複数の無線リソース制御メッセージの各々から前記所定量のデータを抽出して結合する第4データ処理部と、
を備えた、移動端末。
前記無線リソース制御メッセージは、ユーザデータを有するか否かについての情報を設定可能なメッセージであって、
前記第2送信部は、前記第2受信部がトラフィックの負荷規制を行うための報知情報を受信すると、ユーザデータを有することを示す情報を設定した無線リソース制御メッセージを前記通信装置へ送信し、
前記第2データ処理部は、通信装置から受信した無線リソース制御メッセージ内の前記情報を参照して、当該メッセージからユーザデータを抽出するか否かを決定する、
付記3に記載された移動端末。
移動端末と、無線アクセスネットワーク上に配置されて前記移動端末との間の通信において無線リソース制御を行う通信装置との間で、一方が送信装置、他方が受信装置となってユーザデータの通信を行うときのデータ通信方法であって、
送信装置は、無線リソース制御メッセージに収容可能な所定量のデータごとにユーザデータを分割し、
送信装置は、前記所定量のユーザデータをそれぞれ含む複数の無線リソース制御メッセージを生成して受信装置宛に送信し、
受信装置は、前記送信装置から前記複数の無線リソース制御メッセージを受信し、
受信装置は、受信した複数の無線リソース制御メッセージの各々から前記所定量のデータを抽出して結合する、
ことを含む、データ通信方法。
前記送信装置は、トラフィックの負荷規制を行うための報知情報を受信すると、前記無線リソース制御メッセージに、ユーザデータを有することを示す情報を含ませて送信し、
前記受信装置は、無線リソース制御メッセージを受信すると、前記情報を参照することで、受信した無線リソース制御メッセージからユーザデータを抽出するか否かを決定する、
付記5に記載されたデータ通信方法。
RN…中継装置
10…L2スイッチ
20…ネットワークI/F
30…制御部
31…メモリ
DS…蓄積サーバ
UE…移動端末
44…アンテナ
45…無線処理部
46…変復調部
47…符号化・復号化部
50…制御部
51…メモリ
60…アプリケーション処理部
61…メモリ
Claims (4)
- 無線アクセスネットワーク上に配置され、かつ、非アクセスメッセージを収容可能な非アクセスレイヤと、前記非アクセスレイヤより下位に位置する無線リソース制御レイヤと、を含む無線リソース制御メッセージを用いて、移動端末との間で通信を行う通信装置であって、
前記無線リソース制御メッセージに収容可能なデータ量ごとに、前記移動端末へ送信すべきユーザデータを複数のデータ片に分割する第1データ処理部と、
複数の無線リソース制御メッセージの各々の非アクセスレイヤに、前記非アクセスメッセージの代わりに前記複数のデータ片の各々を収容して、データ片が収容された非アクセスレイヤを含む無線リソース制御メッセージを前記移動端末へ送信する第1送信部と、
移動端末から複数の無線リソース制御メッセージを受信する第1受信部と、
前記第1受信部が受信した複数の無線リソース制御メッセージの各々の非アクセスレイヤから前記データ片を抽出して、抽出された複数のデータ片を結合する第2データ処理部と、
を備えた、通信装置。 - 前記第1送信部は、前記第1受信部がトラフィックの負荷規制を行うための報知情報を受信すると、前記非アクセスレイヤに前記データ片を収容すると共に、前記ユーザデータが収容されていることを示す情報を前記無線リソース制御レイヤに設定して、当該データ片が収容された非アクセスレイヤと、当該情報が設定された無線リソース制御レイヤと、を含む無線リソース制御メッセージを前記移動端末へ送信し、
前記第2データ処理部は、前記移動端末から受信した無線リソース制御メッセージの無線リソース制御レイヤに前記情報が設定されている場合、当該無線リソース制御メッセージの非アクセスレイヤから前記データ片を抽出する、
請求項1に記載された通信装置。 - 無線アクセスネットワーク上に配置され、かつ、非アクセスメッセージを収容可能な非アクセスレイヤと、前記非アクセスレイヤより下位に位置する無線リソース制御レイヤと、を含む無線リソース制御メッセージを用いて、通信装置との間で通信を行う移動端末であって、
前記無線リソース制御メッセージに収容可能なデータ量ごとに、前記通信装置へ送信すべきユーザデータを複数のデータ片に分割する第3データ処理部と、
複数の無線リソース制御メッセージの各々の非アクセスレイヤに、前記非アクセスメッセージの代わりに前記複数のデータ片の各々を収容して、前記データ片が収容された非アクセスライヤを含む無線リソース制御メッセージを前記通信装置へ送信する第2送信部と、
前記通信装置から複数の無線リソース制御メッセージを受信する第2受信部と、
前記第2受信部が受信した複数の無線リソース制御メッセージの各々の非アクセスレイヤから前記データ片を抽出して、抽出された複数のデータ片を結合する第4データ処理部と、
を備えた、移動端末。 - 移動端末と、無線アクセスネットワーク上に配置され、かつ、非アクセスメッセージを収容可能な非アクセスレイヤと、前記非アクセスレイヤより下位に位置する無線リソース制御レイヤと、を含む無線リソース制御メッセージを用いて、前記移動端末との間で通信を行う通信装置との間で、一方が送信装置として、他方が受信装置として通信を行うときのデータ通信方法であって、
前記送信装置は、無線リソース制御メッセージに収容可能なデータ量ごとに、送信すべきユーザデータを複数のデータ片に分割し、
前記送信装置は、複数の無線リソース制御メッセージの各々の非アクセスレイヤに、前記非アクセスメッセージの代わりに前記複数のデータ片の各々を収容して、前記データ片が収容された非アクセスライヤを含む無線リソース制御メッセージを前記受信装置に送信し、
前記受信装置は、前記送信装置から前記複数の無線リソース制御メッセージを受信し、
前記受信装置は、受信した複数の無線リソース制御メッセージの各々の非アクセスレイヤから前記データ片を抽出して、抽出された複数のデータ片を結合する、
ことを含む、データ通信方法。
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