JP7206509B2 - 基地局装置、端末装置、及び通信方法 - Google Patents

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Description

本発明は、基地局装置、端末装置、及び通信方法に関する。
現在のネットワークは、モバイル端末（スマートフォンやフューチャーホン）のトラフィックがネットワークのリソースの大半を占めている。また、モバイル端末が使うトラフィックは、今後も拡大していく傾向にある。
第５世代移動体通信（５Ｇまたは、ＮＲ（Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ））の通信規格では、４Ｇ（第４世代移動体通信）の標準技術に加えて、さらなる高データレート化、大容量化、低遅延化を実現する技術が求められている。なお、第５世代通信規格については、３ＧＰＰの作業部会（例えば、ＴＳＧ－ＲＡＮ ＷＧ１、ＴＳＧ－ＲＡＮ ＷＧ２等）で技術検討が進められている。
データ通信においては、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）と呼ばれる通信プロトコルが用いられる場合がある。ＴＣＰ／ＩＰは、ＴＣＰとＩＰとを組み合わせたプロトコルであり、インターネットなどで標準的に用いられている。
ＴＣＰにおける通信は、送信側の通信装置がデータパケットを送信し、受信側の通信装置はデータパケットを正常に受信できたとき、受信したデータパケットに対する確認応答であるＡＣＫ（Acknowledgement）を返信する。送信側の通信装置はＡＣＫを受信し、次のデータパケットを送信する。このように、ＴＣＰにおける通信では、ＡＣＫを受信することで、データパケットが到達したことを確認することができ、信頼性のある通信を実現している。
ＴＣＰの通信においては、ＡＣＫの送信が多くなると、ＡＣＫの送信で通信リソースが使用され、通信速度が低下する場合がある。そこで、ＡＣＫの送信数を減少させる方式として、例えば、割当られたリソースを超えるＡＣＫを破棄する方式がある。また、ＡＣＫの送信数を減少させる方式として、送信バッファに所定数までＡＣＫが滞留することを許容し、所定数を超えたＡＣＫを破棄する方式がある。
ＬＴＥ及びＴＣＰ／ＩＰに関する技術については、以下の先行技術文献に記載されている。
3GPP TS 36.133 V15.2.0 （2018-03） 3GPP TS 36.211 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 36.212 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 36.213 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 36.214 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 36.300 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 36.321 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 36.322 V15.0.1 （2018-04） 3GPP TS 36.323 V14.5.0 （2017-12） 3GPP TS 36.331 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 36.413 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 36.423 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 36.425 V14.1.0 （2018-03） 3GPP TR 36.912 V14.0.0 （2017-03） 3GPP TS 37.340 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 37.324 V1.5.0 （2018-04） 3GPP TS 38.201 V15.0.0 （2017-12） 3GPP TS 38.202 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.211 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.212 V15.1.1 （2018-04） 3GPP TS 38.213 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.214 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.215 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.300 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.321 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.322 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.323 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.331 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.401 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.410 V 0.9.0 (2018-03） 3GPP TS 38.413 V0.8.0 （2018-03） 3GPP TS 38.420 V0.8.0 （2018-03） 3GPP TS 38.423 V0.8.0 （2018-03） 3GPP TS 38.470 V15.1.0 （2018-03） 3GPP TS 38.473 V15.1.1 （2018-04） 3GPP TR 38.801 V14.0.0 （2017-04） 3GPP TR 38.802 V14.2.0 （2017-09） 3GPP TR 38.803 V14.2.0 （2017-09） 3GPP TR 38.804 V14.0.0 （2017-03） 3GPP TR 38.900 V14.3.1 （2017-07） 3GPP TR 38.912 V14.1.0 （2017-06） 3GPP TR 38.913 V14.3.0 （2017-06）
しかし、一部のＡＣＫを破棄する方式を用いた通信装置は、複数のパケットを受信するまでＡＣＫを返信しない。例えば、パケットの送信側の通信装置が、ＡＣＫを受信するか、送信するデータの合計が所定のサイズ以上になるか、もしくはパケットの送信待ちタイマがタイムアウトするまで、次のパケットを送信しないような制御を行っている場合がある。送信側の通信装置は、このような制御を行っている場合、送信するデータが小さいため送信データの合計が所定のサイズ以上にならない場合、パケットの送信待ちタイマがタイムアウトするまで次のパケットを送信することができない。この場合、次のデータパケットを待っている受信側の通信装置において、データの受信が遅延してしまう。
そこで、一開示は、一部のＡＣＫを破棄する方式を適用しても、データ送受信の遅延を抑制する基地局装置、端末装置、及び通信方法を提供することにある。
端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、前記基地局装置から受信したパケットに対応する受信確認パケットを、前記端末装置において蓄積することができる蓄積数を、前記端末装置が送信するデータ量に応じて決定する制御部と、前記決定した蓄積数を含む制御信号を、前記端末装置に送信できる送信部と、を有する。
一開示は、一部のＡＣＫを破棄する方式を適用しても、データ送受信の遅延を抑制することにある。
図１は、第１の実施の形態における、通信システム１０の構成例を示す図である。 図２は、第２の実施の形態における、通信システム１０の構成例を示す図である。 図３は、端末装置１００の構成例を示す図である。 図４は、基地局装置２００の構成例を示す図である。 図５は、ＨＤ方式によるＡＣＫ送信処理のシーケンスの例を示す図である。 図６は、各タイミングにおける送信バッファの例を示す図である。 図７は、端末装置１００におけるＴＣＰパケット受信とＡＣＫ送信のシーケンスの例を示す図である。 図８は、蓄積閾値算出処理Ｓ５００のフローチャートの例を示す図である。 図９は、各端末装置１００の蓄積閾値の例を示す図である。 図１０は、ＵＥ１～ＵＥ１０のＡＣＫ送信数及びスループットの例を示す図である。 図１１は、端末装置１００の台数ごとの総スループットの例を示す図である。 図１２は、端末装置１００の台数ごとのＡＣＫ送信数の例を示す図である。 図１３は、第１方式及び提案方式の端末装置１００ごとのスループットの例を示す図である。 図１４は、第２方式及び提案方式の端末装置１００ごとのスループットの例を示す図である。 図１５は、第１方式及び提案方式の端末装置１００ごとのＡＣＫ送信数の例を示す図である。 図１６は、第２方式及び提案方式の端末装置１００ごとのＡＣＫ送信数の例を示す図である。
以下、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書における課題及び実施例は一例であり、本願の権利範囲を限定するものではない。特に、記載の表現が異なっていたとしても技術的に同等であれば、異なる表現であっても本願の技術を適用可能であり、権利範囲を限定するものではない。
［第１の実施の形態］
最初に第１の実施の形態について説明する。
通信システム１０は、端末装置と、端末装置と無線通信する基地局装置とを有する。基地局装置は、基地局装置から受信したパケットに対応する受信確認パケットの、端末装置において蓄積することができる蓄積数（蓄積閾値）を、端末装置が送信するデータ量に応じて決定する制御部を有する。また、基地局装置は、決定した蓄積数を含む制御信号を、端末装置に送信できる送信部を有する。
図１は、第１の実施の形態における、通信システム１０の構成例を示す図である。通信システム１０は、端末装置１００と基地局装置２００を有する。端末装置１００と基地局装置２００は、無線通信をしており（Ｓ１）、例えば、パケットを使用してデータの送受信を行う。端末装置１００は、例えば、携帯電話などのモバイル通信端末である。また、基地局装置２００は、例えば、５ＧにおけるｇＮｏｄｅＢである。
端末装置１００と基地局装置２００は、例えば、互いにＴＣＰ／ＩＰに基づき通信を行う。基地局装置２００は、例えば、図示しないネットワークから端末装置１００が送信先であるデータを受信すると、端末装置１００にデータを含むＴＣＰパケットを送信する。端末装置１００は、ＴＣＰパケットを受信すると、受信したＴＣＰパケットに対応する（受信したことを送信元装置に通知するための）受信確認パケット（例えば、ＡＣＫ）を送信する。以降、単にパケットと称する場合、ＴＣＰパケット、又は受信確認パケット、又はその両方を示す。
基地局装置２００は、図示しないプロセッサ、ストレージ、メモリを有し、ストレージに記憶されたプログラムをメモリにロードし、プロセッサがロードしたプログラムを実行することで、制御部２０１及び送信部２０２を構築し、各処理を実行する。
基地局装置２００は、制御部２０１、送信部２０２、及びデータ２０３を有する。データ２０３は、例えば、端末装置１００が所定時間において送信するＡＣＫ送信数（又はＡＣＫ送信数の平均値）が記憶される。
制御部２０１は、データ２０３に含まれる端末装置１００が送信するデータ量に基づいて（応じて）（Ｓ２）、蓄積数を決定する（Ｓ３）。蓄積数は、端末装置１００が蓄積することができるＡＣＫの最大数であり、蓄積数を超えるＡＣＫについては、端末装置１００にて破棄される。
送信部２０２は、制御部２０１が決定した蓄積数を制御信号に含め（Ｓ４）、端末装置１００に送信する（Ｓ５）。
端末装置１００は、蓄積数を含む制御信号を受信し、蓄積数を取得する。端末装置１００は、取得した蓄積数に従い、受信確認を蓄積し、蓄積数を超える受信確認については破棄する。
第１の実施の形態では、基地局装置２００は、端末装置１００が送信するデータ量に応じて、蓄積数を決定する。これにより、端末装置１００は、過剰なＡＣＫの送信を抑制することができる。
なお、端末装置１００において蓄積することができる蓄積数（蓄積閾値）は，下りのデータ送信量に応じて決定してもよい。端末装置１００は、ＴＣＰパケットの受信数に応じた数のＡＣＫを送信する場合がある。そこで、基地局装置２００は、端末装置１００が下りのデータ送信量に応じた数のＡＣＫを送信するとみなし、下りのデータ送信量に応じて蓄積数を決定してもよい。
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。
＜通信システムの構成例＞
図２は、通信システム１０の構成例を示す図である。通信システム１０は、端末装置１００－１，２、基地局装置２００、及びネットワーク３００を有する。通信システム１０は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の通信規格や、５Ｇに対応した通信システムである。
端末装置１００－１，２（以下、端末装置１００と呼ぶ場合がある）は、例えば、スマートフォンやタブレット端末などのモバイル通信端末（通信装置）である。端末装置１００は、例えば、基地局装置２００と無線接続し、基地局装置２００を介してネットワーク３００と通信を行う。端末装置１００は、基地局装置２００やネットワーク３００からデータをダウンロードしたり、サービスの提供を受けたりする。また、端末装置１００は、例えば、ＴＣＰ／ＩＰに基づいて、基地局装置２００やネットワーク３００と通信を行う。
基地局装置２００は、端末装置１００が送受信するパケットを中継する通信装置である。基地局装置２００は、例えば、ＬＴＥにけるｅＮｏｄｅＢ（evolved Node B）や、５ＧにおけるｇＮｏｄｅＢである。また、基地局装置２００は、スイッチやルータなどのネットワーク機器であってもよい。
ネットワーク３００は、例えば、インターネットであってもよいし、専用線で構成されているイントラネットであってもよい。
＜端末装置の構成例＞
図３は、端末装置１００の構成例を示す図である。端末装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０、ストレージ１２０、メモリ１３０、及びＲＦ（Radio Frequency）回路１５０を有する。
ストレージ１２０は、プログラムやデータを記憶する、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、又はＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置である。ストレージ１２０は、通信プログラム１２１及びＡＣＫ送信プログラム１２２を記憶する。
メモリ１３０は、ストレージ１２０に記憶されているプログラムをロードする領域である。また、メモリ１３０、プログラムがデータを記憶する領域としても使用される。
ＲＦ回路１５０は、基地局装置２００と無線接続する装置である。ＲＦ回路１５０は、例えば、アンテナを有し、アンテナを介して基地局装置２００と電波（パケット）の送受信を行う。
ＣＰＵ１１０は、ストレージ１２０に記憶されているプログラムを、メモリ１３０にロードし、ロードしたプログラムを実行し、各処理を実現するプロセッサである。
ＣＰＵ１１０は、通信プログラム１２１を実行することで、通信処理を行う。通信処理は、基地局装置２００やネットワーク３００などと、通信を行う処理である。端末装置１００は、例えば、端末装置１００のユーザや、端末装置１００において実行するプログラムの要求に応じて通信を行うとき、通信処理を行う。
また、ＣＰＵ１１０は、ＡＣＫ送信プログラム１２２を実行することで、送信制御部を構築し、ＡＣＫ送信処理を行う。ＡＣＫ送信処理は、基地局装置２００から受信したＴＣＰパケットに対応するＡＣＫ（応答確認）を生成し、送信バッファに格納し、ＡＣＫの送信方式に応じてＡＣＫを基地局装置２００に送信する処理である。
ＣＰＵ１１０は、ＡＣＫ送信プログラム１２２の有するＨＤ（Hybrid Discard）方式モジュール１２２１を実行することで、送信制御部を構築し、ＨＤ方式によるＡＣＫ送信処理を行う。ＨＤ方式は、ＡＤ（Active Discard）方式及びＰＤ（Passive Discard）方式の両方式を同時に実行するＡＣＫ送信方式である。
ＰＤ方式は、割当リソース量に応じた数のＡＣＫを送信し、送信しなかったＡＣＫのうち、破棄率に応じた数のＡＣＫを破棄し、それ以外のＡＣＫは送信するＡＣＫ送信方式である。すなわち、ＰＤ方式では、端末装置１００は、割当リソース量に応じたＡＣＫ数と、破棄率に応じて破棄しないＡＣＫ数の合計が、送信するＡＣＫ数となる。なお、ＰＤ方式は、割当リソース量に応じた数のＡＣＫを送信し、送信しなかったＡＣＫを破棄するＡＣＫ送信方式であってもよい。
ＡＤ方式は、蓄積閾値（ＡＣＫを蓄積できる最大数）までＡＣＫを送信バッファに蓄積し、蓄積閾値を超えるＡＣＫは破棄率に応じて破棄するＡＣＫ送信方式である。すなわち、ＡＤ破棄率方式では、端末装置１００は、蓄積閾値のＡＣＫ数と、破棄率に応じて破棄しないＡＣＫ数の合計が、送信するＡＣＫ数となる。なお、ＡＤ方式は、蓄積閾値までＡＣＫを送信バッファに蓄積し、蓄積閾値を超えるＡＣＫは破棄するＡＣＫ送信方式であってもよい。
ＨＤ方式は、ＡＤ方式及びＰＤ方式の２段階でＡＣＫを破棄するＡＣＫ送信方式である。ＨＤ方式は、蓄積閾値内のＡＣＫでも割当リソース量を超えるＡＣＫは、破棄率に応じて破棄するＡＣＫ送信方式である。なお、ＨＤ方式は、蓄積閾値内のＡＣＫでも割当リソース量を超えるＡＣＫは破棄するＡＣＫ送信方式であってもよい。
ＣＰＵ１１０は、ＡＣＫ送信プログラム１２２の有する蓄積閾値取得モジュール１２２２を実行することで、受信部を構築し、蓄積閾値取得処理を行う。蓄積閾値取得処理は、ＨＤ方式で使用する蓄積閾値を、基地局装置２００から取得する処理である。蓄積閾値取得処理は、制御信号を受信し、受信した制御信号に含まれる蓄積閾値を取得する。制御信号は、例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングである。
＜基地局装置の構成例＞
図４は、基地局装置２００の構成例を示す図である。基地局装置２００は、ＣＰＵ２１０、ストレージ２２０、メモリ２３０、ＮＩＣ（Network Interface Card）２４０及びＲＦ回路２５０を有する。
ストレージ２２０は、プログラムやデータを記憶する、フラッシュメモリ、ＨＤＤ、又はＳＳＤなどの補助記憶装置である。ストレージ２２０は、通信制御プログラム２２１及びＡＣＫ受信プログラム２２２を記憶する。
メモリ２３０は、ストレージ２２０に記憶されているプログラムをロードする領域である。また、メモリ２３０は、プログラムがデータを記憶する領域としても使用される。
ＮＩＣ２４０は、ネットワーク３００と接続するインターフェースである。基地局装置２００は、ＮＩＣ２４０を介して、ネットワーク３００内の通信装置と通信を行う。
ＲＦ回路２５０は、端末装置１００と無線接続する装置である。ＲＦ回路２５０は、例えば、アンテナを有し、アンテナを介して端末装置１００と電波（パケット）の送受信を行う。
ＣＰＵ２１０は、ストレージ２２０に記憶されているプログラムを、メモリ２３０にロードし、ロードしたプログラムを実行し、各処理を実現するプロセッサである。
ＣＰＵ２１０は、通信制御プログラム２２１を実行することで、割当部を構築し、通信制御処理を行う。通信制御処理は、端末装置１００の通信を制御する処理である。通信制御処理は、例えば、端末装置１００に対して無線リソースを割り当てる処理である。
また、ＣＰＵ２１０は、ＡＣＫ受信プログラム２２２を実行することで、制御部を構築し、ＡＣＫ受信処理を行う。ＡＣＫ受信処理は、端末装置１００からＡＣＫ（応答確認）を受信する処理である。また、ＡＣＫ受信処理は、端末装置１００における蓄積閾値を決定（算出）する処理である。
ＣＰＵ２１０は、ＡＣＫ受信プログラム２２２の有するＨＤ方式制御モジュール２２２１を実行することで、制御部及び送信部を構築し、ＨＤ方式制御処理を行う。ＨＤ方式制御処理は、端末装置１００によるＨＤ方式の通信を制御する処理である。
また、ＣＰＵ２１０は、ＡＣＫ受信プログラム２２２の有する蓄積閾値算出モジュール２２２２を実行することで、制御部を構築し、蓄積閾値算出処理を行う。蓄積閾値算出処理は、無線通信する端末装置１００の蓄積閾値を算出する処理である。なお、基地局装置２００は、無線通信する端末装置１００が複数存在する場合、複数の端末装置１００それぞれについて、蓄積閾値を算出する。
さらに、ＣＰＵ２１０は、ＡＣＫ受信プログラム２２２の有するＡＣＫ送信関連情報通知モジュール２２２３を実行することで、送信部を構築し、ＡＣＫ送信関連情報通知処理を行う。ＡＣＫ送信関連情報通知処理は、算出した蓄積閾値を含むＡＣＫ送信関連情報を、制御信号（例えば、ＲＲＣシグナリング）に含め、端末装置１００に通知（送信）する処理である。
＜ＨＤ方式によるＡＣＫ送信処理＞
図５は、ＨＤ方式によるＡＣＫ送信処理のシーケンスの例を示す図である。ＴＣＰ（ｘ）（ｘは整数）におけるｘは、ＴＣＰパケットの識別子であり、例えば、シーケンス番号を示すものとする。また、ＡＣＫ（ｙ）（ｙは整数）におけるｙは、対応するＴＣＰパケットの識別子（上述したｘに対応）を示すものとする。
端末装置１００は、基地局装置２００からＴＣＰパケット（１）～（５）を受信する（Ｓ３０１～Ｓ３０５）。
端末装置１００は、ＡＣＫの送信契機が発生すると、ＢＳＲ（Buffer Status Report）を送信する（Ｓ１０５）。
図６は、各タイミングにおける送信バッファの例を示す図である。図６（Ａ）は、図５のシーケンスのタイミングＴ３１における送信バッファの例を示す図である。タイミングＴ３１においては、送信バッファには、受信したＴＣＰパケット（１）～（５）に対するＡＣＫ（１）～（５）が蓄積されている。
ここで、端末装置１００は、ＡＤ方式により、蓄積閾値（例えば４）を超えるＡＣＫを、破棄率に応じて破棄する。端末装置１００は、図５（Ａ）において、例えば、破棄率に応じてＡＣＫ（１）を破棄する。
図５のシーケンスに戻り、端末装置１００は、ＡＣＫの送信契機が発生すると、ＢＳＲ（Buffer Status Report）を送信し（Ｓ３０６）、ＵＬ＿Ｇｒａｎｔ（Uplink Grant）を基地局装置２００から受信する（Ｓ３０７）。
ＢＳＲは、例えば、端末装置１００が基地局装置２００に対して、パケット（ＡＣＫ及びＴＣＰパケットを含む）を送信するための無線リソースの割り当てを要求するメッセージである。また、ＵＬ＿Ｇｒａｎｔは、例えば、端末装置１００に対して割り当てる無線リソース量を含むメッセージである。
図６（Ｂ）は、図５のシーケンスのタイミングＴ３２における送信バッファの例を示す図である。タイミングＴ３２においては、送信バッファには、ＡＣＫ（２）～（５）が蓄積されている。
端末装置１００は、ＰＤ方式により、割当リソース量に応じた数のＡＣＫ（図５におけるＡＣＫ（４）及び（５））を送信対象とする。そして、端末装置１００は、送信対象以外のＡＣＫ（図５におけるＡＣＫ（３）及び（２））のうち、破棄率に応じた数のＡＣＫ（図５におけるＡＣＫ（２））を破棄し、破棄しないＡＣＫ（図５におけるＡＣＫ（３））を送信対象とする。
上述したように、ＨＤ方式では、端末装置１００は、蓄積閾値や割当リソース量によって送信対象とされるＡＣＫ以外の破棄候補となるＡＣＫを、破棄率に応じて破棄する。また、ＨＤ方式では、蓄積閾値や割当リソース量によって送信対象とされるＡＣＫ以外のＡＣＫを破棄してもよい。この場合、蓄積閾値や割当リソース量によって送信対象とされるＡＣＫの数の、全体のＡＣＫの数（蓄積閾値や割当リソース量によって送信対象とされるＡＣＫ＋破棄されるＡＣＫ）に対する割合を破棄率とみなしてもよい。
なお、ＨＤ方式では、端末装置１００は、例えば、蓄積閾値に応じた数のＡＣＫを送信バッファに蓄積し、ＡＣＫの送信タイミングで蓄積されたＡＣＫを送信する。例えば、ＨＤ方式の蓄積閾値を用いた以下の式（１）で、破棄率の近似値を算出することができる。
ＤＲ ＝ １－Ｔ／１００ ・・・式（１）
ＤＲは、破棄率であり、Ｔは蓄積閾値である。以降の説明におけるＨＤ方式の破棄率と蓄積閾値との関係は、式（１）に基づくものとする。
＜蓄積閾値決定処理＞
図７は、端末装置１００におけるＴＣＰパケット受信とＡＣＫ送信のシーケンスの例を示す図である。なお、図７の右方には、通信における電波状態の例を示す。電波状態は、例えば、下り方向の電波における干渉度合いを示し、電波状態が良好であるほど、干渉度合いが少ないことを示す。また、図７において、ＴＣＰはＴＣＰパケット（データを含む）を示し、ＡＣＫはＴＣＰパケットを受信したことに対するＡＣＫを示す。さらに、図７における端末装置１００は、例えば、Ｎ（Ｎは整数）個のＴＣＰパケット受信に対して、Ｎ／２個のＡＣＫを送信する制御を行うものとする。
基地局装置２００は、電波状態が平均値（例えば、処理Ｓ１１～Ｓ１６の実行時間における平均値）であるとき、ＴＣＰパケットを所定時間内に４パケット送信する（Ｓ１１）。そして、端末装置１００は、ＴＣＰパケットを４パケット受信すると、２パケットのＡＣＫを送信する（Ｓ１２）。
また、基地局装置２００は、電波状態が良好であるとき、ＴＣＰパケットを所定時間内に６パケット送信する（Ｓ１３）。そして、端末装置１００は、ＴＣＰパケットを６パケット受信すると、３パケットのＡＣＫを送信する（Ｓ１４）。
また、基地局装置２００は、電波状態が劣悪であるとき、ＴＣＰパケットを所定時間内に２パケット送信する（Ｓ１５）。そして、端末装置１００は、ＴＣＰパケットを２パケット受信すると、１パケットのＡＣＫを送信する（Ｓ１６）。上述したように、基地局装置２００は、電波状態が良好であるほど、多数のＴＣＰパケットを送信する。
端末装置１００は、処理Ｓ１１～Ｓ１６において、ＴＣＰパケットを合計１２パケット受信し、合計６パケットのＡＣＫを送信している。処理Ｓ１１及び処理Ｓ１２、処理Ｓ１３及び処理Ｓ１４、及び処理Ｓ１５及び処理Ｓ１６のそれぞれが所定時間で行われている場合、所定時間におけるＴＣＰパケットの送信数の平均は４パケットとなり（Ｓ１７）、ＡＣＫの送信数の平均は２パケットとなる（Ｓ１８）。
以下、第２の実施の形態において、基地局装置２００は、各端末装置１００における所定時間におけるＡＣＫの送信数の平均値に基づいて、蓄積閾値を決定する。
式（１）で示すように、破棄率は、蓄積閾値に基づいて決定される場合がある。そこで、端末装置１００は、蓄積閾値を算出し、算出した蓄積閾値に基づいて破棄率を決定する。なお、第２の実施の形態において、端末装置１００は、端末装置１００に無線接続する端末装置ごとに、蓄積閾値を算出する。以下に、蓄積閾値の算出方法について説明する。
例えば、基地局装置２００は、以下の式（２）及び式（３）を用いて蓄積閾値（Ｔ）を算出する。
Ｎａｃｋ ＝ ＳＴＢＳ ／ （ＳＴＣＰ＿Ｓｅｇｍｅｎｔ × ２） ・・・式（２）
Ｔ ＝ ｍａｘ（Ｎａｃｋ , １） ・・・式（３）
ＳＴＢＳは、ダウンリンクのデータ量の平均値である。ＳＴＣＰ＿Ｓｅｇｍｅｎｔは、ＴＣＰセグメントのデータサイズである。すなわち、Ｎａｃｋは、例えば端末装置１００が２回のＴＣＰデータ（パケット）受信に対して１回のＡＣＫを送信する場合における、端末装置１００のＡＣＫの送信数の平均値を示す。式（２）は、ＳＴＢＳを、ＳＴＣＰ＿Ｓｅｇｍｅｎｔ×２で除した商が、Ｎａｃｋとなることを示す式である。
また、Ｔは、式（３）より、少なくとも１以上とする。これにより、端末装置１００がＡＣＫを返信しないことを防止する。また、第２の実施の形態において、Ｎａｃｋは、小数点以下は破棄されるものとする。なお、Ｎａｃｋは、小数点以下を繰り上げされてもよいし、小数点第１位で四捨五入されてもよい。式（３）は、Ｎａｃｋまたは１の、どちらか大きいほうの整数部分が、Ｔとなることを示す式である。
上述したように、基地局装置２００は、蓄積閾値を、端末装置１００におけるＡＣＫ送信数の平均値とする。例えば、通信システムにおいて、ＡＣＫ送信数以上のＡＣＫを返信することは、スループットの維持において、過剰なＡＣＫ送信となる場合がある。そこで、基地局装置２００は、ＡＣＫ送信数の平均のＡＣＫを送信できれば、所定以上のスループットを維持するのに十分であると仮定し、ＡＣＫ送信数の平均値を蓄積閾値とすることで、平均値を超えるＡＣＫの送信を抑制する。
図８は、蓄積閾値算出処理Ｓ５００のフローチャートの例を示す図である。基地局装置２００は、蓄積閾値を算出する契機が発生すると、蓄積閾値算出処理Ｓ５００を行う。
基地局装置２００は、無線接続する各端末装置１００の蓄積閾値を算出する（Ｓ５００－１）。基地局装置２００は、例えば、上述した式（２）及び式（３）を用いて、端末装置１００ごとに、蓄積閾値を算出する。
そして、基地局装置２００は、各端末装置１００に、蓄積閾値を含むＡＣＫ送信関連情報を通知し（Ｓ５００－２）、処理を終了する。基地局装置２００は、制御信号（例えばＲＲＣシグナリング）を用いて、端末装置１００にＡＣＫ送信関連情報を通知する。
＜シミュレーション１＞
以下に、上述した式（２）及び式（３）を用いて蓄積閾値を算出した場合の、シミュレーション結果を示す。
図９は、各端末装置１００の蓄積閾値の例を示す図である。図９は、１０台の端末装置１００（図９におけるＵＥ１～ＵＥ１０）のＮａｃｋの計算値、及び蓄積閾値（Ｔ）を示す。例えば、ＵＥ８における蓄積閾値は２となる。
図１０は、ＵＥ１～ＵＥ１０のＡＣＫ送信数及びスループットの例を示す図である。図１０（Ａ）は、スループットの平均値の例を示す図である。図１０（Ｂ）は、ＡＣＫ送信数の例を示す図である。なお、他の方式と比較するため、図１０は、ＵＥごとに、左からＢａｓｉｃ方式、Ｇｒａｎｔｅｄ ＡＣＫ方式、Ｈｉｂｒｉｄ Ｄｉｓｃａｒｄ方式、及びＨｉｂｒｉｄ Ｄｉｓｃａｒｄ（Ｏｐｔ）方式におけるシミュレーション結果を示す。
Ｂａｓｉｃ方式（以下、第１方式と呼ぶ場合がある）は、全てのＴＣＰパケットに対してＡＣＫを返信する方式であって、ＡＣＫの破棄を行わない。Ｇｒａｎｔｅｄ ＡＣＫ方式（以下、第２方式と呼ぶ場合がある）は、下りに割り当てられた無線リソースに応じてＡＣＫを返信し、それ以上のＡＣＫは破棄する方式である。Ｈｉｂｒｉｄ Ｄｉｓｃａｒｄ方式（以下、第３方式と呼ぶ場合がある）は、蓄積閾値のＡＣＫを返信し、それ以上のＡＣＫを下りの割り当て無線リソースに応じて返信する方式であり、破棄率は端末装置によらず、０．９６に固定されている。Ｈｉｂｒｉｄ Ｄｉｓｃａｒｄ（Ｏｐｔ）方式（以下、提案方式と呼ぶ場合がある）は、第２の実施の形態における方式であり、ＵＥ１～ＵＥ１０の蓄積閾値は、図９の値を用いる。
例えば、ＵＥ４は、図１０（Ａ）より、提案方式のほうが、第２及び第３方式よりスループットが向上している。また、ＵＥ４は、図１０（Ａ）より、提案方式において第１方式と同等のスループットである。また、ＵＥ４は、図１０（Ｂ）より、提案方式のほうが、第１～第３方式よりＡＣＫ送信数を抑制している。
また、他のＵＥについても、提案方式は、第１～第３方式より少ないあるいは同等のＡＣＫ送信数で、比較対象方式と同等又は良好なスループットを維持していることがわかる。
＜シミュレーション２＞
シミュレーション１より端末装置１００の数を増やしてシミュレーションを行う。
図１１は、端末装置１００の台数ごとの総スループットの例を示す図である。総スループットは、例えば、各端末装置１００の平均スループットの合計値である。図１１によると、提案方式は、第１及び第２方式と比較し、総スループットが良好である。例えば、提案方式は、端末装置１００が４０台の場合に、最も総スループットが良好となる。
図１２は、端末装置１００の台数ごとのＡＣＫ送信数の例を示す図である。例えば、総スループットが最も良好となる端末装置１００の台数が４０台の場合、提案方式は、第１及び第２方式よりもＡＣＫ送信数が少ない。以下、端末装置１００の台数が４０台の場合の、各端末装置１００のスループット及びＡＣＫ送信数について、シミュレーション結果を示す。
図１３は、第１方式及び提案方式の端末装置１００ごとのスループットの例を示す図である。また、図１４は、第２方式及び提案方式の端末装置１００ごとのスループットの例を示す図である。
例えば、図１３より、第１方式では、ＵＥ１４、ＵＥ８、ＵＥ１９、及びＵＥ１が、突出してスループットが良好である。一方、第１方式では、ＵＥ３８、ＵＥ１１、ＵＥ３５、ＵＥ３９、ＵＥ３、ＵＥ２２、ＵＥ７、ＵＥ２１、ＵＥ２３、ＵＥ２６、及びＵＥ１３が、スループットが０に近い、劣悪な数値となっている。
対して、提案方式では、ＵＥ１４、ＵＥ８、ＵＥ１９、及びＵＥ１のスループットが、他のＵＥと比較すると良好ではあるものの、第１方式ほど突出してはいない。また、提案方式では、ＵＥ３８、ＵＥ１１、ＵＥ３５、ＵＥ３９、ＵＥ３、ＵＥ２２、ＵＥ７、ＵＥ２１、ＵＥ２３、ＵＥ２６、及びＵＥ１３のスループットが、第１方式ほど低い値ではない。図１１で示したように、端末装置１００の台数が４０台の総スループットは、提案方式より第１方式の方が高い。すなわち、提案方式は、第１方式と比較して、端末装置間のスループットの差異が小さく、より公平な方式であることがわかる。
また、図１４に示すように、提案方式は、第２方式と比較して、端末装置間のスループットの差異が同等あるいは小さく、より公平な方式であることがわかる。
図１５は、第１方式及び提案方式の端末装置１００ごとのＡＣＫ送信数の例を示す図である。また、図１６は、第２方式及び提案方式の端末装置１００ごとのＡＣＫ送信数の例を示す図である。
例えば、図１５より、第１方式では、ＵＥ１４、ＵＥ８、ＵＥ１９、及びＵＥ１が、突出してＡＣＫ送信数が多い。一方、第１方式では、ＵＥ３８、ＵＥ１１、ＵＥ３５、ＵＥ３９、ＵＥ３、ＵＥ２２、ＵＥ７、ＵＥ２１、ＵＥ２３、ＵＥ２６、及びＵＥ１３が、ＡＣＫ送信が０に近い小さい数値となっている。
対して、提案方式では、ＵＥ１４、ＵＥ８、ＵＥ１９、及びＵＥ１のＡＣＫ送信数が、他のＵＥと比較すると多いが、第１方式ほど突出してはいない。また、提案方式では、ＵＥ３８、ＵＥ１１、ＵＥ３５、ＵＥ３９、ＵＥ３、ＵＥ２２、ＵＥ７、ＵＥ２１、ＵＥ２３、ＵＥ２６、及びＵＥ１３のＡＣＫ送信数が、第１方式ほど低い値ではない。図１２で示したように、端末装置１００の台数が４０台のＡＣＫ送信数は、提案方式より第１方式の方が少ない。すなわち、提案方式は、第１方式と比較して、ＡＣＫ送信数の合計が少ないことに加え、端末装置間のＡＣＫ送信数の差異が小さく、ＡＣＫ送信においても公平な方式であることがわかる。
また、図１６に示すように、提案方式は、第２方式と比較して、ＡＣＫ送信数の合計が少ないことに加え、端末装置間のＡＣＫ送信数の差異が同等あるいは小さく、ＡＣＫ送信においても公平な方式であることがわかる。
第２の実施の形態において、端末装置１００は２段階でＡＣＫを破棄する。第１段階は、平均伝送レートに基づき決定される蓄積閾値によるＡＣＫの破棄である。第１段階によって、端末装置１００に対する無線リソースの過剰な割り当てを抑制することができる。
第２段階は、無線リソースの割り当て量に応じたＡＣＫを送信し、残りのＡＣＫの破棄である。第２段階によって、無線リソースの割り当て量に応じたＡＣＫを送信することで、過剰なＡＣＫの送信を抑制することができる。
［その他の実施の形態］
各実施の形態における処理は、それぞれ組み合わせてもよい。例えば、第２の実施の形態における式（１）～（３）は、第１の実施の形態における蓄積数（蓄積閾値）の算出に使用されてもよい。
１０ ：通信システム
１００ ：端末装置
１１０ ：ＣＰＵ
１２０ ：ストレージ
１２１ ：通信プログラム
１２２ ：ＡＣＫ送信プログラム
１３０ ：メモリ
１５０ ：ＲＦ回路
２００ ：基地局装置
２０１ ：制御部
２０２ ：送信部
２０３ ：データ
２１０ ：ＣＰＵ
２２０ ：ストレージ
２２１ ：通信制御プログラム
２２２ ：ＡＣＫ受信プログラム
２３０ ：メモリ
２５０ ：ＲＦ回路
３００ ：ネットワーク

Claims (5)

  1. 端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、
    前記基地局装置から受信したパケットに対応する受信確認パケットを、前記端末装置において蓄積することができる蓄積数を、前記端末装置が送信するデータ量に応じて決定する制御部と、
    前記決定した蓄積数を含む制御信号を、前記端末装置に送信できる送信部と、
    を有し、
    前記制御部は、所定時間における前記端末装置の受信確認パケットの送信数の平均を、前記蓄積数と決定する
    基地局装置。
  2. 前記制御部は、前記端末装置が複数存在する場合、前記複数の端末装置ごとに前記蓄積数を決定し、
    前記送信部は、前記複数の端末装置ごとに前記制御信号を送信できる
    請求項１記載の基地局装置。
  3. さらに、前記端末装置に無線リソースを割り当てる割当部を有し、
    前記端末装置は、前記蓄積数の前記受信確認パケットのうち、前記基地局装置に割り当てられた無線リソースの量に応じた数の受信確認パケットを、前記基地局装置に送信する
    請求項１記載の基地局装置。
  4. 基地局装置と無線通信を行う端末装置であって、
    前記基地局装置が前記端末装置の送信するデータ量に応じて決定する、前記基地局装置から受信したパケットに対応する受信確認パケットを蓄積することができる蓄積数を含む制御信号を受信する受信部と、
    前記受信した制御信号に含まれる前記蓄積数の受信確認パケットを蓄積し、前記蓄積数を超える受信確認パケットを破棄する送信制御部と
    を有し、
    前記蓄積数は、所定時間における前記端末装置の受信確認パケットの送信数の平均である
    端末装置。
  5. 端末装置と無線通信を行う基地局装置における通信方法であって、
    前記基地局装置から受信したパケットに対応する受信確認パケットを、前記端末装置において蓄積することができる蓄積数を、前記端末装置が送信するデータ量に応じて決定し、
    前記決定した蓄積数を含む制御信号を、前記端末装置に送信し、
    前記蓄積数の決定において、所定時間における前記端末装置の受信確認パケットの送信数の平均を、前記蓄積数と決定する
    通信方法。
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