JP2011061364A

JP2011061364A - 送信装置および送信方法

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Publication number: JP2011061364A
Application number: JP2009207155A
Authority: JP
Inventors: Narimoto Yamaguchi; 成基山口; Yoshimasa Shirasaki; 良昌白崎; Kenshin Arima; 健晋有馬
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2009-09-08
Publication date: 2011-03-24

Abstract

【課題】ハンドオーバ後に送信されるPDCP status reportを用いて、再送対象とすべきPDCP SDUおよび破棄対象とすべきPDCP SDUを正確に特定し、ユーザデータを常に正常に伝送すること。
【解決手段】判定部１０８は、ハンドオーバ時に受信装置で未受信であるデータのうちの先頭データのシーケンス番号を示す制御情報を受信し、制御情報を受信した場合、送達確認が未完了のデータのうちの先頭データから、ハンドオーバ前に送信が完了したデータのうちの最後尾データまでの間で、制御情報に示されるシーケンス番号に対応するデータを判定し、送信指示部１０７は、送達確認が未完了のデータのうちの先頭データから、シーケンス番号１周分に相当するデータまでの送信を指示し、送達確認が未完了のデータのうちの先頭データから前記シーケンス番号１周分に相当するデータより後のデータの送信を指示しない。
【選択図】図４

Description

本発明は、送信装置および送信方法に関するものである。

現在、3rd Generation Partnership Project (以下、3GPPという)のTechnical Specification Group Radio Access Network(TSG RAN)において、次世代移動通信システムであるLong Term Evolution（以下、LTEという）の検討が進められている。3GPP LTEでは、携帯端末装置（以下、UE：User Equipmentという）は、複数の基地局装置（以下、eNB：Evolved Node Bという）から構成されるE-UTRAN（Enhanced Universal Terrestrial Radio Access Network）に接続して、ユーザデータの送受信を行う。ここで、UEとeNBとの間のユーザデータは、3GPP LTEで使用される通信プロトコルのレイヤ１（物理レイヤ）およびレイヤ２（データリンクレイヤ）で制御される。また、レイヤ２は、無線リソースの割当制御等を行うMAC（Medium Access Control）レイヤと、無線リンクの制御を行うRLC（Radio Link Control）レイヤと、データの暗号化・復号化、ハンドオーバ時のパケット順序制御等を行うPDCP（Packet Data Convergence Protocol）レイヤとに分けられる。

また、UEおよびeNBの各PDCPレイヤには、通信経路（以下、無線ベアラ（Radio Bearer）という）が通信開始時に設定される。無線ベアラは、複数設定可能であり、１つの無線ベアラ毎にUEおよびeNBそれぞれに対応するPDCPエンティティ（PDCP entity）が生成される。各PDCPエンティティは、無線ベアラを用いて送受信されるユーザデータに対する制御情報を保持する。

また、無線ベアラは３つに分類される。具体的には、無線ベアラは、レイヤ３（RRC/NAS）の通信制御メッセージを送受信するシグナリング無線ベアラ（SRB（Signaling Radio Bearer））と、ユーザデータの送達確認が取れるまでRLCレイヤにおいてユーザデータを再送するモード（RLC-AM（RLC - Acknowledge Mode））のデータ無線ベアラ（DRB：Data Radio Bearer）と、RLCレイヤにおいてユーザデータの送達確認を行わないモード（RLC-UM（RLC - Unacknowledge Mode））のデータ無線ベアラ（DRB）とに分類される。

また、UEは、自装置の移動に応じて、接続先のeNBを切り替えるハンドオーバを行う。上述したRLC-AMでは、UEおよびeNBでは、ハンドオーバ前後でも、ユーザデータが欠損しないように制御する必要がある。しかし、ユーザデータの再送制御を行うRLCレイヤでは、ハンドオーバ前後で通信状態がリセットされてしまう。そのため、ハンドオーバ前後の状態保持、および、ハンドオーバ後のデータ再送は、RLCレイヤの上位レイヤであるPDCPレイヤで行われる（例えば、非特許文献１参照）。

具体的には、PDCPエンティティは、ハンドオーバ前にRLCレイヤで送達確認が取れていない（送達確認が未完了である）ユーザデータ（以下、PDCP SDU（Service Data Unit）という）の再送をハンドオーバ後に行う。また、ハンドオーバ後には、UEおよびeNBそれぞれに配置されるPDCPエンティティ間で、制御PDU（Protocol Data Unit）（以下、PDCP status reportという）が送信される。これにより、ハンドオーバ前に送達確認済みであるPDCP SDUを対向のPDCPエンティティに通知することが可能となる。そして、PDCP status reportを受信したPDCPエンティティは、PDCP status reportに示された、送達確認済みのPDCP SDUを破棄し、そのPDCP SDUを送信しない。すなわち、PDCP status reportの通知により、ハンドオーバ前に受信側のPDCPエンティティで受信されているが、送信側のPDCPエンティティで送達確認が未完了であるPDCP SDUの再送、つまり、再送不要であるデータの無駄な再送を低減することができる。

図１にPDCP status reportのフォーマットを示す。図１に示すように、PDCP status reportには、受信側のPDCPエンティティで未受信であるPDCP SDUのうちの先頭のPDCP SDUのシーケンス番号（SN：Sequence Number）を示すFMS（First Missing PDCP SN、１２ビット）、および、受信側のPDCPエンティティでFMS以降のPDCP SDUが受信済みであるか否かを示すBitmap（８ビット（１オクテット）の倍数で可変長）が含まれる。例えば、受信側のPDCPエンティティでPDCP SDUが受信済みの場合のBitmapを‘１’とし、PDCP SDUが未受信の場合のBitmapを‘０’とする。

また、図２にCOUNTのフォーマットを示す。COUNTは、図２に示すように、PDCP SDU毎に割り当てられるシーケンス番号を示すPDCP SNと、そのPDCP SNが何周目であるかを示すHFN（Hyper Frame Number）とから構成される値である。PDCPエンティティは、SDUを１つ送信するとPDCP SNをインクリメントする。また、PDCP SNは有限な値（例えば、PDCP SN＝０〜４０９５の４０９６個）であり、最大値に達すると次は０になる。このとき、HFNがインクリメントされる。また、COUNTは、送受信側のPDCPエンティティにおける暗号化処理および復号処理の際の入力パラメータとして用いられる。

送信側のPDCPエンティティは、受信側のPDCPエンティティからのPDCP status reportを受信すると、PDCP status reportに含まれるFMSよりもCOUNTの値が小さいPDCP SDU、および、PDCP status reportに含まれるBitmapが‘１’であるPDCP SDU、すなわち、受信側のPDCPエンティティで受信済みのPDCP SDUを破棄し送信しない。

また、ハンドオーバ後、送信側のPDCPエンティティは、PDCP status reportの通知を待たずに、ハンドオーバ前にRLCレイヤで送達確認が未完了であるPDCP SDUのうちの先頭のPDCP SDU（以下、このPDCP SDUのPDCP SNをFirst No Ack SNという）から順に再送する。一方、ハンドオーバ後、受信側のPDCPエンティティは、FMSから２０４８SDU分のPDCP SDU
を、再送待ち受信ウインドウ（Reordering window）として受信可能とする。

3GPP TS 36.323 V8.5.0, "Packet Data Convergence Protocol (PDCP) specification (Release 8),"March 2009

しかしながら、上述したPDCP status report（図１）には、受信側のPDCPエンティティで未受信であるPDCP SDUのうちの先頭のPDCP SNを示すFMSは含まれているものの、そのFMSに対応するHFNの情報は含まれていない。そのため、FMSに対応するHFNについては、PDCP status reportを受信した送信側のPDCPエンティティが判定する必要がある。

以下、図３を用いて具体的に説明する。以下の説明では、図３に示すように、PDCP SDUのシーケンス番号（PDCP SN）を０〜４０９５（つまり、４０９６SDU分）とする。また、Reordering windowを、シーケンス番号１周分（すなわち、取りうるすべてのシーケンス番号分）に相当する４０９６SDUの半分、つまり、２０４８SDU分とする。また、図３では、送信側のPDCPエンティティにおける、First No Ack SNをHFN＝１、SN＝４０９２とし、ハンドオーバ前に送信が完了しているPDCP SDUのうちの最後尾のPDCPのシーケンス番号（以下、Last Send SN）をHFN＝２、SN＝４０９４とする。また、受信側のPDCPエンティティからのPDCP status reportに含まれるFMSを４０９３とする。

そこで、送信側のPDCPエンティティは、First No Ack SN（図３ではHFN＝１、SN＝４０９２）からLast Send SN（図３ではHFN＝２、SN＝４０９４）までの間にFMS（図３では４０９３）が存在すると判断し、FMSに対応するHFNの判定を行う。

しかしながら、ハンドオーバ前に、First No Ack SNとLast Send SNとの間の間隔が、PDCP SN１周分に相当する値、つまり、PDCP SNが取りうる値（図３では０〜４０９５）の１周分（図３では４０９６SDU分）以上の場合には、FMSと一致するSNが複数存在する可能性がある。例えば、図３では、First No Ack SNとLast Send SNとの間の間隔が４０９９SDU分（＞4096SDU）離れており、FMS（４０９３）と一致するSNとして、HFN＝１のSN＝４０９３、および、HFN＝２のSN＝４０９３の２つのFMS候補が存在する。そのため、送信側のPDCPエンティティは、FMSに対応するHFNの判定を一意に行うことができなくなる。

例えば、図３において、受信側のPDCPエンティティで未受信のPDCP SDUのうちの先頭のPDCP SDUがHFN＝１、SN＝４０９３の場合について説明する。この場合、送信側のPDCPエンティティがFMS（４０９３）に対応するHFNを２と誤って判定してしまうと、送信側のPDCPエンティティは、HFN＝２、SN＝４０９３のPDCP SDUよりも前のPDCP SDU（HFN＝２、SN＝４０９２以前のPDCP SDU）の再送を不要と判断する。よって、送信側のPDCPエンティティは、図３に示すHFN＝１、SN＝４０９３のPDCP SDUからHFN＝２、SN＝４０９２のPDCP SDUまでの４０９６個のPDCP SDU（再送が必要なPDCP SDU）を、PDCP status report受信後に破棄してしまう。

また、送信側のPDCPエンティティが図３に示すHFN＝２、SN＝４０９３のPDCP SDUから順に再送するのに対し、受信側のPDCPエンティティは、図３に示すHFN＝１、SN＝４０９３のPDCP SDUを先頭にした２０４８SDU分をReordering windowとして受信可能とする。そのため、受信側のPDCPエンティティでは、HFN＝２、SN＝４０９３以降のPDCP SDUが、HFN＝１、SN＝４０９３以降のPDCP SDUとして誤って受信されてしまう。この場合、送受信側のPDCPエンティティ間でのHFNの不一致が発生し、かつ、HFNの不一致が以降継続する。よって、暗号化処理および復号処理のパラメータとしてHFNを含むCOUNTを用いても送受信間でのHFNの不一致によりPDCP SDUを正常に伝送することができなくなる。

次に、例えば、図３において、受信側のPDCPエンティティで未受信のPDCP SDUのうちの先頭のPDCP SDUがHFN＝２、SN＝４０９３の場合について説明する。この場合、送信側のPDCPエンティティがFMS（４０９３）に対応するHFNを１と誤って判定してしまうと、送信側のPDCPエンティティは、HFN＝１、SN＝４０９３のPDCP SDU以降のPDCP SDUの再送が必要であると判断する。よって、送信側のPDCPエンティティは、図３に示すHFN＝１、SN＝４０９３のPDCP SDUからHFN＝２、SN＝４０９２のPDCP SDUまでの４０９６個のPDCP SDU（再送不要なPDCP SDU）を、PDCP status report受信後に再送してしまう。つまり、送信側のPDCPエンティティは、再送不要なPDCP SDUを無駄に送信してしまう。

また、送信側のPDCPエンティティが図３に示すHFN＝１、SN＝４０９３のPDCP SDUから順に再送するのに対し、受信側のPDCPエンティティは、図３に示すHFN＝２、SN＝４０９３のPDCP SDUを先頭にした２０４８SDU分（図示せず）をReordering windowとして受信可能とする。そのため、受信側のPDCPエンティティでは、HFN＝１、SN＝４０９３以降のPDCP SDUが、HFN＝２、SN＝４０９３以降のPDCP SDUとして誤って受信されてしまう。この場合にも、上述したように、送受信側のPDCPエンティティ間でのHFNの不一致が発生し、かつ、HFNの不一致が以降継続する。よって、暗号化処理および復号処理のパラメータとしてHFNを含むCOUNTを用いても送受信間でのHFNの不一致によりPDCP SDUを正常に伝送することができなくなる。

このように、ＰＤＣＰエンティティでは、ハンドオーバ後のPDCP status report受信時に再送対象とすべきPDCP SDUおよび破棄対象とすべきPDCP SDUを正確に特定できない場合があるため、ユーザデータを正常に伝送することができない可能性がある。

本発明の目的は、ハンドオーバ後に送信されるPDCP status reportを用いて、再送対象とすべきPDCP SDUおよび破棄対象とすべきPDCP SDUを正確に特定し、ユーザデータを常に正常に伝送することができる送信装置および送信方法を提供することである。

本発明の送信装置は、データに対して有限のシーケンス番号を周回的に割り当て、前記シーケンス番号と前記シーケンス番号が何周目であるかを示す番号がそれぞれ割り当てられた前記データを送信し、かつ、ハンドオーバ前に第１のレイヤで送達確認が未完了のデータを、ハンドオーバ後に、前記第１のレイヤよりも上位レイヤである第２のレイヤで再送する送信装置であって、前記第１のレイヤでのデータの送信を指示するとともに、ハンドオーバ後における前記第２のレイヤでのデータの再送を指示する送信指示手段と、ハンドオーバ時に受信装置で未受信であるデータのうちの先頭データの前記シーケンス番号を示す制御情報を受信する受信手段と、前記制御情報を受信した場合、前記送達確認が未完了のデータのうちの先頭データから、ハンドオーバ前に送信が完了したデータのうちの最後尾データまでの間で、前記制御情報に示されるシーケンス番号に対応するデータを特定する特定手段と、を具備し、前記送信指示手段は、前記送達確認が未完了のデータのうちの先頭データから、シーケンス番号１周分に相当するデータまでの送信を指示し、前記送達確認が未完了のデータのうちの先頭データから前記シーケンス番号１周分に相当するデータより後のデータの送信を指示しない構成を採る。

本発明の送信方法は、データに対して有限のシーケンス番号を周回的に割り当て、前記シーケンス番号と前記シーケンス番号が何周目であるかを示す番号がそれぞれ割り当てられた前記データを送信し、かつ、ハンドオーバ前に第１のレイヤで送達確認が未完了のデータを、ハンドオーバ後に、前記第１のレイヤよりも上位レイヤである第２のレイヤで再送する送信装置における送信方法であって、前記第１のレイヤでのデータの送信を指示するとともに、ハンドオーバ後における前記第２のレイヤでのデータの再送を指示する送信指示ステップと、ハンドオーバ時に受信装置で未受信であるデータのうちの先頭データの前記シーケンス番号を示す制御情報を受信する受信ステップと、前記制御情報を受信した場合、前記送達確認が未完了のデータのうちの先頭データから、ハンドオーバ前に送信が完了したデータのうちの最後尾データまでの間で、前記制御情報に示されるシーケンス番号に対応するデータを特定する特定ステップと、を具備し、前記送信指示ステップは、前記送達確認が未完了のデータのうちの先頭データから、シーケンス番号１周分に相当するデータまでの送信を指示し、前記送達確認が未完了のデータのうちの先頭データから前記シーケンス番号１周分に相当するデータより後のデータの送信を指示しないようにする。

本発明によれば、ハンドオーバ後に送信されるPDCP status reportを用いて、再送対象とすべきPDCP SDUおよび破棄対象とすべきPDCP SDUを正確に特定し、ユーザデータを常に正常に伝送することができる。

PDCP status reportのフォーマットを示す図 COUNTのフォーマットを示す図本発明の課題を示す図本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１に係る送信制御処理を示す図本発明の実施の形態２に係る課題を示す図本発明の実施の形態２に係る送信制御処理を示す図

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態に係る送信装置の構成を図４に示す。なお、図４に示す送信装置１００は、PDCPレイヤに配置されるPDCPエンティティ（つまり、送信側のPDCPエンティティ）の構成を示す。図４に示す送信装置１００は、例えば、UE（携帯端末装置）である。

また、以下の説明では、データに対して有限のシーケンス番号（PDCP SN）が周回的に割り当てられる。また、送信装置１００が送信するデータには、シーケンス番号（PDCP SN）と、そのシーケンス番号が何周目であるかを示すHFNとから構成されるCOUNTがそれぞれ割り当てられている。また、送信装置１００は、ハンドオーバ前にRLCレイヤで送達確認が未完了のデータを、ハンドオーバ後に、RLCレイヤよりも上位レイヤであるPDCPレイヤで再送する。

図４に示す送信装置１００において、送達確認管理部１０１は、ハンドオーバ後に下位レイヤ（例えば、RLCレイヤ）から入力される送達確認済みのPDCP PDUを示す情報に基づいて、ハンドオーバ前にRLCレイヤで送達確認が未完了のデータに対応するPDCP PDUのうちの先頭のPDCP PDUを特定する。そして、送達確認管理部１０１は、特定したPDCP PDUのシーケンス番号であるFirst No Ack SNを管理する。そして、送達確認管理部１０１は、First No Ack SNを、再送管理部１０２、送信指示部１０７および判定部１０８に出力する。

再送管理部１０２は、ハンドオーバ後のユーザデータ（PDCP SDU）の再送を管理する。具体的には、再送管理部１０２は、判定部１０８から何も入力されない場合（つまり、自装置がPDPC status reportを受信していない場合）、送達確認管理部１０１から入力されるFirst No Ack SNに対応するPDCP SDUを再送開始位置とする。一方、再送管理部１０２は、判定部１０８からFMSおよびFMSに対応するHFNが入力される場合、そのFMSおよびHFNに対応するPDCP SDUを再送開始位置とする。そして、再送管理部１０２は、設定したSN（First No Ack SNまたはFMS）、および、そのSNに対応するHFNをＳＮ・ＨＦＮ管理部１０３に出力する。

ＳＮ・ＨＦＮ管理部１０３は、上位レイヤから暗号化前データバッファ１０４に入力される送信データ（PDCP SDU）およびその送信データ（PDCP SDU）に対応するSNおよびHFNを管理する。つまり、ＳＮ・ＨＦＮ管理部１０３は、上位レイヤから入力されるPDCP SDUにSNおよびHFNの割当を行い、暗号化処理部１０５に対して暗号化前データバッファ１０４内のPDCP SDUに対応するSNおよびHFNから生成したCOUNT（図２）を用いて暗号化するよう指示する。また、ＳＮ・ＨＦＮ管理部１０３は、再送管理部１０２からハンドオーバが発生した場合に再送を開始するSNおよびHFNの情報を入力し、暗号化処理部１０５へ暗号化処理の指示を行う。

暗号化前データバッファ１０４は、上位レイヤから入力される送信データ（PDCP SDU）を格納するとともに、暗号化処理部１０５に出力する。また、暗号化前データバッファ１０４は、データ破棄処理部１１０から入力されるデータ破棄要求に示される送信データを破棄する。

暗号化処理部１０５は、ＳＮ・ＨＦＮ管理部１０３から順次入力されるCOUNT（SNおよびHFN）を用いて、暗号化前データバッファ１０４から入力される送信データに対して暗号化処理を行う。そして、暗号化処理部１０５は、暗号化後の送信データを暗号化後データバッファ１０６に出力する。

暗号化後データバッファ１０６は、暗号化処理部１０５から入力される送信データを格納するとともに、送信指示部１０７に出力する。また、暗号化後データバッファ１０６は、データ破棄処理部１１０から入力されるデータ破棄要求に示される送信データデータを破棄する。

送信指示部１０７は、送信データにPDCP PDU headerを付けてRLCレイヤへ送信指示を行うとともに、RLCレイヤへ送信を指示した最後のSN/HFNを管理する。具体的には、送信指示部１０７は、ハンドオーバ前には、送達確認管理部１０１から入力されるFirst No Ack SNから、シーケンス番号１周分に相当するデータの送信を指示する。つまり、送信指示部１０７は、First No Ack SNから、シーケンス番号１周分に相当するデータより後のPDCP SDUの送信指示をしない。すなわち、送信指示部１０７は、First No Ack SNと、送信が完了した送信データのうち最後尾の送信データに対応するシーケンス番号であるLast Send SNとの間の間隔を、シーケンス番号（PDCP SN）として取りうる値の１周分以内となるように、PDCP SDUの送信を指示する。例えば、シーケンス番号（PDCP SN）として取りうる値が０〜４０９５の場合には、送信指示部１０７は、First No Ack SNとLast Send SNとの間の間隔を、４０９６SDU以内となるように、PDCP SDUの送信を指示する。また、送信指示部１０７は、ハンドオーバ後、自装置がPDCP status reportを受信した場合には、FMSに示されるシーケンス番号以前のPDCP SDU/PDCP PDUと、Bitmapで送達確認の取れたPDCP SDU/PDCP PDUを破棄し、以降の送信指示をしない。一方、送信指示部１０７は、ハンドオーバ後、自装置がPDCP status reportを受信していない場合には、送達確認が未完了のデータのうちの先頭データ（First No Ack SN）以降のデータをPDCPレイヤで再送するように制御する。そして、送信指示部１０７は、送信データ（PDCP PDU）をRLCレイヤに出力する。また、送信指示部１０７は、RLCレイヤに出力した送信データ、つまり、送信済みの送信データに対応するSNおよびHFNを管理する。また、送信指示部１０７は、RLCレイヤに出力した送信データのうちの最後尾の送信データに対応するシーケンス番号（Last Send SN）を判定部１０８に出力する。なお、送信指示部１０７におけるPDCP SDUの送信制御処理の詳細については後述する。

判定部１０８は、ハンドオーバ時に受信装置で未受信であるPDCP SDUのうちの先頭のPDCP SDUのシーケンス番号を示すFMSを含むPDCP status reportを、受信装置（つまり、受信側のPDCPエンティティ）から受信する。そして、判定部１０８は、送達確認管理部１０１から入力されるFirst No Ack SNおよび送信指示部１０７から入力されるLast Send SNに基づいて、PDCP status reportに含まれるFMSに対応するHFNを判定する。具体的には、判定部１０８は、First No Ack SNからLast Send SNまでの間で、FMSに示されるシーケンス番号に対応するデータを特定する。そして、判定部１０８は、特定したデータのHFNをFMSに対応するHFNとして判定する。そして、判定部１０８は、判定したHFNおよびFMSに対応するPDCP SDU未満のPDCP SDUを、送達確認が完了しているPDCP SDUとする。また、判定部１０８は、FMSおよびFMSに対応するHFNを再送管理部１０２に出力する。一方、判定部１０８は、ハンドオーバ後にPDCP status reportを受信していない場合には、First No Ack SNに対応するPDCP SDU未満のPDCP SDUを、送達確認が完了しているPDCP SDUとする。そして、判定部１０８は、送達確認が完了しているPDCP SDUを示す情報をデータ破棄処理部１１０に出力する。

タイマ制御部１０９は、各PDCP SDUがPDCPレイヤに入力されてからの経過時間を計時する。つまり、タイマ制御部１０９では、各PDCP SDUに対して、PDCP SDU discard timerが動作する。そして、タイマ制御部１０９は、計時している経過時間が予め設定された時間だけ経過した場合、そのPDCP SDUを破棄して送信対象から外すように制御する。つまり、PDCPレイヤに入力されてから予め設定された経過時間が満了したPDCP SDUは再送されない。そして、タイマ制御部１０９は、経過時間が満了したPDCP SDUを示す情報をデータ破棄処理部１１０に出力する。

データ破棄処理部１１０は、ＳＮ・ＨＦＮ管理部１０３が管理するPDCP SDUおよびそのPDCP SDUに対応するSNとHFNの情報に基づき、判定部１０８から入力される情報に示されるPDCP SDU（つまり、送達確認が完了したPDCP SDU）およびタイマ制御部１０９から入力される情報に示されるPDCP SDU（つまり、経過時間が満了したPDCP SDU）の破棄を要求するデータ破棄要求を、暗号化前データバッファ１０４および暗号化後データバッファ１０６に出力する。

次に、本実施の形態に係る受信装置の構成を図５に示す。なお、図５に示す受信装置２００は、PDCPレイヤに配置されるPDCPエンティティ（つまり、受信側のPDCPエンティティ）の構成を示す。図５に示す受信装置２００は、例えば、eNB（基地局装置）である。

図５に示す受信装置２００において、判定部２０１は、RLCレイヤから受け取ったPDUがデータPDUであるのか、それとも制御PDUであるのかを判定する。具体的には、判定部２０１は、受け取ったPDUが制御PDUである場合、対向する送信装置１００のPDCPエンティティから送信されてきたPDCP status reportを受け取ったと判定し、PDCP status reportを送信装置１００のPDCPエンティティへ送信する。そして、判定部２０１は、ハンドオーバ後に、送達確認済みのPDCP PDUを示す情報を、送信装置１００（つまり、送信側のPDCPエンティティ）に出力する。

復号前データバッファ２０２は、判定部２０１から入力される受信データ（PDCP PDU）を格納するとともに、受信データのうち、PDUヘッダ部分をＳＮ・ＨＦＮ管理部２０３に出力し、ペイロード部分（PDCP SDU）を復号処理部２０４に出力する。例えば、PDUヘッダ部分には、その受信データのPDCP SNを示す情報等が含まれる。

ＳＮ・ＨＦＮ管理部２０３は、これまでに受信したPDCP PDUに対応するSNおよびHFNを管理する。具体的には、ＳＮ・ＨＦＮ管理部２０３は、これまでに受信したPDCP PDUに対応するSNとHFNの情報を管理していて、その情報に基づいて次に受信を期待するSN/HFNの情報と復号前データバッファ２０２から入力されるPDUヘッダに含まれるSNとに基づいて、HFNを特定する。ＳＮ・ＨＦＮ管理部２０３は、SN/HFNからCOUNT値を生成し、復号処理部２０４に対してCOUNT値を渡し、復号前データバッファ２０２内の対応するPDCP PDUの復号を要求する。そして、ＳＮ・ＨＦＮ管理部２０３は、SNおよびHFNから構成されるCOUNTを管理する。そして、ＳＮ・ＨＦＮ管理部２０３は、管理しているCOUNTを復号処理部２０４に順次出力する。

復号処理部２０４は、ＳＮ・ＨＦＮ管理部２０３から入力されるCOUNTを用いて、復号前データバッファ２０２から入力される受信データ（PDCP SDU）に対して復号処理を行う。そして、復号処理部２０４は、復号後の受信データを復号後データバッファ２０５に出力する。

復号後データバッファ２０５は、復号処理部２０４から入力される受信データを格納するとともに、SN/HFNの情報をReordering window管理部２０６に出力する。

Reordering window管理部２０６は、前回までの受信データの受信時に未受信である受信データ（PDCP SDU）のうち先頭データ（すなわち、FMSに対応するPDCP SDU）から予め設定されたSDU分を、再送待ち受信ウインドウであるReordering windowとして管理する。そして、Reordering window管理部２０６は、復号後データバッファ２０５から入力される受信データを、Reordering window内の受信データとして上位レイヤに出力する。このとき、Reordering window管理部２０６は、受信データがReordering windowの範囲外のデータである場合には、その範囲外データを廃棄する。また、Reordering window管理部２０６は、ハンドオーバが発生した場合に、受信データのシーケンス番号が不連続な場合には、その受信データを上位レイヤに出力せずに、復号後データバッファ２０５に格納する。また、Reordering window管理部２０６は、受信データの受信後に、未だに受信していない受信データのうちの先頭データのシーケンス番号を新たなFMSとして設定する。そして、Reordering window管理部２０６は、FMS、および、FMS以降のPDCP SDUのうち受信済みであるPDCP SDUのシーケンス番号を、生成部２０７に出力する。また、Reordering window管理部２０６は、ハンドオーバが発生した場合に、ハンドオーバ前のデータをすべて受信した時点での復号後データバッファ２０５内に格納された受信データに基づいてＦＭＳとシーケンス番号を設定し、生成部２０７に出力する。

生成部２０７は、Reordering window管理部２０６から入力されるFMS、および、FMS以降の受信済みであるPDCP SDUのシーケンス番号に基づいて、PDCP status reportを生成する。具体的には、生成部２０７は、図１に示すように、FMS以降の受信済みであるPDCP SDUのシーケンス番号に基づいてBitmapを生成する。そして、生成部２０７は、FMSおよびBitmapを含むPDCP status reportを生成して、生成したPDCP status reportを送信装置１００（図４）に出力する。

次に、本実施の形態に係る送信装置１００の送信指示部１０７におけるPDCP SDUの送信制御処理の詳細について説明する。

以下の説明では、図６に示すように、図３と同様、PDCP SDUのシーケンス番号（PDCP SN）を０〜４０９５（つまり、４０９６SDU分）とする。また、Reordering windowを２０４８SDU分（４０９６SDUの半分）とする。また、図６では、送信装置１００（送信側のPDCPエンティティ）における、First No Ack SNをHFN＝１、SN＝４０９２とする。また、受信装置２００（受信側のPDCPエンティティ）で未受信のPDCP SDUのうちの先頭のPDCP SDUをHFN＝１、SN＝４０９３とする。よって、受信装置２００からのPDCP status reportに含まれるFMSは４０９３を示す。

そこで、送信装置１００の送信指示部１０７は、ハンドオーバ前には、First No Ack SN（HFN＝１、SN＝４０９２）から４０９６SDU分（つまり、シーケンス番号１周分に相当するSDU）より後のPDCP SDUを送信しないように制御する。つまり、図６に示すように、First No Ack SNがHFN＝１、SN＝４０９２の場合には、送信指示部１０７は、First No Ack SN（HFN＝１、SN＝４０９２）から４０９６SDUだけ離れたHFN＝２、SN＝４０９１までのPDCP SDUを送信可能とする。換言すると、送信指示部１０７は、First No Ack SN（HFN＝１、SN＝４０９２）から４０９６SDUよりも多く離れたHFN＝２、SN＝４０９２以降のPDCP SDUを送信しない。なお、上記処理による効果は、ＳＮ・ＨＦＮ管理部１０３が、暗号化処理部１０５に対して暗号化処理の指示を行わないことによっても達成できる。

これにより、図６に示すように、First No Ack SNとLast Send SNとの間の間隔は、最大で４０９６SDU分（≦4096SDU）となる。この場合、First No Ack SNとLast Send SNとの間には、同一のシーケンス番号（PDCP SN）を有するPDCP SDUは存在しない。

よって、First No Ack SNとLast Send SNとの間で、ハンドオーバ後に受信装置２００から送信されるPDCP status reportに含まれるFMSと一致するシーケンス番号（PDCP SN）
は１つのみとなる。例えば、図６では、送信装置１００の判定部１０８は、First No Ack SN（HFN＝１、SN＝４０９２）と取りうる最大のLast Send SN（HFN＝２、SN＝４０９１）との間において、FMS（４０９３）と一致するシーケンス番号（PDCP SN）としてHFN＝１のSN＝４０９３を判定する。すなわち、判定部１０８は、FMSと一致するシーケンス番号（PDCP SN）に対応するHFNを一意に判定することができる。

そして、送信装置１００のデータ破棄処理部１１０は、受信装置２００において未受信であるPDCP SDUよりも前のPDCP SDU（図６では、HFN=1、SN＝４０９３（FMS）未満のPDCP SDU）を破棄対象とする。なお、データ破棄処理部１１０は、さらに、受信装置２００からのPDCP status reportに含まれるBitmapが‘１（受信済み）’に対応するPDCP SDU、および、タイマ制御部１０９から指示されるPDCP SDU（経過時間満了のPDCP SDU）も破棄対象とする。

これにより、送信装置１００は、ハンドオーバ後には、受信装置２００において未受信であるPDCP SDU（すなわち、HFN=1、SN（FMS）＝４０９３に対応するPDCP SDU）から順にPDCP SDUを再送する。

このように、本実施の形態では、送信装置は、ハンドオーバ前には、送達確認が未完了のPDCP SDUのうちの先頭のPDCP SDUから、シーケンス番号１周分に相当するPDCP SDUよりも後のPDCP SDUを送信しないように、PDCP SDUの送信を制御する。これにより、送信装置は、ハンドオーバ後に受信装置から送信されるPDCP status reportに含まれるFMSに対応するHFNを確実に判定することができる。すなわち、送信装置は、ハンドオーバ後に再送すべきPDCP SDU、および、再送不要のため破棄すべきPDCP SDUを確実に特定することができる。また、送信装置は、FMSに対応するHFNを確実に判定することができるため、送受信間で用いるHFNが一致する。よって、本実施の形態によれば、送受信間で同一のHFNを用いてPDCP SDUの暗号化処理および復号処理が行われるため、PDCP SDUを正常に伝送することができる。よって、本実施の形態によれば、ハンドオーバ後に送信されるPDCP status reportを用いて、再送対象とすべきPDCP SDUおよび破棄対象とすべきPDCP SDUを正確に特定し、ユーザデータを常に正常に伝送することができる。

（実施の形態２）
上述したように、ハンドオーバ後、送信側のPDCPエンティティは、PDCP status reportの通知を待たずに、First No Ack SNのPDCP SDUから順に再送を開始する。このとき、受信側のPDCPエンティティでは、送信側のPDCPエンティティから再送されるPDCP SDUに対応するHFNを誤って認識してしまうことがある。

以下、図７を用いて具体的に説明する。以下の説明では、図３と同様、PDCP SDUのシーケンス番号（PDCP SN）を０〜４０９５（つまり、４０９６SDU分）とする。また、Reordering windowを２０４８SDU分（シーケンス番号１周分に相当する４０９６SDUの半分）とする。また、図７では、送信側のPDCPエンティティにおける、First No Ack SNをHFN＝１、SN＝１０とする。また、受信側のPDCPエンティティで未受信のPDCP SDUのうちの先頭のPDCP SDUをHFN＝１、SN＝２０５９とする。よって、PDCP status reportに含まれるFMSは２０５９を示す。

図７では、First No Ack SN（送信側のPDCPエンティティが再送を開始するPDCP SDUの先頭）とFMS（受信側のPDCPエンティティが受信可能なPDCP SDUの先頭）との差が２０４９SDUとなる。

この場合、ハンドオーバ後の再送時には、送信側のPDCPエンティティは、図７に示すHFN＝1、First No Ack SN＝１０のPDCP SDUから順に再送を開始する。一方、ハンドオーバ後、受信側のPDCPエンティティは、FMSから２０４８SDU分を、再送待ち受信ウインドウ（Reordering window）とする。このとき、再送されるPDCP SDUには、HFNに関する情報が付加されていない。そのため、受信側のPDCPエンティティは、Reordering window内のHFNに基づいて、再送されるPDCP SDUに対応するHFNを判定する。そのため、受信側のPDCPエンティティは、送信側のPDCPエンティティが送信したHFN＝1、SN＝１０のPDCP SDUを、Reordering window内のHFN＝２、SN＝１０のPDCP SDUとして誤って受信してしまう。よって、受信側のPDCPエンティティは、図７に示すHFN＝２、SN＝１０から２０４８分（Reordering windowの範囲）のPDCP SDUを受信できるようにReordering windowを移動する。

このように、ハンドオーバ後、送信側のPDCPエンティティは、PDCP status reportの通知を待たずに、First No Ack SNのPDCP SDUから順に再送すると、受信側のPDCPエンティティは、送信側のPDCPエンティティが再送するPDCP SDUを、誤って受信してしまうことがある。具体的には、送信側のPDCPエンティティにおけるFirst No Ack SNと、受信側のPDCPエンティティにおけるFMSとの差（図７では２０４９SDU）が、シーケンス番号１周分に相当するSDU（４０９６SDU）とReordering window（図７では２０４８SDU）との差（ここでは、２０４８SDU）よりも大きくなった場合、受信側のPDCPエンティティは、送信側のPDCPエンティティが再送するPDCP SDUを、誤って受信してしまうことがある。この場合、送受信側のPDCPエンティティ間でのHFNの不一致が発生し、かつ、HFNの不一致が以降継続する。よって、暗号化処理および復号処理のパラメータとしてHFNを含むCOUNTを用いても送受信間でのHFNの不一致によりPDCP SDUを正常に伝送することができなくなる。

そこで、本実施の形態に係る送信装置は、ハンドオーバ後、受信装置からのPDCP status reportを受信するまでは、PDCP SDUの再送を行わない。すなわち、送信装置は、ハンドオーバ後に、受信装置からのPDCP status reportを受信した場合、PDCP SDUを再送する。

以下、本実施の形態について具体的に説明する。

本実施の形態に係る送信装置１００の送信指示部１０７（図４）は、ハンドオーバ後、自装置が受信装置２００から送信されるPDCP status reportを受信するまでは送信データの再送を行わない。そして、送信指示部１０７は、ハンドオーバ後に自装置が受信装置２００（図５）から送信されるPDCP status reportを受信した場合、そのPDCP status reportに含まれるFMSに示されるシーケンス番号に対応する送信データから順に送信データを再送する。

以下の説明では、図８に示すように、図７と同様、PDCP SDUのシーケンス番号（PDCP SN）を０〜４０５９（つまり、４０９６SDU分）とする。また、Reordering windowを２０４８SDU分（シーケンス番号１周分に相当する４０９６SDUの半分）とする。また、図８では、図７と同様、送信装置１００（送信側のPDCPエンティティ）における、First No Ack SNをHFN＝１、SN＝１０とする。また、受信装置２００（受信側のPDCPエンティティ）で未受信のPDCP SDUのうちの先頭のPDCP SDUをHFN＝２、SN＝２０５９とする。よって、PDCP status reportに含まれるFMSは２０５９を示す。

送信装置１００の送信指示部１０７は、ハンドオーバ後、自装置が受信装置２００からのPDCP status reportを受信した場合、PDCP SDUの再送を行うように制御する。つまり、送信指示部１０７は、ハンドオーバ後、自装置が受信装置２００からのPDCP status reportを受信するまではPDCP SDUの再送を行わない。

ここで、受信装置２００からのPDCP status reportを受信した場合には、図８に示すように、送信装置１００の判定部１０８は、FMS（２０５９）に基づいて、HFN＝１、SN＝２０５９未満のPDCP SDU（HFN＝２、SN＝２０５８以前のPDCP SDU）が送達確認完了であると判断する。よって、データ破棄処理部１１０は、HFN＝２、SN＝２０５８以前のPDCP SDUを破棄するように、暗号化前データバッファ１０４および暗号化後データバッファ１０６に指示する。

これにより、図８に示すように、送信指示部１０７は、HFN＝２、SN＝２０５９のPDCP SDU（つまり、FMSが示すPDCP SDU）から順に、PDCP SDUの再送を開始する。

一方、受信装置２００は、図８に示すHFN＝２、SN＝２０５９のPDCP SDU（つまり、FMSが示すPDCP SDU）を先頭として２０４８SDU分のPDCP SDU（つまり、HFN＝１、SN＝２０５９〜HFN＝２、SN＝１０）を受信可能とする。よって、受信装置２００は、送信装置１００が送信したHFN＝1、SN＝２０５９のPDCP SDUを、Reordering window内のHFN＝１、SN＝２０５９のPDCP SDUとして正常に受信する。

このように、送信装置１００は、ハンドオーバ後、受信装置２００からのPDCP status reportを受信するまでは、ユーザデータ（PDCP SDU）の再送を行わない。これにより、送信装置１００は、ハンドオーバ後には、再送対象の先頭（First No Ack SN）からFMS未満のPDCP SDUまでのPDCP SDUを必ず破棄する。換言すると、送信装置１００は、ハンドオーバ後には、FMS以降のPDCP SDUを再送する。よって、送信装置１００は、受信装置２００が受信可能なPDCP SDU、つまり、Reordering window内のPDCP SDUから順に、PDCP SDUを再送する。なお、送信データの再送を行わない処理の代わりに、ＳＮ・ＨＦＮ管理部１０３が暗号化処理部１０５に対して暗号化処理の指示を行わないことによっても、同様の効果を達成できる。

これにより、送信装置１００が再送を開始するPDCP SDUと、受信装置２００が再送を待ち受ける先頭のPDCP SDUとが一致する。すなわち、受信装置２００は、送信装置１００が再送するPDCP SDUに対応するHFNを、自装置が設定したReordering window内のHFNとして正常に特定することができる。そのため、図８に示すように、図７と同様、送信装置１００におけるFirst No Ack SNと、受信装置２００におけるFMSとの差（図８では２０４９SDU）が、シーケンス番号１周分に相当するSDU（４０９６SDU）とReordering window（図８では２０４８SDU）との差（ここでは、２０４８SDU）よりも大きくなった場合でも、受信装置２００では、送信装置１００が再送するPDCP SDUを、誤って受信することが無くなる。よって、送受信間で同一のHFNを用いてPDCP SDUの暗号化処理および復号処理が行われるため、PDCP SDUを正常に伝送することができる。

このようにして、本実施の形態によれば、送信装置は、PDCP status reportを受信後にPDCP SDUを再送することにより、受信装置でのPDCP SDUの受信状況を正確に把握することができる。再送が必要なPDCP SDUを正確に再送することができる。これにより、受信装置は、送信装置から再送されたPDCP SDUを、自装置が設定したReordering window内で誤りなく受信することができる。よって、本実施の形態によれば、実施の形態１と同様にして、ハンドオーバ後に送信されるPDCP status reportを用いて、再送対象とすべきPDCP SDUおよび破棄対象とすべきPDCP SDUを正確に特定し、ユーザデータを常に正常に伝送することができる。

以上、本発明の各実施の形態について説明した。

なお、本発明では、実施の形態１および実施の形態２を組み合わせて実施してもよい。具体的には、本発明に係る送信装置１００（図４）は、ハンドオーバ前には、送達確認が未完了のPDCP SDUのうちの先頭のPDCP SDU（First No Ack SN）から、シーケンス番号１周分に相当するPDCP SDUより後のPDCP SDUを送信しないようにし、かつ、ハンドオーバ後には、自装置が受信装置からのPDCP status reportを受信するまではPDCP SDUの再送を行わないようにする。これにより、送信装置では、実施の形態１と同様にして、受信したPDCP status reportに含まれるFMSに対応するHFNの判定を確実に行うことができる。また、受信装置では、実施の形態２と同様にして、送信装置から再送されるPDCP SDUに対応するHFNを誤って特定することを防ぐことができる。

本発明は、携帯端末装置等のユーザ通信装置と基地局装置等のオペレータ通信装置との間においてパケットを通信するパケット通信システム等に有用である。

１００送信装置
２００受信装置
１０１送達確認管理部
１０２再送管理部
１０３，２０３ＳＮ・ＨＦＮ管理部
１０４暗号化前データバッファ
１０５暗号化処理部
１０６暗号化後データバッファ
１０７送信指示部
１０８，２０１判定部
１０９タイマ制御部
１１０データ破棄処理部
２０２復号前データバッファ
２０４復号処理部
２０５復号後データバッファ
２０６ Reordering window管理部
２０７生成部

Claims

データに対して有限のシーケンス番号を周回的に割り当て、前記シーケンス番号と前記シーケンス番号が何周目であるかを示す番号がそれぞれ割り当てられた前記データを送信し、かつ、ハンドオーバ前に第１のレイヤで送達確認が未完了のデータを、ハンドオーバ後に、前記第１のレイヤよりも上位レイヤである第２のレイヤで再送する送信装置であって、
前記第１のレイヤでのデータの送信を指示するとともに、ハンドオーバ後における前記第２のレイヤでのデータの再送を指示する送信指示手段と、
ハンドオーバ時に受信装置で未受信であるデータのうちの先頭データの前記シーケンス番号を示す制御情報を受信する受信手段と、
前記制御情報を受信した場合、前記送達確認が未完了のデータのうちの先頭データから、ハンドオーバ前に送信が完了したデータのうちの最後尾データまでの間で、前記制御情報に示されるシーケンス番号に対応するデータを特定する特定手段と、を具備し、
前記送信指示手段は、前記送達確認が未完了のデータのうちの先頭データから、シーケンス番号１周分に相当するデータまでの送信を指示し、前記送達確認が未完了のデータのうちの先頭データから前記シーケンス番号１周分に相当するデータより後のデータの送信を指示しない、
を具備する送信装置。
前記送信指示手段は、ハンドオーバ後、前記制御情報を受信するまではデータの再送を指示せず、ハンドオーバ後に前記制御情報を受信した場合、前記制御情報に示されるシーケンス番号に対応するデータから順にデータの再送を指示する、
請求項１記載の送信装置。
データに対して有限のシーケンス番号を周回的に割り当て、前記シーケンス番号と前記シーケンス番号が何周目であるかを示す番号がそれぞれ割り当てられた前記データを送信し、かつ、ハンドオーバ前に第１のレイヤで送達確認が未完了のデータを、ハンドオーバ後に、前記第１のレイヤよりも上位レイヤである第２のレイヤで再送する送信装置における送信方法であって、
前記第１のレイヤでのデータの送信を指示するとともに、ハンドオーバ後における前記第２のレイヤでのデータの再送を指示する送信指示ステップと、
ハンドオーバ時に受信装置で未受信であるデータのうちの先頭データの前記シーケンス番号を示す制御情報を受信する受信ステップと、
前記制御情報を受信した場合、前記送達確認が未完了のデータのうちの先頭データから、ハンドオーバ前に送信が完了したデータのうちの最後尾データまでの間で、前記制御情報に示されるシーケンス番号に対応するデータを特定する特定ステップと、を具備し、
前記送信指示ステップは、前記送達確認が未完了のデータのうちの先頭データから、シーケンス番号１周分に相当するデータまでの送信を指示し、前記送達確認が未完了のデータのうちの先頭データから前記シーケンス番号１周分に相当するデータより後のデータの送信を指示しない、
送信方法。