JP2019068150A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】MAC PDUへのRLC PDUの多重方法に関わらず、NACK_SNの通知に必要なデータ量を抑制し得る無線通信装置を提供する。【解決手段】UE100は、RLCレイヤにおいて、プロトコルデータユニットを送受信する。UE100は、RLCレイヤにおける受信状況を示すステータスレポートを生成し、ステータスレポートを送信するステータスレポート送信部140を備える。ステータスレポートは、プロトコルデータユニットの受信状態をビットによって示すビットマップのフィールドを含む。【選択図】図２

Description

本発明は、無線リンク制御レイヤにおいてプロトコルデータユニットを送受信する無線通信装置に関する。

3rd Generation Partnership Project（3GPP）は、Long Term Evolution（LTE）を仕様化し、LTEのさらなる高速化を目的としてLTE-Advanced（以下、LTE-Advancedを含めてLTEという）を仕様化している。また、3GPPでは、さらに、5G New Radio（NR）などと呼ばれるLTEの後継システムの仕様が検討されている。

このようなNRの仕様検討において、無線リンク制御レイヤ（RLCレイヤ）のプロトコルデータユニット（RLC PDU）の構成について議論されている（例えば、非特許文献１）。

また、NRのRLCレイヤにおける動作によれば、RLCレイヤのステータスレポートに含まれる否定応答（NACK）のシーケンス番号（NACK_SN）が増大するため、NACK_SNの数を抑制する方法についても議論されている（例えば、非特許文献２）。

具体的には、RLCレイヤのステータスレポートにおけるNACKの範囲フィールド（NACK range field）は、連続して喪失したRLCレイヤのサービスデータユニット（RLC SDU）の数であり、NACK_SNを含むものとして規定されている。これにより、実質的なNACK range fieldのデータ量を抑制し得る。

"Further design aspects of the NR User Plane stack", R2-1700429, 3GPP TSG-RAN WG2 Meeting NR ad-hoc, 3GPP, 2017年1月 "Discussion on the format of NR RLC status PDU", R2-1702941, 3GPP TSG-RAN2 Meeting #97bis, 3GPP, 2017年4月

しかしながら、媒体アクセス制御レイヤのPDU（MAC PDU）に多重されるRLC PDUのシーケンス番号は、必ずしも連続とはならない場合がある。従って、上述したようなNACK range fieldの規定では、NACK_SNの数を効果的に抑制できない場合が発生し得る。

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、MAC PDUへのRLC PDUの多重方法に関わらず、NACK_SNの通知に必要なデータ量を抑制し得る無線通信装置の提供を目的とする。

本発明の一態様は、無線リンク制御レイヤにおいて、プロトコルデータユニット（RLC PDU）を送受信する無線通信装置（例えば、UE100）であって、前記無線リンク制御レイヤにおける受信状況を示すステータスレポート（RLC STATUS PDU）を生成し、前記ステータスレポートを送信するステータスレポート送信部（ステータスレポート送信部140）を備え、前記ステータスレポートは、前記プロトコルデータユニットの受信状態をビットによって示すビットマップのフィールドを含むことを要旨とする。

上述した無線通信装置によれば、MAC PDUへのRLC PDUの多重方法に関わらず、NACK_SNの通知に必要なデータ量を抑制し得る。

図１は、無線通信システム10の全体概略構成図である。 図２は、UE100の機能ブロック構成図である。 図３は、MAC PDU250へのRLC PDU300の多重例を示す図である。 図４（ａ）及び（ｂ）は、RLC STATUS PDUの構成例（構成例１）を示す図である。 図５は、RLC STATUS PDUの構成例（構成例２）を示す図である。 図６は、RLC STATUS PDUの構成例（構成例３）を示す図である。 図７は、RLC STATUS PDUの構成例（構成例４）を示す図である。 図８は、UE100のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同一の機能や構成には、同一または類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。

（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10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10は、5G New Radio（NR）に従った無線通信システムである。無線通信システム10は、無線アクセスネットワーク20、ユーザ装置100（以下、UE100）、及び無線基地局200（以下、gNB200）を含む。

無線アクセスネットワーク20は、3rd Generation Partnership Project（3GPP）において規定されるRadio Access Networkであり、gNB200を含む。

UE100及びgNB200は、NRの仕様に従った無線通信を実行する。特に、本実施形態では、UE100及びgNB200は、媒体アクセス制御レイヤ（MACレイヤ）及び無線リンク制御レイヤ（RLCレイヤ）におけるプロトコルデータユニット（MAC PDU及びRLC PDU）を送受信する。なお、図１では、RLC PDUのみ図示されている。

また、UE100及びgNB200は、RLCレイヤにおける受信状況を報告するステータスレポートを送受信する。

（２）移動通信システムの機能ブロック構成
次に、無線通信システム10の機能ブロック構成について説明する。図２は、UE100の機能ブロック構成図である。図２に示すように、UE100は、無線通信部110、RLCレイヤ処理部120、MACレイヤ処理部130及びステータスレポート送信部140を備える。なお、gNB200もMACレイヤ及びRLCレイヤに関しては、UE100と概ね同様の機能を備える。

無線通信部110は、NR方式に従った無線通信を実行する。具体的には、無線通信部110は、gNB200とNR方式に従った無線信号を送受信する。当該無線信号には、ユーザデータまたは制御データが多重される。また、制御データは、無線リソース制御レイヤ（RRCレイヤ）のメッセージによって送受信される。

RLCレイヤ処理部120は、RLCレイヤにおける処理を実行する。具体的には、RLCレイヤ処理部120は、RLC SDUからRLC PDUを構成し、MACレイヤ処理部130に送信するとともに、その逆の処理を実行する。

MACレイヤ処理部130は、MACレイヤにおける処理を実行する。具体的には、MACレイヤ処理部130は、RLC PDUを含むMAC SDUからMAC PDUを構成し、物理レイヤに送信するとともに、その逆の処理を実行する。

ステータスレポート送信部140は、RLCレイヤにおける受信状況を示すステータスレポートを生成する。具体的には、ステータスレポート送信部140は、RLCレイヤ処理部120におけるRLC PDUの受信状態（RLC PDUを正常に受信したか否か）をモニタし、肯定応答（ACK）または否定応答（NACK）を生成する。

ステータスレポート送信部140は、ACK及びNACKのシーケンス番号（SN）を含むステータスレポート、具体的には、RLC STATUS PDUを生成する。ステータスレポート送信部140は、生成したRLC STATUS PDUをMACレイヤ処理部130に送信する。RLC STATUS PDUも、MAC PDUに含められてgNB200に送信される。

（３）無線通信システムの動作
次に、無線通信システム10の動作について説明する。具体的には、UE100によるRLC PDU（RLC STATUS PDUを含む）の送信動作について説明する。

（３．１）MAC PDUへのRLC PDUの多重例
図３は、MAC PDU250へのRLC PDU300の多重例を示す。図３に示すように、MAC PDU250には、複数のRLC PDU300が多重される。図３に示す例では、MAC PDU#1には、３つのRLC PDU300が含まれる。MAC PDU#1に含まれるRLC PDU300のシーケンス番号（SN）は、0, 2, 4（つまり不連続）である。

同様に、MAC PDU#2には、３つのRLC PDU300が含まれる。MAC PDU#2に含まれるRLC PDU300のシーケンス番号（SN）は、1, 3, 5（つまり不連続）である。

このように、MAC PDU250とRLC PDU300のSNとの関係は特に限定されないため、MAC PDU250に多重されるRLC PDU300のSNは、連続とはならない場合がある。従って、このような場合、当該MAC PDU250に含まれるRLC PDU300が喪失して否定応答（NACK）を送信しなければならないが、上述したようなNACK range fieldの規定では、NACK_SNの数を効果的に抑制できない可能性がある。

そこで、本実施形態では、次に示すようなRLC PDU（RLC STATUS PDU）の構成によって、図３に示したような場合でも、NACK_SNの数を抑制する方法を提供する。

（３．２）RLC PDU（RLC STATUS PDU）の構成例
次に、本実施形態に係るRLC PDU、具体的には、RLC STATUS PDU（単に、STATUS PDUと呼ばれてもよい）の構成例について説明する。

（３．２．１）構成例１
図４（ａ）及び（ｂ）は、RLC STATUS PDUの構成例（構成例１）を示す。具体的には、図４（ａ）は、RLC STATUS PDU310の全体構成を示し、図４（ｂ）は、RLC STATUS PDU310に含まれるACK NACK bitmapの構成例を示す。

図４（ａ）に示すRLC STATUS PDU310は、3GPPのDraft TS 38.322の6.2.1.5章に示されている構成をベースとしている。図４（ａ）に示すように、ACK NACK bitmapのフィールドは、Draft TS 38.322において規定されているNACK range fieldを置き換えるものである。

構成例１では、固定長のACK NACK bitmapが用いられる。ACK NACK bitmapに全ての対象のSN（NACK_SN）を含めることができない場合には、別のRLC STATUS PDUのACK NACK bitmapを用いてもよい。別のRLC STATUS PDUを用いる場合、後続のビットマップが存在することを特定のフィールドで通知することが好ましい。例えば、図４（ａ）に示す「E3」の後の「R」の位置を用い得る。またはControl PDU Type (CPT)として新たな値を規定してもよい。

或いは、再度同様のNACK_SNとACK NACK bitmapとを繰り返してもよい。

図４（ｂ）に示すビットマップは、最初のNACK_SNを含み、当該NACK_SN以降のRLC PDUの受信状態を0（NG）または1（OK）で示す。

（３．２．２）構成例２
図５は、RLC STATUS PDUの構成例（構成例２）を示す。以下、構成例１との相違する部分について、主に説明する。図５に示すように、RLC STATUS PDU311では、可変長のACK NACK bitmapが用いられる。このため、ACK NACK bitmapの長さを示すLength of bitmapのフィールドが設けられる。

RLC STATUS PDU311のその他の構成は、RLC STATUS PDU310と同様である。

（３．２．３）構成例３
図６は、RLC STATUS PDUの構成例（構成例３）を示す。以下、構成例１との相違する部分について、主に説明する。図６に示すように、RLC STATUS PDU320では、ACK NACK bitmapに加えて、AMD（Acknowledged Mode） PDUのSO (Segment Offset)の開始（start）及び終了（end）のペアが続くか否かを通知するSO presence bitmapのフィールドが設けられる。SO presence bitmapは、ACK NACK bitmapと同様の長さのbitmapが用意されてもよいし、ACK NACK bitmap内でNACK SN（未受信）として通知されるRLC SDU分のbitmapが用意されてもよい。例えば、ACK NACK bitmapで最初のビットに対応するRLC SDU（PDU）が未受信、かつ、SOstart、SOendの通知が必要な場合、SO presence bitmap内の対応するビットが1として通知され、そうでない場合には0と通知される。

（３．２．４）構成例４
図７は、RLC STATUS PDUの構成例（構成例４）を示す。図７に示すRLC STATUS PDU321は、構成例３に係るRLC STATUS PDU320において、可変長のACK NACK bitmapが用いられる。このため、Length of bitmap及びSO presence bitmapのフィールドが設けられる。通知の方法は、構成例３と同様である。

（４）作用・効果
上述したUE100（及びgNB200）によれば、ACK NACK bitmapが用いることによって、RLC STATUS PDUに含まれるNACK_SNの数（ビット数）を削減し得る。これにより、MAC PDUへのRLC PDUの多重方法に関わらず、NACK_SNの通知に必要なデータ量を抑制し得る。

（５）その他の実施形態
以上、実施形態に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。

例えば、上述した実施形態では、無線リンク制御レイヤ（RLCレイヤ）におけるNACK_SNの削減について説明したが、本発明は、RLCレイヤ以外のレイヤに適用されても構わない。

また、NACK_SNを削減する能力を有していること、つまり、ACK NACK bitmapが用いた処理に対応しているか否かは、UE100とgNB200との間において通知され、共有されてもよい。

さらに、上述したNACK_SNの削減は、RLC-AM（Acknowledged Mode）以外のモード（例えば、Unacknowledged Mode（UM））に適用されても構わない。

また、上述した実施形態の説明に用いたブロック構成図（図２）は、機能ブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／またはソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／または論理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／または論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／または間接的に（例えば、有線及び／または無線）で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

さらに、上述したUE100は、本発明の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図８は、当該装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図８に示すように、当該装置は、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006及びバス1007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。

UE100の各機能ブロック（図２参照）は、当該コンピュータ装置の何れかのハードウェア要素、または当該ハードウェア要素の組み合わせによって実現される。

プロセッサ1001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ1001は、周辺装置とのインタフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（CPU）で構成されてもよい。

メモリ1002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM（Read
Only Memory）、EPROM（Erasable Programmable ROM）、EEPROM（Electrically Erasable Programmable ROM）、RAM（Random Access Memory）などの少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。メモリ1002は、上述した実施形態に係る方法を実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。

ストレージ1003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD-ROM（Compact Disc ROM）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク（例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu-ray（登録商標）ディスク）、スマートカード、フラッシュメモリ（例えば、カード、スティック、キードライブ）、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。ストレージ1003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記録媒体は、例えば、メモリ1002及び／またはストレージ1003を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。

通信装置1004は、有線及び／または無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。

入力装置1005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど）である。出力装置1006は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど）である。なお、入力装置1005及び出力装置1006は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。

また、プロセッサ1001及びメモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007で接続される。バス1007は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。

また、情報の通知は、上述した実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、DCI（Downlink Control Information）、UCI（Uplink Control Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、RRCシグナリング、MAC（Medium Access Control）シグナリング、報知情報（MIB（Master Information Block）、SIB（System Information Block））、その他の信号またはこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、RRCシグナリングは、RRCメッセージと呼ばれてもよく、例えば、RRC Connection Setupメッセージ、RRC Connection Reconfigurationメッセージなどであってもよい。

さらに、入出力された情報は、特定の場所（例えば、メモリ）に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報は削除されてもよい。入力された情報は他の装置へ送信されてもよい。

上述した実施形態におけるシーケンス及びフローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。

また、上述した実施形態において、gNB200によって行われるとした特定動作は、他のネットワークノード（装置）によって行われることもある。また、複数の他のネットワークノードの組み合わせによってgNB200の機能が提供されても構わない。

なお、本明細書で説明した用語及び／または本明細書の理解に必要な用語については、同一のまたは類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、該当する記載がある場合、チャネル及び／またはシンボルは信号（シグナル）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、「システム」及び「ネットワーク」という用語は、互換的に使用されてもよい。

さらに、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。

gNB200（基地局）は、１つまたは複数（例えば、３つ）のセル（セクタとも呼ばれる）を収容することができる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム（例えば、屋内用の小型基地局RRH：Remote Radio Head）によって通信サービスを提供することもできる。

「セル」または「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局、及び／または基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部または全体を指す。さらに、「基地局」「eNB」、「セル」、及び「セクタ」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。基地局は、固定局（fixed station）、NodeB、eNodeB（eNB）、gNodeB（gNB）、アクセスポイント（access point）、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。

UE100は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。

本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。

また、「含む（including）」、「含んでいる（comprising）」、及びそれらの変形の用語は、「備える」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書或いは特許請求の範囲において使用されている用語「または（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。

本明細書で使用した「第１」、「第２」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量または順序を全般的に限定するものではない。これらの呼称は、２つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第１及び第２の要素への参照は、２つの要素のみがそこで採用され得ること、または何らかの形で第１の要素が第２の要素に先行しなければならないことを意味しない。

本明細書の全体において、例えば、英語でのa, an, 及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの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、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

10 無線通信システム
20 無線アクセスネットワーク
100 UE
110 無線通信部
120 RLCレイヤ処理部
130 MACレイヤ処理部
140 ステータスレポート送信部
200 gNB
250 MAC PDU
300 RLC PDU
310, 311, 320, 321 RLC STATUS PDU
1001 プロセッサ
1002 メモリ
1003 ストレージ
1004 通信装置
1005 入力装置
1006 出力装置
1007 バス

Claims (3)

1. 無線リンク制御レイヤにおいて、プロトコルデータユニットを送受信する無線通信装置であって、
   前記無線リンク制御レイヤにおける受信状況を示すステータスレポートを生成し、前記ステータスレポートを送信するステータスレポート送信部を備え、
   前記ステータスレポートは、前記プロトコルデータユニットの受信状態をビットによって示すビットマップのフィールドを含む無線通信装置。
2. 前記ビットマップに含まれるビットは、プロトコルデータユニットが正常に受信できたか否かを示す請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記ビットマップのフィールドは、可変長であり、
   前記ステータスレポートは、ビットマップのフィールドの長さを示す情報を含む請求項１に記載の無線通信装置。

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