無線通信システム、移動局及び基地局
【目的】PDCP SDUの番号順配送を移動局において行なえるようにする。
【構成】移動局は、移動元基地局から第1のシーケンス番号が付加された第1のPDCP PDUを受信する手段と、前記移動元基地局が移動先基地局に転送する第2のシーケンス番号を、上位局から受信したPDCP SDUのシーケンス番号として適用し、第2のPDCP PDUを生成する前記移動先基地局から該PDCP PDUを受信する手段と、前記第1のPDCP PDUに対応するPDCP SDUおよび前記第2のPDCP PDUに対応するPDCP SDUを格納する手段と、前記格納したPDCP SDUに対応するシーケンス番号に基づいて、前記PDCP SDUの番号順配送を行う番号順配送手段とを備えている。
【構成】移動局は、移動元基地局から第1のシーケンス番号が付加された第1のPDCP PDUを受信する手段と、前記移動元基地局が移動先基地局に転送する第2のシーケンス番号を、上位局から受信したPDCP SDUのシーケンス番号として適用し、第2のPDCP PDUを生成する前記移動先基地局から該PDCP PDUを受信する手段と、前記第1のPDCP PDUに対応するPDCP SDUおよび前記第2のPDCP PDUに対応するPDCP SDUを格納する手段と、前記格納したPDCP SDUに対応するシーケンス番号に基づいて、前記PDCP SDUの番号順配送を行う番号順配送手段とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信システム、移動局及び基地局に係り、特にシーケンス番号により移動局においてリオーダリングする無線通信システム、移動局及び基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの移動通信システムは、現在はCDMA方式による第三世代方式がサービスを開始しているが、より高速な通信が可能となる次世代移動通信システム（LTE：Long Term Evolution）の検討が3GPP（3rd Generation Partnership Project）で進められている（非特許文献１）。そこでは、伝送レートの高速化に加えて、伝送遅延の削減が大きな課題となっている。
伝送レートを高速化し、伝送遅延を削減するために、LTE通信システムではハンドオーバの方法が従来のシステムと比較して高度化する工夫がなされている。移動体通信において、移動局が通信中に移動する際、受信状態に応じて通信する基地局の切り替え（ハンドオーバ）が生じる。このため、ハンドオーバを高度化することは、高速／低遅延通信には必要不可欠である。LTE通信システムにおいて、パケット交換システムが基本となるため、ハンドオーバはハードハンドオーバとなる。ハードハンドオーバにおいては、移動局が移動前に通信を行なっていた基地局との回線接続が切れた後、移動局と移動先基地局との回線がつながる。ハードハンドオーバは、ハンドオーバを行なう直前に移動先基地局のシステム情報を入手することにより、短時間にハンドオーバを行なうことが可能であるが、ハンドオーバ中はユーザデータの伝送中断状態が生じる。
したがって、伝送遅延を減少させるためには、伝送中断状態を短縮することと、伝送中断中にパケットの欠落を防止することが重要である。もし、伝送中断中にパケットの欠落が生じた場合、欠落したパケットは、エンドツーエンドにおけるパケット再送によってリカバーされるため、伝送遅延が大きくなる。
【０００３】
そこでLTE通信システムにおけるハンドオーバでは、移動局宛の制御情報とパケットを含むデータのうち、移動元基地局から移動局に伝送してないパケットは該移動元基地局から移動先基地局に転送することによって引き継ぐ、という方法が仕様化されている（非特許文献２）。
【０００４】
・ハンドオーバ時の引継ぎ
図２１はハンドオーバ時の引継ぎ説明図である。図２１（A）において、２つの基地局1a,1bが上位局（例えばMME/SAEゲートウェイ）２に接続されている。移動局４は基地局1aのセル3a内に存在し、現在基地局1aと通信中である。かかる状態において、図２１（B）に示すように移動局４が基地局1bの方向に移動してセル3b内に進入するとハンドオーバが実行され、移動局の通信基地局が基地局1aから基地局1bに切り替わる。なお、ハンドオーバ前に通信中の基地局を移動元基地局（ソース基地局）、ハンドオーバ後に通信する基地局を移動先基地局（ターゲット基地局）という。
移動元基地局1aは、上位局２より受信したパケットを内蔵のバッファに保存し、該バファーに保存されたパケットを順次移動局４へ送信する。このため、ハンドオーバ発生時、移動局へ送信されずにバッファに蓄積されるパケットが存在する。図２１（B）では、ハンドオーバ前に受信して移動局へ送られずにバッファにパケットｎ-2〜nが蓄積されており、これらパケットをハンドオーバ後に移動先基地局1bから移動局４へ送信する必要がある。このため、ハンドオーバシーケンス実行時に、移動元基地局1aはパケットｎ-2〜nを移動先基地局1bに転送している（フォワーディング）。このフォワーディングの方法を用いることにより、ハンドオーバの直後に移動先基地局1bが該パケットを移動局４に送信するため、パケットの途切れは生じない。このため、エンドツーエンドでパケット再送は生じず、高速なハンドオーバを実行することが可能となる。なお、上記のｎ-2〜nはパケットの順番を示す番号（シーケンス番号）である。
【０００５】
・ハンドオーバ
図２２はLTE通信システムのハンドオーバ説明図、図２３はLTE通信システムにおいて現在想定されているハンドオーバ手順説明図である。
移動局4は移動元基地局1にMeasurement Report（基地局１及び周辺基地局からの受信状況の報告）によりハンドオーバHO(Hand Over)が必要であることを通知する (１．測定制御)。
移動元基地局1はMeasurement Reportの内容によりターゲット基地局1bを決定し(2.HO決定)、該移動先基地局1bにハンドオーバ要求を送信する(3.HO要求)。その際、移動元基地局1aは移動局の情報（移動局IDやQoS（Quality of Service）情報など）なども送信する。移動先基地局1bは、それらの情報を基に呼受付制御を行う（４．呼受付制御）。
移動先基地局1bが移動局の受け入れを許可すると、ハンドオーバ応答を移動元基地局に返信する（５．HO応答）。続いて. 移動元基地局1aは移動局４にハンドオーバ指示を行い（６．HO指示）、その前後でデータ（パケット）の引き継ぎを開始する（パケット転送：フォワーディング）。
ハンドオーバ指示を受信した移動局４は移動先基地局1bとL1/L2シグナリングにより同期を確保し（７．同期確保）、同期を確保するとハンドオーバ完了の報告を移動先基地局1aに送信する(８．HO完了)。
これにより、移動先基地局1bは、ハンドオーバ完了の報告を上位局２に送信する(9.HO完了)。上位局２は、ハンドオーバ完了の報告を受信すると、パケットの伝送経路を移動元基地局1aから移動先基地局1bに切り替え(10.経路切替)、HO完了応答を移動先基地局1bに返信する（11．HO完了応答）。移動先基地局1bはHO完了応答によりハンドオーバHOが完了したことを移動元基地局1a に通知する(12．リソース解放)。この後、移動元基地局1aと上位局２間のパスが削除される（13.リソース解放）。
【０００６】
・パケットの順序整合制御
上記のハンドオーバシーケンス実行中に、パケット転送（フォワーディング）が生じると、移動先基地局1bにおいて該転送されたパケットが上位局２から流入するパケットにより飛び越され、シーケンス番号が乱れる可能性がある。移動先基地局1bよりシーケンス番号が乱れたまま移動局4にパケットを転送すると、移動局では正しい順番でパケットが受信できないため、通信品質が劣化し、結果的にハンドオーバ前後で高品質な通信が実現できなくなる。
そこでLTE通信システムでは、基地局と移動局において、次のような方法でパケットの順序整合性を保つ。図２４はかかるパケットの順序整合の説明図であり、移動先基地局1bは、移動元基地局1aより転送されてくるパケットを上位局より受信したパケットより優先的に伝送することにより、パケットの順序整合性を保つ。
図２４において、ハンドオーバ前に移動元基地局1aにパケットｎ-5〜nが蓄積されており、これらパケットのうち、パケットｎ-5〜ｎ-2は移動局４に送信されたが、パケットｎ-1、nは移動局４に送信されていないものとする。また、移動局へ送信されたパケットのうち、パケットｎ-5、ｎ-3は移動局４により正しく受信されず（NACK）、パケットｎ-4、ｎ-2は正常に受信されたものとする（ACK）。このため、移動局４はバッファBF１にパケットｎ-4、ｎ-2を保存しており、パケットｎ-4、ｎ-2を保存していない。
かかる状態において、ハンドオーバが生じると、移動元基地局1aは移動局４により正常受信されなかったパケットｎ-5、ｎ-3と移動局４へ未だ送信されてないパケットｎ-1〜nを移動先基地局1bに転送(フォワーディング)し、移動先基地局1bは該パケットをバッファBFに格納する。また、上位局２はハンドオーバ後に移動局４宛の２つのパケットm〜m+1を移動先基地局1bに送信し、移動先基地局1bは該パケットをバッファBFに格納する。
移動先基地局1bは移動局４と通信可能になると、まず、移動元基地局1bより転送されてきているパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1〜nを優先的に移動局４へ送信する。ついで、上位局２より受信しているパケットm〜m+1を送信する。移動局４は、図２５に示すようにハンドオーバ前に受信した受信済みのパケットｎ-4、ｎ-2とハンドオーバ後に受信したパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1〜n、m〜m+1をシーケンス番号順に並べ替え、順番に上位層に渡す。
【０００７】
以上では、フォワーディングによりパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1〜nを全て移動先基地局1bに転送（フォワーディング）された場合であるが、パケットｎ-5、ｎ-3のみが転送され、ｎ-1〜nの転送が遅れている場合がある。図２６はかかる場合のパケット順序整合の説明図である。移動先基地局1bは、転送されてきたパケットｎ-5、ｎ-3と、上位局から流入するパケットｍ〜m＋1をバッファＢＦに格納しているが、まず、移動元基地局1aより転送されてきたパケットｎ-5、ｎ-3を優先的に移動局へ送信する。しかる後、移動先基地局1bは、移動元基地局1aよりのパケットｎ-１、nの転送が遅れている場合、設定時間（Waiting Time）が経過したか監視し、Waiting Timeが経過しても移動元基地局1aよりパケットｎ-１、nが転送されてこなければ、フォワーディング終了とみなして、上位局より受信しているパケットm，m+1を送信する。なお、移動先基地局1bは、フォワーディング終了してから移動元基地局1aよりパケットn-１、nより受信しても該パケットを破棄する。
移動局４は、受信したパケットをシーケンス番号順に並べ替える処理（リオーダリング）を実行する。移動局４は図２７に示すようにハンドオーバ前に受信した受信済みのパケットｎ-4、ｎ-2とハンドオーバ後に受信したパケットトｎ-5、ｎ-3、m，m+1をシーケンス番号順に並べ替え、順番に上位層に渡す。
【０００８】
・プロトコル構成
以上のように、LTE通信システムにおけるハンドオーバでは、パケット転送（フォワーディング）とパケットのリオーダリング処理が必須の技術となる。ここで、これらの機能の関係について、より詳細に説明する。
図２８は、移動局とネットワーク間のプロトコル構成を示す説明図である。移動局と基地局間には、少なくともPDCP（Packet Data Convergence Layer）レイヤ、RLC（Radio Link Control）レイヤ、および下位レイヤ(MACレイヤ/物理レイヤMAC/PHY)が設置される。MME/S-GWには、パケットルーチング機能などが配備される。
各プロトコルの主な機能は以下の通りである。
(1) PDCP：PDCPレイヤにおいて、送信側は上位プロトコルのヘッダを圧縮し、また、シーケンス番号を付加して送信する。受信側は、シーケンス番号をチェックし、これにより重複受信の廃棄処理を行なう。PDCPレイヤでは再送は行なわれない。
(2)RLC：RLCレイヤは再送機能を持つレイヤであり、PDCPからのデータに付加されているシーケンス番号とは別にRLCレイヤでのシーケンス番号を新たに付加して送信する。例えば、PDCPからシーケンス番号ｎのデータを受信すれば、該データを複数に分割し、それぞれの分割データにRLCレイヤでのシーケンス番号I(1)，I(2)，I(3)….を付加して送信する。受信側は該シーケンス番号I(・)を用いてデータの正常受信/異常受信を示す送達確認信号（Ack/Nack信号）を送信側に通知する。送信側はAck 信号が返されれば保持しているデータを廃棄し、一方、Nack信号が返されれば保持している該当データを再送する。
(3) 下位レイヤ
・MAC：MACレイヤはRLCレイヤのデータを多重/分離するレイヤである。すなわち、送信側はRLCレイヤのデータを多重して送信データとし、受信側はMACレイヤの受信データをRLCレイヤのデータに分離する。
・PHY：PHYレイヤはユーザ端末4及び基地局1間において無線でデータを送受信するレイヤであり、MACレイヤデータを無線データに変換し、あるいは無線データをMACレイヤデータに変換する。
【０００９】
移動局宛のデータは、まずupper layer (例えばIPレイヤ）からPDCPレイヤに流入しPDCP SDU（Service Data Unit）となり、さらにヘッダ情報（PDCPレイヤのシーケンス番号など）が付加されてPDCP PDU（Protocol Data Unit）となる。
PDCP PDUはRLCレイヤに回送されRLC SDUとなり、さらにヘッダ情報（RLCレイヤのシーケンス番号など）が付加されてRLC PDUとなる。RLC PDUが下位レイヤの処理を経て移動局のRLCレイヤに到着する。このRLCレイヤにおいて、ヘッダが除去されRLC SDUが再構築され、さらにPDCPレイヤではPDCP PDUのヘッダが除去されてPDCP SDUとなり、上位層に回送される。
このようなプロトコル構成において、LTE通信システムでは、パケット転送はPDCP SDU単位で実施され、リオーダリングはPDCP PDU単位で実施される。また、PDCP SDU単位でフォワーディングを実施する場合、PDCP SDU単位のパケットにはシーケンス番号などのヘッダ情報が付加されていないので該シーケンス番号をフォワーディングすることはできない。そこで、PDCP SDU単位でフォワーディングを実施する場合、付加すべきシーケンス番号などのヘッダ情報もフォワーディングする。なお、RLC SDUとPDCP PDUは実質的には同じデータであるため、本明細書では、特に断らない限りこれらは単にパケットと呼び、該パケットの番号を記述している場合、該番号はPDCP PDUのシーケンス番号を指すものとする。
【００１０】
・移動元基地局装置の動作
図２９はハンドオーバ時の移動元基地局装置の動作フローチャートである。
移動元基地局1aはユーザ端末4よりMeasurement Reportにより受信電界強度など受信すれば（ステップ１０１）、ハンドオーバHOが必要であるか否かを判断し（ステップ１０２）、ハンドオーバ不要であればはじめに戻る。
しかし、ハンドオーバが必要であると決定すれば、移動元基地局1a はMeasurement Reportの内容により移動先基地局1bを決定し、該移動先基地局1bにハンドオーバ要求を送信する (ステップ１０３)。
しかる後、移動先基地局1bより送信されるハンドオーバ応答を受信し（ステップ１０４）、残留しているパケットのフォワーディングを行う（ステップ１０７）。
以後、移動先基地局1bから送られてくるリソース解放メッセージを受信し（ステップ１０８）、リソース解放を実行する（ステップ１０９）。
【００１１】
・移動先基地局の動作
図３０はハンドオーバ時の移動先基地局の動作フローチャートである。
移動先基地局1bは移動元基地局1aよりHO要求（移動局IDやQoS情報などを含む）を受信すると（ステップ１２１）、それらの情報を基に呼受付制御を行い、移動局の受け入れを許可するか判断する（ステップ１２２）。許可しなければ後処理を行って（ステップ１３０）、ハンドオーバ制御を終了する。
一方、移動局の受け入れを許可する場合には、移動元基地局1aへHO応答を返信する（ステップ１２３）。続いて、移動先基地局1bは 移動元基地局1aから転送されてくるパケットをバッファに蓄積し（ステップ１２４）、また、移動局４からHO完了の報告を受信する（ステップ１２５)。HO完了の報告を受信すれば、移動先基地局1bは、HO完了の報告を上位局2に送信する(ステップ１２６)。上位局２は、ハンドオーバ完了の報告を受信すると、パケットの伝送経路を移動元基地局1aから移動先基地局1bに切り替え、HO完了応答を移動先基地局1bに返信する。移動先基地局1bは上位局２よりHO完了応答を受信すれば(ステップ１２７)、移動先基地局1bからフォワーディングされているパケットから優先的に移動局へ送信を開始し、該パケットを送信後、上位局２より受信したパケットを移動局へ送信する（スケジューリング：ステップ１２８）。また、ステップ１２８と並行して移動先基地局1bはリソース解放を移動元基地局1a に送信し(ステップ１２９)、後処理を行って（ステップ１３０）、ハンドオーバ制御を終了する。なお、移動先基地局1bは、ステップ１２８のスケジューリング処理において、移動元基地局1aよりのパケットのフォワーディングが遅れている場合、設定時間（Waiting Time）が経過したか監視し、Waiting Timeが経過してもパケットが転送されてこなければ、フォワーディング終了とみなして、上位局より受信しているパケットを送信し、フォワーディング終了してから移動元基地局1aよりパケットを受信しても該パケットを破棄する。
【００１２】
・移動局の動作
図３１はハンドオーバ時の移動局の動作フローチャートである。
移動局4の測定部は受信電界強度などをMeasurement Reportにより移動元基地局に通知する（ステップ１５１）。以後、移動元基地局1a からHO指示を待ち、HO指示を受信すれば（ステップ１５２）、移動先基地局1bとL1/L2シグナリングにより同期を確保し（ステップ１５３）、同期を確保するとハンドオーバ完了の報告を移動先基地局1bに送信し(ステップ１５４)、以後、移動局は移動先基地局1bからパケットを受信すればリオーダリング処理を実行する（ステップ１５５〜１６０）。
すなわち、移動局の制御部は移動先基地局1bから下位レイヤパケットを受信するとRLC SDUを構築し、該RLC SDU（PDCP PDU）をリオーダ部に渡す（ステップ１５５）。リオーダ部はシーケンス番号の抜けがあるかチェックし（ステップ１５６）、抜けがなく、シーケンス番号が連続していれば、該RLC SDU（PDCP PDU）をPDCP SDUとして上位層に渡す（ステップ１６０）。一方、シーケンス番号に抜けがあれば制御部はリオーダ部にPDCP PDUを保持するよう指示する。これにより、リオーダ部はPDCP PDUを保持すると共に（ステップ１５７）、シーケンス番号が連続するRLC SDU（PDCP PDU）を受信したかチェックする（ステップ１５８）。シーケンス番号が連続するRLC SDU（PDCP PDU）を受信すれば、該RLC SDU（PDCP PDU）をPDCP SDUとして上位層に渡すと共に、保持しているPDCP PDUを上位層に渡す（ステップ１６０）。
また、ステップ１５８において、シーケンス番号が連続するRLC SDU（PDCP PDU）を受信しなければ、予め設定されている時間が経過したか監視し（ステップ１５９）、経過してなければステップ１５７以降の処理を繰り返し、経過すればシーケンス番号が不連続であっても、保持しているPDCP PDUを上位層に渡す（ステップ１６０）。
【００１３】
・課題
ところで、LTE通信システムにおいてハンドオーバに伴うパケット転送を実行する際には、次の課題がある。すなわち、ハンドオーバが実行されると、LTE通信システムでは前述のように、移動元基地局1aに残留する移動局のデータの引き継ぎを実行し、引き継ぎに伴いパケット転送(フォワーディング)が生じる。しかし、上記ハンドオーバ制御では、移動先基地局1bのWaiting Timeの値が小さいと、全てのパケットがフォワーディングされていないにも関わらず移動先基地局1bは上位局から受信したパケットの伝送を開始し、フォワーディングされていないパケットを破棄する問題が発生する。一方、Waiting Timeの値が大きいと、全てのパケットがフォワーディングされたにも関わらず、移動先基地局1bはWaiting Timeが経過するまで上位局から受信したパケットの伝送をせず、伝送遅延が発生する問題がある。すなわち、従来のハンドオーバ制御では、通信遅延の増加やスループットの劣化が生じ、ハンドオーバ前後で高品質な通信品質を保てなくなる。
【００１４】
第１従来技術として、移動元基地局から移動先基地局に、フォワーディングする最後のパケット（Last Packet）を通知する方法がある（非特許文献３参照）。Last Packetを通知された移動先基地局は、フォワーディングが遅れた場合、上位局から受信したパケットのシーケンス番号をLast Packetのシーケンス番号+1として飛び越し伝送することができる。また、移動先基地局は、フォワーディングされてきたパケットのシーケンス番号と、Last Packetのシーケンス番号を比較することにより、Waiting Timerを強制的に終了させることができ、最適なタイミングでフォワーディングの終了を検出することができる。しかし、Last Packetがフォワーディング中に廃棄された場合、移動先基地局はLast Packetを確実に検出することができない。
また、第２従来技術として、高速パケット通信中の基地局間ハンドオーバ時にデータロスのない高速パケットデータ転送を実現するための移動通信システムがある（特許文献１参照）。この移動通信システムおいては、ハンドオーバの発生時、ハンドオーバ元の基地
局がハンドオーバ先の基地局へパケットデータを転送する（フォワーディング）。しかし、移動局におけるリオーダリングによる通信遅延の増加やスループットの劣化を改善するものではない。
さらに、第３従来技術として、移動先基地局において、フォワーディングされてきたパケットの到着を待たずに、上位局から伝送されてきたパケットを飛び越し伝送する方法がある（特許文献２参照）。この方法では、移動元基地局から受信したパケットと上位局から受信したパケットを区別することによって、パケットの飛び越し伝送が可能となる。しかし、移動局では順序制御の機能を二つ設置する必要があり、その制御が複雑となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開2004−282652号公報
【特許文献２】特願2006−086537号
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】3GPP, "Requirements for Evolved UTRA(E-UTRA) and Evolved UTRAN(E-UTRAN)," TR25.913 V7.3.0, Release 7, March 2006.
【非特許文献２】3GPP, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN)," TS36.300, Release 8, V8.0.0, April2007.
【非特許文献３】Samsung, "Method to release resources at source ENB during handover," R3-061032, RAN3#53, September 2006.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
以上から本発明の目的は、上位局（例えば、移動元基地局とは異なる装置であって、移動先基地局に対してデータ（パケット）を送信する装置）から移動先基地局に伝送されてくるパケットを速やかに移動局に伝送することである。
本発明の別の目的は、移動元基地局からフォワーディングされたパケットと上位局から伝送されたパケットが混在しても、該上位局から伝送されたパケットを順序制御の対象から除外することにより、順序制御の機能が一つであってもフォワーディングされたパケットを正しくリオーダリングすることである。
尚、実施例等に記載された事項であって、従来技術では開示されていない事項を提供することも本発明の別の目的の１つとして位置づけることができる。好ましくは、そのような事項は、従来技術では得られない効果を得るために必要なものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、移動局、無線通信システム及び基地局である。
本発明の移動局は、移動元基地局から第1のシーケンス番号が付加された第1のPDCP PDUを受信する手段と、前記移動元基地局が移動先基地局に転送する第2のシーケンス番号を、上位局から受信したPDCP SDUのシーケンス番号として適用し、第2のPDCP PDUを生成する前記移動先基地局から該PDCP PDUを受信する手段と、前記第1のPDCP PDUに対応するPDCP SDUおよび前記第2のPDCP PDUに対応するPDCP SDUを格納する手段と、前記格納したPDCP SDUに対応するシーケンス番号に基づいて、前記PDCP SDUの番号順配送を行う番号順配送手段と、を備えている。
本発明の無線通信システムは、移動元基地局と、移動先基地局と、前記移動元基地局から第1のシーケンス番号が付加された第1のPDCP PDUを受信する手段と、前記移動元基地局が移動先基地局に転送する第2のシーケンス番号を、上位局から受信したPDCP SDUのシーケンス番号として適用し第2のPDCP PDUを生成する前記移動先基地局から、該PDCP PDUを受信する手段と、前記第1のPDCP PDUに対応するPDCP SDUおよび前記第2のPDCP PDUに対応するPDCP SDUを格納する手段と、前記格納したPDCP SDUに対応するシーケンス番号に基づいて、前記PDCP SDUの番号順配送を行う移動局と、を備えている。
本発明の基地局は、移動元基地局から第１のシーケンス番号を受信する受信手段と、前記第１のシーケンス番号を、上位局から受信したPDCP SDUのシーケンス番号として適用し第１のPDCP PDUを生成する生成手段と、前記移動元基地局から第２のシーケンス番号が付加された第２のPDCP PDUを受信し、前記第1のPDCP PDUに対応するPDCP SDUおよび第2のPDCP PDUに対応するPDCP SDUを格納し、前記格納したPDCP SDUに対応するシーケンス番号に基づいて、前記PDCP SDUの番号順配送を行う移動局へ、前記PDCP PDUを送信する送信手段と、を有している。
【発明の効果】
【００１９】
以上本発明によれば、上位局から移動先基地局に伝送されてくるパケットを飛び越しパケットとして速やかに移動局に伝送でき、データの遅延時間をなくせ、システム全体のスループットを向上することができる。また、移動局は飛び越しパケットをリオーダリング制御（順序制御）の対象から除外し、飛び越しパケット以外のパケットの順序制御を行ってパケットをシーケンス番号順に上位装置に渡す。この結果、移動局は順序制御機能が一つであってもリオーダリング対象パケットの順序制御を正しく行うことができる。
また、本発明によれば、移動局は最後パケット識別符号を参照してフォワーディングが終了したことを検出し、即座にリオーダリングを停止できる。したがって、データの遅延時間をなくせ、システム全体のスループットを向上することができる。また、本発明によれば、フォワーディングに際して移動元基地局から移動先基地局へデータの順序情報（シーケンス番号）を送信することができる。また、移動局は該順序情報を用いて移動元基地局と移動先基地局から受信したデータのリオーダリングを行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施例の説明図である。
【図２】PDCP PDUパケットのフォーマット例である。
【図３】ハンドオーバ前のPDCPレイヤとRLCレイヤのパケット処理の説明図である。
【図４】ハンドオーバ後のPDCPレイヤとRLCレイヤのパケット処理の説明図である。
【図５】基地局の構成図である。
【図６】移動局の構成図である。
【図７】第１実施例における移動先基地局の動作フローチャートである。
【図８】第１実施例における移動元基地局のフローチャートである。
【図９】第１実施例の移動局の動作フローチャートである。
【図１０】移動局のリオーダリング処理フローである。
【図１１】第２実施例の説明図である。
【図１２】PDCP PDUパケットのフォーマット例である。
【図１３】ハンドオーバ後のPDCPレイヤとRLCレイヤのパケット処理説明図(その１)である。
【図１４】ハンドオーバ後のPDCPレイヤとRLCレイヤのパケット処理説明図(その２)である。
【図１５】第２実施例における移動先基地局の動作フローチャートである。
【図１６】第２実施例の移動局の動作フローチャートである。
【図１７】PDCP PDUのシーケンス番号を、該当するPDCP SDUデータに付随させてデータプレーン（U-plane）を介して通知する例である。
【図１８】PDCP PDUのシーケンス番号SNを該当するPDCP SDUデータに付随させてU-planeで通知すると共に、シーケンス番号をC-planeを介して通知する例である。
【図１９】図１８のハンドオーバシーケンス手順である。
【図２０】フォワーディングするPDCP SDUデータが全く存在しない場合の例である。
【図２１】ハンドオーバ時の引継ぎ説明図である。
【図２２】LTE通信システムのハンドオーバ説明図である。
【図２３】LTE通信システムにおいて現在想定されているハンドオーバ手順説明図である。
【図２４】移動局のリオーダリング処理の第１の説明図である。
【図２５】移動局のリオーダリング処理の第２の説明図である。
【図２６】移動局のリオーダリング処理の第３の説明図である。
【図２７】移動局のリオーダリング処理の第４の説明図である。
【図２８】移動局とネットワーク間のプロトコル構成を示す説明図である。
【図２９】ハンドオーバ時の移動元基地局装置の動作フローチャートである。
【図３０】ハンドオーバ時の移動先基地局の動作フローチャートである。
【図３１】ハンドオーバ時の移動局のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（A）本発明の原理
本発明では、以下の２つの手続きを基地局および移動局が実行できるようにすることにより課題を解決する。
手続き１：ハンドオーバ後、移動元基地局からのデータ転送が遅れているため、該データの受信を待たずに上位局から受信済みのデータを伝送する（飛び越し伝送する）場合、移動局で該データが飛び越ししたデータであることを識別できるようにするとともに、飛び越し伝送を実行する。すなわち、飛び越しデータであることを識別するための識別情報を該データに含め、又は該データに付加し又は該データに対応させて、例えば、制御チャネルを利用して送信する。
手続き２：移動局は、飛び越し伝送が生じたことを検出した場合、該飛び越しデータはリオーダリングの対象とはせずにバッファに保持し、移動元基地局から転送されたデータの到着を待つ。即ち、識別情報を用いて移動元基地局から転送されたデータと、移動元基地局を介さずに送信されたデータを区別してリオーダリングを行う。
従来方法では、移動元基地局から移動先基地局へのデータ転送(フォワーディング)が遅れている場合、上位局から移動先基地局に伝送されているデータの移動局への送信が待たされていた。このため、その到着を所定時間(Waiting Time)が経過するまで待つことにより、通信遅延の増加やスループットの劣化が発生するという課題があった。しかし、上記のように、データの飛び越し伝送を行うと、データ転送（フォワーディング）が遅れている場合でも上位局から受信したデータを移動局に速やかに伝送することができ、これによって、通信遅延が減少する。よって、従来方法と比較して、ハンドオーバ前後の通信品質を高品質に保つこともできる。
【００２２】
（B）第1実施例
図１は第１実施例の説明図であり、順序情報がパケット単位に付加されているとして説明しているが所定サイズのデータであっても良い。
ハンドオーバ前に移動元基地局11aにパケットｎ-5〜nが蓄積されており、これらパケットのうち、パケットｎ-5〜ｎ-2は移動局１４に送信されたが、パケットｎ-1、nは移動局１４に送信されていないものとする。たとえば、パケットｎ-1、nは移動元基地局11aと移動局１４の無線回線が切断された後に到着したため、これらパケットｎ-1、nは移動局１４に送信されていない。また、移動局へ送信されたパケットのうち、パケットｎ-5、ｎ-3は移動局１４により正しく受信されず（NACK）、パケットｎ-4、ｎ-2は正常に受信されたものとする（ACK）。このため、移動局１４は、パケットｎ-4、ｎ-2を保存しており、パケットｎ-5、ｎ-3を保存していない。
かかる状態において、ハンドオーバが生じると、移動元基地局11aは移動局１４により正常受信されなかったパケットｎ-5、ｎ-3と未送信のパケットｎ-1、ｎを移動先基地局11bに転送(フォワーディング)する。以下、パケットを転送することとして説明するが、そのように例に限定されない。
また、上位局２はハンドオーバ後に移動先基地局11bに２つの移動局宛のパケットm〜m+1を送信する。なお、パケットｎ-5〜nの転送(フォワーディング)は遅れているものとする。
移動先基地局11bは、移動元基地局11aからパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1〜nがフォワーディングされてくる前に、上位局２からパケットm，m＋1を受信したとすれば、該上位局から受信したパケットm，m＋1に飛び越し識別符号Ｆを付加して移動局１４へ先に伝送（飛び越し伝送）する。
移動局１４は基地局より受信した飛び越し識別符号Ｆが付加されているパケットをバッファＢＦ２に保存してリオーダリング処理の対象から除外する。図１の（Ａ）は移動局１４がバッファＢＦ２にパケットm，m＋1を保存し、バッファＢＦ１にハンドオーバ前に受信したパケットｎ-4，ｎ-2を保存している状態を示している。
ついで、移動先基地局11bは、移動元基地局11aからフォワーディングされてきたパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1〜nを移動局に送信する。移動局１４は、移動先基地局11bから受信したこれらパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1〜nをバッファＢＦ１に保存し、これらハンドオーバ後に受信したパケットとハンドオーバ前に受信しているパケットｎ-4、ｎ-2とのリオーダリング処理を実行し（図１（Ｂ）参照）、パケットを連続番号順に上位レイヤに渡す。なお、所定時間経過しても連続する番号のパケットを受信しない場合には、リオーダリング処理を終了し、それまで受信して並べ直したパケットを上位レイヤに渡す。ついで、移動局１４は、飛び越し識別符号Ｆが付加されているパケットを順番に上位レイヤに渡す。
なお、フォワーディングに際して、移動元基地局から移動先基地局へパケット全体を転送することもできるし、また、パケットに含まれる一部のデータ（ユーザデータ部分）だけ転送することもできる。好ましくは、転送データには、順序情報を付加する。
また、図１では、飛び越し伝送を行ったパケットにはシーケンス番号（順序情報）m、m+1を割り当てているが、移動先基地局11bが任意のシーケンス番号を割り振ることができ、フォワーディングされるパケットに付加されているシーケンス番号と重複する番号を付加することもでき、また、重複しない番号とすることもできる。
【００２３】
・飛び越し識別符号
飛び越し識別符号Ｆをパケットに付加する例として、PDCP PDUのヘッダに含まれる３ビットの「type」フィールドを使用する。すなわち、該「type」フィールドにおいて新しいtype番号を飛び越し識別符号Ｆとして定義し、該type番号を飛び越し伝送するパケットに付加する。図２は、PDCP PDUのフォーマット例であり、(Ａ)はヘッダがないフォーマット例、(Ｂ)はPDCP PDUのシーケンス番号が付加されていないフォーマット例、(Ｃ)、（Ｄ）はPDCP PDUのシーケンス番号が付加されるフォーマット例である。（Ｃ），（Ｄ）のフォーマットにおいて、ヘッダＨＤにはtypeフィールドとPIDフィールドが定義されており、typeフィールドでPDCP PDUの種類を示す。PIDフィールドはData部に含まれるデータに対するヘッダ圧縮の種類を示すフィールドである。typeフィールドにおいて「type=000」と「type=001」は既に規定されているが、「type=010〜111」は規定されておらず未使用である。そこで、例えば、「type=010」を、飛び越し伝送を行ったPDCP PDUを識別するためのtype番号（飛び越し識別符号）として利用する。
【００２４】
・ハンドオーバ制御前後のPDCPレイヤとRLCレイヤの処理
図３はハンドオーバ前のPDCPレイヤとRLCレイヤのパケット処理の説明図である。移動元基地局11bはPDCPレイヤのパケットｎ-5〜ｎ-2をバッファに蓄積しており(図３の（A）)、RLCレイヤでは（B）に示すようにパケットを複数に分割し、それぞれの分割データにRLCレイヤのシーケンス番号I，I＋1，I＋2、….、I+6を付加して移動局１４に送信する。移動局１４は、ハンドオーバ前、RLCレイヤでPDCPレイヤに対する順序制御を行う。図３において、移動局１４は分割データI，I＋4．I＋5、すなわち、パケットｎ-5，ｎ-3を正常に受信しなかったが、パケットｎ-4，ｎ-2を正常に受信したものとしている。
図４はハンドオーバ後のPDCPレイヤとRLCレイヤのパケット処理の説明図であり、PDCPレイヤとRLCレイヤの処理の様子を具体的に示している。なお、移動局１４は、ハンドオーバ前、RLCレイヤでPDCPレイヤに対する順序制御を行うが、ハンドオーバ後、RLCレイヤは初期化されることが規定されている。このため、順序制御の処理はPDCPレイヤに移行し、移動局１４は、PDCPレイヤでハンドオーバシーケンスを実行する。
移動局１４はリオーダリング時、リオーダリングの終了を判定するためにタイマーを始動する。
移動先基地局11bは、上位局２から受信したパケットm，m＋1の到着が早かったため、該パケットm，m＋1に飛び越し識別符号Ｆを付加して移動局１４へ先に伝送（飛び越し伝送）する。移動局１４は基地局より受信した飛び越し識別符号Ｆが付加されているパケットをバッファＢＦ２に保存してリオーダリング処理の対象から除外する。以後、移動局１４は、移動先基地局11bから受信したパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1〜nとハンドオーバ前に受信しているパケットｎ-4、ｎ-2とのリオーダリング処理を実行して上位レイヤに渡す。
なお、移動局１４はタイマーが所定時間TMを経過すると、リオーダリング処理を終了し、パケットの抜けがあっても受信しているパケットを上位レイヤに回送する。
【００２５】
・ウィンドウ制御
移動局１４は許容できるデータ量以上のデータが到着した場合に備えて、バッファサイズのウィンドウを内部的に生成し、リオーダリング処理時に以下のウィンドウ制御を行う。図４の例において、ウィンドウの左端は、初期時、到着が期待される番号であるｎ-5、ウィンドウの右端は許容できるデータ量(ウィンドウバッファサイズ)により決まる番号となり、ｎ-2としている。移動局は飛び越し識別符号Fが付加されたパケットに対しては、ウィンドウ処理は適用しない。
初期状態（ウィンドウ状態(０)）において、移動局１４は期待するパケット(ｎ-5)を受信してリオーダリング処理すれば、ウィンドウ状態は(１)に示すようになる。このため、移動局は期待するパケット(ｎ-5)とそれに連続するパケット(ｎ-４)を上位レイヤに転送する。ついで、ウィンドウ状態は(2)に示すようになり、移動局１４はこの状態で期待するパケット(ｎ-3)を受信してリオーダリング処理すれば、ウィンドウ状態は(3)に示すようになる。このため、移動局は期待するパケット(ｎ-3)とそれに連続するパケット(ｎ-2)を上位レイヤに転送する。ついで、ウィンドウ状態は(4)に示すようになり、移動局１４はこの状態でパケット(ｎ-1),ｎの受信を待ち、設定時間TMの期間内に受信すれば上位レイヤに転送する。しかし、設定時間TMの期間内にパケット(ｎ-1),ｎを受信しなければ、移動局１４はバッファBF2に保存されているパケットm以降のパケットを上位層に転送し、通常のハンドオーバ前の制御に移行する。以上のように、飛び越しパケットを除外して上記のウィンドウ制御をすることにより、パケットｎ-5〜パケットnに対するリオーダリングを実行することができる。
なお、ウィンドウ制御において、移動局１４は、ウィンドウ左端のシーケンス番号より小さいシーケンス番号のパケットを受信した場合、該パケットを破棄する。また、移動局１４は、ウィンドウ右端のシーケンス番号より大きいシーケンス番号のパケットを受信すると、該ウィンドウ右端のシーケンス番号を該パケットのシーケンス番号とし、ウィンドウ左端のシーケンス番号をウィンドウバッファサイズにより決まる番号に変更し、同時に、ウィンドウ範囲からはじき出された受信済みパケットを上位レイヤに渡す。
もし、飛び越しパケットに対してもウィンドウ処理を適用すると、パケットmを受信した時点で、ウィンドウ状態は例えばウィンドウの左端がｎ-2、ウィンドウの右端がmとなる。この場合、移動局は未だ受信していないパケットｎ-5、ｎ-3の受信を諦め、受信済みパケットｎ-4、ｎ-2を上位層に転送する。そして、ウィンドウ右端のシーケンス番号をmに設定し、ウィンドウの左端のシーケンス番号をウィンドウサイズにより決まる番号ｎ-1に設定し、以後、パケットｎ-1、パケットn、パケットn+1、・・・、パケットm-1の到着を待つ。しかし、このうち、パケットn+1〜パケットm−1は実際には存在しないパケットであるため、無駄にこれらのパケットの受信を待つことになってしまい、パケット処理に不具合が生じる。
【００２６】
・基地局の構成
図５は基地局の構成図であり、バッファ部、スケジューラ部、送受信部、制御部が示されている。
バッファ部２１は上位局から流入してくるパケットおよび、隣接基地局（移動元基地局）から転送されるパケットを蓄積するためのメモリである。本図では、物理的に２つのバッファ２1a，２1bを設置しているが、物理的に１つのメモリを設置して、ソフトウェア的に分割して利用するという装置構成をとることができる。
スケジューラ部２２は、通信している複数の移動局の中から、無線伝送を行う移動局を選択し、バッファ部に蓄積している該当移動局のパケットを取り出し、送受信部に回送する。送受信部２３はスケジューラから伝送されてくるパケットの符号化、変調処理を行い、無線上で実際のデータ伝送を行う。また、移動局から送信される制御信号や各種データを受信、復調する。
制御部２４は、バッファ管理部２４a、HO制御部２４b、測定情報制御部２４cを備えている。バッファ管理部２４aはバッファ２１に蓄積されている各種パケットの管理を行う。ハンドオーバ時にデータ引き継ぎが実行されると、少なくとも正常受信の確認（ACK）が得られていないバッファ部２1bに蓄積されているパケットを移動先基地局11bに転送する。一方、データ引き継ぎにより、移動元基地局11aからフォワーディングされてくるパケットの到着が遅れ、上位局１２から受信したパケットの飛び越し伝送を行う場合、該飛び越しパケットのヘッダのtypeフィールドに「type=010」を記入する。
HO制御部２４bは図２３で説明したハンドオーバ制御を実行し、測定制御部２４cは移動局から送信される様々な測定情報、例えば、移動局の無線品質CQI（Channel Quality Information）などを収集する。
【００２７】
・移動局の構成
図６は移動局の構成図であり、送受信部３１、バッファ部３２、スケジューラ部３２、リオーダ部３３、制御部３４が示されている。送受信部３１は基地局の送受信部とパケットや制御情報の送受信をおこなう。バッファ部３２は受信した下位層パケットからRLC PDUが構築できなかった場合、該RLC PDUが構築できるまで保持し、RLC PDUが構築できた場合、ヘッダを除去し、RLC SDU （PDCP PDU）としてリオーダ部３３に渡す。リオーダ部３３はPDCP PDUをシーケンス番号順に並べ替えて上位層に渡すための機能を有している。リオーダ部３３はPDCP PDUのシーケンス番号の抜けを検出した場合、シーケンス番号が連続するPDCP PDUを受信するまで、以降のPDCP PDUを内蔵のメモリに保持する。ただし、リオーダ部は該PDCP PDUが所定時間経過しても到着しない場合はリオーダリング処理を停止し、蓄積している全てのPDCP PDUを上位層に渡す。また、リオーダ部３３はリオーダリングにおいて、処理するデータ量が許容量を超えないようにウィンドウ制御を行う。
制御部３４は測定制御部３４a、リオーダ管理部３４b、再送管理部３４cを備えている。測定制御部34aは、基地局に送信する様々な測定情報を測定する。例えば、移動局の無線品質CQI（Channel Quality Information）を計測する。リオーダ管理部３４bはリオーダ部３３を制御し、リオーダ部３３が保持しているPDCP PDUについて番号が抜けた場合、番号が連続するPDCP PDUの到着待ちをするよう指示する。また、該パケットの到着待ち時間が所定時間を経過すると、リオーダリングの停止をリオーダ部３３に指示すると共に、保持している全てのPDCP PDUのヘッダを除去し、PDCP SDUとして上位層に渡すよう指示し、新規PDCP PDUの受信ができる状態にする。さらに、リオーダ管理部３４bはこれまで受信した最大のシーケンス番号をウィンドウ右端のシーケンス番号として設定し、また、ウィンドウサイズを考慮してウィンドウ左端のシーケンス番号を決定して設定する。ここで、ウィンドウ左端のシーケンス番号よりも小さいシーケンス番号の受信済みパケットがあれば該パケットを直に上位レイヤに転送する。再送管理部３４ｃは再送制御時、点線で示すルートで再送要求信号が送受信部を介して基地局に送信される。
【００２８】
・移動先基地局の動作
図７は第１実施例の移動先基地局の動作フローチャートである。
移動先基地局11bのハンドオーバ制御部２４ｂは移動元基地局11aよりHO要求（移動局IDやQoS情報などを含む）を受信すると（ステップ２０１）、それらの情報を基に呼受付制御を行い、移動局の受け入れを許可するか判断する(ステップ２０２)。許可しなければ後処理を行って(ステップ２１３)、ハンドオーバ制御を終了する。
一方、ハンドオーバ制御部２４ｂは移動局の受け入れを許可する場合、HO要求応答メッセージを移動元基地局11aへ返信する（ステップ２０３）。続いて、移動先基地局11bは 移動元基地局11aから転送されてくるパケットを待ち、以後、バッファ部２１は移動元基地局11aからフォワーディングされてくるパケットを受信すれば蓄積する（ステップ２０４）。
かかる状態において、ハンドオーバ制御部２４ｂは、移動局１４からHO完了の報告を受信すると(ステップ２０５)、HO完了の報告を上位局１２に送信する(ステップ２０６)。上位局は、ハンドオーバ完了の報告を受信すると、パケットの伝送経路を移動元基地局11aから移動先基地局11bに切り替え、HO完了応答を移動先基地局11bに返信する。移動先基地局11bのハンドオーバ制御部２４ｂは上位局１２よりHO完了応答を受信すれば（ステップ２０７）、スケジューラ部２２にパケットの送信開始を指示する(ステップ２０８)。
これにより、スケジューラ部２２は、パケットの飛び越し伝送をする必要があるかチェックし(ステップ２０９)、必要が無ければ移動元基地局11aからフォワーディングされているパケットを優先的に移動局１４へ送信する(ステップ２１０)。しかし、移動元基地局11aからのパケットのフォワーディングが遅れており、パケット飛び越し伝送をする必要があれば、スケジューラ部２２は、上位局１２から受信したパケットの飛び越し伝送を実行する。
飛び越し伝送を実行するには、飛び越し伝送するパケットのtypeフィールドのタイプ番号を010（type=010）に設定し、飛び越しパケットであることを移動局１４が識別できるようにし(ステップ２１１)、しかる後、該パケットを移動局１４へ伝送する(ステップ２１０)。
以上と並行して、ハンドオーバ制御部２４ｂはリソース解放を移動元基地局11aに送信し(ステップ２１２)、後処理を行って（ステップ２１３）、ハンドオーバ制御を終了する。
【００２９】
・移動元基地局の動作
図８は第１実施例の移動元基地局の装置動作フローチャートである。
図８において、移動元基地局11aの測定制御部２４ａは移動局１４よりMeasurement Reportにより受信状態情報を受信すれば（ステップ２５１）、該受信状態情報に基づいてハンドオーバ(Hand Over：HO)が必要であるか否かを判断し（ステップ２５２）、ハンドオーバ不要であれば始めに戻る。
しかし、ハンドオーバHOが必要であると決定すれば、ハンドオーバ制御部２４bはMeasurement Reportの内容により移動先基地局11bを決定し、該移動先基地局11bにハンドオーバ要求を送信する (ステップ２５３)。
しかる後、移動先基地局11bより送信されるHO応答メッセージを受信すれば（ステップ２５４）、HO制御部２４bはHO指示メッセージを移動局１４へ送信し（ステップ２５５）、バッファ管理部２４aにバッファ２１に残存するパケットの移動先基地局11bへのフォワーディング（パケット転送）を指示する。これにより、バッファ管理部２４aは点線のルートでバッファ２1bに存在する移動局１４へ送信されなかったパケットあるいは正常に受信されなかったパケット（NACKパケット）を移動先基地局11bへフォワーディングする（ステップ２５６）。以後、移動先基地局11bから送られてくるリソース解放メッセージを受信し（ステップ２５７）、リソース解放を実行する（ステップ２５８）。
【００３０】
・移動局の動作
図９は移動局の動作フローチャートである。
移動局１４の測定部３４ａは受信状態などをMeasurement Reportにより移動元基地局11aに通知する(ステップ２７１)。以後、制御部３４は移動元基地局11aから送られてくるHO指示メッセージを待ち、HO指示メッセージを受信すれば(ステップ２７２)、移動先基地局11bとL1/L2シグナリングにより同期を確保し(ステップ２７３)、同期を確保するとハンドオーバ完了の報告を移動先基地局11bに送信する(ステップ２７４)。しかる後、制御部３４は、受信したパケットが飛び越しパケットであるか、換言すればtype=010のパケットであるかチェックし(ステップ２７５)、飛び越しパケットであれば、リオーダリングの対象から除外してバッファ３２に保存し、設定時間経過後にヘッダを除去してPDCP SDUパケットにして上位レイヤに渡す(ステップ２７６)。一方、飛び越しパケットでなければ、リオーダリングを実行し、順番通りに並び替え、PDCP SDUパケットとして上位層に渡す(ステップ２７７)。
【００３１】
図１０は移動局のリオーダリング処理フローである。
移動局の送受信部３１が移動先基地局11bから下位レイヤパケットを受信すると(ステップ３０１)、リオーダ管理部３４ｂはRLC PDUを構築できるかチェックし(ステップ３０２)、構築できなければ設定時間経過したかチェックし(ステップ３０３)、設定時間経過してなければ該下位レイヤパケットをバッファ３２に保存し(ステップ３０４)、ステップ３０１以降の処理を行う。下位レイヤパケットを受信してから設定時間経過してもRLC PDUを構築できなければ、下位レイヤパケットをバッファから消去する(ステップ３０５)。
一方、ステップ３０２において受信した下位レイヤパケットを用いてRLC PDUを構築できれば、該RLC PDUをRLC SDU（PDCP PDU）としてリオーダ部３３に渡す（ステップ３０６）。リオーダ部３３はRLC SDU（PDCP PDU）を受信すれば、シーケンス番号の抜けがあるかチェックし（ステップ３０７）、抜けがなく、シーケンス番号が連続していれば、該RLC SDU（PDCP PDU）のヘッダを削除してPDCP SDUにして上位層に渡す（ステップ３１１）。しかし、シーケンス番号に抜けがあればリオーダ管理部３４bはリオーダ部３３にPDCP PDUを保持するよう指示する(ステップ３０８)。これにより、リオーダ部３３はPDCP PDUを保持すると共に、シーケンス番号が連続するRLC SDU（PDCP PDU）を受信したかチェックする（ステップ３０９）。シーケンス番号が連続するRLC SDU（PDCP PDU）を受信すれば、該RLC SDU（PDCP PDU）をPDCP SDUとして上位層に渡すと共に、保持しているPDCP PDUを上位層に渡す（ステップ３１１）。
また、ステップ３０９において、シーケンス番号が連続するRLC SDU（PDCP PDU）を受信しなければ、予め設定されている時間TMが経過したか監視し（ステップ３１０）、経過してなければステップ３０８以降の処理を繰り返し、設定時間TMが経過すればシーケンス番号が不連続であっても、保持しているPDCP PDUを上位層に渡す（ステップ３１１）。
以上のように第１実施例によれば、上位局１２から移動先基地局11bに伝送されてくるパケットを飛び越しパケットとして待たされることなく移動局１４に伝送でき、データの遅延時間をなくせ、システム全体のスループットを向上することができる。また、移動局１４は飛び越しパケットをリオーダリング制御（順序制御）の対象から除外し、飛び越しパケット以外のパケットの順序制御を行ってパケットをシーケンス番号順に上位装置に渡す。この結果、移動局は順序制御機能が一つであってもパケットの順序制御できるようになる。
【００３２】
（Ｃ）第２実施例
第１実施例において、移動局１４は設定時間TMの期間リオーダリング処理を行い、設定時間TMが経過したときにリオーダリング処理を終了する(図１０のステップ３１０)。このため、移動局１４は、移動元基地局11aから移動先基地局11bへフォワーディングされたパケットを全て受信した後も設定時間TMが経過してなければ、リオーダリング処理を継続する。そこで、第２実施例では、移動局１４がリオーダリング処理対象の最後のパケットを識別できるように、移動先基地局11bは所定のパケット（Lastパケット）に識別子を付加して移動局に伝送し、移動局１４は該Lastパケットを受信すれば設定時間TMが経過してなくても直ちにリオーダリング処理を終了する。
図１１は第２実施例の説明図であり、ハンドオーバ前に移動元基地局11aにパケットｎ-5〜nが蓄積されており、これらパケットのうち、パケットｎ-5〜ｎ-2は移動局１４に送信されたが、パケットｎ-1、nは移動局１４に送信されていないものとする。たとえば、パケットｎ-1、nは移動元基地局11aと移動局１４の無線回線が切断された後に到着したため、これらパケットｎ-1、nは移動局１４に送信されていない。また、移動局へ送信されたパケットのうち、パケットｎ-5、ｎ-3は移動局１４により正しく受信されず（NACK）、パケットｎ-4、ｎ-2は正常に受信されたものとする（ACK）。このため、移動局１４は、パケットｎ-4、ｎ-2を保存しており、パケットｎ-5、ｎ-3を保存していない。
かかる状態において、ハンドオーバが生じると、移動元基地局11aは移動局１４により正常受信されなかったパケットｎ-5、ｎ-3と未送信のパケットｎ-1、nを移動先基地局11bに転送(フォワーディング)する。また、上位局１２はハンドオーバ後に移動先基地局11bに２つのパケットm〜m+1を送信する。なお、パケットｎ-5〜nの転送(フォワーディング)は遅れているものとする。
移動先基地局11bは、移動元基地局11aからパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1〜nがフォワーディングされてくる前に、上位局２からパケットm，m＋1を受信したとすれば、該上位局から受信したパケットm，m＋1に飛び越し識別符号Ｆを付加して移動局１４へ先に伝送（飛び越し伝送）する。移動局１４は基地局より受信した飛び越し識別符号Ｆが付加されているパケットをバッファＢＦ２に保存してリオーダリング処理の対象から除外する。図１１の（Ａ）は移動局１４がバッファＢＦ２にパケットm，m＋1を保存し、バッファＢＦ１にハンドオーバ前に受信したパケットｎ-4，ｎ-2を保存している状態を示している。
【００３３】
移動先基地局11bは予め設定されている時間TW（Waiting Timeという）が経過するまでフォワーディングされてきたパケットを移動局に送信するが、Waiting Timeが経過すればフォワーディングされてきたパケットを受信しても破棄する。したがって、移動先基地局11bは、Waiting Timeが経過前に移動元基地局11aからフォワーディングされてきたパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1を受信してバッファＢＦに保存して1個ずつ移動局に伝送する。そして、移動元基地局11aからパケットnを受信し、移動局にはまだ伝送していない段階でWaiting Timeが満了したとする。かかる場合、移動先基地局11bは、パケットnにフォワーディングされた最後のパケットであるという識別子（L）を付加して移動局１４に伝送する。
移動局１４は、移動先基地局11bから受信したパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1、nをバッファＢＦ１に保存し、図１の（Ｂ）に示すように、これらパケットとハンドオーバ前に受信しているパケットｎ-4、ｎ-2とのリオーダリング処理を実行して並び替える。また、パケットnに付加されている識別子（L）を検出すればフォワーディングが終了したと判断し、リオーダリングの設定時間TMが満了していなくても、リオーダリング済みのパケットを上位レイヤに渡し、リオーダリング処理を終了する。
以上では、パケットnを送信する前にWaiting Timeが満了した場合であるが、パケットnを移動局に伝送した段階でWaiting Timeが満了する場合もある。かかる場合、移動先基地局11bは、上位局１２から受信したパケットm+2に最後のパケットであるという識別子（L）を付加して移動局１４に伝送する。該識別子が付加されたLastパケットを受信した移動局１４は、フォワーディングが終了したと判断し、リオーダリングの設定時間TMが満了していなくても、直ちにリオーダリングを終了する。
また、パケットｎ-3をフォワーディングにより受信したが、パケットｎ-1、nを受信していない段階でWaiting Timerが満了する場合もある。かかる場合、移動先基地局11bは、パケットｎ-3に最後のパケットであるという識別子（L）を付加して移動局１４に伝送する。移動局１４は該識別子（L）を付加されたLastパケットを検出してリオーダリング処理を終了する。
【００３４】
・最後パケット識別符号L
Lastパケットであることを示す識別子(最後パケット識別符号)Lをパケットに付加するには、PDCP PDUのヘッダに含まれる３ビットの「type」フィールドを使用する。すなわち、該「type」フィールドにおいて新しいtype番号を最後パケット識別符号Lとして定義し、Waiting Timeが満了して最初に送信するパケットに該type番号を割り当てる。図１２は、PDCP PDUのフォーマット例であり、(Ａ)はヘッダがないフォーマット例、(Ｂ)はPDCP PDUのシーケンス番号が付加されていないフォーマット例、(Ｃ)、（Ｄ）はPDCP PDUのシーケンス番号が付加されるフォーマット例である。（Ｃ），（Ｄ）のフォーマットにおいて、ヘッダＨＤにはtypeフィールドとPIDフィールドが定義されており、typeフィールドでPDCP PDUの種類を示す。typeフィールドにおいて「type=000」と「type=001」は既に規定されているが、「type=010〜111」は規定されておらず未使用である。そこで、例えば、「type=011」を、Waiting Timeが満了した後、最初に伝送するPDCP PDUパケット（Lastパケット）を識別するためのtype番号として利用する。
【００３５】
・PDCPレイヤとRLCレイヤの処理
図１３、図１４はハンドオーバ後のPDCPレイヤとRLCレイヤのパケット処理説明図である。
図１３は移動局へ伝送されたパケットnに最後パケット識別符号Lが付加されている場合である。移動局１４はリオーダリング時、リオーダリングの終了を判定するためにタイマーを始動する。ここで、設定時間TMが大きな値に設定されている場合、パケットnがフォワーディングされた最後のパケットであるにも関わらず、リオーダリング処理を継続し、設定時間TMが満了するまでパケットを上位層に回送することができない。しかし、第２実施例において、移動局１４は最後パケット識別符号Lが付加されているパケットn（Lastパケット）を受信すると、直ちにリオーダリングを終了し、全てのPDCP PDUパケットを上位層に回送する。
また、移動局１４は許容できるデータ量以上のデータが到着した場合に備えて、リオーダリング時にウィンドウ制御を行う。ウィンドウの左端は、到着が期待される番号であるｎ-5、ウィンドウの右端は、許容できるデータ量の上限である値となる（図では、nとしている）。ただし、実施例１のように、「type=010」のパケットに対しては、ウィンドウ処理は適用しない。このように処理することで、パケットｎ-5〜パケットnに対するリオーダリングを実行することができる。
図１４は、パケットm+2に最後パケット識別符号Lが付加された場合である。移動局１４は、パケットm+2（Lastパケット）を受信した時点で設定時間TMが満了していなくても、直ちにリオーダリングを終了し、受信済みの全てのPDCP PDUパケットを上位層に回送する。また、ウィンドウ制御については、図１３と同様に実行している。
【００３６】
・移動先基地局の動作
図１５は第２実施例の移動先基地局の動作フローチャートであり、第１実施例の図７のステップと同一ステップには同一の番号を付している。第２実施例の基地局、移動局は図５、図６に示す構成を有している。
移動先基地局11bのハンドオーバ制御部２４ｂは移動元基地局11aよりHO要求（移動局IDやQoS情報などを含む）を受信すると、それらの情報を基に呼受付制御を行い、移動局の受け入れを許可するか判断する。許可しなければ後処理を行って、ハンドオーバ制御を終了する(ステップ２０１〜２０２，２１３)。
一方、ハンドオーバ制御部２４ｂは移動局１４の受け入れを許可する場合、HO要求応答メッセージを移動元基地局11aへ返信すると共に経過時間の計時を開始する。以後、移動先基地局11bは移動元基地局11aから転送されてくるパケットを待ち、該パケットをバッファ部２１に蓄積する（ステップ２０３〜２０４）。
かかる状態において、ハンドオーバ制御部２４ｂは、移動局１４からHO完了の報告を受信すると、HO完了の報告を上位局１２に送信する(ステップ２０５〜２０６)。上位局１２は、ハンドオーバ完了の報告を受信すると、パケットの伝送経路を移動元基地局11aから移動先基地局11bに切り替え、HO完了応答を移動先基地局に返信する。移動先基地局11bのハンドオーバ制御部２４ｂは上位局よりHO完了応答を受信すれば、スケジューラ部２２にパケットの送信開始を指示する(ステップ２０７〜２０８)。
ついで、スケジューラ部２２は、経過時間が設定時間TWを越えたか、すなわち、Waiting Timeが満了したか監視し(ステップ５０１)、Waiting Timeが満了してなければ、パケットの飛び越し伝送をする必要があるかチェックし(ステップ２０９)、必要が無ければ移動元基地局11aからフォワーディングされているパケットから優先的に移動局１４へ送信を開始する(ステップ２１０)。しかし、フォワーディングが遅れており、パケットの飛び越し伝送をする必要があれば、スケジューラ部２２は、上位局１２から受信したパケットの飛び越し伝送を実行する。飛び越し伝送を実行するには、飛び越し伝送するパケットヘッダのtypeフィールドのタイプ番号010（type=010）に設定し、飛び越しパケットであることを移動局１４が識別できるようにし(ステップ２１１)、しかる後、該パケットを移動局へ伝送する(ステップ２１０)。
以上と並行して、ハンドオーバ制御部２４ｂはリソース解放を移動元基地局11aに送信し(ステップ２１２)、ステップ５０１に戻り、Waiting Timeが満了したかチェックし、満了してなければステップ２０９以降の処理を繰り返す。
一方、ステップ５０１においてWaiting Timeが満了すれば、Waiting Time満了直後に伝送するパケットのtype番号を“011”にする。すなわち、満了直後に伝送するパケットに最後パケット識別符号Ｌを付加し、該パケット（Lastパケット）を移動局へ伝送し(ステップ５０２〜５０３)、以後、後処理を行って、ハンドオーバ制御を終了する（２１２〜２１３）。
なお、ステップ５０２において、最後パケット識別符号Ｌを付加されたLastパケットが移動元基地局11aからフォワーディングされてきたパケットであるか、上位局１２から受信したパケットであるかを識別できるように、前者のパケットであればtype番号を“011”にし、後者のパケットであればtype番号を“100”をにする。このようにすれば、後述する移動局１４のリオーダリング処理が容易になる。
【００３７】
・移動局の動作
図１６は移動局の動作フローチャートであり、図８の動作フローと同一ステップには同一番号を付している。移動局の測定部３４aは受信状態などをMeasurement Reportにより移動元基地局11aに通知する。以後、制御部３４は移動元基地局から送られてくるHO指示メッセージを待ち、HO指示メッセージを受信すれば、移動先基地局11bとL1/L2シグナリングにより同期を確保し、同期を確保するとハンドオーバ完了の報告を移動先基地局に送信する(以上ステップ２７１〜２７４)。
しかる後、制御部３４は、受信したパケットが飛び越しパケットであるか、換言すればtype=010のパケットであるかチェックし(ステップ６００)、飛び越しパケットであれば、リオーダリングの対象から除外してバッファ３２に保存する(ステップ６０１)。
一方、飛び越しパケットでなければ、受信したパケットがLastパケットであるか、換言すれば、type=011のパケットであるかチェックする(ステップ６０２)。Lastパケットでなければリオーダリングを開始し、順番通りにPDCP PDUパケットを並び替え、PDCP SDUを生成して上位レイヤに渡す(ステップ６０３)。
以後、予め設定した時間TMが満了したかチェックし(ステップ６０４)、設定時間TMが満了してなければステップ６００以降の処理を繰り返し、設定時間TMが満了していれば、リオーダリング処理を終了し、しかる後、未だ上位レイヤに渡してないPDCP PDUパケットよりヘッダを削除してPDCP SDUを生成して上位レイヤに渡す（ステップ６０５）。ついで、リオーダリング対象外のパケットを上位レイヤに渡して処理を終了する(ステップ６０６)。
一方、ステップ６０２において、受信したパケットがLastパケットであれば、リオーダリング処理を直ちに停止する(ステップ６０７)。このとき、Lastパケットがフォワーディングされたパケットであれば、該LastパケットよりPDCP SDUパケットを生成して上位レイヤに渡し、リオーダリングを停止する。また、Lastパケットが上位局１２より受信したパケットであれば、リオーダリングを直ちに停止し、該Lastパケットをリオーダリング対象外のパケットの最後に接続する。以後、リオーダリング対象外のパケットを上位レイヤに渡して処理を終了する(ステップ６０６)。
以上のように第２実施例によれば、移動局は最後パケット識別符号を参照してフォワーディングが終了したことを検出し、即座にリオーダリングを停止できる。したがって、データの遅延時間をなくせ、システム全体のスループットを向上することができる。
【００３８】
（Ｄ）第３実施例
これまで示してきた順序情報（シーケンス番号n，m）は、説明の簡単化のための便宜的な番号であり、実際には基地局で付加されるものである。
前述したようにLTE通信システムにおいて、フォワーディングはPDCP SDUのデータ単位で実施される。このため、フォワーディングが生じた場合、Sequence Numberフィールドを移動元基地局11aから移動先基地局11bに送信することができず、何らかの方法でシーケンス番号（Sequence Number）を通知する必要がある。
本実施例では、移動元基地局11aが移動先基地局11bにPDCP SDUデータと共にシーケンス番号を通知し、かつ、移動先基地局が該シーケンス番号に基づいてフォワーディングされてきたPDCP SDUデータ(パケット)に該シーケンス番号を付加する。
図１７は、PDCP PDUのシーケンス番号を、該当するPDCP SDUのデータ(パケット)に付随させて（in bandで）、データプレーン（U-plane）を介して通知する例である。図１７においてPDCP SDUデータと該データに付随するシーケンス番号SNのみを示しているが、該PDCP SDUデータをひとかたまりのパケットとみなすためには制御情報（ヘッダー情報）を付加する必要がある。移動元基地局11aは、PDCP SDUデータをフォワーディングする毎に、図１７のフォーマットで該PDCP SDUデータに付随するシーケンス番号SNを通知し、移動先基地局11bは該シーケンス番号に基づいてフォワーディングされてきたPDCP SDUデータ(パケット)に該シーケンス番号を付加する。
つまり、図１７の状況において、移動元基地局11aは、まずシーケンス番号n-5と最初のPDCP SDUデータをデータプレーンU-planeを介してフォワーディングする。続いて、シーケンス番号n-3と次のPDCP SDUデータをU-planeを介してフォワーディングする。以降、上位局１２から受信したPDCP SDUデータn-1、nをフォワーディングする際、同様にPDCP SDUデータとそのシーケンス番号をU-planeを介して移動先基地局11bにフォワーディングする。移動先基地局11bでは、U-planeにより通知されたシーケンス番号n-5、n-3、n-1、nを受信することにより、フォワーディングされてきたデータのシーケンス番号を認識することができる。
【００３９】
図１８は、PDCP PDUのシーケンス番号SNを該当するPDCP SDUデータに付随させて（in bandで）U-planeで通知すると共に、移動元基地局11aが移動局より正常受信を確認できなかったPDCP SDUデータのシーケンス番号をNext SNとして制御プレーン（C-plane）を介して通知する例である。このC-planeを介したシーケンス番号(Next SN)の通知は、図１９のハンドオーバシーケンス図において“SN引き継ぎ”として示されている。SN引き継ぎは移動元基地局11aが移動先基地局11bに対してHO要求する際に、同時に行うこともできる。
図１８の状況において、移動元基地局11aは、まずシーケンス番号n-5と最初のPDCP SDUデータをU-planeを介してフォワーディングする。続いて、シーケンス番号n-3と次のPDCP SDUデータをU-planeを介してフォワーディングする。また、移動元基地局11aは、同時に移動局により正常受信を確認できなかったPDCP SDUのシーケンス番号n-5のみをNext SNとして移動先基地局11bにC-planeを介して通知する（SN引き継ぎ）。以降、移動元基地局11aは、上位局１２から受信したPDCP SDUデータn-1、nをフォワーディングする際、同様にPDCP SDUデータとそのシーケンス番号をU-planeを介して移動先基地局11bにフォワーディングする。移動先基地局11ｂは、C-planeにより通知されたシーケンス番号n-5と、U-planeにより通知されたシーケンス番号n-5、n-3、n-1、nを受信するが、U-planeにより通知されたシーケンス番号がC-planeにより通知されたシーケンス番号より大きいから、該U-planeにより通知されたシーケンス番号に基づいて以後PDCP SDUデータにシーケンス番号を付加して移動局に伝送する。すなわち、移動先基地局11bは、C-planeにより通知されたシーケンス番号n-5を無視する。
図２０はフォワーディングするPDCP SDUデータが全く存在しない場合の例である。
移動元基地局11aは、Next SNとして移動先基地局11bにC-planeを介して、移動局により正常受信を確認できなかったシーケンス番号n+1を通知する。移動先基地局11bは移動元基地局11aよりPDCP SDU データを受信することなくWaiting Timeが満了すると、C-planeで通知されたシーケンス番号に基づいて以後PDCP SDUデータにシーケンス番号を付加して移動局に伝送する。すなわち、移動先基地局11bは上位局１２から受信したパケットmのシーケンス番号をn+1として移動局に伝送する。
【符号の説明】
【００４０】
１１ａ 移動元基地局
１１ｂ 移動先基地局
１２ 上位局
１４ 移動局
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信システム、移動局及び基地局に係り、特にシーケンス番号により移動局においてリオーダリングする無線通信システム、移動局及び基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの移動通信システムは、現在はCDMA方式による第三世代方式がサービスを開始しているが、より高速な通信が可能となる次世代移動通信システム（LTE：Long Term Evolution）の検討が3GPP（3rd Generation Partnership Project）で進められている（非特許文献１）。そこでは、伝送レートの高速化に加えて、伝送遅延の削減が大きな課題となっている。
伝送レートを高速化し、伝送遅延を削減するために、LTE通信システムではハンドオーバの方法が従来のシステムと比較して高度化する工夫がなされている。移動体通信において、移動局が通信中に移動する際、受信状態に応じて通信する基地局の切り替え（ハンドオーバ）が生じる。このため、ハンドオーバを高度化することは、高速／低遅延通信には必要不可欠である。LTE通信システムにおいて、パケット交換システムが基本となるため、ハンドオーバはハードハンドオーバとなる。ハードハンドオーバにおいては、移動局が移動前に通信を行なっていた基地局との回線接続が切れた後、移動局と移動先基地局との回線がつながる。ハードハンドオーバは、ハンドオーバを行なう直前に移動先基地局のシステム情報を入手することにより、短時間にハンドオーバを行なうことが可能であるが、ハンドオーバ中はユーザデータの伝送中断状態が生じる。
したがって、伝送遅延を減少させるためには、伝送中断状態を短縮することと、伝送中断中にパケットの欠落を防止することが重要である。もし、伝送中断中にパケットの欠落が生じた場合、欠落したパケットは、エンドツーエンドにおけるパケット再送によってリカバーされるため、伝送遅延が大きくなる。
【０００３】
そこでLTE通信システムにおけるハンドオーバでは、移動局宛の制御情報とパケットを含むデータのうち、移動元基地局から移動局に伝送してないパケットは該移動元基地局から移動先基地局に転送することによって引き継ぐ、という方法が仕様化されている（非特許文献２）。
【０００４】
・ハンドオーバ時の引継ぎ
図２１はハンドオーバ時の引継ぎ説明図である。図２１（A）において、２つの基地局1a,1bが上位局（例えばMME/SAEゲートウェイ）２に接続されている。移動局４は基地局1aのセル3a内に存在し、現在基地局1aと通信中である。かかる状態において、図２１（B）に示すように移動局４が基地局1bの方向に移動してセル3b内に進入するとハンドオーバが実行され、移動局の通信基地局が基地局1aから基地局1bに切り替わる。なお、ハンドオーバ前に通信中の基地局を移動元基地局（ソース基地局）、ハンドオーバ後に通信する基地局を移動先基地局（ターゲット基地局）という。
移動元基地局1aは、上位局２より受信したパケットを内蔵のバッファに保存し、該バファーに保存されたパケットを順次移動局４へ送信する。このため、ハンドオーバ発生時、移動局へ送信されずにバッファに蓄積されるパケットが存在する。図２１（B）では、ハンドオーバ前に受信して移動局へ送られずにバッファにパケットｎ-2〜nが蓄積されており、これらパケットをハンドオーバ後に移動先基地局1bから移動局４へ送信する必要がある。このため、ハンドオーバシーケンス実行時に、移動元基地局1aはパケットｎ-2〜nを移動先基地局1bに転送している（フォワーディング）。このフォワーディングの方法を用いることにより、ハンドオーバの直後に移動先基地局1bが該パケットを移動局４に送信するため、パケットの途切れは生じない。このため、エンドツーエンドでパケット再送は生じず、高速なハンドオーバを実行することが可能となる。なお、上記のｎ-2〜nはパケットの順番を示す番号（シーケンス番号）である。
【０００５】
・ハンドオーバ
図２２はLTE通信システムのハンドオーバ説明図、図２３はLTE通信システムにおいて現在想定されているハンドオーバ手順説明図である。
移動局4は移動元基地局1にMeasurement Report（基地局１及び周辺基地局からの受信状況の報告）によりハンドオーバHO(Hand Over)が必要であることを通知する (１．測定制御)。
移動元基地局1はMeasurement Reportの内容によりターゲット基地局1bを決定し(2.HO決定)、該移動先基地局1bにハンドオーバ要求を送信する(3.HO要求)。その際、移動元基地局1aは移動局の情報（移動局IDやQoS（Quality of Service）情報など）なども送信する。移動先基地局1bは、それらの情報を基に呼受付制御を行う（４．呼受付制御）。
移動先基地局1bが移動局の受け入れを許可すると、ハンドオーバ応答を移動元基地局に返信する（５．HO応答）。続いて. 移動元基地局1aは移動局４にハンドオーバ指示を行い（６．HO指示）、その前後でデータ（パケット）の引き継ぎを開始する（パケット転送：フォワーディング）。
ハンドオーバ指示を受信した移動局４は移動先基地局1bとL1/L2シグナリングにより同期を確保し（７．同期確保）、同期を確保するとハンドオーバ完了の報告を移動先基地局1aに送信する(８．HO完了)。
これにより、移動先基地局1bは、ハンドオーバ完了の報告を上位局２に送信する(9.HO完了)。上位局２は、ハンドオーバ完了の報告を受信すると、パケットの伝送経路を移動元基地局1aから移動先基地局1bに切り替え(10.経路切替)、HO完了応答を移動先基地局1bに返信する（11．HO完了応答）。移動先基地局1bはHO完了応答によりハンドオーバHOが完了したことを移動元基地局1a に通知する(12．リソース解放)。この後、移動元基地局1aと上位局２間のパスが削除される（13.リソース解放）。
【０００６】
・パケットの順序整合制御
上記のハンドオーバシーケンス実行中に、パケット転送（フォワーディング）が生じると、移動先基地局1bにおいて該転送されたパケットが上位局２から流入するパケットにより飛び越され、シーケンス番号が乱れる可能性がある。移動先基地局1bよりシーケンス番号が乱れたまま移動局4にパケットを転送すると、移動局では正しい順番でパケットが受信できないため、通信品質が劣化し、結果的にハンドオーバ前後で高品質な通信が実現できなくなる。
そこでLTE通信システムでは、基地局と移動局において、次のような方法でパケットの順序整合性を保つ。図２４はかかるパケットの順序整合の説明図であり、移動先基地局1bは、移動元基地局1aより転送されてくるパケットを上位局より受信したパケットより優先的に伝送することにより、パケットの順序整合性を保つ。
図２４において、ハンドオーバ前に移動元基地局1aにパケットｎ-5〜nが蓄積されており、これらパケットのうち、パケットｎ-5〜ｎ-2は移動局４に送信されたが、パケットｎ-1、nは移動局４に送信されていないものとする。また、移動局へ送信されたパケットのうち、パケットｎ-5、ｎ-3は移動局４により正しく受信されず（NACK）、パケットｎ-4、ｎ-2は正常に受信されたものとする（ACK）。このため、移動局４はバッファBF１にパケットｎ-4、ｎ-2を保存しており、パケットｎ-4、ｎ-2を保存していない。
かかる状態において、ハンドオーバが生じると、移動元基地局1aは移動局４により正常受信されなかったパケットｎ-5、ｎ-3と移動局４へ未だ送信されてないパケットｎ-1〜nを移動先基地局1bに転送(フォワーディング)し、移動先基地局1bは該パケットをバッファBFに格納する。また、上位局２はハンドオーバ後に移動局４宛の２つのパケットm〜m+1を移動先基地局1bに送信し、移動先基地局1bは該パケットをバッファBFに格納する。
移動先基地局1bは移動局４と通信可能になると、まず、移動元基地局1bより転送されてきているパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1〜nを優先的に移動局４へ送信する。ついで、上位局２より受信しているパケットm〜m+1を送信する。移動局４は、図２５に示すようにハンドオーバ前に受信した受信済みのパケットｎ-4、ｎ-2とハンドオーバ後に受信したパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1〜n、m〜m+1をシーケンス番号順に並べ替え、順番に上位層に渡す。
【０００７】
以上では、フォワーディングによりパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1〜nを全て移動先基地局1bに転送（フォワーディング）された場合であるが、パケットｎ-5、ｎ-3のみが転送され、ｎ-1〜nの転送が遅れている場合がある。図２６はかかる場合のパケット順序整合の説明図である。移動先基地局1bは、転送されてきたパケットｎ-5、ｎ-3と、上位局から流入するパケットｍ〜m＋1をバッファＢＦに格納しているが、まず、移動元基地局1aより転送されてきたパケットｎ-5、ｎ-3を優先的に移動局へ送信する。しかる後、移動先基地局1bは、移動元基地局1aよりのパケットｎ-１、nの転送が遅れている場合、設定時間（Waiting Time）が経過したか監視し、Waiting Timeが経過しても移動元基地局1aよりパケットｎ-１、nが転送されてこなければ、フォワーディング終了とみなして、上位局より受信しているパケットm，m+1を送信する。なお、移動先基地局1bは、フォワーディング終了してから移動元基地局1aよりパケットn-１、nより受信しても該パケットを破棄する。
移動局４は、受信したパケットをシーケンス番号順に並べ替える処理（リオーダリング）を実行する。移動局４は図２７に示すようにハンドオーバ前に受信した受信済みのパケットｎ-4、ｎ-2とハンドオーバ後に受信したパケットトｎ-5、ｎ-3、m，m+1をシーケンス番号順に並べ替え、順番に上位層に渡す。
【０００８】
・プロトコル構成
以上のように、LTE通信システムにおけるハンドオーバでは、パケット転送（フォワーディング）とパケットのリオーダリング処理が必須の技術となる。ここで、これらの機能の関係について、より詳細に説明する。
図２８は、移動局とネットワーク間のプロトコル構成を示す説明図である。移動局と基地局間には、少なくともPDCP（Packet Data Convergence Layer）レイヤ、RLC（Radio Link Control）レイヤ、および下位レイヤ(MACレイヤ/物理レイヤMAC/PHY)が設置される。MME/S-GWには、パケットルーチング機能などが配備される。
各プロトコルの主な機能は以下の通りである。
(1) PDCP：PDCPレイヤにおいて、送信側は上位プロトコルのヘッダを圧縮し、また、シーケンス番号を付加して送信する。受信側は、シーケンス番号をチェックし、これにより重複受信の廃棄処理を行なう。PDCPレイヤでは再送は行なわれない。
(2)RLC：RLCレイヤは再送機能を持つレイヤであり、PDCPからのデータに付加されているシーケンス番号とは別にRLCレイヤでのシーケンス番号を新たに付加して送信する。例えば、PDCPからシーケンス番号ｎのデータを受信すれば、該データを複数に分割し、それぞれの分割データにRLCレイヤでのシーケンス番号I(1)，I(2)，I(3)….を付加して送信する。受信側は該シーケンス番号I(・)を用いてデータの正常受信/異常受信を示す送達確認信号（Ack/Nack信号）を送信側に通知する。送信側はAck 信号が返されれば保持しているデータを廃棄し、一方、Nack信号が返されれば保持している該当データを再送する。
(3) 下位レイヤ
・MAC：MACレイヤはRLCレイヤのデータを多重/分離するレイヤである。すなわち、送信側はRLCレイヤのデータを多重して送信データとし、受信側はMACレイヤの受信データをRLCレイヤのデータに分離する。
・PHY：PHYレイヤはユーザ端末4及び基地局1間において無線でデータを送受信するレイヤであり、MACレイヤデータを無線データに変換し、あるいは無線データをMACレイヤデータに変換する。
【０００９】
移動局宛のデータは、まずupper layer (例えばIPレイヤ）からPDCPレイヤに流入しPDCP SDU（Service Data Unit）となり、さらにヘッダ情報（PDCPレイヤのシーケンス番号など）が付加されてPDCP PDU（Protocol Data Unit）となる。
PDCP PDUはRLCレイヤに回送されRLC SDUとなり、さらにヘッダ情報（RLCレイヤのシーケンス番号など）が付加されてRLC PDUとなる。RLC PDUが下位レイヤの処理を経て移動局のRLCレイヤに到着する。このRLCレイヤにおいて、ヘッダが除去されRLC SDUが再構築され、さらにPDCPレイヤではPDCP PDUのヘッダが除去されてPDCP SDUとなり、上位層に回送される。
このようなプロトコル構成において、LTE通信システムでは、パケット転送はPDCP SDU単位で実施され、リオーダリングはPDCP PDU単位で実施される。また、PDCP SDU単位でフォワーディングを実施する場合、PDCP SDU単位のパケットにはシーケンス番号などのヘッダ情報が付加されていないので該シーケンス番号をフォワーディングすることはできない。そこで、PDCP SDU単位でフォワーディングを実施する場合、付加すべきシーケンス番号などのヘッダ情報もフォワーディングする。なお、RLC SDUとPDCP PDUは実質的には同じデータであるため、本明細書では、特に断らない限りこれらは単にパケットと呼び、該パケットの番号を記述している場合、該番号はPDCP PDUのシーケンス番号を指すものとする。
【００１０】
・移動元基地局装置の動作
図２９はハンドオーバ時の移動元基地局装置の動作フローチャートである。
移動元基地局1aはユーザ端末4よりMeasurement Reportにより受信電界強度など受信すれば（ステップ１０１）、ハンドオーバHOが必要であるか否かを判断し（ステップ１０２）、ハンドオーバ不要であればはじめに戻る。
しかし、ハンドオーバが必要であると決定すれば、移動元基地局1a はMeasurement Reportの内容により移動先基地局1bを決定し、該移動先基地局1bにハンドオーバ要求を送信する (ステップ１０３)。
しかる後、移動先基地局1bより送信されるハンドオーバ応答を受信し（ステップ１０４）、残留しているパケットのフォワーディングを行う（ステップ１０７）。
以後、移動先基地局1bから送られてくるリソース解放メッセージを受信し（ステップ１０８）、リソース解放を実行する（ステップ１０９）。
【００１１】
・移動先基地局の動作
図３０はハンドオーバ時の移動先基地局の動作フローチャートである。
移動先基地局1bは移動元基地局1aよりHO要求（移動局IDやQoS情報などを含む）を受信すると（ステップ１２１）、それらの情報を基に呼受付制御を行い、移動局の受け入れを許可するか判断する（ステップ１２２）。許可しなければ後処理を行って（ステップ１３０）、ハンドオーバ制御を終了する。
一方、移動局の受け入れを許可する場合には、移動元基地局1aへHO応答を返信する（ステップ１２３）。続いて、移動先基地局1bは 移動元基地局1aから転送されてくるパケットをバッファに蓄積し（ステップ１２４）、また、移動局４からHO完了の報告を受信する（ステップ１２５)。HO完了の報告を受信すれば、移動先基地局1bは、HO完了の報告を上位局2に送信する(ステップ１２６)。上位局２は、ハンドオーバ完了の報告を受信すると、パケットの伝送経路を移動元基地局1aから移動先基地局1bに切り替え、HO完了応答を移動先基地局1bに返信する。移動先基地局1bは上位局２よりHO完了応答を受信すれば(ステップ１２７)、移動先基地局1bからフォワーディングされているパケットから優先的に移動局へ送信を開始し、該パケットを送信後、上位局２より受信したパケットを移動局へ送信する（スケジューリング：ステップ１２８）。また、ステップ１２８と並行して移動先基地局1bはリソース解放を移動元基地局1a に送信し(ステップ１２９)、後処理を行って（ステップ１３０）、ハンドオーバ制御を終了する。なお、移動先基地局1bは、ステップ１２８のスケジューリング処理において、移動元基地局1aよりのパケットのフォワーディングが遅れている場合、設定時間（Waiting Time）が経過したか監視し、Waiting Timeが経過してもパケットが転送されてこなければ、フォワーディング終了とみなして、上位局より受信しているパケットを送信し、フォワーディング終了してから移動元基地局1aよりパケットを受信しても該パケットを破棄する。
【００１２】
・移動局の動作
図３１はハンドオーバ時の移動局の動作フローチャートである。
移動局4の測定部は受信電界強度などをMeasurement Reportにより移動元基地局に通知する（ステップ１５１）。以後、移動元基地局1a からHO指示を待ち、HO指示を受信すれば（ステップ１５２）、移動先基地局1bとL1/L2シグナリングにより同期を確保し（ステップ１５３）、同期を確保するとハンドオーバ完了の報告を移動先基地局1bに送信し(ステップ１５４)、以後、移動局は移動先基地局1bからパケットを受信すればリオーダリング処理を実行する（ステップ１５５〜１６０）。
すなわち、移動局の制御部は移動先基地局1bから下位レイヤパケットを受信するとRLC SDUを構築し、該RLC SDU（PDCP PDU）をリオーダ部に渡す（ステップ１５５）。リオーダ部はシーケンス番号の抜けがあるかチェックし（ステップ１５６）、抜けがなく、シーケンス番号が連続していれば、該RLC SDU（PDCP PDU）をPDCP SDUとして上位層に渡す（ステップ１６０）。一方、シーケンス番号に抜けがあれば制御部はリオーダ部にPDCP PDUを保持するよう指示する。これにより、リオーダ部はPDCP PDUを保持すると共に（ステップ１５７）、シーケンス番号が連続するRLC SDU（PDCP PDU）を受信したかチェックする（ステップ１５８）。シーケンス番号が連続するRLC SDU（PDCP PDU）を受信すれば、該RLC SDU（PDCP PDU）をPDCP SDUとして上位層に渡すと共に、保持しているPDCP PDUを上位層に渡す（ステップ１６０）。
また、ステップ１５８において、シーケンス番号が連続するRLC SDU（PDCP PDU）を受信しなければ、予め設定されている時間が経過したか監視し（ステップ１５９）、経過してなければステップ１５７以降の処理を繰り返し、経過すればシーケンス番号が不連続であっても、保持しているPDCP PDUを上位層に渡す（ステップ１６０）。
【００１３】
・課題
ところで、LTE通信システムにおいてハンドオーバに伴うパケット転送を実行する際には、次の課題がある。すなわち、ハンドオーバが実行されると、LTE通信システムでは前述のように、移動元基地局1aに残留する移動局のデータの引き継ぎを実行し、引き継ぎに伴いパケット転送(フォワーディング)が生じる。しかし、上記ハンドオーバ制御では、移動先基地局1bのWaiting Timeの値が小さいと、全てのパケットがフォワーディングされていないにも関わらず移動先基地局1bは上位局から受信したパケットの伝送を開始し、フォワーディングされていないパケットを破棄する問題が発生する。一方、Waiting Timeの値が大きいと、全てのパケットがフォワーディングされたにも関わらず、移動先基地局1bはWaiting Timeが経過するまで上位局から受信したパケットの伝送をせず、伝送遅延が発生する問題がある。すなわち、従来のハンドオーバ制御では、通信遅延の増加やスループットの劣化が生じ、ハンドオーバ前後で高品質な通信品質を保てなくなる。
【００１４】
第１従来技術として、移動元基地局から移動先基地局に、フォワーディングする最後のパケット（Last Packet）を通知する方法がある（非特許文献３参照）。Last Packetを通知された移動先基地局は、フォワーディングが遅れた場合、上位局から受信したパケットのシーケンス番号をLast Packetのシーケンス番号+1として飛び越し伝送することができる。また、移動先基地局は、フォワーディングされてきたパケットのシーケンス番号と、Last Packetのシーケンス番号を比較することにより、Waiting Timerを強制的に終了させることができ、最適なタイミングでフォワーディングの終了を検出することができる。しかし、Last Packetがフォワーディング中に廃棄された場合、移動先基地局はLast Packetを確実に検出することができない。
また、第２従来技術として、高速パケット通信中の基地局間ハンドオーバ時にデータロスのない高速パケットデータ転送を実現するための移動通信システムがある（特許文献１参照）。この移動通信システムおいては、ハンドオーバの発生時、ハンドオーバ元の基地
局がハンドオーバ先の基地局へパケットデータを転送する（フォワーディング）。しかし、移動局におけるリオーダリングによる通信遅延の増加やスループットの劣化を改善するものではない。
さらに、第３従来技術として、移動先基地局において、フォワーディングされてきたパケットの到着を待たずに、上位局から伝送されてきたパケットを飛び越し伝送する方法がある（特許文献２参照）。この方法では、移動元基地局から受信したパケットと上位局から受信したパケットを区別することによって、パケットの飛び越し伝送が可能となる。しかし、移動局では順序制御の機能を二つ設置する必要があり、その制御が複雑となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開2004−282652号公報
【特許文献２】特願2006−086537号
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】3GPP, "Requirements for Evolved UTRA(E-UTRA) and Evolved UTRAN(E-UTRAN)," TR25.913 V7.3.0, Release 7, March 2006.
【非特許文献２】3GPP, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN)," TS36.300, Release 8, V8.0.0, April2007.
【非特許文献３】Samsung, "Method to release resources at source ENB during handover," R3-061032, RAN3#53, September 2006.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
以上から本発明の目的は、上位局（例えば、移動元基地局とは異なる装置であって、移動先基地局に対してデータ（パケット）を送信する装置）から移動先基地局に伝送されてくるパケットを速やかに移動局に伝送することである。
本発明の別の目的は、移動元基地局からフォワーディングされたパケットと上位局から伝送されたパケットが混在しても、該上位局から伝送されたパケットを順序制御の対象から除外することにより、順序制御の機能が一つであってもフォワーディングされたパケットを正しくリオーダリングすることである。
尚、実施例等に記載された事項であって、従来技術では開示されていない事項を提供することも本発明の別の目的の１つとして位置づけることができる。好ましくは、そのような事項は、従来技術では得られない効果を得るために必要なものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、移動局、無線通信システム及び基地局である。
本発明の移動局は、移動元基地局から第1のシーケンス番号が付加された第1のPDCP PDUを受信する手段と、前記移動元基地局が移動先基地局に転送する第2のシーケンス番号を、上位局から受信したPDCP SDUのシーケンス番号として適用し、第2のPDCP PDUを生成する前記移動先基地局から該PDCP PDUを受信する手段と、前記第1のPDCP PDUに対応するPDCP SDUおよび前記第2のPDCP PDUに対応するPDCP SDUを格納する手段と、前記格納したPDCP SDUに対応するシーケンス番号に基づいて、前記PDCP SDUの番号順配送を行う番号順配送手段と、を備えている。
本発明の無線通信システムは、移動元基地局と、移動先基地局と、前記移動元基地局から第1のシーケンス番号が付加された第1のPDCP PDUを受信する手段と、前記移動元基地局が移動先基地局に転送する第2のシーケンス番号を、上位局から受信したPDCP SDUのシーケンス番号として適用し第2のPDCP PDUを生成する前記移動先基地局から、該PDCP PDUを受信する手段と、前記第1のPDCP PDUに対応するPDCP SDUおよび前記第2のPDCP PDUに対応するPDCP SDUを格納する手段と、前記格納したPDCP SDUに対応するシーケンス番号に基づいて、前記PDCP SDUの番号順配送を行う移動局と、を備えている。
本発明の基地局は、移動元基地局から第１のシーケンス番号を受信する受信手段と、前記第１のシーケンス番号を、上位局から受信したPDCP SDUのシーケンス番号として適用し第１のPDCP PDUを生成する生成手段と、前記移動元基地局から第２のシーケンス番号が付加された第２のPDCP PDUを受信し、前記第1のPDCP PDUに対応するPDCP SDUおよび第2のPDCP PDUに対応するPDCP SDUを格納し、前記格納したPDCP SDUに対応するシーケンス番号に基づいて、前記PDCP SDUの番号順配送を行う移動局へ、前記PDCP PDUを送信する送信手段と、を有している。
【発明の効果】
【００１９】
以上本発明によれば、上位局から移動先基地局に伝送されてくるパケットを飛び越しパケットとして速やかに移動局に伝送でき、データの遅延時間をなくせ、システム全体のスループットを向上することができる。また、移動局は飛び越しパケットをリオーダリング制御（順序制御）の対象から除外し、飛び越しパケット以外のパケットの順序制御を行ってパケットをシーケンス番号順に上位装置に渡す。この結果、移動局は順序制御機能が一つであってもリオーダリング対象パケットの順序制御を正しく行うことができる。
また、本発明によれば、移動局は最後パケット識別符号を参照してフォワーディングが終了したことを検出し、即座にリオーダリングを停止できる。したがって、データの遅延時間をなくせ、システム全体のスループットを向上することができる。また、本発明によれば、フォワーディングに際して移動元基地局から移動先基地局へデータの順序情報（シーケンス番号）を送信することができる。また、移動局は該順序情報を用いて移動元基地局と移動先基地局から受信したデータのリオーダリングを行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施例の説明図である。
【図２】PDCP PDUパケットのフォーマット例である。
【図３】ハンドオーバ前のPDCPレイヤとRLCレイヤのパケット処理の説明図である。
【図４】ハンドオーバ後のPDCPレイヤとRLCレイヤのパケット処理の説明図である。
【図５】基地局の構成図である。
【図６】移動局の構成図である。
【図７】第１実施例における移動先基地局の動作フローチャートである。
【図８】第１実施例における移動元基地局のフローチャートである。
【図９】第１実施例の移動局の動作フローチャートである。
【図１０】移動局のリオーダリング処理フローである。
【図１１】第２実施例の説明図である。
【図１２】PDCP PDUパケットのフォーマット例である。
【図１３】ハンドオーバ後のPDCPレイヤとRLCレイヤのパケット処理説明図(その１)である。
【図１４】ハンドオーバ後のPDCPレイヤとRLCレイヤのパケット処理説明図(その２)である。
【図１５】第２実施例における移動先基地局の動作フローチャートである。
【図１６】第２実施例の移動局の動作フローチャートである。
【図１７】PDCP PDUのシーケンス番号を、該当するPDCP SDUデータに付随させてデータプレーン（U-plane）を介して通知する例である。
【図１８】PDCP PDUのシーケンス番号SNを該当するPDCP SDUデータに付随させてU-planeで通知すると共に、シーケンス番号をC-planeを介して通知する例である。
【図１９】図１８のハンドオーバシーケンス手順である。
【図２０】フォワーディングするPDCP SDUデータが全く存在しない場合の例である。
【図２１】ハンドオーバ時の引継ぎ説明図である。
【図２２】LTE通信システムのハンドオーバ説明図である。
【図２３】LTE通信システムにおいて現在想定されているハンドオーバ手順説明図である。
【図２４】移動局のリオーダリング処理の第１の説明図である。
【図２５】移動局のリオーダリング処理の第２の説明図である。
【図２６】移動局のリオーダリング処理の第３の説明図である。
【図２７】移動局のリオーダリング処理の第４の説明図である。
【図２８】移動局とネットワーク間のプロトコル構成を示す説明図である。
【図２９】ハンドオーバ時の移動元基地局装置の動作フローチャートである。
【図３０】ハンドオーバ時の移動先基地局の動作フローチャートである。
【図３１】ハンドオーバ時の移動局のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（A）本発明の原理
本発明では、以下の２つの手続きを基地局および移動局が実行できるようにすることにより課題を解決する。
手続き１：ハンドオーバ後、移動元基地局からのデータ転送が遅れているため、該データの受信を待たずに上位局から受信済みのデータを伝送する（飛び越し伝送する）場合、移動局で該データが飛び越ししたデータであることを識別できるようにするとともに、飛び越し伝送を実行する。すなわち、飛び越しデータであることを識別するための識別情報を該データに含め、又は該データに付加し又は該データに対応させて、例えば、制御チャネルを利用して送信する。
手続き２：移動局は、飛び越し伝送が生じたことを検出した場合、該飛び越しデータはリオーダリングの対象とはせずにバッファに保持し、移動元基地局から転送されたデータの到着を待つ。即ち、識別情報を用いて移動元基地局から転送されたデータと、移動元基地局を介さずに送信されたデータを区別してリオーダリングを行う。
従来方法では、移動元基地局から移動先基地局へのデータ転送(フォワーディング)が遅れている場合、上位局から移動先基地局に伝送されているデータの移動局への送信が待たされていた。このため、その到着を所定時間(Waiting Time)が経過するまで待つことにより、通信遅延の増加やスループットの劣化が発生するという課題があった。しかし、上記のように、データの飛び越し伝送を行うと、データ転送（フォワーディング）が遅れている場合でも上位局から受信したデータを移動局に速やかに伝送することができ、これによって、通信遅延が減少する。よって、従来方法と比較して、ハンドオーバ前後の通信品質を高品質に保つこともできる。
【００２２】
（B）第1実施例
図１は第１実施例の説明図であり、順序情報がパケット単位に付加されているとして説明しているが所定サイズのデータであっても良い。
ハンドオーバ前に移動元基地局11aにパケットｎ-5〜nが蓄積されており、これらパケットのうち、パケットｎ-5〜ｎ-2は移動局１４に送信されたが、パケットｎ-1、nは移動局１４に送信されていないものとする。たとえば、パケットｎ-1、nは移動元基地局11aと移動局１４の無線回線が切断された後に到着したため、これらパケットｎ-1、nは移動局１４に送信されていない。また、移動局へ送信されたパケットのうち、パケットｎ-5、ｎ-3は移動局１４により正しく受信されず（NACK）、パケットｎ-4、ｎ-2は正常に受信されたものとする（ACK）。このため、移動局１４は、パケットｎ-4、ｎ-2を保存しており、パケットｎ-5、ｎ-3を保存していない。
かかる状態において、ハンドオーバが生じると、移動元基地局11aは移動局１４により正常受信されなかったパケットｎ-5、ｎ-3と未送信のパケットｎ-1、ｎを移動先基地局11bに転送(フォワーディング)する。以下、パケットを転送することとして説明するが、そのように例に限定されない。
また、上位局２はハンドオーバ後に移動先基地局11bに２つの移動局宛のパケットm〜m+1を送信する。なお、パケットｎ-5〜nの転送(フォワーディング)は遅れているものとする。
移動先基地局11bは、移動元基地局11aからパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1〜nがフォワーディングされてくる前に、上位局２からパケットm，m＋1を受信したとすれば、該上位局から受信したパケットm，m＋1に飛び越し識別符号Ｆを付加して移動局１４へ先に伝送（飛び越し伝送）する。
移動局１４は基地局より受信した飛び越し識別符号Ｆが付加されているパケットをバッファＢＦ２に保存してリオーダリング処理の対象から除外する。図１の（Ａ）は移動局１４がバッファＢＦ２にパケットm，m＋1を保存し、バッファＢＦ１にハンドオーバ前に受信したパケットｎ-4，ｎ-2を保存している状態を示している。
ついで、移動先基地局11bは、移動元基地局11aからフォワーディングされてきたパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1〜nを移動局に送信する。移動局１４は、移動先基地局11bから受信したこれらパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1〜nをバッファＢＦ１に保存し、これらハンドオーバ後に受信したパケットとハンドオーバ前に受信しているパケットｎ-4、ｎ-2とのリオーダリング処理を実行し（図１（Ｂ）参照）、パケットを連続番号順に上位レイヤに渡す。なお、所定時間経過しても連続する番号のパケットを受信しない場合には、リオーダリング処理を終了し、それまで受信して並べ直したパケットを上位レイヤに渡す。ついで、移動局１４は、飛び越し識別符号Ｆが付加されているパケットを順番に上位レイヤに渡す。
なお、フォワーディングに際して、移動元基地局から移動先基地局へパケット全体を転送することもできるし、また、パケットに含まれる一部のデータ（ユーザデータ部分）だけ転送することもできる。好ましくは、転送データには、順序情報を付加する。
また、図１では、飛び越し伝送を行ったパケットにはシーケンス番号（順序情報）m、m+1を割り当てているが、移動先基地局11bが任意のシーケンス番号を割り振ることができ、フォワーディングされるパケットに付加されているシーケンス番号と重複する番号を付加することもでき、また、重複しない番号とすることもできる。
【００２３】
・飛び越し識別符号
飛び越し識別符号Ｆをパケットに付加する例として、PDCP PDUのヘッダに含まれる３ビットの「type」フィールドを使用する。すなわち、該「type」フィールドにおいて新しいtype番号を飛び越し識別符号Ｆとして定義し、該type番号を飛び越し伝送するパケットに付加する。図２は、PDCP PDUのフォーマット例であり、(Ａ)はヘッダがないフォーマット例、(Ｂ)はPDCP PDUのシーケンス番号が付加されていないフォーマット例、(Ｃ)、（Ｄ）はPDCP PDUのシーケンス番号が付加されるフォーマット例である。（Ｃ），（Ｄ）のフォーマットにおいて、ヘッダＨＤにはtypeフィールドとPIDフィールドが定義されており、typeフィールドでPDCP PDUの種類を示す。PIDフィールドはData部に含まれるデータに対するヘッダ圧縮の種類を示すフィールドである。typeフィールドにおいて「type=000」と「type=001」は既に規定されているが、「type=010〜111」は規定されておらず未使用である。そこで、例えば、「type=010」を、飛び越し伝送を行ったPDCP PDUを識別するためのtype番号（飛び越し識別符号）として利用する。
【００２４】
・ハンドオーバ制御前後のPDCPレイヤとRLCレイヤの処理
図３はハンドオーバ前のPDCPレイヤとRLCレイヤのパケット処理の説明図である。移動元基地局11bはPDCPレイヤのパケットｎ-5〜ｎ-2をバッファに蓄積しており(図３の（A）)、RLCレイヤでは（B）に示すようにパケットを複数に分割し、それぞれの分割データにRLCレイヤのシーケンス番号I，I＋1，I＋2、….、I+6を付加して移動局１４に送信する。移動局１４は、ハンドオーバ前、RLCレイヤでPDCPレイヤに対する順序制御を行う。図３において、移動局１４は分割データI，I＋4．I＋5、すなわち、パケットｎ-5，ｎ-3を正常に受信しなかったが、パケットｎ-4，ｎ-2を正常に受信したものとしている。
図４はハンドオーバ後のPDCPレイヤとRLCレイヤのパケット処理の説明図であり、PDCPレイヤとRLCレイヤの処理の様子を具体的に示している。なお、移動局１４は、ハンドオーバ前、RLCレイヤでPDCPレイヤに対する順序制御を行うが、ハンドオーバ後、RLCレイヤは初期化されることが規定されている。このため、順序制御の処理はPDCPレイヤに移行し、移動局１４は、PDCPレイヤでハンドオーバシーケンスを実行する。
移動局１４はリオーダリング時、リオーダリングの終了を判定するためにタイマーを始動する。
移動先基地局11bは、上位局２から受信したパケットm，m＋1の到着が早かったため、該パケットm，m＋1に飛び越し識別符号Ｆを付加して移動局１４へ先に伝送（飛び越し伝送）する。移動局１４は基地局より受信した飛び越し識別符号Ｆが付加されているパケットをバッファＢＦ２に保存してリオーダリング処理の対象から除外する。以後、移動局１４は、移動先基地局11bから受信したパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1〜nとハンドオーバ前に受信しているパケットｎ-4、ｎ-2とのリオーダリング処理を実行して上位レイヤに渡す。
なお、移動局１４はタイマーが所定時間TMを経過すると、リオーダリング処理を終了し、パケットの抜けがあっても受信しているパケットを上位レイヤに回送する。
【００２５】
・ウィンドウ制御
移動局１４は許容できるデータ量以上のデータが到着した場合に備えて、バッファサイズのウィンドウを内部的に生成し、リオーダリング処理時に以下のウィンドウ制御を行う。図４の例において、ウィンドウの左端は、初期時、到着が期待される番号であるｎ-5、ウィンドウの右端は許容できるデータ量(ウィンドウバッファサイズ)により決まる番号となり、ｎ-2としている。移動局は飛び越し識別符号Fが付加されたパケットに対しては、ウィンドウ処理は適用しない。
初期状態（ウィンドウ状態(０)）において、移動局１４は期待するパケット(ｎ-5)を受信してリオーダリング処理すれば、ウィンドウ状態は(１)に示すようになる。このため、移動局は期待するパケット(ｎ-5)とそれに連続するパケット(ｎ-４)を上位レイヤに転送する。ついで、ウィンドウ状態は(2)に示すようになり、移動局１４はこの状態で期待するパケット(ｎ-3)を受信してリオーダリング処理すれば、ウィンドウ状態は(3)に示すようになる。このため、移動局は期待するパケット(ｎ-3)とそれに連続するパケット(ｎ-2)を上位レイヤに転送する。ついで、ウィンドウ状態は(4)に示すようになり、移動局１４はこの状態でパケット(ｎ-1),ｎの受信を待ち、設定時間TMの期間内に受信すれば上位レイヤに転送する。しかし、設定時間TMの期間内にパケット(ｎ-1),ｎを受信しなければ、移動局１４はバッファBF2に保存されているパケットm以降のパケットを上位層に転送し、通常のハンドオーバ前の制御に移行する。以上のように、飛び越しパケットを除外して上記のウィンドウ制御をすることにより、パケットｎ-5〜パケットnに対するリオーダリングを実行することができる。
なお、ウィンドウ制御において、移動局１４は、ウィンドウ左端のシーケンス番号より小さいシーケンス番号のパケットを受信した場合、該パケットを破棄する。また、移動局１４は、ウィンドウ右端のシーケンス番号より大きいシーケンス番号のパケットを受信すると、該ウィンドウ右端のシーケンス番号を該パケットのシーケンス番号とし、ウィンドウ左端のシーケンス番号をウィンドウバッファサイズにより決まる番号に変更し、同時に、ウィンドウ範囲からはじき出された受信済みパケットを上位レイヤに渡す。
もし、飛び越しパケットに対してもウィンドウ処理を適用すると、パケットmを受信した時点で、ウィンドウ状態は例えばウィンドウの左端がｎ-2、ウィンドウの右端がmとなる。この場合、移動局は未だ受信していないパケットｎ-5、ｎ-3の受信を諦め、受信済みパケットｎ-4、ｎ-2を上位層に転送する。そして、ウィンドウ右端のシーケンス番号をmに設定し、ウィンドウの左端のシーケンス番号をウィンドウサイズにより決まる番号ｎ-1に設定し、以後、パケットｎ-1、パケットn、パケットn+1、・・・、パケットm-1の到着を待つ。しかし、このうち、パケットn+1〜パケットm−1は実際には存在しないパケットであるため、無駄にこれらのパケットの受信を待つことになってしまい、パケット処理に不具合が生じる。
【００２６】
・基地局の構成
図５は基地局の構成図であり、バッファ部、スケジューラ部、送受信部、制御部が示されている。
バッファ部２１は上位局から流入してくるパケットおよび、隣接基地局（移動元基地局）から転送されるパケットを蓄積するためのメモリである。本図では、物理的に２つのバッファ２1a，２1bを設置しているが、物理的に１つのメモリを設置して、ソフトウェア的に分割して利用するという装置構成をとることができる。
スケジューラ部２２は、通信している複数の移動局の中から、無線伝送を行う移動局を選択し、バッファ部に蓄積している該当移動局のパケットを取り出し、送受信部に回送する。送受信部２３はスケジューラから伝送されてくるパケットの符号化、変調処理を行い、無線上で実際のデータ伝送を行う。また、移動局から送信される制御信号や各種データを受信、復調する。
制御部２４は、バッファ管理部２４a、HO制御部２４b、測定情報制御部２４cを備えている。バッファ管理部２４aはバッファ２１に蓄積されている各種パケットの管理を行う。ハンドオーバ時にデータ引き継ぎが実行されると、少なくとも正常受信の確認（ACK）が得られていないバッファ部２1bに蓄積されているパケットを移動先基地局11bに転送する。一方、データ引き継ぎにより、移動元基地局11aからフォワーディングされてくるパケットの到着が遅れ、上位局１２から受信したパケットの飛び越し伝送を行う場合、該飛び越しパケットのヘッダのtypeフィールドに「type=010」を記入する。
HO制御部２４bは図２３で説明したハンドオーバ制御を実行し、測定制御部２４cは移動局から送信される様々な測定情報、例えば、移動局の無線品質CQI（Channel Quality Information）などを収集する。
【００２７】
・移動局の構成
図６は移動局の構成図であり、送受信部３１、バッファ部３２、スケジューラ部３２、リオーダ部３３、制御部３４が示されている。送受信部３１は基地局の送受信部とパケットや制御情報の送受信をおこなう。バッファ部３２は受信した下位層パケットからRLC PDUが構築できなかった場合、該RLC PDUが構築できるまで保持し、RLC PDUが構築できた場合、ヘッダを除去し、RLC SDU （PDCP PDU）としてリオーダ部３３に渡す。リオーダ部３３はPDCP PDUをシーケンス番号順に並べ替えて上位層に渡すための機能を有している。リオーダ部３３はPDCP PDUのシーケンス番号の抜けを検出した場合、シーケンス番号が連続するPDCP PDUを受信するまで、以降のPDCP PDUを内蔵のメモリに保持する。ただし、リオーダ部は該PDCP PDUが所定時間経過しても到着しない場合はリオーダリング処理を停止し、蓄積している全てのPDCP PDUを上位層に渡す。また、リオーダ部３３はリオーダリングにおいて、処理するデータ量が許容量を超えないようにウィンドウ制御を行う。
制御部３４は測定制御部３４a、リオーダ管理部３４b、再送管理部３４cを備えている。測定制御部34aは、基地局に送信する様々な測定情報を測定する。例えば、移動局の無線品質CQI（Channel Quality Information）を計測する。リオーダ管理部３４bはリオーダ部３３を制御し、リオーダ部３３が保持しているPDCP PDUについて番号が抜けた場合、番号が連続するPDCP PDUの到着待ちをするよう指示する。また、該パケットの到着待ち時間が所定時間を経過すると、リオーダリングの停止をリオーダ部３３に指示すると共に、保持している全てのPDCP PDUのヘッダを除去し、PDCP SDUとして上位層に渡すよう指示し、新規PDCP PDUの受信ができる状態にする。さらに、リオーダ管理部３４bはこれまで受信した最大のシーケンス番号をウィンドウ右端のシーケンス番号として設定し、また、ウィンドウサイズを考慮してウィンドウ左端のシーケンス番号を決定して設定する。ここで、ウィンドウ左端のシーケンス番号よりも小さいシーケンス番号の受信済みパケットがあれば該パケットを直に上位レイヤに転送する。再送管理部３４ｃは再送制御時、点線で示すルートで再送要求信号が送受信部を介して基地局に送信される。
【００２８】
・移動先基地局の動作
図７は第１実施例の移動先基地局の動作フローチャートである。
移動先基地局11bのハンドオーバ制御部２４ｂは移動元基地局11aよりHO要求（移動局IDやQoS情報などを含む）を受信すると（ステップ２０１）、それらの情報を基に呼受付制御を行い、移動局の受け入れを許可するか判断する(ステップ２０２)。許可しなければ後処理を行って(ステップ２１３)、ハンドオーバ制御を終了する。
一方、ハンドオーバ制御部２４ｂは移動局の受け入れを許可する場合、HO要求応答メッセージを移動元基地局11aへ返信する（ステップ２０３）。続いて、移動先基地局11bは 移動元基地局11aから転送されてくるパケットを待ち、以後、バッファ部２１は移動元基地局11aからフォワーディングされてくるパケットを受信すれば蓄積する（ステップ２０４）。
かかる状態において、ハンドオーバ制御部２４ｂは、移動局１４からHO完了の報告を受信すると(ステップ２０５)、HO完了の報告を上位局１２に送信する(ステップ２０６)。上位局は、ハンドオーバ完了の報告を受信すると、パケットの伝送経路を移動元基地局11aから移動先基地局11bに切り替え、HO完了応答を移動先基地局11bに返信する。移動先基地局11bのハンドオーバ制御部２４ｂは上位局１２よりHO完了応答を受信すれば（ステップ２０７）、スケジューラ部２２にパケットの送信開始を指示する(ステップ２０８)。
これにより、スケジューラ部２２は、パケットの飛び越し伝送をする必要があるかチェックし(ステップ２０９)、必要が無ければ移動元基地局11aからフォワーディングされているパケットを優先的に移動局１４へ送信する(ステップ２１０)。しかし、移動元基地局11aからのパケットのフォワーディングが遅れており、パケット飛び越し伝送をする必要があれば、スケジューラ部２２は、上位局１２から受信したパケットの飛び越し伝送を実行する。
飛び越し伝送を実行するには、飛び越し伝送するパケットのtypeフィールドのタイプ番号を010（type=010）に設定し、飛び越しパケットであることを移動局１４が識別できるようにし(ステップ２１１)、しかる後、該パケットを移動局１４へ伝送する(ステップ２１０)。
以上と並行して、ハンドオーバ制御部２４ｂはリソース解放を移動元基地局11aに送信し(ステップ２１２)、後処理を行って（ステップ２１３）、ハンドオーバ制御を終了する。
【００２９】
・移動元基地局の動作
図８は第１実施例の移動元基地局の装置動作フローチャートである。
図８において、移動元基地局11aの測定制御部２４ａは移動局１４よりMeasurement Reportにより受信状態情報を受信すれば（ステップ２５１）、該受信状態情報に基づいてハンドオーバ(Hand Over：HO)が必要であるか否かを判断し（ステップ２５２）、ハンドオーバ不要であれば始めに戻る。
しかし、ハンドオーバHOが必要であると決定すれば、ハンドオーバ制御部２４bはMeasurement Reportの内容により移動先基地局11bを決定し、該移動先基地局11bにハンドオーバ要求を送信する (ステップ２５３)。
しかる後、移動先基地局11bより送信されるHO応答メッセージを受信すれば（ステップ２５４）、HO制御部２４bはHO指示メッセージを移動局１４へ送信し（ステップ２５５）、バッファ管理部２４aにバッファ２１に残存するパケットの移動先基地局11bへのフォワーディング（パケット転送）を指示する。これにより、バッファ管理部２４aは点線のルートでバッファ２1bに存在する移動局１４へ送信されなかったパケットあるいは正常に受信されなかったパケット（NACKパケット）を移動先基地局11bへフォワーディングする（ステップ２５６）。以後、移動先基地局11bから送られてくるリソース解放メッセージを受信し（ステップ２５７）、リソース解放を実行する（ステップ２５８）。
【００３０】
・移動局の動作
図９は移動局の動作フローチャートである。
移動局１４の測定部３４ａは受信状態などをMeasurement Reportにより移動元基地局11aに通知する(ステップ２７１)。以後、制御部３４は移動元基地局11aから送られてくるHO指示メッセージを待ち、HO指示メッセージを受信すれば(ステップ２７２)、移動先基地局11bとL1/L2シグナリングにより同期を確保し(ステップ２７３)、同期を確保するとハンドオーバ完了の報告を移動先基地局11bに送信する(ステップ２７４)。しかる後、制御部３４は、受信したパケットが飛び越しパケットであるか、換言すればtype=010のパケットであるかチェックし(ステップ２７５)、飛び越しパケットであれば、リオーダリングの対象から除外してバッファ３２に保存し、設定時間経過後にヘッダを除去してPDCP SDUパケットにして上位レイヤに渡す(ステップ２７６)。一方、飛び越しパケットでなければ、リオーダリングを実行し、順番通りに並び替え、PDCP SDUパケットとして上位層に渡す(ステップ２７７)。
【００３１】
図１０は移動局のリオーダリング処理フローである。
移動局の送受信部３１が移動先基地局11bから下位レイヤパケットを受信すると(ステップ３０１)、リオーダ管理部３４ｂはRLC PDUを構築できるかチェックし(ステップ３０２)、構築できなければ設定時間経過したかチェックし(ステップ３０３)、設定時間経過してなければ該下位レイヤパケットをバッファ３２に保存し(ステップ３０４)、ステップ３０１以降の処理を行う。下位レイヤパケットを受信してから設定時間経過してもRLC PDUを構築できなければ、下位レイヤパケットをバッファから消去する(ステップ３０５)。
一方、ステップ３０２において受信した下位レイヤパケットを用いてRLC PDUを構築できれば、該RLC PDUをRLC SDU（PDCP PDU）としてリオーダ部３３に渡す（ステップ３０６）。リオーダ部３３はRLC SDU（PDCP PDU）を受信すれば、シーケンス番号の抜けがあるかチェックし（ステップ３０７）、抜けがなく、シーケンス番号が連続していれば、該RLC SDU（PDCP PDU）のヘッダを削除してPDCP SDUにして上位層に渡す（ステップ３１１）。しかし、シーケンス番号に抜けがあればリオーダ管理部３４bはリオーダ部３３にPDCP PDUを保持するよう指示する(ステップ３０８)。これにより、リオーダ部３３はPDCP PDUを保持すると共に、シーケンス番号が連続するRLC SDU（PDCP PDU）を受信したかチェックする（ステップ３０９）。シーケンス番号が連続するRLC SDU（PDCP PDU）を受信すれば、該RLC SDU（PDCP PDU）をPDCP SDUとして上位層に渡すと共に、保持しているPDCP PDUを上位層に渡す（ステップ３１１）。
また、ステップ３０９において、シーケンス番号が連続するRLC SDU（PDCP PDU）を受信しなければ、予め設定されている時間TMが経過したか監視し（ステップ３１０）、経過してなければステップ３０８以降の処理を繰り返し、設定時間TMが経過すればシーケンス番号が不連続であっても、保持しているPDCP PDUを上位層に渡す（ステップ３１１）。
以上のように第１実施例によれば、上位局１２から移動先基地局11bに伝送されてくるパケットを飛び越しパケットとして待たされることなく移動局１４に伝送でき、データの遅延時間をなくせ、システム全体のスループットを向上することができる。また、移動局１４は飛び越しパケットをリオーダリング制御（順序制御）の対象から除外し、飛び越しパケット以外のパケットの順序制御を行ってパケットをシーケンス番号順に上位装置に渡す。この結果、移動局は順序制御機能が一つであってもパケットの順序制御できるようになる。
【００３２】
（Ｃ）第２実施例
第１実施例において、移動局１４は設定時間TMの期間リオーダリング処理を行い、設定時間TMが経過したときにリオーダリング処理を終了する(図１０のステップ３１０)。このため、移動局１４は、移動元基地局11aから移動先基地局11bへフォワーディングされたパケットを全て受信した後も設定時間TMが経過してなければ、リオーダリング処理を継続する。そこで、第２実施例では、移動局１４がリオーダリング処理対象の最後のパケットを識別できるように、移動先基地局11bは所定のパケット（Lastパケット）に識別子を付加して移動局に伝送し、移動局１４は該Lastパケットを受信すれば設定時間TMが経過してなくても直ちにリオーダリング処理を終了する。
図１１は第２実施例の説明図であり、ハンドオーバ前に移動元基地局11aにパケットｎ-5〜nが蓄積されており、これらパケットのうち、パケットｎ-5〜ｎ-2は移動局１４に送信されたが、パケットｎ-1、nは移動局１４に送信されていないものとする。たとえば、パケットｎ-1、nは移動元基地局11aと移動局１４の無線回線が切断された後に到着したため、これらパケットｎ-1、nは移動局１４に送信されていない。また、移動局へ送信されたパケットのうち、パケットｎ-5、ｎ-3は移動局１４により正しく受信されず（NACK）、パケットｎ-4、ｎ-2は正常に受信されたものとする（ACK）。このため、移動局１４は、パケットｎ-4、ｎ-2を保存しており、パケットｎ-5、ｎ-3を保存していない。
かかる状態において、ハンドオーバが生じると、移動元基地局11aは移動局１４により正常受信されなかったパケットｎ-5、ｎ-3と未送信のパケットｎ-1、nを移動先基地局11bに転送(フォワーディング)する。また、上位局１２はハンドオーバ後に移動先基地局11bに２つのパケットm〜m+1を送信する。なお、パケットｎ-5〜nの転送(フォワーディング)は遅れているものとする。
移動先基地局11bは、移動元基地局11aからパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1〜nがフォワーディングされてくる前に、上位局２からパケットm，m＋1を受信したとすれば、該上位局から受信したパケットm，m＋1に飛び越し識別符号Ｆを付加して移動局１４へ先に伝送（飛び越し伝送）する。移動局１４は基地局より受信した飛び越し識別符号Ｆが付加されているパケットをバッファＢＦ２に保存してリオーダリング処理の対象から除外する。図１１の（Ａ）は移動局１４がバッファＢＦ２にパケットm，m＋1を保存し、バッファＢＦ１にハンドオーバ前に受信したパケットｎ-4，ｎ-2を保存している状態を示している。
【００３３】
移動先基地局11bは予め設定されている時間TW（Waiting Timeという）が経過するまでフォワーディングされてきたパケットを移動局に送信するが、Waiting Timeが経過すればフォワーディングされてきたパケットを受信しても破棄する。したがって、移動先基地局11bは、Waiting Timeが経過前に移動元基地局11aからフォワーディングされてきたパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1を受信してバッファＢＦに保存して1個ずつ移動局に伝送する。そして、移動元基地局11aからパケットnを受信し、移動局にはまだ伝送していない段階でWaiting Timeが満了したとする。かかる場合、移動先基地局11bは、パケットnにフォワーディングされた最後のパケットであるという識別子（L）を付加して移動局１４に伝送する。
移動局１４は、移動先基地局11bから受信したパケットｎ-5、ｎ-3、ｎ-1、nをバッファＢＦ１に保存し、図１の（Ｂ）に示すように、これらパケットとハンドオーバ前に受信しているパケットｎ-4、ｎ-2とのリオーダリング処理を実行して並び替える。また、パケットnに付加されている識別子（L）を検出すればフォワーディングが終了したと判断し、リオーダリングの設定時間TMが満了していなくても、リオーダリング済みのパケットを上位レイヤに渡し、リオーダリング処理を終了する。
以上では、パケットnを送信する前にWaiting Timeが満了した場合であるが、パケットnを移動局に伝送した段階でWaiting Timeが満了する場合もある。かかる場合、移動先基地局11bは、上位局１２から受信したパケットm+2に最後のパケットであるという識別子（L）を付加して移動局１４に伝送する。該識別子が付加されたLastパケットを受信した移動局１４は、フォワーディングが終了したと判断し、リオーダリングの設定時間TMが満了していなくても、直ちにリオーダリングを終了する。
また、パケットｎ-3をフォワーディングにより受信したが、パケットｎ-1、nを受信していない段階でWaiting Timerが満了する場合もある。かかる場合、移動先基地局11bは、パケットｎ-3に最後のパケットであるという識別子（L）を付加して移動局１４に伝送する。移動局１４は該識別子（L）を付加されたLastパケットを検出してリオーダリング処理を終了する。
【００３４】
・最後パケット識別符号L
Lastパケットであることを示す識別子(最後パケット識別符号)Lをパケットに付加するには、PDCP PDUのヘッダに含まれる３ビットの「type」フィールドを使用する。すなわち、該「type」フィールドにおいて新しいtype番号を最後パケット識別符号Lとして定義し、Waiting Timeが満了して最初に送信するパケットに該type番号を割り当てる。図１２は、PDCP PDUのフォーマット例であり、(Ａ)はヘッダがないフォーマット例、(Ｂ)はPDCP PDUのシーケンス番号が付加されていないフォーマット例、(Ｃ)、（Ｄ）はPDCP PDUのシーケンス番号が付加されるフォーマット例である。（Ｃ），（Ｄ）のフォーマットにおいて、ヘッダＨＤにはtypeフィールドとPIDフィールドが定義されており、typeフィールドでPDCP PDUの種類を示す。typeフィールドにおいて「type=000」と「type=001」は既に規定されているが、「type=010〜111」は規定されておらず未使用である。そこで、例えば、「type=011」を、Waiting Timeが満了した後、最初に伝送するPDCP PDUパケット（Lastパケット）を識別するためのtype番号として利用する。
【００３５】
・PDCPレイヤとRLCレイヤの処理
図１３、図１４はハンドオーバ後のPDCPレイヤとRLCレイヤのパケット処理説明図である。
図１３は移動局へ伝送されたパケットnに最後パケット識別符号Lが付加されている場合である。移動局１４はリオーダリング時、リオーダリングの終了を判定するためにタイマーを始動する。ここで、設定時間TMが大きな値に設定されている場合、パケットnがフォワーディングされた最後のパケットであるにも関わらず、リオーダリング処理を継続し、設定時間TMが満了するまでパケットを上位層に回送することができない。しかし、第２実施例において、移動局１４は最後パケット識別符号Lが付加されているパケットn（Lastパケット）を受信すると、直ちにリオーダリングを終了し、全てのPDCP PDUパケットを上位層に回送する。
また、移動局１４は許容できるデータ量以上のデータが到着した場合に備えて、リオーダリング時にウィンドウ制御を行う。ウィンドウの左端は、到着が期待される番号であるｎ-5、ウィンドウの右端は、許容できるデータ量の上限である値となる（図では、nとしている）。ただし、実施例１のように、「type=010」のパケットに対しては、ウィンドウ処理は適用しない。このように処理することで、パケットｎ-5〜パケットnに対するリオーダリングを実行することができる。
図１４は、パケットm+2に最後パケット識別符号Lが付加された場合である。移動局１４は、パケットm+2（Lastパケット）を受信した時点で設定時間TMが満了していなくても、直ちにリオーダリングを終了し、受信済みの全てのPDCP PDUパケットを上位層に回送する。また、ウィンドウ制御については、図１３と同様に実行している。
【００３６】
・移動先基地局の動作
図１５は第２実施例の移動先基地局の動作フローチャートであり、第１実施例の図７のステップと同一ステップには同一の番号を付している。第２実施例の基地局、移動局は図５、図６に示す構成を有している。
移動先基地局11bのハンドオーバ制御部２４ｂは移動元基地局11aよりHO要求（移動局IDやQoS情報などを含む）を受信すると、それらの情報を基に呼受付制御を行い、移動局の受け入れを許可するか判断する。許可しなければ後処理を行って、ハンドオーバ制御を終了する(ステップ２０１〜２０２，２１３)。
一方、ハンドオーバ制御部２４ｂは移動局１４の受け入れを許可する場合、HO要求応答メッセージを移動元基地局11aへ返信すると共に経過時間の計時を開始する。以後、移動先基地局11bは移動元基地局11aから転送されてくるパケットを待ち、該パケットをバッファ部２１に蓄積する（ステップ２０３〜２０４）。
かかる状態において、ハンドオーバ制御部２４ｂは、移動局１４からHO完了の報告を受信すると、HO完了の報告を上位局１２に送信する(ステップ２０５〜２０６)。上位局１２は、ハンドオーバ完了の報告を受信すると、パケットの伝送経路を移動元基地局11aから移動先基地局11bに切り替え、HO完了応答を移動先基地局に返信する。移動先基地局11bのハンドオーバ制御部２４ｂは上位局よりHO完了応答を受信すれば、スケジューラ部２２にパケットの送信開始を指示する(ステップ２０７〜２０８)。
ついで、スケジューラ部２２は、経過時間が設定時間TWを越えたか、すなわち、Waiting Timeが満了したか監視し(ステップ５０１)、Waiting Timeが満了してなければ、パケットの飛び越し伝送をする必要があるかチェックし(ステップ２０９)、必要が無ければ移動元基地局11aからフォワーディングされているパケットから優先的に移動局１４へ送信を開始する(ステップ２１０)。しかし、フォワーディングが遅れており、パケットの飛び越し伝送をする必要があれば、スケジューラ部２２は、上位局１２から受信したパケットの飛び越し伝送を実行する。飛び越し伝送を実行するには、飛び越し伝送するパケットヘッダのtypeフィールドのタイプ番号010（type=010）に設定し、飛び越しパケットであることを移動局１４が識別できるようにし(ステップ２１１)、しかる後、該パケットを移動局へ伝送する(ステップ２１０)。
以上と並行して、ハンドオーバ制御部２４ｂはリソース解放を移動元基地局11aに送信し(ステップ２１２)、ステップ５０１に戻り、Waiting Timeが満了したかチェックし、満了してなければステップ２０９以降の処理を繰り返す。
一方、ステップ５０１においてWaiting Timeが満了すれば、Waiting Time満了直後に伝送するパケットのtype番号を“011”にする。すなわち、満了直後に伝送するパケットに最後パケット識別符号Ｌを付加し、該パケット（Lastパケット）を移動局へ伝送し(ステップ５０２〜５０３)、以後、後処理を行って、ハンドオーバ制御を終了する（２１２〜２１３）。
なお、ステップ５０２において、最後パケット識別符号Ｌを付加されたLastパケットが移動元基地局11aからフォワーディングされてきたパケットであるか、上位局１２から受信したパケットであるかを識別できるように、前者のパケットであればtype番号を“011”にし、後者のパケットであればtype番号を“100”をにする。このようにすれば、後述する移動局１４のリオーダリング処理が容易になる。
【００３７】
・移動局の動作
図１６は移動局の動作フローチャートであり、図８の動作フローと同一ステップには同一番号を付している。移動局の測定部３４aは受信状態などをMeasurement Reportにより移動元基地局11aに通知する。以後、制御部３４は移動元基地局から送られてくるHO指示メッセージを待ち、HO指示メッセージを受信すれば、移動先基地局11bとL1/L2シグナリングにより同期を確保し、同期を確保するとハンドオーバ完了の報告を移動先基地局に送信する(以上ステップ２７１〜２７４)。
しかる後、制御部３４は、受信したパケットが飛び越しパケットであるか、換言すればtype=010のパケットであるかチェックし(ステップ６００)、飛び越しパケットであれば、リオーダリングの対象から除外してバッファ３２に保存する(ステップ６０１)。
一方、飛び越しパケットでなければ、受信したパケットがLastパケットであるか、換言すれば、type=011のパケットであるかチェックする(ステップ６０２)。Lastパケットでなければリオーダリングを開始し、順番通りにPDCP PDUパケットを並び替え、PDCP SDUを生成して上位レイヤに渡す(ステップ６０３)。
以後、予め設定した時間TMが満了したかチェックし(ステップ６０４)、設定時間TMが満了してなければステップ６００以降の処理を繰り返し、設定時間TMが満了していれば、リオーダリング処理を終了し、しかる後、未だ上位レイヤに渡してないPDCP PDUパケットよりヘッダを削除してPDCP SDUを生成して上位レイヤに渡す（ステップ６０５）。ついで、リオーダリング対象外のパケットを上位レイヤに渡して処理を終了する(ステップ６０６)。
一方、ステップ６０２において、受信したパケットがLastパケットであれば、リオーダリング処理を直ちに停止する(ステップ６０７)。このとき、Lastパケットがフォワーディングされたパケットであれば、該LastパケットよりPDCP SDUパケットを生成して上位レイヤに渡し、リオーダリングを停止する。また、Lastパケットが上位局１２より受信したパケットであれば、リオーダリングを直ちに停止し、該Lastパケットをリオーダリング対象外のパケットの最後に接続する。以後、リオーダリング対象外のパケットを上位レイヤに渡して処理を終了する(ステップ６０６)。
以上のように第２実施例によれば、移動局は最後パケット識別符号を参照してフォワーディングが終了したことを検出し、即座にリオーダリングを停止できる。したがって、データの遅延時間をなくせ、システム全体のスループットを向上することができる。
【００３８】
（Ｄ）第３実施例
これまで示してきた順序情報（シーケンス番号n，m）は、説明の簡単化のための便宜的な番号であり、実際には基地局で付加されるものである。
前述したようにLTE通信システムにおいて、フォワーディングはPDCP SDUのデータ単位で実施される。このため、フォワーディングが生じた場合、Sequence Numberフィールドを移動元基地局11aから移動先基地局11bに送信することができず、何らかの方法でシーケンス番号（Sequence Number）を通知する必要がある。
本実施例では、移動元基地局11aが移動先基地局11bにPDCP SDUデータと共にシーケンス番号を通知し、かつ、移動先基地局が該シーケンス番号に基づいてフォワーディングされてきたPDCP SDUデータ(パケット)に該シーケンス番号を付加する。
図１７は、PDCP PDUのシーケンス番号を、該当するPDCP SDUのデータ(パケット)に付随させて（in bandで）、データプレーン（U-plane）を介して通知する例である。図１７においてPDCP SDUデータと該データに付随するシーケンス番号SNのみを示しているが、該PDCP SDUデータをひとかたまりのパケットとみなすためには制御情報（ヘッダー情報）を付加する必要がある。移動元基地局11aは、PDCP SDUデータをフォワーディングする毎に、図１７のフォーマットで該PDCP SDUデータに付随するシーケンス番号SNを通知し、移動先基地局11bは該シーケンス番号に基づいてフォワーディングされてきたPDCP SDUデータ(パケット)に該シーケンス番号を付加する。
つまり、図１７の状況において、移動元基地局11aは、まずシーケンス番号n-5と最初のPDCP SDUデータをデータプレーンU-planeを介してフォワーディングする。続いて、シーケンス番号n-3と次のPDCP SDUデータをU-planeを介してフォワーディングする。以降、上位局１２から受信したPDCP SDUデータn-1、nをフォワーディングする際、同様にPDCP SDUデータとそのシーケンス番号をU-planeを介して移動先基地局11bにフォワーディングする。移動先基地局11bでは、U-planeにより通知されたシーケンス番号n-5、n-3、n-1、nを受信することにより、フォワーディングされてきたデータのシーケンス番号を認識することができる。
【００３９】
図１８は、PDCP PDUのシーケンス番号SNを該当するPDCP SDUデータに付随させて（in bandで）U-planeで通知すると共に、移動元基地局11aが移動局より正常受信を確認できなかったPDCP SDUデータのシーケンス番号をNext SNとして制御プレーン（C-plane）を介して通知する例である。このC-planeを介したシーケンス番号(Next SN)の通知は、図１９のハンドオーバシーケンス図において“SN引き継ぎ”として示されている。SN引き継ぎは移動元基地局11aが移動先基地局11bに対してHO要求する際に、同時に行うこともできる。
図１８の状況において、移動元基地局11aは、まずシーケンス番号n-5と最初のPDCP SDUデータをU-planeを介してフォワーディングする。続いて、シーケンス番号n-3と次のPDCP SDUデータをU-planeを介してフォワーディングする。また、移動元基地局11aは、同時に移動局により正常受信を確認できなかったPDCP SDUのシーケンス番号n-5のみをNext SNとして移動先基地局11bにC-planeを介して通知する（SN引き継ぎ）。以降、移動元基地局11aは、上位局１２から受信したPDCP SDUデータn-1、nをフォワーディングする際、同様にPDCP SDUデータとそのシーケンス番号をU-planeを介して移動先基地局11bにフォワーディングする。移動先基地局11ｂは、C-planeにより通知されたシーケンス番号n-5と、U-planeにより通知されたシーケンス番号n-5、n-3、n-1、nを受信するが、U-planeにより通知されたシーケンス番号がC-planeにより通知されたシーケンス番号より大きいから、該U-planeにより通知されたシーケンス番号に基づいて以後PDCP SDUデータにシーケンス番号を付加して移動局に伝送する。すなわち、移動先基地局11bは、C-planeにより通知されたシーケンス番号n-5を無視する。
図２０はフォワーディングするPDCP SDUデータが全く存在しない場合の例である。
移動元基地局11aは、Next SNとして移動先基地局11bにC-planeを介して、移動局により正常受信を確認できなかったシーケンス番号n+1を通知する。移動先基地局11bは移動元基地局11aよりPDCP SDU データを受信することなくWaiting Timeが満了すると、C-planeで通知されたシーケンス番号に基づいて以後PDCP SDUデータにシーケンス番号を付加して移動局に伝送する。すなわち、移動先基地局11bは上位局１２から受信したパケットmのシーケンス番号をn+1として移動局に伝送する。
【符号の説明】
【００４０】
１１ａ 移動元基地局
１１ｂ 移動先基地局
１２ 上位局
１４ 移動局
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動元基地局から第1のシーケンス番号が付加された第1のPDCP PDUを受信する手段と、
前記移動元基地局が移動先基地局に転送する第2のシーケンス番号を、上位局から受信したPDCP SDUのシーケンス番号として適用し、第2のPDCP PDUを生成する前記移動先基地局から該PDCP PDUを受信する手段と、
前記第1のPDCP PDUに対応するPDCP SDUおよび前記第2のPDCP PDUに対応するPDCP SDUを格納する手段と、
前記格納したPDCP SDUに対応するシーケンス番号に基づいて、前記PDCP SDUの番号順配送を行う番号順配送手段と、
を備えたことを特徴とする移動局。
【請求項２】
移動元基地局と、
移動先基地局と、
前記移動元基地局から第1のシーケンス番号が付加された第1のPDCP PDUを受信する手段と、
前記移動元基地局が移動先基地局に転送する第2のシーケンス番号を、上位局から受信したPDCP SDUのシーケンス番号として適用し第2のPDCP PDUを生成する前記移動先基地局から、該PDCP PDUを受信する手段と、
前記第1のPDCP PDUに対応するPDCP SDUおよび前記第2のPDCP PDUに対応するPDCP SDUを格納する手段と、
前記格納したPDCP SDUに対応するシーケンス番号に基づいて、前記PDCP SDUの番号順配送を行う移動局と、
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
移動元基地局から第１のシーケンス番号を受信する受信手段と、
前記第１のシーケンス番号を、上位局から受信したPDCP SDUのシーケンス番号として適用し第１のPDCP PDUを生成する生成手段と、
前記移動元基地局から第２のシーケンス番号が付加された第２のPDCP PDUを受信し、前記第1のPDCP PDUに対応するPDCP SDUおよび第2のPDCP PDUに対応するPDCP SDUを格納し、前記格納したPDCP SDUに対応するシーケンス番号に基づいて、前記PDCP SDUの番号順配送を行う移動局へ、前記PDCP PDUを送信する送信手段と、
を有することを特徴とする基地局。
【請求項１】
移動元基地局から第1のシーケンス番号が付加された第1のPDCP PDUを受信する手段と、
前記移動元基地局が移動先基地局に転送する第2のシーケンス番号を、上位局から受信したPDCP SDUのシーケンス番号として適用し、第2のPDCP PDUを生成する前記移動先基地局から該PDCP PDUを受信する手段と、
前記第1のPDCP PDUに対応するPDCP SDUおよび前記第2のPDCP PDUに対応するPDCP SDUを格納する手段と、
前記格納したPDCP SDUに対応するシーケンス番号に基づいて、前記PDCP SDUの番号順配送を行う番号順配送手段と、
を備えたことを特徴とする移動局。
【請求項２】
移動元基地局と、
移動先基地局と、
前記移動元基地局から第1のシーケンス番号が付加された第1のPDCP PDUを受信する手段と、
前記移動元基地局が移動先基地局に転送する第2のシーケンス番号を、上位局から受信したPDCP SDUのシーケンス番号として適用し第2のPDCP PDUを生成する前記移動先基地局から、該PDCP PDUを受信する手段と、
前記第1のPDCP PDUに対応するPDCP SDUおよび前記第2のPDCP PDUに対応するPDCP SDUを格納する手段と、
前記格納したPDCP SDUに対応するシーケンス番号に基づいて、前記PDCP SDUの番号順配送を行う移動局と、
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
移動元基地局から第１のシーケンス番号を受信する受信手段と、
前記第１のシーケンス番号を、上位局から受信したPDCP SDUのシーケンス番号として適用し第１のPDCP PDUを生成する生成手段と、
前記移動元基地局から第２のシーケンス番号が付加された第２のPDCP PDUを受信し、前記第1のPDCP PDUに対応するPDCP SDUおよび第2のPDCP PDUに対応するPDCP SDUを格納し、前記格納したPDCP SDUに対応するシーケンス番号に基づいて、前記PDCP SDUの番号順配送を行う移動局へ、前記PDCP PDUを送信する送信手段と、
を有することを特徴とする基地局。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２０１３−６２８８４（Ｐ２０１３−６２８８４Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１３−３９（Ｐ２０１３−３９）
【出願日】平成２５年１月４日（２０１３．１．４）
【分割の表示】特願２０１１−１５２４７２（Ｐ２０１１−１５２４７２）の分割
【原出願日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２５年１月４日（２０１３．１．４）
【分割の表示】特願２０１１−１５２４７２（Ｐ２０１１−１５２４７２）の分割
【原出願日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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