送信装置、受信装置、通信システム及び通信方法
【課題】受信品質の劣化や処理負荷の増大を防止する。
【解決手段】サーバ５０は、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成する下位レイヤデータ単位生成部５０ｃと、下位レイヤデータ単位を送信する通信部５０ａとを備える。移動局１０は、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された複数の下位レイヤデータ単位を受信する通信部１０ａと、受信した下位レイヤデータ単位をシーケンス番号に基づいて合成する合成部１０ｃとを備える。
【解決手段】サーバ５０は、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成する下位レイヤデータ単位生成部５０ｃと、下位レイヤデータ単位を送信する通信部５０ａとを備える。移動局１０は、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された複数の下位レイヤデータ単位を受信する通信部１０ａと、受信した下位レイヤデータ単位をシーケンス番号に基づいて合成する合成部１０ｃとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置、受信装置、通信システム及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送信装置が複数の受信装置に共通の回線を用い、マルチメディアコンテンツをマルチキャスト送信又はブロードキャスト送信するＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast Multicast Service）と呼ばれるサービスが行われている（例えば、非特許文献１参照）。このとき、受信装置が受信できず、欠落するパケットは受信装置毎に異なってしまう。そのため、ＭＢＭＳでは、送信装置が全てのマルチメディアコンテンツを複数回送信する繰り返し送信や、送信装置と各受信装置が個別チャネルにより個別に回線を確立し、受信装置毎に欠落したパケットを再送、再受信するＰｔＰ repair（Point to Point repair）が行われている。
【０００３】
この繰り返し送信やＰｔＰ repairはＩＰレイヤで行われる。ＩＰレイヤにおけるパケットは、ＩＰレイヤよりも下位のＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤにおける複数のデータ単位に分割される。即ち、上位レイヤパケットは、複数の下位レイヤデータ単位に分割される。
【非特許文献１】3GPP TSG-RAN, “TS25.346 V6.0.0 Introduction of Multimedia broadcast multicast service(MBMS) in Radio access network (RAN)”,2004年3月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の繰り返し送信やＰｔＰ repairでは、受信装置は、上位レイヤパケットに含まれる一部の下位レイヤデータ単位を受信できなかった場合であっても、その上位レイヤパケットに属する全ての下位レイヤデータ単位を破棄し、上位レイヤパケットに属する全ての下位レイヤデータ単位を受信し直していた。このとき、前回正しく受信していた下位レイヤデータ単位を、繰り返し送信やＰｔＰ repairにおいて再度、正しく受信できる保証はない。そのため、受信品質が劣化してしまう場合があった。受信品質を維持するためには、繰り返し送信やＰｔＰ repairにおいて受信に失敗した下位レイヤデータ単位を含む上位レイヤパケットの受信を再度試みる必要があり、受信装置や送信装置の処理負荷を増大させるおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、受信品質の劣化や処理負荷の増大を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る送信装置は、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成する下位レイヤデータ単位生成部と、下位レイヤデータ単位を送信する通信部とを備えることを特徴とする。従来、受信に失敗した上位レイヤパケットに属する全ての下位レイヤデータ単位を破棄し、その上位レイヤパケットに属する全ての下位レイヤデータ単位を受信し直す必要があったのは、受信装置が、上位レイヤのデータ系列に基づいて生成される上位レイヤパケットを分割した下位レイヤデータ単位と上位レイヤのデータ系列との関係が分からず、上位レイヤのデータ系列を復元するために必要な欠落している下位レイヤデータ単位が判断できないためである。
【０００７】
このような送信装置によれば、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成し、その下位レイヤデータ単位を送信することができる。そのため、受信装置は、このシーケンス番号を用いることにより、前回正しく受信していた下位レイヤデータ単位と新たに受信した下位レイヤデータ単位を合成し上位レイヤのデータ系列を復元できる。よって、受信品質の劣化や、受信装置や送信装置の処理負荷の増大を防止することができる。
【０００８】
下位レイヤデータ単位生成部は、上位レイヤのデータ系列が同一である下位レイヤデータ単位の系列に、同一系列のシーケンス番号を付与することが好ましい。これによれば、受信装置は、同一系列のシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位の系列は、同一の上位レイヤのデータ系列に属すると容易に判断できる。そのため、受信装置の処理負荷をより軽減できる。
【０００９】
更に、下位レイヤデータ単位生成部は、上位レイヤのデータ系列の長さに応じて、シーケンス番号の長さを変更することが好ましい。これによれば、下位レイヤデータ単位のシーケンス番号により、上位レイヤのデータ系列におけるシーケンス番号に対応する部分の情報を一意に特定することができる。そのため、受信装置による下位レイヤデータ単位の合成をより容易にすることができ、処理負荷をより軽減できる。
【００１０】
又、下位レイヤデータ単位生成部は、上位レイヤのデータ系列の長さに応じて、下位レイヤデータ単位の長さを変更するようにしてもよい。これによれば、下位レイヤデータ単位の長さを調整することで、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を容易に生成することができる。よって、送信装置の処理負荷をより軽減できる。
【００１１】
又、下位レイヤデータ単位生成部は、上位レイヤのデータ系列を識別するデータ系列識別領域と、下位レイヤデータ単位の順番を示す順番領域を含むシーケンス番号を付与するようにしてもよい。これによれば、受信装置は、データ系列識別領域に基づいて、同一の上位レイヤのデータ系列に属する下位レイヤデータ単位を容易に判断できる。そのため、受信装置の処理負荷をより軽減できる。
【００１２】
更に、下位レイヤデータ単位生成部は、上位レイヤのデータ系列が再送のデータ系列であることを識別するシーケンス番号を付与することが好ましい。これによれば、受信装置は、シーケンス番号に基づいて、受信した下位レイヤデータ単位が再送のデータ系列であることを容易に識別できる。そのため、受信装置の処理負荷をより軽減できる。特に、通信部は、下位レイヤデータ単位をブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信することが好ましい。
【００１３】
本発明に係る受信装置は、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を受信する通信部と、受信した下位レイヤデータ単位をシーケンス番号に基づいて合成する合成部とを備えることを特徴とする。
【００１４】
このような受信装置によれば、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号を用いることにより、前回正しく受信していた下位レイヤデータ単位と新たに受信した下位レイヤデータ単位を合成し上位レイヤのデータ系列を復元できる。よって、受信品質の劣化や、受信装置や送信装置の処理負荷の増大を防止することができる。
【００１５】
更に、通信部は、受信に失敗した下位レイヤデータ単位を再度受信し、合成部は、受信に成功していた下位レイヤデータ単位と再度受信した以前に受信に失敗していた下位レイヤデータ単位を合成することが好ましい。これによれば、受信装置は、一度受信に成功した下位レイヤデータ単位については再度の受信を省略し、受信に失敗し、欠落している下位レイヤデータ単位だけを受信して、上位レイヤのデータ系列を復元できる。よって、受信装置の処理負荷をより軽減できる。又、通信部は、ブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信された下位レイヤデータ単位を受信することが好ましい。
【００１６】
本発明に係る通信システムは、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成し、その下位レイヤデータ単位を送信する送信装置と、下位レイヤデータ単位を受信し、受信した下位レイヤデータ単位をシーケンス番号に基づいて合成する受信装置とを備えることを特徴とする。送信装置は、下位レイヤデータ単位をブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信することが好ましい。
【００１７】
本発明に係る通信方法は、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成するステップと、下位レイヤデータ単位を送信するステップとを備えることを特徴とする。特に、通信方法では、下位レイヤデータ単位をブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信することが好ましい。又、他の通信方法は、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を受信するステップと、受信した下位レイヤデータ単位をシーケンス番号に基づいて合成するステップとを備えることを特徴とする。特に、通信方法では、ブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信された下位レイヤデータ単位を受信することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、受信品質の劣化や処理負荷の増大を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
〔通信システム〕
図１に示すように、通信システム１００は、サーバ５０と、コアネットワーク４０と、無線制御局３０と、基地局２０と、移動局１０とを備える。サーバ５０は、コアネットワーク４０、無線制御局３０、基地局２０を介して、移動局１０にコンテンツを送信する。例えば、サーバ５０は、複数の基地局２０がカバーするセル６０に存在する複数の移動局１０や、１つの基地局２０がカバーするセル６０に存在する複数の移動局１０に、同一のコンテンツをブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信できる。サーバ５０は、複数の移動局１０に共通の回線を用いて、ブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信できる。このように、通信システム１００では、サーバ５０がデータ系列であるコンテンツを送信する送信装置となり、移動局１０がデータ系列を受信する受信装置となる。
【００２０】
サーバ５０は、通信部５０ａと、送信バッファ５０ｂと、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃと、上位レイヤパケット生成部５０ｄと、コンテンツデータベース５０ｅとを備える。コンテンツデータベース５０ｅは、サーバ５０が送信するデータ系列であるコンテンツを保持する。例えば、コンテンツデータベース５０ｅは、マルチメディアコンテンツを保持する。
【００２１】
上位レイヤパケット生成部５０ｄは、上位レイヤパケットを生成する。通信システム１００は、例えば図２に示すプロトコルスタックを用いることができる。プロトコルスタックは、下位から順に、物理レイヤ、ＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤ、ＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤ、ＩＰ（Internet Protocol）レイヤで構成される。
【００２２】
上位レイヤパケット生成部５０ｄは、コンテンツデータベース５０ｅからデータ系列（コンテンツ）を取得する。上位レイヤパケット生成部５０ｄは、データ系列を含む１つ又は複数の上位レイヤパケットを生成する。上位レイヤパケット生成部５０ｄは、上位レイヤパケットとしてＩＰパケットを生成する。上位レイヤパケット生成部５０ｄは、生成した上位レイヤパケットを下位レイヤデータ単位生成部５０ｃに入力する。
【００２３】
下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成する。下位レイヤデータ単位には、下位レイヤのプロトコルに応じて、下位レイヤパケット、フレーム、データユニット、誤り訂正符号単位、トランスポートブロック等がある。下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、下位レイヤデータ単位としてＲＬＣ−ＰＤＵ（Radio Link Control−protocol Data Unit）を生成する。
【００２４】
下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤパケット生成部５０ｃから上位レイヤパケットを取得する。下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、１つ又は複数の上位レイヤパケットから構成される上位レイヤのデータ系列を複数の下位レイヤデータ単位に分割する。例えば、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列の長さが１５００バイト、下位レイヤデータ単位の長さが５０バイトの場合、１つのデータ系列を３０個の下位レイヤデータ単位に分割できる。下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、分割した複数の下位レイヤデータ単位にシーケンス番号を付与する。下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、生成した複数の下位レイヤデータ単位を含む上位レイヤパケットを、送信バッファ５０ｂに格納する。
【００２５】
送信バッファ５０ｂは、上位レイヤパケット（ＩＰパケット）を保持する。通信部５０ａは、下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）を送信する。通信部５０ａは、送信バッファ５０ｂから上位レイヤパケット（ＩＰパケット）を取得し、移動局１０に対して送信する。このように通信部５０ａは、下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）を、複数の下位レイヤデータ単位を含む上位レイヤパケットとして送信する。通信部５０ａは、コアネットワーク４０、無線制御局３０、基地局２０を介して、複数の移動局１０に、データ系列（コンテンツ）を構成する複数の下位レイヤデータ単位をブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信する。
【００２６】
更に、通信部５０ａは、データ系列（コンテンツ）を複数回送信する繰り返し送信や、通信部５０ａと各移動局１０との間に個別チャネルを確立し、移動局１０毎に受信に失敗した上位レイヤパケットを再送するＰｔＰ repair（Point to Point repair）を行う。通信部５０ａは、繰り返し送信やＰｔＰ repairにおいて、上位レイヤパケット（ＩＰパケット）を送信する。データ系列（コンテンツ）は、上位レイヤ（ＩＰレイヤ）から順に下位レイヤ（物理レイヤ）にマッピングされ、送信される。
【００２７】
移動局１０は、通信部１０ａと、バッファ１０ｂと、合成部１０ｃと、出力部１０ｄとを備える。通信部１０ａは、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を受信する。例えば、通信部１０ａは、サーバ５０がブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信する上位レイヤパケット（ＩＰパケット）を受信する。このように通信部１０ａは、下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）を、複数の下位レイヤデータ単位を含む上位レイヤパケットとして受信する。通信部１０ａは、受信した上位レイヤパケットをバッファ１０ｂに格納する。バッファ１０ｂは、通信部１０ａが受信した上位レイヤパケット（ＩＰレイヤ）を保持する。
【００２８】
通信部１０ａは、受信に失敗した上位レイヤパケットを、繰り返し送信やＰｔＰ repairにより再度受信する。このとき、通信部１０ａは、正しく受信できた下位レイヤデータ単位の再度の受信を省略し、受信に失敗した下位レイヤデータ単位だけを再度受信することが好ましい。通信部１０ａは、シーケンス番号により受信に失敗した下位レイヤデータ単位を判断し、そのシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を再度受信する。通信部１０ａは、再度受信した下位レイヤデータ単位を合成部１０ｃに入力する。
【００２９】
合成部１０ｃは、受信した下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）をシーケンス番号に基づいて合成する。合成部１０ｃは、受信に成功していた下位レイヤデータ単位と再度受信した以前受信に失敗した下位レイヤデータ単位を合成することが好ましい。移動局１０では、下位レイヤデータ単位の一部が欠落した上位レイヤパケットを破棄せずに、バッファ１０ｂが保持する。合成部１０ｃは、受信に失敗し、再度受信した下位レイヤデータ単位を通信部１０ａから取得する。合成部１０ｃは、バッファ１０ｂが保持する一部が欠落した上位レイヤパケットと、再度受信した下位レイヤデータ単位と合成することにより、上位レイヤパケットを復元し、上位レイヤのデータ系列（コンテンツ）を復元する。合成部１０ｃは、復元した上位レイヤのデータ系列（コンテンツ）を出力部１０ｄに出力する。
【００３０】
これによれば、移動局１０は、一度受信に成功した下位レイヤデータ単位については再度の受信を省略し、受信に失敗し、欠落している下位レイヤデータ単位だけを受信して、上位レイヤのデータ系列を復元できる。よって、移動局１０の処理負荷をより軽減できる。
【００３１】
このようにして、サーバ５０は、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成し、下位レイヤデータ単位を送信する送信装置として機能する。又。移動局１０は、下位レイヤデータ単位を受信し、該受信した下位レイヤデータ単位をシーケンス番号に基づいて合成する受信装置として機能する。
【００３２】
次に、シーケンス番号が付与された下位レイヤパケットの生成について、図３〜図７を用いてより詳細に説明する。図３〜図５では、上位レイヤパケットとしてＩＰパケットを用い、下位レイヤデータ単位としてＲＬＣ−ＰＤＵを用いる。データ系列（コンテンツ）は２つのＩＰパケット１，２により送信される。更に、ＩＰパケット１，２は、２回繰り返して送信される。各ＩＰパケット１，２はそれぞれ、Ｘ個のＲＬＣ−ＰＤＵに分割される。即ち、ＩＰパケット１は、ＲＬＣ−ＰＤＵ１１，１２〜１Ｘに、ＩＰパケット２は、ＲＬＣ−ＰＤＵ２１，２２〜２Ｘに分割される。１つのＩＰパケット１，２に含まれるＲＬＣ−ＰＤＵ１１〜１Ｘ，２１〜２Ｘには順番に、１からＸまでのＰＤＵ番号が付与される。
【００３３】
ここで、図３に示すように、シーケンス番号の最大値が、上位レイヤのデータ系列を識別するために必要な値よりも小さい場合、上位レイヤのデータ系列は同一であるにも関わらず、異なるシーケンス番号がＲＬＣ−ＰＤＵに付与されてしまう。図３の場合、２つのＩＰパケット１，２により構成される上位レイヤのデータ系列を識別するために必要なＲＬＣ−ＰＤＵのシーケンス番号の最大値は２×Ｘであるが、実際のシーケンス番号の最大値はＸ＋１となっている。そのため、最初の送信時のＩＰパケット１におけるＰＤＵ番号１のＲＬＣ−ＰＤＵ１１のシーケンス番号は１であるが、繰り返し送信時のＩＰパケット１におけるＰＤＵ番号１のＲＬＣ−ＰＤＵ１１のシーケンス番号はＸである。この結果、移動局１０は、前回正しく受信できなかったＲＬＣ−ＰＤＵを繰り返し送信時に正しく受信できたとしても、ＲＬＣ−ＰＤＵと上位レイヤのデータ系列との関係を判断することができない。
【００３４】
そこで、サーバ５０の下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、以下に示す第１方法から第４方法のいずれかの方法により、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与されたＲＬＣ−ＰＤＵを生成する。
【００３５】
（第１方法）
図４に示すように、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列が同一である下位レイヤデータ単位の系列に、同一系列のシーケンス番号を付与する。具体的には、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、２つのＩＰパケット１，２により構成される上位レイヤのデータ系列を構成するＲＬＣ−ＰＤＵ１１〜１Ｘ，２１〜２Ｘに、最初の送信時と繰り返し送信時とで同一系列のシーケンス番号１〜Ｘ，Ｘ＋１〜Ｘ−１を付与する。
【００３６】
下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、このように、下位レイヤデータ単位の系列に、最初の送信時と繰り返し送信やＰｔＰ repairによる再送時とで同一系列のシーケンス番号を付与することにより、上位レイヤのデータ系列が繰り返し送信やＰｔＰ repairによる再送のデータ系列であることも識別できる。
【００３７】
これによれば、移動局１０は、同一系列のシーケンス番号１〜Ｘ−１が付与された下位レイヤデータ単位の系列、ＲＬＣ−ＰＤＵ１１〜２Ｘは、同一の上位レイヤのデータ系列に属すると容易に判断できる。又、移動局１０は、シーケンス番号に基づいて、受信した下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）が再送のデータ系列であることも容易に識別できる。そのため、移動局１０の処理負荷をより軽減できる。
【００３８】
（第２方法）
図５に示すように、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列の長さに応じてシーケンス番号の長さを変更し、シーケンス番号を下位レイヤデータ単位に付与する。図４では、シーケンス番号の最大値はＸ＋１である。この場合、下位レイヤデータ単位のシーケンス番号により、上位レイヤのデータ系列におけるシーケンス番号に対応する部分の情報を一意に特定することはできない。例えば、ＩＰパケット１に含まれるＲＬＣ−ＰＤＵ１１とＩＰパケット２に含まれるＲＬＣ−ＰＤＵ２２の両方にシーケンス番号１が付与されている。ＲＬＣ−ＰＤＵ１１とＲＬＣ−ＰＤＵ２２は、同一のシーケンス番号であるが、その部分の上位レイヤのデータ系列における情報は異なっている。
【００３９】
そこで、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列の長さに応じて、シーケンス番号の長さを変更し、同じデータ系列に含まれる各ＲＬＣ−ＰＤＵには異なるシーケンス番号を付与する。具体的には、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、シーケンス番号の最大値がデータ系列を構成するＲＬＣ−ＰＤＵの数以上となるように、シーケンス番号の長さを変更する。
【００４０】
図５の場合、上位レイヤのデータ系列を構成するＲＬＣ―ＰＤＵの数が２×Ｘであるため、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、シーケンス番号の最大値が２×Ｘ以上となるようにシーケンス番号の長さを変更する。シーケンス番号の長さをｎビットとした場合、シーケンス番号の最大値は２ｎで表される。よって、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、２ｎ≧２×Ｘを満たすシーケンス番号の長さｎを求める。このようにして、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、シーケンス番号の長さを拡張する。
【００４１】
そして、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、拡張したシーケンス番号の長さに基づいてシーケンス番号を生成し、ＲＬＣ―ＰＤＵに付与する。具体的には、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、図５に示すように、２つのＩＰパケット１，２により構成される上位レイヤのデータ系列を構成するＲＬＣ−ＰＤＵ１１〜１Ｘ，２１〜２Ｘに、シーケンス番号１〜Ｘ，Ｘ＋１〜２×Ｘを付与する。
【００４２】
このようにシーケンス番号を拡張した場合、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、図６に示す拡張したシーケンス番号を設定したＲＬＣ−ＰＤＵを生成できる。下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、通常のシーケンス番号を示す領域の後に拡張ビットＥ（Extension bit）を設定する。拡張ビットＥが設定された場合、次の所定ビットまでがシーケンス番号の領域に拡張される。そして、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、次の拡張ビットＥを設定しないことで、シーケンス番号の領域の拡張を終了し、以降はデータを設定することができる。
【００４３】
これによれば、下位レイヤデータ単位のシーケンス番号により、上位レイヤのデータ系列におけるシーケンス番号に対応する部分の情報を一意に特定することができる。例えば、図５では、データ系列を構成するＩＰパケット１，２に含まれるＲＬＣ−ＰＤＵ１１にのみ、シーケンス番号１が付与されている。よって、シーケンス番号１により、上位レイヤのデータ系列のシーケンス番号１に対応する部分の情報を一意に特定できる。そのため、移動局１０による下位レイヤデータ単位の合成をより容易にすることができ、処理負荷をより軽減できる。
【００４４】
（第３方法）
下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列の長さに応じて、下位レイヤデータ単位の長さを変更し、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成する。図３に示したように、上位レイヤのデータ系列を構成するＲＬＣ−ＰＤＵの数がシーケンス番号の最大値よりも多い場合に、上位レイヤのデータ系列は同一であるにも関わらず、異なるシーケンス番号がＲＬＣ−ＰＤＵに付与されてしまう。
【００４５】
そこで、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列をシーケンス番号の最大値以下の数の下位レイヤデータ単位に分割する。下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列の長さとシーケンス番号の長さに基づいて、下位レイヤデータ単位の長さを変更する。具体的には、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列の長さを、シーケンス番号の長さによって定まるシーケンス番号の最大値により除算し、下位レイヤデータ単位の長さを決定する。
【００４６】
例えば、上位レイヤのデータ系列の長さが１６００バイト、シーケンス番号の長さが５ビットであり、シーケンス番号の最大値が３２の場合、１６００バイト／３２バイト＝５０バイトとなる。よって、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、ＲＬＣ−ＰＤＵの長さを５０バイト以上と決定する。そして、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、決定した下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）の長さで上位レイヤのデータ系列を分割し、シーケンス番号を付与することにより、下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）を生成する。
【００４７】
これによれば、サーバ５０は、下位レイヤデータ単位の長さを調整することで、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）を容易に生成することができる。よって、サーバ５０の処理負荷をより軽減できる。
【００４８】
（第４方法）
下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列を識別するデータ系列識別領域と、下位レイヤデータ単位の順番を示す順番領域を含むシーケンス番号を付与する。具体的には、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、図７に示すように、データ系列識別領域３ａと順番領域３ｂの２つの領域を含むシーケンス番号３を設定した下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）を生成する。例えば、シーケンス番号３は、その上位ビットをデータ系列識別領域３ａに用い、下位ビットを順番領域３ｂに用いることができる。
【００４９】
データ系列識別領域３ａには、例えば、上位レイヤのデータ系列を識別する識別子を設定できる。上位レイヤのデータ系列を識別する識別子としては、データ系列毎に付与した識別子や、繰り返し送信やＰｔＰ Repairによる再送のデータ系列であることを示す識別子を用いることができる。データ系列毎に付与した識別子によれば、その識別子から直接上位レイヤのデータ系列を識別できる。再送のデータ系列であることを示す識別子によれば、データ系列が以前に送信されたデータ系列と同一であると判断することにより、上位レイヤのデータ系列を識別することができる。
【００５０】
順番領域３ｂには、下位レイヤデータ単位の順番を示す値を設定できる。順番を示す値は、最初の送信時と繰り返し送信やＰｔＰ repairによる再送時とで同一にできる。又、順番を示す値の先頭に、上位レイヤのデータ系列のスタートを示す値を付加すれば、続く値は最初の送信時と再送時とで同一にする必要はない。
【００５１】
これによれば、移動局１０は、データ系列識別領域３ａに基づいて、同一の上位レイヤのデータ系列に属する下位レイヤデータ単位を容易に判断できる。そのため、受信装置の処理負荷をより軽減できる。又、データ系列識別領域３ａに再送のデータ系列であることを示す識別子が設定されている場合には、移動局１０は、再送を示す識別子に基づいて、受信した下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）が再送のデータ系列であることも容易に識別できる。そのため、移動局１０の処理負荷をより軽減できる。
【００５２】
〔通信方法〕
次に、図１に示した通信システム１００を用いた通信方法について説明する。図８にサーバ５０の動作手順を示す。サーバ５０は、データ系列（コンテンツ）からＩＰパケットを生成する（Ｓ１０１）。サーバ５０は、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与されたＲＬＣ−ＰＤＵを上記第１方法〜第３方法のいずれかにより生成する（Ｓ１０２）。サーバ５０は、生成した複数のＲＬＣ−ＰＤＵを含むＩＰパケットを、移動局１０にブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信する（Ｓ１０３）。サーバ５０は、ステップ（Ｓ１０３）で送信したＩＰパケットについて、繰り返し送信又はＰｔＰ repairを行う（Ｓ１０４）。
【００５３】
図９に移動局１０の動作手順を示す。移動局１０は、サーバ５０からブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信される上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与されたＲＬＣ−ＰＤＵを含むＩＰパケットを受信する（Ｓ２０１）。移動局１０は、受信したＩＰパケットをバッファ１０ｂに格納する。移動局１０は、全てのＲＬＣ−ＰＤＵを受信できなかったＩＰパケットも破棄せずにバッファ１０ｂに格納する（Ｓ２０２）。
【００５４】
次に、移動局１０は、サーバ５０が繰り返し送信又はＰｔＰ repairにより送信するＩＰパケットの中から、受信に失敗したＲＬＣ−ＰＤＵだけを再度受信する（Ｓ２０３）。移動局１０は、ステップ（Ｓ２０１）において受信に成功していたＲＬＣ−ＰＤＵと、ステップ（Ｓ２０３）において再度受信したＲＬＣ−ＰＤＵとを、シーケンス番号に基づいて合成し、上位レイヤのデータ系列を復元する（Ｓ２０４）。
【００５５】
〔効果〕
このような通信システム１００、サーバ５０、移動局１０及び通信方法によれば、サーバ５０は、上位レイヤのデータ系列（コンテンツ）を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）を生成し、その下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）を送信することができる。そのため、移動局１０は、このシーケンス番号を用いることにより、前回正しく受信していた下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）と新たに受信した下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）を合成し上位レイヤのデータ系列を復元できる。よって、受信品質の劣化や、移動局１０やサーバ５０の処理負荷の増大を防止することができる。
【００５６】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成できれば、その生成方法は上記第１方法〜第４方法に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るプロトコルスタックを示す図である。
【図３】シーケンス番号の付与例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る第１方法を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る第２方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る第２方法におけるＲＬＣ−ＰＤＵを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る第４方法を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るサーバの動作手順を示すフロー図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る移動局の動作手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００ 通信システム
１０ 移動局
１０ａ 通信部
１０ｂ バッファ
１０ｃ 合成部
１０ｄ 出力部
２０ 基地局
３０ 無線制御局
４０ コアネットワーク
５０ サーバ
５０ａ 通信部
５０ｂ 送信バッファ
５０ｃ 下位レイヤデータ単位生成部
５０ｄ 上位レイヤパケット生成部
５０ｅ コンテンツデータベース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置、受信装置、通信システム及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送信装置が複数の受信装置に共通の回線を用い、マルチメディアコンテンツをマルチキャスト送信又はブロードキャスト送信するＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast Multicast Service）と呼ばれるサービスが行われている（例えば、非特許文献１参照）。このとき、受信装置が受信できず、欠落するパケットは受信装置毎に異なってしまう。そのため、ＭＢＭＳでは、送信装置が全てのマルチメディアコンテンツを複数回送信する繰り返し送信や、送信装置と各受信装置が個別チャネルにより個別に回線を確立し、受信装置毎に欠落したパケットを再送、再受信するＰｔＰ repair（Point to Point repair）が行われている。
【０００３】
この繰り返し送信やＰｔＰ repairはＩＰレイヤで行われる。ＩＰレイヤにおけるパケットは、ＩＰレイヤよりも下位のＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤにおける複数のデータ単位に分割される。即ち、上位レイヤパケットは、複数の下位レイヤデータ単位に分割される。
【非特許文献１】3GPP TSG-RAN, “TS25.346 V6.0.0 Introduction of Multimedia broadcast multicast service(MBMS) in Radio access network (RAN)”,2004年3月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の繰り返し送信やＰｔＰ repairでは、受信装置は、上位レイヤパケットに含まれる一部の下位レイヤデータ単位を受信できなかった場合であっても、その上位レイヤパケットに属する全ての下位レイヤデータ単位を破棄し、上位レイヤパケットに属する全ての下位レイヤデータ単位を受信し直していた。このとき、前回正しく受信していた下位レイヤデータ単位を、繰り返し送信やＰｔＰ repairにおいて再度、正しく受信できる保証はない。そのため、受信品質が劣化してしまう場合があった。受信品質を維持するためには、繰り返し送信やＰｔＰ repairにおいて受信に失敗した下位レイヤデータ単位を含む上位レイヤパケットの受信を再度試みる必要があり、受信装置や送信装置の処理負荷を増大させるおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、受信品質の劣化や処理負荷の増大を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る送信装置は、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成する下位レイヤデータ単位生成部と、下位レイヤデータ単位を送信する通信部とを備えることを特徴とする。従来、受信に失敗した上位レイヤパケットに属する全ての下位レイヤデータ単位を破棄し、その上位レイヤパケットに属する全ての下位レイヤデータ単位を受信し直す必要があったのは、受信装置が、上位レイヤのデータ系列に基づいて生成される上位レイヤパケットを分割した下位レイヤデータ単位と上位レイヤのデータ系列との関係が分からず、上位レイヤのデータ系列を復元するために必要な欠落している下位レイヤデータ単位が判断できないためである。
【０００７】
このような送信装置によれば、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成し、その下位レイヤデータ単位を送信することができる。そのため、受信装置は、このシーケンス番号を用いることにより、前回正しく受信していた下位レイヤデータ単位と新たに受信した下位レイヤデータ単位を合成し上位レイヤのデータ系列を復元できる。よって、受信品質の劣化や、受信装置や送信装置の処理負荷の増大を防止することができる。
【０００８】
下位レイヤデータ単位生成部は、上位レイヤのデータ系列が同一である下位レイヤデータ単位の系列に、同一系列のシーケンス番号を付与することが好ましい。これによれば、受信装置は、同一系列のシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位の系列は、同一の上位レイヤのデータ系列に属すると容易に判断できる。そのため、受信装置の処理負荷をより軽減できる。
【０００９】
更に、下位レイヤデータ単位生成部は、上位レイヤのデータ系列の長さに応じて、シーケンス番号の長さを変更することが好ましい。これによれば、下位レイヤデータ単位のシーケンス番号により、上位レイヤのデータ系列におけるシーケンス番号に対応する部分の情報を一意に特定することができる。そのため、受信装置による下位レイヤデータ単位の合成をより容易にすることができ、処理負荷をより軽減できる。
【００１０】
又、下位レイヤデータ単位生成部は、上位レイヤのデータ系列の長さに応じて、下位レイヤデータ単位の長さを変更するようにしてもよい。これによれば、下位レイヤデータ単位の長さを調整することで、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を容易に生成することができる。よって、送信装置の処理負荷をより軽減できる。
【００１１】
又、下位レイヤデータ単位生成部は、上位レイヤのデータ系列を識別するデータ系列識別領域と、下位レイヤデータ単位の順番を示す順番領域を含むシーケンス番号を付与するようにしてもよい。これによれば、受信装置は、データ系列識別領域に基づいて、同一の上位レイヤのデータ系列に属する下位レイヤデータ単位を容易に判断できる。そのため、受信装置の処理負荷をより軽減できる。
【００１２】
更に、下位レイヤデータ単位生成部は、上位レイヤのデータ系列が再送のデータ系列であることを識別するシーケンス番号を付与することが好ましい。これによれば、受信装置は、シーケンス番号に基づいて、受信した下位レイヤデータ単位が再送のデータ系列であることを容易に識別できる。そのため、受信装置の処理負荷をより軽減できる。特に、通信部は、下位レイヤデータ単位をブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信することが好ましい。
【００１３】
本発明に係る受信装置は、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を受信する通信部と、受信した下位レイヤデータ単位をシーケンス番号に基づいて合成する合成部とを備えることを特徴とする。
【００１４】
このような受信装置によれば、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号を用いることにより、前回正しく受信していた下位レイヤデータ単位と新たに受信した下位レイヤデータ単位を合成し上位レイヤのデータ系列を復元できる。よって、受信品質の劣化や、受信装置や送信装置の処理負荷の増大を防止することができる。
【００１５】
更に、通信部は、受信に失敗した下位レイヤデータ単位を再度受信し、合成部は、受信に成功していた下位レイヤデータ単位と再度受信した以前に受信に失敗していた下位レイヤデータ単位を合成することが好ましい。これによれば、受信装置は、一度受信に成功した下位レイヤデータ単位については再度の受信を省略し、受信に失敗し、欠落している下位レイヤデータ単位だけを受信して、上位レイヤのデータ系列を復元できる。よって、受信装置の処理負荷をより軽減できる。又、通信部は、ブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信された下位レイヤデータ単位を受信することが好ましい。
【００１６】
本発明に係る通信システムは、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成し、その下位レイヤデータ単位を送信する送信装置と、下位レイヤデータ単位を受信し、受信した下位レイヤデータ単位をシーケンス番号に基づいて合成する受信装置とを備えることを特徴とする。送信装置は、下位レイヤデータ単位をブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信することが好ましい。
【００１７】
本発明に係る通信方法は、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成するステップと、下位レイヤデータ単位を送信するステップとを備えることを特徴とする。特に、通信方法では、下位レイヤデータ単位をブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信することが好ましい。又、他の通信方法は、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を受信するステップと、受信した下位レイヤデータ単位をシーケンス番号に基づいて合成するステップとを備えることを特徴とする。特に、通信方法では、ブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信された下位レイヤデータ単位を受信することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、受信品質の劣化や処理負荷の増大を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
〔通信システム〕
図１に示すように、通信システム１００は、サーバ５０と、コアネットワーク４０と、無線制御局３０と、基地局２０と、移動局１０とを備える。サーバ５０は、コアネットワーク４０、無線制御局３０、基地局２０を介して、移動局１０にコンテンツを送信する。例えば、サーバ５０は、複数の基地局２０がカバーするセル６０に存在する複数の移動局１０や、１つの基地局２０がカバーするセル６０に存在する複数の移動局１０に、同一のコンテンツをブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信できる。サーバ５０は、複数の移動局１０に共通の回線を用いて、ブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信できる。このように、通信システム１００では、サーバ５０がデータ系列であるコンテンツを送信する送信装置となり、移動局１０がデータ系列を受信する受信装置となる。
【００２０】
サーバ５０は、通信部５０ａと、送信バッファ５０ｂと、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃと、上位レイヤパケット生成部５０ｄと、コンテンツデータベース５０ｅとを備える。コンテンツデータベース５０ｅは、サーバ５０が送信するデータ系列であるコンテンツを保持する。例えば、コンテンツデータベース５０ｅは、マルチメディアコンテンツを保持する。
【００２１】
上位レイヤパケット生成部５０ｄは、上位レイヤパケットを生成する。通信システム１００は、例えば図２に示すプロトコルスタックを用いることができる。プロトコルスタックは、下位から順に、物理レイヤ、ＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤ、ＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤ、ＩＰ（Internet Protocol）レイヤで構成される。
【００２２】
上位レイヤパケット生成部５０ｄは、コンテンツデータベース５０ｅからデータ系列（コンテンツ）を取得する。上位レイヤパケット生成部５０ｄは、データ系列を含む１つ又は複数の上位レイヤパケットを生成する。上位レイヤパケット生成部５０ｄは、上位レイヤパケットとしてＩＰパケットを生成する。上位レイヤパケット生成部５０ｄは、生成した上位レイヤパケットを下位レイヤデータ単位生成部５０ｃに入力する。
【００２３】
下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成する。下位レイヤデータ単位には、下位レイヤのプロトコルに応じて、下位レイヤパケット、フレーム、データユニット、誤り訂正符号単位、トランスポートブロック等がある。下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、下位レイヤデータ単位としてＲＬＣ−ＰＤＵ（Radio Link Control−protocol Data Unit）を生成する。
【００２４】
下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤパケット生成部５０ｃから上位レイヤパケットを取得する。下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、１つ又は複数の上位レイヤパケットから構成される上位レイヤのデータ系列を複数の下位レイヤデータ単位に分割する。例えば、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列の長さが１５００バイト、下位レイヤデータ単位の長さが５０バイトの場合、１つのデータ系列を３０個の下位レイヤデータ単位に分割できる。下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、分割した複数の下位レイヤデータ単位にシーケンス番号を付与する。下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、生成した複数の下位レイヤデータ単位を含む上位レイヤパケットを、送信バッファ５０ｂに格納する。
【００２５】
送信バッファ５０ｂは、上位レイヤパケット（ＩＰパケット）を保持する。通信部５０ａは、下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）を送信する。通信部５０ａは、送信バッファ５０ｂから上位レイヤパケット（ＩＰパケット）を取得し、移動局１０に対して送信する。このように通信部５０ａは、下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）を、複数の下位レイヤデータ単位を含む上位レイヤパケットとして送信する。通信部５０ａは、コアネットワーク４０、無線制御局３０、基地局２０を介して、複数の移動局１０に、データ系列（コンテンツ）を構成する複数の下位レイヤデータ単位をブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信する。
【００２６】
更に、通信部５０ａは、データ系列（コンテンツ）を複数回送信する繰り返し送信や、通信部５０ａと各移動局１０との間に個別チャネルを確立し、移動局１０毎に受信に失敗した上位レイヤパケットを再送するＰｔＰ repair（Point to Point repair）を行う。通信部５０ａは、繰り返し送信やＰｔＰ repairにおいて、上位レイヤパケット（ＩＰパケット）を送信する。データ系列（コンテンツ）は、上位レイヤ（ＩＰレイヤ）から順に下位レイヤ（物理レイヤ）にマッピングされ、送信される。
【００２７】
移動局１０は、通信部１０ａと、バッファ１０ｂと、合成部１０ｃと、出力部１０ｄとを備える。通信部１０ａは、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を受信する。例えば、通信部１０ａは、サーバ５０がブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信する上位レイヤパケット（ＩＰパケット）を受信する。このように通信部１０ａは、下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）を、複数の下位レイヤデータ単位を含む上位レイヤパケットとして受信する。通信部１０ａは、受信した上位レイヤパケットをバッファ１０ｂに格納する。バッファ１０ｂは、通信部１０ａが受信した上位レイヤパケット（ＩＰレイヤ）を保持する。
【００２８】
通信部１０ａは、受信に失敗した上位レイヤパケットを、繰り返し送信やＰｔＰ repairにより再度受信する。このとき、通信部１０ａは、正しく受信できた下位レイヤデータ単位の再度の受信を省略し、受信に失敗した下位レイヤデータ単位だけを再度受信することが好ましい。通信部１０ａは、シーケンス番号により受信に失敗した下位レイヤデータ単位を判断し、そのシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を再度受信する。通信部１０ａは、再度受信した下位レイヤデータ単位を合成部１０ｃに入力する。
【００２９】
合成部１０ｃは、受信した下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）をシーケンス番号に基づいて合成する。合成部１０ｃは、受信に成功していた下位レイヤデータ単位と再度受信した以前受信に失敗した下位レイヤデータ単位を合成することが好ましい。移動局１０では、下位レイヤデータ単位の一部が欠落した上位レイヤパケットを破棄せずに、バッファ１０ｂが保持する。合成部１０ｃは、受信に失敗し、再度受信した下位レイヤデータ単位を通信部１０ａから取得する。合成部１０ｃは、バッファ１０ｂが保持する一部が欠落した上位レイヤパケットと、再度受信した下位レイヤデータ単位と合成することにより、上位レイヤパケットを復元し、上位レイヤのデータ系列（コンテンツ）を復元する。合成部１０ｃは、復元した上位レイヤのデータ系列（コンテンツ）を出力部１０ｄに出力する。
【００３０】
これによれば、移動局１０は、一度受信に成功した下位レイヤデータ単位については再度の受信を省略し、受信に失敗し、欠落している下位レイヤデータ単位だけを受信して、上位レイヤのデータ系列を復元できる。よって、移動局１０の処理負荷をより軽減できる。
【００３１】
このようにして、サーバ５０は、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成し、下位レイヤデータ単位を送信する送信装置として機能する。又。移動局１０は、下位レイヤデータ単位を受信し、該受信した下位レイヤデータ単位をシーケンス番号に基づいて合成する受信装置として機能する。
【００３２】
次に、シーケンス番号が付与された下位レイヤパケットの生成について、図３〜図７を用いてより詳細に説明する。図３〜図５では、上位レイヤパケットとしてＩＰパケットを用い、下位レイヤデータ単位としてＲＬＣ−ＰＤＵを用いる。データ系列（コンテンツ）は２つのＩＰパケット１，２により送信される。更に、ＩＰパケット１，２は、２回繰り返して送信される。各ＩＰパケット１，２はそれぞれ、Ｘ個のＲＬＣ−ＰＤＵに分割される。即ち、ＩＰパケット１は、ＲＬＣ−ＰＤＵ１１，１２〜１Ｘに、ＩＰパケット２は、ＲＬＣ−ＰＤＵ２１，２２〜２Ｘに分割される。１つのＩＰパケット１，２に含まれるＲＬＣ−ＰＤＵ１１〜１Ｘ，２１〜２Ｘには順番に、１からＸまでのＰＤＵ番号が付与される。
【００３３】
ここで、図３に示すように、シーケンス番号の最大値が、上位レイヤのデータ系列を識別するために必要な値よりも小さい場合、上位レイヤのデータ系列は同一であるにも関わらず、異なるシーケンス番号がＲＬＣ−ＰＤＵに付与されてしまう。図３の場合、２つのＩＰパケット１，２により構成される上位レイヤのデータ系列を識別するために必要なＲＬＣ−ＰＤＵのシーケンス番号の最大値は２×Ｘであるが、実際のシーケンス番号の最大値はＸ＋１となっている。そのため、最初の送信時のＩＰパケット１におけるＰＤＵ番号１のＲＬＣ−ＰＤＵ１１のシーケンス番号は１であるが、繰り返し送信時のＩＰパケット１におけるＰＤＵ番号１のＲＬＣ−ＰＤＵ１１のシーケンス番号はＸである。この結果、移動局１０は、前回正しく受信できなかったＲＬＣ−ＰＤＵを繰り返し送信時に正しく受信できたとしても、ＲＬＣ−ＰＤＵと上位レイヤのデータ系列との関係を判断することができない。
【００３４】
そこで、サーバ５０の下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、以下に示す第１方法から第４方法のいずれかの方法により、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与されたＲＬＣ−ＰＤＵを生成する。
【００３５】
（第１方法）
図４に示すように、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列が同一である下位レイヤデータ単位の系列に、同一系列のシーケンス番号を付与する。具体的には、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、２つのＩＰパケット１，２により構成される上位レイヤのデータ系列を構成するＲＬＣ−ＰＤＵ１１〜１Ｘ，２１〜２Ｘに、最初の送信時と繰り返し送信時とで同一系列のシーケンス番号１〜Ｘ，Ｘ＋１〜Ｘ−１を付与する。
【００３６】
下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、このように、下位レイヤデータ単位の系列に、最初の送信時と繰り返し送信やＰｔＰ repairによる再送時とで同一系列のシーケンス番号を付与することにより、上位レイヤのデータ系列が繰り返し送信やＰｔＰ repairによる再送のデータ系列であることも識別できる。
【００３７】
これによれば、移動局１０は、同一系列のシーケンス番号１〜Ｘ−１が付与された下位レイヤデータ単位の系列、ＲＬＣ−ＰＤＵ１１〜２Ｘは、同一の上位レイヤのデータ系列に属すると容易に判断できる。又、移動局１０は、シーケンス番号に基づいて、受信した下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）が再送のデータ系列であることも容易に識別できる。そのため、移動局１０の処理負荷をより軽減できる。
【００３８】
（第２方法）
図５に示すように、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列の長さに応じてシーケンス番号の長さを変更し、シーケンス番号を下位レイヤデータ単位に付与する。図４では、シーケンス番号の最大値はＸ＋１である。この場合、下位レイヤデータ単位のシーケンス番号により、上位レイヤのデータ系列におけるシーケンス番号に対応する部分の情報を一意に特定することはできない。例えば、ＩＰパケット１に含まれるＲＬＣ−ＰＤＵ１１とＩＰパケット２に含まれるＲＬＣ−ＰＤＵ２２の両方にシーケンス番号１が付与されている。ＲＬＣ−ＰＤＵ１１とＲＬＣ−ＰＤＵ２２は、同一のシーケンス番号であるが、その部分の上位レイヤのデータ系列における情報は異なっている。
【００３９】
そこで、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列の長さに応じて、シーケンス番号の長さを変更し、同じデータ系列に含まれる各ＲＬＣ−ＰＤＵには異なるシーケンス番号を付与する。具体的には、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、シーケンス番号の最大値がデータ系列を構成するＲＬＣ−ＰＤＵの数以上となるように、シーケンス番号の長さを変更する。
【００４０】
図５の場合、上位レイヤのデータ系列を構成するＲＬＣ―ＰＤＵの数が２×Ｘであるため、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、シーケンス番号の最大値が２×Ｘ以上となるようにシーケンス番号の長さを変更する。シーケンス番号の長さをｎビットとした場合、シーケンス番号の最大値は２ｎで表される。よって、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、２ｎ≧２×Ｘを満たすシーケンス番号の長さｎを求める。このようにして、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、シーケンス番号の長さを拡張する。
【００４１】
そして、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、拡張したシーケンス番号の長さに基づいてシーケンス番号を生成し、ＲＬＣ―ＰＤＵに付与する。具体的には、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、図５に示すように、２つのＩＰパケット１，２により構成される上位レイヤのデータ系列を構成するＲＬＣ−ＰＤＵ１１〜１Ｘ，２１〜２Ｘに、シーケンス番号１〜Ｘ，Ｘ＋１〜２×Ｘを付与する。
【００４２】
このようにシーケンス番号を拡張した場合、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、図６に示す拡張したシーケンス番号を設定したＲＬＣ−ＰＤＵを生成できる。下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、通常のシーケンス番号を示す領域の後に拡張ビットＥ（Extension bit）を設定する。拡張ビットＥが設定された場合、次の所定ビットまでがシーケンス番号の領域に拡張される。そして、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、次の拡張ビットＥを設定しないことで、シーケンス番号の領域の拡張を終了し、以降はデータを設定することができる。
【００４３】
これによれば、下位レイヤデータ単位のシーケンス番号により、上位レイヤのデータ系列におけるシーケンス番号に対応する部分の情報を一意に特定することができる。例えば、図５では、データ系列を構成するＩＰパケット１，２に含まれるＲＬＣ−ＰＤＵ１１にのみ、シーケンス番号１が付与されている。よって、シーケンス番号１により、上位レイヤのデータ系列のシーケンス番号１に対応する部分の情報を一意に特定できる。そのため、移動局１０による下位レイヤデータ単位の合成をより容易にすることができ、処理負荷をより軽減できる。
【００４４】
（第３方法）
下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列の長さに応じて、下位レイヤデータ単位の長さを変更し、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成する。図３に示したように、上位レイヤのデータ系列を構成するＲＬＣ−ＰＤＵの数がシーケンス番号の最大値よりも多い場合に、上位レイヤのデータ系列は同一であるにも関わらず、異なるシーケンス番号がＲＬＣ−ＰＤＵに付与されてしまう。
【００４５】
そこで、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列をシーケンス番号の最大値以下の数の下位レイヤデータ単位に分割する。下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列の長さとシーケンス番号の長さに基づいて、下位レイヤデータ単位の長さを変更する。具体的には、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列の長さを、シーケンス番号の長さによって定まるシーケンス番号の最大値により除算し、下位レイヤデータ単位の長さを決定する。
【００４６】
例えば、上位レイヤのデータ系列の長さが１６００バイト、シーケンス番号の長さが５ビットであり、シーケンス番号の最大値が３２の場合、１６００バイト／３２バイト＝５０バイトとなる。よって、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、ＲＬＣ−ＰＤＵの長さを５０バイト以上と決定する。そして、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、決定した下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）の長さで上位レイヤのデータ系列を分割し、シーケンス番号を付与することにより、下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）を生成する。
【００４７】
これによれば、サーバ５０は、下位レイヤデータ単位の長さを調整することで、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）を容易に生成することができる。よって、サーバ５０の処理負荷をより軽減できる。
【００４８】
（第４方法）
下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列を識別するデータ系列識別領域と、下位レイヤデータ単位の順番を示す順番領域を含むシーケンス番号を付与する。具体的には、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、図７に示すように、データ系列識別領域３ａと順番領域３ｂの２つの領域を含むシーケンス番号３を設定した下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）を生成する。例えば、シーケンス番号３は、その上位ビットをデータ系列識別領域３ａに用い、下位ビットを順番領域３ｂに用いることができる。
【００４９】
データ系列識別領域３ａには、例えば、上位レイヤのデータ系列を識別する識別子を設定できる。上位レイヤのデータ系列を識別する識別子としては、データ系列毎に付与した識別子や、繰り返し送信やＰｔＰ Repairによる再送のデータ系列であることを示す識別子を用いることができる。データ系列毎に付与した識別子によれば、その識別子から直接上位レイヤのデータ系列を識別できる。再送のデータ系列であることを示す識別子によれば、データ系列が以前に送信されたデータ系列と同一であると判断することにより、上位レイヤのデータ系列を識別することができる。
【００５０】
順番領域３ｂには、下位レイヤデータ単位の順番を示す値を設定できる。順番を示す値は、最初の送信時と繰り返し送信やＰｔＰ repairによる再送時とで同一にできる。又、順番を示す値の先頭に、上位レイヤのデータ系列のスタートを示す値を付加すれば、続く値は最初の送信時と再送時とで同一にする必要はない。
【００５１】
これによれば、移動局１０は、データ系列識別領域３ａに基づいて、同一の上位レイヤのデータ系列に属する下位レイヤデータ単位を容易に判断できる。そのため、受信装置の処理負荷をより軽減できる。又、データ系列識別領域３ａに再送のデータ系列であることを示す識別子が設定されている場合には、移動局１０は、再送を示す識別子に基づいて、受信した下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）が再送のデータ系列であることも容易に識別できる。そのため、移動局１０の処理負荷をより軽減できる。
【００５２】
〔通信方法〕
次に、図１に示した通信システム１００を用いた通信方法について説明する。図８にサーバ５０の動作手順を示す。サーバ５０は、データ系列（コンテンツ）からＩＰパケットを生成する（Ｓ１０１）。サーバ５０は、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与されたＲＬＣ−ＰＤＵを上記第１方法〜第３方法のいずれかにより生成する（Ｓ１０２）。サーバ５０は、生成した複数のＲＬＣ−ＰＤＵを含むＩＰパケットを、移動局１０にブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信する（Ｓ１０３）。サーバ５０は、ステップ（Ｓ１０３）で送信したＩＰパケットについて、繰り返し送信又はＰｔＰ repairを行う（Ｓ１０４）。
【００５３】
図９に移動局１０の動作手順を示す。移動局１０は、サーバ５０からブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信される上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与されたＲＬＣ−ＰＤＵを含むＩＰパケットを受信する（Ｓ２０１）。移動局１０は、受信したＩＰパケットをバッファ１０ｂに格納する。移動局１０は、全てのＲＬＣ−ＰＤＵを受信できなかったＩＰパケットも破棄せずにバッファ１０ｂに格納する（Ｓ２０２）。
【００５４】
次に、移動局１０は、サーバ５０が繰り返し送信又はＰｔＰ repairにより送信するＩＰパケットの中から、受信に失敗したＲＬＣ−ＰＤＵだけを再度受信する（Ｓ２０３）。移動局１０は、ステップ（Ｓ２０１）において受信に成功していたＲＬＣ−ＰＤＵと、ステップ（Ｓ２０３）において再度受信したＲＬＣ−ＰＤＵとを、シーケンス番号に基づいて合成し、上位レイヤのデータ系列を復元する（Ｓ２０４）。
【００５５】
〔効果〕
このような通信システム１００、サーバ５０、移動局１０及び通信方法によれば、サーバ５０は、上位レイヤのデータ系列（コンテンツ）を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）を生成し、その下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）を送信することができる。そのため、移動局１０は、このシーケンス番号を用いることにより、前回正しく受信していた下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）と新たに受信した下位レイヤデータ単位（ＲＬＣ−ＰＤＵ）を合成し上位レイヤのデータ系列を復元できる。よって、受信品質の劣化や、移動局１０やサーバ５０の処理負荷の増大を防止することができる。
【００５６】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、下位レイヤデータ単位生成部５０ｃは、上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成できれば、その生成方法は上記第１方法〜第４方法に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るプロトコルスタックを示す図である。
【図３】シーケンス番号の付与例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る第１方法を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る第２方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る第２方法におけるＲＬＣ−ＰＤＵを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る第４方法を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るサーバの動作手順を示すフロー図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る移動局の動作手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００ 通信システム
１０ 移動局
１０ａ 通信部
１０ｂ バッファ
１０ｃ 合成部
１０ｄ 出力部
２０ 基地局
３０ 無線制御局
４０ コアネットワーク
５０ サーバ
５０ａ 通信部
５０ｂ 送信バッファ
５０ｃ 下位レイヤデータ単位生成部
５０ｄ 上位レイヤパケット生成部
５０ｅ コンテンツデータベース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成する下位レイヤデータ単位生成部と、
前記下位レイヤデータ単位を送信する通信部と
を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記下位レイヤデータ単位生成部は、前記上位レイヤのデータ系列が同一である前記下位レイヤデータ単位の系列に、同一系列の前記シーケンス番号を付与することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記下位レイヤデータ単位生成部は、前記上位レイヤのデータ系列の長さに応じて、前記シーケンス番号の長さを変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記下位レイヤデータ単位生成部は、前記上位レイヤのデータ系列の長さに応じて、前記下位レイヤデータ単位の長さを変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項５】
前記下位レイヤデータ単位生成部は、前記上位レイヤのデータ系列を識別するデータ系列識別領域と、前記下位レイヤデータ単位の順番を示す順番領域を含む前記シーケンス番号を付与することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項６】
前記下位レイヤデータ単位生成部は、前記上位レイヤのデータ系列が再送のデータ系列であることを識別する前記シーケンス番号を付与することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項７】
前記通信部は、前記下位レイヤデータ単位をブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項８】
上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された複数の下位レイヤデータ単位を受信する通信部と、
前記受信した下位レイヤデータ単位を前記シーケンス番号に基づいて合成する合成部と
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項９】
前記通信部は、受信に失敗した下位レイヤデータ単位を再度受信し、
前記合成部は、受信に成功していた下位レイヤデータ単位と前記再度受信した受信に失敗していた下位レイヤデータ単位を合成することを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記通信部は、ブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信された前記下位レイヤデータ単位を受信することを特徴とする請求項８又は９に記載の受信装置。
【請求項１１】
上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成し、該下位レイヤデータ単位を送信する送信装置と、
前記下位レイヤデータ単位を受信し、該受信した下位レイヤデータ単位を前記シーケンス番号に基づいて合成する受信装置と
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項１２】
前記送信装置は、前記下位レイヤデータ単位をブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信することを特徴とする請求項１１に記載の通信システム。
【請求項１３】
上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成するステップと、
該下位レイヤデータ単位を送信するステップと
を備えることを特徴とする通信方法。
【請求項１４】
前記下位レイヤデータ単位をブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信することを特徴とする請求項１３に記載の通信方法。
【請求項１５】
上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を受信するステップと、
該受信した下位レイヤデータ単位を前記シーケンス番号に基づいて合成するステップと
を備えることを特徴とする通信方法。
【請求項１６】
ブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信された前記下位レイヤデータ単位を受信することを特徴とする請求項１５に記載の通信方法。
【請求項１】
上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成する下位レイヤデータ単位生成部と、
前記下位レイヤデータ単位を送信する通信部と
を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記下位レイヤデータ単位生成部は、前記上位レイヤのデータ系列が同一である前記下位レイヤデータ単位の系列に、同一系列の前記シーケンス番号を付与することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記下位レイヤデータ単位生成部は、前記上位レイヤのデータ系列の長さに応じて、前記シーケンス番号の長さを変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記下位レイヤデータ単位生成部は、前記上位レイヤのデータ系列の長さに応じて、前記下位レイヤデータ単位の長さを変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項５】
前記下位レイヤデータ単位生成部は、前記上位レイヤのデータ系列を識別するデータ系列識別領域と、前記下位レイヤデータ単位の順番を示す順番領域を含む前記シーケンス番号を付与することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項６】
前記下位レイヤデータ単位生成部は、前記上位レイヤのデータ系列が再送のデータ系列であることを識別する前記シーケンス番号を付与することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項７】
前記通信部は、前記下位レイヤデータ単位をブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項８】
上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された複数の下位レイヤデータ単位を受信する通信部と、
前記受信した下位レイヤデータ単位を前記シーケンス番号に基づいて合成する合成部と
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項９】
前記通信部は、受信に失敗した下位レイヤデータ単位を再度受信し、
前記合成部は、受信に成功していた下位レイヤデータ単位と前記再度受信した受信に失敗していた下位レイヤデータ単位を合成することを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記通信部は、ブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信された前記下位レイヤデータ単位を受信することを特徴とする請求項８又は９に記載の受信装置。
【請求項１１】
上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成し、該下位レイヤデータ単位を送信する送信装置と、
前記下位レイヤデータ単位を受信し、該受信した下位レイヤデータ単位を前記シーケンス番号に基づいて合成する受信装置と
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項１２】
前記送信装置は、前記下位レイヤデータ単位をブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信することを特徴とする請求項１１に記載の通信システム。
【請求項１３】
上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を生成するステップと、
該下位レイヤデータ単位を送信するステップと
を備えることを特徴とする通信方法。
【請求項１４】
前記下位レイヤデータ単位をブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信することを特徴とする請求項１３に記載の通信方法。
【請求項１５】
上位レイヤのデータ系列を識別するシーケンス番号が付与された下位レイヤデータ単位を受信するステップと、
該受信した下位レイヤデータ単位を前記シーケンス番号に基づいて合成するステップと
を備えることを特徴とする通信方法。
【請求項１６】
ブロードキャスト送信又はマルチキャスト送信された前記下位レイヤデータ単位を受信することを特徴とする請求項１５に記載の通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−５７８６（Ｐ２００６−５７８６Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８１６６８（Ｐ２００４−１８１６６８）
【出願日】平成１６年６月１８日（２００４．６．１８）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１８日（２００４．６．１８）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
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