通信端末装置及びデータ量報告方法
【課題】直ぐには送信できないデータが有る状況において、無駄な無線リソースが割り当てられることを防ぎ、無線リソースを効率よく割り当てること。
【解決手段】ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５は、メモリ使用量管理部１０６から入力した送信可能データ量通知と、メモリ使用量管理部１１１から入力した送信可能データ量通知とから求めた送信可能なデータ量を基地局に報告するためのＢＳＲ ＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔを生成する。メモリ使用量管理部１０６は、メモリ使用量管理部１１１からリソースが枯渇した通知を受けた際、または暗号化前データバッファ１０２もしくは暗号化後データバッファ１０４の格納データ量が閾値を超えた際に、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４の格納データ量を「０」とする送信可能データ量通知をＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５に行う。
【解決手段】ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５は、メモリ使用量管理部１０６から入力した送信可能データ量通知と、メモリ使用量管理部１１１から入力した送信可能データ量通知とから求めた送信可能なデータ量を基地局に報告するためのＢＳＲ ＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔを生成する。メモリ使用量管理部１０６は、メモリ使用量管理部１１１からリソースが枯渇した通知を受けた際、または暗号化前データバッファ１０２もしくは暗号化後データバッファ１０４の格納データ量が閾値を超えた際に、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４の格納データ量を「０」とする送信可能データ量通知をＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５に行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信端末装置及びデータ量報告方法に関し、例えばＬＴＥ(Long Term Evolution)のアップリンク共通チャネルを使用した移動体通信システムにおいて、アップリンク共通チャネルのリソースを動的に割り当てる通信端末装置及びデータ量報告方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＴＥ通信方式では、移動機等の通信端末装置（ＵＥ）は、複数の基地局（ｅＮｏｄｅＢ）から構成されるＥ−ＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）に接続し、ユーザデータの送受信を行う（例えば、非特許文献１）。通信端末装置と基地局との間で送受信されるユーザデータは、ＬＴＥ通信プロトコルのレイヤ１及びレイヤ２により制御される。
【０００３】
図１は、ＬＴＥ通信方式のプロトコル構成を示す図である。図１より、ＬＴＥ通信プロトコルのレイヤ２は、ＭＡＣレイヤ、ＲＬＣレイヤ及びＰＤＣＰレイヤである。通信端末装置は、ＰＤＣＰレイヤ、ＲＬＣレイヤ、ＭＡＣレイヤ及び物理レイヤ（Ｌ１）の順に送信データを順次送出するとともに、各レイヤにおいて送信データに対して所定のプロトコル処理を施す。そして、通信端末装置は、物理レイヤにおけるプロトコル処理を行った送信データを基地局に送信する。また、ＰＤＣＰレイヤは、送信データを一時的に格納するデータバッファを有する。また、ＲＬＣレイヤは、送信データの管理情報をメモリのデータ管理領域に格納してデータ管理を行う。また、ＲＬＣレイヤは、ネットワークからの送達確認を受信するまでは、新たなデータを送信することはできない。
【０００４】
このようなプロコトル構成を有する通信端末装置は、アップリンク（UL-SCH）でデータを送信するためには、基地局により無線リソース(UL grant)を割り当ててもらう必要がある。無線リソースは、通信端末装置からの送信データのデータ量の報告（buffer status report（BSR））（以下、「ＢＳＲ」と記載する）に基づいて、送信単位時間(Transmission Time Interval=TTI)毎に、基地局において割り当てられる。通信端末装置は、このＢＳＲを用いて、ＰＤＣＰレイヤのデータバッファのデータ量、及びデータの管理情報を格納するために使用している、ＲＬＣレイヤのメモリのデータ管理領域の使用量を基地局に報告する。これにより、通信端末装置は、該当する送信単位時間において基地局により割り当てられた無線リソース分のデータ量を送信することができる。
【０００５】
このように、ＬＴＥのアップリンク共通チャネルを使用した移動体通信システムでは、通信端末装置からのデータバッファのデータ量、及びデータの管理情報を格納するために使用しているデータ管理領域における使用量の報告に基づいて、ネットワーク側においてアップリンクのリソースを動的に割り当てる制御を行う。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】3GPP TS36.300 Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN);Overall description;Stage2(Release 8)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のシステムにおいては、基地局に多数の通信端末装置が接続されている場合、または電波環境が悪い場合には、基地局は、通信端末装置における送信可能なデータ量に対して、十分な無線リソースを割り当てることができない。従って、通信端末装置は、送信可能な送信データがあるにも関わらず、送信可能な送信データを送信できないため、送信可能な送信データを格納しているデータバッファ、及び送信可能な送信データの管理情報を格納しているメモリのデータ管理領域を解放できない。この状況が継続すると、特に通信端末装置の送信処理系列上で物理レイヤから遠いレイヤ（図１の場合は、ＰＤＣＰレイヤ）は、データバッファに格納している送信データを次のレイヤ（図１の場合は、ＲＬＣレイヤ）に渡せない。従って、送信処理系列上で物理レイヤから遠いレイヤのデータバッファに格納されている送信データは、直ぐには送信できないこととなる。この場合に、通信端末装置が各レイヤにおけるデータバッファ内の送信可能なデータ量をＢＳＲで報告すると、基地局は直ぐには送信できない送信データに対する無線リソースを割り当てることになる。この結果、通信端末装置は、割り当てられた無線リソースを使いきれず、無線リソースの無駄使いになるという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、直ぐには送信できないデータが有る状況において、無駄な無線リソースが割り当てられることを防ぐことができ、無線リソースを効率よく割り当てることができる通信端末装置及びデータ量報告方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の通信端末装置は、第１のレイヤにおいて送信データに対して第１のプロトコル処理を施す第１のデータ処理手段と、前記第１のプロトコル処理を施す際に送信データを格納するデータ格納手段と、第２のレイヤにおいて、前記第１のプロトコル処理を施した送信データに対して第２のプロトコル処理を施す第２のデータ処理手段と、前記第２のプロトコル処理を行う送信データの管理情報をメモリのデータ管理領域に格納して、前記第２のプロトコル処理を行う送信データのデータ管理を行うデータ管理手段と、前記データ格納手段に格納されている送信データの格納データ量と、前記管理情報の格納に使用している前記データ管理領域の使用量とから求めた送信可能なデータ量を通信相手に報告する報告手段と、前記送信可能なデータ量に対して前記通信相手により割り当てられたリソースを使用して、前記第２のプロトコル処理を施した送信データを順次送信する送信手段と、前記送信手段により送信した送信データの前記通信相手における受信が成功した場合に、前記データ格納手段に格納されている前記受信が成功した送信データを解放するとともに、前記受信が成功した送信データの前記管理情報の格納に使用している前記データ管理領域の解放を行う解放手段と、前記格納データ量と前記使用量の少なくとも一方が所定量を超えた場合に、前記格納データ量を無しとして求めた前記送信可能なデータ量を、前記報告手段により報告させる報告管理手段と、を具備する構成を採る。
【００１０】
本発明のデータ量報告方法は、通信端末装置の送信可能なデータ量を報告するデータ量報告方法であって、第１のレイヤにおいて送信データに対して第１のプロトコル処理を施す第１のデータ処理ステップと、前記第１のプロトコル処理を施す際に送信データを格納するデータ格納ステップと、第２のレイヤにおいて、前記第１のプロトコル処理を施した送信データに対して第２のプロトコル処理を施す第２のデータ処理ステップと、前記第２のプロトコル処理を行う送信データの管理情報をメモリのデータ管理領域に格納して、前記第２のプロトコル処理を行う送信データのデータ管理を行うデータ管理ステップと、前記データ格納ステップにより格納した送信データの格納データ量と、前記管理情報の格納に使用している前記データ管理領域の使用量とから求めた送信可能なデータ量を通信相手に報告する報告ステップと、前記送信可能なデータ量に対して前記通信相手により割り当てられたリソースを使用して、前記第２のプロトコル処理を施した送信データを順次送信する送信ステップと、前記送信ステップにより送信した送信データの前記通信相手における受信が成功した場合に、前記データ格納ステップにより格納した前記受信が成功した送信データを解放するとともに、前記受信が成功した送信データの前記管理情報の格納に使用している前記データ管理領域の解放を行う解放ステップと、前記格納データ量と前記使用量の少なくとも一方が所定量を超えた場合に、前記格納データ量を無しとして求めた前記送信可能なデータ量を、前記報告ステップにより報告させる報告管理ステップと、を具備するようにした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、直ぐには送信できないデータが有る状況において、無駄な無線リソースが割り当てられることを防ぐことができ、無線リソースを効率よく割り当てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ＬＴＥ通信方式のプロトコル構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態に係る通信端末装置が送信するＭＡＣ ＰＤＵのフォーマットを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（実施の形態）
図２は、本発明の実施の形態に係る通信端末装置１００の構成を示すブロック図である。
【００１５】
通信端末装置１００は、上位レイヤ１０１と、暗号化前データバッファ１０２と、暗号化処理部１０３と、暗号化後データバッファ１０４と、解放可能メモリ確認部１０５と、メモリ使用量管理部１０６と、ＰＤＣＰ ＰＤＵ生成部１０７と、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８と、ＲＬＣ ＰＤＵ生成部１０９と、レポート解析部１１０と、メモリ使用量管理部１１１と、ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２と、ＨＡＲＱ制御部１１３と、ＭＡＣ ＰＤＵ受信部１１４と、ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５と、データ受信部１１６と、送信部１１７と、送信用無線リソース受信部１１８とから主に構成される。
【００１６】
また、ＰＤＣＰレイヤ１５０は、暗号化前データバッファ１０２と、暗号化処理部１０３と、暗号化後データバッファ１０４と、解放可能メモリ確認部１０５と、メモリ使用量管理部１０６と、ＰＤＣＰ ＰＤＵ生成部１０７とを含む。
【００１７】
また、ＲＬＣレイヤ１６０は、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８と、ＲＬＣ ＰＤＵ生成部１０９と、レポート解析部１１０と、メモリ使用量管理部１１１とを含む。
【００１８】
また、ＭＡＣレイヤ１７０は、ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２と、ＨＡＲＱ制御部１１３と、ＭＡＣ ＰＤＵ受信部１１４と、ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５とを含む。
【００１９】
また、物理レイヤ１８０は、データ受信部１１６と、送信部１１７と、送信用無線リソース受信部１１８とを含む。
【００２０】
上位レイヤ１０１は、送信データとしてＰＤＣＰ ＳＤＵを生成し、生成したＰＤＣＰ ＳＤＵを暗号化前データバッファ１０２へ出力する。
【００２１】
暗号化前データバッファ１０２は、上位レイヤ１０１から入力したＰＤＣＰ ＳＤＵを順次格納する。また、暗号化前データバッファ１０２は、格納しているＰＤＣＰ ＳＤＵの格納データ量を、使用量通知によりメモリ使用量管理部１０６に通知する。また、暗号化前データバッファ１０２は、解放可能メモリ確認部１０５よりメモリ解放要求を受けた際に、解放を要求されたＰＤＣＰ ＳＤＵを暗号化処理部１０３へ出力する。
【００２２】
暗号化処理部１０３は、暗号化前データバッファ１０２から入力したＰＤＣＰ ＳＤＵを、第１のプロトコル処理である暗号化処理して暗号化データを生成する。また、暗号化処理部１０３は、生成した暗号化データを暗号化後データバッファ１０４へ出力する。
【００２３】
暗号化後データバッファ１０４は、暗号化処理部１０３から入力した暗号化データを順次格納する。また、暗号化後データバッファ１０４は、格納している暗号化データの格納データ量を、使用量通知によりメモリ使用量管理部１０６に通知する。また、暗号化後データバッファ１０４は、解放可能メモリ確認部１０５よりメモリ解放要求を受けた際に、解放を要求された暗号化データをＰＤＣＰ ＰＤＵ生成部１０７へ出力する。
【００２４】
解放可能メモリ確認部１０５は、レポート解析部１１０から後述する送達確認済みＰＤＣＰ ＰＤＵ通知が入力した際に、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４に対して、通知された送達確認済みのＰＤＣＰ ＰＤＵを解放する要求であるメモリ解放要求を行う。
【００２５】
メモリ使用量管理部１０６は、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４から使用量通知により通知された格納データ量を、基地局に報告するための送信可能データ量通知を生成する。この際、メモリ使用量管理部１０６は、メモリ使用量管理部１１１からリソースが枯渇した通知を受けた場合には、送信可能データ量通知における格納データ量を「０」にする。また、メモリ使用量管理部１０６は、メモリ使用量管理部１１１からリソースが枯渇した通知を受けた後に、リソースの枯渇が解消した通知を受けた場合には、送信可能データ量通知における格納データ量を、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４から入力した実際の格納データ量に戻す。また、メモリ使用量管理部１０６は、暗号化前データバッファ１０２もしくは暗号化後データバッファ１０４の格納データ量が閾値を超えた場合には、送信可能データ量通知における格納データ量を「０」にする。また、メモリ使用量管理部１０６は、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４のリソースが解放され、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４の格納データ量が閾値以下となった場合には、送信可能データ量通知における格納データ量を、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４から使用量通知により通知された実際の格納データ量に戻す。また、メモリ使用量管理部１０６は、生成した送信可能データ量通知をＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５へ出力する。メモリ使用量管理部１０６は、ＰＤＣＰレイヤ１５０でのデータ処理を行う毎に、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４から格納データ量の通知を受ける。
【００２６】
ＰＤＣＰ ＰＤＵ生成部１０７は、暗号化後データバッファ１０４から入力した暗号化後データを用いてＰＤＣＰ ＰＤＵを生成する。また、ＰＤＣＰ ＰＤＵ生成部１０７は、生成したＰＤＣＰ ＰＤＵを送信データとしてＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８へ出力する。
【００２７】
ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８は、ＰＤＣＰ ＰＤＵ生成部１０７からＲＬＣ ＳＤＵ(ＰＤＣＰ ＰＤＵ)を取得して、ＲＬＣレイヤ１６０におけるＲＬＣ ＳＤＵのデータ処理を行う際のデータ管理を行う。具体的には、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８は、取得したＲＬＣ ＳＤＵを管理するための管理情報(データポインタ、データ長及びＲａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ ＩＤ等の情報)を、メモリのデータ管理領域に格納する。また、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８は、管理情報を格納するために使用しているデータ管理領域における使用量をメモリ使用量管理部１１１に通知（使用量通知）する。また、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８は、レポート解析部１１０よりメモリ解放要求を受けた際に、解放を要求されたＲＬＣ ＳＤＵの管理情報を格納しているデータ管理領域を解放するとともに、解放を要求されたＲＬＣ ＳＤＵをＲＬＣ ＰＤＵ生成部１０９へ出力する。
【００２８】
ＲＬＣ ＰＤＵ生成部１０９は、ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２からＭＡＣ ＳＤＵの取得の要求を受けた場合に、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８で管理する管理情報（ＲＬＣ ＳＤＵに関する情報）を参照し、ＲＬＣ ＳＤＵデータを必要量だけ結合または分離してＲＬＣ ＰＤＵを生成する第２のプロトコル処理を行う。また、ＲＬＣ ＰＤＵ生成部１０９は、生成したＲＬＣ ＰＤＵを送信データとしてＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２へ出力する。
【００２９】
レポート解析部１１０は、ＭＡＣ ＰＤＵ受信部１１４よりＲＬＣ Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｐｏｒｔが入力した際に、入力したＲＬＣ Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｐｏｒｔを解析することにより、基地局から送信された受信成功を示す、ＲＬＣ ＳＤＵの送達確認の有無を確認する。また、レポート解析部１１０は、ＲＬＣ ＳＤＵの送達確認が有る場合には、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８に対して、送達確認を取得したＲＬＣ ＳＤＵを解放する要求であるメモリ解放要求を行う。また、レポート解析部１１０は、送達確認を取得したＲＬＣ ＳＤＵを、送達確認済みＰＤＣＰ ＰＤＵ通知として解放可能メモリ確認部１０５へ出力する。
【００３０】
メモリ使用量管理部１１１は、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８から入力したデータ管理領域における使用量を、基地局に報告するための送信可能データ量通知を生成する。また、メモリ使用量管理部１１１は、生成した送信可能データ量通知をＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５へ出力する。また、メモリ使用量管理部１１１は、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８から入力したデータ管理領域における使用量が閾値を超えた場合には、メモリが枯渇したものと判断して、メモリ使用量管理部１０６に対して、リソースが枯渇した通知（リソース枯渇通知）を行う。また、メモリ使用量管理部１１１は、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８から入力したデータ管理領域における使用量が閾値以下になった場合には、メモリの枯渇が解消したものと判断して、メモリ使用量管理部１０６に対して、リソースの枯渇が解消した通知（リソース枯渇解消通知）を行う。メモリ使用量管理部１１１は、ＲＬＣレイヤ１６０でのデータ処理を行う毎に、データ管理領域における使用量をＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８から取得する。
【００３１】
ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２は、ＲＬＣ ＰＤＵ生成部１０９から入力した複数のＭＡＣ ＳＤＵ（ＲＬＣ ＰＤＵ）を結合してＭＡＣ ＰＤＵを生成する。また、ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２は、新規な送信データの生成の要求をＨＡＲＱ制御部１１３から受けた場合に、ＲＬＣ ＰＤＵ生成部１０９に対してＭＡＣ ＳＤＵの取得を要求する。また、ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２は、この要求により、ＲＬＣ ＰＤＵ生成部１０９からＭＡＣ ＳＤＵ（ＲＬＣ ＰＤＵ）を取得してＭＡＣ ＰＤＵを生成する。また、ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２は、ＭＡＣ ＰＤＵを生成する際に、ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５から入力した後述するＢＳＲ ＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔを付加してＭＡＣ ＰＤＵを生成する。また、ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２は、生成したＭＡＣ ＰＤＵをＨＡＲＱ制御部１１３へ出力する。
【００３２】
ＨＡＲＱ制御部１１３は、再送制御を行う。具体的には、ＨＡＲＱ制御部１１３は、ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２から入力したＭＡＣ ＰＤＵを初回送信として送信部１１７へ出力する。また、ＨＡＲＱ制御部１１３は、基地局より再送要求を受けた際に、再送要求を受けたＭＡＣ ＰＤＵの再送を行うために、再送するＭＡＣ ＰＤＵを送信部１１７へ出力する。この際、ＨＡＲＱ制御部１１３は、受信成功するまで、または規定の最大再送回数に到達するまで再送を繰り返す。また、ＨＡＲＱ制御部１１３は、送信用無線リソース受信部１１８から入力した送信無線リソース通知に基づいて送信データを決定し、必要に応じて、ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２に対して、初回送信用の新規な送信データの生成の要求を行う。
【００３３】
ＭＡＣ ＰＤＵ受信部１１４は、データ受信部１１６から入力した受信データであるＭＡＣ ＰＤＵに含まれるＲＬＣ Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｐｏｒｔを検出し、検出したＲＬＣ Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｐｏｒｔをレポート解析部１１０へ出力する。
【００３４】
ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５は、メモリ使用量管理部１０６及びメモリ使用量管理部１１１の各々から送信可能データ量通知により通知された格納データ量及びデータ管理領域の使用量により、通信端末装置１００として送信可能な送信データ量を求める。具体的には、ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５は、メモリ使用量管理部１０６及びメモリ使用量管理部１１１の各々から実際の格納データ量及びデータ管理領域の使用量の通知を受けた際には、それらを用いて送信可能な送信データ量を求める。また、ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５は、メモリ使用量管理部１０６から送信データ無しの通知を受けた際には、メモリ使用量管理部１１１から入力した実際のデータ管理領域の使用量のみを用いて送信可能な送信データ量を求める。また、ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５は、求めた送信可能なデータ量を基地局に報告するＢＳＲ ＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔを生成する。また、ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５は、生成したＢＳＲ ＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔをＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２へ出力する。
【００３５】
データ受信部１１６は、ネットワークから受信した、自分宛の物理チャネル上のデータに対して物理レイヤのデータ処理を施してＭＡＣ ＰＤＵを取り出す。また、データ受信部１１６は、取り出したＭＡＣ ＰＤＵをＭＡＣ ＰＤＵ受信部１１４へ出力する。
【００３６】
送信部１１７は、ＨＡＲＱ制御部１１３から入力したＭＡＣ ＰＤＵに対して物理レイヤのデータ処理を施し、物理チャネルに載せてネットワークへ送信する。
【００３７】
送信用無線リソース受信部１１８は、ネットワークから受信した、自分宛の物理チャネル上のデータに対して物理レイヤのデータ処理を施して送信無線リソース通知を取り出す。また、送信用無線リソース受信部１１８は、取り出した送信無線リソースをＨＡＲＱ制御部１１３へ出力する。
【００３８】
図３は、通信端末装置１００が送信するＭＡＣ ＰＤＵのフォーマットを示す図である。図３より、ＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎｔは、ＭＡＣヘッダ（MAC header）に付加される。また、複数のＭＡＣ ＳＤＵは、ＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎに付加される。また、ＭＡＣペイロード（MAC payload）は、ＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ及びＭＡＣ ＳＤＵを含む。
【００３９】
上記の構成を有する通信端末装置１００は、基地局との間の無線回線の品質の劣化により、アップリンクの無線リソースが十分に割り当てられない状況が生じ得る。または、通信端末装置１００は、基地局との間の無線回線の品質の劣化により、ＲＬＣ Ｓｔａｔｕｓ ＲｅｐｏｒｔによるＲＬＣ ＳＤＵ（ＰＤＣＰ ＰＤＵ）の送達確認を取得できない状況が生じ得る。これらの状況が生じた場合には、通信端末装置１００では、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４の枯渇、及びＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８のデータ管理領域の枯渇が発生する。これにより、通信端末装置１００は、新規データの送信ができない状況になる。また、このような状況は、通信端末装置１００がＲＬＣ Ｓｔａｔｕｓ ＲｅｐｏｒｔによるＲＬＣ ＳＤＵ（ＰＤＣＰ ＰＤＵ）の送達確認を取得するまで継続する。即ち、上記の状況は、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４、またはＲＬＣレイヤ１６０のＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８のデータ管理領域が解放されるまで継続する。
【００４０】
本実施の形態では、このような場合、ＰＤＣＰレイヤ１５０のメモリ使用量管理部１０６は、メモリ枯渇の検出後、送信可能データ量通知を「０」（送信可能データ無し）とする。そして、メモリ使用量管理部１０６は、メモリのリソースが解放されてメモリ枯渇が解消され次第、通常通り、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４に格納されている送信可能な送信データのデータ量を通知する。
【００４１】
また、メモリ使用量管理部１１１は、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８のデータ管理領域のメモリ枯渇の検出時に、メモリ使用量管理部１０６へメモリの枯渇を通知する。メモリ使用量管理部１０６は、メモリ使用量管理部１１１からのリソースが枯渇した通知を受けることにより、送信可能データ量通知を「０」（送信可能データ無し）としてＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５へ通知する。一方、メモリ使用量管理部１１１は、メモリ使用量管理部１０６へリソースが枯渇した通知を行った後も、通常通り、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８から通知された実際のデータ管理領域における使用量を、ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５へ通知し続ける。こうすることで、ＲＬＣレイヤ１６０で即時送信可能なデータ量分は、アップリンクの無線リソースを割り当ててもらうことができる。ここで、ＲＬＣレイヤ１６０で即時送信可能なデータは、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８のデータ管理領域の枯渇による影響を受けず、ＲＬＣ Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｐｏｒｔによる送達確認を待たずに送信可能なデータである。これにより、ＲＬＣレイヤ１６０のＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８のデータ管理領域の枯渇が理由で送信できないＰＤＣＰレイヤ１５０の送信可能データ量分については、ＢＳＲ ＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｎｔにおいては抑制できる。従って、無駄にアップリンクの無線リソースを割り当てられることを防ぐことができる。
【００４２】
このように、本実施の形態では、ＰＤＣＰレイヤのデータバッファに格納されている送信データの格納データ量が所定量を超えた場合に、ＰＤＣＰレイヤのデータバッファに格納されている送信データの格納データ量を送信データ無しとして報告する。これにより、本実施の形態によれば、直ぐには送信できないデータが有る状況において、無駄な無線リソースが割り当てられることを防ぐことができ、無線リソースを効率よく割り当てることができる。
【００４３】
また、本実施の形態では、ＲＬＣレイヤのメモリの管理情報を格納するために使用している、データ管理領域における使用量が所定量を超えた場合に、ＰＤＣＰレイヤのデータバッファに格納されている送信データの格納データ量を送信データ無しとして報告する。これにより、本実施の形態によれば、直ぐには送信できないデータが有る状況において、無駄な無線リソースが割り当てられることを防ぐことができ、無線リソースを効率よく割り当てることができる。
【００４４】
また、本実施の形態では、ＲＬＣレイヤのメモリの管理情報を格納するために使用している、データ管理領域における使用量が所定量を超えた場合であっても、ＲＬＣレイヤのメモリの管理情報を格納するために使用している、データ管理領域における実際の使用量を報告する。これにより、本実施の形態によれば、即時送信可能なデータ量分の無線リソースを割り当ててもらうことができる。
【００４５】
なお、本実施の形態において、ＰＤＣＰレイヤのデータバッファの格納データ量と、ＲＬＣレイヤのメモリの管理情報を格納するために使用している、データ管理領域における使用量の双方をＰＤＣＰレイヤのメモリ使用量管理部に通知する。しかしながら、本発明はこれに限らず、上記のデータ管理領域における使用量をＰＤＣＰレイヤのメモリ使用量管理部に通知しなくてもよい。
【００４６】
また、本実施の形態において、ＰＤＣＰレイヤのデータバッファには暗号化処理前後の送信データを格納したが、本発明はこれに限らず、暗号化処理以外の任意のデータ処理前後の送信データを格納することができる。
【００４７】
また、本実施の形態において、ＰＤＣＰレイヤでは、暗号化処理前後の送信データを各々格納する２つのデータバッファの格納データ量を通知したが、本発明はこれに限らず、任意の１つまたは３つ以上の任意の数のデータバッファの格納データ量を通知することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明にかかる通信端末装置及びデータ量報告方法は、例えばＬＴＥのアップリンク共通チャネルを使用した移動体通信システムにおいて、アップリンク共通チャネルのリソースを動的に割り当てるのに好適である。
【符号の説明】
【００４９】
１００ 通信端末装置
１０１ 上位レイヤ
１０２ 暗号化前データバッファ
１０３ 暗号化処理部
１０４ 暗号化後データバッファ
１０５ 解放可能メモリ確認部
１０６、１１１ メモリ使用量管理部
１０７ ＰＤＣＰ ＰＤＵ生成部
１０８ ＲＬＣ ＳＤＵ管理部
１０９ ＲＬＣ ＰＤＵ生成部
１１０ レポート解析部
１１２ ＭＡＣ ＰＤＵ生成部
１１３ ＨＡＲＱ制御部
１１４ ＭＡＣ ＰＤＵ受信部
１１５ ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部
１１６ データ受信部
１１７ 送信部
１１８ 送信用無線リソース受信部
１５０ ＰＤＣＰレイヤ
１６０ ＲＬＣレイヤ
１７０ ＭＡＣレイヤ
１８０ 物理レイヤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信端末装置及びデータ量報告方法に関し、例えばＬＴＥ(Long Term Evolution)のアップリンク共通チャネルを使用した移動体通信システムにおいて、アップリンク共通チャネルのリソースを動的に割り当てる通信端末装置及びデータ量報告方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＴＥ通信方式では、移動機等の通信端末装置（ＵＥ）は、複数の基地局（ｅＮｏｄｅＢ）から構成されるＥ−ＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）に接続し、ユーザデータの送受信を行う（例えば、非特許文献１）。通信端末装置と基地局との間で送受信されるユーザデータは、ＬＴＥ通信プロトコルのレイヤ１及びレイヤ２により制御される。
【０００３】
図１は、ＬＴＥ通信方式のプロトコル構成を示す図である。図１より、ＬＴＥ通信プロトコルのレイヤ２は、ＭＡＣレイヤ、ＲＬＣレイヤ及びＰＤＣＰレイヤである。通信端末装置は、ＰＤＣＰレイヤ、ＲＬＣレイヤ、ＭＡＣレイヤ及び物理レイヤ（Ｌ１）の順に送信データを順次送出するとともに、各レイヤにおいて送信データに対して所定のプロトコル処理を施す。そして、通信端末装置は、物理レイヤにおけるプロトコル処理を行った送信データを基地局に送信する。また、ＰＤＣＰレイヤは、送信データを一時的に格納するデータバッファを有する。また、ＲＬＣレイヤは、送信データの管理情報をメモリのデータ管理領域に格納してデータ管理を行う。また、ＲＬＣレイヤは、ネットワークからの送達確認を受信するまでは、新たなデータを送信することはできない。
【０００４】
このようなプロコトル構成を有する通信端末装置は、アップリンク（UL-SCH）でデータを送信するためには、基地局により無線リソース(UL grant)を割り当ててもらう必要がある。無線リソースは、通信端末装置からの送信データのデータ量の報告（buffer status report（BSR））（以下、「ＢＳＲ」と記載する）に基づいて、送信単位時間(Transmission Time Interval=TTI)毎に、基地局において割り当てられる。通信端末装置は、このＢＳＲを用いて、ＰＤＣＰレイヤのデータバッファのデータ量、及びデータの管理情報を格納するために使用している、ＲＬＣレイヤのメモリのデータ管理領域の使用量を基地局に報告する。これにより、通信端末装置は、該当する送信単位時間において基地局により割り当てられた無線リソース分のデータ量を送信することができる。
【０００５】
このように、ＬＴＥのアップリンク共通チャネルを使用した移動体通信システムでは、通信端末装置からのデータバッファのデータ量、及びデータの管理情報を格納するために使用しているデータ管理領域における使用量の報告に基づいて、ネットワーク側においてアップリンクのリソースを動的に割り当てる制御を行う。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】3GPP TS36.300 Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN);Overall description;Stage2(Release 8)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のシステムにおいては、基地局に多数の通信端末装置が接続されている場合、または電波環境が悪い場合には、基地局は、通信端末装置における送信可能なデータ量に対して、十分な無線リソースを割り当てることができない。従って、通信端末装置は、送信可能な送信データがあるにも関わらず、送信可能な送信データを送信できないため、送信可能な送信データを格納しているデータバッファ、及び送信可能な送信データの管理情報を格納しているメモリのデータ管理領域を解放できない。この状況が継続すると、特に通信端末装置の送信処理系列上で物理レイヤから遠いレイヤ（図１の場合は、ＰＤＣＰレイヤ）は、データバッファに格納している送信データを次のレイヤ（図１の場合は、ＲＬＣレイヤ）に渡せない。従って、送信処理系列上で物理レイヤから遠いレイヤのデータバッファに格納されている送信データは、直ぐには送信できないこととなる。この場合に、通信端末装置が各レイヤにおけるデータバッファ内の送信可能なデータ量をＢＳＲで報告すると、基地局は直ぐには送信できない送信データに対する無線リソースを割り当てることになる。この結果、通信端末装置は、割り当てられた無線リソースを使いきれず、無線リソースの無駄使いになるという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、直ぐには送信できないデータが有る状況において、無駄な無線リソースが割り当てられることを防ぐことができ、無線リソースを効率よく割り当てることができる通信端末装置及びデータ量報告方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の通信端末装置は、第１のレイヤにおいて送信データに対して第１のプロトコル処理を施す第１のデータ処理手段と、前記第１のプロトコル処理を施す際に送信データを格納するデータ格納手段と、第２のレイヤにおいて、前記第１のプロトコル処理を施した送信データに対して第２のプロトコル処理を施す第２のデータ処理手段と、前記第２のプロトコル処理を行う送信データの管理情報をメモリのデータ管理領域に格納して、前記第２のプロトコル処理を行う送信データのデータ管理を行うデータ管理手段と、前記データ格納手段に格納されている送信データの格納データ量と、前記管理情報の格納に使用している前記データ管理領域の使用量とから求めた送信可能なデータ量を通信相手に報告する報告手段と、前記送信可能なデータ量に対して前記通信相手により割り当てられたリソースを使用して、前記第２のプロトコル処理を施した送信データを順次送信する送信手段と、前記送信手段により送信した送信データの前記通信相手における受信が成功した場合に、前記データ格納手段に格納されている前記受信が成功した送信データを解放するとともに、前記受信が成功した送信データの前記管理情報の格納に使用している前記データ管理領域の解放を行う解放手段と、前記格納データ量と前記使用量の少なくとも一方が所定量を超えた場合に、前記格納データ量を無しとして求めた前記送信可能なデータ量を、前記報告手段により報告させる報告管理手段と、を具備する構成を採る。
【００１０】
本発明のデータ量報告方法は、通信端末装置の送信可能なデータ量を報告するデータ量報告方法であって、第１のレイヤにおいて送信データに対して第１のプロトコル処理を施す第１のデータ処理ステップと、前記第１のプロトコル処理を施す際に送信データを格納するデータ格納ステップと、第２のレイヤにおいて、前記第１のプロトコル処理を施した送信データに対して第２のプロトコル処理を施す第２のデータ処理ステップと、前記第２のプロトコル処理を行う送信データの管理情報をメモリのデータ管理領域に格納して、前記第２のプロトコル処理を行う送信データのデータ管理を行うデータ管理ステップと、前記データ格納ステップにより格納した送信データの格納データ量と、前記管理情報の格納に使用している前記データ管理領域の使用量とから求めた送信可能なデータ量を通信相手に報告する報告ステップと、前記送信可能なデータ量に対して前記通信相手により割り当てられたリソースを使用して、前記第２のプロトコル処理を施した送信データを順次送信する送信ステップと、前記送信ステップにより送信した送信データの前記通信相手における受信が成功した場合に、前記データ格納ステップにより格納した前記受信が成功した送信データを解放するとともに、前記受信が成功した送信データの前記管理情報の格納に使用している前記データ管理領域の解放を行う解放ステップと、前記格納データ量と前記使用量の少なくとも一方が所定量を超えた場合に、前記格納データ量を無しとして求めた前記送信可能なデータ量を、前記報告ステップにより報告させる報告管理ステップと、を具備するようにした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、直ぐには送信できないデータが有る状況において、無駄な無線リソースが割り当てられることを防ぐことができ、無線リソースを効率よく割り当てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ＬＴＥ通信方式のプロトコル構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態に係る通信端末装置が送信するＭＡＣ ＰＤＵのフォーマットを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（実施の形態）
図２は、本発明の実施の形態に係る通信端末装置１００の構成を示すブロック図である。
【００１５】
通信端末装置１００は、上位レイヤ１０１と、暗号化前データバッファ１０２と、暗号化処理部１０３と、暗号化後データバッファ１０４と、解放可能メモリ確認部１０５と、メモリ使用量管理部１０６と、ＰＤＣＰ ＰＤＵ生成部１０７と、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８と、ＲＬＣ ＰＤＵ生成部１０９と、レポート解析部１１０と、メモリ使用量管理部１１１と、ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２と、ＨＡＲＱ制御部１１３と、ＭＡＣ ＰＤＵ受信部１１４と、ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５と、データ受信部１１６と、送信部１１７と、送信用無線リソース受信部１１８とから主に構成される。
【００１６】
また、ＰＤＣＰレイヤ１５０は、暗号化前データバッファ１０２と、暗号化処理部１０３と、暗号化後データバッファ１０４と、解放可能メモリ確認部１０５と、メモリ使用量管理部１０６と、ＰＤＣＰ ＰＤＵ生成部１０７とを含む。
【００１７】
また、ＲＬＣレイヤ１６０は、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８と、ＲＬＣ ＰＤＵ生成部１０９と、レポート解析部１１０と、メモリ使用量管理部１１１とを含む。
【００１８】
また、ＭＡＣレイヤ１７０は、ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２と、ＨＡＲＱ制御部１１３と、ＭＡＣ ＰＤＵ受信部１１４と、ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５とを含む。
【００１９】
また、物理レイヤ１８０は、データ受信部１１６と、送信部１１７と、送信用無線リソース受信部１１８とを含む。
【００２０】
上位レイヤ１０１は、送信データとしてＰＤＣＰ ＳＤＵを生成し、生成したＰＤＣＰ ＳＤＵを暗号化前データバッファ１０２へ出力する。
【００２１】
暗号化前データバッファ１０２は、上位レイヤ１０１から入力したＰＤＣＰ ＳＤＵを順次格納する。また、暗号化前データバッファ１０２は、格納しているＰＤＣＰ ＳＤＵの格納データ量を、使用量通知によりメモリ使用量管理部１０６に通知する。また、暗号化前データバッファ１０２は、解放可能メモリ確認部１０５よりメモリ解放要求を受けた際に、解放を要求されたＰＤＣＰ ＳＤＵを暗号化処理部１０３へ出力する。
【００２２】
暗号化処理部１０３は、暗号化前データバッファ１０２から入力したＰＤＣＰ ＳＤＵを、第１のプロトコル処理である暗号化処理して暗号化データを生成する。また、暗号化処理部１０３は、生成した暗号化データを暗号化後データバッファ１０４へ出力する。
【００２３】
暗号化後データバッファ１０４は、暗号化処理部１０３から入力した暗号化データを順次格納する。また、暗号化後データバッファ１０４は、格納している暗号化データの格納データ量を、使用量通知によりメモリ使用量管理部１０６に通知する。また、暗号化後データバッファ１０４は、解放可能メモリ確認部１０５よりメモリ解放要求を受けた際に、解放を要求された暗号化データをＰＤＣＰ ＰＤＵ生成部１０７へ出力する。
【００２４】
解放可能メモリ確認部１０５は、レポート解析部１１０から後述する送達確認済みＰＤＣＰ ＰＤＵ通知が入力した際に、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４に対して、通知された送達確認済みのＰＤＣＰ ＰＤＵを解放する要求であるメモリ解放要求を行う。
【００２５】
メモリ使用量管理部１０６は、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４から使用量通知により通知された格納データ量を、基地局に報告するための送信可能データ量通知を生成する。この際、メモリ使用量管理部１０６は、メモリ使用量管理部１１１からリソースが枯渇した通知を受けた場合には、送信可能データ量通知における格納データ量を「０」にする。また、メモリ使用量管理部１０６は、メモリ使用量管理部１１１からリソースが枯渇した通知を受けた後に、リソースの枯渇が解消した通知を受けた場合には、送信可能データ量通知における格納データ量を、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４から入力した実際の格納データ量に戻す。また、メモリ使用量管理部１０６は、暗号化前データバッファ１０２もしくは暗号化後データバッファ１０４の格納データ量が閾値を超えた場合には、送信可能データ量通知における格納データ量を「０」にする。また、メモリ使用量管理部１０６は、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４のリソースが解放され、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４の格納データ量が閾値以下となった場合には、送信可能データ量通知における格納データ量を、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４から使用量通知により通知された実際の格納データ量に戻す。また、メモリ使用量管理部１０６は、生成した送信可能データ量通知をＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５へ出力する。メモリ使用量管理部１０６は、ＰＤＣＰレイヤ１５０でのデータ処理を行う毎に、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４から格納データ量の通知を受ける。
【００２６】
ＰＤＣＰ ＰＤＵ生成部１０７は、暗号化後データバッファ１０４から入力した暗号化後データを用いてＰＤＣＰ ＰＤＵを生成する。また、ＰＤＣＰ ＰＤＵ生成部１０７は、生成したＰＤＣＰ ＰＤＵを送信データとしてＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８へ出力する。
【００２７】
ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８は、ＰＤＣＰ ＰＤＵ生成部１０７からＲＬＣ ＳＤＵ(ＰＤＣＰ ＰＤＵ)を取得して、ＲＬＣレイヤ１６０におけるＲＬＣ ＳＤＵのデータ処理を行う際のデータ管理を行う。具体的には、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８は、取得したＲＬＣ ＳＤＵを管理するための管理情報(データポインタ、データ長及びＲａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ ＩＤ等の情報)を、メモリのデータ管理領域に格納する。また、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８は、管理情報を格納するために使用しているデータ管理領域における使用量をメモリ使用量管理部１１１に通知（使用量通知）する。また、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８は、レポート解析部１１０よりメモリ解放要求を受けた際に、解放を要求されたＲＬＣ ＳＤＵの管理情報を格納しているデータ管理領域を解放するとともに、解放を要求されたＲＬＣ ＳＤＵをＲＬＣ ＰＤＵ生成部１０９へ出力する。
【００２８】
ＲＬＣ ＰＤＵ生成部１０９は、ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２からＭＡＣ ＳＤＵの取得の要求を受けた場合に、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８で管理する管理情報（ＲＬＣ ＳＤＵに関する情報）を参照し、ＲＬＣ ＳＤＵデータを必要量だけ結合または分離してＲＬＣ ＰＤＵを生成する第２のプロトコル処理を行う。また、ＲＬＣ ＰＤＵ生成部１０９は、生成したＲＬＣ ＰＤＵを送信データとしてＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２へ出力する。
【００２９】
レポート解析部１１０は、ＭＡＣ ＰＤＵ受信部１１４よりＲＬＣ Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｐｏｒｔが入力した際に、入力したＲＬＣ Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｐｏｒｔを解析することにより、基地局から送信された受信成功を示す、ＲＬＣ ＳＤＵの送達確認の有無を確認する。また、レポート解析部１１０は、ＲＬＣ ＳＤＵの送達確認が有る場合には、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８に対して、送達確認を取得したＲＬＣ ＳＤＵを解放する要求であるメモリ解放要求を行う。また、レポート解析部１１０は、送達確認を取得したＲＬＣ ＳＤＵを、送達確認済みＰＤＣＰ ＰＤＵ通知として解放可能メモリ確認部１０５へ出力する。
【００３０】
メモリ使用量管理部１１１は、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８から入力したデータ管理領域における使用量を、基地局に報告するための送信可能データ量通知を生成する。また、メモリ使用量管理部１１１は、生成した送信可能データ量通知をＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５へ出力する。また、メモリ使用量管理部１１１は、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８から入力したデータ管理領域における使用量が閾値を超えた場合には、メモリが枯渇したものと判断して、メモリ使用量管理部１０６に対して、リソースが枯渇した通知（リソース枯渇通知）を行う。また、メモリ使用量管理部１１１は、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８から入力したデータ管理領域における使用量が閾値以下になった場合には、メモリの枯渇が解消したものと判断して、メモリ使用量管理部１０６に対して、リソースの枯渇が解消した通知（リソース枯渇解消通知）を行う。メモリ使用量管理部１１１は、ＲＬＣレイヤ１６０でのデータ処理を行う毎に、データ管理領域における使用量をＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８から取得する。
【００３１】
ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２は、ＲＬＣ ＰＤＵ生成部１０９から入力した複数のＭＡＣ ＳＤＵ（ＲＬＣ ＰＤＵ）を結合してＭＡＣ ＰＤＵを生成する。また、ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２は、新規な送信データの生成の要求をＨＡＲＱ制御部１１３から受けた場合に、ＲＬＣ ＰＤＵ生成部１０９に対してＭＡＣ ＳＤＵの取得を要求する。また、ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２は、この要求により、ＲＬＣ ＰＤＵ生成部１０９からＭＡＣ ＳＤＵ（ＲＬＣ ＰＤＵ）を取得してＭＡＣ ＰＤＵを生成する。また、ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２は、ＭＡＣ ＰＤＵを生成する際に、ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５から入力した後述するＢＳＲ ＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔを付加してＭＡＣ ＰＤＵを生成する。また、ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２は、生成したＭＡＣ ＰＤＵをＨＡＲＱ制御部１１３へ出力する。
【００３２】
ＨＡＲＱ制御部１１３は、再送制御を行う。具体的には、ＨＡＲＱ制御部１１３は、ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２から入力したＭＡＣ ＰＤＵを初回送信として送信部１１７へ出力する。また、ＨＡＲＱ制御部１１３は、基地局より再送要求を受けた際に、再送要求を受けたＭＡＣ ＰＤＵの再送を行うために、再送するＭＡＣ ＰＤＵを送信部１１７へ出力する。この際、ＨＡＲＱ制御部１１３は、受信成功するまで、または規定の最大再送回数に到達するまで再送を繰り返す。また、ＨＡＲＱ制御部１１３は、送信用無線リソース受信部１１８から入力した送信無線リソース通知に基づいて送信データを決定し、必要に応じて、ＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２に対して、初回送信用の新規な送信データの生成の要求を行う。
【００３３】
ＭＡＣ ＰＤＵ受信部１１４は、データ受信部１１６から入力した受信データであるＭＡＣ ＰＤＵに含まれるＲＬＣ Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｐｏｒｔを検出し、検出したＲＬＣ Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｐｏｒｔをレポート解析部１１０へ出力する。
【００３４】
ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５は、メモリ使用量管理部１０６及びメモリ使用量管理部１１１の各々から送信可能データ量通知により通知された格納データ量及びデータ管理領域の使用量により、通信端末装置１００として送信可能な送信データ量を求める。具体的には、ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５は、メモリ使用量管理部１０６及びメモリ使用量管理部１１１の各々から実際の格納データ量及びデータ管理領域の使用量の通知を受けた際には、それらを用いて送信可能な送信データ量を求める。また、ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５は、メモリ使用量管理部１０６から送信データ無しの通知を受けた際には、メモリ使用量管理部１１１から入力した実際のデータ管理領域の使用量のみを用いて送信可能な送信データ量を求める。また、ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５は、求めた送信可能なデータ量を基地局に報告するＢＳＲ ＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔを生成する。また、ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５は、生成したＢＳＲ ＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔをＭＡＣ ＰＤＵ生成部１１２へ出力する。
【００３５】
データ受信部１１６は、ネットワークから受信した、自分宛の物理チャネル上のデータに対して物理レイヤのデータ処理を施してＭＡＣ ＰＤＵを取り出す。また、データ受信部１１６は、取り出したＭＡＣ ＰＤＵをＭＡＣ ＰＤＵ受信部１１４へ出力する。
【００３６】
送信部１１７は、ＨＡＲＱ制御部１１３から入力したＭＡＣ ＰＤＵに対して物理レイヤのデータ処理を施し、物理チャネルに載せてネットワークへ送信する。
【００３７】
送信用無線リソース受信部１１８は、ネットワークから受信した、自分宛の物理チャネル上のデータに対して物理レイヤのデータ処理を施して送信無線リソース通知を取り出す。また、送信用無線リソース受信部１１８は、取り出した送信無線リソースをＨＡＲＱ制御部１１３へ出力する。
【００３８】
図３は、通信端末装置１００が送信するＭＡＣ ＰＤＵのフォーマットを示す図である。図３より、ＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎｔは、ＭＡＣヘッダ（MAC header）に付加される。また、複数のＭＡＣ ＳＤＵは、ＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎに付加される。また、ＭＡＣペイロード（MAC payload）は、ＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ及びＭＡＣ ＳＤＵを含む。
【００３９】
上記の構成を有する通信端末装置１００は、基地局との間の無線回線の品質の劣化により、アップリンクの無線リソースが十分に割り当てられない状況が生じ得る。または、通信端末装置１００は、基地局との間の無線回線の品質の劣化により、ＲＬＣ Ｓｔａｔｕｓ ＲｅｐｏｒｔによるＲＬＣ ＳＤＵ（ＰＤＣＰ ＰＤＵ）の送達確認を取得できない状況が生じ得る。これらの状況が生じた場合には、通信端末装置１００では、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４の枯渇、及びＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８のデータ管理領域の枯渇が発生する。これにより、通信端末装置１００は、新規データの送信ができない状況になる。また、このような状況は、通信端末装置１００がＲＬＣ Ｓｔａｔｕｓ ＲｅｐｏｒｔによるＲＬＣ ＳＤＵ（ＰＤＣＰ ＰＤＵ）の送達確認を取得するまで継続する。即ち、上記の状況は、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４、またはＲＬＣレイヤ１６０のＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８のデータ管理領域が解放されるまで継続する。
【００４０】
本実施の形態では、このような場合、ＰＤＣＰレイヤ１５０のメモリ使用量管理部１０６は、メモリ枯渇の検出後、送信可能データ量通知を「０」（送信可能データ無し）とする。そして、メモリ使用量管理部１０６は、メモリのリソースが解放されてメモリ枯渇が解消され次第、通常通り、暗号化前データバッファ１０２及び暗号化後データバッファ１０４に格納されている送信可能な送信データのデータ量を通知する。
【００４１】
また、メモリ使用量管理部１１１は、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８のデータ管理領域のメモリ枯渇の検出時に、メモリ使用量管理部１０６へメモリの枯渇を通知する。メモリ使用量管理部１０６は、メモリ使用量管理部１１１からのリソースが枯渇した通知を受けることにより、送信可能データ量通知を「０」（送信可能データ無し）としてＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５へ通知する。一方、メモリ使用量管理部１１１は、メモリ使用量管理部１０６へリソースが枯渇した通知を行った後も、通常通り、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８から通知された実際のデータ管理領域における使用量を、ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部１１５へ通知し続ける。こうすることで、ＲＬＣレイヤ１６０で即時送信可能なデータ量分は、アップリンクの無線リソースを割り当ててもらうことができる。ここで、ＲＬＣレイヤ１６０で即時送信可能なデータは、ＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８のデータ管理領域の枯渇による影響を受けず、ＲＬＣ Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｐｏｒｔによる送達確認を待たずに送信可能なデータである。これにより、ＲＬＣレイヤ１６０のＲＬＣ ＳＤＵ管理部１０８のデータ管理領域の枯渇が理由で送信できないＰＤＣＰレイヤ１５０の送信可能データ量分については、ＢＳＲ ＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｎｔにおいては抑制できる。従って、無駄にアップリンクの無線リソースを割り当てられることを防ぐことができる。
【００４２】
このように、本実施の形態では、ＰＤＣＰレイヤのデータバッファに格納されている送信データの格納データ量が所定量を超えた場合に、ＰＤＣＰレイヤのデータバッファに格納されている送信データの格納データ量を送信データ無しとして報告する。これにより、本実施の形態によれば、直ぐには送信できないデータが有る状況において、無駄な無線リソースが割り当てられることを防ぐことができ、無線リソースを効率よく割り当てることができる。
【００４３】
また、本実施の形態では、ＲＬＣレイヤのメモリの管理情報を格納するために使用している、データ管理領域における使用量が所定量を超えた場合に、ＰＤＣＰレイヤのデータバッファに格納されている送信データの格納データ量を送信データ無しとして報告する。これにより、本実施の形態によれば、直ぐには送信できないデータが有る状況において、無駄な無線リソースが割り当てられることを防ぐことができ、無線リソースを効率よく割り当てることができる。
【００４４】
また、本実施の形態では、ＲＬＣレイヤのメモリの管理情報を格納するために使用している、データ管理領域における使用量が所定量を超えた場合であっても、ＲＬＣレイヤのメモリの管理情報を格納するために使用している、データ管理領域における実際の使用量を報告する。これにより、本実施の形態によれば、即時送信可能なデータ量分の無線リソースを割り当ててもらうことができる。
【００４５】
なお、本実施の形態において、ＰＤＣＰレイヤのデータバッファの格納データ量と、ＲＬＣレイヤのメモリの管理情報を格納するために使用している、データ管理領域における使用量の双方をＰＤＣＰレイヤのメモリ使用量管理部に通知する。しかしながら、本発明はこれに限らず、上記のデータ管理領域における使用量をＰＤＣＰレイヤのメモリ使用量管理部に通知しなくてもよい。
【００４６】
また、本実施の形態において、ＰＤＣＰレイヤのデータバッファには暗号化処理前後の送信データを格納したが、本発明はこれに限らず、暗号化処理以外の任意のデータ処理前後の送信データを格納することができる。
【００４７】
また、本実施の形態において、ＰＤＣＰレイヤでは、暗号化処理前後の送信データを各々格納する２つのデータバッファの格納データ量を通知したが、本発明はこれに限らず、任意の１つまたは３つ以上の任意の数のデータバッファの格納データ量を通知することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明にかかる通信端末装置及びデータ量報告方法は、例えばＬＴＥのアップリンク共通チャネルを使用した移動体通信システムにおいて、アップリンク共通チャネルのリソースを動的に割り当てるのに好適である。
【符号の説明】
【００４９】
１００ 通信端末装置
１０１ 上位レイヤ
１０２ 暗号化前データバッファ
１０３ 暗号化処理部
１０４ 暗号化後データバッファ
１０５ 解放可能メモリ確認部
１０６、１１１ メモリ使用量管理部
１０７ ＰＤＣＰ ＰＤＵ生成部
１０８ ＲＬＣ ＳＤＵ管理部
１０９ ＲＬＣ ＰＤＵ生成部
１１０ レポート解析部
１１２ ＭＡＣ ＰＤＵ生成部
１１３ ＨＡＲＱ制御部
１１４ ＭＡＣ ＰＤＵ受信部
１１５ ＢＳＲ ＭＡＣコントロール・エレメント生成部
１１６ データ受信部
１１７ 送信部
１１８ 送信用無線リソース受信部
１５０ ＰＤＣＰレイヤ
１６０ ＲＬＣレイヤ
１７０ ＭＡＣレイヤ
１８０ 物理レイヤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のレイヤにおいて送信データに対して第１のプロトコル処理を施す第１のデータ処理手段と、
前記第１のプロトコル処理を施す際に送信データを格納するデータ格納手段と、
第２のレイヤにおいて、前記第１のプロトコル処理を施した送信データに対して第２のプロトコル処理を施す第２のデータ処理手段と、
前記第２のプロトコル処理を行う送信データの管理情報をメモリのデータ管理領域に格納して、前記第２のプロトコル処理を行う送信データのデータ管理を行うデータ管理手段と、
前記データ格納手段に格納されている送信データの格納データ量と、前記管理情報の格納に使用している前記データ管理領域の使用量とから求めた送信可能なデータ量を通信相手に報告する報告手段と、
前記送信可能なデータ量に対して前記通信相手により割り当てられたリソースを使用して、前記第２のプロトコル処理を施した送信データを順次送信する送信手段と、
前記送信手段により送信した送信データの前記通信相手における受信が成功した場合に、前記データ格納手段に格納されている前記受信が成功した送信データを解放するとともに、前記受信が成功した送信データの前記管理情報の格納に使用している前記データ管理領域の解放を行う解放手段と、
前記格納データ量と前記使用量の少なくとも一方が所定量を超えた場合に、前記格納データ量を無しとして求めた前記送信可能なデータ量を、前記報告手段により報告させる報告管理手段と、
を具備する通信端末装置。
【請求項２】
前記報告管理手段は、前記格納データ量を無しとする際に、前記使用量により前記送信可能なデータ量を求める請求項１記載の通信端末装置。
【請求項３】
前記報告管理手段は、前記格納データ量を無しとして求めた前記送信可能なデータ量を前記報告手段により報告させた後に、前記格納データ量と前記使用量の双方が所定量以下になった場合に、実際の前記格納データ量と前記使用量とから求めた前記送信可能なデータ量を前記報告手段により報告させる請求項１記載の通信端末装置。
【請求項４】
通信端末装置の送信可能なデータ量を報告するデータ量報告方法であって、
第１のレイヤにおいて送信データに対して第１のプロトコル処理を施す第１のデータ処理ステップと、
前記第１のプロトコル処理を施す際に送信データを格納するデータ格納ステップと、
第２のレイヤにおいて、前記第１のプロトコル処理を施した送信データに対して第２のプロトコル処理を施す第２のデータ処理ステップと、
前記第２のプロトコル処理を行う送信データの管理情報をメモリのデータ管理領域に格納して、前記第２のプロトコル処理を行う送信データのデータ管理を行うデータ管理ステップと、
前記データ格納ステップにより格納した送信データの格納データ量と、前記管理情報の格納に使用している前記データ管理領域の使用量とから求めた送信可能なデータ量を通信相手に報告する報告ステップと、
前記送信可能なデータ量に対して前記通信相手により割り当てられたリソースを使用して、前記第２のプロトコル処理を施した送信データを順次送信する送信ステップと、
前記送信ステップにより送信した送信データの前記通信相手における受信が成功した場合に、前記データ格納ステップにより格納した前記受信が成功した送信データを解放するとともに、前記受信が成功した送信データの前記管理情報の格納に使用している前記データ管理領域の解放を行う解放ステップと、
前記格納データ量と前記使用量の少なくとも一方が所定量を超えた場合に、前記格納データ量を無しとして求めた前記送信可能なデータ量を、前記報告ステップにより報告させる報告管理ステップと、
を具備するデータ量報告方法
【請求項１】
第１のレイヤにおいて送信データに対して第１のプロトコル処理を施す第１のデータ処理手段と、
前記第１のプロトコル処理を施す際に送信データを格納するデータ格納手段と、
第２のレイヤにおいて、前記第１のプロトコル処理を施した送信データに対して第２のプロトコル処理を施す第２のデータ処理手段と、
前記第２のプロトコル処理を行う送信データの管理情報をメモリのデータ管理領域に格納して、前記第２のプロトコル処理を行う送信データのデータ管理を行うデータ管理手段と、
前記データ格納手段に格納されている送信データの格納データ量と、前記管理情報の格納に使用している前記データ管理領域の使用量とから求めた送信可能なデータ量を通信相手に報告する報告手段と、
前記送信可能なデータ量に対して前記通信相手により割り当てられたリソースを使用して、前記第２のプロトコル処理を施した送信データを順次送信する送信手段と、
前記送信手段により送信した送信データの前記通信相手における受信が成功した場合に、前記データ格納手段に格納されている前記受信が成功した送信データを解放するとともに、前記受信が成功した送信データの前記管理情報の格納に使用している前記データ管理領域の解放を行う解放手段と、
前記格納データ量と前記使用量の少なくとも一方が所定量を超えた場合に、前記格納データ量を無しとして求めた前記送信可能なデータ量を、前記報告手段により報告させる報告管理手段と、
を具備する通信端末装置。
【請求項２】
前記報告管理手段は、前記格納データ量を無しとする際に、前記使用量により前記送信可能なデータ量を求める請求項１記載の通信端末装置。
【請求項３】
前記報告管理手段は、前記格納データ量を無しとして求めた前記送信可能なデータ量を前記報告手段により報告させた後に、前記格納データ量と前記使用量の双方が所定量以下になった場合に、実際の前記格納データ量と前記使用量とから求めた前記送信可能なデータ量を前記報告手段により報告させる請求項１記載の通信端末装置。
【請求項４】
通信端末装置の送信可能なデータ量を報告するデータ量報告方法であって、
第１のレイヤにおいて送信データに対して第１のプロトコル処理を施す第１のデータ処理ステップと、
前記第１のプロトコル処理を施す際に送信データを格納するデータ格納ステップと、
第２のレイヤにおいて、前記第１のプロトコル処理を施した送信データに対して第２のプロトコル処理を施す第２のデータ処理ステップと、
前記第２のプロトコル処理を行う送信データの管理情報をメモリのデータ管理領域に格納して、前記第２のプロトコル処理を行う送信データのデータ管理を行うデータ管理ステップと、
前記データ格納ステップにより格納した送信データの格納データ量と、前記管理情報の格納に使用している前記データ管理領域の使用量とから求めた送信可能なデータ量を通信相手に報告する報告ステップと、
前記送信可能なデータ量に対して前記通信相手により割り当てられたリソースを使用して、前記第２のプロトコル処理を施した送信データを順次送信する送信ステップと、
前記送信ステップにより送信した送信データの前記通信相手における受信が成功した場合に、前記データ格納ステップにより格納した前記受信が成功した送信データを解放するとともに、前記受信が成功した送信データの前記管理情報の格納に使用している前記データ管理領域の解放を行う解放ステップと、
前記格納データ量と前記使用量の少なくとも一方が所定量を超えた場合に、前記格納データ量を無しとして求めた前記送信可能なデータ量を、前記報告ステップにより報告させる報告管理ステップと、
を具備するデータ量報告方法
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１３４８２９（Ｐ２０１２−１３４８２９Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８６１４３（Ｐ２０１０−２８６１４３）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００１８７７２５）パナソニック モバイルコミュニケーションズ株式会社 (38)
【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２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００１８７７２５）パナソニック モバイルコミュニケーションズ株式会社 (38)
【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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