无线通信装置及无线通信方法与流程

文档序号:19456694发布日期:2019-12-20 20:02阅读:250来源:国知局
无线通信装置及无线通信方法与流程

本发明涉及无线通信装置及无线通信方法。



背景技术:

以往,为了增大无线通信系统中的传送容量(以下,称为“系统容量”),进行了各种研究。例如,在3gpplte(3rdgenerationpartnershipprojectradioaccessnetworklongtermevolution)中,谈论了除了宏小区之外还活用小型小区(smallcell)而增大系统容量的技术。在此,小区是指,为了使无线终端收发无线信号,无线基站所覆盖的范围。并且,宏小区是发送功率比较高,电波到达范围比较广的基站的小区。另外,小型小区是指,发送功率比较低,电波到达范围比较窄的小区。

在3gpplte-advanced(lte-a)中,作为无线通信系统的结构,例如探讨了在宏小区中包括多个小型小区的结构。并且,探讨了移动站与宏小区及小型小区同时连接的技术。此外,探讨了移动站与不同的两个小型小区同时连接的技术。这样,将移动站与两个不同的小区同时连接而实施的通信称为二元连接(dualconnectivity)。

在移动站与宏小区及小型小区同时连接的情况下,例如,在与宏小区的基站(以下,称为“宏基站”)之间收发包括传送路的设定、切换的控制等的层3的控制信息的控制平台的信号。另外,例如,包括用户数据的数据平台的信号在与宏基站之间及与小型小区的基站(以下,称为“小基站”)之间被收发。在此,控制平台被称为控制平台(controlplane:c平台)或srb(signalingradiobearer)等。另外,数据平台还被称为用户平台(userplane:u平台)或drb(dataradiobearer)等。另外,在移动站与不同的两个小型小区同时连接的情况下,例如,在与一个小基站之间收发控制平台的信号,在与另一个小基站之间收发数据平台的信号。也可在与两个小基站之间收发数据平台的信号。

在这样的二元连接中,将供控制平台连接的基站称为主要基站。另外,将与主要基站协调而通信并供数据平台连接的基站称为次要基站。另外,这些基站还被称为锚点无线基站及辅无线基站、主无线基站及从无线基站。此外,根据lte-a的最新动向,分别称为主基站及次要基站。在本申请中,分别称为第1通信装置及第2通信装置。

关于二元连接中的主要基站及次要基站的功能分担,根据使数据平台的信号在哪个层分支而提出了各种各样的结构。例如,具有在pdcp(packetdataconvergenceprotocol)层的前级使数据平台的信号分支的结构。另外,例如,具有在pdcp层与rlc(radiolinkcontrol)层之间使数据平台的信号分支的结构。另外,例如,具有在rlc层与mac(mediumaccesscontrol)层之间使数据平台的信号分支的结构。不仅如此,还可形成在各层内使数据平台的信号分支的结构。另外,例如,也可形成将pdcp层的一部分功能分配给主要基站,将pdcp层的剩余的功能分配给次要基站的结构。这在rlc层及mac层的功能的情况下也相同。此外,根据lte-a的最新动向,采用在pdcp层与rlc层之间使数据平台的信号分支的结构(architecture3c)和主要基站及小基站分别具有pdcp层、rlc层、mac层的结构(architecture1c)。

这样分担功能的主要基站及次要基站彼此通过有线或无线的链接而被连接。并且,经由该链接,在主要基站分支的数据平台的信号被发送到次要基站。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献:13gppts36.300v12.0.0(2013-12),3rdgenerationpartnershipproject;technicalspecificationgroupradioaccessnetwork;evolveduniversalterrestrialradioaccess(e-utra)andevolveduniversalterrestrialradioaccessnetwork(e-utran);overalldescription;stage2

非专利文献2:3gppts36.211v12.0.0(2013-12),3rdgenerationpartnershipproject;technicalspecificationgroupradioaccessnetwork;evolveduniversalterrestrialradioaccess(e-utra);physicalchannelsandmodulation

非专利文献3:3gppts36.212v12.0.0(2013-12),3rdgenerationpartnershipproject;technicalspecificationgroupradioaccessnetwork;evolveduniversalterrestrialradioaccess(e-utra);multiplexingandchannelcoding

非专利文献4:3gppts36.213v12.0.0(2013-12),3rdgenerationpartnershipproject;technicalspecificationgroupradioaccessnetwork;evolveduniversalterrestrialradioaccess(e-utra);physicallayerprocedures

非专利文献5:3gppts36.321v12.0.0(2013-12),3rdgenerationpartnershipproject;technicalspecificationgroupradioaccessnetwork;evolveduniversalterrestrialradioaccess(e-utra);mediumaccesscontrol(mac)protocolspecification

非专利文献6:3gppts36.322v11.0.0(2012-09),3rdgenerationpartnershipproject;technicalspecificationgroupradioaccessnetwork;evolveduniversalterrestrialradioaccess(e-utra);radiolinkcontrol(rlc)protocolspecification

非专利文献7:3gppts36.323v11.2.0(2013-03),3rdgenerationpartnershipproject;technicalspecificationgroupradioaccessnetwork;evolveduniversalterrestrialradioaccess(e-utra);packetdataconvergenceprotocol(pdcp)specification

非专利文献8:3gppts36.331v12.0.0(2013-12),3rdgenerationpartnershipproject;technicalspecificationgroupradioaccessnetwork;evolveduniversalterrestrialradioaccess(e-utra);radioresourcecontrol(rrc);protocolspecification

非专利文献9:3gppts36.413v12.0.0(2013-12),3rdgenerationpartnershipproject;technicalspecificationgroupradioaccessnetwork;evolveduniversalterrestrialradioaccessnetwork(e-utran);s1applicationprotocol(s1ap)

非专利文献10:3gppts36.423v12.0.0(2013-12),3rdgenerationpartnershipproject;technicalspecificationgroupradioaccessnetwork;evolveduniversalterrestrialradioaccessnetwork(e-utran);x2applicationprotocol(x2ap)

非专利文献11:3gpptr36.842v12.0.0(2013-12),3rdgenerationpartnershipproject;technicalspecificationgroupradioaccessnetwork;studyonsmallcellenhancementsfore-utraande-utran;higherlayeraspects



技术实现要素:

发明要解决的课题

但是,在二元连接的实施中,例如,在次要基站与移动站之间的通信中通信状态发生变化的情况下,发生解除二元连接而切换到一元连接的情况。即,在移动站与宏基站及小基站同时连接时如果移动站与小基站之间的通信状态发生变化,则解除二元连接,移动站仅与宏基站进行通信。作为通信状态的变化的一例,例如可列举与数据通信相关的不良、错误的发生及无线质量的劣化等。

但是,在二元连接的实施中,从宏基站及小基站这两者发送数据平台的信号,因此在切换到一元连接的情况下,有可能在移动站中发生用户数据的重复、缺损。即,在从二元连接切换到一元连接的情况下,宏基站有可能重复发送由小基站已发送完的用户数据,或不发送由小基站未发送的用户数据而导致缺损。

另外,该问题不仅在从基站朝向移动站的下行线路中发生,而且在从移动站向基站的上行线路中也发生。即,在二元连接的实施中,移动站向宏基站及小基站这两者发送用户数据,但在切换成一元连接之后,移动站仅向宏基站发送用户数据。此时,移动站未掌握向小基站已发送完的用户数据是否被转发到宏基站,因此在切换成一元连接之后,难以将用户数据适度地发送到宏基站。同样地,在移动站进行3元以上的多元连接的情况下,在切换成一元连接之后,可能发生收发的用户数据的不匹配。

公开的技术是鉴于上述点而研发的,目的在于提供一种能够防止收发的用户数据的不匹配的无线通信装置及无线通信方法。

解决课题的手段

本申请公开的无线通信装置在一个方式中具备:接收部,其借助于第1路径而接收从第1通信装置发送的数据的一部分,并借助于第2路径而接收从该第1通信装置发送的数据的另一部分,其中,该第1路径包括与上述第1通信装置之间的无线线路,该第2路径经由第2通信装置;控制部,其根据借助了上述第2路径的数据通信的状态进行通信控制;及发送部,其通过上述控制部的根据借助了上述第2路径的数据通信的状态进行的控制,借助于上述第1路径而将接收状态信息发送到上述第1通信装置,该接收状态信息对由上述接收部接收完的数据或未接收的数据进行指定。

发明效果

根据本申请公开的无线通信装置及无线通信方法的一个方式,能够防止收发的用户数据的不匹配。

附图说明

图1是表示实施方式1的无线通信系统的结构例的图。

图2是表示实施方式1的无线通信系统的结构的框图。

图3是表示实施方式2的无线通信系统的层结构的框图。

图4是表示pdcpsr的格式的具体例的图。

图5是表示pdu类型的列表的图。

图6是表示实施方式2的连接切换方法的序列图。

图7是表示实施方式2的移动站的处理的流程图。

图8是表示实施方式3的连接切换方法的序列图。

图9是表示基站的硬件结构的框图。

图10是表示移动站的硬件结构的框图。

具体实施方式

下面,参照附图,对本申请所公开的无线通信装置及无线通信方法的实施方式进行详细说明。此外,本发明不限于该实施方式。另外,也可将以下的各个实施方式适当组合而实施。下面,对与下行通信及上行通信相关的实施方式进行说明,二元连接通常使用于实施下行通信及上行通信的双向通信中,因此自然可将各个实施方式组合而实施。

(实施方式1)

图1是表示实施方式1的无线通信系统的结构例的图。图1所示的无线通信系统具备宏基站100、小基站200及移动站300。

移动站300与作为主要基站的宏基站100连接。因此,移动站300通过在图1中用实线的箭头表示的控制平台及用虚线的箭头表示的数据平台而与宏基站100连接。另外,移动站300与作为次要基站的小基站200。因此,移动站300通过数据平台而与小基站200连接。

[无线通信系统的结构]

图2是表示实施方式1的无线通信系统的结构的框图。如图2所示,宏基站100与上位层通信装置4连接,宏基站100及小基站200例如利用x2接口而实现有线连接。并且,宏基站100及小基站200与移动站300进行无线通信。

宏基站100具备通信部11及控制部14。通信部11与小基站200、移动站300及上位层通信装置4进行通信。即,通信部11与小基站200及上位层通信装置4之间进行有线通信,与移动站300之间进行无线通信。

具体地,通信部11具备接收部12及发送部13。接收部12从上位层通信装置4接收控制数据及用户数据。并且,接收部12将所接收的控制数据及用户数据输出到发送部13。此外,控制数据可以是宏基站100自己生成的数据。

发送部13将发给移动站300的控制数据无线发送到移动站300。另外,发送部13按照控制部14的指示而将发给移动站300的用户数据的一部分无线发送到移动站300,并将剩余的用户数据发送到小基站200。

控制部14对包括接收部12及发送部13的通信部11的动作进行综合控制。另外,控制部14根据通信状态而控制数据通信。在从二元连接切换成一元连接时,对于移动站300,参照从移动站300接收的接收状态信息,确保与移动站300的数据的匹配性。

此外,作为切换成一元连接的例子,例如有以下的情况。首先,可列举将通信对象从现在的小基站200切换成其他的小基站的情况(rrcreconfigurationincludingthesenbchange)。接着,可列举如下情况(rrcreconfiguration):小基站200保持设定,数据仅向宏基站100发送,不向小基站200发送。另外,可列举小基站200的设定被取消的情况(rrcreconfigurationincludingthesenbremoval)。

在上述情况下,关于宏基站100从移动站300接收接收状态信息的时机,例如有下述的例子。

(第一个例子)

在宏基站100从二元连接切换成一元连接时,通过rrc(radioresourcecontrol)信令而向移动站300通知设定的变更。此外,同样地,向小基站200也通知设定的变更。在该rrc信令中包括接收状态信息的报告的指示。当接收到包括接收状态信息的报告的指示的rrc信令时,移动站300向宏基站100通知接收状态信息。

(第二个例子)

当检测到通信状态的变化时,移动站300将其检测作为触发而将接收状态信息发送到宏基站100。关于接收状态信息的报告,可预先通过rrc信令而设定。在此,通信状态的变化例如相当于下述的情况。第一,在借助了小基站200的发送路径(x2接口及无线链接)中发生数据的丢失(x2接口中的分组丢失、小基站中通过由通信量的阻塞发生的缓冲溢出而导致的数据废弃或无线链接中的发送失败等),在移动站300中未接收到期望的数据的情况(可通过pdcp层中的计时器的计满而进行检测)。第二,在小基站200的rlc层中,期望的数据发送的重发失败,检测到无线链接质量恶化(radiolinkfailure)的情况(可通过rlc层中的计数超过最多重发次数而进行检测)。此外,在该情况下,不仅是下行发送,而且在与下行发送对应的确认响应(用于发送ack及nack的rlcstatusreport、下行通信为tcp(transmissioncontrolprotocol)通信的情况下的tcp的确认响应)的发送中发生失败的可能性也比较高。因此,在上行通信发生失败的情况下,在移动站300的rlc层中检测无线链接失败(radiolinkfailure)。综上所述,在二元连接时在借助了小基站200的发送路径中发生通信的不良是通信状态的变化的一例。

综合本例,移动站300发送接收状态信息的触发有3个。即,第1触发为移动站300中的下行的通信状态的变化的检测(可检测有线链接及无线链接的状态变化),第2触发是小基站200中的下行的通信状态变化的检测(可检测无线链接的状态变化),第3触发是移动站300中的上行的通信状态的变化的检测(可检测无线链接的状态变化)。

(第三个例子)

第三个例子是上述例子的组合。具体地,在第二个例子中,将第二个例子中记载的三个通信状态的变化中的至少一个通知给宏基站100,当宏基站接收到该通知时,通过rrc信令而向移动站300通知设定的变更。此时,宏基站100能够在rrc信令中包含接收状态信息的报告的指示。这样,宏基站100将接收状态信息的发送时机包括在内而进行控制,从而能够通过由上述的“下行通信状态的变化的检测”而产生的触发和由“上行通信状态的变化的检测”而产生的触发,能够避免移动站300同时进行接收状态信息的报告。

为了确保数据的匹配性,控制部14进行控制,以在切换成一元连接之后,参照接收状态信息而发送移动站300未接收的用户数据,且不发送移动站300接收完的用户数据。

在此,作为发送移动站300未接收的用户数据的方法,控制部14既可直接发送保持在宏基站100的数据,也可发送作为从小基站200返送的数据而未被发送到移动站300的数据(通过分组调度器而未被发送的数据及通过分组调度器而被发送但未收到送达确认的数据)及宏基站100继续接收的数据(正在x2接口上传送中的数据,也可称为最新数据)。

如上所述,根据本实施方式,在从二元连接时切换成一元连接的情况下,宏基站接收对从移动站接收的未接收的分组及接收完的分组进行指定的接收状态信息。此时,参照接收状态信息而发送移动站未接收的分组,不发送移动站接收完的分组。因此,即便在切换了连接的情况下,也能够从宏基站向移动站发送与接收状态相应的分组,确保数据的匹配性。

此外,在上述实施方式1中,对从宏基站100向移动站300的下行线路的通信进行了说明,但关于从移动站300向宏基站100的上行线路的通信也进行相同的处理。即,例如在二元连接时在借助了小基站200的上行线路的发送路径中发生了通信的不良的情况下,也可由宏基站100向移动站300发送接收状态信息。由此,即便在切换成一元连接的情况下,也能够从移动站300向宏基站100发送与接收状态相应的分组,能够确保数据的匹配性。

(实施方式2)

实施方式2的无线通信系统的结构例与实施方式1(图1)相同,因此省略其说明。这样的无线通信系统的结构通常是为了卸载通信量,减少切换次数而采用的。

[无线通信系统的结构]

实施方式2的无线通信系统的结构与实施方式1(图2)相同,因此关于与实施方式1相同的部分,省略详细的说明。

宏基站100具有通信部11及控制部14。通信部11与小基站200、移动站300及上位层通信装置4进行通信。具体地,通信部11具备接收部12及发送部13。接收部12从上位层通信装置4接收控制数据及用户数据。并且,接收部12将所接收的控制数据及用户数据输出到发送部13。

另外,在小基站200检测到错误(通信的不良)的情况下,接收部12从小基站200接收错误检测通知。并且,在接收到错误检测通知的情况下,接收部12从移动站300无线接收对移动站300接收完的用户数据及未接收的用户数据进行指定的接收状态信息。并且,接收部12将所接收的错误检测通知及接收状态信息输出到控制部14。此外,关于接收部12接收接收状态信息的时机、接收状态信息的内容,将后述。

发送部13将发给移动站300的控制数据无线发送到移动站300。另外,发送部13按照控制部14的指示,将发给移动站300的用户数据的一部分无线发送到移动站300,并将剩余的用户数据发送到小基站200。

控制部14对包括接收部12及发送部13的通信部11的动作进行综合控制。另外,当从接收部12输出错误检测通知时,控制部14决定临时解除二元连接,并切换成一元连接。并且,在切换成一元连接的情况下,控制部14参照从接收部12输出的接收状态信息,决定在切换成一元连接之后向移动站300发送的用户数据。具体地,控制部14进行控制,以在切换成一元连接之后,参照接收状态信息而发送移动站300未接收的用户数据,且不发送移动站300接收完的用户数据。

小基站200具备通信部21及控制部24。通信部21与宏基站100及移动站300进行通信。即,通信部21与宏基站100之间进行有线通信,通信部21与移动站300之间进行无线通信。

具体地,通信部21具备接收部22及发送部23。接收部22借助于有线连接而从宏基站100接收用户数据。并且,接收部22将所接收的用户数据输出到发送部23。

发送部23将从接收部22输出的发给移动站300的用户数据无线发送到移动站300。另外,发送部23在与移动站300之间的通信中检测到错误的情况下,将错误检测通知发送到宏基站100。在此检测出的错误例如是在向移动站300发送用户数据之后经过规定时间也未能从移动站300接收到用户数据的接收确认(ack)的错误、用户数据的重发次数达到规定的最多重发次数的错误等。此外,发送部23在与宏基站100之间的通信中检测到错误的情况下,也可将错误检测通知发送到宏基站100。

控制部24对包括接收部22及发送部23的通信部21的动作进行综合控制。

移动站300具有通信部31及控制部34,通信部31与宏基站100及小基站200进行通信。即,通信部31与宏基站100及小基站200二元连接,与两者的基站同时进行无线通信。

具体地,通信部31具备接收部32及发送部33。接收部32从宏基站100无线接收控制数据及用户数据。同时,接收部32从小基站200无线接收用户数据。即,接收部32从宏基站100直接接收从宏基站100发送的用户数据的一部分,并借助于小基站200而接收从宏基站100发送的用户数据的剩余的一部分。

另外,接收部32在与小基站200之间的通信中检测到错误的情况下,生成对移动站300从宏基站100及小基站200接收完的用户数据及未接收的用户数据进行指定的接收状态信息。并且,接收部32将所生成的接收状态信息输出到控制部34。

发送部33借助于控制部34而取得通过接收部32生成的接收状态信息。并且,发送部33向宏基站100无线发送所取得的接收状态信息。

控制部34对包括接收部32及发送部33的通信部31的动作进行综合控制。另外,控制部34监视接收部32,检测与小基站200之间的通信中发生的错误。在此检测到的错误例如是从小基站200接收到用户数据之后经过规定时间也未接收到期望的用户数据的错误、用户数据的重发次数达到规定的最多重发次数的错误等。并且,在检测到接收部32中的错误的情况下,控制部34取得通过接收部32生成的接收状态信息而输出到发送部33。

在此,例如可在pdcp层中检测出未接收到期望的用户数据的错误。具体地,在用户数据的接收顺序有遗漏,即在检测到有未接收的用户数据(也称为out-of-orderdelivery)的情况下,为了等待最初的未接收的分组的到达而启动计时器。并且,如果在计时器计满前接收到该分组,则判定为接收成功,但如果在计时器计满前未接收到,则被判定为错误。下面,对以下的未接收分组也进行相同的处理。

另外,例如可在rlc层中检测出用户数据的重发次数到达规定的最多重发次数的错误。具体地,在rlc层中规定了重发(automaticrepeatrequest)控制,并实施与在无线传送中发生错误的用户数据相关的重发。如果在规定次数以内重发成功,则判定为接收成功,但如果重发次数超过规定次数,则判定为错误。在该情况下,以往判断为发生了rlf(radiolinkfailure),实施rrc再连接(rrcconnectionre-establishment)。另外,在二元连接中,特别是在小基站200侧发生rlf时,不实施rrc再连接,但向宏基站100通知rlc层中的通信的不良(rlcfailure)。此外,如实施方式1所记载,可通过下行发送侧的rlc和下行接收侧的rlc而检测rlc层中的通信的不良。

在本实施方式中,在检测出这些错误的情况下,从移动站300向宏基站100发送接收状态信息。因此,例如与在移动站300的缓存中的滞留量超过规定的阈值的情况下发送接收状态信息的技术等相比,能够在早期将接收状态信息发送到宏基站100。此外,在pdcp层中检测到用户数据的大量的丢失的情况下,针对每个丢失的分组,计时器计满而发送接收状态信息,并增加信令开销。因此,例如,可另设禁止计时器(prohibittimer),以不频繁地发送接收状态信息。具体地,利用禁止计时器而判断是否从上次的接收状态信息的发送经过了一定期间,在未经过一定期间的期间,无需再次发送接收状态信息。

[无线通信系统的处理]

接着,对如上述构成的无线通信系统中的宏基站100、小基站200及移动站300的处理进行说明。这些宏基站100、小基站200及移动站300使用与多个链接层对应的链接层协议而进行通信。即,例如使用与pdcp(packetdataconvergenceprotocol)层、rlc(radiolinkcontrol)层、mac(mediumaccesscontrol)层及phy(physical)层等对应的链接层协议。图3是表示实施方式2的无线通信系统的层结构的框图。

在此,首先,对与用户数据的收发相关的宏基站100的处理进行说明。如图3所示,宏基站100的通信部11具备pdcp层101、rlc层102、rlc层103及mac层104。rlc层102是下行线路的rlc层,rlc层103是上行线路的rlc层。此外,宏基站100例如可具备phy层等未图示的层。

通信部11从上位层通信装置4接收用户数据。并且,在pdcp层101中,通信部11对所接收的用户数据的分组赋予序列号。此时,通信部11例如对向rlc层102输出的分组赋予奇数号,对向小基站200发送的分组赋予偶数号。该序列号例如在切换等时使用。另外,通信部11在pdcp层101中,对用户数据进行报头压缩、安全检查及加密。

并且,通信部11将被赋予奇数号的分组从pdcp层101输出到rlc层102。另外,通信部11借助于有线连接而将被赋予偶数号的分组发送到小基站200。由此,例如被赋予序列号#1、#3、#5、#7…的分组被输出到rlc层102,被赋予序列号#2、#4、#6、#8…的分组被发送到小基站200。

此外,对分组赋予的号无需是升序的序列号。即,只要是可识别各个分组,且表示整个用户数据中的分组的顺序的识别符,则对分组也可赋予其他号等。下面,假设对分组赋予以升序连续的序列号而继续进行说明。

在rlc层102中,通信部11从pdcp层101取得被赋予奇数号的分组。并且,通信部11在rlc层102中,根据需要而进行分组的分割、合并,赋予rlc层的报头部,从而生成rlc层的分组(以下,称为“rlc分组”)。

之后,通信部11按照mac层104中的调度,从rlc层102向mac层104输出rlc分组。并且,通信部11在mac层104中,使用rlc分组而组成发送用的数据。即,例如,根据需要而进行rlc分组的分割、合并,并赋予mac层的报头部,从而生成mac层的分组(以下,称为“mac分组”)。并且,通信部11按照调度,从mac层104经由未图示的phy层等而向移动站300发送mac分组。

另外,在从移动站300接收用户数据时,通信部11在mac层104中从移动站300接收用户数据。并且,通信部11在mac层104中重建(重新组建)所接收的用户数据,并在rlc层103中对所接收的用户数据进行分割、合并。进而,通信部11在rlc层103中进行使用了rlc层的报头部的数据的顺序修正,并从rlc层103向pdcp层101输出用户数据。

接着,对在从小基站200接收到错误检测通知时的宏基站100的处理进行说明。

在小基站200中检测到错误的情况下,通信部11在pdcp层101取得从小基站200发送的错误检测通知。另外,通信部11在pdcp层101中取得从移动站300发送且经由mac层104及rlc层103的接收状态信息。接收状态信息包括可在检测出错误的时刻对移动站300接收完的分组和未接收的分组进行指定的信息。

当通过通信部11而接收到错误检测通知时,控制部14决定解除与移动站300之间的二元连接而切换成一元连接。并且,控制部14借助于通信部11而向小基站200及移动站300发送表示解除二元连接的二元连接解除通知。另外,控制部14参照通过通信部11而接收的接收状态信息,向pdcp层101通知应发送给移动站300的分组。即,控制部14将通过接收状态信息而表示且移动站300未接收的分组的序列号通知到pdcp层101,并且将作为无需发送的分组的序列号而已接收完的分组的序列号通知到pdcp层101。

并且,除了移动站300接收完而无需发送的分组之外,通信部11以序列号小的顺序将移动站300未接收的分组从pdcp层101输出到rlc层102。并且,通信部11在rlc层102中生成rlc分组,并在mac层104中生成mac分组,向移动站300发送mac分组。由此,即便在从二元连接切换成一元连接之后,移动站300也能够在不重复及缺损的情况下接收分组。

接着,对与用户数据的收发相关的小基站200的处理进行说明。如图3所示,小基站200的通信部21具备rlc层201、rlc层202及mac层203。rlc层201是下行线路的rlc层,rlc层202是上行线路的rlc层。此外,小基站200例如可具备phy层等未图示的层。

通信部21在rlc层201中接收从宏基站100的pdcp层101经由有线连接而发送的分组。如上述,对该分组赋予偶数号。并且,通信部21在rlc层201中,根据需要而进行分组的分割、合并,并赋予rlc层的报头部,从而生成rlc分组。

之后,通信部21按照mac层203中的调度,从rlc层201向mac层203输出rlc分组。并且,通信部21在mac层203中使用rlc分组而组成发送用的数据。即,例如根据需要而进行rlc分组的分割、合并,并赋予mac层的报头部,从而生成mac分组。并且,通信部21按照调度而从mac层203经由未图示的phy层等而向移动站300发送mac分组。

另外,在从移动站300接收用户数据时,通信部21在mac层203中从移动站300接收用户数据。并且,通信部21在mac层203中重建(重新组建)所接收的用户数据,并在rlc层202中,对所接收的用户数据进行分割、合并。进而,通信部21在rlc层202中,进行使用rlc层的报头部的数据的顺序修正,并从rlc层202向宏基站100发送用户数据。

接着,对检测到错误时的小基站200的处理进行说明。

当从mac层203向移动站300发送了mac分组时,控制部24启动计量规定时间的计时器而等待来自移动站300的接收确认(ack)。此时,如果通过移动站300而未能正确地接收mac分组,则在计时器计满之前不能接收到接收确认(ack)。因此,在计时器计满之前未接收到接收确认(ack)的情况下,控制部24检测出发生了错误。

另外,控制部24也可监视与移动站300之间的数据的重发次数,并在重发次数达到规定的最多重发次数的情况下,检测出发生了错误。进而,控制部24也可在从宏基站100借助于有线连接而接收分组之后经过规定时间也未接收到期望的分组的情况下,检测出发生了错误。当控制部24检测出错误时,通信部21借助于有线连接而将错误检测通知发送到宏基站100。

之后,当由宏基站100决定解除二元连接时,通信部21从宏基站100接收二元连接解除通知。在接收到二元连接解除通知之后,不能执行小基站200与移动站300之间的无线通信,因此通信部21停止数据的收发。

接着,对与用户数据的收发相关的移动站300的处理进行说明。如图3所示,移动站300的通信部31具备mac层301、302、rlc层303~306及pdcp层307。移动站300具备从两个基站同时接收用户数据的功能,因此mac层及rlc层与各个基站对应地设置。即,mac层301、rlc层303、rlc层304及pdcp层307为了与宏基站100之间收发用户数据而使用。另外,mac层302、rlc层305、rlc层306及pdcp层307为了与小基站200之间收发用户数据而使用。rlc层303、305是下行线路的rlc层,rlc层304、306是上行线路的rlc层。此外,移动站300例如可具备phy层等未图示的层。

通信部31在mac层301中从宏基站100接收用户数据(mac分组)。并且,通信部31在mac层301中重建(重新组建)所接收的用户数据,并在rlc层303中,对所接收的用户数据进行分割、合并。进而,通信部31在rlc层303中,进行使用rlc层的报头部的数据的顺序修正,并从rlc层303向pdcp层307输出用户数据。并且,通信部31在pdcp层307中,对于用户数据而进行解密、安全检查及报头压缩的解除。

同样地,通信部31在mac层302中,从小基站200接收用户数据(mac分组)。并且,通信部31在mac层302中,重建(重新组建)所接收的用户数据,并在rlc层305中,对所接收的用户数据进行分割、合并。进而,通信部31在rlc层305中,进行使用rlc层的报头部的数据的顺序修正,并从rlc层305向pdcp层307输出用户数据。并且,通信部31在pdcp层307中,对于用户数据而进行解密、安全检查及报头压缩的解除。

另外,在向宏基站100及小基站200发送用户数据时,通信部31在pdcp层307中,对用户数据的分组赋予序列号。进而,通信部31在pdcp层307中,对于用户数据而进行报头压缩、安全检查及加密。

并且,通信部31从pdcp层307向rlc层304输出一部分的分组,并从pdcp层307向rlc层306输出剩余的分组。并且,通信部31在rlc层304、306中,根据需要而进行分组的分割、合并,并赋予rlc层的报头部,从而生成rlc层的分组(以下,称为“rlc分组”)。

之后,通信部31按照mac层301、302中的调度,从rlc层304、306向mac层301、302分别输出rlc分组。并且,通信部31在mac层301、302中,使用rlc分组而组成发送用的数据。即,例如,根据需要而进行rlc分组的分割、合并,并赋予mac层的报头部,从而生成mac分组。并且,通信部31按照调度而从mac层301、302借助于未图示的phy层等而分别向宏基站100及小基站200发送mac分组。

接着,对检测出错误时的移动站300的处理进行说明。

控制部34监视通信部31中的用户数据的接收,例如在pdcp层307中接收被赋予序列号的分组之后经过规定时间也存在被赋予比该分组更靠前的序列号的未接收的分组的情况下,检测出发生了错误。另外,控制部34监视分别与宏基站100及小基站200之间的数据的重发次数,在重发次数达到规定的最多重发次数的情况下,检测出发生了错误。并且,控制部34在接收来自小基站200的数据时检测到错误时,指示通信部31生成接收状态信息。

接受指示的通信部31在pdcp层307中取得对接收完的分组赋予的序列号。即,对各个分组赋予了在宏基站100的pdcp层101中被赋予的序列号,因此在pdcp层307中取得通过宏基站100而被赋予的序列号。并且,通信部31在pdcp层307中,从取得的序列号中确定未接收的分组的序列号。

并且,通信部31在pdcp层307中生成接收状态信息,该接收状态信息表示在未接收的分组的序列号中最小的序列号和有无接收被赋予比该序列号更靠后的序列号的规定数的分组的信息。具体地,例如考虑从宏基站100发送序列号为#1、#3、#5、#7的分组,并从小基站200发送序列号为#2、#4、#6、#8的分组的情况。在此,例如假设从小基站200发送的序列号为#2的分组未被移动站300接收而检测出错误。在该情况下,从宏基站100发送的序列号为#1、#3、#5、#7的分组被移动站300接收,序列号为#2、#4、#6、#8的分组未被移动站300接收。

因此,在pdcp层307中生成表示未接收的分组的序列号中最小的序列号#2和有无接收序列号为#3~#8的分组的接收状态信息。因此,在此,生成表示已接收完序列号为#3、#5、#7的分组,且未接收序列号为#4、#6、#8的分组的接收状态信息。该接收状态信息表示序列号为#2、#4、#6、#8的分组未被移动站300接收,在切换成一元连接之后,需要再次从宏基站100发送。

此外,以上的说明以在pdcp层101中对分组赋予以升序连续的序列号为前提。但是,如上所述,在pdcp层101中,无需对分组必须赋予序列号。在pdcp层101中对分组赋予其他的识别符的情况下,接收状态信息包括在未接收的分组中顺序最靠近整个用户数据的最前头的分组(最初的未接收分组)的识别符。另外,在该情况下的接收状态信息包括表示有无接收比最靠近整个用户数据的最前头的分组更靠后的规定数的分组的信息。

当在pdcp层307中生成接收状态信息时,通信部31将该接收状态信息发送到宏基站100。因此,在宏基站100中能够掌握将经由小基站200的分组包括在内的移动站300中的分组的接收状态。其结果,宏基站100在解除二元连接而切换成一元连接之后,能够对移动站300适度地发送分组,能够防止用户数据的重复及缺损。

[接收状态信息的具体例]

如上所述,在小基站200与移动站300之间的通信中检测出错误时,从移动站300向宏基站100发送接收状态信息。作为该接收状态信息,例如可使用pdcp状态报告(pdcpstatusreport:以下,略记为“pdcpsr”)。

图4是表示pdcpsr的格式的具体例的图。图4的上段所示的pdcpsr400是12位的序列号用的pdcpsr。另外,图4的中段所示的pdcpsr410是15位的序列号用的pdcpsr。进而,图4的下段所示的pdcpsr420是7位的序列号用的pdcpsr。

如这些图所示,在pdcpsr中,按照收发的数据,序列号的尺寸不同。具体地,例如在voip(voiceofinternetprotocol)等中,使用7位的序列号。因此,图4所示的各个pdcpsr400、410及420具备分别不同的尺寸的fms(firstmissingsequencenumber)字段401、411及421。fms字段401、411及421是存储有在未接收的分组中最靠近整个用户数据的最前头的分组的序列号的字段。

即,例如在pdcpsr400中,在fms字段401中存储有在由移动站300未接收的分组中最靠近整个用户数据的最前头的分组的序列号。换言之,在fms字段401中存储有在从小基站200未到达的用户数据的分组中应该最先被接收的分组的序列号。下面,将在fms字段401、411及421存储有序列号的分组称为“fms的分组”。

另外,从pdcpsr400、410及420的位图(bitmap)1~n的字段分别存储有关于比fms的分组更靠后的分组的接收有无。具体地,例如关于比fms的分组更靠后的第1~第n(n为1以上的整数)的分组,如果被移动站300接收,则存储“1,”如果未被移动站300接收,则存储“0”。

例如,如上述的例子,考虑从宏基站100发送序列号为#1、#3、#5、#7的分组,从小基站200发送序列号为#2、#4、#6、#8的分组的情况。在此,在序列号为#2的分组未被移动站300接收而检测出错误时,之后的序列号为#4、#6、#8的分组也无法从小基站200接收。因此,在移动站300中已接收完序列号为#1、#3、#5、#7的分组,未接收序列号为#2、#4、#6、#8的分组。

在该情况下,fms的分组是序列号为#2的分组,因此在pdcpsr400、410及420的fms字段401、411及412中存储有序列号#2。另外,关于比fms的分组更靠后的分组,已接收完序列号为#3、#5、#7的分组,而并未接收序列号为#4、#6、#8的分组。因此,在从位图1到位图6的字段中分别存储“1”、“0”、“1”、“0”、“1”、“0”。

另外,在图4所示的pdcpsr400、410及420的pdutype的字段中存储有与作为pdcpsr400、410及420而使用的pdu(protocoldataunit)的类型相关的信息。具体地,例如如图5所示,在pdutype字段中存储有表示该pdu的种类的位。即,在pdutype字段中存储有位“000”的情况下,表示该pdu为pdcpsr400、410及420这样的pdcp状态报告。

另外,在pdutype字段中存储有位“001”的情况下,表示该pdu为散置的rohc反馈分组(interspersedrohcfeedbackpacket)。散置的rohc反馈分组包括对于从接收侧发送的pdcp层的pdu的反馈信息。

另外,可存储在pdutype字段的位“010”~“111”作为预约位而被保留。因此,在本实施方式中,在检测出错误的情况下,在从移动站300发送的接收状态信息中,分配与通常的pdcpsr不同的位,并将该位存储到pdutype字段。

[连接切换方法]

接着,参照图6所示的序列图,对从实施方式2的二元连接切换成一元连接的连接切换方法进行说明。

在移动站300与宏基站100及小基站200二元连接时,用户数据的一部分从宏基站100的通信部11被无线发送到移动站300。另外,剩余的用户数据借助于有线连接而被发送到小基站200(步骤s101),并从小基站200的通信部21被无线发送到移动站300。在宏基站100的通信部11中,对这些用户数据的分组赋予表示数据的顺序的序列号,例如被赋予奇数号的分组从宏基站100直接被无线发送到移动站300,被赋予偶数号的分组借助于小基站200而被无线发送到移动站300。

并且,在从小基站200无线发送的分组未被移动站300接收的情况下(步骤s102),通过小基站200的控制部24而检测出错误(步骤s103)。例如在从移动站300未返送对于从小基站200无线发送的分组的接收确认(ack)的情况下,检测出该错误。另外,在与移动站300之间的重发次数达到规定的最多重发次数的情况下、在从宏基站100接收到分组之后经过规定时间也未接收到下一个分组等情况下,通过小基站200的控制部24而检测出错误。

另外,在未接收到来自小基站200的分组的情况下,通过移动站300的控制部34也检测出错误(步骤s104)。例如,在从小基站200接收到被赋予序列号的分组之后经过规定时间也存在被赋予比该分组更靠前的序列号的未接收的分组等情况下,检测出该错误。另外,在与小基站200之间的重发次数达到规定的最多重发次数等情况下,通过移动站300的控制部34而检测出错误。

当通过小基站200的控制部24而检测出错误时,向宏基站100发送错误检测通知(步骤s105)。另外,当通过移动站300的控制部34而检测出错误时,通过通信部31而生成接收状态信息。在接收状态信息中包括在移动站300未接收的分组中顺序最靠近最前头的分组的序列号和比该分组更靠后的规定数的分组的接收有无。并且,从移动站300的通信部31向宏基站100发送所生成的接收状态信息(步骤s106)。

在宏基站100中接受从小基站200发送的错误检测通知,通过控制部14而决定临时解除二元连接而切换成一元连接。即,决定临时停止借助于小基站200的用户数据的发送,由宏基站100将全部的用户数据直接发送到移动站300。并且,通过通信部11而将表示解除二元连接的二元连接解除通知发送到小基站200(步骤s107)。接收了二元连接解除通知的小基站200从此以后停止向移动站300发送用户数据。

另外,从宏基站100的通信部11向移动站300也发送二元连接解除通知(步骤s108)。接收了二元连接解除通知的移动站300从此以后从宏基站100接收所有的用户数据。

在切换到一元连接之后,在宏基站100将用户数据发送到移动站300时,通过控制部14而参照从移动站300接收的接收状态信息。并且,从控制部14向通信部11通知移动站300未接收的分组的序列号,被通知的序列号的分组依次从通信部11被发送到移动站300。

这样,在本实施方式中,在借助了小基站200的用户数据的发送路径中检测出错误的情况下,从移动站300向宏基站100发送接收状态信息。并且,宏基站100解除二元连接,并参照接收状态信息而将移动站300未接收的用户数据适度地发送到移动站300。因此,在从二元连接切换成一元连接的情况下,能够防止被移动站300接收的用户数据的重复及缺损。

[检测错误时的移动站的处理的具体例]

接着,参照图7所示的流程图而对在二元连接时借助了小基站200的发送路径中检测出错误的情况下的移动站300的处理进行说明。

移动站300的控制部34监视小基站200与移动站300之间的通信,并判定是否发生错误(步骤s201)。即,在从小基站200接收到被赋予序列号的分组的情况下,控制部34判定是否存在作为被赋予比该分组更靠前的序列号的分组而未接收的分组。并且,在存在未接收的分组的情况下,启动规定的计时器,判定在经过规定时间之前是否接收到未接收的分组。这些判定的结果,在不存在未接收的分组或在经过规定时间之前正确地接收到分组的情况下,视为未检测出错误(步骤s201,否),控制部34继续监视通信。

并且,在检测出错误的情况下(步骤s201,是),控制部34指示通信部31生成作为接收状态信息的pdcpsr。通信部31接受该指示而生成pdcpsr(步骤s202),该pdcpsr中包括在未接收的分组中最靠近整个用户数据的最前头的分组的序列号和比该分组更靠后的规定数的分组的接收有无。并且,通信部31将所生成的pdcpsr发送到宏基站100(步骤s203)。

之后,通信部31从决定临时解除二元连接的宏基站100接收二元连接解除通知(步骤s204)。在接收了二元连接解除通知之后,通信部31开始与宏基站100的一元连接(步骤s205),从宏基站100接收发给移动站300的所有的用户数据。此时,宏基站100参照pdcpsr而适度地发送移动站300未接收的用户数据,因此通信部31在不重复及缺损的情况下从宏基站100接收用户数据。

如上所述,根据本实施方式,在二元连接时在借助了小基站的发送路径中检测出错误的情况下,移动站向宏基站发送对未接收的分组及接收完的分组进行指定的接收状态信息。并且,宏基站解除二元连接而切换成一元连接,并参照接收状态信息而发送移动站未接收的分组。因此,即便在切换了连接的情况下,也能够从宏基站向移动站适度地发送分组,防止用户数据的重复及缺损。

此外,在上述实施方式2中,假设从小基站200向宏基站100发送错误检测通知,但也可以从移动站300向宏基站100发送错误检测通知。在该情况下,也可以将错误检测通知和接收状态信息一并发送到宏基站100。

(实施方式3)

在实施方式2中,对在从宏基站100及小基站200朝向移动站300的下行线路中检测出错误的情况下的连接切换方法进行了说明。但是,在从移动站300朝向宏基站100及小基站200的上行线路中检测出错误的情况下,也可以将二元连接临时解除而切换成一元连接。因此,在实施方式3中,对在上行线路中检测出错误的情况下的连接切换方法进行说明。

本实施方式的无线通信系统的结构与实施方式2相同,因此省略其说明。在本实施方式中,在检查出如下错误的点上与实施方式2不同:从移动站300借助于小基站200而发送的分组未被宏基站100接收。

图8是表示实施方式3的连接切换方法的序列图。如图8所示,在移动站300与宏基站100及小基站200二元连接时,用户数据的一部分从移动站300的通信部31直接被无线发送到宏基站100(步骤s301)。另外,剩余的用户数据借助于小基站200而被发送到宏基站100。

这些用户数据的分组在移动站300的通信部31中被赋予序列号,例如被赋予奇数号的分组直接被无线发送到宏基站100,被赋予偶数号的分组借助于小基站200而被发送到宏基站100。

并且,在借助于小基站200发送的数据未被宏基站100接收的情况下(步骤s302),通过宏基站100的控制部14而检测出错误(步骤s303)。例如在借助于小基站200而从移动站300接收到被赋予序列号的分组之后经过规定时间也存在被赋予比该分组更靠前的序列号的未接收的分组等情况下,检测出该错误。如上所述,例如可在pdcp层中检测出该错误。另外,例如可在rlc层中检测出该错误,而在rlc中检测出该错误的情况下,也可通过小基站200或移动站300检测出错误。在通过小基站200或移动站300而检测出错误的情况下,向宏基站100通知关于发生错误的要旨即可。

当通过宏基站100的控制部14而检测出错误时,通过通信部11生成接收状态信息。在接收状态信息中包括在宏基站100未接收的分组中最靠近整个用户数据的最前头的分组的序列号和比该分组更靠后的规定数的分组的接收有无。并且,从宏基站100的通信部11向移动站300发送所生成的接收状态信息(步骤s304)。

另外,在宏基站100中,通过控制部14而检测处错误,因此决定临时解除二元连接而切换成一元连接。即,决定临时停止借助了小基站200的用户数据的接收,将所有的用户数据从移动站300直接发送到宏基站100。并且,通过通信部11,向小基站200发送表示解除二元连接的要旨的二元连接解除通知(步骤s305)。接收了二元连接解除通知的小基站200从此以后停止接收来自移动站300的用户数据。

另外,从宏基站100的通信部11向移动站300也发送二元连接解除通知(步骤s306)。接收了二元连接解除通知的移动站300从此以后将所有的用户数据直接无线发送到宏基站100。

在切换成一元连接之后,在移动站300向宏基站100发送用户数据时,通过控制部34而参照从宏基站100接收的接收状态信息。并且,从控制部34向通信部31通知宏基站100未接收的分组的序列号,并从通信部31向宏基站100依次发送被通知的序列号的分组。

这样,在本实施方式中,在借助了小基站200的用户数据的发送路径中检测出错误的情况下,从宏基站100向移动站300发送接收状态信息。并且,在宏基站100解除二元连接之后,移动站300参照接收状态信息而将宏基站100未接收的用户数据适度地发送到宏基站100。因此,在从二元连接切换成一元连接的情况下,也能够防止通过宏基站100而接收的用户数据的重复及缺损。

如上所述,根据本实施方式,在二元连接时在借助了小基站的发送路径中检测出错误的情况下,宏基站向移动站发送对未接收的分组及接收完的分组进行指定的接收状态信息。并且,当宏基站解除二元连接而切换成一元连接时,移动站参照接收状态信息而发送宏基站未接收的分组。因此,在切换了连接的情况下,也能够从移动站向宏基站适度地发送分组,能够防止用户数据的重复及缺损。

此外,在上述实施方式3中,假设通过宏基站100而检测出错误,但例如也可以通过小基站200或移动站300而检测出错误。并且,检查出错误的小基站200或移动站300向宏基站100通知发生错误的要旨。小基站200例如在rlc层中的与移动站300之间的重发次数达到规定的最多重发次数等情况下,检查出错误。另外,移动站300在向小基站200发送用户数据之后经过规定时间也未能从小基站200接收到用户数据的接收确认(ack)等情况下,检查出错误。

此外,在上述各个实施方式中,以移动站300与宏基站100及小基站200这两个基站同时连接的二元连接为例进行了说明,但在移动站300与3个以上的基站同时连接的多元连接中也可进行相同的处理。即,在借助了任一个基站的发送路径中检测出错误的情况下,接收侧的移动站向连接控制平台的主要基站发送接收状态信息。并且,主要基站能够解除多元连接而切换成一元连接,并参照接收状态信息而适度地将用户数据发送到移动站。

另外,在上述各个实施方式中,假设成当在借助了小基站200的发送路径中检测出错误时,宏基站100决定解除二元连接而切换成一元连接。但是,在宏基站100检测出错误的情况下,也无需必须切换成一元连接。在不切换成一元连接的情况下,接收侧的移动站300或宏基站100将接收状态信息发生到发送侧的宏基站100或移动站300,从而发送侧能够确认接收侧中的分组的接收状态。

进而,上述各个实施方式中,在借助了小基站200的发送路径中检测出错误的情况下解除二元连接而切换成一元连接,但切换连接并不限于检测出错误的情况。即,例如,移动站300移动而作为连接目的地的宏基站或小基站被变更的情况下,也可以考虑临时解除二元连接而切换成一元连接。并且,在这样的情况下,接收侧将接收状态信息发送到发送侧,从而能够防止切换连接时的用户数据的重复及缺损。

上述各个实施方式中的宏基站100、小基站200及移动站300的物理结构无需必须与图2及图3所示的框图相同。因此,对宏基站100、小基站200及移动站300的硬件结构的具体例进行说明。

图9是表示基站的硬件结构的框图。图9所示的基站例如对应宏基站100及小基站200,并具备天线501、控制部502、rf(radiofrequency,射频)回路503、存储器504、cpu505及网络接口506。

控制部502例如实现宏基站100的控制部14及小基站200的控制部24的功能。

网络接口506是通过有线连接而与其他的基站连接的接口。例如,宏基站100和小基站200借助于网络接口506而被有线连接。

cpu505、存储器504及rf回路503例如实现宏基站100的通信部11及小基站200的通信部21的功能。即,例如,在存储器504中存储有用于实现通信部11或通信部21的功能的程序等的各种程序。并且,cpu505读出存储于存储器504的程序,并与rf回路503等协作而实现通信部11或通信部21的功能。

图10是移动站的硬件结构图。图10所示的移动站例如对应移动站300,并具备天线511、控制部512、rf回路513、存储器514及cpu515。

控制部512例如实现移动站300的控制部34的功能。

cpu515、存储器514及rf回路513例如实现移动站300的通信部31的功能。即,例如,在存储器514中存储有用于实现通信部31的功能的程序等的各种程序。并且,cpu515读出存储于存储器514的程序,并与rf回路513等协作而实现通信部31的功能。

符号的说明

11、21、31通信部

12、22、32接收部

13、23、33发送部

14、24、34控制部

101、307pdcp层

102、103、201、202、303、304、305、306rlc层

104、203、301、302mac层

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