专利名称：发送装置、通信系统及通信方法
技术领域：
本发明涉及发送装置、通信系统以及通信方法。
背景技术：
以前，发送装置使用共同的线路，进行组播发送或广播发送多媒体内容的被称作MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)的服务。(例如3GPPTSG-RAN，“TS25.346 V6.0.0 Introducion of Multimedia Broadcast MulticastService(MBMS)in Radio acess network(RAN)”2004年3月)。此时，没有被接收装置所接收而丢失的数据包，因每个接收装置而异。因此，在MBMS中，要进行发送装置将全部的多媒体内容多次发送的重复发送、或发送装置和各个接收装置利用专用信道个别地确立线路，来对每个接收装置中丢失的数据包进行再发送、再接收的P t P repair(Ponit to point repair)。
这种重复发送和P t P repair是由IP层进行。IP层上的数据包，被分割成在比IP层更低级的RLC(Radio Link Control)层上的多个数据单位。即，上位层数据包被分割成为多个下位层数据单位。
然而，在以前的重复发送和P t P repair中，即使接收装置不能接收在上位层数据包中所包含的一部分下位层数据单位时，废弃属于该上位层数据包的全部下位数据单位废弃，而重新接收属于该上位层数据包的全部下位层数据单位。这时，在重复发送和P t P repair中，将不能保证再次能正确地接收上次正确地接收的下位层数据单位。因此，就存在接收质量衰减了的情况。为了维持接收质量，就必须再次尝试包含在重复发送和P t P repair中接收失败的、下位层数据单位的上位层数据包的接收，从而有增大接收装置和发送装置的处理负荷的危险。
发明内容
本发明的目的，是防止接收质量的衰减和处理负荷的增加。
与本发明的一实施方式相关的发送装置，具备下位层数据单位生成部，其生成付与了识别上位层数据序列的序列号码的下位层数据单位；和通信部，其发送下位层数据单位。以前，之所以必须废弃属于接收失败的上位层数据包的全部下位层数据单位，而重新接收属于该上位层数据包的全部下位层数据单位，是接收装置不知道分割根据上位层数据序列所生成的上位层数据包的下位层数据单位和上位层的数据序列之间的关系，故而不能判断为了复原上位层的数据序列所必要的丢失的下位层数据单位。
若用这样的发送装置，可以生成付与了识别上位层数据序列的序列号码的下位层数据单位，且能够发送其下位层数据单位。因此，接收装置，通过利用该序列号码，就可以将上次正确地接收的下位层数据单位和新接收到的下位层数据单位进行合成，来复原上位层数据序列。因此，就可以防止接收质量的衰减、接收装置和发送装置的处理负荷的增加。
与本发明的一实施方式相关的通信系统，具备有发送装置，其生成付与了识别上位层数据序列的序列号码的下位层数据单位，并发送该下位层数据单位；和接收装置，其接收下位层数据单位，并根据序列号码来合成接收到的下位层数据单位。与本发明的一实施方式相关的通信方法，具备有生成付与了识别上位层数据序列的序列号码的下位层数据单位的步骤；和发送下位层数据单位的步骤。
图1是表示关于本发明实施方式的通信系统的构成；图2是表示关于本发明实施方式的协议栈；图3是表示附以序列号码的例子；图4是与本发明的实施方式相关的第1方法的说明图；图5是与本发明的实施方式相关的第2方法的说明图；图6是表示与本发明的实施方式相关的第2方法中的RLC-PDU的说明图；图7是与本发明的实施方式相关的第4方法的说明图；图8是表示与本发明的实施方式相关的服务器的动作顺序的流程图；图9是表示了与本发明的实施方式相关的移动站的动作顺序的流程图。
附图1 10移动站 20基地站 30无线控制站 10a通信部 10c合成部 10b缓冲器 10d输出部 50服务器 50a通信部 50b发送缓冲器50c下位层数据单位生成部 50d上位层数据包生成部 50e内容数据库附图2、3、4、5IP层，RLC层，MAC层，物理层；IP数据包，PDU号码，序列号码，附图6序列号码数据附图8 S101IP数据包生成S102RLC-PDU生成S103广播发送/组播发送S104重复发送/PtP repair附图9 S201IP数据包接收S202保存S203再接收S204合成具体实施方式
(通信系统)如图1所示，通信系统100，具备有服务器50、核心网络40、无线控制站30、基站20和移动站10。服务器50，通过核心网络40、无线控制站30、基站20，向移动站10发送内容。例如，服务器50，可以向多个基站20覆盖的小区60内存在的多个移动站10、或向在一个基站20覆盖的小区60内存在的多个移动站10，广播发送或组播发送同一内容。服务器50，可以向多个移动站10利用共通的线路来进行广播发送或组播发送。这样，在通信系统100中，服务器50为发送作为数据序列的内容的发送装置，移动站10为接收数据序列的接收装置。
服务器50，具备有通信部50a、发送缓冲器50b、下位层数据单位生成部50c、上位层数据包生成部50d和内容数据库50e。内容数据库50e，存储服务器50发送的数据序列的内容。例如，内容数据库50e保存多媒体内容。
上位层数据包生成部50d，生成上位层数据包。通信系统100，可以使用如图2所示的协议栈。协议栈，从下位依次由物理层、MAC(Medium AccessControl)层、RLC(Radio Link Control)层、IP(Internet Protocol)层构成。
上位层数据包生成部50d，从内容数据库50e中得到数据序列(内容)。上位数据包生成部50d，生成包含数据序列的一个和或多个上位层数据包。上位数据包生成部50d，作为上位层数据包生成IP数据包。上位层数据包生成部50d，将生成的上位层数据包输入到下位层数据单位生成部50c中。
下位层数据单位生成部50c，生成附以了识别上位层数据序列号码的下位层数据单位。在下位层数据单位中，根据下位层的协议栈，具有下位层数据包、帧、数据单位、纠错码单位、传输块等。下位层数据单位生成部50c，作为下位层数据单位生成RLC-PDU(Radio Link Control-protocol Data Unit)。
下位层数据单位生成部50c，从上位层数据包生成部50d中取得上位层数据包。下位层数据单位生成部50c，将由一个或多个上位层数据包构成的上位层的数据序列分割成为多个下位层的数据单位。例如，下位层数据单位生成部50c，在上位层的数据序列的长度是1500字节，下位层数据单位的长度为50字节的情况时，可将一个数据序列分割成30个下位层数据单位。下位层数据单位生成部50c，给分割过的多个下位层数据单位附以序列号码。下位层数据单位生成部50c，将包含生成的多个下位层数据单位的上位层数据存储到发送缓冲器50b中。
发送缓冲器50b，保存上位层数据包(IP数据包)。通信部50a，发送下位层数据单位(RLC-PDU)。通信部50a，从发送缓冲器50b中获得上位层数据包(IP数据包)，向移动站10发送。这样，通信部50a，作为包含多个下位层数据单位的上位层数据包来发送下位层数据单位(RLC-PDU)。通信部50a，通过核心网络40、无线控制站30、基站20，向多个移动站10，广播发送或组播发送构成数据序列(内容)的多个下位层数据单位。
而且，通信部50a，进行多次发送数据序列(内容)的重复发送、和在通信部50a和各个移动站10a之间建立专用信道、来再次发送每个移动站10接收失败的上位层数据包的P t P repair(Ponit to point repair)。通信部50a，在重复发送和P t P repair中，发送上位层数据包(IP数据包)。数据序列(内容)从上位层(IP层)依次地被映射到下位层(物理层)、并被发送。
移动站10，具备有通信部10a、缓冲器10b、合成部10c和输出部10d。通信部10a，接收付与了识别上位层数据的序列号码的下位层数据单位。例如，通信部10a，接收服务器50广播发送或组播发送的上位层数据包(IP数据包)。这样，通信部10a，作为包含多个下位层数据单位的上位层数据包来接收下位层数据单位(RLC-PDU)。通信部10a，将接收到的上位层的数据包保存在缓冲器10b中。缓冲器10b，保存通信部10a接收到的上位层数据包(IP数据包)。
通信部10a，利用重复发送和P t P repair(Ponit to point repair)再次接收接收失败的上位层数据包。这时，通行部10a，最好是省略已正确接收的下位层数据单位的再次接收，而仅再次接收接收失败的下位层数据单位。通信部10a，通过序列号码来判断接收失败的下位层数据单位，来再次接收付与了该序列号码的下位层数据单位。通信部10a，将再次接收到的下位层数据单位输入到合成部10c中。
合成部10c，根据序列号码来合成接收到的下位层数据单位(RLC-PDU)。合成部10c，最好合成成功接收的下位层数据单位和再次接收到的以前接收失败的下位层的数据单位。在移动站10中，不废弃丢失部分下位层数据单位的上位层数据包，而保存在缓冲器10b中。合成部10c，从通信部10a中获得接收失败、而再次接收到的下位层数据单位。合成部10c，通过合成缓冲器10b保存的部分丢失的上位层数据包和再次接收到的下位层数据单位，复原上位层数据包，来复原上位层的数据序列(内容)。合成部10c，将复原过的上位层的数据序列(内容)输出到输出部10d中。
这样一来，移动站10，就可以省略对于一次接收成功的下位层数据单位的再次接收，仅仅接收接收失败、丢失的下位层数据单位，来复原上位层的数据序列。由此，就可以进一步减轻移动站10的处理负荷。
这样一来，服务器50，作为生成付与了识别上位层的数据序列的序列号码的下位层数据单位、发送下位层数据单位的发送装置来工作。另外，移动站10，作为接收下位层数据单位、根据序列号码来合成该接收到的下位层数据单位的接收装置来工作。
接下来，用图3～图7对付与了序列号码的下位层数据包的生成，进行更详细地说明。图3～图5中，作为上位层数据包使用IP数据包，作为下位层数据单位使用RLC-PDU。数据序列(内容)利用两个IP包1，2来发送。再者，IP数据包1，2被2次重复发送。各IP数据包1，2，分别被分割成X个RLC-PDU。即，IP数据包1，被分割成RLC-PDU11，12～1X，IP数据包2被分割成RLC-PDU21，22～2X。一个IP数据包1，2中所包含的RLC-PDU11～1X，21～2X依次附以从1到X的PDU号码。
这里，如图3所示，序列号码的最大值，比为识别上位层数据序列所必要的值还小的时，尽管上位层数据序列是相同，也要给RLC-PDU付与不同的序列号码。图3的情况是，为了识别通过2个IP数据包1，2构成的上位层数据序列所必要的RLC-PDU的序列号码的最大值为2×X，但实际的序列号码的最大值是X+1。因此，在最初的发送时的IP数据包中的PDU号码1的RLC-PDU11的序列号码为1，但是在重复发送时的IP数据包1中的PDU号码1的RLC-PDU11的序列号码为X。结果，移动站10，即使重复发送时能正确接收到上次未能正确接收到的RLC-PDU，也不能判断出RLC-PDU和上位层数据包的关系。
所以，服务器50的下位层数据单位生成部50c，利用从下述的第1方法到第4方法中的任一方法，来以生成付与了识别上位层数据序列的序列号码的RLC-PDU。
(第1方法)如图4所示，下位层数据单位生成部50c，在上位层数据序列是相同的下位层数据单位的序列上，付与同一序列的序列号码。具体来说，下位层数据单位生成部50c，在由2个IP数据包1，2构成的上位层数据序列构成的RLC-PDU11～1X，21～2X上，在最初的发送时和重复发送时付与同一序列的序列号码1～X，X+1～X-1。
下位层数据单位生成部50c，这样，通过在下位层数据单位的序列上，在最初的发送时和由重复发送和P t P repair的再发送时，付与同一序列的序列号码，也能识别出上位层的数据序列是由重复发送和P t P repair的再发送的数据序列。
这样一来，移动站10，就能容易判断出付与了同一序列的序列号码1～X-1的下位层数据单位的序列、RLC-PDU11～2X，属于同一的上位层的数据序列。另外，移动站10，根据序列号码，还能容易识别出接收到的下位层数据单位(RLC-PDU1)是再发送的数据序列。因此，可进一步减轻移动站10的处理负荷。
(第2方法)如图5所示，下位层数据单位生成部50c，根据上位层数据序列的长度来变更序列号码的长度，把序列号码付与在下位层数据单位上。图4中，序列号码的最大值是X+1。这时，通过下位层数据单位的序列号码，不能够唯一确定在上位层数据序列中的与序列号码对应的部分信息。例如，给IP数据包1中包含的RLC-PDU11和IP数据包2中包含的RLC-PDU22两者都付与序列号码1。RLC-PDU11和RLC-PDU22为同一序列号码，但是该部分的上位层数据序列中的信息是不同的。
于是，下位层数据单位生成部50c，根据上位层数据序列的长度变更序列号码的长度，在相同的数据序列中包含的各个RLC-PDU中付与不同的序列号码。具体来说，下位层数据单位生成部50c，变更序列号码的长度以使序列号码的最大值为构成数据序列的RLC-PDU的数目以上。
图5的情况，因为构成上位层数据序列的RLC-PDU的数是2×X，所以下位层数据单位生成部50c，变更序列号码的长度以使序列号码的最大值为2×X的数量以上。当将序列号码的长度设定为n比特的时候，用2表示序列号码的最大值。由此，下位层单位生成部50c，求取满足2≥2×X条件的序列号码的长度n。这样一来，下位层数据单位生成部50c，对序列号码的长度进行扩张。
接下来，下位层数据单位生成部50c，根据扩张了的序列号码的长度，生成序列号码，付与RLC-PDU。具体来说，下位层数据单位生成部50c，如图5所示，给构成由两个IP数据包1、2构成的上位层数据数列的RLC-PDU11～1X，21～2X，付与序列号码1～X，X+1～2×X。
这样扩张了序列号码时，下位层数据单位生成部50c，可以生成设定了如图6所示的扩张过的序列号码的RLC-PDU。下位层数据单位生成部50c，在表示通常的序列号码的区域之后设定扩张比特E(Extension bit)。设定了扩张比特E时，序列号码的区域被扩张到下一个规定比特为止。而后，下位层数据单位生成部50c，通过不设定下一个扩张比特E，可以结束序列号码的区域的扩张，以下可设定数据。
据此，通过下位层数据单位的序列号码，就能够唯一确定在上位层数据序列中的与序列号码对应的部分信息。例如图5中，只给构成数据序列的IP数据包1，2中包含的RLC-PDU11，付与序列号码1。由此，通过序列号码1，就可以唯一确定与上位层数据序列的序列号码1对应的部分信息。因此，就可更容易实现由移动站10所进行的下位层数据单位的合成，能进一步减轻处理负荷。
(第3方法)下位层数据单位生成部50c，根据上位层数据序列的长度，变更下位层数据单位的长度，生成付与了识别上位层数据序列的序列号码的下位层数据单位。如图3所示，在构成上位层数据序列的RLC-PDU的数量比序列号码的最大值还大时，即使上位层数据序列是同一个，也给RLC-PDU付与不同的序列号码。
于是，下位层数据单位生成部50c，将上位层数据序列分割成序列号码的最大值以下的数量的下位层数据单位。下位层数据单位生成部50c，根据上位层数据单位序列的长度和序列号码的长度，变更下位层数据单位的长度。具体来说，下位层数据单位生成部50c，上位层数据序列的长度，除以利用序列号码的长度所确定的序列号码的最大值，来确定下位层数据单位的长度。
例如，上位层数据序列的长度为1600字节，序列号码的长度为5比特，而序列号码的最大值为32时，则1600字节/32＝50字节。由此，下位层数据单位生成部50c，将RLC-PDU的长度确定为50字节以上。而后，下位层数据单位生成部50c，用确定了的下位层数据单位(RLC-PDU)的长度来分割上位层数据序列，付与序列号码，由此，来生成下位层数据单位(RLC-PDU)。
据此，服务器50，通过调整下位层数据单位的长度，就能够容易生成付与了识别上位层数据序列的序列号码的下位层数据单位(RLC-PDU)。因此，可进一步减轻服务器50的处理负荷。
(第4方法)下位层数据单位生成部50c，付与包含识别上位层数据序列的数据序列识别区域、和表示下位层数据单位的顺序的顺序区域的序列号码。具体的，下位层数据单位生成部50c，如图7所示，生成设定了包含数据序列识别区域3a和顺序区域3b的两个区域的序列号码3的下位层数据单位(RLC-PDU)。例如，序列号码3，可以将其上位比特用于数据识别区域3a，将其下位比特用于顺序区域3b。
在数据序列识别区域3a中，例如，可以设定识别上位层数据序列的识别符。作为识别上位层数据序列的识别符，可以使用在每个数据序列上付与的识别符、和表示是重复发送和P t P repair的再发送的数据序列的识别符。根据每个数据序列付与的识别符，就可以从该识别符直接识别出上位层数据序列。根据表示再发送数据序列的识别符，通过判断为数据序列与以前所发送的数据序列相同的，就可以识别上位层数据序列。
在顺序区域3b中，可以设定表示下位层数据单位的顺序的值。表示顺序的值，在最初发送时和利用重复发送或P t P repair的再发送时，可以做成同一个值。另外，在表示顺序的值的首端，如果付与表示上位层的数据序列的开始的值，后续的值在最初发送时和再发送时无需做成同一个值。
据此，移动站10，根据数据序列识别区域3a，可容易地判断属于同一上位层数据序列的下位层数据单位。因此，可以进一步减轻接收装置的处理负荷。另外，在数据识别范围3a上设定了表示是再发送的数据序列的识别符时，移动站10，根据表示再发送的识别符，也能很容易识别出接受到的下位层数据单位(RLC-PDU)是再发送的数据序列。从而，可以进一步减轻移动站的处理负荷。
(通信方法)接下来，对使用图1所示的通信系统100的通信方法，进行说明。图8表示了服务器50的动作过程。服务器50，由数据序列(内容)生成IP数据包(S101)。服务器50，利用上述第1方法～第3方法中的任一方法，生成付与了识别上位层数据序列的序列号码的RLC-PDU(S102)。服务器50，将包含有已生成的多个RLC-PDU的IP数据包，广播发送和组播发送到移动站10(S103)。服务器50，对于在步骤(S103)中发送的IP数据包，进行重复发送或P t P repair。
图9表示了移动站10的动作过程。移动站10，从服务器50接收广播发送和组播发送的付与了识别上位层数据序列的序列号码的RLC-PDU(S201)。移动站10，将接收到的IP数据包保存到缓冲器10b中。移动站10，连没有接收到的IP数据包也不废弃地将全部的RLC-PDU保存到缓冲器10b中(S202)。
接着，移动站10，从服务器50利用重复发送或P t P repair发送的IP数据包中，仅再次接收接收失败的RLC-PDU(S203)。移动站10，将在步骤(S201)中接收成功的RLC-PDU和在步骤(S203)中再次接收到的RLC-PDU，根据序列号码进行合成，来复原上位层数据序列(S204)。
根据这样的通信系统100、服务器50、移动站10及通信方法，服务器50，就可以生成付与了识别上位层数据序列(内容)的序列号码的下位层数据单位(RLC-PDU)，且能够发送该下位层数据单位(RLC-PDU)。因此，移动站10，通过利用该序列号码，就可以将上次正确接收的下位层数据单位(RLC-PDU)和新接收到的下位层数据单位(RLC-PDU)进行合成，来复原上位层数据序列。因此，就可以防止接收质量的衰减、移动站10和服务器50的处理负荷的增加。
再者，本发明并不局限于上述实施方式，可以进行种种变更。例如，下位层数据单位生成部50c，如果能够生成付与了识别上位层数据序列的序列号码的下位层数据单位，其生成方法就不受上述第1～第4方法所限定。
权利要求
1.一种发送装置，其特征在于，具备有下位层数据单位生成部，其生成付与了识别上位层数据序列的序列号码的下位层数据单位；和通信部，其发送上述下位层数据单位。
2.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，上述下位层数据单位生成部，在上述上位层数据序列为同一的上述下位层数据单位序列上，附以同一序列的上述序列号码。
3.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，上述下位层数据单位生成部，根据上述上位层的数据序列的长度，来变更上述序列号码的长度。
4.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，上述下位层数据单位生成部，根据上述上位层的数据序列的长度，来变更上述下位层数据单位的长度。
5.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，上述下位层数据单位生成部，附以包含识别上述上位层数据序列的数据序列识别区域和表示上述下位层数据单位的顺序的顺序区域的上述序列号码。
6.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，上述下位层数据单位生成部，附以识别上述上位层的数据序列是再发送的数据序列的上述序列号码。
7.根据权利要求1所述的发送装置，其特征是上述通信部，广播发送或组播发送上述下位层数据单位。
8.一种通信系统，其特征在于，具有发送装置，其生成附以了识别上位层数据序列的序列号码的下位层数据单位，并发送该下位层数据单位；和接收装置，其接收上述下位层数据单位，并根据上述序列号码来合成该接收到的下位层数据单位。
9.根据权利要求8所述的通信系统，其特征在于，上述发送装置，广播发送或组播发送上述下位层数据单位。
10.一种通信方法，其特征在于，具有以下步骤生成附以了识别上位层数据序列的序列号码的下位层数据单位的步骤；和发送该下位层数据单位的步骤。
11.根据权利要求10所述的通信方法，其特征在于，广播发送或组播发送上述下位层数据单位。
全文摘要
发送装置，具备有下位层数据单位生成部，其生成付与了识别上位层数据序列的序列号码的下位层数据单位；和通信部，其发送下位层数据单位。
文档编号H04L29/08GK1710860SQ20051007754
公开日2005年12月21日 申请日期2005年6月17日 优先权日2004年6月18日
发明者文盛郁, 石井美波, 中村武宏 申请人:株式会社Ntt都科摩