JP2002158714A - Utranネットワークの別のノードとデータを交換するためのumtsutranのノードにおいて使用するための方法および装置 - Google Patents
Utranネットワークの別のノードとデータを交換するためのumtsutranのノードにおいて使用するための方法および装置Info
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Abstract
タを交換するためのUMTS UTRANのノードにお
いて、データフレームのペイロード部中の各DCHのサ
イズを効率的に特定する方法を提供すること。 【解決手段】 UMTS(universal mobile telecommu
nications system)UTRAN(Terrestrial Radio Ac
cess Network)ワイヤレスシステムにおいて、ワイヤレ
スネットワークエレメント(例えば、基地局)は、デー
タフレーム(アップリンクまたはダウンリンク)を介し
て、別のワイヤレスネットワークエレメント(例えば、
無線ネットワークコントローラ)と情報を交換する。各
データフレームは、ヘッダ部およびQoSクラスインジ
ケータフィールドを含むペイロード部を含む。例えば、
UTRANデータフレーム(アップリンクまたはダウン
リンク)の8ビットスペア拡張フィールドが、4ビット
のペイロードタイプインジケータおよび4ビットのQo
Sクラスインジケータを運ぶために使用される。
Description
パケット通信システムに関する。
り、多様なアプリケーションのセットをサポートし始め
ている。例えば、セルラ電話に加えて、現在、サービス
プロバイダへのワイヤレス接続を介してインターネット
への接続を提供するPalm VIITMのような小さなハン
ドヘルドデバイスを購入することが可能である。現在進
行中のワイヤレス開発の一部として、3GPP(the 3
th Generation Partnership Project)は、UMTS(u
niversal mobile telecommunications system)Terrest
rial Radio Access Network(UTRAN)において作
業中である。3GPPは、ETSI(the European Tel
ecommunication Standards Institution)およびいくつ
かの他の国際標準化団体を含む標準化団体である。3G
PPについての更なる情報は、"http://www.3gpp.org."
において見つけることができる。
(NB)(ここで、基地局とも呼ばれる)と無線ネット
ワークコントローラ(RNC)との間のデータ伝送が、
専用トランスポートチャネル(DCH)フレームプロト
コル(FP)手順(UTRANにおいてInbインター
フェースと呼ばれる)により定義されている。ここで使
用されるように、NBおよびRNCの両方は、ワイヤレ
スネットワークエレメントを表す。特に、FP手順は、
アップリンク(NBからRNCへ)およびダウンリンク
(RNCからNBへ)データフレームを定義する。
ウンリンク)は、ヘッダ部およびペイロード部(プロト
コルデータユニット(PDU)とも呼ばれる)を含み、
ペイロード部中の多数のDCHの多重化をサポートす
る。各DCHは、データを運ぶために使用される基本ユ
ニットであるトランスポートブロック(TB)を含む。
データフレームの各DCH中のTBのサイズおよび数
は、データフレームのヘッダ部中の関連トランスポート
フォーマットインジケータ(TFI)により同定され
る。これらのDCH FP手順は、RNC(UTRAN
においてIurインターフェースと呼ばれる)間のコミ
ュニケーションに適用されることに留意すべきである。
ード部中の各DCHのサイズを効率よく特定するための
UTRANデータフレーム中の各DCHとのTFIフィ
ールドの関連づけに関わらず、我々は、データフレーム
の各ペイロードをサービス品質(QoS)とさらに関連
づけることが好都合であることを認識した。したがっ
て、本発明によれば、UTRANネットワークのノード
は、データを、ヘッダ部、ペイロード部、およびUTR
ANネットワークの別のノードへの送信のためのペイロ
ード部と関連づけられたサービス品質フィールドを含
む。
ネットワークエレメント(例えば、基地局)は、データ
フレーム(アップリンクまたはダウンリンク)により、
情報を別のワイヤレスネットワークエレメント(例え
ば、無線ネットワークコントローラ)と交換する。各デ
ータフレームは、ヘッダ部およびQoSフィールド(ま
たはQoSインジケータ)を含むペイロード部を含む。
Nデータフレーム(アップリンクまたはダウンリンク)
の8ビットスペア(spare)拡張フィールドは、4ビッ
トペイロードタイプインジケータおよび4ビットQoS
クラスインジケータを運ぶために使用される。
sal mobile telecommunications system)UTRAN
(Terrestrial Radio Access Network)ワイヤレスネッ
トワークについて説明されるが、これに限定されない。
新規な概念以外、UTRANワイヤレスネットワークの
詳細は、よく知られており、ここでは説明しない(例え
ば、UTRAN仕様は、"http://www.3gpp.org."におい
て見出すことができる)。また、新規のコンセプトは、
通常のプログラミング技法を使用して具現化されるの
で、ここでは説明しない。
ANデータフレームが、図1および2に示されている。
例えば、図1および2に示されたフィールドについての
更なる情報については、技術仕様(TS)25.427
V.3.3.0:DCHデータストリームのための UTR
AN Iub/Iur Interface User Plane Protocolを参照こ
と。図1は、例示的なUTRANアップリンクデータフ
レーム11を示す。後者は、ヘッダ部12およびペイロ
ード部14を含む。ヘッダ部12は、ヘッダ冗長巡回チ
ェック(CRC)フィールド(7ビット)、フレームタ
イプ(FT)フィールド(1ビット)、コネクションフ
レームナンバー(CFN)フィールド(8ビット)、お
よびペイロード部14において運ばれるそれぞれのDC
Hに関連づけられた少なくとも1つのトランスポートフ
ォーマットインジケータ(TFI)フィールド(8ビッ
ト)を含む。
ズ、即ちトランスポートブロック(TB)長およびTB
セットサイズを有効に記述する。前述したように、ペイ
ロード部14は、多数のDCHの多重化をサポートす
る。これは、図1において、ペイロード14の「最初の
DCH」および「最後のDCH」部により示されてい
る。参考のために、各DCH部は、図1の最初のDCH
に対する図1に示された多数のトランスポートブロック
(TB)を含む。
ドにパディング(padding)を挿入することが必要であ
る可能性がある。Pフィールドは、図1において単一ビ
ットとして示されているが、これは、TBを整数オクテ
ットにするために必要な何れの数のビットでもよい。D
CHの後には、品質推定フィールド(QE)(8ビッ
ト)、CRCインジケータ(CRCI)ビットのグルー
プ(各TBに対して1CRCIビットがある)、スペア
拡張フィールド(8ビット)および、任意的な、ペイロ
ードチェックサムフィールド(16ビット)がある。
ダウンリンクデータフレーム21を示す。後者は、ヘッ
ダ部22およびペイロード部24を含む。ヘッダ部22
は、ヘッダ巡回冗長チェック(CRC)フィールド(7
ビット)、フレームタイプ(FT)フィールド(1ビッ
ト)、コネクションフレームナンバー(CFN)フィー
ルド(8ビット)、およびペイロード部24において運
ばれるそれぞれのDCHに関連する少なくとも1つのト
ランスポートフォーマットインジケータ(TFI)フィ
ールド(8ビット)を含む。ダウンリンクフレーム11
と同様に、ペイロード部24は、多数のDCHの多重化
をサポートする。DCHの後に、スペア拡張フィールド
(8ビット)および、任意的な、ペイロードチェックサ
ムフィールド(16ビット)がある。
Hのサイズを効率的に特定するために、UTRANデー
タフレーム中の各DCHとTFIフィールドを関連づけ
ることにも関わらず、我々は、データフレームの各ペイ
ロードをサービス品質(QoS)とさらに関連づけるこ
とが有利であることを認識した。したがって、本発明に
よれば、UTRANネットワークのノードは、データ
を、ヘッダ部およびペイロード部を含むUTRANデー
タフレームにフォーマットする。これは、UTRANネ
ットワークの別のノードへの送信のためのペイロード部
と関連づけられたサービス品質フィールドを含む。
アップリンクおよびダウンリンクUTRANデータフレ
ームが、IubまたはIurインターフェースのいずれ
かにおける使用に対して、図3および4に示されてい
る。新規な概念以外、これらのアップリンおよびダウン
リンクUTRANデータフレームの構造は、図1および
2に示されたデータフレームと同様であり、この構造
は、再度説明しない。図3は、ヘッダ部412およびペ
イロード部414を含むUTRANアップリンクデータ
フレーム401を示す。本発明によるペイロード部は、
ペイロードタイプインジケータ(PTI)フィールド
(4ビット)およびQoSフィールド(4ビット)を含
む。
タイプを示し、QoSフィールドの値は、そのペイロー
ドに対してワイヤレスネットワークエレメントにより提
供されるべきQoSのタイプを示す。図4において、こ
の図は、ヘッダ部512およびペイロード部514を含
むUTRANダウンリンクデータフレーム501を示
す。アップリンクペイロード部414と同様に、ペイロ
ード部514は、ペイロードタイプインジケータ(PT
I)フィールド(4ビット)およびQoSフィールド
(4ビット)を含む。そして、各PTIフィールドの値
は、ペイロードのタイプを示し、QoSフィールドの値
は、そのペイロードに対するワイヤレスネットワークエ
レメントにより提供されるべきQoSのタイプを示す。
システムの一部が図5に示されている。新規な概念以
外、図5に示されたエンメントおよびインターフェース
は、よく知られたものであり、詳細には説明しない。例
えば、更なる情報については、Technical Specificatio
n (TS) 25.401 V.3.3.0: UTRAN Overall Descriptionを
参照のこと。UTRAN200は、Iuインターフェー
スを介してコアネットワーク(CN)290に結合され
ている。コアネットワークは、別個のドメイン、例えば
回線交換コアネットワークおよびパケット交換コアネッ
トワークに分割され得ることに留意すべきである。
つのIuインターフェースが存在する。コアネットワー
クは、たとえば、公衆交換電話網および/またはパケッ
トネットワーク(インターネットのような)へのアクセ
スを提供するための他のサーバおよびゲートウェイを示
す。UTRAN200は、インターフェースUuを介し
て、UE295により示されたユーザ装置(UE)(例
えば、電話機および/またはコンピュータのようなワイ
ヤレス移動体エンドポイント)にも結合されている。U
TRAN200は、Iurインターフェースを介して一
緒に結合された、例えばRNS205およびRNS25
0により示された多数の無線ネットワークサブシステム
(RNS)を含む。
ワークコントローラ(RNC)および少なくとも1つの
ノードB(NB)を含む。ノードB(上述したように、
基地局とも呼ばれる)は、Iubインターフェースによ
りRNCに結合され、UuインターフェースによりUE
に結合されている。ユーザ装置とUTRANとの間の各
接続に対して、1つのRNSは、サービングRNS(こ
こでは、CN290とIu201を介して通信するRN
S205)である。別のRNSは、ドリフトRNSと呼
ばれるもの(ここでは、必要な場合、Iu202を介し
てCN290と通信するRNS250)であり得る。
ーフェースおよび/またはIurインターフェースを介
する通信は、アップリンク通信に対して図3に示された
修正FP PDUおよびダウンリンク通信に対して図4
に示された修正FP PDUを使用する。ここで、少な
くともQoSフィールドは、各ペイロードタイプと関連
づけられている。図3および4から分かるように、デー
タフレームのペイロード部の一部を考慮しているが、Q
oSフィールドは、データフレームの別の部分、例え
ば、ヘッダ部に含まれ得る。また、QoSフィールドを
FP PDUに含めることは、Iubインターフェース
だけでなくIurインタフェースにおけるスケジューリ
ングも容易にする。
幅である。しかし、16個の可能性のある値の全てが定
義される必要はない。例えば、UMTSは、4個のQo
Sクラス、カンバセーショナル(conversational)、ス
トリーミング(streaming)、インタラクティブ(inter
active)およびバックグラウンド(background)の定義
を可能にする。ペイロードタイプインジケータフィール
ド(ここでは、4ビット幅で定義される)に関して、こ
のフィールドは、異なるペイロードタイプを特定のQo
Sと関連づけるために有用である。そして、RNSは、
同じQoSを有する専用トランスポートチャネルを同じ
FP PDUに多重化するためのQoS情報を使用する
ことができる。
IP(インターネットプロトコル)パケット中で多重化
され得る。特に、この図は、UTRANワイヤレスシス
テムのAAL2/IP(インターネットプロトコル)多
重化サブレイヤを示す。AAL(ATM Adaptation Laye
r)は、ネットワークにより提供されるサービスを、ア
プリケーションにより必要とされるサービスにマップす
る。各種のAALをカバーする多数の工業標準および提
案された標準がある。特に、"B-ISDN ATM Adaptation L
ayer Type 2 Specification," draft Recommendation
I.363.2, November1996, of ITU-T(ここで、AAL2
と呼ぶ)。
のFP PDUを多重化するかどうかを決定し、かつカ
プセル化されたFP PDUを運ぶためのIP Diffser
v コードポイントも決定することができる。EF(Expe
dited Forwarding)サービス、AF(Assured Forwardi
ng)サービス、ディファレンシャルサービスコードポイ
ントについての情報は、例えば、S. Blake 等による"An
Architecture for Differentiated Services," RFC247
5, December 1998、V. Jacobson 等による"AnExpedited
Forwarding PHB", draft-ietf-diffserv-phb-ef-01.tx
t, Nov 1998、および J. Heinanen 等による"Assured F
orwarding PHB Group", draft-ietf-diffserv-af-03.tx
t, Dec 1998 において見出すことができる。
セーショナル”を示すために0の値にセットされ、“ス
トリームオーディオ”を示すために1の値にセットさ
れ、“ストリーミングビデオ”を示すために2の値にセ
ットされ、“インタラクティブ”を示すために3の値に
セットされ、“バックグラウンド”を示すために4の値
にセットされ得る。そして、IPマルチプレクシングサ
ブレイヤは、それがカンバセーショナルクラスである場
合、カプセル化されたFP PDUパケット)これはI
Pパケットである)のPTIフィールドを、EFコード
でマークし、それがインタラクティブクラスなどである
場合、適切なAFコードポイントでマークするように決
定することができる。
w voice)であることに対してクラス0にセットされ、
音声を運ぶ圧縮されたRTP/UDP/IPパケットで
あることに対してクラス1にセットされ、ストリーミン
グオーディオに対してクラス2にセットされ、ストリー
ミングビデオに対してクラス3にセットされ、インタラ
クティブに対してクラス4−6にセットされ、バックグ
ラウンドに対してクラス7にセットされ得る。そして、
適切な多重化されたヘッダが、生の音声、カンバセーシ
ョナルボイスを運ぶ圧縮されたRTP/UDP/IPパ
ケット、ストリーミングオーディオまたはストリーミン
グビデオに対して使用される。
ための代表的なワイヤレスネットワークエレメント60
5の概略ブロック図が示されている。ワイヤレスネット
ワークエレント605は、ストアードプログラムコント
ロールプロセッサアーキテクチャであり、プロセッサ6
50、プログラムインストラクションおよび例えば図3
および4などに示された上述したデータフレームを形成
するためのデータを記憶するためのメモリ660、およ
びパス666により示された1つ以上のパケット通信パ
スに結合するための通信インタフェース665を含む。
例えば、665は、送信機および受信機を表す。本発明
において、例えば、プロセッサ650およびメモリ66
0は、無線周波数送信機を表す通信インタフェース66
5を介する送信のための、図3および4に示されたデー
タフレームを形成するためのフォーマッタ(formatte
r)を表す。
り、当業者は、ここに明示的に示されていないが、本発
明の原理を具現化し、その精神および範囲の中にある数
多くの代替的な構成を考案することができる。例えば、
UTRANワイヤレスシステムについて説明したが、本
発明のコンセプトは、QoSをアドレスする何れのシス
テム(例えばワイヤードなど)にも適用可能である。
UTRANネットワークの別のノードとデータを交換す
るためのUMTS UTRANのノードにおいて、デー
タフレームのペイロード部中の各DCHのサイズを効率
的に特定する方法を提供することができる。
記載した番号は、本発明の一実施例の対応関係を示すも
ので本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではな
い。
フレームを示す図。
フレームを示す図。
RANデータフレームを示す図。
RANデータフレームを示す図。
テムの一部を示す図。
を示す図。
ットワークエレメントの概略ブロック図。
Claims (8)
- 【請求項1】 UTRANネットワークの別のノードと
データを交換するためのUMTS(universal mobile t
elecommunications system)UTRAN(Terrestrial
Radio Access Network)のノードにおいて使用するため
の方法において、 データのUTRANデータフレームにフォーマットする
ステップと、 前記UTRANデータフレームを他のノードに送信する
ステップとを有し、 前記UTRANデータフレームは、ヘッダ部、データを
運ぶためのペイロード部、および前記ペイロード部に関
連づけられたサービス品質(QoS)フィールドを含む
ことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 前記ペイロード部は、多数の専用チャネ
ル(DCH)および前記QoSフィールドを含み、各専
用チャネルは、多数のトランスポートブロック(TB)
を含み、前記ヘッダ部は、各々が前記多数のDCHのう
ちの1つに関連づけられた多数のトラスポートフォーマ
ットインジケータ(TFI)フィールドを含み、各TF
Iは、前記多数のDCHのうちの1つのサイズを示すこ
とを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 前記ペイロード部は、ペイロードタイプ
インジケータフィールドをさらに含むことを特徴とする
請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 前記QoSフィールドは、ペイロード部
中で送信されることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 前記UTRANデータフレームは、ペイ
ロードタイプインジケータフィールドをさらに含むこと
を特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 データフレームを形成するためのフォー
マッタと、 前記データフレームを別のワイヤレスネットワークエレ
メントに送信するための無線周波数送信機とを有し、 前記データフレームは、少なくとも1つの専用トランス
ポートチャネル(DCH)部を含むペイロード部を含
み、前記少なくとも1つのDCH部は、データを運ぶた
めの多数のトランスポートブロック(TB)、および少
なくとも1つのDCH部に対する少なくとも1つのトラ
ンスポートフォーマットインジケータ(TFI)フィー
ルドを含むヘッダ部をさらに含み、前記TFIフィール
ドの値は、少なくとも1つのDCHのサイズを表し、サ
ービス品質(QoS)フィールドが、前記ペイロード部
に関連づけられていることを特徴とする装置。 - 【請求項7】 前記QoSフィールドが、前記ペイロー
ド部中で送信されることを特徴とする請求項6記載のデ
ータフレーム。 - 【請求項8】 前記ペイロード部は、ペイロードタイプ
インジケータフィールドをさらに含むことを特徴とする
請求項6記載の伝送フレーム。
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