JP2002537725A - 通信システムのための異なる容量のデータパケットを効率的に利用するための方法並びに中央局および加入者装置 - Google Patents
通信システムのための異なる容量のデータパケットを効率的に利用するための方法並びに中央局および加入者装置Info
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Abstract
Description
る容量のデータパケットの有効利用のための方法に関している。その他に本発明
は、中央局と多数の加入者との間で異なる容量のデータパケットをフレーム指向
で伝送する通信システム用の中央局並びに相応の加入者装置に関する。
ERLAN Type2 ”方式によるセルラ無線ネットワークでは、1つの中央局ZEが設
けられ、これが複数の加入者ないしはそれらの端末に接続可能である(図1参照
)。この無線ネットワークは、コネクション指向で動作する。すなわち当該のネ
ットワークもしくは中央局ZEに接続されている他の加入者ないしはその端末と
データ交換を行うためには、その前に少なくとも1つの接続が形成されなければ
ならない。端末には、それに必要な共通の使用媒体に対するデータレートが中央
局から加入者の要求に応じて割当てられる。加入者の1つの端末に対しては、そ
れがATMである場合、1以上のアクティブなバーチャルコネクションを同時に
持たせることが可能である。このネットワークの実際の形態においては、端末の
リソース要求(リソースリクエスト)も中央局ZEのリソース割当ても、接続毎
に実行される、つまり端末はその接続毎に、伝送しなければならない量のデータ
パケットを伝送する。この場合のリソースとは、データの伝送を可能にする期間
としての媒体上のデータレートの実現である。それに応じて中央局ZEは端末の
接続毎にリソース割当てを送信する。しかしながたこのネットワークのさらなる
実現形態では、次のような手段も可能である。すなわちこのリソース割当てとリ
ソース要求を端末毎に実施する手段も可能である。つまり端末は、データパケッ
トの送信自体を自分で決定することができる。接続毎のリソース割当てでは、送
信されたデータパケットの当該接続に対する帰属度が中央局ZEの暗黙的割当て
によって与えられる。この情報は、既に中央局ZEに存在し、そのため付加的に
加入者から伝送される必要はない。
が端末のどの接続に帰属しているかに関する事前情報は何も持たない。この変化
例では、端末はこの情報を付加的に伝送する必要がある。同じことは通信クラス
毎のリソース要求、ないしはリソース割当てに対しても当て嵌まる。これに関し
ては例えば以下の公知文献 1.“D. Petras ; Entwicklung und Leistungsbewertung einer ATM-Funkschnitt
stelle, Dissertation an der RWTH Aachen, Aachen 1998”:Kapitel 8.2, DynP
ara-PDU 2.“D. Petras, U. Vornefeld ; Joint Performance of DSA++MAC Protocol for
wireless ATM under realistic traffic and channel models, wmATM ′98, Hn
gzhou, China 1998”:Kapitel 4 が参照され、特に公知文献1にはその実施例が、そして公知文献2にはその主要
ポイントが記載されている。
ータパケット量が設けられている。この場合ショートパケット(約6Byte; ショ
ートデータコンテナ:KD)が制御情報、つまり有効データではなくてネットワ
ークの制御と管理、例えば接続の構築、端末の対応付け、ハンドオーバの実施、
受信ミスデータパケットの再要求などに用いられる情報の伝送に用いられる。ロ
ングデータコンテナLDは約54Byteの長さを持ち、通常のケースにおいては有
効データの伝送に用いられる。純粋な有効データに対しては付加的にさらに若干
の情報が含まれており、これらは有効データと非常に密な関係にある、例えばシ
ーケンスナンバやエラー識別用のチェックサムなどである。
(加入者から中央局へ)の方向においても、冒頭の複数の制御データパケットK
Dとそれに続く複数の有効データパケットLDからなっている(図2参照)。こ
れらの制御データパケットKDと有効データパケットLDの正確な数は、中央局
ZEによってリソース割当てにおいて確定される。
対して、必要に応じて有効データパケット用のコンテナを制御情報の伝送のため
に利用できる手段が提供される。この手段は特に、これが例えばハンドオーバや
端末対応付けの際に生じるような長い制御情報を伝送しなければならない場合に
非常に役立つ。その他にも端末は、多数の短い制御データパケットに対して有効
データパケット用のコンテナを使用することによって、リクエストの先送りなし
でも至急の制御情報を送信できる手段が得られる。
において送信する簡単な手法によれば、端末は、時事変化する状況に、非常にフ
レキシブルに迅速かつ効果的に順応できる手段が得られる。このことは特に、入
れ替わりの激しい無線チャネル特性を持った無線伝送のもとでは有益性が高い。
その他にも本発明の方法によれば、端末が大量の制御情報を効率良く伝送できる
利点が得られる。
記載されている。
図3は、有効データパケット用のコンテナへの制御データパケットの充填の例を
示した図であり、 図4は、アップリンクにおける加入者端末の伝送バーストを示した図であり、 図5は、有効データパケット用コンテナにおける制御データパケット以外のヘッ
ド領域の充填例を示した図であり、 図6は、有効データパケット用コンテナにおける制御データパケットのブロック
の通知を示した図であり、 図7は、本発明による通信システム用の中央局の構造を示した図であり、 図8は、本発明による通信システム用の加入者装置の構造を示した図である。
のデータコンテナの2種類の分類が存在する。約6バイトの長さを有するデータ
パケットは、通常は制御情報を含んでいる。これらのデータパケットは、以下で
は制御データパケットKDと称する。約54バイトの長さを有するデータパケッ
ト、すなわち前述したデータパケットの数倍のデータ容量を有しているデータパ
ケットは、有効データNFの他に短いヘッド領域KFを含んでおり、その中には
直接コンテナ内容に属するデータ、例えばシーケンスナンバやエラー補正ビット
などが含まれている。このデータパケットは以下では有効データパケットLDと
称する(図3)。これらの有効データパケットLDと制御データパケットKDは
、中央局ZEと加入者端末Tの間で交換され、その場合フレーム指向の伝送が用
いられる(図1)。
明によって加入者Tに、有効データパケットLD用のコンテナに多数の制御デー
タパケットKDを充填できる手段が提供される。
コンテナに新たな制御データパケットKDが充填されている。それに対して中央
局ZEは、いずれにせよ有効データを含んだ通常のコンテナではないことを知っ
ていなければならない。この目的のために本発明によれば、中央局ZEと加入者
Tの間で有効データパケットLD用コンテナに制御データパケットKDが充填さ
れ、これらが一緒に伝送され、どの有効データパケット用コンテナが伝送フレー
ム内でそれぞれ制御データパケットKDを充填されているかを確定する旨の宣言
が行われる。その場合この宣言の実施は、以下に述べるような種々異なる手法で
行われる: 1. 端末自身による先行の制御データパケットKD内での通知(但しこの手法は
有効データパケットLDの評価前の制御データパケットKDの評価を前提とする
) 2. 有効データパケットLDのヘッド領域KFにおけるモードの通知 3. 端末T自身による中央局ZEに向けた、有効データパケットLD用コンテナ
への制御データパケットKD充填の要求の伝送 4. 加入者Tによる制御データパケットKDの所定数の要求から、それに代わっ
て有効データパケットLD用のコンテナを、中央局ZEからの制御データパケッ
トKDの充填のために割当てる、固定的な宣言の確定 有効データパケットLD用コンテナに収納される各制御データパケットKDは
、有利には1つのサブフレームに統合される。このサブフレームは、たとえ目下
の伝送すべき制御データパケットKDがコンテナを完全に充たすのに不十分であ
っても、その外側のフォーマットは有効データパケットLDのフォーマットに適
合化される。
する宣言の4つの手段は以下の明細書で詳細に説明する。
リンクにおいて有効データパケットLDの1ブロックに続く制御データパケット
KDのブロックの伝送によってなされている。この制御データパケットKDの1
つまたその一部は、次のことに利用される。すなわち制御データパケットKDの
ブロックで充填される、有効データパケット用の後続するコンテナの内容に関す
る情報を伝達するのに利用される。それに対しては、新たな情報要素IEが定め
られ、これは所定の有効データパケットLD用コンテナ内で制御データパケット
KDで占められる領域の数を確定している。その他にも、後続する有効データパ
ケットLD用コンテナのどれが共通しているか(図4中の矢印参照)を定める情
報も含ませなければならない。このことは1つの示唆であり得る。つまり例えば
次のような情報であり得る。:n番目の有効データパケットLD用コンテナは、
x個の制御データパケットKDを含む。また次のような確定も実現可能である。
すなわち制御データパケットKDで充填される全ての有効データパケットLDが
有効データパケットブロック内部の所定の位置、例えば開始位置(図4には示さ
れていない)で送信される必要性を確定することも可能である。このケースでは
、制御情報−LDの数に関する単なる情報で十分である。この情報要素は、いず
れにせよ損蔵王刷る制御データパケットKD内の端末から送信される。さらなる
手段は、次のことからなる。すなわち有効データパケットLDの各々毎に情報要
素IEを先行する制御データパケットKD内に与え、それによって対応付けを単
なる順序によって行うようにする。
、特にヘッド領域に情報の種類を示す情報を含ませるように挿入することも可能
である。図5にはこれがフラグ領域として表わされており、それに対しては、例
えば1ビットがあてがわれている。その後にはさらなる領域(KDの数)が続け
られており、これは制御情報として、後続する制御データパケットKDの数を含
んでいる(ここでは最大で8)。ヘッド領域の残りは、44ビットからなってお
り、これは他の目的に使用し得る。ヘッド領域には、それぞれ6バイトずつの8
つの制御データパケットKDからなる1つのブロックが続いている。
ンテナの要求の伝送変化例は、次のことには用いられない。すなわち加入者Tに
、プラン外の制御情報の伝送を可能にさせる。なぜならここでは通常のリソース
要求が利用されるからである。このリソース要求は、次のような形式で機能する
。すなわち端末が後続のMAC伝送フレームに対する要求を算出し、その後で中
央局ZEがこの要求に基づく情報要素を送信する。この要求は、各仮想接続の際
に、またはサービスクラス毎にまたは全て共通に行われる。このような変化例は
、通常は次のような場合にのみ有利である。すなわち制御情報で占有される有効
データパケット用コンテナの利用によって、必要なシグナリングオーバーヘッド
が低減される場合である。このことは中央局によるリソース割当てのシグナリン
グの形式に応じて、個別の各コンテナ毎にシグナリングが必要とされる場合に可
能である。
うちの一番最後の代替例は、要求信号の伝送を有する代替例に応じて実現可能で
あり、次のような相違点を有している。すなわちここでは自動化された方法が使
用され、その際加入者Tはいずれにせよさらなる制御データパケットKDを要求
する。しかしながらこれは中央局ZEによって、所定の数の要求された制御デー
タパケットを上回った場合に、1またはそれ以上の長さのPDUとして有効デー
タパケット用のコンテナ内で割当てられる。
場合はその前提として、加入者Tに緊急の広範囲な制御情報を伝送する手段を提
供することから出発している。これは特にハンドオーバのケースにおいて生じ得
ることである。なぜならそのようなケースでは、例えばチャネル特性の急速な悪
化などによって、場合によっては非常に迅速に大量の制御情報(例えば接続パラ
メータ)を伝送しなければならない可能性があるからである。必要な容量がまず
事前に要求されなければならない場合には、接続自体が先に外れかねない。さら
なる適用ケースは、一時的に悪化したチャネルの場合である。このようなケース
ではエラーを含んで受信されたパケットが中央局から新たに要求される必要があ
る(オートマチックリピートリクエスト)。新たな要求の数が極端に高いならば
、このようなケースでは制御情報への負担と制御データパケットKDに対する必
要性が高まる。
送のために設けられた有効データパケットLD用コンテナを制御データパケット
KD用コンテナに変換する。
用コンテナの通知に対する例として、ここでは該当する加入者Tに4つの制御デ
ータパケットKDと3つの有効データパケットLDが得られるものと仮定する。
その他にハンドオーバが仮定され、これはこのフェーズにおいて6つの制御デー
タパケットKDが必要となる。さらに有効データパケットLD用の各コンテナは
、所属の制御データパケットKDによって占有され、そこにおいて情報要素は、
例えば所属の仮想接続の発生に関する内容を伴うものとする。
須いている)、そのために設けられている有効データパケットLD用コンテナを
、図6に示されているように6つの制御データパケットKD内のハンドオーバ情
報と共に所要の情報要素の伝送のために利用する。先行する制御データパケット
KDは、識別子(IEタイプ)を備えた情報要素を含んでおり、この識別子は、
有効データパケットLD用コンテナの変換のための情報であることを表わしてい
る。第2の領域(長さ情報)は、有効データパケットコンテナLD内を占有して
いる制御データパケットKDの数を含んでいる。このコンテナはさらに必要な制
御データパケットKDで充たされる。残留する残りは、空きのままかまたは他の
制御情報で充たされる。
は前述したような条件のもとで有用である)は、有利には次のような条件、すな
わち有効データパケットLD用の各コンテナに対応付けされた制御データパケッ
トKDが得られる条件がみたされない場合に用いられる。この場合は最大で8つ
の制御データパケットKDが有効データパケットLD用コンテナ内にパッケージ
される。残された6バイトは、必要な通知を執り行なうのに用いられる。さらに
付加的には、有効データパケットLDが収納されているコンテナと、制御データ
パケットKDのブロックが収納されているコンテナとの間で、相違特徴を持たせ
ることが必要である。それに対しては64バイトの長さの全てのコンテナのヘッ
ド領域における1つの領域が用いられ、この領域は、有効データ(例えばフラグ
=0)と制御データ(例えばフラグ=1)の間の区別を行っている(図5参照)
。
との間で異なる容量のデータパケットが、フレーム指向で伝送される通信システ
ム用の中央局ZEの構造が概略的に示されている。この場合中央局ZEは、通信
リソースをデータパケットの形態で加入者Tに割当て、加入者Tは通信リソース
を中央局ZEに要求する。フレームジェネレータRZGは、伝送のために設けら
れた伝送フレームの生成に用いられる。マルチプレクサMZXを介して、制御デ
ータパケットKD並びに有効データパケットLDは、フレームジェネレータRZ
Gによって生成された伝送フレーム内に挿入され、伝送装置(無線ネットワーク
のケースでは送信器TZX)に転送される。選択ユニットAZSを介して、中央
局ZEと加入者Tの間の宣言に基づいて、伝送フレーム内で有効データパケット
LD用のコンテナが多数の制御データパケットKDで充填されるか否かが決定さ
れ、あるいは通常の有効データパケットLDが伝送されるのかが決定される。加
入者Tから伝送されたデータパケットは、受信装置RZXによって受信され、デ
マルチプレクサDZXによって制御データパケットKDと有効データパケットL
Dに分解される。評価装置AZEを介して制御データパケットKDと有効データ
パケットLDの新たな編成が後続する伝送フレームに対して行われ、あるいはネ
ットワークへの転送が行われる(出力側AZU)。評価装置AZEは、加入者T
が制御データパケットへの高い要求を有しているか否かに応じて(ハンドオーバ
)、あるいは有効データパケットLD用のコンテナが制御データパケットKDに
置換される必要性の有無に応じて選択ユニットAZSも制御する。
,デマルチプレクサDTX,評価装置ATE,選択ユニットATS,送信ないし
受信装置RTX,TTX、およびフレームジェネレータRTG(これはここでは
いずれにせよ中央局ZEによって設定されるフレームクロックを介して制御され
る(フレームジェネレータRTGへの評価ユニットATEの接続)を有する加入
者T用の加入者装置の構造が示されている。中央局ZEとの違いは図8による加
入者装置は、直接のネットワークアクセスを有していないことである。
示した図である。
を示した図である。
の充填例を示した図である。
を示した図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 異なる容量のデータパケットを効率的に利用するための方法
であって、 前記データパケットは、フレーム指向で伝送する通信システムにおいて1つの
中央局(ZE)と複数の加入者(T)との間で伝送されるものであり、この場合
中央局(ZE)と複数の加入者(T)との間で有効データパケット(LD)と制
御データパケット(KD)が交換され、有効データパケット(LD)は制御デー
タパケット(KD)の数倍のデータ容量を有している形式のものにおいて、 中央局(ZE)と加入者(T)の間の宣言によって、伝送フレーム内で有効デ
ータパケット(LD)用のコンテナを、そのつど複数の制御データパケット(K
D)で充たすステップと、 前記宣言によって、有効データパケット(LD)用のどのコンテナをそれぞれ
制御データパケット(KD)で充たすかを確定するステップとを有していること
を特徴とする方法。 - 【請求項2】 制御データパケット(KD)を有効データパケット(LD)
用コンテナに充填する宣言が、先に伝送された制御データパケット(KD)内の
通知により行われる、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 制御データパケット(KD)を有効データパケット(LD)
用コンテナに充填する宣言が、制御データパケット(KD)の目下の関連して伝
送されたブロックのヘッド領域(KF)内の通知により行われる、請求項1記載
の方法。 - 【請求項4】 制御データパケット(KD)を有効データパケット(LD)
用コンテナに充填する宣言が、加入者(T)から中央局(ZE)への要求信号の
伝送によって行われる、請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 加入者(T)による制御データパケット(KD)の所定数の
要求から、それに代わって、有効データパケット(LD)用コンテナを、中央局
(ZE)からの制御データパケット(KD)の伝送に割当てることによって、制
御データパケット(KD)を有効データパケット(LD)用コンテナに充填する
宣言が行われる、請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 有効データパケット(LD)用コンテナに収納される各制御
データパケット(KD)を、1つのサブフレームに統合し、該サブフレームの外
側フォーマットは、有効データパケット(LD)のフォーマットに適合化される
、請求項1から5いずれか1項記載の方法。 - 【請求項7】 制御データパケット(KD)で充填される有効データパケッ
ト(LD)用の後続するコンテナの形式および/または内容に関する情報の伝送
に、制御データパケット(KD)もしくはその一部を用いる、請求項1から6い
ずれか1項記載の方法。 - 【請求項8】 有効データパケット(LD)用の所定の後続するコンテナ内
での制御データパケット(KD)用に占有されている領域の数に関する情報を含
んでいる情報要素(IE)を、制御データパケット(KD)に収納する、請求項
7記載の方法。 - 【請求項9】 制御データパケット(KD)で充填される有効データパケッ
ト(LD)用のコンテナの位置に関する情報を、有効データパケット(LD)の
ブロック内で表示するのに対して、制御データパケット(KD)もしくはその一
部が用いられる、請求項1から8いずれか1項記載の方法。 - 【請求項10】 制御データパケット(KD)で充填される有効データパケ
ット(LD)用の全てのコンテナを、有効データパケット(LD)のブロック内
の所定の位置、例えば有効データパケット(LD)の関連するブロックの開始位
置に配置する、請求項1から8いずれか1項記載の方法。 - 【請求項11】 制御データパケット(KD)で充填される有効データパケ
ット(LD)用の各コンテナ毎に、情報要素(ID)を、先行の制御データパケ
ット(KD)に収納する、請求項1から9いずれか1項記載の方法。 - 【請求項12】 中央局(ZE)と多数の加入者(T)との間で、異なる容
量のデータパケットをフレーム指向で伝送する通信システム用の中央局(ZE)
であって、 前記中央局(ZE)は、通信リソースをデータパケットの形態で加入者(T)
に割当て、加入者(T)は中央局(ZE)からの通信リソースを要求する形式の
ものにおいて、 前記中央局(ZE)は、 伝送フレームを設定するフレームジェネレータ(RZG)と、 マルチプレックサ(MZX)と、 選択ユニット(AZS)と、 デマルチプレクサ(DZX)を含んでおり、 前記マルチプレクサ(MZX)は、制御データパケット(KD)と、該制御デ
ータパケット(KD)のデータ容量の数倍のデータ容量を有する有効データパケ
ット(D)を所定の伝送フレーム内に挿入するのに適したものであり、 前記選択ユニット(AZS)は、中央局(ZE)と加入者(T)との間の宣言
に基づいて、伝送フレーム内で有効データパケット(LD)用コンテナを、多数
の制御データパケット(KD)で充填するか否かを確定しており、 前記デマルチプレクサ(DZX)は、加入者(T)から伝送フレーム内で伝送
された制御データパケット(KD)と有効データパケット(LD)を分離させて
選択ユニット(AZS)に供給するのに適するように構成されていることを特徴
とする中央局。 - 【請求項13】 中央局(ZE)と多数の加入者(T)との間で異なる容量
のデータパケットをフレーム指向で伝送する通信システム用の加入者装置であっ
て、 前記中央局(ZE)は、通信リソースをデータパケットの形態で加入者(T)
に割当て、加入者(T)は通信リソースを要求する形式のものにおいて、 前記加入者装置は、 デマルチプレクサ(DTX)と、 マルチプレックサ(MTX)と、 選択ユニット(ATS)を含んでおり、 前記デマルチプレクサ(DTX)は、中央局(ZE)から伝送された伝送フレ
ームから、制御データパケット(KD)と有効データパケット(LD)を分離し
て評価装置(ATE)に供給するのに適しており、 前記マルチプレクサ(MTX)は、加入者側で制御データパケット(KD)と
、該制御データパケット(KD)のデータ容量の数倍のデータ容量を有する有効
データパケット(D)を、中央局(ZE)によって設定された伝送フレーム内に
挿入するのに適したものであり、 前記選択ユニット(ATS)は、中央局(ZE)と加入者(T)の間の宣言に
基づいて、伝送フレーム内で有効データパケット(LD)用コンテナを、多数の
制御データパケット(KD)で充填するか否かを確定するように構成されている
ことを特徴とする加入者装置。
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