JP2003518348A - 移動無線ネットワークの作動方法 - Google Patents
移動無線ネットワークの作動方法Info
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Abstract
Description
出発している。
される、移動無線ネットワークの作動方法が既に公知である。その際有効データ
パケットにはそれぞれ、少なくとも1つのヘッド情報の形のコントロールデータ
が配属されている。ヘッド情報は有効データを移動無線ネットワークへと先送り
(伝送)するために必要である。
動方法は、コントロールデータおよび有効データが異なっているエラーガードで
伝送されるという利点を有している。このような手法では、コントロールデータ
の伝送に対するエラーガードに課せられる要求を有効データに対しても適用する
必要はないので、これにより伝送容量を節約することができる。すなわち、コン
トロールデータは有効データの伝送のために必要な伝送容量にさほどの付加的な
負担をかけることなしに伝送エラーに対して一層良好に防護することができるの
で、データパケットのエラーを伴った受信の確率は低下する。
および改良形態が可能である。
して、送信機および受信機において最後に伝送された有効データパケットのコン
トロールデータが記憶されかつ次に伝送すべき有効データパケットに対しては、
最後に伝送された有効データパケットのコントロールデータと比較して変化した
コントロールデータだけを伝送するというインターコーディングが使用される。
このようにして、コントロールデータの伝送に対しても、伝送容量を節約するこ
とができる。
より高く選択しても別の利点が生じる。このようにして、移動無線ネットワーク
への有効データパケットのエラーのない伝送を、コントロールデータをインター
コーディングしている場合には殊に、連続する有効データパケットに対するコン
トロールデータ伝送の際の識別されない伝送エラーの低減を保証することができ
る。その際有効データをコントロールデータより僅かなエラーガードで伝送する
ことができる。というのは、有効データの伝送の際の伝送エラーはコントロール
データの伝送の際の伝送エラーほどには作用効果がなく、例えば移動無線ネット
ワークへのデータパケットの伝送になんら影響を及ぼさないからである。コント
ロールデータおよび有効データの伝送に対するエラーガードの差別化によって、
コントロールデータおよび有効データの伝送に必要な伝送安全性にその都度整合
させて、伝送帯域幅が節約されるようにする。その有効データは、コントロール
データと同じエラーガードで伝送する必要はない。
とめ、有効データパケットに少なくとも1つのそれぞれのヘッド情報をトランス
ポートプロトコル層および/またはネットワークプロトコル層において割り当て
、少なくとも1つのヘッド情報のコントロールデータをコンバーゼンスプロトコ
ル層において圧縮し、少なくとも1つのヘッド情報のコントロールデータをその
都度コントロールデータパケットとして移動無線ネットワークにおける別の無線
接続を介して伝送し、かつそれぞれのコントロールデータパケットおよび割り当
てられている有効データパケットによってその都度割り当て情報を伝送し、これ
に基づいてその都度のコントロールデータパケットを受信機において、割り当て
られている有効データパケットとつきあわされるようにすると別の利点が生じる
。このようにして、コントロールデータおよび有効データに対する異なったエラ
ーガードを次のようにすることで特別簡単に実現することができる:有効データ
およびこれに配属されているコントロールデータを異なったコネクションを介し
て異なった伝送品質で伝送する。
コル層の下にあるプロトコル層において実施すると別の利点が得られる。エラー
ガードがプロトコル層列の下の方で実施されればされるほど、エラーガードは本
来の物理的な無線コネクションに一層良好に整合することができる。
には、送信すべきコントロールデータパケットおよび送信すべき有効データパケ
ットの形成のためのプロトコル層列が示されている。
GSM標準(Global System for Mobile Communications)に従った移動無線シ
ステムの機能は層に分割されかつ層内部において種々様々なプロトコルが指定さ
れる。これらプロトコルはより高い層に対してそれぞれサービスを提供しかつ下
方に位置する層によって提供されるサービスを利用する。その際それぞれのプロ
トコルは移動無線システムないし移動無線ネットワーク内で少なくとも2つ、す
なわち少なくとも2つのユニットにおいて存在し、その際これらユニットはそれ
ぞれ同じ層にありかつ一方において送信機にかつ他方において受信機に属してい
る。次に、移動無線ネットワークの送信機における有効データパケットおよびコ
ントロールデータパケットの生成について説明する。図示のアプリケーションプ
ロトコル層25におけるアプリケーションによって有効データパケット5にまと
められかつパケット向けに移動無線ネットワークにおいて伝送されるものである
有効データ1は、相応のアプリケーションによってまず、アプリケーションプロ
トコル層25の下にあるトランスポート層プロトコル層30におけるトランスポ
ート層プロトコルに委ねられる。この場合TCP(Transmission Control Proto
col)およびUDP(User Dataram Protocol)が公知である。しかし別のトラン
スポート層プロトコルまたは、伝送すべき有効データ1をトランスペアレントに
トランスポート層プロトコルを利用せずに手渡すトランスペアレントなトランス
ポートプロトコル層30も考えられる。トランスポートプロトコル層30はトラ
ンスポートプロトコル層30の下にあるネットワークプロトコル層35における
ネットワークプロトコルのサービスを利用する。その際ネットワークプロトコル
は例えばPDP(Packet Data Protocol=パケットデータプロトコル)と称され
る。トランスポートプロトコル層30はPDPのサービスを利用して、有効デー
タ1が伝送されるようにする。ネットワークプロトコル層35の最もよく知られ
ているPDPはIP(Internet Protocol)およびX.25−プロトコルである
。ネットワークプロトコルもトランスポートプロトコルも有効データ1に、例え
ばTCP−/IP−ヘッド情報ないしTCP−/IP−ヘッダの形でコントロー
ルデータ20を付加することができる。図においてトランスポートプロトコル層
30は有効データパケット5における有効データ1に例えばTCP−ヘッダの形
で第1のヘッド情報10を付加する。引き続いてネットワークプロトコル層35
は第1のヘッド情報10によって拡張された有効データパケット5に、例えばI
P−ヘッダの形の第2のヘッド情報15を付加する。それからネットワークプロ
トコル層35の下には、移動無線システムないし移動無線ネットワーク固有のプ
ロトコルがある。それぞれのPDPによってデータはPDPによって利用される
データコネクションを介して移動無線ネットワーク、例えば基地局、および移動
無線ネットワークと交信する、移動無線ネットワークの端末装置、例えば移動局
に記憶される。その際基地局は送信機でありかつ移動局は受信機であるかまたは
その逆であってよい。記憶されたデータは例えばサービス品質QOSに関するパ
ラメータを含んでいることができかつPDPコンテキストと称される。PDPを
種々異なっているコンテキストと同時に働かせることができ、その際コンテキス
トはサービス品質QOSに関するパラメータが異なっているだけである。従って
端末装置においてIPアドレスを有するIPプロトコルは1つにはサービス品質
QOSに関する第1のパラメータによって、1つにはサービス品質QOSに関す
る第2のパラメータによって働かせることができる。しかしPDPコンテキスト
は種々異なっているネットワークプロトコルに基づいているようにすることもで
きる。すなわち、例えば、端末装置において3つの異なっているネットワークプ
ロトコルが実行されるように設定することができる:異なったIPアドレスを有
する2つのIPプロトコルおよびX.725−プロトコル。
ーゼンスプロトコル層40のユーザを表している。コンバーゼンスプロトコル層
40において、PDPコンテキストから到来する有効データ1はエアインタフェ
ースを介する伝送に次のようにして整合される:有効データ1および/または有
効データ1に付加されるコントロールデータ20を任意選択的に圧縮しかつ必要
に応じて、異なっているPDPコンテキストのパケットデータ流を1つのパケッ
トデータ流にまとめるまたは多重化する。コンバーゼンスプロトコル層40の下
に、説明してきた移動無線システムの層列にコネクション制御層55がある。こ
の層は、それが受信側においてエラーのあるパケットを再度要求しかつ送信側で
新たに送信することによって、任意選択的にエアインタフェースの伝送エラーを
補正する。更に、コネクション制御層55は任意選択的に、伝送の際にデータパ
ケットの順序が維持されるように考慮しかつこの層は伝送すべきデータパケット
をいわゆるPDU(Paket Data Unit)にセグメント化して、その長さが使用の
伝送チャネルに整合されているようにする。それからコネクション制御層55は
下にある層60のサービスを利用する。これには例えば、PDUを伝送するため
にMAC(Medium Access Control)層がある。それからMAC層は、本来の伝
送媒体に対するアクセスを考慮し、適当なトランスポートフォーマットを選択し
かつ異なっているPDUを適当なトランスポートチャネルにおいて多重化する。
これらはMAC層の下にある、図では同じように、コネクション制御層55の下
方に参照番号60によって示されている物理層において指定された物理チャネル
にマッピングされる。説明してきた層またはプロトコルハイアラーキは、刊行物
“Radio interface Protocol Architecture”(3GPP TS 25.301)から公知であ
る。説明してきた層のいくつか、すなわち物理層、MAC層、コネクション制御
層55およびコンバーゼンスプロトコル層40は無線リソース制御部RRC(Ra
dio Ressource Control)に対する直接的なコネクションを有していることもで
きる。このコネクションが利用されて、ステータス情報が無線リソース制御部R
RCに伝送されかつ無線リソース制御部RRCが他のプロトコルのコンフィギュ
レーションを行うことが可能になる。
ロールデータ20は移動無線ネットワークにおける有効データ1の先送りのため
に必要であり、その際この先送りはルーチングとも称される。このためにこれら
コントロールデータ20は例えば、使用のアプリケーションを区別するためのい
わゆるアプリケーションディスクリミネータ、送信機から受信機に送信すべき有
効データパケットの順序における有効データパケットを特徴付けるためのシーケ
ンス番号、例えばIPアドレスの形の送信機および受信機のネットワークプロト
コルアドレス、使用される種々様々なプロトコルを区別するためのプロトコルデ
ィスクリミネータ、エラー識別のための冗長性などを有している。それから、こ
のようにしてトランスポートプロトコル層30およびネットワークプロトコル層
35によって生成された、第1のヘッド情報10および第2のヘッド情報15並
びに有効データ1を有する有効データパケットが、コンバーゼンスプロトコル層
40に引き渡される。そこでこの層は、有効データパケット5を既述のように、
エアインタフェースを介する伝送のために次のようにして最適化する:可能なら
ば第1のヘッド情報10および/または第2のヘッド情報15を圧縮し、任意選
択的に有効データ1を圧縮しかつ同じように任意選択的に種々異なったPDPコ
ンテキストの場合により到来する複数のパケットデータ流を出ていくパケットデ
ータ流において多重化する。
て用意される、コネクション65,70の形のサービスを利用して、生成されか
つ場合により多重化されたパケットデータ流をエアインタフェースを介して伝送
する。その際本発明の説明のために、伝送すべきパケットデータ流から、有効デ
ータパケット5の伝送を詳細に考察したい。コンバーゼンスプロトコル層40内
のコントロールデータ20の圧縮は例えば、刊行物“Compressing TCP/IP-Heade
rs for Low Speed Serial Links”(RFC 1144)に記載されており、そこに特定
されている方法に従って行われる。そこでは第1のヘッド情報10および第2の
ヘッド情報15がインターコーディングされる。その際送信機および受信機にお
いて、最後に伝送された有効データパケット5のコントロールデータ20が記憶
される。それから、次いで伝送すべき有効データパケット5に対して、最後に伝
送された有効データパケット5のコントロールデータ20と比べて変化したコン
トロールデータ20だけが伝送される。この方法は特別有利である。というのは
、例えば送信機のIPアドレス、アプリケーションディスクリミネータおよびプ
ロトコルディスクリミネータのような、第1のヘッド情報10および第2のヘッ
ド情報15の所定のフィールドは送信機および受信機間にコネクションが成り立
っている場合にはまれにしか変化しないからである。しかし既述の方法は識別さ
れない伝送エラーを受ける可能性も非常に強く、このためにコントロールデータ
20が歪まされる。というのは、このようなエラーはコントロールデータ20に
配属されている有効データパケット5のみならず、その後に伝送すべき有効デー
タパケット5にも作用するからである。それ故にコントロールデータ20に対し
て特別なエラーガードを施すのは有意味である。移動無線ネットワークがUMT
S標準に従って実現されている場合、第1のヘッド情報10および第2のヘッド
情報15の圧縮の機能はいわゆるパケットデータ・コンバーゼンスプロトコルP
DCP(Packet Data Convergence Protocol)によって実現される。これはコネ
クション制御層55の上のコンバーゼンスプロトコル層40にある。その際PD
CPはコネクション制御層55のコネクション制御層65,70を利用して、エ
アインタフェースを介してデータが伝送されるようにする。
ッド情報10および第2のヘッド情報15の圧縮の機能はコンバーゼンスプロト
コル層40におけるいわゆる部分ネットワーク依存のコンバーゼンスプロトコル
SNDCP(Subnetwork Dependent Convergence Protocol)によって実現され
、その際いわゆるGPRS(General Packet Radio Service=一般的なデータパ
ケット無線サービス)のデータパケットを伝送するためのGSM移動無線システ
ムに基づいている。コネクション制御層55はUMTS標準ではいわゆるRLC
コネクション制御層(Radio Link Control)としてかつGSM標準ではいわゆる
LLCコネクション制御層(Logical Link Control)として実現されている。
語に基づいて例を挙げて特に断らずに説明するが、本発明はGSM移動無線シス
テムおよび別の移動無線システムに相応の仕方で適用することができる。
ひいてはコンバーゼンスプロトコル層40と、その下にある、コントロールデー
タ20およびそれに配属されておりかつ場合によっては圧縮もされた有効データ
1の伝送のためのコネクション制御層55との間の種々異なっているコネクショ
ンを設定するようになっている。その場合、コネクション制御層55の種々異な
っているコネクションに対する伝送品質QOS(Quolity of service)を種々異
なって調整設定しかつ例えば、コントロールデータ20に対するビット誤り率を
、有効データ1に対するビット誤り率より低く選択し、従ってコントロールデー
タ20に対して有効データ1に対してよりも高いエラーガードを実現することが
できる。それからこのような方法で別個に送信されたコントロールデータ20お
よび有効データ1にそれぞれ、割り当て情報50を付加し、これによって、有効
データ1および割り当てられているコントロールデータ20との一義的な突き合
わせが受信側においてできることになる。
護して、移動無線ネットワークへの有効データパケット5の誤った先送りに対す
る確率をできるだけ妨げることができ、しかもその場合同時に有効データ1も一
層良好に保護する必要はない。このようにして、送信機から受信機へのコントロ
ールデータ20および有効データ1の伝送のための伝送帯域幅に対する要求がで
きるだけ僅かに抑えられ、にも拘わらず有効データパケット5のエラーの伴った
送信が大幅に回避される。その際エラーガードはコネクション制御層55の種々
異なっているコネクション65,70の使用によってコンバーゼンスプロトコル
層40に挿入されるのではなくて、コンバーゼンスプロトコル層40の下にある
プロトコル層に挿入される。プロトコル層列内でエラーガードがコンバーゼンス
プロトコル層40より下方に実現されればされる程、エラーガードを送信機と受
信機との間の本来の無線コネクションにますます良好に整合することができる。
その際コンバーゼンスプロトコル層40はともかく、該層に、該コンバーゼンス
プロトコル層40より下に配置されている層55,60によって提供される相応
に低いエラー確率を有するサービスを利用する。
こに相応に使用されるコンバーゼンスプロトコルによって圧縮アルゴリズム75
に基づいて圧縮され、その結果第1のヘッド情報10および第2のヘッド情報1
5は圧縮されたコントロールデータ80として存在している。その際第1のヘッ
ド情報10および第2のヘッド情報15は、とりわけ最後に送信されたないし受
信されたコントロールデータ20を含んでいる記憶されているデータベース85
を用いて圧縮される。有効データ1は圧縮もすることができるが、それは本発明
にとって重要ではないので、それ故にこれ以上考察しないものとする。ところで
コネクション制御層55は、コンバーゼンスプロトコル層40とコネクション制
御層55の下にある層との間に第1のコネクション65および第2のコネクショ
ン65を実現するための相応の伝送チャネルを使用することができる。その際そ
れぞれの伝送チャネルに、所定の伝送品質QOSが割り当てられている。このこ
とは送信機と受信機との間のコネクション確立の際に無線リソース制御部RRC
によって取り決められる。
ネクションを介してコンバーゼンスプロトコル層40からコネクション制御層5
5の下にある層60に、配属されている有効データ1として伝送される。従って
第1のコネクション65は第1の伝送チャネルを表し、第2のコネクション70
は第2の伝送チャネルを表している。その際圧縮されたコントロールデータ20
はこの例では第1の伝送チャネル65を介して伝送されるようになっており、こ
れに対して有効データ1は第2の伝送チャネル70を介して伝送されるようにな
っている。その際第1の伝送チャネル65に対して、第2の伝送チャネル70と
同じ、例えば100msの伝送遅延を有している伝送品質QOSを選択するよう
に設定しておくことができる。しかし第1の伝送チャネル65は、例えば10〜
3の平均的なビット誤り率を有する第2の伝送チャネル70より僅かな、例えば
10〜6の平均的なビット誤り率を有していることができる。受信機において有
効データ1およびコントロールデータ20の突き合わせを可能にするために、圧
縮されたコントロールデータ80および有効データ1にコンバーゼンスプロトコ
ル層40で既にその都度、割り当て情報50が付加される。この情報により、圧
縮されたコントロールデータ20の、有効データ1に対する割り当てが可能にな
る。従ってコンバーゼンスプロトコル層40を通して圧縮されたコントロールデ
ータ80および割り当て情報50から、コントロールデータパケット45が形成
される。コントロールデータパケットはコネクション制御層55の第1の伝送チ
ャネル65を介して伝送され、かつこのパケットにこのコネクション制御層55
において送信機から受信機への無線伝送に対するそこでのコネクション制御層プ
ロトコルによって更に第3のヘッド情報90が付加される。相応に有効データパ
ケット5はコンバーゼンスプロトコル層40によって有効データ1および割り当
て情報50に制限されかつこの形において第2の伝送チャネル70を介してコネ
クション制御層55に伝送され、その際有効データパケット5にコネクション制
御層55においてそこのコネクション制御層プロトコルによって送信機から受信
機への無線伝送に対する第4のヘッド情報95が付加される。
装置で実行することができる。
の形成に対するプロトコル層列のブロック線図である。
される、移動無線ネットワークの作動方法が既に公知である。その際有効データ
パケットにはそれぞれ、少なくとも1つのヘッド情報の形のコントロールデータ
が配属されている。ヘッド情報は有効データを移動無線ネットワークへと先送り
(伝送)するために必要である。 刊行物“Forward Error Correction Schemes For Wireless ATM Systems”(A
ikawa S. et al. , IEEE International Conference on Communications (ICC),
US, New York, IEEE 23. Juni 1996)から、有効データを有効データパケット
において伝送しかつ有効データパケットにそれぞれ少なくとも1つのヘッド情報
、すなわち有効データパケットを移動無線ネットワークに更に伝送するためのコ
ントロールデータを備えたヘッド情報を備えているヘッド情報を割り当て、その
際コントロールデータおよび有効データが異なっているエラーガードで伝送され
るという移動無線ネットワークの作動方法が公知である。刊行物“General pack
et Radio Service (GPRS) ; Mobile Station (MS)-Servicing GPRS SUpport Not
e (SGSN) ; Sub-Network Depended Convergence Protocoll (SNDCP), ETSI, 199
8”から、データパケットに、受信機にパケットの送信順序を通報しかつこのよ
うにして受信順序の補正を可能にする割り当て情報を前置することが公知である
。しかしその場合、アプリケーションのデータを伝送するために異なった無線キ
ャネルを利用することは設定されていない。
Claims (6)
- 【請求項1】 移動無線ネットワークの作動方法であって、 有効データ(1)を有効データパケット(5)において伝送しかつ該有効データ
パケット(5)にそれぞれ、有効データパケット(5)を移動無線ネットワーク
(5)に送るためのコントロールデータ(20)を備えた少なくとも1つのヘッ
ド情報(10,15)を割り当てる 形式の方法において、 コントロールデータ(20)および有効データ(1)を異なったエラーガードで
伝送する ことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 コントロールデータ(20)を圧縮して伝送する 請求項1記載の方法。
- 【請求項3】 圧縮方法として、送信機および受信機において最後に伝送さ
れた有効データパケット(5)のコントロールデータ(20)を記憶しておいて
次に伝送すべき有効データパケット(5)に対しては、最後に伝送された有効デ
ータパケット(5)のコントロールデータ(20)と比較して変化したコントロ
ールデータ(20)だけを伝送するというインターコーディングを使用する 請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 コントロールデータ(20)に対するエラーガードを有効デ
ータ(1)に対するエラーガードより高く選択する 請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項5】 有効データ(1)をアプリケーションプロトコル層(25)
において有効データパケット(5)にまとめ、 有効データパケット(5)に少なくとも1つのそれぞれのヘッド情報(10,1
5)をトランスポートプロトコル層(30)および/またはネットワークプロト
コル層(35)において割り当て、 少なくとも1つのヘッド情報(10,15)のコントロールデータ(20)をコ
ンバーゼンスプロトコル層(40)において圧縮し、 少なくとも1つのヘッド情報(10,15)のコントロールデータ(20)をそ
の都度コントロールデータパケット(45)として移動無線ネットワークにおけ
る別の無線接続を介して伝送し、かつ それぞれのコントロールデータパケット(45)および割り当てられている有効
データパケット(5)によってその都度割り当て情報(50)を伝送し、該割り
当て情報に基づいてその都度のコントロールデータパケット(45)が受信機に
おいて、割り当てられている有効データパケット(5)とつきあわされる 請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項6】 送信すべきコントロールデータ(20)に対するエラーガー
ドをコンバーゼンスプロトコル層(40)の下にあるプロトコル層(55,60
)において実施する 請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
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