JP2003534755A - Ｇｐｒｓ／ｅｄｇｅホストアプリケーションで肯定応答確認された転送層プロトコルをサポートするための方法 - Google Patents

Ｇｐｒｓ／ｅｄｇｅホストアプリケーションで肯定応答確認された転送層プロトコルをサポートするための方法

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JP2003534755A
JP2003534755A JP2001587391A JP2001587391A JP2003534755A JP 2003534755 A JP2003534755 A JP 2003534755A JP 2001587391 A JP2001587391 A JP 2001587391A JP 2001587391 A JP2001587391 A JP 2001587391A JP 2003534755 A JP2003534755 A JP 2003534755A
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Abstract

(57)【要約】 ＧＰＲＳシステム（２００）において移動局（２０２）と基地局システム（２０８）との間で肯定応答確認された転送データを送信するための方法に関する。プロトコル制御ユニット（２１４）は、移動局がデータパケット伝送に応じて送信した、肯定応答確認メッセージのデータブロックの数をカウントする。次に、カウントしたデータブロックの数に基づいてヒューリスティックが定義され、後のパケットデータ送信の対応するデータブロックの数がこのヒューリスティックよりも少ない場合には仮想肯定応答チャネルが要求されているものと判断すべく、後のデータパケット送信に関連する対応したデータブロックの数がヒューリスティックと比較される。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 （発明の分野） 本発明は、パケットをベースとするデータの端末間の伝送一般に関する。より
詳細には、パケット交換転送層で肯定応答サイクルを実行するための方法に関す
る。 【０００２】 （発明の背景） 移動通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）汎用パケット無線サービス（ＧＰＲ
Ｓ）は、回線交換モードでのネットワークリソースを使用せずに端末間パケット
転送モードでのデータの送受信を加入者に可能とさせるものである。ＧＰＲＳは
データ伝送特性が次のような場合には無線リソース及びネットワークリソースを
効率的に使用することができる。即ち、ｉ）パケットをベースとする場合、ｉｉ
）間欠的かつ非期間的な場合、ｉｉｉ）例えば５００オクテットなど少量のデー
タの転送が頻繁に行われ得る場合、又は、ｉｖ）例えば数百キロバイトを超える
ような大量のデータの転送が頻繁に行われ得ない場合である。ユーザアプリケー
ションには、インターネットブラウザ、電子メール等が含まれ得る。 【０００３】 ＧＰＲＳが、インターネットプロトコル（ＩＰ）に亙り、一般的に使用されて
いる、信頼性の高いストリーム指向の伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）を搬送する
場合には、データは、移動局と基地局との間の両方向に流れる必要がある。ネッ
トワーク上のリモートホストから移動局へのストリーム指向のデータ伝送で、パ
ケット交換無線層を実施する従来のＧＰＲＳに関する方法は一般に、一方向では
ダウンリンク接続確立期間及びデータ転送期間を、及び反対方向ではアップリン
ク設定期間及び肯定応答データ転送期間を含む。 【０００４】 図１は、完結したパケットデータ転送をＧＰＲＳパケット交換型無線層の実行
に必要な相対時間に関して概略的に示すブロック図である。図１に示すように、
完結したデータ転送１００におけるデータ伝送段階１０２は、接続確立段階１０
４及び切断段階１０６より持続期間が長い。完結したパケットデータ伝送１００
は一般に、一時的ブロックフロー（ＴＢＦ）と呼ばれ、パケットデータ抽出の基
本的な最小単位である。ＧＰＲＳにおける一時的ブロックフロー設定のための時
間の長さは変動し、チャネル条件、無線リソースの利用度、ネットワークの混雑
等に依存するものと考えられている。このことは、ＧＰＲＳが、送信側からのデ
ータブロック内にピギーバックされ基本的には一方向のカウントダウン信号送信
である切断段階を実行するために使用する機構とは対照的である。 【０００５】 接続確立段階を実行するために必要な期間に対するオーバーヘッドは一定であ
ることを鑑みると、必要な真のオーバーヘッドの大きさは、データペイロードの
大きさに依存して変動するため、このペイロードの伝送に必要な時間の長さに依
存して変動する。一時的ブロックフロー設定のオーバーヘッドの割合は、ペイロ
ードの大きさに反比例する。そのため、例えば、ペイロードのサイズが大きくな
ると、一時的ブロックフロー設定のオーバーヘッドの割合は小さくなる。 【０００６】 図２は、ネットワーク上のリモートホストから移動局への、ストリーム指向の
データ送信を示すデータフロー図である。図２に示すように、リモートホストか
ら送信されたストリーム指向のデータは、まず伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）パ
ケットに分割され、転送層及びネットワーク層１２０にてインターネットプロト
コル（ＩＰ）アドレスを与えられ、ＴＣＰ／ＩＰパケット１２４として基地局プ
ロトコル制御ユニット１２２に転送される。アドレスに対応する移動局が、パケ
ットアイドルモードでネットワーク上に留まると仮定した場合、ダウンリンク接
続確立期間１２６に関連する一時的ブロックフローは、プロトコル制御ユニット
１２２により開始される。従ってダウンリンク接続確立期間１２６は、関連する
一時的ブロックフローの準備が完了すると終了する。公知のＧＰＲＳシステムの
ダウンリンク接続確立期間１２６に必要な時間は、約８４９ｍｓ〜２６４３ｍｓ
の間にある。 【０００７】 ダウンリンク接続確立期間１２６が終了すると、無線リンク制御ブロックを含
む一時的ブロックフローは、データ伝送期間１３０の間にプロトコル制御ユニッ
ト１２２からＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム１２８に送信される。公知のＧＰ
ＲＳシステムにおいてデータ伝送期間１３０に必要な時間は、ＣＳ−１コード化
スキームを使用している場合には約６１８ｍｓであり、ＣＳ−２コード化スキー
ムを使用している場合には約４２０ｍｓである。 【０００８】 ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム１２８は、一時的ブロックフローに対応する
全てのデータブロックを単一データパケット１３２にて、転送層及びネットワー
ク層１３４へ送信する。転送層及びネットワーク層１３４は、伝送制御プロトコ
ル肯定応答メッセージ１３６を発行することにより単一データパケット１３２の
受信に応答する。アップリンク接続確立期間１３８に関連する一時的ブロックフ
ローは、タイマ時間切れ期間１４０に対応するプロトコル制御ユニット１２２の
無線リンク制御タイマが時間切れになるまで開始することができない。アップリ
ンク接続確立期間１３８を関連する一時的ブロックフローの準備完了と同時に終
了すべく、アップリンク接続確立期間１３８に関連する一時的ブロックフローは
、ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム１２８により開始される。周知のＧＰＲＳシ
ステムでの最初のアップリンク接続確立期間１３８のために必要な時間は、３２
０ｍｓ〜４８０ｍｓである。 【０００９】 アップリンク接続確立期間１３８が終了すると、無線リンク制御ブロックを含
む一時的ブロックフローは、データ伝送期間１４２中に、ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサ
ブシステム１２８からプロトコル制御ユニット１２２に送信される。プロトコル
制御ユニット１２２は、一時的ブロックフローに対応するすべてのデータブロッ
クを転送層及びネットワーク層１２０へ単一データパケット１４４に入れて送信
する。単一データパケット１４４を受信すると、次のＴＣＰ／ＩＰパケット１４
６が送信され、このプロセスが反復して行われる。周知のＧＰＲＳシステムでの
、データ伝送期間１４２のために必要な時間は、ＣＳ−１コード化スキームを使
用している場合には約６０ｍｓであり、ＣＳ−２コード化スキームを使用してい
る場合には、約３７ｍｓである。 【００１０】 図２に示すように、１つのＴＣＰ／ＩＰユーザデータパケットを送信するため
に使用する全期間は、ダウンリンク接続確立期間１２６と、データ伝送期間１３
０と、タイマ時間切れ期間１４０と、アップリンク接続確立期間１３８と、デー
タ伝送期間１４２との合計に等しい。アップリンク接続確立期間１３８に関する
時間の長さ（３２０〜４８０ｍｓ）は、伝送制御プロトコル肯定応答メッセージ
１３６に関するデータ伝送期間１４２（ＣＳ−１コード化スキームの場合は６０
ｍｓ、ＣＳ−２コード化スキームの場合は３７ｍｓ）より遥かに長い。アップリ
ンク接続確立期間１３８を各ＴＣＰ／ＩＰユーザデータパケットに対して反復す
る必要があるため、時間のうち相当部分が、関連する伝送制御プロトコル肯定応
答メッセージ１３６に関するアップリンク接続確立期間１３８の間に使用される
。その結果、不自然に長い往復遷移時間が伝送制御プロトコル肯定応答メッセー
ジ１３６のために必要になり、肯定応答転送層プロトコルを使用すると、ＧＰＲ
Ｓの性能が低下する。 【００１１】 従って、肯定応答サイクル、及び１つの転送層の一時的ブロックフローの伝送
に要する時間に対する、反復設定時間を低減するための方法の開発が待望されて
いる。 【００１２】 新規であると考える本発明のいくつかの機能については、特許請求の範囲内に
より詳細に説明する。本発明及びその目的及び利点は、類似の要素には類似の参
照番号を付した添付の図面を参照しながら以下の記載を参照することによって最
適に理解されるものである。 【００１３】 （好適な実施形態の詳細な説明） 本発明は、短く周期的なパケット伝送のための接続確立シーケンスの形態で送
信される使用不能な情報の量を低減するために生成される、仮想肯定応答チャネ
ル（ＶＡＣ）に関する。肯定応答サイクル、及び１つの転送層の一時的ブロック
フローの伝送に必要な全時間における反復設定時間を排除すべく、本発明は肯定
応答チャネルを使用する。肯定応答チャネルでは、転送層肯定応答としての反復
した一時的ブロックフロー設定が排除されている。このようにして、本発明の場
合には、送信側と受信側との間で交換される無用の情報の量を低減することによ
り、同量のデータがさらに短時間で送信される。 【００１４】 本発明の肯定応答チャネルは、仮想的な手段、即ちネットワークが一旦反対方
向にて開始した一時的ブロックフローを、移動局とネットワークとの間でのさら
なる信号を送信せずに能動状態に維持することを効率的に可能とすることにより
、ＧＳＭ ＧＰＲＳ及びＥＤＧＥ内で実行される。本発明の仮想肯定応答チャネ
ルは、割り当てられた無線リソースに関して常時ネットワークの制御下にあり、
現在のＧＰＲＳ移動局と下位互換性を有するためにＧＳＭ仕様への影響を最小に
するように規定される。 【００１５】 図３は、本発明のＧＰＲＳシステムを示す概念図である。図３に示すように、
ＧＰＲＳシステム２００は、基地局システム２０８を通して、インターネットア
プリケーション２０４からリモートインターネットアプリケーション２０６にパ
ケットデータを送受信する移動局２０２を有する。図３には、１つの基地局シス
テム２０８及び１つの移動局２０２しか図示していないが、ＧＰＲＳシステム２
００は、複数の基地局システム及び移動局を有することを理解されたい。移動局
２０２は、基地局システム２０８から受信した信号送信メッセージと、転送層及
びネットワーク層２１２を通してインターネットアプリケーション２０４から受
信した信号とを処理するためのＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム２１０を有する
。ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム２１０は、サブネットワークコンバージェン
ス／ダイバージェンスプロトコル（ＳＮＤＣＰ）及び論理リンク制御（ＬＬＣ）
のためのヘッダオーバーヘッドを追加する。プロトコル制御ユニット２１４は、
基地局システム２０８に接続又は内蔵され、転送層及びネットワーク層２１６を
通して、移動局２０２のＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム２１０、及びインター
ネットアプリケーション２０６に対してインターフェースとして機能する。イン
ターネット転送層２１２，２１６は、ＴＣＰがストリーム指向のユーザデータを
パケット化する伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）層２１８と、パケット化データに
アドレスを割り当てるインターネットプロトコル（ＩＰ）層２２０とを有する。 【００１６】 図４は、ユーザのデータストリームがＧＰＲＳシステムの特定の層を通過する
ことによる、ユーザデータストリームの変化を示す概念図である。図４に示すよ
うに、無限長のユーザデータストリームは、ユーザデータストリームがＧＰＲＳ
システム２００を通過する時に修正される。例えば、図３，４に示すように、ユ
ーザデータストリームが伝送制御プロトコル層２１８及びＲＬＣ層を通過すると
、データストリームは、５３６オクテット長のペイロード２２４と、２０オクテ
ット長の伝送制御プロトコルヘッダパケット２２６とを含み、全長が５５６オク
テットとなるＴＣＰパケット２２２にＴＣＰパケット２２２に分割される。その
後、ＴＣＰパケット２２２がインターネットプロトコル層２２０を通過するとき
に、さらなる２０オクテットのインターネットプロトコルヘッダ２２８がＴＣＰ
パケット２２２に追加され、全長５７６オクテットのＩＰパケット２３０が形成
される。さらなる４オクテットのＳＮＤＣＰヘッダ２３２が、ＩＰパケット２３
０に追加されて全長５８０オクテットのＳＮＤＣＰパケット２３４が形成され、
さらなる４オクテットの論理リンク制御ヘッダ２３６がＳＮＤＣＰパケット２３
４に追加されて、全長５８４オクテットの論理リンク制御パケット２３８が形成
される。その結果、データストリームが論理リンク制御から出るときには、ユー
ザデータストリームの全長は５８４オクテットになる。 【００１７】 次に、無線リンク制御は、５８４オクテットの論理リンク制御パケット２３８
を特定数の無線リンク制御データブロックに分割する。同ブロックの実際の数は
使用するチャネルコード化スキームにより異なる。例えば、ＣＳ−１チャネルコ
ード化スキームの場合には、必要な無線リンク制御ブロック数は、（ＬＬＣフレ
ーム長／ＲＬＣペイロード長）＋（ＬＬＣフレーム長ＭＯＤ ＲＬＣペイロード
長）に等しく、これは、５８４オクテットの論理リンク制御フレームの場合には
、３１の無線リンク制御ブロックに等しい。ＣＳ−２チャネルコード化スキーム
の場合には、必要な無線リンク制御ブロック数は、（ＬＬＣフレーム長／ＲＬＣ
ペイロード長）＋（ＬＬＣフレーム長ＭＯＤ ＲＬＣペイロード長）に等しく、
これは、５８４オクテットの論理リンク制御フレームの場合には、２１の無線リ
ンク制御ブロックに等しい。 【００１８】 図５は、データパケットのためのマルチフレーム構造を示すブロック図である
。１つのタイムスロット転送について、各ブロック期間内に送信される１つの無
線リンク制御ブロックの完全なスケジュールを想定した場合、生の処理能力は、
特定数の無線リンク制御データブロックを送信するために必要な時間に基づいて
計算することができる。図５に示すように、パケットデータ制御チャネルは５２
のフレーム２６２と、１２のデータブロックＢ０−Ｂ１１とを有したマルチフレ
ーム２６０として形成され、各データブロックＢ０−Ｂ１１は、４つの時分割多
元接続（ＴＤＭＡ）フレーム上に分布している。データブロック３つ毎に設けら
れる「アイドル」フレーム又は「探索」フレーム２６４は、移動局が、隣接セル
の信号測定、同期、隣接セル上での同期状態の確認、干渉測定等を可能にする。
各データブロックＢ０−Ｂ１１は４つのフレームから形成され、各フレームは、
４．６１５３８ミリ秒に等しいフレーム期間ｆ、及び１８．４６１６ミリ秒に等
しいブロック期間ｂを有する。一方、各アイドルフレーム２６４は、フレーム期
間ｆ、即ち４．６１５３８ミリ秒に等しいアイドルフレーム期間Ｉを有する。パ
ケットデータチャネルのマルチフレーム２６０構造体の全期間は、２４０ミリ秒
に等しい。 【００１９】 ある数の無線リンク制御データブロックＮｂの送信に必要な時間ＴＲの長さは
、下式により計算される。 ＴＲ＝（Ｎｂ×ｂ）＋（（Ｎｂ／３）×ｆ） （１） 一方、生のデータ処理能力Ｒｄは、下式により計算される。 Ｒｄ＝（ペイロードのオクテット数／ＴＲ）×８ （２） 式（１）及び式（２）を使用すると、ＣＳ−１コード化スキーム（即ち、３１
ブロック）において、論理リンク制御フレーム内の全ての無線リンク制御ブロッ
クの送信に必要な時間は、０．６１８４６２秒に等しい。処理能力は、ペイロー
ドのオクテット数（５８４）を無線リンク制御ブロックの送信に要する時間で割
り、そのオーバーヘッド（０．６１８４６２）を加えたものに、オクテット当り
８ビットを掛けたものであり、７０００ビット／秒に等しい。ＣＳ−１コード化
スキームのオーバーヘッド分析によると、処理能力の理論値は、約９０５０ビッ
ト／秒に等しい。スケジューリングのオーバーヘッド即ち、連続した各ブロック
のスケジューリングを妨害するアイドルフレームが存在することは、有効処理能
力を約８８６１ビット／秒まで４／５２だけ減少させる。無線リンク制御ヘッダ
のオーバーヘッド、即ち、ブロック当りの３オクテットは、有効処理能力を約７
６５２ビット／秒まで３／２２だけ低減させる。論理リンク制御ヘッダのオーバ
ーヘッド、即ち、４オクテットは、有効処理能力を約７５９９ビット／秒まで４
／５８４だけ低減させる。最後に、ＳＮＤＣＰヘッダのオーバーヘッド、４オク
テットは、有効処理能力を約 まで４／５８０だけ低減させ、インターネットプ
ロトコルスイートのオーバーヘッド、即ち、ＴＣＰ及びＩＰヘッダのオーバーヘ
ッドは、有効処理能力を約７０００ビット／秒まで４０／５７６だけ低減する。 【００２０】 同様に、ＣＳ−２コード化スキームで、論理リンク制御フレーム（即ち、２１
ブロック）内で、全ての無線リンク制御ブロックの送信に必要な時間は、０．４
２秒である。処理能力は、ペイロードオクテット数（５８４）を上記無線リンク
制御ブロックの送信に要する時間で割ったものにそのオーバーヘッド（０．４２
）を加え、オクテット当り８ビットを掛けたものであり、１０，２０９ビット／
秒に等しい。ＣＳ−２でのチャネル上の処理能力の理論値は、約１３，４００ビ
ット／秒である。スケジューリングのオーバーヘッド、即ち、連続した各ブロッ
クのスケジューリングを妨害するアイドルフレームが存在ことは、有効処理能力
を約１２，３６９ビット／秒まで４／５２だけ低減させる。無線リンク制御ヘッ
ダのオーバーヘッド、即ち、ブロック当り３オクテットは、有効処理能力を約１
１，２０９ビット／秒まで３／３２だけ低減させる。論理リンク制御ヘッダのオ
ーバーヘッド、即ち、４オクテットは、有効処理能力を約１１，１３２ビット／
秒まで４／５８４だけ低減させる。最後に、ＳＮＤＣＰヘッダのオーバーヘッド
、４オクテットは、有効処理能力を約１１，０５５ビット／秒まで４／５８０だ
け低減させる。インターネットプロトコルスイートのオーバーヘッド、即ち、Ｔ
ＣＰ及びＩＰヘッダのオーバーヘッドは、有効処理能力を約１０，２０９ビット
／秒まで４０／５７６だけ低減させる。 【００２１】 図６は、移動局とネットワークとの間で伝送されるストリーム指向データのデ
ータフロー図である。図３，６に示すように、ダウンリンクに沿ってデータを伝
送すべく、ダウンリンク期間３００中にストリーム指向のデータ２１３をリモー
トインターネットアプリケーション２０６から移動局２０２に伝送する場合には
、データは最初にＴＣＰ層２１８にてパケットに分割され、転送層及びネットワ
ーク層２１６のＩＰ層２２０でアドレスが与えられ、ＴＣＰ／ＩＰパケット３０
２として、基地局システム２０８のプロトコル制御ユニット２１４に送信される
。 【００２２】 図４，６に示すように、ダウンリンク期間３００の間、ＴＣＰ／ＩＰパケット
３０２は、論理リンク制御パケット２３８及びＳＮＤＣＰパケット２３４に関連
するオーバーヘッドを含み、各ＴＣＰ／ＩＰパケット３０２に対して、対応する
論理リンク制御パケット２３８及びＳＮＤＣＰパケット２３４も存在しているこ
とが予想される。エアインターフェースを介する情報の送信に関連した動作は、
カプセル型伝送／ネットワーク／ＳＮＤＣＰパケットの形態にあるユーザ情報を
含む論理リンク制御フレームが、基地局システム２０８のプロトコル制御ユニッ
ト２１４に入った時に開始する。 【００２３】 図３，６に示すように、移動局２０２がパケットアイドルモードでネットワー
ク上に留まると仮定した場合、基地局システム２０８は適切な場合に、移動局２
０２のＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム２１０へのパケットページング要求２１
５の送信によって、ダウンリンク接続確立期間２２４の設定シーケンスを開始す
る。これに応じて、ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム２１０からランダムアクセ
スバースト２１７を受信した後で、プロトコル制御ユニット２１４は、即時割当
てメッセージ２１９及びパケットダウンリンクメッセージ２２１を送信する。こ
れらメッセージは例えば、どのチャネルを通して転送が行われるか、いつ転送が
開始するか等、割当てのパラメータの詳細を有する。プロトコル制御ユニット２
１４は、ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム２１０からパケット制御肯定応答メッ
セージ２２２を受信した後で、ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム２１０に一連の
無線リンク制御データブロック２２６を送信する。 【００２４】 スケジューリング可能なブロックが利用可能か否かに依存して、パケットペー
ジング要求メッセージ２１５は８１〜１７２１ｍｓを必要とする場合があり、そ
の後に通常は９．６ｍｓを必要とする移動局１０２からのランダムアクセスバー
スト２１７が続く。即時割当てメッセージ２１９は、将来的には３７ｍｓ〜３分
間の範囲に渡ることが可能であるが、通常は、１３〜２５ＴＤＭＡフレーム期間
、即ち６０〜１１５ｍｓの範囲内にある、スタート時間を含む。パケットダウン
リンク割当てメッセージ２２１とパケット制御肯定応答メッセージ２２２の交換
に関連するさらなる信号送信がダウンリンク接続確立期間２２４内に含まれる。
従って、ダウンリンク接続確立期間２２４はスタート時間に等しいものと予想さ
れるが、これは実際のシステムで現に観察されることである。その結果、ダウン
リンク接続確立期間２２４のために必要な時間は、最低約８４９ｍｓ、最大約２
６４３ｍｓ、及び平均約１７４６ｍｓである。 【００２５】 開始時間になった後で、プロトコル制御ユニット２１８は、ＧＰＲＳ／ＥＤＧ
Ｅサブシステム２１０に、無線リンク制御データブロック２２６を含む、一時的
ブロックフローを送信する。ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム２１０が、全ての
ダウンリンクブロックを受信すると、ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム２１０は
アセンブル、処理、及び、結果として得られる単一のデータパケット２２８を転
送層及びネットワーク層２１２のＩＰ層２２０に送信する。転送層及びネットワ
ーク層２１２は次に、データパケット２２８を転送層及びネットワーク層２１２
のＴＣＰ層２１８に送信する。 【００２６】 データを、１つのタイムスロット上でスケジュール可能な各ダウンリンクブロ
ック上で送信できるように、完全に使用可能な無線リソースを想定した場合、５
３６オクテットのユーザデータペイロードにおける、データ転送期間２２５内で
の全ブロックの送信時間は、ＣＳ−１コード化スキームの場合には約０．６１８
４６２秒であり、ＣＳ−２コード化スキームの場合には約０．４２０秒である。
ダウンリンクの一時的ブロックフローは、プロトコル制御ユニット２１４上の送
信無線リンク制御がそれ以上送信すべきデータを有さず、無線リンクコントロー
ラタイマＴ３１９２が無線リンク制御が論理リンク制御から送信する他のデータ
を受信する前に時間切れになる場合には、最後の無線リンク制御データブロック
の後で終了する。この場合、伝送制御プロトコル送信は、「混雑制御」（スロー
スタート）モードでスタートする。一時的ブロックフローは、第１の伝送制御プ
ロトコルパケットを形成しているブロックが送信された後には常に切断され、ダ
ウンリンクの一時的ブロックフローに、以降のブロックに対して一時的ブロック
フローのオーバーヘッドを再び生じさせる。 【００２７】 転送層及びネットワーク層２１２のＴＣＰ層２１８は、冗長チェックを行い、
データパケット２２８が正しく受信されたかどうかを判断する。転送層及びネッ
トワーク層２１２のＩＰ層２２０は、次に、インターネットアプリケーション２
０４へのストリーム指向の出力２３０にパケットデータを内蔵させ、仮想回路の
遠隔端末上の転送層及びネットワーク層２１６のＴＣＰ層２１８にＴＣＰ肯定応
答（ＴＣＰ ＡＣＫ）メッセージ２３２を発信する。ＴＣＰ ＡＣＫメッセージ
２３２は、上記と同様にＳＮＤＣＰ／ＬＬＣ及びＲＬＣ層で処理されるが、方向
はアップリンク方向である。 【００２８】 遠隔の転送層及びネットワーク層２１６のＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム２
１０の無線リンク・コントローラは、ＴＣＰ ＡＣＫメッセージ２３２を含むＴ
ＣＰ／ＩＰ／ＳＮＤＣＰ／ＬＬＣパケットを受信するが、プロトコル制御ユニッ
ト１１４の無線リンク制御タイマＴ３１９２が時間切れになるまでは、ＴＣＰ
ＡＣＫメッセージ２３２を送信すべくアップリンク設定期間２３４に対応する設
定シーケンスを開始することはできない。その結果、最初に送信されたＴＣＰ／
ＩＰパケット３０２を搬送する、ダウンリンク期間３００に対応したダウンリン
クの一時的ブロックフローは、ＴＣＰ ＡＣＫメッセージ２３２の設定のための
アップリンク期間２３４が開始する前に、完全に切断される必要がある。 【００２９】 例えば、ＴＣＰ ＡＣＫメッセージ２３２を受信した場合には、ＧＰＲＳ／Ｅ
ＤＧＥサブシステム２１０は、プロトコル制御ユニット２１４に、チャネル要求
アクセスバースト２３６を送信する。プロトコル制御ユニット２１４は、即時割
当てメッセージ２３８を送信することにより応答する。ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブ
システム２１０は次に、プロトコル制御ユニット２１４に、一時的ブロックフロ
ーのためのリソースを要求する、パケットリソース要求メッセージ２４０を送信
する。プロトコル制御ユニット２１４は、パケットアップリンク割当てメッセー
ジ２４２により応答し、パケットアップリンク割当てメッセージ２４２は、パケ
ット制御肯定応答メッセージ２４４内で、ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム２１
０により肯定応答される。ＴＣＰ ＡＣＫメッセージ２３２と切断とを含むデー
タブロック２４６は次に、肯定応答データ転送期間２４８中に、ＧＰＲＳ／ＥＤ
ＧＥサブシステム２１０からプロトコル制御ユニット２１４に伝送される。プロ
トコル制御ユニット２１４は、次に、データブロック２４６を、ＴＣＰ肯定応答
メッセージ３０４内の転送層及びネットワーク層２１６に伝送する。その結果、
アップリンク設定期間２３４及び肯定応答データ転送期間２４８は、ＴＣＰ肯定
応答メッセージ２３２が対応するＴＣＰ肯定応答メッセージ３０４内の転送層及
びネットワーク層２１６に到達するために必要な、アップリンク期間３０６を形
成する。転送層及びネットワーク層２１６によって、必要なＴＣＰ ＡＣＫメッ
セージが受信されると、次のＴＣＰ／ＩＰデータパケットメッセージ２５０が、
転送層及びネットワーク層２１６から、プロトコル制御ユニット２１４を通して
ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム２１０に送信される。 【００３０】 アップリンク設定期間２３４の初期設定に必要な期間は、ランダムアクセスチ
ャネル（ＲＡＣＨ）の周期的発生や、即時割当てメッセージ２３８により送信さ
れるスタート時間や、パケットアップリンク割当てメッセージ２４２で送信され
るスタート時間などの要素に依存して変動する。ランダムアクセスチャネルの周
期的発生は、４１フレーム期間即ち１９０ｍｓを仮定した場合には、４１〜２１
７ＴＤＭＡフレーム期間内で様々は値となる。即時割当てメッセージ２３８にて
送信されるスタート時間は、９ＴＤＭＡフレーム期間〜３分の範囲内にあるが、
通常は、９〜２５ＴＤＭＡフレーム期間、即ち４２〜１１５ｍｓにある。一方、
パケットアップリンク割当てメッセージ２４２にて送信されるスタート時間は、
９ＴＤＭＡフレーム期間〜３分の範囲内にあり、通常は、約２０ＴＤＭＡフレー
ム期間、即ち９２ｍｓである。その結果、アップリンク設定期間２３４の初期設
定は通常、最低で約３２０ｍｓ、最大で約４８０ｍｓ、平均では約３２０ｍｓで
ある。 【００３１】 ＴＣＰ ＡＣＫメッセージ２３２は４０オクテットの長さを有し、論理リンク
制御ヘッダ２３６及びＳＮＤＣＰヘッダ２３２と結合した場合、４８オクテット
となる。１つのタイムスロット上でスケジュール可能な各ダウンリンクブロック
上でデータを送信できるような完全に使用可能な無線リソースを仮定した場合、
４０オクテットのＴＣＰ／ＩＰ ＡＣＫペイロードについての肯定応答データ転
送期間２４８内での全ブロック２４６の送信時間は、ＣＳ−１コード化スキーム
の場合には６０ｍｓ（３ＲＬＣデータブロック）であり、ＣＳ−２コード化スキ
ームの場合には３７ｍｓ（２ＲＬＣデータブロック）である。 【００３２】 本発明によれば、プロトコル制御ユニット２１４が、ＴＣＰ／ＩＰデータパケ
ット３０２と反対方向の一時的ブロックフローを要求するパケットリソース要求
メッセージ２４０を受信すると、プロトコル制御ユニット２１４は、ＧＰＲＳ／
ＥＤＧＥサブシステム２１０が送信したデータブロック２４６の生成数を決定す
る。次に、データブロック２４６の決定した数に基づいて、ヒューリスティック
が定義され、その結果、以降の各ＴＣＰ／ＩＰデータパケットメッセージ２５０
中に、移動局２０２が、ＴＣＰ／ＩＰデータパケットメッセージ２５０に対応す
るＴＣＰ肯定応答メッセージ２３２を送信するために、パケットリソース要求メ
ッセージ２４０で要求した一時的ブロックフローを使用しているか否かの判断が
行われ、それ故、仮想肯定応答チャネルを要求する。例えば本発明によれば、ヒ
ューリスティックが所定の値以下である場合には、以降のＴＣＰ／ＩＰデータパ
ケットメッセージ２５０に対応する次のアップリンク設定期間２３４中にＧＰＲ
Ｓ／ＥＤＧＥが肯定応答チャネルを要求しているか否かの判断が行われる。 【００３３】 移動局２０２が肯定応答チャネルを要求していると判断した場合に、本発明の
プロトコル制御ユニットは、ＴＣＰ ＡＣＫメッセージ２３２に関連する一時的
ブロックフローを生かしておくか、或いは、ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム２
１０が送信する、次のＴＣＰデータパケージメッセージ２５０に関連するＴＣＰ
肯定応答メッセージ２３２に対して、必要な数のアップリンク無線ブロックを期
間的に割り当てるのかのいずれかを（無線層の混雑度により）決定する。本発明
によれば、図６に示すように、プロトコル制御ユニット２１４による無線リソー
スの割当ては、プロトコル制御ユニット２１４からＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシス
テム２１０に割当てメッセージ３０８を送信することによって、固定モード又は
動的モードで行われる。例えば割当てメッセージ３０８は、固定割当てモードの
場合には、転送のサイズ及び無線リソースの利用度によって割り当てられた１つ
以上のタイムスロットを有した割当てビットマップを含み、動的割当てモードの
場合には、アップリンク状態フラグ（ＵＳＦ）設定により、次のブロック期間内
に送信する権利を移動局２０２に与える。その結果、本発明によれば、既存のＭ
ＡＣの多重アクセス機能は維持される。何故なら、多数の移動局が同一のタイム
スロット上でサービスを受け得るからである。 【００３４】 図７は、本発明のダウンリンクの一時的ブロックフロー設定フローチャートで
ある。図６，７に示すように、パケットページング要求２１５の後で、プロトコ
ル制御ユニット２１４がランダムアクセスバースト２１７を受信し、データパケ
ットメッセージ２２８にてデータブロック２２６が伝送される前に、ステップ３
２０において、新しいダウンリンクの一時的ブロックフローが設定中であるか否
かの判断がプロトコル制御ユニット２１４によって行われる。新規のダウンリン
クの一時的ブロックフローが設定中である場合には、プロトコル制御ユニット２
１４は、ステップ３２２において仮想肯定応答チャネル開始状態を１に設定し、
ステップ３２４において、仮想肯定応答チャネル能動状態を「偽」に設定する。
そしてプロセスは、次の一時的ブロックフロー要求のためのステップ３２０に戻
る。 【００３５】 図８は、本発明のアップリンクの一時的ブロックフロー設定を示すフローチャ
ートである。図６，８に示すように、ステップ３２６で移動局２０２がアップリ
ンク設定期間２３４のパケットリソース要求メッセージ２４０にて一時的ブロッ
クフローを要求し、及び、ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム２１０からのパケッ
ト制御肯定応答メッセージ２４４がプロトコル制御ユニット２１４によって最初
に受信された後、ステップ３２８において、一時的ブロックフロー設定が成功し
たか否かが判断される。一時的ブロックフロー設定が成功しなかった場合には、
プロセスは、以降のパケットリソース要求メッセージ２４０における次の一時的
ブロックフロー要求のためステップ３２６に戻る。一時的ブロックフロー設定が
成功した場合には、ステップ３３０において仮想肯定応答チャネルスタート状態
が１に設定されているか否かが判断される。 【００３６】 仮想肯定応答チャネルスタート状態が１に設定されていない場合には、プロセ
スはステップ３２６に戻る。しかし、仮想肯定応答チャネルスタート状態が１に
設定されている場合には、ステップ３３２において仮想肯定応答チャネルスター
ト状態が２に設定され、ステップ３３４において、無線リンク制御ブロックカウ
ント値が０に設定され、プロセスはステップ３２６に戻る。 【００３７】 図９は、本発明によるアップリンク期間に対応したアップリンク無線リンク制
御データブロックの受信を示すフローチャートである。図６，９に示すように、
本発明によれば、一旦ステップ３３６でＧＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム２１０
からのアップリンクデータブロック２４６がプロトコル制御ユニット２１４によ
って成功的に受信されると、ステップ３３８においてプロトコル制御ユニット２
１４は、仮想肯定応答チャネルスタート状態が２に設定されているか否かを判断
する。仮想肯定応答チャネルスタート状態が２に設定されていない場合には、プ
ロセスはステップ３３６に戻る。仮想肯定応答チャネルスタート状態が２に設定
されている場合には、ステップ３４０において、無線リンク制御ブロックカウン
ト値が増分増大し、ステップ３４２において、全ての無線リンク制御ブロック２
４６が受信されているか否かが判断される。全ての無線リンク制御ブロック２４
６が受信されていない場合には、プロセスはステップ３３８に戻る。全ての無線
リンク制御ブロック２４６が受信されている場合には、ステップ３４４において
、無線リンク制御ブロックカウント値が、所定のしきい値より低いか否かが判断
される。 【００３８】 無線リンク制御ブロックカウント値が所定のしきい値より低い場合には、ステ
ップ３４６において、能動状態を「真」に設定することによって仮想肯定応答チ
ャネルを作動し、プロセスはステップ３３６に戻る。無線リンク制御ブロックカ
ウント値が所定のしきい値より低くない場合には、ステップ３４８において、ア
ップリンクの一時的ブロックフローの切断が開始され、ステップ３５０において
、仮想肯定応答チャネルスタート状態が０に設定され、ステップ３５３において
、仮想肯定応答チャネル能動状態が「偽」に設定され、プロセスは次の受信アッ
プリンクのストリーム指向データ２１３のためのステップ３３６に戻る。 【００３９】 図１０は、本発明による、動的割当てモードの場合のアップリンクタイムスロ
ットの割当てを示すフローチャートである。図６，１０に示すように、ＴＣＰ／
ＩＰデータパケットメッセージ２５０を受信すると、プロトコル制御ユニット２
１４は、仮想肯定応答チャネル能動状態が真に設定されているか否か、及び、Ｔ
ＣＰ肯定応答メッセージ２４８に対応する無線リンク制御ブロックの総数を送信
するために十分な割当て可能アップリンクスロットが使用可能か否かについての
判断を行う。仮想肯定応答能動状態が作動され、十分に利用可能アップリンクス
ロットがある場合には、プロトコル制御ユニットは、ステップ３５６においてＧ
ＰＲＳ／ＥＤＧＥサブシステム２１０に割当てメッセージ３０８を送信すること
によってアップリンクタイムスロットを割り当てる。ステップ３５８において、
無線リンク制御ブロックカウントが減少されプロセスはステップ３５４に戻る。 【００４０】 図１１は、本発明によるダウンリンクの一時的ブロックフローの終了を示すフ
ローチャートである。図６，１１に示すように、ダウンリンクの一時的ブロック
フローはステップ３６２で終了される。これは、ステップ３６０において、プロ
トコル制御ユニット２１４上の送信無線リンク制御が、送信するデータをそれ以
上有さず、無線リンク制御が論理リンク制御から送信するデータを受信する前に
無線リンクコントローラタイマＴ３１９２が時間切れになった場合に、データブ
ロック２２６の無線リンク制御データの最終ブロックが送信された後に行われる
。切断が開始されると、ステップ３６４において仮想肯定応答チャネル開始状態
は０に設定され、ステップ３６６において、仮想肯定応答チャネル能動状態は「
偽」に設定される。 【００４１】 このようにして、本発明の仮想肯定応答チャネルは、通常の方法で最初の一時
的ブロックフローを設定し及び、現在の量の初期オーバーヘッドを発生し、ネッ
トワークが反対方向の一時的ブロックフローを要求している移動局を検出した場
合には、通常の方法で要求を許可するが、移動局が送信した無線リンク制御デー
タブロック数を測定する。移動局が転送層肯定応答のために、反対方向での一時
的ブロックフローの使用を要求していることを、ネットワークがどのように判断
したかを示すために、無線リンク制御ブロック数に基づいて、ヒューリスティッ
クが定義される。例えば、本発明によれば、ヒューリスティックは、その切断（
カウントダウン）シーケンスを送信する前に、移動局が送信した無線リンク制御
データブロックの数をカウントするように、ネットワークに要求することによっ
て実行可能である。以降のデータ伝送では、以降に要求されたデータブロック数
と同ヒューリスティックとを比較することにより、肯定応答メッセージが伝送さ
れるか否かの判断が行われる。その後に要求されたデータブロック数がヒューリ
スティックよりも少ない場合には、統計的には、移動局が肯定応答チャネルを必
要としている可能性が高い。 【００４２】 上記手順により、移動局が仮想肯定応答チャネルを要求していることが判明し
た場合には、ネットワークは、単に一時的ブロックフローを生かしておくか、或
いは、送信する肯定応答に対して移動局に十分なアップリンク無線ブロックを周
期的に割り当てるのかのいずれかの選択肢を（無線レベルの混雑度により）有す
る。無線リソースの割当ては、固定割当てモード又は動的割当てモードにより、
通常の手段により行われる。固定割当てモードの場合には、わずかな数の割り当
てタイムスロットを有した移動局に割当てビットマップを送信可能であり、動的
割当てモードの場合にネットワークは、アップリンク状態フラグ（ＵＳＦ）を設
定することにより、特定数のブロック期間内に送信する権利を移動局に与えるこ
とができる。このようにして、ＭＡＣの多重アクセス機能は維持される。何故な
ら、ネットワークは、同一タイムスロット上で、多数の移動局にサービスを提供
することができるからである。 【００４３】 本発明によれば、存在する仮想肯定応答チャネルを終了するための規則、及び
仮想肯定応答チャネルを通常の一時的ブロックフローに変換するための方法が定
義される。例えば、その切断シーケンスの送信前において、移動局によってある
所定の数を超えるデータブロック数が伝送されたことにより明確となるように、
転送層肯定応答サイクルが終了した場合に、ネットワークは周知の手順により一
時的ブロックフローを終了可能である。これは、一方向への転送層データ交換が
終了し、他方向へ転送層データ交換が再開した場合である。本発明によれば、可
及的に柔軟なＶＡＣの生成、管理、廃棄が可能であるように、コンセプトを広義
に表現することができるような方法でＧＳＭ仕様が修正される。これは、オペレ
ータに固有の個々のネットワークの使用方法及び混雑パターンの最適化を行うこ
とを可能とする。 【００４４】 図１２は、本発明の他の実施形態による肯定応答メッセージの送信を示すフロ
ーチャートである。図６，１２に示すように、移動局２０２が次のＴＣＰデータ
パッケージメッセージ２５０に対応するＴＣＰ肯定応答メッセージ２３２を送信
するために、パケットリソースメッセージ２４０で要求した一時的ブロックフロ
ーを使用しているか否かを判断する際に、ヒューリスティックを使用しないため
に仮想肯定応答メッセージを要求する場合には、基地局システム２０８により、
部分的肯定応答チャネルが設定される。最初のＴＣＰ肯定応答メッセージ２３２
を伝送する間に、移動局２０２は基地局システム２０８に対し、アップリンク設
定期間２３４中の一時的ブロックフローの要求の他に以降のＴＣＰ肯定応答メッ
セージ２３２がアプリケーションによって送信されることを通知する。その結果
、本発明によれば、移動局２０２がステップ３７０において、アップリンク処理
２３４の際に一時的ブロックフローを要求した後で、基地局システム２０８は、
ステップ３７２において、肯定応答メッセージをアプリケーションを通して送信
すべきか否かの判断を行う。アプリケーションを通して肯定応答メッセージを送
信すべき場合には、基地局システム２０８は、ステップ３７４において、定期的
なものであっても、期間的であってもよい部分的肯定応答チャネルを設定する。
例えば、基地局システム２０８は、フレームＢ１及びＢ２（図５）などの、各５
２マルチフレーム毎のいくつかのブロックを、以降の転送中に、ＴＣＰ肯定応答
メッセージ２３２を送信するための肯定応答チャネルとして設定する。 【００４５】 本発明の特定の実施形態を図示し、説明してきたが、これらの実施形態は種々
に修正することができる。例えば、ダウンリンクにより肯定応答された転送デー
タの送信により本発明を説明したが、本発明の仮想肯定応答チャネルはまた、ア
ップリンク方向にも利用可能である。それ故、添付の特許請求の範囲は、本発明
の精神及び範囲に含まれるすべてのそのような変更及び修正を含む。 【図面の簡単な説明】 【図１】 完結したパケットデータ転送をＧＰＲＳパケット交換型無線層の
実行に必要となる相対時間に関して概略的に示すブロック図。 【図２】 ネットワーク上のリモートホストから移動局へのストリーム指向
のデータ送信を示すデータフロー図。 【図３】 本発明のＧＰＲＳシステムの概念図。 【図４】 ユーザのデータストリームがＧＰＲＳシステムの特定の層を通過
することによる、ユーザデータストリームの変化を示す概念図。 【図５】 データパケットのためのマルチフレーム構造を示すブロック図。 【図６】 移動局とネットワークとの間で伝送されるストリーム指向データ
のデータフロー図。 【図７】 本発明によるダウンリンク一時的ブロックフローの設定を示すフ
ローチャート。 【図８】 本発明によるアップリンク一時的ブロックフローの設定を示すフ
ローチャート。 【図９】 アップリンク期間に対応した本発明によるアップリンク無線リン
ク制御データブロックの受信を示すフローチャート。 【図１０】 本発明による動的割当てモードのアップリンクタイムスロット
の割当てを示すフローチャート。 【図１１】 本発明のダウンリンクの一時的フローブロックの終了を示すフ
ローチャート。 【図１２】 本発明の他の実施形態の肯定応答メッセージの送信を示すフロ
ーチャート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 オッティン、マルシア アメリカ合衆国 60060 イリノイ州 マ ンデレイン エヌ．リンカーン アベニュ ー 246 (72)発明者 ドーシー、ドナルド アメリカ合衆国 60061 イリノイ州 バ ーノン ヒルズ スパータ コート 911 Ｆターム(参考） 5K067 AA13 AA21 BB03 BB04 BB21 CC08 DD24 EE02 EE10 HH17 HH21 HH22 JJ13

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 最初のデータパケット伝送に関する肯定応答確認メッセージ
    のデータブロックの数をカウントするステップと、 カウントした前記データブロックの数に基づいてヒューリスティックを定義す
    るステップと、 次のデータパケット伝送に関連する、対応の前記データブロックの数を前記ヒ
    ューリスティックと比較するステップと、 前記次のデータパケット伝送に関連した前記データブロックの数が前記ヒュー
    リスティックより少ないことに応じて、仮想肯定応答チャネルが要求されている
    ものと判断するステップとからなる、ＧＰＲＳシステムにおいて肯定応答確認さ
    れた転送データを送信するための方法。
JP2001587391A 2000-05-19 2001-05-03 Ｇｐｒｓ／ｅｄｇｅホストアプリケーションで肯定応答確認された転送層プロトコルをサポートするための方法 Pending JP2003534755A (ja)

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