JP2004525584A - Ｒｌｃ／ｍａｃプロトコル - Google Patents

Abstract

ＬＡＰＤｍにおいて、ショートメッセージサービスは、送られるべきショートメッセージがあるとき、１つ置きのシグナリングメッセージをプレエンプティングすることにより実施される。ＲＬＣ／ＭＡＣプロトコルがＬＡＰＤｍの代わりにデータリンクレーヤにて使用されるとき、同じプレエンプティング機構が必要とされる。この機構は、シグナリングチャンネルにて送信されるフレームで使用されるべき少なくとも２つの異なるアイデンティティを定め、少なくともフレームに関連するアイデンティティに基づいてＭＡＣにてフレームをプレエンプティングすることにより与えられる。それらのアイデンティティは、フレームのシグナリング無線ベアラに基づいて識別されるのが好ましい。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザデータが実際のシグナリングの間にて送られるようなショートメッセージサービスの如きメッセージサービスをＲＬＣ／ＭＡＣプロトコル（Radio Link Control／Media Access Control）でもって実施することに関し、特に、ＤＰＳＣＨ（Dedicated Physical Sub−Channel）を有するＳＡＣＣＨ（Slow Associated Control Channel）にてＲＬＣ／ＭＡＣプロトコルにしたがってメッセージサービスを実施することに関するものである。ＳＡＣＣＨは、指定されたチャンネルがトラフィックを搬送している方向におけるコントロールシグナリングのために１つのフレームを利用しうるような関連コントロールチャンネルである。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムは、一般的には、ユーザがシステムのサービスエリア内に位置しているときにワイヤレス通信を可能とするような任意のテレコミュニケーションシステムを言う。この種のシステムの例としては、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）の如きセルラー移動通信システム、ＰＣＳ（Personal Communication System）またはＤＣＳ１８００（Digital Cellular System for １８００MHz）の如き対応システム、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Communication System）の如き第３世代移動システム、ＧＳＭ２＋システムの如き前述のシステムに基づくシステム、未来の第４世代システムがある。移動通信システムの１つの代表例は、公衆地上移動ネットワークＰＬＭＮである。
【０００３】
デジタル移動通信システムにおいてトラフィックチャンネルにセットアップされる通常の音声およびデータ接続に加えて、ユーザデータからなるショートデジタルデータメッセージが、システムのコントロールおよびシグナリングチャンネルにて実際のシグナリングの間に送信されうる。このための主たる理由は、トラフィックチャンネルからのフレームスチーリング（frame stealing）を避けることである。ユーザデータからなるこれらのショートデジタルデータメッセージは、一般的には、ショートメッセージと称される。ＧＳＭにおいては、ショートメッセージ送信のために使用されるコントロールチャンネルは、接続中に移動ステーションＭＳによって行われる測定の送信のために使用されるＳＡＣＣＨおよび実際のシグナリングを実施するＳＤＣＣＨ（Stand alone Dedicated Control Channel）である。もし、移動ステーションがトラフィックチャンネルにて接続を有するならば、ショートメッセージは、ＳＡＣＣＨにて送られ、そうでなければ、それらは、ＳＤＣＣＨにて送られる。
【０００４】
ＧＳＭにおいては、ショートメッセージサービスは、データリンクレーヤ、すなわち、レーヤ２におけるＬＡＰＤｍ（Link Access Protocol for the Ｄｍ channel）プロトコルを使用して実施されていた。ＬＡＰＤｍは、サービスアクセスポイント識別子（ＳＡＰＩ）によって識別されるサービスアクセスポイント（ＳＡＰ）を介して、より上のレーヤ、すなわち、レーヤ３へサービスを与える。ＬＡＰＤｍは、ＳＡＰＩに対して２つの異なる値を有する。シグナリングは、トラフィックチャンネルに関連したＳＡＣＣＨにて未確認モードオペレーションを使用してＳＡＰＩ＝０フレームにて転送される。ショートメッセージは、トラフィックチャンネルに関連したＳＡＣＣＨにて確認モードオペレーションを使用してＳＡＰＩ＝３フレームにて転送される。ＬＡＰＤｍ確認モードオペレーションは、ＳＡＰＩ＝３フレーム、すなわち、ショートメッセージが送信を待っているならば、２つのＳＡＰＩ＝０フレームが連続したフレームにて送られないように、レーヤ３エンティティからのメッセージに優先順位を付ける。また、少なくとも１つのＳＡＰＩ＝０フレームがＳＡＰＩ＝３フレームの後に送信されるようにする。換言するならば、ショートメッセージは、１つおきにシグナリングフレーム、すなわち、ＳＡＰＩ＝０フレームをプレエンプティング（pre-emption）することによりトラフィックチャンネルに関連したＳＡＣＣＨにて送信される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＧＥＲＡＮ（ＧＳＭ／ＥＤＧＥ（Enhanced Data rates for Global Evolution）Radio Access Network）Release ５と言われるＧＳＭ２＋システムにおいては、プロトコルスタックをより簡単なものとするため、ＬＡＰＤｍの代わりにＲＬＣ／ＭＡＣプロトコルを使用することが提案されている。ＬＡＰＤｍをＲＬＣ／ＭＡＣに代えることに関連した問題の一つは、前述したプレエンプティング機構に対するサポートがＲＬＣ／ＭＡＣにはないということである。
【０００６】
本発明の目的は、前述したような問題点を解消するようにその方法を実施する方法およびシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、特許請求の範囲の独立請求項に限定されたような特徴を有する方法およびシステムによって達成される。本発明の好ましい実施の形態は、特許請求の範囲の従属請求項に記載されている。
【０００８】
本発明は、問題点を認識し、ＲＬＣ／ＭＡＣプロトコルに、好ましくはシグナリング無線ベアラ識別子であって、第１の識別子はシグナリングメッセージを指示し、第２の識別子はありうるショートメッセージを指示するような、少なくとも２つの異なる識別子を定め、第１の識別子でもって１つ置きのフレームをプレエンプティングするようにそのプロトコルを変更することにより、シグナリングフレームをプレエンプティングするための機構を与えることに基づいている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の効果は、あたかもＬＡＰＤｍが使用されているかのようにショートメッセージを送信することができるようになり、したがって、例えば、ショートメッセージ送信から音声フレームをスチーリングする必要がなくなるということである。もう一つ別の効果は、ＳＡＣＣＨの物理レーヤがそのままに保たれるということである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態および実施例について、本発明をより詳細に説明する。
【００１１】
本発明は、シグナリングチャンネルにおいてシグナリングの間に送信されるショートメッセージまたは対応するユーザデータがＲＬＣ／ＭＡＣプロトコルによって与えられるような任意の通信システムに適用されうる。このようなシステムとしては、例えば、前述したようなシステムがある。以下においては、本発明を一例としてＧＥＲＡＮシステムについて説明するが、本発明をこれに限るものではない。
【００１２】
図１は、通信システム１の基本部分のみを例示する非常に簡単化したネットワークアーキテクチャを示している。このシステム１は、ネットワークノード、ファンクションおよびストラクチャーを有しているものであることは当業者には明らかであろうので、ここで、それらについては詳述しない。
【００１３】
移動ステーションＭＳは、実際の端末および加入者アイデンティティモジュールとも言われる取外し可能なように接続される識別カードＳＩＭを備える。ここでは、移動ステーションは、一般的には、加入者アイデンティティモジュールおよび実際の端末によって構成されるエンティティを意味している。ＭＳは、移動通信システムにおいて通信しショートメッセージサービスまたは対応するサービスを支援することのできる任意の機器でありうる。
【００１４】
図１の実施例では、システム１は、コアネットワークＣＮおよび無線アクセスネットワークＧＥＲＡＮを備える。ＧＥＲＡＮは、いわゆるIu−インターフェイス２を介してコアネットワークＣＮに接続される一群の無線ネットワークサブシステムにて構成されている。ＧＥＲＡＮは、ＧＳＭ／ＥＤＧＥ無線アクセスネットワークであってよく、ＣＮは、ＧＳＭ／ＵＭＴＳコアネットワークであってよい。
【００１５】
ショートメッセージサービスのために、システム１は、ショートメッセージサービスセンターＳＭＳＣへの接続を有するショートメッセージサービスゲートウエイＳＭＳＧＷを備える。ショートメッセージサービスゲートウエイＳＭＳＧＷは、ショートメッセージサービスＳＭＳ−ＧＭＳＣのためのゲートウエイ移動交換センターおよびショートメッセージサービスＳＭＳ−ＩＷＭＳＣのためのインターワーキング移動交換センターを指す共通の用語である。ＳＭＳ−ＧＭＳＣは、ＳＭＳＣからショートメッセージを受け取り、ルーティング情報を要求し、ＣＮおよびＧＥＲＡＮを通してそのショートメッセージを移動ステーションＭＳへ送る。それに対応して、ＳＭＳ−ＩＷＭＳＣは、移動ステーションからショートメッセージを受け取り、それをショートメッセージサービスセンターＳＭＳＣへ送るようにすることができる。
【００１６】
図２は、本発明の第１の好ましい実施例によるＤＰＳＣＨを有するＳＡＣＣＨのIu−インターフェイスプロトコルアーキテクチャを示している。図２に示すプロトコルスタックは、コントロールプレーンのプロトコルスタックである。本発明によって実施される対応するレーヤおよびサブレーヤは、他のインターフェイスにも使用されうる。レーヤとサブレーヤとの間の太線は、ありうるデータの流れを例示しており、サークルは、ピアツーピア通信のためのサービスアクセスポイントを例示している。
【００１７】
図２に例示したIu−インターフェイスプロトコルアーキテクチャは、３つのプロトコルレーヤ、すなわち、物理レーヤＬ１、データリンクレーヤＬ２およびネットワークレーヤＬ３を備える。データリンクレーヤＬ２は、レーヤＬ３のＲＲＣ（無線リソースコントロール）より下位の次のサブレーヤ、すなわち、無線リンクコントロールＲＬＣおよびメディアアクセスコントロールＭＡＣを備える。
【００１８】
ＲＲＣは、ＲＲＣとＲＬＣとの間、ＲＲＣとＭＡＣとの間、およびＲＲＣとＬ１との間のコントロールインターフェイス（図２には示されていない）を有する。これらのインターフェイスは、ＲＲＣがより下位のレーヤのコンフィギュレーションを制御できるようにする。
【００１９】
本発明によるＲＲＣは、コントロールプレーンにおいて、少なくとも２つの異なるシグナリング無線ベアラを与える。そのうちの一方は、とりわけ、ショートメッセージサービスまたは対応するユーザデータメッセージサービスのために使用され、他方は、シグナリングのために使用される。各シグナリング無線ベアラは、関連するシグナリング無線ベアラと１対１にてマップされうるシグナリング無線ベアラアイデンティティＳＲＢid、または対応するアイデンティティによって識別される。本発明の第１および第２の好ましい実施例においては、ＳＲＢid０は、ＬＡＰＤｍのＳＡＰＩ＝０に対応し、ＳＲＢid３は、ＬＡＰＤｍのＳＡＰＩ＝３に対応する。本発明のＲＲＣは、インターフェイスを介してＲＬＣおよびＭＡＣをそれにしたがってコンフィギュレーションする。シグナリング無線ベアラは、ＲＲＣ接続セットアップでコンフィギュレーションされ、例えば、そのＲＲＣ接続が解放されるまで維持される。もう一つの可能性は、シグナリング無線ベアラが予め定められたデフォルトコンフィギュレーションを使用することである。換言するならば、本発明のＲＲＣは、それが一つの接続のために少なくとも２つのシグナリング無線ベアラを予約するという点において、従来のＲＲＣとは異なるということである。
【００２０】
ＲＬＣは、より上位のレーヤＬ３に、とりわけ、確認および未確認データ転送を与える。本発明のＲＬＣは、ショートメッセージのためにも使用されるシグナリング無線ベアラ、すなわち、本発明の第１および第２の好ましい実施例においてはＳＲＢid３を備えるフレームヘッダを有するそれらのメッセージに対して確認データ転送を与える。未確認データ転送は、シグナリングメッセージ、すなわち、本発明の第１および第２の好ましい実施例においてはＳＲＢid０フレームに対して与えられる。送られるべきフレームがあるとすぐに、好ましくは、各シグナリング無線ベアラ、すなわち、各アイデンティティに対して、ＲＬＣエンティティ４が確立され、そのエンティティは、好ましくは、対応するＤＳＰＣＨが解放されるまで、存在する。
【００２１】
ＭＡＣは、物理サブチャンネルへのアクセスおよびマルチプレクシングを取り扱い、したがって、とりわけ、各無線ベアラサービスのために使用されるべき論理チャンネルを定める。ＭＡＣは、また、ＭＳ測定レポーティングも取り扱う。一つの移動ステーションＭＳに対して、移動ステーション側に一つのＭＡＣエンティティがあり、ネットワーク側に一つのＭＡＣエンティティがある。本発明の第１の好ましい実施例によるＭＡＣは、他方のシグナリング無線ベアラアイデンティティを有するフレームがある場合に、シグナリングメッセージを指示するシグナリング無線ベアラアイデンティティを有する１つ置きのフレームをプレエンプティングする。換言するならば、ＭＡＣは、Iu−モードにおいて、シグナリング無線ベアラアイデンティティに基づいてトラフィック流の間を取り扱う優先順位を与える。
【００２２】
本発明の第１の好ましい実施例におけるＭＡＣプロトコルのオペレーションが図３に例示されている。簡単化するため、この図には、ヘッダ情報およびＭＡＣによって受信情報に加えられるようなものは示していない。図２に記載した機能は、各サイクルにおいて行われ、すなわち、ＧＥＲＡＮにおいては、４８０ｍｓ毎にＳＡＣＣＨにて何かが送られる。もし、送るべき測定レポートがないならば、フィルフレームが送られる。本発明の第１の好ましい実施例においては、フィルフレームはＭＡＣレーヤで発生されるとされている。本発明の別の実施例では、フィルフレームは、ＲＬＣまたはアールＲＣレベルにおいて発生されてもよい。
【００２３】
本発明の第１の好ましい実施例においては、ＭＡＣには２つの入力、すなわち、ＳＲＢid０フレームのための入力０およびＳＲＢid３フレームのための入力３と、３つのバッファ、すなわち、ＳＲＢid０フレームのためのInBuffer０と言われる１つの入力バッファ、ＳＲＢid３フレームのためのInBuffer３と言われるもう一つ別の入力バッファおよびOutBufferと言われる出力バッファとがある。InBuffer３は、ＦＩＦＯ型バッファである。
【００２４】
図３を参照するに、ＭＡＣは、ステップ３０１において、ＳＲＢid３フレームについて入力３を読み取り、もし、その入力３がエンプティでないならば（ステップ３０２）、ステップ３０３において、入力３の内容をInBuffer３に加え、ステップ３０４において、ＳＲＢid０フレームについて入力０を読み取る。ＭＡＣは、もし、入力３がエンプティであったならば（ステップ３０２）、同じステップ３０４に進む。もし、入力０がエンプティでないならば（ステップ３０５）、ＭＡＣは、ステップ３０６において、入力０の内容をInBuffer０へ加える。その後、ＭＡＣは、ステップ３０７において、InBuffer３がエンプティであるかチェックする。もし、そうでなければ、ＭＡＣは、ステップ３０８において、前のサイクルにて送られたフレームがＳＲＢid０フレームであったかチェックする。もし、そうであったならば、ＭＡＣは、ステップ３０９において、InBuffer３における最初のエレメントをInBuffer３からOutBufferへと移し、ステップ３１０においてInBuffer０を空とし、ステップ３１１において、ＳＡＣＣＨにてOutBufferの内容を送る。換言するならば、本発明の第１の好ましい実施例におけるＳＲＢid０のプレエンプティングは、ステップ３１０において起きる。これは、プレエンプター（pre-emptor）といわれ得るプレエンプティング機能によって行われる。
【００２５】
もし、前のサイクルにおいて送られたフレームがＳＲＢid０フレームでなかったならば（ステップ３０８）、または、InBuffer３がエンプティであるならば（ステップ３０７）、ＭＡＣは、ステップ３１２において、InBuffer０におけるエレメントをInBuffer０からOutBuffer０へと移し、ステップ３１１において、ＳＡＣＣＨにてOutBufferの内容を送る。
【００２６】
もし、入力０がエンプティであったならば（ステップ３０５）、ＭＡＣは、ステップ３１３において、InBuffer０へフィルフレームを加え、ステップ３０７に進み、InBuffer３がエンプティであるかチェックする。フィルフレームは、ＳＡＣＣＨでの連続送信のために加えられる（ステップ３１３）。
【００２７】
本発明の別の実施例においては、ＳＲＢid３フレームは、ＭＡＣにおいてはバッファされない。この実施例では、ＭＡＣは、ＳＲＢid３フレームが送られたとき、対応するＲＬＣエンティティを確認し、ＲＬＣは、それがその確認を受け取った後のみに別のＳＲＢid３を送る。その確認は、例えば、図３のステップ３０９とステップ３１０との間で行われ得る。
【００２８】
こうして、本発明の第１の好ましい実施例によるＭＡＣは、転送されるべきＳＲＢid３フレームがあるときはいつでも、単に１つのＳＲＢid０をＳＲＢid３と置き換えることによってそのＳＲＢid０の半分を棄てる。換言するならば、ＳＲＢid３フレームは、ＳＡＣＣＨにてＳＲＢid０から帯域幅をスチーリングする。
【００２９】
本発明の第２の好ましい実施例によるＭＡＣは、当業者にはよく知られているラウンドロビン原理を利用する。したがって、本発明の第２の好ましい実施例においては、ＭＡＣは、InBuffer０からフレームを送り、それから、InBuffer３がフレームを含むならばInBuffer３からフレームを送り、それから再びInBuffer０からフレームを送るというようにする。InBuffer０には、ＳＲＢid０フレームがある。InBuffer３には、ＳＲＢid３フレームがある。InBufferは、ＦＩＦＯ原理にしたがって空にされる。
【００３０】
ＭＡＣにバッファがあるとして本発明を説明してきたのであるが、当業者には明らかなように、本発明は、バッファがなくても適用しうるものである。
【００３１】
２つのみのシグナリング無線ベアラ（およびシグナリング無線ベアラアイデンティティ）があるとして本発明を説明してきたのであるが、本発明は、低い優先順位のフレームをより高い優先順位のフレームによってプレエンプティングすることによりいくつかの無線ベアラの間の任意のプレエンプティング機構に適用されうる。
【００３２】
従来の手段に加えて、本発明の機能を実施するシステムおよびこのシステムのネットワークノードは、シグナリングチャンネルにおいて送られるユーザデータのプレエンプティングを行う手段を備える。より詳細には、ネットワークノードは、前述したような機能を実施するための手段を備える。現在のネットワークノードは、本発明による機能において使用されうるプロセッサおよびメモリを備える。本発明を実施するのに必要な全ての変更は、ＥＰＬＤ、ＦＰＧＡの如きアプリケーション特定集積回路（ＡＳＩＣ）および／またはプログラマブル回路を用いて、付加的または更新ソフトウエアルーチンとしてなされうるものである。
【００３３】
当業者には明らかなように、技術の進歩につれて、本発明の概念は、種々な仕方にて実施されうるものである。本発明およびその実施の形態は、前述したような実施例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内において変更しうるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】通信システムの基本部分を例示する図である。
【図２】本発明の第１の好ましい実施例によるプロトコルアーキテクチャを示す図である。
【図３】本発明の第１の好ましい実施例によるＭＡＣのオペレーションを例示するフローチャートを示す図である。

Claims (8)

1. データリンクレーヤにおいてＭＡＣプロトコルを使用する通信システムにおいてシグナリングチャンネルにて送信されるフレームに優先順位を付けるための方法において、
   前記シグナリングチャンネルにて送信されるフレームで使用されるべき少なくとも２つの異なるアイデンティティを定める段階と、
   少なくともフレームに関するアイデンティティに基づいてＭＡＣにてフレームをプレエンプティングする段階と、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 第１のアイデンティティによりシグナリングフレームを指示する段階と、
   第２のアイデンティティによりユーザデータを含み得るフレームを指示する段階と、
   送信すべき第２の識別に関連するフレームがあるときにはいつでも、第１のアイデンティティに関連する１つ置きのフレームをプレエンプティングする段階と、
   を含む請求項１に記載の方法。
3. 定められたアイデンティティと同じ量の接続のための無線シグナリングベアラを予約する段階と、
   各アイデンティティを無線シグナリングベアラにマップする段階と、
   フレームのシグナリング無線ベアラに基づいてＭＡＣにおけるフレームのアイデンティティを識別する段階と、
   を含む請求項１または２に記載の方法。
4. データリンクレーヤにおいてＭＡＣプロトコルを使用する通信システムにおいてシグナリングチャンネルにて送信されるフレームに優先順位を付けるための方法において、
   前記シグナリングチャンネルとの接続のための少なくとも２つの異なる無線ベアラを予約する段階と、
   少なくともフレームの無線ベアラに基づいてＭＡＣにてフレームをプレエンプティングする段階と、
   を含むことを特徴とする方法。
5. 前記無線ベアラは、ＳＡＣＣＨでのシグナリング無線ベアラであり、シグナリングの間でユーザデータを送信するのに使用されうる確認シグナリング無線ベアラであると少なくとも１つのシグナリング無線ベアラを定める段階を更に含む請求項４に記載の方法。
6. シグナリングチャンネルにてユーザデータを送信するサービスを提供するための通信システムにおいて、
   ＭＡＣプロトコルがデータレーヤにおいて使用されるようなインターフェイスと、
   接続のための少なくとも２つの異なる無線ベアラ（０，３）と、
   少なくともフレームのシグナリング無線ベアラに基づいてフレームをプレエンプティングするためのプレエンプター（ＭＡＣ）と、
   を備えることを特徴とする通信システム。
7. 前記無線ベアラのうちの少なくとも１つがユーザデータを送信するのに使用され、前記無線ベアラのうちの少なくとも１つがシグナリングのみを送信するのに使用され、後者の無線ベアラは、プレエンプティングされている請求項６に記載の通信システム。
8. 前記無線ベアラは、シグナリング無線ベアラである請求項６または７に記載の通信システム。

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