JP2005229608A - マルチメディア放送/マルチキャストサービスシステムでヘッダー復元動作を再開する方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 MBMSシステムで同一のPDCPエンティティを共有するセル間を移動する端末のヘッダー復元の失敗を防止する方法を提供する。
【解決手段】 本発明は、マルチメディア放送/マルチキャストサービス(MBMS)を提供する通信システムで端末がヘッダー復元動作を再開するための方法であって、MBMSを受信する端末が以前のセルから新たなセルに移動する段階と、新たなセルでヘッダー復元を再開する以前に、MBMSのためのパケットデータのヘッダー復元のためのダイナミックパート初期化及び更新(IR-DYN)パケットが受信されるまで待機する段階と、IR-DYNパケットが受信されると、IR-DYNパケットを用いて前記以前のセルで使用されるヘッダー復元コンテキストを更新する段階と、更新されたヘッダー復元コンテキストを用いて新たなセルから受信されるMBMSのためのパケットデータのヘッダー復元を遂行する段階とを含む。
【選択図】 図4
【解決手段】 本発明は、マルチメディア放送/マルチキャストサービス(MBMS)を提供する通信システムで端末がヘッダー復元動作を再開するための方法であって、MBMSを受信する端末が以前のセルから新たなセルに移動する段階と、新たなセルでヘッダー復元を再開する以前に、MBMSのためのパケットデータのヘッダー復元のためのダイナミックパート初期化及び更新(IR-DYN)パケットが受信されるまで待機する段階と、IR-DYNパケットが受信されると、IR-DYNパケットを用いて前記以前のセルで使用されるヘッダー復元コンテキストを更新する段階と、更新されたヘッダー復元コンテキストを用いて新たなセルから受信されるMBMSのためのパケットデータのヘッダー復元を遂行する段階とを含む。
【選択図】 図4
Description
本発明は、マルチメディア放送/マルチキャストサービス(Multimedia Broadcast/Multicast Service:以下、“MBMS”とする)を提供する移動通信システムに関して、特に、圧縮されたヘッダーを有するMBMSのパケットデータを受信してヘッダー復元動作を遂行する方法に関するものである。
UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service)は、GSM(Global System for Mobile communication)とGPRS(General Packet Radio Services)通信標準を基にする。しかしながら、このUMTSは、TDMA(Time Division Multiple Access)を使用するGSMとは異なって、広帯域(Wideband)CDMA技術を使用し、移動電話やコンピュータ使用者のある全世界のどこでもパケット基盤のテキスト、デジタル化した音声やビデオ、及びマルチメディアデータを2Mbps以上の高速で伝送することができる一貫したサービスを提供する。UMTSは、インターネットプロトコル(Internet Protocol:IP)のようなパケットプロトコルを使用するパケット交換システムと呼ばれる仮想接続の交換方式を使用する。このUMTSは、ネットワーク内の他のいずれの端部にも常に接続が可能である。
一般に、無線伝送資源は限定されているため、高速のデータを複数の端末に個別的に伝送することは非効率的である。例えば、一つの端末に64kbpsのビデオストリミングサービスを提供するためには、上記の端末に専用チャンネルを構成した後に、64kbpsのデータを伝送することができる無線資源も割り当てるべきである。もし、このような端末がn個であると、無線伝送資源の要求量もn倍に増加するようになる。
その代案として、もし、複数の端末が同一のサービスを受信しようとすると、共通チャンネルを通じて同一のサービスを提供することが可能である。この場合、一つのセル内に位置しており、同一のサービスを受信しようとする端末の数と関係なく、共通チャンネルで同一の無線資源を利用してサービスを提供することができるため、無線資源の効率的な使用が可能になる。このような観点から開発されたMBMSは、UMTS通信システムにおいて、同一のデータを多様な端末に効率的に伝送するために開発されたものである。MBMSは、特に、無線伝送資源の要求量が大きな多重メディア伝送に有利である。MBMSは、高速の多重メディアサービスだけでなく多様な用途で使用することもできるため、MBMSに関連したアプリケーションに関する多くの研究が進んでいる。
マルチメディアサービスをパケットに基づいて提供するとき、一番一般的にRTP(Realtime Transport Protocol)、UDP(User Datagram Protocol)、及びIP(Internet Protocol)方式が使用される。これらプロトコルの組み合わせを利用する場合に、一つのパケットに付加されるヘッダーのサイズが60バイトを上回るため、無線伝送資源の消耗を減少させるためにヘッダーを圧縮する必要性がある。MBMSにおいて、ヘッダー圧縮用としてROHC(Robust Header Compression)という方式を使用する。端末側及びシステムにおいて、ヘッダーの圧縮及び解除は、PDCP(Packet Data Control Protocol)と呼ばれる階層のプロトコルを担当するPDCPエンティティ(Entity)によって遂行される。システム側で、このPDCPエンティティは、複数のセルを管理する無線ネットワーク制御器(Radio Network Controller:以下、“RNC”とする)内に備えられる。
上述したように、MBMSの場合に、同一のMBMSを受信しようとする端末が複数のセルに位置可能になることにより、MBMSデータはすべてのセルに伝達されるべきである。この場合、MBMSを提供するために各セル別に複数のPDCPエンティティを構成するのは非常に非効率的である。実際に、上位のネットワーク要素からRNCに提供されたMBMSデータは、複数のセルに対応するPDCP階層によって同一に処理される。したがって、一つのMBMSのために、複数のセルが一つのPDCPエンティティを共有する技術が開発された。
端末が一つのセルから他のセルに移動し、これら2つのセルが同一のPDCPエンティティを共有している場合に、端末は新たなセルから新たなPDCPエンティティを構成せず、以前のセルで使用したPDCPエンティティを再使用する。端末がPDCPエンティティを再使用するということは、新たなセルでヘッダー復元動作をすぐ再開することを意味する。
新たなセルに移動した後に、ヘッダー復元動作をすぐ再開するようになると、PDCPエンティティがヘッダー復元の失敗を感知しない可能性のあるという問題点があった。すなわち、以前のセルと新たなセルが同一のPDCPエンティティを共有しても、これらセル間に発生し得る伝送差により、端末側でヘッダー復元が失敗する可能性がある。例えば、端末がセル1から最後に受信したパケットと、セル2から最初に受信したパケットとの間に損失されたパケットが生じられる。このようなパケット損失が、端末の同期損失の原因となる。
ヘッダー復元の成功又は失敗は、ROHCヘッダーに挿入される3ビットのCRC(Cyclic Redundancy Code)によって判別可能である。送信側のPDCPエンティティに備えられるヘッダー圧縮器は、ヘッダー圧縮動作を遂行する前に、圧縮するヘッダーフィールドに対してCRC演算を遂行し、圧縮されたヘッダーを有するパケットにCRCの結果値を付加して伝送する。受信側のPDCPエンティティに備えられるヘッダー復元器は、受信したパケットのヘッダーを復元した後にCRC演算を遂行し、このCRC演算の結果を受信したCRCと比べてヘッダー復元の成功可否を判断する。
しかしながら、CRCの長さは3ビットに過ぎないため、ヘッダー復元に失敗しても、端末がその事実を認知しない可能性が高い。端末が、ヘッダーの復元の失敗を成功と誤認し、ヘッダーが間違えて復元されたデータを上位階層に伝達する場合に、使用者は、例えば、歪まされたデータを取得するようになる。
以上のように、従来のMBMSシステムでは、端末が他のセルに移動する場合に、パケットに損失を受けやすい。特に、このようなパケット損失は、ヘッダー圧縮技術を使用するシステムにおいて大変に致命的である。したがって、端末がセル間を移動する場合に、ヘッダー復元の失敗によって使用者に歪まされたデータが提供されることを防止するための方案を必要とする。
したがって、上記のような従来の問題点を解決するために案出された本発明の目的は、MBMSシステムで同一のPDCPエンティティを共有するセル間を移動する端末のヘッダー復元の失敗を防止する方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、MBMSシステムで同一のPDCPエンティティを共有するセル間を移動する端末がヘッダー復元に失敗する場合に、使用者に歪まされたデータが伝達されることを防止する方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、以前のセルから新たなセルに移動する端末が新たなセルからIR-DYNパケットが受信されるまでヘッダー復元動作を中断させる方法を提供することにある。
本発明の目的は、以前のセルから新たなセルに移動する端末が新たなセルからIR-DYNパケットを受信し、IR-DYNパケットによってヘッダー復元コンテキストのダイナミックパートを更新した後に、前記新たなセルで更新されたヘッダー復元コンテキストを用いてヘッダー復元動作を再開する方法を提供することにある。
上記したような目的を達成するために、本発明は、マルチメディア放送/マルチキャストサービス(MBMS)を提供する通信システムで端末がヘッダー復元動作を再開するための方法であって、前記MBMSを受信する前記端末が以前のセルから新たなセルに移動する段階と、前記新たなセルでヘッダー復元を再開する以前に、前記MBMSのためのパケットデータのヘッダー復元のためのダイナミックパート初期化及び更新(IR-DYN)パケットが受信されるまで待機する段階と、前記IR-DYNパケットが受信されると、前記IR-DYNパケットを用いて前記以前のセルで使用されるヘッダー復元コンテキストを更新する段階と、前記更新されたヘッダー復元コンテキストを用いて前記新たなセルから受信される前記MBMSのためのパケットデータのヘッダー復元を遂行する段階と、を含むことを特徴とする。
本発明は、以前のセルと同一のPDCPエンティティを共有する新たなセルに移動する端末が、初期化パケットの受信を通じてヘッダー復元コンテキストのダイナミックパートを更新した後に、ヘッダー復元動作を再開する。したがって、ヘッダー復元の失敗の発生を最小化し、ヘッダー復元の失敗による不作用を抑制することができる。
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
下記の説明において、本発明に関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合に、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は、本発明における機能を考慮して定義されたものであって、これら用語は、使用者、運用者の意図又は慣例などによって異なるようになる。したがって、用語は、明細書全般にかけた内容に基づいて定義されるべきである。
下記の説明において、本発明に関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合に、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は、本発明における機能を考慮して定義されたものであって、これら用語は、使用者、運用者の意図又は慣例などによって異なるようになる。したがって、用語は、明細書全般にかけた内容に基づいて定義されるべきである。
本発明は、マルチメディア放送/マルチキャストサービス(MBMS)を提供する移動通信システムにおいて、同一のヘッダー復元器及びヘッダー復元コンテキストを共有するセル間を移動する端末が新たなセルでヘッダー復元コンテキストを更新することによって、セル間の移動時に発生する可能性があるパケットの損失に対応することである。
まず、本発明に適用されるMBMSについて説明すれば、次のようである。
図1は、MBMSのための移動通信システムの簡略化した構成図である。ここでは、第3世代非同期移動通信方式の標準である3GPP(3Rd GenerationProject Partnership)システムにMBMSを適用した構成例を示す。
図1は、MBMSのための移動通信システムの簡略化した構成図である。ここでは、第3世代非同期移動通信方式の標準である3GPP(3Rd GenerationProject Partnership)システムにMBMSを適用した構成例を示す。
図1を参照すると、端末(Uuser Equipment:UE)161、162、163、171、172は、MBMSを受信するための端末装置或いは加入者を意味し、第1及び第2のセル160、170は端末にMBMS関連データを伝送する基地局装置を意味する。図1に示すように、第1のセル160と端末161、162、163との間には、MBMSを提供するための一つの無線チャンネルのみが構成される。RNC140は、複数のセルを制御するための無線ネットワーク制御器である。このRNC140は、マルチメディアデータを特定セルに選別的に伝送し、MBMSを提供するために設定されている無線チャンネルを制御する。
SGSN(Serving GPRS Supporting Node)130は、それぞれの加入者のMBMS関連サービスを制御する。代表的に、SGSN130は、各加入者のサービス課金関連データを管理する役割とマルチメディアデータを特定RNCに選別的に伝送する役割を果たす。運送ネットワーク(Transit Network)120は、BM-SC(Broadcast/Multicast Service Center)110とSGSN130との間の通信路を提供し、GGSN(Gateway GPRS Support Node)と外部ネットワークを含んで構成される。BM-SC110は、MBMSデータのソースであって、各サービス別にデータのスケジューリングを担当する。
MBMSデータストリームは、運送ネットワーク120、SGSN130、RNC140、第1及び第2のセル160、170を経て端末161、162、163、171、172に伝達される。図示していないが、一つのMBMSについて、複数のSGSNと各SGSNに複数のRNCが存在することができる。SGSNはRNCにデータを選別的に伝送し、RNCはセルにデータを選別的に伝送する。このために、SGSN及びRNCはデータストリームを伝達するべきリストを貯蔵する。すなわち、SGSNはRNCのリストを、RNCはセルのリストをそれぞれ貯蔵し、以後にRNC及びセルに選別的にMBMSデータの伝送を遂行する。
図2は、端末とRNCとの間にデータとシグナリングメッセージの通信のための使用者インタフェースの階層的構造を示す図である。ここで、使用者インタフェースの階層的構造は、端末とRNCとの間に制御信号を交換するために使用される制御段階(Control Plane)と、実際データを伝送するために使用される使用者段階(User Plane)とに区分して示す。
図2を参照すると、制御段階シグナリング200は、RRC(Radio Resource Control)エンティティ204、RLC(Radio Link Control)エンティティ210、MAC(Media Access Control)エンティティ212、及びPHY(Physical)エンティティ214を経て処理される。なお、使用者段階情報202は、PDCP(Packet Data Control Protocol)エンティティ206、BMC(Broadcast/Multicast Control)エンティティ208、RLCエンティティ210、MACエンティティ212、及びPHYエンティティ214を経て処理される。通常に、PYHエンティティ214は各セルに位置し、MACエンティティ212からRRCエンティティ204まではRNCに位置する。
PHYエンティティ214は、無線伝送(Radio Transfer)技術を用いた情報伝送サービスを提供する。このPHYエンティティ214は、OSI(Open Systems Interconnection)モデルの第1の階層に該当する。PHYエンティティ214とMACエンティティ212は、それらの間の伝送チャンネル(Transport Channels)によって接続される。伝送チャンネルは、特定データが物理階層で処理される方式に基づいて定義される。
MACエンティティ212は論理チャンネルを通じてRLCエンティティ210に接続される。MACエンティティ212は、論理チャンネルを通じてRLCエンティティ210から伝達されたデータを、所定の伝送チャンネルを通じて物理階層に伝送し、PHYエンティティ214から伝送チャンネルを通じて伝達されたデータを所定の論理チャンネルを通じてRLCエンティティ210に伝送する。また、MACエンティティ212は、論理チャンネルや伝送チャンネルを通じて伝達されたデータに付加情報を挿入し、或いは挿入された付加情報を解釈して適切な動作を行い、ランダムアクセス動作を制御する。
RLCエンティティ210は、論理チャンネルの設定及び解除を担当する。RLCエンティティ210は、3つの動作モード、すなわちAM(Acknowledged Mode)、UM(Unacknowledged Mode)、TM(Transparent Mode)のうち、一つのモードで動作可能であって、各動作モードごとに相互に異なる機能を提供する。一般に、RLCエンティティ210は、上位階層のサービスデータユニット(Service Data Unit:以下、“SDU”とする)を所定のサイズを有するユニットに分割し、あるいはその分割されたユニットを組み立てる機能を遂行する。なお、RLCエンティティ210は、ARQ(Automatic Repeat reQuest)による誤り訂正機能を遂行する。
PDCPエンティティ206は、使用者段階情報202でRLCエンティティ210の上位に位置する。PDCPエンティティ206は、IPパケット形態で伝送されたデータヘッダーを圧縮又は復元し、RNCが端末の移動を変更する場合に損失を与えることなくデータを伝達する。PDCPエンティティ206は、通常のサービスの場合に、無損失(lossless)SRNS再割当て(relocation)支援機能とヘッダー圧縮機能をする。しかしながら、MBMSの場合には、放送/マルチキャスティングの特性上、無損失SRNS(Serving RNS)再割当てを支援する必要がない。ここで、SRNS再割当てとは、SRNCでなく他のRNCが制御するセルに移動した端末が、他のRNCを新たなSRNCに再設定する過程を意味する。BMCエンティティ208は、RLCエンティティ210の上位に位置し、特定セルで不特定多数の端末に同一のデータを伝送する放送サービスを支援する。
特定サービスに対する呼が設定される場合に、RNCはこのサービスを提供するためのPDCP/RLC/MAC/PHY階層のプロトコル処理を遂行するエンティティを構成する。ここで、特定サービスを提供するために構成されたプロトコルエンティティの集合を“無線ベアラ(Radio Bearer:RB)”と称する。エンティティは、それぞれハードウェア素子、又はソフトウェア実行ブロック、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせなどで構成される。ここで、プロトコルエンティティの構成とは、ハードウェア又はソフトウェアブロックに特定サービスに対する呼を処理するのに必要な動作パラメータを提供して動作可能な状態とすることを意味する。プロトコルエンティティ間のアクセス位置は、“SAP(Service Access Point)”と呼ばれる。例えば、PDCPエンティティとRLCエンティティとの間の接点は、“RLC SAP”と呼ばれる。PDCPエンティティからRLCエンティティに伝達される使用者データのRLC-DATA-REQのようなプリミティブ(Primitive)は、RLC SAPを通じて伝達される。
RRCエンティティ204は、UTRANと端末との間の無線資源の割り当てと解除を遂行する。RRCエンティティ204は、RRC接続モードの端末に割り当てられている無線資源と端末の移動性を管理する。さらに、RRCエンティティ204は、端末に伝送すべきコアネットワーク信号を該当する端末に伝達する役割をする。
端末がネットワークに接続してサービスの提供を受けるために、端末とネットワークノード(RNC及びSGSNなど)との間に該当サービスを提供するために必要な情報の集合であるコンテキストが生成される。コンテキストとしては、代表的にUEコンテキストとMM(Mobility Management)コンテキストがある。例えば、端末がMBMSを受信しようとする場合に、MBMSテキストはネットワークノードのために提供される。MBMSは、同一の情報を多数の端末が同時に受信するため、MBMSコンテキストは、端末ごとに個別的に生成されず、MBMS別に、或いはサービス内の一つのセッション別に生成される。特に、同一のヘッダー圧縮/復元コンテキストは、ヘッダーの圧縮及び復元を遂行するPDCPエンティティのためにRNCと端末との間に提供される。
図3は、本発明の望ましい実施形態によるMBMS通信システムで、MBMSを受信する端末のセル間の移動を説明する図である。ここで、RNC310は第1のセル335と第2のセル340と多数のセルで構成される。端末345は、第1のセル335で特定のMBMSを受信し、その後に第2のセル340に移動してMBMSを継続して受信する。
図3を参照すると、MBMSが提供されるネットワークは、コアネットワーク(Core Network:以下、“CN”とする)305と、RNC310と、複数のセル335、340とから構成される。RNC310は、CN305から伝送されたデータを無線チャンネルで伝送するのに適合した形態に変換した後に、各セルに伝送する。このために、RNC310は、それぞれPDCPエンティティ315と、RLCエンティティ320と、MACエンティティ325-1、325-2と、を含む。
RLCエンティティ320は、上位階層から伝達されたデータを無線チャンネルを通じて伝送するのに適合したサイズに分割し、データにシーケンス番号(Sequence Number)を挿入する。各RNCで一つのMBMSを支援するRLCエンティティ320は、多数のセルによって共有され、或いは各セル別に構成されることができる。MACエンティティ325-1、325-2は、一つの無線チャンネル上に存在する多数のサービスを識別するための識別子をパケットデータのMAC階層ヘッダーに挿入する。MACエンティティ325-1、325-2は、セル別にそれぞれ構成される。
PDCPエンティティ315は、CN305から受信したパケットデータのヘッダーを所定の圧縮方式によって圧縮し、この圧縮されたパケットデータを該当RLCエンティティ320に伝達する。このために、PDCPエンティティ315は、それぞれヘッダー圧縮器315-1と、ヘッダー圧縮に必要な情報が貯蔵されるヘッダー圧縮コンテキスト315-2とを含む。ヘッダー圧縮動作、特に、ヘッダー圧縮方式の一種としてMBMSで使用されるROHC(Robust Header Compression)の動作について簡単に説明すると、次のようである。
MBMSデータは、主に、RTP/UDP/IPパケットの形態となる。これらRTP/UDP/IPヘッダーは、プロトコルバージョン、ヘッダー長さ、サービスタイプ、全体長さ、パケット識別子、有効時間(Time to Live:以下、TTL)、プロトコル識別子、CRCとしてのヘッダーチェックサム、ソース及び宛先のIPアドレス、及びUDPポート番号などの多くの情報フィールドを含む。RTP/UDP/IPヘッダーは、60バイトのサイズを有するが、これは無線チャンネルを通じて伝送することにおいて、かなり大きいサイズである。
RTP/UDP/IPヘッダーは、一定の傾向(inclination)を有する。この傾向を利用してヘッダーのサイズを減少することができる。また、このために使用される技術を、ヘッダー圧縮と呼ばれる。
例えば、一つのMBMSのRTP/UDP/IPヘッダーのうち、IPアドレスとUDPポート番号などは、一つのMBMSが提供される途中で常に一定である。この値は、サービスが始まる時点で数回伝送した後には伝送しない。このようなヘッダーフィールドはスタティックヘッダーフィールドと称し、このスタティックヘッダーフィールドは、MBMSに関連したコンテキスト315-2のスタティックパートに貯蔵される。また、RTP SNのような一部フィールドは、パケットごとに1ずつ増加するなど、パケットごとに変更されうる。このようなヘッダーフィールドは、ダイナミックヘッダーフィールドと称する。このダイナミックヘッダーフィールドは、変更される度に受信側に伝送され、この伝送された値がコンテキスト315-2のダイナミックパートに貯蔵される。
ヘッダー圧縮器315-1は、コンテキスト315-2によりCN305から受信されたパケットのヘッダーを圧縮し、パケットストリーム別にコンテキスト315-2を更新する。パケットストリーム(packet stream)とは、同一のスタティックヘッダーフィールドを有するパケットの集合と定義される。例えば、一つのMBMSの一つのメディアコンポネントは、一つのパケットストリームとして定義できる。一つのヘッダー圧縮器315-1は、多数のパケットストリームを圧縮することができ、この場合に複数のコンテキストが使用される。このとき、コンテキストは、コンテキスト識別子(Context Identification:CID)によって識別される。すなわち、一つのコンテキストは、CID、スタティックパート、及びダイナミックパートを含む。
ヘッダー圧縮器315-1は、あるMBMSの一つのパケットストリームに対して第1のパケットデータを受信すると、このパケットデータのヘッダーフィールドを用いて、MBMSに対するコンテキスト315-2のスタティックパートとダイナミックパートを初期化する。そして、ヘッダー圧縮器315-1は、パケットストリームに使用するCIDを決定した後に、CID、スタティックパート、及びダイナミックパートの情報をすべて有する初期化及び更新パケット(Initialization and Refresh packet:以下、“IRパケット”とする)を端末345のヘッダー復元器345-5に数回反復して伝送する。ヘッダー復元器345-5は、IRパケットを受信して自分のコンテキスト345-6を初期化する。すなわち、IRパケットに含まれたスタティックパートとダイナミックパートの情報をコンテキスト345-6に付加する。
ヘッダー復元器345-5がコンテキスト345-6を初期化するのに十分なIRパケットを伝送した後に、ヘッダー圧縮器315-1は、圧縮されたヘッダーを有するデータを伝送し始める。ヘッダー圧縮は、スタティックヘッダーフィールドを省略し、ダイナミックヘッダーフィールドをその値が変化するときのみに伝送する方式によって遂行される。ヘッダー復元器345-5は、受信したパケットにコンテキスト345-6のスタティックパートから読み出したスタティックヘッダーフィールドを加える。また、ヘッダー復元器345-5は、受信したパケットのダイナミックヘッダーフィールドの値を復元して復元されたヘッダーフィールド値でコンテキスト345-6を更新する。このように、ヘッダー圧縮器315−1とヘッダー復元器345-5は、すべてコンテキスト315-2、345-6に基づいて動作する。このコンテキスト315-2、345-6は、同一に更新されるべきである。
ヘッダー圧縮器315-1とヘッダー復元器345-5との間で少なくとも一つのパケットが損失された場合、コンテキスト315-2と345-6との間で不一致が発生する。コンテキスト不一致とは、たいていの場合はダイナミックパート間の不一致となり、ある場合はスタティックパートの不一致となることもある。このようなコンテキスト不一致を防止するために、ROHCでは、スタティックパートとダイナミックパートのすべての情報を含むIRパケットと、ダイナミックパートの情報のみを含むIR-DYN(Initialization & Refresh Dynamic)パケットを周期的に伝送する。このIR/IR-DYNパケットの周期について、RFC(Request For Communication)3095に記述されたROHC規格で特定してはいないが、IRパケットの伝送周期よりはIR-DYNパケットの伝送周期が一層短いことが一般的である。
IR/IR-DYNパケットに基づいた初期化を通じてヘッダー圧縮器315-1とヘッダー復元器345-5との間にコンテキスト同期化がなされると、ヘッダー圧縮器315-1はコンテキスト315-2を用いて圧縮されたヘッダーを有するパケットを伝送し、ヘッダー復元器345-5はヘッダー圧縮に使用されたものと同一の内容のコンテキスト345-6を用いて圧縮されたヘッダーを復元する。これらコンテキスト315-2、345-6のダイナミックパートとスタティックパートは、IR/IR-DYNパケットに基づいて周期的に同期化する。
一つのヘッダー圧縮器315-1が複数のパケットストリームを処理する場合に、各パケットストリームに対するコンテキストはCIDによって区分される。図3に示すように、コンテキスト315-2に割り当てられたCIDの値はnである。同様に、ヘッダー復元器345-5のコンテキスト345-6もCIDの値がnである。以下に、第1のセル335で特定MBMSを受信した端末345が、第2のセル340に移動してサービスの受信を再開する動作を説明する。
端末345は、第1のセル345から第2のセル340に移動するにしたがってMBMSデータを処理することができる物理エンティティ345-1と、MACエンティティ345-2と、RLCエンティティ345-3と、PDCPエンティティ345-4とを構成する。このとき、端末345は、第2のセル345から周期的に放送されているシステム情報を取得して上記のエンティティ345-1〜345-4を構成する。
図3に示したように、PDCPエンティティ315は、第1のセル335と第2のセル340との間に共有されている。したがって、第2のセル340に移動した端末345は、第2のセル340のためにRLC/PDCPエンティティを新たに構成せず、第1のセル335のRLC/PDCPエンティティ345-3、345-4を再使用する。PHY/MACエンティティ345-1、345-2は、セル別に構成されるべく、そのため、第2のセル340のために新たに構成される。
図4は、本発明の望ましい実施形態により、セル間を移動する端末がMBMSを再開する動作を示すフローチャートである。ここでは、図3に示したように、RNC内の同一のPDCPエンティティを共有するセル間を移動する端末345の動作を示す。
図4を参照すると、第1のセル335で特定MBMSを受信した端末345は、新たなセルである第2のセ340を選択する(ステップ405)。ここで、新たなセルの選択は、多くの手続きによって遂行可能であって、下記にセルの選択に関する一例を説明する。
端末345は、隣接セルから伝送される無線信号の信号の強さを周期的に測定する。もし、端末345が、現在提供されている第1のセル335より強い無線信号が検出されると、この検出された無線信号を送出する第2のセル340から伝送される放送チャンネル(Broadcast Channel:BCH)の信号を解析し、第2のセル340の逆方向共通チャンネルと順方向共通チャンネルが使用可能な情報を獲得する。この情報を通じて第2のセル340で共通チャンネルが使用できるような状態になると、端末345は第2のセル340を選択するとみなす。このとき、端末345は、放送チャンネルと通じてMBMS制御チャンネル(MBMS Control Channel:MCCH)を解析することができる情報も受信する。このMCCHは、第2のセル340で提供可能なMBMS関連情報を放送する共通チャンネルである。
端末345は、第2のセル340のMCCH信号を解析して、第2のセル340から提供されるMBMSのリストとMBMSが提供されるMBMS RB(Radio Bearer)の構成情報を獲得する(ステップ410)。MBMS RBの構成情報は、MBMSを処理するためのPDCPエンティティと、RLCエンティティと、MACエンティティと、物理エンティティの構成に必要な情報を意味する。
端末345は、獲得したMBMS RBの構成情報を参照して新たなセルとの通信のためのMBMS RBを設定する(ステップ415)。MBMS RBの設定は、具体的に下記の動作を意味する。
- PHY階層の構成情報を用いて新たなPHYエンティティを構成する。
- MAC階層の構成情報を用いて新たなMACエンティティを構成する。
- RLC階層の構成情報を用いて新たなRLCエンティティを構成する。(もし、新たなセルが以前のセルと同一のRLCエンティティを共有していると、以前のセルで使用したRLCエンティティ345-2を再使用する。)
- PDCP階層の構成情報を用いて新たなPDCPエンティティを構成する。(もし、新たなセルが以前のセルと同一のPDCPエンティティを共有していると、以前のセルで使用したPDCPエンティティ345-4を再使用する。端末345は、MCCHを通じてRNCからPDCPエンティティ識別子を受信し、新たなセルが以前のセルと同一のPDCPエンティティ345-4を共有するか否かを判断することができる。)
- MAC階層の構成情報を用いて新たなMACエンティティを構成する。
- RLC階層の構成情報を用いて新たなRLCエンティティを構成する。(もし、新たなセルが以前のセルと同一のRLCエンティティを共有していると、以前のセルで使用したRLCエンティティ345-2を再使用する。)
- PDCP階層の構成情報を用いて新たなPDCPエンティティを構成する。(もし、新たなセルが以前のセルと同一のPDCPエンティティを共有していると、以前のセルで使用したPDCPエンティティ345-4を再使用する。端末345は、MCCHを通じてRNCからPDCPエンティティ識別子を受信し、新たなセルが以前のセルと同一のPDCPエンティティ345-4を共有するか否かを判断することができる。)
すなわち、ステップ415で、端末345は以前のセルで使用したPDCPエンティティ345-4を再使用する。したがって、PDCPエンティティ345-4のヘッダー復元器345-5とコンテキスト345-6も再使用される。
端末345は、構成されたMBMS RBを通じて第2のセル340からMBMSのパケットデータを受信する(ステップ420)。パケットデータは、第1のセル335と同一のPDCPエンティティ345-4のヘッダー圧縮器315-1によって圧縮されたヘッダーを有するため、端末345は、第1のセル335で使用したコンテキスト345-6を再び使用してパケットデータの圧縮されたヘッダーを復元する。
端末345が以前のセル335から新たなセル340に移動しつつROHCを用いるパケットヘッダー圧縮/復元途中で発生するパケット損失は、一般的にダイナミックパートの同期の損失をもたらす。
例えば、ダイナミックパートのRTP SNは、ヘッダー圧縮によって最下位(Least Significant Bit:LSB)の4ビットのみが伝送されるのが一般的なので、8つ以上のパケットが損失されると、ヘッダー復元は失敗するようになる。ヘッダー圧縮器315-1は、RTP SNの“1101 1111 0000 1001”を伝送するときに、最下位の4ビット“1001”のみを伝送する。ヘッダー復元器345-5は、この“1001”を受信した後に、コンテキスト345-6に貯蔵されているRTP SNの最下位の4ビットを上記の受信した4ビットに取り替えることによって、RTP SNを復元する。
もし、ヘッダー圧縮器315-1は、伝送した16個のパケットが中間に損失されても、このパケットの損失を認知しないまま、次のパケットのRTP SNの“1101 1111 0001 0010”のうち最下位ビット“0010”のみを伝送する。しかしながら、ヘッダー復元器345-5は、RTP SNを“1101 1111、0000、0010に間違えて復元し、その結果、正常のヘッダー復元に失敗するようになる。
ダイナミックパートは、RTP SNだけでなく、パケット損失によって影響を受けるダイナミックヘッダーフィールドを多数有する。例えば、IPv6ホップリミット(Hop Limit)フィールドは、セッションが進行される途中でいつでも変更できる値なため、変更された情報を有するパケットが損失される場合に、次のヘッダー復元動作は失敗する。したがって、第2のセル340に移動した端末345は、コンテキスト345-6のダイナミックパートを更新するために、IR-DYNパケットを先に受信した後に、ヘッダー復元動作を再開する。ここで、IR-DYNパケットを用いるのは、IR-DYNパケットがIRパケットより頻繁に伝送されるためである。
IR-DYNパケットは周期的に伝送するように規定されているため、端末345は、第2のセル340からIR-DYNパケットが受信されるまでヘッダー復元動作を中断(suspend)したまま待機する(ステップ425)。IR-DYNパケットが受信されると、端末345はステップ435に進行し、そうでないと、ステップ430に進行する。
図4には示していないが、ステップ425で、端末345は、IR-DYNパケットでなく、十分なサイズのRTP SN情報を含むパケットが受信されるまで待機することもできる。すなわち、IR-DYNパケットは、RTP SNだけでなくダイナミックパートをすべて含む。一方、UOR-2パケットのような他の更新パケットは、ダイナミックパートの情報のうちの一部のみを選別的に含む。その一例として、ダイナミックパートで一番頻繁に変わるRTP SNを更新するために、RNCのヘッダー圧縮器はIR-DYNパケットより小さいRTP SN更新パケットをより短い周期で伝送可能である。このような実施形態において、端末は、RTP SN更新パケットを受信してRTP SNの同期を獲得すると、ステップ435に進行する。以下、ステップ425段階で、IR-DYNパケットを受信するまで待機する場合を第1の実施形態とし、RTP SN更新パケットを受信するまで待機する場合を第2の実施形態として説明する。
端末345は、コンテキスト345-6がまだ更新されていないため、ヘッダー復元動作を再開できないと判断し、受信したデータを以後に復元するために貯蔵し(ステップ430)、その後に、ステップ420に戻る。このとき、端末345は、不要であると判断されると、受信されたデータを廃棄することができる。この受信及び貯蔵(又は廃棄)動作は、第1の実施形態ではIR-DYNパケットが受信されるまで反復され、第2の実施形態ではRTP SN更新パケットが受信されるまで反復される。
端末345は、第1の実施形態ではIR-DYNパケットを用いてコンテキスト345-6のダイナミックパートを更新する(ステップ435)。すなわち、IR-DYNパケットは、コンテキスト345-6のダイナミックパートに含まれるべきダイナミックヘッダーフィールドをすべて有するため、端末345は、IR-DYNパケットのダイナミックヘッダーフィールドをコンテキスト345-6のダイナミックパートに付加する。第2の実施形態で、端末はRTP SN更新パケットのRTP SNを用いてダイナミックパートのRTP SNパートを更新する。
端末345は、更新されたコンテキスト345-6を用いて以後受信されるパケットデータのヘッダー復元を遂行する(ステップ440)。このとき、ステップ430で、ヘッダーを復元せずに貯蔵したパケットデータがあると、この貯蔵されたパケットデータのヘッダーは、更新されたコンテキスト345-6を用いて先に復元される。
一方、本発明の詳細な説明では、具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲を外れない限り、様々な変形が可能であることはもちろんである。したがって、本発明の範囲は説明した実施形態に局限されるのではなく、特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。
110 BM-SC(Broadcast/Multicast Service Center)
120 運送ネットワーク(Transit Network)
130 SGSN(Serving GPRS Supporting Node) 140 RNC
160 第1のセル
161、162、163、171、172 端末(Uuser Equipment:UE)
170 第2のセル
200 制御段階シグナリング
202 使用者段階情報
204 RRC(Radio Resource Control)エンティティ
206 PDCP(Packet Data Control Protocol)エンティティ
208 BMC(Broadcast/Multicast Control)エンティティ
210 RLC(Radio Link Control)エンティティ
212 MAC(Media Access Control)エンティティ
214 PHY(Physical)エンティティ
305 コアネットワーク(CN)
310 RNC
315 PDCPエンティティ
315-1 ヘッダー圧縮器
315-2 ヘッダー圧縮コンテキスト
320 RLCエンティティ
325-1、325-2 MACエンティティ
335 第1のセル
340 第2のセル
345 端末
345-1 物理エンティティ
345-2 MACエンティティ
345-3 RLCエンティティ
345-4 PDCPエンティティ
345-5 ヘッダー復元器
345-6 コンテキスト
120 運送ネットワーク(Transit Network)
130 SGSN(Serving GPRS Supporting Node) 140 RNC
160 第1のセル
161、162、163、171、172 端末(Uuser Equipment:UE)
170 第2のセル
200 制御段階シグナリング
202 使用者段階情報
204 RRC(Radio Resource Control)エンティティ
206 PDCP(Packet Data Control Protocol)エンティティ
208 BMC(Broadcast/Multicast Control)エンティティ
210 RLC(Radio Link Control)エンティティ
212 MAC(Media Access Control)エンティティ
214 PHY(Physical)エンティティ
305 コアネットワーク(CN)
310 RNC
315 PDCPエンティティ
315-1 ヘッダー圧縮器
315-2 ヘッダー圧縮コンテキスト
320 RLCエンティティ
325-1、325-2 MACエンティティ
335 第1のセル
340 第2のセル
345 端末
345-1 物理エンティティ
345-2 MACエンティティ
345-3 RLCエンティティ
345-4 PDCPエンティティ
345-5 ヘッダー復元器
345-6 コンテキスト
Claims (8)
- マルチメディア放送/マルチキャストサービス(MBMS)を提供する通信システムで端末がヘッダー復元動作を再開するための方法であって、
前記MBMSを受信する前記端末が以前のセルから新たなセルに移動する段階と、
前記新たなセルでヘッダー復元を再開する以前に、前記MBMSのためのパケットデータのヘッダー復元のためのダイナミックパート初期化及び更新(IR-DYN)パケットが受信されるまで待機する段階と、
前記IR-DYNパケットが受信されると、前記IR-DYNパケットを用いて前記以前のセルで使用されるヘッダー復元コンテキストを更新する段階と、
前記更新されたヘッダー復元コンテキストを用いて前記新たなセルから受信される前記MBMSのためのパケットデータのヘッダー復元を遂行する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記IR-DYNパケットが受信される以前に前記IR-DYNパケットでなく前記MBMSのためのパケットデータが受信されると、前記受信されたパケットデータを前記ヘッダー復元コンテキストが更新された以後にヘッダーが復元されるように貯蔵する段階とを更に含むこと
を特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記移動する段階は、
前記新たなセルからMBMS制御チャンネルを通じて前記MBMSに対する無線ベアラーの構成情報を受信する段階と、
前記構成情報によって前記新たなセルが前記以前のセルとヘッダー圧縮器及びヘッダー圧縮コンテキストを共有するかどうかを判別する段階と、
前記新たなセルが前記以前のセルとヘッダー圧縮器及びヘッダー圧縮コンテキストを共有すると、前記以前のセルで使用したヘッダー復元器及びヘッダー復元コンテキストを前記新たなセルで再使用するように決定する段階と、
を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記更新する段階は、
前記ヘッダー復元コンテキストのダイナミックパートを、前記IR-DYNパケットに含まれているダイナミックヘッダーフィールドに取り替えること
を特徴とする請求項1記載の方法。 - マルチメディア放送/マルチキャストサービス(MBMS)を提供する通信システムで端末がヘッダー復元動作を再開するための方法であって、
前記MBMSを受信する前記端末が以前のセルから新たなセルに移動する段階と、
前記新たなセルから前記MBMSのためのパケットデータのヘッダー復元のための更新情報を含む更新パケットが受信されるまで、前記新たなセルから受信される前記MBMSのためのパケットデータのヘッダー復元を中断する段階と、
前記更新パケットが受信されると、前記更新パケットを用いて前記以前のセルで使用したヘッダー復元コンテキストを更新する段階と、
前記更新されたヘッダー復元コンテキストを用いて前記新たなセルから受信される前記MBMSのためのパケットデータのヘッダー復元を遂行する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記更新パケットが受信される以前に前記MBMSのためのパケットデータが受信されると、前記受信されたパケットデータを前記ヘッダー復元コンテキストが更新された以後にヘッダー復元されるように貯蔵する段階を更に含むこと
を特徴とする請求項5記載の方法。 - 前記移動する段階は、
前記新たなセルからMBMS制御チャンネルを通じて前記MBMSに対する無線ベアラーの構成情報を受信する段階と、
前記構成情報により、前記新たなセルが前記以前のセルとヘッダー圧縮器及びヘッダー圧縮コンテキストを共有するかどうかを判別する段階と、
前記新たなセルが前記以前のセルとヘッダー圧縮器及びヘッダー圧縮コンテキストを共有すると、前記以前のセルで使用したヘッダー復元器及びヘッダー復元コンテキストを前記新たなセルで再使用するように決定する段階と、
を含むことを特徴とする請求項5記載の方法。 - 前記更新する段階は、
前記ヘッダー復元コンテキストの無線伝送プロトコルシリアル番号(RTP SN)を、前記更新パケットに含まれた無線伝送プロトコルシリアル番号(RTP SN)に取り替えること
を特徴とする請求項5記載の方法。
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