JP2005501480A

JP2005501480A - 移動ネットワークでの非トランスペアレントデータ伝送

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Publication number: JP2005501480A
Application number: JP2003524221A
Authority: JP
Inventors: アラ−バネスルオマ，ユッカ
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2022-08-22
Also published as: ATE345005T1; EP1744504A1; EP1744504B1; KR20040027915A; US20030039269A1; WO2003019898A1; FI112141B; ATE454774T1; CN1545791B; FI20011699A; US7609715B2; KR100611176B1; JP4188829B2; EP1419635B1; CA2456353A1; DE60235052D1; FI20011699A0; CN1545791A; DE60215953D1; HK1069267A1

Abstract

非トランスペアレントデータ伝送で、いずれも、無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）及びリンクプロトコル（Ｌ２Ｒ）を用いるように構成された移動局及び無線基地局を備えた移動通信システムにおける方法であって、長さの異なる少なくとも第１及び第２の固定長のフレームが、データ伝送のために無線リンクプロトコル用に規定されている。リンクプロトコルは、データ伝送を規定する状態情報を伝送するように、構成されている。移動局と無線基地局との間の非トランスペアレントなデータ伝送にて、前記フレーム間の再配置がデータ伝送中に起動されるように、構成されている。再配置の起動は、リンクプロトコルレイヤ（Ｌ２Ｒ）に対して示されるように、構成されている。リンクプロトコル（Ｌ２Ｒ）についての現在の状態情報は、前記再配置後に最初に伝送される無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）にて伝送されるように、構成されている。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線システムに関し、特に、移動ネットワークでの非トランスペアレントデータ伝送に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムとは、一般に、システムのエリア内で加入者が移動する場合にパーソナル・ワイヤレス・データ伝送を可能とする様々な通信システムのことである。典型的な移動通信システムは、地上に構築された公衆陸上移動網ＰＬＭＮである。
【０００３】
ＧＳＭ（汎欧州移動通信システム）、そして同様に、ＵＭＴＳ（ユニバーサル移動通信システム）等の第２及び第３世代移動通信システムでは、音声及びデータがデジタル形式で伝送される。デジタル移動通信システムでは、従来の音声伝送に加えて、ショートメッセージ、テレファックス、データ伝送等の他の複数のサービスが利用可能である。一般に、移動通信システムのサービスは、テレサービス（tele services）とベアラサービス（bearer services）とに分けられる。ベアラサービスは、ユーザーネットワークインタフェース間の信号伝送を形成する通信サービスである。例えば、モデムサービス及び別のデータ伝送サービスは、ベアラサービスである。例えば、ＧＳＭ移動ネットワークでは、１４．４ｋｂｉｔ／ｓまでの様々なデータ速度を用いる回線交換データサービスが規定されている。ＨＳＣＳＤ（高速回線交換データ）サービスでは、毎秒数十キロビットが実現されている。テレサービスでは、ネットワークは端末サービスをも提供する。音声、ファックス、及びビデオテックスサービスが、重要なテレサービスである。
【０００４】
一般に、ベアラサービスは、例えば、非同期ベアラサービスと同期ベアラサービスというように、ある特性に応じた様々なグループに分けられている。これらのグループの各々には、トランスペアレントサービス（Ｔ）と非トランスペアレントサービス（ＮＴ）というようないくつものベアラサービスが、含まれている。トランスペアレントサービスでは、伝送されるべきデータは構造化されておらず、伝送エラーは、チャネル符号化でのみ訂正される。非トランスペアレントサービスでは、伝送されるべきデータは、データパケット、すなわちプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）へと構造化され、伝送エラーは、チャネル符号化に加えて自動再送プロトコルを用いて訂正される。例えば、ＧＳＭシステムは、非トランスペアレントデータ伝送用に、２つのプロトコル、すなわち、無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）及びリンクプロトコルＬ２Ｒ（レイヤ２リレー）を、利用している。このようなリンクプロトコルは、一般に、リンクアクセスコントロール（ＬＡＣ）としても知られている。
【０００５】
Ｌ２Ｒレイヤは、伝送されるべきデータをＬ２Ｒフレーム内に配置する。Ｌ２Ｒフレームは、ＲＬＰレイヤへと転送されて、さらに伝送される。ＧＳＭシステムでは、ＲＬＰレイヤは、いくつかのデータ速度、すなわち、実際にはいくつかの異なったチャネル符号化に、対応している。様々なデータ速度を実現するために、ＲＬＰレイヤは、伝送されるべきデータが配置される利用可能な２つのＲＬＰフレーム長を有する。一方が２４０ｂｉｔであり、他方が５７６ｂｉｔである。データ伝送接続にて用いられるＲＬＰフレーム長は、必要に応じて、データ伝送中に他のフレーム長へと変更可能でなければならない。それにより、送信ＲＬＰと受信ＲＬＰとが再同期される必要がある。すなわち、データは、再配置される必要がある。このことは、典型的には、以下のようになされる。すなわち、受信ＲＬＰが次に受信されると期待されるＲＬＰフレーム番号についての情報を与え、それに対する応答として、送信ＲＬＰは、伝送バッファから前記ＲＬＰフレーム後に伝送されたユーザデータを復元して、他の長さの新規のＲＬＰフレームへと配置する。データ伝送は、必然的に双方向で、すなわち、移動局からネットワークへ、及びネットワークから移動局へと、実施されうる。従って、移動局及びネットワークの両者の受信ＲＬＰから、反対側の送信ＲＬＰへと、次に受信されると期待されるＲＬＰフレーム番号についての情報が、与えられる。
【０００６】
ＲＬＰプロトコル用に、３つの異なったバージョン、すなわちバージョン０、１及び２が規定されている。ＧＳＭシステムは、３つのバージョンの全てを利用するが、ＵＭＴＳシステムは、バージョン２のみを利用する。Ｌ２ＲレイヤからＲＬＰレイヤへと与えられる、伝送されるべきデータパケットには、ユーザデータ、充填データ、及び状態情報が、含まれてもよい。なお、状態情報には、データ伝送の状態を規定する情報が含まれる。ＲＬＰレイヤへとＬ２Ｒレイヤから与えられるデータパケットの長さは、個々の場合にて用いられるチャネル符号化に依存する。ＲＬＰプロトコルのバージョン０又は１が用いられる場合、状態情報は、Ｌ２Ｒレイヤのデータパケットごとに伝送される必要があるが、ＲＬＰバージョン２では、状態情報は、データ伝送の状態に何らかの変更があった場合にのみ伝送される。
【０００７】
上述のシステムにて、問題が発生する状況は、ＲＬＰバージョン２を用いている場合に、端末から状態の更新が伝送されたほぼ直後に、ネットワークから、再配置要求が到来するという状況である。なお、この場合状態の更新が再送される前にＲＬＰフレームが伝送されるように要求されている。このため、端末が状態情報を伝送済みであるが、その後に、端末が状態情報を含んだＲＬＰフレームの再送を要求するという状況が、発生する。このような場合、ネットワーク側で状態情報を更新するのに、著しい遅延が生じることがある。特に、再送すべき情報が多く、状態情報が実質的に最後のフレームにて伝送される場合に、そのようになりうる。従って、状態の更新が、長い遅延を伴って伝送されるデータキャリア検出（ＤＣＤ）に関するものである場合、例えば、データ伝送は、完全に終了してしまうことがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、端末及びネットワークが端末の状態についての更新された同一の情報を有する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、特許請求の範囲の独立項における記述内容にて特徴づけられる方法、移動通信システム、及び、移動局や無線基地局等の移動通信システムの装置により、達成される。
【００１０】
本発明の好適な実施例は、特許請求の範囲の従属項にて開示される。
【００１１】
本発明は、Ｌ２Ｒレイヤについての状態情報が、チャネル符号化の変更の結果としてＲＬＰフレーム長が変化する度に伝送される、という概念に基づいている。従って、Ｌ２Ｒレイヤについての状態情報が、状態が最後に変化したのがいつであるかにかかわらず、ＲＬＰフレーム長が変化する度に伝送されることが望ましい。
【００１２】
チャネル符号化の変化に関連して、端末及びネットワークは、伝送されるべきＲＬＰフレームの再配置を開始する、すなわち再配置（Ｒｅｍａｐ）処理と称されるものである。これによって、端末及びネットワークは、反対側が最後に受信したと通知したＲＬＰフレームの後に伝送されたそれらのＲＬＰフレームに含まれたデータの再送を開始する。従って、反対側が最後に受信したと通知したＲＬＰフレームの後に伝送されたＲＬＰフレームは、伝送メモリからＬ２Ｒレイヤへとコピーされる。Ｌ２Ｒレイヤは、フレームのデータを復元して再配置バッファ内へ送る。バッファ内のデータは、長さの異なるＲＬＰフレームのユーザーデータフィールド内に配列される。それにより、Ｌ２Ｒレイヤ上の状態情報は、状態が最後に変化したのがいつであるかにかかわらず、ネットワークへと伝送されるべき最初のＲＬＰフレームへと接続されることが、望ましい。
【００１３】
本発明の好適な実施例によると、Ｌ２Ｒレイヤは、再配置処理が起動された方法で、ＲＬＰ伝送メモリからＬ２Ｒレイヤへと伝送される最初のＲＬＰフレームを解釈するように、構成されている。それに応じて、このことは、再配置処理後、Ｌ２Ｒ状態情報が、長さの異なる最初のＲＬＰフレームに対して付加されるべきであることを、Ｌ２Ｒレイヤに対して示す。
【００１４】
本発明の方法及びシステムの利点は、端末及びネットワークの両者が、常に、互いのＬ２Ｒ状態についての更新された情報を受信することである。それにより、データ伝送の効率及びプロトコル構造を改良する。さらに、反対側が期限切れのＬ２Ｒ情報を有するというような問題の状況がないことを、確認可能であることが望ましい。本発明の一実施例の利点として、再配置処理に関連してＲＬＰフレームが再配置バッファに集まる度に、反対側へ伝送される新規の長さの最初のＲＬＰフレームに、Ｌ２Ｒ状態情報が含まれることが確認されうるということがある。
【００１５】
本発明について、好適な実施例に関し、添付の図面を参照して説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明について、一例としてＧＳＭシステムにて実施される非トランスペアレントデータ伝送を用いて、より詳細に説明する。但し、本発明は、ＧＳＭシステムに限定されるのではなく、対応する型の非トランスペアレントデータ伝送が実施される任意の通信システムに対して適用可能である。特に、本発明は、ＧＳＭ及びＵＭＴＳネットワークの双方で動作するデュアルモード移動局と称されるものを用いる場合に、第３世代（３Ｇ）ＵＭＴＳ移動通信システムで実施可能である。
【００１７】
図１に、ＧＳＭシステムの構成を示す。ＧＳＭシステムは、無線経路を通じて無線基地局（ＢＴＳ）と接続した移動局（ＭＳ）を、備えている。いくつかの無線基地局ＢＴＳが、基地局制御局（ＢＳＣ）に接続している。ＢＳＣは、無線基地局に利用可能な無線周波数及びチャネルを制御する。基地局制御局ＢＳＣ、及びそれに接続した無線基地局ＢＴＳは、基地局サブシステム（ＢＳＳ）を形成する。そしてまた、基地局制御局は、移動交換局（ＭＳＣ）と接続する。ＭＳＣは、適正なアドレスへの呼の接続設定及びルーティングに役立つ。ここで、移動局の加入者についての情報を含む２つのデータベースが補助として用いられる。すなわち、移動ネットワークの全加入者及び該加入者により利用されるサービスについての情報を含むホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）、並びに、ある特定の移動交換局（ＭＳＣ）に来訪した移動局についての情報を含むビジタロケーションレジスタ（ＶＬＲ）である。典型的には、移動交換局ＭＳＣに関連して、ＴＲＡＵユニット（トランスコーダ／速度適応ユニット）、すなわち、相互接続機能ＩＷＦがある。なお、ＴＲＡＵユニットは、ＴＲＡＵフレーム内に配置されたデータを復元して、データ伝送速度及びフレーム構造を、データがさらに伝送可能となるような形式へと変換する。そしてまた、移動交換局ＭＳＣは、ゲートウェイ移動交換局ＧＭＳＣを介して他の移動交換局に接続するとともに、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）に接続する。ＧＳＭシステムについては、ＥＴＳＩ／ＧＳＭ仕様書、及び書籍「The GSM System for Mobile Communications by M. Mouly and M. Pautet, Palaiseau, France, 1992, ISBN:2-957190-07-7」に、より詳細に記述されている。
【００１８】
非トランスペアレントＧＳＭデータ接続が移動局ＭＳで設定された場合、伝送されるべきデータは、ＲＬＰ（無線リンクプロトコル）フレーム内に配置される。ＲＬＰは、フレーム構成化され、平衡した（ＨＤＬＣ型）データ伝送プロトコルであり、そこでは、エラー訂正は、受信者側の要求で破損したデータフレームを再送することに基づいてなされる。伝送されるべきデータの正確さについての責任が、１つのプロトコルレイヤに課せられているので、データ伝送チェーンにおける別々の要素間での大量のシグナリングが、回避される。ＧＳＭシステムでは、ＲＬＰフレームで構成されたデータ伝送は、移動局ＭＳ及び／又はそれに接続したデータ端末内の端末適応機能ＴＡＦ（terminal adaptation function）と、典型的には移動交換局ＭＳＣ内の相互接続機能との間で、なされる。
【００１９】
図２に、非トランスペアレントベアラサービスに必要となるいくつかのプロトコル及び機能を示す。ＧＳＭトラフィックチャネル上での端末アダプタＴＡＦと相互接続機能ＩＷＦとの間の、非トランスペアレントな回線交換接続には、いくつかのプロトコルレイヤが含まれている。プロトコルレイヤは、これらの全サービスに共通である。これらには、端末アダプタＴＡＦと基地局サブシステムＢＳＳ内に配置されたＣＣＵ（チャネルコーデックユニット）との間のＲＡ１′、ＣＣＵと相互接続機能ＩＷＦとの間のＲＡ１、ＣＣＵと無線基地局から独立して配置されたトランスコーダユニットＴＲＡＵとの間のＲＡＡ（又は１４．４ｋｂｉｔ／ｓのチャネルに対してはＲＡＡ′）、及び、トランスコーダユニットＴＲＡＵと相互接続機能ＩＷＦとの間のＲＡ２等、異速度適応機能ＲＡがある。さらに、ＩＷＦ及びＴＡＦには、サービスによって異なる上位レイヤのプロトコルが、含まれている。非同期非トランスペアレントベアラサービスでは、ＩＷＦ及びＴＡＦには、Ｌ２Ｒ（レイヤ２リレー）及びＲＬＰ（無線リンクプロトコル）プロトコルが、含まれている必要があり、それに加えて、ＩＷＦには、固定ネットワークの方向にモデム又は速度アダプタが必要とされる。ＩＷＦと、例えば音声帯域モデムＭＯＤＥＭとの間のインタフェースは、ＣＣＩＴＴＶ．２４に準拠しており、図２では符号Ｌ２で示されている。この非トランスペアレント構成は、インターネットへのアクセスにも用いられる。
【００２０】
Ｌ２Ｒレイヤは、アプリケーションから到来した伝送されるべきデータを、Ｌ２Ｒフレーム内に配置する。Ｌ２Ｒフレームは、ＲＬＰレイヤへと転送されて、さらに伝送される。ＧＳＭシステムでは、ＲＬＰレイヤは、いくつかのデータ速度、すなわち、実際にはいくつかの異なるチャネル符号化に、対応している。様々なデータ速度を実現するために、ＲＬＰレイヤは、伝送されるべきデータが配置される利用可能な異なる長さの２つのＲＬＰフレームを有する。一方が２４０ｂｉｔであり、他方が５７６ｂｉｔである。データ伝送接続で用いられるＲＬＰフレームは、必要に応じて、データ伝送中に他の長さのフレームへと変更可能である必要がある。それにより、送信ＲＬＰ及び受信ＲＬＰの両者が再同期される必要がある。
【００２１】
ＲＬＰプロトコル用に、３つの異なったバージョン、すなわちバージョン０、１及び２が規定されている。ＧＳＭシステムは、３つのバージョンの全てを利用するが、ＵＭＴＳシステムは、バージョン２のみを利用する。Ｌ２ＲレイヤからＲＬＰレイヤへと与えられる、伝送されるべきデータパケットには、ユーザデータ、充填データ、及び状態情報が、含まれてもよい。なお、状態情報には、データ伝送の状態を規定する情報が含まれる。ＲＬＰレイヤへとＬ２Ｒレイヤから与えられるデータパケットの長さは、個々の場合で用いられるチャネル符号化に依存する。例えば、状態情報には、データを送受信可能な状態にある端末装置についての情報（ＤＴＲ、データ端末レディ）、データ伝送のキャリア検出されているか、すなわちデータ伝送接続が存在するか（ＤＣＤ、データキャリア検出）、又はフロー制御情報が、含まれうる。それにより、反対側のデータ伝送が制御される。例えば、受信バッファが一杯になるという状況がある。
【００２２】
移動局ＭＳ及び／又はそれに接続したデータ端末装置ＭＴは、ユーザデータＵＤを形成するデータアプリケーションを利用する。なお、ユーザデータＵＤに対して、データ接続を規定しているＰＰＰ（ポイントツーポイントプロトコル）ヘッダ、及び上述のＬ２Ｒ専用のデータが、付加される。このように形成されたデータは、ＲＬＰフレーム内にさらに配列される。上述のように、ＲＬＰフレームの長さは、２４０又は５７６ｂｉｔとなりうる。２４０ｂｉｔのＲＬＰフレームには、１６ｂｉｔのヘッダ、２００ｂｉｔのユーザデータフィールド、及び伝送経路上のエラーを検出するための２４ｂｉｔのフレームチェックシーケンスＦＣＳが、含まれている。このような２４０ｂｉｔのＲＬＰフレームは、バージョン０及び１に利用され、そして、非番号制プロトコル制御情報（Ｕフレーム）がフレームに用いられる場合、バージョン２にも利用される。一方、制御情報（Ｓフレーム）のみ、又は、ユーザ情報に付加された制御情報（Ｉ＋Ｓフレーム）が、ＲＬＰフレームのバージョン２で伝送される場合、対応するフィールド長は、２４＋１９２＋２４ｂｉｔとなる。それに応じて、５７６ｂｉｔのＲＬＰフレームのヘッダは、１６と２４ｂｉｔの間で変りうる。それにより、ユーザデータフィールドの長さは、５３６又は５２８ｂｉｔとなる。フレームチェックシーケンスＦＣＳの長さは、常に２４ｂｉｔである。
【００２３】
２４０ｂｉｔのＲＬＰフレームにて取り決められたデータ伝送速度は、４．８又は９．６ｋｂｉｔ／ｓである。５７６ｂｉｔのＲＬＰフレームは、その伝送速度として１４．４ｋｂｉｔ／ｓを用いる。上述の速度適応ＲＡは、このデータのために、移動局ＭＳ／ＭＴから無線基地局ＢＴＳへと形成された無線インタフェースを通じてのデータ伝送が、常に、ＧＳＭ規格に従って、一方のトラフィックチャネルの時間フレームにて２２．８ｋｂｉｔ／ｓの速度でなされるように、実行される。
【００２４】
ＧＳＭシステムのＨＳＣＳＤ概念では、高速データ信号は、個々のデータフローへと分割されて、無線インタフェース上のＮサブチャネル（Ｎトラフィックチャネルフレーム）を通じて転送される。データフローは、分割されると、ＩＷＦ及びＭＳにて合成されるまで、相互に独立しているかのようにサブチャネルで転送される。但し、論理的には、これらＮサブトラフィックチャネルは、同一のＨＳＣＳＤ接続の一部である。すなわち、それらは、１つのＨＳＣＳＤトラフィックチャネルを形成する。このようなデータフローの分割及び合成は、バージョン２に従ったＲＬＰにて実行される。従って、それは全サブチャネルに共通である。この共通のＲＬＰ下で、同一の速度適応ＲＡ１′−ＲＡＡ−ＲＡ２が、１つのサブチャネルについて図２に示すように、ＭＳ／ＴＡＦとＭＳＣ／ＩＷＦとの間で、各サブチャネルについて実行される。従って、ＨＳＣＳＤトラフィックチャネルは、別々のサブチャネルのために１つの共通のＲＬＰを用い、単一のサブチャネルについては、データ速度は、少なくとも４３．２ｋｂｉｔ／ｓになりうるが、全体のデータ速度は６４ｋｂｉｔ／ｓとなる。
【００２５】
従って、トラフィックチャネルのデータ伝送速度は、使用されているそれぞれのチャネル符号化及びＨＳＣＳＤサブチャネルの数に応じて、少なくとも４．８，９．６，１４．４，２８．８及び４３．２ｋｂｉｔ／ｓの間で変りうる。このような使用されているチャネル符号化及びＲＬＰフレームは、データ伝送中は他のものへと変更可能でなければならない。従って、送信機のＲＬＰ及び受信機のＲＬＰの両者が、再同期される必要がある。
【００２６】
ＲＬＰプロトコルのバージョン０及び１では、Ｌ２Ｒレイヤの状態情報は、各ＲＬＰフレームにて伝送されるが、これは、データ伝送の効率として最適ではない。Ｌ２Ｒレイヤのバージョン２では、Ｌ２Ｒレイヤ上で状態が変更された場合、状態情報は、ＲＬＰフレームのみにて伝送される。ＲＬＰプロトコルのバージョン２に従ったデータ伝送では、状態の更新が端末から送信されたほぼ直後に、ネットワークが、使用されているチャネル符号化を変更しようとするときに、このように、データ伝送に問題となる状況がある。従って、以下のような状況が発生する。すなわち、状態の更新が端末から送信されたほぼ直後に、ネットワークから再配置の要求が到来し、再送されるべき状態の更新が他のフレーム長へと配列される前に、ＲＬＰフレームの要求が送信される。従って、以下のような状況が発生する。すなわち、端末が新規の状態情報を送信した後であっても、ネットワークが以前の再送されるべき状態情報を含んだＲＬＰフレームを要求するという状況である。この後に端末の状態が変化して、その結果、端末が状態情報を送信しない場合、端末の状態についての不適切な情報がネットワーク内に残る。このことにより、典型的には、状態が再更新される前にデータ伝送が中断することになる。これにより、ある場合には、データ伝送の終了という結果になる。
【００２７】
以下に、図３を参照して、このような問題のある状況について説明する。図３に、端末のＬ２Ｒレイヤと無線基地局のＬ２Ｒレイヤとの間のデータ伝送を示す。最初に、双方向でデータ伝送がなされる。すなわち、端末が、ユーザーデータのみを含んだデータパケットをネットワークへと送信し（３００）、前記データパケットのシーケンス番号はＭ１となり、ネットワークが、ユーザーデータのみを含んだデータパケットを端末へと送信し（３０２）、前記データパケットのシーケンス番号はＮ１となる。端末は、典型的には、受信バッファが一杯になった場合、Ｌ２Ｒレイヤのフロー制御を起動することの必要性を検出し、例えば、データパケットを送信する（３０４、シーケンス番号Ｍ２）。このデータパケットには、ユーザデータだけでなく状態の更新も含まれる。なお、状態の更新は、フロー制御が起動されるべきであることを表している。ネットワークは、これに応答して、端末に対するＬ２Ｒレイヤのデータパケットの送信を中止する（３０６）。端末は、ユーザーデータパケットの送信を続行する（３０８、シーケンス番号Ｍ３）。しばらくしてから、端末は、データパケットを送信する（３１０、シーケンス番号Ｍｎ）。このデータパケットには、ユーザデータだけでなく状態の更新も含まれる。なお、状態の更新は、Ｌ２Ｒフロー制御が動作停止可能であることを表している。但し、実質的にはこの後に、ネットワークは、チャネル符号化の再配置の必要性を検出する（３１２）。このことは、無線基地局が、端末へと、以前に使用したものとは異なる長さのＲＬＰフレームを送信する結果となる。また、フレームには、無線基地局が受信した最新のフレームのシーケンス番号についての情報が、含まれる。確認応答後、端末は、無線基地局が受信していないそれらのフレームを、伝送バッファから再送し始める。なお、フレーム内のデータは、新規のフレーム長に配列されている。典型的には、無線基地局は、フロー制御の動作停止メッセージを受信しておらず、新規のフレーム長に配列されたデータにてのみそれを受信する。そのデータは、かなりの遅延を伴って無線基地局に到来する。この遅延の間、フロー制御は、ネットワークの観点から再起動され、端末は、既にフロー制御をかなり以前に動作停止しようとしているが、ネットワークは、端末へとＬ２Ｒデータパケットを送信可能とはならない。逆の場合にも、対応する問題が発生する。すなわち、端末は、フロー制御の起動メッセージを送信しようとするが、ネットワークは、それをかなりの遅延を伴って受信するという問題である。従って、端末は、ネットワークがデータパケットを送信しないようにするため、その問題は特に困難であるが、遅延により、ネットワークは状態の更新を遅れずに受信できず、最悪の場合、データパケットをいくつか送信する時間ができてしまう。
【００２８】
上述の場合、端末から発信されたフロー制御の起動が、状態の更新の一例として用いられる。但し、対応する問題が、他の状態の更新にも発生する。すなわち、ＤＴＲ若しくはＤＣＤメッセージの伝送、又は無線基地局により起動されたフロー制御におけるようにである。伝送された状態の更新がデータキャリア検出に関するもの、すなわちＤＣＤメッセージ、である場合、その問題は特に困難である。従って、ＤＣＤ状態の更新における長すぎる遅延により、データ伝送の全てが終了するという結果にもなりうる。
【００２９】
このような問題の状況は、本発明による方法により回避可能である。それによると、Ｌ２Ｒレイヤの状態情報が、チャネル符号化の変更の結果としてＲＬＰレイヤ上でＲＬＰフレーム長の変更がなされる度に、伝送される。従って、状態が変更されたかどうかにかかわらず、Ｌ２Ｒレイヤについての状態情報が、ＲＬＰフレーム長の変更の度に伝送されることが、望ましい。従って、端末及びネットワークの両者には、常に、それぞれ特定の状態について更新が保たれる。
【００３０】
本発明による方法は、図４の信号図により説明可能である。この図４に、ＲＬＰレイヤ上でのＲＬＰフレーム長の変更を、チャネル符号化の変化、すなわち再配置処理と称されるものの結果として、簡略化して示す。図４の初期状態では、データは２４０ｂｉｔのＲＬＰフレームで伝送される。チャネル符号化の変更は、ネットワーク側で開始される。それにより、ネットワークは、制御情報のみを含んだ５７６ｂｉｔのフレーム（Ｓフレーム）を、端末へ送信する（４００）。端末は、フレーム長が変更されたことを検出して、これに対して、ＲＥＭＡＰ＿ｃｏｍｍａｎｄフレームで応答する（４０２）。このフレームには、端末により次に期待されるシーケンス番号が含まれている。次に、ネットワークは、これに対して、ＲＥＭＡＰ＿ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームで応答する（４０４）。このフレームには、ネットワークにより次に期待されるシーケンス番号が含まれている。この後、両者、すなわち端末及びネットワークは、反対側が最後に受信したと通知したＲＬＰフレーム後に伝送されたＲＬＰフレームデータを、再送し始める。処理は、ＲＬＰ／Ｌ２Ｒユニットの両者にて同様に動作するが、以下では、このことについて、端末側からのみ説明する。
【００３１】
反対側により最後に受信されたと通知されたＲＬＰフレームの後に伝送された２４０ｂｉｔのＲＬＰフレームは、Ｌ２Ｒレイヤへとコピーされる（４０６）。Ｌ２Ｒレイヤは、フレーム内のデータを復元して、専用の再配置バッファへ入れる（４０８）。この後、ＲＬＰレイヤがフレームを伝送可能であるときにはいつも、バッファ内のデータは、５７６ｂｉｔのＲＬＰフレームのユーザーデータフィールド内に配列される（４１０、再配置）。そして、Ｌ２Ｒレイヤのシグナリングが、これらの５７６ｂｉｔのＲＬＰフレームに対して付加可能である。それにより、状態情報が最後に更新されたのがいつであるかにかかわらず、Ｌ２Ｒレイヤの状態情報がネットワークへと伝送されるべき最初の５７６ｂｉｔのＲＬＰフレーム対して付加されることが、望ましい（４１２）。従って、ネットワークは、端末のＬ２Ｒ状態について、その時点ですぐに認識する。対応する方法で、ネットワークは、ネットワークのＬ２Ｒ状態についての情報を、端末に対して提供する。但し、上述の実施例では、ＲＬＰフレームにて転送されるデータに、データ伝送の終了、並びにＢＲＥＡＫ、及び中断の確認応答を示すＢＲＥＡＫ＿ＡＣＫメッセージが、含まれてもよく、これらは、常に、元々配置されていたところと同じ位置で、伝送されるべきであることに注意のこと。
【００３２】
従って、本発明による方法は、望ましくは、端末及びネットワークの両者が互いのＬ２Ｒ状態についての更新された情報を常に受信することを確認する。それにより、データ伝送及びプロトコル構造の効率が向上する。さらに、このような上述の問題の状況、すなわち、反対側が、期限切れのＬ２Ｒ状態情報を有するという状況がないことが確認されうることが、望ましい。
【００３３】
本発明の好適な実施例によると、Ｌ２Ｒレイヤは、再配置処理が開始されたような方法で、ＲＬＰ伝送メモリからＬ２Ｒレイヤへと転送される最初の２４０ｂｉｔのＲＬＰフレームを解釈するように構成されている。それに応じて、このことにより、再配置処理に続いて、Ｌ２Ｒ状態情報が、最初の５７６ｂｉｔのＲＬＰフレームに対して付加されることになっている旨、Ｌ２Ｒレイヤに対して示される。このように、再配置処理に関連してＲＬＲフレームが再配置バッファに集められる度に、反対側へと送信されるべき新規の長さの最初のＲＬＰフレームにＬ２Ｒ状態情報が含まれることを確認するのは、容易である。なお、上述の例では、再配置処理は、２４０ｂｉｔのフレームから５７６ｂｉｔのフレームへとフレーム長が変わることとして説明されたが、本発明による処理は、その逆も実行可能である、すなわち、５７６ｂｉｔのフレームから２４０ｂｉｔのフレームへというようにであるということに注意のこと。
【００３４】
使用されているチャネル符号化が、再度、非常に高速に変更され、それにより、前回の再配置処理にて再配置バッファ全体がクリアされる前に、新規の再配置処理が開始される必要がある場合、再配置バッファ内にＲＬＰフレームを、以前にバッファ内に格納されたＲＬＰフレームが失われないように格納することが、問題となりうる。
【００３５】
本発明の好適な実施例によると、このことは、再送されるものと規定されたＲＬＰフレームが、ＲＬＰ伝送メモリから、最後から始まるように、すなわち、ＲＬＰ伝送メモリの順番とは逆順で復元されて再配置バッファへ送られるという方法で、回避可能である。従って、これらＲＬＰフレーム内のデータは、Ｌ２Ｒレイヤ上で復元されて、再配置バッファ内に、最後に空いたメモリ位置から始まるように格納される。このように、チャネル符号化が短時間内で幾度も変更されたとしても、再配置バッファから送信されようとするデータが失われることはないということを保証できる。この後、ＲＬＰレイヤがフレームを伝送可能となる度、Ｌ２Ｒレイヤは、最初に格納されたメモリ位置から始まるように再配置バッファからデータを復元し、チャネル符号化により規定されたＲＬＰフレーム内にそれを配置する。Ｌ２Ｒレイヤ上では、送信されるべく格納されたデータがある限り、再配置バッファからの送信が継続する。その後、送信は、通常のＬ２Ｒレイヤのデータバッファから継続する。それには、アプリケーションレイヤから到来したユーザーデータが含まれている。この後、ＲＬＰ伝送メモリから再送されるように規定されたＲＬＰフレームが復元されて、Ｌ２Ｒレイヤの再配置バッファへと入れられた場合、望ましくは、ＲＬＰレイヤは、送信されるべきデータがＲＬＰフレームへと、再配置バッファから入れられたか、あるいは通常のデータバッファから入れられたかを知る必要はない。
【００３６】
本実施例では、データ伝送中のチャネル符号化の変更が、前回のチャネル符号化の変更後、次の変更がどれだけ早くなされるかにかかわらず実行可能であることが、確認できることが望ましい。また、データを復元して再配置バッファへ入れる手段は、ソフトウェアが望ましいが、より単純なやり方で実現可能である。
【００３７】
以下に、図５を参照して、この実施形態についてさらに詳述する。実施例を説明するために、図５に従った状況でのデータ伝送は、上り方向（すなわち、端末からネットワークへ）のみでなされる。最初に、端末は、２４０ｂｉｔのＲＬＰフレームを送信する（５００，５０４，５０８）。それには、ユーザーデータ及び制御情報の両者（Ｉ＋Ｓフレーム）、並びに１，２及び３に対応したシーケンス番号が、含まれている。同時に、これらのフレームは、図示のようにＲＬＰ伝送メモリ内に格納される。ネットワークは、制御情報（Ｓフレーム）のみを含んだ２４０ｂｉｔのＲＬＰフレームを、端末へと送信する（５０２，５０６）。但し、３番目に送信されたＲＬＰフレームの後、端末は、制御情報（Ｓフレーム）のみを含んだ５７６ｂｉｔのＲＬＰフレームを受信する（５１０）。そのフレームは、このように再配置処理を開始する。端末は、５７６ｂｉｔのＲＥＭＡＰ＿ｃｏｍｍａｎｄメッセージをネットワークへ送信する（５１２）。これに対して、ネットワークは、ＲＥＭＡＰ＿ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージで応答する（５１４）。それには、端末が、以前に送信された３つのＲＬＰフレームに含まれた情報を５７６ｂｉｔのＲＬＰフレームで再送する必要がある旨の記述が、含まれている。
【００３８】
端末のＲＬＰフレームは、伝送メモリからＬ２Ｒレイヤへの前記３つのフレームの以下のような送信を起動する。すなわち、最初に、最後に送信されたＲＬＰフレーム（ＮＳ＝３）が送信され、そのフレームから、Ｌ２Ｒフレームが、それに含まれたデータを復号して、そのデータを再配置バッファの最後のメモリ位置に格納する（５１６）。この後、最後から２番目に伝送されたＲＬＰフレーム（ＮＳ＝２）が送信される。そのデータは、再配置バッファ内における最後に空いたメモリ位置、この場合には最後から２番目のメモリ位置に、格納される（５１８）。最後に、最初に伝送されたＲＬＰフレーム（ＮＳ＝１）が送信される。そのデータは、また、再配置バッファ内における最後に空いたメモリ位置、この場合には最後から３番目のメモリ位置に、格納される（５２０）。次に、Ｌ２Ｒレイヤは、再配置バッファから５７６ｂｉｔのＲＬＰフレームへとデータを配列し、それにＬ２Ｒ状態情報を上記説明に従って付加し、ＲＬＰフレームをネットワークへ伝送する（５２２）。次に、端末は、制御情報（Ｓフレーム）のみを含んだ２４０ｂｉｔのＲＬＰフレームを、ネットワークから受信する（５２４）。そして、そのフレームが、新規の再配置処理を起動する。端末は、２４０ｂｉｔのＲＥＭＡＰ＿ｃｏｍｍａｎｄメッセージをネットワークへ送信する（５２６）。それに対して、ネットワークは、ＲＥＭＡＰ＿ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージで応答する（５２８）。それには、端末が、５７６ｂｉｔのＲＬＰフレームに含まれた情報を、２４０ｂｉｔのＲＬＰフレームで再送する必要がある旨の記述が、含まれている。
【００３９】
再配置バッファ内に以前に格納されたデータ用に以前に伝送された５７６ｂｉｔのＲＬＰフレームには、充分な空間がないので、最後のメモリ位置には、再送されなかったデータがいまだに含まれている（５３０）。端末のＲＬＰレイヤは、前記５７６ｂｉｔのＲＬＰフレームを、伝送メモリからＬ２Ｒレイヤへと転送する。そこから、Ｌ２Ｒレイヤは、その中に含まれた情報を復号して、そのデータを、以前に格納されたバッファ・データに上書きしないように、再配置バッファにおける最後に空いたメモリ位置に格納する（５３２）。この後、Ｌ２Ｒレイヤは、再配置バッファから２４０ｂｉｔのフレームへのデータの配列を開始し、Ｌ２Ｒ状態情報は、第１のフレームへと付加されて、ＲＬＰフレームで端末へと伝送される（５３４）。
【００４０】
本発明の基本的な概念は、技術の進歩に伴って多くの方法で実施可能であることが、当業者には明らかであろう。従って、本発明及びその実施例は、上述の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で変りうる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、ＧＳＭシステム構成のブロック図を示す図である。
【図２】図２は、非トランスペアレントベアラサービスに必要なプロトコル及び適応を示す図である。
【図３】図３は、非トランスペアレントデータ伝送にて従来技術により問題となる状況の信号図を示す図である。
【図４】図４は、本発明の一実施例による再配置処理の信号図を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施例によるいくつかの再配置処理の信号図を示す図である。

Claims

移動通信システムにおけるデータ伝送に含まれた状態情報を更新する方法であって、前記データ伝送を実現するための無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）及びリンクプロトコル（Ｌ２Ｒ）を含み、前記無線リンクプロトコル用に、少なくとも２つの異なる固定長のフレームが規定され、前記リンクプロトコルは、データ伝送を規定する状態情報を伝送するように構成される方法において、
無線リンクプロトコルレイヤ（ＲＬＰ）上のデータ伝送中に、前記フレーム間の再配置処理を開始し、
前記再配置処理の開始を、前記リンクプロトコルレイヤ（Ｌ２Ｒ）に対して示し、
前記再配置処理後に最初に伝送される前記無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）のフレームにて、前記リンクプロトコル（Ｌ２Ｒ）についての現在の状態情報を伝送する、ことを特徴とする方法。
前記再配置処理の対象である無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）フレームを、伝送バッファから前記リンクプロトコルレイヤ（Ｌ２Ｒ）へと送信し、
前記フレーム中に含まれたデータを復元して、前記リンクプロトコルレイヤ（Ｌ２Ｒ）上の再配置バッファへ入れる、ことを特徴とする請求項１記載の方法。
前記再配置処理の開始を、前記リンクプロトコルレイヤ（Ｌ２Ｒ）に対して、前記再配置バッファから送信される最初のフレームにより通知することを特徴とする請求項２記載の方法。
前記無線プロトコルレイヤ（ＲＬＰ）のフレームを、該無線リンクプロトコルレイヤの伝送バッファから、前記リンクプロトコルレイヤ（Ｌ２Ｒ）へと、前記フレームを前記伝送バッファに格納するのとは逆順で送信し、
前記フレーム内のデータを、前記リンクプロトコルレイヤ（Ｌ２Ｒ）上の前記再配置バッファ内に、最後に空いたメモリ位置から始まるように格納する、ことを特徴とする請求項２又は３記載の方法。
前記再配置バッファ内のデータを、前記再配置処理後に使用される無線リンクプロトコルフレーム内へと配列し、
前記再配置バッファのデータが送信された後、前記リンクプロトコルレイヤ（Ｌ２Ｒ）上で前記伝送メモリからのデータ伝送を続行する、ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の方法。
データ伝送に無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）及びリンクプロトコル（Ｌ２Ｒ）を用いるように構成された移動局及び無線基地局を備えた移動通信システムであって、前記無線リンクプロトコル用に規定された少なくとも２つの異なる固定長のフレームがあり、前記無線リンクプロトコルは、データ伝送を規定する状態情報を伝送するように構成される移動通信システムにおいて、
データ伝送中に前記フレーム間の再配置処理を開始することは、前記移動局と前記無線基地局との間のデータ伝送にて前記無線リンクプロトコルレイヤ（ＲＬＰ）で起動されるように構成され、
前記再配置処理の起動は、前記リンクプロトコルレイヤ（Ｌ２Ｒ）に対して示されるように構成され、
前記リンクプロトコル（Ｌ２Ｒ）についての現在の状態情報は、前記再配置処理後に最初に伝送される前記無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）のフレームにて伝送されるように構成された、ことを特徴とする移動通信システム。
前記再配置処理の対象である無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）フレームは、前記無線リンクプロトコルレイヤの伝送バッファからリンクプロトコルレイヤ（Ｌ２Ｒ）へと送信されるように構成され、
前記フレーム中のデータは、復元されて前記リンクプロトコルレイヤ（Ｌ２Ｒ）上で再配置バッファへと入れられる、ことを特徴とする請求項６記載の移動通信システム。
前記再配置処理の開始は、前記リンクプロトコルレイヤ（Ｌ２Ｒ）に対して、前記伝送バッファから最初に送信されるフレームにより通知されるように構成されたことを特徴とする請求項７記載の移動通信システム。
前記無線プロトコルレイヤ（ＲＬＰ）フレームは、前記無線リンクプロトコルレイヤの伝送バッファから、前記リンクプロトコルレイヤ（Ｌ２Ｒ）へと、前記フレームを前記伝送バッファに格納するのとは逆順で送信するように構成され、
前記フレーム内のデータは、前記リンクプロトコルレイヤ（Ｌ２Ｒ）上で前記再配置バッファ内に、最後に空いたメモリ位置から始まるように格納されるように構成された、ことを特徴とする請求項７又は８記載の移動通信システム。
前記再配置バッファ内のデータは、前記再配置処理後に使用される無線リンクプロトコルフレームに適合するように構成され、
前記リンクプロトコルレイヤ（Ｌ２Ｒ）上の前記伝送メモリからのデータ伝送は、前記再配置バッファのデータが送信された後に続行するように構成される、ことを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の移動通信システム。
移動局又は無線基地局のような移動通信システムの装置であって、当該装置は、データ伝送に無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）及びリンクプロトコル（Ｌ２Ｒ）を用いるように構成され、前記無線リンクプロトコルには、少なくとも２つの異なる固定長のフレームがデータ伝送用に規定され、前記リンクプロトコルは、データ伝送を規定する状態情報を伝送するように構成される装置において、
データ伝送にて、前記装置は、データ伝送中に前記無線リンクプロトコルレイヤ（ＲＬＰ）上で前記フレーム間の再配置処理を開始するように構成され、
前記再配置処理の起動は、前記装置の前記リンクプロトコルレイヤ（Ｌ２Ｒ）に対して示されるように構成され、
前記リンクプロトコル（Ｌ２Ｒ）についての現在の状態情報は、前記再配置処理後に前記装置から最初に送信される無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）フレームにて送信されるように構成される、ことを特徴とする装置。