JP2007214704A - パケット多重伝送方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の接続先やQoS毎に細かくRABやRBを分離することなく、QoSを考慮した多重伝送を行い、管理すべき論理フロー状態やシグナリングの削減を図ること。
【解決手段】パケット多重伝送方法は、接続先毎およびQoS特性毎に無線アクセスベアラ(RAB)を分離し、無線ベアラ(RB)でQoS多重伝送を行う移動通信システムにおいて、無線アクセスベアラ上でパケット毎に優先度を識別するための優先度識別子を付与し、無線アクセスベアラ識別子および優先度識別子に対応して無線ベアラを選択するテーブルを有し、該テーブルに基づきパケット毎に伝送すべき無線ベアラを選択する。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動通信システムにおいて複数接続先、複数QoS伝送を行うパケット多重伝送方法に関するものである。
第３世代移動通信システムは、様々なQoS特性を有する複数のマルチメディアデータフローを同一無線上で同時に伝送することが可能である。具体的に、VoIPのようなリアルタイム性が求められるデータと、TCPを用いたブラウジングのような非リアルタイムデータをそれぞれ適切な品質で多重して伝送することが可能である。
マルチメディアデータのQoS特性を分離する場合、個々のフロー毎に無線アクセスベアラ（Radio Access Bearer、以降RABと記述する)として定義する。RABを定義する目的は、論理的にフローを分離するための識別子を付与し、そのフローに適用するQoSの特性を下位レイヤに指示することにある。具体的なQoS特性としては、最低保証スループット、許容遅延時間、許容誤り率等がある。
ここで実際にQoS制御を行うのは再送や誤り訂正、優先送信機能有する下位レイヤであり、この下位レイヤを総称して無線ベアラ（Radio Bearer、以降RBと記述する）と呼ばれ、RABとRBは１対１の関係にある。RBレベルではRABから指示されたQoS特性に従い、各種無線伝送パラメータ（再送回数、符号化、優先送信順位など）を適切に設定することでQoS制御を実現している。
以上は、１つのIP接続先に関する観点で説明したが、第３世代移動通信システムでは、複数のIP接続を同時に確立することも可能である。具体的用途として、企業のLAN接続しデータベースにアクセスしつつ、他のISPに接続しメールサービスを受ける場合等である。
このように複数の接続先に同時に接続する場合も、前述のRABで論理的にフローを分離することにより実現可能である。更に、それぞれの接続先に対して、それぞれ複数のQoSに対応するため、RABを分離することも可能である。
前述の通り、接続先毎およびその中でのQoS特性に応じてRAB/RBを分離し、それぞれ適切なQoS制御を実施可能であるが、接続先およびQoSが分離される毎に管理すべきRAB/RBが増えるという課題がある。
前述の通り、RBレベルで何らかの差別化を行いたい場合は、QoS特性の差分の大小に関わらず、RABとして分離しQoS特性を設定する必要がある。また、接続先が異なる場合は、論理的にフローを分離するため必ずRABを分離する必要があるため、複数の接続先間で、指定するQoS特性が全く同一であっても、RBが分離されることになる。
管理すべきRAB/RBが増えると、端末、NW側で保持すべき情報が多くなり、制御シグナリング数も増えるため出来るだけ数を抑えることが望ましい。
このような課題を解決するため本発明によるパケット多重伝送方法は、
接続先毎およびQoS特性毎に無線アクセスベアラ(RAB)を分離し、無線ベアラ(RB)でQoS多重伝送を行う移動通信システムにおいて
無線アクセスベアラ上でパケット毎に優先度を識別するための優先度識別子を付与し、無線アクセスベアラ識別子および優先度識別子に対応して無線ベアラを選択するテーブルを有し、該テーブルに基づきパケット毎に伝送すべき無線ベアラを選択する
ことを特徴とする。
本発明によれば、複数の接続先やQoS毎に細かくRABやRBを分離することなく、QoSを考慮した多重伝送を行うことが可能になる。これにより、管理すべき論理フロー状態やシグナリングの削減が可能になる。
本発明の実施例を以下に示す。
図1に本発明実施例における移動通信システムの構成例を示す。101は移動局を示しており物理レイヤからアプリケーションレイヤまでの全レイヤを終端する。また、発着信、ハンドオーバ等の呼接続機能を有する。また、複数の接続先やQoSに応じて複数のRABと複数のRBを分離多重する機能を有する。
102はNodeB（基地局）を示しており、主に移動局側の物理レイヤやデータリンクレイヤ等のインタフェース機能を有し、有線と無線プロトコルの中継を行う。
103はRNC（無線制御局）を示しており、発着信、ハンドオーバ等の呼接続機能を有する。また、複数の接続先やQoSに応じて複数のRABと複数のRBを分離多重する機能を有する。
104はRAN（無線アクセスネットワーク）を示しており、RNCとNodeBを含めた無線関連機能部全体を意味する。本図ではRNCとNodeBを分離した例を示したが、物理的に一体化したとしても本実施例は適用可能である。以下の本実施例の説明においては、特に記述のない限りはRANの機能として説明する。
105はGSN（パケット交換機）を示しており、ISP等との外部ネットワークとの境界に位置している。移動機に対して、それぞれの接続先に応じてIPアドレスを付与する機能や、接続先やQoSに応じてフローを分離する機能を有する。
106はISP（インターネットサービスプロバイダ）を示しており、移動通信システムと接続される外部ネットワークを示している。ここではISPと記述したが、企業LAN等に直接接続する場合も同様である。
図2に本発明実施例におけるRABとRBを示す。RAB(Radio Access Bearer)は移動局、RAN、GSNの間の論理フローコネクションを示している。合わせて、下位レイヤ(ここではRB)に対して保証すべきQoS特性を指示する。RB(Radio Bearer)は移動局とRANとの間の無線インタフェースを示している。
このフローは、UEとRANとGSN間でのQoSを考慮した論理コネクションの確立イメージを示している。UEとGSN間でコネクションを確立する場合は、まず分離すべき接続先毎やQoS毎にRABを定義する(203)。合わせて下位レイヤに対して該当RABのQoSプロファイルを指定する(204)。そのQoSプロファイルに応じて最適なRBパラメータを決定し(205)、UEに対して決定したRBに関する情報を通知する(206)。
図3に本発明実施例における論理フローとQoSフローの分離方法を示す。ここでは下り伝送を例にして説明を行うが、上り伝送に関しても同様である。
まず、GSNは複数の接続先(ISP)がある場合、また、同一接続先の中でも、別QoSプロファイルをRBに指定する場合はRABを分離する(301)。RABによる論理フローの分離により、フローの独立性およびQoSの独立性を保証することができる。次に、分離されたRABに対して、パケットbyパケットで識別子(Q-ID)を付与する(302)。これは、遅延特性等などのQoS特性は同一であるため同一RABに区分するが、送信時の優先度を差別化したい場合に付与する。
GSNからデータを受信するRANは、RABの識別およびQoSの識別に応じて、対応するRBに対してパケットデータを振り分ける(303)。RANは振り分けテーブル(304)を有しており、このテーブルにより任意に振り分けることが可能である。このテーブルは予め固定的に設定することや、RABの指定時に動的に変更することも可能である。
図4に本発明実施例におけるRABとRBのマッピング例、およびその効果について説明する。接続先の数や、サポートすべきQoSに応じて次のような設定が考えられる。
例1では、複数の接続先の各RABを同一RBにマッピングする例を示している。これは複数の接続先に対して全く同一のQoS特性をサポートする場合に有効である。従来技術では、接続先RAB毎にRBを定義する必要があったためRBが増えるが、本実施例ではRBは同一であるため、新規のRBの設定は不要である。この場合、RBは同一であっても、RABは分離されているためフローの独立性は維持できる。
例2では、単一接続先の同一RABを複数RBにマッピングする例を示している。これは、RAB内の各データは遅延特性等などのQoS特性は同一であるためRABを区分する必要がないが、送信時に優先度のみ差別化したい場合に有効である。RABを区分しないため、論理フローを分離するためのシグナリングは不要である。
例3では、例1と例2を組み合わせた例である。図のように、振り分けテーブルの設定により、RABとRBを任意に組み合わせることが可能である。従来技術の場合は、RABおよびRBを4本必要であるが、本発明では、RABを2本、RBを3本に削減することが可能である。これにより、管理すべき本数、およびRAB,RBの追加削除の回数が削減される。
本実施例における移動通信システムの構成例を示す図である。 本実施例におけるRABとRBを示す図である。 本実施例における論理フロー及びQoSフロー分離方法を示す図である。 本実施例におけるRABとRBのマッピング例を示す図である。
符号の説明
ＲＡＢ 無線アクセスベアラ
ＲＢ 無線ベアラ

Claims (4)

  1. 接続先毎およびQoS特性毎に無線アクセスベアラ(RAB)を分離し、無線ベアラ(RB)でQoS多重伝送を行う移動通信システムにおいて
    無線アクセスベアラ上でパケット毎に優先度を識別するための優先度識別子を付与し、無線アクセスベアラ識別子および優先度識別子に対応して無線ベアラを選択するテーブルを有し、該テーブルに基づきパケット毎に伝送すべき無線ベアラを選択する
    ことを特徴とするパケット多重伝送方法。
  2. 無線ベアラの内容、および無線ベアラを選択するテーブルを予め全ての固定的に設定する
    ことを特徴とする請求項１記載のパケット多重伝送方法。
  3. 無線ベアラの内容、および無線ベアラを選択するテーブルを、無線アクセスベアラの指定時にQoS特性に応じて逐次設定する
    ことを特徴とする請求項１記載のパケット多重伝送方法。
  4. 異なる接続先に対する無線アクセスベアラが同一のQoSを有する場合、同一の無線ベアラを選択する
    ことを特徴とするパケット多重伝送方法。
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