JP2007521707A - Utranトランスポート・ネットワークにおけるマクロダイバーシチを扱う装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
アップリンクでは、RNCは結合を行う。この結合は、分割よりさらに複雑である。DCH FPデータフレームのみが結合手続に従う。各アップリンクDCH FP制御フレームは、個々のノードBに特有の制御データを含むので、DCH FP制御フレームは結合されない。アップリンクに対して、RNCは時間窓を有し、その間に全経路が、結合に負担(即ち所定の接続フレーム番号(CFN)を有するDCH FPフレーム)を提供することが期待される。時間窓が終了すると、時間窓の中で受信された正しいCFNを有する全DCH FPフレームが結合機能に送られる。
UTRANトランスポート・ネットワーク・ルータに存在する、本発明に対応するマクロダイバーシチ装置は分割ユニットを備える。分割ユニットは、ダウンリンク・トラフィック・フローを分割する手段を備え、分割にはIPマルチキャストが使用される。それはIPベースのトランスポート・ネットワークにおける本発明に対応するルータには、マルチキャスト性能が要求されることを意味する。各DCHは、要求に応じて確立されるそれ自体のマルチキャスト・ツリーを得る。トランスポート・ネットワークの本来のマルチキャスト性能、例えばトランスポート・ネットワーク層(TNL)の機能は伝送の観点から最適分割を可能にするために使用される。従って、ダウンリンク接続はマルチキャスト接続であることが要求される。本発明によれば、その場合、従来技術におけるように各マクロダイバーシチの経路に1DCH FPフレームに代わって、RNCはダウンリンク接続において各DCH FPフレームの単一のコピーを送信することのみが要求される。分割ルータは各DCH FPフレームの単一のコピーを複写することにより分割を行い、マルチキャスト・プロトコルにより複写DCH FPフレームを送信する。
UTRANトランスポート・ネットワークのルータに存在するマクロダイバーシチ装置は、本発明の一実施形態によれば結合ユニットを備える。結合ユニットは、少なくとも2つのアップリンクDCHトラフィック・フローを1つの単一アップリンクDCHトラフィック・フローに結合する手段を備える。しかしながら、結合ユニットは、分割ユニットより複雑である。結合機能には、以下が含まれる。
a)ルータが、分割ポイントおよび結合ポイントの少なくともいずれかであることを検出するための手段。
b)結合されるべきアップリンクを識別するための手段。
c)DCH FPフレームを実際に結合するための手段。
d)結合ルータが、未処理のフレームについて無制限に待機すること防止するための時間管理のための手段。
マルチキャスト・ルーティング・プロトコルが、CBTv2およびPIM−SMの両方が行うように、マルチキャスト・ツリーの構築プロセスにおいて逆経路転送原理を利用すれば、ルータがダウンリンク・マルチキャスト・ツリーの分割ポイントである、即ち分割ユニットを含めば、アップリンクユニキャストフローの結合ポイントである、即ち結合ユニットを含むこととなる。従って、ルータが、自身が分割ポイントであることを検出するための手段を備えれば、ルータは自身が結合ポイントであることを検出するための手段を自動的に含むこととなる。
分割ポイントは、ダウンリンクの方向に複数の受信者がいることにより特徴付けられる。CBTv2およびMLDの機能により、ルータは離合するノードを記憶することができ、それにより特定のマルチキャスト・アドレスに対してルータが有する受信者数を判断できる。MLDプロトコルは、ある場合には、正しい数の受信者の判断を可能とするために変更を要する場合がある。この変更を要する場合とは、複数のノードBが共通マルチアクセス・リンク、例えばイーサネット(登録商標)・リンクを介して同じルータに接続される場合である。この状況では、MLDの受信者レポート抑制機構は排除されなければならない。さもなければ、同じリンクの別のノードBが同じマルチキャスト・グループの受信者レポートを最近に送信していた場合、ノードBは、予定された受信者レポートをルータに送信しないこととなる。結果として、ルータは、リンクのマルチキャスト・グループの受信者数を知ることができなくなる。
アップリンクの2つ以上の経路の結合を行うために、ルータは一定のダウンリンク・マルチキャスト・ツリーに対応するアップリンク・フローを識別するための手段を含まねばならない。本発明の好適な実施形態では、ダウンリンク宛先アドレスとして割り当てられるマルチキャスト・アドレスは、全ての関係するノードBからアップリンク送信されるパケットのソースアドレスとしても使用される。従って、RNCは上記のごとく各DCHダウンリンクに固有のマルチキャスト宛先アドレスを割り当てる。関係する全てのノードBが対応するアップリンクのソースアドレスとして、このマルチキャスト・アドレスを使用すれば、UTRANトランスポート・ネットワーク・ルータは種々のアップリンク・フローに属するパケットを確認することができる。この方法は単純だが、しかしながら現行IPv6標準はソースアドレスとしてマルチキャスト・アドレスを持つパケットを廃棄するので、IPv6ルータは変更の必要がある。IPv4とIPv4ルータにとって状況は類似する。
ルータが、自身が結合ポイントであることを検出すると、本発明によれば、関係するアップリンク・フローの選択及び結合を直ちに開始すべきである。実際の結合原理は、(RNCにおいて行われる)従来技術における実際の結合に類似する。主な相違は、RNCの代わりに結合ルータが結合を行うことである。結合手順は、従来技術のように非音声DCHと音声DCHとで異なる。
フレーム結合のタイミングは、未処理の候補フレームの到達までの待機時間を把握するための問題と関係する。待機時間が短ければ、遅れて来る候補フレームを見逃すリスクが大きくなる。一方、待機時間が長過ぎれば、得られる結合フレームがRNCあるいは背後の結合ポイントに到達するのが遅すぎることになってしまう。RNCおよびノードBは予め定義された手順により同期するが、これらの同期手順はトランスポート・ネットワーク・ルータを含まないことに注意すべきである。
この場合、CFNnの最後の結合フレームの到達時間ToAoLCFnがLAToAn−△より遅いか等しければ、即ちLAToAn−△≦ToAoLCFn≦LAToAnであれば、その場合、LAToAn+1はLAToAn+1=ToAoLCFn+TTI+△に設定される。一方、最後の結合フレームがLAToAn−△より前に到達した場合、即ちToAoLCFn<LAToAn−△であれば、LAToAn+1はLAToAn+1=LAToAn+TTI−δに設定される。このとき、δは△の一部である。別の実施形態によれば、この一般規則に追加する規則は、LAToA−△−δ<ToAoLCFn≦LAToAn−△であれば、その場合LAToAn+1はLAToAn+1=ToAoLCFn+TTIに設定されることである。
第2の場合においてCFNnの全候補フレームがLAToAnに到達していないと、ルータはCFNnの最後の結合フレームの到達時間に基づいてLAToAn+1をToAoLCFnに設定する。ToALCFnがLAToAn−△より遅いか等しければ(即ちLAToAn−△≦ToALCFn≦LAToAn)、その場合LAToAn+1はLAToAn+1=ToAoLCFn+TTI+△に設定される。一方、最後の結合フレームがLAToAn−△より前に到達した場合(即ちToAoLCFn<LAToAn−△)あるいは候補フレームが全く受信されなかった場合、LAToAn+1はLAToAn+1=LAToAn+TTIに設定される。その後CFNnの候補フレームがLAToAnの後、ToALUFn(即ちCFNnの遅延した非結合フレームの到達時間)に受信されると、LAToAn+1はLAToAn+1=ToAoLUFn+TTI+△に設定される。実際の遅延した非結合フレームの処理に関して、ルータは2つの選択肢を持つ:ルータは非結合フレームを変更せずに転送する、あるいは破棄することができる。好ましくは、帯域幅を浪費しないために、また、アップリンク上に更に存在する可能性のある第2の結合ルータを混乱させないためにも、ルータは非結合フレームを破棄すべきである。記載した結合タイミング方式は、図7および図8に図示される。△およびδの好ましい値の例は、δ=10μsおよび△=250μsである。
Claims (41)
- UMTS内のインターネット・プロトコル(IP)ベースのUMTS地上無線アクセスネットワーク(UTRAN)のトランスポート・ネットワーク(106)におけるルータ(108)であって、
前記UTRANトランスポート・ネットワーク(106)がRNC(102)と少なくとも1つのノードB(104)との間で専用チャネル(DCH)によりDCHフレームを搬送し、
前記ルータ(108)は、IPマルチキャスト・プロトコルを利用して1つのDCHトラフィック・フローを少なくとも2つのDCHトラフィック・フローに分割する手段を備える、ことを特徴とするルータ。 - 各DCHフレームを複製する手段と、
前記IPマルチキャスト・プロトコルに従って前記複製されたDCHフレームを送信する手段と
を備えることを特徴とする請求項1に記載のルータ。 - 前記IPマルチキャスト・プロトコルが、コアベースのツリー・マルチキャスト・ルーティング・バージョン2(CBTv2)であることを特徴とする請求項1または2に記載のルータ。
- 前記IPマルチキャスト・プロトコルが、プロトコル非依存のマルチキャスト−スパースモード(PIM−SM)であることを特徴とする請求項1または2に記載のルータ。
- 各DCHトラフィック・フローに、1以上の前記ノードBの専用マルチキャスト宛先アドレスが割り当てられることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のルータ。
- 前記分割する手段が、CBTv2あるいはPIM−SMのブートストラップ機構を利用して、前記RNCと前記マルチキャスト宛先アドレスとの間のマッピングを識別する手段をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のルータ。
- 前記プロトコルCBTv2およびMLDの少なくともいずれかを利用して、前記ルータが分割ルータおよび結合ルータの少なくともいずれかであるかを判断する手段を備え、
前記少なくとも1つのプロトコルは、特定のマルチキャスト宛先アドレスの受信者数を判断するために利用されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のルータ。 - 前記プロトコルPIM−SMおよびMLDの少なくともいずれかを利用して、前記ルータが分割ルータおよび結合ルータの少なくともいずれかであるかを判断する手段を備え、
前記少なくとも1つのプロトコルは、特定のマルチキャスト宛先アドレスの受信者数を判断するために利用されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のルータ。 - 前記プロトコルPIM−SMおよびインターネットグループ管理プロトコル(IGMP)の少なくともいずれかを利用して、前記ルータが分割ルータおよび結合ルータの少なくともいずれかであるかを判断する手段を備え、
前記少なくとも1つのプロトコルは、特定のマルチキャスト宛先アドレスの受信者数を判断するために利用されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のルータ。 - 前記プロトコルCBTv2およびインターネットグループ管理プロトコル(IGMP)の少なくともいずれかを利用して、前記ルータが分割ルータおよび結合ルータの少なくともいずれかであるかを判断する手段を備え、
前記少なくとも1つのプロトコルは、特定のマルチキャスト宛先アドレスの受信者数を判断するために利用されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のルータ。 - ダウンリンク宛先アドレスとして割り当てられた前記マルチキャスト・アドレスを、関連する全てのノードBからアップリンクDCHトラフィック・フローにて送信されるDCHフレームのソースアドレスとして利用することにより、異なるアップリンクDCHトラフィック・フローに属するDCHフレームを識別するための手段を備えることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載のルータ。
- 前記RNCより、前記アップリンクDCHトラフィック・フローの前記宛先アドレスと前記宛先ポートとを取得することにより、異なるアップリンクDCHトラフィック・フローに属するDCHフレームを識別するための手段を備えることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載のルータ。
- 前記ダウンリンクDCHトラフィック・フロー内に潜在するアップリンクフローの識別性を利用することにより、異なるアップリンクDCHトラフィック・フローに属するDCHフレームを識別するための手段を備えることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載のルータ。
- 前記アップリンクの前記宛先ポートが前記マルチキャスト・ツリーの構築に使用される前記メッセージに含まれるように、前記MLDまたはIGMPプロトコルと、前記マルチキャスト・ルーティング・プロトコルとを修正することにより、異なるアップリンクDCHトラフィック・フローに属するDCHフレームを識別するための手段を備えることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載のルータ。
- 少なくとも2つのアップリンクDCHトラフィック・フローを1つの単一アップリンクDCHトラフィック・フローに結合する手段を備えることを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載のルータ。
- 前記結合する手段が、
結合されるべき前記少なくとも2つのアップリンクDCHトラフィック・フローにおいて受信したDCHフレームのセットから、新しいDCHフレームを構築する手段と、
該新しいDCHフレームをUDPパケットにカプセル化する手段と、
該UDPパケットを前記アップリンク方向に送信する手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項15に記載のルータ。 - 前記新しいDCHフレームを構築する前記手段が、
前記新しいDCHフレームのペイロードに選択されたトランスポート・ブロック(TB)のセットを含める手段と、
前記受信したDCHフレームのヘッダーを前記新しいDCHフレームにコピーする手段と、
前記新しいDCHフレームについて品質評価(QE)値を選択する手段と
ペイロードCRCが使用されている場合に、前記新しいDCHフレームについてペイロードCRCを算出する手段と
を備えることを特徴とする請求項16に記載のルータ。 - 接続フレーム番号CFNn-1を有する前のフレームのセットの到達時間に基づいて、CFNnを有する、次の結合されるべきDCHフレームのセットの許容到達時間(LAToA)を推定する手段と、
前記ノードBから前記結合ルータへの経路上の通常状況下でフレームが経験しうる最長の転送遅延に適合するように、それぞれ新フレームのLAToAの推定値を調整する手段と
を備えることを特徴とする請求項1乃至17のいずれかに記載のルータ。
- UMTS内のインターネット・プロトコル(IP)ベースのUMTS地上無線アクセスネットワーク(UTRAN)のトランスポート・ネットワークにおける方法であって、
前記UTRANトランスポート・ネットワークがRNCと少なくとも1つのノードBとの間で専用チャネル(DCH)によりDCHフレームを搬送し、
前記方法は、IPマルチキャスト・プロトコルを利用して1つのDCHトラフィック・フローを少なくとも2つのDCHトラフィック・フローに分割する工程を備える、ことを特徴とする方法。 - 各DCHフレームを複製する工程と、
前記IPマルチキャスト・プロトコルに従って前記複製されたDCHフレームを送信する工程と
を備えることを特徴とする請求項19に記載の方法。 - 前記IPマルチキャスト・プロトコルが、コアベースのツリー・マルチキャスト・ルーティング・バージョン2(CBTv2)であることを特徴とする請求項19または20に記載の方法。
- 前記IPマルチキャスト・プロトコルが、プロトコル非依存のマルチキャスト−スパースモード(PIM−SM)であることを特徴とする請求項19または20に記載の方法。
- 各DCHトラフィック・フローに、1以上の前記ノードBの専用マルチキャスト宛先アドレスが割り当てられることを特徴とする請求項19乃至22のいずれかに記載の方法。
- CBTv2あるいはPIM−SMのブートストラップ機構を利用して、前記RNCと前記マルチキャスト宛先アドレスとの間のマッピングを識別する工程をさらに含むことを特徴とする請求項19乃至23のいずれかに記載の方法。
- 前記プロトコルCBTv2およびMLDの少なくともいずれかを利用して、前記ルータが分割ルータおよび結合ルータの少なくともいずれかであるかを判断する工程を備え、
前記少なくとも1つのプロトコルは、特定のマルチキャスト宛先アドレスの受信者数を判断するために利用されることを特徴とする請求項19乃至24のいずれかに記載の方法。 - 前記プロトコルPIM−SMおよびMLDの少なくともいずれかを利用して、前記ルータが分割ルータおよび結合ルータの少なくともいずれかであるかを判断する工程を備え、
前記少なくとも1つのプロトコルは、特定のマルチキャスト宛先アドレスの受信者数を判断するために利用されることを特徴とする請求項19乃至24のいずれかに記載の方法。 - 前記プロトコルPIM−SMおよびインターネットグループ管理プロトコル(IGMP)の少なくともいずれかを利用して、前記ルータが分割ルータおよび結合ルータの少なくともいずれかであるかを判断する工程を備え、
前記少なくとも1つのプロトコルは、特定のマルチキャスト宛先アドレスの受信者数を判断するために利用されることを特徴とする請求項19乃至24のいずれかに記載の方法。 - 前記プロトコルCBTv2およびインターネットグループ管理プロトコル(IGMP)の少なくともいずれかを利用して、前記ルータが分割ルータおよび結合ルータの少なくともいずれかであるかを判断する工程を備え、
前記少なくとも1つのプロトコルは、特定のマルチキャスト宛先アドレスの受信者数を判断するために利用されることを特徴とする請求項19乃至24のいずれかに記載の方法。 - ダウンリンク宛先アドレスとして割り当てられた前記マルチキャスト・アドレスを、関連する全てのノードBからアップリンクDCHトラフィック・フローにて送信されるDCHフレームのソースアドレスとして利用することにより、異なるアップリンクDCHトラフィック・フローに属するDCHフレームを識別するための工程を備えることを特徴とする請求項19乃至28のいずれかに記載の方法。
- 前記DCHのアップリンクのために前記RNCによりノードBに割り当てられた宛先IPアドレスと宛先UDPポートとに基づいて、アップリンクDCHフレームの発信元のノードBを識別する工程を更に備えることを特徴とする請求項29に記載の方法。
- 前記RNCより、前記アップリンクDCHトラフィック・フローの前記宛先アドレスと前記宛先ポートとを取得することにより、異なるアップリンクDCHトラフィック・フローに属するDCHフレームを識別するための工程を備えることを特徴とする請求項19乃至28のいずれかに記載の方法。
- 前記ダウンリンクDCHトラフィック・フロー内に潜在するアップリンクフローのアイデンティティを利用することにより、異なるアップリンクDCHトラフィック・フローに属するDCHフレームを識別するための工程を備えることを特徴とする請求項19乃至28のいずれかに記載の方法。
- 前記アップリンクの前記宛先ポートが前記マルチキャスト・ツリーの構築に使用される前記メッセージに含まれるように、前記MLDまたはIGMPプロトコルと、前記マルチキャスト・ルーティング・プロトコルとを修正することにより、異なるアップリンクDCHトラフィック・フローに属するDCHフレームを識別するための工程を備えることを特徴とする請求項19乃至28のいずれかに記載の方法。
- 前記DCHのアップリンクのために前記RCNによりノードBに割り当てられたソースUDPポートに基づいて、アップリンクDCHフレームの発信元のノードBを識別する工程を更に備えることを特徴とする請求項29、31、32、または、33に記載の方法。
- ソースIPアドレスに基づいて、アップリンクDCHフレームの発信元のノードBを識別する工程を更に備えることを特徴とする請求項31乃至33のいずれかに記載の方法。
- 少なくとも2つのアップリンクDCHトラフィック・フローを1つの単一アップリンクDCHトラフィック・フローに結合する工程を更に備えることを特徴とする請求項19乃至35のいずれかに記載の方法。
- 結合されるべき前記少なくとも2つのアップリンクDCHトラフィック・フローにおいて受信したDCHフレームのセットから、新しいDCHフレームを構築する工程と、
該新しいDCHフレームをUDPパケットにカプセル化する工程と、
該UDPパケットを前記アップリンク方向に送信する工程と
をさらに備えることを特徴とする請求項36に記載の方法。 - 前記新しいDCHフレームを構築する前記工程が、
前記新しいDCHフレームのペイロードに選択されたトランスポート・ブロック(TB)のセットを含める工程と、
前記受信したDCHフレームのヘッダーを前記新しいDCHフレームにコピーする工程と、
前記新しいDCHフレームについて品質評価(QE)値を選択する工程と、
ペイロードCRCが使用されている場合に、前記新しいDCHフレームについてペイロードCRCを算出する工程と
を備えることを特徴とする請求項37に記載の方法。 - 接続フレーム番号CFNn-1を有する前のフレームのセットの到達時間に基づいて、CFNnを有する、次の結合されるべきDCHフレームのセットの許容到達時間(LAToA)を推定する工程と、
前記ノードBから前記結合ルータへの経路上の通常状況下でフレームが経験しうる最長の転送遅延に適合するように、それぞれ新フレームのLAToAの推定値を調整する工程と
を備えることを特徴とする請求項19乃至38のいずれかに記載の方法。 - UMTS内のノードに含まれるコンピュータの内部メモリに直接ロード可能なコンピュータプログラムであって、請求項19乃至39のいずれかに記載の方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
- UMTS内のノードに含まれるコンピュータに請求項19乃至39のいずれかに記載の方法を実行させるためのコンピュータプログラムを格納するコンピュータで読取可能な媒体。
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