JP2008005490A

JP2008005490A - 無線通信システムのｍａｃ層においてパケットを組み立てる方法及び装置

Info

Publication number: JP2008005490A
Application number: JP2007160659A
Authority: JP
Inventors: Fengqi Guo; 豊旗郭; Li-Chih Tseng; 立至曾
Original assignee: Asustek Computer Inc
Current assignee: Asustek Computer Inc
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2007-06-18
Publication date: 2008-01-10
Also published as: KR20070120452A; EP1871121A2; US20070291687A1; TW200803383A; CN101094034A

Abstract

【課題】既存のパケット形式を改善し、論理チャネルが１ＴＴＩに多数のＰＤＵを送信することを可能にすることで、高優先サービスデータの送信効率を向上させるパケット組立方法を提供する。
【解決手段】無線通信システムにおいてパケットを組み立てる方法は、１ＴＴＩの間に、１本の論理チャネルに対応して複数のグループＰＤＵを送信ＰＤＵに組み入れ、上記ＴＴＩにおいて、複数のデータ記述信号を上記送信ＰＤＵに組み入れるステップからなる。該複数のデータ記述信号は複数のグループＰＤＵにそれぞれ対応し、その中に含まれるデータは一部または全部同一である。
【選択図】図３

Description

本発明はパケットを組み立てる方法に関し、特に既存のパケット形式を改善できる、無線通信システムのＭＡＣ（媒体アクセス制御）層においてパケットを組み立てる方法及び装置に関する。

第三世代移動通信技術ではＷＣＤＭＡ（広帯域符号分割多元接続）方式により高いスペクトル利用効率、カバー率、通話品質及び高速伝送が実現するとともに、ＱｏＳ（サービス品質）の確保、柔軟性のある双方向通信の実現、通話中断率の低減が可能となる。第三世代移動通信システムを介して、ＵＥ（ユーザー装置、例えば携帯電話）で映像通話、電話会議、ゲーム、オンライン音楽再生、及び電子メールを楽しむことが可能である。高速で実時間の情報伝送に大きく依存する上記機能を実現させる技術として、ＨＳＰＤＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス）とＨＳＵＰＡ（高速アップリンクパケットアクセス）規格が提案された。両規格は、帯域使用率とパケット処理効率の向上、上りと下りの伝送速度の高速化に役立つ。

ＭＡＣプロトコル３ＧＰＰＴＳ２５．３２１Ｖ７．０．０によれば、ＨＳＵＰＡシステムのＭＡＣ層にはＭＡＣ−ｅｓ層とＭＡＣ−ｅ層が新設された。ＭＡＣ−ｅｓ層はユーザー端とＳＲＮＣ（サービング無線ネットワーク制御装置）の間の交信手段とされ、ＭＡＣ−ｅ層はユーザー端とＳＲＮＣ（サービング無線ネットワーク制御装置）の間に位置する。なお、ユーザー端には、ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動リピート要求）プロセスの再送、スケジューリング、多重パケット送信、Ｅ−ＴＦＣ（ｅｎｈａｎｃｅｄｔｒａｎｓｐｏｒｔｆｏｒｍａｔｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）選択を担当する、ＨＡＲＱ、多重化及びＴＳＮ（送信シーケンス番号）設定、Ｅ−ＴＦＣ選択などのサブエンティティーからなるＭＡＣ−ｅ／ｅｓエンティティーが新設された。一方、基地局には、ＨＡＲＱプロセスの再送、スケジューリング、及び逆多重化を担当するＭＡＣ−ｅエンティティーが新設され、ＳＲＮＣには、ソフトハンドオーバー時に別々の基地局から受信したパケットを並び替え・組み合わせるＭＡＣ−ｅｓエンティティーが新設されている。

ＭＡＣ−ｅｓ層はＭＡＣ−ｅ層とＭＡＣ−ｄ層の間に位置し、別々の論理チャネルからＭＡＣ−ｄＰＤＵを受信し、これを組み合わせてＭＡＣ−ｅｓＰＤＵとする。ＭＡＣ−ｅ層はＭＡＣ−ｅｓＰＤＵをＭＡＣ−ｅＰＤＵとして組み合わせ、これをＴＢＳ（送信ブロックセット）形式で関連のトランスポートチャネルに送る。上記ＭＡＣプロトコルの図９．１．５．１によれば、同じＭＡＣ−ｅｓＰＤＵに組み入れるＭＡＣ−ｄＰＤＵは同一の論理チャネルに対応する。言い換えれば、ＭＡＣ−ｅｓＰＤＵはそれぞれ１本の論理チャネルにのみ対応している。別々の論理チャネルに対応するＭＡＣ−ｅｓＰＤＵのヘッダ部にはＴＳＮ（送信シーケンス番号）が添付される。ＴＳＮは、ＴＳＮ設定プロセスでＣＵＲＲＥＮＴ＿ＴＳＮパラメータに基づき、連続したパケットに添付される０〜６３の一連番号である。このＴＳＮを利用すれば、ユーザー端の多重化及びＴＳＮ設定サブエンティティーではパケットを順番に組み合わせ、基地局とＳＲＮＣではパケットの逆多重化と並び替えを行うことが可能となる。次に上記ＭＡＣプロトコルにおいて、ＭＡＣ−ｅＰＤＵに関する図９．１．５．２ａを参照する。図に示すように、別々の論理チャネルに対応するＭＡＣ−ｅｓＰＤＵはＭＡＣ−ｅＰＤＵに順番に組み入れられる。このＭＡＣ−ｅＰＤＵはそれぞれ１組のＤＤＩ（データ記述指示子）とＮ（ＭＡＣ−ｄＰＤＵの数量）に対応し、ＤＤＩはＭＡＣ−ｅｓＰＤＵにおけるＭＡＣ−ｄの所属論理チャネルと、ＭＡＣ−ｄフローと、ＭＡＣ−ｄのサイズを示す。したがって、ＭＡＣ−ｅＰＤＵを分解するとき、受信端はそのＤＤＩに基づいて各ＭＡＣ−ｅｓＰＤＵの送信先論理チャネルを判断することができる。ＤＤＩに次ぐＮは、ＭＡＣ−ｅｓＰＤＵに組み入れたＭＡＣ−ｄＰＤＵの数量を示し、その最大値は６４である。

以上のとおり、ＨＳＵＰＡシステムにおいて、ＭＡＣ−ｅＰＤＵには少なくとも１個のＭＡＣ−ｅｓＰＤＵが含まれ、ＭＡＣ−ｅｓＰＤＵには少なくとも１個のＭＡＣ−ｄＰＤＵが含まれ、同じＭＡＣ−ｅｓＰＤＵにおけるＭＡＣ−ｄＰＤＵは同一の論理チャネルに対応すべきである。言い換えれば、ＭＡＣ−ｅの中のＭＡＣ−ｅｓＰＤＵはそれぞれ対応する論理チャネルが異なっている。もっと重要なことに、上記ＭＡＣプロトコルによれば、以上の動作は１ＴＴＩ（送信時間間隔）以内に完成しなければならず、その時間内には論理チャネルごとに１個のＭＡＣ−ｅｓＰＤＵしか出力できない。換言すると、論理チャネルの優先性がいかんであれ、１本の論理チャネルはＭＡＣ−ｄＰＤＵを最大限６４個しか送信できない。そのため、高優先の論理チャネルに大量の送信データがたまっていても、従来の技術では１ＴＴＩに１個のＭＡＣ−ｅｓＰＤＵしか送信されないため、サービスデータは即時に送信できず、サービス品質が低下する。

本発明は、既存のパケット形式を改善し、論理チャネルが１ＴＴＩに多数のＰＤＵを送信することを可能にすることで、高優先サービスデータの送信効率を向上させるような無線通信システムのＭＡＣ層においてパケットを組み立てる方法及び装置を提供することを課題とする。

本発明は無線通信システムにおいてパケットを組み立てる方法を提供する。該無線通信システムはＭＡＣ（媒体アクセス制御）層を備える。該方法は、１ＴＴＩ（送信時間間隔）の間に、１本の論理チャネルに対応して複数のグループＰＤＵを送信ＰＤＵに組み入れ、上記ＴＴＩにおいて、複数のデータ記述信号を上記送信ＰＤＵに組み入れるステップからなる。該複数のデータ記述信号は複数のグループＰＤＵにそれぞれ対応し、その中に含まれるデータは一部または全部同一である。

本発明は更に、パケットを適宜に組み立てることで高優先サービスデータの送信効率を向上させるための無線通信システムに用いられる通信装置を提供する。該無線通信システムはＭＡＣ層を備える。該通信装置は、通信装置の機能を実現させる制御回路と、制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）と、制御回路の中でＣＰＵと結合されるように設けられ、プログラムコードを保存するための保存装置とを含む。該プログラムコードは、１ＴＴＩの間に、１本の論理チャネルに対応して複数のグループＰＤＵを送信ＰＤＵに組み入れ、上記ＴＴＩにおいて、複数のデータ記述信号を上記送信ＰＤＵに組み入れるステップを含む。該複数のデータ記述信号は複数のグループＰＤＵにそれぞれ対応し、その中に含まれるデータは一部または全部同一である。

従来の技術では、１ＴＴＩにおいて、論理チャネルごとに１個のＭＡＣ−ｅｓＰＤＵのみＭＡＣ−ｅＰＤＵに組み入れることが許容される。それと比べて本発明では、１ＴＴＩにおいて、１本の論理チャネルに対応して複数のＭＡＣ−ｅｓＰＤＵをＭＡＣ−ｅＰＤＵに組み入れることが可能となる。それに合わせて添付されたＴＳＮとＤＤＩに基づいて、受信端はＰＤＵを正確に分割して対応する論理チャネルに送信することができる。そのため、高優先のサービスデータは所望通りに早めに送信される。

かかる方法及び装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図示を参照して以下に説明する。

図１を参照する。図１は無線通信システムの無線通信装置１００のブロック図である。説明を簡素化するため、図１は無線通信装置１００の入力装置１０２、出力装置１０４、制御回路１０６、ＣＰＵ（中央処理装置）１０８、保存装置１１０、プログラムコード１１２及びトランシーバー１１４のみ描くとする。無線通信装置１００において、制御回路１０６はＣＰＵ１０８で保存装置１１０に保存されるプログラムコード１１２を実行し、無線通信装置１００の動作を制御する。制御回路１０６は入力装置１０２（例えばキーボード）を介してユーザーが入力した信号を受信し、出力装置１０４（スクリーン、スピーカーなど）を介して映像、音声などの信号を出力する。無線信号を受発信するトランシーバー１１４は受信した信号を制御回路１０６に送信し、または制御回路１０６による信号を無線で出力する。言い換えれば、通信プロトコルに当てはめれば、トランシーバー１１４は第一層の一部とみなされ、制御回路１０６は第二層と第三層の機能を実現させる。

図２を参照する。図２は図１に示すプログラムコード１１２を表す説明図である。アプリケーション層２００と、第三層２０２と、第二層２０６からなるプログラムコード１１２は、第一層２１８と接続されている。第二層２０６はＲＬＣ（無線リンク制御）エンティティー２２４とＭＡＣ（媒体アクセス制御）エンティティー２２６を含む。ＲＬＣエンティティー２２４とＭＡＣエンティティー２２６は複数の論理チャネルを介してメッセージとパケットを伝送し、ＲＬＣエンティティー２２４と第一層２１８はトランスポートチャネルを介して交信する。ＭＡＣエンティティー２２６は第三層（ＲＲＣ層、無線資源制御層）２０２の無線資源配分指令に従って、チャンネルマッピング、多重化、伝送形式選択、ランダムアクセス制御などのプロセスを実行する。ＭＡＣエンティティー２２６はこれらのプロセスで、ＲＬＣエンティティー２２４の別々の論理チャンネルからのＭＡＣ−ｄＰＤＵをＭＡＣ−ｅｓＰＤＵとして組み合わせ、更にＭＡＣ−ｅｓＰＤＵをＭＡＣ−ｅＰＤＵとして組み合わせ、これを関連チャネルで外部に送信する。

無線通信システム１００は望ましくは、第三世代移動通信システムのＨＳＵＰＡシステムである。パケット適宜に組み立て、高優先サービスデータの送信効率を向上させるため、本発明は下記のようなパケット形式プログラムコード２２０を提供する。図３を参照する。図３は本発明による方法３０のフローチャートであって、下記のステップを含む。

ステップ３００：開始。

ステップ３０２：１ＴＴＩの間に、１本の論理チャネルに対応して複数のグループＰＤＵを送信ＰＤＵに組み入れる。

ステップ３０４：上記ＴＴＩにおいて、複数のデータ記述信号を上記送信ＰＤＵに組み入れる。該複数のデータ記述信号は、複数のグループＰＤＵにそれぞれ対応し、その中に含まれるデータは一部または全部同一である。

ステップ３０６：終了。

以上のとおり、同じＴＴＩにおいて、同一の論理チャネルに対応する上位層ＰＤＵをグループＰＤＵにあらかじめ組み入れ、次にグループＰＤＵを送信ＰＤＵに組み入れてパケットセットとし、更に上位層ＰＤＵのサイズや対応する論理チャネルを示すデータ記述信号を送信ＰＤＵに組み入れる。このような送信ＰＤＵを受信すると、受信端はそのデータ記述信号に基づいて、送信ＰＤＵの中に組み入れられた上位層ＰＤＵを適宜に分割し、対応の論理チャネルに送信することができる。

無線通信装置１００では、上記方法３０はパケット形式プログラムコード２２０としてコンパイルすることができる。上位層ＰＤＵ、グループＰＤＵ及び送信ＰＤＵはそれぞれＭＡＣ−ｄＰＤＵ、ＭＡＣ−ｅｓＰＤＵ、ＭＡＣ−ｅＰＤＵにあたる。ＲＬＣ層が論理チャネルを介してＰＤＵを送信するときは、チャネル優先性に基づいて個々のチャネルからＭＡＣ−ｄＰＤＵを受信し、同じ論理チャネルに対応するＭＡＣ−ｄＰＤＵを１ＴＴＩの間に複数のＭＡＣ−ｅｓＰＤＵとして組み合わせる。更に、受信端でのパケット処理を容易にするように、これら同一の論理チャネルに対応する複数のＭＡＣ−ｅｓＰＤＵのヘッダに連続または同一のＴＳＮを添付する。例えば、ＭＡＣ−ｅｓＰＤＵが３個あれば、そのヘッダに１、２、３または１、１、１のＴＳＮを添付する。あるいは、最初に組み立てられたＭＡＣ−ｅｓＰＤＵのヘッダにのみＴＳＮを添付するうえ、別々の論理チャネルに対応するＭＡＣ−ｅｓＰＤＵに連続したＴＳＮを添付することで、パケットにおいてサービスデータでない成分を減少させることもできる。ＴＳＮの値は前記ＴＳＮ設定プロセスにより決められ、詳しい説明は省略とする。ＭＡＣ−ｅｓＰＤＵ組み立ての完了後、これらを形成順に従ってＭＡＣ−ｅＰＤＵに組み入れる。ＭＡＣ−ｅｓＰＤＵでは、論理チャネルのチャネル番号またはＭＡＣ−ｄＰＤＵのサイズを示すＤＤＩがヘッダに添付される。ＭＡＣ−ｅＰＤＵを逆多重化するとき、受信端はＤＤＩに基づいてＭＡＣ−ｅｓＰＤＵの送信先論理チャネルと送信すべきパケットサイズを判断することができる。したがって、上記方法３０によれば、各ＴＴＩにおいて１個のＭＡＣ−ｅＰＤＵには同じ論理チャネル（または同じＤＤＩ）に対応する複数のＭＡＣ−ｅｓＰＤＵが組み入れられる。換言すれば、同じＴＴＩでは、同一の論理チャネルに複数のＴＳＮを対応させることが許容される。

一般に、ＭＡＣエンティティーのデータ送信は論理チャネルの優先性に従って行われ、サービス品質が高く要求される実時間サービス、例えば画像や音声通話などの高優先サービスデータは早めに送信される。上記方法３０によると、サービスデータを高優先の論理チャネルで送信するとき、１ＴＴＩごとに複数のＭＡＣ−ｅｓＰＤＵが送信されるため、データ伝送率は大きく向上する。
以上は本発明に好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。

本発明は従来の動作条件を変えたのみであり、当然実施可能である。

無線通信システムの無線通信装置のブロック図である。図１に示すプログラムコードを表す説明図である。本発明による方法のフローチャートである。

符号の説明

１００無線通信装置
１０２入力装置
１０４出力装置
１０６制御回路
１０８ＣＰＵ
１１０保存装置
１１２プログラムコード
１１４トランシーバー
２００アプリケーション層
２０２第三層
２０６第二層
２１８第一層
２２０パケット形式プログラムコード
２２４ＲＬＣエンティティー
２２６ＭＡＣエンティティー

Claims

無線通信システムにおいてパケットを組み立てる方法であって、該無線通信システムはＭＡＣ（媒体アクセス制御）層を備え、該方法は、
１ＴＴＩ（送信時間間隔）の間に、１本の論理チャネルに対応して複数のグループＰＤＵを送信ＰＤＵに組み入れ、
上記ＴＴＩにおいて、複数のデータ記述信号を上記送信ＰＤＵに組み入れるステップからなり、該複数のデータ記述信号は複数のグループＰＤＵにそれぞれ対応し、その中に含まれるデータは一部または全部同一であることを特徴とするパケットの組み立て方法。
前記複数のグループＰＤＵのいずれも複数の上位層ＰＤＵを含み、前記データ記述信号は複数の上位層ＰＤＵのサイズ、または複数の上位層ＰＤＵに対応する論理チャネルを示すことを特徴とする請求項１記載のパケット組み立て方法。
前記複数のグループＰＤＵはＭＡＣ−ｅｓＰＤＵであることを特徴とする請求項１記載のパケット組み立て方法。
前記送信ＰＤＵはＭＡＣ−ｅＰＤＵであることを特徴とする請求項１記載のパケット組み立て方法。
前記データ記述信号はＤＤＩ（データ記述指示子）であることを特徴とする請求項１記載のパケット組み立て方法。
前記方法は更に、対応するＴＳＮ（送信シーケンス番号）を複数のグループＰＤＵに組み入れるステップを含むことを特徴とする請求項１記載のパケット組み立て方法。
前記対応するＴＳＮは同一の番号であることを特徴とする請求項６記載のパケット組み立て方法。
前記対応するＴＳＮは連続した番号であることを特徴とする請求項６記載のパケット組み立て方法。
前記方法は更に、複数のグループＰＤＵの最も前のグループＰＤＵのみにＴＳＮを組み入れるステップを含むことを特徴とする請求項１記載のパケット組み立て方法。
前記複数のデータ記述信号は論理チャネルのチャネル番号を示すことを特徴とする請求項１記載のパケット組み立て方法。
前記無線通信システムは第三世代無線通信システムのＨＳＵＰＡ（高速アップリンクパケットアクセス）システムであることを特徴とする請求項１記載のパケット組み立て方法。
パケットを適宜に組み立てることで高優先サービスデータの送信効率を向上させるための無線通信システムに用いられる通信装置であって、該無線通信システムはＭＡＣ層を備え、該通信装置は、
通信装置の機能を実現させる制御回路と、
制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）と、
制御回路の中でＣＰＵと結合されるように設けられ、プログラムコードを保存するための保存装置とを含み、そのうちプログラムコードは、
１ＴＴＩの間に、１本の論理チャネルに対応して複数のグループＰＤＵを送信ＰＤＵに組み入れ、
上記ＴＴＩにおいて、複数のデータ記述信号を上記送信ＰＤＵに組み入れるステップを含み、該複数のデータ記述信号は複数のグループＰＤＵにそれぞれ対応し、その中に含まれるデータは一部または全部同一であることを特徴とする通信装置。
前記複数のグループＰＤＵのいずれも複数の上位層ＰＤＵを含み、前記データ記述信号は複数の上位層ＰＤＵのサイズ、または複数の上位層ＰＤＵに対応する論理チャネルを示すことを特徴とする請求項１２記載の通信装置。
前記複数のグループＰＤＵはＭＡＣ−ｅｓＰＤＵであることを特徴とする請求項１２記載の通信装置。
前記送信ＰＤＵはＭＡＣ−ｅＰＤＵであることを特徴とする請求項１２記載の通信装置。
前記データ記述信号はＤＤＩであることを特徴とする請求項１２記載の通信装置。
前記プログラムコードは更に、対応するＴＳＮを複数のグループＰＤＵに組み入れるステップを含むことを特徴とする請求項１２記載の通信装置。
前記対応するＴＳＮは同一の番号であることを特徴とする請求項１７記載の通信装置。
前記対応するＴＳＮは連続した番号であることを特徴とする請求項１７記載の通信装置。
前記プログラムコードは更に、複数のグループＰＤＵの最も前のグループＰＤＵのみにＴＳＮを組み入れるステップを含むことを特徴とする請求項１２記載の通信装置。
前記複数のデータ記述信号は論理チャネルのチャネル番号を示すことを特徴とする請求項１２記載の通信装置。
前記無線通信システムは第三世代無線通信システムのＨＳＵＰＡシステムであることを特徴とする請求項１２記載の通信装置。