JP2010508754A - 無線通信システムでデータブロック生成方法 - Google Patents

無線通信システムでデータブロック生成方法 Download PDF

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Abstract

【課題】無線通信システムで、データブロックを生成する方法を提供する。
【解決手段】前記方法は、第１の上位データブロック、第２の上位データブロック及び第３の上位データブロックを準備する段階、及びヘッダ、前記第１の上位データブロック、前記第２の上位データブロック及び前記第３の上位データブロックを含む下位データブロックを生成する段階を含み、前記ヘッダは、前記第１の上位データブロックの長さを示す第１の長さ指示子及び前記第２の上位データブロックの長さを示す第２の長さ指示子を含む。データブロックのヘッダの大きさを縮めて伝送率(Data rate)を向上させることができる。
【選択図】図7

Description

本発明は、無線通信に関し、データブロックのヘッダを最適化して伝送効率を上げるデータブロック生成方法に関する。
ＧＳＭ(GlobalSystem for Mobile Communications)は、通常、第２世代通信システムと呼ばれるヨーロッパ式デジタル移動通信システムである。初期ＧＳＭは、回線交換(circuit-switched)技術を使用して音声サービスを支援することに焦点を合わせて、パケットデータに対する配慮が足りなかった。パケットデータの伝送効率を向上させるためにＧＰＲＳ(GeneralPacket Radio Service)が導入されたが、音声サービスの需要は飽和状態に至って、提供サービスに対する顧客の期待水準が高まるに応じて無線網を介するマルチメディアサービスに対する需要が増加して第２世代通信システムの限界が問題となっている。
ＵＭＴＳ(UniversalMobile Telecommunications System)は、ヨーロッパを中心とした第３世代移動通信システムである。ＵＭＴＳは、無線接続技術としてＷＣＤＭＡ(WidebandCode Division Multi Ple Access)を支援する。ＷＣＤＭＡは、ＦＤＤ(Frequency Division Duplex)方式のＤＳ-ＣＤＭＡ(DirectSequence-CDMA)技術であり、２ＧＨｚ周波数帯域で５ＭＨｚの帯域幅を使用してデータを伝送する。
一般的に端末と網との間の無線インターフェースプロトコル(radio interface protocol)の階層は、通信システムで広く知られた開放型システム間相互接続(Open SystemInterconnection；ＯＳＩ)モデルの下位３個階層を基にＬ１(第１階層)、Ｌ２(第２階層)、Ｌ３(第３階層)に区分されることができる。
各階層間にはデータを一定のデータブロック単位で処理して、伝送及び/または受信する。データブロックが各階層間を移動しながら、多数の上位データブロックが一つの下位データブロックで構成されることができる。多数の上位データブロックを復元するための情報を載せるために下位データブロックには一定のヘッダが追加されることができる。このヘッダは、実際に使用者が使える情報でないため伝送オーバーヘッドとして作用する。
従って、データ伝送効率を上げるためにデータブロックのヘッダを效率的に構成する方法が必要である。
本発明が解決しようとする技術的課題は、ＲＬＣ(Radio Link Control)ＰＤＵ(Protocol Data Unit)のようなデータブロックを構成するにおいて、データブロックのヘッダを最適化して伝送効率を上げるデータブロック生成方法を提供することである。
一態様において、無線通信システムでデータブロックを生成する方法が提供される。前記方法は、第１の上位データブロック、第２の上位データブロック及び第３の上位データブロックを準備する段階、及び、ヘッダ、前記第１の上位データブロック、前記第２の上位データブロック及び前記第３の上位データブロックを含む下位データブロックを生成する段階を含み、前記ヘッダは、前記第１の上位データブロックの長さを示す第１の長さ指示子及び前記第２の上位データブロックの長さを示す第２の長さ指示子を含む。
他の態様において、無線通信システムでＲＬＣ ＰＤＵを生成する方法が提供される。前記方法は、ヘッダとデータフィールドとを含むＲＬＣＰＤＵを生成する段階を含み、前記データフィールドは複数のデータフィールド要素を含み、前記ヘッダは、少なくとも二つの長さ指示子を含み、第１の長さ指示子は、第１のデータフィールド要素の長さを示し、第２の長さ指示子は、第２のデータフィールド要素の長さを示す。
もう一つの態様において、無線通信システムでデータブロックが提供される。前記データブロックは、各上位データブロックは、ＲＬＣＳＤＵまたはＲＬＣ ＳＤＵセグメントであり、複数の上位データブロック、及び少なくとも二つの長さ指示子を含むヘッダを含み、第１の長さ指示子は、第１の上位データブロックの長さを示し、第２の長さ指示子は、第２の上位データブロックの長さを示す。
もう一つの態様において、無線機器は、無線信号を送信及び受信するＲＦ(Radio Frequency)部、及び前記ＲＦ部と連結され、ＲＬＣ階層を有するプロセッサを含み、前記プロセッサは、ヘッダとデータフィールドとを含むＲＬＣＰＤＵを生成し、前記データフィールドは、複数のデータフィールド要素を含み、前記ヘッダは、少なくとも二つの長さ指示子を含み、第１の長さ指示子は、第１のデータフィールド要素の長さを示し、第２の長さ指示子は、第２のデータフィールド要素の長さを示す。
もう一つの態様において、無線通信システムでＲＬＣ ＰＤＵを生成する方法が提供される。前記方法は、長さ指示子フィールドと対応するデータフィールドを含むＲＬＣＰＤＵを生成する段階を含み、前記長さ指示子フィールドは、前記対応するデータフィールドの長さを示す。
データブロックのヘッダ大きさを縮めて伝送率(Data rate)を向上させることができる。データフィールド要素の可能な大きさを増加させて、データブロックが一層柔軟に構成されることができる。
無線通信システムを示したブロック図である。 端末の要素を示したブロック図である。 無線プロトコルの構造を示す。 本発明の一実施例にともなうＡＭＤ ＰＤＵの構造(format)を示す。 ＳＤＵからＰＤＵを構成する例を示す。 図４のＲＬＣ ＰＤＵのうち、２１〜２３番のＲＬＣＰＤＵを示す。 本発明の一実施例にともなうデータブロックの構成を示す。 従来技術にともなうデータブロックの構成を示す。 本発明の他の実施例にともなうデータブロックの構成を示す。
図１は、無線通信システムを示したブロック図である。これはＵＭＴＳ(Universal Mobile Telecommunications System)の網構造であってもよい。無線通信システムは、音声、パケットデータなどのような多様な通信サービスを提供するために広く配置される。
図１を参照すると、ＵＭＴＳはＵＴＲＡＮ(UMTS Terrestrial Radio Access Network)及び核心網(Core Network)を含む。端末(UserEquipment、ＵＥ)は固定される、或いは移動性を有することができ、ＭＳ(Mobile station)、ＵＴ(User Terminal)、ＳＳ(SubscriberStation)、無線機器(Wireless Device)等、他の用語とも呼ばれることができる。ＵＴＲＡＮは一つ以上のＲＮＳ(Radio NetworkSubsystems)で構成され、各ＲＮＳは一つのＲＮＣ(Radio Network Controller)とこのＲＮＣによって管理される一つ以上の基地局(BaseStation、ＢＳ)で構成される。一つの基地局には一つ以上のセル(cell)が存在する。基地局は、一般的に端末と通信する固定された地点(fixedstation)をいい、Ｎｏｄｅ-Ｂ、ＢＴＳ(Base Transceiver System)、アクセスポイント(Access Point)等、他の用語とも呼ばれることができる。以下、ダウンリンク(downLink)は基地局から端末への通信を意味して、アップリンク(upLink)は端末から基地局への通信を意味する。
図２は、端末の要素を示したブロック図である。端末(５０)は、プロセッサ(processor、５１)、メモリ(memory、５２)、ＲＦ部(RF unit、５３)、ディスプレイ部(displayunit、５４)及び使用者インターフェース部(user interface unit、５５)を含む。メモリ(５２)はプロセッサ(５１)と連結され、端末駆動システム、アプリケーション及び一般的なファイルを格納する。ディスプレイ部(５４)は、端末の多様な情報をディスプレイして、ＬＣＤ(LiquidCrystal Display)、ＯＬＥＤ(Organic Light Emitting Diodes)等、よく知られた要素を使用することができる。使用者インターフェース部(５５)は、キーパッドやタッチスクリーンなど、よく知られた使用者インターフェースの組合せからなることができる。ＲＦ部(５３)は、プロセッサと連結され、無線信号(radiosignal)を送信及び/または受信する。
プロセッサ(５１)は、無線インターフェースプロトコル(radiointerface protocol)の階層が具現され、制御平面と使用者平面とを提供する。各階層の機能はプロセッサ(５１)を介して具現されることができる。
端末と網との間の無線インターフェースプロトコル(radio interface protocol)の階層は、通信システムで広く知られた開放型システム間相互接続(Open SystemInterconnection；ＯＳＩ)モデルの下位３個階層を基にＬ１(第１階層)、Ｌ２(第２階層)、Ｌ３(第３階層)に区分されることができる。
図３は、無線プロトコルの構造を示す。無線プロトコル階層は端末とＵＴＲＡＮ間に対(pair)で存在し、無線区間のデータ伝送を担当する。
図３を参照すると、第１階層であるＰＨＹ階層は、多様な無線伝送技術を用いてデータを無線区間に伝送する役割をする。ＰＨＹ(Physical)階層は、上位階層であるＭＡＣ(Medium Access Control)階層と伝送チャネル(transportchannel)を介して連結する。伝送チャネルは、チャネルの共有如何に応じて専用(dedicated)伝送チャネルと共用(common)伝送チャネルに分けられる。
第２階層には、ＭＡＣ階層、ＲＬＣ(Radio Link Control)階層、ＰＤＣＰ(Packet Data Convergence Protocol)階層及びＢＭＣ(Broadcast/MulticastControl)階層が存在する。
ＭＡＣ階層は、複数の論理チャネル(logical channel)を複数の伝送チャネルにマッピングさせる役割をして、また、複数の論理チャネルを一つの伝送チャネルにマッピングさせる論理チャネル多重化(multiplexing)の役割も遂行する。ＭＡＣ階層は、上位階層であるＲＬＣ階層とは論理チャネル(logicalchannel)を介して連結される。論理チャネルは、伝送される情報の種類に応じて制御平面(control plane)の情報を伝送する制御チャネル(controlchannel)と、使用者平面(user plane)の情報を伝送するトラフィックチャネル(traffic channel)に分けられる。ＭＡＣ階層は、細部的に管理する伝送チャネルの種類に応じてＭＡＣ-ｂ副系層(sublayer)、ＭＡＣ-ｄ副系層、ＭＡＣ-ｃ/ｓｈ副系層、ＭＡＣ-ｈｓ副系層及びＭＡＣ-ｅ副系層に区分される。ＭＡＣ-ｂ副系層は、システム情報(SystemInformation)の放送を担当する伝送チャネルであるＢＣＨ(Broadcast Channel)の管理を担当して、ＭＡＣ-ｃ/ｓｈ副系層は、他の端末と共有されるＦＡＣＨ(ForwardAccess Channel)やＤＳＣＨ(DownLink Shared Channel)などの共用伝送チャネルを管理して、ＭＡＣ-ｄ副系層は、特定端末に対する専用伝送チャネルであるＤＣＨ(Dedicatedchannel)の管理を担当する。また、ダウンリンク及びアップリンクに高速データ伝送を支援するためにＭＡＣ-ｈｓ副系層は、高速ダウンリンク伝送のための伝送チャネルであるＨＳ-ＤＳＣＨ(HighSpeed DownLink Shared channel)を管理して、ＭＡＣ-ｅ副系層は、高速アップリンク伝送のための伝送チャネルであるＥ-ＤＣＨ(EnhancedDedicated channel)を管理する。
ＲＬＣ階層は、各無線ベアラ(Radio Bearer；ＲＢ)のＱｏＳ(Quality of Service)に対する保障と、これにともなうデータの伝送を担当する。ＲＬＣ階層は、ＲＢ固有のＱｏＳを保障するためにＲＢ毎に一つまたは二つの独立されたＲＬＣ個体(entity)をおいており、多様なＱｏＳを支援するために透明モード(TransparentMode、ＴＭ)、無応答モード(Unacknowledged Mode、ＵＭ)及び応答モード(Acknowledged Mode、ＡＭ)の三つのＲＬＣモードを提供している。また、ＲＬＣ階層は、下位階層が無線区間にデータを伝送するに適合するようにデータの大きさを調節する役割もしており、このために上位階層から受信したデータを分割(segmentation)及び連結(reassembly)する機能も遂行する。
ＰＤＣＰ階層は、ＲＬＣ階層の上位に位置して、ＩＰｖ４やＩＰｖ６のようなＩＰ(Internet Protocol)パケット(packet)を用いて伝送されるデータが相対的に帯域幅の小さい無線区間で効率的に伝送されることができるようにする。このために、ＰＤＣＰ階層は、ヘッダ圧縮(headercompression)機能を遂行し、これはデータのヘッダ部分で必ず必要な情報だけを伝送するようにして、無線区間の伝送効率を増加させる役割をする。ＰＤＣＰ階層は、ヘッダ圧縮が基本機能であるため、ＰＳ(PacketService)領域(domain)にのみ存在して、各ＰＳサービスに対して効果的なヘッダ圧縮機能を提供するためにＲＢ当たり一個のＰＤＣＰ個体(entity)が存在する。
第２階層にはＢＭＣ階層がＲＬＣ階層の上位に存在して、セル放送メッセージ(Cell Broadcast Message)をスケジューリングし、端末に放送する。
第３階層の最も下部に位置するＲＲＣ(Radio Resource Control)階層は、制御平面でのみ定義され、ＲＢの設定、再設定及び解除と関連して第１階層及び第２階層のパラメーターを制御して、論理チャネル、伝送チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。このとき、ＲＢは、端末とＵＴＲＡＮとの間のデータ伝達のために無線プロトコルの第１階層及び第２階層により提供される論理的経路(path)を意味して、一般的にＲＢが設定されるということは特定サービスを提供するために必要な無線プロトコル階層及びチャネルの特性を規定して、各々の具体的なパラメーター及び動作方法を設定する過程を意味する。
以下、ＲＬＣ階層に対してもう少し具体的に説明する。
ＲＬＣ階層の基本機能は各ＲＢのＱｏＳに対する保障とこれにともなうデータの伝送である。ＲＢサービスは、無線プロトコルの第２階層が上位階層に提供するサービスであるため、第２階層の全体がＱｏＳに影響を与えるが、そのうち、特にＲＬＣの影響が大きい。ＲＬＣが提供する三つのモード、即ち、ＴＭ、ＵＭ及びＡＭは、各々の支援するＱｏＳが異なるため、動作方法と機能に差がある。
ＴＭ ＲＬＣはＲＬＣ ＰＤＵ(Protocol Data Unit)を構成するにおいて上位から伝達を受けたＲＬＣ ＳＤＵ(Service Data Unit)に何らのオーバーヘッドを付けないモードである。ＰＤＵは、該当階層から他の階層に伝達されるデータブロック単位をいい、ＳＤＵは、他の階層から該当階層に伝達されるデータブロック単位をいう。ＲＬＣ ＳＤＵは、他の階層からＲＬＣ階層に伝達されるデータブロックをいう。上位階層からＲＬＣに下がるＲＬＣＳＤＵを上位データブロックということができ、前記ＲＬＣ ＳＤＵを用いて構成されるＲＬＣ ＰＤＵは下位データブロックということができる。ＲＬＣがＳＤＵを透明(transparent)に通過させるためＴＭＲＬＣといい、このような特性により使用者平面と制御平面で次のような役割を遂行する。使用者平面ではＲＬＣ内におけるデータ処理時間が短いため、主にＣＳ(CircuitService)領域の音声やストリーミングのようなリアルタイム回線データの伝送を担当して、制御平面ではＲＬＣ内におけるオーバーヘッドがないため、アップリンクの場合、不特定端末からのＲＲＣメッセージに対する伝送を、ダウンリンクの場合、セル内の全ての端末に放送されるＲＲＣメッセージに対する伝送を担当する。
ＴＭ ＲＬＣとは違ってＲＬＣでオーバーヘッドが追加されるモードを非透明モード(Non-transparent mode)といい、ここには伝送したデータに対する受信確認応答のないモード(ＵＭ)と応答のあるモード(ＡＭ)の２種類がある。ＵＭＲＬＣは、各ＰＤＵごとに一連番号(SequenceNumber；以下、ＳＮ)を含んだＰＤＵヘッダを付けて送ることによって、受信機が、どんなＰＤＵが伝送中消失されたかを知るようにする。このような機能により、ＵＭＲＬＣは、主に使用者平面では放送/マルチキャストデータの伝送やＰＳ領域の音声(例：ＶｏＩＰ(Voice Over Internet Protocol))やストリーミングのようなリアルタイムパケットデータの伝送を担当して、制御平面ではセル内の特定端末または特定端末グループに伝送するＲＲＣメッセージのうち、受信確認応答の必要のないＲＲＣメッセージの伝送を担当する。
非透明モードのうち一つであるＡＭ ＲＬＣは、ＵＭ ＲＬＣと同様にＰＤＵ構成時にＳＮを含んだＰＤＵヘッダを付けてＰＤＵを構成するが、ＵＭＲＬＣとは違って送信機が送信したＰＤＵに対して受信機が応答(Acknowledgement)をする大きい差がある。ＡＭ ＲＬＣで受信機が応答する理由は、自分が受信できないＰＤＵに対して送信機が再伝送(retransmission)を遂行するように要求するためである。ＡＭＲＬＣは、再伝送を介してエラーのない(error-free)データ伝送を保障することにその目的があり、このような目的により、ＡＭ ＲＬＣは、主に、使用者平面ではＰＳ領域のＴＣＰ/ＩＰのような非実時間パケットデータの伝送を担当して、制御平面ではセル内の特定端末に伝送するＲＲＣメッセージのうち受信確認応答が必ず必要なＲＲＣメッセージの伝送を担当する。
方向性の面から見ると、ＴＭとＵＭ ＲＬＣは単方向(uni-directional)通信に使われるに対し、ＡＭ ＲＬＣは受信側からのフィードバック(feedback)があるため両方向(bi-directional)通信に使われる。このような両方向通信は、主に、点対点(point-to-point)通信で使われるため、ＡＭＲＬＣは専用論理チャネルだけ使用する。構造的な面においても差があり、即ち、ＴＭとＵＭ ＲＬＣは一つのＲＬＣ個体が送信機または受信機の一つ構造からなっているが、ＡＭＲＬＣは一つのＲＬＣ個体内に送信機と受信機が全て存在する。
ＡＭ ＲＬＣが複雑な理由は再伝送機能に起因する。再伝送管理のために、ＡＭＲＬＣは、送信バッファや受信バッファの外に再伝送バッファをおいており、流れ制御のための送受信ウィンドウの使用、送信側のピア(peer)ＲＬＣ個体の受信側に状態情報を要求するポーリング(Poling)、受信側のピアＲＬＣ個体の送信側に自分のバッファ状態を報告する状態報告(StatusReport)、状態情報を載せて運ぶための状態ＰＤＵ(Status PDU)、データ伝送の効率を上げるためにデータＰＤＵ内に状態ＰＤＵを挿入するピギーバック(Piggyback)機能などの多様な機能を遂行するようになる。その他、ＡＭＲＬＣ個体が動作過程で重大なエラーを発見した場合、相手側ＡＭ ＲＬＣ個体に全ての動作及びパラメーターの再設定を要求するリセット(Reset)ＰＤＵと、このようなリセットＰＤＵの応答に使われるリセット確認(ResetAck)ＰＤＵもある。また、これらの機能を支援するために、ＡＭ ＲＬＣには多様なプロトコルパラメーター、状態変数及びタイマーも必要となる。このような状態情報報告または状態ＰＤＵ、リセットＰＤＵなど、ＡＭＲＬＣでデータ伝送の制御のために使われるＰＤＵを制御(Control)ＰＤＵと呼び、使用者データを伝達するために使われるＰＤＵをデータＰＤＵと呼ぶ。
ＲＬＣ ＰＤＵは、ＲＬＣデータＰＤＵとＲＬＣ制御ＰＤＵに分類されることができる。ＲＬＣデータＰＤＵは、上位階層ＰＤＵ(ＲＬＣ ＳＤＵ等)を伝送するためにＴＭ、ＵＭ及びＡＭ ＲＬＣ個体により使われることができる。ＡＭＤ ＰＤＵは、ＡＭ ＲＬＣ個体により上位階層ＰＤＵを伝送するために使われる。制御ＰＤＵには四つがあるが、状態(Status)ＰＤＵ、ピギーバック状態(Piggybacked Status)ＰＤＵ、リセットＰＤＵ及びリセット確認ＰＤＵである。
制御ＰＤＵを使用する場合のうち一つがリセット過程(Reset Procedure)である。リセット過程は、ＡＭ ＲＬＣの動作で、エラー状況、例えば、お互いに使用している一連番号が異なる、或はＰＤＵまたはＳＤＵが一定回数以上伝送失敗する状況を解決するために使われる。このリセット過程を使用すると、受信機と送信機のＡＭＲＬＣは、環境変数を初期化して再び通信をできる状態に進入するようになる。リセット過程は次の通りである。まず、リセット過程を始めることに決定した側、即ち、送信機のＡＭＲＬＣは、リセットＰＤＵに自分が現在使用している送信方向ＨＦＮ値(Hyper frame Number)を含んで受信機に伝送する。以後、受信機のＡＭ ＲＬＣは、前記リセットＰＤＵを伝達を受けると、自分の受信方向のＨＦＮ値を再設定し、一連番号などの環境変数を初期化する。また、受信機のＡＭＲＬＣは、自分の送信方向ＨＦＮを含めてリセット確認ＰＤＵを送信機のＡＭ ＲＬＣに伝送する。送信機のＡＭ ＲＬＣは、リセット確認ＰＤＵを受信すると、自分の受信方向ＨＦＮ値を再設定した後、環境変数を初期化する。
図４は、本発明の一実施例にともなうＡＭＤ ＰＤＵの構造(format)を示す。ＡＭＤ ＰＤＵは、ＡＭ ＲＬＣ個体で伝送するＲＬＣデータＰＤＵである。ＡＭＤ ＰＤＵは、ＡＭ ＲＬＣ個体が使用者データまたはピギーバック状態(piggybacked status)情報、そしてポーリングビット(Poling bit)を伝送しようとする時使われる。
図４を参照すると、ＲＬＣ ＰＤＵは、ヘッダ(header)とデータフィールド(data field)を含む。データフィールドは、少なくとも一つの上位データブロック(upperdata block)(ＲＬＣ ＳＤＵまたはＲＬＣ ＳＤＵセグメント(segment))が含まれる領域である。データフィールドに含まれる上位データブロックはデータフィールド要素(data field element)という。ヘッダは、一連番号(SequenceNumber；以下、ＳＮ)、Ｄ/Ｃ(Data/Control)、Ｐ(Poling)フィールド(field)及び長さ指示子(Length Indicator、ＬＩ)を含む。
ＳＮフィールドは対応するＡＭＤ ＰＤＵの一連番号(sequence number)を示す。Ｄ/Ｃフィールドは、ＲＬＣ ＰＤＵがＲＬＣデータＰＤＵであるかＲＬＣ制御ＰＤＵであるかを示す。Ｐフィールドは、ＡＭＲＬＣ個体の送信側のピア(peer)ＡＭ ＲＬＣ個体から状態報告を要請するかどうかを示す。ＨＥ(Header Extension)フィールドは、データフィールドが次にくるか、Ｅフィールド及びＬＩフィールドが次にくるかを示す。ＨＥフィールドが‘００’に設定されると、次はデータフィールドであることを意味して、ＨＥフィールドが‘０１’に設定されると、次のフィールドはＬＩであることを意味する。
Ｅ(Extension)フィールドは、データフィールドが次にくるか、Ｅフィールド及びＬＩフィールドが次にくるかを示す。Ｅフィールドが‘０’に設定されると、次のフィールドはデータまたはパディング(padding)またはピギーバック状態情報であることを知らせる。Ｅフィールドが‘１’に設定されると、次のフィールドはＬＩとＥフィールドであることを意味する。
ＬＩフィールドは、ＲＬＣ ＰＤＵに存在する対応データフィールド要素のバイト(byte)単位長さを示す。ＲＬＣ ＰＤＵが３個のデータフィールド要素(例えば、一つのＲＬＣＳＤＩセグメント及び２個のＲＬＣ ＳＤＵ)を含むとする時、ＲＬＣ ＰＤＵヘッダには２個のＬＩがある。ＲＬＣ ＰＤＵヘッダに存在する第１ＬＩヘッダは、ＲＬＣ ＰＤＵのデータフィールドに存在する第１のデータフィールドに対応して、第２ＬＩヘッダは、ＲＬＣＰＤＵのデータフィールドに存在する第２のデータフィールドに対応する。
ＬＩの長さは７ビットまたは１５ビットとなることができるが、これは制限ではない。ＬＩフィールドは１１ビット等、その他、多様な長さを有することができる。
図４は例示に過ぎず、図４は、ＡＭＤ ＰＤＵのヘッダの一部要素を例示するためであり、ＡＭＤＰＤＵの完全な構造を示すのではない。従って、ＡＭＤ ＰＤＵのヘッダは、図４に示していない他の要素をさらに含むことができる。
データフィールドに含まれるＳＤＵの終点或は始点部分を知らせるために特別な(special)値に設定されたＬＩが追加されることができる。次の表１は７ビットの特別な値に設定されたＬＩの例を示す。
Figure 2010508754
次の表２は１５ビットの特別な値に設定されたＬＩの例を示す。
Figure 2010508754
図５は、ＳＤＵからＰＤＵを構成する例を示す。上位階層からＳＤＵを伝達を受けると、ＳＤＵを分割(segment)または結合(reassembly)して決まった大きさのＡＭＤ ＰＤＵを生成する。ＡＭＤ ＰＤＵは、データフィールドとヘッダで構成され、データフィールドは少なくとも一つのデータフィールド要素(Datafield element)を含む。データフィールド要素はＳＤＵセグメントまたはＳＤＵであってもよい。ヘッダはＰＤＵのＳＮとデータフィールドの長さを示すＬＩを含む。
図５を参照すると、以前に３２番までのＳＤＵは既に２０番までのＰＤＵに載せて成功的に伝送されたと仮定する。以後３３番からのＳＤＵが示されたように、ＡＭＲＬＣに下がると、ＡＭ ＲＬＣはこれらを分割または結合して決まった大きさのＡＭＤ ＰＤＵで作る。ここでは３９番ＳＤＵまで示しているが、実際にはＳＤＵが継続的にＲＬＣに下がり、ＲＬＣは下がるＳＤＵに対して続けてＰＤＵを構成する。ＡＭＤＰＤＵヘッダにはＰＤＵのＳＮが含まれ、もし、構成されたＰＤＵ内にＳＤＵの境界面が存在すると、その境界面の位置を知らせるＬＩも追加される。
図６は、図５のＲＬＣ ＰＤＵのうち、２１〜２３番のＲＬＣＰＤＵを示す。
図６を参照すると、２１番ＰＤＵは、３３番ＳＤＵの最初部分だけで構成されるため、ＳＤＵの境界面がない。従って、２１番ＰＤＵはＬＩが必要なく、ＳＮとＳＤＵ３３の一部分でのみ構成される。
２２番ＰＤＵは、ＳＤＵ３３の最後部分とＳＤＵ３４の全部分及びＳＤＵ３５の最初部分で構成されるため、２個のＳＤＵ境界面を含む。従って、２１番ＰＤＵは各境界面を知らせる２個のＬＩフィールドがヘッダに含まれる。ＬＩ１はＳＤＵ３３とＳＤＵ３４との間の境界面を、ＬＩ２はＳＤＵ３４とＳＤＵ３５との間の境界面を示す。
２３番ＰＤＵは、ＳＤＵ３５の一部分とＳＤＵ３６の一部分で構成されるため、ＳＤＵ３５とＳＤＵ３６との間の境界面が一つ存在する。従って、２３番ＰＤＵは、ＳＤＵ３５とＳＤＵ３６との間の境界面を示す１個のＬＩフィールドがヘッダに含まれる。
図７は、本発明の一実施例にともなうデータブロックの構成を示す。
図７を参照すると、２個のＲＬＣ ＳＤＵセグメントと一つのＲＬＣＳＤＵで構成される３個の上位データブロックが一つのＲＬＣ ＰＤＵ(下位データブロック)に含まれる。一つの上位データブロックがデータフィールド要素となり、データフィールドは３個のデータフィールド要素を含む。１番目に含まれるものはＲＬＣＳＤＵ１の最後部分であり、その次にＲＬＣ ＳＤＵ２の全部分が含まれ、最後にＲＬＣ ＳＤＵ３の最初部分が含まれている。ＲＬＣ ＳＤＵ３は大きさが大きくてその一部分だけ前記ＲＬＣＰＤＵに含まれる。
ＬＩはＲＬＣ ＳＤＵ間の境界面を示して、ここでは２個のＬＩが必要である。ＬＩ１はＲＬＣＳＤＵ１とＲＬＣ ＳＤＵ２との間の境界面を示し、ＬＩ２はＲＬＣ ＳＤＵ２とＲＬＣ ＳＤＵ３との間の境界面を示す。ＬＩ１の値は、ヘッダの最後部分からＲＬＣＳＤＵの１番目の境界面までの長さを有する。即ち、ＬＩ１は、ヘッダの最後部分で前記ＲＬＣ ＰＤＵに含まれるＲＬＣ ＳＤＵ１の最後部分までの長さを示す。ＬＩ２の値は、ＲＬＣＰＤＵ内に存在するＲＬＣ ＳＤＵ間の１番目の境界面の位置からＲＬＣ ＳＤＵの２番目の境界面までの長さを有する。ＬＩ２は、ＲＬＣ ＳＤＵ１とＲＬＣＳＤＵ２との間の境界面からＲＬＣ ＳＤＵ２とＲＬＣ ＳＤＵ３との間の境界面までの長さを示す。ここでは、ＬＩ１とＬＩ２は各々１１ビットを使用する。一つのＬＩ部分は１１ビットのＬＩと１ビットのＥフィールドを有し、全体ＬＩ部分は２個のＬＩ部分を有するため、全体ＬＩ部分は２４ビット(３オクテット(octets))を有する。
第１のデータフィールド要素をｓｅｇｍｅｎｔ ｏｆ ＲＬＣＳＤＵ１といい、第２のデータフィールド要素をＲＬＣ ＳＤＵ２という時、ＬＩ１は第１のデータフィールド要素の長さを示し、ＬＩ２は第２のデータフィールド要素の長さを示す。
ここでは３個のＲＬＣ ＳＤＵが一つのＲＬＣ ＰＤＵに含まれるとしているが、ＲＬＣＰＤＵに含まれるＲＬＣ ＳＤＵの数は制限がない。従って、少なくとも２個以上のＲＬＣ ＳＤＵがＲＬＣ ＰＤＵに含まれることができ、これに伴いヘッダに含まれるＬＩの数は変わることができる。
ＬＩは、ヘッダの最後部分を開始点として一つのＲＬＣＳＤＵの最後部分までの距離でなく、ＲＬＣ ＳＤＵ間の境界面の間の距離を示す。これで、ヘッダの大きさを縮めて伝送効率を上げて、含まれるＲＬＣ ＳＤＵの最大大きさの制約をなくすことができる。
送信機は、ＲＬＣ ＰＤＵヘッダの最後部分で前記ＲＬＣＰＤＵに含まれる１番目のＲＬＣ ＳＤＵまでの長さを１番目のＬＩと設定してＲＬＣ ＰＤＵヘッダに含ませる。そして、ＲＬＣ ＰＤＵに追加的に２番目のＲＬＣ ＳＤＵの最後部分が含まれる場合、１番目のＲＬＣＳＤＵの最後部分から２番目のＲＬＣ ＳＤＵの最後部分までの長さを２番目のＬＩと設定してＲＬＣ ＰＤＵヘッダに含ませる。ここで、２番目のＲＬＣ ＳＤＵの最後部分は、結局２番目のＲＬＣＳＤＵと３番目のＲＬＣ ＳＤＵ間の境界面を意味する。
受信機は、前記ＲＬＣ ＰＤＵに１番目のＬＩに対しては、前記１番目のＬＩがＲＬＣＰＤＵのヘッダから１番目に前記ＲＬＣ ＰＤＵに含まれた１番目のＲＬＣ ＳＤＵの最後部分までの長さを指示すると認識して、前記１番目のＲＬＣ ＳＤＵを復元する(reproduce)。そして、ＲＬＣ ＰＤＵに含まれた追加的なＬＩに対して、前記各々のＬＩは、前記ＬＩの直前に前記ＲＬＣ ＰＤＵに含まれたＬＩが指示するＲＬＣＰＤＵ内のＲＬＣ ＳＤＵの境界面からその次に位置するＲＬＣ ＳＤＵの境界面までの長さを指示すると認識して、ＲＬＣ ＳＤＵを復元する。ここで、ＲＬＣ ＳＤＵの境界面は、結局直前ＲＬＣＳＤＵの最後部分を意味する。
ＡＭモードで動作するＲＬＣ個体でＡＭＤ ＰＤＵのヘッダを最適化するために、ＲＬＣ個体は、ＡＭＤＰＤＵヘッダに含まれる特定フィールドの値を、特定状況の発生如何に従って、他の方式に計算する。ＲＬＣ個体は、ＲＬＣ ＰＤＵヘッダに含まれる特定フィールドの値を計算する時、特定状況が発生する時と特定状況が発生しない時、各々他の方式に計算する。ＲＬＣ個体は、特定状況の発生如何に従って前記ＲＬＣＳＤＵに関連した情報の値を定めて前記ＲＬＣ ＰＤＵヘッダに含ませる。
前記特定状況は、ＲＬＣ個体がＲＬＣ ＰＤＵを構成する時、前記ＲＬＣＰＤＵに含まれるＲＬＣ ＳＤＵに対して、前記ＲＬＣ ＳＤＵが前記ＲＬＣ ＰＤＵに含まれる１番目のＲＬＣ ＳＤＵである場合を意味する。他の実施例で、前記特定状況は、前記ＲＬＣ個体が特定ＲＬＣＰＤＵを構成する時、前記ＲＬＣ ＰＤＵに含まれるＲＬＣ ＳＤＵに対して、前記ＲＬＣ ＳＤＵの最後部分(lastsegment)が前記ＲＬＣ ＰＤＵに含まれる１番目のＲＬＣ ＳＤＵである場合を意味する。
特定状況が発生する場合、ＲＬＣ個体はＲＬＣ ＰＤＵヘッダの最後部分から前記ＲＬＣＳＤＵの最後部分までの長さに前記特定フィールドの値を計算することができる。特定状況が発生しない場合、ＲＬＣ個体は、前記ＲＬＣ ＰＤＵに含まれた前記ＲＬＣ ＳＤＵの以前ＲＬＣＳＤＵの最後部分から前記新しく含まれたＲＬＣ ＳＤＵの最後部分までの長さに前記特定フィールドの値を計算することができる。前記ＲＬＣ ＳＤＵの最後部分はＲＬＣ ＳＤＵの境界面であってもよい。
前記特定フィールドは、前記ＲＬＣ ＳＤＵの最後部分の含まれたＲＬＣＰＤＵに含まれることができる。前記特定フィールドは、前記ＲＬＣ ＳＤＵの最後部分の含まれたＲＬＣ ＰＤＵに含まれられない場合、次のＲＬＣ ＰＤＵに含まれることができる。
特定フィールドは、前記ＲＬＣ個体が特定ＲＬＣ ＰＤＵを構成する時、前記ＲＬＣＰＤＵに含まれる各々のＲＬＣ ＳＤＵの長さを知らせるのに使われることができる。または、前記特定フィールドは、前記ＲＬＣ個体が特定ＲＬＣ ＰＤＵを構成する時、前記ＲＬＣＰＤＵに含まれるＲＬＣ ＳＤＵの長さを知らせるのに使われることができる。前記特定フィールドは、前記ＲＬＣ個体が特定ＲＬＣ ＰＤＵを構成する時、前記ＲＬＣ ＰＤＵに含まれる各々のＲＬＣＳＤＵの部分(segment)の長さを知らせるのに使われることができる。前記特定フィールドは、前記ＲＬＣ個体が特定ＲＬＣ ＰＤＵを構成する時、前記ＲＬＣＰＤＵに含まれるＲＬＣ ＳＤＵの部分の長さを知らせるのに使われることができる。前記特定フィールドは、前記ＲＬＣ個体が特定ＲＬＣ ＰＤＵを構成する時、前記ＲＬＣＰＤＵに含まれるＲＬＣ ＳＤＵの境界の位置を知らせるのに使われることができる。前記特定フィールドは、特定ＲＬＣ ＰＤＵを受信したＲＬＣ個体が前記ＲＬＣ ＰＤＵからＲＬＣＳＤＵを復元する時、必要な情報を知らせるのに使われることができる。前記ＲＬＣ ＳＤＵに関連した情報は前記特定フィールドを意味する。
前記特定フィールドはＬＩであってもよい。前記特定状況が発生すると、前記特定フィールドの値は前記ＲＬＣＰＤＵヘッダの最後部分から前記ＲＬＣ ＳＤＵの最後部分までの長さに設定される。前記特定状況が発生しないと、前記特定フィールドの値は前記ＲＬＣ ＰＤＵ内の新しく含まれたＲＬＣＳＤＵの直前に含まれたＲＬＣ ＳＤＵの最後部分位置から新しく前記ＲＬＣ ＰＤＵに含まれたＲＬＣ ＳＤＵの最後部分までの長さに設定されることができる。または、前記特定状況が発生しないと、前記特定フィールドの値は新しく前記ＲＬＣＰＤＵに含まれたＲＬＣ ＳＤＵの大きさに設定されることができる。特定状況が発生しないと、前記特定フィールドの値はＲＬＣ ＰＤＵに含まれたＲＬＣ ＳＤＵの境界面の距離に設定されることができる。
ＲＬＣ個体は、ＲＬＣ ＰＤＵを構成するためにＲＬＣＳＤＵをＲＬＣ ＰＤＵに含ませる時、前記ＲＬＣ ＳＤＵの最後部分が前記ＲＬＣ ＰＤＵに含まれると、前記ＲＬＣ ＳＤＵと関連したＬＩをＲＬＣ ＰＤＵヘッダに含ませる。このとき、前記ＲＬＣＳＤＵが前記ＲＬＣ ＰＤＵに含まれる１番目のＲＬＣ ＳＤＵであると、前記ＬＩはＲＬＣ ＰＤＵヘッダの最後部分から前記ＲＬＣ ＳＤＵの最後部分までの長さ、即ち、前記ＲＬＣＳＤＵの後方境界面までの長さに設定される。前記ＲＬＣ ＳＤＵが前記ＲＬＣ ＰＤＵに含まれる１番目のＲＬＣ ＳＤＵでないと、前記ＬＩは、前記ＲＬＣ ＰＤＵヘッダに含まれた直前のＬＩが指示する位置の境界面から新しく追加されたＲＬＣＳＤＵの最後部分までの長さ、即ち、前記ＲＬＣ ＳＤＵによる後方境界面までの長さに設定される。これによると、ＬＩは以前の最後のＲＬＣ ＳＤＵの境界面から新しく発生したＲＬＣＳＤＵの境界面までの長さに設定される。ＬＩは新しく含まれたＲＬＣ ＳＤＵの大きさを示す。
ＲＬＣ ＰＤＵヘッダに含まれたＮ番目のＬＩは、ＲＬＣＰＤＵ内に含まれたＲＬＣ ＳＤＵのうちＮ−１番目の境界面からＮ番目の境界面までの長さを意味する。または、ＲＬＣ ＰＤＵヘッダに含まれたＮ番目のＬＩは、ＲＬＣ ＰＤＵ内に含まれたＲＬＣＳＤＵのうちＮ番目のＲＬＣ ＳＤＵの大きさを意味する。ここで、１番目のＬＩは、ＲＬＣ ＰＤＵヘッダの最後部分からＲＬＣ ＰＤＵ内に含まれたＲＬＣ ＳＤＵの１番目の境界面までの長さを意味する。または、１番目のＬＩは、ＲＬＣＰＤＵヘッダの最後部分からＲＬＣ ＰＤＵ内に含まれる１番目のＲＬＣ ＳＤＵの全体あるいは部分の大きさを意味する。
図８は、従来技術(conventionalart)にともなうデータブロックの構成を示す。
図８を参照すると、一つのＲＬＣ ＰＤＵはＮ＋１個のＲＬＣＳＤＵを含む。従って、Ｎ個の境界面を有するため、Ｎ個のＬＩが必要である。これは全てのＬＩをヘッダの最後部分を開始点として各々のＳＤＵの境界面までの距離に計算する場合である。ＲＬＣＳＤＵ１とＲＬＣ ＳＤＵ２との間の境界面の位置を知らせるものがＬＩ１であり、ＲＬＣ ＳＤＵ２とＲＬＣ ＳＤＵ３との間の境界面の位置を知らせるものがＬＩ２であり、ＲＬＣＳＤＵ ＮとＲＬＣ ＳＤＵ Ｎ＋１との間の境界面の位置を知らせるものがＬＩＮである。
ＬＩを示すビット数は一定に限定される。例えば、ＬＩを示すための最大ビット数を７ビットとすると、最大に含むことができるデータの量、即ち、ＲＬＣＳＤＵの大きさの総合は１２８である。ＬＩを示すための最大ビット数を１５ビットとすると、最大に含むことができるデータの量、即ち、ＲＬＣ ＳＤＵの大きさの総合は３２７６７である。これによると、ＬＩを示す最大ビット数に応じてＲＬＣＰＤＵの大きさとＲＬＣ ＰＤＵに載せるＲＬＣ ＳＤＵの総量に制限があるようになる。即ち、ＬＩは、ヘッダの最後部分を開始点として各ＳＤＵの境界面までの距離を示すため、その距離が３２７６７より大きければこれを表すことができない。
ＬＩ自体のオーバーヘッドの問題点がある。例えば、実際インターネットで使われるＴＣＰ/ＩＰ(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)パケットの最大大きさは１５００バイト(byte)程度である。即ち、これは、ＴＣＰ/ＩＰパケットの大きさは１１ビットだけで十分に表現されることができることを意味する。従って、１５ビットのＬＩを使用する場合、一つのＲＬＣＳＤＵがＲＬＣ ＰＤＵに含まれる時ごとに、１５ビットのオーバーヘッドが入るようになるため、ＲＬＣの伝送効率を落とすことができる。１５ビットＬＩと１ビットＥフィールドが使われる場合、２個のＬＩが必要ならば全体ＬＩ部分に必要なビット数は３２ビットとなる。これと比較して、図７の実施例によると、２４ビットだけでも表現することができる。従って、約１.５倍のオーバーヘッドの減少を表す。
従って、ＬＩが各ＲＬＣ ＳＤＵの長さを示すようにすると、ＲＬＣＰＤＵの最大大きさの制約をなくし、ヘッダの大きさも縮めることができる。
図９は、本発明の他の実施例にともなうデータブロックの構成を示す。
図９を参照すると、これは１番目のＬＩを特別(special)ＬＩとして使用した場合である。特別ＬＩは７ビットの一例を表１に、１５ビットの一例を示２に表す。例えば、ＬＩ１として“０００００００”が使われるとする。前記“０００００００”という値を有した特別ＬＩは該当ＲＬＣ ＰＤＵの最初に含まれる。そして、前記ＲＬＣ ＰＤＵに１番目に含まれる１番目のＲＬＣＳＤＵの最後部分が前記ＲＬＣ ＰＤＵに含まれ、また、前記１番目のＲＬＣ ＳＤＵに対するＬＩ２を前記ＲＬＣ ＰＤＵのヘッダに含むべき場合、前記追加されるＬＩ、即ち、２番目のＬＩは、前記ＲＬＣＰＤＵのヘッダから前記１番目のＲＬＣ ＰＤＵの最後部分、即ち、前記１番目のＲＬＣ ＳＤＵと次の２番目のＲＬＣ ＳＤＵの境界面までの位置に設定される。もし、２番目のＲＬＣＰＤＵに続いてもう一つの３番目のＲＬＣ ＳＤＵが含まれると、前記含まれたＲＬＣ ＳＤＵに関連したＬＩは前記ＲＬＣ ＰＤＵに含まれた以前のＲＬＣ ＳＤＵの境界面から新しく含まれたＲＬＣＳＤＵにより作られる新しいＲＬＣ ＳＤＵの境界面までの長さに設定される。
前述した例に限定されることなく、当業者であれば特別ＬＩを考慮した多様な変更及び修正を容易にすることができる。
前述した全ての機能は、前記機能を遂行するようにコーディングされたソフトウェアやプログラムコードなどにともなうマイクロプロセッサ、制御器、マイクロ制御器、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)などのようなプロセッサにより遂行されることができる。前記コードの設計、開発及び具現は本発明の説明に基づいて当業者に自明であるといえる。
以上、本発明に対して実施例を参照して説明したが、該当技術分野の通常の知識を有した者は、本発明の技術的思想及び領域から外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させて実施可能であることを理解することができる。従って、前述した実施例に限定されることなく、本発明は特許請求範囲の範囲内の全ての実施例を含むといえる。
ＢＳ 基地局
ＣＮ 核心網
ＵＥ 端末
５０ 端末
５１ プロセッサ
５２ メモリ
５３ ＲＦ部
５４ ディスプレイ部
５５ 使用者インターフェース部

Claims (12)

  1. 無線通信システムでデータブロックを生成する方法において、
    第１の上位データブロック、第２の上位データブロック及び第３の上位データブロックを準備する段階；及び、
    ヘッダ、前記第１の上位データブロック、前記第２の上位データブロック及び前記第３の上位データブロックを含む下位データブロックを生成する段階を含み、前記ヘッダは、前記第１の上位データブロックの長さを示す第１の長さ指示子及び前記第２の上位データブロックの長さを示す第２の長さ指示子を含む方法。
  2. 前記下位データブロックは、ＲＬＣ(Radio Link Control)ＰＤＵ(Protocol Data Unit)である請求項１に記載の方法。
  3. 上位データブロックは、ＲＬＣ ＳＤＵ(Service Data Unit)またはＲＬＣ ＳＤＵセグメント(segment)である請求項１に記載の方法。
  4. 無線通信システムでＲＬＣ ＰＤＵを生成する方法において、
    ヘッダとデータフィールドとを含むＲＬＣ ＰＤＵを生成する段階を含み、
    前記データフィールドは、複数のデータフィールド要素を含み、前記ヘッダは、少なくとも二つの長さ指示子を含み、第１の長さ指示子は、第１のデータフィールド要素の長さを示し、第２の長さ指示子は、第２のデータフィールド要素の長さを示す方法。
  5. データフィールド要素は、ＲＬＣＳＤＵまたはＲＬＣ ＳＤＵセグメントである請求項４に記載の方法。
  6. 前記ヘッダは、データフィールドが次にくる、或いはＥ(Extention)フィールド及び長さ指示子フィールドが次にくるかどうかを示すＥフィールドをさらに含む請求項４に記載の方法。
  7. 前記ヘッダは、前記ＲＬＣ ＰＤＵの一連番号を示すＳＮ(Sequence Number)フィールドをさらに含む請求項４に記載の方法。
  8. 長さ指示子は、該当するデータフィールド要素のバイト(byte)単位長さを示す請求項４に記載の方法。
  9. 前記ＲＬＣ ＰＤＵは、ＲＬＣデータＰＤＵである請求項４に記載の方法。
  10. 各上位データブロックは、ＲＬＣ ＳＤＵまたはＲＬＣ ＳＤＵセグメントであり、複数の上位データブロック；及び、
    少なくとも二つの長さ指示子を含むヘッダを含み、第１の長さ指示子は、第１の上位データブロックの長さを示し、第２の長さ指示子は、第２の上位データブロックの長さを示す無線通信システムでデータブロック。
  11. 無線信号を送信及び受信するＲＦ(Radio Frequency)部；及び、
    前記ＲＦ部と連結され、ＲＬＣ階層を有するプロセッサを含み、前記プロセッサは、
    ヘッダとデータフィールドとを含むＲＬＣ ＰＤＵを生成し、
    前記データフィールドは、複数のデータフィールド要素を含み、前記ヘッダは、少なくとも二つの長さ指示子を含み、第１の長さ指示子は、第１のデータフィールド要素の長さを示し、第２の長さ指示子は、第２のデータフィールド要素の長さを示す無線機器。
  12. 無線通信システムでＲＬＣ ＰＤＵを生成する方法において、
    長さ指示子フィールドと対応するデータフィールドを含むＲＬＣＰＤＵを生成する段階を含み、前記長さ指示子フィールドは前記対応するデータフィールドの長さを示す方法。
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