JP3735067B2 - データ伝送をより効率的にする方法及びデータ伝送プロトコル - Google Patents
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Description
[発明の属する技術分野]
本発明は、通信ネットワークにおけるデータ伝送をより効率的なものにする、請求項1の前提部分に記載の方法に関する。また本発明は、添付の請求項11の前文に記載の通信ネットワークのプロトコル手段に関する。さらに、本発明は、通信ネットワークにおいて機能するように構成される、請求項12の前提部分に記載の無線通信機器に関する。
【0002】
[従来の技術]
GSMネットワーク(汎欧州デジタル移動電話方式)では、9.6kbit/秒のデータ転送速度は現在の規格に準拠しても低速であり、絶えず増大するマルチメディアが供給される世界では、現在の移動通信ネットワークの転送容量では不十分である。次世代移動電話の場合、単なる音声の伝送では十分ではなく、システムはデータとビデオの接続処理も可能でなければならない。UMTS(ユニバーサル移動通信システム)とは、非常に高速のデータ転送を無線通信に提供し、新しい種類のサービスの形をとるさらに汎用性の高い様々な可能性をユーザに提供する広域無線マルチメディア・システムである。UMTSネットワークの基本要件として、現在の移動通信ネットワークの場合よりも良好なサービス品質と、より広いカバーエリアと、多数の付加サービスの供給能力が含まれるのみならず、転送速度と加入者接続数の双方において現在のシステムの場合よりもさらに大容量の供給能力が含まれる。
【0003】
UMTSネットワークは弾力的なデータ伝送チャネルであり、デジタル形式で変換された音声や、マルチメディアあるいはその他の情報の伝送に利用が可能である。その最も単純な形では、UMTSは、ほとんど全世界で機能し、インターネット網と恒常的高速接続を行う電話や携帯用コンピュータである。UMTSは非常に高いデータ転送速度を持つため、良好な品質のビデオ画像などの伝送に適している。
【0004】
UMTSシステムの基本的ネットワーク・ソリューションはGSMシステムに基づいている。UMTSは、現在のDCS−1800ネットワーク(1800MHz用デジタル・セルラー・システム)より高速の、約2ギガヘルツもの周波数で機能する。UMTSは、GSMのデータ転送容量のおよそ200倍も高い2Mbit/秒の転送速度をもつ能力を有する。この速度は、きわめて良好な品質のビデオ画像の伝送用として十分であり、この速度によって画像やマルチメディアなどの伝送が可能になる。さらに広い帯域と、効率の良いデータ圧縮と、WCDMA無線技術(広帯域符号分割多元接続方式)とにより最高の速度が得られる。従来方式のCDMA技術(符号分割多元接続方式)と比較すると、その違いの中には、さらに大きな転送容量と、より良好な品質と、さらに少ない電力消費量並びにほぼ2倍の広い周波数領域が含まれる。利用するアプリケーションが必要とする容量が少ない場合、少ない容量が割り当てられ、その場合、残りの容量は、他の用途に利用することが可能となる。
【0005】
GSM加入者接続などの第2世代の移動電話と比較した場合、UMTSの利点として、2Mbit/秒の潜在的転送速度並びにIP(インターネット・プロトコル)サポートが挙げられる。それと共に、これらの利点により、テレビ電話やテレビ会議などのようなマルチメディア・サービス並びに新しい広帯域サービスを供給する可能性が与えられる。
【0006】
GPRS(広域パケット無線サービス)は、GSMネットワークの技術に関連するパケット交換型サービスであり、このサービスはIPパケットの伝送に特に好適である。新しいデータ伝送技術は現在のGSMネットワークの変更を必要とする。パケット伝送を処理するために2つの新しいノードがこのネットワークでは必要とされる。これらのノードの目的として、GSM電話からのパケットの送受信処理、並びに、別のパケットの変換及びIPベースのネットワークなどへのパケット伝送処理が挙げられる。GPRSでは、4つの異なるチャネル符号化方式が決定され、これらの方式によって、ネットワークの受信に応じて転送データ量の制御を行うことができる。1つのタイムスロットの転送容量は9.05kbit/秒と21.4kbit/秒との間で変動し、すべての8つのタイムスロットを同時に使用した場合、最大転送速度はおよそ164kbit/秒となる。伝送されるパケットの最大サイズは2kbである。GPRSにより、ネットワークの能力のさらに好適な利用が可能となる。なぜなら、いくつかの通信接続チャネル間で個々のタイムスロットの分割が可能となるからである。
【0007】
GPRSと比較すると、UMTSプロトコル・スタックには2、3の実質的な変更が含まれる。これは、UMTSでは、サービス品質(QoS)に対する著しく高い要求が設定され、UMTSにおいて新しい無線インターフェース(WCDMA)が使用されるという理由に因るものである。最も著しい変更の1つは、LLC層(リンク制御層)がPDCP層(パケットデータ・コンバージェンス・プロトコル層)から除去されたという事実である。GPRSでは、この層は、SNDCP層(サブネットワーク依存コンバージェンス・プロトコル)により置き換えられる。UMTSではこのLLC層は不要である。なぜなら、RAN(無線アクセス・ネットワーク)で符号化が行われるからである。信号メッセージの伝送時に、ユーザー・レベル・プロトコルは使用されない。さらに、サービス品質に関連するインターリービングは、MAC層(メディア・アクセス制御)とL1層(層1=物理層)の役割となる。
【0008】
UMTS無線インターフェースのプロトコル・アーキテクチャが図1に例示されている。このアーキテクチャは、ネットワークで作動し、データ転送を可能にする必要なプロトコル手段を具備する移動電話などの無線通信機器で実現される。図面のブロックは各プロトコルの発現(manifestation)に対応する。ポイント間接続のサービス・アクセス・ポイント(SAP)20は、図中の異なる副層間に配置される楕円形として示されている。UMTS無線インターフェースは、3つの異なるプロトコル層、L1(層1=物理層)10、L2(層2=データ・リンク層)、L3(層3=ネットワーク層)に分割される。層L2は、副層MAC(媒体アクセス制御)11、RLC(無線リンク制御)12、PDCP(パケットデータ・コンバージェンス・プロトコル)14、BMC(放送/マルチキャスト制御)13に分割される。層L3は、制御レベル17とユーザー・レベル16とに分割される。副層PDCP14とBMC13とはユーザー・レベル16に存在するだけである。また、L3は副層にも分割され、この副層の最下層はRRC(無線資源制御)15であり、このRRCの後にL3の別の副層(CC(呼制御)とMM(移動管理)など)が後続するが、これらの別の副層は図1には示されていない。
【0009】
RLCプロトコルの目的はRLC接続を確立し、維持し、切断することである。上位のPDCP副層14は、1つのRLC_PDU(プロトコル・データ・ユニット)1aまたは1b(図3a)の中にぴったり入る(fit)ことができるものよりも長いRLC_SDU(サービス・データ・ユニット)6(図3b)を提供することもできるため、RLC_SDU6(PDCP_PDU)は適切なサイズのセクション(PU(ペイロード・ユニット))から成るセグメントに分割される。これらのセグメントの中の1つは各RLC_PDU1aまたは1bの中にぴったりと入る。ヘッダの圧縮を利用すれば、いくつかのPUは1つのRLC_PDU1aまたは1bの中にぴったり入ることも可能である。これに対応して、受信時あるいは接続の一方の端で、これらのPUを再び組み合わせて1つのRLC_SDU6が形成される。ヘッダの圧縮により、いくつかのPUを1つのRLC_PDUの中にぴったり入れることができる(1a、1b)。リンクを行うことにより、第1のRLC_SDU6の最後のPUがRLC_PDU全体(1aまたは1b)を満たさない場合、次のRLC_SDUの第1のPUがこのRLC_PDU(1aまたは1b)の残りを満たすことができるように、様々なRLC_SDU6の構成が可能である。リンクが利用されず、かつ、最後のPUがRLC_PDU全体(1a、1b)を満たさない場合、RLC_PDU全体の残りはパッディング・ビットで満たすことができる。PDUとSDUの中には、ビット・フォーマットで符号化された、所定の形式の所定量の情報が含まれる。
【0010】
確認応答済みデータの伝送、無応答のデータの伝送あるいは透過的データの伝送を利用して、1つのポイントから別のポイントへユーザ・データの転送を行うことができる。その場合、RLCプロトコル情報の追加を行うことなく、RLC_SDUの転送が行われる。サービス品質設定値を利用してデータ伝送の制御を行うことが可能である。確認応答を用いるデータ伝送時にエラーが生じた場合、RLC_PDUの再送によりエラーの訂正が可能である。確認応答とシーケンス番号を利用するとき、信頼性の高い方法で正しい順序で受信機へのRLC_SDUの配信が可能である。この機能を利用しない場合、受信機はRLC_SDUを間違った順序で受信する可能性がある。受信機がRLC_PDUを2度受信する可能性があり、その場合このRLC_PDUは上位のPDCP副層へ1度しか伝送されない。また、送信機の伝送レートが適切でない場合、受信機はこの送信機の伝送レートの調整を行うこともできる。RLC_PDUが受信されると、同RLC_PDUに関連するチェックサムに基づいてRLC_PDUの正確さがチェックされる。もしRLC_PDUのいずれかの部分に欠陥が存在する場合には、再送の利用が可能であり、かつ、設定された最大再送回数に達していなければ、同部分に関連するRLC_SDU全体の再送が行われる。そうでない場合このRLC_SDUは破棄される。このプロトコルの機能にエラーが生じる可能性があるため、上記処理の目的は上記エラーを見つけ、修正することである。
【0011】
RLCプロトコルによって、以下のサービスを含むサービスが上位のPDCP副層に対して提供される:
・ RLC接続の確立と解除(これによりRLC接続の確立と切断とが可能である)
・ 透過的なデータ転送(これによりRLCプロトコル情報の追加を行わずに、しかもRLC_SDUのセグメンテーションと組立てとが可能となるようにRLC_SDUの転送を行うことが可能となる)
・ 無応答データ転送(これにより情報の着信を保証することなく受信機へ情報を転送し、すべての正しいRLC_SDUが即座に1回だけ上位のPDCP副層へ伝送されるようにすることが可能となる)
・ 確認応答済みデータの転送(これにより再送して確実に受信機へ情報を転送し、着信したすべての正しいRLC_SDUを即座に1回だけ、正しい順序で、あるいは、着信順に上位のPDCP副層へ伝送するようにすることが可能である)
・ サービス品質設定(これにより受信機に保証されたデータ伝送を行うための利用可能なサービス品質が決定され、再送により、伝送順に正しく1回だけ、または、着信順に正しく1回だけ、PDCP副層へのすべてのRLC_SDUの伝送が可能となる)
・ 回復不能なエラーの通知(これによりRLC副層が、所定の再送と設定された遅延との範囲内で間違ったRLC_PDUを修正できなかったために、RLC_SDUを伝送できない旨をPDCP副層に通知することが可能となる)
【0012】
PDCPプロトコルの主要目的は上位プロトコル層に関連する制御情報を圧縮することである。PDCPプロトコルの別の目的は、RLC副層が理解できる整数値、すなわちRLC_SDUとして上位層プロトコルのPDUをマッピングして、伝送用エンティティで冗長な制御情報を圧縮し、次いで、受信用エンティティで解凍を行うことである。
【0013】
一般に、エラー状況のフロー制御と回復のためにスライディング・ウィンドウが使用される。このメカニズムでは、各送信機は所定サイズを持ついわゆる送信用ウィンドウを使用する。同様に、各受信機は所定サイズを持ついわゆる受信用ウィンドウを使用する。正しく受信されたデータ・ブロックの確認応答が送信機に対して行われ、新しいデータ・ブロックの伝送を可能にするウィンドウが順方向に転送される。これに加えて、受信機は間違ったデータ・ブロックの再送要求を伝送することもできる。さらに、それらのブロックが確認応答を受けた後、ウィンドウもまた“転送”される。ある状況では、ウィンドウは“機能を停止し”、その場合新しいデータ・ブロックの伝送は中断される。
【0014】
図2を参照すると、前述の送信用ウィンドウは以下のように振舞う。ウィンドウの左側の各パケットが伝送され、同パケットに対する確認応答が着信している。ウィンドウの内部では、一番左側に、最初に伝送された無応答パケットが存在する。右側のウィンドウの外にはまだ伝送されていないパケットが存在する。さらに、伝送済みパケットと未伝送パケットとの境界を示すカーソルがウィンドウの内部に存在する。このカーソルは通常一番右側へ非常に高速にスライドする。
【0015】
RLC副層の最も重要な目的の1つは、信頼性の高いデータ転送接続を行うことである。なぜなら、一般に、下層のサービスは信頼性が高くなかったり(メッセージが紛失する場合がある)、破損したりしている可能性があるからである。間違って受信されたRLC_PDUの再送は、データ転送プロトコルのRLC層により処理される。この再送メカニズムは前述の送受信用ウィンドウに基づいている。このウィンドウのサイズは常に、使用するデータ転送プロトコルと利用可能な記憶容量要件との間の妥協の産物である。狭すぎる送信用ウィンドウはウィンドウの機能停止の原因となり、データ転送を頻繁に中断させることになる。この中断により転送データ量の著しい減少が生じる。
【0016】
UMTSの場合、再送メカニズムは自動再送要求(ARQ)に基づくが、この自動再送要求は基本的に以下のように機能する。受信用ウィンドウのサイズが1の場合、受信機は、着信するRLC_PDUが順に着信しなければ、これらのPDUを受け入れない。したがって、1つのRLC_PDUが処理時に紛失した場合、受信機は、送信用ウィンドウが満たされる前に、紛失後伝送されたすべてのRLC_PDUを破棄する。バッファ空間が必要でないため、受信機にとってこの方法はシンプルである。また送信機も、ウィンドウの下限のRLC_PDUに対する確認応答が着信しない場合、伝送されたすべてのRLC_PDUをその後再送しなければならないという事実を認知している。したがって、送信機用タイマが1つあれば十分であり、該タイマは、ウィンドウの最下限が転送されたとき常にオンになる。タイマが始動すると、RLC_PDUのウィンドウ全体が再送される。
【0017】
一方、受信用ウィンドウのサイズが1よりも大きい場合、1つのフレームの損失は必ずしも後続フレームの再送を必要とするとはかぎらない。受信機が後続フレームを受信したとき、それらの後続フレームが正確なものであれば、受信機は受信用ウィンドウの中にぴったり入るそれらのフレームのバッファを行う。紛失あるいはエラーを含むフレームは、着信時に、受信用ウィンドウの最下限にそのまま残り、受信用ウィンドウは、脱落フレームが受信されるまで転送されない。
【0018】
図2は、送受信用ウィンドウのサイズが4である一例を用いて上述の再送メカニズムを例示する図である。この例は、最初送信機の観点から、次いで、受信機の観点から時系列順にチェックされる。この例では、伝送対象のRLC_PDU1aと1bとは基準DATA(x)で示される。但しxはRLC_PDUのシーケンス番号である。同様に、確認応答は基準ACK(x)で示される。但し、xは確認応答が行われるRLC_PDUのシーケンス番号である。
【0019】
送信機はDATA(0)を伝送する。この場合送信用ウィンドウは[0、1、2、3]である。次に、同様に送信機はDATA(1)を伝送する。今度は、送信機は確認応答ACK(0)を受信する。この場合送信用ウィンドウは[1、2、3、4]となる。送信機はDATA(2)を伝送する。今度は、送信機は確認応答ACK(1)を受信し、その場合、送信用ウィンドウは[2、3、4、5]となる。送信機は、DATA(2)が決してその宛先に着信しないという事実を知らないので、DATA伝送(3)とDATA(4)について処理は継続する。DATA(2)が着信しないので、送信用ウィンドウは依然[2、3、4、5]のままである。次にDATA(2)のタイマが始動し、この場合送信用ウィンドウの初めから(すなわちDATA伝送(2)によって)伝送が開始される。その後、送信機は、確認応答が受信されるまで、あるいは、次のタイマが始動するまで待機を行う。この状況で、送信機が次のパケットの再送を行うことは有利ではない。通常、ウィンドウ全体あるいは少なくともその一部が正しく受信されたことを示す次の確認応答で通知が着信するかどうかを見るために待機するのが妥当である。この場合、確認応答ACK(4)には、DATA(3)のタイマが始動する前に着信するだけの時間がある。したがって、送信用ウィンドウは[5、6、7、8]となる。今度は送信機はDATA(5)を伝送することが可能となる。その後処理は上述の方法で継続する。
【0020】
受信機がDATA(0)を受信したとき、受信用ウィンドウは[1、2、3、4]である。その後、受信機は確認応答ACK(0)を伝送する。今度は、受信機はDATA(1)を受信し、その結果受信用ウィンドウは[2、3、4、5]となる。確認応答ACK(1)が送信機へ伝送される。その後、受信機は予期していたDATA(2)の代わりにDATA(3)を受信する。したがって受信用ウィンドウは転送されず、DATA(3)がバッファされる。受信機はそのままDATA(2)を待機しているが、代わりにDATA(4)を受信する。したがって受信用ウィンドウは転送されず、DATA(4)がバッファされる。次に、受信機は予期していたDATA(2)を受信し、バッファにはDATA(3)とDATA(4)が含まれている。したがって、今度は受信用ウィンドウは[5、6、7、8]となる。パケットがDATA(4)まで受信されたので、送信機に対する確認応答ACK(4)の伝送が可能となる。その後、受信機はDATA(5)を受信し、今度は受信用ウィンドウは[6、7、8、9]となる。その後処理は上述の方法で継続する。
【0021】
各RLC_PDUにはチェックサムが含まれ、これによって、RLC_PDUがいずれのエラーも含まないことをチェックすることが可能となる。さらに正確に述べれば、UMTSでは、このチェックサムが加算され、L1層の中でチェックされる。しかし論理演算処理から見た場合、これはRLCプロトコルの特徴に似ている。しかしながら、これは、チェックサムにより保護されたデータ・ブロックにもRLCのヘッダ情報が、さらにおそらくMACプロトコルのヘッダ情報も含まれるという結果をもたらすものである。通常、確認応答を使用する場合、正確に着信が行われるまで、あるいは、設定した最大再送回数が満たされるまで、間違ったRLC_PDUは何度も伝送される。RLC_SDUのすべてのRLC_PDUが受信機への正確な伝送を完了したとき、RLC_SDUの構成と上位のPDCP副層への伝送が可能となる。確認応答を使用しない場合、RLC_SDUのすべてのRLC_PDUの正確さがチェックされる。RLC_PDUが間違っている場合、RLC_SDU全体が破棄される。
【0022】
固定ネットワークと比較した場合、無線環境に起因して、UMTSは限られた帯域と、より大きなエラー確率と、より長い遅延とを有する。リアルタイム・アプリケーションにとっては可能な限り遅延を短くする必要がある。単一のエラーを含むパケットが破棄され、再送が行われる場合、手遅れにならないうちにパケットを正確に伝送するための時間がなくなる状況が生じることが予想される。
【0023】
[発明が解決しようとする課題]
2つのポイント間の遅延を短くしたデータ伝送接続を形成することが本発明の目的である。この接続はリアルタイム・アプリケーションに適したものであり、わずかに破損したデータをアプリケーションへ伝送することを可能にするものである。さらに、リアルタイムのデータ伝送の品質の改善を図ることが本発明の目的である。
【0024】
[課題を解決するための手段]
本発明によれば、すべてのエラーRLC_SDUを自動的に破棄しないようにする方法で上記目的の達成が可能である。RLC_PDUは常に、RLC_SDUとしてPDCP副層へ伝送されるが、RLC_PDUにおいてエラーが検知された場合、RLC_SDU内のエラー・ポイントの位置に関する情報が、構成されたRLC_SDUに加えてPDCP副層へ伝送される。この情報に基づいて、例えば上位プロトコル層の制御情報によりエラーが発見された場合、PDCP副層は必要に応じてRLC_SDUを破棄することができる。
【0025】
さらに正確に述べれば、本発明に準拠する方法は、請求項1の特徴記載部分に記載の内容を特徴とするものである。本発明によるプロトコル手段は請求項11の特徴記載部分に記載の内容を特徴とするものである。本発明による無線通信機器は請求項12の特徴記載部分に記載の内容を特徴とするものである。
【0026】
本発明に関しては、従来技術による解決方法と比較すると著しい利点が得られる。RLC副層が、間違ったペイロードを含むRLC_PDUを受け入れることが可能で、さらに、このRLC_PDUをRLC_SDUに構成することが可能であれば、破棄されるRLC_PDUの数が著しく減少することになる。したがって、RLC_SDUが上位の副層へ時間内に伝送されない状況の確率は著しく減少する。さらに、劣悪な接続を介してもリアルタイムでのペイロードの転送に成功することが可能となる。この場合、リアルタイム・サービスと関連して、無応答データ伝送が通常使用されることに留意されたい。このように、RLC_PDUは破損し易くなり、RLC_PDUの再送が試みられることさえなくなるため、RLC_SDUが破棄し易くなる。したがって、本発明は、SDUを破棄せず、代わりに、間違ったペイロード・データの利用を試みる可能性を提供するものである。
【0027】
[発明の実施の形態]
以下、添付図面を参照して本発明についてより詳細に説明する。
【0028】
リアルタイムのデータ伝送では遅延に関して大きな要求が設定されているため、完全にエラーのないRLC_SDUの構成が可能となるように、許される遅延の範囲内ですべてのエラー・パケット(RLC_PDU)の再送を行うことは必ずしも可能であるとはかぎらない。したがって、ほとんどの場合、リアルタイムのデータ伝送時に、エラー情報と共にエラーを含むRLC_SDUも上位の副層へ伝送する方がより有利となる。従来技術によれば、PDCP副層には、エラーがどこに位置するかを決定する能力はない。言い換えれば、エラーは、TCP/IPのようなPDCP層または上位プロトコル層のヘッダ情報の中に存在する可能性があり、このヘッダ情報も圧縮されている可能性がある。ヘッダ内のこのエラーは、上位の副層内で重大な問題を引き起こす原因となる場合もある。したがって、ヘッダ情報が完全に正確であることは非常に重要である。ほとんどのリアルタイム・アプリケーションは、パケット全体がその間で脱落している状況と比較した場合、ペイロードがわずかなエラーしか含まない状況ではかなり良好に機能する。したがって、生じる可能性のあるエラーが受信RLC_SDU内のどこに位置するかを知ることは非常に有利となる。
【0029】
例えば、データ伝送接続を介するビデオ画像のリアルタイムでの伝送を所望の場合、わずかなエラーしか含まないペイロードが、伝送対象ビデオ画像の品質に大幅な影響を与えることはない。視聴者がビデオ画像内のエラーを検知することさえできないことが予想される。一方、十分早めに正確にパケットを伝送しなかったために、アプリケーションへパケットの伝送ができなかった場合、ビデオ画像内に大きな歪みが生じるのみならず、ビデオ画像の伝送時に中断が生じる場合もある。ビデオ画像のほとんど目に見えない変化よりもこの方がユーザを著しく困惑させる場合がある。同様に、音の再生の場合、小さなエラーが耳に聞こえることはありそうもないことであるが、1フレームが脱落している場合、音の再生時に中断が生じる場合があったり、あるいは、ペイロードが単一のエラーを含む状況に比べて、著しく音が歪められたりする。さらに、多くのリアルタイム・アプリケーションは、ユーザに感知さえされないように、ある程度までエラー訂正を行うことが可能である。当然のことであるが、データ伝送接続が非常に劣悪な場合、エラーを含むRLC_SDUを頻繁に破棄しなければならなくなる。したがって、良好なデータ伝送接続が利用可能な状況の場合に比べて、再生画像や音声が劣悪な品質のものになることは避けられない。
【0030】
図3a〜3cを参照すると、各RLC_PDUのデータの正確さがチェックされ、それによって、1セグメント9a、9b(RLCヘッダ2を持たないRLC_PDU1a、1b)の正確さでエラーを含むエリア5aの検知を行うことができる。また、エラーを含むエリア5aを正確に検知できる方法の利用も可能である。すなわちエラー開始ポイント7aと、終了ポイント7bとの決定が可能である。このエラーは脱落RLC_PDUである場合もある。その場合、符号化対象RLC_SDU6の中で、脱落RLC_PDUを含むセグメントのポイント全体によってエラーを含むエリア5aが構成される。RLC_PDUのRLCヘッダの中でエラーが生じた場合、このRLC_PDUを破棄しなければならない。したがって、このRLC_PDUを再送できない場合、RLC_SDUの中で、RLC_PDUに含まれるこのセグメントは、エラーを含むエリアとしてマークする必要がある。
【0031】
第1のケースが図3aと3bに示されている。このケースで、すべてのエラーを含むRLC_PDU1a、1bがまだ再送されていず、RLC_SDUに属するすべてのRLC_PDU1a、1bを完全に正確に受信するようにする場合、少なくとも1つのエラー・ポイントを含むRLC_SDU6を上位のPDCP副層14へ伝送しなければならない。さらに、単数または複数のエラー5aに関する情報は上位のPDCP副層へ伝送される。この伝送に対する2つの選択肢が存在する。第1の選択肢は、このエラー5aが存在するセグメント9a、9bの数を上位の副層へ伝送することである。このケースでは、PDCP副層は、セグメント9a、9bの正確なサイズを知る必要がある。上記とは別に、RLC副層は、エラーを含むセグメントの開始ポイント8aと終了ポイント8bとをPDCP副層へ伝送してもよい。この伝送されたエラー情報に基づいて、PDCP副層は、そのエラーが特定セグメントの内部に存在することを知ることになる。すなわち、セグメントの開始ポイント8aと終了ポイント8bとの間のエリア全体5bがPDCP副層内にエラーを含むことが示される。この結果、PDCPヘッダ及び/又は上位プロトコル層4の制御情報を含むセグメント9a、9b内でエラー5aが生じた場合、RLC_SDU6全体を破棄しなければならなくなる。
【0032】
別のケースが図3aと3cに示されている。このケースでは、上位の副層へ情報を伝送して、RLC_SDU内のエラー5aの正確な位置を示すことが可能である。今度は、エラー5aが7aを開始させ、エラー5aが7bを終了させるRLC_SDU内のビット位置がPDCP副層へ伝送される。このケースでは、PDCP副層は、PDCP副層から見たエラーの正確な位置5b、すなわちエラー5aの位置並びにエラー5bの位置が同じであることが伝送されたエラー情報に基づいて認知される。したがって、PDCP副層はRLC副層のセグメンテーションについては何も知る必要はない。このメカニズムの実現のために、RLC副層は、エラーを含むエリア5aを正確に見つけることを可能とする基礎となるチェックサムを効率良く計算する能力を持つ必要がある。当然のことであるが、所定エリアの正確さでRLC副層がエラー5aを検知する能力を持つようにすることが可能であり、該所定エリアの長さはRLC_SDUの長さの1/8などであってもよい。ここで、エラー5aが、PDCPヘッダ及び/又は上位プロトコル層の制御情報4を含むセグメント9a、9bの中に存在する可能性はあるが、エラーを含むものとマークされたエリア5bがPDCPヘッダ4により発見されない限り、必ずしもRLC_SDU6を破棄しなければならないというわけではない。
【0033】
図1を参照すると、RLC副層12から受信され、構成されたRLC_SDU6(図3a〜3c)は、プリミティブRLC-AM-DATA-Ind、RLC-UM-DATA-IndまたはRLC-TR-DATA-Indにより、RLC_PDCPインターフェースを介してPDCP副層14へ伝送される。RLC副層12からPDCP副層14へエラー情報を伝送するために同じプリミティブを使用することもできる。下記の表はRLC副層12とPDCP副層14との間のプリミティブを示す。PDCP副層14へ伝送されるエラー情報は、この表で言及されているESI(エラー・セグメント表示)であってもよい。ESIは、例えばエラーを含むセグメント9a、9bのシーケンス番号あるいはエラーを含むエリア5bが始まるRLC_SDU6の開始部のビット数、及び、ビットで表されるこのエリアの長さであってもよい。
【0034】
以下、様々なプリミティブの機能についても記述する。
・ RLC-AM-DATA-Req:このプリミティブによりPDCP副層14はRLC副層12からの確認応答済みデータの伝送を要求する。
・ RLC-AM-DATA-Ind:このプリミティブによりRLC副層12は、確認応答を用いて転送されたPDCP副層14のエラー情報(ESI)とRLC_SDU6とを伝送する。
・ RLC-AM-DATA-Conf:このプリミティブによりRLC副層12はPDCP副層14へのRLC_SDU6の伝送を確認する。
・ RLC-UM-DATA-Req:このプリミティブによりPDCP副層14はRLC副層12からの無応答データの伝送を要求する。
・ RLC-UM-DATA-Ind:このプリミティブによりRLC副層12はPDCP副層14のエラー情報(ESI)とRLC_SDU6とを伝送し、これらは確認応答なしで伝送される。
・ RLC-TR-DATA-Req:このプリミティブによりPDCP副層14はRLC副層12に透過的データ伝送を要求する。
・ RLC-TR-DATA-Ind:このプリミティブによりRLC副層12はPDCP副層14のエラー情報(ESI)とRLC_SDU6とを伝送する。これらは透過的データ伝送を用いて転送される。
【0035】
【表1】
【0036】
PDCP副層14が、RLC副層12により与えられるエラー情報を中に含むために、PDCP副層14はエラーを含むPDCP_SDU6に対して何を行うべきかを決定することができる。この決定はSDUの中でエラーが生じるポイントに基づいて行われる。例えば、PDCP_SDUの先頭部分(上位プロトコル層の制御情報4)でエラーが生じた場合、ヘッダの解凍を行うことはできないことが予想される。したがって、PDCP_SDUを上位層へ伝送することは有利ではない。したがって、このPDCP_SDUの破棄を行うことが有利である。例えば、ペイロードの中でエラーが生じた場合、PDCP_SDUを上位層へ伝送することが可能である。
【0037】
本発明は如上の実施例のみに限定されものではなく、特許請求の範囲内で変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 UMTSプロトコル・スタックの最下位層を示す図である。
【図2】 自動再送要求を利用する再送方法の一例を示す図である。
【図3a】 1つのRLC_SDUが2つのセグメントに分割され、1つのセグメントがエラー・ポイントを含む状況を例示する図である。
【図3b】 PDCP副層へ伝送される図3aのRLC_SDU、及び、本発明の好適実施例による、このPDCP副層にエラー・ポイントを示す方法を例示する図である。
【図3c】 PDCP副層へ伝送される図3aのRLC_SDU、及び、本発明の好適実施例による、このPDCP副層内にエラー・ポイントを示す別の方法を例示する図である。
Claims (12)
- データ伝送のための層構造プロトコル手段を含む通信ネットワークにおいてデータ伝送をより効率的にする方法であって、前記プロトコル手段は少なくとも上位層と低位層とを具備し、前記低位層(12)の目的は、少なくとも1以上のセグメント(9a、9b)から前記上位層(14)へ伝送される構成データ・ユニット(6)を構成することであり、該方法により受信データ・ユニット(1a、1b)の中で生じる1以上のエラー(5a)を検知する方法において、前記上位層へ伝送される前記構成データ・ユニット(6)は、1以上のエラー(5a)を含む1以上のセグメント(9a、9b)から構成され、その場合、1以上のエラー(5a)の位置に関するエラー情報が前記上位層(14)へ伝送されることを特徴とするデータ伝送をより効率的にする方法。
- 請求項1に記載の方法であって、受信すべき受信データ・ユニット(1a、1b)全体が脱落していることをさらに検知する方法において、前記構成データ・ユニット(6)での前記脱落している受信データ・ユニット(1a、1b)の前記セグメント(9a、9b)の位置が、エラーを含むエリア(5b)として解釈されることを特徴とする方法。
- 請求項1または2に記載の方法であって、前記低位層(12)内の前記エラーを含む受信データ・ユニット(1a、1b)を、確認応答と再送とを用いて所定の遅延の範囲内で訂正する方法において、すべての受信データ・ユニット(1a、1b)が正確に受信された後、または、所定の遅延の範囲内であるが、前記エラーを含む受信データ・ユニットあるいは脱落している受信データ・ユニット(1a、1b)を再送によって訂正する十分な時間が存在しないとき、前記低位層(12)において、前記上位層(14)へ伝送される前記構成データ・ユニット(6)が、前記受信データ・ユニット(1a、1b)内に位置するセグメント(9a、9b)から構成されることを特徴とする方法。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法であって、前記受信データ・ユニット内に位置する前記セグメント(9a、9b)のサイズを前記上位層(14)において決定する方法において、前記上位層(14)へ伝送される前記エラー情報が、前記受信データ・ユニット(1a、1b)内に位置し前記エラー(5a)を含む前記セグメント(9a、9b)のシーケンス番号を有し、その場合、前記上位層(14)において、前記エラー(5a)を含むエリア(5b)が、前記エラー情報と、前記セグメント(9a、9b)のサイズとに基づいて計算されることを特徴とする方法。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法であって、前記受信データ・ユニット内に位置し、かつ、1以上のエラーを含む前記セグメント(9a、9b)の開始ポイント(8a)と終了ポイント(8b)とを前記上位層(14)で決定する方法において、前記上位層(14)へ伝送される前記エラー情報が、前記エラー(5a)が存在する前記受信データ・ユニット(1a、1b)内に位置する前記セグメント(9a、9b)のシーケンス番号を含み、その場合、前記エラー(5a)が存在する範囲であるエラーを含むエリア(5b)は、前記エラー情報、及び、前記セグメント(9a、9b)の前記開始ポイント(8a)と前記終了ポイント(8b)とに基づいて前記上位層(14)内で計算されることを特徴とする方法。
- 請求項4または5に記載の方法であって、前記セグメント(9a、9b)が、上位プロトコル層の少なくとも制御情報(4)またはヘッダ(3)を含む方法において、前記エラー(5a)が、前記上位プロトコル層の前記制御情報(4)または前記ヘッダ(3)を含む前記構成データ・ユニット(6)のセクション内に部分的に存在するとき、前記構成データ・ユニット(6)が破棄されることを特徴とする方法。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法であって、前記エラーの開始ポイント(7a)と終了ポイント(7b)とが前記低位層(12)において決定される方法において、前記上位層(14)へ伝送される前記エラー情報が、前記構成データ・ユニット(6)の前記エラー(5a)の前記開始ポイント(7a)と前記終了ポイント(7b)とを含むことを特徴とする方法。
- 請求項7に記載の方法であって、前記セグメント(9a、9b)が、少なくとも、上位プロトコル層の制御情報(4)とヘッダ(3)も具備する方法において、前記エラー(5a)が、前記上位プロトコル層の前記制御情報(4)または前記ヘッダ(3)を含む構成データ・ユニット(6)のセクション内に少なくとも部分的に存在するとき、前記構成データ・ユニット(6)を破棄することを特徴とする方法。
- 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の方法において、前記低位層がRLC層であり、前記上位層がPDCP層であることを特徴とする方法。
- 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の方法において、前記受信データ・ユニットがRLC_PDUユニットであり、前記構成されるデータ・ユニットがRLC_SDUユニットであることを特徴とする方法。
- データ伝送のための通信ネットワークのプロトコル手段であって、該通信ネットワークの層構造プロトコル手段が少なくとも上位層と低位層とを含み、前記低位層(12)の目的は、受信データ・ユニット(1a、1b)内に含まれる1以上のセグメント(9a、9b)から前記上位層(14)へ伝送するための構成データ・ユニット(6)を構成することであり、さらに、前記受信データ・ユニット(1a、1b)で生じる1以上のエラー(5a)を検知することである通信ネットワークのプロトコル手段において、データ伝送をより効果的にするために、前記低位層(12)の目的は、1以上のエラー(5a)を含む1以上のセグメント(9a、9b)から前記上位層へ伝送するように、前記構成データ・ユニット(6)を構成することであり、さらに、前記1以上のエラー(5a)の位置に関するエラー情報を前記上位層(14)へ伝送することであることを特徴とする通信ネットワークのプロトコル手段。
- 通信ネットワークにおいて機能するように構成され、データ伝送のための層構造化されたプロトコル手段を具備する無線端末装置であって、該通信ネットワークの層構造プロトコル手段が少なくとも上位層と低位層とを含み、前記低位層(12)の目的は、受信データ・ユニット(1a、1b)内に含まれる1以上のセグメント(9a、9b)から前記上位層(14)へ伝送するための構成データ・ユニット(6)を構成することであり、さらに、前記受信データ・ユニット(1a、1b)で生じる1以上のエラー(5a)を検知することである無線端末装置において、データ伝送をより効率的にするために、前記低位層(12)の目的は、1以上のエラー(5a)を含む1以上のセグメント(9a、9b)から前記上位層へ伝送するように、前記構成データ・ユニット(6)を構成することであり、さらに、前記1以上のエラー(5a)の位置に関するエラー情報を前記上位層(14)へ伝送することであることを特徴とする無線端末装置。
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