JP3746491B2 - Ｇｐｒｓのデータ伝送方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汎用パケット無線システム（general packet radio system；以下ＧＰＲＳと略称する）に係るもので、詳しくは、該ＧＰＲＳのデータ伝送方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＧＰＲＳは、パケット・データを伝送するために回線交換に基づいた２世代無線通信網の標準に該当する汎用移動通信システム（global system for mobile communications；以下ＧＳＭと略称する）ネットワークで具現されるオーバーレイ（overlay）ネットワークシステムである。従って、該ＧＳＭネットワーク上でパケットに基づいたデータを伝送するためには、パケット・トラフィックを処理するための新しいネットワーク要素、インターフェース及びプロトコルが夫々要求される。
【０００３】
且つ、前記ＧＰＲＳは、ＧＳＭのコア・ネットワーク（ＣＮ）要素であって、二つのネットワーク・ノードのパケット交換資源ノード（Serving GPRS Support Node；以下ＳＧＳＮと略称する）及びパケット関門資源ノード（Gateway GPRS Support Node；ＧＧＳＮ）を追加することで論理的に具現され、基地局の制御器（base station controller：以下ＢＳＣと略称する）にもパケット・トラフィックを処理するためのパケット制御ユニット（packet control unit；以下ＰＣＵと略称する）が設置されると共に、ソフトウェア・アップグレードが要求されて、基地局（base station transceiver system；以下ＢＴＳと略称する）にもソフトウェア・アップグレードが必要である。
【０００４】
又、このように構成されたＧＰＲＳシステムにおけるＧＰＲＳ端末機から送信された音声またはデータ・トラフィックは、エアー・インターフェースを通してＢＴＳに伝送され、同様な方法でＢＴＳからＢＳＣに伝送されるが、該ＢＳＣの出力側で前記トラフィックは音声とデータ・トラフィックとに分離されることで、該音声トラフィックは、標準ＧＳＭトラフィックとして移動交換局（mobile switching center；ＭＳＣ）に伝送され、前記データ・トラフィックは前記ＰＣＵを通してＳＧＳＮに伝送される。
【０００５】
又、ＧＰＲＳでは、端末機とネットワーク間のデータ伝送のためにＴＢＦ（temporary block flow）と称する物理チャンネルを利用するが、パケット・アイドル・モード（packet idle mode）にある端末機の上位階層から後述するＬＬＣ プロトコル・データ単位（protocol data unit；以下ＰＤＵと略称する）の伝送要請がある場合に設定され、ＴＢＦの設定と共に、端末機はパケット・トランスファー・モード（packet transfer mode）に転換される。
【０００６】
前記ＬＬＣ ＰＤＵ伝送サービスは、ＲＬＣ確認（acknowledged）モード及びＲＬＣ未確認（unacknowledged）モードで提供され、アップリンク及びダウンリンク方向のＬＬＣ ＰＤＵの伝送が終了されると、該当ＴＢＦは解除されるが、パケット・トランスファー・モードで前記ＴＢＦが解除されると、端末機はパケット・アイドル・モードに復帰する。
【０００７】
図４は、ＧＰＲＳシステムに適用されるプロトコル階層の説明図で、図示されたように、データリンク階層は論理連結制御（Logical link control；以下ＬＬＣと略称する）、無線連結制御（Radio Link Control；以下ＲＬＣと略称する）及び媒体接近制御（medium Access control；以下ＭＡＣと略称する）下位階層により構成され、上位階層プロトコルに対するサービスを提供し、物理階層からのサービスを受ける。
【０００８】
又、前記ＬＬＣ下位階層は、二つのピア・エンティティー（peer entity）間に信頼性を保障する論理チャンネルを提供し、前記ＬＬＣ下位階層下に位置するＲＬＣ下位階層は、送信されたＬＬＣ ＰＤＵをＲＬＣ／ＭＡＣブロックに分割して、受信されたＲＬＣ／ＭＡＣブロックを再び組立てる機能を行い、前記ＲＬＣ下位階層下に位置するＭＡＣ下位階層は、複数の移動端末機が物理チャンネルを共有し得るようにする。
【０００９】
前記確認モードにおけるＲＬＣ／ＭＡＣブロックは、ＲＬＣデータ・ブロックとＲＬＣ／ＭＡＣコントロール・ブロックとに分類され、ＲＬＣ／ＭＡＣコントロール・ブロックは、ＲＬＣデータ・ブロックに対して優先順位を有している。
【００１０】
又、前記ＲＬＣ／ＭＡＣブロックはＭＡＣヘッダとＲＬＣデータ・ブロックとにより構成され、前記ＲＬＣデータ・ブロックはＲＬＣヘッダ、ＲＬＣデータ・ユニット及びスペア・ビット（spare bits）により構成される。
【００１１】
図５はＧＰＲＳシステムに適用されるＭＡＣヘッダを含む従来のアップリンクＲＬＣデータ・ブロックのフォーマットを示した図で、図示されたように、前記ＭＡＣヘッダは、ＲＬＣ／ＭＡＣブロックに載置されたデータのタイプを表示するペイロード・タイプ・フィールド、ネットワークが現在アップリンクＴＢＦのために残っているＲＬＣデータ・ブロックの数を計算し得るように、端末機が伝送するＣＶ（counrdown value）を表示したカウントダウン・バリュー・フィールド、端末機のＲＬＣ伝送ウインドーが進展（advance）されるか否かを表示するＳＩ（stall indicator）ビット、及び端末機が最も最近のチャンネル接続（channel access）の間、一回以上チャンネル・リクエスト・メッセージ又はパケット・チャンネル・リクエスト・メッセージを送ったかを表示するＲ（Retry）ビットを含んで構成されている。
【００１２】
一方、前記アップリンクＲＬＣデータ・ブロックは、０に設定されるスペア・ビット、選択事項であるＰＦＩ（packet flow identifier）の存在可否を表示するＰＩ（PFI indicator）、ＲＬＣデータ・ブロックの属しているＴＢＦを確認するＴＦＩ（Temporary Flow Identity）フィールド、及び選択事項のＴＬＬＩフィールドの存在可否を表示するＴＩ（TTLI indicator）ビット、ＢＳＮ（Block sequence number）を表示するＢＳＮフィールド、ＲＬＣデータ・ブロック内の各ＬＬＣ ＰＤＵの境界を定めるＬＩ（Length indicator）、ＲＬＣデータ・ブロック内に後続するＬＬＣ ＰＤＵがあるか否かを指示するＭ（more）ビット、及びＲＬＣ ＰＤＵ内のオプショナル・オクテット（optional octet）の存在可否を表示するＥ（Extension）ビットを含んで構成されている。
【００１３】
アップリンクＴＢＦ動作過程における端末機は、割り当てられた各アップリンク・データ・ブロックを通してＲＬＣ／ＭＡＣブロックを伝送し、ネットワークは必要であると、パケット・アップリンクAck/Nackメッセージを端末機に送る。
【００１４】
端末機は、送信状態変数Ｖ（Ｓ）が、確認状態変数Ｖ（Ａ）と伝送ウインドー（ＷＳ）モジュロ（modulo）ＳＮＳ（sequence number space）との合計と同様になると（Ｖ（Ｓ）＝Ｖ（Ａ）＋ＷＳモジュロＳＮＳ)、伝送ウインドーがストール状態であると判断し、伝送ウインドーがストール状態を抜け出す時まで、伝送される全てのアップリンクＲＬＣブロックのＳＩ（stall indicator）を１に設定して、ネットワークに伝送ウインドーのストール状態を知らせる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来ＧＰＲＳのデータ伝送方法においては、伝送ウインドーがストール状態になった後、後続するデータ・ブロックを利用してネットワークにストール状態を知らせる場合、ネットワークからのパケット・アップリンクAck/NAckメッセージを受信してストール状態を抜け出す時まで、端末機はネットワークから確認されてないＲＬＣデータ・ブロックを継続して再伝送するようになり、ストール状態が長期化される場合、ラジオ・リソース（radio resource）の浪費が増加するという不都合な点があった。
【００１６】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、端末機の伝送ウインドーがストール状態に陥る前に、予め予測してネットワークに知らせることで、ＲＬＣデータ・ブロックの再伝送による共有資源の浪費を最小化し得るＧＰＲＳのデータ伝送方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係るＧＰＲＳのデータ伝送方法においては、伝送ウインドーのストール状態進入を予測する段階と、伝送ウインドーがストール状態に進入すると予測される場合、伝送ウインドーのストール状態進入予定信号をネットワークに伝送する段階と、該ネットワークからストール状態進入予定信号に対するAck信号の受信可否によってデータ伝送を制御する段階と、を順次行うことを特徴とする。
【００１８】
前記伝送ウインドーのストール状態進入は、送信状態変数Ｖ（Ｓ）が確認状態変数Ｖ（Ａ）と伝送ウインドー（ＷＳ）モジュロＳＮＳとの合計と同様になる時点に行われる。
【００１９】
又、伝送ウインドーのストール状態進入予定信号の伝送段階では、１次ストール状態進入予定信号を伝送し、１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されたかを判断して、所定時点まで１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されると、１次ストール状態進入予定信号に対するAckの受信をネットワークに知らせて、前記Ackによって伝送ウインドーを更新する。
【００２０】
このとき、前記所定時点まで１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されないと２次ストール状態進入予定信号を伝送し、２次ストール状態進入予定信号に対するAckが伝送ウインドーのストール状態進入前に受信されたかを判断して、２次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されると、２次ストール状態進入予定信号に対するAckの受信をネットワークに知らせて、受信されたAck信号によって伝送ウインドーを更新する。
【００２１】
然し、２次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されないと、伝送ウインドーがストール状態に進入することをネットワークに知らせて、再伝送手順を行う。
【００２２】
前記１次ストール状態進入予定信号は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数の２倍に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時伝送され、前記２次ストール状態進入予定信号は、前記１次ストール状態進入予定信号に対するAckを受けることなく、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時伝送される。
【００２３】
このとき、伝送ウインドーのストール状態進入予定信号は、ＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドの設定によって決定され、１次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“０１”に設定され、２次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“１０”に設定される。
【００２４】
又、１次及び２次ストール状態進入予定信号に対するAckを受けた後伝送された最初のＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“１１”に設定され、その後のＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“００”に設定される。
【００２５】
本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法は、伝送ウインドーのストール(stall)状態進入を予測する段階と、伝送ウインドーがストール状態に進入すると予測される場合、伝送ウインドーのストール状態進入予定信号をネットワークに伝送する段階と、前記ネットワークからストール状態進入予定信号に対するAck信号が受信されるか否かによってデータ伝送を制御する段階と、を順次行うことを特徴とするものである。
【００２６】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、前記伝送ウインドーのストール状態進入は、送信状態変数Ｖ（Ｓ）が確認(acknowledge)状態変数Ｖ（Ａ）と伝送ウインドー（ＷＳ）モジュロ(modulo)ＳＮＳ(sequence number space)との合計が同様になる時点に行われることが好ましい。
【００２７】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、伝送ウインドーのストール状態進入予定信号の伝送段階は、１次ストール状態進入予定信号の伝送段階と、２次ストール状態進入予定信号の伝送段階と、から構成されることが好ましい。
【００２８】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、前記１次ストール状態進入予定信号は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数の２倍に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時点に伝送されることが好ましい。
【００２９】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、前記２次ストール状態進入予定信号は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時点に伝送されることが好ましい。
【００３０】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、前記１次ストール状態進入予定信号は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数の２倍に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている第１報告時点に伝送され、前記２次ストール状態進入予定信号は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている第２報告時点に伝送されることが好ましい。
【００３１】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、伝送ウインドーのストール状態進入予定信号は、ＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドの設定によって決定されることが好ましい。
【００３２】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、１次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは、“０１”に設定されることが好ましい。
【００３３】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、２次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは、“１０”に設定されることが好ましい。
【００３４】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、１次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“０１”に設定され、２次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“１０”に設定されることが好ましい。
【００３５】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、１次及び２次ストール状態進入予定信号に対するAckを受けた後伝送される最初のＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“１１”に設定され、その後のＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“００”に設定されることが好ましい。
【００３６】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、１次ストール状態進入予定信号の伝送段階は、１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されたかを判断する段階と、１次ストール状態進入予定信号に対するAckが第２報告時点前まで受信されると、１次ストール状態進入予定信号に対するAckの受信をネットワークに知らせる段階と、受信されたAck信号によって伝送ウインドーを更新する段階と、を更に行うことが好ましい。
【００３７】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、２次ストール状態進入予定信号の伝送段階は、２次ストール状態進入予定信号に対するAckが伝送ウインドーのストール状態進入前に受信されたかを判断する段階と、２次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されると、２次ストール状態進入予定信号に対するAckの受信をネットワークに知らせる段階と、受信されたAck信号によって伝送ウインドーを更新する段階と、を更に行うことが好ましい。
【００３８】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、２次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されないと、伝送ウインドーがストール状態に進入することをネットワークに知らせることが好ましい。
【００３９】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、伝送ウインドーのストール状態進入予定信号の伝送段階は、１次ストール状態進入予定信号を伝送する段階と、１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されたかを判断する段階と、所定時点まで１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されると、１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されたことをネットワークに知らせて、前記Ackによって伝送ウインドーを更新する段階と、所定時点まで１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されないと、２次ストール状態進入予定信号を伝送する段階と、２次ストール状態進入予定信号に対するAckが伝送ウインドーのストール状態進入前に受信されたかを判断する段階と、２次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されると、２次ストール状態進入予定信号に対するAckの受信をネットワークに知らせて、受信されたAck信号によって伝送ウインドーを更新する段階と、２次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されないと、伝送ウインドーがストール状態に進入することをネットワークに知らせて、再伝送の手順を行う段階と、を順次行うことが好ましい。
【００４０】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、１次ストール状態進入予定信号の伝送時点は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数の２倍に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時点であることが好ましい。
【００４１】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、２次ストール状態進入予定信号の伝送時点は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時点であることが好ましい。
【００４２】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、前記１次ストール状態進入予定信号は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数の２倍に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時に伝送され、前記２次ストール状態進入予定信号は、前記１次ストール状態進入予定信号に対するAckを受けずに、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時に伝送されることが好ましい。
【００４３】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、伝送ウインドーのストール状態進入予定信号は、ＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドの設定によって決定されることが好ましい。
【００４４】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、１次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは、“０１”に設定されることが好ましい。
【００４５】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、２次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは、“１０”に設定されることが好ましい。
【００４６】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、１次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“０１”に設定され、２次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“１０”に設定されることが好ましい。
【００４７】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、１次及び２次ストール状態進入予定信号に対するAckを受けた後伝送される最初のＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“１１”に設定され、その後のＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“００”に設定されることが好ましい。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面に基づいて説明する。
【００４９】
本発明に係るＧＰＲＳのデータ伝送方法は、多重タイムスロットを支援するマルチスロット・クラス（multislot class）１２端末機のチャンネル割当を例にして説明する。即ち、ＧＰＲＳラジオ・フレームは、８個のタイムスロットにより構成され、クラス１２端末機のアップリンク及びダウンリンクの割当が可能なスロット数は夫々４で、最大のアップリンクとダウンリンクとの合計は５である。又、アップリンク・フレームは伝搬遅延（propagation delay）を考慮して、ダウンリンク・フレームの開始より３タイムスロットだけ遅れて開始される。
【００５０】
図１は、このようなマルチスロット・クラス１２端末機に割り当てられたアップリンク及びダウンリンク・チャンネルのフレーム構造の説明図で、図示されたように、フレーム当り４個のアップリンク・タイムスロットＴＳ０、ＴＳ１、ＴＳ２及びＴＳ３（block period）と、１個のダウンリンク・タイムスロットＴＳ０とが割り当てられた端末機は、前記アップリンク・タイムスロットＴＳ０、ＴＳ１、ＴＳ２及びＴＳ３を通してＲＣＬデータ・ブロックをネットワークに伝送し、伝送ウインドー（ＷＳ）だけのＲＬＣデータ・ブロックが伝送された後、ネットワークからダウンリンク・タイムスロットＴＳ０を通してパケット・アップリンクAck/Nackメッセージを受信する。
【００５１】
この過程で、伝送ウインドー（ＷＳ）がストール状態にあることが確認されると、前記端末機は、以後のアップリンクＲＬＣデータ・ブロックのＳＩビットを“１”に設定し、ネットワークに端末機のＲＬＣ伝送ウインドーがストール状態にあることを知らせ、もしストール状態でない場合、前記ＳＩビットは“０”に設定される。
【００５２】
端末機は、送信状態変数Ｖ（Ｓ）がネットワークから否定的に受信された最も古いＲＬＣデータ・ブロックのＢＳＮ値を示す確認状態変数Ｖ（Ａ）とＷＳモジュロＳＮＳ１２８との合計（Ｖ（Ｓ）＝Ｖ（Ａ）＋ＷＳモジュロＳＮＳ）と同様になると、伝送ウインドーがストール状態であると判断する。
【００５３】
このとき、Ｖ（Ｓ）は、次に伝送されるＲＬＣデータ・ブロックの一連番号として０でＳＮＳ−１の値を有し、ＴＢＦの開始時、０から始めてＲＬＣデータ・ブロックが伝送される時毎にＢＳＮと共に１ずつ増加される（ＢＳＮ＝Ｖ（Ｓ））。
【００５４】
次いで、前記確認状態変数Ｖ（Ａ）は、確認状態アレイＶ（Ｂ）モジュロＳＮＳと関連してインデックスを提供し、前記確認状態アレイＶ（Ｂ）は、ネットワークから受信されたパケット・アップリンクAck/NakメッセージのＲＢＢ（received block bitmap）値により更新される。このとき、前記確認状態アレイＶ（Ｂ）は、伝送ウインドーサイズ（ＷＳ）の確認状態を知らせる各ＳＮＳ要素のアレイで、ＲＢＢは各ＷＳ要素の二陣値アレイである。
【００５５】
次いで、伝送ウインドーがストール状態であると判断されると、端末機はＶ（Ｂ）で対応する要素がPENDING_Ack値（各ＲＬＣデータ・ブロックが伝送される時に設定される、前記Ｖ（Ｂ）内で該当ＲＬＣデータ・ブロックに対応する要素の値）を有する最も古くなったＲＬＣデータ・ブロックを伝送し、その次に古くなったＲＬＣデータ・ブロックを継続して伝送する。又、前記Ｖ（Ｂ）で対応する要素がPENDING_Ack値を有する全てのＲＬＣデータ・ブロックが伝送されると、同様な方法により古くなったＲＬＣデータ・ブロックからの伝送を反復する。Ｖ（Ｂ）で対応する要素がPENDING_Ack値を有する最も古くなったＲＬＣデータ・ブロックを伝送する手順はＶ（Ｓ）＝Ｖ（Ａ）＋ＷＳモジュロＳＮＳが解除される時まで継続される。
【００５６】
従って、ネットワークから受信されたパケット・アップリンクAck/Nack値が否定的であるとき、又はパケット・アップリンクAck/Nackメッセージが受信されないと、伝送ウインドーのストール状態が継続され、Ｖ（Ｂ）に対応する要素がPENDING_Ack値を有する最も古くなったＲＬＣデータ・ブロックの再伝送が反復されて、共有資源を浪費するようになる。
【００５７】
本発明では、伝送ウインドーのストール状態が発生する前に、端末機がストール状態を予め予測してネットワークに知らせることで、再伝送による共有資源の浪費を最小化させる。
【００５８】
図２は本発明に係るデータ伝送方法に適用されるＭＡＣヘッダを含むアップリンクＲＬＣデータ・ブロックのフォーマットを示した図で、図示されたように、本発明に係る前記アップリンクＲＬＣデータ・ブロックでは、従来のスペア・ビットをＲＴＳＡ（ＲＬＣ transmit stall alarm）ビットとして使用している。
【００５９】
本発明に係るデータ伝送方法においては、伝送ウインドーがストール状態に陥る前に、端末機はこれを予測してアップリンクＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡビットによりネットワークに知らせ、パケット・アップリンクAck/Nackメッセージを要請する。
【００６０】
このようなパケット・アップリンクAck/Nackメッセージの要請は、伝送ウインドーがストール状態に陥る前に施行されるが、端末機は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられたアップリンク・タイムスロット数の２倍に該当するＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時、ＲＴＳＡビットが“０１”に設定されたＲＬＣ／ＭＡＣブロックをネットワークに伝送する。前記第１ ＲＴＳＡビットに対する応答でネットワークからパケット・アップリンクAck/Nackメッセージが受信されると、端末機はＲＴＳＡビットが“１１”に設定されたＲＬＣ／ＭＡＣブロックをネットワークに伝送し、パケット・アップリンクAck/Nackの受信を知らせるが、その反面、前記第１ ＲＴＳＡビットに対する応答でネットワークからパケット・アップリンクAck/Nackメッセージが受信されない場合は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられたアップリンク・タイムスロット数だけのＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時、ＲＴＳＡビットが“１０”に設定されたＲＬＣ／ＭＡＣブロックをネットワークに伝送する。もし、前記第２ ＲＴＳＡビットに対する応答でネットワークからパケット・アップリンクAck/Nackメッセージが受信されると、端末機はＲＴＳＡビットが“１１”に設定されたＲＬＣ／ＭＡＣブロックをネットワークに伝送し、パケット・アップリンクAck/Nack受信を知らせるが、その反面、前記第２ ＲＴＳＡビットに対する応答でネックワークからパケット・アップリンクAck/Nackメッセージが受信されないと、伝送ウィンドーはストール状態に陥るようになる。表１は、各ＲＴＳＡビット値に対する定義である。
【００６１】
【表１】
図３は本発明に係るＧＰＲＳのデータ伝送方法を説明するフローチャートで、図示されたように、ＲＬＣ確認モードでアップリンクＴＢＦが設定されると、端末機は割り当てられた各アップリンク・データ・ブロックを通して伝送ウインドー内でＲＬＣ／ＭＡＣブロックをネットワークに伝送する（Ｓ１０１）。次いで、ＲＬＣ／ＭＡＣブロックを伝送する間、端末機は、伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックの数Ｎｔが伝送ウインドーのストール状態に到達する時まで割り当てられたアップリンク・タイムスロットの数に該当するＲＬＣ／ＭＡＣブロックの数Ｎｓをモニタリングして、２Ｎｓ＝Ｎｔの条件を満足するかを判断する（Ｓ１０２）。
【００６２】
次いで、２Ｎｓ＝Ｎｔの条件が満足されると、端末機は伝送されるＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡビットを“０１”に設定して、ネットワークにパケット・アップリンク Ack/Nackを要請し（第１パケット・アップリンク Ack/Nackの要請）（Ｓ１０３）、ネットワークからパケット・アップリンク Ack/Nackメッセージを待つ（Ｓ１０４）。次いで、前記第１パケット・アップリンク Ack/Nackの要請に対する応答でネットワークからパケット・アップリンクAck/Nackを受けると、端末機は前記ＲＴＳＡビットを“１１”に設定して、ネットワークにパケット・アップリンク Ack/Nackを受信したことを知らせ、その後、ＲＬＣデータ・ブロックに対してはＲＴＳＡビットを“００”に設定する（Ｓ１１１）。一方、前記第１パケット・アップリンク Ack/Nackの要請に対してネットワークからパケット・アップリンク Ack/Nackを受けないと、端末機はＮｓ＝Ｎｔの条件が満足されるかを判断し（Ｓ１０５）、この条件が満足されると、伝送されるＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡビットを“１０”に設定して、ネットワークにパケット・アップリンク Ack/Nackを要請し（第２パケット・アップリンク Ack/Nackの要請）（Ｓ１０６）、その応答としてネットワークからパケット・アップリンク Ack/Nackメッセージを待つ（Ｓ１０７）。前記第２パケット・アップリンク Ack/Nackの要請に対する応答としてネットワークからパケット・アップリンク Ack/Nackメッセージを受信すると、端末機は前記ＲＴＳＡビットを“１１”に設定して、ネットワークにパケット・アップリンク Ack/Nackを受信したことを知らせ、その後、ＲＬＣデータ・ブロックに対してはＲＴＳＡビットを“００”に設定する（Ｓ１１１）。一方、前記第２パケット・アップリンク Ack/Nackの要請に対してネットワークからパケット・アップリンク Ack/Nackが受信されないと、端末機は伝送ウインドーがストール状態に到達したかを判断し（Ｓ１０８）、もし伝送ウイドーがストール状態に到達すると、再伝送の手順を行う（Ｓ１０９）。該再伝送の手順で、端末機はパケット・アップリンク Ack/Nackの受信をモニタリングしてパケット・アップリンク Ack/Nackメッセージが受信されると、前記ＲＴＳＡビットを“１１”に設定して、ネットワークにパケット・アップリンク Ack/Nackが受信されたことを知らせ、その後、ＲＬＣデータ・ブロックに対してはＲＴＳＡビットを“００”に設定する（Ｓ１１１）。
【００６３】
一方、Ｓ１０２で２Ｎｓ＝Ｎｔの条件が満足されないと、端末機はカウントダウン手順が開始されたかを判断し、もしカウントダウン手順が開始されてないと、伝送ウインドー内でＲＬＣ／ＭＡＣブロックの伝送を継続し、カウントダウン手順が開始されていると、最後のＲＬＣデータ・ブロックを伝送した後（Ｓ１１３）、アップリンクＴＢＦを解除する。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るＧＰＲＳのデータ伝送方法においては、伝送ウインドーがストール状態に陥る前に、２回にかけてネットワークに予め知らせることで、伝送ウインドーのストール状態発生を減少し、それによって、ストール状態で行われる再伝送により発生するネットワーク資源の浪費を最小化し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＧＰＲＳのデータ伝送方法に適用されるマルチスロット・クラス(multislot class)１２端末機に割り当てられたアップリンク及びダウンリンク・チャンネルのフレームの構成図である。
【図２】本発明に係るデータ伝送方法に適用されるＭＡＣヘッダを含むアップリンクＲＬＣデータ・ブロックのフォーマットを示した図である。
【図３】本発明に係るＧＰＲＳのデータ伝送方法のフローチャートである。
【図４】本発明に係るＧＰＲＳシステムに適用されたプロトコル階層の説明図である。
【図５】本発明に係るＧＰＲＳのデータ伝送方法に適用されるＭＡＣヘッダを含むアップリンクＲＬＣデータ・ブロックのフォーマットを示した図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、汎用パケット無線システム（general packet radio system；以下ＧＰＲＳと略称する）に係るもので、詳しくは、該ＧＰＲＳのデータ伝送方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＧＰＲＳは、パケット・データを伝送するために回線交換に基づいた２世代無線通信網の標準に該当する汎用移動通信システム（global system for mobile communications；以下ＧＳＭと略称する）ネットワークで具現されるオーバーレイ（overlay）ネットワークシステムである。従って、該ＧＳＭネットワーク上でパケットに基づいたデータを伝送するためには、パケット・トラフィックを処理するための新しいネットワーク要素、インターフェース及びプロトコルが夫々要求される。
【０００３】
且つ、前記ＧＰＲＳは、ＧＳＭのコア・ネットワーク（ＣＮ）要素であって、二つのネットワーク・ノードのパケット交換資源ノード（Serving GPRS Support Node；以下ＳＧＳＮと略称する）及びパケット関門資源ノード（Gateway GPRS Support Node；ＧＧＳＮ）を追加することで論理的に具現され、基地局の制御器（base station controller：以下ＢＳＣと略称する）にもパケット・トラフィックを処理するためのパケット制御ユニット（packet control unit；以下ＰＣＵと略称する）が設置されると共に、ソフトウェア・アップグレードが要求されて、基地局（base station transceiver system；以下ＢＴＳと略称する）にもソフトウェア・アップグレードが必要である。
【０００４】
又、このように構成されたＧＰＲＳシステムにおけるＧＰＲＳ端末機から送信された音声またはデータ・トラフィックは、エアー・インターフェースを通してＢＴＳに伝送され、同様な方法でＢＴＳからＢＳＣに伝送されるが、該ＢＳＣの出力側で前記トラフィックは音声とデータ・トラフィックとに分離されることで、該音声トラフィックは、標準ＧＳＭトラフィックとして移動交換局（mobile switching center；ＭＳＣ）に伝送され、前記データ・トラフィックは前記ＰＣＵを通してＳＧＳＮに伝送される。
【０００５】
又、ＧＰＲＳでは、端末機とネットワーク間のデータ伝送のためにＴＢＦ（temporary block flow）と称する物理チャンネルを利用するが、パケット・アイドル・モード（packet idle mode）にある端末機の上位階層から後述するＬＬＣ プロトコル・データ単位（protocol data unit；以下ＰＤＵと略称する）の伝送要請がある場合に設定され、ＴＢＦの設定と共に、端末機はパケット・トランスファー・モード（packet transfer mode）に転換される。
【０００６】
前記ＬＬＣ ＰＤＵ伝送サービスは、ＲＬＣ確認（acknowledged）モード及びＲＬＣ未確認（unacknowledged）モードで提供され、アップリンク及びダウンリンク方向のＬＬＣ ＰＤＵの伝送が終了されると、該当ＴＢＦは解除されるが、パケット・トランスファー・モードで前記ＴＢＦが解除されると、端末機はパケット・アイドル・モードに復帰する。
【０００７】
図４は、ＧＰＲＳシステムに適用されるプロトコル階層の説明図で、図示されたように、データリンク階層は論理連結制御（Logical link control；以下ＬＬＣと略称する）、無線連結制御（Radio Link Control；以下ＲＬＣと略称する）及び媒体接近制御（medium Access control；以下ＭＡＣと略称する）下位階層により構成され、上位階層プロトコルに対するサービスを提供し、物理階層からのサービスを受ける。
【０００８】
又、前記ＬＬＣ下位階層は、二つのピア・エンティティー（peer entity）間に信頼性を保障する論理チャンネルを提供し、前記ＬＬＣ下位階層下に位置するＲＬＣ下位階層は、送信されたＬＬＣ ＰＤＵをＲＬＣ／ＭＡＣブロックに分割して、受信されたＲＬＣ／ＭＡＣブロックを再び組立てる機能を行い、前記ＲＬＣ下位階層下に位置するＭＡＣ下位階層は、複数の移動端末機が物理チャンネルを共有し得るようにする。
【０００９】
前記確認モードにおけるＲＬＣ／ＭＡＣブロックは、ＲＬＣデータ・ブロックとＲＬＣ／ＭＡＣコントロール・ブロックとに分類され、ＲＬＣ／ＭＡＣコントロール・ブロックは、ＲＬＣデータ・ブロックに対して優先順位を有している。
【００１０】
又、前記ＲＬＣ／ＭＡＣブロックはＭＡＣヘッダとＲＬＣデータ・ブロックとにより構成され、前記ＲＬＣデータ・ブロックはＲＬＣヘッダ、ＲＬＣデータ・ユニット及びスペア・ビット（spare bits）により構成される。
【００１１】
図５はＧＰＲＳシステムに適用されるＭＡＣヘッダを含む従来のアップリンクＲＬＣデータ・ブロックのフォーマットを示した図で、図示されたように、前記ＭＡＣヘッダは、ＲＬＣ／ＭＡＣブロックに載置されたデータのタイプを表示するペイロード・タイプ・フィールド、ネットワークが現在アップリンクＴＢＦのために残っているＲＬＣデータ・ブロックの数を計算し得るように、端末機が伝送するＣＶ（counrdown value）を表示したカウントダウン・バリュー・フィールド、端末機のＲＬＣ伝送ウインドーが進展（advance）されるか否かを表示するＳＩ（stall indicator）ビット、及び端末機が最も最近のチャンネル接続（channel access）の間、一回以上チャンネル・リクエスト・メッセージ又はパケット・チャンネル・リクエスト・メッセージを送ったかを表示するＲ（Retry）ビットを含んで構成されている。
【００１２】
一方、前記アップリンクＲＬＣデータ・ブロックは、０に設定されるスペア・ビット、選択事項であるＰＦＩ（packet flow identifier）の存在可否を表示するＰＩ（PFI indicator）、ＲＬＣデータ・ブロックの属しているＴＢＦを確認するＴＦＩ（Temporary Flow Identity）フィールド、及び選択事項のＴＬＬＩフィールドの存在可否を表示するＴＩ（TTLI indicator）ビット、ＢＳＮ（Block sequence number）を表示するＢＳＮフィールド、ＲＬＣデータ・ブロック内の各ＬＬＣ ＰＤＵの境界を定めるＬＩ（Length indicator）、ＲＬＣデータ・ブロック内に後続するＬＬＣ ＰＤＵがあるか否かを指示するＭ（more）ビット、及びＲＬＣ ＰＤＵ内のオプショナル・オクテット（optional octet）の存在可否を表示するＥ（Extension）ビットを含んで構成されている。
【００１３】
アップリンクＴＢＦ動作過程における端末機は、割り当てられた各アップリンク・データ・ブロックを通してＲＬＣ／ＭＡＣブロックを伝送し、ネットワークは必要であると、パケット・アップリンクAck/Nackメッセージを端末機に送る。
【００１４】
端末機は、送信状態変数Ｖ（Ｓ）が、確認状態変数Ｖ（Ａ）と伝送ウインドー（ＷＳ）モジュロ（modulo）ＳＮＳ（sequence number space）との合計と同様になると（Ｖ（Ｓ）＝Ｖ（Ａ）＋ＷＳモジュロＳＮＳ)、伝送ウインドーがストール状態であると判断し、伝送ウインドーがストール状態を抜け出す時まで、伝送される全てのアップリンクＲＬＣブロックのＳＩ（stall indicator）を１に設定して、ネットワークに伝送ウインドーのストール状態を知らせる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来ＧＰＲＳのデータ伝送方法においては、伝送ウインドーがストール状態になった後、後続するデータ・ブロックを利用してネットワークにストール状態を知らせる場合、ネットワークからのパケット・アップリンクAck/NAckメッセージを受信してストール状態を抜け出す時まで、端末機はネットワークから確認されてないＲＬＣデータ・ブロックを継続して再伝送するようになり、ストール状態が長期化される場合、ラジオ・リソース（radio resource）の浪費が増加するという不都合な点があった。
【００１６】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、端末機の伝送ウインドーがストール状態に陥る前に、予め予測してネットワークに知らせることで、ＲＬＣデータ・ブロックの再伝送による共有資源の浪費を最小化し得るＧＰＲＳのデータ伝送方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係るＧＰＲＳのデータ伝送方法においては、伝送ウインドーのストール状態進入を予測する段階と、伝送ウインドーがストール状態に進入すると予測される場合、伝送ウインドーのストール状態進入予定信号をネットワークに伝送する段階と、該ネットワークからストール状態進入予定信号に対するAck信号の受信可否によってデータ伝送を制御する段階と、を順次行うことを特徴とする。
【００１８】
前記伝送ウインドーのストール状態進入は、送信状態変数Ｖ（Ｓ）が確認状態変数Ｖ（Ａ）と伝送ウインドー（ＷＳ）モジュロＳＮＳとの合計と同様になる時点に行われる。
【００１９】
又、伝送ウインドーのストール状態進入予定信号の伝送段階では、１次ストール状態進入予定信号を伝送し、１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されたかを判断して、所定時点まで１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されると、１次ストール状態進入予定信号に対するAckの受信をネットワークに知らせて、前記Ackによって伝送ウインドーを更新する。
【００２０】
このとき、前記所定時点まで１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されないと２次ストール状態進入予定信号を伝送し、２次ストール状態進入予定信号に対するAckが伝送ウインドーのストール状態進入前に受信されたかを判断して、２次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されると、２次ストール状態進入予定信号に対するAckの受信をネットワークに知らせて、受信されたAck信号によって伝送ウインドーを更新する。
【００２１】
然し、２次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されないと、伝送ウインドーがストール状態に進入することをネットワークに知らせて、再伝送手順を行う。
【００２２】
前記１次ストール状態進入予定信号は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数の２倍に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時伝送され、前記２次ストール状態進入予定信号は、前記１次ストール状態進入予定信号に対するAckを受けることなく、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時伝送される。
【００２３】
このとき、伝送ウインドーのストール状態進入予定信号は、ＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドの設定によって決定され、１次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“０１”に設定され、２次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“１０”に設定される。
【００２４】
又、１次及び２次ストール状態進入予定信号に対するAckを受けた後伝送された最初のＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“１１”に設定され、その後のＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“００”に設定される。
【００２５】
本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法は、伝送ウインドーのストール(stall)状態進入を予測する段階と、伝送ウインドーがストール状態に進入すると予測される場合、伝送ウインドーのストール状態進入予定信号をネットワークに伝送する段階と、前記ネットワークからストール状態進入予定信号に対するAck信号が受信されるか否かによってデータ伝送を制御する段階と、を順次行うことを特徴とするものである。
【００２６】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、前記伝送ウインドーのストール状態進入は、送信状態変数Ｖ（Ｓ）が確認(acknowledge)状態変数Ｖ（Ａ）と伝送ウインドー（ＷＳ）モジュロ(modulo)ＳＮＳ(sequence number space)との合計が同様になる時点に行われることが好ましい。
【００２７】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、伝送ウインドーのストール状態進入予定信号の伝送段階は、１次ストール状態進入予定信号の伝送段階と、２次ストール状態進入予定信号の伝送段階と、から構成されることが好ましい。
【００２８】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、前記１次ストール状態進入予定信号は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数の２倍に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時点に伝送されることが好ましい。
【００２９】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、前記２次ストール状態進入予定信号は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時点に伝送されることが好ましい。
【００３０】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、前記１次ストール状態進入予定信号は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数の２倍に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている第１報告時点に伝送され、前記２次ストール状態進入予定信号は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている第２報告時点に伝送されることが好ましい。
【００３１】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、伝送ウインドーのストール状態進入予定信号は、ＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドの設定によって決定されることが好ましい。
【００３２】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、１次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは、“０１”に設定されることが好ましい。
【００３３】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、２次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは、“１０”に設定されることが好ましい。
【００３４】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、１次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“０１”に設定され、２次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“１０”に設定されることが好ましい。
【００３５】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、１次及び２次ストール状態進入予定信号に対するAckを受けた後伝送される最初のＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“１１”に設定され、その後のＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“００”に設定されることが好ましい。
【００３６】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、１次ストール状態進入予定信号の伝送段階は、１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されたかを判断する段階と、１次ストール状態進入予定信号に対するAckが第２報告時点前まで受信されると、１次ストール状態進入予定信号に対するAckの受信をネットワークに知らせる段階と、受信されたAck信号によって伝送ウインドーを更新する段階と、を更に行うことが好ましい。
【００３７】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、２次ストール状態進入予定信号の伝送段階は、２次ストール状態進入予定信号に対するAckが伝送ウインドーのストール状態進入前に受信されたかを判断する段階と、２次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されると、２次ストール状態進入予定信号に対するAckの受信をネットワークに知らせる段階と、受信されたAck信号によって伝送ウインドーを更新する段階と、を更に行うことが好ましい。
【００３８】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、２次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されないと、伝送ウインドーがストール状態に進入することをネットワークに知らせることが好ましい。
【００３９】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、伝送ウインドーのストール状態進入予定信号の伝送段階は、１次ストール状態進入予定信号を伝送する段階と、１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されたかを判断する段階と、所定時点まで１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されると、１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されたことをネットワークに知らせて、前記Ackによって伝送ウインドーを更新する段階と、所定時点まで１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されないと、２次ストール状態進入予定信号を伝送する段階と、２次ストール状態進入予定信号に対するAckが伝送ウインドーのストール状態進入前に受信されたかを判断する段階と、２次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されると、２次ストール状態進入予定信号に対するAckの受信をネットワークに知らせて、受信されたAck信号によって伝送ウインドーを更新する段階と、２次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されないと、伝送ウインドーがストール状態に進入することをネットワークに知らせて、再伝送の手順を行う段階と、を順次行うことが好ましい。
【００４０】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、１次ストール状態進入予定信号の伝送時点は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数の２倍に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時点であることが好ましい。
【００４１】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、２次ストール状態進入予定信号の伝送時点は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時点であることが好ましい。
【００４２】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、前記１次ストール状態進入予定信号は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数の２倍に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時に伝送され、前記２次ストール状態進入予定信号は、前記１次ストール状態進入予定信号に対するAckを受けずに、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時に伝送されることが好ましい。
【００４３】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、伝送ウインドーのストール状態進入予定信号は、ＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドの設定によって決定されることが好ましい。
【００４４】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、１次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは、“０１”に設定されることが好ましい。
【００４５】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、２次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは、“１０”に設定されることが好ましい。
【００４６】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、１次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“０１”に設定され、２次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“１０”に設定されることが好ましい。
【００４７】
上記本発明のＧＰＲＳのデータ伝送方法において、１次及び２次ストール状態進入予定信号に対するAckを受けた後伝送される最初のＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“１１”に設定され、その後のＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“００”に設定されることが好ましい。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面に基づいて説明する。
【００４９】
本発明に係るＧＰＲＳのデータ伝送方法は、多重タイムスロットを支援するマルチスロット・クラス（multislot class）１２端末機のチャンネル割当を例にして説明する。即ち、ＧＰＲＳラジオ・フレームは、８個のタイムスロットにより構成され、クラス１２端末機のアップリンク及びダウンリンクの割当が可能なスロット数は夫々４で、最大のアップリンクとダウンリンクとの合計は５である。又、アップリンク・フレームは伝搬遅延（propagation delay）を考慮して、ダウンリンク・フレームの開始より３タイムスロットだけ遅れて開始される。
【００５０】
図１は、このようなマルチスロット・クラス１２端末機に割り当てられたアップリンク及びダウンリンク・チャンネルのフレーム構造の説明図で、図示されたように、フレーム当り４個のアップリンク・タイムスロットＴＳ０、ＴＳ１、ＴＳ２及びＴＳ３（block period）と、１個のダウンリンク・タイムスロットＴＳ０とが割り当てられた端末機は、前記アップリンク・タイムスロットＴＳ０、ＴＳ１、ＴＳ２及びＴＳ３を通してＲＣＬデータ・ブロックをネットワークに伝送し、伝送ウインドー（ＷＳ）だけのＲＬＣデータ・ブロックが伝送された後、ネットワークからダウンリンク・タイムスロットＴＳ０を通してパケット・アップリンクAck/Nackメッセージを受信する。
【００５１】
この過程で、伝送ウインドー（ＷＳ）がストール状態にあることが確認されると、前記端末機は、以後のアップリンクＲＬＣデータ・ブロックのＳＩビットを“１”に設定し、ネットワークに端末機のＲＬＣ伝送ウインドーがストール状態にあることを知らせ、もしストール状態でない場合、前記ＳＩビットは“０”に設定される。
【００５２】
端末機は、送信状態変数Ｖ（Ｓ）がネットワークから否定的に受信された最も古いＲＬＣデータ・ブロックのＢＳＮ値を示す確認状態変数Ｖ（Ａ）とＷＳモジュロＳＮＳ１２８との合計（Ｖ（Ｓ）＝Ｖ（Ａ）＋ＷＳモジュロＳＮＳ）と同様になると、伝送ウインドーがストール状態であると判断する。
【００５３】
このとき、Ｖ（Ｓ）は、次に伝送されるＲＬＣデータ・ブロックの一連番号として０でＳＮＳ−１の値を有し、ＴＢＦの開始時、０から始めてＲＬＣデータ・ブロックが伝送される時毎にＢＳＮと共に１ずつ増加される（ＢＳＮ＝Ｖ（Ｓ））。
【００５４】
次いで、前記確認状態変数Ｖ（Ａ）は、確認状態アレイＶ（Ｂ）モジュロＳＮＳと関連してインデックスを提供し、前記確認状態アレイＶ（Ｂ）は、ネットワークから受信されたパケット・アップリンクAck/NakメッセージのＲＢＢ（received block bitmap）値により更新される。このとき、前記確認状態アレイＶ（Ｂ）は、伝送ウインドーサイズ（ＷＳ）の確認状態を知らせる各ＳＮＳ要素のアレイで、ＲＢＢは各ＷＳ要素の二陣値アレイである。
【００５５】
次いで、伝送ウインドーがストール状態であると判断されると、端末機はＶ（Ｂ）で対応する要素がPENDING_Ack値（各ＲＬＣデータ・ブロックが伝送される時に設定される、前記Ｖ（Ｂ）内で該当ＲＬＣデータ・ブロックに対応する要素の値）を有する最も古くなったＲＬＣデータ・ブロックを伝送し、その次に古くなったＲＬＣデータ・ブロックを継続して伝送する。又、前記Ｖ（Ｂ）で対応する要素がPENDING_Ack値を有する全てのＲＬＣデータ・ブロックが伝送されると、同様な方法により古くなったＲＬＣデータ・ブロックからの伝送を反復する。Ｖ（Ｂ）で対応する要素がPENDING_Ack値を有する最も古くなったＲＬＣデータ・ブロックを伝送する手順はＶ（Ｓ）＝Ｖ（Ａ）＋ＷＳモジュロＳＮＳが解除される時まで継続される。
【００５６】
従って、ネットワークから受信されたパケット・アップリンクAck/Nack値が否定的であるとき、又はパケット・アップリンクAck/Nackメッセージが受信されないと、伝送ウインドーのストール状態が継続され、Ｖ（Ｂ）に対応する要素がPENDING_Ack値を有する最も古くなったＲＬＣデータ・ブロックの再伝送が反復されて、共有資源を浪費するようになる。
【００５７】
本発明では、伝送ウインドーのストール状態が発生する前に、端末機がストール状態を予め予測してネットワークに知らせることで、再伝送による共有資源の浪費を最小化させる。
【００５８】
図２は本発明に係るデータ伝送方法に適用されるＭＡＣヘッダを含むアップリンクＲＬＣデータ・ブロックのフォーマットを示した図で、図示されたように、本発明に係る前記アップリンクＲＬＣデータ・ブロックでは、従来のスペア・ビットをＲＴＳＡ（ＲＬＣ transmit stall alarm）ビットとして使用している。
【００５９】
本発明に係るデータ伝送方法においては、伝送ウインドーがストール状態に陥る前に、端末機はこれを予測してアップリンクＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡビットによりネットワークに知らせ、パケット・アップリンクAck/Nackメッセージを要請する。
【００６０】
このようなパケット・アップリンクAck/Nackメッセージの要請は、伝送ウインドーがストール状態に陥る前に施行されるが、端末機は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられたアップリンク・タイムスロット数の２倍に該当するＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時、ＲＴＳＡビットが“０１”に設定されたＲＬＣ／ＭＡＣブロックをネットワークに伝送する。前記第１ ＲＴＳＡビットに対する応答でネットワークからパケット・アップリンクAck/Nackメッセージが受信されると、端末機はＲＴＳＡビットが“１１”に設定されたＲＬＣ／ＭＡＣブロックをネットワークに伝送し、パケット・アップリンクAck/Nackの受信を知らせるが、その反面、前記第１ ＲＴＳＡビットに対する応答でネットワークからパケット・アップリンクAck/Nackメッセージが受信されない場合は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられたアップリンク・タイムスロット数だけのＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時、ＲＴＳＡビットが“１０”に設定されたＲＬＣ／ＭＡＣブロックをネットワークに伝送する。もし、前記第２ ＲＴＳＡビットに対する応答でネットワークからパケット・アップリンクAck/Nackメッセージが受信されると、端末機はＲＴＳＡビットが“１１”に設定されたＲＬＣ／ＭＡＣブロックをネットワークに伝送し、パケット・アップリンクAck/Nack受信を知らせるが、その反面、前記第２ ＲＴＳＡビットに対する応答でネックワークからパケット・アップリンクAck/Nackメッセージが受信されないと、伝送ウィンドーはストール状態に陥るようになる。表１は、各ＲＴＳＡビット値に対する定義である。
【００６１】
【表１】
【００６２】
次いで、２Ｎｓ＝Ｎｔの条件が満足されると、端末機は伝送されるＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡビットを“０１”に設定して、ネットワークにパケット・アップリンク Ack/Nackを要請し（第１パケット・アップリンク Ack/Nackの要請）（Ｓ１０３）、ネットワークからパケット・アップリンク Ack/Nackメッセージを待つ（Ｓ１０４）。次いで、前記第１パケット・アップリンク Ack/Nackの要請に対する応答でネットワークからパケット・アップリンクAck/Nackを受けると、端末機は前記ＲＴＳＡビットを“１１”に設定して、ネットワークにパケット・アップリンク Ack/Nackを受信したことを知らせ、その後、ＲＬＣデータ・ブロックに対してはＲＴＳＡビットを“００”に設定する（Ｓ１１１）。一方、前記第１パケット・アップリンク Ack/Nackの要請に対してネットワークからパケット・アップリンク Ack/Nackを受けないと、端末機はＮｓ＝Ｎｔの条件が満足されるかを判断し（Ｓ１０５）、この条件が満足されると、伝送されるＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡビットを“１０”に設定して、ネットワークにパケット・アップリンク Ack/Nackを要請し（第２パケット・アップリンク Ack/Nackの要請）（Ｓ１０６）、その応答としてネットワークからパケット・アップリンク Ack/Nackメッセージを待つ（Ｓ１０７）。前記第２パケット・アップリンク Ack/Nackの要請に対する応答としてネットワークからパケット・アップリンク Ack/Nackメッセージを受信すると、端末機は前記ＲＴＳＡビットを“１１”に設定して、ネットワークにパケット・アップリンク Ack/Nackを受信したことを知らせ、その後、ＲＬＣデータ・ブロックに対してはＲＴＳＡビットを“００”に設定する（Ｓ１１１）。一方、前記第２パケット・アップリンク Ack/Nackの要請に対してネットワークからパケット・アップリンク Ack/Nackが受信されないと、端末機は伝送ウインドーがストール状態に到達したかを判断し（Ｓ１０８）、もし伝送ウイドーがストール状態に到達すると、再伝送の手順を行う（Ｓ１０９）。該再伝送の手順で、端末機はパケット・アップリンク Ack/Nackの受信をモニタリングしてパケット・アップリンク Ack/Nackメッセージが受信されると、前記ＲＴＳＡビットを“１１”に設定して、ネットワークにパケット・アップリンク Ack/Nackが受信されたことを知らせ、その後、ＲＬＣデータ・ブロックに対してはＲＴＳＡビットを“００”に設定する（Ｓ１１１）。
【００６３】
一方、Ｓ１０２で２Ｎｓ＝Ｎｔの条件が満足されないと、端末機はカウントダウン手順が開始されたかを判断し、もしカウントダウン手順が開始されてないと、伝送ウインドー内でＲＬＣ／ＭＡＣブロックの伝送を継続し、カウントダウン手順が開始されていると、最後のＲＬＣデータ・ブロックを伝送した後（Ｓ１１３）、アップリンクＴＢＦを解除する。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るＧＰＲＳのデータ伝送方法においては、伝送ウインドーがストール状態に陥る前に、２回にかけてネットワークに予め知らせることで、伝送ウインドーのストール状態発生を減少し、それによって、ストール状態で行われる再伝送により発生するネットワーク資源の浪費を最小化し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＧＰＲＳのデータ伝送方法に適用されるマルチスロット・クラス(multislot class)１２端末機に割り当てられたアップリンク及びダウンリンク・チャンネルのフレームの構成図である。
【図２】本発明に係るデータ伝送方法に適用されるＭＡＣヘッダを含むアップリンクＲＬＣデータ・ブロックのフォーマットを示した図である。
【図３】本発明に係るＧＰＲＳのデータ伝送方法のフローチャートである。
【図４】本発明に係るＧＰＲＳシステムに適用されたプロトコル階層の説明図である。
【図５】本発明に係るＧＰＲＳのデータ伝送方法に適用されるＭＡＣヘッダを含むアップリンクＲＬＣデータ・ブロックのフォーマットを示した図である。
Claims (23)
- 伝送ウインドーのストール(stall)状態進入を予測する段階と、
伝送ウインドーがストール状態に進入すると予測される場合、伝送ウインドーのストール状態進入予定信号をネットワークに伝送する段階と、
前記ネットワークからストール状態進入予定信号に対するAck信号が受信されるか否かによってデータ伝送を制御する段階と、を順次行うことを特徴とするＧＰＲＳのデータ伝送方法。 - 前記伝送ウインドーのストール状態進入は、送信状態変数Ｖ（Ｓ）が確認(acknowledge)状態変数Ｖ（Ａ）と伝送ウインドー（ＷＳ）モジュロ(modulo)ＳＮＳ(sequence number space)との合計が同様になる時点に行われることを特徴とする請求項１記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。
- 伝送ウインドーのストール状態進入予定信号の伝送段階は、
１次ストール状態進入予定信号の伝送段階と、
２次ストール状態進入予定信号の伝送段階と、から構成されることを特徴とする請求項１記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。 - 前記１次ストール状態進入予定信号は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数の２倍に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時点に伝送されることを特徴とする請求項３記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。
- 前記２次ストール状態進入予定信号は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時点に伝送されることを特徴とする請求項３記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。
- 前記１次ストール状態進入予定信号は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数の２倍に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている第１報告時点に伝送され、前記２次ストール状態進入予定信号は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている第２報告時点に伝送されることを特徴とする請求項３記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。
- 伝送ウインドーのストール状態進入予定信号は、ＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドの設定によって決定されることを特徴とする請求項６記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。
- １次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは、“０１”に設定されることを特徴とする請求項７記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。
- ２次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは、“１０”に設定されることを特徴とする請求項７記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。
- １次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“０１”に設定され、２次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“１０”に設定されることを特徴とする請求項７記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。
- １次及び２次ストール状態進入予定信号に対するAckを受けた後伝送される最初のＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“１１”に設定され、その後のＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“００”に設定されることを特徴とする請求項１０記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。
- １次ストール状態進入予定信号の伝送段階は、
１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されたかを判断する段階と、
１次ストール状態進入予定信号に対するAckが第２報告時点前まで受信されると、１次ストール状態進入予定信号に対するAckの受信をネットワークに知らせる段階と、
受信されたAck信号によって伝送ウインドーを更新する段階と、を更に行うことを特徴とする請求項７記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。 - ２次ストール状態進入予定信号の伝送段階は、
２次ストール状態進入予定信号に対するAckが伝送ウインドーのストール状態進入前に受信されたかを判断する段階と、
２次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されると、２次ストール状態進入予定信号に対するAckの受信をネットワークに知らせる段階と、
受信されたAck信号によって伝送ウインドーを更新する段階と、を更に行うことを特徴とする請求項７記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。 - ２次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されないと、伝送ウインドーがストール状態に進入することをネットワークに知らせることを特徴とする請求項１３記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。
- 伝送ウインドーのストール状態進入予定信号の伝送段階は、
１次ストール状態進入予定信号を伝送する段階と、
１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されたかを判断する段階と、
所定時点まで１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されると、１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されたことをネットワークに知らせて、前記Ackによって伝送ウインドーを更新する段階と、
所定時点まで１次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されないと、２次ストール状態進入予定信号を伝送する段階と、
２次ストール状態進入予定信号に対するAckが伝送ウインドーのストール状態進入前に受信されたかを判断する段階と、
２次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されると、２次ストール状態進入予定信号に対するAckの受信をネットワークに知らせて、受信されたAck信号によって伝送ウインドーを更新する段階と、
２次ストール状態進入予定信号に対するAckが受信されないと、伝送ウインドーがストール状態に進入することをネットワークに知らせて、再伝送の手順を行う段階と、を順次行うことを特徴とする請求項１記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。 - １次ストール状態進入予定信号の伝送時点は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数の２倍に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時点であることを特徴とする請求項１５記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。
- ２次ストール状態進入予定信号の伝送時点は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時点であることを特徴とする請求項１５記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。
- 前記１次ストール状態進入予定信号は、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数の２倍に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時に伝送され、前記２次ストール状態進入予定信号は、前記１次ストール状態進入予定信号に対するAckを受けずに、伝送ウインドーがストール状態に陥る時まで割り当てられた上方向タイムスロット数に該当する伝送すべきＲＬＣ／ＭＡＣブロックが残っている時に伝送されることを特徴とする請求項１５記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。
- 伝送ウインドーのストール状態進入予定信号は、ＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドの設定によって決定されることを特徴とする請求項１８記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。
- １次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは、“０１”に設定されることを特徴とする請求項１９記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。
- ２次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは、“１０”に設定されることを特徴とする請求項１９記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。
- １次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“０１”に設定され、２次ストール状態進入予定信号に該当するＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“１０”に設定されることを特徴とする請求項１９記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。
- １次及び２次ストール状態進入予定信号に対するAckを受けた後伝送される最初のＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“１１”に設定され、その後のＲＬＣデータ・ブロックのＲＴＳＡフィールドは“００”に設定されることを特徴とする請求項２２記載のＧＰＲＳのデータ伝送方法。
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