JP3863334B2

JP3863334B2 - 情報転送方法、通信装置及びデータ通信システム

Info

Publication number: JP3863334B2
Application number: JP2000038054A
Authority: JP
Inventors: リンネミカ; カッリオクルユユハ
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1999-02-10
Filing date: 2000-02-09
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2020-02-09
Also published as: FI106763B; US7505444B2; US6990107B1; US20060078000A1; WO2000048373A1; JP2000244603A; FI990264A; FI990264A0; DE60039501D1; EP1157515B1; AU2551300A; EP1157515A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に通信プロトコル・スタックに関する。特に本発明は使用中のプロトコルに関する情報に関し、プロトコル・レイヤ間で該情報の通信が行われる。
【０００２】
【従来の技術】
データ通信接続とその中で使用されるプロトコルは、通常、７つのプロトコル・レイヤを備える開放形システム相互接続(OSI) 基準モデルを用いて記述される。プロトコル・レイヤを有するという思想は、レイヤの機能及びレイヤ間のインターフェースが詳細に指定され、プロトコル・スタックの所定のレイヤで使用中のプロトコルを変更して所望のときに別のプロトコルにすることが可能であることを示す。互換性を確保するために、プロトコル・レイヤ自身の特定のプロトコル・フレームのフィールドに含まれる情報に基づいてプロトコル・レイヤのみが機能する。
【０００３】
将来の通信ネットワーク、特にワイヤレスネットワーク（wireless network）では様々な特徴を持つ端末装置が採用され、そのうちのいくつかは現在の端末装置よりももっと多目的なものになるであろう。様々な品質の端末装置が出現してくるにつれて、アプリケーション・ソフトウェアはある程度まで端末装置の特徴に適合できるようにならなければならない。アプリケーションの中にはある一定の端末装置とある一定のプロトコルでしか使用できないものもあるが、プログラムのいくつかは、端末装置の特徴と使用中のデータ接続とに対する適合方法を認知している。端末装置が複数のプロトコル・スタックをサポートしている場合、データ接続を確立する際、使用プロトコルによってネゴシエーションを行うことができる。したがって、アプリケーション・プログラムは必ずしも該プログラムが動いているプロトコル・スタックに関する情報を持つ必要はない。
【０００４】
特に、端末装置のより広範囲の選択、増加するアプリケーションの数、様々なプロトコル・スタックの同時的使用、パケット交換データ接続のために増加するワイヤレス・ネットワークの使用に起因して、データ・ネットワークのためのリソース管理はより複雑なものになる。何らかの理由のために別のデータ・ネットワークが異種の部分を備えるという事実によって特に問題が生じることになる。例えば、パケット交換データ・ネットワークは、公衆固定パケットデータ・ネットワークに追加して、固定されたワイヤレス部分すなわち私有サブネットワークを備えることができる。ネットワークの様々なパーツ間のインターフェースの両端で接続仕様を通信しなければならない。例えば、あるパーツが別のパーツよりリソースが少ない場合、パーツ間で転送する情報量を制限する必要性が生じる場合がある。あるいはネットワークの様々なパーツが接続品質用として異なるパラメータを使用している場合、これらの品質パラメータを他のパラメータと交換しなければならない。接続がネットワークの様々な部分を通って、元の種類のネットワークへ戻ってくる場合、その第２のインターフェース後の接続はできるだけ元の接続に似たものにするほうがよい。したがって、インターフェースにおけるリソース管理とインターフェースの両端での接続マッピングとを調整する必要がある。
【０００５】
図1 は、無線リンク（radio link）を介する従来技術によるパケット交換データ接続を図示するものである。この装置で使用されるプロトコル・スタックは底部に図示されていて、プロトコル・スタックの最高位は動的にネゴシエーションを行うことができる。最下位にある２つのプロトコル・レイヤ103 及び104 は送信機(TX)101 及び受信機(RX)102 の双方において常に同じである。これらのプロトコル・レイヤは、物理リンクとその制御とに関連し、本例では、無線波周波数、送信電力及び起こり得る誤り訂正並びに再伝送方法とに関連する。図1 の送信機では、プロトコル・スタックの最高位は３つの選択肢(105、106 、107)の中から選択することができる。したがって、送信機はこれらの選択肢のいずれをもサポートする受信機と接続することができる。図1 の受信機では、２つの選択肢(105、106)の中からプロトコル・スタックの最高位を選択することができる。接続設定の段階の中使用プロトコルのネゴシエーションが行われ、同じプロトコル・スタックの最高位(105または106 のいずれか) が図1 の双方の装置によって使用されることになる。
【０００６】
図2 は、固定ネットワークとワイヤレス移動無線アクセス・ネットワークと間のインターフェースにおける従来技術によるパケット交換データ接続を図示する。この無線アクセス・ネットワークは基地局と無線ネットワーク制御装置とを備える。ワイヤレス端末装置201 は基地局202 を介して無線ネットワーク制御装置203 と接続される。無線ネットワーク制御装置は無線アクセス・ネットワークと固定ネットワークとの境界でネットワーク・ノード204 と接続している。例を挙げると、第２の端末装置205 は直接ネットワーク・ノードと接続して図示されている。該装置はルータと他のネットワーク要素とを介してネットワーク・ノードと接続する場合のほうが多い。
【０００７】
図2 の底部に、各装置のプロトコル・スタック206 〜210 を示す。各プロトコル・レイヤのプロトコルはプロトコル・レイヤを示す文字L プラス番号によって示されている。固定ネットワークとワイヤレスネットワークについて異なる最下位の２つのプロトコル・レイヤでは、プロトコルは記号によってマークされる。この記号では、文字C は固定ネットワークを指し、文字R は無線アクセス・ネットワークを表す。
【０００８】
無線アクセス・ネットワークによって２つの異なる第１のレイヤ・プロトコルが用いられる。図2 のこれらのプロトコルは、記号L1/R1 とL1/R2 とによって示されている。プロトコルL1/R1 はワイヤレス端末装置と基地局間の無線インターフェースと関連する。そのためこのプロトコルL1/R1 は、ワイヤレス端末装置のプロトコル・スタック206 の中で、及び、無線インターフェース側において基地局のプロトコル・スタック207 の中で使用される。プロトコルLL/R2 は固定回線を介する無線アクセス・ネットワーク接続と関連する。そのため、このプロトコルLL/R2 は、無線ネットワーク制御装置側の基地局プロトコル・スタックの中で、無線ネットワーク制御装置のプロトコル・スタックの中で、及び、無線アクセス・ネットワーク側でネットワーク・ノード204 のプロトコル・スタック209 の中で使用される。すべての無線アクセス・ネットワーク要素並びにワイヤレス端末装置は第２のプロトコル・レイヤの同じプロトコルL2/Rを使用する。第２のプロトコル・レイヤの中にサブレイヤがある場合、少なくとも第２のプロトコル・レイヤの最高位のサブレイヤは同じプロトコルを使用する。無線アクセス・ネットワーク要素の中で、プロトコル・スタック207 及び208 は最下位の２つのレイヤをカバーすることが多い。
【０００９】
装置204 と装置205 との間の固定ネットワーク側で、パケット交換データ接続がいわゆるコア・ネットワーク・ベアラー・サービスの最高位で実行される。ベアラー・サービスという術語は本明細書においては主としてプロトコル・スタックの第２のレイヤを指す。これらの特性( このコアネットワーク・ベアラー・サービスのデータ転送容量や品質など) は使用する物理的接続とこの接続と関連する方法によって影響を受ける。パケット交換データ接続自体の品質は( 第３のプロトコル・レイヤのIPv6プロトコルのサービス品質などとして) より高いレベルで指定され、上記ベアラー・サービスを選択して接続品質要件を満たすようにすることができる。
【００１０】
ネットワーク・ノード203 の中であるいはノード204 の中で、コアネットワーク・ベアラー・サービスで実行されるパケット交換データ接続は、無線アクセスベアラー・サービスの最高位に設けられなければならない。ワイヤレス移動無線アクセス・ネットワークの中には、ある一定数の種々の無線アクセスベアラー・サービスがあり、これらのサービスについて記述されている品質の中には、転送レート、ビット誤り率(BER) 、さらに転送されたパケットの受信の検証の有無のみならず検証用として使用される転送用ウィンドウ(transfer-window) のサイズなども含まれる。しかしながら、ネットワーク・ノードは、所望の接続品質を保証できるほど十分な容量を有する無線アクセスベアラー・サービスへコアネットワーク・ベアラー・サービスを無線資源を浪費せずにマップしなければならない。ネットワーク・ノードのプロトコル・スタック209 は、プロトコル・スタックの最下位の２つのレイヤの中で、固定ネットワーク側にある固定ネットワーク・プロトコルと、無線アクセス・ネットワーク側にある無線アクセス・ネットワーク・プロトコルとを使用する。
【００１１】
第３のレイヤ・プロトコルはパケット交換データ・ネットワークで使用するプロトコルに基づいて決定される。パケット交換データ接続が確立されるとき、端末装置201 及び205 はエンド・ツー・エンド接続用として使用するプロトコルとネゴシエーションを行うことができる。これらのプロトコルは通常、第３のプロトコル・レイヤの最高位にあるプロトコルであり、ワイヤレス端末装置のプロトコル・スタック206 及び、第２の端末装置のプロトコル・スタック210 の中で同一の( または少なくとも互換性のある) ものである。高位プロトコル・レイヤは、端末装置間のエンド・ツー・エンド接続があるポイントで無線インターフェースと出会うことを認知しない。これらの高位プロトコル・レイヤに関する限り、この接続はエンド・ツー・エンド固定接続であってもよい。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ネゴシエーションが行われたプロトコル・スタックを動的に利用することが可能な従来技術のエンド・ツー・エンド接続にはある種の問題がつきまとう。例えば、アプリケーションが、テキスト、画像あるいはビデオのいずれかとしてデータの呈示方法が判っている状況で、データ接続容量がビデオ画像を転送するには不十分であることを知っている場合、アプリケーションはビデオを除外することもできる。さらに、錯綜していて、かついくつかが紛失しているデータ・パケットの受信に関する高位プロトコル・レイヤの能力についての知識を、下位のプロトコル・レイヤは持っていない。下位のプロトコル・レイヤがデータ・パケットが正常であるかどうかがはっきり判らず、高位プロトコルがそのデータ・パケットが正常であることを予期している場合に、問題が生じがちになる。
【００１３】
従来技術のマルチメディア・アプリケーションではデータ転送を行うために１つまたはそれより多いデータ接続のいずれかを使用することができる。例えば、１つの接続を介してテキスト・フォーマットのデータを、第２の接続を介してビデオ画像を、第３の接続を介して音声を転送することができる。さらに、アプリケーションによっては、常時接続をオープンにしておいて、呈示されたオブジェクトの同期と関連するコマンドをそのオープンな接続を通じて転送するようになっている場合もある。別の代替例として、これらのデータが単一データ接続の中を進むものがある。すなわちアプリケーションによってこれらのデータ・ストリームが多重化されて単一のデータ・ストリームに変えられ、接続の他端のアプリケーションによってこのデータ・ストリームが多重分離され再び別々のデータ・ストリームに変えられる。アプリケーションによって複数の別個のデータ接続が利用される場合、これらの接続が全く同じアプリケーションに属することを下位のプロトコル・レイヤが理解していない場合に問題が生じる。リソースの不足に起因してデータのごく一部しか転送できなくなる状況で、このリソース不足が原因で、制御コマンドの転送を行う最も重要なパケット交換データ接続のスピードが落ちたり、接続が切れたりするという結果になる場合もある。
【００１４】
従来技術のパケット交換データ・ネットワーク・インターフェース用として、データ転送のためのリソース不足のために転送データを優先させるか、あるいはある一定の方式で定義した接続品質を他のパラメータによって定義した接続へマップするかのいずれかを行うことが必要となる場合が多い。上記の状況では、下位のプロトコル・レイヤが接続を介して転送された情報についての知識を持っている場合であれは、下位のプロトコル・レイヤで意思決定を行うのが有益となるであろう。例えば、接続を行うための通常のデータ転送レートについての知識があれば接続を行うためにどれだけの量のリソースを予約しておけばよいかを決定するのに役立つであろう。優先的順位づけを行う場合、転送された情報( 例えばその情報がアプリケーション・ソフトウェアと関連する制御コマンドであれ、呈示可能なデータであれ) についてのさらに詳細な知識があれば何が最も重要な情報であるかを決定する際に役立つであろう。
【００１５】
本発明の目的は、下位のプロトコル・レイヤためにデータを特徴づけることを可能にする方法と、高位プロトコル・レイヤためのデータ接続特性とを提供することである。この方法はまず大まかな記述を行い次いで詳細を記述する階層的方法であることが有利である。またはこの記述は短いものであることが有利である。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
所定のプロトコル・レイヤで使用するプロトコルまたはプロトコルの一部をプロトコル・スタックの他のレイヤに対して示すことが可能な方法によって本発明の目的は達成される。
【００１７】
第１及び第２のプロトコル・レイヤを備えるプロトコル・スタックによるデータ接続を介して情報を転送する本発明による方法は、
プロトコル識別子を生成し、
プロトコル・スタック中の第１のプロトコル・レイヤによってプロトコル識別子の値を決定し、
プロトコル・スタック中の第２のプロトコル・レイヤへプロトコル識別子を転送することを特徴とする
【００１８】
例えば高位レイヤ・プロトコルあるいはプロトコルの符号化方法によって、接続を介して転送されたデータ量のみならずデータのバースト性などが特徴づけられる。したがってこれらは、データ転送についての要件並びに下位のプロトコル・レイヤについての要件を記述するものである。これらのプロトコルはまた、どのような種類のデータがパケット交換データ接続の中を流れるかについて少なくとも部分的に教えてくれる。本発明による方法は、１つのまたは複数の高位レイヤのプロトコルを識別し、それによってどのような種類のデータが高位レイヤのプロトコルによって転送されているかを下位のプロトコル・レイヤに教えるものである。このようにして、データ・パケットの内容に応じてデータ・パケットの処理を行うことが可能になる。例えば、高位レイヤ・プロトコルがより良好に動作するようになっている場合、データ・パケットが高い信頼性で、正確な順序で転送されたとき、下位のレイヤ・プロトコルはこの転送を確認することができる。
【００１９】
同様にある下位のレイヤ・プロトコルは限定された転送容量を持つデータ接続と関連している。したがって、本発明によるこの方法を利用して、高位レイヤ・プロトコルはデータ接続に関する情報を得ることができる。例えば、GSM(移動通信用広域システム) ネットワークにおける高速データ接続用転送レートは9.6 または14.4kbpsの倍数であり、通常28.8kbps以下である。第３世代UMTS( ユニバーサル移動通信システム) ネットワークでは最大データ転送容量は2Mbps である。本発明による方法を利用して、接続の他端のアプリケーションに対してリンク・レイヤで使用されるプロトコルがUMTS及びGSM の双方で動作できる端末装置によって示される場合、アプリケーションはデータ転送レートに依存してビデオを利用してデータを呈示することができる。
【００２０】
本発明による方法を使用して、高位プロトコルから下位のプロトコル・レイヤへ情報を通信する場合、そのプロトコルに関する情報をプロトコル・フレームに追加することができる。好適にはこの目的のためにフレーム中にフィールドが予約されていることが望ましい。プロトコル・フレーム中の情報は、接続の他端の同じ端末装置中のすべての下位のプロトコル・レイヤ、ネットワーク要素、ネットワーク・インターフェース及び／又は端末装置に達する。情報が、下位のプロトコルからそれより高位のプロトコルへ送信される場合、間接的に送信を行わなければならない。例えば、端末装置では、下位のプロトコルに関する情報は高位プロトコルへ局所的に送信することができる。そして高位プロトコルによって、その情報はそのプロトコル・フレーム中に配置されたり、転送データ中に挿入される。したがって情報はこの接続を介して進み、接続部の他端にあるネットワーク要素、ネットワーク・インターフェース及び／又は端末装置中、にある高位プロトコル・レイヤに達する。
【００２１】
本発明による方法では、この目的ために予約されているフィールドにある一定のプロトコル・レイヤのプロトコル・フレームで、プロトコル、プロトコル・バージョンまたはプロトコル要素に関する情報を転送することができる。特別のフィールドを使用する利点として、下位のプロトコルがパケットの内容全体を調べて分析する必要がないという点が挙げられる。パケット中のある位置にある識別子によってプロトコルは識別される。もう１つの選択肢として、接続設定を行うとき上記情報を通信するという例がある。その場合、ハンドシェイク処理と関連するデータ・パケット( 例えばプロトコル・フィールド) によるか、データ転送用として使用されるパケット交換データ接続からの別個の制御接続によるかのいずれかの方法でこの情報を転送することができる。
【００２２】
データ通信ネットワークで使用されるプロトコルは広く知られており、標準化団体やそれに相当する組織によって定められているので、プロトコルに関する情報は短い識別子を用いて通信することができる。さらに、プロトコル情報を通信するための本発明による識別子は、好適には階層データ構造を成している。すなわち単数または複数のプロトコルの概略がまず識別され、その後により詳細な定義が行われる。そのような階層データ構造は、より細部に関連する情報が含まれるかどうかが素早く示されるので融通性があり処理が高速になる。
【００２３】
本発明による方法によって通信された情報は、同じ端末装置で、ネットワーク・インターフェースにあるネットワーク要素の中で、あるいは接続の他端にある端末装置で局所的に利用することができる。本発明は、例えば、データ転送やデータ表示フォーマットに関してプロトコルがどのレイヤで最も重要であるかを決定したり、あるいは、その他のプロトコル・レイヤでどこで、どのようにこの情報が利用されるかについて決定する方法について考慮するものではない。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明について、本発明の好適な実施例および添付図面を参照しながらさらに詳しく以下に説明する。
【００２５】
図1 及び2 については既に従来技術についての説明の中で参照した。
【００２６】
図3 は、使用中のプロトコルに関する情報について通信するための、本発明の好適な実施例による２つの方法を概略的に例示する。この図は、ある一定のパケット交換データ接続と関連するプロトコル・フレームを図示する。一番右側にあるパケットが最初に送られて来たものである。各プロトコル・フレーム中で、斜線部は使用中のプロトコルに関する情報を通信するプロトコル・フレーム中の一部分を示す。
【００２７】
図3 の上部分は、データ転送自体のために使用されるプロトコル・フレーム301 〜306 がプロトコル情報も運ぶ方法を図示するものである。例を挙げると、図中の各プロトコル・フレームには、プロトコル識別子307(プロトコル・フィールドなど) が含まれる。状況に依って、この識別子は、すべてのプロトコル・フレームまたは一部のフレームの中だけに在ってもよいし、あるいは100 番目毎のフレームなどの中にあってもよい。
【００２８】
図3 の下部分は、使用プロトコルに関する情報を接続の初めに通信する方法を図示するものである。データ転送と関連するパケット308 〜313 は、右から左へ時間順に並んでいる。この場合、使用中のプロトコルに関する情報は識別子314 の中にあり、この識別子314 はパケット交換データ接続の第１のプロトコル・フレーム308 の中にある。しかし、接続の初めに１つまたはそれより多いハンドシェイキング・メッセージ中でこの情報を転送する方が一般的である。別の選択肢として、接続の初めに別個の制御接続を介して情報を通信する例がある。例えば、移動ネットワークにおいて、端末装置は通常、エアインターフェースと無線アクセス・ネットワークを介して、無線アクセス・ネットワークの境界上でネットワーク・ノードとつながる制御接続を有する。すなわちこの制御接続は、図2 の端末装置201 とネットワーク要素204 との間に存在する。この接続は、いわゆるコール制御、セッション管理、移動性管理または無線資源管理(L3)接続の中の１つであってもよい。さらに該接続は、例えば、端末装置の移動の管理に関し、セッション管理及び／又は無線送信で使用される周波数及び送信電力の管理に関する。この接続は、端末装置とスイッチ( 図2 に図示せず) あるいは制御機能を行う別の装置との間で確立してもよい。パケット交換データ接続で使用するプロトコルに関する情報は、パケット交換データ接続を開くとき上記制御接続を介して転送してもよい。
【００２９】
図4 は本発明の好適な実施例が利用される状況を図示する。図4 は、UMTSネットワークにおける図2 のパケット交換データ接続中の無線アクセス・ネットワークの第２のプロトコル・レイヤの構造をさらに詳細に描くものである。UMTSネットワークにおいて、ある一定の端末装置またはアプリケーションと関連するパケット交換データ接続は、パケット交換データプロトコル・コンテキストと呼ばれる識別子によって一緒にリンクすることができる。
【００３０】
無線アクセス・ネットワーク側で、第２のプロトコル・レイヤは２つのサブレイヤすなわちリンクアクセス制御(LAC) プロトコルとメディアアクセス制御(MAC) プロトコルとを有する。図4 はLAC プロトコルの動作を例示するものである。第３のプロトコル・レイヤはインターフェース401 の上にあり、MAC レイヤはインターフェース423 の下にある。第３のプロトコル・レイヤに隣接する、(L3CE ；PDCP( パケットデータ・コンバージェンス・プロトコル) にほぼ等しい) レイヤ3 互換エンティティ407 は、管理ユニット(administrative unit）408 と互換ユニット（compatibility unit）409 自体とを有する。L3CEはパケット交換データプロトコル・コンテキストのデータ転送の必要性を認識し、この必要性を無線ベアラー・サービスに呈示する責任を負っている。ネットワークサービス・アクセスポイント403 〜406 は、L3CEの高位インターフェース用として識別され、各アクセスポイントがそれ自身のネットワークサービス・アクセスポイント識別子(NSAPI) を具有するようになる。図4 は４つのネットワークサービス・アクセスポイントを例示するものである。L3CEの管理ユニット408 はそれ自身のネットワークサービス・アクセスポイント402 を具有している。
【００３１】
各パケット交換データプロトコル・コンテキストは、少なくとも１つのネットワークサービス・アクセスポイントを自由に利用することができ、このアクセスポイントを介してデータが互換ユニットへ転送される。L3CEの下位インターフェース410 にはサービス・アクセスポイント412 〜415 があり、このアクセスポイントを介してデータは無線アクセスベアラー・サービスへ転送される。各サービス・アクセスポイントはある種のタイプの無線アクセスベアラー・サービスに対応する特性を持ち、可能なかぎり種々様々な数多くの無線アクセスベアラー・サービスが存在する( 図4 には、４つの異なる無線アクセスベアラー・サービスに対応する４つのサービス・アクセスポイントが図示されている) 。サービス・アクセスポイント411 は種々のレイヤの管理ユニット間のデータ通信と関連する。
【００３２】
互換ユニット409 の動作は管理ユニット408 によって制御され、この互換ユニット409 は、接続設定の段階中に同意された、パケット交換データプロトコル・コンテキストのデータ転送の品質及び量に関する要件についての知識を持っている。しかしこの装置の主要な機能として、各特定のネットワークサービス・アクセスポイントのデータ転送を行う必要性に応じて、サービス・アクセスポイントにネットワークサービス・アクセスポイントを弾力的にマップすることと、当該パケット交換データプロトコル・コンテキストのために予約されているリソースの限度を超える転送レートが使用されようとした場合にデータ転送の制限を行うこととがある。この互換ユニット409 は、データ・パケットが接続品質要件を有する場合、ネットワークサービス・アクセスポイントを通っていくつかのサービス・アクセスポイントまで到来するデータ・パケットを配布する。複数のネットワークサービス・アクセスポイントから全く同じサービス・アクセスポイントへデータ・パケットを指し向けることが可能である。すなわち単一無線アクセスベアラー・サービスはいくつかのネットワークサービス・アクセスポイントの中を通って到来する情報を運ぶこともできる。この互換ユニットによって、データパッキングやプロトコル・フィールドパッキングを行うことができる。
【００３３】
論理リンク制御(LLC) レイヤ416 中の論理リンク・エンティティ419 〜422 によって個々の無線アクセスベアラー・サービスを介してデータ転送が制御される。各サービス・アクセスポイントにつき１つの論理リンク・エンティティが存在する。これらのエンティティは自身のプロトコル構造を利用して、サービス・アクセスポイントを介して互換ユニット409 から到来するデータをこのプロトコル構造のデータ・フィールドの中へ入れる。論理リンク・エンティティを制御する論理リンク管理(LLM) エンティティ417 は、特に、論理リンク接続の確立及び終了、論理リンクの初期パラメータの設定、ある種のエラー状態並びに端末装置間の論理リンク制御パラメータの通信に対して責任を持つ。この論理リンク・エンティティは、論理制御リンク装置418 を通じて無線アクセス・ネットワーク中の他のネットワーク要素のLLM エンティティと交信を行う。LLC レイヤからポイント424 にあるLAC-MAC インターフェース423 の両端にわたってLLC プロトコル・フレームが転送される。
【００３４】
本発明の好適な実施例では、固定ネットワーク及び無線アクセス・ネットワークのインターフェースにあるネットワーク・ノード204 によって、パケット交換データ接続でどのようなプロトコルが用いられているかが分析される。このネットワーク・ノードの各論理リンク・エンティティによって、プロトコル・フレーム( このフレームのすべてまたはそのごく一部あるいはハンドシェイクが行われている間だけ) に対して、使用中の高位プロトコルを示すプロトコル識別子が追加される。これらのプロトコルに関する情報はLLM エンティティ417 を介して論理リンク・エンティティに到達する。プロトコル識別子は、パケット交換データ接続用無線アクセスベアラー・サービスを選択する目的、及び、無線アクセスベアラー・サービスの管理を行う目的の双方の目的のために利用することができる。このプロトコル識別子は、トラフィックの輻輳状態や送信のデッドロックによって生じる繰り返される再伝送のようなMAC レイヤ問題を解決する際に特に役立つ。例えば、再伝送モードの選択、可能な送達確認ウィンドウのサイズ、該ウィンドウサイズの調整、LLC パケットの管理並びに転送データ量の評価は高位プロトコルの識別を利用する処理である。例えば、アプリケーションがリアルタイムのデータ転送を必要とすることがわかっている場合、無線アクセスベアラー・サービスは再伝送を実行せずに正しい順序でパケットを送信しようとする。
【００３５】
図5 は、マルチプロトコル環境でプロトコルを識別する本発明の好適な実施例による階層データ構造500 を示す。例えばこの階層データ構造は無線アクセス・ネットワークで用いられ、図4 に図示のLLC とMAC レイヤとの間で情報の通信が行われる。プロトコル識別子は、プロトコル・フレーム中の特別のフィールドの中、あるいはデータ自身の範囲内のいずれかに配置することができる。図5 に示すプロトコル識別子は２バイト長であり、これらのバイトは水平行として表され、ビットは垂直列として表され、最下位ビットは最右端にある。
【００３６】
第１バイトの最高位ビット501 はいわゆるポール/ 最終(PF)ビットであり、このビットの意味はプロトコル識別子が配置されるプロトコル・フィールド中のプロトコル・フレームのタイプに依って決められる。次の４ビット502 は大まかなプロトコル識別に使用されるもので、例えばこのフィールドをプロトコル内容識別子と呼ぶこともできる。これら４ビットの各々はいわゆるフラグであり、所定のプロトコルが使用中であるかかどうかを示すものである。図5 の底部はプロトコル内容識別子502 の構造をもっと詳しく示すものである。選択されたプロトコルはパケット交換ネットワークで一般に使用されるデータ通信プロトコルである。例えば、プロトコル内容識別子中の第１のIP( インターネットプロトコル) 識別子はネットワークレイヤ・プロトコルと関連し、0 は使用されているネットワーク・プロトコルがIPではないことを示し、1 はプロトコルがIPであることを示す。第２のPR( パケット無線) 識別子は使用されているワイヤレスパケット交換ネットワークと関連し、0 はGPRS( パケット無線サービス) ネットワークが使用されていないことを示し、1 はGPRSネットワークが使用されていることを示す。第３のTU( 伝送制御プロトコル/ ユーザ・データグラム・プロトコル) 識別子によってTCP とUDP プロトコルとが区別され、0 はUDP の使用に対応し、1 はTCP の使用に対応する。第４のAP( アプリケーション・プロトコル) 識別子はデータ構造がもっと詳しくアプリケーション・プロトコルを記述しているるかいないを示す(0は記述無しを意味し、1 は記述有りを意味する) 。
【００３７】
プロトコル識別子500 の第１バイトの最後の３ビットは使用中のプロトコルのアプリケーションを定義するプロトコル・フィールド503 を構成する。このフィールドは例えばプロトコル内容特定グループと呼ぶことができる。例えば、プロトコル内容識別子でIP識別子が1 である場合、プロトコル内容特定グループの中の値000 はIPv4プロトコルに対応し、値001 はIPv6プロトコルに対応する。プロトコル内容識別子でAP識別子が1 の場合、プロトコル内容特定グループの値000 はハイパーテキスト転送プロトコル(HTTP)に対応し、001 はワイヤレス接続に使用されるもっと軽いワイヤレス・アプリケーション・プロトコル(WAP) に対応し、010 はマルチメディア及びハイパー・メディアのプレゼンテーション用として設計されたMHEGアプリケーション・プロトコルに対応し、011 はJAVA用プロトコルに対応する。IPバージョンとアプリケーション・プロトコルの双方に関する情報の通信を希望する場合には、例えば、プロトコル識別子が置かれているフレームの１つおきに、IP識別子の値が1 で、AP識別子の値が0(したがってプロトコル内容特定グループはIPバージョンを示す) となるようにし、また、フレームの１つおきに、IP識別子の値が0 でAPの値が1(プロトコル内容特定グループはアプリケーション用プロトコルを示す) となるようにして上記希望を達成することができる。これら両方の項目(IP バージョンとアプリケーション・プロトコル) の双方に関する情報を通信するための他の方法には、プロトコル識別子がより長いフィールドを持つようにまたはより多くのプロトコル識別子が存在するようにプロトコル識別子を指定するステップが含まれる。この時１つのプロトコル識別子の中でより多くの情報を通信することが可能となる。
【００３８】
データ構造500 の中の第２バイト504 は内容記述子であり、この内容記述子の中で各ビットはフラグとして機能する。したがって８つのプロトコルを識別することができ、例えばバイト中の最下位ビットは最高位レイヤ・プロトコルに対応する。内容記述子は、プロトコル内容特定グループの中で特定できるプロトコル・グループに対して指定される。例えば、以下のフラグ、すなわち最下位ビットから始めてWAP グループ、ワイヤレス・アプリケーション環境(WAE) 、ワイヤレス・セッション・プロトコル(WSP) 、ワイヤレス・トランザクション・プロトコル(WTP) 、ワイヤレス・トランスポート・レイヤ・セキュリティ(WTLS)、ワイヤレス・データグラム・プロトコル(WDP) が指定される。同様に、MHEGグループに対しては、MHEG制御、MHEGセットアップ・コンテナ(container) 、MHEGオブジェクト、MHEGリンクが指定される。これらの記述子でマークされたパケットにはMHEGアプリケーションと関連付けられたある一定タイプの情報が含まれる。例えばMHEG制御パケットにはマルチメディア・オブジェクトを示すアプリケーションのための制御及び同期情報が含まれる。
【００３９】
本発明の好適な実施例は、アプリケーション・ソフトウェア( 例えばマルチメディア・アプリケーション) によっていくつかの別個のデータ接続が用いられる状況でプロトコル識別子を利用するものである。例えばMHEGフォーマットを使ってマルチメディア・オブジェクトを呈示する場合、上述のプロトコルまたは対応するプロトコル識別子を用いて全く同じアプリケーションに属するものであるとして前記接続を識別することができる。したがって、例えばこれらのデータ接続は、無線アクセス・ネットワーク・インターフェースで一貫して制御することができる。このようにして、例えばマルチメディア・オブジェクトが接続の他端へうまく転送されたものの、オブジェクトの表示に必要な制御コマンドがリソース不足のために転送されなかったというような状況が回避される。
【００４０】
図6 は本発明の好適な実施例による方法を適用した装置を示す。装置600 は本実施例ではワイヤレス端末装置として示される通信装置である。本装置の動作は、制御ユニット601 によって制御され、該制御ユニットはデータ通信と関連するプロトコル・スタック602 に対して特に責任を持つ。本発明の好適な実施例による方法は図6 の第２プロトコル・レイヤに適用される。例を挙げると、この第２プロトコル・レイヤの構造は図4 のものと同じであり、また、第３レイヤに隣接する互換レイヤ407 と、論理リンク制御レイヤ416 とが図6 に図示されている。これらのレイヤの要素及びインターフェースは図6 では名称をふっていないが、それらは図4 の要素やインターフェースと同じある。図6 に図示の装置は、例えば下位のレイヤ・プロトコルが利用できるようにLLC プロトコル・フレームの中に他のレイヤのプロトコルに関する情報を含むことができる。さらに別の装置がこれらのフレームに入れた情報をこの装置は読むことができる。
【００４１】
プロトコル識別子構造と、例を挙げて上述したフィールド内容とは、上述のフィールドを備える上述の２バイト識別子に本発明を限定するものではない。本発明による階層プロトコル識別子は様々な構造を持つこともでき、識別子によって識別可能なプロトコルは以上名前を挙げたもの以外のプロトコルにすることもできる。
【００４２】
本発明によるプロトコル識別子は階層的であること必要としない。プロトコル識別子は１つまたはそれより多いフィールドを備え、これらフィールドの各々がプロトコルまたはプロトコル要素を識別するようにすることもできるが、フィールドが識別するオブジェクト間の関係を決定するために使用する構造はこのプロトコル識別子には含まれない。プロトコル識別子の中の連続フィールドは、例えばビデオ画像の符号化のために使用されるコーデックと、データ接続に沿ったパケット無線ネットワークとを識別することができる。このようなプロトコル識別子もまた本発明によるものである。
【００４３】
プロトコルは転送情報の内容を示すこともできる。プロトコル識別子によって例えば転送情報が音声、ビデオ画像または一般データであるかどうかを示すことができる。音声及びビデオである場合、例えば音声あるいはビデオ画像符号化に使用したコーデック、コーデックのバージョン番号あるいはコーデックによって作成されたビット・ストリームが準拠した規格を識別することも可能である。
【００４４】
主として固定ネットワークと無線アクセス・ネットワークと間のインターフェースにおける本発明による方法の利用について以上説明したとはいえ、本発明の適用は特定のインターフェースに限定されるものではない。
【００４５】
主としてデータ接続の管理、情報表示フォーマットの選択、並びに転送対象情報の優先的順位づけにおいて本発明による方法をどのように利用することができるかについて以上説明した。しかし以上の例によって、本発明の利用がこれらの目的に対してのみ限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】プロトコル・スタックとの無線リンクを介する従来技術のパケット交換データ接続を示す図である。
【図２】プロトコル・スタックとのワイヤレス移動ネットワークのエアインターフェースを介する従来技術のパケット交換データ接続を示す図である。
【図３】本発明の２つの好適な実施例によるデータ通信方法を示す図である。
【図４】本発明の第３の好適な実施例と関連するプロトコル・レイヤをさらに詳しく示す図である。
【図５】本発明の第４の好適な実施例による通信用プロトコル情報用のために使用されるデータ構造を示す図である。
【図６】本発明の好適な実施例による方法を採用する装置の概略を示す図である。

Claims

第１のプロトコル・レイヤと第２のプロトコル・レイヤとを備えるプロトコル・スタックによる、第１の通信装置と第２の通信装置との間におけるデータ接続を介した情報転送方法であって、
プロトコル識別子を生成し、
前記プロトコル・スタック中の前記第１のプロトコル・レイヤを識別するための前記プロトコル識別子の値を決定し、
前記プロトコル・スタック中の前記第２のプロトコル・レイヤに対して前記プロトコル識別子が示される情報転送方法において、
前記第１の通信装置から前記第２の通信装置へ前記プロトコル識別子が転送されることを特徴とする情報転送方法。
第１の通信装置と第２の通信装置との間で第３の通信装置(204) を介して情報が転送され、前記第１の通信装置から前記第３の通信装置へ前記プロトコル識別子が転送されることを特徴とする請求項1 に記載の方法。
第１の通信装置と第２の通信装置との間で第３の通信装置(204) を介して情報が転送され、前記プロトコル識別子が前記第３の通信装置から前記第１の通信装置へ転送されることを特徴とする請求項1 に記載の方法。
第１の通信装置と第２の通信装置との間で第３の通信装置と第４の通信装置とを介して情報が転送され、前記プロトコル識別子が前記第３の通信装置から前記第４の通信装置へ転送されることを特徴とする請求項1 に記載の方法。
前記プロトコル識別子が前記データ接続を介して転送されることを特徴とする請求項1 に記載の方法。
前記プロトコル識別子が前記データ接続とは異なるある一定の制御接続を介して転送されることを特徴とする請求項1 に記載の方法。
前記プロトコル識別子が前記データ接続の開始と関連して転送されることを特徴とする請求項1 に記載の方法。
前記データ接続の開始後ある一定の段階で前記プロトコル識別子が転送されることを特徴とする請求項1 に記載の方法。
前記プロトコル識別子がある一定の間隔で繰り返し転送されることを特徴とする請求項1 に記載の方法。
前記データ接続中、前記プロトコル識別子の値が一度以上決定されて示され、
前記プロトコル識別子の値が前記第１のプロトコル・レイヤのある一定部分に基づいて毎回決定され、
前記第１のプロトコル・レイヤの前記部分が決定のすべての時点で同一とならないように選択されることを特徴とする請求項1 に記載の方法。
前記プロトコル識別子が、前記第１のプロトコル・レイヤのある一定部分に基づいて決定される各々の要素を備えるようになっていることを特徴とする請求項1 に記載の方法。
前記プロトコル識別子が、第１の要素と第２の要素とを備えるようになっており、
前記第１の要素によって全体として決定された前記第１のプロトコル・レイヤの一部分を更に詳細に画定するように、前記第２の要素を決定することを特徴とする請求項11に記載の方法。
ある一定の転送データである一定のプロトコル・レイヤのプロトコル・フレーム中に前記プロトコル識別子を配置することを特徴とする請求項1 に記載の方法。
前記プロトコル識別子がプロトコル・フレームの内のフィールドに配置され、前記フィールドが前記プロトコル識別子のために予約されていることを特徴とする請求項13に記載の方法。
前記プロトコル識別子が、論理リンク制御プロトコルのプロトコル・フレームのフィールドに配置されることを特徴とする請求項14に記載の方法。
前記プロトコル識別子が、前記データ接続を介して転送されたデータの内容について記述することを特徴とする請求項1 に記載の方法。
第１のプロトコル・レイヤと第２のプロトコル・レイヤとを備えるプロトコル・スタックに従って別の通信装置へ情報を転送するように設けられた通信装置であって、
該通信装置がプロトコル識別子を作成するように設けられ、
前記通信装置が前記プロトコル・スタックの前記第１のプロトコル・レイヤを識別するための前記プロトコル識別子の値を決定するように設けられ、
前記通信装置が、前記通信装置自体または前記別の通信装置のいずれかにある前記プロトコル・スタックの前記第２のプロトコル・レイヤに対して前記プロトコル識別子を示すように設けられている通信装置において、
前記通信装置が、前記別の通信装置へ前記プロトコル識別子を転送するように設けられていることを特徴とする通信装置。
第１のプロトコル・レイヤと第２のプロトコル・レイヤとを備えるプロトコル・スタックに従って、別の通信装置から情報を転送するように設けられている請求項 17 に記載の通信装置であって、該通信装置の前記第２のプロトコル・レイヤが前記通信装置自体または前記別の通信装置のいずれかにある前記プロトコル・スタックの前記第１のプロトコル・レイヤによって決定される値を持つプロトコル識別子を受信するように設けられていることを特徴とする通信装置。
第１の通信装置と、第２の通信装置と、第１のプロトコル・レイヤ及び第２のプロトコル・レイヤを備えるプロトコル・スタックに従って前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間で情報を転送するための手段とを備えるデータ通信システムであって、
前記第１の通信装置がプロトコル識別子を作成するように設けられ、
前記第１の通信装置が前記プロトコル・スタックの前記第１のプロトコル・レイヤを識別するための前記プロトコル識別子の値を決定するように設けられ、
前記第１の通信装置が、前記プロトコル・スタックの前記第２のプロトコル・レイヤへ前記プロトコル識別子を転送するように設けられるデータ通信システムにおいて、
前記情報を転送するための手段は、前記第２の通信装置へ前記プロトコル識別子を転送するように設けられていることを特徴とするデータ通信システム。
前記第１の通信装置がワイヤレス端末装置であり、
前記第２の通信装置がネットワーク要素であることを特徴とする請求項19に記載のデータ通信システム。
前記情報を転送するための手段がコール制御接続の移動ネットワークの無線インターフェースを経て前記プロトコル識別子を転送するように設けられることを特徴とする請求項19に記載のデータ通信システム。
前記第１の通信装置がネットワーク要素であり、
前記第２の通信装置がワイヤレス端末装置であることを特徴とする請求項19に記載のデータ通信システム。
前記情報を転送するための手段がコール制御接続の移動ネットワークの無線インターフェースを経て前記プロトコル識別子を転送するように設けられることを特徴とする請求項22に記載のデータ通信システム。