JP4273127B2 - リンク層ハンドオフの方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は通信システムに関する。より詳細には、本発明は無線通信システムにおけるリンク層ハンドオフに関する。

パケット交換無線アクセス・ネットワークは、ＡＲ（アクセス・ルータ）要素に接続されたＡＮ（アクセス・ネットワーク）要素を備える。通常、ＡＲは、ＭＮ（移動体ノード）に現在サービスを提供しているＡＮを介して、ＭＮにサービスを提供する。また、通常、ＡＲはモビリティ・エージェントの機能を実行し、ＭＮのネットワーク層モビリティをサポートする。同じ無線技術において又は異なる技術間を通じてＭＮのＡＲ間ハンドオフが行なわれる場合、そのＭＮに対するモビリティ・エージェントがソースＡＲからターゲットＡＲへ切り替わる。これによりＭＮと新たなＡＲとの間に新たなリンク層接続が確立される。

ターゲットＡＮとの新たなリンク層接続を再び確立することにより、ソースＡＮ及びＭＮの双方のリンク層（例えば、ＡＲＱ層）にて、未処理の（ｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇ）伝送キュー及び再伝送キューがフラッシュされる。未処理の無線フレームのフラッシュにより、エンドツーエンド・アプリケーション、詳細には、ＶｏＩＰ型（ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル）及びＰＴＴ型（プッシュ・ツー・トーク）のアプリケーションの性能に、顕著な影響が与えられる。また、そうしたパケット損失により、ＴＣＰ（伝送制御プロトコル）送信側がスロースタート（ｓｌｏｗ ｓｔａｒｔ）手続を呼び出して輻輳制御を開始する場合もある。これにより、ＴＣＰ型アプリケーションのエンドツーエンド性能に影響が与えられる場合がある。

したがって、既存のパケット損失問題に対処するリンク層ハンドオフの装置及び方法が必要とされている。

既存のパケット損失問題に対処するリンク層ハンドオフの装置及び方法の必要に対処するための種々の実施形態を記載する。ＯＳＩ型通信インタフェースの第３層より低位に中間バッファ管理層（ＩＢＭＬ）を導入する。ＩＢＭＬは通信インタフェースの低位層を介して伝送されているＯＳＩ第３層パケットのコピーをバッファするとともに、１つ以上の低位層からＩＢＭＬが受信する表示を用いてバッファの内容を管理する。リンク層ハード・ハンドオフが進行していることの表示をＩＢＭＬが受信するとき、ＩＢＭＬは現在バッファされているパケットをターゲット通信インタフェースの対応するＩＢＭＬに転送する。この第３層副層バッファの転送により、ターゲット通信インタフェースにおいてハード・ハンドオフに関連するパケット損失を減少することが可能となる。

開示の実施形態は図１〜５を参照することにより、さらに完全に理解され得る。図１は、本発明の複数の実施形態による無線通信システム１００のブロック図である。現在、ＯＭＡ（オープン・モバイル・アライアンス）、３ＧＰＰ（第３世代パートナシップ・プロジェクト）、３ＧＰＰ２（第３世代パートナシップ・プロジェクト２）及びＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ；米国電気電子学会）８０２等の標準規格団体が、無線通信システム用の標準規格仕様を作成している（これらの団体には、それぞれ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｐｅｎｍｏｂｉｌｅａｌｌｉａｎｃｅ．ｃｏｍ，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇ／，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ２．ｃｏｍ／，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｅｅ８０２．ｏｒｇ／を介して連絡可能である）。通信システム１００は、異なる無線技術に基づくアクセス・ネットワークを有するシステムを表す。例えば、以下の記載では、ＡＮ１２１はＩＥＥＥ ８０２．ＸＸ型であり、ＡＮ１２２は３ＧＰＰ２型であるとする。したがって、ＡＮ１２１はＩＥＥＥ ８０２．１１，８０２．１６又は８０２．２０等の無線技術を用い、ＡＮ１２２はＣＤＭＡ２０００又はＨＲＰＤ（１ｘＥＶ−ＤＯ又はＩＳ−８５６としても知られる）等の無線技術を用いる。ＡＮ１２１，１２２の双方は、本発明を実装するように適切に変更されている。本発明の代替の実施形態は、以下に限定されるものではないが、３ＧＰＰ仕様に記載の技術（例えば、ＧＳＭ，ＧＰＲＳ，ＥＤＧＥ，Ｗ−ＣＤＭＡ，ＵＴＲＡＮ，ＦＯＭＡ，ＵＭＴＳ，ＨＳＤＰＡ及びＨＳＵＰＡ等）、ＩＳ−１３６（ＴＤＭＡ第３世代無線標準規格）仕様に記載の技術、ＩＳ−９５（ＣＤＭＡ）仕様に記載の技術、１ｘＥＶ−ＤＶ技術及びインテグレーテッド・ディスパッチ・エンハンスト・ネットワーク（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｄｉｓｐａｔｃｈ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ）技術等、他の又は追加の技術を用いる通信システムにて実装される。

より詳細には、通信システム１００は、移動体ノード（ＭＮ）１０１、アクセス・ネットワーク（ＡＮ）１２１，１２２、アクセス・ルータ（ＡＲ）１４１，１４２及びパケット・ネットワーク１５１を備える。図１には、システム１００の動作に必要な要素が必ずしも全ては示されておらず、本明細書の実施形態の説明に特に関係するシステム構成要素及び論理エンティティのみが示されていることが、当業者には認められるであろう。例えば、ＡＮが、ＷＬＡＮ（無線ローカルエリアネットワーク）局（これには、アクセス・ポイント（ＡＰ）、ＡＰコントローラ／スイッチ及びＷＬＡＮスイッチのうちの１つ以上が含まれる）、無線基地局（ＢＴＳ）、基地局コントローラ（ＢＳＣ）（これには、選択分配装置（ＳＤＵ）が含まれる）、パケット制御機能（ＰＣＦ）、パケット制御装置（ＰＣＵ）及び無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）のうちの１つ以上等のデバイスを備えることは知られている。しかしながら、図１には、それらのデバイスのうちのいずれも詳細に示さない。

代わりに、図１には、ＡＮ１２１，１２２を、処理装置１２５，１２６、ネットワーク・インタフェース１２７，１２８及びトランシーバ１２３，１２４を備えるように示す。処理装置、ネットワーク・インタフェース及びトランシーバ等の構成要素は、一般に周知である。例えば、ＡＮの処理装置が、以下に限定されるものではないが、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、メモリ・デバイス、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）及び論理回路のうちの１つ以上等、基本的な構成要素を備えることは知られている。通常、そうした構成要素は、高度設計言語若しくは記述、コンピュータ命令、メッセージ・フローチャート及び論理フローチャートのうちの１つ以上を用いて表現されている、アルゴリズム及びプロトコルのうちの一方又は双方を実装するように適合される。

したがって、アルゴリズム、論理フロー、メッセージ・フロー及びプロトコル仕様のうちの１つ以上が与えられると、当業者には、与えられた論理を実行するＡＮの処理装置の実装に利用可能な多くの設計・開発手法が認識される。したがって、ＡＮ１２１，１２２は、本明細書の記載により本発明の複数の実施形態を実装するように適合された、公知のＡＮを表す。さらに、本発明の態様は種々の物理構成要素において及び種々の物理構成要素間を通じて実装されてよく、必ずしも単一のプラットフォームの実装に限定されないことが、当業者には認められるであろう。例えば、本発明のＡＮの態様は、上述の任意のＡＮデバイスにおいて実装されてもよく、そうした構成要素間を通じて分散されてもよい。

ＡＮ１２１，１２２はＭＮ１０１との通信のために無線インタフェース１１１，１１２を用いる。例示において、ＡＮ１２１はＩＥＥＥ ８０２．ＸＸ型であり、ＡＮ１２２は３ＧＰＰ２型であるため、無線インタフェース１１１，１１２は、それぞれＩＥＥＥ ８０２．ＸＸのエア・インタフェース、３ＧＰＰ２のエア・インタフェースに相当する。

ＭＮのプラットフォームが、以下に限定されるものではないが、移動局（ＭＳ）、アクセス端末（ＡＴ）、端末機器、ゲーム・デバイス、パーソナル・コンピュータ及びパーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）等、広範な消費者用電子プラットフォームを指すことは知られている。詳細には、ＭＮ１０１は、処理装置１０２、トランシーバ１０３、キーパッド（図示せず）、スピーカ（図示せず）、マイクロホン（図示せず）及びディスプレイ（図示せず）を備える。ＭＮにおいて用いられる処理装置、トランシーバ、キーパッド、スピーカ、マイクロホン及びディスプレイは、当該技術分野においては周知である。

例えば、ＭＮの処理装置が、以下に限定されるものではないが、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、マイクロコントローラ、メモリ・デバイス、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）及び論理回路のうちの１つ以上等、基本的な構成要素を備えることは知られている。通常、そうしたＭＳ構成要素は、高度設計言語若しくは記述、コンピュータ命令、メッセージ・フローチャート及び論理フローチャートのうちの１つ以上を用いて表現されている、アルゴリズム及びプロトコルのうちの一方又は双方を実装するように適合される。したがって、アルゴリズム、論理フロー、メッセージ／信号フロー、呼フロー及びプロトコル仕様のうちの１つ以上が与えられると、当業者には、与えられた論理を実行するユーザ機器の実装に利用可能な多くの設計・開発手法が認識される。したがって、ＭＮ１０１は、本明細書の記載により本発明の実施形態を実装するように適合されている、公知のＭＮを表す。

本発明による種々の実施形態の動作は、実質的に以下のように生じる。関連動作は、オープン・システムズ・インターコネクション（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ＯＳＩ）型通信インタフェースを用い、無線インタフェース１１１を介して相互にメッセージを送信するＡＮ１２１及びＭＮ１０１のうちの一方又は双方にて開始する。詳細には、ＯＳＩ型通信インタフェースは、処理装置１２５，１０２が、それぞれのトランシーバ１２３，１０３を介し、それぞれＭＮ１０１，ＡＮ１２１に対しメッセージを伝送することにより用いられる。メッセージの送信及び受信中、サービス提供するＡＮ、即ち、ソースＡＮ１２１から、ターゲットＡＮ１２２へのハード・ハンドオフが生じる。

図２は、本発明の複数の実施形態による、ＭＮ１０１によるソースＡＮ１２１からターゲットＡＮ１２２へのリンク層ハンドオフ中、ＭＮ１０１、ソースＡＮ１２１及びターゲットＡＮ１２２において有効なＯＳＩ型通信インタフェースのブロック図である。ＯＳＩ型通信インタフェースを、ソースＡＮの処理装置１２５、ターゲットＡＮの処理装置１２６及びＭＮの処理装置１０２により実装されるように示す。ＭＮの処理装置１０２を、異なる無線信号技術を利用するＡＮ１２１及びＡＮ１２２の各ＡＮに対するＯＳＩ型通信インタフェースを実装するように示す。各通信インタフェースは、ＯＳＩ階層化モデルに基づく処理層を備える。図２には、第３層を各通信インタフェースのブロック２０３，２０４，２１３，２１４で示し、低位層（第３層より低位の層）をブロック２０５，２０６，２１５，２１６で示す。また、本発明の実施形態は、ブロック２０１，２０２，２１１，２１２で示す追加の層、中間バッファ管理層（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｂｕｆｆｅｒ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｌａｙｅｒ；ＩＢＭＬ）も備える。

図３，４には、ＭＮ１０１、ソースＡＮ１２１及びターゲットＡＮ１２２の一部の実施形態により実装されるＯＳＩ型通信インタフェースの部分の例を示す。図３は、ＩＥＥＥ ８０２．ＸＸ型アクセス・ネットワークのプロトコル・スタック３００のブロック図である。したがって、一例として、プロトコル・スタック３００は、層２０１，２０３，２０５に加え、層２１１，２１３，２１５を実装するプロトコル・スタック層を示す。プロトコル・スタック３００の場合、低位層２０５，２１５は各々、論理リンク制御（ＬＬＣ）層、ＭＡＣ層管理エンティティ（ＭＬＭＥ）、物理層管理エンティティ（ＰＬＭＥ）、媒体アクセス（ＭＡＣ）層及び物理層を備える。

同様に、図４は、３ＧＰＰ２型アクセス・ネットワークのプロトコル・スタック４００のブロック図である。したがって、一例として、プロトコル・スタック４００は、層２０２，２０４，２０６（ＳＤＵスタックを参照）に加え、層２１２，２１４，２１６（ＭＳスタックを参照）を実装するプロトコル・スタック層を示す。プロトコル・スタック４００の場合、低位層２０６，２１６は各々、他の層に加え、無線リンク・プロトコル（ＲＬＰ）層を備える。

プロトコル・スタック３００，４００の双方は、第３層と、第３層より低位のリンク層ＡＲＱ機能との間に、中間バッファ管理層を備える。ソースＡＮのプロセッサ１２５は、ＩＢＭＬ２０１にＯＳＩ第３層パケットのコピーをバッファする。これは、低位層２０５を介してＭＮ１０１に対し伝送されているＯＳＩ第３層パケットである。同じく、ＭＮのプロセッサ１０２は、ＩＢＭＬ２１１にＯＳＩ第３層パケットのコピーをバッファする。これは、低位層２１５を介してＡＮ１２１に対し伝送されているＯＳＩ第３層パケットである。

続いて、低位層２０５，２１５は、伝送されるパケットの全部分の伝送に成功したか否かを判定するように動作する。例えば、第３層パケットに属する全てのセグメントが受信されたか否かを判定するため、低位層２０５，２１５の自動再送要求（ＡＲＱ）層は、黙示／明示のＡＣＫ／ＮＡＫと共に、マッピング・テーブルを用いてもよい。このマッピング・テーブルでは、高位層のパケットＩＤ（例えば、ＩＰのＩＤ）が、相当するＡＲＱフレームに属するセグメントのシーケンス番号に対しマッピングされている。

パケットの伝送に成功したと低位層２０５又は２１５が判定するとき、それぞれのＩＢＭＬ２０１又は２１１に対し表示が送信される。一般に、この表示はトリガ、イベント又は何らかの形式のメッセージの形態を取り得る。例えば、一部の実施形態では、この表示は、バッファされたパケットの伝送に成功したことであり、ＬＬＣプリミティブを含む。図３に示す、ＩＢＭＬ２０１，２１１がデータを送信及び受信するために用いられるＬＬＣ＿ＳＡＰ（ＬＬＣサービス・アクセス・ポイント）は、パケット伝送の成功を示すＬＬＣプリミティブ（例えば、ＴＸ−ＳＵＣＣＥＳＳ−ＩＮＤ）を伝達するためにも用いられ得る。ＩＢＭＬ２０１，２１１が伝送成功の表示を受信するとき、伝送に成功したパケットはＩＢＭＬバッファから取り除かれる。

上述の例においては、低位層２０５，２１５はリンク層に特有の手段を用いて、無線リンクを介するパケットの伝送に成功したか否かを判定する。それぞれのピア・エンティティがパケットの受信に成功したことを低位層２０５，２１５が判定することが不可能な場合、ＩＢＭＬ２０１，２１１はタイマ型アプローチを用いて、それぞれのバッファの内容をフラッシュする時を決定することが可能である。詳細には、ＩＢＭＬ２０１，２１１はブラックアウト（ｂｌａｃｋｏｕｔ）タイマを用い、伝送成功（又は伝送失敗）の表示が存在しない場合に第３層のパケットをバッファする長さを決定する。ＩＢＭＬ２０１，２１１は、バッファされたパケットに関連するタイマのタイマ失効を検出するとき、バッファされたパケットをそれぞれのバッファから取り除く。これらのブラックアウト・タイマのタイムアウトの値を、特定のリンク層ハンドオフのブラックアウト時間に等しく設定することが可能である。

また、低位層２０５，２１５は、伝送されるパケットの伝送に成功しなかったか否かを判定するように動作する。例えば、低位層２０５，２１５のＡＲＱ層は、バッファされたパケットのうちの１つ以上のセグメントがアボートされた時を検出する。これは、ＭＡＣ（媒体アクセス）層アボートの結果、或いは、３ＧＰＰ２型通信インタフェースの場合には、Ｈ−ＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）アボート、ＲＬＣ（無線リンク制御）アボート又はＲＬＰ（無線リンク・プロトコル）アボートの結果である。

パケットの伝送の試行に失敗したと低位層２０５又は２１５が判定するとき、それぞれのＩＢＭＬ２０１又は２１１に対し表示が送信される。ここでも、一般に、この表示はトリガ、イベント又は何らかの形式のメッセージの形態を取り得る。例えば、一部の実施形態では、この表示は、バッファされたパケットの伝送に失敗したことであり、ＭＡＣ層管理エンティティ（ＭＬＭＥ）プリミティブを含む。図３に示すＭＬＭＥ＿ＳＡＰ（ＭＬＭＥサービス・アクセス・ポイント）は、パケット伝送の失敗を示すＭＬＭＥプリミティブ（例えば、ＴＸ−ＦＡＩＬ−ＩＮＤ）を伝達するためにも用いられ得る。ＩＢＭＬ２０１，２１１がそうした表示を受信するとき、ＩＢＭＬ２０１，２１１は失敗したパケットを、それぞれの低位層２０５，２１５を介して再伝送することを試行する。

また、低位層２０５，２１５は、ソースＡＮ１２１からターゲットＡＮ１２２へのリンク層ハード・ハンドオフが進行している（即ち、切迫している（ｉｍｍｉｎｅｎｔ）又は処理中である）ことを判定するように動作する。そうしたハンドオフが進行していると低位層２０５又は２１５が判定するとき、それぞれのＩＢＭＬ２０１又は２１１に対し表示が送信される。ここでも、一般に、この表示はトリガ、イベント又は動作しているハンドオフ・コントローラによる何らかの形式のメッセージの形態を取り得る。例えば、一部の実施形態では、この表示はハンドオフが進行していることであり、ＭＬＭＥ又はＰＬＭＥ（物理層管理エンティティ）プリミティブを含む。図３に示すＭＬＭＥ＿ＳＡＰ又はＰＬＭＥ＿ＳＡＰ（ＰＬＭＥサービス・アクセス・ポイント）は、リンク層ハード・ハンドオフが進行していることを示す適切なＭＬＭＥ／ＰＬＭＥプリミティブ（例えば、Ｌ２−ＨＯ−ＩＮＩＴ−ＩＮＤ）を伝達するためにも用いられ得る。

ＩＢＭＬ２０１がハンドオフの進行の表示を受信するとき、ＩＢＭＬ２０１はＩＢＭＬ２０１に現在バッファされているパケットを、ターゲットＡＮ１２２のターゲットＩＢＭＬ２０２へ転送する。この転送は、ＩＢＭＬ２０２自身のネットワーク・アドレス又はＩＢＭＬ２０２が見出され得るＷＬＡＮ局／ＡＰ／ＢＳＣ／ＳＤＵのアドレス等、ターゲットＩＢＭＬ２０２に関連するアドレス情報を、ハンドオフ表示に組み入れることにより、可能とされ得る。この情報により、ＡＮ間における転送をサポートするためのトンネルが確立される。

ＩＢＭＬ２１１がハンドオフの進行の表示を受信するときには、幾分異なり、ＩＢＭＬ２１１はＩＢＭＬ２１１に現在バッファされているパケットを、ターゲットＭＮ１０１のＯＳＩ型通信インタフェースのターゲットＩＢＭＬ２１２へ転送する。この場合、ＩＢＭＬ２１１からＩＢＭＬ２１２への転送は、ＭＮ１０１内のソース通信インタフェースからターゲット通信インタフェースへと、内部的に生じる。この転送は、ターゲットＯＳＩ型通信インタフェースの識別子をハンドオフ表示に組み入れることにより可能とされ得る。

ターゲットＩＢＭＬ２０２，２１２は、それぞれのソースＩＢＭＬ２０１，２１１に先にバッファされていたパケットを受信する。ハンドオフが完了すると、ＩＢＭＬ２０２，２１２は、それらのバッファされていたパケットを、それぞれの低位層２０６，２１６を介して再伝送する。したがって、バッファすること及びそれらのバッファしたパケットをその後に転送することにより、リンク層ハード・ハンドオフが検出されるとき、そうしたハンドオフ中にアップリンク及びダウンリンクの双方において失われるパケットの数を減少することが可能である。

上述のように、低位層２０５，２１５は、伝送されるパケットの伝送に成功しなかったか否かを判定するように動作する。パケットの伝送の試行に失敗したと低位層２０５又は２１５が判定するとき、それぞれのＩＢＭＬ２０１又は２１１に対し表示が送信され、ＩＢＭＬ２０１又は２１１は失敗したパケットを、それぞれの低位層２０５又は２１５を介して再伝送することを試行する。一部の実施形態では、それぞれのＩＢＭＬ２０１又は２１１はＴＣＰ等のトランスポート層に対し、無線リンクが不良であることを通知してもよい。例えば、ＳＤＵ−ＴＸ−ＦＡＩＬ−ＩＮＤの周波数が閾値に到達する場合、それぞれのＩＢＭＬ２０１又は２１１はローカルＴＣＰに対し、さらなるパケットを自身のピアに送信することを停止するように通知する。続いて、ローカルＴＣＰは自身のピアに対しＴＣＰ ＡＣＫを送信し、そのウィンドウ・フィールドを０に設定することにより、データの送信を停止するように自身のピアに対し要求する。一時的なエンドツーエンド・フロー制御（ＴＣＰ持続性モード）の呼出は、ハンドオフ中に無線リンクを介してさらにパケットが欠落することを防止するように作用する。また、これにより、ハンドオフ中のパケット損失のためＴＣＰの輻輳制御及びスロースタートがトリガされることも防止される。

ハンドオフが完了したとき、それぞれのターゲットＩＢＭＬ２０２又は２１２はハンドオフが完了したことの表示を受信し、続いて、データ転送の再開が可能であることをＴＣＰに対し通知し得る。ＴＣＰは、０でないウィンドウ・サイズを有するＴＣＰ ＡＣＫを自身のピアに対し送信することにより、データの送信を再開することが可能である。この例においては、ＴＣＰ持続性モードをトリガすることにより、ハンドオフ後のＴＣＰの輻輳制御／スロースタート手続を回避して、ＴＣＰ型アプリケーションの性能を向上させる。

図５は、本発明の複数の実施形態によるＩＢＭＬにより実行される機能のフローチャートである。論理フロー５００が開始し（５０１）、ＩＢＭＬは、ＯＳＩ型通信インタフェースの１つ以上の低位層（即ち、第３層より低位の層）を介して伝送されている第３層パケットのコピーをバッファする（５０３）。ＩＢＭＬは、新たな第３層パケットのコピーをバッファすることを継続している間、受信した種々の表示に従って機能する。バッファしたパケットのうちの１つの伝送に成功したこと、又はバッファしたパケットのタイマが失効したことの表示をＩＢＭＬが受信するとき（５０５）、ＩＢＭＬは、そのパケットをバッファから取り除く（５０７）。バッファしたパケットのうちの１つの伝送の試行に失敗したことの表示をＩＢＭＬが受信するとき（５０９）、ＩＢＭＬは失敗したパケットを、低位層のうちの１つ以上を介して再伝送する（５１１）。最後に、リンク層ハード・ハンドオフが進行していることの表示をＩＢＭＬが受信するとき（５１３）、ＩＢＭＬは現在バッファされているパケットを、ターゲットＯＳＩ型通信インタフェースのターゲットＩＢＭＬへ転送し（５１５）、論理フロー５００は終了する（５１７）。

本発明の種々の実施形態は、ＩＥＥＥ ８０２．ＸＸ及び３ＧＰＰ２等、既存の通信標準規格に対する変更としても表現され得る。本発明を実施するように、それらの及び他の標準規格を変更し得る多くの手段が存在するが、以下に２つの特定の例を述べる。

ＩＢＭＬ及び種々の表示を含むように、ＩＥＥＥ ８０２．ＸＸプロトコル・スタックを変更し得る。この変更には、Ｌ３とＬＬＣ層との間にＩＢＭＬを組み込むこと、無線リンクを介するＩＰパケットの伝送の成功をＩＢＭＬに示すＳＤＵ−ＴＸ−ＳＵＣＣＥＳＳ−ＩＮＤ ＬＬＣプリミティブを追加すること、リンク層ハンドオフが切迫していることをＩＢＭＬに示すＬ２−ＨＯ−ＩＮＩＴ−ＩＮＤ ＭＬＭＥ又はＰＬＭＥプリミティブを追加すること（このトリガにおいて、ＭＬＭＥ又はＰＬＭＥは移動体が引き渡されているターゲットＡＰのアドレスも提供する）、ＬＬＣ＿ＳＡＰを介するＳＤＵ−ＴＸ−ＳＵＣＣＥＳＳ−ＩＮＤトリガの送信をＬＬＣにさせること、ＰＬＭＥ又はＭＬＭＥ ＳＡＰを介するＬ２−ＨＯ−ＩＮＩＴ−ＩＮＤトリガの送信をそれぞれＰＬＭＥ又はＭＬＭＥにさせること並びにＬＬＣ＿ＳＡＰを用いてデータの送信／受信及びリンク層トリガの受信をＩＢＭＬにさせることが含まれ得る。

それらの変更により、ＩＢＭＬは、より低位のＬＬＣ層に対し高位層のパケットを送信する前に、ＬＬＣがＳＤＵ−ＴＸ−ＳＵＣＣＥＳＳ−ＩＮＤプリミティブを用い、無線リンクを介するピアＬＬＣエンティティへのパケットの伝送に成功したことをＩＢＭＬに対し通知するまで、高位層のパケットをバッファする。ＭＬＭＥ又はＰＬＭＥ層はリンク層ハンドオフが切迫していること又は完了したことを検出すると、ＩＢＭＬに対しトリガ情報を送信する。インフラストラクチャのＩＢＭＬは拡張ＩＡＰＰその他のトンネリング機構を用い、バッファされたＩＢＭＬパケットをソースＡＰからターゲットＡＰへ伝送する。移動体はこのトリガを用い、バッファされたパケットをソース・インタフェースからターゲット・インタフェースへ転送する。

ＩＢＭＬ及び種々の表示を含むように、３ＧＰＰ２プロトコル・スタックを変更し得る。この変更には、インフラストラクチャのＳＤＵのＧＲＥ及びＲＬＰ副層間にＩＢＭＬを組み込むこと、移動体ノードのＰＰＰ及びＲＬＰ層間にＩＢＭＬを組み込むこと、ピア・エンティティへのＰＰＰフレームのセグメントの全ての伝送に成功したことをＲＬＰの実装が検出するとき、ＲＬＰの実装がＩＢＭＬに対し（ＳＤＵ−ＴＸ−ＳＵＣＣＥＳＳ−ＩＮＤプリミティブを用いて）示すようにＲＬＰの実装を変更すること（ＲＬＰ送信機は、Ｌ＿Ｖ（Ｎ）ピア・シーケンス番号更新と共に、所与のＩＰパケットに対して生成されるＲＬＰフレームのシーケンス番号に対するＩＰのＩＤのマッピング等の情報を用い、ピア・エンティティによるＩＰパケットの受信に成功したか否かを決定し得る（Ｌ＿Ｖ（Ｎ）ピア情報はＲＬＰフィル・フレーム交換中に受信される））並びにＩＰパケットのセグメントの全てに関連するＡＣＫがＭＡＣ副層のＨ−ＡＲＱ層により受信されると、ＩＢＭＬに（ＳＤＵ−ＴＸ−ＳＵＣＣＥＳＳ−ＩＮＤを用いて）プリミティブを示すようにＨ−ＡＲＱを変更すること（Ｈ−ＡＲＱの実装はＨ−ＡＲＱ ＰＤＵによるＩＰ識別子のマッピングを含むテーブル等、追加の情報を保持する必要がある）のうちの一部又は全部が含まれ得る。

本発明の複数の実施形態による無線通信システムのブロック図。 本発明の複数の実施形態による、ＭＮ（移動体ノード）によるソースＡＮ（アクセス・ネットワーク）からターゲットＡＮへのリンク層ハンドオフ中、ＭＮ、ソースＡＮ及びターゲットＡＮにおいて有効なオープン・システムズ・インターコネクション（ＯＳＩ）型通信インタフェースのブロック図。 本発明の複数の実施形態による、ＩＥＥＥ（米国電気電子学会）８０２．ＸＸ型アクセス・ネットワークのプロトコル・スタックのブロック図。 本発明の複数の実施形態による、３ＧＰＰ２（第３世代パートナーシップ・プロジェクト２）型アクセス・ネットワークのプロトコル・スタックのブロック図。 本発明の複数の実施形態によるＩＢＭＬ（中間バッファ管理層）により実行される機能の論理フローチャート。

Claims (10)

1. リンク層ハンドオフの方法であって、
   中間バッファ管理層（ＩＢＭＬ）がソース・オープン・システムズ・インターコネクション（ＯＳＩ）型通信インタフェースにパケットのコピーをバッファし、バッファされたパケットのグループを作成する工程と、
   パケットはソースＯＳＩ型通信インタフェースの１つ以上の低位層を介して伝送されているＯＳＩ第３層パケットであることと、
   低位層はＯＳＩ第３層より低位の層であることと、
   リンク層ハード・ハンドオフが切迫していることの表示をＩＢＭＬが１つ以上の低位層のうちの１つの低位層から受信する工程と、
   リンク層ハード・ハンドオフの表示に応答して、バッファされたパケットのグループをＩＢＭＬがターゲットＯＳＩ型通信インタフェースのターゲットＩＢＭＬに転送する工程とからなる方法。
2. ソースＯＳＩ型通信インタフェースの１つ以上の低位層は、媒体アクセス（ＭＡＣ）層、論理リンク制御（ＬＬＣ）層、ＭＡＣ層管理エンティティ（ＭＬＭＥ）、物理層管理エンティティ（ＰＬＭＥ）、無線リンク・プロトコル（ＲＬＰ）層、無線リンク制御（ＲＬＣ）層、自動再送要求（ＡＲＱ）層及びハイブリッド自動再送要求（Ｈ−ＡＲＱ）層のうちの１つ以上のプロトコル層を含む請求項１に記載の方法。
3. バッファされたパケットのグループのうちの１つのパケットの伝送に成功したことの表示をＩＢＭＬが１つ以上の低位層のうちの１つの低位層から受信する工程と、
   バッファされたパケットのグループを転送する前に、伝送の成功の表示に応答して、ＩＢＭＬがバッファされたパケットのグループから伝送に成功したパケットを取り除く工程とを含む請求項１に記載の方法。
4. 伝送に成功したパケットの全部分の伝送に成功したことを１つ以上の低位層のうちの１つの低位層が判定する工程を含む請求項３に記載の方法。
5. バッファされたパケットのグループのうちの１つのパケットに対するタイマ失効をＩＢＭＬが検出する工程と、
   バッファされたパケットのグループを転送する前に、タイマ失効に応答して、ＩＢＭＬがバッファされたパケットのグループからパケットを取り除く工程とを含む請求項１に記載の方法。
6. バッファされたパケットのグループのうちの１つのパケットの伝送の試行に失敗したことの表示をＩＢＭＬが１つ以上の低位層のうちの１つの低位層から受信する工程と、
   伝送に失敗したことの表示に応答して、失敗したパケットをＩＢＭＬがソースＯＳＩ型通信インタフェースの１つ以上の低位層を介して再伝送する工程とを含む請求項１に記載の方法。
7. バッファされたパケットのグループのうちの１つのパケットの伝送の試行に失敗したことの表示をＩＢＭＬが１つ以上の低位層のうちの１つの低位層から受信する工程と、
   伝送に失敗したことの表示に応答して、無線リンクが不良であることをＩＢＭＬがトランスポート層に対し通知する工程とを含む請求項１に記載の方法。
8. リンク層ハード・ハンドオフが完了したことの表示をターゲットＩＢＭＬが受信する工程と、
   ハード・ハンドオフ完了の表示に応答して、データ転送の再開が可能であることをターゲットＩＢＭＬがトランスポート層に対し通知する工程とを含む請求項７に記載の方法。
9. トランシーバと、ネットワーク・インタフェースと、トランシーバ及びネットワーク・インタフェースに通信可能に接続された処理装置とからなるアクセス・ネットワーク（ＡＮ）であって、
   処理装置が、
   中間バッファ管理層（ＩＢＭＬ）を含むソース・オープン・システムズ・インターコネクション（ＯＳＩ）型通信インタフェースを用い、トランシーバを介してメッセージを送信及び受信すること、
   ＯＳＩ第３層より低位の層であるソースＯＳＩ型通信インタフェースの１つ以上の低位層を介して伝送されているＯＳＩ第３層パケットのコピーをＩＢＭＬにバッファし、バッファされたパケットを作成すること、
   ターゲットＡＮへのリンク層ハード・ハンドオフが切迫していることを判定すること、並びに、
   ハンドオフの判定に応答して、バッファされたパケットをネットワーク・インタフェースを介してターゲットＡＮのターゲットＯＳＩ型通信インタフェースのターゲットＩＢＭＬに転送することを含むアクセス・ネットワーク。
10. トランシーバと、トランシーバに通信可能に接続された処理装置とからなる移動体ノード（ＭＮ）であって、
    処理装置が、
    中間バッファ管理層（ＩＢＭＬ）を含むソース・オープン・システムズ・インターコネクション（ＯＳＩ）型通信インタフェースを用い、トランシーバを介してメッセージを送信及び受信すること、
    ＯＳＩ第３層より低位の層であるソースＯＳＩ型通信インタフェースの１つ以上の低位層を介して伝送されているＯＳＩ第３層パケットのコピーをＩＢＭＬにバッファし、バッファされたパケットを作成すること、
    ターゲットＡＮへのリンク層ハード・ハンドオフが切迫していることを判定すること、並びに、
    ハンドオフの判定に応答して、バッファされたパケットをＭＮのターゲットＯＳＩ型通信インタフェースのターゲットＩＢＭＬに転送することを含む移動体ノード。

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