(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気通信システムにおけるデータ送信方法であって、ユーザレベルの下位に存する、より低位の送信プロトコルレベルでのフロー制御をサポートする第一の脚と、ユーザレベルの下位に存する、より低位の送信プロトコルレベルでのフロー制御をサポートしない中間の第二の脚と、ユーザレベルの下位に存する、より低位の送信プロトコルレベルでのフロー制御をサポートする第三の脚とを備える接続を通してデータを送信するステップを含むデータ送信方法において、
上記第一の脚と上記第三の脚の間の上記第二の脚の、より低位の送信プロトコルレベルを通して、より低位のレベルのフロー制御情報を、透過的にトンネリングさせることにより、上記より低位の送信プロトコルレイヤでの上記接続を通じてエンド・ツー・エンドのフロー制御を与えてデータの完全性を確保するようにするステップをさらに備える、
ことを特徴とするデータ送信方法。
【請求項２】
上記フロー制御情報を、チャンネル内信号伝送として上記第二の脚を通してトンネリングさせる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記第二の脚は、ＡＴＭ接続であり、上記より低位の送信プロトコルレベルは、ＡＴＭ適応レイヤを含む請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
ＡＴＭ適応レイヤサービスデータユニット内に上記フロー制御情報を格納し、上記ＡＴＭ適応レイヤサービスデータユニットをＡＴＭネットワークプロトコルに従って上記第二の脚の他端に伝送し、上記フロー制御情報を、上記第二の脚の上記他端で上記ＡＴＭ適応レイヤサービスデータユニットから抽出する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
上記ＡＴＭ適応レイヤサービスデータユニットのペイロードフィールドの最初のユーザデータオクテットの前に上記フロー制御情報を搬送するオクテットを挿入すること、または、上記ＡＴＭ適応レイヤサービスデータユニットのペイロードフィールドの最初の複数のユーザデータビットの前に、上記フロー制御情報を搬送する１ビット又は複数ビットを挿入すること、または、上記ペイロードフィールド内の唯一のペイロード情報としての上記フロー制御情報を搬送する、オクテットあるいは１ビットあるいは複数ビットを、上記ＡＴＭ適応レイヤサービスデータユニットに挿入すること、または、限定された量のユーザデータを有する上記フロー制御情報を搬送するオクテットあるいは１ビットあるいは複数ビットを、上記ＡＴＭ適応レイヤサービスデータユニットの上記ペイロードに挿入することによって、上記フロー制御情報を上記ＡＴＭ適応レイヤサービスデータユニットに挿入する請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
上記第二の脚がＡＴＭ接続であり、上記ＡＴＭ接続を通してＡＴＭレイヤにてＡＴＭセル内の上記フロー制御情報をトンネリングさせる請求項１または２または３に記載の方法。
【請求項７】
ある接続に関連したトラフィック外チャンネル信号伝送において上記フロー制御情報を上記第二の脚を通してトンネリングさせる請求項１または３に記載の方法。
【請求項８】
上記トンネリングさせるステップは、上記第一の脚と上記第三の脚の間の第一のノードにおいて、上記第二の脚に向けてフロー制御を開始することが必要であることを認識し、上記第二の脚を通してフロー制御ＯＮ要求を送出し、上記第二の脚と上記第三の脚の間の第二のノードで上記フロー制御ＯＮ要求を受信し、上記フロー制御ＯＮ要求に応答して上記第二のノードから上記第二の脚を通して上記第一のノードへの新しいデータの送出を停止し、あるいはデータレートを減らすことを更に含む請求項１から７のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
上記トンネリングさせるステップは、上記第一のノードにおいて、上記第二の脚に向けての上記フロー制御を停止する必要を認識し、上記第二の脚を通してフロー制御ＯＦＦ要求を送り、上記第二のノードで上記フロー制御ＯＦＦ要求を受信し、上記フロー制御ＯＦＦ要求に応答して、上記第二のノードから上記第二の脚を通して上記第一のノードへの新しいデータの送出を開始し、あるいはデータレートを増加することを更に含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
上記トンネリングさせるステップは、上記第一の脚と上記第二の脚の間の第一のノードにおいて、上記第二の脚に向けてのフロー制御を開始する必要を認識し、上記第二の脚を通してフロー制御ＯＮ要求を送り、上記第二の脚と上記第三の脚の間の第二のノードにおいて上記フロー制御ＯＮ要求を受信し、上記フロー制御ＯＮ要求に応答して、上記第二のノードにおいて、上記第三の脚に向けての上記フロー制御をアクチベートすることを更に含む請求項１から９のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
上記トンネリングさせるステップは、上記第一のノードにおいて、上記第二の脚に向けての上記フロー制御を停止する必要を認識し、上記第二の脚を通してフロー制御ＯＦＦ要求を送り、上記第二のノードにおいて上記フロー制御ＯＦＦ要求を受信し、上記フロー制御ＯＦＦ要求に応答して、上記第二のノードにおいて、上記第三の脚に向けてのフロー制御をデアクチベートすることを更に含む請求項１から１０のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
上記第一のノードの受信または送信バッファの状態に基づいて、または上記第一の脚を通して受信される到来フロー制御情報に基づいて、上記フロー制御を開始または停止する必要を認識する請求項１から１１のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
ユーザレベルの下位に存する、より低位の送信プロトコルレベルでのフロー制御をサポートする第一の接続脚と、ユーザレベルの下位に存する、より低位の送信プロトコルレベルでのフロー制御をサポートしない第二の中間の接続脚と、ユーザレベルの下位に存する、より低位の送信プロトコルレベルでのフロー制御をサポートする第三の接続脚と、上記第一の脚と上記第二の脚の間の第一のノードと、上記第二の脚と上記第三の脚との間の第二のノードとを備えた電気通信システムにおいて、
上記第一のノードと上記第二のノードは、上記第一の脚と上記第三の脚の間の上記第二の脚のより低位の送信プロトコルレベルを通して、より低位のレベルのフロー制御情報を透過的にトンネリングさせることにより、上記より低位の送信プロトコルレイヤでの上記接続を通じてエンド・ツー・エンドのフロー制御を与えてデータの完全性を確保するように構成されていることを特徴とする電気通信システム。
【請求項１４】
上記第一のノードと上記第二のノードは、上記フロー制御情報を、チャンネル内信号伝送により上記第二の脚を通してトンネリングさせるように構成されている請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
上記第二の脚は、ＡＴＭ接続であり、上記より低位の送出プロトコルレベルは、ＡＴＭ適応レイヤを含む請求項１３または１４に記載のシステム。
【請求項１６】
上記第一のノードと上記第二のノードは、ＡＴＭ適応レイヤサービスデータユニット内にフロー制御情報を挿入するように構成されている請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
上記第二の脚は、ＡＴＭ接続であり、上記第一のノードと上記第二のノードは、ＡＴＭレイヤのＡＴＭセル内の上記フロー制御情報を、上記ＡＴＭ接続を通してトンネリングさせるように構成されている請求項１４または１５に記載のシステム。
【請求項１８】
上記第一のノード及び上記第二のノードは、トラフィック外チャンネル信号伝送によって、上記フロー制御情報を、上記第二の脚を通してトンネリングさせるように構成されている請求項１３または１５に記載のシステム。
【請求項１９】
上記第一のノード及び上記第二のノードは、上記第二の脚に向けてのフロー制御を開始または停止する必要および上記第二の脚を通して、それぞれ、フロー制御ＯＮ要求またはフロー制御ＯＦＦ要求を送る必要を認識するように構成されており、第一のピアエンティティおよび第二のピアエンティティは、上記フロー制御ＯＮ要求または上記フロー制御ＯＦＦ要求の受信に応答して、上記第二の脚に向けてのデータ送出の、それぞれ停止または開始、または、それぞれデータレートの減少または増大を行う請求項１３から１８のうちのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２０】
上記第一のノード及び上記第二のノードは、上記第二の脚に向けてのフロー制御の開始または停止の必要および上記第二の脚を通して、それぞれ、フロー制御ＯＮ要求またはフロー制御ＯＦＦ要求を送出する必要を認識するように構成されており、第一のピアエンティティおよび第二のピアエンティティは、上記フロー制御ＯＮ要求またはフロー制御ＯＦＦ要求の受信に応答して、上記第一の脚または第三の脚に向けてのフロー制御を、それぞれアクチベートまたはデアクチベートさせるようにする請求項１３から１９のうちのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２１】
上記フロー制御の開始または停止の必要の認識は、上記ノードにおける受信または送信バッファの状態、または、上記第一または第三の脚を通して受信される到来フロー制御情報に基づいてなされる請求項１３から２０のうちのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２２】
当該システムは、移動通信システムであり、上記第一のノードおよび上記第二のノードは、当該移動通信システムのネットワーク要素であり、上記第一の脚は、移動局と上記ネットワーク要素のうちの１つとの間のエアインターフェースに存在する請求項１３から２１のうちのいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明は、電気通信システム、特にワイヤレス電気通信システムにおけるデータ伝送に際してのフロー制御に係る。
【０００２】
【発明の背景】
ワイヤレス通信システムは、ユーザとネットワーク間のワイヤレス通信を可能とする任意の電気通信システムを総称している。移動通信システムでは、ユーザはそのシステムのサービスエリア内で動き回ることができる。典型的な移動通信システムとしては、公衆地上移動ネットワーク（ＰＬＭＮ）がある。
【０００３】
万国移動通信システム（ＵＭＴＳ）や、後にＩＭＴ−２０００（国際移動通信２０００）と改名された未来公衆地上通信システム（ＦＰＬＭＴＳ）のような、現在の第三世代移動システムが開発途上にある。ＵＭＴＳは現在ＥＴＳＩ（欧州電気通信標準機関）で標準化作業中であるが、一方、ＩＴＵ（国際電気通信連合）はＩＭＴ−２０００システムを定義付けつつある。無線インターフェースは、広帯域ＣＤＭＡ（符号分割多元アクセス）に依拠する模様であり、それゆえ、第三世代システムは往々にして広帯域ＣＤＭＡシステム（ＷＣＤＭＡ）と呼ばれる。これらの未来システムは基本的に非常に近似している。
【０００４】
図１は、ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク、ＵＴ−ＲＡＮへの外部参照点とインターフェースと共に簡単化されたＵＭＴＳアーキテクチャを示している。ＵＴ−ＲＡＮは、インターフェース（Ｉｕ）を経由してコアネットワーク（ＣＮ）に接続される、無線アクセスネットワークＲＡＮ（別名無線ネットワークサブシステム：ＲＮＳ）のセットからなる。これらの無線ネットワークサブシステムは、相互接続点（参照点：Ｉｕｒ）を経由して相互接続されうる。一つあるいは複数のインターフェース（Ｉｕ）とＩｕｒは、論理的インターフェースである。複数のＲＡＮ間の物理的な直接接続点、あるいは、何らかの適切な伝送ネットワークの集中点がＩｕｒである。それぞれのＲＡＮは、そのＲＡＮのセルのセット自身のリソースを管理する。移動局ＭＳとＵＴＲＡＮ間のそれぞれの接続において、一つのＲＡＮは、サービングＲＡＮである。ＲＡＮは、無線ネットワークコントローラＲＮＣと多数の基地局ＢＳからなる。ＲＮＣはＭＳへの信号伝送を要求するハンドオーバー決定を担う。基地局は、Ｉｕｂインターフェースを経由してＲＮＣに接続される。コアネットワークＣＮは、ワイヤレス通信においてＵＴＲＡＮを効率的に利用できるように修正された、現行の、あるいは未来の電気通信ネットワークである。コアネットワークとして適していると考えられる電気通信ネットワークには、第二世代移動通信システムが含まれる。この第二世代移動通信システムとしては、ＧＳＭやその他の電気通信システムたる、ＩＳＤＮ（統合サービスデジタルネットワーク）、ＢＩＳＤＮ（広帯域ＩＳＤＮ）、ＰＤＮ（パッケットデータネットワーク）などが挙げられる。
【０００５】
第三世代の移動システムの使用への移行は順次行われるであろう。第一ステップでは、３Ｇ（第三世代）無線アクセスネットワークが２Ｇ（第二世代）ネットワークインフラストラクチャーの中に導入される。このような“ハイブリッドシステム”は、図１において、ＲＮＣ１が２ＧＭＳＣ１０に接続されていることによって表現されている。３Ｇ無線アクセスネットワークは２ＧＭＳＣとはコンパチブルではないので、混合構成を行うためには２Ｇ要素と３Ｇ要素の相互動作が必要なことは明らかである。この相互動作は、図１のＩＷＵ１１のように、象徴的に相互動作ユニット（ＩＷＵ）として記述されている。基本的な必要条件として、（２ＧＭＳＣでの）２Ｇシステムの変更は許されない。そして、そのことから２ＭＳＣとＩＷＵ間のインターフェースは、ＧＳＭ規格に従った純粋なＡインターフェースでなければならない。今後の開発により、純粋な３Ｇ移動システムが２Ｇ移動システムあるいはハイブリッドシステムと並行して存在する、という状況になるであろう。図１で、ＲＮＣ２と第三世代ＭＳＣ１２が純粋な３Ｇシステムを表す。
【０００６】
図２は純粋な３Ｇ移動システムで使用されるかもしれない、プロトコル階層を示す。移動局ＭＳとＲＮＣの間のトラッフィクチャンネル（ユーザ水準）層は、無線リンク制御（ＲＬＣ）プロトコルと中間アクセス制御（ＭＡＣ）を用いる。ＲＬＣは無線パス（経路）上の信頼できるリンクに依存した無線解決法を提供する。これは無線パスへの送信前の上位レイヤからのデータ分割や、逆に無線パスへの送信後の上位レイヤへのデータの組み立て、そして再送信を司る。ＲＬＣのもとで、ＭＡＣ機能はＲＬＣプロトコルデータユニット（ＲＬＣ−ＰＤＵ）の物理層の物理チャンネルへのマッピングを制御する。物理層は無線チャンネルでの通信を可能とするために使用される全てのスキームおよびメカニズムを含む。これらのメカニズムには、例えば、変調、電力制御、符号化とタイミングが含まれる。広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）と時分割ＣＤＭＡ（ＴＤ−ＣＤＭＡ）が、無線インターフェースで用いることのできる多元アクセス法の例として述べられる。
【０００７】
無線ネットワークコントローラＲＮＣと移動スイッチングセンターＭＳＣあるいはＩＷＵの間のインターフェースＩｕにおいての、転送技術としての可能性のある候補はＡＴＭ（非同期転送モード）である。ＡＴＭ送信技術は、特に、データリンク層（すなわちＯＳＩレイヤ２：以後ＡＴＭ層と呼ぶ）に関連したスイッチングと多重化のための解決法である。ＡＴＭデータ送信においては、エンドユーザのデータトラフィックは、ソースから仮想接続を介して、行き先まで搬送される。データはＡＴＭセルと呼ばれる標準化サイズのパケットにて、ネットワークのスイッチ群を通して転送される。ＡＴＭセルは、ヘッダを含み、このヘッダの主な目的は、特定のセル用の仮想チャンネルを作るセルのシーケンスに対する接続番号を識別することである。物理層（すなわちＯＳＩレイヤ１）は、ＡＴＭ層内で多重化された複数の仮想パスを含んでもよい。ＡＴＭ層は、次に高位のレイヤで要求される機能をサポートするために、ＡＴＭ層が提供するサービスを高めるＡＴＭ適応層（ＡＡＬ）を含む。ＡＡＬは、ユーザ及びコントロール階層とマネジメント階層で要求される機能を遂行し、ＡＴＭ層と次に高位のレイヤ間のマッピングをサポートする。ＡＡＬで行われる機能は、より高位のレイヤの要求に依存する。現時点では、３つの異なったタイプのＡＡＬが存在する。すなわち、タイプ１ＡＡＬ（ＡＡＬ１）、タイプ２ＡＡＬ（ＡＡＬ２）、そしてタイプ５ＡＡＬ（ＡＡＬ５）である。
【０００８】
図２と図３で示されるように、更なる再送信及び誤り訂正プロトコル（ＬＡＣ：リンクアクセス制御）が、ＭＳとＲＮＣ間、あるいはＭＳとＭＳＣ（あるいはＩＷＵ）間で使用されるように規定されるかも、されないかもしれない。もし将来使用されることになるなら、ＬＡＣはＧＳＭシステムで用いられている無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）と類似することになるかもしれない。ＭＳＣから固定ネットワークへの回路スイッチ脚（ｌｅｇ）は、標準ＰＳＴＮあるいはＩＳＤＮプロトコル（例えばＩＳＤＮ  Ｖ．１２０）あるいは、特にそのために設けられた接続上のいくつかの他の可能なプロトコルを使用する。
【０００９】
図３は、３Ｇ無線アクセスが、相互動作ユニット（ＩＷＵ）を介して２ＧＭＳＣに接続されているハイブリッドシステムでのプロトコル階層を示す。この場合には、ＡＴＭ接続は、ＩＷＵで終端されている。ＩＷＵと２ＧＭＳＣ間の脚（ｌｅｇ）は標準ＧＳＭプロトコル（インターフェースＡ）を使用する。ＭＳとＲＮＣ間のインターフェース、及びＲＮＣとＩＷＵ間のインターフェースＩｕは、図１に関して説明されているものと類似している。
【００１０】
鎖状につながれた複数の脚（ｌｅｇｓ）（例えば、ＭＳ−ＲＮＣ、ＲＮＣ−ＭＳＣ、ＭＳＣ−固定ネットワーク）のデータレートは、回線切り替えされたデータの呼によって異なる場合がある。複数の脚（ｌｅｇｓ）はチャンネル容量の違いによって異なる定格レートを有する場合があり、及び／又は種々の再送信条件によって、１つの脚の実効データレートより低くなる場合がある。再送信は、例えばＭＡＣ／ＲＬＣプロトコル（そして場合によってはＬＡＣプロトコル）を用いたＭＳ−ＲＮＣ脚において、及びＶ．１２０プロトコルを用いたＭＳＣ−固定ネットワーク脚、の双方において行われる。もし、ＬＡＣがＭＳとＭＳＣ（あるいはＩＷＵ）の間で動作させられるなら、再送信はこの脚において、より高位のプロトコルレベルで行うことができる。
【００１１】
ＭＡＣ／ＲＬＣとＬＡＣプロトコル及びＶ．１２０のような多くの固定ネットワークプロトコルは、固有のフロー制御メカニズムを持っている。フロー制御は、脚あるいは接続の一端にある受信機によって、その脚あるいは接続の他端の送信機から発せられるデータ送信を制御するのに使用される。受信機が脚あるいは接続から受信されたデータの速度と同じ速度でデータを処理、例えば、データを送ることができないときには、受信バッファにデータが蓄積されはじめる。そのような状況では、受信機は、フロー制御ＯＮリクエストを送信機に送ることができる。そして、これによって送信機は“フロー制御アクティブモード“に入ることになる。“フロー制御アクティブモード“では、送信機は、受信機への新しいデータ送信を中止したりデータレートを減らす。更に、鎖状につながれた複数の脚の場合には、送信側もまた、受信バッファの飽和を避けるために一つ前の脚においてフロー制御を動作させることができる。なぜなら、”アクティブフロー制御モード“において送信側は受信したデータを送出できないからである。その結果、エンド・ツー・エンドの接続の各脚において、従って、エンド・ツー・エンドの接続の全てを通して、受信バッファのオーバーフロー及びユーザデータの破棄が防げる。
【００１２】
しかし、現行のＡＴＭ規格においてはエンド・ツー・エンドの接続でのフロー制御はサポートされていない。ＡＴＭ規格は、ユーザからネットワークへのフロー制御をサポートしているだけである。もし、フロー制御がアクティブであれば、ネットワークはセルをユーザに送る代わりに破棄する。ＡＴＭによりサポートされている他のフロー制御メカニズムは、ネットワークの輻輳の認識に基づいている。そして、輻輳時には、優先度の低位のセルはネットワークにより破棄される。このデータ破棄はデータの完全性を劣化させる。
【００１３】
ＡＴＭ規格でエンド・ツー・エンドの接続でのフロー制御がサポートされていないために、図２と図３に示されるように、ＡＴＭがＲＮＣと３ＧＭＳＣあるいはＩＷＵの間のインターフェースＩｕで使用された場合に問題が発生する。より詳しく説明すれば、種々の鎖状につながれた複数の脚によって構成される、エンド・ツー・エンドの接続上での一つの脚が、フロー制御をサポートせず、そのためにエンド・ツー・エンドのフロー制御がうまくいかなくなってしまう。図２及び図３を用いてこの状況を更に注意深く検討してみよう。複数の脚のうちのどれかにおいてＬＡＣが存在しない場合や、ＬＡＣがＭＳとＲＮＣ間でのみ動作している場合には、現行のフロー制御メカニズムは、ＲＮＣとＭＳＣ（あるいはＩＷＵ）の間でＡＴＭ接続を用いる３Ｇ移動ネットワークにおいて、回線スイッチされるデータの呼においてデータの完全性が保証できない。ＡＴＭの脚に向けてアクティベートされるフロー制御は、送出エンティティからのデータを停止せず、受信側のバッファのオーバーフローやユーザデータを搬送するＡＴＭセルの破棄を招く。ＬＡＣがＭＳとＭＳＣ（あるいはＩＷＵ）の間で動作している場合には、ＲＮＣとＭＳＣ（あるいはＩＷＵ）の間でＡＴＭ接続を用いた３Ｇネットワークにおいて回線スイッチされるデータの呼のデータの完全性を保証するために、現行のフロー制御メカニズムは、ＲＮＣにおいて膨大なバッファ（全てのＬＡＣ再送信ウインドウ）を必要とする。ＡＴＭ脚に向けてのフロー制御は、送出エンティティからのデータ送出を停止せず、受信バッファのオーバーフローやユーザデータを搬送するＡＴＭセルの破棄につながる。ＡＴＭセルの破棄につながる場合には、データの完全性を確保するための膨大なバッファを使用することになり、これは、ＲＮＣのメモリの必要条件のため非常に実際的でないものとなってしまう。いずれにしても、もしＬＡＣが全く存在しないか、ＬＡＣがＭＳとＲＮＣ間でのみ動作する場合には、この方法は全く動作しない。
【００１４】
一つあるいは複数の鎖状につながった接続脚がフロー制御をサポートしない、いかなる電気通信システムにおいても、同様の問題が発生する。
【００１５】
【発明の開示】
本発明の目的は、電気通信システムにおけるフロー制御にまつわる上記問題を克服することにある。
【００１６】
本発明の一つの観点によれば、電気通信システムにおけるデータ送信方法であって、ユーザレベルの下位に存する、より低位の送信プロトコルレベルでのフロー制御をサポートする第一の脚と、ユーザレベルの下位に存する、より低位の送信プロトコルレベルでのフロー制御をサポートしない中間の第二の脚と、ユーザレベルの下位に存する、より低位の送信プロトコルレベルでのフロー制御をサポートする第三の脚とを備える接続を通してデータを送信するステップと、上記第一の脚と上記第三の脚の間の上記第二の脚の、より低位の送信プロトコルレベルを通して、より低位のレベルのフロー制御情報を、透過的にトンネリングさせることにより、上記より低位の送信プロトコルレイヤでの上記接続を通じてエンド・ツーー・エンドのフロー制御を与えてデータの完全性を確保するようにするステップとを備えることを特徴とするデータ送信方法が提供される。
【００１７】
本発明の別の観点によれば、ユーザレベルの下位に存する、より低位の送信プロトコルレベルでのフロー制御をサポートする第一の接続脚と、ユーザレベルの下位に存する、より低位の送信プロトコルレベルでのフロー制御をサポートしない第二の中間の接続脚と、ユーザレベルの下位に存する、より低位の送信プロトコルレベルでのフロー制御をサポートする第三の接続脚と、上記第一の脚と上記第二の脚の間の第一のノードと、上記第二の脚と上記第三の脚との間の第二のノードとを備え、上記第一のノードと上記第二のノードは、上記第一の脚と上記第三の脚の間の上記第二の脚より低位の送信プロトコルレベルを通して、より低位のレベルのフロー制御情報を透過的にトンネリングさせることにより、上記より低位の送信プロトコルレイヤでの上記接続を通じてエンド・ツー・エンドのフロー制御を与えてデータの完全性を確保するように構成されていることを特徴とする電気通信システムが提供される。
【００１８】
本発明においては、フロー制御情報は、ユーザレベルの下位に存する、より低位の送信プロトコルレイヤでのフロー制御をサポートしていない脚を通してトンネリングされる。この脚の両側のノードは、その脚における、より低位の送信プロトコルレベルでのデータフローを制御するためフロー制御情報を使用するように構成されている。別の表現をすれば、フロー制御情報が送信ノードでのフロー制御をアクチベートさせる時には、より低位の送信プロトコルレベルでの新しいデータの送信が停止され、または、データレートが減少させられる。同様に、伝送されているフロー制御情報がフロー制御をデアクチベートさせる時には、より低位の送信プロトコルレベルでの新しいデータの送信が再開され、または、データレートが増大させられる。フロー制御の必要は、より低位の送信プロトコルレベルでの受信バッファの状態、または、ダウンリンク方向において接続の次の脚を通して受信される到来フロー制御情報、から認識されうる。
【００１９】
フロー制御を実施するため、フロー制御情報がユーザレイヤのプロトコルエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）によって使用されうる。そのユーザレイヤのエンティティは、ユーザレイヤからその下位のより低位の送信プロトコルレイヤへのデータ入力を制御することにより、及び／又はアップリンク方向での前の脚のより低位の送信プロトコルレイヤのフロー制御メカニズムをアクチベートさせることにより、例えば、トンネリングされたフロー制御情報を、次の脚のプロトコルに従ったフロー制御情報にマッピングあるいは変換することにより、上記フロー制御を実施する。後者の場合には、同じノードの前の脚のより低位のレイヤプロトコルエンティティは、フロー制御をサポートしない脚への新しいデータの配送を停止させることができ、及び／又は、前の脚にある末端の、それぞれのプロトコルエンティティは、新しいデータの送出を停止することができる。それぞれの場合において、フロー制御をサポートしていない脚の、より低位の送信プロトコルレベルのデータフローを制御することができ、データバッファのオーバーフローやデータの破棄は、エンド・ツー・エンド接続の各脚において、回避できる。その結果として、高位レベルでのフロー制御を行う必要無しに、より低位のレベルでのフロー制御機能のみによって、データの完全性を確保できる。また、膨大なバッファも不用となる。しかも、本発明の概念によれば、接続の中の複数の脚の一つ、またはエンド・ツー・エンドの接続全体を通して、ＬＡＣのような高位プロトコルを使用することができる。
【００２０】
フロー制御情報は、チャンネル内信号伝送の形式で、または、ある接続に関連したチャンネル外信号伝送の形式で、フロー制御をサポートしていない脚を通してトンナエリングさせることもできる。
【００２１】
本発明の好ましい実施例では、フロー制御をサポートしていない接続脚は、ＡＴＭ接続であり、より低位の送信プロトコルレベルは、ＡＴＭ適応レイヤを含む。チャンネル内信号伝送を実施するため、フロー制御情報は、ＡＴＭ適応レイヤのサービスデータユニットに挿入されうる。そしてその後、フロー制御情報は、ＡＴＭネットワークプロトコルに従ってフロー制御をサポートしていない脚を通して他端まで伝送される。他端において、フロー制御情報は、ＡＴＭ適応レイヤのサービスデータユニットから抽出される。本発明の好ましい実施例では、フロー制御情報は、ＡＴＭ適応レイヤのサービスデータユニットのユーザデータフィールドに挿入される。チャンネル内信号伝送方法は、フロー制御情報のトンネリングを行わせるための非常に融通性があり且つ簡単な方法である。チャンネル外信号伝送方法では、使用される信号伝送システムによっては、信号伝送メッセージを多少変更する必要があるかもしれない。
【００２２】
以下、添付図面を参照しながら、好ましい実施例について本発明を説明する。
【００２３】
【発明の好ましい実施例】
伝送ネットワークがＡＴＭネットワークであり、第三世代移動システムとして実施された場合の、好ましい実施例の詳細な説明を以下に説明する。しかしながら、その目的は本発明をそれらの実施例に限定するものではない。本発明は、中間接続脚が、いずれかのより低位のフロー制御メカニズムをサポートできないが、その中間脚が接続されている接続脚あるいは装置によってそのようなフロー制御メカニズムがサポートされているような、いかなる電気通信システムにおいても適切に使用できる。ここで使用される用語「脚」は、また、ノードとユーザ装置間、あるいはノードとそのノードに接続されるアプリケーション間のユーザインターフェースをも意味する。
【００２４】
ＵＭＴＳアクセスネットワークのアーキテクチャは、図１を参照して既に説明済みである。そして、プロトコル階層は図２と図３に例示されている。
【００２５】
図２と図３に関して、ＲＮＣと３ＧＭＳＣあるいはＩＷＵの中継レイヤは、要求される何らかの高位レイヤプロトコルあるいはエンティティを例示している。ＵＴＲＡＮ参照モデルでも、ＡＴＭ参照モデルでも、これらの高位レイヤは、ユーザ水準と制御水準を含むように定義されている。ＵＴＲＡＮでは、制御水準は更に、無線ネットワーク制御及び信号伝送のための、無線ネットワーク制御水準と伝送ネットワーク制御水準に分割される。伝送ネットワーク制御水準は、インターフェースＩｕにおけるＡＴＭを基本とする伝送ネットワークのために設計されている。標準化されたＡＴＭ接続制御信号伝送（ＰＮＮＩ、ＵＮＩ、ＢＩＳＵＰ）とＡＡＬ２／ＡＡＬ５信号伝送プロトコルが利用可能である。ユーザ水準あるいは制御水準のユーザ（プロトコルエンティティ）は、それより下位のＡＴＭ適応レイヤにアクセスが可能であり、また、ＲＮＣと３ＧＭＳＣ（図２）の双方あるいは、ＲＮＣとＩＷＵ（図３）の双方のＡＴＭ適応レイヤアクセスポイント（ＡＡＬ／ＳＡＰ）を通じてＡＴＭレイヤにさえアクセス可能である。それゆえ、ＡＡＬサービスは、ＡＴＭネットワークを通して、インターフェースＩｕにおいて、一つのＡＡ−ＡＳＰから他の一つのＡＡＬ−ＳＡＰへ、ＡＴＭ適応レイヤサービスデータユニット（ＡＡＬ−ＳＤＵ）を転送する能力を与える。ＲＮＣでは、同じユーザエンティティあるいはそのユーザエンティティと協動するユーザエンティティが、ＲＮＣ−ＭＳ脚におけるＲＬＣエンティティへのアクセスが可能である。３ＧＭＳＣでは、ＡＡＬ−ＳＡＰユーザが、ＬＡＣ及び／又は中継レベルでの相互動作ファンクションを持つ。この相互動作ファンクションは、Ｖ．１２０の如き、固定ネットワークにおいて低位の送信プロトコルレベルで使用されるプロトコルにアクセスできる。また、ＩＷＵでは、ＡＡＬ−ＳＡＰユーザは、ＬＡＣ及び／又は中継レベルでの相互動作ファンクションを持つ。相互動作ファンクションは、図３のＩＷＵ−ＭＳＣ脚で使用されるＲＬＰやＲＡ（レート適応）などのような、低位レベルＧＳＭプロトコルのエンティティへのアクセスができる。２ＧＭＳＣでは、中継レイヤがＧＳＭプロトコルと固定ネットワークプロトコル間の標準相互動作を与える。
【００２６】
以上述べたように、ＡＴＭ脚は、データの完全性を保証するためのフロー制御メカニズムをサポートしない。それゆえ、本発明によれば、ＲＮＣ、３ＧＭＳＣ及びＩＷＵにおける高位レイヤエンティティには、ＡＴＭ脚でのフロー制御の必要性を認識する能力と、送信側でＡＴＭ脚を介して、高位レベルエンティティに対して、対応するフロー制御情報を通過させる能力が与えられる。送信エンティティは、通過してきた情報に従ってＡＴＭ脚でフロー制御を実行するように構成される。
【００２７】
フロー制御メカニズムとしては、フロー制御ＯＮ／フロー制御ＯＦＦタイプのフロー制御を用いるメカニズムでありうる。この場合、例えばＲＮＣにおいて、トンネルの片側での受信ネットワーク要素によってフロー制御がＯＮにセットされると、トンネルの他側にある、例えばＭＳＣのような送信ネットワーク要素は、フロー制御がＯＦＦにセットされるまでデータを送出しない。また別の仕方として、動的なフロー制御メカニズムを用いることもできる。このメカニズムでは、ＲＮＣはＭＳＣに対して、フロー制御の必要が認識された場合には、データレートを下げるよう要求する。例えば、データレートが定格のデータレートの７５％、５０％、２５％、又は０％に下げられうる。以下の好ましい実施例では、ＯＮ／ＯＦＦ機能を用いて説明するが、これらの実施例でも代わりに動的なフロー制御を用いることができる。
【００２８】
本発明の第一の実施例として、チャンネル内信号伝送によるトンネリング（ｔｕｎｅｌｌｉｎｇ）について以下に説明する。
【００２９】
図２のシステムで、データが移動局ＭＳから３ＧＭＳＣへ、そして更に固定ネットワークに送信されたと仮定しよう。フロー制御可能なＲＬＣ／ＭＡＣリンクがＭＳとＲＮＣ間に確立されている。ＲＮＣと３ＧＭＳＣ間にはＡＴＭ接続が確立されている。ＬＡＣプロトコルリンクがＭＳと３ＧＭＳＣとの間に確立されている。Ｖ．１２０プロトコルを用いた固定ネットワークトラフィックチャンネルが、３ＧＭＳＣと、固定ネットワークの中の他の相手との間に確立されている。
【００３０】
フロー制御の必要は、ＲＮＣあるいは３ＧＭＳＣのＡＡＬ−ＳＡＰユーザにより認識される。フロー制御の必要は、例えば、ＡＴＭ脚のバッファ状態を下位レイヤが受信あるいは送信することによって、あるいは、ダウンリンクの次の脚から入ってくる、すなわち、移動局ＭＳからＲＮＣへ、あるいはＰＳＴＮ／ＩＳＤＮからＭＳＣあるいはＩＷＵへ、入ってくるフロー制御要求によって認識できる。本発明のチャンネル内信号伝送法によれば、フロー制御要求は、ＡＴＭ脚へのフロー制御をアクチベートまたはデアクチベートする必要を検知したときにＡＡＬ−ＳＡＰのユーザによって与えられる。このフロー制御要求は、ＡＡＬ−ＳＤＵに、好ましくはそのペイロード部分へ、パッキングされる。本発明の好ましい実施例においては、このパッキングは、サービス特定集合サブレイヤ（ＳＳＣＳ）で行われる。このＳＳＣＳはＡＡＬレイヤで最も高位のサブレイヤであり、上記観点から修正することが可能である。ＡＡＬ−ＳＡＰのユーザはＡＡＬ−ＳＡＰを経由して、フロー制御をアクチベートさせるかデアクチベートさせるべきかによってフロー制御ＯＮ要求あるいはフロ制御ＯＦＦ要求を送出するようにＳＳＣＳに命令するようにする。あるいはまた、フロー制御情報は、ユーザデータをＡＡＬレイヤに入力する前にユーザデータに付加され得る。この場合には、ユーザ情報はユーザ固有のものとしてＡＡＬ−ＳＤＵにパッキングされることになる。ＡＡＬ−ＳＤＵは、ＡＴＭ規格に規定されるように、ＡＡＬ下位レイヤとＡＴＭレイヤを通じてＡＴＭ接続の他端（例えばＲＮＣからＭＳＣあるいはその逆）に伝送される。受信するＡＡＬ−ＳＡＰユーザあるいはＳＳＣＳサブレイヤは、受信されたＡＡＬ−ＳＤＵからフロー制御情報を抽出する。受信されたフロー制御情報は、フロー制御を実行するために用いられる。前の脚に対してフロー制御をアクチベートあるいはデクチベートするために、フロー制御情報を前の脚（例えばＭＳ−ＲＮＣあるいはＭＳＣ固定ネットワーク）に対応したフロー制御要求にマッピングあるいは変換することが、フロー制御情報をフロー制御を実行するために用いる仕方の一つである。フロー制御を実行するために用いる他の仕方として、ＡＡＬ−ＳＡＰユーザ自身の動作を、受信されたフロー制御情報によって示されるフロー制御の状態に適合させる方法がある。これは、例えば、もしフロー制御要求がフロー制御が動作状態（ＯＮ）であることを指示した場合には、新規なデータの送出を停止し、そして、もしフロー制御要求がフロー制御がデアクチベート状態（ＯＦＦ）であることを指示した場合には、新規なデータの送出を再開することによって行なわれる。
【００３１】
フロー制御情報をＡＡＬ−ＳＤＵにパッキングする、他のいくつかの方法がある。
【００３２】
１）フロー制御要求（ＯＮあるいはＯＦＦ）を搬送するオクテットが常にＡＡＬ−ＳＤＵに、例えば最初のユーザデータオクテットの前に、挿入される。受信エンティティは、常に、最初のペイロード・オクテットがフロー制御情報（及び多分いくつかの他の状態／制御情報）を含むことを認識している。これは、すべてのＡＡＬタイプ、すなわち、ＡＡＬ１、ＡＡＬ２およびＡＡＬ５に適用しうる。
【００３３】
２）フロー制御要求（ＯＮあるいはＯＦＦ）を搬送する１ビットあるいは複数ビットが常にＡＡＬ−ＳＤＵに、例えば最初のユーザデータビット（１ビットあるいは複数ビット）の前に、挿入される。受信エンティティは、常に、最初のペイロード・ビット（１ビットあるいは複数ビット）がフロー制御情報（及び多分いくつかの他の状態／制御情報）を含むことを認識している。これは、例えば、ＡＡＬタイプ１が非ストラクチャモードで動作している場合に適用可能である。
【００３４】
３）全てのペイロードを一つあるいは限られた数のＡＴＭセルに収めるために、フロー制御情報（及び／又は他の状態／制御情報）を搬送するオクテットあるいは１ビットあるいは複数ビットが、唯一のペイロード情報として、あるいはペーロード中の限られた量のユーザデータとともに、ＡＡＬ−ＳＤＵに挿入される。この仕方では、フロー制御（及び／又は状態／制御）情報は、全てのＡＡＬ−ＳＤＵに与えられてはならず、フロー制御要求は必要とされたときのみ送信される。フロー制御情報を搬送するＡＡＬ−ＳＤＵには、通常の仕方で、長さ指示、例えば、ＡＡＬ２とＡＡＬ５の長さインディケータ、あるいはＡＡＬ１のシーケンス番号が与えられる。受信機は、フロー制御情報を搬送しているＡＡＬ−ＳＤＵを、この長さ指示によって識別することができる。短いＡＡＬ−ＳＤＵは、フロー制御及び／又は状態／制御情報を搬送しており、より長いＡＡＬ−ＳＤＵは、純然たるユーザデータを搬送している。この方法は全てのＡＡＬタイプに適用可能である。
【００３５】
オクテットに基づいた送信（例えば、ＡＡＬ５やＡＡＬ２）では、フロー制御（及び／又は状態／制御）情報を搬送するために、オクテット全体が用いられる。このことは、情報が誤り訂正符号によって保護されることを意味する。これは、劣化したＳＤＵがサービスユーザまで配送されることを許容するＡＡＬ５のようなサービスにおいて有用である。
【００３６】
本発明の一つの実施例では、ユーザ水準（ｐｌａｎｅ）あるいは制御水準でＡＴＭレイヤにアクセス可能である。フロー制御情報は、レイヤ間プリミティブとともに、あるいはメッセージとともに、ユーザ水準あるいは制御水準からＡＴＭレイヤへ、あるいはＡＴＭレイヤからユーザ水準あるいは制御水準へ送信される。ＡＴＭレイヤは、フロー制御情報をＡＴＭセル内のピアＡＴＭレイヤに伝送する。受信ＡＴＭエンティティが正しいユーザあるいは制御エンティティに情報を配送することができるように、フロー制御情報に加えて、セルは、接続識別子及びセルあるいはペイロードタイプ識別子を搬送する。
【００３７】
ＡＴＭセルが必要な情報を搬送するためのいくつかの方法が存在する、それらは、例えば、
−ＡＴＭのペイロードタイプに、専用値、例えば“接続関連の情報”あるいは“フロー制御情報”、が与えられる。セルのＶＰＩフィールドとＶＣＩフィールドが接続識別子として用いられる（ＡＴＭで通常行われるやり方である）。セルの情報フィールドは、例えばフロー制御ＯＮ、フロー制御ＯＦＦ、などの付加情報を搬送するために用いられる。
【００３８】
−ＡＴＭセルのペーロイードタイプに、“ユーザデータ”の値が与えられる。セルのＶＰＩフィールドとＶＣＩフィールドには専用値、例えば“接続関連情報”あるいは“フロー制御情報”あるいは“信号情報”などが与えられる。セルの情報フィールドは、接続識別と、例えば、フロー制御ＯＮ、フロー制御ＯＦＦ、などの付加的情報を搬送するために用いられる。
【００３９】
本発明の第二の特徴によれば、フロー制御情報は、チャンネル外信号伝送の場合においてＡＴＭ脚を通して、つまり制御水準（ｐｌａｎｅ）メッセージを用いて、トンネリングされる。
【００４０】
ユーザ水準（ｐｌａｎｅ）のプロトコルエンティティは、接続のＡＴＭ脚に向けてのフロー制御の必要を認識する。このユーザ水準のプロトコルエンティティは、ＲＮＣではＭＡＣ／ＲＬＣユーザエンティティ、ＭＳＣでは固定ネットワークプロトコルユーザエンティティ、ＩＷＵではＧＳＭプロトコルユーザエンティティである。この認識は、例えば、バッファ状態やあるいは受信されたフロー制御情報に基づいてなされうる。ユーザ水準のプロトコルエンティティは、その後、制御水準の呼制御および信号伝送エンティティにフロー制御が必要であることを指示する。これは、例えば、問題となっている接続あるいはチャンネルを識別するパラメータとともに、“この接続で必要なフロー制御”メッセージを送ることによって行われる。
【００４１】
制御水準は、ＡＴＭ接続の背後のピア信号伝送エンティティへの接続に関連した、帯域外信号伝送メッセージにて、フロー制御要求を送る。換言すれば、ＲＮＣは、ＭＳＣあるいはＩＷＵへメッセージを送り、そしてＭＳＣあるいはＩＷＵは、ＲＮＣへメッセージを送る。メッセージの型あるいはフォーマットは、使用される信号システムに依存する。
【００４２】
もし、ＡＴＭユーザ・ツー・ネットワーク（ｕｓｅｒ  ｔｏ  ｎｅｔｗｏｒｋ）インターフェース信号伝送（ＵＮＩ）が採用されるなら、例えば、接続に関連した「状態」（ＳＴＡＴＵＳ）メッセージを用いることができる。「状態」メッセージでは、“フロー制御ＯＮ”や“フロー制御ＯＦＦ”のような新たな状態パラメータ値のみが定義される。ＵＮＩは、ＩＴＵ−Ｔ  Ｑ．２９３１で定義されており、ＩＴＵ−Ｔ  Ｑ．２９３１は、また「状態」メッセージを定義している。Ｑ．２９３１によれば「状態」メッセージには不使用の複数のパラメータ値が存在し、これらは本発明の目的に使用することができる。
【００４３】
もし、ＩＴＵ−Ｔ勧告  Ｑ．２７６３の、ＡＴＭネットワーク・ツー・ネットワーク（ｎｅｔｗｏｒｋ  ｔｏ  ｎｅｔｗｏｒｋ）インターフェース信号伝送（ＮＮＩ）が使用される場合には、本発明のフロー制御情報を搬送するために、例えば、ユーザ・ツー・ユーザ（ｕｓｅｒ  ｔｏ  ｕｓｅｒ）信号伝送（ＵＵＳ）メッセージを使用することが可能である。
【００４４】
もし他の種類の信号伝送、例えばＲＡＮ−ＭＡＰが使用される場合には、ピア信号伝送エンティティあるいは呼制御エンティティへフロー制御ＯＮ／ＯＦＦ要求を伝送するために、対応する接続関連メッセージを使用することができる。ＲＡＮ−ＭＡＰは現在規格化作業中のために、メッセージのためのフロー制御パラメータを特定すること、あるいは、この目的のための専用メッセージを特定することは容易である。受信信号伝送及び呼制御エンティティは、受信信号メッセージからフロー制御要求を抽出し、それを適切なユーザ水準制御エンティティに送る。ユーザ水準制御エンティティは、フロー制御の実行のために、フロー制御要求を使用する。例えば、ユーザ水準制御エンティティは、前の脚に向けてフロー制御をアクチベートさせたり、デアクチベートさせたりするために、前のトラッフィクチャンネル脚のプロトコルのフロー制御メカニズムに対してフロー制御要求をマッピングすることができる。前のトラッフィクチャンネルのプロトコルのフロー制御メカニズムとしては、ＲＮＣではＭＡＣ／ＲＬＣ、ＩＷＵではＧＳＭＲＬＰあるいはＧＳＭＲＡ、ＭＳＣではＩＳＤＮ  Ｖ．１２０など、がある。
【００４５】
本発明は上記のように、回線切り替えされた接続を例に用いて、実施例の形で説明された。しかし、本発明はパケットデータサービスにおいても適用されうる。
【００４６】
本発明は、ここに記載された特定の実施例に限定されるべきではない。むしろ、本発明の意図及び範囲はここに添付する特許請求の範囲に従って解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  簡単化したＵＭＴＳアーキテクチャを示す図である。
【図２】  純粋な第三世代移動システムで使用されるであろうプロトコル階層を示す図である。
【図３】  ３Ｇ移動システムと２Ｇ移動システムの混合システムで使用されるであろうプロトコル階層を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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