(57)【要約】  従来のパケット・フレームは、ＭＡＣヘッダ、１つのＭＡＣサービス・データ・ユニット（ＭＳＤＵ）、及びフレームＦＣＳを含んでいる。このフレームは、複数のＭＳＤＵを送信するために繰り返される。本提案のパケット・フレームは、ＭＡＣヘッダ、複数のＭＳＤＵ、及びフレームＦＣＳを含んでいる。ユニークなビットパターンが、従来のパケット・フレームから本提案のパケット・フレームを区別するために、ＭＡＣヘッダの中に提供されている。このようにして、データ・ストリーム全体を短縮することができる。
2007523504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ・コンパートメント・合成パケット・フレームを構成する構成方法であって、
それぞれがコンパートメント識別子、ＭＳＤＵ、及びコンパートメントＦＣＳを有する複数のデータ・コンパートメントを生成し、
上記データ・コンパートメントを結合してデータ・キャリッジを特定し、
キャリッジを規定するために上記データ・キャリッジの前方に配置されるキャリッジ・ヘッダを生成し、
ユニークなビットパターンが割り振られた部分を含み、上記キャリッジの前方に配置されるＭＡＣヘッダを生成し、
上記ＭＡＣヘッダと上記キャリッジ内のエラーを検出するためのフレームＦＣＳを生成することとを含む構成方法。
【請求項２】
上記キャリッジ・ヘッダが、データ・コンパートメント数を示すコンパートメント・カウント、上記各データ・コンパートメントの長さを示すコンパートメント長情報、及びヘッダＦＣＳを含む、請求項１の構成方法。
【請求項３】
上記コンパートメント識別子が、コンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項１の構成方法。
【請求項４】
上記コンパートメント識別子が、フロー識別子とコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項１の構成方法。
【請求項５】
上記コンパートメント識別子が、コンパートメント受信者アドレスとコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項１の構成方法。
【請求項６】
上記コンパートメント識別子が、コンパートメント受信者アドレス、フロー識別子、及びコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項１の構成方法。
【請求項７】
上記コンパートメント識別子がＭＡＣヘッダを含む、請求項１の構成方法。
【請求項８】
データ・コンパートメント・合成パケット・フレームを構成するための構成装置であって、
それぞれがコンパートメント識別子、ＭＳＤＵ、及びコンパートメントＦＣＳを有する１またはそれ以上のデータ・コンパートメントを生成する手段と、
上記データ・コンパートメントを結合してデータ・キャリッジを特定する手段と、
キャリッジを規定するために上記データ・キャリッジの前方に配置されるキャリッジ・ヘッダを生成する手段と、
ユニークなビットパターンが割り振られた部分を含み、上記キャリッジの前方に配置されるＭＡＣヘッダを生成する手段と、
上記ＭＡＣヘッダと上記キャリッジ内のエラーを検出するためのフレームＦＣＳを生成する手段とを含む構成装置。
【請求項９】
上記キャリッジ・ヘッダが、データ・コンパートメント数を示すコンパートメント・カウント、上記各データ・コンパートメントの長さを示すコンパートメント長情報、及びヘッダＦＣＳを含む、請求項８の構成装置。
【請求項１０】
上記コンパートメント識別子が、コンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項８の構成装置。
【請求項１１】
上記コンパートメント識別子が、フロー識別子とコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項８の構成装置。
【請求項１２】
上記コンパートメント識別子が、コンパートメント受信者アドレスとコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項８の構成装置。
【請求項１３】
上記コンパートメント識別子が、コンパートメント受信者アドレス、フロー識別子、及びコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項８の構成装置。
【請求項１４】
上記コンパートメント識別子がＭＡＣヘッダを含む、請求項８の構成装置。
【請求項１５】
ＭＡＣヘッダ、キャリッジ・ヘッダ、及び複数のデータ・コンパートメントを有するデータ・コンパートメント・合成パケット・フレームを分解するための分解方法であって、上記分解方法が、
ＭＡＣヘッダ内に置かれたユニークなビットパターンを検出し、
複数のデータ・コンパートメントを分離し、
該複数のデータ・コンパートメントを処理することとを含む分解方法。
【請求項１６】
ＭＡＣヘッダ、キャリッジ・ヘッダ、及び複数のデータ・コンパートメントを有するデータ・コンパートメント・合成パケット・フレームを分解するための分解装置であって、上記分解装置が、
ＭＡＣヘッダ内に置かれたユニークなビットパターンを検出する手段と、
複数のデータ・コンパートメントを分離する手段と、
該複数のデータ・コンパートメントを処理する手段とを含む分解装置。
【請求項１７】
コンピュータが読み取り可能なデータ・コンパートメント・合成パケット・フレームであって、
データ・キャリッジを特定し、それぞれがコンパートメント識別子、ＭＳＤＵ、及びコンパートメントＦＣＳを有する複数のデータ・コンパートメントと、
キャリッジを規定するために、上記データ・キャリッジの前方に配置されるキャリッジ・ヘッダと、
ユニークなビットパターンが割り振られた部分を含み、上記キャリッジの前方に配置されるＭＡＣヘッダと、
上記ＭＡＣヘッダと上記キャリッジ内のエラーを検出するためのフレームＦＣＳとを含むフレーム。
【請求項１８】
上記キャリッジ・ヘッダが、データ・コンパートメント数を示すコンパートメント・カウント、上記各データ・コンパートメントの長さを示すコンパートメント長情報、及びヘッダＦＣＳを含む、請求項１７のコンピュータが読み取り可能なデータ・コンパートメント・合成パケット・フレーム。
【請求項１９】
上記コンパートメント識別子が、コンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項１７のコンピュータが読み取り可能なデータ・コンパートメント・合成パケット・フレーム。
【請求項２０】
上記コンパートメント識別子が、フロー識別子とコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項１７のコンピュータが読み取り可能なデータ・コンパートメント・合成パケット・フレーム。
【請求項２１】
上記コンパートメント識別子が、コンパートメント受信者アドレスとコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項１７のコンピュータが読み取り可能なデータ・コンパートメント・合成パケット・フレーム。
【請求項２２】
上記コンパートメント識別子が、コンパートメント受信者アドレス、フロー識別子、及びコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項１７のコンピュータが読み取り可能なデータ・コンパートメント・合成パケット・フレーム。
【請求項２３】
上記コンパートメント識別子がＭＡＣヘッダを含む、請求項１７のコンピュータが読み取り可能なデータ・コンパートメント・合成パケット・フレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデータ伝送用のパケット・フレームを生成する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
先行技術において、高スループットを達成するための手段が導入されている。これらの手段をマルチアンテナ・システムで用いて、高い伝送速度を達成することができるが、スループット効率を高める手段についての説明はない。
【０００３】
マルチアンテナ・システムでは、並列伝送を容易にするために、同じ周波数で同時に複数のアンテナを作動させることができるが、送信アンテナの数を、受信アンテナの数よりも多くはできないという制限がある。スループット効率は、伝送速度よりもグッドプットとして測定するので、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）およびＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ）におけるオーバヘッドの減少なしには、スループットを効果的に向上させることはできない。以下に、ＭＡＣにおけるオーバヘッドの減少なしに、単に伝送速度を向上させた場合にもたらされる問題を示す。３６ＭｂｐｓのＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）ＰＨＹのもとで、断片化なしに、１５００オクテットのＭＳＤＵ（ＭＡＣ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）を伝送するには、３６４マイクロ秒のユニット分離文字が必要になる。６つのＭＳＤＵを、ブロックごとの肯定応答を用いてバースト転送することにより、８４％までのスループット効率を達成することができる。ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ）−ＯＦＤＭシステムでは、２つの送信アンテナと２つの受信アンテナにより、０．７５のコーディングレートで２５６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を使用することによって、１４４Ｍｂｐｓの伝送速度を達成することができる。この設定で、断片化なしに、１５００・６０００オクテットＭＳＤＵを送信するには、１０８マイクロ秒／３５６マイクロ秒のユニット分離文字が必要になる。ブロック単位の肯定応答を用い、６つの１５００オクテットＭＳＤＵをバースト転送することにより、６２％までのスループット効率を達成することができる。ブロック単位の肯定応答を用い、６つの６０００オクテットＭＳＤＵをバースト転送することにより、８６％までのスループット効率を達成することができる。１５００オクテットのＭＳＤＵサイズに対して、１０％のＰＥＲ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）を達成するには、ＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）は、８．７８×１０−６とする必要がある。６０００オクテットのＭＳＤＵサイズに対して、同じＰＥＲレベルを達成するためには、ＢＥＲは２．１９５×１０−６とする必要がある。ＭＰＤＵ（ＭＡＣ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）を用いて合成し、一括して伝送する複数のＭＳＤＵでは、再送のオーバヘッドを減少するために、個別に肯定応答することを容認すべきである。
【０００４】
従来のＭＳＤＵフォーマットを、図１２に示す。図１２に示すように空中に伝送されるパケットデータは、フィジカル・レーヤ・オーバーヘッド（ＰＨＹヘッダ）、ＭＡＣプロトコル・データ・ユニット（ＭＰＤＵ）８００、およびテール＆パッド・ビット８０５を具備している。各ＭＰＤＵ８００は、図１２に示すようにＭＡＣレーヤ・オーバヘッド（ＭＡＣヘッダ）８０１、ＭＡＣサービス・データ・ユニット（ＭＳＤＵ）８０２、及びフレーム・チェック・シーケンス（ＦＣＳ）８０３を含んでいる。ＦＣＳは、例えばＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）ビットのような特定のビット・シーケンスを含んでいる。これは、アルゴリズムによってＭＡＣヘッダとＭＳＤＵの内容に基づき生成され、それらの内容にエラーがあるかどうかを調べるために使われる。
データ・ユニットの順番をチェックするために使用されるシーケンス制御番号は、ＭＡＣヘッダの中に示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、データ・ユニット伝送の不必要な遅延を招くことなく、オーバヘッドを減少させスループット効率を向上させるために、ＭＡＣの待ち行列であるデータ・ユニットを合成する方法と、高スループット伝送を達成するために、各個別データ・ユニットの合成と再送を容易にする装置とを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、データ・コンパートメント・合成パケット・フレームを構成する構成方法は、それぞれがコンパートメント識別子、ＭＳＤＵ、及びコンパートメントＦＣＳを有する複数のデータ・コンパートメントを生成し、上記データ・コンパートメントを結合してデータ・キャリッジを特定し、キャリッジを規定するために上記データ・キャリッジの前方に配置されるキャリッジ・ヘッダ（２０３）を生成し、ユニークなビットパターンが割り振られた部分を含み、上記キャリッジの前方に配置されるＭＡＣヘッダを生成し、上記ＭＡＣヘッダと上記キャリッジ内のエラーを検出するためのフレームＦＣＳを生成することとを含んで成る。
【０００７】
本発明によれば、データ・コンパートメント・合成パケット・フレームを構成するための構成装置は、それぞれがコンパートメント識別子、ＭＳＤＵ、及びコンパートメントＦＣＳを有する１またはそれ以上のデータ・コンパートメントを生成する手段と、上記データ・コンパートメントを結合してデータ・キャリッジを特定する手段と、キャリッジを規定するために上記データ・キャリッジの前方に配置されるキャリッジ・ヘッダを生成する手段と、ユニークなビットパターンが割り振られた部分を含み、上記キャリッジの前方に配置されるＭＡＣヘッダを生成する手段と、上記ＭＡＣヘッダと上記キャリッジ内のエラーを検出するためのフレームＦＣＳを生成する手段とを含んで成る。
【０００８】
本発明によれば、ＭＡＣヘッダ、キャリッジ・ヘッダ、及び複数のデータ・コンパートメントを有するデータ・コンパートメント・合成パケット・フレームを分解するための分解方法は、ＭＡＣヘッダ内に置かれたユニークなビットパターンを検出し、複数のデータ・コンパートメントを分離し、該複数のデータ・コンパートメントを処理することとを含んで成る。
【０００９】
本発明によれば、ＭＡＣヘッダ、キャリッジ・ヘッダ、及び複数のデータ・コンパートメントを有するデータ・コンパートメント・合成パケット・フレームを分解するための分解装置は、ＭＡＣヘッダ内に置かれたユニークなビットパターンを検出する手段と、複数のデータ・コンパートメントを分離する手段と、該複数のデータ・コンパートメントを処理する手段とを含んで成る。
【００１０】
本発明によれば、コンピュータが読み取り可能なデータ・コンパートメント・合成パケット・フレームは、データ・キャリッジを特定し、それぞれがコンパートメント識別子、ＭＳＤＵ、及びコンパートメントＦＣＳを有する複数のデータ・コンパートメントと、キャリッジを規定するために上記データ・キャリッジの前方に配置されるキャリッジ・ヘッダと、ユニークなビットパターンが割り振られた部分を含み、上記キャリッジの前方に配置されるＭＡＣヘッダと、上記ＭＡＣヘッダと上記キャリッジ内のエラーを検出するためのフレームＦＣＳとを含んで成る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下の説明においては、本発明を完全に理解するためのみの目的で、特定の数、時間、構造及び他のパラメータを用いるものであり、これらの記述に限定されるものではない。
【００１２】
本発明の理解を助けるために、以下の定義を用いる。
−  用語「データフロー」はアプリケーションが生成する一連のデータ・ユニットを指す。これらのデータ・ユニット生成時の順序は、目的とするエンティティが受信する時も、維持しなければならない。
−  用語「ＭＡＣ」は、物理層の上位に位置している、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）の一層を指す。これにより、コリジョンを最小限にするために媒体アクセスを制御し、さらに、各送信エンティティは、媒体にアクセスするための公平な割り当てを受ける。
−  用語「ＭＡＣプロトコル・データ・ユニット」（ＭＰＤＵ）は、送信のためにＭＡＣが生成する、フォーマットしたユニットを指す。
−  用語「ＭＡＣサービス・データ・ユニット」（ＭＳＤＵ）は、ＭＡＣの上位層からの入力ユニットを指し、送信のためにＭＡＣプロトコル・データ・ユニットにフォーマットされる。
【００１３】
本発明によれば、２種類のコンピュータが読み取り可能な合成パケット・フレームが、伝送効率改善のために提案されている。最初の一つは、「ＭＳＤＵ合成パケット・フレーム」、二つ目は「ＭＰＤＵ合成パケット・フレーム」と呼ぶ。ＭＳＤＵ及びＭＰＤＵのいずれもデータを格納するために用いられることから、本明細書では上記「ＭＳＤＵ合成パケット・フレーム」と「ＭＰＤＵ合成パケット・フレーム」をおしなべて「データ・コンパートメント・合成パケット・フレーム」と呼ぶ。
【００１４】
図１、図２によって、ＭＳＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットを示す。図１は特にユニキャストタイプ、図２は特に非ユニキャストタイプを表す。ユニキャストタイプは、ストリームを一人の受信者に送るために用いられ、一方、非ユニキャストタイプはストリームを一人以上の受信者に送信するために用いられる。ユニキャストタイプと非ユニキャストタイプは互いに非常に似ているが、ただ２つの点で異なる。すなわち、受信者アドレス２２０のアドレスフォーマットの違いと、コンパートメント受信者アドレス２１７が非ユニキャストタイプにしか用意されていないことである。他の部分は同一である。以下の説明はユニキャストタイプに向けたものであり、非ユニキャストタイプに対する同一部分への説明は省略されている。ＭＳＤＵ合成プロセスの中で、複数のＭＡＣサービス・データ・ユニット（ＭＳＤＵ）が結合され、単一のＭＳＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットの形で伝送される。図１に示すＭＳＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットは、物理ヘッダ（ＰＨＹヘッダ）２００、ＭＡＣヘッダ２０１、キャリッジ２０２、フレームＦＣＳ（ｆｒａｍｅ  ｃｈｅｃｋ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）２０４、及びテール＆パッド・ビット２０５を含んでいる。ＭＡＣヘッダ２０１には、受信者アドレス２２０、及びシーケンス制御番号２２２を含む。キャリッジ２０２は、ＭＡＣの上位層から更なる処理のためにＭＡＣに配信される単一又は複数のＭＳＤＵを保持するための場所である。フレームＦＣＳ２０４は、アルゴリズムによってＭＡＣヘッダとキャリッジの内容を基に生成される特定のシーケンスを含んでおり、且つフレームＦＣＳ２０４はフレームの中に存在するかもしれないいかなるエラーをもチェックするため、すなわちそれらの中身の完全性のために用いられる。本発明のフォーマット（図１及び図２）を、従来のＭＰＤＵフォーマット（図１２）から区別するために、例えばシーケンス制御番号の最後の４ビットのようなあらかじめ選択された識別ビットが、例えば「１１１１」のような既定のユニークなビットパターン２２９に設定される。もしシーケンス制御番号の最後の４ビットが既定のユニークなビットパターン２２９と同じでなければ、そのときキャリッジはシーケンス制御番号でユニークに識別されるデータ・ユニットのみを含んでいる。もしシーケンス制御番号の最後の４ビットが既定のユニークなビットパターン２２９と同じであれば、そのときそのフレームは本発明のデータ・コンパートメント・合成パケット・フレームと解される。この場合、キャリッジは、キャリッジ・ヘッダ２０３、及びデータ・キャリッジ２２６の２つのセグメントを含んでいる。上記のあらかじめ選択された識別ビットは、シーケンス制御番号の最後の４ビット以外のどんなビットでもよい。また、既定のユニークなビットパターン２２９は、「１１１１」以外のいかなるパターンでもよい。さらに、既定のユニークなビットパターン２２９は、シーケンス制御番号以外の場所のＭＡＣヘッダ内にあってもよい。言い換えれば、ＭＡＣヘッダは、既定のユニークなビットパターン２２９が割り振られた部分を含んでいるということである。
【００１５】
キャリッジ・ヘッダには３つのフィールド、すなわちコンパートメント・カウント２２３、コンパートメント長情報２２４、及びヘッダＦＣＳ２２５が含まれている。コンパートメント・カウント２２３は、データ・キャリッジの中のコンパートメント数を表示するのに用いられる。コンパートメント長情報２２４は、それぞれの対応するコンパートメントに対する長さのリストを含んでいる。ヘッダＦＣＳ２２５は、ＭＡＣヘッダ、コンパートメント数、及びコンパートメント長の内容に対して生成されるチェックサムである。
【００１６】
データ・キャリッジ２２６は、データ・コンパートメント・アレイと称する１または複数のデータ・コンパートメントを保持するための場所である。各データ・コンパートメント２１０は、コンパートメント識別子２１２、ＭＳＤＵ２１３、及びコンパートメントＦＣＳ２１４のみを有する。他のいかなるエレメントもデータ・コンパートメント２１０には含まれない。コンパートメント識別子２１２は、ＭＳＤＵフィールドの中のデータ・ユニットを識別するために用いられる。
【００１７】
もし受信者アドレス２２０が図１に示すようにユニキャストアドレスである場合は、コンパートメント識別子２１２はフロー識別子（ＩＤ）２１５、及びコンパートメント・シーケンス制御番号２１６のみを含む。フローＩＤ２１５は、データフローを識別するために用いられるＩＤである。コンパートメント・シーケンス制御番号２１６は、フローのデータ・フィールドの中のデータ・ユニットをユニークに識別するシーケンス番号である。変更された一実施形態（記載せず）では、フローＩＤ２１５は割愛することができる。従って、そのような変更された実施形態では、コンパートメント識別子２１２はコンパートメント・シーケンス制御番号２１６のみを含む。
【００１８】
もし受信者アドレス２２０が図２に示すように非ユニキャスト・アドレスである場合、コンパートメント識別子２１２は、コンパートメント受信者アドレス２１７、フローＩＤ、及びコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む。非ユニキャストアドレスは、特定のネットワーク上の１またはそれ以上のステーションに関連付けられた複数送付先アドレスを表す。これは通常、１またはそれ以上のステーションが認識することができる、あらかじめ設定されたアドレス値で表される。変更された一実施形態（記載せず）では、フローＩＤ２１５は削除することができる。従って、そのような変更された実施形態では、コンパートメント識別子２１２は、コンパートメント受信者アドレス２１９、及びコンパートメント・シーケンス制御番号２１６のみを含む。
【００１９】
コンパートメント受信者アドレス２１７は、コンパートメントの中のデータ・ユニットが対象とする受信者を表す。図２の非ユニキャスト受信者アドレス２２０は、受信ステーションで使用され、該コンパートメント受信者アドレスを使用している受信ステーションに対するペイロードがデータ・コンパートメントの中に有ることを示す。ＭＳＤＵ２１３は、ＭＡＣサービス・データ・ユニットを保持する場所である。コンパートメントＦＣＳ２１４は、コンパートメントに対するチェックサムである。データ・コンパートメント内の各ＭＳＤＵ２１３は、各個別のＭＡＣサービス・データ・ユニットの再送を容易にするために用いられる、コンパートメント・シーケンス制御番号２１６によって識別される。チェックサムの代わりに、他のエラー検出コードを用いることができる。
【００２０】
図３、図４により、ＭＰＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットを示す。図３は特にユニキャストタイプ、図４は特に非ユニキャストタイプを表す。ユニキャストタイプと非ユニキャストタイプは互いに非常に似ているが、ただ１つの点で異なる。すなわち、受信者アドレス２２０のアドレスフォーマットの違いである。他の部分は同一である。以下の説明はユニキャストタイプに向けたものであり、非ユニキャストタイプに対する同一部分への説明は省略されている。ＭＰＤＵ合成プロセスの中で、複数のＭＡＣプロトコル・データ・ユニット（ＭＰＤＵ）が一体化され、単一のＭＰＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットの形で伝送される。図３に示すようにＭＰＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットは、ＰＨＹヘッダ２００、ＭＡＣヘッダ２０１、キャリッジ２０２、フレームＦＣＳ２０４、及びテール＆パッド・ビット２０５を含んでいる。ＭＡＣヘッダには、受信者アドレス２２０、及びシーケンス制御番号２２１を含む。キャリッジ２０２は、ＭＡＣの上位層から更なる処理のためにＭＡＣに配信される単一又は複数のＭＰＤＵを保持するための場所である。フレームＦＣＳ２０４は、アルゴリズムによってＭＡＣヘッダとキャリッジの内容を基に生成される特定のシーケンスを含んでおり、且つフレームＦＣＳ２０４はフレームの中に存在するかもしれないいかなるエラーをもチェックするため、すなわちそれらの中身の完全性のために用いられる。
【００２１】
本発明のフォーマット（図３及び図４）を、従来のＭＰＤＵフォーマット（図１２）から区別するために、例えばシーケンス制御番号の最後の４ビットのようなあらかじめ選択された識別ビットが、例えば「１１１１」のような既定のユニークなビットパターン２２９に設定される。もしシーケンス制御番号の最後の４ビットが既定のユニークなビットパターン２２９と同じでなければ、その時キャリッジはシーケンス制御番号でユニークに識別されるデータ・ユニットのみを含むことになる。もし最後の４ビットが既定のユニークなビットパターン２２９と同じであれば、その時キャリッジは、キャリッジ・ヘッダ２０３、及びデータ・キャリッジ２２６の２つのセグメントを含んでいる。上記あらかじめ選択された識別ビットは、シーケンス制御番号の最後の４ビット以外のどんなビットでもよい。また、既定のユニークなビットパターン２２９は、「１１１１」以外のいかなるパターンでもよい。さらに、既定のユニークなビットパターン２２９は、シーケンス制御番号以外の場所のＭＡＣヘッダ内にあってもよい。
【００２２】
キャリッジ・ヘッダには３つのフィールド、すなわちコンパートメント・カウント２２３、コンパートメント長情報２２４、及びヘッダＦＣＳ２２５が含まれている。コンパートメント・カウント２２３は、データ・キャリッジの中のコンパートメント数を表示するのに用いられる。コンパートメント長情報２２４は、それぞれの対応するコンパートメントに対する長さのリストを含んでいる。ヘッダＦＣＳ２２５は、ＭＡＣヘッダ、コンパートメント数、及びコンパートメント長に対して生成されるチェックサムである。
【００２３】
データ・キャリッジ２２６は、データ・コンパートメント・アレイと称する複数のデータ・コンパートメントを保持するための場所である。各データ・コンパートメント２１０は、ＭＰＤＵ２３１全体を有す。言い換えれば、本実施形態ではデータ・コンパートメントはＭＰＤＵと同一である。各ＭＰＤＵは、コンパートメント識別子２１２、ＭＳＤＵ２１３、及びコンパートメントＦＣＳ２１４を含んでいる。コンパートメント識別子２１２は、ＭＳＤＵフィールドの中のデータ・ユニットを識別するために用いられる。コンパートメント識別子２１２は、ＭＳＤＵ２１３に関連づけられてコンパートメント個別ＭＡＣヘッダ２３２とも呼ばれる。
【００２４】
コンパートメント個別ＭＡＣヘッダ２３２は、フレーム・コントロール２５１、デュレーション／ＩＤ２５２、アドレス・フィールド２５３、シーケンス制御番号２５４、及びＱｏＳ制御２５５を含んでいる。ＱｏＳ制御２５５は、フローＩＤ２５６及びＡＣＫポリシー２５７を備えている。フローＩＤ２５６は、データフローの識別に用いられる。シーケンス制御番号２５４は、フローのＭＳＤＵをユニークに識別するために用いる。もし受信者アドレスが、特定のネットワーク上の１またはそれ以上のステーションに関連付けられた複数送付先アドレスを表す非ユニキャスト受信者アドレス２２０である場合、アドレス・フィールド２５３は、該コンパートメント内のＭＳＤＵの目的とする受信者を表すことにも用いられる。非ユニキャスト受信者アドレス２２０は、図４に示すように、受信ステーションで使用され、アドレス・フィールド２５３を使用している受信ステーションに対しペイロードがデータ・コンパートメントの中に存在することを示す。その上、通常このことは１またはそれ以上のステーションで認識することができる既定のアドレス値でもっても示される。
【００２５】
ＭＳＤＵフィールド２１３は、ＭＡＣサービス・データ・ユニットを保持する場所である。コンパートメントＦＣＳ２１４は、コンパートメントに対するチェックサムである。コンパートメントの中の各ＭＳＤＵは、各個別のＭＡＣサービス・データ・ユニットの再送を容易にするために用いられるシーケンス制御番号によって識別される。
【００２６】
図１、２、３、及び４に示すいずれのストリームにおいても、フレームＦＣＳ２０４は削除することができるし、あるいはダミーデータを置いてもよい。
【００２７】
図５に、本発明の合成パケット・フレーム生成のための装置を示す。上記装置は、ＭＳＤＵ２１３生成のためのＭＳＤＵ生成部１３０１、コンパートメント識別子２１２生成のためのコンパートメント識別子生成部、及びコンパートメントＦＣＳ２１４生成のためのコンパートメントＦＣＳ生成部１３０３を具備している。ＭＳＤＵ２１３、コンパートメント識別子２１２、及びコンパートメントＦＣＳ２１４は、データ・コンパートメント２１０が形成されるデータ・コンパートメント構成部１３０４に振り向けられる。１またはそれ以上のデータ・コンパートメント２１０が、データ・キャリッジ２２６が生成される場所であるデータ・キャリッジ構成部１３０５に振り向けられる。キャリッジ・ヘッダ生成部１３０６はキャリッジ・ヘッダ２０３を生成し、ＭＡＣヘッダ生成部１３０７はＭＡＣヘッダ２０１を生成する。ＭＡＣヘッダ生成部１３０７は、シーケンス番号２２１を生成するシーケンス番号生成部１３２０、及び「１１１１」のようなユニーク番号を生成するユニーク番号生成部１３２１を具備している。シーケンス番号及びユニーク番号は、シーケンス制御番号２２２を形成するために、既定の方法で結合される。ＭＡＣヘッダ２０１及びキャリッジ・ヘッダ２０３は、フレームＦＣＳ２０４生成のためのフレームＦＣＳ生成部１３０８に振り向けられる。データ・キャリッジ２２６、キャリッジ・ヘッダ２０３、及びＭＡＣヘッダ２０１は、ＭＡＣ層合成フレーム構成部１３０９に振り向けられ、該構成部では、ＰＨＹヘッダ２００とテール＆パッド・ビット２０５を除く図１〜４に示すストリームが生成される。ＭＡＣ層合成フレーム構成部１３０９で生成されたストリームは、ＰＨＹ層合成パケット・フレーム生成部１３１０に振り向けられ、ここでＰＨＹヘッダ２００が追加される。テール＆パッド・ビット２０５は、ＭＡＣ層合成フレーム構成部１３０９又はＰＨＹ層合成パケット・フレーム生成部１３１０のいずれで付加されてもよい。図５では、ブロック１３０２〜１３０９がＭＡＣ層プロセッサを規定し、ブロック１３１０がＰＨＹ層プロセッサを規定している。
【００２８】
図６で、本発明の合成パケット・フレームの生成プロセスを表す。
（ステップ１２０１）ＭＳＤＵ生成部１３０１によりＭＳＤＵ２１３が生成され、上位層からＭＡＣ層プロセッサに送られる。
（ステップ１２０２）コンパートメント識別子生成部１３０２が、ステップ１２０１で生成されたＭＳＤＵ２１３に対応してコンパートメント識別子２１２を生成する。
（ステップ１２０３）ステップ１２０１及び１２０２で生成されたＭＳＤＵ２１３、及びコンパートメント識別子２１２を基に、コンパートメントＦＣＳ生成部１３０２がコンパートメントＦＣＳ２１４を生成する。
（ステップ１２０４）ステップ１２０１、１２０２、及び１２０２で生成されたＭＳＤＵ２１３、コンパートメント識別子２１２、及びコンパートメントＦＣＳ２１４を用いて、データ・コンパートメント構成部１３０４がデータ・コンパートメント２１０を構成する。
（ステップ１２０５）ステップ１２０１〜１２０４をＮ回（Ｎは正の整数）繰り返し、Ｎ個のデータ・コンパートメントを得る。
（ステップ１２０６）データ・キャリッジ構成部１３０５が、ステップ１２０５で生成されたＮ個のデータ・コンパートメントを結合して、データ・キャリッジ２２６を構成する。
（ステップ１２０７）ステップ１２０６で生成されたデータ・キャリッジ２２６に対し、キャリッジ・ヘッダ生成部１３０６がキャリッジ・ヘッダ２０３を生成する。
（ステップ１２０８）ステップ１２０６で生成されたデータ・キャリッジ２２６に対し、ＭＡＣヘッダ生成部１３０７がＭＡＣヘッダ２０１を生成する。
（ステップ１２０９）ステップ１２０６〜１２０８で生成されたデータ・キャリッジ２２６、キャリッジ・ヘッダ２０３、及びＭＡＣヘッダ２０１の内容を基に、フレームＦＣＳ生成部１３０８がフレームＦＣＳ２０４を生成する。
（ステップ１２１０）ステップ１２０６〜１２０９で生成されたデータ・キャリッジ２２６、キャリッジ・ヘッダ２０３、ＭＡＣヘッダ２０１、及びフレームＦＣＳ２０４を用いて、ＭＡＣ層合成フレーム構成部１３０９が合成フレームを構成する。
（ステップ１２１１）上記合成フレームが、ＰＨＹ（物理）層プロセッサに配信される。
（ステップ１２１２）ＰＨＹ層合成パケット・フレーム生成部１３１０が、合成パケット・フレームを生成する。
【００２９】
図７を参照して、提案されている図１〜４のＭＰＤＵ又はＭＳＤＵ合成のいずれかを使用することによる伝送効率の改善について明らかにする。
【００３０】
図７（ａ）は、図１２に示すように例えばＩＥＥＥ８０２．１１などの従来技術の標準規則に従って、４つのＭＳＤＵを送るための伝送ストリームを示す。図７（ａ）に示すように各ＭＳＤＵはＭＡＣヘッダとＦＣＳに挟まれており、ＭＰＤＵを規定している。各ＭＰＤＵは、さらにＰＨＹヘッダとテール＆パッド・ビットに挟まれ、パケット・フレームを規定している。各パケット・フレームは、さらにフレーム間スペース（ＩＦＳ）で分離されている。
【００３１】
図７（ｂ）は、図３又は４に示す本発明のＭＰＤＵ合成により、４つのＭＳＤＵを送信するための伝送ストリームを示す。図７（ｂ）に示すように、データ・コンパートメントとも称する４つのＭＰＤＵが、データ・コンパートメント・アレイを規定するいかなる実質的な間隙もなく次々と整列している。各ＭＰＤＵは、図７（ａ）に示すものと類似の構造を有しており、１つのＭＳＤＵを含む。唯一の違いは、図７（ｂ）のＭＰＤＵが、図７（ａ）のＭＰＤＵで提供されるＭＡＣヘッダの代わりにコンパートメント個別ＭＡＣヘッダを有することである。図７（ｂ）のストリームを図７（ａ）のそれと比較すると、ＰＨＹヘッダとテール＆パッド・ビットが各ＭＰＤＵでは削除され、しかしながらＭＰＤＵアレイに対しては備えられている。４つのＭＳＤＵは、ストリームの先端及び末端にそれぞれ備えられている同じＰＨＹヘッダ及び同じテール＆パッド・ビットを共有することができる。また、フレーム間スペース（ＩＦＳ）も削除されている。従って、同じ量のデータを送ることに対しては、図７（ｂ）のストリームは図７（ａ）のストリームよりもΔＴ１だけ短い。
【００３２】
図７（ｃ）は、図１又は２に示す本発明のＭＳＤＵ合成により、４つのＭＳＤＵを送信するための伝送ストリームを示す。図７（ｃ）に示すように、各ＭＳＤＵはコンパートメント識別子とコンパートメントＦＣＳに挟まれてデータ・コンパートメントを規定しており、４つのデータ・コンパートメントＭＰＤＵが、データ・コンパートメント・アレイを規定するいかなる実質的な間隙もなく次々と整列している。図７（ｃ）のストリームを図７（ａ）のそれと比較すると、ＰＨＹヘッダとテール＆パッド・ビットが各ＭＰＤＵでは削除され、ＭＰＤＵアレイには備えられている。また、フレーム間スペース（ＩＦＳ）も削除されている。その上、図７（ｃ）のストリームを図７（ｂ）のそれと比較すると、コンパートメント識別子がコンパートメント個別ＭＡＣヘッダよりも短くされている。従って、同じ量のデータを送るためには、図７（ｃ）のストリームは図７（ａ）のストリームよりもΔＴ２だけ短く、ΔＴ２はΔＴ１よりも大きい。
【００３３】
図８を用いて、合成フレーム分解プロセスのフローチャートを示す。
（ステップ６００）図１、２、３、４、及び１２に示す内のどれか１つのパケット・フレームが受信されたか否かを検出する。
（ステップ６０１）受信したパケット・フレームのシーケンス制御番号の最後の４ビットが「１１１１」に等しいか否かを検出する。もし等しいなら、プログラムはステップ６０２に進み、もし等しくないなら、既知のＭＰＤＵプロセスに従ったプログラムが実行される。
（ステップ６０２）フレームＦＣＳを用いたエラー検出が実行される。具体的には、受信側で受信したパケット・フレームのチェックサムが生成され、フレームＦＣＳの中に保持されたチェックサムと比較される。もし生成されたチェックサムがフレームＦＣＳの中のチェックサムと等しいときは、受信したパケット・フレームの中にはエラーは存在しないと判断され、プログラムはステップ６０３に進む。そして、もしそうでない場合は、プログラムはステップ６０４に進む。
（ステップ６０４）ヘッダＦＣＳを用いたエラー検出が実行される。具体的には、受信されたＭＡＣヘッダとキャリッジ・ヘッダのチェックサムが受信側で生成され、ヘッダＦＣＳの中に保持されたチェックサムと比較される。もし生成されたチェックサムがヘッダＦＣＳの中のチェックサムと等しいときは、受信したＭＡＣヘッダとキャリッジ・ヘッダの中にはエラーは存在しないと判断され、プログラムはステップ６０５に進む。そして、もしそうでない場合は、プログラムはステップ６０６に進み、該ステップに於いて上記フレームは欠陥フレームと判断され捨てられる。
（ステップ６０３）エラーが観察されなかったときのコンパートメント処理が実行され、その詳細を図１０に示す。
（ステップ６０５）エラーが観察されたときのコンパートメント処理が実行される。その詳細を、図１１に示す。
【００３４】
図９に、図８に示されたものと同様ではあるが、ステップ６０２及び６０３が削除されている点が異なるフローチャートを示す。図１〜４のいずれからも明らかなように、パケット・フレーム・フォーマットは、ヘッダＦＣＳ２２５、コンパートメントＦＣＳ２１４、及びフレームＦＣＳ２０４の３つのＦＣＳを有している。
【００３５】
図８のフローチャートは、３つの全てのＦＣＳを使用している。先ず、フレームＦＣＳがパケット・フレーム全体のエラーをチェックするために用いられ、もしエラーが検出されなければデータ・コンパートメントは分離されて処理される。もしフレームＦＣＳを使ってエラーが検出されれば、次にヘッダＦＣＳがＭＡＣヘッダ２０１とキャリッジ・ヘッダ２０３内のエラーの確認に用いられる。ヘッダＦＣＳを使ってエラーが検出された場合は、フレーム・データ全体が振り落とされて無視される。もしヘッダＦＣＳを使ってエラーが何も検出されなければ、コンパートメントＦＣＳが各データ・コンパートメント内のエラーチェックに用いられる。もしコンパートメントＦＣＳを使ってエラーが検出されれば、データ・コンパートメントは捨てられ無視される。もしコンパートメントＦＣＳを使ってエラーが検出されなければ、そのコンパートメントは処理される。
【００３６】
一般的には、図８に記述したように個別のコンパートメントＦＣＳの前にフレームＦＣＳの検証を行うのは、フレームＦＣＳがフレームの末尾に位置しているために、長い処理時間を要するであろう。従って、処理時間の短縮のために、場合によってはフレームＦＣＳの検証を無視してもよい。図９は、フレームＦＣＳ２０４を使わない場合の合成フレーム分解プロセスを示す。
【００３７】
図９のフローチャートは、ヘッダＦＣＳとコンパートメントＦＣＳの２つのＦＣＳのみを使っている。先ず、ヘッダＦＣＳがＭＡＣヘッダ２０１とキャリッジ・ヘッダ２０３内のエラーの確認に用いられる。もしヘッダＦＣＳを使ってエラーが検出された場合は、フレーム・データ全体が振り落とされて無視される。もしヘッダＦＣＳを使ってエラーが何も検出されなければ、コンパートメントＦＣＳが各データ・コンパートメント内のエラーチェックに用いられる。もしコンパートメントＦＣＳを使ってエラーが検出されれば、データ・コンパートメントは捨てられ無視される。もしコンパートメントＦＣＳを使ってエラーが検出されなければ、そのコンパートメントは処理される。図９のフローチャートはフレームＦＣＳをチェックするステップを踏まないため、処理が短縮され単純化される。
【００３８】
図１０で、エラーが検出されなかった場合のコンパートメント処理を表す。
（ステップ７０１）データ・キャリッジの中のデータ・コンパートメントが分離され、次々に処理される。最初のデータ・キャリッジを処理する前に、ステップ７０２でカウンタが「１」にセットされる。
（ステップ７０３）データ・コンポーネントがユニキャストアドレスか否かが検出される。もしそうならプログラムはステップ７０５へ進み、もしそうでないなら７０４へ進む。
（ステップ７０４）データ・コンポーネントは非ユニキャストアドレス向けであるため、受信されたデータ・コンポーネントのアドレスは、受信装置のアドレスと比較される。もし両者が一致する場合は、データ・コンポーネントは正しく配信され、プログラムはステップ７０５に進む。そうでない場合は、データ・コンポーネントは捨てられる。
（ステップ７０５）受信したデータ・コンポーネント（ここで、データ・コンポーネントは、データ・ユニット又はＭＳＤＵでありうる）が正しい順番かどうかを検出する。もし正しいなら、プログラムはステップ７０８に進み、正しくないならプログラムはステップ７０６に進む。前回受信したデータ・コンポーネントがシーケンス番号Ｎを有しているとき、新たに受信したデータ・コンポーネントはシーケンス番号Ｎ＋１を有するべきである。もし新たに受信したデータ・コンポーネントが、シーケンス番号Ｎ＋２を持っていれば、シーケンス番号Ｎ＋１のデータ・コンポーネントが欠落していることが検出されたことになる。この場合、新たに受信されたデータ・コンポーネントはステップ７０６でバッファに保管される。次の運用サイクルで、もし受信したデータ・コンポーネントがシーケンス番号Ｎ＋１を有している場合は、正しいデータ・コンポーネントが受信されたと認められる。この場合、受信したデータ・コンポーネントは更なる処理のために上位層に配信される。次にステップ７０９で、上記バッファに保管されていた前記データ、すなわちシーケンス番号Ｎ＋２を有するデータ・コンポーネントが、更なる処理のために上位層に配信される。
（ステップ７０７）カウンタに１が加えられる。ステップ７１０では、これ以上のデータ・コンポーネントが残っていないかを検出する。もし残っている場合には、プログラムはステップ７０３に戻り、そうでない場合プログラムは終了する。
【００３９】
図１１で、コンパートメントＦＣＳの使用によってエラーが確認された場合の、コンパートメント処理フローチャートを示す。図１１のフローチャートは、図１０のステップ７０２と７０３の間に、更にステップ７１２と７１３を有している。
（ステップ７１２）受信したデータ・コンポーネントのチェックサムＴが生成される。ステップ７１３では、上記生成されたチェックサムＴがコンパートメントＦＣＳと比較される。もし双方が同一の場合は、エラーは無いと認められる。この場合、プログラムはステップ７０３に進む。もし同一でない場合は、エラーが存在すると認められる。この場合、プログラムはステップ７１１に進みデータ・コンパートメントの中のデータ・ユニットを捨てる。
【００４０】
データ・コンパートメント・合成パケット・フレームを分解する分解装置は、図８、９、１０、及び１１に示すフローチャートによって達成することができ、またＭＡＣヘッダ内に置かれているユニークなビットパターン２２９を検出する検出部、データ・コンパートメント２１０を分離する分離部、及びデータ・コンパートメントを処理するプロセッサを具備するべきである。
【００４１】
本発明によれば、ＰＨＹヘッダ及びテール＆パッド・ビットは各データ・コンパートメント（ＭＰＤＵに相当）から削除されているので、データ長は短縮される。その上、各データ・コンパートメントの中では、コンパートメント識別子（ＭＡＣヘッダに相当）は、必要な項目のみ含んでいるので、データ長が短縮できる。さらには、本発明によればデータ・コンパートメントはいかなるフレーム間スペースもなしに配列されるので、データ長が短縮される。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、データ伝送用のパケット・フレーム生成のための方法及び装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明による、ユニキャスト受信者用のＭＳＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットのデータ構造を示す図である。
【図２】本発明による、非ユニキャスト受信者用ＭＳＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットのデータ構造を示す図である。
【図３】本発明による、ユニキャスト受信者用のＭＰＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットのデータ構造を示す図である。
【図４】本発明による、非ユニキャスト受信者用のＭＰＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットのデータ構造を示す図である。
【図５】本発明による、合成パケット・フレームの生成用装置のブロック図である。
【図６】本発明による、合成パケット・フレームの生成のステップを示すフローチャートである。
【図７】従来のパケット・フォーマットと比較して、本発明のパケット・フォーマットを示す。
【図８】一実施形態による、合成フレーム・パケットの分解のためのフローチャートである。
【図９】他の実施形態による、合成フレーム・パケットの分解のためのフローチャートである。
【図１０】図８のフローチャートで使用されるサブルーチン、「エラーなし」時のコンパートメント処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１１】図８及び図９のフローチャートで使用されるサブルーチン、「エラーあり」時のコンパートメント処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１２】従来技術のＭＳＤＵフォーマットのデータ構造を示す図である。
【図１】
2007523504.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年4月11日(2007.4.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ・コンパートメント・合成パケット・フレームを構成する構成方法であって、
それぞれがコンパートメント識別子、ＭＳＤＵ、及びコンパートメントＦＣＳを有する複数のデータ・コンパートメントを生成し、
上記データ・コンパートメントを結合してデータ・キャリッジを特定し、
キャリッジを規定するために上記データ・キャリッジの前方に配置されるキャリッジ・ヘッダを生成し、
ユニークなビットパターンが割り振られた部分を含み、上記キャリッジの前方に配置されるＭＡＣヘッダを生成し、
上記ＭＡＣヘッダと上記キャリッジ内のエラーを検出するためのフレームＦＣＳを生成することとを含む構成方法。
【請求項２】
上記キャリッジ・ヘッダが、データ・コンパートメント数を示すコンパートメント・カウント、上記各データ・コンパートメントの長さを示すコンパートメント長情報、及びヘッダＦＣＳを含む、請求項１の構成方法。
【請求項３】
上記コンパートメント識別子が、コンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項１の構成方法。
【請求項４】
上記コンパートメント識別子が、フロー識別子とコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項１の構成方法。
【請求項５】
上記コンパートメント識別子が、コンパートメント受信者アドレスとコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項１の構成方法。
【請求項６】
上記コンパートメント識別子が、コンパートメント受信者アドレス、フロー識別子、及びコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項１の構成方法。
【請求項７】
上記コンパートメント識別子がＭＡＣヘッダを含む、請求項１の構成方法。
【請求項８】
データ・コンパートメント・合成パケット・フレームを構成するための構成装置であって、
それぞれがコンパートメント識別子、ＭＳＤＵ、及びコンパートメントＦＣＳを有する１またはそれ以上のデータ・コンパートメントを生成する手段と、
上記データ・コンパートメントを結合してデータ・キャリッジを特定する手段と、
キャリッジを規定するために上記データ・キャリッジの前方に配置されるキャリッジ・ヘッダを生成する手段と、
ユニークなビットパターンが割り振られた部分を含み、上記キャリッジの前方に配置されるＭＡＣヘッダを生成する手段と、
上記ＭＡＣヘッダと上記キャリッジ内のエラーを検出するためのフレームＦＣＳを生成する手段とを含む構成装置。
【請求項９】
上記キャリッジ・ヘッダが、データ・コンパートメント数を示すコンパートメント・カウント、上記各データ・コンパートメントの長さを示すコンパートメント長情報、及びヘッダＦＣＳを含む、請求項８の構成装置。
【請求項１０】
上記コンパートメント識別子が、コンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項８の構成装置。
【請求項１１】
上記コンパートメント識別子が、フロー識別子とコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項８の構成装置。
【請求項１２】
上記コンパートメント識別子が、コンパートメント受信者アドレスとコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項８の構成装置。
【請求項１３】
上記コンパートメント識別子が、コンパートメント受信者アドレス、フロー識別子、及びコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項８の構成装置。
【請求項１４】
上記コンパートメント識別子がＭＡＣヘッダを含む、請求項８の構成装置。
【請求項１５】
ＭＡＣヘッダ、キャリッジ・ヘッダ、及び複数のデータ・コンパートメントを有するデータ・コンパートメント・合成パケット・フレームを分解するための分解方法であって、上記分解方法が、
ＭＡＣヘッダ内に置かれたユニークなビットパターンを検出し、
複数のデータ・コンパートメントを分離し、
該複数のデータ・コンパートメントを処理することとを含む分解方法。
【請求項１６】
ＭＡＣヘッダ、キャリッジ・ヘッダ、及び複数のデータ・コンパートメントを有するデータ・コンパートメント・合成パケット・フレームを分解するための分解装置であって、上記分解装置が、
ＭＡＣヘッダ内に置かれたユニークなビットパターンを検出する手段と、
複数のデータ・コンパートメントを分離する手段と、
該複数のデータ・コンパートメントを処理する手段とを含む分解装置。
【請求項１７】
コンピュータが読み取り可能なデータ・コンパートメント・合成パケット・フレームであって、
データ・キャリッジを特定し、それぞれがコンパートメント識別子、ＭＳＤＵ、及びコンパートメントＦＣＳを有する複数のデータ・コンパートメントと、
キャリッジを規定するために、上記データ・キャリッジの前方に配置されるキャリッジ・ヘッダと、
ユニークなビットパターンが割り振られた部分を含み、上記キャリッジの前方に配置されるＭＡＣヘッダと、
上記ＭＡＣヘッダと上記キャリッジ内のエラーを検出するためのフレームＦＣＳとを含むフレーム。
【請求項１８】
上記キャリッジ・ヘッダが、データ・コンパートメント数を示すコンパートメント・カウント、上記各データ・コンパートメントの長さを示すコンパートメント長情報、及びヘッダＦＣＳを含む、請求項１７のコンピュータが読み取り可能なデータ・コンパートメント・合成パケット・フレーム。
【請求項１９】
上記コンパートメント識別子が、コンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項１７のコンピュータが読み取り可能なデータ・コンパートメント・合成パケット・フレーム。
【請求項２０】
上記コンパートメント識別子が、フロー識別子とコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項１７のコンピュータが読み取り可能なデータ・コンパートメント・合成パケット・フレーム。
【請求項２１】
上記コンパートメント識別子が、コンパートメント受信者アドレスとコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項１７のコンピュータが読み取り可能なデータ・コンパートメント・合成パケット・フレーム。
【請求項２２】
上記コンパートメント識別子が、コンパートメント受信者アドレス、フロー識別子、及びコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む、請求項１７のコンピュータが読み取り可能なデータ・コンパートメント・合成パケット・フレーム。
【請求項２３】
上記コンパートメント識別子がＭＡＣヘッダを含む、請求項１７のコンピュータが読み取り可能なデータ・コンパートメント・合成パケット・フレーム。
【請求項２４】
上記コンパートメント識別子がコンパートメント受信者アドレスを含み、上記ＭＡＣヘッダが非ユニキャストタイプの受信者アドレスを含む、請求項１の構成方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】データ伝送用のパケット・フレームの生成方法及び装置
【技術分野】
【０００１】
本発明はデータ伝送用のパケット・フレームを生成する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
先行技術において、高スループットを達成するための手段が導入されている。これらの手段をマルチアンテナ・システムで用いて、高い伝送速度を達成することができるが、スループット効率を高める手段についての説明はない。
【０００３】
マルチアンテナ・システムでは、並列伝送を容易にするために、同じ周波数で同時に複数のアンテナを作動させることができるが、送信アンテナの数を、受信アンテナの数よりも多くはできないという制限がある。スループット効率は、伝送速度よりもグッドプットとして測定するので、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）およびＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ）におけるオーバヘッドの減少なしには、スループットを効果的に向上させることはできない。以下に、ＭＡＣにおけるオーバヘッドの減少なしに、単に伝送速度を向上させた場合にもたらされる問題を示す。３６ＭｂｐｓのＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）ＰＨＹのもとで、断片化なしに、１５００オクテットのＭＳＤＵ（ＭＡＣ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）を伝送するには、３６４マイクロ秒のユニット分離文字が必要になる。６つのＭＳＤＵを、ブロックごとの肯定応答を用いてバースト転送することにより、８４％までのスループット効率を達成することができる。ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ）−ＯＦＤＭシステムでは、２つの送信アンテナと２つの受信アンテナにより、０．７５のコーディングレートで２５６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を使用することによって、１４４Ｍｂｐｓの伝送速度を達成することができる。この設定で、断片化なしに、１５００・６０００オクテットＭＳＤＵを送信するには、１０８マイクロ秒／３５６マイクロ秒のユニット分離文字が必要になる。ブロック単位の肯定応答を用い、６つの１５００オクテットＭＳＤＵをバースト転送することにより、６２％までのスループット効率を達成することができる。ブロック単位の肯定応答を用い、６つの６０００オクテットＭＳＤＵをバースト転送することにより、８６％までのスループット効率を達成することができる。１５００オクテットのＭＳＤＵサイズに対して、１０％のＰＥＲ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）を達成するには、ＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）は、８．７８×１０−６とする必要がある。６０００オクテットのＭＳＤＵサイズに対して、同じＰＥＲレベルを達成するためには、ＢＥＲは２．１９５×１０−６とする必要がある。ＭＰＤＵ（ＭＡＣ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）を用いて合成し、一括して伝送する複数のＭＳＤＵでは、再送のオーバヘッドを減少するために、個別に肯定応答することを容認すべきである。
【０００４】
従来のＭＳＤＵフォーマットを、図１２に示す。図１２に示すように空中に伝送されるパケットデータは、フィジカル・レーヤ・オーバーヘッド（ＰＨＹヘッダ）、ＭＡＣプロトコル・データ・ユニット（ＭＰＤＵ）８００、およびテール＆パッド・ビット８０５を具備している。各ＭＰＤＵ８００は、図１２に示すようにＭＡＣレーヤ・オーバヘッド（ＭＡＣヘッダ）８０１、ＭＡＣサービス・データ・ユニット（ＭＳＤＵ）８０２、及びフレーム・チェック・シーケンス（ＦＣＳ）８０３を含んでいる。ＦＣＳは、例えばＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）ビットのような特定のビット・シーケンスを含んでいる。これは、アルゴリズムによってＭＡＣヘッダとＭＳＤＵの内容に基づき生成され、それらの内容にエラーがあるかどうかを調べるために使われる。
データ・ユニットの順番をチェックするために使用されるシーケンス制御番号は、ＭＡＣヘッダの中に示されている。
【特許文献１】米国特開２００３−１６９７６９号公報
【特許文献２】特表２００２−５４４７１７号公報
【特許文献３】特開２００３−３２４４４５号公報
【特許文献４】米国特開２００３−２３５１９７号公報
【特許文献５】国際公開ＷＯ０３７１７４４Ａ１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、データ・ユニット伝送の不必要な遅延を招くことなく、オーバヘッドを減少させスループット効率を向上させるために、ＭＡＣの待ち行列であるデータ・ユニットを合成する方法と、高スループット伝送を達成するために、各個別データ・ユニットの合成と再送を容易にする装置とを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、データ・コンパートメント・合成パケット・フレームを構成する構成方法は、それぞれがコンパートメント識別子、ＭＳＤＵ、及びコンパートメントＦＣＳを有する複数のデータ・コンパートメントを生成し、上記データ・コンパートメントを結合してデータ・キャリッジを特定し、キャリッジを規定するために上記データ・キャリッジの前方に配置されるキャリッジ・ヘッダ（２０３）を生成し、ユニークなビットパターンが割り振られた部分を含み、上記キャリッジの前方に配置されるＭＡＣヘッダを生成し、上記ＭＡＣヘッダと上記キャリッジ内のエラーを検出するためのフレームＦＣＳを生成することとを含んで成る。
【０００７】
本発明によれば、データ・コンパートメント・合成パケット・フレームを構成するための構成装置は、それぞれがコンパートメント識別子、ＭＳＤＵ、及びコンパートメントＦＣＳを有する１またはそれ以上のデータ・コンパートメントを生成する手段と、上記データ・コンパートメントを結合してデータ・キャリッジを特定する手段と、キャリッジを規定するために上記データ・キャリッジの前方に配置されるキャリッジ・ヘッダを生成する手段と、ユニークなビットパターンが割り振られた部分を含み、上記キャリッジの前方に配置されるＭＡＣヘッダを生成する手段と、上記ＭＡＣヘッダと上記キャリッジ内のエラーを検出するためのフレームＦＣＳを生成する手段とを含んで成る。
【０００８】
本発明によれば、ＭＡＣヘッダ、キャリッジ・ヘッダ、及び複数のデータ・コンパートメントを有するデータ・コンパートメント・合成パケット・フレームを分解するための分解方法は、ＭＡＣヘッダ内に置かれたユニークなビットパターンを検出し、複数のデータ・コンパートメントを分離し、該複数のデータ・コンパートメントを処理することとを含んで成る。
【０００９】
本発明によれば、ＭＡＣヘッダ、キャリッジ・ヘッダ、及び複数のデータ・コンパートメントを有するデータ・コンパートメント・合成パケット・フレームを分解するための分解装置は、ＭＡＣヘッダ内に置かれたユニークなビットパターンを検出する手段と、複数のデータ・コンパートメントを分離する手段と、該複数のデータ・コンパートメントを処理する手段とを含んで成る。
【００１０】
本発明によれば、コンピュータが読み取り可能なデータ・コンパートメント・合成パケット・フレームは、データ・キャリッジを特定し、それぞれがコンパートメント識別子、ＭＳＤＵ、及びコンパートメントＦＣＳを有する複数のデータ・コンパートメントと、キャリッジを規定するために上記データ・キャリッジの前方に配置されるキャリッジ・ヘッダと、ユニークなビットパターンが割り振られた部分を含み、上記キャリッジの前方に配置されるＭＡＣヘッダと、上記ＭＡＣヘッダと上記キャリッジ内のエラーを検出するためのフレームＦＣＳとを含んで成る。
【発明の効果】
本発明によれば、ＰＨＹヘッダ及びテール＆パッド・ビットは各データ・コンパートメント（ＭＰＤＵに相当）から削除されているので、データ長は短縮される。その上、各データ・コンパートメントの中では、コンパートメント識別子（ＭＡＣヘッダに相当）は、必要な項目のみ含んでいるので、データ長が短縮できる。さらには、本発明によればデータ・コンパートメントはいかなるフレーム間スペースもなしに配列されるので、データ長が短縮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下の説明においては、本発明を完全に理解するためのみの目的で、特定の数、時間、構造及び他のパラメータを用いるものであり、これらの記述に限定されるものではない。
【００１２】
本発明の理解を助けるために、以下の定義を用いる。
−  用語「データフロー」はアプリケーションが生成する一連のデータ・ユニットを指す。これらのデータ・ユニット生成時の順序は、目的とするエンティティが受信する時も、維持しなければならない。
−  用語「ＭＡＣ」は、物理層の上位に位置している、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）の一層を指す。これにより、コリジョンを最小限にするために媒体アクセスを制御し、さらに、各送信エンティティは、媒体にアクセスするための公平な割り当てを受ける。
−  用語「ＭＡＣプロトコル・データ・ユニット」（ＭＰＤＵ）は、送信のためにＭＡＣが生成する、フォーマットしたユニットを指す。
−  用語「ＭＡＣサービス・データ・ユニット」（ＭＳＤＵ）は、ＭＡＣの上位層からの入力ユニットを指し、送信のためにＭＡＣプロトコル・データ・ユニットにフォーマットされる。
【００１３】
本発明によれば、２種類のコンピュータが読み取り可能な合成パケット・フレームが、伝送効率改善のために提案されている。最初の一つは、「ＭＳＤＵ合成パケット・フレーム」、二つ目は「ＭＰＤＵ合成パケット・フレーム」と呼ぶ。ＭＳＤＵ及びＭＰＤＵのいずれもデータを格納するために用いられることから、本明細書では上記「ＭＳＤＵ合成パケット・フレーム」と「ＭＰＤＵ合成パケット・フレーム」をおしなべて「データ・コンパートメント・合成パケット・フレーム」と呼ぶ。
【００１４】
図１、図２によって、ＭＳＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットを示す。図１は特にユニキャストタイプ、図２は特に非ユニキャストタイプを表す。ユニキャストタイプは、ストリームを一人の受信者に送るために用いられ、一方、非ユニキャストタイプはストリームを一人以上の受信者に送信するために用いられる。ユニキャストタイプと非ユニキャストタイプは互いに非常に似ているが、ただ２つの点で異なる。すなわち、受信者アドレス２２０のアドレスフォーマットの違いと、コンパートメント受信者アドレス２１７が非ユニキャストタイプにしか用意されていないことである。他の部分は同一である。以下の説明はユニキャストタイプに向けたものであり、非ユニキャストタイプに対する同一部分への説明は省略されている。ＭＳＤＵ合成プロセスの中で、複数のＭＡＣサービス・データ・ユニット（ＭＳＤＵ）が結合され、単一のＭＳＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットの形で伝送される。図１に示すＭＳＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットは、物理ヘッダ（ＰＨＹヘッダ）２００、ＭＡＣヘッダ２０１、キャリッジ２０２、フレームＦＣＳ（ｆｒａｍｅ  ｃｈｅｃｋ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）２０４、及びテール＆パッド・ビット２０５を含んでいる。ＭＡＣヘッダ２０１には、受信者アドレス２２０、及びシーケンス制御番号２２２を含む。キャリッジ２０２は、ＭＡＣの上位層から更なる処理のためにＭＡＣに配信される単一又は複数のＭＳＤＵを保持するための場所である。フレームＦＣＳ２０４は、アルゴリズムによってＭＡＣヘッダとキャリッジの内容を基に生成される特定のシーケンスを含んでおり、且つフレームＦＣＳ２０４はフレームの中に存在するかもしれないいかなるエラーをもチェックするため、すなわちそれらの中身の完全性のために用いられる。本発明のフォーマット（図１及び図２）を、従来のＭＰＤＵフォーマット（図１２）から区別するために、例えばシーケンス制御番号の最後の４ビットのようなあらかじめ選択された識別ビットが、例えば「１１１１」のような既定のユニークなビットパターン２２９に設定される。もしシーケンス制御番号の最後の４ビットが既定のユニークなビットパターン２２９と同じでなければ、そのときキャリッジはシーケンス制御番号でユニークに識別されるデータ・ユニットのみを含んでいる。もしシーケンス制御番号の最後の４ビットが既定のユニークなビットパターン２２９と同じであれば、そのときそのフレームは本発明のデータ・コンパートメント・合成パケット・フレームと解される。この場合、キャリッジは、キャリッジ・ヘッダ２０３、及びデータ・キャリッジ２２６の２つのセグメントを含んでいる。上記のあらかじめ選択された識別ビットは、シーケンス制御番号の最後の４ビット以外のどんなビットでもよい。また、既定のユニークなビットパターン２２９は、「１１１１」以外のいかなるパターンでもよい。さらに、既定のユニークなビットパターン２２９は、シーケンス制御番号以外の場所のＭＡＣヘッダ内にあってもよい。言い換えれば、ＭＡＣヘッダは、既定のユニークなビットパターン２２９が割り振られた部分を含んでいるということである。
【００１５】
キャリッジ・ヘッダには３つのフィールド、すなわちコンパートメント・カウント２２３、コンパートメント長情報２２４、及びヘッダＦＣＳ２２５が含まれている。コンパートメント・カウント２２３は、データ・キャリッジの中のコンパートメント数を表示するのに用いられる。コンパートメント長情報２２４は、それぞれの対応するコンパートメントに対する長さのリストを含んでいる。ヘッダＦＣＳ２２５は、ＭＡＣヘッダ、コンパートメント数、及びコンパートメント長の内容に対して生成されるチェックサムである。
【００１６】
データ・キャリッジ２２６は、データ・コンパートメント・アレイと称する１または複数のデータ・コンパートメントを保持するための場所である。各データ・コンパートメント２１０は、コンパートメント識別子２１２、ＭＳＤＵ２１３、及びコンパートメントＦＣＳ２１４のみを有する。他のいかなるエレメントもデータ・コンパートメント２１０には含まれない。コンパートメント識別子２１２は、ＭＳＤＵフィールドの中のデータ・ユニットを識別するために用いられる。
【００１７】
もし受信者アドレス２２０が図１に示すようにユニキャストアドレスである場合は、コンパートメント識別子２１２はフロー識別子（ＩＤ）２１５、及びコンパートメント・シーケンス制御番号２１６のみを含む。フローＩＤ２１５は、データフローを識別するために用いられるＩＤである。コンパートメント・シーケンス制御番号２１６は、フローのデータ・フィールドの中のデータ・ユニットをユニークに識別するシーケンス番号である。変更された一実施形態（記載せず）では、フローＩＤ２１５は割愛することができる。従って、そのような変更された実施形態では、コンパートメント識別子２１２はコンパートメント・シーケンス制御番号２１６のみを含む。
【００１８】
もし受信者アドレス２２０が図２に示すように非ユニキャスト・アドレスである場合、コンパートメント識別子２１２は、コンパートメント受信者アドレス２１７、フローＩＤ、及びコンパートメント・シーケンス制御番号のみを含む。非ユニキャストアドレスは、特定のネットワーク上の１またはそれ以上のステーションに関連付けられた複数送付先アドレスを表す。これは通常、１またはそれ以上のステーションが認識することができる、あらかじめ設定されたアドレス値で表される。変更された一実施形態（記載せず）では、フローＩＤ２１５は削除することができる。従って、そのような変更された実施形態では、コンパートメント識別子２１２は、コンパートメント受信者アドレス２１７、及びコンパートメント・シーケンス制御番号２１６のみを含む。
【００１９】
コンパートメント受信者アドレス２１７は、コンパートメントの中のデータ・ユニットが対象とする受信者を表す。図２の非ユニキャスト受信者アドレス２２０は、受信ステーションで使用され、該コンパートメント受信者アドレスを使用している受信ステーションに対するペイロードがデータ・コンパートメントの中に有ることを示す。ＭＳＤＵ２１３は、ＭＡＣサービス・データ・ユニットを保持する場所である。コンパートメントＦＣＳ２１４は、コンパートメントに対するチェックサムである。データ・コンパートメント内の各ＭＳＤＵ２１３は、各個別のＭＡＣサービス・データ・ユニットの再送を容易にするために用いられる、コンパートメント・シーケンス制御番号２１６によって識別される。チェックサムの代わりに、他のエラー検出コードを用いることができる。
【００２０】
図３、図４により、ＭＰＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットを示す。図３は特にユニキャストタイプ、図４は特に非ユニキャストタイプを表す。ユニキャストタイプと非ユニキャストタイプは互いに非常に似ているが、ただ１つの点で異なる。すなわち、受信者アドレス２２０のアドレスフォーマットの違いである。他の部分は同一である。以下の説明はユニキャストタイプに向けたものであり、非ユニキャストタイプに対する同一部分への説明は省略されている。ＭＰＤＵ合成プロセスの中で、複数のＭＡＣプロトコル・データ・ユニット（ＭＰＤＵ）が一体化され、単一のＭＰＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットの形で伝送される。図３に示すようにＭＰＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットは、ＰＨＹヘッダ２００、ＭＡＣヘッダ２０１、キャリッジ２０２、フレームＦＣＳ２０４、及びテール＆パッド・ビット２０５を含んでいる。ＭＡＣヘッダには、受信者アドレス２２０、及びシーケンス制御番号２２２を含む。キャリッジ２０２は、ＭＡＣの上位層から更なる処理のためにＭＡＣに配信される単一又は複数のＭＰＤＵを保持するための場所である。フレームＦＣＳ２０４は、アルゴリズムによってＭＡＣヘッダとキャリッジの内容を基に生成される特定のシーケンスを含んでおり、且つフレームＦＣＳ２０４はフレームの中に存在するかもしれないいかなるエラーをもチェックするため、すなわちそれらの中身の完全性のために用いられる。
【００２１】
本発明のフォーマット（図３及び図４）を、従来のＭＰＤＵフォーマット（図１２）から区別するために、例えばシーケンス制御番号の最後の４ビットのようなあらかじめ選択された識別ビットが、例えば「１１１１」のような既定のユニークなビットパターン２２９に設定される。もしシーケンス制御番号の最後の４ビットが既定のユニークなビットパターン２２９と同じでなければ、その時キャリッジはシーケンス制御番号でユニークに識別されるデータ・ユニットのみを含むことになる。もし最後の４ビットが既定のユニークなビットパターン２２９と同じであれば、その時キャリッジは、キャリッジ・ヘッダ２０３、及びデータ・キャリッジ２２６の２つのセグメントを含んでいる。上記あらかじめ選択された識別ビットは、シーケンス制御番号の最後の４ビット以外のどんなビットでもよい。また、既定のユニークなビットパターン２２９は、「１１１１」以外のいかなるパターンでもよい。さらに、既定のユニークなビットパターン２２９は、シーケンス制御番号以外の場所のＭＡＣヘッダ内にあってもよい。
【００２２】
キャリッジ・ヘッダには３つのフィールド、すなわちコンパートメント・カウント２２３、コンパートメント長情報２２４、及びヘッダＦＣＳ２２５が含まれている。コンパートメント・カウント２２３は、データ・キャリッジの中のコンパートメント数を表示するのに用いられる。コンパートメント長情報２２４は、それぞれの対応するコンパートメントに対する長さのリストを含んでいる。ヘッダＦＣＳ２２５は、ＭＡＣヘッダ、コンパートメント数、及びコンパートメント長に対して生成されるチェックサムである。
【００２３】
データ・キャリッジ２２６は、データ・コンパートメント・アレイと称する複数のデータ・コンパートメントを保持するための場所である。各データ・コンパートメント２１０は、ＭＰＤＵ２３１全体を有す。言い換えれば、本実施形態ではデータ・コンパートメントはＭＰＤＵと同一である。各ＭＰＤＵは、コンパートメント識別子２１２、ＭＳＤＵ２１３、及びコンパートメントＦＣＳ２１４を含んでいる。コンパートメント識別子２１２は、ＭＳＤＵフィールドの中のデータ・ユニットを識別するために用いられる。コンパートメント識別子２１２は、ＭＳＤＵ２１３に関連づけられてコンパートメント個別ＭＡＣヘッダ２３２とも呼ばれる。
【００２４】
コンパートメント個別ＭＡＣヘッダ２３２は、フレーム・コントロール・フィールド２５１、デュレーション／ＩＤ２５２、アドレス・フィールド２５３、シーケンス制御番号２５４、及びＱｏＳ制御２５５を含んでいる。ＱｏＳ制御２５５は、フローＩＤ２５６及びＡＣＫポリシー２５７を備えている。フローＩＤ２５６は、データフローの識別に用いられる。シーケンス制御番号２５４は、フローのＭＳＤＵをユニークに識別するために用いる。もし受信者アドレスが、特定のネットワーク上の１またはそれ以上のステーションに関連付けられた複数送付先アドレスを表す非ユニキャスト受信者アドレス２２０である場合、アドレス・フィールド２５３は、該コンパートメント内のＭＳＤＵの目的とする受信者を表すことにも用いられる。非ユニキャスト受信者アドレス２２０は、図４に示すように、受信ステーションで使用され、アドレス・フィールド２５３を使用している受信ステーションに対しペイロードがデータ・コンパートメントの中に存在することを示す。その上、通常このことは１またはそれ以上のステーションで認識することができる既定のアドレス値でもっても示される。
【００２５】
ＭＳＤＵフィールド２１３は、ＭＡＣサービス・データ・ユニットを保持する場所である。コンパートメントＦＣＳ２１４は、コンパートメントに対するチェックサムである。コンパートメントの中の各ＭＳＤＵは、各個別のＭＡＣサービス・データ・ユニットの再送を容易にするために用いられるシーケンス制御番号によって識別される。
【００２６】
図１、２、３、及び４に示すいずれのストリームにおいても、フレームＦＣＳ２０４は削除することができるし、あるいはダミーデータを置いてもよい。
【００２７】
図５に、本発明の合成パケット・フレーム生成のための装置を示す。上記装置は、ＭＳＤＵ２１３生成のためのＭＳＤＵ生成部１３０１、コンパートメント識別子２１２生成のためのコンパートメント識別子生成部、及びコンパートメントＦＣＳ２１４生成のためのコンパートメントＦＣＳ生成部１３０３を具備している。ＭＳＤＵ２１３、コンパートメント識別子２１２、及びコンパートメントＦＣＳ２１４は、データ・コンパートメント２１０が形成されるデータ・コンパートメント構成部１３０４に振り向けられる。１またはそれ以上のデータ・コンパートメント２１０が、データ・キャリッジ２２６が生成される場所であるデータ・キャリッジ構成部１３０５に振り向けられる。キャリッジ・ヘッダ生成部１３０６はキャリッジ・ヘッダ２０３を生成し、ＭＡＣヘッダ生成部１３０７はＭＡＣヘッダ２０１を生成する。ＭＡＣヘッダ生成部１３０７は、シーケンス番号２２１を生成するシーケンス番号生成部１３２０、及び「１１１１」のようなユニーク番号を生成するユニーク番号生成部１３２１を具備している。シーケンス番号及びユニーク番号は、シーケンス制御番号２２２を形成するために、既定の方法で結合される。ＭＡＣヘッダ２０１及びキャリッジ・ヘッダ２０３は、フレームＦＣＳ２０４生成のためのフレームＦＣＳ生成部１３０８に振り向けられる。データ・キャリッジ２２６、キャリッジ・ヘッダ２０３、及びＭＡＣヘッダ２０１は、ＭＡＣ層合成フレーム構成部１３０９に振り向けられ、該構成部では、ＰＨＹヘッダ２００とテール＆パッド・ビット２０５を除く図１〜４に示すストリームが生成される。ＭＡＣ層合成フレーム構成部１３０９で生成されたストリームは、ＰＨＹ層合成パケット・フレーム生成部１３１０に振り向けられ、ここでＰＨＹヘッダ２００が追加される。テール＆パッド・ビット２０５は、ＭＡＣ層合成フレーム構成部１３０９又はＰＨＹ層合成パケット・フレーム生成部１３１０のいずれで付加されてもよい。図５では、ブロック１３０２〜１３０９がＭＡＣ層プロセッサを規定し、ブロック１３１０がＰＨＹ層プロセッサを規定している。
【００２８】
図６で、本発明の合成パケット・フレームの生成プロセスを表す。
（ステップ１２０１）ＭＳＤＵ生成部１３０１によりＭＳＤＵ２１３が生成され、上位層からＭＡＣ層プロセッサに送られる。
（ステップ１２０２）コンパートメント識別子生成部１３０２が、ステップ１２０１で生成されたＭＳＤＵ２１３に対応してコンパートメント識別子２１２を生成する。
（ステップ１２０３）ステップ１２０１及び１２０２で生成されたＭＳＤＵ２１３、及びコンパートメント識別子２１２を基に、コンパートメントＦＣＳ生成部１３０３がコンパートメントＦＣＳ２１４を生成する。
（ステップ１２０４）ステップ１２０１、１２０２、及び１２０３で生成されたＭＳＤＵ２１３、コンパートメント識別子２１２、及びコンパートメントＦＣＳ２１４を用いて、データ・コンパートメント構成部１３０４がデータ・コンパートメント２１０を構成する。
（ステップ１２０５）ステップ１２０１〜１２０４をＮ回（Ｎは正の整数）繰り返し、Ｎ個のデータ・コンパートメントを得る。
（ステップ１２０６）データ・キャリッジ構成部１３０５が、ステップ１２０５で生成されたＮ個のデータ・コンパートメントを結合して、データ・キャリッジ２２６を構成する。
（ステップ１２０７）ステップ１２０６で生成されたデータ・キャリッジ２２６に対し、キャリッジ・ヘッダ生成部１３０６がキャリッジ・ヘッダ２０３を生成する。
（ステップ１２０８）ステップ１２０６で生成されたデータ・キャリッジ２２６に対し、ＭＡＣヘッダ生成部１３０７がＭＡＣヘッダ２０１を生成する。
（ステップ１２０９）ステップ１２０６〜１２０８で生成されたデータ・キャリッジ２２６、キャリッジ・ヘッダ２０３、及びＭＡＣヘッダ２０１の内容を基に、フレームＦＣＳ生成部１３０８がフレームＦＣＳ２０４を生成する。
（ステップ１２１０）ステップ１２０６〜１２０９で生成されたデータ・キャリッジ２２６、キャリッジ・ヘッダ２０３、ＭＡＣヘッダ２０１、及びフレームＦＣＳ２０４を用いて、ＭＡＣ層合成フレーム構成部１３０９が合成フレームを構成する。
（ステップ１２１１）上記合成フレームが、ＰＨＹ（物理）層プロセッサに配信される。
（ステップ１２１２）ＰＨＹ層合成パケット・フレーム生成部１３１０が、合成パケット・フレームを生成する。
【００２９】
図７を参照して、提案されている図１〜４のＭＰＤＵ又はＭＳＤＵ合成のいずれかを使用することによる伝送効率の改善について明らかにする。
【００３０】
図７（ａ）は、図１２に示すように例えばＩＥＥＥ８０２．１１などの従来技術の標準規則に従って、４つのＭＳＤＵを送るための伝送ストリームを示す。図７（ａ）に示すように各ＭＳＤＵはＭＡＣヘッダとＦＣＳに挟まれており、ＭＰＤＵを規定している。各ＭＰＤＵは、さらにＰＨＹヘッダとテール＆パッド・ビットに挟まれ、パケット・フレームを規定している。各パケット・フレームは、さらにフレーム間スペース（ＩＦＳ）で分離されている。
【００３１】
図７（ｂ）は、図３又は４に示す本発明のＭＰＤＵ合成により、４つのＭＳＤＵを送信するための伝送ストリームを示す。図７（ｂ）に示すように、データ・コンパートメントとも称する４つのＭＰＤＵが、データ・コンパートメント・アレイを規定するいかなる実質的な間隙もなく次々と整列している。各ＭＰＤＵは、図７（ａ）に示すものと類似の構造を有しており、１つのＭＳＤＵを含む。唯一の違いは、図７（ｂ）のＭＰＤＵが、図７（ａ）のＭＰＤＵで提供されるＭＡＣヘッダの代わりにコンパートメント個別ＭＡＣヘッダを有することである。図７（ｂ）のストリームを図７（ａ）のそれと比較すると、ＰＨＹヘッダとテール＆パッド・ビットが各ＭＰＤＵでは削除され、しかしながらＭＰＤＵアレイに対しては備えられている。４つのＭＳＤＵは、ストリームの先端及び末端にそれぞれ備えられている同じＰＨＹヘッダ及び同じテール＆パッド・ビットを共有することができる。また、フレーム間スペース（ＩＦＳ）も削除されている。従って、同じ量のデータを送ることに対しては、図７（ｂ）のストリームは図７（ａ）のストリームよりもΔＴ１だけ短い。
【００３２】
図７（ｃ）は、図１又は２に示す本発明のＭＳＤＵ合成により、４つのＭＳＤＵを送信するための伝送ストリームを示す。図７（ｃ）に示すように、各ＭＳＤＵはコンパートメント識別子とコンパートメントＦＣＳに挟まれてデータ・コンパートメントを規定しており、４つのデータ・コンパートメントＭＰＤＵが、データ・コンパートメント・アレイを規定するいかなる実質的な間隙もなく次々と整列している。図７（ｃ）のストリームを図７（ａ）のそれと比較すると、ＰＨＹヘッダとテール＆パッド・ビットが各ＭＰＤＵでは削除され、ＭＰＤＵアレイには備えられている。また、フレーム間スペース（ＩＦＳ）も削除されている。その上、図７（ｃ）のストリームを図７（ｂ）のそれと比較すると、コンパートメント識別子がコンパートメント個別ＭＡＣヘッダよりも短くされている。従って、同じ量のデータを送るためには、図７（ｃ）のストリームは図７（ａ）のストリームよりもΔＴ２だけ短く、ΔＴ２はΔＴ１よりも大きい。
【００３３】
図８を用いて、合成フレーム分解プロセスのフローチャートを示す。
（ステップ６００）図１、２、３、４、及び１２に示す内のどれか１つのパケット・フレームが受信されたか否かを検出する。
（ステップ６０１）受信したパケット・フレームのシーケンス制御番号の最後の４ビットが「１１１１」に等しいか否かを検出する。もし等しいなら、プログラムはステップ６０２に進み、もし等しくないなら、既知のＭＰＤＵプロセスに従ったプログラムが実行される。
（ステップ６０２）フレームＦＣＳを用いたエラー検出が実行される。具体的には、受信側で受信したパケット・フレームのチェックサムが生成され、フレームＦＣＳの中に保持されたチェックサムと比較される。もし生成されたチェックサムがフレームＦＣＳの中のチェックサムと等しいときは、受信したパケット・フレームの中にはエラーは存在しないと判断され、プログラムはステップ６０３に進む。そして、もしそうでない場合は、プログラムはステップ６０４に進む。
（ステップ６０４）ヘッダＦＣＳを用いたエラー検出が実行される。具体的には、受信されたＭＡＣヘッダとキャリッジ・ヘッダのチェックサムが受信側で生成され、ヘッダＦＣＳの中に保持されたチェックサムと比較される。もし生成されたチェックサムがヘッダＦＣＳの中のチェックサムと等しいときは、受信したＭＡＣヘッダとキャリッジ・ヘッダの中にはエラーは存在しないと判断され、プログラムはステップ６０５に進む。そして、もしそうでない場合は、プログラムはステップ６０６に進み、該ステップに於いて上記フレームは欠陥フレームと判断され捨てられる。
（ステップ６０３）エラーが観察されなかったときのコンパートメント処理が実行され、その詳細を図１０に示す。
（ステップ６０５）エラーが観察されたときのコンパートメント処理が実行される。その詳細を、図１１に示す。
【００３４】
図９に、図８に示されたものと同様ではあるが、ステップ６０２及び６０３が削除されている点が異なるフローチャートを示す。図１〜４のいずれからも明らかなように、パケット・フレーム・フォーマットは、ヘッダＦＣＳ２２５、コンパートメントＦＣＳ２１４、及びフレームＦＣＳ２０４の３つのＦＣＳを有している。
【００３５】
図８のフローチャートは、３つの全てのＦＣＳを使用している。先ず、フレームＦＣＳがパケット・フレーム全体のエラーをチェックするために用いられ、もしエラーが検出されなければデータ・コンパートメントは分離されて処理される。もしフレームＦＣＳを使ってエラーが検出されれば、次にヘッダＦＣＳがＭＡＣヘッダ２０１とキャリッジ・ヘッダ２０３内のエラーの確認に用いられる。ヘッダＦＣＳを使ってエラーが検出された場合は、フレーム・データ全体が振り落とされて無視される。もしヘッダＦＣＳを使ってエラーが何も検出されなければ、コンパートメントＦＣＳが各データ・コンパートメント内のエラーチェックに用いられる。もしコンパートメントＦＣＳを使ってエラーが検出されれば、データ・コンパートメントは捨てられ無視される。もしコンパートメントＦＣＳを使ってエラーが検出されなければ、そのコンパートメントは処理される。
【００３６】
一般的には、図８に記述したように個別のコンパートメントＦＣＳの前にフレームＦＣＳの検証を行うのは、フレームＦＣＳがフレームの末尾に位置しているために、長い処理時間を要するであろう。従って、処理時間の短縮のために、場合によってはフレームＦＣＳの検証を無視してもよい。図９は、フレームＦＣＳ２０４を使わない場合の合成フレーム分解プロセスを示す。
【００３７】
図９のフローチャートは、ヘッダＦＣＳとコンパートメントＦＣＳの２つのＦＣＳのみを使っている。先ず、ヘッダＦＣＳがＭＡＣヘッダ２０１とキャリッジ・ヘッダ２０３内のエラーの確認に用いられる。もしヘッダＦＣＳを使ってエラーが検出された場合は、フレーム・データ全体が振り落とされて無視される。もしヘッダＦＣＳを使ってエラーが何も検出されなければ、コンパートメントＦＣＳが各データ・コンパートメント内のエラーチェックに用いられる。もしコンパートメントＦＣＳを使ってエラーが検出されれば、データ・コンパートメントは捨てられ無視される。もしコンパートメントＦＣＳを使ってエラーが検出されなければ、そのコンパートメントは処理される。図９のフローチャートはフレームＦＣＳをチェックするステップを踏まないため、処理が短縮され単純化される。
【００３８】
図１０で、エラーが検出されなかった場合のコンパートメント処理を表す。
（ステップ７０１）データ・キャリッジの中のデータ・コンパートメントが分離され、次々に処理される。最初のデータ・キャリッジを処理する前に、ステップ７０２でカウンタが「１」にセットされる。
（ステップ７０３）データ・コンポーネントがユニキャストアドレスか否かが検出される。もしそうならプログラムはステップ７０５へ進み、もしそうでないなら７０４へ進む。
（ステップ７０４）データ・コンポーネントは非ユニキャストアドレス向けであるため、受信されたデータ・コンポーネントのアドレスは、受信装置のアドレスと比較される。もし両者が一致する場合は、データ・コンポーネントは正しく配信され、プログラムはステップ７０５に進む。そうでない場合は、データ・コンポーネントは捨てられる。
（ステップ７０５）受信したデータ・コンポーネント（ここで、データ・コンポーネントは、データ・ユニット又はＭＳＤＵでありうる）が正しい順番かどうかを検出する。もし正しいなら、プログラムはステップ７０８に進み、正しくないならプログラムはステップ７０６に進む。前回受信したデータ・コンポーネントがシーケンス番号Ｎを有しているとき、新たに受信したデータ・コンポーネントはシーケンス番号Ｎ＋１を有するべきである。もし新たに受信したデータ・コンポーネントが、シーケンス番号Ｎ＋２を持っていれば、シーケンス番号Ｎ＋１のデータ・コンポーネントが欠落していることが検出されたことになる。この場合、新たに受信されたデータ・コンポーネントはステップ７０６でバッファに保管される。次の運用サイクルで、もし受信したデータ・コンポーネントがシーケンス番号Ｎ＋１を有している場合は、正しいデータ・コンポーネントが受信されたと認められる。この場合、受信したデータ・コンポーネントは更なる処理のために上位層に配信される。次にステップ７０９で、上記バッファに保管されていた前記データ、すなわちシーケンス番号Ｎ＋２を有するデータ・コンポーネントが、更なる処理のために上位層に配信される。
（ステップ７０７）カウンタに１が加えられる。ステップ７１０では、これ以上のデータ・コンポーネントが残っていないかを検出する。もし残っている場合には、プログラムはステップ７０３に戻り、そうでない場合プログラムは終了する。
【００３９】
図１１で、コンパートメントＦＣＳの使用によってエラーが確認された場合の、コンパートメント処理フローチャートを示す。図１１のフローチャートは、図１０のステップ７０２と７０３の間に、更にステップ７１２と７１３を有している。
（ステップ７１２）受信したデータ・コンポーネントのチェックサムＴが生成される。ステップ７１３では、上記生成されたチェックサムＴがコンパートメントＦＣＳと比較される。もし双方が同一の場合は、エラーは無いと認められる。この場合、プログラムはステップ７０３に進む。もし同一でない場合は、エラーが存在すると認められる。この場合、プログラムはステップ７１１に進みデータ・コンパートメントの中のデータ・ユニットを捨てる。
【００４０】
データ・コンパートメント・合成パケット・フレームを分解する分解装置は、図８、９、１０、及び１１に示すフローチャートによって達成することができ、またＭＡＣヘッダ内に置かれているユニークなビットパターン２２９を検出する検出部、データ・コンパートメント２１０を分離する分離部、及びデータ・コンパートメントを処理するプロセッサを具備するべきである。
【００４１】
本発明によれば、ＰＨＹヘッダ及びテール＆パッド・ビットは各データ・コンパートメント（ＭＰＤＵに相当）から削除されているので、データ長は短縮される。その上、各データ・コンパートメントの中では、コンパートメント識別子（ＭＡＣヘッダに相当）は、必要な項目のみ含んでいるので、データ長が短縮できる。さらには、本発明によればデータ・コンパートメントはいかなるフレーム間スペースもなしに配列されるので、データ長が短縮される。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、データ伝送用のパケット・フレーム生成のための方法及び装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】  本発明による、ユニキャスト受信者用のＭＳＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットのデータ構造を示す図である。
【図２】  本発明による、非ユニキャスト受信者用ＭＳＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットのデータ構造を示す図である。
【図３】  本発明による、ユニキャスト受信者用のＭＰＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットのデータ構造を示す図である。
【図４】  本発明による、非ユニキャスト受信者用のＭＰＤＵ合成パケット・フレーム・フォーマットのデータ構造を示す図である。
【図５】  本発明による、合成パケット・フレームの生成用装置のブロック図である。
【図６】  本発明による、合成パケット・フレームの生成のステップを示すフローチャートである。
【図７】  従来のパケット・フォーマットと比較して、本発明のパケット・フォーマットを示す。
【図８】  一実施形態による、合成フレーム・パケットの分解のためのフローチャートである。
【図９】  他の実施形態による、合成フレーム・パケットの分解のためのフローチャートである。
【図１０】  図８のフローチャートで使用されるサブルーチン、「エラーなし」時のコンパートメント処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１１】  図８及び図９のフローチャートで使用されるサブルーチン、「エラーあり」時のコンパートメント処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１２】  従来技術のＭＳＤＵフォーマットのデータ構造を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
２００                物理ヘッダ（ＰＨＹヘッダ）
２０１                ＭＡＣヘッダ
２０２                キャリッジ
２０４                フレームＦＣＳ（ｆｒａｍｅ  ｃｈｅｃｋ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）
２０５                テール＆パッド・ビット
２１０                データ・コンパートメント
２１２                コンパートメント識別子
２１３                ＭＳＤＵ
２１４                コンパートメントＦＣＳ
２１６                コンパートメント・シーケンス制御番号
２１７                コンパートメント受信者アドレス
２２０                受信者アドレス
２２２                シーケンス制御番号
２２３                コンパートメント・カウント
２２４                コンパートメント長情報
２２５                及びヘッダＦＣＳ２２５
２２６                データ・キャリッジ
２２９                ユニークなビットパターン
２３２                コンパートメント個別ＭＡＣヘッダ
２５１                フレーム・コントロール・フィールド
２５２                デュレーション／ＩＤ
２５３                アドレス・フィールド
２５４                シーケンス制御番号
２５５                ＱｏＳ制御
２５６                フローＩＤ
２５７                ＡＣＫポリシー
１３０１          ＭＳＤＵ生成部
１３０３          コンパートメントＦＣＳ生成部
１３０４          データ・コンパートメント構成部
１３０５          データ・キャリッジ構成部
１３０７          ＭＡＣヘッダ生成部
１３０８          フレームＦＣＳ生成部
１３０９          ＭＡＣ層合成フレーム構成部
１３１０          ＰＨＹ層合成パケット・フレーム生成部
１３２０          シーケンス番号生成部
１３２１          ユニーク番号生成部
【国際調査報告】
2007523504.tif 000015
2007523504.tif 000016
2007523504.tif 000017