(57)【要約】  セルベースネットワークとパケットベースネットワークとの間でデータを通信するための方法及び装置。データユニットの受信セグメントは、完全なデータユニットが受信されたかどうかに関わらず送信される新たなデータセグメントへと形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルベースネットワークとパケットベースネットワークとの間でデータを通信するためのネットワークエンティティにおいて、
データユニットのセグメントを受信するための受信手段と、
前記データユニットのセグメントから新たなデータセグメントを形成するための形成手段と、
前記新たなデータセグメントを送信するための送信手段と、
を備え、前記送信手段は、完全なデータユニットが受信されたかどうかに関わらず前記新たなデータセグメントを送信するように構成された、ネットワークエンティティ。
【請求項２】
前記セルベースネットワークは、ＡＴＭネットワークを含む、請求項１に記載のネットワークエンティティ。
【請求項３】
前記パケットベースネットワークは、イーサネットを含む、請求項１に記載のネットワークエンティティ。
【請求項４】
データがパケットベースネットワークからセルベースネットワークへの方向に通信され、前記受信手段により受信されたデータユニットのセグメントは、前記パケットベースネットワークからの複数のパケットにわたって分布されたセグメントであり、前記ネットワークエンティティは、受信したセグメントを一時的に記憶する記憶手段を備え、前記形成手段は、セルを形成するように構成され、更に、前記送信手段は、前記形成手段によって形成されたセルを前記セルベースネットワークへ送信するように構成された、請求項１に記載のネットワークエンティティ。
【請求項５】
データがセルベースネットワークからパケットベースネットワークへの方向に送信され、前記受信手段により受信されたデータユニットのセグメントは、セルベースネットワークからの複数のパケットにわたって分布されたセグメントであり、前記ネットワークエンティティは、受信したセグメントを一時的に記憶する記憶手段を備え、前記形成手段は、搬送パケットを形成するように構成され、更に、前記送信手段は、前記形成手段によって形成されたパケットを前記パケットベースネットワークへ送信するように構成された、請求項１に記載のネットワークエンティティ。
【請求項６】
前記記憶手段からの記憶されたセグメントから搬送パケットを構築するために満足すべき条件を検出する検出手段を更に備えた、請求項５に記載のネットワークエンティティ。
【請求項７】
前記検出手段は、前記条件の１つとして、タイマーの時間切れを検出するように構成される、請求項６に記載のネットワークエンティティ。
【請求項８】
前記検出手段は、前記条件の１つとして、受信したセグメントの数が搬送パケットの最大サイズに到達したことを検出するように構成される、請求項６に記載のネットワークエンティティ。
【請求項９】
前記搬送パケットの最大サイズを決定するための決定手段を更に備えた、請求項８に記載のネットワークエンティティ。
【請求項１０】
前記搬送パケットの各々は、同じ最大サイズを有する、請求項５に記載のネットワークエンティティ。
【請求項１１】
前記形成手段は、特定のデータユニットに属するセグメントを異なる搬送パケットに含ませることにより搬送パケットを形成するように構成された、請求項５に記載のネットワークエンティティ。
【請求項１２】
前記形成手段は、異なるデータユニットに属するセグメントを１つの搬送パケットに含ませることにより搬送パケットを形成するように構成された、請求項５に記載のネットワークエンティティ。
【請求項１３】
前記形成手段は、前記搬送パケットが形成されるところのセグメントに指示を追加するように構成され、この指示は、セグメントが属する特定のデータユニットを指示する、請求項１１に記載のネットワークエンティティ。
【請求項１４】
前記ネットワークエンティティは、ベースステーションを含む、請求項１に記載のネットワークエンティティ。
【請求項１５】
前記ネットワークエンティティは、インターワーキングユニットを含む、請求項１に記載のネットワークエンティティ。
【請求項１６】
前記ネットワークエンティティは、無線ネットワークコントローラを含む、請求項１に記載のネットワークエンティティ。
【請求項１７】
セルベースネットワークとパケットベースネットワークとの間でデータを通信する方法において、
データユニットのセグメントを受信する受信ステップと、
データユニットのセグメントから新たなデータセグメントを形成する形成ステップと、
前記新たなデータセグメントを送信する送信ステップと、
を備え、完全なデータユニットが受信されたかどうかに関わらず前記新たなデータセグメントを送信するようにした方法。
【請求項１８】
コンピュータ読み取り可能な媒体に埋め込まれるコンピュータプログラムであって、このコンピュータプログラムは、これがコンピュータ上で実行されるときに遂行するためのソフトウェアコード部分を備え、これは、
データユニットのセグメントを受信するステップと、
データユニットのセグメントから新たなデータセグメントを形成するステップと、
前記新たなデータセグメントを送信するステップと、
を含み、完全なデータユニットが受信されたかどうかに関わらず前記新たなデータセグメントが送信されるようにしたコンピュータプログラム。
【請求項１９】
前記コンピュータの内部メモリにコンピュータプログラム製品を直接ロードすることができる、請求項１８に記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワークシステムにおいてデータを通信するための方法及び装置に係る。より詳細には、本発明は、セルベースネットワークとパケットベースネットワークとの間のデータ送信に係る。
【背景技術】
【０００２】
ユニバーサル移動テレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）の地上無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）内では、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）とベースステーション（ノードＢ）との間にＩｕｂインターフェイスが配置される。Ｉｕｂインターフェイスの場合に、非同期転送モード（ＡＴＭ）及びＡＴＭ適応レイヤタイプ２（ＡＡＬ２）を使用して、フレームプロトコル（ＦＰ）ＰＤＵ（プロトコルデータユニット）を搬送する。
【０００３】
イーサネット（登録商標）が、セルベースの搬送インフラストラクチャーの合理的な代替物になりつつある。イーサネット（登録商標）の場合、インターネットプロトコル（ＩＰ）は、最も実現可能なネットワークレイヤであると考えられる。ＩＰを経てＩｕｂトラフィックを搬送する典型的な方法は、ＵＤＰ／ＩＰを経てＦＰ  ＰＤＵフレームを搬送することである。
【０００４】
既存のレガシーシステムのために、セルベースのプロトコル、例えば、ＡＴＭと、パケットベースのプロトコル、例えば、ＩＰベースのノードとの間のインターワーキングが、例えば、ＡＴＭベースのＲＮＣと、ＩＰベースのノードＢ（ベースステーションＢＴＳ）との間に要求される。このファンクションは、明確なノード（インターワーキングユニットＩＷＵ）に配置されてもよいし、或いは例えば、ＲＮＣ及びノードＢそれ自体のような他のネットワーク要素の一部分であってもよい。ユーザプレーントラフィックの場合に、これらのノードは、ＡＴＭインターフェイスのＡＡＬ２レイヤに終端し、次いで、受信したＦＰフレームを、ＵＤＰ／ＩＰ（ユーザデータグラムプロトコル／インターネットプロトコル）を経てＢＴＳへ送信し、そしてその逆のことも言える。
【０００５】
図１１に示すように、４５オクテットより大きなフレームプロトコル（ＦＰ）ＰＤＵは、ＡＡＬ２  ＳＳＳＡＲ（サービス特有の送信及び再アッセンブリサブレイヤ）により、多数の、４５オクテットまでの、長いＣＰＳ（共通パートサブレイヤ）ＳＤＵ（サービスデータユニット）へとセグメント化される。これらのＣＰＳ  ＳＤＵの各々には、ＣＰＳヘッダが与えられ、次いで、完全なＣＰＳ  ＰＤＵがＡＴＭセルへとマルチプレクスされる。
【０００６】
図１２は、ＡＡＬ２  ＣＰＳパケットのフォーマットを詳細に示している。ＣＰＳパケットヘッダ（ＣＰＳ−ＰＨ）は、２５６個のチャンネルからユーザチャンネルを識別する８ビットのチャンネル識別子（ＣＩＤ）と、パケットペイロードの長さを指示する６ビットの長さ指示子（ＬＩ）と、ＳＳＣＳ（サービス特有のコンバージェンスサブレイヤ）特有の指示としての５ビットのユーザ対ユーザ指示（ＵＵＩ）と、ＣＰＳ−ＰＨにおけるエラー検出のために働く５ビットのヘッダエラー制御（ＨＥＣ）とを備えている。ＣＰＳ−ＩＮＦＯは、１ないし４５バイトを含むＣＰＳパケットペイロード（ＣＰＳ−ＰＰ）を表わす。従って、ＣＰＳパケットは、４ないし４８バイトを含んでもよい。
【０００７】
搬送リソースを効率的に使用するために、各ＡＡＬ２接続は、それをＡＴＭセルへとマルチプレクスする前にＣＰＳパケットベースで個々に整形されてもよい。整形を行わないと、ＣＰＳパケットは、バーストとして立て続けに送信され、一方、整形は、限定インターデパーチャ(inter-departure)タイムでセグメント（即ち、ＣＰＳパケット）の送信を許す。インターデパーチャタイムの間に、同じ経路を使用する他のＡＡＬ２接続のＣＰＳパケットは、その経路容量を使用することができる。
【０００８】
ＡＡＬ２レイヤに終端し、そして更に、受信したＡＡＬ２  ＳＤＵを通常に処理するノードは、完全なＡＡＬ２  ＳＤＵのために全てのＣＰＳパケットを受信するまで、待機しなければならない。これは、「記憶しそして転送する(store-and-forward)」方法と称される。というのは、第１に、完全なＡＡＬ２  ＳＤＵを受信した後に、次の処理レイヤへ転送しなければならないからである。完全なＡＡＬ２  ＳＤＵが受信されるまでに必要となる時間は、整形パラメータ、搬送容量、及びＡＡＬ２  ＳＤＵのサイズに依存する。
【０００９】
この「記憶しそして転送する」方法により、ＲＮＣとＢＴＳとの間の中間ＡＴＭ／ＩＰインターワーキングユニット（ＩＷＵ）により課せられる遅延は、特に、例えば、ＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス）に対して典型的である大きなＦＰフレームの場合には、著しく増加される。
【００１０】
Ｉｕｂに対する別の重要な観点は、搬送レイヤの合計遅延だけでなく、搬送レイヤが課する遅延変動である。Ｉｕｂに使用されるフレームプロトコルレイヤは、ＲＮＣとＢＴＳとの間の搬送遅延に適応するための能力を有するが、合計遅延が所与の範囲内に保持されることを依然として必要とする。従って、大きな変動があると、データロスを引き起こすことになる。ＡＴＭでは、遅延の変動が小さく保持されて、制御可能であるが、中間ノードを伴うパケットベースの搬送ネットワークでは、遅延が、パケットサイズ、ノードの数、ノード間のリンク容量、及び他のパケットがリンクを閉塞するときにそれがどれほど大きいか、に依存する。従って、遅延変動は、かなり大きなものになり得る。
【００１１】
別の欠点は、ＩＰインターフェイスにおいて、大きなＵＤＰペイロード（１４７２バイトより大きな）が問題になることである。というのは、イーサネット（登録商標）の限定されたＭＴＵ（最大転送単位）サイズ（１５００バイト）のために、ＩＰセグメント化が要求され、これは、極めて複雑であると共に、受信器側にメモリ要求ファンクションがある。一般に、搬送ネットワークが多数のノード（例えば、ＩＰルーター、イーサネット（登録商標）スイッチ）及び低容量のリンクより成るときには、大きなパケットが推奨されない。というのは、各ノードにおいて、完全なパケットを受信した後でなければ、それを転送できないからである。
【００１２】
更に、小さなＦＰフレーム（例えば、音声フレーム）の場合には、ＩＰパケット内で単一の小さなフレームしか搬送されなければ、オーバーヘッド／ペイロード比が悪くなり、従って、搬送帯域巾が浪費される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来の解決策は、可変サイズの「ＣＩＰ」と称される小さなパケットを、これも可変サイズの１つのＣＩＰコンテナにおいてマルチプレクスするのを許す。これは、ＩＰ／ＵＤＰオーバーヘッドを、多数のＣＩＰパケットにわたり割賦することにより搬送帯域巾の効率的な使用を許すことができる。
【００１４】
セグメント化／再アッセンブリメカニズムは、大きなＦＰ  ＰＤＵを、ＣＩＰパケットとなる小さなセグメントに分割するのを許す。効率（ＩＰヘッダ／ペイロード比）と送信遅延との間で妥協をしなければならない。大きなデータパケットは、ＩＰ分断を回避して送信遅延を低く保持するために、セグメント化されねばならない。
【００１５】
しかしながら、この解決策は、フレームをより小さなセグメントに分割する前に完全なＦＰ  ＰＤＵが受信されることを仮定している。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の目的は、遅延及び遅延変動を減少すると共に搬送効率を高めることによりセルベースネットワークとパケットベースネットワークとの間のインターワーキングを改善することである。
【００１７】
本発明の１つの態様によれば、この目的は、セルベースネットワークとパケットベースネットワークとの間でデータを通信するためのネットワークエンティティにより達成される。このネットワークエンティティは、データユニットのセグメントを受信するための受信手段と、データユニットのセグメントから新たなデータセグメントを形成するための形成手段と、新たなデータセグメントを送信するための送信手段とを備え、この送信手段は、完全なデータユニットが受信されたかどうかに関わらず新たなデータセグメントを送信するように構成される。
【００１８】
セルベースネットワークは、ＡＴＭネットワークを含み、そしてパケットベースネットワークは、イーサネット（登録商標）を含む。
【００１９】
パケットベースネットワークからセルベースネットワークへの方向にデータが通信されるときには、受信手段により受信されたデータユニットのセグメントがパケットベースネットワークからの複数のパケットにわたって分布され、ネットワークエンティティの記憶手段は、受信したセグメントを一時的に記憶し、又、ネットワークエンティティの形成手段は、セルを形成し、更に、送信手段は、形成手段により形成されたセルをセルベースネットワークへ送信する。
【００２０】
セルベースネットワークからパケットベースネットワークへの方向にデータが送信されるときには、受信手段により受信されたデータユニットのセグメントがセルベースネットワークからの複数のパケットにわたって分布され、ネットワークエンティティの記憶手段は、受信したセグメントを一時的に記憶し、又、ネットワークエンティティの形成手段は、搬送パケットを形成し、更に、送信手段は、形成手段により形成されたパケットをパケットベースネットワークへ送信する。
【００２１】
ネットワークエンティティは、更に、記憶手段からの記憶されたセグメントから搬送パケットを構築するために満足すべき条件を検出する検出手段も備えている。
【００２２】
検出手段は、条件の１つとして、タイマーの時間切れを検出するか、又は受信したセグメントの数が搬送パケットの最大サイズに到達したことを検出する。
【００２３】
ネットワークエンティティは、更に、搬送パケットの最大サイズを決定するための決定手段を備え、搬送パケットの各々は、同じ最大サイズを有してもよい。
【００２４】
形成手段は、特定のデータユニットに属するセグメントを異なる搬送パケットに含ませることにより、及び／又は異なるデータユニットに属するセグメントを１つの搬送パケットに含ませることにより、搬送パケットを形成する。
【００２５】
又、形成手段は、搬送パケットが形成されるところのセグメントに指示を追加し、この指示は、セグメントが属する特定のデータユニットを指示する。
【００２６】
ネットワークエンティティは、ベースステーション、インターワーキングユニット、及び無線ネットワークコントローラの少なくとも１つを含む。
【００２７】
本発明の別の態様によれば、前記目的は、セルベースネットワークとパケットベースネットワークとの間でデータを通信する方法において、データユニットのセグメントを受信する受信ステップと、データユニットのセグメントから新たなデータセグメントを形成する形成ステップと、新たなデータセグメントを送信する送信ステップとを備え、完全なデータユニットが受信されたかどうかに関わらず新たなデータセグメントを送信するようにした方法により達成される。
【００２８】
又、本発明は、コンピュータ用のコンピュータプログラム製品であって、ソフトウェアコード部分が記憶されるコンピュータ読み取り可能な媒体を含むか、又はコンピュータの内部メモリに直接ロードすることのできるコンピュータプログラム製品として実施されてもよい。
【００２９】
本発明の効果は、セルベースネットワークとパケットベースネットワークとの間のインターワーキングユニットのようなネットワークエンティティ内の処理遅延が減少されることである。というのは、更なる処理を開始する前に完全な上位レイヤＳＤＵを受信することが要求されず、従って、導入される遅延を減少するからである（いわゆる「カットスルー(cut-through)」処理）。
【００３０】
更に、最適なオーバーヘッド／ペイロード比を使用することによりパケットベースインターフェイス（例えば、ＩＰ及び／又はイーサネット（登録商標））が非常に効率的に使用される。
【００３１】
更に、本発明の実施形態によれば、固定のパケット長さを使用することにより遅延変動が減少される。
【００３２】
更に、本発明によれば、中間ＩＰセグメント化を必要とせずに、イーサネット（登録商標）を経て大きな上位レイヤＳＤＵ（例えば、ＨＳＤＰＡトラフィックからの）を搬送することができる。
【００３３】
本発明の付加的な効果は、上位レイヤＳＤＵの「カットスルー」処理により、あまりメモリが必要とされないことである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の主たる考え方は、セルベースネットワークとパケットベースネットワークとの間に「記憶しそして転送する」メカニズムに代わって「カットスルー」処理を使用することであり、ここでは、パケットベースインターフェイスにおいて、効率を高めると共に、遅延及び遅延変動を減少するための多数の最適化方法が使用される。
【００３５】
特に、本発明は、ＵＭＴＳ（ユニバーサル移動テレコミュニケーションシステム）ネットワークに適用でき、より詳細には、セル及びパケットベース送信技術の混合が使用されるＲＡＮ（無線アクセスネットワーク）エリアに適用できる。
【００３６】
好ましい実施形態に関連して、プロトコルデータユニットは、ＡＡＬ２  ＳＤＵ（図１１にも示す）のような上位レイヤＳＤＵに等しいフレームプロトコル（ＦＰ）ＰＤＵである。ＡＴＭによれば、サービスデータユニットのセグメントは、ＡＡＬ２のＳＳＳＡＲサブレイヤにより生成されるＳＤＵであり、これは、ＡＡＬ２  ＣＰＳパケットを形成するのに使用される。搬送パケットは、１つ又は複数のフレームプロトコルＰＤＵのセグメントを搬送するパケットベースネットワークに使用されるプロトコルに基づくパケットである。
【００３７】
遅延変動をある限界より低く保つためには、全てのパケットが同じサイズを有することが有利である。更に、特に、マルチホップ及び／又は低容量のパケットベースネットワークにおいて、搬送遅延を小さく保つために、全てのパケットがもたねばならないネットワーク特性に基づいて合理的な最大搬送データパケットサイズが計算される。又、サイズの計算は、ペイロード／パケットサイズ比（搬送効率）によっても影響され、これは、搬送オーバーヘッドが同じに保たれ且つ僅かなペイロードしかパケット内で搬送されないので、パケットサイズが小さいほど減少する。
【００３８】
パケットベースネットワークを経て搬送される実際のデータは、合理的な最大パケットサイズより著しく小さいか又は著しく大きい可変サイズを有してもよい。
【００３９】
後者の場合には、データの大きな断片を、「セグメント」と称される多数の小さな塊に区切ることが知られており、ここで、各セグメントは、最後のセグメントを搬送するパケットをおそらく除いて、最大パケットサイズを有するパケットを生じさせる。
【００４０】
データの断片が小さい場合には、多数の接続からのデータを同じパケットへマルチプレクスして、パケットが合理的最大パケットサイズに到達するようにすることが知られている。マルチプレクシングでターゲットパケットサイズに到達するに充分なデータが得られない場合には、充分なデータが得られるまでノードが待機となる。この待機時間は、導入される遅延をある限界より低く保持するのに使用される上限値によって制限される。
【００４１】
従って、新たな搬送データパケットは、
−タイマーが時間切れとなるときに、又は
−結果的に得られる搬送パケットサイズが最大搬送パケットサイズに到達するときに、
構築される。
【００４２】
本発明によれば、データセグメントは、完全な（ＦＰ）ＰＤＵが受信される前に予め送信することができ、従って、導入される送信遅延を減少することができる。
【００４３】
図１ないし４及び７を参照して以下に述べる実施形態によれば、
−新たなセグメント化／再アッセンブリ及びマルチプレクシング／デマルチプレクシングレイヤが、ＢＴＳにおいて及びＩＷＵの搬送レイヤの最上部において、アプリケーションレイヤ（例えば、フレームプロトコルハンドラー）と、搬送レイヤ（例えば、ＩＰ／ＵＤＰ）との間に導入され、
−ＡＡＬ２  ＳＳＣＳ／ＳＳＳＡＲレイヤ（セグメント化及び再アッセンブリサービス特有コンバージェンスサブレイヤ）とＡＡＬ２ユーザレイヤ（例えば、フレームプロトコルハンドラー）との間のサービスアクセスポイント（ＳＡＰ）において、部分的なＡＡＬ２  ＳＤＵを交換することもでき、そして
−搬送パケットのサイズ及びコンテンツが、リンク容量、遅延バジェット、接続プライオリティ、タイマー値／ＡＡＬ２接続、経路ＭＴＵサイズ（付加的なＩＰ分断を回避するための）、等々に基づいて決定される。
【００４４】
より詳細には、本発明は、特に、遅延の問題が重大であり且つＩＰネットワークの搬送容量が低いときに、ＩＰネットワークを経てＦＰ  ＰＤＵを搬送しなければならないＡＴＭ／ＩＰインターワーキングユニット（ＩＷＵ）において有益に使用することができる。
【００４５】
このようなアプリケーションでは、ＩＰ搬送パケットの最大サイズは、搬送効率（ペイロード／パケットサイズ比）と送信遅延及び遅延変動との間の妥協として決定されねばならない。
【００４６】
図１は、本発明によるユーザプレーン処理のためのセルベース（ＡＴＭ）／パケットベース（ＩＰを任意に伴うイーサネット（登録商標））のインターワーキングユニット（ＩＷＵ）１００のプロトコルスタックを例示している。図１に示すように、ＡＴＭベースＲＮＣにおけるプロトコルスタックは、最上部のアプリケーションレイヤと、それに続く、フレームプロトコルレイヤＦＰと、ＡＡＬ２  ＳＳＳＡＲレイヤと、ＡＡＬ２  ＣＰＳレイヤと、ＡＴＭレイヤと、物理的レイヤとを備えている。ＩＷＵ１００のセルベースインターフェイス１０１において、プロトコルスタックは、最上部のＡＡＬ２  ＳＳＳＡＲレイヤと、それに続く、ＡＡＬ２  ＣＰＳレイヤと、ＡＴＭレイヤと、物理的レイヤとを備えている。ＩＷＵ１００のパケットベースインターフェイス１０２において、プロトコルスタックは、搬送レイヤの最上部のセグメント化／マルチプレクシング及び再アッセンブリ／デマルチプレクシングレイヤ（単にセグメント化／マルチプレクシングレイヤと称される）と、それに続く、イーサネット（登録商標）レイヤとを備えている。パケット又はイーサネット（登録商標）ベースのＢＴＳにおけるプロトコルスタックは、最上部のアプリケーションレイヤと、それに続く、ＦＰレイヤ、セグメント化／マルチプレクシングレイヤ、搬送レイヤ、及びイーサネット（登録商標）レイヤを備えている。
【００４７】
図１に示す搬送レイヤは、ＩＰ／ＵＤＰでもよいし、又は所有権のある何かでもよい。セグメント化／マルチプレクシングレイヤは、ＩＷＵ１００のイーサネット（登録商標）／ＩＰインターフェイスに導入されると共に、搬送レイヤとＦＰ（フレームプロトコル）レイヤとの間でＢＴＳに導入される。
【００４８】
ＡＡＬ２  ＣＰＳパケットは、ＩＷＵ１００のＡＴＭインターフェイスに受け取られ、そしてＣＰＳペイロードは、ＣＰＳパケットにおけるＣＩＤ値に基づいて受信（再アッセンブリ）バッファに入れられる。本発明によれば、この受信バッファからのデータは、完全なＡＡＬ２  ＳＤＵ（多数のＡＡＬ２  ＣＰＳパケットより成るＦＰ  ＰＤＵ）が受け取られる前でも、使用することができる。ＡＡＬ２  ＳＤＵ（ＦＰ  ＰＤＵ）の既に受信されたデータのある部分が更なる処理に使用されるときには、それらを受信バッファから予め除去することができる。
【００４９】
ＩＷＵ１００のパケットベースインターフェイス（例えば、イーサネット（登録商標））には、搬送データパケットが使用される。搬送データパケットは、マルチプレクスヘッダにより分離された、１つ又は複数のＡＡＬ２接続からの搬送ヘッダ及びデータを含む。
【００５０】
図２は、本発明の一実施形態により多数の上位レイヤ接続（例えば、ＡＡＬ２接続）のＦＰ  ＰＤＵからのセグメントを使用して搬送パケットを構築する手順を示す。
【００５１】
搬送ヘッダは、例えば、ＩＰ／ＵＤＰでもよいし又は所有権のあるヘッダでもよく、これは、イーサネット（登録商標）又は他のパケットベースプロトコルの最上部に使用することができる。
【００５２】
先に述べたように、マルチプレクスされたペイロードは、１つ以上の完全なＦＰ  ＰＤＵを含んでもよいし、又は１つ以上のセグメントを含んでもよい。マルチプレクスヘッダは、接続識別子、後続マルチプレクスペイロードの長さに関する情報、及びこれが初期ＦＰ  ＰＤＵの最初のセグメントであるか、最後のセグメントであるかの指示を含んでもよい。
【００５３】
新たな搬送データパケットは、専用タイマーが時間切れしたとき（導入される遅延を制限すると共に、リソースの連続使用を確保する）、又は結果として生じる搬送パケットサイズが上限に到達したときに、構築される。
【００５４】
これら条件の１つが満足される場合には、ある量の又は完全な量のデータがＡＡＬ２接続の受信バッファから取り出され、マルチプレクスヘッダがアタッチされ、次いで、新たな搬送データパケットに入れられる。これは、１つ又は複数のＡＡＬ２接続に対して、搬送パケットを送出するための初期トリガー（即ち、上述した条件）、各セグメントのサイズ、及びＡＡＬ２接続のプライオリティのような多数のパラメータに基づいて行うことができる。
【００５５】
図２に示すように、ＳＳＳＡＲ  ＰＤＵから新たな搬送パケットを形成すると、ＡＡＬ２接続１の受信データのセグメントが、マルチプレクスヘッダ１と共に、新たな搬送パケットに含まれ、そしてＡＡＬ２接続２の受信データのセグメントが、マルチプレクスヘッダ２と共に、形成すべき新たな搬送パケットに含まれる。新たな搬送パケットは、搬送ヘッダと、関連マルチプレクスヘッダ１を伴うセグメントと、関連マルチプレクスヘッダ２を伴うセグメントとで構成される。搬送パケットには、使用されたパケットネットワーク、例えば、イーサネット（登録商標）に対応するヘッダが更に設けられる。
【００５６】
図３及び４は、形成された搬送パケットの各々が最大サイズを有する本発明の実施形態を示す。図３は、多数の上位レイヤ接続のセグメントを異なる搬送パケットへマルチプレクシングし、そして異なる上位レイヤ接続からの新たに形成されたセグメントを１つの搬送パケットにおいてマルチプレクシングするところを示す。セグメントは、これら上位レイヤ接続の受信バッファから取り出されて、上述したように、搬送パケットへ含まれ、各搬送パケットは、同じ最大搬送パケットサイズを有する。図２ないし３から明らかなように、パケットネットワークを経て搬送されるべき新たに形成される各セグメントのサイズは、異なるものでもよい。
【００５７】
更に、搬送パケットは、特定データユニットに属するセグメントを異なる搬送パケットに含ませることにより形成されてもよく、これは、図４から明らかである。図４によれば、１つの上位レイヤ接続のセグメントが２つの搬送パケットを経て搬送される。
【００５８】
従って、搬送パケットは、マルチプレクスヘッダで分離された、１つ又は複数の上位レイヤ接続（例えば、ＡＡＬ２接続）からのデータを含んでもよい。マルチプレクスペイロードは、完全な上位レイヤ（例えば、ＡＡＬ２）ＳＤＵ（ＦＰ  ＰＤＵ）フレームを含んでもよいし、又はその一部分（即ち、セグメント）だけを含んでもよい。
【００５９】
次いで、完全な搬送データパケットがＩＷＵ１００のパケットベースインターフェイスを経て送出される。
【００６０】
受信側、例えば、図１に示すＢＴＳでは、セグメントが接続ごとに別々にバッファされる。ＦＰフレームの最後のセグメントが受信されると（マルチプレクスヘッダの特殊なビットで示される）、完全なフレームが更なる処理のために次のレイヤに与えられる。
【００６１】
図５は、ＩＷＵ１００のようなネットワークエンティティ１０のファンクションをより一般的に示す概略ブロック図であり、ネットワークエンティティ１０は、セルベースネットワークからパケットベースネットワークの方向にＡＴＭネットワークのようなセルベースネットワークとパケットベースネットワークとをインターフェイスする。図１に示すネットワークエンティティ１０は、インターワーキングユニット（ＩＷＵ）の一部分でもよいし、或いはＲＮＣ又はＢＴＳのようなネットワークノードでもよい。
【００６２】
図６は、ネットワークエンティティ１０により新たな搬送パケットを形成するプロセスを示すフローチャートである。ネットワークエンティティ１０は、記憶ブロック１１と、形成ブロック１２と、検出ブロック１４とを備えている。ネットワークエンティティ１０は、更に、受信ブロック１６と、送信ブロック１３と、決定ブロック１５とを含むことができる。
【００６３】
記憶ブロック１１は、ＡＴＭネットワークから受信ブロック１６により受信された上位レイヤＳＤＵ（例えば、ＡＡＬ２  ＣＰＳパケットペイロード）のセグメントを記憶し又は一時的に保持する（Ｓ３１）。
【００６４】
形成ブロック１２は、記憶ブロック１１により記憶されたサービスデータユニットのセグメントから搬送パケットを形成するのに使用される。サービスデータユニットの記憶されたセグメントは、プロトコルデータユニット（例えば、ＦＰ  ＰＤＵ）に属する。搬送パケットの各々は、そのサイズが、決定された最大パケットサイズ以下である。形成ブロック１２は、記憶ブロック１１に記憶されたサービスデータユニットのセグメントから搬送パケットを形成する（Ｓ３３）。形成ブロック１２は、検出ブロック１４により検出された所定の条件に応答して搬送パケットを形成してもよい（Ｓ３２）。搬送パケットは、完全なサービスデータユニットが受信されたかどうかに関わらず形成される。
【００６５】
決定ブロック１５は、例えば、リンク容量、遅延バジェット、接続プライオリティ、タイマー値／ＡＡＬ２接続、経路ＭＴＵサイズ（付加的なＩＰ分断を回避するための）、等々に基づき、搬送パケットの最大サイズを決定する。計算された最大パケットサイズは、次いで、検出ブロック１４により使用されて、最大サイズをもつパケットを形成するに充分なデータセグメントが記憶ブロック１１に存在するかどうかチェックし、充分なセグメントが得られる場合には、パケットを形成することを形成ユニットに通知する。形成されたパケットは、送信ブロック１３によりパケットベースネットワークへ送信される（Ｓ３４）。
【００６６】
上述したように、記憶ブロック１１により記憶されたデータは、セルベースネットワークから受信された上位レイヤＳＤＵのセグメント（例えば、ＡＡＬ２  ＣＰＳパケットからのＡＡＬ２サービスデータユニットのセグメント）であり、そして形成ブロック１２は、検出ブロック１４が少なくとも１つの所定の条件を検出するのに応答して搬送パケットを形成することができる。
【００６７】
検出ブロック１４により使用される所定の条件は、次のうちの少なくとも１つを含む。
−タイマーが時間切れする。
−結果として得られる搬送パケットサイズが最大搬送パケットサイズに到達する。
【００６８】
従って、形成ブロック１２は、検出ブロック１４がタイマーの時間切れを検出するのに応答してサービスデータユニットの記憶されたセグメントからの全てのデータから搬送パケットを形成することができ、この場合に、搬送パケットサイズは、最大サイズより小さい。
【００６９】
更に、形成ブロック１２は、検出ブロック１４が搬送パケットに適合する最大量のデータを検出するのに応答してサービスデータユニットの記憶されたセグメントからの最大量のデータから搬送パケットを形成することができる。この場合に、搬送パケットサイズは、最大サイズに等しくなる。
【００７０】
更に、形成ブロック１２は、特定のＦＰ  ＰＤＵに属するデータを異なる搬送パケットに含ませることにより搬送パケットを形成することができる。又、形成ブロック１２は、異なるサービスデータユニットに属するデータを搬送パケットに含ませることにより搬送パケットを形成することもできる。この点に関して、形成ブロック１２は、搬送パケットが形成されるところのデータに指示を追加してもよく、この指示は、データが属する特定のサービスデータユニットを示すものである。
【００７１】
図６によれば、新たな搬送パケットがネットワークエンティティ１０により形成されて、パケットベースネットワークへ送信される。
【００７２】
他の方向、即ちパケットベースネットワークのネットワークノードからインターワーキングユニットを経て（例えば、図１に示すようにＢＴＳからＩＷＵ１００へ）セルベースネットワークへ至る方向の処理も、同様に行われる。しかしながら、送信側では、完全なＦＰフレームが１つの断片においてセグメント化／マルチプレクシング及び搬送レイヤへ与えられる。セグメント化／マルチプレクシング及び搬送レイヤでは、上述したように、ＦＰ  ＰＤＵを１つ又は複数のセグメントに分割することにより、搬送パケットが形成される。更に、多数の小さなＦＰ  ＰＤＵを単一の搬送パケットへとマルチプレクスすることもできる。次いで、完全な搬送データパケットがインターワーキングユニット（例えば、ＩＷＵ１００）へ送信される。
【００７３】
ＩＷＵ１００において、各ＡＡＬ２接続に対して別々にセグメントが搬送パケットから取り出されてＡＡＬ２  ＳＤＵ（ＦＰ  ＰＤＵ）送信バッファに記憶される。図７は、このセグメント化手順を示す。上位レイヤ接続１に属する搬送パケットからのセグメントは、上位レイヤ接続１の送信バッファに保持される。少なくとも１つのＡＡＬ２  ＣＰＳパケットを満たすに充分なデータが上位レイヤ接続１の送信バッファに得られるか、又はＦＰ  ＰＤＵの最後のセグメントが受け取られるや否や、図１１に示すように、ＡＡＬ２  ＳＳＳＡＲファンクションがスタートして、ＡＡＬ２  ＳＤＵ（ＦＰ  ＰＤＵ）をＣＰＳパケットへとセグメント化すると共に、ＡＴＭインターフェイスを経てそれらを送出する。
【００７４】
図８は、パケットベースネットワークからセルベースネットワークへの方向において本発明によるネットワークエンティティ４０のファンクションを示す概略ブロック図である。ネットワークエンティティ４０のファンクションは、上述したように、ＩＷＵ１００に収容することができる。ネットワークエンティティ４０は、記憶ブロック４１、形成ブロック４２、送信ブロック４３、及び受信ブロック４６を備えている。
【００７５】
図９は、ネットワークエンティティ４０によりセル（データユニットのセグメント）を形成するプロセスを示すフローチャートである。
【００７６】
記憶ブロック４１は、パケットベースネットワークから受け取った搬送パケットからのデータを記憶し又は一時的に保持し（Ｓ８１）、搬送パケットは、ＦＰ  ＰＤＵのセグメントを含む。形成ブロック４２は、搬送データパケットから抽出されて記憶ブロック４１に記憶されたセグメントからセル（例えば、ＡＴＭセル）を形成する。
【００７７】
セグメントは、搬送パケットから取り出されて、上位レイヤＳＤＵ送信バッファとして働く記憶ブロック４１の区分に記憶することができる（Ｓ８１）。ＡＴＭによれば、ＡＡＬ２  ＳＳＳＡＲファンクション（これは、形成ブロック４２の一部分である）は、ＡＡＬ２  ＳＤＵ（ＦＰ  ＰＤＵ）をＣＰＳパケットへとセグメント化し、ＣＰＳパケットは、ＡＴＭセルへパックされ（Ｓ８２）、これは、次いで、図１１に示すように、送信ブロック４３によりＡＴＭインターフェイスを経て送信される（Ｓ８３）。ＡＴＭインターフェイスを経て送信されるべきＣＰＳパケットの形成は、完全なＡＡＬ２  ＳＤＵが受信される前でも行なうことができる。更に一般的に言えば、セルベースインターフェイスを経て送信されるべきセグメントの形成は、完全な上位レイヤＳＤＵが受信される前でも実行することができる。
【００７８】
図１０は、本発明によるパケットベースネットワークとセルベースネットワークとの間のデータの通信を一般的に示すフローチャートである。第１ステップＳ６１において、データユニットのセグメントが受信される。これらのセグメントは、パケットベースネットワークからの複数のパケットにわたって分布されたセグメント、及び／又はセルベースネットワークからの複数のセルにわたって分布されたセグメントでよい。
【００７９】
ステップＳ６２において、データユニットの受信セグメントから新たなデータセグメントが形成され、次いで、ステップＳ６３において、新たなデータセグメントが送信され、新たなデータセグメントは、完全なデータユニットが受信されたかどうかに関わりなく送信される。
【００８０】
又、ネットワークエンティティ１０／４０の上述したファンクションは、インターワーキングユニット、ＢＴＳ及び／又はＲＮＣで実行されるコンピュータプログラムとして実施されてもよい。
【００８１】
本発明によれば、セルベースネットワークとパケットベースネットワークとの間でデータを通信するための方法及び装置が提供される。セルベースネットワークインターフェイスから抽出され、プロトコルデータユニットに属しているサービスデータユニットの受信セグメントは、完全なプロトコルデータユニットが受信されたかどうかに関わらず、搬送パケットへと形成される。
【００８２】
更に、パケットベースネットワークインターフェイスから抽出され、プロトコルデータユニットに属している搬送パケットの受信セグメントは、完全なプロトコルデータユニットが受信されたかどうかに関わらず、サービスデータユニットへと形成される。
【００８３】
以上の説明は、本発明を例示するもので、本発明を限定するものではないことを理解されたい。当業者であれば、特許請求の範囲により限定された本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、種々の変更や応用が明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明によるユーザプレーン処理のためのセルベース／パケットベースインターワーキングユニットのプロトコルスタックを例示する図である。
【図２】本発明の一実施形態により多数の上位レイヤ接続の上位レイヤＳＤＵからのセグメントを使用して搬送パケットを構築する手順を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態により多数の上位レイヤ接続の上位レイヤＳＤＵからのセグメントを使用して最大サイズの搬送パケットを構築する手順を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態により１つの上位レイヤ接続の上位レイヤＳＤＵからのセグメントを使用して多数の搬送パケットを構築する手順を示す図である。
【図５】セルベースネットワークからパケットベースネットワークへの方向においてセルベースネットワークとパケットベースネットワークをインターフェイスする本発明によるネットワークエンティティ１０のファンクションを示す概略ブロック図である。
【図６】本発明による新たな搬送データパケットを形成するプロセスを示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態により搬送パケットセグメントから上位レイヤＳＤＵのＡＴＭセルを構築する手順を示す図である。
【図８】パケットベースネットワークからセルベースネットワークへの方向において本発明によるネットワークエンティティ４０のファンクションを示す概略ブロック図である。
【図９】本発明によりデータユニットのセグメントを搬送するセルを形成するプロセスを示すフローチャートである。
【図１０】本発明によるデータセグメントを形成するプロセスを示すフローチャートである。
【図１１】ＡＴＭ適応レイヤ２において遂行される処理を示す図である。
【図１２】ＡＡＬ２  ＣＰＳパケットのフォーマットを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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【国際調査報告】
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