(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＴＲＡＮネットワークの別のノードとデータを交換するためのＵＭＴＳ（universal mobile telecommunications system）ＵＴＲＡＮ（Terrestrial Radio Access Network）のノードにおいて使用するための方法において、
データのＵＴＲＡＮデータフレームにフォーマットするステップと、
前記ＵＴＲＡＮデータフレームを他のノードに送信するステップとを有し、
前記ＵＴＲＡＮデータフレームは、ヘッダ部、およびデータを運ぶためのペイロード部を含み、
前記ペイロード部は、サービス品質（ＱｏＳ）フィールドを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ペイロード部は、多数の専用チャネル（ＤＣＨ）を含み、各専用チャネルは、多数のトランスポートブロック（ＴＢ）を含み、前記ヘッダ部は、各々が前記多数のＤＣＨのうちの１つに関連づけられた多数のトラスポートフォーマットインジケータ（ＴＦＩ）フィールドを含み、各ＴＦＩは、前記多数のＤＣＨのうちの１つのサイズを示す
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ペイロード部は、ペイロードタイプインジケータフィールドをさらに含む
ことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記ＱｏＳフィールドは、ペイロード部中で送信される
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記ＵＴＲＡＮデータフレームは、ペイロードタイプインジケータフィールドをさらに含む
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
ＵＴＲＡＮデータフレームを形成するためのフォーマッタと、
前記ＵＴＲＡＮデータフレームを別のワイヤレスネットワークエレメントに送信するための無線周波数送信機とを有し、
前記ＵＴＲＡＮデータフレームは、データを運ぶための多数のトランスポートブロック（ＴＢ）を有する少なくとも１つの専用トランスポートチャネル（ＤＣＨ）部およびサービス品質（ＱｏＳ）フィールドを含むペイロード部、ならびに前記少なくとも１つのＤＣＨ部に対する少なくとも１つのトランスポートフォーマットインジケータ（ＴＦＩ）フィールドを含むヘッダ部であって、前記ＴＦＩフィールドの値は少なくとも１つのＤＣＨのサイズを表すヘッダ部を含む
ことを特徴とする装置。
【請求項７】
前記ＱｏＳフィールドが、前記ペイロード部中で送信される
ことを特徴とする請求項６記載のデータフレーム。
【請求項８】
前記ペイロード部は、ペイロードタイプインジケータフィールドをさらに含む
ことを特徴とする請求項６記載のデータフレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信に係り、特にパケット通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワイヤレスマーケットは成長し続けており、多様なアプリケーションのセットをサポートし始めている。例えば、セルラ電話に加えて、現在、サービスプロバイダへのワイヤレス接続を介してインターネットへの接続を提供するPalm ＶＩＩTMのような小さなハンドヘルドデバイスを購入することが可能である。現在進行中のワイヤレス開発の一部として、３ＧＰＰ（the 3th Generation Partnership Project）は、ＵＭＴＳ（universal mobile telecommunications system）Terrestrial Radio Access Network（ＵＴＲＡＮ）において作業中である。３ＧＰＰは、ＥＴＳＩ（the European Telecommunication Standards Institution）およびいくつかの他の国際標準化団体を含む標準化団体である。３ＧＰＰについての更なる情報は、"http://www.3gpp.org."において見つけることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
現在、“ノードＢ”（ＮＢ）（ここで、基地局とも呼ばれる）と無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）との間のデータ伝送が、専用トランスポートチャネル（ＤＣＨ）フレームプロトコル（ＦＰ）手順（ＵＴＲＡＮにおいてＩｎｂインターフェースと呼ばれる）により定義されている。ここで使用されるように、ＮＢおよびＲＮＣの両方は、ワイヤレスネットワークエレメントを表す。特に、ＦＰ手順は、アップリンク（ＮＢからＲＮＣへ）およびダウンリンク（ＲＮＣからＮＢへ）データフレームを定義する。
【０００４】
各データフレーム（アップリンクまたはダウンリンク）は、ヘッダ部およびペイロード部（プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）とも呼ばれる）を含み、ペイロード部中の多数のＤＣＨの多重化をサポートする。各ＤＣＨは、データを運ぶために使用される基本ユニットであるトランスポートブロック（ＴＢ）を含む。データフレームの各ＤＣＨ中のＴＢのサイズおよび数は、データフレームのヘッダ部中の関連トランスポートフォーマットインジケータ（ＴＦＩ）により同定される。これらのＤＣＨ  ＦＰ手順は、ＲＮＣ（ＵＴＲＡＮにおいてＩｕｒインターフェースと呼ばれる）間のコミュニケーションに適用されることに留意すべきである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
データフレームのペイロード部中の各ＤＣＨのサイズを効率よく特定するためのＵＴＲＡＮデータフレーム中の各ＤＣＨとのＴＦＩフィールドの関連づけに関わらず、我々は、データフレームの各ペイロードをサービス品質（ＱｏＳ）とさらに関連づけることが好都合であることを認識した。したがって、本発明によれば、ＵＴＲＡＮネットワークのノードは、データを、ヘッダ部、ペイロード部、およびＵＴＲＡＮネットワークの別のノードへの送信のためのペイロード部と関連づけられたサービス品質フィールドを含む。
【０００６】
本発明の一実施形態において、ワイヤレスネットワークエレメント（例えば、基地局）は、データフレーム（アップリンクまたはダウンリンク）により、情報を別のワイヤレスネットワークエレメント（例えば、無線ネットワークコントローラ）と交換する。各データフレームは、ヘッダ部およびＱｏＳフィールド（またはＱｏＳインジケータ）を含むペイロード部を含む。
【０００７】
本発明の別の実施形態において、ＵＴＲＡＮデータフレーム（アップリンクまたはダウンリンク）の８ビットスペア（spare）拡張フィールドは、４ビットペイロードタイプインジケータおよび４ビットＱｏＳクラスインジケータを運ぶために使用される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
新規な概念は、ＵＭＴＳ（universal mobile telecommunications system）ＵＴＲＡＮ（Terrestrial Radio Access Network）ワイヤレスネットワークについて説明されるが、これに限定されない。新規な概念以外、ＵＴＲＡＮワイヤレスネットワークの詳細は、よく知られており、ここでは説明しない（例えば、ＵＴＲＡＮ仕様は、"http://www.3gpp.org."において見出すことができる）。また、新規のコンセプトは、通常のプログラミング技法を使用して具現化されるので、ここでは説明しない。
【０００９】
参考として、２つの従来技術によるＵＴＲＡＮデータフレームが、図１および２に示されている。例えば、図１および２に示されたフィールドについての更なる情報については、技術仕様（ＴＳ）２５．４２７Ｖ．３．３．０：ＤＣＨデータストリームのための UTRAN Iub/Iur Interface User Plane Protocolを参照こと。図１は、例示的なＵＴＲＡＮアップリンクデータフレーム１１を示す。後者は、ヘッダ部１２およびペイロード部１４を含む。ヘッダ部１２は、ヘッダ冗長巡回チェック（ＣＲＣ）フィールド（７ビット）、フレームタイプ（ＦＴ）フィールド（１ビット）、コネクションフレームナンバー（ＣＦＮ）フィールド（８ビット）、およびペイロード部１４において運ばれるそれぞれのＤＣＨに関連づけられた少なくとも１つのトランスポートフォーマットインジケータ（ＴＦＩ）フィールド（８ビット）を含む。
【００１０】
各ＴＦＩの特定の値は、関連ＤＣＨのサイズ、即ちトランスポートブロック（ＴＢ）長およびＴＢセットサイズを有効に記述する。前述したように、ペイロード部１４は、多数のＤＣＨの多重化をサポートする。これは、図１において、ペイロード１４の「最初のＤＣＨ」および「最後のＤＣＨ」部により示されている。参考のために、各ＤＣＨ部は、図１の最初のＤＣＨに対する図１に示された多数のトランスポートブロック（ＴＢ）を含む。
【００１１】
Ｐフィールドにより表された各ＴＢのエンドにパディング（padding）を挿入することが必要である可能性がある。Ｐフィールドは、図１において単一ビットとして示されているが、これは、ＴＢを整数オクテットにするために必要な何れの数のビットでもよい。ＤＣＨの後には、品質推定フィールド（ＱＥ）（８ビット）、ＣＲＣインジケータ（ＣＲＣＩ）ビットのグループ（各ＴＢに対して１ＣＲＣＩビットがある）、スペア拡張フィールド（８ビット）および、任意的な、ペイロードチェックサムフィールド（１６ビット）がある。
【００１２】
同様にして、図２は、例示的なＵＴＲＡＮダウンリンクデータフレーム２１を示す。後者は、ヘッダ部２２およびペイロード部２４を含む。ヘッダ部２２は、ヘッダ巡回冗長チェック（ＣＲＣ）フィールド（７ビット）、フレームタイプ（ＦＴ）フィールド（１ビット）、コネクションフレームナンバー（ＣＦＮ）フィールド（８ビット）、およびペイロード部２４において運ばれるそれぞれのＤＣＨに関連する少なくとも１つのトランスポートフォーマットインジケータ（ＴＦＩ）フィールド（８ビット）を含む。ダウンリンクフレーム１１と同様に、ペイロード部２４は、多数のＤＣＨの多重化をサポートする。ＤＣＨの後に、スペア拡張フィールド（８ビット）および、任意的な、ペイロードチェックサムフィールド（１６ビット）がある。
【００１３】
データフレームのペイロード部中の各ＤＣＨのサイズを効率的に特定するために、ＵＴＲＡＮデータフレーム中の各ＤＣＨとＴＦＩフィールドを関連づけることにも関わらず、我々は、データフレームの各ペイロードをサービス品質（ＱｏＳ）とさらに関連づけることが有利であることを認識した。したがって、本発明によれば、ＵＴＲＡＮネットワークのノードは、データを、ヘッダ部およびペイロード部を含むＵＴＲＡＮデータフレームにフォーマットする。これは、ＵＴＲＡＮネットワークの別のノードへの送信のためのペイロード部と関連づけられたサービス品質フィールドを含む。
【００１４】
本発明の原理に従って修正された例示的なアップリンクおよびダウンリンクＵＴＲＡＮデータフレームが、ＩｕｂまたはＩｕｒインターフェースのいずれかにおける使用に対して、図３および４に示されている。新規な概念以外、これらのアップリンおよびダウンリンクＵＴＲＡＮデータフレームの構造は、図１および２に示されたデータフレームと同様であり、この構造は、再度説明しない。図３は、ヘッダ部４１２およびペイロード部４１４を含むＵＴＲＡＮアップリンクデータフレーム４０１を示す。本発明によるペイロード部は、ペイロードタイプインジケータ（ＰＴＩ）フィールド（４ビット）およびＱｏＳフィールド（４ビット）を含む。
【００１５】
各ＰＴＩフィールドの値は、ペイロードのタイプを示し、ＱｏＳフィールドの値は、そのペイロードに対してワイヤレスネットワークエレメントにより提供されるべきＱｏＳのタイプを示す。図４において、この図は、ヘッダ部５１２およびペイロード部５１４を含むＵＴＲＡＮダウンリンクデータフレーム５０１を示す。アップリンクペイロード部４１４と同様に、ペイロード部５１４は、ペイロードタイプインジケータ（ＰＴＩ）フィールド（４ビット）およびＱｏＳフィールド（４ビット）を含む。そして、各ＰＴＩフィールドの値は、ペイロードのタイプを示し、ＱｏＳフィールドの値は、そのペイロードに対するワイヤレスネットワークエレメントにより提供されるべきＱｏＳのタイプを示す。
【００１６】
本発明の原理によるＵＴＲＡＮワイヤレスシステムの一部が図５に示されている。新規な概念以外、図５に示されたエンメントおよびインターフェースは、よく知られたものであり、詳細には説明しない。例えば、更なる情報については、Technical Specification (TS) 25.401 V.3.3.0: UTRAN Overall Descriptionを参照のこと。ＵＴＲＡＮ２００は、Ｉｕインターフェースを介してコアネットワーク（ＣＮ）２９０に結合されている。コアネットワークは、別個のドメイン、例えば回線交換コアネットワークおよびパケット交換コアネットワークに分割され得ることに留意すべきである。
【００１７】
この場合において、各ドメインに対して１つのＩｕインターフェースが存在する。コアネットワークは、たとえば、公衆交換電話網および／またはパケットネットワーク（インターネットのような）へのアクセスを提供するための他のサーバおよびゲートウェイを示す。ＵＴＲＡＮ２００は、インターフェースＵｕを介して、ＵＥ２９５により示されたユーザ装置（ＵＥ）（例えば、電話機および／またはコンピュータのようなワイヤレス移動体エンドポイント）にも結合されている。ＵＴＲＡＮ２００は、Ｉｕｒインターフェースを介して一緒に結合された、例えばＲＮＳ２０５およびＲＮＳ２５０により示された多数の無線ネットワークサブシステム（ＲＮＳ）を含む。
【００１８】
各ＲＮＳは、少なくとも１つの無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）および少なくとも１つのノードＢ（ＮＢ）を含む。ノードＢ（上述したように、基地局とも呼ばれる）は、ＩｕｂインターフェースによりＲＮＣに結合され、ＵｕインターフェースによりＵＥに結合されている。ユーザ装置とＵＴＲＡＮとの間の各接続に対して、１つのＲＮＳは、サービングＲＮＳ（ここでは、ＣＮ２９０とＩｕ２０１を介して通信するＲＮＳ２０５）である。別のＲＮＳは、ドリフトＲＮＳと呼ばれるもの（ここでは、必要な場合、Ｉｕ２０２を介してＣＮ２９０と通信するＲＮＳ２５０）であり得る。
【００１９】
新規なコンセプトによれば、Ｉｕｂインターフェースおよび／またはＩｕｒインターフェースを介する通信は、アップリンク通信に対して図３に示された修正ＦＰ  ＰＤＵおよびダウンリンク通信に対して図４に示された修正ＦＰ  ＰＤＵを使用する。ここで、少なくともＱｏＳフィールドは、各ペイロードタイプと関連づけられている。図３および４から分かるように、データフレームのペイロード部の一部を考慮しているが、ＱｏＳフィールドは、データフレームの別の部分、例えば、ヘッダ部に含まれ得る。また、ＱｏＳフィールドをＦＰ  ＰＤＵに含めることは、ＩｕｂインターフェースだけでなくＩｕｒインタフェースにおけるスケジューリングも容易にする。
【００２０】
例示的に、ＱｏＳフィールドは、４ビット幅である。しかし、１６個の可能性のある値の全てが定義される必要はない。例えば、ＵＭＴＳは、４個のＱｏＳクラス、カンバセーショナル（conversational）、ストリーミング（streaming）、インタラクティブ（interactive）およびバックグラウンド（background）の定義を可能にする。ペイロードタイプインジケータフィールド（ここでは、４ビット幅で定義される）に関して、このフィールドは、異なるペイロードタイプを特定のＱｏＳと関連づけるために有用である。そして、ＲＮＳは、同じＱｏＳを有する専用トランスポートチャネルを同じＦＰ  ＰＤＵに多重化するためのＱｏＳ情報を使用することができる。
【００２１】
図６から分かるように、ＦＰ  ＰＤＵは、ＩＰ（インターネットプロトコル）パケット中で多重化され得る。特に、この図は、ＵＴＲＡＮワイヤレスシステムのＡＡＬ２／ＩＰ（インターネットプロトコル）多重化サブレイヤを示す。ＡＡＬ（ATM Adaptation Layer）は、ネットワークにより提供されるサービスを、アプリケーションにより必要とされるサービスにマップする。各種のＡＡＬをカバーする多数の工業標準および提案された標準がある。特に、"B-ISDN ATM Adaptation Layer Type 2 Specification," draft Recommendation I.363.2, November 1996, of ITU-T（ここで、ＡＡＬ２と呼ぶ）。
【００２２】
ＩＰ多重化サブレイヤは、ＩＰパケット中のＦＰ  ＰＤＵを多重化するかどうかを決定し、かつカプセル化されたＦＰ  ＰＤＵを運ぶためのＩＰ Diffserv コードポイントも決定することができる。ＥＦ（Expedited Forwarding）サービス、ＡＦ（Assured Forwarding）サービス、ディファレンシャルサービスコードポイントについての情報は、例えば、S. Blake 等による"An Architecture for Differentiated Services," RFC2475, December 1998、V. Jacobson 等による"An Expedited Forwarding PHB", draft-ietf-diffserv-phb-ef-01.txt, Nov 1998、および J. Heinanen 等による"Assured Forwarding PHB Group", draft-ietf-diffserv-af-03.txt, Dec 1998 において見出すことができる。
【００２３】
例えば、ＦＰ  ＱｏＳクラスは、“カンバセーショナル”を示すために０の値にセットされ、“ストリームオーディオ”を示すために１の値にセットされ、“ストリーミングビデオ”を示すために２の値にセットされ、“インタラクティブ”を示すために３の値にセットされ、“バックグラウンド”を示すために４の値にセットされ得る。そして、ＩＰマルチプレクシングサブレイヤは、それがカンバセーショナルクラスである場合、カプセル化されたＦＰ  ＰＤＵパケット）これはＩＰパケットである）のＰＴＩフィールドを、ＥＦコードでマークし、それがインタラクティブクラスなどである場合、適切なＡＦコードポイントでマークするように決定することができる。
【００２４】
代替的に、ＦＰ  ＱｏＳは、生の音声（raw voice）であることに対してクラス０にセットされ、音声を運ぶ圧縮されたＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰパケットであることに対してクラス１にセットされ、ストリーミングオーディオに対してクラス２にセットされ、ストリーミングビデオに対してクラス３にセットされ、インタラクティブに対してクラス４−６にセットされ、バックグラウンドに対してクラス７にセットされ得る。そして、適切な多重化されたヘッダが、生の音声、カンバセーショナルボイスを運ぶ圧縮されたＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰパケット、ストリーミングオーディオまたはストリーミングビデオに対して使用される。
【００２５】
図７において、本発明の原理による使用のための代表的なワイヤレスネットワークエレメント６０５の概略ブロック図が示されている。ワイヤレスネットワークエレント６０５は、ストアードプログラムコントロールプロセッサアーキテクチャであり、プロセッサ６５０、プログラムインストラクションおよび例えば図３および４などに示された上述したデータフレームを形成するためのデータを記憶するためのメモリ６６０、およびパス６６６により示された１つ以上のパケット通信パスに結合するための通信インタフェース６６５を含む。例えば、６６５は、送信機および受信機を表す。本発明において、例えば、プロセッサ６５０およびメモリ６６０は、無線周波数送信機を表す通信インタフェース６６５を介する送信のための、図３および４に示されたデータフレームを形成するためのフォーマッタ（formatter）を表す。
【００２６】
以上は、本発明の原理を単に示すものであり、当業者は、ここに明示的に示されていないが、本発明の原理を具現化し、その精神および範囲の中にある数多くの代替的な構成を考案することができる。例えば、ＵＴＲＡＮワイヤレスシステムについて説明したが、本発明のコンセプトは、ＱｏＳをアドレスする何れのシステム（例えばワイヤードなど）にも適用可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＵＴＲＡＮネットワークの別のノードとデータを交換するためのＵＭＴＳ ＵＴＲＡＮのノードにおいて、データフレームのペイロード部中の各ＤＣＨのサイズを効率的に特定する方法を提供することができる。
【００２８】
特許請求の範囲の発明の要件の後に括弧で記載した番号は、本発明の一実施例の対応関係を示すもので本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるアップリンクＵＴＲＡＮデータフレームを示す図。
【図２】従来技術によるダウンリンクＵＴＲＡＮデータフレームを示す図。
【図３】本発明の原理による例示的なアップリンクＵＴＲＡＮデータフレームを示す図。
【図４】本発明の原理による例示的なダウンリンクＵＴＲＡＮデータフレームを示す図。
【図５】本発明の原理によるＵＴＲＡＮワイヤレスシステムの一部を示す図。
【図６】本発明の原理による使用するプロトコルレイヤを示す図。
【図７】本発明の原理による使用のためのワイヤレスネットワークエレメントの概略ブロック図。
【符号の説明】
１１  ＵＴＲＡＮアップリンクデータフレーム
１２  ヘッダ
１４  ペイロード
２１  ＵＴＲＡＮダウンリンクデータフレーム
２２  ヘッダ
２４  ペイロード
２００  ＵＴＲＡＮ
４０１  ＵＴＲＡＮアップリンクデータフレーム
４１２，５１２  ヘッダ
４１４，５１４  ペイロード
５０１  ＵＴＲＡＮダウンリンクデータフレーム
６０５  ワイヤレスネットワークエレメント
６５０  プロセッサ
６６０  メモリ
６６５  通信インターフェース
【図１】
0004798903.tif 000002
【図２】
0004798903.tif 000003
【図３】
0004798903.tif 000004
【図４】
0004798903.tif 000005
【図５】
0004798903.tif 000006
【図６】
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【図７】
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