(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動無線ネットワークの作動方法であって、
有効データ（１）を有効データパケット（５）において伝送しかつ該有効データパケット（５）にそれぞれ、有効データパケット（５）を移動無線ネットワーク（５）に送るためのコントロールデータ（２０）を備えた少なくとも１つのヘッド情報（１０，１５）を割り当て、
コントロールデータ（２０）および有効データ（１）は異なったエラーガードで伝送されるという
形式の方法において、
有効データ（１）をアプリケーションプロトコル層（２５）において有効データパケット（５）にまとめ、
有効データパケット（５）に少なくとも１つのそれぞれのヘッド情報（１０，１５）をトランスポートプロトコル層（３０）および／またはネットワークプロトコル層（３５）において割り当て、
少なくとも１つのヘッド情報（１０，１５）のコントロールデータ（２０）をコンバーゼンスプロトコル層（４０）において圧縮し、
少なくとも１つのヘッド情報（１０，１５）のコントロールデータ（２０）をそれぞれコントロールデータパケット（４５）として、移動無線ネットワークにおける、所属の有効データパケット（５）とは別の無線接続を介して伝送し、かつそれぞれのコントロールデータパケット（４５）および割り当てられている有効データパケット（５）と一緒にそれぞれ割り当て情報（５０）を伝送し、該割り当て情報に基づいてその都度のコントロールデータパケット（４５）が受信機において、対応配属されている有効データパケット（５）とつきあわされる
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
コントロールデータ（２０）を圧縮して伝送する
請求項１記載の方法。
【請求項３】
圧縮方法として、送信機および受信機において最後に伝送された有効データパケット（５）のコントロールデータ（２０）を記憶しておいて次に伝送すべき有効データパケット（５）に対しては、最後に伝送された有効データパケット（５）のコントロールデータ（２０）と比較して変化したコントロールデータ（２０）だけを伝送するというインターコーディングを使用する
請求項２記載の方法。
【請求項４】
コントロールデータ（２０）に対するエラーガードを有効データ（１）に対するエラーガードより高く選択する
請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
送信すべきコントロールデータ（２０）に対するエラーガードをコンバーゼンスプロトコル層（４０）の下にあるプロトコル層（５５，６０）において実施する
請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
従来の技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載の移動無線ネットワークの作動方法から出発している。
【０００２】
ＤＥ１９８４７６７９号から、有効データが有効データパケットにおいて伝送される、移動無線ネットワークの作動方法が既に公知である。その際有効データパケットにはそれぞれ、少なくとも１つのヘッド情報の形のコントロールデータが配属されている。ヘッド情報は有効データを移動無線ネットワークへと先送り（伝送）するために必要である。
刊行物“Forward Error Correction Schemes For Wireless ATM Systems”（Aikawa S. et al. , IEEE International Conference on Communications (ICC), US, New York, IEEE 23. Juni 1996）から、有効データを有効データパケットにおいて伝送しかつ有効データパケットにそれぞれ少なくとも１つのヘッド情報、すなわち有効データパケットを移動無線ネットワークに更に伝送するためのコントロールデータを備えたヘッド情報を備えているヘッド情報を割り当て、その際コントロールデータおよび有効データが異なっているエラーガードで伝送されるという移動無線ネットワークの作動方法が公知である。刊行物“General packet Radio Service (GPRS) ; Mobile Station (MS)-Servicing GPRS SUpport Note (SGSN) ; Sub-Network Depended Convergence Protocoll (SNDCP), ETSI, 1998”から、データパケットに、受信機にパケットの送信順序を通報しかつこのようにして受信順序の補正を可能にする割り当て情報を前置することが公知である。しかしその場合、アプリケーションのデータを伝送するために異なった無線キャネルを利用することは設定されていない。
【０００３】
発明の利点
請求項１の特徴部分に記載の構成を有する本発明の移動無線ネットワークの作動方法は、コントロールデータおよび有効データが異なっているエラーガードで伝送されるという利点を有している。このような手法では、コントロールデータの伝送に対するエラーガードに課せられる要求を有効データに対しても適用する必要はないので、これにより伝送容量を節約することができる。すなわち、コントロールデータは有効データの伝送のために必要な伝送容量にさほどの付加的な負担をかけることなしに伝送エラーに対して一層良好に防護することができるので、データパケットのエラーを伴った受信の確率は低下する。
【０００４】
従属請求項に記載の構成によって、独立請求項に記載の方法の有利な実施形態および改良形態が可能である。
【０００５】
コントロールデータを圧縮して伝送すると特別有利であり、その際圧縮方法として、送信機および受信機において最後に伝送された有効データパケットのコントロールデータが記憶されかつ次に伝送すべき有効データパケットに対しては、最後に伝送された有効データパケットのコントロールデータと比較して変化したコントロールデータだけを伝送するというインターコーディングが使用される。このようにして、コントロールデータの伝送に対しても、伝送容量を節約することができる。
【０００６】
コントロールデータに対するエラーガードを有効データに対するエラーガードより高く選択しても別の利点が生じる。このようにして、移動無線ネットワークへの有効データパケットのエラーのない伝送を、コントロールデータをインターコーディングしている場合には殊に、連続する有効データパケットに対するコントロールデータ伝送の際の識別されない伝送エラーの低減を保証することができる。その際有効データをコントロールデータより僅かなエラーガードで伝送することができる。というのは、有効データの伝送の際の伝送エラーはコントロールデータの伝送の際の伝送エラーほどには作用効果がなく、例えば移動無線ネットワークへのデータパケットの伝送になんら影響を及ぼさないからである。コントロールデータおよび有効データの伝送に対するエラーガードの差別化によって、コントロールデータおよび有効データの伝送に必要な伝送安全性にその都度整合させて、伝送帯域幅が節約されるようにする。その有効データは、コントロールデータと同じエラーガードで伝送する必要はない。
【０００７】
有効データをアプリケーションプロトコル層において有効データパケットにまとめ、有効データパケットに少なくとも１つのそれぞれのヘッド情報をトランスポートプロトコル層および／またはネットワークプロトコル層において割り当て、少なくとも１つのヘッド情報のコントロールデータをコンバーゼンスプロトコル層において圧縮し、少なくとも１つのヘッド情報のコントロールデータをその都度コントロールデータパケットとして移動無線ネットワークにおける別の無線接続を介して伝送し、かつそれぞれのコントロールデータパケットおよび割り当てられている有効データパケットによってその都度割り当て情報を伝送し、これに基づいてその都度のコントロールデータパケットを受信機において、割り当てられている有効データパケットとつきあわされるようにすると別の利点が生じる。このようにして、コントロールデータおよび有効データに対する異なったエラーガードを次のようにすることで特別簡単に実現することができる：有効データおよびこれに配属されているコントロールデータを異なったコネクションを介して異なった伝送品質で伝送する。
【０００８】
送信すべきコントロールデータに対するエラーガードをコンバーゼンスプロトコル層の下にあるプロトコル層において実施すると別の利点が得られる。エラーガードがプロトコル層列の下の方で実施されればされるほど、エラーガードは本来の物理的な無線コネクションに一層良好に整合することができる。
【０００９】
図面
本発明の実施例は図示されておりかつ以下の説明において詳述する。唯一の図には、送信すべきコントロールデータパケットおよび送信すべき有効データパケットの形成のためのプロトコル層列が示されている。
【００１０】
実施例の説明
例えばＵＭＴＳ標準（Universal Mobile Telecommunication System）またはＧＳＭ標準（Global System for Mobile Communications）に従った移動無線システムの機能は層に分割されかつ層内部において種々様々なプロトコルが指定される。これらプロトコルはより高い層に対してそれぞれサービスを提供しかつ下方に位置する層によって提供されるサービスを利用する。その際それぞれのプロトコルは移動無線システムないし移動無線ネットワーク内で少なくとも２つ、すなわち少なくとも２つのユニットにおいて存在し、その際これらユニットはそれぞれ同じ層にありかつ一方において送信機にかつ他方において受信機に属している。次に、移動無線ネットワークの送信機における有効データパケットおよびコントロールデータパケットの生成について説明する。図示のアプリケーションプロトコル層２５におけるアプリケーションによって有効データパケット５にまとめられかつパケット向けに移動無線ネットワークにおいて伝送されるものである有効データ１は、相応のアプリケーションによってまず、アプリケーションプロトコル層２５の下にあるトランスポート層プロトコル層３０におけるトランスポート層プロトコルに委ねられる。この場合ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）およびＵＤＰ（User Dataram Protocol）が公知である。しかし別のトランスポート層プロトコルまたは、伝送すべき有効データ１をトランスペアレントにトランスポート層プロトコルを利用せずに手渡すトランスペアレントなトランスポートプロトコル層３０も考えられる。トランスポートプロトコル層３０はトランスポートプロトコル層３０の下にあるネットワークプロトコル層３５におけるネットワークプロトコルのサービスを利用する。その際ネットワークプロトコルは例えばＰＤＰ（Packet Data Protocol＝パケットデータプロトコル）と称される。トランスポートプロトコル層３０はＰＤＰのサービスを利用して、有効データ１が伝送されるようにする。ネットワークプロトコル層３５の最もよく知られているＰＤＰはＩＰ（Internet Protocol）およびＸ．２５−プロトコルである。ネットワークプロトコルもトランスポートプロトコルも有効データ１に、例えばＴＣＰ−／ＩＰ−ヘッド情報ないしＴＣＰ−／ＩＰ−ヘッダの形でコントロールデータ２０を付加することができる。図においてトランスポートプロトコル層３０は有効データパケット５における有効データ１に例えばＴＣＰ−ヘッダの形で第１のヘッド情報１０を付加する。引き続いてネットワークプロトコル層３５は第１のヘッド情報１０によって拡張された有効データパケット５に、例えばＩＰ−ヘッダの形の第２のヘッド情報１５を付加する。それからネットワークプロトコル層３５の下には、移動無線システムないし移動無線ネットワーク固有のプロトコルがある。それぞれのＰＤＰによってデータはＰＤＰによって利用されるデータコネクションを介して移動無線ネットワーク、例えば基地局、および移動無線ネットワークと交信する、移動無線ネットワークの端末装置、例えば移動局に記憶される。その際基地局は送信機でありかつ移動局は受信機であるかまたはその逆であってよい。記憶されたデータは例えばサービス品質ＱＯＳに関するパラメータを含んでいることができかつＰＤＰコンテキストと���される。ＰＤＰを種々異なっているコンテキストと同時に働かせることができ、その際コンテキストはサービス品質ＱＯＳに関するパラメータが異なっているだけである。従って端末装置においてＩＰアドレスを有するＩＰプロトコルは１つにはサービス品質ＱＯＳに関する第１のパラメータによって、１つにはサービス品質ＱＯＳに関する第２のパラメータによって働かせることができる。しかしＰＤＰコンテキストは種々異なっているネットワークプロトコルに基づいているようにすることもできる。すなわち、例えば、端末装置において３つの異なっているネットワークプロトコルが実行されるように設定することができる：異なったＩＰアドレスを有する２つのＩＰプロトコルおよびＸ．7２５−プロトコル。
【００１１】
その際ＰＤＰコンテキストはネットワークプロトコル層３５の下にあるコンバーゼンスプロトコル層４０のユーザを表している。コンバーゼンスプロトコル層４０において、ＰＤＰコンテキストから到来する有効データ１はエアインタフェースを介する伝送に次のようにして整合される：有効データ１および／または有効データ１に付加されるコントロールデータ２０を任意選択的に圧縮しかつ必要に応じて、異なっているＰＤＰコンテキストのパケットデータ流を１つのパケットデータ流にまとめるまたは多重化する。コンバーゼンスプロトコル層４０の下に、説明してきた移動無線システムの層列にコネクション制御層５５がある。この層は、それが受信側においてエラーのあるパケットを再度要求しかつ送信側で新たに送信することによって、任意選択的にエアインタフェースの伝送エラーを補正する。更に、コネクション制御層５５は任意選択的に、伝送の際にデータパケットの順序が維持されるように考慮しかつこの層は伝送すべきデータパケットをいわゆるＰＤＵ（Paket Data Unit）にセグメント化して、その長さが使用の伝送チャネルに整合されているようにする。それからコネクション制御層５５は下にある層６０のサービスを利用する。これには例えば、ＰＤＵを伝送するためにＭＡＣ（Medium Access Control）層がある。それからＭＡＣ層は、本来の伝送媒体に対するアクセスを考慮し、適当なトランスポートフォーマットを選択しかつ異なっているＰＤＵを適当なトランスポートチャネルにおいて多重化する。これらはＭＡＣ層の下にある、図では同じように、コネクション制御層５５の下方に参照番号６０によって示されている物理層において指定された物理チャネルにマッピングされる。説明してきた層またはプロトコルハイアラーキは、刊行物“Radio interface Protocol  Architecture”（3GPP TS 25.301）から公知である。説明してきた層のいくつか、すなわち物理層、ＭＡＣ層、コネクション制御層５５およびコンバーゼンスプロトコル層４０は無線リソース制御部ＲＲＣ（Radio Ressource  Control）に対する直接的なコネクションを有していることもできる。このコネクションが利用されて、ステータス情報が無線リソース制御部ＲＲＣに伝送されかつ無線リソース制御部ＲＲＣが他のプロトコルのコンフィギュレーションを行うことが可能になる。
【００１２】
第１のヘッド情報１０および第２のヘッド情報１５によって形成されるコントロールデータ２０は移動無線ネットワークにおける有効データ１の先送りのために必要であり、その際この先送りはルーチングとも称される。このためにこれらコントロールデータ２０は例えば、使用のアプリケーションを区別するためのいわゆるアプリケーションディスクリミネータ、送信機から受信機に送信すべき有効データパケットの順序における有効データパケットを特徴付けるためのシーケンス番号、例えばＩＰアドレスの形の送信機および受信機のネットワークプロトコルアドレス、使用される種々様々なプロトコルを区別するためのプロトコルディスクリミネータ、エラー識別のための冗長性などを有している。それから、このようにしてトランスポートプロトコル層３０およびネットワークプロトコル層３５によって生成された、第１のヘッド情報１０および第２のヘッド情報１５並びに有効データ１を有する有効データパケットが、コンバーゼンスプロトコル層４０に引き渡される。そこでこの層は、有効データパケット５を既述のように、エアインタフェースを介する伝送のために次のようにして最適化する：可能ならば第１のヘッド情報１０および／または第２のヘッド情報１５を圧縮し、任意選択的に有効データ１を圧縮しかつ同じように任意選択的に種々異なったＰＤＰコンテキストの場合により到来する複数のパケットデータ流を出ていくパケットデータ流において多重化する。
【００１３】
それからコンバーゼンスプロトコル層４０は、コネクション制御層５５によって用意される、コネクション６５，７０の形のサービスを利用して、生成されかつ場合により多重化されたパケットデータ流をエアインタフェースを介して伝送する。その際本発明の説明のために、伝送すべきパケットデータ流から、有効データパケット５の伝送を詳細に考察したい。コンバーゼンスプロトコル層４０内のコントロールデータ２０の圧縮は例えば、刊行物“Compressing TCP/IP-Headers for Low Speed Serial Links”（RFC 1144）に記載されており、そこに特定されている方法に従って行われる。そこでは第１のヘッド情報１０および第２のヘッド情報１５がインターコーディングされる。その際送信機および受信機において、最後に伝送された有効データパケット５のコントロールデータ２０が記憶される。それから、次いで伝送すべき有効データパケット５に対して、最後に伝送された有効データパケット５のコントロールデータ２０と比べて変化したコントロールデータ２０だけが伝送される。この方法は特別有利である。というのは、例えば送信機のＩＰアドレス、アプリケーションディスクリミネータおよびプロトコルディスクリミネータのような、第１のヘッド情報１０および第２のヘッド情報１５の所定のフィールドは送信機および受信機間にコネクションが成り立っている場合にはまれにしか変化しないからである。しかし既述の方法は識別されない伝送エラーを受ける可能性も非常に強く、このためにコントロールデータ２０が歪まされる。というのは、このようなエラーはコントロールデータ２０に配属されている有効データパケット５のみならず、その後に伝送すべき有効データパケット５にも作用するからである。それ故にコントロールデータ２０に対して特別なエラーガードを施すのは有意味である。移動無線ネットワークがＵＭＴＳ標準に従って実現されている場合、第１のヘッド情報１０および第２のヘッド情報１５の圧縮の機能はいわゆるパケットデータ・コンバーゼンスプロトコルＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）によって実現される。これはコネクション制御層５５の上のコンバーゼンスプロトコル層４０にある。その際ＰＤＣＰはコネクション制御層５５のコネクション制御層６５，７０を利用して、エアインタフェースを介してデータが伝送されるようにする。
【００１４】
これに対してＧＳＭ標準に従った移動無線ネットワークにおいては、第１のヘッド情報１０および第２のヘッド情報１５の圧縮の機能はコンバーゼンスプロトコル層４０におけるいわゆる部分ネットワーク依存のコンバーゼンスプロトコルＳＮＤＣＰ（Subnetwork Dependent Convergence Protocol）によって実現され、その際いわゆるＧＰＲＳ（General Packet Radio Service＝一般的なデータパケット無線サービス）のデータパケットを伝送するためのＧＳＭ移動無線システムに基づいている。コネクション制御層５５はＵＭＴＳ標準ではいわゆるＲＬＣコネクション制御層（Radio Link Control）としてかつＧＳＭ標準ではいわゆるＬＬＣコネクション制御層（Logical Link Control）として実現されている。
【００１５】
次に本発明を、ＵＭＴＳ移動無線ネットワークおよびそこで使用される技術用語に基づいて例を挙げて特に断らずに説明するが、本発明はＧＳＭ移動無線システムおよび別の移動無線システムに相応の仕方で適用することができる。
【００１６】
さて本発明によれば、送信機から受信機への種々異なった無線コネクション、ひいてはコンバーゼンスプロトコル層４０と、その下にある、コントロールデータ２０およびそれに配属されておりかつ場合によっては圧縮もされた有効データ１の伝送のためのコネクション制御層５５との間の種々異なっているコネクションを設定するようになっている。その場合、コネクション制御層５５の種々異なっているコネクションに対する伝送品質ＱＯＳ（Quolity of service）を種々異なって調整設定しかつ例えば、コントロールデータ２０に対するビット誤り率を、有効データ１に対するビット誤り率より低く選択し、従ってコントロールデータ２０に対して有効データ１に対してよりも高いエラーガードを実現することができる。それからこのような方法で別個に送信されたコントロールデータ２０および有効データ１にそれぞれ、割り当て情報５０を付加し、これによって、有効データ１および割り当てられているコントロールデータ２０との一義的な突き合わせが受信側においてできることになる。
【００１７】
このようにして、コントロールデータ２０を伝送エラーに対して一層良好に保護して、移動無線ネットワークへの有効データパケット５の誤った先送りに対する確率をできるだけ妨げることができ、しかもその場合同時に有効データ１も一層良好に保護する必要はない。このようにして、送信機から受信機へのコントロールデータ２０および有効データ１の伝送のための伝送帯域幅に対する要求ができるだけ僅かに抑えられ、にも拘わらず有効データパケット５のエラーの伴った送信が大幅に回避される。その際エラーガードはコネクション制御層５５の種々異なっているコネクション６５，７０の使用によってコンバーゼンスプロトコル層４０に挿入されるのではなくて、コンバーゼンスプロトコル層４０の下にあるプロトコル層に挿入される。プロトコル層列内でエラーガードがコンバーゼンスプロトコル層４０より下方に実現されればされる程、エラーガードを送信機と受信機との間の本来の無線コネクションにますます良好に整合することができる。その際コンバーゼンスプロトコル層４０はともかく、該層に、該コンバーゼンスプロトコル層４０より下に配置されている層５５，６０によって提供される相応に低いエラー確率を有するサービスを利用する。
【００１８】
ところで図示されているように、コンバーゼンスプロトコル層４０においてそこに相応に使用されるコンバーゼンスプロトコルによって圧縮アルゴリズム７５に基づいて圧縮され、その結果第１のヘッド情報１０および第２のヘッド情報１５は圧縮されたコントロールデータ８０として存在している。その際第１のヘッド情報１０および第２のヘッド情報１５は、とりわけ最後に送信されたないし受信されたコントロールデータ２０を含んでいる記憶されているデータベース８５を用いて圧縮される。有効データ１は圧縮もすることができるが、それは本発明にとって重要ではないので、それ故にこれ以上考察しないものとする。ところでコネクション制御層５５は、コンバーゼンスプロトコル層４０とコネクション制御層５５の下にある層との間に第１のコネクション６５および第２のコネクション６５を実現するための相応の伝送チャネルを使用することができる。その際それぞれの伝送チャネルに、所定の伝送品質ＱＯＳが割り当てられている。このことは送信機と受信機との間のコネクション確立の際に無線リソース制御部ＲＲＣによって取り決められる。
【００１９】
それから圧縮されたコントロールデータ８０は別の伝送チャネルないし別のコネクションを介してコンバーゼンスプロトコル層４０からコネクション制御層５５の下にある層６０に、配属されている有効データ１として伝送される。従って第１のコネクション６５は第１の伝送チャネルを表し、第２のコネクション７０は第２の伝送チャネルを表している。その際圧縮されたコントロールデータ２０はこの例では第１の伝送チャネル６５を介して伝送されるようになっており、これに対して有効データ１は第２の伝送チャネル７０を介して伝送されるようになっている。その際第１の伝送チャネル６５に対して、第２の伝送チャネル７０と同じ、例えば１００ｍｓの伝送遅延を有している伝送品質ＱＯＳを選択するように設定しておくことができる。しかし第１の伝送チャネル６５は、例えば１０〜３の平均的なビット誤り率を有する第２の伝送チャネル７０より僅かな、例えば１０〜６の平均的なビット誤り率を有していることができる。受信機において有効データ１およびコントロールデータ２０の突き合わせを可能にするために、圧縮されたコントロールデータ８０および有効データ１にコンバーゼンスプロトコル層４０で既にその都度、割り当て情報５０が付加される。この情報により、圧縮されたコントロールデータ２０の、有効データ１に対する割り当てが可能になる。従ってコンバーゼンスプロトコル層４０を通して圧縮されたコントロールデータ８０および割り当て情報５０から、コントロールデータパケット４５が形成される。コントロールデータパケットはコネクション制御層５５の第１の伝送チャネル６５を介して伝送され、かつこのパケットにこのコネクション制御層５５において送信機から受信機への無線伝送に対するそこでのコネクション制御層プロトコルによって更に第３のヘッド情報９０が付加される。相応に有効データパケット５はコンバーゼンスプロトコル層４０によって有効データ１および割り当て情報５０に制限されかつこの形において第２の伝送チャネル７０を介してコネクション制御層５５に伝送され、その際有効データパケット５にコネクション制御層５５においてそこのコネクション制御層プロトコルによって送信機から受信機への無線伝送に対する第４のヘッド情報９５が付加される。
【００２０】
説明してきたアプリケーションは例えば、ＵＭＴＳ端末装置またはＧＳＭ端末装置で実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  送信すべきコントロールデータパケットおよび送信すべき有効データパケットの形成に対するプロトコル層列のブロック線図である。
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