(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる接続形式を有する通信システムのネットワーク要素（２、３、１０）間の専用チャネルを経由して、データユニット（ＴＢ）を伝送するのに使用する搬送フレームを制御するためのフレーム制御方法であって、
（ａ）前記データユニット（ＴＢ）を前記搬送フレームに封入する段階と、
（ｂ）前記専用チャネルの接続形式に対応した前記搬送フレームのフレーム形式コーディングを選択する段階と、前記フレーム形式コーディングが、前記搬送フレームの特定の制御情報フィールドとそのビット数を規定し、前記特定の制御情報フィールドが搬送フォーマットインジケータフィールドを有し、そのビット数が前記専用チャネルのために許容される異なる搬送フォーマットインジケータの数に基づいて特定され、前記搬送フォーマットインジケータフィールドの値が、元のデータユニットセット全体が前記専用チャネルを経由して搬送されるべき異なるデータユニットに分割されるかどうか及びどのように分割されるかを規定するものであり、
（ｃ）データユニットとして使用される前記フレーム形式の情報を、専用チャネルに保持する段階と、
を含むことを特徴とするフレーム制御方法。
【請求項２】
前記搬送フォーマットインジケータフィールドの値が、もう１つの前記特定の制御情報フィールドの存在及び／又はビット数を規定することを特徴とする請求項１に記載のフレーム制御方法。
【請求項３】
前記他の１つの前記特定の制御情報フィールドが、前記搬送フォーマットインジケータフィールドの値が高いビット速度伝送を指示する時に付与される、フレーム信頼性情報フィールドであることを特徴とする請求項２に記載のフレーム制御方法。
【請求項４】
前記フレーム形式コーディングが、前記専用チャネルの相当するセットアップパラメータに基づいて、前記専用チャネルのセットアップ段階において選択されることを特徴とする前記請求項のうちのいずれか１項に記載のフレーム制御方法。
【請求項５】
前記フレーム形式コーディングが、前記専用チャネルに対して１つの搬送接続が割り当てられた場合に、チャネルインジケータフィールドを含まないことを特徴とする請求項１に記載のフレーム制御方法。
【請求項６】
前記フレーム制御方法がＷＣＤＭＡシステムのユーザ向けインタフェースに使用されることを特徴とする前記請求項のうちのいずれか１項に記載のフレーム制御方法。
【請求項７】
前記専用チャネルがＡＡＬ２チャネルであり、前記データユニットがユーザ向けデータユニットであることを特徴とする前記請求項のうちのいずれか１項に記載のフレーム制御方法。
【請求項８】
異なる接続形式を有する通信システムのネットワーク要素（２、３、１０）間の専用チャネルを経由して、データユニット（ＴＢ）を伝送するのに使用する搬送フレームを制御するためのフレーム制御装置であって、
（ａ）前記データユニット（ＴＢ）を前記搬送フレームに封入するための手段（１２）と、
（ｂ）前記専用チャネルの接続形式に対応した前記搬送フレームのフレーム形式コーディングを選択するための手段（１３）と、前記フレーム形式コーディングが、前記搬送フレームの特定の制御情報フィールドとそのビット数を規定し、前記特定の制御情報フィールドが搬送フォーマットインジケータフィールドを有し、そのビット数が前記専用チャネルのために許容される異なる搬送フォーマットインジケータの数に基づいて特定され、前記搬送フォーマットインジケータフィールドの値が、元のデータユニットセット全体が前記専用チャネルを経由して搬送されるべき異なるデータユニットに分割されるかどうか及びどのように分割されるかを規定するものであり、
（ｃ）データユニットとして使用される前記フレーム形式の情報を、専用チャネルに保持するための手段と、
を含むことを特徴とするフレーム制御装置。
【請求項９】
前記ネットワーク要素（２、３、１０）が、可動式通信システム（６）の基地局サブシステム（２）と無線ネットワーク制御装置（３）を含むことを特徴とする請求項８に記載のフレーム制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、ＵＭＴＳ（多目的移動通信システム）用のＷＣＤＭＡ（広帯域コード分割多元接続）システムのような、異なる接続形式を有する通信システムのネットワーク要素間で、専用チャネルを経由してデータブロックを伝送するのに使用する搬送フレームを制御するためのフレーム制御方法及び装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
第３世代移動通信システムは、端末及び使用者の移動性に関係なく、最終ユーザに対して高度なサービスを提供することを目指している。第２世代と比較して、最終ユーザとコアネットワーク要素間、即ち移動端末から無線アクセス及び固定ネットワークまでのさまざまな状況をカバーする機能拡張が要求されている。ＵＭＴＳは、例えば非同期伝送モード（ＡＴＭ）技術が選択され、ビジネス環境を描きそして固定ＡＴＭ端末をサポートすることができるような第３世代システムである。
【０００３】
広帯域のマルチメディアサービスを提供するためには、今日の無線の標準と比べて性能を追加する必要がある。この点で、それぞれインターネットブラウジング及び地上線電話サービスなどの、パケット及び回路交換通信の両方を完全にサポートするＷＣＤＭＡに焦点を合わせた研究が行われてきた。
【０００４】
ＷＣＤＭＡは、例えばＧＳＭネットワークに使用されるプロトコルと同様の現代の層別ネットワークプロトコル構造に基づいている。これによって新しい無線広帯域マルチメディア分野の開発が容易になるであろう。次世代移動電話サービスの需要の増加に伴い、無線システムに対して次のような新しい要求がでてくるであろう。
・高速データ通信に対するサポート。
・インターネットトラフィック及びテレビ会議のようなパケット及び回路交換サービスに対するサポート。
・高いネットワーク機能、周波数スペクトルのよりよい使い方など、各ユーザが今日の音声サービスに比較して要求する更に多い機能。
・より多くの接続に対するサポート。
例えばユーザは電話をしながら及び／又はテレビ会議をしながらインターネットを閲覧することができるようになるだろう。
【０００５】
最近、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）は、ＷＣＤＭＡをＵＭＴＳの対帯域に関する無線技術として定めた。同じことが日本及び米国の規格団体にも当てはまる。その結果、ＷＣＤＭＡは欧州、北米、及びアジアにおける第３世代広領域移動通信の共通の無線技術標準である。
【０００６】
ＷＣＤＭＡの概念は、パケットデータチャネルやサービス多重化のような技術に構築されたすべての層（Ｌ１からＬ３まで）に関する完全に新しいチャネル構成に基づく。新しい概念はパイロット記号やタイムスロット構成も含む。
実際上、ＷＣＤＭＡ及びＧＳＷのキーとなる特定のパラメータが調和をとられて、デュアルモードのＧＳＷ／ＵＭＴＳ端末と同様にＧＳＭ／ＵＭＴＳ移管に関する最適な解決が実現された。これにより、ＵＭＴＳ／ＧＳＭ端末の場合と同様に、今日のユーザはデュアルモード端末によって第３世代サービスに容易にアクセスすることができるであろう。
【０００７】
ＷＣＤＭＡシステムにおいて、ユーザ向けデータ単位（以下、搬送ブロックＴＢと呼ぶ）は、ＧＳＭネットワークと同様の移動式ネットワークの無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）と基地局（ＢＳ）の間で搬送される必要がある。フレーム層制御プロトコルが存在し、前述した２つのネットワーク要素（ＢＳ及びＲＮＣ）間の搬送を処理するが、これを今後は無線ブロック搬送プロトコル（ＲＢＴＰ）と呼ぶ。
【０００８】
ＲＢＴＰは、ＲＮＣの層２／３とＢＳの層１が交換する必要のあるすべての情報を、搬送ブロックＴＢに付与するようになっている。この情報は、同期化（例えば伝送を同期化するフレーム数）、外部ループＰＣ（例えばフレーム信頼性情報及びパワ制御指令）、マクロダイバーシチ結合（例えばシステムフレーム数及びＬ１周期冗長検査）、実行されるべきＬ１処理の指示（例えば搬送フォーマットインジケータＴＦＩ）、及び現行のＴＢが属するチャネルの識別のために必要である。
【０００９】
既知の解決方法によれば、１種のチャネルのためのＲＢＴＢフレームの固定構成が使用されており、例えばフィールド毎に確保された固定ビット数を有する専用チャネルに対して１つの構成が存在する。
しかしながら、ＴＢに付与される必要があるパラメータは、ＣＤＭＡシステムがサポートする搬送チャネルの種類によって異なる（例えば共通のチャネル、ソフト移管の可能性のある及び可能性のない専用チャネル、高い及び低いビット速度、固定又は可変ビット速度、最善作用のパケットデータチャネル）。何故ならばチャネルの特性及びチャネル上を搬送されるデータの特性が異なるためである。
従って、前述した既知の解決法では、チャネル固有の特性により、ＲＢＴＰフレームが必要のない又は最小のビット数によって特定できる可能性のある情報を含む可能性があるので、伝送リンクが効率的に使われないという欠点につながる。
【００１０】
（発明の開示）
従って、伝送リンクの能力を柔軟にそして最小限に使用することを可能にするフレーム制御方法及び装置を提供するのが本発明の目的である。
この目的は、異なる接続形式を有する通信要素間の専用チャネルを経由して、データユニットを伝送するのに使用される搬送フレームを制御するフレーム制御方法であって、
データユニットを前記搬送フレームに封入する段階と、
前記専用チャネルの接続形式に対応した前記搬送フレームのフレーム形式コーディングを選択する段階と、
を含むフレーム制御方法によって達成される。
【００１１】
更に、この目的は、異なる接続形式を有する通信要素間の専用チャネルを経由して、データユニットを伝送するのに使用される搬送フレームを制御するフレーム制御装置であって、
データユニットを前記搬送フレームに封入するための手段と、
前記専用チャネルの接続形式に対応した前記搬送フレームのフレーム形式コーディングを選択するための手段と、
を含むフレーム制御装置によって達成される。
【００１２】
従って、ネットワーク要素間の伝送資源を非常に効率よく使用することを可能にし、それによって、ユーザデータの電送のための制御情報のオーバヘッドを最小限に減少させる、最適化フレーム形式コーディングが提供される。更に、ネットワーク要素のユーザデータのバッファに必要なメモリを減らすことができる。この便益は、そこに広い範囲の特性を有する専用チャネルを提供でき、搬送のための共通構成の使用が、特に音声チャネルに対して、高いプロトコルのオーバヘッドにつながるという理由で、ＷＣＤＭＡシステムにおいて特に有益である。それにも拘らず、前述の解決法は異なる接続形式を有するいかなる通信システムにも使用することができる。
最小プロトコル情報が使用されるという事実からして、デコーディング処理には比較的少ない容量しか必要がないので、処理容量を減らすことができる。
【００１３】
フレーム形式コーディングは、搬送フレームの特定の制御情報フィールドとそのビット数を規定するのが好ましい。従って、専用チャネルの特定の接続形式のために必要でない不要な制御情報フィールドは、省略できるか少なくともそれらのビット数を減らすことができ、制御情報のオーバヘッドを減少させる。特に、搬送フォーマットのインジケータフィールドのビット数は、専用チャネルに許容される異なる搬送フォーマットインジケータの数に基づいて定められる。
【００１４】
更に、搬送フォーマットのインジケータフィールドの値により、専用チャネルを経由して搬送されるべき異なるデータユニットに、元のデータユニット全体が分割されるかどうか及びどのように分割されるかを規定することができる。それにより、搬送データブロックのサイズが専用チャネルの接続形式の根底にある搬送メカニズムによって許容される最大サイズを超える場合には、搬送データブロックのセグメント化を行なうことができる。
更に、搬送フォーマットインジケータフィールドの値により、もう１つの前記特定の制御情報フィールドの存在及び／又はビット数を規定することができる。それにより、接続の搬送フォーマットに関連する特定の制御情報を追加又は最適化することができる。そのような特定の制御情報は、品質管理を改善するために高いビット速度の伝送に要求されるフレームの信頼性情報とすることができる。
【００１５】
コーディングフォーマットは、専用チャネルの対応するセットアップパラメータに基づいて専用チャネルのセットアップ段階において選択することができる。従って、搬送フレームの構成は、専用チャネルのチャネルパラメータの変化が検知されたときに容易に変えることができる。
ただ１つだけの搬送接続が専用チャネルに割り当てられる場合、受信及び送信端のネットワーク要素は、フレーム形式が、接続形式に関する情報と搬送フレーム自体に与えられている短いフレーム情報コードの両方を使用して、受信端においてデコードされような接続形式を既に認識しているので、チャネルインジケータのフィールドを制御情報から削除することができる。
【００１６】
フレーム制御方法は、ＷＣＤＭＡシステムのユーザ向けインタフェースに使用されるのが好ましい。専用チャネルは、ＡＴＭ  ＡＡＬ２チャネルとすることができ、そこではデータユニットはユーザ向けデータユニットとすることができる。
フレーム制御方法がＧＳＭシステムのような移動通信システムに使用される場合、ネットワーク要素は基地局と無線ネットワーク制御装置を含むことができる。
以下に、本発明を、添付図面を参照して好ましい実施形態に基づいてより詳細に説明する。
【００１７】
（発明を実施するための最良の形態）
以下に示す好ましい実施形態は、移動通信システムに使用されるＷＣＤＭＡのフレーム制御方法に関する。
図１によれば、移動通信システム６は、基地局サブシステム（ＢＳＳ）２と無線接続されている移動局（ＭＳ）１を有する。ＢＳＳ２は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）４のような回路交換網とインターネット５のようなパケット交換網に接続可能な無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）３に接続される。
ＷＣＤＭＡシステムはパケット及び回路交換網通信の両方を完全にサポートできる。
【００１８】
好ましい実施形態によるＷＣＤＭＡシステムにおいては、ＲＢＴＰが使用され、ＲＮＣ３とＢＳＳ２の間のＵＭＴＳユーザ向けインタフェースＩｕｒ及びＩｕｂに適合する。特に、ＲＢＴＰが使用されて、ＴＢ、即ちＭＡＣ  ＰＤＵ（メディアアクセス制御パケットデータユニット）などのユーザ向けデータをＡＡＬ２チャネル（ＡＴＭ適合層形式２）に適合させる。そのような伝送においては、搬送フレーム（ＲＢＴＰフレーム）の形式は、それぞれのフレームに指示されなければならない。しかしながら、少なくとも大部分の接続形式においては、可能なＦＣＬフレーム形式の小規模なサブセットのみが使用される。ＴＢ（ＭＡＣ  ＰＤＵ）は、ＢＳＳ２とＲＮＣ３の間で交換されるべき全ての関連情報を含むフレームの中にＲＢＴＰによって封入される。
【００１９】
図２はそのような搬送フレームの例を示す。図２によれば、搬送フレームは、搬送ブロックＴＢと複数の制御情報フィールドを有する制御情報部ＣＩとからなる。制御情報部ＣＩは搬送フレームの先頭を形成し、搬送フレームの「ヘッダ」と呼ぶことができる。制御情報部フィールドＣＩに、ユーザ向けデータユニット（ＰＤＵ）に相当する複数の搬送ブロックＴＢが続く。
図２に矢印で示すように、ＲＢＴＢは搬送フレームの接続形式の特定のフレーム形式コーディングを規定し、そこでは専用搬送チャネル（例えば、ＡＡＬ２リンク）の異なるビット速度と異なる特性が考慮される。特に、搬送フレームの制御情報部ＣＩの情報フィールドとそれらのビット数が、専用搬送チャネルの接続形式に対応して選択される。
【００２０】
図３は、それぞれＲＮＣ３、又はＢＳＳ２の基地局制御装置ＢＳＣのような、ネットワーク要素１０の下向きリンク又は上向きリンク部分の原理図を示す。ネットワーク要素１０は、ＡＡＬ２接続のような伝送リンクの一端に配置される。ＡＡＬ２接続経由で伝送されるＴＢを含む入力信号は、受信手段１１によって受信され、受信手段は受信した入力信号からＴＢを抽出して、抽出したＴＢをフレーム生成手段１２に送る。フレーム生成手段１２は送られてきたＴＢをＲＢＴＰによりフレームに封入し、ＡＡＬ２接続を経由して伝送されるＲＢＴＰフレームを生成する。
【００２１】
さらに、選択手段１３が設けられ、受信手段１１から専用搬送チャネルの接続形式に関する情報を受信する。この接続形式情報は、受信した専用搬送チャネルのパラメータから導き出すことができる。接続形式情報に基づいて、選択手段１３が特定のフレーム形式コーディングを選択し、フレーム生成手段１２を制御して選択されたフレーム形式コーディングに従ってＲＢＴＰフレームを生成する。
【００２２】
フレーム形式コーディングは、専用搬送チャネルのパラメータに基づいてセットアップ段階において選択することができ、パラメータが変化したときには選択手段１３によって修正できる。更に、専用チャネルに異なるフォーマットが使用される場合には、特定のユーザ向けデータユニットのセットに現在使用されている搬送フォーマットは、ユーザ向けデータユニットセット全体がＲＢＴＰの別のＴＢＳに分割されるかどうか、又どのように分割されるかを特定することもできる。随意選択的に、制御情報部ＣＩの搬送フォーマットインジケータ（ＴＦＩ）の値はまた、制御情報部とそれらのビット数中の他の情報フィールドの存在とビット数を決定するのに使用することができる。
【００２３】
従って、搬送フレームのフレーム形式コーディングと特に制御情報部ＣＩの長さは、それらが使用される専用チャネルの接続特性に依存する。
例えば、搬送フォーマットインジケータ（ＴＦＩ）フィールドのビット長は、そのチャネルに許容される別のＴＦＩの数によって与えられる。更に、既に説明したように、現行のＴＦＩは、データユニット又は搬送ブロックの完全なセット（即ち、ＢＳＳ２のＯＳＩ層１により単一の単位として処理される搬送ブロックセット）が、別の搬送フレーム中に（必要に応じ）どのようにセグメント化されるかを規定することができる。ＴＢのセグメント化は、その寸法が、専用チャネルの接続形式の根底にある搬送機構によって許容される最大寸法を超える場合に必要となる可能性がある。
【００２４】
ＴＦＩ値が、確立された接続を経由しての高ビット速度の伝送を指示する場合、追加のフレーム信頼性情報フィールドを制御情報部に付与することができる。それにより、高ビット速度の伝送の品質管理を改善することができる。しかしながら、ＴＦＩ値が同じ接続を経由しての低ビット速度の伝送を指示する場合には、そのようなフレーム信頼性情報フィールドは制御情報部に付与されない。
ＡＡＬ２接続のような１つの搬送接続が専用チャネルに割り当てられた場合、搬送資源は特定のチャネルのために専用化されるので、搬送フレームにチャネル／サブチャネルインジケータを付与する必要がない。
【００２５】
以下に、選択手段１３によって選択される種々の専用チャネルとそれらの対応するフレーム形式コーディングに関する例を述べる。
第１の専用チャネルＤＣＨ１は、４．８ｋビット／ｓと０ｋビット／ｓ（不連続伝送、ＤＴＸ）に関する２つの搬送フォーマットを有する音声チャネルとすることができる。この場合には、それぞれの搬送フレームは、２０ｍｓで伝送され又はデータ無し（音声のない期間）の２つの搬送ブロックＴＢを搬送し、またＴＢがそれらの周期冗長検査（ＣＲＣ）情報又は他の信頼性情報を有するように構成されることができる。制御情報部ＣＩはフレーム数（Ｎビット、システムパラメータとしての定数）と、２つの搬送フォーマット即ち音声有り又は音声無しを規定するただ１ビットのＴＦＩフィールドと、すべての関連する外部ループＰＣ情報とを有する。
【００２６】
さらに、第２の専用チャネルＤＣＨ２を設けることが可能で、そのチャネルに対して２５６ｋビット／ｓまで相当する１６の別々の転送フォーマットを有するＣＳ可変速度の接続を割り当てることができる。ここで搬送フレームの構成は、ＤＣＨ１の構成に対応し、そこではＴＦＩフィールドが４ビットで構成され、その値が搬送ブロックのセット全体が分割される方法を決定する。例えば、ＴＦＩ＝１６は、搬送ブロックのセット毎に３つの搬送フレームを指示し、そこでは第２及び第３のフレームの構成は第１のフレームの構成とは異なる。この場合、第２と第３のフレームにおいていかなるフレーム数も特定する必要がない。
【００２７】
さらに、第３の専用チャネルＤＣＨ３を、マクロダイバーシチなしに単一方向最良作用のパケットデータ接続のために設けることができる。この場合、搬送フレームは、制御情報部ＣＩにおいて、外部ループＰＣとマクロダイバーシチ結合器に関連するすべてのフィールドを必ずしも必要としない。しかしながら、この形式の多重専用チャネルを搬送するのに共通のパイプが使用される場合、搬送フレームの制御情報部ＣＩはチャネル識別子を含まなければならない。
【００２８】
前述の好ましい実施形態において記述したことから集約できるように、搬送フレームのフレーム形式コーディング、即ち制御情報部ＣＩのフィールド及びフィールド当たりのビット数と、そのサイズ及びセグメント化は、専用チャネルのそれぞれの接続形式に関して規定され、接続形式を規定するチャネルパラメータが変わると変化させることができる。従って、この接続形式の特定のフレーム形式コーディングに必要なビット数は先述した従来のコーディング方法よりも少なくて済み、伝送及び処理容量を節約することができる。
【００２９】
前述した説明及び添付図面は本発明を例示することを意図しているだけであることを理解されたい。従って、本発明によるフレーム制御方法及び装置は、別の接続形式を有する他の通信システムにも使用することが可能である。本発明の好ましい実施形態は添付の特許請求の範囲の技術的範囲内で変わり得る。
異なる接続形式を有する通信システムネットワーク要素間で、専用チャネルを経由してデータを伝送するのに使用する搬送フレームを制御するためのフレーム制御方法及び装置が記述されている。
搬送フレームのフレーム形式コーディングは、接続形式の特定のフレーム長さ、サイズ及び／又はセグメント化が実現されるように、専用チャネルの接続形式に対応して選択される。それにより、データユニットを伝送するための制御情報のオーバヘッドが最小化され、伝送資源の効率的な使用が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  マルチメディアサービス配信のために、異なる形式のネットワークに接続された、移動通信システムを示すブロック図である。
【図２】  本発明によるフレーム制御方法に使用される、搬送フレームの原理図を示す。
【図３】  本発明の好ましい実施形態によるフレーム制御装置を含むネットワーク要素の原理ブロック図を示す。
【図１】
0003756061.tif 000002
【図２】
0003756061.tif 000003
【図３】
0003756061.tif 000004