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JP2002538727A - Ｉｐベースのセルラーアクセスネットワークにおいてミニパケット交換を行う方法及び装置 - Google Patents

Ｉｐベースのセルラーアクセスネットワークにおいてミニパケット交換を行う方法及び装置

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Publication number
JP2002538727A
JP2002538727A JP2000603200A JP2000603200A JP2002538727A JP 2002538727 A JP2002538727 A JP 2002538727A JP 2000603200 A JP2000603200 A JP 2000603200A JP 2000603200 A JP2000603200 A JP 2000603200A JP 2002538727 A JP2002538727 A JP 2002538727A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mini
packet
payload
header
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000603200A
Other languages
English (en)
Inventor
バラニサラン サッビアー
センシル センゴダン
Original Assignee
ノキア ネットワークス オサケ ユキチュア
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ノキア ネットワークス オサケ ユキチュア filed Critical ノキア ネットワークス オサケ ユキチュア
Publication of JP2002538727A publication Critical patent/JP2002538727A/ja
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Abstract

(57)【要約】 ＩＰネットワーク、例えば、ＩＰベースのセルラーアクセスネットワーク及びＩＰ電話（ＩＰＴＥＬ）ゲートウェイネットワークにおいてミニパケット交換を行う方法及び装置が開示される。この方法及び装置は、ソースノードと行先ノードとの間に接続を確立するシグナリング機構を与え、各中間ノードにおけるチャンネルが単一の端−端接続に対して指定される。これは、ＲＡＮ及びＣＮの中間ノードにおいてミニパケットをデマルチプレクス及びマルチプレクスできるようにする。この方法は、ノードでペイロードを受け取り、ペイロードは複数のマルチプレクスされたミニパケットを含み、各ミニパケットはヘッダを有し、そしてヘッダは、ユーザ及びそれに関連した接続を識別し、更に、ミニパケットをデマルチプレクスし、各ミニパケットのヘッダを分析して、ミニパケットに対する処理を決定し、そして新たなＲＴＰペイロードにおいて共通の次のホップを有するパケットをマルチプレクスするという段階を含む。上記分析は、更に、ローカルユーザを行先とするミニパケットを識別することを含み、そして上記方法は、更に、ミニパケットをローカルユーザに転送する段階を含む。上記方法は、更に、新たなペイロードを共通の次のホップに送信する段階を含む。ミニパケット交換システムにおいて必要なルート選択を与えるためにローカルチャンネル識別テーブルが更新される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、一般に、通信システムに係り、より詳細には、ＩＰベースのネット
ワーク、例えば、ＩＰベースのセルラーアクセスネットワーク及びＩＰ電話（Ｉ
ＰＴＥＬ）ゲートウェイネットワークにおいてミニパケット交換を行う方法及び
装置に係る。
【０００２】
【背景技術】
インターネットは、ルーターとも称されるゲートウェイにより接続される１組
のネットワークである。インターネットプロトコル（ＩＰ）は、インターネット
を横切ってデータをルート指定するネットワーク層プロトコルである。インター
ネットプロトコルは、種々の売主により構築されたホスト及びルーターの使用を
受け入れ、増え続けるネットワーク形式の益々の多様化を受け入れ、サービスの
中断を伴わずにネットワークが成長できるようにし、そして上位層のセッション
及びメッセージ指向のサービスをサポートするように構成されている。ＩＰネッ
トワーク層は、ローカルエリアネットワーク「アイランド」を一体化できるよう
にする。
【０００３】 インターネットは、データ搬送用の媒体を提供するだけでなく、テレコミュニ
ケーション用の媒体としても開発されている。実際に、ＩＰ電話は、技術及びサ
ービスとして成熟しつつあり、従来の公衆電話ネットワークと直接的に競合して
いる。新たな形式のＩＰ電話装置が導入されつつあり、小規模のインターネット
サービスプロバイダー及び適当な搬送業者がＩＰ電話サービスの提供を開始して
いる。 通信業界では幾つかの非常に明確な傾向が現れている。例えば、移動電話の浸
透性が高まり、インターネット使用量が上昇し、そしてインターネット及びＶｏ
ＩＰサービスを経ての音声通信に関心が集まるという明確な傾向がある。従って
、セルラー業界が、これらの傾向の利点を取り入れるサービス提供を研究しつつ
あることは驚くべきことではない。しかしながら、かなりの資本が必要になると
共に、ＩＰトラフィックの増加に対処するように移動ネットワークをアップグレ
ードするための方法を開発しなければならない。それでも、パケットデータトラ
フィックの成長の持続が期待され、従って、ＩＰを無視できない状態になりつつ
ある。
【０００４】 移動ネットワークをアップグレードするための技術は、現時点で存在し、又は
少なくとも非常に近いものが存在する。例えば、ＧＳＭについては、パケットの
アップグレードがＧＰＲＳ（グローバルパケット無線サービス）であり、そして
ＣＤＭＡでは、フェーズＢのデータサービスがパケット機能を提供する見込みで
ある。一方、ワイヤレスアクセスプロトコル（ＷＡＰ）は、重要なミドルウェア
要素を与える見込みである。 この成長を予想して、多数のセルラー装置製造者は、セルラーアクセス及びコ
アネットワークにおけるＩＰベースの搬送技術を重大に考えている。移動電話は
、現在、セルラーネットワークの主要アプリケーションであり、更に何年も持続
することが予想される。エアインターフェイスにはリソース制約があるために、
移動ターミナルではスピーチ圧縮方法が実施されている。現在のスピーチコーダ
の平均的なパケットサイズは、１０バイトの範囲である。このような小さなパケ
ットがＩＰ又はＡＴＭ層を使用して搬送されるときには、搬送層ヘッダのために
膨大なオーバーヘッドを被る。圧縮されたスピーチパケットがベースステーショ
ン（ＢＳ）に到着すると、それは、無線アクセスネットワークにおいて、行先ア
ドレスに基づいて無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）又は移動交換センタ
ー（ＭＳＣ）のいずれかに搬送される。ＡＴＭセルレベルにおけるマルチプレク
ス機構であるＡＴＭ適応層２（ＡＡＬ２）は、ＡＴＭ環境において圧縮されたス
ピーチを搬送するために、インターナショナル・テレコミュニケーションズ・ユ
ニオンのテレコミュニケーション規格化部門（ＩＴＵ−Ｔ）によって規格化され
ている。通常のＲＴＰベースのＩＰ電話モデルにおいて小さなパケットを搬送す
る際の主たる問題は、ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰヘッダのために多量のオーバーヘッ
ドが生じることである。
【０００５】 ユーザ間の電話コールは、通常、個別のリアルタイム搬送プロトコル／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（ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰ）
接続によって搬送される。ＲＴＰは、音声及び映像のようなリアルタイムデータ
を送信するためのインターネットプロトコルである。ＲＴＰ自体は、データのリ
アルタイム送付を保証するものでなく、データ流をサポートするための送信及び
受信アプリケーションのメカニズムを与えるものである。通常、ＲＴＰは、ＵＤ
Ｐプロトコルの上部で実行されるが、その仕様は、他の搬送プロトコルをサポー
トするのに一般に充分である。ユーザデータプロトコルは、ＴＣＰと同様、ＩＰ
ネットワークの上部で実行される無接続プロトコルである。ＴＣＰ／ＩＰとは異
なり、ＵＤＰ／ＩＰは、非常に僅かなエラー回復サービスしか提供せず、むしろ
、ＩＰネットワークを経てデータグラムを送信及び受信する直接的な方法を与え
る。 ＩＰ電話ゲートウェイは、既存の回路交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ及びＧ
ＳＭのような）と、パケット交換ＩＰデータネットワークとの間のインターフェ
イスを形成する。従来のＩＰ電話アプリケーションでは、到来するＰＳＴＮスピ
ーチサンプルを圧縮するために一対のＩＰ電話ゲートウェイにより相互接続され
るＰＳＴＮユーザ間の電話コールは、スピーチサンプル当たり５ないし２０バイ
トの範囲のサイズをもつパケットを発生する。
【０００６】 例えば、Ｇ．７２３．１（最も一般的なＩＰ電話コーデック、及びＩＰ（Ｖｏ
ＩＰ）命令低ビットレートコーデックを経てのインターナショナル・マルチメデ
ィア・テレコンファレンス・コンソーシアム（ＩＭＴＣ）ボイス）は、３０ｍｓ
の間隔で２０バイトのスピーチパケットを発生する。セルラー環境に使用される
多数のコーデックは、スピーチサンプル当たり１０バイト未満のパケットを発生
する。小さなサイズのパケットは、リアルタイム搬送プロトコル（ＲＴＰ）を用
いて転送されるときに大きなオーバーヘッドを受ける。ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰオ
ーバーヘッドは、単純なスピーチパケットに対して４０バイト（１２＋８＋２０
）である。例えば、ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰを経て転送される１０バイトパケット
は、オーバーヘッドを８０％に増加する（４０バイトオーバーヘッド／５０バイ
トオーバーヘッド＋パケット）。更に、各コール要求に対し、電話ゲートウェイ
に大きな状態（メモリ）を維持することを要求するゲートウェイ間に単一のＵＤ
Ｐ／ＩＰ接続（一対のＵＰＤポート）が確立され、従って、それらは、拡張し難
いものとなる。
【０００７】 バラニサレン・サビアーにより１９９８年８月２０日に出願された「ＩＰ電話
ゲートウェイ間に圧縮されたスピーチを搬送するためにリアルタイムプロトコル
ペイロードに効率的なユーザマルチプレクスを与える方法及び装置(METHOD AND
APPARATUS FOR PROVIDING EFFICIENT USER MULTIPLEXING IN A REAL-TIME PROTO
COL PAYLOAD FOR TRANSPORTING COMPRESSED SPEECH BETWEEN IP TELEPHONY GATE
WAYS)」と題する共通に譲渡された米国特許出願第０９／１３７，２７６号は、
ＩＰ電話ゲートウェイ間に圧縮されたスピーチを搬送するための効率的なリアル
タイム搬送プロトコルマルチプレクシング方法及び装置を開示している。このサ
ビアーの技術は、複数のデータパケットに対するヘッダを形成することを含み、
各ヘッダは、パケットに関連したユーザの識別を与える。次いで、各ヘッダは、
それに関連したデータパケットに追加されて、ミニＩＰペイロードを形成する。
ミニＩＰペイロードは、ＲＴＰペイロードへとマルチプレクスされ、そしてＲＴ
Ｐペイロードは、単一のＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰ接続を経て送信される。従って、
サビアーの技術は、多数のユーザを単一のＲＴＰ／ＵＤＰ接続へマルチプレクス
する。しかしながら、サビアーの技術は、一対のノード間にしか適用できない。
【０００８】 ＩＰベースの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）又はコアネットワーク（Ｃ
Ｎ）は、サビアーにより提案された解決策を、ミニパケットの交換に使用できる
ように拡張することを必要とする。例えば、ＲＡＮは、多数のＢＳ及びＲＮＣで
構成される。所与の時間に、ＲＡＮの２つのネットワーク要素間には多数のコー
ルがあり、これらのコールは、１つ以上の中間ネットワーク要素を経て転送され
る。 到来するリンクを経て受信される多数のユーザに属するミニパケットを、出て
行くリンクに送出する前に、マルチプレクスして、２つのネットワーク要素間の
リンクの効率を最大にすることのできる新規な方法が要望されることが明らかで
ある。 又、ソースノードと行先ノードとの間に接続を確立するシグナリング機構であ
って、各中間ノードのチャンネルが単一の端−端接続に対して関連付けされるよ
うなシグナリング機構も要望されることが明らかである。 又、ＲＡＮ及びＣＮの中間ノードにおいてミニパケットをデマルチプレクス及
びマルチプレクスできるようにする方法も要望されることが明らかである。
【０００９】
【発明の開示】
上述した公知技術の制約を克服すると共に、本明細書を読んで理解した際に明
らかとなる他の制約を克服するために、本発明は、ＩＰアクセスネットワーク、
例えば、ＩＰベースのセルラーアクセスネットワーク及びＩＰ電話（ＩＰＴＥＬ
）ゲートウェイネットワークにおいてミニパケット交換を行う方法及び装置を開
示する。 本発明は、ソースノードと行先ノードとの間に接続を確立するシグナリング機
構であって、各中間ノードのチャンネルが単一の端−端接続に対して関連付けさ
れるようなシグナリング機構を提供することにより上記の問題を解消する。これ
は、ＲＡＮ及びＣＮの中間ノードにおいてミニパケットをデマルチプレクス及び
マルチプレクスできるようにする。
【００１０】 本発明の原理に基づく方法は、ノードでペイロードを受け取り、ペイロードは
複数のマルチプレクスされたミニパケットを含み、各ミニパケットはヘッダを有
し、そしてヘッダは、ユーザ及びそれに関連した接続を識別し、更に、ミニパケ
ットをデマルチプレクスし、各ミニパケットのヘッダを分析して、ミニパケット
に対する処理を決定し、そして新たなＲＴＰペイロードにおいて共通の次のホッ
プを有するパケットをマルチプレクスするという段階を含む。 本発明の原理に基づく方法の他の実施形態は、別の又は任意の付加的な特徴を
含む。本発明の１つのそのような特徴によれば、上記分析は、更に、ローカルユ
ーザを行先とするミニパケットを識別することを含み、そして上記方法は、更に
、ミニパケットをローカルユーザに転送する段階を含む。 本発明の別の特徴によれば、上記方法は、更に、新たなペイロードを共通の次
のホップに送信する段階を含む。
【００１１】 本発明の更に別の特徴によれば、各ミニパケットのヘッダを分析して、ミニパ
ケットに対する処理を決定する上記段階は、更に、ローカルチャンネル識別テー
ブルを更新することを含む。 本発明の更に別の特徴によれば、ローカルチャンネル識別テーブルを更新する
上記段階は、ペイロードが非中間ノードにより受け取られたときに到来するパラ
メータだけ更新することを含む。 本発明の更に別の特徴によれば、ローカルチャンネル識別テーブルを更新する
上記段階は、ペイロードが中間ノードにより受け取られるときに、到来するポー
トパラメータ、到来するチャンネル識別パラメータ、出て行くポートパラメータ
、出て行くチャンネル識別パラメータ、発呼ユーザ識別パラメータ、及び被呼ユ
ーザ識別パラメータを更新することを含む。 本発明の更に別の特徴によれば、上記ノードは、ベースステーションである。 本発明の更に別の特徴によれば、上記ノードは、無線ネットワークコントロー
ラである。
【００１２】
【発明を実施するための最良の形態】
これら及び他の種々の効果、並びに本発明を特徴付ける新規な特徴は、特許請
求の範囲に特に指摘する。しかしながら、本発明、その効果、及び本発明の使用
により達成される目的をよく理解するために、本発明による装置の特定例を示し
た添付図面を参照して本発明を以下に詳細に説明する。 図面全体にわたって対応部分が同じ参照番号で示された添付図面を参照して、
本発明の特定の実施形態を詳細に説明する。本発明の範囲から逸脱せずに構造上
の変更がなされ得るので、他の実施形態も使用できることを理解されたい。 本発明は、ＩＰネットワーク、例えば、ＩＰベースのセルラーアクセスネット
ワーク及びＩＰ電話（ＩＰＴＥＬ）ゲートウェイネットワークにおいてミニパケ
ット交換を行う方法及び装置を提供する。本発明は、ソースノードと行先ノード
との間に接続を確立するシグナリング機構であって、各中間ノードのチャンネル
が単一の端−端接続に対して関連付けされるようなシグナリング機構を提供する
。これは、ＲＡＮ及びＣＮの中間ノードにおいてミニパケットをデマルチプレク
ス及びマルチプレクスできるようにする。
【００１３】 図１は、セルラーネットワーク１００における無線アクセスネットワーク（Ｒ
ＡＮ）及びコアネットワーク（ＣＮ）を示す。図１において、移動ステーション
１１０、１１２には、ベースステーション１２０、１２２、１２４、１２８を経
てコール接続が与えられる。ＢＳ１２０−１２８から形成される接続は、ＲＮＣ
１３０、１３２を経てコアネットワーク１４０へ転送される。Ｉuインターフェ
イス１５０、Ｉurインターフェイス１５２、及びＩubインターフェイス１５４は
、インターネットプロトコル（ＩＰ）接続である。所与の時間に、２つの中間要
素、例えば、ＲＮＣ１３０、１３２又はＢＳ１２０−１２８間に多数のコールが
存在する。これらのコールは異なるノード間に発信し及び着信するが、多数のコ
ールが中間ノード間の同じリンクを共用することが明らかである。単一のＲＴＰ
／ＵＤＰ接続に圧縮されたスピーチを送信するのは、非効率的である。本発明は
、入リンクから受け取ったミニパケットをデマルチプレクスし、そしてネットワ
ークのノードにミニパケットコントローラを使用してそれらの行先に基づいて異
なる出リンクにおいて再びマルチプレクスすることにより、この問題を解消する
。
【００１４】 図２ａ−ｂ及び図３は、ヘッダのオーバーヘッドを減少するためのＭＩＮＩ−
ＩＰヘッダの使用を示す。ＭＩＮＩ−ＩＰヘッダは、圧縮を使用せずに同等又は
それ以上の帯域巾効率を与える。図２ａに示すようなＭＩＮＩ−ＩＰヘッダ２０
２を使用して単一のＲＴＰ／ＩＰ／ＵＤＰ接続において２つ以上（例えば２５６
まで）の低ビットレート接続をマルチプレクスすることによりオーバーヘッドが
減少される。或いは又、図２ｂに示すＭＩＮＩ−ＩＰヘッダ２０４を使用してオ
ーバーヘッドを減少することもできる。しかしながら、本発明は、図２ａ−ｂに
示す特定のＭＩＮＩ−ＩＰヘッダに限定されることを意味するものではなく、図
２ａ−ｂに示すＭＩＮＩ−ＩＰヘッダ２０２、２０４は、単なる例示に過ぎない
ことが当業者に明らかであろう。むしろ、ＭＩＮＩ−ＩＰヘッダ２０２、２０４
は、多数の小さなサイズのパケットをマルチプレクスすることができ、そして図
３に示すように、ＲＴＰペイロードとして他のミニパケットに組みつけられる前
に各ミニパケットに追加される。
【００１５】 ＲＴＰ接続を共用する多数のユーザの中で単一のユーザが、例えば、接続設定
中にネゴシエーションできる独特のチャンネル識別子（ＣＩＤ）を割り当てるこ
とにより識別される。ＣＩＤネゴシエーション手順は、信頼性のある搬送のため
にＴＣＰ／ＩＰ接続を使用するＭＩＮＩ−ＩＰシグナリングにより実行すること
ができる。ＭＩＮＩ−ＩＰ方法に最も適した応用筋書きは、ＰＴＳＮ／ＰＢＸ／
ワイヤレスユーザを接続するＩＰ電話ゲートウェイを含む。 従って、単一のＲＴＰペイロードにマルチプレクスされたミニパケットを識別
しなければならない。例えば、ＭＩＮＩ−ＩＰヘッダと称する２バイトヘッダが
各ミニパケットに使用されてもよい。図２ａに示すＭＩＮＩ−ＩＰヘッダ２０２
は、チャンネル識別子（ＣＩＤ）２１０、長さ指示子（ＬＩ）２１２、及びシー
ケンス番号（ＳＮ）２１４を含む。ＭＩＮＩ−ＩＰヘッダ２０２は、多数のユー
ザが単一のＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰ接続を共用できるようにし、従って、パケット
当たりのＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰオーバーヘッドを減少することができる。
【００１６】 図２ａに示すように、ＭＩＮＩ−ＩＰヘッダは、単一のＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰ
接続を共用するユーザの中で単一のユーザを識別するＣＩＤフィールド２１０を
含む。ＣＩＤ２１０は、ＩＰネットワークへのアクセスを要求するときに指定さ
れ、そして接続時間全体にわたって不変である。ＣＩＤフィールド２１０の長さ
は、８ビットであり、これは、単一のＲＴＰ接続当たりのユーザの数を２５６に
制限する。 ＬＩフィールド２１２は、ペイロード（スピーチパケット）のサイズを指示し
、６ビットで最大６４バイトのペイロードが許される。ＬＩフィールド２１２の
可変サイズは、異なるコーデックが単一接続を共用できるようにし、そしてＭＩ
ＮＩ−ＩＰ方法を用いて低ビットレート接続を搬送するための融通性を与える。
ＬＩフィールド２１２のサイズは、６４バイトに制限される。というのは、今日
使用できるほとんどのコード（Ｇ．７２３．１、Ｇ．７２９）は、スピーチサン
プル当たり２０バイト未満のパケットしか発生しないからである。
【００１７】 ２ビットのシーケンス番号（ＳＮ）フィールド２１４は、パケットロスを識別
するために受信器に使用できるモジュロ４方法において単一のユーザから送信さ
れた音声パケットをマークするために使用される。モジュロ４機構は、ＩＰ層に
おいて３個までの連続するパケットロスを識別することができる。 ＭＩＮＩ−ＩＰヘッダ２０４は、図２ｂに示すように、チャンネル識別子（Ｃ
ＩＤ）２１０、長さ指示子（ＬＩ）２１２、移行ビット（Ｔ）２１６、及び指定
済ビット（Ｘ）２１８を含む。図２ｂのチャンネル識別子（ＣＩＤ）２１０は、
８ビットフィールドであり、これは、最大２５６人のユーザが単一のＲＴＰ／Ｕ
ＤＰ／ＩＰ接続を共用できるようにする。全ユーザ数が２５６を越えたときには
、新たなＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰ接続が確立される。ＬＩフィールド２１２は、６
ビットフィールドであり、６４バイトの最大ペイロードサイズを許す。移行ビッ
ト（Ｔ）２１６は、ミニパケットに適用された処理における変化を識別するのに
使用される。このような変化の通知は、ビットをトグルすることにより行われる
。最後に、指定済ビット（Ｘ）２１８は、現在未定義であるが、例えば、ヘッダ
拡張及びデュアルトーンマルチ周波数（ＤＴＭＦ）の指示として使用することが
できる。
【００１８】 上述したように、ＭＩＮＩ−ＩＰヘッダの上記説明は、本発明を何ら限定する
ものではなく、各ユーザのパケットを識別する他の方法を本発明に基づいて使用
できることが当業者に明らかであろう。例えば、フィールドの長さは、２バイト
フォーマット内で変更することができる。更に、他のフィールドに置き換えるこ
ともでき、そしてフィールドの長さは、２バイトのＭＩＮＩ−ＩＰヘッダを与え
ることに限定されるものではない。例えば、図２ｂに示す指定済ビットは、ＭＩ
ＮＩ−ＩＰヘッダに拡張ヘッドが含まれて、３バイトのＭＩＮＩ−ＩＰヘッダの
全長を与えることを指示するために「１」にセットされる。或いは又、指定済ビ
ットは、ＭＩＮＩ−ＩＰヘッダに拡張ヘッダが含まれないことを指示するために
「０」にセットされる。しかしながら、ＭＩＮＩ−ＩＰヘッダの全サイズを増加
すると、多数のＭＩＮＩ−ＩＰパケットが本発明に基づいて一緒にマルチプレク
スされたときに全オーバーヘッドを比例的に増加することが当業者に明らかであ
ろう。更に、多数の小さなサイズのパケットをマルチプレクスすることのできる
ＭＩＮＩ−ＩＰヘッダは、図３に示すようにＲＴＰペイロードとして他のミニパ
ケットと組み立てられる前に各ミニパケットに追加され、これは、本発明の範囲
から逸脱せずに多数のミニパケットの適切な処理を使用できるようにすることが
当業者に明らかであろう。
【００１９】 ミニパケットを単一のＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰペイロード３００に組み立てたも
のが図３に示されている。ミニパケット３１０は、ＲＴＰヘッダ３１２に続くも
のであり、各ミニパケット３２０は、２バイトのＭＩＮＩ−ＩＰヘッダ３１２に
より輪郭が定められる。この解決策は、受信器において簡単なデマルチプレクス
アルゴリズムしか必要としない。ＲＴＰペイロード３００におけるＭＩＮＩ−Ｉ
Ｐヘッダ３１２は、中間のＩＰルーターに対して透過的であるために、本発明に
よるＭＩＮＩ−ＩＰは、ＩＰパケット転送及びＩＰ層の他の機能に関して何ら問
題を生じるものではない。多くのプロトコルに見られる従来のヘッダエラー制御
（ＨＥＣ）は、除外される。というのは、ＭＩＮＩ−ＩＰは、ヘッダ及びペイロ
ードを送信エラーから保護するために上位層のチェック和（ＵＤＰチェック和）
に依存するためである。
【００２０】 図４は、ミニパケット交換４１０がＲＴＰ層４２０の上で実行されるような積
層モデル４００を示す。図４に示すように、中間ノード４３０は、ミニパケット
交換を実行し、一方、エッジノード４３２、４３４は、マルチプレクシング及び
デマルチプレクシングを実行する。ＲＴＰペイロードは、下位層４５０から受け
取られ、そしてミニパケットコントローラ４１０において処理される。全てのミ
ニパケットが分解されそしてミニパケットコントローラ４１０により処理される
と、各パケットは、同じ出ＵＤＰ接続を共用する他のパケットとグループ編成さ
れる。ＲＴＰペイロードの組み立ては、ミニパケットコントローラ４１０におい
て実行され、次いで、行先ノードである次のホップ４３４の下位層へ送信される
（４６０）。行先ノード４３４において、ミニパケットは、ＲＴＰペイロードか
ら分解され、そしてミニパケットコントローラ４１０によりユーザへ直接通され
る。
【００２１】 図５は、ＲＡＮ５００においてミニパケットコントローラによるミニパケット
交換に必要とされる要素を示す。ミニパケット交換は、首尾良い動作のために次
のモジュールを必要とする。 １．デマルチプレクスユニット５１０； ２．マルチプレクスユニット５１２； ３．シグナリング又は制御平面５１４；及び ４．ルーティングモジュール５１６。 ＢＳ５００におけるコールは、ミニパケット組立バッファ５２２においてミニ
パケットに組み立てられる。次いで、ミニパケットは、ＵＤＰ接続５３２を経て
無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）５３０へルート指定される。ＲＮＣ５
３０において、デマルチプレクスユニット５１０は、ＲＴＰペイロードを受け取
り、そしてペイロード内にカプセル化されたミニパケットを分解する役割を果た
す。制御及びシグナリングモジュール５１４と、ルーティングモジュール５１６
は、ミニパケットのヘッダを検査し、そして次のホップ（ノード）の情報を抽出
する。ルーティングモジュール５１６は、この情報をミニパケットペイロードと
共にマルチプレクスユニット５１２へ通す。マルチプレクスユニット５１２によ
り受信されたミニパケットは、次いで、同じ次のホップに向けられた他のミニパ
ケットと共にＲＴＰペイロードへと組み立てられる。マルチプレクスユニット５
１２に関連したタイマー５４０は、帯域巾効率と遅延との間の柔軟な妥協を得る
ように使用することができる。このプロセスは、ネットワーク内の各ノードに沿
って続けられ、そしてミニパケットがその行先ノードに到着すると、それがユー
ザに供給される。
【００２２】 図６は、本発明によるミニパケット交換のフローチャート６００である。図６
において、ＲＴＰペイロードが受け取られる（６１０）。ミニパケットがデマル
チプレクスされる（６２０）。次いで、ミニパケットのヘッダが検査される（６
３０）。ミニパケットがローカルユーザに対するものかリモートユーザに対する
ものかの判断がなされる（６４０）。ミニパケットがローカルユーザに向けられ
た場合には（６４２）、ミニパケットがローカルユーザへ転送される（６４４）
。ミニパケットがリモートユーザに向けられた場合には（６４６）、ミニパケッ
トの次のホップが決定される（６４８）。次いで、ミニパケットは、ＲＴＰペイ
ロードに再組み立てされ（６５０）、そして次のホップへ送信される。 図７は、本発明によるミニパケット交換システムにおいてシグナリングに使用
されるＣＩＤテーブルを示す。ＣＩＤテーブル７００は、到来するＵＤＰポート
７１０、到来するＣＩＤ７１２、出て行くＵＤＰポート７１４、出て行くＣＩＤ
７１６、発呼ユーザ識別（ＵＩＤ）７１８及び被呼ＵＩＤ７２０の値、並びにお
そらく他のパラメータを含む。ミニパケット交換機構が機能するためには、シグ
ナリング機構が必要となる。制御シグナリングプロトコルは、ソースから１組の
ノードを経て行先へ至る接続を確立する役割を果たす。本発明によるシグナリン
グは、ＡＴＭ、ＰＳＴＮ及びＩＰ電話ゲートウェイネットワークに使用されるシ
グナリングと同様である。
【００２３】 設定メッセージを受信するノードは、接続を確立するのに必要なオペレーショ
ンを実行する。これらのオペレーションは、到来するＵＤＰ接続７１０、到来す
るＣＩＤ７１２、ユーザＩＤ７１８、７２０、出て行くＵＤＰ接続７１４、及び
出て行くＣＩＤ７１６でローカルＣＩＤテーブル７００を更新することを含む。
ノードが中間ノードでない場合には、ＣＩＤテーブルの到来する部分、例えば、
到来するＵＤＰポート７１０及び到来するＣＩＤ７１２のみを更新する。出て行
く部分は、行先ユーザ情報を含む。 本発明の実施形態の以上の説明は、本発明を単に例示するためのものである。
本発明は、ここに開示する厳密な形態に限定されるものではない。上記の技術に
鑑み、多数の変更や修正が考えられる。本発明の範囲は、上記説明に限定される
ものではなく、特許請求の範囲のみによって限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 セルラーネットワークにおける無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）及びコア
ネットワーク（ＣＮ）を示す図である。
【図２ａ】 ヘッダのオーバーヘッドを減少するためのＭＩＮＩ−ＩＰヘッダを示す図であ
る。
【図２ｂ】 ヘッダのオーバーヘッドを減少するためのＭＩＮＩ−ＩＰヘッダを示す図であ
る。
【図３】 マルチプレクスされたミニパケットを含むＲＴＰペイロードを示す図である。
【図４】 ミニパケット交換がＲＴＰ層の上で実行される積層モデルを示す図である。
【図５】 ＲＡＮのミニパケットコントローラによるミニパケット交換に必要な要素を示
す図である。
【図６】 本発明によるミニパケット交換のフローチャートである。
【図７】 本発明によるミニパケット交換システムにおいてシグナリングに使用されるＣ
ＩＤテーブルを示す図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年３月１日（２００１．３．１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5K030 HA08 HC01 HC14 HD03 HD06 JA01 JL01 JT09 5K033 BA14 CB08 CC01 DA05 DA19 DB18

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＩＰネットワークにおいてミニパケット交換を行う方法であ
    って、 ノードでペイロードを受け取り、ペイロードは、複数のマルチプレクスされた
    ミニパケットを含み、各ミニパケットはヘッダを有し、そしてヘッダは、ユーザ
    及びそれに関連した接続を識別し、 ミニパケットをデマルチプレクスし、 各ミニパケットのヘッダを分析して、ミニパケットに対する処理を決定し、そ
    して 新たなＲＴＰペイロードにおいて共通の次のホップを有するパケットをマルチ
    プレクスする、 という段階を含むことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 上記分析は、更に、ローカルユーザを行先とするミニパケッ
    トを識別することを含み、そして上記方法は、更に、ミニパケットをローカルユ
    ーザに転送する段階を含む請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 新たなペイロードを共通の次のホップに送信する段階を更に
    含む請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 各ミニパケットのヘッダを分析して、ミニパケットに対する
    処理を決定する上記段階は、ローカルチャンネル識別テーブルを更新することを
    含む請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 ローカルチャンネル識別テーブルを更新する上記段階は、ペ
    イロードが非中間ノードにより受け取られたときに到来するパラメータだけ更新
    することを含む請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 ローカルチャンネル識別テーブルを更新する上記段階は、ペ
    イロードが中間ノードにより受け取られるときに、到来するポートパラメータ、
    到来するチャンネル識別パラメータ、出て行くポートパラメータ、出て行くチャ
    ンネル識別パラメータ、発呼ユーザ識別パラメータ、及び被呼ユーザ識別パラメ
    ータを更新することを含む請求項４に記載の方法。
  7. 【請求項７】 上記ノードは、ベースステーションである請求項１に記載の
    方法。
  8. 【請求項８】 上記ノードは、無線ネットワークコントローラである請求項
    １に記載の方法。
  9. 【請求項９】 ＩＰネットワークにおいてミニパケット交換を行うミニパケ
    ットコントローラであって、 ペイロードを受け取るためのデマルチプレクサを備え、ペイロードは、複数の
    マルチプレクスされたミニパケットを含み、各ミニパケットは、ヘッダを有し、
    ヘッダは、ユーザ及びそれに関連した接続を識別し、そしてデマルチプレクサは
    ミニパケットをデマルチプレクスし、 更に、各ミニパケットのヘッダを分析して、ミニパケットに対する処理を決定
    するための制御及びシグナリングモジュールと、 新たなＲＴＰペイロードにおいて上記制御及びシグナリングモジュールにより
    識別された共通の次のホップを有するパケットをマルチプレクスするためのマル
    チプレクサと、 を備えたことを特徴とするミニパケットコントローラ。
  10. 【請求項１０】 上記制御及びシグナリングモジュールは、ローカルユーザ
    を行先とするミニパケットを識別しそしてミニパケットをローカルユーザに転送
    する請求項９に記載のミニパケットコントローラ。
  11. 【請求項１１】 上記制御及びシグナリングモジュールは、新たなペイロー
    ドを共通の次のホップへ送信する請求項９に記載のミニパケットコントローラ。
  12. 【請求項１２】 上記制御及びシグナリングモジュールは、ローカルチャン
    ネル識別テーブルを更新する請求項９に記載のミニパケットコントローラ。
  13. 【請求項１３】 上記制御及びシグナリングモジュールは、ペイロードが非
    中間ノードに受け取られたときに到来するパラメータだけ更新する請求項１２に
    記載のミニパケットコントローラ。
  14. 【請求項１４】 上記制御及びシグナリングモジュールは、ペイロードが中
    間ノードにより受け取られるときに、到来するポートパラメータ、到来するチャ
    ンネル識別パラメータ、出て行くポートパラメータ、出て行くチャンネル識別パ
    ラメータ、発呼ユーザ識別パラメータ、及び被呼ユーザ識別パラメータを更新す
    る請求項１２に記載のミニパケットコントローラ。
  15. 【請求項１５】 ＩＰベースのセルラーアクセスネットワークにおいてミニ
    パケット交換を行うミニパケットコントローラを備えた無線ネットワークコント
    ローラであって、上記ミニパケットコントローラが、 ペイロードを受け取るためのデマルチプレクサを備え、ペイロードは、複数の
    マルチプレクスされたミニパケットを含み、各ミニパケットは、ヘッダを有し、
    ヘッダは、ユーザ及びそれに関連した接続を識別し、そしてデマルチプレクサは
    ミニパケットをデマルチプレクスし、 更に、各ミニパケットのヘッダを分析して、ミニパケットに対する処理を決定
    するための制御及びシグナリングモジュールと、 新たなＲＴＰペイロードにおいて上記制御及びシグナリングモジュールにより
    識別された共通の次のホップを有するパケットをマルチプレクスするためのマル
    チプレクサとを備えたことを特徴とする無線ネットワークコントローラ。
  16. 【請求項１６】 上記制御及びシグナリングモジュールは、ローカルユーザ
    を行先とするミニパケットを識別しそしてミニパケットをローカルユーザに転送
    する請求項１５に記載の無線ネットワークコントローラ。
  17. 【請求項１７】 上記制御及びシグナリングモジュールは、新たなペイロー
    ドを共通の次のホップへ送信する請求項１５に記載の無線ネットワークコントロ
    ーラ。
  18. 【請求項１８】 上記制御及びシグナリングモジュールは、ローカルチャン
    ネル識別テーブルを更新する請求項１５に記載の無線ネットワークコントローラ
    。
  19. 【請求項１９】 上記制御及びシグナリングモジュールは、ペイロードが非
    中間ノードに受け取られたときに到来するパラメータだけ更新する請求項１８に
    記載の無線ネットワークコントローラ。
  20. 【請求項２０】 上記制御及びシグナリングモジュールは、ペイロードが中
    間ノードにより受け取られるときに、到来するポートパラメータ、到来するチャ
    ンネル識別パラメータ、出て行くポートパラメータ、出て行くチャンネル識別パ
    ラメータ、発呼ユーザ識別パラメータ、及び被呼ユーザ識別パラメータを更新す
    る請求項１８に記載の無線ネットワークコントローラ。
  21. 【請求項２１】 ＩＰベースのセルラーアクセスネットワークにおいてミニ
    パケット交換を行うミニパケットコントローラを備えたベースステーションであ
    って、上記ミニパケットコントローラが、 ペイロードを受け取るためのデマルチプレクサを備え、ペイロードは、複数の
    マルチプレクスされたミニパケットを含み、各ミニパケットは、ヘッダを有し、
    ヘッダは、ユーザ及びそれに関連した接続を識別し、そしてデマルチプレクサは
    ミニパケットをデマルチプレクスし、 更に、各ミニパケットのヘッダを分析して、ミニパケットに対する処理を決定
    するための制御及びシグナリングモジュールと、 新たなＲＴＰペイロードにおいて上記制御及びシグナリングモジュールにより
    識別された共通の次のホップを有するパケットをマルチプレクスするためのマル
    チプレクサとを備えたことを特徴とするベースステーション。
  22. 【請求項２２】 上記制御及びシグナリングモジュールは、ローカルユーザ
    を行先とするミニパケットを識別しそしてミニパケットをローカルユーザに転送
    する請求項２１に記載のベースステーション。
  23. 【請求項２３】 上記制御及びシグナリングモジュールは、新たなペイロー
    ドを共通の次のホップへ送信する請求項２１に記載のベースステーション。
  24. 【請求項２４】 上記制御及びシグナリングモジュールは、ローカルチャン
    ネル識別テーブルを更新する請求項２１に記載のベースステーション。
  25. 【請求項２５】 上記制御及びシグナリングモジュールは、ペイロードが非
    中間ノードに受け取られたときに到来するパラメータだけ更新する請求項２４に
    記載のベースステーション。
  26. 【請求項２６】 上記制御及びシグナリングモジュールは、ペイロードが中
    間ノードにより受け取られるときに、到来するポートパラメータ、到来するチャ
    ンネル識別パラメータ、出て行くポートパラメータ、出て行くチャンネル識別パ
    ラメータ、発呼ユーザ識別パラメータ、及び被呼ユーザ識別パラメータを更新す
    る請求項２４に記載のベースステーション。
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