JP2006180484A - 無線通信ネットワークの基地局の操作方法、無線通信ネットワークの基地局、および無線ネットワーク制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、データが前記基地局10と無線ネットワーク制御装置20の間で伝送される、無線通信ネットワークの基地局10の操作方法に関する。
【解決手段】本発明の方法は、前記基地局10が、基地局10によって現在サポートされている基本データ転送容量に関する容量情報を含む第1の容量割り当てメッセージCAM_1を無線ネットワーク制御装置20に自動的に発行することを特徴とする。本発明はさらに、無線通信ネットワークの基地局10および無線ネットワーク制御装置20にも関する。
【選択図】 図1
【解決手段】本発明の方法は、前記基地局10が、基地局10によって現在サポートされている基本データ転送容量に関する容量情報を含む第1の容量割り当てメッセージCAM_1を無線ネットワーク制御装置20に自動的に発行することを特徴とする。本発明はさらに、無線通信ネットワークの基地局10および無線ネットワーク制御装置20にも関する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、データが基地局と無線ネットワーク制御装置の間で伝送される、無線通信ネットワークの基地局の操作方法に関する。
本発明は、さらに、データが基地局と無線ネットワーク制御装置の間で伝送される、無線通信ネットワークの基地局に関する。本発明は、無線通信ネットワークの無線ネットワーク制御装置にも関する。
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)など現代の無線通信ネットワークは、とりわけ伝達制御プロトコル(TCP)を使用してパケットデータ伝送を提供する。TCPのスロースタート機構は、たとえば文書「TCP Slow Start、Congestion Avoidance、Fast Retransmit、and Fast Recovery Algorithms」、IETF RFC 2001(Internet Engineering Task Force、Request for Comments、cf.http://www.ietf.org)、および「TCP Congestion Control」、IETF RFC 2581に記述されているが、通信ネットワークをゆっくりと検査して使用可能な伝送容量を決定するために提供されたものである。
前記スロースタートは基本的に、ソースネットワーク要素で単一データパケットを発行することによって、また宛先ネットワーク要素によって発行された対応する応答メッセージの受信後にそれぞれ往復遅延を評価することによって行われる。特に無線通信ネットワークでは、少なくとも大部分の宛先ネットワーク要素が通常は移動端末であり、往復遅延が比較的高い値になることがある。これは、スロースタート機構、またはスロースタートからTCPの通常の操作可能な状態への移行を損なうために非常に望ましくないことである。
上述の往復遅延も、たとえばIubインターフェースを介したUMTS通信ネットワークの無線ネットワーク制御装置(RNC)と基地局(Node B)の間のデータ伝送に使用されるフレームプロトコルによって影響を受け、すなわち、さらに増加される。
「TCP Slow Start、Congestion Avoidance、Fast Retransmit、and Fast Recovery Algorithms」、IETF RFC 2001(Internet Engineering Task Force、Request for Comments、cf.http://www.ietf.org) 「TCP Congestion Control」、IETF RFC 2581 3GPP TS 25.435、「UTRAN Iub Interface User Plane Protocols for Common Transport Channel data streams」
「TCP Slow Start、Congestion Avoidance、Fast Retransmit、and Fast Recovery Algorithms」、IETF RFC 2001(Internet Engineering Task Force、Request for Comments、cf.http://www.ietf.org) 「TCP Congestion Control」、IETF RFC 2581 3GPP TS 25.435、「UTRAN Iub Interface User Plane Protocols for Common Transport Channel data streams」
したがって、本発明の目的は、基地局の操作方法の改善、および改良型基地局、並びに改良型無線ネットワーク制御装置を提供し、それによって往復遅延を低減し、特にTCPスロースタート機構を迅速化することができるようにすることである。
本発明によれば、この目的は、上述のタイプの無線通信ネットワークの基地局の操作方法により、前記基地局が、基地局によって現在サポートされている基本データ転送容量に関する容量情報を含む第1の容量割り当てメッセージを無線ネットワーク制御装置に自動的に発行することによって達成される。
この第1の容量割り当てメッセージによって、無線ネットワーク制御装置がデータを迅速に転送することができるようになる。このデータは、たとえばコアネットワークまたはソースネットワーク要素からそれぞれ基地局に受信されるTCPパケットデータによって構成される。前記第1の容量割り当てメッセージは基地局によって現在サポートされている基本データ転送容量に関する容量情報を含むため、無線ネットワーク制御装置は、前記基地局に転送すべきTCPパケットデータの受信後に、たとえば基地局とさらなる制御メッセージを交換することによって基地局のデータ転送容量を事前に決定する必要がない。
TCPスロースタート機構に関するデータ伝送では、それによって往復遅延が低減され、従ってTCPスロースタートから通常のTCP動作への移行が速められることになる。
本発明の非常に有利な実装形態によれば、特に無線ネットワーク制御装置と基地局の間のデータ伝送は、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)モードに従って行われる。
前記HSDPAモードでは、TCPパケットが無線ネットワーク制御装置(RNC)からUMTS通信ネットワークの基地局(Node B)にIubインターフェースを介してMAC−dプロトコルデータユニット(PDU)によって伝送される。さらに、無線ネットワーク制御装置と基地局の間の通信を制御するフレームプロトコルが使用され、前記MAC−d PDUがHS−DSCH(High Speed Downlink Shared Channel)データフレームで転送される。
フレームプロトコルは、3GPP TS 25.435、「UTRAN Iub Interface User Plane Protocols for Common Transport Channel data streams」に記載されている。
従来技術から知られているHSDPA操作によれば、前記基地局に転送すべきTCPパケットを受信したときに、無線ネットワーク制御装置は先ず基地局に伝送すべきデータ量を示すHS−DSCH Capacity Request制御メッセージを発行する。前記データ量は、たとえば無線ネットワーク制御装置内のユーザバッファのサイズから導出することができる。
基地局は、無線ネットワーク制御装置から従来技術のHS−DSCH Capacity Request制御メッセージを受信すると、前記HS−DSCH Capacity Request制御メッセージに、データ量、すなわちMAC−d PDUの数およびサイズを定義するHS−DSCH Capacity Allocation制御メッセージで応答し、無線ネットワーク制御装置は規定時間内に送信することが許可される。
したがって、従来技術によれば、前記HS−DSCH Capacity Request制御メッセージと前記HS−DSCH Capacity Allocation制御メッセージの交換を含む認可手順が実行され、それによって無線ネットワーク制御装置から基地局への前記データ伝送に関するTCPパケットの往復遅延が増加する。
本発明によれば、基地局は第1の容量割り当てメッセージを自動的に発行し、それによって無線ネットワーク制御装置が基地局へのデータ伝送を迅速に開始して、従来技術のHS−DSCH Capacity Request制御メッセージを回避し、したがって往復遅延を低減することができる。
したがって、前記HS−DSCH Capacity Request制御メッセージを生成し、転送し、評価する時間が、本発明によって有利に節約される。
本発明の方法のさらなる利点として、本発明の方法により第1の容量割り当てメッセージの形で提供されるHS−DSCH Capacity Allocation制御メッセージの生成は、往復遅延にも悪影響を与えない。なぜなら、第1の容量割り当てメッセージは、たとえばTCPスロースタートに関して、TCPパケットデータのいずれかが無線ネットワーク制御装置に到達する前に有利に生成され、転送され、かつ評価されるからである。
本発明のコンテキストでは、用語「自動的に」は、基地局が、たとえば無線ネットワーク制御装置からの上述のHS−DSCH Capacity Request制御メッセージなど任意の到来Capacity Requestメッセージを待たずに、本発明の第1の容量割り当てメッセージを発行することを指す。本発明の第1の容量割り当てメッセージは、好ましくは、ユーザ接続、すなわちTCP接続のセットアップまたは再構成、かつ/またはIubインターフェースを介したTCPパケット伝送の終わりに発行され、それがたとえば無線ネットワーク制御装置内の空のユーザバッファを示すHS−DSCHデータフレームの受信時に前記基地局によって検出される。
基地局が、前記本発明の第1の容量割り当てメッセージを、無線ネットワーク制御装置またはさらなるネットワーク要素との通信状態に関係なく、任意の時点で発行することも可能である。
基地局は、前記本発明の第1の容量割り当てメッセージを定期的に発行して、無線ネットワーク制御装置に基地局の現在の伝送容量の適値が与えられるようにすることもできる。この場合、2つの本発明の容量割り当てメッセージの間の期間が、Iubインターフェースを介したTCPパケット伝送の期間よりも長くなるように選択されることが好ましい。
本発明の方法の非常に有利な一実装形態によれば、基地局は、無線ネットワーク制御装置から容量要求メッセージを受信する前に、前記第1の容量割り当てメッセージを無線ネットワーク制御装置に発行する。
本発明の方法の他の有利な実装形態では、好ましくは無線ネットワーク制御装置とのデータ伝送中に、基地局によって1つまたは複数のさらなる容量割り当てメッセージが発行される。前記さらなる容量割り当てメッセージにより、伝送パラメータを適合させることができるようになり、無線ネットワーク制御装置と基地局の間のデータ伝送の柔軟性が増す。本発明では、前記さらなる容量割り当てメッセージを自動的に発行することもできる。
本発明による方法の他の有利な実装形態は、前記さらなる容量割り当てメッセージに含まれた前記容量情報が、前記無線ネットワーク制御装置の容量要求および/または基地局によって現在サポートされているデータ転送容量に応じて基地局によって変更されることを特徴とする。
本発明のさらなる有利な一実装形態によれば、無線ネットワーク制御装置が基地局に空のユーザバッファを示した場合、前記基地局はさらなる容量割り当てメッセージを無線ネットワーク制御装置に発行する。
無線ネットワーク制御装置から基地局への空のユーザバッファの表示は、たとえばMAC−d PDUのトランスポートに使用されるHS−DSCHデータフレームに含むことができる。あるいは、前記空のユーザバッファの表示は、Capacity Requestメッセージなど特別制御メッセージによって実施することもできる。
本発明の目的のさらなる解決法は、データが前記基地局と無線ネットワーク制御装置の間で伝送される、請求項7に記載の無線通信ネットワークの基地局によって与えられる。前記基地局は、第1の容量割り当てメッセージを無線ネットワーク制御装置に自動的に発行するように構成され、前記第1の容量割り当てメッセージは基地局によって現在サポートされている基本データ転送容量に関する情報を含むことを特徴とする。
有利には、本発明の基地局は、請求項1から6の一項に記載の本発明の方法を実施することができる。
本発明の目的の他の解決法は、データが前記無線ネットワーク制御装置と基地局の間で伝送される、無線通信ネットワークの無線ネットワーク制御装置によって与えられる。本発明の無線ネットワーク制御装置は、容量要求メッセージを前記基地局に発行する前に、前記基地局による第1の容量割り当てメッセージを受信するように構成される。
本発明の無線ネットワーク制御装置のさらなる有利な一実装形態は、データを受信したときに、具体的には前記無線ネットワーク制御装置によって前記基地局に転送すべきパケットデータを受信したときに、前記基地局へのデータ伝送を迅速に開始するように構成されることを特徴とする。
本発明の他の有利な実施形態は、前記無線ネットワーク制御装置が、前記第1の容量割り当てメッセージによって前記データ伝送を実行するように構成されることを特徴とする。
本発明のさらなる適用例、特徴、および利点は、図面を参照して、以下の詳細な説明に記載される。
UMTS無線通信ネットワークの基地局10および無線ネットワーク制御装置20が図1に垂直線で記号化されており、Transmission Control Protocol(TCP)によるパケットデータ伝送を表している。
無線ネットワーク制御装置20と基地局10の間のデータ伝送は、高速ダウンリンクパケットアクセスモード(HSDPA)に従って行われ、TCPパケットデータが、HS−DSCHデータフレームDF_1、DF_2、・・・に含まれたMAC−dプロトコルデータユニット(PDU)によって、前記無線ネットワーク制御装置20から前記基地局10にトランスポートされる。
図1から分かるように、基地局10は、第1の容量割り当てメッセージCAM_1を無線ネットワーク制御装置20に自動的に発行する。このコンテキストでは、「自動的に」は、基地局10が、任意の到来制御メッセージまたはイベントなどを待たずに、本発明の容量割り当てメッセージCAMをトリガすることを指す。基地局10は、無線ネットワーク制御装置20またはさらなるネットワーク要素との通信状態に関係なく、本発明の第1の容量割り当てメッセージCAM_1を任意の時点で発行することができる。たとえば、基地局は前記本発明の第1の容量割り当てメッセージCAM_1を定期的に発行することもできる。
したがって、本発明の無線ネットワーク制御装置20は、基地局10によって現在サポートされている基本転送容量に関する容量情報を含む第1の容量割り当てメッセージCAM_1を受信する。ゆえに無線ネットワーク制御装置20には、基地局10の現在の転送容量が自動的に通知される。容量情報は、たとえばデータ量、すなわちMAC−d PDUの数およびサイズの形で与えられ、無線ネットワーク制御装置20は、規定期間内に基地局10に送信することが許可される。
この情報で、無線ネットワーク制御装置20は、従来技術のシステムで要求されるように事前にHS−DSCH Capacity Request制御メッセージを発行することが不要になり、前記基地局10へのデータ伝送を迅速に開始することができる。なぜなら、本発明の無線ネットワーク制御装置20には、本発明の第1の容量割り当てメッセージCAM_1によって基地局の現在の伝送容量がすでに(自動的に)通知されているからである。
対応する状況が図1に示されている。矢印TCP_1は、無線ネットワーク制御装置20によって基地局10に転送すべき到来TCPパケットデータを記号で表すものである。
無線ネットワーク制御装置20は、前記TCPパケットデータTCP_1を受信すると、第1の容量割り当てメッセージCAM_1によって事前に受信された容量情報に応じて、第1のHS−DSCHデータフレームDF_1を基地局10に迅速に転送する。
その後、基地局10は、前記基地局10によって現在サポートされている転送容量に関する容量情報を含む第2の容量割り当てメッセージCAM_2を発行することによって応答する。
第2の容量割り当てメッセージCAM_2の容量情報は、第1の容量割り当てメッセージCAM_1によって無線ネットワーク制御装置20に転送された容量情報とは異なるものでもよく、たとえば基地局10によって、たとえば基地局10の現在のロード状況および/または前記無線ネットワーク制御装置20などからの容量要求に応じて変更することができる。
無線ネットワーク制御装置20は、基地局10から第2の容量割り当てメッセージCAM_2を受信した後、さらなるデータフレームDF_2、・・・、DF_Nを基地局10に伝送し、基地局10は、TCPパケットデータTCP_1が全て基地局10に伝送されるまで、対応する容量割り当てメッセージCAM_3、・・・、CAM_N+1で応答する。
前記基地局10によって自動的に発行される本発明の第1の容量割り当てメッセージCAM_1の使用によって、TCPパケットデータの往復遅延を低減することができる。なぜなら、本発明の方法で、従来技術のHS−DSCH Capacity Request制御メッセージを回避することができるようになるからである。前記往復遅延の低減は、TCPスロースタート手順の迅速化に特に有用である。
したがって、前記HS−DSCH Capacity Request制御メッセージを生成し、転送し、評価する時間が本発明によって有利に節約される。
さらに、本発明の第1の容量割り当てメッセージCAM_1の生成は、HS−DSCH Capacity Request制御メッセージの受信時だけに発行される通常の従来技術のHS−DSCH Capacity Allocation制御メッセージの代わりに使用されるものであり、スロースタートTCPパケットデータまたは他のTCPパケットデータのどちらの往復遅延にも悪影響を与えない。なぜなら、本発明の第1の容量割り当てメッセージCAM_1は、TCPスロースタートのコンテキストで、TCPパケットデータTCP_1(図1)が無線ネットワーク制御装置20に到達する前に有利に生成され、転送され、評価されるからである。
さらなる容量割り当てメッセージCAM_2、CAM_3、・・・・をたとえばデータフレームDF_1、DF_2、・・・・に応答して基地局10によって発行することができるが、それらを定期的に、または(擬似)無作為に、あるいは単に基地局10の転送容量に関して重大な変更が生じた場合に常に発行することもできる。すなわち、本発明では、前記さらなる容量割り当てメッセージCAM_2、CAM_3、・・・・を自動的に発行することもできる。
通常、本発明の方法は、新しい接続のセットアップ時、並びに現在のTCPセッションの割り込み時に適用することができる。たとえば、ウェブページのコンテンツを転送した後に、無線ネットワーク制御装置20で維持されるユーザバッファのサイズがゼロになる可能性があり、従って現在のTCPセッションの割り込みを示すことができる。基地局10は、新しいTCPパケットデータ、従って無線ネットワーク制御装置20からのHS−DSHC Capacity Request制御メッセージを待つ代わりに、次のウェブページなどの伝送に使用することができる基地局10によって現在サポートされている基本伝送容量を無線ネットワーク制御装置20に通知する「新しい」第1の容量割り当てメッセージを、やはり自動的に発行することができる。
したがって、たとえば前記次のウェブページの第1のデータフレームの受信後に、さらなる容量割り当てメッセージを基地局10によって上記の方法で発行することができる。
無線ネットワーク制御装置20が基地局10に空のユーザバッファを示した場合、前記基地局10が、さらなる容量割り当てメッセージCAM_2、CAM_3、・・・・を無線ネットワーク制御装置20に発行することもできる。無線ネットワーク制御装置20から基地局10への空のユーザバッファの表示は、たとえばMAC−d PDUのトランスポートに使用されるHS−DSCHデータフレームに含むことができる。あるいは、空のユーザバッファの前記表示は、Capacity Requestメッセージなど特別制御メッセージによって実施することもできる。
10 基地局
20 無線ネットワーク制御装置
CAM_1、CAM_2、・・・CAM_N 容量割り当てメッセージ
DF_1、DF_2、・・・DF_N データフレーム
TCP_1 TCPパケットデータ
20 無線ネットワーク制御装置
CAM_1、CAM_2、・・・CAM_N 容量割り当てメッセージ
DF_1、DF_2、・・・DF_N データフレーム
TCP_1 TCPパケットデータ
Claims (11)
- データが基地局(10)と無線ネットワーク制御装置(20)の間で伝送される、無線通信ネットワークの基地局(10)の操作方法であって、前記基地局(10)が、基地局(10)によって現在サポートされている基本データ転送容量に関する容量情報を含む第1の容量割り当てメッセージ(CAM_1)を無線ネットワーク制御装置(20)に自動的に発行することを特徴とする方法。
- データ伝送が、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)モードに従って実行される請求項1に記載の方法。
- 前記基地局(10)が、無線ネットワーク制御装置(20)から容量要求メッセージを受信する前に、前記第1の容量割り当てメッセージ(CAM_1)を無線ネットワーク制御装置(20)に発行することを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
- 好ましくは無線ネットワーク制御装置(20)とのデータ伝送中に、基地局(10)によって1つまたは複数のさらなる容量割り当てメッセージ(CAM_2、CAM_3、・・・・)が発行されることを特徴とする請求項1から3の一項に記載の方法。
- 前記さらなる容量割り当てメッセージ(CAM_2、CAM_3、・・・・)に含まれた前記容量情報が、前記無線ネットワーク制御装置(20)の容量要求および/または基地局(10)によって現在サポートされているデータ転送容量に応じて基地局(10)によって変更されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 無線ネットワーク制御装置(20)が基地局(10)に空のユーザバッファを示した場合、前記基地局(10)が、さらなる容量割り当てメッセージ(CAM_2、CAM_3、・・・・)を無線ネットワーク制御装置(20)に発行することを特徴とする請求項4から5の一項に記載の方法。
- データが基地局(10)と無線ネットワーク制御装置(20)の間で伝送される、無線通信ネットワークの基地局(10)であって、前記基地局(10)が、基地局(10)によって現在サポートされている基本データ転送容量に関する情報を含む第1の容量割り当てメッセージ(CAM_1)を無線ネットワーク制御装置(20)に自動的に発行するように構成されることを特徴とする基地局(10)。
- 請求項1から6の一項に記載の方法を実施することができることを特徴とする請求項7に記載の基地局(10)。
- データが無線ネットワーク制御装置(20)と基地局(10)の間で伝送される、無線通信ネットワークの無線ネットワーク制御装置(20)であって、前記無線ネットワーク制御装置(20)が、容量要求メッセージを前記基地局(10)に発行する前に、前記基地局(10)による第1の容量割り当てメッセージ(CAM_1)を受信するように構成されることを特徴とする無線ネットワーク制御装置(20)。
- データを受信したときに、具体的には前記無線ネットワーク制御装置(20)によって前記基地局(10)に転送すべきパケットデータを受信したときに、前記基地局(10)へのデータ伝送を迅速に開始するように構成されることを特徴とする請求項9に記載の無線ネットワーク制御装置(20)。
- 前記第1の容量割り当てメッセージ(CAM_1)により前記データ伝送を実行するように構成される請求項10に記載の無線ネットワーク制御装置(20)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20090303 |