説明

適応通信方法とモジュール

【課題】適応通信方法を提供する。
【解決手段】本発明は、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム(UMTS)に適用する適応通信方法を提供する。第三層モジュールが提供されて伝送リソースを分配する。第二層モジュールが提供されて品質制御を実行する。第一層モジュールが提供されて、信号伝送と受信を実行する。第一層モジュールは、高速プロトコルをサポートするかどうか検出する。第一層モジュールが高速プロトコルをサポートする場合、高速プロトコルが伝送に用いられる。第一層モジュールが高速プロトコルをサポートしない場合、公知のプロトコルが伝送に用いられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、第三世代端末通信に関するものであって、特に、様々なバージョンの物理層モジュールをサポートする通信方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
モバイルボイスとデジタルコミュニケーションの要求は日増しに複雑化し、現在の通信システムは、転送速度や帯域幅が不足になっている。第三世代(3G)移動体通信基準は高い帯域幅使用率と転送速度を提供する。3Gシステムは多種の異なるシステムバージョンを有し、ヨーロッパのユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム(UMTS)が最も汎用されている基準である。
【0003】
図1は公知のUMTS機構を示す図で、通信データの処理は三層に分けられる。第一層である物理層114はハードウェアにより実行され、搬送周波数を有するデータを無線信号に変調して伝送する。第二層はソフトウェアにより実行され、無線リンク制御(RLC)110、及び、媒体アクセス制御(MAC)112からなる。MAC層112は無線リソース制御(RRC)104から受信する命令に従って、伝送データを多重化し、優先順位により、RLC110からの様々な論理チャンネル270のパケットを、対応する輸送チャンネルにマッピングする。MAC112は、優先順位、クライアント識別、スループット測定などを含む無線リソース分配をサポートする。
【0004】
RLC110は、UMTSの伝送品質制御を管理する。パケットは、対応する品質レベル要求に基づいて、RLC110により、分割、伝送、再伝送、結合処理される。UMTSシステム中、“対話”、“ストリーミング”、“インタラクティブ”、“バックグラウンド”の四つの品質レベルが定義される。RLC110は、フロー制御、パケットの再組み立て、パケット暗号化、及び、エラー検出を実行し、パック分配と伝送を完成させる。
【0005】
第一層プロトコルは、少なくとも、三つのソフトウェア実行ロジックブロック、RRC104、ブロードキャスト/マルチキャスト制御(BMC)106、及び、パケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)108、からなる。UMTSは、PDCP108を提供し、パケットヘッダーを圧縮することにより、効果的に、パケット転送を増加する。例えば、ボイスオーバーIP(VOIP)パケットヘッダーは40〜60バイトで、データペイロードは、たった20バイトである。ヘッダーはPDCP108により圧縮されて、転送効果を向上する。BMC106は、ベースステーションから伝送されるブロードキャスト信号を処理するもので、メッセージ記憶、ディスプレイなどの処理である。RRC104はUMTSのカーネルで、無線リソースメッセージ交換、無線リソース設定、品質制御、チャンネルフォーマット設定、パケット分配と結合制御、及び、非アクセス層(NAS)プロトコルを処理する。
【0006】
図1のUMTSは、ユーザーインターフェースプロトコルを処理するNAS102を有する。NAS102は、接続管理、移動管理、及び、無線アクセスベアラ管理(RABM)204からなる。UMTSのNASはGSM位相2+から継承される。3Gシステムにおいて、NAS102は、携帯端末とMSC/SGSNステーションで実行される。RABM204は、パケット交換伝送の論理チャンネルの設定と管理を提供する。UMTSは転送速度と品質のパック伝送をサポートし、NASの制御に基づいて、RABM204により、論理チャンネルが構築、調整、維持、釈放される。
【0007】
ボイスコミュニケーションの間、適応マルチレート(AMR) コーデック210は、制御信号250(制御プレーン)とデータ信号260(ユーザープレーン)を生成し、第一、第二、第三層は制御信号250とデータ信号260を無線信号に転換して伝送し、遠隔通信する。RRC104は、BMC106、PDCP108、RLC110、MAC112、及び、物理層114それぞれに、制御信号250とデータ信号260に対応する論理チャンネルを構築するよう命令する。
【0008】
基準によると、複数の論理チャンネル270はRLC110とMAC112をリンクし、複数の輸送チャンネル280は、MAC112と物理層114をリンクする。RLC110は、BCCH、PCCH、CCCH、及び、DDCHからなる論理チャンネル270により、様々な命令信号をMAC112に伝送する。命令信号は、その後、輸送チャンネル280により、物理層114に転用される。論理チャンネル270と輸送チャンネル280間のマッピングは、一対多数である。物理層114は変調操作後、無線信号を伝送する。物理層114は一般に、異なるプロトコルを有する様々なハードウェアベンダーにより提供される外部モジュールである。例えば、第二層がソフトウェアにより実行される場合、データ信号260の処理時、重要なシステムリソースを消耗し、物理層114は、第二層を経ずに、直接、コーデック210からデータ信号260を受信するように設計される。よって、改良UMTS機構により、一モジュール中で、異なる規格の物理層114と互換性を有する方法が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム(UMTS)に適用する適応通信方法を提供することを目的とする。第三層モジュールが提供されて伝送リソースを分配する。第二層モジュールが提供されて、品質制御を実行する。第一層モジュールが提供されて、信号伝送と受信を実行する。第一層モジュールが高速プロトコルをサポートするかどうか検出する。第一層モジュールが高速プロトコルをサポートする場合、高速プロトコルが伝送に用いられる。第一層モジュールが高速プロトコルをサポートしない場合、公知のプロトコルが伝送に用いられる。
【0010】
高速プロトコルは以下の工程からなる。第一、第二層モジュールを設定し、第一層モジュールとコーデックをリンクするデータチャンネルを構築し、第二層モジュールを経ずに、データ信号を伝送する。制御チャンネルが構築され、第一、第二、第三層モジュール、および、コーデックをリンクし、制御信号を伝送する。伝送モード時、制御信号は、制御チャンネルを通過して、コーデックから第一層モジュールに伝送され、データ信号はデータチャンネルを通過して、コーデックから第一層モジュールに伝送される。受信モード時、制御信号は制御チャンネルを通過して、第一層モジュールからコーデックに伝送され、データ信号はデータチャンネルを通過して、第一層モジュールからコーデックに伝送される。
【0011】
第一層モジュールは、ハードウェアにより実行される物理層である。第二層モジュールはソフトウェアにより実行され、RLC、MACからなる。第三層モジュールはソフトウェアにより実行され、RRC、NASからなる。NASはRABMからなる。第一、第二層モジュールの設定は、RRCにより、RABM、RLC、MAC、及び、物理層の配置により完成し、データチャンネルは、RABMを物理層と直接リンクさせることにより構築される。
【0012】
制御チャンネルの構築は以下の工程からなる。RRCは、RLC、MAC、物理層を設定する。複数の論理チャンネルは、RLCとMAC間に構築される。複数の輸送チャンネルは、MACと物理層間に構築される。論理チャンネルと輸送チャンネルは一対一、或いは、一対多数で繋がる。制御チャンネルはNAS、RRC、論理チャンネル、及び、輸送チャンネルを通過する。コーデックは、適応マルチレート(AMR)コーデック、或いは、VOIPモジュールである。
【0013】
更に、本方法を実行する適応通信モジュールも提供される。
【発明の効果】
【0014】
本発明により、システム効果が改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
図2は、本発明のUMTS機構の具体例を示す図である。本具体例は、高速プロトコルが物理層モジュール214によりサポートされるかを検出するRRC104を提供する。物理層モジュール214が高速プロトコルをサポートする場合、高速プロトコルを用いて伝送を実行する。物理層モジュール214が高速プロトコルをサポートしない場合、公知のプロトコルが用いられる。簡単に言うと、高速プロトコルは、第二層モジュールを経ずに、データ信号260を、コーデック210から物理層モジュール214に直接伝送する。まず、RRC104は第一、第二層モジュールのパラメータを設定し、第一層モジュールとコーデックをリンクするデータチャンネルを構築し、データ信号260は、第二層モジュールを迂回して、データチャンネルにより伝送される。RRC104は、第一、第二、第三層モジュールとコーデックをリンクする制御チャンネルを構築し、制御信号250を伝送する。伝送モード時、制御信号250は、制御チャンネルにより、コーデックから第一層モジュールに伝送される。受信モードでは、工程が反対になる。第一層モジュールはハードウェア回路により実行される物理層である。第二層モジュールは、ソフトウェアにより実行され、RLC110、MA112Cからなる。第三層モジュールは、ソフトウェアにより実行され、RRC104、NAS102からなる。NAS102はRABM204からなる。RRC104は、RABM204、RLC110、MAC112 、及び、物理層モジュール214で、それぞれパラメータを設定し、データチャンネルを構築し、RLC110、MAC112と物理層モジュール214で、それぞれパラメータを設定し、制御チャンネルを構築する。複数の論理チャンネル270は、RLC110とMAC112間に構築され、複数の輸送チャンネル280は、MAC112と物理層モジュール214間に提供される。論理チャンネル270と輸送チャンネル280の間は一対一、或いは、一対多数で繋がる。制御チャンネルはNAS102、RRC104、論理チャンネル270、及び、輸送チャンネル280を通過する。コーデック210は、適応マルチレート(AMR)コーデック、或いは、VOIPモジュールである。
【0016】
図3は、本発明による適応通信方法のフローチャートである。工程302において、第三層モジュールが提供されて、伝送リソースを分配する。第二層モジュールが提供されて品質制御を実行する。第一層モジュールが提供されて、信号変調と伝送を実行する。工程304において、第一層モジュールが高速プロトコルをサポートするかどうか検出する。サポートする場合、工程310に進み、高速プロトコルを用いて通信する。サポートしない場合、工程306が実行され、公知のプロトコルで通信する。
【0017】
図4は、高速プロトコルのフローチャートである。工程402において、第一、第二層モジュールのパラメータが設定され、第一層モジュールとコーデックをリンクするデータチャンネルを構築する。データ信号260は、第二層モジュールを経ずに、データチャンネルにより伝送される。工程404において、第一、第二層モジュールのパラメータが設定されて、第一、第二、第三層モジュール、及び、コーデックをリンクする制御チャンネルを構築し、制御信号250が伝送される。工程406において、制御信号250は、伝送モードで、制御チャンネルにより、コーデックから第一層モジュールに伝送され、データ信号260は、データチャンネルにより、コーデックから第一層モジュールに伝送される。工程408において、受信モード時、制御信号250は制御チャンネルにより、第一層モジュールからコーデックに伝送され、データ信号260はデータチャンネルにより、第一層モジュールからコーデックに伝送される。
【0018】
UMTSにおいて、通信データは、無線ベアラ(radio bearer、RB)で表示される。制御信号250は、RLC110により直接提供される信号伝達RB(SRB)で、IPヘッダー圧縮を提供するPDCP108、BMC106を含まない。データ信号260(ユーザープレーン)のRBは、RRC104の配置に従って、PDCP108とBMC106を利用する。3GPP基準の規格によると、RBは、0〜32の番号がつけられ、RB0〜RB4はSRBで、他はRRCの状態で保存されて分配する。物理層モジュール214がデータ信号260の工程を直接サポートする時、データ信号260は、RABM204により直接、物理層モジュール214に伝送され、第二層モジュール中のRLC110とMAC112の仕事は排除され、よって、システム効果が改善される。
【0019】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】公知のUMTS機構を示す図である。
【図2】本発明によるUMTS機構の具体例を示す図である。
【図3】本発明による適応通信方法のフローチャートである。
【図4】高速プロトコルのフローチャートである。
【符号の説明】
【0021】
102 非アクセス層
104 RRC
106 BMC
108 PDCP
110 RLC
112 MAC
114 物理層
204 RABM
210 コーデック
214 物理層モジュール
250 制御信号
260 データ信号
270 論理チャンネル
280 輸送チャンネル


【特許請求の範囲】
【請求項1】
第三世代ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム(UMTS)の適応通信方法であって、
第三層モジュールを提供して伝送リソースを分配する工程と、
第二層モジュールを提供して品質制御を実行する工程と、
第一層モジュールを提供して、信号伝送と受信を実行する工程と、
前記第一層モジュールが高速プロトコルをサポートするか判断する工程と、
前記第一層モジュールが前記高速プロトコルをサポートする場合、前記高速プロトコルを用いて伝送を実行する工程と、
前記第一層モジュールが前記高速プロトコルをサポートしない場合、公知のプロトコルを用いて伝送を実行する工程と、
からなり、
前記高速プロトコルは、
前記第一、第二層モジュールを設定して、前記第一層モジュールとコーデックをリンクするデータチャンネルを構築し、前記第二層モジュールを経ずに、データ信号を伝送する工程と、
前記第一、第二、第三層モジュール、及び、前記コーデックをリンクする制御信号を構築し、制御信号を伝送する工程と、
伝送モードの時、前記制御チャンネル上の前記制御信号を、前記コーデックから前記第一層モジュールに伝送し、前記データチャンネル上の前記データ信号を、前記コーデックから前記第一層モジュールに伝送する工程と、
受信モードの時、前記制御チャンネル上の前記制御信号を、前記第一層モジュールから前記コーデックに伝送し、前記データチャンネル上の前記データ信号を、前記第一層モジュールから前記コーデックに伝送する工程と、
からなることを特徴とする方法。
【請求項2】
前記第一層モジュールはハードウェアにより実行される物理層で、
前記第二層モジュールはRLC、MACからなり、ソフトウェアにより実行され、
前記第三層モジュールはRRC、NASからなり、ソフトウェアにより実行されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記NASは、RABMからなり、
前記第一、第二層モジュールの設定は、RRCにより、RABM、RLC、MAC、及び、物理層の設定を含み、前記データチャンネルは、RABMを物理層と直接リンクすることにより構築されることを特徴とする請求項2に記載の方法。
【請求項4】
前記制御チャンネルの構築は、
前記RRCは、前記RLC、前記MAC、及び、前記物理層を設定する工程と、
前記RLCと前記MAC間に複数の論理チャンネルを構築する工程と、
前記MACと前記物理層間に複数の輸送チャンネルを構築する工程と、
前記論理チャンネルと前記輸送チャンネルは一対一、或いは、一対多数で繋ぐ工程と、
前記制御チャンネルは前記NAS、前記RRC、前記論理チャンネル、及び、前記輸送チャンネルを通過する工程と、
からなることを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項5】
前記コーデックは、適応マルチレート(AMR)コーデック、或いは、VOIPモジュールであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項6】
第三世代ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム(UMTS)の適応通信モジュールであって、
伝送リソースを分配する第三層モジュールと、
前記第三層モジュールに結合され、前記第三層モジュールの制御に基づいて、品質制御を実行する第二層モジュールと、
前記第二層モジュールに結合され、信号伝送と受信を実行する第一層モジュールと、
からなり、
前記第三層モジュールが、前記第一層モジュールが高速プロトコルをサポートするか検出し、前記第一層モジュールが前記高速プロトコルをサポートする場合、前記適応通信モジュールは、前記高速プロトコルを用いて伝送を実行し、
前記第一層モジュールが前記高速プロトコルをサポートしない場合、前記適応通信モジュールは、公知のプロトコルを用いて伝送を実行し、
前記高速プロトコルを実行する時、
前記第三層モジュールは、前記第一、第二層モジュールを設定して、前記第一層モジュールとコーデックをリンクするデータチャンネルを構築し、前記第二層モジュールを経ずに、データ信号を伝送し、
前記第三層モジュールは、前記第一、第二、第三モジュール、及び、前記コーデックをリンクする制御信号を構築し、制御信号を伝送し、
伝送モードの時、前記制御信号は、前記制御チャンネル上で、前記コーデックから前記第一層モジュールに伝送され、前記データ信号は、前記データチャンネル上で、前記コーデックから前記第一層モジュールに伝送され、
受信モードの時、前記制御信号は、前記制御チャンネル上で、前記第一層モジュールから前記コーデックに伝送され、前記データ信号は、前記データチャンネル上で、前記第一層モジュールから前記コーデックに伝送されることを特徴とする適応通信モジュール。
【請求項7】
前記第一層モジュールはハードウェアにより実行される物理層で、
前記第二層モジュールはRLC、MACからなり、ソフトウェアにより実行され、
前記第三層モジュールはRRC、NASからなり、ソフトウェアにより実行されることを特徴とする請求項6に記載の適応通信モジュール。
【請求項8】
前記NASは、RABMからなり、
前記RRCは、前記RABM、RLC、MAC、及び、物理層を設定し、前記データチャンネルは、前記RABMを前記物理層と直接リンクすることにより構築されることを特徴とする請求項7に記載の適応通信モジュール。
【請求項9】
前記RRCは、前記RLC、前記MAC、及び、前記物理層を設定し、複数の論理チャンネルが、前記MACと前記物理層間に構築される工程と、
前記論理チャンネルと前記輸送チャンネルは一対一、或いは、一対多数で繋ぐ工程と、
前記制御チャンネルは前記NAS、前記RRC、前記論理チャンネル、及び、前記輸送チャンネルを通過する工程と、
からなることを特徴とする請求項8に記載の適応通信モジュール。
【請求項10】
前記コーデックは、適応マルチレート(AMR)コーデック、或いは、VOIPモジュールであることを特徴とする請求項6に記載の適応通信モジュール。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2007−116657(P2007−116657A)
【公開日】平成19年5月10日(2007.5.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−143911(P2006−143911)
【出願日】平成18年5月24日(2006.5.24)
【出願人】(599064731)インスティチュート フォー インフォメイション インダストリ (24)
【氏名又は名称原語表記】INSTITUTE FOR INFORMATION INDUSTRY
【Fターム(参考)】