JP2010529701A - 無線通信システムにおけるデータ伝送方法 - Google Patents

Abstract

本発明の一様相によるデータブロック構成方法は、無線通信システムにおいてヘッダ圧縮機能を有するプロトコル階層で受信側へ伝送されるデータブロックを生成する方法において、制御情報を含む制御パケット及び上位階層データブロックにヘッダ圧縮を行なって生成された圧縮パケットのうち少なくとも一つを生成する段階と、制御パケットが生成された場合、生成された制御パケットに含まれた制御情報のタイプ（ｔｙｐｅ）を指示するタイプ指示情報及び制御パケットを含む第１下位階層データブロックを生成する段階と、を含む構成とした。

Description

本発明は、無線通信システムに関するもので、より詳細には、無線通信システムにおけるデータブロック構成方法に関する。

図１は、Ｅ−ＵＭＴＳの網構造を示す図である。Ｅ−ＵＭＴＳシステムは、既存のＷＣＤＭＡ ＵＭＴＳシステムから進化したシステムで、現在、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）で標準化作業が進行されている。Ｅ−ＵＭＴＳは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムとも呼ばれる。

図１を参照すると、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、基地局（以下、‘ｅＮｏｄｅＢ’または‘ｅＮＢ’と略す）で構成され、これらｅＮＢ間はＸ２インタフェースを通じて連結される。ｅＮＢは、無線インタフェースを通じて端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；以下、‘ＵＥ’と略す）と連結され、Ｓ１インタフェースを通じてＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）に連結される。ＥＰＣは、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／ＳＡＥ（Ｓｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ゲートウェイを含む。

端末とネットワーク間の無線インタフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の階層は、通信システムで広く知られた開放型システム間相互接続（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ＯＳＩ）基準モデルの下位３階層に基づいてＬ１（第１階層）、Ｌ２（第２階層）、Ｌ３（第３階層）に区分されることができ、なかでも第１階層に属する物理階層は、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いた情報伝送サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供し、第３階層に位置する無線資源制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；以下、‘ＲＲＣ’と略す）階層は、端末とネットワーク間において無線資源を制御する役割を果たす。このために、ＲＲＣ階層は、端末とネットワーク間にＲＲＣメッセージが互い交換されるようにする。ＲＲＣ階層は、ＮｏｄｅＢとＡＧなどネットワークノードに分散して位置しても良く、ＮｏｄｅＢまたはＡＧに独立して位置しても良い。

図２は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の概略構成図である。図２で、ハッチング（ｈａｔｃｈｉｎｇ）した部分は、使用者平面（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）の機能的エンティティを表し、ハッチングしていない部分は、制御平面（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）の機能的エンティティを表す。

図３Ａ及び３Ｂは、端末（ＵＥ）とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インタフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の構造を示すもので、図３Ａが制御平面プロトコル構成図で、図３Ｂが使用者平面プロトコル構成図である。図４Ａ及び図４Ｂの無線インタフェースプロトコルは、水平的には、物理階層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）、データリンク階層（Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）及びネットワーク階層（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌａｙｅｒ）からなり、垂直的には、データ情報伝送のための使用者平面（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）及び制御信号（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）伝達のための制御平面（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）からなる。図３Ａ及び図３Ｂのプロトコル階層は、通信システムで広く知られた開放型システム間相互接続（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ＯＳＩ）基準モデルの下位３階層に基づいてＬ１（第１階層）、Ｌ２（第２階層）、Ｌ３（第３階層）に区分されることができる。

第１階層である物理階層は、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて上位階層に情報伝送サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。物理階層は、上位にある媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）階層とは伝送チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を通じて連結されており、この伝送チャネルを通じて媒体接続制御階層と物理階層間のデータが移動する。そして、異なる物理階層間、すなわち、送信側と受信側の物理階層間は、物理チャネルを通じてデータが移動する。この物理チャネルはＥ−ＵＭＴＳにおいてＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式で変調され、時間（ｔｉｍｅ）と周波数（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を無線資源として用いる。

第２階層の媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；以下‘ＭＡＣ’と略す）階層は、論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を通じて上位階層である無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）階層にサービスを提供する。第２階層の無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；以下、‘ＲＬＣ’と略す）階層は、信頼性あるデータの伝送を支援する。第２階層のＰＤＣＰ階層は、ＩＰｖ４やＩＰｖ６のようなＩＰパケットを用いて伝送データが相対的に帯域幅の小さい無線区間で効率的に伝送されるように余計の制御情報を減らすヘッダ圧縮（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能を果たす。

第３階層の最も下部に位置している無線資源制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；以下、‘ＲＲＣ’と略す）階層は、制御平面にのみ定義され、無線ベアラ（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ；‘ＲＢ’と略す）の設定（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、再設定（Ｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び解除（Ｒｅｌｅａｓｅ）と関連して論理チャネル、伝送チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。この時、ＲＢは、端末とＵＴＲＡＮ間のデータ伝達のために第２階層により提供されるサービスを意味する。

以下、第２階層に含まれるＰＤＣＰ階層について詳細に説明する。

ＰＤＣＰ階層は、その上位階層としてＲＲＣ階層または使用者応用階層（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）と連結されており、その下位階層としてＲＬＣ階層と連結される。ＰＤＣＰ階層で行なわれる主要機能には、ヘッダ圧縮（ｈｅａｄｅｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能と保安（ｓｅｃｕｒｉｔｙ）機能がある。ヘッダ圧縮機能は、無線資源の使用効率を高めるために使用される。これは、一つのインターネットパケットストリーム（ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐａｃｋｅｔ ｓｔｒｅａｍ）を通じて伝送されるパケットには共通している内容が多いということに着目したもので、無線端で伝送しなければならない情報の量を縮減できるという利点を有する。保安機能には、暗号化（ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）と無欠性検査（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｃｈｅｃｋ）があり、第３者によるデータ操作または盗聴を防ぐために使用される。

ＰＤＣＰ階層で使用されるヘッダ圧縮技法のうち、ＲＯＨＣ（Ｒｏｂｕｓｔ Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）は、ＲＴＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットのヘッダ情報を縮減するのに用いられる。ヘッダ圧縮技法には、ＲＯＨＣの他にもＲＦＣ２５０７のようなものがある。

ＲＯＨＣ技法は、一つのパケットストリーム（Ｐａｃｋｅｔ Ｓｔｒｅａｍ）に属する連続したパケットにおいて、パケットヘッダそれぞれのフィールド値がほとんど一定であるという事実に着目したものである。したがって、ＲＯＨＣ技法は、パケットヘッダに含まれるフィールド全体を伝送するのではなく、可変するフィールドを伝送する。参考として、圧縮されていないＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰパケットの全体ヘッダ大きさは、ＩＰｖ４（ＩＰ ｖｅｒｓｉｏｎ ４）では４０オクテット（ｏｃｔｅｔ）で、ＩＰｖ６（ＩＰ ｖｅｒｓｉｏｎ ６）では６０オクテットである反面、ペイロード（ｐａｙｌｏａｄ）と呼ばれる純粋なデータ部分の大きさは一般に１５〜２０オクテットである。したがって、実際に伝送する使用者データよりも制御情報がはるかに大きい構造を持っているため、伝送効率が非常に低いことがわかる。したがって、ヘッダ圧縮技法を利用すると制御情報の量は大幅に縮減されることができる。例えば、ＲＯＨＣ技法によって縮減されたヘッダの大きさは普通、１オクテット〜３オクテット程度に過ぎない。

ＲＯＨＣ技法は、大きく、Ｕ−ｍｏｄｅ（Ｕｎｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｍｏｄｅ）、Ｏ−ｍｏｄｅ（Ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｏｐｔｉｍｉｓｔｉｃ ｍｏｄｅ）及びＲ−ｍｏｄｅ（Ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｒｅｌｉａｂｌｅ ｍｏｄｅ）の三つのモードに区分される。Ｕ−ｍｏｄｅでは、送信側から受信側への単方向通信を行ない、Ｏ−ｍｏｄｅまたはＲ−ｍｏｄｅでは、両方向通信を行なう。後者の場合、送信側は実時間パケットを伝送し、受信側は伝送状態情報を送信側に伝送する。したがって、Ｏ−ｍｏｄｅとＲ−ｍｏｄｅのＲＯＨＣ技法は、データのヘッダ圧縮パケットの伝送だけでなく、逆方向に受信側からＲＯＨＣ状態情報（ＡＣＫまたはＮＡＣＫ）を受けて実時間トラフィックパケットの伝送を制御する。受信側から送信側に伝達されるＲＯＨＣ状態情報は、モードによって使用目的が異なることができる。Ｏ−ｍｏｄｅでは主にＮＡＣＫ関連情報を送って圧縮効率を増加させ、Ｒ−ｍｏｄｅでは、ＲＯＨＣ状態情報を用いた厳格な論理（ｌｏｇｉｃ）を用いてより堅固な（ｒｏｂｕｓｔ）ヘッダ圧縮技法を支援するようにする。ＲＯＨＣ状態情報は、ヘッダ圧縮過程におけるフィードバック情報（ｆｅｅｄｂａｃｋ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と呼ぶことができる。ＲＯＨＣに限らず、他のヘッド圧縮技法でもフィードバック情報が利用されることができる。

ＲＯＨＣ技法のうち、Ｕ−ｍｏｄｅについてより詳細に説明すると、圧縮機は、全体文脈形成状態、動的文脈形成状態及び全体文脈完全状態の３つの状態を有する。各状態別に伝送可能な圧縮ヘッダパケットの種類が異なり、動作方法も異なる。まず、文脈（ｃｏｎｔｅｘｔ）の構造について説明すると、文脈は、静的文脈と動的文脈とで構成される。

図４は、従来技術によるＲＯＨＣ Ｕ−ｍｏｄｅ圧縮機の状態とその遷移過程を説明するための図である。図４を参照すると、全体文脈形成状態とは、全体文脈が一切形成されていないか、全体文脈が完全に損傷されて再び構成しなければならない状態を意味する。動的文脈形成状態とは、全体文脈のうち動的文脈部分が損傷されて再び構成しなければならない状態を意味し、全体文脈完全状態とは、言葉の通り、全体文脈が損傷無しで完全に構成されている状態を意味する。それぞれの状態は、周期ごとに他の状態に遷移する。この時、それぞれの周期は互いに異なる。例えば、全体文脈完全状態から動的文脈形成状態への遷移周期よりは、全体文脈完全状態から全体文脈形成状態への遷移周期がはるかに大きい。

上記のような従来技術によるＰＤＣＰ階層で生成されるデータブロックは、そのデータブロックに含まれるデータが、上位階層から伝達されたデータなのか、または、ＰＤＣＰ階層で自体的に生成されたデータかによって、様々な類型に分類されることができる。また、上位階層から伝達されたデータが使用者データ（ｕｓｅｒ ｄａｔａ）かまたは制御データ（ｃｏｎｔｒｏｌ ｄａｔａ）なのかによって、ＰＤＣＰ階層で生成されたデータブロックは異なって分類されることができる。一方、ＰＤＣＰ階層で生成される各データブロックの類型によってヘッダ圧縮機能の適用有無、暗号化及び／または無欠性検査機能の適用有無などが決定されるから、各データブロックをその類型によって区分可能にすることによってデータを効率的に処理できるような方案が要求される。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、無線通信システムでデータを効率的に処理できる方案を提供することにある。

本発明の一様相によるデータブロック構成方法は、無線通信システムにおいてヘッダ圧縮機能を有するプロトコル階層で受信側へ伝送されるデータブロックを生成する方法において、制御情報を含む制御パケット及び上位階層データブロックに対してヘッダ圧縮を行なって生成された圧縮パケットのうち少なくとも一つを生成する段階と、前記制御パケットが生成された場合、前記生成された制御パケットに含まれた制御情報のタイプ（ｔｙｐｅ）を指示するタイプ指示情報及び前記制御パケットを含む第１下位階層データブロックを生成する段階と、を含んで構成されることができる。

本発明の他の様相によるデータブロック構成方法は、無線通信システムの伝送側から受信側に伝送されるデータブロックを生成する方法において、上位階層データブロックにヘッダ圧縮を行なうプロトコルエンティティで、前記受信側から伝送されたデータブロックと関連した制御情報を含む制御パケットを生成する段階と、前記生成された制御パケットに含まれた前記制御情報のタイプを指示するタイプフィールドを含むヘッダ及び前記制御パケットを含む第１データブロックを生成する段階と、を含んで構成されることができる。

Ｅ−ＵＭＴＳの網構造を示す図である。 Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の概略構成図である。 端末（ＵＥ）とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インタフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の構造を示すもので、制御平面プロトコル構成図である。 端末（ＵＥ）とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インタフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の構造を示すもので、使用者平面プロトコル構成図である。 従来技術によるＲＯＨＣ Ｕ−ｍｏｄｅ圧縮機の状態とその遷移過程を説明するための図である。 Ｅ−ＵＭＴＳシステムの伝送側及び受信側ＰＤＣＰ階層に含まれるエンティティ（ｅｎｔｉｔｉｅｓ）を機能的に示す図である。 図５のヘッダ圧縮エンティティで制御情報が生成されて受信側に伝達される過程を説明するための図である。 制御平面の上位階層データを含むＰＤＣＰ ＰＤＵのデータフォーマットの一例を示す図である。 使用者平面の上位階層データを含むＰＤＣＰ ＰＤＵのデータフォーマットの一例を示す図である。 上位階層から伝達されたものではなくＰＤＣＰ階層で生成された制御情報を含むＰＤＣＰ ＰＤＵのデータフォーマットの一例を示す図である。 上位階層から伝達されたものではなくＰＤＣＰ階層で生成された制御情報を含むＰＤＣＰ ＰＤＵのデータフォーマットの一例を示す図である。

以下に添付図面を参照しつつ説明される本発明の実施例から、本発明の構成、作用及び他の特徴が容易にわかる。

図５は、Ｅ−ＵＭＴＳシステムの伝送側及び受信側ＰＤＣＰ階層に含まれるエンティティ（ｅｎｔｉｔｉｅｓ）を機能的に示す図である。図５では、ＰＤＣＰ階層で行なわれる各機能に対応する一つのエンティティを示したが、二つ以上のエンティティが結合されて一つのエンティティを構成しても良い。

図５を参照すると、伝送側ＰＤＣＰ階層は、ＲＲＣまたは応用階層のような上位階層から上位階層データ、すなわち、ＰＤＣＰ ＳＤＵ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を受信する。ＲＲＣ階層から伝達された上位階層データは、ＲＲＣ階層の機能を行なうための制御平面（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）のシグナリング情報であり、応用階層から伝達された上位階層データは、使用者平面（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）のデータである。

ＳＮ割当エンティティ１１は、上位階層から伝達されたＰＤＣＰ ＳＤＵに一連番号（ＳＮ：Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ）を与える。ヘッダ圧縮エンティティ１２は、上位階層から伝達された使用者平面のデータ、すなわち、ＰＤＣＰ ＳＤＵにヘッダ圧縮機能を行なう。前述したように、ヘッダ圧縮エンティティ１２では、圧縮技法としてＲＯＨＣ技法を用いることができ、一つのパケットストリームに属する連続したパケットにおいてパケットヘッダそれぞれのフィールド値がほとんど一定であるという事実に着目し、パケットのヘッダに含まれるフィールド全体ではなく一部のみを含むヘッダを構成する。ただし、ヘッダ圧縮は、全てのＰＤＣＰ ＳＤＵに対して行なわれるのではなく、周期的にヘッダ圧縮されていない全体ヘッダ（ｆｕｌｌ ｈｅａｄｅｒ）を受信側に伝送する。受信側は、受信した全体ヘッダに基づいて、圧縮されたヘッダを再構成する。ＲＲＣ階層から伝達された上位階層データにはヘッダ圧縮機能が適用されない。

一方、ヘッダ圧縮エンティティ１２は、上位階層から伝達されたＰＤＣＰ ＳＤＵとは関連していない、すなわち、上位階層データを含まない制御パケットを生成する。制御パケットは、ＰＤＣＰ階層の機能遂行と関連したもので、ヘッダ圧縮エンティティにより生成された制御情報を含む。制御情報の例には、受信側から伝送されたＰＤＣＰ ＰＤＵに関するフィードバック情報または状態情報などがある。フィードバック情報は、受信側から伝送されたＰＤＣＰ ＰＤＵのヘッダ圧縮と関連した情報を含む。状態情報は、受信側から伝送されたＰＤＣＰ ＰＤＵが成功的に受信されたかまたは再伝送を必要とするかに対する情報を含むことができる。制御情報は、フィードバック情報または状態情報以外の制御情報も含むことができる。

図６は、ヘッダ圧縮エンティティ１２で制御情報が生成されて受信側に伝達される過程を説明するための図である。

図６を参照すると、第１制御情報（Ｂ）は、左側から右側へ伝送されるもので、右側から左側へ伝送される圧縮パケットストリーム、すなわち、‘Ｓｔｒｅａｍ Ｃ’に対するフィードバック情報または状態情報などのような反応情報（ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）である。第２制御情報（Ｄ）は、右側から左側へ伝送されるもので、左側から右側へ伝送される圧縮パケットストリーム、すなわち、‘Ｓｔｒｅａｍ Ａ’に対する反応情報である。言い換えると、‘Ｓｔｒｅａｍ Ａ’は‘Ｐｏｉｎｔ Ｅ’を通じて伝達されたＰＤＣＰ ＳＤＵが圧縮されて伝送されるパケットの流れであるが、同じ方向に伝達される第１制御情報（Ｂ）は‘Ｐｏｉｎｔ Ｅ’を通じて伝達されたＰＤＣＰ ＳＤＵとは関連しておらず、‘Ｐｏｉｎｔ Ｆ’を通じてＰＤＣＰ階層に伝達されて‘Ｓｔｒｅａｍ Ｃ’に連結されるパケットの流れと関連している。すなわち、第１及び第２制御情報は、文脈情報の管理と関連している情報である。したがって、制御情報は、送信側ＰＤＣＰ階層の立場では、上位階層から伝達されたＰＤＣＰ ＳＤＵとは全く無関係に生成される情報である。したがって、ＳＮ割当エンティティにより一連番号が割り当てられない。

再び図５を参照すると、無欠性検査エンティティ１３は、制御平面データを含むＰＤＣＰ ＳＤＵ、すなわち、ＲＲＣ階層から伝達されたＰＤＣＰ ＳＤＵに無欠性保護（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）作業を行なう。無欠性検査は、伝送されるＰＤＣＰ ＰＤＵに、ＭＡＣ−Ｉ（Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）というフィールドを添付する方式で行なわれることができる。

暗号化エンティティ１４は、ヘッダ圧縮エンティティ１２によりヘッダ圧縮が行なわれた圧縮パケット及び無欠性検査エンティティ１３により無欠性保護作業が行なわれたＲＲＣメッセージに暗号化（ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）を行なう。暗号化される以前のデータ（ＰＬＡＩＮＴＥＸＴ ＢＬＯＣＫ）は、暗号化パラメータと特定暗号化アルゴリズムによって生成されたＭＡＳＫとのビット演算を通じて暗号化されることで、ＣＩＰＨＥＲＴＥＸＴ ＢＬＯＣＫを形成する。ＣＩＰＨＥＲＴＥＸＴ ＢＬＯＣＫは、無線区間を通じて受信側に伝送され、これを受信した受信側は、送信側で使われた暗号化アルゴリズムを用いて同一のＭＡＳＫを生成して復号化することによって、本来のＰＬＡＩＮＴＥＸＴ ＢＬＯＣＫを復旧する。暗号化アルゴリズムは、３ＧＰＰで用いられるｆ８アルゴリズムの他にも、従来の様々な方式が用いられることができる。これら暗号化パラメータは、ＣＫ、ＣＯＵＮＴ−Ｃ、ＢＥＡＲＥＲ、ＤＩＲＥＣＴＩＯＮ、ＬＥＮＧＴＨなどを意味し、なかでもＣＯＮＵＮＴ−Ｃは、暗号化が行なわれるＰＤＣＰ ＳＤＵの一連番号（ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｎｕｍｂｅｒ）と関係している値で、時間によって変わる。図５で、一連番号の割り当てられていない制御パケットは暗号化されない。

ヘッダ付加エンティティ１５は、ヘッダ圧縮エンティティ１２または暗号化エンティティ１４から伝達されたデータブロックにＰＤＣＰヘッダを付加することによって、ＰＤＣＰ ＰＤＵを生成する。生成されるＰＤＣＰ ＰＤＵは、３通りの類型に大別されることができる。その第一は、ＲＲＣ階層から伝達された制御平面の上位階層データを含むＰＤＣＰ ＰＤＵである。第二は、上位階層である応用階層から伝達された使用者平面の上位階層データを含むＰＤＣＰ ＰＤＵである。第三は、ヘッダ圧縮エンティティ１２により生成された制御パケットを含むＰＤＣＰ ＰＤＵである。各類型のＰＤＣＰ ＰＤＵは、本発明の一実施例によってそれぞれ異なるヘッダを含む。図５に示すように、暗号化エンティティ１４による暗号化はヘッダ付加以前に行なわれるので、ＰＤＣＰ ＰＤＵの類型にかかわることなくＰＤＣＰ ＰＤＵのヘッダには暗号化が行なわれない。

図７は、制御平面の上位階層データを含むＰＤＣＰ ＰＤＵのデータフォーマットの一例を示す図である。上記の如く、制御平面の上位階層データ、すなわち、ＲＲＣ階層から伝達される制御情報に対しては、図５のＳＮ割当エンティティ１１により一連番号が割り当てられた後、無欠性検査エンティティ１３により無欠性保護作業が行なわれる。したがって、図７に示すＰＤＣＰ ＰＤＵのヘッダには、一連番号を含むＰＤＣＰ ＳＮフィールドが含まれる。‘Ｒ’フィールドは、留保ビット（ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｂｉｔ）を意味する。ＭＡＣ−Ｉフィールドは、無欠性検査エンティティ１３による無欠性保護のために追加されたメッセージ信頼コード（ｍｅｓｓａｇｅ ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｄｅ）を含む。

図８は、使用者平面の上位階層データを含むＰＤＣＰ ＰＤＵのデータフォーマットの一例を示す図である。図８のＰＤＣＰ ＰＤＵのヘッダは、Ｄ／Ｃフィールド及びＰＤＣＰ ＳＮフィールドを含む。Ｄ／Ｃフィールドは、該当のＰＤＣＰ ＰＤＵが使用者データ（ｕｓｅｒ ｄａｔａ）を含んでいるのかまたは制御情報を含んでいるのかを表す情報を含む。図８で、Ｄ／Ｃフィールドは、該当のＰＤＣＰ ＰＤＵは使用者データを含んでいることを表す指示子を含む。

図９Ａ及び図９Ｂは、上位階層から伝達されたものではなくＰＤＣＰ階層で生成された制御情報を含むＰＤＣＰ ＰＤＵのデータフォーマットの一例を示す図で、それぞれ異なる種類（ｔｙｐｅ）の制御情報を含んでいる。図９Ａ及び図９ＢのＰＤＣＰ ＰＤＵは共通してＤ／ＣフィールドとＰＤＵ Ｔｙｐｅフィールドを含む。Ｄ／Ｃフィールドは、該当のＰＤＣＰ ＰＤＵが制御情報を含んでいることを表す指示子を含む。ＰＤＵ Ｔｙｐｅフィールドは、該当のＰＤＣＰ ＰＤＵに含まれた制御情報の種類を表す情報を含む。図９Ａ及び図９Ｂは、それぞれ異なる種類の制御情報を含んでいるので、それぞれのＰＤＵ Ｔｙｐｅフィールドは互いに異なる情報を含んでいる。したがって、受信側でＰＤＵ Ｔｙｐｅフィールドに含まれた情報を用いて該当のＰＤＣＰ ＰＤＵにどんな種類の制御情報が含まれているかを確認することができる。

図９ＡのＰＤＣＰ ＰＤＵに含まれた制御情報は、散在ＲＯＨＣフィードバックパケット（ｉｎｔｅｒｓｐｅｒｓｅｄ ＲＯＨＣ ｆｅｅｄｂａｃｋ ｐａｃｋｅｔ）である。散在ＲＯＨＣフィードバックパケットは、図５のヘッダ圧縮エンティティにより生成されたパケットで、上位階層から伝達されたＰＤＣＰＳＤＵとは関係がなく、受信側から伝送されたＰＤＣＰ ＰＤＵに対するフィードバック情報を含む。図９ＢのＰＤＣＰ ＰＤＵに含まれた情報は、状態報告情報（ｓｔａｔｕｓ ｒｅｐｏｒｔ）で、受信側から伝送された多数のＰＤＣＰ ＰＤＵに対する受信成否を表す情報を含む。例えば、状態報告情報は、受信側から伝送された多数のＰＤＣＰ ＰＤＵが成功的に受信されたか否かをビットマップ形式で含むことができる。図９Ａ及び図９Ｂに示すＰＤＣＰ ＰＤＵに含まれた制御情報の他にも、ＰＤＣＰ ＰＤＵ階層で生成された他の種類の制御情報がある場合、このような制御情報を含むＰＤＣＰ ＰＤＵを構成でき、該当のＰＤＣＰ ＰＤＵのヘッダに含まれたＰＤＵ Ｔｙｐｅフィールドは、図９Ａ及び図９ＢのＰＤＣＰ ＰＤＵに含まれたＰＤＵ Ｔｙｐｅフィールドとは異なる情報を含むことからお互い区分可能である。ＰＤＣＰ階層で生成された他の種類の制御情報の例には、ハンドオーバー後にＰＤＣＰ ＳＤＵの受信確認情報を知らせるための状態報告情報がある。

再び図５を参照すると、受信側ＰＤＣＰ階層で、伝送側からＰＤＣ ＰＰＤＵを受信してＰＤＣＰプロトコルによるデータ処理を行なった後に、これを上位階層に伝達する過程は、伝送側ＰＤＣＰ階層におけるデータ処理過程の逆順で行われる。この時、受信側のＰＤＣＰ階層は、受信したＰＤＣＰ ＰＤＵのヘッダに含まれた情報、すなわち、Ｄ／ＣフィールドやＰＤＵ Ｔｙｐｅフィールド、ＰＤＣＰ ＳＮフィールドなどを参照して、ＰＤＣＰ ＰＤＵの種類またはＰＤＣＰ ＰＤＵに含まれた制御情報の類型を把握し、それに基づいて動作する。

図５で、ヘッダ除去エンティティ２１は、受信したＰＤＣＰ ＰＤＵからヘッダを除去する。復号化エンティティ２２は、ヘッダの除去されたＰＤＣＰ ＰＤＵに復号化を行なう。復号化されたＰＤＣＰ ＰＤＵが制御平面のデータを含む場合、無欠性確認エンティティ２３は、復号化されたＰＤＣＰ ＰＤＵに無欠性確認作業を行なう。復号化されたＰＤＣＰ ＰＤＵが使用者平面のデータを含む場合、ヘッダ圧縮解除エンティティ２４は、保護化されたＰＤＣＰ ＰＤＵにヘッダ復元（ｈｅａｄｅｒ ｄｅ−ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）作業を行なう。再整列エンティティ２５は、以上の過程によって生成されたＰＤＣＰ ＳＤＵの再整列（Ｒｅ−ｏｒｄｅｒｉｎｇ）過程を行なった後、上位階層に伝達する。伝送側から伝送されたＰＤＣＰ ＰＤＵが、図９Ａまたは図９Ｂに示されたＰＤＣＰ ＰＤＵである場合、ヘッダ除去エンティティ２１によりヘッダが除去されたＰＤＣＰ ＰＤＵは、無欠性確認過程やヘッダ圧縮解除過程無しでヘッダ圧縮解除エンティティ２４に伝達される。

以上で説明された実施例は、本発明の構成要素と特徴が所定形態で結合されたものである。各構成要素または特徴は別の明示的な言及がない限り選択的なものとして考慮されるべきである。各構成要素または特徴は、他の構成要素や特徴と結合される形態で実施されることができる。また、一部構成要素及び／または特徴を結合して本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部構成や特徴は他の実施例に含まれることができ、または、他の実施例の対応する構成または特徴に取り替えられることができる。特許請求の範囲で明示的な引用関係がされていない請求項を結合させて実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項として含めたりすることができることは自明である。

本発明による実施例は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェアまたはそれらの結合などにより具現されることができる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、一つまたはそれ以上のＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどにより具現されることができる。

ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、以上で説明された機能または動作を行なうモジュール、手順、関数などの形態で具現されることができる。ソフトウェアコードは、メモリーユニットに記憶されてプロセッサにより駆動されることができる。メモリーユニットは、プロセッサ内部または外部に位置し、公知の様々な手段によりプロセッサとデータを交換することができる。

本発明は、本発明の精神及び必須特徴を逸脱しない範囲で、他の特定の形態に具体化されることができるということは当業者には自明である。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制約的に解釈されてはならなく、例示的なものとして考慮されるべきである。本発明の範囲は、添付した特許請求の範囲の合理的解釈により決定されなければならず、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。

本発明は、移動通信システム、無線インターネットシステムなどのような無線通信システムにおいて適用可能である。

Claims (15)

1. 無線通信システムにおいてヘッダ圧縮機能を有するプロトコル階層で受信側へ伝送されるデータブロックを生成する方法であって、
   制御情報を含む制御パケット及び上位階層データブロックにヘッダ圧縮を行なって生成された圧縮パケットのうち少なくとも一つを生成する段階と、
   前記制御パケットが生成された場合、前記生成された制御パケットに含まれた制御情報のタイプ（ｔｙｐｅ）を指示するタイプ指示情報及び前記制御パケットを含む第１下位階層データブロックを生成する段階と、
   を含む、データブロック生成方法。
2. 前記制御パケット及び前記圧縮パケットのうち少なくとも一つを生成する段階は、前記ヘッダ圧縮機能を行なうエンティティにより行なわれることを特徴とする、請求項１に記載のデータブロック生成方法。
3. 前記圧縮パケットが生成された場合、前記圧縮パケットに含まれたデータが使用者データであることを指示する指示子及び前記圧縮パケットを含む第２下位階層データブロックを生成する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のデータブロック生成方法。
4. 前記第１下位階層データブロックは、前記制御パケットに含まれたデータが制御データであることを指示する指示子をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のデータブロック生成方法。
5. 前記タイプ指示情報及び前記指示子は、前記第１下位階層データブロックのヘッダに含まれることを特徴とする、請求項４に記載のデータブロック生成方法。
6. 前記圧縮パケットに暗号化（ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）を行なう段階をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載のデータブロック生成方法。
7. 前記制御パケットに暗号化を行なわないことを特徴とする、請求項１に記載のデータブロック生成方法。
8. 前記第２下位階層データブロックは、一連番号（ＳＮ：ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｎｕｍｂｅｒ）を含み、前記第１下位階層データブロックは、一連番号を含まないことを特徴とする、請求項３に記載のデータブロック生成方法。
9. 前記制御パケットに含まれた前記制御情報は、前記上位階層データブロックと関連していない情報であることを特徴とする、請求項１に記載のデータブロック生成方法。
10. 前記制御情報は、前記受信側から伝送されたデータブロックと関連しているヘッダ圧縮フィードバック情報であり、前記タイプ指示情報は、前記制御情報のタイプが前記ヘッダ圧縮フィードバック情報であることを指示することを特徴とする、請求項９に記載のデータブロック生成方法。
11. 前記制御情報は、前記受信側から伝送されたデータブロックに対する状態情報であり、前記タイプ指示情報は、前記制御情報のタイプが前記状態情報であることを指示することを特徴とする、請求項９に記載のデータブロック生成方法。
12. 無線通信システムの伝送側から受信側へ伝送されるデータブロックを生成する方法であって、
    上位階層データブロックにヘッダ圧縮を行なうプロトコルエンティティで、前記受信側から伝送されたデータブロックと関連した制御情報を含む制御パケットを生成する段階と、
    前記生成された制御パケットに含まれた前記制御情報のタイプを指示するタイプフィールドを含むヘッダ及び前記制御パケットを含む第１データブロックを生成する段階と、
    を含む、データブロック生成方法。
13. 前記制御情報は、前記受信側から伝送されたデータブロックと関連したヘッダ圧縮フィードバック情報であり、前記タイプ指示情報は、前記制御情報のタイプが前記ヘッダ圧縮フィードバック情報であることを指示することを特徴とする、請求項１２に記載のデータブロック生成方法。
14. 前記制御情報は、前記受信側から伝送されたデータブロックに対する状態情報であり、前記タイプ指示情報は、前記制御情報のタイプが前記状態情報であることを指示することを特徴とする、請求項１２に記載のデータブロック生成方法。
15. 前記プロトコルエンティティで上位階層データブロックにヘッダ圧縮を行なうことによってヘッダパケットを生成する段階と、
    前記ヘッダパケットに暗号化を行なう段階と、
    前記暗号化の行なわれたヘッダパケットにヘッダを付加して第２データブロックを生成する段階と、
    をさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載のデータブロック生成方法。