JP4571967B2 - ノード装置、パケット制御装置、無線通信装置および送信制御方法 - Google Patents
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Description
信ネットワークにIPとの親和性が高いことが求められるようになってきている。移動通信ネットワークへのIP技術導入の流れは、ALL IP化と呼ばれ、様々な規格標準化団体でも議論されている。例えば3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)は、cdma2000ネットワークのALL IP化に向けた段階的な進化について検討している(3GPP2 S.P0038-0 Version 1.1.8 Draft, September 17, 2003(非特許文献1))。
Diffservのクラスは大きく3つあり、EF(Expedited Forwarding)が最優先のクラス、AF(Assured Forwarding)が中間のクラス、Defaultがベストエフォートのクラスである。AFはさらに送出の優先度で4クラスに分かれ、さらに各クラスはパケット廃棄の優先度で3レベルに分かれる。Diffserveはパケット内の制御情報であるDSCPに基づいてパケット転送制御を行う。網規模(中継ノード数)にスケーラブルな方式であり普及が進んでいる。
例えば、NTT DoCoMo Technical Journal Vol.5, No.2, pp.41-46, September 2003(非特許文献2)で第4世代の移動通信システムのQoS制御についての検討が報告されている。
引例ではEF,AF等のクラスのIPパケットを、IP下位層のQoSクラスにマッピングして制御するアーキテクチャやIP層のQoSを無線のQoSにリンクさせる特徴が開示されている。しかし無線伝送のためにはRAN(Radio Access Network)や無線基地局でIPパケットを分割したり、無線伝送用のパケットの組み立てることが通常で、一般にIPパケットとIPレイヤ下位のパケットは1対1に対応しない。パケットの分割等のためにレイヤ毎に情報単位が違う場合のQoS制御について引例では具体的に開示されていない。
3GPP2 S.P0038-0 Version 1.1.8 Draft, September 17, 2003 NTT DoCoMo Technical Journal Vol.5, No.2, pp.41-46, September 2003 3GPP2 S.P0079-0 Version 0.05.5, June 11, 2003 Transport QoS in the Radio Access Network (RAN),A20-20020107-016 Kuenyoung Kim, Hoon Kim, Youngnam Han, "A PROPORTIONALLY FAIR SCHEDULING ALGORITHM WITH QOS AND PRIORITY IN 1XEV-DO", Proceedings PIMRC2002, Lisbon, September, 2002, p.2239
本発明のPCFは、A10連結フラグを用いて該PDSNの同一の受信IPパケットもしくはフレームを構成する情報を含む、A10パケットの情報(データおよびヘッダ等の付加情報)をまとめて廃棄する。
また本発明のPCFは、A10連結フラグとPDSNが受信したIPパケットのサービス品質の種類を用いて該PDSNの同一の受信IPパケットもしくはフレームを構成する情報を含む、A10パケットの情報(データおよびヘッダ等の付加情報)をまとめて廃棄する。
また本発明のAPは、A8連結フラグとPDSNが受信したIPパケットのサービス品質の種類を用いて該PDSNの同一の受信IPパケットもしくはフレームを構成する情報を含む、A8パケットの情報(データおよびヘッダ等の付加情報)をまとめて廃棄する。
また本発明のAPは、PDSNが受信した複数のIPパケットもしくはPDSNが作成した複数のフレームから無線送信単位を作成する制御部とを備える。該制御部はA8連結フラグを用いて同一のIPパケットもしくはフレームの先頭から後尾までの情報を連続して無線送信単位に格納する。
また本発明のAPは、時刻を刻むタイマーと、受信したA8パケットから無線送信単位を作成する制御部を備え、制御部はA8連結フラグを用いて無線送信単位を作成し、該A8パケットに含まれる受信時刻を用いて無線送信単位の送信時刻を制御する。
本発明のパケットはGREヘッダにA8連結フラグまたはA10連結フラグを格納する。
また本発明のパケットはGREヘッダの後にA8連結フラグまたはA10連結フラグとプロトコル指示子を格納する。
また本発明のパケットはGREヘッダの後にA8連結フラグまたはA10連結フラグと時刻情報とプロトコル指示子を格納する。
例えばIPパケット80については、PCF4はIPパケット80の先頭の情報を含むA8パケット186を先ず送信する。次にPCF4はA8パケット187を送信する。最後にPCF4はIPパケット80の後尾の情報を含むA8パケット188を送信する。APがA8パケット186、187、188を受信したときも、この順序が保たれていることを保証できる。
ここで前記一定時間はTOSに指定されるクラス別に設定しても良い。例えば、一定時間としてTOSがEFの場合に最短とし、TOSがAFの場合にはEFの場合より長く設定しても良い。
制御部326はバッファ113において、データフラグメント94、97、100、103、106、109,111を前詰め(図18において左詰め)に格納しなおす。
いまバッファ113にデータフラグメント110、97、100、103、106、109が格納されており、データフラグメント111を含むA8パケットがAP5に入力されたとする。制御部326がデータフラグメント111のバッファ113への格納にあたり、データフラグメント111に対応する制御情報を格納情報管理テーブル450の行462に記録する。データフラグメント111の終了アドレスを算出したとき、バッファ113として確保された領域を超えた値が算出されたとする。
PDSN3にIPパケット350、351が入力されたとする。PDSN3はIPパケット350をデータフラグメント352、353に分割し、それぞれA10パケット368、369を構成してPCF4へ送信する。PDSN3は、A10パケット368がIPパケット350の先頭を含むので、A10連結フラグ370の1ビット目を1、2ビット目を0とする。PDSN3は、A10パケット369がIPパケット350の後尾を含むので、A10連結フラグ371の1ビット目を0、2ビット目を1とする。また、PDSN3はIPパケット351をデータフラグメント354、355に分割し、それぞれA10パケット372、373を構成してPCF4へ送信する。PDSN3は、A10パケット372がIPパケット351の先頭を含むので、A10連結フラグ374の1ビット目を1、2ビット目を0とする。PDSN3は、A10パケット373がIPパケット351の後尾を含むので、A10連結フラグ375の1ビット目を0、2ビット目を1とする。
IPパケット350のTOSにEFが指定され、IPパケット351のTOSにDefaultが指定されているとする。PDSN3はA10パケット368、369を構成するとき、付加するIPヘッダ360、362のTOSにEFを設定する。PDSN3はA10パケット372、373を構成するとき、付加するIPヘッダ364、366のTOSにDefaultを設定する。
制御部326はIPパケット単位が揃ったことを確認してから、データフラグメントをRLPパケットに格納しても良い。制御部326はA8連結フラグを含むGREヘッダ452を参照し、IPパケットの先頭のデータフラグメントとIPパケットの後尾のデータフラグメントが分かる。
図20にパケットフォーマットの1例を示す。PDSN3にIPパケット350、351が入力されたとする。PDSN3はIPパケット350をデータフラグメント352、353に分割し、それぞれA10パケット368、369を構成してPCF4へ送信する。PDSN3は、A10パケット368がIPパケット350の先頭を含むので、A10連結フラグ370の1ビット目を1、2ビット目を0とする。PDSN3は、A10パケット369がIPパケット350の後尾を含むので、A10連結フラグ371の1ビット目を0、2ビット目を1とする。また、PDSN3はIPパケット351をデータフラグメント354、355に分割し、それぞれA10パケット372、373を構成してPCF4へ送信する。PDSN3は、A10パケット372がIPパケット351の先頭を含むので、A10連結フラグ374の1ビット目を1、2ビット目を0とする。PDSN3は、A10パケット373がIPパケット351の後尾を含むので、A10連結フラグ375の1ビット目を0、2ビット目を1とする。
AP5のコネクション#1にIPパケット350のデータフラグメントを含むA8パケット388、389が入力されたとする。またAP5のコネクション#2にIPパケット351のデータフラグメントを含むA8パケット392、393が入力されたとする。
制御部326はテーブル450のGREヘッダ452を参照し、データフラグメント352、353と354、355がそれぞれIPパケット350、351を構成していることを判断する。
制御部326はIPパケット350のデータフラグメント352、353を連続してRLPパケット396に格納する。また制御部326はIPパケット351のデータフラグメント354、355を連続してRLPパケット396に格納する。
またコネクション#1またはコネクション#2のIPパケットデータが欠落すると、APから何時までたってもIPパケットのデータが送信されないことが起こりえる。制御部326はIPパケットの先頭のデータフラグメントを受信してから一定時間以上、IPパケットの後尾のデータフラグメントを受信しなかった場合、該IPパケットのデータフラグメントを廃棄しても良い。次に、APにおいてデータフラグメントを廃棄する実施例を示す。
IPパケット80のIPヘッダのTOSにEFが設定されていたとする。PDSN3はA10パケット86、87,88を作成するとき、それぞれのIPヘッダ92、95、98のTOSフィールドの値をEFとする。またPDSN3はIPヘッダ92、95、98のLengthフィールドにそれぞれA10パケット86、87、88の長さを設定する。PDSN3はA10パケット86、87、88をPCF4に送信する。
ここで前記一定時間はTOSに指定されるクラス別に設定しても良い。例えば、一定時間としてTOSがEFの場合に最短とし、TOSがAFの場合にはEFの場合より長く設定しても良い。
以下にIPパケットの遅延時間を考慮したスケジューリングの例を説明する。本例では送信する情報のPDSN3への入力時刻からの経過時間が大きくなるに従って、AP5の制御部326が前記送信情報の優先度を高くするスケジューリングを行う。例えば、制御部326が各移動局、MS8とMS340とについて数1を計算する。
図29に期間602におけるスケジューリングの例を示す。従来のスケジューリング方式では図28に示したように、DRC/Rの値によって、期間602は全てMS340への送信時間に当てられる。
PDSN3の制御部252はフレーム552をデータフラグメント573、576、…、579に分割し、それぞれA10パケット555、556、…、557を作成する。
また例えばPDSN3が、図24に示すフォーマットでA10パケットを作成するとする。このときPDSN3はA10パケット555、556、…、557のタイムスタンプ406に、PDSN3におけるIPパケット550の受信時刻を設定する。
PSDN3またはPCF4から送信する送信パケットであって、IPヘッダに続くGREヘッダを備え、該GREヘッダは該送信パケットが、PSDNで受信された受信パケットの先頭または後尾に相当するデータフラグメントを含むか否かを示す連結フラグを含むことを特徴とする送信パケット。
上述の送信パケットのGREヘッダに、連結ヘッダに加えて、PSDNで受信された受信パケットのPSDNにおける受信時刻の情報を含むことを特徴とする送信パケット。
上述の送信パケットであって、更に、PSDNで受信された受信パケットのPSDNにおける受信時刻の情報を記述するフィールドを備えることを特徴とする送信パケット。
Claims (9)
- ノード装置であって、
第1のプロトコルに従う第1のネットワークに接続される受信部と、
第2のプロトコルに従う第2のネットワークに接続されるパケット転送制御装置に接続される送信部と、
前記受信部と前記送信部とに接続される制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第1のプロトコルに従うフォーマットで記述される受信パケットを前記受信部を介して受信し、
前記受信パケットを包含するフレームを作成し、前記フレームを分割し、前記第2のプロトコルに従うフォーマットで記述される複数の送信パケットを作成し、
該送信パケットのそれぞれに、該送信パケットが該フレームの先頭または後尾に相当するデータフラグメントを含むかどうかを示す連結フラグを有する制御情報を付加し、
前記制御情報を含む前記送信パケットを前記パケット転送制御装置に前記送信部を介して送信する、ことを特徴とするノード装置。 - 請求項1記載のノード装置であって、
さらに、前記受信パケットの受信時刻を計測するタイマーを有し、
前記制御部は、前記タイマーにより計測された前記受信パケットの受信時刻を制御情報として前記送信パケットに付加する、ことを特徴とするノード装置。 - 請求項1記載のノード装置であって、前記第1のプロトコルはIPプロトコルであり、前記第2のプロトコルはRANプロトコルであることを特徴とするノード装置。
- 請求項3記載のノード装置であって、
前記第1のプロトコルに従うフォーマットで記述される受信パケットは、IPパケットであって、
前記第2のプロトコルに従うフォーマットで記述される送信パケットは、A10パケットである、ことを特徴とするノード装置。 - ネットワークシステムであって、
第1のプロトコルに従う第1のネットワークに接続されるノード装置と、
前記ノード装置と、第2のプロトコルに従う第2のネットワークとに接続されるパケット転送制御装置と、を備え、
前記ノード装置は、前記第1のプロトコルに従うフォーマットで記述される第1のパケットを前記第1のネットワークを介して受信し、
前記第1のパケットを包含するフレームを作成し、前記フレームを分割して、前記第2のプロトコルに従う第1のフォーマットで記述される複数の第2のパケットを作成し、
前記第2のパケットのそれぞれに、前記送信パケットが該フレームの先頭または後尾に相当するデータフラグメントを含むかどうかを示す第1の制御情報を付加し、
前記制御情報を含む前記第2のパケットを前記パケット転送制御装置に送信し、
前記パケット転送制御装置は、
前記第2のパケットを受信し、
前記第2のパケットと前記第2のパケットに含まれる前記第1の制御情報とに基づいて、前記第2のプロトコルに従う第2のフォーマットで記述される第3のパケットを生成し、
前記第3のパケットを前記第1の制御情報に基づいて前記第2のネットワークへの送信を制御する、
ことを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項5記載のネットワークシステムであって、
前記パケット制御装置は、さらに、前記第1の制御情報に基づいて、前記第3のパケットの第2の制御情報として前記第1のプロトコルのパケットの先頭か後尾に相当するデータフラグメントを含むか否かを示す連結フラグを前記第3のパケットに付加する、ことを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項5記載のネットワークシステムであって、前記第1のプロトコルはIPプロトコルであり、前記第2のプロトコルはRANプロトコルである、ことを特徴とするネットワークシステム。
- 請求項5記載のネットワークシステムであって、前記第1のプロトコルはIPプロトコルであり、前記第2のプロトコルはRANプロトコルであり、前記第1のフォーマットはA10フォーマットであり、前記第2のフォーマットはA8フォーマットである、ことを特徴とするネットワークシステム。
- 第1のプロトコルに従って通信を行う第1のネットワークから受信される情報を、第2のプロトコルに従って通信を行う第2のネットワークにおいて送信するための送信制御方法であって、
前記第1のネットワークに接続される第1の通信装置で、
前記第1のプロトコルに従うフォーマットで記述される第1のパケットを前記第1のネットワークを介して受信するステップと、
前記第1のパケットを包含するフレームを作成するステップと、
前記フレームを分割して、前記第2のプロトコルに従う第1のフォーマットで記述される複数の第2のパケットを作成するステップと、
前記第2のパケットのそれぞれに、前記送信パケットが該フレームの先頭または後尾に相当するデータフラグメントを含むかどうかを示す第1の制御情報を付加し前記制御情報を含む前記第2のパケットを送信するステップと、
前記第2のネットワークに接続されるパケット転送制御装置で、
前記第2のパケットを受信するステップと、
前記第2のパケットと前記第2のパケットに含まれる前記第1の制御情報とに基づいて、前記第2のプロトコルに従う第2のフォーマットで記述される第3のパケットを生成するステップと、
前記第1の制御情報に基づいて、前記第3のパケットの第2の制御情報として前記第1のプロトコルのパケットの先頭か後尾に相当するデータフラグメントを含むか否かを示す連結フラグを前記第3のパケットに付加するステップと、
前記第3のパケットを前記第1の制御情報に基づいて前記第2のネットワークへ送信するステップと、を有する、ことを特徴とする送信制御方法。
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