分組傳輸裝置及其控制方法
2023-05-11 11:52:41 4
專利名稱：分組傳輸裝置及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種分組傳輸裝置及其控制方法，更具體地涉及一種用 於將輸入的分組數據分割成預定長度的用戶數據以將其輸出的分組傳輸 裝置及其控制方法。
背景技術：
現在參照圖16至圖18來描述如上所述的分組傳輸技術的現有技術 實施例[1]和[2〗。圖16中示出的無線電通信系統1表示應用了現有技術實施例[1]和[2] 的系統的配置，該系統包括核心網絡10、連接到核心網絡10的兩個無線 電網絡控制裝置20_1和20_2 (下文中有時表示為標號20)、由無線電網 絡控制裝置20管理的四個基站30一1至30_4(下文中有時表示為標號30)、 以及通過基站30_1將呼叫連接到無線電網絡控制裝置20_1的行動裝置 40。如圖16中的實線所示，無線電通信系統1中的下行鏈路分組傳輸(核 心網絡10—行動裝置40)是如下進行的無線電網絡控制裝置20一1將從 核心網絡10接收的分組數據SDU (業務數據單元)分割為具有由RLC (無線電鏈路控制)協議規定的大小的用戶數據PDU (協議數據單元)， 以通過基站30將其發送到行動裝置40。此外，如圖16中的虛線所示，上行鏈路分組傳輸(行動裝置40— 核心網絡10)是如下進行的無線電網絡控制裝置20_1將通過基站30 從行動裝置40接收的用戶數據PDU組裝為分組數據SDU以將其發送到 核心網絡IO (例如參見專利文獻l)。近來，己經考慮了引入能夠實現高速下行鏈路分組傳輸的HSDPA (髙速下行鏈路分組接入)系統作為這種無線電通信系統1中的分組傳
輸標準。其中通過使用稱為HS-DSCH (高速下行鏈路共享信道)的公共 信道而執行分組傳輸的HSDPA系統實現了按最大傳輸速率"14.4 Mbps" 的通信，該最大傳輸速率"14.4Mbps"超過了現有分組傳輸標準的最大 傳輸速率"2Mbps"。現有技術實施例[ll:圖17圖17是在圖16中示出的無線電通信系統1內著重示出無線電網絡 控制裝置20的配置的圖。無線電網絡控制裝置20包括通過"i"個單位信道CH1至CHi (下 文中有時由標號CH表示)連接到核心網絡10的核心網絡接口 100;向 裝置20自身內部傳送通過核心網絡100接收的分組數據SDU的分組數 據傳送功能部200;用戶數據轉換器300，其將從分組數據傳送功能部200 傳送的分組數據SDU分割為預定長度的用戶數據PDU以將其輸出； HSDPA幀轉換器400，其將從用戶數據轉換器300輸出的用戶數據PDU 轉換為具有由HSDPA系統規定的格式的幀(後文中稱為HSDPA幀)FR， 以通過使用HS-DSCH而將其輸出；和基站接口 500，其通過基站30將 從HSDPA幀轉換器400輸出的HSDPA幀發送到行動裝置40。此外，用戶數據轉換器300具有對應於各個信道CHI至CHi地設置 的低速用戶數據轉換卡310—1至310，i (後文中有時由標號310表示)。要 指出的是，用戶數據轉換卡310 —般用於上述現有分組傳輸標準所適用的 無線電通信系統1中，並具有用於對分組傳輸標準的最大傳輸速率"2 Mbps" 內的按足夠數據量傳輸的分組數據SDU進行處理的資源量(例如，用於 臨時存儲分組數據SDU的存儲器(未示出)的容量等)。在操作時，如圖17所示，當例如通過信道CH1輸入3條分組數據 SDU1至SDU3時，分組傳送功能部200將分組數據SDU1至SDU3傳送 到對應於信道CH1設置的低速用戶數據轉換卡310_1。已接收了分組數據SDU1至SDU3的低速用戶數據轉換卡310—1將 分組數據SDU1至SDU3分別分割為預定長度的用戶數據PDU1一1至 PDUl_k、 PDU2_1至PDU2J和PDU3—1至PDU3_m以提供給HSDPA幀轉 換器400。 HSDPA幀轉換器400每當接收到用戶數據PDU時，產生向預定數 量的用戶數據PDU添加了預定報頭HD一FR的的HSDPA幀FR，並將它 通過基站接口 500發送到行動裝置40。在這種現有技術實施例[l]中，隨著由於引入HSDPA系統而導致的 傳輸速率的加速，低速用戶數據轉換卡310的處理發生擁塞，從而有可 能發生用戶數據PDU的傳輸延遲。為了解決該問題，已經提出了以下描述的現有技術實施例[2]。現有技術實施例l"21:圖18圖18示出如下的無線電網絡控制裝置20:其中，用高速用戶數據 轉換卡320_1至320_i (下文中有時由標號320表示)來分別代替圖17所 示的低速用戶數據轉換卡310_1至310j，所述高速用戶數據轉換卡320—1 至320_i可以按照HSDPA系統規定的最大傳輸速率來輸出用戶數據PDU 。在該情況下，高速用戶數據轉換卡320可以不發生傳輸延遲地輸出 用戶數據PDU，從而使無線電網絡控制裝置20能夠快速地向行動裝置 40發送HSDPA幀FR。[專利文獻l]日本特開2004-194064號公報。在上述現有技術實施例[2]中，通過新使用(添加)高速用戶數據轉 換卡而可以提高分組傳輸速率的速度。但是，由於這種高性能轉換卡很 貴，因而存在著開發成本增加的問題。此外，在有效使用現有資源(例 如現有低速用戶數據轉換卡)的角度，優選的是，儘可能少地使用這種 高速用戶數據轉換卡。發明內容因此，本發明的目的是提供一種不需要添加高速用戶數據轉換卡即 可提高分組傳輸速率的分組傳輸裝置及其控制方法。[l]為了實現上述目的，根據本發明的一個方面的分組傳輸裝置包括-被設置為由多個信道公用的預定數量的第一轉換裝置；分配裝置，當通 過單個任意信道輸入了分組數據時，所述分配裝置按照與第一轉換裝置 的輸出傳輸速率與分組數據的輸入傳輸速率之間的比率對應的數量來提
取一部分第一轉換裝置，並順序地且循環地將分組數據分配給所提取的第一轉換裝置；以及復用裝置，其將從各個第一轉換裝置輸出的預定長 度的用戶數據復用到單個信道以輸出這些用戶數據；其中，每一個第一 轉換裝置都將由分配裝置分配的分組數據分割為用戶數據以將其輸出。艮P，多個信道公用的第一轉換裝置僅僅需要設置為至少多於與該第 一轉換裝置自身的輸出傳輸速率與分組數據的輸入傳輸速率之間的比率 相對應的數量，從而不必像參照上述現有技術實施例描述的低速用戶數 據轉換卡或高速用戶數據轉換卡那樣每個信道地設置第一轉換裝置。當通過單個任意信道輸入了分組數據時，分配裝置按照與第一轉換 裝置的輸出傳輸速率與分組數據的輸入傳輸速率之間的比率相對應的數 量來提取一部分第一轉換裝置，並且順序地且循環地將分組數據分配給 所提取的第一轉換裝置。因此，無論分組數據的輸入傳輸速率如何，都 按照分別適於第一轉換裝置自身的處理性能的傳輸速率而將分組數據提 供給各個第一轉換裝置。因此，各個第一轉換裝置都分別且獨立地將分配的分組數據分割為 預定長度的用戶數據，從而使用戶數據能夠不發生傳輸延遲地輸出。此外，由於從各個第一轉換裝置並行地輸出用戶數據，所以復用裝 置將從各個第一轉換裝置輸出的用戶數據復用到單個信道以將其輸出。因此，在根據本發明一個方面的分組傳輸裝置中，第一轉換裝置僅 僅需要實現低速用戶數據轉換卡的處理性能，從而無需使用高速用戶數據轉換卡即可提高分組的傳輸速率。[2]此外，在上述的[l]中，分配裝置可以按照第一轉換裝置的已使用 資源量的升序、按與所述比率對應的數量來提取一部分第一轉換裝置， 並且當所提取的第一轉換裝置的剩餘資源量大於在分組數據中指定的傳 輸量時進行分配。[3]此外，在上述的[l]中，分配裝置可以按照第一轉換裝置的已使用 資源量的升序、按與所述比率對應的數量來提取一部分第一轉換裝置， 並且僅當所提取的第一轉換裝置的剩餘資源量的總和大於在分組數據中 指定的傳輸量、並且所提取的第一轉換裝置的剩餘資源量中的每一個都
大於通過將所述傳輸量除以對應於所述比率的所述數量而獲得的值時才 執行分配。在上述[2]或[3]的情況下，由於分組數據可以適當地優先分配給已使 用資源量較小(剩餘資源量較大)的第一轉換裝置，所以可以有效地使 用第一轉換裝置的資源。[4]此夕卜，在上述的[l]中，第一轉換裝置可以包括添加裝置，每當將分配的分組數據分割為用戶數據時，該添加裝置將所述第一轉換裝置自 身的標識符添加到各個用戶數據。艮p，由於從各個第一轉換裝置並行且非同步地輸出用戶數據，所以 由復用裝置復用的用戶數據可能並不是按照分組數據的輸入順序輸出 的。因此，各個第一轉換裝置將該第一轉換裝置自身的標識符添加到分 割出的用戶數據以輸出該用戶數據。因此，用戶數據的接收側(例如，行動裝置)根據所述標識符對接 收到的用戶數據進行排序，從而可以容易地組裝出原始分組數據。[5]此外，在上述的[l]中，復用裝置可以將從各個第一轉換裝置輸出 的用戶數據轉換為HSDPA (高速下行鏈路分組接入)系統的幀。因此，可以提供無需用高速用戶數據轉換卡替代用戶數據轉換卡即 可容易地接受HSDPA系統的引入的分組傳輸裝置。[6]此外，在上述的[l]中，分組傳輸裝置還可以包括被設置為由所述 多個信道公用的至少一個第二轉換裝置，所述至少一個第二轉換裝置將 分組數據分割為用戶數據並按照大於分組數據的輸入傳輸速率的傳輸速 率來輸出用戶數據，其中，分配裝置可以優先地向第二轉換裝置提供分 組數據，並且在檢測到第二轉換裝置的剩餘資源量對於傳輸量不足時從 第二轉換裝置切換到第一轉換裝置來分配分組數據。艮P，當第一轉換裝置具有如同參照上述現有技術實施例描述的低速 用戶數據轉換卡那樣的低處理性能時，僅僅需要為所述多個信道公用地 設置具有如同參照上述現有技術實施例描述的高速用戶數據轉換卡那樣 的高處理性能的至少一個第二轉換裝置，從而不必如同上述現有技術實 施例那樣每個信道地設置第二轉換裝置。
儘管優先向第二轉換裝置提供分組數據，但是分配裝置在檢測到第 二轉換裝置的剩餘資源量對於傳輸量不足時，從第二轉換裝置切換到第 一轉換裝置來分配分組數據。因此，無需多於必要地添加用戶數據轉換卡即可提高分組傳輸速率。[7]此外，本發明提供一種分組傳輸裝置的控制方法，該控制方法包 括以下步驟分配步驟，當通過多個信道中的單個任意信道輸入了分組 數據時，從被設置為由所述多個信道公用的並且分別將分組數據分割為 預定長度的用戶數據以將其輸出的預定數量的第一轉換卡中，按照與第 一轉換卡的輸出傳輸速率與分組數據的輸入傳輸速率之間的比率相對應 的數量來提取一部分第一轉換卡，並且，順序地且循環地將分組數據分 配給所提取的第一轉換卡；以及復用步驟，其將從各個第一轉換卡輸出 的用戶數據復用到單個信道以將其輸出。在如在上述的[l]所述的該分組傳輸裝置控制方法中，無需使用高速 用戶數據轉換卡即可提高分組的傳輸速率。[8]此外，在上述的[7]中，分配步驟可以包括以下步驟按照第一轉 換卡的已使用資源量的升序、按與所述比率對應的數量來提取一部分第 一轉換卡，並且，當所提取的第一轉換卡的剩餘資源量大於在分組數據 中指定的傳輸量時執行分配。[9]此外，在上述的[7]中，分配步驟可以包括以下步驟按照第一轉 換卡的已使用資源量的升序、按與所述比率對應的數量來提取一部分第 一轉換卡，並且，僅當所提取的第一轉換卡的剩餘資源量的總和大於在 分組數據中指定的傳輸量、並且所提取的第一轉換卡的剩餘資源量中的 每一個都大於通過將所述傳輸量除以對應於所述比率的所述數量而獲得 的值時才執行分配。如上述[2]或[3]中所述，在上述[8]或[9]的分組傳輸裝置的控制方法中，可以有效地使用第一轉換卡的資源。[IO]此外，在上述的[7]中，復用步驟可以包括以下步驟將從各個 第一轉換卡輸出的用戶數據轉換為HSDPA (高速下行鏈路分組接入)系 統的幀。
如上述[5]中所述，在該分組傳輸裝置控制方法中，無需用高速用戶數據轉換卡替代用戶數據轉換卡即可容易地接受HSDPA系統的引入。[ll]此外，在上述的[7]中，分配步驟可以包括以下步驟優先向至少一個第二轉換卡提供分組數據，所述至少一個第二轉換卡被設置為由 所述多個信道公用，將分組數據分割為用戶數據，並且按照大於分組數據的輸入傳輸速率的傳輸速率來輸出用戶數據；並且，當檢測到第二轉 換卡的剩餘資源量對於傳輸量不足時，從第二轉換卡切換到第一轉換卡 來分配分組數據。如上述[6]中所述，在該分組傳輸裝置控制方法中，無需多於必要地 添加用戶數據轉換卡即可提高分組傳輸速率。根據本發明，無需添加高速用戶數據轉換卡即可提高分組的傳輸速 率，從而能夠降低開發費用並且有效使用現有資源。此外，可以容易地接受HSDPA系統的引入，使得能夠縮短開發期並 且能夠容易地啟動業務。
結合附圖來考慮下面的詳細描述，本發明的上述和其他目的和優點 將顯而易見，在附圖中標號通篇表示相似的部件，在附圖中圖1是示出根據本發明的分組傳輸裝置及其控制方法的實施方式[l] 的框圖；圖2是示出用於本發明的實施方式[l]的呼叫控制器的操作實施例的 流程圖；圖3A和3B是示出用於本發明的實施方式[l]的資源管理器的操作實 施例的圖；圖4是示出用於根據本發明的分組傳輸裝置及其控制方法的低速用 戶數據轉換器的操作實施例[l]的流程圖；圖5A至5C是示出用於本發明的實施方式[1]的分組數據分配控制器 的操作實施例的圖；圖6是示出本發明的實施方式[l]的數據/幀流程的框圖7是示出用於本發明的實施方式[l]的分組數據傳送功能部的操作實施例的流程圖；圖8A和8B是示出用於根據本發明的分組傳輸裝置及其控制方法的低速用戶數據轉換器的操作實施例(2)的圖；圖9是示出行動裝置的分組數據組裝操作實施例的框圖；圖10是示出根據本發明的分組傳輸裝置及其控制方法的實施方式[2]的框圖；圖11是用於本發明的實施方式[2]的呼叫控制器的操作實施例的流 程圖；圖12A至12C是示出用於本發明的實施方式[2]的資源管理器的操作 實施例的圖；圖13A至13C是示出用於本發明的實施方式[2]的分組數據分配控制器的操作實施例的圖；圖14是示出本發明的實施方式[2]的數據/幀流程的框圖；圖15是示出用於本發明的實施方式[2]的分組數據傳送功能部的操作實施例的流程圖；圖16是示出現有技術的無線電通信系統的配置的框圖；圖17是示出分組傳輸技術的現有技術實施例[1]的框圖；以及圖18是示出分組傳輸技術的現有技術實施例[2]的框圖。
具體實施方式
現在將按照下面的順序參照圖1、 2、 3A、 3B、 4、 5A至5C、 6、 7、 8A、 8B、 9至11、 12A至12C、 13A至13C、 14和15來描述根據本發明 的分組傳輸裝置及其控制方法的實施方式[1]和[2]:I.實施方式[l]:圖1、 2、 3A、 3B、 4、 5A至5C、 6、 7、 8A、 8B和9I.l.配置圖lL2.操作實施例圖2、 3A、 3B、 4、 5A至5C、 6、 7、 8A、 8B和9 L2丄分組數據分配目的地設置實施例圖2、 3A、 3B、 4和5A至5C
L2丄l.呼叫控制器600的操作實施例[l]:圖2 L2丄2.資源管理器700的操作實施例[l]:圖3A和3B 1.2丄3.低速用戶數據轉換器300L的操作實施例(1)(呼叫建立 處理)圖4
1.2丄4.分組數據分配控制器卯0的操作實施例[l]:圖5A至5C
I. 2.2.分組數據分配實施例:圖6、 7、 8A、 8B和9 1.2.2丄數據/幀流程實施例[l]:圖5A至5C和圖6
1.2.2.2. 分組數據傳送功能部200的操作實施例[l]:圖7
1.2.2.3. 低速用戶數據轉換器300L的操作實施例(2)(用戶數據 分割/分組數據組裝)圖8A和8B
1.2.2.4. 行動裝置的分組數據組裝操作實施例圖9 IL實施方式[2]:圖10、 11、 12A至12C、 13A至13C、 14和15
II丄配置圖10
IL2.操作實施例:圖11、 12A至12C、 13A至13C、 14和15 n.2丄分組數據分配目的地設置實施例圖11、 12A至12C和13A至13C
IL2丄1.呼叫控制器600的操作實施例[2]:圖11 IL2丄2.資源管理器700的操作實施例[2](高速用戶數據轉換卡 優先)圖12A至12C
IL2丄3.分組數據分配控制器900的操作實施例[2]:圖13A至13C
II. 2.2.分組數據分配實施例圖14和15 IL2.2丄數據/幀流程實施例[2]:圖14 11.2.2.2.分組數據傳送功能部200的操作實施例[2]:圖15
I.實施方式m:圖l、 2、 3A、 3B、 4、 5A至5C、 6、 7、 8A、 8B和
I丄配置圖1
圖1中示出的無線電網絡控制裝置20實現了根據本發明的分組傳輸 裝置及其控制方法，按照與現有技術的配置相同的方式，該無線電網絡控制裝置20包括通過"i"個單位信道CH1至CHi連接到核心網絡10 的核心網絡接口 100;向裝置20自身內部傳送通過核心網絡100接收的 分組數據SDU的分組數據傳送功能部200;用戶數據轉換器300，其將 從分組數據傳送功能部200傳送的分組數據SDU分割為預定長度的用戶 數據PDU以將其輸出；HSDPA幀轉換器400，其將從用戶數據轉換器 300輸出的用戶數據PDU轉換為HSDPA幀FR以通過使用HS-DSCH而 將其輸出；和基站接口 500，其將從HSDPA幀轉換器400輸出的HSDPA 幀FR通過基站30傳輸到行動裝置40。此外，在用戶數據轉換器300內的低速用戶數據轉換器300L中，與 現有技術配置不同，設置有由信道CHI至CHi公用的預定數量的"j"個 低速用戶數據轉換卡單元310—1至310j。此外，除了現有技術的配置之外，本實施方式的無線電網絡控制裝 置20還具有通過核心網絡接口 IOO接收呼叫建立消息MSG的呼叫控 制器600;利用資源管理資料庫DB來管理低速用戶數據轉換器300L的 已使用資源量資源管理器700;對裝置20自身管理的站的信息進行管理 的站數據管理器800;以及分組數據分配控制器900，其在接收到來自呼 叫控制器600的指令時，將應當向其分配分組數據SDU的低速用戶數據 轉換卡310 (後文稱為分配目的地卡)的標識符設置在分組數據傳送目的 地卡表TBL1和分組數據分配目的地卡表TBL2中。在呼叫建立消息MSG中，指定了用於傳輸分組數據SDU的信道CH 的ID (後文中，稱為信道ID)以及分組數據SDU的輸入傳輸速率和傳 輸量等。L2.操作實施例圖2、 3A、 3B、 4、 5A至5C、 6、 7、 8A、 8B和9 現在將描述該實施方式的操作。首先，將參照圖2、 3A、 3B、 4和 5A至5C描述分組數據SDU的分配目的地卡的設置實施例。接著，參照 圖6、 7、 8A、 8B和9描述基於該設置的分組數據SDU的分配實施例。 1.2丄分組數據分配目的地設置實施例圖2、 3A、 3B、 4和5A至 5￡1.2丄1.呼叫控制器600的操作實施例「11:圖2如圖2所示，當從核心網絡10接收到呼叫建立消息MSG時(在步 驟Sl)，呼叫控制器600基於呼叫建立消息MSG內的分組數據SDU的 傳輸量來計算使低速用戶數據轉換卡310處理分組數據SDU所必需的資 源量(後文中，稱為必要資源量)(在步驟S2)。必要資源量例如是在低速用戶數據轉換卡310中臨時存儲按呼叫建 立消息MSG指定的傳輸量而輸入的分組數據SDU所必需的低速用戶數 據轉換卡310內的存儲器(未示出)的容量等。呼叫控制器600向資源管理器700通知針對所計算出的必要資源量 的資源獲得請求REQ1，並等待對該資源獲得請求REQ1的資源獲得響應 ACK1 (在步驟S3)。同時，呼叫控制器600從呼叫建立消息MSG提取信道ID (在步驟S4)。如後面將描述的，資源獲得響應ACK1包括表示在無線電網絡控 制裝置20中是否有對分組數據SDU的分配控制的信息；形成分組數據 SDU的分配目的地的低速用戶數據轉換卡的ID (後文中，稱為分配目的 地卡ID);以及各個分配目的地卡中分別可以保證的資源量。當從資源管理器700接收到表示"有分配控制"的資源獲得響應 ACK1時(在步驟S5)，呼叫控制器600向低速用戶數據轉換器300L提 供呼叫建立指令INS1以指示由上述資源獲得響應ACK1通知的分配目的 地卡ID及其可以保證的資源量(在步驟S6)。因此，在低速用戶數據轉 換器300L中，執行如下所述的呼叫建立處理。呼叫控制器600向分組數據分配控制器900提供分配建立指令INS2 以指示在上述步驟S4提取的信道ID、以及由上述資源獲得響應ACK1 通知的"有分配控制"和分配目的地卡ID (在步驟S7)。因此，在分組 數據分配控制器900中，執行如下所述的對分組數據傳送目的地卡表 TBL1和分組數據分配目的地卡表TBL2的設置。此外，在上述步驟S5處，當從資源管理器700接收到資源獲得NG
時(即，如後文將描述的，當分組數據SDU的傳輸量或者所使用f言道CH的數量太大而不能新進行呼叫建立時)，呼叫控制器600向核心網絡 IO通知呼叫建立NG (在步驟S8)。1.2丄2.資源管理器700的操作實施例fll:圖3A和3B如圖3A所示，資源管理器700在從呼叫控制器600接收的資源獲得 請求REQ1中提取必要資源量(在步驟SIO)。資源管理器700向站數據管理器800詢問在無線電網絡控制裝置20 中分配控制是否有效以及分配目的地卡的數量(在步驟Sll)。分配目的地卡的數量是由例如維護人員基於分組數據SDU的輸入 傳輸速率與低速用戶數據轉換卡310的處理性能(即，用戶數據的輸出 傳輸速率)之間的比率而預先設置的。例如，當分組數據SDU的輸入傳輸速率是上述HSDPA系統的最大 傳輸速率"14.4 Mbps"、低速用戶數據轉換卡310對用戶數據的輸出傳輸 速率是上述現有分組傳輸標準的最大傳輸速率"2 Mbps"時，分配目的 地卡的藪量設置為至少"8" ( —14.4Mbps/2Mbps)。作為詢問站數據管理器800的結果，當識別出分配控制有效時(在 步驟S12)，資源管理器700檢索資源管理資料庫DB，以從資源管理數 據庫DB中按已使用資源量的升序、按照分配目的地卡的數量來提取低 速用戶數據轉換卡310 (在步驟S13)。資源管理器700確定在上述步驟S10處提取的必要資源量是否在所 提取的低速用戶數據轉換卡310的剩餘資源量的總和之內(在步驟S14)。 當提取的必要資源量在該總和內時，資源管理器700還確定通過將必要 資源量除以分配目的地卡的數量而獲得的值(即，在提取的各個低速用 戶數據轉換卡310均勻地保證必要資源量的情況下的資源量)是否在低 速用戶數據轉換卡310的各個剩餘資源量之內(在步驟S15)。例如，當資源需要佔用單個低速用戶數據轉換卡310的資源的45% 的量、分配目的地卡的數量是"3"、並且低速用戶數據轉換卡310的各 個已使用資源量的情況如圖3B所示時，資源管理器700在上述步驟S13 處按照已使用資源量的升序而提取三個低速用戶數據轉換卡310_1)、 310_2 ("60%")和310_3 ("68%")。由於必要資源量"45%"在低速用戶數據轉換卡310_1至310—3的剩 餘資源量(分別為"45%"、 "40%"和"32%")的總和("117%")之內， 並且在低速用戶數據轉換卡310_1至310_3中的每一個處均勻地保證必要 資源量時的資源量"15%"(=必要資源量"45%" /分配目的地卡的數量 "3")在低速用戶數據轉換卡310_1至310_3的各個剩餘資源量"45%"、 "40%"和"32%"之內，所以資源管理器700在上述步驟S14和S15 處確定可以獲得資源。在該情況下，資源管理器700向呼叫控制器600通知設置有"有分 配控制"、分配目的地卡ID ("310一1"至"310_3")和分配目的地卡的數 量("3")的資源獲得響應ACK1 (在步驟S16)。此外，當在上述步驟S12處分配控制無效時，或者當在上述步驟S14 或S15處確定不能獲得資源時，資源管理器700向呼叫控制器600通知 資源獲得NG (在步驟S17)。但是，僅當分組數據SDU的傳輸量或所使 用的信道CH的數量極大時才通知該資源獲得NG，這是由於各低速用戶 數據轉換卡310具有用於對按照用戶數據的輸出傳輸速率內的足夠數據 量傳輸的分組數據SDU進行處理的資源量。1.2丄3.低速用戶數據轉換器300L的操作實施例(1)(呼叫建立處理)圖4如圖4所示，當從呼叫控制器600接收到呼叫建立指令INS1時(在 步驟S20)，低速用戶數據轉換器300L執行呼叫建立處理(在步驟T1)。艮口，低速用戶數據轉換器300L保證與呼叫建立指令INS1所指示的 分配目的地卡ID對應的低速用戶數據轉換卡310的資源(即，對圖3B 中示出的資源管理資料庫DB的已使用資源量進行更新)(在步驟S21)。此外，在上述步驟S20，當接收到並非呼叫建立指令INS1的指令時 (即，當從核心網絡10接收到分組數據SDU或從行動裝置40接收到用 戶數據時)，低速用戶數據轉換器300L執行如下所述的用戶數據分割或 分組數據組裝(在步驟T2)。L2丄4.分組數據分配控制器卯0的操作實施例「11:圖5A至5C
如圖5A所示，當從呼叫控制器600接收了表示"有分配控制"的分 配建立指令INS2時(在步驟S30)，分組數據分配控制器900在圖5B所 示的分組數據傳送目的地卡表TBL1中，對與分配建立指令INS2所指示 的信道ID對應的"傳送目的地卡ID"設置表示"有分配控制"的值(例 如，不同於低速用戶數據轉換卡的卡ID "310J"至"310j"的值"99") (在步驟S31)。分組數據分配控制器900從圖5C中示出的分組數據分配目的地卡表 TBL2獲得空閒索引號(例如"0")(在步驟S32),並將獲得的空閒索引 號設置在分組數據傳送目的地卡表TBL1中的"分組數據分配目的地卡 表的索引號"(在步驟S33)。分組數據分配控制器900將由分配建立指令INS2所指示的分配目的 地卡ID設置在分組數據分配目的地卡表TBL2中的對應索引號的"分配 目的地卡ID"(在步驟S34)。分組數據分配目的地卡表TBL2中的"分配計數器"用於每當將分 組數據SDU分配給低速用戶數據轉換卡310時重複地對分配目的地卡的 數量進行計數(即，在分配目的地卡的數量例如為"3"的情況下，重複 地計數"1" — "2" — "3" — "1"—…)。將分組數據SDU順序地且 循環地分配給與"分配計數器"的值對應的分配目的地卡ID的低速用戶 數據轉換卡310。此外，在上述步驟S30，當接收到並非分配建立指令INS2的指令時，或者即使接收到分配建立指令INS2但是接收的指令INS2不表示"有分配控制"時，低速用戶數據轉換器300L不執行處理。 1.2.2.分組數據分配實施例圖6、 7、 8A、 8B和9 現在將描述基於上述分組數據分配目的地設置的分組數據SDU的分配實施例。L2.2丄數據/幀流程實施例m:圖5A至5C和圖6圖6示出在本實施方式中使用的分組數據SDU、用戶數據PDU和HSDPA幀FR的流程的實施例。首先，將參照圖6來描述分組數據分配的總體操作。 在圖6的實施例中，當從核心網絡10通過信道CH1至CHi中的信 道CH1輸入了三條分組數據SDU1至SDU3時，分組數據傳送功能部200 檢索由上述分組數據分配目的地卡設置所設置的分組數據傳送目的^k卡 表TBL1和分組數據分配目的地卡表TBL2，以將分組數據SDU1至SDU3 分配給形成分配目的地的低速用戶數據轉換卡310。假設在表TBL1和TBL2中將低速用戶數據轉換卡310一1至310_3設 置為與信道ID= "CHI"相對應的分配目的地卡ID，分組數據傳送功能 部200順序地將分組數據SDU1至SDU3分配給低速用戶數據轉換卡310_1 至310_3。接收了分組數據SDU1至SDU3的低速用戶數據轉換卡31(U至310—3 分別將分組數據SDU1至SDU3分割為用戶數據PDU1J至PDU1—k、 PDU2—1至PDU2—1和PDU3_1至PDU3jn，並將卡310J至310_3自身的 卡ID添加到各個用戶數據PDU以提供給HSDPA幀轉換器400。HSDPA幀轉換器400按照與現有技術實施例相同的方式來產生向用 戶數據PDU1—1至PDU1—K、 PDU2_1至PDU2j和PDU3—1至PDU3_m添 加了預定幀報頭HD—FR的HSDPA幀FR，以將其通過基站接口 500發送 到行動裝置40。下面，將參照圖7、圖8A、圖8B和圖9來描述實現了分組數據分 配的分組數據傳送功能部200和低速用戶數據轉換器300L的操作實施例 以及在行動裝置40中的對分組數據SDU的組裝實施例。1.2.2.2.分組數據傳送功能部200的操作實施例「11:圖7如圖7所示，當通過核心網絡接口 100從核心網絡10接收了分組數 據SDU1(參見圖6)時，分組數據傳送功能部200從接收的分組數據SDU1 中提取信道10= "CH1"(在步驟S40)。分組數據傳送功能部200從圖5B中示出的分組數據傳送目的地卡 表TBL 1中獲得與提取的信道ID= "CH1"相對應的"傳送目的地卡ID" (在步驟S41)。如上所述，由於在將"傳送目的地卡ID"設置為"99"的情況下"傳 送目的地卡ID"表示"有分配控制"(在步驟S42)，所以分組數據傳送
功能部200根據表TBL 1中的"分組數據分配目的地卡表的索引號"而(在步驟S44)。分組數據傳送功能部200根據"分配計數器"的值而獲得分配目的 地卡ID= "310—1"(在步驟S45)，並將接收到的分組數據SDU1傳送到 低速用戶數據轉換卡310_1 (在步驟S46)。分組數據傳送功能部200將"分配計數器"的值遞增l(在步驟S47)。因此，"分配計數器"的值呈現"2"。因而，當接收到下一個分組數 據SDU2時，將分組數據SDU2傳送到低速用戶數據轉換卡310_2。此外， 類似的是，將分組數據SDU3傳送到低速用戶數據轉換卡310_3。接著，分組數據傳送功能部200確定"分配計數器"的值是否達到 分配目的地卡的數量(在本實施例中為"3")(在步驟S48)。當發現達到 了分配目的地卡的數量時，分組數據傳送功能部200對"分配計數器" 進行初始化(將其值設定為"1")(在步驟S49)。因而，當通過信道CH1輸入分組數據SDU3之後的分組數據(未示 出)或者新輸入分組數據SDU時，類似地將分組數據SDU順序地且循 環地傳送到低速用戶數據轉換卡310_1至310_3。此外，在上述步驟S42，當"傳送的目的地卡ID"不是置為"99" 時，分組數據傳送功能部200不執行處理。1.2.2.3.低速用戶數據轉換器300L的操作實施例(2)(用戶數據分 割/分組數據組裝)圖8A和8B如圖8A所示，當從分組數據傳送功能部200接收到分組數據SDU 時，或當從行動裝置40接收到用戶數據PDU時(即，當執行上行鏈路 分組傳輸時)(在步驟S60)，低速用戶數據轉換器300L執行用戶數據分 割或分組數據組裝(在步驟T2)。艮P，當接收到分組數據SDU時，低速用戶數據轉換器300L內的低 速用戶數據轉換卡310將分組數據SDU分割為用戶數據PDU，並將卡 310自身的卡ID添加到各用戶數據PDU (在步驟S61)。如圖8B所示，通過將分組數據SDU分割為預定長度的數據DT並
將預定報頭HD添加到各數據DT而產生用戶數據PDU。.例如，低速用 戶數據轉換卡310_1將分組數據SDU1分割為用戶數據PDUlj至PDUl.k， 並向各報頭HD的空閒區域添加共同的卡H^ "310一1"。低速用戶數據轉換卡310將在上述步驟S61添加了卡ID的用戶數據 PDU提供給HSDPA幀轉換器400 (在步驟S62)。HSDPA幀轉換器400按接收順序並按HSDPA系統規定的預定數量 而使用戶數據PDU成為有效負載PL,並且生成具有預定幀報頭HD—FR 以及添加到有效負載PL的CRC (循環冗餘校驗)(如有必要則還向各個 用戶數據PDU添加填充PAD)的HSDPA幀FR，以將其通過基站接口 500而發送到行動裝置40。此外，在上述步驟S60，當從行動裝置40接收到用戶數據PDU時， 低速用戶數據轉換卡310按照與現有技術實施例相同的方式將用戶數據 PDU組裝成分組數據SDU (在步驟S63)，並將組裝的分組數據SDU提 供給分組數據傳送功能部200 (在步驟S64)。接收了分組數據SDU的分組數據傳送功能部200通過核心網絡接口 100將分組數據SDU傳輸到核心網絡10。1.2.2.4.行動裝置的分組數據組裝操作實施例圖9如圖9所示，行動裝置40每當從無線電網絡裝置20接收到HSDPA 幀FR時，從接收的HSDPA幀FR中去除幀報頭HD_FR、 CRC和填充PAD， 從而提取用戶數據PDU。如圖9所示，當按照用戶數據PDU1—1—PDU2_1—PDU3—1 —…一 PDU1-2—PDUl_k—PDU2_1—PDU3_m的順序接收所提取的用戶數據PDU 時(即，當用戶數據PDU與分組數據SDU的輸入順序不一致時)，移動 設備40根據添加到各報頭HD的空閒區域的卡ID "301_1"至"301_3" 來對用戶數據PDUU至PDUl_k、PDU2_l至PDU2_1和PDU3_1至PDU3_m 進行排序，從而能夠組裝出分組數據SDU1至SDU3。儘管在圖中未示出，但是行動裝置40可能接收到添加了相同的卡ID 但是是從多個不同分組數據SDU分割出來的用戶數據PDU (即，可能將 多個分組數據SDU分配給同一低速用戶數據轉換卡310)。即使在該情況
下，行動裝置40也類似地根據添加到報頭HD的空閒區域的卡ID來對 接收的用戶數據PDU進行排序，從而能夠基於按與現有技術實施例相同 的方式設置在報頭HD中的分組數據長度和表示分割的用戶數據的終止 的標識符等來分別地組裝分組數據SDU。IL實施方式『2h圖10、 11、 12A至12C、 13A至13C、 14和15II.l.配置圖10圖10中示出的無線電網絡控制裝置20與上述實施方式[1]的不同之 處在於，用戶數據轉換器300具有高速用戶數據轉換器300H。此外，不 同於現有技術實施例，高速用戶數據轉換器300H具有被設置為由信道 CH1至CHi公用的三個高速用戶數據轉換卡320_1至320_3。IL2.操作實施例圖11、 12A至12C、 BA至13C、 14和15 現在將描述本實施方式的操作。首先，參照圖11、圖12A至12C 和圖13A至13C來描述分組數據SDU的分配目的地卡的設置實施例。 然後，將參照圖14和15來描述基於該設置的分組數據SDU的分配實施 例。需注意，由於低速用戶數據轉換器300L的操作與上述實施方式[l] 中的操作相同，所以省略對其的描述。IL2丄分組數據分配目的地設置實施例圖11、 12A至12C和13A 至13Cn.2丄i.呼叫控制器的操作實施例m:圖ii圖11中所示的呼叫控制器600的處理流程與圖2的流程的不同之處 在於添加了步驟S70至S72的處理。艮口，當從資源管理器700接收了表示"沒有分配控制"的資源獲得 響應ACK1時(在步驟S70)，呼叫控制器600向高速用戶數據轉換器300H 提供呼叫建立指令INS1 (在步驟S71)。在"沒有分配控制"(如後文將描述的，其優先於"有分配控制"地 設置)的情況下，由於在資源獲得響應ACK1中設置了形成分組數據SDU 的傳送目的地的單個高速用戶數據轉換卡的ID (後文稱為傳送目的地卡 ID)和在該傳送目的地卡中可以保證的資源量，所以呼叫控制器600指
示針對呼叫建立指令INS1的傳送目的地卡ID和資源量。
因此，在高速用戶數據轉換器300H中，執行呼叫建立處理(即， 保證與由呼叫建立指令INS1指示的傳送目的地卡ID相對應的高速用戶 數據轉換卡320的資源)(未示出)。
呼叫控制器600向分組數據分配控制器900提供分配建立指令 INS2，該分配建立指令INS2用於指示按照與上述實施方式[l]相同的方 式提取的信道ID、以及由上述資源獲得響應ACK1所通知的"沒有分配 控制"和傳送目的地卡ID (在步驟S72)。
因此，在分組數據分配控制器900中，執行如下文所述的對分組數 據傳送目的地卡表TBL1的設置。
IL2丄2.資源管理器700的操作實施例f21 (高速用戶數據轉換卡優 先)圖12A至12C
圖12A中示出的分組數據分配控制器卯O的處理流程與圖3A中所 示的流程的不同之處在於添加了步驟S80至S82的處理。圖12C中示出 的資源管理資料庫DB與圖3B中所示的資料庫的不同之處在於添加了高 速用戶數據轉換器300H的已使用資源量。
在步驟S10在從呼叫控制器600接收的資源獲得請求REQ1中提取 了必要資源量之後，資源管理器700在資源管理資料庫DB中優先查閱 高速用戶數據轉換器300H的已使用資源量(在步驟S80)。
資源管理器700基於高速用戶數據轉換器300H中的高速用戶數據 轉換卡320—1至320一3的己使用資源量來確定是否可以獲得資源(即，在 上述步驟S10提取的必要資源量是否在高速用戶數據轉換卡320_1至320.3 中的任一個的剩餘資源量之內)(在步驟S81)。
在上述步驟S81，當確定了可以獲得資源時，資源管理器700向呼 叫控制器600通知設置有"沒有分配控制"和傳送的目的地卡ID的資源 獲得響應ACK1 (在步驟S82)。
另一方面，當確定了不能獲得響應時，資源管理器700將對資源管 理資料庫DB的查閱目的地從高速用戶數據轉換器300H的已使用資源量 切換為低速用戶數據轉換器300L的已使用資源量，從而執行與上述實施
方式[l]相同的處理。
n.2丄3.分組數據分配控制器900的操作實施例「21:圖13A至13C
在圖13A中示出的分組數據分配控制器900的處理流程與圖5A中 示出的流程的不同之處在於添加了步驟S90的處理。
艮P，當接收到表示"沒有分配控制"的分配建立指令INS2時，分組 數據分配控制器900將由分配建立指令INS2指示的傳送目的地卡ID設 置到圖13B中示出的分組數據傳送目的地卡表TBL2中的與分配建立指 令INS2所指示的信道ID相對應的"傳送目的地卡ID"(在步驟S90)。
IL2.2.分組數據分配實施例圖14和15
下面，將描述基於上述分組數據分配目的地設置的對分組數據SDU 的分配實施例。
IL2.2丄數據/幀流程實施例「21:圖14
圖14示出本實施方式使用的分組數據SDU、用戶數據PDU和 HSDPA幀FR的流程實施例。
首先，將參照圖4來描述分組數據分配的總體操作。
在圖14的實施例中，當從核心網絡IO通過信道CH1至CHi內的信 道CH3輸入了三條分組數據SDU1至SDU3時,分組數據傳送功能部200 查閱由上述分組數據分配目的地卡設置所設置的分組數據傳送目的地卡 表TBL1 ，並將分組數據SDU1至SDU3傳送到形成傳送目的地的高速用 戶數據轉換卡320。
假設在表TBL1中將高速用戶數據轉換卡320_1設置為與信道ID= "CH3"相對應的傳送目的地卡ID，則分組數據傳送功能部200將分組 數據SDU1至SDU3傳送到高速用戶數據轉換卡320_1。
高速用戶數據轉換卡320_1按照與現有技術實施例相同的方式將分 組數據SDU1至SDU3分割為用戶數據PDU1_1至PDU1—k、 PDU2_1至 PDU2_1和PDU3_1至PDU3_m以提供給HSDPA幀轉換器400。由此，通 過基站接口 500將HSDPA幀轉換器400產生的HSDPA幀FR發送到移 動設備40。
此外，當高速用戶數據轉換卡320—1至320—3的每一個資源都不足時
(即，當在分組數據傳送目的地卡表TBL1中將"有分配控制"("99") 設置為傳送目的地卡ID時)，按照與上述實施方式[l]相同的方式將分組 數據SDU1至SDU3分配給低速用戶數據轉換卡310。
下面，將參照圖15來描述實現了分組數據分配的分組數據傳送功能 部200的操作實施例。需注意，由於行動裝置40中的組裝操作與現有技 術實施例中的操作相同，所以下面省略了其描述。
11.2.2.2.分組數據傳送功能部200的操作實施例「2h圖15
在圖15中所示的分組數據傳送功能部200的處理流程與圖7中示出 的流程的不同之處在於添加了步驟S100的處理。
艮P，當如圖14所示地通過信道CH3從核心網絡IO接收了分組數據 SDU1至SDU3時，分組數據傳送功能部200在步驟S41從圖13B中示 出的分組數據傳送目的地卡表TBL1中獲得與信道ID= "CH3 "相對應的 "傳送目的地卡ID" = "320_1"。
在該情況下，在步驟S42，當確定了 "傳送目的地卡ID"沒有被設 置為"99"時，分組數據傳送功能部200將接收的分組數據SDU1至SDU3 傳送到高速用戶數據轉換卡320—1 (在步驟SIOO)。
此外，當"傳送目的地卡ID"被設置為"99"時，分組數據傳送功 能部200按照與上述實施方式[l]相同的方式執行步驟S43至S49的操作， 從而將分組數據SDU1至SDU3分配給低速用戶數據轉換卡310。
要指出的是，本發明不限於上述實施方式，本領域技術人員基於權 利要求書的敘述顯然可以做出各種變型例。
權利要求
1、一種分組傳輸裝置，該分組傳輸裝置包括被設置為由多個信道公用的預定數量的第一轉換裝置；分配裝置，當通過單個任意信道輸入了分組數據時，所述分配裝置按照與第一轉換裝置的輸出傳輸速率與分組數據的輸入傳輸速率之間的比率對應的數量來提取一部分第一轉換裝置，並順序地且循環地將分組數據分配給所提取的第一轉換裝置；以及復用裝置，其將從各個第一轉換裝置輸出的預定長度的用戶數據復用到單個信道以輸出這些用戶數據；其中，每一個第一轉換裝置都將由分配裝置分配的分組數據分割為用戶數據以將其輸出。
2、 根據權利要求l所述的分組傳輸裝置，其中，分配裝置按照第一 轉換裝置的已使用資源量的升序、按與所述比率對應的數量來提取一部 分第一轉換裝置，並且當所提取的第一轉換裝置的剩餘資源量大於在分 組數據中指定的傳輸量時進行分配。
3、 根據權利要求1所述的分組傳輸裝置，其中，分配裝置按照第一 轉換裝置的己使用資源量的升序、按與所述比率對應的數量來提取一部 分第一轉換裝置，並且僅當所提取的第一轉換裝置的剩餘資源量的總和 大於在分組數據中指定的傳輸量、並且所提取的第一轉換裝置的剩餘資 源量中的每一個都大於通過將所述傳輸量除以對應於所述比率的數量而 獲得的值時才執行分配。
4、 根據權利要求1所述的分組傳輸裝置，其中，第一轉換裝置包括 添加裝置，每當將分配的分組數據分割為用戶數據時，該添加裝置將所 述第一轉換裝置自身的標識符添加到各個用戶數據。
5、 根據權利要求1所述的分組傳輸裝置，其中，復用裝置將從各個 第一轉換裝置輸出的用戶數據轉換為高速下行鏈路分組接入系統的幀。
6、 根據權利要求1所述的分組傳輸裝置，該分組傳輸裝置還包括被 設置為由所述多個信道公用的至少一個第二轉換裝置，所述至少一個第 二轉換裝置將分組數據分割為用戶數據並按照大於分組數據的f俞入傳輸 速率的傳輸速率來輸出用戶數據，分配裝置優先向第二轉換裝置提供分組數據，並且在檢測到第二轉 換裝置的剩餘資源量對於傳輸量不足時從第二轉換裝置切換到第一轉換 裝置來分配分組數據。
7、 一種分組傳輸裝置的控制方法，該控制方法包括以下步驟-分配步驟，當通過多個信道中的單個任意信道輸入了分組數據時，從被設置為由所述多個信道公用的、並且分別將分組數據分割為預定長 度的用戶數據以將其輸出的預定數量的第一轉換卡中，按照與第一轉換 卡的輸出傳輸速率與分組數據的輸入傳輸速率之間的比率相對應的數量 來提取一部分第一轉換卡，並且，順序地且循環地將分組數據分配給所提取的第一轉換卡；以及復用步驟，將從各個第一轉換卡輸出的用戶數據復用到單個信道以 將其輸出。
8、 根據權利要求7所述的分組傳輸裝置的控制方法，其中，分配步驟包括以下步驟按照第一轉換卡的已使用資源量的升序、按與所述比率對應的數量來提取一部分第一轉換卡，並且，當所提取的第一轉換卡 的剩餘資源量大於在分組數據中指定的傳輸量時執行分配。
9、 根據權利要求7所述的分組傳輸裝置的控制方法，其中，分配步驟包括以下步驟按照第一轉換卡的已使用資源量的升序、按與所述比率對應的數量來提取一部分第一轉換卡，並且，僅當所提取的第一轉換 卡的剩餘資源量的總和大於在分組數據中指定的傳輸量、並且所提取的 第一轉換卡的剩餘資源量中的每一個都大於通過將所述傳輸量除以對應 於所述比率的數量而獲得的值時才執行分配。
10、 根據權利要求7所述的分組傳輸裝置的控制方法，其中，復用 步驟包括以下步驟將從各個第一轉換卡輸出的用戶數據轉換為高速下行鏈路分組接入系統的幀。
11、 根據權利要求7所述的分組傳輸裝置的控制方法，其中，分配 步驟包括以下步驟優先向至少一個第二轉換卡提供分組數據，所述至少一個第二轉換卡被設置為由所述多個信道公用，將分組數據分割為用 戶數據，並按照大於分組數據的輸入傳輸速率的傳輸速率來輸出用戶數 據；並且，當檢測到第二轉換卡的剩餘資源量對於傳輸量不足時，從第 二轉換卡切換到第一轉換卡來分配分組數據。
全文摘要
本發明提供分組傳輸裝置及其控制方法。在無需添加高速用戶數據轉換卡即可提高分組傳輸速率的分組傳輸裝置及其控制方法中，當通過多個信道中的單個任意信道輸入了分組數據時，從被設置為由所述多個信道公用的預定數量的低速用戶數據轉換卡中，按照與低速用戶數據轉換卡的輸出傳輸速率與分組數據的輸入傳輸速率之間的比率相對應的數量來提取低速用戶數據轉換卡。順序地且循環地將分組數據分配給所提取的低速用戶數據轉換卡。將從低速用戶數據轉換卡輸出的預定長度的用戶數據轉換為HSDPA即高速下行鏈路分組接入系統的幀，並將其復用到單個信道HS-DSCH即高速下行鏈路共享信道以將其輸出。
文檔編號H04W28/06GK101119316SQ20071013984
公開日2008年2月6日 申請日期2007年8月2日 優先權日2006年8月3日
發明者大石雄一郎, 尼崎富士 申請人:富士通株式會社