专利名称：包通信方法、控制装置及移动站的制作方法
技术领域：
本发明涉及采用无线访问技术来进行包通信的包通信方法、控制装置及移动站。
背景技术：
以往，作为采用无线访问技术来实现包通信的第3代无线通信系统，以3GPP(3rd Generation Partnership Project)标准化的「UMTS(Universal MobileTelecommunication System)」是众所周知的。
图1表示含有UMTS网络的现有的无线通信系统结构。如图1所示，在UMTS网络中，配置有基站BS、无线网络控制站RNC、加入者节点SGSN(Serving GPRS Support Node)、网关节点GGSN(Gateway GPRS SupportNode)。此外，UMTS网络，连接在互联网等包通信网络上。另外，PC(PersonalComputer)等通信终端TE，经由移动站MS，能够与UMTS网络连接。
图2(a)表示现有的无线通信系统中的协议堆栈。另外，图2(b)表示在现有的无线通信系统中设定的RLC(Radio Link Control)连接及GTP(GPRSTunneling Protocol)连接的结构。
如图2(a)所示，在现有的无线通信系统中，在移动站MS与无线网络控制装置RNC之间，设定基于RLC协议的RLC连接。
另外，在无线网络控制站RNC与加入者节点SGSN之间，设定GTP连接，在加入者节点SGSN与网关节点GGSN之间，设定基于GTP协议的GTP连接。
这里，在无线网络控制站RNC中，将在与移动站MS之间设定的RLC连接和在与加入者节点SGSN之间设定的GTP连接按1对1对应。
另外，加入者节点SGSN，将在与无线网络控制站RNC之间设定的GTP连接和在与网关节点GGSN之间设定的GTP连接按1对1对应。
一般来说，无线通信系统，从声音通信或图像通信那样请求实时性的通信，到电子邮件那样允许若干延迟的通信，需要处理请求各种各样服务质量(QoSQuality of Service)条件的通信。
为此，众所周知在ATM(Asynchronous Transfer Mode)技术或IP技术等传输技术中，为了满足各种通信中允许传送延迟与允许包丢失等QoS条件而进行QoS控制。
例如，在ATM技术中，规定了各种各样的通信量管理技术，从带宽保证型服务到尽力型服务，可以利用处理各种各样QoS条件的功能。另外，在IP技术中，还可以利用Differentiated Services或Integrated Services等QoS控制功能。
然而，如图2(b)所示，如果在各RLC连接中将多个通信进行复用时，即，在RLC-PDU(Protocol Data Unit)中复用搭载多个数据包时，相关的数据包，在1个ATM连接中(或IP隧道连接或MPLS连接等)，会被作为同一QoS条件而处理，就存在不能对各通信进行QoS控制的问题。
为了解决相关的问题，如图2(c)所示，在现有的无线通信系统中，可以考虑如下情况移动站MS对QoS条件不同的数据包，按每个通信对象目的地及QoS条件生成多个「PDP(Packet Data Protocol)上下文」，对每个生成的PDP上下文设定多个RLC连接。
这里，PDP上下文，是在通信之前在加入者节点SGSN或网关节点GGSN等设定的信息集合。在相关的PDP上下文中，包含通信状态信息、在各通信中所请求的QoS条件信息、通信对象目的地信息等。
另外，在现有的无线通信系统中，基站BS与无线网络控制站RNC之间开始通信时，进行决定发送定时的同步控制，该发送定时是从无线网络控制站RNC向基站BS的MAC-PDU的发送定时。
通过相关的同步控制，在移动站MS经由不同的基站BS同时进行通信的软切换时，不同的基站BS就能够同时使用W-CDMA技术，对移动站MS发送MAC-PDU。
这里，考虑基站BS与无线网络控制站RNC之间的传送延迟、由QoS控制的等候时间等，来决定基站BS向移动站MS发送由无线网络控制站RNC发送的MAC-PDU的定时。
此外，基站BS被构成为参照向由无线网络控制站RNC发送的FP(FrameProtocol)帧赋予的序列号，在如上述被决定的定时发送相应序列号的FP帧中包含的MAC-PDU。
然而，在现有的无线通信系统中，移动站MS即使与相同的通信对象目的地进行通信，由于对QoS条件不同的数据包需要设定多个RLC连接，所以就存在必须具备多个RLC连接设定能力的问题。
另外，在现有的无线通信系统中，在移动站MS因切换而变更通信路径时，由于必须同时进行设定的全部RLC连接及GTP连接的路径变更，所以就存在控制负荷增大、性能降低的问题。
另外，在现有的无线通信系统中还存在如下问题在基站BS中，由于对低优先级的MAC-PDU设定了较长的等候时间，即使由无线网络控制站RNC向基站BS以低延迟转发包含低优先级的MAC-PDU的FP帧，在基站BS内，在所决定的定时之前，也必须等待该FP帧中包含的MAC-PDU的发送。
因此，本发明鉴于以上问题，目的在于提供一种减少设定的RLC连接数，并提高无线通信系统的性能的包通信方法、控制装置及移动站。
发明内容
本发明的第1特征的要旨在于，具有以下步骤在移动站与控制装置之间设定基于无线层2协议的无线层2连接；根据接收到的数据包中设定的服务质量，来决定该数据包的发送定时；和在所决定的所述发送定时，在所述无线层2连接上收发的固定长的无线层2协议数据单元(data unit)中复用所述数据包。
本发明的第2特征的要旨在于，一种控制装置，其具有无线层2连接设定部，其在与移动站之间设定基于无线层2协议的无线层2连接；发送定时决定部，其根据接收到的数据包中设定的服务质量，来决定该数据包的发送定时；和复用部，其在所决定的所述发送定时，在所述无线层2连接上收发的固定长的无线层2协议数据单元中复用所述数据包。
在本发明的第2特征中，还可以具有发送部，其通过传输技术来发送复用了所述数据包的所述无线层2协议数据单元。
本发明的第3特征的要旨在于，一种移动站，其具有无线层2连接设定部，其在与控制装置之间设定基于无线层2协议的无线层2连接；发送定时决定部，其根据接收到的数据包中设定的服务质量，来决定该数据包的发送定时；和复用部，其在所决定的所述发送定时，在所述无线层2连接上收发的固定长的无线层2协议数据单元中复用所述数据包。
在本发明的第3特征中，还可以具有发送部，其通过无线访问技术来发送复用了所述数据包的所述无线层2协议数据单元。
本发明的第4特征的要旨在于，具有以下步骤在移动站中设定基于无线层2协议的无线层2连接；在多个控制装置之间设定多个隧道连接；和在第1控制装置中，参照从所述移动站向所述无线层2连接上复用发送的数据包中包含的终端地址，经由与该终端地址关联的所述隧道连接，中继所述数据包。
在本发明的第4特征中，在所述移动站中，发送通信开始请求；在所述第1控制装置中，按照所述通信开始请求，对第2控制装置发送隧道连接的设定请求；在所述第2控制装置中，按照所述隧道连接的设定请求，在与所述第1控制装置之间设定隧道连接，使所设定的该隧道连接与所述终端地址关联；对所述移动站通知关联的所述终端地址。
本发明的第5特征的要旨在于，一种控制装置，其具有隧道连接设定部，其在与规定的控制装置之间，设定多个隧道连接；关联部，其使数据包中包含的终端地址与所述隧道连接相关联；数据包接收部，其接收从移动站向所述无线层2连接上复用发送的数据包；和中继部，其参照接收到的所述数据包中包含的终端地址，经由与该终端地址关联的所述隧道连接，中继所述数据包。
图1是实现现有技术的包通信方法的无线通信系统整体结构图。
图2表示用于实现现有技术的包通信方法的协议堆栈，以及，在现有技术的包通信方法中设定的RLC连接及GTP连接的一个示例图。
图3是实现本发明的一个实施方式的包通信方法的无线通信系统整体结构图。
图4是表示用于实现本发明的一个实施方式的包通信方法的协议堆栈图。
图5是本发明的一个实施方式的无线网络控制站的功能框图。
图6是为了说明在本发明的一个实施方式的无线网络控制站中，向RLC-PDU搭载数据包的动作的图。
图7是说明在现有技术及本发明的一个实施方式的包通信方法中，向MAC-PDU搭载数据包的情况的图。
图8是本发明的一个实施方式的移动站的功能框图。
图9是表示在本发明的一个实施方式的包通信方法中，无线网络控制站中继数据包的动作的流程图。
图10是表示在本发明的一个实施方式的包通信方法中，移动站中继数据包的动作的流程图。
图11是表示用于实现本发明的一个变更例的包通信方法的协议堆栈的图。
图12是本发明的一个实施方式的加入者节点的功能框图。
图13是本发明的一个实施方式的网关节点的功能框图。
图14是表示在本发明的一个实施方式的包通信方法中，将GTP连接与终端地址相关联的动作的时序图。
图15是表示在本发明的一个实施方式的包通信方法中，从发信方通信终端向到达方通信终端中继数据包的动作的时序图。
图16是本发明的变更例2的加入者节点的功能框图。
图17是表示在本发明的变更例2的包通信方法中，将GTP连接与终端地址相关联的动作的时序图。
图18是表示在本发明的变更例2的包通信方法中，从发信方通信终端向到达方通信终端中继数据包的动作的时序图。
具体实施例方式
第1实施方式下面对本发明的第1实施方式，用附图进行详细说明。在本实施方式中着眼于以下方面进行说明在移动站MS与无线网络控制站RNC之间设定的RLC连接上，复用设定不同的QoS条件的多个数据包。
图3所示，在本实施方式的无线通信系统中，移动网络通过UMTS网络，连接外部的包通信网络。在移动网络内，通信终端TE，与移动站MS连接，经由移动站MS的无线接口，可以访问UMTS网络。
在UMTS网络内，配置基站BS、无线网络控制站RNC、加入者节点SGSN、网关节点GGSN。在这里，加入者节点SGSN，具有与网关节点GGSN的接口，网关节点GGSN，具有与加入者节点SGSN及包通信网络的接口。
参照图4(a)及(c)，对在本实施方式的无线通信系统中的协议堆栈说明。
如图4(a)所示，本实施方式的无线通信系统，在移动站MS与无线网络控制站RNC之间，设定有基于RLC协议的RLC连接，该RLC协议是无线层2协议的1个。
在这里，无线层2协议，设置在物理层(L1)及传输技术层(在图4(a)的例子中为ATM/AAL/FP)的上位层中，由PDCP(Packet Data Convergence Protocol)协议与RLC协议及MAC(Medium Access Control)协议构成。
RLC协议，具有将从上位层(例如，PDCP协议)接收到的数据包(例如，IP包)进行复用及分割的功能。RLC协议中采用的RLC-PDU，具有10ms的时间长，RLC-PDU的比特长，由RLC连接的速度来决定。例如，以384kbps的速度设定的RLC连接上的RLC-PDU的比特长，是480比特。
另外，RLC协议，在RLC连接设定时，决定是否将TM(Transparent Mode)、UM(Unacknowledgement Mode)或AM(Acknowledgement Mode)的任意一个提供给上位层。
在这里，TM具有将从上位层接收到的数据包按其原来的样子或根据需要进行分割，并向下位层(MAC协议)交接的功能。另外，TM具有将从下位层接收到的数据，按其原来的样子或根据需要进行组合并交接给上位层的功能。
UM及AM，可以将从上位层接收到的数据包进行分割或复用后搭载在RLC-PDU上，适合于转发如IP包那样的可变长数据。此外，RLC-PDU，经由MAC协议，被切换给下位层(传输技术层与无线访问技术层)。在这里，UM，不具有数据再发送功能，但AM具有如下功能通过数据的再发送控制来订正因无线区间的质量恶化导致的错误。
另外，如图4(a)所示，本实施方式的无线通信系统，在基站BS与无线网络控制站RNC之间，通过作为一种传输技术的ATM技术，设定AAL2(ATMAdaptation layer type2)的ATM连接。
另外，本实施方式的无线通信系统，如图4(c)所示，也可以在基站BS与无线网络控制站RNC之间，通过作为一种传输技术的IP技术，进行通信。
另外，本实施方式的无线通信系统，在基站BS与移动站MS之间，通过作为一种无线访问技术的CDMA技术来收发MAC-PDU。
另外，本实施方式的无线通信系统，为了实现通信终端TE的移动性，从通信终端TE发送的数据包，即使是如IP包那样有目的地地址，也能通过传输技术在设定的隧道连接(ATM连接、IP隧道连接、MPLS连接等)上进行转发。
此外，本实施方式，作为无线层2协议的一个，采用的是以3GPP所规定的RLC协议，但也可以采用以3GPP2所规定的LAC协议。
对图5，表示本实施方式的无线网络控制站RNC的功能块。如图5所示，无线网络控制站RNC，具有数据包接收部10、服务质量检测部11、发送定时决定部12、成帧(framing)部17、发送部18。
数据包接收部10，在与网关节点GGSN之间，经由根据GTP协议而设定的GTP连接(隧道连接)来接收数据包。
服务质量检测部11，检测在由数据包接收部10接收到的数据包中设定的QoS条件(服务质量)。
具体来说，服务质量检测部11由QoS分配部11a构成，该QoS分配部11a根据在各数据包中设定QoS条件，将从数据包接收部10输入的数据包分配并输入到在每个QoS级1至n上所设置的队列121至12n中。
在这里，作为数据包设定的QoS条件，例如，可以考虑IP包中的「DSCP(Differentiated Services Code Point)」等。
发送定时决定部12，由多个队列121至12n和调度部13构成。
调度部13，通过根据预先决定的策略的调度或优先控制，向成帧部17依次输出队列121至12n内的数据包。
即，调度部13，根据由服务质量检测部11检测出的QoS条件，来决定队列121至12n内数据包的发送定时，并在所决定的发送定时将该数据包发送给成帧部17。
参照图6(a)及(b)，对调度部13动作的具体例子进行说明。例如，如图6(a)所示，数据包接收部10接收2种数据包，该2种数据包是作为QoS条件设定高优先级H的数据包、以及作为QoS条件设定低优先级L的数据包。
相关情况如图6(b)所示，调度部13，从队列121至12n，在所决定的发送定时(取出定时)，取出特定的数据包。在这里，RLC-PDU的尺寸为1000比特，数据包的尺寸为500比特。另外，RLC-PDU是固定长，RLC-PDU的发送间隔是一定的。
如图6(b)所示，设定高优先级H的数据包，比设定低优先级L的数据包被优先取出。例如，比优先级L-3的数据包后到达的优先级为H-2的数据包，在发送定时F2被取出，优先级L-3的数据包，直到发送定时F3为止保持队列的状态。
成帧部17在RLC连接(无线层2连接)上所收发的固定长的RLC-PDU(无线层2协议数据单元)种复用从调度部13输出的数据包。
具体来说，成帧部17，由RLC处理部14、MAC/FP处理部15、传输技术处理部16构成。
RLC处理部14，在上述的发送定时将从调度部13输出的数据包的一部分或全部向1个RLC-PDU进行复用搭载。此外，RLC处理部14根据需要对该数据包进行PDCP协议处理。
MAC/FP处理部15，对由RLC处理部14生成的RLC-PDU进行MAC协议处理，并生成MAC-PDU。另外，MAC/FP处理部15，将生成的MAC-PDU组帧成FP帧。
传输技术处理部16，在AAL2的ATM连接上进行收发的ATM信元(cell)中搭载由MAC/FP处理部15生成的FP帧。
另外，传输技术处理部16，也可以构成为将由MAC/FP处理部15生成的FP帧，搭载在IP隧道连接上进行收发的IP包上或以MPLS连接状进行收发的IP包上。相关情况，参照图7，对成帧部17的动作的具体例子进行说明。如图7所示，在RLC-PDU的有效负载是固定长，因为在上位层的数据包是可变长的，所以就向1个RLC-PDU复用搭载不能满足RLC-PDU的有效负载长的多个数据包，在1个RLC-PDU中搭载不完的数据包，就在下面的RLC-PDU中分割搭载。
发送部18经由在与移动站MS之间根据无线层2协议(RLC协议)所设定的无线层2连接(RLC连接)，发送搭载了RLC-PDU的MAC-PDU，该RLC-PDU搭载了数据包。
发送部18，在与基站BS之间的通信中，采用ATM技术中的通信量管理技术，以AAL2的ATM连接单位，进行QoS控制。另外，发送部18，在与基站BS之间的通信中，也可以采用IP技术中的通信量管理技术，以IP隧道连接(MPLS连接)单位或IP包单位，进行QoS控制。
图8表示本实施方式的移动站MS的功能块。如图7所示，移动站MS，具有数据包接收部20、服务质量检测部21、发送定时决定部22、成帧部27、无线访问通信部28。
本实施方式的移动站MS，除了成帧部27内不含有传输技术处理部的一点，以及没有设置代替发送部18的无线访问通信部28的一点以外，与上述无线网络控制站RNC的构成相同。
无线访问通信部28，采用CDMA技术等无线访问技术，将由MAC/FP处理部15生成的MAC-PDU向基站BS发送。
下面，参照图9，对有以上构成的本实施方式的无线网络控制站RNC进行数据包收发的动作进行说明。
如图9所示，在步骤S101中，无线网络控制站RNC的数据包接收部10，从加入者节点SGSN接收数据包。
在步骤S 102中，服务质量检测部11，检测由数据包接收部10接收到的数据包中设定的QoS条件。在步骤S103中，QoS分配部11a，按照检测出的QoS条件，向每个QoS级所设立的队列121至12n，输入各数据包。
在步骤S104中，调度部13，通过规定的调度与优先控制，依次向RLC处理部14输出按每个QoS分开的数据包。
在步骤S105中，RLC处理部14，将从调度部13输出的数据包，搭载在RLC-PDU上。在这里，RLC-PDU的长度及发送间隔，在RLC连接设定时决定的，是一定的。另外，在由调度部13决定的发送定时连动生成RLC-PDU。另外，本实施方式，根据数据包的输入通信量状况，生成RLC-PDU的定时不变更。
另外，在RLC-PDU留有空置领域，当以上应发送的数据包不存在时，就将该空置领域填充并发送RLC-PDU。另外，当RLC-PDU上只能搭载数据包的一部分时，该数据包的剩余部分，就搭载在下一个RLC-PDU的有效负载的开头部分中。当RLC-PDU上没有一个数据包搭载时，就不生成RLC-PDU。
在步骤S106中，MAC/FP处理部15，对生成的RLC-PDU实施MAC协议处理(如果需要就赋予MAC头部)，并组帧成FP帧。另外，在FP帧上，按照RLC连接设定时所设定的TTI(Transmission Time Interval)，可搭载一个或多个MAC-PDU。
在步骤S107中，传输技术处理部16，在AAL2的ATM连接上收发的ATM信元中搭载生成的FP帧，。
在步骤S108中，发送部18，转发生成的ATM信元。这里，在RLC-PDU上，因为有搭载请求高服务质量的数据包的可能性，所以传输技术处理部16，以RLC-PDU处理的最高服务质量，转发数据包。
下面，参照图10，对具有以上构成的本实施方式的移动站MS进行数据包收发的动作进行说明。步骤S201至S205，与图9的步骤S101至S105相同。
在步骤S206中，MAC/FP处理部25，对生成的RLC-PDU实施MAC协议处理(如果需要就赋予MAC头部)，并生成MAC-PDU。
在步骤S207中，无线访问通信部28，采用CDMA技术等无线访问技术，将由MAC/FP处理部15生成的MAC-PDU向基站BS发送。
根据本实施方式的无线通信系统，由于不是在ATM技术或IP技术等传输技术中而是在RLC协议中，能够进行与数据包请求的服务质量相对应的QoS控制，所以能降低如ATM连接那样的在隧道连接中的延迟。
特别是UTRAN，在基站BS与无线网络控制站RNC之间，使用FP帧中的序列号进行同步控制，符合FP帧的最大延迟，在接收方进行缓冲。另外，通过传输技术中的QoS控制，当向低优先级的通信中发生大的延迟起伏时，就固定地产生符合最大延迟的延迟。因此，在传输技术中实现低延迟的传发，在削减接收方的缓冲量、低优先级的通信中不发生固定的延迟方面也很有效。
另外，根据本实施方式的无线通信系统，对每个通信对象目的地或QoS条件，不设定RLC连接，移动站MS能够通过设定1个RLC连接来处理各种各样的通信。
变更例1在本发明的变更例1中，基站BS作为本发明的控制装置，具备图5所示的无线网络控制站RNC的功能。图11表示在本变更例1的无线通信系统中的协议堆栈。
本变更例1，如图11所示，在移动站MS与基站MBS之间，被构成为设定RLC连接。另外，在基站BS与加入者节点SGSN之间，被构成为设定GTP连接。
第2实施方式接着，对本发明的第2实施方式进行说明。本实施方式，在上述第1实施方式的无线通信系统中，当发信方通信终端TE，在与到达方通信终端TE之间进行特定通信时，着眼于开始进行QoS条件不同的通信或到达方通信终端不同的通信时的动作进行说明。
本实施方式的无线通信系统，如图4(d)所示，在无线网络控制站RNC中，将在移动站MS与无线网络控制站RNC之间设定的RLC连接、和在无线网络控制站RNC与加入者节点SGSN之间设定的GTP连接1对1对应；在加入者节点SGSN中，将在无线网络控制站RNC与加入者节点SGSN之间设定的1个GTP连接、和在加入者节点SGSN与网关节点GGSN之间设定的多个GTP连接相对应。
本实施方式中的加入者节点SGSN，如图12所示，具有PDP上下文活性请求接收部51、PDP上下文生成请求发送部52、PDP上下文生成应答接收部53、PDP上下文存储部54、PDP上下文活性应答发送部55、数据中继部56。
PDP上下文活性请求接收部51，接收由移动站MS发送的PDP上下文活性请求。PDP上下文活性请求，用于请求以下方面指定QoS条件与通信对象目的地，开始在发信方通信终端TE与到达方通信终端TE之间新的通信。
PDP上下文生成请求发送部52，按照接收到的PDP上下文活性请求，在网关节点GGSN之间，设定GTP连接(隧道连接)。
PDP上下文生成应答接收部53，接收网关节点GGSN发送的PDP上下文生成应答及终端地址。另外，终端地址，可以包含在PDP上下文生成应答内来发送，也可以与PDP上下文生成应答分开发送。
PDP上下文存储部54，与PDP上下文活性请求接收部51及PDP上下文生成应答接收部53协同工作，经由无线网络控制站RNC，使移动站MS发送的数据包内所包含的终端地址与GTP连接(隧道连接)相关联。
具体来说，PDP上下文存储部54，如图12所示，将PDP上下文、RNC方GTP连接ID、终端地址、GGSN方GTP连接ID相关联并储存。
PDP上下文存储部54，储存由PDP上下文活性请求接收部51接收到的PDP上下文活性请求中含有的PDP上下文(例如，QoS条件信息或通信对象目的地信息)。
另外，PDP上下文存储部54，储存由PDP上下文生成应答接收部53接收到的PDP上下文生成应答中含有的GGSN方的GTP连接ID及终端地址。
在这里，终端地址是在发信方通信终端TE与到达方通信终端TE之间重新开始的通信中，发信方通信终端TE使用的地址(例如，IP地址)，也可以是通信开始时由网关节点GGSN等所分配的地址，也可以是对发信方通信终端TE固定分配的地址。
PDP上下文活性应答发送部55，当检测出加入者节点SGSN与网关节点GGSN之间的GTP连接设定完成时，经由与无线网络控制站RNC之间的GTP连接，向移动站MS发送PDP上下文活性应答。
数据中继部56，经由与无线网络控制站RNC之间设定的GTP连接，根据发信方通信终端TE发送的数据包(GTP-PDU)中包含的终端地址，从PDP上下文存储部54提取GGSN方的GTP连接ID，对具有该GGSN方GTP连接ID的GTP连接，转发该数据包。
另外，数据中继部56，根据与来自到达方通信终端TE的数据包通过的网关节点GGSN之间设定的GTP连接的GGSN方GTP连接ID，从PDP上下文存储部54提取RNC方GTP连接ID，对具有该RNC方GTP连接ID的GTP连接，转发该数据包。
本实施方式的网关节点GGSN，如图13所示，具有PDP上下文生成请求接收部61、终端地址分配部62、PDP上下文存储部63、PDP上下文生成应答发送部64、数据中继部65。
PDP上下文生成请求接收部61，接收由加入者节点SGSN发送的PDP上下文生成请求。
终端地址分配部62，根据由PDP上下文生成请求接收部61接收到的PDP上下文生成请求，在重新开始的通信中分配发信方通信终端TE使用的终端地址。
例如，终端地址分配部62，可以从预先规定的地址空置领域提取未使用的地址作为终端地址来分配，也可以通过与外部服务器装置等的写上来分配终端地址。
PDP上下文存储部63，根据由PDP上下文生成请求接收部61按照所接收到的PDP上下文生成请求，生成并储存重新开始通信相关的PDP上下文。
PDP上下文生成应答发送部64，对加入者节点SGSN，发送作为对PDP上下文生成请求的应答的PDP上下文生成应答。
数据中继部65，参照PDP上下文存储部63，将加入者节点SGSN发送的数据包，向包通信网络转发。另外，数据中继部65，参照PDP上下文存储部63，将从包通信网络发送的数据包，向加入者节点SGSN转发。
下面，参照图14，对本实施方式的无线通信系统中，加入者节点SGSN及网关节点GGSN，以设定移动站MS的通信用的1个PDP上下文的状态，在该移动站MS开始新的通信的时候，由于QoS条件或通信对象目的地的差异，设定另外的PDP上下文的动作进行说明。
如图14所示，在步骤S201中，移动站MS，在与无线网络控制站RNC之间设定RLC连接(无线访问载体)。另外，无线网络控制站RNC，在与加入者节点SGSN之间设定GTP连接。
在步骤S202中，移动站MS，经由与无线网络控制层RNC之间设定的RLC连接，对加入者节点SGSN，发送PDP上下文活性请求。
在步骤S203中，加入者节点SGSN的PDP上下文生成请求发送部52，根据由PDP上下文活性请求接收部51接收到的PDP上下文活性请求，对网关节点GGSN，发送PDP上下文生成请求。
在步骤S204中，网关节点GGSN的终端地址分配部62，根据由PDP上下文生成请求接收部61接收到的PDP上下文生成请求，对重新开始通信所收发的数据包分配赋予的终端地址。
在步骤S205中，网关节点GGSN的PDP上下文生成应答发送部64，对加入者节点SGSN，与PDP上下文生成应答一起，通知由终端地址分配部62分配的终端地址。
在步骤S206中，加入者节点SGSN的PDP上下文存储部54，使从网关节点GGSN通知的终端地址、在与网关节点GGSN之间设定的GTP连接所具有的GGSN方GTP连接ID、在与无线网络控制站RNC之间设定的GTP连接所具有的RNC方GTP连接ID相关联。
在这里，加入者节点SGSN，按照来自网关节点GGSN的PDP上下文生成应答，在与网关节点GGSN之间设定新的GTP连接。这时，加入者节点SGSN与无线网络控制站RNC之间的GTP连接，或无线网络控制站RNC与移动站MS之间的RLC连接，共同使用为了其他的通信(PDP上下文)设定的装置，而不重新设定。
在步骤S207中，加入者节点SGSN的PDP上下文活性应答发送部55，将上述终端地址和用于通知生成新通信用的PDP上下文旨意的PDF上下文活性应答一起，向移动站MS通知。
在步骤S208中，移动站MS，根据需要将被通知的终端地址通知发信方通信终端TE。
接着，参照图15，对在本实施方式的无线通信系统中，从发信方终端TE对到达方终端TE转发数据包的动作进行说明。
如图15所示，在步骤S301中，发信方通信终端TE将数据包发送给移动网络内的移动站MS，该数据包包含在发信方通信终端内预先分配的终端地址作为发信源地址，并包含通信方通信终端的地址作为目的地地址。
在步骤S302中，移动站MS，如上述第1实施方式所说明的那样，在RLC-PDU中复用接收到的数据包。在步骤S303中，移动站MS，对无线网络控制站RNC，经由与无线网络控制站RNC之间设定的RLC连接，发送RLC-PDU。
在步骤S304中，无线网络控制站RNC，将搭载在接收到的RLC-PDU上的数据包，搭载在GTP-PDU上，并经由与加入者节点SGSN之间设定的GTP连接对加入者节点SGSN进行发送。
加入者节点SGSN的数据中继部56，在步骤S305中，根据搭载在接收到的GTP-PDU上的数据包中包含的终端地址，从PDP上下文存储部54提取GGSN方GTP连接ID，在步骤S306中，经由具有该GGSN方GTP连接ID的GTP连接，对网关节点GGSN发送搭载该数据包的GTP-PDU。
网关节点GGSN的数据中继部65，在步骤S307中，从接收到的GTP-PDU提取数据包，在步骤S308中，经由包通信网络向收信方通信终端TE转发提取数据包。
变更例2有关本发明的变更例2的无线通信系统，如图4(b)所示，在无线网络控制站RNC中，使在移动站MS与无线网络控制站RNC之间设定的RLC连接、和在无线网络控制站RNC与加入者节点SGSN之间设定的多个GTP连接相对应。
有关本变更例2的无线网络控制站RNC，如图16所示，具有GTP连接设定部71、RLC连接设定部72、存储部73、数据中继部74。
GTP连接设定部71，按照来自加入者节点SGSN的请求，来设定与该加入者节点SGSN之间的GTP连接(隧道连接)。另外，GTP连接设定部71，接收由加入者节点SGSN通知的终端地址。
RLC连接设定部71，按照来自移动站MS的请求，来设定与该移动站MS之间的RLC连接。此外，RLC连接设定部72，当接收来自移动站MS的请求时，也可以不设定新的RLC连接，利用与该移动站之间已经设定的RLC连接。
另外，RLC连接设定部71，经由在与移动站MS之间设定的RLC连接，将由加入者节点SGSN通知的终端地址，通知给该移动站MS。
存储部73，与RLC连接设定部72及GTP连接设定部71协同工作，将移动站MS发送的数据包中包含的终端地址和GTP连接(隧道连接)相关联。
具体来说，存储部73，如图16所示，使与RLC连接对应的AAL2连接ID、终端地址、GTP连接ID相关联并存储。
另外，存储部73，存储由GTP连接设定部71设定的GTP连接具有的GTP连接ID、以及由GTP连接设定部71接收到的终端地址。
在这里，终端地址，是在发信方通信终端TE与到达方通信终端TE之间重新开始的通信中发信方通信终端TE所使用的地址(例如，IP地址)，也可以是通信开始时由网关节点GGSN等分配的地址，也可以是对发信方通信终端TE固定分配的地址。
数据中继部74，经由与移动站MS之间设定的RLC连接，根据从发信方通信终端TE发送的数据包(GTP-PDU)中包含的终端地址，从存储部75提取GTP连接ID，对具有该GTP连接ID的GTP连接转发该数据包。
另外，数据中继部77，根据与来自到达方通信终端TE的数据包通过的加入者节点SGSN之间设定的GTP连接的GTP连接ID，从存储部73提取AAL2连接ID，向与具有该AAL2连接ID的AAL2连接对应的RLC连接，转发该数据包。
此外，本变更例2的网关节点GGSN的构成，与图13所示的第2实施方式的网关节点的构成相同。
以下，参照图17，对本变更例2的无线通信系统中，加入者节点SGSN及网关节点GGSN，以设定移动站MS的通信用的1个PDP上下文的状态，当该移动站MS开始新的通信时，根据QoS条件或通信对象目的地的差异，设定另外的PDP上下文的动作进行说明。
如图17所示，在步骤S401中，移动站MS，当接收到来自移动网络内的发信方通信终端TE发往包通信网络的数据包时，就对加入者节点SGSN发送PDP上下文活性请求。
在步骤S402中，加入者节点SGSN，按照接收到的PDP上下文活性请求，通过对网关节点GGSN通过发送PDP上下文生成请求，在与网关节点GGSN之间，进行GTP连接的设定处理。具体来说，加入者节点SGSN及网关节点GGSN，进行图14所示的步骤S203至S206的处理。
在步骤S403中，加入者节点SGSN，对移动站MS，发送PDP上下文生成应答。
在步骤S404中，无线网络控制站RNC的GTP连接设定部71，按照来自加入者节点SGSN的请求，在与该加入者节点SGSN之间，进行GTP连接的设定处理。在这里，加入者节点SGSN，对无线网络控制站RNC，通知由网关节点所通知的终端地址。
在步骤S405中，无线网络控制站RNC的存储部75，使加入者节点SGSN通知的终端地址、在与加入者节点SGSN之间设定的GT连接所具有的GTP连接ID、与在移动站MS之间设定的RNC连接对应的AAL2连接所具有的AAL2连接ID相关联。
另外，在步骤S406中，无线网络控制站RNC的RLC连接设定部72，当在无线网络控制站RNC之间没有设定RLC连接(无线访问)时，就设定相关的RLC连接。
在步骤S407中，移动站MS，根据需要，将所通知的终端地址通知给发信方通信终端TE。
接着，参照图18，对在本变更例2的无线通信系统中，从发信方终端TE向到达方终端TE转发数据包的动作进行说明。
如图18所示，在步骤S501中，发信方通信终端TE，将数据包发送给移动网络内的移动站MS，该数据包包含发信方通信终端预先分配的终端地址作为发信源地址，并包含收信方通信终端地址作为目的地地址。
在步骤S502中，移动站MS，如上述第1实施方式所说明的那样，将接收到的数据包在RLC-PDU中复用。在步骤S503中，移动站MS，对无线网络控制站RNC，经由在与无线网络控制站RNC之间设定的RLC连接，发送RLC-PDU。
无线网络控制站RNC的数据中继部77，在步骤S504中，根据接收到的RLC-PDU上搭载的数据包中包含的终端地址，从存储部75提取GTP连接ID，在步骤S505中，经由具有该GTP连接ID的GTP连接，对加入者节点SGSN发送搭载该数据包的GTP-PDU。
在步骤S506中，加入者节点SGSN，对在与GTP连接对应的网关节点GGSN之间设定的GTP连接转发该GTP-PDU，该GTP连接设定在与接收到的GTP-PDU通过的无线网络控制站RNC之间。
网关节点GGSN的数据中继部65，在步骤S507中，从接收到的GTP-PDU提取数据包，在步骤S508中，经由包通信网络向收信方通信终端TE转发所提取的数据包。
(产业上利用的可能性)根据本发明，能够削减应设定的RLC连接的数量，并能削减切换时路径变更的负荷。
权利要求
1.一种包通信方法，其特征在于，具有如下步骤在移动站与控制装置之间设定基于无线层(2)协议的无线层(2)连接；根据接收到的数据包中设定的服务质量，来决定该数据包的发送定时；和在所决定的所述发送定时，在所述无线层(2)连接上收发的固定长的无线层(2)协议数据单元中复用所述数据包。
2.一种控制装置，其特征在于，具有无线层(2)连接设定部，其在与移动站之间设定基于无线层(2)协议的无线层(2)连接；发送定时决定部，其根据接收到的数据包中设定的服务质量，来决定该数据包的发送定时；和复用部，其在所决定的所述发送定时，在所述无线层(2)连接上收发的固定长的无线层(2)协议数据单元中复用所述数据包。
3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，具有发送部，其通过传输技术来发送复用了所述数据包的所述无线层(2)协议数据单元。
4.一种移动站，其特征在于，具有无线层(2)连接设定部，其在与控制装置之间设定基于无线层(2)协议的无线层(2)连接；发送定时决定部，其根据接收到的数据包中设定的服务质量，来决定该数据包的发送定时；和复用部，其在所决定的所述发送定时，在所述无线层(2)连接上收发的固定长的无线层(2)协议数据单元中复用所述数据包。
5.根据权利要求4所述的移动站，其特征在于，具有发送部，其通过无线访问技术来发送复用了所述数据包的所述无线层(2)协议数据单元。
6.一种包通信方法，其特征在于，具有如下步骤在移动站中设定基于无线层(2)协议的无线层(2)连接；在多个控制装置之间设定多个隧道连接；和在第1控制装置中，参照从所述移动站向所述无线层(2)连接上复用发送的数据包中包含的终端地址，经由与该终端地址关联的所述隧道连接，中继所述数据包。
7.根据权利要求6所述的包通信方法，其特征在于，具有如下步骤在所述移动站中，发送通信开始请求；在所述第1控制装置中，按照所述通信开始请求，对第2控制装置发送隧道连接的设定请求；在所述第2控制装置中，按照所述隧道连接的设定请求，在与所述第1控制装置之间设定隧道连接，使所设定的该隧道连接与所述终端地址关联；和对所述移动站通知关联的所述终端地址。
8.一种控制装置，其特征在于，具有隧道连接设定部，其在与规定的控制装置之间，设定多个隧道连接；关联部，其使数据包中包含的终端地址与所述隧道连接相关联；数据包接收部，其接收从移动站向所述无线层(2)连接上复用发送的数据包；和中继部，其参照接收到的所述数据包中包含的终端地址，经由与该终端地址关联的所述隧道连接，中继所述数据包。
全文摘要
本发明的包通信方法，在移动站与控制装置之间设定基于无线层(2)协议的无线层(2)连接，根据在接收到的数据包中设定的服务质量来决定该数据包的发送定时，并在决定的所述发送定时，在所述无线层(2)连接上收发的固定长的无线层(2)协议数据单元中复用所述数据包。
文档编号H04L12/56GK1806415SQ20048001626
公开日2006年7月19日 申请日期2004年6月11日 优先权日2003年6月11日
发明者川上博 申请人:株式会社Ntt都科摩