УСТРОЙСТВО ШЛЮЗА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИМ Российский патент 2018 года по МПК H04L12/827 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001]

Настоящее изобретение относится к устройству шлюза и способу управления этим устройством.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002]

Все больше и больше пользователей получают распределенную информацию на основе мультимедийных ресурсов, используя свои мобильные терминалы в любое время и в любом месте, благодаря недавнему улучшению линейного объема Интернета и компонентной технологии для обработки разнообразной мультимедийной информации. Поскольку такой образ жизни стал широко распространенным, широкое распространение получило и продолжает распространять использование системы мобильной беспроводной связи, такой как LTE (стандарт Долгосрочное развитие) или LTE-A (расширенный стандарт LTE), в качестве высокоскоростной мобильной среды, поддерживающей распространение информации.

[0003]

В упомянутой системе высокоскоростной мобильной беспроводной связи, такой как LTE, для управления воздействием изменения полосы (изменения качества связи), которое происходит в беспроводной зоне между беспроводным терминалом (пользовательским оборудованием (UE)) и базовой радиостанцией (ENodeB), в базовой станции радиосвязи в LTE расположен буфер (буферы) большой емкости. Кроме того, на уровне управления радиоканалом (RLC) (также называемом подуровнем) используется технология ARQ (автоматический повтор запроса), а на уровне управления доступом к среде MAC (управление доступом к среде передачи) используется технология HARQ (гибридный ARQ). Используя эти технологии, например, даже когда качество связи в беспроводной зоне ухудшается и возникает небольшая ошибка, обработка повторной передачи может выполняться на этих нижних уровнях, и данные могут быть в некоторой степени восстановлены. А именно, необходимость обработки повторной передачи в уровнях выше, чем сетевой уровень, уменьшается.

[0004]

С другой стороны, в TCP (протокол управления передачей), который является протоколом транспортного уровня, широко используемым как в проводных, так и в беспроводных передачах данных, типичных для CUBIC TCP (NPL 1) и TCP NewReno (NPL 2) часто используется способ управления перегрузкой. В этом способе, когда обнаруживаются потери пакетов, определяется возникновение перегрузки (перегрузки сети) и скорость передачи снижается. Однако в последних технологиях мобильной связи, как описано выше, предпринимается попытка поглотить влияние изменения полосы (изменение качества связи), которое происходит в беспроводной зоне посредством обработки ARQ, обработки HARQ и т.д. в базовой радиостанции. А именно, такое изменение полосы, которое происходит в беспроводной зоне, трудно обнаружить в TCP. Таким образом, когда управление перегрузкой на основе потерь применяется к системе мобильной беспроводной связи, такой как LTE, сервер передачи продолжает увеличивать размер окна перегрузки (cwnd), поскольку сервер передачи не может обнаружить перегрузку до тех пор, пока буфер большой емкости в базовой станции переполнен и происходит потеря пакетов. А именно, качество связи соответствующее беспроводной зоне остается неудовлетворительным, в то время как сервер передачи продолжает увеличивать размер окна перегрузки. В результате, перегрузка сети прогрессирует. Таким образом, существует потребность в способе управления скоростью передачи на ранней стадии до того, как чрезмерная величина данных будет поступать в сеть.

[0005]

Как правило, были предложены некоторые способы управления скоростью передачи на ранней стадии до того, как чрезмерная величина данных будет поступать в сеть. В NPL 3-5 обсуждаются способы, при которых сетевое устройство, такое как маршрутизатор, обнаруживает перегрузку на ранней стадии и уведомляет сервер передачи о перегрузке.

[0006]

В NPL 3 предварительно установлены два различных пороговых уровня min и max. Когда средний размер очереди, сохраняющийся в сетевом устройстве равен или больше, чем min и меньше max, пакеты отбрасываются с учетом вероятности, а с другой стороны, когда средний размер равен или больше, чем max, отбрасываются все пакеты. Таким образом, сервер передачи уведомляется о перегрузке, вызывая потерю пакетов на ранней стадии.

[0007]

В NPL 4 контролируется задержка очереди, вызванная очередью, сохраняющейся в сетевом устройстве, и на основе изменения контролируемой задержки очередей выполняется определение того, является ли очередь хорошей очередью, полезной для поглощения вариации в полосе и задержки или плохой очередью, которая бесполезно сохраняется в сетевом устройстве. Если очередь определена как плохая очередь, пакет (пакеты) отбрасывается, после чего сервер передачи уведомляется о перегрузке, вызывая потерю пакетов на ранней стадии.

[0008]

Технология, обсуждаемая в NPL 5, является усовершенствованной версией технологии, обсуждаемой в NPL 3. В NPL 5 вместо отброса пакета (пакетов), флаг для уведомления сервера передачи об обнаруженной перегрузке добавляется в заголовок TCP и в заголовок IP (протокол Internet) отдельного пакета (пакетов). Таким образом, сервер передачи уведомляется о перегрузке, не вызывая потери пакетов.

[0009]

NPL 1: S. Ha, I. Rhee и L. Xu, “CUBIC: A New TCP-Friendly High-Speed TCP Variant” («CUBIC: новый TCP-удобный высокоскоростной вариант TCP»), In Proc. ACM SIGOPS, vol.42, no.5, pp.64-74, New York, NY, USA, июль 2008 г.

NPL 2: S. Floyd and T. Henderson, “The NewReno Modification to TCP's Fast Recovery Algorithm” («Модификация NewReno для алгоритма быстрого восстановления TCP»), RFC 2582, апрель 1999 г.

NPL 3: S. Floyd и V. Jacobson, , “Random Early Detection Gateways For Congestion Avoidance” («Шлюзы случайного раннего обнаружения для предотвращения перегрузки»), IEEE/ACM Transactions on Networking, vol.1, no.4, pp.397-413, август 1993 г.

NPL 4: K. Nichols и V. Jacobson, “Controlling Queue Delay” («Управление задержкой в очереди»), ACM Queue, vol.10, no.5, pp.20-34, май 2012 г.

NPL 5: K. Ramakrishnan, S. Floyd, D. Black, “The Addition of Explicit Congestion Notification (ECN) to IP” («Добавление явного уведомления о перегрузке (ECN) в IP»), RFC 3168, сентябрь 2001 г.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0010]

Однако способы в NPL 3-5 являются недостаточными для систем мобильной беспроводной связи, таких как LTE.

[0011]

Поскольку NPL 3 и 4 - это технологии, в которых сервер передачи, использующий TCP, уведомляется о перегрузке, вызывая потерю пакетов, могут возникать различные проблемы. Например, пакеты подтверждения (ACK) передаются из-за потери пакетов, и повторная передача выполняется из-за потери пакетов. В результате трафик, проходящий по сети, увеличивается. Поскольку требуется эффективное использование радиоресурсов, в частности, в технологиях мобильной связи, эти способы, которые вызывают ненужный трафик, не могут рассматриваться как эффективные решения.

[0012]

Кроме того, в соответствии с технологией в NPL 5, поскольку в заголовке TCP и IP-заголовке добавлен флаг для уведомления о перегрузке, узлы и среды, не имеющие функции выполнения обработки на уровнях TCP и IP, не могут использовать эту технологию. Случай, в котором такая проблема возникает в системе LTE, будет описан со ссылкой на Фиг. 17. Фиг. 17 иллюстрирует стек протоколов между UE (пользовательским оборудованием, соответствующим беспроводному терминалу) и P-GW (шлюзом PDN (сети пакетной передачи данных)) на U-Plane (пользовательской плоскости) в LTE (3GPP TS23.401 v12. 5.0 (2014-6) 5.1.2.1 пользовательская плоскость UE-PGW с E-UTRAN). В случае, когда IP пакет (пакеты) (и TCP пакет (пакеты), хранящийся в IP пакете (пакетах)) в TCP/IP, который является протоколом верхнего уровня, передаются через eNodeB (базовую радиостанцию), S-GW (обслуживающий GW) и т.п., IP пакет (пакеты) инкапсулируется посредством GTP-U (протоколом туннелирования GPRS (службы пакетной радиосвязи общего назначения) для пользовательской плоскости) и eNodeB и S-GW не имеют функции завершения TCP и IP. Поэтому, даже если eNodeB или S-GW обнаруживает какое-либо изменение состояния перегрузки или состояния качества связи в предварительно определенной сети, ни eNodeB, ни S-GW не могут устанавливать информацию об этом изменении состояния сети в заголовке TCP пакета или в его IP-заголовке, который является более верхним уровнем (в стеке протоколов), чем GTP-U, и уведомлять сервер или аналогичное средство в качестве источника передачи, который передал соответствующий пакет (пакеты) TCP информации.

ОБЪЕКТ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение было сделано с учетом вышеуказанных проблем, и целью настоящего изобретения является обеспечение устройства шлюза и т.д., способного устанавливать информацию об изменении состояния сети и т. д. в пакете (пакетах) в качестве пакетной информации и пересылать пакет (пакеты), в котором пакетная информация установлена между множеством устройств, которые используют протоколы на разных уровнях.

[0013]

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения обеспечивается устройство шлюза, которое расположено в базовой сети в системе мобильной беспроводной связи и подключено к другой сети отличной от базовой сети, в качестве шлюза, при этом устройство шлюза содержит: средство извлечения для извлечения из первого пакета (пакетов) первой информации, при этом первая информация установлена в первом пакете (пакетах), который был принят от устройства ретрансляции, ретранслирующего пакет (пакеты) между устройством шлюза и беспроводным терминалом, или от узла, расположенного в другой упомянутой сети; средство установки для установки на основе первой информации второй информации во втором пакете (пакетах) в протоколе (протоколах) на уровне (уровнях), отличном от уровня (уровней) протокола (протоколов) первого пакета (пакетов); и средство пересылки для пересылки второго пакета (пакетов), в котором установлена вторая информация в упомянутый узел или устройство ретрансляции.

[0014]

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ управления устройством шлюза, которое расположено в базовой сети в системе мобильной беспроводной связи и подключено к другой сети, отличной от базовой сети, в качестве шлюза, причем способ содержит этапы, на которых: извлекают первую информацию, установленную в первом пакете (пакетах), который был принят от устройства ретрансляции, ретранслирующего пакет (пакеты) между устройством шлюза и беспроводным терминалом, или от узла, расположенного в другой упомянутой сети; на основе первой информации устанавливают вторую информацию во втором пакете (пакетах) в протоколе (протоколах) на уровне (уровнях), отличном от уровня (уровней) протокола (протоколов) первого пакета (пакетов); и пересылают второй пакет (пакеты), в котором установлена вторая информация в упомянутый узел или устройство ретрансляции.

[0015]

В соответствии с настоящим изобретением обеспечивается устройство шлюза и т.д., способное устанавливать информацию об изменении состояния сети и т. д. в пакет (пакеты) в качестве пакетной информации и пересылать пакет (пакеты), в котором пакетная информация устанавливается между множеством устройств, которые используют протоколы на разных уровнях.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0016]

[Фиг. 1]

Фиг. 1 иллюстрирует пример конфигурации системы связи согласно первому примерному варианту воплощения.

[Фиг. 2]

Фиг.2 является блок-схемой, иллюстрирующей пример конфигурации устройства шлюза согласно первому примерному варианту воплощения.

[Фиг. 3]

Фиг.3 иллюстрирует пример конфигурации IP-заголовка.

[Фиг. 4]

Фиг.4 иллюстрирует пример конфигурации области TOS/DSCP/ECN, которая является частью заголовка IP.

[Фиг. 5]

Фиг.5 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей пример операции устройства шлюза согласно первому примерному варианту воплощения.

[Фиг. 6]

Фиг.6 является блок-схемой, иллюстрирующей пример конфигурации сервера согласно второму примерному варианту воплощения.

[Фиг. 7]

Фиг. 7 является блок-схемой, иллюстрирующей пример конфигурации беспроводного терминала согласно второму примерному варианту воплощения.

[Фиг. 8]

Фиг.8 является блок-схемой, иллюстрирующей пример конфигурации устройства ретрансляции согласно второму примерному варианту воплощения.

[Фиг. 9]

Фиг.9 является блок-схемой, иллюстрирующей устройство шлюза согласно второму примерному варианту воплощения.

[Фиг. 10]

Фиг.10 является схемой последовательности, иллюстрирующей пример операции системы связи согласно второму примерному варианту воплощения.

[Фиг. 11]

Фиг.11 является блок-схемой, иллюстрирующей пример конфигурации устройства ретрансляции согласно третьему примерному варианту воплощения.

[Фиг. 12]

Фиг.12 является блок-схемой, иллюстрирующей пример конфигурации устройства шлюза согласно третьему примерному варианту воплощения.

[Фиг. 13]

Фиг. 13 является схемой последовательности, иллюстрирующей пример операции системы связи согласно третьему примерному варианту воплощения.

[Фиг. 14]

Фиг. 14 является блок-схемой, иллюстрирующей пример конфигурации устройства шлюза согласно четвертому примерному варианту воплощения.

[Фиг. 15]

Фиг. 15 является блок-схемой, иллюстрирующей пример конфигурации устройства ретрансляции согласно четвертому примерному варианту воплощения.

[Фиг. 16]

Фиг.16 является схемой последовательности операций примера системы связи согласно четвертому примерному варианту воплощения.

[Фиг. 17]

Фиг. 17 иллюстрирует стек протокола между UE и P-GW на U-плоскости в E-UTRAN.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ ВЫПОЛНЕНИЯ

[0017]

Далее примерные варианты воплощения в соответствии с настоящим изобретением будут описаны подробно со ссылкой на чертежи. На следующих чертежах одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым элементам, и избыточное описание будет опущено, если только это не требуется для пояснения.

ПЕРВЫЙ ПРИМЕРНЫЙ ВАРИАНТ ВОПЛОЩЕНИЯ

КОНФИГУРАЦИЯ

Фиг. 1 иллюстрирует пример конфигурации системы связи согласно первому примерному варианту воплощения настоящего изобретения. По меньшей мере, часть настоящей системы связи включает в себя систему беспроводной связи. В настоящем примерном варианте воплощения LTE используется в качестве примера системы беспроводной связи. Кроме того, стек протоколов на Фиг. 17, при необходимости будет упомянут. Как показано на Фиг. 1, система связи согласно настоящему примерному варианту воплощения включает в себя базовую сеть 1 и смежную сеть 2, которая соседствует с базовой сетью 1. Другая сеть может быть расположена между базовой сетью 1 и смежной сетью 2.

[0018]

Базовая сеть 1 включает в себя, по меньшей мере, устройство 3 шлюза. Кроме того, базовая сеть 1 может включать в себя устройство 4 ретрансляции и другое устройство (устройства). Смежная сеть 2 включает в себя, по меньшей мере, устройство 5 передачи пакетов. Смежная сеть 2 может включать в себя устройство (устройства), отличное от устройства 5 передачи пакетов. Например, смежная сеть 2 является глобальной сетью (WAN), такой как IP. Однако смежная сеть 2 не ограничивается упомянутым примером. Например, смежная сеть 2 может быть базовой сетью, использующей RAT (технологию радиодоступа), отличной от базовой сети 1.

[0019]

Устройство 3 шлюза расположено в базовой сети 1, подключено к смежной сети 2 и служит в качестве шлюза в базовой сети 1. А именно, устройство 3 шлюза выполняет пересылку пакетов между отличным устройством (устройствами) в базовой сети 1 и устройством (устройствами) в смежной сети 2 с использованием предопределенного протокола (протоколов). Настоящий примерный вариант воплощения будет описан в предположении, что устройством 3 шлюза является P-GW в качестве подходящего примера. Однако настоящий примерный вариант воплощения не ограничивается упомянутым примером. Например, устройство 3 шлюза может быть S-GW.

[0020]

Устройство 4 ретрансляции ретранслирует пакеты между устройством 3 шлюза и беспроводным терминалом 6. Более конкретно, устройство 4 ретрансляции принимает пакеты от устройства 3 шлюза непосредственно или через другое устройство и передает принятые пакеты к беспроводному терминалу 6. Кроме того, устройство 4 ретрансляции принимает пакеты от беспроводного терминала 6 непосредственно или через другое устройство и передает принятые пакеты к устройству 3 шлюза.

[0021]

Настоящий примерный вариант воплощения будет описан в предположении, что устройство 4 ретрансляции является базовой радиостанцией, такой как eNodeB, в качестве подходящего примера. Однако устройство 4 ретрансляции может быть другим устройством. Например, устройство 4 ретрансляции может быть S-GW или MME (объектом управления мобильностью). А именно, устройство 4 ретрансляции может быть устройством, расположенным в базовой сети 1.

[0022]

Когда устройство 4 ретрансляции является базовой радиостанцией, примеры другого устройства включают в себя S-GW и MME. Когда устройство 4 ретрансляции является S-GW или MME, другое устройство может быть базовой радиостанцией.

[0023]

Устройство 5 передачи пакетов расположено в смежной сети 2. Другими словами, устройство 5 передачи пакетов является узлом, расположенным в смежной сети 2. Устройство 5 передачи пакета устанавливает соединение и сеанс с беспроводным терминалом 6, посредством использования верхнего уровня, такого как TCP. Устройство 5 передачи пакетов принимает пакеты, переданные от беспроводного терминала 6 через устройство 3 шлюза или аналогичное средство, и передает пакеты к беспроводному терминалу 6 через устройство 3 шлюза или аналогичное средство.

[0024]

Настоящий примерный вариант воплощения будет описан в предположении, что устройство 5 передачи пакетов является исходным сервером, который содержит данные, такие как контенты, и доставляет данные в ответ на запрос от пользователя в качестве подходящего примера. Однако настоящий примерный вариант воплощения не ограничивается упомянутым примером. Например, устройство 5 передачи пакетов может быть сервером кэширования, прокси-сервером, пограничным сервером и т.п. А именно, устройство 5 передачи пакетов может быть серверным устройством ретрансляции, которое расположено в смежной сети 2 и которое только один раз и завершает передачу данных между исходным сервером и беспроводным терминалом 6, или может быть беспроводным терминалом, отличным от беспроводного терминала 6.

[0025]

Беспроводный терминал 6 передает пакеты к устройству 5 передачи пакетов через устройство 4 ретрансляции, такое как базовая радиостанция и устройство 3 шлюза. Кроме того, беспроводной терминал 6 принимает пакеты от устройства 5 передачи пакетов через устройство 3 шлюза и устройство 4 ретрансляции, такое как базовая радиостанция. Беспроводный терминал 6 выполняет беспроводную связь с базовой радиостанцией (радиостанциями). А именно, по меньшей мере, часть канала связи между беспроводным терминалом 6 и устройством 4 ретрансляции включает в себя радиоканал. Как описано выше, устройство 4 ретрансляции может быть базовой радиостанцией. В этом случае канал связи между беспроводным терминалом 6 и устройством 4 ретрансляции является каналом радиосвязи. Примеры беспроводного терминала 6 включают в себя мобильный телефон, смартфон и ПК (персональный компьютер), имеющие функцию радиосвязи.

[0026]

Фиг.2 является блок-схемой, иллюстрирующей пример конфигурации устройства 3 шлюза в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения. На Фиг. 2, устройство 3 шлюза включает в себя блок 131 извлечения пакетной информации в качестве средства извлечения, блок 132 установки пакетной информации в качестве средства установки и блок 133 пересылки пакета в качестве средства пересылки. Среди функциональных блоков, входящих в состав устройства 3 шлюза, Фиг. 2 иллюстрирует только некоторые из составляющих элементов. А именно, устройство 3 шлюза также включает в себя функциональный блок (блоки) (не показан) для того, чтобы предписать устройству 3 шлюза функционировать в качестве шлюза.

[0027]

Блок 131 извлечения пакетной информации извлекает пакетную информацию, установленную в принятом пакете, который является пакетом, который был принят от устройства 4 ретрансляции или устройства 5 передачи пакета. В качестве конкретного примера будет описан случай, в котором устройство 3 шлюза приняло пакет от устройства 4 ретрансляции. Устройство 3 шлюза принимает пакет от устройства 4 ретрансляции, используя, по меньшей мере, GTP-U и UDP/IP, который является протоколом более низкого уровня, чем GTP-U. Таким образом, блок 131 извлечения пакетной информации извлекает пакетную информацию, установленную устройством 4 ретрансляции в заголовке пакета (принятом пакете) в GTP-U или UDP/IP, который является более низким протоколом, чем GTP-U. Далее в качестве конкретного примера будет описан случай, в котором устройство 3 шлюза приняло пакет от устройства 5 передачи пакетов. Устройство 3 шлюза принимает пакет от устройства 5 передачи пакетов с использованием IP, который является протоколом более верхнего уровня, по меньшей мере, чем GTP-U. Таким образом, блок 131 извлечения пакетной информации извлекает пакетную информацию, установленную устройством 5 передачи пакета, в заголовке пакета (принятом пакете) в IP, который является более верхним протоколом, чем GTP-U, или TCP, который является более верхним протоколом, например, чем IP.

[0028]

Пакетная информация представляет собой информацию, которая устанавливается, по меньшей мере, в части заголовка или в части полезной нагрузки пакета. Примеры пакетной информации включают в себя информацию о состоянии перегрузки и качестве связи в предварительно определенной сети, информацию о типе пакета, указывающую тип отдельного пакета, и идентификатор пакета. А именно, пакетная информация представляет собой информацию, установленную в пакете, и не ограничивается информацией, указывающей тип или свойства отдельного пакета.

[0029]

Например, предопределенная сеть является, по меньшей мере, одной из беспроводной сети между базовой радиостанцией и беспроводным терминалом (терминалами) и проводной сетью, такой как базовая сеть. Например, состояние перегрузки может быть, по меньшей мере, одним из следующих состояний: состояние, в котором объем пакетов, накопленных в буфере, включенном в устройство 4 ретрансляции, таком как базовая станция радиосвязи, превышает предопределенное пороговое значение; состояние, в котором трафик, введенный в устройство 4 ретрансляции (например, общий объем пакетов, введенных в течение предварительно определенного периода времени), превышает полосу канала связи, используемую для вывода; и состояние, в котором общий объем введенных и выведенных пакетов превышает пропускную способность устройства 4 ретрансляции. Например, качество связи может быть, по меньшей мере, одним из следующих элементов информации: пропускная способность связи; время задержки передачи; пропускная способность; полное время связи; частота ошибок; потери при передаче; количество случаев разъединения связи; и качество радио. Например, качество радио может быть, по меньшей мере, одним из следующих элементов информации: SINR (отношение сигнал/помеха плюс шум); CQI (индикатор качества канала); RSSI (индикатор силы сигнала); ASU (группа произвольной силы); RSRP (мощность принимаемого опорного сигнала); И RSRQ (качество полученного опорного сигнала).

[0030]

Информация о типе пакета представляет собой информацию, указывающую тип отдельного пакета. Например, информация о типе пакета представляет собой информацию, указывающую, является ли соответствующий пакет первоначально переданным TCP-пакетом или повторно переданным пакетом TCP, или информацией, указывающей, является ли TCP-пакет предварительно выбранным пакетом. Кроме того, информация о типе пакета может быть информацией, указывающей, является ли соответствующий пакет SYN-пакетом, пакетом SYN-ACK или аналогичным пакетом, необходимым в процедуре (трехстороннем квитировании) для установления TCP-соединения. Например, информация о типе пакета может быть информацией, указывающей, является ли соответствующий пакет FIN-пакетом, пакетом FIN-ACK или аналогичным пакетом, необходимым в процедуре завершения TCP-соединения. Предварительная выборка - это функция предварительного считывания данных в кэш-памяти. Например, при просмотре веб-сайта в Интернете с использованием браузера предварительная выборка является функцией предварительного считывания данных в области, которая, как ожидается, будет отображаться в будущем посредством прокручивания в памяти, пока данные не отображаются в данный момент на экране. Когда пакет был считан в ответ на запрос предварительной выборки, например, может быть установлен тип пакета, указывающий, что пакет был предварительно выбран.

[0031]

Например, идентификатор пакета - это номер (идентификационный номер пакета), добавленный для идентификации соответствующего пакета. Конкретным примером идентификатора пакета является порядковый номер TCP (SN), назначенный для пакета.

[0032]

На основе извлеченной пакетной информации блок 132 установки пакетной информации устанавливает пакетную информацию в пересылаемом пакете в протоколе на уровне, отличном от уровня протокола принятого пакета. Например, если устройство 3 шлюза принимает пакет от устройства 4 ретрансляции, блок 132 установки пакетной информации устанавливает пакетную информацию в заголовке IP-пакета, который находится на уровне, отличном от уровня GTP-U и используется UDP/IP для получения пакета. Если устройство 3 шлюза принимает пакет от устройства 5 передачи пакета, блок 132 установки пакетной информации устанавливает пакетную информацию в заголовке в пакете GTP-U или пакете UDP/IP на уровне, отличном от уровня IP, используемого для приема пакета. Блок 132 установки пакетной информации может устанавливать такую же пакетную информацию, что и извлеченную блоком 131 извлечения пакетной информации, или может устанавливать пакетную информацию на основе информации извлеченного пакета. Кроме того, блок 132 установки пакетной информации может устанавливать пакетную информацию в пакете, полученном инкапсулированием или декапсулированием принятого пакета. Пакет, в котором блок 132 установки пакетной информации устанавливает пакетную информацию, являющейся пакетом (пересылаемым пакетом), который должен быть переслан посредством блока 133 пересылки пакета.

[0033]

Блок 131 извлечения пакетной информации и блок 132 установки пакетной информации могут иметь функцию DPI (углубленная проверка пакетов). Функцией DPI является функция считывания (проверки) полезной нагрузки (части данных) пакета и получения информации о верхнем уровне (уровнях). С помощью этой функции DPI устройство 3 шлюза может считывать заголовок (заголовки) пакета (пакетов) протокола (протоколов), не завершенных в устройстве 3 шлюза (извлечение пакетной информации). Устройство 3 шлюза может иметь расширенную функцию DPI для записи информации в заголовке (заголовках) на верхнем уровне (уровнях) (установку пакетной информации). Кроме того, блок 131 извлечения пакетной информации и блок 132 установки пакетной информации могут выполнять функцию завершения TCP и IP на верхних уровнях.

[0034]

Извлечение (считывание) пакетной информации из заголовка пакета реализуется посредством извлечения (считывания) пакетной информации, установленной в предопределенной области в заголовке пакета. Установка (запись) пакетной информации в заголовке пакета реализуется посредством установки (записи) пакетной информации в предварительно определенной области. Далее будет описан пример, в котором установка и извлечение пакетной информации выполняется с использованием заголовка IP-пакета (IP-заголовка). Фиг. 3 иллюстрирует конфигурацию IP-заголовка. Версия представляет собой версию протокола IP. IHL (Internet Header Length) представляет собой длину IP заголовка. В области TOS (тип обслуживания)/DSCP (область кода дифференцированных служб)/ECN (явное уведомление о перегрузке) любая область TOS, область DS или рассмотренная область ECN, проиллюстрированы на Фиг. 4. Приоритет в области TOS соответствует приоритету соответствующего пакета IP. Пакет с большим числом в этой области распознается как более важный пакет. Зарезервированный бит (биты) - неиспользуемая 1-битная область. Аналогично, приоритет в области TOS, DSCP в области DS и DSCP в рассмотренной области ECN представляют приоритет соответствующего пакета IP. Поскольку в DSCP используется больше битов, чем в Приоритет в области TOS, приоритет IP пакета можно установить более точно. Поле DS также включает неиспользуемую 2-битное поле (зарезервированные биты). В рассмотренной области ECN определяются кодовая точка ECT (возможный транспорт ECN) и кодовая точка CE (Испытанная перегрузка). В рассмотренной области ECN можно указать состояние перегрузки (а именно, можно ли указать, произошла ли перегрузка или происходит), установив значение CE в 1. Однако в настоящем примерном варианте воплощения состояние перегрузки может указываться установкой значения ECT в 1. А именно, используя хотя бы одно из значений ECT и CE, можно указать состояние перегрузки. Затем общая длина в заголовке IP представляет собой общий объем соответствующего пакета IP. Идентификация - это идентификатор для идентификации соответствующего пакета IP. Флаги являются информацией о переходе состояния фрагментации. Фрагментное смещение - это идентификатор для указания, какая часть фрагментов включена в соответствующий IP-пакет. TTL представляет собой время жизни соответствующего пакета IP. Протокол представляет собой протокол, используемый на верхнем уровне. Контрольная сумма заголовка является областью для контрольной суммы. Адрес источника и адрес назначения - это IP-адреса источника и назначения соответственно. Опции - это область, в которой установлена информация о расширении. Обычно эта область не используется. Заполнение представляет собой биты, используемые для регулировки объема заголовка IP.

[0035]

В настоящем примерном варианте воплощения пакетная информация устанавливается с использованием, по меньшей мере, одной из области зарезервированных бит (бита), области «Опции» и рассмотренной области ECN в IP заголовке. Кроме того, извлекается пакетная информация, установленная в одной из упомянутых областей. Например, если пакетная информация относится к состоянию перегрузки, как описано выше, посредством установки значения CE в рассмотренной области ECN в 1, может быть указано состояние перегрузки. В качестве альтернативы, предопределенный бит в области зарезервированных битов или области опции может быть определен как область, которая будет использоваться для установки информации о состоянии перегрузки. В таком случае, изменяя значение в области, можно указать состояние перегрузки. Кроме того, например, в этой области может быть установлена не только информация, непосредственно указывающая на состояние перегрузки, но также информация, указывающая на объем накопления пакетов в буфере в устройстве 4 ретрансляции. В этом случае устройство, которое считывает (извлекает) информацию, указывающую объем накопления пакетов, может определять, произошло ли состояние перегрузки. Кроме того, информация о качестве связи, информации о типе пакета, которая указывает тип пакета, и идентификатор пакета могут быть установлены (записаны) и извлечены (считаны) подобным образом.

[0036]

Блок 133 пересылки пакетов на Фиг. 2 пересылает отдельный пакет (отдельный пересылаемый пакет), в котором пакетная информация была установлена блоком 132 установки пакетной информации в устройство 4 ретрансляции или в устройство 5 передачи пакета. Например, если устройство 3 шлюза принимает пакет от устройства 4 ретрансляции, блок 133 пересылки пакета пересылает пакет в устройство 5 передачи пакетов, используя, по меньшей мере, верхний IP на уровне, отличном от тех, которые используются в GTP-U и UDP/IP для приема пакета. Если устройство 3 шлюза принимает пакет от устройства 5 передачи пакетов, то блок 133 пересылки пакетов пересылает пакет в устройство 4 ретрансляции, используя, по меньшей мере, GTP-U и UDP/IP на уровнях, отличных от уровня IP, по меньшей мере, используемого для приема пакета.

[0037]

Кроме того, блок 133 пересылки пакетов может иметь функцию приема пакета (пакетов) от устройства 4 ретрансляции или устройства 5 передачи пакета с использованием заранее определенного протокола (протоколов).

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ

Далее, пример работы устройства 3 шлюза, в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения, будет описан со ссылкой на блок-схему последовательности операций Фиг. 5.

[0038]

Устройство 3 шлюза извлекает пакетную информацию, установленную в принятом пакете, который является пакетом, который был принят либо от устройства 4 ретрансляции, либо от устройства 5 передачи пакета (этап S101). Например, если устройство 3 шлюза приняло пакет от устройства 4 ретрансляции, устройство 3 шлюза извлекает пакетную информацию, установленную устройством 4 ретрансляции, из заголовка пакета (принятого пакета) в GTP-U или UDP/IP, который является более низким протоколом, чем GTP-U. В качестве альтернативы, если устройство 3 шлюза приняло пакет от устройства 5 передачи пакетов, то устройство 3 шлюза извлекает пакетную информацию, установленную устройством 5 передачи пакетов, из заголовка пакета (принятого пакета) в IP, который является, например, более верхним протоколом GTP-U или TCP, который является, например, еще более верхним протоколом, чем IP.

[0039]

Далее, основываясь на извлеченной пакетной информации, устройство 3 шлюза устанавливает пакетную информацию в пересылаемом пакете в протоколе на уровне, отличном от уровня протокола принятого пакета (этап S102). Например, если устройство 3 шлюза приняло пакет от устройства 4 ретрансляции, устройство 3 шлюза устанавливает пакетную информацию в заголовке пакета в IP на уровне, отличном от упомянутых GTP-U и UDP/IP, используемых для приема принятого пакета, или, например, TCP, который является протоколом более верхнего уровня, чем IP. Если устройство 3 шлюза приняло пакет от устройства 5 передачи пакетов, тогда устройство 3 шлюза устанавливает пакетную информацию в заголовке пакета в GTP-U или UDP/IP, которые являются протоколами уровней, отличных от уровня протокола IP, используемого для приема принятого пакета.

[0040]

Далее, устройство 3 шлюза пересылает пакет (пересылаемый пакет), в котором пакетная информация была установлена на этапе S102, в устройство 4 ретрансляции или в устройство 5 передачи пакета (этап S103). Например, если устройство 3 шлюза приняло пакет от устройства 4 ретрансляции, устройство 3 шлюза отправляет пересылаемый пакет в устройство 5 передачи пакетов, используя, по меньшей мере, IP на верхнем уровне, отличном от протокола GTP-U и UDP/IP, используемые для приема принятого пакета. Если устройство 3 шлюза приняло пакет от устройства 5 передачи пакетов, тогда устройство 3 шлюза пересылает пересылаемый пакет в устройство 4 ретрансляции, используя, по меньшей мере, GTP-U и UDP/IP на уровнях, отличных от уровня IP, по меньшей мере, используемого для приема принятого пакета.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ

Устройство шлюза в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения устанавливает информацию об изменении состояния сети и т. д. в пакете, как пакетную информацию и пересылает пакет, в котором пакетная информация установлена между множеством устройств, использующих протоколы разных уровней. Таким образом, устройство шлюза может уведомить узел в смежной сети, причем узел использует протокол уровня, отличного от используемого устройством ретрансляции в системе мобильной беспроводной связи, об информации изменения состояния сети и т. д., полученной устройством ретрансляции, посредством установки пакетной информации. Кроме того, устройство шлюза может также уведомлять устройство ретрансляции о пакетной информации, установленной узлом в смежной сети.

ВТОРОЙ ПРИМЕРНЫЙ ВАРИАНТ ВОПЛОЩЕНИЯ

Во втором иллюстративном варианте воплощения будет описан первый подробный пример устройства шлюза, устройства ретрансляции, устройства передачи пакета и беспроводного терминала согласно первому примерному варианту воплощения. В настоящем примерном варианте воплощения в качестве подходящего примера эти устройства будут описаны в предположении, что устройство передачи пакетов является сервером, таким как исходный сервер, и что беспроводной терминал передает запрос на данные, такие как контент, к серверу и принимает данные с сервера. Кроме того, в настоящем примерном варианте воплощения информация о состоянии перегрузки используется в качестве пакетной информации.

КОНФИГУРАЦИЯ

Система связи согласно второму примерному варианту воплощения включает в себя устройство 23 шлюза Фиг. 9, устройство 24 ретрансляции Фиг. 8, сервер 25 Фиг. 6, и беспроводной терминал 26 Фиг. 7. Устройство 23 шлюза, устройство 24 ретрансляции, сервер 25 и беспроводной терминал 26 соответствуют устройству 3 шлюза, устройству 4 ретрансляции, устройству 5 передачи пакетов и беспроводному терминалу 6 в системе связи согласно первому примерному варианту воплощения, показанному на Фиг. 1, соответственно.

[0041]

Фиг.6 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации сервера 25 в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения. На Фиг. 6, сервер 25 включает в себя блок 251 передачи и приема пакетов и блок 252 управления скоростью передачи. Среди функциональных блоков, включенных в сервер 25, Фиг. 6 иллюстрирует только некоторые из составляющих элементов. А именно, сервер 25 включает в себя функциональный блок (блоки) (не показан) для того, чтобы предписать серверу 25 функционировать в качестве сервера.

[0042]

Когда блок 251 передачи и приема пакетов принимает сообщение (сообщение запроса), запрашивающее передачу данных от беспроводного терминала 26, тогда блок 251 передачи и приема пакетов передает пакет (пакеты) с данными (пакет (пакеты) данных), запрошенных посредством беспроводного терминала 26 к устройству 23 шлюза на основе размера одновременной передачи данных, установленного блоком 252 управления скоростью передачи. Если сервер 25 является исходным сервером, поскольку исходный сервер содержит все исходные данные в нем, то блок 251 передачи и приема пакетов может передавать данные на основе размера одновременной передачи данных, установленного блоком 252 управления скоростью передачи. Если сервер 25 является сервером ретрансляции, таким как сервер кэширования, прокси-сервером или пограничным сервером, посредством предварительного копирования исходных данных в область хранения (память) на сервере ретрансляции в кэш-памяти или посредством временного сохранения потоков данных, переданных от исходного сервера в буфер, блок 251 передачи и приема пакетов может передавать пакет (пакеты) данных на основе установленного размера одновременной передачи данных независимо от пропускной способности сети между исходным сервером и сервером 25 (сервером ретрансляции).

[0043]

Далее, когда блок 251 передачи и приема пакетов принимает пакет ACK, который соответствует пакету (пакетам) данных от беспроводного терминала 26, блок 251 передачи и приема пакетов проверяет, установлена ли информация о состоянии перегрузки в пакете ACK. Более конкретно, блок 251 передачи и приема пакетов проверяет, установлена ли информация о состоянии перегрузки в IP-заголовке или TCP-заголовке пакета ACK. Если информация установлена, блок 251 передачи и приема пакетов получает (или извлекает и считывает) эту информацию и уведомляет блок 252 управления скоростью передачи об этой информации. Примеры информации о состоянии перегрузки включают в себя информацию об объеме (величине) пакетов данных, накопленных в буфере, включенном в устройство 24 ретрансляции, о времени двусторонней передачи (RTT) связи между сервером 25 и беспроводным терминалом 26, размер WINDOW приема (RWIN), дублирующее ACK, указывающим степень перегрузки в сообщении между сервером 25 и беспроводным терминалом 26, информации, указывающей превышение тайм-аута повторной передачи, и явном уведомлении о перегрузке (ECN) и т. д. Кроме того, блок 251 передачи и приема пакетов может устанавливать информацию об управлении объемом одновременной передачи пакета данных блока 252 управления скоростью передачи в пакете и передавать этот пакет в устройство 23 шлюза.

[0044]

Когда блок 251 передачи и приема пакетов принимает пакет ACK или через регулярные временные интервалы, блок 252 управления скоростью передачи управляет объемом пакетов данных, одновременно переданных к беспроводному терминалу 26, на основе информации, полученной от пакета ACK, принятого блоком приема и передачи пакетов. Примеры информации, полученной из пакета ACK, включают в себя информацию о состоянии перегрузки, например, RTT, RWIN, дубликат ACK, превышение периода ожидания повторной передачи и сообщение ECN. Однако информация не ограничивается упомянутыми примерами. Информация может быть другой информацией, указанной в TCP.

[0045]

Способы управления объемом одновременной передачи пакетов данных могут включать в себя, как в TCP, управление перегрузкой для увеличения или уменьшения управления cwnd и потоком для ограничения объема одновременной передачи пакета данных, чтобы не превышать RWIN, подаваемого от беспроводного терминала 26. В управлении перегрузкой, например, cwnd увеличивается или уменьшается, подобно тому, как в CUBIC TCP (NPL 1) и TCP NewReno (NPL 2). Однако способ увеличения или уменьшения cwnd не ограничивается упомянутыми примерами. Cwnd может быть увеличено или уменьшено в соответствии с другим известным способом (способами) управления перегрузкой TCP.

[0046]

Фиг.7 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации беспроводного терминала 26 в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения. На фиг. 7, беспроводный терминал 26 включает в себя блок 261 передачи и приема пакетов и блок 262 конфигурации данных. Среди функциональных блоков, включенных в беспроводной терминал 26, Фиг. 7 иллюстрирует только некоторые из составляющих элементов. А именно, беспроводный терминал 26 включает в себя функциональный блок (не показан) для того, чтобы предписать беспроводному терминалу 26 функционировать в качестве беспроводного терминала.

[0047]

Блок 261 передачи и приема пакетов передает сообщение (сообщение запроса), запрашивающее передачу данных от сервера 25 (исходного сервера, если сервер 25 является сервером ретрансляции) в устройство 24 ретрансляции. Сообщение запроса принимается сервером 25 через устройство 24 ретрансляции и устройство 23 шлюза. Кроме того, когда блок 261 передачи и приема пакетов принимает пакет данных, переданный сервером 25 в ответ на сообщение запроса, блок 261 передачи и приема пакетов передает пакет ACK, который соответствует пакету данных к серверу 25 через устройство 24 ретрансляции. Пакет ACK, указанный в TCP, используется в качестве пакета ACK.

[0048]

Кроме того, на основании пакета данных, принятого блоком 261 передачи и приема пакетов, блок 262 конфигурации данных реконфигурирует данные, переданные от сервера 25.

[0049]

На Фиг.8 показывает блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации устройства 24 ретрансляции в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения. На Фиг. 8, устройство 24 ретрансляции включает в себя блок 241 обнаружения перегрузки, блок 242 установки информации о перегрузке и блок 243 пересылки пакетов. Среди функциональных блоков, включенных в устройство 24 ретрансляции, Фиг. 8 иллюстрирует только некоторые из составляющих элементов. А именно, устройство 24 ретрансляции включает в себя функциональный блок (блоки) (не показан), чтобы предписать устройству 24 ретрансляции функционировать в качестве устройства ретрансляции. Как и в первом примерном варианте воплощения, устройство 24 ретрансляции в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения может быть любым из базовой радиостанции, S-GW и MME.

[0050]

Когда блок 243 пересылки пакета принимает пакет данных или пакет ACK или через регулярные интервалы времени, блок 241 обнаружения перегрузки обнаруживает, произошла ли перегрузка в предопределенной сети. Как и в первом примерном варианте воплощения, предопределенная сеть включает в себя, по меньшей мере, одну из беспроводной сети между базовой радиостанцией и беспроводным терминалом и проводной сетью, такой как базовая сеть. Например, перегрузка определяется на основе общего количества пакетов данных между приемом и передачей устройством 24 ретрансляции. Например, когда текущее значение общего объема пакетов данных (объема накопления пакетов) накопленное в буфере (например, не показан), включенного в устройство 24 ретрансляции, превышает предопределенное пороговое значение, тогда блок 241 обнаружения перегрузки определяет, что произошло переполнение. Однако способ обнаружения перегрузки не ограничивается приведенным примером. Например, блок 241 обнаружения перегрузки может определять, что произошла перегрузка, когда статистическое значение (например, среднее значение, индекс скользящего среднего значения или минимальное значение) объема накопления пакетов, измеренного в течение некоторого периода времени превышает заранее определенное пороговое значение. Кроме того, объем накопления пакетов может быть измерен для отдельного одного из множества беспроводных терминалов 26. В этом случае, когда величина накопления пакета одного беспроводного терминала 26 превышает заранее определенного порогового значения, блок 241 обнаружения перегрузки может определить, что перегрузка возникла только в связи (или, например, с каналом связи, например, носителе) с этим беспроводным терминалом 26. Кроме того, например, может быть установлено множество заранее определенных пороговых значений и степень перегрузки может быть определена поэтапно, на основе порогового значения, превышаемого объема накопления пакетов. Например, вместо использования объема накопления пакетов блок 241 обнаружения перегрузки может использовать значение на основе (например, разности между) количества пакетов данных, которое устройство 24 ретрансляции передало к беспроводному терминалу 26, и объема данных, подтвержденного пакетом (пакетами) ACK, что устройство 24 ретрансляции приняло от беспроводного терминала 26. В этом случае, когда значение превышает предопределенное пороговое значение, блок 241 обнаружения перегрузки может определить, что произошла перегрузка. Кроме того, как описано в первом примерном варианте воплощения, когда трафик, вводимый в устройство 24 ретрансляции (например, общий объем пакетов данных, введенных в течение предварительно определенного периода времени), превышает полосу канала связи, используемую для вывода, блок 241 обнаружения перегрузок может определить, что произошла перегрузка. Например, когда общий объем введенных и выведенных пакетов данных превышает пропускную способность устройства 24 ретрансляции, блок 241 обнаружения перегрузки может определить, что произошла перегрузка.

[0051]

Когда блок 241 обнаружения перегрузки обнаруживает перегрузку, тогда блок 242 установки информации о перегрузки устанавливает информацию о состоянии перегрузки в инкапсулированном пакете ACK. Например, блок 242 установки информации о перегрузке устанавливает информацию о состоянии перегрузки в пакете ACK посредством установки значения, по меньшей мере, одного из бита CE и бита ECT в рассмотренную область ECN в IP заголовке в UDP (пользователь Datagram Protocol)/нижнем IP-уровне, в котором сохранен пакет ACK, инкапсулированный GTP-U, равного 1. Однако способ установки информации о перегрузке не ограничивается упомянутым примером. Например, поле «Приоритет IP» в поле «ToS» в IP заголовке на нижнем уровне IP или в поле «Код точки дифференцированного обслуживания» может быть установлено в предопределенную комбинацию битов. Кроме того, информация о состоянии перегрузки может быть установлена в предопределенной области в заголовке GTP-U. Если блок 241 обнаружения перегрузки определяет степень перегрузки поэтапно, значение, основанное на степени перегрузки, может быть установлено в любой из вышеуказанных областей.

[0052]

Блок 243 пересылки пакетов принимает пакет, переданный беспроводным терминалом 26. Более конкретно, если устройство 24 ретрансляции является базовой радиостанцией, блок 243 пересылки пакетов принимает пакет, в котором инкапсулирован пакет ACK, переданный беспроводным терминалом 26, используя, по меньшей мере, уровень MAC, уровень RLC и PDCP (протокол конвергенции пакетных данных). Если устройство 24 ретрансляции представляет собой S-GW, блок 243 пересылки пакета принимает пакет, в котором инкапсулируется пакет ACK, переданный беспроводным терминалом 26, используя, по меньшей мере, GTP-U и UDP/IP. Затем блок 243 пересылки пакета уведомляет блок 241 обнаружения перегрузки о приеме пакета ACK или пакета ACK. Кроме того, блок 243 пересылки пакетов передает пакет, включающий в себя информацию о состоянии перегрузки, установленную блоком 242 установки информации о перегрузке, к устройству 23 шлюза. Более конкретно, блок 243 пересылки пакета передает пакет, включающий в себя информацию о состоянии перегрузки, к устройству 23 шлюза, используя GTP-U и UDP/IP на более низком уровне, чем GTP-U.

[0053]

Фиг.9 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации устройства 23 шлюза в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения. На Фиг.9, устройство 23 шлюза включает в себя блок 231 извлечения информации о перегрузке, блок 232 установки информации о перегрузке и блок 233 передачи пакетов. По сравнению с устройством 3 шлюза в соответствии с первым примерным вариантом воплощения блок 231 извлечения информации о перегрузке, блок 232 установки информации и блок 233 пересылки пакета соответствуют блоку 131 извлечения пакетной информации, блоку 132 установки пакетной информации и блоку 133 пересылки пакета соответственно. Среди функциональных блоков, включенных в устройство 23 шлюза, Фиг. 9 иллюстрирует только некоторые из составляющих элементов. А именно, устройство 23 шлюза включает в себя функциональный блок (блоки) (не показан) для того, чтобы предписать устройству 23 шлюза функционировать в качестве шлюза. Как и в первом примерном варианте воплощения, устройство 23 шлюза в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения может быть P-GW или S-GW.

[0054]

Блок 231 извлечения информации о перегрузке извлекает информацию о состоянии перегрузки, установленную в пакете ACK (принятом пакете), который был принят от устройства 24 ретрансляции, при этом источником передачи является беспроводной терминал 26. Более конкретно, когда блок 231 извлечения информации о перегрузке декапсулирует пакет ACK, принятый блоком 233 пересылки пакета, используя, по меньшей мере, GTP-U и UDP/IP, тогда блок 231 извлечения информации о перегрузке проверяет, имеется ли информация о состоянии перегрузки (например, бит CE или битовая комбинация в заголовке IP, которые представляют состояние перегрузки) устанавливается в заголовке в GTP-U или IP, посредством которого инкапсулируется пакет ACK. Если такая информация о состоянии перегрузки установлена, блок 231 извлечения информации о перегрузке извлекает информацию о состоянии перегрузки и уведомляет блок 232 установки информации о перегрузке об упомянутой информации.

[0055]

Блок 232 установки информации о перегрузке устанавливает информацию на основе информации состояния перегрузки, извлеченной блоком 231 извлечения информации о перегрузке в пересылаемом пакете, в протоколе на уровне, отличном от уровня пакета, принятого от устройства 24 ретрансляции. Более конкретно, блок 232 установки информации о перегрузке устанавливает информацию о состоянии перегрузки, извлеченную блоком 231 извлечения информации о перегрузке, например, в заголовке пакета ACK (пересылаемого пакета, который должен быть перенаправлен серверу 25), который был декапсулирован. Например, информация о состоянии перегрузки, установленная в пакете ACK, выполняется способом установки, по меньшей мере, одного из значений бита CE и бита ECT в рассмотренной области ECN в IP (IP, который находится на более верхнем уровне, чем заголовок GTP-U) пакета ACK, равного 1. В качестве альтернативы, например, значение бита ECE (ECN-Echo) в заголовке TCP может быть установлено в 1. Способ установки информации о перегрузке не ограничивается указанными выше способами. Например, информация о состоянии перегрузки может быть установлена в области «Опции» в заголовке TCP. Кроме того, если информация о состоянии перегрузки уже установлена в IP-заголовке в UDP/в более низком IP, по которому инкапсулирован принятый пакет ACK, и если блок 232 установки информации о перегрузке устанавливает информацию о состоянии перегрузки в IP-заголовке на IP, который является более верхним, чем блок GTP-U, блок 232 установки информации о перегрузке может непосредственно транскрибировать информацию о состоянии перегрузок из заголовка IP в UDP/более низком IP в IP-заголовок в IP верхнего уровня. Кроме того, блок 232 установки информации о перегрузке может определять, устанавливать ли информацию о состоянии перегрузки в пересылаемом пакете и информацию, которая должна быть установлена в пересылаемом пакете, на основе информации, выделенной блоком 231 извлечения информации о перегрузке. Например, если пакет, переданный из устройства 24 ретрансляции, включает в себя только информацию, указывающую на объем накопления пакетов в буфере в устройстве 24 ретрансляции, блок 232 установки информации о перегрузке может определить, удовлетворяет ли этот объем накопления пакетов, который был извлечен блоком 231 извлечения информации о перегрузке, предварительно определенному условию. Если предварительно определенное условие выполнено, блок 232 установки информации о перегрузке может устанавливать информацию о состоянии перегрузки в пересылаемом пакете.

[0056]

Кроме того, когда блок 232 установки информации о перегрузке в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения принимает пакет данных, который включает в себя информацию об управлении объемом одновременной передачи данных, выполненной в ответ на возникновение перегрузки с сервера 25, блок 232 установки информации о перегрузке может завершить установку информации о состоянии перегрузки в декапсулированном пакете ACK (пересылаемом пакете). Кроме того, параллельно с этой операцией блок 232 установки информации о перегрузке может удалять информацию об управлении объемом одновременной передачи пакета данных из соответствующего пакета данных. Информация об объеме одновременной передачи пакета данных устанавливается установкой, например, бита CWR в заголовке TCP. Кроме того, например, блок 232 установки информации о перегрузке может устанавливать информацию об управлении объемом одновременной передачи пакета данных в области «Опции» в заголовке TCP.

[0057]

Блок 233 пересылки пакета принимает пакет, переданный беспроводным терминалом 26 от устройства 24 ретрансляции. Более конкретно, блок 233 пересылки пакетов принимает пакет, в котором пакет ACK, переданный беспроводным терминалом 26, инкапсулирован с использованием, по меньшей мере, GTP- U и UDP/IP. Затем блок 233 пересылки пакета уведомляет блок 231 извлечения информации о перегрузке при приеме пакета ACK или пакета ACK. Кроме того, блок 233 пересылки пакета пересылает пакет (пересылаемый пакет), включающий в себя информацию о состоянии перегрузки, установленную блоком 232 установки информации о перегрузке, к серверу 25. Более конкретно, блок 233 пересылки пакета отправляет пакет к серверу 25 посредством использования, по меньшей мере, IP на верхнем уровне, отличном от тех, которые используются в GTP-U и UDP/IP для приема пакета. Кроме того, блок 233 пересылки пакетов может выполнять инкапсуляцию и декапсуляцию принятого пакета. Например, блок 233 пересылки пакета инкапсулирует и декапсулирует пакет посредством инкапсуляции и декапсуляции TCP/пакета верхнего IP с использованием GTP-U. Способ инкапсуляции и декапсуляции не ограничивается упомянутым примером. Могут использоваться другие существующие способы инкапсуляции и декапсуляции.

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ

Далее пример работы системы связи в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения будет описан подробно со ссылкой на схему последовательности на Фиг. 10.

[0058]

Сначала беспроводный терминал 26, сервер 25, устройство 24 ретрансляции, устройство 23 шлюза устанавливают соединения друг с другом (этап S201). Эти соединения являются, например, TCP-соединением и соединением управления радиоресурсов (RRC). А именно, беспроводной терминал 26 устанавливает соединение RRC с базовой радиостанцией. Кроме того, беспроводной терминал 26 устанавливает TCP-соединение с сервером 25. Соединения, установленные среди этих устройств, не ограничиваются приведенными выше примерами. Необходимые соединения устанавливаются по мере необходимости. Поскольку эта операция соединения может быть выполнена в соответствии с известной технологией, ее описание будет опущено. Кроме того, на этапе S201 беспроводной терминал 26 может передать сообщение (сообщение запроса), запрашивающее передачу пакета данных к беспроводному терминалу 26, на сервер 25.

[0059]

Сервер 25 передает соответствующий пакет данных к беспроводному терминалу 26 (этап S202). Беспроводной терминал 26 принимает соответствующий пакет данных через устройство 23 шлюза и устройство 24 ретрансляции.

[0060]

Беспроводный терминал 26 передает пакет ACK, адресованный серверу 25, в качестве подтверждения принятого пакета данных (этап S203). Сначала устройство 24 ретрансляции принимает пакет ACK. Беспроводный терминал 26 может передавать пакет ACK в отношении отдельного пакета данных, принятого от сервера 25, или может передавать пакет ACK в отношении нескольких пакетов данных, принятых от сервера 25, в качестве одного ответа приема.

[0061]

При приеме пакета ACK от беспроводного терминала 26 устройство 24 ретрансляции обнаруживает, произошла ли перегрузка в предварительно определенной сети (этап S204). Поскольку предопределенная сеть и способ обнаружения перегрузки уже были описаны выше, их описание будет опущено. В то время как устройство 24 ретрансляции обнаруживает, что на этапе S204 произошла перегрузка при приеме пакета ACK от беспроводного терминала 26, устройство 24 ретрансляции может определить, произошла ли перегрузка при приеме пакета данных от сервера 25 через устройство 23 шлюза. В качестве альтернативы устройство 24 ретрансляции может определить, произошла ли перегрузка при приеме сообщения для установления соединения на этапе S201 (например, по меньшей мере, одного из пакета SYN, пакета SYN-ACK и пакета ACK в 3-х сторонней процедуре квитирования для установления TCP-соединения). Устройство 24 ретрансляции может выполнять обнаружение перегрузки через регулярные интервалы времени.

[0062]

Если устройство 24 ретрансляции обнаруживает перегрузку в предварительно определенной сети, устройство 24 ретрансляции устанавливает информацию о состоянии перегрузки в инкапсулированном пакете ACK (этап S205). Инкапсулированный пакет ACK на этапе S205 представляет собой пакет GTP-U или пакет UDP/IP на более низком уровне, например, в GTP-U.

[0063]

Устройство 24 ретрансляции передает пакет ACK к устройству 23 шлюза с использованием GTP-U или UDP/IP на уровне ниже, чем уровень GTP-U (этап S206).

[0064]

Устройство 23 шлюза принимает пакет ACK, переданный беспроводным терминалом 26 от устройства 24 ретрансляции, и извлекает информацию о состоянии перегрузки, установленную в пакете ACK (принятом пакете) (этап S207). Более конкретно, когда устройство 23 шлюза декапсулирует пакет ACK, принятый с использованием GTP-U и UDP/IP, устройство 23 шлюза проверяет, установлена ли какая-либо информация о состоянии перегрузки в заголовке в GTP-U или т.п., посредством которого пакет ACK инкапсулируется. Если установлена информация о состоянии перегрузки, устройство 23 шлюза извлекает информацию о состоянии перегрузки.

[0065]

Устройство 23 шлюза устанавливает информацию на основе информации состояния перегрузки, извлеченной на этапе S207, в пересылаемом пакете в протоколе на уровне, отличном от уровня пакета, принятого от устройства 24 ретрансляции (этап S208).

[0066]

Устройство 23 шлюза передает пакет к серверу 25 с использованием, по меньшей мере, IP на верхнем уровне, отличном от тех, которые используются в GTP-U и UDP/IP для приема пакета ACK (этап S209).

[0067]

Сервер 25 принимает пакет ACK, который соответствует пакету данных, от беспроводного терминала 26 через устройство 23 шлюза и т.д., и проверяет, установлена ли какая-либо информация о состоянии перегрузки в пакете ACK. Если такая информация установлена, сервер 25 получает (или извлекает и считывает) соответствующую информацию (этап S210).

[0068]

Когда сервер 25 принимает пакет ACK на этапе S210 или через регулярные интервалы времени, сервер 25 управляет объемом пакетов данных, одновременно передаваемых в беспроводной терминал 26, на основе информации, полученной от пакета ACK, полученного на этапе S210 (например, на основе информации о состоянии перегрузки) (этап S211). Способ управления объемом одновременной передачи пакета данных уже был описан выше, его описание будет опущено.

[0069]

На основе объема одновременной передачи пакета данных, установленного на этапе S211, сервер 25 передает пакет (пакеты) данных к беспроводному терминалу 26 (этап S212). Кроме того, если сервер 25 уже выполнил управление объемом одновременной передачи пакета данных, сервер 25 может установить информацию, указывающую, что такое управление было выполнено в пакете (пакетах) данных.

[0070]

Кроме того, если устройство 23 шлюза принимает пакет данных, в котором была выполнена установка информации, указывающая, что управление объемом одновременной передачи пакета данных установлено с сервера 25, в ответ на прием этого пакета данных, устройство 23 шлюза может завершить установку информации на основе информации состояния перегрузки на этапе S208. В настоящем примерном варианте воплощения информация состояния перегрузки используется как информация, которая должна быть установлена в пакете. Однако настоящий примерный вариант воплощения не ограничивается упомянутым примером. Например, устройство 24 ретрансляции или устройство шлюза может получить, по меньшей мере, любую из пропускной способности связи, времени задержки передачи, пропускной способности передачи, общего времени связи, частоты ошибок, потери передачи, количества появлений разрыва связи и качества радиосвязи, а также использовать полученную информацию в качестве информации (пакетной информации), которая должна быть установлена в пакете. Кроме того, информация о пакете может быть, по меньшей мере, одним из следующих элементов информации: информация о типе пакета, указывающая тип пакета; и идентификатор пакета. Пакетная информация может представлять собой комбинацию этих элементов информации.

[0071]

Настоящий примерный вариант воплощения был описан с использованием примера, в котором сервер 25 передает пакет (пакеты) данных к беспроводному терминалу 26, и беспроводной терминал 26 передает пакет (пакеты) ACK к серверу 25. Однако настоящий примерный вариант воплощения не ограничивается упомянутым примером. Сервер 25 может передавать пакет (пакеты) ACK к беспроводному терминалу 26, и беспроводной терминал 26 может передавать пакет (пакеты) данных к серверу 25.

[0072]

Кроме того, конфигурация и операции в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения могут быть реализованы посредством объединения конфигурации и операции в соответствии с другим примерным вариантом воплощения, если это необходимо.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ

Устройство шлюза в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения устанавливает информацию о состоянии перегрузки, полученную устройством ретрансляции в пересылаемом пакете, для пересылки к серверу и перенаправления пересылаемого пакета к серверу. Таким образом, даже в среде системы мобильной беспроводной связи, устройство шлюза может на ранней стадии сообщать серверу вне системы мобильной беспроводной связи информацию о состоянии перегруженности до того, как чрезмерный объем данных потечет в сеть. Кроме того, сервер может управлять скоростью передачи на ранней стадии.

ТРЕТИЙ ПРИМЕРНЫЙ ВАРИАНТ ВОПЛОЩЕНИЯ

В третьем примерном варианте воплощения будет описан второй подробный пример устройства шлюза, устройства ретрансляции, устройства передачи пакета и беспроводного терминала согласно первому примерному варианту воплощения. В настоящем примерном варианте воплощения в качестве подходящего примера эти устройства будут описаны в предположении, что устройство передачи пакетов является сервером, таким как исходный сервер, и что беспроводной терминал передает запрос на данные, например, контент, к серверу и принимает данные с сервера. Кроме того, в настоящем примерном варианте воплощения информация о качестве радиосвязи используется в качестве пакетной информации.

КОНФИГУРАЦИЯ

Система связи согласно третьему примерному варианту воплощения включает в себя устройство 33 шлюза Фиг. 12, устройство 34 ретрансляции Фиг. 11, сервер 25 Фиг. 6 и беспроводной терминал 26 Фиг. 7. А именно, сервер 25 и беспроводной терминал 26 конфигурируются таким же образом, как и серверы согласно второму примерному варианту воплощения. Устройство 33 шлюза и устройство 34 ретрансляции соответствуют устройству 3 шлюза и устройству 4 ретрансляции в системе связи согласно первому примерному варианту воплощения, показанному на Фиг. 1, соответственно.

[0073]

Фиг.11 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации устройства 34 ретрансляции в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения. На фиг.11, устройство 34 ретрансляции включает в себя блок 341 получения качества радиосвязи, блок 342 установки информации качества радиосвязи и блок 343 пересылки пакетов. Среди функциональных блоков, включенных в устройство 34 ретрансляции, Фиг. 11 иллюстрирует только некоторые из составляющих элементов. А именно, устройство 34 ретрансляции включает в себя функциональный блок (блоки) (не показан) для того, чтобы предписать устройству 34 ретрансляции функционировать в качестве устройства ретрансляции. Как и в других примерных вариантах воплощения, устройство 34 ретрансляции в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения может быть любым из базовой радиостанции, S-GW и MME.

[0074]

Когда блок 343 пересылки пакета принимает пакет данных или пакет ACK или через регулярные интервалы времени, блок 341 получения качества радиосвязи получает информацию о качестве радиосвязи беспроводной области между беспроводным терминалом 26 и соответствующей базовой радиостанцией. В настоящем примерном варианте воплощения, например, информация о качестве радиосвязи может быть индексом, указывающим состояние радиоволн, таким как SINR, CQI, RSSI, ASU, RSRP или RSRQ. В качестве альтернативы, информация о качестве радиосвязи может представлять собой пропускную способность передачи пакетов данных, измеренных для каждого беспроводного терминала 26 или для всей базовой радиостанции (общий объем пакетов данных, передаваемых от базовой станции радиосвязи к беспроводному терминалу 26 в единицу времени). Или, информация о качестве радиосвязи может быть статистическим значением вышеупомянутой пропускной способности передачи. Кроме того, например, информацией о качестве радиосвязи может быть используемый объем или скорость использования радиоресурсов (частоты, время, способы модуляции кода), измеренные для каждого беспроводного терминала 26 или для всей базовой радиостанции. Информация о качестве радиосвязи может быть статистической величиной вышеприведенной величины или скорости использования. Кроме того, например, информация о качестве радиосвязи может быть историей выполнения способов модуляции кода для беспроводного терминала 26 или для всей базовой радиостанции. Информацией может быть количество активных беспроводных терминалов 26 (пользователей), взаимодействующих с базовой радиостанцией или количество активных соединений.

[0075]

Например, блок 341 получения качества радиосвязи может получать информацию о качестве радиосвязи, принимая качество радиосвязи, измеренное беспроводным терминалом 26, от беспроводного терминала 26. Однако получение информации о качестве радиосвязи не ограничивается упомянутым примером. Например, если устройство 34 ретрансляции является базовой радиостанцией, устройство 34 ретрансляции может измерять информацию о качестве радиосвязи. Если устройство 34 ретрансляции не является базовой радиостанцией, базовая станция радиосвязи может измерять качество радиосвязи, и блок 341 получения качества радиосвязи может получать информацию об измеренном качестве радиосвязи от базовой станции радиосвязи.

[0076]

Блок 342 установки информации качества радиосвязи устанавливает информацию о качестве радиосвязи, полученную блоком 341 получения качества радиосвязи, в инкапсулированном пакете ACK. Например, в настоящем примерном варианте воплощения информация о качестве радиосвязи устанавливается в области «Опции» в IP-заголовке на уровне UDP/нижнем IP, который дополнительно инкапсулирует пакет ACK, инкапсулированный GTP-U. Однако способ установки информации качества радиосвязи не ограничивается упомянутым способом. Способы установки пакетной информации, описанные в других примерных вариантах воплощения, могут быть использованы. Кроме того, способ установки информации качества радиосвязи не ограничивается способами установки пакетной информации, описанными в других примерных вариантах воплощения. Например, для сжатия объема данных числовое значение (например, значение SINR), указывающее информацию о качестве радиосвязи, может быть преобразовано в значение или информацию, выраженное меньшим числом уровней, чем числовое значение, и значение или информация, полученная преобразованием, может быть установлена в области «Опции» в IP-заголовке. Более конкретно, может быть создано предопределенное уравнение для преобразования числового значения, указывающего информацию о качестве радиосвязи, в значение, которое находится между 0 и предварительно определенным значением n, определяемым как диапазон, принимаемый значением, которое должно быть установлено в IP-заголовке, для примера. Значение, полученное в результате преобразования с использованием этого предварительно определенного уравнения, может быть установлено в IP-заголовке. Кроме того, по меньшей мере одно пороговое значение может быть установлено в пределах диапазона, в котором может принимать числовое значение, указывающее информацию о качестве радиосвязи, и индекс, который представляет, превышает ли это значение пороговое значение или индекс, который представляет условие качества радиосвязи в зависимости от того, превышает ли значение пороговое значение в IP-заголовке.

[0077]

Блок 343 пересылки пакетов принимает пакет, переданный беспроводным терминалом 26. Более конкретно, если устройство 34 ретрансляции является базовой радиостанцией, блок 343 пересылки пакета принимает пакет, в котором инкапсулирован пакет ACK, переданный беспроводным терминалом 26, используя, по меньшей мере, уровень MAC, уровень RCL и PDCP (протокол конвергенции пакетных данных). Кроме того, если устройство 34 ретрансляции является S-GW, блок 343 пересылки пакета принимает пакет, в котором пакет ACK, переданный беспроводным терминалом 26, инкапсулирован с использованием, по меньшей мере, GTP-U и UDP/IP. Затем блок 343 пересылки пакетов уведомляет блок 341 получения качества радиосвязи о приеме пакета ACK или пакета ACK. Кроме того, блок 343 пересылки пакета передает пакет, включающий в себя информацию о качестве радиосвязи, к устройству 33 шлюза. Более конкретно, блок 343 пересылки пакета передает пакет, включающий в себя информацию о качестве радиосвязи, к устройству 33 шлюза, используя, по меньшей мере, GTP-U и UDP/IP на более низком уровне, чем GTP-U.

[0078]

Фиг.12 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации устройства 33 шлюза в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения. На фиг. 12, устройство 33 шлюза включает в себя блок 331 извлечения информации качества радиосвязи, блок 332 установки информации качества радиосвязи и блок 333 передачи пакетов. Среди функциональных блоков, включенных в устройство 33 шлюза, Фиг. 12 иллюстрирует только некоторые из составляющих элементов. А именно, устройство 33 шлюза включает в себя функциональный блок (блоки) (не показан) для того, чтобы предписать устройству 33 шлюза функционировать в качестве шлюза. Как и в других примерных вариантах воплощения, устройство 33 шлюза в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения может быть P-GW или S-GW.

[0079]

Блок 331 извлечения информации о качестве радиосвязи извлекает информацию о качестве радиосвязи, установленную в пакете ACK (принятом пакете), который был принят от устройства 34 ретрансляции, и источником передачи является беспроводной терминал 26. Более конкретно, когда блок 333 пересылки пакета декапсулирует пакет ACK, принятый с использованием GTP-U и UDP/IP, блок 331 извлечения информации о качестве радиосвязи проверяет, установлена ли информация о качестве радиосвязи (например, значение, указывающее информацию о качестве радиосвязи, установленную в области Опции в IP-заголовке ) в заголовке в GTP-U, посредством которого инкапсулируется пакет ACK или в нижнем IP и т.д. Если такая информация о качестве радиосвязи установлена, блок 331 извлечения информации о качестве радиосвязи извлекает информацию о качестве радиосвязи и уведомляет блок 332 установки информации о качестве радиосвязи об упомянутой информации.

[0080]

Блок 332 установки информации о качестве радиосвязи устанавливает информацию на основе информации о качестве радиосвязи, извлеченной блоком 331 извлечения информации о качестве радиосвязи в пересылаемом пакете в протоколе на уровне, отличном от уровня протокола пакета, принятого от устройства 34 ретрансляции. Более конкретно, например, блок 332 установки информации о качестве радиосвязи устанавливает информацию на основе информации о качестве радиосвязи, извлеченной блоком 331 извлечения информации о качестве радиосвязи в заголовке пакета ACK (пересылаемом пакете, который должен быть перенаправлен к серверу 25), который была декапсулирован. В настоящем примерном варианте воплощения, например, информация о качестве радиосвязи устанавливается посредством установки информации на основе информации о качестве радиосвязи в области «Опции» в заголовке TCP или заголовке IP в TCP/IP пакета ACK (в данном случае в IP заголовка в IP, который является верхним уровнем, чем GTP-U). Однако способ установки информации о качестве радиосвязи не ограничивается упомянутым примером. Способы установки пакетной информации, описанные в других примерных вариантах воплощения, также могут быть использованы.

[0081]

В качестве альтернативы, для сжатия объема данных, например, числовое значение, указывающее информацию о качестве радиосвязи, может быть преобразовано в значение или информацию, выраженное меньшим количеством уровней, чем числовое значение, и значение или информация, полученная преобразованием, может быть установлена в поле «Опции» в соответствующем заголовке TCP.

[0082]

Кроме того, блок 332 установки информации о качестве радиосвязи может определять, следует ли устанавливать информацию о качестве радиосвязи в пересылаемом пакете и информацию, которая должна быть установлена в пересылаемом пакете, на основе информации, извлеченной блоком 331 извлечения информации о качестве радиосвязи. Например, если пакет, переданный от устройства 34 ретрансляции, включает только информацию, указывающую индекс, указывающий состояние радиоволны, такой как SINR, блок 332 установки информации о качестве радиосвязи может определить, был ли индекс состояния радиоволны, извлеченный посредством блока 331 извлечения информации о качестве радиосвязи, удовлетворен предварительно определенному условию. Если предварительно определенное условие выполнено, блок 332 установки информации о качестве радиосвязи может установить информацию о качестве радиосвязи в пересылаемом пакете.

[0083]

Блок 333 пересылки пакета принимает пакет, переданный беспроводным терминалом 26 от устройства 34 ретрансляции. Более конкретно, блок 333 пересылки пакетов принимает пакет, в котором пакет ACK, переданный беспроводным терминалом 26, инкапсулирован с использованием, по меньшей мере, GTP- U и UDP/IP. Затем блок 333 пересылки пакета уведомляет блок 331 получения качества радиосвязи о приеме пакета ACK или пакета ACK. Кроме того, блок 333 пересылки пакета отправляет пакет (пересылаемый пакет), включающий в себя информацию о качестве радиосвязи, установленную блоком 332 установки информации о качестве радиосвязи, к серверу 25. Более конкретно, блок 333 пересылки пакетов пересылает пакет к серверу 25, используя, по меньшей мере, IP верхнего уровня, отличный от тех, которые используются в GTP-U и UDP/IP для приема пакета. Кроме того, блок 333 пересылки пакетов может выполнять инкапсуляцию и декапсуляцию принятого пакета. Например, блок 333 пересылки пакетов инкапсулирует и декапсулирует TCP/пакет верхнего IP, используя GTP-U. Способ инкапсуляции и декапсуляции не ограничивается упомянутым примером. Могут использоваться другие существующие способы инкапсуляции и декапсуляции.

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ

Далее, пример работы системы связи в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения будет описан подробно со ссылкой на схему последовательности на Фиг. 13.

[0084]

Так как этапы S301-S303 являются такими же, что и этапы S201-S203 согласно второму примерному варианту воплощения, их описание будет опущено.

[0085]

При приеме пакета ACK от беспроводного терминала 26 устройство 34 ретрансляции получает информацию о качестве радиосвязи в беспроводной области между беспроводным терминалом 26 и соответствующей базовой радиостанцией (этап S304). Поскольку получение информации о качестве радиосвязи уже было описано выше, его описание будет опущено. В то время как устройство 34 ретрансляции получает информацию о качестве радиосвязи на этапе S304 при приеме пакета ACK от беспроводного терминала 26, настоящий примерный вариант воплощения не ограничивается упомянутым примером. Устройство 34 ретрансляции может получать информацию о качестве радиосвязи при приеме пакета данных от сервера 25 через устройство 33 шлюза или при приеме сообщения для установления соединения (например, по меньшей мере, одного из пакета SYN, пакета SYN-ACK и пакета ACK в 3-х сторонней процедуре квитирования для установления TCP-соединения) на этапе S201. Кроме того, устройство 34 ретрансляции может получать информацию о качестве радиосвязи через регулярные интервалы времени.

[0086]

После получения информации о качестве радиосвязи устройство 34 ретрансляции устанавливает информацию в инкапсулированном пакете ACK (этап S305). Например, инкапсулированный пакет ACK на этапе S305 представляет собой пакет GTP-U или пакет UDP/IP на более низком уровне, чем пакет GTP-U.

[0087]

Устройство 34 ретрансляции передает пакет ACK к устройству 33 шлюза с использованием GTP-U или UDP/IP на более низком уровне, чем GTP-U (этап S306).

[0088]

Устройство 33 шлюза принимает пакет ACK, переданный беспроводным терминалом 26 от устройства 34 ретрансляции, и извлекает информацию о качестве радиосвязи, установленную в пакете ACK (принятом пакете) (этап S307). Более конкретно, когда устройство 33 шлюза декапсулирует принятый пакет ACK с использованием GTP-U и UDP/IP, устройство 33 шлюза проверяет, установлена ли информация о качестве радиосвязи в заголовке в GTP-U и т.д., посредством которого пакет ACK инкапсулируется. Если информация о качестве радиосвязи установлена, то устройство 33 шлюза извлекает информацию о качестве радиосвязи.

[0089]

Устройство 33 шлюза устанавливает информацию на основе информации о качестве радиосвязи, извлеченной на этапе S307, в пересылаемом пакете в протоколе на уровне, отличном от уровня протокола пакета, принятого от устройства 34 ретрансляции (этап S308).

[0090]

Устройство 33 шлюза пересылает пакет к серверу 25, используя, по меньшей мере, верхний IP на уровне, отличном от уровня GTP-U и UDP/IP, используемые для приема пакета ACK (этап S309).

[0091]

Сервер 25 принимает пакет ACK, который соответствует пакету данных от беспроводного терминала 26 через устройство 23 шлюза, и т.д., и проверяет, установлена ли информация о качестве радиосвязи в пакете ACK. Если такая информация установлена, сервер 25 получает (или извлекает и считывает) информацию (этап S310).

[0092]

При приеме пакета ACK на этапе S310 или через регулярные интервалы времени сервер 25 управляет объемом пакетов данных, одновременно передаваемых в беспроводной терминал 26, на основе информации (например, информации о качестве радиосвязи), полученной из пакета ACK, принятого на этапе S310 (этапе S311). Например, если информация, полученная из пакета ACK, показывает хорошее качество радиосвязи, сервер 25 может увеличить объем пакетов данных, одновременно переданных к беспроводному терминалу 26.

[0093]

На основе объема одновременной передачи пакета данных, установленного на этапе S311, сервер 25 передает пакет (пакеты) данных к беспроводному терминалу 26 (этап S312). Если сервер 25 ранее выполнял операцию управления объемом одновременной передачи пакета данных, сервер 25 может установить информацию, указывающую, что такое управление было выполнено в пакете (пакетах) данных.

[0094]

Кроме того, если устройство 33 шлюза принимает пакет данных, включающий в себя информацию, указывающую, что операция управления объемом одновременной передачи пакета данных была выполнена с сервера 25, то в ответ на этот прием пакета данных устройство 33 шлюза может завершить установку информации на основе информации о качестве радиосвязи на этапе S308.

[0095]

В качестве подходящего примера настоящий иллюстративный вариант воплощения был описан, предполагая, что информация, установленная в отдельном пакете, является информацией о качестве радиосвязи. Однако настоящий примерный вариант воплощения не ограничивается упомянутым примером. Например, устройство 34 ретрансляции или устройство шлюза может получить, по меньшей мере, любую из следующих элементов информации: информацию о состоянии перегрузки в соответствии с первым примерным вариантом воплощения, пропускную способность связи в проводной или беспроводной области, задержку времени передачи, пропускной способности, общего времени связи, частоты ошибок, потери при передаче и количества случаев разъединения связи. В этом случае устройство 34 ретрансляции или устройство шлюза может использовать полученную информацию как информацию (пакетную информацию), которая должна быть установлена в отдельном пакете. Кроме того, пакетная информация может быть, по меньшей мере, любым из следующих элементов информации: информацией о типе пакета, указывающей тип пакета и идентификатором пакета. Кроме того, пакетная информация может быть комбинацией этих элементов информации.

[0096]

Кроме того, настоящий примерный вариант воплощения был описан с использованием примера, в котором сервер 25 передает пакет (пакеты) данных к беспроводному терминалу 26, и беспроводной терминал 26 передает пакет (пакеты) ACK к серверу 25. Однако, настоящий примерный вариант воплощения не ограничивается упомянутым примером. Сервер 25 может передавать пакет (пакеты) ACK к беспроводному терминалу 26, и беспроводной терминал 26 может передавать пакет (пакеты) данных к серверу 25.

[0097]

Кроме того, конфигурация и работа в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения могут быть реализованы посредством объединения конфигурации и операции в соответствии с другим примерным вариантом воплощения, если это необходимо.

ЧЕТВЕРТЫЙ ПРИМЕРНЫЙ ВАРИАНТ ВОПЛОЩЕНИЯ

В четвертом примерном варианте воплощения будет описан третий подробный пример устройства шлюза, устройства ретрансляции, устройства передачи пакета и беспроводного терминала согласно первому примерному варианту воплощения. В настоящем примерном варианте воплощения в качестве подходящего примера эти устройства будут описаны в предположении, что устройство передачи пакетов является сервером, таким как исходный сервер, и что беспроводной терминал передает запрос на данные, например, контент, к серверу и принимает данные от сервера. Кроме того, в настоящем примерном варианте воплощения информация о типе пакета и идентификатор пакета используются в качестве пакетной информации.

КОНФИГУРАЦИЯ

Система связи согласно четвертому примерному варианту воплощения включает в себя устройство 43 шлюза Фиг. 14, устройство 44 ретрансляции Фиг. 15, сервер 25 Фиг. 6, и беспроводной терминал 26 Фиг. 7. А именно, сервер 25 и беспроводной терминал 26 конфигурируются таким же образом, как и серверы согласно второму примерному варианту воплощения. Устройство 43 шлюза и устройство 44 ретрансляции соответствуют устройству 3 шлюза и устройству 4 ретрансляции в системе связи согласно первому примерному варианту воплощения, показанному на Фиг. 1 соответственно.

[0098]

Фиг. 14 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации устройства 43 шлюза в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения. На Фиг. 14, устройство 43 шлюза включает в себя блок 431 извлечения пакетной информации, блок 432 установки типа пакета и блок 433 пересылки пакетов. Среди функциональных блоков, включенных в устройство 43 ретрансляции, Фиг. 14 иллюстрирует только некоторые из составляющих элементов. А именно, устройство 43 шлюза включает в себя функциональный блок (блоки) (не показан), предназначенный для того, чтобы предписать устройству 43 шлюза функционировать в качестве шлюза. Как и в других иллюстративных вариантах воплощения, устройство 43 шлюза в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения может быть P-GW или S-GW.

[0099]

Блок 431 извлечения пакетной информации получает идентификатор пакета или информацию о типе пакета, установленную в пакете данных, принятом от сервера 25. В настоящем примерном варианте воплощения идентификатор пакета является, например, TCP SN. Информация о типе пакета представляет собой информацию, которая указывает тип соответствующего пакета. Примеры информации о типе пакета включают в себя информацию, указывающую, является ли соответствующий пакет первоначально переданным TCP-пакетом или повторно переданным пакетом TCP, а также информацию, указывающую, является ли пакет TCP предварительно выбранным пакетом. Другими словами, информация о типе пакета и идентификатор пакета являются информацией (информацией о свойствах пакета), которая указывает свойства соответствующего пакета.

[0100]

Если идентификатор пакета является TCP SN, получение идентификатора пакета может быть реализовано посредством считывания заголовка TCP соответствующего принятого пакета данных, например.

[0101]

Если информация о типе пакета установлена в заголовке и т. д. пакета данных, полученного от сервера 25, информация о типе пакета получается посредством считывания информации о типе пакета, установленной в заголовке принятого пакета данных. Более конкретно, если сервер 25 установил информацию (информацию о типе пакета), указывающую, является ли соответствующий пакет данных, переданный с сервера 25, повторно переданным TCP-пакетом в IP-заголовке (IP, который является более верхним протоколом, чем GTP-U) этого пакета данных, блок 431 извлечения пакетной информации может извлечь информацию о типе пакета посредством считывания IP-заголовка принятого пакета данных.

[0102]

Желательно, чтобы блок 431 извлечения пакетной информации имел функцию DPI для выполнения обработки на уровне TCP (для получения TCP SN и определения, является ли отдельный пакет TCP первоначально переданным или повторно переданным пакетом). Однако настоящий примерный вариант воплощения не ограничивается таким примером. А именно, до тех пор, пока блок 431 извлечения пакетной информации имеет функцию получения SN TCP пакета данных, принятого от сервера 25, и определения того, является ли пакет данных первоначально переданным TCP-пакетом или повторно переданным пакетом TCP, блоку 431 извлечения пакетной информации не требуется функция DPI для получения информации на верхнем уровне (уровнях).

[0103]

Кроме того, прежде чем данные будут переданы с сервера 25, идентификаторы пакетов устанавливаются в отдельных пакетах (пакетах данных), полученных посредством деления данных. Более конкретно, когда сервер 25 передает данные к беспроводному терминалу 26 с использованием протокола TCP, сервер 25 делит данные на TCP-пакеты (пакеты данных), распределяет SN TCP по отдельным TCP-пакетам и передает TCP-пакеты к беспроводному терминалу 26.

[0104]

В дальнейшем настоящий примерный вариант воплощения будет описан в предположении, что блок 431 извлечения пакетной информации получает идентификатор пакета из пакета данных, принятого от сервера 25.

[0105]

Блок 432 установки типа пакета устанавливает информацию о типе пакета на основе соответствующего идентификатора пакета, полученного блоком 431 извлечения пакетной информации в пересылаемом пакете, в протоколе на уровне, отличном от уровня протокола пакета, полученного от сервера 25. В частности, на основе идентификатора пакета, полученного блоком 431 извлечения пакетной информации, блок 432 установки типа пакета определяет информацию о типе пакета данных, в котором установлен идентификатор пакета. Затем блок 432 установки типа пакета устанавливает информацию о типе пакета в заголовке пакета данных (пересылаемого пакета, который должен быть перенаправлен в устройство 44 ретрансляции), который был инкапсулирован.

[0106]

В настоящем примерном варианте воплощения могут быть приняты различные способы для определения информации о типе пакета на основе идентификатора пакета. Например, могут использоваться следующие способы. А именно, если информация о типе пакета представляет собой информацию, указывающую, является ли соответствующий пакет повторно переданным пакетом TCP, первым, блок 431 извлечения пакетной информации или другой функциональный блок в устройстве 43 шлюза получает и удерживает SN (TCP SN, который является примером идентификатора пакета), установленный в заголовке TCP пакета данных, принятого от сервера 25. Эта операция повторяется для приема пакета данных, и если принят пакет данных, имеющий тот же самый SN TCP, что и удерживаемый, блок 432 установки типа пакета определяет, что соответствующий пакет данных является повторно переданным пакетом TCP. В противном случае блок 432 установки типа пакета определяет, что соответствующий пакет данных является первоначально переданным пакетом TCP.

[0107]

Кроме того, поскольку приложения (например, движущиеся изображения) с использованием TCP обычно выполняются с использованием пакетов TCP в порядке возрастания SN SNS, сервер 25 передает TCP-пакеты в порядке возрастания SN TCP. Таким образом, устройство 43 шлюза может контролировать SN TCP принятых пакетов данных (получение идентификаторов пакетов). Если SN TCP из последнего принятого пакета данных меньше, чем у ранее принятого пакета данных, то устройство 43 шлюза определяет, что самый последний принятый пакет данных является повторно переданным пакетом TCP.

[0108]

Кроме того, блок 431 извлечения пакетной информации может определять информацию о типе пакета на основе идентификатора пакета. А именно, блок 431 извлечения пакетной информации может определять информацию типа пакета на основе идентификатора пакета, установленного в принятом пакете данных, и использовать информацию определенного типа пакета в качестве информации, извлеченной из принятого пакета данных.

[0109]

Кроме того, блок 432 установки типа пакета может определять, следует ли устанавливать информацию о типе пакета в пересылаемом пакете на основе информации, извлеченной блоком 431 извлечения пакетной информации.

[0110]

Кроме того, например, информация о типе пакета устанавливается в пересылаемом пакете посредством установки информации о типе пакета в предопределенной области в заголовке пакета данных в GTP-U или UDP/IP, который является более низким протоколом, чем GTP- U (например, область индикатора приоритета потока (FPI) в заголовке GTP-U или область Приоритет IP или область Опции в области ToS в нижнем заголовке IP). Способы установки пакетной информации, описанные в других примерных вариантах воплощения, также могут быть использованы. Кроме того, блок 432 установки типа пакета может устанавливать (расшифровывать) идентификатор пакета (или информацию о типе пакета), полученный блоком 431 извлечения пакетной информации в пересылаемом пакете без изменения.

[0111]

Блок 433 пересылки пакетов принимает пакет данных, переданный сервером 25. Более конкретно, блок 433 пересылки пакетов принимает пакет данных, переданный сервером 25, используя IP, который является верхним протоколом, чем GTP-U. Затем блок 433 пересылки пакетов уведомляет блок 431 получения типа пакета о приеме пакета данных или пакета данных.

[0112]

Кроме того, блок 433 пересылки пакета пересылает пакет (пересылаемый пакет), включающий в себя информацию о типе пакета, установленную блоком 432 установки типа пакета, к устройству 44 ретрансляции. Более конкретно, блок 433 пересылки пакета пересылает пакет к устройству 44 ретрансляции, используя, по меньшей мере, GTP-U, который является более низким протоколом, чем IP, используемый для приема пакета данных, и UDP/IP, который является более низким протоколом, чем GTP-U. Кроме того, блок 433 пересылки пакетов может выполнять инкапсуляцию и декапсуляцию принятого пакета. Например, блок 433 пересылки пакетов инкапсулирует и декапсулирует TCP/пакет верхнего IP, используя GTP-U. Однако способ инкапсуляции и декапсуляции не ограничивается упомянутым примером. Могут использоваться другие существующие способы инкапсуляции и декапсуляции.

[0113]

Фиг. 15 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации устройства 44 ретрансляции в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения. На Фиг.15, устройство 44 ретрансляции включает в себя блок 441 извлечения типа пакета, блок 442 управления буфером и блок 443 пересылки пакетов. Среди функциональных блоков, включенных в устройство 44 ретрансляции, Фиг. 15 иллюстрирует только некоторые из составляющих элементов. А именно, устройство 44 ретрансляции включает в себя функциональный блок (блоки) (не показан), предназначенный для того, чтобы заставить устройство 44 ретрансляции функционировать в качестве устройства ретрансляции. Как и в других примерных вариантах воплощения, устройство 44 ретрансляции в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения может быть базовой радиостанцией или S-GW.

[0114]

Блок 441 извлечения типа пакета извлекает информацию о типе пакета, установленную в пакете данных, принятом от устройства 43 шлюза. Более конкретно, когда блок 443 пересылки пакета декапсулирует пакет данных, полученный с использованием GTP-U и UDP/IP, блок 441 извлечения типа пакета проверяет, установлена ли информация о типе пакета в заголовке в GTP-U и т.д., посредством которого инкапсулируется пакет данных. Если информация о типе пакета установлена, блок 441 извлечения типа пакета извлекает информацию о типе пакета и уведомляет блок 442 управления буфером об информации о типе пакета.

[0115]

На основе информации о типе пакета, извлеченной блоком 441 извлечения типа пакета, блок 442 управления буфером управляет буфером, включенным в устройство 44 ретрансляции. Далее пример управления буфером будет описан, предполагая, что устройство 44 ретрансляции является базовой радиостанцией, а буфер является буфером PDCP. В этом управлении буфером изменяется порядок накопления пакетов, накопленных в буфере PDCP. Кроме того, как описано выше, информация, указывающая, является ли соответствующий пакет повторно переданным TCP-пакетом, будет использоваться в качестве примера информации о типе пакета.

[0116]

Когда базовая радиостанция, служащая в качестве устройства 44 ретрансляции, принимает пакет данных (пакет TCP) от устройства 43 шлюза с использованием GTP-U и UDP/IP, базовая радиостанция передает пакет TCP вместе с соответствующей информацией о типе пакета и SN GTP-U, извлеченные блоком 441 извлечения типа пакета, из уровня GTP-U в уровень PDCP (фиг.17). Затем базовая радиостанция, служащая в качестве устройства 44 ретрансляции, выделяет SNCP PDCP и заголовок PDCP для пакета TCP (инкапсулирует пакет TCP) на уровне PDCP и накапливает пакеты TCP в буфере PDCP. Более конкретно, после того, как пакет TCP инкапсулирован протоколом сетевого уровня (например, IP), пакет TCP инкапсулируется (инкапсулируется в пакет PDCP) на уровне PDCP и накапливается в буфере PDCP. В дальнейшем для удобства описания настоящего примерного варианта воплощения описание инкапсуляции в протоколе сетевого уровня будет опущено по мере необходимости, когда пакет PDCP описывается как пакет, полученный инкапсулированием пакета TCP.

[0117]

Затем на основании информации о типе пакета, извлеченной блоком 441 извлечения типа пакета, блок 442 управления буфером изменяет SN пакетов PDCP, накопленных в буфере, так что среди пакетов PDCP (в которые инкапсулируются TCP-пакеты) в буфере SN PDCP пакета PDCP, в котором инкапсулируется повторно переданный пакет TCP, назначается меньшее число.

[0118]

Поскольку пакеты PDCP, накопленные в буфере PDCP, передаются в восходящем порядке SN SNSP, посредством выполнения этого управления буфером, пакет PDCP, в котором инкапсулируется повторно переданный пакет TCP, может быть передан от буфера PDCP более быстро, чем другие PDCP пакеты.

[0119]

Настоящий примерный вариант воплощения был описан с использованием примера, в котором пакеты TCP, которые достигли уровня PDCP, получают SNCP пакеты PDCP и заголовки PDCP (инкапсулированные в пакеты PDCP) и затем накапливаются в буфере PDCP в качестве пакетов PDCP. Однако настоящий примерный вариант воплощения не ограничивается упомянутым примером. Например, пакеты более верхнего уровня, чем PDCP (например, IP-пакеты), могут непосредственно накапливаться в буфере PDCP. В этом случае, когда эти пакеты передаются от буфера PDCP, этим пакетам присваиваются SNCP-пакеты протокола PDCP и заголовки PDCP, а затем передаются в виде пакетов PDCP. Какой тип пакета должен быть накоплен в буфере PDCP (протокол, в котором должны накапливаться соответствующие пакеты) и порядок распределения SNCP и заголовков PDCP зависят от реализации.

[0120]

А именно, управление буфером в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения может выполняться в пакетах (например, IP-пакетах), которые накапливаются в буфере PDCP и которые являются пакетами верхнего уровня, чем PDCP. В этом случае, когда пакет верхнего уровня представляет собой повторно переданный пакет TCP, управление буфером может выполняться таким образом, что повторно переданный пакет TCP перемещается, например, в первое положение в буфере PDCP. Кроме того, временный SN может быть распределен в буфере PDCP, и этот временный SN может использоваться в управлении буфером.

[0121]

Блок 443 пересылки пакетов принимает пакет данных, в котором информация о типе пакета устанавливается от устройства 43 шлюза, используя, по меньшей мере, GTP-U и UDP/IP, который является протоколом более низкого уровня, чем GTP-U. Затем блок 443 пересылки пакета уведомляет блок 441 извлечения типа пакета о приеме пакета данных или пакета данных.

[0122]

Кроме того, блок 443 пересылки пакетов пересылает пакет данных, на котором управление буфером было выполнено блоком 442 управления буфером, к беспроводному терминалу 26.

[0123]

Пакет PDCP, в который инкапсулирован повторно переданный пакет TCP, передается из буфера PDCP более быстро, чем другие пакеты PDCP. Таким образом, повторно переданный пакет TCP пересылается к беспроводному терминалу 26 быстрее, чем другие пакеты TCP.

ФУНКИЦОНИРОВАНИЕ

Далее пример работы системы связи в соответствии с настоящим примерным вариантом воплощения будет описан подробно со ссылкой на схему последовательности Фиг. 16.

[0124]

Так как этап S401 является тем же самым, что и этапы S201 и S301 во втором и третьем примерных вариантах воплощения, его описание будет опущено.

[0125]

Беспроводный терминал 26 передает сообщение (сообщение запроса), запрашивающее передачу пакета данных к беспроводному терминалу 26, к серверу 25 (этап S402).

[0126]

Сервер 25 передает пакет данных, адресованный беспроводному терминалу 26 (этап S403). Более конкретно, сервер 25 передает пакет данных к устройству 43 шлюза с использованием, по меньшей мере, верхнего IP. Кроме того, на этапе S403 сервер 25 может передавать пакет данных, адресованный беспроводному терминалу 26, на основе объема одновременной передачи пакета данных, установленного блоком 252 управления скоростью передачи к серверу 25, проиллюстрированному на Фиг. 6. Кроме того, на этапе S403 сервер 25 может устанавливать информацию о типе пакета, указывающую тип соответствующего пакета данных в соответствующем пакете данных, и передавать этот пакет данных, адресованный беспроводному терминалу 26.

[0127]

Устройство 43 шлюза извлекает информацию о пакете (в настоящем примерном варианте воплощения, идентификатор пакета или информацию о типе пакета) пакета данных, принятого от сервера 25 (этап S404). Поскольку способ извлечения информации пакета был описан выше, его описание будет опущено.

[0128]

Устройство 43 шлюза устанавливает информацию о типе пакета в пересылаемом пакете в протоколе на уровне, отличном от уровня протокола пакета, принятого от сервера 25 (этап S405). Более конкретно, на основании идентификатора пакета, полученного блоком 431 извлечения информации пакета, устройство 43 шлюза определяет информацию о типе пакета соответствующего пакета данных, в котором установлен идентификатор пакета. Затем блок 432 установки типа пакета устанавливает информацию о типе пакета в заголовке пакета данных, который был инкапсулирован (пересылаемый пакет, который должен быть перенаправлен в устройство 44 ретрансляции). Поскольку способ определения информации о типе пакета на основе соответствующего идентификатора пакета и способ установки информации о типе пакета в пересылаемом пакете уже были описаны выше, их описание будет опущено.

[0129]

Устройство 43 шлюза пересылает пакет (пересылаемый пакет), в котором информация о типе пакета устанавливается к устройству 44 ретрансляции (этап S406). Более конкретно, устройство 43 шлюза пересылает пакет к устройству 44 ретрансляции, используя по меньшей мере GTP-U, который является более низким протоколом, чем IP, используемый для приема пакета данных, и UDP/IP, который является более низким протоколом, чем GTP- U.

[0130]

Устройство 44 ретрансляции извлекает информацию о типе пакета, установленную в пакете данных, принятом на этапе S406 (этап S407). Более конкретно, когда устройство 44 ретрансляции декапсулирует пакет данных, принятый с использованием GTP-U и UDP/IP, устройство 44 ретрансляции проверяет, установлена ли информация типа пакета в заголовке в GTP-U и т.д., посредством которых пакет данных является инкапсулированным. Если информация о типе пакета установлена, то устройство 44 ретрансляции извлекает информацию о типе пакета.

[0131]

На основе информации о типе пакета, извлеченной на этапе S407, устройство 44 ретрансляции управляет его буфером (этап S408). Поскольку пример управления буфером был описан выше, его описание будет опущено.

[0132]

Затем после того, как управление буфером выполняется блоком 442 управления буфером, устройство 44 ретрансляции пересылает пакет данных к беспроводному терминалу 26 (этап S409). В результате управления буфером, выполненного на этапе S408, пакет PDCP, в который инкапсулирован повторно переданный пакет TCP, передается от буфера PDCP более быстро, чем другие пакеты PDCP. А именно, повторно переданный TCP пакет может быть быстрее перенаправлен к беспроводному терминалу 26, чем другие TCP пакеты.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ

Устройство шлюза согласно настоящему иллюстративному варианту воплощения устанавливает информацию о типе пакетов на основе информации, установленной в пакете, передаваемом с сервера в пересылаемом пакете, для пересылки к устройству ретрансляции передает пересылаемый пакет к устройству ретрансляции. Кроме того, на основании информации о типе пакета устройство ретрансляции управляет буфером, который накапливает пакеты, в которых установлена информация о типе пакета. С помощью этого управления буфером, как описано выше, предопределенные пакеты, такие как повторно передаваемые пакеты TCP, пересылаются быстрее, чем другие пакеты. В результате среди пакетов, передаваемых сервером, беспроводной терминал (пользователь) может быстрее принимать предопределенные пакеты.

ДРУГИЕ ПРИМЕРНЫЕ ВАРИАНТЫ ВОПЛОЩЕНИЯ

Несмотря на то, что были описаны несколько примерных вариантов воплощения настоящего изобретения, настоящее изобретение не ограничено вышеуказанными вариантами воплощения.

[0133]

Хотя в качестве примера был описан отдельный один из вышеупомянутых примерных вариантов воплощения, предполагающий, что уровни протокола между устройством шлюза и устройством ретрансляции включают в себя, по меньшей мере, уровни GTP-U и UDP/IP, комбинация GTP-U и UDP/IP могут быть изменены в зависимости от конфигурации системы. Аналогичным образом, хотя в приведенном выше описании предполагается, что уровни протокола между базовой радиостанцией, включенные в устройство ретрансляции, и беспроводным терминалом включают в себя, по меньшей мере, уровни PDCP, RLC и MAC, комбинация также может быть изменена в зависимости от конфигурации системы.

[0134]

Вышеупомянутое устройство шлюза, устройство ретрансляции, сервер и беспроводной терминал могут быть реализованы аппаратными средствами, программным обеспечением или их комбинацией. Кроме того, способ управления вышеуказанным устройством шлюза, устройством ретрансляции, сервером и беспроводным терминалом также может быть реализован аппаратными средствами, программным обеспечением или их комбинацией. Реализация вышеуказанных компонентов и способов с помощью программного обеспечения побуждает компьютер (компьютеры) считывать и исполнять программу (программы).

[0135]

Программа (программы) могут храниться на различных типах энергонезависимого считываемого компьютером носителя и передаваться на компьютер (компьютеры). Примеры энергонезависимого считываемого компьютером носителя включают в себя различные типы материального носителя данных. Примеры энергонезависимого считываемого компьютером носителя включают в себя магнитный носитель записи (например, гибкий диск, магнитную ленту и накопитель на жестком диске), магнитооптический носитель записи (например, магнитооптический диск), CD-ROM (компакт-диск - только для чтения), CD-R, CD-R/W, DVD-ROM (цифровой универсальный диск), DVD-R, DVD-R/W и полупроводниковое запоминающее устройство (например, ROM маски, PROM (программируемое ПЗУ), EPROM (стираемое PROM), ROM флэш-памяти и RAM (оперативное запоминающее устройство)). Кроме того, программа (программы) также могут храниться в различных типах энергозависимого считываемого компьютером носителя и передаваться на компьютер (компьютеры). Примеры энергозависимого машиночитаемого носителя включают в себя электрический сигнал, оптический сигнал и электромагнитную волну. Энергозависимый машиночитаемый носитель может предоставлять программу (программы) компьютеру (компьютерам) по проводному каналу связи, такому как электрический провод или оптическое волокно, или по каналу беспроводной связи.

[0136]

Несмотря на то, что были описаны несколько примерных вариантов воплощения настоящего изобретения, настоящее изобретение не ограничивается приведенными выше примерными вариантами воплощения. Разумеется, могут быть сделаны различные модификации или комбинации без отклонения от описанной выше сути настоящего изобретения.

[0137]

Кроме того, приведенные выше примерные варианты воплощения могут быть частично или полностью описаны, но не ограничиваются следующим.

ПРИМЕЧАНИЕ 1

Устройство шлюза, которое расположено в базовой сети в системе мобильной беспроводной связи и подключено к смежной сети, которая является смежной с базовой сетью, в качестве шлюза, при этом устройство шлюза содержит:

средство извлечения для извлечения пакетной информации, установленной в принятом пакете (пакетах), который был принят от устройства ретрансляции, ретранслирующего пакет (пакеты) между устройством шлюза и беспроводным терминалом, или от узла, расположенного в упомянутой смежной сети;

средство установки для установки на основе извлеченной пакетной информации пакетной информации во втором пакете (пакетах) в протоколе (протоколах) на уровне (уровнях), отличном от уровня (уровней) протокола (протоколов) принятого пакета (пакетов) в котором установлена пакетная информация; и

средство пересылки для пересылки пересылаемого пакета (пакетов) к узлу, который расположен в смежной сети, или к устройству ретрансляции.

ПРИМЕЧАНИЕ 2

Устройство шлюза по примечанию 1, в котором протокол (протоколы) принятого пакета (пакетов), принятого от устройства ретрансляции, является протоколом туннелирования GTP-U (GPRS (службы пакетной радиосвязи общего назначения) для плоскости пользователя) и UDP (протоколом дейтаграмм пользователя)/IP (интернет-протоколом) на более нижнем уровне, чем уровень GTP-U, и

в котором протокол (протоколы), используемый для установки пакетной информации в пересылаемом пакете (пакетах), является IP или TCP (протоколом управления передачей) на более верхнем уровне, чем уровень GTP-U.

ПРИМЕЧАНИЕ 3

Устройство шлюза по прммечаниям 1-2, в котором протокол (протоколы), используемые для приема пакета (пакетов) от узла, расположенного в смежной сети, представляет собой IP и TCP на более верхнем уровне (уровнях), чем уровень GTP-U, и

в котором протокол (протоколы), используемый для установки пакетной информации в пересылаемом пакете (пакетах), является протоколом, используемым на уровне GTP-U или на уровне UDP/IP, который представляет собой более низкий уровень, чем уровень GTP-U.

ПРИМЕЧАНИЕ 4

Устройство шлюза по примечаниям 1-3, в котором в котором пакетная информация, установленная в пакете (пакетах), принятом от устройства ретрансляции, включает в себя информацию о величине накопления пакетов в буфере в устройстве ретрансляции.

ПРИМЕЧАНИЕ 5

Устройство шлюза по примечанию 4,

в котором протоколом (протоколами) принимаемого пакета (пакетов) является TCP, и

в котором, когда величина накопления пакетов в буфере в устройстве ретрансляции удовлетворяет предварительно определенному условию (условиям), средство установки устанавливает значение бита ECN (явного уведомления о перегрузке)-Echo (ECE), включенного в заголовок пакета TCP (пакетов), в значение 1.

ПРИМЕЧАНИЕ 6

Устройство шлюза по любому из примечаний 1-5, в котором пакетная информация, установленная в пакете (пакетах), принятом от устройства ретрансляции, включает в себя информацию о качестве связи, указывающую на качество связи канала (каналов) связи в проводной или беспроводной области между устройством шлюза и беспроводным терминалом.

ПРИМЕЧАНИЕ 7

Устройство шлюза по примечанию 4 или 6,

в котором протоколом (протоколами) пересылаемого пакета (пакетов) является TCP, и

в котором средство настройки устанавливает, по меньшей мере, одну из информации о величинее накопления пакетов и информации о качестве связи в области (областях) опций в заголовке (заголовках) пакета (пакетов) TCP.

ПРИМЕЧАНИЕ 8

Устройство шлюза по примечанию 1 или 7, в котором пересылаемым пакетом (пакетами) является пакет (пакеты), полученные инкапсулированием или декапсулированием принятого пакета (пакетов).

ПРИМЕЧАНИЕ 9

Устройство шлюза по любому из примечаний 1-3, в котором пакетная информация, установленная в пересылаемом пакете (пакетах), который должен быть перенаправлен в устройство ретрансляции, представляет собой информацию о типе пакета, указывающую на тип отдельного пакета.

ПРИМЕЧАНИЕ 10

Устройство шлюза по примечанию 9,

в котором протоколом (протоколы) пересылаемого пакета (пакетом) является протокол IP на более верхнем уровне, чем уровень GTP-U, и

в котором средство настройки устанавливает информацию о типе пакета в предварительно определенную область (области) в заголовке (заголовках) IP пакета (пакетов) на нижнем уровне IP.

ПРИМЕЧАНИЕ 11

Способ управления устройством шлюза, который расположен в базовой сети в системе мобильной беспроводной связи и подключен к смежной сети, которая соседствует с базовой сетью в качестве шлюза, причем способ содержит этапы, на которых:

извлекают пакетную информацию, установленную в принятом пакете (пакетах), который был принят от устройства ретрансляции, ретранслирующего пакет (пакеты) между устройством шлюза и терминалом, или от узла, расположенного в смежной сети;

на основе пакетной информации устанавливают пакетную информацию во пересылаемом пакете (пакетах) в протоколе (протоколах) на уровне (уровнях), отличном от уровня (уровней) протокола (протоколов) принятого пакета (пакетов); и

пересылают пересылаемый пакет (пакеты) к узлу, расположенному в смежной сети или устройстве ретрансляции.

ПРИМЕЧАНИЕ 12

Программа, побуждающая компьютер в устройстве шлюза, распложенном в базовой сети в системе мобильной беспроводной связи, и подключенном к другой сети, отличной от базовой сети в качестве шлюза, выполнять следующее:

извлечение первой информации, установленной в первом пакете (пакетах), который был принят от устройства ретрансляции, ретранслирующего пакета (пакетов) между устройством шлюза и беспроводным терминалом, или от узла, расположенного в другой упомянутой сети;

на основе первой информации установку второй информации во втором пакете (пакетах) в протоколе (протоколах) на уровне (уровнях), отличном от уровня (уровней) протокола (протоколов) первого пакета (пакетов); и

пересылку второго пакета (пакетов), в котором вторая информация установлена в узле или устройстве ретрансляции.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

[0138]

1 Базовая сеть

2 Смежная сеть

3, 23, 33, 43 Устройство шлюза

131 Блок извлечения пакетной информации

132 Блок установки пакетной информации

133, 233, 333, 433 Блок пересылки пакетов

231 Блок извлечения информации о перегрузке

232 Блок установки информации о перегрузке

331 Блок извлечения информации о качества радиосвязи

332 Блок установки информации о качестве радиосвязи

431 Блок извлечения пакетной информации

432 Блок установки типа пакета

4, 24, 34, 44 Устройство ретрансляции

241 Блок обнаружения перегрузок

242 Блок определения информации о перегрузки

243, 343, 443 Блок пересылки пакетов

341 Блок определения качества радиосвязи

342 Блок установки информации о качестве радиосвязи

441 Блок извлечения типа пакета

442 Блок управления буфером

5 Устройство передачи пакетов

25 Сервер

251 Блок передачи и приема пакетов

252 Блок управления скоростью передачи

6 Беспроводной терминал

26 Беспроводной терминал

261 Блок передачи и приема пакетов

262 Блок конфигурации данных

Изобретение относится к устройству шлюза при подключении к другой сети, отличной от используемой. Технический результат заключается в обеспечении доступа к различным сетям связи. Устройство способно пересылать пакет (пакеты), в котором пакетная информация установлена между множеством устройств, использующих протоколы на разных уровнях. Устройство шлюза включает в себя средство извлечения первой информации, установленной в первом пакете (пакетах), который был принят от устройства ретрансляции, ретранслирующего пакет (пакеты) между устройством шлюза и терминалом, или от узла, расположенного в другой сети; средство установки для установки на основе первой информации второй информации во втором пакете (пакетах) в протоколе (протоколах) на уровне (уровнях), отличном от уровня (уровней) протокола (протоколов) первого пакета (пакетов); и средство пересылки для пересылки второго пакета (пакетов), в котором установлена вторая информация в упомянутый узел или устройство ретрансляции. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Устройство шлюза, подключенное к другой отличной сети, при этом устройство шлюза содержит:

средство извлечения для извлечения из первого пакета (пакетов) первой информации, установленной в первом пакете (пакетах), который был принят от устройства ретрансляции, ретранслирующего пакет (пакеты) между устройством шлюза и терминалом, или от узла, расположенного в другой упомянутой сети;

средство установки для установки, на основе первой информации, второй информации во втором пакете (пакетах) в протоколе (протоколах) на уровне (уровнях), отличном от уровня (уровней) протокола (протоколов) первого пакета (пакетов); и

средство пересылки для пересылки второго пакета (пакетов), в котором установлена вторая информация в упомянутый узел или устройство ретрансляции.

2. Устройство шлюза по п.1,

в котором протокол (протоколы) первого пакета (пакетов), принятого от устройства ретрансляции, является GTP-U-протоколом туннелирования GPRS-службы пакетной радиосвязи общего назначения, для плоскости пользователя и UDP-протоколом дейтаграмм пользователя/IP интернет-протоколом на более низком уровне, чем уровень GTP-U, и

причем протокол (протоколы), используемый средством установки для установки второй информации во втором пакете (пакетах), является IP или TCP-протоколом управления передачей на более верхнем уровне, чем уровень GTP-U.

3. Устройство шлюза по п.1 или 2,

в котором протокол (протоколы), используемые для приема первого пакета (пакетов) от узла, представляет протокол(ы) на более верхних уровнях, чем GTP-U, и

причем протокол (протоколы), используемые средством установки для установки второй информации во втором пакете (пакетах), являются пакетами, используемыми на уровне GTP-U или протоколом (протоколами) на более низком уровень, чем уровень GTP-U.

4. Устройство шлюза по п. 1 или 2, в котором первая информация, установленная в первом пакете (пакетах), принятом от устройства ретрансляции, включает в себя информацию о величине накопления пакетов в буфере в устройстве ретрансляции.

5. Устройство шлюза по п.4,

в котором протоколом (протоколами) второго пакета (пакетов) является TCP-протокол управления передачей, и

причем, когда величина накопления пакетов удовлетворяет предварительно определенному условию (условиям), средство установки устанавливает значение бита ECN - явного уведомления о перегрузке -Echo (ECE), включенного в заголовок второго пакета (пакетов), в значение 1.

6. Устройство шлюза по п.1 или 2, в котором первая информация, установленная в первом пакете (пакетах), принятом от устройства ретрансляции, включает в себя информацию о качестве связи, указывающую на качество связи канала (каналов) связи в проводном или беспроводном интервале между устройством шлюза и терминалом.

7. Устройство шлюза по п.4,

в котором протоколом (протоколами) второго пакета (пакетов) является TCP, и

причем средство настройки устанавливает по меньшей мере одну из информации о величине накопления пакетов и информации о качестве связи в области (областях) опций в заголовке (заголовках) второго пакета (пакетов).

8. Устройство шлюза по п.1 или 2, в котором вторая информация, установленная средством установки во втором пакете (пакетах), подлежащем перенаправлению в устройство ретрансляции, представляет собой информацию о типе пакета, указывающую тип отдельного пакета.

9. Устройство шлюза по п.8,

в котором протоколом (протоколами) второго пакета (пакетов) являются те, что используются на уровне IP-интернет-протокола, ниже уровня GTP-U, и

причем средство установки устанавливает информацию о типе пакета в заранее определенную область (области) в заголовке (заголовках) второго пакета (пакетов).

10. Устройство шлюза по п.1 или 2, в котором пересылающим пакетом (пакетами) является пакет (пакеты), полученные инкапсулированием или декапсулированием принятого пакета (пакетов).

11. Способ управления устройством шлюза, подключенного к другой отличной сети, причем способ содержит этапы, на которых:

извлекают первую информацию, установленную в первом пакете (пакетах), который был принят от устройства ретрансляции, ретранслирующего пакет (пакеты) между устройством шлюза и терминалом, или от узла, расположенного в другой упомянутой сети;

на основе первой информации устанавливают вторую информацию во втором пакете (пакетах) в протоколе (протоколах) на уровне (уровнях), отличном от уровня (уровней) протокола (протоколов) первого пакета (пакетов); и

пересылают второй пакет (пакеты), в котором установлена вторая информация в упомянутый узел или устройство ретрансляции.

12. Способ по п.11,

в котором протокол (протоколы) принятого пакета (пакетов), принятого от устройства ретрансляции, является протоколом туннелирования GTP-U GPRS-службы пакетной радиосвязи общего назначения для плоскости пользователя и UDP-протоколом дейтаграмм пользователя/IP - интернет-протоколом на более низком уровне, чем уровень GTP-U, и

причем протокол (протоколы), используемый для установки пакетной информации в пересылаемом пакете (пакетах), является IP или TCP -протоколом управления передачей на более верхнем уровне, чем уровень GTP-U.

13. Способ по п. 11 или 12,

в котором протокол (протоколы), используемые для приема первого пакета (пакетов) от узла, расположенного в смежной сети, представляет собой IP и TCP на более верхнем уровне (уровнях), чем уровень GTP-U, и

причем протокол (протоколы), используемые для установки пакетной информации в пересылаемом пакете (пакетах), является протоколом, используемым на уровне GTP-U или на уровне UDP/IP, который представляет собой более низкий уровень, чем уровень GTP-U.

14. Способ по п. 11 или 12, в котором первая информация, установленная в первом пакете (пакетах), принятом от устройства ретрансляции, включает в себя информацию о величине накопления пакетов в буфере в устройстве ретрансляции.

15. Способ по п.11 или 12,

в котором протоколом (протоколами) пересылаемого пакета (пакетов) является TCP, и

причем, когда величина накопления пакетов в буфере в устройстве ретрансляции удовлетворяет предварительно определенному условию (условиям), средство установки устанавливает значение бита ECN -явного уведомления о перегрузке -Echo (ECE), включенного в заголовок второго пакета (пакетов), в значение 1.