JP2003513533A - 共通チャネル負荷に基づく専用チャンネルから共通チャネルへのチャネルタイプ切替方法 - Google Patents
共通チャネル負荷に基づく専用チャンネルから共通チャネルへのチャネルタイプ切替方法Info
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- JP2003513533A JP2003513533A JP2001533773A JP2001533773A JP2003513533A JP 2003513533 A JP2003513533 A JP 2003513533A JP 2001533773 A JP2001533773 A JP 2001533773A JP 2001533773 A JP2001533773 A JP 2001533773A JP 2003513533 A JP2003513533 A JP 2003513533A
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
チャネルタイプ切替制御方法は、様々な通信サービスが効率よい方法で提供されることを可能にする。ユーザ接続を第１タイプの通信チャネルから第２タイプの通信チャネルに切替えるか否かの決定に影響を与えるパラメータが検出される。次いで、望ましくないチャネルタイプ切替を低減するためにチャネル切替決定が行われる。望ましくないチャネルタイプ切替は、第１と第２のチャネルタイプの間におけるユーザ接続の非効率的で過度の又は急速な周期的切替えを含む。望ましくないチャネルタイプ切替は、第２タイプのチャネルにチャネルタイプ切替を行う「費用」が、そのユーザ接続を第１タイプのチャネルに維持する費用よりも「高くつく」場合の１つの切替である場合もある。例示的な一実施形態では、チャネル切替決定は、第２タイプのチャネルを介した現在のスループットを考慮する。第１タイプのチャネルは、例えば、移動体無線ユーザ接続専用の専用無線チャネル、第２タイプのチャネルは、複数の移動体無線ユーザ接続によって共有される共通無線チャネルであってよい。共通チャネル上のスループットは、共通無線チャネル上で現在サポートされる移動体無線ユーザ接続の数と、共通無線チャネルのデータ転送率又は容量に基づいて決定することができる。チャネルタイプ切替決定は、他の要因及びパラメータを考慮することもできる。
Description
【０００１】
本願は、「共通チャネル負荷に基づく共通チャンネルから専用チャネルへのチ
ャネルタイプ切替方法：Cannel-Type Switching from a Common Channel to a D
edicated Channel Based on Common Channel Load」という名称の、本発明の譲
渡人に譲渡された１９９９年１０月２９日出願（弁理士整理番号２３８０−１４
８）の特許出願第０９／４３０，１６５号に関連する。
ャネルタイプ切替方法：Cannel-Type Switching from a Common Channel to a D
edicated Channel Based on Common Channel Load」という名称の、本発明の譲
渡人に譲渡された１９９９年１０月２９日出願（弁理士整理番号２３８０−１４
８）の特許出願第０９／４３０，１６５号に関連する。
【０００２】
本発明はデータパケット通信に関し、より詳細には、異なるタイプの通信チャ
ネル間における切替の制御に関するものである。
ネル間における切替の制御に関するものである。
【０００３】
現在及び将来の移動体無線通信システムでは、様々な異なるサービスが提供さ
れており、あるいは又、提供されることになろう。従来、移動体無線システムは
、例えば音声呼出しをサポートするために回線交換サービスを提供してきたが、
パケット交換データサービスもますます重要になってきている。パケットデータ
サービスの例としては、電子メール、ファイル転送、及びインターネットを用い
た情報検索を含む。パケットデータサービスでは、よくデータパケットセッショ
ンの過程で変化する方法でシステム資源を使用することがあるので、パケットの
流れはしばしば「バースト性」として特徴付けられる。送信されるパケットバー
ストにはパケットが送信されない期間が点々と挿入されており、従って、パケッ
トの「密度」は短期間だけ高まり、長期間にわたって非常に低くなることがしば
しばである。
れており、あるいは又、提供されることになろう。従来、移動体無線システムは
、例えば音声呼出しをサポートするために回線交換サービスを提供してきたが、
パケット交換データサービスもますます重要になってきている。パケットデータ
サービスの例としては、電子メール、ファイル転送、及びインターネットを用い
た情報検索を含む。パケットデータサービスでは、よくデータパケットセッショ
ンの過程で変化する方法でシステム資源を使用することがあるので、パケットの
流れはしばしば「バースト性」として特徴付けられる。送信されるパケットバー
ストにはパケットが送信されない期間が点々と挿入されており、従って、パケッ
トの「密度」は短期間だけ高まり、長期間にわたって非常に低くなることがしば
しばである。
【０００４】
移動体通信システムは、回線交換サービスとパケット交換サービスの両方に対
処することができる必要がある。しかし同時に、限りある無線帯域幅は有効活用
されなければならない。従って、無線インタフェースを介して搬送されるべき異
なるタイプのトラヒックにより有効に対処するために、異なるタイプの無線チャ
ネルが利用される。
処することができる必要がある。しかし同時に、限りある無線帯域幅は有効活用
されなければならない。従って、無線インタフェースを介して搬送されるべき異
なるタイプのトラヒックにより有効に対処するために、異なるタイプの無線チャ
ネルが利用される。
【０００５】
移動体通信用グルーバルシステム（ＧＳＭ:Grobal Syatem for Mobile commun
ications）は、移動体交換局（ＭＳＣ:Mobile Switching Center）ノードを介す
る回線交換サービスと、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ:General Packet
Radio Service）ノードを介するパケット交換サービスとを提供する移動体通信
システムの一例である。回線交換で保証型サービスの場合、専用トラフィックチ
ャネルが利用される。無線チャネルは、（移動体接続の存続する限り）特定の移
動体ユーザの専用であり、大幅な遅延なく受信されるように情報のフレームを引
き渡す。通常、専用チャネルは、高いデータスループットを実現する。パケット
交換のベストエフォート型サービスの場合、共通チャネルが利用され、複数の移
動体ユーザが同時に共通チャネルを共有する。通常、共通チャネルは、比較的低
いデータスループットで情報のパケットを引き渡す。従って、要求される１つ又
は複数のサービスパラメータの品質が、例えば音声通信又は同期通信、ソフトハ
ンドオーバー／よりソフトなハンドオーバーなどのため、比較的高品質である場
合、この種類のトラフィックを処理するためには専用の回線交換チャネルが適し
ている。例えば電子メールメッセージのために、要求されるサービスの品質が比
較的低い、又はユーザが送信するデータを少量しか有しない場合、この種類のト
ラフィックを処理するためには共通のパケット交換チャネルが適している。しか
し、ＧＳＭ／ＧＰＲＳでは、異なるタイプのチャネル間での「切替」は全くない
。全ての専用トラフィックはＧＳＭ回線交換であり、全ての共通トラフィックは
ＧＰＲＳパケット交換である。
ications）は、移動体交換局（ＭＳＣ:Mobile Switching Center）ノードを介す
る回線交換サービスと、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ:General Packet
Radio Service）ノードを介するパケット交換サービスとを提供する移動体通信
システムの一例である。回線交換で保証型サービスの場合、専用トラフィックチ
ャネルが利用される。無線チャネルは、（移動体接続の存続する限り）特定の移
動体ユーザの専用であり、大幅な遅延なく受信されるように情報のフレームを引
き渡す。通常、専用チャネルは、高いデータスループットを実現する。パケット
交換のベストエフォート型サービスの場合、共通チャネルが利用され、複数の移
動体ユーザが同時に共通チャネルを共有する。通常、共通チャネルは、比較的低
いデータスループットで情報のパケットを引き渡す。従って、要求される１つ又
は複数のサービスパラメータの品質が、例えば音声通信又は同期通信、ソフトハ
ンドオーバー／よりソフトなハンドオーバーなどのため、比較的高品質である場
合、この種類のトラフィックを処理するためには専用の回線交換チャネルが適し
ている。例えば電子メールメッセージのために、要求されるサービスの品質が比
較的低い、又はユーザが送信するデータを少量しか有しない場合、この種類のト
ラフィックを処理するためには共通のパケット交換チャネルが適している。しか
し、ＧＳＭ／ＧＰＲＳでは、異なるタイプのチャネル間での「切替」は全くない
。全ての専用トラフィックはＧＳＭ回線交換であり、全ての共通トラフィックは
ＧＰＲＳパケット交換である。
【０００６】
適切なチャネルタイプの選定及びチャネルタイプの切替は、広帯域符号分割多
重接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）を利用する第３世代の移動体システムに含まれる顕著な
特徴である。第３世代の広帯域ＣＤＭＡシステムは、例えばキロビット／秒から
メガビット／秒の広範なビット速度による、様々な回線交換サービス及びパケッ
ト交換サービスをサポートする必要がある。そのようなサービスをサポートする
ことが必要とされる広帯域ＣＤＭＡにおける最もクリティカルな２つの無線資源
は、チャネル化コードと伝送電力とである。チャネル化コードは、干渉を低減し
、異なるユーザ間で情報を分離するために使用される。より多くのチャネル容量
が要求されるほど、より多くのチャネル化コードが割り振られなければならない
。クリティカルな別の無線資源は、伝送電力／干渉レベルである。専用チャネル
では、より正確な電力割当てを実現して干渉とビット誤り率とを低減することに
なる閉ループ伝送電力制御を利用する。共通チャネルでは、通常、正確さで劣り
大量のデータの伝送に適さない開ループ電力制御を利用する。
重接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）を利用する第３世代の移動体システムに含まれる顕著な
特徴である。第３世代の広帯域ＣＤＭＡシステムは、例えばキロビット／秒から
メガビット／秒の広範なビット速度による、様々な回線交換サービス及びパケッ
ト交換サービスをサポートする必要がある。そのようなサービスをサポートする
ことが必要とされる広帯域ＣＤＭＡにおける最もクリティカルな２つの無線資源
は、チャネル化コードと伝送電力とである。チャネル化コードは、干渉を低減し
、異なるユーザ間で情報を分離するために使用される。より多くのチャネル容量
が要求されるほど、より多くのチャネル化コードが割り振られなければならない
。クリティカルな別の無線資源は、伝送電力／干渉レベルである。専用チャネル
では、より正確な電力割当てを実現して干渉とビット誤り率とを低減することに
なる閉ループ伝送電力制御を利用する。共通チャネルでは、通常、正確さで劣り
大量のデータの伝送に適さない開ループ電力制御を利用する。
【０００７】
広帯域ＣＤＭＡシステムには、新規且つ多様なサービスを提供し、同時に、限
りあるシステム資源を有効且つ効率的に分配するためにさらなる難問がある。例
えば、上記の通り元来、データトラフィックは「バースト性」なので、トラフィ
ックパターンは、使用される特定の伝送プロトコルによって影響を受ける。例え
ば、現在インターネット上で最も一般的に使用される伝送プロトコルは、伝送制
御プロトコル（ＴＣＰ:Transmission Control Protocol）である。ＴＣＰは、バ
イト・ストリームの信頼ある順番通りの配送を提供し、フロー制御メカニズム及
び輻輳(congestion)制御メカニズムを利用する。伝送するために引き渡されるデ
ータ量は、検出された輻輳量、すなわちネットワーク容量よりもトラフィックが
大きなために生じるルータのオーバーフローによって消失したパケットに基づい
て、調節される。この調節を達成するために、ＴＣＰは、パケットの消失を感知
したときに伝送速度を半分以下まで落し、スループットを徐々に高めるためにそ
の伝送速度を少しずつ高める。考慮すべきもう１つの要因は、異なるサービス品
質（ＱｏＳ:Quality of Service）クラスを使用することである。例えば、次の
３つの異なる優先順位クラスがネットワークのユーザに提供される場合がある。
すなわち、低い優先順位はスループット及び遅延において要求の少ないユーザ（
例えば電子メールのユーザ）を含み、中程度の優先順位のユーザ（例えばウェブ
サービス）はより高いスループットを要求し、高い優先順位のユーザ（例えば音
声、ビデオ、等々）は少ない遅延で高いスループットを要求する。
りあるシステム資源を有効且つ効率的に分配するためにさらなる難問がある。例
えば、上記の通り元来、データトラフィックは「バースト性」なので、トラフィ
ックパターンは、使用される特定の伝送プロトコルによって影響を受ける。例え
ば、現在インターネット上で最も一般的に使用される伝送プロトコルは、伝送制
御プロトコル（ＴＣＰ:Transmission Control Protocol）である。ＴＣＰは、バ
イト・ストリームの信頼ある順番通りの配送を提供し、フロー制御メカニズム及
び輻輳(congestion)制御メカニズムを利用する。伝送するために引き渡されるデ
ータ量は、検出された輻輳量、すなわちネットワーク容量よりもトラフィックが
大きなために生じるルータのオーバーフローによって消失したパケットに基づい
て、調節される。この調節を達成するために、ＴＣＰは、パケットの消失を感知
したときに伝送速度を半分以下まで落し、スループットを徐々に高めるためにそ
の伝送速度を少しずつ高める。考慮すべきもう１つの要因は、異なるサービス品
質（ＱｏＳ:Quality of Service）クラスを使用することである。例えば、次の
３つの異なる優先順位クラスがネットワークのユーザに提供される場合がある。
すなわち、低い優先順位はスループット及び遅延において要求の少ないユーザ（
例えば電子メールのユーザ）を含み、中程度の優先順位のユーザ（例えばウェブ
サービス）はより高いスループットを要求し、高い優先順位のユーザ（例えば音
声、ビデオ、等々）は少ない遅延で高いスループットを要求する。
【０００８】
パケットデータ伝送のバースト性な性質、輻輳に影響されやすい伝送プロトコ
ル、ＱｏＳパラメータ、及び他の要因、（パケットデータ伝送の「動的局面」と
総称する）により、ユーザ接続を効率的にサポートするために最適なチャネルタ
イプは、そのユーザ接続の存続期間中にしばしば変化する。ある時点では、ユー
ザ接続は専用チャネルによってサポートされることの方がよい場合があるが、別
の時点では、ユーザ接続は共通チャネルによってサポートされる方がよい場合が
ある。本発明が対処する問題は、特定のユーザ接続の過程でチャネルタイプ切替
を行うか否か、行うとしたらいつ、どれだけの頻度で行うかを判定することであ
る。
ル、ＱｏＳパラメータ、及び他の要因、（パケットデータ伝送の「動的局面」と
総称する）により、ユーザ接続を効率的にサポートするために最適なチャネルタ
イプは、そのユーザ接続の存続期間中にしばしば変化する。ある時点では、ユー
ザ接続は専用チャネルによってサポートされることの方がよい場合があるが、別
の時点では、ユーザ接続は共通チャネルによってサポートされる方がよい場合が
ある。本発明が対処する問題は、特定のユーザ接続の過程でチャネルタイプ切替
を行うか否か、行うとしたらいつ、どれだけの頻度で行うかを判定することであ
る。
【０００９】
ユーザ接続を専用チャネルから共通チャネルにいつ切替えるかを判定する１つ
の方法は、そのユーザ接続に関連付けられた伝送バッファに現在記憶されるデー
タ量を監視することである。そのバッファに記憶されるデータ量が特定のしきい
値よりも少ないとき、そのデータ量の少なさにより、専用チャネルの使用が正当
化できない場合がある。他方、ユーザに対して送信されるべきデータ量の低下は
、データ伝送の動的局面を考慮すると一時的なものに過ぎない場合があり、バッ
ファ内のデータ量は共通チャネル上の負荷又はその接続に必要とされる容量が高
まることにより急速に蓄積する可能性がある。従って、その接続は専用チャネル
に元どおりに切替えられる必要がある場合がある。
の方法は、そのユーザ接続に関連付けられた伝送バッファに現在記憶されるデー
タ量を監視することである。そのバッファに記憶されるデータ量が特定のしきい
値よりも少ないとき、そのデータ量の少なさにより、専用チャネルの使用が正当
化できない場合がある。他方、ユーザに対して送信されるべきデータ量の低下は
、データ伝送の動的局面を考慮すると一時的なものに過ぎない場合があり、バッ
ファ内のデータ量は共通チャネル上の負荷又はその接続に必要とされる容量が高
まることにより急速に蓄積する可能性がある。従って、その接続は専用チャネル
に元どおりに切替えられる必要がある場合がある。
【００１０】
ユーザ接続が、現在、そのチャネルを介して送信されるべきユーザデータの現
在での着信速度よりも速いデータ伝送速度／容量を有する専用無線チャネルに割
り当てられていると想定する。インターネットのある部分で輻輳がある場合、例
えば上記のようにインターネット輻輳によってＴＣＰがその伝送速度を動的に低
減させる場合に、この状況が発生する可能性がある。より遅い着信速度は、無線
ネットワーク外部への接続における「弱いリンク」、例えば低速モデムに由来す
る場合もある。このような状況では、無線送信バッファは、送信されるべきデー
タが到着するよりも速く空になる。一時的には非常に良好である、ある低速の着
信データ転送率の結果として、たとえその直後にユーザが多量の送信すべきデー
タ量を有するとしても、ユーザ接続は共通チャネルに切替られる。従って、ユー
ザ接続が共通チャネルに送信された直後に、共通チャネル上のスループットがよ
り低いためにバッファは急速に満たされ、ユーザ接続は専用チャネルに元どおり
に切替えられる。これらの条件が持続する限り、最終的には共通チャネルと専用
チャネルとの間に急速で継続的な切替の原因となる。各チャネルタイプ切替はバ
ッテリ駆動型端末の電力を消費するので、このような「ピンポン」効果は望まし
くなく、切替中にパケットを失い、さらなる制御信号送受のオーバーヘッドを必
要とする。
在での着信速度よりも速いデータ伝送速度／容量を有する専用無線チャネルに割
り当てられていると想定する。インターネットのある部分で輻輳がある場合、例
えば上記のようにインターネット輻輳によってＴＣＰがその伝送速度を動的に低
減させる場合に、この状況が発生する可能性がある。より遅い着信速度は、無線
ネットワーク外部への接続における「弱いリンク」、例えば低速モデムに由来す
る場合もある。このような状況では、無線送信バッファは、送信されるべきデー
タが到着するよりも速く空になる。一時的には非常に良好である、ある低速の着
信データ転送率の結果として、たとえその直後にユーザが多量の送信すべきデー
タ量を有するとしても、ユーザ接続は共通チャネルに切替られる。従って、ユー
ザ接続が共通チャネルに送信された直後に、共通チャネル上のスループットがよ
り低いためにバッファは急速に満たされ、ユーザ接続は専用チャネルに元どおり
に切替えられる。これらの条件が持続する限り、最終的には共通チャネルと専用
チャネルとの間に急速で継続的な切替の原因となる。各チャネルタイプ切替はバ
ッテリ駆動型端末の電力を消費するので、このような「ピンポン」効果は望まし
くなく、切替中にパケットを失い、さらなる制御信号送受のオーバーヘッドを必
要とする。
【００１１】
図１は、ユーザ接続が６４キロビット／秒の容量を有する専用チャネルに割り
当てられている場合の、送信バッファへの３２キロビット／秒の一定の着信デー
タストリームをシミュレートするグラフである。共通チャネル容量は１６キロビ
ット／秒でシミュレートされるが、図１では０キロビット／秒で示される。専用
チャネルから共通チャネルへ、又、共通チャネルから専用チャネルへの切替をト
リガするバッファのチャネル切替しきい値は、１０００バイトにセットされる。
有効期限タイマは１秒にセットされる。図１は、ユーザ接続が６４キロビットの
専用チャネル（約１秒後に）と共通チャネル（０．５秒以内に）の間で周期的に
切替えられるシミュレートされた条件下で、時間に対してプロットされる割り振
られ達成されるチャネル容量を（キロビット／秒表示で）示している。
当てられている場合の、送信バッファへの３２キロビット／秒の一定の着信デー
タストリームをシミュレートするグラフである。共通チャネル容量は１６キロビ
ット／秒でシミュレートされるが、図１では０キロビット／秒で示される。専用
チャネルから共通チャネルへ、又、共通チャネルから専用チャネルへの切替をト
リガするバッファのチャネル切替しきい値は、１０００バイトにセットされる。
有効期限タイマは１秒にセットされる。図１は、ユーザ接続が６４キロビットの
専用チャネル（約１秒後に）と共通チャネル（０．５秒以内に）の間で周期的に
切替えられるシミュレートされた条件下で、時間に対してプロットされる割り振
られ達成されるチャネル容量を（キロビット／秒表示で）示している。
【００１２】
図２は、同じシミュレーションに対して、時間に対するバッファ量を（バイト
で）示す。バッファ量は、ユーザが、１０００バイトのしきい値よりも低い専用
チャネル上にある場合には約６００バイトである。従って、ユーザ接続は、１秒
タイマの期限が切れるとすぐに共通チャネルに切替えられる。しかし、共通チャ
ネルでは、送信バッファは３２キロビット／秒の着信ストリームで非常に急速に
約２０００バイトにまで満たされ、１０００バイトのしきい値を超えることから
専用チャネルへの急速チャネル切替をもたらす。この種の急速なチャネル切替の
周期（「ピンポン」効果）は、上記のように、各チャネルタイプ切替を調節する
ために必要とされる資源と、専用チャネルをセットアップするために必要とされ
る時間のため、望ましくない。
で）示す。バッファ量は、ユーザが、１０００バイトのしきい値よりも低い専用
チャネル上にある場合には約６００バイトである。従って、ユーザ接続は、１秒
タイマの期限が切れるとすぐに共通チャネルに切替えられる。しかし、共通チャ
ネルでは、送信バッファは３２キロビット／秒の着信ストリームで非常に急速に
約２０００バイトにまで満たされ、１０００バイトのしきい値を超えることから
専用チャネルへの急速チャネル切替をもたらす。この種の急速なチャネル切替の
周期（「ピンポン」効果）は、上記のように、各チャネルタイプ切替を調節する
ために必要とされる資源と、専用チャネルをセットアップするために必要とされ
る時間のため、望ましくない。
【００１３】
本発明は、上記の問題点を解消する。まず、ユーザ接続を第１タイプのチャネ
ルから第２タイプのチャネルに切替えるか否かの決定に影響を与えるパラメータ
が検出される。次いで、望ましくないチャネルタイプ切替を低減するために、チ
ャネルタイプ切替決定が行われる。望ましくないチャネルタイプ切替には、第１
のチャネルタイプと第２のチャネルタイプの間におけるユーザ接続の非効率的で
過度の、又は急速な周期的切替を含む。望ましくないチャネルタイプ切替は、第
２タイプのチャネルへのチャネルタイプ切替を行う「費用」が、ユーザ接続を第
１タイプのチャネルで維持する費用よりも「高くつく」場合の切替である場合も
ある。
ルから第２タイプのチャネルに切替えるか否かの決定に影響を与えるパラメータ
が検出される。次いで、望ましくないチャネルタイプ切替を低減するために、チ
ャネルタイプ切替決定が行われる。望ましくないチャネルタイプ切替には、第１
のチャネルタイプと第２のチャネルタイプの間におけるユーザ接続の非効率的で
過度の、又は急速な周期的切替を含む。望ましくないチャネルタイプ切替は、第
２タイプのチャネルへのチャネルタイプ切替を行う「費用」が、ユーザ接続を第
１タイプのチャネルで維持する費用よりも「高くつく」場合の切替である場合も
ある。
【００１４】
好ましい例示的な一実施形態では、チャネル切替決定は、第２タイプのチャネ
ルを介した現在のスループットと、いくつかの他のパラメータである、期限切れ
タイムアウト期間、ユーザ接続を介して送信されるべきデータ量、又は第２タイ
プのチャネルから第１タイプのチャネルへ元どおりに切替えるためのチャネルタ
イプ切替条件も満たされるか否かなど、とを共に考慮する。更に他のパラメータ
及び／又は条件を使用することもできる。第１タイプのチャネルは移動体無線ユ
ーザ接続専用の専用無線チャネルであってよく、第２タイプのチャネルは複数の
移動体無線ユーザ接続によって共有される共通無線チャネルであってよい。第１
タイプのチャネルは、別の共通チャネルであってもよい。共通チャネル上のスル
ープットは、共通無線チャネル上で現在サポートされる移動体無線ユーザ接続の
数と、データ転送率又は共通無線チャネルの容量に基づいて決定される場合があ
る。優先順位のような他のユーザ接続特有の要因も、それが共通無線チャネルに
切替えられる場合にユーザ接続に対してどのようなスループットが獲得される可
能性があるかを推定するために考慮される場合がある。
ルを介した現在のスループットと、いくつかの他のパラメータである、期限切れ
タイムアウト期間、ユーザ接続を介して送信されるべきデータ量、又は第２タイ
プのチャネルから第１タイプのチャネルへ元どおりに切替えるためのチャネルタ
イプ切替条件も満たされるか否かなど、とを共に考慮する。更に他のパラメータ
及び／又は条件を使用することもできる。第１タイプのチャネルは移動体無線ユ
ーザ接続専用の専用無線チャネルであってよく、第２タイプのチャネルは複数の
移動体無線ユーザ接続によって共有される共通無線チャネルであってよい。第１
タイプのチャネルは、別の共通チャネルであってもよい。共通チャネル上のスル
ープットは、共通無線チャネル上で現在サポートされる移動体無線ユーザ接続の
数と、データ転送率又は共通無線チャネルの容量に基づいて決定される場合があ
る。優先順位のような他のユーザ接続特有の要因も、それが共通無線チャネルに
切替えられる場合にユーザ接続に対してどのようなスループットが獲得される可
能性があるかを推定するために考慮される場合がある。
【００１５】
ユーザ接続を共通チャネルに切替える判断は、この特別なユーザ接続に関して
専用チャネル上のスループットが共通チャネルを介して検出されたスループット
よりも低いときに考慮される。ユーザ接続を共通チャネルから専用チャネルへと
反対の方向に切替えるための１つ又は複数の条件、例えばユーザ接続バッファ量
が特定のしきい値を超えるか否かが考慮されることも、必須ではないが望ましい
。ユーザ接続は、検出されたスループットがスループットしきい値よりも高くな
いときに、すなわち専用チャネル上でのユーザ接続への着信データ転送率が共通
チャネル上での発信容量よりも大きな場合、専用チャネル上で維持される。更に
、専用チャネルへの元どおりの切替のための１つ又は複数の条件が満足される場
合も、チャネル切替は行われない。
専用チャネル上のスループットが共通チャネルを介して検出されたスループット
よりも低いときに考慮される。ユーザ接続を共通チャネルから専用チャネルへと
反対の方向に切替えるための１つ又は複数の条件、例えばユーザ接続バッファ量
が特定のしきい値を超えるか否かが考慮されることも、必須ではないが望ましい
。ユーザ接続は、検出されたスループットがスループットしきい値よりも高くな
いときに、すなわち専用チャネル上でのユーザ接続への着信データ転送率が共通
チャネル上での発信容量よりも大きな場合、専用チャネル上で維持される。更に
、専用チャネルへの元どおりの切替のための１つ又は複数の条件が満足される場
合も、チャネル切替は行われない。
【００１６】
第２タイプのチャネル、例えば共通タイプのチャネル上におけるスループット
を考慮することによって、本発明は、共通チャネル上のスループットが低すぎて
、ユーザ接続に送信されるべきデータ量を満足に処理することができない場合、
チャネルタイプ切替を行うことを防止する。急速な往復のチャネルタイプ切替を
防止するために、反対方向に切替えるための１つ又は複数の条件もまた考慮され
る。他方、共通チャネル上のスループットが十分に高く、また元どおりに切替る
ための条件が存在しない場合、専用チャネルの全容量が利用されておらず、これ
は無線帯域幅の非効率的な使用に繋がるので、チャネルタイプ切替を行う価値は
十分にある。チャネル切替決定は、例えばユーザ接続に関連付けられた優先順位
やユーザ接続に関連付けられた他のサービス品質などの１つ又は複数の追加パラ
メータに基づく場合もある。
を考慮することによって、本発明は、共通チャネル上のスループットが低すぎて
、ユーザ接続に送信されるべきデータ量を満足に処理することができない場合、
チャネルタイプ切替を行うことを防止する。急速な往復のチャネルタイプ切替を
防止するために、反対方向に切替えるための１つ又は複数の条件もまた考慮され
る。他方、共通チャネル上のスループットが十分に高く、また元どおりに切替る
ための条件が存在しない場合、専用チャネルの全容量が利用されておらず、これ
は無線帯域幅の非効率的な使用に繋がるので、チャネルタイプ切替を行う価値は
十分にある。チャネル切替決定は、例えばユーザ接続に関連付けられた優先順位
やユーザ接続に関連付けられた他のサービス品質などの１つ又は複数の追加パラ
メータに基づく場合もある。
【００１７】
例えば、チャネル切替を保証するのに十分な期間だけスループット条件が存在
していることを確認するために、有効期限タイマを使用することができる。タイ
マの長さは、現在のシステム負荷の少なくとも一部に基づいて判定されることが
好ましい。負荷を増すためにはタイマの長さが短縮される。反対に負荷を減らす
ためにはタイマの長さが延長される。タイマは、専用チャネル上のスループット
がスループットしきい値よりも低くなるとスタートする。タイマは、そのスルー
プットがそれと同じ又は異なる（例えばより高い）スループットしきい値よりも
高くまで増える場合、停止されることがある。ユーザ接続は、タイマがタイムア
ウトした場合（又、別の強制された条件が満たされる場合）だけ切替えられる。
していることを確認するために、有効期限タイマを使用することができる。タイ
マの長さは、現在のシステム負荷の少なくとも一部に基づいて判定されることが
好ましい。負荷を増すためにはタイマの長さが短縮される。反対に負荷を減らす
ためにはタイマの長さが延長される。タイマは、専用チャネル上のスループット
がスループットしきい値よりも低くなるとスタートする。タイマは、そのスルー
プットがそれと同じ又は異なる（例えばより高い）スループットしきい値よりも
高くまで増える場合、停止されることがある。ユーザ接続は、タイマがタイムア
ウトした場合（又、別の強制された条件が満たされる場合）だけ切替えられる。
【００１８】
好ましい例示的な一実施形態では、本発明は、複数のバッファを有する無線ネ
ットワーク制御ノードにおいて実施することができる。各バッファは、移動体ユ
ーザ接続をサポートするために割り当てることができ、対応するしきい値を有し
ている。バッファに結合されるチャネルタイプ切替回路は、ユーザ接続を第１タ
イプの無線チャネルから第２タイプの無線チャネルに制御可能に切替える。測定
コントローラは、各バッファに記憶される現在のデータ量の測定値と、第２タイ
プのチャネル上の現在のスループットの測定値とを獲得する。チャネルタイプ切
替コントローラは、チャネルタイプ切替回路を制御し、測定コントローラからの
測定値に基づいて、バッファの１つに記憶される１つの移動体ユーザ接続に対応
するデータを、移動体ユーザ接続を現在サポートしている第１タイプの無線チャ
ネルから第２タイプの無線チャネルに向ける。
ットワーク制御ノードにおいて実施することができる。各バッファは、移動体ユ
ーザ接続をサポートするために割り当てることができ、対応するしきい値を有し
ている。バッファに結合されるチャネルタイプ切替回路は、ユーザ接続を第１タ
イプの無線チャネルから第２タイプの無線チャネルに制御可能に切替える。測定
コントローラは、各バッファに記憶される現在のデータ量の測定値と、第２タイ
プのチャネル上の現在のスループットの測定値とを獲得する。チャネルタイプ切
替コントローラは、チャネルタイプ切替回路を制御し、測定コントローラからの
測定値に基づいて、バッファの１つに記憶される１つの移動体ユーザ接続に対応
するデータを、移動体ユーザ接続を現在サポートしている第１タイプの無線チャ
ネルから第２タイプの無線チャネルに向ける。
【００１９】
本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点は、以下の好ましい例示的実施形態
の説明ならびにに示されるものから明らかになろう。添付の図面では、全体を通
して同じ部分を参照文字が示している。個々の機能ブロックと構成要素とは多く
の図面によって示されるが、当業者には、個々のハードウェア回路、適切にプロ
グラミングされたデジタルマイクロプロセッサ又は汎用コンピュータ、特定用途
向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及び／又は１つ又は複数のデジタル信号処理（ＤＳ
Ｐ）によって実現することができることを理解されたい。
の説明ならびにに示されるものから明らかになろう。添付の図面では、全体を通
して同じ部分を参照文字が示している。個々の機能ブロックと構成要素とは多く
の図面によって示されるが、当業者には、個々のハードウェア回路、適切にプロ
グラミングされたデジタルマイクロプロセッサ又は汎用コンピュータ、特定用途
向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及び／又は１つ又は複数のデジタル信号処理（ＤＳ
Ｐ）によって実現することができることを理解されたい。
【００２０】
以下の説明では、本発明を理解できるように、例示目的であって限定目的でな
く、特定の実施形態、ネットワークアーキテクチャ、信号送受のフロー、プロト
コル、技術、等々の特定の詳細例が記載される。しかし、本発明はこれらの特定
の詳細例とは別の実施形態においても実施することができることが、当業者には
明らかになろう。例えば、本発明は、専用タイプのチャネルから共通又は共有タ
イプのチャネルへのチャネルタイプ切替の例で開示されるが、当業者ならば、例
えば第２の共通チャネル、第１の共通チャネル等々の別のタイプのチャネルから
の切替を含む、別のタイプのチャネル切替状態に適用することができることを理
解できるだろう。しかし、説明を簡約化するために、専用チャネルから共通チャ
ネルへの切替を参照する。更に、本発明は移動体無線通信の例によって開示され
るが、チャネルタイプ切替を使用することができるいかなるタイプの通信システ
ムにおいても利用することができる。別の例では、不要な詳細例によって本発明
の説明を不明瞭にすることがないように、よく知られた方法や、インタフェース
、装置、プロトコル、及び信号送受技術の詳細な説明は省略する。
く、特定の実施形態、ネットワークアーキテクチャ、信号送受のフロー、プロト
コル、技術、等々の特定の詳細例が記載される。しかし、本発明はこれらの特定
の詳細例とは別の実施形態においても実施することができることが、当業者には
明らかになろう。例えば、本発明は、専用タイプのチャネルから共通又は共有タ
イプのチャネルへのチャネルタイプ切替の例で開示されるが、当業者ならば、例
えば第２の共通チャネル、第１の共通チャネル等々の別のタイプのチャネルから
の切替を含む、別のタイプのチャネル切替状態に適用することができることを理
解できるだろう。しかし、説明を簡約化するために、専用チャネルから共通チャ
ネルへの切替を参照する。更に、本発明は移動体無線通信の例によって開示され
るが、チャネルタイプ切替を使用することができるいかなるタイプの通信システ
ムにおいても利用することができる。別の例では、不要な詳細例によって本発明
の説明を不明瞭にすることがないように、よく知られた方法や、インタフェース
、装置、プロトコル、及び信号送受技術の詳細な説明は省略する。
【００２１】
ここで、図３の機能ブロック形式で示されたチャネルタイプ切替方法（ブロッ
ク２）を参照しながら、本発明の概説を行う。この方法は、ユーザ接続を異なる
タイプのチャネルに切替えることができる（有線と無線の両方を含む）任意のタ
イプの通信システムによって実施することができる。
ク２）を参照しながら、本発明の概説を行う。この方法は、ユーザ接続を異なる
タイプのチャネルに切替えることができる（有線と無線の両方を含む）任意のタ
イプの通信システムによって実施することができる。
【００２２】
通信チャネル割り振りエンティティは、ユーザ接続をサポートするために第１
タイプの通信チャネルを提供する（ブロック４）。第１タイプのチャネルから第
２タイプのチャネルにユーザ接続を切替えるための決定に影響を与える、１つ又
は複数のパラメータを検出する（ブロック６）。このようにして検出された１つ
又は複数のパラメータを評価する場合に、望ましくないチャネルタイプ切替が低
減されるようにチャネル切替決定を制御する（ブロック８）。この制御動作は、
第１と第２のチャネルタイプ間におけるユーザ接続の非効率的で過度の又は急速
な周期的切替を防止又は低減する。チャネルタイプ切替は、第２タイプのチャネ
ルへのチャネルタイプ切替を行う「費用」が、第１タイプのチャネル上にユーザ
接続を維持する費用よりも「高くつく」ときに、防止することができる。費用は
、例えば、チャネルのセットアップ及びテイクダウンに関連するデータ処理資源
、チャネルのセットアップ及びテイクダウンに関連する遅延、限りあるチャネル
資源の使用（効率な又は非効率な）、チャネル切替に関連する移動体中のバッテ
リの放電等々を含むことができる。更に、異なるユーザ優先順位を弾力的且つ効
率的にサポートすることができる。例えば分量の少ない、優先順位の高いユーザ
は専用チャネルに残ることができるが、効率性の観点からすると共通チャネルへ
の切替において資源のより効率よい使用法がある場合がある。従って、優先順位
の高いユーザには、より優先順位の低いユーザに対する限られた資源の効率よい
使用に悪影響を与えることなく、より高いパフォーマンスを提供することができ
る。
タイプの通信チャネルを提供する（ブロック４）。第１タイプのチャネルから第
２タイプのチャネルにユーザ接続を切替えるための決定に影響を与える、１つ又
は複数のパラメータを検出する（ブロック６）。このようにして検出された１つ
又は複数のパラメータを評価する場合に、望ましくないチャネルタイプ切替が低
減されるようにチャネル切替決定を制御する（ブロック８）。この制御動作は、
第１と第２のチャネルタイプ間におけるユーザ接続の非効率的で過度の又は急速
な周期的切替を防止又は低減する。チャネルタイプ切替は、第２タイプのチャネ
ルへのチャネルタイプ切替を行う「費用」が、第１タイプのチャネル上にユーザ
接続を維持する費用よりも「高くつく」ときに、防止することができる。費用は
、例えば、チャネルのセットアップ及びテイクダウンに関連するデータ処理資源
、チャネルのセットアップ及びテイクダウンに関連する遅延、限りあるチャネル
資源の使用（効率な又は非効率な）、チャネル切替に関連する移動体中のバッテ
リの放電等々を含むことができる。更に、異なるユーザ優先順位を弾力的且つ効
率的にサポートすることができる。例えば分量の少ない、優先順位の高いユーザ
は専用チャネルに残ることができるが、効率性の観点からすると共通チャネルへ
の切替において資源のより効率よい使用法がある場合がある。従って、優先順位
の高いユーザには、より優先順位の低いユーザに対する限られた資源の効率よい
使用に悪影響を与えることなく、より高いパフォーマンスを提供することができ
る。
【００２３】
次に、本発明の有利な１つの応用例を、図４に示すユニバーサル移動体遠隔通
信システム（ＵＭＴＳunuversal mobile telecommunications system）１０の非
限定的な例として説明する。雲形１２で示した代表的な回線交換の外部コアネッ
トワークは、例えば公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）及び／又は統合サービスデジタ
ル網（ＩＳＤＮ）であってよい。別の回線交換の外部コアネットワークは、他の
公衆地上移動体無線ネットワーク（ＰＬＭＮ:Public Mobile radio Network）１
３に対応することができる。雲形１４で示される代表的なパケット交換の外部コ
アネットワークは、例えばインターネットなどのＩＰネットワークであってよい
。コアネットワークは、対応するネットワークサービスノード１６に結合される
。ＰＳＴＮ／ＩＳＤＮネットワーク１２及び他のＰＬＭＮネットワーク１３は、
回線交換サービスを提供する移動体交換局（ＭＳＣ）などの回線交換コアノード
（ＣＳＣＮ:Circui-Switched Core Node）に結合される。ＵＮＴＳ１０は、本明
細書では移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）である既存のセルラネット
ワークと共存することができる。ここで、ＭＳＣ１８はインタフェースＡを介し
て基地局のサブシステム（ＢＳＳ）２２に結合されており、基地局のサブシステ
ム（ＢＳＳ）２２は、インタフェースＡ’を介して無線基地局２３に結合される
。パケット交換ネットワーク１４はインタフェースＧｂを介して、例えば、サー
ビングＧＰＲＳサービスノード（ＳＧＳＮ:Seiving GPRS Service Node）と呼ば
れることのあるＧＳＭにおいてパケット交換サービスを提供するように調節され
た、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ:General Packet Radio Service）ノ
ード２０などのパケット交換コアノード（ＰＳＣＮ:Pachet-Switched Core Node
）に結合される。コアネットワークサービスノード１８及び２０のそれぞれは、
無線アクセスネットワークインタフェースを介してＵＭＴＳ地上無線アクセスネ
ットワーク（ＵＴＲＡＮ:UTMS terrestrial radio access network）２４にも結
合される。ＵＴＲＡＮ２４は、それぞれが複数の基地局（ＢＳ）２８とＵＴＲＡ
Ｎ２４内のＲＮＣとに結合される無線ネットワークコントローラ（ＲＮＳ:Radio
Network Controller）２６を有する、１つ又は複数の無線ネットワークシステ
ム（ＲＡＮ）２５を含む。
信システム（ＵＭＴＳunuversal mobile telecommunications system）１０の非
限定的な例として説明する。雲形１２で示した代表的な回線交換の外部コアネッ
トワークは、例えば公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）及び／又は統合サービスデジタ
ル網（ＩＳＤＮ）であってよい。別の回線交換の外部コアネットワークは、他の
公衆地上移動体無線ネットワーク（ＰＬＭＮ:Public Mobile radio Network）１
３に対応することができる。雲形１４で示される代表的なパケット交換の外部コ
アネットワークは、例えばインターネットなどのＩＰネットワークであってよい
。コアネットワークは、対応するネットワークサービスノード１６に結合される
。ＰＳＴＮ／ＩＳＤＮネットワーク１２及び他のＰＬＭＮネットワーク１３は、
回線交換サービスを提供する移動体交換局（ＭＳＣ）などの回線交換コアノード
（ＣＳＣＮ:Circui-Switched Core Node）に結合される。ＵＮＴＳ１０は、本明
細書では移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）である既存のセルラネット
ワークと共存することができる。ここで、ＭＳＣ１８はインタフェースＡを介し
て基地局のサブシステム（ＢＳＳ）２２に結合されており、基地局のサブシステ
ム（ＢＳＳ）２２は、インタフェースＡ’を介して無線基地局２３に結合される
。パケット交換ネットワーク１４はインタフェースＧｂを介して、例えば、サー
ビングＧＰＲＳサービスノード（ＳＧＳＮ:Seiving GPRS Service Node）と呼ば
れることのあるＧＳＭにおいてパケット交換サービスを提供するように調節され
た、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ:General Packet Radio Service）ノ
ード２０などのパケット交換コアノード（ＰＳＣＮ:Pachet-Switched Core Node
）に結合される。コアネットワークサービスノード１８及び２０のそれぞれは、
無線アクセスネットワークインタフェースを介してＵＭＴＳ地上無線アクセスネ
ットワーク（ＵＴＲＡＮ:UTMS terrestrial radio access network）２４にも結
合される。ＵＴＲＡＮ２４は、それぞれが複数の基地局（ＢＳ）２８とＵＴＲＡ
Ｎ２４内のＲＮＣとに結合される無線ネットワークコントローラ（ＲＮＳ:Radio
Network Controller）２６を有する、１つ又は複数の無線ネットワークシステ
ム（ＲＡＮ）２５を含む。
【００２４】
ＵＭＴＳ１０における無線インタフェースを介した無線アクセスは、個々の無
線チャネルがＣＤＭＡチャネル化又は拡散コードを用いて割り振られている広帯
域の符号分割多重接続（ＷＣＤＭＡ）に基づくことが好ましい。当然ながら、Ｇ
ＳＭで用いられるよく知られたＴＤＭＡアクセスのような他のアクセス方法を使
用することもできる。ＷＣＤＭＡは、周波数の変化する環境において高品質の通
信サービスを保証するために、マルチメディアサービス及び他の高い伝送速度需
要に対して広帯域を提供し、ダイバーシチハンドオやとＲＡＫＥ受信機のような
堅固な機能を提供する。各移動体局には、基地局２８が特定の移動体局からの送
信を識別するために各移動体局独自のスクランブリングコードが割り当てられて
いる。移動体局は、一般同報通信又は共通チャネルのどちらかによる基地局から
の送信、又はその移動体局を特別に対象とした送信を識別するために、独自のス
クランブリングコードを使用する。スクランブリングコードは、スクランブルさ
れた信号を、他の送信のすべて、又は、同じエリア内にあるノイズから区別する
。
線チャネルがＣＤＭＡチャネル化又は拡散コードを用いて割り振られている広帯
域の符号分割多重接続（ＷＣＤＭＡ）に基づくことが好ましい。当然ながら、Ｇ
ＳＭで用いられるよく知られたＴＤＭＡアクセスのような他のアクセス方法を使
用することもできる。ＷＣＤＭＡは、周波数の変化する環境において高品質の通
信サービスを保証するために、マルチメディアサービス及び他の高い伝送速度需
要に対して広帯域を提供し、ダイバーシチハンドオやとＲＡＫＥ受信機のような
堅固な機能を提供する。各移動体局には、基地局２８が特定の移動体局からの送
信を識別するために各移動体局独自のスクランブリングコードが割り当てられて
いる。移動体局は、一般同報通信又は共通チャネルのどちらかによる基地局から
の送信、又はその移動体局を特別に対象とした送信を識別するために、独自のス
クランブリングコードを使用する。スクランブリングコードは、スクランブルさ
れた信号を、他の送信のすべて、又は、同じエリア内にあるノイズから区別する
。
【００２５】
異なるタイプの制御チャネルは無線インタフェースをブリッジするように示さ
れる。例えば、順方向すなわちダウンリンク方向には、一般同報通信チャネル（
ＢＣＨ）、ページングチャネル（ＰＣＨ）、及び移動体局に対して様々なタイプ
の制御メッセージを提供するための順方向アクセスチャネル（ＦＡＣＨ）を含め
ていくつかのタイプの同報通信チャネルがある。逆方向すなわちアップリンク方
向には、位置登録、呼発信、ページ応答、及び他のタイプのアクセス動作を実行
するためにアクセスが望まれるときはいつでも、移動体局によってランダムアク
セスチャネル（ＲＡＣＨ）が使用される。
れる。例えば、順方向すなわちダウンリンク方向には、一般同報通信チャネル（
ＢＣＨ）、ページングチャネル（ＰＣＨ）、及び移動体局に対して様々なタイプ
の制御メッセージを提供するための順方向アクセスチャネル（ＦＡＣＨ）を含め
ていくつかのタイプの同報通信チャネルがある。逆方向すなわちアップリンク方
向には、位置登録、呼発信、ページ応答、及び他のタイプのアクセス動作を実行
するためにアクセスが望まれるときはいつでも、移動体局によってランダムアク
セスチャネル（ＲＡＣＨ）が使用される。
【００２６】
図５に、無線ネットワークコントローラ２６と基地局２８の簡約化された機能
ブロック図を示す。無線ネットワークコントローラ２６は、その制御機能を実施
し、ＲＮＣと、コアネットワークサービスノード、他のＲＮＣ、及び基地局など
の別のエンティティとの間で通信を行うために必要とされる無数の無線及びデー
タ処理操作を実行するデータ処理回路５２に結合されるメモリ５０を含む。デー
タ処理回路５２は、上記のように、適切にプログラムされ又は構成された汎用コ
ンピュータ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、専用論理回路、ＤＳ
Ｐ、ＡＳＩＣ等々の任意の１つ又はこれらの組合せを含むことができる。基地局
２８は、ＲＮＣ２６との通信に関係する処理動作の実行に加えて、１つ又は複数
のアンテナ５８に接続さるトランシーバ５６を含む基地局の無線装置に関連する
いくつかの測定及び制御動作を実行するデータ処理制御ユニット５４を含む。
ブロック図を示す。無線ネットワークコントローラ２６は、その制御機能を実施
し、ＲＮＣと、コアネットワークサービスノード、他のＲＮＣ、及び基地局など
の別のエンティティとの間で通信を行うために必要とされる無数の無線及びデー
タ処理操作を実行するデータ処理回路５２に結合されるメモリ５０を含む。デー
タ処理回路５２は、上記のように、適切にプログラムされ又は構成された汎用コ
ンピュータ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、専用論理回路、ＤＳ
Ｐ、ＡＳＩＣ等々の任意の１つ又はこれらの組合せを含むことができる。基地局
２８は、ＲＮＣ２６との通信に関係する処理動作の実行に加えて、１つ又は複数
のアンテナ５８に接続さるトランシーバ５６を含む基地局の無線装置に関連する
いくつかの測定及び制御動作を実行するデータ処理制御ユニット５４を含む。
【００２７】
図６に、移動体局３０の簡約化された機能ブロック図が示される。移動体局３
０は、基地局２８に対して信号を送信し信号を受信するためのアンテナ７４を含
む。アンテナ７４は、送信機７２に結合される変調器７０と受信機８０に結合さ
る復調器７６とを含む無線送受信回路に結合される。無線送受信された信号には
、図３に示される広帯域ＣＤＭＡシステムに適用可能なエアインタフェース基準
に準拠した信号送受情報が含まれる。データ処理制御ユニット６０とメモリ６２
には、移動体局の音声機能、論理機能、及び制御機能を実施するために必要とさ
れる回路が含まれる。メモリ６２はプログラムとデータの両方を記憶する。ユー
ザインタフェースを構成するために、従来型の拡声器又はイアホン８２、マイク
ロフォン８４、キーパッド６６、及びディスプレイ６４がデータ処理制御ユニッ
ト６０に結合される。バッテリ６８は、移動体局を稼動させるために必要とされ
る様々な回路に電力を供給する。
０は、基地局２８に対して信号を送信し信号を受信するためのアンテナ７４を含
む。アンテナ７４は、送信機７２に結合される変調器７０と受信機８０に結合さ
る復調器７６とを含む無線送受信回路に結合される。無線送受信された信号には
、図３に示される広帯域ＣＤＭＡシステムに適用可能なエアインタフェース基準
に準拠した信号送受情報が含まれる。データ処理制御ユニット６０とメモリ６２
には、移動体局の音声機能、論理機能、及び制御機能を実施するために必要とさ
れる回路が含まれる。メモリ６２はプログラムとデータの両方を記憶する。ユー
ザインタフェースを構成するために、従来型の拡声器又はイアホン８２、マイク
ロフォン８４、キーパッド６６、及びディスプレイ６４がデータ処理制御ユニッ
ト６０に結合される。バッテリ６８は、移動体局を稼動させるために必要とされ
る様々な回路に電力を供給する。
【００２８】
図４に示される無線インタフェースは、いくつかのプロトコル層に分割されて
おり、いくつかの低い層は図７に示される。具体的には、移動体局は、ＵＴＲＡ
Ｎで類似のプロトコル層と通信するためにこれらのプロトコル層を使用する。ど
ちらのプロトコルスタックも物理層、データリンク層、ネットワーク層、及びそ
れ以上の上位層を含む。データリンク層は、無線リンク制御（ＲＬＣ:radio lin
k control）層と媒体アクセス制御（ＭＡＣ:medium access control）層の２つ
の層に分割される。ネットワーク層は、この例では、制御プレーンプロトコル（
ＲＲＣ:control plane protocol）とユーザプレーンプロトコル（ＩＰ:uaer pla
ne protocol）に分割される。
おり、いくつかの低い層は図７に示される。具体的には、移動体局は、ＵＴＲＡ
Ｎで類似のプロトコル層と通信するためにこれらのプロトコル層を使用する。ど
ちらのプロトコルスタックも物理層、データリンク層、ネットワーク層、及びそ
れ以上の上位層を含む。データリンク層は、無線リンク制御（ＲＬＣ:radio lin
k control）層と媒体アクセス制御（ＭＡＣ:medium access control）層の２つ
の層に分割される。ネットワーク層は、この例では、制御プレーンプロトコル（
ＲＲＣ:control plane protocol）とユーザプレーンプロトコル（ＩＰ:uaer pla
ne protocol）に分割される。
【００２９】
物理層は、広帯域ＣＤＭＡを用いてエアインタフェースを介した情報転送サー
ビスを提供し、以下の機能を実施する。すなわち、順方向誤り訂正符号化及び復
号、マクロダイバーシチ分配／結合、ソフトハンドオーバー実行、誤り検出、転
送チャネルの多重化及び多重分離、転送チャネルの物理チャネルへのマッピング
、物理チャネルの変調及び拡散／復調及び逆拡散、周波数及び時間同期、電力制
御、ＲＦ処理、及び他の機能である。
ビスを提供し、以下の機能を実施する。すなわち、順方向誤り訂正符号化及び復
号、マクロダイバーシチ分配／結合、ソフトハンドオーバー実行、誤り検出、転
送チャネルの多重化及び多重分離、転送チャネルの物理チャネルへのマッピング
、物理チャネルの変調及び拡散／復調及び逆拡散、周波数及び時間同期、電力制
御、ＲＦ処理、及び他の機能である。
【００３０】
媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層は、同等のＭＡＣエンティティ間におけるサー
ビスデータユニット（ＳＤＵ）の非送達確認型伝送を提供する。ＭＡＣ機能には
、データ転送率に基づく各転送チャネルに対する適切な転送形式の選定、一人の
ユーザのデータの流れの間と異なるユーザのデータの流れの間の優先順位の処理
、制御メッセージのスケジューリング、それ以上の上位層のＰＤＵの多重化及び
多重解除、及び他の機能が含まれる。具体的には、ＭＡＣ層は、動的な無線転送
チャネル切替機能を実施する。ＲＬＣは、ＲＬＣ接続の設定、解除、及び維持、
様々な長さの細分化及び再アセンブリ、それ以上の上位層のＰＤＵからより小さ
いＲＬＣ ＰＤＵへ／より小さいＲＬＣ ＰＤＵからそれ以上の上位層のＰＤＵ
へ、連結、再伝送による誤り訂正（ＡＲＱ）、それ以上の上位層のＰＤＵの順次
配送、複製検出、フロー制御、及び他の機能を含めて様々な機能を実施する。移
動体ユーザ接続に割り当てられた送信バッファはＲＬＣ層で制御される。
ビスデータユニット（ＳＤＵ）の非送達確認型伝送を提供する。ＭＡＣ機能には
、データ転送率に基づく各転送チャネルに対する適切な転送形式の選定、一人の
ユーザのデータの流れの間と異なるユーザのデータの流れの間の優先順位の処理
、制御メッセージのスケジューリング、それ以上の上位層のＰＤＵの多重化及び
多重解除、及び他の機能が含まれる。具体的には、ＭＡＣ層は、動的な無線転送
チャネル切替機能を実施する。ＲＬＣは、ＲＬＣ接続の設定、解除、及び維持、
様々な長さの細分化及び再アセンブリ、それ以上の上位層のＰＤＵからより小さ
いＲＬＣ ＰＤＵへ／より小さいＲＬＣ ＰＤＵからそれ以上の上位層のＰＤＵ
へ、連結、再伝送による誤り訂正（ＡＲＱ）、それ以上の上位層のＰＤＵの順次
配送、複製検出、フロー制御、及び他の機能を含めて様々な機能を実施する。移
動体ユーザ接続に割り当てられた送信バッファはＲＬＣ層で制御される。
【００３１】
ＵＴＲＡＮにおけるネットワーク層の制御プレーン部分は、無線資源制御プロ
トコル（ＲＲＣ:radio resource control protocol）から構成される。ＲＲＣプ
ロトコルは、無線資源を割り振り、無線インタフェースを介した制御信号送受、
例えば無線アクセスベアラ制御信号送受、測定値報告及びハンドオーバー信号送
受などを処理する。ネットワーク層のユーザプレーン部分は、良く知られたイン
ターネットプロトコル（ＩＰ）などの層３プロトコルによって実施される従来型
の機能を含む。
トコル（ＲＲＣ:radio resource control protocol）から構成される。ＲＲＣプ
ロトコルは、無線資源を割り振り、無線インタフェースを介した制御信号送受、
例えば無線アクセスベアラ制御信号送受、測定値報告及びハンドオーバー信号送
受などを処理する。ネットワーク層のユーザプレーン部分は、良く知られたイン
ターネットプロトコル（ＩＰ）などの層３プロトコルによって実施される従来型
の機能を含む。
【００３２】
図８に、専用チャネルから共通チャネルタイプへの切替ルーチン１３０に関す
る本発明の非限定的な応用例を示す。ここでは、移動体ユーザ接続は、現在専用
タイプの無線チャネルによってサポートされており、共通タイプの無線チャネル
にスイッチダウンするものと仮定する。上記のように、このルーチンは任意のよ
り高い容量又はＱｏＳチャネルから、より低い容量又はＱｏＳチャネルへのチャ
ネルタイプ切替のために適用することができるが、図面では専用チャネルから共
通チャネルタイプへの切替が使用される。「スイッチダウン」とは、一般に、ユ
ーザ接続に対して専用チャネル（又は他のより高い容量又はより高品質のチャネ
ル）を使用することを正当化するために十分なデータがそのユーザ接続にないと
いう理由で、専用タイプの無線チャネル（又は他のより高い容量又はより高品質
のチャネル）から共通タイプの無線チャネル（又は他のより低い容量又はより低
品質のチャネル）に切り替えることを意味している。「スイッチアップ」とは、
共通チャネルから専用チャネルへの逆方向による切替を意味している。送信バッ
ファに記憶されるデータ量が判定され、最終的に１つ又は複数の「スイッチアッ
プ」条件が満たされていないことを確認するために使用される（ブロック１３２
）。図８のブロック１４９も参照されたい（ブロック１３２）。より少量のデー
タは、一般にシステムの観点からすると、一度に複数のユーザのデータ送信を多
重化する共通チャネルでより効率よく送信することができる。
る本発明の非限定的な応用例を示す。ここでは、移動体ユーザ接続は、現在専用
タイプの無線チャネルによってサポートされており、共通タイプの無線チャネル
にスイッチダウンするものと仮定する。上記のように、このルーチンは任意のよ
り高い容量又はＱｏＳチャネルから、より低い容量又はＱｏＳチャネルへのチャ
ネルタイプ切替のために適用することができるが、図面では専用チャネルから共
通チャネルタイプへの切替が使用される。「スイッチダウン」とは、一般に、ユ
ーザ接続に対して専用チャネル（又は他のより高い容量又はより高品質のチャネ
ル）を使用することを正当化するために十分なデータがそのユーザ接続にないと
いう理由で、専用タイプの無線チャネル（又は他のより高い容量又はより高品質
のチャネル）から共通タイプの無線チャネル（又は他のより低い容量又はより低
品質のチャネル）に切り替えることを意味している。「スイッチアップ」とは、
共通チャネルから専用チャネルへの逆方向による切替を意味している。送信バッ
ファに記憶されるデータ量が判定され、最終的に１つ又は複数の「スイッチアッ
プ」条件が満たされていないことを確認するために使用される（ブロック１３２
）。図８のブロック１４９も参照されたい（ブロック１３２）。より少量のデー
タは、一般にシステムの観点からすると、一度に複数のユーザのデータ送信を多
重化する共通チャネルでより効率よく送信することができる。
【００３３】
任意選択の有効期限タイマは、専用チャネルから共通チャネルへの切替を行う
前の追加パラメータとしても使用することができる。有効期限タイマがタイムア
ウトすると、他の全ての強制された条件が満たされるものと想定して、共通チャ
ネルへの切替が許可される。しかし、タイムアウトになるまでは共通チャネルへ
の切替は許可されない。タイマの長さは、例えばシステム負荷、ユーザ優先順位
、ＱｏＳ、等々に基づいて設定することができる（ブロック１３４）。負荷が増
加する場合には、タイムアウト値を低くすることができる。反対に、負荷が低下
する場合には、タイムアウト値を高めることができる。無線資源の需要が高い場
合には、通常小さいタイムアウト値が適切である。サービスの品質は、タイムア
ウト値によって説明することもできる。例えば、高い優先順位のユーザが存在す
ると、通常、より望ましくない共通チャネルへの切替が行われる前にタイムアウ
ト値を増やす。
前の追加パラメータとしても使用することができる。有効期限タイマがタイムア
ウトすると、他の全ての強制された条件が満たされるものと想定して、共通チャ
ネルへの切替が許可される。しかし、タイムアウトになるまでは共通チャネルへ
の切替は許可されない。タイマの長さは、例えばシステム負荷、ユーザ優先順位
、ＱｏＳ、等々に基づいて設定することができる（ブロック１３４）。負荷が増
加する場合には、タイムアウト値を低くすることができる。反対に、負荷が低下
する場合には、タイムアウト値を高めることができる。無線資源の需要が高い場
合には、通常小さいタイムアウト値が適切である。サービスの品質は、タイムア
ウト値によって説明することもできる。例えば、高い優先順位のユーザが存在す
ると、通常、より望ましくない共通チャネルへの切替が行われる前にタイムアウ
ト値を増やす。
【００３４】
ブロック１３６は全体の動作を説明している。ユーザ接続に対する着信データ
転送率（すなわち、ユーザのデータがどの速度で送信バッファに着信するか）が
決定される。専用チャネルを介した現在のユーザスループット（すなわち、ユー
ザのデータがどの速度で送信バッファから発信するか）、が決定される。共通タ
イプの制御チャネル上の現在のスループットも決定される。ユーザに対する共通
チャネルスループットは、例えば共通チャネルの最大容量、共通チャネルを用い
た現在の接続数と切替に想定されるユーザ接続の合計、ユーザ接続の優先順位の
ような任意選択パラメータによって推定される。当然ながら、他の要因も想定さ
れる。通常、より多くのユーザが共通チャネルを介して送信すると、スループッ
トは低下する。再転送された異常なパケットは、さらにこのスループットを低下
させる。
転送率（すなわち、ユーザのデータがどの速度で送信バッファに着信するか）が
決定される。専用チャネルを介した現在のユーザスループット（すなわち、ユー
ザのデータがどの速度で送信バッファから発信するか）、が決定される。共通タ
イプの制御チャネル上の現在のスループットも決定される。ユーザに対する共通
チャネルスループットは、例えば共通チャネルの最大容量、共通チャネルを用い
た現在の接続数と切替に想定されるユーザ接続の合計、ユーザ接続の優先順位の
ような任意選択パラメータによって推定される。当然ながら、他の要因も想定さ
れる。通常、より多くのユーザが共通チャネルを介して送信すると、スループッ
トは低下する。再転送された異常なパケットは、さらにこのスループットを低下
させる。
【００３５】
ブロック１３８では、専用チャネル上の現在のユーザスループットがスループ
ットしきい値Ｔ１よりも低いか否かの判定が行われる。しきい値よりも低くない
場合には、チャネルタイプの切替は現在では望まれず、有効期限タイマは既にス
タートしている場合はリセットされ（ブロック１４０）、ユーザ接続は専用チャ
ネル上に留まる（ブロック１４２）。しかし、専用チャネル上の現在のスループ
ットがスループットしきい値Ｔ１よりも低い場合、共通チャネルへのチャネル切
替が可能である。ブロック１４４では、現在のユーザスループットの最大値が、
そのユーザ接続に関して推定された共通チャネルスループットよりも大きいか否
かの決定が行われる。しきい値よりも大きくない場合、任意選択のタイマはリセ
ットされ（ブロック１４０）て、ユーザ接続は専用チャネル上に留まり（ブロッ
ク１４２）、このプロセスはブロック１３２から繰返される。
ットしきい値Ｔ１よりも低いか否かの判定が行われる。しきい値よりも低くない
場合には、チャネルタイプの切替は現在では望まれず、有効期限タイマは既にス
タートしている場合はリセットされ（ブロック１４０）、ユーザ接続は専用チャ
ネル上に留まる（ブロック１４２）。しかし、専用チャネル上の現在のスループ
ットがスループットしきい値Ｔ１よりも低い場合、共通チャネルへのチャネル切
替が可能である。ブロック１４４では、現在のユーザスループットの最大値が、
そのユーザ接続に関して推定された共通チャネルスループットよりも大きいか否
かの決定が行われる。しきい値よりも大きくない場合、任意選択のタイマはリセ
ットされ（ブロック１４０）て、ユーザ接続は専用チャネル上に留まり（ブロッ
ク１４２）、このプロセスはブロック１３２から繰返される。
【００３６】
現在のユーザスループットの最大値がそのユーザ接続に関して推定された共通
チャネルスループットよりも低い場合、有効期限タイマがスタートされる（有効
期限タイマがまだスタートしていないと仮定して）（ブロック１４６）。ブロッ
ク１４８では、タイマが期限切れになったか否かの判定が行われる。期限切れに
なっていない場合、ユーザ接続は専用チャネル上に留まり（ブロック１４２）、
このプロセスはブロック１３２から繰返される。しかし、タイマが期限切れにな
っている場合、ブロック１４９では、逆方向（共通チャネルから専用チャネル）
での１つ又は複数のチャネルタイプ切替条件がそのユーザ接続に対して満たされ
るか否かの判定が行われる。満たされる場合、ユーザ接続は元どおりに専用チャ
ネルに切替ることを防止するためにその専用チャネル上に留まり、このプロセス
はブロック１３２から繰返される。あるいは、ブロック１５０では、他のあらゆ
る任意選択の強制された条件が満たされるか否かの判定が行われる。任意選択の
条件があり、それが満たされていない場合、ユーザ接続は専用チャネル上に留ま
り（ブロック１４２）、このプロセスは繰返される。任意選択の条件が満たされ
る場合、ユーザ接続は専用チャネルから共通チャネルに切替えられる（ブロック
１５２）。
チャネルスループットよりも低い場合、有効期限タイマがスタートされる（有効
期限タイマがまだスタートしていないと仮定して）（ブロック１４６）。ブロッ
ク１４８では、タイマが期限切れになったか否かの判定が行われる。期限切れに
なっていない場合、ユーザ接続は専用チャネル上に留まり（ブロック１４２）、
このプロセスはブロック１３２から繰返される。しかし、タイマが期限切れにな
っている場合、ブロック１４９では、逆方向（共通チャネルから専用チャネル）
での１つ又は複数のチャネルタイプ切替条件がそのユーザ接続に対して満たされ
るか否かの判定が行われる。満たされる場合、ユーザ接続は元どおりに専用チャ
ネルに切替ることを防止するためにその専用チャネル上に留まり、このプロセス
はブロック１３２から繰返される。あるいは、ブロック１５０では、他のあらゆ
る任意選択の強制された条件が満たされるか否かの判定が行われる。任意選択の
条件があり、それが満たされていない場合、ユーザ接続は専用チャネル上に留ま
り（ブロック１４２）、このプロセスは繰返される。任意選択の条件が満たされ
る場合、ユーザ接続は専用チャネルから共通チャネルに切替えられる（ブロック
１５２）。
【００３７】
データ量が少なく、スループットが共通チャネル上で適度に高い場合、ユーザ
接続を共通チャネルによって適切にサポートすることができるという可能性は相
当に高い。更に、スイッチアップ条件が満たされていない場合、共通チャネルを
介して移動体ユーザ接続に対してあまりにも多くのデータが蓄積しているという
理由から、専用チャネルに即座に切替る可能性は低い。このようにして、望まし
くないチャネルタイプの切替は低減又は防止される。
接続を共通チャネルによって適切にサポートすることができるという可能性は相
当に高い。更に、スイッチアップ条件が満たされていない場合、共通チャネルを
介して移動体ユーザ接続に対してあまりにも多くのデータが蓄積しているという
理由から、専用チャネルに即座に切替る可能性は低い。このようにして、望まし
くないチャネルタイプの切替は低減又は防止される。
【００３８】
図８に概説される例示的なチャネルタイプ切替手順は、チャネルタイプ切替の
決定を、共通チャネルを介した現在のスループットならびに他の要因に基づいて
行う。図８のチャネル切替の決定は、スループット比較だけに基づいて決定され
る。別法として、この決定は（１）専用チャネルを介した現在のスループットと
スループットしきい値との比較と、（２）システム負荷に基づく経過時間とに基
づいて行うことができる。専用チャネル上の現在のスループットがスループット
しきい値よりも小さく、タイムアウト期間中はそのスループットしきい値又は他
のオフセットしきい値（例えば、若干高いしきい値）よりも低く留まる場合、ユ
ーザ接続を共通チャネルに切替える。この非限定的な別法は、共通チャネル上の
スループットを考慮せず、専用チャネル上のスループットだけを考慮する。不要
なチャネル切替は、切替が確実に保証されるように有効期限タイマを用いて低減
される。この実施形態では、より長いタイムアウト値を正当化することができる
。しかし、共通チャネル上のスループットとスイッチアップ基準をさらに考慮す
ることによって、無分別なチャネル切替に対するより大きな保護が実現される。
例えば、共通チャネルは非常に重い負荷を負っており、従って、少なめのスルー
プット要件しかないユーザ接続に対してさえ、そのスループットは低すぎる可能
性がある。
決定を、共通チャネルを介した現在のスループットならびに他の要因に基づいて
行う。図８のチャネル切替の決定は、スループット比較だけに基づいて決定され
る。別法として、この決定は（１）専用チャネルを介した現在のスループットと
スループットしきい値との比較と、（２）システム負荷に基づく経過時間とに基
づいて行うことができる。専用チャネル上の現在のスループットがスループット
しきい値よりも小さく、タイムアウト期間中はそのスループットしきい値又は他
のオフセットしきい値（例えば、若干高いしきい値）よりも低く留まる場合、ユ
ーザ接続を共通チャネルに切替える。この非限定的な別法は、共通チャネル上の
スループットを考慮せず、専用チャネル上のスループットだけを考慮する。不要
なチャネル切替は、切替が確実に保証されるように有効期限タイマを用いて低減
される。この実施形態では、より長いタイムアウト値を正当化することができる
。しかし、共通チャネル上のスループットとスイッチアップ基準をさらに考慮す
ることによって、無分別なチャネル切替に対するより大きな保護が実現される。
例えば、共通チャネルは非常に重い負荷を負っており、従って、少なめのスルー
プット要件しかないユーザ接続に対してさえ、そのスループットは低すぎる可能
性がある。
【００３９】
専用チャネルから共通チャネルへの切替前のチャネル切替の決定では、他の追
加の条件を考慮することができる。次に、図８のブロック１５０で言及されるい
くつかの例示的任意選択要因を、図９に示される「他の条件」の流れ図（ブロッ
ク１６０）に関して説明する。ユーザ接続優先順位が共通チャネルへの切替を許
可するか否かを判定するために、優先順位条件がテストされる（ブロック１６２
）。例えば、ある種の高い優先順位のユーザ接続は、通常、共通チャネルに切替
えられない。この場合、高い優先順位のユーザ接続は、専用チャネル上に留まる
（ブロック１５８）。決定ブロック１６４は、ユーザ接続に関する他のサービス
品質（ＱｏＳ）パラメータが、共通チャネルへの切替を許可するか否かを判定す
る。例えば、サービス品質は、ユーザ接続にとって重大となる保証された短い遅
延を必要とする場合がある。この状況では、接続は専用チャネル上に留まる（ブ
ロック１５８）。他の全ての任意選択の条件が満たされた場合、ユーザ接続は共
通チャネルに切替えられる。
加の条件を考慮することができる。次に、図８のブロック１５０で言及されるい
くつかの例示的任意選択要因を、図９に示される「他の条件」の流れ図（ブロッ
ク１６０）に関して説明する。ユーザ接続優先順位が共通チャネルへの切替を許
可するか否かを判定するために、優先順位条件がテストされる（ブロック１６２
）。例えば、ある種の高い優先順位のユーザ接続は、通常、共通チャネルに切替
えられない。この場合、高い優先順位のユーザ接続は、専用チャネル上に留まる
（ブロック１５８）。決定ブロック１６４は、ユーザ接続に関する他のサービス
品質（ＱｏＳ）パラメータが、共通チャネルへの切替を許可するか否かを判定す
る。例えば、サービス品質は、ユーザ接続にとって重大となる保証された短い遅
延を必要とする場合がある。この状況では、接続は専用チャネル上に留まる（ブ
ロック１５８）。他の全ての任意選択の条件が満たされた場合、ユーザ接続は共
通チャネルに切替えられる。
【００４０】
図１０に、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）で実施される本発明の例
示的な実施態様を示す。この例では、３つのユーザデータ条件１、２及び３がそ
れぞれの送信バッファ１〜３（２００〜２０４）、例えばＲＬＣバッファに結合
される。これら３つの送信バッファのそれぞれに現在記憶されているデータ量が
、測定コントローラ（ＭＣ）２１４に提供される。測定コントローラ２１４は測
定値も受信し、その測定値から共通チャネル２２０上の現在のスループットレー
トが推定され、専用チャネル上の各ユーザ接続に対する現在の着信データ転送率
と発信データ転送率とが決定される。各送信バッファ２００〜２０４は、対応す
るチャネルタイプスイッチ（ＣＴＳ）２０６、２０８及び２１０に結合されるが
、これは例えばＭＡＣ層で実施することができる。チャネルタイプスイッチのそ
れぞれは、チャネルタイプ切替コントローラ２１２によって制御される。チャネ
ルタイプ切替コントローラ２１２は、測定コントローラ２１４から測定値入力を
受信し、所望ならばタイマ２２０、無線資源コントローラ２１６、及び／又はサ
ービス品質コントローラ２１８から追加の任意選択入力を受信する。各専用チャ
ネルは、有効期限タイマ、例えばタイマＤＣ１〜タイマＤＣＮに関連付けられて
いる。タイマ長演算器２２２は、各タイマに対する期限切れの長さを、例えば無
線資源コントローラ２１６からの使用可能な無線資源及び／又はＱｏＳコントロ
ーラ２１８から受信したユーザ接続に関するサービス品質要件に基づいて、決定
する。
示的な実施態様を示す。この例では、３つのユーザデータ条件１、２及び３がそ
れぞれの送信バッファ１〜３（２００〜２０４）、例えばＲＬＣバッファに結合
される。これら３つの送信バッファのそれぞれに現在記憶されているデータ量が
、測定コントローラ（ＭＣ）２１４に提供される。測定コントローラ２１４は測
定値も受信し、その測定値から共通チャネル２２０上の現在のスループットレー
トが推定され、専用チャネル上の各ユーザ接続に対する現在の着信データ転送率
と発信データ転送率とが決定される。各送信バッファ２００〜２０４は、対応す
るチャネルタイプスイッチ（ＣＴＳ）２０６、２０８及び２１０に結合されるが
、これは例えばＭＡＣ層で実施することができる。チャネルタイプスイッチのそ
れぞれは、チャネルタイプ切替コントローラ２１２によって制御される。チャネ
ルタイプ切替コントローラ２１２は、測定コントローラ２１４から測定値入力を
受信し、所望ならばタイマ２２０、無線資源コントローラ２１６、及び／又はサ
ービス品質コントローラ２１８から追加の任意選択入力を受信する。各専用チャ
ネルは、有効期限タイマ、例えばタイマＤＣ１〜タイマＤＣＮに関連付けられて
いる。タイマ長演算器２２２は、各タイマに対する期限切れの長さを、例えば無
線資源コントローラ２１６からの使用可能な無線資源及び／又はＱｏＳコントロ
ーラ２１８から受信したユーザ接続に関するサービス品質要件に基づいて、決定
する。
【００４１】
測定コントローラ２１４はスループット比較、送信バッファ比較を行い、その
スループット又はバッファ比較に基づいて、対応する有効期限タイマ２２０を活
動化又は停止させる（タイマＯＮ／ＯＦＦ信号を参照のこと）。測定コントロー
ラ２１４、無線資源コントローラ２１６、ＱｏＳコントローラ２１８からの入力
値に基づいて、チャネルタイプ切替コントローラ２１２は送信バッファのそれぞ
れからのデータを、そのそれぞれのチャネルタイプスイッチ（２０６〜２１０）
を介して適切に選択されたタイプのトラフィックチャネルに向ける。当然ながら
、チャネルタイプスイッチは、それが得策でないか又は不要である場合はいらな
い。
スループット又はバッファ比較に基づいて、対応する有効期限タイマ２２０を活
動化又は停止させる（タイマＯＮ／ＯＦＦ信号を参照のこと）。測定コントロー
ラ２１４、無線資源コントローラ２１６、ＱｏＳコントローラ２１８からの入力
値に基づいて、チャネルタイプ切替コントローラ２１２は送信バッファのそれぞ
れからのデータを、そのそれぞれのチャネルタイプスイッチ（２０６〜２１０）
を介して適切に選択されたタイプのトラフィックチャネルに向ける。当然ながら
、チャネルタイプスイッチは、それが得策でないか又は不要である場合はいらな
い。
【００４２】
この例では、本発明の多くの機能はＲＮＣ（又はいくつかの他の無線ネットワ
ークノード）で実行される。従って、移動体局は情報によってＲＮＣをサポート
し、命令に従うだけでよい。図１１を参照すると、アップリンクのユーザのデー
タは、送信バッファ２００、例えばＲＬＣバッファで受信されて、記憶される。
送信バッファ３００からのパケット出力は、１つ又は複数の共通チャネル３０４
又は専用チャネルＤＣ１〜ＤＣ３（３０６〜３１０）を含めて、適切な通信チャ
ネルへのチャネルタイプスイッチ（ＣＴＳ）３０２（例えば、ＭＡＣ層で実施さ
れる）に向けられる。このチャネルタイプスイッチは、ＲＮＣからの信号によっ
て制御される。バッファ３００は、送信されるべきデータ量がしきい値を越える
ときは任意選択でトリガ信号をＲＮＣに送信することができる。別法として、着
信データ転送率と発信データ転送率、バッファされる実際のデータ量等々を指定
する測定報告を送信することもできる。他の実施態様は、大体より多くの移動体
を必要とする場合がある。
ークノード）で実行される。従って、移動体局は情報によってＲＮＣをサポート
し、命令に従うだけでよい。図１１を参照すると、アップリンクのユーザのデー
タは、送信バッファ２００、例えばＲＬＣバッファで受信されて、記憶される。
送信バッファ３００からのパケット出力は、１つ又は複数の共通チャネル３０４
又は専用チャネルＤＣ１〜ＤＣ３（３０６〜３１０）を含めて、適切な通信チャ
ネルへのチャネルタイプスイッチ（ＣＴＳ）３０２（例えば、ＭＡＣ層で実施さ
れる）に向けられる。このチャネルタイプスイッチは、ＲＮＣからの信号によっ
て制御される。バッファ３００は、送信されるべきデータ量がしきい値を越える
ときは任意選択でトリガ信号をＲＮＣに送信することができる。別法として、着
信データ転送率と発信データ転送率、バッファされる実際のデータ量等々を指定
する測定報告を送信することもできる。他の実施態様は、大体より多くの移動体
を必要とする場合がある。
【００４３】
本発明はいくつかの利点を提供する。本発明は、不要又は非効率的なチャネル
タイプの切替を行うことを防止する。急速な周期的切替（「ピンポン」）の起こ
る確率は、大幅に低減されるか又は解消される。本発明は、異なるシステム条件
に動的に適合し、又、異なるユーザ優先順位も柔軟にサポートし、その結果、優
先順位の高いユーザは、より低い優先順位のユーザに対して限りある資源の効率
よい使用に悪影響を与えることなく、より高いスループットを達成することがで
きる。データ処理、チャネル、及びチャネル切替に関連した他の資源もより効率
よい方法で使用される。
タイプの切替を行うことを防止する。急速な周期的切替（「ピンポン」）の起こ
る確率は、大幅に低減されるか又は解消される。本発明は、異なるシステム条件
に動的に適合し、又、異なるユーザ優先順位も柔軟にサポートし、その結果、優
先順位の高いユーザは、より低い優先順位のユーザに対して限りある資源の効率
よい使用に悪影響を与えることなく、より高いスループットを達成することがで
きる。データ処理、チャネル、及びチャネル切替に関連した他の資源もより効率
よい方法で使用される。
【００４４】
本発明を特定の実施形態に関して説明したが、当業者ならば、本発明は本明細
書に記載され図示される特定の例示的な実施形態に限定されないことを理解され
よう。図示し説明したものの他に異なる形式、実施形態及び応用例ならびに多く
の修正形態、変形形態、及び等価形態も本発明を実施するために使用することが
できる。従って、本発明は特許請求の範囲によってのみ限定されることを意図し
ている。
書に記載され図示される特定の例示的な実施形態に限定されないことを理解され
よう。図示し説明したものの他に異なる形式、実施形態及び応用例ならびに多く
の修正形態、変形形態、及び等価形態も本発明を実施するために使用することが
できる。従って、本発明は特許請求の範囲によってのみ限定されることを意図し
ている。
【図１】
シミュレートされたチャネル切替シナリオにおける割り振られたチャネル容量
対時間を示すグラフの図である。
対時間を示すグラフの図である。
【図２】
図１のシミュレートされたシナリオにおける送信バッファコンテンツ対時間を
示すグラフの図である。
示すグラフの図である。
【図３】
本発明の例示的な一実施形態によるチャネルタイプ切替方法を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図４】
本発明を有利に利用することのできるユニバーサル移動体電話システム（ＵＭ
ＴＳ）を示す機能ブロック図である。
ＴＳ）を示す機能ブロック図である。
【図５】
図４に示される無線ネットワークコントローラと基地局の機能ブロック図であ
る。
る。
【図６】
移動体局の機能ブロック図である。
【図７】
図４に示されるＵＭＴＳシステムで利用することができる送信プロトコル層を
示す図である。
示す図である。
【図８】
図４に示されるＵＭＴＳシステムに使用することができる例示的な無線チャネ
ルタイプ切替手順を示すフローチャートである。
ルタイプ切替手順を示すフローチャートである。
【図９】
図４に示されるＵＭＴＳシステムに使用することができる例示的な無線チャネ
ルタイプ切替手順を示すフローチャートである。
ルタイプ切替手順を示すフローチャートである。
【図１０】
無線ネットワークコントローラにおける本発明の実施態様の一例を示す機能ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１１】
例示的な一実施形態による予想される移動体局からのチャネル切替を示す機能
ブロック図である。
ブロック図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ
，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，
ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ
Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ
，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，
ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，
ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ
Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ
，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，
ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ
Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ
，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，
ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ
Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ
，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，
ＺＡ，ＺＷ
Ｆターム(参考） 5K067 AA13 AA41 CC08 CC10 EE02
EE10 HH22 JJ31
【要約の続き】
現在サポートされる移動体無線ユーザ接続の数と、共通
無線チャネルのデータ転送率又は容量に基づいて決定す
ることができる。チャネルタイプ切替決定は、他の要因
及びパラメータを考慮することもできる。
Claims (38)
- 【請求項１】 ユーザ接続をサポートするために提供された第１タイプのチ
ャネルと、第２タイプのチャネルとを含む２つの異なるタイプの通信チャネルを
有する移動体無線通信システムにおける方法であって、 ユーザ接続を第１タイプのチャネルから第２タイプのチャネルに切替えるか否
かの決定に影響を与えるパラメータを検出する工程と、 望ましくないチャネルタイプの切替を低減するようにチャネル切替の決定を制
御する工程とを有することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記制御工程では、第１と第２チャネルタイプの間でユーザ
接続の不要な過度の又は急速な周期的切替を防止することを特徴とする請求項１
に記載の方法。 - 【請求項３】 前記制御工程では、第２タイプのチャネルにチャネルタイプ
切替を行う費用が、第１タイプのチャネル上でユーザ接続を維持する費用よりも
高いときに、チャネルタイプの切替を行うことを防止することを特徴とする請求
項１に記載の方法。 - 【請求項４】 前記制御工程は、第２タイプのチャネルを介するスループッ
トを考慮に入れる工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記制御工程は、第１のチャネル上のユーザ接続データ転送
率を考慮に入れる工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 前記制御工程は、第１のチャネル上のユーザ接続データ転送
率がしきい値を超える期間を考慮に入れる工程を含むことを特徴とする請求項５
に記載の方法。 - 【請求項７】 前記制御工程は、ユーザ接続に関するサービス品質を含む１
つ又は複数のパラメータを考慮に入れる工程を含むことを特徴とする請求項１に
記載の方法。 - 【請求項８】 第２タイプのチャネル上のスループットを推定する工程と、 第２タイプのチャネルの推定されたスループットに基づいて、ユーザ接続を第
１タイプのチャネルから第２タイプのチャネルに切替えるか否かを判定する工程
とを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項９】 第１のチャネル上のスループットが第１しきい値よりも小さ
いときにタイマをスタートする工程を更に含み、 第１のチャネル上のスループットが所定の期間の間、第１しきい値よりも低い
ままであるときだけ、ユーザ接続が第２のチャネルに切替えられることを特徴と
する請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記期間が、移動体無線通信システムの負荷の関数である
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 前記期間が、無線資源の可用性の関数であることを特徴と
する請求項９に記載の方法。 - 【請求項１２】 前記期間が、ユーザ接続に関するサービス品質の関数であ
ることを特徴とする請求項９に記載の方法。 - 【請求項１３】 第１のチャネル上のスループットが所定の期間の間、第１
しきい値よりも低いままであり、第２のチャネル上で検出されたスループットが
第２しきい値よりも大きいときに、ユーザ接続が第２のチャネルに切替えられる
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。 - 【請求項１４】 検出されたスループットがスループットしきい値よりも大
きいときに、第２タイプのチャネルにユーザ接続を切替える工程を更に有するこ
とを特徴とする請求項８に記載の方法。 - 【請求項１５】 第１のチャネル上のスループットを検出する工程と、 第１と第２のチャネル上のスループットを比較する工程と、 第２のチャネル上のスループットが第１のチャネル上のスループットを超える
場合にユーザ接続を切替える工程とを更に有することを特徴とする請求項８に記
載の方法。 - 【請求項１６】 前記第１タイプのチャネルは単一ユーザ接続をサポートす
るように割り振られた専用無線チャネルであり、前記第２タイプのチャネルは複
数のユーザ接続をサポートするように割り振られた共通無線チャネルであること
を特徴とする請求項８に記載の方法。 - 【請求項１７】 前記第１タイプのチャネルが第１の共通チャネルであり、
前記第２タイプのチャネルが第２の共通チャネルであることを特徴とする請求項
８に記載の方法。 - 【請求項１８】 前記第１タイプのチャネルが前記第２タイプのチャネルよ
りも容量の大きなチャネル又は品質の高いチャネルであることを特徴とする請求
項８に記載の方法。 - 【請求項１９】 検出された送信されるべきデータ量が、第２のチャネルか
ら第１のチャネルへの切替えに関連付けられている量のしきい値よりも少ない場
合に、ユーザ接続が第１のチャネルから第２のチャネルに切替えられることを特
徴とする請求項８に記載の方法。 - 【請求項２０】 ユーザ接続を第１のチャネルから第２のチャネルに切替え
るか否かの判定が、第２のチャネル上の推定されたスループットが第１のチャネ
ル上の現在データ転送率を超えるか否かにも基づいていることを特徴とする請求
項１９に記載の方法。 - 【請求項２１】 １つ又は複数の他のパラメータを検出する工程を更に有し
、前記判定が、検出された１つ又は複数の他のパラメータにも基づいて行われる
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。 - 【請求項２２】 前記１つ又は複数のパラメータがタイムアウト条件を含む
ことを特徴とする請求項２１に記載の方法。 - 【請求項２３】 前記１つ又は複数のパラメータが第１のチャネル上のスル
ープットを含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。 - 【請求項２４】 前記１つ又は複数のパラメータがユーザ接続に関連する優
先順位を含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。 - 【請求項２５】 前記１つ又は複数のパラメータがユーザ接続に関連するサ
ービス品質を含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。 - 【請求項２６】 前記１つ又は複数のパラメータが第１のチャネルを介して
送信されるべき現在データ量を含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。 - 【請求項２７】 第１のチャネル上のスループットを検出する工程と、 検出されたスループットを第１しきい値と比較する工程と、 検出されたスループットが第１しきい値よりも小さいときの時間を監視する工
程と、 監視時間が所定の値を越える場合にユーザ接続を第２タイプのチャネルに切替
える工程とを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項２８】 前記所定の値が移動体無線通信システムにおける負荷に基
づいていることを特徴とする請求項２７に記載の方法。 - 【請求項２９】 前記所定の値がチャネル資源の可用性に基づいていること
を特徴とする請求項２７に記載の方法。 - 【請求項３０】 前記所定の値がユーザ接続に関連するサービス品質に基づ
いていることを特徴とする請求項２７に記載の方法。 - 【請求項３１】 前記切替が、監視時間が所定の値を越え、第２のチャネル
上のスループットが第１のチャネル上のスループットを越えるときに実行される
ことを特徴とする請求項２７に記載の方法。 - 【請求項３２】 コントローラ（２２、２６）に結合される複数の基地局（
２３、２８）を含み、無線インタフェースを介して移動体局（３０）と通信する
移動体通信システム（１０）における制御ノードであって、 各バッファが移動体ユーザ接続をサポートするために割り当て可能であり、第
１しきい値を有する複数のバッファ（２００、２０２、２０４）と、 前記バッファに結合されており、ユーザ接続を第１タイプの無線チャネルから
第２タイプの無線チャネルに制御可能に切替えるチャネルタイプ切替回路（２０
６、２０８、２１０）と、 第２タイプの無線チャネル上の現在のスループットの測定値を獲得する測定コ
ントローラ（２１４）と、 前記バッファの１つに記憶される移動体ユーザ接続のうちの１つに対応するデ
ータを、前記測定コントローラからの測定値に基づいて、移動体ユーザ接続を現
在サポートしている第１タイプの無線チャネルから第２タイプの無線チャネルに
向けるために、前記チャネルタイプ切替回路を制御するチャネルタイプ切替コン
トローラ（２１２）とを有することを特徴とする制御ノード。 - 【請求項３３】 前記制御ノードが、複数の基地局に結合される無線ネット
ワークコントローラ（２２、２６）に対応することを特徴とする請求項３２に記
載の制御ノード。 - 【請求項３４】 前記第１タイプの無線チャネルが、一人の移動体ユーザの
ために予約された専用無線チャネルと、複数の移動体ユーザによって共有される
共通無線チャネルのうちの一方であり、前記第２タイプの無線チャネルが該専用
無線チャネルと該共通無線チャネルのうちの他方であることを特徴とする請求項
３２に記載の制御ノード。 - 【請求項３５】 前記チャネル切替コントローラが、第２のチャネル上のス
ループットがユーザ接続に要求されるデータ転送率よりも大きいか又は等しいと
きにチャネルタイプ切替えを行うことを特徴とする請求項３２に記載の制御ノー
ド。 - 【請求項３６】 第２のチャネル上のスループットが所定の期間にわたって
しきい値を越える場合にチャネルタイプの切替が行われることを特徴とする請求
項３２に記載の制御ノード。 - 【請求項３７】 前記チャネルタイプ切替コントローラに結合される無線資
源コントローラ（２１６）を更に有し、前記チャネルタイプ切替コントローラが
、前記無線資源コントローラによって提供される無線資源の可用性を考慮に入れ
てチャネルタイプの切替を制御することを特徴とする請求項３２に記載の制御ノ
ード。 - 【請求項３８】 前記チャネルタイプ切替コントローラにサービス品質パラ
メータ情報を提供するサービス品質コントローラ（２１８）を更に有し、前記チ
ャネルタイプ切替コントローラが、移動体ユーザ接続に関連するサービス品質パ
ラメータを考慮に入れてチャネルタイプの切替を制御することを特徴とする請求
項３２に記載の制御ノード。
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