JP2005045778A - 無線通信システムにおけるハッシング・アルゴリズムを適用する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信の方法を提供する。
【解決手段】方法は、例えばチャネル・リスト・メッセージなどのメッセージをブロードキャストする工程を含む。ブロードキャスト・メッセージは、例えば４００ＭＨｚおよび約２１００ＭＨｚなど、無線通信スペクトルにおける各利用可能な周波数帯域に関して各利用可能なキャリアをリストにする。メッセージでリストにされた各利用可能なキャリアは、カバレッジ・エリアの少なくとも１つのセルに対応することができる。さらに、各ブロードキャスト・メッセージは、各利用可能なキャリアに関して少なくとも１回のオカレンスを含む。各利用可能なキャリアは、また、キャリア重み付けに応答する回数メッセージ内で繰り返されることができる。このキャリア重み付けは、次に、トラフィック負荷に対応することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、遠隔通信に関し、より詳細には無線通信に関する。

無線通信システムは、地理的な領域内に位置する多数の無線または移動体ユニットに対して無線サービスを提供する。無線通信システムによってサポートされる地理的な領域は、一般に「セル」と呼ばれる空間的に別個のエリアに分割される。理想的には、各セルは、ハニカム・パターンで六角形によって表されることができる。しかしながら、実際には、各セルは、セルを囲む地形のトポグラフィを含む様々な要因に応じて、不規則な形状を有することができる。その上、各セルは、さらに２つ以上のセクタに分割される。各セルは、一般に、例えば１２０°の範囲をそれぞれ有する３つのセクタに分割される。

従来のセルラ・システムは、無線または移動体ユニットへの通信信号、または無線または移動体ユニットからの通信信号の送信および受信をサポートするように地理的に分配された、多数のセル・サイトまたは基地局を備える。各セル・サイトは、セル内の音声および／またはデータ通信を取り扱う。さらに、セルラ・システムに関する全体のカバレッジ・エリアは、全てのセル・サイトに関するセルの集合によって画定されることができ、隣接するセル・サイトに関するカバレッジ・エリアは、可能であれば、システムのカバレッジ・エリアの他の境界内の連続した通信カバレッジを確実にするために重なり合う。

各基地局は、そのセル内の無線ユニットと通信するための少なくとも１つの無線機器と、少なくとも１つのアンテナとを備える。さらに各基地局は、また、移動体スイッチング・センタ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ、ＭＳＣ）と通信するための送信機器を備える。移動体スイッチング・センタは、とりわけ、無線ユニット間、公衆交換電話ネットワーク（Ｐｕｂｌｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＰＳＴＮ）を介する無線ユニットと有線ユニットとの間、ならびにインターネットなどの無線ユニットとパケット・データ・ネットワーク（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＰＤＮ）との間で、セルを確立しかつ維持することを行う。基地局コントローラ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、ＢＳＣ）は、１つまたは複数の基地局に関する無線リソースを管理し、ＭＳＣにこの情報を中継する。

作動時、無線ユニットは、フォワード・リンクすなわちダウンリンクで少なくとも１つの基地局から信号を受信し、リバース・リンクすなわちアップリンクで少なくとも１つの基地局へ信号を送信する。例えば、時分割マルチ・アクセス（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ、ＴＤＭＡ）、周波数分割マルチ・アクセス（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ、ＦＤＭＡ）、直交周波数分割マルチ・アクセス（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ、ＯＦＤＭＡ）、および符号分割マルチ・アクセス（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ、ＣＤＭＡ）を含むいくつかのアプローチが、セルラ通信システムにおけるリンクまたはセルラを画定するために発展された。

無線通信は、ＲＦスペクトルにおける多数の周波数帯域を増大することによってサポートされる。約４５０ＭＨｚから約２０００ＭＨｚの範囲の少なくとも１０個の周波数帯域は、現在、無線セルラ通信に割り当てられている。このスペクトルの各帯域内のキャリア周波数を使用する権利は、例えばたいていオークションを介して、米国における連邦通信委員会などの政府組織体によって、歴史的に無線サービス・プロバイダに与えられた。しかしながら最近の１０年間にわたって、多数の無線サービス・プロバイダは、合併されかつ／または得られる。したがって、より少ない数のより大きな無線サービス・プロバイダが、今日存在し、そのいくつかは、多数の周波数帯域における多数のキャリア周波数に対する継承する権利を所有する。

現在、例えばＣＤＭＡ技術をサポートする各基地局は、ページング・チャンネル上で少なくとも１つの（例えば一組の）オーバヘッド・メッセージを送信することができる。これらのオーバヘッド・メッセージは、チャネル・リスト・メッセージおよび／または拡張されたチャネル・リスト・メッセージを含む一組の情報を、各可能性がある無線ユニットに提供する。チャネル・リスト・メッセージは、単一の周波数帯域におけるキャリアの利用可能性をリストにする。応じて、無線ユニットは、ハッシング・アルゴリズム（ｈａｓｈｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｕｍ）をランダムに使用する、チャネル・リスト・メッセージでリストにされた単一の周波数帯域で利用可能なキャリアを選択することができる。無線ユニットによる所定の周波数帯域に関するサポートは、任意であり得るので、無線ユニットは、それによってサポートされる１組の周波数帯域に応じて、異なるキャリアを選択することができる。

例えば、無線技術標準ＩＳ−２０００は、複数のキャリアをサポートする無線システムが、統計的な負荷バランシングを達成しかつ性能を損なうことなくシステム能力を最大化することを可能にする、ハッシング・アルゴリズムを必要とする。ハッシング・アルゴリズムは、単一の帯域内の多数のキャリア周波数にわたって無線アクセスを均一に分配するために用いられることができる。無線アクセスの均一な分配は、チャネル・リスト・メッセージでリストにされた多数のキャリア、ならびに各無線ユニットに関する識別子から導かれることができる。

しかしながら、ハッシング・アルゴリズムの存在するアプリケーションは、多数の制限を有する。第１に、ハッシング・アルゴリズムは、複数の周波数帯域にわたる多数のキャリアに無線アクセスを適用されることができない。したがって、マルチ・キャリア負荷バランシングは、１つ以上の周波数帯域をサポートするセル・サイトで実現することがより困難になることがある。さらに、ハッシング・アルゴリズムは、例えば音声またはデータなどのサービスのステアリング・タイプ、または所望のキャリアに対する識別された無線ユニットをサポートするために適用されることができない。ハッシング・アルゴリズムは、また、各利用可能なキャリアによってサポートされるサービスに基づいて、キャリアの利用の均一な分配をサポートされることができない。

無線通信システムにおけるハッシング・アルゴリズムの適用を強化する必要性が存在する。複数の周波数帯域にわたる複数のキャリアにわたる無線アクセスに対してハッシング・アルゴリズムを適用する方法の要求が存在する。トラフィックおよび／またはシステム負荷または量、サービスのタイプ、および／または無線ユニット識別に基づいて、所望の周波数キャリアに対するステアリング無線アクセスをサポートするために、ハッシング・アルゴリズムを適用する方法の必要性がさらに存在する。各利用可能なキャリアによってサポートされるサービスに基づいて、キャリア利用の均一な分配をサポートするハッシング・アルゴリズムを適用する方法の要求も存在する。

本発明は、無線通信システムにおけるハッシング・アルゴリズムの適用を強化する方法を提供する。より詳細には、本発明は、単一のサービス・プロバイダによってサポートされる複数の周波数帯域にわたる複数キャリアの有効な利用を増大する。本発明は、複数の周波数帯域にわたる多数のキャリアの無線アクセスに対するハッシング・アルゴリズムを適用する方法を提供する。さらに、本発明は、例えば、トラフィックおよび／またはシステム負荷、サービスのタイプ、および／または無線ユニット識別に基づいて、所望の周波数キャリアに対するステアリング無線ユニットをサポートするためにハッシング・アルゴリズムを適用する方法を提供する。本発明は、また、各利用可能なキャリアによってサポートされるサービスに基づいて、キャリア利用の均一な分配をサポートするハッシング・アルゴリズムを適用する方法を提供する。

一実施形態において、方法は、各利用可能な周波数帯域に関して各利用可能なキャリアをリストにしたメッセージをブロードキャストすることを含む。本発明の開示の目的のために、ブロードキャスト・メッセージ・リストは、各周波数帯域で利用可能な各チャネルおよび各キャリアのメッセージ・リストを言及することができる。ブロードキャスト・メッセージを受信する各無線ユニットは、少なくとも１つの周波数帯域にわたる可能性がある複数キャリアからキャリアを選択することができる。このキャリア選択は、時間にわたって、ネットワークに対するアクセスを求める無線ユニットの各利用可能な周波数帯域に関する、複数の利用可能なキャリアの中で均一な分配をサポートすることができる。

他の実施形態において、方法は、例えば４００ＭＨｚおよび約２１００ＭＨｚなど、無線通信スペクトルにおける各利用可能な周波数帯域に関して各利用可能なキャリアをリストにするメッセージをブロードキャストする工程を含む。メッセージでリストにされた各利用可能なキャリアは、カバレッジ・エリアの少なくとも１つのセルに対応することができる。さらに、各ブロードキャスト・メッセージは、各利用可能なキャリアに関して少なくとも１回のオカレンス（ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ）を含む。各利用可能なキャリアは、また、キャリア重み付けに応答する回数メッセージ内で繰り返されることができる。このキャリア重み付けは、次に、例えばトラフィック負荷に対応することができる。代わりに、ブロードキャスト・メッセージ・リストにおける各利用可能なキャリアは、例えばトラフィック負荷に関連することができるキャリア重み付けに対応する、重み付け数を含むことができる。この重み付け数は、各利用可能なキャリアの繰り返しと全く違ったものとして、各利用可能なキャリアが利用可能な回数に対応することができる。ブロードキャスト・メッセージは、また、各利用可能なキャリアによってサポートされる音声および／またはデータなどの少なくとも１つのサービスのリストを含むことができる。

さらに他の実施形態において、方法は、例えば４００ＭＨｚおよび約２１００ＭＨｚなど、無線通信スペクトルにおける各利用可能な周波数帯域に関して各利用可能なキャリアをリストにするブロードキャスト・メッセージを受信する工程を含む。受信されたブロードキャスト・メッセージは、カバレッジ・エリアの少なくとも１つのセルに対応することができる。各ブロードキャスト・メッセージは、各利用可能なキャリアに関して少なくとも１回のオカレンスを含むことができる。無線ユニットは、受信されたメッセージでリストにされた利用可能なキャリアの１つを選択し、かつ選択されたキャリアにわたる音声および／またはデータの送信を開始するためのハッシング・アルゴリズムを実行することができる。各利用可能なキャリアは、キャリア重み付けに対応する回数、受信されたブロードキャスト・メッセージ内で繰り返されることができる。次に、キャリア重み付けは、トラフィック負荷に対応することができる。代わりに、受信されたブロードキャスト・メッセージ・リストにおける各利用可能なキャリアは、例えばトラフィック負荷に関連付けられることができるキャリア重み付けに対応する、重み付け数を含むことができる。この重み付け数は、各利用可能なキャリアの繰り返しと全く違ったものとして、各利用可能なキャリアが利用可能な回数に対応することができる。受信されたブロードキャスト・メッセージは、また、各利用可能なキャリアによってサポートされる音声および／またはデータなどの少なくとも１つのサービスのリストを含むことができる。

本発明は、添付の図面を参照して非限定的な実施形態の以下の記載を読むことによってより良く理解されるであろう。

例としての適用の図面は、同一の寸法ではなく、単に概略を表現し、したがって本発明の特定の寸法を描こうとするものではなく、本発明の特定の寸法は、本明細書の開示の検討を通じて当業者によって決定されることができる。

本発明は、無線通信システムにおけるハッシング・アルゴリズムの適用を強化する方法を提供する。より詳細には、本発明は、単一のサービス・プロバイダによってサポートされる複数の周波数帯域にわたる複数キャリアの有効な利用を増大する。本発明は、複数の周波数帯域にわたる多数のキャリアを介する無線アクセスに対するハッシング・アルゴリズムを適用する方法を提供する。さらに、本発明は、例えば、トラフィックおよび／またはシステム負荷、サービスのタイプ、および／または無線ユニット識別に基づいて、所望の周波数キャリアに対するステアリング無線ユニットをサポートするためにハッシング・アルゴリズムを適用する方法を提供する。本発明は、また、各利用可能なキャリアによってサポートされるサービスに基づいて、キャリア利用の均一な分配をサポートするハッシング・アルゴリズムを適用する方法を提供する。

図１を参照すると、本発明の一実施形態を示すフロー・チャートを示す。より詳細には、方法（１０）は、複数の周波数帯域にわたる多数のキャリアにわたる無線アクセスに対するハッシング・アルゴリズムの適用を示す。本発明の開示の目的のために、ハッシング・アルゴリズムは、キャリアの選択においてランダム・プロセスを言及することができ、カバレッジ・エリアにおける少なくとも１つのセルを介するネットワークに対するアクセスを求める無線ユニットの各利用可能な周波数帯域のために複数の利用可能なキャリアの中で、時間にわたる均一な分配をサポートする。

方法（１０）は、最初に、各利用可能な周波数帯域に関する各利用可能なキャリアをリストにするメッセージをブロードキャストする（工程２０）。本発明の開示の目的のために、ブロードキャスト・メッセージ・リストは、各周波数帯域に利用可能な各チャネルおよび各キャリアのメッセージ・リストを言及することができる。ここで、基地局に割り当てられた各周波数帯域の各キャリアの利用可能性は、今や、ネットワークに対するアクセスを求める可能性がある無線ユニットにブロードキャストされる。したがって、基地局が、２つの周波数帯域容量および各周波数帯域内に２つのキャリアを有するなら、ブロードキャスト・メッセージ・リストは、４つのキャリア、２つの各周波数帯域に関して２つのキャリアの詳述を含むべきである。

メッセージ・リスト・ブロードキャストは、少なくとも１つのオーバヘッド・メッセージの一部であることができる。例えば、メッセージ・リストは、チャネル・リスト・メッセージによって実現されることができる。このメッセージ・リストは、例えば基地局によって、ページング・チャネルまたはブロードキャスト制御チャネルで送信されることができる。

ネットワークに対するアクセスを求める無線ユニットは、その後、ブロードキャスト・メッセージ・リストを受信することができる。各利用可能な周波数帯域に関する各利用可能なキャリアが自由に使えるようになり、各無線ユニットは、時間にわたるキャリア使用のより均一な分配をサポートすることができる。ここで、方法（１０）は、ブロードキャスト・メッセージ・リストに基づき利用可能なキャリアの１つを選択するために、ハッシング・アルゴリズムを実行する（工程３０）。ハッシング・アルゴリズムを実行する工程（工程３０）における他の考慮は、無線ユーザの識別、識別数、ならびに無線ユニットの能力を含む。この選択は、複数の利用可能なキャリアの中の均一な分配をサポートする。無線ユニットは、サポートされたキャリアにわたってハッシングされることができ、例えば、サポートされていない帯域のキャリアが、選択されないことができる。一旦、キャリアが、ハッシング・アルゴリズム・オペレーションを介して選択されると、各無線ユニットは、次に、選択されたキャリア上でネットワークにアクセスすることができ、選択されたキャリアにわたって音声および／またはデータの送信を開始することができる（工程４０）。代わりに、ネットワークは、選択されたキャリアを使用して、ネットワークに対するアクセスまたはネットワークに対するアクセスの要求が行われることを実現するが、一方、音声またはデータの送信は、異なるキャリアを使用することができる。

本実施形態は、簡単になり、かつ複数の周波数帯域にわたるキャリアの選択において改善された効率を提供する。例えば、トリ・モード無線ユニット（例えばセルラ電話）は、最近、米国において市場で標準になっている。トリ・モード無線ユニットは、複数の周波数帯域をサポートすることができる。したがって、トリ・モード無線ユニットは、約８５０ＭＨｚのアナログ・セルラ帯域、約８５０ＭＨｚのデジタル・セルラ帯域、および約１９００ＭＨｚのデジタルＰＣＳ帯域をサポートする。それでもなお、現在、これらのトリ・モード無線ユニットは、サービス・プロバイダによるオペレーションの１つの好ましい帯域内で動作するように指定される。したがって、トリ・モード無線ユニットは、現在、無線ネットワークに対するアクセスを得るために、キャリア・リスト・メッセージに詳述されるように、オペレーションの好ましい帯域だけに関連するキャリアに頼ることができる。しかしながら、トリ・モード無線ユニットが、完全に負荷が加えられかつアクセスが拒否された、その好ましい帯域に関連付けられたキャリアを見出したなら、トリ・モード無線ユニットは、基地局が移動体直接メッセージ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｓｓａｇｅ、ＭＤＭ）を送信することを待たなければならない。このＭＤＭは、ブロードキャストされることができないが、例えば関連するトリ・モード電話に直接送信される。そのように、ＭＤＭは、負荷に応じるシステム・リソースを必要とする可能性があり、したがって無線ユニットに対するサービスの提供に追加の遅延を導入することがある。

しかしながら、本実施例により、無線ネットワークに対するアクセスを求めるトリ・モード無線ユニットは、各利用可能な周波数帯域にわたる各利用可能なキャリアを詳述するブロードキャスト・メッセージを受信するはずである。このブロードキャスト・メッセージによって、トリ・モード無線ユニットは、オペレーションのその指定されたまたは好ましい帯域を越えて、各キャリアの利用可能性に関する情報を有するべきである。したがって、その自由に使用できる複数の帯域キャリア利用可能性情報で、トリ・モード無線ユニットは、ハッシング・アルゴリズムを実行することができ、それによって、ＭＤＭの必要性を低減するまたは排除する可能性があり、また各利用可能な周波数帯域に関する複数の利用可能なキャリアの中で均一な分配をサポートする。

図２を参照すると、本発明の他の実施形態を示すフロー・チャートを示す。より詳細には、方法（１００）は、所望の周波数キャリアに対するステアリングをサポートするためのハッシング・アルゴリズムの適用を示す。本発明の開示のために、ステアリングは、各キャリアにわたるトラフィック負荷および／または量をとることによって、特定のキャリアにトラフィックを向けることを言及することができる。ステアリングは、また、使用されるまたは要求されるサービスのタイプ、および／または識別された無線ユニットに対するサービスのタイプに適用されることができる。

方法（１００）は、最初は、各利用可能な周波数帯域に関して各利用可能なキャリアをリストにするメッセージをブロードキャストする（工程１１０）。基地局に割り当てられた各周波数帯域の各キャリアの利用可能性は、今や、ネットワークにアクセスを求める可能性がある無線ユニットにブロードキャストされる。図１に対応する実施形態とは異なり、各利用可能なキャリアは、ここではブロードキャスト・メッセージ・リスト内で、キャリア重み付けによってトラフィック負荷に対応する回数繰り返されることができる。したがって、軽いトラフィック負荷を受けるキャリアに関するキャリア重み付けは、例えば重いトラフィック負荷を受けるキャリアより、ブロードキャスト・メッセージで比較的より多い回数だけ繰り返されることができる。しかしながら、キャリア重み付けは、単一でまたは組み合わされて、使用されるまたは要求されるサービスのタイプ、および／または識別された無線ユニットに対するサービスのタイプを含む他の要因を組み込むことができることに留意されたい。

ネットワークにアクセスを求める無線ユニットは、次に、各利用可能な周波数帯域に関して各利用可能なキャリアを詳述するブロードキャスト・メッセージ・リストを受信することができる。この実施形態によれば、各利用可能なキャリアは、キャリア重み付けによってブロードキャスト・メッセージ・リスト内で繰り返されることができる。この情報を自由に使用することによって、各無線ユニットは、今や、キャリア使用の比較的に瞬間的な均一な分配をサポートすることができる。

方法（１００）は、ブロードキャスト・メッセージ・リストに基づいて利用可能なキャリアの１つを選択するために、ハッシング・アルゴリズムを実行する（工程１２０）。キャリア重み付けは、無線アクセスを、より軽いトラフィック負荷または量を有する利用可能なキャリアにステアリングすることができ、キャリア選択は、比較的実時間で、複数の利用可能なキャリアの中で均一な分配をサポートする。一旦、キャリアが、ハッシング・アルゴリズム・オペレーションを介して選択されると、各無線ユニットは、選択されたキャリアでネットワークにアクセスし、選択されたキャリアで音声および／またはデータの送信を開始することができる（工程１３０）。代わりに、ネットワークは、選択されたキャリアを使用して、アクセスまたはアクセスに対して要求されることを実現するが、一方、音声またはデータの送信は、異なるキャリアを使用することができる。

本実施形態の１つのシナリオにおいて、４人のユーザは、無線ネットワーク内にいることができ、第１の２人のユーザは、アイドル状態でありかつ第１のキャリアに関連付けられ、第２の２人のユーザが、発呼しようとする。ここで、ハッシング・アルゴリズムのアプリケーションは、時間にわたるキャリア使用を均一に分配しようとすることができる。しかしながら、この分配は実時間でバランスされていない。多すぎるキャリアが１つのキャリアに関連付けられているので、負荷がバランスされていないこの状況で、対応する基地局は、トラフィック・チャネル割り当て（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ、ＴＣＡ）を送信することができる。このＴＣＡは、一般にクロス・キャリア割り当てと呼ばれる手順において、過負荷のキャリアから負荷が少ないキャリアへ、１つまたは複数の無線ユニットを切り替えようとする。しかしながら、キャリア間でユーザを切り替えるＴＣＡを用いることは、呼設定障害、呼ドロップ、ラテンシー問題、およびＲＦ問題の発生を助長することがある。

本実施形態により、１人または複数人のユーザが、過負荷のキャリアからより少ない負荷のキャリアへ移るためにＴＣＡを使用する必要は必ずしも無い。キャリア重み付けを使用する各利用可能な帯域にわたる各利用可能なキャリアを詳述するブロードキャスト・メッセージを送信することによって、キャリア使用の分配は、実時間で均一であるべきである。このように、無線ユニットは、そのようなサービスを提供する能力を有するネットワーク内のキャリア上でサービスをより受信するようにすることができる。したがって、本実施形態の方法は、負荷バランスを助長する。

図３を参照すると、本発明の他の実施形態を示すフロー・チャートを示す。より詳細には、方法（２００）は、所望の周波数キャリアに対するステアリングをサポートするためのハッシング・アルゴリズムの適用を示す。上述のように、ステアリングは、トラフィック負荷／量、使用されるまたは要求される、および／または識別される無線ユニットへのサービスのタイプに、例えば個別にまたは組み合わせて考慮することによって、特定のキャリアにトラフィックを向けることを言及することができる。

ここで、本実施形態の方法（２００）は、各利用可能な周波数帯域に関して各利用可能なキャリアをリストにするメッセージをブロードキャストする（工程２１０）。基地局に割り当てられた各周波数帯域の各キャリアの利用可能性は、今や、ネットワークにアクセスを求める可能性がある無線ユニットにブロードキャストされる。図２に対応する実施形態とは異なり、ブロードキャスト・メッセージ・リスト内の各利用可能なキャリアは、例えば、トラフィック負荷／量に関連付けられるキャリア重み付けに対応する重み付け数を含むことができる。この重み付け数は、例えば、トラフィック負荷に関連付けられることができるキャリア重み付けに対応することができる。この重み付け数は、図２の実施形態に対応する方法（１００）における各利用可能なキャリアの繰り返しの代わりに、利用可能なキャリアが利用可能な回数に対応することができる。多数のキャリアが用いられる図２に対応する実施形態は、比較的長い単一のメッセージ・リストである可能性があり得る。システムに遅延を導入することを避けるために、方法（２００）は、メッセージ内に含まれる各利用可能なキャリアに関連付けられる少なくとも１つの重み付け数を使用することを提供する。したがって、軽いトラフィック負荷を受けるキャリアに関するキャリア重み付けは、例えば重いトラフィック負荷を受けるキャリアと比較して、比較的小さな数の重み付け数を有することができる。上述のように、キャリア重み付け、したがって重み付け数は、単一でまたは組み合わされて、使用されるまたは要求されるサービスのタイプ、および／または識別された無線ユニットに対するサービスのタイプを含む他の要因を組み込むことができる。

ネットワークにアクセスを求める無線ユニットは、次に、各利用可能な周波数帯域に関して各利用可能なキャリアを詳述する各ブロードキャスト・メッセージ・リストを受信することができる。無線ユニットは、例えばより軽いトラフィック状態を受ける利用可能なキャリアを含むより多数の繰り返しメッセージ・リストを受信し、重いトラフィック状態を受ける利用可能なキャリアを含むより少数の繰り返しメッセージ・リストを受信すべきである。この情報を自由に使用することによって、各無線ユニットは、今や、キャリア使用の比較的に瞬間的な均一な分配をサポートすることができる。

方法（２００）は、繰り返されたブロードキャスト・メッセージ・リストに基づいて利用可能なキャリアの１つを選択するために、ハッシング・アルゴリズムを実行する（工程２２０）。キャリア重み付けは、無線アクセスを、より軽いトラフィック負荷または量を有する利用可能なキャリアにステアリングすることができるので、キャリア選択は、比較的実時間で、複数の利用可能なキャリアの中で均一な分配をサポートする。一旦、キャリアが、ハッシング・アルゴリズム・オペレーションを介して選択されると、各無線ユニットは、選択されたキャリアでネットワークにアクセスし、選択されたキャリアで音声および／またはデータの送信を開始することができる（工程２３０）。代わりに、ネットワークは、選択されたキャリアを使用して、ネットワークに対するアクセスまたはネットワークに対するアクセスの要求が行われることを実現するが、一方、音声またはデータの送信は、異なるキャリアを使用することができることに留意されたい。

図４を参照すると、本発明の他の実施形態を示すフロー・チャートが示される。より詳細には、方法（３００）は、各利用可能なキャリアによってサポートされるサービスに基づき、キャリア使用の均一な分配をサポートするハッシング・アルゴリズムの適用を示す。各周波数帯域は、多数のキャリアを有することができるが、各キャリアは、任意のタイプのサービス（例えば音声またはデータ）要求をサポートできない。したがって、周波数帯域内の利用可能なキャリアの中で、いくつかのキャリアは、音声呼をサポートすることができ、いくつかのキャリアは、データ呼をサポートすることができ、いくつかのキャリアは、音声および／またはデータ呼をサポートすることができる。

方法（３００）は、最初に、各利用可能な周波数帯域に関して各利用可能なキャリアをリストにするメッセージをブロードキャストする（工程３１０）。ここで、基地局に割り当てられた各周波数帯域の各キャリアの利用可能性は、今や、ネットワークにアクセスを求める可能性がある無線ユニットにブロードキャストされる。いくつかのサービスは、他のサービスとは異なる分配を必要とする可能性があることに留意されたい。例えば、音声サービスは、データ・サービスを超えるその優先度を与える第１の重み付けを必要とすることがあり、データ・サービスは、関連付けられた第２の重み付けを有することができる。したがって、方法（３００）のメッセージ・リストは、また、サービス重み付け数を含むことができる。方法（３００）は、したがって、本明細書に詳細が記載されている方法（１００）および方法（２００）に関連する実施形態を含む、任意の数の重み付けスキームを利用することができる。したがって、ブロードキャスト・メッセージ・リストは、各利用可能な周波数帯域における各利用可能なキャリア、および各利用可能なキャリアによってサポートされるサービスを含む。サポートされるサービスを含むブロードキャスト・メッセージ・リストを提供することによって、ＴＣＡの必要性は、低減されるかまたは排除されることができる。なぜなら、無線ユニットは、各帯域によってサポートされるサービスによって各帯域内の各利用可能なキャリアを調べることができるからである。以前には、ユーザによって求められるサービスをサポートするキャリアが空いていない場合に、無線ユニットをあるキャリアから他のキャリアに切り替えるために、ＴＡＣが使用される可能性があった。

一実施形態において、基地局が、２つの周波数帯域容量を有している。１つのキャリアが、音声のため各周波数帯域に位置している。さらに、１つのキャリアが、データのために各周波数帯域に位置している。したがって、ブロードキャスト・メッセージ・リストは、４つのキャリア、およびそれらによってサポートされる４つのサービスの詳述を含むべきである。より詳細には、ブロードキャスト・メッセージは、音声として各周波数帯域における１つのキャリアを表示し、かつデータとして各周波数帯域における他のキャリアを表示しなければならない。

ネットワークにアクセスを求める無線ユニットは、次に、ブロードキャスト・メッセージ・リストを受信することができる。各利用可能な周波数帯域に関する各利用可能なキャリアおよび各キャリアがサポートするサービスを自由に使用でき、無線ユニットは、要求されたサービスのタイプに基づいて適切なキャリアを選択することができる。適切なキャリアの選択は、各利用可能なキャリアによってサポートされるサービスに基づいてキャリア使用の均一な分配をサポートすることができる。

ブロードキャスト・メッセージ・リストに基づいて、方法（３００）は、所望のサービスに応じて、利用可能なキャリアの１つを選択するために、ハッシング・アルゴリズムを実行する（工程３２０）。この選択は、サポートされたサービスに応じて、複数の利用可能なキャリアの中の均一な分配をサポートする。ハッシング・アルゴリズムの性能は、無線ユニットが、アイドル・モードとは反対のオペレーションのシステム・アクセス・モードである間に生じることができる。

無線ユニットによって必要なサービスのタイプは、固定されることはできないが、むしろ時間にわたって変化するので、ハッシング・アルゴリズムおよびハッシング・アルゴリズムに使用されるメッセージ・リストは、また修正が必要であることがある。一般に、ハッシング・アルゴリズムは、無線ユニットにおいて、オペレーションのアイドル・モードに関して実行される。そうすることによって、無線ユニットがネットワークによって到達されることができるキャリアが、規定されることができる。方法（３００）は、サービスのタイプが決定されると、ネットワークにアクセスする直前に別個のハッシング・アルゴリズムを実行することができる。

一旦、キャリアが、ハッシング・アルゴリズム・オペレーションを介して選択されると、各無線ユニットは、選択されたキャリアを介してネットワークにアクセスできる。次いで、無線ユニットは、選択されたキャリアで音声および／またはデータの送信を開始することができる（工程３３０）。代わりに、ネットワークは、選択されたキャリアを使用して、アクセスまたはアクセスに対して要求されることを実現するが、一方、音声またはデータの送信は、異なるキャリアを使用することができることに留意されたい。

図５を参照すると、本発明の他の実施形態を示すフロー・チャートが示される。より詳細には、方法（４００）は、図５に詳細に示されるように、メッセージ・リストのブロードキャストの前に、無線ユニットと少なくとも１つの対応する基地局との間の情報交換を示す。最初に、ネットワークにアクセスを求める各無線ユニットは、それをサポートする各周波数帯域を示す情報を送信する（工程４１０）。この時機に、各無線ユニットは、オペレーションのアイドル・モードであることができ、一方、それによってサポートされる帯域クラスを送信する。

その後、少なくとも１つの対応する基地局は、それをサポートする各帯域を識別する、ネットワークにアクセスを求める各無線ユニットからの送信を受信する。各無線ユニットに関するこの情報は、次に、基地局によって記憶される（工程４２０）。結果として、基地局は、ハッシング・アルゴリズムを実行するために、ネットワークにアクセスを求める各無線ユニットに向けられえることができる（工程４３０）。この向ける工程は、アクセスを求める各無線ユニットによってサポートされる帯域を考慮することができる。

現在、グローバル・サービス・リダイレクション・メッセージ、サービス・リダイレクション・メッセージ、アイドル状態の移動体を再分配するためにチャネル割り当てをページングするチャネル・アサインメント・メッセージなどの、様々なリダイレクション／リアサインメント・スキームが用いられることができる。しかしながら、これらのスキームは、例えば、遅延、オーバヘッド処理、移動体の再プログラミング、およびトラフィック・チャネル割り当て故障による、システム性能に悪影響を有することがある。サービス・プロバイダは、システム・オペレーションおよび性能が不満足であるこれらの機構を決定することができる。

クロス帯域クラス・アイドル・ハッシングのサポート
１つのアプローチは、新たなチャネル・リスト・メッセージを用い、または交互の帯域クラスにおけるチャネルを示すために存在するＥＣＣＬＭを拡張することである。二重帯域移動体（例えば、トリ・モード無線ユニット）は、また、ハッシングを実行するための新たなチャネル・リスト・メッセージに加えて、ＣＣＬＭ／ＥＣＣＬＭを使用することができる。二重帯域移動体は、２つの帯域クラス間で均一に分配されることができ、単一の帯域移動体は、新たな情報を無視し、かつ各帯域クラス内に均一に分配されることに寄与ことができる。この機能をサポートするために、移動体は、登録したときに帯域クラス・サポートを示すことができ、したがって、ネットワークは、ハッシングされかつそのアイドル状態のキャリアでの移動体をページングすることができる箇所を知る。

セル・タイプに基づくシステム・アクセス・ハッシングのサポート
別個のチャネル・リスト・メッセージ、または各セル・タイプのための存在するメッセージ、例えば１つは音声呼のためのメッセージ、および／または１つはデータ呼のためのメッセージに含まれる新たな情報が使用されることができる。チャネル・リスト・メッセージの内容は、異なって指定されることができる。これらの新たなチャネル・リスト・メッセージをサポートする移動体は、呼タイプに基づくハッシングのために使用するチャネル・リスト・メッセージを選択することができる。これは、システム・アクセス・ハッシングと呼ばれることがあり、移動体は、（１）ユーザが始めるまで、または（２）移動体がページングされるまで再びハッシングされない。基地局は、アイドル・ハッシング・アルゴリズムを使用する移動体をまだページングすることができる。この方法によって、ネットワークは、割り当てられたトラフィック・キャリアが、アクセスされたキャリアとは異なるときに通常見られる性能劣化を被ることなく、各キャリアでの音声およびデータ・トラフィックのより優れた制御を達成することができる。

重み付けされたアイドル・ハッシングのサポート
存在するハッシング・アルゴリズムは、キャリアの中で等しく負荷を均一に分配しようとする。しかしながら、移動体分配、ならびにネットワーク内の他の要因（例えば、クロス・キャリア割り当てまたは３Ｇだけのキャリア）に応じて、１つのキャリアのシステム負荷は、他より負荷されるようになることができる。これが生じると、軽く負荷を受けたキャリアは、ＣＣＬＭ／ＥＣＣＬＭにおいて複数回繰り返されることができる。代わりに、軽く負荷を受けたキャリアは、まるで複数回繰り返されるように表わされることができる。しかしながら、いずれかの結果として、より多くの移動体は、そのキャリアを使用するアクセスを得ることができる。

重み付けられたハッシングの利点の他の例は、キャリア上の異なるハードウエア構成をサポートすることである。１つのキャリアが、他のキャリアより多くの３Ｇハードウエアを有するなら、ＥＣＣＬＭは、そのキャリアにより多くの３Ｇ移動体をステアリングしまたは駆動するために、複数回現れるより多くの３Ｇハードウエアを有するキャリアを有することができる。全ての負荷をバランスするために、ＣＣＬＭは、繰り返される他のキャリアを有することができる。

しかしながら、チャネル・リスト・メッセージを長すぎさせないために、重み付けアプローチは、また、メッセージ自体において、ハッシングのために、各繰り返されたキャリアのオカレンス数を示すことによって達成されることができる。キャリアが省略されるなら、数ゼロを含む、移動体の異なるタイプ／クラスのための各キャリアに関連付けられる異なるハッシング複製数が存在することがある。

好ましいキャリア・アイドル・ハッシングのサポート
存在するＥＣＣＬＭは、３Ｇ可能なキャリアにハッシングするための３Ｇ移動体の能力を提供することができる。しかしながら、所定の能力を有する移動体を、好ましい一組のキャリアにハッシングする能力を提供できない。例えば、Ｐ ＲＥＶ＝１１なら、移動体は、一組のＰ ＲＥＶ＝１１可能なキャリアにハッシングすることを望むことができ、または所定の進んだ特徴を有するユーザは、その能力を有するキャリアにハッシングすることだけを望むことができる。そのようなあらゆる任意の特徴に関して、基地局は、それをサポートする特徴の組、およびそれらをサポートするキャリアだけを含む別個のチャネル・リスト・メッセージをブロードキャストすることができる。他の例において、無線モデム・カードを使用するラップトップなどの３Ｇ１Ｘデータだけの移動体は、一組のデータが好ましいキャリアのアクセスを望むことができる。しかしながら、そのハッシングされたキャリアの移動体にページング・メッセージを向けることは、基地局は、移動体の能力を識別し、かつ応じてそのハッシング・アルゴリズムを実行する必要がある可能性がある。

登録時の移動体能力の検索
現在、ＩＳ−２０００標準において、いくつかの移動体能力は、移動体がトラフィック・チャネル上になる後で、状態要求／応答メッセージを介して検索されることができる。結果として、基地局は、移動体がトラフィック・チャネル上になる前には移動体の能力を知ることができない。これは、ハッシングに基づくページングに対する基地局の能力を制限することができる。したがって、以下の移動体能力は、登録メッセージ、移動体によってサポートされた帯域クラス、および移動体のデータだけの能力に含まれることができる。したがって、基地局は、移動体がアイドル状態であるときにこの情報を検索することができる。

クロス・システム・ハッシングのためのサポート
異なるベンダによって作られた２つのシステムが重なるなら、クロス・システム・ハッシングは、自動的にバランスされる必要がある可能性がある。そのように、キャリア停止時間のための整合されていないハッシング・リスト、およびグローバル・サービス・リダイレクションのための追加に発生する遅延を、避けることができる。したがって、以下の追加の領域は、また、各キャリア、帯域クラス、キャリア数、キャリア重み付け定義、およびキャリア重み付けのためのＡＮＳＩ−４１インタフェースにおいて必要である可能性がある。

特定の発明が、図示された実施形態を参照して記載されたが、本記載は、限定された意味で構成されることを意味するものでない。本発明は記載されたが、例示の実施形態の様々な修正、ならびに本発明の追加の実施形態が、添付の請求項に詳述された本発明の精神を逸脱することなく、本記載を参照したときに当業者には明らかであることは理解されよう。したがって、方法、システム、およびそれらの部分、ならびに記載された方法およびシステムは、無線ユニット、基地局、基地局コントローラ、および／または移動体スイッチング・センタなどの異なる位置で実装されることができる。さらに、記載されたシステムを実装しかつ使用するために必要な処理回路は、本開示の利点を有する当業者に理解されるような、特定の集積回路、ソフトウエアで実行される処理回路、ファームウエア、プログラム可能な論理デバイス、ハードウエア、ディスクリート構成部品、または上記構成部品の装置の適用で実装されることができる。これらおよび様々な他の修正形態、構成、および方法が、本発明に図示されかつ記載された例示的な適用に厳密に従うことなく、ならびに本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明になされることができることは、当業者には容易に認識される。したがって、添付の請求項は、本発明の真の範囲内にある任意のそのような修正または実施形態を包含することを理解されたい。

本発明の実施形態を示す図である。 本発明の他の実施形態を示す図である。 本発明のまだ他の実施形態を示す図である。 本発明のさらに他の実施形態を示す図である。 本発明のさらに他の実施形態を示す図である。

Claims (10)

1. 無線通信の方法であって、
   無線通信スペクトルにおける各利用可能な周波数帯域に関する各利用可能なキャリアをリストにしたメッセージをブロードキャストする工程を含む方法。
2. 各利用可能なキャリアをリストにした前記メッセージは、カバレッジ・エリアの少なくとも１つのセルに対応し、前記メッセージ・リストは、チャネル・リスト・メッセージを含む請求項１に記載の方法。
3. 各利用可能なキャリアは、前記メッセージ内で、キャリア重み付けに対応する回数繰り返され、前記キャリア重み付けは、トラフィック負荷に対応する請求項１または２に記載の方法。
4. 前記メッセージ・ブロードキャストは、各利用可能なキャリアに関連付けられる重み付け数を含み、各重み付け数は、キャリア重み付けに対応し、前記キャリア重み付けは、トラフィック負荷に対応し、各ブロードキャスト・メッセージは、各利用可能なキャリアに関する少なくとも１回のオカレンスを含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記メッセージは、各利用可能なキャリアによってサポートされる少なくとも１つのサービスのリストを含み、前記少なくとも１つのサービスは、少なくとも１つの音声およびデータを含む請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
6. 無線通信の方法であって、
   無線通信スペクトルにおける各利用可能な周波数帯域のための各利用可能なキャリアをリストにしたブロードキャスト・メッセージを受信する工程を含む方法。
7. 前記利用可能なキャリアの１つを選択するためにハッシング・アルゴリズムを実行する工程と、
   選択されたキャリアで音声およびデータの少なくとも１つを送信する工程とを含む請求項６に記載の方法。
8. 各利用可能なキャリアは、受信されたブロードキャスト・メッセージ・リスト内で、キャリア重み付けに対応する回数繰り返され、前記キャリア重み付けはトラフィック負荷に対応する請求項６または７に記載の方法。
9. 前記受信されたメッセージ・リストは、各利用可能なキャリアに関連付けられる重み付け数を含み、各重み付け数は、キャリア重み付けに対応し、キャリア重み付けは、トラフィック負荷に対応する請求項６乃至７のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記メッセージ・リストは、各利用可能なキャリアによってサポートされる少なくとも１つのサービスのリストを含み、前記少なくとも１つのサービスは、少なくとも１つの音声およびデータを含む請求項６乃至９のいずれか１項に記載の方法。
    

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