JP2005536147A - ダイナミックなサービスの品質(QoS)提供を使用するモバイルブロードバンドネットワークのためのシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、その開示を、全ての目的のために全体をここに参考文献として合体させる、2002年8月14日出願の「ダイナミックなサービスの品質の提供を使用するモバイルブロードバンドネットワークのためのシステム」と題する米国仮特許出願第60/403,786号からの35U.S.C.§119に基づく優先権を主張するものである。
本発明は、一般にネットワーク通信、詳しくは、ダイナミックに変化するトポロジーを有するネットワークに於けるデータ転送を最適化するために、サービス品質基準に基づくダイナミックルーチングを備える固定及びモバイルワイヤレストランシーバを含むシステムに関する。
本発明のシステムは、複数のワイヤレストランシーバが、ダイナミックなトポロジーを有するネットワークにおいて管理されかつ最適な状態でフレキシブルに通信することを可能にする。一好適実施例において、二つのタイプのトランシーバが使用される。その1つは、モバイル無線ユニット(MRU又は「モバイルユニット」)であり、1つは半固定又は固定無線ユニット(FUR又は「固定ユニット」)である。前記モバイルユニットは、無線周波数(RF)送受信能力を備えるハンドヘルド又はポータブルコンピュータ装置として構成することができる。前記固定ユニットは、通常、より強力な無線トランシーバを備え、したがって、より長距離のRF伝送能力を有する、パソコン、サーバ、等のより大型の処理システムである。
前記モバイルユニットは、音楽(又はその他の音声)再生録音、アドレスブック、カレンダー、データ格納及び伝送、等の消費者指向フィーチャーを提供するように構成される。その他のフィーチャーとして、デジタル電話、ローカルの(local)、ダウンロードした、又は、ストリーミングのビデオの再生、等を含めることができる。前記モバイルユニットのハードウエア、ソフトウエア及び物理的構成の様々な側面について以下更に記載する。
単数又は複数の実施例として構成される本発明を、以下、図1を参照して説明する。図1は、本発明の一実施例を図示する簡略化ブロック図である。この実施例において、ネットワーク10は、複数の無線ユニット(それぞれMRU)12と、複数の半固定又は固定無線ユニット14(それぞれFRU)とを含む。ここで提供される開示及び教示に基づき、当業者は、本発明において、信号を送受信することが可能なその他のタイプの装置、例えば、トランシーバ、を、MRU又はFRUとして使用することが可能であることを理解するであろう。
Claims (88)
- ワイヤレス通信ネットワークであって、以下を有する、
第1モバイル無線ユニット(MRU)、
第1カバレージ領域を有する第1固定無線ユニット(FRU)、ここで、前記第1MRUは、該第1MRUが前記第1カバレージ領域内にある時、前記第1FRUとワイヤレス通信を行うべく作動可能である、そして
第2カバレージ領域を有し、前記第1MRUと前記第1FRUとの間の中間ユニットとして機能するように構成された第2FRU、ここで、前記第1MRUは、該第1MRUが前記第2カバレージ領域内にある時、前記第2FRUとワイヤレス通信を行うべく作動可能である、
ここで、前記第2カバレージ領域は、前記第1カバレージ領域と異なるが部分的に重複している、そして
前記第1MRUが前記第2カバレージ領域にある時、前記第1MRUは、前記第2FRUを介して前記第1FRUとワイヤレス通信を行うように作動可能である。 - 請求項1のワイヤレス通信ネットワークであって、更に以下を有する、
前記第2カバレージ領域に位置するとともに、前記第2FRUと前記第1FRUとを介して前記第1カバレージ領域に位置する前記第1MRUとワイヤレス通信を行うように作動可能な第2MRU。 - 請求項1のワイヤレス通信ネットワークであって、前記第1MRUが前記第1FRUと通信するために使用する無線周波数は、前記第1FRUが前記第2FRUと通信するために使用する無線周波数と異なる。
- 請求項1のワイヤレス通信ネットワークであって、前記第1MRUが前記第1FRUと通信するために使用する無線周波数は、前記第1FRUが前記第2FRUと通信するために使用する無線周波数と同じである。
- 請求項2のワイヤレス通信ネットワークであって、前記第1MRUが前記第2MRUと通信するために使用する無線周波数は、前記第1MRUが前記第1FRUと通信するために使用する無線周波数と同じである。
- 請求項2のワイヤレス通信ネットワークであって、更に以下を有する、
サービス品質(QoS)基準に応じてデータを伝送するために前記第1MRUと関連付けられた処理。 - 請求項6のワイヤレス通信ネットワークであって、前記QoS基準は、データ転送率を含む。
- 請求項6のワイヤレス通信ネットワークであって、前記QoS基準は、前記第1MRUと前記第2FRUとの間の通信チャンネルのリライアビリティを含む。
- 請求項6のワイヤレス通信ネットワークであって、前記QoS基準は、無線リンク品質を含む。
- 請求項6のワイヤレス通信ネットワークであって、前記QoS基準は、伝送されるべきデータの優先順位を含む。
- 請求項6のワイヤレス通信ネットワークであって、前記QoS基準は、前記第1MRUと前記第2FRUとの間の通信チャンネルのセキュリティを含む。
- 請求項6のワイヤレス通信ネットワークであって、前記QoS基準は、前記第1MRUが前記第2カバレージ領域にある時に、前記第1MRUと前記第1FRUとの間においてワイヤレス通信が起こることを可能にするために必要な中間ユニットの数の最小化を含む。
- 請求項6のワイヤレス通信ネットワークであって、前記QoS基準は、前記第1MRUが前記第2カバレージ領域にある時に、前記第1MRUと前記第1FRUとの間における単数又は複数の通信チャンネルに対するトラフィック負荷の決定を含む。
- 請求項6のワイヤレス通信ネットワークであって、前記第1FRUは、前記第1MRUに対してのみアクセス可能なクローズドドメイン情報を含み、そして
前記第2FRUは、前記第1MRUに対してアクセス不能な情報を含む。 - 請求項14のワイヤレス通信ネットワークであって、セキュリティ情報が格納されたセキュアトークンを使用して、前記第1MRUが前記クローズドドメイン情報に対してアクセス可能にするために、前記第1MRUを前記第1FRUに対して認証する。
- 請求項15のワイヤレス通信ネットワークであって、前記セキュアトークンは、スマートカード、加入者識別モジュールカード(subscriber identity module(SIM) card)、及び認証装置のいずれか1つを含む。
- 請求項15のワイヤレス通信ネットワークであって、前記第1MRUの認証は、ロケーション依存である。
- 請求項1のワイヤレス通信ネットワークであって、前記第1FRUは、そのそれぞれが前記第1MRUがあるエンティティと通信することを可能に構成される単数又は複数の固定接続を含む。
- 請求項18のワイヤレス通信ネットワークであって、前記エンティティは、記憶装置、アプリケーション、ワイヤレスネットワーク、及び固定ネットワークのいずれか1つを含む。
- 請求項19のワイヤレス通信ネットワークであって、前記記憶装置は、ハードドライブ及びDVDドライブのいずれかを含む。
- 請求項19のワイヤレス通信ネットワークであって、前記アプリケーションは、ゲームアプリケーション及びユーティリティーアプリケーションのいずれかを含む。
- 請求項19のワイヤレス通信ネットワークであって、
前記固定ネットワークは、公衆交換電話網(PSTN)、総合サービスデジタル網(ISDN)及びインターネットのいずれか1つを含む。 - 請求項19のワイヤレス通信ネットワークであって、前記ワイヤレスネットワークは、公衆地上モバイル網(public land mobile network(PLMN))、ワイヤレスローカルエリアネットワーク、及びセルラーネットワークのいずれか1つを含む。
- 請求項1のワイヤレス通信ネットワークであって、更に以下を有する、
第3カバレージ領域を有するとともに、前記第1MRUと前記第1FRUとの間の中間ユニットとして機能するように構成された第3FRU、
ここで、前記第3カバレージ領域は、前記第1カバレージ領域と異なるが部分的に重複している、
ここで、前記第2FRUと前記第3FRUとのいずれかが、前記第1MRUと前記第1FRUとの間で、単数又は複数の条件に基づくこれらの間のワイヤレス通信を許容するべく中間ユニットとして機能するように選択される。 - 請求項24のワイヤレス通信ネットワークであって、前記単数又は複数の条件は、前記第2FRUと前記第3FRUとのそれぞれのトラフィック負荷を含む。
- 請求項24のワイヤレス通信ネットワークであって、前記単数又は複数の条件は、前記第2FRUと前記第3FRUとのそれぞれによって提供される送信品質を含む。
- 請求項24のワイヤレス通信ネットワークであって、前記単数又は複数の条件は、前記第1MRUと前記第1FRUとの間の通信に使用されるサービスのレベル又は品質を含む。
- 請求項1のワイヤレス通信ネットワークであって、前記ネットワークにおけるトラフィックは、ピアツーピア分散方式でルーチングされる。
- 請求項1のワイヤレス通信ネットワークであって、前記ネットワークにおけるトラフィックは、セキュアエンドツーエンド方式でルーチングされる。
- 請求項1のワイヤレス通信ネットワークであって、前記ネットワークの第1リンクによってルーチングされるトラフィックは暗号化され、前記ネットワークの第2リンクによってルーチングされるトラフィックは暗号化されない。
- ワイヤレス通信ネットワークであって、以下を有する、
複数のモバイル無線ユニット(MRU)、及び
ワイヤレス通信によって互いに接続されるとともに、そのそれぞれが関連するカバレージ領域を有する複数の固定無線ユニット(FRU)、ここで、各FRUは、その関連するカバレージ領域内に位置する他のFRUと通信可能であり、各FRUは、更に、その関連するカバレージ領域内に位置する単数又は複数のMRUと通信可能であり、ここで、各FRUは、その関連するカバレージ領域内に位置する他のFRUに関するルーチング情報を収集するように構成されている、
ここで、ソースMRUは、目的地FRUとの通信を確立するように向けられ、前記ソースMRUは、前記目的地FRUに関連するカバレージ領域の外部に位置し、単数又は複数のFRUを含む単数又は複数の中間ユニットを使用して、これら単数又は複数のFRUを含む中間ユニットを介して、前記ソースMRUが前記目的地FRUと間の通信ルートが確立される。 - 請求項22のワイヤレス通信ネットワークであって、更に以下を有する、
前記複数のFRUに相互接続される追加のFRU、この追加FRUは関連するカバレージ領域を有する、
ここで、前記複数のFRUを相互接続するために、前記追加FRUは、その関連するカバレージ領域内に位置する他のFRUに関するルーチング情報を収集し、それ自身の同定情報を生成し、この生成された同定情報を、その関連するカバレージ領域内に位置する他のFRUに放送する、そして
ここで、一旦相互接続されると、前記追加FRUは、必要な場合、前記通信ルートの一部である前記単数又は複数の中間ユニットの1つとして利用可能となる。 - 請求項31のワイヤレス通信ネットワークであって、前記ソースMRUと前記目的地FRUとの間の通信セッション中、前記通信ルートの一部である前記単数又は複数の中間ユニットは、前記通信ルートを最適化された状態に維持するために置き換えられる。
- 請求項33のワイヤレス通信ネットワークであって、前記単数又は複数の中間ユニットは、単数又は複数の条件に基づいて置き換えられる。
- 請求項34のワイヤレス通信ネットワークであって、前記単数又は複数の条件は、トラフィック負荷のレベルを含む。
- 請求項34のワイヤレス通信ネットワークであって、前記単数又は複数の条件は、送信品質を含む。
- 請求項34のワイヤレス通信ネットワークであって、前記単数又は複数の条件は、サービスのレベル又は品質を含む。
- 請求項31のワイヤレス通信ネットワークであって、前記単数又は複数の中間ユニットは単数又は複数のMRUを含む。
- 請求項31のワイヤレス通信ネットワークであって、前記目的地FRUは、前記ソースMRUに対してのみアクセス可能なクローズドドメイン情報を含み、そして
セキュリティ情報が格納されたセキュアトークンを使用して、前記ソースMRUが前記クローズドドメイン情報にアクセスすることを許容するべく、前記ソースMRUを前記目的地FRUに対して認証する。 - 請求項39のワイヤレス通信ネットワークであって、前記セキュアトークンは、スマートカード、加入者識別モジュールカード(subscriber identity module(SIM) card)、及び認証装置のいずれか1つを含む。
- 請求項39のワイヤレス通信ネットワークであって、前記ソースMRUの前記認証は、ロケーション依存である。
- 請求項31のワイヤレス通信ネットワークであって、前記目的地FRUは、そのそれぞれが前記ソースMRUがあるエンティティと通信することを可能に構成される単数又は複数の固定接続を含む。
- 請求項42のワイヤレス通信ネットワークであって、前記エンティティは、記憶装置、アプリケーション、ワイヤレスネットワーク、及び固定ネットワークのいずれか1つを含む。
- 請求項43のワイヤレス通信ネットワークであって、前記記憶装置は、ハードドライブ及びDVDドライブのいずれかを含む。
- 請求項43のワイヤレス通信ネットワークであって、前記アプリケーションは、ゲームアプリケーション及びユーティリティーアプリケーションのいずれかを含む。
- 請求項43のワイヤレス通信ネットワークであって、
前記固定ネットワークは、公衆交換電話網、総合サービスデジタル網及びインターネットのいずれか1つを含む。 - 請求項43のワイヤレス通信ネットワークであって、前記ワイヤレスネットワークは、ワイヤレスローカルエリアネットワーク、公衆地上モバイル網(public land mobile network)及びセルラーネットワークのいずれか1つを含む。
- 請求項31のワイヤレス通信ネットワークであって、前記通信ルートは、中間ユニットの最少数又は、所定の閾値に等しい又はそれ以下である、単数又は複数の中間ユニットを含むように最適化される。
- 請求項31のワイヤレス通信ネットワークであって、単数又は複数の中間ユニットは、いかにしてトラフィックを前記通信ルートに沿って転送するかを決定するために、他のFRUに関して収集された前記ルーチング情報を利用する。
- 請求項31のワイヤレス通信ネットワークであって、前記通信ルートのための前記単数又は複数の中間ユニットは、単数又は複数の条件に基づいて選択される。
- 請求項50のワイヤレス通信ネットワークであって、第1の中間ユニットが、第1条件に基づいて前記通信ルートに含まれ、
第2の中間ユニットが、第2条件に基づいて前記通信ルートに含まれ、そして
前記第1条件は前記第2条件と異なる。 - 請求項50のワイヤレス通信ネットワークであって、前記単数又は複数の条件は、単数又は複数の中間ユニットに関連するトラフィック負荷のレベルを含む。
- 請求項50のワイヤレス通信ネットワークであって、前記単数又は複数の条件は、単数又は複数の中間ユニットに関連する送信品質を含む。
- 請求項50のワイヤレス通信ネットワークであって、前記単数又は複数の条件は、前記ソースMRUと前記目的地FRUとの間の通信に使用されるサービスのレベル又は品質を含む。
- 請求項31のワイヤレス通信ネットワークであって、前記ネットワークにおけるトラフィックは、ピアツーピア分散方式でルーチングされる。
- 請求項31のワイヤレス通信ネットワークであって、前記ネットワークにおけるトラフィックは、セキュアエンドツーエンド方式でルーチングされる。
- 請求項31のワイヤレス通信ネットワークであって、第1中間ユニットによってルーチングされるトラフィックは暗号化され、第2中間ユニットによってルーチングされるトラフィックは暗号化されない。
- 複数のモバイル無線ユニット(MRU)と、無線通信によって互いに接続された複数の固定無線ユニット(FRU)とを有するワイヤレス通信ネットワークを管理する方法であって、各FRUが関連するカバレージ領域を有し、各FRUが、その関連するカバレージ領域内に位置する他のFRUと通信可能で、各FRUが更に、その関連するカバレージ領域内に位置する単数又は複数のMRUと通信も可能で、各FRUがその関連するカバレージ領域内に位置する他のFRUに関連するルーチング情報を収集するように構成されているものにおいて、前記方法は以下の工程を有する、
目的地FRUとの通信を確立するべくソースMRUを向ける意思表示(indication)を受け取る、ここで、前記ソースMRUは前記目的地FRUに関連する前記カバレージ領域の外部に位置する、そして
単数又は複数のFRUを含む単数又は複数の中間ユニットを使用して、これら単数又は複数の中間ユニットを介して、前記ソースMRUが前記目的地FRUと通信することを可能にするべく通信ルートを確立する。 - 請求項58の方法であって、更に以下の工程を有する、
前記複数のFRUに対して相互接続される追加FRUを追加する、前記追加FRUは関連するカバレージ領域を有する。 - 請求項59の方法であって、前記追加FRUを追加する工程は更に以下の工程を含む、
前記追加FRUに、その関連するカバレージ領域内に位置する他のFRUに関するルーチング情報を収集させる。 - 請求項60の方法であって、前記追加FRUを追加する工程は更に以下の工程を含む、
前記追加FRUにそれ自身の同定情報を生成させる、そして
前記生成された同定情報を、その関連するカバレージ領域内に位置する他のFRUに対して放送する、
ここで、一旦相互接続されると、前記追加FRUは、必要な場合、前記通信ルートの一部である前記単数又は複数の中間ユニットの1つとして利用可能となる。 - 請求項59の方法であって、更に以下の工程を含む、
前記ソースMRUと前記目的地FRUとの間の通信セッション中、前記通信ルートの一部である前記単数又は複数の中間ユニットを置き換えて、前記通信ルートを最適化された状態に維持する。 - 請求項62の方法であって、前記単数又は複数の中間ユニットは、単数又は複数の条件に基づいて置き換えられる。
- 請求項63の方法であって、前記単数又は複数の条件は、トラフィック負荷のレベルを含む。
- 請求項63の方法であって、前記単数又は複数の条件は、送信品質を含む。
- 請求項63の方法であって、前記単数又は複数の条件は、サービスのレベル又は品質を含む。
- 請求項58の方法であって、前記単数又は複数の中間ユニットは単数又は複数のMRUを含む。
- 請求項58の方法であって、前記目的地FRUは、前記ソースMRUに対してのみアクセス可能なクローズドドメイン情報を含み、そして
セキュリティ情報が格納されたセキュアトークンを使用して、前記ソースMRUが前記クローズドドメイン情報にアクセスすることを許容するべく、前記ソースMRUを前記目的地FRUに対して認証する。 - 請求項68の方法であって、前記セキュアトークンは、スマートカード、加入者識別モジュールカード(subscriber identity module(SIM) card)、及び認証装置のいずれか1つを含む。
- 請求項68の方法であって、前記ソースMRUの前記認証は、ロケーション依存である。
- 請求項58の方法であって、前記目的地FRUは、そのそれぞれが前記ソースMRUがあるエンティティと通信することを可能に構成される単数又は複数の固定接続を含む。
- 請求項71の方法であって、前記エンティティは、記憶装置、アプリケーション、ワイヤレスネットワーク、及び固定ネットワークのいずれか1つを含む。
- 請求項72の方法であって、前記記憶装置は、ハードドライブ及びDVDドライブのいずれかを含む。
- 請求項71の方法であって、前記アプリケーションは、ゲームアプリケーション及びユーティリティーアプリケーションのいずれかを含む。
- 請求項71の方法あって、前記固定ネットワークは、公衆交換電話網、総合サービスデジタル網及びインターネットのいずれか1つを含む。
- 請求項71の方法であって、前記ワイヤレスネットワークは、ワイヤレスローカルエリアネットワーク、公衆地上モバイル網(public land mobile network(PLMN))及びセルラーネットワークのいずれか1つを含む。
- 請求項58の方法であって、前記通信ルートは、中間ユニットの最少数又は、所定の閾値に等しい又はそれ以下である、単数又は複数の中間ユニットを含むように最適化される。
- 請求項58の方法であって、単数又は複数の中間ユニットは、いかにしてトラフィックを前記通信ルートに沿って転送するかを決定するために、他のFRUに関して収集された前記ルーチング情報を利用する。
- 請求項58の方法であって、単数又は複数の中間ユニットは、いかにしてトラフィックを前記通信ルートに沿って転送するかを決定するために、他のMRUに関して収集された前記ルーチング情報を利用する。
- 請求項58の方法であって、単数又は複数の中間ユニットは、いかにしてトラフィックを前記通信ルートに沿って転送するかを決定するために、他のFRU及びMRUに関して収集された前記ルーチング情報を利用する。
- 請求項58の方法であって、前記通信ルートのための前記単数又は複数の中間ユニットは、単数又は複数の条件に基づいて選択される。
- 請求項81の方法であって、第1の中間ユニットが、第1条件に基づいて選択され、
第2の中間ユニットが、第2条件に基づいて選択され、そして
前記第1条件は前記第2条件と異なる。 - 請求項81の方法であって、前記単数又は複数の条件は、単数又は複数の中間ユニットに関連するトラフィック負荷のレベルを含む。
- 請求項81の方法であって、前記単数又は複数の条件は、単数又は複数の中間ユニットに関連する送信品質を含む。
- 請求項81の方法であって、前記単数又は複数の条件は、前記ソースMRUと前記目的地FRUとの間の通信に使用されるサービスのレベル又は品質を含む。
- 請求項58の方法であって、トラフィックは、ピアツーピア分散方式で前記通信ルートに沿ってルーチングされる。
- 請求項58の方法であって、トラフィックは、セキュアエンドツーエンド式で前記通信ルートに沿ってルーチングされる。
- 請求項58の方法であって、第1中間ユニットによってルーチングされるトラフィックは暗号化され、第2中間ユニットによってルーチングされるトラフィックは暗号化されない。
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