JP2006074741A - 不連続なサービスエリアのアクセス網のコンテキストにおいてアクセス網選択を改良するための方法、対応するアクセスコントローラ、および対応するマルチキャスト要素 - Google Patents

Abstract

【課題】不連続なサービスエリアの無線アクセス網を含むマルチアクセスネットワーク環境においてコンテンツサーバから端末装置へデータを伝送するときに、別のアクセス網を選択する方法を提供する。
【解決手段】本発明によれば、この方法は、不連続なサービスエリアの無線アクセス網から別のアクセス網へ切り替える、選択コントローラからの要求を検出すると、キャッシュデータを含む前記不連続なサービスエリアの無線アクセス網のアクセスコントローラにメッセージを送信して、前記キャッシュされたデータを前記別のアクセス網に転送するようにアクセスコントローラに通知するステップを含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、参照により本明細書に組み込まれる優先権出願、欧州特許出願第０４２９１９７８．７号に基づく。

本発明は、不連続なサービスエリアのアクセス網のコンテキストにおいてアクセス網選択を改良するための方法に関する。

不連続なサービスエリアのアクセス網は、ＧＭＳまたはＵＭＴＳのような従来の第２世代または第３世代の無線アクセス網とは異なり、連続的な無線サービスエリアを提供しない無線アクセス網である。そのような不連続なサービスエリアのアクセス網は、非常に高いビットレートと低電力のセルをサポートするサービスエリアの島々によって構成される。そのようなネットワークは、一般に、第４世代アクセス網と呼ばれる。そのようなネットワークは、ビデオ／オーディオストリーミングサービス、ならびに大きいデータ量の高速ダウンロードまたは高速アップロードを提供するのに最もよく適合している。

無線サービスエリアの島々は、それでも、非無線サービスエリアの区域によって隔てられ、セル間の通常のハンドオーバが、通常の技術によっては実現されないようになっている。

さらに、いくつかの無線アクセス網が同一のエリア内に並存する場合、有利な特徴は、例えば、異なるアクセス網の能力、異なるアクセス網の利用可能性、およびそれぞれの事業者が所望する顧客を考慮に入れながら、顧客によって要求されたサービスを提供するのに最も適切な無線アクセス網を選択することである。

そのようなアクセス網選択のための最も簡単な方法は、可能な全てのアクセス網より上位にあり、アクセス網の選択または変更をトリガする中央制御／スイッチ要素を提供することである。

それでも、不連続なサービスエリアのアクセス網のコンテキスト、または連続的なサービスエリアのアクセス網と不連続なサービスエリアのアクセス網が並存するコンテキストでは、そのような中央制御／スイッチ要素は、不連続なサービスエリアの無線アクセス網において必須のキャッシュ技術をうまく対処することができなければならない。実際、不連続なサービスエリアのアクセス網アーキテクチャの異なるレベルにおけるキャッシュには、端末装置が非サービスエリアエリアに入っていた時間中にデータが満たされうることである。それらのキャッシュされたデータは、端末装置が無線サービスエリアの新たな区域に入った後、遅れて配信されなければならない。その時点で、顧客に対して別のアクセス網が選択された場合、キャッシュされたすべてのデータは、適切な対策が全くとられない場合、失われる可能性があり、単純なアクセス網選択をシームレスなサービスと互換性のないものにしている。

知られている問題解決法は、データが失われたことが端末装置において検出された場合、コンテンツサーバが、それらのデータを再送信することである。その場合、適切な再送信プロトコル、例えば、ＴＣＰが、欠落しているデータの再送信を受け持つ。しかし、そのような再送信は、例えば、ＴＣＰが長い待ち時間遅延に適応していない場合に、長い待ち時間遅延を生じさせ、重要なオーバーヘッドを必要とする。これは、配信されるデータの高いスループットに起因して、長い再送信に対処することができないストリーミングサービスに適合していない。さらに、ＴＣＰプロトコルなどの再送信プロトコルは、固定リンクまたは無線リンクを混合する異種ネットワークに合っていない。

本発明の特定の目的は、不連続なサービスエリアのアクセス網のコンテキストにおいてアクセス網選択を提供する方法を提供することである。

本発明の別の目的は、この方法をサポートする無線アクセス網のエンティティを提供することである。

これらの目的、および以下に記載するその他の目的は、請求項１に記載の不連続なサービスエリアのアクセス網と、独立請求項に記載のアクセスコントローラと、独立請求項に記載のマルチキャスト要素とを含むマルチアクセスネットワーク環境において、コンテンツサーバから端末装置にデータを伝送するときに、別のアクセス網を選択する方法によって達せられる。

本発明によれば、方法は、網選択コントローラからの要求を検出して、不連続なサービスエリアのアクセス網から別のアクセス網に切り替え、次に、端末装置を宛先とするアクセスコントローラのキャッシュメモリの中に格納されたキャッシュされたデータを含む、不連続なサービスエリアの無線アクセス網のアクセスコントローラへ、メッセージを送信すること、およびそれらのキャッシュされたデータを新たな選択されたアクセス網に転送することから成る。

本発明による方法は、失われたキャッシュされたデータの再伝送を要することなしに、シームレスなサービス提供を提供する利点を示す。

本発明による方法は、アクセス網選択をサポートする異種の連続的なサービスエリアのアクセス網／不連続なサービスエリアのアクセス網のコンテキストにおいて、連続的なストリーミングサービスをサポートする利点をさらに示す。

本発明のさらに有利な特徴は、従属請求項の中で定義される。

本発明のその他の特徴および利点は、非限定的な例示として与える好ましい諸実施形態の以下の説明を読むこと、および添付の図面から明らかとなろう。

図１は、混合の連続的なサービスエリアのアクセス網／不連続なサービスエリアのアクセス網のコンテキストにおける本発明によるアクセス網選択の第１の実施形態である。図１は、本発明を実施することができる、並存する第４世代の無線アクセス網とレガシアクセス網に関するネットワークアーキテクチャの実施例を示す。

システム全体のアーキテクチャは、コンテンツサーバ１１と、モバイルＩＰ機能をサポートするホームエージェント１２と、アクセス網選択コントローラ１３と、可能な２つのアクセス網、すなわち、アクセスコントローラ１４１、１４２、および無線アクセスポイント１６１、１６２、１６３を含む第１の不連続なサービスエリアの無線アクセス網、および無線アクセスポイント１６１、．．．１６３によってカバーされるエリア上で連続的な無線サービスエリアを提供する第２の３Ｇ無線アクセス網１６４とを含む。さらに、通信網は、ＩＰ網１５と、端末装置１７とを含む。

コンテンツサーバ１１、ホームエージェント１２、アクセスコントローラ１４１、１４２、無線アクセスポイント１６１、．．．１６３、および３Ｇ無線アクセス網１６４は、ＩＰ網１５に接続される。端末装置１７は、２つの無線インタフェースを介して、無線アクセスポイント１６１、．．．１６３、および３Ｇ無線アクセス網からアクセス可能である。

不連続なサービスエリアの無線アクセス網に関して、各ペア（アクセスコントローラ、無線アクセスポイント）（１４１、１６１）、（１４１、１６２）（１４２、１６３）が、無線サービスエリアの区域を定義する。以下に説明する実施例では、無線サービスエリアは、不連続であり、したがって、無線サービスエリア（１４１、１６１）、（１４１、１６２）（１４２、１６３）の２つのエリアの間に非無線サービスエリアのエリアが残る。本発明は、混合した連続的ネットワークと不連続なネットワークにも適用されることが可能であることが、当業者には理解されよう。

端末装置１７は、無線サービスエリアエリア（１４１、１６２）の下にあるとともに、３Ｇ無線アクセス網の無線サービスエリアの下にもある。それでも、この実施形態では、端末装置１７は、現在、不連続なサービスエリアの無線アクセス網（１４１、１６２）を介してコンテンツサーバ１１に接続されているものと想定する。

端末装置１７にサービスを提供するのに最も適切な無線アクセス網を検出し、端末装置１７にサービスを提供するアクセス網の変更をトリガするのは、アクセス網選択コントローラ１３の仕事である。アクセス網を変更することに関する基準は、例えば、不連続なサービスエリアの無線アクセス網によるサービスを現在、受けている端末装置１７の端末装置キャッシュメモリが、十分に一杯になっておらず、したがって、連続的なサービスエリアを提供するレガシ３Ｇ無線アクセス網にアクセス網を変更するのが有利であるというイベントであることが可能である。アクセス網変更に関する他の基準は、ユーザの嗜好、事業者の嗜好、要求されるサービスタイプなどに依存することが可能である。そのような基準は、当業者には明白であり、本発明の範囲外である。

アクセス網選択コントローラ１３は、３Ｇアクセス網１６４と通信して、不連続なサービスエリアの無線アクセス網のアクセスコントローラ１４１、１４２、ならびにホームエージェント１２に対し、これらのエンティティに、端末装置１７にサービスを提供するアクセス網を変更する必要性を知らせることができる。

アクセスコントローラ１４１、１４２は、モバイルＩＰのコンテキストにおいてホームエージェントによってアドレス指定される外部エージェントをそれぞれが含む、第１の部分を含む。実際、データを送信する際、コンテンツサーバ１１は、固有ＩＰアドレスを使用して端末装置１７を識別する。

さらに、アクセスコントローラ１４１、１４２は、端末装置１７が現在、非無線サービスエリア区域内を移動しているため、またはこれらのデータが、予期された形でアクセスコントローラ１４１、１４２に送信されたために、端末装置１７に即時に配信されることが不可能な受信データを格納するためのキャッシュメモリを含む。

即時に使用されないデータは、適切なキャッシュメモリの中に格納されなければならず、このメモリは、端末装置１７がいずれの無線サービスエリア区域の下にもなかった期間中に受信されたデータ全体が、キャッシュメモリの中で利用可能とされることを確実にするだけ十分に大きくなければならない。キャッシュメモリは、例えば、アクセスコントローラ１４１、１４２と無線アクセスポイント１６１、．．．１６３の間におけるリンク上の平均データスループット、または端末装置１７に関する非サービスエリア期間の平均時間などのパラメータを使用して、必要な大きさにされなければならない。

次に、キャッシュメモリの中に格納されたデータが、端末装置１７が現在位置している、サービスエリアの下にある無線アクセスポイント１６２に転送される（図１の矢印Ｃ）。

端末装置１７が、もはや、不連続なサービスエリアの無線アクセス網（１４１、１６２）によって処理されるのではなく、３Ｇ無線アクセス網１６４によって処理されるべきであることを示す、アクセス網選択コントローラ１３からのメッセージがあった場合。コンテンツサーバ１１から送信されるデータは、本発明によれば、次のパスをたどる。

コンテンツサーバ１１−ホームエージェント１２（図１の矢印Ａ）、次に、
ホームエージェント１２−アクセスコントローラ１４１の外部エージェント（図１の矢印Ｂ）、次に、
アクセスコントローラ１４１のキャッシュメモリ−３Ｇ無線アクセス網１６４（図１の矢印Ｃ’）。

この機構により、アクセスコントローラ１４１においてコンテンツサーバ１１から受信されたが、端末装置１７に即時に転送されなかったキャッシュされたデータを、矢印Ｃ’を介して最初に送信し、次に、アクセス網の変更後にコンテンツサーバ１１から受信された新たなデータを転送することが可能になる。キャッシュされたデータばかりでなく新たなデータも、アクセスコントローラ１４１のキャッシュメモリを介して伝送されるため、端末装置１７における連続的なデータフローが確実にされる。

図１で本発明を示すのに使用される３Ｇ無線アクセス網は、固定または無線の、他の任意のタイプのアクセス網であることも可能であることが、当業者には理解されよう。

図２は、混合の連続的なサービスエリアのアクセス網／不連続なサービスエリアのアクセス網のコンテキストにおける、本発明によるアクセス網選択の第２の実施形態を示す。

システム全体のアーキテクチャは、コンテンツサーバ１１と、マルチキャスト要素１２（図１のホームエージェント１２の代りに）と、アクセス網選択コントローラ１３と、可能な２つのアクセス網、すなわち、アクセスコントローラ１４１、１４２、および無線アクセスポイント１６１、１６２、１６３を含む第１の不連続なサービスエリアの無線アクセス網、および無線アクセスポイント１６１、．．．１６３によってカバーされるエリア上で連続的な無線サービスエリアを提供する第２の３Ｇ無線アクセス網１６４とを含む。さらに、通信網は、ＩＰ網１５と、端末装置１７とを含む。

コンテンツサーバ１１、マルチキャスト要素１２、アクセスコントローラ１４１、１４２、無線アクセスポイント１６１、．．．１６３、および３Ｇ無線アクセス網１６４は、ＩＰ網１５に接続される。端末装置１７は、２つの無線インタフェースを介して、無線アクセスポイント１６１、．．．１６３、および３Ｇ無線アクセス網１６４からアクセス可能である。

端末装置１７は、無線サービスエリアエリア（１４１、１６２）の下にあるとともに、３Ｇ無線アクセス網の無線サービスエリアの下にもある。それでも、この実施形態では、端末装置１７は、不連続なサービスエリアの無線アクセス網（１４１、１６２）を介してコンテンツサーバ１１に現在、接続されているものと想定される。

端末装置１７にサービスを提供するのに最も適切な無線アクセス網を検出し、端末装置１７にサービスを提供するアクセス網の変更をトリガするのは、アクセス網選択コントローラ１３の仕事である。アクセス網を変更することに関する基準は、例えば、不連続なサービスエリアの無線アクセス網によるサービスを現在、受けている端末装置１７は、その端末装置キャッシュメモリが、十分に一杯になっておらず、したがって、連続的なサービスエリアを提供するレガシ３Ｇ無線アクセス網にアクセス網を変更するのが有利であるというイベントであることが可能である。

アクセス網選択コントローラ１３は、３Ｇアクセス網１６４と、不連続なサービスエリアの無線アクセス網のアクセスコントローラ１４１、１４２、ならびにマルチキャスト要素１２へ通信することができる。

マルチキャスト要素１２は、コンテンツサーバ１１から端末装置１７へのデータの伝送を制御する通信網における中央要素である。マルチキャスト要素１２は、アクセス網変更の適切な実行にも関与する。

アクセスコントローラ１４１、１４２は、マルチキャスト要素１２によって、またはアクセス網選択コントローラ１３によってアドレス指定されることが可能な制御機能を含む第１の部分を含む。さらに、アクセスコントローラ１４１、１４２は、端末装置１７に即時に配信されることが不可能な受信データを格納するためのキャッシュメモリも含む。

次に、キャッシュメモリの中に格納されたデータが、端末装置１７が現在位置する、サービスエリアの下にある無線アクセスポイント１６２に転送される（図２の矢印Ｆ）。

端末装置１７が、もはや、不連続なサービスエリアの無線アクセス網によるサービスを受けるのではなく、３Ｇ無線アクセス網によるサービスを受けるべきであることを示す、アクセス網選択コントローラ１３１からのメッセージがあった場合、本発明によれば、以下のステップが実行される。すなわち、
マルチキャスト要素１２が最初に、サービスを提供しているアクセスコントローラ１４１に、そのキャッシュメモリの中に格納されたデータを要求して（図２の矢印Ｅ）、コンテンツサーバ１１によって既に送信されたが、端末装置１７によって既に受信されていないデータで、失われないものがないようにする。これらのデータは、マルチキャスト要素１２に返送される（図２の矢印Ｆ’）。次に、マルチキャスト要素１２は、それらのデータを３Ｇアクセス網１６４に送信する。

図１に示した第１の実施形態と比べた上記の実施形態の利点は、不連続なサービスエリアの無線アクセス網のアクセスコントローラ１４１、１４２の複雑度がより低いことであり、これは、コントローラ１４１、１４２は、３Ｇ無線アクセス網１６４の制御下で端末装置１７が費やす全時間にわたって、データ伝送のためのアンカーポイントであり続ける必要はないからである。それどころか、本実施形態では、アクセスコントローラ１４１、１４２の中に格納されたキャッシュされたデータを要求し、アクセス網変更が行われた後に受信されたデータの前にそれらのキャッシュデータを伝送することを受け持つのは、マルチキャスト要素１２の仕事である。

３Ｇアクセス網から不連続なサービスエリアのアクセス網へのアクセス網の変更を、本発明による方法を使用しても実行できることが、当業者には明白であろう。

混合の連続的なサービスエリアのアクセス網／不連続なサービスエリアのアクセス網のコンテキストにおける、本発明によるアクセス網選択の第１の実施形態を示す図である。 混合の連続的なサービスエリアのアクセス網／不連続なサービスエリアのアクセス網のコンテキストにおける、本発明によるアクセス網選択の第２の実施形態を示す図である。

符号の説明

１１ コンテンツサーバ
１２ マルチキャスト要素
１３ アクセス網選択コントローラ
１５ ＩＰ網
１７ 端末装置
１４１、１４２ アクセスコントローラ
１６１、１６２、１６３、１６４ 無線アクセスポイント

Claims (10)

1. コンテンツサーバ（１１）から、端末装置（１７）へデータを伝送するときに、別のアクセス網を選択する方法であって、前記端末装置（１７）は不連続なサービスエリアの無線アクセス網（１４１、１４２、１６１、．．．１６３）と、別のアクセス網（１６４）とを含む環境内にあり、前記端末装置は前記不連続なサービスエリアの無線アクセス網によるサービスを現在受けており、
   前記不連続なサービスエリアの無線アクセス網から前記別のアクセス網へ切り替える、アクセス網選択コントローラ（１３）からの要求を検出すると、前記端末装置（１７）を宛先とするキャッシュされたデータを含む前記不連続なサービスエリアの無線アクセス網のアクセスコントローラ（１４１）にメッセージを送信するステップであって、前記メッセージが、前記キャッシュされたデータを前記別のアクセス網（１６４）に転送するように前記アクセスコントローラ（１４１）に通知するステップを含む方法。
2. 前記モバイルＩＰ機能は、前記コンテンツサーバ、前記不連続なサービスエリアの無線アクセス網の前記アクセスコントローラの間に提供され、
   別のアクセス網に切り替えるための前記要求を前記アクセス網選択コントローラから、前記端末装置にサービスを現在提供しているアクセスコントローラへ送信するステップと、
   前記サービスを提供しているアクセスコントローラから、前記キャッシュされたデータを前記別のアクセス網に送信するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記キャッシュされたデータは、前記アクセスコントローラから、前記キャッシュされたデータを前記別のアクセス網に転送するマルチキャスト要素に転送される請求項１に記載の方法。
4. 前記別のアクセス網が最初に、前記受信されたキャッシュされたデータを前記端末装置に送信し、次に、アクセス網の変更の後、前記コンテンツサーバから受信された新たなデータを前記端末装置に送信するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
5. 前記別のアクセス網は、固定アクセス網または無線アクセス網であることが可能である請求項３に記載の方法。
6. 前記コンテンツサーバによって前記端末装置に提供されるサービスは、ストリーミングサービスである請求項１に記載の方法。
7. 前記コンテンツサーバによって前記端末装置に提供されるサービスは、ファイル転送のようなリアルタイムでないサービス、請求項１に記載の方法。
8. コンテンツサーバ（１１）から端末装置（１７）にサービスを提供するように構成された不連続なサービスエリアの無線アクセス網に属するアクセスコントローラ（１４１）であって、前記アクセスコントローラ（１４１）は、無線リンクを介して前記端末装置（１７）と通信することができる複数の無線アクセスポイント（１６１、．．．１６３）に関連しており、
   前記コンテンツサーバ（１１）によって送信されたデータを格納するキャッシュメモリと、
   事前定義されたエリア内の複数のアクセス網を制御するアクセス網選択コントローラ（１３）から、前記不連続なサービスエリアの無線アクセス網から別のアクセス網（１６４）へのアクセス網の変更をトリガすることに専用のアクセス網変更要求を受信する手段と、
   前記アクセス網変更要求を検出すると、前記キャッシュされたデータを前記別のアクセス網（１６４）に転送する手段とを含むことを特徴とするアクセスコントローラ。
9. コンテンツサーバ（１１）から端末装置（１７）にサービスを提供するように構成された不連続なサービスエリアの無線アクセス網に属するマルチキャスト要素（１２）であって、前記マルチキャスト要素（１２）は、複数のアクセスコントローラ（１４１、１４２）を制御する前記不連続なサービスエリアのアクセス網の中央エンティティであり、
   前記コンテンツサーバ（１１）からデータを受信する手段と、
   前記受信されたデータを前記不連続なサービスエリアの無線アクセス網のアクセスコントローラ（１４１）のキャッシュメモリに転送する手段と、
   事前定義されたエリア内の複数のアクセス網を制御するネットワーク選択コントローラ（１３）から、前記不連続なサービスエリアの無線アクセス網から別のアクセス網（１６４）へのアクセス網の変更をトリガすることに専用のアクセス網変更要求を受信する手段と、
   前記アクセス網変更要求を受信すると、前記アクセスコントローラ（１４１）のキャッシュメモリからキャッシュされたデータを受信する手段と、
   前記キャッシュされたデータを前記別のアクセス網（１６４）に転送するための手段とを含むことを特徴とするマルチキャスト要素。
10. 請求項１に記載のステップに従って選択されたアクセス網に切り替えるスイッチング手段を含む端末装置。

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