JP2006502666A - 様々な型の無線通信システムの間でのサービス品質のマッピング - Google Patents

様々な型の無線通信システムの間でのサービス品質のマッピング Download PDF

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Abstract

様々な型の無線通信システムの間で、サービス品質の要件をマッピングするための方法およびシステムが開示される。マッピングを供給するシステムの型に従ってマッピングを実行する。

Description

本発明は、一般には、無線通信システムに関し、より詳細には、無線通信システムにおけるサービス品質に関する。
無線送受信ユニット(WTRU)が動作する無線通信システムの特定の型を変えることができる。例えば、ユーザは、ある特定の型の無線通信システムが配置されているあるエリアから、異なる型の無線通信システムが配置されている別のエリアに移動することができる。さらに加えて、ユーザは、2つ以上の型の無線通信システムの間でいずれかを選択する自由を有する、エリアに身を置くことができる。
サービス品質の要件が、無線通信システムにおいて、様々な型のサービスを備えることにより、様々な型のサービスを適当な性能レベルで維持することを保証する。しかし、サービス品質の要件は、あるシステムにおいては存在しない、異なるシステムにおいて異なって定義される、および多くの場合、不適切に定義される。例えば、ある特定の型のサービスが、あるシステムにおいて、あるフレーム誤り率(FER)に基づくサービス品質で維持されているとする。しかし、別のシステムにおいて同じサービスのサービス品質は、不適切に定義されることがあり、または、例えば、信号対干渉比(SIR)、再送パケットの平均数、もしくはFER以外の他のパラメータなどの異なるパラメータに基づくサービス品質で定義されることがある。このことにより、WTRUを異なる型の無線通信システムを越えて動作させることに問題が生じる。
したがって、様々な型の無線通信システムの間のマッピングは、システムを越えてシームレスな動作を保証することができることが望ましいであろう。
本発明は、様々な型の無線通信システムの間でサービス品質の要件をマッピングするための方法およびシステムを提供する。マッピングを、マッピングがシステムを越えて供給されているシステムの型に従って実行する。
図面を参照することにより本発明を説明するが、すべての図面で同一の参照符号は同一の要素を表す。
用語の基地局は、基地局に限定せず、ノードB、位置コントローラ、アクセスポイント、または無線環境における他の型のインターフェース装置を含むことに留意されたい。用語の無線送受信ユニット(WTRU)は、ユーザ装置に限定せず、移動局、固定もしくは移動加入者のユニット、ページャ、または無線環境で動作可能な他の型の装置を含む。本明細書では、用語のシステムおよびネットワークを互いに取り換え可能に使用する。それは、用語の訳す(translate)およびマッピングする(map)が、様々な型の無線通信システムの間でのサービス品質(QoS)要件の変換(conversion)を言う場合であるのと同様である。
次に、図1を参照すると、複数の異なる型の無線通信システム12、14、16、18のおおよそのカバーエリアが示されている。システム12、14、16、18のカバーエリアを特定の配列で示すが、もちろん事業者の好みに基づいてあらゆる型の配置の配列をとることができる。さらに、本発明を説明する目的のために4つの型の無線通信システムが示されているが、あらゆる個数の型の無線通信システムとすることができる。
各無線通信システムは、いくつかのサービスの型を含み、各サービスの型に特定のQoS要件が設定される。特に重要なのは、例えばベアラサービスなど、ユーザデータに関連するサービスの型である。ベアラサービスとは、無線通信システムにおいて、ユーザとネットワークのインターフェース間でユーザ情報の信号の伝送を可能にする、あらゆる型のサービスのことである。
ベアラサービスのQoS要件は、上位レベルでは、例えば、最大伝送遅延、遅延変動、ビットまたはフレーム誤り率(すなわち、BERまたはFER)、およびデータレートに関して定義される。一般に、ベアラサービスのQoS要件は、これら4つのパラメータのうち少なくとも1つを用いて定義されるが、異なる型の無線通信システムにわたるQoS要件の標準化はない。したがって、本発明では、様々な型の無線通信システムにわたるシームレスな動作を可能にするために、様々な型の無線通信システムの間のQoS要件がマッピングされる。QoS要件のマッピングは、例えば、ハンドオーバ処理の一部としてシステム自体またはWTRUで実行することができ、および現在知られているまたはその後開発される、あらゆる型の無線通信システムを越えて実行することができる。
次に、図2を参照すると、無線通信システム12、14、16、18の異なる型の例を示す。この例では、システム12と18は無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)型の無線通信システムであり、一方、システム14と16はセルラー型の無線通信システムである。WLAN型の無線通信システムには、無線ローカルエリアネットワーク、無線パーソナルエリアネットワーク、メトロポリタンエリアネットワーク、ブルートゥース、802.11などが含まれ、ひとまとめにして、WLAN型の無線通信システムと呼ばれる。セルラー型の無線通信システムには、例えば、UMTS−FDD、UMTS−TDD、EDGE、GSM/GPRS、CDMA2000、およびTD−SCDMAを含む、あらゆる型のセルラー型システムが含まれ、ひとまとめにして、セルラー型無線通信システムと呼ばれる。本実施形態において、WTRU10などのWTRUは、様々な無線通信システム12、14、16、18を越えてシームレスに動作可能である。
例えば、WTRU10が、例示の目的のためにCDMA2000システムであるシステム14において、音声会話アプリケーションまたはサービスを利用しており、いかなる理由かで、例示の目的のためにUMTSシステムであるシステム16に切り換わると仮定する。シナリオで、音声会話アプリケーションのQoS要件は、CDMA2000の場合ではUMTSの場合より異なって定義される。したがって、音声会話アプリケーションの実行を継続する(すなわち、ユーザの電話会話を保持する)ためには、WTRU10を、QoSのトランスレータなどのインターフェースを含めて構成を行い、CDMA2000の言葉で指定されたQoS要件をUMTSの言葉に訳す。
QoSのトランスレータを利用することにより、あらゆる2つの型の無線通信システムの間でのシームレスな動作を保証できることに留意されたい。一例として、UMTSシステムおよびWLAN型の無線通信システムを越えて動作するWTRUについて以下で説明する。
引き続き図2を参照すると、システム16がUMTSシステムであり、WTRU10が進行中の対話型ゲームのアプリケーションを有することにより、システム16のUMTSでアプリケーションを実行しており、さらにWTRU10がWLAN型のシステムであるシステム18にハンドオーバしようとしていると仮定する。
前述のとおり、無線通信システムは、各サービスの型に対して特定のQoS定義を有しているので、それぞれベアラサービスを介して情報を伝送する場合に、異なる言語を使用する。一例として、UMTSにおいて、下表(すなわち、表1である)に示すように、遅延およびBER要件を定義することが多い。下表は、第3世代パートナーシッププロジェクトの技術規格(3GPP TS)22105 v620からの引用である。
Figure 2006502666
同様に、QoSを、リアルタイム、対話型ゲーム、およびストリーミングのアプリケーションに対するエンドユーザの経験に基づいて定義することもできる。一例として、以下に示す表2は、UMTSのエンドユーザのQoS目標を表にしたものである。この表もまた、3GPP TS 22105 v620からの引用である。
Figure 2006502666
したがって、この例では、対話型ゲームに関する上表の例示的QoS定義は、システム18で使用されるどのような定義にも変換(すなわちマッピング)する必要があろう。対話型ゲームのQoS要件を変換することによって、ユーザがWLAN型のシステム18に切り換えるにもかかわらず、対話型ゲームを継続することが可能になるであろう。
様々な型の無線通信システムの間の変換すなわちマッピングを、重要な要点はマッピングを行うことであるが、所望のあらゆる方法で実行することができる。単に一例として、次表(すなわち、表3である)に、UMTSシステムとWLAN型のシステムとの間のQoS要件の可能なマッピングを示す。この表では、システム18を802.11型のネットワークと仮定するが、上述の通り、システム18はあらゆる型のWLAN型のシステムであってよい。
Figure 2006502666
マッピングをWTRUで実行することができるだけでなく、システム自体でも実行することができることに留意することが重要である。もちろん、システムで実行する場合、マッピングを所望のあらゆるシステム構成要素で実行することができる。図3および図4は、WTRUでQoS要件の変換が実行される例であり、以下に説明する。
ここで図3を参照すると、様々な無線通信システムのQoS要件を様々な型の無線通信システムを越えてマッピングすることができる、WTRU50を示す。WTRU50は、アプリケーション52および複数のベアラ54、54、および54を含み、これらのベアラをひとまとめにして、参照符号54を用いて参照する。本実施形態において、アプリケーション52はマッピングの機能を含む。すなわち、上で略述した例では、ハンドオーバの前に、ユーザはUMTSシステム16で操作をしている。したがって、アプリケーション52はQoS要件をUMTSのベアラ、例えばベアラ54に供給しており、UMTSの指定に従ってQoS要件を定義する。ひとたびユーザがWLAN型のシステム18にハンドオーバすると、別のベアラ、例えばベアラ54を使用してシステム18に情報を伝送する。しかし、WLAN型のシステム18における情報伝送は、ベアラ54を介して情報を伝送する場合に、利用されるに違いないQoS定義とは、異なるQoS定義を有する。これは、アプリケーションがUMTSシステム16で動作中に開始されたもので、アプリケーション52はUMTSに関して伝わることの問題である。したがって、ユーザがシステム18にハンドオーバする場合、アプリケーションの実行を継続するために、アプリケーションは、UMTSのQoS定義を使用し、ベアラ54を介して情報を送信することを中止し、WLAN型のシステム18用の適切なQoS定義を使用し、ベアラ54を介して情報の送信を開始する。上述の通り、システム18はあらゆる型のWLAN型のシステムであることが可能で、したがってシステムに応じて適切なQoS定義を変えることができることに留意されたい。供給されるベアラ54の数が、シームレスに動作することができるWTRUにわたるシステムの型の数に一致することが望ましいことにも留意されたい。アプリケーションを構成することにより、ベアラ等が提供されているすべてのシステムの型の間を変換することが望ましい。
次に図4を参照すると、別の実施形態を示し、さらにまた、WTRU50は、所望のあらゆる数の様々な型の無線通信システムを越えてシームレスに動作することができる。本実施形態において、変換すなわちマッピングの機能は、アプリケーション52から分離されている。この装置は、アプリケーションが、様々な型の無線通信システムのQoS要件を変換する責任なしに、通常どおり動作できるという点で好ましい場合もある。
本実施形態においてでは、トランスレータ(translator)56、56が、アプリケーションと1つを除く各ベアラとの間に供給されることが望ましい。したがって、アプリケーション52を、特定の型のシステム、例えばCDMA2000で開始し、ユーザがそのシステム内で操作を続ける場合、アプリケーション52は、CDMA2000のQoS要件を変換する必要なしに、ベアラ54と直に通信することができる。ユーザが、所定のシステムの型から別のシステムの型にハンドオーバをしようとしない場合、この方法であらゆる型の無線通信システムにサービスを提供することが望ましい。すなわち、例えば、WTRU50がCDMA2000からUMTSに切り換わり、UMTSのアプリケーションを開始する場合、アプリケーション52とベアラ54は、UMTSのQoS要件を使用して直に通信するであろう。
ユーザが、所定のシステムの型から別のシステムの型にハンドオーバをする場合、アプリケーション52は、ユーザがハンドオーバする先のシステムに対応するベアラと通信する。さらに、アプリケーション52は通常どおり実行を継続するが、アプリケーションと対応するベアラとの通信は、対応するベアラによって受信される前に適切に変換される。例えば、GSMシステムから802.11ネットワークへのハンドオーバをすると仮定すると、ひとたびハンドオーバが行われると、アプリケーション52からの通信を、802.11のベアラ、例えばベアラ54に経路指定する。アプリケーションは、ユーザがGSMのシステムで動作中に開始されたものであり、したがってアプリケーションはGSMに関するQoS要件を指定するが、QoS要件は、ベアラ54に対応するトランスレータ56によって変換され、その結果、ユーザにGSMシステムと802.11システムを越えてシームレスな動作を提供する。
異なるシステムの型の間でハンドオーバを行い、変換すなわちマッピングの機能をシステム自体で実行する場合、ベアラはハンドオーバが行われた元のシステムによって指定されたままである。しかし、ユーザがハンドオーバした先のシステムは、QoS要件が別の型の無線通信システムの定義(または不適切な定義)に基づいてそのシステムと通信していることを認識し、その要件を適切に変換する。この変換により、ユーザが、所定のシステム型で開始したいかなるアプリケーションまたはサービスであっても、ユーザが別のシステムの型にハンドオーバしたにもかかわらずシームレスな継続を可能にする。この装置はまた、ハンドオーバをするWTRUが、例えば、図3および図4で説明したように構成されることを必要とするものではない。
上述のとおりに、QoS要件のマッピングは、所望のあらゆるシステム構成要素で行うことができる。しかし、一例として、セルラー型の無線通信システムにおいて、マッピングは、コアネットワークの、さらに加えて一例として、サービングGPRSサポートノード(SGSN)またはホームロケーションレジスタ(HLR)で行うことができる。もちろん、このようなシステムでは、マッピングを基地局または無線ネットワークコントローラ(RNC)で実行することもできる。WLAN型のシステムに関して、マッピングはさらにまた、所望のあらゆるシステムの構成要素で実行することができる。一例として、マッピングは、そのようなシステムのアクセスポイント、アクセスルータ、またはコンピュータネットワーク部分で実行することができる。
次に図5を参照すると、様々な型の無線通信システムの間でQoS要件をマッピングする方法100を示す。ステップ102において、方法100がここから始まり、特定の型の無線通信システムでアプリケーションまたはサービスを開始する。次いで、ステップ104において、アプリケーションが開始された特定の型の無線通信システムのQoS要件に従って、ベアラ等にQoS要件を指定する。
ステップ106において、別の型の無線通信システムにハンドオーバをするかどうかを決定する。ハンドオーバをしない場合、方法100はステップ108に移り、ステップ108において、アプリケーションまたはサービスを完了するかまたは終了するまで継続する。ハンドオーバをする場合、方法100はステップ110に移り、ステップ110において、ユーザのハンドオーバ先である無線通信システムのQoS要件に従って、QoS要件を指定する。このステップにより、コネクションおよび/またはセッションを、所定のシステムの型から他のシステムの型にシームレスに継続することを可能にする。
変換がWTRUで行われる場合、QoS要件を、ユーザのハンドオーバ先のシステムのQoS要件に従ってベアラ等に指定する。変換がシステムで行われる場合、ユーザのハンドオーバ元のシステムのQoS要件に従ってQoS要件をベアラ等に指定し、ユーザのハンドオーバ先のシステムにより適切な変換を実行する。
本発明を特定の型の無線通信システムと併せて説明してきたが、本発明はこのようなシステムに限定されるものではなく、すべての型の無線通信システムを越えて実装することができる。さらに、セルラーおよびWLAN型のシステムについて述べたが、例えば赤外通信システムなど他の型の無線通信システムも当然、本発明の範囲に含まれる。
さらに、本発明を様々な実施形態に関して説明してきたが、添付の特許請求の範囲に要点を述べた本発明の範囲に含まれる他の変形形態については、当業者には明らかであろう。
様々な型の無線通信システムの、重複するカバーエリアを示す図である。 WTRUが、要求されたレベルのサービス品質を維持しながら複数の無線通信システムを越えて動作することが可能な複数の無線通信システムを示す図である。 様々な型の通信システムの間でサービス品質の要件をマッピングすることが可能なWTRUの実施形態を示す図である。 様々な型の通信システムの間でサービス品質の要件をマッピングすることが可能なWTRUの実施形態を示す図である。 様々な型の無線通信システムを越えてサービス品質の要件をマッピングできる方法を示す図である。

Claims (23)

  1. 様々な型の無線通信システムを越えてシームレスに動作するよう構成された無線送受信ユニット(WTRU)であって、
    様々な型の無線通信システムを越えてサービス品質要件を変換するよう構成され、無線サービスを実行される少なくとも1つのアプリケーションと、
    ユーザネットワークのインターフェースの間でユーザ情報信号を伝送する少なくとも1つのベアラと
    を備えたことを特徴とするユニット。
  2. 前記アプリケーションは、
    所定の型の無線通信システムに従って指定された、入来するサービス品質の要件を受け取り、および
    前記要件を変換して、別の型の無線通信システムに従って前記要件を出力するようさらに構成されたことを特徴とする請求項1に記載のWTRU。
  3. 前記アプリケーションによって変換することが可能な無線通信システムの数に対応する数の複数のベアラをさらに含むことを特徴とする請求項2に記載のWTRU。
  4. 第1のセルラー型の無線通信システムから第2のセルラー型の無線通信システムへのハンドオーバを行い、および
    前記アプリケーションによって、前記第1のシステムで開始されたサービスを継続するために前記第1のシステムのサービス品質の要件を前記第2のシステムのサービス品質の要件に変換することを特徴とする請求項1に記載のWTRU。
  5. 前記第1のセルラー型の無線通信システムはUMTSシステムであり、前記第2のセルラー型の無線通信システムはCDMA2000システムであることを特徴とする請求項4に記載のWTRU。
  6. セルラー型の無線通信システムから無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)型の無線通信システムへのハンドオーバを行い、および
    前記アプリケーションによって、前記セルラーシステムで開始されたサービスを継続するために前記セルラー型のシステムのサービス品質の要件を前記WLAN型システムのサービス品質の要件に変換することを特徴とする請求項1に記載のWTRU。
  7. 無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)型の無線通信システムからセルラー型の無線通信システムへのハンドオーバを行い、および
    前記アプリケーションによって、前記WLANシステムで開始されたサービスを継続するために前記WLAN型のシステムのサービス品質の要件を前記セルラー型のシステムのサービス品質の要件に変換することを特徴とする請求項1に記載のWTRU。
  8. 様々な型の無線通信システムを越えてシームレスに動作するよう構成された無線送受信ユニット(WTRU)であって、
    無線サービスを実行する少なくとも1つのアプリケーションと、
    ユーザとネットワークのインターフェース間でユーザ情報信号を伝送する少なくとも1つのベアラと、
    前記WTRUが他の様々な型の無線通信システムにハンドオーバすると、第1の無線通信システムに確立されたセッションを継続可能とすることによって、サービス品質の要件を変換する前記アプリケーションと前記ベアラとの間の少なくとも1つのトランスレータと
    を備えたことを特徴とするユニット。
  9. 前記トランスレータは、
    所定の型の無線通信システムに従って指定された、入来するサービス品質の要件を受け取り、および
    前記要件を変換して、別の型の無線通信システムに従って前記要件を出力するようさらに構成されたことを特徴とする請求項8に記載のWTRU。
  10. 入来するサービス品質の要件は、受け取とられ、適切なトランスレータおよびベアラに経路指定されることによって、前記WTRUが様々な型の無線通信システムの間でハンドオーバをする間、前記アプリケーションの動作を継続することを特徴とする請求項8に記載のWTRU。
  11. 第1のセルラー型の無線通信システムから第2のセルラー型の無線通信システムへのハンドオーバを行い、および
    前記トランスレータは、前記第1のシステムで開始されたサービスを継続するために前記第1のシステムのサービス品質の要件を前記第2のシステムのサービス品質の要件に変換することを特徴とする請求項8に記載のWTRU。
  12. 前記変換されたサービス品質の要件は、前記第2のシステムに対応するベアラサービスを介して伝送されることを特徴とする請求項11に記載のWTRU。
  13. 前記第1のセルラー型の無線通信システムはUMTSシステムであり、前記第2のセルラー型の無線通信システムはCDMA2000システムであることを特徴とする請求項11に記載のWTRU。
  14. セルラー型の無線通信システムから無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)型の無線通信システムへのハンドオーバを行い、および
    前記トランスレータは、前記セルラー型のシステムで開始されたサービスを継続するために前記セルラー型のシステムのサービス品質の要件を前記WLAN型のシステムのサービス品質の要件に変換することを特徴とする請求項8に記載のWTRU。
  15. 前記変換されたサービス品質の要件は、前記WLAN型のシステムに対応するベアラサービスを介して伝送されることを特徴とする請求項14に記載のWTRU。
  16. 無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)型の無線通信システムからセルラー型の無線通信システムへのハンドオーバを行い、および
    前記アプリケーションは、前記WLANシステムで開始されたサービスを継続するために前記WLAN型のシステムのサービス品質の要件をセルラー型のシステムのサービス品質の要件に変換することを特徴とする請求項8に記載のWTRU。
  17. 前記変換されたサービス品質の要件は、前記セルラー型のシステムに対応するベアラサービスを介して伝送されることを特徴とする請求項16に記載のWTRU。
  18. 無線送受信ユニット(WTRU)と無線通信システムとのインターフェースをとる少なくとも1つのインターフェース装置と、
    前記無線通信システムへのハンドオーバを要求するWTRUから、前記WTRUがハンドオーバを要求しているのとは異なる型の無線通信システムに従って指定されたサービス品質要件を受信し、および、前記WTRUからハンドオーバを要求している前記無線通信システムで開始されたサービスを継続するために前記サービス品質の要件を変換する手段と
    を備えたことを特徴とする無線通信システム。
  19. 前記無線通信システムは、セルラー型の無線通信システムであり、前記サービス品質の要件の変換は、コアネットワークで実行されることを特徴とする請求項18に記載の無線通信システム。
  20. 前記無線通信システムは、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)型の無線通信システムであり、前記サービス品質の要件の変換は、アクセスポイントで実行されることを特徴とする請求項18に記載の無線通信システム。
  21. 前記サービス品質の要件の変換は、アクセスルータで実行されることを特徴とする請求項20に記載の無線通信システム。
  22. 様々な型の無線通信システム間でシームレスなハンドオーバを提供する方法であって、
    第1の型の無線通信システムの無線送受信ユニット(WTRU)でアプリケーションを開始するステップと、
    前記第1のシステムから第2の型の無線通信システムへの前記WTRUのハンドオーバを要求するステップと、
    前記第1のシステムの指定から前記第2のシステムの指定にサービス品質の要件を変換するステップと、
    前記WTRUを前記第2のシステムにハンドオーバをするステップと、
    前記第1のシステムで開始されたアプリケーションを、前記第2のシステムの指定に従って指定された前記サービス品質の要件により前記第2のシステムで引き続き実行するステップと
    を備えたことを特徴とする方法。
  23. 前記アプリケーションは、前記第2のシステムに対応するベアラを使用して前記第2のシステムで引き続き実行することを特徴とする請求項22に記載の方法。
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