JP2006511991A - 異種ネットワークにおける加入者側からのデータ送信の方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、無線局（ＭＴ）による加入者側からのデータセットの無線送信を組織化するための方法であって、各自無線ネットワーク（Ｎ１，Ｎ２）を有する少なくとも２つの無線通信システムがあり、前記無線ネットワークの無線カバー領域は少なくとも１つのオーバーラップ領域で位置的に重なっており、前記少なくとも２つの無線ネットワーク（Ｎ１，Ｎ２）は共通の装置（ＲＮＣ）に接続されており、前記無線局（ＭＴ）は前記少なくとも１つのオーバーラップ領域内にあり、前記無線局（ＭＴ）は前記少なくとも２つの無線ネットワーク（Ｎ１，Ｎ２）へ加入者側から無線信号を送信するための装置を有しているものとした方法に関する。本発明によれば、前記共通の装置（ＲＮＣ）は、前記少なくとも２つの無線ネットワーク（Ｎ１，Ｎ２）に対する送信すべきデータセットの１つ又は複数の要素の割当てに関する情報を含んだ信号（ＳＰＬＩＴ）を、前記少なくとも２つの無線ネットワーク（Ｎ１，Ｎ２）のうちの少なくとも１つを介して前記無線局（ＭＴ）に伝送する。本発明はさらに加入者側からのデータセットの無線送信を組織化するための異種ネットワーク内の装置（ＲＮＣ）に関する。

Description

本発明は、請求項１の上位概念にしたがった、無線局による加入者側からのデータセットの無線送信を組織化するための方法に関する。さらに、本発明は、請求項８の上位概念にしたがった、無線局による加入者側からのデータセットの無線送信を組織化するための異種ネットワーク内の装置に関する。

無線通信システムでは、情報（例えば、音声、画像情報、ビデオ情報、ＳＭＳ（short message service）、又は他のデータ）は電磁波によって送信局と受信局との間で無線インタフェースを介して伝送される。その際、電磁波の放射は各システムで定められた周波数帯域内の搬送周波数で行われる。無線通信システムは、例えば移動局などの加入者側無線局、例えばノードＢなどの基地局、及び別のネットワーク側装置を含んでいる。無線局と基地局は無線通信システム内で無線インタフェースを介して相互に接続されている。無線局から基地局へのデータの送信は上り方向で、基地局から無線局への送信は下り方向で行われる。

無線通信システムは、例えば無線アクセス技術又は伝送方法により、ネットワークオペレーティングシステムとネットワークプロトコルとにより区別することができる。空間的に強く制限された無線カバー領域を有する無線ネットワークはＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）と呼ばれる。この無線通信システムの例としては、ＧＳＭ規格（Global System for Mobile Communications）に従ったシステム、ＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）、ＥＤＧＥ（Enhanced Data Rates for GSM Evolution）、ＴＳＭ（Time Division Synchronous Code Division Multiple Access）、ＤＥＣＴ（Digital European Cordless Telephony）、ＩＳ９５（Interim Standard No. 95）、ｃｄｍａ２０００、ＵＭＴＳ（Universal mobile Telecommunication System）、ＩＥＥＥ ８０２．１１、及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈがある。

無線通信システムにおいて、無線局から共通の伝送媒体へのアクセスは多重アクセス方式／マルチプレクス方式（Multiple Access，ＭＡ）により制御される。これらの多重アクセスでは、伝送媒体を時間領域に（時分割多重アクセス、ＴＤＭＡ）、周波数領域に（周波数分割多重アクセス、ＦＤＭＡ）、符号領域に（符号分割多重アクセス、ＣＤＭＡ）、又は無線局間の空間領域に分割することができる（空間分割多重、ＳＤＭＡ）。その際、しばしば（例えば、ＧＳＭ、ＴＥＴＲＡ（Terrestrial Trunked Radio）、ＤＥＣＴ、ＵＭＴＳにおいて）伝送媒体の分割は、無線インタフェースに相応して、周波数チャネル及び／又は時間チャネルで行われる。また、これらの方式のうちの複数の組み合わせも用いられる。乏しい無線リソースを経済的に扱うことができるように、無線通信システム内には、例えば制御装置のような、無線リソースを管理する又はリソースの割当てを行う装置が存在している。ここで、無線インタフェースのリソースは、例えば、タイムスリットと周波数との対、又はこの両者の一方（タイムスリット又は周波数）だけであってもよい。

各自無線ネットワークを有する多くの無線通信システムは異種ネットワークという概念の下に包摂することができる。このような異種ネットワークは様々な製造業者及び企業のコンポーネントを含むことができる。異種ネットワークの個々の無線通信システムにおいて使用される技術は異なっていてよい。個々の無線ネットワークの少なくとも相当数の無線カバー領域の重なりは、通常は少なくとも位置的に制限された領域で与えられる。個々の無線通信システムの相互の結合に関しては、様々な方策が存在している。例えば疎結合（ｌｏｏｓｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）の場合には、個々の無線ネットワーク間のハンドオーバは可能でない。これに対して、密結合（ｔｉｇｈｔ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）の場合には、複数の無線通信システムに対して共通の装置が存在しており、これらの無線通信システムへの無線アクセスを制御する。

異種ネットワークによる通信に適した無線局は、個々の無線通信システムにおいて種々の異なる無線アクセス技術が使用されるこのケースでは、様々な種類の無線ネットワークによって無線局が通信できるようにする装置を有している。この種のマルチモード能力は例えば
３Ｇ ＴＲ ２１．９１０ ｖ３．０．０（２０００−０７），Ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ ＵＥ Ｉｓｓｕｅｓ Ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ，Ｐｒｉｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｃ ｅｄｕｒｅｓ （Ｒｅｌｅａｓｅ １９９９）
に記載されている。

無線局が異種ネットワークにおいてデータを上り方向（Ｕｐｌｉｎｋ）で送信しようとする場合、データの受信者として様々な無線通信システムの基地局を利用することができる。

本発明の課題は、個々の無線通信システムに対して共通の装置を用いて上り方向での効率的なデータ送信を可能にする冒頭に述べた形式の異種ネットワーク向けの方法を提示することである。さらに、異種ネットワークの複数の無線ネットワークに共通の装置は、上り方向での効率的なデータ送信をサポートする冒頭に述べた形式のものでなければならない。

この課題は、方法に関しては、共通の装置によって、少なくとも２つの無線ネットワークのうちの１つ又は複数に対する送信すべきデータセットの１つ又は複数の要素の割当てに関する情報を含んだ信号を、前記少なくとも２つの無線ネットワークのうちの少なくとも１つを介して無線局に伝送するようにすることで解決される。

有利な実施形態及び発展形態は従属請求項の対象である。

少なくとも２つの無線ネットワークがあり、これらの無線ネットワークの無線カバー領域は少なくとも１つのオーバーラップ領域で位置的に重なる。これら少なくとも２つの無線ネットワークは共通の装置に接続されている。これら少なくとも２つの無線ネットワークへ加入者側から無線信号を送信するための装置を有する無線局が、少なくとも１つのオーバーラップ領域内にある。本発明によれば、上記の共通の装置は、これら少なくとも２つの無線ネットワークのうちの１つ又は複数に対する送信すべきデータセットの１つ又は複数の要素の割当てに関する情報を含んだ信号を、これら少なくとも２つの無線ネットワークのうちの少なくとも１つを介して無線局に伝送する。

無線局は、同種の又は根本的に異なる無線局であってもよい。既に述べたように、無線局は、例えば、無線アクセス技術又は伝送方式によって、ネットワークオペレーティングシステム又はネットワークプロトコルによって区別することができる。これらはともに１つの異種ネットワークを形成する。この異種ネットワークは例えばＷＬＡＮ、ＵＭＴＳ、及びＧＭＳネットワークから構成されるものとしてよい。

無線局は、共通の装置からの信号を受信した後、送信すべきデータセットの１つ又は複数の要素を割当てにしたがって１つ又は複数の各無線ネットワークに送信することができる。通常は、データセットは要素に分割され、続いてこれらの要素の各々が無線ネットワークに割り当てられる。データセットを例えば同じ大きさの３つの要素に分割すれば、第１の要素は第１の無線ネットワークに、第２の要素は第２の無線ネットワークに、第３の要素は第３の無線ネットワークに送信することができる。また、１つ又は複数の要素を１つより多くの無線ネットワークに割り当てることも可能である。したがって、データセットの第１の要素を、場合によっては第２の要素も、第１及び第２の無線ネットワークに割り当てることができる。これはデータの二重送信に相当することになる。さらに、要素の和がデータセット全体よりも小さく又は大きくなるようにすることもできる。要素の和がデータセットよりも大きい場合は要素の多重送信に相当するのに対して、要素の和がデータセットよりも小さい場合は、その時点のリソースがデータセット全体を送信するには不十分であることで生じる。残りの１つ又は複数の要素は後続の信号において無線ネットワークに割当て、この無線ネットワークに送信することができる。したがって通常は、データセットはただ１つの無線ネットワークに送信されるのではなく、要素に分割され、それからそれぞれ異なる無線ネットワークに割り当てられる。その結果、要素に分割されたデータセットは少なくとも２つの無線ネットワークに送信される。しかしながら、データセットを無線ネットワークのうちの１つに送信することも可能である。この場合、他の無線局にはデータセットの要素は割当てられていないことを示すシグナリングをこれら他の無線局に対して行うことができる。なお、このシグナリングによってはデータセットが送信されないようにしなければならない。

データセットの要素への分割と要素の割当ては、例えばデータの種類、データのボリューム、無線ネットワークの使用率もしくは他の特性に従って、又はランダムなプロセスを介しても行うことができる。

したがって、データセットの要素の無線ネットワークへの割当てに関しては、本発明による方法を含む多数のバリエーションが可能である。

本発明による方法は異種ネットワークにおける上り方向のデータ送信の制御を可能にする。本発明によるシグナリングによれば、複数の無線ネットワークの無線リソースを効率的に利用することができる。

本発明の１つの実施形態では、共通の装置における割当ては少なくとも２つの無線通信システムのうちの１つ又は複数における無線リソースの使用率に関する情報に基づいて行われる。これは、とりわけ、その時点において使用されていない無線ネットワークにデータを優先して送信することで、乏しい無線リソースの効率的な分配を可能にする。使用率に関する情報は個々の無線ネットワークから共通の装置へ伝送される。その際、干渉値に関する情報も相応して無線ネットワーク内で使用することができる。

本発明の別の実施形態では、共通の装置における割当ては無線局と少なくとも２つの無線通信システムのうちの１つ又は複数との間の接続品質に関する情報に基づいて行われる。接続品質は無線局又は１つもしくは複数の無線ネットワークにより求められる。とりわけ、主にその時点で無線局に対して良好な接続品質を有している無線ネットワークに対する要素の割当てが有利である。

本発明のさらに別の実施形態では、共通の装置における割当ては送信すべきデータセットに関する情報に基づいて行われる。無線局によって伝送されるこれらの情報は、例えば、データの種類及びボリューム、ならびに品質要求（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ，ＱｏＳ）であってよい。

有利には、共通の装置における割当ては無線局により伝送される指定に基づいて行われる。例えば、無線局は所定の無線ネットワークに対する優先票を出すことができる。その際、無線ネットワークのそれぞれ異なる料金に基づいたコスト上の理由が一役を担うこともある。無線ネットワーク選択の複数の基準の組み合わせも、無線局によって伝送される無線ネットワークへの要素の割当てに関する情報に入れてよい。

本発明の１つの発展形態では、信号は、送信すべきデータセットの１つ又は複数の要素のために前記無線局によって使用されるべき無線リソースを内容として含んでいる。例えば、無線局はこれにより送信にどの周波数を使用すべきかを通知することができる。

有利には、信号は共通の装置により少なくとも２つの無線ネットワークに送られる。これにより、２つより多くの無線ネットワークが存在している場合に、無線ネットワークの一部に又はすべての無線ネットワークに信号の送信を行うことができる。このようにして、１つの又はすべての無線ネットワークの一部は、無線局からどのデータを受け取るか、また場合によっては無線局に対してどの無線リソースを確保すべきかを知る。

上記課題は、共通の装置に関しては、この装置が、少なくとも２つの無線ネットワークのうちの１つ又は複数に送信すべきデータセットの１つ又は複数の要素を割り当てるための手段と、前記割当てに関する情報を含んだ信号を形成し、該信号を前記少なくとも２つの無線ネットワークのうちの少なくとも１つを介して無線局に伝送するための手段とを有するように構成することで解決される。

本発明によれば、この装置は、少なくとも２つの無線ネットワークのうちの１つ又は複数に送信すべきデータセットの１つ又は複数の要素の割当てを行うための手段を有している。さらに、この装置は、割当てに関する情報を含んだ信号を少なくとも２つの無線ネットワークのうちの少なくとも１つを介して無線局に伝送するための手段を有している。

請求項１ならびに本発明の実施形態及び発展形態にしたがった本発明の方法ステップを実行するための相応する手段を本発明による装置内に設けることもできる。

以下では、本発明を実施例に基づいて説明する。

図１は、異種ネットワークを図式的に示したものであり、
図２は、本発明による方法のフローチャートを示したものである。

図１には、異種ネットワークが図式的に示されている。この異種ネットワークは個々の無線ネットワークＮ１、Ｎ２、及びＮ３を包摂している。個々の無線ネットワークＮ１、Ｎ２、及びＮ３の無線カバー領域は円によって示されている。これらの無線カバー領域は、無線局ＭＴ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）の所在している領域内で重なり合っている。無線局は、例えば移動電話又はラップトップのような様々な装置であってよい。無線局は、個々の無線ネットワークＮ１、Ｎ２、及びＮ３の各々にデータを送信し、またこれらからデータを受信することができる。この種のマルチモード可能な無線局は様々な無線アクセス技術を備えている。その一例がＳＤＲ（Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｄｅｆｉｎｅｄ Ｒａｄｉｏ）無線局である。個々の無線ネットワークＮ１、Ｎ２、及びＮ３へのデータの送信は、個々の無線ネットワークＮ１、Ｎ２、及びＮ３からのデータの受信と同様に、同時に、時間上で部分的にオーバーラップして、及び／又は時間的に離れて行われうる。

個々の無線ネットワークＮ１、Ｎ２、及びＮ３は共通の装置に接続されている。この共通の装置ＲＮＣの任務は、個々の無線ネットワークＮ１、Ｎ２、及びＮ３の無線リソースを管理することである。

無線局ＭＴは上り方向にデータセットを送信しようとする。このために、ネットワークＮ１の基地局、ネットワークＮ２の基地局、及びネットワークＮ３の基地局が受信器として利用可能である。データセットは全体として個々の無線ネットワークＮ１、Ｎ２、及びＮ３のうちの１つ又は複数に送信される。しかし、データセットを分割し、要素を異なる無線ネットワークＮ１、Ｎ２、又はＮ３に送信することも可能である。データセットが例えば４つの要素に分割される場合には、第１及び第４の要素は第１の無線ネットワークＮ１に、第２の要素は第２の無線ネットワークＮ２に、第３の要素は第３の無線ネットワークＮ３に割り当てることができる。

共通の装置ＲＮＣは、個々の無線ネットワークＮ１、Ｎ２、又はＮ３に上り方向で送信すべきデータセットの要素の割当てを行うことのできる装置Ｅを有している。別の装置Ｔは、割当てが成功した後に、この割当てを示す信号を形成する。この信号は装置Ｔによって個々の無線ネットワークＮ１、Ｎ２、又はＮ３のうちの１つ又は複数に送信することができる。

図２は、本発明による方法の流れを明らかにしている。無線ネットワークＮ１は、無線ネットワークＮ１のその時点の又は予測される無線リソースの使用率を示すメッセージＵＬ−ＬＲ１（Ｕｐｌｉｎｋ Ｌｏａｄ Ｒｅｐｏｒｔ１）を共通の装置に伝送する。無線ネットワークＮ２もまさにそのようなメッセージＵＬ−ＬＲ２を共通の装置に送信する。単純化のために、図２には別の無線ネットワークは示されていない。

無線局ＭＴは、データセット送信のための上り方向無線リソースへの問合せを内容とするメッセージＲＥＱＵＥＳＴを送信する。このメッセージでは、データの種類及びデータセットのボリュームが特定される。メッセージＲＥＱＵＥＳＴは無線局ＭＴによって無線ネットワークＮ１の少なくとも１つの基地局に、又は無線ネットワークＮ２の少なくとも１つの基地局に、又は両方の無線ネットワークＮ１及びＮ２の少なくとも１つの基地局にもそれぞれ送信される。つづいて、これらの基地局がメッセージを共通の装置ＲＮＣに伝送する。

得られた情報に基づいて、共通の装置ＲＮＣはステップＩＮＦＯにおいてデータセットの要素への分割と個々の無線ネットワークＮ１及びＮ２への要素の割当てを行うことができる。その際、無線局ＭＴによって又は直接無線ネットワークのうちの１つ又は複数によって送信された、例えば無線局ＭＴと無線ネットワークＮ１又はＮ２のうちの１つ又は複数との間の接続品質に関する情報のような、別の情報も入れてよい。さらに、択一的に又は付加的に、受信する側の無線ネットワークに関して無線局ＭＴの優先順位を考慮するようにすることも可能である。また、データセットを伝送する際の品質要求が重要な役割を演じることもある。

データセットの要素を無線ネットワークＮ１又はＮ２に割り当てた後、共通の装置ＲＮＣはメッセージＳＰＬＩＴを伝送する。このメッセージは、無線局ＭＴからどちらの無線ネットワークＮ１又はＮ２にデータセットのどの要素を送るべきかに関する情報を内容としている。さらに、このメッセージは、各要素を送信するためにどの無線リソースを使用すべきかをも示す。メッセージＳＰＬＩＴは共通の装置ＲＮＣによって無線ネットワークＮ１又はＮ２の少なくとも一方に伝送され、この無線ネットワークから局ＭＴに送られる。無線ネットワークＮ１及びＮ２は、以降どの無線リソースが無線局ＭＴによって占有されるかをメッセージＳＰＬＩＴから読み取る。

メッセージＳＰＬＩＴを受信した後、無線局ＭＴはメッセージＵＬ−ＴＲ２（Ｕｐｌｉｎｋ Ｔｒａｆｆｉｃ２）を送信する。このメッセージは、先行するメッセージＳＰＬＩＴにおいて無線ネットワークＮ２に割り当てられたデータセットの要素を含んでいる。これに相応して、同時に又はその後にデータセットの各要素を有するメッセージＵＬ−ＴＲ１が無線ネットワークＮ１に送信される。

データセットが例えば電話の形態をとったデータ速度の低いリアルタイムデータとデータ速度の比較的高い非リアルタイムデータとから成っている場合には、例えばＧＳＭ無線通信システムは電話を引き継ぐことができ、その一方でデータ速度の比較的高い非リアルタイムデータはＷＬＡＮに送信される。無線局は使用すべき周波数とタイムスロットをメッセージＳＰＬＩＴから知ることができる。しかし、使用すべき無線リソースの指示をメッセージＳＰＬＩＴ以外のメッセージで行う、例えば、メッセージＳＰＬＩＴによる要素の送信先である各無線局によって送信されるメッセージの形態で行うことも可能である。また、例えばリアルタイムデータと非リアルタイムデータの内部のような、個々のデータグループの内部でも、分割を行うことができる。この分割は有利には様々な無線ネットアークの使用率にしたがって合理的に行われる。また、データセット全体をただ１つの無線ネットワークに割り当てることも可能である。

異種ネットワークを図式的に示す。 本発明による方法のフローチャートを示す。

Claims (8)

1. 無線局（ＭＴ）による加入者側からのデータセットの無線送信を組織化するための方法であって、
   各自無線ネットワーク（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３）を有する少なくとも２つの無線通信システムがあり、前記無線ネットワークの無線カバー領域は少なくとも１つのオーバーラップ領域で位置的に重なっており、
   前記少なくとも２つの無線ネットワーク（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３）は共通の装置（ＲＮＣ）に接続されており、
   前記無線局（ＭＴ）は前記少なくとも１つのオーバーラップ領域内にあり、
   前記無線局（ＭＴ）は前記少なくとも２つの無線ネットワーク（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３）へ加入者側から無線信号を送信するための装置を有しているものとした方法において、
   前記共通の装置（ＲＮＣ）によって、前記少なくとも２つの無線ネットワーク（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３）のうちの１つ又は複数に対する送信すべきデータセットの１つ又は複数の要素の割当てに関する情報を含んだ信号（ＳＰＬＩＴ）を、前記少なくとも２つの無線ネットワーク（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３）のうちの少なくとも１つを介して前記無線局（ＭＴ）に伝送するようにしたことを特徴とする、無線局（ＭＴ）による加入者側からのデータセットの無線送信を組織化するための方法。
2. 前記共通の装置（ＲＮＣ）における割当てを前記少なくとも２つの無線通信システムのうちの１つ又は複数における無線リソースの使用率に関する情報（ＵＬ−ＬＲ１，ＵＬ−ＬＲ２）に基づいて行う、請求項１記載の方法。
3. 前記共通の装置（ＲＮＣ）における割当てを前記無線局（ＭＴ）と前記少なくとも２つの無線通信システムのうちの１つ又は複数との間の接続品質に関する情報に基づいて行う、請求項１又は２記載の方法。
4. 前記共通の装置（ＲＮＣ）における割当てを送信すべきデータセットに関する情報（ＲＥＱＵＥＳＴ）に基づいて行う、請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
5. 前記共通の装置（ＲＮＣ）における割当てを前記無線局（ＭＴ）により伝送される指定に基づいて行う、請求項１から４のいずれか１項記載の方法。
6. 前記信号（ＳＰＬＩＴ）は、送信すべきデータセットの１つ又は複数の要素のために前記無線局（ＭＴ）によって使用されるべき無線リソースを内容として含んでいる、請求項１から５のいずれか１項記載の方法。
7. 前記信号（ＳＰＬＩＴ）を前記共通の装置（ＲＮＣ）により前記少なくとも２つの無線ネットワーク（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３）に送る、請求項１から６のいずれか１項記載の方法。
8. 無線局（ＭＴ）による加入者側からのデータセットの無線送信を組織化するための異種ネットワーク内の装置（ＲＮＣ）であって、
   各自無線ネットワーク（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３）を有する少なくとも２つの無線通信システムがあり、前記無線ネットワークの無線カバー領域は少なくとも１つのオーバーラップ領域で位置的に重なっており、
   前記少なくとも２つの無線ネットワーク（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３）は前記装置（ＲＮＣ）と接続されており、
   前記無線局（ＭＴ）は前記少なくとも１つのオーバーラップ領域内にあり、
   前記無線局（ＭＴ）は前記少なくとも２つの無線ネットワーク（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３）へ加入者側から無線信号を送信するための装置を有しているものである形式の装置（ＲＮＣ）において、
   前記装置（ＲＮＣ）は、前記少なくとも２つの無線ネットワーク（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３）のうちの１つ又は複数に送信すべきデータセットの１つ又は複数の要素を割り当てるための手段（Ｅ）を有しており、
   また、前記装置（ＲＮＣ）は、前記割当てに関する情報を含んだ信号（ＳＰＬＩＴ）を形成し、該信号を前記少なくとも２つの無線ネットワーク（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３）のうちの少なくとも１つを介して前記無線局（ＭＴ）に伝送するための手段（Ｔ）を有していることを特徴とする、無線局（ＭＴ）による加入者側からのデータセットの無線送信を組織化するための異種ネットワーク内の装置（ＲＮＣ）。

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