JP2007507180A - 無線通信システムにおいてtddとfddとの間でリソース配分を統合するための方法およびシステム - Google Patents

無線通信システムにおいてtddとfddとの間でリソース配分を統合するための方法およびシステム Download PDF

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Abstract

本発明は、無線通信システムにおいて時分割複信(TDD)とFDD(FDD)との間でリソース配分を統合する。無線ネットワーク制御装置(RNC)は、コアネットワークまたは無線送受信ユニット(WTRU)から無線アクセスベアラ(RAB)リクエストを受信する。リクエストに応答して無線リソースを割り当てるため、RNCはTDD−FDDセレクタを利用する。TDD−FDDセレクタは、受信RABリクエストに関する様々なパラメータを評価し、TDDリソースまたはFDDリソースのどちらを割り当てるのが好ましいか、またそのようなリソースが現在利用可能かどうかを決定する。リソースが割り当てられると、現在のリソース配分に最適化を施し得るかどうかを決定するため、システム状態が評価される。

Description

本発明は、無線通信システムに関する。より詳細には、本発明は、無線通信システムにおいて時分割複信(TDD:time division duplex)と周波数分割複信(FDD:frequency division duplex)との間でリソース配分を統合することに関する。
当技術分野において無線通信システムが良く知られている。無線システムに大域的な接続性を提供するため、規格が開発され、実施されている。広く使用されている現行規格の1つは、移動体通信用グローバルシステム(GSM:Global System for Mobile Telecommunications)として知られている。これはいわゆる第2世代移動体無線システム規格(2G)と見なされており、その改訂版(2.5G)が後に続いた。GPRSおよびEDGEは、2.5G技術の例であり、(2G)GMSネットワーク上で相対的に高速なデータサービスを提供する。これらの規格は各々、付加的特徴および機能強化を加えて従来技術を改良しようと試みた。1998年1月、欧州電気通信標準化機構の移動体特別部会(ETSI SMG:European Telecommunications Standard Institute-Special Mobile Group)が、ユニバーサル移動体通信システム(UMTS:Universal Mobile Telecommunications Systems)と呼ばれる第3世代無線システム用の無線アクセス方式に合意した。さらにUMTS規格を実施するため、1998年12月、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP:Third Generation Partnership Project)が結成された。3GPPは、共通第3世代移動体無線規格(common third generational mobile radio standard)に関する作業を続けている。
現在の3GPP仕様による典型的なUMTSシステム構成が、図1に示されている。UMTSシステム構成は、現在公に利用可能な3GPP仕様文書で詳細に定義されているIuとして知られるインターフェースを介して、UMTS地上無線アクセスネットワーク(UTRAN:Terrestrial Radio Access Network)に相互接続されたコアネットワーク(CN)を含む。UTRANは、Uuとして知られる無線インターフェースを介し、3GPPではユーザ機器(UE)として知られる無線送受信ユニット(WTRU:wireless transmit receive unit)を通して、ユーザに無線通信サービスを提供するように構成される。UTRANは、1つまたは複数の無線ネットワーク制御装置(RNC:Radio Network Controller)と、3GPPではノードBとして知られる基地局とを有し、これらは共同して、UEとの無線通信のための地理的カバレージを提供する。1つまたは複数のノードBが、3GPPではIubとして知られるインターフェースを介して、各RNCに接続される。UTRANは、異なるRNCに接続された複数のノードBのグループを有することができ、図1に示された例には2つのグループが示されている。UTRANに2以上のRNCが提供される場合、Iurインターフェースを介してRNC間通信が実行される。
ネットワーク構成要素の外部の通信は、ユーザレベルではUuインターフェースを介してノードBによって、またネットワークレベルでは外部システムへの様々なCN接続を介してCNによって実行される。
一般に、ノードBおよびアクセスポイントなどの基地局の主要機能は、基地局のネットワークとWTRUの間で無線接続を提供することである。通常、基地局は、非接続WTRUが基地局のタイミングと同期できるように、共通チャネル信号を発信する。3GPPでは、ノードBはUEとの物理無線接続を実行する。ノードBによってUuインターフェースを介して送信される信号を制御するRNCから、ノードBはIubインターフェースを介して信号を受信する。
CNは、情報を正しい宛先にルーティングする責任を負う。例えば、CNは、ノードBの1つを介してUMTSによって受信されたUEからの音声トラフィックを公衆交換電話網(PSTN)に、またはインターネット行きのパケットデータをルーティングすることができる。3GPPでは、CNは6つの主要構成要素、すなわち、1)サービス提供汎用パケット無線サービス(GPRS:General Packet Radio Service)支援ノード、2)ゲートウェイGPRS支援ノード、3)境界ゲートウェイ、4)在圏ロケーションレジスタ(visitor location register)、5)移動サービス交換センタ、および6)ゲートウェイ移動サービス交換センタを有する。サービス提供GPRS支援ノードは、インターネットなどのパケット交換ドメインへのアクセスを提供する。ゲートウェイGPRS支援ノードは、その他のネットワークに接続するためのゲートウェイノードである。他の通信事業者ネットワークまたはインターネットに向うすべてのデータトラフィックは、ゲートウェイGPRS支援ノードを通過する。境界ゲートウェイは、ネットワークの外部の侵入者によるネットワーク領域内の加入者への攻撃を防ぐためのファイアウォールとして機能する。在圏ロケーションレジスタは、現在のサービス提供ネットワークがもつ、サービスを提供するのに必要な加入者データのコピーである。この情報は最初、移動加入者を管理するデータベースから来る。移動サービス交換センタは、UMTS端末からネットワークへの回路交換接続を担当する。ゲートウェイ移動サービス交換センタは、加入者の現在地に基づいて必要とされるルーティング機能を実施する。ゲートウェイ移動サービス交換センタはまた、加入者から外部ネットワークへの接続リクエストを受信し、管理する。
RNCは一般に、UTRANの内部機能を制御する。RNCは、例えば国内UMTS内のセル電話からかけられた海外通話など、Uuインターフェースを介してノードBと接続されるローカル構成要素と、CNと外部システムの間のコネクションを介した外部サービス構成要素とを有する通信のための仲介サービスも提供する。
一般に、RNCは、複数の基地局を監視し、ノードBによってサービスを受ける無線サービスカバレージ(wireless radio service coverage)の地理的エリア内のリソースを管理し、Uuインターフェースのための物理無線リソースを制御する。3GPPでは、RNCのIuインターフェースは、CNへの2つのコネクションを提供し、一方はパケット交換ドメインへのコネクション、他方は回路交換ドメインへのコネクションである。RNCのその他の重要な機能には、機密性および完全性保護が含まれる。
第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)の時分割複信(TDD)および周波数分割複信(FDD)システムなどの通信システムでは、可変速度データの複数の共用および専用チャネルが、送信のために合成される。そのようなシステムのためのバックグラウンド仕様データ(background specification data)は、公に利用可能であり、開発され続けている。
ほぼすべての無線通信システムは、ULおよびDLトラフィック用に2つの異なるチャネルを使用する。TDDタイプのシステムでは、ULおよびDLチャネルは、同じ周波数帯域に存在する。ULおよびDLチャネルの間の分割は、時間領域で行われる。したがって、ある特定の周波数搬送波に関して、その周波数搬送波の具体的なリンク方向は、その単一の周波数搬送波上で現在処理されているのはULトラフィックか、それともDLトラフィックかに応じて、ULとDLの間で交替する。対照的に、FDDタイプのシステムでは、ULおよびDLコネクション用に2つの周波数帯域が使用される。従来のコードレス電話、北米セルラ無線(North American cellular radio)、マイクロ波ポイントツーポイント無線(microwave point−to−point radio)、および衛星システムを含む大部分のシステムは、FDDタイプの技術を実施する。
無線通信システムの発展に伴い、そのようなシステムを介して搬送されるトラフィックのタイプは、音声通信ばかりでなく、様々なタイプのデータ送信も含むように発展した。例えば、無線通信システムを介したマルチメディアデータ送信は、ULおよびDLの間でしばしば非対称トラフィック負荷を生じさせる。さらに、TDDタイプのシステムとFDDタイプのシステムの両方が無線ユーザから利用可能なカバレージエリアのオーバラップが増加している。
当業者に知られているように、TDDタイプのシステムでは、ULチャネルとDLチャネルの数は、特定の時間および場所におけるトラフィック条件に従って、動的に調整することができる。したがって、TDDタイプのシステムは、高いデータ速度を有する非対称(またはそれ以外の不平衡)トラフィックを処理するのにより適している。しかし、FDDシステムは、ULおよびDLリソースの所定配分のため、音声トラフィックなど低速から中速の一定のデータ速度をもつサービスを処理するのにより適しているという点で、TDDタイプのシステムにまさる利点を有する。
TDDタイプのシステムとFDDタイプのシステムの間の無線リソース管理は、各システムタイプで別個に独自の配分方法に従って実行される。この構成は、無線通信システムにおける時分割複信(TDD)と周波数分割複信(FDD)の間の統合的なリソース配分によって達成されるかもしれない潜在的な最適化を阻害する。
したがって、無線通信システムにおいてTDDとFDDの間の無線リソース管理を統合する必要がある。
本発明は、無線通信システムにおいて時分割複信(TDD)とFDD(FDD)との間でリソース配分を統合する。無線ネットワーク制御装置(RNC)は、コアネットワークまたは無線送受信ユニット(WTRU)から無線アクセスベアラ(RAB:radio access bearer)リクエストを受信する。リクエストに応答して無線リソースを割り当てるため、RNCはTDD−FDDセレクタを利用する。TDD−FDDセレクタは、受信RABリクエストに関する様々なパラメータを評価し、TDDリソースまたはFDDリソースのどちらを割り当てるのが好ましいか、またそのようなリソースが現在利用可能かどうかを決定する。リソースが割り当てられると、現在のリソース配分に最適化を施し得るかどうかを決定するため、システム状態が評価される。
本発明は、図面を参照して説明されるが、すべての図面にわたって同じ番号は同じ要素を表す。
以降、「WTRU」という用語は、ユーザ機器、移動局、固定もしくは移動加入者ユニット、ページャ、または無線環境で動作可能なその他のタイプの任意の装置を含むが、これらに限定されない。以降で言及される場合、「基地局」という用語は、ノードB、サイトコントローラ、アクセスポイント、または無線環境におけるその他の任意のインターフェース装置を含むが、これらに限定されない。
今度は図2を参照すると、本発明による無線通信システム200が示されている。システム200は、コアネットワーク202に接続された、TDD無線ネットワーク制御装置(RNC)204と、FDD RNC208とを含む。RNC204、208は各々、少なくとも1つの基地局を制御する。例えば、TDD RNC204は、基地局212を制御する。その基地局212は、カバレージエリア210を提供し、カバレージエリア210内で動作するWTRU228、230は、TDD RNC204からリソースを割り当てられることができる。同様に、FDD RNC208は、基地局216を制御し、その基地局216は、カバレージエリア214を提供する。WTRU220、222は、FDD RNC208からリソースを割り当てられることができる。エリア218では、TDDおよびFDDサービスの両方が、WTRU224、226から利用可能である。エリア218のような重なり合うカバレージエリアは、任意の大きさをとることができ、図2に示された特定の構成は、まったくの例であるに過ぎない。
無線アクセスベアラ(RAB)リクエスト(すなわち呼確立リクエスト)が、コアネットワークまたはWTRUからRNCに送信される場合、リクエストは通常、要求されたコネクションがどのように利用されるかに関する情報を提供する複数のパラメータと一緒に送信される。そのようなパラメータの例として、アップリンクとダウンリンクの間の対称度(すなわち要求されたコネクションの対称性または対称ステータス)、データ転送速度、フレームサイズ、アプリケーションタイプ、および要求されたコネクションがポイントツーポイントか、ポイントツーマルチポイントか、それともブロードキャストかなどを挙げることができるが、これらに限定されない。上記のパラメータは、まったくの例であるに過ぎず、要求されたコネクションに関する情報を提供する任意のタイプのパラメータを利用することができる。
本発明のRNC204、208は、それぞれTDD−FDDセレクタ206、210を備えて構成される。TDD−FDDセレクタ206、210は、受信RABリクエストにとって最適の技術タイプを決定するための、所望の1つまたは複数のプロセッサとすることができる。すなわち、例えば、RABリクエスト、リソース利用可能性、および/またはその他の関連する考慮事項に関して提供されたパラメータに基づいて、TDD−FDDセレクタ206、210は、個々のタイプのコネクションリクエストを処理するのに最も効率的なシステム技術タイプに基づいてコネクションリクエストがリソースの割り当てを受けるように、無線リソースマネージャ(RRM:radio resource manager)を始めとするRNCの既存機能と連携して、リソースを割り当てるために動作する。例えば、対称性が最優先の考慮事項だと仮定すると、対称トラフィック(すなわちアップリンクとダウンリンクのトラフィック量が同程度)を有するコネクションリクエストは、FDD技術をもちろん実施する、そのようなトラフィックを処理する際により効率的な、FDD RNC208によって好ましくは処理される。同様に、非対称トラフィック(すなわち一方の方向のトラフィック量が他方よりも多い)を有するコネクションリクエストは、TDD技術をもちろん実施する、そのようなトラフィックを処理する際により効率的な、TDD RNC204によって好ましくは処理される。
例えば、やはり対称性が最優先の考慮事項である場合、個々の受信RABリクエストにとって好ましい技術タイプを決定するため、TDD−FDDセレクタ206、210は、その受信RABリクエストについてアップリンクおよびダウンリンクのデータ速度を推定することができる。アップリンクおよびダウンリンクの推定データ速度は、例えば、要求データ速度、現在のトラフィック状態、現在の干渉レベル、またはその他の任意の関連パラメータに基づいて推定することができる。TDD−FDDセレクタ206、210は、その後、アップリンクおよびダウンリンクの推定データ速度の差と所定の閾値とを比較することができる。アップリンクおよびダウンリンクの推定データ速度の差が閾値と等しいか、または閾値より大きい場合、RABリクエストは非対称であると(すなわち非対称の対称ステータスを有すると)見なすことができ、TDD RNC204からのリソースを割り当てることができる。推定データ速度の差が閾値より小さい場合、RABリクエストは対称であると(すなわち対称の対称ステータスを有すると)見なすことができ、FDD RNC208からのリソースを割り当てることができる。
上述したように、受信RABリクエストに基づいてリソースを割り当てるため、最適な技術タイプを決定するとき、アプリケーションタイプおよびデータ速度を含むその他のパラメータを単独でまたは対称性と組み合わせて評価することもできる。例えば、要求されたコネクションが、リアルタイム送信を必要とする音声アプリケーション用のものである場合、コネクションはFDD RNC208を使用して提供される方が好ましい。同様に、リアルタイム送信を必要としないデータアプリケーション用のものである場合、コネクションはTDD RNC204を使用して提供される方が好ましい。一般に、トラフィックが非常に非対称的であり、高いデータ速度を有するならば、TDDの方が好ましい。トラフィックが非常に対称的であり、かなり低いデータ速度を有するならば、FDDの方が好ましい。その中間のものは、状況に応じて、TDDまたはFDDのどちらかで送信されることができる。例えば、TDDセルが密集している場合、その他のパラメータに関わらず、RABリクエストをFDDに割り当てる方が望ましい。
この実施形態では、RABリクエストは、TDD RNC204またはFDD RNC208のどちらかを介して発行されることができることに留意されたい。どちらの場合でも、リクエストを受信したRNCは、リソース割り当てに関する決定を下し、必要な場合は、リソースが適切なタイプのRNCによって配分されるように、適切に別のRNCタイプにRABリクエストを転送する。例えば、TDD RNC204がRABリクエストを受信し、リクエストはFDDタイプの技術を使用して処理されるべきであると決定した場合、TDD RNC204は、そのリクエストをIurインターフェースを介してFDD RNC208に転送する。その後、FDD RNC208は、そのリクエストを通常の方式で処理する。
今度は図3を参照すると、本発明の別の実施形態における、統合TDD−FDD RNC304が提供されている。統合TDD−FDD RNC304は、TDD RNCとFDD RNCの従来の機能を統合する。したがって、この実施形態では、TDD−FDDセレクタが1つだけ提供される。TDD−FDDセレクタ806は、上で説明したように動作し、受信RABリクエストはTDDモードで処理されるべきか、それともFDDモードで処理されるべきかを決定する。上で説明したように、TDD−FDDセレクタは、個々のRABリクエストにとってどのモードが適切かを決定するとき、対称性、データ速度、アプリケーションタイプ、リソース利用可能性、およびその他の任意の関連パラメータを評価することができる。例えば、WTRU320および322は交わったカバレージエリア324に存在するので、WTRU320および322には、必要に応じてTDDモードまたはFDDモードのどちらかでリソースを割り当てることができる。
今度は図4を参照すると、本発明による、システムリソースを割り当てるための方法400が示されている。方法400は、無線アクセスベアラ(RAB)リクエストが受信されるステップ402において開始する。リクエストは、TDD RNCまたはFDD RNCのどちらかによって受信されることができ、統合TDD−FDD RNCが提供される場合は、リクエストは、TDDモードまたはFDDモードのどちらかで受信されることができる。次にステップ404において、受信リクエストに関するパラメータが評価される。上で説明したように、パラメータは、受信RABに関する情報を提供する任意のパラメータとすることができる。一般に、評価されると好ましいパラメータとして、対称性、データ速度、およびアプリケーションタイプを挙げることができる。
ステップ406において、ステップ404で評価されたパラメータに基づいて、TDDタイプのセル内とFDDタイプのセル内(すなわちTDDモードとFDDモード)のどちらで要求されたサービスを処理した方が好ましいかが決定される。先に説明したように、高いデータ速度の非対称コネクションはTDD(すなわちTDDセル内)で処理した方が好ましく、低いデータ速度の対称コネクションはFDD(すなわちFDDセル内)で処理した方が好ましい。
要求されたサービスはTDDセル内で処理された方が好ましいと決定された場合、方法400はステップ406からステップ408に進む。ステップ408において、RABを必要とするWTRUがTDDセル内に存在するかどうかが決定される。すなわち、ステップ406でTDDの方が好ましいと決定されたが、ステップ408ではTDDサービスが実際に現在利用可能であるかどうかを確認する。例えば、TDDセル内で動作するWTRUによって受信RABリクエストが発行され、かつリクエストはTDDセル内で処理されるべきであると決定された場合、TDDサービスは明らかに利用可能である。しかし、FDDセル内で動作するWTRUによって受信RABリクエストが発行され、かつリクエストはTDDセル内で処理されるべきであると決定された場合、本発明は、WTRUをFDDからTDDに受け渡す前に、TDDサービスも利用可能であることを確認する。したがって、ステップ408でWTRUがTDDセル内に存在すると決定された場合、ステップ410において、要求されたサービスがTDDセル内で提供される。しかし、WTRUがTDDセル内に存在しない(すなわちTDDサービスは利用可能でない)と決定された場合、要求されたサービスは、FDDセル内でWTRUに提供される(ステップ414)。この状況では、WTRUは好ましいセル内で(すなわちTDDセル内で)サービスを受けられないが、RABが要求されたときにWTRUが動作していたシステムであるFDDで、要求したサービスを提供されることに留意されたい。
上と同様に、ステップ406において、要求されたサービスはFDDセル内で処理された方が好ましいと決定された場合、方法400はステップ406からステップ412に進む。ステップ412において、RABを必要とするWTRUがFDDセル内に存在するかどうかが決定される。すなわち、ステップ408でFDDの方が好ましいと決定されたが、ステップ412ではFDDサービスが実際に現在利用可能であるかどうかを確認する。例えば、FDDセル内で動作するWTRUによって受信RABリクエストが発行され、かつリクエストはFDDセル内で処理されるべきであると決定された場合、FDDサービスは明らかに利用可能である。しかし、TDDセル内で動作するWTRUによって受信RABリクエストが発行され、かつリクエストはFDDセル内で処理されるべきであると決定された場合、本発明は、WTRUをTDDからFDDに受け渡す前に、FDDサービスも利用可能であることを確認する。したがって、ステップ412でWTRUがFDDセル内に存在すると決定された場合、ステップ414において、要求されたサービスがFDDセル内で提供される。しかし、WTRUがFDDセル内に存在しない(すなわちTDDサービスは利用可能でない)と決定された場合、要求されたサービスは、TDDセル内でWTRUに提供される(ステップ410)。この状況では、WTRUは好ましいセル内で(すなわちFDDセル内で)サービスを受けられないが、RABが要求されたときにWTRUが動作していたシステムであるTDDで、要求したサービスを提供されることに留意されたい。
上で述べたように、サービスが特定のタイプのセル内でWTRUに提供されると、そのセルは、そのWTRUに関して好ましいセルかまたは好ましくないセルかのどちらかである。したがって、要求されたサービスが提供されると、方法400はステップ410または414からステップ416に進む。ステップ416において、何か最適化を実行できるかどうかを決定するため、確立されたコネクションに関するパラメータが評価される。例えば、WTRUはTDDセルに割り当てられたが、FDDセルの方が好ましいと決定されたサービスをそれ以前に要求していた場合、WTRUがFDDセルに移動したかどうか、または別の理由でFDDサービスが利用可能になったかどうかを決定するため、WTRUの位置を監視することができる。ステップ416では、WTRUが現在動作しているセルのタイプがまだWTRUの好ましいセルかどうかを決定するため、対称性(すなわちコネクションの対称ステータス)、データ速度、アプリケーションタイプ、および/またはその他の任意の関連パラメータに関して、既存のコネクションを評価することもできる。すなわち、最初の評価ではTDDセルの方が好ましいという決定に達したが、状況または使用法が変化した結果、FDDセルの方が好ましくなることもある。ステップ416で行われた評価に基づいて、何らかのタイプの最適化を実行する(すなわち例えばWTRUを一方のタイプのセルから別のタイプに移す)ことが可能ならば、方法400はステップ418からステップ420に進み、現在のセル配分を必要に応じて再配分する。再配分が完了すると、さらなる最適化を探すため、方法400はステップ416に戻ることができる。ステップ416における評価の結果、現在は最適化が可能でないならば、方法400はステップ416に直接戻り、何か可能な最適化を見つけるため、既存のコネクションの監視および評価を続行することができる。
今度は図5を参照すると、本発明の別の実施形態が示されている。この実施形態では、TDD RNCとFDD RNCが提供されることができるが、コアネットワークへのIuコネクションは1つしか必要でない。Iuコネクションは、コアネットワークと、システム内で優勢な技術タイプであるRNCタイプ(すなわちTDDまたはFDDのどちらか)に属するRNCとの間に提供される。すなわち、システムによって提供されるカバレージの大部分をTDDとすることができ、その場合、TDDが優勢なシステムタイプであり、IuコネクションはコアネットワークとTDD RNCとの間に提供される。本発明を説明する目的で、図6に示されたシステム500は、FDDが優勢な技術タイプである広域のカバレージ550を有するFDDシステムとする。FDDカバレージエリア550内には、より高いデータ速度が利用可能な複数のTDDホットスポット552、554、556、558が存在する。
システム500内では、すべてのコネクションは、FDD RNC508によって確立され、終了されるので、コアネットワーク502にはIuコネクションが1つ提供されるだけでよい。したがって、すべてのRABリクエストは、FDD RNC508によって受信され、上で説明したように、TDD−FDDセレクタ510によって評価される。ある特定のリクエストをTDDで処理すべきであるとセレクタ510が決定し、かつTDDサービスが利用可能である(例えばWTRU524)場合、コネクションはTDD RNC504に転送され、システム500のTDD部分内(例えばRNC504、基地局570、572)で処理される。すなわち、WTRU524がシステム500のTDD部分内で動作している間は、通常のTDD無線リソース管理を使用することができる。同様に、FDDサービスの方が好ましい場合、またはFDDサービスが利用可能な唯一のサービスである場合、通常のFDD無線リソース管理を使用することができる。
上述したように、すべてのトラフィック(TDDおよびFDD)を、FDD RNC508を介して開始し、また終了するため、好ましくは追加機能がFDD RNC508に提供される。好ましい一実施形態では、FDD RNC508は、図6に示されるように構成される。FDD RNC508は、FDD RRM604を含み、通常通りIuプロトコル602、FDD Iubプロトコル606、およびFDD Iurプロトコル610を実行するように構成される。さらに、FDD RNC508は、TDDサービス無線ネットワーク制御装置(S−RNC)無線リソースマネージャ(RRM)608を含み、TDD Iurプロトコル610を実行するように構成される。FDD RNC508に追加される追加機能(すなわちTDD SRNC RRM608およびTDD Iurプロトコル610)は、典型的なFDD RNCですでに実行されている機能と類似しており、例えばソフトウェアアップグレードとして追加することができる。TDD RNC504は好ましくは、制御RNC(C−RNC) TDD RRM612を含むように構成され、さらに通常通りTDD Iubプロトコル614、およびTDD Iurプロトコル613をサポートするように構成される。
FDD RNC508に示されるようにRNCを構成することで、TDD RNC504の構成をあまり複雑でなくすることができ、したがってより容易かつより安価に配備することができる。すなわち、コアネットワーク502とFDD RNC508の間にIuコネクションを1つだけ有し、それによってTDD RNC504がIuプロトコルをサポートする必要をなくすことで、TDDネットワークをより広域なFDDネットワーク内に速やかに配備できるようになる。この実施形態では、TDD RNC504がS−RNCモードになることは決してなく、したがってS−RNCの標準機能をサポートする必要もない。これは、上で述べたように、システム500内で動作するWTRUは、呼の接続および切断時には常にFDD RNC508にアクセスするよう強制されるからである。すなわち、ブロードキャストおよびアクセス制御チャネルは、FDD RNC508においてのみ確立され、したがって、RABがTDD−FDDセレクタによってTDDに割り当てられた場合のみ、WTRU524などのWTRUは、システム500のTDD部分に入ることができる。システム500のTDD部分に割り当てられると、WTRU524は、通常通りTDDカバレージエリア内で動作し、TDDセル間でハンドオーバされ、必要に応じてFDD RNC508に戻される。TDDセル間でのハンドオーバの決定は、標準的なTDD機能に従って処理されるが、WTRUをFDD RNCエリアに戻すべきかどうかの決定は、好ましくはTDD−FDDセレクタ510によって決定される。
図7は、本発明の代替実施形態による、TDD−FDDセレクタ702を含むRNC700のブロック図である。RNC700は、TDDモードとFDDモードの間の切り替えを可能にする。RNC700は好ましくは、TDDおよびFDDモード両方の通信のための無線リソース管理を実行できるように、FDD RRM708とTDD RRM710の両方を含む。
TDD−FDDセレクタ702は、ノードBまたはその他の任意のRNC機能エンティティなどの別のエンティティに含まれることができる。RNC700は、単独型のRNCエンティティであることも、または汎用パケット無線サービス提供ノード(GSN:General Packet Radio Service Serving Node)/RNCまたはRNC/ノードBなど、実装機能中にRNC機能を含む組合せ装置であることもできる。
TDD/FDDセレクタ702は、ハンドオーバユニット704と、ポリシーサーバ706とを含む。ハンドオーバユニット704は、ポリシーサーバ706の出力に従って、TDD−FDDハンドオーバおよびFDD−TDDハンドオーバを実行する。
ポリシーサーバ706は、1つまたは複数のポリシーに関する入力を受信し、適切な通信モードに関する決定を下す。1つまたは複数のポリシーが、FDD/TDDハンドオーバを開始するために定義される。典型的なポリシーカテゴリとして、1)サービス品質(QoS)、2)サービス、3)管理、および4)挙動を挙げることができるが、必要に応じて任意の追加のカテゴリを含むこともできる。QoSポリシーは、電力または品質閾値などのQoS条件を定義する。サービスポリシーは、データ速度非対称性、またはリアルタイム(RT)サービス(例えば音声通話)対非リアルタイム(NRT)サービス(例えばウェブブラウジング)など、サービス特性条件を定義する。管理ポリシーは、運用、管理、および保守(OA&M)条件を定義する。これは、負荷平衡目的に利用されるRTポリシー、または保守に関係するNRT面を含む。挙動ポリシーは、ユーザ位置または速度などの1つまたは複数のユーザ挙動条件を定義する。
ポリシーは、システム構成の一部として定義され、独立であっても、相互依存していてもよい。例えば、管理ポリシーは、QoSまたはサービスポリシーより高い優先度をもつことができる。各ポリシーに関する関連入力は、ポリシーサーバに入力される。ポリシーサーバへの入力は、汎用RNC制御ロジック、RRM機能によって、またはOAM機能などの外部エンティティによって提供される。ポリシーは、必要に応じて定義され、またはその他の方法で構成されることができ、それによって、必要に応じてFDDモードまたはTDDモードのどちらかでサービスリクエストが処理されることを可能にする。
新しい呼またはハンドオーバのリクエストの受信時、TDD−FDDセレクタ702は、適切な通信モードに関する決定を下すようポリシーサーバに要求する。TDD−FDDセレクタ702は、ポリシーサーバによって下された決定に従って、適切な通信モードの選択、またはFDDモードとTDDモードの間の遷移を実行する。
図8は、本発明による、TDDモードとFDDモードの間のハンドオーバのためのプロセス800のフローチャートである。最初に、WTRUが、ある特定の通信モードで通信を確立する(ステップ802)。次にWTRUは、ウェブブランジングなどある特定のサービスを要求する(ステップ804)。次にRNC700が、通信モードの遷移が行われるべきであるように、複数の所定のポリシーのうち1つまたは複数がサービスリクエストについて満たされているかどうかを決定する(ステップ806)。1つまたは複数のポリシー(QoS、位置、速度など)が満たされている場合、ポリシーサーバ706は、サービスが認められるべき通信モードを指示し、RNC700は、その指示に従って通信モードの遷移を実行する(ステップ808)。ポリシーが満たされていない場合、RNC700は、現在の通信モードを維持する(810)。
例えば、WTRUがTDDモードにある時に音声呼が到着した場合、各ポリシーの関連入力がポリシーサーバに入力される。TDDからFDDへのハンドオーバについて1つまたは複数のポリシー条件が満たされている場合、ポリシーサーバ706は、FDDモードへの遷移が行われるべきであることを指示し、RNC700は、FDDモードへの遷移を実行する。
本発明の説明では各RNCタイプ(すなわちFDDおよびTDD)につき1つのRNCしか示されていないが、任意の数のTDD RNCおよびFDD RNCを設けることができることに留意されたい。そのような構成では、同じタイプのRNCは、それぞれのIurプロトコルを使用して通常通り通信する。本明細書で説明された様々な機能およびプロトコルは、必要に応じて任意の数のプロセッサを使用して、個別にまたは集団で実行することができることも留意されたい。
本発明は、必要に応じて、任意のタイプの時分割複信(TDD)技術または任意のタイプの周波数分割複信(FDD)技術を利用する任意のタイプの無線通信システムにおいて実施することができる点に留意することが重要である。例えば、本発明は、UMTS−TDD、UMTS−FDD、TDMA、TDSCDMA、またはその他の任意の類似のタイプの無線通信システムにおいて実施することができる。さらに、様々な実施形態に関して本発明が説明されたが、添付の特許請求の範囲で概要が示される本発明の範囲内にあるその他の変形が当業者には明らかであろう。
典型的な無線通信システムの図である。 TDDおよびFDDタイプの無線ネットワーク制御装置(RNC)にTDD−FDDセレクタが備えられた本発明の一実施形態を示す図である。 統合TDD/FDD RNCにTDD−FDDセレクタが備えられた本発明の一実施形態を示す図である。 本発明による、無線リソースを割り当てる方法の図である。 TDDおよびFDDタイプサービスがコアネットワークとFDD RNCの間の単一のIuコネクションによって提供されることができる本発明の一実施形態を示す図である。 図5に示されたRNCの構成を示す図である。 ポリシーサーバを有するTDD−FDDセレクタを含むRNCのブロック図である。 RNCがポリシーサーバを有するTDD−FDDセレクタを備えて構成されている、通信モードの間のハンドオーバのためのプロセスのフローチャートである。

Claims (9)

  1. 無線送受信ユニット(WTRU)を含む無線通信システムにおいて時分割複信(TDD)モードと周波数分割複信(FDD)モードの間のハンドオーバのための装置であって、
    サービスリクエストについて複数のポリシー関連入力に基づいて適切な通信モードを決定するためのポリシーサーバと、
    前記ポリシーサーバの出力に従ってTDDモードとFDDモードの間で通信モードを変更するためのハンドオーバユニットと
    を具えたことを特徴とする装置。
  2. 前記ポリシー関連入力は、前記サービスリクエストにとって必要なサービス品質に関する入力と、前記サービスリクエストに固有の条件に関する入力と、前記無線通信システムの管理に関する入力と、前記WTRUの挙動に関する入力とを含むことを特徴とする請求項1記載の装置。
  3. 1つまたは複数のポリシー関連入力が、その他のポリシー関連入力よりも高い優先度を有することを特徴とする請求項2記載の装置。
  4. 前記ポリシー関連入力は、汎用無線ネットワーク制御装置(RNC)制御ロジック、無線リソース管理機能、または外部エンティティによって提供されることを特徴とする請求項1記載の装置。
  5. 独立型RNCに含まれることを特徴とする請求項1記載の装置。
  6. FDDモードおよびTDDモード通信の両方のために構成される無線リソースマネージャをさらに備えることを特徴とする請求項1記載の装置。
  7. 無線送受信ユニット(WTRU)を含む無線通信システムにおいて時分割複信(TDD)モードと周波数分割複信(FDD)モードの間のハンドオーバのための方法であって、
    TDDモードまたはFDDモードのどちらかでコネクションを確立するステップと、
    サービスリクエストを受信するステップと、
    通信モードを遷移させるように、前記サービスリクエストについて1つまたは複数のポリシーが満たされているかどうかを決定するステップと、
    前記決定に従って現在のモードから別のモードへの遷移を実行するステップと
    を具えたことを特徴とする方法。
  8. ポリシー関連入力が、前記サービスリクエストにとって必要なサービス品質に関する入力と、前記サービスリクエストに固有の条件に関する入力と、前記無線通信システムの管理に関する入力と、前記WTRUの挙動に関する入力とを含むことを特徴とする請求項7記載の方法。
  9. 前記ポリシー関連入力は、汎用無線ネットワーク制御装置(RNC)制御ロジック、無線リソース管理機能、または外部エンティティによって提供されることを特徴とする請求項7記載の方法。
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