JP2010532134A - 無線通信ネットワークにおけるフレーム選択インターバルの動的な拡張方法 - Google Patents

Abstract

無線通信ネットワーク（１００）においてフレーム選択インターバルを動的に拡張及び縮小するための方法及びシステムが提供される。フレームセレクタ（１４２）は呼について移動体通信デバイス（１１０）をサービングする複数の基地局（１２０、１２２、１２４）の各々から呼についてのフレームシーケンスを受信し、当初選択インターバルの各インスタンス中に基地局（１２０、１２２、１２４）の各々から受信されたフレームシーケンスから最良フレームを選択するために当初選択インターバルに基づいてフレーム選択処理を実行する。フレームセレクタ（１４２）は遅れ又は進みフレームの有無を追跡するように構成され、遅れ又は進みフレームが検出されたときにこの情報を用いてフレーム選択インターバルを動的に拡げる。フレームセレクタ（１４２）は拡張選択インターバルの後続インスタンス中に基地局（１２０、１２２、１２４）の各々から受信されたフレームシーケンスから最良フレームを選択するために拡張選択インターバルに基づいてフレーム選択の処理を実行する。

Description

本発明は通信の分野に関し、特に、無線通信ネットワークにおけるフレーム選択インターバルを拡張及び縮小するための方法及び装置に関する。

符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）３Ｇ１ｘ及びＥＶＤＯのような拡散スペクトル無線通信ネットワークは音声及びパケットデータアプリケーションのためのソフトハンドオフ（ＳＨＯ）を利用する。音声又はデータ呼に係わる移動体通信デバイスは１以上の基地局とＳＨＯとして知られる状態で同時に通信する。各基地局は、基地局から移動体交換センター（ＭＳＣ）へのフレームのシーケンス（リバースフレーム）として、音声トラフィック又はデータトラフィックを移送するバックホールを介したコールレッグを有する。各基地局は呼の同じデジタル化部分に対応する本質的に同じフレームデータをＭＳＣに送信する。ＭＳＣはフレーム選択インターバル（例えば、２０ｍｓ毎）の各インスタンス中に呼に対応付けられた基地局から受信された「最良」フレームを選択するフレームセレクタを有する。フレームセレクタはその後、さらに呼の処理及び／又はその宛先への送信のために、最良フレームを（回路音声呼のための）ボコーダ、（パケットデータ呼のための）無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）エンティティ、又は（トランスコーダ・フリー・オペレーション即ちＴｒＦＯ呼のための）他のフレームセレクタのような無線通信ネットワークの他の上位プロトコル層（例えば、他のネットワーク要素）又は同位層に送信する。

フレームセレクタはさらに、移動体通信デバイスへの送信のための同様のインターバル期間（例えば、２０ｍｓ）中に、呼の他の終端に対応するフレームのシーケンス（フォワードフレーム）を各基地局に送信する。フォワードフレームには、リバースフレームの選択された「最良」フレーム（即ち、ＳＨＯの最良レッグ）に関する情報が含まれる。基地局はこのフィードバック情報を用いて電力制御を行い（即ち、それらの送信電力を調整する）、これによって拡散スペクトル方式（例えば、ＣＤＭＡ）は最大エアインターフェイス効率及びコール容量を達成できる。

フレームセレクタは、コールレッグ全てからのリバースフレームがフレーム選択インターバルの各インスタンス中の短い選択インターバル内に到着することを前提としている。これは、選択インターバルのインスタンス中に受信された最初のフレームと選択インターバルのインスタンス中に受信された最後のフレームの差分遅延が、フレームセレクタが適切に動作するための所定の限度を超え得ないことを意味する。或いは、フレームセレクタは第１の基地局から受信したフレームを第２の基地局から受信したフレームと比較して最良フレームを選択することができない。フレームセレクタは選択インターバル中に受信されたフレームを利用してフレーム選択処理を行うことしかできない。新たなバックホールトランスポートタイプ（例えば、イーサネット（登録商標）及びＴ１／Ｅ１ベースのＩＰバックホール又はＷｉＭａｘベースのＩＰバックホール）が導入されると、バックホール遅延のばらつきがフレーム・リレー・バックホールの遅延よりも大幅に増大し得る。このように、新たなバックホールタイプ間の差分遅延及び新旧フレーム・リレー・バックホール間の差分遅延はフレーム選択のための現在の限度を超え得る。拡大された一方向遅延及び差分遅延のために、これらの「新たなバックホール」レッグからのリバースフレームが、フレーム選択や迅速なフィードバックを基地局に提供するには大幅に遅れてフレームセレクタに到着するので、呼及びコールレッグは、アクティブコール状態の移動体通信デバイスを持ち歩くユーザが境界エリアを横切る時に廃棄される可能性が高くなる。

発明は、異常(outlier)フレームの有無に応じてフレーム選択インターバルを拡げるためのシステム及び方法を提供することによって上記の問題及び他の問題を解決し、それが無線通信ネットワークにおけるフレームセレクタによって利用される。フレームセレクタは呼のために移動体通信デバイスをサービングする複数の基地局の各々から呼についてのフレームシーケンスを受信し、当初選択インターバルの各インスタンス中に基地局の各々から受信されたフレームシーケンスから最良フレームを選択するために当初選択インターバルに基づいてフレーム選択処理を実行する。フレームセレクタは遅い（遅れ）又は早い（進み）フレームの有無を追跡するように構成され、このリアルタイム情報を用いて、遅れ又は進みフレームが検出されたときにフレーム選択インターバルを動的に拡げる。そして、フレームセレクタは、拡張された選択インターバルの後続のインスタンス中に基地局の各々から受信されたフレームシーケンスから最良フレームを選択するために拡張選択インターバルに基づいてフレーム選択処理を実行する。さらに、（当初選択インターバルの期間との関係で）遅れ又は進みフレームがもはや検出されなくなると、拡張選択インターバルが（例えば、当初選択インターバルに）縮小される。好適なことに、フレームセレクタは、拡張選択インターバルにおける遅れ又は進みフレームの包含を保障して呼の廃棄又はコールレッグの廃棄を最小限にするための（より大きいフレーム選択バッファ及びより高いＣＰＵバジェットのような）リソースが必要とされるときに、これらのリソースを配備できる。拡張選択インターバルがもはや必要でない場合には、拡張選択インターバルが当初選択インターバルに縮小されて、拡張選択インターバルに対応付けられる基地局の電力制御への影響をなくすことができる。これによって最大のエアインターフェイス効率及びコール容量を達成することを補助する。

発明の一実施例は無線通信ネットワークにおけるフレームセレクタを備える。フレームセレクタは呼について移動体通信デバイスをサービングする多数の基地局の各々からの呼についてのフレームシーケンスを受信するように構成されたインターフェイスシステムを備える。フレームセレクタはさらに、当初選択インターバルの各インスタンス中に基地局の各々から受信されたフレームシーケンスから最良フレームを選択するために当初選択インターバルに基づいてフレーム選択処理を実行するよう構成された処理システムを備える。フレームセレクタはさらに、当初選択インターバルの少なくとも１つのインスタンス中に当初選択インターバル外で基地局の少なくとも１つから受信されたフレームシーケンスの異常フレームを検出し、その異常フレームに応じて当初選択インターバルを拡張選択インターバルに拡げるように構成される。フレームセレクタはさらに、拡張選択インターバルの後続インスタンス中に基地局の各々から受信されたフレームシーケンスから最良フレームを選択するために拡張選択インターバルに基づいてフレーム選択処理を実行するように構成される。発明の他の実施例では、フレームセレクタが拡張選択インターバルはもはや必要でないと判断すると（即ち、拡張選択インターバルのインスタンス中に当初選択インターバルに対して遅れ又は進みフレームがもはや受信されないとフレームセレクタが判断すると）、拡張選択インターバルは縮小される。

発明の他の実施例は、移動体通信デバイスからのコールトラフィックを同時に受信してコールトラフィックをフレームシーケンスとして転送するように構成された複数の基地局、基地局の各々についてフレームシーケンスを送信するよう構成されたバックホールネットワーク、及びバックホールネットワークを介して基地局の各々からフレームシーケンスを受信するように構成されたフレームセレクタを備える。フレームセレクタはさらに、当初選択インターバルの各インスタンス中に基地局の各々から受信されたフレームシーケンスから最良フレームを選択するために当初選択インターバルに基づいてフレーム選択処理を実行し、当初選択インターバルの少なくとも１つのインスタンス中に当初選択インターバル外で基地局の少なくとも１つから受信されたフレームシーケンスの異常フレームを検出するように構成される。異常フレームの検出に応じて、フレームセレクタは当初選択インターバルを拡張選択インターバルに拡げ、拡張選択インターバルの後続インスタンス中に基地局の各々から受信されたフレームシーケンスから最良フレームを選択するために拡張選択インターバルに基づいてフレーム選択処理を実行する。

発明は以下に記載する他の実施例も含む。
全ての図面において同じ参照符号は同じ要素また同じタイプの要素を表す。

図１は発明の実施例における無線通信ネットワークを示す。 図２は発明の実施例における標準選択インターバルを用いるフレーム選択のための通常のタイミング図である。 図３はフレームセレクタが予定選択インターバル外で図１のバックホールネットワークの１つのレッグからフレームを受信するときの図１のタイミング図のシナリオを示す。 図４は発明の実施例における無線通信ネットワークのフレーム選択インターバルを拡げるための方法を示す。 図５は発明の実施例における図４の方法によるフレーム選択のためのタイミング図を示す。 図６は発明の実施例における図４の方法によるフレーム選択のための他のタイミング図を示す。 図７は発明の実施例における拡張選択インターバルを縮めるための方法を示す。 図８は発明の実施例における図７の方法のフレーム選択インターバルのタイミング図である。 図９は発明の実施例における図７の方法のフレーム選択インターバルのタイミング図である。 図１０は発明の実施例において縮小選択インターバルによってもたらされる余剰バッファフレームを消去フレームの代わりに送信するための方法を示す。 図１１は発明の実施例における図９のタイミング図の続きを示す。

図１−１１及び以降の説明は、どのように発明を構成及び使用するかを当業者に教示するための発明の具体的な実施例を示す。進歩的な原理を教示する目的のため、発明の幾つかの従来的な側面は簡略化又は省略されている。当業者であれば発明の範囲内に入る実施例からの変形例を想到するはずである。当業者であれば、下記の構成は発明の多数の変形例から種々の態様で組み合わされることが分かるはずである。結果として、発明は下記の具体的実施例ではなく特許請求の範囲及びそれらの均等物によって限定される。

図１発明の実施例における無線通信ネットワーク１００を示す。無線通信ネットワーク１００は携帯電話、移動体ＰＤＡ又は他の移動体通信デバイス等の移動体通信デバイス１１０を備え、１以上の基地局１２０−１２４と同時に無線で通信するように構成されている。移動体通信デバイス１１０はＳＨＯとして知られる状態で基地局１２０−１２４と通信する。移動体通信デバイス１１０は各基地局１２０−１２４への呼に対応する実質的に同じデータを送信し、各基地局１２０−１２４からの呼に対応する実質的に同じデータを受信する。当業者であれば、フレームを送信する基地局のアイデンティティ等のようにフレームには何らかの差があることが分かるはずである。しかし、各フレームの呼のコンテンツは実質的に同一である。

基地局１２０−１２４は移動体通信デバイス１１０からの呼に対応するデータを受信し、データをフレームシーケンスとして移動体交換センター（ＭＳＣ）１４０に送信するように構成される。基地局１２０−１２４はさらに、ＭＳＣ１４０からの呼に対応するフレームを受信するように構成され、フレームを移動体通信デバイス１１０に無線で送信するように構成される。例えば、基地局１２０−１２４は移動体通信デバイス１１０から２０ｍｓ毎に呼に対応するデータを受信し、そのデータを備えるリバースフレームをＭＳＣ１４０に送信し、同様にＭＳＣ１４０から２０ｍｓ毎に呼に対応するフォワードフレームを受信し、リバースフレームのデータを移動体通信デバイス１１０に送信する。

基地局１２０−１２４はＭＳＣ１４０に１以上のバックホールトランスポートネットワーク１３０−１３４を介して接続される。バックホールトランスポートネットワーク１３０−１３４は、フレームリレーネットワーク又はイーサネット（登録商標）及びＴ１／Ｅ１ベースのＩＰネットワーク、無線ＩＰバックホールネットワーク（例えば、ＷｉＭａｘ）等のような任意のタイプのバックホールネットワークであればよい。一実施例では、２以上の基地局１２０−１２４がバックホールネットワーク１３０−１３４を共有するように構成される。ここで使用するように、ＭＳＣ１４０と基地局１２０−１２４のいずれか１つの間の接続を所与の呼に対するレッグという。従って、レッグはまた、呼のペイロードがそれを介して送信されるバックホールネットワーク１３０−１３４のいずれかを意味することもある。

ＭＳＣ１４０は、基地局１２０−１２４から受信されたフレームシーケンスからフレームを選択するフレーム選択処理を実行するよう構成されたフレームセレクタ１４２を備える。フレームセレクタ１４２は選択インターバル（例えば、２０ｍｓ毎）の各インスタンス中に基地局１２０−１２４から受信される「最良」フレーム（リバースフレーム）を選択するために定義された基準を利用するように構成される。フレームセレクタ１４２はその後、さらに、ネットワーク１５０を介した宛先１６０への処理及び配信のために、最良フレームを（回路音声呼のための）ボコーダ、（パケットデータ呼のための）無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）エンティティ、又は（トランスコーダ・フリー・オペレーション即ちＴｒＦＯ呼のための）他のフレームセレクタ等のネットワーク（不図示）の他のネットワーク要素（例えば、上位層プロトコル）に送信する。フレームセレクタ１４２はさらに、宛先１６０からのデータを受信し、データをフォワードフレームとして基地局１２０−１２４に送信するように構成される。フォワードフレームには電力制御を行うために基地局１２０−１２４によって利用されるフィードバック情報が含まれる。

ＭＳＣ１４０はまた基地局コントローラ（ＢＳＣ）(不図示）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）（不図示）、無線ネットワーク（ＲＮ）（不図示）、又はアクセスネットワーク（ＡＮ）（不図示）を含み得る。さらに、無線通信ネットワーク１００は、説明の簡明化のために図示しない追加の要素を備えていてもよい。

図２に、発明の実施例における通常選択インターバルを用いたフレーム選択のための通常のタイミング図を示す。図１に示す無線通信ネットワーク１００を参照して図２を説明する。移動体通信デバイス（図１参照）は時刻ｔ１でデータパケット＃１（移動体としてラベル付けされている）を、時刻ｔ３でデータパケット＃２を、時刻ｔ５でデータパケット＃３を、時刻ｔ７でデータパケット＃４を、時刻ｔ９でデータパケット＃５を送信する。データパケット及びデータフレームはここでは相互に交換可能に使用される。基地局１２０、１２２及び１２４はデータパケットを受信し、それぞれバックホールネットワーク１３０、１３２及び１３４（レッグ＃１、レッグ＃２及びレッグ＃３で示す）を介してデータパケットを転送する。タイミング図はフレームセレクタ１４２でのレッグ＃１−３からのフレームの到着を示す。呼の進路上のコールレッグの実際の数はエアインターフェイス、ユーザの移動パターン等に基づいて変動し得る。フレームセレクタ１４２はその後、選択インターバルの各インスタンスの終わりでフレーム選択処理を実行して「最良」フレームを特定し、最良フレームを上位層プロトコルに送信する。通常は、選択インターバル＃１は時刻ｔ２とｔ４の間にあり、フレームセレクタ１４２は選択インターバル＃１中にバックホールネットワーク１３０−１３４からフレーム＃１の各々を受信する。従って、フレームセレクタ１４２は時刻ｔ４までにフレーム＃１の全ての間のフレーム選択処理を完了し、更なる処理のために「最良」フレーム＃１を無線通信ネットワーク１００の他の要素（不図示）に送信することができる。当業者であれば、タイミング図が例示目的のために簡略化されていることを認識するはずである。フレーム選択判断、及び選択インターバルの終了、その他呼の進行中のコールレッグの追加又は廃棄といった何らかのイベントは、結果的には同時には起こらないかもしれないが、説明の簡明化のためにそのように図示してある。

フレームセレクタ１４２が、１以上のレッグからのフレームに対して予定される選択インターバルを外れてフレームを受信したときに問題が起こる。図３は、フレームセレクタ１４２があるレッグからのフレームに対する予定選択インターバル外でフレームを受信したときの図２のタイミング図のシナリオを示す。図１に示す無線通信ネットワーク１００を参照して図３を説明する。

移動体通信デバイス１１０は時刻ｔ１でデータパケット＃１を送信し、データパケット＃１に対応するフレームのためのフレームセレクタ１４２の選択インターバル＃１は時刻ｔ２とｔ４の間である。フレームセレクタ１４２は選択インターバル＃１中にレッグ＃１（例えば、バックホールネットワーク１３０）及びレッグ＃２（例えば、バックホールネットワーク１３２）からフレーム＃１を受信する。しかし、レッグ＃３（例えば、バックロールネットワーク１３４）からのフレーム＃１は選択インターバル＃１中には受信されない。フレームセレクタ１４２は時刻ｔ４で選択インターバル＃１に対するフレーム選択を行うので、レッグ＃３からのフレーム＃１はフレーム選択が行われた後に到着し、そのため、たとえそれが「最良」フレームの場合であっても廃棄されてしまう。

この到着の状況が複数の選択インターバルについて起こると、フレームセレクタ１４２はレッグ＃３を廃棄することになる。他のレッグが従来のフレーム・リレー・バックホールを使用する一方で、１以上のレッグがＩＰベースのバックホール又はＷｉＭａｘリンクのような新たなバックホールタイプである場合にこの遅れた到着の状況が頻繁に起こる。レッグ＃３からのフレーム＃１が最良品質のフレームであるような場合には、フレームセレクタ１４２は最良のレッグを廃棄することになる。結果として、関連基地局１２４が呼を制御する場合に廃棄されたレッグが「主な」レッグである場合、呼は廃棄されてしまう。

図４は本発明の実施例による、無線通信ネットワークにおいてフレーム選択インターバルを拡げるための方法４００を示す。方法４００を図１の無線通信ネットワーク１００を参照して説明する。方法４００のステップは全てを含むものではなく、説明の簡明化のために図示しない追加のステップを含み得る。

ステップ４０２において、フレームセレクタ１４２は、呼について移動体通信デバイス１１０をサービングする複数の基地局１２０−１２４の各々からの呼についてのフレームシーケンスを受信する。ステップ４０４において、フレームセレクタ１４２は当初選択インターバルの各インスタンス中に基地局１２０−１２４の各々から受信されるフレームシーケンスから最良フレームを選択するために当初選択インターバルに基づいてフレーム選択処理を実行する。当初選択インターバルはフレーム選択処理のために２０ｍｓ等で規定される。例えば、当初選択インターバルは図３のｔ２とｔ４の間の期間であればよい。時刻ｔ４で、フレームセレクタ１４２はレッグの各々から受信された最良フレームの選択を行う。最良フレームはその後上位プロトコル層に送信され得る。

ステップ４０６において、フレーム選択処理中のある時点で、フレームセレクタ１４２は当初選択インターバルの少なくとも１つのインスタンス中に当初選択インターバル外で少なくとも１つの基地局から受信されるフレームシーケンスの異常フレームを検出することができる。図５は発明の実施例における図４の方法４００によるフレーム選択のためのタイミング図を示す。フレームセレクタ１４２はレッグ＃３から受信されたフレーム＃１（図５参照）が選択インターバル＃１を外れて（例えば、時刻ｔ４を超えて）受信されたことを検出する。言い換えると、レッグ＃３からのフレーム＃１は選択インターバル＃２中（即ち、時刻ｔ４とｔ６の間）に受信されている。一実施例では、フレームセレクタ１４２は進みフレームの受信も検出できる。例えば、フレームセレクタ１４２はレッグ＃１からのフレーム＃１を時刻ｔ２の前で（即ち、選択インターバル＃１の開始境界の前で）受信し得る（図６参照）。

遅れ異常フレーム（例えば、図５におけるレッグ＃３からの遅れフレーム＃１）又は進み異常フレーム（例えば、図６におけるレッグ＃１からの進みフレーム＃１）の検出に応じて、ステップ４０８において、フレームセレクタ１４２は当初選択インターバルを拡張選択インターバルに拡げる。拡張選択インターバルは少なくとも当初選択インターバルの境界と当初選択インターバル外の異常フレームが受信された時刻との差分期間に基づく時刻まで拡張され得る。異常フレーム（レッグ＃１からのフレーム＃１）が基地局１２０−１２４の１つから早く受信された場合には、境界は当初選択インターバル（例えば、選択インターバル＃１）の開始境界（例えば、図６の時刻ｔ２）となる。異常フレーム（レッグ＃１からのフレーム＃３）が基地局１２０−１２４の１つから遅く受信された場合には、境界は当初選択インターバル（例えば、選択インターバル＃１）の終了境界（例えば、図５の時刻ｔ４）となる。

図５を参照すると、当初選択インターバルは時刻ｔ２とｔ４の間の期間（同様に時刻ｔ４とｔ６の間の期間）として示されている。従って、フレームセレクタ１４２は選択インターバルの３番目のインスタンス（即ち、時刻ｔ６）中に選択インターバルの期間を拡げる。従って、選択期間＃３は時刻ｔ６とｔ８の間の期間ではなく時刻ｔ６とｔ９の間の期間となる。他の実施例では、選択期間の拡張は３番目のインスタンスよりも早く行うことができ（例えば、第２のインスタンス中、又は第１のインスタンス中でもよい）、拡張選択インターバルは同様に長い期間を有することになる。遅れフレームについて、拡張選択インターバルの各インスタンスの開始境界は当初選択インターバルの各インスタンスの開始境界と同じままであり、２つの選択インターバルが重複するようになる。しかし、各選択インターバルの終了境界は選択インターバルの拡張を可能とするよう変化する。この拡張選択インターバルによってフレームセレクタ１４２が１以上のバックホールレッグ（例えば、バックホールネットワーク１３４）から受信された遅れフレームを収容することが可能となる。進みフレームについても同様に、拡張選択インターバルの各インスタンスの開始境界は、合計選択インターバルが拡張されたままの状態で各選択インターバルの終了境界がそれに従って変化しつつ、進みフレームを収容するために時間の逆方向にシフトすることになる。

ステップ４１０において、フレームセレクタ１４２は当初選択インターバルの後続インスタンス中に基地局１２０−１２４の各々から受信されるフレームシーケンスから最良フレームを選択するために当初選択インターバルに基づいてフレーム選択処理を実行する。従って、選択インターバル＃３中に（図５参照）、フレームセレクタは時刻ｔ８ではなく時刻ｔ９で「最良」フレーム選択を行うことになる。同様に、選択インターバル＃４中に、フレームセレクタ１４２は時刻ｔ１０ではなく時刻ｔ１１で「最良」フレーム選択を行うことになる。

好適なことに、フレームセレクタ１４２は必要があれば選択インターバルを拡張し、拡張選択インターバルに遅れ又は進みフレームを含めることを保障し、呼の廃棄又はコールレッグの廃棄を最小限にすることができる。これによって無線通信ネットワーク１００のユーザ（廃棄呼又は低品質の呼を経験していたかもしれないユーザ）に対してより高いレベルのサービス品質を提供する。さらに、さもなければフレームの対応フレーム選択インターバルに対して早く及び／又は遅くなっていたかもしれないフレームを含めることによって、フレームセレクタ１４２が複数の基地局１２０−１２４から受信される最良の品質となり得るフレーム（通常であればフレームセレクタ１４２にそれらが遅く到着するためにフレーム選択処理から除外されていたであろうフレーム）をフレーム選択処理に含めることが可能となる。遅れフレームを最良フレーム選択に含めることによって、フォワードフレームによって基地局１２０−１２４に搬送（「ピギーバック」（相乗り））される「最良レッグ」情報が、動作方法４００がなければフレーム選択に利用できなかったような最良であるが遅れた、選択されるべきフレームを正しく反映することになる。これによって電力制御のための基地局１２０−１２４へのフィードバックの精度が向上する。さらに、（基地局１２０−１２４とともに）フレームセレクタ１４２は移動体通信デバイス１１０をサービングしているコールレッグを廃棄する可能性が低い。従って、無線通信ネットワーク１００のユーザは、方法４００に従って実施されるフレームセレクタ１４２の動作の結果として、より高品質の呼を経験することができる。

上記のように、フレームセレクタ１４２によって利用される拡張フレーム選択インターバルは従来技術に対して有利な効果を有する。一方で、拡張されたフレーム選択インターバルは追加のリソース（より多くのバッファフレームを収容するより大きいフレーム選択バッファ、遅れフレームを処理及び選択するためのより高いＣＰＵバジェット）の配備を必要とする。さらに、フォワードフレーム（即ち、フレームセレクタ１４２によって基地局１２０−１２４に送信されたフレーム）においてピギーバックされた情報は遅れリバースフレームを収容するのに必要な延長フレーム選択に遅延するため、拡張されたフレーム選択インターバルは電力制御の有効性又は迅速性に悪影響を与えることがある。電力制御への影響（及びそれによる無線通信ネットワーク１００のエアインターフェイス容量への影響）は、呼及びコールレッグ廃棄を回避するためのフレーム選択インターバルの拡張とトレードオフの関係にある。

移動体通信デバイス１１０は無線通信ネットワーク１００を動き回ると、移動体通信デバイス１１０の新たな位置によって追加のＳＨＯレッグが追加され幾つかのＳＨＯレッグは廃棄されるので、コールレッグのセット（例えば、基地局１２０−１２４及びバックホールネットワーク１３０−１３４のセット）は変化する。（フレームリレーネットワークのような）従来のバックホールリンクと（イーサネット（登録商標）及びＴ１／Ｅ１ベースのＩＰネットワーク及びＷｉＭａｘのような）遅延拡大ネットワークが混合されたバックホールネットワークにおいて、コールレッグのセットが変化すると差分遅延（即ち、選択インターバル中の最初のフレームの到着と同じ選択インターバル中の最後のフレームの到着との間の遅延）も変化する。例えば、（図４の方法４００に記載するように）呼が拡張選択インターバルを必要とする大きな差分遅延を有するコールレッグのセットで開始するが、後に移動体通信デバイス１１０が動き回るとコールレッグのセットも変化し、結果的に（即ち、図４の方法４００に記載する当初選択インターバルとの関係で）「通常」差分遅延に帰着することもあり得る。この状況が起こると、拡張選択インターバルはもはやフレームセレクタ１４２に対して何ら利益がなくなるが、フレームセレクタ１４２は未だにフレームセレクタ１４２における電力制御ペナルティ及び拡張選択インターバルの不要な処理に負われることになる。

しかし、フレームセレクタ１４２はさらに、拡張選択インターバルがもはや必要でなくなると、選択インターバルを調整又は縮小して電力制御ペナルティを最小化するように構成され得る。図７は発明の実施例における拡張選択インターバルを縮めるための方法７００を示す。図１の無線通信ネットワーク１００を参照して方法７００を説明する。方法７００のステップは全てを含むものではなく、説明の簡明化のために示していない追加のステップを含み得る。

ステップ７０２において、フレームセレクタ１４２は、以前に異常であったフレームシーケンスにおけるフレームがもはや拡張選択インターバルの各インスタンス中に当初選択インターバル外で受信されないことを検出する。例えば、図８を参照すると、フレームセレクタ１４２は（時刻ｔ１０とｔ１２の間にある）拡張選択インターバル＃５中にレッグ＃３からのフレーム＃５を受信する。レッグ＃３からのフレーム＃５の到着時刻は当初選択インターバルの期間（即ち、時刻ｔ１０とｔ１１の間）であったものの外にある。一方で、拡張選択インターバル＃６中（即ち、時刻ｔ１２とｔ１５の間）に、レッグ＃３からのフレーム＃６は、当初選択インターバルの期間であった期間（即ち、時刻ｔ１２とｔ１４の間）に実際に到着する。従って、フレームセレクタ１４２はレッグ＃３からのフレームシーケンスが当初選択インターバルとの関係ではもはや遅れて到着していないことを検出する。

フレームシーケンスの少なくとも１つにおけるフレームがもはや当初選択インターバル外で受信されていないことを検出するのに応じて、フレームセレクタ１４２はステップ７０４で拡張選択インターバルを当初選択インターバルに縮める。例えば、図８を参照すると、フレームセレクタ１４２は選択インターバル＃７を、それが時刻ｔ１４とｔ１７の間の期間ではなく時刻ｔ１４とｔ１６の間の期間を持つように縮める。フレームセレクタ１４２はもはや当初選択インターバル外でレッグ＃３からのフレームを受信していないため、拡張選択インターバルはもはや必要でないので選択インターバルの縮小によってフレーム選択処理は影響されず、フレームセレクタ１４２が電力制御ペナルティをなくすことが可能となる。さらに、フレームセレクタ１４２は呼をサービングするのに必要なリソース（ＣＰＵ処理時間及び追加のバッファメモリ要件等）を減らすことができ、それによって無線通信ネットワーク１００の容量が増加する。

拡張選択インターバルを当初選択インターバルに戻すことに関して縮小を説明した。しかし、縮小は、選択インターバルを当初選択インターバルと拡張選択インターバルの間にある中間選択インターバルに減少させることであってもよい。このように、フレームセレクタ１４２は、拡張選択インターバルの現在の長さがもはや必要でないことを検出するように構成されるが、それでも当初選択インターバルよりは長い拡張選択インターバルが必要であると判断することもできる。従って、フレームセレクタ１４２は、拡張選択インターバルを当初選択インターバルと拡張選択インターバルの間の長さを持つ中間選択インターバルに縮めることができる。例えば、当初選択インターバルがｐ１の期間を有し、拡張選択インターバルがｐ１よりも長いｐ２の期間を有しているとする。フレームセレクタ１４２はｐ３の長さ（ｐ２よりも短いがｐ１よりも長い、即ち、ｐ１＜ｐ３＜ｐ２）を有する新たな選択インターバルが必要であると判断することができる。従って、フレームセレクタ１４２は拡張選択インターバルｐ２を縮小選択インターバルｐ３に縮め、この縮小選択インターバルｐ３を利用してフレーム選択処理を継続することができる。必要であれば、その後フレームセレクタ１４２は選択インターバルを当初選択インターバルｐ１に縮めてもよい。従って、縮小切換経路は、選択インターバルｐ２及びｐ３が長すぎることを検出するのに応じて順次ｐ２からｐ３、ｐ１となる。同様の切換経路が選択インターバルの拡張についても行われる。例えば、フレームセレクタ１４２が拡張選択インターバルは十分に長くないと判断した場合、拡張切換経路はｐ１からｐ２ではなく、ｐ１からｐ３、ｐ２となる。従って、フレームセレクタ１４２は拡張選択インターバルを必要に応じて再拡張することができる。

ステップ７０６において、フレームセレクタ１４２は、当初選択インターバルの後続インスタンス中に基地局１２０−１２４の各々から受信されたフレームシーケンスから最良フレームを選択するために当初選択インターバルに基づいてフレーム選択処理を実行する。例えば、フレームセレクタ１４２は時刻ｔ１６（即ち、当初選択インターバル＃７の終了境界）で最良フレーム＃７を選択し、時刻ｔ１８（即ち、当初選択インターバル＃８の終了境界）で最良フレーム＃８を選択する。フレームセレクタ１４２は、１以上のレッグからフレームが再び遅く（又は早く）到着したことをさらに検出した場合には、図４の方法４００を使用して再び選択インターバルを拡げる。

フレーム選択インターバルの縮小は、複数の基地局から受信される余剰にバッファリングされた最良フレーム（余剰バッファ最良フレーム）の格納をもたらし、それは上位プロトコル層（それが回路音声呼の場合にはボコーダ）に、又はそれが、フレームセレクタ１４２にローカルなボコーダがバイパスされるＴｒＦＯ／ＲＴＯ（トランスコーダ・フリー・オペレーション／リモート・トランスコーダ・オペレーション）呼の場合にはピア／遠端エンティティ（例えば、他のネットワーク要素）に適切に送信されなければならない。図９を参照すると、拡張選択インターバル＃５中に、最良フレーム＃４はフレームセレクタ１４２によって時刻ｔ１２に上位プロトコル層（ボコーダとして示される）に送信される。フレームセレクタ１４２の通常動作中であれば、最良フレーム＃４ではなく、最良フレーム＃５が通常通りフレームセレクタ１４２によって時刻ｔ１２にボコーダに送信されていたところである。結果として、選択インターバルが選択インターバル＃７中に縮小されると、フレームセレクタ１４２は上位プロトコル層に送信されるべき１つの追加フレームをバッファ内に格納する。

フレームがパケットデータトラフィックからなるとき、フレームは直ちに上位プロトコル層（例えば、無線リンクプロトコル即ちＲＬＰ層）に送信されることができる。一方、フレームが音声トラフィックからなるとき、ボコーダはインターバル毎（即ち、１フレーム２０ｍｓ毎）に１フレームを受け入れるだけなので、追加のバッファリングされた最良フレームは直ちにボコーダに送信されない。結果として、フレームセレクタ１４２は、消去部がボコーダに送信されるべき時、又は二者間電話の会話中に普通に起こる８０レート（eighty-rate）リバースフレーム（会話無音又は無音フレームとしても知られる）の受信に応じて等、コール中の最小の影響で済む瞬間に余剰のバッファフレームを送信するように構成される。

図１０は発明の実施例における縮小選択インターバルによってもたらされた余剰バッファフレームを消去フレームの代わりに送信するための方法１０００を示す（消去フレームは１／８レートフレームが発生する前に最初に起こるものとする）。方法１０００を図１の無線通信ネットワーク１００を参照して説明する。方法１０００のステップは全てを含むものではなく、説明の簡明化のために図示しない追加のステップを含み得る。

ステップ１００２において、フレームセレクタ１４２は、図７の方法７００に記載されたように発生する拡張選択インターバルを縮める。例えば、図９に示すように、フレームセレクタ１４２は選択インターバル＃７中に選択インターバルの期間を縮小し、余剰バッファ最良フレームをもたらす。従って、時刻ｔ１６（即ち、選択インターバル＃７の終わり）で、フレームセレクタ１４２は選択インターバル＃８についてのフレームを受信し始める際に最良フレーム＃７をメモリに格納する。

ステップ１００４において、フレームセレクタ１４２は、当初選択インターバルのインスタンス中に基地局１２０−１２４から受信されたフレームの品質が品質閾値以下である時を特定する。品質閾値は消去フレームが通常通り生成される時を規定する。ステップ１００６において、フレームセレクタ１４２はフレームの品質が品質閾値以下であることを特定するのに応じて消去フレームを生成する。ステップ１００８において、フレームセレクタ１４２は消去フレームの代わりに余剰バッファ最良フレームを送信する。

図１１は図９のタイミング図の続きを示す。時刻ｔ２３（即ち、選択インターバル＃９の終わり）で、フレームセレクタ１４２は最良フレーム＃８をボコーダに送信し、まだ最良フレーム＃９（余剰バッファフレーム）をメモリに格納している。しかし、インターバル＃１０中に、フレームセレクタ１４２はレッグ＃１−３（例えば、基地局１２０−１２４）から受信された消去フレーム（例えば、フレーム＃１０）を検出する。図示するフレームシーケンスにおいて、通常であれば最良フレーム＃１０は時刻ｔ２７で送信されていたであろう。しかし、フレームセレクタ１４２は消去フレームの挿入及び送信を省略し、消去フレームの代わりに最良フレーム＃１１を送信する。結果として、フレームセレクタ１４２は余剰バッファフレームをなくし、元に戻って通常動作を進め、最良フレーム＃１２が時刻ｔ２９（フレームの拡張が起こらずに最良フレーム＃１２が通常であればボコーダに送信されていた時）にボコーダに送信されるようにする。

この方法の結果として、余剰バッファフレームは、会話に対して最小限の影響で、コール中の最も影響の少ない瞬間にボコーダに送信される。フレームセレクタ１４２が、（例えば、図１０のインターバル＃１０中の）低品質のフレームの代わりに１／８レートフレームを最初に受信する他の実施例では、フレームセレクタ１４２は無音フレームを上述の消去フレームではなく余剰バッファフレーム（例えば、最良フレーム＃１１）と取り替える。この処理は基本的には聞き手の感覚及び上位プロトコル層（ボコーダ等）の感覚からみて呼に同じ効果を持つことになり、呼のコンテンツに最小の影響しか及ぼさない。

具体的な実施例がここに記載されたが、本発明の範囲はこれらの具体的実施例に限定されない。発明の範囲は以降の特許請求の範囲及びあらゆるその均等物によって規定される。

Claims (10)

1. 無線通信ネットワークにおいてフレーム選択インターバルを拡げるための方法であって、
   呼ついて移動体通信デバイスをサービングする複数の基地局の各々から呼についてのフレームシーケンスを受信するステップ、
   当初選択インターバルの各インスタンス中に前記基地局の各々から受信された前記フレームシーケンスから最良フレームを選択するために前記当初選択インターバルに基づいてフレーム選択処理を実行するステップ、
   を備えた方法において、さらに、
   前記当初選択インターバルの少なくとも１つのインスタンス中に前記当初選択インターバル外で前記基地局の少なくとも１つから受信された前記フレームシーケンスの少なくとも１つの異常フレームを検出するステップ、
   前記少なくとも１つの異常フレームの検出に応じて前記当初選択インターバルを拡張選択インターバルに拡げるステップ、及び
   前記拡張選択インターバルの後続インスタンス中に前記基地局の各々から受信された前記フレームシーケンスから前記最良フレームを選択するために前記拡張選択インターバルに基づいて前記フレーム選択の処理を実行するステップ
   を備えることを特徴とする方法。
2. 請求項１の方法であって、さらに、
   前記拡張選択インターバルのインスタンス中にもはや前記フレームシーケンスの少なくとも１つのフレームが前記当初選択インターバル外で受信されていないことを検出するステップ、
   前記フレームシーケンスの少なくとも１つの前記フレームがもはや前記当初選択インターバル外で受信されていないことを検出することに応じて前記拡張選択インターバルを前記当初選択インターバルに縮めるステップ、及び
   前記当初選択インターバルの後続インスタンス中に前記基地局の各々から受信された前記フレームシーケンスから前記最良フレームを選択するために前記当初選択インターバルに基づいて前記フレーム選択処理を実行するステップ
   を備える方法。
3. 請求項２の方法において、前記フレームシーケンスの各々が、回路モード又はパケットモードの音声トラフィックからなり、前記拡張選択インターバルの縮小によって、前記複数の基地局から受信された余剰バッファ最良フレームの格納をもたらし、該方法がさらに、
   前記当初選択インターバルのインスタンス中に前記基地局から受信されたフレームの品質が品質閾値よりも低い時を特定するステップ、
   前記フレームの品質が前記品質閾値よりも低いことを特定することに応じて消去フレームを生成するステップ、及び
   前記消去フレームの代わりに前記余剰バッファ最良フレームをボコーダ又は他のネットワーク要素に送信するステップ
   を備える方法。
4. 請求項２の方法において、前記フレームシーケンスの各々が、回路モード又はパケットモードの音声トラフィックからなり、前記拡張選択インターバルの縮小によって、前記複数の基地局から受信された余剰バッファ最良フレームの格納をもたらし、該方法がさらに、
   前記当初選択インターバルのインスタンス中に無音フレームが前記基地局から受信された時を特定するステップ、及び
   消去フレームの代わりに前記余剰バッファ最良フレームをボコーダ又は他のネットワーク要素に送信するステップ
   を備える方法。
5. 請求項１の方法において、前記拡張選択インターバルが、前記当初選択インターバルの境界と、前記少なくとも１つの異常フレームが前記基地局の少なくとも１つから受信された時刻との間の差分期間に基づく時刻まで、当初選択インターバルに対して拡張される、方法。
6. 無線通信ネットワーク（１００）におけるフレームセレクタ（１４２）であって、
   呼について移動体通信デバイス（１１０）をサービングする複数の基地局（１２０、１２２、１２４）の各々から呼についてのフレームシーケンスを受信するように構成されたインターフェイスシステム、及び
   前記インターフェイスシステムに結合されるとともに、当初選択インターバルの各インスタンス中に前記基地局（１２０、１２２、１２４）の各々から受信された前記フレームシーケンスから最良フレームを選択するために前記当初選択インターバルに基づいてフレーム選択処理を実行するように構成された処理システム
   を備え、
   前記処理システムが、
   前記当初選択インターバルの少なくとも１つのインスタンス中に該当初選択インターバル外で前記基地局（１２０、１２２、１２４）の少なくとも１つから受信された前記フレームシーケンスの少なくとも１つの異常フレームを検出し、
   前記少なくとも１つの異常フレームの検出に応じて前記当初選択インターバルを拡張選択インターバルに拡げ、及び
   前記拡張選択インターバルの後続インスタンス中に前記基地局（１２０、１２２、１２４）の各々から受信された前記フレームシーケンスから前記最良フレームを選択するために前記拡張選択インターバルに基づいて前記フレーム選択の処理を実行する
   ように構成されたことを特徴とするフレームセレクタ。
7. 請求項６のフレームセレクタ（１４２）において、前記処理システムがさらに、
   前記拡張選択インターバルのインスタンス中にもはや前記フレームシーケンスの少なくとも１つのフレームが前記当初選択インターバル外で受信されていないことを検出し、
   前記フレームシーケンスの少なくとも１つの前記フレームがもはや前記当初選択インターバル外で受信されていないことを検出することに応じて前記拡張選択インターバルを前記当初選択インターバルに縮小し、及び
   前記当初選択インターバルの後続インスタンス中に前記基地局（１２０、１２２、１２４）の各々から受信された前記フレームシーケンスから前記最良フレームを選択するために前記当初選択インターバルに基づいて前記フレーム選択処理を実行する
   ように構成された、フレームセレクタ。
8. 請求項７のフレームセレクタ（１４２）において、前記フレームシーケンスの各々が、回路モード又はパケットモードの音声トラフィックからなり、前記拡張選択インターバルの縮小が、前記複数の基地局（１２０、１２２、１２４）から受信された余剰バッファ最良フレームの格納をもたらし、前記処理システムがさらに、
   前記当初選択インターバルのインスタンス中に前記基地局から受信されたフレームの品質が品質閾値よりも低い時を特定し、
   前記フレームの品質が前記品質閾値よりも低いことを特定することに応じて消去フレームを生成し、及び
   前記消去フレームの代わりに前記余剰バッファ最良フレームをボコーダ又は他のネットワーク要素（１６０）に送信する
   ように構成されたフレームセレクタ。
9. 請求項７のフレームセレクタ（１４２）において、前記フレームシーケンスの各々が、回路モード又はパケットモードの音声トラフィックからなり、前記拡張選択インターバルの縮小が、前記複数の基地局から受信された余剰バッファ最良フレームの格納をもたらし、前記処理システムがさらに、
   前記当初選択インターバルのインスタンス中に前記基地局（１２０、１２２、１２４）から受信されたフレームの品質が品質閾値よりも低い時を特定し、
   前記フレームの品質が前記品質閾値よりも低いことを特定することに応じて消去フレームを生成し、及び
   消去フレームの代わりに前記余剰バッファ最良フレームをボコーダ又は他のネットワーク要素（１６０）に送信する
   ように構成されたフレームセレクタ。
10. 請求項６のフレームセレクタ（１４２）において、前記拡張選択インターバルが、前記当初選択インターバルの境界と、前記少なくとも１つの異常フレームが前記基地局（１２０、１２２、１２４）の少なくとも１つから受信された時刻との間の差分期間に基づく時刻まで、当初選択インターバルに対して拡張される、フレームセレクタ。

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