JP2011010329A - 無線通信システムにおけるパケットベースのハンドオフのためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信コンテンツを失うことなく、改善された呼ハンドオフのためのモバイル無線ノードとして役立つデータネットワーク電気通信システムを提供する。
【解決手段】ハンドオフ中にアクセス端末へフレームを送信する方法であって、第１のルート識別子を持つ複数の第１のフレームを識別することと、第２のルート識別子を持つ複数の第２のフレームを識別することと、ルート識別子に従って、無線リンクを介して前記フレームを送信することとを備える。
【選択図】図１０

Description

本開示は、通信システムに関し、特に、無線通信システムにおけるパケット経路付けのためのシステム及び技術に関する。

インターネット上のトラフィックは、ますます多くの加入者および新たなアプリケーションの導入により指数関数的に成長している。広域無線ネットワークもまた、迅速な加入者成長を経ている。現在、無線アクセスネットワークにデータサービスを提供するのに進行中の多くの努力がある。

モバイル無線電気通信システムでのデータサービスを容易にするために、モバイル無線ノードが、新たなネットワークアドレスを再割り当てせずに、ネットワークアタッチメントのそれらのリンクレイヤポイントの変更を可能にすることが望ましい。一般に、モバイル機器のための現在のデータネットワーク電気通信規格（例えば、インターネット技術特別調査委員会（ＩＥＴＦ）によって発布された「モバイルＩＰ」規格、あるいは欧州電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）によって提案された汎用パケット無線システム（ＧＰＲＳ）規格）によれば、所望のネットワークアドレス透過性を提供する１つの方法は、「モビリティエージェント」を適用することである。これらは、ネットワークの周囲を移動すると、モバイルノードのために通信コンテンツを経路付けるネットワークルーティングノードである。例えば、ＩＥＴＦモバイルＩＰ規格によれば、モバイルノードのモビリティエージェントは、「ホームエージェント」ルーティングノードから成るかもしれないし、「外部（foreign）エージェント」ルーティングノードを更に含むかもしれない。ホームエージェントは、モバイルノードの「ホームアドレス」によって示されるリンク上のネットワークインタフェースを保持するモバイルノードのサブネットワーク内のルーティングノードである。「ホームアドレス」は、延長された期間の間、モバイルノードに割り当てられ続けることが意図されたネットワークアドレスである。モバイルノードが、そのホームサブネットワークから離れている場合、ホームエージェントは、モバイルノードのホームアドレスに向けられている通信コンテンツをインターセプトし、モバイルノードが外部サブネットワーク上に登録した場合、モバイルノードに割り当てられた「気付」（care-of）アドレスへの配信のためにトンネルする。この気付アドレスは、外部サブネットワークにおける外部エージェントルーティングノードのアドレスでありうる。

外部登録されたモバイルノードとの通信を望む対応するノードは、モバイルノードのホームアドレスにそれらの通信コンテンツをアドレスすることができる。透過的に、通信コンテンツは、ホームエージェントによってインターセプトされ、モバイルノードの気付アドレスにトンネルされ、外部サブネットワーク上のモバイルノードへ配信される。正常なルーティングは、モバイルノードから、対応するノードへ返信通信コンテンツを送るために使用されうる。

先のルーティングメカニズムは、空気（air）インタフェース経由で、外部サブネットワークに接続されるモバイル無線ノードのために使用することができる。しかしながら、データネットワークを介して通信しながら、モバイル無線ノードがアクティブに伝送されている場合には問題が生じ、一方の無線基地局から別の無線基地局へのハンドオフが必要とされる。その場合、古い基地局が、１つの気付アドレスにリンクされ、新たな基地局が、別の気付アドレスにリンクされる。そして、呼ハンドオフは、通信トンネリングエンドポイントが、古い気付アドレスから、新たな気付アドレスへ転送されることを必要とする。

更に、いくつかのセル電話アーキテクチャでは、コアネットワークにある気付アドレスエンドポイントは、例えば、目標インターネットプロトコルアドレスのように、無線通信装置又は端末とのデータ通信のためにアドレスされた通信として利用される。いくつかの実例では、エンドポイントは、パケットデータサービスノード（ＰＤＳＮ）、基地局コントローラ（ＢＳＣ）等でありうる。ＰＤＳＮエンドポイント間のハンドオフは、例えば、モバイル無線ノードに対する輻輳あるいはレイテンシのようなコアネットワーク内の条件によって、モバイル無線ノードとの通信の最小レベルを維持するように要求される。そして、ＰＤＳＮハンドオフは、通信トンネリングエンドポイントが、古いＰＤＳＮの気付アドレスから、新たなＰＤＳＮの気付アドレスへと移ることを必要とする。

気付アドレスのトンネリングエンドポイントの移動は、呼コンテンツのタイムリーな配信を中断するギャップを生成するか、あるいは無秩序なコンテンツ配信となる。これらは共に、特に音声電話のための通信品質を低下しうる。そのようなギャップは、ハンドオフの正確な時間を決定するために、データネットワークが、空気インタフェースとうまく調整することができない無能力さから発生する。新たなトンネルエンドポイントが、古いトンネルアドレスよりもホームエージェントに著しく近い場合、再整理がなされる場合がある。ハンドオフのポイントと、ホームエージェントが通信コンテンツを新たな気付アドレスへのルーティングを始めるポイントとの間で遅延が生じうる。

従って、通信コンテンツを失うことなく、改善された呼ハンドオフのためのモバイル無線ノードとして役立つデータネットワーク電気通信システムにおけるニーズがある。無線デバイスが、もしあれば、空気インタフェースによって引き起こされるものとは異なる顕著な通信コンテンツを経験することがないように、ハンドオフ中に通信コンテンツを経路付けるシステムおよび方法に対するニーズがある。

本出願は、２００４年６月１日に出願され、"Radio Network Controller Hand Off'と題され、本明細書にその全体が参照によって組み込まれている仮出願60/576,194号の優先権を主張する。

実施形態では、アクセス端末へフレームを送信する方法は、第１のルート識別子を持つ複数の第１のフレームを識別することと、第２のルート識別子を持つ複数の第２のフレームを識別することと、ルート識別子に従って、無線リンクを介して前記フレームを送信することとを備える。

更なる実施形態では、無線ネットワークにおける送信のためのフレームは、データパケットの送信ルートを識別する部分を含んでいる。

更なる実施形態では、無線通信デバイスは、それぞれが複数のルート識別子のうちの１つを含み、無線リンクを介して、無線通信デバイスにおいて受信される複数のフレームを格納するメモリと、同じルート識別子を有するフレームと、異なるルート識別子を有するフレームとを一緒に処理せずに、同じルート識別子を有するフレームが一緒に処理されるようにするプロセッサとを備える。

別の実施形態では、デバイスは、フレームの受信及び送信を可能にするインタフェースと、複数のルート識別子のうちの１つを、前記インタフェースにおいて受信されるフレーム内に挿入し、各フレームに挿入されたルート識別子に基づいて、アクセス端末への送信のために、複数のアクセス機能のうちの１つのアクセス機能へ前記フレームを送信させるプロセッサとを備える。

また別の実施形態では、無線通信デバイスは、少なくとも１つのアンテナと、前記少なくとも１つのアンテナにおいて受信された複数のフレーム、複数のフレーム、及び少なくとも２つのルート識別子を格納するメモリとを備える。この無線通信デバイスは更にプロセッサを備える。このプロセッサは、前記複数のフレームのうちの第１のグループが、前記少なくとも２つのルート識別子のうちの第１のルート識別子で識別され、前記アンテナから第１の無線通信装置へ送信されるようにし、前記複数のフレームのうちの第２のグループが、前記少なくとも２つのルート識別子のうちの第２のルート識別子で識別され、前記アンテナから第２の無線通信装置へ送信されるようにする。

本開示の他の局面は、典型的な実施形態のみを用いて、単なる例示によって示される以下の詳細説明から、当該技術における熟練者に容易に明白になることが理解される。理解されるように、本開示の範囲から逸脱することなく、他の実施形態及び別の実施形態が可能であり、その様々な詳細は、様々な方法で変更することができる。従って、図面と説明は、本質的に例示としてみなされるべきであり、限定的としてみなされるものではない。

図１Ａは、実施形態に従ってアクセス機能間のパケットベースのハンドオフを利用するシステムを例示する。 図１Ｂは、実施形態に従ってアクセス機能間のパケットベースのハンドオフを利用するシステムを例示する。 図１Ｃは、実施形態に従ってアクセス機能間のパケットベースのハンドオフを利用するシステムを例示する。 図２Ａは、実施形態に従ってアクセス機能間のパケットベースのハンドオフを利用するシステムを例示する。 図２Ｂは、実施形態に従ってアクセス機能間のパケットベースのハンドオフを利用するシステムを例示する。 図２Ｃは、実施形態に従ってアクセス機能間のパケットベースのハンドオフを利用するシステムを例示する。 図２Ｄは、実施形態に従ってアクセス機能間のパケットベースのハンドオフを利用するシステムを例示する。 図２Ｅは、実施形態に従ってアクセス機能間のパケットベースのハンドオフを利用するシステムを例示する。 図３Ａは、実施形態に従ってアクセス機能間のパケットベースのハンドオフを利用するシステムを例示する。 図３Ｂは、実施形態に従ってアクセス機能間のパケットベースのハンドオフを利用するシステムを例示する。 図３Ｃは、実施形態に従ってアクセス機能間のパケットベースのハンドオフを利用するシステムを例示する。 図３Ｄは、実施形態に従ってアクセス機能間のパケットベースのハンドオフを利用するシステムを例示する。 図３Ｅは、実施形態に従ってアクセス機能間のパケットベースのハンドオフを利用するシステムを例示する。 図３Ｆは、実施形態に従ってアクセス機能間のパケットベースのハンドオフを利用するシステムを例示する。 図４は、実施形態に従ってエッジ機能間のパケットベースのエッジ機能ハンドオフの動作フローを例示する。 図５は、実施形態に従って通信経路を加える動作フローを例示する。 図６は、実施形態に従ってリンクレイヤ経路を解除する動作フローを例示する。 図７は、実施形態に従ったパケットベースのハンドオフのためのメッセージフローを例示する。 図８Ａは、実施形態に従った順方向リンクのためのプロトコルスタックを例示する。 図８Ｂは、実施形態に従った逆方向リンクのためのプロトコルスタックを例示する。 図９は、実施形態に従ったパケットヘッダの一部を例示する。 図１０は、実施形態に従ったアクセス機能のブロック図を例示する。

詳細な説明

添付図面に関連して以下に述べられる詳細説明は、典型的な（exemplary）実施形態の説明として意図され、本発明が実現される唯一の実施形態を表わすようには意図されない。本記載を通じて用いられる「典型的」（exemplary）という用語は、「一例、インスタンス、又は例示として役立つこと」を意味し、他の実施形態よりも好適であるとか、有利であるとか必ずしも解釈されるべきでない。詳細説明は、本発明の完全な理解を提供する目的で、具体的な詳細を含んでいる。しかしながら、本発明は、これら具体的な詳細なしで実現されうることは、当該技術における熟練者に明白だろう。いくつかのインスタンスでは、本発明の概念を不明瞭にしないために、周知の構成及びデバイスが、ブロック図形式で示される。

図１Ａ乃至図１Ｃを参照して、実施形態に従ったアクセス機能間のパケットベースのハンドオフを利用するシステムを例示する。ネットワーク機能２０は、ネットワーク１５、及びエッジ機能３０，５５と通信する。エッジ機能３０は、アクセス機能３５，４０と通信する。一方、エッジ機能５５は、アクセス機能６０，６５と通信する。別のネットワーク機能２５は、ネットワーク１５、及びエッジ機能７０，８５と通信する。エッジ機能７０は、アクセス機能７５，８０と通信する。一方、エッジ機能８５は、アクセス機能９０，９５と通信する。

１つの実施形態では、エッジ機能とのアクセス機能通信は、ネットワークすなわちネットワーク機能と、アクセス機能との間のほとんどの通信を提供するエッジ機能を示すために使用される。いくつかの実施形態では、アクセス機能と通信するエッジ機能は、アクセス機能が、アクセス機能からアクセス端末と通信するのに必要なエッジ機能を行なうために、サービス品質、スループット、待ち時間、パケット損失等の点から最良のエッジ機能かもしれない。例えば、図１Ａ乃至図１Ｃに示すように、エッジ機能３０は、アクセス機能３５，４０と通信し、エッジ機能３０が、アクセス機能３５，４０のための最良のエッジ機能であることを示す。しかしながら、そのような実施形態では、他のエッジ機能が、アクセス機能３５，４０とネットワークと間でパケットを送信するかもしれない。別の実施形態では、アクセス機能は、排他的にエッジ機能と通信するかもしれない。また別の実施形態では、アクセス機能及びエッジ機能は、単一のデバイスであり、通信は、そのデバイス内の信号として存在しうる。

１つの実施形態では、ネットワーク機能とのエッジ機能通信は、ネットワークすなわちネットワーク機能と、アクセス機能との間のほとんどの通信を提供するエッジ機能を示すために使用される。いくつかの実施形態では、アクセス機能と通信するエッジ機能は、エッジ機能が、エッジ機能からアクセス端末と通信するのに必要なネットワーク機能を行なうために、サービス品質、スループット、待ち時間、パケット損失等の点から最良のネットワーク機能でありうる。例えば、ネットワーク機能２０は、エッジ機能３０，５５と通信し、ネットワーク機能２０が、エッジ機能３０，５５のための最良のネットワーク機能であることを示す。しかしながら、そのような実施形態では、他のネットワーク機能が、エッジ機能３０，５５及びネットワークの間でパケットを送信しうる。別の実施形態では、エッジ機能は、排他的にネットワーク機能と通信しうる。また別の実施形態では、ネットワーク機能およびエッジ機能は、単一のデバイスであり、通信はそのデバイス内の信号として存在しうる。

１つの実施形態では、デバイス５は、アクセス端末５０のホームアドレスを含むパケットを送信する。ホームエージェント１０へパケットを転送するために、ホームアドレスがネットワーク１５によって利用される。様々な技術のうちの任意の１つによってアクセス端末５０の位置を知るホームエージェント１０は、無線送信（air transmission）によって、パケットをアクセス端末５０に転送する。１つの実施形態では、ホームエージェント１０は、アクセス端末５０の気付アドレスであるエッジ機能３０へパケットを転送する。エッジ機能３０は、無線（air）によるアクセス端末５０への送信のために、パケットをアクセス機能３５及び／又はアクセス機能４０へ転送する。

アクセス端末５０と通信するために、デバイス５は、ホームエージェント１０にパケットを送信する。ホームエージェント１０は、このパケットをネットワーク１５、ネットワーク機能２０、及びエッジ機能３０を経由してアクセス機能３５に転送する。その後、アクセス機能３５は、このパケットを、空気インタフェースによって、無線リンク４５を介してアクセス端末５０へ送信する。逆方向では、パケットは、無線リンク４５を介してアクセス機能３５へ送信される。アクセス機能３５は、このパケットを、ネットワーク１５、ネットワーク機能２０、及びエッジ機能３０を経由して、このパケットをデバイス５に転送するホームエージェント１０に経路付けするか、あるいは直接的にデバイス５に経路付けする。

アクセス端末５０は、アクセス機能３５によってサービスされる領域から、アクセス機能４０によってサービスされる領域へ移動するかもしれない。例えば、アクセス端末５０が、アクセス機能３５によってサービスされる領域と、アクセス機能４０によってサービスされる領域との境界に接近する場合、この動作中、あるポイントでは、アクセス端末５０のためのハンドオフのための要求が送信される。いくつかの実施形態では、ハンドオフ処理の一部の間、アクセス端末５０とアクセス機能３５，４０との間の無線送信のために、ソフトハンドオフ機能が提供されうる。

ハンドオフが開始される場合、アクセス端末５０は、それぞれ無線リンク４５，１００によって、アクセス機能３５及びアクセス機能４０とパケットを送受信することができる。そのような要求に応じて、無線リンク４５，１００はともに、オーバーラップする期間中、アクティブでありうる。実施形態では、この要求は、アクセス端末によってなされ、他の実施形態では、この要求は、アクセス端末と通信しているアクセス機能によってなされうる。更なる実施形態では、エッジ機能がハンドオフを要求しうる。これは、エッジ機能によって制御されているか、あるいはエッジ機能と通信している複数のアクセス機能が、アクセス端末にリソースを割り当てる場合に行われる。このように、エッジ機能は、複数のアクセス機能が、ハンドオフが開始されるべきときを判定するために、例えば、チャネル品質情報（ＣＱＩ：channel quality information）のような無線リンク特徴手段を有しうる。

この要求の受信後、アクセス端末５０による受信が意図されたパケットのうちのいくつかは、エッジ機能３０によってアクセス機能３５へ転送される。また、いくつかは、アクセス機能４０へ転送される（図１Ｂ）。ある期間後、パケットは、もはや、エッジ機能３０からアクセス機能３５へ転送されず、無線リンク４５が閉じられる（図１Ｃ）。無線リンク４５が閉じられた後、アクセス端末５０との通信経路は、無線リンク１００経由でアクセス機能４０との間にある。

アクセス端末５０において、無線リンク４５経由で送信されるパケット、および無線リンク１００経由で送信されるパケットの適切な処理を促進するために、アクセス機能３５及びアクセス機能４０から送信されるパケットは共に、ルート識別子を含んでいる。実施形態では、エッジ機能３０は、パケットにルート識別子を挿入し、次に、ルート識別子に従って、これらパケットを、アクセス機能３５あるいはアクセス機能４０へ転送する。実施形態では、異なるルート識別子が、パケットのヘッダ、フレーム、オクテット、又は通信システムによって使用されるその他の送信セグメントに挿入される。以下の記載における明瞭さのために、フレームは、オクテット、フレーム、パケット、又は通信システムによって使用されるその他の送信セグメントを記述するために使用される。フレームという用語は、通信システムで利用されうるビットの自己識別グループの何れをも意味するために使用されうる。

同じルート識別子で識別されるフレームは、一緒に処理され、異なるルート識別子を有するフレームは、一緒に処理されない。フレームの処理は、再構築、ヘッダ解凍、二重検出、より高いレイヤへの順番通りのパケット配信、復号、パケット破棄（例えば、パケットレイテンシ、部分的なパケット損失、あるいはハンドオフによる）等を含みうる。

ルート識別子の使用により、異なるルートからの複数の無線リンクインスタンスが、単一のアクセス端末において同時に存在することが可能となる。更に、それは、ハンドオフのために使用されているネットワークに関わらず、単純化されたハンドオフスキーマを利用可能にする。新たなルートは、既存のプロトコル状態をテレポートする必要なくハンドオフを達成するために形成されるので、ハンドオフが単純化される。１つの実施形態では、ルート識別子は、エッジ機能、ネットワーク機能等によって挿入される。

実施形態では、パケットは、無線リンクプロトコル（ＲＬＰ：Radio Link Protocol）に従って、フレームの形態で、無線リンクを経由して送信される。いくつかの実施形態では、ＲＬＰは、例えばアクセス端末５０のような受信機において、送信用の高次のレイヤパケットのフラグメンテーション、およびパケットの再構築をサポートする。例えば、アクセス機能３５，４０のようなＲＬＰ送信機は、パケットのためのフラグメンテーション、順序付け等を行いうる。実施形態では、フラグメンテーションは、シーケンス情報を含むＲＬＰヘッダの追加により提供されうる。そして、ＲＬＰ受信機は、受信されたシーケンス情報に基づいて、再構築を行なう。いくつかの実施形態では、ＲＬＰは、多数のフレームサイズをサポートし、より高次のレイヤパケット境界を認識しうる。ＲＬＰのためのデータユニットはオクテット、あるいは他のＲＬＰフレームペイロードの何れかでありうる。いくつかの実施形態では、ＲＬＰフレームヘッダは、オクテットに基づいたシーケンス番号、あるいはＲＬＰフレームペイロード番号かの何れかの使用により、ＲＬＰフレームペイロードのコンテンツを記述する。

エッジ機能は、物理的な位置に関わらず、１つ又は複数のプロトコルからなるパケットの受信、パケット又はそれに含まれる情報の１つ又は複数のアクセス機能への送信を可能にする機能、あるいは無線リンクを介した送信のためのその他の機能の任意の組合せでありうる。アクセス機能は、物理的な位置に関わらず、無線リンクを介したアクセス端末との通信を可能にする機能の任意の組み合わせでありうる。アクセス端末は、無線リンクを介した通信を可能にする任意の機能でありうる。ネットワーク機能は、例えばルータのような多くのデバイス、及び／又は機能及びネットワーク間の任意の通信ポイントでありうる。

図２Ａ乃至図２Ｅを参照して、実施形態に従ってエッジ機能間のパケットベースのハンドオフを利用するシステムを例示する。図２Ａでは、アクセス端末５０は先ず、無線リンク１１０経由でアクセス機能４０と通信する。アクセス機能４０は、エッジ機能３０と通信する。エッジ機能３０は、ネットワーク機能２０を経由して、ネットワーク１５と通信する。これによって、アクセス端末５０、ホームエージェント１０、及びデバイス５の間の通信を可能にする。

アクセス端末５０は、アクセス機能４０によってサービスされる領域から、アクセス機能６０によってサービスされる領域へ移動するかもしれない。例えば、アクセス端末５０が、アクセス機能４０によってサービスされる領域と、アクセス機能６０によってサービスされる領域との境界に接近する場合、この動作中、あるポイントでは、アクセス端末５０のためのハンドオフのための要求が送信される。ハンドオフが開始される場合、アクセス端末５０は、それぞれ無線リンク１１０，１１５によって、アクセス機能４０及びアクセス機能６０とパケットを送受信することができる。エッジ機能３０とアクセス機能６０とは通常は通信しない、つまり、エッジ機能３０は、アクセス機能６０のためのネットワークに対してインタフェースとして役立たないので、エッジ機能３０は、アクセス機能６０へパケットを転送する必要がある（図２Ｂ）。実施形態では、これは、ネットワーク１５経由で直接行われるかもしれない。あるいは、まずネットワーク１５を経由してエッジ機能５５にパケットを転送することによってなされるかもしれない。

無線リンク１１０，１１５は共に、オーバーラップする期間中、アクティブでありうる。この期間の後、無線リンク１１０が閉じられ、アクセス機能４０は、アクセス端末５０との通信のために使用されていたあらゆるリソースを解放する。無線リンク１１０が閉じられた後、パケットのアクセス端末５０への送信のために、ネットワーク機能２０、エッジ機能３０、およびアクセス機能６０間で通信経路が存在する（図２Ｃ）。このポイントでは、アクセス機能６０を経由したアクセス端末５０との通信のために、エッジ機能３０とエッジ機能５５との間でハンドオフが実行されうる。エッジ機能ハンドオフは、一般に、ネットワーク機能２０とエッジ機能５５との間、及びエッジ機能５５とアクセス機能６０との間の通信経路の形成を含んでいる（図２Ｄ）。

エッジ機能５５を経由したネットワーク機能２０とアクセス機能６０との間の通信経路の形成後、アクセス端末５０に向けられたパケットは、ネットワーク機能２０からエッジ機能３０へもはや転送されない。エッジ機能３０に以前にキューされたあらゆるパケットは、アクセス端末５０に送信するためにエッジ機能５５へ送信されるか、アクセス機能６０に直接送信される（図２Ｄ）。一旦これが完了すると、エッジ機能３０とアクセス機能６０との間の通信は終了し、ネットワーク１５とアクセス端末５０との間の通信経路は、アクセス機能６０、エッジ機能５５、およびネットワーク機能２０を経由する（図２Ｅ）。

エッジ機能３０およびエッジ機能５５の動作は互いに独立していることが注目されるべきである。すなわち、エッジ機能５５とアクセス機能６０との間で一旦通信が確立されると、エッジ機能３０とエッジ機能５５との間でのシグナリング又は通信の必要性はない。いくつかの実施形態では、エッジ機能３０とエッジ機能５５との間で状態情報を転送する必要はない。例えば、サービス品質（ＱｏＳ）要求、暗号鍵、およびその他のゆっくり変化するリンク制御状態は、エッジ機能３０とエッジ機能５５との間で転送されうる。一方、ヘッダ圧縮状態と同様に、速く変化するバッファコンテンツ及び状態は、エッジ機能３０とエッジ機能５５の各々において独立して生成されうる。更なる実施形態では、エッジ機能５５が、アクセス機能６０との通信をセットアップしている間、エッジ機能３０は、アクセス機能６０との通信を継続する。例えば、エッジ機能５５がセットアップした後、エッジ機能３０に到着するあらゆるパケットは、まだエッジ機能３０によって処理され、アクセス端末５０に転送されうる。

図１Ａ乃至図１Ｃに関して説明したように、ルート識別子は、エッジ機能３０およびエッジ機能５５によってパケットに挿入される。ルート識別子は、アクセス端末５０に送信されたパケットを処理したエッジ機能を識別しうる。エッジ機能３０のルート識別子を用いて識別されるパケット又はパケットの一部は、アクセス端末５０において一緒に処理される。一方、エッジ機能５５のルート識別子を用いて識別されたものは、アクセス端末５０において一緒に処理される。しかしながら、エッジ機能３０のルート識別子を有するパケットは、アクセス端末５０において、エッジ機能５５のルート識別子を有するパケットとともに処理されない。

図１Ａ乃至図１Ｃに関して説明したように、実施形態では、ハンドオフに対する要求は、アクセス端末によってなされるかもしれない。また、他の実施形態では、その要求は、アクセス端末と通信しているアクセス機能によってなされうる。更に、エッジ機能は、例えばチャネル品質情報のように、アクセス端末又はアクセス機能によって生成される自身の通信チャネル推定値の処理によって、アクセス端末５０のための位置情報、又はその他のアプローチによってハンドオフを要求する。

図１Ａ乃至図１Ｃおよび図２Ａ乃至図２Ｅの実施形態では、ネットワーク機能２０，２５を利用する必要はなく、エッジ機能３０，５５，７０，８５は、ネットワーク１５と直接通信しうる。

図３Ａ乃至３Ｆを参照して、実施形態に従ったネットワーク機能間のパケットベースのハンドオフを利用するシステムを例示する。図３Ａ乃至図３Ｆでは、アクセス端末５０は先ず、無線リンク１２５を経由してアクセス機能６５と通信する。アクセス機能６５はエッジ機能５５と通信する。エッジ機能５５は、ネットワーク機能２０を経由してネットワーク１５と通信する（図３Ａ）。これによって、アクセス端末５０、ホームエージェント１０、及びデバイス５間の通信が可能となる。

アクセス端末５０は、アクセス機能６５によってサービスされる領域から、アクセス機能７５によってサービスされる領域へ移動しうる。アクセス機能７５は、エッジ機能７０と通信する。エッジ機能７０は、ネットワーク機能２５と通信する。これによって、アクセス機能７５がネットワーク１５と通信することを可能にする。

例えば、アクセス端末５０が、アクセス機能６５によってサービスされる領域と、アクセス機能７５によってサービスされる領域との境界に接近する場合、この動作中、あるポイントでは、アクセス端末５０のためのハンドオフのための要求が送信される。ハンドオフが開始される場合、アクセス端末５０は、それぞれ無線リンク１２５，１３０によって、アクセス機能６５及びアクセス機能７５とパケットを送受信することができる（図３Ｂ）。図３Ａ乃至図３Ｆでは、ネットワーク機能２０およびエッジ機能７０は通常は通信しない。つまり、エッジ機能７０は、ネットワーク機能２０を経由してネットワークに接続されていない。従って、エッジ機能５５は、アクセス機能７５へパケットを転送する必要がある。実施形態では、これは、直接行われるかもしれない。あるいは、まず、ネットワーク機能２０，２５を用いて、ネットワークを経由してエッジ機能５５からエッジ機能７０にパケットを転送することによってなされるかもしれない。

この場合、ハンドオフ処理中に、アクセス機能６５とエッジ機能５５との間の通信経路が終了し、それによって、無線リンク１２５を終了する（図３Ｃ）。これによって、アクセス機能６５は、アクセス端末５０との通信のために利用されたあらゆるリソースを解放する。無線リンク１２５が閉じられた後、パケットのアクセス端末５０への送信のために、ネットワーク機能２０、エッジ機能５５、およびアクセス機能７５間で通信経路が存在する（図３Ｃ）。この通信経路が形成されている間、エッジ機能７０を経由したネットワーク機能２０とアクセス機能７５との間の通信経路が形成される（図３Ｄ）。

エッジ機能７０を経由したネットワーク機能２０とアクセス機能７５との間の通信経路の形成後、アクセス端末５０に向けられたパケットは、ネットワーク機能２０からエッジ機能５５へもはや転送されない（図３Ｄ）。これは、エッジ機能５５とアクセス機能７５との間の通信の終了を可能にする（図３Ｄ）。エッジ機能５５に以前にキューされたあらゆるパケットは、アクセス端末５０に送信するためにエッジ機能７０へ送信されるか、アクセス機能７５に直接送信される。一旦これが完了すると、エッジ機能５５とアクセス機能７５との間の通信は終了し、ネットワーク１５とアクセス端末５０との間の通信経路は、アクセス機能７５、エッジ機能７０、およびネットワーク機能２０を経由する。

更に、ネットワーク機能ハンドオフを完成するために、ネットワーク機能２５とエッジ機能７０との間に経路が形成され、ネットワーク機能２０とエッジ機能７０との間の経路が終了する（図３Ｆ）。

別の実施形態では、ネットワーク機能ハンドオフおよびエッジ機能ハンドオフは、単一のハンドオフとして結合される。これによって、新たなネットワーク機能経路およびエッジ機能経路がともに作成され起動される。また別の実施形態では、ネットワーク機能ハンドオフが、エッジ機能又はアクセス機能ハンドオフにより生じる。そこでは、そのネットワーク機能に関連したエッジ機能又はアクセス機能が、アクセス端末とのパケットの送受信のために、ネットワーク機能からの経路を必要とする。

図１Ａ乃至ＩＣ及び図２Ａ乃至図２Ｅに関して説明したように、エッジ機能によってルート識別子が挿入される。ルート識別子は、アクセス端末５０、アクセス機能６５、又はアクセス機能７５を識別しうる。これらは、アクセス端末５０へ無線リンクによってフレームを送信する。アクセス機能６５のルート識別子で識別されるフレームは、一緒に処理される。アクセス機能７５のルート識別子で識別されるフレームは、一緒に処理される。しかしながら、アクセス機能６５のルート識別子を有するフレームは、アクセス機能７５のルート識別子を有するフレームとともに処理されない。

更に、ルート識別子は、無線リンクを経由してアクセス端末と通信するアクセス機能へパケットを送信するエッジ機能を識別しうる。パケットを転送するエッジ機能を含んでいるルート識別子は、同じルート識別子を有するパケット、すなわち、同じエッジ機能／アクセス機能ペアを起源とするパケットを一緒に再構築するためにアクセス端末によって利用される。一方、異なるルート識別子を有するパケットは、一緒に再構築されない。更に、あるいは又は、エッジ機能の識別表示を含むルート識別子は、適切な複数のエッジ機能に関して通信インスタンスを適切に制御するアクセス機能によって使用されうる。

更に、ルート識別子は、例えば、ネットワークとの間でパケットを送信するネットワーク機能２０又はネットワーク機能２５のようなネットワーク機能を識別する。ネットワーク機能２０又はネットワーク機能２５に関連する情報は、ネットワークとの通信を容易にし、通信ルートを生成するエッジ機能によって、アクセス機能間の予測的なハンドオフのために使用されうる。

図１Ａ乃至図１Ｃ、図２Ａ乃至２Ｅ、及び図３Ａ乃至図３Ｆの実施形態では、ルート識別子は、ネットワーク１５とアクセス端末５０との間の送信ルートに沿った中間ポイントを識別するために利用される。上記実施形態に記載したように、これらは、アクセス機能、エッジ機能、又はネットワーク機能、あるいはこれらの任意の組み合わせでありうる。

図１Ａ乃至図１Ｃ、および図２Ａ乃至図２Ｅに関して説明したように、実施形態では、ハンドオフに対する要求は、アクセス端末によってなされ、別の実施形態では、この要求は、アクセス端末と通信するアクセス機能によってなされうる。更なる実施形態では、ハンドオフに対する要求は、アクセス端末と通信するエッジ機能によってなされうる。ハンドオフという目的の場合、通信は、リソースを割り当てる任意のデバイスを意味し、特定のアクセス端末のためのＣＱＩ生成又は測定を含んでいる。

アクセス機能間でのハンドオフが要求される場合、ネットワークと通信しているエッジ機能は、アクセス端末への送信のために、複数のアクセス機能にパケットを送信することができる。エッジ機能は、シームレスにルート識別子をパケットに挿入し、そのパケットを適切なアクセス機能に送信することによって、同じアクセス端末と通信する。これはまた、エッジ機能とネットワーク機能との間のハンドオフにも当てはまる、なぜなら、ルート識別子は、１つ又は複数の機能を識別することができるので、逆方向リンクで使用される追跡可能な経路を提供するからである。

図１乃至図３に関連して使用するように、アクセス機能は、端末と通信するために使用される固定局かもしれず、基地局、基地局トランシーバ、ノードＢのように称され、これらの幾つか又は全ての機能を含んでいる。アクセス端末は、移動局、ユーザ機器（ＵＥ）、無線通信デバイス、端末のように称され、これらの幾つか又は全ての機能を含んでいる。移動局もまた、移動局、ユーザ機器（ＵＥ）、無線通信デバイス、端末、アクセス端末、又はその他の用語を用いて称され、これらの幾つか又は全ての機能を含んでいる。エッジ機能もまた、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、ラジオネットワークコントローラ等のように称され、これらの幾つか又は全ての機能を含んでいる。ネットワーク機能はまた、ＰＤＳＮ、汎用パケットラジオサービスサポートノード（ＧＳＮ：General Packet Radio Service Support Node）、ゲートウェイ汎用パケットラジオサービスサポートノード（ＧＧＳＮ：Gateway General Packet Radio Service Support Node）等のように称され、これらの幾つか又は全ての機能を含んでいる。

図４を参照して、実施形態に従ったパケットベースのエッジ機能ハンドオフの動作フローを例示する。ブロック２００では、一旦ハンドオフを提供する要求が提供されると、アクセス端末と、それが現在通信しているアクセス機能との間のセッションが、エッジ機能においてロックされる。前述したように、ハンドオフに対する要求は、様々な方法で生じうる。例えば、エッジ機能は、アクセス端末のための新たなエッジ機能になることを決定するかもしれない。この場合、新たなエッジ機能は、例えばアクセス端末能力及びセットアップパラメータのようなセッション属性を得るために、古いエッジ機能に関する発見機能を実行する。そして、新たなエッジ機能は、セッションをロックし、エッジ機能を切り替えるために、ホームエージェントへ結合（binding）更新メッセージを送る。セッションをロックすることは、進行中のセッションコンフィギュレーション及び属性更新値の継続を許可するが、新たなセッションコンフィギュレーション又は属性更新値が、問題となっているアクセス端末のために開始されることを阻止することを含む。

ブロック２０２では、セッションのロック後、アクセス端末との通信のために、ネットワークと新たなエッジ機能との間に新たな通信経路が形成される。新たな通信経路を形成する際に、古いエッジ機能は、新たなエッジ機能に、変更の差分を送りうる。新たなエッジ機能が、ホームエージェントに要求を送信するので、変更の差分は、変更に関するセッション情報を提供しうる。一般に、ＲＬＰにおいて形成される新たなパスは、パケットが、ネットワークから新たなエッジ機能へ経路付けられるようにする。その後、新たなエッジ機能は処理され、無線によってアクセス端末へ送信される。別の実施形態では、新たな通信経路が段階的に設定され、これによって、この経路の属性又はリソースが、更新値を結合する前に設定される。一方、他のものは、更新値を結合することが成功裡に終了するまで遅れる。

新たな経路が確立された後、パケットは、古いエッジ機能によって未だに受信されるかもしれない。しかしながら、ある期間の後、古いエッジ機能からアクセス端末へ向けられたパケットの送信を止めるための要求がなされうる。この時、ブロック２０４のように、古いエッジ機能の通信経路が解除される。通信経路は、古いエッジ機能の適切なメモリから、バッファ及び状態情報を含むリソースの全てを削除することにより解除されるかもしれない。

その後、ブロック２０６では、セッションが開かれ、新たなエッジ機能とアクセス端末との間で通信が進行する。セッションを開くことにより、新たなセッションコンフィギュレーション又は属性更新値が、特定のアクセス端末との通信のために形成されるようになる。

図５を参照して、実施形態に従ってリンクレイヤ経路を追加する動作フローを例示する。ブロック３００では、新たなＲＬＰインスタンスが、アクセス端末において生成される。新たなＲＬＰインスタンスは、例えば、新たなエッジ機能のためのルート識別子情報のような新たなエッジ機能とアクセス端末との間の通信のために必要な情報を含む。ブロック３０２では、新たな通信経路が、ネットワークと新たなエッジ機能との間でパケットを送信するために、エッジ機能において形成される。ブロック３００とブロック３０２の順序は任意である。ＲＬＰにおいて形成された新たな通信経路は、ネットワークと新たなエッジ機能との間のパケットの送信を可能にするリソースを含む。これは、新たなエッジ機能に関連付けられたルート識別子を、アクセス端末に向けられたパケットに加えることを含む。１つの実施形態では、新たなＲＬＰインスタンスは、リセット又は初期化の後、古いＲＬＰインスタンスと同じになるだろう。例えば、ＱｏＳおよびヘッダ圧縮に関連付けられた全ての属性は同じであるが、ヘッダコンプレッサおよびバッファの状態は初期化される。

そして、ブロック３０４では、アクセス機能は、例えば通信パラメータ及びメモリを関連付けることによりリソースを結合し、アクセス端末に新たな通信インスタンスを生成する。リソースは一般にバッファリソースおよび通信情報である。そして、ブロック３０６において、エッジ機能、アクセス機能、およびネットワークを通じて通信経路が一旦確立されると、アクセス端末は、新たなアクセス機能への逆方向リンク通信経路を確立する。

図６を参照して、実施形態に従ってリンクレイヤ経路を解除する動作フローを例示する。ブロック５００では、古いエッジ機能が、順方向リンク情報、すなわち、アクセス端末への送信を解除する。ブロック５０２では、アクセス端末は、逆方向リンク経路を非アクティブにする。これによって、再びアクティブになるまで、この逆方向リンク経路上ではこれ以上パケットは送られない。その後、ブロック５０４では、古いエッジ機能とネットワーク機能との間の逆方向リンク経路が解除される。ブロック５０６では、古いエッジ機能と通信しているアクセス機能において、リソースが解除される。最後に、ブロック５０８では、古いエッジ機能において、全ての逆方向リンク情報と順方向リンク情報とがメモリから削除される。古いエッジ機能との通信のための、アクセス端末におけるあらゆる情報及びリソースもまた削除されうる。

図７を参照して、実施形態に従ったパケットベースのハンドオフのためのメッセージフローを例示する。アクセス端末（ＡＴ）は、アクセス機能１（ＡＦ１）と通信する。規則的な間隔中に、ＡＴは、ＡＦ１にチャネル品質情報（ＣＱＩ：channel quality information）を送信する。ＡＦ１は、パケットネットワークと通信するエッジ機能（ＥＦ）から、空気送信を介してＡＴに向けられたパケットを受信する。ＥＦは、ＡＴに送信するためにＡＦ１に向けられた受信パケットにルート識別子を挿入する。パケットあるいはパケットに含まれる情報から構築されたフレームが受信されると、ルート識別子は、再構築、ヘッダ解凍、およびＡＴによるその他の機能を容易にするために、ＥＦ、ＡＦ１、ＡＴ、あるいはこれらの任意の組み合わせを識別しうる。

その後、ＡＦ１は、データパケット、あるいはそれらの一部を、無線リンクを経由してＡＴに送信する。ＡＴは、追加のＣＱＩ情報を送信する。これは、規則的にスケジュールされた送信であるか、あるいは、ＡＦ１からの要求に応じて送信される。このＣＱＩに基づいて、ＡＦ１は、無線リンクのソースの、例えばＡＦ２のような別のアクセス機能へのハンドオフを決定することができる。あるいは、多元接続機能が、与えられたアクセス端末のためにリソースを割り付けた場合、ＣＱＩ値は、所望のアクセス機能の表示とともにリソースをアクセス端末に割り当てるアクセス機能の全てから報告される。その後、ハンドオフ決定は、情報をエッジ機能に提供するか、又はエッジ機能において例えばＲＮＣ又はＢＳＣのようなアクセス機能と通信するアクセス機能の間で行うことができる。例えば、ＡＦ２は、ＡＴから受信するＣＱＩ情報に基づいて、ＡＦ１及びＥＦへ、ハンドオフの要求を送るかもしれない。

ＡＦ２に対するＡＴのＣＱＩ要求に応じて、ＡＦ２は、ＡＦ１とＥＦとの両方へ、新たなサービスアクセス機能になる要求を送信する。その後、ＡＦ１は、無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）パラメータを更新するメッセージをＡＦ２に送る。いくつかの実施形態では、ＡＦ１は、バッファの実際のコンテンツを与えることなく、バッファの状態情報のみをＡＦ２に提供する。

そして、データパケットは、ＥＦから、ＡＦ１とＡＦ２との両方に送信される。ＡＦ１及びＡＦ２はともに、ＡＴとパケットを送受信する。別の実施形態では、ＥＦは、ＡＦ１またはＡＦ２のうちの何れか１つにパケットを送信する。そして、ＡＦ１からＡＦ２へハンドオフが生じる場合、ＥＦはもはやＡＦ１へパケットを転送しない。よって、ＡＦ２にハンドオフが生じると、ＣＱＩは、ＡＴによってＡＦ２に送信される。ある期間後、あるいはいくつかのパラメータの発生後、ＡＦ１は、もはやＥＦから送信されるデータを受信しないという要求を送る。この要求の送信後、ＥＦは、もはやＡＦ１にデータパケットを送らず、ＡＴに向けられている全てのパケットをＡＦ２に送る。別の実施形態では、ＡＴは、ＡＦ１、ＡＦ２、及びリソースをＡＴに割り当てている全てのアクセス機能にＣＱＩを送る。ＣＱＩは、サービスをしている好適なＡＦをＡＴとともに示しうる。

連続したデータ送信を継続するために、例えばＡＦ２のような新たなアクセス機能は、順方向リンクのためのＲＬＰ状態情報を知る必要がある。ここで、状態情報は、パケットバッファ内、アクセス機能において受信されたパケット又はフレームのために割り当てられたメモリ内、及び、例えばパケットのためのアクノレッジメントがＡＴから受信されないように、再送信が必要とされるパケットのために割り当てられたメモリである再送信バッファ内の全てのデータに加え、送信バッファ内、及びアクセス機能から送信されるパケット又はフレームのために割り当てられたメモリ内に未だ送信されていない任意のデータでありうる。例えばＡＦ１のような古いアクセス機能は、他のアクセス機能へハンドオフする要求の後、予め定めた期間の間、送信したセグメントバッファを保持する。

１つの実施形態では、ハンドオフ要求があると、アクセス機能及びアクセス端末において、タイマがデフォルト値にリセットされる。これは、パケット相互到着時間及びスケジュール時間に依存する異常終了タイマのリセットと、バッファの消去とを容易にしうる。

ハンドオフの後、新たなアクセス機能が、ＲＬＰソースのように振舞う。これは、データがアクセス機能から受信されないアクセス端末から受信されたアクノレッジメント又は否定的アクノレッジメントに応答することを含んでいる。

ＡＴが、２つのＡＦから同時に受信できるのであれば、ＡＴは、受信機において、両方のフレームを復号し、受信したデータを用いて、バッファの並べ直し（resequencing buffer）を更新することができる。複数のＡＦがフレームを同時に送信する場合、送信状態情報は、アクセス端末のために送信している各アクセス機能において、その現在のローカル状態に基づいて更新することができる。複数のアクセス機能が同時に送信している場合には、メインのアクセス機能、つまりハンドオフが生じているものは、ローカルのＲＬＰ状態を更新するために他のアクセス機能に送る。別の実施形態では、エッジ機能は、同時送信している各ＡＦにおいて、ＲＬＰ状態を制御する。

図７が、別のアクセス機能へいつハンドオフするのかをＡＴが決定することを示す一方、他の実施形態は、アクセス機能を有し、例えばＡＦ１又はＥＦが、ハンドオフの要求をいつ発行するのかを決定する。これらの場合、アクセス機能は、ＣＱＩ情報のみならず、スケジューリング問題、システム負荷情報、アクセス端末の位置、所定時間期間、あるいは他のパラメータに基づいて、他のアクセス機能へのハンドオフを決定する。

図８Ａを参照して、実施形態に従った順方向リンクのためのプロトコルスタックが例示される。本明細書で使用されるように、順方向リンクは、アクセス機能からアクセス端末への送信を称する。アクセス機能プロトコルスタック９００に関してエッジ機能およびアクセス機能が示されている。これらは同一のアクセス機能上に存在しても、あるいは異なるアクセス機能に存在してもよい。図８Ａに示す実施形態では、ＲＬＰインスタンス９０８および他のＲＬＰインスタンス９１０は、無線リンクを介してアクセス端末と通信する単一のアクセス機能に存在する。ＲＬＰインスタンス９０８，９１０の各々は、関連付けられた異なるルート識別子を持っている。

順方向リンクにおいては、アクセス機能を提供するエッジ機能は、ここではインターネットプロトコル（ＩＰ）レイヤ９０２であるネットワークレイヤを経由してホームエージェントからパケットを受信する。サブネットワークレイヤ９０４は、エッジ機能にヘッダ圧縮を与える。受信されたパケットは、スイッチングレイヤ９０６で処理される。スイッチングレイヤ９０６は、転送するために、適切なアクセス機能上の適切なＲＬＰインスタンス９０８，９１０にパケットを渡す。実施形態では、スイッチングレイヤ９０６は、エッジ機能によってルート識別子により識別されうるすべてのアクセス機能へのトンネルを与える。アクセス機能におけるＲＬＰインスタンス９０８又はＲＬＰインスタンス９１０は、パケットを処理し、無線インタフェースを経由してアクセス端末へ送信する。

アクセス端末スタック９１３では、フレームは、無線リンク上で受信された後、フレームに含まれるルート識別子に従って、無線リンクプロトコルレイヤ９１４，９１６によって処理される。その後、フレームは、フレームに割り当てられたシーケンス番号にしたがって、各識別子について再度順番に並べられる。一方、個別のフレームは、異なるルート識別子を有している。フレームは、適切な無線リンクプロトコルレイヤ９１４，９１６によって処理されたフレームについて、再シーケンスバッファ９２０，９１８によって再構築される。そして、再構築されたパケットは、適切な再シーケンスバッファについて、サブネットワークレイヤ９２４，９２２によって処理される。サブネットワークレイヤ９２４，９２２は、サブネットワークレイヤ９０４によって圧縮されたパケットのためのヘッダ解凍を行なう。その後、両サブネットワークレイヤ９２２，９２４は、インターネットプロトコルレイヤ９２６、又は他のネットワークレイヤへパケットを提供する。

図８Ｂを参照して、実施形態に従った逆方向リンク用のプロトコルスタックが例示される。本明細書で使用されるように、逆方向リンクは、アクセス端末からのアクセス機能への送信を称する。アクセス端末スタック９７４は、具体的なネットワークプロトコルを経由して送信するためのネットワークパケット、ここではインターネットパケットを形成するインターネットプロトコルレイヤ９６４を含む。サブネットワークレイヤ９６６，９６８は、パケットのためにヘッダ圧縮を提供する。各パケットはそれぞれ、空気によって送られるフレームに含まれるルート識別子に従って識別されるサブネットワークレイヤ９６６，９６８のうちの１つを正確に経由して送られる。各サブネットワークレイヤ９６６，９６８はそれぞれ、適切なＲＬＰインスタンス９７２，９７４によって送信されるフレームにヘッダ圧縮を与える。

その後、アクセス機能９６２では、フレームに含まれているルート識別子に従って、２つの異なるＲＬＰスタック９５８，９６０において受信される。そしてＲＬＰスタック９５８，９６０において受信されたフレームは、スイッチングレイヤ９５６によって再シーケンスバッファ９５４へ送信される。スイッチングレイヤ９５６は、ルート識別子に従ってパケットを転送するために、再シーケンスバッファを選択する。再シーケンスバッファ９５４は、アクセス機能のうちの一つの一部であるか、あるいは、アクセス端末スタック９７４を含むアクセス端末のためにネットワークとパケットを通信するエッジ機能の一部でありうる。１つの実施形態では、再シーケンスバッファ９５４は、エッジ機能の一部であり、各アクティブエッジ機能は、個別の再シーケンスバッファを有する。この実施形態では、ルート識別子は、空気を介して受信されたフレームを、どの再シーケンスバッファが転送するのかを示す。サブネットワークレイヤ９５２は、この場合インターネットプロトコルレイヤであるネットワークレイヤ９５０によってネットワークを経由して送信するために、パケットのヘッダを解凍する。

図８Ａ及び図８Ｂの実施形態では、アクセス機能は、何れか１つが無線リンクを介してアクセス端末と通信している場合、アクセス機能間で分断されたハンドオフを可能にするために、それぞれ媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Medium Access Control）レイヤをアクセス端末に割り当てる。更に、アクセス機能は、エッジ機能およびアクセス機能の両方を含みうる。そのような実施形態では、特定のアクセス端末にＭＡＣリソースを割り当てるあらゆるアクセス機能は、アクセス端末に向けられたパケットのためにネットワークと通信するエッジ機能と、空気インタフェースを介してアクセス端末と通信するアクセス機能とのうちの何れか又は両方として動作することができる。これは、エッジ機能、アクセス機能、又はネットワーク機能の間で独立した効率的なハンドオフを可能にする。更に、これらハンドオフの各々は、アクセス端末に対して透過的に見える。

図９を参照して、実施形態に従ったパケットヘッダの一部が例示される。フロー識別子は、１つのアクセス端末のために複数の独立したＲＬＰフローを提供するために使用されうる。例えば、複数のフローが、サービス品質目的のために、異なるアプリケーションを識別するために使用されうる。ルート識別子は、アクセス端末とパケットを送受信する、空気を介した送信ソース又は宛先に関する情報を提供する。図９は、１ビットであるパケットヘッダのルート識別子部分を示している。ただし、これは２ビット以上でもありうる。実施形態では、４乃至８ビットかもしれない。

パケット終了ビットおよびパケット開始ビットは、パケットペイロードの開始ビット及び終了ビットを与える。パケット終了ビットは、パケットの終了が、パケットペイロードの一部であるならば１に設定される。そうでなければ、パケット終了ビットは０に設定される。パケット開始ビットは、パケットの開始が、パケットペイロードの一部であるならば１に設定される。そうでなければ、パケット開始ビットは０に設定される。１つのパケットのみを、パケットペイロード中で送ることができる。しかし、複数のパケットペイロードは、空気送信によって、１つで送られるかもしれない。シーケンス番号は、アクセス端末又はエッジ機能における再構築のためのパケットのシーケンスを示す。

既に述べたように、ルート識別子は、適切な処理のために、アクセス端末によって使用されうる。いくつかの実施形態では、処理は、パケットフラグメンテーションと再構築、又はヘッダ圧縮及び解凍を含みうる。

シーケンス長さビットのパケットシーケンス空間は、シーケンス番号フィールドのために利用されうる。

ルート識別子の値は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、スイッチング要求に応じて新たなプロトコルスタックが生成された場合に変化する。与えられたエッジ機能に入るパケットは全て、特定のアクセス端末のための通信インスタンスの寿命の間、同じ値のルート識別子を受信する。

図１０を参照して、実施形態に従ったアクセス機能のブロック図が例示される。プロセッサ１０００は、メモリ１００２、ネットワークインタフェース１００４、およびアンテナ１００６と接続している。ネットワークインタフェース１００４は、アクセス機能とエッジ機能との間でパケット又はフレームが送信されるようにするネットワークに接続される。パケットまたはフレームは、送信ソースに依存してルート識別子有り又は無しでアクセス端末に、又はアクセス機能自身に向けられているかもしれない。プロセッサは、受信したパケット又はフレームへ、ルート識別子とシーケンス番号との両方を追加するか挿入することができる。そして、プロセッサは、アンテナ１００６を経由してアクセス端末へ送信するために、パケット又はフレームをメモリ１００２内に格納することができる。また、ルート識別子が、他のアクセス端末を識別するのであれば、エッジ機能は、ルート識別子を含むパケット又はフレームを、適切なアクセス機能へのネットワークインタフェース１００４を経由して適切なアクセス端末に送信する。

他の実施形態では、アクセス機能は、アクセス機能およびエッジ機能の両方として役立つかもしれない。更に、エッジ機能が、同じデバイス内にアクセス機能を含んでいない場合、エッジ機能は、図１０に示すように、１つ又は複数のプロセッサ、１つ又は複数のメモリ、及び１つ又は複数のネットワークインタフェースを含みうる。

これら熟練者であれば、更に、ここで開示された実施例に関連して記載された様々な説明的論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子工学ハードウェア、コンピュータソフトウェア、あるいはこれらの組み合わせとして実現されることを理解するであろう。ハードウェアとソフトウェアとの相互互換性を明確に説明するために、様々に例示された部品、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能に関して一般的に記述された。それら機能がハードウェアとして又はソフトウェアとして実現されているかは、特定のアプリケーション及びシステム全体に課せられている設計制約に依存する。熟練した技術者であれば、各特定のアプリケーションに応じて変更した方法で上述した機能を実施しうる。しかしながら、この適用判断は、本発明の範囲から逸脱したものと解釈されるべきではない。

ここで開示された実施例に関連して記述された様々の説明的論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、アプリケーションに固有の集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）あるいはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートあるいはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア部品、又は上述された機能を実現するために設計された上記何れかの組み合わせを用いて実現又は実行されうる。汎用プロセッサとしてマイクロプロセッサを用いることが可能であるが、代わりに、従来技術によるプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは状態機器を用いることも可能である。プロセッサは、たとえばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに接続された１つ以上のマイクロプロセッサ、またはこのような任意の構成である計算デバイスの組み合わせとして実現することも可能である。

ここで開示された実施例に関連して記述された方法やアルゴリズムは、ハードウェアや、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールや、これらの組み合わせによって直接的に具現化される。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは当該技術分野で知られているその他の型式の記憶媒体に収納されうる。好適な記憶媒体は、プロセッサがそこから情報を読み取り、またそこに情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。または、記憶媒体はプロセッサに統合されうる。このプロセッサと記憶媒体は、ＡＳＩＣ内に存在することができる。ＡＳＩＣは、ユーザ端末内に存在することもできる。あるいはこのプロセッサと記憶媒体は、ユーザ端末内のディスクリート部品として存在しうる。

開示された実施例における上述の記載は、当該技術分野におけるいかなる人であっても、本発明の活用または利用を可能とするように提供される。これらの実施例への様々な変形例もまた、当該技術分野における熟練者に対しては明らかであって、ここで定義された一般的な原理は、本発明の主旨または範囲を逸脱せずに他の実施例にも適用されうる。このように、本発明は、ここで示された実施例に制限されるものではなく、ここで記載された原理と新規の特徴に一致した最も広い範囲に相当するものを意図している。

Claims (59)

1. アクセス端末へフレームを送信する方法であって、
   第１のルート識別子を持つ複数の第１のフレームを識別することと、
   第２のルート識別子を持つ複数の第２のフレームを識別することと、
   前記複数の第１のフレームを第１のアクセス機能に提供することと、
   前記複数の第２のフレームを第２のアクセス機能に提供することと、
   無線リンクによって前記第１のアクセス機能から送信することと、
   別の無線リンクによって前記第２のアクセス機能から送信することとを備えた方法。
2. 前記第１のアクセス機能において、前記複数の第２のフレームを前記第２のアクセス機能へ送信する要求を処理することを更に備えた請求項１の方法。
3. 前記複数の第２のフレームを提供することは、前記第２のアクセス機能に前記複数の第２のフレームを提供する前に、前記要求を受信した後に、予め定めた時間待つことを備えた請求項２の方法。
4. 前記第１のアクセス機能は、パラメータを決定し、前記アクセス機能は、前記パラメータに基づいて、前記第２のアクセス機能へ前記複数の第２のフレームを送信させる要求を送信する請求項１の方法。
5. 前記パラメータは、チャネル品質、又はアクセス端末の位置、又は前記アクセス端末と１つのアクセス機能との間の持続的関係からなるグループから選択される請求項４の方法。
6. 前記第２のアクセス機能に前記複数の第２のフレームを提供する前に、前記第１のアクセス機能から前記第２のアクセス機能へ状態情報を送信することを更に備えた請求項１の方法。
7. 前記第１のルート識別子および前記第２のルート識別子は、ＲＬＰ（radio link protocol）識別子を含む請求項１の方法。
8. 前記第１のルート識別子を持つ複数の第１のフレームを識別することとは、エッジ機能において、前記第１のルート識別子を持つ複数の第１のフレームを識別することを備え、前記第２のルート識別子を持つ複数の第２のフレームを識別することとは、前記エッジ機能において、前記第２のルート識別子を持つ複数の第２のフレームを識別することを備えた請求項１の方法。
9. 前記第２のルート識別子を持つ更なるフレームを識別することと、前記第２のアクセス機能へ更なるフレームを提供することと、前記第２のアクセス機能から前記別の無線リンクによって、前記複数の第１のフレームのうちの幾つかを前記アクセス端末へ送信することとを更に備えた請求項１の方法。
10. 前記複数の第１のフレームを前記第１のアクセス機能へ提供した後、前記第１のルート識別子を持つフレームを識別することをやめることを更に備えた請求項１の方法。
11. アクセス端末へフレームを送信する方法であって、
    第１のエッジ機能において、複数の第１のフレームを受信することと、
    前記第１のエッジ機能において、前記複数の第１のフレームの各々に、第１のルート識別子を挿入することと、
    無線リンクによって送信するために、前記複数の第１のフレームをアクセス機能に送信することと、
    第２のエッジ機能において、複数の第２のフレームを受信することと、
    前記第２のエッジ機能において、前記複数の第２のフレームの各々に、前記第１のルート識別子を挿入することと、
    前記無線リンクによって送信するために、前記複数の第２のフレームを前記アクセス機能に送信することとを備えた方法。
12. 前記複数の第１のフレーム及び前記複数の第２のフレームを受信する前に、
    前記第１のエッジ機能において、複数の第３のフレームを受信することと、
    前記第１のエッジ機能において、前記複数の第１のフレームからなる第１のグループの各々に、第２のルート識別子を挿入することと、
    前記第２のエッジ機能において、前記複数の第１のフレームからなる第２のグループの各々に、前記第２のルート識別子を挿入することと、
    別の無線リンクによって送信するために、第１のアクセス機能に前記第１のグループを送信することと、
    前記無線リンクによって送信するために、第２のアクセス機能に前記第２のグループを送信することとを更に備えた請求項１１の方法。
13. 請求項１２の方法において、更に、前記第１のエッジ機能において、前記第１のルート識別子を用いて前記第２のグループの各々を識別する要求を処理する方法。
14. 前記第２のグループの各々を識別することは、前記要求を受信した後、前記第２のグループの各々を識別する前に、予め定めた時間待つことを備えた請求項１２の方法。
15. 前記第１のエッジ機能は、パラメータを決定し、前記第１のエッジ機能は、前記パラメータに応じて、前記複数の第３のフレームに前記第２のルート識別子を挿入する請求項１２の方法。
16. 前記パラメータは、チャネル品質、又はアクセス端末の位置、又は前記アクセス端末と１つのアクセス機能との間の持続的関係からなるグループから選択される請求項１５の方法。
17. 前記第１のルート識別子及び前記第２のルート識別子は、ＲＬＰ（radio link protocol）識別子を含む請求項１１の方法。
18. 無線ネットワークにおける送信のためのフレームであって、前記データパケットの送信ルートを識別する部分を含む方法。
19. 前記送信ルートを識別する部分は、空気を介して前記フレームを送信するアクセス機能を識別する請求項１８のフレーム。
20. 前記送信ルートを識別する部分は、前記アクセス機能に前記フレームを送信するエッジ機能を識別する請求項１９のフレーム。
21. 前記送信ルートを識別する部分は、前記エッジ機能に前記フレームを送信するネットワーク機能を識別する請求項２０のフレーム。
22. 前記送信ルートを識別する部分は、前記フレームを送信するエッジ機能を識別する請求項１８のフレーム。
23. 前記識別する部分は、少なくとも４ビットで、多くとも８ビットから成る請求項１８のフレーム。
24. 前記識別する部分は、少なくとも２ビットからなる請求項１８のフレーム。
25. 前記識別する部分は、１ビットのみから成る請求項１８のフレーム。
26. 前記データパケットのソースを識別する部分を更に備えた請求項１８のフレーム。
27. インターネットヘッダ部を更に備えた請求項１８のフレーム。
28. 前記識別する部分は、無線リンクによって前記パケットが送信されるソースを識別する部分を備えた請求項１８のフレーム。
29. 前記識別する部分は、ＲＬＰ（radio link protocol）識別表示を含む部分を備えた請求項１８のフレーム。
30. 前記フレームはオクテットである請求項１８のフレーム。
31. 前記フレームはインターネットプロトコルパケットである請求項１８のフレーム。
32. 無線通信デバイスにおいて、
    それぞれが複数のルート識別子のうちの１つを含み、無線リンクを介して、前記無線通信デバイスにおいて受信される複数のフレームを格納するメモリと、
    少なくとも１つのアンテナと前記メモリに接続され、同じルート識別子を有するフレームと、異なるルート識別子を有するフレームとを一緒に処理せずに、同じルート識別子を有するフレームが一緒に処理されるようにするプロセッサとを備えた無線通信デバイス。
33. 前記ルート識別子は、前記無線通信デバイスに前記データフレームを送信するアクセス機能を識別する請求項３２の無線通信デバイス。
34. 前記ルート識別子は、前記無線通信デバイスに前記データフレームを送信するエッジ機能を識別する請求項３３の無線通信デバイス。
35. 前記ルート識別子は、前記無線通信デバイスに前記データフレームを送信するネットワーク機能を識別する請求項３３の無線通信デバイス。
36. 前記プロセッサは、前記少なくとも１つのアンテナから信号を送信させ、前記無線通信デバイスがフレームを受信するルートのものとは異なるルートに沿ったフレームの送信を命令する請求項３２の無線通信デバイス。
37. 前記プロセッサは、前記同じ識別子を有するフレームを一緒に再構築する請求項３２の無線通信デバイス。
38. 前記ルート識別子はＲＬＰ（radio link protocol）識別子を含む請求項３２の無線通信デバイス。
39. 通信装置であって、
    フレームの送信及び受信を可能にするインタフェースと、
    前記インタフェースに接続され、複数のルート識別子のうちの１つを、前記インタフェースにおいて受信されるフレーム内に挿入し、各フレームに挿入されたルート識別子に基づいて、無線リンクによる送信のために、複数のアクセス機能のうちの１つのアクセス機能へ前記フレームを送信するプロセッサとを備えた無線装置。
40. 前記プロセッサは、別の無線リンクによる要求に応じて、前記ルート識別子をフレームに挿入する請求項３９の通信装置。
41. 前記複数のルート識別子の各ルート識別子は、前記複数のアクセス機能のうちユニークなアクセス機能を識別する請求項３９の通信装置。
42. 前記ルート識別子はＲＬＰ（radio link protocol）識別子を含む請求項３９の通信装置。
43. 前記プロセッサはパラメータを決定し、前記パラメータに基づいて、前記複数のルート識別子のうちの第２の１つを挿入する請求項３９の通信装置。
44. 無線通信デバイスにおいて、
    少なくとも１つのアンテナと、
    前記少なくとも１つのアンテナにおいて受信された複数のフレーム、前記複数のフレーム、及び少なくとも２つのルート識別子を格納するメモリと、
    前記少なくとも１つのアンテナと前記メモリとに接続され、前記複数のフレームのうちの第１のグループが、前記少なくとも２つのルート識別子のうちの第１のルート識別子で識別され、前記アンテナから第１の無線通信装置へ送信されるようにし、前記複数のフレームのうちの第２のグループが、前記少なくとも２つのルート識別子のうちの第２のルート識別子で識別され、前記アンテナから第２の無線通信装置へ送信されるようにするプロセッサとを備えた無線通信デバイス。
45. 前記プロセッサは、前記少なくとも１つのアンテナから信号を送信させ、前記無線通信デバイスがフレームを受信するルートのものとは異なるルートに沿ったフレームの送信を命令する請求項４３の無線通信デバイス。
46. 前記プロセッサは、前記少なくとも１つのアンテナからフレームを送信させ、前記無線通信デバイスにおいて実施されたチャネル品質推定に基づいて、前記異なるルート識別子のうちの１つによって識別されるルートと共にフレームの送信を命令する請求項４４の無線通信デバイス。
47. 前記ルート識別子はＲＬＰ（radio link protocol）識別子を含む請求項４４の無線通信デバイス。
48. 無線ネットワークにおいてフレームを経路付ける装置であって、
    第１のルート識別子を持つ複数の第１のフレームを識別する手段と、
    第２のルート識別子を持つ複数の第２のフレームを識別する手段と、
    無線リンクによって送信するために、前記第１のルート識別子に基づいて、前記複数の第１のフレームを第１のアクセス機能に提供する手段と、
    別の無線リンクによって送信するために、前記第２のルート識別子に基づいて、前記複数の第２のフレームを第２のアクセス機能に提供する手段とを備えた装置。
49. 前記第２のアクセス機能に前記複数の第２のフレームを提供する前に、前記第２のアクセス機能へ状態情報を送信するように前記第１のアクセス機能へ命令する手段を更に備えた請求項４８の装置。
50. 前記第１のルート識別子および前記第２のルート識別子は、ＲＬＰ（radio link protocol）識別子を含む請求項４８の装置。
51. 前記第２のルート識別子を持つ更なるフレームを識別する手段と、前記第２のアクセス機能に、更なるフレームを提供する手段とを更に備えた請求項４８の装置。
52. 前記複数の第１のフレームを前記第１のアクセス機能へ提供した後、前記第１のルート識別子を持つフレームを識別することを停止させる手段を更に備えた請求項４８の装置。
53. 無線通信デバイスにおいて、
    少なくとも１つのアンテナと、
    前記少なくとも１つのアンテナにおいて受信され、それぞれが複数のルート識別子のうちの１つを含む複数のフレームを格納するメモリと、
    前記少なくとも１つのアンテナと前記メモリとに接続され、同じルート識別子を有するフレームと、異なるルート識別子を有するフレームとを一緒に処理せずに、同じルート識別子を有するフレームを一緒に処理する手段とを備えた無線通信デバイス。
54. 前記ルート識別子は、前記無線通信デバイスに前記データフレームを送信するアクセス機能を識別する請求項５３の無線通信デバイス。
55. 前記ルート識別子は、前記無線通信デバイスに前記データフレームを送信するエッジ機能を識別する請求項５４の無線通信デバイス。
56. 前記ルート識別子は、前記無線通信デバイスに前記データフレームを送信するネットワーク機能を識別する請求項５５の無線通信デバイス。
57. 前記少なくとも１つのアンテナから信号を送信し、前記無線通信デバイスがフレームを受信するルートのものとは異なるルートに沿ったフレームの送信を命令する手段を更に備えた請求項５５の無線通信デバイス。
58. 処理は再構築を含む請求項５５の無線通信デバイス。
59. 前記ルート識別子はＲＬＰ（radio link protocol）識別子を含む請求項５５の無線通信デバイス。

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