JP2011193506A - チューンアウェイおよびクロスページングのシステムおよび方法 - Google Patents

チューンアウェイおよびクロスページングのシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

【課題】モバイル無線アクセスブロードバンドサービスのための無線信号コンポーネントを処理するためのシステムおよび方法を提供する。
【解決手段】現存の通信経路に関連づけられた現存の周波数から離れてチューニングすることによって、代替周波数の信号強度を測定するためのプロセスを含むことができる。このようなプロセスは、モバイルブロードバンド無線アプリケーションにおいて、代替周波数がその後の通信経路をサポートするかどうかを決定することを可能にする。決定と同時に、プロセスは、測定された信号強度に一部基づいて、その後の通信経路を自動的に選択できる。
【選択図】図１

Description

背景
（Ｉ．分野）
主題の技術は、概して、通信システムおよび方法に関連し、より具体的には、モバイル無線通信セッティングにおいて、更なる通信を容易にする代替周波数あるいは技術を決定するために、通信チャネルが代替セクタにチューニングされる(tuned)ことを可能にするシステムおよび方法に関連する。
（ＩＩ．背景）
無線会社(wireless companies)は、例えば、セルラーネットワーク(cellular networkｓ)で音声とデータを組み合わせる次世代ネットワークを、常に改善しつつある。総体的に、これらの企業は、顧客に対して広範囲なデータ中心のサービスを提供するために、ライセンスや設備に莫大な額を費やしてきた。しかし、出現しつつある技術（emerging technologies）は、ちょうどそれらが出現し始めつつあるので、いわゆる第三世代システム後の飛躍をオファする（offer）ことができるであろう。１つのそのような技術は、よく知られた８０２．１１ｂ、あるいはＷｉ−Ｆｉ、を含む８０２ファミリの１つのメンバ、ＩＥＥＥ８０２．２０標準規格に基づいている。Ｗｉ−Ｆｉ ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）標準規格は、ラップトップおよび他のモバイルデバイス(mobile devices)のためのブロードバンド無線接続をオファすることによって、近年普及してきた。
しかし、新たな標準基準は、無線ネットワーキングの方向を変えることが出来るであろう。Ｗｉ−Ｆｉおよびより新しい８０２．１６メトロエリア無線ブロードバンドシステムが、サービスエリア(coverage areas)の範囲、-- それぞれ、２〜３００フィートから３０マイルほどまで、によって制限されるのに対して、８０２．２０は、既存のセルラータワー(cellular towers)に置かれる。それは、Ｗｉ−Ｆｉ接続のスピードを備えたモバイル電話システムと同じサービスエリアを本質的に約束する。このことが、８０２．２０、あるいはモバイルブロードバンド無線アクセス(mobile broadband wireless access)（ＭＢＷＡ）が、潜在的な新しいアプリケーションについての関心を生み出してきたのかを説明するのかもしれない。
これらの新しいアプリケーションについての１つの区別するファクタは、それらが、任意のアプリケーションについてのブロードバンドスピードへのアクセスを備えた、セルトゥセルハンドオフ(cell-to-cell handoff)を通して、十分な可動性および全国的サービスエリアを提供することである。このようにして、例えば、ビジネス旅行者は、- - まさにあたかも、彼らが彼らのそれぞれのオフィスでローカルエリアネットワークに接続されていたかのように- -、移動中に企業のネットワークにアクセスし、リアルタイムでオフィスに情報を返送することが出来る。いくつかのケースにおいては、ユーザは、彼らがＤＳＬあるいはケーブルモデム接続で有する同じブロードバンドインターネット経験を、しかしセルラーモバイル(cellular mobile)環境下で、得る。ユーザごとに１．５Ｍｂの平均スピード - あるいは３Ｍｂｐｓピークデータレート(data rates)は、従来のシステムによって提供されたものよりもはるかに大きい。
モバイルブロードバンド無線アクセス技術を使用することについてのひとつの態様は、アクセス端末例えば携帯電話などと、アクセスネットワークあるいはアクセスポイント、例えば基地局などと、の間での通信を管理するためのアクティブセット(active set)および関連したプロトコルのコンセプト(concept)である。デフォルトアクティブセットマネジメントプロトコルは、アクセス端末が異なるセクタのサービスエリア間で動くときに、アクセス端末のおおよその位置(location)の追跡を維持し、無線リンクを持続するために、アクセス端末とアクセスポイントによって使用されるプロシージャ（procedures）およびメッセージを提供する。概して、アクティブセットは、アクセス端末についての割り付けられたＭＡＣＩＤを備えたパイロットあるいはセクタのセットとして、定義されている。アクティブセットメンバは、互いに関して、同期(synchronous)あるいは非同期(asynchronous)であることが可能である。アクセス端末は、これらのアクティブセットメンバセクタの中で、任意の時間に、そのサービングセクタを一般に切り替えることが出来る。
アクティブセットの同期サブセット(Synchronous Subset)は、互いに同期しているセクタのみからなる(consists of)。さらに、該サブセットは最大サブセットであり、例えば、一般的に、このサブセットにおけるセクタと同期しているすべてのセクタは、このサブセットの中に含まれている。異なる同期サブセットＡＳＳＹＮＣＨは、例えば、アクティブセット割り当てメッセージの最後のインスタンス(instance)を使用して構成されることができる。アクセス端末からアクティブセットの２つの異なる同期サブセットへの送信は、互いに独立していると考えられる。例えば、アクセス端末は、いずれの他の同期サブセットから独立しているセクタの同期サブセットに、ＣＱＩをリポートする。重要な関心事である１つのエリアは、通信が、与えられたモバイルブロードバンド無線アクセスシステムのコンポーネント間で異なるかもしれない、通信技術間で、および／または、通信チャネル上の周波数間で、どのようにしてハンドオフされる(handed off)のかである。
以下は、実施形態のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、様々な実施形態の簡略化された概要(summary)を示す。この概要は、広範囲な全体像ではない。重要な／決定的な要素を識別することも、あるいは、ここで開示された実施形態の範囲を詳細に描写することも、意図されていない。その唯一の目的は、後で示される、より詳細な説明の前置きとして、簡略化された形でいくつかの概念を示すことである。
無線デバイス(wireless devices)間の、無線信号をブロードキャストする、あるいは受信するための局間の、かつ／またはそれらの組み合わせの無線通信を容易にする、システムおよび方法が提供される。一実施形態において、モバイルブロードバンド無線アクセスシステムにおける通信を容易にする、周波数間および無線アクセス技術間のチューンアウェイメカニズム(inter-frequency and inter-radio access technology tune-away mechanism)が、提供される。これらのメカニズムは、与えられたチャネルの進行中の通信がある接続モード(connected mode)において提供されている。概して、代替通信経路(alternative communications paths)をサンプリング(sampling)して探し出すための２重受信機を使う必要もなくこのようなモバイル通信アプリケーションをサポートするために、チューンアウェイメカニズムは、アクセス端末が、特定のセッションを続ける可能性のある通信経路を決定するためにアクセスネットワークと動的に協力することを、可能にする。
状態(conditions)が変化するときに、チューンアウェイメカニズムは、経路(path)の信号強度のような代替通信経路のプロパティ(properties)を決定するために、現在の通信チャネルがその後の(subsequent)周波数にチューニングされることを可能にする。チューンアウェイ状態は、現在の通信への妨害を軽減しながら、代替経路の一時的なサンプリングを提供する。このようなサンプリングは、モバイルデバイスが１つのポイントから別へと移動するときのように状態が変化するとき、どの可能性ある周波数が将来の通信のために使用されることが出来るのかを決定することを可能にする。別の実施形態においては、チューンアウェイは、無線アプリケーションにおいて使用される異なる通信技術あるいはプロトコルの間の通信を容易にするために、使用されることが出来る。例えば、現存の無線プロトコルは、現在のセッションのために使用されることが出来るが、１つのアクセスポイントから離れて別のものに向かう移動のような状態が変わるとき、将来の通信を容易にするために使用される実際の技術あるいは通信プロトコルを変えることが望ましいかもしれない。この場合において、チューンアウェイは、無線アクセス技術間の(inter radio access technology)（ＲＡＴ間の(inter-RAT)）アプリケーションをサポートするために提供される。
加えて、通信システムにおける接続モードの間に、他の通信システムについてのページメッセージ(Page messages)を受信する必要がある。これは、他の通信システムが、現在接続されている通信システムにおいて利用できないユーザサービス（例えば、回線交換式音声(circuit switched voice)あるいはショートメッセージサービス(short message service)）を提供する場合に、必要とされ得る。他の通信システムは、現在接続されている通信システムにあわせて、同期しているかもしれないし、していないかもしれない。チューンアウェイメカニズムは、現在接続されている通信チャネルが、異なる技術に関するその後の通信チャンネルに、その技術についてのページングチャネルをリッスン(listen)するためにチューニングされること、を可能にする。あるいは、ＲＡＴ間の(Inter RAT)プロトコルは、現在接続されている通信システム中で、ＲＡＴ間のＢｌｏｂメッセージにおいて異なる技術についてのページメッセージとレジストレーションをトンネリング(tunneling)する手段によって、２つの通信システム間のクロスページング(cross paging)を可能にする。
前述および関連する目的の実現のために、ある説明的実施形態が、以下の説明および添付図面に関連してここに説明される。これらの態様は、実施形態が実施されることが出来る様々な方法を示しており、それらのすべては包含されるように意図されている。
図１は、モバイルブロードバンド無線アクセスシステムを示す概略ブロック図である。 図２は、チューンアウェイコンポーネントについての、一例のタイミング図である。 図３は、スケジュールタイミング考察を示す図である。 図４は、周波数間チューンアウェイプロセスを示す概略ブロック図である。 図５は、無線アクセス技術間のハンドオフおよびチューンアウェイについての接続モード考察を示す図である。 図６は、無線アクセス技術間のハンドオフプロセスを示すフロー図である。 図７は、信号処理コンポーネントを使用するための一例のシステムを示す。 図８は、信号処理コンポーネントを用いて使用されることができる、例示的な無線通信システムを示す。 図９は、信号処理コンポーネントを用いて使用されることができる、例示的な無線通信システムを示す。 図１０は、アクセスポイントシステムの説明図である。
詳細な説明
モバイル無線アクセスブロードバンドサービスについての無線信号コンポーネント(wireless signal components)を処理する、システムおよび方法が提供されている。これは、現存の通信経路に関連する現存の周波数から離れてチューニングする(tuning away)ことによって代替周波数の信号強度を測定するためのプロセスを含むことが出来る。このようなプロセスは、代替周波数が、モバイルブロードバンド無線アプリケーションにおいて、その後の通信経路をサポートするかどうか決定することを可能にする。決定と同時に、プロセスは測定された信号強度に一部基づいてその後の通信経路を自動的に選択することが出来る。代替の通信チャネルを決定するために、このようにチューニングアウェイする(tuning away)ことによって、無線アプリケーションの広範囲をサポートする、周波数間のハンドオフアプリケーションと無線アクセス技術間のハンドオフの両方が、達成されることができる。
このアプリケーションにおいて使用されるように、用語「コンポーネント(component)」、「メカニズム(mechanism)」、「システム(system)」、および同様なものは、コンピュータ関連のエンティティ(entity)、ハードウェアか、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせか、ソフトウェアか、あるいは実行中のソフトウェアか、を指すように意図されている。例えば、コンポーネントは、限定されてはいないが、プロセッサ上で実行中のプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル(executable)、実行スレッド(thread of execution)、プログラム、および／またはコンピュータ、であってもよい。例として、通信デバイス上で実行中のアプリケーションと該デバイスの両方がコンポーネントであることができる。１つ以上のコンポーネントは、プロセスおよび／または実行スレッド内に常駐(reside)することができ、また、コンポーネントは、１つのコンピュータ上に局在化されてもよいし、かつ／または２つ以上のコンピュータの間で分散され（distributed）てもよい。また、これらのコンポーネントは、そこに記憶された様々なデータ構造を有している様々なコンピュータ可読媒体から実行することが出来る。コンポーネントは、ローカルな、および／または、遠隔のプロセスで、例えば、１つ以上のデータパケット（例、ローカルシステム、分散システムにおいて、および／または、インターネットのような有線あるいは無線ネットワーク全体にわたって、別のコンポーネントと相互作用している１つのコンポーネントからのデータ）を有している信号に従って、通信することが出来る。
図１は、モバイルブロードバンド無線アクセスシステム１００を示す。システム１００は、端末１１０間を、アクセスネットワーク１２０に従って通信する１つ以上のアクセス端末１１０を含み、ここでは、アクセスネットワークは、コアネットワークをポインツオブプレゼンス(points of presence)（ＰＯＰ）に、およびポインツオブインターコネクト(Points of Interconnect)（ＰＯＩ）スイッチロケーション上にリンクする、接続および関連する電子コンポーネントである。このような端末１１０は、実質上、任意のタイプの通信デバイス、例えば、携帯電話、コンピュータ、パーソナルアシスタント、ハンドヘルド(hand held)あるいはラップトップデバイスなど、を含むことが出来る。概して、アクセス端末１１０は、１つの特定のアクセスネットワーク１２０による通信が常に可能であるとは限らないモバイル状況下にある。このように、１つ以上のチューンアウェイメカニズム１３０は、そのような端末１１０間での通信を容易にするように、提供されることができる。チューンアウェイメカニズムは、基本的に、端末１１０およびノード１２０が代替通信経路を一時的に現存の経路から離れてチューニングすることと、進行中の通信における適した使用についてのその後の経路をサンプリングすることと、によって決定すること、を可能にする。例えば、信号強度は、通信のために使用された現在の周波数から離れてチューニングしている間に、代替周波数上で測定されることが出来る。もし適した信号しきい値が検出されると、代替周波数が将来の通信のために自動的に選択されることが出来る。図示されているとおり、チューンアウェイメカニズムは、１４０では周波数間チューンアウェイアプリケーションをサポートするために、および／または１５０では無線アクセス技術間の（ＲＡＴ間の(inter-rat)）アプリケーションをサポートするために、提供されることが出来る。
１４０において、通信チャネルの間で、周波数間のハンドオフを容易にするために、アクティブセットが、１つ以上の周波数からのメンバを含むように拡張される。これは、アクティブセットが、１つ以上の周波数からのセクタのみからなることを、暗に意味している。異なる周波数からのセクタは、お互いに関して、同期しているかもしれないし、あるいは非同期であるかもしれない。別の周波数セクタをアクティブセットに加えることを容易にするために、モバイルブロードバンド無線アクセスシステム１００は、オーバーヘッドメッセージプロトコル(overhead messages protocol)において指定された(specified)セクタパラメータメッセージにおける他の周波数ネイバーを指定するために、アクセスネットワーク１２０についての能力を提供する。これはアクティブセットマネジメントプロトコルにおいて指定されたパイロットレポートメッセージにおける他の周波数セクタパイロット強度をリポートする、アクティブ端末１１０についての能力を含む。別の態様は、アクティブセットマネジメントプロトコルにおいて指定されたアクティブセット割り当てメッセージにおける他の周波数メンバを指定する、アクセスネットワーク１２０についての能力を含む。
概して、他の周波数セクタパイロット強度をリポートするために、アクティブ端末１１０は、様々な時間および間隔(intervals)で測定する。進行中の通信が検出されないアイドルモード(Idle mode)においては、受信機が他の周波数測定のために利用可能(available)であるので、それは容易である。接続モードにおけるパイロット強度をリポートするために、２重受信機あるいは一時的なチューンアウェイメカニズム１３０のいずれかが提供される。人は２重受信機の利用可能性を必ずしも想定するとはかぎらないので、チューンアウェイメカニズム１３０は、代替通信経路の決定を容易にするために提供される。さらに、同様のチューンアウェイメカニズム１３０はまた、はモバイルブロードバンド無線アクセス（ＭＢＷＡ）システム１００に非同期であるかもしれない別の技術についてのページ(Pages)をリスニングすること(listening)およびＲＡＴ間のハンドオフ１５０のために提供される。
上記したように、ＭＢＷＡシステム１００は、アイドルおよび接続モードのＲＡＴ間の(Inter-RAT)ハンドオフをサポートする。チューンアウェイメカニズム１３０は、ＭＢＷＡシステムから他の無線アクセス技術へのハンドオフも同様に容易にするよう提供されている。システム設計は、ＲＡＴ間のハンドオフについてのハンドオフポリシがアクセス端末１１０中にあることを想定するが、他のアーキテクチャでも可能である。言い換えれば、他の技術の測定についてのトリガーとハンドオフ決定アルゴリズムは、アクセス端末１１０に一般に存在する。
ＲＡＴ間の(inter-rat)１５０の技術の場合、他の無線アクセス技術パイロット信号を測定するために周波数間のハンドオフに対して提供されているのと同じチューンアウェイメカニズムが、使用されることが出来る。さらに、オーバーヘッドメッセージプロトコルにおけるセクタパラメータメッセージは、他の技術ネイバーリスト(other technology Neighbor List)に送信する能力を提供する。これらの２つのメカニズムは、アクセス端末に、近隣において他の無線アクセス技術を見つける能力を提供し、他の技術についてのパイロットを測定する。
別の実施形態においては、ＭＢＷＡシステム１００は、他の無線アクセス技術についてのページメッセージの受信をサポートする。他の構成は可能であるけれども、典型的に２つの異なるメカニズムが提供されている。１つのケースでは、チューンアウェイメカニズム１３０は、他のシステムについてのページを受信する。別のケースでは、セッションレイヤーにおけるＲＡＴ間の(inter RAT)プロトコルは、アクセス端末１１０あるいはアクセスネットワーク１２０からのＲＡＴ間のＢｌｏｂ（バイナリラージオブジェクト(binary large object)）メッセージを送ること、を提供する。ＭＢＷＡシステム１００が他の無線アクセス技術とのコアネットワークにおけるインテグレーション(integration)を有さないとき、最初のケースは役に立つ。従って、他の技術からページメッセージを得る１つの方法は、そのページングチャネルにリッスンすることによってである。チューンアウェイメカニズム１３０は、ＭＢＷＡシステム１００に同期も非同期もしている他の複数の無線アクセス技術において、非常に特定の時間にページングチャネルをリッスンするために、チューニングアウェイをサポートする。
一般に、チューンアウェイメカニズム１３０は、アクセス端末１１０とアクセスネットワーク１２０の両方のタイミングの知識(timing knowledge)を有することによって、周波数をサンプリング(sample)するために使用されることが出来る。これは、システムが、端末１１０とノード１２０との間の同期および非同期のタイミング差異を明らかにする(account for)サンプリンタイム(sampling times)を決定することができるので、純粋にランダムなサンプルから欠けているページ(missing pages)を軽減する(mitigating)ことを可能とする方法で、複数の技術をサンプリングできること、を含むことができる。例えば、これは、周波数フレームの外にある、あるいはセクタ内でサンプリングすることを可能にするサンプリングスケジュール、を提供することを含むことが出来る。
図２は、チューンアウェイコンポーネントについてのタイミングダイアグラム２００の例を示す。チューンアウェイメカニズムあるいはコンポーネントは、一般にチューンアウェイスケジュールとチューンアウェイ制御からなっている(consists of)。チューンアウェイスケジュールＮ属性パラメータ(Tune Away Schedule N attribute parameter)は、アクセス端末およびアクセスポイントあるいはノードとの間のチューンアウェイスケジュール（単数または複数）を伝える(communicate)コンポーネントを提供する。一例のチューンアウェイタイミングスケジュールは、図２００において図示されている。このスケジュール２００において、チューンアウェイスケジュールＮパラメータ(Tune Away Schedule N parameter)で提供される、スーパーフレーム番号２１０によって定義されたスーパーフレームの間に、第１のチューンアウェイが発生していると仮定される(assumed)。さらに、第１のチューンアウェイのより精密な時間(refined time)は、スタートスーパーフレームオフセットパラメータ(Start Super frame Offset parameter)２２０であり、例えば２１０で確認された(identified)スーパーフレームのはじめのマイクロセカンである。チューンアウェイ持続時間(A Tune Away Duration)２３０は、アクセス端末がマイクロセカンドでどのくらい長くチューンアウェイするかである。チューンアウェイ周期数パラメータ(A Tune Away Periodicity parameter）２４０は、マイクロセカンドの単位で連続したチューンアウェイのスタートの間の時間を決定する。アクセス端末は、必要なら(if desired)、１つ以上のチューンアウェイスケジュールをネゴシエイト(negotiate)出来る。１つ以上のスケジュールは、例えば、周波数間ハンドオフのためのチューニングアウェイ、そしてまた１つのシステムのページ、を監視する(monitor)ために、必要とされてもよい。
上記で説明されたチューンアウェイ制御メカニズムは、チューンアウェイをイネーブル／ディスエーブル(Enable／Disable)にすることと、チューンアウェイスケジュールに対して時間補正を提供することと、を含む少なくとも２つの機能(functions)を提供する。アクセス端末は、実質上任意の時間に、チューンアウェイスケジュールをイネーブルあるいはディスエーブルにすることが出来る。さらに、アクセス端末は、同時に１つよりも多くのスケジュールをイネーブルあるいはディスエーブルにすることが出来る。時間補正は、典型的に、ＭＢＷＡシステムに非同期であるシステムについてのページを受信する、タイムクリティカル(time critical)なチューンアウェイのために提供される。この例においては、新しいセクタが、アクティブセットに付け加えられるたびに、アクセス端末がページを受信するために他のシステムにおいて正しい時間にチューンアウェイするように、アクセス端末は補正ファクタ、時間を補正するマイクロセカンドを単位にしたセクタオフセット(Sector Offset)を提供する。デフォルト接続状態プロトコルにおけるチューンアウェイリクエストパラメータおよびチューンアウェイレスポンスメッセージ(Tune Away Response messages)は、チューンアウェイを確実にイネーブル／ディスエーブルにする、あるいはアクティブセットにおける任意のセクタについての時間補正を与える、メカニズムを提供する。
図３は、スケジュールタイミング考察３００の一例を示す。３１０では、いくつかの例のスケジュール考察が提供されている。例えば３１０では、チューンアウェイがＰＨＹフレームの最中に始まる、あるいは終わる場合、一般的なルールはフレーム全体に対して、チューンアウェイすることである。図２に戻って簡単に参照すると、スーパーフレームは２１０で始まり、基本的には、一連のＰＨＹフレームが続くスーパーフレームプリアンブルデータパケット(Super frame preamble data packet)（例：１２ＰＨＹフレームが、スーパーフレーム＝１プリアンブルに続く)でスタートする。スーパーフレームバウンダリ考察(Super frame boundary considerations)は、チューンアウェイ期間がアクセス端末にシステム情報ブロックを紛失させるのかどうかを、含んでおり、アクセス端末は、望まれるのであれば、異なる時間の間にセットされることができるシステム情報ブロックの有効期間の間、チューンアウェイを持続する必要がある。ひとつの実施形態においては、有効期間は、他のセッティングも使用されることが出来るけれども、２つのスーパーフレームについてセットされることができる。
図４−８は、無線信号処理についてのチューンアウェイプロセスを示す。説明の簡潔化の目的のために、一連のあるいは複数の動作(acts)として方法が示され、説明されているが、いくつかの動作は、ここに示され説明されるのとは異なる順序、および／または、他の動作と同時に発生することがあり得るので、ここに説明されるプロセスは、動作の順序によって限定されない、ということが、理解され、かつ認識されるべきである。例えば、当業者は、方法が、状態図におけるような、一連の相互に関係づけられた状態あるいはイベントとして代わりに表されることが出来るであろうことを理解し、認識するだろう。さらに、示された必ずしもすべての動作が、ここに開示された主題の方法に従って方法をインプリメント(implement)するために必要とされなくともよい。
図４は、周波数間チューンアウェイと周波数間のハンドオフについてのメッセージフロー４００を示す。４１０では、システムパラメータは、周波数ネイバーリストを表示(indicate)しているアクセスネットワーク（ネットワーク）から受け渡される。４２０で、アクセス端末が、別の周波数パイロットを測定するための時間を計算し、チューンアウェイ属性（a tune away attribute）をアップデートする。４３０で、属性アップデート受理ハンドシェイク(attribute update accept hand-shake)が実行され、ここでは、代替周波数測定を開始する決定がなされており、４４０で、チューンアウェイ制御ビット(tune away control bit)は、セットされるならば、イネーブルにセットされる。４５０に進んで、アクセス端末は、次のチューンアウェイ期間の始まりで、代替周波数にチューンアウェイし、そのような測定を実行した後で現存の周波数に再チューニングする(re-tunes)。４６０で、可能性のあるパイロット周波数あるいはパイロットの表示がアクセスネットワークに対してなされる。４７０で、アクティブノードは、４５０での前の測定に基づいてパイロットについての代替周波数を選択する。
図５は、接続されたモードについての１つ以上の無線アクセス技術間の考察５００を示す。５１０で、アクセス端末は、１つの技術とその後のものとの間でハンドオフ決定をする。ハンドオフポリシ(Handoff Policy)が一般にアクセス端末でインプリメントされるのに対し、アクセスネットワークは、ハンドオフプロセスにおいてアシストする(assist)ことができる。これは、他のＲＡＴネイバーリストを提供することと、チューンアウェイ検出プロセスを容易にすることと、を含むことが出来る。５２０で、アクセス端末は、現在のチャネル上の信号品質が予め決定されたしきい値よりも下にあることを検出するなどの、トリガーコンディションを検出する。他の技術を測定することを開始するために、他のトリガーも同様に含むことが出来る現在のアクティブセットパイロット強度を測定するコマンドが送られることが出来る。他の技術にハンドオフするために、現在のアクティブセットパイロット強度が決定され、別のＲＡＴパイロット強度が決定され、そして任意の他のトリガーがハンドオフをイネーブルにするために使用される。５３０で、１つ以上の他のＲＡＴネイバーリストが使用されることが出来る。これは、オーバーヘッドメッセージプロトコル、セクタパラメータメッセージ、あるいは上記に説明された他のＲＡＴネイバーリストを処理することを含むことが出来る。５４０で、チューンアウェイプロシージャは、上記に説明された周波数間のハンドオフプロシージャに事実上類似する他の周波数パイロットを測定するために、開始されることが出来る。
図６は、接続モードにおけるＲＡＴ間のハンドオフについてのメッセージフロープロセスを示すフロー図である。ネイバーリストは第１技術システムからアクセス端末に受け渡されることが出来る。アクセス端末は、他の周波数パイロットを測定するためにチューンアウェイスケジュールを計算し、図４について上記に述べたように属性アップデートリクエストを発行する(issues)。チューンアウェイ測定を開始する決定がされ、また、アクセス端末が、それが他の技術を測定するためにチューンアウェイを望むことを示す場合、属性受理フラグ(attributes accepted flag)は該アクセス端末に送られる。６１０で、チューンアウェイは、その後の通信技術に対して開始される。信号強度測定は測定の間に得られることが出来る。もし適した測定が見つけられる場合、アクセス端末は現存のあるいは現在のプロトコルからその後のプロトコルへと切り替えすることが出来る。
このプロシージャは、予定のチューンアウェイ間隔で開始されることができ、要望どおりにディスエーブルされることができる。６２０では、１つの通信技術から別のものへとハンドオフする決定がされる。６３０では、現在の通信技術との接続が、まず閉じられる(closed)。６４０で、その後の通信ｎチャネル(nchannel)あるいは技術とのデータセッションが確立される。６６０でインターネットプロトコルデータあるいは他のプロトコルが交換される場合、６５０でモバイルＩＰバインディングアップデート(Mobile IP binding update)が実行される。
図７は、無線信号処理コンポーネントを使用するための、一例のシステム７００を示す。システム７００は、上記で説明されたチューンアウェイコンポーネントを使用することが出来る様々な例のコンポーネントのいくつかを示す。これらは、アンテナ７３０によって集合的に通信するパーソナルコンピュータ７１０、モデム７２０、を含むことが出来る。通信は、プライベートあるいは公共ネットワーク上で、1つ以上のユーザサイト７５０（あるいはデバイス）に通信する基地局７４０を通して続行する(proceed)ことが出来る。また、１つ以上のホストコンピュータ７６０は、システム７００における他のそれぞれのコンポーネントを用いて通信を容易にするために使用されることが出来る。システム７００は、通信を容易にするために、様々な標準規格およびプロトコルを使用することが出来る。
図８は、チューンアウェイとの接続において利用されることが出来るシステム８００を示す。システム８００は、例えば１つ以上の受信アンテナ(receive antennas)からの信号を受信する受信機８０２を備え、受信された信号に関して典型的なアクションを実行し、（例：フィルタリングし、増幅し、ダウンコンバートし、…）サンプルを得るためにコンディションされた信号(conditioned signal)をデジタル化する。デモジュレータ８０４は、チャネル推定(channel estimation)のために受信されたパイロットシンボルを、プロセッサ８０６に、復調して提供することが出来る。
プロセッサ８０６は、受信機コンポーネント８０２によって受信された情報を分析すること、および／または、送信機８１４による送信のための情報を生成すること、に専用の(dedicated)プロセッサ、であることが出来る。プロセッサ８０６は、システム８００の１つ以上の部分を制御するプロセッサ、および／または、受信機８０２によって受信された情報を分析し、送信機８１４による送信のための情報を生成し、システム８００の１つ以上の部分を制御するプロセッサであることが出来る。システム８００は、チューンアウェイの間にリソースの割り付け(allocation of resources)を最適化できる最適化コンポーネント８０８を含むことが出来る。最適化コンポーネント８０８は、プロセッサ８０６の中に組み込まれることが出来る。最適化コンポーネント８０８は、ユーザデバイスをビームに割り当てること(assigning)に関連して、ユーティリティベースの分析を実行する最適化コードを含むことが出来る、ということが理解されるべきである。最適化コードは、推論(inference)を実行することに関連して人工知能ベースの方法を、かつ／または、ユーザデバイスビーム割り当てを最適化することに関連して、確率的決定および／または統計ベースの決定(statistical-based determination)を利用することができる。
システム（ユーザデバイス）８００はメモリ８１０をさらに備えることが出来、メモリは、プロセッサ８０６に動作可能なように結合され、また、メモリは、割り当て情報、スケジューリング情報、および同様なもの、などの情報を保存することができる、なお、そのような情報は、チューンアウェイプロシージャの間に、割り付けられたリソース(allocating resources)を用いて使用されることが出来る。メモリ８１０は、ルックアップデーブルなどを生成することに関連付けられるプロトコルをさらに記憶することが出来るので、システム８００は、システム容量を増やすために記憶されたプロトコルおよび／またはアルゴリズムを使用することができる。ここに説明されたデータ記憶（例：メモリ）コンポーネントは、揮発性メモリか不揮発性メモリかのいずれかであることができ、あるいは揮発性メモリと不揮発性メモリの両方を含むことができる、ということが理解されるであろう。例として、しかし限定されないが、不揮発性メモリは、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、あるいはフラッシュメモリを含むことが出来る。揮発性メモリは、外部キャッシュメモリとして動作するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むことが出来る。例として、しかし限定されないが、ＲＡＭは、シンクロナスＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲＳＤＲＡＭ）、拡張ＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンク（Synchlink）ＤＲＡＭ(ＳＬＤＲＡＭ),およびダイレクトラムバスＲＡＭ(ＤＲＲＡＭ)、のような多くの形態で入手可能である。主題のシステムおよび方法のメモリ８１０は、限定されることなしに、これらおよび任意の他の適切なタイプのメモリを備えるように意図されている。プロセッサ８０６は、シンボルモジュレータ８１２、および、変調された信号を送信する送信機８１４、に接続されている。
図９は、チューンアウェイを実行すること、および／または、チューンアウェイの間にリソースを割り付けること、に関連して利用されることが出来るシステム、を示す。システム９００は、１つ以上の受信アンテナ９０６を介して１つ以上のユーザデバイス９０４から信号（単数または複数）を受信する受信機９１０を有する基地局９０２、を備え、複数の送信アンテナ９０８を通して1つ以上のユーザデバイス９０４に送信する。１つの例においては、複数の受信アンテナ９０６および複数の送信アンテナ９０８は、単一のセットのアンテナを使ってインプリメントされることが出来る。受信機９１０は、受信アンテナ９０６から情報を受信することが出来、また、受信された情報を復調するデモジュレータ９１２に動作的に(operatively)関連付けられている。受信機９１０は、当業者によって理解されるように、例えば、レーキ受信機（a Rake receiver）（例、複数のベースバンド相関器を使ってマルチ経路信号コンポーネントを個々に処理する技術、・・・）、ＭＭＳＥベースの受信機、あるいは、それに対して割り当てられた複数のユーザデバイスを分離するためのいくつかの他の適した受信機であることが出来る。例えば、複数の受信機が使用されることが出来（例、受信アンテナにつき１つ）、そのような受信機は、ユーザデータの改善された推定値(estimates)を提供するために互いに通信することが出来る。復調されたシンボルは、図８に関して上記で説明されたプロセッサに似ており、ユーザデバイス割り当てに関連した情報、それに関連したルックアップテーブル、および同様なものを記憶するメモリ９１６に結合されているプロセッサ９１４、によって分析される。それぞれのアンテナについての受信機出力は、受信機９１０および／またはプロセッサ９１４によって合同して処理されることが出来る。モジュレータ９１８は、複数のユーザデバイス９０４への、複数のアンテナ９０８をとおしての、送信機９２０による送信についての信号を多重化できる。
基地局９０２は、割り当てコンポーネント９２２をさらに備えており、この割り当てコンポーネント９２２は、プロセッサ９１４とは異なった(distinct)あるいは一体化したプロセッサであることができ、そして、この割り当てコンポーネント９２２は、基地局９０４によってサーブされる(served)セクタにおけるすべてのユーザデバイスのプール(pool)を評価することができ、個々のユーザデバイスの位置に少なくとも一部基づいて、ユーザデバイスをビーム(beams)に割り当てることができる。
図１０において示されるように、無線アクセスポイントは、メインユニット（ＭＵ）１０５０と、無線ユニット（ＲＵ）１７５と、を備えることが出来る。ＭＵ１０５０は、アクセスポイントのデジタルベースバンドコンポーネントを含む。例えば、ＭＵ１０５０は、ベースバンドコンポーネント１００５と、デジタル中間周波数（ＩＦ）処理ユニット１０１０と、を含むことが出来る。デジタルＩＦ処理ユニット１０１０は、フィルタリング、チャネル化(channelizing)、変調などのような機能を実行することによって、中間周波数で、無線チャネルデータをデジタル的に処理する。ＲＵ１０７５は、アクセスポイントのアナログ無線部分を含む。ここに使用されているように、無線ユニット(radio unit)は、アクセスポイント、あるいは、モバイルスイッチングセンターまたは対応しているデバイスへの直接的あるいは間接的な接続を有する他のタイプのトランシーバステーション(transceiver station)、のアナログ無線部分(analog radio parts)である。無線ユニットは、通信システムにおける特定なセクタを典型的にサーブする(serves)。例えば、ＲＵ１０７５は、モバイル加入者ユニットから無線通信を受信するために１つ以上のアンテナ１０３５ａ−ｔに接続された１つ以上の受信機１０３０を含むことが出来る。１つの態様において、１つ以上のパワーアンプ１０８２ａ-ｔは、1つ以上のアンテナ１０３５ａ−ｔに結合される。受信機１０３０に接続されるのは、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ１０２５である。ＡＤコンバータ１０２５は、受信機１０３０によって受信されたアナログ無線通信を、デジタルＩＦ処理ユニット１０１０を介してのベースバンドコンポーネント１００５への送信のためのデジタル入力に変換する。ＲＵ１０７５は、アクセス端末に無線通信を送信するための同じあるいは異なるアンテナ１０３５のいずれかに接続された１つ以上の送信機１２０を、また含むことが出来る。送信機１０２０に接続されているのは、デジタル／アナログ(Ｄ／Ａ)コンバータ１０１５である。Ｄ／Ａコンバータ１０１５は、デジタルＩＦ処理ユニット１０１０を介してベースバンドコンポーネント１００５から受信されたデジタル通信を、モバイル加入者ユニットへの送信のためのアナログ出力に変換する。いくつかの実施形態においては、マルチプレクサ１０８４は、マルチプルチャネル信号を多重化し、また、音声信号とデータ信号を含んださまざまな様々な信号を多重化する。セントラルプロセッサ１０８０は、メインユニット１０５０と、音声あるいはデータ信号の処理を含むさまざまな様々な処理を制御する無線ユニットと、に結合されている。
ここに説明されている実施形態はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、あるいはそれらの任意の組み合わせによってインプリメントされることができる、ということが理解されるべきである。ハードウェアのインプリメンテーションの場合、アクセスポイント内あるいはアクセス端末内の処理ユニットは、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤｓ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤｓ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、ここに説明された機能を実行するように設計された他の電子ユニット、あるいはそれらの組み合わせ、の中でインプリメントされることができる。
システムおよび／または方法が、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェアあるいはマイクロコード、プログラムコードあるいはコードセグメント(code segment)においてインプリメントされるとき、それらは、記憶コンポーネントのようなマシン可読媒体(machine-readable medium)において記憶されることが出来る。コードセグメントはプロシージャ、ファンクション、サブプログラム、プログラム、ルーティン、サブルーティン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラス、あるいは任意の命令の組み合わせ、データストラクチャあるいはプログラムステートメントを表すことが出来る。コードセグメントは、情報、データ、アーギュメント、パラメータあるいはメモリコンテンツを受け渡しすること、および／または受信することによって、別のコードセグメントあるいはハードウェア回路に結合されることが出来る。情報、アーギュメント、パラメータ、データなどは、メモリの共有、メッセージの受け渡し、トークンパッシング(token passing)、ネットワーク送信などを含んだ任意の適切な手段を使って、受け渡され、転送され、あるいは送信されることが出来る。
ソフトウェアインプリメンテーションの場合、ここに説明された技術は、ここに説明された機能を実行するモジュール（例、プロシージャ、機能、など）でインプリメントされることが出来る。ソフトウェアコードは、メモリユニットに記憶され、プロセッサによって実行されることが出来る。メモリユニットは、プロセッサ内で、あるいはプロセッサの外部で、インプリメントされることが出来、この場合には、それは、当技術分野において知られているさまざまな様々な手段を通してプロセッサに通信的に結合されることが出来る。
上記で説明されてきたものは、例示的な実施形態を含む。実施形態を説明する目的のためにすべての考えられるだけのコンポーネントあるいは方法の組み合わせを記述することは、勿論、可能ではないが、当業者は、多くのさらなる組み合わせと並び替えが可能であることを認識することが出来る。したがって、これらの実施形態は、添付された特許請求の範囲の精神および範囲の中に入る、すべてのそのような変更、修正、および変形を包含するように意図されている。さらに、用語「含む(includes)」が、詳細な説明あるいは特許請求の範囲のいずれかにおいて使用されている範囲内において、そのような用語は、用語「備えている(comprising)」がトランジショナルワード(transitional word)として請求項において使用されるときに解釈されるように、用語「備えている)」と同様な方法で包括的であるように意図されている。

Claims (38)

  1. モバイル無線アクセスブロードバンドサービスのための無線信号コンポーネントを処理する方法であって、
    第１の通信チャネルのフレームストラクチャータイミングを記述するスケジュールを生成することと、
    前記スケジュールに従って、少なくとも１つの第２の通信チャネルとのタイミング差異を決定することと、
    前記チャネル間のハンディングオフ通信を容易にするために、前記第１の通信チャネルと前記第２の通信チャネルとの間の、補正時間ファクタを生成することと、
    を備える方法。
  2. １つ以上の技術のタイプをサポートするために、少なくとも１つのチューンアウェイメカニズムを提供すること、をさらに備える請求項１に記載の方法。
  3. 前記チューンアウェイメカニズムは、前記の同じ技術のタイプ内で、周波数間のハンドオフをサポートする、請求項２に記載の方法。
  4. 前記チューンアウェイメカニズムは、無線アクセス技術間のハンドオフをサポートする、請求項２に記載の方法。
  5. １つ以上のアクセス端末および１つ以上のアクセスネットワークが、
    現存の経路から離れて一時的にチューニングし、進行中の通信における使用のために引き続いて起こる経路をサンプリングすることによって、代替通信経路を決定することを可能とするように、前記チューンアウェイメカニズムを適応させること、
    をさらに備える請求項２に記載の方法。
  6. 信号しきい値に一部基づいて、信号強度を測定すること、をさらに備える請求項１に記載の方法。
  7. １つ以上の周波数からのメンバを含むパラメータのアクティブセットを拡張すること、をさらに備え、前記アクティブセットは、前記１つ以上の周波数からのセクタを含む、請求項２に記載の方法。
  8. 互いのセクタに関して同期あるいは非同期である異なる周波数からの前記セクタを処理すること、をさらに備える請求項７に記載の方法。
  9. アクセス端末において、ＲＡＴ（無線アクセス技術）間のハンドオフについてのハンドオフポリシをインストールすること、をさらに備える請求項１に記載の方法。
  10. 前記アクセス端末から他の通信技術の測定をトリガーすること、をさらに備える請求項９に記載の方法。
  11. 前記アクセス端末からハンドオフ決定をトリガーすること、をさらに備える請求項９に記載の方法。
  12. 少なくとも１つのアクセス端末と少なくとも１つのアクセスネットワークの間で、周波数のネイバーリストを受け渡すこと、をさらに備える請求項１１に記載の方法。
  13. モバイルブロードバンド無線アクセスシステムにおいてページを検出する方法であって、
    通信システムにおいてページについてサンプリングするチューンアウェイメカニズムを提供することと、
    少なくとも２つの通信システム間の前記タイミング差異を決定することと、
    前記通信システム間の前記の検出されたタイミング差異に従ってページングチャネルをサンプリングすることと、
    を備える方法。
  14. ページングチャネルを自動的にリッスンすること、をさらに備える請求項１３に記載の方法。
  15. 無線システムに同期あるいは非同期している他の無線アクセス技術において、特定の時間にページングチャネルをリッスンするためにチューニングアウェイすること、をさらに備える請求項１３に記載の方法。
  16. 少なくとも２つの異なるタイミングスキーム間のタイミング差異を説明するタイミングスケジュールを決定すること、をさらに備える請求項１３に記載の方法。
  17. 前記タイミングスケジュールによって指定されたサンプリング間隔に基づいてページを決定すること、をさらに備える請求項１６に記載の方法。
  18. 信号強度を測定するための手段と、
    前記信号強度を測定するために、代替の通信チャネルにチューニングするための手段と、
    前記代替の通信チャネルと現存の通信チャネルとの間のタイミング差異を決定するための手段と、
    前記測定された信号強度と前記決定されたタイミング差異に一部基づいて、前記代替の通信チャネルを選択するための手段と、
    を備える無線通信システム。
  19. 前記代替の通信チャネルと前記現存の通信チャネルとの間のタイミング差異を調整するための手段、をさらに備える請求項１８に記載のシステム。
  20. 前記信号強度を測定するために少なくとも１つのしきい値をテストするための手段、をさらに備える請求項１８に記載のシステム。
  21. 通信セッションの間に、少なくとも１つのページを決定するための手段、をさらに備える請求項１８に記載のシステム。
  22. 周波数間のハンドオフあるいはＲＡＴ（無線アクセス技術）間のハンドオフを開始するための手段、をさらに備える請求項１８に記載のシステム。
  23. 少なくとも１つのアクセス端末と、少なくとも１つのアクセスネットワークと、の間でパラメータを受け渡しするための手段、をさらに備える請求項２２に記載のシステム。
  24. インターネットプロトコル（ＩＰ）データ接続を確立するための手段、をさらに備える請求項１８に記載のシステム。
  25. 第１のチャネルのフレームタイミングを記述するスケジュールを生成することと、
    前記第１のチャネルの前記フレームタイミングと第２チャネルのフレームタイミングとの間のタイミング差異を決定することと、
    前記第１チャネルと前記第２チャネルとの間の前記タイミング差異を説明するタイミング補正を決定することと、
    を備える、無線ネットワークのコンポーネントを実行するコンピュータ実行可能な命令が記憶されたコンピュータ可読媒体。
  26. アクセス端末とアクセスネットワークとの間のチューンアウェイスケジュール（単数または複数）を通信するために、チューンアウェイスケジュールＮ属性パラメータを決定すること、をさらに備える請求項２５に記載のコンピュータ可読媒体。
  27. 少なくとも１つのスーパーフレームパラメータを決定すること、をさらに備える請求項２５に記載のコンピュータ可読媒体。
  28. スーパーフレームパラメータの始まりからの時間を指定するスタートスーパーフレームオフセットパラメータを決定すること、をさらに備える請求項２７に記載のコンピュータ可読媒体。
  29. アクセス端末がどのくらい長くチューンアウェイするのかを指定するチューンアウェイ持続時間パラメータを決定すること、をさらに備える請求項２７に記載のコンピュータ可読媒体。
  30. 連続するチューンアウェイ期間のスタート間の時間を決定するチューンアウェイ周期数パラメータを決定すること、をさらに備える請求項２７に記載のコンピュータ可読媒体。
  31. １つ以上のチューンアウェイスケジュールをネゴシエイティングすること、をさらに備える請求項２７に記載のコンピュータ可読媒体。
  32. １つ以上のチューンアウェイスケジュールを独立して制御すること、をさらに備える請求項２７に記載のコンピュータ可読媒体。
  33. チューンアウェイスケジュールごとの時間補正を提供すること、をさらに備える請求項２７に記載のコンピュータ可読媒体。
  34. アクティブセットメンバごとの時間補正を提供すること、をさらに備える請求項２７に記載のコンピュータ可読媒体。
  35. アクセス端末に関してチューンアウェイについてのスケジュールを含むメモリと；
    前記アクセス端末とそれに関連するアクセスネットワークとの間のタイミング差異を決定するプロセッサと、なお前記プロセッサは前記タイミング差異を考慮してタイミング補正パラメータを決定する；
    を備える無線通信装置。
  36. 前記チューンアウェイを制御する、１つ以上の前記チューンアウェイパラメータを含むデータストレージユニット、をさらに備える請求項３５に記載の装置。
  37. 前記プロセッサは、少なくとも１つのフレーム境界を考慮し、前記タイミング補正パラメータを調整するために使用される、請求項３５に記載の装置。
  38. チューンアウェイの間に、基地局のリソースを割り付けるための装置であって、
    チューンアウェイリクエストに応答するための手段と、
    チューンアウェイスケジュールを考慮して少なくとも１つのシステムタイミングパラメータを調整するための手段と、
    前記チューンアウェイリクエストに一部基づいて、引き続いて起こる通信チャネルへのハンドオフを実行するための手段と、
    を備える装置。
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