JP2011511560A - バックホール・リンクを介した順方向の呼トラフィックの同期化 - Google Patents

Abstract

順方向の呼トラフィックをバックホール・リンク（１２１〜１２３）を介して同期化する通信ネットワーク（１００）および方法が開示される。通信ネットワーク（１００）内で、トラフィック処理ユニット（１３０）は複数のバックホール・リンク（１２１〜１２３）を介して基地局（１１１〜１１３）に接続される。トラフィック処理ユニット（１３０）がバックホール・リンクを介して逆方向呼トラフィックを受信すると、トラフィック処理ユニット（１３０）は、バックホール・リンク（１２１〜１２３）を介して逆方向呼トラフィックを受信する際の遅延差を判定するために逆方向呼トラフィックを処理する。次いで、トラフィック処理ユニット（１３０）は順方向呼トラフィックを受信する。順方向呼トラフィックを受信したことに応答して、トラフィック処理ユニット（１３０）は順方向呼トラフィックを、逆方向呼トラフィックについて判定された遅延差に基づいて、バックホール・リンク（１２１〜１２３）を介して基地局群（１１１〜１１３）に伝送する。順方向呼トラフィックの伝送は、このようにして、基地局群（１１１〜１１３）での順方向呼トラフィックの受信を実質的に同期化する。

Description

本発明は、通信ネットワークの分野に関し、詳細には、ＴＰＵ（トラフィック処理ユニット）から、移動体デバイスにダウンリンクで（すなわち、順方向に）サービスを提供する基地局群へバックホール・リンクを介して伝送される順方向の呼トラフィックを同期化するシステムおよび方法に関する。

一般的なワイヤレスまたは移動体ネットワークは、携帯電話などの移動体デバイスと高周波により通信する複数の基地局を含む。各基地局は、移動体通信交換局（ＭＳＣ）、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、または同様の交換局に実装できるトラフィック処理ユニット（ＴＰＵ）にもバックホール・ネットワークを介して接続される。移動体デバイスは呼のフレームを基地局に（つまり、アップリンク方向に）伝送し、基地局はそのフレームをバックホール・リンクを介してトラフィック処理ユニットに伝送する。この伝送を、本明細書では逆方向呼トラフィックと呼ぶ。したがって、トラフィック処理ユニットは、この呼トラフィックを逆方向で（基地局からＴＰＵへ）受信する。基地局は、トラフィック処理ユニットからの呼の呼トラフィックもバックホール・リンクを介して受信する。本明細書では、このトラフィックを順方向呼トラフィックと呼ぶ。したがって、トラフィック処理ユニットは、この呼トラフィックを順方向に（ＴＰＵから基地局へ）伝送する。

移動体デバイスが関係する呼では、移動体デバイスは、一般的には、その移動体デバイスの範囲内にある複数の基地局と通信する。移動体デバイスのユーザが発話していれば、移動体デバイスはその音声をデジタル化し、デジタル化された音声をフレームのシーケンスに挿入する。次いで、移動体デバイスは呼に関連付けられたフレームを複数の基地局に（シーケンスで）逆方向に送信する。フレームを受信したことに応答して、各基地局はそのフレームを、事前設定されたタイム・インターバル（例えば、２０ｍｓ）に従って、関連付けられたバックホール・リンクを介してトラフィック処理ユニットに伝送する。次いで、トラフィック処理ユニットは呼からそのフレームを処理し、フレーム選択を行う。例えば、シーケンス中の最初のフレームについては、トラフィック処理ユニットは、基地局群から受信されたフレームのうちのどれが最良であるかを選択し、その選択されたフレームがシーケンス中の最初のフレームとして使用される。シーケンス中の２番目のフレームについては、トラフィック処理ユニットは、基地局群から受信されたフレームのうちのどれが最良であるかを選択し、その選択されたフレームがシーケンス中の２番目のフレームとして使用される。このフレーム選択プロセスが呼の各フレームについて繰り返される。次いで、トラフィック処理ユニットは選択されたフレームをコア・ネットワークに転送する。

順方向で、トラフィック処理ユニットは呼のフレームをコア・ネットワークから受信する。これらのフレームは、呼の相手通話者の音声を全二重通信で表す。次いで、トラフィック処理ユニットは、関連付けられたバックホール・リンクを介して、呼の各フレームを順方向呼トラフィックとして基地局群に同報通信する。トラフィック処理ユニットは、事前設定されたタイム・インターバル（例えば、２０ｍｓ）に従ってこれらのフレームを基地局群に同報通信する。トラフィック処理ユニットから呼のフレームを受信したことに応答して、各基地局はそれらのフレームを移動体デバイスに伝送する。基地局群は、シーケンスの同じフレームを同時に伝送するように同期化される。次いで、移動体デバイスがそれらのフレームを受信し、フレーム内のデジタル化された音声をアナログ音声信号に変換し、その音声信号を、ユーザが呼の相手通話者が発話した音声を聞けるようにユーザに提供する。

呼にサービスを提供する基地局群は、異なるタイプのバックホール・リンクを介してトラフィック処理ユニットと通信している可能性がある。バックホール・リンクの一般的なタイプは、２地点間Ｔ１／Ｅ１リンクである。しかし、ＩＰネットワークなど、他のタイプの交換バックホール機能も使用できる。また、フレームの伝送には、ＡＴＭ、フレーム・リレーなど、他のトランスポート・プロトコルも使用できる。同じ呼にサービスを提供する異なる基地局が異なるバックホール・リンクおよび／またはトランスポート・プロトコルを使用する可能性があるので、バックホール・リンクを介してトランスポートされる時に呼トラフィック間で異なる遅延が発生する可能性がある。

逆方向呼トラフィックの場合、トラフィック処理ユニットが異なるバックホール・リンク間の遅延差に対処する。一例では、トラフィック処理ユニットは、事前設定されたタイム・インターバルでフレーム選択を行う。呼のフレームがバックホール・リンク群の１つから遅れる場合、そのフレームは、フレーム選択プロセスで対象にされない。バックホール・リンクのそれぞれを介して受信されるフレームにフレーム選択が行われるように、フレームをバッファリングする他の方法が提案されている。

順方向呼トラフィックの場合、現在は、基地局が、異なるバックホール・リンク間の遅延差に対処する。トラフィック処理ユニットは呼のフレームをバックホール・リンクのそれぞれを介して基地局群に同報通信する。次いで、基地局群は、事前設定されたタイム・インターバルに従って、移動体デバイスに同じフレームをシーケンスで伝送する。基地局の１つがシーケンスのフレームを遅れて受信すると（すなわち、各フレームが事前設定されたタイム・インターバル後に受信される）、それらのフレームは破棄される。この基地局は、その移動体デバイスに関して、それらのフレームをその移動体デバイスに伝送する最強の信号を有している可能性があるので、これは残念なことである。したがって、現在では、順方向呼トラフィックのバックホール・リンクに遅延差があることは問題である。

本発明の実施形態は上述および他の関連の問題を、バックホール・リンクを介する逆方向呼トラフィックに基づいてバックホール・リンクの遅延差を判定し、次いで順方向呼トラフィックを、その遅延差に基づいて、バックホール・リンクを介して基地局群に伝送して、基地局群での順方向呼トラフィックの受信を実質的に同期化することによって解決する。順方向呼トラフィックがバックホール・リンクを介して伝送される時、遅延差が考慮される。例えば、バックホール・リンクの１つが他のバックホール・リンクに比べて５０ｍｓの遅延を有する場合、順方向呼トラフィックは、最初にこのバックホール・リンクを介して伝送され、次いで時間間隔をおいて（すなわち、５０ｍｓの遅延後）他のバックホール・リンクを介して伝送される。このように、バックホール・リンクの遅延を順方向呼トラフィックの伝送時点で補正することにより、順方向呼トラフィックは実質的にバックホール・リンクを介して同期化される。その結果、基地局群は、有利なことには、呼のフレームを同時に受信するはずであり、そのため、基地局のそれぞれは、事前設定されたタイム・インターバルで呼のフレームを移動体デバイスに伝送することができる。基地局で遅れて受信されるフレームがないはずなので、現在のように、遅れて到着するフレームが破棄される必要はない。ある移動体デバイスに関して最強の信号を有する基地局が、その基地局用のバックホール・リンクでの過度の遅延のためにフレームを移動体デバイスに送信できないというリスクは相当に小さくなる。

１つの実施形態は、バックホール・リンクを介して順方向呼トラフィックを同期化するトラフィック処理ユニットを含む。トラフィック処理ユニットは、移動体デバイスの１つの呼にサービスを提供する複数の基地局から複数のバックホール・リンクを介して呼の逆方向呼トラフィックを受信する。トラフィック処理ユニットは、バックホール・リンクを介して逆方向呼トラフィックを受信する際の遅延差を判定するために逆方向呼トラフィックを処理する。次いで、トラフィック処理ユニットは呼の順方向呼トラフィックを受信する。順方向呼トラフィックを受信したことに応答して、トラフィック処理ユニットは順方向呼トラフィックを、逆方向呼トラフィックについて判定された遅延差に基づいて、バックホール・リンクを介して基地局群に伝送する。順方向呼トラフィックの伝送は、このようにして、基地局群での順方向呼トラフィックの受信を実質的に同期化する。

本発明は、以下で説明する実施形態も他の例として挙げることができる。

同じ参照番号は、すべての図面上の同じ要素または同じタイプの要素を表す。

本発明の例示の実施形態における通信ネットワークを示した図である。 本発明の例示の実施形態における、バックホール・リンクを介して順方向呼トラフィックを同期化する方法を示したフローチャートである。 本発明の例示の実施形態における、バックホール・リンクを介して順方向呼トラフィックを伝送する方法を示したフローチャートである。 本発明の例示の実施形態における、バックホール・リンクを介して逆方向呼トラフィックを受信するトラフィック処理ユニットを示した図である。 本発明の例示の実施形態における、バックホール・リンクを介して順方向呼トラフィックを受信するトラフィック処理ユニットを示した図である。 本発明の例示の実施形態における、バックホール・リンクを介して順方向呼トラフィックを受信するトラフィック処理ユニットを示した図である。 本発明の例示の実施形態における、バックホール・リンクを介して順方向呼トラフィックを受信するトラフィック処理ユニットを示した図である。 本発明の例示の実施形態における、バックホール・リンクを介して順方向呼トラフィックを受信するトラフィック処理ユニットを示した図である。 本発明の例示の実施形態における、変換システムをさらに含むトラフィック処理ユニットを示した図である。 本発明の例示の実施形態における、順方向呼トラフィックを変換する方法を示したフローチャートである。

図１から図１０および以下の説明は、本発明をどのように作成し、使用するかを当業者に教示するために本発明の具体的な実施形態の例を説明している。発明の原理を教示する目的で、本発明のいくつかの従来の態様は簡略化または省略されている。当業者は、これらの実施形態から、本発明の範囲に分類される変形が理解できるであろう。当業者は、以下で説明される機能を様々な方法で組み合わせて、本発明の複数の変形を作り出せることが理解できるであろう。その結果、本発明は、以下で説明される具体的な実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載される請求項およびそれらの均等物によってのみ限定される。

図１は、本発明の例示の実施形態における通信ネットワーク１００を示している。通信ネットワーク１００は、それぞれがバックホール・リンク１２１〜１２３を介してトラフィック処理ユニット（ＴＰＵ）１３０と通信するようになされた複数の基地局１１１〜１１３を含む。基地局１１１〜１１３は、ワイヤレス信号によって移動体デバイス１４０（および図示されていない他の移動体デバイス）と通信するようになされた任意のネットワーク・ノードからなる。基地局１１１〜１１３は、「セル」と呼ばれるカバレージ・エリアを提供する。この実施形態には、基地局１１１〜１１３のセルは、基地局１１１〜１１３は移動体デバイス１４０と同時に通信するように重なり合うという１つの仮定がある。

トラフィック処理ユニット１３０は、基地局１１１〜１１３（および図示されていない他の基地局）から逆方向トラフィック・プロセッサ１３２を介して受信される逆方向呼トラフィックを処理するようになされた任意のシステム、サーバまたは切り換え機構からなる。逆方向トラフィック・プロセッサ１３２は、逆方向呼トラフィックにフレーム選択プロセスを実行することもできる、または逆方向呼トラフィックを復号する（すなわち、デジタル化された音声を復号または復調する）こともできる、または他の機能を実行することもできる。トラフィック処理ユニット１３０は、コア・ネットワークから受信され、順方向トラフィック・プロセッサ１３４を介して基地局１１１〜１１３宛に送られる順方向呼トラフィックを処理するようにもなされている。順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、符号化する（すなわち、音声信号をデジタル化された音声に符号化または変調する）こともできるし、さらに以下で説明される他の機能を実行することもできる。トラフィック処理ユニット１３０は、移動体通信交換局（ＭＳＣ）、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、または他のネットワーク要素に実装できる。

バックホール・リンク１２１〜１２３は、基地局とトラフィック処理ユニットの間に任意の通信パスからなる。バックホール・リンク１２１〜１２３のいずれも、２地点間通信パス、例えば、２地点間Ｔ１／Ｅ１などでよい。バックホール・リンク１２１〜１２３のいずれも、やはり、ＩＰネットワークなどを介した交換回線（またはパケット交換）通信パスでよい。各基地局１１１〜１１３用に実装されるバックホール・リンクのタイプは、設計上の選択のこともあるし、基地局のベンダに依存することもあるし、他の要因に依存することもある。

移動体デバイス１４０は、ワイヤレス信号を使用して基地局と通信するようになされた任意のデバイスからなる。移動体デバイス１４０は、携帯電話、ＰＤＡなどからなってよい。移動体デバイス１４０は、ＣＤＭＡデバイス、ＷＣＤＭＡ（３ＧＧＳＭデバイス）、または他のタイプのワイヤレス通信技術を使用するデバイスであってもよい。

図１において、移動体デバイス１４０は、基地局１１１〜１１３のそれぞれのカバレージ・エリア内に存在する。当業者は、移動体デバイス１４０は他の基地局（図示せず）の他のカバレージ・エリアに移動する可能性があることが理解できようが、以下の実施形態は、移動体デバイス１４０は基地局１１１〜１１３と通信しているシナリオを示す。基地局１１１〜１１３は、それぞれのセル内でページング・チャネルを介してページング・メッセージを同報通信する。したがって、移動体デバイス１４０は、これらの基地局１１１〜１１３に登録するために、基地局１１１〜１１３のそれぞれのページング・メッセージに応答する。

移動体デバイス１４０が他の通話者への呼（またはセッション）を開始する、または他の通話者から呼を受信するものとする。移動体デバイス１４０のユーザが発話すると、移動体デバイス１４０はその音声をデジタル化して、デジタル化された音声をフレームに挿入する。次いで、移動体デバイス１４０はそのフレームをエア・インターフェースを介して基地局１１１〜１１３に伝送する。

基地局１１１が呼のフレームを受信し、そのフレームをバックホール・リンク１２１を介してトラフィック処理ユニット１３０に伝送する。基地局１１１（および他の基地局）からトラフィック処理ユニット１３０に伝送されるフレームは、逆方向呼トラフィックと呼ばれる。基地局１１２〜１１３は、同様に動作して移動体デバイス１４０から呼のフレームを受信し、そのフレームを、それぞれ、バックホール・リンク１２２〜１２３を介してトラフィック処理ユニット１３０に伝送する。次いで、トラフィック処理ユニット１３０は呼のフレームを処理し、フレーム選択および他のプロセスを行い、そのフレームをコア・ネットワークに伝送する。

順方向で、トラフィック処理ユニット１３０は呼のフレームをコア・ネットワークから受信する。これらのフレームは、呼の相手通話者の発話された音声を全二重通信で表す。次いで、トラフィック処理ユニット１３０は、以下で説明される方法により、そのフレームをバックホール・リンク１２１〜１２３を介して基地局１１１〜１１３に伝送する。トラフィック処理ユニット１３０から基地局１１１〜１１３（および他の基地局）へ伝送されるフレームは、順方向呼トラフィックと呼ばれる。前述したように、バックホール・リンク１２１〜１２３のそれぞれで異なる遅延がある可能性があるので、呼のフレームが同時に受信されない可能性がある。以下で説明される手法は、順方向呼トラフィックが基地局１１１〜１１３で受信される時に実質的に同期化されているように、バックホール・リンク１２１〜１２３で異なる遅延を補正する。

図２は、本発明の例示の実施形態における、バックホール・リンクを介して順方向呼トラフィックを同期化する方法２００を示したフローチャートである。方法２００のステップは、図１の通信ネットワーク１００を参照しながら説明される。図２のフローチャートのステップは、包括的なものではなく、図示されていない他のステップを含んでよい。

ステップ２０２において、トラフィック処理ユニット１３０が対象の呼（および、おそらく他の呼）の逆方向呼トラフィックを基地局１１１〜１１３からバックホール・リンク１２１〜１２３を介して逆方向トラフィック・プロセッサ１３２に受信する。逆方向トラフィック・プロセッサ１３２がその逆方向呼トラフィックにフレーム選択プロセスまたは他のプロセスを行い、呼の逆方向呼トラフィックをコア・ネットワークに転送することができる。さらに、順方向トラフィック・プロセッサ１３４が、ステップ２０４で、バックホール・リンク１２１〜１２３を介して逆方向呼トラフィックを受信する際の遅延差を判定するために逆方向呼トラフィックを処理する。順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、移動体デバイス１４０に関わる呼のみの逆方向呼トラフィックを処理することができる。または、追加あるいは代替で、他の呼の逆方向呼トラフィックを処理することもできる。逆方向呼トラフィックを処理する際、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、バックホール・リンク１２１〜１２３のそれぞれについて、逆方向呼トラフィックの１つまたは複数の逆方向フレームの受信時間を処理することができる。例えば、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、呼の特定の逆方向フレームが、いつ、基地局１１１からバックホール・リンク１２１を介して受信されたかを検出し、その逆方向フレームの受信に対してタイムスタンプを割り当てる。順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、同じ逆方向フレームが、いつ、基地局１１２からバックホール・リンク１２２を介して受信されたかも検出し、その逆方向フレームの受信に対して別のタイムスタンプを割り当てる。さらに、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、同じ逆方向フレームが、いつ、基地局１１３からバックホール・リンク１２３を介して受信されたかも検出し、その逆方向フレームの受信に対してさらに別のタイムスタンプを割り当てる。次いで、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、タイムスタンプに基づいてバックホール・リンク１２１〜１２３のそれぞれの遅延を判定することができる。その遅延は、バックホール・リンク１２１〜１２３の遅延差を反映する。当業者は、１つまたは複数のバックホール・リンク１２１〜１２３は遅延が０ｍｓになることが理解できようが、この実施形態では、それも遅延と見なされる。次いで、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、各バックホール・リンク１２１〜１２３の遅延を示すデータ構造体を構築することができる。

各バックホール・リンク１２１〜１２３の遅延が判定されると、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、順方向呼トラフィックを同期化するためにこの情報を使う。ステップ２０６において、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、対象の呼（および、おそらく他の呼）の順方向呼トラフィックを受信する。ステップ２０８において、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、逆方向呼トラフィックに対して判定された遅延差に基づいて順方向呼トラフィックをバックホール・リンク１２１〜１２３を介して基地局１１１〜１１３へ伝送する。バックホール・リンク１２１〜１２３に関する遅延差に基づいて順方向呼トラフィックを伝送することにより、基地局１１１〜１１３での順方向呼トラフィックの受信は実質的に同期化される。

バックホール・リンク１２１〜１２３を介して順方向呼トラフィックを同期化することは、従来のバックホール手法に比べて利点がある。第１に、順方向呼トラフィックの同期化がトラフィック処理ユニット１３０で行われ、そのため、基地局１１１〜１１３または移動体デバイス１４０に同期化機能が必要ない。第２に、（順方向呼トラフィックの）順方向フレームが各バックホール・リンク１２１〜１２３を介して基地局１１１〜１１３で同時に受信されるので、遅れて到着する順方向フレームのリスクがほとんど、またはまったくない。したがって、各基地局１１１〜１１３は、順方向フレームを移動体デバイス１４０へ事前設定されたタイム・インターバルで伝送することができ、遅れて到着するフレームを破棄する必要がない。これにより、移動体デバイス１４０に関して最強の信号を有する基地局１１１〜１１３は、ほとんど確実に、移動体デバイス１４０へ順方向フレームを伝送するだろうし、その関連のバックホール・リンクでの過度の遅延のために遅く到着するフレームを破棄しないであろう。

順方向呼トラフィックを遅延差に基づいてバックホール・リンク１２１〜１２３を介して基地局１１１〜１１３へ伝送する方法は様々あるであろうが、そのうちの１つを図３に示す。図３は、本発明の例示の実施形態における、バックホール・リンクを介して順方向呼トラフィックを伝送する方法３００を示したフローチャートである。呼の順方向呼トラフィックを受信したことに応答して、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、ステップ３０２で、順方向呼トラフィック内の順方向フレームを識別する（図３では、順方向フレームＮと呼んでいる）。次いで、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、バックホール・リンク１２１〜１２３のうちのどれが最大の遅延を有するかを識別する。例えば、順方向トラフィック・プロセッサ１３４が、逆方向呼トラフィックを処理する時に、バックホール・リンク１２１〜１２３のそれぞれの遅延を示すデータ構造体を生成する場合、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、そのデータ構造体を参照することにより、バックホール・リンク１２１〜１２３のうちのどれが最大の遅延を有するかを判定することができる。ステップ３０４において、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、順方向フレームを最大の遅延を有するバックホール・リンクを介して伝送する。したがって、順方向フレームは、最初に、最大の遅延を有するバックホール・リンクを介して伝送される。

ステップ３０６において、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、次に大きい遅延を有する別のバックホール・リンクを識別する。この場合も、順方向トラフィック・プロセッサ１３４はデータ構造体を参照して、どのバックホール・リンクが次に大きい遅延を有するかを判定することができる。ステップ３０８において、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、最大の遅延を有するバックホール・リンクと次に大きい遅延を有するバックホール・リンク間の差を計算する。この２つの遅延間の差は、バッファ・インターバルと呼ばれる。ステップ３１０において、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は順方向フレームを、次に大きい遅延を有するバックホール・リンクを介して、そのバックホール・リンクに関して判定されたバッファ・インターバル後に伝送する。当業者は、順方向フレームの伝送時間は正確にタイム・インターバルの終わりでなくてよいことが理解できよう。例えば、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、事前設定されたタイム・インターバル、例えば２０ｍｓに従って順方向フレームを伝送する。バックホール・リンクの遅延が３０ｍｓであると判定された場合、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、次のクロック・インターバル、すなわち、４０ｍｓで順方向フレームを伝送することができる。バックホール・リンクの遅延が４５ｍｓであると判定された場合、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、次のクロック・インターバル、すなわち、６０ｍｓで順方向フレームを伝送することができる。いずれの場合にも、順方向フレームの伝送時間は、順方向フレームが基地局１１１〜１１３で実質的に同時に受信されるように調整される。

呼に関わる基地局が多ければ多いほど、したがってバックホール・リンクが多ければ多いほど、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、次に大きい遅延を有するバックホール・リンクのためにステップ３０６〜３１０を繰り返す。順方向フレームがバックホール・リンクのそれぞれを介して伝送され終わると、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、呼の次の順方向フレーム（Ｎ＝Ｎ＋１）を識別して、方法３００を繰り返す。

以下で、上述のように順方向呼トラフィックを同期化する例を挙げる。図４は、本発明の例示の実施形態における、バックホール・リンク１２１〜１２３を介して逆方向呼トラフィックを受信するトラフィック処理ユニット１３０を示している。この場合も、基地局１１１〜１１３のそれぞれは、呼の同じ逆方向呼トラフィックをバックホール・リンク１２１〜１２３を介してトラフィック処理ユニット１３０へ伝送する。この実施形態では、逆方向呼トラフィックをトランスポートする時、バックホール・リンク１２３が最大の遅延５０ｍｓを有し、バックホール・リンク１２２が次に大きい遅延２５ｍｓを有し、バックホール・リンク１２１が次に大きい遅延（または最小の遅延）０ｍｓを有する。これらの遅延に基づいて、バックホール・リンク１２１を介する逆方向フレームはトラフィック処理ユニット１３０で最初に受信され、バックホール・リンク１２２を介する逆方向フレームは、次に２５ｍｓ後に受信され、バックホール・リンク１２３を介する逆方向フレームは、次にさらに２５ｍｓ後に受信される。トラフィック処理ユニット１３０は、各バックホール・リンク１２１〜１２３の遅延を判定するために逆方向フレームの受信時間を処理する。次いで、トラフィック処理ユニット１３０は、各バックホール・リンク１２１〜１２３の遅延を示すテーブル４００を生成する。

図５〜図８は、本発明の例示の実施形態における、バックホール・リンク１２１〜１２３を介して順方向呼トラフィックを受信するトラフィック処理ユニット１３０を示している。図５において、トラフィック処理ユニット１３０はコア・ネットワークから順方向呼トラフィックを受信する。より詳細には、順方向呼トラフィックの順方向フレームＮを受信する。順方向フレームＮを受信したことに応答して、トラフィック処理ユニット１３０はテーブル４００を処理し、最大の遅延を有するバックホール・リンクを識別する。この実施形態では、バックホール・リンク１２３が最大の遅延（５０ｍｓ）を有し、したがって、トラフィック処理ユニット１３０は、時間Ｔにバックホール・リンク１２３を介して順方向フレームＮを伝送する。

トラフィック処理ユニット１３０はテーブル４００を処理し、次に大きい遅延を有する別のバックホール・リンクを識別する。この実施形態では、バックホール・リンク１２２が次に大きい遅延（２５ｍｓ）を有する。次で、トラフィック処理ユニット１３０は、バックホール・リンク１２２のバッファ・インターバルを判定するためにバックホール・リンク１２３の遅延（５０ｍｓ）とバックホール・リンク１２２の遅延（２５ｍｓ）間の差を計算する。この実施形態におけるバックホール・リンク１２２のバッファ・インターバルは２５ｍｓであり、したがって、トラフィック処理ユニット１３０は順方向フレームＮを２５ｍｓ間バッファリングする。そのバッファ・インターバル後、トラフィック処理ユニット１３０は、時間Ｔ＋２５ｍｓにバックホール・リンク１２２を介して順方向フレームＮを伝送する。図６は、バックホール・リンク１２２を介して順方向フレームＮを伝送するトラフィック処理ユニット１３０を示している。

トラフィック処理ユニット１３０はテーブル４００を処理し、次に大きい遅延を有する別のバックホール・リンクを識別する。この実施形態では、バックホール・リンク１２１が次に大きい遅延（０ｍｓ）を有する。次で、トラフィック処理ユニット１３０は、バックホール・リンク１２１のバッファ・インターバルを判定するためにバックホール・リンク１２３の遅延（５０ｍｓ）とバックホール・リンク１２１の遅延（０ｍｓ）間の差を計算する。この実施形態におけるバックホール・リンク１２１のバッファ・インターバルは５０ｍｓであり、したがって、トラフィック処理ユニット１３０は順方向フレームＮを５０ｍｓ間バッファリングする。そのバッファ・インターバル後、トラフィック処理ユニット１３０は、時間Ｔ＋５０ｍｓにバックホール・リンク１２１を介して順方向フレームＮを伝送する。図７は、バックホール・リンク１２１を介して順方向フレームＮを伝送するトラフィック処理ユニット１３０を示している。

この場合も、当業者は、順方向フレームＮの伝送時間は正確にタイム・インターバルの終わり（Ｔ＋２５ｍｓまたはＴ＋５０ｍｓ）でなくてよいことが理解できよう。トラフィック処理ユニット１３０は、事前設定されたタイム・インターバル、例えば２０ｍｓに従って順方向フレームを伝送することができるので、トラフィック処理ユニット１３０は、次のクロック・インターバル、すなわち、４０ｍｓでバックホール・リンク１２２を介して順方向フレームＮを伝送することができる。トラフィック処理ユニット１３０は、次のクロック・インターバル、すなわち、６０ｍｓでバックホール・リンク１２１を介して順方向フレームＮを伝送することができる。

順方向フレームＮを伝送する時に各バックホール・リンク１２１〜１２３の遅延がトラフィック処理ユニット１３０で考慮に入れられるので、各基地局１１１〜１１３は順方向フレームＮを実質的に同じ時間に受信するはずである。図８は、基地局１１１〜１１３が同じ時間に順方向フレームＮを受信することを示している。その結果、各基地局１１１〜１１３は、同じ事前設定されたタイム・インターバルで順方向フレームＮを移動体デバイス１４０（図１を参照）に伝送することができる。従来のバックホール手法によれば、バックホール・リンク１２２〜１２３の遅延のために、それぞれ、基地局１１２では順方向フレームＮは２５ｍｓ遅れて受信され、基地局１１３では５０ｍｓ遅れて受信される。基地局１１２〜１１３の１つまたは両方で遅れて到着する順方向フレームＮが破棄されるリスクがあった。上述の例によれば、順方向フレームＮは、順方向フレームＮは基地局のそれぞれで実質的に同時に受信されるので、順方向フレームＮが基地局１１１〜１１３のいずれかによって廃棄されるリスクはほとんど、またはまったくない。

別の実施形態では、トラフィック処理ユニット１３０は、順方向呼トラフィックを、１つまたは複数のバックホール・リンク１２１〜１２３を介して伝送される前に１つのフォーマット（またはプロトコル）から別のフォーマットに変換するようになされた変換システムを含むことができる。図９は、例示の実施形態における、変換システム（ＸＬＡＴＯＲ）９０２をさらに含むトラフィック処理ユニット１３０を示している。変換システム９０２はバックホール・リンク１２３に接続されるように示されているが、変換システム９０２は、バックホール・リンク１２１〜１２３のどれにでも接続できる。また、変換システム９０２はトラフィック処理ユニット１３０に組み込まれるように示されているが、変換システム９０２は独立した要素であってもよいし、または別のネットワーク・ノードに組み込まれていてもよい。

この実施形態に対する１つの仮定は、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は順方向呼トラフィックをバックホール・リンク１２１〜１２３を介して第１の形式により伝送するようになされているということである。別の仮定は、基地局１１１〜１１２はトラフィックを第１のフォーマットで処理するようになされているが、基地局１１３はトラフィックを第１のフォーマットとは異なる第２のフォーマットで処理するようになされているということである。例えば、トラフィック処理システム１３０および基地局１１１〜１１２は、第１のフォーマット、例えば、独自フォーマットなどを使用する第１のベンダから提供されていてよい。基地局１１３は、第２のフォーマット、すなわち、別の独自フォーマット、ＩＯＳ（Ｉｎｔｅｒ−ｖｅｎｄｏｒ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：ベンダ間オペレーティング・システム）フォーマット、または別のフォーマットを使用する第２のベンダ（第１のベンダとは異なるベンダ）から提供されていてよい。

順方向トラフィック・プロセッサ１３４が図２のステップ２０８でのように順方向呼トラフィックを伝送する時、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は順方向呼トラフィックを第１のフォーマットでバックホール・リンク１２１を介して伝送し、順方向呼トラフィックを第１のフォーマットでバックホール・リンク１２２を介して伝送する。基地局１１３は第１のフォーマットを解釈できないので、順方向トラフィック・プロセッサ１３４は、順方向呼トラフィックを第１のフォーマットで変換システム９０２へ伝送する。図１０は、本発明の例示の実施形態における、順方向呼トラフィックを変換する方法１０００を示したフローチャートである。

ステップ１００２において、変換システム９０２は、第１のフォーマットの順方向呼トラフィックを受信する。ステップ１００４において、変換システム９０２は、その順方向呼トラフィックを第１のフォーマットから、基地局１１３が解釈できる第２のフォーマットに変換する。例えば、変換システム９０２は、順方向呼トラフィックを独自フォーマットからＩＯＳフォーマットに変換することができる。別の例では、変換システム９０２は、順方向呼トラフィックをＩＯＳフォーマットから独自フォーマットに変換することができる。ステップ１００６において、変換システム９０２は、順方向呼トラフィックを第１のフォーマットでバックホール・リンク１２３を介して器１１３へ伝送する。

変換システム９０２を追加すると、有利なことには、サービス・プロバイダは異なるベンダから基地局を導入することができる。異なるベンダから基地局を追加できると、サービス・プロバイダに柔軟性が生まれ、コストが低減される。基地局がトラフィック処理ユニット１３０と同じフォーマットのトラフィックを解釈しない場合、変換システム９０２は、トラフィック処理ユニット１３０が基地局と通信できるように適切な変換を行うことができる。

当業者は、順方向トラフィック・プロセッサ１３４が、バックホール・リンク１２３の遅延を判定する時、変換システム９０２の追加の遅延を考慮に入れることができることを理解できよう。したがって、１つのフォーマットから別のフォーマットへ変換される順方向フレームは、基地局１１３に遅れない。

本明細書では具体的な実施形態が説明されたが、本発明の範囲は、これらの具体的な実施形態に限定されることはない。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲で記載される請求項およびそれらのすべての均等物によって定義される。

Claims (10)

1. バックホール・リンクを介して順方向呼トラフィックを同期化する方法であって、
   移動体デバイスにサービスを提供する複数の基地局から複数のバックホール・リンクを介して逆方向呼トラフィックを受信するステップと、
   前記移動体デバイス宛に送られる、コア・ネットワークからの順方向呼トラフィックを受信するステップとを含み、
   前記バックホール・リンクを介して前記逆方向呼トラフィックを受信する際の遅延差を判定するために前記逆方向呼トラフィックを処理するステップと、
   前記基地局で前記順方向呼トラフィックの受信を実質的に同期化するために前記逆方向呼トラフィックについて判定された前記遅延差に基づいて前記バックホール・リンクを介して前記順方向呼トラフィックを前記基地局へ伝送するステップとを特徴とする、方法。
2. 前記バックホール・リンクを介して前記逆方向呼トラフィックを前記受信する際の遅延差を判定するために前記逆方向呼トラフィックを処理するステップが、
   前記バックホール・リンクのそれぞれについて前記逆方向呼トラフィック中の逆方向フレームの受信時間を処理するステップと、
   前記逆方向フレームの前記受信時間に基づいて前記バックホール・リンクのそれぞれの遅延を判定するステップと、を含む請求項１に記載の方法。
3. 前記遅延差に基づいて前記順方向呼トラフィックを前記バックホール・リンクを介して前記基地局へ伝送するステップが、
   前記順方向呼トラフィック中の順方向フレームを識別するステップと、
   前記バックホール・リンクのうちの最大の遅延を有する第１のバックホール・リンクを介して前記順方向フレームを伝送するステップと、
   前記バックホール・リンクのうちの次に大きい遅延を有する第２のバックホール・リンクを識別するステップと、
   前記バックホール・リンクのうちの前記第２のバックホール・リンクのバッファ・インターバルを判定するために前記バックホール・リンクのうちの前記最大の遅延を有する前記第１のバックホール・リンクの前記遅延と前記バックホール・リンクのうちの前記次に大きい遅延を有する前記第２のバックホール・リンクの前記遅延間の差を計算するステップと、
   前記順方向フレームを前記バックホール・リンクの前記第２のバックホール・リンクを介して前記判定されたバッファ・インターバル後に伝送するステップと、を含む請求項２に記載の方法。
4. 前記バックホール・リンクのうちの次に大きい遅延を有する第３のバックホール・リンクを識別するステップと、
   前記バックホール・リンクのうちの前記第３のバックホール・リンクのバッファ・インターバルを判定するために前記バックホール・リンクのうちの前記最大の遅延を有する前記第１のバックホール・リンクの前記遅延と前記バックホール・リンクのうちの前記次に大きい遅延を有する前記第３のバックホール・リンクの前記遅延間の差を計算するステップと、
   前記順方向フレームを前記バックホール・リンクのうちの前記第３のバックホール・リンクを介して前記判定されたバッファ・インターバル後に伝送するステップと、をさらに含む請求項３に記載の方法。
5. 前記順方向呼トラフィックが第１のフォーマットであり、前記方法が、
   前記順方向呼トラフィックを前記基地局の少なくとも１つへ伝送する前に前記順方向呼トラフィックを前記第１のフォーマットから第２のフォーマットへ変換するステップ、をさらに含む請求項１に記載の方法。
6. 順方向呼トラフィックをバックホール・リンク（１２１〜１２３）を介して同期化するよう適合されたトラフィック処理ユニット（１３０）であって、
   移動体デバイス（１４０）にサービスを提供する複数の基地局（１１１〜１１３）から複数のバックホール・リンク（１２１〜１２３）を介して逆方向呼トラフィックを受信するよう適合された逆方向トラフィック・プロセッサ（１３２）と、
   前記移動体デバイス（１４０）宛に送られるコア・ネットワークからの順方向呼トラフィックを受信するよう適合された順方向トラフィック・プロセッサ（１３４）とを含み、前記トラフィック処理ユニット（１３０）が、
   前記バックホール・リンク（１２１〜１２３）を介して前記逆方向呼トラフィックを受信する際の遅延差を判定するために前記逆方向呼トラフィックを処理するよう、前記順方向トラフィック・プロセッサ（１３４）がさらに適合され、
   前記基地局（１１１〜１１３）で前記順方向呼トラフィックの受信を実質的に同期化するために前記逆方向呼トラフィックについて判定された前記遅延差に基づいて前記バックホール・リンク（１２１〜１２３）を介して前記順方向呼トラフィックを前記基地局（１１１〜１１３）へ伝送するよう、前記順方向トラフィック・プロセッサ（１３４）がさらに適合される、ことを特徴とするトラフィック処理ユニット（１３０）。
7. 前記順方向トラフィック・プロセッサ（１３４）が、
   前記バックホール・リンク（１２１〜１２３）のそれぞれについて前記逆方向呼トラフィック中の逆方向フレームの受信時間を処理し、そして、
   前記逆方向フレームの前記受信時間に基づいて前記バックホール・リンク（１２１〜１２３）のそれぞれの遅延を判定する、
   ようにさらに適合される、請求項６に記載のトラフィック処理ユニット（１３０）。
8. 前記順方向トラフィック・プロセッサ（１３４）が、
   前記順方向呼トラフィック中の順方向フレームを識別し、
   前記バックホール・リンク（１２１〜１２３）のうちの最大の遅延を有する第１のバックホール・リンクを介して前記順方向フレームを伝送し、
   前記バックホール・リンク（１２１〜１２３）のうちの次に大きい遅延を有する第２のバックホール・リンクを識別し、
   前記バックホール・リンク（１２１〜１２３）のうちの前記第２のバックホール・リンクのバッファ・インターバルを判定するために前記バックホール・リンク（１２１〜１２３）のうちの前記最大の遅延を有する前記第１のバックホール・リンクの前記遅延と前記バックホール・リンク（１２１〜１２３）のうちの前記次に大きい遅延を有する前記第２のバックホール・リンクの前記遅延間の差を計算し、そして、
   前記順方向フレームを前記バックホール・リンク（１２１〜１２３）の前記第２のバックホール・リンクを介して前記判定されたバッファ・インターバル後に伝送する、
   ようさらに適合される、請求項７に記載のトラフィック処理ユニット（１３０）。
9. 前記順方向トラフィック・プロセッサ（１３４）が、
   前記バックホール・リンク（１２１〜１２３）のうちの次に大きい遅延を有する第３のバックホール・リンクを識別し、
   前記バックホール・リンク（１２１〜１２３）のうちの前記第３のバックホール・リンクのバッファ・インターバルを判定するために前記バックホール・リンク（１２１〜１２３）のうちの前記最大の遅延を有する前記第１のバックホール・リンクの前記遅延と前記バックホール・リンク（１２１〜１２３）のうちの前記次に大きい遅延を有する前記第３のバックホール・リンクの前記遅延間の差を計算し、そして、
   前記順方向フレームを前記バックホール・リンク（１２１〜１２３）の前記第３のバックホール・リンクを介して前記判定されたバッファ・インターバル後に伝送する、
   ようさらに適合される、請求項８に記載のトラフィック処理ユニット（１３０）。
10. 前記順方向呼トラフィックが第１のフォーマットであるトラフィック処理ユニット（１３０）であり、前記トラフィック処理ユニット（１３０）がさらに、前記順方向呼トラフィックが前記基地局（１１１〜１１３）の少なくとも１つへ伝送される前に前記順方向呼トラフィックを前記第１のフォーマットから第２のフォーマットへ変換するよう適合された変換システム（９０２）をさらに含む、請求項６に記載のトラフィック処理ユニット（１３０）。

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