本出願は、すべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる、2011年8月5日に出願された「Uniquely Identifying Target Femtocell to Facilitate Active Hand-In」と題する米国仮出願第61/515,707号の利益を主張する。
モバイルアクセス端末のためのアクティブなマクロ通信のマクロセルフェムトセル間ハンドインをサポートするための技法について説明する。フェムトプロキシシステムが、フェムトプロキシシステムの一部として帯域外(OOB)無線を使用してOOBチャネルを介してブロードキャスト技法(たとえば、Bluetooth照会)を使用して、フェムトプロキシシステムに近接したアクセス端末を検出する。それに近接したアクセス端末を検出すると、フェムトプロキシシステムは、アクセス端末を、マクロネットワークと通信しているコアネットワーク要素(たとえば、フェムトコンバージェンスシステムまたは他のタイプのインターフェースゲートウェイ)に事前登録するためにOOBプレゼンスインジケータを通信する。フェムトコンバージェンスシステムが、マクロネットワークから事前登録されたアクセス端末を示唆するハンドオフ要求を受信したとき、フェムトコンバージェンスシステムは、OOBプレゼンスインジケーションに従ってハンドインのために使用すべき適切なフェムトセルを確実に判断することが可能である。
本明細書で説明する技法は、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC−FDMAおよび他のシステムなどの様々なワイヤレス通信システムに使用され得る。「システム」および「ネットワーク」という用語は、しばしば互換的に使用される。CDMAシステムは、CDMA2000、Universal Terrestrial Radio Access(UTRA)などの無線技術を実装し得る。CDMA2000は、IS−2000、IS−95、およびIS−856規格をカバーする。IS−2000リリース0およびAは、一般に、CDMA2000 1X、1Xなどと呼ばれる。IS−856(TIA−856)は、一般に、CDMA2000 1xEV−DO、High Rate Packet Data(HRPD)などと呼ばれる。UTRAは、広帯域CDMA(WCDMA(登録商標))およびCDMAの他の変形態を含む。TDMAシステムは、Global System for Mobile Communications(GSM)(登録商標)などの無線技術を実装し得る。OFDMAシステムは、Ultra Mobile Broadband(UMB)、Evolved UTRA(E−UTRA)、IEEE802.11(Wi−Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、Flash−OFDM(登録商標)などの無線技術を実装し得る。UTRAおよびE−UTRAは、Universal Mobile Telecommunication System(UMTS)の一部である。3GPP Long Term Evolution(LTE)およびLTE−Advanced(LTE−A)は、E−UTRAを使用するUMTSの新しいリリースである。UTRA、E−UTRA、UMTS、LTE、LTE−A、およびGSMは、「3rd Generation Partnership Project」(3GPP)という名称の団体からの文書に記載されている。CDMA2000およびUMBは、「3rd Generation Partnership Project 2」(3GPP2)という名称の団体からの文書に記載されている。本明細書で説明する技法は、上記のシステムおよび無線技術、ならびに他のシステムおよび無線技術に使用され得る。
したがって、以下の説明は、例を与えるものであり、特許請求の範囲において記載される範囲、適用性、または構成を限定するものではない。本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、説明する要素の機能および構成において変更が行われ得る。様々な例は、適宜に様々なプロシージャまたは構成要素を省略、置換、または追加し得る。たとえば、説明する方法のうちの1つまたは複数は、説明する順序とは異なる順序で実行され得、様々な動作が追加、省略、または組み合わせられ得る。また、いくつかの例に関して説明する特徴は、他の例において組み合わせられ得る。
最初に図1を参照すると、ブロック図に、ワイヤレス通信システム100の一例が示されている。システム100は、セル110中に配設された送受信基地局(BTS)105と、モバイルアクセス端末115(AT)と、基地局コントローラ(BSC)120とを含む。アクセス端末(AT)、移動局(MS)などのような用語は、本明細書では互換的に使用され得、特定のネットワークトポロジーまたは実装形態を暗示しない。たとえば、「AT」という用語は、一般に回線交換(たとえば、CDMA 1X)ネットワークに対して使用され得、「MS」という用語は、一般にパケットデータサービス(たとえば、EV−DO、HRPD)ネットワークに対して使用され得るが、本明細書で説明する技法は、これらまたは他のネットワークのいずれかのコンテキストにおいて適用され得る。
システム100は、複数のキャリア(異なる周波数の波形信号)上での動作をサポートし得る。マルチキャリア送信機は、複数のキャリア上で同時に被変調信号を送信することができる。各被変調信号は、CDMA信号、TDMA信号、OFDMA信号、SC−FDMA信号などであり得る。各被変調信号は、異なるキャリア上で送られ得、パイロット、オーバーヘッド情報、データなどを搬送し得る。システム100は、ネットワークリソースを効率的に割り振ることが可能なマルチキャリアLTEネットワークであり得る。
BTS105は、基地局アンテナを介してAT115とワイヤレス通信することができる。BTS105は、複数のキャリアを介してBSC120の制御下でAT115と通信するように構成される。BTS105の各々は、それぞれの地理的エリア、ここでは、セル110−a、110−b、または110−cに通信カバレージを与えることができる。システム100は、異なるタイプのBTS105、たとえば、マクロ基地局、ピコ基地局、および/またはフェムト基地局を含み得る。
AT115は、セル110全体に分散され得る。AT115は、移動局、モバイルデバイス、ユーザ機器(UE)、または加入者ユニットと呼ばれることがある。ここで、AT115は、セルラーフォンおよびワイヤレス通信デバイスを含むが、携帯情報端末(PDA)、他のハンドヘルドデバイス、ネットブック、ノートブックコンピュータなどをも含むことができる。
以下の説明のために、AT115は、複数の「マクロ」BTS105によって可能にされるマクロネットワークまたは同様のネットワーク上で動作する(そのネットワークに「キャンプ」オンしている)。各マクロBTS105は、比較的大きい地理的エリア(たとえば、半径数キロメートル)をカバーし得、サービスに加入している端末による無制限のアクセスを可能にし得る。AT115はまた、「フェムト」または「ホーム」BTS105によって可能にされる少なくとも1つのフェムトネットワーク上で動作するように登録される。マクロBTS105は、一般に(たとえば、図1に示す例示的な六角形セル110を生じる)ネットワークプランニングに従って展開され得るが、フェムトBTS105は、一般に個々のユーザ(またはユーザ代表)によって展開されて、局地フェムトセル(localized femtocell)を作り出し得ることを諒解されよう。局地フェムトセルは、一般にマクロネットワークプランニングアーキテクチャ(たとえば、六角形セル)に従わないが、それは、様々なマクロレベルネットワークプランニングおよび/または管理決定の一部(たとえば、負荷分散など)として考慮され得る。
AT115は、概して、高度モバイル動作を容易にするために、小さいバッテリーなど、内部電源を使用して動作し得る。フェムトセルなど、ネットワークデバイスの戦略的展開は、モバイルデバイス電力消費をある程度まで緩和することができる。たとえば、フェムトセルは、(たとえば、容量制限、帯域幅制限、信号フェージング、信号シャドーイングなどのために)場合によっては十分なサービスまたはいかなるサービスをも経験しないことがあるエリア内でサービスを提供するために利用され得、それにより、クライアントデバイスが探索時間を低減し、送信電力を低減し、送信時間を低減することなどが可能になる。フェムトセルは、(たとえば、家屋または建築物内の)比較的小さいサービスエリア内でサービスを提供する。したがって、クライアントデバイスは、一般に、サービスされているとき、フェムトセルの近くに配設され、クライアントデバイスが低減された送信電力を用いて通信することをしばしば可能にする。
たとえば、フェムトセルは、レジデンス、オフィスビルなどのユーザ構内中にあるフェムトアクセスポイント(FAP)として実装される。そのロケーションは、最大カバレージを求めて(たとえば、中央ロケーションに)、全地球測位衛星(GPS)信号へのアクセスを可能にするように(たとえば、窓の近くに)、および/または他の有用なロケーションに、選定され得る。明快のために、本明細書の開示では、AT115のセットが、実質的にユーザ構内全体にわたってカバレージを与える単一のFAPに(たとえば、その単一のFAPのホワイトリスト上に)登録されると仮定する。「ホーム」FAPは、マクロネットワーク上での通信サービスへのアクセスをAT115に提供する。本明細書で使用するマクロネットワークは、ワイヤレスワイドエリアネットワーク(WWAN)であると仮定する。したがって、「マクロネットワーク」と「WWANネットワーク」のような用語は交換可能である。同様の技法は、本開示または特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく他のタイプのネットワーク環境に適用され得る。
例示的な構成では、FAPは、フェムトプロキシシステムとして1つまたは複数の帯域外(OOB)プロキシと統合される。本明細書で使用する「帯域外」または「OOB」は、WWANリンクに対して帯域外である任意のタイプの通信を含む。たとえば、OOBプロキシおよび/またはAT115は、Bluetooth(たとえば、クラス1、クラス1.5、および/またはクラス2)、Bluetooth Low Energy(BLE)、(たとえば、IEEE802.15.4−2003ワイヤレス規格に従う)ZigBee、WiFi、および/またはマクロネットワーク帯域外の他の有用なタイプの通信を使用して動作するように構成され得る。FAPとのOOBの統合は、たとえば、低減された干渉、低電力のフェムト発見などを含む、いくつかの特徴を与え得る。
さらに、OOB機能とFAPとの統合は、FAPに接続されたAT115がOOBピコネットの一部になることも可能にし得る。ピコネットは、AT115に対して、拡張されたFAP機能、他の通信サービス、電力管理機能、および/または他の特徴を可能にし得る。これらおよび他の特徴は、以下の説明からさらに諒解されよう。
図2Aに、フェムトプロキシシステム(FPS)290aを含むワイヤレス通信システム200aのブロック図を示す。フェムトプロキシシステム290aは、フェムトプロキシモジュール240aと、FAP230aと、通信管理サブシステム250とを含む。図1に関して説明したように、FAP230aはフェムトBTS105であり得る。フェムトプロキシシステム290aはまた、アンテナ205と、トランシーバモジュール210と、メモリ215と、プロセッサモジュール225とを含み、その各々は、(たとえば、1つまたは複数のバスを介して)互いと直接または間接的に通信していることがある。トランシーバモジュール210は、アンテナ205を介してAT115と双方向に通信するように構成される。トランシーバモジュール210(および/またはフェムトプロキシシステム290aの他の構成要素)はまた、マクロ通信ネットワーク100a(たとえば、WWAN)と双方向に通信するように構成される。たとえば、トランシーバモジュール210は、バックホールネットワークを介してマクロ通信ネットワーク100aと通信するように構成される。マクロ通信ネットワーク100aは図1の通信システム100であり得る。
メモリ215は、ランダムアクセスメモリ(RAM)および読取り専用メモリ(ROM)を含み得る。いくつかの実施形態では、メモリ215は、ATマッピング219を記憶するように構成されたデータストア217を含む(またはデータストア217と通信している)。以下でより十分に説明するように、これらのATマッピング219は、あるFAP支援ハンドイン機能を可能にするために使用される。一般に、ATマッピング219は、AT識別子(たとえば、AT115のSIMカードに関連する国際モバイル加入者識別情報(IMSI))をAT115のOOB無線に対応するOOB識別子(たとえば、AT115のBluetoothアドレス)とマッピングする。いくつかの実施形態では、たとえば、パブリックロングコードマスクを含めて、さらなるマッピングがATマッピング219によってAT115ごとに維持される。
メモリ215はまた、実行されるとプロセッサモジュール225に本明細書で説明する様々な機能(たとえば、呼処理、データベース管理、メッセージルーティングなど)を実行させるように構成された命令を含んでいるコンピュータ可読、コンピュータ実行可能ソフトウェアコード220を記憶し得る。代替的に、ソフトウェア220は、プロセッサモジュール225によって直接的に実行可能でないことがあるが、たとえば、コンパイルされ実行されると、コンピュータに本明細書で説明する機能を実行させるように構成され得る。
プロセッサモジュール225は、インテリジェントハードウェアデバイス、たとえば、Intel(登録商標)CorporationまたはAMD(登録商標)製のものなどの中央処理ユニット(CPU)、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)などを含み得る。プロセッサモジュール225は、マイクロフォンを介してオーディオを受信し、そのオーディオを、受信したオーディオを表す(たとえば、長さ30msの)パケットに変換し、そのオーディオパケットをトランシーバモジュール210に供給し、ユーザが話しているかどうかの指示を与えるように構成された音声エンコーダ(図示せず)を含み得る。代替的に、エンコーダはパケットのみをトランシーバモジュール210に供給し、パケット自体の供給または抑制/抑圧が、ユーザが話しているかどうかの指示を与え得る。
トランシーバモジュール210は、パケットを変調し、変調されたパケットを送信のためにアンテナ205に供給し、アンテナ205から受信されたパケットを復調するように構成されたモデムを含み得る。フェムトプロキシシステム290aのいくつかの例は単一のアンテナ205を含み得るが、フェムトプロキシシステム290aは、好ましくは複数のリンクのための複数のアンテナ205を含む。たとえば、AT115とのマクロ通信をサポートするために1つまたは複数のリンクが使用され得る。また、1つまたは複数の帯域外リンクが同じアンテナ205または異なるアンテナ205によってサポートされ得る。
フェムトプロキシシステム290aは、FAP230aとフェムトプロキシモジュール240aの両方の機能を与えるように構成される。たとえば、AT115がフェムトセルカバレージエリアに接近すると、AT115のOOB無線はOOBフェムトプロキシモジュール240aの探索を開始し得る。発見されると、AT115は、それがフェムトセルカバレージエリアに近接しているという高いレベルの確信を有し得、FAP230aの走査が開始し得る。
FAP230aの走査は異なる方法で実装され得る。たとえば、AT115のOOB無線によるフェムトプロキシモジュール240aの発見のために、AT115とフェムトプロキシシステム290aの両方は互いの近接を認識していることがある。AT115はFAP230aを走査する。代替的に、FAP230aは、(たとえば、個々に、またはすべての登録されたAT115のラウンドロビンポーリング(round-robin polling)の一部として)AT115についてポーリングし、AT115はポールをリッスン(listen)する。FAP230aの走査が成功すると、AT115はFAP230aに接続し得る。
AT115がフェムトセルカバレージエリア中にあり、FAP230aに接続されているとき、AT115は、FAP230aを介してマクロ通信ネットワーク100aと通信していることがある。上記で説明したように、AT115はまた、フェムトプロキシモジュール240aがマスタとして働くピコネットのスレーブであり得る。たとえば、ピコネットは、Bluetoothを使用して動作し得、FAP230a中の(たとえば、トランシーバモジュール210の一部として実装される)Bluetooth無線によって可能にされるBluetooth通信リンクを含み得る。
FAP230aの例は、基地局またはワイヤレスアクセスポイント機器の様々な構成を有する。本明細書で使用するFAP230aは、様々な端末(たとえば、クライアントデバイス(AT115など)、近接エージェントデバイスなど)と通信するデバイスであり得、基地局、ノードB、および/または他の同様のデバイスと呼ばれることもあり、それらの機能の一部または全部を含み得る。本明細書ではFAP230aと呼ぶが、本明細書でのその概念は、フェムトセル構成以外のアクセスポイント構成(たとえば、ピコセル、マイクロセルなど)に適用可能である。FAP230aの例は、FAP230aに関連するフェムトセルカバレージエリア内での通信を可能にするために(たとえば、エリアのカバレージの改善を与えるために、容量の増加を与えるために、帯域幅の増加を与えるためになど)対応するセルラーネットワーク(たとえば、マクロ通信ネットワーク100a、またはその一部分)に対してネイティブな通信周波数およびプロトコルを利用する。
FAP230aは、図2Aに明示的に示されていない他のインターフェースと通信していることがある。たとえば、FAP230aは、ネイティブセルラーワイヤレスリンク(たとえば、「帯域内」通信リンク)を介して、AT115など、様々な適宜に構成されたデバイスと通信するためのトランシーバモジュール210の一部としてのネイティブセルラーインターフェース(たとえば、動作中に比較的大きい電力量を消費し得るセルラーネットワーク通信技法を利用する特殊なトランシーバ)と通信していることがある。そのような通信インターフェースは、限定はしないが、広帯域符号分割多元接続(W−CDMA)、CDMA2000、global system for mobile telecommunication(GSM)、worldwide interoperability for microwave access(WiMax)、およびワイヤレスLAN(WLAN)を含む、様々な通信規格に従って動作し得る。同じくまたは代替的に、FAP230aは、様々なデバイスまたは他のネットワークと通信するためのトランシーバモジュール210の一部としての1つまたは複数のバックエンドネットワークインターフェース(たとえば、インターネット、パケット交換ネットワーク、交換ネットワーク、無線ネットワーク、制御ネットワーク、ワイヤードリンクなどを介して通信を行うバックホールインターフェース)と通信していることがある。
上記で説明したように、FAP230aはさらに、トランシーバモジュール210および/またはフェムトプロキシモジュール240aの一部としての1つまたは複数のOOBインターフェースと通信していることがある。たとえば、OOBインターフェースは、動作中に比較的低い電力量を消費し、および/または帯域内トランシーバに対して帯域内スペクトル中に生じる干渉が小さくなり得る、トランシーバを含み得る。そのようなOOBインターフェースは、AT115のOOB無線など、様々な適宜に構成されたデバイスに対して低電力ワイヤレス通信を行うための実施形態に従って利用され得る。OOBインターフェースは、たとえば、Bluetoothリンク、超広帯域(UWB)リンク、IEEE802.11(WLAN)リンクなどを与え得る。
本明細書で使用する「高電力」と「低電力」という用語は相対語であり、特定のレベルの電力消費を暗示しない。したがって、OOBデバイス(たとえば、OOBフェムトプロキシモジュール240a)は、所与の動作時間の間、(たとえば、マクロWWAN通信のための)ネイティブセルラーインターフェースよりも少ない電力を消費するにすぎないことがある。いくつかの実装形態では、OOBインターフェースはまた、マクロ通信インターフェースと比較して、比較的より低い帯域幅の通信、比較的より短い距離の通信を行い、および/または比較的より低い電力を消費する。OOBデバイスおよびインターフェースが低電力、短距離、および/または低帯域幅であるという制限はない。デバイスは、IEEE802.11、Bluetooth、PEANUT、UWB、ZigBee、IPトンネル、ワイヤードリンクなど、ワイヤレスまたはそれ以外にかかわらず、任意の好適な帯域外リンクを使用し得る。その上、デバイスは、仮想OOBリンクとして働くワイヤレスワイドエリアネットワーク(WWAN)リンク上のIPベースの機構(たとえば、WWANリンク上のIPトンネル)の使用などによって、仮想OOBリンクを利用し得る。
フェムトプロキシモジュール240aは、様々なタイプのOOB機能を与え得、様々な方法で実装され得る。フェムトプロキシモジュール240aは、スタンドアロンプロセッサベースシステム、ホストデバイスと統合されたプロセッサベースシステム(たとえば、アクセスポイント、ゲートウェイ、ルータ、スイッチ、リピータ、ハブ、コンセントレータなど)など、様々な構成のいずれかを有し得る。たとえば、フェムトプロキシモジュール240aは、様々なタイプの通信を可能にするための様々なタイプのインターフェースを含み得る。
いくつかのフェムトプロキシモジュール240aは、本明細書ではワイヤレスリンクを介して干渉緩和および/またはフェムトセル選択を行うために、他の適宜に構成されたデバイス(たとえば、AT115)と通信するためのトランシーバモジュール210の一部としての1つまたは複数のOOBインターフェース(たとえば、動作中に比較的低い電力量を消費し得、および/または帯域内スペクトル中よりも生じる干渉が少なくなり得るトランシーバ)を含む。好適な通信インターフェースの一例は、時分割複信(TDD)方式を使用するBluetooth対応トランシーバである。
フェムトプロキシモジュール240aはまた、様々なデバイスまたはネットワークと通信するためのトランシーバモジュール210の一部としての1つまたは複数のバックエンドネットワークインターフェース(たとえば、パケット交換ネットワークインターフェース、交換ネットワークインターフェース、無線ネットワークインターフェース、制御ネットワークインターフェース、ワイヤードリンクなど)を含み得る。FAP230aなどとともに、ホストデバイス内に統合されたフェムトプロキシモジュール240aは、所望される場合、フェムトプロキシモジュール240aと他のデバイスとの間の通信を行うために、バックエンドネットワークインターフェースの代替として内部バスまたは他のそのような通信インターフェースを利用し得る。追加または代替として、フェムトプロキシモジュール240aとFAP230aと/または他のデバイスもしくはネットワークとの間の通信を行うために、OOBインターフェース、ネイティブセルラーインターフェース、イーサネット接続など、1つまたは複数の他のインターフェースが利用され得る。フェムトプロキシモジュール240aとFAP230aとに関してここで説明する接続性は、以下で説明するフェムトプロキシモジュール240bとFAP230bとにも適用される。
(たとえば、FAP230aおよび/またはフェムトプロキシモジュール240aの通信機能を含む)様々な通信機能は、通信管理サブシステム250を使用して管理され得る。たとえば、通信管理サブシステム250は、マクロ(たとえば、WWAN)ネットワーク、1つまたは複数のOOBネットワーク(たとえば、ピコネット、AT115のOOB無線、他のフェムトプロキシ、OOBビーコンなど)、1つまたは複数の他のフェムトセル(たとえば、FAP230)、AT115などとの通信を少なくとも部分的に処理し得る。たとえば、通信管理サブシステム250は、バスを介してフェムトプロキシシステム290aの他の構成要素の一部または全部と通信しているフェムトプロキシシステム290aの構成要素であり得る。
図2Aによって示されるアーキテクチャ以外の様々な他のアーキテクチャが可能である。FAP230aとフェムトプロキシモジュール240aは、連結されること、単一のデバイス中に統合されること、構成要素を共有するように構成されることなどが行われることも行われないこともある。たとえば、図2Aのフェムトプロキシシステム290aは、アンテナ205とトランシーバモジュール210とメモリ215とプロセッサモジュール225とを含む、構成要素を少なくとも部分的に共有する統合されたFAP230aとフェムトプロキシモジュール240aとを有する。
図2Bに、図2Aに示したアーキテクチャとは異なるフェムトプロキシシステム(FPS)290bのアーキテクチャを含むワイヤレス通信システム200bのブロック図を示す。フェムトプロキシシステム290aと同様に、フェムトプロキシシステム290bは、フェムトプロキシモジュール240bとFAP230bとを含む。ただし、システム290aとは異なり、フェムトプロキシモジュール240bおよびFAP230bの各々は、それ自体のアンテナ205と、トランシーバモジュール210と、メモリ215と、プロセッサモジュール225とを有する。両方のトランシーバモジュール210は、それらのそれぞれのアンテナ205を介してAT115と双方向に通信するように構成される。(たとえば、一般にバックホールネットワークを介して)マクロ通信ネットワーク100bと双方向通信しているFAP230bのトランシーバモジュール210−1が示されている。
説明のために、フェムトプロキシシステム290bは、別個の通信管理サブシステム250なしに示されている。いくつかの構成では、通信管理サブシステム250がフェムトプロキシモジュール240bとFAP230bの両方に設けられる。他の構成では、通信管理サブシステム250はフェムトプロキシモジュール240bの一部として実装される。さらに他の構成では、通信管理サブシステム250の機能は、フェムトプロキシモジュール240bとFAP230bの一方または両方の(たとえば、メモリ215−1中のソフトウェア220−1として記憶される)コンピュータプログラム製品として実装される。
さらに他の構成では、通信管理サブシステム250の機能の一部または全部はプロセッサモジュール225の構成要素として実装される。図3に、通信管理サブシステム250の機能を実装するためのプロセッサモジュール225aのブロック図300を示す。プロセッサモジュール225aは、WWAN通信コントローラ310とアクセス端末コントローラ320とを含む。プロセッサモジュール225aは、(たとえば、図2Aおよび図2Bに示したように)FAP230およびフェムトプロキシモジュール240と通信している。WWAN通信コントローラ310は、指定されたAT115のためのWWAN通信(たとえば、ページ)を受信するように構成される。アクセス端末コントローラ320は、FAP230および/またはフェムトプロキシモジュール240の動作に影響を及ぼすことを含めて、通信をどのように処理すべきかを判断する。
図2AのFAP230aと図2BのFAP230bの両方は、マクロ通信ネットワーク100aのみに通信リンクを与えるものとして示されている。しかしながら、FAP230は、多くの様々なタイプのネットワークおよび/またはトポロジーを介して通信機能を与え得る。たとえば、FAP230は、セルラー電話網、セルラーデータネットワーク、ローカルエリアネットワーク(LAN)、メトロポリタンエリアネットワーク(MAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、公衆交換電話網(PSTN)、インターネットなどのためのワイヤレスインターフェースを与え得る。
図4Aおよび図4Bに、様々なサービスを提供するための通信ネットワークにおけるフェムトセルアーキテクチャに関してさらなる詳細を示す。詳細には、図4Aに、レガシー回線サービスのための例示的なフェムトセルアーキテクチャに関する詳細を示す。たとえば、図4AのネットワークはCDMA 1X回線交換サービスネットワークであり得る。図4Bに、レガシーインターフェースを使用するパケットデータサービスアクセスのための例示的なフェムトセルアーキテクチャに関する詳細を示す。たとえば、図4Bのネットワークは1x EV−DO(HRPD)パケットデータサービスネットワークであり得る。これらのアーキテクチャは、図1〜図3に示した通信システムおよびネットワークの考えられる部分を示している。
上記で説明したように、フェムトプロキシシステム290は、AT115を含むクライアントデバイスと通信するように構成される。図5に、図1〜図4Bの通信システムおよびネットワークのコンテキストにおいて図2Aおよび図2Bのフェムトプロキシシステム290とともに使用するモバイルアクセス端末(AT)115aのブロック図500を示す。AT115aは、パーソナルコンピュータ(たとえば、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、タブレットコンピュータなど)、セルラー電話、PDA、デジタルビデオレコーダ(DVR)、インターネットアプライアンス、ゲームコンソール、電子リーダーなど、様々な構成のいずれかを有し得る。明快のために、AT115aは、モバイル動作を可能にするために、小さいバッテリーなど、内部電源(図示せず)を有するモバイル構成で与えられると仮定する。
AT115aは、アンテナ505と、トランシーバモジュール510と、メモリ515と、プロセッサモジュール525とを含み、その各々は、(たとえば、1つまたは複数のバスを介して)互いと直接または間接的に通信していることがある。トランシーバモジュール510は、上記で説明したように、アンテナ505ならびに/あるいは1つまたは複数のワイヤードもしくはワイヤレスリンクを介して、1つまたは複数のネットワークと双方向に通信するように構成される。たとえば、トランシーバモジュール510は、マクロ通信ネットワーク(たとえば、図1の通信システム100)のBTS105と、また、特に、少なくとも1つのFAP230と双方向に通信するように構成される。
上記で説明したように、トランシーバモジュール510は、1つまたは複数のOOBリンクを介してさらに通信するように構成され得る。たとえば、トランシーバモジュール510は、FAP230への帯域内(たとえば、マクロ)リンクと、フェムトプロキシモジュール240への少なくとも1つのOOBリンクの両方を介して(たとえば、図2Aおよび図2Bを参照しながら説明したように)フェムトプロキシシステム290と通信する。トランシーバモジュール510は、パケットを変調し、変調されたパケットを送信のためにアンテナ505に供給し、アンテナ505から受信されたパケットを復調するように構成されたモデムを含み得る。AT115aは単一のアンテナ505を含み得るが、AT115aは、一般に、複数のリンクのための複数のアンテナ505を含む。
メモリ515は、ランダムアクセスメモリ(RAM)および読取り専用メモリ(ROM)を含み得る。メモリ515は、実行されるとプロセッサモジュール525に本明細書で説明する様々な機能(たとえば、呼処理、データベース管理、メッセージルーティングなど)を実行させるように構成された命令を含んでいるコンピュータ可読、コンピュータ実行可能ソフトウェアコード520を記憶し得る。代替的に、ソフトウェア520は、プロセッサモジュール525によって直接的に実行可能でないことがあるが、たとえば、コンパイルされ実行されると、コンピュータに本明細書で説明する機能を実行させるように構成され得る。
プロセッサモジュール525は、インテリジェントハードウェアデバイス、たとえば、Intel(登録商標)CorporationまたはAMD(登録商標)製のものなどの中央処理ユニット(CPU)、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)などを含み得る。プロセッサモジュール525は、マイクロフォンを介してオーディオを受信し、そのオーディオを、受信したオーディオを表す(たとえば、長さ30msの)パケットに変換し、そのオーディオパケットをトランシーバモジュール510に供給し、ユーザが話しているかどうかの指示を与えるように構成された音声エンコーダ(図示せず)を含み得る。代替的に、エンコーダはパケットのみをトランシーバモジュール510に供給し、パケット自体の供給または抑制/抑圧が、ユーザが話しているかどうかの指示を与え得る。
図5のアーキテクチャによれば、AT115aは通信管理サブシステム540をさらに含む。通信管理サブシステム540は、マクロ(たとえば、WWAN)ネットワーク、1つまたは複数のOOBネットワーク(たとえば、ピコネット、フェムトプロキシモジュール240など)、1つまたは複数のフェムトセル(たとえば、FAP230)、(たとえば、2次ピコネットのマスタとして働く)他のAT115などとの通信を管理し得る。たとえば、通信管理サブシステム540は、バスを介してAT115aの他の構成要素の一部または全部と通信しているAT115aの構成要素であり得る。代替的に、通信管理サブシステム540の機能は、トランシーバモジュール510の構成要素として、コンピュータプログラム製品として、ならびに/あるいはプロセッサモジュール525の1つまたは複数のコントローラ要素として実装される。
AT115aは、マクロ(たとえば、セルラー)ネットワークと、1つまたは複数のOOBネットワーク(たとえば、フェムトプロキシモジュール240リンク)の両方とインターフェースするための通信機能を含む。たとえば、いくつかのAT115は、ネイティブセルラーワイヤレスリンクを介して他の適宜に構成されたデバイスと通信するための(たとえば、FAP230を介したマクロ通信ネットワークとのリンクを確立するための)トランシーバモジュール510または通信管理サブシステム540の一部としてのネイティブセルラーインターフェース(たとえば、動作中に比較的大きい電力量を消費するセルラーネットワーク通信技法を利用するトランシーバ)を含む。ネイティブセルラーインターフェースは、限定はしないが、W−CDMA、CDMA2000、GSM、WiMax、およびWLANを含む1つまたは複数の通信規格に従って動作し得る。
さらに、AT115は、ワイヤレスリンクを介して他の適宜に構成されたデバイスと通信するためのトランシーバモジュール510および/または通信管理サブシステム540の一部として実装されたOOBインターフェース(たとえば、動作中に比較的低い電力量を消費し得、および/または帯域内スペクトル中よりも生じる干渉が少なくなり得るトランシーバ)をも含み得る。好適なOOB通信インターフェースの一例は、時分割複信(TDD)方式を使用するBluetooth対応トランシーバである。
アクティブなハンドイン実施形態
多くの場合、アクティブユーザ(アクティブAT115)にシームレスなボイスおよびデータサービスを提供するために、ハンドオフを使用して、マクロセル(たとえば、図1のマクロBTS105)からFAP230へのアクティブなハンドイン、および/またはFAP230からマクロBTS105へのアクティブなハンドアウトをサポートすることが望ましい。アクティブなハンドアウトは、比較的実装するのが簡単であり、レガシーマクロネットワーク100およびAT115を持つたいていの事業者によってサポートされる。しかしながら、アクティブなハンドインは難しく、一般に事業者によってサポートされない。
たとえば、AT115が、マクロネットワーク100とのアクティブな通信の過程で(たとえば、ボイス呼、アクティブなデータ転送中などに)移動するとき、ハンドオフが必要である(たとえば、現在のマクロBTS105信号が弱くなり得る)という判断が行われ得る。ハンドオフの必要性は、アクティブなAT115によって送られる測定報告に従って判断され得る。「測定報告」という句は、概して3GPPネットワークに関連し得るが、本明細書では、任意の同様のタイプのネットワークにおける任意の同様のタイプの測定報告を含む(たとえば、3GPP2ネットワークでは「PSMM」またはパイロット強度測定値を含む)ものとする。
測定報告は、AT115によって観測されたパイロットの強度の測定値と、ターゲットセルの順方向リンクのセル識別子とを含む。セル識別子は、特定のセルを識別するためにマクロネットワーク100によって使用される任意の識別子であり得る。たとえば、セル識別子は、3GPP2ネットワークにおける「PNオフセット」、3GPPネットワークにおける「PSC」(プライマリスクランブリングコード)などであり得る。典型的なマクロネットワーク100上では、マクロBTS105の地理的分布が与えられれば、各マクロBTS105が、それのセル識別子によって(たとえば、マクロネットワーク100中の基地局コントローラ(BSC)120、ネットワークのコア中のモバイル交換センター(MSC)などによって)効果的に一意に識別され得ることを実質的に保証するのに十分なセル識別子(たとえば、PNオフセット)が利用可能である。
マクロBTS105は、マクロネットワーク100によって効果的に一意に識別され得るが、一般に、ネットワークに追加されるすべてのFAP230を一意に識別するのに十分な残っているセル識別子がない。たとえば、典型的なマクロネットワーク100は、それのネットワーク中のすべてのセルに割り当てるのに利用可能な512個のPNオフセット値を有し得る。PNオフセットは、混乱なしに効果的に識別され得るセルの数を拡張するために異なるキャリア上で、異なる地理的領域中などで再利用され得る。しかしながら、PNオフセット値の小部分のみ(すなわち、マクロBTS105が使用する、予約された値以外)が、FAP230が使用するのに利用可能であり得、FAPの数および密度は一部のエリア中で比較的大きくなり得る。たとえば、場合によってはマクロセクタ当たり数百個のFAP230の間で少数のPNオフセット値のみが再利用されなければならない。
アクティブAT115についてマクロBTS105へのハンドオフが(別のマクロBTS105からのハンドオフとして、またはFAP230からのハンドアウトとして)必要とされたとき、測定報告中で与えられたセル識別子は、ハンドオフのための適切なマクロBTS105を確実に判断するのに十分であり得る。アクティブな通信は、あいまいさなしに正しいターゲットセルにハンドオフされ得る。しかしながら、アクティブなAT115についてFAP230へのハンドオフが(マクロBTS105からのハンドインとして)必要とされたとき、測定報告中で与えられた同じセル識別子は、同じマクロセクタ中の複数のFAP230によって共有され得る。したがって、すべての場合においてハンドインのための適切なFAP230を確実に判断するのにセル識別子のみでは不十分なことがある。たとえば、AT115はそれのホームFAP230の近くにあり得、そのホームFAP230にハンドインすることが望ましいことがあるが、マクロセクタ中の別のFAP230が同じセル識別子に関連することがある。
いくつかのより新しいネットワークでは、この問題を緩和または解決し得る追加の識別子が利用可能である。たとえば、CDMA2000ネットワークでは、セルは、アクセスポイント識別メッセージ(APIDM:access point identification message)、ロケーション情報、および/または特定のFAP230の識別をそれの(1つまたは複数の)セル識別子のみに基づいてより一意の信頼できるものにし得る他の情報をブロードキャストするようにアップグレードされる。アップグレードされたAT115は、たとえば、近隣セルのAPIDMメッセージを復号し、アクティブ通信中に測定報告中で識別子を報告することによって、(1つまたは複数の)新しいセル識別子を活用することができる。その場合、コントローラ(たとえば、マクロBSC120およびMSC)は、ターゲットFAP230を(たとえば、FCSに対して)一意に識別するために、ハンドオフメッセージ中にAPIDMを含めることができる。この技法は、アップグレードされたネットワークとアップグレードされたAT115との間の通信のためにのみ利用可能であることに留意することが重要である。エアインターフェースをアップグレードすることを希望しない事業者には、この技法は利用可能でない。
(レガシーAT115と通信することを望んでいる事業者を含む)レガシーネットワークの事業者は、異なる方法でアクティブなハンドインのこの困難に対処し得る。いくつかの典型的なネットワークはアクティブなハンドインをまったくサポートしない。ハンドインがAT115とのアクティブな通信を維持するための唯一の方法である場合、アクティブな通信が単に失われ得る(たとえば、マクロBTS105からの信号が失われたとき、AT115が場合によってはFAPカバレージエリア中にあるときでも、呼がドロップされ得る)。
レガシーネットワークにおけるアクティブなハンドインの困難に対処するための1つの技法によれば、一部の事業者はブラインドハンドオフ(blind hand-off.)を実装する。たとえば、測定報告が、同じマクロセクタ中の複数のFAP230によって共有されるセル識別子を含むとき、ネットワークは、ハンドインのためのそのセル識別子を有するFAP230のいずれかを無条件で選択し得る。無条件な選択が適切なFAP230へのハンドインを生じる場合、ハンドインは成功し得る。しかしながら、無条件な選択が、不適切なFAP230(たとえば、AT115の範囲外にあるFAP230、AT115が接続することを許可されないFAP230など)へのハンドインを生じる場合、アクティブな通信が失われ得る。
別の技法に従って、事業者は、上記で説明したタイプのブラインドハンドイン(blind hand-in)を改善するために逆方向リンクの検知を使用する。逆方向リンクの検知は、ハンドインのために識別されたセル識別子を共有するFAP230の間での選択に関する、経験に基づく推測(educated guess)、さらには正確な判断を生じ得る。たとえば、上記で説明したように、マクロネットワーク100とアクティブ通信しているAT115は、測定報告(たとえば、MR、PSMMなど)をソースマクロBTS105(AT115が現在それを介して通信しているマクロBTS105)に送り、測定報告は、最も強い近隣セルとしてのターゲットFAP230のセル識別子(たとえば、PNオフセット、PSCなど)を含む。測定報告に基づいて、ソースマクロBTS105は、ハードハンドオフを実行することを判断する。ソースマクロBTS105は、(たとえば、それのソースBSC120を介して)ハンドオフ必要メッセージ(Handoff Required message)をそれのソースMSCに送り、ソースMSCは、コアネットワークメッセージングを介してFACDIR2メッセージをターゲットフェムトコンバージェンスシステム(FCS)に送る。本明細書で使用するFCSは、FAP230とコアネットワークとの間のインターフェースを与えるための任意のタイプのインターフェースゲートウェイを含むものとする。コアネットワークメッセージングは、ハンドオフを開始するようにターゲットFCSに指示し得る。
ターゲットFCSが適切なターゲットFAP230を確実に判断することができない(すなわち、複数のFAP230が測定報告のセル識別子を共有する)と仮定すると、ターゲットFCSは、セル識別子を共有するすべてのFAP230に測定要求メッセージを送る。測定要求は、AT115のパブリックロングコードマスク(たとえば、スクランブリングコード、IMSIなど)を含み得る。一般に、測定要求は、シリアル化された応答を待つことを回避するために、すべての潜在的なターゲットFAP230に同時に送られる。このメッセージを受信すると、FAP230は、AT115をそれのロングコードマスクによって検出し、AT115の逆方向リンクの信号強度を測定しようと試みる。各FAP230は、少なくとも、AT115の逆方向リンク上で測定された信号強度を与えてターゲットFCSに応答する。場合によっては、FAP230は、AT115(たとえば、それらのそれぞれのIMSI)がFAP230を介してサービスにアクセスすることを許可されるかどうかをさらに判断し、それに応じてFCSに通知する。さらに、いくつかのFAP230は測定応答を送らないことがある。たとえば、いくつかのネットワーク構成は、AT115の検出が成功しなかったとき、測定結果が事業者の構成可能なしきい値を下回ったときなど、FAP230が測定応答メッセージで応答することを省略することを可能にする。測定応答結果に基づいて、ターゲットFCSは、適切なターゲットFAP230を一意に判断しようと試み、アクティブなハンドインプロセスを続ける。
この逆方向リンクの測定技法のいくつかの態様。一態様は、測定要求メッセージを候補ターゲットFAP230に送るときに、ターゲットFCSが、一般に、FAP230からの対応する測定応答メッセージの到着を待つためのタイマーのインスタンスを開始し得ることである。FCSがFAP230からの応答を待つ持続時間は、FCSと候補ターゲットFAP230のいずれかとの間の往復遅延を加えたいくつかのネットワーク構成要素に対する測定応答オプション中に含まれる測定応答タイマーフィールドの値を考慮できるよう十分大きくなるべきである。これはハンドインに対して望ましくない遅延を課することがあり、その遅延は、最悪の場合、ハンドインプロセスを失敗させることがある。
逆方向リンクの測定技法の別の態様は、各FAP230が、AT115の逆方向リンクを測定することによってマクロネットワーク100と通信している近くのアクティブAT115の存在を検出するために、追加の無線受信機を必要とし得ることである。逆方向リンクの検知を可能にするために追加の無線受信機を含むことは、望ましくないことがある(たとえば、それがFAP230設計および実装形態のコストおよび複雑さを増大させ得る)。逆方向リンクの測定技法のさらに別の態様は、FAP230によるAT115の逆方向リンクの測定が完全に信頼できるとは限らないことである。たとえば、AT115がセルエッジにあるとき、AT115は、2つ以上のFAP230がAT115を同時に検出し得るような、より高い送信電力を有し得る。同様に、AT115があまりに低い電力で送信しているとき、FAP230はAT115を検出しないことがある。
次に、レガシーシステムの事業者が、既存の技法を使用してFAP230へのアクティブなハンドインを確実にサポートすることができないことがあることが諒解されよう。実施形態は、レガシーネットワークおよび/またはレガシーAT115のためのアクティブなハンドインをサポートするための新規の技法を含む。図6Aを参照すると、アクティブなハンドインを可能にするための通信システム600aの単純化されたネットワーク図が示されている。
通信システム600aは、マクロネットワーク100と、ユーザローカルネットワーク610と、コアネットワーク630とを含む。コアネットワーク630は、特に、フェムトコンバージェンスシステム(FCS)640とモバイル交換センター(MSC)650とを含む。FCS640は、いくつかのFAP230(明快のためにただ1つのFAP230が示されている)と通信しており、MSC650は、1つまたは複数のマクロBSC120を介して複数のマクロBTS105(明快のためにただ1つのマクロBTS105が示されている)と通信している。セルラー通信が、FCS640およびMSC650の機能を使用してFAP230によって可能にされ得るように、FAP230は、コアネットワーク630要素を介してマクロネットワーク100と通信している。
(マクロ通信リンク660を介して)マクロBTS105とアクティブ通信しているAT115は、FAP230のカバレージエリアに接近し得る。上記で説明したように、マクロネットワーク100(たとえば、マクロBSC120)は、AT115からの測定報告に基づいてハンドオフが必要とされると判断する。測定報告は、ターゲットFAP230をそれのセル識別子(たとえば、それのPNオフセット)によって識別する。次いで、ハンドインのための適切なFAP230を識別するために、ハンドオフ要求が、MSC650によってターゲットFCS640に送られ得る。
説明したように、特に複数のFAP230がセル識別子を共有する場合、FCS640が、セル識別子のみを使用してハンドインのための適切なターゲットFCS230を確実に判断することは、困難または不可能であり得る。いくつかの実施形態は、フェムトプロキシシステム290の特徴を活用する。図示のように、ユーザローカルネットワーク610は、フェムトプロキシシステム290の一部としてフェムトプロキシモジュール240のOOB機能と統合されたFAP230機能を含む。このOOB機能は、AT115とフェムトプロキシモジュール240との間に確立され得るOOB通信リンク670を介して可能にされる。
多くの様々なタイプの帯域外通信がここで説明した機能を(たとえば、上記で説明したように)可能にするために使用され得るが、以下の説明では、これらの実施形態のOOB通信を可能にするものとして、Bluetoothに焦点を当てる。Bluetoothは、いくつかの特徴を与える。1つの特徴は、Bluetooth機能が、多くのユーザのために、それらの既存のAT115を修正することなしに活用され得るように、Bluetooth無線が多くのAT115中に統合されることである。別の特徴は、2つの「クラス1.5」Bluetoothデバイス間の許容経路損失が、FAP230とAT115との間と同等、またはそれよりもさらに高くなり得ることである。任意の所与の環境では、このより高い許容経路損失は、(たとえば、本明細書で説明するように、FAP230発見、ハンドオーバ、および/または干渉緩和を可能にする)より高い有効範囲につながることがある。
Bluetoothのさらに別の特徴は、Bluetoothアドレス(BD_ADDR)が、各Bluetooth対応デバイスを識別するために使用される一意の48ビットアドレスであることである。Bluetoothアドレスは、デバイスが別のデバイスと通信するときに使用され、24ビットLAP(下位アドレス部)と、16ビットNAP(非有意アドレス部:Non-significant Address Part)と、8ビットUAP(上位アドレス部)とに分割される。LAPは製造業者によって割り当てられ、Bluetoothデバイスごとに一意であるが、UAPおよびNAPはOrganizationally Unique Identifier(OUI)の一部である。Bluetoothアドレスを使用して、任意のデバイスにおける各Bluetoothアダプタは、グローバル一意値に従って識別され得る。
以下でより十分に説明するように、実施形態は、レガシーマクロネットワーク100および/またはレガシーAT115への変更が最小であるかまたはなしでアクティブなハンドインをサポートするために、図6の通信システム600のようなシステムの環境において動作し得る。そのような実施形態の1つのセットは、アクティブなハンドインを可能にするためにAT115およびFCS640への修正を使用する。特に、FAP230のOOB識別子は、FCS640によるターゲットFAP230の識別を可能にするために、AT115によって検出され、測定報告の一部として通信される。
AT115およびFAP230の各々は、他方のデバイスをページングする(たとえば、AT115がFAP230をページングするか、またはFAP230がAT115をページングする)ために使用される一意のBluetoothデバイスアドレス(BD_ADDR)を有する。他方のデバイスのBD_ADDRがページングデバイスによって知られていることを理解されたい。同じまたは同様の技法は、他のタイプの帯域外アドレス指定のために使用され得る。たとえば、デバイスは、互いのWiFi MACアドレスなどを知り得る。AT115は、その場合、マクロネットワーク100がアクティブなハンドインを実施するのを支援し得る。
フェムトプロキシモジュール240とのOOB通信リンク670が確立された後、AT115は、それの測定報告の一部としてターゲットFAP230のセル識別子(たとえば、PNオフセット)とOOB識別子(たとえば、Bluetoothデバイスアドレス)とをMSC650に通信し得る。FCS640は、セル識別子とOOB識別子との間のマッピングを維持し、次いで、そのマッピングは、アクティブなハンドインのためにターゲットFAP230を一意に識別するために使用され得る。
AT115のアクティブなハンドインを支援されるために様々な技法が使用され得る。たとえば、1つの技法は、AT115「エアインターフェース」(air-interface)におけるアップグレードに関与する(すなわち、新しいメッセージ、または既存のメッセージの修正に関与する)。また、新しいAT115メッセージングの適切な通信は、マクロBSC120、MSC650、FCS640、およびFAP230への変更に関与し得る。レガシーマクロネットワーク100へのこれらの変更は、大部分は(ハードウェアアップグレードではなく)ソフトウェアアップグレードであり得るが、事業者は、依然として変更を実装したがらないことがある。
実施形態の別のセットは、レガシーマクロネットワーク100とレガシーAT115の両方のためのアクティブなハンドインをサポートする。特に、FAP230およびFCS640への変更は、FAP230の支援されたアクティブなハンドインを可能にし得る。FAP230の支援されたハンドインの実施形態は、エアインターフェース、マクロBSC120、またはMSC650への変更なしに実装され得る。FAP230の支援されたハンドインは、(たとえば、AT115をFCS640に効果的に事前登録するためにOOBプレゼンスインジケーションを使用して)FCS640におけるAT115のFAP230による登録を活用する。AT115を示唆するハンドオフ指示がFCS640において受信されると、ハンドインのための適切なターゲットFAP230を判断するのを助けるために、AT115の登録がFCS640によって使用され得る。
図2Aを参照しながら上記で説明したように、FAP230の実施形態は、ATマッピング219を維持する。一般に、ATマッピング219は、AT識別子(たとえば、国際モバイル加入者識別情報(IMSI)、モバイル機器識別子(MEID:Mobile Equipment Identifier)、電子シリアル番号(ESN:Electronic Serial Number)など)をAT115のOOB無線に対応するOOB識別子(たとえば、Bluetoothデバイスアドレス、WiFi MACアドレスなど)とマッピングする。いくつかの実施形態では、たとえば、パブリックロングコードマスクを含めて、さらなるマッピングがATマッピング219によってAT115ごとに維持される。FAP230が制限付きアクセスフェムトセルであるとき、ATマッピング219は許可されたユーザのためにのみ維持され得る。たとえば、アクセス制御リストは、ATマッピング219を含むか、またはATマッピング219に関連するFAP230において維持される。
ATマッピング219を確立するための様々な方法があり得る。1つの例示的な技法によれば、AT115は特定の番号に発呼し、それにより、AT115とFAP230との間のOOBペアリング(たとえば、Bluetoothペアリング)を自動的にトリガし得る。このようにして、AT識別子とOOB識別子との間のマッピングが確立される。別の例示的な技法によれば、ユーザは、ATの識別子(たとえば、IMSI)とOOB識別子(たとえば、BD_ADDR)とをFAP230におけるユーザインターフェースに手動で入力する。さらに別の例示的な技法によれば、ユーザは、ポータル(たとえば、ウェブページ)を介してマッピング情報を入力し、FAP230は、その情報をダウンロードする(たとえば、またはFAP230はウェブサーバを含み、ポータルはFAP230を直接アドレス指定する)。
本明細書で説明するアクティブなハンドイン機能は、OOBフェムトプロキシ240と統合されたFAP230を有するフェムトプロキシシステム290の使用に関与する。図6Aに示したように、また、上記のいくつかの例示的な構成で説明したように、OOBフェムトプロキシ240は、FAP230に通信可能に結合されたOOBデバイス(たとえば、OOB無線)を含む。たとえば、FAP230とOOBフェムトプロキシ240とは、単一のハウジングまたはアセンブリ中に物理的に統合され得る(たとえば、バスまたは何らかの他の内部接続を介して通信していることがある)か、またはOOBフェムトプロキシ240は別個に格納され得、ワイヤードまたはワイヤレス接続を使用してFAP230と通信していることがある。一般に、OOBフェムトプロキシ240による近接検出がFAP230に対する近接をも示すように、OOBフェムトプロキシ240はFAP230の十分近くに配置される。
いくつかの他の構成では、OOBフェムトプロキシ240は、物理的にではなく、論理的にFAP230と統合される(たとえば、構成要素は、場合によってはネットワークによって論理的に互いに関連することができる)。たとえば、OOBフェムトプロキシ240をFAP230から物理的に分離しても、OOBフェムトプロキシ240による近接検出が、FAP230に対する近接に関連することができるように、構成要素は共通のサブネットの一部であり得る。図6Bに、OOBフェムトプロキシ240およびFAP230がコアネットワーク630に関して論理的に統合される、アクティブなハンドインを可能にするための通信システム600bの簡略ネットワーク図を示す。
図6Aの場合のように、通信システム600bは、マクロネットワーク100と、ユーザローカルネットワーク610と、コアネットワーク630とを含む。コアネットワーク630は、特に、フェムトコンバージェンスシステム(FCS)640とモバイル交換センター(MSC)650とを含む。FCS640は、いくつかのFAP230(明快のためにただ1つのFAP230が示されている)と通信しており、MSC650は、1つまたは複数のマクロBSC120を介して複数のマクロBTS105(明快のためにただ1つのマクロBTS105が示されている)と通信している。セルラー通信が、FCS640およびMSC650の機能を使用してFAP230によって可能にされ得るように、FAP230は、コアネットワーク630要素を介してマクロネットワーク100と通信している。
図示のように、ユーザローカルネットワーク610は、フェムトプロキシシステム290の一部としてFAP230とOOBフェムトプロキシ240とを含む。OOBフェムトプロキシ240は、一体型OOBフェムトプロキシ/ルータ240aとして示されている。たとえば、ブロードバンド通信サービスは、モデム680を介してユーザローカルネットワーク610に配信される。モデム680は、その場合、ローカルサブネットにブロードバンド通信サービスを提供するように構成されたOOBフェムトプロキシ/ルータ240aと通信している。たとえば、OOBフェムトプロキシ/ルータ240aは、それのカバレージエリア中でAT115が使用するWiFi「ホットスポット」として働くWiFiルータである。
例示的なシナリオによれば、AT115は、(たとえば、WiFiカバレージエリア内の)OOBフェムトプロキシ/ルータ240aの近傍中に移動し、AT115は、OOBフェムトプロキシ/ルータ240aを検出するか、またはOOBフェムトプロキシ/ルータ240aによって検出される。たとえば、AT115は、(たとえば、AT115にすでに知られ得、前に許可され得るなどの)特定のSSIDをもつワイヤレスネットワークを検出する。AT115にサービスを提供するより前に、OOBフェムトプロキシ/ルータ240aは、AT115にIPアドレスを割り当てようと試み得る。割当てプロセスの一部として、OOBフェムトプロキシ/ルータ240aは、サブネット上のすべてのデバイスにDHCP要求をブロードキャストする。
FAP230は、OOBフェムトプロキシ/ルータ240aによって与えられるサブネット上のデバイスであるように構成される。OOBフェムトプロキシ240とFAP230とは、物理的な連結、物理的な統合などが行われることも行われないこともある。しかしながら、OOBフェムトプロキシ240とFAP230とがユーザローカルネットワーク610中の同じサブネットの一部であるので、FAP230はOOBフェムトプロキシ/ルータ240aからDHCP要求を受信する。DHCP要求は、AT115のWiFi MACアドレス(たとえば、または他の同様のタイプの識別子)を含む。
FAP230において、AT115のMACアドレスとそれの識別子(たとえば、IMSI、MEID、ESNなど)との間のマッピングが維持される。FAP230が、(たとえば、それのアクセスリストの一部であるAT115、セルフォンであることが知られているAT115などについて)認識されるMACアドレスをもつDHCP要求を見ると、FAP230は、アクティブなハンドインを可能にするために、AT115のための対応する識別子をFCS640に送る。代替的に、AT115のMACアドレスと識別子との間のマッピングは、FCS640において維持され得る。したがって、FAP230はMACアドレスをFCS640に送ることができ、FCS640は対応するAT識別子を取り出すことができる。
OOBフェムトプロキシ240とFAP230とを同じサブネット上にあるように構成することにより、フェムトプロキシシステム290の構成要素が物理的にまたは他の方法で統合されていない場合でも、それらの構成要素間の論理的統合を行い得る。WiFi MACアドレスをAT識別子にマッピングすることにより、FAP230との他のタイプのOOBフェムトプロキシ240の統合に関して上記で説明したように(たとえば、図6Aを参照しながら説明したように)、AT115が実質的に登録される(たとえば、事前登録される)ことが可能になる。
ただ1つのFAP230が示されているが、OOBフェムトプロキシ/ルータ240aは複数のFAP230と通信していることがある。たとえば、企業環境では、いくつかのFAP230は、セルラーサービスカバレージを大きいエリア(たとえば、オフィスビル)まで拡張するために使用され得る。複数のFAP230、および複数のOOBフェムトプロキシ240さえ、すべて、ルータによって可能にされる共通のサブネット(たとえば、ローカルエリアネットワーク)の一部であり得る。近接がサブネット上のどこかで検出されたとき、ルータは、アクティブなハンドインの信頼性を改善するための適切なDHCP要求および/または他のタイプのシグナリングをサブネット中のフェムトセルに送出することが可能であり得る。
図6Aおよび図6Bにおいて説明した構成は、例示的なものにすぎず、限定するものではない。OOBフェムトプロキシ240とFAP230との間の同じまたは同様のタイプの統合的な機能を提供するための他の構成が考えられる。たとえば、様々な実施形態によれば、多くの構成は、特定のFAP230への信頼できるアクティブなハンドインを可能にするために、OOB近接検出が使用されることを可能にし得る。
FAP230の支援されたハンドインを可能にするために、図2Aにおいて説明したFAPのようなFAP230は、図7Aおよび図7Bにおいて説明するFCSなどのFCS640の実施形態と対話し得る。図7Aに、フェムトコンバージェンスシステム(FCS)640aを含むワイヤレス通信システム700aのブロック図を示す。FCS640aは、通信管理サブシステム710と、フェムトインターフェースサブシステム730と、マクロインターフェースサブシステム740とを含む。FCS640aはまた、メモリ715とプロセッサモジュール725とを含む。FCS640aのすべての構成要素は、(たとえば、1つまたは複数のバスを介して)直接または間接的に互いと通信していることがある。
環境および明快のために、FAP230と通信しているフェムトインターフェースサブシステム730が示されており、(MSC650ならびに/あるいは1つまたは複数のマクロBSC(図示せず)を介して)マクロBTS105と通信しているマクロインターフェースサブシステム740が示されている。FAP230支援ハンドインを可能にすることに関与するものを含む、様々な通信機能は、通信管理サブシステム710を使用して実装および/または管理される。たとえば、通信管理サブシステム710は、マクロインターフェースサブシステム740の機能を使用してマクロネットワーク要素との通信を少なくとも部分的に処理し得、フェムトインターフェースサブシステム730の機能を使用してFAP230との通信を少なくとも部分的に処理し得る。たとえば、通信管理サブシステム710は、バスを介してFCS640aの他の構成要素の一部または全部と通信しているFCS640の構成要素であり得る。
メモリ715は、ランダムアクセスメモリ(RAM)および読取り専用メモリ(ROM)を含み得る。いくつかの実施形態では、メモリ715は、登録関係情報を維持するように構成される。以下でより十分に説明するように、登録関係情報は、FAP230、AT115などのための識別子マッピング、ならびに登録メッセージ、フラグなどを含み得る。
メモリ715はまた、実行されるとプロセッサモジュール725に本明細書で説明する様々な機能(たとえば、呼処理、データベース管理、メッセージルーティングなど)を実行させるように構成された命令を含んでいるコンピュータ可読、コンピュータ実行可能ソフトウェアコード720を記憶し得る。代替的に、ソフトウェア720は、プロセッサモジュール725によって直接的に実行可能でないことがあるが、たとえば、コンパイルされ実行されると、コンピュータに本明細書で説明する機能を実行させるように構成され得る。
プロセッサモジュール725は、インテリジェントハードウェアデバイス、たとえば、Intel(登録商標)CorporationまたはAMD(登録商標)製のものなどの中央処理ユニット(CPU)、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)などを含み得る。プロセッサモジュール725の実施形態は、タイマー機能などの機能を可能にするように構成され得る。さらに、プロセッサモジュール725の実施形態は、通信管理サブシステム710、フェムトインターフェースサブシステム730、またはマクロインターフェースサブシステム740の機能の一部または全部を含むかまたは可能にする。
たとえば、図7Bに、図7AのFCS640aの代替構成であるFCS640bのブロック図を示す。図7AのFCS640aの場合と同様に、図7BのFCS640bは、フェムトインターフェースサブシステム730と、マクロインターフェースサブシステム740と、メモリ715と、プロセッサモジュール725とを含み、そのすべては、(たとえば、1つまたは複数のバスを介して)直接または間接的に互いと通信している。図7AのFCS640aとは異なり、図7BのFCS640bは通信管理コントローラ710を含む。通信管理コントローラ710の実施形態は、図7Aに示す通信管理サブシステム710の機能と実質的に同じ機能を与えるために、プロセッサモジュール725の一部として実装される。
上記で説明したように、図7Aおよび図7Bにおいて説明したFCSなどのFCS640の実施形態は、FAP230の支援されたハンドインを可能にするために、図2Aにおいて説明したFAPのようなFAP230と対話することができる。たとえば、AT115がFAP230に接近したとき、FAP230は、OOBリンク(たとえば、Bluetoothページングプロシージャ)を使用してそれに近接したAT115を検出し、またはその逆も同様である。OOB検出プロシージャに加えて、またはそれの一部として、FAP230は、AT115が許可されたユーザであるかどうかを判断し得る。たとえば、FAP230は、AT115が、FAP230を介してマクロ通信サービスにアクセスすることを許可されるかどうかを判断するためにアクセス制御リストを検査し得る。
互いを発見すると(また、FAP230が、許可されたユーザとしてAT115を確認すると)、FAP230はAT115をFCS640に登録する。たとえば、FAP230は、検出プロシージャ中に検出されたAT115のOOB識別子(たとえば、Bluetoothデバイスアドレス、WiFi MACアドレス)と、ATのIMSIのようなAT115の識別子との間のATマッピング219を維持する。FAP230は、ATの識別子に従ってAT115をFCS640に登録し得る。
いくつかの実施形態では、AT115がFAP230を検出する前にAT115の検出および登録が実行され得るように、OOB無線範囲(たとえば、Bluetoothカバレージのエッジ)はFAP230カバレージ範囲よりも大きい。したがって、多くの場合、ハンドオフがAT115の測定報告によってトリガされる前に、AT115のためのOOBプレゼンスインジケーションがFAP230によってFCS640に通信され得る(すなわち、ATを示唆するハンドオフ要求を受信すると、AT115は効果的に「事前登録」され得る)。
様々なタイプの登録または事前登録は、マクロネットワーク100および/またはFAP230環境において利用可能であり得る。本明細書で使用する「登録」および「事前登録」は、特に、OOBプレゼンスインジケーションを使用するFCS640へのAT115の登録を指すものとする。ハンドオフがトリガされ、ハンドオフ要求が(たとえば、MSC650から)FCS640において受信されると、FCS640は、(たとえば、AT115の識別子に従って)OOBプレゼンスインジケーションをハンドオフ要求と関連させることが可能であり得る。この情報を用いて、FCS640は、適切なターゲットFAP230を一意に識別し、ハンドインを確実に進めることができる。
場合によっては、FCS640は、ATの識別子(たとえば、IMSI)をもつFAP230の前のOOBプレゼンスインジケーションに基づいて、AT115がFAP230に近接しているとFCS640が考えていることを示すフラグをもつハンドオフ要求をFAP230に通信する。フラグを受信すると、FAP230は、(たとえば、OOBフェムトプロキシを使用してOOBチャネルを介して、逆方向リンクの検知を使用してマクロチャネルを介して、または両方を介して)再びAT115を検出しようと試み得る。AT115がもはやFAP230に近接していない場合、FAP230はFCS640からのハンドオフ要求を拒否することができる。さらに、以下で説明するように、いくつかのタイプの登録解除技法が使用され得る。
1つの登録解除技法によれば、AT115は、OOB不在指示をFCS640に通信することによって明示的に登録解除される。たとえば、OOBフェムトプロキシ240および/またはFAP230は、AT115とのリンク損失を検出し、OOB不在指示(absence indication)の形態で登録解除要求をFCS640に送り得る。別の登録解除技法によれば、対応するハンドオフ要求を受信することなく、登録した後にある量の時間が経過した場合、AT115は登録解除され得る。さらに別の登録解除技法によれば、AT115は、ターゲットFAP230へのハンドオフの肯定応答時に、明示的または暗黙的に登録解除され得る。
いくつかの実施形態では、アクティブなAT115について登録が実行されるのみである。1つの例示的なシナリオでは、上記で説明したように、登録は、OOBリンクを介した検出と、FCS640へのOOBプレゼンスインジケーションの後続の通信とに基づく。このシナリオでは、FAP230は、AT115がWWANアイドル状態にあるのかアクティブ状態にあるのか(たとえば、ボイス呼中であるのか)を知らないことがある。アイドルハンドオフの場合、ATの識別子(たとえば、IMSI)を用いたFCS640への、FAP230の事前登録は無視される。たとえば、ハンドオフ要求メッセージがタイムアウトより前にFCS640に到着しない場合、暗黙的登録解除が行われ得る。
別の例示的なシナリオでは、同じく上記で説明したように、登録は、OOBリンクを介した検出と、次いで逆方向リンクの検知を使用するWWANを介した検出とに基づく。このシナリオでは、FAP230は、AT115がWWANアクティブ状態にあることを知っている。いくつかの実施形態では、アイドルAT115は事前登録されない。たとえば、AT115がOOBリンクを介して検出されるが、逆方向リンクの検知によって検出されない(すなわち、AT115が近接しているが、WWANアイドル状態で動作していることを示す)場合、FAP230は登録要求をFCS640に送らないであろう。
さらに別の例示的なシナリオでは、AT115を示唆するハンドオフ要求メッセージが(たとえば、コアネットワーク630からFACDIR2メッセージとして)FCS640に到着する。AT115が(たとえば、OOBプレゼンスインジケーションによって)事前登録された場合でも、FCS640は、事前登録に基づいてAT115がFAP230に近接しているとFCS640が考えていることを示すフラグをもつハンドオフ要求を、その特定のFAP230に送り得る。いくつかの実施形態では、FAP230は、OOBリンクを介して、または逆方向リンクの検知を使用して、再びAT115を検出しようと試みる。それが失敗した場合は、FAP230はハンドオフ要求を拒否し得、それが成功した場合は、FAP230はハンドオフ要求を受け付け得る。
上記のシナリオでは、逆方向リンクの検知は、OOBリンク検出によってトリガされ、他の場合には行われないことがある。逆方向リンクの検知は、一般に、固定のAT115のパブリックロングコードマスクを使用して実行され得る(すなわち、プライベートロングコードマスクは一般に、商業的に使用されないことがある)。したがって、逆方向リンクの検知は、AT識別子(たとえば、IMSI)と、AT115のOOB識別子(たとえば、BluetoothデバイスアドレスまたはWiFi MACアドレス)と、AT115のパブリックロングコードマスクとの間のマッピングがFAP230において維持されるようにFAP230において構成され得る。
AT115を示唆する対応するハンドオフ要求がFCS640において受信された後に登録要求がFCS640において受信された場合、FCS640は様々な方法でハンドインを処理し得る。たとえば、登録要求が、対応するハンドオフ要求後に受信されたときでも、本明細書で説明する技法は、アクティブなハンドインを可能にするのを助けるために使用され得る。代替的に、ハンドインがないことがあるか、またはブラインドハンドイン、逆方向リンクの検知などのような、上記で説明した技法が使用され得る。
本明細書で説明するFAP230支援されたハンドイン技法は、いくつかの特徴を与え得る。1つの特徴は、本技法が、アクティブなハンドインのための適切なターゲットFAP230を確実に判断するために使用され得ることである。別の特徴は、OOBプレゼンスインジケーションの通信による事前登録が、逆方向リンクの検知技法において使用される測定要求および応答タイマーに関係するレイテンシを低減するかまたはなくし得ることである。さらに別の特徴は、(たとえば、測定要求および応答からの)コアネットワークシグナリングが低減され得ることである。さらに別の特徴は、FAP230が逆方向リンクの検知のために使用される追加の無線なしに実装され得ることである(しかしながら、いくつかの実施形態は、追加の無線が依然として所望され得るように、逆方向リンクの検知技法に対する拡張として本明細書で説明する技法を使用し得る)。別の特徴は、AT115、エアインターフェース、またはレガシーインフラストラクチャにおいて変更が必要とされないことがあることである。本技法は、FAP230およびFCS640のみへの変更を用いて実装され得る。
発見可能モード実施形態
アクティブなハンドインのためのターゲットFAP230の正確な識別を可能にするために、OOBチャネルを介して近接したAT115を識別するためにラウンドロビンまたは同様の様式でAT115をページングするための技法が使用され得るが、いくつかの環境では、他の技法を使用することがより望ましいことがある。たとえば、数百個のAT115がFAP230のアクセス制御リストの一部である環境では、複数のFAP230が、より大きいカバレージエリアを形成するために一緒に動作している場合、またはゲストAT115を容易にプロビジョニングし、サポートすることが望ましい場合、オープンなFAP230のアクセスが望まれる場合、他の技法がより望ましいことがある。これらのおよび/または他の環境の特徴は、一部の企業または他の大規模フェムト展開において見られ得る。
環境の特徴に対処するのを助けるために、いくつかの技法は、発見可能モードにあるAT115を使用する。AT115は発見可能モードにあり、FAPは照会状態にあり、すなわち、照会を実行している。これらの技法は、OOB近接検出について、ページスキャンではなく、FAPによる照会とモバイルによるインクワイアリスキャン(inquiry scan)とを使用する。Bluetooth(または同様の)ページング技法を使用すると、AT115は「ページスキャン」モードにあり得、ページングされているAT115のみがメッセージに応答することになる。さらに、AT115のリストをページングすることは、リスト中の各AT115に有向通信(たとえば、ページング要求メッセージ)を送ることを伴い得る。したがって、ページングリストが増大するにつれて、近接検出のためにページングを使用することは、実際的でなく(たとえば、検出レイテンシが望ましくなくなり得)、さらには不可能であり得る。
対照的に、照会は、範囲内のAT115のいずれかに対する無方向性の(たとえば、ブロードキャストまたはマルチキャスト)メッセージとして実装され得る。Bluetooth実装形態では、AT115は、少なくともFPS290に近接している間、「ページスキャン」モードにではなく、「インクワイアリスキャン」(たとえば、「発見可能」)モードにあるであろう。一般に、インクワイアリスキャン動作モードにあるAT115による電力使用は、ページスキャン動作モードにおける電力使用と同様であり得る。FPS290、特にフェムトプロキシ240が、その照会を行うことになる。
プロアクティブ(proactive)手法またはプロアクティブ方法では、FPS290は、プロアクティブに照会を実行し、照会応答からFPS290の近傍のモバイルを検出し、そのモバイルに関してFAP−GWに報告する。この方法は、有利なことに、低い検出レイテンシを有する。この方法を使用して、ATは、以下で説明するようにRSSI検知が完全でないとき、ATがWWANアイドルモードにあるときでも、検出されることになる。
リアクティブ(reactive)手法またはリアクティブ方法では、FAP−GWがハンドオフ要求を受信したとき、FAP−GWは、照会を実行することと、照会応答から検出されたFPS290の近傍のモバイル115を報告することとを行うようにFPS290に要求する。この方法は、有利なことに、たいてい、AT115がアクティブ呼モードにあるとき、AT115を検出するが、プロアクティブ手法は、より低い検出レイテンシを有し得る。
別の手法は、AT115がFPS290に近接しており、FPS290がインクワイアリスキャンモード、すなわち、発見可能モードにあるとき、たとえばトリガに基づいて、AT115に照会を実行させることである。トリガは、FPS290に対する近接、たとえば、(たとえば、全地球測位衛星システム、他の衛星測位システム、または他の技法によって判断された)ロケーション、無線周波(RF)シグナチャ(たとえば、BTS+RSSIの組合せ)などに関連付けられる。
AT識別情報は一般にOOB情報交換の一部ではないので、AT識別情報とOOB識別情報との間のマッピングが使用される。AT識別情報(好ましくは、AT115のIMSIなどのAT115の一意の識別子)と、ATのBluetoothアドレスBD_ADDRなどのOOB識別情報との間のマッピングのための異なる手法もあり得る。長期ソリューションである1つの手法は、何らかのコアネットワーク要素(たとえばFAP−GW)が、モバイルの一意の識別子とモバイルのOOB識別子との間のマッピング、たとえば、モバイルのIMSIとモバイルのBD_ADDRとの間のマッピングを維持することである。ネットワークは、複数無線動作についてモバイル115のモデムの共存行列の知識を有することから恩恵を受ける。別の手法は、AT115がFAP230によって検出されると、OOBリンク、たとえば、BTリンクをセットアップした後に、ATのIMSIとATのBD_ADDRとの間のマッピング情報をFPS290に送る、FPS290とAT115との上で実行するアプリケーションである。OOBセキュリティに加えて、アプリケーションレイヤセキュリティは、IMSIがセキュアな方法でFPS290に送られることを保証する。
マッピングは、1回のみ送られ得、その後の時間では、FPS290または企業ネットワークにおけるローカルデータベースから取り出され得る。企業ユーザのために、マッピングはまた、企業サーバによって維持され得、FPS290にとって利用可能であり得る。このマッピングは、企業に関連付けられたモバイル115のためのものであり、ゲストモバイル115(すなわち、企業に前もって関連付けられていないモバイル115)のために補われるであろう。
フェムトが照会を実行すること
プロアクティブ手法
事業者は、異なる方法で発見可能モードを扱い得る。たとえば、いくつかの事業者は、AT115が発見可能モードにとどまることを可能にし、他の事業者は、AT115が限られた時間量(たとえば、数分)の間のみ発見可能モードにとどまることを可能にする。したがって、いくつかの実装形態は、FPS290に近接したときに「発見可能」モードにあるようにAT115をトリガするように構成されたモバイルアプリケーションを含む。
たとえば、AT115のユーザは、(たとえば、アプリケーションインターフェースを使用して、FPS290に近接している間に現在GPS位置を選択すること、FPS290のアドレスを入力することなどによって)ターゲットFPS290の地理的ロケーションを識別する。アプリケーションは、AT115がFPS290に地理的に近接しているかどうかを判断するために、AT115のロケーション(または(1つまたは複数の)他のパラメータ、たとえば、RFプロファイル、マクロセルシグナチャ)を監視する。AT115がFPS290に近接している(またはFPS290の近傍に接近している)とき、アプリケーションは、適切な場合、AT115のOOB無線をアクティブにすることと、発見可能モードに入ることとを行うようにAT115に指示する。
FPS290、特にフェムトプロキシモジュール240は、照会要求として近接要求メッセージを通信し得る。たとえば、任意の近接したBluetoothデバイスについて照会するために、汎用照会アクセスコード(GIAC:general inquiry access code)が使用され得、またはある規定(許容/許容できる)デバイスクラス(CoD:class of devices)の任意の近接したBluetoothデバイスについて照会するために、専用照会アクセスコード(DIAC:dedicated inquiry access code)が使用され得る。一般に、照会メッセージは、79個の利用可能なBluetooth周波数のうちの32個の前もって同意されたシーケンス上で通信される。
受信側AT115は照会応答メッセージ(たとえば、FHSパケット)で応答する。照会応答メッセージは、OOBアドレス(たとえば、BD_ADDR)、および/または他の関係するパラメータを含み得る。DIACメッセージングが使用されるとき、正しいCoDの近接したBluetoothデバイスのみ(たとえば、モバイルAT115のみ)が応答し得る。GIACメッセージングが使用されるとき、任意のCoDの任意の近接したBluetoothデバイスが応答し得、不要なデバイスクラスから発信した応答を無視するために、応答をポストフィルタ処理することが望ましいことがある。
照会プロシージャは、一般に(たとえば、10秒よりも少ない)十分に短い時間量を要し得る。さらに、照会メッセージは有向な照会メッセージではないので、ラウンドロビンレイテンシがないことがある。したがって、検出レイテンシは、FPS290のアクセス制御リスト中のAT115の数によって実質的に影響を受けないことがある。
企業展開は、一般に、その企業のカバレージを与えるために多数のFPSを含むことになるが、それらのFPSの一部は、アクティブなマクロセルフェムトセル間ハンドインを支援するためのOOB無線(たとえば、Bluetooth)に対応していないことがある。たとえば、ある展開は、企業の受付エリアおよび他の入口をカバーするためにのみ、OOB機能をもつFPSを使用し得る。この構成では、ほとんどのATが、長い時間量にわたってOOB対応FPSの範囲内になく、照会応答を送らないことになる。この構成は、複数のデバイスがほぼ同じ時間に照会を送ることによる、ATにおける電力消費と干渉とへの影響を制限するのを助けることができる。
AT115は、たとえば、一時的な状態中にまたは特定のイベントのために、発見可能モードでの限られた時間期間が十分であろう状況において、制限付きOOB発見可能モードで動作するように構成され得る。制限付き発見可能モードにあるAT115は、たとえば、制限付き照会アクセスコード(LIAC:limited inquiry access code)を使用して、制限付き照会を行うFPSに応答することができる。フェムトプロキシシステム290はLIACを送出することができ、AT115は、1つまたは複数のトリガに基づいて制限付き発見可能モードに入ることができる。好ましくは、ATのOOBデバイスは、しきい値時間Tgap、たとえば、1分よりも多くの間、制限付き発見可能モードにない。インクワイアリスキャン中にOOBデバイスが同時に走査しているIACを生成するために、HCI_Write_Current_IAC_LAPコマンドが使用される。AT115のすべてが少なくとも1つのIAC(GIAC)をサポートするが、いくつかのOOBデバイスは追加のIACをサポートする。
上記で説明したシステムは、照会ベースの近接検出機能を与えるように適応され得る。照会ベースの動作モードのいくつかの態様は、たとえば、建築物、キャンパス、地理的領域などの全体にわたって分散している、企業コンテキストにおける多数の、たとえば、数百個のモバイルを伴うコンテキストにおける近接検出を可能にし得る。
図8A〜図8Dに、複数のフェムトプロキシシステム(すなわち、290a〜290n)中に含まれる複数のFAP230を各々が有する、そのような分散フェムト展開1800の4つの例を示す。各フェムトプロキシシステム290は、コアネットワーク630の要素、たとえば、フェムトコンバージェンスシステム640と通信している。本明細書で説明するように、各フェムトプロキシシステム290のOOBプロキシ240(図示せず)は、AT115の近接を検出する。近接したとき、フェムトプロキシシステム290は、ATマップ219に従ってAT115のOOB情報をいくつかの識別子にマッピングする。それらの識別子は、ソースマクロBTS105からターゲットFAP230へのAT115の信頼できるアクティブなハンドインを可能にするためにコアネットワーク630によって使用され得る。
特に図8Aを参照すると、展開1800aが示されており、各フェムトプロキシシステム290がATマップ219の一部または全部を記憶する。いくつかのそのような展開は、図2Aまたは図2Bに示したフェムトプロキシシステムのようなフェムトプロキシシステム290を使用する。たとえば、AT115が、OOBチャネルを介してフェムトプロキシシステム290に近接して検出されたとき、OOB情報は、ローカルに記憶されたATマップ219に従って関係する識別子にマッピングされる。関係する識別子は、次いで、アクティブなハンドインを可能にするためにフェムトプロキシシステム290のFAP230からコアネットワーク630に(たとえば、FCS640に)通信される。異なる実装形態が、異なる方法でATマップ219を分散し得る。たとえば、各フェムトプロキシシステム290がATマップ219全体の同じ同期コピーを有することがあり、ATマップ219の部分が複数のFAP230にわたって分散していることがある、などである。
図8Bを参照すると、展開1800bが示されており、単一のATマップ219が(たとえば、FCS640によって)コアネットワーク630において記憶される。いくつかのそのような展開は、図7Aまたは図7Bに示したFCSのようなFCS640を使用する。たとえば、AT115が、OOBチャネルを介してフェムトプロキシシステム290に近接して検出されたとき、OOB情報はFCS640(または別のコアネットワーク630の要素)に送られる。OOB情報は、ATマップ219に従ってコアネットワーク630において関係する識別子にマッピングされ、アクティブなハンドインを可能にするために使用される。
たとえば、あるサービスプロバイダがそれのプロバイダネットワーク上でアクティブなハンドインをサポートすることを望むと仮定する。プロバイダは、ATマップ219を維持するためにプロバイダのコアネットワーク630をアップグレードする。顧客が、自宅からオフィス、コーヒーショップなどに移動するにつれて、顧客のAT115は、ネットワーク全体にわたって分散しているフェムトプロキシシステム290によって検出され得る。その場合、(たとえば、顧客がすべてのそれらのロケーションにおいて各フェムトプロキシシステム290に登録する必要なしに)信頼できるアクティブなハンドインを可能にすることによって顧客のエクスペリエンスを向上させるために、中央に記憶されたATマップ219が使用され得る。
図8Cを参照すると、展開1800cが示されており、単一のATマップ219が企業サーバ1810において記憶される。各フェムトプロキシシステム290は、コアネットワーク630(たとえば、FCS640)と企業サーバ1810との両方と通信している。たとえば、AT115が、OOBチャネルを介してフェムトプロキシシステム290に近接して検出されたとき、OOB情報は企業サーバ1810に送られ、そこで、OOB情報は、企業全体ATマップ219に従って関係する識別子にマッピングされる。関係する識別子は、次いで、アクティブなハンドインを可能にするためにコアネットワーク630に(たとえば、FCS640に)通信される。企業ネットワークの構成に応じて、関係する識別子はFAP230に返送され得、そこから、関係する識別子は(たとえば、図8Aの場合のように)コアネットワーク630に送られ得、または関係する識別子は何らかの他の企業ネットワーク要素を介してコアネットワーク630に送られ得る。
ある企業が、建築物全体にわたって、キャンパスにわたってなど、アクティブなハンドインをサポートすることを望むと仮定する。たとえば、例示的な企業建築物が、8つのフロアを有し、約1000人の従業員をサポートする。信頼できるカバレージのために、各フロアが約3つのFAP230を必要とすると判断され、その結果、建築物全体が、約25個のFAP230を使用して確実にカバーされ得る。FAP230は、すべて、企業サーバ1810において維持されるATマップ219へのアクセスを有する。いずれの従業員またはゲストも、(たとえば、建築物中の各FAP230に登録する必要なしに)建築物中のFAP230のいずれかへの信頼できるアクティブなハンドインを可能にするために企業サーバ1810を介してプロビジョニングされ得る。
図8Dを参照すると、展開1800dが、AT115a〜115nと、フェムトプロキシシステム290a〜290nと、FCS640を含むコアネットワーク630とを含む。AT115の各々において実行しているアプリケーションが、AT115の識別子をOOBリンクを介してフェムトプロキシシステム290のFAP230に与えることができる。フェムトプロキシシステム290は、その識別子をフェムトプロキシシステム290にマッピングし、そのマッピングをコアネットワーク630に与えることができる。展開1800dは、マッピング情報がまだ利用可能でない新しいモバイルのためのマッピングを与えるために、展開1800aおよび/または展開1800cと併せて使用され得る。
図8A〜図8Cの展開1800は、多くの可能な分散展開のうちのいくつかを表す。同様の技法が、単一のFAP230のみを有する展開(たとえば、宅内展開)など、非分散展開に対しても使用され得る。これらおよび/または他のシステムは、アクティブなハンドインを可能にするために照会モード近接検出を使用する技法を含む、OOB近接検出技法のための環境として与えられる。
図9に、ターゲットFPS290がプロアクティブに照会を実行する、照会モードOOB近接検出を使用して、そのFPS290へのAT115のアクティブなハンドインを可能にするための例示的な方法1900の流れ図を示す。方法1900は、段階1904において、OOBチャネルを介してフェムトプロキシシステム290から無方向性の近接要求メッセージを通信することによって開始する。上記で説明したように、フェムトプロキシシステム290は、コアネットワーク要素(たとえば、FCS640)に通信可能に結合されたOOB無線240とFAP230とを含む。近接要求メッセージは、フェムトプロキシシステム290に近接したときに複数のAT115のいずれかによって受信されるように構成される。たとえば、近接要求メッセージは、Bluetooth発見可能モードにあるいずれかの近接したAT115による受信のためにBluetoothチャネルを介してブロードキャストされるBluetoothインクワイアリパケットである。
段階1908において、近接要求メッセージに応答してAT115のうちの1つまたは複数からOOBチャネルを介して近接応答メッセージを受信する。近接応答メッセージは、AT115がフェムトプロキシシステム290に(たとえば、FAP230に)近接していることを示す。近接応答メッセージは、AT115に対応するOOB識別子を含む。たとえば、近接応答メッセージは、AT115に関連するBluetoothアドレス(たとえば、BD_ADDR)とデバイスクラスとを含む。
段階1912において、AT115のためのOOBプレゼンスインジケーションを判断する。コアネットワークが、OOB IDとIMSIとの間のマッピングを維持する場合、FAP230は、OOBプレゼンスインジケーションとしてOOB IDを使用する。場合によっては、IMSIを判断するためにOOB IDが使用される場合(図8A、図8C、図8D参照)、FAP230は、OOBプレゼンスインジケーションとしてIMSIを使用する。
段階1916において、FAP230に対するAT115の近接を示すOOBプレゼンスインジケーションをFAP230からコアネットワーク要素に通信する。
図10を参照しながら以下で説明するように、いくつかの構成は、AT115がまた、アクティブな通信しているときのみ、プレゼンスインジケーションを送る。AT115がアクティブであるかどうかを判断するために様々な技法が使用され得る。たとえば、OOBチャネルを介してAT115の存在を検出すると、FAPに近接したいずれかのアクティブなAT115を検出するために、マクロチャネルを介した逆方向リンク(たとえば、RSSI)検知が使用され得る。いくつかの構成では、プレゼンスインジケーションの他の選択的送信も実装され得る。たとえば、いくつかの構成は、OOB識別子(たとえば、BD_ADDR)が(たとえば、ある所定の持続時間の)最近の報告ウィンドウ内ですでに送られたとき、そのOOB識別子を事前登録のためにコアネットワーク630に送らないことがある。
段階1920において、方法1900は、OOBプレゼンスインジケーションに応答してマクロネットワークからハンドオフ要求を受信したことに応答して、マクロネットワークのソースマクロセル(たとえば、マクロBTS105)からFAP230へのAT115のアクティブなハンドインを可能にする。たとえば、段階1912に関して説明したように、コアネットワーク要素は、マッピングに従ってAT115のAT識別子を判断または受信する。ハンドインのためにAT115を登録するために、および/または他の方法でハンドインを可能にするために、様々な技法が使用され得る。たとえば、FPS290は、検出プロシージャ中に検出されたAT115のOOB識別子(たとえば、Bluetoothデバイスアドレス、WiFi MACアドレス)と、ATのIMSIのようなAT識別子との間のATマッピング219を維持する。FPS290は、ATの識別子に従ってAT115をFCS640に登録し得る。
図10に、図9の方法1900の一部の例示的な実装形態を示すコールフロー図2000を示す。コールフロー図2000では、AT115と、ターゲットFPS290と、FAP−GW2001との間の対話に焦点が当てられている。段階2010において、FPS290は、(たとえば、特定のCoDの)いずれかのAT115が近接しているかどうかを検出するために、FPS290の関連するOOBチャネルを介して(すなわち、OOBプロキシ240を使用して)照会を送ることによって照会を実行する。FPS290は、インクワイアリパケットを通信し、インクワイアリ応答パケットを待つ。段階2012において、AT115は、インクワイアリパケットについてリッスンすることと、適切なときに応答することとを行うように構成されるように、発見可能モード(たとえば、インクワイアリスキャンモード)にある。AT115は、上記で説明したように、1つまたは複数のトリガによりインクワイアリスキャンモードに入り得る。段階2014において、AT115は、FPS290に対するAT115の近接を示す照会応答で応答する。FPS290は、デバイス115がモバイルデバイスであることを検出する。たとえば、FPS290は、モバイルデバイス115がFPS290に近接していると判断するためにデバイスクラス(CoD)を分析する。
プロセス2000中の随意の段階である、段階2016において、FPS290は、FPS290に近接したアクティブAT115があるかどうかを判断するためにマクロ周波数においてRSSI検知を実行する。上記で説明したように、アイドルのハンドインは、間違ったターゲットFPS290へのハンドオフに伴う問題の多くに実質的に鈍感であり得るので(たとえば、ドロップすべきアクティブ呼がない、または中断すべきファイル転送がない)、アクティブなハンドインでこれらの技法を実行することのみが望ましいことがある。したがって、(たとえば、段階2014に従って)AT115が、OOBチャネルを介して近接して検出されたときでも、検出されたAT115がアクティブな通信しているかどうかを判断することが望ましいことがある。段階2016において逆方向リンクの検知を使用することにより、AT115(または近接しているいずれかのAT115)がアクティブかであるかどうかを判断することができる。
段階2016におけるRSSI検知は、常に正確な結果を与えるとは限らないことがある。たとえば、第1のAT115と第2のAT115が両方ともFPS290に近接しているが、第2のAT115のみがアクティブWWAN通信していると仮定する。段階2014において、照会応答が第1のAT115から受信されるが、第2のAT115は、応答しないことがあり、たとえば、いくつかの理由で検出されないことがある。段階2016において、RSSI検知は、FPS290に近接したアクティブなマクロモバイルがあることを検出するが、アクティブなマクロモバイルが第1のAT115であるのか第2のAT115であるのかを解決しない。第1のAT115は、第2のAT115が事前登録される必要があったにもかかわらず、アクティブなハンドインのために事前登録される。近接したFAP230間でのソフトハンドオフは、複数の近接したFAP230のうちの最適ではないFAP230による検出に関連する問題を緩和するのを助け得る。
段階2016においてアクティブなAT115が逆方向リンクの検知で検出されない場合、いくつかの構成は、続いてハンドインのためにAT115を登録しない。たとえば、FPS290は、AT115からの照会応答を無視するか、または近接検出以外の機能を与えるためにのみ照会応答を使用し得る。段階2016においてAT115がアクティブとして検出された場合、段階2018において、AT115のOOB識別子(たとえば、BD_ADDR)がFAP−GW2001に送られる。FAP230は、FAP−GW2001にモバイルデバイス115のOOB IDを送る。たとえば、FAP230は、FAP−GW2001にモバイルデバイス115のBD_ADDRを送る。FAP230は、たとえば、直近の時間ウィンドウ中に送られた報告中で、OOBアドレスが最近送られた場合、OOBアドレスを送らないことがある。
段階2020において、FAP−GW2001は、OOB識別子を、マクロネットワーク上でATを識別するAT115のためのAT識別子にマッピングする。たとえば、BD_ADDRはAT115のIMSIにマッピングされる。モバイルデバイス115の一意のモバイル識別子(マクロアドレス、IMSI)は、モバイルデバイス115がそれの近くにあるかまたはそれに接近している、FAP230にマッピングされる。コールフロー図2000は、マッピングが、FPS290または企業サーバにおいてではなく、FAP−GW2001において実装されると仮定するが、上記で与えた説明に従ってそれらの他の技法を考慮するためにコールフロー図2000に対して修正が行われ得る。AT115のAT識別子を判断(たとえば、または受信)すると、FAP−GW2001は、段階2022において、アクティブなハンドインのためにAT115を事前登録することができる。後で、FAP−GW2001は、ハンドオフ必要メッセージを受信し、アクティブなハンドインのためのターゲットFPS290としてFPS290を(特にターゲットFAPとしてFPS290のFAP230を)選択することになる。
プロセス2000は、少なくとも1つのATがRSSIを使用して検出される、FPS照会中に検出された複数のAT上で動作することになる。この場合、FPS290は、FPS照会中に検出されたATのすべてを登録することになる。
図11に、図9の方法1900の一部の別の例を示すコールフロー図2100を示す。プロセス2100では、段階2110、2112、2114、および2116は、図10に関して上記で説明した段階2010、2012、2014、および2016と同様である。プロセス2100では、ネットワーク要素、ここではFAP−GW2101は、一般に、AT115のOOBアドレスとAT識別子、たとえば、IMSIとのマッピングを有しない。
段階2118において、FPS290は、ATにBluetoothページメッセージを送り、AT115へのACLトランスポートをセットアップする。FPS290は、ACLトランスポートがセットアップされると、AT115にAT識別子を要求する。
段階2120において、AT115上で実行しているアプリケーションが、FPS290と確立されたOOBリンクを介してFPS290にIMSIを送る。段階2122において、AT識別子、ここではAT115のIMSIは、FAP230によってFAP−GW2101に送られる。FAP230は、たとえば、直近の時間ウィンドウ中に送られた報告中で、IMSIが最近送られた場合、IMSIを送らないことがある。
段階2124において、FAP−GW2101は、AT識別子を用いてアクティブなハンドインのためにATを事前登録する。FAP−GW2101は、ハンドオフ要件メッセージが受信されたとき、FAP230を選択する際の将来の使用のために、FAP−GW2101にIMSIを送ったFAP230に関連してIMSIを記憶することによって、IMSIを事前登録する。後で、FAP−GW2101は、ハンドオフ必要メッセージを受信し、アクティブなハンドインのためのターゲットFAPであるFAP230を選択することになる。
図12を参照すると、ハンドインのためにAT115を登録するプロセス2200が、示されている段階を含む。プロセス2200は、一例であり、たとえば、段階を追加し、削除し、および/または並べ替えることによって、修正され得る。
段階2202において、AT115が、FPS290を含むフェムトプロキシに接近するとき、モバイルデバイスは、FPS290にインクワイアリパケットを送るようにトリガされる。様々な形態のトリガ、たとえば、GPSで判断されたロケーション、RFシグナチャなどが可能である。FPS290は、好ましくは常に発見可能モードにあり、段階2204においてAT115に応答する。
段階2206において、FPS290はまた、マクロ周波数におけるRSSI検知によって、アクティブなモバイルデバイス115がFSPの近傍にあると判断し得る。FPS290は、FPS290に近接したアクティブなAT115があるかどうかを判断するために、受信された信号のRSSI値を分析する。
段階2208において、FPS290、特にフェムトプロキシモジュール240は、AT115とのOOBリンクを開始する。FPS290は、AT115にページを送り、AT115とのACLトランスポートをセットアップする。
段階2210において、AT115は、FPS290に一意のAT識別子を送る。OOBリンクがFPS290とAT115との間に確立されると、AT115は、AT115からAT115上で実行されるアプリケーションを介してFPS290にAT115の一意の識別子、ここではIMSIを送る。初めてモバイルデバイス115がFPS290の近傍に入るとき、FAP230は、このようにしてAT識別子を取得し、AT識別子を(FPS290中の)ローカルデータベースに記憶する。その後モバイルデバイス115がFPS290の近傍に入るとき、FPS290は、ローカルデータベースからAT識別子を取得する。
段階2212において、どのように取得されたにせよ、FPS290は、AT識別子をFAP−GW2401に送る。FAP−GW2401は、段階2214においてAT115のIMSIを事前登録し、ある時間ウィンドウ内にそのAT115についてのハンドオフ要求についてFPS290を選択する際に使用するためにFPS290とともにAT115のためのIMSIのマッピングを使用することができる。AT115がもはやFPS290の近傍において検出されない場合、FPS290は、FAP−GW2401からAT115を登録解除する。
リアクティブ手法
図13を参照すると、リアクティブ手法による移動局ハンドオフのプロセス2300が、示されている段階を含む。プロセス2300は、一例であり、たとえば、段階を追加し、削除し、および/または並べ替えることによって、修正され得る。たとえば、段階2306が、段階2304および/または2302の前に行われることがある。
段階2302において、FAP−GW2301が、特定のAT115についてのハンドオフ要求を受信する。その要求はマクロネットワークから受信され得る。その要求は、ATのIMSIなどの一意の識別子によって識別される、特定のAT115を示す。FAP−GW2301は、特定のAT115がハンドオフのためにFAP−GW2301によってFAPと現在関連付けられていないと判断する。
段階2304において、ハンドオフメッセージがFAP−GWによって受信されたとき、FAP−GWは、同じPNオフセット(UMTSの場合はPSC)を共有するFAP230であって、それのPNオフセットが、モバイルのPSMM(パイロット強度測定メッセージ:Pilot Strength Measurement Message)中で報告されたONオフセットと一致する、FAP230の各々に、モバイルデバイス115の存在を検出するように要求する。FAP−GW2301は、特定のATが候補FAPに近接しているかどうかを判断するために、「モバイル検出」要求を送る。FAP−GW2301は、FAPに近接している(FAPと通信している)ATをFSP290に検出させるために、モバイル検出要求を送る。モバイル検出要求は、FPS290がOOB IDとIMSIとの間のマッピングを維持する場合はIMSIを含み、あるいは他の場合はOOB IDを含むことになる。
段階2306において、FPS290は、FPS290に近接したAT115を検出するための照会を送ることによって、FAP−GW2301からのモバイル検出要求に応答する。FPS290は、AT115がFPS290のOOB範囲内にあるかどうかを判断することによって、FPS290に近接したAT115を検出することができる。
段階2308において、AT115は発見可能である。AT115は、AT115がFPS290から照会メッセージを受信することができるように、発見可能モード、すなわち、インクワイアリスキャンモードにとどまるか、またはトリガに基づいてそのモードに入る。
段階2310において、AT115は、FPS290からの照会メッセージに応答する。AT115は、FAP230を含むFPS290に照会メッセージに対する照会応答を送ることによって応答する。FPS290は、(CoDの分析からの、別のタイプのデバイスとは対照的に)モバイルデバイス115がFPSの近傍にあると判断することになる。
段階2312において、FPS290はまた、マクロ周波数におけるRSSI検知によって、アクティブなモバイルデバイス115がFSPの近傍にあると判断し得る。FPS290は、FAP−GWによって示されたAT115がFPS290に近接しているかどうかを判断するために、受信された信号のRSSI値を分析する。この段階は、段階2304においてOOB IDがFAP−GWによって送られた場合、省略され得る。
段階2314において、FPS290は、FPS290に近接して検出されたAT115に関する情報をFAP−GW2301に送る。FPS290は、OOBアドレス、たとえば、照会応答中で受信された近接しているAT115のBD_ADDRをFAP−GW2301に送る。
段階2316において、コアネットワークは、近接しているAT115の一意の識別子を判断する。FAP−GW2301は、コアネットワークが、特定のモバイルデバイス115についてのハンドオフ要求をどのFPS290に送るべきかを知ることになるように、OOBアドレスを使用して、OOBアドレスをモバイルデバイス115のAT識別子(たとえば、IMSI)にマッピングする。
図14を参照すると、代替リアクティブ手法による移動局ハンドオフのプロセス2400が、示されている段階を含む。プロセス2400は、一例であり、たとえば、段階を追加し、削除し、および/または並べ替えることによって、修正され得る。たとえば、段階2406が、段階2404および/または2402の前に行われることがある。プロセス2400では、段階2402、2404、2406、2408、2410、および2412は、それぞれ、図13に示したプロセス2300の段階2302、2304、2306、2308、2310、および2312と同様である。プロセス2400では、FPS290は、モバイルデバイス115上で実行されるアプリケーションを介してモバイルデバイス115から一意のモバイルデバイス識別子(AT識別子)を取得する。
段階2414において、FPS290は、AT115とのOOBリンクを介して通信を開始する。FPS290は、AT115にページを送り、AT115とのACLトランスポートをセットアップする。
段階2416において、AT115は、FPS290に一意のAT識別子を送る。OOBリンクがFPS290とAT115との間に確立されると、AT115は、AT115からAT115上で実行されるアプリケーションを介してFPS290にAT115の一意の識別子、ここではIMSIを送る。初めてモバイルデバイス115がFPS290の近傍に入るとき、FPS290は、このようにしてAT識別子を取得し、AT識別子を(FPS290中の)ローカルデータベースに記憶する。その後モバイルデバイス115がFPS290の近傍に入るとき、FPS290は、ローカルデータベースからAT識別子を取得する。
段階2418において、どのように取得されたにせよ、FPS290は、AT識別子をFAP−GW2401に送る。FAP−GW2401は、次いで、段階2402において要求されたハンドオフについてFPS290を選択する際に使用するためにFPS290とともにAT115のためのIMSIのマッピングを使用することができる。
プロセス2400では、FAP−GW2401がハンドオフ要求を受信した後、FAP−GW2301が照会を実行するようにFPS290に要求し、FPS290が複数のモバイルデバイス115の存在を検出すると、FPS290は、OOB Id(BD_ADDR)とIMSIとの間のマッピングがFAPにおいてローカルデータベースに記憶されていない限り、モバイルデバイス115のうちのどれが当該のモバイルデバイス115であるかを知らないことになる。FPS290は、検出されたモバイルデバイス115のAT識別子を得るために、またはFPS290が当該のモバイルに接続するまで、検出されたモバイルデバイス115の各々をページングする。FPS290は、ハンドオフのためにFAP−GW2301によって報告されたAT識別子に一致するAT識別子がモバイルデバイスアプリケーションによって報告された後、モバイルデバイス115をページングするのを停止することができる。
アクティブなハンドインの詳細
以下で説明する技法は、企業適用例におけるアクティブなハンドインで特に有用である。たとえば、FAPは、RSSI検知が、FAPに近接したいずれのアクティブなモバイルをも検出しない場合、照会プロシージャから受信されたBD_ADDRをFAP−GWに送らないことを選択し得る。したがって、アイドルのモバイルからの応答は無視される。さらに、複数のモバイルデバイスが照会に応答し得、それらのモバイルデバイスのうちのいくつかが、早期にすでに応答していることがある。FSPは、指定された時間量内で、たとえば、最近、応答がすでにそこから受信されたモバイルデバイスについての応答をフィルタ処理することができる。照会応答は(好ましくはプロアクティブ技法の場合)フェムトプロキシにおいてフィルタ処理され得るが、モバイルデバイスにフェムトプロキシからの照会に応答させないことが好ましい。また、(特定のデバイスを対象とする)ページスキャンおよび(特定のデバイスを対象としない)インクワイアリスキャンは、連続的であるかまたはトリガされ/制限されるかのいずれにせよ、宅内(ページスキャン)シナリオおよび企業(インクワイアリスキャン)シナリオのためのアクティブなハンドインのために一緒に実行され得る。モバイルデバイスが(たとえば、プラットフォーム制限または事業者ポリシーにより)限られた時間の間、発見可能モードに入る場合、アプリケーションは、タイムアウト時間の後に発見可能モードに再び入るようにモバイルデバイスをトリガすることができる。
同じモバイルからの照会応答の数を低く抑えることが望ましい。企業展開では、建築物のためのカバレージを与えるために、いくつかのFSPが一般に使用されることになる。アクティブなマクロセルフェムトセル間ハンドインを支援するために、FSPのすべてよりも少ないFSPがOOB無線(たとえば、Bluetooth)に対応していることがある。たとえば、受付と建築物の他の入口との近くのFSPのみがOOB無線を与えられ得る。したがって、あまり多くのモバイルデバイスが、長時間、OOB無線を搭載したFSPの範囲内になく、照会応答を送らないことになる。これは、複数のデバイスがほぼ同じ時間に照会を送ることによる電力消費と干渉とを低減するのを助けることができる。
電力消費への影響を低く抑え、潜在的に最小に抑えるために、モバイルからの照会応答の数を制限するのを助けるために、他の技法が使用され得る。一時的な状態中にまたは特定のイベントのために、限られた時間期間の間、発見可能であるデバイスによって、制限付き発見可能モードが使用される。このモードでは、デバイスは、制限付き照会(制限付き照会アクセスコード(LIAC)を使用した照会)を行うデバイスに応答することができる。Bluetoothデバイスは、TGAP、たとえば、1分よりも多くの間、制限付き発見可能モードにあるべきでない。インクワイアリスキャン中にローカルBluetoothデバイスが同時に走査しているIACを作成するために、HCI_Write_Current_IAC_LAPコマンドが使用される。すべてのBluetoothデバイスが少なくとも1つのIAC(汎用照会アクセスコード(GIAC))をサポートするが、いくつかのBluetoothデバイスは追加のIACをサポートする。フェムトプロキシはLIACを送出することができ、モバイルデバイスは、常に発見可能モードにあることができるか、またはトリガに基づいて制限付き発見可能モードに入り得る。トリガの例は、限定はしないが、(たとえば、GPSを使用して判断された)ロケーション、マクロRFシグナチャ(たとえば、検出された信号強度に基づくマクロセルの信号シグナチャ)、および(ソフトハンドオフが望まれるボイス呼処理中などの)ステータスを含む。
企業展開
FPS間でソフトハンドオフが使用され得る。マルチフェムト展開、たとえば、企業展開では、いくつかのFPSが、建築物の同じフロアまたは複数のフロア上で展開される可能性がある。これらのFPSは、一般に、それら自体の間でのソフトハンドオフをサポートする。RSSI検知がない場合、フェムトは、モバイルデバイスがアクティブ呼中であるかどうかを知らないことになる。RSSI検知がある場合でも、フェムトは、検出されたモバイルデバイスがアクティブ呼中であるかどうかを100%の精度では知らないことになる。たとえば、それのOOB無線がオフである1つのモバイルデバイスはRSSI検知で検出され得、第2のモバイルデバイスはそれのOOB無線を介して検出され得る。OOB無線(およびRSSI検知)を使用してモバイルデバイスを検出するFPSは、たとえば、建築物入口の近くに配置されたFPSであるので、好適なターゲットFPSでないことがある。ただし、FPS間でのソフトハンドオフを使用することは、好適なターゲットFPSの使用を保証するのを助ける。
他の考慮事項
上記で説明した方法の様々な動作は、対応する機能を実行することが可能な任意の好適な手段によって実行され得る。それらの手段は、限定はしないが、回路、特定用途向け集積回路(ASIC)、またはプロセッサを含む、様々な(1つまたは複数の)ハードウェアおよび/またはソフトウェア構成要素および/またはモジュールを含み得る。
説明した様々な例示的な論理ブロック、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)、ASIC、フィールドプログラマブルゲートアレイ信号(FPGA)、または他のプログラマブル論理デバイス(PLD)、個別ゲート、またはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替として、プロセッサは、任意の市販のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成として実装され得る。
説明した方法またはアルゴリズムの動作は、直接ハードウェアで実施されるか、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で実施されるか、またはその2つの組合せで実施され得る。ソフトウェアモジュールは、任意の形態の有形記憶媒体中に常駐し得る。使用され得る記憶媒体のいくつかの例には、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、フラッシュメモリ、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などがある。記憶媒体は、プロセッサがその記憶媒体から情報を読み取り、その記憶媒体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得る。代替として、記憶媒体はプロセッサに一体化され得る。ソフトウェアモジュールは、単一の命令、または多数の命令であり得、いくつかの異なるコードセグメント上で、異なるプログラム間で、および複数の記憶媒体にわたって分散され得る。
本明細書で開示する方法は、説明した方法を達成するための1つまたは複数のアクションを備える。本方法および/またはアクションは、特許請求の範囲から逸脱することなく互いに交換され得る。言い換えれば、アクションの特定の順序が指定されない限り、特定のアクションの順序および/または使用は特許請求の範囲から逸脱することなく変更され得る。
説明した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。ソフトウェアで実装される場合、機能は1つまたは複数の命令として有形コンピュータ可読媒体に記憶され得る。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な有形媒体であり得る。限定ではなく、例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD−ROM、または他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージ、または他の磁気ストレージデバイス、あるいは命令またはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送または記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の有形媒体を備えることができる。本明細書で使用するディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザーディスク(登録商標)(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク(disk)およびブルーレイ(登録商標)ディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、データをレーザーで光学的に再生する。
したがって、コンピュータプログラム製品は、本明細書で提示した動作を実行し得る。たとえば、そのようなコンピュータプログラム製品は、本明細書で説明した動作を実行するために1つまたは複数のプロセッサによって実行可能である命令を有形に記憶(および/または符号化)したコンピュータ可読有形媒体であり得る。コンピュータプログラム製品はパッケージング材料を含み得る。
ソフトウェアまたは命令はまた、伝送媒体を介して送信され得る。たとえば、ソフトウェアは、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL)などの伝送媒体、あるいは赤外線、無線、またはマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信され得る。
さらに、本明細書で説明した方法および技法を実行するためのモジュールおよび/または他の適切な手段は、適用可能な場合にユーザ端末および/または基地局によってダウンロードおよび/または他の方法で取得され得る。たとえば、そのようなデバイスは、本明細書で説明した方法を実行するための手段の転送を可能にするためにサーバに結合され得る。代替的に、本明細書で説明した様々な方法を記憶手段(たとえば、RAM、ROM、CDまたはフロッピーディスクなどの物理的記憶媒体など)によって提供することができ、それにより、ユーザ端末および/または基地局は、その記憶手段をデバイスに結合または供給すると、それらの様々な方法を取得することができるようになる。さらに、本明細書で説明する方法および技法をデバイスに与えるための任意の他の好適な技法が利用され得る。
他の例および実装形態は、本開示および添付の特許請求の範囲および趣旨内に入る。たとえば、ソフトウェアの性質により、上記で説明した機能は、プロセッサ、ハードウェア、ファームウェア、ハードワイヤリング、またはこれらのいずれかの組合せによって実行されるソフトウェアを使用して実装され得る。機能を実装する特徴はまた、機能の部分が、異なる物理ロケーションにおいて実装されるように分散されることを含めて、様々な位置に物理的に配置され得る。
他の実装形態の例として、BLEモードが使用され得る。たとえば、図10、図11、図13、および図14では、OOBプロキシ240は、レガシーBluetoothモードで照会メッセージを送る。BLE動作モードでは、OOBプロキシ240は、広告チャネル上でOOBプロキシのOOBアドレスを含んでいる広告ブロードキャストパケットを送るであろう。AT115は、OOBプロキシ240からの広告パケットを走査し、AT115が広告を受信したとき、AT115は、AT115がOOBプロキシ240、したがってFAP−OOB290に近接していることを知るであろう。AT115は、FAP−OOB290との接続を開始し、FAP−OOB290は、OOB IDと、AT115がFAP−OOB290に近接していることとを知るであろう。OOB IDとAT識別子とのマッピングがAT115中にある場合(図11および図14)、AT115は、OOBプロキシ240にOOB接続を介してAT識別子(たとえば、IMSI)を送るであろう。
BLE動作モードを使用する別の実装形態の別の例として、図12を参照すると、図12の場合のようにレガシーBluetoothモードで照会を送る代わりに、AT115は、広告チャネル上でATのOOBアドレスを含んでいるBLE広告ブロードキャストパケットを送り得る。OOBプロキシ240は、AT115からの広告パケットを走査し、OOBプロキシ240が広告パケットを受信したとき、OOBプロキシ240は、AT115がOOBプロキシ240に近接していることを知るであろう。(存在しない場合)OOB接続が確立され、AT115は、OOBプロキシ240にOOB接続を介してAT識別子(たとえば、IMSI)を送る。
また、特許請求の範囲を含めて、本明細書で使用する場合、「のうちの少なくとも1つ」で終わる項目の列挙中で使用される「または」は、たとえば、「A、B、またはCのうちの少なくとも1つ」の列挙が、AまたはBまたはC、またはABまたはACまたはBCまたはABC(すなわち、AおよびBおよびC)、あるいは2つ以上の特徴をもつ組合せ(たとえば、AA、AAB、ABBCなど)を意味するような選言的列挙を示す。さらに、「例示的」という用語は、説明する例が他の例よりも好適であるかまたは良いことを必要としない。
本明細書で説明した技法の様々な変更、置換、および改変は、添付の特許請求の範囲によって定義された教示の技術から逸脱することなく行われ得る。その上、本開示および特許請求の範囲は、上記で説明したプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、およびアクションの特定の態様に限定されない。本明細書で説明した対応する態様と実質的に同じ機能を実行するか、または実質的に同じ結果を達成する、現存するかまたは後で開発される、プロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、またはアクションが利用され得る。したがって、添付の特許請求の範囲は、それらの範囲内にそのようなプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、またはアクションを含む。