JP4431041B2 - 様々な型の無線通信システムの間でのサービス品質のマッピング - Google Patents

Description

本発明は、一般には、無線通信システムに関し、より詳細には、無線通信システムにおけるサービス品質に関する。

無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）が動作する無線通信システムの特定の型を変えることができる。例えば、ユーザは、ある特定の型の無線通信システムが配置されているあるエリアから、異なる型の無線通信システムが配置されている別のエリアに移動することができる。さらに加えて、ユーザは、２つ以上の型の無線通信システムの間でいずれかを選択する自由を有する、エリアに身を置くことができる。

サービス品質の要件が、無線通信システムにおいて、様々な型のサービスを備えることにより、様々な型のサービスを適当な性能レベルで維持することを保証する。しかし、サービス品質の要件は、あるシステムにおいては存在しない、異なるシステムにおいて異なって定義される、および多くの場合、不適切に定義される。例えば、ある特定の型のサービスが、あるシステムにおいて、あるフレーム誤り率（ＦＥＲ）に基づくサービス品質で維持されているとする。しかし、別のシステムにおいて同じサービスのサービス品質は、不適切に定義されることがあり、または、例えば、信号対干渉比（ＳＩＲ）、再送パケットの平均数、もしくはＦＥＲ以外の他のパラメータなどの異なるパラメータに基づくサービス品質で定義されることがある。このことにより、ＷＴＲＵを異なる型の無線通信システムを越えて動作させることに問題が生じる。

したがって、様々な型の無線通信システムの間のマッピングは、システムを越えてシームレスな動作を保証することができることが望ましいであろう。

本発明は、様々な型の無線通信システムの間でサービス品質の要件をマッピングするための方法およびシステムを提供する。マッピングを、マッピングがシステムを越えて供給されているシステムの型に従って実行する。

図面を参照することにより本発明を説明するが、すべての図面で同一の参照符号は同一の要素を表す。

用語の基地局は、基地局に限定せず、ノードＢ、位置コントローラ、アクセスポイント、または無線環境における他の型のインターフェース装置を含むことに留意されたい。用語の無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）は、ユーザ装置に限定せず、移動局、固定もしくは移動加入者のユニット、ページャ、または無線環境で動作可能な他の型の装置を含む。本明細書では、用語のシステムおよびネットワークを互いに取り換え可能に使用する。それは、用語の訳す（ｔｒａｎｓｌａｔｅ）およびマッピングする（ｍａｐ）が、様々な型の無線通信システムの間でのサービス品質（ＱｏＳ）要件の変換（ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）を言う場合であるのと同様である。

次に、図１を参照すると、複数の異なる型の無線通信システム１２、１４、１６、１８のおおよそのカバーエリアが示されている。システム１２、１４、１６、１８のカバーエリアを特定の配列で示すが、もちろん事業者の好みに基づいてあらゆる型の配置の配列をとることができる。さらに、本発明を説明する目的のために４つの型の無線通信システムが示されているが、あらゆる個数の型の無線通信システムとすることができる。

各無線通信システムは、いくつかのサービスの型を含み、各サービスの型に特定のＱｏＳ要件が設定される。特に重要なのは、例えばベアラサービスなど、ユーザデータに関連するサービスの型である。ベアラサービスとは、無線通信システムにおいて、ユーザとネットワークのインターフェース間でユーザ情報の信号の伝送を可能にする、あらゆる型のサービスのことである。

ベアラサービスのＱｏＳ要件は、上位レベルでは、例えば、最大伝送遅延、遅延変動、ビットまたはフレーム誤り率（すなわち、ＢＥＲまたはＦＥＲ）、およびデータレートに関して定義される。一般に、ベアラサービスのＱｏＳ要件は、これら４つのパラメータのうち少なくとも１つを用いて定義されるが、異なる型の無線通信システムにわたるＱｏＳ要件の標準化はない。したがって、本発明では、様々な型の無線通信システムにわたるシームレスな動作を可能にするために、様々な型の無線通信システムの間のＱｏＳ要件がマッピングされる。ＱｏＳ要件のマッピングは、例えば、ハンドオーバ処理の一部としてシステム自体またはＷＴＲＵで実行することができ、および現在知られているまたはその後開発される、あらゆる型の無線通信システムを越えて実行することができる。

次に、図２を参照すると、無線通信システム１２、１４、１６、１８の異なる型の例を示す。この例では、システム１２と１８は無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）型の無線通信システムであり、一方、システム１４と１６はセルラー型の無線通信システムである。ＷＬＡＮ型の無線通信システムには、無線ローカルエリアネットワーク、無線パーソナルエリアネットワーク、メトロポリタンエリアネットワーク、ブルートゥース、８０２．１１などが含まれ、ひとまとめにして、ＷＬＡＮ型の無線通信システムと呼ばれる。セルラー型の無線通信システムには、例えば、ＵＭＴＳ−ＦＤＤ、ＵＭＴＳ−ＴＤＤ、ＥＤＧＥ、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ２０００、およびＴＤ−ＳＣＤＭＡを含む、あらゆる型のセルラー型システムが含まれ、ひとまとめにして、セルラー型無線通信システムと呼ばれる。本実施形態において、ＷＴＲＵ１０などのＷＴＲＵは、様々な無線通信システム１２、１４、１６、１８を越えてシームレスに動作可能である。

例えば、ＷＴＲＵ１０が、例示の目的のためにＣＤＭＡ２０００システムであるシステム１４において、音声会話アプリケーションまたはサービスを利用しており、いかなる理由かで、例示の目的のためにＵＭＴＳシステムであるシステム１６に切り換わると仮定する。シナリオで、音声会話アプリケーションのＱｏＳ要件は、ＣＤＭＡ２０００の場合ではＵＭＴＳの場合より異なって定義される。したがって、音声会話アプリケーションの実行を継続する（すなわち、ユーザの電話会話を保持する）ためには、ＷＴＲＵ１０を、ＱｏＳのトランスレータなどのインターフェースを含めて構成を行い、ＣＤＭＡ２０００の言葉で指定されたＱｏＳ要件をＵＭＴＳの言葉に訳す。

ＱｏＳのトランスレータを利用することにより、あらゆる２つの型の無線通信システムの間でのシームレスな動作を保証できることに留意されたい。一例として、ＵＭＴＳシステムおよびＷＬＡＮ型の無線通信システムを越えて動作するＷＴＲＵについて以下で説明する。

引き続き図２を参照すると、システム１６がＵＭＴＳシステムであり、ＷＴＲＵ１０が進行中の対話型ゲームのアプリケーションを有することにより、システム１６のＵＭＴＳでアプリケーションを実行しており、さらにＷＴＲＵ１０がＷＬＡＮ型のシステムであるシステム１８にハンドオーバしようとしていると仮定する。

前述のとおり、無線通信システムは、各サービスの型に対して特定のＱｏＳ定義を有しているので、それぞれベアラサービスを介して情報を伝送する場合に、異なる言語を使用する。一例として、ＵＭＴＳにおいて、下表（すなわち、表１である）に示すように、遅延およびＢＥＲ要件を定義することが多い。下表は、第３世代パートナーシッププロジェクトの技術規格（３ＧＰＰ ＴＳ）２２１０５ ｖ６２０からの引用である。

同様に、ＱｏＳを、リアルタイム、対話型ゲーム、およびストリーミングのアプリケーションに対するエンドユーザの経験に基づいて定義することもできる。一例として、以下に示す表２は、ＵＭＴＳのエンドユーザのＱｏＳ目標を表にしたものである。この表もまた、３ＧＰＰ ＴＳ ２２１０５ ｖ６２０からの引用である。

したがって、この例では、対話型ゲームに関する上表の例示的ＱｏＳ定義は、システム１８で使用されるどのような定義にも変換（すなわちマッピング）する必要があろう。対話型ゲームのＱｏＳ要件を変換することによって、ユーザがＷＬＡＮ型のシステム１８に切り換えるにもかかわらず、対話型ゲームを継続することが可能になるであろう。

様々な型の無線通信システムの間の変換すなわちマッピングを、重要な要点はマッピングを行うことであるが、所望のあらゆる方法で実行することができる。単に一例として、次表（すなわち、表３である）に、ＵＭＴＳシステムとＷＬＡＮ型のシステムとの間のＱｏＳ要件の可能なマッピングを示す。この表では、システム１８を８０２．１１型のネットワークと仮定するが、上述の通り、システム１８はあらゆる型のＷＬＡＮ型のシステムであってよい。

マッピングをＷＴＲＵで実行することができるだけでなく、システム自体でも実行することができることに留意することが重要である。もちろん、システムで実行する場合、マッピングを所望のあらゆるシステム構成要素で実行することができる。図３および図４は、ＷＴＲＵでＱｏＳ要件の変換が実行される例であり、以下に説明する。

ここで図３を参照すると、様々な無線通信システムのＱｏＳ要件を様々な型の無線通信システムを越えてマッピングすることができる、ＷＴＲＵ５０を示す。ＷＴＲＵ５０は、アプリケーション５２および複数のベアラ５４_１、５４_２、および５４_ｎを含み、これらのベアラをひとまとめにして、参照符号５４を用いて参照する。本実施形態において、アプリケーション５２はマッピングの機能を含む。すなわち、上で略述した例では、ハンドオーバの前に、ユーザはＵＭＴＳシステム１６で操作をしている。したがって、アプリケーション５２はＱｏＳ要件をＵＭＴＳのベアラ、例えばベアラ５４_１に供給しており、ＵＭＴＳの指定に従ってＱｏＳ要件を定義する。ひとたびユーザがＷＬＡＮ型のシステム１８にハンドオーバすると、別のベアラ、例えばベアラ５４_２を使用してシステム１８に情報を伝送する。しかし、ＷＬＡＮ型のシステム１８における情報伝送は、ベアラ５４_２を介して情報を伝送する場合に、利用されるに違いないＱｏＳ定義とは、異なるＱｏＳ定義を有する。これは、アプリケーションがＵＭＴＳシステム１６で動作中に開始されたもので、アプリケーション５２はＵＭＴＳに関して伝わることの問題である。したがって、ユーザがシステム１８にハンドオーバする場合、アプリケーションの実行を継続するために、アプリケーションは、ＵＭＴＳのＱｏＳ定義を使用し、ベアラ５４_１を介して情報を送信することを中止し、ＷＬＡＮ型のシステム１８用の適切なＱｏＳ定義を使用し、ベアラ５４_２を介して情報の送信を開始する。上述の通り、システム１８はあらゆる型のＷＬＡＮ型のシステムであることが可能で、したがってシステムに応じて適切なＱｏＳ定義を変えることができることに留意されたい。供給されるベアラ５４の数が、シームレスに動作することができるＷＴＲＵにわたるシステムの型の数に一致することが望ましいことにも留意されたい。アプリケーションを構成することにより、ベアラ等が提供されているすべてのシステムの型の間を変換することが望ましい。

次に図４を参照すると、別の実施形態を示し、さらにまた、ＷＴＲＵ５０は、所望のあらゆる数の様々な型の無線通信システムを越えてシームレスに動作することができる。本実施形態において、変換すなわちマッピングの機能は、アプリケーション５２から分離されている。この装置は、アプリケーションが、様々な型の無線通信システムのＱｏＳ要件を変換する責任なしに、通常どおり動作できるという点で好ましい場合もある。

本実施形態においてでは、トランスレータ（ｔｒａｎｓｌａｔｏｒ）５６_２、５６_ｎが、アプリケーションと１つを除く各ベアラとの間に供給されることが望ましい。したがって、アプリケーション５２を、特定の型のシステム、例えばＣＤＭＡ２０００で開始し、ユーザがそのシステム内で操作を続ける場合、アプリケーション５２は、ＣＤＭＡ２０００のＱｏＳ要件を変換する必要なしに、ベアラ５４_１と直に通信することができる。ユーザが、所定のシステムの型から別のシステムの型にハンドオーバをしようとしない場合、この方法であらゆる型の無線通信システムにサービスを提供することが望ましい。すなわち、例えば、ＷＴＲＵ５０がＣＤＭＡ２０００からＵＭＴＳに切り換わり、ＵＭＴＳのアプリケーションを開始する場合、アプリケーション５２とベアラ５４_１は、ＵＭＴＳのＱｏＳ要件を使用して直に通信するであろう。

ユーザが、所定のシステムの型から別のシステムの型にハンドオーバをする場合、アプリケーション５２は、ユーザがハンドオーバする先のシステムに対応するベアラと通信する。さらに、アプリケーション５２は通常どおり実行を継続するが、アプリケーションと対応するベアラとの通信は、対応するベアラによって受信される前に適切に変換される。例えば、ＧＳＭシステムから８０２．１１ネットワークへのハンドオーバをすると仮定すると、ひとたびハンドオーバが行われると、アプリケーション５２からの通信を、８０２．１１のベアラ、例えばベアラ５４_ｎに経路指定する。アプリケーションは、ユーザがＧＳＭのシステムで動作中に開始されたものであり、したがってアプリケーションはＧＳＭに関するＱｏＳ要件を指定するが、ＱｏＳ要件は、ベアラ５４_ｎに対応するトランスレータ５６_ｎによって変換され、その結果、ユーザにＧＳＭシステムと８０２．１１システムを越えてシームレスな動作を提供する。

異なるシステムの型の間でハンドオーバを行い、変換すなわちマッピングの機能をシステム自体で実行する場合、ベアラはハンドオーバが行われた元のシステムによって指定されたままである。しかし、ユーザがハンドオーバした先のシステムは、ＱｏＳ要件が別の型の無線通信システムの定義（または不適切な定義）に基づいてそのシステムと通信していることを認識し、その要件を適切に変換する。この変換により、ユーザが、所定のシステム型で開始したいかなるアプリケーションまたはサービスであっても、ユーザが別のシステムの型にハンドオーバしたにもかかわらずシームレスな継続を可能にする。この装置はまた、ハンドオーバをするＷＴＲＵが、例えば、図３および図４で説明したように構成されることを必要とするものではない。

上述のとおりに、ＱｏＳ要件のマッピングは、所望のあらゆるシステム構成要素で行うことができる。しかし、一例として、セルラー型の無線通信システムにおいて、マッピングは、コアネットワークの、さらに加えて一例として、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）またはホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）で行うことができる。もちろん、このようなシステムでは、マッピングを基地局または無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）で実行することもできる。ＷＬＡＮ型のシステムに関して、マッピングはさらにまた、所望のあらゆるシステムの構成要素で実行することができる。一例として、マッピングは、そのようなシステムのアクセスポイント、アクセスルータ、またはコンピュータネットワーク部分で実行することができる。

次に図５を参照すると、様々な型の無線通信システムの間でＱｏＳ要件をマッピングする方法１００を示す。ステップ１０２において、方法１００がここから始まり、特定の型の無線通信システムでアプリケーションまたはサービスを開始する。次いで、ステップ１０４において、アプリケーションが開始された特定の型の無線通信システムのＱｏＳ要件に従って、ベアラ等にＱｏＳ要件を指定する。

ステップ１０６において、別の型の無線通信システムにハンドオーバをするかどうかを決定する。ハンドオーバをしない場合、方法１００はステップ１０８に移り、ステップ１０８において、アプリケーションまたはサービスを完了するかまたは終了するまで継続する。ハンドオーバをする場合、方法１００はステップ１１０に移り、ステップ１１０において、ユーザのハンドオーバ先である無線通信システムのＱｏＳ要件に従って、ＱｏＳ要件を指定する。このステップにより、コネクションおよび／またはセッションを、所定のシステムの型から他のシステムの型にシームレスに継続することを可能にする。

変換がＷＴＲＵで行われる場合、ＱｏＳ要件を、ユーザのハンドオーバ先のシステムのＱｏＳ要件に従ってベアラ等に指定する。変換がシステムで行われる場合、ユーザのハンドオーバ元のシステムのＱｏＳ要件に従ってＱｏＳ要件をベアラ等に指定し、ユーザのハンドオーバ先のシステムにより適切な変換を実行する。

本発明を特定の型の無線通信システムと併せて説明してきたが、本発明はこのようなシステムに限定されるものではなく、すべての型の無線通信システムを越えて実装することができる。さらに、セルラーおよびＷＬＡＮ型のシステムについて述べたが、例えば赤外通信システムなど他の型の無線通信システムも当然、本発明の範囲に含まれる。

さらに、本発明を様々な実施形態に関して説明してきたが、添付の特許請求の範囲に要点を述べた本発明の範囲に含まれる他の変形形態については、当業者には明らかであろう。

様々な型の無線通信システムの、重複するカバーエリアを示す図である。 ＷＴＲＵが、要求されたレベルのサービス品質を維持しながら複数の無線通信システムを越えて動作することが可能な複数の無線通信システムを示す図である。 様々な型の通信システムの間でサービス品質の要件をマッピングすることが可能なＷＴＲＵの実施形態を示す図である。 様々な型の通信システムの間でサービス品質の要件をマッピングすることが可能なＷＴＲＵの実施形態を示す図である。 様々な型の無線通信システムを越えてサービス品質の要件をマッピングできる方法を示す図である。

Claims (8)

1. 無線送受信ユニット内で実行される方法であって、
   第１の無線通信システムにしたがって定義された複数のサービス品質要求を有する第１のベアラを使用して、第１のタイプの第１の無線通信システムを介して通信することと、
   前記第１の無線通信システムから第２のタイプの第２の無線通信システムへのハンドオーバを実行することと、
   前記第１の無線通信システムにしたがって定義された複数のサービス品質要求を、前記第２の無線通信システムにしたがって定義された複数のサービス品質要求に変換することと、
   前記ハンドオーバに応答して、変換された前記複数のサービス品質要求を有する第２のベアラを使用して、前記第２の無線通信システムを介して通信することと
   を備えたことを特徴とする方法。
2. 前記第１の無線通信システムはＵＭＴＳシステムであり、前記第２の無線通信システムはＣＤＭＡ２０００システムであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の無線通信システムはセルラーシステムであり、前記第２の無線通信システムは無線ローカルエリアネットワークであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記第１の無線通信システムは無線ローカルエリアネットワークであり、前記第２の無線通信システムはセルラーシステムであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 第１の無線通信システムにしたがって定義された複数のサービス品質要求を有する第１のベアラを使用して、第１のタイプの第１の無線通信システムを介して通信し、前記第１の無線通信システムから第２のタイプの第２の無線通信システムへのハンドオーバを実行するように構成された送受信部と、
   前記第１の無線通信システムにしたがって定義された複数のサービス品質要求を、前記第２の無線通信システムにしたがって定義された複数のサービス品質要求に変換するように構成されたトランスレータと
   を備え、
   前記送受信部は、前記ハンドオーバに応答して、変換された前記複数のサービス品質要求を有する第２のベアラを使用して、前記第２の無線通信システムを介して通信するように構成されていることを特徴とする無線送受信ユニット。
6. 前記第１の無線通信システムはＵＭＴＳシステムであり、前記第２の無線通信システムはＣＤＭＡ２０００システムであることを特徴とする請求項５に記載の無線送受信ユニット。
7. 前記第１の無線通信システムはセルラーシステムであり、前記第２の無線通信システムは無線ローカルエリアネットワークであることを特徴とする請求項５に記載の無線送受信ユニット。
8. 前記第１の無線通信システムは無線ローカルエリアネットワークであり、前記第２の無線通信システムはセルラーシステムであることを特徴とする請求項５に記載の無線送受信ユニット。

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