JP4510897B2 - 二重転送モードにおいて無線資源接続が解放されたときにチャネルを割当てるシステム - Google Patents

二重転送モードにおいて無線資源接続が解放されたときにチャネルを割当てるシステム Download PDF

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Description

本発明は、2005年1月5日に出願された米国仮特許出願第60/641,911号の優先権を主張する。
本発明は無線通信に関し、より詳細には、移動端末と無線通信を行うためのパケット交換方法および回線交換方法に関する。
最初のGSM(移動通信用グローバル・システム)ネットワークは、音声サービスに対して設計された。GSMデータ・サービスが開始されると、回線交換(CS)ベアラ・サービスは集中的な特性を有する一定形式の用途に対して特に良好に適してはいないことが明らかとされた。故に、新たなパケット交換式(PS)データ伝送GPRS(汎用パケット無線サービス)は、パケット・サービスに対して規定された。GPRSはGSMネットワークを利用するパケット無線ネットワークであり、該GPRSは、(たとえば移動局などの)移動デバイスとGPRSネットワークとの間におけるエア・インタフェースに対するGPRSプロトコル層によりデータ・パケット伝送の最適化を試行する。
GPRS移動デバイス(MS)は、3つの動作モード、すなわちクラスA、クラスBおよびクラスCの動作モードで動作し得る。たとえば、言及したことにより本明細書中に援用される3GPP TS 23.060、“サービス説明;ステージ2”を参照されたい。クラスAの動作モードにおいて、MSはGPRSサービスおよび他のGSMサービスの両方に対して帰属される。移動ユーザは、たとえば通常のGSM音声発呼とGPRSデータ・パケット受信とを同時に行うなどの様に、2つのサービス上で同時に発呼を実行および/または受信し得る。クラスBの動作モードにおいて、MSはGPRSおよび他のGSMサービスの両方に帰属するが、該MSは一度に片方のサービスのみで動作し得る。クラスCの動作モードにおいて、MSはGSMネットワークまたはGPRSネットワークのいずれかのみに帰属し得る。その選択は手動で行われると共に、同時的な動作は無い。
MSがクラスAモード(すなわち二重転送モード)において動作するときには、MSの挙動に対して問題が生ずる。規格に依れば、二重転送モード(DTM)にある間にMSがCS接続(すなわちRR接続)を解放したとき、パケット資源は中断され得る。たとえば、言及したことにより本明細書中に援用される3GPP TS 44.018、“無線資源制御プロトコル”を参照されたい。この問題は、(言及したことにより本明細書中に援用される)2004年3月16日に出願された米国特許出願第10/802,407号において論じられた如き、パケット転送モードから二重転送モードへと変わるときに遭遇する問題とは別である。この問題はまた、(言及したことにより本明細書中に援用される)米国特許出願第10/763,936号において論じられた如き、二重転送モードからパケット転送モードへと遷移する際に、移動デバイスがそのパケット交換機能をアイドリングすることを強制されるときに遭遇する問題とも別である。
もし上記ネットワークおよびMSが拡張DTM CS解放手順をサポートするなら、上記MSは、RR接続が解放されたときに直接的にパケット転送モードに入り得る。これは図1に示されている。また、(言及したことにより本明細書中に援用される)3GPP TS 43.064、“GPRS無線インタフェースの全体的説明;ステージ2”も参照されたい。
現在の規格(言及したことにより本明細書中に援用される3GPP TS 44.018、“無線資源制御プロトコル”)に基づくと、MSがパケット転送モードに在り且つ(無線資源もしくはRR接続とも称される)CS接続が必要とされたとき、先ず全てのパケット資源が中断されねばならず、次にRR接続が確立され、最後にパケット資源が要求され得る。このプロセスは、たとえば上記MSが発呼を開始したときに行われる。この先行技術のシステムは、RR動作モードと、(DTMサポートされた)クラスAとクラスBとの間における遷移とを示す図1に例示される(上述の3GPP TS 43.064、“GPRS無線インタフェースの全体的説明;ステージ2”も参照)。一時的ブロック流(TBF)の解放によればMSはパケット転送モード106からアイドル/パケット・アイドル状態104へと移り、その後にMSは、パケット転送機能およびRR機能の両方を含む二重転送モード102にアクセスすべく、専用RR接続108を確立せねばならない。換言すると、パケット転送接続106の解放の後でMSはパケット・アイドル・モード104に在ると共に、該MSは、専用CSモード108を介して二重モード102に入るために、もう一度、システム情報の完全な獲得を実施し且つPS資源を要求せねばならない。
図2は、先行技術のシステムが拡張DTM CS解放手順により如何にして作動するかを示している。4本の垂直線はネットワークの各部分またはステージを表している。線202は移動デバイス(MS)を表し、線204は基地局システム(BSS)を表し、線206はサービングGPRSサポート・ノード(SGSN)を表し、且つ、線208は移動交換局(MSC)を表している。図2は、最初に二重モードに従い回線交換セッション212およびパケット交換セッション210が進行することを示している。その後、MSまたはネットワークはCS接続の接続解除213を開始可能であり、すると回線交換式の発呼は発呼制御レベルにて解放され、引き続いてチャネルが解放される。図2においては、CS=RR接続が解放されると共に、MSはパケット転送モード216に移る。上記MSは、パケット転送に対して使用されるタイムスロットにおいてのみ、該MSのパケット資源を維持し得る。故に上記MSは、RR接続に対して割当てられた単一のタイムスロット、または、RR接続とパケット転送とにより共有された単一のタイムスロットを解放する。上述の3GPP TS 44.060、“無線リンク制御/媒体アクセス制御(RLC/MAC)プロトコル”に仕様を定められた現在の手順によれば、パケット転送モードに在る間に上記ネットワークは、再構成を行うと共に、上記MSに対して割当てられるタイムスロットの個数を増大するのが通常である。
残念乍ら現在の規格は、RR接続の解放の後においてパケット転送モードにおいて使用されるべきタイムスロットの割当ての仕様を定めていない(すなわちTDMA構造における個数および箇所の仕様が定められていない)。現在における作業仮説は、移動デバイスは、RR接続トラフィックと共有された可能的なタイムスロット(の個数および箇所など)を除き、二重転送モードにおいて使用されるパケット資源を使用し得る、ということである。しかし現在において、二重転送モードに在る間にRR接続が解放されたときに柔軟にパケット資源を割当てる手法は無い。
本発明は、RR接続に対して使用された無線資源が如何にして、無線インタフェースにおける一切の付加的な信号通知なしでパケット資源へと変換され得るか、および、二重転送モードに在る間におけるRR接続の解放後にMSによりパケット転送モードにおいて使用されるべく割当てられた無線資源をネットワークが如何に示し得るかを記述する。本発明は先行技術を改良することから、二重転送モードに在る間にRR接続が解放されたときに柔軟な様式でパケット資源が割当てられ得る。
本発明に依れば、パケット転送モードにおいて、PACKET TIMESLOT RECONFIGUREメッセージの伝送の如き不必要な付加的信号通知が回避され得る、と言うのも、二重転送モードに在る間にチャネル割当ては既に伝送されているからである。更に、ネットワークは更に多くの無線資源を割当て可能であり、移動デバイスはRR接続の解放の直後に該無線資源を使用し得る。
本発明の移動デバイス、システム、方法およびソフトウェアは、移動デバイスが、パケット交換接続および回線交換接続が同時に使用されるという二重モードから、パケットが転送されるという単一モードへと遷移する際に無線通信システムにおいて使用される。回線交換接続が解放されたとき、パケット資源は、回線交換接続トラフィックに対して使用されたタイムスロットを、パケット・データ・トラフィックに対して使用されるタイムスロットへと変換することにより割当てられる。同様に、回線交換接続の解放段階の間であるが該回線交換接続の解放段階の完了前に、回線交換接続の解放の後に行われる変換を移動デバイスに対して通知するために、移動デバイスに対しては既存メッセージにおいて喚起信号が提供される。
此処では2つの基本的実施例、すなわち変換の解決策および再構成の解決策が記述される。但し、これらの実施例は本発明が如何に実現され得るかの例であると共に、発明の有効範囲を制限すると解釈されるべきでないことは理解される。
変換の解決策に関して第1の選択肢は、現在の作業仮説に対する最小限の変更を伴うと共に、パケット転送モードにおいては、二重転送モードにおいて割当てられたよりも1個以上多いパケット・データ・チャネル(PDCH)上に同一の無線資源を維持する。これに加えてネットワークは、RR接続に対して割当てられた無線資源からパケット資源への変換を行い得る。二重転送モードにおいて、RR接続に対して割当てられた無線資源は、パケット転送と共有された全タイムスロットまたは半タイムスロットのいずれかであり得る。両方の場合において、ネットワークは、RR接続トラフィックに対して使用されたタイムスロット(たとえばトラフィック・チャネルTCH/FまたはTCH/H)からパケット・データ・トラフィック(たとえばパケット・データ・トラフィック・チャネルPDTCH)への変換を行い得ることが提案される。
図3はTCH/FがPDTCH/Fへと変換されるというマルチスロット・クラス5割当ての変換を示している。上側の2つの時分割多元接続(TDMA)フレーム構造310および320は、二重転送モードに在る間のタイムスロット割当てを表す一方、下側の2つのTDMAフレーム構造330および340は、RR接続の解放後にパケット転送モードに在る間における対応タイムスロット割当てを表している。
図4は、選択的な単一のタイムスロット割当てが如何に変換され得るかを示している。此処でも、上側の2つの時分割多元接続(TDMA)フレーム構造410および420は最初のタイムスロット割当てを表し、且つ、下側の2つのTDMAフレーム構造430および440は、対応する後続的なタイムスロット割当てを表している。組み合わせタイムスロットは、パケット転送モードに在る間に移動デバイスにより使用される単一個のPDTCH/Fタイムスロットへと変換される。
図5は、可能的な変換の場合の最後の例を示している。此処でも、上側の2つの時分割多元接続(TDMA)フレーム構造510および520は最初のタイムスロット割当てを表し、下側の2つのTDMAフレーム構造530および540は、対応する後続的なタイムスロット割当てを表している。この場合、組み合わされたダウンリンク・タイムスロットは単一のPDTCH/Fへと変換され、且つ、割当てられたTCH/Hから成る単一のアップリンク・タイムスロットは単一のPDTCH/Fへと変換される。ネットワークは、RR接続の解放の後に変換が起きることをMSに対して通知するために、喚起信号を送信する必要がある。この表示が必要なのは、上記MSに対して割当てられるに十分な資源を上記ネットワークが有さないこともあるからである(すなわち、空きタイムスロットは他の目的に対して使用される)。本発明の実施例に依ればこの表示は、PACKET CS RELEASE INDICATION、CHANNEL RELEASEのいずれかにおいて、または、他のメッセージにおいて付加される。
上述の再構成の解決策に関し、完全な解決策は、ネットワークに対して完全制御を与えることで同一の又は異なるキャリヤ上でひとつ以上のPDCH上に無線資源を割当てることである。本発明の好適実施例に依れば、上記ネットワークはRR接続解放段階において、再構成されたダウンリンクおよびアップリンクのパケット資源をMSに対して表示する。上記ネットワークは再構成のために、PACKET CS RELEASE INDICATIONまたは別のメッセージのいずれかを使用し得る。別のメッセージを伴う後者の選択肢は、3GPP TS 44.060、“無線リンク制御/媒体アクセス制御(RLC/MAC)プロトコル”に仕様を定められた如きPACKET TIMESLOT RECONFIGUREメッセージの使用を必要とし得る。この場合、PACKET TIMESLOT RECONFIGUREメッセージには、拡張 DTM CS 解放表示パラメータも付加される。いずれにしても、先の選択肢(すなわち PACKET CS RELEASE INDICATION メッセージの使用)は多くの場合に好適であり得る、と言うのも、それは既に拡張 DTM CS 解放手順に対して適合されているからである。此処に、この選択肢に対するメッセージ内容の例が在る。
<Packet CS Release message content>::=
<PAGE_MODE bit (2)>
<GLOBAL_TFI:<Global TFI IE>>
<ENHANCED_DTM_CS_RELEASE_INDICATION: bit>
{0|1<Packet Uplink Assignment:<Uplink Assignment IE>>}
{0|1<Packet Downlink Assignment:<Downlink Assignment IE>>}
<padding bits>
アップリンク割当ておよびダウンリンク割当ての仕様を PACKET CS RELEASE INDICATION メッセージ中で定めると、情報に対して最も効率的なコード化が提供される。この結論は、PACKET TIMESLOT RECONFIGURE メッセージはR97において既に仕様を定められていることから、この特定の場合には適切でない情報を含むという事実に基づいている。斯かる無関係の情報はメッセージのセグメント化に繋がることから、伝送時間が更に長くなり且つRR接続の解放が相当に長く遅延される。
次に図6に移ると、回線交換接続が解放されたときにパケット資源を割当てる方法600が示される。最初に移動デバイスは、パケット交換接続および回線交換接続が同時に使用されるという二重転送モード(DTM)において機能610している。次に、回線交換接続の解放は、移動デバイスにより又はネットワーク側にて開始620される。解放段階の間(すなわち解放が完了する前)に上記移動デバイスは、CSからパケット・データへの迫り来るタイムスロット変換が喚起される。引き続き、タイムスロットは回線交換からパケット・データ・トラフィックへと変換640される。
図7は、直上に記述された上記方法を実施するシステム700の一例を示すブロック図である。該システムは当然乍ら、最初は二重転送モードを用いてネットワーク720と通信する移動デバイス710を含んでいる。上記ネットワーク内において信号通知ユニット730は、上記移動デバイスとネットワークとの間における回線交換接続の解放の開始を信号通知する(代替的に、解放は上記移動デバイスにより開始され得る)。CS解放の開始に応じて、喚起信号要素740は上記移動デバイスに対して変換喚起信号を送信し、引き続き、変換要素750はタイムスロットをCSからパケット・データへと変換する。喚起信号要素740および変換要素750はネットワーク要素760において実現され得る一方、信号通知ユニット730は代替的に移動デバイス710内に配置され得る。
次に図8に移ると、この図は本発明の実施例に係る移動デバイス800を示している。言及された如く、ネットワーク側においてではなく移動側において信号通知ユニット810が回線交換資源の解放を開始することは可能である。これに応じて移動デバイスは、CSからパケット交換データへの迫り来るタイムスロット変換を該移動デバイスに通知する喚起信号を受信する。この喚起信号情報によれば中央処理要素820は、二重転送モードが終了すれば直ちに変換済みタイムスロットを受信すべく準備できる。
本出願の全ての図面および付随する最良形態実施例の叙述的な検討は、考察された方法、移動デバイス、システム、ネットワーク要素およびソフトウェアを完全に厳密に論ずること意図していないことを理解すべきである。当業者であれば、本出願の各段階および各信号は種々の形式の中間的相互作用を除外しない概略的な因果関係を表すということを理解し、且つ、本出願に記述された種々の段階および構造は本明細書において更に詳述する必要のない種々の形態および順序を以てハードウェアおよびソフトウェアの種々の異なる組み合わせにより実現され得ることを更に理解し得よう。
図1は、先行技術に係るRR動作モードおよび(DTMサポートされた)クラスAおよびBの遷移を示す図である。 図2は、先行技術に係る二重転送モードに在る間における拡張DTM CS解放手順を示す図である。 図3は、マルチスロット・クラス5の割当ての変換を示している。 図4は、選択的な単一のタイムスロットの変換を示している。 図5は、マルチスロット・クラス11のタイムスロット割当ての変換を示している。 図6は、本発明に係る方法の実施例を示すフローチャートである。 図7は、本発明の実施例に従うシステムを示す図である。 図8は、本発明の実施例に従う移動デバイスのブロック図である。

Claims (14)

  1. パケット交換接続および回線交換接続が同時に使用されるという二重転送モードで機能し得る移動デバイスと、
    前記移動デバイスとネットワークとの間における回線交換接続の解放の開始を信号通知する信号通知ユニットと、
    前記解放の開始に応じて、回線交換接続トラフィックに対して前記移動デバイスにより使用された全または半タイムスロットをパケット・データ・トラフィックに対して使用されるタイムスロットへと変換する前記ネットワーク内の変換要素と、及び、
    回線交換接続の解放の後に行われる前記変換について前記移動デバイスに通知するために、前記移動デバイスが前記二重転送モードに在る間に、喚起信号を該移動デバイスに対して提供する喚起信号要素と
    を有するシステムであって、
    前記喚起信号は、解放表示またはチャネル解放に含まれ、
    前記変換要素は、パケット・データ・トラフィックに対して前記移動デバイスにより既に使用されているタイムスロットをパケット転送モードにおいて維持すべく構成され、
    前記変換要素は更に、パケット・データ・トラフィックに対して前記移動デバイスにより使用されるべき更なるタイムスロットを付加すべく構成され、及び、
    前記変換要素は更に、回線交換トラフィックに対して前記移動デバイスにより使用されていたタイムスロットを割当て解除すべく構成される、
    システム
  2. パケット・データと合わせて全無線資源タイムスロット、又は半無線資源タイムスロットの少なくとも1つを包含するよう、前記二重転送モードの間の初期に無線資源を割当てる、請求項1に記載のシステム。
  3. 前記喚起信号要素は前記解放の開始に応答し、且つ、前記喚起信号は再構成されたダウンリンクおよびアップリンク・パケット資源を表す、請求項1に記載のシステム。
  4. 前記喚起信号要素は更に、前記変換が回線交換接続の解放の後に行われることを、回線交換接続の解放段階の間であるが該回線交換接続の解放段階の完了前に、前記移動デバイスに対して喚起するためのものである、請求項1に記載のシステム。
  5. パケット交換接続および回線交換接続が同時に使用されるという二重転送モードで機能する段階と、
    回線交換接続の解放を開始する又は受信する段階と、
    移動デバイスが前記二重転送モードに在る間に、回線交換接続の解放の後に行われる変換についてネットワークから喚起信号を受信する段階であって、該喚起信号は、パケット解放表示またはチャネル解放に含まれる、段階と、及び、
    回線交換接続トラフィックに対して前記移動デバイスにより使用された全または半タイムスロットをパケット・データ・トラフィックに対して該移動デバイスにより使用されるタイムスロットへと変換する段階と、
    を有する方法であって、
    前記変換段階は、パケット・データ・トラフィックに対して前記移動デバイスにより既に使用されているタイムスロットをパケット転送モードにおいて維持し、
    前記変換段階は、パケット・データ・トラフィックに対して前記移動デバイスにより使用されるべき更なるタイムスロットを付加し、且つ、
    前記変換段階は、回線交換トラフィックに対して前記移動デバイスにより使用されていたタイムスロットを割当て解除する、
    方法
  6. パケット・データと合わせて全無線資源タイムスロット、又は半無線資源タイムスロットの少なくとも1つを包含するよう、前記二重転送モードの間の初期に無線資源を割当てる、請求項5に記載の方法。
  7. 前記喚起信号は前記開始段階の後で生成され、且つ、前記喚起信号は再構成されたダウンリンクおよびアップリンク・パケット資源を表す、請求項5に記載の方法。
  8. 回線交換接続の解放段階の間であるが該回線交換接続の解放段階の完了前に、前記変換段階は回線交換接続の解放の後に行われるという前記喚起信号を前記ネットワークから受信する段階、を更に備えて成る、請求項5に記載の方法。
  9. 移動デバイスとネットワークとの間における回線交換接続の解放の開始に応じて、回線交換接続トラフィックに対して前記移動デバイスにより使用された全または半タイムスロットをパケット・データ・トラフィックに対して前記移動デバイスにより使用されるタイムスロットへと変換する変換要素と、
    回線交換接続の解放の後に行われる前記変換について前記移動デバイスに通知するために、前記移動デバイスが二重転送モードに在る間に、喚起信号を該移動デバイスに対して提供する喚起信号要素と、
    を有するネットワーク要素であって、
    前記喚起信号は、解放表示またはチャネル解放に含まれ、
    前記変換要素は、パケット・データ・トラフィックに対して前記移動デバイスにより既に使用されているタイムスロットをパケット転送モードにおいて維持すべく構成され、
    前記変換要素は更に、パケット・データ・トラフィックに対して前記移動デバイスにより使用されるべき更なるタイムスロットを付加すべく構成され、且つ、
    前記変換要素は更に、回線交換トラフィックに対して前記移動デバイスにより使用されていたタイムスロットを割当て解除すべく構成される、
    ネットワーク要素
  10. プロセッサにより実行されたときに、
    パケット交換接続および回線交換接続が同時に使用されるという二重転送モードを作用させ、
    回線交換接続の解放を開始し、又は受信し
    移動デバイスが前記二重転送モードに在る間に、回線交換接続の解放の後に行われる変換についてネットワークから喚起信号を受信し、該喚起信号は、解放表示またはチャネル解放に含まれ、及び、
    回線交換接続トラフィックに対して前記移動デバイスにより使用された全または半タイムスロットをパケット・データ・トラフィックに対して前記移動デバイスにより使用されるタイムスロットへと変換する
    よう適合された実行可能コードが組み込まれたコンピュータ可読媒体であって、
    前記変換は、パケット・データ・トラフィックに対して前記移動デバイスにより既に使用されているタイムスロットをパケット転送モードにおいて維持し、
    前記変換は、パケット・データ・トラフィックに対して前記移動デバイスにより使用されるべき更なるタイムスロットを付加し、且つ、
    前記変換は、回線交換トラフィックに対して前記移動デバイスにより使用されていたタイムスロットを割当て解除する、
    二重転送モードの間に回線交換接続が解放されたときにパケット資源を割当てるソフトウェア・データ構造がコード化されたコンピュータ可読媒体。
  11. パケット交換接続および回線交換接続が同時に使用されることでネットワークに対して通信を行うという二重転送モードから、実質的にパケット交換のみを使用するというモードへと遷移する移動デバイスであって、
    該移動デバイスと前記ネットワークとの間における回線交換接続の解放の開始、又は受信を信号通知する信号通知ユニットと、
    該移動デバイスが前記二重転送モードに在る間に前記ネットワークから受信した喚起信号に応じて、回線交換接続トラフィックに対する使用からパケット・データ・トラフィックに対して使用されるタイムスロットへと前記ネットワークにより変換された全または半タイムスロットを受信して処理する準備を行う中央処理要素と、
    を備えて成り、
    前記喚起信号は、解放表示またはチャネル解放に含まれ、
    前記中央処理要素は、パケット・データ・トラフィックに対して前記移動デバイスにより既に使用されているタイムスロットをパケット転送モードにおいて維持すべく構成され、
    前記中央処理要素は更に、パケット・データ・トラフィックに対して前記移動デバイスにより使用されるべき更なるタイムスロットを付加すべく構成され、且つ、
    前記中央処理要素は更に、回線交換トラフィックに対して前記移動デバイスにより使用されていたタイムスロットを割当て解除すべく構成される、
    移動デバイス。
  12. 前記中央処理要素が、パケット・データと合わせて全無線資源タイムスロット、又は半無線資源タイムスロットの少なくとも1つを包含するよう、前記二重転送モードの間の初期に無線資源を割当てるよう更に構成される請求項11に記載の移動デバイス。
  13. 前記喚起信号は再構成されたダウンリンクおよびアップリンク・パケット資源を表す、請求項11に記載の移動デバイス。
  14. 前記喚起信号は、回線交換接続の解放段階の間であるが該回線交換接続の解放段階の完了前に受信される、請求項11に記載の移動デバイス。
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