JP4774438B2 - 確認および迅速なＱｏＳ確立方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信ネットワークにおけるリソース管理に係わり、特に、モバイル環境におけるサービスの質（ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ）リソースの確認および確立に関わる。

モバイル・ワイヤレス通信の益々の普及と共に多数の通信技術が開発されている。各技術は、異なる環境、異なる条件下、または、異なる期間中のユーザのニーズに取り組んでいる。その結果、ユーザのニーズ全体が異なる技術の組み合わせによって取り組まれている。従って、ユーザは、それぞれのニーズを満たすために異種の通信ネットワークを利用する。

多数の技術の中には、ＩＥＥＥ８０２．１１ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）が含まれる。この通信技術は、通信活動が高いまたはホット・スポットの局部的なエリアで使用される。住居、オフィス、または、店のような場所で一般的に利用可能である。ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮは、１１Ｍｂｐｓまたは５４Ｍｂｐｓといった全利用可能データ速度によって特徴付けられる。これは、物理層において利用可能なデータ速度である。ＩＰ層で計算されるように典型的に持続されるスループットは、ヘッダ、シグナリングおよびタイミング・オーバーヘッドによりそれぞれ約４Ｍｂｐｓ乃至５Ｍｂｐｓ、および、１０Ｍｂｐｓ乃至２０Ｍｂｐｓである。そのコンテンション・ベースのＣＳＭＡ／ＣＡ無線アクセス技法により、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮは、高いパケット損失率および長い無線アクセス遅延によっても特徴付けられる。ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮの性能は、それぞれの場所によっても影響を及ぼされる。例えば、オフィス環境におけるＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮは、住居環境におけるよりもより多くのユーザによって利用される。そのため、負荷レベル、従って、遅延は、オフィス用ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮに対する方が高い。

ユーザのニーズに取り組む別の技術は、セルラーＧＰＲＳネットワークである。この通信技術は、数平方キロにわたる広い領域を網羅するために使用される。セルラーＧＰＲＳネットワークは、１７１Ｋｂｐｓといった全利用可能データ速度によって特徴付けられる。コンテンション・フリーＴＤＭＡ無線割り付け技術により、セルラーＧＰＲＳネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮと比較して、より低いパケット損失率およびより短い無線アクセス遅延によって特徴付けられる。

現在、益々用いられている別の通信技術は、セルラー三世代（３Ｇ）ネットワークである。同技術は、セルラーＧＰＲＳネットワークと同様に広い領域を網羅するために使用される。セルラー３Ｇネットワークは、３８４Ｋｂｐｓといった全利用可能データ速度によって特徴付けられ、より多くのデータ速度を伝える開発が更になされている。無線アクセスのために固有のコードが使用されるその無線割り付け技術により、コンテンションが回避される。これにより、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮと比較してより低いパケット損失率が得られる。初期状態を考えると、セルラー３Ｇネットワークは、セルラーＧＰＲＳネットワーク程広く利用可能でない。

一般的に、通信ネットワーク技術は、実現可能なデータ速度またはスループット、パケット損失率、再送信遅延、再送信の試み、無線アクセス遅延、および、ネットワーク負荷条件における差によって特徴付けられる。結果として生ずる異種性は、効果的な動作のために革新的な方法を必要とする。

モバイル・ワイヤレス・ユーザは、それぞれのニーズを満たすために異なる通信技術の組み合わせを典型的には使用する。例えば、モバイル・ワイヤレス・ユーザは、家にいるときはマルチモード端末装置を使用してＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮにアクセスし、家から都市に運転するときはセルラーＧＰＲＳネットワークに切り替え、都市の中心街領域の受信可能範囲に入るときはセルラー３Ｇネットワークに切り替え、最終的に、オフィスに到着するとＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮに再び切り替える。

［問題１：突然の切り替えは性能を妨害する］
モバイル・ワイヤレス・ユーザが異なる通信ネットワークの技術間で切り替えるとき、その様々な特徴および条件がユーザおよびそのアプリケーションに対するサービスの質（ＱｏＳ）の性能を変える。例えば、オフィス用ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮからセルラー３Ｇネットワークに切り替えるとき、ユーザは、低スループット、同時に、減少したパケット損失率、および、より短い無線アクセス遅延に直面する。従って、ユーザがストリーミング・ビデオ・アプリケーションを使用している場合、ネットワーク切り替えの後にビデオの質の突然の乱れまたは劣化が起こる。アプリケーション・性能は、あるタイプのネットワーク技術から別のものに切り替えるときシームレスであることが好ましい。あるいは、アプリケーション・性能は、主なネットワーク条件および特徴に少しずつ適合されなくてはならない。

ある通信ネットワークから別のものへの移行期間は、通信の重要な部分である。この期間中にモバイル・ワイヤレス・ユーザおよびそのアプリケーションが妨害に対して最も弱くなる。これは、従来の異種でない通信ネットワークにおいて、サービス提供者が新しく発生したセッションよりも移行セッションを優先的に扱うことから分かる。

［問題２：ＱＯＳマッピングがオーバーヘッドおよび時間を追加する］
更に、通信ネットワーク間の切り替えによって生ずるリンク特性の変化により、モバイル端末装置は、既存のＱｏＳ要件を新しいリンク特性および条件にマッピングしなくてはならない。これは、限定された電源を有するモバイル端末装置にとっては集中的で時間のかかるタスクである。ユーザが頻繁に切り替えると、ＱｏＳ要件のマッピングがＱｏＳ性能に悪影響を及ぼす処理オーバーヘッドとなる。追加的には、新しい通信ネットワークにおいてＱｏＳリソースをネゴシエートするために必要なシグナリングも、モバイル端末装置には知られていない適当なＱｏＳ要件を承認し確立するためにより大きい交換が必要となるため、時間がかかる。

［問題３：非効率的なリソース利用］
異なる通信ネットワークの技術間での切り替えから生ずる別の問題は、移動度条件における差によりＱｏＳリソースが効率的に割り付けられない点である。例えば、一人目のユーザがセルラー３Ｇネットワークから、二人目のユーザが別のＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮからと、二人のユーザがＩＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮに切り替えるとき、二人共新しいＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮに対して同一のＱｏＳリソース・リクエストを行う。しかしながら、セルラー３Ｇネットワークからの一人目のユーザは、ユーザのより低いスループットのセルラー３Ｇネットワークでの過去の履歴により、実質的により低い実際のスループット要件を有する。従って、両方のリクエストに対して同一のＱｏＳリソースを割り付けることは、セルラー３Ｇからの一人目のユーザが完全に利用しないため、非効率的である。この問題は、異なるタイプの前の通信ネットワークからＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮに移動するユーザが多いときに悪化する。

［問題４：未認証ＱｏＳリクエスト］
非効率的なリソース割り付けの問題に関連して、不正確なＱｏＳリソース・リクエストの問題が存在する。現存の技術および従来技術に基づいて、通信ネットワークがユーザのＱｏＳリソース・リクエストの正確な性質を確認することが可能でない。その結果、通信ネットワークは、ユーザが前の通信ネットワークにおいて実質的により低いリソースを利用していた場合でもリクエストしたＱｏＳリソース全体を割り付けなくてはならない。例えば、ユーザが第１から第２の通信ネットワークに切り替えるとき、ユーザがどのタイプのネットワークから切り替えたか、第１のネットワークにおけるリソース利用のレベル、および、第１のネットワークで費やした時間分を確認することが可能でない。その結果、第２の通信ネットワークは、最適レベルのＱｏＳリソースを割り付けることができない。従って、合法的または非合法的であっても不正確なリソース・リクエストは既存の通信ネットワークの技術によって確認されない。

突然の性能変化、切り替えオーバーヘッド、非効率的なＱｏＳリソース割り付け、および、未認証のＱｏＳリクエストのこのような問題は、モバイル・ワイヤレス・ユーザからシームレスな通信を奪うことになる。結果として、モバイル・ワイヤレス・ユーザは、乏しいＱｏＳ性能を受けることになる。

特許文献１は、モバイル・ワイヤレス・ユーザがある通信ネットワークから別のネットワークに切り替えるときにＱｏＳ性能を調節する方法を開示する。同方法は、第２の通信ネットワークに送出される、第１の通信ネットワークのＱｏＳ特性を示す活性パケットに依存する。同方法は、その理論的な基づきにも関わらず、二つの異なるネットワークが互いと通信していることを必要とするため、制限された実用的なアピールがある。実際には、異なる技術の通信ネットワークは、通信可能に接続されていない。これは、セキュリティ上の懸念、競争の利点、および、非互換性による。従って、提案された方法は、モバイル・ワイヤレス・ユーザのニーズを解決することに効果的ではない。

特許文献２は、ＩＣＭＰタイム・スタンプ・メッセージを用いて第２の通信ネットワークにおいてＱｏＳ条件を決定する第１の通信ネットワークのための方法である。同方法は、有効的になるために二つのネットワークが通信可能に接続されることを必要とする点で特許文献１と同様に不都合である。従って、同方法は、実際には、異なる通信ネットワーク間で切り替えるモバイル・ワイヤレス・ユーザが直面する問題に取り組む実現可能な解決策ではない。

特許文献３は、通信ネットワーク間で切り替えるモバイル・ワイヤレス・ユーザのニーズに取り組む別の方法を例示する。同方法は、各通信ネットワークにおいて外部エージェントを利用し、ハンドオーバで一貫したＱｏＳを提供するよう協力することを要求する。これは、連携のための媒体を提供しない別個の通信ネットワーク間でモバイル・ワイヤレス・ユーザが切り替える実際の場合に実現可能でない。同方法の外部エージェントは、先に強調した問題に取り組むことに関して有効的でない。

これまで説明した従来技術は、別個の通信ネットワーク間で切り替えるモバイル・ワイヤレス・ユーザのニーズに取り組むことに関して既存の機構が不足していることを示している。特に、これらのユーザは、突然の性能変化、切り替えオーバーヘッド、非効率的なＱｏＳリソース割り付け、および、未認証のＱｏＳリクエストの問題に直面し、結果として、シームレスな通信が奪われる。
ＵＳ６，６９３，９１２Ｂ１“Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ａｃｔｉｖｅ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｍａｐｐｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ”２００４年２月従来特許出願 ＵＳ２００４／０００ １５１１Ａ１“Ｃａｔｐｒｏｂｅ”２００２年６月 ＵＳ２００４／００９ ５９１２Ａ１“Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ”２００２年１１月

前述の問題を鑑みて、本発明は、異質の通信ネットワーク上でＱｏＳリソースを迅速に確立するシステムおよび方法を提供することを目的とする。

更に、本発明は、モバイル・ワイヤレス・ユーザのＱｏＳ利用履歴をモニタリングし更新する方法を提供することを目的とする。

更に、本発明は、異質の通信ネットワーク上で切り替えるモバイル・ワイヤレス・ユーザからＱｏＳリクエストを確認する方法を提供することを目的とする。

更に、本発明は、モバイル・ワイヤレス・ユーザの実際のニーズに基づいてＱｏＳリソースを割り付ける方法を提供することを目的とする。

更に、本発明は、モバイル・ワイヤレス・ユーザが通信サービスを受ける決められた期間後にＱｏＳリソースの初期の割り付けを段々に調節する方法を提供することを目的とする。

本発明は、通信ネットワーク上のＱｏＳおよびネットワーク・リソース割り付けに関わる問題に取り組む。特に、本発明は、モバイル・ワイヤレス・ユーザが通信ネットワーク上を移動する際のネットワーク条件および特徴における突然の変化の問題に取り組む。本発明は、更に、モバイル・ワイヤレス・ユーザに対するシグナリングおよび処理オーバーヘッド並びに非効率的なリソース割り付けの問題に取り組む。本発明が取り組む別の問題は、モバイル・ワイヤレス・ユーザによるリソース・リクエストの確認である。

広い面では、本発明は、通信ネットワークのリソース利用更新を生成するシステムを提供し、同システムは、リソース利用を測定する手段と、リソース利用測定に確認を割り当てる手段とを備え、上記リソース利用更新が通信ネットワークのモバイル・ワイヤレス・ユーザが受ける通信ネットワーク・サービスを要約する。

別の面では、本発明は、リソース利用更新を確認するシステムを提供し、単一のまたは複数の外部エンティティとのモバイル・ワイヤレス・ユーザのセキュリティ関連付けに基づいてリソース利用更新に確認を割り当てる手段を有する。

リソース利用更新を確認する本発明の好ましい形態では、外部エンティティは認証、認定、および、認証（ＡＡＡ）エンティティである。

本発明の別の面は、モバイル・ワイヤレス・ユーザがネットワーク通信を迅速に確立するシステムを提供し、第１の通信ネットワークからリソース利用更新を受信する手段と、第１の通信ネットワークから第２の通信ネットワークに上記リソース利用更新を供給する手段と、を有し、第２の通信ネットワークにおいてリソースをネゴシエートするシグナリングは、上記リソース利用更新を用いて部分的にまたは完全に置換される。

ネットワーク通信を迅速に確立するシステムに対する本発明の好ましい形態では、第１のおよび第２の通信ネットワークは区別可能であり、この区別は技術、特徴、および、条件を含む。

ネットワーク通信を迅速に確立するシステムに対する本発明の好ましい形態では、リソース利用更新は、第１の通信ネットワークから第２の通信ネットワークに移動するモバイル・ワイヤレス・ユーザによって供給される。

本発明の更なる別の面では、ネットワーク・リソースを効率的に割り付けるシステムが提供され、モバイル・ワイヤレス・ユーザのリソース利用更新を確認する手段と、第１の通信ネットワークにおけるモバイル・ワイヤレス・ユーザの実際のリソース利用と一貫したネットワーク・リソースを割り付ける手段と、を有し、実際のリソース利用はモバイル・ワイヤレス・ユーザのリソース利用更新から決定される。

本発明の別の面によると、通信ネットワークにおいてネットワーク・リソースを効率的に割り付けるシステムが提供され、通信ネットワークによってモバイル・ワイヤレス・ユーザに通信サービスを提供する決定された期間後にモバイル・ワイヤレス・ユーザに対する最初のリソース割り付けを調節する手段を有する。

ネットワーク・リソースの効率的な割り付けに対する本発明の好ましい形態では、調節は通信ネットワークの主な条件および特徴にモバイル・ワイヤレス・ユーザの通信アプリケーションを徐々に適合するよう漸進的に行われる。

以下の説明では、説明目的のため、特定の番号、時間、構造、および、他のパラメータは、本発明の完全な理解を提供するために示されている。しかしながら、当業者には、本発明がこれらの特定の詳細を有することなく実施されてもよいことは理解されるであろう。

（実施例１−確認されたＱｏＳ履歴の分配）
図１を参照するに、通信ネットワーク（ＣＮ）（１００）は、単一のまたは複数の移動端末（ＭＴ）、例えば、ＭＴ（１０６）にサービスを提供する。ＣＮ（１００）は、ネットワーク・コントローラ（ＮＣ）（１０２）と、単一のまたは複数のネットワーク・アタッチメント・ポイント（ＮＡＰ）、例えば、（ＮＡＰ）（１０４）を有する。ＣＮ（１００）は、単一のまたは複数の他の通信ネットワーク、例えば、インターネットにインタフェースされてもよい。

ＮＣ（１０２）は、ネットワーク・リソースを調整し、ＮＡＰ（１０４）のようなＮＡＰを用意し、ＭＴ（１０６）のようなＭＴを制御することができるコントローラ・エンティティを表す。ＮＡＰ（１０６）は、ＭＴ（１０６）のようなＭＴと無線インタフェースを確立して維持し、無線活動をモニタリングし、ＭＴとＣＮとの間の通信トラフィックを遅延することができるコンタクト・エンティティを表す。ＮＣ（１０２）およびＮＡＰ（１０４）は、ワイヤー・ライン、または、ワイヤレス・リンクを用いて通信可能に接続されている。

ＮＣ（１０２）およびＮＡＰ（１０４）は、異なる通信ネットワークに対して異なる役割を担う。ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮに関して、ＮＣ（１０２）は、ＷＬＡＮコントローラまたはＷＬＡＮスイッチを表し、ＮＡＰ（１０４）はワイヤレス・アクセス・ポイント（ＷＡＰ）を表す。このような場合、ＮＣ（１０２）およびＮＡＰ（１０４）は、ＩＥＴＦ、ＣＡＰＷＡＰプロトコルを用いて通信されてもよい。セルラーＧＰＲＳおよびセルラー３Ｇ通信ネットワークに関して、ＮＣ（１０２）はモバイル交換局（ＭＳＣ）または基地局コントローラ（ＢＳＣ）を表し、ＮＡＰ（１０４）は基地トランシーバ局（ＢＴＳを表す。

ＣＮ（１００）は、認証、認定、会計（ＡＡＡ）サーバ（１４０）に対するアクセスを有する。ＣＮ（１００）は、ＡＡＡ（１４０）との通信にＲＡＤＩＵＳのようなプロトコルを使用する。

本発明によると、ＮＡＰ（１０４）は、ＭＴ（１０６）のようにコンタクトしている単一のまたは複数のＭＴそれぞれに対する無線リンク・性能・メトリックを定期的にモニタリングする。無線リンク・性能・メトリックは、実現されるスループット、パケットまたはビット損失速度、無線伝搬遅延、および、遅延ジッタを有する。これらメトリックは、ＮＣ（１０２）に定期的に送られる。

ＮＣ（１０２）は、ＣＮ（１００）の単一のまたは複数のＭＴそれぞれに対する通信性能・メトリックを定期的にモニタリングする。通信性能・メトリックは、再送信の試み、通信セッション確立時間、メモリ利用、スケジューリング優先度、ボリューム対トラフィック送信、送信持続時間、および、ネットワーク負荷レベルを有する。別の通信性能・メトリックは、ユーザ満足度指数であり、ＣＮ（１００）がユーザのニーズを満たす程度を決定する。ユーザ満足度指数は、ユーザからのフィードバックに基づく。

ＮＣ（１０２）は、無線リンク・性能・メトリックを通信性能・メトリックと組み合わせて、ＱｏＳ履歴情報ユニットを導出する。ＱｏＳ履歴情報ユニットは、ＣＮ（１００）におけるＭＴ（１０６）の通信経験を要約する。ＱｏＳ履歴情報ユニットには、ＡＡＡ（１４０）とのＭＴ（１０６）のセキュリティ関連付けから得られる確認コードが割り当てられる。確認コードは、ＱｏＳ履歴情報ユニットの信憑性を認証するよう機能し、ＭＴ（１０６）または全ての他のエンティティによる後続する変化を防止する。ＱｏＳ履歴情報ユニットは、その時間関連性を特定するためにタイム・スタンプが割り当てられる。

確認コードは、ＱｏＳ履歴情報ユニット全体にわたって可逆的で矛盾のないハッシュ関数を実施することによって導出される。これにより、入力情報ユニットの全ての所与の長さに対して固定長の確認コードが生ずる。一実施例では、ハッシュ関数は、足し算、減算、排他的論理和、および、ビット・シフトのシーケンスを用いる混合関数である。ＡＡＡ（１４０）とのＭＴ（１０６）のセキュリティ関連付けにおいて使用される認証シークレットは、ハッシュ関数の排他的論理和またはビット・シフト演算のいずれかに対して使用される。ハッシュ関数は、ＱｏＳ履歴情報ユニット派生物のタイム・スタンプに基づいて足し算、減算、排他的論理和、または、ビット・シフト演算を更に備えてもよい。その結果、確認コードは、ＱｏＳ履歴情報ユニットがＭＴ（１０６）に対して導出される各瞬間に対して固有である。

一実施例では、タイム・スタンプは、ＮＣ（１０２）のような全てのネットワーク・コントローラ間の同期タイマと、ＡＡＡ（１４０）におけるような共通のタイマとに基づく。異質の通信ネットワーク上のこのような同期は、同じ時間を維持することを各ネットワーク・コントローラに可能にさせる。別の実施例では、タイム・スタンプは、確認コードの一部としてＡＡＡ（１４０）によって割り当てられる。

ＱｏＳ履歴情報ユニットは、ＣＮ（１００）からＭＴ（１０６）によって受信した通信サービスのスナップショットを表す。この情報は、シグナリングおよび処理オーバーヘッドが減少されシームレスな通信サービスが提供されるよう、ＭＴ（１０６）が移動する後続の通信ネットワークに直ぐに利用可能となる。

確認コードおよびタイム・スタンプによって認証されたＱｏＳ履歴情報ユニットの結果として、リソースを効率的に割り付けシームレスな通信サービスを伝えるよう、第２の通信ネットワークが第１の通信ネットワークから移動するＭＴの実際のＱｏＳリソース・ニーズを確認し、それに応じてリソースを用意する。

（実施例２−シーケンスＱｏＳ履歴情報ユニット）
ＮＣ（１０２）、ＮＡＰ（１４）、ＡＡＡ（１４０）、および、ＭＴ（１０６）間の一連の動作は、図２を補助として以下に説明する。追加的には、図１４は、本発明において交換されるメッセージの構造（１４００）を例示するために使用される。各メッセージは、値がメッセージの性質に対応する１ビットのタイプ・フィールド（１４０５）から始められる。メッセージの後続する説明はそれぞれのタイプ（１４０５）値を含む。Ｃフィールド（１４１０）は、メッセージがネットワーク・コントローラに向けられているかネットワーク・コントローラから発せられている場合に示される。「０」値は、ＮＣからのメッセージを示し、「１」値は、ＮＣへのメッセージを示す。後続する長さフィールド（１４１５）は、メッセージの全長を示す。後続するメッセージ・エレメント・フィールド（１４２０）は、メッセージ・タイプに対する様々なパラメータおよび設定を有する。

動作シーケンス（２００）では、ＮＡＰ（１０４）およびＮＣ（１０２）はモニタリング・ステップ（２０５）において無線リンク・性能・メトリックおよび通信性能・メトリックそれぞれを定期的にモニタリングする。モニタリング・ステップ（２０５）は、相互に協働して定期的に実施されてもよく、他のイベントによってトリがされてもよい。このステップは、ＮＡＰ（１０４）およびＮＣ（１０２）が通信ネットワークＣＮ（１００）の状態、および、モバイル端末ＭＴ（１０６）の状態に関する情報を集めることを可能にする。

無線リンク・性能・マトリックスに関する十分な情報が集まると、ＮＡＰ（１０４）は、ステップ（２１０）においてＮＣ（１０２）に無線ステータス更新メッセージを送る。同メッセージは、「１」のタイプ・フィールド（１４０５）値を有する。無線ステータス更新メッセージは、無線リンク・性能・マトリックスの測定されたまたは計算された値を有する。メトリックは、無線ステータス更新メッセージ内の所定のフォーマットに従って情報メッセージ・エレメント（１４２０）として整理される。無線ステータス更新メッセージのメッセージ・エレメントは、平均損失速度、平均送信速度、平均遅延等を有する。

ステップ（２１５）において、ＮＣ（１０２）は、ＡＡＡサーバのＡＡＡ（１４０）に確認コード・リクエスト・メッセージを送る。同メッセージは、「２」のタイプ・フィールド（１４０５）を有する。確認コード・リクエストは、ＮＣ（１０２）によって維持されるセキュリティ状態から導出される情報を含む。同セキュリティ情報は、メッセージ・エレメント・フィールド（１４２０）に含まれる。ＡＡＡ（１４０）は、ステップ（２２０）において「３」のタイプ・フィールド（１４０５）値を有する確認コード応答メッセージで確認コードをＮＣ（１０２）に供給する。確認コードは、ＡＡＡ（１４０）およびＮＣ（１０２）によって維持されるＭＴ（１０６）に対応するセキュリティ状態から導出される。追加的には、ＡＡＡ（１４０）は、確認コード応答メッセージ（２２０）においてタイム・スタンプを含む。あるいは、確認コードは、ＮＣ（１０２）単独によって導出されてもよく、同コードは、ＡＡＡ（１４０）とのセキュリティ関連付けにまだ基づく。確認コード応答メッセージのメッセージ・エレメント（１４２０）は、確認コードおよびタイム・スタンプを有する。

ステップ（２２５）において、ＮＣ（１０２）はＭＴ（１０２）に対するＱｏＳ履歴情報ユニットを準備する。同ステップでは、ＮＣ（１０２）は、ステップ（２１０）の無線ステータス更新メッセージからの情報と独自の通信性能・メトリックとを組合す。組み合わせは、測定されたまたは計算されたメトリックの値に対応する情報エレメントのリストを含む。ＱｏＳ履歴情報ユニットは、中に含まれる情報の時間関連を特定するためにタイム・スタンプを更に有する。タイム・スタンプはＡＡＡ（１４０）と同期されるタイマを用いてＮＣ（１０２）によって割り当てられる、または、タイム・スタンプは確認コードの導出中にＡＡＡ（１４０）によって割り当てられてもよい。ＱｏＳ履歴情報ユニットは、確認コードを用いて、ＮＣ（１０２）から認証される。これにより、ＱｏＳ情報ユニットがＣＮ（１００）においてＭＴ（１０６）のステータスおよびリソース利用履歴を正確に説明する旨を後続する通信ネットワークに通知する。

ＱｏＳ履歴情報ユニットを準備した後、ＮＣ（１０２）は、ステップ（２３０）においてＱｏＳ履歴更新メッセージをＭＴ（１０６）に送る。ＱｏＳ履歴更新メッセージは、「４」のタイプ・フィールド（１４０５）値を有し、タイム・スタンプされ確認されたＱｏＳ履歴情報ユニットをそのメッセージ・エレメント（１４２０）として備える。ＱｏＳ履歴更新メッセージを受信すると、ＭＴ（１０６）は全ての前に記憶されたＱｏＳ履歴情報ユニットを除去し、新しい情報ユニットを記憶する。

（実施例３−迅速な再確立）
一実施例では、ＱｏＳ履歴情報ユニットは、異質な通信ネットワーク間での移行中にシグナリングおよび処理動作を減少させ、シームレスな通信を向上させるために使用される。上述したとおり、通信ネットワーク間の移行期間は重要であり、モバイル・ワイヤレス・ユーザが可能な限りシームレスな通信サービスを受けることを確実にしなくてはならない。このため、本実施例では、モバイル端末と新しいネットワークとの間で要求される最初のシグナリングが、ＱｏＳ履歴情報ユニットを送ることでバイパスされる。新しい通信ネットワークは、時間のかかるシグナリング動作を必要とすることなく情報ユニットを確認し、必要なリソースおよび状態情報を確立する。

図３は、本実施例の動作を例示するために使用される。ここでは、ＭＴ（１０６）はＣＮ（１００）と最初に関連付けられ、ＣＮ（１００）から対応する通信リソースおよびＱｏＳサービスを受信する。ＭＴ（１０６）は、ＣＮ（１００）のＮＣ（１０２）からＱｏＳ履歴情報ユニットを定期的に受信する。

本発明の現在の実施例では、ＭＴ（１０６）は、第１の通信技術タイプの第１の通信ネットワークであるＣＮ（１００）から第２の通信技術タイプの第２の通信ネットワークであるＣＮ（３００）に移動する。一般的に、モバイル端末が第１から第２の通信ネットワークに移動するとき、二段階処理においてネットワーク接続を確立する。モバイル端末は、最初に無線パラメータの選択、認証、および、新しい通信ネットワークとの自身の関連付けのようなリンク・トランスポートを確立する。次に、モバイル端末は、ＱｏＳリソースのネゴシエート、ネットワーク設定等のようなＱｏＳサービスを確立する。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮにおいて、リンク・トランスポートの確立がＩＥＥＥ８０２．１１関連付けおよび認証を有する一方で、ＱｏＳサービスの確立は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ交換を有する。

図３において、ＣＮ（１００）はセルラー３Ｇ通信ネットワークと仮定され、ＣＮ（３００）はＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮと仮定される。

ＭＴ（１０６）がセルラー３ＧネットワークであるＣＮ（１００）からＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮであるＣＮ（３００）に移動するとき、ＩＥＥＥ８０２．１１規格仕様に従ってＣＮ（３００）とリンク・トランスポートを最初に確立する。これは、ＩＥＥ８０２．１１ビーコン・メッセージまたはＩＥＥＥ８０２．１１プローブ応答メッセージで提供される情報から無線チャネルを選択する、ＩＥＥＥ８０２．１１関連付けリクエストおよびＩＥＥＥ８０２．１１関連付け応答メッセージを用いてＣＮ（３００）と関連付ける、および、ＩＥＥＥ８０２．１１認証メッセージを用いてＣＮ（３００）と認証することを必然的に伴う。本発明によると、ＭＴ（１０６）は、リンク・トランスポートの確立中にそのＱｏＳ履歴情報ユニットをＣＮ（３００）に送る。同情報ユニットは、ＭＴ（１０６）とＣＮ（３００）との間のＩＥＥＥ８０２．１１認証の交換中に送られてもよい。

ＩＥＥＥ８０２．１１規格仕様は、認証交換中にＩＥＥＥ８０２．１１データ・パケットで拡張認証プロトコル（ＥＡＰ）パケットが転送されることを可能にする。本発明では、ＭＴ（１０６）からのＱｏＳ履歴情報ユニットは、認証交換中にＩＥＥＥ８０２．１１データ・パケットを用いてＣＮ（３００）のＮＣ（３０２）に送られる。

ＭＴ（１０６）からＱｏＳ情報ユニットを受信すると、ＮＣ（３０２）は、ＡＡＡ（１４０）と通信し、タイム・スタンプを分析することで情報ユニットの信憑性を最初に確認する。ＱｏＳ履歴情報ユニットの確認コードおよびタイム・スタンプがＮＣ（３０２）の予想と一致している場合、情報ユニットは更なる処理のために考慮される。

図９は、確認処理の制御フロー・チャート（９００）を例示する。ステップ（９０５）では、ＣＮ（１００）のような第１の通信ネットワークからのＭＴ（１０６）のようなモバイル端末のＱｏＳ履歴情報は、ＣＮ（３００）のＮＣ（３０２）のような第２の通信ネットワークのネットワーク・コントローラによって受信される。次に、ステップ（９１０）では、ＮＣ（３０２）は、確認コードおよびタイム・スタンプを有効にすることでＱｏＳ履歴情報ユニットの信憑性を確認する。ステップ（９１０）は、ＡＡＡ（１４０）のようなＡＡＡエンティティとの通信を更に含んでもよい。

ＱｏＳ履歴情報ユニットを確認した後、ＮＣ（３０２）は、ＭＴ（１０６）のＱｏＳリソース利用、トラフィック・パターン、および、通信性能履歴を決定する。これは、図９のステップ（９１５）に対応する。同ステップでは、ＮＣ（３０２）は、ＱｏＳ履歴情報ユニットからの情報を第２の通信ネットワークであるＣＮ（３００）における対応するネットワーク・コンフィギュレーション・パラメータにマッピングする。同ステップは、前のＣＮ（１００）で受信したものと一貫している通信サービスをＣＮ（３００）において提供するためである。ステップ（９１５）では、ＭＴ（１０６）は新しい通信ネットワークにおいて迅速且つ正確にＱｏＳリソースを確立することが可能となる。

ＮＣ（３０２）は、ＱｏＳ履歴情報ユニットを用いて、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅＱｏＳ交換をＱｏＳサービスの確立の一部として必要とすることなくＭＴ（１０６）に適当なレベルのＱｏＳリソースを割り付ける。これは、図９のステップ（９２０）において実施される。ＱｏＳリソースは、ステップ（９１５）において決定されたコンフィギュレーション・パラメータに基づいて割り付けられる。ＮＣ（３０２）は、例えば、ＱｏＳ履歴情報ユニットを用いて、ＣＮ（３００）で利用可能よりも正味の利用可能スループットが少ないセルラー３Ｇ通信ネットワークによってＭＴ（１０６）が前にサービスされていたことを判断する。ＮＣ（３０２）は、更に、ＣＮ（１００）がＭＴ（１０６）に対してより低いパケット損失率およびより短い無線アクセス遅延を伴ったことを決定する。従って、好ましい形態の実施例では、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮのＮＣ（３０２）は、ＭＴ（１０６）に対してシームレスな通信経験を可能にするようＭＴ（１０６）に対してより高い無線アクセス優先度を割り当てる。例として、より高い優先度は短いＡＩＦＳＮ持続時間を用いて割り当てられる。より高い優先度は、セルラー３Ｇ通信ネットワークであるＣＮ（１００）と比較してＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮにおいてより長い無線アクセス遅延を補償する。最初のより高い優先度は、所与の持続時間後に変更されてもよい。所与の持続時間は、所定でもよく、または、ＣＮ（３００）あるいはＭＴ（１０６）によって瞬間的に決定されてもよい。

本実施例は、ＱｏＳサービスの確立フェーズがバイパスされることでＭＴ（１０６）がどのようにして新しい通信ネットワークであるＣＮ（３００）で通信サービスをより早く受けるかを例示する。本発明は、ＱｏＳ履歴情報ユニットがＱｏＳシグナリングを必要とすることなくＭＴ（１０６）に対して必要な適当なレベルのＱｏＳリソースを決定することについてＣＮ（３００）を補助する。

ＣＮ（３００）は、ＣＮ（３００）における通信特性をＣＮ（１００）におけるそれと可能な限り一致させる目的で適当なＱｏＳレベルを決定する。本処理では、ＣＮ（３００）は、コンフィギュレーション・パラメータを導出し、ＭＴ（１０６）に提供される通信サービスが前のＣＮ（３００）でＭＴ（１０６）によって受けられたサービスと同様になるようネットワーク・リソースを割り当てるためにＱｏＳ履歴情報ユニットを用いる。本発明によると、リソースは、第２の通信ネットワークであるＣＮ（３００）で実現可能なスループットが第１の通信ネットワークであるＣＮ（１００）で実現されたスループットと同等または比例的に同等となるよう割り付けられる。同様にして、他のリソースは、ＭＴ（１０６）によるＱｏＳ履歴情報ユニットで提供されるように他の通信メトリックを正規化または比例的に正規化するよう第２の通信ネットワークで割り付けられる。

リソース割り付けの例が提供され、ＭＴ（１０６）が第１のセルラー３Ｇ通信ネットワークのＣＮ（１００）から第２のＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮのＣＮ（３００）に移動するとき、そのＱｏＳ履歴情報ユニットは、ＣＮ（１００）における通信性能および特性に関する情報を含む。例では、ＱｏＳ履歴情報ユニットは、ＣＮ（１００）における再送信および２０ｍｓの平均送信遅延を有することなくＭＴ（１０６）の５０Ｋｂｐｓの平均スループット、８０％の平均送信成功率を有する。ＣＮ（３００）は、ＱｏＳ履歴情報ユニットをＭＴ（１０６）から受信し、情報を検討すると、例証では、ＭＴ（１０６）が５０Ｋｂｐｓのスループットを実現することが可能となるようスケジューリング・リソースを割り付ける。ＣＮ（３００）は、ＣＮ（３００）における平均送信成功率および平均送信遅延がＣＮ（１００）におけるそれぞれ対応する８０％および２０ｍｓに一致または略対応するよう高いＩＥＥＥ８０２．１１ｅ優先度を割り当てる。

更に、ＭＴ（１０６）に対するＱｏＳサービスは、ＱｏＳ履歴情報ユニットを用いてより早く確立される。本発明が無い場合、ＭＴ（１０６）は、最初に、新しい通信ネットワークに対応するネットワーク・レベル要件にアプリケーション・レベル・ニーズをマッピングしなくてはならない。同処理は、モバイル端末の制限された処理電力、および、ＭＴ（１０６）が新しい通信ネットワークの正確な認識を欠いていることで複雑にされる。本発明は、これらの問題を克服し、ＭＴ（１０６）とＣＮ（３００）に対する通信性能を向上させる。

（実施例４−ＣＡＰＷＡＰ）
ＩＥＴＦ ＣＡＰＷＡＰアーキテクチャに関連する実施例では、ＣＮ（３００）はＩＥＴＦ ＣＡＰＷＡＰ有効通信ネットワークを表す。尚、ＮＡＰ（３０４）およびＮＣ（３０２）は、それぞれＣＡＰＷＡＰ有効ワイヤレス・ターミナル・ポイント（ＷＴＰ）およびＷＬＡＮコントローラを表す。図１０は、本発明によるメッセージ・シーケンス（１０００）を例示する。メッセージ・シーケンス（１０００）は、ローカルＭＡＣ ＷＴＰとスプリットＭＡＣ ＷＴＰとに対して分けられる。

ＭＴ（１０６）が前のＣＮ（１００）から新しいＣＮ（３００）に移動すると、最初にＩＥＥＥ８０２．１１仕様に従ってリンク・トランスポートを確立する。次に、ＭＴ（１０６）は、認証交換の一部としてＱｏＳ履歴情報ユニットをＩＥＥＥ８０２．１１データ・パケット（１００５）内に含み、ＩＥＥＥ８０２．１Ｘ未制御ポートを介して送る。

ＮＡＰ（３０４）がローカルＭＡＣ ＷＴＰである場合、ＭＴ（１０６）のＱｏＳ履歴情報ユニットを含むＩＥＥＥ８０２．１１データ・パケットを受信すると、ＷＴＰはステップ（１０１０）において情報ユニットを抽出し、ステップ（１０１５）においてＣＡＰＷＡＰ ＱｏＳターミナル・コンフィギュレーション・メッセージに組み込ませる。ＣＡＰＷＡＰターミナル・コンフィギュレーション・メッセージ（１０２０）は、ＷＬＡＮコントローラであるＮＣ（３０２）に送られる。ＮＡＰ（３０４）がスプリットＭＡＣ ＷＴＰである場合、ＱｏＳ履歴情報を含むＩＥＥＥ８０２．１１データ・パケットはステップ（１０１５）においてＣＡＰＷＡＰコンフィギュレーション・メッセージに含まれ、（１０２２）においてＷＬＡＮコントローラであるＮＣ（３０２）に送出される。

（１０２０）または（１０２２）のいずれかにおいてＱｏＳ履歴情報ユニットを受信すると、ＷＬＡＮコントローラであるＮＣ（３０２）はステップ（１０２５）において情報ユニットを認証する。同ステップは、確認コードおよびタイム・スタンプの信憑性を確立することを含む。確認ステップ（１０２５）は、ＡＡＡ（１４０）との通信を伴ってもよい。これは、ＲＡＤＩＵＳのような既存のＡＡＡアクセス方法を用いて達成される。次に、ＮＣ（３０２）は、ステップ（１０３０）においてＭＴ（１０６）に対して適当なレベルのＱｏＳリソースを決定し割り付ける。ステップ（１０３０）は、ＷＴＰ、ＮＡＰ（３０４）に対してリソース割り付け情報を決定することも伴う。ＮＡＰ（３０４）がローカルＭＡＣ ＷＴＰである場合、決定された情報はＣＡＰＷＡＰターミナル・コンフィギュレーション応答メッセージで送られ、ＮＡＰ（３０４）がスプリットＭＡＣ ＷＴＰである場合、決定された情報はＣＡＰＷＡＰコンフィギュレーション応答メッセージで送られる。ＱｏＳリソース割り付け情報を受信した後、ＮＡＰ（３０４）はステップ（１０４０）において適当なＱｏＳ設定を確立する。ＮＡＰ（３０４）は、ＩＥＥＥ８０２．１１データ・メッセージまたはＩＥＥＥ８０２．１１プローブ応答メッセージ（１０４５）のようなＩＥＥＥ８０２．１１規格仕様に従って含まれるＱｏＳ承認メッセージにおいてＭＴ（１０６）とＱｏＳ設定を通信する。

本実施例は、ＩＥＴＦ ＣＡＰＷＡＰコンテキストにおいて本発明がどのようにして動作するかを例示する。ＣＡＰＷＡＰプロトコルがＭＴ（１０６）とＣＮ（３００）とに対する通信性能を向上させるためにＱｏＳ履歴情報ユニットを用いてもよいことを示す。

図１１および図１２は、ＱｏＳ確認および迅速な確立に対する本発明の実施例であるネットワーク・コントローラ（１１００）の装置およびネットワーク・アタッチメント・ポイント（１２００）をそれぞれ示す。これらは、後続する実施例の動作を示すために使用される。

ネットワーク・コントローラ（１１００）は、ＮＡＰ、ＡＡＡ、および、他のネットワークのような他のネットワーク・エンティティからデータ、一般的制御、および、ＱｏＳ制御通信フレームを送受信するネットワーク・システム・ブロック（ＮＥＴ）（１１２５）のような幾つかのシステム・ブロックを有する。通信フレームは、フレームのタイプに応じたパスにおいてシステム・ブロック間で交換される。その結果、データ、一般的制御、および、ＱｏＳ制御通信フレームそれぞれの交換を示すために「Ｄ」「Ｃ」および「Ｑ」で印が付けられる三つのタイプのパスがある。ＮＥＴ（１１２５）は、ＩＥＥＥ８０２．１１、イーサネット（登録商標）、および、ＩＥＥＥ０８２．１６のような全ての通信規格に基づいて動作されてもよい。データ、一般的制御、および、ＱｏＳ制御フレームを有するＮＥＴ（１１２５）によって受信される全ての通信フレームは、制御ユニット（ＣＵ）（１１０５）、ＱｏＳ評価部（ＱＥＶ）（１１１５）、または、スケジューラ（ＳＣＨ）（１１１０）のような他のシステム・ブロックにデータ、一般的制御、または、ＱｏＳ制御パスを介して適当に送られる。

ＣＵ（１１０５）は、主な管理システム・ブロックである。通信ネットワークの全体的な制御に必要な計算および処理が行なわれる。タイマ・モジュールを更に有する。ＣＵ（１１０５）は、ＮＣ（１１００）内のシステム・ブロック、および、ＮＡＰのような通信ネットワーク内の他のネットワーク・エレメントの動作を調整し管理する。一般的制御信号が「Ｃ」パスを用いて調整される一方で、ＱｏＳ制御信号は「Ｑ」パスを用いて調整される。ＣＵ（１１０５）は、「Ｄ」および「Ｃ」パス上でＳＣＨ（１１１０）とインタフェースし、データおよび制御通信フレームを送受信する。ＳＣＨ（１１１０）は、単一のまたは複数のキューを管理し、その中で優先度をつける。スケジューラＳＣＨ（１１１０）は、「Ｃ」および「Ｄ」パス上でＮＥＴ（１１２５）と、且つ、「Ｃ」パス上でＣＵ（１１０５）と密接に相互作用する。

記憶ユニットＳＴＵ（１１２２）は、データおよび制御情報を記憶するためにバッファまたはメモリ・モジュールを備える。ＳＴＵ（１１２２）とＣＵ（１１０５）は、「Ｄ」および「Ｃ」パスによってインタフェースされる。

本発明によると、ＱｏＳ評価部ＱＥＶ（１１１５）およびＱｏＳプロセッサＱＰ（１１２０）は、主なシステム・ブロックである。「Ｑ」パス上のＣＵ（１１０５）と協働して「Ｑ」パス上でＮＥＴ（１１２５）から受信するＱｏＳ履歴情報ユニットの信憑性を確認することがＱＥＶ（１１１５）の責任である。ＱＥＶ（１１１５）は、「Ｃ」パス上でＡＡＡサーバから受信した入力と確認コードを処理する。同システム・ブロックは、ＱｏＳ履歴情報ユニットの信憑性を決定するために類似関数を計算することを含む。ＱＥＶ（１１１５）は、更に、ＱｏＳ履歴情報ユニットが前の通信ネットワークにおけるワイヤレス・モバイル・ユーザの通信性能の最近且つ正確な表示であることを確実にするためにＱｏＳ履歴情報ユニットのタイム・スタンプを確認する。これは、「Ｑ」パス上でＣＵ（１１０５）のタイマ・モジュールと協働で行われる。ＱＥＶ（１１１５）の評価の結果は、それぞれ「Ｑ」パス上でＣＵ（１１０５）およびＱｏＳプロセッサＱＰ（１１２０）に送られる。

ＱＰ（１１２０）は、新しい通信ネットワークにおける通信性能が前の通信ネットワークにおけるものと一致するよう新しいＭＴに対して適当なＱｏＳリソースを迅速に割り付ける責任を担う。ＱＰ（１１２０）は、適当な量のバッファ使用、優先度レベル、スケジューリング属性、帯域幅予約、および、他のパラメータを決定する。次に、対応するＱｏＳリソースを特定のＭＴに対して割り付けるために「Ｃ」パス上で制御ユニット、スケジューラ、および、記憶ユニットのような他のシステム・ブロックと対応付けされる。

図１２のネットワーク・アタッチメント・ポイント（１２００）は、ＱＥＶ（１１１５）以外ではＮＣ（１１００）と同様のシステム・ブロックを有する。ＱＥＶ（１１１５）は、ＱｏＳ履歴情報ユニットを処理する唯一のシステム・ブロックとしてだけＮＣ（１１００）に存在する。ＮＡＰ（１２００）のシステム・ブロックは、同様の機能性を有するが、ＮＣ（１１００）のものと比べて制限された範囲である。これは、ＮＡＰ（１２００）のシステム・ブロックがＮＡＰ（１２００）の動作だけを考慮するからである。一方で、ＮＣ（１１００）のシステム・ブロックは、多数のＮＡＰを含む通信システムの動作全体を考慮するため、より大きい範囲および能力を有する。ＮＡＰ（１２００）は、追加的には、モバイル端末と通信するために無線ネットワーク（ＲＮＥＴ）（１２３０）を有する。ＲＮＥＴ（１２３０）は、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１６、ＧＰＲＳおよびＷＣＤＭＡのような単一のまたは複数の通信プロトコルを用いてＭＴと通信されてもよい。

従って、ＣＡＰＷＡＰに関連する実施例によると、ＮＡＰ（１２００）のＮＥＴ（１２２５）は、最初に未制御のポートを通じてＩＥＥＥ８０２．１１データ・フレーム内でＱｏＳ履歴情報ユニットを受信する。次に、ＩＥＥＥ８０２．１１データ・フレームは、制御ユニットＣＵ（１２０５）に送られる。ＮＡＰ（１２００）がローカルＭＡＣ ＷＴＰである場合、ＣＵ（１２０５）は、ＩＥＥＥ８０２．１１データ・フレームからＱｏＳ履歴情報ユニットを抽出し、抽出ステップ（１０１０）を実施し、後続してステップ（１０１５）においてＣＡＰＷＡＰターミナル・コンフィギュレーション・メッセージに含まれる。ＮＡＰ（１２００）がスプリット−ＭＡＣ ＷＴＰである場合、ＣＵ（１２０５）はステップ（１０４０）においてＩＥＥＥ８０２．１１データ・フレーム全体をＣＡＰＷＡＰコンフィギュレーション・メッセージに含ませる。

含まれたＣＡＰＷＡＰメッセージは、送信スケジューリングのためにスケジューラ（１２１０）に送られる。ＳＣＨ（１２１０）は、ローカル−ＭＡＣ ＷＴＰまたはスプリット−ＭＡＣ ＷＴＰのいずれかといったＷＴＰのタイプに依存してそれぞれ（１０２０）または（１０２２）においてネットワーク・コントローラへの送信のためにＮＥＴ（１２２５）にメッセージを送る。

ＮＣ（１１００）は、ＣＵ（１１０５）に送られる前にＮＥＴ（１１２５）を通じてＣＡＰＷＡＰメッセージを受信する。制御ユニットは、ＱｏＳ履歴情報ユニットを抽出し、確認のためにＱｏＳ評価部ＱＥＶ（１１１５）に送る。確認後、ＱＰ（１１２０）は、適当なＱｏＳリソース・レベルを決定し対応する割り付けを行う。

（実施例５−再確立シーケンス）
ＱｏＳ実施例の迅速な確立に対する動作のシーケンスは、図４を補助として以下に説明される。動作は、モバイル端末ＭＴ（１０６）が第１の通信ネットワークＣＮ（１００）から第２の通信ネットワークＣＮ（３００）にステップ（４０５）において移動するときに開始される。移動は、通信ネットワーク間のソフト・ハンドオーバでもよく、あるいは、ＣＮ（１００）との明確な切断の後にＣＮ（３００）と接続されてもよい。本発明は、モバイル端末がある通信ネットワークから別のものに移動する全ての場合に適用される。

新しい通信ネットワークＣＮ（３００）に移動すると、ＭＴ（１０２）はリンク・トランスポートを最初に確立する。従って、ステップ（４１０）では、ＭＴ（１０２）は、リンク・トランスポート確立メッセージを送る。ステップ（４１０）を備える動作は、ＣＮ（３００）の技術に特定的である。従って、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮの場合、ステップ（４１０）は、ＩＥＥ８０２．１１プローブ、関連付け、および、認証メッセージの交換を有する。セルラー３Ｇ通信ネットワークの場合、ステップ（４１０）は、専用の制御チャネル（ＤＣＣＨ）、専用のトラフィック・チャネル（ＤＰＤＣＨ）、および、ブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＣＨ）における交換を有する。全ての場合において、ステップ（４１０）は、ＭＴ（１０６）が技術特定トランスポートに含まれるＱｏＳ履歴メッセージにおいてＱｏＳ履歴情報ユニットを送ることを含む。ＱｏＳ履歴メッセージは、「５」のタイプ・フィールド（１４０５）値を有する。このメッセージは、情報ユニットを含むＱｏＳ履歴情報メッセージ・エレメント（１４２０）を有する。ステップ（４１０）は、ＭＴ（１０６）とＮＡＰ（３０４）の無線ネットワーク・システム・ブロックＲＮＥＴ（１２３０）との間で実施される。

ステップ（４１５）において、ＮＡＰ（３０４）は、「７」のタイプ・フィールド（１４０５）値および情報ユニットを有するメッセージ・エレメント（１４２０）を有するＱｏＳ通知メッセージでＱｏＳ履歴情報ユニットをＮＣ（３０２）に送る。ＱｏＳ通知メッセージは、ＩＥＴＦ ＣＡＰＷＡＰプロトコル、ＧＰＲＳ Ｇｓインタフェース、ＧＰＲＳ Ｇｂインタフェース、または、ＮＡＰ（３０４）とＮＣ（３０２）との間で使用される他のトランスポート・プロトコルを用いてＮＡＰ（３０４）とＮＣ（３０２）からトランスポートされてもよい。同ステップは、ＮＡＰ（３０４）のＮＥＴ（１２２５）とＮＣ（３０２）のＮＥＴ（１１２５）との間で実施される。

ＭＴ（１０６）のＱｏＳ履歴情報ユニットを受信すると、ＮＣ（３０２）は、その信憑性を確認しなくてはならない。従って、ステップ（４２０）において、ＮＣ（３０２）は、ＱｏＳ履歴情報ユニットに基づくクエリーを有するセキュリティ関連付けリクエスト・メッセージをＡＡＡ（１４０）に送る。ＡＡＡ（１４０）は、ステップ（４２５）においてセキュリティ関連付け応答メッセージでクエリーに対する応答を送る。ステップ（４２０）および（４２５）は、ＮＣ（３０２）とＡＡＡ（１４０）との間のＲＡＤＩＵＳ交換の一部でもよい。

図１３は、セキュリティ関連付け交換（４２０）および（４２５）のクエリーおよび応答の構造（１３００）を示す。メッセージ構造は、ＲＡＤＩＵＳパケットと類似し、現在のＲＡＤＩＵＳの定義を拡張させる。ＲＡＤＩＵＳがメッセージ交換（４２０）および（４２５）に使用されない場合、メッセージ構造（１３００）はＮＣ（３０２）とＡＡＡ（１４０）との間でＵＤＰまたはＴＣＰ上でトランスポートされる。

１バイトのコード・フィールド（１３０５）は、ＲＡＤＩＵＳメッセージのタイプを示し、インターネット数字割り当て機関（ＩＡＮＡ）によって現在割り当てられていない値が割り当てられる。値は、セキュリティ関連付けリクエスト・メッセージ（４２０）を表すよう「２５４」でもよく、セキュリティ関連付け応答メッセージ（４２５）を表すよう「２５５」でもよい。

次の１バイトのフィールド識別子（１３１０）は、対応するセキュリティ関連付けリクエスト（４２０）およびセキュリティ関連付け応答（４２５）メッセージを適合させるために使用される。２バイトの長さフィールド（１３１５）は、セキュリティ関連付けパケットの全長を示す。次に、４バイトの認証フィールド（１３２０）は、ＮＣ（３０２）およびＡＡＡ（１４０）の間の共有されるシークレットを含み、セキュリティ関連付けリクエスト（４２０）およびセキュリティ関連付け応答（４２５）メッセージそれぞれを認証するために使用される。

認証フィールド（１３１５）に続いて、属性がメッセージの正確な性質を識別するために使用される。各属性は、ＩＡＮＡによって現在割り当てられていない値で属性タイプ・コードが割り当てられる。第１の属性は、対応するセキュリティ関連付けメッセージ構造（１３００）が使用されるＭＴ（１０６）を識別するよう機能するタイプ・コード「２４４」を有するＭＴ識別子（１３２５）である。値は、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスのそれに対応してもよい。タイプ・コード「２４５」の確認コード（１３３０）属性は、ＮＣ（３０２）によって受信される確認コードを含む。このような属性を受信すると、ＡＡＡ（１４０）は確認のために独自の記録とＭＴ識別子（１３２５）および確認コード（１３３０）値を比較する。この比較の応答は、正または負のいずれかであり、タイプ・コード「２４７」を有する承認応答（１３４０）属性を用いて送られる。

別の実施例では、ＮＣ（３０２）はＭＴ（１０６）から受信したＱｏＳ履歴情報ユニットを含むタイプ・コード「１３３５」を有するＱｏＳ履歴（１３３５）属性を送る。この属性でのセキュリティ関連付けリクエスト（４２０）を受信すると、ＡＡＡ（１４０）は、情報ユニット全体にわたって対応するハッシュ関数を用いて確認コードを導出する。結果として生ずる固定長確認コードは承認応答（１３４０）属性を含むセキュリティ関連付け応答（４２５）でＮＣ（３０２）に送られる。

承認応答（１３４０）属性を含むＡＡＡ（１４０）からのセキュリティ関連付け応答メッセージを用いて、ＮＣ（３０２）はステップ（４３０）においてＱｏＳ履歴情報ユニットの信憑性を確認する。ＱｏＳ確認ステップ（４３０）は、ＮＣ（３０２）のＱｏＳ評価部システム・ブロックＱＥＶ（１１１５）によって実施される。同確認ステップは、タイム・スタンプおよび確認コードを考慮する。ＮＣ（３０２）は、ネットワーク識別、ＭＡＣアドレス、および、ＱｏＳ履歴情報ユニットを確認する他の識別を用いてもよい。

確認ステップの後、ＮＣ（３０２）はステップ（４３５）においてリソース割り付けを実施する。同ステップは、正の確認が生ずると適当なＱｏＳリソースが用意され、負の確認が生ずる最小限のＱｏＳリソースが用意される点で（４３０）の確認ステップに依存する。ステップ（４３５）は、適当な優先度レベルを計算し、送信機会の持続時間を決定し、そのＱｏＳ履歴情報ユニットと一致するようＭＴ（１０６）に対してネットワーク・リソースを割り当てることを含む。リソース割り付けステップ（４３５）は、ＱｏＳプロセッサ・システム・ブロックＱＰ（１１２０）によって実施される。

ＮＣ（３０２）は、ステップ（４４０）においてＮＡＰ（３０４）にＱｏＳ通知応答メッセージを送る。ＱｏＳ通知応答メッセージは、「８」のタイプ・フィールド（１４０５）値を有する。同メッセージは、確認ステップ（４３０）およびリソース割り付けステップ（４３５）の結果についてＮＡＰ（３０４）に通知する。ＱｏＳ通知応答メッセージは、ＮＡＰ（３０４）およびＭＴ（１０６）に対するメッセージ・エレメント（１４２０）内でＱｏＳパラメータおよび命令を有する。ＱｏＳパラメータは、メッセージ・エレメント（１４２０）に含まれ、送信優先度、バッファ空間割り付け、送信速度割り当て、送信持続時間割り当て等を有する。ＱｏＳ通知応答メッセージ（４４０）のメッセージ・エレメント（１４２０）に含まれるＱｏＳ命令は、ＮＡＰ（３０４）がどのように相対的な優先度を割り当て、既存のＭＴに対してリソースを割り付け、エラーを取り扱う等といったことに関する命令を有する。

（４４０）の交換は、ＮＣ（３０２）のＮＥＴ（１１２５）とＮＡＰ（３０４）のＮＥＴ（１２２５）との間で実施される。

ＱｏＳ通知応答メッセージを受信した後、ＮＡＰ（３０４）は、ＱｏＳプロセッサＱＰ（１２２０）によって実施される独自のリソース割り付けステップ（４３５）を実施する。ＱｏＳ履歴情報ユニットの正の確認であると、ステップ（４３５）はＭＴ（１０６）に対して一貫した通信性能を提供するよう機能する。

次に、ＮＡＰ（３０４）は、ステップ（４４５）においてＭＴ（１０６）にＱｏＳ承認メッセージを送る。ステップ（４４５）は、ＮＡＰ（３０４）のＳＣＨ（１２１０）によってスケジューリングされ、ＮＡＰ（３０４）のＲＮＥＴ（１２３０）とＭＴ（１０６）の対応するシステム・ブロックとの間で実施される。ステップ（４１０）と同様に、ステップ（４４５）を有する動作は、ＣＮ（３００）の通信技術に依存する。ステップ（４４５）の完了後、ＭＴ（１０６）は、前の通信ネットワークで受信していた方法と一貫した方法でＣＮ（３００）から通信サービスを受け始める。

（実施例６−効率的なＱｏＳ割り付け）
効率的なＱｏＳリソース利用に関わる本発明の別の実施例では、ＱｏＳ履歴情報は、モバイル端末に一貫したまたはシームレスな通信性能を伝えるために適当なレベルのＱｏＳおよびネットワーク・リソースを割り付けるために使用される。

図３に続いて、現在の実施例によると、第２の通信ネットワークＣＮ（３００）は、第１の通信ネットワークＣＮ（１００）から移動するモバイル端末ＭＴ（１０６）に一貫した通信性能を伝えるようそのネットワーク・パラメータおよび設定を調節することを試みる。第２の通信ネットワークは、ＭＴ（１０６）から利用可能なＱｏＳ履歴情報（１１２０）に基づいて調節を行う。これらのステップは、第２の通信ネットワークＣＮ（３００）のＮＣ（３０２）のＱｏＳプロセッサＱＰ（１１２０）によって実施される。

本発明によると、ＭＴ（１０６）が同様の通信性能を伝える通信ネットワーク間で移動するとき、第２のＣＮ（３００）はＭＴ（１０６）が第１のＣＮ（１００）で実現していたものと同等の通信性能を実現するよう、ネットワーク・パラメータおよび設定を調節する。例えば、第１のＣＮ（１００）で実現したスループットは第２のＣＮ（３００）で実現可能であり、ＣＮ（３００）が上記スループットを伝える。遅延、損失率、および他の性能メトリックに関して同様である。

ＭＴ（１０６）が、より高いスループット、より低い遅延、より低い損失率等といった第２のＣＮ（３００）と比べて高位の通信性能を伝える第１のＣＮ（１００）から移動する場合、ＣＮ（３００）は、ＭＴ（１０６）が第１のＣＮ（１００）で実現していたものと可能な限り同様の通信性能を実現するよう追加的なリソースを割り付けるためにネットワーク・パラメータおよび設定を最初に調節する。例えば、第１のＣＮ（１００）で実現したスループットがＣＮ（３００）で実現できるものよりも大きい場合、ＣＮ（３００）はＭＴ（１０６）に追加的なリソースを割り付ける。第１のＣＮ（１００）で直面した遅延または損失率がＣＮ（３００）で直面し得る遅延よりも低い場合、ＣＮ（３００）は補償のためにＭＴ（１０６）に対してそれぞれより高い優先度またはより長い送信期間を割り当てる。

ＭＴ（１０６）が、より低いスループット、より高い遅延、より高い損失率等といった第２のＣＮ（３００）と比べて下位の通信性能を伝える第１のＣＮ（１００）から移動する場合、ＣＮ（３００）は、初期の持続時間に対してＣＮ（１００）と同様の通信性能をＭＴ（１０６）が受け続けるようネットワーク・パラメータおよび設定を最初に調節し、その後より高い通信性能・レベルに再調節される。例えば、第１のＣＮ（１００）で実現したスループットが第２のＣＮ（３００）で実現できるものよりも低い場合、ＣＮ（３００）は、ＣＮ（１００）におけるスループット・レベルと適合するに十分なリソースだけを割り付ける。これは、それぞれの前の通信ネットワークにおける様々なレベルの通信性能で到着する全てのＮＴの中で効率的な割り付けを確実にするためである。

以下では、本発明による効率的なＱｏＳリソース利用の特定の場合が説明される。

ＭＴ（１０６）がセルラー３ＧのＣＮ（１００）からＩＥＥＥ８０２．１１のＣＮ（３００）に移動する場合、ＣＮ（３００）はＣＮ（３００）でのより大きいチャネル損失、より多い再送信、および、より長い遅延を補償するためにより高いＥＤＣＡ優先度およびより長い送信機会（ＴＸＯＰ）を用意する。

ＭＴ（１０６）が、制限されたコンテンションおよび負荷により実現可能なスループットが高い住居用ＩＥＥＥ８０２．１１のＣＮ（１００）から、より大きいコンテンションおよび負荷により実現可能なスループットが低いオフィス用ＩＥＥＥ８０２．１１のＣＮ（３００）に移動する場合、ＣＮ（３００）は、実現可能なより低いスループットを補償するためにより高いＥＤＣＡ優先度およびより長いＴＸＯＰを用意する。

ＭＴ（１０６）がＩＥＥＥ８０２．１１のＣＮ（１００）からセルラーＧＰＲＳ ＣＮ（３００）のＣＮ（３００）に移動する場合、ＣＮ（３００）はＣＮ（３００）で利用可能なより低いスループットを補償するためにＭＴ（１０６）にＣＳ−４または代替のチャネル・コーディング・スキームおよび多数のパケット・データ・トラフィック・チャネルを割り当てる。

調節されたネットワーク・パラメータは、固定の持続時間にわたって第２の通信ネットワークＣＮ（３００）で維持される。固定の持続時間は、ＭＴ（１０６）をＣＮ（３００）と関連付ける際に予め定められてもよく、または、外部的トリガの際に瞬間的に決定されてもよく、さもなければ、ネットワーク・ポリシーに基づいて決定されてもよい。ＮＣ（３０２）のＱｏＳプロセッサＱＰ（１１２０）は、第２の通信ネットワークＣＮ（３００）において調節されたネットワーク・パラメータを維持する責任を担う。

本発明は、第１の通信ネットワークＣＮ（１００）から第２の通信ネットワークＣＮ（３００）にＭＴ（１０６）が移動する間およびその直後の重要な期間にＭＴ（１０６）が一貫した通信サービスを受けることを確実にする。更に、本発明は、ネットワーク条件における突然の変化による悪影響を防止する。従って、ＭＴ（１０６）には、そのアプリケーションが新しい通信ネットワークＣＮ（３００）の実際の条件に適合するバッファ期間が設けられる。

図５は、本発明に対応するネットワーク調節、特に、ＱｏＳおよびネットワーク・リソース割り付けにおける変化を例示する。グラフ（５００）は、ネットワーク調節が時間と共にどのようにして変化するかの例を示す。ここでは、ｘ軸（５０５）はＭＴ（１０６）が最初にＣＮ（３００）と関連付けられる時間分を表し、ｙ軸（５１０）はＣＮ（３００）によるＭＴ（１０６）へのＱｏＳおよびネットワーク・リソース割り付けのレベルを表す。

最初に、期間（５１５）中、ＭＴ（１０６）はＣＮ（１００）からＣＮ（３００）に到着し、通信サービスを受信し始める。期間（５１５）中のリソース・レベル（５２０）は、前の通信ネットワークＣＮ（１００）でＭＴ（１０６）が受けたリソース・レベルと一致している。リソース・レベル（５２０）は、ＭＴ（１０６）のＱｏＳ履歴情報ユニット、ＣＮ（３００）の固有のネットワーク特徴、および、ＣＮ（３００）における主なネットワーク条件を含む決定である。期間（５１５）は、ＭＴ（１０６）にそのアプリケーションおよびユーザの予想をＣＮ（３００）の実際の特徴および条件に調節する機会を提供する。ＭＴ（１０６）のＣＮ（３００）との通信の移行期間を表す。

次に、期間（５２５）において、ＣＮ（３００）におけるＭＴ（１０６）に対するＱｏＳリソースは、リソース・レベル（５２０）からリソース・レベル（５３０）に調節される。図５におけるリソース・レベル（５２０）および（５３０）の相対的な位置は、本発明に順守しながら変更されてもよい。ＱｏＳおよびネットワーク・リソースは、期間（５２５）中に漸進的に調節される。この漸進的な調節は、図５に示すものとは異なる道を辿ってもよい。

期間（５３５）において、ＭＴ（１０６）に対するＱｏＳリソースは、ＣＮ（３００）の実際の主な条件に従って調節される。対応するリソース・レベル（５３０）は、ＣＮ（３００）の安定した状態条件を表す。

同実施例は、本発明がどのようにしてモバイル・ワイヤレス・ユーザが直面するネットワーク条件における突然の変化の問題を克服するかを示す。リソース・レベルは、モバイル端末に一貫した通信性能を伝えるように徐々に調節される。

（実施例７−ＮＳＩＳ）
ＩＥＴＦ ＮＳＩＳフレームワークに対応する本発明の別の実施例において、ＱｏＳ履歴情報の使用は、移動するＭＴに対するサービス確立を向上させ、初期のシグナリング・オーバーヘッドを減少させる。実施例は、図６におけるＣＮ（６００）、図１５のメッセージ・シーケンス（１５００）を参照して以下に説明される。尚、ＭＴ（６０８）は、ＮＳＩＳ有効ＮＡＰ（６０４）を通じてＣＮ（６００）に最初に取り付けられるＮＳＩＳ有効モバイル端末である。ＭＴ（６０８）は、その目的ＤＳＴ（６１０）で確立されるＮＳＩＳパスを有する。ＤＳＴ（６１０）は、ＣＮ（６００）内または外である。

ＭＴ（６０８）は、最初の・アタッチメント・ポイントＮＡＰ（６０４）から別のＮＳＩＳ有効・アタッチメント・ポイントＮＡＰ（６０６）に移動する。最初に、ＭＴ（６０８）は、ＭＴ（６０８）とＮＡＰ（６０６）との間で使用される通信プロトコルに従って図１５における（４１０）のリンク・トランスポート確立ステップを実施する。この移動により、ＭＴ（６０８）とその目的ＤＳＴ（６１０）との間のパスの特徴が変更される。クロスオーバ・ノードＣＲＮ（６０７）は、明確なネットワーク場所を表わし、そこからＭＴ（６０８）の移動によりＮＳＩＳパスが変化する。

ＩＥＴＦ ＮＳＩＳ仕様によると、ＭＴ（６０８）がＮＡＰ（６０４）からＮＡＰ（６０６）に移動すると、その目的ＤＳＴ（６１０）への新しいネットワークパスの特徴が最初に決定されなくてはならない。従って、ＮＳＩＳ仕様により、ＭＴ（６０８）はパスの特徴を決定するためにＱＳＰＥＣを有するパス・クエリー・メッセージを作成する。これらは、アプリケーション・プログラミング・インタフェース（ＡＰＩ）を介してＮＳＩＳ ＧＩＭＰトランスポート機構に渡される。パス・クエリー・メッセージは、ステップ（１５０５）において新しいＮＡＰ（６０６）に送られる。ＮＡＰ（６０６）は、クエリー・メッセージを処理し、ステップ（１５１０）においてＣＲＮ（６０７）に送出する。ＣＮＲ（６０７）は、クエリー・メッセージを検討し、ネットワーク状態、有する帯域幅利用性、優先度マッピング、パスの損失、および、遅延特徴等に関する情報をステップ（１５１５）における応答メッセージで供給する。応答は、ＮＡＰ（６０６）によって検討され、全ての追加情報がステップ（１５２０）においてＭＴ（６０８）に応答を送出する前に含まれる。ＮＳＩＳ パス・クエリーおよび応答メッセージの交換後、適当なＱｏＳおよびネットワーク・リソースがＮＡＰ（６０６）およびＮＣ（６０２）によって用意される。リソース用意の前のＮＳＩＳ パス・クエリー・メッセージの交換によりＮＡＰ（６０６）におけるサービス確立時間が長くなる。

本発明によると、ＭＴ（６０８）は最初にそのＱｏＳ履歴情報ユニットをＮＡＰ（６０６）に送り、図１５のリンク・トランスポート確立ステップ（４１０）に伴われる、ＮＡＰ（６０６）のＲＮＥＴ（１２３０）によって受信される。情報ユニットは、ＭＴ（６０８）に対する一貫した通信性能に必要なＱｏＳリソースを決定するために十分な情報を供給する。ＮＳＩＳ パス・クエリーおよび応答交換をバイパスすることで、ＮＡＰ（６０６）はＱｏＳ履歴情報ユニットをＮＣ（６０２）のＮＥＴ（１１２５）に送る。これは、ＱｏＳ通知メッセージ（４１５）において送られる。情報ユニットを受信すると、ＮＣ（６０２）のＱＥＶ（１１５）はＭＴ（６０８）に対して一貫した通信性能を伝えるために適当なＱｏＳおよびネットワーク・リソースを決定するよう、信憑性を評価し、ＱＰ（１１２０）に送る。これらの動作はメッセージ・シーケンス（１５００）のステップ（１５２５）を有する。決定されたリソース・パラメータは、ＮＡＰ（６０６）に送られ、ＮＣ（６０２）のＮＥＴ（１１２５）とＮＡＰ（６０６）のＮＥＴ（１２２５）との間で交換される。リソース・パラメータは、ＱｏＳ通知応答メッセージ（４４０）において送られる。

ＮＡＰ（６０６）のＱＰ（１２２０）は、ＭＴ（６０８）に対して一貫した通信性能を伝えるためにステップ（４３５）において適当なＱｏＳおよびネットワーク・リソースを用意するようＱｏＳおよびネットワーク・リソース・パラメータを用いる。本発明の結果として、ＭＴ（６０８）とＮＡＰ（６０６）との間のパス・クエリー・メッセージの交換が回避される。これにより、より早いサービス確立時間および結果として一貫した通信性能が得られる。後の瞬間では、ＮＡＰ（６０６）は、実際のネットワーク条件を反映するためにＱｏＳおよびネットワーク・リソースを調節してもよい。このとき、ＭＴ（６０８）はそのアプリケーションのニーズおよび相応じてユーザ予測を適合することができる。

本実施例は、本発明がどのようにしてシグナリング・オーバーヘッド、特に、パス・クエリーおよび応答交換をＮＳＩＳフレームワークにおいてバイパスし、ＮＳＩＳ有効モバイル端末に対するサービス確立時間を早めるかを示す。

（実施例８−スケーラブルＡＶ）
スケーラブル・オーディオ・ビデオ（ＡＶ）に対応する本発明の一実施例では、ＱｏＳ履歴情報ユニットは、ストリーミング・オーディオまたはストリーミング・ビデオのようなストリーミング・アプリケーションの性能を向上させるために使用される。本実施例は、図３および図１６のメッセージ・シーケンス（１６００）に関連して説明される。ここでは、ＣＮ（１００）は、高いスループットを伝えることができるＩＥＥＥ８０２．１１ ＷＬＡＮと考えられ、ＣＮ（３００）は比較的低いスループットを伝えることができるセルラー３Ｇ通信ネットワークと考えられる。ＭＴ（１０６）は、ストリーミング・アプリケーションを用いると考えられる。

従来技術によると、ＭＴ（１０６）がＣＮ（１００）のＮＡＰ（１０４）からＣＮ（３００）のＮＡＰ（３０４）に移動すると、図１６のステップ（１６０５）においてストリーミング・アプリケーションＱｏＳ要件を新しいセルラー３Ｇリンク特徴に最初にマッピングしなくてはならない。同ステップは、ＣＮ（３００）におけるアプリケーション・スループット、遅延、利用可能なビット・レートでのジッタおよび損失速度要件、優先度レベル、ＳＤＵサイズ等のマッピングを含む。ＭＴ（１０６）は、無線アクセス・ベアラ・パラメータ、ＰＤＰ・コンテキスト・リクエスト、および、ＰＤＰ・コンテキスト変更のような対応するセルラー３ＧＱｏＳパラメータをＣＮ（３００）のＮＡＰ（３０４）およびＮＣ（３０２）とネゴシエートしなくてはならない。メッセージ・シーケンス（１６００）は、ネゴシエーション・リクエスト（１６１０）および（１６１５）とネゴシエーション応答（１６２０）および（１６２５）の交換として例示される。ＣＮ（３００）におけるサービス確立に必要な延長された持続時間は、ストリーミング・アプリケーション・性能に悪影響を及ぼす。

本発明によると、ＭＴ（１０６）がＮＡＰ（３０４）に移動すると、ＮＡＰ（１０４）のＲＮＥＴ（１２３０）によってＣＮ（１００）で受信した、リンク・トランスポート確立ステップ（４１０）に伴ってＱｏＳ履歴情報ユニットを送る。ＱｏＳ履歴情報ユニットは、セルラー３ＧのＣＮ（３００）のＮＣ（３０２）のＱｏＳプロセッサＱＰ（１１２０）に対してＭＴ（１０６）のサービス履歴を示す。特に、情報ユニットは、ＣＮ（１００）でＭＴ（１０６）が比較的高いスループットを受信し、高いパケット損失率および高い再送信回数に直面した旨を示す。

情報ユニットは、ＱｏＳ通知メッセージ（４１５）においてＮＡＰ（３０４）に送られ、ステップ（４３０）および（４３５）それぞれにおいて、ＮＣ（３０２）によって確認され、ＱｏＳリソースを割り付けるために相応じて使用される。その後、ＱｏＳ通知応答メッセージ（４４０）は、独自のリソース割り付けステップ（４３５）を実施するようＮＡＰ（３０４）に送られる。従って、ＱｏＳ履歴情報ユニットを用いる際、セルラー３ＧのＣＭ（３００）のＮＡＰ（３０４）およびＮＣ（３０２）は、ＭＴ（１０６）とのシグナリングおよびネゴシエーションを必要とすることなくＱｏＳおよびネットワーク・リソースを調節する。特に、ＮＣ（３０２）は、ＭＴ（１０６）に対する無線アクセス・ベアラ・パラメータをＣＮ（１００）におけるものと比例的に対応させるよう調節する。対応するＰＤＰコンテキスト応答は生成され、ＭＴ（１０６）に送られる。結果として、ネゴシエーション・リクエスト（１６１０）および（１６１５）と、ネゴシエーション応答（１６２０）および（１６２５）は、バイパスされる。

本実施例は、本発明がどのようにしてサービス確立を改善し、その結果、異なる通信ネットワーク上の移動の場合にストリーミング・アプリケーション・性能を改善するかを示す。

（実施例９−三つのネットワーク）
図７を参照して以下に説明する実施例は、複数の移動するモバイル端末間の効率的なリソース割り付けを強調する。三つの異質の通信ネットワークが存在する。本実施例では、ＣＮ（１００）はセルラー３Ｇ通信ネットワークと考えられ、ＣＮ（３００）およびＣＮ（７００）はＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮとして考えられる。図１７のメッセージ・シーケンス（１７００）は、本発明の動作が異質の通信ネットワークから複数のＭＴのためにどのようにして簡単に拡張されるかを示す。

ＭＴ（１０６）およびＭＴ（３０６）は、それぞれの通信ネットワークであるセルラー３ＧのＣＮ（１００）およびＩＥＥＥ８０２．１１のＣＮ（３００）からＩＥＥＥ８０２．１１のＣＮ（７００）に対応するステップ（４０５）および（１７０５）において移動する。ＮＡＰ（７０４）およびＮＣ（７０２）は、二つの新しいモバイル端末に対して最も効率的なＱｏＳリソース割り付けを決定しなくてはならない。

従来技術によると、ＭＴ（１０６）およびＭＴ（３０６）の両方は、それぞれのリクエストが新しいネットワークの特徴、即ち、ＩＥＥＥ８０２．１１のＣＮ（７００）に対応する高いスループットおよび高いパケット損失率だけに基づくため、同様のＱｏＳリソース・リクエストを送る。しかしながら、実際には、ＭＴ（１０６）およびＭＴ（３０６）は、それぞれの別個のセルラー３ＧのＣＮ（１００）およびＩＥＥＥ８０２．１１のＣＮ（３００）における直接的なサービス履歴により別個の実要件を有する。特に、ＭＴ（１０６）は、セルラー３ＧのＣＮ（１００）に対応する比較的低いスループット、比較的低いパケット損失率、および、再送信回数の実要件を有する。ＭＴ（３０６）は、ＩＥＥＥ８０２．１１のＣＮ（３００）に対応する比較的高いスループット、比較的高いパケット損失率、および、再送信回数の実要件を有する。

本発明によると、ＭＴ（１０６）およびＭＴ（３０６）は、ステップ（４１０）および（１７１０）それぞれにおいて、ＣＮ（７００）とのリンク・トランスポート確立中にＮＣ（７０２）にそれぞれのＱｏＳ履歴情報ユニットを送る。尚、メッセージ・シーケンス（１７００）はＭＴ（１０６）のステップがＭＴ（３０６）のそれよりも前に起こるよう示すが、本発明は、本発明が各ワイヤレス・モバイル端末からのＱｏＳ履歴情報ユニットとは無関係に動作するために、ステップの別のシーケンスにおいて同様に適用可能である。ＱｏＳ履歴情報は、前の通信ネットワークにおける実際のリソース利用の有効な表示であるため、効率的なリソース割り付け判断を行うために十分な情報をＮＣ（７０２）に提供する。

ＱｏＳ通知ステップ（４１５）および（１７１５）それぞれにおいてＮＡＰ（３０４）を通じてＭＴ（１０６）およびＭＴ（３０６）からそれぞれのＱｏＳ履歴情報ユニットを受信すると、ＮＣ（７０２）は、ＡＡＡ（１４０）とのＡＡＡセキュリティ関連付けおよびタイム・スタンプを用いて信憑性を確認する。これは、（４２０）および（４２５）のそれぞれの交換および（１７２０）および（１７２５）の交換を通じて実現される。ＭＴ（１０６）およびＭＴ（３０６）それぞれからのＱｏＳ履歴情報ユニットに対する（４３０）および（１７３０）のＱｏＳ確認ステップによって後続される。次に、ＮＣ（７０２）は、ＭＴ（１０６）が比較的低いスループット要件、比較的低いパケット損失率、および、比較的少ない再送信回数を前のセルラー３ＧのＣＮ（１００）において有していたと判断する。ＮＣ（７０２）は、更に、ＭＴ（３０６）が比較的高いスループット要件、比較的高いパケット損失率、および、比較的高い再送信回数を前のＩＥＥＥ８０２．１１のＣＮ（３００）において有していたと判断する。ＮＣ（７０２）は、ＣＮ（７００）がそれぞれの実際のリソース要件を満たすためにＭＴ（１０６）およびＭＴ（３０６）に対して同一のリソース割り付けを最初に提供しなくてもよいことを決定する。

モバイル端末のそれぞれのＱｏＳ履歴に決定に基づいて、ＮＣ（７０２）はステップ（４３５）および（１７３５）それぞれにおいてＭＴ（１０６）およびＭＴ（３０６）に対して異なるレベルのＱｏＳおよびネットワーク・リソースを割り付ける。リソース・レベルは、前の通信ネットワークおよびＣＮ（７００）における最も主なネットワーク条件におけるＱｏＳ履歴に基づいて割り付けられる。具体的には、ＮＣ（７０２）は、ＭＴ（３０６）に割り付けられるリソースと比べて比較的低いスループット・リソースをＭＴ（１０６）に最初に割り付ける。ＮＣ（７０２）は、更に、ＭＴ（３０６）に対して割り付けられるリソースと比べて比較的高いインテグリティ・リソースをＭＴ（１０６）に割り付ける。これは、ＣＮ（１００）と比べてＣＮ（７００）におけるより高いパケット損失率を補償するためである。ＮＣ（７０２）は、ＭＴ（１０６）およびＭＴ（３０６）の両方がそれぞれ前の通信ネットワークで受信していたものと一貫した通信サービスを最初に受信するようリソース割り付けを行う。このような配置により、ＣＮ（７００）がモバイル端末に対する実際の要件を満たすようＱｏＳおよびネットワーク・リソースを効率的に割り付けることが可能となる。その結果、本発明によるＣＮ（７００）は、従来技術よりもより多くのモバイル端末を最初に受け入れることができる。後には、ＣＮ（７００）は、ＣＮ（７００）において最も主なネットワーク条件に基づいてＭＴ（１０６）およびＭＴ（３０６）に対するＱｏＳおよびネットワーク・リソースを調節する。その後、ＮＡＰ（７０４）には、ＱｏＳ通知応答メッセージ（４４０）および（１７４０）それぞれを通じてＭＴ（１０６）およびＭＴ（３０６）に対するリソース割り付けパラメータおよび命令が供給される。対応するＱｏＳリソースを割り付けると、ＮＡＰ（７０４）は、ステップ（４４５）および（１７４５）それぞれにおいて割り付けられたＱｏＳリソースを各ＭＴ（１０６）およびＭＴ（３０６）と承認する。

本実施例は、異質の通信ネットワークからモバイル端末に対する効率的なＱｏＳおよびネットワーク・リソース割り付けを本発明がどのようにして実現するかを示す。これは、複数の異質の通信ネットワークから通信サービスを受ける通信ユーザの実際のニーズを仮定して本発明を非常に実用的にする。本実施例は、更に、より多くのモバイル端末を受け入れるよう通信ネットワークの瞬間的な容量を増加するために本発明がどのようにして適用されるかを強調する。

（実施例１０−フローチャート）
図８は、モバイル端末のＱｏＳ履歴に基づいてＱｏＳおよびネットワーク・リソースを割り当てる際にネットワーク・コントローラ（ＮＣ）によって実施されるステップのフローチャート（８００）を示す。最初に、ステップ（８０５）において、現在の通信ネットワーク（ＣＮ）のＮＣが前のＣＮから現在のＣＮに入るモバイル端末（ＭＴ）から受信したＱｏＳ履歴情報ユニットを確認する。ステップ（８０５）は、ＡＡＡサーバとの情報ユニットの確認コードの確認、および、情報ユニットのタイム・スタンプの確認を含む。一実施例では、確認ステップ（８０５）は、ＭＴから受信した確認コートとＡＡＡサーバで維持されるものとの比較を含む。別の実施例では、確認ステップ（８０５）は、ＭＴから受信したＱｏＳ履歴情報に対してハッシュ関数を実施すること、および、結果として生ずる固定長のハッシュをＭＴから受信した確認コードと比較することを含む。

次に、ステップ（８１０）において、現在のＣＮのＮＣは、前のＣＮから参加するＭＴに対する適当なＱｏＳおよびネットワーク・リソース割り付けを決定する。決定ステップ（８１０）は、参加するＭＴのＱｏＳ履歴、現在の特徴および主な条件に基づく。決定ステップ（８１０）は、主要なネットワーク特徴それぞれに対して更なるステップを有する。フローチャート（８００）は、三つの主要なネットワーク特徴、即ち、ネットワーク・スループット（８２０）、パケット損失率（８３０）、および、ネットワーク遅延（８４０）を例示する。追加的なネットワーク特徴は、本発明の範囲内で決定され得る。

［ＴＰＵＴ］
ネットワーク・スループット（８２０）に関して、ＮＣは、ステップ（８２１）において、参加するＭＴが前のＣＴで実現するスループットが現在のＣＮにおいて実現可能なスループットと同等か否かを確認する。通信ネットワーク間で実現可能なネットワーク・スループットにおける差は、ＩＥＥＥ８０２．１１およびＧＰＲＳのような技術における差、および、ＭＴからＣＮへの距離における差を含む。比較ステップ（８２１）が正である場合、ＮＣは、ステップ（８２２）において、現在のＣＮにおいて実現可能なスループットと前のＣＮにおいて参加するＭＴによって実現されたスループットとの間で一貫性を維持するよう最初のリソース・レベルを決定する。

比較ステップ（８２１）が負である場合、ＮＣは、ステップ（８２３）において、参加するＭＴによって実現されるスループットが現在のＣＮにおいて実現可能なスループットよりも低いか否かを承認する。比較ステップ（８２３）が正である場合、ＮＣは、ステップ（８２４）において、現在のＣＮにおいて実現可能なスループットと前のＣＮにおいて参加するＭＴによって実現されたスループットとの間で一貫性を維持するよう最初のリソース・レベルを決定する。

比較ステップ（８２３）が負の場合、ＮＣは、ステップ（８２５）において、参加するＭＴによって実現されたスループットが現在のＣＮにおいて実現可能なスループットよりも大きいか否かを承認する。比較ステップ（８２５）が正である場合、ＮＣは、ステップ（８２６）において、現在のＣＮが伝えることができる程に高いスループットを参加するＭＴが実現することができるよう最初のリソース・レベルを決定する。決定ステップ（８２６）は、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮにおいてより長い持続時間の送信機会を割り当てる、または、セルラーＧＰＲＳ通信ネットワークにおいてより多くのパケット・データ・トラフィック・チャネルを割り当てることを含む。

［パケット損失］
パケット損失率（８３０）に関して、ＮＣは、ステップ（８３１）において、参加するＭＴが前のＣＮで直面したパケット損失率が現在のＣＮにおいて直面し得るパケット損失率と同等か否かを確認する。通信ネットワーク内で直面するパケット損失率における差は、ＩＥＥＥ８０２．１１およびＧＰＲＳのような技術における差、混信のような無線チャネル条件における差を含む。比較ステップ（８３１）が正である場合、ＮＣは、ステップ（８３２）において、前のＣＮにおいて参加するＭＴが直面したパケット損失率と現在のＣＮにおいて直面し得るパケット損失率との間で一貫性を維持するよう最初のリソース・レベルを決定する。

比較ステップ（８３１）が負である場合、ＮＣは、ステップ（８３３）において、参加するＭＴが直面したパケット損失率が現在のＣＮにおいて直面し得るパケット損失率よりも低いか否かを承認する。比較ステップ（８３３）が正である場合、ＮＣは、ステップ（８３４）において、現在のＣＮが伝えることができる程低いパケット損失率を参加するＭＴが直面することができるよう最初のリソース・レベルを決定する。決定ステップ（８３４）は、送信に対してより高い優先度を割り当てること、または、送信に対してより大きいエラー制御情報を割り当てることを含む。

比較ステップ（８３３）が負である場合、ＮＣは、ステップ（８３５）において、参加するＭＴが直面したパケット損失率が現在のＣＮにおいて直面し得るパケット損失率よりも大きいか否かを承認する。比較ステップ（８３５）が正である場合、ＮＣは、ステップ（８３６）において、前のＣＮにおいて参加するＭＴが直面したパケット損失率と現在のＣＮにおいて直面し得るパケット損失率との間で一貫性が維持されるよう最初のリソース・レベルを決定する。

［ネットワーク遅延］
ネットワーク遅延（８４０）について、ＮＣは、ステップ（８４１）において、参加するＭＴが前のＣＮで直面したネットワーク遅延が現在のＣＮで直面し得るネットワーク遅延と同等か否かを確認する。通信ネットワーク内で直面するネットワーク遅延における差は、住居用およびオフィス用ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮのような負荷レベルにおける差、および、混信のような無線チャネル条件における差を含む。比較ステップ（８４１）が正の場合、ＮＣは、ステップ（８４２）において、前のＣＮで参加するＭＴが直面したネットワーク遅延と現在のＣＮで直面し得るネットワーク遅延との間で一貫性を維持するよう最初のリソース・レベルを決定する。

比較ステップ（８４１）が負である場合、ＮＣは、ステップ（８４３）において、参加するＭＴが直面したネットワーク遅延が現在のＣＮにおいて直面し得るネットワーク遅延よりも低いか否かを確認する。比較ステップ（８４３）が正の場合、ＮＣは、ステップ（８４４）において、現在のＣＮが伝えることができる程低いネットワーク遅延を参加するＭＴが直面することができるよう最初のリソース・レベルを決定する。比較ステップ（８４４）は、送信に対してより高い優先度を割り当てる、または、送信に対してより長い送信機会を割り当てることを含む。

比較ステップ（８４３）が負である場合、ＮＣは、ステップ（８４５）において、参加するＭＴが直面したネットワーク遅延が現在のＣＮで直面し得るネットワーク遅延よりも大きいか否かを確認する。比較ステップ（８４５）が正である場合、ＣＮは、ステップ（８４６）において、前のＣＮにおいて参加するＭＴが直面したネットワーク遅延と現在のＣＮで直面し得るネットワーク遅延との間で一貫性が維持されるよう最初のリソース・レベルを決定する。

リソース・レベル決定ステップ（８２２）、（８２４）、（８２６）、（８３２）、（８３４）、（８３６）、（８４２）、（８４４）、および、（８４６）は、リソース割り付けステップ（８５０）によって後続される。このステップでは、現在のＣＮのＮＣは、前のステップで決定された最初のＱｏＳおよびネットワーク・リソースを割り付ける。後のステップ（８５５）では、現在のＣＮの主なネットワーク条件を反映するようリソース割り付けが調節される。

本実施例は、シグナリング・オーバーヘッドをバイパスし、効率的なリソース割り付けを可能にすることを補助する一連のリソース決定動作を強調する。

本発明の前述の実施例は、ＱｏＳおよびネットワーク・リソースの確認および迅速な再確立に関する本発明の適用を例示する。同実施例は、リソース・リクエストを確認し、シグナリング・オーバーヘッドをバイパスし、ネットワーク条件における突然の変化による悪影響を克服し、リソース割り付けの効率性を改善することを本発明がどのようにして補助するかを示す。

通信ネットワークおよび本発明が動作するモバイル・ワイヤレス・ユーザを示す図 本発明によるＱｏＳ履歴の定期的な更新を提供する一連の動作を示す図 本発明が動作する異質の通信ネットワークおよびモバイル・ワイヤレス端末を示す図 異質の通信ネットワーク内で動作する本発明の一連の動作を示す図 本発明によるリソース割り付け調節を示すグラフ 本発明が動作する通信ネットワークおよびモバイル・ワイヤレス・ターミナルを示す図 本発明が動作する異質の通信ネットワークおよびモバイル・ワイヤレス・ターミナルを示す図 本発明によるリソース割り付けに対する一連の動作のフローチャートを示す図 本発明に開示する動作ステップのフローチャートを示す図 ＣＡＰＷＡＰフレームワークにおいて動作する本発明の一連の動作を示す図 本発明によるネットワーク・コントローラ（ＮＣ）の装置を示す図 本発明によるネットワーク・アタッチメント・ポイント（ＮＡＰ）の装置を示す図 本発明によるセキュリティ関連付けメッセージ構造を示す図 ネットワーク・アタッチメント・ポイントとネットワーク・コントローラとの間のメッセージ交換に対する本発明によるメッセージ構造を示す図 ＮＳＩＳフレームワークにおいて動作する本発明の一連の動作を示す図 スケーラブル・オーディオ−ビジュアル・ネットワーク・フレームワークにおいて動作する本発明の一連の動作を示す図 複数の通信ネットワークからのモバイル端末を有するフレームワークにおいて動作する本発明の一連の動作を示す図

Claims (4)

1. 互いに異なる第１の通信ネットワーク及び第２の通信ネットワークと、これらのネットワークと通信を行うモバイル・ワイヤレス・ユーザ端末と、を具備する無線通信システムであって、
   前記モバイル・ワイヤレス・ユーザ端末が利用するネットワーク・リソースを測定し、測定結果を示すＱｏＳ履歴情報ユニットを生成し、前記モバイル・ワイヤレス・ユーザ端末に送信する前記第１の通信ネットワークと、
   前記第１の通信ネットワークから前記第２の通信ネットワークに通信相手を切り替える場合、前記第２の通信ネットワークにリソース確立を要求し、前記ＱｏＳ履歴情報ユニットを送信する前記モバイル・ワイヤレス・ユーザ端末と、
   前記モバイル・ワイヤレス・ユーザ端末からリソース確立の要求を受けた場合、前記ＱｏＳ履歴情報ユニットに基づいて前記モバイル・ワイヤレス・ユーザ端末に対してネットワーク・リソースを割り付ける前記第２の通信ネットワークと、
   前記第１の通信ネットワークで生成された前記ＱｏＳ履歴情報ユニットに対して認証を行う外部エンティティと、
   を具備し、
   前記第１のネットワークは、前記ＱｏＳ履歴情報ユニットに、前記外部エンティティと前記モバイル・ワイヤレス・ユーザ端末とのセキュリティ関連付けから得られる確認コードを割り当て、前記第２のネットワークは、前記モバイル・ワイヤレス・ユーザ端末からリソース確立の要求を受けた場合、前記確認コードにより前記外部エンティティに前記ＱｏＳ履歴情報ユニットの信憑性を確認する無線通信システム。
2. 前記確認コードは、前記ＱｏＳ履歴情報ユニット全体にわたってハッシュ関数を実施することによって導出される請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記ハッシュ関数は、前記ＱｏＳ履歴情報ユニットに割り当てられたタイム・スタンプに基づいた演算を備える請求項２記載の無線通信システム。
4. モバイル・ワイヤレス・ユーザ端末が第１の通信ネットワークから第２の通信ネットワークに通信相手を切り替える場合のリソース確立方法であって、
   前記第１の通信ネットワークが、前記モバイル・ワイヤレス・ユーザ端末のリソース利用を測定するステップと、
   前記第１の通信ネットワークが、測定結果を示すＱｏＳ履歴情報ユニットを生成し、前記モバイル・ワイヤレス・ユーザ端末に送信するステップと、
   前記モバイル・ワイヤレス・ユーザ端末が、前記第２の通信ネットワークにリソース確立を要求し、前記ＱｏＳ履歴情報ユニットを送信するステップと、
   前記第２の通信ネットワークが、前記ＱｏＳ履歴情報ユニットに基づいて前記モバイル・ワイヤレス・ユーザ端末に対してネットワーク・リソースを割り付けるステップと、
   外部エンティティが、前記第１の通信ネットワークで生成された前記ＱｏＳ履歴情報ユニットに対して認証を行うステップと、
   前記第１のネットワークが、前記ＱｏＳ履歴情報ユニットに、前記外部エンティティと前記モバイル・ワイヤレス・ユーザ端末とのセキュリティ関連付けから得られる確認コードを割り当てるステップと、
   前記第２のネットワークが、前記モバイル・ワイヤレス・ユーザ端末からリソース確立の要求を受けた場合、前記確認コードにより前記外部エンティティに前記ＱｏＳ履歴情報ユニットの信憑性を確認するステップと、
   からなるリソース確立方法。

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