JP5639207B2 - チューンアウェイおよびクロスページングのシステムおよび方法 - Google Patents

チューンアウェイおよびクロスページングのシステムおよび方法 Download PDF

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Description

背景
(I.分野)
主題の技術は、概して、通信システムおよび方法に関連し、より具体的には、モバイル無線通信セッティングにおいて、更なる通信を容易にする代替周波数あるいは技術を決定するために、通信チャネルが代替セクタにチューニングされる(tuned)ことを可能にするシステムおよび方法に関連する。
(II.背景)
無線会社(wireless companies)は、例えば、セルラーネットワーク(cellular networks)で音声とデータを組み合わせる次世代ネットワークを、常に改善しつつある。総体的に、これらの企業は、顧客に対して広範囲なデータ中心のサービスを提供するために、ライセンスや設備に莫大な額を費やしてきた。しかし、出現しつつある技術(emerging technologies)は、ちょうどそれらが出現し始めつつあるので、いわゆる第三世代システム後の飛躍をオファする(offer)ことができるであろう。1つのそのような技術は、よく知られた802.11b、あるいはWi−Fi、を含む802ファミリの1つのメンバ、IEEE802.20標準規格に基づいている。Wi−Fi LAN(ローカルエリアネットワーク)標準規格は、ラップトップおよび他のモバイルデバイス(mobile devices)のためのブロードバンド無線接続をオファすることによって、近年普及してきた。
しかし、新たな標準基準は、無線ネットワーキングの方向を変えることが出来るであろう。Wi−Fiおよびより新しい802.16メトロエリア無線ブロードバンドシステムが、サービスエリア(coverage areas)の範囲、-- それぞれ、2〜300フィートから30マイルほどまで、によって制限されるのに対して、802.20は、既存のセルラータワー(cellular towers)に置かれる。それは、Wi−Fi接続のスピードを備えたモバイル電話システムと同じサービスエリアを本質的に約束する。このことが、802.20、あるいはモバイルブロードバンド無線アクセス(mobile broadband wireless access)(MBWA)が、潜在的な新しいアプリケーションについての関心を生み出してきたのかを説明するのかもしれない。
これらの新しいアプリケーションについての1つの区別するファクタは、それらが、任意のアプリケーションについてのブロードバンドスピードへのアクセスを備えた、セルトゥセルハンドオフ(cell-to-cell handoff)を通して、十分な可動性および全国的サービスエリアを提供することである。このようにして、例えば、ビジネス旅行者は、- - まさにあたかも、彼らが彼らのそれぞれのオフィスでローカルエリアネットワークに接続されていたかのように- -、移動中に企業のネットワークにアクセスし、リアルタイムでオフィスに情報を返送することが出来る。いくつかのケースにおいては、ユーザは、彼らがDSLあるいはケーブルモデム接続で有する同じブロードバンドインターネット経験を、しかしセルラーモバイル(cellular mobile)環境下で、得る。ユーザごとに1.5Mbの平均スピード - あるいは3Mbpsピークデータレート(data rates)は、従来のシステムによって提供されたものよりもはるかに大きい。
モバイルブロードバンド無線アクセス技術を使用することについてのひとつの態様は、アクセス端末例えば携帯電話などと、アクセスネットワークあるいはアクセスポイント、例えば基地局などと、の間での通信を管理するためのアクティブセット(active set)および関連したプロトコルのコンセプト(concept)である。デフォルトアクティブセットマネジメントプロトコルは、アクセス端末が異なるセクタのサービスエリア間で動くときに、アクセス端末のおおよその位置(location)の追跡を維持し、無線リンクを持続するために、アクセス端末とアクセスポイントによって使用されるプロシージャ(procedures)およびメッセージを提供する。概して、アクティブセットは、アクセス端末についての割り付けられたMACIDを備えたパイロットあるいはセクタのセットとして、定義されている。アクティブセットメンバは、互いに関して、同期(synchronous)あるいは非同期(asynchronous)であることが可能である。アクセス端末は、これらのアクティブセットメンバセクタの中で、任意の時間に、そのサービングセクタを一般に切り替えることが出来る。
アクティブセットの同期サブセット(Synchronous Subset)は、互いに同期しているセクタのみからなる(consists of)。さらに、該サブセットは最大サブセットであり、例えば、一般的に、このサブセットにおけるセクタと同期しているすべてのセクタは、このサブセットの中に含まれている。異なる同期サブセットASSYNCHは、例えば、アクティブセット割り当てメッセージの最後のインスタンス(instance)を使用して構成されることができる。アクセス端末からアクティブセットの2つの異なる同期サブセットへの送信は、互いに独立していると考えられる。例えば、アクセス端末は、いずれの他の同期サブセットから独立しているセクタの同期サブセットに、CQIをリポートする。重要な関心事である1つのエリアは、通信が、与えられたモバイルブロードバンド無線アクセスシステムのコンポーネント間で異なるかもしれない、通信技術間で、および/または、通信チャネル上の周波数間で、どのようにしてハンドオフされる(handed off)のかである。
以下は、実施形態のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、様々な実施形態の簡略化された概要(summary)を示す。この概要は、広範囲な全体像ではない。重要な/決定的な要素を識別することも、あるいは、ここで開示された実施形態の範囲を詳細に描写することも、意図されていない。その唯一の目的は、後で示される、より詳細な説明の前置きとして、簡略化された形でいくつかの概念を示すことである。
無線デバイス(wireless devices)間の、無線信号をブロードキャストする、あるいは受信するための局間の、かつ/またはそれらの組み合わせの無線通信を容易にする、システムおよび方法が提供される。一実施形態において、モバイルブロードバンド無線アクセスシステムにおける通信を容易にする、周波数間および無線アクセス技術間のチューンアウェイメカニズム(inter-frequency and inter-radio access technology tune-away mechanism)が、提供される。これらのメカニズムは、与えられたチャネルの進行中の通信がある接続モード(connected mode)において提供されている。概して、代替通信経路(alternative communications paths)をサンプリング(sampling)して探し出すための2重受信機を使う必要もなくこのようなモバイル通信アプリケーションをサポートするために、チューンアウェイメカニズムは、アクセス端末が、特定のセッションを続ける可能性のある通信経路を決定するためにアクセスネットワークと動的に協力することを、可能にする。
状態(conditions)が変化するときに、チューンアウェイメカニズムは、経路(path)の信号強度のような代替通信経路のプロパティ(properties)を決定するために、現在の通信チャネルがその後の(subsequent)周波数にチューニングされることを可能にする。チューンアウェイ状態は、現在の通信への妨害を軽減しながら、代替経路の一時的なサンプリングを提供する。このようなサンプリングは、モバイルデバイスが1つのポイントから別へと移動するときのように状態が変化するとき、どの可能性ある周波数が将来の通信のために使用されることが出来るのかを決定することを可能にする。別の実施形態においては、チューンアウェイは、無線アプリケーションにおいて使用される異なる通信技術あるいはプロトコルの間の通信を容易にするために、使用されることが出来る。例えば、現存の無線プロトコルは、現在のセッションのために使用されることが出来るが、1つのアクセスポイントから離れて別のものに向かう移動のような状態が変わるとき、将来の通信を容易にするために使用される実際の技術あるいは通信プロトコルを変えることが望ましいかもしれない。この場合において、チューンアウェイは、無線アクセス技術間の(inter radio access technology)(RAT間の(inter-RAT))アプリケーションをサポートするために提供される。
加えて、通信システムにおける接続モードの間に、他の通信システムについてのページメッセージ(Page messages)を受信する必要がある。これは、他の通信システムが、現在接続されている通信システムにおいて利用できないユーザサービス(例えば、回線交換式音声(circuit switched voice)あるいはショートメッセージサービス(short message service))を提供する場合に、必要とされ得る。他の通信システムは、現在接続されている通信システムにあわせて、同期しているかもしれないし、していないかもしれない。チューンアウェイメカニズムは、現在接続されている通信チャネルが、異なる技術に関するその後の通信チャンネルに、その技術についてのページングチャネルをリッスン(listen)するためにチューニングされること、を可能にする。あるいは、RAT間の(Inter RAT)プロトコルは、現在接続されている通信システム中で、RAT間のBlobメッセージにおいて異なる技術についてのページメッセージとレジストレーションをトンネリング(tunneling)する手段によって、2つの通信システム間のクロスページング(cross paging)を可能にする。
前述および関連する目的の実現のために、ある説明的実施形態が、以下の説明および添付図面に関連してここに説明される。これらの態様は、実施形態が実施されることが出来る様々な方法を示しており、それらのすべては包含されるように意図されている。
図1は、モバイルブロードバンド無線アクセスシステムを示す概略ブロック図である。 図2は、チューンアウェイコンポーネントについての、一例のタイミング図である。 図3は、スケジュールタイミング考察を示す図である。 図4は、周波数間チューンアウェイプロセスを示す概略ブロック図である。 図5は、無線アクセス技術間のハンドオフおよびチューンアウェイについての接続モード考察を示す図である。 図6は、無線アクセス技術間のハンドオフプロセスを示すフロー図である。 図7は、信号処理コンポーネントを使用するための一例のシステムを示す。 図8は、信号処理コンポーネントを用いて使用されることができる、例示的な無線通信システムを示す。 図9は、信号処理コンポーネントを用いて使用されることができる、例示的な無線通信システムを示す。 図10は、アクセスポイントシステムの説明図である。
詳細な説明
モバイル無線アクセスブロードバンドサービスについての無線信号コンポーネント(wireless signal components)を処理する、システムおよび方法が提供されている。これは、現存の通信経路に関連する現存の周波数から離れてチューニングする(tuning away)ことによって代替周波数の信号強度を測定するためのプロセスを含むことが出来る。このようなプロセスは、代替周波数が、モバイルブロードバンド無線アプリケーションにおいて、その後の通信経路をサポートするかどうか決定することを可能にする。決定と同時に、プロセスは測定された信号強度に一部基づいてその後の通信経路を自動的に選択することが出来る。代替の通信チャネルを決定するために、このようにチューニングアウェイする(tuning away)ことによって、無線アプリケーションの広範囲をサポートする、周波数間のハンドオフアプリケーションと無線アクセス技術間のハンドオフの両方が、達成されることができる。
このアプリケーションにおいて使用されるように、用語「コンポーネント(component)」、「メカニズム(mechanism)」、「システム(system)」、および同様なものは、コンピュータ関連のエンティティ(entity)、ハードウェアか、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせか、ソフトウェアか、あるいは実行中のソフトウェアか、を指すように意図されている。例えば、コンポーネントは、限定されてはいないが、プロセッサ上で実行中のプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル(executable)、実行スレッド(thread of execution)、プログラム、および/またはコンピュータ、であってもよい。例として、通信デバイス上で実行中のアプリケーションと該デバイスの両方がコンポーネントであることができる。1つ以上のコンポーネントは、プロセスおよび/または実行スレッド内に常駐(reside)することができ、また、コンポーネントは、1つのコンピュータ上に局在化されてもよいし、かつ/または2つ以上のコンピュータの間で分散され(distributed)てもよい。また、これらのコンポーネントは、そこに記憶された様々なデータ構造を有している様々なコンピュータ可読媒体から実行することが出来る。コンポーネントは、ローカルな、および/または、遠隔のプロセスで、例えば、1つ以上のデータパケット(例、ローカルシステム、分散システムにおいて、および/または、インターネットのような有線あるいは無線ネットワーク全体にわたって、別のコンポーネントと相互作用している1つのコンポーネントからのデータ)を有している信号に従って、通信することが出来る。
図1は、モバイルブロードバンド無線アクセスシステム100を示す。システム100は、端末110間を、アクセスネットワーク120に従って通信する1つ以上のアクセス端末110を含み、ここでは、アクセスネットワークは、コアネットワークをポインツオブプレゼンス(points of presence)(POP)に、およびポインツオブインターコネクト(Points of Interconnect)(POI)スイッチロケーション上にリンクする、接続および関連する電子コンポーネントである。このような端末110は、実質上、任意のタイプの通信デバイス、例えば、携帯電話、コンピュータ、パーソナルアシスタント、ハンドヘルド(hand held)あるいはラップトップデバイスなど、を含むことが出来る。概して、アクセス端末110は、1つの特定のアクセスネットワーク120による通信が常に可能であるとは限らないモバイル状況下にある。このように、1つ以上のチューンアウェイメカニズム130は、そのような端末110間での通信を容易にするように、提供されることができる。チューンアウェイメカニズムは、基本的に、端末110およびノード120が代替通信経路を一時的に現存の経路から離れてチューニングすることと、進行中の通信における適した使用についてのその後の経路をサンプリングすることと、によって決定すること、を可能にする。例えば、信号強度は、通信のために使用された現在の周波数から離れてチューニングしている間に、代替周波数上で測定されることが出来る。もし適した信号しきい値が検出されると、代替周波数が将来の通信のために自動的に選択されることが出来る。図示されているとおり、チューンアウェイメカニズムは、140では周波数間チューンアウェイアプリケーションをサポートするために、および/または150では無線アクセス技術間の(RAT間の(inter-rat))アプリケーションをサポートするために、提供されることが出来る。
140において、通信チャネルの間で、周波数間のハンドオフを容易にするために、アクティブセットが、1つ以上の周波数からのメンバを含むように拡張される。これは、アクティブセットが、1つ以上の周波数からのセクタのみからなることを、暗に意味している。異なる周波数からのセクタは、お互いに関して、同期しているかもしれないし、あるいは非同期であるかもしれない。別の周波数セクタをアクティブセットに加えることを容易にするために、モバイルブロードバンド無線アクセスシステム100は、オーバーヘッドメッセージプロトコル(overhead messages protocol)において指定された(specified)セクタパラメータメッセージにおける他の周波数ネイバーを指定するために、アクセスネットワーク120についての能力を提供する。これはアクティブセットマネジメントプロトコルにおいて指定されたパイロットレポートメッセージにおける他の周波数セクタパイロット強度をリポートする、アクティブ端末110についての能力を含む。別の態様は、アクティブセットマネジメントプロトコルにおいて指定されたアクティブセット割り当てメッセージにおける他の周波数メンバを指定する、アクセスネットワーク120についての能力を含む。
概して、他の周波数セクタパイロット強度をリポートするために、アクティブ端末110は、様々な時間および間隔(intervals)で測定する。進行中の通信が検出されないアイドルモード(Idle mode)においては、受信機が他の周波数測定のために利用可能(available)であるので、それは容易である。接続モードにおけるパイロット強度をリポートするために、2重受信機あるいは一時的なチューンアウェイメカニズム130のいずれかが提供される。人は2重受信機の利用可能性を必ずしも想定するとはかぎらないので、チューンアウェイメカニズム130は、代替通信経路の決定を容易にするために提供される。さらに、同様のチューンアウェイメカニズム130はまた、はモバイルブロードバンド無線アクセス(MBWA)システム100に非同期であるかもしれない別の技術についてのページ(Pages)をリスニングすること(listening)およびRAT間のハンドオフ150のために提供される。
上記したように、MBWAシステム100は、アイドルおよび接続モードのRAT間の(Inter-RAT)ハンドオフをサポートする。チューンアウェイメカニズム130は、MBWAシステムから他の無線アクセス技術へのハンドオフも同様に容易にするよう提供されている。システム設計は、RAT間のハンドオフについてのハンドオフポリシがアクセス端末110中にあることを想定するが、他のアーキテクチャでも可能である。言い換えれば、他の技術の測定についてのトリガーとハンドオフ決定アルゴリズムは、アクセス端末110に一般に存在する。
RAT間の(inter-rat)150の技術の場合、他の無線アクセス技術パイロット信号を測定するために周波数間のハンドオフに対して提供されているのと同じチューンアウェイメカニズムが、使用されることが出来る。さらに、オーバーヘッドメッセージプロトコルにおけるセクタパラメータメッセージは、他の技術ネイバーリスト(other technology Neighbor List)に送信する能力を提供する。これらの2つのメカニズムは、アクセス端末に、近隣において他の無線アクセス技術を見つける能力を提供し、他の技術についてのパイロットを測定する。
別の実施形態においては、MBWAシステム100は、他の無線アクセス技術についてのページメッセージの受信をサポートする。他の構成は可能であるけれども、典型的に2つの異なるメカニズムが提供されている。1つのケースでは、チューンアウェイメカニズム130は、他のシステムについてのページを受信する。別のケースでは、セッションレイヤーにおけるRAT間の(inter RAT)プロトコルは、アクセス端末110あるいはアクセスネットワーク120からのRAT間のBlob(バイナリラージオブジェクト(binary large object))メッセージを送ること、を提供する。MBWAシステム100が他の無線アクセス技術とのコアネットワークにおけるインテグレーション(integration)を有さないとき、最初のケースは役に立つ。従って、他の技術からページメッセージを得る1つの方法は、そのページングチャネルにリッスンすることによってである。チューンアウェイメカニズム130は、MBWAシステム100に同期も非同期もしている他の複数の無線アクセス技術において、非常に特定の時間にページングチャネルをリッスンするために、チューニングアウェイをサポートする。
一般に、チューンアウェイメカニズム130は、アクセス端末110とアクセスネットワーク120の両方のタイミングの知識(timing knowledge)を有することによって、周波数をサンプリング(sample)するために使用されることが出来る。これは、システムが、端末110とノード120との間の同期および非同期のタイミング差異を明らかにする(account for)サンプリングタイム(sampling times)を決定することができるので、純粋にランダムなサンプルから欠けているページ(missing pages)を軽減する(mitigating)ことを可能とする方法で、複数の技術をサンプリングできること、を含むことができる。例えば、これは、周波数フレームの外にある、あるいはセクタ内でサンプリングすることを可能にするサンプリングスケジュール、を提供することを含むことが出来る。
図2は、チューンアウェイコンポーネントについてのタイミングダイアグラム200の例を示す。チューンアウェイメカニズムあるいはコンポーネントは、一般にチューンアウェイスケジュールとチューンアウェイ制御からなっている(consists of)。チューンアウェイスケジュールN属性パラメータ(Tune Away Schedule N attribute parameter)は、アクセス端末およびアクセスポイントあるいはノードとの間のチューンアウェイスケジュール(単数または複数)を伝える(communicate)コンポーネントを提供する。一例のチューンアウェイタイミングスケジュールは、図200において図示されている。このスケジュール200において、チューンアウェイスケジュールNパラメータ(Tune Away Schedule N parameter)で提供される、スーパーフレーム番号210によって定義されたスーパーフレームの間に、第1のチューンアウェイが発生していると仮定される(assumed)。さらに、第1のチューンアウェイのより精密な時間(refined time)は、スタートスーパーフレームオフセットパラメータ(Start Super frame Offset parameter)220であり、例えば210で確認された(identified)スーパーフレームのはじめのマイクロセカンである。チューンアウェイ持続時間(A Tune Away Duration)230は、アクセス端末がマイクロセカンドでどのくらい長くチューンアウェイするかである。チューンアウェイ周期数パラメータ(A Tune Away Periodicity parameter)240は、マイクロセカンドの単位で連続したチューンアウェイのスタートの間の時間を決定する。アクセス端末は、必要なら(if desired)、1つ以上のチューンアウェイスケジュールをネゴシエイト(negotiate)出来る。1つ以上のスケジュールは、例えば、周波数間ハンドオフのためのチューニングアウェイ、そしてまた1つのシステムのページ、を監視する(monitor)ために、必要とされてもよい。
上記で説明されたチューンアウェイ制御メカニズムは、チューンアウェイをイネーブル/ディスエーブル(Enable/Disable)にすることと、チューンアウェイスケジュールに対して時間補正を提供することと、を含む少なくとも2つの機能(functions)を提供する。アクセス端末は、実質上任意の時間に、チューンアウェイスケジュールをイネーブルあるいはディスエーブルにすることが出来る。さらに、アクセス端末は、同時に1つよりも多くのスケジュールをイネーブルあるいはディスエーブルにすることが出来る。時間補正は、典型的に、MBWAシステムに非同期であるシステムについてのページを受信する、タイムクリティカル(time critical)なチューンアウェイのために提供される。この例においては、新しいセクタが、アクティブセットに付け加えられるたびに、アクセス端末がページを受信するために他のシステムにおいて正しい時間にチューンアウェイするように、アクセス端末は補正ファクタ、時間を補正するマイクロセカンドを単位にしたセクタオフセット(Sector Offset)を提供する。デフォルト接続状態プロトコルにおけるチューンアウェイリクエストパラメータおよびチューンアウェイレスポンスメッセージ(Tune Away Response messages)は、チューンアウェイを確実にイネーブル/ディスエーブルにする、あるいはアクティブセットにおける任意のセクタについての時間補正を与える、メカニズムを提供する。
図3は、スケジュールタイミング考察300の一例を示す。310では、いくつかの例のスケジュール考察が提供されている。例えば310では、チューンアウェイがPHYフレームの最中に始まる、あるいは終わる場合、一般的なルールはフレーム全体に対して、チューンアウェイすることである。図2に戻って簡単に参照すると、スーパーフレームは210で始まり、基本的には、一連のPHYフレームが続くスーパーフレームプリアンブルデータパケット(Super frame preamble data packet)(例:12PHYフレームが、スーパーフレーム=1プリアンブルに続く)でスタートする。スーパーフレームバウンダリ考察(Super frame boundary considerations)は、チューンアウェイ期間がアクセス端末にシステム情報ブロックを紛失させるのかどうかを、含んでおり、アクセス端末は、望まれるのであれば、異なる時間の間にセットされることができるシステム情報ブロックの有効期間の間、チューンアウェイを持続する必要がある。ひとつの実施形態においては、有効期間は、他のセッティングも使用されることが出来るけれども、2つのスーパーフレームについてセットされることができる。
図4−8は、無線信号処理についてのチューンアウェイプロセスを示す。説明の簡潔化の目的のために、一連のあるいは複数の動作(acts)として方法が示され、説明されているが、いくつかの動作は、ここに示され説明されるのとは異なる順序、および/または、他の動作と同時に発生することがあり得るので、ここに説明されるプロセスは、動作の順序によって限定されない、ということが、理解され、かつ認識されるべきである。例えば、当業者は、方法が、状態図におけるような、一連の相互に関係づけられた状態あるいはイベントとして代わりに表されることが出来るであろうことを理解し、認識するだろう。さらに、示された必ずしもすべての動作が、ここに開示された主題の方法に従って方法をインプリメント(implement)するために必要とされなくともよい。
図4は、周波数間チューンアウェイと周波数間のハンドオフについてのメッセージフロー400を示す。410では、システムパラメータは、周波数ネイバーリストを表示(indicate)しているアクセスネットワーク(ネットワーク)から受け渡される。420で、アクセス端末が、別の周波数パイロットを測定するための時間を計算し、チューンアウェイ属性(a tune away attribute)をアップデートする。430で、属性アップデート受理ハンドシェイク(attribute update accept hand-shake)が実行され、ここでは、代替周波数測定を開始する決定がなされており、440で、チューンアウェイ制御ビット(tune away control bit)は、セットされるならば、イネーブルにセットされる。450に進んで、アクセス端末は、次のチューンアウェイ期間の始まりで、代替周波数にチューンアウェイし、そのような測定を実行した後で現存の周波数に再チューニングする(re-tunes)。460で、可能性のあるパイロット周波数あるいはパイロットの表示がアクセスネットワークに対してなされる。470で、アクティブノードは、450での前の測定に基づいてパイロットについての代替周波数を選択する。
図5は、接続されたモードについての1つ以上の無線アクセス技術間の考察500を示す。510で、アクセス端末は、1つの技術とその後のものとの間でハンドオフ決定をする。ハンドオフポリシ(Handoff Policy)が一般にアクセス端末でインプリメントされるのに対し、アクセスネットワークは、ハンドオフプロセスにおいてアシストする(assist)ことができる。これは、他のRATネイバーリストを提供することと、チューンアウェイ検出プロセスを容易にすることと、を含むことが出来る。520で、アクセス端末は、現在のチャネル上の信号品質が予め決定されたしきい値よりも下にあることを検出するなどの、トリガーコンディションを検出する。他の技術を測定することを開始するために、他のトリガーも同様に含むことが出来る現在のアクティブセットパイロット強度を測定するコマンドが送られることが出来る。他の技術にハンドオフするために、現在のアクティブセットパイロット強度が決定され、別のRATパイロット強度が決定され、そして任意の他のトリガーがハンドオフをイネーブルにするために使用される。530で、1つ以上の他のRATネイバーリストが使用されることが出来る。これは、オーバーヘッドメッセージプロトコル、セクタパラメータメッセージ、あるいは上記に説明された他のRATネイバーリストを処理することを含むことが出来る。540で、チューンアウェイプロシージャは、上記に説明された周波数間のハンドオフプロシージャに事実上類似する他の周波数パイロットを測定するために、開始されることが出来る。
図6は、接続モードにおけるRAT間のハンドオフについてのメッセージフロープロセスを示すフロー図である。ネイバーリストは第1技術システムからアクセス端末に受け渡されることが出来る。アクセス端末は、他の周波数パイロットを測定するためにチューンアウェイスケジュールを計算し、図4について上記に述べたように属性アップデートリクエストを発行する(issues)。チューンアウェイ測定を開始する決定がされ、また、アクセス端末が、それが他の技術を測定するためにチューンアウェイを望むことを示す場合、属性受理フラグ(attributes accepted flag)は該アクセス端末に送られる。610で、チューンアウェイは、その後の通信技術に対して開始される。信号強度測定は測定の間に得られることが出来る。もし適した測定が見つけられる場合、アクセス端末は現存のあるいは現在のプロトコルからその後のプロトコルへと切り替えすることが出来る。
このプロシージャは、予定のチューンアウェイ間隔で開始されることができ、要望どおりにディスエーブルされることができる。620では、1つの通信技術から別のものへとハンドオフする決定がされる。630では、現在の通信技術との接続が、まず閉じられる(closed)。640で、その後の通信nチャネル(nchannel)あるいは技術とのデータセッションが確立される。660でインターネットプロトコルデータあるいは他のプロトコルが交換される場合、650でモバイルIPバインディングアップデート(Mobile IP binding update)が実行される。
図7は、無線信号処理コンポーネントを使用するための、一例のシステム700を示す。システム700は、上記で説明されたチューンアウェイコンポーネントを使用することが出来る様々な例のコンポーネントのいくつかを示す。これらは、アンテナ730によって集合的に通信するパーソナルコンピュータ710、モデム720、を含むことが出来る。通信は、プライベートあるいは公共ネットワーク上で、1つ以上のユーザサイト750(あるいはデバイス)に通信する基地局740を通して続行する(proceed)ことが出来る。また、1つ以上のホストコンピュータ760は、システム700における他のそれぞれのコンポーネントを用いて通信を容易にするために使用されることが出来る。システム700は、通信を容易にするために、様々な標準規格およびプロトコルを使用することが出来る。
図8は、チューンアウェイとの接続において利用されることが出来るシステム800を示す。システム800は、例えば1つ以上の受信アンテナ(receive antennas)からの信号を受信する受信機802を備え、受信された信号に関して典型的なアクションを実行し、(例:フィルタリングし、増幅し、ダウンコンバートし、…)サンプルを得るためにコンディションされた信号(conditioned signal)をデジタル化する。デモジュレータ804は、チャネル推定(channel estimation)のために受信されたパイロットシンボルを、プロセッサ806に、復調して提供することが出来る。
プロセッサ806は、受信機コンポーネント802によって受信された情報を分析すること、および/または、送信機814による送信のための情報を生成すること、に専用の(dedicated)プロセッサ、であることが出来る。プロセッサ806は、システム800の1つ以上の部分を制御するプロセッサ、および/または、受信機802によって受信された情報を分析し、送信機814による送信のための情報を生成し、システム800の1つ以上の部分を制御するプロセッサであることが出来る。システム800は、チューンアウェイの間にリソースの割り付け(allocation of resources)を最適化できる最適化コンポーネント808を含むことが出来る。最適化コンポーネント808は、プロセッサ806の中に組み込まれることが出来る。最適化コンポーネント808は、ユーザデバイスをビームに割り当てること(assigning)に関連して、ユーティリティベースの分析を実行する最適化コードを含むことが出来る、ということが理解されるべきである。最適化コードは、推論(inference)を実行することに関連して人工知能ベースの方法を、かつ/または、ユーザデバイスビーム割り当てを最適化することに関連して、確率的決定および/または統計ベースの決定(statistical-based determination)を利用することができる。
システム(ユーザデバイス)800はメモリ810をさらに備えることが出来、メモリは、プロセッサ806に動作可能なように結合され、また、メモリは、割り当て情報、スケジューリング情報、および同様なもの、などの情報を保存することができる、なお、そのような情報は、チューンアウェイプロシージャの間に、割り付けられたリソース(allocating resources)を用いて使用されることが出来る。メモリ810は、ルックアップデーブルなどを生成することに関連付けられるプロトコルをさらに記憶することが出来るので、システム800は、システム容量を増やすために記憶されたプロトコルおよび/またはアルゴリズムを使用することができる。ここに説明されたデータ記憶(例:メモリ)コンポーネントは、揮発性メモリか不揮発性メモリかのいずれかであることができ、あるいは揮発性メモリと不揮発性メモリの両方を含むことができる、ということが理解されるであろう。例として、しかし限定されないが、不揮発性メモリは、リードオンリメモリ(ROM)、プログラマブルROM(PROM)、電気的プログラマブルROM(EPROM)、電気的消去可能ROM(EEPROM)、あるいはフラッシュメモリを含むことが出来る。揮発性メモリは、外部キャッシュメモリとして動作するランダムアクセスメモリ(RAM)を含むことが出来る。例として、しかし限定されないが、RAMは、シンクロナスRAM(SRAM)、ダイナミックRAM(DRAM)、シンクロナスDRAM(SDRAM)、ダブルデータレートSDRAM(DDRSDRAM)、拡張SDRAM(ESDRAM)、シンクリンク(Synchlink)DRAM(SLDRAM),およびダイレクトラムバスRAM(DRRAM(登録商標))、のような多くの形態で入手可能である。主題のシステムおよび方法のメモリ810は、限定されることなしに、これらおよび任意の他の適切なタイプのメモリを備えるように意図されている。プロセッサ806は、シンボルモジュレータ812、および、変調された信号を送信する送信機814、に接続されている。
図9は、チューンアウェイを実行すること、および/または、チューンアウェイの間にリソースを割り付けること、に関連して利用されることが出来るシステム、を示す。システム900は、1つ以上の受信アンテナ906を介して1つ以上のユーザデバイス904から信号(単数または複数)を受信する受信機910を有する基地局902、を備え、複数の送信アンテナ908を通して1つ以上のユーザデバイス904に送信する。1つの例においては、複数の受信アンテナ906および複数の送信アンテナ908は、単一のセットのアンテナを使ってインプリメントされることが出来る。受信機910は、受信アンテナ906から情報を受信することが出来、また、受信された情報を復調するデモジュレータ912に動作的に(operatively)関連付けられている。受信機910は、当業者によって理解されるように、例えば、レーキ受信機(a Rake receiver)(例、複数のベースバンド相関器を使ってマルチ経路信号コンポーネントを個々に処理する技術、・・・)、MMSEベースの受信機、あるいは、それに対して割り当てられた複数のユーザデバイスを分離するためのいくつかの他の適した受信機であることが出来る。例えば、複数の受信機が使用されることが出来(例、受信アンテナにつき1つ)、そのような受信機は、ユーザデータの改善された推定値(estimates)を提供するために互いに通信することが出来る。復調されたシンボルは、図8に関して上記で説明されたプロセッサに似ており、ユーザデバイス割り当てに関連した情報、それに関連したルックアップテーブル、および同様なものを記憶するメモリ916に結合されているプロセッサ914、によって分析される。それぞれのアンテナについての受信機出力は、受信機910および/またはプロセッサ914によって合同して処理されることが出来る。モジュレータ918は、複数のユーザデバイス904への、複数のアンテナ908をとおしての、送信機920による送信についての信号を多重化できる。
基地局902は、割り当てコンポーネント922をさらに備えており、この割り当てコンポーネント922は、プロセッサ914とは異なった(distinct)あるいは一体化したプロセッサであることができ、そして、この割り当てコンポーネント922は、基地局904によってサーブされる(served)セクタにおけるすべてのユーザデバイスのプール(pool)を評価することができ、個々のユーザデバイスの位置に少なくとも一部基づいて、ユーザデバイスをビーム(beams)に割り当てることができる。
図10において示されるように、無線アクセスポイントは、メインユニット(MU)1050と、無線ユニット(RU)175と、を備えることが出来る。MU1050は、アクセスポイントのデジタルベースバンドコンポーネントを含む。例えば、MU1050は、ベースバンドコンポーネント1005と、デジタル中間周波数(IF)処理ユニット1010と、を含むことが出来る。デジタルIF処理ユニット1010は、フィルタリング、チャネル化(channelizing)、変調などのような機能を実行することによって、中間周波数で、無線チャネルデータをデジタル的に処理する。RU1075は、アクセスポイントのアナログ無線部分を含む。ここに使用されているように、無線ユニット(radio unit)は、アクセスポイント、あるいは、モバイルスイッチングセンターまたは対応しているデバイスへの直接的あるいは間接的な接続を有する他のタイプのトランシーバステーション(transceiver station)、のアナログ無線部分(analog radio parts)である。無線ユニットは、通信システムにおける特定なセクタを典型的にサーブする(serves)。例えば、RU1075は、モバイル加入者ユニットから無線通信を受信するために1つ以上のアンテナ1035a−tに接続された1つ以上の受信機1030を含むことが出来る。1つの態様において、1つ以上のパワーアンプ1082a-tは、1つ以上のアンテナ1035a−tに結合される。受信機1030に接続されるのは、アナログ/デジタル(A/D)コンバータ1025である。ADコンバータ1025は、受信機1030によって受信されたアナログ無線通信を、デジタルIF処理ユニット1010を介してのベースバンドコンポーネント1005への送信のためのデジタル入力に変換する。RU1075は、アクセス端末に無線通信を送信するための同じあるいは異なるアンテナ1035のいずれかに接続された1つ以上の送信機120を、また含むことが出来る。送信機1020に接続されているのは、デジタル/アナログ(D/A)コンバータ1015である。D/Aコンバータ1015は、デジタルIF処理ユニット1010を介してベースバンドコンポーネント1005から受信されたデジタル通信を、モバイル加入者ユニットへの送信のためのアナログ出力に変換する。いくつかの実施形態においては、マルチプレクサ1084は、マルチプルチャネル信号を多重化し、また、音声信号とデータ信号を含んださまざまな様々な信号を多重化する。セントラルプロセッサ1080は、メインユニット1050と、音声あるいはデータ信号の処理を含むさまざまな様々な処理を制御する無線ユニットと、に結合されている。
ここに説明されている実施形態はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、あるいはそれらの任意の組み合わせによってインプリメントされることができる、ということが理解されるべきである。ハードウェアのインプリメンテーションの場合、アクセスポイント内あるいはアクセス端末内の処理ユニットは、1つ以上の特定用途向け集積回路(ASICs)、デジタル信号プロセッサ(DSPs)、デジタル信号処理デバイス(DSPDs)、プログラマブルロジックデバイス(PLDs)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGAs)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、ここに説明された機能を実行するように設計された他の電子ユニット、あるいはそれらの組み合わせ、の中でインプリメントされることができる。
システムおよび/または方法が、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェアあるいはマイクロコード、プログラムコードあるいはコードセグメント(code segment)においてインプリメントされるとき、それらは、記憶コンポーネントのようなマシン可読媒体(machine-readable medium)において記憶されることが出来る。コードセグメントはプロシージャ、ファンクション、サブプログラム、プログラム、ルーティン、サブルーティン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラス、あるいは任意の命令の組み合わせ、データストラクチャあるいはプログラムステートメントを表すことが出来る。コードセグメントは、情報、データ、アーギュメント、パラメータあるいはメモリコンテンツを受け渡しすること、および/または受信することによって、別のコードセグメントあるいはハードウェア回路に結合されることが出来る。情報、アーギュメント、パラメータ、データなどは、メモリの共有、メッセージの受け渡し、トークンパッシング(token passing)、ネットワーク送信などを含んだ任意の適切な手段を使って、受け渡され、転送され、あるいは送信されることが出来る。
ソフトウェアインプリメンテーションの場合、ここに説明された技術は、ここに説明された機能を実行するモジュール(例、プロシージャ、機能、など)でインプリメントされることが出来る。ソフトウェアコードは、メモリユニットに記憶され、プロセッサによって実行されることが出来る。メモリユニットは、プロセッサ内で、あるいはプロセッサの外部で、インプリメントされることが出来、この場合には、それは、当技術分野において知られているさまざまな様々な手段を通してプロセッサに通信的に結合されることが出来る。
上記で説明されてきたものは、例示的な実施形態を含む。実施形態を説明する目的のためにすべての考えられるだけのコンポーネントあるいは方法の組み合わせを記述することは、勿論、可能ではないが、当業者は、多くのさらなる組み合わせと並び替えが可能であることを認識することが出来る。したがって、これらの実施形態は、添付された特許請求の範囲の精神および範囲の中に入る、すべてのそのような変更、修正、および変形を包含するように意図されている。さらに、用語「含む(includes)」が、詳細な説明あるいは特許請求の範囲のいずれかにおいて使用されている範囲内において、そのような用語は、用語「備えている(comprising)」がトランジショナルワード(transitional word)として請求項において使用されるときに解釈されるように、用語「備えている)」と同様な方法で包括的であるように意図されている。
以下に、本願発明の当初の[特許請求の範囲]に記載された発明を付記する。
[1]
モバイル無線アクセスブロードバンドサービスのための無線信号コンポーネントを処理する方法であって、
第1の通信チャネルのフレームストラクチャータイミングを記述するスケジュールを生成することと、
前記スケジュールに従って、少なくとも1つの第2の通信チャネルとのタイミング差異を決定することと、
前記チャネル間のハンディングオフ通信を容易にするために、前記第1の通信チャネルと前記第2の通信チャネルとの間の、補正時間ファクタを生成することと、
を備える方法。
[2]
1つ以上の技術のタイプをサポートするために、少なくとも1つのチューンアウェイメカニズムを提供すること、をさらに備える[1]の方法。
[3]
前記チューンアウェイメカニズムは、前記の同じ技術のタイプ内で、周波数間のハンドオフをサポートする、[2]の方法。
[4]
前記チューンアウェイメカニズムは、無線アクセス技術間のハンドオフをサポートする、[2]の方法。
[5]
1つ以上のアクセス端末および1つ以上のアクセスネットワークが、
現存の経路から離れて一時的にチューニングし、進行中の通信における使用のために引き続いて起こる経路をサンプリングすることによって、代替通信経路を決定することを可能とするように、前記チューンアウェイメカニズムを適応させること、
をさらに備える[2]の方法。
[6]
信号しきい値に一部基づいて、信号強度を測定すること、をさらに備える[1]の方法。
[7]
1つ以上の周波数からのメンバを含むパラメータのアクティブセットを拡張すること、をさらに備え、前記アクティブセットは、前記1つ以上の周波数からのセクタを含む、[2]の方法。
[8]
互いのセクタに関して同期あるいは非同期である異なる周波数からの前記セクタを処理すること、をさらに備える[7]の方法。
[9]
アクセス端末において、RAT(無線アクセス技術)間のハンドオフについてのハンドオフポリシをインストールすること、をさらに備える[1]の方法。
[10]
前記アクセス端末から他の通信技術の測定をトリガーすること、をさらに備える[9]の方法。
[11]
前記アクセス端末からハンドオフ決定をトリガーすること、をさらに備える[9]の方法。
[12]
少なくとも1つのアクセス端末と少なくとも1つのアクセスネットワークの間で、周波数のネイバーリストを受け渡すこと、をさらに備える[11]の方法。
[13]
モバイルブロードバンド無線アクセスシステムにおいてページを検出する方法であって、
通信システムにおいてページについてサンプリングするチューンアウェイメカニズムを提供することと、
少なくとも2つの通信システム間の前記タイミング差異を決定することと、
前記通信システム間の前記の検出されたタイミング差異に従ってページングチャネルをサンプリングすることと、
を備える方法。
[14]
ページングチャネルを自動的にリッスンすること、をさらに備える[13]の方法。
[15]
無線システムに同期あるいは非同期している他の無線アクセス技術において、特定の時間にページングチャネルをリッスンするためにチューニングアウェイすること、をさらに備える[13]の方法。
[16]
少なくとも2つの異なるタイミングスキーム間のタイミング差異を説明するタイミングスケジュールを決定すること、をさらに備える[13]の方法。
[17]
前記タイミングスケジュールによって指定されたサンプリング間隔に基づいてページを決定すること、をさらに備える[16]の方法。
[18]
信号強度を測定するための手段と、
前記信号強度を測定するために、代替の通信チャネルにチューニングするための手段と、
前記代替の通信チャネルと現存の通信チャネルとの間のタイミング差異を決定するための手段と、
前記測定された信号強度と前記決定されたタイミング差異に一部基づいて、前記代替の通信チャネルを選択するための手段と、
を備える無線通信システム。
[19]
前記代替の通信チャネルと前記現存の通信チャネルとの間のタイミング差異を調整するための手段、をさらに備える[18]のシステム。
[20]
前記信号強度を測定するために少なくとも1つのしきい値をテストするための手段、をさらに備える[18]のシステム。
[21]
通信セッションの間に、少なくとも1つのページを決定するための手段、をさらに備える[18]のシステム。
[22]
周波数間のハンドオフあるいはRAT(無線アクセス技術)間のハンドオフを開始するための手段、をさらに備える[18]のシステム。
[23]
少なくとも1つのアクセス端末と、少なくとも1つのアクセスネットワークと、の間でパラメータを受け渡しするための手段、をさらに備える[22]のシステム。
[24]
インターネットプロトコル(IP)データ接続を確立するための手段、をさらに備える[18]のシステム。
[25]
第1のチャネルのフレームタイミングを記述するスケジュールを生成することと、
前記第1のチャネルの前記フレームタイミングと第2チャネルのフレームタイミングとの間のタイミング差異を決定することと、
前記第1チャネルと前記第2チャネルとの間の前記タイミング差異を説明するタイミング補正を決定することと、
を備える、無線ネットワークのコンポーネントを実行するコンピュータ実行可能な命令が記憶されたコンピュータ可読媒体。
[26]
アクセス端末とアクセスネットワークとの間のチューンアウェイスケジュール(単数または複数)を通信するために、チューンアウェイスケジュールN属性パラメータを決定すること、をさらに備える[25]のコンピュータ可読媒体。
[27]
少なくとも1つのスーパーフレームパラメータを決定すること、をさらに備える[25]のコンピュータ可読媒体。
[28]
スーパーフレームパラメータの始まりからの時間を指定するスタートスーパーフレームオフセットパラメータを決定すること、をさらに備える[27]のコンピュータ可読媒体。
[29]
アクセス端末がどのくらい長くチューンアウェイするのかを指定するチューンアウェイ持続時間パラメータを決定すること、をさらに備える[27]のコンピュータ可読媒体。
[30]
連続するチューンアウェイ期間のスタート間の時間を決定するチューンアウェイ周期数パラメータを決定すること、をさらに備える[27]のコンピュータ可読媒体。
[31]
1つ以上のチューンアウェイスケジュールをネゴシエイティングすること、をさらに備える[27]のコンピュータ可読媒体。
[32]
1つ以上のチューンアウェイスケジュールを独立して制御すること、をさらに備える[27]のコンピュータ可読媒体。
[33]
チューンアウェイスケジュールごとの時間補正を提供すること、をさらに備える[27]のコンピュータ可読媒体。
[34]
アクティブセットメンバごとの時間補正を提供すること、をさらに備える[27]のコンピュータ可読媒体。
[35]
アクセス端末に関してチューンアウェイについてのスケジュールを含むメモリと;
前記アクセス端末とそれに関連するアクセスネットワークとの間のタイミング差異を決定するプロセッサと、なお前記プロセッサは前記タイミング差異を考慮してタイミング補正パラメータを決定する;
を備える無線通信装置。
[36]
前記チューンアウェイを制御する、1つ以上の前記チューンアウェイパラメータを含むデータストレージユニット、をさらに備える[35]の装置。
[37]
前記プロセッサは、少なくとも1つのフレーム境界を考慮し、前記タイミング補正パラメータを調整するために使用される、[35]の装置。
[38]
チューンアウェイの間に、基地局のリソースを割り付けるための装置であって、
チューンアウェイリクエストに応答するための手段と、
チューンアウェイスケジュールを考慮して少なくとも1つのシステムタイミングパラメータを調整するための手段と、
前記チューンアウェイリクエストに一部基づいて、引き続いて起こる通信チャネルへのハンドオフを実行するための手段と、
を備える装置。

Claims (11)

  1. モバイルブロードバンド無線アクセスシステムにおいてページを検出する方法であって、
    通信システムにおいてページについてサンプリングするチューンアウェイメカニズムを提供することと、なお、前記チューンアウェイメカニズムは、前記ページをサンプリングするために異なる周波数に一時的にチューニングする;
    少なくとも2つの通信システムにおけるアクセス端末に関連するページ間のタイミング差異を決定することと;
    前記通信システムにおける前記ページ間の前記タイミング差異を説明するチューンアウェイスケジュールを決定することと;
    前記アクセス端末と前記通信システムとの間の前記チューンアウェイスケジュールを通信するためにチューンアウェイスケジュールN属性パラメータを決定することと;
    前記チューンアウェイスケジュールに従って、別の通信システムにおいて、前記アクセス端末に関連する前記ページをサンプリングするために、一時的に現在の通信システムからチューンアウェイすることと;
    を備える方法。
  2. ページングチャネルを自動的にリッスンすること、をさらに備える請求項1に記載の方法。
  3. 前記現在の通信システムに同期あるいは非同期している他の無線アクセス技術において、特定の時間にページングチャネルをリッスンするためにチューンアウェイすること、をさらに備える請求項1に記載の方法。
  4. 前記チューンアウェイスケジュールによって指定されたサンプリング間隔に基づいて前記ページを決定すること、をさらに備える請求項1に記載の方法。
  5. 命令を記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
    前記命令は、コンピュータに、
    第1チャネルのフレームタイミングを記述するチューンアウェイスケジュールを生成すること、
    前記第1チャネルにおけるアクセス端末に関連するページのフレームタイミングと、別の技術のタイプの第2チャネルにおけるアクセス端末に関連するページのフレームタイミングとの間のタイミング差異を決定すること、
    前記第1チャネルと前記第2チャネルとにおける前記ページ間の前記タイミング差異を説明するように前記チューンアウェイスケジュールについてタイミング補正を決定すること、
    前記アクセス端末と通信システムとの間の前記チューンアウェイスケジュールを通信するためにチューンアウェイスケジュールN属性パラメータを決定することと、
    前記チューンアウェイスケジュールに従って、前記第2チャネルにおける前記アクセス端末に関連する前記ページをサンプリングするために、一時的に前記第1チャネルからチューンアウェイすること、および
    前記第1チャネルから前記第2チャネルに通信をハンドオフすること、
    を行なわせる、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  6. 前記命令は、前記コンピュータに、少なくとも1つのスーパーフレームパラメータを決定すること、および、前記スーパーフレームパラメータの始まりからの時間を指定するスタートスーパーフレームオフセットパラメータを決定することをさらに行なわせる、請求項5に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  7. 前記命令は、前記コンピュータに、アクセス端末がどのくらい長くチューンアウェイするのかを指定するチューンアウェイ持続時間パラメータを決定することをさらに行なわせる、請求項5に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  8. 前記命令は、前記コンピュータに、連続するチューンアウェイ期間のスタート間の時間を決定するチューンアウェイ周期数パラメータを決定することをさらに行なわせる、請求項5に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  9. 前記命令は、前記コンピュータに、2以上のチューンアウェイスケジュールをネゴシエイティングすることをさらに行なわせる、請求項5に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  10. 前記命令は、前記コンピュータに、チューンアウェイスケジュールごとの時間補正を提供することをさらに行なわせる、請求項5に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  11. 前記命令は、前記コンピュータに、アクティブセットメンバごとの時間補正を提供することをさらに行なわせる、請求項5に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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