JP5845340B2 - ハイブリッドネットワーク動作における優先度に基づくタスクスケジューリングのための装置及び方法 - Google Patents
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Description
本願は、2012年5月18日に同一の発明の名称で同時出願している米国特許出願シリアル番号13/475,802号の優先権を主張するものであり、この米国特許出願は、2011年5月20日に同一の発明の名称で出願している米国仮特許出願シリアル番号61/488,620号、2012年2月14日に同一の発明の名称で出願している米国仮特許出願シリアル番号61/598,815号、2012年2月15日に同一の発明の名称で出願している米国仮特許出願シリアル番号61/599,313号の優先権を主張するものであり、これらは参照することによって本明細書に組み込まれる。
本願は、共同所有し、同時係属の、発明の名称が「ハイブリッドネットワーク環境におけるクライアントサーバを相互作用させるための装置及び方法」である2012年5月18日に同時出願している米国特許出願シリアル番号13/475,482号と、発明の名称が「ハイブリッドネットワーク環境におけるスケジュールされる動作を最適化するための装置及び方法」である2012年5月18日に同時出願している米国特許出願シリアル番号13/475,655号とに関連し、更には、共同所有し、同時係属の、発明の名称が「デュアルネットワーク移動デバイス無線リソース管理」である2011年4月25日に出願している米国仮特許出願シリアル番号61/_____号と、発明の名称が「複数の無線アクセス技術の共存をサポートする単一無線デバイス」である2011年4月22日に出願している米国仮特許出願シリアル番号61/_____号と、発明の名称が「複数のネットワークの移動デバイス接続管理」である2011年4月6日に出願している米国仮特許出願シリアル番号61/_____号と、発明の名称が「複数のアンテナを有するデバイスへの動的ローディング」である2011年1月14日に出願している米国仮特許出願シリアル番号61/_____号と、発明の名称が「デュアル回路アーキテクチャを備えるマルチモードユーザ機器」である2011年1月14日に出願している米国仮特許出願シリアル番号61/_____号とに関連し、これらは参照することによって本明細書に組み込まれる。
本発明は、一般的には、異種無線システム内の動作に関するものであり、これには、例えば、いくつかのネットワークの任意の1つを使用してクライアントデバイスが通信することができるハイブリッドネットワーク動作に関するものである。より詳しくは、例示の一態様では、本発明は、別のネットワーク(例えば、その1つは、実質的には、第1のネットワークと非同期である)とのスケジューリングの衝突を最小化するためのネットワーク用の方法及び装置に向けられたものである。
一態様では、本発明は、例えば、2つ以上の非同期ネットワーク間のスケジューリング衝突を最小化するための方法及び装置を提供する。一実施形態では、第1のネットワークは、一定の時間間隔の間で発生する別のネットワークに対する「高優先度」タスクの尤度に基づいて、「低優先度」タスクに対してその一定の時間間隔を割り当てる。低優先度のタスクのみを割り当てられた時間間隔中にクライアントデバイスに対してスケジュールするので、クライアントデバイスが他のネットワーク(群)と通信するために第1のネットワークをチューンアウトする場合には、パフォーマンスは最小限の影響を受けることになる。例示の実装では、第1のネットワークは、クライアントデバイスが別のネットワークと対話するためにチューンアウトする場合には通知されない。事実、第1のネットワークは、他のネットワークとのクライアントのデバイスの接続状態を完全に感知しなくても良く、これは、動作を効果的に簡略化し、そして、ネットワーク(群)に対する任意のインフラストラクチャ変更を取り除くことになる。
本発明の例示の実施形態と態様を、詳細に説明する。これらの実施形態と態様は、おもに、ロングタームエボリューション(LTE)ネットワーク、符号分割多元アクセス1X(CDMA1X)セルラーネットワーク、及びCDMA1X EVDO(エボリューションデータ最適化)の環境で説明される一方で、当業者は、本発明は、これに限定されず、他のセルラー技術に使用することができることを認識するであろう。これには、例えば、TD−LTE(時分割ロングタームエボリューション)、TD−LTE−アドバンスド、TD−SCDMA(時分割同期符号分割多元アクセス)及び移動通信用グローバルシステム(GSM)がある。事実、本発明の様々な態様は、任意のネットワーク(セルラー、無線、有線あるいはそれ以外)との組み合わせで有用であり、これは、他のネットワークとのスケジューリング衝突を最小化するインテリジェントなスケジューリングの恩恵を受けることができる。
図1は、例示のハイブリッドネットワークシステム100を示している。例示のハイブリッドネットワークは、第1のLTE RAN(無線アクセスネットワーク)102Aと第2のCDMA1X RAN102Bとを備え、これらは、ユーザ機器(UE)クライアントデバイス200と通信する。図1で示されるように、LTE RANとCDMA1X RANは非同期であり、また、他のRAN動作に完全に感知しない。他の状況では、これらのRANは、より高レベルの調整を有することができ、例えば、RANは、緩慢に同期しても良いし、あるいは、これらの動作の一態様にかなり厳格に同期しても良い。
従来技術で理解されるように、ロングタイムエボリューション時分割デュプレックス(LTE TDD)としても知られる時分割ロングタームエボリューション(TD−LTE)は、周波数分割(FD)−LTEに類似している。周波数分割デュプレックスの場合、ダウンリンクとアップリンクは異なる周波数を使用して送信される。時分割デュプレックスでは、ダウンリンクとアップリンクは同一周波数上にあり、分割は時間ドメイン内で発生する。そうすることで、呼における各方向は特定の時間スロットに割り当てられる。同様に、時分割同期符号分割多元アクセス(TD−SCDMA)は、アップリンク対象のトラフィック(移動端末から基地局への)とダウンリンク対象のトラフィック(基地局から移動端末への)に、同一フレームで異なる時間スロットを使用することを許容する。本発明の実施形態は、(本明細書で説明される無線アクセス技術の1つ以上の異なる組み合わせを使用すること以外に)図3を参照して説明される方法技術を実現することによって、これらの技術を一緒に、また、個別に(他の技術と組み合わせて)使用することを保証する。
従来技術で理解されるように、移動通信用グローバルシステム(GSM)は、セルラー技術規格であり、また、いくつかの改良型を網羅している。これには、汎用パケット無線サービス(GPRS)、GSMエボリューション用拡張データレート(EDGE)、及び3G(第3世代)UMTSとして知られるユニバーサル移動電気通信システム(UMTS)がある。
図3を参照すると、別の非同期ネットワークとのスケジューリング衝突を最小化するための方法300の一実施形態が示される。一状況では、クライアントデバイスが第1のネットワークに接続され、ここで、第1のネットワークは、他のネットワークとそのクライアントデバイスの接続を完全に感知しない。選択的には、第1のネットワークは、近隣ネットワークについての限定された情報(例えば、タイミング情報、登録済デバイス等)を有することができ、これは、定期的にリフレッシュされるが、第1のネットワークに対する業務的意思決定に組み込まれていない。更に別のネットワーク状況では、第1のネットワークと他のネットワークとが密接に結合していても良いが、衝突を最小化するために衝突するスケジュールのインテリジェントマネジメント(例えば、ネットワークが、ロケーションエリア更新のような情報、ページング情報等を共有する)を依然として要求する場合がある。例えば、第1のLTEネットワークが密接に第2のCDMA1Xネットワークに結合されている場合でさえ、LTEネットワークは、CDMA1Xネットワークスケジュールの周辺で自身のデバイスアクセスをインテリジェントにスケジュールしなければならず、逆の場合もそうである。
図4を参照すると、図3の方法300の一例の実装が、具体的には、ロングタームエボリューション(LTE)ネットワークと符号分割多元アクセス1X(CDMA1X)ネットワークとの間のスケジューリング衝突を最小化する状況で、示され及び記載されている。
CDMA1Xネットワーク102Bでは、0から2047の番号が付けられている2048個のページングスロットが存在し、これは、最大スロットサイクル長が163.84秒にわたる。ハッシュ関数は決定論的であり、移動デバイスあるいはユーザ機器(UE)IMSIから導出されるハッシュキー(HASH_KEY)に基づいている。ページングスロットは、以下の式に従って判定される。
ここで
HASH_KEY = IMSI_O_S1の下位32ビット + 224 x IMSI_O_S2;
L = HASH_KEYの下位16ビット;
H = HASH_KEYの上位16ビット;
N = 2048;
DECORR = 6 x HASH_KEYの下位12ビット
移動デバイスが適切なページングスロットを一旦判定すると、移動デバイスは、例えば、登録メッセージ、開始メッセージ、及びページング応答メッセージの少なくとも1つを介して、CDMA1Xネットワークに所定のスロットサイクルを指示する(また、定期的に更新する)。移動デバイスのIMSIと、CDMA1Xネットワークとネゴシエートされたパラメータの組み合わせは、ページングスキームを定義する。
ここで、
t = システム時間 (フレーム内)
具体的には、各移動デバイスは、以下の式が真である場合、F−PCHでページすることができる。
ここで
T = 2i;
ここで
i = 移動デバイスによって特定されるSLOT_CYCLE_INDEX
移動デバイスは、スロット毎にQPCHの1ビットを監視し、到来ページを探す必要があるかどうかを判定する。ビットが1(1)である場合、移動デバイスは、QPCHの直後に続く、定期的に割り当てられているF−CCCH/F−PCHスロットを復号することになる。そうでなければ、ビットがゼロ(0)である場合、移動デバイスは、現在のページングサイクルを無視することができ、そして、スリープに戻ることができる(あるいは、別のネットワークにチューンバックする)。
図5は、本発明に従って構成設定されるネットワークエンティティ500の一実施形態を示している。このネットワークエンティティは、スタンドアローンエンティティ、あるいは他のネットワークエンティティ(例えば、基地局、基地局コントローラ、無線アクセスネットワークコントローラ等)とすることができる。
Claims (15)
- 第1の無線ネットワークと関連しており、かつ、クライアントデバイスが前記第1の無線ネットワークと第2の無線ネットワークとに接続される場合に前記クライアントデバイスによって実行される通信に優先度を付けるように構成されているネットワーク装置であって、
前記第1の無線ネットワークを介して前記クライアントデバイスと通信するように構成されている1つ以上のネットワークインタフェースと、
前記1つ以上のネットワークインタフェースと結合した1つ以上のプロセッサと、
前記1つ以上のプロセッサと結合し、コンピュータ実行可能命令を格納する記憶装置とを備え、前記コンピュータ実行可能命令は、前記1つ以上のプロセッサによって実行される場合に、当該ネットワーク装置に、
前記第1の無線ネットワークに前記クライアントデバイスが接続されている場合に前記クライアントデバイスを識別させ、
1つ以上の時間間隔であって、該1つ以上の時間間隔の中で前記クライアントデバイスが前記第2の無線ネットワークを介して1つ以上の高優先度通信を実行するようスケジュールされる前記1つ以上の時間間隔を判定させ、
前記クライアントデバイスが前記第2の無線ネットワークを介して前記1つ以上の高優先度通信を実行するようスケジュールされている場合、前記判定された1つ以上の時間間隔で前記第1の無線ネットワークを介して前記クライアントデバイスによって実行される1つ以上の低優先度通信をスケジュールさせる
ことを特徴とするネットワーク装置。 - 前記1つ以上の時間間隔の判定は、前記クライアントデバイスから受信される識別子から導出される情報の少なくとも一部に基づいている
ことを特徴とする請求項1に記載のネットワーク装置。 - 前記1つ以上の時間間隔の判定は、更に、前記第1の無線ネットワークと前記第2の無線ネットワークとに共通な時間スロットスケジューリング情報の少なくとも一部に基づいている
ことを特徴とする請求項2に記載のネットワーク装置。 - 前記1つ以上の時間間隔の判定は、前記第2の無線ネットワークとの直接通信を行うことなく、前記第1の無線ネットワークを介して前記ネットワーク装置で発生する
ことを特徴とする請求項1に記載のネットワーク装置。 - 前記1つ以上のプロセッサによる前記コンピュータ実行可能命令の実行は、更に当該ネットワーク装置に、
前記スケジュールされている1つ以上の低優先度通信に関して前記判定された1つ以上の時間間隔を評価させ、
前記1つ以上の低優先度通信の少なくとも1つが前記1つ以上の高優先度通信と同時に発生するように、前記スケジュールされている1つ以上の低優先度通信と、前記判定された1つ以上の時間間隔とを調整させる
ことを特徴とする請求項1に記載のネットワーク装置。 - 前記第1の無線ネットワークはロングタームエボリューション(LTE)ネットワークであり、前記第2の無線ネットワークは、符号分割多元アクセス(CDMA)または移動通信用グローバルシステム(GSM)ネットワークである
ことを特徴とする請求項1に記載のネットワーク装置。 - ハイブリッドネットワーク動作の間の通信に優先度を付けるよう構成されているクライアントデバイスであって、
1つ以上のプロセッサと、
少なくとも第1の無線ネットワークと第2の無線ネットワークとを介して通信するよう構成されている1つ以上の無線インタフェースと、
前記1つ以上のプロセッサと結合し、コンピュータ実行可能命令を格納している記憶装置とを備え、前記コンピュータ実行可能命令は、前記1つ以上のプロセッサによって実行される場合に、当該クライアントデバイスに、
前記1つ以上の無線インタフェースを使用して、第1の無線ネットワークに登録させ、
前記1つ以上の無線インタフェースを使用して、第2の無線ネットワークに登録させ、
デバイス識別子の少なくとも一部に基づいて、前記第2の無線ネットワークを介して1つ以上の高優先度通信を受信するためのスケジュールを決定させ、
前記デバイス識別子の少なくとも一部に基づいて前記第1の無線ネットワークを介して少なくとも1つの低優先度通信を実行するため前記第1の無線ネットワークによって決定されたスケジュールを受信させ、
前記クライアントデバイスは、前記クライアントデバイスが前記第2の無線ネットワークを介して前記1つ以上の高優先度通信を受信するようスケジュールされるのと同時に、前記第1の無線ネットワークを介して前記1つ以上の低優先度通信の少なくとも1つを実行するようスケジュールされる
ことを特徴とするクライアントデバイス。 - 前記デバイス識別子は、国際移動体加入者識別子(IMSI)である
ことを特徴とする請求項7に記載のクライアントデバイス。 - 前記第1の無線ネットワークはロングタームエボリューション(LTE)ネットワークであり、前記第2の無線ネットワークは、符号分割多元アクセス(CDMA)ネットワークまたは移動通信用グローバルシステム(GSM)ネットワークである
ことを特徴とする請求項7に記載のクライアントデバイス。 - 前記第2の無線ネットワークを介して1つ以上の高優先度通信を受信するための前記スケジュールは、前記第1の無線ネットワークとの通信を維持するために前記クライアントデバイスに必要である
ことを特徴とする請求項7に記載のクライアントデバイス。 - クライアントデバイスが第1の無線ネットワークと第2の無線ネットワークとに接続されている場合に、前記クライアントデバイスによって実行される通信に優先度を付ける方法であって、
前記クライアントデバイスが前記第1の無線ネットワークに接続されている場合に、前記クライアントデバイスを識別し、
前記クライアントデバイスが前記第1の無線ネットワークに接続されている場合に、1つ以上の時間間隔であって、該1つ以上の時間間隔の中で前記クライアントデバイスが前記第2の無線ネットワークを介して1つ以上の高優先度通信を実行するようスケジュールされる前記1つ以上の時間間隔を判定し、
前記クライアントデバイスが前記第2の無線ネットワークを介して前記1つ以上の高優先度通信を実行するようスケジュールされている場合、前記判定された1つ以上の時間間隔の中で前記第1の無線ネットワークを介して前記クライアントデバイスによって実行される1つ以上の低優先度通信をスケジュールする
ことを特徴とする方法。 - 前記第1の無線ネットワークと前記第2の無線ネットワークは、互いに非同期である
ことを特徴とする請求項11に記載の方法。 - 前記1つ以上の時間間隔の判定は、前記クライアントデバイスに関連付けられている識別子から導出される情報の少なくとも一部に基づいている
ことを特徴とする請求項11に記載の方法。 - 前記1つ以上の時間間隔の判定は、更に、前記第1の無線ネットワークと前記第2の無線ネットワークとの間に共通の時間基準の少なくとも一部に基づいている
ことを特徴とする請求項13に記載の方法。 - 前記第1の無線ネットワークはロングタームエボリューション(LTE)ネットワークであり、前記第2の無線ネットワークは、符号分割多元アクセス(CDMA)ネットワークまたは移動通信用グローバルシステム(GSM)ネットワークである
ことを特徴とする請求項11に記載の方法。
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