JP2006524965A - ワイヤレス通信システムにおいてｔｄｄとｆｄｄとの間でのリソース割り当てを統合する方法及びシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、ワイヤレス通信システム（２００）のＴＤＤとＦＤＤ間でのリソース割り当てを統合する。ＲＮＣ（２０４、２０８）が、ＣＮ又はワイヤレス受信／送信ユニットから、ＲＡＢ要求を受信する。この要求に応じて、ＲＮＣは、ＴＤＤ−ＦＤＤセレクタ（２０６、２１０）を用いて無線リソースを割り当てる。ＴＤＤ−ＦＤＤセレクタは、受信されたＲＡＢ要求に関するパラメータを評価し、ＴＤＤリソース又はＦＤＤリソースのいずれを割り当てるのが好ましいかを判定し、かつこのようなリソースが現在使用可能であるか否か判定する。ひとたびリソースが割り当てられると、現在のリソース割り当てに対して最適化を行うことができるか否かを判定するため、システム条件が評価される。

Description

本発明は、ワイヤレス通信システムに関する。特に、本発明は、ワイヤレス通信システムにおけるＴＤＤ（time division duplex）とＦＤＤ（frequency division duplex）の間でのリソース割り当ての統合に関する。

ワイヤレス通信システムは、当該分野において周知のものである。ワイヤレスシステムをグローバルに接続するため、標準が開発され、インプリメントされている。普及している現行標準の１つが、ＧＳＭ（Global System for Mobile Telecommunications）として知られているものである。この標準が、２Ｇ（Second Generation mobile radio system standard）とみなされるものであり、その後のリビジョン（revision）が２．５Ｇである。ＧＰＲＳ及びＥＤＧＥが２．５Ｇの例であるが、（２Ｇ）ＧＳＭネットワーク上で比較的高速なデータサービスを提供する技術である。これら複数の標準は、どれも、追加特徴及び機能拡張で、従来の標準に改良を加えようとしたものである。ＥＴＳＩ ＳＭＧ（Special Mobile Group）は、１９９８年１月、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications Systems）と呼ばれる３Ｇ無線システム向けの無線アクセススキームについて合意した。ＵＭＴＳ標準をさらにインプリメントするため、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Projects）が１９９８年１２月に結成された。３ＧＰＰは引き続き共通３Ｇモバイル無線標準に取り組んでいる。

現在の３ＧＰＰ仕様に準拠する典型的なＵＭＴＳシステムアーキテクチャを、図１に示す。ＵＭＴＳネットワークアーキテクチャには、Ｉｕとして知られるインタフェースを介してＵＴＲＡＮ（UMTS Terrestrial Radio Access Network）と相互接続されたＣＮ（core network）が、含まれる。このＵＴＲＡＮについては、入手可能な現在の３ＧＰＰ仕様ドキュメントで詳しく定義されている。このＵＴＲＡＮは、ユーザに対して、ワイヤレス通信サービスを、Ｕｕとして知られる無線インタフェースを介し、３ＧＰＰにおいてＵＥ（user equipment）として知られるＷＴＲＵ（wireless transmit receive unit）を経由して、提供するように構成されている。このＵＴＲＡＮは、１つ又は複数のＲＮＣ（radio network controller）と、ベースステーションと、を有する。このベースステーションは、３ＧＰＰにおいてはノードＢとして知られるものであり、ＵＥとのワイヤレス通信のための地理的カバレージ（geographic coverage）を、集団で、提供するものである。１つ又は複数のノードＢは、３ＧＰＰにおいてＩｕｂとして知られるインタフェースを介して、各ＲＮＣに接続されている。このＵＴＲＡＮは、異なるＲＮＣに接続された幾つかのノードＢグループを有することができる。図１には、２つのＲＮＣを示してある。２つ以上のＲＮＣがＵＴＲＡＮ内にある場合には、インターＲＮＣ通信がＩｕｒインタフェースを介して行われる。

ネットワーク構成要素外の通信は、ユーザレベルでは、Ｕｕインタフェースを介して、ノードＢによって行われ、他方、ネットワークレベルでは、外部システムとの種々のＣＮ接続を介して、ＣＮによって行われる。

一般的に、ベースステーション、例えばノードＢ及びアクセスポイント、の主たる機能は、ベースステーションのネットワークとＷＴＲＵとの間を、ワイヤレスに接続する機能である。典型的には、非接続ＷＴＲＵをベースステーションのタイミングと同期させる共通チャネル信号を、ベースステーションが送信する。３ＧＰＰでは、ノードＢが、ＵＥとの物理的な無線接続を行う。ノードＢは、Ｕｕインタフェースを介してノードＢによって伝送される信号を制御するＲＮＣから、Ｉｕｂインタフェースを介して、信号を受信する。

ＣＮは、情報を正しいデスティネーションにルーティングすることを担当する。例えば、このＣＮは、ＵＥからＵＭＴＳによって受信された音声トラフィックを、複数のノードＢの１つを介して、ＰＳＴＮ（public switched telephone network）にルーティングすることができ、あるいは、the Internetへのパケットデータをルーティングすることができる。３ＧＰＰにおいて、このＣＮは、６つの主要構成要素、すなわち、１）サービングＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）サポートノードと、２）ゲートウェイＧＰＲＳサポートノードと、３）ボーダ（border）ゲートウェイと、４）ビジターロケーションレジスタと、５）モバイルサービス交換センタと、６）ゲートウェイモバイルサービス交換センタと、を有する。サービングＧＰＲＳサポートノードは、パケット交換ドメイン、例えばthe Internetにアクセスする。ゲートウェイＧＰＲＳサポートノードは、他のネットワークと接続するためのゲートウェイノードである。他のオペレータのネットワーク又はthe Internetに向かうすべてのデータトラフィックは、ゲートウェイＧＰＲＳサポートノードを経由して、流れる。ボーダゲートウェイは、ネットワーク外の侵入者が、ネットワーク領域内のサブスクライバに対する攻撃を防止するためのファイアウォールとしてアクト（act）する。ビジターロケーションレジスタは、現在サービスを提供しているネットワークの有するサブスクライバデータの「コピー」であって、サービスを提供するのに必要なものである。この情報は、最初は、モバイルサブスクライバを監督するデータベースから来るものである。モバイルサービス交換センタは、ＵＭＴＳ端末からネットワークへの「回線交換型（circuit switched）」接続を担当している。ゲートウェイモバイルサービス交換センタは、サブスクライバの現在のロケーションに基づいて要求されるルーティング機能をインプリメントする。ゲートウェイモバイルサービス交換センタは、サブスクライバから外部ネットワークへの接続要求も受信し監督する。

このＲＮＣは、一般的に、このＵＴＲＡＮの内部機能を制御する。このＲＮＣは、通信の仲介サービスを提供する。この通信の仲介サービスには、ノードＢとのＵｕインタフェース接続を介して行うローカルサービスと、ＣＮと外部システムとの間の接続を介して行う外部サービス、例えば、国内のＵＭＴＳのセルフォーンから行う海外通話サービスと、が含まれる。

典型的には、ＲＮＣは、複数のベースステーションを所管しており、また、ノードＢによってサービスされるワイヤレス無線サービスカバレージの地理的エリア内の無線リソースを管理しており、さらには、Ｕｕインタフェース用の物理無線リソースを制御している。３ＧＰＰにおいて、ＲＮＣのＩｕインタフェースは、ＣＮに、２つの接続を提供する。１つは、パケット交換ドメインへの接続であり、もう１つは、回線交換ドメインへの接続である。これらＲＮＣの他の重要機能としては、機密保護と、インテグリティ保護とが含まれる。

通信システム、例えば、３ＧＰＰのＴＤＤ（time division duplex）及びＦＤＤ（frequency division duplex）システムにおいて、可変レートのデータの複数の共有個別チャネルが、伝送用に、組み合わされる。このようなシステムの背景にある仕様データは、公に入手可能であり、現在も引き続き整備されている。

ほとんどすべてのワイヤレス通信システムが、ＵＬ及びＤＬトラフィック用に２つの異なるチャネルを使用する。ＴＤＤタイプのシステムにおいては、ＵＬ及びＤＬチャネルは、周波数帯が同一である。ＵＬチャネルとＤＬチャネルとの分離は、タイムドメインで起こる。そこで、ある特定の周波数のキャリアにあっては、当該周波数キャリアのリンク方向は、ＵＬ又はＤＬトラフィックのどちらが当該単一の周波数キャリア上で現在処理されているかに応じて、ＵＬ又はＤＬのいずれかになる。これに対して、ＦＤＤタイプのシステムでは、ＵＬ接続及びＤＬ接続用に２つの周波数帯が使われている。慣用のコードレス電話と、北米セルラー方式無線と、マイクロ波ポイント・ツー・ポイント無線、及び衛星システムを含む大部分のシステムが、ＦＤＤタイプの技術をインプリメントしている。

ワイヤレス通信システムの発展に伴って、このようなシステムにおいて搬送されるトラフィックのタイプは、音声通信だけでなく、様々なタイプのデータ伝送も含むようになっている。例えば、ワイヤレス通信システムを介したマルチメディアデータ伝送は、ＵＬ接続とＤＬ接続の間のトラフィック負荷が非対称になることがよくある。加えて、ＴＤＤタイプのシステムと、ＦＤＤタイプのシステムとの両方が、ワイヤレスユーザに利用可能となっている。カバレージのオーバラップが増加している。

当業者にとって周知であるが、ＴＤＤタイプのシステムにおいては、ＵＬチャネル及びＤＬチャネルの数は、具体的な時間及び場所でのトラフィック条件に従って、動的に調整することができる。そこで、ＴＤＤタイプのシステムの方が、高データレートを有する非対称（その他の不均衡）トラフィックを処理するのに、適している。しかし、ＦＤＤシステムは、次の点で、すなわち、ＵＬ及びＤＬリソースが予め定めた通りに割り当てられるので、ＦＤＤシステムの方が、低データレートから中データレートまでの定データレートのサービス、例えば音声トラフィックを処理するのに適しているという点で、ＴＤＤタイプのシステムより有利な点がある。

ＴＤＤタイプのシステムとＦＤＤタイプのシステムとの間の無線リソース管理は、システム独自の割り当て方法に従って、各システムタイプ別に行われる。このようにすると、ワイヤレス通信システムにおけるＴＤＤとＦＤＤへのリソース割り当てを統合することによって得られる最適化の可能性が、なくなる。

そこで、ワイヤレス通信システムにおいて、ＴＤＤとＦＤＤの間で無線リソース管理を統合する必要がある。

本発明は、ワイヤレス通信システムにおけるＴＤＤ（time division duplex）とＦＤＤ（frequency division duplex）の間でリソース割り当てを統合する。ＲＮＣ（radio network controller）が、ＣＮ（core network）又はＷＴＲＵから、ＲＡＢ（radio access bearer）要求を受信する。この要求に応じて、ＲＮＣは、ＴＤＤ−ＦＤＤセレクタを使用して、無線リソースを割り当てる。ＴＤＤ−ＦＤＤセレクタは、受信したＲＡＢ要求に関する様々なパラメータを評価し、ＴＤＤリソース又はＦＤＤリソースのどちらを割り当てるのが好ましいか、また、このようなリソースが現在利用可能であるかどうかを、判定する。リソースが割り当てられると、現在のリソース割り当てに対して最適化を行うことができるかどうかを判定するため、システム条件が評価される。

以下、図面を参照して本発明を説明する。同一の参照番号は、同一の要素を示す。

以下の説明において、ＷＴＲＵ（wireless transmit/receive unit）には、ＵＥ（user equipment）と、モバイルステーションと、固定又はモバイルサブスクライバユニットと、ページャと、その他のワイヤレス環境において動作可能なデバイスと、が含まれるが、これらに限定されるものではない。以下において、ベースステーションには、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント、又はワイヤレス環境における他のインタフェース装置が、含まれるが、これらに限定されるものではない。

図２には、本発明に係るワイヤレス通信システム２００を示してある。システム２００には、ＣＮ（core network）２０２に接続されたＴＤＤ ＲＮＣ（radio network controller）２０４と、ＦＤＤ ＲＮＣ２０８と、が含まれる。ＲＮＣ２０４、２０８は、それぞれ、少なくとも１つのベースステーションを制御する。例えばＴＤＤ ＲＮＣ２０４は、ベースステーション２１２を制御する。ベースステーション２１２は、カバレッジエリア２１０を提供し、カバレッジエリア２１０内で動作するＷＴＲＵ２２８、２３０には、ＴＤＤ ＲＮＣ２０４からリソースを割り当てることができる。同様に、ＦＤＤ ＲＮＣ２０８は、ベースステーション２１６を制御し、ベースステーション２１６にカバレッジエリア２１４を提供する。ＷＴＲＵ２２０、２２２には、ＦＤＤ ＲＮＣ２０８からリソースを割り当てることができる。エリア２１８において、ＷＴＲＵ２２４及び２２６は、ＴＤＤサービスとＦＤＤサービスの両方を利用できる。オーバラップしているカバレッジエリア、例えばエリア２１８は、サイズは任意のサイズであって、図２の例は例に過ぎない。

ＲＡＢ（radio access bearer）要求（すなわち、呼セットアップ要求）が、ＣＮ又はＷＴＲＵから、ＲＮＣに、伝送されるとき、典型的には、要求された接続がどのように使用されるかに関する情報を提供する複数のパラメータが、これを伴って伝送される。このようなパラメータの例は、ＵＬとＤＬの間の対称度（すなわち、要求された接続の対称性又は対称状況）、データ転送レート、フレームサイズ、アプリケーションタイプ、及び要求された接続が、２地点間、１対多地点間、又はブロードキャストのいずれであるかということを含むが、それに限定されない。上述したパラメータは単なる例であり、要求された接続に関する情報を提供するどのタイプのパラメータを使用してもよい。

ＲＡＢ（radio access bearer）要求（すなわち、呼セットアップ要求）が、ＣＮ又はＷＴＲＵから、ＲＮＣに、伝送されるとき、典型的には、要求された接続がどのように使用されるかに関する情報を提供する複数のパラメータが、このＲＡＢ要求とともに伝送される。このようなパラメータの例としては、ＵＬとＤＬ間の対称性（the degree of symmetry）（すなわち、要求された接続の対称性（symmetry）又は対称状況（symmetry status））と、データ転送レートと、フレームサイズと、アプリケーションタイプと、要求された接続とが、含まれ、また、要求された接続が、ポイント・ツー・ポイント、ポイント・ツー・マルチポイント、又はブロードキャスト、であるか否かが、含まれるが、これらに限定されるものではない。これらパラメータは例に過ぎず、要求された接続に関する情報を提供するタイプのパラメータを使用することができる。

本発明に係るＲＮＣ２０４、２０８は、それぞれ、ＴＤＤ−ＦＤＤセレクタ２０６、２１０により構成されている。ＴＤＤ−ＦＤＤセレクタ２０６、２１０は、受信されたＲＡＢ要求に最適な技術タイプを判定するプロセッサであるが、必要に応じて、１つ又は複数のプロセッサとすることができる。すなわち、ＴＤＤ−ＦＤＤセレクタ２０６、２１０は、ＲＮＣのＲＲＭ（radio resource manager）を含むＲＮＣの既存機能と協働して、リソースの割り当てを行うが、この割り当ては、例えば、ＲＡＢ要求、リソースの利用可能性、及び／又は、他のどの関連検討事項にも関連して与えられるパラメータに基づいて、行われるから、特定のタイプの接続要求の処理に最も効率的なシステム技術タイプに基づいて、リソースが接続要求に割り当てられる。例えば、対称性が主な検討事項であるとの仮定の下、対称トラフィック（すなわち、ＵＬ及びＤＬの両方トラフィックが同程度）を有する接続要求は、ＦＤＤ ＲＮＣ２０８によって処理される、のが好ましい。このＦＤＤ ＲＮＣ２０８は、当然、ＦＤＤ技術をインプリメントしており、このようなトラフィックの処理により効率的なものである。同様に、非対称トラフィック（すなわち、ＵＬ及びＤＬの一方のトラフィックが、他方のトラフィックより多い）を有する接続要求が、ＴＤＤ ＲＮＣ２０４により処理される、のが好ましい。このＴＤＤ ＲＮＣ２０４は、当然、ＴＤＤ技術をインプリメントしており、このようなトラフィックの処理により効率的なものである。

例えば対称性がやはり主な検討事項である場合において、受信されたある特定のＲＡＢ要求にとって好ましい技術タイプを判定するため、ＴＤＤ−ＦＤＤセレクタ２０６、２１０は、受信されたＲＡＢ要求用に、ＵＬ及びＤＬにおけるデータレートを推定することができる。推定ＵＬ及びＤＬデータレートは、例えば、要求されたデータレート、現在のトラフィック条件、現在の干渉レベル、その他の関連パラメータに基づいても、推定することができる。ついで、ＴＤＤ−ＦＤＤセレクタ２０６、２１０は、推定ＵＬデータレートと推定ＤＬデータレートとの差を、予め定めた閾値と比較することができる。仮に推定ＵＬデータレートと推定ＤＬデータレートとの差が閾値以上の場合には、このＲＡＢ要求は、非対称（すなわち、非対称な対称状況を有する）とみなすことができ、ＴＤＤ ＲＮＣ２０４からのリソースを割り当てることができる。仮にこの推定データレートの差が閾値未満である場合には、ＲＡＢ要求は、対称（すなわち、対称な対称状況を有する）とみなすことができ、ＦＤＤ−ＲＮＣ２０８からのリソースを割り当てることができる。

上述したが、受信されたＲＡＢ要求に基づいてリソースを割り当てるのに最適な技術タイプを判定するとき、アプリケーションタイプ及びデータレートを含む他のパラメータを、個別に評価できるが、対称性とともに評価することもできる。例えば、要求された接続が、リアルタイムの伝送を必要とする音声アプリケーションに対するものである場合において、ＦＤＤ ＲＮＣ２０８を用いて、接続が提供されるのが好ましい。同様に、リアルタイムの伝送を必要としないデータアプリケーションにあっては、ＴＤＤ ＲＮＣ２０４を用いて、接続が提供されることが好ましい。一般に、仮にトラフィックと高データレートとが著しく不均衡である場合には、ＴＤＤの方が好ましい。仮にトラフィックと超低（fairly low）データレートとが著しく均衡している場合には、ＦＤＤの方が好ましい。その中間程度のトラフィックも、状況に応じて、ＴＤＤ又はＦＤＤに送信することができる。例えば、仮にＴＤＤセルが密集している場合には、他のパラメータに関わらず、ＦＤＤにＲＡＢ要求を割り当てることが、望ましい。

本実施形態においては、ＲＡＢ要求は、ＴＤＤ ＲＮＣ２０４又はＦＤＤ ＲＮＣ２０８のいずれかを介して、オリジネートできることに留意されたい。いずれの場合においても、要求を受信したＲＮＣが、リソースの割り当てに関して決定し、また、必要であれば、このＲＡＢ要求を適正な別のＲＮＣタイプにフォワードするから、適正なタイプのＲＮＣによってリソースが割り当てられる。例えば、ＴＤＤ ＲＮＣ２０４が、ＲＡＢ要求を受信し、ＦＤＤタイプの技術を用いてＲＡＢ要求が処理されるべきであると判定した場合においては、ＴＤＤ ＲＮＣ２０４が、Ｉｕｒインタフェースを介して、ＦＤＤ ＲＮＣ２０８に要求を転送する。ついで、ＦＤＤ ＲＮＣ２０８はこの要求を通常通り処理する。

図３を参照するに、本発明の別の実施形態において、統合化ＴＤＤ−ＦＤＤ ＲＮＣ３０４が提供されている。統合化ＴＤＤ−ＦＤＤ ＲＮＣ３０４は、ＴＤＤ ＲＮＣ及びＦＤＤ ＲＮＣの慣用の機能を統合する。そこで、本実施形態では、１つのＴＤＤ−ＦＤＤセレクタ３０６が提供される。このＴＤＤ−ＦＤＤセレクタ３０６は、上述した動作を行い、受信したＲＡＢ要求が、ＴＤＤモード又はＦＤＤモードで処理されるべきか否かを判定する。上述したように、ＴＤＤ−ＦＤＤセレクタは、ある特定のＲＡＢ要求に対してどちらのモードが適正であるかを判定するとき、対称性、データレート、アプリケーションタイプ、リソースの利用可能性、その他の関連パラメータも、評価することができる。例えば、ＷＴＲＵ３２０及び３２２は、結合カバレッジエリア３２４内にあるので、ＷＴＲＵ３２０及び３２２には、必要に応じてＴＤＤモード又はＦＤＤモードのどちらかで、リソースを割り当てることができる。

図４には、本発明に従ってシステムリソースを割り当てる方法４００を示してある。方法４００は、ＲＡＢ要求が受信されると、ステップ４０２から開始される。このＲＡＢ要求は、ＴＤＤ又はＦＤＤ ＲＮＣのいずれかによって受信することができ、あるいは、統合化ＴＤＤ／ＦＤＤ ＲＮＣが提供される場合においては、このＲＡＢ要求は、ＦＤＤモード又はＴＤＤモードのいずれかで、受信することができる。ついで、ステップ４０４において、この受信されたＲＡＭ要求に関するパラメータが評価される。上述したように、これらパラメータは、この受信されたＲＡＢ要求に関する情報を提供するパラメータとすることができる。典型的には、好ましくは、評価されるパラメータには、対称性、データレート、及びアプリケーションタイプが、含まれる。

ステップ４０６において、要求されたサービスを、ＴＤＤタイプのセル又はＦＤＤタイプのセル（すなわち、ＴＤＤモード又はＦＤＤモード）で、処理するのが好ましいか否かを、ステップ４０４で評価されたパラメータに基づいて、判定する。既に述べたように、一方で、高データレートの非対称接続は、ＴＤＤにおいて（すなわち、ＴＤＤセル内で）処理するのが好ましく、他方で、低データレートの対称接続は、ＦＤＤで（すなわち、ＦＤＤセル内で）処理される、のが好ましい。

仮に、この要求されたサービスが好ましくはＴＤＤセル内で処理されると判定された場合には、方法４００は、ステップ４０６からステップ４０８に進む。ステップ４０８において、このＲＡＢを必要とするＷＴＲＵが、ＴＤＤセル内にあるか否かを判定する。つまり、ステップ４０６においてはＴＤＤが好ましいと判定されているが、ステップ４０８は、ＴＤＤサービスが実際に現在利用可能であるか否かを確認する。例えば、仮に、受信されたＲＡＢ要求が、ＴＤＤセル内で動作するＷＴＲＵによって発行され、しかも、この要求がＴＤＤセル内で処理されるべきであると判定された場合には、ＴＤＤサービスは、明らかに利用可能である。しかしながら、この受信されたＲＡＢ要求がＦＤＤセル内で動作するＷＴＲＵによって発行され、しかも、この要求がＴＤＤセル内で処理されるべきであると判定された場合には、本発明では、ＷＴＲＵをＦＤＤからＴＤＤにハンドオーバする前に、ＴＤＤサービスも利用可能であることを確認する。そこで、仮に、ステップ４０８において、ＷＴＲＵがＴＤＤセル内にあると判定された場合には、この要求されたサービスは、ステップ４１０において、ＴＤＤセル内で提供される。しかしながら、仮にＷＴＲＵがＴＤＤセル内にない（すなわち、ＴＤＤサービスが利用可能でない）と判定された場合には、この要求されたサービスは、ＦＤＤセル内でＷＴＲＵに提供される（ステップ４１４）。この状況においては、次の点に留意されたい。すなわち、このＷＴＲＵは、好ましいセル内（すなわち、ＴＤＤセル内）ではサービスされていないが、このＷＴＲＵは、ＲＡＢが要求されたとき、このＷＴＲＵが動作していたシステムであるＦＤＤにおいて、この要求されたサービスが提供される、ことに留意されたい。

同様に、仮に、要求されたサービスが、好ましくはＦＤＤセル内で処理されると判定された場合には、方法４００は、ステップ４０６からステップ４１２に進む。ステップ４１２において、このＲＡＢを必要とするＷＴＲＵが、ＦＤＤセル内にあるか否かが判定される。つまり、ステップ４０８において、ＦＤＤが好ましいと判定されているが、ステップ４１２は、ＦＤＤサービスが実際に現在利用可能であるか否かを確認する。例えば、仮に、この受信されたＲＡＢ要求が、ＦＤＤセル内で動作するＷＴＲＵによって発行され、しかも、この要求が、ＦＤＤセル内で処理されるべきであると判定された場合には、このＦＤＤサービスは明らかに利用可能である。しかしながら、この受信されたＲＡＢ要求がＴＤＤセル内で動作するＷＴＲＵによって発行され、しかも、この要求が、ＦＤＤセル内で処理されるべきであると判定された場合において、本発明ではこの、ＷＴＲＵをＴＤＤからＦＤＤにハンドオーバする前に、このＦＤＤサービスも利用可能であることを確認する。そこで、仮に、ステップ４１２において、ＷＴＲＵがＦＤＤセル内にあると判定された場合には、この要求されたサービスは、ステップ４１４において、ＦＤＤセル内で提供される。しかしながら、仮に、このＷＴＲＵがＦＤＤセル内にない（すなわち、ＴＤＤサービスが利用可能でない）と判定された場合には、この要求されたサービスは、ＴＤＤセル内でＷＴＲＵに提供される（ステップ４１０）。この状況において、次の点に留意されたい。すなわち、このＷＴＲＵは、好ましいセル（すなわち、ＦＤＤセル）内ではサービスされていないが、このＷＴＲＵは、このＲＡＢが要求されたとき、このＷＴＲＵが動作していたシステムであるＴＤＤにおいて、この要求されたサービスが提供される。

上述したように、ひとたび特定のタイプのセル内でＷＴＲＵにサービスが提供されると、このセルが、このＷＴＲＵに関して好ましいセルか、又は好ましくないセルとなる。そこで、ひとたびこの要求されたサービスが提供されると、方法４００は、ステップ４１０又は４１４から、ステップ４１６に進む。ステップ４１６において、最適化ができるか否かを判定するため、確立された接続に関するパラメータが評価される。例えば、ＷＴＲＵが、ＴＤＤセルに割り当てられたが、ＦＤＤセルが好ましいと判断されたサービスを以前要求したことがある場合において、このＷＴＲＵが、ＦＤＤセルに移動するか、あるいは、ＦＤＤサービスが利用可能となるかを判定するため、このＷＴＲＵのロケーションを監視することができる。ステップ４１６において、このＷＴＲＵが現在動作しているセルのタイプが、依然としてＷＴＲＵの好ましいセルであるか否かを判定するため、対称性（すなわち、接続の対称状況）、データレート、アプリケーションタイプ、及び／又は、他の関連パラメータも参照して、既存の接続を評価することもできる。つまり、一方で、初期評価によって、ＴＤＤセルが好ましいというとの判定が行われることになり、他方で、条件又は利用方法が変化して、ＦＤＤセルが好ましくなることもある。ステップ４１６で行われた１つの評価（又は複数の評価）に基づいて、仮に、任意のタイプの最適化を行う（すなわち、例えば、あるタイプのセルから別のタイプのセルにＷＴＲＵを移動させる）ことが可能な場合には、方法４００は、ステップ４１８からステップ４２０に進み、必要であれば、現在のセル割り当てをやり直す。ひとたびこの再割り当てが完了すると、方法４００は、ステップ４１６に戻って、さらに最適化を探すことができる。仮に、ステップ４１６の評価に基づいて、最適化が現在可能でない場合には、方法４００は、直接、ステップ４１６に戻り、可能な最適化を検出するため、既存の接続を監視し評価し続けることができる。

図５を参照するに、同図には、本発明の別の実施形態を示してある。本実施形態では、ＴＤＤ及びＦＤＤ ＲＮＣを提供することができるが、ＣＮ（core network）へのシングルＩｕ接続のみが必要とされる。このＩｕ接続は、ＣＮと、システムにおける支配的なタイプの技術であるＲＮＣタイプ（すなわち、ＴＤＤ又はＦＤＤ）に属すＲＮＣと、に提供される。つまり、システムによって提供されるカバレージの大部分を、ＴＤＤとすることができる。この場合、ＴＤＤは、支配的なシステムタイプであり、Ｉｕ接続は、ＣＮとＴＤＤ ＲＮＣとの間に提供される。本発明の説明上、図５に示すシステム５００は、ＦＤＤが支配的なタイプの技術である広域なカバレージ５５０を有するＦＤＤシステムである。ＦＤＤカバレッジエリア５５０には、より高いデータレートが利用可能な複数のＴＤＤホットスポット５５２、５５４、５５６、５５８がある。

システム５００において、すべての接続が、ＦＤＤ ＲＮＣ５０８によってセットアップされ、終了されるので、シングルＩｕ接続がＣＮ（core network）５０２に提供されるようになる。そこで、すべてのＲＡＢ要求が、ＦＤＤ ＲＮＣ５０８によって受信され、ＴＤＤ−ＦＤＤセレクタ５１０によって評価される。このことは上述した。セレクタ５１０が、特定の要求がＴＤＤで処理されるべきであり、しかも、ＴＤＤサービスが利用可能（例えばＷＴＲＵ５２４）であると判定した場合において、この接続は、ＴＤＤ ＲＮＣ５０４に転送され、しかも、システム５００のＴＤＤ（例えばＲＮＣ５０４、ベースステーション５７０、５７２）内で処理される。つまり、典型的なＴＤＤ無線リソース管理を用いることができ、他方で、ＷＴＲＵ５２４が、システム５００のＴＤＤで動作する。同様に、ＦＤＤサービスが好ましいか、又は利用可能な唯一のサービスである場合において、典型的なＦＤＤ無線リソース管理を用いることができる。

上述したように、ＦＤＤ ＲＮＣ５０８を介して、すべてのトラフィック（ＴＤＤ及びＦＤＤ）を開始し終了するため、ＦＤＤ ＲＮＣ５０８において付加機能が提供される、のが好ましい。好ましい実施形態においては、ＦＤＤ ＲＮＣ５０８は、図６に示すように構成される。ＦＤＤ ＲＮＣ５０８は、ＦＤＤ ＲＲＭ６０４を含み、Ｉｕプロトコル６０２と、ＦＤＤ Ｉｕｂプロトコル６０６と、ＦＤＤ Ｉｕｒプロトコル６１０とを、通常通り、実施するように構成される。加えて、ＦＤＤ ＲＮＣ５０８は、ＴＤＤ Ｓ−ＲＮＣ（TDD serving radio network controller）ＲＲＭ（radio resource manager）６０８を含み、ＴＤＤ Ｉｕｒプロトコル６１０を実施するように構成されている。ＦＤＤ ＲＮＣ５０８に追加される付加機能（すなわち、ＴＤＤ ＳＲＮＣ ＲＲＭ６０８と、ＴＤＤ Ｉｕｒプロトコル６１０）は、典型的なＦＤＤ ＲＮＣで既に実施されている機能と同様であり、しかも、例えばソフトウェアアップグレードとして追加することができる、ことに留意されたい。ＴＤＤ ＲＮＣ５０４は、好ましくは、Ｃ−ＲＮＣ（controlling RNC）ＴＤＤ ＲＲＭ６１２を含むように構成され、さらに、通常通り、ＴＤＤ Ｉｕｂプロトコル６１４と、ＴＤＤ Ｉｕｒプロトコル６１３とを、サポートするように構成されている。

ＲＮＣをＦＤＤ ＲＮＣ５０８に示すように構成することにより、ＴＤＤ ＲＮＣ５０４の構成がより複雑でなくなるので、ディプロイ（deploy）がより容易でかつ安価になる。つまり、ＣＮ（core network）５０２とＦＤＤ ＲＮＣ５０８間に、シングルＩｕ接続を有するので、ＴＤＤ ＲＮＣ５０４が、Ｉｕプロトコルをサポートする必要がなくなり、より広域のＦＤＤネットワークにおいてＴＤＤネットワークの迅速なディプロイが可能になる。本実施形態においては、ＴＤＤ ＲＮＣ５０４は、Ｓ−ＲＮＣモードになることはないので、Ｓ−ＲＮＣの標準機能をサポートする必要もない。というのは、上述したように、システム５００内で動作するＷＴＲＵは、呼の接続と切断時にＦＤＤ ＲＮＣ５０８にアクセスすることを常に強制されるからである。つまり、ブロードキャスト及びアクセス制御チャネルが、ＦＤＤ ＲＮＣ５０８内でのみセットアップされので、ＲＡＢがＴＤＤ−ＦＤＤセレクタ５１０によってＴＤＤに割り当てられる場合にのみ、ＷＴＲＵ５２４などのＷＴＲＵは、システム５００のＴＤＤに入ることができる。ひとたびシステム５００のＴＤＤに割り当てられると、ＷＴＲＵ５２４は、ＴＤＤカバレッジエリア内で、通常通り、動作し、必要であれば、複数のＴＤＤセル間でハンドオーバされるか、又はＦＤＤ ＲＮＣ５０８に戻される。これら複数のＴＤＤセル間でのハンドオーバの決定は、標準のＴＤＤ機能に従って処理され、ＷＴＲＵがＦＤＤ ＲＮＣエリアに戻されるべきか否かに関する決定は、好ましくは、ＴＤＤ−ＦＤＤセレクタ５１０によって判断される。

本発明を説明する上で、各ＲＮＣタイプ（すなわち、ＦＤＤ及びＴＤＤ）の１つのＲＮＣのみを示したが、任意の数のＴＤＤ ＲＮＣ及びＦＤＤ ＲＮＣを提供することができる、ことに留意されたい。このような構成において、同じタイプのＲＮＣは、それぞれのＩｕｒプロトコルを使って通常通り通信する。本明細書で説明した様々な機能とプロトコルとは、個々に又は集団で、希望通り、任意の数のプロセッサを使って実施することができる、ことにも留意されたい。

本発明は、希望通り、どのタイプのＴＤＤ（time division duplex）技術又はどのタイプのＦＤＤ（frequency division duplex）技術も利用する任意のタイプのワイヤレス通信システムにも、インプリメントできる、ことに留意されたい。例として、本発明は、ＵＭＴＳ−ＴＤＤ、ＵＭＴＳ−ＦＤＤ、ＴＤＳＣＤＭＡ、その他の同様のタイプのワイヤレス通信システムでも、インプリメントすることができる。さらには、本発明について、種々の実施形態によって、また、他の変形例によって、説明したが、これらは、特許請求の範囲を逸脱するものではないことは、当業者にとって顕著である。

典型的なワイヤレス通信システムを示す図である。 ＴＤＤ及びＦＤＤタイプのＲＮＣにＴＤＤ−ＦＤＤセレクタが提供される、本発明の実施形態を示す図である。 統合化ＴＤＤ／ＦＤＤ ＲＮＣにＴＤＤ−ＦＤＤセレクタが提供される、本発明の実施形態を示す図である。 本発明に従ってワイヤレスリソースが割り当てられる方法を示す図である。 ＣＮとＦＤＤ ＲＮＣ間でのシングルＩｕ接続を用いてＴＤＤ及びＦＤＤタイプのサービスを提供することができる、本発明の実施形態を示す図である。 図５に示すＲＮＣの構成を示す図である。

Claims (13)

1. ワイヤレス通信システムにおいてＴＤＤ（time division duplex）及びＦＤＤ（frequency division duplex）を統合する方法において、
   ＲＡＢ（radio access bearer）要求を、該要求に関する複数のパラメータとともに受信するステップと、
   前記ＲＡＢ要求に関連付けられた通信をサポートするのに必要なＵＬ（uplink）接続及びＤＬ（downlink）接続における対称性（symmetry）を推定するステップと、
   前記ＵＬ及びＤＬ接続の前記推定された対称性に基づいてＴＤＤ接続又はＦＤＤ接続のいずれかを選択するステップと
   を備えたことを特徴とする方法。
2. 請求項１において、前記ＴＤＤ接続は、予め定めた閾値を超えるデータレートを有するＲＡＢ要求のために、選択されることを特徴とする方法。
3. 請求項１において、前記ＦＤＤ接続は、音声アプリケーションに関連づけられたＲＡＢ要求のために、選択されることを特徴とする方法。
4. 請求項１において、
   ひとたび初期接続がＲＡＢ要求に応答して確立されると、前記ＵＬ接続及びＤＬ接続の対称性を定期的に評価するステップと、
   前記対称性に基づいてＴＤＤモードとＦＤＤモードを切り換えるステップと
   をさらに備えたことを特徴とする方法。
5. 請求項１において、全てのＲＡＢ要求は、ＦＤＤ ＲＮＣ（radio network controller）を介して処理されることを特徴とする方法。
6. 請求項５において、前記ＦＤＤ ＲＮＣのみが、Ｉｕインタフェースを介してＣＮ（core network）に接続され、
   前記ＴＤＤ ＲＮＣは、前記ＦＤＤ ＲＮＣを経由して間接的に前記ＣＮに接続される
   ことを特徴とする方法。
7. 請求項６において、前記ＦＤＤ ＲＮＣは、すべての呼の接続及び切断を行うことを特徴とする方法。
8. 通信システムにおいてＴＤＤ及びＦＤＤを統合するシステムにおいて、
   ＣＮ（core network）と、
   ＴＤＤ ＲＮＣ（ＴＤＤ radio network controller）と、
   ＦＤＤ ＲＮＣ（ＦＤＤ radio network controller）と、
   ＲＡＢ要求を受信するＴＤＤ−ＦＤＤセレクタであって、前記ＲＡＢ割当て要求をサポートするのに必要なＵＬ（uplink）接続及びＤＬ（downlink）接続の対称性を推定し、かつ推定した対称性に基づいて、ＴＤＤモード又はＦＤＤモードのいずれかに無線リソースを割り当てる決定を行うＴＤＤ−ＦＤＤセレクタと
   を備えたことを特徴とするシステム。
9. 請求項８において、ＴＤＤ接続は、予め定めた閾値を超えるデータレートを有するＲＡＢ要求のために、選択されることを特徴とするシステム。
10. 請求項８において、ＦＤＤ接続は、音声アプリケーションに関連づけられたＲＡＢ要求のために、選択されることを特徴とするシステム。
11. 請求項８において、前記ＴＤＤ ＲＮＣと、前記ＦＤＤ ＲＮＣと、前記ＴＤＤ−ＦＤＤセレクタは、統合ＴＤＤ／ＦＤＤ ＲＮＣに統合されることを特徴とするシステム。
12. 請求項８において、前記ＦＤＤ ＲＮＣは、ＴＤＤ Ｓ−ＲＮＣ（ＴＤＤ serving radio network controller）を含み、ＴＤＤ Ｉｕｒプロトコルをサポートするように構成されることを特徴とするシステム。
13. 請求項１２において、前記ＣＮ及び前記ＦＤＤ ＲＮＣのみが、Ｉｕインタフェースを介して接続され、ＲＡＢ要求は、前記ＦＤＤ ＲＮＣを介して処理されることを特徴とするシステム。
    

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