(57)【要約】ネットワークにおいてサーバとのネットワーク接続を確立するように構成されたプロセッサと、プロセッサによって制御され、固定周期を有するレートでデータ・ユニットを定期的に生成するように構成されたデータ・ジェネレータとを含むモバイル通信デバイスが記載される。モバイル通信デバイスは更に、複数のスロットのうちの１つの間に、ネットワーク接続を経由してデータ・ユニットを送信するように構成されたトランシーバを含む。ここで、各スロットは、固定周期において隣接したスロットの一部である。
2009510950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイル通信デバイスであって、
ランダム・アクセス・ネットワークにおいてサーバとの接続を確立するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサによって制御され、固定周期を有するレートでデータ・ユニットを定期的に生成するように構成されたデータ・ジェネレータと、
前記プロセッサによって制御され、前記固定周期内の各々における特定の時間スロットの間、前記データ・ユニットを前記サーバへ送信するように構成されたトランシーバと
を備えるモバイル通信デバイス。
【請求項２】
前記特定の時間スロットは、複数の隣接する時間スロットのうちの１つであり、前記複数の隣接する時間スロットの各々は、それぞれスロット・インデクスと関連している請求項１に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項３】
前記複数の隣接する時間スロットは、等しいサイズである請求項２に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項４】
前記複数の隣接する時間スロットは、全て合わせると、前記固定周期に実質的に等しい請求項２に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項５】
前記複数の隣接する時間スロットの各々は、前記データ・ユニットが、隣接する時間スロットの開始前に送信されるのに十分な長さである請求項２に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項６】
前記プロセッサは更に、前記サーバから特定のスロット・インデクスを受信するように構成された請求項２に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項７】
前記特定の時間スロットは、前記特定のスロット・インデクスに関連したスロットに対応する請求項６に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項８】
前記データ・ユニットは、ボイス・オーバＩＰパケットを備える請求項１に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項９】
前記ランダム・アクセス・ネットワークは、無線ＬＡＮを備える請求項１に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項１０】
モバイル通信デバイスであって、
ランダム・アクセス・ネットワークにおけるサーバとの接続を確立するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサによって制御され、固定周期を有するレートで音声パケットを生成するように構成されたボーコーダと、
送信時間まで前記音声パケットをバッファするように更に構成された前記プロセッサと、
前記バッファと通信しており、前記プロセッサによって制御されるトランシーバであって、前記送信時間において前記音声パケットを送信するように構成されたトランシーバとを備え、
前記送信時間は、前記固定周期内の各々における特定の時間スロットに対応しているモバイル通信デバイス。
【請求項１１】
前記特定の時間スロットは、複数の時間スロットのうちの１つであり、前記複数の時間スロットの各々は、それぞれスロット・インデクスと関連している請求項１０に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項１２】
前記複数の時間スロットの各々は、前記音声パケットが、隣接する時間スロットの開始前に送信されるのに十分な長さである請求項１１に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項１３】
前記プロセッサは更に、前記ランダム・アクセス・ネットワークを経由してサーバから特定のスロット・インデクスを受信するように構成された請求項１１に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項１４】
前記特定の時間スロットは、前記特定のスロット・インデクスに関連付けられた時間スロットに対応する請求項１３に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項１５】
前記ランダム・アクセス・ネットワークは、少なくとも無線ＬＡＮを備える請求項１０に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項１６】
モバイル通信デバイスであって、
特定の送信スロットを識別するように構成されたプロセッサと、
ランダム・アクセス・ネットワークにおけるサーバとの接続を確立するように構成されたプロセッサであって、実質的に固定周期でデータ・ユニットを定期的に生成し、前記固定周期内の各々における特定の送信スロットを識別するように更に構成されたプロセッサと、
前記特定の送信スロット中、前記データ・ユニットを前記サーバへ送信するように構成されたトランシーバと
を備えたモバイル通信デバイス。
【請求項１７】
前記プロセッサは更に、関連付けられたスロット・インデクス値を用いて、複数の送信スロットの各々を識別するように構成された請求項１６に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項１８】
前記プロセッサは更に、割り当てられたスロット・インデクスを前記サーバから受信するように構成された請求項１７に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項１９】
前記特定の送信スロットは、前記割り当てられたスロット・インデクスに関連付けられた送信スロットに対応する請求項１８に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項２０】
前記ランダム・アクセス・ネットワークは、少なくとも無線ＬＡＮ接続を備える請求項１６に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項２１】
モバイル通信デバイスであって、
ランダム・アクセス・ネットワークを介してサーバとのネットワーク接続を確立し、固定周期を有するレートでデータ・ユニットを定期的に生成する手段と、
特定の送信スロット中、前記データ・ユニットを送信する手段と
を備えるモバイル通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、電気通信に関し、更に詳しくは、無線ネットワークへのアクセスの制御と管理を行うシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線情報サービスに対する需要は、これまで増大しつつある多くの無線ネットワークの開発をもたらした。ＣＤＭＡ２０００  １ｘは、広域電話通信およびデータ・サービスを提供する無線ネットワークの単なる一例である。ＣＤＭＡ２０００  １ｘは、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）技術を用い、第３世代パートナシップ計画２によって公布された無線規格である。ＣＤＭＡは、複数のユーザがスペクトラム拡散処理を用いて、共通の通信媒体を共有することを可能にする技術である。ヨーロッパで一般に使用されている競合する無線ネットワークは、グローバル移動体通信システム（ＧＳＭ）である。ＣＤＭＡ２０００  １ｘと異なり、ＧＳＭは、無線電話技術とデータ・サービスをサポートするために狭帯域時分割多元接続（ＴＤＭＡ）を使用する。その他の幾つかの無線ネットワークは、電子メール・アプリケーションおよびウェブ・ブラウジング・アプリケーションのために適切なデータ・レートで高速データ・サービスをサポートする汎用パケット・ラジオ・サービス（ＧＰＲＳ）と、オーディオ・アプリケーションおよびビデオ・アプリケーションのためにブロードバンドによる音声およびデータを配信できるユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）とを含む。
【０００３】
これらの無線ネットワークは、一般に、セルラ技術を適用する広域ネットワークと見なすことができる。セルラ技術は、地理的有効範囲領域がセルへ分割されるトポロジに基づく。これらセルの各々には、モバイル・ユーザと通信する固定基地トランシーバ局（ＢＴＳ）が存在する。基地局コントローラ（ＢＳＣ）は一般に、ＢＴＳを制御し、様々なパケット交換ネットワークおよび回路交換ネットワークのための適切なゲートウェイへ通信を経路付けするために、地理的有効範囲領域内で適用される。
【０００４】
無線情報サービスに対する需要が、増加し続けるので、モバイル・デバイスは、広域セルラ・ネットワークと無線ローカル・エリア・ネットワークとの間にシームレスなネットワーウ有効範囲を提供しながら、音声、データ、およびストリーミングの統合されたメディアをサポートするように発展している。無線ＬＡＮは、一般に、例えばＩＥＥＥ  ８０２．１１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等のような標準的プロトコルを用いて、比較的小さな地理的有効領域で電話通信サービスおよびデータ・サービスを提供する。無線ＬＡＮの存在は、無線ＬＡＮのインフラストラクチャを用いて、セルラ通信を無許可のスペクトルへ拡張することによって、広域セルラ・ネットワークにおけるユーザ容量を増加させるユニークな機会を提供する。
【０００５】
しかしながら、セルラ・サービスとは異なり、多くの無線ＬＡＮ技術は、潜在的な全ての送信デバイス・ランダム・アクセスが、特定のサービス品質（ＱｏＳ）レベルを保証することなく、媒体をブロードキャストすることを可能にする。従って、例えばボイス・オーバＩＰ（ＶｏＩＰ）のようなあるアプリケーションでは、通信中のユーザの間に導入される、ユーザの観点からの、少なくとも些細な不快感や、最悪、受け入れられない遅れが導かれる。そのような多くの無線ＬＡＮはまた、ユーザ間の次の接続を避けるために、ランダム・バックオフ・アルゴリズムをも適用するので、より多くのＶｏＩＰユーザが、特定の無線ＬＡＮと関連すると、これらの遅れ（およびパフォーマンス）のみが悪化する。
【０００６】
この問題に対処するための幾つかの技術は、８０２．１１無線ＬＡＮに関して、過去に開発されている。これらの技術は、一般に、ＶｏＩＰトラフィックへ優先度を割り当てることと、例えばコンテンション・ウィンドウを修正し、フレーム間間隔を修正し、他のトラフィックを妨害し、あるいは他のトラフィックに重なるような戦術を用いて、実施された規格外のトラフィックを取り扱うことと、アクノレッジメント（ＡＣＫ）を要求しないことと、ゼロバックオフ設定を用いることと、送信キューで待機している任意のデータ・パケットの前にＶｏＩＰパケットを送信することとを含んでいる。
【０００７】
これらの技術の長所にも関わらず、無線ＬＡＮ内のＶｏＩＰアプリケーションのＱｏＳにおける継続した改善が依然として望まれ、そのような改善は、例えば８０２．１１のように既に確立された通信規格から逸脱せずに達成されることが望まれる。
【発明の開示】
【発明の概要】
【０００８】
ランダム・アクセス・ネットワークにおけるサーバとの接続を確立するように構成されたプロセッサと、固定周期を有するレートでデータ・ユニットを定期的に生成するように構成されたプロセッサによって制御されるデータ・ジェネレータとに関するモバイル通信デバイスの１つの局面が開示される。モバイル通信デバイスはまた、固定周期の各々における特定の送信スロット中に、サーバへデータ・ユニットを送信するように構成されたトランシーバを含む。
【０００９】
ランダム・アクセス・ネットワークによってネットワーク接続を確立するように構成されたプロセッサと、プロセッサによって制御され、固定周期を有するレートで音声パケットを生成するように構成されたボーコーダとに関するモバイル通信デバイスの別の局面が開示される。更に、このプロセッサは、音声パケットを送信時間までバッファするように構成されている。このモバイル通信デバイスは更に、バッファと通信しており、固定周期の各々における特定の時間スロットに対応する送信時間において音声パケットを送信するように構成されたトランシーバを含む。
【００１０】
また、送信期間において特定の送信スロットを識別するように構成されたプロセッサに関するモバイル通信デバイスの他の局面が説明される。このプロセッサは更に、ランダム・アクセス・ネットワークを介して、サーバとのネットワーク接続を確立し、かつ、送信周期と実質的に等しい周期でデータ・ユニットを定期的に生成するように構成されている。デバイスのこの局面に従って、トランシーバは、特定の送信スロット中に、サーバへデータ・ユニットを送信するように構成される。
【００１１】
本発明のその他の実施形態は、例示によって本発明の様々な実施形態のみが示され記述された以下の詳細記述から当業者に容易に明らかになるであろうことが理解される。理解されるように、本発明は、本発明の精神および範囲から全て逸脱することなく、その他および別の実施形態も可能であり、その幾つかの詳細は、その他の様々な局面において変更が可能である。従って、図面および詳細説明は、本質的に実例と見なされるべきであり、限定と見なされるべきではない。
【詳細な説明】
【００１２】
添付図面では、無線通信システムの様々な局面が、限定としてではなく、例として示される。
【００１３】
添付図面と関連して以下に述べられた詳細説明は、本発明の様々な実施形態の説明として意図されており、本発明が実現される唯一の実施形態を表すように意図されていない。詳細説明は、本発明の完全な理解を提供することを目的とした具体的な詳細を含んでいる。しかしながら、本発明は、これら具体的な詳細なく実現されうることが、当業者に明らかになるであろう。幾つかのインスタンスでは、本発明の概念を不明瞭にしないために、周知の構成およびコンポーネントが、ブロック図形式で示される。
【００１４】
以下の詳細説明では、複数のネットワーク環境においてネットワークを選択するための技術が記載されよう。セルラ有効範囲領域の至る所に分散した１または複数の無線ＬＡＮを有する広域セルラ・ネットワークを介して移動するモバイル通信デバイスに関連して多くの技術が記載されるだろう。モバイル通信デバイスは、例えば、ＣＤＭＡ２０００  １ｘネットワークにおける動作のために設計されたセルラ電話のような、無線電話またはデータ通信が可能な任意の適切なデバイスでありうる。モバイル通信デバイスは、例としてＩＥＥＥ  ８０２．１１を含む無線ＬＡＮへアクセスするために適切なプロトコルを適用することができる。これら技術は、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ネットワークと通信することができるセルラ電話に関連して記載されうるが、当業者であれば、これら技術は、多数のネットワークにアクセス可能なその他のモバイル通信デバイスへ拡張可能であることを容易に理解するであろう。例えば、これら技術は、ＣＤＭＡ２０００  １ｘネットワークとＧＳＭネットワークとの間で切換可能なモバイル通信デバイスに適用されうる。あるいは、これら技術は、例えばＩＥＥＥ  ８０２．１１電話のような単一のネットワークにアクセスすることが可能なモバイル通信デバイスへ適用されうる。ＩＥＥＥ  ８０２．１１電話は、サービス品質が許容可能であることをあるパラメータが示す場合にのみ無線ＬＡＮへ接続するように構成されうる。従って、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ネットワークと通信可能なセルラ電話への任意の参照、またはその他任意の実施形態は、本発明の様々な局面が広範囲の用途を有するという理解の下、これら局面を例示することのみが意図されている。
【００１５】
図１は、無線通信システムの実施形態の概念ブロック図である。モバイル・デバイス１０２は、一連の破線によって、広域セルラ・ネットワーク１０４を移動するように示される。セルラ・ネットワーク１０４は、セルラ有効範囲領域の至るところに分散した多くのＢＴＳをサポートするＢＳＣ１０６を含む。図１では、説明を簡単にするために、単一のＢＴＳ１０８のみが示される。モバイル交換局（ＭＳＣ）１１０は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１１２にゲートウェイを与えるために使用されうる。図１には示されていないが、セルラ・ネットワーク１０４は、セルラ・ネットワーク１０４の地理的範囲を広げるために任意の数のＢＴＳをそれぞれサポートする多くのＢＳＣを適用する。複数のＢＳＣがセルラ・ネットワーク１０４全体にわたって適用される場合、ＭＳＣ１１０は、ＢＳＣ間の通信を調整するためにも使用されうる。
【００１６】
モバイル・デバイス１０２は、最初に、図１中の位置Ａにあるように示される。モバイル・デバイス１０２が、セルラ・ネットワーク１０４を通って位置Ａから位置Ｂへ移動すると、無線ＬＡＮ１１４の有効範囲領域内に入る。無線ＬＡＮ１１４は、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ネットワーク、あるいはその他の適切なネットワークでありうる。無線ＬＡＮ１１４は、モバイル・デバイス１０２がＩＰネットワーク１１８と通信するためのアクセス・ポイント１１６を含む。サーバ１２０は、ＰＳＴＮ１１２へのゲートウェイを与えるＭＳＣ１１０へ、ＩＰネットワーク１１８をインタフェースするために使用される。
【００１７】
まず、電力がモバイル・デバイス１０２へ加えられと、モバイル・デバイス１０２は、セルラ・ネットワーク１０４または無線ＬＡＮ１１４の何れか一方に登録する。「登録」は、モバイル・デバイス１０２が、ＭＳＣ１１０に対して、ＰＳＴＮ１１２からのコールを特定のネットワークを介して経路付けるように命じる処理を称する。特定のネットワークに登録するように決定することは、特定のアプリケーションおよび設計全体の制約に依存して変わりうる。一例として、サービス品質が許容可能であれば、モバイル・デバイス１０２は、無線ＬＡＮ１１４に登録するように構成されうる。無線ＬＡＮ１１４を介して全てのコールをモバイル・デバイス１０２へ経路付けることによって、貴重なセルラ帯域幅が、その他のモバイル・ユーザのために解放されうる。
【００１８】
図示する実施形態において、モバイル・デバイス１０２がセルラ・ネットワーク１０４内を位置Ａから位置Ｂへ移動すると、モバイル・デバイス１０２は、アクセス・ポイント１１６からのビーコンを検出し始める。モバイル・デバイス１０２がビーコンを検出すると、当該技術分野で周知の手段によって２つの間での無線接続が確立される。その後、モバイル・デバイス１０２は、サーバ１２０のＩＰアドレスを得る。モバイル・デバイス１０２は、サーバのＩＰアドレスを決定するために、ドメイン・ネーム・サーバ（ＤＮＳ）のサービスを利用することができる。サーバ１２０のドメイン・ネームは、セルラ・ネットワーク１０４によってモバイル・デバイス１２０へ配信されうる。ＩＰアドレスを用いて、モバイル・デバイス１０２は、サーバ１２０とのネットワーク接続を確立することができる。一旦ネットワーク接続が確立されると、将来のコールが無線ＬＡＮ１１４を介して経路付けられるように、サーバ１２０からの情報がローカル測定値とともに使用され、ＭＳＣ１１０との登録を更新するかが決定される。
【００１９】
図２は、セルラ通信と無線ＬＡＮ通信との両方をサポートすることが可能なモバイル・デバイスの一例を示す機能ブロック図である。モバイル・デバイス１０２は、セルラ・トランシーバ２０２および無線ＬＡＮトランシーバ２０４を含みうる。モバイル・デバイス１０２の少なくとも１つの実施形態では、セルラ・トランシーバ２０２は、ＢＴＳ（図示せず）とのＣＤＭＡ２０００  １ｘ通信をサポートすることができ、無線ＬＡＮトランシーバ２０４は、アクセス・ポイント（図示せず）とのＩＥＥＥ  ８０２．１１通信をサポートすることができる。しかしながら、当業者であれば、モバイル・デバイス１０２と関連付けられて記述された概念は、その他のセルラ技術または無線ＬＡＮ技術に拡張されうることを理解するだろう。トランシーバ２０２，２０４は各々、個別のアンテナ２０６，２０７とともに示されているが、トランシーバ２０２，２０４は、単一のブロードバンド・アンテナを共有することができる。アンテナ２０６，２０７の各々は、１または複数の放射素子を含みうる。
【００２０】
モバイル・デバイス１０２はまた、セルラ・トランシーバ２０２と無線ＬＡＮトランシーバ２０４との両方に接続されたプロセッサ２０８とともに示されているが、モバイル・デバイス１０２の別の実施形態では、各トランシーバに個別のプロセッサも使用されうる。プロセッサ２０８は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、あるいはそれらの任意の組み合わせによって実現されうる。一例として、プロセッサ２０８は、マイクロプロセッサ（図示せず）を含んでよい。マイクロプロセッサは、（１）セルラ・ネットワークおよび無線ＬＡＮへのアクセスを制御および管理し、（２）キーパッド２１０、ディスプレイ２１２、およびその他のユーザインタフェース（図示せず）へとプロセッサ２０８をインタフェースするソフトウェア・アプリケーションをサポートするために使用されうる。プロセッサ２０８はまた、例えば、畳み込みエンコード、変調およびスペクトラム拡散処理のような様々な信号処理機能をサポートする組込式ソフトウェア・レイヤを備えたデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）（図示せず）を含みうる。ＤＳＰはまた、テレフォニー・アプリケーションをサポートする機能を提供するボーコーダ２１１を実装しうる。プロセッサ２０８が実装される方法は、システム全体に課せられる設計制約および特定のアプリケーションに依存するだろう。当業者であれば、このような環境において、ハードウェア構成、ファームウェア構成、およびソフトウェア構成が相互置換可能であり、各特定のアプリケーションのために記述された機能をどうやって最適に実現するのかを認識するであろう。
【００２１】
プロセッサ２０８は、モバイル・デバイス１０２がアクセス・ポイント１１６へＶｏＩＰパケットを送信すべき時を決定するために使用されるメディア・アクセス・アルゴリズムを実行するように構成されうる。このアルゴリズムは、前述したマイクロプロセッサ・ベースのアーキテクチャによってサポートされる１または複数のアプリケーションとして実施されうる。あるいは、このアルゴリズムは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせで実現されるプロセッサ２０８からの個別のモジュールでありうる。特定の設計制約に依存して、メディア・アクセス・アルゴリズムは、モバイル・デバイス１０２内の任意のエンティティに統合されうるか、または、モバイル・デバイス１０２内の複数のエンティティへ配信されうる。
【００２２】
図３は、図１のアクセス・ポイント１１６に類似したアクセス・ポイント３０２を備えた無線ＬＡＮ３００を示す。更に、アクセス・ポイント３０２は、ＩＰネットワーク１１８を介したサーバ１２０への接続を含む。図３で明示的に示されていないが、サーバ１２０は、図１に示すようなＭＳＣ１１０と通信する。図３は、複数のデバイスを有する無線ＬＡＮ３００の例として与えられる。例えば、ポータブル・コンピュータ３０８および２つのモバイル・デバイス３０４，３０６が、アクセス・ポイント３０２と関連付けられて示される。特に、モバイル・デバイス３０４，３０６は、図１および図２に関連して前述したモバイル・デバイス１０２と実質的に類似している。
【００２３】
１つの典型的な無線ＬＡＮのタイプは、８０２．１１規格に準拠するアクセス・ポイント３０２によって提供されうる。当業者に知られているように、デバイス３０４，３０６，３０８は、標準化されたプロトコルに従って、アクセス・ポイント３０２とエアによってパケットを交換することによって通信する。パケットの送信は、異なるデバイス３０４，３０６，３０８の間で調整されないし、アクセス・ポイント３０２によっても制御されない。その代わり、何れのデバイスも、利用可能なデータを有するときにはいつでも自由にブロードキャストすることができる。更に、８０２．１１規格は、ブロードキャストされた媒体に対するランダムなアクセスを可能にするその他多くの規格（すなわち、ランダム・アクセス・ネットワーク）と同様、衝突したパケットの再送信をデバイスに許可する衝突検出メカニズムを提供する。本明細書で使用されるように、「衝突」とは、パケットが、ブロードキャストされた媒体において、意図された宛先においてパケットが正確に受信されることを阻止する現象の発生を含む。一般に、衝突は、デバイスが、別のデバイスがパケットをブロードキャストするのと同じ時間内にパケットのブロードキャストを試みる場合に生じる。
【００２４】
少数のデバイス３０４，３０６，３０８のみがアクセス・ポイント３０２を用いることによって、衝突発生の可能性は十分に小さくなるので、ユーザは通常、性能に関するどんな影響も検出することはない。しかしながら、より多くのデバイスが無線ＬＡＮ３００と関連付けられると、衝突の可能性が高まり、性能に対する影響が、顕著になりうる。更に、幾つかのアプリケーションは、衝突によって引き起こされる遅延に対してより敏感である。例えば、ＶｏＩＰアプリケーションに無線ＬＡＮ３００を利用するユーザは、一般的なデータ・アプリケーションを用いるユーザよりも、音声伝送における遅延をより容易に感じるであろう。
【００２５】
例えばＶｏＩＰのように、遅延に対してより敏感な幾つかのアプリケーションに加えて、衝突を取り扱うアルゴリズムは、全てのアプリケーションについて、衝突によって引き起こされる性能低下に寄与しうる。多くの無線ＬＡＮ規格は、ランダム・バックオフ・アルゴリズムを適用する。これはランダムな期間が経過するまで、デバイスがパケットを再送信することを阻止する。衝突が再び生じれば、ランダム期間の最大値が延長される。したがって、より多くのデバイスがより多くの衝突を引き起こすと、ランダム・バックオフ期間の長さが伸び、もって、込み合った無線ＬＡＮにおいてパケットを送信する際に、更なる遅延をもたらす。更に、衝突が生じたと分かるのは、一般に、ＡＣＫパケットを受信しないことのみによってである。したがって、デバイスは、衝突が起きたことと、再送信が必要であることとを認識する前に、ＡＣＫパケットを受信するタイムアウト期間の間、待たねばならない。
【００２６】
図４および図５は、例えばＶｏＩＰパケットでありうる送信パケットの衝突確率を低減するアルゴリズム・アプローチを示す。この特定のアルゴリズム・アプローチは、本明細書で、図２のものと類似したＣＤＭＡおよび無線ＬＡＮデバイスに関して記載される。しかしながら、本発明の範囲内では、その他の電気通信技術の利用もまた考慮されることが認識されうる。
【００２７】
一般に、ＶｏＩＰアプリケーションでは、ボーコーダ２１１が、固定間隔で音声パケットを生成する。例えば、下記に述べる例では、ボーコーダは、音声パケットを２０ミリ秒毎に生成する。一旦パケットが生成されると、当該技術分野で一般に知られているように、ＭＡＣレイヤを介してＰＨＹレイヤへ渡される。２またはそれ以上のＶｏＩＰデバイスが、実質的に同じレート（例えば、２０ミリ秒毎）で音声パケットを生成し、それらデバイスが偶然にも密な間隔で生成するのであれば、それぞれの音声パケットが衝突する可能性がある。更に、それらは、同じレートで音声パケットを生成し続けるので、引き続く音声パケットも同様に衝突する可能性が高いであろう。図４のフローチャートは、異なるデバイスからのパケットの送信を調整することによって、音声パケット間の衝突の可能性を低減する典型的なアルゴリズムを例示する。本説明では、ボーコーダおよび音声パケットは、単なる一例として記述されており、当業者であれば、固定周期でデータ・ユニットまたはパケットを生成するその他のデータ・ジェネレータもまた考慮されることを認識するであろう。
【００２８】
ステップ４０２では、モバイル・デバイス（例えば３０４）が、図１に関連して以前に説明したようなサーバ１２０に接続、または登録する。この登録処理の一部は、無線ＬＡＮ３００を識別することを含んでいる。無線ＬＡＮ３００を識別することから、サーバは、ステップ４０４において、同じ無線ＬＡＮ３００上のその他のＶｏＩＰデバイス（例えば３０６）を判定する。
【００２９】
無線ＬＡＮ３００におけるデバイスのリストを保持するサーバ１２０に加えて、このサーバはまた、これらデバイスの各々に関連付けられた各スロット・インデクス値を保持する。このスロット・インデクス情報に基づいて、サーバ１２０は、ステップ４０６において、フリーなスロットを識別し、それを、登録されたデバイスへ割り当てる。「スロット」は、音声パケットが送信されうる期間の一部を称する。例えば、前述したボーコーダでは、音声パケットの送信の間に、２０ミリ秒の間隔がある。この時間間隔は、他の音声パケットが生成される前に、音声パケットを送信するために使用されうる。良好になされた音声パケットの送信は、１ミリ秒またはそれ未満しか必要としないので、２０ミリ秒の間に、オーバラップしない方法で、異なるデバイスから、多数の音声パケットが送信されうる。例えば、２０ミリ秒間隔が、１６スロットへ分割されるのであれば、各間隔の間に、音声パケットを送信するために、１６の異なる１．２５ミリ秒のウィンドウを利用することが可能である。「スロット・インデクス」は、単に、可能な１６のスロットのうちの１つを識別するだけである。当業者であれば、２０ミリ秒値、１ミリ秒値、および１６スロットからなる値は、単に、一例として与えられるものであって、これら特定の値は、音声パケットが異なるデバイスによって送信される間、時間間隔、異なるスロット数、および異なるスロット長を定義するために、異なる方法で修正されうることを認識するであろう。更に、送信されているパケットは、必ずしも音声パケットである必要はない。特に、パケット遅延を被る、他のアプリケーションにおいて規則的に生じるデータ・パケットの送信はまた、本明細書で説明した技術から恩恵を得るだろう。
【００３０】
ステップ４０８では、サーバ１２０が、デバイスの割り当てられたスロット・インデクスを識別するメッセージをデバイスへ返す。サーバ１２０によって返された情報は、スロット・インデクスを、単に値（例えば「５」）として、または例えば「２０のうちの５」のような方法で識別する。後者の方法は、スロット・インデクスのみならず、スロットの最大数をもデバイスへ通知する。このように、スロットの数、すなわちスロット持続時間は、デバイスへ返された情報に依存して変わりうる。図５は、音声パケット間の衝突確率を低減するために、デバイスがスロット・インデクス情報を使用しうるアルゴリズムのフローチャートを示す。
【００３１】
ステップ５０２では、ボーコーダが、２０ミリ秒毎に音声パケットを生成する。前述したように、この時間間隔は一般に、ボーコーダ２１１の機能であり、変わりうる。この音声パケットを、送信のためにＬＡＮ  ＭＡＣレイヤに直ちに渡す代わりに、ステップ５０４において、デバイスは、バッファ２１３内に音声パケットを格納する。その後、デバイスは、音声パケットが生成された時からの時間を測定する。デバイスに割り当てられたスロットの時間に到達した場合、ステップ５０６では、バッファされた音声パケットが、送信のために８０２．１１  ＭＡＣレイヤへ渡される。
【００３２】
このように音声パケットの送信を調整することは、異なるデバイスによって送られたパケット間の衝突の可能性を効率的に低減する。割り当てられたスロットがいつ生じるかを決定するためにデバイス内で引き起こる時間管理は、多くの異なる方法によって達成される。例えば、異なるデバイス（例えば、３０４、３０６）は、２０ミリ秒の間隔が各デバイスのために実質的に同時に生じることができるように、利用可能なＣＤＭＡ信号を利用して、一般時計と同期させる。２０ミリ秒（またはその他の長さの）間隔が、異なるデバイスについて異なる時間において生じるのであれば、デバイスがその間隔の開始を決定するための十分な情報を抽出するためにＣＤＭＡ信号が使用され、その間隔における各スロットがいつ開始するのかが決定される。あるいは、例えばネットワーク・タイム・プロトコル（ＮＴＰ）のようなＩＰベースのプロトコルが、無線ＬＡＮを介して利用可能となり、異なるデバイスのための時間同期情報が提供される。デバイスが、割り当てられたスロット・インデクスに基づいて、規則的に生じる各間隔において、音声またはその他のパケットをいつ送信すべきかを決定できる他の代替方法も考慮される。
【００３３】
上記例に記載された具体的動作およびステップに対する多くの変形例は、本発明のスコープから逸脱することなくなされる。例えば、上述したように、サーバは、登録されている新たなデバイスへ割り当てるために、割り当てられていないスロット・インデクスを決定する。しかしながら、スロットよりも多くのデバイスが存在する幾つかの例が存在する。そのような場合、出来る限り少ないデバイスが、特定のスロット・インデクスを共有できるように、スロット・インデクスが分配される。更に、アクセス・ポイント３０２は、サーバ１２０の代わりに、各デバイスにスロット・インデクスを割り当てることができる。また、スロット・インデクスの割当は、例えば、デバイスが登録する日時や、デバイスのＭＡＣアドレスの最終バイトのように、デバイス間で変化しうるデータ・ポイントに基づくか、ランダムに起こりうる。ＶｏＩＰトラフィックに加えて、その他の規則的に生じるパケット送信が、パケット衝突の可能性を低減するために、本明細書で記載したものと類似した方式で同期されうる。用語「パケット」は、パケット・ネットワークとして知られたネットワーク内で認められた意味を持つ。しかしながら、本明細書で用いられているように、用語「パケット」は、ネットワークを経由した送信のために集められた離散的データ・ユニットを称することができる。
【００３４】
ここで開示された実施形態に関連して記述された様々の説明的論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、アプリケーションに固有の集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）あるいはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートあるいはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア部品、又は上述された機能を実現するために設計された上記何れかの組み合わせを用いて実現又は実行されうる。汎用プロセッサとしてマイクロプロセッサを用いることが可能であるが、代わりに、従来技術によるプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは状態機器を用いることも可能である。プロセッサは、たとえばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに接続された１つ以上のマイクロプロセッサ、またはこのような任意の構成である計算デバイスの組み合わせとして実現することも可能である。
【００３５】
ここで開示された実施形態に関連して記述された方法やアルゴリズムのステップは、ハードウェアによって直接的に、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって、これらの組み合わせによって具現化される。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは当該技術分野で知られているその他の型式の記憶媒体に収納されうる。記憶媒体は、プロセッサがそこから情報を読み取り、またそこに情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。または、記憶媒体はプロセッサに統合されうる。
【００３６】
開示された実施形態における上述の記載は、当該技術分野におけるいかなる人であっても、本発明の活用または利用を可能とするように提供される。これらの実施形態への様々な変形例もまた、当業者に対しては明らかであって、ここで定義された一般的な原理は、本発明の主旨または範囲を逸脱せずに他の実施形態にも適用されうる。従って、特許請求の範囲は、本明細書に示された実施形態に限定されることは意図されておらず、要素への単数による参照が、「１または１のみ」であると明確に述べられていないのであれば、「１または１のみ」を意味するのではなく、むしろ「１または複数」を意味するように意図された、特許請求の範囲の文言に一致した最も広い範囲に相当することが意図される。当業者によって知られているか、後に知られることになる本開示を通じて説明された様々な実施形態に対する全ての構造的および機能的な均等物は、本明細書において参照によって明確に組み込まれ、特許請求の範囲に包含されると意図される。更に、本明細書で開示された何れも、そのような開示が特許請求の範囲で明示的に引用されているか否かに関わらず、公衆に放棄されることは意図されていない。特許請求の範囲のどの要素も、"means for"という句を用いて、あるいは方法の場合には"step for"という句を用いて明示的に引用されていないのであれば、35 U.S.C. §112 第６パラグラフの条項の下で解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、無線通信システムの実施形態の概念ブロック図である。
【図２】図２は、セルラ通信と無線ＬＡＮ通信との両方をサポートすることが可能なモバイル・デバイスの例を示す機能ブロック図である。
【図３】図３は、複数のモバイル・デバイスを有する無線通信システムの概念ブロック図である。
【図４】図４は、本発明の原理に従って、モバイル・デバイスへスロット・インデクスを割り当てる機能を例示するフロー図である。
【図５】図５は、割り当てられたスロット・インデクスに基づいた時間において、モバイル・デバイスからパケットを送信する機能を例示するフロー図である。
【図１】
2009510950.tif 000003
【図２】
2009510950.tif 000004
【図３】
2009510950.tif 000005
【図４】
2009510950.tif 000006
【図５】
2009510950.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月9日(2008.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイル通信デバイスであって、
ランダム・アクセス・ネットワークにおいてサーバとの接続を確立するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサによって制御され、固定周期を有するレートでデータ・ユニットを定期的に生成するように構成されたデータ・ジェネレータと、
前記プロセッサによって制御され、前記固定周期内の各々における特定の時間スロットの間、前記データ・ユニットを前記サーバへ送信するように構成されたトランシーバと
を備えるモバイル通信デバイス。
【請求項２】
前記特定の時間スロットは、複数の隣接する時間スロットのうちの１つであり、前記複数の隣接する時間スロットの各々は、それぞれスロット・インデクスと関連している請求項１に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項３】
前記複数の隣接する時間スロットは、等しいサイズである請求項２に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項４】
前記複数の隣接する時間スロットは、全て合わせると、前記固定周期に実質的に等しい請求項２に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項５】
前記複数の隣接する時間スロットの各々は、前記データ・ユニットが、隣接する時間スロットの開始前に送信されるのに十分な長さである請求項２に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項６】
前記プロセッサは更に、前記サーバから特定のスロット・インデクスを受信するように構成された請求項２に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項７】
前記特定の時間スロットは、前記特定のスロット・インデクスに関連したスロットに対応する請求項６に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項８】
前記データ・ユニットは、ボイス・オーバＩＰパケットを備える請求項１に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項９】
前記ランダム・アクセス・ネットワークは、無線ＬＡＮを備える請求項１に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項１０】
モバイル通信デバイスであって、
ランダム・アクセス・ネットワークにおけるサーバとの接続を確立するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサによって制御され、固定周期を有するレートで音声パケットを生成するように構成されたボーコーダと、
送信時間まで前記音声パケットをバッファするように更に構成された前記プロセッサと、
前記バッファと通信しており、前記プロセッサによって制御されるトランシーバであって、前記送信時間において前記音声パケットを送信するように構成されたトランシーバとを備え、
前記送信時間は、前記固定周期内の各々における特定の時間スロットに対応しているモバイル通信デバイス。
【請求項１１】
前記特定の時間スロットは、複数の時間スロットのうちの１つであり、前記複数の時間スロットの各々は、それぞれスロット・インデクスと関連している請求項１０に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項１２】
前記複数の時間スロットの各々は、前記音声パケットが、隣接する時間スロットの開始前に送信されるのに十分な長さである請求項１１に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項１３】
前記プロセッサは更に、前記ランダム・アクセス・ネットワークを経由してサーバから特定のスロット・インデクスを受信するように構成された請求項１１に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項１４】
前記特定の時間スロットは、前記特定のスロット・インデクスに関連付けられた時間スロットに対応する請求項１３に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項１５】
前記ランダム・アクセス・ネットワークは、少なくとも無線ＬＡＮを備える請求項１０に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項１６】
モバイル通信デバイスであって、
特定の送信スロットを識別し、ランダム・アクセス・ネットワークにおけるサーバとの接続を確立するように構成されたプロセッサであって、実質的に固定周期でデータ・ユニットを定期的に生成し、前記固定周期内の各々における特定の送信スロットを識別するように更に構成されたプロセッサと、
前記特定の送信スロット中、前記データ・ユニットを前記サーバへ送信するように構成されたトランシーバと
を備えたモバイル通信デバイス。
【請求項１７】
前記プロセッサは更に、関連付けられたスロット・インデクス値を用いて、複数の送信スロットの各々を識別するように構成された請求項１６に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項１８】
前記プロセッサは更に、割り当てられたスロット・インデクスを前記サーバから受信するように構成された請求項１７に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項１９】
前記特定の送信スロットは、前記割り当てられたスロット・インデクスに関連付けられた送信スロットに対応する請求項１８に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項２０】
前記ランダム・アクセス・ネットワークは、少なくとも無線ＬＡＮ接続を備える請求項１６に記載のモバイル通信デバイス。
【請求項２１】
モバイル通信デバイスであって、
ランダム・アクセス・ネットワークを介してサーバとのネットワーク接続を確立し、固定周期を有するレートでデータ・ユニットを定期的に生成する手段と、
特定の送信スロット中、前記データ・ユニットを送信する手段と
を備えるモバイル通信デバイス。
【国際調査報告】
2009510950.tif 000008
2009510950.tif 000009
2009510950.tif 000010