(57)【要約】動作中、機器（１０１）は、無線ローカルエリアネットワークのカバーエリア内の場合、無線ローカルエリアネットワーク（２０６）を利用し、無線ローカルエリアネットワークのカバーエリア外の場合、ワイドエリアネットワーク（２０７）を利用する。この機器は、両方のシステムが通信に利用可能な場合、ソフトハンドオフのためにローカルエリアネットワークとワイドエリアネットワークの両方を利用することもできる。
2007531468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ローカルエリアネットワークを介して通信する方法であって、
データを受信するステップと、
前記データを複数の冗長データストリームに分割するステップと、
第１冗長データストリームを無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）に送信するステップと、
第２冗長データストリームをワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）に送信するステップと、
を備える方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法はさらに、前記ＷＡＮに送信される前記第２冗長データストリームを遅延するステップを備える、方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法において、
前記第２冗長データストリームを遅延するステップは、
前記第１冗長データストリームを第１システムプロトコルから第２システムプロトコルに変換する期間を決定するステップと、
前記期間だけ前記第２冗長データストリームを遅延するステップと、
を含む、方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、
前記第１および第２冗長データストリームを送信するステップは、
第１通信プロトコルを用いて前記ＷＬＡＮに前記第１冗長データストリームを送信するステップと、
第２通信プロトコルを用いて前記ＷＡＮに前記第２冗長データストリームを送信するステップと、
を含む、方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法において、
前記第１冗長データストリームをＷＬＡＮに送信するステップは、ＷＬＡＮのアクセスポイントに前記第１冗長データストリームを送信するステップを含み、
前記第２冗長データストリームをＷＡＮに送信するステップは、ＷＡＮの基地局に前記第２冗長データストリームを送信するステップを含む、方法。
【請求項６】
装置であって、
データを受信し、該データを複数の冗長データストリームに分割する信号分割器と、
第１冗長データストリームを無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）に送信する第１送信回路と、
第２冗長データストリームをワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）に送信する第２送信回路と、
を備える装置。
【請求項７】
請求項６記載の装置はさらに、前記第１冗長データストリームを第１システムプロトコルから第２システムプロトコルに変換する期間に等しい量だけ、前記第２冗長データストリームを遅延する遅延回路を備える、装置。
【請求項８】
請求項６記載の装置において、
前記第１送信回路は第１通信システムプロトコルを用い、前記第２送信回路が第２通信システムプロトコルを用いる、装置。
【請求項９】
装置であって、
データストリームを受信する手段と、
前記データストリームを複数の冗長データストリームに分割する手段と、
第１通信システムプロトコルを用いて、第１冗長データストリームをローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に送信する手段と、
第２通信システムプロトコルを用いて、第２冗長データストリームをワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）に送信する手段と、
を備える装置。
【請求項１０】
請求項９記載の装置はさらに、前記第２冗長データストリームを遅延する手段を備える、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は一般に無線通信システムに関し、特に無線ローカルエリアネットワークを介して通信する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信機器は現在、ローカルアクセスポイントを利用して、アクセスポイントの近傍からの呼を配置したり受信するために開発されている。例えば、モトローラ社（Ｍｏｔｏｒｏｌａ  Ｉｎｃ．）は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）プロトコルと、セルラプロトコル（例えば、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ｉＤＥＮなど）の両方を用いて動作する二重モード電話を開発している。動作中、ローカルアクセスポイントは、アクセスポイントの地理的領域内で呼を配置したり受信するために利用され、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）（好ましくはセルラネットワーク）は、ＷＡＮのカバー外で呼を配置したり受信するために用いられる。従来から知られているように、アクセスポイントとの通信は、ＷＡＮとの通信よりずっと低い電力レベルを用いて行われる。これはバッテリ寿命を著しく改善し、同時にシステム全体の干渉を低減する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＷＬＡＮとの通信はこのような低電力で行われるので、ＲＦ状態が非常に急速に劣化し、ＷＡＮとのハンドオーバが生じるという点で問題がある。例えば、局所的ＲＦ状態が非常に急速に変化すると（ドアを閉じるなど）、通信機器はＷＬＡＮを介して通信できず、ＷＡＮへの切り替えを強制されることがある。明らかに、ＷＬＡＮを介した通信では、ＷＬＡＮとの登録を取り消さずに通信中の一時的な劣化を許容できることが望ましい。従って、ＲＦ状態の一時的劣化を許容可能なＷＬＡＮを介して通信する方法および装置が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の必要性に対処するために、無線ローカルエリアネットワークを介して通信する方法および装置が提供される。動作中、機器は、無線ローカルエリアネットワークのカバーエリア内の場合、無線ローカルエリアネットワークを利用し、無線ローカルエリアネットワークのカバーエリア外の場合、ワイドエリアネットワークを利用する。この機器は、両方のシステムが通信に利用可能な場合、ソフトハンドオフのためにローカルエリアネットワークとワイドエリアネットワークの両方を利用することもできる。
【０００５】
通信は、ローカルエリアネットワークとワイドエリアネットワークの両方を同時に利用できるので、ワイドエリアネットワークだけを用いて通信するために必要な電力と比べた場合、機器によって利用される全体の電力をより低減できる。さらに、通信リンクに冗長性が存在するので、ローカルエリアネットワークは従来技術のシステムよりＲＦ状態のより大きな劣化を許容できる。最後に、ソフトハンドオフは、ハードハンドオフに関連した潜在的消去（音声品質の問題）を避けられる。
【０００６】
この発明は、無線ローカルエリアネットワークを介した通信用の方法を含んでいる。その方法は、データを受信し、そのデータを複数の冗長データストリームに分割するステップを備える。第１冗長データストリームは無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）に送信され、第２冗長データストリームはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）に送信される。
【０００７】
この発明はさらに、データを受信し、そのデータを複数の冗長データストリームに分割する信号分割器と、第１冗長データストリームを無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）に送信する第１送信回路と、第２冗長データストリームをワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）に送信する第２送信回路とを備える装置を含んでいる。
【０００８】
この発明はさらに、データストリームを受信する手段と、そのデータストリームを複数の冗長データストリームに分割する手段と、第１通信システムプロトコルを用いて、第１冗長データストリームをローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に送信する手段と、第２通信システムプロトコルを用いて、第２冗長データストリームをワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）に送信する手段とを備える装置を含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図面を参照すると（同様の番号は同様の構成要素を指示している）、図１は通信システム１００のブロック図である。基地局１０７は好ましくは、ＣＤＭＡシステムプロトコル、ＧＳＭシステムプロトコル、ｉＤＥＮシステムプロトコル等のセルラネットワークを含むがそれらに限定されない複数の通信システムプロトコルの一つを用いるセルラワイドエリアネットワークの一部である。アクセスポイント１０４は好ましくは、８０２．１１プロトコルを含むがそれに限定されない無線インターネットプロトコル（ＩＰ）を用いるＷＬＡＮの一部である。
【００１０】
動作中、ローカルアクセスポイント１０４はアクセスポイントの地理的領域内（例えば、建物１０２内）で呼を配置したり受信するために利用され、ワイドエリアネットワーク（例えば、セルラネットワーク）はアクセスポイント１０４のカバーエリア外で呼を配置したり受信するために利用される。アクセスポイント１０４との通信は、上記のように低電力で行われるので、ＲＦ状態が非常に急速に劣化し、基地局１０７とのハンドオーバを引き起こすという点で問題がある。この問題に対処するために、この発明の好ましい実施例では、機器１０１はアクセスポイント１０４と基地局１０７の両方を用いた同時通信（つまり、ソフトハンドオフ）を利用する。
【００１１】
図２は、通信システム１００のより詳細なブロック図である。図２において、経路１０３は上りリンク信号２０２と下りリンク信号２０５を用いて示されており、経路１０６は上りリンク信号２０３と下りリンク信号２０４を用いて示されている。同様に、経路１０５はリンク２１０〜２１２の一つを有する。上記のように、ＷＡＮ２０７は好ましくは、第１通信システムプロトコルを用いるセルラネットワークであり、ＷＬＡＮ２０６は好ましくは、８０２．１１プロトコルを含むがそれには限定されない第２通信システムプロトコルを用いる無線インターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのネットワークである。この発明の別の実施例では、ＷＬＡＮ２０６は受信した信号を単に繰り返す信号中継器を有することもできる。
【００１２】
機器１０１は好ましくは、各々通信信号２０３、２０２を介して、ＷＡＮ２０７とＷＬＡＮ２０６の両方またはいずれか一方と通信可能な二重モード送受信器を有する。同様に、ＷＡＮ２０７とＷＬＡＮ２０６はいずれも、各々下りリンク通信信号２０４と２０５を介して機器１０１と通信できる。当然のことながら、機器１０１は好ましくは二重モードセルラ電話であり、当業者には明らかなように、機器１０１は携帯情報端末（ＰＤＡ）、パーソナルコンピュータ、または二重モードシステムで動作可能な任意の機器（音声、データ、または映像）を含むがそれらに限定されない他の二重モード機器を有することができる。
【００１３】
動作中、機器１０１は、ＷＬＡＮ２０６のカバーエリア内にある場合、ＷＬＡＮ２０６を利用し、ＷＬＡＮ２０６のカバーエリア外にある場合、ＷＡＮ２０７を利用する。機器１０１は、両方のシステムが通信に利用可能な場合、ソフトハンドオフのためにＷＬＡＮ２０６とＷＡＮ２０７の両方を利用することもできる。ＷＬＡＮ２０６のカバー内では、機器１０１は、任意の数のアクセスポイント１０４（図２では一つのみ示される）を介してＷＬＡＮ２０６とアクセスする。上記のように、図２に示したシステムは移動ユニットの機能を利用して、複数の送信器からの通信を同時に送受信する。このようなソフトハンドオフ動作中、機器１０１からの送信は、少なくともアクセスポイント１０４と基地局１０７とに向かって同時に導かれる。
【００１４】
最終的に、通信信号２０２と２０３を介して送信された上りリンクデータは選択分配ユニット（ＳＤＵ）２１４に到達し、そこで適切に組み合せられる。アクセスポイント１０４を介して受信した上りリンク通信信号２０２は、複数の経路の一つを介してＳＤＵ２１４に届けられる。例えば、アクセスポイント１０４は、上りリンク通信信号２０２を（信号２１２を介して）基地局１０７に無線で再ブロードキャストすることによって、単に無線中継器として機能することもできる。アクセスポイント１０４は、上りリンク通信信号２０２を介して受信したデータを企業インターネット２０８、インターネット２１１を介して、ＳＤＵ２１４に渡すこともできる。最後に、回線交換データは、上りリンク通信信号２０２を回線交換データに変換することによって、構内交換機（ＰＢＸ）２０９を介して公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）２１０に渡され、最終的にＭＳＣ２１３を介してＳＤＵ２１４に渡される。
【００１５】
同様に、機器１０１は、基地局１０７とアクセスポイント１０４を介して、下りリンク通信信号を同時に受信することによってソフトハンドオフを利用する。このような動作中、データはＳＤＵ２１４を出て基地局１０７に向かって導かれ、最終的に下りリンク信号２０４を介して機器１０１に達する。データは、複数の信号経路を介してアクセスポイント１０４に到達することもできる。第１信号経路は単に、基地局１０７から通信信号２１２を介してアクセスポイント１０４までに存在する。第２信号経路は、インターネット２１１からイントラネット２０８を介してアクセスポイント１０４までに存在する。最後に、ＳＤＵは、ＭＳＣ２１３からＰＳＴＮ２１０を介してＰＢＸ２０９にデータを導く。
【００１６】
上りリンクおよび下りリンクのソフトハンドオフに用いられる技術にかかわらず、ＷＬＡＮ２０６を介して渡すデータは、ＷＡＮ２０７を介して送受信するデータと比べて実質的に遅延される。遅延が大きすぎる場合、機器１０１は、ソフトハンドオフを行うために両方の信号を用いることができない。この問題に対処するために、時間遅延回路を用いて、ＷＬＡＮ２０６を介して導かれない全ての送信を遅延する。ＷＬＡＮ２０６を介して導かれない送信を遅延することによって、ＳＤＵ２１４に入る通信信号は適切に時間を揃えることができる。これは、図３に示されている。
【００１７】
図３を参照すると、経路１０６は基地局１０７と機器１０１の間のリンクを有し、上りリンク通信信号２０３および下りリンク通信信号２０４のいずれか一方を有することができる。同様に、経路１０３は機器１０１とＷＬＡＮ２０６の間のリンクを有し、上りリンク通信信号２０２および下りリンク通信信号２０５のいずれか一方を有することができる。最後に、経路１０５は、ＷＬＡＮ２０６とＷＡＮ２０７の間のリンクを有する。上記のように、経路１０５は、通信信号２１２、インターネット２１１、またはＰＳＴＮ２１０のいずれか一つを利用できる。
【００１８】
「Ｎ」が、経路１０３上で受信するデータを経路１０５上に送信するデータに変換するのに必要な処理時間（逆もまた同様）であると仮定する。経路１０３と１０５上に送信されるデータは、経路１０６上に送信されるデータに比べて、その宛先に到達するためにより長い時間（Ｎ）を必要とする。この時間差を、ＷＬＡＮ２０６とＷＡＮ２０７の間でソフトハンドオフを行うために修正する必要がある。「Ｎ」は、各方向における確定的な固定遅延である。固定遅延はＷＬＡＮ２０６内にハードコードでき、メッセージを介して機器１０１に送り戻される。固定遅延は、既知のパターンを送信し、タイミング測定を行うことによって容易に測定される。こうして、ＷＬＡＮ提供者は、ＷＬＡＮ機器内にこれをプログラムすることができる。
【００１９】
この発明の好ましい実施例では、ＷＬＡＮ２０６はＷＡＮ２０７と機器１０１の両方に遅延（Ｎ）を伝達する。機器１０１とＷＡＮ２０７はいずれも、経路１０６上の送信をＮだけ遅延させる。従って、時刻Ｘで、経路１０６上に送信するデータが利用可能な場合、機器１０１とＷＡＮ２０７は経路１０６上を介した送信を時刻Ｘ＋Ｎまで遅延させる必要がある。これは、ＷＬＡＮ２０６が最初にデータを送信可能になる時間である。従って、ＷＡＮ２０７と機器１０１は両方の信号を基本的に同時に受信し、ソフトハンドオフを発生させることができる。
【００２０】
図４は、基地局およびアクセスポイントからのデータ送信時における図２の種々の要素のより詳細なブロック図である。動作中、データはＳＤＵ２１４で受信され、分割器４１１で複数の冗長データストリームに分割される。冗長データストリームは、データがＷＬＡＮ２０６を介して転送されるかどうかに基づいて、（回路４０１を介して）遅延されるかまたは遅延されない。当然のことながら、遅延回路４０１は冗長データストリームを受信し、所定量の時間だけデータストリームを遅延する。この発明の好ましい実施例では、遅延回路４０１は、遅延量を変更可能な先入れ先出し（first-in-first-out）バッファを有する。しかし、この発明の別の実施例では、遅延回路４０１は他の形態の遅延手段を有することができる。
【００２１】
上記のように、冗長データストリームは、経路１０３上で受信するデータを経路１０５上に送信するデータに解釈または変換するために必要な処理時間（逆もまた同様）と等しい時間だけ遅延される。非遅延冗長データおよび冗長データはいずれもＳＤＵ２１４に存在し、そこでそれらは各々ＷＬＡＮおよびＷＡＮに送信される。非遅延および遅延冗長データストリームは、各々アクセスポイント１０４と基地局１０７に送信される。
【００２２】
上記のように、経路１０５は、アクセスポイント１０４への多くの経路の一つを有することができる。簡略化のために、ＳＤＵ２１４から出るデータの利用可能な様々な経路は、図４には示されていない。遅延冗長データは基地局送信回路４０３に入り、そこから無線信号経路１０６を介して、第１受信回路４０７に送信される。上記のように、信号経路１０６は、第１通信システムプロトコルを利用する。同様に、非遅延データはアクセスポイント１０４に入り、そこから第２通信システムプロトコルを用いて第２受信回路４０５に送信される。両方のデータストリームをいったん受信すると、機器１０１はそれらを結合回路４０９に出力し、そこでストリームを適切に組み合わせる。
【００２３】
上記のように、アクセスポイント１０４を介してデータを渡す際、機器１０１に送信される信号に明らかな遅延が加わるので、ソフトハンドオフは不可能になる。しかし、基地局１０７を介した送信を遅延させることによって、信号１０３と１０６は同時に機器１０１に到達し、ソフトハンドオフを発生させることができる。さらに、当然のことながら、図４はＳＤＵ２１４内に存在する遅延回路４０１を示しているが、当業者には明らかなように、遅延回路は機器１０１への下りリンク信号１０６が適切に遅延される限り、基地局１０７または送信回路４０３内に存在することもできる。
【００２４】
図５は、図２の移動機器からのデータ送信時における図２の種々の要素のより詳細なブロック図である。図のように、データは分割器５１１に入り、そこで複数の冗長データストリームに分割される。冗長データストリームは、遅延回路５０９と第１送信回路４０５の両方に渡される。上記のように、遅延回路５０９は、経路１０３上で受信するデータを経路１０５上に送信するデータに変換するのに必要な処理時間（逆もまた同様）に等しい時間だけ、データストリームを遅延させるように機能する。遅延データはそれから、送信回路４０７に出力される。遅延データと非遅延データのストリームは、基地局受信回路５０３とアクセスポイント１０４に各々送信される。上記のように、遅延および非遅延データストリームの送信は、異なる通信システムプロトコルを用いて行われる。最後に、遅延データおよび非遅延データは、ＳＤＵ結合回路５０１に到達する。
【００２５】
図６は、下りリンク送信中の図２のワイドエリアネットワークの動作を示すフロー図である。論理フローはステップ６０１で始まり、そこで基地局１０７とアクセスポイント１０４を利用するソフトハンドオフリンクを介して、機器１０１宛のデータをＷＡＮ２０７が受信する。ステップ６０３では、データは、複数の冗長データストリームに分割される。ステップ６０５では、ＷＡＮ２０７は、経路１０３から経路１０５への変換（逆もまた同様）に必要な時間を決定する。ステップ６０７では、基地局１０７を介して送信するデータをステップ６０５で決定した時間だけ遅延する。最後に、ステップ６０９では、第１通信システムプロトコルを用いて、第１ソフトハンドオフ区間を介して遅延データを送信し、第２通信システムプロトコルを用いて、第２ソフトハンドオフ区間を介して非遅延データを送信する。
【００２６】
図７は、上りリンク送信中の図２の移動機器の動作を示すフロー図である。論理フローはステップ７０１で始まり、分割器５１１でデータストリームを受信する。ステップ７０３では、データストリームを複数の冗長データストリームに分割する。ステップ７０５では、第１冗長データストリームを所定の時間だけ遅延する。時間量は事前に決定されており、上りリンク通信信号２０２から受信したデータを変換および送信するためにＷＬＡＮ２０６で必要な時間に基づいている。最後に、ステップ７０７では、第１通信システムプロトコルを用いて、第１ソフトハンドオフ区間を介して遅延データストリームを送信し、第２通信システムプロトコルを用いて、第２ソフトハンドオフ区間を介して非遅延データを送信する。
【００２７】
この発明は、特定の実施例を参照しながら具体的に示し説明してきたが、当業者には明らかなように、発明の思想および範囲から逸脱することなく、本実施例の形態および詳細について様々な変更を行うことができる。例えば、上記は、ＷＬＡＮ２０６を利用しない信号経路の送信時間の遅延に関して説明されている。当業者には明らかなように、同様の結果は、ＷＡＮ２０７と機器１０１で受信した信号を遅延することによっても実現できる。従って、この発明の別の実施例では、ＷＡＮ２０７と機器１０１からの送信は遅延されない。その代わり、（ＷＬＡＮ２０６を通過しない）全ての受信信号を受信器で遅延し、ＷＬＡＮ２０６を通過した信号と同じ時刻にそれらを受信する。さらに、上記のシステムは、変換時間が適切な場合、全くデータを遅延する必要がないと考えられる。このような変更は、添付の特許請求の範囲内にあるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】無線ローカルエリアネットワークとワイドエリアネットワークの上位ブロック図である。
【図２】無線ローカルエリアネットワークとワイドエリアネットワークのブロック図である。
【図３】ローカルエリアネットワークを介した送信を転送することによって生じた遅延を示す図である。
【図４】基地局とアクセスポイントからのデータ送信時における図２の種々の要素のより詳細なブロック図である。
【図５】図２の移動機器からのデータ送信時における図２の種々の要素のより詳細なブロック図である。
【図６】下りリンク送信中の図２のワイドエリアネットワークの動作を示すフロー図である。
【図７】上りリンク送信中の図２の移動機器の動作を示すフロー図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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