(57)【要約】【課題】エンドツーエンドクオリティオブサービス（ＱｏＳ）制御を実現する手法を提供すること。【解決手段】ＱｏＳパラメータにマッピングされるＱｏＳプロファイル識別子が生成される。この識別子は、無線通信システム（１００）を介してエンド局（１０１、１０３）に対して送信され、エンド局（１０１、１０３）は、受信した識別子に基づいてＱｏＳパラメータを決定する。この手法は、また、エンド局（１０１、１０３）がＱｏＳパラメータからの逸脱を検出すると警告メッセージを送信する警告メカニズムをも実現する。【選択図】図１
2007525889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システム（１００）においてクオリティオブサービス（ＱｏＳ）をサポートする方法であって、
第１エンド局（１０１、１０３）において、前記無線通信システム（１００）を介して、ＱｏＳパラメータに対応するＱｏＳプロファイル識別子を受信する工程と、
受信した前記識別子に基づいて前記ＱｏＳパラメータを決定する工程と、
を含み、
前記ＱｏＳパラメータが、前記第１エンド局（１０１、１０３）と第２エンド局（１０１、１０３）との間において前記無線通信システム（１００）を介して確立される通信セッションの特性を指定する、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ＱｏＳパラメータからの逸脱を検出する工程と、
前記無線通信システム（１００）内の基地局（１０５）に対して前記逸脱を知らせるために警告メッセージを送信する工程と、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基地局（１０５）が、前記警告メッセージに応答して、前記逸脱が前記無線通信システム（１００）の内部で対処できるものであるか否かを決定し、
前記逸脱が内部で解決できないものである場合には、前記警告メッセージが、コアネットワークに転送される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記識別子が、前記ＱｏＳパラメータを含む複数のＱｏＳパラメータを指定する複数のＱｏＳプロファイルを記憶するテーブル（３０５）に対するインデックスであり、
前記ＱｏＳパラメータが、データレート、優先度、遅延、遅延の変化、ジッター又は誤り率を含むエアインタフェースパラメータである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記通信セッションを確立する間において、前記第１エンド局（１０１、１０３）において前記テーブル（３０５）を受信する工程と、
前記インデックスを用いて前記テーブル（３０５）から前記ＱｏＳパラメータを検索する工程と、
をさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記識別子が、レイヤ３シグナリング又は媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルの一方を含むシグナリングプロトコルに従って、前記無線通信システム（１００）における無線リンクを介して受信される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記無線通信システム（１００）がセルラシステムである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
無線通信システム（１００）においてクオリティオブサービス（ＱｏＳ）をサポートするための命令を運ぶコンピュータにより読み取り可能な媒体であって、
前記命令が実行されるときに１又はそれ以上のプロセッサ（９０３）に対して請求項１に記載の方法を行わせることを特徴とする。
【請求項９】
無線通信システム（１００）においてクオリティオブサービス（ＱｏＳ）をサポートする装置であって、
前記無線通信システム（１００）を介してＱｏＳパラメータに対応するＱｏＳパラメータを受信するように構成された通信インタフェース（９１５）と、
受信した前記識別子に基づいて前記ＱｏＳパラメータを決定するように構成されたプロセッサ（９０３）と、を備え、
前記ＱｏＳパラメータが、第１エンド局（１０１、１０３）と第２エンド局（１０１、１０３）との間において前記無線通信システム（１００）を介して確立される通信セッションの特性を指定する、ことを特徴とする装置。
【請求項１０】
前記プロセッサ（９０３）が、さらに、前記ＱｏＳパラメータからの逸脱を検出するように、かつ、前記無線通信システム内の基地局（１０５）に対して前記逸脱を知らせるために警告メッセージを送信するように、構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記基地局（１０５）が、前記警告メッセージに応答して、前記逸脱が前記無線通信システム（１００）の内部で対処することができるものであるか否かを決定し、
前記逸脱が内部で解決できないものである場合には、前記警告メッセージが、コアネットワークに転送される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記識別子が、前記ＱｏＳパラメータを含む複数のＱｏＳパラメータを指定する複数のＱｏＳプロファイルを記憶するテーブル（３０５）に対するインデックスであり、
前記ＱｏＳパラメータが、データレート、優先度、遅延、遅延の変化、ジッター又は誤り率を含むエアインタフェースパラメータである、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記通信セッションを確立する間にダウンロードされる前記テーブル（３０５）を記憶するように構成されたメモリをさらに備え、
前記ＱｏＳパラメータが前記インデックスを用いて前記テーブル（３０５）から検索される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記識別子が、レイヤ３シグナリング又は媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルの一方を含むシグナリングプロトコルに従って、前記無線通信システム（１００）における無線リンクを介して受信される、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記無線通信システム（１００）がセルラシステムである、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
無線通信システム（１００）においてクオリティオブサービス（ＱｏＳ）をサポートする方法であって、
ＱｏＳパラメータにマッピングされるＱｏＳプロファイル識別子を生成する工程と、
前記無線通信システム（１００）を介してエンド局（１０１、１０３）に対して前記識別子を送信する工程と、を含み、
前記エンド局（１０１、１０３）が受信した前記識別子に基づいて前記ＱｏＳパラメータを決定する、ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記エンド局（１０１、１０３）が前記ＱｏＳパラメータからの逸脱を検出する請求項１６に記載の方法であって、
前記逸脱を知らせることを実現する警告メッセージを受信する工程をさらに含む方法。
【請求項１８】
前記警告メッセージに応答して、前記逸脱が前記無線通信システム（１００）の内部で対処することができるものであるか否かを決定する工程と、
前記逸脱が内部で解決できないものである場合に、さらなる措置のために、前記警告メッセージをコアネットワークに転送する工程と、をさらに含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記識別子が、前記ＱｏＳパラメータを含む複数のＱｏＳパラメータを指定する複数のＱｏＳプロファイルを記憶するテーブル（３０５）に対するインデックスであり、
前記ＱｏＳパラメータが、データレート、優先度、遅延、遅延の変化、ジッター又は誤り率を含むエアインタフェースパラメータである、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記通信セッションを確立する間において前記テーブル（３０５）を前記エンド局（１０１、１０３）に送信する工程をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記識別子が、レイヤ３シグナリング又は媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルの一方を含むシグナリングプロトコルに従って、前記無線通信システム（１００）における無線リンクを介して送信される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記無線通信システム（１００）がセルラシステムである、請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
前記無線通信システム８１００）においてクオリティオブサービス（ＱｏＳ）をサポートする命令を運ぶコンピュータにより読み取り可能な媒体であって、
前記命令が実行されるときに１又はそれ以上のプロセッサ（９０３）に対して請求項１６に記載の方法を行わせることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信に関し、より特定的には、ＱｏＳ（Quality of Service）を提供することに関する。本出願は、「エンドツーエンドＱｏＳをサポートするためにエアリンクＱｏＳを制御する方法及び装置（Methods and Apparatus of Air Link QoS Control for End-to-End QoS Support）」という発明の名称により米国特許法１１９条（ｅ）に基づいて２００４年２月３日に出願された米国仮出願（第６０／５４１,５１４号）に関し、この仮出願の出願日の利益を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
セルラシステムのような無線通信システムが、ユーザに対して移動性という便利さを提供している。この便利さによって、利用者は、ビジネスでの利用及び個人的な利用のために受け入れられる通信形態として無線通信システムを選択するようになってきている。例えば、セルラサービスプロバイダが、より高められたネットワークサービス及びアプリケーションを開発することにより、このような受け入れを加速させている。加入者のタイプ及び加入者の通信ニーズが多岐に渡っていることにより、サービスプロバイダは、異なるレベルのＱｏｓを反映するサービスを提供することに集中してきている。例えば、個人的な利用については、加入者は、費用が安いことに対するトレードオフとして、低いＱｏｓレベル（例えば、比較的大きな遅延、低いデータレート、又は、低い可用性）に従わなければならない。一方、ビジネス加入者は、費用に対して、最低限の遅延、高速度及び高い可用性が最も重要であるので、より高いＱｏｓレベルを要求しそうである。不運なことに、ＱｏＳサポートの開発が大幅に変化してきており、これによって、最重要の懸念事項として、（ＱｏＳサービスの実装においてオーバーヘッドが高いことに起因して）ネットワークリソースが効果的に利用されていない結果となってきている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
あるサービスプロバイダのネットワークから次のプロバイダのシステムに至るＱｏＳサポートは、それらのハードウェアプラットフォーム及びソフトウェアプラットフォームが潜在的に互換性を有していないので、複雑になりうる。このような複雑性は、ＱｏＳサポートがあるエンドポイントから別のエンドポイントに至るまで要求されるときに、さらに顕著となる。サービスプロバイダは、エンドユーザの端末に対してアップグレード又は変更を施すことを、ほとんど制御できないので、制御エンドツーエンドＱｏＳサポートは、サービスプロバイダに対してさらなる難題を投げかけている。
【０００４】
したがって、ネットワークリソースの利用を最小化するＱｏＳ制御に対する手法が、必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これらの必要性及び他の必要性は、１つの手法が無線通信ネットワークを介したエンドツーエンドＱｏＳを実現する本発明によって対処される。
【０００６】
本発明の一実施形態の１つの態様によれば、無線通信システムにおいてクオリティオブサービス（ＱｏＳ）をサポートする方法が開示される。この方法は、第１エンド局において、上記無線通信システムを介してＱｏＳパラメータに対応するＱｏＳプロファイル識別子を受信することを含む。この方法はまた、受信された上記識別子に基づいて上記ＱｏＳパラメータを決定することも含み、上記ＱｏＳパラメータが上記第１エンド局と第２エンド局との間において上記無線通信システムを介して確立される通信セッションの特性を指定する。
【０００７】
本発明の一実施形態の１つの態様によれば、無線通信システムにおいてクオリティオブサービス（ＱｏＳ）をサポートする装置が開示される。この装置は、ＱｏＳパラメータに対応するＱｏＳプロファイル識別子を上記無線通信システムを介して受信するように構成された通信インタフェースを含む。この装置はまた、受信した上記識別子に基づいて上記ＱｏＳパラメータを決定するように構成されたプロセッサをも含み、上記ＱｏＳパラメータは、上記第１エンド局と第２エンド局との間において上記無線通信システムを介して確立される通信セッションの特性を指定する。
【０００８】
本発明の一実施形態の別の態様によれば、無線通信システムにおいてクオリティオブサービス（ＱｏＳ）をサポートする方法が開示される。この方法は、ＱｏＳパラメータにマッピングされるＱｏＳプロファイル識別子を生成することを含む。加えて、この方法は、上記無線通信システムを介して第１エンド局に対して上記識別子を送信することを含み、上記エンド局は、受信した上記識別子に基づいて上記ＱｏＳパラメータを決定する。
【０００９】
本発明のさらに別の態様、特徴及び効果は、本発明を実施するために考えられたベストモードを含む、多数の特定の実施形態及び実現例を説明することのみによって、以下の詳細な説明から明らかとなる。本発明はまた、他の実施形態及び異なる実施形態とすることも可能であり、その幾つかの詳細は、すべて本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、様々な自明な点において変更することができるものである。したがって、図面及び詳細な説明は、限定的なものと考えるのではなく、本質的に例示的なものと考えるべきものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
限定としてではなく例として、添付図面を参照して本発明を説明する。同様の符号は、類似した構成要素を示している。
【００１１】
エンドツーエンドＱｏＳシグナリングをサポートする、装置、方法及びソフトウェアについて説明する。以下の記載では、本発明を完全に理解できるようにするために、説明を目的として、多数の特定の詳細について述べる。しかしながら、これらの特定の詳細がなくとも、又は、これと等価な構成によっても、本発明を実施することができる、ということは、当業者には明らかである。本発明を不必要に不明確にすることを避けるために、他の例として、周知な構造及び装置をブロック図に示す。
【００１２】
無線通信システムに関連して本発明を説明するが、本発明が地上放送システムを含む任意のタイプの移動システムにも適用可能であるということは、当業者によって認識される。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係るエンドツーエンドＱｏＳをサポートすることができる無線通信システムを示す図である。無線ネットワーク１００が、基地局（ＢＳ）１０５と通信する移動局１０１、１０３を含む。本発明の一実施形態によれば、無線ネットワーク１００は、ＩＭＴ（International Mobile Telecommunications）２０００のために国際電気通信連合（ＩＴＵ）によって定められた第３世代（３Ｇ）サービスをサポートする。説明を目的として、無線ネットワーク１００のエンドツーエンドＱｏＳの能力を、ＣＤＭＡ２０００構成を参照して説明する。
【００１４】
この例では、基地局１０５は、無線基地局装置（ＢＴＳ）１０７及び基地局制御装置（ＢＳＣ）１０９を含む。１つのＢＴＳ１０７が示されているが、ＢＳＣ１０９に対して多数のＢＴＳが、例えばポイントツーポイントリンクを通して接続されるということを認識されたい。ＢＳ１０５は、パケット制御機能（ＰＣＦ）１１３を介して、ＰＤＳＮ（Packet Data Serving Node）に接続される。ＰＣＦ１１３は、ＭＳ１０１からＰＤＳＮ１１１へのポイントツーポイントプロトコル（ＰＰＰ）コネクションリクエストを送信することを担っている。ＢＳ１０５、ＰＣＦ１１３及びＰＳＤＮ１１１が、無線アクセスネットワーク（Radio Access Network;ＲＡＮ）１１５を構成する。
【００１５】
ＱｏＳパラメータの適切な適用を保証するためには、これらのＱｏＳパラメータをエンド局（例えばＭＳ１０１又はＭＳ１０３）に送信する必要がある、ということを認識されたい。エンドツーエンドサービスの保証をサポートするＱｏＳパラメータを搬送するために、本発明の一実施形態に係るシステム１００が、このＱｏＳパラメータを含むテーブルを利用して、図３及び図４において後に詳述するように、テーブルインデックスのみが無線リンクを介してやりとりされるようになっている。
【００１６】
無線アクセスベアラを確立するために使用されるモデルに応じて、ＭＳ１０１又はＰＤＳＮ１１１は、ＱｏＳパラメータからの各データサービスインスタンスに対してＱｏＳ属性をマッピングすることができる。２つの手法、すなわち、ＭＳを中心とした手法、及び、ＰＤＳＮを中心とした手法が、設けられる。ＭＳを中心とした手法では、ＭＳ１０１が、アプリケーションＱｏＳをサポートするためにネットワーク１００から必要とする、必須の無線アクセスＱｏＳパラメータをリクエストする。ＰＤＳＮを中心とした手法では、ネットワーク１００が、ＭＳ１０１から受信したＱｏＳパラメータを必須の無線アクセスＱｏＳパラメータにマッピングした後、無線アクセスベアラをリクエストする。
【００１７】
上記手法とは対照的に、システム１００がビットのブロック（block of bit; ＢＬＯＢ）としてすべてのＱｏＳパラメータを送信するのであれば、ネゴシエーション処理の間に無線リンクを介してこれらのＱｏＳパラメータを伝送するのに、貴重なネットワーク容量が消費されなければならない。これにより、必要以上に多くのネットワーク容量を浪費することになってしまう。また、別の不利益として、長いＢＬＯＢが、用いることが可能なシグナリングプロトコルのタイプを含むので、すべてのＱｏＳパラメータの伝送が、比較的に低速になりうる。
【００１８】
システム１００のＱｏＳ手法は、好ましくは、１組の属性を示すために、インデックスのようなＱｏＳプロファイル識別子を用いること可能にし、これにより、ＱｏＳＢＬＯＢを含む大きなサイズのメッセージを避けることができる。これらのＱｏＳパラメータを伝送するためにサイズを削減することによって、この識別子を搬送するために、ＭＡＣ（媒体アクセス制御：Medium Access Control）プロトコルのレイヤ３（Ｌ３）シグナリング（シグナリングアプリケーション）を用いることができる。
【００１９】
ＱｏＳポリシーを適用することが問題となっている通常のシステムとは異なり、システム１００は、無線リンクが、図７及び図８を参照して詳述するように、ネゴシエートされるＱｏＳレベルを満足することを確実にするために、ＱｏＳ警告システムを提供する。
【００２０】
本発明をさらに理解するために、図１のシステム１００において用いられる例示的なエンドツーエンドＱｏＳ構成を説明することが有益である。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態に係るエンドツーエンドＱｏＳを実現するプロトコル構成を示す図である。このモデルでは、移動ノードとしてのＭＳ１０１、１０３は、２つの構成要素を有するものとして示すことができる。すなわち、２つの構成要素とは、端末装置（Terminal Equipment;ＴＥ）２０１、及び、移動局（Mobile Terminal;ＭＴ）２０３である。上述したように、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）２０５は、ＭＳ１０１からＰＤＳＮ２０７に至るネットワークの部分を含んでいる。
【００２２】
ＰＤＳＮ／ＡＧＷ（アクセスゲートウェイ）２０７、ホームエージェント（ＨＡ）２０９及びボーダールータ（ＢＲ）２１１がコアネットワークを構成し、このコアネットワークは、ＭＳ１０１と、対応するノード（ＣＮ）２１３との間におけるサービスレベル同意を適用することができる。ＣＮ２１３は、異なる管理ドメイン（administrative domain）と結合したピアーネットワークに存在することができる。この結果、エンドツーエンドＱｏＳサービス２１５は、エンドホスト間（ＭＳ１０１とＣＮ２１３との間）におけるアプリケーションレイヤとして定めることができる。エンドツーエンドＱｏＳサービス２１５は、例えばＳＩＰ／ＳＤＰ（Session Initiation Protocol/Session Description Protocol）のようなマルチメディアプロトコルを介して、ＱｏＳ要求を識別することができる。
【００２３】
次に、ＭＴ２０３は、ネットワークレイヤセッションをサポートするのに適したリンクレイヤコネクションを確立することができる。アプリケーションレイヤから受け取ったＱｏＳパラメータは、対応するインターネットプロトコル（ＩＰ）レイヤシグナリングパラメータにマッピングされるとともに、ＩＰＱｏＳサービス２１７により与えられるリンクレイヤパラメータにもマッピングされる。具体的には、ＩＰＱｏＳサービス２１７は、統合サービス（Integrated Service）やディフサーブ（Differentiated Services）のような、任意の数のインターネット技術標準化委員会（ＩＥＴＦ）ＱｏＳサービスを指定することができる。ＴＥ−ＭＴベアラサービス２１８が、ＴＥ２０１とＭＴ２０３との間に与えられる。
【００２４】
無線ネットワークベアラサービス２１９は、ＭＴ２０３とＰＤＳＮ２０７との間におけるベアラサービスであり、無線アクセスベアラサービス２２１及びＲ−Ｐベアラサービス２２３を含む。無線ネットワークベアラサービス２１９は、無線ベアラサービス属性と外部ネットワークサービス制御プロトコルのＱｏＳ属性との間を変換する変換機能を含む。無線ネットワークベアラサービス２１９はまた、ＰＤＳＮ２０７において利用可能なすべてのリソースに関する情報を維持する承認制御機能（admission control function）を実現する。
【００２５】
さらに、無線ネットワークベアラサービス２１９は、ネゴシエートされるＱｏＳをサポートする管理機能（management functions）を含む。このような管理機能は、データパケットを分類する分類／フィルタリング機能と、トラフィック調整機能とを含むことができる。無線アクセスベアラサービス２２１は、保証されたモードのＱｏＳパラメータと保証されていないモードのＱｏＳパラメータとの両方を定め、さらには"Data Service Options for Spread Spectrum Systems"と題した3GPP2 C.S0017-0-2において詳述されており、この内容は、引用により本明細書にそのまま組み入れられる。
【００２６】
Ｒ−Ｐベアラサービス２２３は、ＲＡＮ２０５とＰＤＳＮ２０７との間において定められる。Ｔ−Ｐベアラサービス２２３は、保証されたモードのＱｏＳ属性をＰＤＳＮ／ＡＧＷ２０７に対して伝えることができるＡ８−Ａ１１インタフェースを有する。
【００２７】
外部ベアラサービス２２５が、外部ネットワークにより与えられる。無線ネットワークのコアネットワークベアラサービス２２７が、ＰＤＳＮ２０７とＢＲ２１１との間におけるベアラサービスを実現する。
【００２８】
無線伝送サービス２２９が、ＦＣＨ（Fundamental Channel）、ＤＣＣＨ（Dedicated CControl Channel）やＳＣＨ（Supplemental Channel）等のような物理無線チャネルの要求に基づくＱｏＳトラフィック分類及び属性により分類される物理レイヤによって実現される。これらのチャネルは、さらに"Introduction to cdma2000 Standards for Spread Spectrum System"と題した3GPP2 C.S0001-Cにおいて定められており、この内容は、引用により本明細書にそのまま組み入れられる。ＭＡＣ／多重サブレイヤが、無線ベアラＱｏＳ属性を物理的なチャネルＱｏＳパラメータにマッピングする。無線伝送レイヤサービスが、無線ベアラサービス２２１により導入される物理的な無線チャネルデータユニットを制御する。
【００２９】
Ｒ−Ｐ伝送サービス２３１が、Ｒ−Ｐ伝送ネットワークにより与えられ、この伝送ネットワークにより指定されたＱｏＳ制限内において、Ｒ−Ｐベアラサービス２２３の配信を保証する。
【００３０】
図３は、本発明の一実施形態に係るＱｏＳパラメータを決定するためにＱｏＳプロファイル識別子を用いる移動局を示す図である。この例では、ＭＳ１０１は、ＱｏＳパラメータを決定し、このＱｏＳパラメータからの逸脱（deviations）を検出する処理を実行する、エンドツーエンドＱｏＳロジック３０１を含む。メモリ３０３が、ＱｏＳテーブル３０５を記憶し、このテーブルは、メモリ３０３に事前にロードすることができ、或いは、通信セッションの確立（例えば呼の設定）の間にダウンロードすることができる。テーブル３０５は、ＱｏＳプロファイルとしてＱｏＳパラメータのセットを、対応するＱｏＳプロファイルインデックスを用いて指定する。この構成において、基地局１０５は、テーブルインデックス値のようなＱｏＳプロファイル識別子（ＱｏＳプロファイルＩＤ）を無線リックを介して送信するのみによって、ＱｏＳパラメータのセット全体を指定することができる。
【００３１】
例として、テーブル３０５は、表１のＱｏＳパラメータを表現する。表１は、ＱｏＳテーブルの一例を表現している。バンド幅の要求の変化に応じて、バンド幅（又はデータレート）の要求は、別々のＱｏＳ属性として指定して、テーブルのサイズを最小化することができる。
【表１】
2007525889.tif 000003
【００３２】
表１に列挙されているように、ＱｏＳパラメータの例示的なセットは、優先度を示すための相対的な優先度、遅延、遅延の変化、フレームエラーレート（ＦＥＲ）という形式での情報の損失を指定することができる。或いはまた、テーブル３０５は、保証されたモードの属性及び保証されていないモードの属性（ベストエフォート）の属性のうちのいずれかを含むことができるＱｏＳパラメータを記憶する。例えば、保証されたモードのＱｏＳについて定められるＱｏＳ属性は、データレート、遅延、ジッター（jitter）、エラーレート、優先度等を含む。
【００３３】
本発明の一実施形態によれば、ＱｏＳ属性のうちのいくつか又はすべては、リクエストの前に構成されて、特定の予約を可能にする。この例では、アクセスネットワーク（Access Network;ＡＳ）としての無線ネットワーク１００が、アクセス端末（Access Terminal;ＡＴ）としてのＭＳ１０１がリクエストする潜在的なＱｏＳ属性（ＱｏＳプロファイル）の知識を必要とする。この知識を用いて、無線ネットワーク１００は、様々なＭＡＣ及びアプリケーションレイヤのフローを定める属性のいくつか又はすべてを、これらの予約がリクエストされ及び／又は可能とされた時点より十分に前に、設定することができる。表２ないし表４は、呼の設定の間に、移動局１０１にダウンロードされるパラメータ（ＱｏＳプロファイル）を示す。
【表２】
2007525889.tif 000004
【００３４】
属性ＩＤフィールドは、特定のＱｏＳ属性を一意に識別する。表３は、ＭＳ１０１がサポートできるＱｏＳプロファイルの数をＱｏＳプロファイルカウントフィールドにおいて指定する。
【表３】
2007525889.tif 000005
【００３５】
表４におけるフィールドは、各ＱｏＳプロファイルに対応する。プロファイルタイプのフィールドは、プロファイルのタイプを示し、プロファイルの長さは、プロファイル長さのフィールドによって指定される。プロファイル値のフィールドについては、送信者が、このフィールドを設定し、このフィールドは、そのプロファイルの長さに応じた長さを有する。プロファイル値のフィールドは、プロファイルタイプのフィールドが予め決定された値（例えば、０Ｘ００）に設定された場合には、省略することができる。
【表４】
2007525889.tif 000006
【００３６】
ＱｏＳプロファイルは事前に既知となっているので、ＭＳ１０１及び無線ネットワーク１００は、ＱｏＳ属性のネゴシエーションを開始する必要がない。上述したメッセージフィールドを含む例示的なＱｏＳ設定手順は、"cdma2000 Wireless IP Network Standard: Quality of Service and Header Reduction"と題した3GPP2 X.S0011-Dに詳述されており、この内容は、引用により本明細書にそのまま組み入れられる。
【００３７】
ＭＳ１０１が無線ネットワーク１００により既知となっていない新しいＱｏＳ属性を用いる場合には、ＭＳ１０１は、新しい属性を含むすべてのサポートしているタイプを列挙したもの（enumeration）を提案することができ、無線ネットワーク１００は、例えばセッションの設定の間に、これらのタイプのうちサポートしているサブセットを選択する。この手法には、互いにサポートしているＱｏＳプロファイルタイプのすべてを列挙したものを提供して、ＭＳ１０１は、無線ネットワーク１００がサポートするであろうとＭＳ１０１が認識しているＱｏＳプロファイルタイプを選択するだけでよい、という利点がある。
【００３８】
図４は、本発明の一実施形態に係るＱｏＳパラメータを記憶するＱｏＳテーブルを取得する工程を示すフロー図である。上述したように、ＭＳ１０１は、工程４０１に示すように、ＱｏＳパラメータのセットに対応するＱｏＳ識別子（例えばテーブルインデックス）を受信する。本発明の一実施形態によれば、このＱｏＳテーブルは、規格に従って予め定められて、ＱｏＳパラメータが、予めロードされるか、又は、記憶されるようになっている。テーブルが予め定められていると工程４０３において決定された場合には、インデックスに基づいた適切なＱｏｓパラメータが（工程４０５に示すように）検索される。或いはまた、このテーブルは、通信セッションの確立（例えば呼の設定）の間に、工程４０７に示すようにダウンロードすることができる。工程４０９において、対応するＱｏＳパラメータのセットを決定するためにインデックスが用いられる。
【００３９】
図５は、本発明の一実施形態に係るＰＤＳＮ（Packet Data Serving Node）を中心としたＱｏＳ設定手順を示す図である。説明を目的として、ＱｏＳ設定手順について、図２のＱｏＳ構成に関連して説明する。工程５０１において、サービスコネクト（Service Conect）及びサービスコネクト完了メッセージ（Service Connect Complete message）をやりとりすることにより、ＭＳ１０１とＰＤＳＮ１１１１との間に無線リンクが設定される。次に、工程５０３に示すように、ＰＤＳＮ３０１が、ＢＳ／ＰＣＦ３０５に向けて、ＱｏＳユーザプロファイルリクエストを送信する。
【００４０】
工程５０５において、ＭＳ１０１は、資源予約プロトコル（Reservation Protocol;ＲＳＶＰ）における予約（reservation;ＲＥＳＶ）リクエストメッセージをＰＤＳＮ１１１に対して送信する。この時点において、サービスネットワークＱｏＳが認証される（工程５０７）。工程５０９において、更新メッセージがＰＤＳＮ１１１からＢＳ１０５／ＰＣＦ１１３に対して伝送され、このＢＳ１０５／ＰＣＦ１１３は、必要なエアリンクＱｏＳ認証及び承認制御（admission control）を実行した後にＱｏＳを許可する（工程５１１）。
【００４１】
工程５１３において、ＢＳ１０５／ＰＣＦ１１３が、ＭＳ１０１に対してサービスコネクト（Service Connect）メッセージを送信し、このＭＳ１０１は、サービスコネクト完了（Service Connect Complete）メッセージにより応答する（工程５１５）。次に、ＢＳ１０５／ＰＣＦ１１３が、工程５１７において、ＰＤＳＮ１１１に対してＡ１１登録リクエスト（A11 Registration request）を送信する。工程５１９において、ＰＤＳＮ１１１は、Ａ１１登録応答（A11 Registration Reply）メッセージにより応答する。工程５２１において、ＰＤＳＮ１１１によって、ＲＳＶＰ ＲｅｓｖＣｏｎｆメッセージがＭＳ１０１に対して伝送される。
【００４２】
図６は、本発明の一実施形態に係るＱｏＳパラメータをネゴシエートするメッセージフローを示す図である。この例示的なシナリオでは、データセッションの間において、ＭＳ１０１が、リクエストを送信して、異なるＱｏＳプロファイルＩＤのサブセットを用いて遅延要求を調整する。工程６０１において、ＭＳ１０１が、ＱｏＳプロファイルＩＤ（例えば３というＱｏＳプロファイルＩＤ）を示すサービスコネクトメッセージを送信することにより、ＱｏＳネゴシエーションを開始する。ＢＳ１０５は、サービスコネクト完了メッセージにより応答し、データトラフィックが、ＭＳ１０１とＢＳ１０５との間においてやりとりされる（工程６０３及び工程６０５）。
【００４３】
この時点において、ＭＳ１０１は、データフローがさらに短い遅延を要求していることを認識している。この結果、ＭＳ１０１は、工程６０７に示すように、異なるＱｏＳプロファイルＩＤ（２というプロファイル）を指定したＱｏＳリクエストメッセージを送信する。ＢＳ１０５は、工程６０９に示すように、ＭＳ１０１に対してＱｏＳ許可（Grant）メッセージを伝送して、このリクエストを許可する。この後、データトラフィックが、新しいＱｏＳパラメータを用いてやりとりされる（工程６１１）。
【００４４】
上述した工程におけるＱｏＳのシグナリングは、ＭＡＣシグナリング又はＬ３シグナリング（シグナリングアプリケーション）によって実行することができる。フォワード（Forward）型及びリバース（Reverse）型の両方のＰＤＣＨが割り当てられている場合には、このシグナリングをＲ−ＲＥＱＣＨ（Reverse Request Channel）及びＦ−ＧＣＨ（Forward Grant Channel）を用いて実行することができる。Ｒ−ＲＥＱＣＨメッセージ及びＦ−ＧＣＨメッセージのフォーマットが、以下の表５及び表６に示されている。Ｆ−ＰＤＣＨのみが割り当てられている場合には、このシグナリングのために、Ｒ−ＣＱＩＣＨ（Reverse Channel Quality Indication Channel）及びＦ−ＰＤＣＣＨ（Forward Packet Data Control Channel）を変更することができる。ＰＤＣＨのいずれもが割り当てられていない場合には、Ｌ３シグナリングが用いられる。
【００４５】
【表５】
2007525889.tif 000007
予約及び予約２は、予約フィールドである。ＱｏＳ_プロファイルＩＤフィールドは、ＱｏＳテーブルに関連した要求されたＱｏＳプロファイル識別子を示す。
【００４６】
【表６】
2007525889.tif 000008
ＭＡＣ＿ＩＤフィールドがＭＡＣ識別子である。例として、基地局１０５が、このフィールドに、このＱｏＳメッセージがアドレッシングされる移動局に関連する「０１００００００」より大きいか又はこれに等しいＭＡＣ識別子を設定する。ＱｏＳ＿プロファイルＩＤフィールドは、ＱｏＳプロファイル識別子を示す。
【００４７】
システム１００は、以下に示すように、警告メカニズムを介してＱｏＳポリシーの適用を実現する。
【００４８】
図７は、本発明の一実施形態に係るＱｏＳ適用をサポートする警告を実現する工程を示すフロー図である。データトラフィックが、ＱｏＳプロファイルＩＤを用いてネゴシエートされたＱｏＳレベルにおいて一旦やり取りされれば、ＭＳ１０１は、ＱｏＳパラメータに適合した通信セッションをモニタすることができる。この例では、ＭＳ１０１は、工程７０１に示すように、ＱｏＳパラメータの違反（violation）を検出する。この検出は、例示的な実施形態では、閾値に基づいてなされる。例えば、ＭＳ１０１がＱｏＳ適用リクエストを開始するためのトリガは、フォワードリンクのデータレートが閾値以下であること、遅延が閾値以上であること、ジッターが閾値以上であること、又は、誤り率（エラーレート）が閾値以上であること、を決定することを含むことができる。警告をトリガするための閾値は、基地局１０５からロードすることができるし、又は、アプリケーションタイプに基づいて移動局１０１が決定することができる。
【００４９】
ＢＳ１０５は、このトリガに対して、次に示すメッセージのうちの１つを用いて応答することができる。すなわち、そのメッセージとは、リクエストが受け入れられ、ＱｏＳを適用するために適切な措置が取られるであろうということを示す、アクセプト（ACCEPT）メッセージ、リクエストを例えば現在のシステム負荷に起因して処理できない旨を示す拒絶（REJECT）メッセージ、そのトリガが、受信され、無線ネットワーク１００の外部にあるものとすることができる別のネットワーク構成要素（ノード）に伝えるべきものである旨を示すＡＣＫメッセージ、である。
【００５０】
したがって、ＭＳ１０１は、工程７０３において、問題を解決するための適切な措置をリクエストする警告メッセージを、基地局１０５に対して送信する。工程７０５において、基地局１０５は、その問題がシステム１００における無線リンク（又はエアリンク）の外部に存在する旨を決定する。その問題がシステム１００の内部にあるソースに起因している場合には、基地局１０１は、そのリクエストを受け入れ、工程７０７に示すように、ＱｏＳパラメータを適合させるための適切な措置を取る。しかしながら、その問題が外部にない場合には、基地局１０５は、工程７０９に示すように、ＭＳ１０１からのリクエストに対してＡＣＫメッセージを用いて肯定応答する。その問題がシステム１００の外部にあるので、基地局１０５は、工程７１１に示すように、警告メッセージをＰＤＳＮ１１１に伝えて、その問題を解決するか、又は、解決のためにその警告メッセージをさらに適当なエンティティ若しくはノードに転送する。
【００５１】
図８は、本発明の一実施形態に係るＱｏＳ適用のためのメッセージフローを示す図である。工程８０１及び８０３に示すように、サービスコネクト及びサービスコネクト完了メッセージのやり取りを介して、ＭＳ１０１とＢＳ１０５との間に無線リンクが確立される。工程８０５において、データがＭＳ１０１からＢＳ１０５に対して送信されているが、これは低下させたＱｏＳである。ＱｏＳ属性のうちの１つが各閾値以下である。特に、ＭＳ１０１は、データフローには予期されたものよりも長い遅延が生じている旨を（ＱｏＳパラメータに基づいて）認識している。例えば、ＱｏＳパラメータ（すなわち遅延）が遅延閾値より低いときには、常に、この状態が警告のトリガとなる。
【００５２】
この結果、工程８０７に示すように、ＭＳ１０１は、遅延が長すぎる旨を示すＱｏＳ警告メッセージを送信する。このメッセージに応答して、ＢＳ１０５は、工程８０９に示すように、そのリクエストを受け入れる（アクセプト）。よって、ＭＳ１０１は、工程８１１に示すように、今度は、新しいＱｏＳパラメータを用いたデータを送信することができる。
【００５３】
Ｌ３シグナリング（シグナリングアプリケーション）又はＭＡＣシグナリングをこのＱｏＳ警告について用いることができる、ということを理解されたい。Ｒ−ＰＤＣＨが割り当てられている場合には、Ｒ−ＲＥＱＣＨ及びＦ−ＧＣＨを用いて、ＭＡＣシグナリングとしてその警告を搬送することができる。Ｆ−ＰＤＣＨのみが割り当てられている場合には、Ｒ−ＣＱＩＣＨ及びＦ−ＰＤＣＣＨを用いてＭＡＣシグナリングを実行することができる。
【００５４】
上述した工程によれば、ＱｏＳパラメータを指定するためにＱｏＳプロファイルＩＤが用いられるエンドツーエンドＱｏＳ方式、及び、ＱｏＳポリシーを適用するＱｏＳ警告メカニズムを実現することができる。上述した工程は、様々なハードウェア構成及び／又はソフトウェア構成により実行することができる。
【００５５】
図９は、本発明の一実施形態を実現する例示的なハードウェアを示す。計算システム９００が、バス９０１又は情報を通信するための他の通信メカニズムと、情報を処理するためにバス９０１に結合されたプロセッサ９０３とを含む。計算システム９００はまた、プロセッサ９０３により実行される情報及び命令を記憶するためにバス９０１に結合された、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は他の動的記憶装置のような、メインメモリ９０５を含む。メインメモリ９０５はまた、一時的な変数、又は、プロセッサ９０３による命令の実行の間における他の中間情報を記憶するために用いることができる。計算システム９００は、さらに、ロム（ＲＯＭ）９０７、又は、プロセッサ９０３用の静的な情報及び命令を記憶するためにバス９０１に結合された他の静的記憶装置を含むことができる。磁気ディスク又は光学ディスクのような記憶装置９０９が、情報及び命令を持続的に記憶するためにバス９０１に結合される。
【００５６】
計算システム９００は、情報をユーザに表示するために、液晶ディスプレイ又はアクティブマトリックスディスプレイのようなディスプレイ９１１に対して、バス９０１を介して結合することができる。英数字及び他のキーを含むキーボードのような入力装置９１３が、プロセッサ９０３に対して情報及びコマンドの選択を伝えるために、バス９０１に対して結合することができる。入力装置９１３は、情報及びコマンドの選択をプロセッサ９０３に伝えるために、かつ、ディスプレイ９１１上におけるカーソルの移動を制御するために、マウス、トラックボール又はカーソル方向キーのようなカーソル制御を含むことができる。
【００５７】
本発明の一実施形態によれば、図４乃至図８における工程は、メインメモリ９０５に含まれる命令列を実行するプロセッサ９０３に応答する計算システム９００によって実現することができる。このような命令は、メインメモリ９０５に対して、記憶装置９０９のような別のコンピュータにより読み取り可能な媒体から読み込むことができる。メインメモリ９０５に含まれる命令列を実行すると、プロセッサ９０３は、本明細書で説明した工程を実行することになる。また、マルチプロセッシング構成における１又はそれ以上のプロセッサを用いても、メインメモリ９０５に含まれた命令を実行することができる。別の実施形態では、ハードワイヤード回路が、本発明の実施形態を実行するために、ソフトウェア命令に代えて、又は、ソフトウェア命令と組み合わせて、用いることができる。別の例として、論理ゲートの機能性及び接続形態を実行時に典型的にはメモリルックアップテーブルをプログラムすることによりカスタマイズすることができるプログラマブルゲート配列（Field Programmable Gate Arrays;ＦＰＧＡs）のような再構成可能なハードウェアを用いることができる。このように、本発明の実施形態は、ハードウェア回路及びソフトウェアの特定の組み合わせには、限定されない。
【００５８】
計算システム９００はまた、バス９０１に結合される少なくとも１つの通信インタフェース９１５を含む。通信インタフェース９１５は、ネットワークリンク（図示しない）に結合した双方向（２方向）のデータ通信を実現する。通信インタフェース９１５は、様々なタイプの情報を表現するディジタルデータストリームを搬送する、電気的、電磁的又は光学的な信号を送受信する。さらには、通信インタフェース９１５は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）インタフェースやＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）インタフェース等のような周辺インタフェース装置を含むことができる。
【００５９】
プロセッサ９９０３は、受信中に、伝送されたコードを実行することができ、及び／又は、記憶装置９０９内又は他の不揮発性記憶内のコードを後に実行するために記憶することができる。この方法によれば、計算システム９００は、搬送波の形式によりアプリケーションコードを取得することができる。
【００６０】
本明細書で用いている「コンピュータにより読み取り可能な媒体」という用語は、命令を実行するためにプロセッサ９０３に与えることに関係する任意の媒体を示す。このような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体及び伝送媒体をこれらに限定することなく含む、多くの形態を採ることができる。不揮発性媒体は、例えば、記憶装置９０９のような光学ディスク又は磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メインメモリ９０５のような動的メモリを含む。伝送媒体は、バス９０１を備えたワイヤを含む、同軸ケーブル、銅線及び光ファイバを含む。伝送媒体は、また、無線周波数（ＲＦ）通信及び赤外線データ通信の間に生成されるような、音声波、光学波又は電磁波という形態を採ることもできる。コンピュータにより読み取り可能な媒体の一般的な形態は、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気ディスク、他の任意の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤＲＷ、ＤＶＤ、他の任意の光学媒体、パンチカード、紙テープ、光学的マークシート、穴若しくは他の光学的に認識可能な印のパターンを有する他の任意の物理的媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ及びＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ、他の任意のメモリチップ、又は、カートリッジ、搬送波、又は、コンピュータが読み取ることができる他の任意の媒体を含む。
【００６１】
命令を実行するためにプロセッサに与えることには、様々な形態のコンピュータにより読み取り可能な媒体を関連させることができる。例えば、本発明の少なくとも一部分を実行するための命令は、最初は、遠隔コンピュータの磁気ディスク上に送ることができる。このようなシナリオでは、遠隔コンピュータは、これらの命令をメインメモリにロードして、これらの命令をモデムを用いて電話回線上に送信する。ローカルシステムにおけるモデムは、電話回線上におけるデータを受信し、また、赤外線送信器を用いて、このデータを赤外線信号に変換してこの赤外線信号をＰＤＡ（Personal digital assistant）又はラップトップのようなポータブル計算装置に伝送する。ポータブル計算装置における赤外線検出器は、赤外線信号により送られた情報及び命令を受信し、このデータをバス上に置く。このバスは、このデータをメインメモリにまで運び、このメインメモリからプロセッサが命令を取り出して実行する。メインメモリにより受信された命令は、選択的には、プロセッサによる命令の前又は後のいずれかにおいて、記憶装置上において記憶することができる。
【００６２】
本発明について多数の実施形態及び実現例と関連して説明してきたが、本発明は、添付した特許請求の範囲の技術的範囲に属する様々な自明な変形例及び均等な構成に限定されることなくこれらを含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンドツーエンドＱｏＳをサポートすることができる無線通信システムを示す図。
【図２】本発明の一実施形態に係るエンドツーエンドＱｏＳを実現するプロトコル構成を示す図。
【図３】本発明の一実施形態に係るＱｏＳパラメータを決定するためにＱｏＳプロファイル識別子を用いる移動局を示す図。
【図４】本発明の一実施形態に係るＱｏＳパラメータを記憶するＱｏＳテーブルを取得する工程を示すフロー図。
【図５】本発明の一実施形態に係るＰＤＳＮ（Packet Data Serving Node）を中心としたＱｏＳ設定手順を示す図。
【図６】本発明の一実施形態に係るＱｏＳパラメータをネゴシエートするメッセージフローを示す図。
【図７】本発明の一実施形態に係るＱｏＳ適用をサポートする警告を実現する工程を示すフロー図。
【図８】本発明の一実施形態に係るＱｏＳ適用のためのメッセージフローを示す図。
【図９】本発明の一実施形態を実現する例示的なハードウェアを示す図。
【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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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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