(57)【要約】　　　（修正有）【課題】ユーザが無線通信網を移動する際のユーザの帯域幅需要を評価する網管理システムを提供する。【解決手段】網管理システムは、移動ユニットからの位置及び容量情報を受信し、移動ユニットの網を通じてのパスを推定する（３２４）。網管理システムは、このパスに沿う複数の基地局の容量の可用性を決定する。この情報に基づいて、網管理システムは、以下の動作を行う。第一に、そのルートに沿う各基地局の容量を移動ユニットがその基地局のカバレッジエリアに入ることを予測して予約する（３３０）。第二に、そのルートに沿ってハンドオフ用の基地局を選択し（３１１）、これら基地局の識別を移動ユニットに送くる（３１６）。第三に、比較的大きな空き容量を有する基地局を含む代替のパスを移動ユニットに伝える（３１６）。第四に、移動ユニットを位置的にある基地局により接近させるための指示を移動ユニットに送る。【選択図】　　　図３
2004007627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局を含む網内のパスを移動する移動ユニットによって、ハンドオフ用の一つ或いは複数の基地局を識別する方法であって、
（ａ）該移動ユニットによって自身の位置を決定するステップと、
（ｂ）位置関連情報を網管理システムに伝えるステップと、
（ｃ）該網管理システムからハンドオフ用の各基地局の識別を受信するステップと、を含み、
該網管理システムがハンドオフ用の各基地局を、該位置、基地局の容量、及び該移動ユニットのサービス要件に基づいて選択することを特徴とする方法。
【請求項２】
該ステップ（ａ）において、該移動ユニットが自身の位置を、ナビゲーションシステムを介して決定する請求項１記載の方法。
【請求項３】
更に、該網管理システムによってハンドオフ用の各基地局の容量を該移動ユニットのサービス要件に基づいて予約するステップ（ｄ）を含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
該ステップ（ｂ）が更に、自身のルート、出発点、到着点、ハンドオフ用の潜在基地局の少なくとも一つを網管理システムに伝えるステップと、該網管理システムが、該位置と、網管理システムに送られた該ルート、該出発点、該到着点及び該ハンドオフ用の潜在基地局の該少なくとも一つに基づいて該パスを推定するステップを含む請求項１記載の方法。
【請求項５】
複数の基地局を含む網内のパスを移動する移動ユニットに対して、ハンドオフ用の一つ或いは複数の基地局を識別する方法であって、
（ａ）網管理システムによって移動機ユーザから位置関連情報を受信するステップと、
（ｂ）該網管理システムによって該移動ユニットの接続のための容量を識別するステップと、
（ｃ）該パスに沿って該接続のハンドオフ用の一つ或いは複数の基地局を、該網管理システムによって、ハンドオフ用の各基地局を該位置、基地局の容量、及び該移動ユニットのサービス要件に基づいて選択することで、選択するステップと、
（ｄ）選択された各基地局の識別を該移動ユニットに送るステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
更に、該接続のハンドオフのために各基地局の容量を予約するステップ（ｅ）を含む請求項５記載の方法。
【請求項７】
更に、該移動ユニットからルート情報を受信するステップと、該ルート情報に基づいて該パスを生成するステップとを含む請求項５記載の方法。
【請求項８】
更に、該パスを該ルート情報に基づいて更新するステップを含む請求項７記載の方法。
【請求項９】
複数の基地局を含む網内のパスを移動する移動ユニットによって、ハンドオフ用の一つ或いは複数の基地局を識別するための装置を有する移動ユニットであって、
該移動ユニットによって自身の位置を決定するナビゲーションモジュールと、
位置関連情報を網管理システムに送る送信機と、
ハンドオフ用の各基地局の識別を該網管理システムから得る受信機と、を備え、
該網管理システムが、ハンドオフ用の各基地局を、該位置、基地局の容量、及び該移動ユニットのサービス要件に基づいて選択することを特徴とする移動ユニット。
【請求項１０】
複数の基地局を含む網内のパスを移動する移動ユニットに対して、ハンドオフ用の一つ或いは複数の基地局を識別するための網管理システムであって、
移動機ユーザから位置関連情報を得るように構成された受信機と、
（１）該移動ユニットの接続のための容量を識別し、
（２）該パスに沿って該接続のハンドオフ用の一つ或いは複数の基地局を、該網管理システムが、ハンドオフ用の各基地局を、該位置、基地局の容量、該移動ユニットのサービス要件に基づいて選択することで、選択するように構成されたプロセッサと、
選択された各基地局の識別を該移動ユニットに送るように構成された送信機と、を備えることを特徴とする網管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信網、より詳細には、ユーザが無線通信網内を移動する際のユーザの帯域幅需要を評価することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信網は、複数の携帯（「移動ｍｏｂｉｌｅ」）及び固定トランシーバをサポートする一群の基地局を含む。便宜上、ここでは、これらトランシーバは、共通的に、「ユニット（ｕｎｉｔ）」と呼ばれる。各基地局は、基地局の、しばしば「セル（ｃｅｌｌ）」と呼ばれる、カバレッジエリア内のこれらユニットとの間の複数の論理接続をサポートする。これら論理接続は、各ユニットと基地局の間で当分野において周知の任意の通信方式に従って、変調、かつ、符号化されたデータを転送する一つ或いは複数の物理接続を通じて実現される。論理及び物理接続は、典型的には、帯域幅或いはデータ速度として表現されるデータを運ぶために利用可能な特有の容量を有する。例えば、６４ｋｂｐｓなる容量の論理接続は、各々が３２ｋｂｐｓなる容量の２つの物理接続を用いて実現される。ユニットの接続は、セル或いは無線網内の他のユニットとの間で設定されることもあるが、典型的には、ユニットの論理接続は外部網にアクセスする。外部網は、通常は、地上ベースの電気通信システム、例えば、ＰＯＴＳ（旧式電話サービス）網、専用データ網、及び／或いはインターネットから成る。
【０００３】
通常、ユニットは、論理接続の設定を求めるリクエストを基地局に送り、他方、基地局は、接続の基地局とユニットとの間の部分を設定する過程を調節及び制御する。基地局自体は、網内の複数の基地局の動作を調節する呼管理システムに接続される。呼管理システムは、典型的には、接続の基地局から外部網に向かう部分の設定を担当する。各基地局が自身のカバレッジエリア内でサポートしているユニットの数は時間によって変化し、各基地局が提供することができる帯域幅或いはサービスはそれらの設備構成によって異なる。
【０００４】
ユニットは、無線網内を移動する際、網アクセスを提供する基地局との間の通信を、ユニットによって取られるルートに沿ってシフトさせる。基地局との間の通信のシフトは、通常、「ハンドオフ（ｈａｎｄｏｆｆ）」と呼ばれ、一つの基地局との論理接続を維持しながら、別の基地局と新たな論理接続について協議する過程を含む。通常、ユニットは、この新たな論理接続を設定する過程の開始時において、選択の対象となる複数の候補基地局を有する。従来の網は、通常、この協議過程の際に新たな論理接続のための基地局を選択するために、ある尺度、例えば、信号対雑音比及び／或いは基地局によって現在扱われているユニットの数を用いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
無線網の普及とともに、無線網は、インターネットアクセス、データネットワーキング、及び他のタイプの無線コンピュータネットワーキングアプリケーション、等によって生成される比較的大きなファイル転送をサポートするために、論理接続内により大きな容量を提供できることをより強く求められるようになっている。ただし、基地局間のハンドオフの効果は論理接続に対しては透明であることを要求されるために、ユニットとある一つの基地局との間の大きなファイル転送容量を必要とする接続は十分な容量を有するが、ただし、その接続が別の基地局にハンドオフされた後の新たな接続では、そのような十分な容量をもはや得られないことがある。容量が十分でない場合は、通常、そのファイル転送を調節しているデータアプリケーションは、その接続を「絞り（ｔｈｒｏｔｔｌｅ−ｂａｃｋ）」、データをより低い速度にて転送する。
【０００６】
近年、多くのトランシーバ、例えば、無線網内のユニットは、トランシーバが自身の地球上の位置を検出することを可能とする機能を搭載するようになっている。例えば、航空機におけるＬＯＲＡＮやＶＯＲなどの多くのシステムが存在するが、今現在、最も広く用いられているシステムは、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）である。ＧＰＳは、地球の同期された軌道上に配置された一群の衛星を採用し、各衛星は自身の識別（ＩＤ）信号と、標準時間に固定されたタイミング信号を送信する。トランシーバは、空を探索し、ＧＰＳシステムの少なくとも３つの衛星からのＩＤ信号を受信する。３つ或いはそれ以上の異なるＩＤ信号が得られると、それらの対応するタイミング信号が比較される。これらタイミング信号間の位相差は、トランシーバと探索された各衛星との間の距離の差に起因する遅延を表す。各衛星の識別を通じて知られる既知情報と、三角測量法を用いて、そのトランシーバの地球上の位置が決定される。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の実施例によると、無線通信網は、基地局の容量を位置ベースにて予約する方式を採用する。例えば、移動ユニットは、ＧＰＳを用いて、移動ユニットが網内を移動する際に、定期的に自身の位置を決定し、自身の位置を基地局に知らせる。加えて、移動ユニットの接続の容量需要が、移動ユニットによって明示的（ｅｘｐｒｅｓｓｌｙ）に伝えられるか、或いは（網管理システムによって）接続自体から推定（ｄｅｄｕｃｅｄ）される。網管理システムは、移動ユニットの位置及び容量情報を受信し、移動ユニットの網を通じてのパスを推定する。このパスは、１）移動ユニットから送信された、与えられた情報からイクスプリシット（ｅｘｐｌｉｃｉｔｌｙ）に、或いは２）移動ユニットの網を通じての移動の方向を推定することでインプリシット（ｉｍｐｌｉｃｉｔｌｙ）に、決定される。これに基づいて、網管理システムは、網を通じてのこの推定されたルートに沿う複数の基地局の容量の可用性（ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）を決定する。この情報に基づいて、網管理システムは、以下の動作の一つ或いは複数を行う。第一に、そのルートに沿う各基地局の容量を移動ユニットがその基地局のカバレッジエリアに入ることを予測して予約する。第二に、そのルートに沿ってハンドオフ用の基地局を選択し、これら基地局の識別を移動ユニットに送くる。第三に、比較的大きな空き容量を有する基地局を含む代替のパスを移動ユニットに伝える。第四に、移動ユニットを位置的にある基地局により接近させるための指示を移動ユニットに送くる。
【０００８】
本発明の一つの実施例においては、複数の基地局を含む網内のパスを移動する移動ユニットによって、ハンドオフ用の一つ或いは複数の基地局が識別される。これら一つ或いは複数の基地局は、移動ユニットによって、自身の位置を決定し；位置関連情報を網管理システムに伝え；網管理システムからハンドオフ用の各基地局の識別を受信することで、識別される。網管理システムは、ハンドオフ用の各基地局を、移動ユニットの位置、基地局の容量、及び移動ユニットのサービス要件に基づいて選択する。
【０００９】
本発明のもう一つの実施例においては、網管理システムが、複数の基地局を含む網内のパスを移動する移動ユニットに対して、ハンドオフ用の一つ或いは複数の基地局を識別する。これら一つ或いは複数の基地局は、網管理システムによって、移動機ユーザから位置関連情報を受信し；網管理システムによって、その移動ユニットの接続のための容量を識別し；そのパスに沿って接続をハンドオフするための一つ或いは複数の基地局を選択することで、識別される。網管理システムは、ハンドオフ用の各基地局を、移動ユニットの位置、基地局の容量、及び移動ユニットのサービス要件に基づいて選択し；選択された各基地局の識別を移動ユニットに送る。
【００１０】
本発明の他の面、特徴及び長所が以下の詳細な説明、クレーム、及び付録の図面から一層明らかになるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は無線通信網における基地局の位置ベースでの容量の予約に関する。移動ユニットは、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて、移動ユニットが網内を移動する際に定期的に自身の位置を決定し、その位置を基地局に知らせる。加えて、移動ユニットの接続に必要とされる容量がその移動ユニットによって明示的（ｅｘｐｒｅｓｓｌｙ）に伝えられるか、或いは網管理システムによって接続自体から推定（ｄｅｄｕｃｅｄ）される。網管理システムは、移動ユニットの位置及び容量情報を受信し、移動ユニットの網を通じてのルートを推定する。このルートは、１）移動ユニットから送信された与えられた情報からイクスプリシット（ｅｘｐｌｉｃｉｔｌｙ）に、或いは２）網管理システムによって移動ユニットが網内を移動する方向を追跡することでインプリシット（ｉｍｐｌｉｃｉｔｌｙ）に決定される。この結果として、網管理システムは、網を通じての推定されたルートに沿う基地局の空き容量を決定する。この情報に基づいて、網管理システムは、以下の一つ或いは複数の動作を行う。第一に、そのルートに沿う各基地局の容量が、移動ユニットがその基地局のカバレッジエリア内に到着することを予想して予約される。第二に、そのルートに沿う基地局がハンドオフのために選択され、これら基地局の識別が移動ユニットに伝えられる。第三に、相対的により大きな空き容量を有する基地局を含む代替のルートが移動ユニットに伝えられる。第四に、移動ユニットを位置的に基地局に接近させるための指示（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ）が移動ユニットに送られる。
【００１２】
以下では本発明が、基地局の容量をユーザの接続の帯域幅要件に合わせて予約することとの関連で説明されるが、本発明はこれに制限されるものではない。データ接続と関連する他のサービス、例えば、パケットベースのサービス品質（Ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｅｒｖｉｃｅ，　ＱｏＳ）保証との関連でもここに開示される技法を用いることができる。加えて、最小遅延や、脱落パケットの限度等のＱｏＳサービスを有効帯域幅値に翻訳し、これら有効帯域幅値に基づいて容量を予約することもできる。
【００１３】
図１は、本発明の実施例による位置ベースによる容量の予約（ｐｏｓｉｔｉｏｎ−ｂａｓｅｄ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ）を採用する無線網１００を示す。無線網１００は、基地局１５１‐１６５、呼処理センタ１０３、及び網管理システム１０４を備える。呼処理センタ１０３及び網管理システム１０４は、直接或いは間接的に基地局１５１‐１６５に接続される。移動ユニット１０１と１０２は網１００内を、それぞれ、ＡからＢへの異なるパスに沿って移動する。
【００１４】
基地局１５１‐１６５は、各々、図１において点線の六角形の境界として示されるようなセルと呼ばれる一般カバレッジエリアを有する。ただし、基地局１５１‐１６５の各々は、この点線の境界を越えて隣接するセル内にも信号を送信或いはこれから受信する。呼処理センタ１０３は、網１００と、外部網、例えば、インターネット、企業データ網、或いはボイス／ボイスバンドデータ網（例えば、ＰＯＰＳ）との間の接続の設定を調節する。呼管理センタ１０３は、更に、課金、呼の転送、或いは音声メール等のサービスも提供する。網管理システム１０４は、例えば、基地局１５１‐１６５の容量等の網資源の使用を調節する。網管理システム１０４は、更に、網障害（例えば、基地局或いは網１００を外部網に接続するリンクの部分的或いは完全な故障）の回復も行う。呼処理センタ１０３と網管理センタ１０４は、図１においては、明快さのために、別個のブロックにて示される。呼処理センタ１０３と網管理システム１０４は、両方とも、網１００内を移動する複数の移動ユニットを管理する。当分野において周知のように、呼処理センタ１０３と網管理システム１０４の様々な機能は、集中化することも、網内に分散させることもできる。加えて、呼処理センタ１０３と網管理システム１０４は、網１００内の同一の物理要素にて実現することもできる。
【００１５】
移動ユニット１０１と１０２は、一つ或いは複数の基地局１５１‐１６５と、当分野において周知の、ＣＤＭＡ（ＩＳ−９５）、ＰＣＳ、或いはＧＭＳ等の無線通信標準を用いて通信する。加えて、移動ユニット１０１と１０２は、各々の地球上の位置を、ＧＳＰ等のナビゲーション技術を用いて決定する。図２は、図１の網の移動ユニットが、ＧＳＰを用いて自身の位置を決定し、基地局に知らせる様子を示す。移動ユニット１０１は、例えば、点Ａにおいて、ＧＳＰ衛星Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を探索する。衛星Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、各々、タイミング参照と識別（ＩＤ）信号を送信し、移動ユニット１０１はこれらを受信する。移動ユニット１０１は、これらのタイミング情報を比較することで、それぞれ、衛星Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３からの距離ｄ１１、ｄ２１、ｄ３１を計算する。移動ユニット１０１は、次に、これら衛星Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の地球上の位置に関する事前に知られている情報と、三角測量法を用いて、これら距離ｄ１１、ｄ２１、ｄ３１から自身の地球上の位置を計算する。移動ユニット１０１が点Ｂに移動すると、移動ユニット１０１は、衛星Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３からの新たな距離ｄ１２、ｄ２２、ｄ３２を計算し、自身の位置を更新する。
【００１６】
図１に戻り、本発明の第一の例においては、移動ユニット１０１は、パス１１０を通って点Ａから点Ｂへと移動する。位置Ａにおいて、移動ユニット１０１は、基地局１５１との管理（例えば、呼設定）チャネルを用いての通信を介して外部網への接続をリクエストする。このリクエストには、その接続に対する所望の帯域幅と最小帯域幅が含まれる。呼処理センタ１０３は、この知らせを受け、外部網と接続を設定することを試みる。外部網との接続が成功した場合は、基地局１５１は移動ユニット１０１との接続を完結させる。代りに、移動ユニット１０１との接続を設定するリクエストは、外部網から発信されることもあり、この場合は、呼処理センタ１０３は、移動ユニット１０１を見つけ、基地局１５１と移動ユニット１０１との間に接続を設定する。いったん接続が完結されると、移動ユニット１０１は、ＧＰＳを介して自身の位置を決定し、自身の位置を網管理システム１０４に伝える。
【００１７】
移動ユニット１０１がパス１１０に沿って位置Ｂに向かって移動する際に、移動ユニット１０１は、隣接する基地局１５４と１５５に接近する。加えて、移動ユニット１０１は、引き続き、自身の位置を更新し、更新された位置を網管理システム１０４に伝える。網管理システム１０４は、移動ユニット１０１の位置の変化と、位置の変化が発生するまでの経過時間を用いて、移動ユニット１０１の平均方向と平均速度の両方を決定する。代りに、移動ユニット１０１が、自身で、平均方向と平均速度を計算し、この情報を網管理システム１０４に伝えることもできる。
【００１８】
網管理システム１０４は、平均方向及び平均速度をある時間期間に渡って追跡した後に、移動ユニット１０１のルート１１０の一部の推定を形成する。網管理システム１０４は、ルート１１０のこの推定に基づいて、移動ユニット１０１が、基地局１５４、１５５、１５７、１５８のレンジ内をパスするであろうことを決定する。網管理システム１０４は、移動ユニット１０１の接続の帯域幅を基地局１５４、１５５、１５７、１５８の空いている容量と比較する。網管理システム１０４は、この比較に基づいて、存在する場合は、十分な容量を有する基地局を移動ユニット１０１の接続のために選択する。
【００１９】
加えて、網管理システム１０４は、移動ユニットの推定されるルートのために基地局を選択する際に、トラフィックパターンと使用状況（つまり、時間別、週別、年別、及びタイプ別の使用量）についても考慮する。高速道路や類似のトラフィックパターン情報（例えば、渋滞、流れの速度、観光客の行列）がますます容易に得られるようになっており、これらのあるパターン情報はインターネットを介して得ることもできる。網管理システム１０４をこのようなトラフィックパターン情報を提供する外部網に接続することもできる。網管理システム１０４は、移動ユニットの位置情報及びトラフィックパターン情報を用いることで、網１００内の資源をより効率的に利用することが可能となる。
【００２０】
例えば、網管理システム１０４は、基地局１５５と１５７が十分な空き容量を有することを知る。こうして、網管理システム１０４は、基地局１５１を通じて、移動機１０１に、移動機１０１が、最初に、それらのレンジに入ったとき、基地局１５５と１５７へのハンドオフを試みるべきことを知らせる。代りに、網管理システム１０４は、基地局１５５と１５７に対しては、それらのセルレンジを増加する（点線の境界を拡張する）ことを指令し、基地局１５４と１５８に対しては、それらのセルレンジを低減する（点線の境界を縮小する）ことを知らせることもできる。実際には、殆どのセルは指向性アンテナにて定義されるために、これら増加或いは低減には六角形の全ての辺を移動させることは要求されず、各辺を選択的に調節することができる。加えて、網管理システム１０４は、基地局１５５、１５７に対して接続のために容量を予約するように伝える。基地局１５５の場合は、移動機１０１が近くにいるために、この予約は直ちに行われる。ただし、基地局１５７による容量の予約は、移動ユニット１０１が基地局１５７のレンジ内に移動するのに要する時間を考慮して遅延される。
【００２１】
移動ユニット１０１が引き続き点Ｂに向かう過程において、移動ユニット１０１は基地局１５１から１５５へとハンドオフし、続いて、基地局１５５から基地局１５７へとハンドオフする。移動ユニット１０１は、絶えず、自身の位置を網管理システム１０４に伝える。網管理システム１０４は、絶えず、１）移動ユニット１０１の推定ルートを更新し、２）推定ルートに沿う十分な容量を有する基地局を決定及び選択し、３）選択された基地局を移動ユニット１０１に伝え、４）選択された基地局の容量を接続のために予約する。
【００２２】
加えて、網管理システム１０４は、移動ユニット１０１の位置情報を採用し、移動ユニット１０１に対して、移動ユニット１０１をある与えられた基地局により接近させる指示を与える。（例えば、８０２．１１標準に従う）幾つかの高帯域サービスは、信号対雑音比（ＳＮＲ）に依存するため、移動ユニット１０１を、例えば、基地局１５５に接近させることで、基地局１５５は、移動ユニット１０１と基地局１５５間の接続を通じてより高い帯域幅サービスを提供することが可能となる。このような指示は、ＬＣＤ画面上の単純な矢印として移動ユニットに表示される。
【００２３】
本発明の第二の例においては、移動ユニット１０２が点Ａから点Ｂへと移動する。位置Ａにおいて、移動ユニット１０２は、基地局１５１との管理（例えば、呼設定）チャネルを用いての通信を介して外部網への接続をリクエストする。このリクエストには、その接続に対する所望の帯域幅と最小帯域幅が含まれる。呼処理センタ１０３は、連絡を受け、外部網と接続を設定することを試みる。外部網との接続が成功した場合は、基地局１５１は移動ユニット１０２との接続を完結する。代りに、移動ユニット１０２との接続を設定するリクエストは、外部網から発信されることもある。いったん接続が完結すると、移動ユニット１０２は、自身の位置をＧＰＳを介して決定し、自身の位置を網管理システム１０４に伝える。
【００２４】
第一の例とは対照的に、第二の例にいては、移動ユニット１０２は、事前に自身の到着点Ｂを知っており、この到着点Ｂを網管理システム１０４に伝える。網管理システム１０４は、与えられた点ＡとＢ、及び移動ユニット１０２の容量要件に基づいて、基地局１５１‐１６５の内の、点ＡとＢ間のパスの比較的近くに位置する基地局の容量を調べる。網管理システム１０４は、基地局１５１‐１６５の内の、点ＡとＢ間のカバレッジを提供し、かつ、移動ユニット１０２の接続のための十分な容量を有するサブセットＢＳ（基地局）を決定する。網管理システム１０４は、これらサブセットＢＳを決定する際には、トラフィックパターンと使用状況（つまり、時間別、週別、年別、及びタイプ別の使用量）についても考慮する。
【００２５】
例えば、網管理システム１０４は、基地局１５１、１５５、１５６、１５９、１６４が、移動ユニット１０２の接続のために必要な容量を有し、かつ、トラフィック分散や負荷バランス等の、一つ或いは複数の他の最適基準を満たすものと決定する。こうして、網管理システム１０４は、次に、図１においてパス１１１として示されるような網１００を通じての点ＡとＢとの間のルートを決定する。このパスは、経度と緯度によって定義される一連の点として指定することも、より大雑把な指示（例えば、南東に４マイル移動し、次に、南に４マイル移動し、その後、南西に３マイル移動する等）として指定することも、或いはマップデータベースが利用できる場合は、より具体的な指示（例えば、Ｓｔａｔｅ　通りを５マイル南西に移動し、Ｄａｖｉｓ通りに向けて右折し、Ｄａｖｉｓ通りを６マイル南に移動する等）として指定することもできる。
【００２６】
網管理システム１０４は、いったん決定すると、基地局１５１を通じて、移動ユニット１０２に、パス１１１及び基地局１５１‐１６５のサブセットＢＳをハンドオフシーケンスとして提供する。代りに、ハンドオフシーケンスがパス１１１を通って移動している移動ユニット１０２によって遂行される場合は、パス１１１のみを提供することもできる。加えて、網管理システム１０４は、サブセットＢＳの各々（例えば、基地局１５１、１５６、１５９、１６２、１６４）に対して、各基地局の所でその接続のための容量を予約するように伝える。前述のように、この容量の予約は、移動ユニット１０２が各セルに到着するために要する時間を考慮して遅延することもできる。
【００２７】
移動ユニット１０２が、パス１１１に沿って位置Ｂに向かって移動する際に、移動ユニット１０２は、絶えず、自身の位置を更新し、更新された位置を網管理システム１０４に伝える。網管理システム１０４は、移動ユニット１０２の位置の変化とこれら位置の変化が発生するのに要した時間を用いて、移動ユニット１０２の平均方向と平均時間の両方を決定し、移動ユニット１０２を追跡する。代りに、移動ユニット１０２が、自身で、平均方向と平均時間を計算し、この情報を網管理システム１０４に伝えることもできる。網管理システム１０４は、パス１１１に沿っての移動ユニット１０２の位置を追跡し、移動ユニット１０２がパス１１１からそれないか決定する。移動ユニット１０２がパス１１１からそれた場合、及び／或いは新たな到着点を知らせてきた場合は、網管理システム１０４は、新たなルートと、この新たなルートに対するハンドオフシーケンスのための基地局１５１‐１６５の更新されたサブセットＢＳ’を決定する。次に、網管理システム１０４は、この新たなルート及びこの新たなルートに対するハンドオフシーケンスのための基地局１５１‐１６５の更新されたサブセットＢＳ’に基づいて、網１００内の基地局の容量を、予約したり、或いは解放したりする。移動ユニット１０２がパス１１１からそれ、新たな到着先と交信しなくなった場合は、網管理システム１０４は、第一の例との関連で上で説明された位置ベースにて容量を予約するための方法を用いる。
【００２８】
図３は本発明の一つの実施例による網管理システムによって採用される位置ベースにて容量を予約する方法を示す。ステップ３０２において、移動ユニットとその接続が得られる。ステップ３０４において、テストにて移動ユニットの新たなルート情報が存在するか否か決定される。この新たなルート情報は、予定されたルートの全体であることも一部であることも、或いは移動機から送られてきたルート情報の第一のインスタンスであることも、或いはルートの更新／変更等であることもあり得る。ステップ３０４のテストにおいて、新たなルート情報が存在しないことが決定された場合は、この方法はステップ３０６に進む。
【００２９】
ステップ３０６において、移動ユニットの位置、潜在的なハンドオフ基地局、及び移動ユニットの接続の帯域幅要件が受信される。ステップ３０８において、移動ユニットのパスの推定を生成できるか否か決定される。このテストは、方向及び速度をある程度の確かさにて推定するために利用可能な移動ユニットの位置及び位置の変化に関する十分なデータが受信されたか否かに基づいて行われる。
【００３０】
ステップ３０８のテストにおいて、例えば、受信されている位置点が少な過ぎたり、移動ユニットの位置の変化に異常が見られたりして、パスを推定できないことが決定された場合は、この方法はステップ３１１に進む。ステップ３１１において、潜在的な基地局の各々のハンドオフのための容量が接続帯域幅要件と比較され、十分な容量を有し、かつ、ハンドオフシーケンスに対する他の選択基準を満たす基地局が選択される。ステップ３１２において、ハンドオフシーケンスのためのサブセットＢＳがこうして選択された基地局に設定される。ステップ３１４において、このサブセットＢＳ内の基地局の容量が接続のために予約され、ステップ３１６において、サブセットＢＳ内の基地局の識別が移動ユニットに伝えられる。この方法はステップ３１６からステップ３０４に進む。
【００３１】
ステップ３０８のテストにおいて、パスの推定を計算できることが決定された場合は、この方法はステップ３１０に進む。ステップ３１０において、既に推定されたパス（ｐｒｉｏｒ　ｅｓｔｉｍａｔｅｄ　ｐａｔｈ）が計算されたか否か決定される。既に推定されたパスが計算された場合は、この方法は、ステップ３２０に進み、移動ユニットの位置の新たな情報に基づき推定パスを更新し、そうでない場合は、ステップ３１８に進む。ステップ３１８において、無線網を通じての新たな推定パスが生成され、このパスに対するカバレッジを有する基地局が識別される。この方法は、ステップ３１８或いは３２０からステップ３１１に進む。
【００３２】
ステップ３０４のテストにおいて、新たなルート情報が存在することが決定された場合は、この方法はステップ３２２に進む。ステップ３２２において、網管理システムは、移動ユニットからルート情報を受信する。このルート情報には、出発点、到着点、及びＧＰＳにて得られた位置情報にて識別される指示の一つ或いは複数が含まれる。ステップ３２４において、このルート情報を網トポロジ情報と比較することで、移動ユニットの接続の帯域幅要件をサポートするための十分な容量を有する基地局の網を通じてのパスが生成される。ステップ３３０において、網管理システムは、このパスを構成する各基地局の容量がその接続のために予約され、ステップ３３２において、これら基地局の識別を含むこのパスに関する情報が移動ユニットに送くられる。スこの方法は、テップ３３２からステップ３０６に進み、移動ユニットの追跡及びパスの更新を継続する。
【００３３】
図４は本発明の一つの実施例による移動ユニットによって採用される位置ベースにて容量を予約する方法を示す。ステップ４０２において、移動ユニットは無線網内の基地局との接続を設定する。ステップ４０４において、移動ユニットは地球上の自身の位置従って無線網内の自身の位置を、ＧＰＳを介して得る或いは更新する。ステップ４０６において、移動ユニットはハンドオフのための潜在的な基地局を識別する。ステップ４０７において、移動ユニットは、オプションとして、自身の接続のための帯域幅要件を生成する（例えば、インターネット接続は会社のデータ網接続よりも高い帯域幅要件を有する）。ステップ４０８において、移動ユニットがルート情報を有するか否か決定される。このルート情報には、出発点、到着点、及びＧＰＳにて得られた位置情報にて識別された指示の一つ或いは複数を含む網を通じてのルートの一部或いは全体が含まれる。
【００３４】
ステップ４０８のテストにおいて、移動ユニットがそのルート情報を有することが決定された場合は、この方法はステップ４１６に進む。ステップ４１６において、そのルート情報が既に網管理システムに送られたか否か決定される。ステップ４１６において、ルート情報がまだ送られてないことが決定された場合は、この方法はステップ４２０に進む。ステップ４２０において、ルート情報が網管理システムに送られ、ステップ４２２において、移動ユニットは、網管理システムによって決定された、基地局の識別、可能な帯域幅予約、利用可能なサービスの情報を含む網を通じてのパスに関する情報を受信する。ステップ４２４において、移動ユニットは、自身の位置、潜在的な基地局、及び帯域幅要件の一つ或いは複数を網管理システムに送る。この方法はステップ４２４からステップ４０４に戻る。
【００３５】
ステップ４１６のテストにおいて、ルート情報がまだ網管理システムに送られてないことが決定された場合は、ステップ４１８において、移動ユニットのルートが変更されたか、或いは、網管理システムによって与えられたパスからそれたか否か決定される。ステップ４１８のテストにおいて、移動ユニットのルートが変ってないことが決定された場合は、この方法はステップ４２４に進む。ステップ４１８のテストにおいて、移動ユニットのルートが変ったことが決定された場合は、ステップ４１９において、移動ユニットのルート情報が更新され、この方法はステップ４２０に進む。
【００３６】
ステップ４０８のテストにおいて、移動ユニットがルート情報を有さないことが決定された場合は、この方法はステップ４０９に進む。ステップ４０９において、網を通じてのパスを網管理システムから得ることができるか否か決定される。ステップ４０９のテストにおいて、パスを網管理システムから得ることができることが決定された場合は、ステップ４１１において、そのパスが受信される。ステップ４０９のテストにおいて、パスが得られないことが決定された場合、或いはステップ４１１においてパスが受信された後、この方法は、ステップ４１０に進む。ステップ４１０において、移動ユニットは、現在のＧＰＳにて得られた位置、ハンドオフのための潜在的基地局、及び（オプションとして）接続帯域幅要件を網管理システムに伝える。ステップ４１２において、移動ユニットは、網管理システムから（容量を予約された基地局に対応する）セットの基地局及びハンドオフシーケンスを受信する。ステップ４１２から、この方法はステップ４０４に戻る。
【００３７】
本発明の実施例による無線通信網内の基地局の容量を位置ベースにて予約する方法は、以下の長所を有する。第一に、接続を過剰に使用されている基地局は避けて、あまり使用されてない特定の基地局に割当てることで、網内の容量をより効率的に利用することができる。第二に、移動ユニットは、接続に対する容量が予約されるために、潜在的な流れの減速が回避され、より速いデータ速度を得ることができる。第三に、移動ユニットは、特定のサービスをサポートする基地局へのハンドオフのみを選択することで特定のサービスを得ることができる。第四に、サービスを移動ユニットにプレミアサービスとして売り出す（マーケティングする）ことが可能となる。第五に、基地局のハンドオフを移動ユニットの位置と予測される将来の位置の両方を調節することで、ハンドオフ過程をより効率的なものとすることができる。
【００３８】
本発明は、これら方法を実施するための方法及び装置の形式にて実現することができる。本発明は、更に、フロッピディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブ有体媒体、或いは任意の他のマシーンにて読むことができるメモリ媒体内に実現されるプログラムコードであって、マシーン、例えば、コンピュータ内にロードされ、実行されたとき、そのマシーンが本発明を実施するための装置となるようなプログラムコードの形式にて実現することもできる。本発明は、更に、プログラムコードであって、例えば、メモリ媒体内に格納された上で、マシーン内にロードされ、実行されるか、或いは、電線、ケーブル、光ファイバ、或いは電磁放射等の伝送媒体或いは搬送波を用いて伝送した上で、マシーン、例えば、コンピュータ内にロードされ、実行されるかに関係なく、マシーン内のロードされ、実行されたとき、そのマシーンが本発明を実施するためのマシーンとなるようなプログラムコードの形式にて実現することもできる。汎用プロセッサ上に実現されたときは、このプログラムコードセグメントとそのプロセッサが一体となって特定論理回路と類似に動作する特定デバイスとなる。
【００３９】
更に、本発明の特徴を説明するためにここに開示されたパーツの細部、材質、及び配列の様々な変更が可能であり、これらもクレームに記載される本発明の範囲から逸脱するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施例による位置ベースにて容量を予約する方式を採用する無線網を示す図である。
【図２】図１の網の移動ユニットがＧＰＳを用いて自身の位置を決定し、基地局に伝える様子を示す図である。
【図３】本発明の一つの実施例による網管理システムによって採用される位置ベースにて容量を予約する方法を示す図である。
【図４】本発明の一つの実施例による移動ユニットによって採用される位置ベースにて容量を予約する方法を示す図である。
【符号の説明】
１００　無線網
１０１、１０２　移動ユニット
１０３　呼処理センタ
１０４　網管理システム
１５１‐１６５　基地局
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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