(57)【要約】第１セルから第２セルへのモバイル機器のハンドオーバが発生した場合に、第１セルのバッファから第２セルのバッファへのデータ転送に起因するセルラ無線ネットワークにおけるオーバフローを低減する方法に関する。本方法は、第１セルのバッファから第２セルのバッファに転送されたデータを処理するために必要となる一時バッファ領域の量を一時的に増加させるステップを含む。本方法の一実施形態では、一時バッファ領域の量を増加させる前に、必要となる一時バッファ領域の量が算出される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１セルから第２セルへのモバイル機器のハンドオーバ中に、サービスの中断によるセルラ無線ネットワークにおけるバッファ・オーバフローを低減する方法であって、
前記サービスの中断によって増加したバッファの使用を扱うために必要となるバッファ領域の量を一時的に増加させるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
必要となる一時バッファ領域の量を一時的に増加させる前に、前記サービスの中断によって増加したバッファの使用を扱うために必要となる一時バッファ領域の量を算出するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
必要となる一時バッファ領域の量は、セル・ハンドオーバ前のデータ転送速度と、該セル・ハンドオーバ中の停止時間との積として算出されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
必要となる一時バッファ領域の量は、セル・ハンドオーバ前のデータ転送速度と、基準往復時間との積として算出されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
予め定められた時間が経過すると、確保したバッファ領域を解放するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
当該データは、伝送制御プロトコルを用いて転送され、
確保されたバッファ領域を解放する前に、伝送制御プロトコルの速度低下信号を送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
必要となる一時バッファ領域の量を算出する前記ステップは、前記第１セルで実行されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項８】
必要となる一時バッファ領域の量を算出する前記ステップは、前記第２セルで実行されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項９】
必要となる一時バッファ領域の量を算出する前記ステップは、セル・コントローラで実行されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
必要となる一時バッファ領域の量を算出する前記ステップは、モバイル機器で実行されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
無線アクセス・ネットワークにおいて使用するネットワーク・ノードであって、
バッファと、
必要となる一時バッファ領域の量を算出するプロセッサと、
前記必要となる一時バッファ領域の算出された量に従って、セル・ハンドオーバ中に使用されるバッファの一部を確保する確保手段と
を備えることを特徴とするネットワーク・ノード。
【請求項１２】
無線アクセス・ネットワーク・セルにおいて使用するネットワーク・ノードであって、
必要となる一時バッファ領域の量を算出するプロセッサと、
前記無線アクセス・ネットワーク・セルから第２無線アクセス・ネットワーク・セルへのモバイル機器のハンドオーバが発生すると、前記必要となる一時バッファ領域の算出された量を、前記第２無線アクセス・ネットワーク・セルのノードに送信する送信機と
を備えることを特徴とするネットワーク・ノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線アクセス・ネットワークにおいて、１つのセルから他のセルへのモバイル機器のハンドオーバ中にバッファ・オーバフローを低減する分野に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セルラ移動アクセス・ネットワークは、固定の送信機によって扱われる多数のセルから成る無線ネットワークである。各セルは、１つのセルのエリアよりも広範囲なエリアにわたって無線可能範囲を設けるために、異なるエリアをカバーするように使用される。
【０００３】
図１に示すように、隣接セル２，３によってカバーされているエリア間でモバイル機器１を有するユーザが移動する場合、それらのセル間でハンドオーバが実行されるはずである。モバイル機器１と旧セル２との間の接続が破棄され、モバイル機器１と新たなセル３との間の新たな接続が確立される。この手順の間に、モバイル機器１への、及び、モバイル機器１からのデータパケットのサービスは、短時間の間、停止される。各セルは、基地局、無線ネットワーク・コントローラ、又は、下りリンクバッファを有する他の同様の装置を含んでもよい。旧セル２で下りリンクバッファにおいて扱われていたデータは、新たなセル３の下りリンクバッファに転送されるはずである。
【０００４】
３Ｇネットワークにおいて、これは、３ＧＰＰによって規格化された特定の手順、及び、信号処理によって解決される。現行の３Ｇネットワークにおいて、上記バッファ転送手順は、ユーザが無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）間を移動する場合のみにしか行なわれない。次世代通信（ＬＴＥ）技術では、図１に示すように、パケットが基地局（ＢＳ）２０、３０に格納されるために、上記手順が頻繁に行なわれるように計画されている。したがって、セル・ハンドオーバ中にパケットが基地局間で転送されるであろう。それにもかかわらず、３ＧＰＰの解決手法は、ユーザがセル間を移動する場合に、継続的で、かつ、シームレスなユーザ・エクスペリエンスを保証していない。
【０００５】
ハンドオーバが発生した場合にモバイル機器がアクティブ（例えば、ファイルをダウンロードしている場合）であれば、ＢＳ又はＲＮＣの下りリンクバッファに格納されたパケットが存在する。ハンドオーバ中に、それらのパケットはシームレスなユーザ・エクスペリエンスを保証するために処理される必要がある。パケットが単に抜け落ちれば、エンドユーザは、セル・ハンドオーバでの重大で、かつ、持続的なダウンロードにおけるスループットの低下を経験することになるであろう。これを避けるために、３ＧＰＰ  ＴＳ  ４３．１２９は、どのようにパケット交換ハンドオーバを実行するかを規定しているが、損失するパケットの問題については言及していない。３ＧＰＰ  ＬＴＥなどの他のシステムにおいて、当該手順は、モバイル機器がセル間のハンドオーバに関わるごとに実行される。
【０００６】
上記バッファ転送手順は、スループットの低下やバッファからのパケット損失を避けるには十分でない。ハンドオーバ中には、モバイル機器へのサービスが、短時間の間、停止されてしまう。以下では、当該時間を停止時間と称する。停止時間中に、データ送信機（伝送制御プロトコルＴＣＰサーバ）の停止に気づくことなく、データの送信を継続する。例えば、高速下りリンクパケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）、高度ＨＳＤＡＰ、ＬＴＥ、４Ｇ、８０２．１１、ＷｉＭＡＸを使用する高速ネットワークを用いる場合、停止時間が短い場合であっても、バッファへの連続したデータフローは、突然のバッファ・オーバフローを引き起こし、多くのパケット・バーストで連続してパケットが失われる。ここで図２を示す。バッファの増加は、（例えば、移動ハンドオーバ中に）サービスの中断を引き起こす。当該期間中には、バッファからのパケットサービスが一時停止されるが、バッファへの格納は停止されない。したがって、速度が増大した状態でバッファへの格納が行なわれる。図２に示す４、５は、バッファ増加の領域を示す。いくつかの状況において、バッファ増加５は、バッファサイズを超えるバッファの利用を引き起こし、パケットの損失に繋がる。使用されるハードウェアに依存して、新たなセル又は無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）のバッファにおいて、バッファの利用がオーバしてしまう。
【０００７】
図３は、３ＧＰＰ  ＳＡＥ／ＬＴＥ内部システムのハンドオーバのケースにおける測定の一例を示す。当該グラフはセル間のハンドオーバ前後両方のＴＣＰデータ転送速度を示す。ハンドオーバ前では、データ転送速度は、およそ１０Ｍｂｐｓである。ハンドオーバが開始されると、データ転送速度はおよそ５Ｍｂｐｓに低下し、およそ１０秒が経過すると、１０Ｍｂｐｓに回復する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
バッファ・オーバフローに起因する損失は、ＴＣＰが輻輳状態にあると誤って想定することを引き起こし、そのため、ＴＣＰは輻輳ウィンドウ（congestion window）を半減することにより応答する。タイムアウトの場合には、ＴＣデータ転送速度はゼロに低減されうる。このような問題を避けるため、バッファ・オーバフローを避ける必要がある。
【０００９】
バッファ・オーバフローを避ける１つの解決手法は、非常に大きなバッファを設けることである。しかし、これは以下の理由によって望まれない。
１．大きなバッファは、９０％以上の期間で必要とされず、資源の有効利用にはならない。
２．移動ノードにおけるバッファが高価なものとなってしまう。
３．大きなバッファは、エンド・ツー・エンドのアプリケーションでマイナス要因であり、応答を低下させ、往復時間を増加させる。
【００１０】
本発明は、ハンドオーバ中に必要となる、モバイル機器へのバッファリングを行なう必要追加量の動的な割り当てを提供する。当該方法において、コストを抑制するとともに、短い往復時間を維持し、バッファ・オーバフローを低減するか、又は、抑制する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の形態によれば、第１セルから第２セルへのモバイル機器のハンドオーバ中に、サービスの中断によるセルラ無線ネットワークにおけるバッファ・オーバフローを低減する方法であって、
前記サービスの中断によって増加したバッファの使用を扱うために必要となるバッファ領域の量を一時的に増加させるステップを含むことを特徴とする方法を提供する。
【００１２】
ハンドオーバに必要となるバッファ領域を動的に割り当てることによって、バッファ領域の静的な割り当てと比較して、必要となるバッファ領域の量が非常に低減される。さらにバッファの使用効率を増大させるために、本方法は、必要となる一時バッファ領域の量を一時的に増加させる前に、前記サービスの中断によって増加したバッファの使用を扱うために必要となる一時バッファ領域の量を算出するステップをさらに含んでもよい。
【００１３】
上記演算は、セル・ハンドオーバ前のデータ転送速度と該セル・ハンドオーバ中の停止時間との積、又は、セル・ハンドオーバ前のデータ転送速度と基準往復時間との積の何れかであってもよい。上記演算は、通常、セル・ハンドオーバ前のデータ転送速度と該セル・ハンドオーバ中の停止時間との積、又は、セル・ハンドオーバ前のデータ転送速度と基準往復時間との積の何れかの最小値に基づいて実行されてもよい。
【００１４】
他のハンドオーバにおける確保されたバッファ領域を解放するために、本方法は、予め定められた時間が経過すると、確保したバッファ領域を解放するステップをさらに含んでもよい。当該データは、伝送制御プロトコルを用いて転送され、本方法は、確保されたバッファ領域を解放する前に、伝送制御プロトコルの速度低下信号を送信するステップをさらに含んでもよい。これは、予め定められた時間が経過した後に、パケットを含む、確保されたバッファ領域を解放しないことを保証する。
【００１５】
本発明の第２の形態によれば、無線アクセス・ネットワークにおいて使用するネットワーク・ノードであって、
バッファと、
必要となる一時バッファ領域の量を算出するプロセッサと、
前記必要となる一時バッファ領域の算出された量に従って、セル・ハンドオーバ中に使用されるバッファの一部を確保する確保手段と
を備えることを特徴とするネットワーク・ノードを提供する。
【００１６】
本発明の第３の形態によれば、無線アクセス・ネットワーク・セルにおいて使用するネットワーク・ノードであって、
必要となる一時バッファ領域の量を算出するプロセッサと、
前記無線アクセス・ネットワーク・セルから第２無線アクセス・ネットワーク・セルへのモバイル機器のハンドオーバが発生すると、前記必要となる一時バッファ領域の算出された量を、前記第２無線アクセス・ネットワーク・セルのノードに送信する送信機と
を備えることを特徴とするネットワーク・ノードを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ハンドオーバ中にモバイルネットワークにおける２つのセル間でのバッファ転送を示す図である。
【図２】下りリンクのユーザデータパケットを保持するノードで、時間に対するバッファ使用量でのサービスの中断の影響を示すグラフである。
【図３】ハンドオーバ前後の時間に対するＴＣＰデータ転送速度を示すグラフである。
【図４】本発明の基本ステップを示すフローチャートである。
【図５】ＴｏｕｔがＲＴＴｂａｓｅより短い場合のバッファの使用状況を示す図である。
【図６】ＲＴＴｂａｓｅがＴｏｕｔより短い場合のバッファの使用状況を示す図である。
【図７】停止時間とバッファサイズとに対するバッファ・オーバランの確率を示すグラフである。
【図８】無線エミュレーション・テストベッドを用いるバッファへの格納ピークの一例を示す時間に対するバッファ使用量を示すグラフである。
【図９】本発明の一実施形態に係るバッファ領域を提供するネットワーク・ノードを概略的に示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るネットワーク・ノード間のバッファサイズ情報の送信を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
一時的なバッファの増大を許容する拡張されたバッファ転送手順が提供される。図４は、本発明の実施形態に係る基本ステップを示す図である。１つのセルから別のセルへのモバイル機器のハンドオーバが発生すると、ステップ６において、新たなセルへのバッファ転送手順が開始される。ステップ７において、必要となるバッファ領域の量が算出される。ステップ８において、受信側ノードでの下りリンクのバッファサイズが所定の量だけ一時的に増加される。ハンドオーバが完了し、バッファ使用量のピークが過ぎると、ステップ９において、確保されたバッファ領域が解放される。
【００１９】
必要となるバッファ領域の量は、以下の数式によって与えられる。
【００２０】
Ｂｔｅｍｐ＝Ｂｄｅｆａｕｌｔ＋Ｂｇｒｏｗｔｈ    （１）
ここで、Ｂｔｅｍｐは一時的に拡張された下りリンクのバッファサイズである。
Ｂｄｅｆａｕｌｔはデフォルトの下りリンクのバッファサイズである。
Ｂｇｒｏｗｔｈはサービスの中断によるバッファ使用量のピークに対応するために必要となるバッファサイズの量である。
【００２１】
増大するバッファは、いくつかの方法で実装されてもよい。例えば、本手順用に確保された一時バッファ領域のプール領域を設けてもよい。当該プール領域のサイズは、セルの単位時間中におけるハンドオーバの期待量に応じたサイズであってもよい。
【００２２】
割り当てるために、Ｂｔｅｍｐ、Ｂｇｒｏｗｔｈが算出される必要がある。Ｂｇｒｏｗｔｈは、ハンドオーバ前の実データ転送速度（Ｒｄ）、停止時間（Ｔｏｕｔ）及び基本往復時間（ＲＴＴｂａｓｅ）に依存する。Ｂｇｒｏｗｔｈは、
Ｂｇｒｏｗｔｈ≒Ｒｄ×ｍｉｎ（Ｔｏｕｔ，ＲＴＴｂａｓｅ）    （２）
数式２に示すように、Ｔｏｕｔ又はＲＴＴｂａｓｅの何れかの最小値で積算されたＲｄに近似する。
【００２３】
バッファ使用量は、時間とともにＴｏｕｔ又はＲＴＴｂａｓｅの短い方に依存して、異なって展開する。図５は、ＴｏｕｔがＲＴＴｂａｓｅより短い場合のバッファ使用量を示す。図６は、ＲＴＴｂａｓｅがＴｏｕｔより短い場合のバッファ使用量を示す。
【００２４】
また、数式１も複数のＴＣＰ接続とＵＤＰフローとに有効である。
【００２５】
ハンドオーバを完了する時間は、ハンドオーバ前のＴＣＰデータフローの状態とは無関係である。そのため、バッファ・オーバランの確率は、数式３に示すように、バッファ増加量（Ｔｏｖｅｒｒｕｎ）をＴＣＰ鋸波状期間（Ｔｐｅｒｉｏｄ）に適応するためにバッファに十分な領域がないときの時間の比率として算出されうる。
【００２６】
Ｐｏｖｅｒｒｕｎ＝Ｔｏｖｅｒｒｕｎ／Ｔｐｅｒｉｏｄ    （３）
ここで、Ｐｏｖｅｒｒｕｎはバッファ・オーバランの確率である。
【００２７】
バッファ増加が線形であるため、上記比率は、数式４に示すように定義することができる。
【００２８】
Ｐｏｖｅｒｒｕｎ＝Ｂｇｒｏｗｔｈ／（Ｂｓｉｚｅ−（Ｂｓｉｚｅ−ＢＤＰ）／２）＝２Ｂｇｒｏｗｔｈ／（Ｂｓｉｚｅ＋ＢＤＰ）    （４）
ここで、ＢＤＰは帯域幅遅延の結果を示す。
【００２９】
図７には、種々の停止時間と、Ｒｄ＝１０Ｍｂｐｓのリンク速度で算出されたバッファサイズと、２００ｍｓのＲＴＴｂａｓｅとにおけるＰｏｖｅｒｒｕｎが示されている。バッファがハンドオーバ停止期間を考慮した適切なサイズである場合に、バッファ・オーバランの確率が低減されることが示されている。
【００３０】
図８には、無線エミュレーション・テストベッドを用いたバッファ・ピークの一例が示されている。ＮｅｗＲｅｎｏ＿ＴＣＰ接続は、リンクの停止によるバッファへの格納ピークを伴う輻輳回避フェーズにおいて、測定されている。実験中には、リンク性能が１０Ｍｂｐｓに設定され、バッファサイズが２５０ｋｂｙｔｅに設定されている。基本遅延は２００ｍｓである。停止時間は５０ｍｓに設定され、１０１．４５ｓエミュレーション時間の前後でハンドオーバが発生している。図８に示す１０において、期待通りにバッファ増加が６０ｋｂｙｔｅを超え、ＲＴＴ後のＡＣＫ不足によってＴＣＰ転送が停止している。当該バッファ増加量は、補償しない限り、ＴＣＰ転送の停止を引き起こす。
【００３１】
上述した演算は、図８に示すテストベッド結果に近似するように、約３０ｋｂｙｔｅからＢｇｒｏｗｔｈ＝６２．５ｋｂｙｔｅのバッファ増加を予測する。分析モデルを用いる場合、本構成では、ハンドオーバによるバッファ・オーバランの確率は、およそ２５％となる。
【００３２】
ＢＳ又はモバイル機器でのＢｇｒｏｗｔｈを算出することにより、受信側ノードのバッファが、ハンドオーバでのモバイル機器に対してＢｔｅｍｐを動的に割り当て、そのため、バッファ・オーバランの確率が０％に減少する。
【００３３】
ハンドオーバが発生した後に、増大されたバッファは、他のハンドオーバに利用されるバッファのために解放されなければならない。ＴＣＰデータ転送が定常状態にあれば、バッファ使用量は停止時間を超えた後に自動的に減少する。バッファ・ピークの期間をＴｐｅａｋで表し、数式５に従って定義する。
【００３４】
Ｔｐｅａｋ＝Ｔｏｕｔ＋ＲＴＴｂａｓｅ    （５）
Ｔｐｅａｋ後のバッファを低減するいくつかの方法がある。
・一時バッファの削除。
・ＴＣＰフレンドリ一時バッファの削除。
【００３５】
＜一時バッファの削除＞
バッファ削除の単純な実装は、Ｔｐｅａｋが経過した後に、単に割り当てを解除し、一時バッファを解放する。バッファにパケットがあれば、当該パケットが削除される。
【００３６】
本方法は容易に実行することができる。通常の定常状態でのＴＣＰデータ転送のバッファ・オーバランは自動的にＴｐｅａｋの範囲内を超えるため、多くのケースにおいて、バッファ削除に起因して削除されるパケットは存在しない。いくつかのパケットが削除された場合であっても、大部分のパケットは受信側ノードに到達し、バッファが増大することがないような十分な速さでパケット損失のＴＣＰリカバリが発生する。
【００３７】
＜ＴＣＰフレンドリ一時バッファの削除＞
一時バッファの削除は最適な解決方法ではない。新たなアプリケーションが増大期間中に開始するか、又は、何らかの理由で現在のアプリケーションがデータ転送速度を増大させると、一時バッファはＴｐｅａｋ後であってもデータパケットをまだ含んでいる。この場合、一時バッファを解放するために、ＴＣＰを介して速度低下信号を送信する必要がある。
【００３８】
提案するアルゴリズムを以下に示す。
１．Ｔｐｅａｋが経過すると、Ｔｆｉｎａｌのタイマを開始する。
２．バッファからの各パケットの離脱で、一時バッファは実バッファ使用量の（１００＋Ｂｕｒｓｔ）％に減少するが、現在のバッファサイズより少ない場合に限られる。
３．Ｔｓｉｇｎａｌ時間が経過するごとに、Ｎｓｉｇｎａｌパケットがキューから破棄される。キューの先頭からパケットが破棄される場合に高速ＴＣＰ応答が得られる。バッファ使用量がゼロになると、低減処理が終了する。
４．Ｔｆｉｎａｌが満了すると、その内容に関わらずバッファを解放し、低減処理を終了する。
【００３９】
Ｔｆｉｎａｌは、システムパラメータであり、無応答のアプリケーション、例えば、ストリーミング・アプリケーションに対してロバストであることが必要となる。Ｔｆｉｎａｌは、タイマの満了前、例えば５−１０秒前にＴＣＰが応答する機会を有することを保証するために十分な長さがとられるべきである。Ｂｕｒｓｔ％は、集中的なパケットの到達に対して、いくらかのバッファ領域を維持することが必要であるかを示す。Ｂｕｒｓｔ％には約１０％が設定されることを推奨する。
【００４０】
Ｔｓｉｇｎａｌは、アルゴリズムが輻輳信号をＴＣＰ送信機に送信する際の時間周波数を制御する。当該値は、重要ではないが、ＲＴＴの期待値、例えば約１秒より大きい値に設定する必要がある。
【００４１】
Ｎｓｉｇｎａｌは、各Ｔｓｉｇｎａｌ期間で破棄されるパケットの数である。設定は移動機へのアクティブＴＣＰフローの応答及び数に依存する。当該設定では１−４の間を推奨する。
【００４２】
＜演算例＞
以下のネットワーク条件を想定する。
・１つのセルにおいてＮ＝１００のユーザ。
・基本往復時間ＲＴＴ＝１００ｍｓ。
・ハンドオーバによる中断（停止）時間１００ｍｓ。
・ハンドオーバ頻度：Ｆ＝１／分。
【００４３】
下りリンクバッファにおける通常の設定はＢＤＰ又は２＊ＢＤＰとなる。これは、ＴＣＰが単一のバッファ・ドロップ・イベントを切り抜けることを保証する。
【００４４】
バッファ増加量をＢｇｒｏｗｔｈ＝Ｒｄ＊ＲＴＴと想定する。これは、バッファサイズがＢＤＰの場合にバッファ・オーバランの確率がＰｏｖｅｒｒｕｎ＝１００％となることを意味する。バッファサイズが２ＢＤＰの場合は、Ｐｏｖｅｒｒｕｎは、数式６に従って算出される。
【００４５】
Ｐｏｖｅｒｒｕｎ＝２×ＢＤＰ／（２ＢＤＰ＋ＢＤＰ）＝６７％    （６）
ハンドオーバは必要となる場合に各ユーザへの一時バッファ領域を動的に割り当てることによって、Ｐｏｖｅｒｒｕｎは０％に低減する。
【００４６】
一時バッファ領域を動的に割り当てる代わりに、より大きいバッファが設けられていれば、Ｐｏｖｅｒｒｕｎの最高のオーバラン確率を達成するために、バッファサイズは数式７に従って与えられる。
【００４７】
Ｂｓｉｚｅ＞（ＢＤＰ×（２−Ｐｏｖｅｒｒｕｎ））／Ｐｏｖｅｒｒｕｎ    （７）
表１は、Ｐｏｖｅｒｒｕｎ値の選択に対する、必要となるバッファサイズを示す。
【００４８】
【表１】
2010518713.tif 000003
【００４９】
一方で、本発明はハンドオーバ中に追加のバッファ領域のみを必要とする。上述した例と同じネットワーク条件を想定する。
【００５０】
１秒当たりのハンドオーバの回数＝Ｎ＊Ｆ＝１００／６０＝１．６７となる。
【００５１】
必要となる一時バッファ領域の平均量＝Ｎ＊Ｆ＊Ｔｐｅａｋ＝Ｎ＊Ｆ＊（ＲＴＴ＋Ｔｏｕｔ）＝１．６７＊０．２＝０．３３となる。
【００５２】
要するに、本発明を用いれば、例えば、セル当たり１９＊Ｎ＝１９００ＢＤＰの代わりに、全体のセルに対して１ＢＤＰの追加のバッファ領域を割り当てれば十分である。これは、受信側ノードにおいて必要となる追加のバッファ領域が１％と０．５％との間において、ＢＤＰ／（Ｎ＊ＢＤＰ）とＢＤＰ／（Ｎ＊２＊ＢＤＰ）との間となることを意味する。本発明は、小さな量のみの追加バッファ領域を設ける一方で、高速データ速度又は高いモビリティを有する場合であってもハンドオーバ中にＴＣＰ性能を低下させないことをオペレータが保証することを許容する。
【００５３】
現在の６７％−１００％のオーバフローの確率から、本発明は、０％のオーバフローの確率に低減できる。データ転送速度は、内部システムのハンドオーバによって影響されない。ハードウェアのコストは、プール領域からの必要となるバッファ領域を最適化することによって最小化される。本発明は、現行で設けられている量のちょうど０．５−１％の追加のバッファ領域への格納を必要とする。一方で、静的により多くのバッファ領域を単に割り当てることによって、バッファ・オーバランが解消される場合、約２０倍のバッファ領域が必要となり、コストの増大を招く。
【００５４】
さらに、本発明は、再送損失を低減又は解消することができ、ハンドオーバ間でより小さいバッファ領域が維持されることにより、高速の応答時間が保証される。
【００５５】
図９において、アクセス・ネットワークに使用されるネットワーク・ノード９００が示される。ネットワーク・ノード９００は、バッファ９０１と、必要となる一時バッファ領域９０３の量を算出するためのプロセッサ９０２と、必要となる一時バッファ領域の算出された量に従って、セル・ハンドオーバ中に使用するバッファの一部を確保する確保手段とを備える。
【００５６】
図１０において、無線アクセス・ネットワーク・セルに使用されるネットワーク・ノード１０１０が示される。本実施形態において、ネットワーク・ノード１０１０はまた、必要となる一時バッファ領域１０１３の量を算出するためのプロセッサ１０１２と、必要となる一時バッファ領域１０１３の算出された量を第２の無線アクセス・ネットワーク・セルのノード１０２０に送信するために設けられた送信機１０１４とを備える。第２の無線アクセス・ネットワーク・セルのノード１０２０はまた、無線アクセス・ネットワーク・セルから第２の無線アクセス・ネットワーク・セルへのモバイル機器のハンドオーバが発生した場合の状況用にプロセッサ１０２２を備える。
【００５７】
本発明の範囲から逸脱することなく上述した実施形態に種々の変更を加えてもよいことが当業者には理解されるであろう。例えば、本発明は、ＴＣＰデータフローに関して説明したが、無応答のデータ・トラフィック、例えば、規格外のＴＣＰプロトコル又はＵＤＰアプリケーションを使用してもよい。さらに、本発明は特定のハードウェアに関して説明されている。ネットワークの種々のノード、例えば無線ネットワーク・コントローラなどのモバイル機器、旧セル、新たなセル又は中央セルのコントローラで演算が実行されてもよいことが理解されるであろう。
【図１】
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【図４】
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【図９】
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【図１０】
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【図２】
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【図３】
2010518713.tif 000009
【図５】
2010518713.tif 000010
【図６】
2010518713.tif 000011
【図７】
2010518713.tif 000012
【図８】
2010518713.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成20年12月9日(2008.12.9)
【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】
伝送制御プロトコルを用いてデータが転送され、第１セルから第２セルへのモバイル機器のハンドオーバ中に、サービスの中断によるセルラ無線ネットワークにおけるバッファ・オーバフローを低減する方法であって、
前記サービスの中断によって増加したバッファの使用を扱うために必要となる一時バッファ領域の量を、セル・ハンドオーバ前のデータ転送速度と、該セル・ハンドオーバ中の停止時間及び基準往復時間の１つとの積として算出するステップと、
前記サービスの中断によって増加したバッファの使用を扱うために必要となるバッファ領域の量を前記算出された量で一時的に増加させるステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
予め定められた時間が経過すると、確保したバッファ領域を解放するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
確保されたバッファ領域を解放する前に、伝送制御プロトコルの速度低下信号を送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
必要となる一時バッファ領域の量を算出する前記ステップは、前記第１セルで実行されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
【請求項５】
必要となる一時バッファ領域の量を算出する前記ステップは、前記第２セルで実行されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
必要となる一時バッファ領域の量を算出する前記ステップは、セル・コントローラで実行されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
必要となる一時バッファ領域の量を算出する前記ステップは、モバイル機器で実行されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
【請求項８】
無線アクセス・ネットワークにおいて使用するネットワーク・ノードであって、
バッファと、
必要となる一時バッファ領域の量を、セル・ハンドオーバ前のデータ転送速度と、該セル・ハンドオーバ中の停止時間及び基準往復時間の１つとの積として算出するプロセッサと、
前記必要となる一時バッファ領域の算出された量に従って、セル・ハンドオーバ中に使用されるバッファの一部を確保する確保手段と
を備えることを特徴とするネットワーク・ノード。
【請求項９】
無線アクセス・ネットワーク・セルにおいて使用するネットワーク・ノードであって、
必要となる一時バッファ領域の量を、セル・ハンドオーバ前のデータ転送速度と、該セル・ハンドオーバ中の停止時間及び基準往復時間の１つとの積として算出するプロセッサと、
前記無線アクセス・ネットワーク・セルから第２無線アクセス・ネットワーク・セルへのモバイル機器のハンドオーバが発生すると、前記必要となる一時バッファ領域の算出された量を、前記第２無線アクセス・ネットワーク・セルのノードに送信する送信機と
を備えることを特徴とするネットワーク・ノード。
【国際調査報告】
2010518713.tif 000014
2010518713.tif 000015
2010518713.tif 000016