(57)【要約】本発明は、チャネル割り当て方法を１つの特徴とする。前記チャネル割り当て方法は、メッセージに使用される通信規格を確定し、取得可能なチャネルを決定することを含む。前記チャネル割り当て方法は、前記取得可能なチャネルと、前記メッセージに使用される前記通信規格とに基づいてチャネルを割り当てることを含む。前記チャネル割り当て方法は、前記チャネルを使用するよう命令を送信することを含んでも良い。
2006506911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッセージに使用される通信規格を決定する段階と、
取得可能なチャネルを決定する段階と、
前記取得可能なチャネルと、前記メッセージに使用される前記通信規格とに基づいてチャネルを割り当てる段階と
を有することを特徴とするチャネル割り当て方法。
【請求項２】
前記チャネルを使用するよう命令を送信する段階を更に有する請求項１に記載のチャネル割り当て方法。
【請求項３】
前記送信段階は、ソフトウェア定義された信号処理システムに、前記メッセージに対して適切なチャネルを割り当てるために命令を送信する段階を有することを特徴とする請求項２に記載のチャネル割り当て方法。
【請求項４】
前記チャネルの帯域は、ＡＭＰＳ専用チャネルを含むことを特徴とする請求項１に記載のチャネル割り当て方法。
【請求項５】
前記メッセージは呼であることを特徴とする請求項１に記載のチャネル割り当て方法。
【請求項６】
前記メッセージは受信されたメッセージであることを特徴とする請求項１に記載のチャネル割り当て方法。
【請求項７】
前記メッセージは、送信処理がなされることを特徴とする請求項１に記載のチャネル割り当て方法。
【請求項８】
実行可能な命令信号を格納するメモリと、
前記命令信号を実行する処理部と、
を具備し、
メッセージに使用される通信規格を確定する段階と、
取得可能なチャネルを決定する段階と、
前記取得可能なチャネルと、前記メッセージに使用される前記通信規格とに基づいてチャネルを割り当てる段階と、
を有することを特徴とするチャネル割り当て装置。
【請求項９】
チャネルを使用することの通知を送信する命令を更に含む請求項８に記載のチャネル割り当て装置。
【請求項１０】
前記命令の送信は、ソフトウェア定義された信号処理システムに、前記メッセージに対して適切なチャネルを割り当てるために命令を送信することを特徴とする請求項９に記載のチャネル割り当て装置。
【請求項１１】
前記チャネルの帯域は、ＡＭＰＳ専用チャネルを含むことを特徴とする請求項８に記載のチャネル割り当て装置。
【請求項１２】
前記メッセージは呼であることを特徴とする請求項８に記載のチャネル割り当て装置。
【請求項１３】
前記メッセージは受信されたメッセージであることを特徴とする請求項８に記載のチャネル割り当て装置。
【請求項１４】
前記メッセージは、送信処理がなされることを特徴とする請求項８に記載のチャネル割り当て装置。
【請求項１５】
チャネルを割り当てる実行可能な命令信号を格納する機械読み取り可能な媒体であり、
前記命令信号は、装置に、メッセージに使用される通信規格の確定と、取得可能なチャネルの決定と、前記取得可能なチャネルと前記メッセージに使用された通信規格とに基づいたチャネルの割り当てとを行わせることを特徴とする製品。
【請求項１６】
チャネルを使用することの通知を装置に送信させる命令信号を更に含む請求項１５に記載の製品。
【請求項１７】
前記通知の送信段階は、ソフトウェア定義された信号処理システムに、前記メッセージに対して適切なチャネルを割り当てるために命令を送信することを含むことを特徴とする請求項１６に記載の製品。
【請求項１８】
前記チャネルの帯域は、ＡＭＰＳ専用チャネルを含むことを特徴とする請求項１５に記載のチャネル割り当て方法。
【請求項１９】
前記メッセージは呼であることを特徴とする請求項１５に記載の製品。
【請求項２０】
前記メッセージは受信されたメッセージであることを特徴とする請求項１５に記載の製品。
【請求項２１】
前記メッセージは、送信処理がなされることを特徴とする請求項１５に記載の製品。
【請求項２２】
制御部と、
それぞれのサーバが通信規格の実行を要求されるソフトウェアを有する一組のプライマリサーバと、
前記一組のプライマリサーバが動作しなかった場合にサポートするバックアップサーバと、
を具備し、
前記バックアップサーバは、前記一組のプライマリサーバが動作しなかった時に、前記一組のプライマリサーバの中で動作しなかったサーバの機能を遂行するように構成される
ことを特徴とするソフトウェア定義された信号処理システム。
【請求項２３】
それぞれのプライマリサーバは、前記プライマリサーバのミラー処理を行う、オブジェクトとネットワーク接続部とメモリバッファとを具備することを特徴とする請求項２２に記載のソフトウェア定義された信号処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関し、特に無線通信システムに関する。この出願は、発明の名称を“Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｄａｔａ”として２００２年１１月１５日に出願された米国仮出願番号６０／４２６，８６２の優先権を主張するとともにその内容をここに組み込むものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信は、多数の規格、例えば、ＡＭＰＳ（Ａｄｖａｎｃｅ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｐｈｏｎｅ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）規格、及び同様のものを含んでいる。通常、通信規格が変わるとき、または、特定の通信システムの中で廃れたとき、その廃れた規格に関連しているハードウェアを取り替える。例えば、チャネルカードを取り替える。
【０００３】
信頼性を確保するために、通信システムは、いかなるハードウェアの装置が動作しない時にもデータを失わないことを確実にするために、冗長性のある構造を必要とする。通常、冗長性は、重要なコンポーネントそれぞれに対して余分なコンポーネントを備えることによって実現される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の重要な目的は、要求されている通信規格に基づいたチャネルを完全に利用する柔軟性を持つ、無線の、ソフトウェアで定義された、改善された信号処理システムを提供することである。本発明のもう一つの目的は、プロトコルの要求に基づいた冗長性があり、且つ、使用するハードウェアの総数を最小にする通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
基地局アーキテクチャのような従来の無線通信システムは、チャネルカードを使用し、特定の無線通信の規格に対する所定の多数のチャネルの送信能力、及び、受信能力を有する。規格を変更するためには、無線プロバイダは、チャネルカードを物理的に入れ替えなければならない。このことは、例えば、チャネルカードを搭載した無線通信塔に向かって何マイルも車を運転しなければならない可能性がある。サービスプロバイダが通信規格を移行する際には、多くの顧客が新しい規格をサポートする電話、または、他の無線装置の使用を開始するので、古い規格を使用するチャネルカードを新しい規格を使用するチャネルカードに入れ替えるための長い期間が必要となる。このことは、プロバイダが、或る所定の場所におけるいくらかの帯域を再配置する時には常に、それぞれの無線通信塔に作業者を出向かせるコストがかかるというだけではなく、帯域の使用が非効率になる結果となる。例えば、ＡＭＰＳチャネル上のトラフィックは非常に少ないにも関わらず、プロバイダは、日、ＡＭＰＳをサポートするとともに、プロバイダの所有する帯域の一部をＡＭＰＳのために割り当てることが依然として要求されている。
【０００６】
ある構成における本発明は、チャネル割り当て方法である。前記チャネル割り当て方法は、メッセージに使用される通信規格を決定し、かつ、取得可能なチャネルを決定する段階を有する。また、前記チャネル割り当て方法は、前記取得可能なチャネルと、前記メッセージに使用される前記通信規格とに基づいてチャネルを割り当てる段階を有する。
【０００７】
他の構成における本発明は、チャネル割り当て装置である。前記チャネル割り当て装置は、実行可能な命令信号を記憶するメモリと、プロセッサとを具備する。前記プロセッサは、前記命令信号を実行することによりメッセージに使用された通信規格を決定し、かつ、取得可能なチャネルを決定するとともに、前記取得可能なチャネルと、前記メッセージに使用される前記通信規格とに基づいてチャネルを割り当てる。
【０００８】
更に他の構成における本発明は、チャネルを割り当てるための実行可能な命令信号を格納する機械読み取り可能な媒体の製品である。前記命令信号によって、装置は、メッセージに使用された通信規格を決定し、取得可能なチャネルを決定し、前記取得可能なチャネルと前記メッセージに使用された前記通信規格とに基づくチャネルを割り当てる。
【０００９】
他の構成における本発明は、ソフトウェア定義された信号処理システムである。前記ソフトウェア定義された信号処理システムは、制御部と、１組のプライマリサーバとを具備する。それぞれのプライマリサーバは、通信規格の実行が要求されるソフトウェアを有する。また、前記ソフトウェア定義された信号処理システムは、動作しなかった前記一組のプライマリサーバをサポートするバックアップサーバを具備する。前記バックアップサーバは、前記欠陥のあるサーバが動作しなかった時に、前記一組のプライマリサーバの中の動作しなかったサーバの機能を遂行するように構成される。
【発明の効果】
【００１０】
上述の特徴は、１は２以上の次の特色を持っても良い。本発明は、静的にチャネルを選択してただ１つの標準における通信規格を使用するよりむしろ、通信システムの範囲内のチャネルが、メッセージによって要求される通信規格に基づいて動的に選択されることが可能である。その結果、通信ネットワークの範囲内で遠く離れた場所に人間が物理的に移動して、ハードウェアの交換をする必要がなくなる。チャネルに使用される通信規格は、従来のラインカードの使用で発生する、予め割り当てられた準静的なチャネル上の通信規格を用いるよりむしろ、最新の使用パターンの指示の通りに動的に決定される。
【００１１】
また、前述の通信システムは、少なくとも１つの一般的なサーバにバックアップされる一般的な１組のサーバを具備する。それ故、特定の通信規格に特化した多数のサーバを利用するためのコストを節約する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、無線通信システムのブロック図である。
図２は、ソフトウェア定義された信号処理システムのブロック図である。
図３は、チャネル割り当てのフローチャートである。
図４は、図３の処理が実装されるコンピュータシステムのブロック図である。
【００１３】
図１に示すように、無線通信システム１０は、アンテナ１２と、無線周波（radio frequency：ＲＦ）インタフェース１４と、デジタルＲＦ転送機構１８、ソフトウェア（ＳＷ）信号処理システム２２と、コアネットワーク２４（例えば、無線サービスプロバイダ）と、チャネル割り当てプロセッサ装置２６とを具備する。ＲＦインタフェース１４は、アップコンバータ１６ａとダウンコンバータ１６ｂとを用い、アンテナを経由して、ＲＦ信号を受信、及び送信する。例えば、信号が受信される時、ダウンコンバータ１６ｂが、受信された信号をＲＦ信号から中間周波数（intermediate frequency：ＩＦ）、或いは、ベースバンド信号に変換し、かつ、その結果の信号をデジタル形式に変える。信号を送信する時、アップコンバータ１６ａが、送信される信号をベースバンド信号、或いは、ＩＦ信号からＲＦ信号へ変換し、かつ、送信のためにそのＲＦ信号を増幅する。アップコンバータ１６ａとダウンコンバータ１６ｂは、１つ以上のチャネルを含んでいる帯域の1ブロックを使用する。
【００１４】
デジタルＲＦ転送機構１８は、ＲＦインタフェース１４とソフトウェア定義された信号処理システム２２の間でデジタルサンプルを転送する。一実施形態において、ＲＦ転送機構１８は、ソフトウェア定義された信号処理システムに接続されたネットワークインタフェースを備える、数マイルに渡ってのびるファイバー線でも良い。他の実施形態において、転送機構１８は、Ａ／Ｄ（analog-to-digital）コンバータ、及び、Ｄ／Ａ（digital-to-analog）コンバータを搭載したＰＣＩ（peripheral component interconnect）カードを具備し、そのＰＣＩバスを経由してデータをソフトウェア定義された信号処理システムに送信しても良い。
【００１５】
ソフトウェア定義された信号処理システム２２は、内部ネットワーク２４から受信した信号、或いは、内部ネットワークのために処理された信号の１つまたはそれ以上の通信規格の仕様に従ってデジタル化された信号を処理する。前述のシステム２２でなされる前述の特定の処理は、前述の通信システム１０で要求される通信規格に固有な、一般的なサーバソフトウェアを搭載した一般的なサーバを定義することである。このようにして、システム２２は、同じハードウェアを使用して複数の通信規格に用いられることが可能となる。ソフトウェア定義された信号処理システム、及び、無線通信システムの例は、発明の名称を“SYSTEMS AND METHODS FOR WIRELESS COMMUNICATION”とする、Vanu Bose等による米国特許６，５８４，１４６号明細書に示されている。この明細書は本明細書に組み込まれている。
【００１６】
図２に示すように、ソフトウェア定義された信号処理システム２２は、１つの制御部３０と、クラスタ（例えば、クラスタ３６ａとクラスタ３６ｂ）とを含む。それぞれのクラスタは、プライマリサーバ（例えば、プライマリサーバ３８ａ、プライマリサーバ３８ｂ、プライマリサーバ３８ｃ、プライマリサーバ３８ｄ、プライマリサーバ３８ｅ、プライマリサーバ３８ｆ）を含む。それぞれのプライマリサーバ３８ａ〜３８ｆには、中央サーバ（図示せず）から、制御部３０によって適切なソフトウェア（即ち、適切な通信規格に従うソフトウェア）がロードされる。この適切なソフトウェアは、特定の通信規格を実行するために要求されるファイル、ライブラリ、及びそれらと同様のものを含む。それ故、それぞれのプライマリサーバ３８〜３８ｆは、一般的なものであり、どんな特定の通信規格にも依存しない。
【００１７】
また、ソフトウェア定義された信号処理システム２２は、１つのバックアップ制御部３２と、バックアップサーバ（例えば、バックアップサーバ４０ａとバックアップサーバ４０ｂ）とを含む。バックアップ制御部３２は、コントローラ３０との完全な冗長性がある。例えば、もし制御部３０が動作しなかった場合、バックアップ制御部３０が制御部３０の機能を遂行する。バックアップサーバ４０ａは、プライマリサーバ３８ａ〜３８ｆに対して冗長性があり、バックアップサーバ４０ｂは、プライマリサーバ３８ａ〜３８ｆに対して冗長性がある。バックアップサーバ４０ａとバックアップサーバ４０ｂは、制御部３０ａによって、それぞれプライマリサーバ３８ａ〜３８ｃと、プライマリサーバ３８ｄ〜３８ｆとに割り当てられている。どのバックアップサーバがどのプライマリサーバをサポートするかの冗長性の設計は、時間の経過に伴う負荷交代として、定期的に更新される。それぞれのバックアップサーバ４０ａと４０ｂは、プライマリサーバのミラー処理を行うために必要な、全てのソフトウェアオブジェクトと、ネットワークの接続と、プライマリバッファの処理を忠実に行うために必要なメモリバッファとを事前に割り振っているが、処理を開始することはない。このことは、ただ１つのサーバが、ＣＰＵの負荷制限なく、多数のプライマリサーバのバックアップとして動作することと、そのプライマリサーバのいずれかが動作しなかった場合に処理を即座に始めることを可能にする。１つのプライマリサーバが動作しなかった後、そのバックアップサーバが活性化され、制御部３０は、予めそのバックアップサーバが割り当てられていたプライマリサーバのそれぞれに、別のバックアップサーバを再び割り当てる。
【００１８】
チャネル割り当て処理装置２６は、取得可能なチャネルのリストが格納されたデータベース８２を含む。チャネル割り当て処理装置２６は、データベース８２の中の取得可能なチャネルと、サポートを要求されている通信規格とに基づいて使用するチャネルを決定し、かつ、そのチャネルを信号に割り当てるよう信号処理システム２２に命令する。
【００１９】
図３に示すように、処理５０は、取得可能なメッセージとチャネルに使用される通信規格に基づいてチャネルを割り当てる処理の例である。処理５０は、メッセージ（例えば、通話、通話量、ショートメッセージングまたはテキスト、放送、ハウスキーピング信号、将来のコンシューマ向け信号、及び同様のもの）を受信する（５４）。そのメッセージは、受信メッセージ（即ち、ＲＦインタフェース１４からの受信メッセージ）でも良いし、送信メッセージ（即ち、これから送信のためのＲＦインタフェースへの送信メッセージ）でも良い。それぞれのメッセージは、通信規格に従った形式で記述されている。例えば、ＡＭＰＳ、ＧＳＭ、または同様のものである。処理５０は、前述のメッセージに使用されている通信規格を確認する（５８）。処理５０は、取得可能なチャネルを決定する（６２）。例えば、チャネル割り当て装置２６は、取得可能なチャネルのリストが格納されているデータベース８２を読み出す。処理５０は、１つのチャネルを割り当てる（６６）。例えば、チャネル割り当て装置２６が、通信規格の帯域幅の条件から要求される帯域幅を決定する。例えば、ＡＭＰＳは帯域幅３０ｋＨｚを要求し、ＧＳＭは帯域幅２００ｋＨｚを要求する。チャネル割り当て装置２６は、そのメッセージのユーザに認可されている周波数を決定する。チャネル割り当て装置２６は、取得可能なチャネルのリストの中から、周波数と帯域幅の条件を満たす１つのチャネルを選択する。処理５０は、割り当てられたチャネルを使用するよう命令を送信する（７０）。例えば、チャネル割り当て処理装置２６は、割り当てられたチャネルを使用するモバイル装置に次々とメッセージを送信する、ソフトウェア定義された信号処理装置２２に対して、命令を送信する。処理５０は、メッセージが受信されると、チャネルを割り当て続ける。処理５０を使用し、発生したメッセージの負荷に動的に反応することで、現在の利用パターンで得られる最も効率的な方法で、帯域が利用される。
【００２０】
例えば、いくつかのプロバイダが、現在、８００ＭＨｚアナログセルラーシステムから、８００ＭＨｚＧＳＭシステムへの移行による機能向上を共通して経験している。ＧＳＭの通話量は、アナログ通話量に急速に追いつく一方で、プロバイダは、あと数年間ＡＭＰＳをサポートすることが、適用法によって要求されており、かつ、プロバイダには、アナログ・システムを最適とした独自の要求を持つ顧客もいる。概して、低周波数はＡＭＰＳによって確保済みであり、残りは、ＧＳＭ通話量が増加した際にＧＳＭチャネルカードを付与することで、ＧＳＭへと移行される。時折のローミング通話、或いは、未だアナログ電話を使用しているわずかな加入者が時折使用する以外、ほとんどの時間においてＡＭＰＳチャネルは使用されていない。
【００２１】
処理５０を使用することで、ＡＭＰＳチャネルに静的に音声チャネルを割り当てることによる帯域の無駄な利用をせずに、ＡＭＰＳをサポートし続けることができる。
【００２２】
図４は、チャネル割り当て処理装置２６の一例を示す図である。装置２６は、チャネルを割り当てるプロセッサ７４と、揮発性メモリ７９と、不揮発性メモリ８１（例えば、ハードディスク）とを有する。不揮発性メモリ８１は、ＯＳ（Operating System）８３と、無線通信規格に関連した、割り当て済みチャネル及び未割り当てチャネルのデータ８４とを格納している。また、不揮発性メモリ８１は、揮発性メモリ７９から処理５０を行うための、プロセッサ７４に実行されるコンピュータ命令８２も有している。一実施形態において、コンピュータ命令は実行可能な命令信号を含む。
【００２３】
処理５０は、図４のハードウェア及びソフトウェアの利用を限定するものではない。即ち、処理５０は、全ての演算環境または処理環境、及びコンピュータプログラムを実行可能な全ての種類の装置に適用可能である。処理５０は、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれら２つの組み合わせで実装されても良い。処理５０は、プロセッサと、そのプロセッサによって読み出し可能な記憶媒体／製品（揮発性・不揮発性メモリ、及び／または記憶要素を含む）と、少なくとも１つの入力装置と、１または２以上の出力装置とを含む、プログラム可能なコンピュータ／装置で実行されるコンピュータプログラムで実行しても良い。プログラムコードは入力装置を用いて入力されたデータに適用することにより、、処理５０が行われて、かつ、出力情報を生成しても良い。
【００２４】
それぞれのプログラムは、高級言語であるプロシージャ言語、或いはオブジェクト指向プログラミング言語によって実行され、コンピュータシステムと通信を行っても良い。一方、このプログラムはアセンブラ言語またはマシン語で実行されても良い。この言語は、コンパイラ型言語またはインタープリタ型言語でも良い。それぞれのコンピュータプログラムは、コンピュータを構成しかつ動作させる、一般的または特殊な目的を持ったプログラム可能なコンピュータで読み出し可能な記憶媒体（製品）、または装置（例えば、CD-ROM、ハードディスク、磁気ディスケット）に格納され、その記憶媒体または装置がコンピュータによって読み出されて処理５０が行われても良い。また、処理５０は、コンピュータプログラムで構成された機械読み取り可能な記憶媒体として実行され、そのコンピュータプログラム内での実行、命令の際に、コンピュータは処理５０に従った処理を行っても良い。
【００２５】
本発明は、上述の特定の実施形態に限定されるものではない。本発明は、図３の特定の処理の順番に限定されるものではない。むしろ、図３のブロックは、上述の結果を実現するために、必要に応じて再び順序づけられても良い。上述のチャネル割り当て処理装置は、１つのソフトウェア定義された信号処理システムと連携するよう限定されるものではない。むしろ、チャネル割り当て処理装置は、全てのソフトウェア定義された処理システムに亘ってチャネル割り当てを操作する中央データベースと連携した、複数の、ソフトウェア定義された信号処理システムに、チャネルを割り当てることができる。新しい通信規格は、ソフトウェアアップグレードの時に追加できるので、上述のチャネル割り当て処理装置に組み入れることができる。
【００２６】
本発明の、更に他の実施形態において、ソフトウェア定義された信号処理システム２２は、チャネル割り当て処理装置２６を具備する。
【００２７】
本発明の、更に他の実施形態において、バックアップ制御部は使用されず、その代わりに制御部３０が、その処理を忠実に行う１組のサーバ、またはそれと同様のもののような制御部内に冗長性を持っている。
【００２８】
ここに記載されていない他の実施形態もまた、特許請求の範囲である。例えば、畳み込み符号を解読するための新しい装置と技術が記述されている。当業者は、本発明の思想を逸脱しない範囲で、ここで開示された特有の装置及び技術からの多く変更、利用、発展させても良いことは明らかである。従って、本発明は、単に特許請求の範囲の技術思想と範囲とに限定され、かつ、ここで開示されている装置及び技術が備え、或いは現に有する新しい特徴、及び、特徴の新しい組み合わせのそれぞれ、或いは全てを包含するものとして解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】無線通信システムのブロック図である。
【図２】ソフトウェア定義された信号処理システムのブロック図である。
【図３】チャネル割り当てのフローチャートである。
【図４】図３の処理が実装されるコンピュータシステムのブロック図である。
【図１】
2006506911.tif 000003
【図２】
2006506911.tif 000004
【図３】
2006506911.tif 000005
【図４】
2006506911.tif 000006
【国際調査報告】
2006506911.tif 000007