(57)【要約】本発明は、移動通信システムにおいてエンドトゥーエンドサービスの品質を設けるための方法および装置に関する。通信システムは少なくとも１つのネットワーク手段、例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）を基礎にした伝送のためにコアネットワーク（ＣＮ）および少なくとも１つの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）を含んでおり、そのさいリソースマップを含んでいるネットワークリソースマネージャ（ＮＲＭ）はＩＰネットワーク内でリソースを監視および／または制御する。
2004527934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線リソースマネージャを使用することによって無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）内の無線リソースを処理する工程を含んでいる、インターネットプロトコル（ＩＰ）に基づく伝送を使用する、少なくとも１つのネットワーク手段、例えば、少なくとも１つのＲＡＮに接続されたコアネットワーク（ＣＮ）を含んでいる移動通信システム内のエンドトゥーエンドのサービスの質（ＱｏＳ）を設ける方法であって、
さらに他の工程、すなわち、前記エンドトゥーエンドＱｏＳを設けるためにリソースマップを含んでいるネットワークリソースマネージャ（ＮＲＭ）を使用することによってＩＰネットワークリソースを制御する工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ＮＲＭが前記ＲＡＮおよび前記ＣＮ内で使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＮＲＭが前記ＲＡＮ内で使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＮＲＭが前記ＣＮ内で使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ＮＲＭと前記無線リソースマネージャとの間のリソース情報を通信する工程を含んでいることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記エンドトゥーエンドＱｏＳが実行され得るならば、前記ＮＲＭによってＩＰネットワークリソースを留保する工程を含んでいることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記ＮＲＭによってＩＰネットワーク内にリソースを予め割り当てる工程を含んでいることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
すなわち、前記ＮＲＭと少なくとも第２のネットワーク領域内に使用される第２のＮＲＭとの間のリソース情報を合図する工程を含んでいることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記ＩＰネットワークに関するルーチン情報を検索する、前記ＮＲＭを使用することによってトポロジ変化を監視する工程を含んでいることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
トポロジがＩＰネットワークリソースを再び割り当てることができるために監視されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
リソースマップを使用しかつリソースが通路に沿って利用し得ることをチェックすることによって通路感知呼び出し認知制御を実施する工程を含んでいることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記通路感知呼び出し認知制御がパラメータに基づいていることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記通路感知呼び出し認知制御が測定に基づいていることを特徴とする請求項１１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＲＭＮによって処理されたリソース要求におけるパラメータとして開始および停止時間を導入することによって時間に関してリソースを組み入れる工程を含んでいることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法を実施するためのソフトウエアコード部分を含んでおり、通信内でＩＰネットワーク、および／または無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）および／またはサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）および／またはゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）におけるサーバおよび／またはルータ内の処理手段に直接取り込みが可能なコンピュータプログラム製品。
【請求項１６】
請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法の実施を制御するための通信システム内でＩＰネットワーク、および／または無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）および／またはサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）および／またはゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）におけるサーバおよび／またはルータ内に処理手段を発生するための読み出し可能なプログラムを含んでいる、コンピュータで使用可能な媒体に記憶されるコンピュータプログラム製品。
【請求項１７】
インターネットプロトコル（ＩＰ）に基づく伝送を使用する、少なくとも１つのネットワーク手段、例えば、少なくとも１つの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）に接続されたコアネットワーク（ＣＮ）および前記ＲＡＮ内で無線リソースを制御するための手段を含んでいる無線リソースマネージャを含んでいる移動通信システム内のリソースマップを含んでいるネットワークリソースマネージャ（ＮＲＭ）であって、
さらに、エンドトゥーエンドのサービスの質（ＱｏＳ）を設けるために前記ＩＰネットワーク内のリソースを制御するための手段を含むことを特徴とするネットワークリソースマネージャ（ＮＲＭ）。
【請求項１８】
インターネットプロトコル（ＩＰ）に基づく伝送を使用する、少なくとも１つのネットワーク手段、例えば、少なくとも１つの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）に接続されたコアネットワーク（ＣＮ）および前記ＲＡＮ内で無線リソースを制御するための手段を含んでいる無線リソースマネージャを含んでいる移動通信システム内のリソースマップを含んでいるネットワークリソースマネージャ（ＮＲＭ）であって、
さらに、ネットワークオペレータへのフィードバックを設けるために前記ＩＰネットワーク内のリソースを監視するための手段を含むことを特徴とするネットワークリソースマネージャ（ＮＲＭ）。
【請求項１９】
前記ＲＡＮおよびＣＮ内で使用される手段を含んでいることを特徴とする請求項１７または１８に記載のＮＲＭ。
【請求項２０】
前記ＲＡＮ内の前記ＩＰネットワークリソースにおいて使用される手段を含んでいることを特徴とする請求項１７または１８に記載のＮＲＭ。
【請求項２１】
前記ＣＮ内で使用される手段を含んでいることを特徴とする請求項１７または１８に記載のＮＲＭ。
【請求項２２】
リソース情報を前記無線リソースマネージャと通信するための手段を含んでいることを特徴とする請求項１７から２０項のいずれか１項に記載のＮＲＭ。
【請求項２３】
前記エンドトゥーエンドＱｏＳを実行することができるならばＩＰネットワークリソースを留保するための手段を含んでいることを特徴とする請求項１７、または１９から２２のいずれか１項に記載のＮＲＭ。
【請求項２４】
前記通信システムの前記ＩＰネットワーク部分にリソースを予め割り当てるための手段を含んでいることを特徴とする請求項１７、または１９から２３のいずれか１項に記載のＮＲＭ。
【請求項２５】
少なくとも第２のＩＰネットワーク領域内で使用される少なくとも第２のＮＲＭと通信するための手段を含んでいることを特徴とする請求項１７から２４のいずれか１項に記載のＮＲＭ。
【請求項２６】
前記ＩＰネットワークに関するルーチン情報を検索することによってトポロジ変化を監視するための手段を含んでいることを特徴とする請求項１７から２５のいずれか１項に記載のＮＲＭ。
【請求項２７】
トポロジがＩＰネットワークリソースを再び割り当てることができるために監視されることを特徴とする請求項２６に記載のＮＲＭ。
【請求項２８】
リソースマップを使用しかつリソースが通路に沿って利用し得ることをチェックすることによって通路感知呼び出し認知制御を実施するための手段を含んでいることを特徴とする請求項１７から２７のいずれか１項に記載のＮＲＭ。
【請求項２９】
前記通路感知呼び出し認知制御がパラメータに基づいていることを特徴とする請求項２８に記載のＮＲＭ。
【請求項３０】
前記通路感知呼び出し認知制御が測定に基づいていることを特徴とする請求項２８に記載のＮＲＭ。
【請求項３１】
リソース要求におけるパラメータとして開始および停止時間を導入することによって時間に関してリソースを組み入れるための手段を含んでいることを特徴とする請求項１７から３０のいずれか１項に記載のＮＲＭ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムにおける方法および独立の請求項の前文による通信システムにおけるネットワークリソースマネージャに関する。
【０００２】
特に、本発明は、ネットワークリソースマネージャ（ＮＲＭ）およびインターネットプロトコル（ＩＰ）に基づく伝送を使用する、少なくとも１つのネットワーク手段、例えば、少なくとも１つの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）に接続されたコアネットワーク（ＣＮ）を含んでいる移動通信システムにおける改善された性能を提供するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
図１は従来技術による回路切り換え移動通信システム１００を示している。システム１００は少なくとも１つの移動切り換えセンタ（ＭＳＣ）およびＲＡＮ１０２を含むＣＮ１０４を含んでいる。ＲＡＮ１０２はＭＳＣに接続される少なくとも１つの制御ユニット１０６を含んでいる。制御ユニット１０６はＧＳＭシステムにおけるベースステーションコントローラ（ＢＳＣ）およびＵＭＴＳシステムにおける無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）である。各制御ユニットはさらに少なくとも１つのベースステーション（ＢＳ）に接続されかつ各ＢＳは少なくとも１つの移動端末（ＭＴ）と無線インターフェース１０８を介して通信するようにそれぞれなされている。ＭＳＣは、また、ゲートウェイＭＳＣ（図示せず）を介して公共の切り換え電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）に接続される。図１に示される回路切り換えシステムにおいて、音声およびデータセッションは合図することを介して、すなわち、移動端末（ＭＴ）がそのネットワークリソース要求をシステムに合図することを介して保証されたネットワークリソースである。リソースが利用可能であるならば、セッションに関するリソースを保証する専用の通信回路がネットワークを介して設定される。
【０００４】
現行のネットワークの傾向は、配線および配線なしのユニットに「全面的にＩＰ（インターフェースプロトコル）」を設けることにある。その目的は基本的施設を簡単化し、広範囲の用途を支持し、そして通信サービスに関する外来のユーザの要求を支持することにある。この傾向は、ＧＳＭ（移動通信に関するグローバルシステム）、ＧＰＲＳ（全体的なパケット無線サービス）、およびＵＭＴＳ（ユニバーサル移動通信システム）のごときワイヤレスシステムに適用可能である。
【０００５】
すべてのＩＰワイヤレスシステムに向かう１つの段階は、伝統的な回路切り換え技術をパケット切り換えＩＰ技術によって置き換えることである。そのようにすることによって、システムに組み込まれるネットワークリソース管理機構の幾つかはもはや利用できずかつ交換されることが必要である。ＭＳＣ、コントローラおよびＢＳのごときアーキテクチャ構成要素がさらに存在するが、ＩＰルータはＩＰを基礎にした電装を設けるために回路切り換えネットワーク要素に置き換えた。すなわち、ＩＰルータはネットワーク内に、例えばＣＮ内にかつＣＮとＲＡＮの間にそしてＲＡＮ内のＢＳとＢＳＣの間に導入される。ワイヤレス部分において、無線インターフェース（ＢＳとＭＴとの間）を介してのパケット伝送は、例えば無線リソースを管理しかつ信頼し得るリンクを設けるＲＬＣ，ＭＡＣおよびＲＲＣのごとき他のプロトコルによって制御される。
【０００６】
かかるシステムにおいて、トラフィック回路は論理構成要素間のＩＰトンネルを設定することによって模倣され得る。ＩＰトンネルは回路切り換えシステム中の回路によって設けられるベアラ（運搬人）サービスと同等のベアラサービスを設けねばならない。
【０００７】
この集合状態における大きな挑戦は、例えば、各サービスに関して、適切な遅延、ジッタおよびパケット損失保証を設けている、異なるサービスの質（ＱｏＳ）要求を有する多数のサービスを支持することに存する。適切なＱｏＳを設けるために、種々の型のリソース（例えば、無線リソース、ネットワークリソースおよびパワーリソース）がシステム中で管理されねばならない。これらのシステムの、例えば、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）およびコアネットワーク（ＣＮ）中の、アーキテクチャ構成要素を管理するリソースは異なる標準において定義される。
【０００８】
前の部分で述べたように、傾向は将来の通信システムがすべてＩＰ多重サービスシステムであるということである。図２は、パケット切り換えワイヤレスシステム２００、例えば、第３世代（３Ｇ）ＵＭＴＳシステムの例を示している。システムはＩＰルータＲを含みかつノードを支持するＩＰを基礎にした伝送を備えたＣＮ；例えば、移動機能を実行するサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）、および、他のシステム、例えばインターネットまたはＰＳＴＮとの相互運用を実行するゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）を含んでいる。システムは、さらに、制御ユニット２０４、ベースステーションＢＳおよびＩＰルータＲを含むＲＡＮを含んでいる。システム２００において、ＳＧＳＮ，ＧＧＳＮ、制御ユニット２０４、例えばＲＮＣおよびＢＳ（他のネットワーク要素）がＩＰルータＲによって相互に接続されている。このシステムはかくしてＩＰパケット切り換えサービスを供給するのに最適化され、かつそのシステムアーキテクチャは回路切り換えアーキテクチャとは異なる。ＲＡＮおよびＣＮの両方は、論理機能（例えば、無線リソース管理（ＲＲＭ））が、例えば、ＲＮＣにおいてかつＳＧＳＮにおいて分布されるならば、ＩＰネットワークである。
【０００９】
３Ｇワイヤレスシステムは種々の搬送ＱｏＳ要求を有する多重サービス（例えば、音声会話、データ転送、ストリーミング（配信）媒体等）を支持する必要がある。セッションは、しばしばシステムのＲＡＮおよびＣＮを超えてかつ他の対等の通信システム（例えば、ＰＳＴＮ）に広がる。
【００１０】
さらに、３Ｇにおけるサービスは、通常、システムを通してサービスを搬送するために種々のＱｏＳ特性を有するいわゆるベアラサービスを利用する。ＵＭＴＳはＵＭＴＳベアラサービスに関して例えば、４つのＱｏＳ等級（会話の、配信の、相互作用の、背景の）を定義する。ベアラサービスは、また、システム領域間で層状にされかつ仕切られ得る。図３は例としてＵＭＴＳベアラサービスを示している。それは２つの構成要素、無線アクセスベアラ（ＲＡＢ）サービスおよびＣＮベアラサービスに基礎を置いている。ベアラサービスはＭＴとＣＮとの間に、そして（ＲＡＢ）はＭＴからＣＮ（および他の方法のまわり）およびＣＮベアラサービスはＣＮ内の範囲にある。
【００１１】
留意されるべきことは、ベアラサービスは搬送を設けるためにＩＰを基礎にしたネットワークを使用するということである。適切なベアラサービスを設けるために、ＩＰネットワーク内のネットワークリソースはトラフィックフロー間で識別しなければならず、かつリソースが必要とされるとき利用可能であるように管理されねばならない。これらの要求は適切なエンドトゥーエンドＱｏＳを設けるためにシステムのすべての部分において合致されねばならない。各システム領域内のベアラサービスを実行するために種々のシステム領域におけるＱｏＳ管理機能の必要がある。ＵＭＴＳシステムは、それらのそれぞれのベアラサービスを確立し、変更しかつ維持する、多数のベアラサービスマネージャ、例えば、ＲＡＢサービスマネージャ、およびＣＮサービスマネージャに依存する。ベアラサービスマネージャはそれらがベアラサービスを管理するそのシステム領域に依存している種々のノード（例えば、ＲＮＣ，ＳＧＳＮ，ＧＧＳＮ）に置かれる。無線リソースはかくして無線リソースを処理する１またはそれ以上のベアラサービスマネージャ（例えば、ＲＡＢサービスマネージャ）によって管理される、すなわち、無線リソースマネージャはＲＡＢサービスマネージャの１部分であってもよい。
【００１２】
上記の段落において、ＵＭＴＳシステムはＩＰを基礎にしたワイヤレスシステムにおけるネットワークリソース管理機能の必要を説明するための参照として使用される。その説明は、しかしながら、他の流れに基づいたワイヤレスシステムに同様に適用可能でありかつ標準、例えばｃｄｍａ２０００，ＧＳＭ／ＧＰＲＳを導き出しならびにＵＭＴＳ標準の解放を導き出している。他のシステムおよび解放は他のシステム領域に仕切られ、搬送サービスを説明するために他の技術を使用しかつ他の方法における搬送を特徴付けることもできるが、それらはさらに種々のサービスの搬送のためにＩＰネットワークを使用する。これは、システムが幾つかのＱｏＳ特性を有する搬送サービスを設けることができるためのネットワークリソース管理機能を必要とすることを暗示している。
【００１３】
上述のごとく、本発明はＩＰを基礎にした伝送を使用するシステムに関する。ＩＰネットワークがどのように作動手段かつそれらがどのように設計されるかについての性質に関するＩＰを基礎にしたシステムに共通である幾つかの特性がある。これらの特性は以下で議論される。
【００１４】
ＩＰプロトコルは異なるトラフィックフローがネットワークリソースを等しく分割するネットワークに使用されるように設計される。これは、受信されたＱｏＳがネットワーク内の現行の取り込みに依存することを意味している。特別なトラフィックに関してＱｏＳ保証を設けるために、ＱｏＳ機構が必要とされる。この目的に適用される機構および方法は以下で説明される。
【００１５】
このシステムにおけるトラフィックはＯＳＰＦ（オープン・ショーテスト・パス・ファースト）およびＢＧＰ（ボーダー・ゲートウェイ・プロトコル）のごとき分布されたかつ動的なイントラおよびインター領域のルーチングプロトコルによって設定されたルートにより通常進められる。これらのルーチングプロトコルはネットワーク機能不全を自動的に検知しかつ機能不全を回避するために新たなルートを設定する。
【００１６】
ＩＰを基礎にしたシステムにおけるネットワークトポロジは回路切り換えシステムにおけるネットワークトポロジより少ない階層化である。ＩＰサービスに最適化される３Ｇシステムにおいて、トポロジは、図２から理解され得るように、分布される。
【００１７】
ＩＰを基礎にしたネットワークのパケット切り換え性質はＩＰを基礎にしたネットワークを非常に良好にトラフィック集合体に適させる。これは、リンク展開が非常に高価であるＲＡＮにとくに使用される。冗長リンクはネットワークの信頼性が重要であるかまたはホットスポットサイト間にリソースを追加し得る場合に使用される。冗長リンク２０６は図２に見られ得る。
【００１８】
代表的には、搬送のためにＩＰネットワークを使用するＲＡＮおよびＣＮにおけるベアラサービスにＱｏＳ保証を設け；識別されたサービス（ＤｉｆｆＳｅｒｖ）のごときＱｏＳを使用するかまたはネットワークを過大に特徴付けするような２つの公知の方法がある。
【００１９】
（ＤｉｆｆＳｅｒｖ）アーキテクチャはサービス間のネットワークリソースの識別を可能にするためのネットワーク内にトラフィックの等級を設定するための機構を設けるのに適用され得る１つのＱｏＳフレームワークである。設定されたシステムにおいて、種々のトラフィックの等級は各等級が十分なリソースを有することを保証するように特徴付けられる。特徴付けはサービス特性および仮定される使用統計データに基づいている。
【００２０】
１または幾つかのサービスを提供するシステムに関して、ネットワークの過大特徴付けは十分なリソースを保証するために通常使用される。サービス監視は、しばしばネットワークリソースが不足している場合を発見するために、かつネットワークの再特徴付けを引き起こすために、過大特徴付けを補充する。説明されたＤｉｆｆＳｅｒｖ可能および「単一サービス」ネットワークの場合の両方に関して、特徴付けおよび再特徴付けは手動でなされかつ実際のリソース使用のリアルタイム制御はない。
【００２１】
特徴付けに基礎を置いた解決は特徴付け仮定が保持するかぎり作動する。しかしながら、仮定が敗れた場合、例えば、使用行動が変化するかまたはネットワークリンクが失敗した場合、幾つかのネットワークリンクが過剰利用され、いくつかの能動セッションに関して低下させられた品質を生じる。図４は多数のＢＳおよび多数のＭＴにＩＰルータを介して接続されたＲＮＣを含んでいるＲＡＮを描いている。図４Ａは通常の動作を示す一方、図４Ｂは他のリンク４０４に不十分なリソースを結果として生じるリンク機能不全４０２の間中のシナリオを示している。小さな特徴付け間違いが処理され得るように過剰特徴付けリソースによってこの状況を阻止することができる。これは、他方で、時間についてほとんど利用しきれないようなネットワークを生じる。特徴付け方法による課題は、特徴付けの時間においてあらゆる将来の事柄を予見しかつさらにかなりのネットワーク利用を達成することができないということである。リソースがネットワーク中の各リンクにいかに使用されるかについて経過を追い、かつＱｏＳ要求を実行するように残されたリソースがないリンクにわたって、新たなベアラサービスの設定を拒絶し得る機構の必要がある。同一の理由付けはネットワークリソースがトラフィックの取り込みおよび特性についての仮定に基づく種々のサービス等級に予見されるＤｉｆｆｓｅｒｖの場合に保持する。各トラフィック等級においてリソースを管理および制御する機構が必要である。
【００２２】
上述された課題は、ワイヤレスシステム内の移動端末（ＭＴ）が動きかつベースステーション間の明け渡しを生じるときシナリオに拡張され得る。端末が動くと、ネットワークの異なる部分におけるリソースの必要が変化する。端末がどのように動き、かつそれによってネットワークリソースが必要とされる場合を、予測することができない。リソースを制御しかつ設定するシステムにおける実体がないならば、ネットワークリンクは明け渡しで過剰利用され得る。
【００２３】
図５はＩＰルータＲおよびＭＴを介して多数のＢＳに接続されるＲＮＣを含んでいるＲＡＮを示している。“ｏｋ”は、接続が十分なリソースを有することを意味しかつ“ｎｏｋ”は接続が不十分なリソースを有することを意味している。“１”は第１のシナリオを意味しかつ“２”は続いて起こる第２のシナリオを意味している。図５はリソースがシステム内で利用可能であるとしてもセッションが開始するのを否定されるとき発生する他の問題を示している。端末がセッションを開始しようとするときの状況を考慮する。セッションは、図５ａにおけるようなネットワークリソースの不足、図５ｂにおけるような無線リソースの不足、または図５ｃにおけるような無線およびネットワークリソースの両方の不足により否定されることができる。幾つかの場合において、端末がその接続点を現在サービスしているベースステーションから他の本発明の他のベースステーションへ変化したならば、セッションを受容することができる。
【００２４】
これらの問題は、ＩＰネットワークにおけるリソース使用／割り当ておよびネットワークトポロジの全ての知識を有するリソース管理機構が必要であることを暗示している。
【００２５】
ワイヤレスシステムによって供給されるベアラサービスに関する追加の要求はエンドトゥーエンドＱｏＳがネットワークのすべての部分を通して設けられ得るということである。できないならば、考え得るすべてのＱｏＳ要求に合致するようにシステム内のすべてのネットワーク部分を特徴付けることは難しく、一方ほとんど時間について使用しきれないようなネットワークを発生しない。特徴付けによってエンドトゥーエンドＱｏＳを設けるような困難はネットワークおよびシステムが増大するにつれて増大する。
【００２６】
ヨーロッパ特許第１０５９７９２号において、ワイヤレスＩＰシステムにおける無線リンク用の無線リソース管理が示され、かつそれはＩＰＱｏＳパラメータまたは要求を無線リソース要求にマッピングする方法およびシステムを説明している。それは、また、マッピングを適用しかつ無線リソースを管理するための手順を検討している。
【００２７】
ヨーロッパ特許第１０５９７９２号はワイヤレスシステムのＩＰネットワーク用のリソース管理の問題を検討していない。
【発明の開示】
【００２８】
したがって、本発明の目的は、ワイヤレスおよびＩＰ伝送を基礎にした通信ネットワークを通して感知サービスに関する適切なエンドトゥーエンドＱｏＳを設けるための自動ネットワークリソース管理を達成することにある。
【００２９】
本発明の他の目的は、ルータにおける測定を必要とすることなくネットワークリソースがベアラサービス／それぞれリンク基礎についてかつ時間に関しての呼び出しによってどのように使用されるかについての有効な監視を可能にすることにある。
【００３０】
上述した目的は、特許請求の範囲の請求項１の特徴を有する方法および請求項１７および１８の特徴を有するネットワークリソースマネージャによる、独立の請求項による本発明によって達成される。
【００３１】
好適な実施の形態は従属の請求項に記載されている。
【００３２】
したがって、上述した目的は、少なくとも１つのネットワークリソースマネージャ（ＮＲＭ）をセルラー通信システムに、例えば、ＲＡＮおよび／またはネットワーク手段、例えば本発明によるＣＮ内に導入することによって達成される。ＮＲＭはセルラー通信システムうちのＩＰを基礎にした伝送によりネットワーク内のリソースを監視および／または管理および／または保留し、そしてＲＡＢサービスマネージャのごとき、ベアラサービスマネージャはセルラー通信ネットワークのワイヤレス部分における無線リソースを管理する。無線リソース管理機能／実体が内部でワイヤレス部分内のリソースをどのように管理するかは、しかしながら、この発明の範囲を逸脱している。それゆえ、セルラー通信システムを通してエンドトゥーエンドＱｏＳを得ることができる。
【００３３】
本発明による利点は、本発明がＩＰを基礎にしたワイヤレスシステムにおいて信頼し得るエンドトゥーエンドＱｏＳを設けることに関連付けられる問題を解決することである。それはシステムの利用を改善しかつＱｏＳを保証する。
【００３４】
本発明による他の利点は、リソースがＲＡＮを通るベアラ通路に沿って合図することなしにＲＡＮを通してパーコール基礎に委ねられ得るということである。パーコール基礎についての認可制御は、リソースが統合された本線（トランク）に関して保留される場合に生じる、リソースの分裂を回避する。リソースの分裂はＲＡＮ内の合計の利用を減少する。
【００３５】
本発明によるさらに他の利点は、統合された本線がＲＡＮ内に設けられ得るということである。本線を設けるための合図された解決に比較して、ＮＲＭによる独特の利点は、本線リソースが変化を再び発生するのに提供するような時間（例えば、１日の時間、曜日）に依存して予め割り当てられ得るということである。
【００３６】
本発明によるさらに他の利点は、多重サービス（例えば、ビデオ、ＶＰＮ（バーチャルプライベートネットワーク））が最大の利用により支持されるということである。異なる種類のサービス間の優先の処置はパーセッションレベルにおいて強調され得る。
【００３７】
本発明による監視による利点は、ネットワークオペレータの計画および予見過程へフィードバックを設けるということである。
【００３８】
本発明による監視によるさらに他の利点は、ベアラサービスがネットワークリソースをパーリンクについて、かつ時間基礎に関して、どのように使用するかの監視を可能にするということである。この特徴は能動ネットワークリソースマネージャおよび／または受動監視構成要素の両方のように本発明の使用を許容する。
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の好適な実施の形態は、特に図６および図７を参照して次に説明される。本発明によれば、ネットワークリソースマネージャ（ＮＲＭ）は以下の機能性、すなわち、
・  ネットワークトポロジおよびネットワーク特性の動的認識、
・  基礎にされたパラメータおよび／または測定である、通路感知呼び出し認可制御、
・  時間に関するリソースのスケジューリング、
・  即座のおよび将来の使用に関するリソース要求を処理するための能力、
・  リソースマネージャ実体間のリソース合図、
・  ＲＡＮ内の無線リソースを管理する無線リソース管理機能／実体との記載されたＮＲＭ実体の結合
を備えている。
【００３９】
ＮＲＭはソフトウエアまたはハードウエアにおいて実行されることができかつそれは独立型のノード（局）として実行し得るかまたは無線リソース（ＲＲ）管理機能性（例えば、ＲＮＣ）のごとき他の機能性と同一のノードで実行することができる。図６において、ＮＲＭ６０１は無線リソース管理に責任があるベアラサービスマネージャ６０７に結合６０９される。他のＮＲＭ６０３はネットワーク手段、例えばＣＮ内に置かれかつネットワーク手段、例えばＣＮ内のネットワークリソースに責任があり、そしてさらに他のＮＲＭ６０５はインターネット内に配置される。ネットワーク手段はＣＮおよび対応する機能性を有する、将来のネットワーク、例えば、インターネットを含んでいる。１以上のＮＲＭはもちろん各それぞれのノードに配置されることができる。さらに、各ＮＲＭ６０３は、また、他のＮＲＭ６０５との間のリソース合図６１１を実施するようになされてもよい。ＮＲＭは、また、その記載された機能を実施するために他の機能性（例えば、ＲＲ）に一体にされることができる。ＮＲＭは、かくして、多重モード（例えば、ＲＡＮ，ＣＮおよびインターネット）で実行するように分布されおよび／またはネットワークを介して幾何学的に分布されることができる。
【００４０】
ＮＲＭはその動的トポロジ認識を、ＩＰネットワークに関するルーチング情報、すなわち、ＩＰネットワークのトポロジを検索することによって獲得する。ＩＰネットワークがリンク状態ルーチングプロトコルを使用してルーチングされる場合において、ＮＲＭはルーチングに関与しかつルータとして作用する、すなわち、ＮＲＭは、ＩＰネットワークのルーチング情報を検索するために、その固有のあらゆるルートを目立たせることなく、他のルータにより凝視する（すなわち、情報を交換する）。リンク状態ルーチングプロトコルが組み込まれる基本原理は、すべてのルータが完全なトポロジマップを有することを保証する。ルーチングプロトコルに関与しているとき、ＮＲＭはルーチング領域において他のルータと同じ位早いルーチング情報を受信し、かつそれゆえ、瞬時にトポロジの変化を検出することができる。
【００４１】
ＩＰネットワークが距離ベクトルプロトコルまたは静的ルーチングを使用してルーチングされる場合に、凝視する方法は使用されることができない。この場合には、ルーチング情報はトレースルートのごとき測定および／または簡単なネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ）自動発見の使用によって検索される。ＳＮＭＰは複雑なネットワークを管理するための１組のプロトコルである。また、ネットワークトポロジによりＮＲＭを静的に形作ることができる。ＮＲＭがルーチング情報を検索したとき、それは、ルータおよびそれらのインターフェースについての情報（例えば、インターフェースの型および速度）を集めるために、ＳＮＭＰのごとき、ネットワーク管理プロトコルを使用する。情報は得られたルーチングトポロジ情報を補充しかつルーチングトポロジの正確な図を有することを保証するためにＮＲＭによって使用される。
【００４２】
ＮＲＭはルーチング情報とリソース情報を結合し、それはリソースマップを作るために呼び出し設定要求（呼び出し設定要求は以下でさらに説明される）から受信する。リソースマップはパーリンク基礎で時間に関して利用可能なかつ留保されるリソースについての情報（例えば、帯域幅）を含んでいる。ＮＲＭは実体／機能から呼び出し設定要求に関して、利用し得るリソースがあるかないかを判断するために（すなわち、それが呼び出し認可制御を実施する）リソースマップを使用する。
【００４３】
呼び出し認可制御は通路感知であり、すなわち、ＮＲＭは、リソースがリソース要求によって関連付けられるトラフィックによって使用される通路に沿って利用し得ることをチェックする。呼び出し認可制御は以前に作られかつ存在するリソース要求（例えば、パラメータを基礎にした呼び出し認可制御）に設けられたリソース情報に基礎を置くことができるかまたはそれは現行のネットワーク取り込み測定、履歴取り込みデータおよび将来の取り込み予測（例えば、測定を基礎にした呼び出し認可制御）に基礎が置かれている。測定はＮＲＭによってネットワークから集められるか、またはＮＲＭにネットワーク要素（ルータ、スイッチ等）によって設けられることができる。呼び出し認可制御は、また、パラメータおよび測定の組み合わせに基礎を置くことができる。
【００４４】
リソース要求におけるパラメータとして開始および停止時間を導入することによって、リソースは時間に関してスケジューリングされることができる。これは、即座のおよび将来の使用の両方に関してＮＲＭにリソース要求を処理させる。呼び出し設定要求はネットワークリソースを保留したい実体／機能からＮＲＭになされる要求に言及している。要求している実体／機能はベアラサービスに適切なサービスを設けるためのネットワークリソースを使用するかもしれない。リソース要求はリソースが必要とされかつ必要とされる要求された量のリソース間の少なくともエンドポイントについての情報を含んでいる。ＮＲＭと要求している実体／機能との間の相互作用は、多数の方法において、例えば、ＮＲＭがシステム内でどのように実行しているかに依存して、通信プロトコル、インタープロセス通信、一体にされたソフトウエアモジュール間の機能的呼び出し等を介して実行され得る。
【００４５】
ＩＰを基礎にしたワイヤレスシステムにおけるリソース要求している実体／機能は通常ベアラサービスマネージャまたはＩＰネットワークにわたって広がっているベアラサービスを制御する責任がある同等の実体／機能である。ベアラサービスマネージャはＲＡＮ，ＣＮまたは両方内でベアラサービスに関してネットワークリソースを要求することができる。
【００４６】
ＮＲＭは、ネットワーク領域において、ネットワークの制限された部分においてネットワークリソースを制御する。これらの領域は小さく（例えば、幾つかのルータ）または非常に大きく（例えば、数万のルータ）することができる。代表的には、ＮＲＭは、ルーチング領域、すなわち、１つの内部領域ルーチングプロトコルによってルーチングされたネットワークの領域を制御する。多数のＮＲＭが必要とされる大きなシステム／ネットワークにおけるネットワークリソース管理を設けるために、ＮＲＭは、すなわち、互いに信号リソース要求に相互に作用することができる。他のＮＲＭへのリソース要求を行なうＮＲＭはこれを非ＮＲＭがＮＲＭに要求を行なうのと同一の方法を行なう。しかしながら、幾つかのシナリオにおいて、ＮＲＭは、例えば、内部領域通信の必要がないとき、互いに合図し得るように要求されずそして１つの領域が１つのＮＲＭによって制御される。ＮＲＭは、さらに、１９９８、ルーレオー、ルーレオー技術大学、コンピュータサイエンスおよび電気技術部、コンピュータ通信科、博士論文、「シェーレン・オーのインターネットにおけるサービスエージェントの品質」に、および２００１年９月４日に提出されたスウェーデン特許出願第０１０２９２９−７号に記載されている。
【００４７】
ＮＲＭによって制御される領域は、システム領域、例えば、ＲＡＮまたはＣＮに整合してもまたはしなくてもよい。したがって、１または幾つかのＮＲＭは１つのＲＡＮを制御することができかつ１または幾つかのＮＲＭは１つのＣＮを制御することができるかまたはＮＲＭは、例えば、ＲＡＮの１部分およびネットワーク中のＣＮの１部分を制御することができる。また、ＮＲＭ以外の機構がネットワークリソースを制御するのに使用されるシステム領域が存在してもよい。これは、１つのＮＲＭへリソース要求を合図する１または多数の実体／機能がまたは多数のＮＲＭに対して要求を合図する１つの実体／機能が存在することを意味している。
【００４８】
本発明の上述した好適な実施の形態は以下に例示される。すなわち、
１．公共切り換え電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）中の電話への呼び出しを開始する事象、例えば、ＭＴは、ワイヤレスシステム内のベアラサービスを設定するために１または多数のベアラサービスマネージャ機能／実体へ要求を引き起こす。ベアラサービスマネージャはそれが制御するシステム領域（例えば、ＲＡＮ部分、ＣＮ部分）に依存して種々のノード（例えば、ＲＮＣ，ＳＧＳＮ，ＧＧＳＮ等）に配置されることができる。無線リソース、無線リソースマネージャを制御するベアラサービスマネージャはＲＮＣ内に配置されてもよい。
２．ベアラサービスマネージャはそのシステム領域内に十分なネットワークリソースがあることを保証するようにＮＲＭへリソース要求を送る。
３．ＮＲＭは、リソースが、それが制御する、ネットワーク領域内で利用し得るならば評価する。ベアラサービスが他のＮＲＭによって制御される領域にわたって広がっているならば、第１のＮＲＭはネットワークリソースがそれらの領域内で利用可能である場合を見出すためにこれと通信する。ネットワークリソースが利用可能であるならばリソースはベアラサービスに割り当てられ得る。
４．ＮＲＭはベアラサービスマネージャへのリソース要求の結果に依存する。
５．無線リソースマネージャ、例えば、ＲＡＢサービスマネージャの１部分は、そのシステム領域に利用可能な無線リソースがあることを確実にした。
６．十分な無線およびネットワークリソースが利用可能であるならばリソースはＭＴからＰＳＴＮへ留保される。
【００４９】
これらの工程を他の順序において実施し、または幾つかの工程を付加しまたは削除しかつさらに幾つかの結果を得ることができることは当該技術に熟練した者には明らかである。
【００５０】
要するに、サービスがほぼ開始しかつリソースが要求されるとき、ＮＲＭはそれゆえリソース要求を受容するのに利用し得るリソースがあるならば計算するようにそれが制御するネットワーク領域の各リンクでネットワークトポロジおよびリソース使用のその知見を使用する。そのようにそのリソースに通信しているＲＮＣまたはＳＧＳＮ、または同等物内に例えば配置されるベアラサービスマネージャ実体／機能は、ネットワークリソースがあらゆるリンク上で過剰使用されずかつベアラサービスに関して適切なＱｏＳをそれゆえ設けることができることを保証するＮＲＭに必要とする。種々のネットワーク領域におけるＮＲＭは、要求されるならば、また、多数のＮＲＭで制御されたネットワーク領域にわたって広がっているサービスを管理するためにリソース要求を受信している。要求の受容が少なくとも１つのリンクで過剰使用されるならば、要求は否定される。リソースはそれによっていずれのネットワークリンクでもけっして過剰使用されない。
【００５１】
ＮＲＭは、ネットワークトポロジを監視しかつ瞬時に（すなわち、ルーチングプロトコルがリンク機能不全に適合すると同様に早く、またはプローブがリンク機能不全を発見できる速さで）、例えば、リンク機能不全による、トポロジ変化を発見する。これが発生するならば、ＮＲＭは能動セッションを支持するのに必要とされるリソースを計算するための知見を有している。新たなトポロジにおいてすべての能動セッションを支持することができないならば、ＮＲＭは、リソースの過剰使用を阻止するために予め空にされねばならないそのセッションをシステムに通知することができる。パス感知認可制御およびネットワーク認識の結果として、過剰特徴付けはリンク機能不全または特徴付け間違いの作用を阻止するのに必要とされない。
【００５２】
ＮＲＭは、一方の無線ベースステーションから他方への引渡しにおいてリソースの過剰使用を阻止するために、ネットワークリソースを予め割り当てるようなその能力を使用する。これは、最大の利用可能なリソースより低い新たな呼び出しを許容するためのしきい値を設定することによって得られる。本質的にベアラサービスのリソースは引渡しの場合に利用可能になっているＩＰネットワークに予め割り当てられる。引渡しは高い取り込みで新たな呼び出しに優先されることを保証する。引渡しのために離れて設定されるリソースの量は、引渡しでの呼び出しを減少する危険と新たな呼び出しを拒絶する危険との間のトレードオフを定義する。引渡しの管理は通常のＮＲＭ呼び出し認可が処理されるのと同じであり；ＮＲＭ内のトポロジ認識は引渡しで使用されるそのリンクの発見を可能にし、パス感知認可制御は潜在のリンクに関して利用可能であるリソースがあるならば決定することができる。最終的な形にする引渡しの前のリソースの割り当てはリソースの利用可能性を保証するのに使用されることができる。潜在のリンクおよび予め割り当てているネットワークリソースを選択するのに使用するための正確なアルゴリズムは本発明の範囲内ではない。留意されるべきことは、ＮＲＭの特徴がＩＰネットワークに関連して引渡しの問題を解決することができるということである。
【００５３】
無線リソースおよびネットワークリソース（例えば、ＲＡＢマネージャおよびＮＲＭ）を管理するベアラサービス実体が緊密に結合されるならば、以下で説明されるように、それらは、無線およびＩＰネットワークリソースがどのように使用されるかについての、およびリソースがシステム内で利用可能である、完全な情報を有している。これは、無線およびＩＰネットワークリソースの接合最適化を行いかつリソースが他の方法では否定されるセッションに利用可能である引渡しに向けるのを可能にする。
【００５４】
図７は無線およびネットワークリソースの両方を設けることができる無線ベースステーション（ＢＳ）を見出すための相互作用の例を説明する。（ＲＡＢマネージャはこの例において使用されるが、もちろん、無線リソースを処理するネットワーク内の他のマネージャ実体／機能であることも可能である。）
７０１．ＲＡＢマネージャへの要求。
【００５５】
７０２．ＲＡＢマネージャが優先順位において考え得るＢＳのリストをコンパイルする。
【００５６】
７０３．通路に関して、リストの頂部（最高の優先による）に関するＢＳへのベアラリソース（すなわち、無線リソース）の要求が、ＮＲＭに伝送される。ＮＲＭはリソース要求を実行するかどうかを調査する。
【００５７】
７０４．はい；答えがはいであるならば、利用可能なリソースが最高の優先によりＢＳに割り当てられる。
【００５８】
いいえ；答えがいいえであるならば、最高の優先によるＢＳがリストから除去される。リストが次いで空ならば、リソースは利用できずかつサービスは維持または開始され得ない。リスト中に残っているＢＳがあるならば、ステップ３に戻る。
【００５９】
この論理機能は、ネットワーク内で無線リソース状況の知見を有するＲＮＣまたは同等物に例えば配置された無線アクセスベアラ（ＲＡＢ）マネージャ実体／機能内で実行されることができる。相互作用／結合は多数の方法、例えば、通信プロトコル、インタープロセス通信、一体にされたソフトウエアモジュール間の機能的な呼び出し等に実行され得る。
【００６０】
本方法は、この方法のステップを実施するためのソフトウエアコード手段を含んでいるコンピュータプログラム製品によって実行されてもよい。コンピュータプログラム製品は、ＩＰネットワークにおいてサーバおよび／またはルータ、および／または通信システム内で無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）および／またはサービングＧＰＲＳ支持ノード（ＳＧＳＮ）、および／またはゲートウェイＧＰＲＳ支持ノード（ＧＧＳＮ）において処理手段上で実行される。コンピュータプログラムは直接またはフロッピーディスク、ＣＤ、インターネット等のごときコンピュータで使用可能な媒体から取り込みされる。しかしながら、本方法は、また、ハードウエアによって実行されてもよい。
【００６１】
したがって、エンドトゥーエンドＱｏＳは本発明によるワイヤレス通信システムにおいて、ＮＲＭ制御を、ＩＰネットワークの部分、例えば、ＲＡＮ内の第１のＮＲＭ制御リソース、およびＣＮ内の第２のＮＲＭ制御リソースに分離させることによって得られる。幾つかのＮＲＭがＲＡＮまたはＣＮ内でＩＰネットワークリソースを制御することができるか、または単一のＮＲＭがＲＡＮまたはＣＮ内でＩＰネットワークリソースを制御することができる。ＮＲＭおよびワイヤレス部分内で無線リソースを制御するベアラサービスマネージャはそれゆえエンドトゥーエンドＱｏＳを得るためにシステムを介して互いの間のそれらのリソースの要求を通信する。
【００６２】
本発明は上述した好適な実施の形態に制限されない。種々の代替物、変更および同等物が使用され得る。それゆえ、上記実施の形態は、添付の特許請求の範囲によって定義される、本発明の範囲を制限するものとして取られるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】回路切り換えワイヤレスシステムを示す図である。
【図２】ＩＰを基礎にしたパケット切り換えワイヤレスシステムを示す図である。
【図３】ＵＭＴＳにおけるベアラサービスを示す図である。
【図４】能動セッションに関して現象された品質を生じるＲＡＮにおけるリンク機能不全を示す図である。
【図５】インテリジェント引き渡しシナリオを示す図である。
【図６】本発明による、ワイヤレスシステムにおけるネットワークリソースマネージャ（ＮＲＭ）を示す図である。
【図７】本発明による、十分なネットワークおよび無線リソースを有するＢＳを見出すための方法のフローチャートである。
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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