(57)【要約】  重要度は、ビデオソースでビデオパケットに関連付けられおよび／またはビデオフローに対応するパケット損失の履歴を使用して決定される。ビデオパケットは、クラスに関連付けられ、さらに、例えば重要度に基づいて、サブクラス内に関連付けられる。ビデオパケットを重要度に関連付けることは、ビデオストリームに関連付けられたビデオパケットを受信することと、重要度をビデオパケットに割当てることと、アクセスカテゴリーおよび重要度に従ったビデオパケットを送信することとを含む。ビデオパケットは、アクセスカテゴリーによって特徴付けられる。重要度は、ビデオパケットのアクセスカテゴリー内のビデオパケットの送信優先度および／またはビデオパケットの再送信限界に関連付けられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオストリームに関連付けられたビデオパケットを、アプリケーションレイヤから受信するステップと、
重要度をビデオパケットに割当てるステップであって、該重要度は前記ビデオパケットの送信優先度に関連付けられ、該重要度は前記ビデオパケットの再送信限界に関連付けられた、該割当てるステップと、および
前記再送信限界に従って前記ビデオパケットを送信するステップと
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
ネットワークイベントの少なくとも一部に基づいて、前記再送信限界を割当てるステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
パケット損失イベントの少なくとも一部に基づいて、前記再送信限界を割当てるステップをさらに備えたことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
密集度の少なくとも一部に基づいて、前記再送信限界を割当てるステップをさらに備えたことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記ビデオパケットが瞬時デコーダリフレッシュ（ＩＤＲ）フレームである場合、高重要度を前記ビデオパケットに割当てるステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記ビデオパケットが、瞬時デコーダリフレッシュ（ＩＤＲ）フレームに続いておよび該ＩＤＲフレーム後のパケット損失前である場合、高優先度を前記ビデオパケットに割当てるステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
互換性制約が満たされている間中、ＩＤＲフレームに続くある時間間隔内で前記ビデオパケットが発生する場合、高優先度を前記ビデオパケットに割当てるステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記互換性制約は、全優先度が閾値未満であるビデオトラフィックから負荷結果を要求することを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記ビデオパケットが、パケット損失に続いておよび該パケット損失に続く第１のＩＤＲフレーム前である場合、低優先度を前記ビデオパケットに割当てるステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記ビデオストリームは複数のビデオパケットからなり、前記複数のビデオパケットの第１のサブセットは第１の重要度に関連付けられ、前記複数のビデオパケットの第２のサブセットは第２の重要度に関連付けられ、および前記複数のビデオパケットの第３のサブセットは第３の重要度に関連付けられたことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
ビデオパケットを送信するための装置であって、
プロセッサと、
プロセッサ実行可能命令を含むメモリと
を備え、該プロセッサ実行可能命令は、前記プロセッサによって実行されるとき、
ビデオストリームに関連付けられたビデオパケットを、アプリケーションレイヤから受信することであって、前記ビデオパケットはアクセスカテゴリーによって特徴付けられた、該受信することと、
重要度をビデオパケットに割当てることであって、該重要度は前記ビデオパケットの送信優先度に関連付けられ、該重要度は前記ビデオパケットの再送信限界に関連付けられた、該割当てることと、および
前記再送信限界に従って前記ビデオパケットを送信することと、
を前記プロセッサに実行させることを特徴とする装置。
【請求項１２】
ネットワークイベントの少なくとも一部に基づいて、前記再送信限界を割当てるためのプロセッサ実行可能命令をさらに備えたことを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
パケット損失イベントの少なくとも一部に基づいて、前記再送信限界を割当てるためのプロセッサ実行可能命令をさらに備えたことを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
密集度の少なくとも一部に基づいて、前記再送信限界を割当てるためのプロセッサ実行可能命令をさらに備えたことを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
前記ビデオパケットが瞬時デコーダリフレッシュ（ＩＤＲ）フレームである場合、高重要度を前記ビデオパケットに割当てるためのプロセッサ実行可能命令をさらに備えたことを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１６】
前記ビデオパケットが、瞬時デコーダリフレッシュ（ＩＤＲ）フレームに続いておよび該ＩＤＲフレーム後のパケット損失前である場合、高優先度を前記ビデオパケットに割当てるためのプロセッサ実行可能命令をさらに備えたことを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１７】
互換性制約が満たされている間中、ＩＤＲフレームに続くある時間間隔内で前記ビデオパケットが発生する場合、高優先度を前記ビデオパケットに割当てるためのプロセッサ実行可能命令をさらに備えたことを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１８】
前記互換性制約は、全優先度が閾値未満であるビデオトラフィックから負荷結果を要求することを特徴とする請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
前記ビデオパケットが、パケット損失に続いておよび該パケット損失に続く第１のＩＤＲフレーム前である場合、低優先度を前記ビデオパケットに割当てるためのプロセッサ実行可能命令をさらに備えたことを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項２０】
前記ビデオストリームは複数のビデオパケットからなり、前記複数のビデオパケットの第１のサブセットは第１の重要度に関連付けられ、前記複数のビデオパケットの第２のサブセットは第２の重要度に関連付けられ、および前記複数のビデオパケットの第３のサブセットは第３の重要度に関連付けられたことを特徴とする請求項１１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオアプリケーションのためのＱｏＥ−ＡＷＡＲＥ  ＷｉＦｉエンハンスメントの方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連出願の相互参照
本願は、２０１３年５月７日に出願された米国特許仮出願第６１／８２０，６１２号、および２０１４年４月２２日に出願された米国特許仮出願第６１／９８２，８４０号の利益を主張し、それらの内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００３】
メディアアクセス制御（ＭＡＣ）サブレイヤは、強化分散チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）機能、ハイブリッド調整機能（ＨＣＦ）制御チャネルアクセス（ＨＣＣＡ）機能、および／またはメッシュ調整機能（ＭＣＦ）制御チャネルアクセス（ＭＣＣＡ）機能を含む。ＭＣＣＡは、メッシュネットワークのために利用される。ＭＡＣサブレイヤは、リアルタイム（ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ）ビデオアプリケーションのために最適化することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明では、ビデオアプリケーションのための改善されたＱｏＥ−ＡＷＡＲＥ  ＷｉＦｉエンハンスメントの方法および装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
システム、方法、および手段は、リアルタイムビデオアプリケーションを強化するために開示されている。ＷｉＦｉの１つ以上のモードまたは機能、例えば、強化分散チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）、ハイブリッド調整機能（ＨＣＦ）制御チャネルアクセス（ＨＣＣＡ）、および／または分散コンテンツ機能（ＤＣＦ）（例えば、ＤＣＦ、ＭＡＣのみ）などが、強化される。重要度は、ビデオソース（例えば、ビデオ送信装置）でビデオパケットに関連付けられている、および／または、例えば、ビデオフローに生じたパケット損失の履歴に基づいて決定される（例えば、動的に決定される）。ビデオパケットは、例えば、アクセスカテゴリビデオ（ＡＣ ＶＩ）のようなクラスに関連付けられ、およびさらに、例えば、重要度に基づいてサブクラス内に関連付けられる。
【０００６】
ビデオパケットを重要度に関連付けるための方法は、例えばアプリケーションレイヤから、ビデオストリームに関連付けられたビデオパケットを受信することを含む。この方法は、重要度をビデオパケットに関連付けることを含む。この重要度は、ビデオの送信優先度および／またはビデオパケットの再送信限界に関連付けられている。ビデオパケットは、再送信限界に従って送信される。例えば、例えば、ビデオパケットを送信することは、ビデオパケットを送信することと、ビデオパケットをルーティングすることと、ビデオパケットを送信用バッファに送信することなどを含む。
【０００７】
アクセスカテゴリーは、ビデオアクセスカテゴリーである。例えば、アクセスカテゴリーは、ＡＣ ＶＩである。重要度は、コンテンション（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ）ウィンドウによって特徴付けられる。重要度は、アービトレーション  インターフレームスペース数（Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ  Ｎｕｍｂｅｒ：ＡＩＦＳＮ）によって特徴付けられる。重要度は、送信機会（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ：ＴＸＯＰ）限界によって特徴付けられる。例えば、重要度は、コンテンションウィンドウ、ＡＩＦＳＮ、ＴＸＯＰ、および／または重要度に特有な再送信限界のうちの１つ以上によって特徴付けられる。再送信限界は、重要度レベル上および／または損失イベント上の少なくとも一部に基づいて割当てられる。
【０００８】
ビデオストリームは、複数のビデオパケットを含む。複数のビデオパケットの第１のサブセットは、第１の重要度レベルと関連付けられ、および複数のビデオパケットの第２のサブセットは、第２の重要度レベルと関連付けられる。ビデオパケットの第１のサブセットはＩフレームを含むが、ビデオパケットの第２のサブセットはＰフレームおよび／またはＢフレームを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ＭＡＣアーキテクチャ例を示す図である。
【図２】システムの例を示す図である。
【図３】ＥＤＣＡ用静的ビデオトラフィック優先順位付けアプローチ例のためのシステムアーキテクチャ例を示す図である。
【図４】ＥＤＣＡ用動的ビデオトラフィック優先順位付けアプローチ例のためのシステムアーキテクチャ例を示す図である。
【図５】バイナリ優先順位付けの例を示す図である。
【図６】区別化無しの例を示す図である。
【図７】フレーム数の関数としてＰＳＮＲの例を示す図である。
【図８】３レベル動的優先順位付けの例を示す図である。
【図９】ビデオパケットクラスをモデリングするためのマルコフチェーンモデル例を示す図である。
【図１０】フローズンフレーム比較例を示す図である。
【図１１】ネットワークのネットワークトポロジー例を示す図である。
【図１２】ビデオシーケンス例を示す図である。
【図１３】シミュレートした衝突確率の例を示す図である。
【図１４】シミュレートしたフローズンフレーム率の例を示す図である。シミュレートした衝突確率例を示す図である。
【図１５】ビデオ送信者と受信者との間での異なるＲＴＴ用の、シミュレートした平均フローズンフレーム率の例を示す図である。
【図１６】パケット到着時にパケットがＡＣｓに再割り当てされる場合の再割当て方法の例を示す図である。
【図１７】パケット到着時にパケットがＡＣｓに再割り当てされることを最適化した場合の再割当て方法の例を示す図である。
【図１８】ＤＣＦ用静的ビデオトラフィック区別化アプローチ例のためのシステムアーキテクチャ例を示す図である。
【図１９】ＤＣＦ用動的ビデオトラフィック区別化アプローチ例のためのシステムアーキテクチャ例を示す図である。
【図２０Ａ】１つ以上の実施形態が実施される場合の通信システム例のシステム図である。
【図２０Ｂ】図２０Ａで示された通信システム内で使用される無線送信／受信装置（ＷＴＲＵ）例のシステム図である。
【図２０Ｃ】図２０Ａで示された通信システム内で使用される無線アクセスネットワーク例およびコアネットワーク例のシステム図である。
【図２０Ｄ】図２０Ａで示された通信システム内で使用される他の無線アクセスネットワーク例およびコアネットワーク例のシステム図である。
【図２０Ｅ】図２０Ａで示された通信システム内で使用される他の無線アクセスネットワーク例およびコアネットワーク例のシステム図である。
【図２１】ビデオパケットクラスのためのマルコフチェーンモデル例を示す図である
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、例示的な実施形態についての詳細な説明について、様々な図を参照して説明される。この説明は、可能な実施についての詳細な例を提供するが、細部は例示的なものであることが意図されており、決して本出願の範囲を限定するものではないことに留意されたい。
【００１１】
例えば、リアルタイムビデオアプリケーション（例えば、ビデオ電話、ビデオゲーミングなど）などのビデオアプリケーションについてのエクスペリエンスの質（ＱｏＥ）は、最適化され、および／または帯域幅（ＢＷ）消費は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格（例えば、ＷｉＦｉ関連アプリケーション）の場合、低減される。例えば、拡張型分散チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）、ハイブリッド調整機能（ＨＣＦ）制御されるチャネルアクセス（ＨＣＣＡ）、および／または分散コンテンツ機能（ＤＣＦ）（例えば、ＤＣＦのみＭＡＣ）などの、ＷｉＦｉの１または複数のモードは、機能強化される。重要度レベルは、例えば、モード毎に、ビデオソースで、ビデオパケットと関連付けられる（例えば、アタッチされる）。重要度レベルは、例えば、ビデオストリームのフローに対して発生したパケット損失の履歴に基づいて、決定される（例えば、動的に決定される）。ビデオアプリケーションのビデオパケットは、重要度レベルに基づいて、サブクラスに分類される。重要度レベルは、例えば、モード毎に、局（ＳＴＡ）またはアクセスポイント（ＡＰ）によって、ビデオパケットについて決定、例えば、動的に決定される。ＡＰは、例えば、ＷｉＦｉ  ＡＰを指す。ＳＴＡは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、サーバ、またはＡＰではない他のデバイスなどの、無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）または有線通信デバイスを指す。
【００１２】
ＱｏＥ予測のピーク信号対雑音比（ＰＳＮＲ）時系列予測への換算が、本明細書で提供される。ビデオ送信機（例えば、マイクロコントローラ、スマートフォンなど）と通信ネットワークによって共同で実施されるフレーム毎ＰＳＮＲ予測モデルが説明される。
【００１３】
媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤに対する１または複数の機能強化が、本明細書で提供される。図１は、例示的なＭＡＣアーキテクチャ１００を示す図である。ＭＡＣアーキテクチャ１００は、拡張型分散チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）１０２、ＨＣＦ制御されるチャネルアクセス（ＨＣＣＡ）１０４、ＭＣＦ制御されるチャネルアクセス（ＭＣＣＡ）１０６、ハイブリッド調整機能（ＨＣＦ）１０８、メッシュ調整機能（ＭＣＦ）１１０、ポイント調整機能（ＰＣＦ）１１２、分散調整機能（ＤＣＦ）１１４などの、１または複数の機能を備える。
【００１４】
図２は、システム２００の例を示す図である。システム２００は、１または複数のＡＰ２１０と、１または複数のＳＴＡ２２０とを備え、例えば、リアルタイムビデオトラフィック（例えば、ビデオ電話トラフィック、ビデオゲーミングトラフィックなど）を搬送する。いくつかのアプリケーションは、クロストラフィックとして機能する。
【００１５】
ビデオアプリケーション（例えば、リアルタイムビデオアプリケーション）において、パケットの送信に優先順位を付けるために、静的な手法が、利用される。静的な手法では、ビデオパケットの重要度は、ビデオソース（例えば、ビデオ送信機）によって決定される。ビデオパケットの重要度は、このパケットがネットワークを横断して送信されている間は、同じであり続ける。
【００１６】
ビデオアプリケーション（例えば、リアルタイムビデオアプリケーション）において、パケットの送信に優先順位を付けるために、動的な手法が、利用される。動的な手法では、ビデオパケットの重要度は、例えば、ビデオパケットがソースを出た後、ビデオパケットがその送信先に到着する前に、ネットワークによって動的に決定される。ビデオパケットの重要度は、ネットワークにおいて過去のビデオパケットに何が起きたか、および／またはネットワークにおいて将来のビデオパケットに何が起きると予測されるかに基づく。
【００１７】
本明細書で説明される技法は、ビデオ電話を参照して説明されているが、例えば、ビデオゲーミングなど、任意のリアルタイムビデオアプリケーションとともに利用される。
【００１８】
ＥＤＣＡに対する機能強化が、提供される。ＥＤＣＡでは、４つのアクセスカテゴリ（ＡＣ）、すなわち、（例えば、バックグラウンドトラフィック用の）ＡＣ＿ＢＫ、（例えば、ベストエフォートトラフィック用の）ＡＣ＿ＢＥ、（例えば、ビデオトラフィック用の）ＡＣ＿ＶＩ、および（例えば、音声トラフィック用の）ＡＣ＿ＶＯが、定義される。競合ウィンドウ（ＣＷ）、（例えば、ＡＩＦＳ数（ＡＩＦＳＮ）を設定することによって決定されるような）調停フレーム間隔（ＡＩＦＳ）、および／または送信機会（ＴＸＯＰ）制限などの、１または複数のパラメータが、定義される。サービス品質（ＱｏＳ）区別化は、ＣＷ、ＡＩＦＳ、および／またはＴＸＯＰ制限についての異なる値を各ＡＣに割り当てることによって達成される。
【００１９】
ＡＣ（例えば、ＡＣ＿ＢＫ、ＡＣ＿ＢＥ、ＡＣ＿ＶＩ、ＡＣ＿ＶＯ）は、クラスと呼ばれる。ＡＣ＿ＶＩのビデオパケットは、重要度レベルに基づいて、サブクラスに分類される。１または複数のパラメータ（例えば、競合ウィンドウ、ＡＩＦＳ、ＴＸＯＰ制限、再送制限など）は、ビデオパケットの重要度レベル（例えばサブクラス）毎に定義される。サービス品質（ＱｏＳ）区別化は、例えば、重要度レベルを利用することによって、ビデオアプリケーションのＡＣ＿ＶＩ内で達成される。
【００２０】
表１は、ｄｏｔ１１ＯＣＢＡｃｔｉｖａｔｅｄパラメータが偽の値を有する場合の、上で説明された４つのＡＣ毎の、ＣＷ、ＡＩＦＳ、およびＴＸＯＰ制限についての例示的な設定を示している。ｄｏｔ１１ＯＣＢＡｃｔｉｖａｔｅｄパラメータが偽の値を有する場合、ネットワーク（例えば、ＷｉＦｉネットワーク）動作は、例えば、通常モードにあり、ＳＴＡは、基本サービスセット（ＢＳＳ）に参加して、データを送信する。ネットワーク（例えば、ＷｉＦｉネットワーク）は、例えば、ネットワークのトラフィック状態および／またはＱｏＳ要求に基づいて、表１に表されるものとは値が異なるパラメータを用いるように構成される。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
ビデオトラフィックは、例えば、８０２．１１規格では、他の種類のトラフィック（例えば、音声トラフィック、ベストエフォートトラフィック、バックグラウンドトラフィックなど）とは異なるように処理される。例えば、パケットのアクセスカテゴリは、そのパケットが、他のアクセスカテゴリのパケットに関して、どのように送信されるかを決定する。例えば、パケットのＡＣは、パケットの送信優先度を表す。例えば、音声トラフィック（ＡＣ＿ＶＯ）は、ＡＣの最も高い優先度を用いて送信される。しかしながら、例えば、８０２．１１規格では、ＡＣ＿ＶＩ内のビデオトラフィックの種類の間には、いかなる区別化も存在しない。回復されたビデオの品質に対するビデオパケット喪失の影響は、例えば、すべてのビデオパケットが等しく重要であるとは限らないので、パケット毎に異なる。ビデオトラフィックは、さらに区別化される。ビデオトラフィックの、他のトラフィッククラス（例えば、ＡＣ＿ＢＫ、ＡＣ＿ＢＥ、ＡＣ＿ＶＯ）およびビデオストリーミングトラフィックとの両立性が、考慮される。ビデオトラフィックがさらにサブクラスに区別化される場合、他のＡＣの性能は、無変化であり続ける。
【００２３】
１または複数の拡張型分散チャネルアクセス機能（ＥＤＣＡＦ）が、ビデオトラフィック、例えば、ビデオ電話トラフィックのために作成される。１または複数のＥＤＣＡＦは、ビデオＡＣを用いたＱｏＳメトリック空間の量子化を指す。１または複数のＥＤＣＡＦは、ビデオトラフィック内で十分なレベルの区別化を提供することを可能にしながら、制御オーバヘッドを低減または最低化する。
【００２４】
ビデオアプリケーション（例えば、リアルタイムビデオアプリケーション）において、パケットの送信に優先順位を付けるために、静的な手法が、利用される。静的な手法では、ビデオパケットの重要度は、ビデオソースによって決定される。ビデオパケットの重要度は、このパケットがネットワークを横断して送信されている間に、変化する。ビデオパケットの静的な優先順位付けは、ソースで実行される。優先度レベルは、例えば、このフローに対して発生したパケット損失の履歴に基づいて、ビデオパケットが送信されている間に、変化する。例えば、ビデオソースによって重要度が最も高いと見なされたパケットは、そのフローに対して発生したパケット損失のせいで、重要度がより低いレベルに格下げされる。
【００２５】
図３は、ＥＤＣＡについての例示的な静的優先順位付け手法のための例示的なシステムアーキテクチャ３００を示す図である。ネットワークレイヤ３０２は、パケット重要度情報をビデオ重要度情報データベース３０４に渡す。パケット重要度情報は、異なる種類のビデオパケットについての重要度のレベルを提供する。例えば、階層Ｐの場合、時間レイヤ０のパケットは、時間レイヤ１のパケットよりも重要であり、時間レイヤ１のパケットは、時間レイヤ２のパケットよりも重要であり、以下同様である。
【００２６】
ビデオトラフィックは、例えば、ＡＣマッピング機能によって、２つのクラス、例えば、リアルタイムビデオトラフィックと他のビデオトラフィックに分類される。他のビデオトラフィックは、ＡＣ＿ＶＩ＿Ｏと呼ばれる。ＡＣ＿ＶＩ＿Ｏは、ビデオについてのＡＣに従ってビデオトラフィックが提供される方法で送信されるように、物理レイヤ（ＰＨＹ）に提供される。パケット（例えば、ＩＰパケット）および集約ＭＰＤＵ（Ａ−ＭＰＤＵ）のマッピングがテーブル検索を利用して実行される。
【００２７】
リアルタイムビデオトラフィックは、パケットの重要度情報、例えば、本明細書で説明される階層Ｐカテゴリ化を利用して、区別化される。例えば、時間レイヤ０に属するパケットは、重要度レベル０によって特徴付けられ、時間レベル１に属するパケットは、重要度レベル１によって特徴付けられ、時間レイヤ２に属するパケットは、重要度レベル２によって特徴付けられる。
【００２８】
競合ウィンドウが、重要度レベルに基づいて、定義される。［ＣＷｍｉｎ（ＡＣ＿ＶＩ），ＣＷｍａｘ（ＡＣ＿ＶＩ）］と表される、ビデオについての競合ウィンドウ（ＣＷ［ＡＣ＿ＶＩ］）の範囲は、例えば、両立性のために、例えば、より小さい区間に分割化される。ＣＷ（ＡＣ＿ＶＩ）は、ＭＰＤＵを送信しようと試みて失敗した回数につれて、例えば、ＣＷｍｉｎ（ＡＣ＿ＶＩ）から開始して最高でＣＷｍａｘ（ＡＣ＿ＶＩ）まで、指数関数的に増加する。バックオフタイマが、ランダムに、例えば、区間［０，ＣＷ（ＡＶ＿ＶＩ）］から一様に、引き出される。バックオフタイマは、媒体がＡＩＦＳの時間量にわたってアイドルであり続けた後、トリガされ、それは、その後、ＳＴＡまたはＡＰが、媒体にアクセスする前に、どのくらいの時間にわたってサイレントでいるかを指定する。
【００２９】
ＡＣ＿ＶＩ＿１、ＡＣ＿ＶＩ＿２、．．．、ＡＣ＿ＶＩ＿ｎが、定義される。ｉ＜ｊであるとすると、ＡＣ＿ＶＩ＿ｉによって搬送されるビデオトラフィックは、ＡＣ＿ＶＩ＿ｊによって搬送されるビデオトラフィックよりも重要である。区間［ＣＷｍｉｎ（ＡＣ＿ＶＩ），ＣＷｍａｘ（ＡＣ＿ＶＩ）］は、例えば、長さが等しい、または等しくない、ｎ個の区間に分割化される。例えば、区間が等しい長さを有する場合、ＡＣ＿ＶＩ＿ｉについて、そのＣＷ（ＡＣ＿ＶＩ＿ｉ）は、ＭＰＤＵを送信しようと試みて失敗した回数につれて指数関数的に増加するように、規則に従って、区間
［ｃｅｉｌｉｎｇ（ＣＷｍｉｎ（ＡＣ＿ＶＩ）＋（ｉ−ｌ）×ｄ），ｆｌｏｏｒ（ＣＷｍｉｎ（ＡＣ＿ＶＩ）＋ｉ×ｄ）］
から値を取得し、ここで、ｃｅｉｌｉｎｇ（）は、シーリング関数であり、ｆｌｏｏｒ（）は、フロア関数であり、ｄ＝（ＣＷｍａｘ（ＡＣ＿ＶＩ）−ＣＷｍｉｎ（ＡＣ＿ＶＩ））／ｎである。
【００３０】
そのような方法でビデオについての競合ウィンドウの範囲を分割化することは、異なるビデオ電話トラフィック種類についてのトラフィックの量が等しい場合、両立性要件を満たす。ビデオトラフィック全体についてのバックオフタイマの分布は、分割化なしの場合のそれの近くに保たれる。
【００３１】
区間［ＣＷｍｉｎ（ＡＣ＿ＶＩ），ＣＷｍａｘ（ＡＣ＿ＶＩ）］は、不等分に分割化される。例えば、ビデオトラフィックの異なる種類のトラフィックの量は、等しくない。区間［ＣＷｍｉｎ（ＡＣ＿ＶＩ），ＣＷｍａｘ（ＡＣ＿ＶＩ）］は、分割化からもたらされる小さい区間が、トラフィッククラスのトラフィックの量（例えば、各トラフィッククラスのトラフィックのそれぞれの量）に（例えば、線形スケーリング関数毎に）比例するように、不等分に分割化される。トラフィック量は、ＳＴＡおよび／またはＡＰによって、モニタリングされ、および／または推定される。
【００３２】
調停フレーム間隔（ＡＩＦＳ）が、重要度レベルに基づいて、定義される。例えば、ＡＣ＿ＶＩよりも高い優先度を有するＡＣ、およびＡＣ＿ＶＩよりも低い優先度を有するＡＣについてのＡＩＦＳ数（ＡＩＦＳＮ）は、それぞれ、ＡＩＦＳＮ１およびＡＩＦＳＮ２である。例えば、表１では、ＡＩＦＳＮ２＝ＡＩＦＳＮ（ＡＣ＿ＢＥ）、およびＡＩＦＳＮ１＝ＡＩＦＳＮ（ＡＣ＿ＶＯ）である。
【００３３】
ＡＩＦＳＮ（ＡＣ＿ＶＩ＿ｉ）、ｉ＝ｌ、２、．．．、ｎのための、ｎ個の数が、区間［ＡＩＦＳＮ１，ＡＩＦＳＮ２］から、ビデオ電話トラフィックの種類毎に、ＡＩＦＳＮ（ＡＣ＿ＶＩ＿１）≦ＡＩＦＳＮ（ＡＣ＿ＶＩ＿２）≦．．．≦ＡＩＦＳＮ（ＡＣ＿ＶＩ＿ｎ）となるように、選択される。ビデオトラフィック全体と他のトラフィッククラスの間の区別化は、維持される。例えば、ビデオトラフィックが全体としてサービスされる場合に、ビデオストリームが媒体にアクセスし続けるならば、異なる種類のビデオパケットが重要度レベルに基づいて区別化されるとき、ビデオフローは、同様の確率で媒体にアクセスし続ける。
【００３４】
１または複数の制約が課される。例えば、これらｎ個の選択された数の平均は、重要度に基づいたビデオトラフィック内での区別化が実行されない場合に使用されるＡＩＦＳＮ（ＡＣ＿ＶＩ）に等しい。
【００３５】
送信機会（ＴＸＯＰ）制限は、重要度レベルに基づいて、定義される。ＴＸＯＰ制限についての設定は、ＰＨＹ固有である。アクセスカテゴリおよび（ＰＨＹ＿Ｔｙｐｅと呼ばれる）与えられた種類のＰＨＹのためのＴＸＯＰ制限は、ＴＸＯＰ＿Ｌｉｍｉｔ（ＰＨＹ＿Ｔｙｐｅ，ＡＣ）と表される。表１は、３つの種類のＰＨＹ、例えば、１６条項、および１７条項において定義されるＰＨＹ（例えば、ＤＳＳＳ、およびＨＲ／ＤＳＳＳ）と、１８条項、１９条項、および２０条項において定義されるＰＨＹ（例えば、ＯＦＤＭ  ＰＨＹ、ＥＲＰ、ＨＴ  ＰＨＹ）と、他のＰＨＹとの例を示している。例えば、ＰＨＹ＿Ｔｙｐｅは、それぞれ、１、２、および３である。例えば、ＴＸＯＰ＿Ｌｉｍｉｔ（１，ＡＣ＿ＶＩ）＝６．０１６ｍｓであり、これは、１６条項および１７条項において定義されるＰＨＹのためのものである。
【００３６】
可能な限りで最大のＴＸＯＰ制限は、ＴＸＯＰｍａｘである。例えば、ｉ＝１、２、．．．、ｎとして、ＴＸＯＰ＿Ｌｉｍｉｔ（ＰＨＹ＿Ｔｙｐｅ，ＡＣ＿ＶＩ＿ｉ）のためのｎ個の数は、ビデオパケットの種類毎に、約ＴＸＯＰ＿Ｌｉｍｉｔ（ＰＨＹ＿Ｔｙｐｅ，ＡＣ＿ＶＩ）の区間から定義される。基準が、これらの数に課される。例えば、これらの数の平均は、例えば、両立性のために、ＴＸＯＰ＿Ｌｉｍｉｔ（ＰＨＹ＿Ｔｙｐｅ，ＡＣ＿ＶＩ）に等しい。
【００３７】
再送制限は、重要度レベルと関連付けられる。８０２．１１規格は、再送の試みの回数に制限を設定するために、２つのアトリビュート、例えば、ｄｏｔ１１ＬｏｎｇＲｅｔｒｙＬｉｍｉｔおよびｄｏｔ１１ＳｈｏｒｔＲｅｔｒｙＬｉｍｉｔを定義し、それらは、ＥＤＣＡＦに対して同じである。アトリビュートｄｏｔ１１ＬｏｎｇＲｅｔｒｙＬｉｍｉｔおよびｄｏｔ１１ＳｈｏｒｔＲｅｔｒｙＬｉｍｉｔは、ビデオトラフィックの重要度情報（例えば、優先度）に依存する。
【００３８】
例えば、ｄｏｔ１１ＬｏｎｇＲｅｔｒｙＬｉｍｉｔ＝７、およびｄｏｔ１１ＳｈｏｒｔＲｅｔｒｙＬｉｍｉｔ＝４の値が、利用される。値は、ビデオトラフィックの重要度レベル（例えば、優先度）毎に、例えば、ｉ＝１、２、．．．、ｎとして、ｄｏｔ１１ＬｏｎｇＲｅｔｒｙＬｉｍｉｔ（ＡＣ＿ＶＩ＿ｉ）およびｄｏｔ１１ＳｈｏｒｔＲｅｔｒｙＬｉｍｉｔ（ＡＣ＿ＶＩ＿ｉ）に対して、定義される。（例えば、重要度情報に基づいて）優先度がより高いパケットは、より多くの潜在的な再送を与えられ、優先度がより低いパケットは、より少ない再送を与えられる。再送制限は、潜在的な再送の平均回数が、例えば、異なる優先度を有するビデオパケットのトラフィックの量の与えられた分布のために、ＡＣ＿ＶＩ＿Ｏについてのそれと同じであり続けるように、設計される。分布は、ＡＰおよび／またはＳＴＡによってモニタリングされ、および／または更新される。例えば、状態変数ａｍｏｕｎｔＴｒａｆｆｉｃ（ＡＣ＿ＶＩ＿ｉ）は、ビデオトラフィックサブクラス（例えば、重要度レベル）毎に、例えば、そのサブクラスについてのトラフィックの量を記録にとどめるために、維持される。変数ａｍｏｕｎｔＴｒａｆｆｉｃ（ＡＣ＿ＶＩ＿ｉ）は、以下のように更新され、ａｍｏｕｎｔＴｒａｆｆｉｃ（ＡＣ＿ＶＩ＿ｉ）←ａ×ａｍｏｕｎｔＴｒａｆｆｉｃ（ＡＣ＿ＶＩ＿ｉ）＋（１−ａ）×（持続時間Ｔの最後の時間区間において到着したＡＣ＿ＶＩ＿ｉのフレームの数）、ここで、時間は、持続時間Ｔの時間区間に分割化され、０＜ａ＜１は、一定の重みである。
【００３９】
ＡＣ＿ＶＩ＿ｉに属するトラフィックの割合は、
【００４０】
【数１】
2016526317.tif 000004
【００４１】
であり、ここで、ｉ＝１、２、．．．、ｎである。
【００４２】
例えば、ｄｏｔ１１ＬｏｎｇＲｅｔｒｙＬｉｍｉｔ（ＡＣ＿ＶＩ＿ｉ）＝ｆｌｏｏｒ（（ｎ−ｉ＋１）Ｌ）、ｉ＝１、２、．．．、ｎである。Ｌは、例えば、平均をｄｏｔ１１ＬｏｎｇＲｅｔｒｙＬｉｍｉｔ（ＡＣ＿ＶＩ＿Ｏ）に等しくするように、解かれる。
【００４３】
【数２】
2016526317.tif 000005
【００４４】
であり、これが、近似解
【００４５】
【数３】
2016526317.tif 000006
【００４６】
を提供し、これが、ｄｏｔ１１ＬｏｎｇＲｅｔｒｙＬｉｍｉｔ（ＡＣ＿ＶＩ＿ｉ）＝ｆｌｏｏｒ（（ｎ−ｉ＋１）Ｌ）、ｉ＝１、２、．．．、ｎに従って、ｄｏｔ１１ＬｏｎｇＲｅｔｒｙＬｉｍｉｔ（ＡＣ＿ＶＩ＿ｉ）についての値を提供する。
【００４７】
同様に、ｄｏｔ１１ＳｈｏｒｔＲｅｔｒｙＬｉｍｉｔ（ＡＣ＿ＶＩ＿ｉ）の値は、
【００４８】
【数４】
2016526317.tif 000007
【００４９】
として決定され、ここで、ｉ＝１、２、．．．、ｎである。手順は、ＡＰおよび／またはＳＴＡによって、例えば、独立して、実施される。これらの制限の値を変更（例えば、動的に変更）することは、例えば、制限は送信機ドリブンであるので、通信オーバヘッドを招かない。
【００５０】
再送制限の選択は、例えば、８０２．１１リンクによって経験される、競合のレベルに基づく。競合は、様々な方法で検出される。例えば、平均競合ウィンドウサイズは、競合のインジケータである。キャリアセンス多重アグリゲーション（ＣＳＭＡ）結果（例えば、チャネルが空いているかどうか）は、競合のインジケータである。レート適応が使用される場合、再試行制限に達した後、ＡＰおよび／またはＳＴＡが送信を断念した平均回数は、競合のインジケータとして使用される。
【００５１】
ビデオアプリケーション（例えば、リアルタイムビデオアプリケーション）において、パケットの送信に優先順位を付けるために、動的な手法が、利用される。動的な手法では、ビデオパケットの重要度は、例えば、ビデオパケットがソースを出た後、ビデオパケットがその送信先に到着する前に、ネットワークによって動的に決定される。ビデオパケットの重要度は、ネットワークにおいて過去のビデオパケットに何が起きたか、および／またはネットワークにおいて将来のビデオパケットに何が起きると予測されるかに基づく。
【００５２】
パケットの優先順位付けは、動的である。パケットの優先順位付けは、以前のパケットに何が起きたか（例えば、以前のパケットが低下（ｄｒｏｐ）された）、およびこのパケットの配信失敗が将来のパケットについて示唆することに依存する。例えば、ビデオ電話トラフィックの場合、パケットの紛失は、エラー伝搬という結果となる。
【００５３】
例えば、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤで、２つのトラフィック方向が、存在する。一方のトラフィック方向は、ＡＰからＳＴＡ（例えば、ダウンリンク）であり、他方のトラフィック方向は、ＳＴＡからＡＰ（例えば、アップリンク）である。ダウンリンクでは、ＡＰが、中央ポイントであり、そこで、異なるＳＴＡを送信先とする異なるビデオ電話トラフィックフローについての優先順位付けが、実行される。ＡＰは、例えば、ＷｉＦｉチャネルのＴＤＤ性およびＣＳＭＡ型の媒体アクセスのせいで、アップリンクトラフィックを送信するＳＴＡと媒体アクセスを競い合う。ＳＴＡは、複数のビデオトラフィックフローを発信し、トラフィックフローの１または複数は、アップリンク内を進む。
【００５４】
図４は、ＥＤＣＡについての例示的な動的ビデオトラフィック優先順位付け手法のための例示的なシステムアーキテクチャ４００を示す図である。ビデオ品質情報は、パケットが失われた場合にビデオ品質悪化を示すパラメータであり、またはそれを含む。ＡＣマッピングにおいて、ビデオ電話トラフィックは、考察中のパケットについての（例えば、ビデオ品質情報データベース４０２からの）ビデオ品質情報、および／または（例えば、ＥＤＣＡＦ＿ＶＩ＿ｉモジュール、ｉ＝１、２、．．．、ｎによって報告されるような）ＭＡＣレイヤで発生したイベントに基づいて、複数のクラスに（例えば、動的に）分類される。イベント報告は、Ａ−ＭＰＤＵシーケンス制御番号、および／またはこのＡ−ＭＰＤＵの送信の結果（例えば、成功または失敗）を含む。
【００５５】
２値優先順位付け、３レベル動的優先順位付け、および／または予想ビデオ品質優先順位付けが、利用される。図５は、２値優先順位付けの例を示す図である。図６は、区別化なしの例を示す図である。２値優先順位付けでは、複数のビデオ電話トラフィックフローが、ＡＰを横断する場合、ＡＰは、パケット損失を被ったフローを識別し、そのフローにより低い優先度を割り当てる。図５および図６の破線ボックス５０２、６０２は、エラー伝搬の広がりを示す。
【００５６】
２値優先順位付けは、ビデオアウェア待ち行列管理におけるルータが、パケットを低下するのに対し、２値優先順位付けを利用するＡＰ（またはＳＴＡ）は、（例えば、必ずしもパケット損失を起こすとは限らない）あるパケットの優先度を引き下げる点で、ビデオアウェア待ち行列管理とは異なる。ビデオアウェア待ち行列管理は、ネットワークレイヤソリューションであり、例えば、本明細書で説明されるように、レイヤ２における２値優先順位付けと併せて使用される。
【００５７】
３レベル動的優先順位付けは、クロストラフィックに悪影響を与えずに、リアルタイムビデオのＱｏＥを改善する。
【００５８】
テレビ会議などの、いくつかのリアルタイムビデオアプリケーションでは、ＩＰＰＰビデオ符号化構造が、遅延制約を満たすために使用される。ＩＰＰＰビデオ符号化構造では、ビデオシーケンスの最初のフレームは、イントラコード化され、他のフレームは、先行（例えば、直前）フレームを動き補償予測のための基準として使用して符号化される。損失のあるチャネルにおいて送信される場合、パケット損失は、対応するフレームおよび／または後続のフレームに影響し、例えば、エラーが、伝搬される。パケット損失に対処するために、マクロブロック（ＭＢ）イントラリフレッシュが、使用され、例えば、フレームのいくつかのＭＢは、イントラコード化される。これは、例えば、コード化効率がより低くなるという代償を払って、エラー伝搬を緩和する。
【００５９】
ビデオの送信先は、後続のフレームがエラー伝搬から解放されるように、イントラコード化される瞬時復号器リフレッシュ（ＩＤＲ）フレームの挿入をトリガするために、パケット損失情報をビデオ符号化器にフィードバックする。パケット損失情報は、ＲＴＰ制御プロトコル（ＲＴＣＰ）パケットを介して送信される。受信機は、パケット損失を検出した場合、失われたパケットが属するフレームのインデックスを含む、パケット損失情報を返送する。この情報を受信した後、ビデオ符号化器は、パケット損失が新しいエラー伝搬区間を生成するかどうかを決定する。失われたパケットが属するフレームのインデックスが、最後のＩＤＲフレームのインデックスよりも小さい場合、ビデオ符号化器は、何もしない。パケット損失は、既存のエラー伝搬区間中に発生し、新しいＩＤＲフレームは、すでに生成されており、それが、エラー伝搬を停止させる。そうではない場合、パケット損失は、新しいエラー伝搬区間を生成し、ビデオ符号化器は、エラー伝搬を停止させるために、現在のフレームをイントラモードで符号化する。エラー伝搬の持続時間は、少なくともビデオ符号化器と復号器の間のラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）である、フィードバック遅延に依存する。エラー伝搬は、（例えば、一定の）数のＰ個のフレームおきにフレームがイントラコード化される反復的なＩＤＲフレーム挿入を使用して緩和される。
【００６０】
ＩＥＥＥ８０２．１１のＭＡＣでは、送信が成功しなかった場合、例えば、再試行制限または再送制限が超過されるまで再送が実行される。再試行制限または再送制限は、パケットのために送信を試みる最大回数である。最大回数の送信を試みた後、送信されることができなかったパケットは、ＭＡＣによって廃棄される。送信要求／送信可（ＲＴＳ／ＣＴＳ）閾値以下のパケット長を有するパケットに対しては、ショート再試行制限または再送制限が適用される。ＲＴＳ／ＣＴＳ閾値よりも大きいパケット長を有するパケットに対しては、ロング再試行制限または再送制限が適用される。ＲＴＳ／ＣＴＳの使用は無効化され、ショート再試行制限または再送制限が使用され、Ｒによって表される。
【００６１】
ＭＡＣレイヤ最適化は、区別化されたサービスをビデオパケットに提供することによって、例えば、送信再試行制限を調整することによって、ビデオ品質を改善し、同じネットワーク内の他の局と両立性がある。再試行制限は、ビデオパケットの重要度に従って、割り当てられる。例えば、低い再試行制限は、重要度がより小さいビデオパケットに割り当てられる。重要度がより大きいビデオパケットは、より多くの送信の試みを獲得する。
【００６２】
再試行制限は、パケットが搬送するビデオフレームの種類、および／またはネットワーク内で発生した紛失イベントに基づいて、ビデオパケットに動的に割り当てられる。いくつかのビデオパケット優先順位付けは、静的なパケット区別化を含む。例えば、ビデオパケット優先順位付けは、ビデオ符号化構造、例えば、反復的なＩＤＲフレーム挿入および／またはスケーラブルビデオコード化（ＳＶＣ）に依存する。ＳＶＣは、ビデオパケットが属するレイヤに基づいて、ビデオパケットをサブストリームに分類し、サブストリームのそれぞれの優先度をネットワークに通知する。ネットワークは、例えば、ネットワーク輻輳の場合、またはチャネル状態が貧弱な場合、より高い優先度を有するサブストリームに、より多くのリソースを割り当てる。ＳＶＣに基づいた優先順位付けは、静的であり、例えば、瞬間的なネットワーク状態を考慮しない。
【００６３】
分析モデルは、ＭＡＣレイヤ最適化の性能、例えば、ビデオ品質に対する影響を評価する。クロストラフィックの送信を考慮する場合、両立性条件は、ＭＡＣレイヤ最適化が、クロストラフィックに悪影響を与えることを防止する。シミュレーションは、クロストラフィックのスループットが、ＭＡＣレイヤ最適化が利用されないシナリオと実質的に同様であり続けることを示す。
【００６４】
再試行制限は、パケット、例えば、すべてのパケットについて同じである。図７は、フレーム番号の関数としてのＰＳＮＲの例を示している。図７に示されるように、フレーム５の紛失のせいで、後続のＰ個のフレームは、次のＩＤＲフレームまで、エラーのあるものとなり、後続のフレームの受信が成功したかどうかに関わらず、ビデオ品質は、低いままである。これらのフレームの送信は、ビデオ品質にあまり重要ではなく、それらについての再試行制限は、引き下げられる。
【００６５】
ビデオフレームは、複数の優先度カテゴリ、例えば、３つの優先度カテゴリに分類され、再試行制限Ｒiが、優先度ｉ（ｉ＝１、２、３）を有するビデオフレームに割り当てられ、ここで、優先度１が、最も高い優先度であり、Ｒ1＞Ｒ2＝Ｒ＞Ｒ3である。ＩＤＲフレームおよびＩＤＲフレームの後のフレームは、フレームが失われるまで、または両立性基準が満たされなくなるまで、再試行制限Ｒ1を割り当てられる。ＩＤＲフレームを生成した後、受信機で復号されるビデオシーケンスは、可能な限り長くエラーがない。ネットワークが、ＩＤＲフレーム後すぐにフレームを低下（ｄｒｏｐ）させた場合、ビデオ品質は、劇的に低下し、少なくとも１ＲＴＴを要する、新しいＩＤＲフレームが生成されるまでの間、貧弱なままである。パケット損失がすぐ後に続くＩＤＲフレームの利益は、少数のビデオフレームに限定される。ＩＤＲフレームおよびＩＤＲフレームに後続するフレームは、優先的に順位付けされる。再試行制限に達したために、ＭＡＣレイヤが、パケットを廃棄した場合、より高い再試行制限がビデオ品質を改善しないので、後続のフレームは、新しいＩＤＲフレームが生成されるまで、最も小さい再試行制限Ｒ3を割り当てられる。他のフレームは、再試行制限Ｒ2を割り当てられる。
【００６６】
両立性基準は、ビデオパケットについての再試行制限を構成（例えば、最適化）することによって、他のアクセスカテゴリ（ＡＣ）の性能が悪影響を受けないように、適用される。ビデオシーケンスの送信の試みの合計回数は、再試行制限を構成（例えば、最適化）しても、またはしなくても、同じに維持される。
【００６７】
ビデオパケットについての送信の試みの平均回数は、送信の試みの実際の回数をモニタリングすることによって決定される。ビデオパケットについての送信の試みの平均回数は、推定される。例えば、ｐは、ビデオ送信機のＭＡＣレイヤにおける単一の送信の試みの衝突確率を表す。再送の回数に関わらず、ｐは、一定であり、パケットに対して独立である。局の送信待ち行列は、空ではない。確率ｐは、ＭＡＣレイヤでモニタリングされ、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格が使用される場合、衝突確率の近似として使用される。ｒ回の試みの後、送信がまだ失敗する確率は、ｐrである。再試行制限Ｒを有するパケットの場合、送信の試みの平均回数は、
【００６８】
【数５】
2016526317.tif 000008
【００６９】
によって与えられ、ここで、ｐi-1（１−ｐ）は、ｉ回の試みの後、パケットの送信に成功する確率であり、式（５）の左辺の第２項におけるｐRは、Ｒ回の試みの後、送信がまだ失敗する確率である。便宜的に、ｐ0＝ｐR、
【００７０】
【数６】
2016526317.tif 000009
【００７１】
、ｉ＝１、２、３とし、ここで、ｐiは、再試行制限がＲiである場合のパケット損失率である。Ｒ1＞Ｒ2＝Ｒ＞Ｒ3であるので、ｐ1＜ｐ2＝ｐ0＜ｐ3である。Ｍは、ビデオシーケンス内のデータの（例えば、バイト単位の）合計サイズであり、Ｍi（ｉ＝１、２、３）は、再試行制限Ｒiを有するビデオフレームのデータの合計サイズであり、ここで、Ｍ＝Ｍ1＋Ｍ2＋Ｍ3である。両立性基準を満たすために、送信の試みの合計回数は、パケット再試行制限が増加された後、増加せず、例えば、
【００７２】
【数７】
2016526317.tif 000010
【００７３】
である。
【００７４】
３レベル動的優先順位付けが、実行される。フレームは、例えば、その種類に基づいて、優先度レベルを割り当てられる。優先度レベルは、１または複数のパケット、例えば、１または複数の隣接パケットを送信するための送信が成功したか、それとも失敗したかに基づいて、割り当てられる。優先度レベルは、一部には、両立性基準が満たされるかどうかに基づく。図８は、３レベル動的優先順位付けの例を示している。ＩＤＲフレーム８０２、８０４は、優先度１を割り当てられる。後続フレームについては、その先行フレームの送信が成功した場合、両立性基準が満たされるならば、優先度１を割り当てられる。フレームについて両立性基準が満たされない場合、ＭＡＣは、再試行制限を超過したせいでパケットが低下されるまで、そのフレームおよび後続フレームに優先度２を割り当てる。優先度１または２を有するパケットが低下された場合、１または複数の後続フレームは、例えば、次のＩＤＲフレームまで、優先度３を割り当てられる。優先度３を有する連続フレームの数は、少なくとも１ＲＴＴである、エラー伝搬の持続時間によって決定される。累積サイズＭおよびＭiは、ビデオシーケンスの開始から計算される。ビデオ持続時間が大きい場合、累積サイズは、例えば、ある時間期間の間、またはある数のフレームにわたって、更新される。
【００７５】
累積パケットサイズＭおよびＭ0は、値０になるように初期化される。それぞれｑおよびｑ0である、現在のフレームおよび最後のフレームの優先度は、値０になるように初期化される。サイズｍを有するビデオフレームが、より高位のレイヤから到着した場合、それがＩＤＲフレームであるならば、その優先度ｑは、１になるように設定される。それ以外の場合、最後のフレームの優先度ｑ0が３であるならば、現在のフレームの優先度ｑは、３になるように設定される。現在のフレームがＩＤＲフレームではないときに、最後のフレームが低下され、最後のフレームの優先度ｑ0が３でない場合、現在のフレームの優先度ｑは、３になるように設定される。現在のフレームがＩＤＲフレームではないときに、最後のフレームの優先度ｑ0が２であり、最後のフレームが低下されていない場合、現在のフレームの優先度ｑは、２になるように設定される。現在のフレームがＩＤＲフレームではないときに、不等式（６）が満たされ、最後のフレームが低下されておらず、最後のフレームの優先度ｑ0が１である場合、現在のフレームの優先度ｑは、１になるように設定される。これらの条件のいずれもが適用されない場合、現在のフレームの優先度ｑは、２になるように設定される。最後のフレームの優先度ｑ0は、それゆえ、現在のフレームの優先度ｑになるように設定される。累積パケットサイズＭおよびＭqはともに、ビデオフレームのサイズｍだけ増加される。このプロセスは、例えば、ビデオセッションが終了するまで、繰り返される。
【００７６】
最後のフレームが優先度２を割り当てられる、または不等式（６）が満たされない場合、フレームは、優先度２を割り当てられる。不等式（６）が満たされる場合、どのフレームも、優先度２を割り当てられず、例えば、フレームは、優先度１または３を割り当てられる。
【００７７】
いくつかのビデオ会議アプリケーションは、エラーのあるフレームを提示する代わりに、最も新しいエラーのないフレームを提示する。ビデオ送信先は、エラー伝搬中、ビデオをフリーズさせる。フリーズ時間は、性能評価のためのメトリックである。フレームレートが一定である場合、フリーズ時間は、パケット損失のせいでフリーズされたフレームの数に等価なメトリックである。
【００７８】
ＩＤＲビデオフレームおよび非ＩＤＲビデオフレームは、それぞれ、ｄ個およびｄ’個の同じサイズを有するパケットに符号化され、ここで、ｄ＞ｄ’である。Ｎは、これまでに符号化されたフレームの合計数であり、ｎは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格が使用される場合の、パケットの数である。本明細書で開示されるように、優先度が、フレームに割り当てられる。優先度ｉを有するパケットの数は、ｎiによって表される。これらのシナリオでは、異なる数のＩＤＲフレームが存在するので、ｎとｎ1＋ｎ2＋ｎ3は、異なる。Ｎは、十分に大きく、ｎ、ｎ１、ｎ２、ｎ３＞０であると仮定される。パケットが同じサイズを有すると仮定することによって、不等式（６）は、
【００７９】
【数８】
2016526317.tif 000011
【００８０】
と書き直される。
【００８１】
フレームレートが一定であると見なすと、Ｄは、フィードバック遅延中に送信されるフレームの数である。送信においてパケットが失われた場合、パケット損失情報は、パケットが送信されてからフィードバック遅延後に、ビデオソースにおいて受信される。新しいＩＤＲフレームが、例えば、直ちに、生成されるが、それは、失われたパケットが属するフレームからＤ番目のフレームである。Ｄ−１個のフリーズされたフレームが、エラー伝搬によって影響を受ける。例えば、フィードバック遅延が短い場合、少なくとも失われたパケットが属するフレームに、エラーがある。Ｄ≧１であると仮定され、Ｄ個のフリーズされたフレームを含む区間が、フリーズされた区間である。
【００８２】
ＩＥＥＥ８０２．１１規格が使用される場合、パケット損失確率ｐ0は、非常に小さいので、フリーズされた区間内に、１つのパケット損失（例えば、最初のパケット）が存在する。独立なエラー伝搬の数は、失われたパケットの数に等しく、それは、パケットがｎ個のビデオシーケンスでは、ｐ0ｎである。エラーのあるフレームの、例えば、フリーズされたフレームの、予想される合計数は、
Ｎf＝ｐ0ｎＤ    （８）
によって与えられる。
【００８３】
本明細書で開示されるように、フリーズされた区間は、優先度１または２を有するエラーのあるフレームで開始し、その後に、優先度３を有するＤ−１個のフレームが、続く。優先度１および２を有する失われたパケットの数は、それぞれ、ｐ1ｎ1およびｐ2ｎ2である。フリーズされたフレームの合計数は、
Ｎ’f＝（ｐ1ｎ1＋ｐ2ｎ2）Ｄ    （９）
である。
【００８４】
優先度３を有するフレームは、フリーズされた区間内に出現し、１または複数のフレーム（例えば、各フレーム）が、ｄ’個のパケットに符号化される。優先度３を有するパケットの予想される合計数は、
【００８５】
【数９】
2016526317.tif 000012
【００８６】
によって与えられる。Ｄ＝１である場合、１つのフレーム（例えば、失われたパケットが属するフレーム）が、フリーズされた区間内で送信され、次のフレームは、フリーズされた区間を停止させるＩＤＲフレームである。いずれのフレームも、優先度３を割り当てられず、ｎ3＝０である。
【００８７】
ｎ’1は、ＩＤＲフレームに属するパケットの数である。最初のＩＤＲフレームを除いて、他のＩＤＲフレームは、フリーズされた区間の終了後に出現し、ＩＤＲフレームは、ｄ個のパケットに符号化される。ＩＤＲフレームに属するパケットの合計数は、
【００８８】
【数１０】
2016526317.tif 000013
【００８９】
によって与えられる。
【００９０】
ＩＥＥＥ８０２．１１規格を使用する場合、失われたパケットは、新しいＩＤＲフレームをトリガする。ビデオシーケンスの最初のフレームは、ＩＤＲフレームであり、そのため、ＩＤＲフレームの予想される合計数は、ｐ0ｎ＋１である。パケットの予想される合計数は、
ｎ＝（ｐ0ｎ＋１）ｄ＋［Ｎ−（ｐ0ｎ＋１）］ｄ’
として与えられる。上の式から、
【００９１】
【数１１】
2016526317.tif 000014
【００９２】
のように、Ｎを解くことができる。
【００９３】
本明細書で開示されるように、優先度１または２を有する失われたパケットは、新しいＩＤＲフレームの生成を引き起こす。パケットの予想される合計数は、
ｎ1＋ｎ2＋ｎ3＝（ｐ1ｎ1＋ｐ2ｎ2＋１）ｄ＋［Ｎ−（ｐ1ｎ1＋ｐ2ｎ2＋１）］ｄ’
として与えられる。フレームの合計数は、上の式から、
【００９４】
【数１２】
2016526317.tif 000015
【００９５】
のように解かれることができる。量Δｄは、Δｄ＝ｄ−ｄ’として定義される。（１２）および（１３）から、
ｎ−（ｐ0ｎ＋１）Δｄ＝（ｎ1＋ｎ2＋ｎ3）−（ｐ1ｎ1＋ｐ2ｎ2＋１）Δｄ    （１４）
である。ｐ2＝ｐ0であるので、
（１−ｐ0Δｄ）（ｎ−ｎ2）＝（１−ｐ1Δｄ）ｎ1＋ｎ3
＞（１−ｐ1Δｄ）（ｎ1＋ｎ3）    （１５）
である。
【００９６】
上の不等式は、１−ｐ1Δｄ＜１であるという事実から得られ、等式は、ｎ3＝０であるときに、例えば、Ｄ＝１である場合に成り立つ。ｐ1＜ｐ0であるので、１−ｐ0Δｄ＜１−ｐ1Δｄである。
【００９７】
【数１３】
2016526317.tif 000016
【００９８】
は、（１５）から得られる。上の不等式から、ｎ＞ｎ1＋ｎ2＋ｎ3であり、例えば、同じビデオシーケンスについて、ＩＥＥＥ８０２．１１規格が使用される場合のパケットの数は、ＱｏＥベースの最適化が使用される場合のそれよりも大きい。
【００９９】
ＮIおよびＮ’Iは、それぞれ、ＩＥＥＥ８０２．１１規格が使用される場合およびＱｏＥベースの最適化が使用される場合のＩＤＲフレームの数を表す。ＩＤＲフレームおよび非ＩＤＲフレームは、それぞれ、ｄ個およびｄ’個のパケットに符号化され、ＩＥＥＥ８０２．１１規格が使用される場合のパケットの合計数は、
ｎ＝ｄＮI＋ｄ’（Ｎ−ＮI）
＝ｄ’Ｎ＋ΔｄＮI
によって与えられる。ＱｏＥベースの最適化が使用される場合、パケットの合計数は、
ｎ1＋ｎ2＋ｎ3＝ｄ’Ｎ＋ΔｄＮ’I
である。ｎ＞ｎ1＋ｎ2＋ｎ3であるので、上の２つの式から、ＮI＞Ｎ’Iである。フリーズされた区間は、ＩＤＲフレームの生成をトリガし、ビデオシーケンスの最初のフレームである、最初のＩＤＲフレームを除いて、ＩＤＲフレームは、フリーズされた区間の直後に、出現する。その場合、
Ｎf＝（ＮI−１）Ｄ
Ｎ’f＝（Ｎ’I−１）Ｄ
である。ＱｏＥベースの最適化が使用される場合のフリーズされたフレームの数は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格が使用される場合のそれよりも小さく、例えば、
Ｎ’f＜Ｎf    （１７）
である。（１４）から、
ｎ−（ｎ1＋ｎ2＋ｎ3）＝［ｐ0ｎ−（ｐ1ｎ1＋ｐ2ｎ2）］Δｄ    （１８）
である。（１８）の左辺は、０よりも大きいので、ｐ0ｎ−（ｐ1ｎ1＋ｐ2ｎ2）＞０である。両立性基準（７）を考慮すると、
【０１００】
【数１４】
2016526317.tif 000017
【０１０１】
である。第２の式は、（１８）を代入することによって、獲得される。不等式は、ｐ0ｎ−（ｐ1ｎ1＋ｐ2ｎ2）＞０、Δｄ≧１、およびｎ3≧０という事実から得られ、等式は、Δｄ＝１、およびｎ3≧０であるときに、成り立つ。
【０１０２】
ビデオシーケンスが十分に大きい場合、両立性基準（７）が、満たされる。実施形態では、優先度２を有するいずれのフレームも、ビデオシーケンスの開始後には生成されない。さらに、（３）の左辺は、右辺よりも厳密に大きいので、送信の試みの予想される回数は、本明細書で開示される手法を使用して、減少される。したがって、クロストラフィックのための送信機会が、確保される。
【０１０３】
実施形態では、ビデオシーケンスの開始を除いて、いずれのフレームも、優先度２を割り当てられない。優先度１を有するフレームの後には、このパケットの送信が成功した場合、優先度１を有する別のフレームが続く。本明細書で開示されるアルゴリズムによれば、優先度は、フレーム内では変化しない。優先度１を有するフレームのパケットが、低下された場合、同じフレームの残りのパケットは、同じ優先度を有し、後続フレームのパケットは、優先度３を割り当てられる。フリーズされた区間は、優先度３を有するＤ−１個の後続フレームを含み、それらの１または複数（例えば、各々）は、ｄ’個のパケットに符号化される。最初の（Ｄ−１）ｄ’−１個のパケットの後には、確率１で、優先度３を有する別のパケットが続き、最後の１つの後には、確率１で、次のＩＤＲフレームに属する優先度１を有するパケットが続く。このプロセスは、図９に示される、離散時間マルコフ連鎖９００によってモデル化される。
【０１０４】
図９において、状態９０２、９０４、９０６、９０８は、フリーズされた区間内における、優先度３を有する（Ｄ−１）ｄ’個のパケットを表す。最初の２つの行９１０、９１２における状態は、それぞれ、優先度１を有するＩＤＲフレームのｄ個のパケットおよび非ＩＤＲフレームのｄ’個のパケットを表し、ここで、状態（Ｉ，ｉ）は、優先度１を有するＩＤＲフレームの第ｉのパケットについてのものであり、状態（Ｎ，ｊ）は、優先度１を有する非ＩＤＲフレームの第ｊのパケットについてのものである。フリーズされた区間の後、それには、優先度１を有するＩＤＲフレームのｄ個のパケットが続く。ｄ個のパケットの送信が成功した場合、それらには、非ＩＤＲフレームのｄ’個のパケットが続く。そうではない場合、それらは、新しいフリーズされた区間を初期化する。非ＩＤＲフレームの送信の後、送信が失敗しない限り、それには、別の非ＩＤＲフレームが続く。ＰaおよびＰbは、それぞれ、優先度１を有するＩＤＲフレームおよび非ＩＤＲフレームの送信が成功する確率である。ＩＤＲフレームの送信は、例えば、ＩＤＲフレームのｄ個のパケットの送信が成功した場合に、成功する。パケットについて、それは優先度１を有するので、パケット損失率は、ｐ1である。したがって、
Ｐa＝（１−ｐ1）d    （１９）
である。非ＩＤＲフレームは、優先度１を有する。確率Ｐbは
Ｐb＝（１−ｐ1）d’    （２０）
によって与えられる。Ｄ＝１である場合、いずれのフレームも、優先度３を割り当てられず、図９の最終行における状態Ｉは存在しない。フレームが送信中に低下された場合、それには、（例えば、直ちに）別のＩＤＲフレームが続く。離散時間マルコフ連鎖は、図２１に示されるモデルになる。以下の導出は、図９に示されたモデルに基づく。導出は、Ｄ＝１である場合にも当てはまる。ｑI,i、１≦ｉ≦ｄ、ｑN,j、１≦ｊ≦ｄ’、およびｑ3,k、１≦ｋ≦（Ｄ−１）ｄ’は、マルコフ連鎖の定常分布である。ｑI,1＝ｑI,2＝…＝ｑI,d、ｑN,1＝ｑN,2＝…＝ｑN,d’、およびｑ3,1＝ｑ3,2＝…＝ｑ3,(D-1)d’である。さらに、
ｑI,1＝ｑ3,(D-1)d’    （２１）
ｑN,1＝ＰaｑI,d＋ＰbｑN,d’    （２２）
ｑ3,1＝（１−Ｐa）ｑI,d＋（１−Ｐb）ｑN,d’    （２３）
である。上の式から、
ｑI,i＝ｑ3,1    （２４）
【０１０５】
【数１５】
2016526317.tif 000018
【０１０６】
である。正規化条件から、
ｄｑI,1＋ｄ’ｑN,1＋（Ｄ−１）ｄ’ｑ3,1＝１
である。
【０１０７】
【数１６】
2016526317.tif 000019
【０１０８】
が、獲得される。ｑ3は、パケットがＩＤＲフレームに属する確率であり、それは、
【０１０９】
【数１７】
2016526317.tif 000020
【０１１０】
によって与えられる。ｎ1＋ｎ2＋ｎ3個のパケットを含むビデオシーケンスにおいて、ＩＤＲフレームに属するパケットの予想される数は、ｎ’1＝ｑ1（ｎ1＋ｎ2＋ｎ3）によって獲得される。（１１）から、
【０１１１】
【数１８】
2016526317.tif 000021
【０１１２】
であり、ここで、最後の不等式は、ｎ1＋ｎ2＋ｎ3＜ｎであるという事実から得られる。テイラの定理によって、確率Ｐaは、
Ｐa＝（１−ｐ1）d
【０１１３】
【数１９】
2016526317.tif 000022
【０１１４】
と表され、ここで、０≦ξ≦ｐ1≦１である。したがって、
【０１１５】
【数２０】
2016526317.tif 000023
【０１１６】
である。同様に、
【０１１７】
【数２１】
2016526317.tif 000024
【０１１８】
である。上の限界を適用すると、不等式（２７）は、
【０１１９】
【数２２】
2016526317.tif 000025
【０１２０】
と表され、ここで、最後の不等式は、ｐ0＞ｐ1、およびＮf＝Ｄｐ0ｎであるという事実から得られる。不等式（１７）および（２８）から、Ｎ’fの上限は、
【０１２１】
【数２３】
2016526317.tif 000026
【０１２２】
である。
【０１２３】
予想されるフリーズ時間は、短縮され、フリーズされた区間の長さＤが、大きくなるほど、ＩＥＥＥ８０２．１１規格と比較して、ゲインは、大きくなる。図１０は、例示的なフリーズされたフレームの比較を示している。本明細書で開示される手法は、ビデオ品質を改善するために、パケット損失をビデオシーケンスの小さい区画に集中させる。
【０１２４】
図１１は、デバイス１１０２とデバイス１１０４の間のＱｏＥベースの最適化を用いるビデオ会議セッション、および他のクロストラフィックを含む、ネットワーク１１００の例示的なネットワークトポロジを示している。このクロストラフィックは、音声セッション、ＦＴＰセッション、およびデバイス１１０６とデバイス１１０８の間のＱｏＥベースの最適化を用いないビデオ会議セッションを含む。デバイス１１０２からデバイス１１０４へのビデオ送信は、一方向であるが、デバイス１１０６とデバイス１１０８の間のビデオ会議は、双方向である。デバイス１１０２、１１０６は、ＦＴＰクライアント１１１２および音声ユーザデバイス１１１４とともに、同じＷＬＡＮ１１１０内にある。アクセスポイント１１１６は、インターネット１１２２を通じて、いずれの方向でも１００ｍｓの一方向遅延で、デバイス１１０４、１１０８、ＦＴＰサーバ１１１８、および音声ユーザデバイス１１２０と通信する。Ｈ．２６４ビデオコーデックが、デバイス１１０２、１１０４のために実施される。
【０１２５】
パケットについての再試行制限Ｒは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格におけるデフォルト値である、７になるように設定される。３レベルのビデオ優先度が、ＱｏＥベースの最適化を用いるビデオ会議セッションにおいて割り当てられる。例えば、対応する再試行制限は、（Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3）＝（８，７，１）である。ビデオ送信機において、パケットは、その再試行制限が超過されたときに、廃棄される。ビデオ受信機は、後続パケットを受信したときに、または時間期間にわたっていかなるパケットも受信しないときに、パケット損失を検出する。ビデオ受信機は、例えば、ＲＴＣＰを通じて、パケット損失情報をビデオ送信機に送信し、ＲＴＣＰフィードバックが、ビデオ送信機によって受信された後、ＩＤＲフレームが、生成される。フレームが失われた時から、次のＩＤＲフレームが受信されるまで、ビデオ受信機は、フリーズされたビデオを提示する。
【０１２６】
フォアマンビデオシーケンスが、デバイス１１０２からデバイス１１０４に送信される。フレームレートは、３０フレーム／秒であり、ビデオ持続時間は、１０秒であり、２９５個のフレームを含む。クロストラフィックは、ＯＰＮＥＴ１７．１によって生成される。デバイス１１０６からデバイス１１０８へのクロスビデオセッションの場合、フレームレートは、３０フレーム／秒であり、発信および着信ストリームフレームサイズは、８５００バイトである。ＦＴＰクライアントとサーバの間のＴＣＰセッションの場合、受信バッファは、８７６０バイトに設定される。数値結果は、１００個のシードにわたって平均され、シード毎に、データが、フォアマンシーケンスの１０秒の持続時間から収集される。
【０１２７】
ＷＬＡＮ１１２４は、エラー確率ｐを増加させる。ＷＬＡＮ１１２４は、ＡＰ１１２６と、２つの局１１２８、１１３０とを含む。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ  ＷＬＡＮ１１１０、１１２４は、同じチャネル上で動作する。データレートは、１３Ｍｂｐｓであり、送信電力は、５ｍＷである。ＡＰにおけるバッファサイズは、１Ｍｂｉｔである。空間ストリームの数は、１に設定される。ＡＰと局の距離は、隠れノード問題を可能にするように設定される。シミュレーションにおいて、２つのＡＰ１１１６、１１２６の間の距離は、３００メートルであり、デバイス１１０２とＡＰ１１１６の間の距離、およびＡＰ１１２６とデバイス１１２８の間の距離は、３５０メートルである。ビデオ会議セッションは、ＡＰ１１２６を通じて、デバイス１１２８とデバイス１１３０の間で開始される。フレームレートは、３０フレーム／秒であり、デバイス１１０２において動作するＱｏＥベースの最適化を用いるビデオ会議セッションのパケット損失率を調整するために、着信および発信ストリームフレームサイズの両方が、使用される。
【０１２８】
ＯＰＮＥＴにおいてＲＴＣＰパケットによって運ばれるパケット損失フィードバックの受信によってトリガされる、動的ＩＤＲフレーム挿入をシミュレートするために、Ｆn、ｎ＝０、１、２、．．．が、フレームｎから開始するビデオシーケンスであり、フレームｎは、ＩＤＲフレームであり、後続フレームは、ビデオシーケンスの終了まで、Ｐフレームである、技法が、適用される。ビデオシーケンスＦ0の送信から開始すると、ＲＴＣＰフィードバックは、フレームｉ−１が送信されるときに、受信される。現在のフレームの送信の後、フレームｉにおいてＩＤＲフレーム挿入を引き起こす、ビデオシーケンスＦiが、使用され、ＯＰＮＥＴにおいてシミュレートされるビデオ送信機に供給するために、フレームｉおよびＦiの後続フレームが、使用される。図１２は、フレーム９および２４が送信されたときに、ＲＴＣＰフィードバックが受信される、例示的なビデオシーケンス１２００を示している。ＯＰＮＥＴシミュレーションでは、パケットのサイズは、関心事項である。可能なビデオシーケンスＦn、ｎ＝０、１、２、．．．が、符号化され、それは、一度だけの労力である。ビデオシーケンスのパケットのサイズは、記憶される。ＲＴＣＰフィードバックが受信されたとき、適切なビデオシーケンスが、使用される。
【０１２９】
図１３は、参照番号１３０２および１３０４でそれぞれ示される、ＩＥＥＥ８０２．１１規格およびＱｏＥベースの最適化が使用される場合の、１００個のシードについての例示的なシミュレートされた衝突確率ｐを示している。平均の衝突確率は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格およびＱｏＥベースの最適化について、それぞれ、０．３５および０．３４である。平均絶対誤差は、０．０１７であり、相対絶対誤差は、４．９％である。シミュレーション結果は、ＱｏＥベースの最適化が適用される場合の衝突確率を、ＩＥＥＥ８０２．１１規格が適用される場合の衝突確率の近似として使用することが、合理的であることを立証する。
【０１３０】
図１４は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格およびＱｏＥベースの最適化を使用した場合のフリーズされたフレームの例示的なシミュレートされたパーセンテージを示している。異なるアプリケーションレイヤ負荷構成について、ＩＥＥＥ８０２．１１規格が使用される場合に、異なるパケット損失率を獲得するように、デバイス１１２８とデバイス１１３０の間のクロストラフィックが調整される。例示的なパケット損失率は、構成１ないし５について、それぞれ、０．００２３、０．００３７、０．００４４、０．００５２、および０．００５８である。同じクロストラフィック構成を用いて、ＱｏＥベースの最適化を使用した場合のシミュレーションも、ランされる。図１４は、パラメータＤ、ｄ、ｄ’、およびｐ0が、シミュレーション結果から平均された、式（２９）におけるＱｏＥベースの最適化についての上限も示している。ＱｏＥベースの最適化のフリーズされたフレームの平均パーセンテージは、上限よりも小さい。パケット損失率が増加するにつれて、フリーズされたフレームの平均パーセンテージは、ＱｏＥベースの最適化が使用されるかどうかに関わりなく、増加するが、ＱｏＥベースの最適化の性能は、基準の方法（例えば、変更なしのＩＥＥＥ８０２．１１規格）の対応する値のそれよりも良好であり続ける。
【０１３１】
図１５は、アプリケーションレイヤ負荷構成３が適用される場合において、ビデオ送信機と受信機の間の異なるＲＴＴ毎に、フリーズされたフレームの例示的なシミュレートされた平均パーセンテージを示している。フィードバック遅延は、少なくともビデオ送信機と受信機の間のＲＴＴ１つ分である。フィードバック遅延が増加した場合、フリーズされた区間の持続時間は、増加する。より多くのフレームが、パケット損失によって影響を受ける。フリーズされたフレームのパーセンテージは、ＲＴＴが増加するにつれて、増加する。式（２９）における上限から、ＩＥＥＥ８０２．１１規格と比較したＱｏＥベースの最適化のゲインは、より大きなＲＴＴが適用される場合に、増加する。これは、図１５における数値結果によって確認される。ＲＴＴが１００ｍｓである場合、ＱｏＥベースの最適化を使用するフリーズされたフレームの平均パーセンテージは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格を使用するそれと比較して、２４．５％小さい。ＲＴＴが４００ｍｓである場合、ゲインは、３２．６％に増加する。ＱｏＥベースの最適化を使用するフリーズされたフレームの平均パーセンテージは、式（２９）における上限よりも小さい。
【０１３２】
表２および表４は、アプリケーションレイヤ負荷構成２および５がそれぞれ適用される場合における、ＩＥＥＥ８０２．１１規格およびＱｏＥベースの最適化を使用したときの、ＷＬＡＮ１におけるクロストラフィックについての例示的な平均スループットを示している。加えて、これら２つのシナリオについての標準偏差が、それぞれ、表３および表５に列挙されている。ＱｏＥベースの最適化についてのスループット結果は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格と実質的に同様である。
【０１３３】
【表２】
2016526317.tif 000027
【０１３４】
【表３】
2016526317.tif 000028
【０１３５】
【表４】
2016526317.tif 000029
【０１３６】
【表５】
2016526317.tif 000030
【０１３７】
予想されるビデオ品質を構成（例えば、最適化）することが、利用される。予想されるビデオ品質を構成（例えば、最適化）する際、ＡＰ（またはＳＴＡ）は、予想されるビデオ品質に基づいて、パケット毎にＱｏＳ処理について決定を行う。ＡＰは、例えば、ビデオ品質情報データベースから、ビデオパケットについてのビデオ品質情報を獲得する。ＡＰは、ビデオパケットが属するビデオセッションに起こったイベントを調べる。ＡＰは、予想されるビデオ品質を構成（例えば、最適化）するために、送信をまだ待っているパケットをどのように処理すべきかを決定する。
【０１３８】
ＷｉＦｉネットワークでは、パケット損失は、ランダムであり、ネットワークによって完全には制御されない。パケット損失パターンについての確率測度が、提供される。確率測度は、ＳＴＡによってローカルに測定および更新される、ビデオトラフィックＡＣ（ＡＣ＿ＶＩ＿ｉ）、ｉ＝１、２、．．．、ｎに属するパケットを配信することに失敗する確率から、構成される。
【０１３９】
ＡＰおよび／またはＳＴＡは、以下のうちのいずれかを実行する。ＡＰおよび／またはＳＴＡは、トラフィッククラスＡＣ＿ＶＩ＿ｉからパケットを配信することに失敗する確率を更新する。ＡＰおよび／またはＳＴＡは、例えば、パケット送信の試みの結末が分かっている場合、確率をＰi、ｉ＝１、．．．、ｎと表す。ＡＰおよび／またはＳＴＡは、例えば、パケットが到着したとき、送信を待っているパケットを、アクセスカテゴリＡＣ＿ＶＩ＿ｉ、ｉ＝１、．．．、ｎに割り当てる。ＡＰおよび／またはＳＴＡは、予想されるビデオ品質を評価する。ＡＰおよび／またはＳＴＡは、最適な予想されるビデオ品質に対応するパケット割り当てを選択する。
【０１４０】
１または複数の基準が、ビデオ電話トラフィックのいくつかのグローバルな特性を達成するために、適用される。例えば、基準は、アクセスカテゴリＡＣ＿ＶＩ＿ｉ、ｉ＝１、．．．、ｎに対応する待ち行列のサイズについての閾値である。基準は、アクセスカテゴリＡＣ＿ＶＩ＿ｉ、ｉ＝１、．．．、ｎのうちの１または複数の待ち行列サイズを均衡させるように選択される。
【０１４１】
パケットを異なるアクセスカテゴリＡＣ＿ＶＩ＿ｉ、ｉ＝１、．．．、ｎに割り当てるために、１または複数の方法が、使用される。図１６は、パケット到着時に、パケットがそれによってＡＣに再割り当てされる、例示的な再割り当て方法を示す図である。図１６におけるパケット１６０２、１６０４上の「×」は、チャネル上で対応するパケットの配信がチャネル上で成功しなかったことを示す。図１６に示される例示的な方法では、送信を待っているパケットは、パケット再割り当ての対象とされる。パケット割り当ては、パケットの配信が失敗する確率を決定する。パケット損失イベントが独立であると仮定される場合、可能な各パケット損失パターンに対応する確率および／またはビデオ品質が、計算される。パケット損失パターンを平均することが、予想されるビデオ品質を提供する。
【０１４２】
図１７は、パケット到着時に、最新のパケットがＡＣに割り当てられる、例示的な再割り当て方法を示す図である。図１７の例示的な方法では、新しいパケット１７０２が到着したとき、例えば、送信を待っている他のパケットの割り当てを変更せずに、パケットの割り当てが、検討される。図１７の方法は、例えば、図１６の方法と比較して、計算オーバヘッドを低減させる。
【０１４３】
ＳＴＡおよび／またはＡＰが、複数のビデオ電話トラフィックフローをサポートする場合、これらのフローの全体的ビデオ品質が、構成（例えば、最適化）される。ＳＴＡおよび／またはＡＰは、パケットがどのビデオ電話フローに属するかを追跡する。ＳＴＡおよび／またはＡＰは、最適な全体的ビデオ品質を提供する、ビデオパケット割り当てを見つける。
【０１４４】
ＤＣＦに対する機能強化が、提供される。ＤＣＦは、ＤＣＦのみの使用、または他の構成要素および／もしくは機能と併せたＤＣＦの使用を指す。ＤＣＦの場合、データトラフィックの区別化は、存在しない。しかしながら、ＥＤＣＡに関連して本明細書で開示されるものと類似のアイデアが、ＤＣＦ（例えば、ＤＣＦのみＭＡＣ）に適合される。
【０１４５】
ビデオトラフィック（例えば、リアルタイムビデオトラフィック）は、例えば、静的な手法および／または動的な手法に従って、優先順位付けされる。
【０１４６】
図１８は、ＤＣＦについての例示的な静的ビデオトラフィック区別化手法のための例示的なシステムアーキテクチャ１８００を示す図である。トラフィックは、例えば、リアルタイムビデオトラフィック１８０２および（例えば、ＯＴＨＥＲで表される）他の種類のトラフィック１８０４など、２以上のカテゴリに分類される。リアルタイムビデオトラフィックカテゴリ１８０２内において、トラフィックは、ビデオパケットの相対的な重要度に従って、サブクラス（例えば、重要度レベル）にさらに区別化される。例えば、図１８を参照すると、ｎ個のサブクラスＶＩ＿１、ＶＩ＿２、．．．、ＶＩ＿ｎが、提供される。
【０１４７】
競合ウィンドウは、重要度レベルに基づいて、定義される。［ＣＷｍｉｎ，ＣＷｍａｘ］である、ＣＷの範囲は、例えば、両立性のために、より小さい区間に分割化される。ＣＷは、区間［ＣＷｍｉｎ，ＣＷｍａｘ］内で変化する。バックオフタイマは、区間［０，ＣＷ］からランダムに引き出される。
【０１４８】
リアルタイムビデオトラフィックサブクラスＶＩ＿１、ＶＩ＿２、．．．、ＶＩ＿ｎについて、ｉ＜ｊとすると、ＶＩ＿ｉによって搬送されるビデオトラフィックは、ＶＩ＿ｊによって搬送されるビデオトラフィックよりも重要であると見なされる。区間［ＣＷｍｉｎ，ＣＷｍａｘ］は、ｎ個の区間に分割化され、それらは、等しい長さを有し、または有さない。区間が等しい長さを有する場合、ＶＩ＿ｉについて、ＣＷ（ＶＩ＿ｉ）は、区間
［ｃｅｉｌｉｎｇ（ＣＷｍｉｎ＋（ｉ−１）×ｄ），ｆｌｏｏｒ（ＣＷｍｉｎ＋ｉ×ｄ）］
内で変化し、ここで、ｃｅｉｌｉｎｇ（）は、シーリング関数であり、ｆｌｏｏｒ（）は、フロア関数であり、ｄ＝（ＣＷｍａｘ−ＣＷｍｉｎ）／ｎである。
【０１４９】
ビデオトラフィック全体についての競合ウィンドウの分布は、同じに保たれる。
【０１５０】
リアルタイムビデオトラフィック種類のうちの異なる種類のトラフィックの量が、等しくない場合、区間［ＣＷｍｉｎ，ＣＷｍａｘ］は、例えば、分割化から生じる小さい区間が、各トラフィッククラスのトラフィックのそれぞれの量に比例（例えば、反比例）するように、不等分に分割化される。トラフィック量は、ＳＴＡおよび／またはＡＰによって、モニタリングおよび／または推定される。例えば、特定のクラスについてのトラフィックが、より高い場合、競合ウィンドウ区間は、より小さくされる。例えば、サブクラス（例えば、重要度レベル）が、より多くのトラフィックを有する場合、そのサブクラスのためのＣＷ区間は、例えば、競合がより効率的に処理されるように、増加される。
【０１５１】
再送制限は、重要度レベル（例えば、サブクラス）に基づいて、定義される。トラフィッククラスに従った、アトリビュートｄｏｔ１１ＬｏｎｇＲｅｔｒｙＬｉｍｉｔおよびｄｏｔ１１ＳｈｏｒｔＲｅｔｒｙＬｉｍｉｔの区別化は、存在しない。ＥＤＣＡに関して本明細書で開示される概念は、ＤＣＦのために採用される。
【０１５２】
図１９は、ＤＣＦについての例示的な動的ビデオトラフィック区別化手法のための例示的なシステムアーキテクチャ１９００を示す図である。ＥＤＣＡのための動的ビデオトラフィック区別化に関連して本明細書で開示される概念は、ＤＣＦに適用される。概念は、ラベルＡＣ＿ＶＩ＿ｉ、ｉ＝１、２、．．．、ｎをＶＩ＿ｉで置き換えることによって、修正される。
【０１５３】
ＨＣＣＡ機能強化は、重要度レベル（例えば、サブクラス）に基づいて、定義される。ＨＣＣＡは、媒体アクセス（例えば、リソース割り当て）に集中化された手法である。ＨＣＣＡは、セルラシステムにおけるリソース割り当てに類似している。ＥＤＣＡの場合におけるように、ＨＣＣＡの場合のリアルタイムビデオトラフィックのための優先順位付けは、２以上の手法、例えば、静的手法および／または動的手法を利用する。
【０１５４】
静的手法では、ＥＤＣＡのための設計パラメータは、利用されない。ビデオパケットの重要度がどのように示されるかは、ＥＤＣＡに関連して本明細書で開示されるものと同じである。重要度情報は、ビデオパケットの送信をスケジュールする、ＡＰに渡される。
【０１５５】
ＨＣＣＡでは、スケジューリングは、例えば、ＱｏＳ予想が、管理フレームのトラフィック仕様（ＴＳＰＥＣ）フィールド内で搬送される場合、フロー毎に実行される。ＴＳＰＥＣ内の重要度情報は、ＡＰとＳＴＡの間のネゴシエーションの結果である。トラフィックフロー内で区別化するために、個々のパケットの重要度についての情報が、利用される。ＡＰは、パケットマッピングスキームを適用し、および／またはビデオ品質／重要度情報をネットワークレイヤからＭＡＣレイヤに渡す。
【０１５６】
静的手法では、ＡＰは、個々のパケットの重要度を考慮する。動的手法では、ＡＰは、検討中のパケットが属するフローの先行パケットに何が起こったかを考慮する。
【０１５７】
ＰＨＹ機能強化が、提供される。マルチ入力／マルチ出力（ＭＩＭＯ）のための変調およびコード化セット（ＭＣＳ）選択が、例えば、リアルタイムビデオのＱｏＥを構成（例えば、最適化）することを目的として、選択（例えば、採用）される。適合は、ＰＨＹレイヤで生じる。どのＭＣＳが使用されるかについての決定は、ＭＡＣレイヤにおいて行われる。本明細書で説明されるＭＡＣ機能強化は、ＰＨＹ機能強化を含むように、拡張される。例えば、ＥＤＣＡの場合、ＡＣマッピング機能は、ビデオ電話トラフィックのためのＭＣＳを構成（例えば、最適化）するように、拡大される。静的手法および動的手法が、利用される。
【０１５８】
ＨＣＣＡの場合、ＡＰにおけるスケジューラは、例えば、ビデオ品質が構成（例えば、最適化）されるように、どのパケットがチャネルにアクセスするか、またそのパケットを送信するためにどのＭＣＳが使用されるかを決定する。
【０１５９】
ＭＣＳ選択は、変調種類、コード化レート、ＭＩＭＯ構成（例えば、空間多重化またはダイバーシティ）などの選択を含む。例えば、ＳＴＡが、非常に弱いリンクを有する場合、低次数の変調スキーム、低いコード化レート、および／またはダイバーシティＭＩＭＯモードを選択する。
【０１６０】
ビデオ重要度／品質情報が、提供される。ビデオ重要度／品質情報は、ビデオ送信機によって、提供される。ビデオ重要度／品質情報は、ルータ（例えば、ＳＴＡに向かうトラフィックのためのＡＰサーバ類似機能）が、それにアクセスするように、ＩＰパケットヘッダ内に置かれる。例えば、ＩＰｖ４の場合、ＤＳＣＰフィールドおよび／またはＩＰパケット拡張フィールドが、利用される。
【０１６１】
例えば、ＩＰｖ６の場合、トラフィッククラスフィールドの最初の６ビットが、ＤＳＣＰインジケータとしての役割を果たす。例えば、ＩＰｖ６の場合、拡張ヘッダは、ビデオ重要度／品質情報を搬送するように、定義される。
【０１６２】
パケットマッピングおよび暗号化処理が、提供される。パケットマッピングは、テーブル検索を利用して、実行される。ＳＴＡおよび／またはＡＰは、ＩＰパケットをＡ−ＭＰＤＵにマッピングするテーブルを構築する。
【０１６３】
図２０Ａは、１または複数の開示される実施形態がそこで実施される例示的な通信システム２０００の図である。通信システム２０００は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、放送などのコンテンツを複数の無線ユーザに提供する、多元接続システムである。通信システム２０００は、複数の無線ユーザが、無線帯域幅を含むシステムリソースの共用を通じて、そのようなコンテンツにアクセスすることを可能にする。例えば、通信システム２０００は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、およびシングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）など、１または複数のチャネルアクセス方法を利用する。
【０１６４】
図２０Ａに示されるように、通信システム２０００は、（一般にまたは一括してＷＴＲＵ２００２と呼ばれる）無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃ、および／または２００２ｄ、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）２００３／２００４／２００５、コアネットワーク２００６／２００７／２００９、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）２００８、インターネット２０１０、ならびに他のネットワーク２０１２を含むが、開示される実施形態は、任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素を企図していることが理解される。ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃ、２００２ｄの各々は、無線環境において動作および／または通信するように構成された任意の種類のデバイスである。例を挙げると、ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃ、２００２ｄは、無線信号を送信および／または受信するように構成され、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定もしくは移動加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、および家電製品などを含む。
【０１６５】
通信システム２０００は、基地局２０１４ａおよび基地局２０１４ｂも含む。基地局２０１４ａ、２０１４ｂの各々は、コアネットワーク２００６／２００７／２００９、インターネット２０１０、および／またはネットワーク２０１２などの１または複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にするために、ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃ、２００２ｄの少なくとも１つと無線でインターフェースを取るように構成された、任意の種類のデバイスである。例を挙げると、基地局２０１４ａ、２０１４ｂは、基地送受信機局（ＢＴＳ）、ノードＢ、ｅノードＢ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、および無線ルータなどである。基地局２０１４ａ、２０１４ｂは各々、単一の要素として示されているが、基地局２０１４ａ、２０１４ｂは、任意の数の相互接続された基地局および／またはネットワーク要素を含むことが理解される。
【０１６６】
基地局２０１４ａは、ＲＡＮ２００３／２００４／２００５の部分であり、ＲＡＮ２００３／２００４／２００５は、他の基地局、および／または基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノードなどのネットワーク要素（図示せず）も含む。基地局２０１４ａおよび／または基地局２０１４ｂは、セル（図示せず）と呼ばれる特定の地理的領域内で、無線信号を送信および／または受信するように構成される。セルは、さらにセルセクタに分割される。例えば、基地局２０１４ａに関連付けられたセルは、３つのセクタに分割される。したがって、一実施形態では、基地局２０１４ａは、送受信機を３つ、例えば、セルのセクタ毎に１つずつ含む。別の実施形態では、基地局２０１４ａは、マルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）技術を利用し、したがって、セルのセクタ毎に複数の送受信機を利用する。
【０１６７】
基地局２０１４ａ、２０１４ｂは、エアインターフェース２０１５／２０１６／２０１７上で、ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃ、２００２ｄの１または複数と通信し、エアインターフェース２０１５／２０１６／２０１７は、任意の適切な無線通信リンク（例えば、無線周波（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光など）である。エアインターフェース２０１５／２０１６／２０１７は、任意の適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立される。
【０１６８】
より具体的には、上で言及されたように、通信システム２０００は、多元接続システムであり、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、およびＳＣ−ＦＤＭＡなどの、１または複数のチャネルアクセス方式を利用する。例えば、ＲＡＮ２００３／２００４／２００５内の基地局２０１４ａ、およびＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃ、２００２ｄは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ（登録商標））を使用してエアインターフェース２０１５／２０１６／２０１７を確立する、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）などの無線技術を実施する。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または進化型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）などの通信プロトコルを含む。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）および／または高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含む。
【０１６９】
別の実施形態では、基地局２０１４ａ、およびＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃ、２００２ｄは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）および／またはＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）を使用してエアインターフェース２０１５／２０１６／２０１７を確立する、進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）などの無線技術を実施する。
【０１７０】
他の実施形態では、基地局２０１４ａ、およびＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃ、２００２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわち、マイクロ波アクセス用の世界的相互運用性（ＷｉＭＡＸ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００  １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００  ＥＶ−ＤＯ、暫定標準２０００（ＩＳ−２０００）、暫定標準９５（ＩＳ−９５）、暫定標準８５６（ＩＳ−８５６）、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））、ＧＳＭエボリューション用の高速データレート（ＥＤＧＥ）、およびＧＳＭ  ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）などの無線技術を実施する。
【０１７１】
図２０Ａの基地局２０１４ｂは、例えば、無線ルータ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、またはアクセスポイントであり、職場、家庭、乗物、およびキャンパスなどの局所的エリアにおける無線接続性を容易にするために、任意の適切なＲＡＴを利用する。一実施形態では、基地局２０１４ｂ、およびＷＴＲＵ２００２ｃ、２００２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実施して、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立する。別の実施形態では、基地局２０１４ｂ、およびＷＴＲＵ２００２ｃ、２００２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実施して、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立する。また別の実施形態では、基地局２０１４ｂ、およびＷＴＲＵ２００２ｃ、２００２ｄは、セルラベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど）を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立する。図２０Ａに示されるように、基地局２０１４ｂは、インターネット２０１０への直接的な接続を有する。したがって、基地局２０１４ｂは、コアネットワーク２００６／２００７／２００９を介して、インターネット２０１０にアクセスする必要がない。
【０１７２】
ＲＡＮ２００３／２００４／２００５は、コアネットワーク２００６／２００７／２００９と通信し、コアネットワーク２００６／２００７／２００９は、音声、データ、アプリケーション、および／またはボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）サービスをＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃ、２００２ｄの１または複数に提供するように構成された、任意の種類のネットワークである。例えば、コアネットワーク２００６／２００７／２００９は、呼制御、請求サービス、モバイルロケーションベースのサービス、プリペイド通話、インターネット接続性、ビデオ配信などを提供し、および／またはユーザ認証など、高レベルのセキュリティ機能を実行する。図２０Ａには示されていないが、ＲＡＮ２００３／２００４／２００５および／またはコアネットワーク２００６／２００７／２００９は、ＲＡＮ２００３／２００４／２００５と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを利用する他のＲＡＮと直接的または間接的に通信することが理解される。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用するＲＡＮ２００３／２００４／２００５に接続されるのに加えて、コアネットワーク２００６／２００７／２００９は、ＧＳＭ無線技術を利用する別のＲＡＮ（図示せず）とも通信する。
【０１７３】
コアネットワーク２００６／２００７／２００９は、ＰＳＴＮ２００８、インターネット２０１０、および／または他のネットワーク２０１２にアクセスするための、ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃ、２００２ｄのためのゲートウェイとしての役割も果たす。ＰＳＴＮ２００８は、基本電話サービス（ＰＯＴＳ）を提供する回線交換電話網を含む。インターネット２０１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイート内の伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、およびインターネットプロトコル（ＩＰ）など、共通の通信プロトコルを使用する、相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスからなるグローバルシステムを含む。ネットワーク２０１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される有線または無線通信ネットワークを含む。例えば、ネットワーク２０１２は、ＲＡＮ２００３／２００４／２００５と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを利用する１または複数のＲＡＮに接続された、別のコアネットワークを含む。
【０１７４】
通信システム２０００内のＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃ、２００２ｄのいくつかまたはすべては、マルチモード機能を含み、例えば、ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃ、２００２ｄは、異なる無線リンク上で異なる無線ネットワークと通信するための複数の送受信機を含む。例えば、図２０Ａに示されたＷＴＲＵ２００２ｃは、セルラベースの無線技術を利用する基地局２０１４ａと通信するように、またＩＥＥＥ８０２無線技術を利用する基地局２０１４ｂと通信するように構成される。
【０１７５】
図２０Ｂは、例示的なＷＴＲＵ２００２のシステム図である。図２０Ｂに示されるように、ＷＴＲＵ２００２は、プロセッサ２０１８と、送受信機２０２０と、送信／受信要素２０２２と、スピーカ／マイクロフォン２０２４と、キーパッド２０２６と、ディスプレイ／タッチパッド２０２８と、着脱不能メモリ２０３０と、着脱可能メモリ２０３２と、電源２０３４と、全地球測位システム（ＧＰＳ）チップセット２０３６と、他の周辺機器２０３８とを含む。ＷＴＲＵ２００２は、実施形態との整合性を保ちながら、上記の要素の任意のサブコンビネーションを含むことが理解される。また、実施形態は、基地局２０１４ａ、２０１４ｂ、ならびに／またはとりわけ、送受信機局（ＢＴＳ）、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、ホームノードＢ、進化型ホームノードＢ（ｅノードＢ）、ホーム進化型ノードＢ（ＨｅＮＢ）、ホーム進化型ノードＢゲートウェイ、およびプロキシノードなどの、しかし、それらに限定されない、基地局２０１４ａ、２０１４ｂが表すノードが、図２０Ｂに示され、本明細書で説明される要素のいくつかまたはすべてを含むことを企図している。
【０１７６】
プロセッサ２０１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１または複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、他の任意の種類の集積回路（ＩＣ）、および状態機械などである。プロセッサ２０１８は、信号符号化、データ処理、電力制御、入力／出力処理、および／またはＷＴＲＵ２００２が無線環境で動作することを可能にする他の任意の機能を実行する。プロセッサ２０１８は、送受信機２０２０に結合され、送受信機２０２０は、送信／受信要素２０２２に結合される。図２０Ｂは、プロセッサ２０１８と送受信機２０２０を別々の構成要素として示しているが、プロセッサ２０１８と送受信機２０２０は、電子パッケージまたはチップ内に一緒に統合されることが理解される。プロセッサ２０１８などのプロセッサは、統合されたメモリを含む（例えば、ＷＴＲＵ２００２は、プロセッサおよび関連するメモリを含む、チップセットを含む）。メモリは、プロセッサ（例えば、プロセッサ２０１８）と統合されたメモリ、またはデバイス（例えば、ＷＴＲＵ２００２）と他の方法で関連付けられたメモリを指す。メモリは、非一時的である。メモリは、プロセッサによって実行される命令（例えば、ソフトウェアおよび／またはファームウェア命令）を含む（例えば、記憶する）。例えば、メモリは、実行されたときにプロセッサに本明細書で説明される実施の１または複数を実施させる命令を含む。
【０１７７】
送信／受信要素２０２２は、エアインターフェース２０１５／１１１６／２０１７上で、基地局（例えば、基地局２０１４ａ）に信号を送信し、または基地局から信号を受信するように構成される。例えば、一実施形態では、送信／受信要素２０２２は、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたアンテナである。別の実施形態では、送信／受信要素２０２２は、例えば、ＩＲ、ＵＶ、または可視光信号を送信および／または受信するように構成された放射器／検出器である。また別の実施形態では、送信／受信要素２０２２は、ＲＦ信号と光信号の両方を送信および受信するように構成される。送信／受信要素２０２２は、無線信号の任意の組み合わせを送信および／または受信するように構成されることが理解される。
【０１７８】
加えて、図２０Ｂでは、送信／受信要素２０２２は単一の要素として示されているが、ＷＴＲＵ２００２は、任意の数の送信／受信要素１１２２を含む。より具体的には、ＷＴＲＵ２００２は、ＭＩＭＯ技術を利用する。したがって、一実施形態では、ＷＴＲＵ２００２は、エアインターフェース２０１５／２０１６／２０１７上で無線信号を送信および受信するための２以上の送信／受信要素１１２２（例えば、複数のアンテナ）を含む。
【０１７９】
送受信機２０２０は、送信／受信要素２０２２によって送信される信号を変調し、送信／受信要素２０２２によって受信された信号を復調するように構成される。上で言及されたように、ＷＴＲＵ２００２は、マルチモード機能を有する。したがって、送受信機２０２０は、ＷＴＲＵ２００２が、例えば、ＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１などの複数のＲＡＴを介して通信することを可能にするための、複数の送受信機を含む。
【０１８０】
ＷＴＲＵ２００２のプロセッサ２０１８は、スピーカ／マイクロフォン２０２４、キーパッド２０２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド２０２８（例えば、液晶表示（ＬＣＤ）ディスプレイユニットもしくは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット）に結合され、それらからユーザ入力データを受信する。プロセッサ２０１８は、また、スピーカ／マイクロフォン２０２４、キーパッド２０２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド２０２８にユーザデータを出力する。加えて、プロセッサ２０１８は、着脱不能メモリ２０３０および／または着脱可能メモリ２０３２など、任意の種類の適切なメモリから情報を入手し、それらにデータを記憶する。着脱不能メモリ２０３０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、または他の任意の種類のメモリ記憶デバイスを含む。着脱可能メモリ２０３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、およびセキュアデジタル（ＳＤ）メモリカードなどを含む。他の実施形態では、プロセッサ２０１８は、ＷＴＲＵ２００２上に物理的に配置されたメモリではなく、サーバまたはホームコンピュータ（図示せず）上などに配置されたメモリから情報を入手し、それらにデータを記憶する。
【０１８１】
プロセッサ２０１８は、電源２０３４から電力を受け取り、ＷＴＲＵ２００２内の他の構成要素への電力の分配および／または制御を行うように構成される。電源２０３４は、ＷＴＲＵ２００２に給電するための任意の適切なデバイスである。例えば、電源２０３４は、１または複数の乾電池（例えば、ニッケル−カドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル−亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）など）、太陽電池、および燃料電池などを含む。
【０１８２】
プロセッサ２０１８は、ＧＰＳチップセット２０３６にも結合され、ＧＰＳチップセット２０３６は、ＷＴＲＵ２００２の現在位置に関する位置情報（例えば、経度および緯度）を提供するように構成される。ＧＰＳチップセット２０３６からの情報に加えて、またはその代わりに、ＷＴＲＵ２００２は、基地局（例えば、基地局２０１４ａ、２０１４ｂ）からエアインターフェース２０１５／２０１６／２０１７上で位置情報を受信し、および／または２以上の近くの基地局から受信した信号のタイミングに基づいて、自らの位置を決定する。ＷＴＲＵ２００２は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の適切な位置決定方法を用いて、位置情報を獲得することが理解される。
【０１８３】
プロセッサ２０１８は、他の周辺機器２０３８にさらに結合され、他の周辺機器２０３８は、追加的な特徴、機能、および／または有線もしくは無線接続性を提供する、１または複数のソフトウェアモジュールおよび／またはハードウェアモジュールを含む。例えば、周辺機器２０３８は、加速度計、ｅコンパス、衛星送受信機、（写真またはビデオ用の）デジタルカメラ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、バイブレーションデバイス、テレビ送受信機、ハンズフリーヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）ラジオユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、およびインターネットブラウザなどを含む。
【０１８４】
図２０Ｃは、実施形態による、ＲＡＮ２００３およびコアネットワーク２００６のシステム図である。上で言及されたように、ＲＡＮ２００３は、ＵＴＲＡ無線技術を利用して、エアインターフェース２０１５上でＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃと通信する。ＲＡＮ２００３は、コアネットワーク２００６とも通信する。図２０Ｃに示されるように、ＲＡＮ２００３は、ノードＢ２０４０ａ、２０４０ｂ、２０４０ｃを含み、ノードＢ２０４０ａ、２０４０ｂ、２０４０ｃは各々、エアインターフェース２０１５上でＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃと通信するための１または複数の送受信機を含む。ノードＢ２０４０ａ、２０４０ｂ、２０４０ｃは各々、ＲＡＮ２００３内の特定のセル（図示せず）に関連付けられる。ＲＡＮ２００３は、ＲＮＣ２０４２ａ、２０４２ｂも含む。ＲＡＮ２００３は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のノードＢおよびＲＮＣを含むことが理解される。
【０１８５】
図２０Ｃに示されるように、ノードＢ２０４０ａ、２０４０ｂは、ＲＮＣ２０４２ａと通信する。加えて、ノードＢ２０４０ｃは、ＲＮＣ２０４２ｂと通信する。ノードＢ２０４０ａ、２０４０ｂ、２０４０ｃは、Ｉｕｂインターフェースを介して、それぞれのＲＮＣ２０４２ａ、２０４２ｂと通信する。ＲＮＣ２０４２ａ、２０４２ｂは、Ｉｕｒインターフェースを介して、互いに通信する。ＲＮＣ２０４２ａ、２０４２ｂの各々は、それが接続されたそれぞれのノードＢ２０４０ａ、２０４０ｂ、２０４０ｃを制御するように構成される。加えて、ＲＮＣ２０４２ａ、２０４２ｂの各々は、アウタループ電力制御、負荷制御、アドミッションコントロール、パケットスケジューリング、ハンドオーバ制御、マクロダイバーシティ、セキュリティ機能、およびデータ暗号化など、他の機能を実施またはサポートするように構成される。
【０１８６】
図２０Ｃに示されるコアネットワーク２００６は、メディアゲートウェイ（ＭＧＷ）２０４４、モバイル交換センタ（ＭＳＣ）２０４６、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）２０４８、および／またはゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）２０５０を含む。上記の要素の各々は、コアネットワーク２００６の部分として示されているが、これらの要素は、どの１つをとっても、コアネットワークオペレータとは異なるエンティティによって所有および／または運営されることが理解される。
【０１８７】
ＲＡＮ２００３内のＲＮＣ２０４２ａは、ＩｕＣＳインターフェースを介して、コアネットワーク２００６内のＭＳＣ２０４６に接続される。ＭＳＣ２０４６は、ＭＧＷ２０４４に接続される。ＭＳＣ２０４６とＭＧＷ２０４４は、ＰＳＴＮ２００８などの回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃに提供して、ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃと従来の陸線通信デバイスの間の通信を容易にする。
【０１８８】
ＲＡＮ２００３内のＲＮＣ２０４２ａは、ＩｕＰＳインターフェースを介して、コアネットワーク２００６内のＳＧＳＮ２０４８にも接続される。ＳＧＳＮ２０４８は、ＧＧＳＮ２０５０に接続される。ＳＧＳＮ２０４８とＧＧＳＮ２０５０は、インターネット２０１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃに提供して、ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃとＩＰ対応デバイスの間の通信を容易にする。
【０１８９】
上で言及されたように、コアネットワーク２００６は、ネットワーク２０１２にも接続され、ネットワーク２０１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される他の有線または無線ネットワークを含む。
【０１９０】
図２０Ｄは、実施形態による、ＲＡＮ２００４およびコアネットワーク２００７のシステム図である。上で言及されたように、ＲＡＮ２００４は、エアインターフェース２０１６上でＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃと通信するために、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用する。ＲＡＮ２００４は、コアネットワーク２００７とも通信する。
【０１９１】
ＲＡＮ２００４は、ｅノードＢ２０６０ａ、２０６０ｂ、２０６０ｃを含むが、ＲＡＮ２００４は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のｅノードＢを含むことが理解される。ｅノードＢ２０６０ａ、２０６０ｂ、２０６０ｃは、各々が、エアインターフェース２０１６上でＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃと通信するための１または複数の送受信機を含む。一実施形態では、ｅノードＢ２０６０ａ、２０６０ｂ、２０６０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実施する。したがって、ｅノードＢ２０６０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ２００２ａに無線信号を送信し、ＷＴＲＵ２００２ａから無線信号を受信する。
【０１９２】
ｅノードＢ２０６０ａ、２０６０ｂ、２０６０ｃの各々は、特定のセル（図示せず）に関連付けられ、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、ならびにアップリンクおよび／またはダウンリンクにおけるユーザのスケジューリングなどを処理するように構成される。図２０Ｄに示されるように、ｅノードＢ２０６０ａ、２０６０ｂ、２０６０ｃは、Ｘ２インターフェース上で互いに通信する。
【０１９３】
図２０Ｄに示されるコアネットワーク２００７は、モビリティ管理ゲートウェイ（ＭＭＥ）２０６２、サービングゲートウェイ２０６４、およびパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ２０６６を含む。上記の要素の各々は、コアネットワーク２００７の部分として示されているが、これらの要素は、どの１つをとっても、コアネットワークオペレータとは異なるエンティティによって所有および／または運営されることが理解される。
【０１９４】
ＭＭＥ２０６２は、Ｓ１インターフェースを介して、ＲＡＮ２００４内のｅノードＢ２０６０ａ、２０６０ｂ、２０６０ｃの各々に接続され、制御ノードとしての役割を果たす。例えば、ＭＭＥ２０６２は、ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃのユーザの認証、ベアラアクティブ化／非アクティブ化、ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃの初期接続中における特定のサービングゲートウェイの選択などを担う。ＭＭＥ２０６２は、ＲＡＮ２００４とＧＳＭまたはＷＣＤＭＡなどの他の無線技術を利用する他のＲＡＮ（図示せず）との間の交換のためのコントロールプレーン機能も提供する。
【０１９５】
サービングゲートウェイ２０６４は、Ｓ１インターフェースを介して、ＲＡＮ２００４内のｅノードＢ２０６０ａ、２０６０ｂ、２０６０ｃの各々に接続される。サービングゲートウェイ２０６４は、一般に、ユーザデータパケットのＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃへの／からの経路選択および転送を行う。サービングゲートウェイ２０６４は、ｅノードＢ間ハンドオーバ中におけるユーザプレーンのアンカリング、ダウンリンクデータがＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃに利用可能な場合に行うページングのトリガ、ならびにＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃのコンテキストの管理および記憶など、他の機能も実行する。
【０１９６】
サービングゲートウェイ２０６４は、ＰＤＮゲートウェイ２０６６にも接続され、ＰＤＮゲートウェイ２０６６は、インターネット２０１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃに提供して、ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃとＩＰ対応デバイスの間の通信を容易にする。
【０１９７】
コアネットワーク２００７は、他のネットワークとの通信を容易にする。例えば、コアネットワーク２００７は、ＰＳＴＮ２００８などの回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃに提供して、ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃと従来の陸線通信デバイスの間の通信を容易にする。例えば、コアネットワーク２００７は、コアネットワーク２００７とＰＳＴＮ２００８の間のインターフェースとしての役割を果たすＩＰゲートウェイ（例えば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含み、またはＩＰゲートウェイと通信する。加えて、コアネットワーク２００７は、ネットワーク２０１２へのアクセスをＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃに提供し、ネットワーク２０１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される他の有線または無線ネットワークを含む。
【０１９８】
図２０Ｅは、実施形態による、ＲＡＮ２００５およびコアネットワーク２００９のシステム図である。ＲＡＮ２００５は、ＩＥＥＥ８０２．１６無線技術を利用して、エアインターフェース２０１７上でＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃと通信する、アクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）である。以下でさらに説明されるように、ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃ、ＲＡＮ２００５、およびコアネットワーク２００９の異なる機能エンティティ間の通信リンクは、参照点として定義される。
【０１９９】
図２０Ｅに示されるように、ＲＡＮ２００５は、基地局２０８０ａ、２０８０ｂ、２０８０ｃと、ＡＳＮゲートウェイ２０８２とを含むが、ＲＡＮ２００５は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の数の基地局とＡＳＮゲートウェイとを含むことが理解される。基地局２０８０ａ、２０８０ｂ、２０８０ｃは、各々が、ＲＡＮ２００５内の特定のセル（図示せず）に関連付けられ、各々が、エアインターフェース２０１７上でＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃと通信するための１または複数の送受信機を含む。一実施形態では、基地局２０８０ａ、２０８０ｂ、２０８０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実施する。したがって、基地局２０８０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ２００２ａに無線信号を送信し、ＷＴＲＵ２００２ａから無線信号を受信する。基地局２０８０ａ、２０８０ｂ、２０８０ｃは、ハンドオフトリガリング、トンネル確立、無線リソース管理、トラフィック分類、およびサービス品質（ＱｏＳ）方針実施などの、モビリティ管理機能も提供する。ＡＳＮゲートウェイ２０８２は、トラフィック集約ポイントとしての役割を果たし、ページング、加入者プロファイルのキャッシング、およびコアネットワーク２００９への経路選択などを担う。
【０２００】
ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃとＲＡＮ２００５の間のエアインターフェース２０１７は、ＩＥＥＥ８０２．１６仕様を実施する、Ｒ１参照点として定義される。加えて、ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃの各々は、コアネットワーク２００９との論理インターフェース（図示せず）を確立する。ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃとコアネットワーク２００９の間の論理インターフェースは、Ｒ２参照点として定義され、Ｒ２参照点は、認証、認可、ＩＰホスト構成管理、および／またはモビリティ管理のために使用される。
【０２０１】
基地局２０８０ａ、２０８０ｂ、２０８０ｃの各々の間の通信リンクは、ＷＴＲＵハンドオーバおよび基地局間でのデータの転送を容易にするためのプロトコルを含む、Ｒ８参照点として定義される。基地局２０８０ａ、２０８０ｂ、２０８０ｃとＡＳＮゲートウェイ２０８２の間の通信リンクは、Ｒ６参照点として定義される。Ｒ６参照点は、ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃの各々に関連付けられたモビリティイベントに基づいたモビリティ管理を容易にするためのプロトコルを含む。
【０２０２】
図２０Ｅに示されるように、ＲＡＮ２００５は、コアネットワーク２００９に接続される。ＲＡＮ２００５とコアネットワーク２００９の間の通信リンクは、例えば、データ転送およびモビリティ管理機能を容易にするためのプロトコルを含む、Ｒ３参照点として定義される。コアネットワーク２００９は、モバイルＩＰホームエージェント（ＭＩＰ−ＨＡ）２０８４と、認証認可課金（ＡＡＡ）サーバ２０８６と、ゲートウェイ２０８８とを含む。上記の要素の各々は、コアネットワーク２００９の部分として示されているが、これらの要素は、どの１つをとっても、コアネットワークオペレータとは異なるエンティティによって所有および／または運営されることが理解される。
【０２０３】
ＭＩＰ−ＨＡは、ＩＰアドレス管理を担い、ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃが、異なるＡＳＮの間で、および／または異なるコアネットワークの間でローミングを行うことを可能にする。ＭＩＰ−ＨＡ２０８４は、インターネット２０１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃに提供して、ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃとＩＰ対応デバイスの間の通信を容易にする。ＡＡＡサーバ２０８６は、ユーザ認証、およびユーザサービスのサポートを担う。ゲートウェイ２０８８は、他のネットワークとの網間接続を容易にする。例えば、ゲートウェイ２０８８は、ＰＳＴＮ２００８などの回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃに提供して、ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃと従来の陸線通信デバイスの間の通信を容易にする。加えて、ゲートウェイ２０８８は、ネットワーク２０１２へのアクセスをＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃに提供し、ネットワーク２０１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される他の有線または無線ネットワークを含む。
【０２０４】
図２０Ｅには示されていないが、ＲＡＮ２００５は、他のＡＳＮに接続され、コアネットワーク２００９は、他のコアネットワークに接続されることが理解される。ＲＡＮ２００５と他のＡＳＮの間の通信リンクは、Ｒ４参照点として定義され、Ｒ４参照点は、ＲＡＮ２００５と他のＡＳＮの間で、ＷＴＲＵ２００２ａ、２００２ｂ、２００２ｃのモビリティを調整するためのプロトコルを含む。コアネットワーク２００９と他のコアネットワークの間の通信リンクは、Ｒ５参照として定義され、Ｒ５参照は、ホームコアネットワークと在圏コアネットワークの間の網間接続を容易にするためのプロトコルを含む。
【０２０５】
本明細書で説明されたプロセスおよび手段は、任意の組み合わせで適用され、他の無線技術に、また他のサービスのために適用される。
【０２０６】
ＷＴＲＵは、物理デバイスのアイデンティティ、またはサブスクリプション関連のアイデンティティなどのユーザのアイデンティティ、例えば、ＭＳＩＳＤＮ、ＳＩＰ  ＵＲＩなどを指す。ＷＴＲＵは、アプリケーションベースのアイデンティティ、例えば、アプリケーション別に使用されるユーザ名を指す。
【０２０７】
上で説明されたプロセスは、コンピュータおよび／またはプロセッサによって実行される、コンピュータ可読媒体内に包含された、コンピュータプログラム、ソフトウェア、および／またはファームウェアで実施される。コンピュータ可読媒体の例は、（有線および／もしくは無線接続上で送信される）電子信号、ならびに／またはコンピュータ可読記憶媒体を含むが、それらに限定されない。コンピュータ可読記憶媒体の例は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよび着脱可能ディスクなどの、しかし、それらに限定されない、磁気媒体、光磁気媒体、ならびに／またはＣＤ−ＲＯＭディスクおよび／もしくはデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光媒体を含むが、それらに限定されない。ソフトウェアと連携するプロセッサは、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、および／または任意のホストコンピュータにおいて使用するための無線周波送受信機を実施するために使用される。
【図１】
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【図９】
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【図１１】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２０Ｄ】
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【図２０Ｅ】
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【図２１】
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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１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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