ネットワーク構成要素によって処理される音声通話用のサービス品質を改善する方法
一実施形態では、方法は、ネットワーク構成要素で、ネットワーク構成要素によって処理される少なくとも１つの音声通話用のサービス品質に基づいて、ネットワーク構成要素によって送信されるデータ・トラフィックのデータ・レートを減速することを含む。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
例えば、フェムト基地局は、家屋または小さなビルなどの小さな区域をカバーする顧客構内設備（ＣＰＥ）装置である。それらは無線加入者の家屋に配置されるので、デジタル加入者線（ＤＳＬ）またはケーブルのいずれであろうと、加入者のブロードバンド接続を利用する。フェムトは無線の音声トラフィックおよびデータ・トラフィックを伝えるので、よいサービスの品質のためにはある一定のサービス品質（ＱｏＳ）が保証されるべきである。適用可能なＱｏＳソリューションは、無線サービス・プロバイダと有線サービス・プロバイダの間の関係に依存する。そこには３つの潜在的な関係モデルが存在する。
【０００２】
１）無線および有線共通の事業者：同じ事業者がフェムト基地局（フェムトとも呼ばれる）からフェムト・ゲートウェイまでのネットワーク経路を所有しているので、その事業者は有線アクセス・ネットワークを管理して、フェムト・サービスに必要なＱｏＳを保証することができる。
【０００３】
２）サービス内容合意書（ＳＬＡ）をもつ無線および有線別々の事業者：このシナリオでは、有線アクセス・プロバイダは無線事業者とは異なる。しかしながら、両者の間にＳＬＡがあるので、フェムト・トラフィックはアクセス・ネットワーク内で必要なＱｏＳを与えられる。このシナリオに適用可能なＱｏＳのメカニズムは、共通事業者のケースと同様であり、静的または動的な方式で実装することができる。
【０００４】
３）ＳＬＡ合意書をもたない無線事業者および有線事業者：このケースでは、有線事業者はフェムト・トラフィックにＱｏＳを与えるインセンティブをもたず、フェムト・トラフィックは単にベスト・エフォート型として供給される。フェムト・プロバイダは、ベスト・エフォート型のＩＰネットワークにわたって一部容認できる品質低下を伴うかもしれないが、フェムト・ソリューションがまだ動作することを確実にすべきである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、音声およびデータのトラフィックを処理するネットワーク構成要素で、音声通話用のサービス品質を改善する方法に関する。
【０００６】
一実施形態では、方法は、ネットワーク構成要素で、ネットワーク構成要素によって送信されるデータ・トラフィックのデータ・レートを、ネットワーク構成要素によって処理される少なくとも１つの音声通話用のサービス品質に基づいて、減速することを含む。
【０００７】
例えば、ネットワーク構成要素はフェムト基地局であり得る。
【０００８】
一実施形態では、減速は、音声通話用のサービス品質が容認できなくなる場合、データ・トラフィックのデータ・レートを減少させることを含む。データ・レートは、固定の減分、固定のパーセンテージ、などだけ減少することができる。データ・レートの減少が音声通話用のサービス品質を向上させるかどうかに基づいて、何度も減少を繰り返すことができる。
【０００９】
例えば、ネットワーク構成要素は、音声通話用のサービス品質が一定時間改善しない場合、データ・レートの減少を停止することができる。この場合、ネットワーク構成要素は、音声通話用のサービス品質を改善するための代替手順を導入することができる。
【００１０】
一実施形態では、方法は、音声通話用のサービス品質を低下させることなしにデータ・レートを増加させることができるかどうかを定期的に検査することを含む。
【００１１】
本発明の例示的な実施形態は、下記に提供した詳細説明および添付図面から、より十分に理解されるであろう。ここで、同じ構成要素は同じ参照数字によって表されるが、それらは例示のみによって与えられ、したがって本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ＤＳＬ接続が施設されている家屋または事務所でのスタンドアロンのフェムト基地局の通常の配置シナリオを示す図である。
【図２】図１に示したアーキテクチャの家屋部分のＱｏＳアーキテクチャの例を描写する図である。
【図３Ａ】音声通話用のサービス品質を改善するための方法の実施形態を示す図である。
【図３Ｂ】音声通話用のサービス品質を改善するための方法の実施形態を示す図である。
【図４】実施形態によってデータ・レートの増加を検査する機能の実施形態を示す図である。
【図５】データ・トラフィック・レートの減少が音声ＱｏＳを改善する助けになるケースを描写する図である。
【図６】データ・トラフィック・レートの減少が音声ＱｏＳを改善する助けにならないケースを描写する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで、本発明のさまざまな例示的な実施形態を、本発明の一部の例示的な実施形態が示される添付図面を参照して、より詳しく説明する。図面において、層の厚さおよび領域は、明確にするために誇張される。
【００１４】
本発明の詳細で例示的な実施形態を本明細書で開示する。しかしながら、本明細書で開示する特定の構造的および機能的な詳細は、本発明の例示的な実施形態を記載する目的のための見本に過ぎない。しかしながら、本発明は多くの代替の形態に実装することができ、本明細書で説明する実施形態だけに限定されると解釈すべきではない。
【００１５】
したがって、本発明の例示的な実施形態はさまざまな修正および代替の形態が可能であるが、その実施形態は図面の中の例として示し、本明細書において詳細に記載する。しかしながら、本発明の例示的な実施形態を、記載した特定の形態に限定する意図はないが、これに反して、本発明の例示的な実施形態は、本発明の範囲内に入るすべての修正物、均等物および代替物をカバーすることを理解すべきである。図の説明を通して、同じ番号は同じ構成要素を参照する。
【００１６】
第１の、第２の、などの用語が本明細書においてさまざまな構成要素を記載するために使用される可能性があるが、これらの構成要素はこれらの用語によって制限されるべきでないことが理解されよう。これらの用語は、１つの構成要素を別の構成要素から区別するためにのみ使用される。例えば、本発明の例示的な実施形態の範囲から逸脱することなく、第１の構成要素は第２の構成要素と呼ぶことができ、同様に、第２の構成要素は第１の構成要素と呼ぶことができる。本明細書では、用語「および／または」は、１つまたは複数の関連する列記された項目の、任意かつすべての組合せを含む。
【００１７】
１つの構成要素が別の構成要素に「接続」または「結合」すると称すると、それは他の構成要素に直接接続または結合することができるし、介在する構成要素が存在することができると理解されよう。対照的に、１つの構成要素が別の構成要素に「直接接続」または「直接結合」すると称すると、介在する構成要素は存在しない。構成要素間の関係を説明するために使用される他の単語は、同様に解釈されるべきである（例えば、「間で」対「直接の間で」、「近傍の」対「直接近傍の」、など）。
【００１８】
本明細書で使用される述語は、特定の実施形態のみを説明することが目的であり、本発明の例示的な実施形態を限定することは意図していない。本明細書では、文脈が明確に他を示さない限り、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は複数形も含むように意図される。用語「備える」、「備えている」、「含む」および／または「含んでいる」は、本明細書で使用されると、記載された機能、整数、ステップ、動作、構成要素、および／または構成部品の存在を明記するが、１つまたは複数の他の機能、整数、ステップ、動作、構成要素、および／もしくはそのグループの存在または追加を排除しないことがさらに理解されよう。
【００１９】
また、一部の代替の実装形態では、注記された機能／動作は、図の中で注記された順序以外で起こる可能性があることに留意すべきである。例えば、連続して示された２つの図は、関係する機能／動作に応じて、実際にはほぼ同時に実行することができるし、または時々逆の順序で実行することができる。
【００２０】
本明細書では、用語「ユーザ機器」は、モバイル、モバイル装置、モバイル・ステーション、モバイル・ユーザ、加入者、ユーザ、リモート・ステーション、アクセス端末、レシーバ、などと同義であると考えることができ、以降場合によってはそのように称することができ、無線通信ネットワーク内の無線リソースのリモート・ユーザを説明することができる。用語「基地局」は、ベース・トランシーバ基地局（ＢＴＳ）、ＮｏｄｅＢ、拡張ＮｏｄｅＢ、フェムトセル、アクセス・ポイント、などと同義であると考えることができ、および／またはそのように称することができ、ネットワークと１人または複数人のユーザとの間のデータおよび／または音声の接続用の無線ベースバンド機能を提供する設備を説明することができる。
【００２１】
本出願の主題は、背景技術セクションで説明した第３のケースにおけるサービス品質（ＱｏＳ）問題に対処し、かつベスト・エフォート型のアクセス・ネットワークにわたるフェムトとしてのシナリオを参照する。図１は、ＤＳＬ接続が施設されている家屋または事務所でのスタンドアロンのフェムト基地局のための通常の配置シナリオを示す。この開示では、フェムト基地局は、また単にフェムトと称することがある。図１に示したように、フェムト１０は、ＤＳＬモデム３０に接続するホーム・ルータ２０に接続する。両方の接続はイーサネットであると仮定する。家庭のパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）２２は、イーサネットまたはＷｉＦｉを介してホーム・ルータ２０に接続する。説明のために、図１において、家族はＤＳＬのプロバイダ提供の住宅向けＶｏＩＰサービスに加入していると仮定する。したがって、ＤＳＬモデム３０は、アクセス・ネットワーク４０内のＤＳＬアクセス・マルチプレクサ（ＤＳＬＡＭ）４２と通信する。住宅向けＶｏＩＰのトラフィックは、ＤＳＬのプロバイダによってＱｏＳを与えられ得ることに留意されたい。フェムトのプロバイダはＤＳＬのプロバイダとは異なっていて、両者の間にはＳＬＡが存在しないと仮定するので、フェムトのトラフィックは、フェムト・ゲートウェイ５０への経路に沿ってベスト・エフォート型として処理される。図のように、フェムト・ゲートウェイ５０は、３Ｇ無線ネットワーク６０およびインターネット７０両方へのアクセスを提供する。フェムト・インターネット・トラフィックは、フェムト・ゲートウェイ−３Ｇ無線ネットワーク−インターネットの経路も辿ることができることに留意されたい。
【００２２】
図１に示した構成では、モバイル電話２とフェムト基地局１０の組合せは、イーサネット・ケーブルを使用してホーム・ルータ２０に接続するＰＣのように考えることができる。この類似により、モバイル音声は、ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル（ＶｏＩＰ）アプリケーションを介した音声と同様であると考えられ、すべての他のモバイルアプリケーションは、ＰＣで動作するアプリケーションと同様であると考えられる。アクセス・ネットワーク４０はベスト・エフォート型なので、音声アプリケーションが良好なＱｏＳを手にする保証はない。しかしながら、トラフィックの過負荷がないと、すべてのアプリケーションはパケット・ネットワークにおいて良好な性能を手にする。したがって、フェムト・ソリューションは、ほとんど常に精細に動作することができる。しかしながら、適切に設計されたシステムは、輻輳期間中でも良好な、または容認できるサービス品質を提供すべきである。
【００２３】
パケット・ネットワークにおいて、輻輳は、共用リソース／リンクに与えられた負荷が共用リソースの容量を超えるときに起こる。輻輳を削減する１つの方法は、輻輳したリンクに与えられるトラフィックを削減することである。本発明の実施形態によれば、フェムト基地局１０は、音声パケットと競合するトラフィックを削減する。
【００２４】
図２は、図１に示したアーキテクチャの家屋部分のＱｏＳアーキテクチャの例を描写する。フェムト基地局１０内で、音声パケットはデータ・パケットを超える優先権を与えられる。しかしながら、ホーム・ルータ２０、ＤＳＬモデム３０、ＤＳＬＡＭ４２、およびアクセス・ネットワーク４０のその他の機器において、音声パケットとデータ・パケットの間にそのような区別はない。したがって、フェムト・ゲートウェイ５０に向かう経路の中にボトルネックが存在すると、ベスト・エフォート型のネットワーク内では音声パケットとデータ・パケットの間で区別はつかないので、フェムト・データ・パケットはこれらのボトルネックで音声パケットに余分な遅延を起こす。この開示において、データおよび／またはデータ・パケットは、音声通話でないデータおよびパケットを指す。本発明の実施形態は、音声品質の低下が観察されると、フェムト・データ・トラフィックを減速することによりこの問題を軽減する。フェムト基地局１０は、サービス対象である進行中の音声通話のＱｏＳレベルを追跡する。ＱｏＳの低下が検出されると、フェムト基地局１０は、そのデータ・トラフィックのレートの削減を開始する。データ・トラフィック用のレートを削減する間に、音声トラフィックのＱｏＳでは２通りの結果が起こり得る。
【００２５】
１）ＱｏＳはデータ・トラフィック・レートの減少との関連で改善する。これは、輻輳したリンクで、フェムト・データ・トラフィックがフェムト・データ・トラフィックと競合していることの明確な印である。データ・レートの減少は、音声ＱｏＳが容認できるレベルに改善するまで、またはＱｏＳの改善が停止するまで続くべきである。
【００２６】
２）ＱｏＳはデータ・トラフィック・レートの減少との関連で改善しない。これは、輻輳したリンクで、フェムト・データ・トラフィックがフェムト・データ・トラフィックと競合していないことの明確な印である。これは音声接続のＱｏＳを改善していないので、データ・トラフィック・レートをさらに削減する必要はない。
【００２７】
音声ＱｏＳが容認できるか、または音声ＱｏＳがデータ・トラフィック・レートのさらなる減少によって改善しない安定したレベルまで、データ送信レートが削減されると、実施形態はデータ・トラフィック・レートの増加の定期的な検査を導入することができる。時間とともに、他のトラフィック・ストリームは輻輳したリンクから離れ、フェムト・データ・トラフィックが増加するためのスペースを残す。したがって、フェムト基地局１０は、フェムトの音声ＱｏＳが悪影響を受けない限り、データ・トラフィック・レートを増加させようとする。
【００２８】
データ・トラフィック・レートの減少が音声ＱｏＳを容認できるレベルまで改善しないケースでは、マクロセルへのハンドオーバなどの代替の輻輳軽減技法を実行することができる。
【００２９】
ここで、基地局１０によって処理される音声通話用のサービス品質を改善する方法を、図３Ａ、３Ｂおよび４に関してより詳細に記載する。図３Ａ−３Ｂは、ネットワーク構成要素で音声通話用のサービス品質を改善する実施形態を示す。図３Ａに示したように、ステップＳ３０２において、基地局１０は音声通話または通話のサービス品質を監視する。
【００３０】
例えば、基地局１０はプローブ・パケットを送信することができ、フェムト・ゲートウェイ５０はプローブ・パケットを認識して基地局１０にエコーバックする。基地局１０はプローブ・パケットに関するサービス品質のパラメータを追跡する。例えば、基地局１０は、パケット損失、パケット損失の比率、パケット遅延、パケット遅延の変化、などを追跡することができる。知られているように、パケットは、シーケンスの中のパケットの順序を識別するシーケンス番号を含む。シーケンス番号を監視することにより、レシーバは、いつパケットが失われたかを判定することができる。
【００３１】
別の例として、基地局１０は、フェムト・ゲートウェイ５０から基地局１０に送信される、ダウンリンクとも称する、音声パケットのサービス品質を追跡することができる。挨拶のように、フェムト・ゲートウェイ５０は、基地局１０からフェムト・ゲートウェイ５０に送信される、アップリンクとも称する、音声パケットのサービス品質を追跡することができる。フェムト・ゲートウェイ５０は、アップリンクのサービス品質を基地局１０に報告することができる。基地局１０は、アップリンクとダウンリンクのサービス品質の測定値を組み合わせて、結合ＱｏＳ測定値を生成することができる。この組合せは、直線加算、平均、加重平均、などであり得る。
【００３２】
基地局１０は、それぞれの通話に対してＱｏＳを監視し、次いで、平均または加重平均などにより、音声通話用の集合ＱｏＳを生成することができる。あるいは、音声通話は、ＱｏＳ（例えば、パケット損失、パケット損失比率、など）の生成において集合的に処理することができる。
【００３３】
ステップＳ３０４において、基地局１０は、監視されたＱｏＳが閾値ＱＴＨ未満に下がるかどうかを判定する。監視されたＱｏＳが閾値ＱＴＨ以上になると音声通話用の容認できるサービスレベルを示し、監視されたＱｏＳが閾値ＱＴＨ未満になると容認できないサービスレベルを示すように、閾値ＱＴＨを規定することができる。理解されるように、閾値ＱＴＨは設計パラメータであり、容認できるＱｏＳの所望のレベルだけでなくＱｏＳ測定値の監視および形成の方法などに依存する。
【００３４】
ＱｏＳが容認できると仮定すると、処理はステップＳ３０２に戻る。しかしながら、ＱｏＳが容認できない場合、Ｓ３０６において、基地局１０は繰り返しカウンタＩを１に初期化し、改善フラグｉｆｌａｇをＮＯに初期化し、データ・レートの増加を検査する機能をＯＦＦにする。データ・レートの増加を検査する機能は、図３Ｂおよび４に関してより詳細に記載する。
【００３５】
次に、ステップＳ３０８において、基地局１０は、場合によっては次になるステップＳ３１０によるデータ・トラフィックのデータ・レートの削減が、データ・トラフィックのデータ・レートをデータ・レートの閾値ＲＴＨ未満に削減するかどうかを判定する。もしそうなら、ステップＳ３１２において、基地局１０は、基地局１０から送信されるデータ・トラフィックのデータ・レートをデータ・レートの閾値ＲＴＨまで削減する。これは、基地局１０から送信されるデータ・トラフィックのデータ・レートが、ある最低レベルに留まることを保証する。
【００３６】
ステップＳ３０８において、ステップＳ３１０によるデータ・トラフィックのデータ・レートの削減が、データ・レートをデータ閾値ＲＴＨ未満に削減しない場合、ステップＳ３１０において、基地局１０は、基地局１０によって送信されるデータ・トラフィックのデータ・レートを減速する。例えば、基地局１０は、固定の減分だけデータ・レートを削減することができる。あるいは、基地局１０は、固定のパーセンテージ（例えば、１０％）だけデータ・レートを削減することができる。適応削減などのさらなる代替案を適用することができる。
【００３７】
データ・トラフィックのデータ・レートの減少後、ステップＳ３１４において、基地局１０は一定時間音声通話のＱｏＳを監視する。時間の長さは、経験的に規定される設計パラメータである。
【００３８】
図３Ｂを参照すると、ステップＳ３１６において、基地局１０は音声通話のＱｏＳが改善したかどうかを判定する。例えば、基地局１０は、ＱｏＳが向上したかどうかを判定するために、ステップＳ３０２で計測されたＱｏＳをステップＳ３１４で計測されたＱｏＳと比較する。もしそうなら、音声ＱｏＳが改善し、ステップＳ３１８において、基地局１０はＱｏＳが品質閾値ＱｕａｌＴＨ未満かどうかを判定する。品質閾値ＱｕａｌＴＨは、ステップＳ３０４からの閾値ＱＴＨと同じであり得る。あるいは、ヒステリシス効果を確立し、データ・レートの増加と減少の間でピンポンするのを回避するために、品質閾値ＱｕａｌＴＨは、ステップＳ３０４からの閾値ＱＴＨよりも大きく設定することができる。
【００３９】
ＱｏＳが品質閾値未満でない場合、音声通話は容認できるサービス品質に戻った。したがって、ステップＳ３２０において、基地局１０は、データ・トラフィックのデータ・レートが増加することができるかどうかを検査する、検査機能をＯＮにする。この検査機能は、無効になるまで基地局１０によって定期的に実行することができる。検査機能の実行周期は、経験的学習によって設定される設計パラメータであり得る。検査機能は、図３Ａ−３Ｂの継続する処理と同時に実行される。すなわち、検査機能の定期的な実行を有効にした後、基地局１０は、ステップＳ３０２における音声通話のＱｏＳの監視に戻る。
【００４０】
図４は、データ・レートの増加を検査する機能の実施形態を示す。図のように、ステップＳ４０２において、基地局１０は、現在のＱｏＳとも呼ばれる、ステップＳ３１４から監視された音声ＱｏＳを格納する。ステップＳ４０４において、基地局１０は、基地局１０によって送信されるデータ・トラフィックのデータ・レートを増加させる。この増加は固定の増分であり得る。あるいは、この増加は、固定のパーセンテージ（例えば、現在のデータ・レートから１０％の増加）であり得る。さらに、適応増加などの、データ・レートを増加させる他の方法を実装することができる。この増加が基地局１０の最大能力を超えるデータ・レートの増加をもたらす場合、データ・レートは最大のデータ・レートまで増加されることが理解されよう。
【００４１】
データ・レートの増加後、音声通話のＱｏＳは監視され、ステップＳ４０８において、基地局１０は、音声ＱｏＳがステップＳ４０２で格納されたものより減少したかどうかを判定する。もしそうなら、これは音声通話の品質低下を示し、ステップＳ４１０において、基地局１０は、データ・レートをステップＳ４０４でなされた増加より前のレベルに戻す。しかしながら、ステップＳ４０８で低下が判定されない場合、ステップＳ４１２において、基地局１０は、データ・レートが基地局１０の最大データ・レートに増加されたかどうかを判定する。もしそうなら、検査機能がＯＦＦにされ、基地局１０は、図４の検査機能をもはや定期的に実行しない。最大データ・レートに達しなかった場合、処理はステップＳ４０２に戻る。
【００４２】
理解されるように、図４の処理の定期的な実行によって、基地局１０が定期的にデータ・レートの増加を試みることが可能になる。アクセス・ネットワーク４０内の改善された状態、基地局１０での少ない音声またはデータの処理サービス（ホーム・ルータ２０およびＤＳＬモデム３０でも改善が起こり得る）などによるものであろうとなかろうと、輻輳が減少すると、状態は音声通話パフォーマンスを低下させずにより高いデータ・トラフィック・レートを可能にする。また、音声通話が存在しない場合、検査機能は無効にされ得るし、データ・トラフィックのデータ・レートは最大データ・レートに設定され得ることが理解される。
【００４３】
図３ＢおよびステップＳ３１８に戻って、音声通話のサービス品質が品質閾値ＱｕａｌＴＨ未満になる場合、ステップＳ３２２において、基地局１０は繰り返しカウンタＩを１に設定し、ステップＳ３２４において、基地局１０は改善フラグｉｆｌａｇをＹＥＳに設定し、ステップＳ３２６において、改善データ・レートｉＤＲをデータ・トラフィックの現在のデータ・レートに等しく設定する。次いで、処理は図３Ａ内のステップＳ３０８に戻る。
【００４４】
ステップＳ３１６に戻って、データ・トラフィックのデータ・レートの減少の結果として、音声通話のＱｏＳが改善しなかった場合、ステップＳ３３０において、基地局１０は、繰り返しカウンタＩが繰り返し閾値ＩＴＨを超えるかどうかを判定する。超えない場合、繰り返しカウンタＩはステップＳ３３８で増加し、処理はステップＳ３０８に戻る。
【００４５】
しかしながら、ステップＳ３３０で繰り返しカウンタＩが繰り返し閾値ＩＴＨを超える場合、これは、データ・トラフィック内のデータ・レートの望ましい数の減少が、音声通話のＱｏＳに影響することなく起きたことを示す。理解されるように、ステップＳ３２２で繰り返しカウンタＩに１を設定することの代替案として、繰り返しカウンタＩをリセットすることができるが、ステップＳ３２２を単に削除することができる。
【００４６】
ステップＳ３３２において、基地局１０は、繰り返し閾値ＩＴＨが超過する場合、音声通話用の代替のＱｏＳ改善技法が基地局１０に利用可能かどうかを判定する。もしそうなら、ステップＳ３３４においてデータ・レートは最大値に戻り、ステップＳ３３６において利用可能な代替案の１つが実装される。例えば、上述したように、フェムトセルは、一般に無線通信システムのマクロセルに含まれる。すなわち、マクロセルの有効範囲はフェムトセルの有効範囲を含む。したがって、ステップＳ３３６において、フェムト基地局１０は、音声通話の１つまたは複数をマクロセルの基地局にハンドオーバすることができる。この代替技法の応用を改良するために、また、基地局１０はハンドオーバを改良するために送信電力を削減することができる。
【００４７】
ステップＳ３３２に戻って、基地局１０が音声通話のＱｏＳを改善するための代替技法をもたない場合、ステップＳ３４０において、基地局１０は、改善フラグｉｆｌａｇがＹＥＳに設定されているかどうかを判定する。もしそうなら、これは、データ・トラフィックのデータ・レートの一部減少により、音声通話のＱｏＳが改善されたことを示す。この場合、ステップＳ３４２において、データ・トラフィックのデータ・レートは、ステップＳ３２６のデータ・レートｉＤＲに設定され、ｉＤＲは音声通話のＱｏＳの改善をもたらした最後のデータ・レートである。次いで、ステップＳ３４４において、その後の処理は一定時間だけ遅延する。この時間は、経験的学習によって設定される設計パラメータである。例えば、この時間は、現在の状態で変更（例えば、削減された輻輳、終了した音声通話、など）を許すのに十分な長さの時間であり得る。遅延の後、ステップＳ３４６において、基地局１０は、データ・トラフィックのデータ・レートの増加を検査する機能を有効にし、処理はステップＳ３０２に戻る。
【００４８】
ステップＳ３４０に戻って、改善フラグｉｆｌａｇがＹＥＳに設定されていない場合、データ・レートの減少の結果としてＱｏＳの改善が起こらなかった。したがって、ステップＳ３５０において、データ・レートは最大データ・レートに戻る。次いで、ステップＳ３５２において、その後の処理は一定時間だけ遅延する。この時間は、経験的学習によって設定される設計パラメータである。例えば、この時間は、現在の状態で変更（例えば、削減された輻輳、終了した音声通話、など）を許すのに十分な長さの時間であり得る。この時間は、ステップＳ３４４における時間と同じである可能性があるか、またはステップＳ３４４における時間と異なる可能性がある。遅延の後、処理はステップＳ３０２に戻る。
【００４９】
図５は、データ・トラフィック・レートの減少が音声ＱｏＳを改善する助けになるケースを描写する。領域Ｉにおいて、音声ＱｏＳは良好であり、データ・トラフィック・レートは安定している。時刻ｔ１に、フェムト基地局１０は音声ＱｏＳの低下を検出する。領域ＩＩにおいて、データ・トラフィックの送信レートは削減され、フェムト基地局１０は、音声ＱｏＳが容認できるレベルに改善したことを検出する。時刻ｔ２から、フェムト基地局１０は、音声品質が低下したかどうかを見るために、データ送信レートの増加を開始する。時刻ｔ３に、フェムト基地局１０は音声ＱｏＳの低下を検出する。データ送信レートは領域ＩＶにおいて削減される。時刻ｔ４から、フェムト基地局１０は、音声品質が低下したかどうかを見るために、再びデータ送信レートの増加を開始する。今度は低下は観察されず、したがって、データ・トラフィックは加速される。
【００５０】
図６は、データ・トラフィック・レートの減少が音声ＱｏＳを改善する助けにならないケースを描写する。領域Ｉにおいて、音声ＱｏＳは良好であり、データ・トラフィック・レートは安定している。時刻ｔ１に、フェムト基地局１０は音声ＱｏＳの低下を検出する。領域ＩＩにおいて、データ・トラフィックの送信レートは削減されるが、音声ＱｏＳの改善はフェムト基地局１０によって見られなかった。結果として、マクロセルへの音声ハンドオーバ通話が試みられ、データ・トラフィック・レートは加速される。あるいは、音声通話用の信号対雑音干渉比（ＳＩＮＲ）が比較的不十分である場合、それは一部の潜在的な無線問題を示し、その結果、音声通話の品質を高めるために他の無線リソース管理技法を適用することができる。
【００５１】
理解されるように、家屋内のフェムトの配置に関して記載したが、実施形態は事務所またはビルなどの他の配置にも適用可能である。さらに、フェムトに関して記載したが、実施形態は他のアーキテクチャに適用可能であることが理解されよう。さらに、上記の実施形態の原理は、厳密なＱｏＳおよび遅延の要件を有する、他のリアルタイム・トラフィック・サービスに適用可能である。
【００５２】
実施形態は、ベスト・エフォート型のアクセス・ネットワークを有する場所（例えば、家屋、事務所、など）へのフェムト基地局の配置を改善する。これはフェムト配置に対処可能な市場を拡大させる。
【００５３】
実施形態では、アクセス・ネットワークの輻輳が低下した音声品質につながるとフェムト基地局はＱｏＳの低下を軽減するための処置をとることができる。実施形態はマクロネットワークに依存せずに輻輳問題を解決しようと試みる。多くの場合、余計なトラフィックをマクロセルに出さずに、ＱｏＳを改善することができる。
【００５４】
本発明をここまで記載したので、同じ発明が多くの方法で変更され得ることは明らかであろう。そのような変形形態は本発明から乖離しているとは見なされず、そのような修正形態すべては本発明の範囲内に含まれることが意図される。
【背景技術】
【０００１】
例えば、フェムト基地局は、家屋または小さなビルなどの小さな区域をカバーする顧客構内設備（ＣＰＥ）装置である。それらは無線加入者の家屋に配置されるので、デジタル加入者線（ＤＳＬ）またはケーブルのいずれであろうと、加入者のブロードバンド接続を利用する。フェムトは無線の音声トラフィックおよびデータ・トラフィックを伝えるので、よいサービスの品質のためにはある一定のサービス品質（ＱｏＳ）が保証されるべきである。適用可能なＱｏＳソリューションは、無線サービス・プロバイダと有線サービス・プロバイダの間の関係に依存する。そこには３つの潜在的な関係モデルが存在する。
【０００２】
１）無線および有線共通の事業者：同じ事業者がフェムト基地局（フェムトとも呼ばれる）からフェムト・ゲートウェイまでのネットワーク経路を所有しているので、その事業者は有線アクセス・ネットワークを管理して、フェムト・サービスに必要なＱｏＳを保証することができる。
【０００３】
２）サービス内容合意書（ＳＬＡ）をもつ無線および有線別々の事業者：このシナリオでは、有線アクセス・プロバイダは無線事業者とは異なる。しかしながら、両者の間にＳＬＡがあるので、フェムト・トラフィックはアクセス・ネットワーク内で必要なＱｏＳを与えられる。このシナリオに適用可能なＱｏＳのメカニズムは、共通事業者のケースと同様であり、静的または動的な方式で実装することができる。
【０００４】
３）ＳＬＡ合意書をもたない無線事業者および有線事業者：このケースでは、有線事業者はフェムト・トラフィックにＱｏＳを与えるインセンティブをもたず、フェムト・トラフィックは単にベスト・エフォート型として供給される。フェムト・プロバイダは、ベスト・エフォート型のＩＰネットワークにわたって一部容認できる品質低下を伴うかもしれないが、フェムト・ソリューションがまだ動作することを確実にすべきである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、音声およびデータのトラフィックを処理するネットワーク構成要素で、音声通話用のサービス品質を改善する方法に関する。
【０００６】
一実施形態では、方法は、ネットワーク構成要素で、ネットワーク構成要素によって送信されるデータ・トラフィックのデータ・レートを、ネットワーク構成要素によって処理される少なくとも１つの音声通話用のサービス品質に基づいて、減速することを含む。
【０００７】
例えば、ネットワーク構成要素はフェムト基地局であり得る。
【０００８】
一実施形態では、減速は、音声通話用のサービス品質が容認できなくなる場合、データ・トラフィックのデータ・レートを減少させることを含む。データ・レートは、固定の減分、固定のパーセンテージ、などだけ減少することができる。データ・レートの減少が音声通話用のサービス品質を向上させるかどうかに基づいて、何度も減少を繰り返すことができる。
【０００９】
例えば、ネットワーク構成要素は、音声通話用のサービス品質が一定時間改善しない場合、データ・レートの減少を停止することができる。この場合、ネットワーク構成要素は、音声通話用のサービス品質を改善するための代替手順を導入することができる。
【００１０】
一実施形態では、方法は、音声通話用のサービス品質を低下させることなしにデータ・レートを増加させることができるかどうかを定期的に検査することを含む。
【００１１】
本発明の例示的な実施形態は、下記に提供した詳細説明および添付図面から、より十分に理解されるであろう。ここで、同じ構成要素は同じ参照数字によって表されるが、それらは例示のみによって与えられ、したがって本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ＤＳＬ接続が施設されている家屋または事務所でのスタンドアロンのフェムト基地局の通常の配置シナリオを示す図である。
【図２】図１に示したアーキテクチャの家屋部分のＱｏＳアーキテクチャの例を描写する図である。
【図３Ａ】音声通話用のサービス品質を改善するための方法の実施形態を示す図である。
【図３Ｂ】音声通話用のサービス品質を改善するための方法の実施形態を示す図である。
【図４】実施形態によってデータ・レートの増加を検査する機能の実施形態を示す図である。
【図５】データ・トラフィック・レートの減少が音声ＱｏＳを改善する助けになるケースを描写する図である。
【図６】データ・トラフィック・レートの減少が音声ＱｏＳを改善する助けにならないケースを描写する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで、本発明のさまざまな例示的な実施形態を、本発明の一部の例示的な実施形態が示される添付図面を参照して、より詳しく説明する。図面において、層の厚さおよび領域は、明確にするために誇張される。
【００１４】
本発明の詳細で例示的な実施形態を本明細書で開示する。しかしながら、本明細書で開示する特定の構造的および機能的な詳細は、本発明の例示的な実施形態を記載する目的のための見本に過ぎない。しかしながら、本発明は多くの代替の形態に実装することができ、本明細書で説明する実施形態だけに限定されると解釈すべきではない。
【００１５】
したがって、本発明の例示的な実施形態はさまざまな修正および代替の形態が可能であるが、その実施形態は図面の中の例として示し、本明細書において詳細に記載する。しかしながら、本発明の例示的な実施形態を、記載した特定の形態に限定する意図はないが、これに反して、本発明の例示的な実施形態は、本発明の範囲内に入るすべての修正物、均等物および代替物をカバーすることを理解すべきである。図の説明を通して、同じ番号は同じ構成要素を参照する。
【００１６】
第１の、第２の、などの用語が本明細書においてさまざまな構成要素を記載するために使用される可能性があるが、これらの構成要素はこれらの用語によって制限されるべきでないことが理解されよう。これらの用語は、１つの構成要素を別の構成要素から区別するためにのみ使用される。例えば、本発明の例示的な実施形態の範囲から逸脱することなく、第１の構成要素は第２の構成要素と呼ぶことができ、同様に、第２の構成要素は第１の構成要素と呼ぶことができる。本明細書では、用語「および／または」は、１つまたは複数の関連する列記された項目の、任意かつすべての組合せを含む。
【００１７】
１つの構成要素が別の構成要素に「接続」または「結合」すると称すると、それは他の構成要素に直接接続または結合することができるし、介在する構成要素が存在することができると理解されよう。対照的に、１つの構成要素が別の構成要素に「直接接続」または「直接結合」すると称すると、介在する構成要素は存在しない。構成要素間の関係を説明するために使用される他の単語は、同様に解釈されるべきである（例えば、「間で」対「直接の間で」、「近傍の」対「直接近傍の」、など）。
【００１８】
本明細書で使用される述語は、特定の実施形態のみを説明することが目的であり、本発明の例示的な実施形態を限定することは意図していない。本明細書では、文脈が明確に他を示さない限り、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は複数形も含むように意図される。用語「備える」、「備えている」、「含む」および／または「含んでいる」は、本明細書で使用されると、記載された機能、整数、ステップ、動作、構成要素、および／または構成部品の存在を明記するが、１つまたは複数の他の機能、整数、ステップ、動作、構成要素、および／もしくはそのグループの存在または追加を排除しないことがさらに理解されよう。
【００１９】
また、一部の代替の実装形態では、注記された機能／動作は、図の中で注記された順序以外で起こる可能性があることに留意すべきである。例えば、連続して示された２つの図は、関係する機能／動作に応じて、実際にはほぼ同時に実行することができるし、または時々逆の順序で実行することができる。
【００２０】
本明細書では、用語「ユーザ機器」は、モバイル、モバイル装置、モバイル・ステーション、モバイル・ユーザ、加入者、ユーザ、リモート・ステーション、アクセス端末、レシーバ、などと同義であると考えることができ、以降場合によってはそのように称することができ、無線通信ネットワーク内の無線リソースのリモート・ユーザを説明することができる。用語「基地局」は、ベース・トランシーバ基地局（ＢＴＳ）、ＮｏｄｅＢ、拡張ＮｏｄｅＢ、フェムトセル、アクセス・ポイント、などと同義であると考えることができ、および／またはそのように称することができ、ネットワークと１人または複数人のユーザとの間のデータおよび／または音声の接続用の無線ベースバンド機能を提供する設備を説明することができる。
【００２１】
本出願の主題は、背景技術セクションで説明した第３のケースにおけるサービス品質（ＱｏＳ）問題に対処し、かつベスト・エフォート型のアクセス・ネットワークにわたるフェムトとしてのシナリオを参照する。図１は、ＤＳＬ接続が施設されている家屋または事務所でのスタンドアロンのフェムト基地局のための通常の配置シナリオを示す。この開示では、フェムト基地局は、また単にフェムトと称することがある。図１に示したように、フェムト１０は、ＤＳＬモデム３０に接続するホーム・ルータ２０に接続する。両方の接続はイーサネットであると仮定する。家庭のパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）２２は、イーサネットまたはＷｉＦｉを介してホーム・ルータ２０に接続する。説明のために、図１において、家族はＤＳＬのプロバイダ提供の住宅向けＶｏＩＰサービスに加入していると仮定する。したがって、ＤＳＬモデム３０は、アクセス・ネットワーク４０内のＤＳＬアクセス・マルチプレクサ（ＤＳＬＡＭ）４２と通信する。住宅向けＶｏＩＰのトラフィックは、ＤＳＬのプロバイダによってＱｏＳを与えられ得ることに留意されたい。フェムトのプロバイダはＤＳＬのプロバイダとは異なっていて、両者の間にはＳＬＡが存在しないと仮定するので、フェムトのトラフィックは、フェムト・ゲートウェイ５０への経路に沿ってベスト・エフォート型として処理される。図のように、フェムト・ゲートウェイ５０は、３Ｇ無線ネットワーク６０およびインターネット７０両方へのアクセスを提供する。フェムト・インターネット・トラフィックは、フェムト・ゲートウェイ−３Ｇ無線ネットワーク−インターネットの経路も辿ることができることに留意されたい。
【００２２】
図１に示した構成では、モバイル電話２とフェムト基地局１０の組合せは、イーサネット・ケーブルを使用してホーム・ルータ２０に接続するＰＣのように考えることができる。この類似により、モバイル音声は、ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル（ＶｏＩＰ）アプリケーションを介した音声と同様であると考えられ、すべての他のモバイルアプリケーションは、ＰＣで動作するアプリケーションと同様であると考えられる。アクセス・ネットワーク４０はベスト・エフォート型なので、音声アプリケーションが良好なＱｏＳを手にする保証はない。しかしながら、トラフィックの過負荷がないと、すべてのアプリケーションはパケット・ネットワークにおいて良好な性能を手にする。したがって、フェムト・ソリューションは、ほとんど常に精細に動作することができる。しかしながら、適切に設計されたシステムは、輻輳期間中でも良好な、または容認できるサービス品質を提供すべきである。
【００２３】
パケット・ネットワークにおいて、輻輳は、共用リソース／リンクに与えられた負荷が共用リソースの容量を超えるときに起こる。輻輳を削減する１つの方法は、輻輳したリンクに与えられるトラフィックを削減することである。本発明の実施形態によれば、フェムト基地局１０は、音声パケットと競合するトラフィックを削減する。
【００２４】
図２は、図１に示したアーキテクチャの家屋部分のＱｏＳアーキテクチャの例を描写する。フェムト基地局１０内で、音声パケットはデータ・パケットを超える優先権を与えられる。しかしながら、ホーム・ルータ２０、ＤＳＬモデム３０、ＤＳＬＡＭ４２、およびアクセス・ネットワーク４０のその他の機器において、音声パケットとデータ・パケットの間にそのような区別はない。したがって、フェムト・ゲートウェイ５０に向かう経路の中にボトルネックが存在すると、ベスト・エフォート型のネットワーク内では音声パケットとデータ・パケットの間で区別はつかないので、フェムト・データ・パケットはこれらのボトルネックで音声パケットに余分な遅延を起こす。この開示において、データおよび／またはデータ・パケットは、音声通話でないデータおよびパケットを指す。本発明の実施形態は、音声品質の低下が観察されると、フェムト・データ・トラフィックを減速することによりこの問題を軽減する。フェムト基地局１０は、サービス対象である進行中の音声通話のＱｏＳレベルを追跡する。ＱｏＳの低下が検出されると、フェムト基地局１０は、そのデータ・トラフィックのレートの削減を開始する。データ・トラフィック用のレートを削減する間に、音声トラフィックのＱｏＳでは２通りの結果が起こり得る。
【００２５】
１）ＱｏＳはデータ・トラフィック・レートの減少との関連で改善する。これは、輻輳したリンクで、フェムト・データ・トラフィックがフェムト・データ・トラフィックと競合していることの明確な印である。データ・レートの減少は、音声ＱｏＳが容認できるレベルに改善するまで、またはＱｏＳの改善が停止するまで続くべきである。
【００２６】
２）ＱｏＳはデータ・トラフィック・レートの減少との関連で改善しない。これは、輻輳したリンクで、フェムト・データ・トラフィックがフェムト・データ・トラフィックと競合していないことの明確な印である。これは音声接続のＱｏＳを改善していないので、データ・トラフィック・レートをさらに削減する必要はない。
【００２７】
音声ＱｏＳが容認できるか、または音声ＱｏＳがデータ・トラフィック・レートのさらなる減少によって改善しない安定したレベルまで、データ送信レートが削減されると、実施形態はデータ・トラフィック・レートの増加の定期的な検査を導入することができる。時間とともに、他のトラフィック・ストリームは輻輳したリンクから離れ、フェムト・データ・トラフィックが増加するためのスペースを残す。したがって、フェムト基地局１０は、フェムトの音声ＱｏＳが悪影響を受けない限り、データ・トラフィック・レートを増加させようとする。
【００２８】
データ・トラフィック・レートの減少が音声ＱｏＳを容認できるレベルまで改善しないケースでは、マクロセルへのハンドオーバなどの代替の輻輳軽減技法を実行することができる。
【００２９】
ここで、基地局１０によって処理される音声通話用のサービス品質を改善する方法を、図３Ａ、３Ｂおよび４に関してより詳細に記載する。図３Ａ−３Ｂは、ネットワーク構成要素で音声通話用のサービス品質を改善する実施形態を示す。図３Ａに示したように、ステップＳ３０２において、基地局１０は音声通話または通話のサービス品質を監視する。
【００３０】
例えば、基地局１０はプローブ・パケットを送信することができ、フェムト・ゲートウェイ５０はプローブ・パケットを認識して基地局１０にエコーバックする。基地局１０はプローブ・パケットに関するサービス品質のパラメータを追跡する。例えば、基地局１０は、パケット損失、パケット損失の比率、パケット遅延、パケット遅延の変化、などを追跡することができる。知られているように、パケットは、シーケンスの中のパケットの順序を識別するシーケンス番号を含む。シーケンス番号を監視することにより、レシーバは、いつパケットが失われたかを判定することができる。
【００３１】
別の例として、基地局１０は、フェムト・ゲートウェイ５０から基地局１０に送信される、ダウンリンクとも称する、音声パケットのサービス品質を追跡することができる。挨拶のように、フェムト・ゲートウェイ５０は、基地局１０からフェムト・ゲートウェイ５０に送信される、アップリンクとも称する、音声パケットのサービス品質を追跡することができる。フェムト・ゲートウェイ５０は、アップリンクのサービス品質を基地局１０に報告することができる。基地局１０は、アップリンクとダウンリンクのサービス品質の測定値を組み合わせて、結合ＱｏＳ測定値を生成することができる。この組合せは、直線加算、平均、加重平均、などであり得る。
【００３２】
基地局１０は、それぞれの通話に対してＱｏＳを監視し、次いで、平均または加重平均などにより、音声通話用の集合ＱｏＳを生成することができる。あるいは、音声通話は、ＱｏＳ（例えば、パケット損失、パケット損失比率、など）の生成において集合的に処理することができる。
【００３３】
ステップＳ３０４において、基地局１０は、監視されたＱｏＳが閾値ＱＴＨ未満に下がるかどうかを判定する。監視されたＱｏＳが閾値ＱＴＨ以上になると音声通話用の容認できるサービスレベルを示し、監視されたＱｏＳが閾値ＱＴＨ未満になると容認できないサービスレベルを示すように、閾値ＱＴＨを規定することができる。理解されるように、閾値ＱＴＨは設計パラメータであり、容認できるＱｏＳの所望のレベルだけでなくＱｏＳ測定値の監視および形成の方法などに依存する。
【００３４】
ＱｏＳが容認できると仮定すると、処理はステップＳ３０２に戻る。しかしながら、ＱｏＳが容認できない場合、Ｓ３０６において、基地局１０は繰り返しカウンタＩを１に初期化し、改善フラグｉｆｌａｇをＮＯに初期化し、データ・レートの増加を検査する機能をＯＦＦにする。データ・レートの増加を検査する機能は、図３Ｂおよび４に関してより詳細に記載する。
【００３５】
次に、ステップＳ３０８において、基地局１０は、場合によっては次になるステップＳ３１０によるデータ・トラフィックのデータ・レートの削減が、データ・トラフィックのデータ・レートをデータ・レートの閾値ＲＴＨ未満に削減するかどうかを判定する。もしそうなら、ステップＳ３１２において、基地局１０は、基地局１０から送信されるデータ・トラフィックのデータ・レートをデータ・レートの閾値ＲＴＨまで削減する。これは、基地局１０から送信されるデータ・トラフィックのデータ・レートが、ある最低レベルに留まることを保証する。
【００３６】
ステップＳ３０８において、ステップＳ３１０によるデータ・トラフィックのデータ・レートの削減が、データ・レートをデータ閾値ＲＴＨ未満に削減しない場合、ステップＳ３１０において、基地局１０は、基地局１０によって送信されるデータ・トラフィックのデータ・レートを減速する。例えば、基地局１０は、固定の減分だけデータ・レートを削減することができる。あるいは、基地局１０は、固定のパーセンテージ（例えば、１０％）だけデータ・レートを削減することができる。適応削減などのさらなる代替案を適用することができる。
【００３７】
データ・トラフィックのデータ・レートの減少後、ステップＳ３１４において、基地局１０は一定時間音声通話のＱｏＳを監視する。時間の長さは、経験的に規定される設計パラメータである。
【００３８】
図３Ｂを参照すると、ステップＳ３１６において、基地局１０は音声通話のＱｏＳが改善したかどうかを判定する。例えば、基地局１０は、ＱｏＳが向上したかどうかを判定するために、ステップＳ３０２で計測されたＱｏＳをステップＳ３１４で計測されたＱｏＳと比較する。もしそうなら、音声ＱｏＳが改善し、ステップＳ３１８において、基地局１０はＱｏＳが品質閾値ＱｕａｌＴＨ未満かどうかを判定する。品質閾値ＱｕａｌＴＨは、ステップＳ３０４からの閾値ＱＴＨと同じであり得る。あるいは、ヒステリシス効果を確立し、データ・レートの増加と減少の間でピンポンするのを回避するために、品質閾値ＱｕａｌＴＨは、ステップＳ３０４からの閾値ＱＴＨよりも大きく設定することができる。
【００３９】
ＱｏＳが品質閾値未満でない場合、音声通話は容認できるサービス品質に戻った。したがって、ステップＳ３２０において、基地局１０は、データ・トラフィックのデータ・レートが増加することができるかどうかを検査する、検査機能をＯＮにする。この検査機能は、無効になるまで基地局１０によって定期的に実行することができる。検査機能の実行周期は、経験的学習によって設定される設計パラメータであり得る。検査機能は、図３Ａ−３Ｂの継続する処理と同時に実行される。すなわち、検査機能の定期的な実行を有効にした後、基地局１０は、ステップＳ３０２における音声通話のＱｏＳの監視に戻る。
【００４０】
図４は、データ・レートの増加を検査する機能の実施形態を示す。図のように、ステップＳ４０２において、基地局１０は、現在のＱｏＳとも呼ばれる、ステップＳ３１４から監視された音声ＱｏＳを格納する。ステップＳ４０４において、基地局１０は、基地局１０によって送信されるデータ・トラフィックのデータ・レートを増加させる。この増加は固定の増分であり得る。あるいは、この増加は、固定のパーセンテージ（例えば、現在のデータ・レートから１０％の増加）であり得る。さらに、適応増加などの、データ・レートを増加させる他の方法を実装することができる。この増加が基地局１０の最大能力を超えるデータ・レートの増加をもたらす場合、データ・レートは最大のデータ・レートまで増加されることが理解されよう。
【００４１】
データ・レートの増加後、音声通話のＱｏＳは監視され、ステップＳ４０８において、基地局１０は、音声ＱｏＳがステップＳ４０２で格納されたものより減少したかどうかを判定する。もしそうなら、これは音声通話の品質低下を示し、ステップＳ４１０において、基地局１０は、データ・レートをステップＳ４０４でなされた増加より前のレベルに戻す。しかしながら、ステップＳ４０８で低下が判定されない場合、ステップＳ４１２において、基地局１０は、データ・レートが基地局１０の最大データ・レートに増加されたかどうかを判定する。もしそうなら、検査機能がＯＦＦにされ、基地局１０は、図４の検査機能をもはや定期的に実行しない。最大データ・レートに達しなかった場合、処理はステップＳ４０２に戻る。
【００４２】
理解されるように、図４の処理の定期的な実行によって、基地局１０が定期的にデータ・レートの増加を試みることが可能になる。アクセス・ネットワーク４０内の改善された状態、基地局１０での少ない音声またはデータの処理サービス（ホーム・ルータ２０およびＤＳＬモデム３０でも改善が起こり得る）などによるものであろうとなかろうと、輻輳が減少すると、状態は音声通話パフォーマンスを低下させずにより高いデータ・トラフィック・レートを可能にする。また、音声通話が存在しない場合、検査機能は無効にされ得るし、データ・トラフィックのデータ・レートは最大データ・レートに設定され得ることが理解される。
【００４３】
図３ＢおよびステップＳ３１８に戻って、音声通話のサービス品質が品質閾値ＱｕａｌＴＨ未満になる場合、ステップＳ３２２において、基地局１０は繰り返しカウンタＩを１に設定し、ステップＳ３２４において、基地局１０は改善フラグｉｆｌａｇをＹＥＳに設定し、ステップＳ３２６において、改善データ・レートｉＤＲをデータ・トラフィックの現在のデータ・レートに等しく設定する。次いで、処理は図３Ａ内のステップＳ３０８に戻る。
【００４４】
ステップＳ３１６に戻って、データ・トラフィックのデータ・レートの減少の結果として、音声通話のＱｏＳが改善しなかった場合、ステップＳ３３０において、基地局１０は、繰り返しカウンタＩが繰り返し閾値ＩＴＨを超えるかどうかを判定する。超えない場合、繰り返しカウンタＩはステップＳ３３８で増加し、処理はステップＳ３０８に戻る。
【００４５】
しかしながら、ステップＳ３３０で繰り返しカウンタＩが繰り返し閾値ＩＴＨを超える場合、これは、データ・トラフィック内のデータ・レートの望ましい数の減少が、音声通話のＱｏＳに影響することなく起きたことを示す。理解されるように、ステップＳ３２２で繰り返しカウンタＩに１を設定することの代替案として、繰り返しカウンタＩをリセットすることができるが、ステップＳ３２２を単に削除することができる。
【００４６】
ステップＳ３３２において、基地局１０は、繰り返し閾値ＩＴＨが超過する場合、音声通話用の代替のＱｏＳ改善技法が基地局１０に利用可能かどうかを判定する。もしそうなら、ステップＳ３３４においてデータ・レートは最大値に戻り、ステップＳ３３６において利用可能な代替案の１つが実装される。例えば、上述したように、フェムトセルは、一般に無線通信システムのマクロセルに含まれる。すなわち、マクロセルの有効範囲はフェムトセルの有効範囲を含む。したがって、ステップＳ３３６において、フェムト基地局１０は、音声通話の１つまたは複数をマクロセルの基地局にハンドオーバすることができる。この代替技法の応用を改良するために、また、基地局１０はハンドオーバを改良するために送信電力を削減することができる。
【００４７】
ステップＳ３３２に戻って、基地局１０が音声通話のＱｏＳを改善するための代替技法をもたない場合、ステップＳ３４０において、基地局１０は、改善フラグｉｆｌａｇがＹＥＳに設定されているかどうかを判定する。もしそうなら、これは、データ・トラフィックのデータ・レートの一部減少により、音声通話のＱｏＳが改善されたことを示す。この場合、ステップＳ３４２において、データ・トラフィックのデータ・レートは、ステップＳ３２６のデータ・レートｉＤＲに設定され、ｉＤＲは音声通話のＱｏＳの改善をもたらした最後のデータ・レートである。次いで、ステップＳ３４４において、その後の処理は一定時間だけ遅延する。この時間は、経験的学習によって設定される設計パラメータである。例えば、この時間は、現在の状態で変更（例えば、削減された輻輳、終了した音声通話、など）を許すのに十分な長さの時間であり得る。遅延の後、ステップＳ３４６において、基地局１０は、データ・トラフィックのデータ・レートの増加を検査する機能を有効にし、処理はステップＳ３０２に戻る。
【００４８】
ステップＳ３４０に戻って、改善フラグｉｆｌａｇがＹＥＳに設定されていない場合、データ・レートの減少の結果としてＱｏＳの改善が起こらなかった。したがって、ステップＳ３５０において、データ・レートは最大データ・レートに戻る。次いで、ステップＳ３５２において、その後の処理は一定時間だけ遅延する。この時間は、経験的学習によって設定される設計パラメータである。例えば、この時間は、現在の状態で変更（例えば、削減された輻輳、終了した音声通話、など）を許すのに十分な長さの時間であり得る。この時間は、ステップＳ３４４における時間と同じである可能性があるか、またはステップＳ３４４における時間と異なる可能性がある。遅延の後、処理はステップＳ３０２に戻る。
【００４９】
図５は、データ・トラフィック・レートの減少が音声ＱｏＳを改善する助けになるケースを描写する。領域Ｉにおいて、音声ＱｏＳは良好であり、データ・トラフィック・レートは安定している。時刻ｔ１に、フェムト基地局１０は音声ＱｏＳの低下を検出する。領域ＩＩにおいて、データ・トラフィックの送信レートは削減され、フェムト基地局１０は、音声ＱｏＳが容認できるレベルに改善したことを検出する。時刻ｔ２から、フェムト基地局１０は、音声品質が低下したかどうかを見るために、データ送信レートの増加を開始する。時刻ｔ３に、フェムト基地局１０は音声ＱｏＳの低下を検出する。データ送信レートは領域ＩＶにおいて削減される。時刻ｔ４から、フェムト基地局１０は、音声品質が低下したかどうかを見るために、再びデータ送信レートの増加を開始する。今度は低下は観察されず、したがって、データ・トラフィックは加速される。
【００５０】
図６は、データ・トラフィック・レートの減少が音声ＱｏＳを改善する助けにならないケースを描写する。領域Ｉにおいて、音声ＱｏＳは良好であり、データ・トラフィック・レートは安定している。時刻ｔ１に、フェムト基地局１０は音声ＱｏＳの低下を検出する。領域ＩＩにおいて、データ・トラフィックの送信レートは削減されるが、音声ＱｏＳの改善はフェムト基地局１０によって見られなかった。結果として、マクロセルへの音声ハンドオーバ通話が試みられ、データ・トラフィック・レートは加速される。あるいは、音声通話用の信号対雑音干渉比（ＳＩＮＲ）が比較的不十分である場合、それは一部の潜在的な無線問題を示し、その結果、音声通話の品質を高めるために他の無線リソース管理技法を適用することができる。
【００５１】
理解されるように、家屋内のフェムトの配置に関して記載したが、実施形態は事務所またはビルなどの他の配置にも適用可能である。さらに、フェムトに関して記載したが、実施形態は他のアーキテクチャに適用可能であることが理解されよう。さらに、上記の実施形態の原理は、厳密なＱｏＳおよび遅延の要件を有する、他のリアルタイム・トラフィック・サービスに適用可能である。
【００５２】
実施形態は、ベスト・エフォート型のアクセス・ネットワークを有する場所（例えば、家屋、事務所、など）へのフェムト基地局の配置を改善する。これはフェムト配置に対処可能な市場を拡大させる。
【００５３】
実施形態では、アクセス・ネットワークの輻輳が低下した音声品質につながるとフェムト基地局はＱｏＳの低下を軽減するための処置をとることができる。実施形態はマクロネットワークに依存せずに輻輳問題を解決しようと試みる。多くの場合、余計なトラフィックをマクロセルに出さずに、ＱｏＳを改善することができる。
【００５４】
本発明をここまで記載したので、同じ発明が多くの方法で変更され得ることは明らかであろう。そのような変形形態は本発明から乖離しているとは見なされず、そのような修正形態すべては本発明の範囲内に含まれることが意図される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク構成要素によって処理される音声通話用のサービス品質を改善する方法であって、
前記ネットワーク構成要素（１０）で、前記ネットワーク構成要素によって処理される少なくとも１つの音声通話用のサービス品質に基づいて、前記ネットワーク構成要素によって送信されるデータ・トラフィックのデータ・レートを減速するステップ（Ｓ３０８、Ｓ３１０、Ｓ３１２、Ｓ３３４、Ｓ３５０、Ｓ３２０）
を含む方法。
【請求項２】
前記減速するステップが、
前記音声通話用の前記サービス品質が容認できなくなる場合、前記データ・トラフィックの前記データ・レートを削減するステップ（Ｓ３１０、Ｓ３１２）
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記削減するステップが前記データ・レートを固定減分だけ削減する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記削減するステップが前記データ・レートをあるパーセンテージだけ削減する、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記データ・レートの削減が前記音声通話用の前記サービス品質を向上させるかどうかに基づいて、前記削減するステップが何度も削減を繰り返す、請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
前記音声通話用の前記サービス品質がある一定時間改善しない場合、前記削減するステップが前記データ・レートの削減を停止する、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
（１）前記音声通話用の前記サービス品質がある一定時間改善しないので前記削減するステップが前記データ・レートの削減を停止し、（２）前記音声通話用の前記サービス品質を改善するための代替手順が利用可能である場合、前記代替手順を導入するステップ（Ｓ３３６）
をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項８】
前記音声通話用の前記サービス品質における改善を達成した最後の既知のデータ・レートで前記データ・レートを設定するステップ（Ｓ３４２）
をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記音声通話用の前記サービス品質を低下させることなしに前記データ・レートを増加させることができるかどうかを定期的に検査するステップ（Ｓ４０７−Ｓ４１４）
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１０】
前記検査するステップが前記音声通話用の前記サービス品質を低下させることなしに前記データ・レートを増加させることができると示す場合、前記データ・レートを増加されたレートに維持するステップ
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１】
ネットワーク構成要素によって処理される音声通話用のサービス品質を改善する方法であって、
前記ネットワーク構成要素（１０）で、前記ネットワーク構成要素によって処理される少なくとも１つの音声通話用のサービス品質に基づいて、前記ネットワーク構成要素によって送信されるデータ・トラフィックのデータ・レートを減速するステップ（Ｓ３０８、Ｓ３１０、Ｓ３１２、Ｓ３３４、Ｓ３５０、Ｓ３２０）
を含む方法。
【請求項２】
前記減速するステップが、
前記音声通話用の前記サービス品質が容認できなくなる場合、前記データ・トラフィックの前記データ・レートを削減するステップ（Ｓ３１０、Ｓ３１２）
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記削減するステップが前記データ・レートを固定減分だけ削減する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記削減するステップが前記データ・レートをあるパーセンテージだけ削減する、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記データ・レートの削減が前記音声通話用の前記サービス品質を向上させるかどうかに基づいて、前記削減するステップが何度も削減を繰り返す、請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
前記音声通話用の前記サービス品質がある一定時間改善しない場合、前記削減するステップが前記データ・レートの削減を停止する、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
（１）前記音声通話用の前記サービス品質がある一定時間改善しないので前記削減するステップが前記データ・レートの削減を停止し、（２）前記音声通話用の前記サービス品質を改善するための代替手順が利用可能である場合、前記代替手順を導入するステップ（Ｓ３３６）
をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項８】
前記音声通話用の前記サービス品質における改善を達成した最後の既知のデータ・レートで前記データ・レートを設定するステップ（Ｓ３４２）
をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記音声通話用の前記サービス品質を低下させることなしに前記データ・レートを増加させることができるかどうかを定期的に検査するステップ（Ｓ４０７−Ｓ４１４）
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１０】
前記検査するステップが前記音声通話用の前記サービス品質を低下させることなしに前記データ・レートを増加させることができると示す場合、前記データ・レートを増加されたレートに維持するステップ
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２０１３−５１４７３２（Ｐ２０１３−５１４７３２Ａ）
【公表日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４４５６８（Ｐ２０１２−５４４５６８）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５８２６７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０７５３０３
【国際公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．イーサネット
【出願人】（３９１０３０３３２）アルカテル−ルーセント (1,149)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５８２６７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０７５３０３
【国際公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．イーサネット
【出願人】（３９１０３０３３２）アルカテル−ルーセント (1,149)
【Ｆターム（参考）】
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