説明

無線接続のハンドオーバー

【解決手段】 通信端末と通信ネットワークとの間の接続が、この接続の差し迫った劣化または損失を検出した際(30)に、この接続の利用がこの劣化に先立って最大になるように構成される。ネットワークは、通信端末が用いることができる最大の帯域をこの端末に一時的に再配分する。この結果、別の端末が利用可能な帯域が一時的に若干劣化する(33)。また、端末は次に要求される可能性が最も高いデータを、この利用可能になった増やされた帯域を用いて、(最近のアクセス、お気に入り、現在閲覧されているウェブ・ページからのハイパーリンクによってウェブ・ページが特定された場合)キャッシュにダウンロードする(351)か(データがストリーム配信されている場合)バッファにダウンロードする。

【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
本発明は、無線通信のハンドオーバーの分野に関し、特に、異種のリンクを用いたデータ通信の分野に関する。IEEE規格802.21は、ハンドオーバーをいつ実行するかの決定を補助する様々なトリガを用いることに基づいて、異種のアクセス技術(これには、固定ネットワーク(例えばイーサネット(登録商標))および無線ネットワークが含まれる)の相互間のハンドオーバーをサポートするプロトコルを記述している。予測的トリガは、信号の損失の高性能な警告(現在信号が失われている可能性の情報を含む)を提供する。接続マネージャーは、この情報を用いて、別の適切なネットワークへの切断前接続を行なう。
【0002】
使用者機器内の接続マネージャーは、自身が動作しているネットワーク上の信号品質についてのトリガに基づいてハンドオーバーについての決定を行なう。接続マネージャーは、また、ネットワーク上の情報サーバに対して、現在のアクセス方法を用いて応答指令信号を送信して、別のネットワークが使用可能であるか、およびその容量(帯域、QoS等)を「突き止める」。ネットワークは、また、接続管理機能を有している。接続管理機能は、使用者機器内の接続管理機能と共同で動作する。接続管理機能は、ネットワーク展望による情報であるが同じ情報に基づいて、例えば負荷のバランス取ることを目的として、動作する。ハンドオーバー・プロトコルは、サービスが完全に失われないことは保証するが、以前の接続と新たな接続との品質が異なる場合がある。例えば、新たな接続が、以前のものより著しく遅いかもしれない。このような品質の損失は、使用者にとって不便であり得、また、使用者が行なっているタスクを継続することを困難に、または不可能にさえし得る。ハンドオーバーが不可能で、接続が完全に失われる状況もある。
【発明の概要】
【0003】
本発明は、予測的トリガを用いて現在のネットワーク上での信号の破損または損失の影響を緩和することを提案する。
【0004】
本発明の第1の側面によれば、異種の複数のアクセス・リンクを有する通信ネットワークと通信を確立するための手段を有する通信端末であって、既存の接続から新たな接続へのハンドオーバー要求を開始するための手段と、ハンドオーバーが行なわれる先である前記新たな接続の能力を特定するための手段と、前記能力が、接続の劣化につながるかを判断するための手段と、前記劣化に先立って、前記ネットワークへの前記既存の接続の利用を最大化するための手段と、を具備する、通信端末が提供される。
【0005】
本発明の第2の側面によれば、異種の複数のアクセス・リンクを有する通信ネットワークであって、複数の端末との通信を確立するための手段と、第1端末からのハンドオーバー要求に応答するための手段と、前記端末がハンドオーバーされる先の接続の能力が接続の劣化につながるかを特定するための手段と、予測される信号劣化に先立って前記第1端末に最大の帯域を提供することを可能にするために他の端末へのデータ転送を制限または一時停止するための手段と、を具備する、通信ネットワークが提供される。
【0006】
本ネットワークは、端末からのハンドオーバー要求に応答するように構成され得、この端末がハンドオーバーされる先の接続の能力が信号の劣化につながるか否かを特定するための手段を有している。または、本ネットワークは、信号品質そのものを監視して、このような劣化が差し迫ったものであるかを判断する。
【0007】
本発明は、また、通信端末と、異種のアクセス・リンクを有する通信ネットワークとの間の接続の制御方法であって、接続品質の劣化につながることが予想される第1接続から第2接続への端末のハンドオーバーが差し迫っていることを検出した際に、このようなハンドオーバーに先立って第1接続の利用を最大にする方法を提供する。
【0008】
本明細書において、信号と関連での用語「劣化(degradation)」は、文脈がそうでないことを明確に要求していない限り、使用可能な帯域の一部または全部が失われることに関連している。
【0009】
端末は、一時的に容量を増強して使用者が要求しそうなデータを特定し、後に劣化が生じた後の取得ために、このデータをバッファすることができる。このデータ、およびその特定方法は、使用者がアクセスしているサービスのタイプに依存する。ある具体的な実施形態では、ウェブ・ブラウザが、装置が現在表示しているウェブ・ページにリンクしているアドレスを特定するように構成されている。このことに加えてまたは代えて、ウェブ・ブラウザは、ブラウザの「お気に入り」または「履歴」機能から使用者が頻繁にアクセスしたアドレスを特定し、キャッシュを行なうためにこれらのアドレスにアクセスする。別の実施形態では、映像のストリーム配信レートを上げて、バッファ・ストレージ(store)内のデータの量を増やす。使用可能な帯域の使用をさらに最適化するために、ストリーム配信されたデータの何らかの要素が、バッファ・ストレージにデータが保存されている期間が最大になるように、除去される。
【0010】
多くのデータ・リンク上で、使用可能な帯域は、通常、極短い期間だけ使われる。例えば、使用者は、ウェブ・ブラウザを用いて、非常に高いデータ・レートで文書をダウンロードし、数分かけてこれを検討するかもしれないことを理解されたい。この検討の間、データは全く転送されない。多くのデータ通信のこのような断続的な性質が、多数の使用者が同じネットワークによるサービスを受けることを可能にしている。同じ資源を求めて使用者同士が争う衝突は、比較的稀であり、一時的なものである。よって、ネットワークが、改良を行なわずに、接続の差し迫った損失を検出した際に、バッファを生成するために、使用者端末が要求する高速のダウンロードをサポートする、とすることができる。しかしながら、好ましい構成では、ネットワークは、別の使用者へのデータの供給を一時停止するかデータ・レートを制限するための手段を有する。これにより、信号劣化を被っている使用者に最大の帯域を提供し、ダウンロード可能な量を最大にする。
【0011】
このような構成では、ネットワーク自体が信号品質を監視して、このような劣化が差し迫っていることを確実にすることが望ましい。このことによって、他の使用者を犠牲にして帯域をより大きくするために端末が劣化をシミュレーションするこが防止される。ネットワークは、また、キャッシュを行なう目的で皆が最大の帯域を要求する多数の端末相互間で帯域を分配する設備を有し得る。このような分配の際、最近の活動、および使用者がハンドオーバーされる先であるそれぞれのネットワーク接続の帯域利用可能度を考慮し得る。
【0012】
本発明は、使用者に、既存の接続を維持するために現在の範囲(range)に留まるか、移動を遅らせることを勧めたり助言したりするための設備を含み得る。このことは、使用者が感知する出力の劣化を人工的に誇張することによって、使用者を元の接続範囲内に留まるよう説得することによって実行できる。このことは、バッテリ電力を節約するというさらなる利点を有する。ハンドセットが、より強い信号をより長い時間、引き続き受け取ることになるからである。
【0013】
本発明の実施形態が、次に、あくまで例として、添付の図面を参照して、記述される。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明による使用者装置を概略的に表現したものである。
【図2】図1の使用者装置とやりとりするネットワークの関連要素を概略的に表現したものである。
【図3】本発明によって実行されるプロセスを表わすフロー図である。
【0015】
図1は、無線通信のための要素を備えた使用者装置1を描いている。使用者装置11は、中央処理装置11、使用者入力装置(例えばキーパッド)12、使用者出力装置(例えばディスプレー画面)13を有している。これらとともにまたはこれらに代えて、他の入力装置および出力装置、例えばマイクロフォン、スピーカが設けられてもよい。
【0016】
出力装置13は、ウェブ・ページ14を表示していることが描かれている。ウェブ・ページ14には、複数のハイパーリンク15、および使用者が頻繁に、また(または)最近アクセスしたリンクのような他のリンク16の組が含まれている。
【0017】
通信ネットワークとのやりとりは、トランシーバ18によって提供される。入力装置12を用いて生成されたデータ要求は、トランシーバ18を介して通信ネットワーク(図2を参照して後に詳述する)2に送信され、この要求に応答して送信されるデータは、ディスプレー13上で例えばウェブ・ページ14のような表示のために処理される(11)。リンク15および16に関連しているデータは、プロセッサ11によって抽出され、ストレージ17に保存される。
【0018】
ハンドオーバー制御システム19は、装置1とネットワーク2との間の通信リンクの品質を監視し、より適切な通信リンクが特定された場合に別の通信リンクへのハンドオーバーを開始することを試みる。
【0019】
図2は、固定トランシーバ211と通信中の使用者装置1を、別の2つの使用者装置201および202とともに描いている。この別の使用者装置201および202は従来型であり、本発明のネットワーク要素は、既存の使用者ハンドセットと従来の形で動作することが可能である。
【0020】
固定トランシーバ211は、使用者装置1がサーバ22と通信するのに使用する複数のトランシーバ(例えば、トランシーバ212)の1つであり、インターネット23または同様のアクセスネットワークを通じて、多くの異なるデータ・ソース240、241、242へのアクセスを提供する。この図では、トランシーバ251、252の両方とサーバ22とが同じ接続マネージャー26を用いて接続されているが、これに限られず、このような接続マネージャーが2つ以上関与していてもよい。実際に、トランシーバは、異なる複数のシステム、例えば無線LAN(ローカル・エリア・ネットワーク)およびGPRS公衆無線システム上で動作し得る。もちろん、これらのシステムは、多様な帯域利用可能度を有しており、このような違いが、本発明の他ならぬ有用性をもたらす。
【0021】
接続管理システム26は、使用者ハンドセット1の固定トランシーバ211、212の間のハンドオーバーを、これらのトランシーバとハンドセット1との間のそれぞれの無線リンクに対して行なわれた信号品質の測定に応じて、また、使用者ハンドセット1の接続管理システム19に対する要求に応じて、指揮する。接続マネージャーは、自身を介して接続されている現在の全てのセッションを知得しており、例えば負荷のバランスを取ることを目的として例えば現在のSIPセッションを再折衝することによって、これらのセッションを変更する能力を有している。セッション開始プロトコル(Session Initiation Protocol:SIP)は、マルチメディア・セッションを確立し、改良し、終了するために用いられる。(INVITE法を用いて)通話をセットアップする際、SIPメッセージ内には、セッション記述(Session Description Protocol:SDP)がある。このセッション記述は、通話のパラメータ、例えば、用いられるビット・レート、コーデックを定義する。通話の間、「re−INVITE」メッセージを送信することによって、これらのパラメータを変更することが可能である。
【0022】
次に、本発明の動作方法を、図3を参照して説明する。
【0023】
ハンドセット1は、信号劣化のトリガを受け取る(30)と、インターネットを介してアクセス可能な、情報サーバ(IS)25と呼ばれるエンティティーを探す。情報サーバは、使用者が提供する使用者の位置に基づいて他の使用可能なネットワークについての情報を保持している。情報サーバは、802.21規格において定義されている。候補としての新たな接続252を特定すると、バッファ処理が必要かどうかについての判断がなされる(ステップ32)。帯域が現在進行中のタスクに必要なものと同程度良好な場合、または優れてさえいる場合、ハンドオーバー(36)は、通常通り進行し、バッファ処理は不要である(320)。
【0024】
ハンドオーバーされる先としての適切な接続がない場合、使用者は、サービスの損失が迫っていることを警告され(320)、可能であれば改善措置、例えば適当な履域に留まるまたは戻るといったことを行なうことができる。このようなサービスの損失は、トランシーバが範囲内にないこと、または利用可能なトランシーバが現在用いられているサービスをサポートできないことが原因である。
【0025】
サービスが損なわれる見込みであろうと完全に失われる見込みであろうと、接続管理システム26がハンドセット1のハンドオーバー管理19と協働してハンドオーバーまたはサービスの損失が生じる前に、可能な限り大量のデータをダウンロードする。まず、接続管理システム26は、ハンドセット1を、他のあらゆる端末201、202に優先させる(ステップ33)。これによって、固定トランシーバ211とハンドセット1との間の接続に、このハンドセットがサポート可能な最大の帯域が割り当てられる。この帯域は、新たな(より低い)パラメータを定義するre−INVITEを別のハンドセットに送信することによって、利用可能になる。このことは、別のハンドセット201、202へのサービスを一時的に損なうが、損失は、短時間であり、典型的には、そのような複数のハンドセット間で均等に分配される。
【0026】
このような優先化された容量を用いる方法について2つの異なるシナリオが図3に例示されている。最初のシナリオ(ステップ341、342)では、ハンドセット1は、データをストリーム配信するために用いられている。この状況では、ストリーミング配信レートが、ハンドセットが取り扱い可能な最大値まで増加され、データがメモリ17にバッファされる。信号が失われるまでの予想利用可能時間またはバッファ17の容量が、この転送を完了するのに不十分であることが検出された場合、ストリーム配信されている信号の品質が、例えば色差信号を除去する(この結果、モノクロのグラフィックが生成される)か誤り訂正符号を除去することによって、より狭い帯域を必要とする品質まで落とされる。これによって、最も重要なデータのみを保持することによって、結果的に、バッファにデータが保存される持続時間が長くなる。
【0027】
この品質の低下は、信号が実際に損なわれる前に起こり得る。実際には、一般に、帯域が強化されている期間の間に起こる。この使用者への出力の損傷の程度を誇張することは、使用者が、機会あれば改善措置を取って信号品質が良好な領域に留まるかそのような領域へと戻ることができるように、信号品質がまさに劣化せんとしていることを使用者に警告する機能を有する。
【0028】
このことも、説明済みのre−inviteプロセスによって達成可能である。信号の損失が差し迫っていることについての予測的トリガを受信すると、使用者装置内の接続マネージャーは、必要よりも早くに、低レベル化されたパラメータを用いてセッションを差折衝して、使用者に、可能であれば信号がより良好な履域に戻るべきである旨を提案する。
【0029】
2つ目のシナリオ(ステップ350、351、352)では、ハンドセット1は、「ウェブ」ページを閲覧するために用いられている。この状況では、ハンドセット1は、あるページをコンピュータ内に前もってプリフェッチする(例えばグーグルによって提供されている)ウェブ・アクセラレータとインターフェースで接続している。サイト240に現在接続されているプロセッサ11は、使用者が次にアクセスする可能性が最も高いリンク15、16に関連するアドレス241、242を特定する(350)。これらのアドレス241、242は、使用者入力12を見越してウェブ・サーバ22を介してアクセスされる(ステップ351)。やはり、最大の帯域が、このキャッシュ処理の期間に亘って、ハンドセットに割り当てられる(351)。これらのサイト241、242からダウンロードされたデータは、使用者入力12によって実際に要求されるまで、ハンドセット・メモリ17にバッファされる。実際に要求された時点で、このデータは、ディスプレー13にロードされることが可能になる。
【0030】
次いで、使用者が前の接続において可能な最大のデータ転送を獲得した後で、ハンドオーバー36(または切断)が行なわれる。次いで、別のハンドセット201、202への接続が、それぞれの通常のレベルまで回復され得る。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
異種の複数のアクセス・リンクを有する通信ネットワークと通信を確立するための手段を有する通信端末であって、
既存の接続から新たな接続へのハンドオーバー要求を開始するための手段と、
ハンドオーバーが行なわれる先である前記新たな接続の能力を特定するための手段と、
前記能力が、接続の劣化につながるかを判断するための手段と、
前記劣化に先立って、前記ネットワークへの前記既存の接続の利用を最大化するための手段と、
を具備する、通信端末。
【請求項2】
使用者によって要求されるであろうデータを特定するための手段と、
前記データにアクセスするためのウェブ・ブラウザと、
前記データを後の検索のためにバッファするための手段と、
を含む、請求項1の通信端末。
【請求項3】
前記ウェブ・ブラウザが、前記装置によって現在表示されているウェブ・ページにリンクしているアドレスを特定するように構成されている、請求項2の通信端末。
【請求項4】
前記ウェブ・ブラウザが、前記装置に保存されているアドレスを特定するとともに当該アドレスにバッファするためにアクセスするように構成されている、請求項2の通信端末。
【請求項5】
信号の差し迫った劣化が確認された際に、ストリーム配信されている転送内容のストリーム配信レートを増加するための手段を含む、請求項1の通信端末。
【請求項6】
バッファ・ストレージ内に保存されるデータの持続時間が最大になるように、ストリーム配信されているデータの要素を除去するための手段を含む、請求項5の通信端末。
【請求項7】
劣化が差し迫っている接続の感知される通話品質を、信号品質が実際に劣化するのに先立って低下させるための手段を有する、請求項1乃至6のいずれか1項の通信端末。
【請求項8】
異種の複数のアクセス・リンクを有する通信ネットワークであって、
複数の端末との通信を確立するための手段と、
第1端末からのハンドオーバー要求に応答するための手段と、
前記端末がハンドオーバーされる先の接続の能力が接続の劣化につながるかを特定するための手段と、
予測される信号劣化に先立って前記第1端末に最大の帯域を提供することを可能にするために他の端末へのデータ転送を制限または一時停止するための手段と、
を具備する、通信ネットワーク。
【請求項9】
前記ネットワークが、前記劣化が差し迫っていると判断するために信号品質を監視するための手段を有する、請求項8の通信ネットワーク。
【請求項10】
皆が最大の帯域を要求する複数の端末相互間で、帯域を、各接続上での最近の活動の量と使用者がハンドオーバーされる先であるそれぞれのネットワーク接続における帯域利用可能度とに応じて分配する設備を有する、請求項8または9の通信ネットワーク。
【請求項11】
通信端末と、異種の複数のアクセス・リンクを有する通信ネットワークとの間の接続の制御方法であって、
前記通信端末の第1接続から第2接続への差し迫ったハンドオーバーが接続品質の劣化につながることが予想されることを検出した際に、前記ハンドオーバーに先立って前記第1接続の利用を最大化する、制御方法。
【請求項12】
劣化が差し迫っている接続の感知可能な通話品質を、信号品質が実際に劣化する前に前もって低下させるための手段を有する、請求項11の方法。
【請求項13】
前記端末の使用者によって要求されるであろうデータが特定され、アクセスされ、
当該データが後の検索のために前記端末内でバッファされる、
請求項11または12の方法。
【請求項14】
前記端末によって現在表示されているウェブ・ページとリンクしているアドレスが、キャッシュするために前記端末によってアクセスされる、請求項13の方法。
【請求項15】
使用者機器内に保存されている最近使用されたまたは頻繁に使用されたアドレスが、バッファするためにアクセスされる、請求項14の方法。
【請求項16】
信号の差し迫った劣化が確認されると、転送のストリーミング配信レートが増加される、請求項11の方法。
【請求項17】
バッファ・ストレージ内に保存されるデータの持続時間が最大になるように、ストリーム配信されているデータの要素が除去される、請求項16の方法。
【請求項18】
前記ネットワークが、信号劣化を被っている接続において最大帯域を提供できるように、差し迫った劣化が検出された接続以外の接続におけるデータ転送を制限または一時停止する、請求項11乃至17のいずれか1項の方法。
【請求項19】
帯域が、皆が最大の帯域を要求する複数の端末相互間で、各接続上での最近の活動の量と使用者がハンドオーバーされる先であるそれぞれのネットワーク接続における帯域利用可能度とに応じて分配される、請求項18の方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate


【公表番号】特表2010−519799(P2010−519799A)
【公表日】平成22年6月3日(2010.6.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−549465(P2009−549465)
【出願日】平成20年1月16日(2008.1.16)
【国際出願番号】PCT/GB2008/000136
【国際公開番号】WO2008/099133
【国際公開日】平成20年8月21日(2008.8.21)
【出願人】(390028587)ブリティッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー (104)
【氏名又は名称原語表記】BRITISH TELECOMMUNICATIONS PUBLIC LIMITED COMPANY
【Fターム(参考)】