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JP2013507058A - ネットワーク輻輳に応答したレート適応のための方法および装置 - Google Patents

ネットワーク輻輳に応答したレート適応のための方法および装置 Download PDF

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Abstract

異なるネットワーク、構成、およびプロトコルにわたって明示的輻輳通知(ECN)を実装するための装置および方法を開示する。示されたネットワーク輻輳に応答して、第1のネットワーク中の第1のユーザ機器(UE)により低いデータレートを要求するためのデータレート調整要求が与えられる。
【選択図】図5

Description

関連技術
関連出願の相互参照
本出願は、すべての目的のためにその内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、2009年9月30日に出願された「METHODS FOR ENABLING RATE ADAPTATION ACROSS VARIOUS NETWORK CONFIGURATIONS」と題する米国仮特許出願第61/247,095号の優先権を主張する。
本出願は、一般にワイヤレス通信システムを対象とする。より詳細には、限定はしないが、本出願は、異なるネットワーク、構成、および/またはプロトコルにわたって明示的輻輳通知(ECN:explicit congestion notification)機能を与えるための方法および装置に関する。
ワイヤレス通信システムは、ボイス、データ、ビデオなど、様々なタイプの通信コンテンツを提供するために広く展開されており、LTE(Long Term Evolution)システムなどの新しいデータ指向システムの導入とともに展開が増加する可能性がある。ワイヤレス通信システムは、利用可能なシステムリソース(たとえば、帯域幅および送信電力)を共有することによって複数のユーザとの通信をサポートすることが可能な多元接続システムであり得る。そのような多元接続システムの例には、符号分割多元接続(CDMA)システム、時分割多元接続(TDMA)システム、周波数分割多元接続(FDMA)システム、3GPP LTE(Long Term Evolution)システム、および他の直交周波数分割多元接続(OFDMA)システムがある。
概して、ワイヤレス多元接続通信システムは、複数のワイヤレス端末(ユーザ機器(UE)、またはアクセス端末(AT)としても知られる)のための通信を同時にサポートすることができる。各端末は、順方向リンクおよび逆方向リンク上での送信によって1つまたは複数の基地局(アクセスポイント(AP)、EノードBまたはeNBとしても知られる)と通信する。順方向リンク(ダウンリンクまたはDLとも呼ばれる)は基地局から端末への通信リンクを指し、逆方向リンク(アップリンクまたはULとも呼ばれる)は端末から基地局への通信リンクを指す。これらの通信リンクは、単入力単出力、単入力多出力、多入力単出力または多入力多出力(MIMO)システムを介して確立され得る。
MIMOシステムは、データ送信用の複数(NT)個の送信アンテナと複数(NR)個の受信アンテナとを採用する。NT個の送信アンテナとNR個の受信アンテナとによって形成されるMIMOチャネルは、空間チャネルと呼ばれることもあるNS個の独立チャネルに分解され得る。概して、NS個の独立チャネルの各々は1つの次元に対応する。複数の送信アンテナおよび受信アンテナによって生成された追加の次元数が利用された場合、MIMOシステムは改善されたパフォーマンス(たとえば、より高いスループットおよび/またはより大きい信頼性)を与えることができる。MIMOシステムはまた、時分割複信(TDD)システムと周波数分割複信(FDD)システムとをサポートする。TDDシステムでは、順方向および逆方向リンク送信が同一周波数領域上で行われるので、相反定理により逆方向リンクチャネルからの順方向リンクチャネルの推定が可能である。これにより、複数のアンテナがアクセスポイントにおいて利用可能であるとき、アクセスポイントは順方向リンク上で送信ビームフォーミング利得を抽出することが可能になる。
基地局ノードは、eNBと呼ばれることがあり、ネットワークにおける展開に関して異なる能力を有する。これは、送信電力クラス、アクセス制限などを含む。一態様では、異種ネットワーク特性により、ワイヤレスカバレージデッドスポット(たとえば、ドーナツ状のカバレージホール)が生じる。これにより、ひどいセル間干渉が生じ、望ましくないユーザ機器セル関連付けが必要になることがある。概して、異種ネットワーク特性により、物理チャネルの深い浸透が必要となるので、それぞれのネットワーク上でノードと機器との間に不要な干渉が生じることがある。
明示的輻輳通知(ECN)は、インターネットプロトコル(IP)と伝送制御プロトコル(TCP)との拡張であり、RFC3168(2001)において定義されている。ECNは、パケットをドロップするネットワーク輻輳のエンドツーエンド通知を可能にし、また、ECNは、両方のエンドポイントがECNをサポートし、ECNを自発的に使用するときにのみ使用される、オプション機能である。ECNは、基礎をなすネットワークによってサポートされるときにのみ有効である。従来、TCP/IPネットワークは、パケットをドロップすることによって輻輳をシグナリングする。しかしながら、ECNが首尾よくネゴシエートされたとき、ECNアウェアなルータは、差し迫った輻輳をシグナリングするために、パケットをドロップする代わりにIPヘッダ中にマークを設定し得る。パケットの受信側は輻輳指示を送信側にエコーし、送信側は、あたかもパケットがドロップしたかのように反応しなければならない。一部の古いまたはバグの多いネットワーク機器は、ECNビットを無視するのではなく、ECNビットが設定されたパケットをドロップすることがある。
ECN機能は、ワイヤレスネットワークにおいてユーザ機器またはデバイス(UE)間でエンドツーエンドレート適応を実行するために使用され得る。しかしながら、トランスポートネットワークがECNを適切にサポートしていない場合、端末はECNを無効化しなければならなくなり、UEはレート適応を実行することができない。ある事業者が、その事業者のネットワークがECNを適切にサポートすることを保証する場合でも、その事業者は、別の事業者が別の事業者のネットワークに対して同じことをすることを保証することはできない。したがって、異なる事業者ネットワーク中のUE間の呼は、ECNを使用してレート適応をサポートすることが保証され得ない。
1つの解決策は、ECNをすべての事業者ネットワークおよびUEがサポートすることを要求することである。この手法に伴う1つの問題は、事業者のネットワークがECNトランスペアレントであることを事業者が保証するには大規模な作業が必要となり、すべての事業者がこの機能に関心があるわけではないことである。別の解決策は、トランスポートパスがECNトランスペアレントであるかどうかを判断するために、UEにトランスポートパスを常にプロービング(probe)させることである。トランスポートパスがECNトランスペアレントでない場合、UEはECNおよびレート適応機能を無効化する。したがって、これは、すべての呼についてECN/レート適応を保証するわけではなく、トランスポートパスを常にプロービングおよびモニタするようにUEに要求することについてのさらなる複雑さの負担を有する。
本開示は、概して、ワイヤレス通信システムと、複数のネットワークにわたってECNおよびレート低減機能を使用することによる輻輳の管理および緩和とを対象とする。
一態様では、本開示は、通信を行うための方法に関する。本方法は、第1のネットワークと第2のネットワークとの間に結合されたインターワーキングゲートウェイにおいて、第1のデータレートで生成されたメディアの第1のセットを受信することであって、メディアの第1のセットが、第1のネットワーク内で生成されたネットワーク輻輳の指示を含む、受信することと、上記指示に応答して、第1のネットワーク中の第1のユーザ機器(UE)により低いデータレートを要求するためのデータレート調整要求を与えることとを含み得る。
本方法は、インターワーキングゲートウェイにおいて、データレート調整要求に応答して第2のデータレートで第1のUEから送られたメディアの第2のセットを受信することと、メディアの第2のセットをインターワーキングゲートウェイから第2のネットワークに送ることとをさらに含み得る。メディアの第1のセットおよびメディアの第2のセットは、第2のネットワーク中の第2のUEへの送信のために第1のネットワーク中の第1のUEによって生成され得る。メディアの第2のセットは、第1のネットワークにおいてECNマーキングを削除するように修正され得る。上記送ることは、修正されたメディアを送ることを含み得る。輻輳の上記指示は、明示的輻輳指示輻輳遭遇(ECN−CE:explicit congestion indication congestion encountered)マーキング、あるいはECNプロトコルに合わせた他のマーキング、フラグ付け、またはビット設定を含み得る。本方法は、ECN−CEマーキングを削除するようにメディアの第1のセットを修正することをさらに含み得、メディアの修正された第1のセットを第2のネットワークに送ることをも含み得る。
第1のネットワークはECN対応(ECN capable)ネットワークであり得、第2のネットワークノードは非ECN対応ネットワークであり得る。データレート調整要求は、一時的最大メディアストリームビットレート要求(TMMBR:Temporary Maximum Media Stream Bit Rate Request)またはコーデックモード要求(CMR:Codec Mode Request)を備え得る。第1のネットワークおよび第2のネットワークはワイヤレス通信ネットワークであり得る。第1および第2のネットワークのうちの1つまたは複数は、全体的にまたは部分的に、ワイヤード通信ネットワークであり得る。
別の態様では、本開示は、インターワーキングゲートウェイにおいてメディアを処理するための方法に関する。本方法は、第1のワイヤレスネットワークおよび第2のワイヤレスネットワークと通信していることがあるインターワーキングゲートウェイにおいて、第1のワイヤレスネットワーク内のUEによって送信されたメディアデータパケットを受信することを含み得る。メディアデータパケットはECNマーキングされ得る。本方法は、ECNマーキングを削除するようにデータパケットを処理することと、処理されたデータパケットを第2のネットワークに送ることとをさらに含み得る。
別の態様では、本開示は、通信を行うための方法に関する。本方法は、第1のネットワーク中のUEから第2のネットワーク中のUEにメディアの第1のセットを送ることと、メディアの第1のセットを送ることに応答して、インターワーキングゲートウェイからデータレート調整要求を受信することと、データレート調整要求に応答して、調整されたレートで第2のネットワーク中のUEにメディアの第2のセットを送ることとを含み得る。データレート調整要求はTMMBRまたはCMRを備え得る。
別の態様では、本開示は、インターワーキングゲートウェイにおいて通信を行うための方法に関する。本方法は、第1のネットワーク中の第1のUEからデータレート調整要求を受信することであって、データレート調整要求が、第2のネットワーク中の第2のUEから与えられたメディア中の輻輳指示の受信に応答して第1のUEから与えられる、受信することと、第1のネットワークと第2のネットワークとの間でECN機能の統合を行うようにレート調整要求を処理することとを含み得る。
レート調整要求を処理することは、データレート調整要求に合わせて調整されたデータレートを第2のUEがサポートすることができるとインターワーキングゲートウェイが判断した場合、第2のUEにデータレート調整情報をフォワーディングすることを含み得る。インターワーキングゲートウェイは、インターワーキングゲートウェイと第2のUEとの間のネゴシエーションセッション中に調整されたデータレートを第2のUEがサポートすることができると判断し得る。レート調整要求を処理することは、データレート低減要求に合わせて、第2のUEから受信されたメディアをトランスコードすることを含み得る。上記トランスコードすることは、第1のネットワークにおける輻輳を緩和するために、第2のUEから受信されたメディアのメディアデータレートを低下させることを含み得る。
インターワーキングゲートウェイは、第2のネットワークからのメディアをECN対応にするように第2のネットワークからのメディアを処理し得る。たとえば、受信されたメディアは、ECNプロトコルに合わせてマーキングされ得る。上記マーキングすることはECTマーキングであり得る。マーキングされたメディアは第1のネットワークに与えられ得、そこで、マーキングされたメディアは第1のUEに配信され得る。
本開示は、さらに、上記で説明した方法、ならびに本明細書で説明する他の方法およびプロセスを実装するためのコンピュータプログラム製品、デバイス、装置、およびシステムに関する。添付の図面とともに様々な追加の態様について以下でさらに説明する。
本出願は、添付の図面とともに与える以下の発明を実施するための形態とともに、より十分に諒解され得る。
ワイヤレス通信システムの詳細を示す図。 複数のセルを有するワイヤレス通信システムの詳細を示す図。 例示的なワイヤレス通信システムにおける接続性の詳細を示す図。 別の例示的なワイヤレス通信システムにおける接続性の詳細を示す図。 ECN対応ネットワークと非ECN対応ネットワークとの間の相互接続の詳細を示す図。 インターワーキングゲートウェイを使用した、ECN対応ネットワークと非ECN対応ネットワークとの間の相互接続を含むシステムの一実施形態の詳細を示す図。 ECN対応ネットワークと、知られていないECN能力を有するかまたは同じくECN対応であり得る別のネットワークとの間の相互接続を含むシステムの一実施形態の詳細を示す図。 ECN対応ネットワークにおける端末またはUEとインターワーキングゲートウェイとの間の通信を可能にするためのサブシステムの一実施形態の詳細を示す図。 端末またはUEと基地局またはeNBとの一実施形態の詳細を示す図。 インターワーキングゲートウェイの一実施形態の詳細を示す図。 ネットワーク間のECNトランスペアレント通信を可能にするためのプロセスの一実施形態の詳細を示す図。 ネットワーク間のECNトランスペアレント通信を可能にするためのプロセスの一実施形態の詳細を示す図。 ネットワーク間のECNトランスペアレント通信を可能にするためのプロセスの一実施形態の詳細を示す図。 ネットワーク間のECNトランスペアレント通信を可能にするためのプロセスの一実施形態の詳細を示す図。
本開示は、概して、異なるネットワーク、構成、および/またはプロトコルにわたってECN機能に基づくインターワーキングを可能にし得る、ワイヤレス通信システムにおける輻輳の管理および緩和のためのシステムおよび方法に関する。本明細書で説明するように、ECN機能をサポートするネットワークは、ECNトランスポート対応(ECT)であると言われ、本明細書では、ECN対応、ECNトランスペアレントおよび/またはECN準拠(ECN compliant)であると表されることもある。同様に、ECN機能をサポートしないネットワークは、非ECN準拠あるいは非ECN対応またはトランスペアレントと呼ばれることがある。
一態様では、本開示は、通信を行うための方法に関する。本方法は、第1のネットワークと第2のネットワークとの間に結合されたインターワーキングゲートウェイにおいて、第1のデータレートで生成されたメディアの第1のセットを受信することであって、メディアの第1のセットが、第1のネットワーク内で生成されたネットワーク輻輳の指示を含む、受信することと、上記指示に応答して、第1のネットワーク中の第1のユーザ機器(UE)により低いデータレートを要求するためのデータレート調整要求を与えることとを含み得る。
本方法は、インターワーキングゲートウェイにおいて、データレート調整要求に応答して第2のデータレートで第1のUEから送られたメディアの第2のセットを受信することと、メディアの第2のセットをインターワーキングゲートウェイから第2のネットワークに送ることとをさらに含み得る。メディアの第1のセットおよびメディアの第2のセットは、第2のネットワーク中の第2のUEへの送信のために第1のネットワーク中の第1のUEによって生成され得る。メディアの第2のセットは、第1のネットワークにおいてECNマーキングを削除するように修正され得る。上記送ることは、修正されたメディアを送ることを含み得る。輻輳の上記指示は、明示的輻輳指示輻輳遭遇(ECN−CE)マーキング、あるいはECNプロトコルに合わせた他のマーキング、フラグ付け、またはビット設定を含み得る。本方法は、ECN−CEマーキングを削除するようにメディアの第1のセットを修正することをさらに含み得、メディアの修正された第1のセットを第2のネットワークに送ることをも含み得る。
第1のネットワークはECN対応ネットワークであり得、第2のネットワークノードは非ECN対応ネットワークであり得る。データレート調整要求は、一時的最大メディアストリームビットレート要求(TMMBR)またはコーデックモード要求(CMR)を備え得る。第1のネットワークおよび第2のネットワークはワイヤレス通信ネットワークであり得る。第1および第2のネットワークのうちの1つまたは複数は、全体的にまたは部分的に、ワイヤード通信ネットワークであり得る。
別の態様では、本開示は、コンピュータプログラム製品に関する。本コンピュータプログラム製品は、第1のデータレートで生成されたメディアの第1のセットを受信することであって、メディアの第1のセットが、第1のネットワーク内で生成されたネットワーク輻輳の指示を含む、受信することをコンピュータに行わせるためのコードを有するコンピュータ可読媒体を含み得る。上記コードは、上記指示に応答して、第1のネットワーク中の第1のUEにより低いデータレートを要求するためのデータレート調整要求を与えることをコンピュータに行わせるためのコードをさらに含み得る。
別の態様では、本開示は、インターワーキングゲートウェイに関する。本インターワーキングゲートウェイは、第1のデータレートで生成されたメディアの第1のセットを第1のネットワークから受信することであって、メディアの第1のセットが、第1のネットワーク内で生成されたネットワーク輻輳の指示を含む、受信することと、上記指示に応答して、第1のネットワーク中の第1のUEにより低いデータレートを要求するためのデータレート調整要求を与えることとを行うように構成された第1のネットワークインターフェースモジュールを含み得る。第1のネットワークインターフェースモジュールは、データレート調整要求に応答して第2のデータレートで第1のUEから送られたメディアの第2のセットを受信するようにさらに構成され得る。本ゲートウェイは、メディアの第2のセットを第2のネットワークに送るように構成された第2のネットワークインターフェースモジュールをさらに含み得る。
メディアの第1のセットおよびメディアの第2のセットは、第2のネットワーク中の第2のUEへの送信のために第1のネットワーク中の第1のUEによって生成され得る。本ゲートウェイは、修正されたメディアを生成するためにメディアの第2のセットからECNマーキングを削除するように構成されたプロセッサモジュールをさらに含み得る。上記送ることは、修正されたメディアを送ることを含み得る。
輻輳の上記指示は明示的輻輳指示輻輳遭遇(ECN−CE)マーキングを備え得る。本ゲートウェイは、ECN−CEマーキングを削除するようにメディアの第1のセットを修正するように構成されたプロセッサモジュールをさらに含み得る。本ゲートウェイは、メディアの修正された第1のセットを第2のネットワークに送るように構成された第2のネットワークインターフェースモジュールをさらに含み得る。第1のネットワークはECN対応ネットワークであり得、第2のネットワークは非ECN対応ネットワークであり得る。本ゲートウェイは、データレート調整要求をTMMBRまたはCMRとして生成するように構成されたプロセッサモジュールをさらに含み得る。第1のネットワークおよび第2のネットワークはワイヤレス通信ネットワークであり得る。第1のネットワークおよび/または第2のネットワークはワイヤード通信ネットワークであり得る。
別の態様では、本開示は、インターワーキングゲートウェイに関する。本インターワーキングゲートウェイは、第1のデータレートで生成されたメディアの第1のセットを受信するための手段であって、メディアの第1のセットが、第1のネットワーク内で生成されたネットワーク輻輳の指示を含む、受信するための手段を含み得る。本ゲートウェイは、上記指示に応答して、第1のネットワーク中の第1のUEにより低いデータレートを要求するためのデータレート調整要求を与えるための手段をさらに含み得る。
別の態様では、本開示は、インターワーキングゲートウェイにおいてメディアを処理するための方法に関する。本方法は、第1のワイヤレスネットワークおよび第2のワイヤレスネットワークと通信していることがあるインターワーキングゲートウェイにおいて、第1のワイヤレスネットワーク内のUEによって送信されたメディアデータパケットを受信することを含み得る。メディアデータパケットはECNマーキングされ得る。本方法は、ECNマーキングを削除するようにデータパケットを処理することと、処理されたデータパケットを第2のネットワークに送ることとをさらに含み得る。
別の態様では、本開示は、コンピュータプログラム製品に関する。本コンピュータプログラム製品は、第1のワイヤレスネットワークおよび第2のワイヤレスネットワークと通信していることがあるインターワーキングゲートウェイにおいて、第1のワイヤレスネットワーク内のUEによって送信されたメディアデータパケットを受信することをコンピュータに行わせるためのコードを有するコンピュータ可読媒体を含み得る。メディアデータパケットはECNマーキングされ得る。上記コードは、ECNマーキングを削除するようにデータパケットを処理することと、処理されたデータパケットを第2のネットワークに送ることとをコンピュータに行わせるためのコードをさらに含み得る。
別の態様では、本開示は、インターワーキングゲートウェイに関する。本インターワーキングゲートウェイは、第1のワイヤレスネットワークおよび第2のワイヤレスネットワークと通信していることがある。本インターワーキングゲートウェイは、第1のワイヤレスネットワーク内のUEによって送信されたメディアデータパケットを受信するように構成され得る。メディアデータパケットはECNマーキングされ得る。本ゲートウェイは、ECNマーキングを削除するようにデータパケットを処理することと、処理されたデータパケットを第2のネットワークに送ることとを行うようにさらに構成され得る。
別の態様では、本開示は、インターワーキングゲートウェイに関する。本インターワーキングゲートウェイは、第1のワイヤレスネットワークおよび第2のワイヤレスネットワークと通信していることがある。本インターワーキングゲートウェイは、第1のワイヤレスネットワーク内のUEによって送信されたメディアデータパケットを受信するための手段を含み得る。メディアデータパケットはECNマーキングされ得る。本ゲートウェイは、ECNマーキングを削除するようにデータパケットを処理するための手段と、処理されたデータパケットを第2のネットワークに送るための手段とをさらに含み得る。
別の態様では、本開示は、通信を行うための方法に関する。本方法は、第1のネットワーク中のUEから第2のネットワーク中のUEにメディアの第1のセットを送ることと、メディアの第1のセットを送ることに応答して、インターワーキングゲートウェイからデータレート調整要求を受信することと、データレート調整要求に応答して、調整されたレートで第2のネットワーク中のUEにメディアの第2のセットを送ることとを含み得る。データレート調整要求はTMMBRまたはCMRを備え得る。
別の態様では、本開示は、コンピュータプログラム製品に関する。本コンピュータプログラム製品は、メディアの第1のセットを送ることに応答して、インターワーキングゲートウェイからデータレート調整要求を受信することと、データレート調整要求に応答して、調整されたレートで第2のネットワーク中のUEにメディアの第2のセットを送ることとをコンピュータに行わせるためのコードを有するコンピュータ可読媒体を含み得る。データレート調整要求はTMMBRまたはCMRを備え得る。
別の態様では、本開示は、通信デバイスに関する。本通信デバイスは、第2のネットワーク中のUEにメディアの第1のセットを送るように構成された送信機モジュールと、メディアの第1のセットを送ることに応答して、インターワーキングゲートウェイからデータレート調整要求を受信するように構成された受信機モジュールとを含み得る。送信機モジュールは、データレート調整要求に応答して、調整されたレートで第2のネットワーク中のUEにメディアの第2のセットを送るようにさらに構成され得る。本通信デバイスは端末またはUEであり得る。
別の態様では、本開示は、通信デバイスに関する。本通信デバイスは、第2のネットワーク中のUEにメディアの第1のセットを送るための手段と、メディアの第1のセットを送ることに応答して、インターワーキングゲートウェイからデータレート調整要求を受信するための手段と、データレート調整要求に応答して、調整されたレートで第2のネットワーク中のUEにメディアの第2のセットを送るための手段とを含み得る。
別の態様では、本開示は、インターワーキングゲートウェイにおいて通信を行うための方法に関する。本方法は、第1のネットワーク中の第1のUEからデータレート調整要求を受信することであって、データレート調整要求が、第2のネットワーク中の第2のUEから与えられたメディア中の輻輳指示の受信に応答して第1のUEから与えられる、受信することと、第1のネットワークと第2のネットワークとの間でECN機能の統合を行うようにレート調整要求を処理することとを含み得る。
レート調整要求を処理することは、データレート調整要求に合わせて調整されたデータレートを第2のUEがサポートすることができるとインターワーキングゲートウェイが判断した場合、第2のUEにデータレート調整情報をフォワーディングすることを含み得る。インターワーキングゲートウェイは、インターワーキングゲートウェイと第2のUEとの間のネゴシエーションセッション中に調整されたデータレートを第2のUEがサポートすることができると判断し得る。レート調整要求を処理することは、データレート低減要求に合わせて、第2のUEから受信されたメディアをトランスコードすることを含み得る。上記トランスコードすることは、第1のネットワークにおける輻輳を緩和するために、第2のUEから受信されたメディアのメディアデータレートを低下させることを含み得る。
別の態様では、本開示は、コンピュータプログラム製品に関する。一態様では、本開示は、通信を行うための方法に関する。本方法は、第1のネットワークと第2のネットワークとの間に結合されたインターワーキングゲートウェイにおいて、第1のデータレートで生成されたメディアの第1のセットを受信することであって、メディアの第1のセットが、第1のネットワーク内で生成されたネットワーク輻輳の指示を含む、受信することと、上記指示に応答して、第1のネットワーク中の第1のユーザ機器(UE)により低いデータレートを要求するためのデータレート調整要求を与えることとを含み得る。
本方法は、インターワーキングゲートウェイにおいて、データレート調整要求に応答して第2のデータレートで第1のUEから送られたメディアの第2のセットを受信することと、メディアの第2のセットをインターワーキングゲートウェイから第2のネットワークに送ることとをさらに含み得る。メディアの第1のセットおよびメディアの第2のセットは、第2のネットワーク中の第2のUEへの送信のために第1のネットワーク中の第1のUEによって生成され得る。メディアの第2のセットは、第1のネットワークにおいてECNマーキングを削除するように修正され得る。上記送ることは、修正されたメディアを送ることを含み得る。輻輳の上記指示は、明示的輻輳指示輻輳遭遇(ECN−CE)マーキング、あるいはECNプロトコルに合わせた他のマーキング、フラグ付け、またはビット設定を含み得る。本方法は、ECN−CEマーキングを削除するようにメディアの第1のセットを修正することをさらに含み得、メディアの修正された第1のセットを第2のネットワークに送ることをも含み得る。
第1のネットワークはECN対応ネットワークであり得、第2のネットワークノードは非ECN対応ネットワークであり得る。データレート調整要求はTMMBRまたはCMRを備え得る。第1のネットワークおよび第2のネットワークはワイヤレス通信ネットワークであり得る。第1および第2のネットワークのうちの1つまたは複数は、全体的にまたは部分的に、ワイヤード通信ネットワークであり得る。
別の態様では、本開示は、コンピュータプログラム製品に関する。本コンピュータプログラム製品は、第1のデータレートで生成されたメディアの第1のセットを受信することであって、メディアの第1のセットが、第1のネットワーク内で生成されたネットワーク輻輳の指示を含む、受信することをコンピュータに行わせるためのコードを有するコンピュータ可読媒体を含み得る。上記コードは、上記指示に応答して、第1のネットワーク中の第1のUEにより低いデータレートを要求するためのデータレート調整要求を与えることをコンピュータに行わせるためのコードをさらに含み得る。
別の態様では、本開示は、インターワーキングゲートウェイに関する。本インターワーキングゲートウェイは、第1のデータレートで生成されたメディアの第1のセットを第1のネットワークから受信することであって、メディアの第1のセットが、第1のネットワーク内で生成されたネットワーク輻輳の指示を含む、受信することと、上記指示に応答して、第1のネットワーク中の第1のUEにより低いデータレートを要求するためのデータレート調整要求を与えることとを行うように構成された第1のネットワークインターフェースモジュールを含み得る。第1のネットワークインターフェースモジュールは、データレート調整要求に応答して第2のデータレートで第1のUEから送られたメディアの第2のセットを受信するようにさらに構成され得る。本ゲートウェイは、メディアの第2のセットを第2のネットワークに送るように構成された第2のネットワークインターフェースモジュールをさらに含み得る。
メディアの第1のセットおよびメディアの第2のセットは、第2のネットワーク中の第2のUEへの送信のために第1のネットワーク中の第1のUEによって生成され得る。本ゲートウェイは、修正されたメディアを生成するためにメディアの第2のセットからECNマーキングを削除するように構成されたプロセッサモジュールをさらに含み得る。上記送ることは、修正されたメディアを送ることを含み得る。
輻輳の上記指示は明示的輻輳指示輻輳遭遇(ECN−CE)マーキングを備え得る。本ゲートウェイは、ECN−CEマーキングを削除するようにメディアの第1のセットを修正するように構成されたプロセッサモジュールをさらに含み得る。本ゲートウェイは、メディアの修正された第1のセットを第2のネットワークに送るように構成された第2のネットワークインターフェースモジュールをさらに含み得る。第1のネットワークはECN対応ネットワークであり得、第2のネットワークは非ECN対応ネットワークであり得る。本ゲートウェイは、データレート調整要求をTMMBRまたはCMRとして生成するように構成されたプロセッサモジュールをさらに含み得る。第1のネットワークおよび第2のネットワークはワイヤレス通信ネットワークであり得る。第1のネットワークおよび/または第2のネットワークはワイヤード通信ネットワークであり得る。
別の態様では、本開示は、インターワーキングゲートウェイに関する。本インターワーキングゲートウェイは、第1のデータレートで生成されたメディアの第1のセットを受信するための手段であって、メディアの第1のセットが、第1のネットワーク内で生成されたネットワーク輻輳の指示を含む、受信するための手段を含み得る。本ゲートウェイは、上記指示に応答して、第1のネットワーク中の第1のUEにより低いデータレートを要求するためのデータレート調整要求を与えるための手段をさらに含み得る。
別の態様では、本開示は、インターワーキングゲートウェイにおいてメディアを処理するための方法に関する。本方法は、第1のワイヤレスネットワークおよび第2のワイヤレスネットワークと通信していることがあるインターワーキングゲートウェイにおいて、第1のワイヤレスネットワーク内のUEによって送信されたメディアデータパケットを受信することを含み得る。メディアデータパケットはECNマーキングされ得る。本方法は、ECNマーキングを削除するようにデータパケットを処理することと、処理されたデータパケットを第2のネットワークに送ることとをさらに含み得る。
別の態様では、本開示は、コンピュータプログラム製品に関する。本コンピュータプログラム製品は、第1のワイヤレスネットワークおよび第2のワイヤレスネットワークと通信していることがあるインターワーキングゲートウェイにおいて、第1のワイヤレスネットワーク内のUEによって送信されたメディアデータパケットを受信することをコンピュータに行わせるためのコードを有するコンピュータ可読媒体を含み得る。メディアデータパケットはECNマーキングされ得る。上記コードは、ECNマーキングを削除するようにデータパケットを処理することと、処理されたデータパケットを第2のネットワークに送ることとをコンピュータに行わせるためのコードをさらに含み得る。
別の態様では、本開示は、インターワーキングゲートウェイに関する。本インターワーキングゲートウェイは、第1のワイヤレスネットワークおよび第2のワイヤレスネットワークと通信していることがある。本インターワーキングゲートウェイは、第1のワイヤレスネットワーク内のUEによって送信されたメディアデータパケットを受信するように構成され得る。メディアデータパケットはECNマーキングされ得る。本ゲートウェイは、ECNマーキングを削除するようにデータパケットを処理することと、処理されたデータパケットを第2のネットワークに送ることとを行うようにさらに構成され得る。
別の態様では、本開示は、インターワーキングゲートウェイに関する。本インターワーキングゲートウェイは、第1のワイヤレスネットワークおよび第2のワイヤレスネットワークと通信していることがある。本インターワーキングゲートウェイは、第1のワイヤレスネットワーク内のUEによって送信されたメディアデータパケットを受信するための手段を含み得る。メディアデータパケットはECNマーキングされ得る。本ゲートウェイは、ECNマーキングを削除するようにデータパケットを処理するための手段と、処理されたデータパケットを第2のネットワークに送るための手段とをさらに含み得る。
別の態様では、本開示は、通信を行うための方法に関する。本方法は、第1のネットワーク中のUEから第2のネットワーク中のUEにメディアの第1のセットを送ることと、メディアの第1のセットを送ることに応答して、インターワーキングゲートウェイからデータレート調整要求を受信することと、データレート調整要求に応答して、調整されたレートで第2のネットワーク中のUEにメディアの第2のセットを送ることとを含み得る。データレート調整要求はTMMBRまたはCMRを備え得る。
別の態様では、本開示は、コンピュータプログラム製品に関する。本コンピュータプログラム製品は、メディアの第1のセットを送ることに応答して、インターワーキングゲートウェイからデータレート調整要求を受信することと、データレート調整要求に応答して、調整されたレートで第2のネットワーク中のUEにメディアの第2のセットを送ることとをコンピュータに行わせるためのコードを有するコンピュータ可読媒体を含み得る。データレート調整要求はTMMBRまたはCMRを備え得る。
別の態様では、本開示は、通信デバイスに関する。本通信デバイスは、第2のネットワーク中のUEにメディアの第1のセットを送るように構成された送信機モジュールと、メディアの第1のセットを送ることに応答して、インターワーキングゲートウェイからデータレート調整要求を受信するように構成された受信機モジュールとを含み得る。送信機モジュールは、データレート調整要求に応答して、調整されたレートで第2のネットワーク中のUEにメディアの第2のセットを送るようにさらに構成され得る。本通信デバイスは端末またはUEであり得る。
別の態様では、本開示は、通信デバイスに関する。本通信デバイスは、第2のネットワーク中のUEにメディアの第1のセットを送るための手段と、メディアの第1のセットを送ることに応答して、インターワーキングゲートウェイからデータレート調整要求を受信するための手段と、データレート調整要求に応答して、調整されたレートで第2のネットワーク中のUEにメディアの第2のセットを送るための手段とを含み得る。
別の態様では、本開示は、インターワーキングゲートウェイにおいて通信を行うための方法に関する。本方法は、第1のネットワーク中の第1のUEからデータレート調整要求を受信することであって、データレート調整要求が、第2のネットワーク中の第2のUEから与えられたメディア中の輻輳指示の受信に応答して第1のUEから与えられる、受信することと、第1のネットワークと第2のネットワークとの間でECN機能の統合を行うようにレート調整要求を処理することとを含み得る。
レート調整要求を処理することは、データレート調整要求に合わせて調整されたデータレートを第2のUEがサポートすることができるとインターワーキングゲートウェイが判断した場合、第2のUEにデータレート調整情報をフォワーディングすることを含み得る。インターワーキングゲートウェイは、インターワーキングゲートウェイと第2のUEとの間のネゴシエーションセッション中に調整されたデータレートを第2のUEがサポートすることができると判断し得る。レート調整要求を処理することは、データレート低減要求に合わせて、第2のUEから受信されたメディアをトランスコードすることを含み得る。上記トランスコードすることは、第1のネットワークにおける輻輳を緩和するために、第2のUEから受信されたメディアのメディアデータレートを低下させることを含み得る。
別の態様では、本開示は、コンピュータプログラム製品に関する。本コンピュータプログラム製品は、データレート調整要求を受信することであって、データレート調整要求が、第2のネットワーク中の第2のUEから与えられたメディア中の輻輳指示の受信に応答して第1のUEから与えられる、受信することと、第1のネットワークと第2のネットワークとの間でECN機能の統合を行うようにレート調整要求を処理することとをコンピュータに行わせるためのコードを有するコンピュータ可読媒体を含み得る。
別の態様では、本開示は、インターワーキングゲートウェイに関する。本ゲートウェイは、第1のネットワーク中の第1のUEからデータレート調整要求を受信するように構成された第1のネットワークインターフェースモジュールであって、データレート調整要求が、第2のネットワーク中の第2のUEから与えられたメディア中の輻輳指示の受信に応答して第1のUEから与えられる、第1のネットワークインターフェースモジュールと、第1のネットワークと第2のネットワークとの間でECN機能の統合を行うようにレート調整要求を処理するように構成されたプロセッサモジュールとを含み得る。
プロセッサモジュールは、データレート調整要求に合わせて調整されたデータレートを第2のUEがサポートすることができるとインターワーキングゲートウェイが判断した場合、第2のUEにデータレート調整情報をフォワーディングするように構成され得る。本ゲートウェイは、第2のネットワークインターフェースモジュールをさらに含み得、プロセッサモジュールは、第2のネットワークインターフェースモジュールを通してインターワーキングゲートウェイと第2のUEとの間のネゴシエーションセッション中に調整されたデータレートを第2のUEがサポートすることができるかどうかを判断するように構成される。プロセッサモジュールは、データレート低減要求に合わせて、第2のUEから受信されたメディアをトランスコードするように構成され得る。上記トランスコードすることは、第1のネットワークにおける輻輳を緩和するために、第2のUEから受信されたメディアのメディアデータレートを低下させることによって行われ得る。
別の態様では、本開示は、インターワーキングゲートウェイに関する。本ゲートウェイは、第1のネットワーク中の第1のUEからデータレート調整要求を受信するための手段であって、データレート調整要求が、第2のネットワーク中の第2のUEから与えられたメディア中の輻輳指示の受信に応答して第1のUEから与えられる、受信するための手段と、第1のネットワークと第2のネットワークとの間でECN機能の統合を行うようにレート調整要求を処理するための手段とを含み得る。コンピュータプログラム製品は、データレート調整要求を受信することであって、データレート調整要求が、第2のネットワーク中の第2のUEから与えられたメディア中の輻輳指示の受信に応答して第1のUEから与えられる、受信することと、第1のネットワークと第2のネットワークとの間でECN機能の統合を行うようにレート調整要求を処理することとをコンピュータに行わせるためのコードを有するコンピュータ可読媒体を含み得る。
別の態様では、本開示は、インターワーキングゲートウェイに関する。本ゲートウェイは、第1のネットワーク中の第1のUEからデータレート調整要求を受信するように構成された第1のネットワークインターフェースモジュールであって、データレート調整要求が、第2のネットワーク中の第2のUEから与えられたメディア中の輻輳指示の受信に応答して第1のUEから与えられる、第1のネットワークインターフェースモジュールと、第1のネットワークと第2のネットワークとの間でECN機能の統合を行うようにレート調整要求を処理するように構成されたプロセッサモジュールとを含み得る。
プロセッサモジュールは、データレート調整要求に合わせて調整されたデータレートを第2のUEがサポートすることができるとインターワーキングゲートウェイが判断した場合、第2のUEにデータレート調整情報をフォワーディングするように構成され得る。本ゲートウェイは、第2のネットワークインターフェースモジュールをさらに含み得、プロセッサモジュールは、第2のネットワークインターフェースモジュールを通してインターワーキングゲートウェイと第2のUEとの間のネゴシエーションセッション中に調整されたデータレートを第2のUEがサポートすることができるかどうかを判断するように構成される。プロセッサモジュールは、データレート低減要求に合わせて、第2のUEから受信されたメディアをトランスコードするように構成され得る。上記トランスコードすることは、第1のネットワークにおける輻輳を緩和するために、第2のUEから受信されたメディアのメディアデータレートを低下させることによって行われ得る。
別の態様では、本開示は、インターワーキングゲートウェイに関する。本ゲートウェイは、第1のネットワーク中の第1のUEからデータレート調整要求を受信するための手段であって、データレート調整要求が、第2のネットワーク中の第2のUEから与えられたメディア中の輻輳指示の受信に応答して第1のUEから与えられる、受信するための手段と、第1のネットワークと第2のネットワークとの間でECN機能の統合を行うようにレート調整要求を処理するための手段とを含み得る。
本インターワーキングゲートウェイは、第2のネットワークからのメディアをECN対応にするように第2のネットワークからのメディアを処理し得る。たとえば、受信されたメディアは、ECNプロトコルに合わせてマーキングされ得る。上記マーキングすることはECTマーキングであり得る。マーキングされたメディアは第1のネットワークに与えられ得、そこで、マーキングされたメディアは第1のUEに配信され得る。
添付の図面とともに様々な追加の態様について以下でさらに説明する。
様々な実施形態では、本明細書で説明する技法および装置は、符号分割多元接続(CDMA)ネットワーク、時分割多元接続(TDMA)ネットワーク、周波数分割多元接続(FDMA)ネットワーク、直交FDMA(OFDMA)ネットワーク、シングルキャリアFDMA(SC−FDMA)ネットワーク、LTEネットワーク、ならびに他の通信ネットワークなど、ワイヤレス通信ネットワーク間の相互接続のために使用され得る。本明細書で説明する「ネットワーク」および「システム」という用語は互換的に使用され得る。さらに、本明細書で説明する技法および装置は、ワイヤード通信ネットワークとワイヤレス通信ネットワークとの間の相互接続、ならびにワイヤード通信ネットワーク間の相互接続のために使用され得る。
CDMAネットワークは、UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)、cdma2000などの無線技術を実装し得る。UTRAは、W−CDMA(Wideband-CDMA)および低チップレート(LCR)を含む。cdma2000は、IS−2000、IS−95およびIS−856規格をカバーする。TDMAネットワークは、GSM(登録商標)(Global System for Mobile Communications)などの無線技術を実装し得る。
OFDMAネットワークは、Evolved UTRA(「E−UTRA」)、IEEE802.11、IEEE802.16、IEEE802.20、Flash−OFDMなどの無線技術を実装し得る。UTRA、E−UTRA、およびGSMは、UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)の一部である。特に、LTE(Long Term Evolution)は、E−UTRAを使用するUMTSのリリースである。UTRA、E−UTRA、GSM、UMTSおよびLTEは、「第3世代パートナーシッププロジェクト」(3GPP)と称する団体から提供されている文書に記載されており、cdma2000は、「第3世代パートナーシッププロジェクト2」(3GPP2)と称する団体からの文書に記載されている。これらの様々な無線技術および規格は当技術分野で既知であるか、または開発されている。たとえば、3GPP(3rd Generation Partnership Project)は、グローバルに適用可能な第3世代(3G)モバイルフォン仕様を定義することを目的とする電気通信協会のグループ間のコラボレーションである。3GPP LTE(Long Term Evolution)は、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)モバイルフォン規格を改善することを目的とした3GPPプロジェクトである。3GPPは、次世代のモバイルネットワーク、モバイルシステム、およびモバイルデバイスのための仕様を定義し得る。明快のために、本装置および本技法のいくつかの態様について以下ではLTE実装形態に関して説明し、以下の説明の大部分でLTE用語を使用するが、その説明は、LTE適用例に限定されるものではない。したがって、本明細書で説明する装置および方法は様々な他の通信システムおよび適用例に適用され得ることが当業者には明らかであろう。
ワイヤレス通信システム中の論理チャネルは、制御チャネルとトラフィックチャネルとに分類され得る。論理制御チャネルは、システム制御情報をブロードキャストするためのダウンリンク(DL)チャネルであるブロードキャスト制御チャネル(BCCH)、ページング情報を転送するDLチャネルであるページング制御チャネル(PCCH)、1つまたは複数のMTCHのためのマルチメディアブロードキャストおよびマルチキャストサービス(MBMS)スケジューリングおよび制御情報を送信するために使用されるポイントツーマルチポイントDLチャネルであるマルチキャスト制御チャネル(MCCH)を含み得る。概して、無線リソース制御(RRC)接続を確立した後、このチャネルは、MBMSを受信するUEによって使用されるだけである。専用制御チャネル(DCCH)は、専用制御情報を送信するポイントツーポイント双方向チャネルであり、RRC接続を有するUEによって使用される。
論理トラフィックチャネルは、ユーザ情報の転送のための、1つのUEに専用の、ポイントツーポイント双方向チャネルである専用トラフィックチャネル(DTCH)、またはトラフィックデータを送信するためのポイントツーマルチポイントDLチャネルのためのマルチキャストトラフィックチャネル(MTCH)を含み得る。
トランスポートチャネルは、ダウンリンク(DL)チャネルとアップリンク(UL)トランスポートチャネルとに分類され得る。DLトランスポートチャネルは、ブロードキャストチャネル(BCH)、ダウンリンク共有データチャネル(DL−SDCH)、およびページングチャネル(PCH)を含み得る。PCHは、(ネットワークがDRXサイクルをUEに示すときの)UE節電のサポートのために使用され、セル全体にわたってブロードキャストされ、他の制御/トラフィックチャネルのために使用され得る物理レイヤ(PHY)リソースにマッピングされ得る。ULトランスポートチャネルは、ランダムアクセスチャネル(RACH)、要求チャネル(REQCH)、アップリンク共有データチャネル(UL−SDCH)、および複数のPHYチャネルを含み得る。PHYチャネルは、DLチャネルとULチャネルとのセットを含み得る。
さらに、DL PHYチャネルは、
共通パイロットチャネル(CPICH)
同期チャネル(SCH)
共通制御チャネル(CCCH)
共有DL制御チャネル(SDCCH)
マルチキャスト制御チャネル(MCCH)
共有UL割当てチャネル(SUACH)
肯定応答チャネル(ACKCH)
DL物理共有データチャネル(DL−PSDCH)
UL電力制御チャネル(UPCCH)
ページングインジケータチャネル(PICH)
負荷インジケータチャネル(LICH)
含み得る。
UL PHYチャネルは、
物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)
チャネル品質インジケータチャネル(CQICH)
肯定応答チャネル(ACKCH)
アンテナサブセットインジケータチャネル(ASICH)
共有要求チャネル(SREQCH)
UL物理共有データチャネル(UL−PSDCH)
ブロードバンドパイロットチャネル(BPICH)
を含み得る。
「例示的」という単語は、本明細書では「例、事例、または例示の働きをすること」を意味するために使用する。「例示的」として本明細書で説明するいかなる態様および/または実施形態も、必ずしも他の態様および/または実施形態よりも好適または有利なものと解釈すべきではない。
様々な態様および/または実施形態の説明のために、本明細書では、
AM 確認応答モード
AMD 確認応答モードデータ
ARQ 自動再送要求
BCCH ブロードキャスト制御チャネル
BCH ブロードキャストチャネル
C− 制御−
CCCH 共通制御チャネル
CCH 制御チャネル
CCTrCH コード化複合トランスポートチャネル
CP サイクリックプレフィックス
CRC サイクリック冗長検査
CTCH 共通トラフィックチャネル
DCCH 専用制御チャネル
DCH 専用チャネル
DL ダウンリンク
DSCH ダウンリンク共有チャネル
DTCH 専用トラフィックチャネル
FACH 順方向リンクアクセスチャネル
FDD 周波数分割複信
L1 レイヤ1(物理レイヤ)
L2 レイヤ2(データリンクレイヤ)
L3 レイヤ3(ネットワークレイヤ)
LI 長さインジケータ
LSB 最下位ビット
MAC メディアアクセス制御
MBMS マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス
MCCH MBMSポイントツーマルチポイント制御チャネル
MRW 移動受信ウィンドウ
MSB 最上位ビット
MSCH MBMSポイントツーマルチポイントスケジューリングチャネル
MTCH MBMSポイントツーマルチポイントトラフィックチャネル
PCCH ページング制御チャネル
PCH ページングチャネル
PDU プロトコルデータユニット
PHY 物理レイヤ
PhyCH 物理チャネル
RACH ランダムアクセスチャネル
RLC 無線リンク制御
RRC 無線リソース制御
SAP サービスアクセスポイント
SDU サービスデータユニット
SHCCH 共有チャネル制御チャネル
SN シーケンス番号
SUFI スーパーフィールド
TCH トラフィックチャネル
TDD 時分割複信
TFI トランスポートフォーマットインジケータ
TM トランスペアレントモード
TMD トランスペアレントモードデータ
TTI 送信時間間隔
U− ユーザ−
UE ユーザ機器
UL アップリンク
UM 非確認応答モード
UMD 非確認応答モードデータ
UMTS ユニバーサル移動体通信システム
UTRA UMTS テレストリアル無線接続
UTRAN UMTS テレストリアル無線接続ネットワーク
MBSFN マルチキャストブロードキャスト単一周波数ネットワーク
MCE MBMS調整エンティティ(coordinating entity)
MCH マルチキャストチャネル
DL−SCH ダウンリンク共有チャネル
MSCH MBMS制御チャネル
PDCCH 物理ダウンリンク制御チャネル
PDSCH 物理ダウンリンク共有チャネル
の用語および略語が使用され得る。
MIMOシステムは、データ送信用の複数(NT)個の送信アンテナと複数(NR)個の受信アンテナとを採用する。NT個の送信アンテナとNR個の受信アンテナとによって形成されるMIMOチャネルは、空間チャネルと呼ばれることもあるNS個の独立チャネルに分解され得る。線形受信機が使用される場合の最大空間多重化NSは、min(NT,NR)であり、NS個の独立チャネルの各々は1つの次元に対応する。これは、スペクトル効率のNSの増加を与える。複数の送信アンテナおよび受信アンテナによって生成された追加の次元数が利用された場合、MIMOシステムは改善されたパフォーマンス(たとえば、より高いスループットおよび/またはより大きい信頼性)を与えることができる。特殊次元は、ランクに関して記述され得る。
MIMOシステムは時分割複信(TDD)および周波数分割複信(FDD)実装形態をサポートする。TDDシステムでは、順方向および逆方向リンク送信が同一周波数領域を使用するので、相反定理により逆方向リンクチャネルからの順方向リンクチャネルの推定が可能である。これにより、複数のアンテナがアクセスポイントにおいて利用可能であるとき、アクセスポイントは順方向リンク上で送信ビームフォーミング利得を抽出することが可能になる。
システム設計は、ビームフォーミングおよび他の機能を可能にするためにダウンリンクおよびアップリンクのための様々な時間周波数基準信号をサポートし得る。基準信号は、知られているデータに基づいて生成される信号であり、パイロット、プリアンブル、トレーニング信号、サウンディング信号などと呼ばれることもある。基準信号は、チャネル推定、コヒーレント復調、チャネル品質測定、信号強度測定など、様々な目的のために受信機によって使用され得る。複数のアンテナを使用するMIMOシステムは、概して、アンテナ間での基準信号の送信の調整を行うが、LTEシステムは、概して、複数の基地局またはeNBからの基準信号の送信の調整を行わない。
3GPP仕様36211−900は、セクション5.5において、PUSCHまたはPUCCHの送信に関連する復調、ならびにPUSCHまたはPUCCHの送信に関連しないサウンディングのための特定の基準信号を定義している。たとえば、表1は、ダウンリンクおよびアップリンク上で送信され得る、LTE実装形態のためのいくつかの基準信号を記載しており、各基準信号について短い説明を与えている。セル固有基準信号は、共通パイロット、ブロードバンドパイロットなどと呼ばれることもある。UE固有基準信号は、専用基準信号と呼ばれることもある。
Figure 2013507058
いくつかの実装形態では、システムは時分割複信(TDD)を利用し得る。TDDでは、ダウンリンクとアップリンクとは同じ周波数スペクトルまたはチャネルを共有し、ダウンリンク送信とアップリンク送信とは同じ周波数スペクトル上で送られる。したがって、ダウンリンクチャネル応答はアップリンクチャネル応答と相関し得る。相反定理により、アップリンクを介して送られた送信に基づいてダウンリンクチャネルを推定することが可能になり得る。これらのアップリンク送信は、(復調後に基準シンボルとして使用され得る)基準信号またはアップリンク制御チャネルであり得る。アップリンク送信は、複数のアンテナを介した空間選択チャネルの推定を可能にし得る。
LTE実装形態では、ダウンリンク、すなわち、基地局、アクセスポイントまたはeノードBから端末またはUEへのリンクのために直交周波数分割多重が使用される。OFDMの使用は、スペクトルの柔軟性についてのLTE要件を満たし、高いピークレートで極めて広いキャリアのためのコスト効率の高いソリューションを可能にし、十分に確立された技術であり、たとえば、OFDMは、IEEE802.11a/g、802.16、HIPERLAN−2、DVBおよびDABなどの規格において使用される。
時間周波数物理リソースブロック(本明細書ではリソースブロック、または簡潔のために「RB」としても示される)は、OFDMシステムにおいて、トランスポートデータに割り当てられたトランスポートキャリア(たとえば、サブキャリア)または間隔のグループとして定義され得る。RBは、時間および周波数期間にわたって定義される。リソースブロックは、スロットにおける時間および周波数のインデックスによって定義され得る時間周波数リソース要素(本明細書ではリソース要素、または簡潔のために「RE」としても示される)から構成される。LTE RBおよびREのさらなる詳細は、3GPP TS36.211に記載されている。
UMTS LTEは、20MHzから1.4MHZまでのスケーラブルなキャリア帯域幅をサポートする。LTEでは、RBは、サブキャリア帯域幅が15kHzであるときは12個のサブキャリアとして定義され、またはサブキャリア帯域幅が7.5kHzであるときは24個サブキャリアとして定義される。例示的な実装形態では、時間領域において、10ms長であり、それぞれ1msの10個のサブフレームからなる、定義された無線フレームがある。あらゆるサブフレームは、各スロットが0.5msである2つのスロットからなる。この場合、周波数領域におけるサブキャリア間隔は15kHzである。(スロットごとに)これらのサブキャリアのうち12個を互いに加えると、RBが構成され、したがって、この実装形態では、1つのリソースブロックは180kHzである。6つのリソースブロックは1.4MHzのキャリアに適合し、100個のリソースブロックは20MHzのキャリアに適合する。
ダウンリンクには、一般に、上記で説明したようにいくつかの物理チャネルがある。特に、PDCCHは制御を送るために使用され、PHICHはACK/NACKを送るために使用され、PCFICHは制御シンボルの数を指定するために使用され、物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)はデータ送信のために使用され、物理マルチキャストチャネル(PMCH)は単一周波数ネットワークを使用したブロードキャスト送信のために使用され、物理ブロードキャストチャネル(PBCH)はセル内の重要なシステム情報を送るために使用される。LTEにおいてPDSCH上でサポートされる変調フォーマットは、QPSK、16QAMおよび64QAMである。
アップリンクには、一般に、3つの物理チャネルがある。物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)は初期アクセスのためにのみ使用されるが、UEがアップリンク同期していないとき、データは物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)上で送られる。UEのためにアップリンク上で送信されるべきデータがない場合、制御情報が物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)上で送信されるであろう。アップリンクデータチャネル上でサポートされる変調フォーマットは、QPSK、16QAMおよび64QAMである。
仮想MIMO/空間分割多元接続(SDMA)が導入された場合、アップリンク方向のデータレートは、基地局におけるアンテナの数に応じて増加され得る。この技術を用いて、2つ以上のモバイルが同じリソースを再使用することができる。MIMO動作では、1人のユーザのデータスループットを向上させるためのシングルユーザMIMOと、セルスループットを向上させるためのマルチユーザMIMOとが区別される。
3GPP LTEでは、移動局またはデバイスは、「ユーザデバイス」または「ユーザ機器」(UE)と呼ばれることがある。基地局は、発展型ノードBまたはeNBと呼ばれることがある。半自律型(semi-autonomous)基地局は、ホームeNBまたはHeNBと呼ばれることがある。したがって、HeNBはeNBの一例であり得る。HeNB、および/またはHeNBのカバレージエリアは、フェムトセル、HeNBセルまたは(アクセスが制限される)限定加入者グループ(CSG)セルと呼ばれることがある。
本開示の様々な他の態様および特徴について以下でさらに説明する。本明細書の教示は多種多様な形態で実施され得、本明細書で開示されている特定の構造、機能、またはその両方は代表的なものにすぎないことは明らかであろう。本明細書の教示に基づいて、本明細書で開示する態様は他の態様とは無関係に実装され得ること、およびこれらの態様のうちの2つ以上は様々な方法で組み合わせられ得ることを、当業者なら諒解されたい。たとえば、本明細書に記載の態様をいくつ使用しても、装置を実装し得、または方法を実施し得る。さらに、本明細書に記載の態様のうちの1つまたは複数に加えて、あるいはそれら以外の他の構造、機能、または構造および機能を使用して、そのような装置を実装し得、またはそのような方法を実施し得る。さらに、態様は、請求項の少なくとも1つの要素を備え得る。
異なるネットワーク、構成、およびプロトコルにわたる明示的輻輳通知(ECN)の処理および管理を可能にするためのシステムおよび方法について説明する。本システムおよび方法は、ECN機能を使用してローカルレート適応を行うために使用され得、これは、他の事業者のネットワークを他の事業者がアップグレードすること、および/あるいは他の事業者のネットワークがECNトランスペアレントまたはECNサポート(ECN-supported)もしくは対応であることを他の事業者が保証すること、に依拠する必要なしに行われ得る。
一態様では、レート適応のためにECNを使用しようとする事業者は、少なくともそれ自体のサポートネットワークがECNをサポートすることを規定する。その事業者のネットワークと、ワイヤードまたはワイヤレスであり得、他の事業者によって制御され得る、他のネットワークとの間のゲートウェイ機能は、全体的にまたは部分的に、呼に関与する他のネットワークがECNをサポートしない場合、ECNエンドポイントとして働き得る。ゲートウェイ機能は、本明細書で説明するようにインターワーキングゲートウェイデバイスにおいて実装され得、またはコアネットワークを備える構成要素など、ネットワークの他の要素に組み込まれ得る。いくつかの実装形態では、他のネットワークは、それぞれが別々の事業者によって制御され得る2つ以上の異なるネットワークを含み得る。
一態様では、ゲートウェイ機能を与えるために以下の方法が採用され得る。例示的な実装形態では、呼に関与するファーエンドUEまたは関連するファーエンドネットワークがECNをサポートしない場合、ゲートウェイは、最初に、それ自体とローカルネットワークUEとの間でECNの使用をネゴシエートする。次いで、ゲートウェイは、ローカルUEからECN「輻輳経験(congestion experienced)」情報を受信し、この情報を使用して計算し、ローカルUEのアップリンク送信を適応させるようにとのレート要求をローカルUEに送り得る。次いで、ローカルUEは、レート要求に応答して、たとえば、出力データレートを低下させるなど、ローカルUEがメディアを与えたレートを適応させ得る。
場合によっては、ゲートウェイは、ローカルUEからレート適応要求を受信し、異なる非ECNサポートネットワークに関連するファーエンドUEのレートを適応させるためにこの情報をファーエンドUEに中継し得る。上記要求の中継は、ローカルUEのレート要求(たとえば、一時的最大メディアストリームビットレート要求、TMMBR、リアルタイムトランスポート制御プロトコル(RTCP−APP)、CMRなど)を、ファーエンドUEが理解することができるレート要求に変換することに関与し得る。代替的にまたは追加として、ゲートウェイがレート適応情報をファーエンドUE(または複数のUE)に中継しない場合、ゲートウェイは、ローカルUEによって要求されるレートに一致するようにファーエンドUEからのメディアのトランスコーディングを実行することができる。このようにして、ECNは、所与のUEに関連するネットワーク上でサポートされ得、しかもなお、ECN機能をサポートしないネットワークおよび関連するUEとの通信を可能にすることができる。
次に図1に注目すると、図1は、多元接続ワイヤレス通信システムの一実装形態の詳細を示しており、その多元接続ワイヤレス通信システムは、本明細書で説明するECNおよびレート適応機能が実装されるLTEまたは他の通信システムの一部であり得る。発展型ノードB(eNB)100(アクセスポイントまたはAPとしても知られる)は、あるグループが104および106を含み、別のグループが108および110を含み、追加のグループが112および114を含む、複数のアンテナグループを含み得る。図1では、アンテナグループごとに2つのアンテナのみが示されているが、アンテナグループごとにより多いまたはより少ないアンテナが利用され得る。ユーザ機器(UE)116(アクセス端末またはATとしても知られる)はアンテナ112および114と通信しており、アンテナ112および114は、順方向リンク(ダウンリンクとしても知られる)120を介してUE116に情報を送信し、逆方向リンク(アップリンクとしても知られる)118を介してUE116から情報を受信する。第2のUE122はアンテナ106および108と通信しており、アンテナ106および108は、順方向リンク126を介してUE122に情報を送信し、逆方向リンク124を介してアクセス端末122から情報を受信する。UE116および122、ならびに他のUE(図示せず)は、本明細書で説明するECN機能を実装するように構成され得る。
周波数分割複信(FDD)システムでは、通信リンク118、120、124および126は、通信のための異なる周波数を使用し得る。たとえば、順方向リンク120は、逆方向リンク118によって使用される周波数とは異なる周波数を使用し得る。時分割複信(TDD)システムでは、ダウンリンクおよびアップリンクは共有され得る。
アンテナの各グループ、および/またはアンテナが通信するように設計されたエリアは、しばしば、eNBのセクタと呼ばれる。アンテナグループは、それぞれ、eNB100によってカバーされるエリアのセクタ中のUEに通信するように設計される。順方向リンク120および126を介した通信では、eNB400の送信アンテナは、異なるアクセス端末116および124に対して順方向リンクの信号対雑音比を改善するためにビームフォーミングを利用する。また、eNBが、ビームフォーミングを使用して、そのカバレージ中にランダムに分散されたUEに送信するほうが、eNBが単一のアンテナを介してすべてのそのUEに送信するよりも、隣接セル中のUEへの干渉が小さくなる。eNBは、UEとの通信に使用される固定局でもよく、アクセスポイント、ノードB、または何らかの他の等価な用語で呼ばれることもある。UEは、アクセス端末、AT、ユーザ機器(UE)、ワイヤレス通信デバイス、端末、または何らかの他の等価な用語で呼ばれることもある。
図2に、本明細書で説明するECNおよびレート適応機能が実装され得る、LTEシステムなどの多元接続ワイヤレス通信システム200の一実装形態の詳細を示す。多元接続ワイヤレス通信システム200は、セル202、204、および206を含む複数のセルを含み得る。システム200の一態様では、セル202、204、および206は、複数のセクタを含むeNBを含み得る。複数のセクタはアンテナのグループによって形成され得、各アンテナは、セルの一部分におけるUEとの通信を担当する。たとえば、セル202において、アンテナグループ212、214、および216は各々異なるセクタに対応し得る。セル204において、アンテナグループ218、220、および222は各々異なるセクタに対応する。セル206において、アンテナグループ224、226、および228は各々異なるセクタに対応する。セル202、204および206は、各セル202、204または206の1つまたは複数のセクタと通信することができる、いくつかのワイヤレス通信デバイス、たとえば、ユーザ機器またはUEを含むことができる。たとえば、UE230および232はeNB242と通信することでき、UE234および236はeNB244と通信することができ、UE238および240はeNB246と通信することができる。セルおよび関連する基地局はシステムコントローラ250に結合され得、システムコントローラ250は、サブフレーム区分割振りおよび構成に関係する、本明細書でさらに説明する機能を実行するために使用され得るような、コアまたはバックホールネットワークの一部であり得る。
様々な実装形態では、ECNおよびレート適応機能を使用した輻輳の処理および緩和は、ネットワーク間の相互接続を可能にし得る他のノードおよび/あるいはコアまたはバックホールネットワークとともに行われ得る。図3に、他のeNB、例示的なネットワーク構成要素、およびバックホールネットワークとのeNB相互接続の例示的なネットワーク実施形態300の詳細を示す。ネットワーク300は、マクロeNB302および/または複数の追加のeNBを含み得、複数の追加のeNBは、ピコセルeNB310、またはフェムトセルeNBなどの他のeNBノード、または他の基地局であり得る。ネットワーク300は、スケーラビリティ上の理由でHeNBゲートウェイ334を含み得る。マクロeNB302およびゲートウェイ334は、それぞれ、モビリティ管理エンティティ(MME)342のプール340および/またはサービングゲートウェイ(SGW)346のプール344と通信し得る。eNBゲートウェイ334は、専用接続336のためのCプレーンおよびUプレーン中継器のように見え得る。S1接続336は、発展型パケットコア(EPC)とEUTRAN(Evolved Universal Terrestrial Access Network)との間の境界として指定された論理インターフェースであり得る。したがって、S1接続336はコアネットワーク(図3には明示的に図示せず)へのインターフェースを与え、コアネットワークはさらに他のネットワークに結合され得、コアネットワークを通して、本明細書で説明するECNおよびレート適応機能が実行され得る。eNBゲートウェイ334は、EPCから見てマクロeNB302として働き得る。CプレーンインターフェースはS1−MMEであり得、UプレーンインターフェースはS1−Uであり得る。ネットワーク300は、マクロeNB302および複数の追加のeNBを含み得、複数の追加のeNBは、他のマクロeNB、ピコセルeNB310、フェムトセルeNB、および/あるいは他の基地局またはネットワークノードであり得る。
eNBゲートウェイ334は、eNB310に対して単一のEPCノードとして働き得る。eNBゲートウェイ334は、eNB310のためのS1フレックス接続性を保証し得る。eNBゲートウェイ334は、単一のeNB310がn個のMME342と通信し得るように、1:n個の中継機能を与え得る。eNBゲートウェイ334は、S1セットアッププロシージャを介して動作させられたときにMME342のプール340に登録する。eNBゲートウェイ334は、eNB310とのS1インターフェース336のセットアップをサポートし得る。
ネットワーク300は自己組織化ネットワーク(SON)サーバ338をも含み得る。SONサーバ338は、3GPP LTEネットワークの自動最適化を行い得る。SONサーバ338は、ワイヤレス通信システム300における運用、管理および保守(OAM)機能を改善するための重要な推進要因であり得る。これを可能にするために、マクロeNB302とeNBゲートウェイ334との間にX2リンク320が存在し得る。X2リンク320は、共通のeNBゲートウェイ334に接続されたeNB310の各々の間にも存在し得る。X2リンク320は、SONサーバ338からの入力に基づいてセットアップされ得る。X2リンク320はICIC情報を搬送し得る。X2リンク320が確立され得ない場合、ICIC情報を搬送するためにS1リンク336が使用され得る。UE304はeNB302によってサービスされ得、UE314はeNB310によってサービスされ得る。図3に示すノードの全部、ならびに他のノード(図示せず)は、第1の事業者の制御下にあり得る。代替的にまたは追加として、他のUEおよび/またはeNB(図示せず)も含まれ得、接続されたUEを有し得る。UE304、314、および/または他のUE(図示せず)は、第2のまたは追加の事業者によって制御される別個のまたは異なるネットワーク中の他のeNBまたは他のネットワークデバイス(たとえば、遠くのまたは第2のネットワークノード)と通信していることがある。
一態様によれば、第1の事業者に関連するUEが、本明細書で説明するECNおよび/または他のおよびレート適応機能を使用して、第2の事業者に関連するUEと通信し得る。図4に、他のeNB、および第1の事業者に関連し得るバックホールまたはコアネットワーク(図示せず)とのeNB相互接続のネットワーク実施形態400の別の例を示す。ネットワーク400では、SONサーバが含まれず、eNB402などのマクロeNBが、ピコeNB410などの他のeNBと(および/または図示されていない他の基地局またはネットワークノードと)通信し得る。一態様によれば、第1の事業者に関連するUEが、本明細書で説明するECNおよび/または他の機能を使用して、第2の事業者に関連するUEと通信し得る。
次に図5に注目すると、図5は通信システム500の詳細を示している。システム500は、少なくとも、ECNをサポートするかあるいはECN準拠または対応であるように構成された第1のネットワーク530、ならびに全体的にまたは部分的に非ECN対応である1つまたは複数の追加のネットワーク550を含む。上述のように、ECN機能をサポートするネットワークは、ECNトランスポート対応(ECT)であると言われ、本明細書では、ECN対応またはECN準拠であると表されることもある。同様に、ECN機能をサポートしないネットワークは、非ECN準拠または非ECN対応と呼ばれることがある。概して、非ECN対応ネットワークは、1つまたは複数のネットワーク構成要素がECN機能をサポートしないネットワークであり、したがって、そのネットワーク中の端末またはUEへの接続はECN機能をサポートしない。
ネットワーク530および550は異なる事業者によって動作させられ得、その場合、一方のネットワークの能力に関する情報が、他方のネットワークに知られていないか、または他方のネットワークにとって利用可能でないことがある。たとえば、ネットワーク530は、ネットワーク550がECN対応なのかECN対応でないのかを知らないことがある。同様に、ネットワーク550はネットワーク530の能力に気づいていないことがある。
図5に示すように、例として、ネットワーク550は非ECN対応であり得、ネットワーク530はECN対応であり得る。ネットワーク530は、第1の事業者、たとえば、AT&Tによって制御され得、ネットワーク550は、第2の異なる事業者、たとえばVerizonによって制御され得る。論理境界565は、システム500において、図5に示すECN対応側と非ECN対応側との間に存在し得る。様々な構成では、非ECN対応側は、ネットワーク550、ならびに、場合によっては、追加のネットワーク(図示せず)、ならびにスイッチ、ルータ、ケーブル、ワイヤレス接続などの構成要素を含み得るトランスポートインフラストラクチャ560を含み得る。ネットワーク530とネットワーク550との間の接続性はシグナリングの送信を含み得、そのシグナリングは、例示的な一例では、様々なインフラストラクチャ機構を使用してルーティングされ得る、ネットワーク530とネットワーク550との間の、ならびにそれらのそれぞれの端末、またはUE510とUE570との間の、インターネットプロトコル(IP)パケットであり得る。
図5に示す例では、UE510および570は、図示のように様々な構成要素(ならびに、明快のために図示されていない他の構成要素)を通してルーティングされ得る確立された接続またはリンク580を有し得る。たとえば、IPを介した送信のためにデジタル化されたボイス(VOIP)に対応し得るデータまたはメディアが、UE510と、図1〜図4で前に示したようなeNBであり得る基地局512との間の通信リンク581を介して送られ得る。次いで、データは、接続582を通して基地局512からコアネットワーク構成要素532に送られ得、これは、たとえば、図3または図4に示すように構成され得る。次いで、データは、コアネットワーク構成要素532を通して処理され、接続583、584および585を通して、上述のように非ECN対応であり得るネットワーク550のコアネットワーク構成要素554に与えられ得る。
次いで、データは、コアネットワーク構成要素554から第2のネットワーク550の1つまたは複数の基地局552に送られ、さらに、接続587を介して端末またはUE570にワイヤレス送信され得る。いくつかの実装形態では、UE570への接続587は、ワイヤレス接続ではなくワイヤード接続であり得る。
ECNが使用される実装形態では、適切なECN動作を保証するために、事業者は、事業者のコアネットワーク要素およびトランスポートルータがECNトランスペアレントであることを保証しなければならない。これは、ECNレート適応機能が事業者のネットワーク全体にわたって適切に動作するために必要である。特に、ECNトランスペアレンシでは、ネットワーク要素/トランスポートルータが、マーキングされたパケット(すなわち、ECTまたはECN−CEマーキングされたパケット)のドロップを必要とする輻輳がない限り、マーキングされたパケットをドロップすべきではなく、ECN−CEマーキングされたパケットのECNビットをリセットすべきではなく、輻輳経験がない限り、ECTマーキングされたパケットのECNビットを変更すべきではないことが必要となる。
事業者がそれ自体のネットワークを構成し、制御する限り、事業者は、概して、それ自体のネットワーク要素およびルータがECNトランスペアレントであることを保証することができるが、第1の事業者に関連するUE、たとえば、端末またはUE510は、UE570など、他の事業者のネットワーク中の端末への呼を実行することがある。
第2の事業者のネットワーク(たとえば、ネットワーク550)が、ECNトランスペアレンシのために構成されておらず、および/またはECNトランスペアレンシを与えないとき、第1の事業者は、端末510および550がエンドツーエンドECNレート適応を確立することが可能となることを保証することができない。この場合、たとえば、パケットがドロップすることがあり、および/または他のECN機能も損なわれるかまたは機能しないことがある。たとえば、第1の事業者が、UE510などのECN対応UEを展開するが、第1の事業者のネットワーク要素がECNトランスペアレントであることを保証しないとすれば、ECN動作は信頼できないであろう。その上、信頼できない動作は、ネットワーク550の構成要素、たとえば、コア要素554、ならびに他の要素(図示せず)など、第2の事業者ネットワークの構成要素の特定の制限からも派生することがある。たとえば、CEまたはECTマーキングなどを用いて、第1のネットワーク中の中間ノードによって、および/または、たとえば、要素560中の他のノードによってECNマーキングされているパケットは、非ECN対応ネットワーク550中のノードが、ドロップするか、または場合によっては取扱いを誤るか、またはそれらの指示を削除することがある。
ネットワークの能力を潜在的に判断するための1つの方法は、プロービング(probing)を使用することである。たとえば、ECTプロービングは、参照により本明細書に組み込まれる3GPP S4−09060および3GPP S4−070314に記載されている。ECNプロービングが実行されたとき、UEは、トランスポートがECNトランスペアレントでないと判断したときにECNを無効化し得る。特に、これは、プロキシゲートウェイ(プロキシGW)とサービングゲートウェイ(サービングGW)とのコアネットワーク要素、ならびにトランスポートパスルータが、ECN動作についてトランスペアレントであることを事業者が保証することを必要とする。
一例として、RTPセッションの開始時に、ECTをもつ第1のパケットが送られるとき、ECTまたはECN−CEのECNフィールド値をもつIPパケットが(1つまたは複数の)宛先に到達することを検証することが有用であり得る。ECNの使用により、ECNフィールドがリセットされることになるか、あるいはECTまたはECN−CEマーキングをもつすべてのパケットがロスすることになるという、ある程度のリスクがある。送信側と受信側との間のパスがこれらの挙動のいずれかを示した場合、ネットワークとアプリケーションの両方を保護するために、ECNを使用することを停止することが望ましいことがある。
結果として、これにより、これが起こるかどうかを判断しようと試みるためにトランスポートパスをプロービングおよびモニタしようと試みるためにUEが実行しなければならないプロシージャが導入されることがあり、これは、非効率、または過剰電力消費、輻輳などの他の問題につながることがある。詳細には、A)UEは、ECNを「オンにする」前にトランスポートパスがECT(ECN対応トランスポート)であるかどうかを判断するためにトランスポートパスのプロービングを実行し得る。B)UEは、ルートパスの変更により、問題のあるルータがトランスポートパスに入り、トランスポートパスが非ECTになるかどうかを判断するために、トランスポートパスをモニタし得る。C)ECT障害が検出された場合、UEはフォールバックしてECNをオフにし得る。次いで、UEは、そのパスがもう一度ECTになったかどうかを判断するために、より多くのプロービングとともに再試行する。
これらのプロシージャは、(たとえば、上記で説明したように、および、たとえば、参照により本明細書に組み込まれる3GPP S4−090607において論じられているように)プロービングすること、モニタすること、フォールバックすること、および/または再試行することを必要とするので、UEにおける複雑さの原因となり得る。信頼性は、ワイヤレスリンク上での単純なパケットロスが、またはさらに悪いことには、パケットロスのバーストが、プロービングとECT障害検出との信頼性にどのように影響を及ぼすことになるかに関する問題を提起する。アグレッシブなプロービング(たとえば、多くのパケットをECTでマーキングすること。ただし、ECTは、後で本明細書でさらに説明するように、ECT対応を示すためのマーキングとして使用される)は、ECTのよりロバストな検出を可能にし得るが、アグレッシブなプロービングは、トランスポートが非ECTである場合、メディアクリッピングの確率を増加させる。また、パケットロスに起因する非ECTの誤検出によりECNが不必要に無効化され、したがってレート適応が無効化されることがある。この結果、ECTと非ECTとの間で「ECN状態のフラッピング」が起こることがある。ECNサポートのためにトランスポートをプロービングする場合の遅延により、プローブの数を最小限に抑えながら、トランスポート挙動を迅速に確実に検出するのに十分なプローブを送る必要のバランスをとることが必要となり、なぜなら、これらのプローブの各々は、トランスポートが非ECTである場合にドロップし得るメディアを搬送するからである。例示的な推奨では、標準リアルタイムトランスポート制御プロトコル(RTCP)報告間隔ごとに少なくとも2つのプローブが送られることと、トランスポートがECN対応であるかどうかを判断するためにECNフィードバックメッセージを評価する前に少なくとも4つのプローブが送られるまで送信側が待機することとを定めている。
最小数のプローブを送ることは、チャネルのプロービングが少なくとも1〜2つの標準RTCP報告間隔にわたって実行されるべきであることを暗示する。これは、そのような状況下で、少なくとも1つのRTCP報告期間よりも長くメディア送信を送った後にECNが初期化されることを意味する。これは、その時間量だけ「レート適応機構」を遅延させることがある。MTSI初期コーデックモードプロシージャにおけるコーデックモードのランプアップレートを遅くするだけでは、延長時間期間にわたってすべてのVoIP呼の初期ボイス品質を不必要に劣化させることになるので、または、反応時間を速くするためにプロービング中にECTマーキングされたパケットの数を増加させるだけでは、メディアクリッピングのリスクを増加させるので、この問題は解決され得ない。
ECNの初期化より前に、パスにおける輻輳を示すためにプロービングパケットをeNBにECN−CEマーキングさせることが可能である。しかしながら、プロービングパケットの数が少ないので、受信側における少数のECN−CEマーキングされたパケットの指示を受信したメディア送信側は、そのようなフィードバックにあまり確実に反応することができないことがある。たとえば、いくつかの3GPP仕様では、メディア送信側は、メディア受信側の、ECN−CEマーキングされたパケットの受信を、パケットロスに反応するように扱うべきであると述べている。しかしながら、少ないパケットロスに応答してメディア送信側のレートをメディア送信側が著しく低減するとは予想しないであろう。
受信されたECNデータをメディア送信側にフィードバックするためのRTCP帯域幅について、様々な仕様は、どの受信されたメディアパケットがECTまたはCEマーキングされているかあるいはドロップしたかを示すECNメッセージ(またはRTCP XR)を返送することに依拠する。また、これらの仕様は、ECN−CEマーキングされているかまたはドロップしたパケットを検出した後にASAP(即時または初期AVPFモード)で、および送信されるべきあらゆる標準複合RTCPパケット中に含まれる、という条件の下で、受信側がこのECNメッセージを送ることを推奨している。報告されるデータの量と報告の頻度が重要であり得る。
複合RTCPパケット中に含まれるとき、ECNメッセージは、最後の3つのRTCP報告期間にわたって、受信されたパケットのステータスを報告する必要がある。いくつかの計算により、それは、報告されている最高750個のVoIPパケットであり得る。これらのパケットの各々について、ECNメッセージは、パケットがドロップしたのか、ECN−CEマーキングされていたのか、またはECTマーキングされていたのかを示し、報告されているパケットの各々について少なくとも2ビットが必要となる。可逆圧縮を使用することによるメッセージサイズの低減があり得る。ただし、典型的な圧縮比は、受信されたパケットの状態の変動(たとえば、受信側においてパケットロスがどれくらいの頻度で検出されるのか)に基づいて推定されなければならない。
パケットロスまたはECN−CEマーキングされたパケットの受信によってECNメッセージがトリガされたとき、ECNメッセージは、パケット到着のそのような大きいウィンドウに関して報告する必要がない。ただし、依然としてRRまたはSRを含めることが推奨され、これにより、低減されたサイズのRTCPパケットが送られるときでも、全体的なRTCPパケットサイズは増加することになる。メッセージサイズと報告の頻度とを組み合わせると、VoIPのためのRTCP報告帯域幅が増加するであろう。これは、コーデックモードが変更される必要があるときにせいぜい1回シグナリングが行われる、UMTS回線交換ボイス呼のために使用されるレート適応ソリューションと比較して、かなりの量のシグナリングオーバーヘッドを追加する。さらに、RRおよびRS SDP属性を介してRTCP帯域幅が小さく保たれている場合は、ECNメッセージを常に返送する必要があるので、eNBが輻輳期間または最繁時中にすべてのメディアパケットをマーキングすることを決定したときに他のAVPFメッセージが窮乏する(すなわち、報告遅延が増加する)ことがある。
要約すれば、ECN対応ネットワークと非ECN対応ネットワークとの間にECN機能を実装する際の上記で説明した複雑さおよび問題は、異なる事業者によって制御されるネットワークにわたるなど、ネットワークにわたる通信を可能にするための他の手法を示唆する。
図6に、態様が実装され得る通信システム600の一実施形態の詳細を示す。この例では、システム600は、少なくとも、ECNをサポートするかあるいはECN準拠または対応であるように構成された第1のネットワーク630、ならびに全体的にまたは部分的に非ECN対応である1つまたは複数の追加のネットワーク650を含む。ネットワーク630および650は異なる事業者によって動作させられ得、その場合、一方のネットワークの能力に関する情報が、他方のネットワークにとって利用可能またはアクセス可能でないことがある。たとえば、ネットワーク630は、ネットワーク650がECN対応なのかECN対応でないのかを知らないことがある。同様に、ネットワーク650はネットワーク630の準拠または非準拠に気づいていないことがある。
図5に示す例の場合と同様に、ネットワーク630は、第1の事業者、たとえば、AT&Tによって制御され得、ネットワーク650は、第2の異なる事業者、たとえばVerizonによって制御され得る。同様に、論理境界665は、システム600において、ECN準拠側と非ECN準拠側との間に存在し得る。様々な構成では、非ECN準拠側は、ネットワーク650、ならびに、場合によっては、追加のネットワークまたはネットワーク要素(図示せず)、ならびにスイッチ、ルータ、ケーブル、ワイヤレス接続などのトランスポートインフラストラクチャ660を含み得る。同様に、ネットワーク630とネットワーク650との間の接続性はシグナリングの送信を含み得、そのシグナリングは、例示的な一例では、様々なインフラストラクチャ機構を使用してルーティングされ得る、ネットワーク630とネットワーク650との間の、ならびにそれらのそれぞれの端末、またはUE610とUE670との間の、インターネットプロトコル(IP)パケットであり得る。
図6に示す例では、UE610および670は、図示のように様々な構成要素(ならびに、図示されていない他の構成要素)を通してルーティングされ得る確立された接続またはリンク680を有し得る。たとえば、ボイスオーバIP(VOIP)を介した送信のためにデジタル化されたボイスに対応し得るデータが、UE610と、図1〜図4で前に示したようなeNBであり得る基地局612との間の通信リンク681を介して送られ得る。データは、アナログオーディオ(たとえば、ユーザのボイスまたは他のオーディオソース)などの入力から生成され、符号器復号器(コーデック)を介してデジタルデータに変換され得る。概して、接続の他端にある端末は、そのデータをアナログ出力に変換するために同じコーデックを使用する必要があり得る。データ変換のレートはコーデックによって制御され得、これは、後でさらに説明するように、ゲートウェイ640などの他のネットワーク要素から受信されたデータレートシグナリングに基づいて行われ得る。データは、IPパケットの形態などで、メッセージまたはパケットとしてフォーマットされ得る。
生成されると、次いで、データは、接続682を通して基地局612からコアネットワーク要素632に送られ得、これは、たとえば、図3または図4に示すように構成され得る。次いで、データは、コアネットワーク構成要素632を通過し、接続683を通してECNインターワーキングゲートウェイ640に与えられ得る。ゲートウェイ640は、後で本明細書でさらに説明するように、様々なECN機能を実行するように構成され得る。いくつかの実装形態では、インターワーキングゲートウェイ640は、別個の1つまたは複数のシステムとして実装され得、他の実装形態では、インターワーキングゲートウェイ640は、全体的にまたは部分的に、たとえば、コアネットワーク要素632などの他のネットワーク要素内に組み込まれ得る。
ネットワーク650などの第2のネットワークと通信して、ゲートウェイ640は、接続683から与えられたデータから、ECN機能シグナリングを削除するように修正され得る、修正または調整されたメディアデータを与え、修正されたデータを接続684を介してトランスポート要素660に与え得る。次いで、修正されたメディアデータは、ネットワーク650において受信され、さらに、非ECN対応様式で基地局652を介して接続685〜687などを通して、端末670に与えられ得る。端末670と端末610との間の双方向通信および対応する機能を可能にするために、端末670と端末610との間の同様の接続性が反対方向で与えられ得る。例示的な実施形態では、UE610などの第1のネットワークノードから受信されたパケットからECTまたはCEマーキングなどのECNマーキングを削除することによって、ならびにレート調整に関して第1のネットワークおよび関連するノードにシグナリングするために、メディアが修正され得る。このことの一例については、後で本明細書でさらに説明する。代替的に、または追加として、インターワーキングゲートウェイは、第1のネットワークと第2のネットワークとの間でメディアのデータレートをトランスコードまたは調整すること、および/あるいはこれらの機能の組合せまたは本明細書で説明する他の機能を実行することを行うように構成され得る。
この例では、端末610と端末670との間の接続は、図5に示す単一の接続またはリンク580とは反対に、サブ接続またはリンク680Aおよび680Bとして示される2部接続と見なされ得る。ECNサポートサブ接続680Aでは、第1のネットワークからの接続性は、他方のネットワークのECN能力に対してトランスペアレントのように見え得る。たとえば、UE610から見ると、UE670への接続は、ネットワーク650の実際の構成(および/または非ECN互換(ECN compatible)であり得る任意の追加または中間ネットワークの構成)にかかわらず、ECN対応であるように見え得る。事実上、ゲートウェイ640は、UE610との間でのECNシグナリングのための終端として機能し得る。同様に、UE670から見ると、UE610への接続680Bは、ECN機能がUE610からサポートされる場合でも、アグノスティックのように見えるか、または非ECN互換であるように見え得る。
後でさらに説明するように、この機能はゲートウェイ640によって可能にされ得、ゲートウェイ640は、様々な実装形態では、コアネットワークの構成要素として、第1の事業者のシステムの他の要素の構成要素として、および/または(図6の例示的な構成に示すような)別個の構成要素として与えられ得る。ゲートウェイ640は、第1の事業者のインフラストラクチャの内部にあり得、または場合によっては第1の事業者のネットワークの外部にあり得る。たとえば、いくつかの実装形態では、ゲートウェイ640は、トランスポート構成要素660中にあり得、または(図6に示されていない)他のネットワークの間にあり得る。図7に示すようないくつかの実装形態では、ゲートウェイは、第1のECN対応ネットワークと、知られていないECN能力の第2のネットワークとの間にプロビジョニングされ得る。さらに、いくつかの実装形態では、ゲートウェイは、後でさらに説明するように、依然として2つのECN対応ネットワーク間のインターワーキング能力を与えながら、それらの2つのネットワーク間にプロビジョニングされ得る。
図6に戻ると、ゲートウェイ640によって与えられる機能は、第1の事業者のネットワーク中の端末またはUEと、他のネットワークの端末またはUEとの間でローカルレート適応を行うことによって行われ得る。これを行うために、ゲートウェイ640は、ネットワーク650(および/または他の接続ネットワークまたはトランスポート構成要素)がECN対応でないとき、ローカルレート適応を有効化するためにUE610のためのECNエンドポイントとして機能するように構成され得る。
IPネットワークマーク内のECN機能は、異なるコードポイントを符号化するためにいくつかのビットをIPヘッダに追加することによって動作する。たとえば、IPヘッダ中のDiffServフィールドの2つの最下位(すなわち、右端の)ビットは、00:非ECN対応トランスポート、10:ECN対応トランスポートECT(0)、01:ECN対応トランスポートECT(1)、11:輻輳遭遇(CE)、のように符号化され得る。両方のエンドポイントがECNをサポートするとき、両方のエンドポイントは、両方のエンドポイントのパケットをECT(0)またはECT(1)でマーキングし得る。パケットが、アクティブキュー管理(AQM)キューなど、初期輻輳検出をサポートするキューを通過した場合、そのキューは、パケットをドロップする代わりに、コードポイントをCEに変更し得る。これは、「マーキング」としても知られ、マーキングの目的は、差し迫った輻輳を受信エンドポイントに通知することである。受信エンドポイントにおいて、この輻輳指示は、上位レイヤプロトコル(たとえば、TCP)によって扱われ得、送信ノードの送信レートを送信ノードに低減させるために送信ノードにエコーバックされ得る。
例示的な実施形態では、インターワーキングゲートウェイ640は、輻輳緩和のためにネットワーク間のトランスポートECN機能を可能にするために、以下の機能のうちの1つまたは複数を実行するように構成され得る。
1.ファーエンドUE(たとえば、UE670)および/またはファーエンドネットワーク(たとえば、ネットワーク650)がECNをサポートしない場合、呼セットアップにおいてゲートウェイ640とローカルUE(たとえば、UE610)との間でECNの使用をネゴシエートする。このようにして、ローカルUEは、他方のネットワークおよび端末がECN対応であるかのように、トランスペアレント様式で動作し得る。
2.セッション中にレート適応フィードバックを与える。たとえば、ゲートウェイ640がローカルUEのアップリンクから輻輳遭遇マーキング(CE)を受信した場合、およびファーエンド端末(たとえば、UE670)がECN対応でない場合、ゲートウェイ640は、CE−コードポイントマーキング情報を読み取って適切なレートを判断し、ローカルUEのアップリンク上でこの送信レート(一般に、低下させられた送信レート)を要求するために、TMMBR、CMR、あるいは他のレート要求データまたはメッセージをローカルUEに送り得る。
3.セッション中に、ゲートウェイは、ローカルUEからのレート要求限界(たとえば、TMMBR)に一致するように、ダウンリンクパス上でローカルUEに送られるメディアのレートを低下させ得る。これは、以下の方法でゲートウェイによって行われ得る。ゲートウェイは、ローカルUEからのレート要求情報(TMMBR)をファーエンドUEに効果的に中継し、必要なときに、これを(たとえば、RTCP−APPコーデックモード要求、RTPを介したインバンドコーデックモード要求などとして)ファーエンドUEにとって適切なコマンドに変換する。これにより、ファーエンドUEは、ローカルUEによって要求されたレートでファーエンドUEのメディアを符号化することが可能になり、したがって、ローカルUEに対するダウンリンク方向のエンドツーエンドレート適応が達成される。
いくつかの実装形態では、レート調整処理は、全体的にまたは部分的に、UEに加えて、基地局612など、第1のネットワーク内の他のノードによって行われ得る。たとえば、基地局612は、インターワーキングゲートウェイ640からレート低減要求を受信し、UE610の出力データレートを調整するようにUE610に命令し得る。
別の態様では、ゲートウェイ640がローカルUEからのレート要求情報を中継しない場合、ゲートウェイ640は、ファーエンドUEから受信されたメディアデータを、ローカルUEによって要求されるレートに「トランスコードダウン」し得る。公衆交換電話網(PSTN)端末への呼をサポートするために、G.711から動的に変化するターゲットレートへのトランスコーディングが、MGWにおいてすでに必要とされている。上記で説明した機能は、非G.711コーデックからのトランスコーディングをサポートするようにこの機能を拡張するために使用され得る。レートのトランスコーディングは、ダウンリンク方向でのみ必要とされ、レートを低減するためにのみ必要とされることがある(すなわち、ファーエンドからのメディアのレートがローカルUEによって要求されるレートよりも低い場合、概して、ゲートウェイは、ファーエンドからのメディアをトランスコードする必要がないであろう)。トランスコーディングは両方のシナリオに対して同じ低品質/低レートを目標とするので、ボイス品質の劣化は、エンドツーエンドの場合と比較して極小であるべきである。
ECN実装形態の1つの潜在的な問題は、トランスポートパスが現在および将来、ECNトランスペアレントのままであることを保証するために、UEにトランスポートパスをプロービングおよびモニタさせることの複雑さに関する。しかしながら、上記で説明した実施形態に基づくと、UE610などのローカルUEはトランスポートパスをプロービングする必要がないことがある。ECN対応ローカルUEがそれのホームネットワーク中にあるとき、そのネットワークがECNトランスペアレントであるように構成される限り、そのネットワークのネットワーク要素はECNトランスペアレントであることが保証される。さらに、ローカルUEが、ECNをサポートしないネットワーク650などの別の事業者のネットワーク中のUE670などの別のUEとのMTSIセッションを確立する場合、上記で説明した態様は、依然としてホームネットワーク中のローカルUEのためにレート適応を有効化するであろう。
場合によっては、端末またはUEが他の事業者のネットワーク中にローミングし得る。この場合、インターワーキングゲートウェイの使用によるECN機能も対象となり得る。たとえば、UE610などのECN有効(ECN-enabled)UEが、ネットワーク650などの非ECN対応ネットワーク中にローミングし、別のECNトランスペアレントネットワーク中のECN−UEへの呼を行うことがある。この場合、両方のUEがECN対応であり得るので、ECNはエンドツーエンドでネゴシエートされ得るが、非ECNトランスペアレントネットワークがメディアパケットをドロップする可能性があり、これにより、メディアが潜在的にロスすることがある。
このローミング問題に対する1つの解決策は、SDPからECN能力を削除するためにECNトランスペアレントネットワークに境界ルータを与えることであり、さらに、SDPがECNトランスペアレントネットワークから来ることを境界ルータが(たとえば、サービスレベルアグリーメント(SLA)によって)確認することができない場合、ECNをローカルで扱うための機構を呼び出し得る。
別のローミング例では、UE670などの非ECN−UEが、ネットワーク630などのECNトランスペアレントネットワーク中にローミングするとき、(このUEにECN能力がないので)ECNはこのUEに対して有効化されないことになる。したがって、ネットワーク630の事業者は、その事業者のネットワーク中にローミングしたUEをレート適応させることができない。しかしながら、非ECN能力をもつインバウンドローマーの数は、事業者のネットワーク中のローカルUEの総数と比較して比較的少ないことが予想されるはずである。したがって、レート適応しないこれらのローマーの影響は極小であることが予想されるはずである。
レート決定のフィードバックは、たとえば、参照により本明細書に組み込まれる3GPP TS26.114において定義されているRTCP APPパケットを使用して、メディア受信側から送信側に送られ得る。したがって、ビデオコーデックを含むすべてのコーデックをカバーするために、より一般的なメッセージ、TMMBRが使用され得る。TMMBRメッセージのサポートは、3GPP TS26.114においてIMSのためのマルチメディアテレフォニーサービス(MTSI:Multimedia Telephony Services for IMS)ビデオサービスのためにすでに必要とされており、したがって、すべてのコーデックに対する使用のために拡張され得る。
概して、ECNフィードバックメッセージの必要がないことがある。ECNフィードバックメッセージを送ることは、以下の問題を提起し得る。送ることは、特に、VoIPメディアのために必要とされる帯域幅の量と比較して、かなりの量のRTCP帯域幅を必要とする。ECNフィードバックメッセージとRTCP APPパケットとを使用することについて規定されたプロシージャにより、メディア送信側において「2重の適応」のあいまいさが生じることがある。メディア受信側は、RTCP APPパケットを使用してメディア送信側に一定のレートを要求し、メディア送信側は、ECNフィードバックメッセージ中の情報を使用してメディア送信側のレートを適応させるように要求される。レート情報がメディア送信側に直接フィードバックされており、MTSI端末がトランスポートパスをプロービングする必要がないので、ECNフィードバックメッセージを送る必要がないことがある。
すべての事業者が、ECNを使用するレート適応機能に関心があるわけではないことがあり、したがって、ECN能力はUEおよび/またはネットワークにおいて随意であることがある。そのような能力を展開することに関心がある事業者は、これをUEベンダーの端末に実装するようにUEベンダーに要求することがあり、インフラストラクチャベンダーのネットワーク要素が適切な要件を満たすことを保証するようにインフラストラクチャベンダーに要求することがある。
図7に、態様が実装され得る別の通信システム700を示す。システム700では、第1のネットワーク730が、図6のネットワーク630と同様に構成され得、第1のUE731、基地局またはeNB712、コアネットワーク732、インターワーキングゲートウェイ740を含む同様の要素、ならびに他の中間要素(図示せず)を含み得る。データは、同様に、第1のネットワークリンク780Aを形成するように、第1のUE710とゲートウェイ740との間のリンク781、782、および783を通してルーティングされ得る。
ただし、第2のネットワーク750の能力は知られていないことがあり(すなわち、第2のネットワークはECN対応であり得るが、第1のネットワークは第2のネットワークがECN対応であるか否かを判断することができないことがある)、または場合によっては、第1のネットワークと第2のネットワークの両方がECN対応であることがある。たとえば、コアネットワーク752、基地局752、端末またはUE770、および/あるいは構成要素760などの他の構成要素が、ECN対応であることもあり、ECN対応でないこともある。ネットワーク750では、シグナリングは、図6に示す接続と同様に、ゲートウェイ740から、リンク784、785、786、および787などのリンクを通して与えられ得る。リンク780Bは、構成に応じて、知られていないまたはECN対応リンクを備え得る。これらの場合のいずれかでは、インターワーキングゲートウェイ740は、第1または第2のネットワークのいずれかあるいは両方からの輻輳指示のためのECN終端として働くことによって、ならびに一方または両方のネットワークにECN機能トランスペアレンシを与えることによって、ネットワーク600に関して説明した機能に類似する機能を与えるように構成され得る。
たとえば、ある場合には、第1のネットワークの事業者が、決して第2のネットワークとECN能力をネゴシエートしないことを選択し得る。代わりに、インターワーキングゲートウェイは、第1のネットワークと第2のネットワークとの両方とECN動作をネゴシエートし得る。この場合、ゲートウェイは、たとえば、ECNマーキングされたメディアを受信し得、ゲートウェイは、ECNマーキングされたパケットを第1のネットワークのノードにフォワーディングするか、または、たとえば、第1および第2のネットワーク中のデバイスによってサポートされるレートに応じてメディアを異なるレートにトランスコードするためなどに、ECNマーキングされたパケットを処理し得る。
別の例では、受信側主導の輻輳制御ではなく送信側主導の輻輳制御が実装され得る。前に説明した例では、ECN受信側主導の輻輳制御が一般に使用される(すなわち、受信側は、輻輳情報を使用して、送信側がどのレートを使用すべきかを判断し、そのレートは、レート調整要求などを通して送信側にシグナリングされる)。送信側主導の輻輳制御を使用する実装形態では、受信側が、輻輳に遭遇したことを送信側に示すが、送信側が、どのレートを使用すべきかを決定する。この場合、インターワーキングゲートウェイは、2つのネットワーク中のノード間で、および特に、異なる手法(すなわち、送信側のある手法と、受信側の別の手法)を使用するネットワーク間で、送信側および受信側輻輳制御をネゴシエートするように構成され得る。場合によっては、CEマーキングが受信されたとき、インターワーキング機能は、たとえば、メディアをECNマーキングでマーキングするなど、ECNフィードバックメッセージを生成することを決定し得る。さらに、インターワーキング機能は、第1のネットワーク中のノードと第2のネットワーク中のノードとの両方がECN対応である場合でも、第1のネットワーク中のノードと第2のネットワーク中のノードとの間でレートをネゴシエートするために使用され得る。
場合によっては、たとえば、3つの異なるキャリアによって制御され得る3つの異なるネットワーク中のユーザ間の3方向呼の場合などにおいて、2つ以上のネットワークが相互接続され得る。この場合、インターワーキングゲートウェイは、たとえば、様々なネットワーク間でレートをネゴシエートすること、異なるネットワーク間でメディアをトランスコードすること、様々なネットワーク間のインターワーキングを管理すること、または本明細書の他の場所で説明するインターワーキング機能と同様の他のインターワーキング機能を与えることなどによって、3つの(またはより多くの)ネットワーク間のインターワーキングを与えるように構成され得る。たとえば、インターワーキングゲートウェイは、それらのネットワークのうちの他のネットワークではなく、それらのネットワークのうちの1つのネットワーク中のノードからレート低減をシグナリングするために使用され得る。代替的に、または追加として、特定のネットワーク輻輳状態に基づいて複数のネットワーク間でメディアがトランスコードされ得る。
次に図8に注目すると、図8は、図6のインターワーキングゲートウェイ640または図7のインターワーキングゲートウェイ740に対応し得るインターワーキングゲートウェイ構成要素840と、同じ事業者に関連するネットワーク中の、UE610またはUE710に対応し得る1つまたは複数のUE830との間のECN機能を与えるために使用され得る、システム800の一実施形態の詳細を示している。システム800は、たとえば、図1〜図4および図6〜図7に示す端末デバイスなど、様々な端末デバイス830に対してワイヤレスネットワーク810(または複数のネットワーク)上での通信が可能なエンティティであり得る1つまたは複数の基地局820(ノード、発展型ノードB、すなわちeNB、サービングeNB、ターゲットeNB、マクロノード、フェムトノード、ピコノードなどとも呼ばれる)を含み得る。たとえば、各デバイス830はアクセス端末(端末、ユーザ機器(UE)、モビリティ管理エンティティ(MME)、モバイルデバイスなどとも呼ばれる)であり得る。基地局820および/またはデバイス830は、ゲートウェイ構成要素840に通信する明示的輻輳通知(ECN)構成要素833を含み得る。対応するゲートウェイECN構成要素843は、UE830と、非ECN対応であり得る、異なる事業者のネットワーク中のUEなど、別のネットワーク中のデバイスとの間の相互接続性を可能にするために与えられ得る。これは、図6および図7の接続684および784に対応し得る接続884を通して行われ得る。
図示のように、基地局820は、ダウンリンク(DL)860を介してデバイス830(または複数のデバイス)に通信し、アップリンク(UL)870を介してデータを受信し得る。様々な実装形態では、デバイス830もダウンリンクチャネルを介してデータを送信し、アップリンクチャネルを介してデータを受信することができるので、アップリンクおよびダウンリンクのような表示は任意である。2つの構成要素820および830が示されているが、ネットワーク810上で(ならびに/または他のネットワークおよびネットワーク実装形態上で)3つ以上の構成要素が採用され得ることに留意されたい。
概して、システム800は、本明細書で説明するように、異なるネットワークにわたって明示的輻輳通知(ECN)プロトコルを処理するように構成される。これは、ECNプロトコルを少なくとも1つのデバイス830(または複数のデバイス830)に通信することを含み得る。次いで、ゲートウェイ構成要素840は、(1つまたは複数の)デバイス830、およびECN対応であり得る少なくとも1つのローカルネットワークとともに、ECNプロトコルを処理し得、ゲートウェイ構成要素840は、さらに、デバイス830とローカルネットワークとからのデータを、ECNプロトコルをサポートしないかまたはECN能力が知られていないことがある、少なくとも1つの他のネットワークに通信する。
図9に、本明細書で説明するECN機能を与えるように構成され得る例示的なLTE通信システム900における基地局910(たとえば、eNBまたはHeNB)と端末950(すなわち、端末、ATまたはUE)との一実施形態のブロック図を示す。これらの構成要素は、図1〜図4および図6に示す構成要素に対応し得、図10〜図13において後で本明細書で示す処理の全部または一部を実装するように構成され得る。
ECNメッセージングを送信および受信すること、ならびに本明細書で前に説明した他の機能など、様々な機能が、基地局910中に示すプロセッサおよびメモリにおいて(および/または図示されていない他の構成要素において)実行され得る。UE950は、たとえば、ECNメッセージングを送信および受信するために、ならびに/またはレート適応を含む、本明細書で説明する様々なECN関係の機能に従って動作を調整するために、基地局910から信号を受信するための、1つまたは複数のモジュールを含み得る。
一実施形態では、基地局910は、本明細書で前に説明したように、UE950から受信された情報に応答して、あるいは(図9に示されていない)別の基地局またはコアネットワークからのバックホールシグナリングから受信された情報に応答して、出力送信を調整し得る。これは、プロセッサ914、930およびメモリ932など、基地局910の1つまたは複数の構成要素(または図示されていない他の構成要素)において行われ得る。基地局910は、送信モジュール924など、eNB910の1つまたは複数の構成要素(または図示されていない他の構成要素)を含む送信モジュールをも含み得る。基地局910は、干渉消去機能を与えるための、プロセッサ930、942、復調器モジュール940およびメモリ932などの1つまたは複数の構成要素(または図示されていない他の構成要素)を含む干渉消去モジュールを含み得る。基地局910は、本明細書で前に説明したようにサブフレーム区分機能を実行するための、および/またはサブフレーム区分情報に基づいて送信機モジュールを管理するための、プロセッサ930、914およびメモリ932などの1つまたは複数の構成要素(または図示されていない他の構成要素)を含むサブフレーム区分調整モジュールを含み得る。基地局910は、受信機機能を制御するための制御モジュールをも含み得る。基地局910は、コアネットワーク中のバックホールシステム、または図3および図4に示す他の構成要素など、他のシステムとのネットワーキングを与えるためのネットワーク接続モジュール990を含み得る。
同様に、UE950は、受信機954など、UE950の1つまたは複数の構成要素(または図示されていない他の構成要素)を含む受信モジュールを含み得る。UE950は、プロセッサ960および970、ならびにメモリ972など、UE950の1つまたは複数の構成要素(または図示されていない他の構成要素)を含む信号情報モジュールをも含み得る。一実施形態では、UE950において受信された1つまたは複数の信号が処理されて、基地局910および/または他の基地局(図示せず)などのeNBに関するチャネル特性、電力情報、空間情報および/または他の情報が推定される。UE950に通知されている半静的サブフレーム中に基地局910によって測定が実行され得る。メモリ932および972は、チャネル測定とチャネル情報、電力レベルおよび/または空間情報の判断、セルID選択、セル間調整、干渉消去制御、ならびに本明細書で説明する、サブフレーム割振り、インターレーシング、および関連する送信および受信に関係する他の機能に関連するプロセスを実装するために、プロセッサ960、970および938などの1つまたは複数のプロセッサ上で実行するためのコンピュータコードを記憶するために使用され得る。
動作中、基地局910において、いくつかのデータストリームのトラフィックデータがデータソース912から送信(TX)データプロセッサ914に供給され得、そこで、そのトラフィックデータは、処理され、1つまたは複数のUE950に送信され得る。送信されたデータは、インターレースされたサブフレーム送信を与えるために、および/または1つまたは複数のUE950において関連する信号測定を実行するために、本明細書で前に説明したように制御され得る。
一態様では、各データストリームは、基地局910の(送信機9241〜924Ntとして示される)それぞれの送信機サブシステムを介して処理され、送信される。TXデータプロセッサ914は、コード化データを与えるために、各データストリームのトラフィックデータを、そのデータストリーム用に選択された特定のコーディング方式に基づいて受信し、フォーマットし、コーディングし、インターリーブする。特に、基地局910は、特定の基準信号と基準信号パターンとを判断することと、選択されたパターンにおいて基準信号および/またはビームフォーミング情報を含む送信信号を与えることとを行うように構成され得る。
各データストリームのコード化データは、OFDM技法を使用してパイロットデータで多重化され得る。パイロットデータは、典型的には、既知の方法で処理される既知のデータパターンであり、チャネル応答を推定するために受信機システムにおいて使用され得る。たとえば、パイロットデータは基準信号を含み得る。パイロットデータは、図9に示すようにTXデータプロセッサ914に供給され、コード化データで多重化され得る。次いで、各データストリームの多重化されたパイロットデータおよびコード化データは、変調シンボルを与えるために、そのデータストリーム用に選択された特定の変調方式(たとえば、BPSK、QSPK、M−PSK、M−QAMなど)に基づいて変調(すなわち、シンボルマッピング)され得、データおよびパイロットは、異なる変調方式を使用して変調され得る。各データストリームのデータレート、コーディング、および変調は、メモリ932、あるいはUE950の他のメモリまたは命令記憶媒体(図示せず)に記憶された命令に基づいてプロセッサ930によって実行される命令によって判断され得る。
次いで、すべてのデータストリームの変調シンボルがTX MIMOプロセッサ920に供給され得、TX MIMOプロセッサ920はさらに(たとえば、OFDM実装形態用に)その変調シンボルを処理し得る。次いで、TX MIMOプロセッサ920はNt個の変調シンボルストリームをNt個の送信機(TMTR)9221〜922Ntに供給し得る。様々なシンボルは、送信のために関連するRBにマッピングされ得る。
TX MIMOプロセッサ930は、シンボルの送信元の1つまたは複数のアンテナに対応するビームフォーミング重みをデータストリームのシンボルに適用し得る。これは、基準信号によってまたは基準信号とともに与えられたチャネル推定情報、および/あるいはUEなどのネットワークノードから与えられた空間情報などの情報を使用することによって行われ得る。たとえば、ビームB=transpose([b1 b2 ..bNt])は、各送信アンテナに対応する重みのセットから構成される。ビームに沿って送信することは、そのアンテナのためのビーム重みによってスケーリングされるすべてのアンテナに沿って変調シンボルxを送信することに対応し、すなわち、アンテナt上で送信信号はbt*xである。複数のビームが送信されるとき、1つのアンテナ上の送信信号は、異なるビームに対応する信号の和である。これは、数学的にB1x1+B2x2+BNsxNsとして表され得、ただし、Ns個のビームが送信され、xiは、ビームBiを使用して送られる変調シンボルである。様々な実装形態では、ビームはいくつかの方法で選択され得る。たとえば、ビームは、UEからのチャネルフィードバック、eNBにおいて利用可能なチャネル知識に基づいて、または隣接するマクロセルなどとともに干渉緩和を可能にするためにUEから与えられた情報に基づいて、選択され得る。
各送信機サブシステム9221〜922Ntは、それぞれのシンボルストリームを受信し、処理して、1つまたは複数のアナログ信号を与え、さらに、それらのアナログ信号を調整(たとえば、増幅、フィルタ処理、およびアップコンバート)して、MIMOチャネルを介して送信するのに適した変調信号を与える。次いで、送信機9221〜922NtからのNt個の変調信号は、それぞれ、Nt個のアンテナ9241〜924Ntから送信される。
UE950において、送信された変調信号はNr個のアンテナ9521〜952Nrによって受信され、各アンテナ952から受信された信号は、それぞれの受信機(RCVR)9541〜952Nrに供給される。各受信機954は、それぞれの受信信号を調整(たとえば、フィルタ処理、増幅、およびダウンコンバート)し、調整された信号をデジタル化して、サンプルを与え、さらにそれらのサンプルを処理して、対応する「受信」シンボルストリームを与える。
次いで、RXデータプロセッサ960は、特定の受信機処理技法に基づいてNr個の受信機9541〜952NrからNr個の受信シンボルストリームを受信し、処理して、Ns個の「検出」シンボルストリームを与えて、Ns個の送信シンボルストリームの推定値を与える。次いで、RXデータプロセッサ960は、各検出シンボルストリームを復調し、デインターリーブし、復号して、データストリームのトラフィックデータを復元する。RXデータプロセッサ960による処理は、一般に、基地局910においてTX MIMOプロセッサ920およびTXデータプロセッサ914によって実行される処理を補足するものである。
プロセッサ970は、以下でさらに説明するように使用するためにプリコーディング行列を周期的に判断し得る。次いで、プロセッサ970は、行列インデックス部分とランク値部分とを含み得る逆方向リンクメッセージを作成し得る。様々な態様では、逆方向リンクメッセージは、通信リンクおよび/または受信データストリームに関する様々なタイプの情報を含み得る。次いで、逆方向リンクメッセージは、データソース936からいくつかのデータストリームのトラフィックデータをも受信し得るTXデータプロセッサ938によって処理され得、そのトラフィックデータは、次いで、変調器980によって変調され、送信機9541〜954Nrによって調整され、基地局910に戻され得る。基地局910に戻された情報は、基地局910からの干渉を緩和するためにビームフォーミングを行うための電力レベルおよび/または空間情報を含み得る。
基地局910において、UE950からの変調信号は、アンテナ924によって受信され、受信機922によって調整され、復調器940によって復調され、RXデータプロセッサ942によって処理されて、UE950によって送信されたメッセージが抽出される。次いで、プロセッサ930は、ビームフォーミング重みを判断するためにどのプリコーディング行列を使用すべきかを判断し、次いで、抽出されたメッセージを処理する。
図10に、図6および図7に示すゲートウェイ640または740に対応し得る例示的なインターワーキングゲートウェイ1000の詳細を示す。ゲートウェイ1000は、ゲートウェイと、ネットワーク630またはネットワーク730と対応し得る関連する第1のネットワークとの間のデータおよびメディアの通信を可能にするための1つまたは複数の第1のネットワークインターフェース1030を含み得る。場合によっては、インターワーキングゲートウェイおよび関連する機能は、全体的にまたは部分的に、コアネットワークとともにまたは第1のネットワークの他のノードとともに組み込まれ得る。
第1のネットワーク中の端末またはUEなどのノードがECNプロトコルに従って機能し得るように、データは、ECN機能に合わせたデータを含み得る。さらに、ゲートウェイ1000は、ゲートウェイと、図6および図7に示すネットワーク650または750に対応し得る1つまたは複数の他のネットワークとの間でインターフェースすることを可能にするための1つまたは複数の第2のネットワークインターフェース1020を含み得る。さらに、ゲートウェイ1000は、1つまたは複数のプログラムモジュール1060に記憶され得る命令を実行するように構成された1つまたは複数のプロセッサモジュールを含み得る。プログラムモジュール1060は、1つまたは複数の物理メモリまたは他のデータストレージデバイスを含み得るメモリ空間1050に記憶され得る。さらに、メモリ1050は、オペレーティングシステムモジュール1052、動作またはメッセージデータ1054、および/あるいは他のデータまたは情報など、他のデータまたは情報を含み得る。
プログラムモジュールは、輻輳指示を処理する、およびレート調整メッセージングを生成する、など、ゲートウェイとローカルUEとの間のECN処理を可能にするように構成された第1のネットワークインターフェースモジュール1064と、レート適応についての要求に応答する、(たとえば、ECTまたはCEビットなどのECNビットを取り除くことによって)非ECNネットワークフォーマットに合わせてECNパケットを調整する、および/または本明細書で説明する他の処理を実行する、など、ゲートウェイと外部ネットワークとの間のECN処理を可能にするように構成され得る第2のネットワークインターフェースモジュール1062とを含み得る。さらに、プログラムモジュール1060は、2つ以上のネットワーク間でデータをトランスコードするためのトランスコーディングモジュール1066、ならびに本明細書で説明するインターワーキング処理および機能を実行するための(図10に示されていない)他のモジュールを含み得る。
図11に、インターワーキング機能を使用して通信を行うためのプロセス1100の一実施形態を示す。段階1110において、たとえば、図6および図7に示すような、たとえば、インターワーキングゲートウェイにおいて、輻輳の指示を受信する。上記指示は、第1のネットワーク中のノードから与えられ得、第1のネットワークは、たとえば、ECN対応ネットワークであり得る。上記指示は、第2のネットワーク中の第2のUEなどの別のネットワークノードに送られているメディアに関連するデータパケット中のCE指示など、ECN輻輳メッセージングを使用する指示であり得る。
たとえば、ECN対応であり得る、たとえば、図6のUE610など、第1のネットワーク中の第1のUEは、ECN対応でない、たとえば、UE670など、第2のネットワーク中の第2のUEにメディアを送り得る。メッセージは、ルータ、スイッチなどの中間ノード、および/または輻輳に遭遇し得る第1のネットワークの他のノードを通して送られ得る。この場合、たとえば、ECNプロトコルに従って設定されたCEビットで、パケットが中間ノードによってマーキングされ、潜在的な輻輳が示され得る。インターワーキングゲートウェイにおいて受信されると、パケットは、第1のネットワークノードに対して第2のネットワークをECNトランスペアレントのように見せるために、またはECN機能を維持しながら、第1のネットワークからの輻輳指示メッセージングのための終端ポイントとしてインターワーキングゲートウェイ機能を働かせるために、第2のネットワークとのインターワーキングを可能にするように処理され得る。
たとえば、段階1120において、インターワーキングゲートウェイにおいて、第2のネットワークへの送信のためにメディアを非ECN対応フォーマットのメディアであるように調整する。これは、たとえば、パケット中に設定された任意のECNビットを削除すること(たとえば、ECTビット、CEビットなどを取り除くこと)によって行われ得る。次いで、段階1130において、調整されたメッセージを第2のネットワークに送る。いくつかの実装形態では、メディア調整段階1120は省略され得、メディアは、調整されずに第2のネットワークに送られ得る。
さらに、段階1140において、データレート調整要求を生成する。これは、第1のネットワークにおいて輻輳に遭遇したことと、その輻輳を緩和し、潜在的なパケットロスを回避するために、より低いデータレートが望ましいことがあることとを第1のUEに示すために行われ得る。次いで、調整要求は、UEに、および/または、たとえば、図6に示す基地局612などのサービング基地局など、中間ノードに送られ得る。場合によっては、データレート調整は、基地局612などの別のノードとともに行われ得るが、概して、第1のUEがデータレート調整要求に直接応答することになる。たとえば、UEは、第2のUEに与えられるようにメディアのデータレートを調整し得、これは、一般に、より低いデータレートへの調整となる。場合によっては、UE、および/またはサービング基地局などの他のノードは、データレートを調整しないことを決定し得る。
段階1160において、インターワーキングゲートウェイにおいて、調整されたレートで第1のUEによって送られたメディアを受信する。段階1120と同様に、メディアは、第2のネットワークへの送信のために非ECN対応フォーマットに合わせて調整され得る。たとえば、第2のネットワークへのフォワーディングの前にパケットからECNビットが取り除かれ得る。場合によっては、調整が行われないことがある。どちらにしても、次いで、メディアは第2のネットワークにフォワーディングされ得、そこで、メディアは最終的に第2のUEに配信され得る。
図12に、インターワーキング機能を使用して通信を行うためのプロセス1200の一実施形態を示す。プロセス1200は、たとえば、図11に示すように、インターワーキングゲートウェイによって与えられる機能とともに、たとえば、第1のネットワークUEによって実装され得る。段階1210において、ECN対応ネットワーク中で動作するECN対応UEなどの第1のネットワークノードが、非ECN対応ネットワークであり得る第2のネットワーク中の第2のUEなど、第2のネットワーク中のノードにメディアを送る。第1および第2のUEは、図6および図7に示すように通信していることがある。段階1210において送られたメディアは、第1のネットワークにおける輻輳を受けることがあり、たとえば、パケット中へのCEビットの設定など、輻輳指示が中間ノードによって行われ得る。インターワーキングゲートウェイにおいて受信されると、メディアデータレート低減要求が生成され、送られ得、次いで、段階1220において、第1のUEはメディアデータレート低減要求を受信する。次いで、状態1230において、UEは、第1のネットワークにおける輻輳を緩和するために、調整要求に応答してデータレートを、一般に、より低いデータレートに調整する。場合によっては、UE、および/またはサービング基地局などの他の中間ノードは、データレートを調整しないことを選択し得る。
次いで、段階1240において、第2のネットワークおよび第2のUEへのさらなる送信のために、調整されたレートでメディアをインターワーキングノードに送る。メディアは、たとえば、図11などに示すように、さらに第2のネットワークおよび第2のUEに送信される前に、インターワーキングゲートウェイによって処理され得る。
図13に、インターワーキング機能を使用して通信を行うためのプロセス1300の一実施形態を示す。段階1310において、インターワーキングゲートウェイなどにおいて、たとえば、ボイスまたはオーディオコンテンツ、ビデオコンテンツ、画像、あるいは他のコンテンツであり得る、メディアを受信する。メディアは、ECN対応であり得る、端末またはUEなど、第1のネットワーク中のノードから与えられ得る。メディアは、たとえば、ルータまたはスイッチなど、第1のネットワーク中の中間ノードによってマーキングされ得、上記マーキングすることは輻輳指示を与え得る。たとえば、CEフラグまたはビットがメディアパケット中に設定され得る。
段階1320において、たとえば、パケットからCEフラグまたはビットを削除することなどによって、ECNフィードバックシグナリングまたはマーキングを削除するようにメディアを修正する。次いで、段階1330において、非ECNフォーマットでメディアを第2のネットワークおよび関連する第2のネットワークノードに送る。たとえば、第2のネットワークは非ECN対応であり得、それに応じてメディアが修正される。メディアは、たとえば、ECTまたはCEビットまたはフラグなどのECNシグナリングを削除することによって、修正され得る。
図14に、インターワーキング機能を使用して通信を行うためのプロセス1400の一実施形態を示す。段階1410において、第2のネットワークからメディアを受信する。たとえば、メディアは、非ECN対応であり得る第2のネットワーク中のUEから与えられ、たとえば、図6および図7に示すようなインターワーキングゲートウェイにおいて受信され得る。次いで、段階1420において、メディアを第1のネットワークにフォワーディングする。たとえば、メディアは、ECN対応であり得る第1のネットワーク中の第1のUEに与えられ得る。さらに、段階1415において、インターワーキングゲートウェイは、たとえば、ECTマーキングをメディアに追加することなどによって、ECN機能をサポートするために、ECN互換であるようにメディアを調整する。これにより、第1のネットワーク内のノードは、インターワーキングゲートウェイと第1のUEとの間で輻輳に遭遇した場合にCEビットを設定することが可能になり得る。
たとえば、第1のUEは、それぞれ図6および図7のUE610または710に対応し得る。メディアは、たとえば、CEマーキングなどの、ECN指示とともに、第1のネットワークの中間ノードを通して送信中にマーキングされ得る。次いで、第1のUEは、輻輳指示に基づいてレート低減要求を送り得、レート低減要求は第2のネットワーク中の(第2のUEとして示される)UEを対象とし得る。段階1430において、インターワーキングゲートウェイは、第1のネットワークからレート調整要求を受信する。レート調整要求に応答して、インターワーキングゲートウェイは、第1のネットワークと第2のネットワークとの間でECN機能の統合を行うように上記要求を処理し得る。たとえば、これは、1440において、第2のネットワークの能力についての決定を行うことによって行われ得、これは、ECN機能を維持するために上記要求をさらにどのように処理すべきかに関して、インターワーキングゲートウェイにおいて行われ得る。たとえば、インターワーキングゲートウェイは、第2のUEがレート低減要求を適応させることができるかどうかを知っていることがあり、または判断することができることがある。これは、たとえば、ビデオなどのいくつかのタイプのメディアについて定義され得るネゴシエーションによって、行われ得る。第2のUEが上記要求を適応させることができるとゲートウェイが知っているかまたは判断することができる場合、段階1450において、ゲートウェイは上記要求を第2のネットワークにフォワーディングし、次いで、上記要求は、たとえば、図6および図7に示すような第2のUEに送られ得、UE670または770は第2のUEに対応し得る。UEが上記要求を適応させることができるかどうかをゲートウェイが知らないかまたは判断することができない場合、ゲートウェイは、第1のネットワークにおける輻輳を回避するために第2のUEからの着信メッセージを処理し得る。たとえば、段階1460において、インターワーキングゲートウェイは、輻輳を緩和するために第2のネットワークからのメディアをトランスコードする。これは、たとえば、第1のネットワークにおいてデータの量が低減されるようにメディアをより低いデータレートにトランスコードすることによって、行われ得る。場合によっては、第1のネットワークから与えられたメディアも、第2のネットワーク中のデバイスによって予想されるデータレートを適応させるために、たとえば、インターワーキングゲートウェイによって、トランスコードされ得る。
いくつかの構成では、ワイヤレス通信のための装置は、本明細書で説明する様々な機能を実行するための手段を含む。一態様では、上述の手段は、図8〜図10に示すような実施形態が常駐し、上述の手段によって具陳される機能を実行するように構成された、1つまたは複数のプロセッサおよび関連メモリであり得る。上述の手段は、たとえば、本明細書で説明するECN関係の機能を与えるための、図1〜図4および図6〜図10に示すようなUE、eNB、インターワーキングゲートウェイまたは他のネットワークノード中に常駐する、モジュールまたは装置であり得る。別の態様では、上述の手段は、上述の手段によって具陳される機能を実行するように構成されたモジュールまたは任意の装置であり得る。
1つまたは複数の例示的な実施形態では、説明した機能、方法およびプロセスは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。ソフトウェアで実装される場合、機能は、コンピュータ可読媒体上に記憶されるか、あるいは1つまたは複数の命令またはコードとして符号化され得る。コンピュータ可読媒体はコンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD−ROMまたは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージまたは他の磁気ストレージデバイス、あるいは命令またはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送または記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を含むことができる。本明細書で使用するディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザディスク(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク(disk)およびブルーレイ(登録商標)ディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、データをレーザで光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含めるべきである。
開示するプロセスおよび方法におけるステップまたは段階の特定の順序または階層は、例示的な手法の例であることを理解されたい。設計上の選好に基づいて、プロセス中のステップの特定の順序または階層は本開示の範囲内のまま再構成され得ることを理解されたい。添付の方法クレームは、様々なステップの要素を例示的な順序で提示したものであり、提示された特定の順序または階層に限定されるものではない。
情報および信号は多種多様な技術および技法のいずれかを使用して表され得ることを、当業者は理解されよう。たとえば、上記の説明全体にわたって言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁性粒子、光場または光学粒子、あるいはそれらの任意の組合せによって表され得る。
さらに、本明細書で開示する実施形態に関して説明する様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装され得ることを、当業者なら諒解されよう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップについて、上記では概してそれらの機能に関して説明した。そのような機能をハードウェアとして実装するか、ソフトウェアとして実装するかは、特定の適用例および全体的なシステムに課せられた設計制約に依存する。当業者は、説明した機能を特定の適用例ごとに様々な方法で実装し得るが、そのような実装の決定は、本開示の範囲からの逸脱を生じるものと解釈すべきではない。
本明細書で開示する実施形態に関して説明する様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、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)または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明する機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成として実装され得る。
本明細書で開示する実施形態に関して説明する方法、プロセスまたはアルゴリズムのステップまたは段階は、直接ハードウェアで実施されるか、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで実施されるか、またはその2つの組合せで実施され得る。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD−ROM、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体中に常駐し得る。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替として、記憶媒体はプロセッサに一体化され得る。プロセッサおよび記憶媒体はASIC中に常駐し得る。ASICはユーザ端末中に常駐し得る。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末中に個別構成要素として常駐し得る。
特許請求の範囲は、本明細書で示した態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲の言い回しに矛盾しない全範囲を与えられるべきであり、単数形の要素への言及は、そのように明記されていない限り、「唯一無二の」を意味するものではなく、「1つまたは複数の」を意味するものである。別段に明記されていない限り、「いくつかの」という用語は「1つまたは複数の」を指す。項目のリスト「のうちの少なくとも1つ」を指す句は、個々のメンバーを含む、それらの項目の任意の組合せを指す。一例として、「a、b、またはcのうちの少なくとも1つ」は、a、b、c、aおよびb、aおよびc、bおよびc、ならびにa、bおよびcをカバーするものとする。
開示する態様の前述の説明は、当業者が本開示を実施または使用できるようにするために提供されるものである。これらの態様への様々な修正は当業者には容易に明らかとなり、本明細書で定義した一般原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の態様に適用され得る。したがって、本開示は、本明細書で示した態様に限定されるものではなく、本明細書で開示する原理および新規の特徴に一致する最も広い範囲を与えられるべきである。以下の特許請求の範囲およびそれらの等価物は本開示の範囲を定義するものとする。

Claims (58)

  1. 第1のネットワークと第2のネットワークとの間に結合されたインターワーキングゲートウェイにおいて、第1のデータレートで生成されたメディアの第1のセットを受信することと、ここにおいて、前記メディアの第1のセットは、前記第1のネットワーク内で生成されたネットワーク輻輳の指示を含む、
    前記指示に応答して、前記第1のネットワーク中の第1のユーザ機器(UE)により低いデータレートを要求するためのデータレート調整要求を与えることと
    を備える、通信を提供するための方法。
  2. 前記インターワーキングゲートウェイにおいて、前記データレート調整要求に応答して第2のデータレートで前記第1のUEから送られたメディアの第2のセットを受信することと、
    前記メディアの第2のセットを前記インターワーキングゲートウェイから前記第2のネットワークに送ることと
    をさらに備える、請求項1に記載の方法。
  3. 前記メディアの第1のセットおよび前記メディアの第2のセットは、前記第2のネットワーク中の第2のUEへの送信のために前記第1のネットワーク中の前記第1のUEによって生成される、
    請求項2に記載の方法。
  4. 前記メディアの第2のセットは、前記第1のネットワークにおいて追加されたECNマーキングを削除するように修正され、前記送ることは、前記修正されたメディアを送ることを備える、
    請求項2に記載の方法。
  5. 前記輻輳の指示は、明示的輻輳指示輻輳遭遇(ECN−CE)マーキングを備える、
    請求項1に記載の方法。
  6. 前記ECN−CEマーキングを削除するように前記メディアの第1のセットを修正することと、
    前記メディアの修正された第1のセットを前記第2のネットワークに送ることと
    をさらに備える、請求項5に記載の方法。
  7. 前記第1のネットワークは、ECN対応ネットワークであり、前記第2のネットワークは、非ECN対応ネットワークである、
    請求項1に記載の方法。
  8. 前記データレート調整要求は、TMMBRを備える、
    請求項1に記載の方法。
  9. 前記第1のネットワークおよび前記第2のネットワークは、ワイヤレス通信ネットワークである、
    請求項1に記載の方法。
  10. 第1のデータレートで生成されたメディアの第1のセットを受信することと、ここにおいて、前記メディアの第1のセットは、第1のネットワーク内で生成されたネットワーク輻輳の指示を含む、
    前記指示に応答して、前記第1のネットワーク中の第1のUEにより低いデータレートを要求するためのデータレート調整要求を与えることと
    をコンピュータに行わせるためのコードを含むコンピュータ可読媒体を備える、
    コンピュータプログラム製品。
  11. 前記コードは、前記データレート調整要求に応答して第2のデータレートで前記第1のUEから送られたメディアの第2のセットを受信することと、前記メディアの第2のセットを第2のネットワークに送ることとを前記コンピュータに行わせるためのコードをさらに含む、
    請求項10に記載のコンピュータプログラム製品。
  12. 前記メディアの第1のセットおよび前記メディアの第2のセットは、前記第2のネットワーク中の第2のUEへの送信のために前記第1のネットワーク中の前記第1のUEによって生成される、
    請求項11に記載のコンピュータプログラム製品。
  13. 前記メディアの第2のセットは、前記第1のネットワークにおいて追加されたECNマーキングを削除するように修正され、前記送ることは、前記修正されたメディアを送ることを備える、
    請求項11に記載のコンピュータプログラム製品。
  14. 前記輻輳の指示は、ECN−CEマーキングを備える、
    請求項10に記載のコンピュータプログラム製品。
  15. 前記コードは、前記ECN−CEマーキングを削除するように前記メディアの第1のセットを修正することと、前記メディアの修正された第1のセットを前記第2のネットワークに送ることとを前記コンピュータに行わせるためのコードをさらに備える、
    請求項14に記載のコンピュータプログラム製品。
  16. 前記第1のネットワークは、ECN対応ネットワークであり、前記第2のネットワークは、非ECN対応ネットワークである、
    請求項10に記載のコンピュータプログラム製品。
  17. 前記データレート調整要求は、TMMBRを備える、
    請求項10に記載のコンピュータプログラム製品。
  18. 第1のデータレートで生成されたメディアの第1のセットを第1のネットワークから受信するように構成された第1のネットワークインターフェースモジュールと、ここにおいて、前記メディアの第1のセットは、前記第1のネットワーク内で生成されたネットワーク輻輳の指示を含む、
    前記指示に応答して、データレート調整要求を生成するように構成されたプロセッサモジュールと
    を備え、前記第1のネットワークインターフェースモジュールは、前記データレート調整要求を前記第1のネットワーク中の第1のUEに与えるように構成される、
    インターワーキングゲートウェイ。
  19. 前記第1のネットワークインターフェースモジュールは、前記データレート調整要求に応答して第2のデータレートで前記第1のUEから送られたメディアの第2のセットを受信するようにさらに構成され、前記ゲートウェイは、前記メディアの第2のセットを第2のネットワークに送るように構成された第2のネットワークインターフェースモジュールをさらに含む、
    請求項18に記載のゲートウェイ。
  20. 前記メディアの第1のセットおよび前記メディアの第2のセットは、前記第2のネットワーク中の第2のUEへの送信のために前記第1のネットワーク中の前記第1のUEによって生成される、
    請求項19に記載のゲートウェイ。
  21. 前記プロセッサモジュールは、修正されたメディアを生成するために前記メディアの第2のセットからECNマーキングを削除するようにさらに構成され、前記送ることは、前記修正されたメディアを送ることを備える、
    請求項19に記載のゲートウェイ。
  22. 前記輻輳の指示は、ECN−CEマーキングを備える、
    請求項18に記載のゲートウェイ。
  23. 前記プロセッサモジュールは、前記ECN−CEマーキングを削除するようにメディアの前記第1のセットを修正するように構成され、前記ゲートウェイは、前記メディアの修正された第1のセットを前記第2のネットワークに送るように構成された第2のネットワークインターフェースモジュールをさらに備える、
    請求項22に記載のゲートウェイ。
  24. 前記第1のネットワークがECN対応ネットワークであり、前記第2のネットワークが非ECN対応ネットワークである、
    請求項23に記載のゲートウェイ。
  25. 前記プロセッサモジュールは、前記データレート調整要求をTMMBRとして生成するように構成される、
    請求項18に記載のゲートウェイ。
  26. 前記第1のネットワークおよび前記第2のネットワークは、ワイヤレス通信ネットワークである、
    請求項23に記載のゲートウェイ。
  27. 第1のデータレートで生成されたメディアの第1のセットを受信するための手段と、ここにおいて、前記メディアの第1のセットは、第1のネットワーク内で生成されたネットワーク輻輳の指示を含む、
    前記指示に応答して、前記第1のネットワーク中の第1のUEにより低いデータレートを要求するためのデータレート調整要求を与えるための手段と
    を備える、インターワーキングゲートウェイ。
  28. 前記データレート調整要求に応答して第2のデータレートで前記第1のUEから送られたメディアの第2のセットを受信するための手段と、
    前記メディアの第2のセットを第2のネットワークに送るための手段と
    をさらに備える、請求項27に記載のゲートウェイ。
  29. 前記第1のネットワークおよび前記第2のネットワークは、ワイヤレス通信ネットワークである、
    請求項28に記載のゲートウェイ。
  30. 前記第1のネットワークは、ECN対応ネットワークであり、前記第2のネットワークは、非ECN対応ネットワークである、
    請求項28に記載のゲートウェイ。
  31. 第1のネットワーク中のUEから第2のネットワーク中のUEにメディアの第1のセットを送ることと、
    メディアの第1のセットを前記送ることに応答して、インターワーキングゲートウェイからデータレート調整要求を受信することと、
    前記データレート調整要求に応答して、調整されたレートで前記第2のネットワーク中の前記UEにメディアの第2のセットを送ることと
    を備える、通信を行うための方法。
  32. 前記データレート調整要求がTMMBRを備える、請求項31に記載の方法。
  33. メディアの第1のセットを送ることに応答して、インターワーキングゲートウェイからデータレート調整要求を受信することと、前記データレート調整要求に応答して、調整されたレートで第2のネットワーク中のUEにメディアの第2のセットを送ることとをコンピュータに行わせるためのコードを含むコンピュータ可読媒体を備える、
    コンピュータプログラム製品。
  34. 前記データレート調整要求は、TMMBRを備える、
    請求項33に記載のコンピュータプログラム製品。
  35. 第2のネットワーク中のUEにメディアの第1のセットを送るように構成された送信機モジュールと、
    メディアの第1のセットを前記送ることに応答して、インターワーキングゲートウェイからデータレート調整要求を受信するように構成された受信機モジュールと
    を備え、前記送信機モジュールは、前記データレート調整要求に応答して、調整されたレートで前記第2のネットワーク中の前記UEにメディアの第2のセットを送るようにさらに構成される、
    通信デバイス。
  36. 第2のネットワーク中のUEにメディアの第1のセットを送るための手段と、
    メディアの第1のセットを前記送ることに応答して、インターワーキングゲートウェイからデータレート調整要求を受信するための手段と、
    前記データレート調整要求に応答して、調整されたレートで前記第2のネットワーク中の前記UEにメディアの第2のセットを送るための手段と
    を備える、通信デバイス。
  37. 第1のネットワーク中の第1のUEからデータレート調整要求を受信することと、ここにおいて、前記データレート調整要求は、第2のネットワーク中の第2のUEから与えられたメディア中の輻輳指示の受信に応答して前記第1のUEから与えられる、
    前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間でECN機能の統合を行うように前記レート調整要求を処理することと
    を備える、インターワーキングゲートウェイにおいて通信を行うための方法。
  38. 前記レート調整要求を前記処理することは、前記データレート調整要求に合わせて調整されたデータレートを前記第2のUEがサポートすることができると前記インターワーキングゲートウェイが判断した場合、前記第2のUEにデータレート調整情報をフォワーディングすることを含む、
    請求項37に記載の方法。
  39. 前記インターワーキングゲートウェイは、前記インターワーキングゲートウェイと前記第2のUEとの間のネゴシエーションセッション中に調整されたデータレートを前記第2のUEがサポートすることができると判断する、
    請求項38に記載の方法。
  40. 前記レート調整要求を前記処理することは、データレート低減要求に合わせて、前記第2のUEから受信されたメディアをトランスコードすることを含む、
    請求項37に記載の方法。
  41. 前記トランスコードすることは、前記第1のネットワークにおける輻輳を緩和するために、前記第2のUEから受信された前記メディアのメディアデータレートを低下させることを含む、
    請求項40に記載の方法。
  42. 前記インターワーキングゲートウェイにおいて、前記第2のネットワーク中の第2のUEから与えられた前記メディアを受信することと、
    ECNマーキングフォーマットに合わせて前記メディアをマーキングすることと、
    前記第1のUEへの送信のために前記マーキングされたメディアを前記第1のネットワークに与えることと
    をさらに備える、請求項37に記載の方法。
  43. 前記マーキングすることがECTマーキングを備える、
    請求項42に記載の方法。
  44. データレート調整要求を受信することと、ここにおいて、前記データレート調整要求は、第2のネットワーク中の第2のUEから与えられたメディア中の輻輳指示の受信に応答して第1のUEから与えられる、第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間でECN機能の統合を行うように前記レート調整要求を処理することとをコンピュータに行わせるためのコードを含むコンピュータ可読媒体を備える、
    コンピュータプログラム製品。
  45. 前記コードは、前記データレート調整要求に合わせて調整されたデータレートを前記第2のUEがサポートすることができるとインターワーキングゲートウェイが判断した場合、前記第2のUEにデータレート調整情報をフォワーディングすることを前記コンピュータに行わせるためのコードを含む、
    請求項44に記載のコンピュータプログラム製品。
  46. 前記コードは、前記インターワーキングゲートウェイと前記第2のUEとの間のネゴシエーションセッション中に調整されたデータレートを前記第2のUEがサポートすることができると判断することを前記コンピュータに行わせるためのコードを含む、
    請求項44に記載のコンピュータプログラム製品。
  47. 前記コードは、前記データレート低減要求に合わせて、前記第2のUEから受信されたメディアをトランスコードすることを前記コンピュータに行わせるためのコードを含む、
    請求項44に記載のコンピュータプログラム製品。
  48. 前記コードは、前記第1のネットワークにおける輻輳を緩和するために、前記第2のUEから受信された前記メディアの前記メディアデータレートを低下させるようにトランスコードすることを前記コンピュータに行わせるためのコードを含む、
    請求項46に記載のコンピュータプログラム製品。
  49. 前記コードは、前記インターワーキングゲートウェイにおいて、前記第2のネットワーク中の第2のUEから与えられた前記メディアを受信することと、
    ECNマーキングフォーマットに合わせて前記メディアをマーキングすることと、
    前記第1のUEへの送信のために前記マーキングされたメディアを前記第1のネットワークに与えることと
    を前記コンピュータに行わせるためのコードを含む、
    請求項44に記載のコンピュータプログラム製品。
  50. 前記マーキングすることは、ECTマーキングを備える、
    請求項49に記載のコンピュータプログラム製品。
  51. 第1のネットワーク中の第1のUEからデータレート調整要求を受信するように構成された第1のネットワークインターフェースモジュールと、前記データレート調整要求は、第2のネットワーク中の第2のUEから与えられたメディア中の輻輳指示の受信に応答して前記第1のUEから与えられる、
    前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間でECN機能の統合を行うように前記レート調整要求を処理するように構成されたプロセッサモジュールと
    を備える、インターワーキングゲートウェイ。
  52. 前記プロセッサモジュールは、前記データレート調整要求に合わせて調整されたデータレートを前記第2のUEがサポートすることができると前記インターワーキングゲートウェイが判断した場合、前記第2のUEにデータレート調整情報をフォワーディングするように構成される、
    請求項51に記載のゲートウェイ。
  53. 第2のネットワークインターフェースモジュールをさらに備え、前記プロセッサモジュールは、前記第2のネットワークインターフェースモジュールを通して前記インターワーキングゲートウェイと前記第2のUEとの間のネゴシエーションセッション中に調整されたデータレートを前記第2のUEがサポートすることができるかどうかを判断するように構成される、
    請求項51に記載のゲートウェイ。
  54. 前記プロセッサモジュールは、前記データレート低減要求に合わせて、前記第2のUEから受信されたメディアをトランスコードするように構成される、
    請求項51に記載のゲートウェイ。
  55. 前記プロセッサモジュールは、前記第1のネットワークにおける輻輳を緩和するために、前記第2のUEから受信された前記メディアの前記メディアデータレートを低下させることによってメディアをトランスコードするように構成される、
    請求項54に記載のゲートウェイ。
  56. 前記プロセッサモジュールは、ECNマーキングフォーマットに合わせて前記第2のネットワーク中の第2のUEからの前記メディアをマーキングすることと、前記第1のUEへの送信のために前記マーキングされたメディアを前記第1のネットワークに与えることとを行うように構成される、
    請求項51に記載のゲートウェイ。
  57. 前記マーキングすることは、ECTマーキングを備える、
    請求項56に記載のゲートウェイ。
  58. 第1のネットワーク中の第1のUEからデータレート調整要求を受信するための手段と、ここにおいて、前記データレート調整要求は、第2のネットワーク中の第2のUEから与えられたメディア中の輻輳指示の受信に応答して前記第1のUEから与えられる、
    前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間でECN機能の統合を行うように前記レート調整要求を処理するための手段と
    を備える、インターワーキングゲートウェイ。
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