特許 5897116 モバイル・トランシーバ、基地局トランシーバ、データ・サーバ、ならびに関連の装置、方法およびコンピュータ・プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5897116

(24)【登録日】2016年3月11日

(45)【発行日】2016年3月30日

(54)【発明の名称】モバイル・トランシーバ、基地局トランシーバ、データ・サーバ、ならびに関連の装置、方法およびコンピュータ・プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/12 20090101AFI20160317BHJP

【ＦＩ】

   H04W72/12

【請求項の数】15

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2014-514004(P2014-514004)

(86)(22)【出願日】2012年6月1日

(65)【公表番号】特表2014-523666(P2014-523666A)

(43)【公表日】2014年9月11日

(86)【国際出願番号】EP2012060369

(87)【国際公開番号】WO2012168152

(87)【国際公開日】20121213

【審査請求日】2014年1月30日

(31)【優先権主張番号】11305685.7

(32)【優先日】2011年6月4日

(33)【優先権主張国】EP

(31)【優先権主張番号】12305546.9

(32)【優先日】2012年5月16日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】391030332

【氏名又は名称】アルカテル−ルーセント

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100170601

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 孝

(72)【発明者】

【氏名】ヴァレンティン，ステファン

(72)【発明者】

【氏名】カシュブ，マチアス

(72)【発明者】

【氏名】プレブスター，マグナス

(72)【発明者】

【氏名】ウェルスマン，トーマス

(72)【発明者】

【氏名】ミュラー，クリスチャン

【審査官】 桑原 聡一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２９５０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１４１２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０１６０１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１３−５０１４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２３２８４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 GIUSEPPE BIANCHI，A PROGRAMMABLE MAC FRAMEWORK FOR UTILITY-BASED ADAPTIVE QUALITY OF SERVICE SUPPORT，IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS，米国，IEEE SERVICE CENTER，２０００年 ２月 １日，V18 N2，P244-255

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４−７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−２

ＣＴ ＷＧ１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基地局トランシーバ（２００）を備えたモバイル通信システム（５００）用のモバイル・トランシーバ（１００）のための装置（１０）であって、
前記モバイル・トランシーバ（１００）の上で実行されているアプリケーションからの、または前記モバイル・トランシーバ（１００）の上で実行されている運用システムからのコンテキスト情報を抽出するための手段（１２）であって、前記コンテキスト情報は、前記アプリケーションの状態についての情報を含み、前記コンテキスト情報は、前記アプリケーションが、現在、前記モバイル・トランシーバ（１００）のフォアグラウンドに表示されているか、またはバックグラウンドに表示されているかについての情報を含む、抽出するための手段（１２）と、
前記基地局トランシーバ（２００）とデータ・パケットを通信するための手段（１４）であって、前記データ・パケットは、ペイロード・データ・パケットと、制御データ・パケットとを含み、通信するための前記手段（１４）は、前記基地局トランシーバ（２００）を通してデータ・サーバ（３００）と前記アプリケーションに関連するペイロード・データ・パケットを通信するように動作可能である、通信するための手段（１４）と、
前記コンテキスト情報に基づいた前記モバイルトランシーバ（１００）のスケジューリングを可能にするために前記基地局トランシーバ（２００）に対して前記コンテキスト情報を提供するための手段（１６）であって、前記コンテキスト情報は、ペイロード・データ・パケットに、または制御データ・パケットに含まれる、提供するための手段（１６）と
を備える装置（１０）。

【請求項2】

前記コンテキスト情報は、前記アプリケーションのサービス品質必要条件についての情報と、前記アプリケーションに関連する前記データ・パケットの優先順位情報と、前記アプリケーションの複数の前記データ・パケットのユニティについての情報と、前記アプリケーションの負荷デマンドについての情報と、前記アプリケーション・レイヤでの通信における遅延制約またはエラー・レート制約についての情報と、モバイル・トランシーバのスクリーンのウィンドウ状態についての情報と、メモリ消費についての情報と、前記モバイル・トランシーバ（１００）の上で実行される前記アプリケーションのプロセッサ使用量についての情報と、前記モバイル・トランシーバ（１００）の現在のロケーションと速度と方向とについての情報、または前記モバイル・トランシーバ（１００）から別のモバイル・トランシーバへの距離についての情報とのグループのうちの１つまたは複数の要素を含む、請求項１に記載の装置（１０）。

【請求項3】

トランザクション・プロトコルの一部分としてトランザクション・データ・パケットを構成するための手段をさらに備え、前記トランザクション・データ・パケットは、前記コンテキスト情報を含み、前記トランザクション・データ・パケットは、エニーキャスト・ペイロード・データ・パケットを使用して前記基地局トランシーバ（２００）に対して通信され、前記トランザクション・データ・パケットは、ユニキャスト・ペイロード・データ・パケットを使用して前記データ・サーバ（３００）に対して通信され、あるいは前記トランザクション・データ・パケットまたは前記コンテキスト情報は、リンク・レイヤでプロトコル制御データ・パケットを使用して前記基地局トランシーバ（２００）に対して通信される、請求項１に記載の装置（１０）。

【請求項4】

モバイル・トランシーバ（１００）をさらに備えたモバイル通信システム（５００）用の基地局トランシーバ（２００）のための装置（２０）であって、
制御データ・パケットと、ペイロード・データ・パケットとを受信するための手段（２２）であって、前記ペイロード・データ・パケットは、前記モバイル・トランシーバ（１００）の上で実行されているアプリケーションに関連づけられる、受信するための手段（２２）と、
制御データ・パケットから、またはペイロード・データ・パケットから前記アプリケーションに関連するコンテキスト情報を取得するための手段（２４）であって、前記コンテキスト情報は、前記アプリケーションが、現在、前記モバイル・トランシーバ（１００）のフォアグラウンドに表示されているか、またはバックグラウンドに表示されているかについての情報である、手段（２４）と、
前記コンテキスト情報に基づいて前記データ・パケットの伝送のために前記モバイル・トランシーバ（１００）をスケジュールするための手段（２６）と
を備える装置（２０）。

【請求項5】

取得するための前記手段（２４）は、トランザクション・プロトコルの一部分としてトランザクション・データ・パケットから前記コンテキスト情報を取得するように動作可能であり、前記トランザクション・データ・パケットは、エニーキャスト・ペイロード・データ・パケットを使用して前記モバイル・トランシーバ（１００）から受信され、前記トランザクション・データ・パケットは、ユニキャスト・ペイロード・データ・パケットを使用してデータ・サーバ（３００）から受信され、前記トランザクション・データ・パケットまたは前記コンテキスト情報は、リンク・レイヤでプロトコル制御データ・パケットを使用して前記モバイル・トランシーバ（１００）から受信され、あるいは前記コンテキスト情報は、前記基地局トランシーバ（２００）からの分類情報を提供される前記データ・サーバ（３００）から受信され、前記コンテキスト情報は、前記データ・サーバ（３００）から受信されるデータ・パケットの中のタグに対応する、請求項４に記載の装置（２０）。

【請求項6】

スケジュールするための前記手段（２６）は、複数のトランザクションについての伝送シーケンスを決定するように動作可能であり、前記複数のトランザクションは、１つまたは複数のモバイル・トランシーバ（１００）によって実行されている複数のアプリケーションを指しており、トランザクションは、前記コンテキスト情報が統一性を示す複数のデータ・パケットに対応しており、トランザクションの前記シーケンスの順序は、効用関数に基づいており、前記効用関数は、前記コンテキスト情報に基づいて決定される、トランザクションの完了時間に依存しており、かつ／または
前記コンテキスト情報は、前記アプリケーションのサービス品質必要条件についての情報と、前記アプリケーションに関連する前記データ・パケットの優先順位情報と、前記アプリケーションの複数の前記データ・パケットのユニティについての情報と、前記アプリケーションの負荷デマンドについての情報と、前記アプリケーション・レイヤでの通信における遅延制約またはエラー・レート制約についての情報と、モバイル・トランシーバのスクリーンのウィンドウ状態についての情報と、メモリ消費についての情報と、前記モバイル・トランシーバ（１００）の上で実行される前記アプリケーションのプロセッサ使用量についての情報と、前記モバイル・トランシーバ（１００）の現在のロケーションと速度と方向とについての情報、１つまたは複数のデータ・パケットとスケジューリング待ち行列との間のマッピング情報、あるいは前記モバイル・トランシーバ（１００）から別のモバイル・トランシーバへの距離についての情報とのグループのうちの１つまたは複数の要素を含む、請求項４に記載の装置（２０）。

【請求項7】

前記伝送シーケンスは、トランザクションの複数の異なるシーケンスの繰り返しから決定され、ここでは、前記複数の異なるシーケンスは、前記複数のトランザクションの異なる置換に対応しており、スケジュールするための前記手段（２６）は、前記複数の異なるシーケンスの各シーケンスについての前記効用関数を決定するように動作可能であり、前記効用関数の最大値に対応する前記複数の異なるシーケンスから前記伝送シーケンスを選択するようにさらに動作可能であり、かつ／またはスケジュールするための前記手段（２６）は、トランザクションごとに前記サポート可能なデータ・レートに基づいて前記伝送シーケンスをさらに修正するように動作可能である、請求項６に記載の装置（２０）。

【請求項8】

データ・サーバのための装置（３０）であって、前記データ・サーバ（３００）は、モバイル・トランシーバ（１００）の上で実行されているアプリケーションに関連するデータ・パケットをモバイル通信システム（５００）の基地局トランシーバ（２００）を通して前記モバイル・トランシーバ（１００）に対して通信する、装置（３０）において、
前記基地局トランシーバ（２００）から受信される分類情報に基づいて前記データ・パケットについてのコンテキスト情報を導き出すための手段（３２）であって、前記分類情報は、基地局トランシーバ（２００）におけるスケジューラ待ち行列についての、または基地局トランシーバ（２００）のスケジューラにおけるトランザクション・コンテキストについてのＱｏＳ設定または必要条件を含む、手段（３２）と、
前記コンテキスト情報に基づいた前記モバイルトランシーバ（１００）のスケジューリングを可能にするために前記モバイル通信システム（５００）の基地局トランシーバ（２００）に対して前記データ・パケットと一緒に前記コンテキスト情報を送信するための手段（３４）であって、前記コンテキスト情報は、前記アプリケーションが、現在、前記モバイル・トランシーバ（１００）のフォアグラウンドに表示されているか、またはバックグラウンドに表示されているかについての情報を含む、手段（３４）と
を備える装置（３０）。

【請求項9】

前記コンテキスト情報は、前記アプリケーションのサービス品質必要条件についての情報と、前記アプリケーションに関連する前記データ・パケットの優先順位情報と、前記アプリケーションの複数の前記データ・パケットのユニティについての情報と、前記アプリケーションの負荷デマンドについての情報と、前記アプリケーション・レイヤでの通信における遅延制約またはエラー・レート制約についての情報と、モバイル・トランシーバのスクリーンのウィンドウ状態についての情報と、メモリ消費についての情報と、前記モバイル・トランシーバ（１００）の上で実行される前記アプリケーションのプロセッサ使用量についての情報と、前記モバイル・トランシーバ（１００）の現在のロケーションと速度と方向とについての情報、１つまたは複数のデータ・パケットとスケジューリング待ち行列との間のマッピング情報、あるいは前記モバイル・トランシーバ（１００）から別のモバイル・トランシーバへの距離についての情報とのグループのうちの１つまたは複数の要素を含み、導き出すための前記手段（３２）は、前記モバイル・トランシーバ（１００）から受信されるユニキャスト・ペイロード・データ・パケットから、または前記基地局トランシーバ（２００）からのユニキャスト・ペイロード・データ・パケットから前記コンテキスト情報を抽出するように動作可能である、請求項８に記載の装置（３０）。

【請求項10】

アプリケーション・データ・パケットと、前記基地局トランシーバ（２００）におけるスケジューリング待ち行列に対するデータ・パケットについてのマッピング情報を有するタグとを含む前記データ・パケットを構成するための手段、アプリケーション・データ・パケットと前記コンテキスト情報とを含むトランザクション・データ・パケットを構成するための手段、前記コンテキスト情報を有するデータ・パケット・ヘッダを構成するための手段、または前記アプリケーションのサービス品質必要条件を含むデータ・パケットを構成するための手段をさらに備える、請求項８に記載の装置（３０）。

【請求項11】

基地局トランシーバ（２００）をさらに備えたモバイル通信システム（５００）用のモバイル通信システム（５００）におけるモバイル・トランシーバ（１００）のための方法であって、
前記モバイル・トランシーバ（１００）の上で実行されているアプリケーションからの、または前記モバイル・トランシーバ（１００）の上で実行されている運用システムからのコンテキスト情報を抽出するステップであって、前記コンテキスト情報は、前記アプリケーションの状態についての情報を含む、抽出するステップ（７１２）であって、前記コンテキスト情報は、前記アプリケーションが、現在、前記モバイル・トランシーバ（１００）のフォアグラウンドに表示されているか、またはバックグラウンドに表示されているかについての情報を含む、ステップ（７１２）と、
前記基地局トランシーバ（２００）とデータ・パケットを通信するステップ（７１４）であって、前記データ・パケットは、ペイロード・データ・パケットと制御データ・パケットとを含む、通信するステップ（７１４）と、
前記基地局トランシーバ（２００）を通してデータ・サーバ（３００）と、前記アプリケーションに関連するペイロード・データ・パケットを通信するステップ（７１５）と、
前記コンテキスト情報に基づいた前記モバイルトランシーバ（１００）のスケジューリングを可能にするために前記コンテキスト情報を前記基地局トランシーバ（２００）に対して提供するステップ（７１６）であって、前記コンテキスト情報は、ペイロード・データ・パケットに、または制御データ・パケットに含まれる、提供するステップ（７１６）と
を含む方法。

【請求項12】

モバイル・トランシーバ（１００）をさらに備えたモバイル通信システム（５００）用のモバイル通信システム（５００）における基地局トランシーバ（２００）のための方法であって、
制御データ・パケットとペイロード・データ・パケットとを受信するステップ（７２２）であって、前記ペイロード・データ・パケットは、前記モバイル・トランシーバ（１００）の上で実行されているアプリケーションに関連づけられる、受信するステップ（７２２）と、
制御データ・パケットから、またはペイロード・データ・パケットから前記アプリケーションに関連する前記データ・パケットについてのコンテキスト情報を取得するステップ（７２４）であって、前記コンテキスト情報は、前記アプリケーションが、現在、前記モバイル・トランシーバ（１００）のフォアグラウンドに表示されているか、またはバックグラウンドに表示されているかについての情報を含む、ステップ（７２４）と、
前記コンテキスト情報に基づいて前記データ・パケットの伝送のために前記モバイル・トランシーバ（１００）をスケジュールするステップ（７２６）と
を含む方法。

【請求項13】

データ・サーバ（３００）のための方法であって、前記データ・サーバ（３００）は、モバイル・トランシーバ（１００）の上で実行されているアプリケーションに関連するデータ・パケットをモバイル通信システム（５００）の基地局トランシーバ（２００）を通して前記モバイル・トランシーバ（１００）に対して通信する、方法において、
前記基地局トランシーバ（２００）から受信される分類情報に基づいて前記データ・パケットについてのコンテキスト情報を導き出すステップ（７３２）であって、前記分類情報は、基地局トランシーバ（２００）におけるスケジューラ待ち行列についての、または基地局トランシーバ（２００）のスケジューラにおけるトランザクション・コンテキストについてのＱｏＳ設定または必要条件を含む、ステップ（７３２）と、
前記コンテキスト情報に基づいた前記モバイルトランシーバ（１００）のスケジューリングを可能にするために前記モバイル通信システム（５００）の基地局トランシーバ（２００）に対して前記データ・パケットと一緒に前記コンテキスト情報を送信するステップ（７３４）であって、前記コンテキスト情報は、前記アプリケーションが、現在、前記モバイル・トランシーバ（１００）のフォアグラウンドに表示されているか、またはバックグラウンドに表示されているかについての情報を含む、ステップ（７３４）と
を含む方法。

【請求項14】

請求項１に記載の装置（１０）を備えるモバイル・トランシーバ（１００）、請求項４に記載の装置（２０）を備える基地局トランシーバ（２００）、請求項８に記載の装置（３０）を備えるデータ・サーバ（３００）、ならびに／または前記モバイル・トランシーバ（１００）、前記基地局トランシーバ（２００）および／もしくは前記データ・サーバ（３００）を備えるモバイル通信システム（５００）。

【請求項15】

コンピュータ・プログラムがコンピュータまたはプロセッサの上で実行されるときに請求項１１、１２または１３に記載の方法のうちの１つを実行するためのプログラム・コードを有するコンピュータ・プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、通信システムに関し、限定されないが、より詳細には、モバイル通信システムにおけるパケット・データ伝送に関する。

【背景技術】

【0002】

モバイル・サービスのためのより高いデータ・レートについての要求は、着実に増大している。それと同時に、第３世代システム（３Ｇ）および第４世代システム（４Ｇ）のような現代のモバイル通信システムは、機能強化された技術を提供しており、これらの機能強化された技術は、より高いスペクトル効率を可能にしており、またより高いデータ・レートと、セル容量とを可能にしている。今日のハンドヘルドのユーザは、満足させることがより難しくなっている。古いフィーチャー・フォン（ｆｅａｔｕｒｅ ｐｈｏｎｅｓ）は、データまたは音声のトラフィックだけを生成していたが、現在のスマートフォン、タブレットおよびネットブックは、基本的に互いに異なる可能性がある様々なアプリケーションを並列に実行する。フィーチャー・フォンと比べて、このアプリケーションの混在は、いくつかの新しい特性をもたらす。例えば、非常に動的な負荷統計データがもたらされる。

【0003】

従来のセルラー方式ネットワークは、データ・トラフィックによってますます過負荷になっており、これについては、Ｇ． Ｍａｉｅｒ、Ｆ． Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ、Ａ． Ｆｅｌｄｍａｎ、「Ａ Ｆｉｒｓｔ Ｌｏｏｋ ａｔ Ｍｏｂｉｌｅ Ｈａｎｄ−ｈｅｌｄ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｒａｆｆｉｃ」、Ｉｎ Ｐｒｏｃ． Ｉｎｔ． Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｐａｓｓｉｖｅ ａｎｄ Ａｃｔｉｖｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ （ＰＡＭ ’１０）、２０１０年４月を参照されたい。この高い負荷は、主として、スマートフォン、タブレット、ラップトップなどのスマート・ハンドヘルドによって引き起こされ、このスマート・ハンドヘルドは、基本的に、以前のハンドヘルド世代よりも多くのトラフィックを生成し、基地局において効率的にサービスされない可能性のある複雑なトラフィック要求をもたらし、また複数のセルの上でますます多くのユーザ・セッションを拡げる可能性があり、セッション当たりのネットワーク効率を低下させる。

【0004】

さらに、スマート・ハンドヘルドは、以前のハンドヘルド世代と比べると、ユーザについてのより多くの情報を提供する。コンテキストを意識したリソース割当て（ＣＡＲＡ：Ｃｏｎｔｅｘｔ−Ａｗａｒｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）は、ユーザのデバイスについてのそのような情報と、そのロケーションと、その現在実行しているアプリケーションについての通信要求とを活用することができる。ＣＡＲＡについての詳細は、例えば、Ｍ． Ｐｒｏｅｂｓｔｅｒ、Ｍ． Ｋａｓｃｈｕｂ、ａｎｄ Ｓ． Ｖａｌｅｎｔｉｎ、「Ｃｏｎｔｅｘｔ−Ａｗａｒｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｔｏ Ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ ｏｆ Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｔｒａｆｆｉｃ」、Ｐｒｏｃ． ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ （ＩＣＣ）、２０１１年６月、またはＥＰ１１３０５６８５．７において見ることができる。ユーザのコンテキストについて知ることにより、基地局（ＢＳ：Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）は、ユーザのサービス品質（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を犠牲にすることなく、ネットワーク負荷を実質的に低減させることができ、これについては、Ｍ． Ｐｒｏｅｂｓｔｅｒ、Ｍ． Ｋａｓｃｈｕｂ、Ｔ． Ｗｅｒｔｈｍａｎｎ、ａｎｄ Ｓ． Ｖａｌｅｎｔｉｎ、「Ｃｏｎｔｅｘｔ−Ａｗａｒｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」、ＥＵＲＡＳＩＰ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｎ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ （ＷＣＮ）、ｓｕｂｍｉｔｔｅｄ ｆｏｒ ｒｅｖｉｅｗ、２０１１年１０月を参照されたい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】ＥＰ１１３０５６８５．７

【特許文献2】ＥＰ １１３０６３２３．４

【特許文献3】ＥＰ １１３０５６８５

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】Ｇ． Ｍａｉｅｒ、Ｆ． Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ、Ａ． Ｆｅｌｄｍａｎ、「Ａ Ｆｉｒｓｔ Ｌｏｏｋ ａｔ Ｍｏｂｉｌｅ Ｈａｎｄ−ｈｅｌｄ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｒａｆｆｉｃ」、Ｉｎ Ｐｒｏｃ． Ｉｎｔ． Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｐａｓｓｉｖｅ ａｎｄ Ａｃｔｉｖｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ （ＰＡＭ ’１０）、２０１０年４月

【非特許文献2】Ｍ． Ｐｒｏｅｂｓｔｅｒ、Ｍ． Ｋａｓｃｈｕｂ、ａｎｄ Ｓ． Ｖａｌｅｎｔｉｎ、「Ｃｏｎｔｅｘｔ−Ａｗａｒｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｔｏ Ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ ｏｆ Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｔｒａｆｆｉｃ」、Ｐｒｏｃ． ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ （ＩＣＣ）、２０１１年６月

【非特許文献3】Ｍ． Ｐｒｏｅｂｓｔｅｒ、Ｍ． Ｋａｓｃｈｕｂ、Ｔ． Ｗｅｒｔｈｍａｎｎ、ａｎｄ Ｓ． Ｖａｌｅｎｔｉｎ、「Ｃｏｎｔｅｘｔ−Ａｗａｒｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」、ＥＵＲＡＳＩＰ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｎ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ （ＷＣＮ）、ｓｕｂｍｉｔｔｅｄ ｆｏｒ ｒｅｖｉｅｗ、２０１１年１０月

【非特許文献4】３Ｇパートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）技術仕様（ＴＳ） ３６．３００ Ｖ１１．０．０、「Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ （Ｅ−ＵＴＲＡ） ａｎｄ Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ （Ｅ−ＵＴＲＡＮ）、Ｏｖｅｒａｌｌ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ」、２０１１年１２月

【非特許文献5】Ｋ． Ｎｉｃｈｏｌｓ、Ｓ． Ｂｌａｋｅ、Ｆ． Ｂａｋｅｒ、ａｎｄ Ｄ．Ｂｌａｃｋ、「Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｆｉｅｌｄ （ＤＳ Ｆｉｅｌｄ） ｉｎ ｔｈｅ ＩＰｖ４ ａｎｄ ＩＰｖ６ Ｈｅａｄｅｒｓ」、ＩＥＴＦ ＲＦＣ ２４７４、１９９８年１２月

【非特許文献6】Ｎｇｕｙｅｎ， Ｔ．Ｔ．Ｔ．、Ａｒｍｉｔａｇｅ， Ｇ．、「Ａ Ｓｕｒｖｅｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｌｅａｒｎｉｎｇ」、Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｕｒｖｅｙｓ ＆ Ｔｕｔｏｒｉａｌｓ、ＩＥＥＥ、２００８年第４クオータ

【非特許文献7】Ｈ． Ａｂｏｕ−ｚｅｉｄ、Ｓ． Ｖａｌｅｎｔｉｎ、ａｎｄ Ｈ． Ｈａｓｓａｎｅｉｎ、「Ｃｏｎｔｅｘｔ−Ａｗａｒｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｍｅｄｉａ Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ： Ｅｘｐｌｏｉｔｉｎｇ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｌａｙｅｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓ」、Ｐｒｏｃ． Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｓｈａｒｉｎｇ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ、２０１１年１０月

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0007】

ＣＡＲＡの概念およびアルゴリズムが、ＢＳのデータ・リンク制御（ＤＬＣ：Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤにおいて実行される可能性があり、またそれらは、途方もなく大きな利得を提供することができるが、それらは、ハンドヘルドのより高いレイヤからのコンテキスト情報に依存していることは、本発明の１つの知見である。別の知見によれば、ＣＡＲＡアルゴリズムについてのこの本質的な情報は、フィードバック・プロトコルによって提供されることもあり、このフィードバック・プロトコルは、ハンドヘルドから、ＢＳへと、かつ／またはその背後にあるコア・ネットワークへとコンテキスト情報を信号で伝えることができる。さらに、ＤＬＣよりも高いレイヤからのハンドヘルド情報は、ＢＳのＤＬＣレイヤへと提供されることもある。さらに、実施形態は、シグナリングの概念と、一般的なタイプのコンテキスト情報とが、いくつかのシグナリングのアーキテクチャおよびプロトコルによって提供される可能性があるという知見に基づいている。

【0008】

実施形態は、モバイル・デバイスが、コンテキスト情報をＢＳに対して、またはコア・ネットワークに対して信号で伝えることができるという知見に基づいている。さらに、他の情報は、アップリンク中に既に信号で伝えられている。特に、モバイル・デバイスは、チャネル品質情報（ＣＱＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と、再伝送スキームについての肯定応答と、スケジューリング要求とを基地局に対して信号で伝えることができ、そのようなシグナリング概念の詳細は、例えば、３Ｇパートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）技術仕様（ＴＳ：Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ） ３６．３００ Ｖ１１．０．０、「Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ （Ｅ−ＵＴＲＡ） ａｎｄ Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ （Ｅ−ＵＴＲＡＮ）、Ｏｖｅｒａｌｌ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ」、２０１１年１２月の中で見ることもできる。これが専用の制御チャネルの中のＤＬＣにおいて全体的に起こり得ることは、さらなる知見である。さらに、これらのフィードバック・プロシージャは、それより上のレイヤとＤＬＣとの間の情報転送をサポートしない可能性がある。さらに、フィードバック・プロシージャは、ハンドヘルドにおいてそのようなより高いレイヤの情報に対するアクセス権を有していない可能性もある。それゆえに、既存のＤＬＣシグナリングは、より高いレイヤ（例えば、ロケーション、アプリケーションのステータスまたは必要条件）からＢＳへとコンテキスト情報を提供しない可能性がある。３ＧＰＰ ＤＬＣは、ハンドヘルドからＢＳへとサービス品質（ＱｏＳ）必要条件を信号で伝える方法を含んでいるが、そのようなシグナリングは、固定されたテーブルと、限られた空間のヘッダ・フィールドとに基づいている。そのような固定されたシグナリングは、効用関数または任意のさらなるコンテキスト情報をＢＳに対して信号で伝えるのに十分に柔軟性がない可能性がある。

【0009】

ネットワーク・レイヤにおいて、例えば、インターネット・プロトコル（ＩＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットにおいては、ＱｏＳ−クラスを信号で伝えるヘッダ・フィールドが存在していることは、さらなる知見であり、これについては、Ｋ． Ｎｉｃｈｏｌｓ、Ｓ． Ｂｌａｋｅ、Ｆ． Ｂａｋｅｒ、ａｎｄ Ｄ．Ｂｌａｃｋ、「Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｆｉｅｌｄ （ＤＳ Ｆｉｅｌｄ） ｉｎ ｔｈｅ ＩＰｖ４ ａｎｄ ＩＰｖ６ Ｈｅａｄｅｒｓ」、ＩＥＴＦ ＲＦＣ ２４７４、１９９８年１２月を参照されたい。しかしながら、このフィールドは、６ビットのサイズを有しており、また移動中の（ｉｎ ｆｌｉｇｈｔ）パケットを分類するために使用される。アプリケーションの必要条件についてのすべての必要な情報と、このヘッダ・フィールドの内部のアプリケーション・トランザクションに対するデータ・パケットの分類とを搬送することは、可能でないこともある。それゆえに、モバイル・デバイスのアプリケーション・レイヤからＢＳにおけるＤＬＣへと情報を直接に信号で伝えるメカニズムが、望ましい可能性がある。

【0010】

さらに、そのようなクロス・レイヤ・シグナリングを提供する１つのアプローチが、ディープ・パケット検査（ＤＰＩ：Ｄｅｅｐ Ｐａｃｋｅｔ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）であることは、ある知見である。これについては、Ｎｇｕｙｅｎ， Ｔ．Ｔ．Ｔ．、Ａｒｍｉｔａｇｅ， Ｇ．、「Ａ Ｓｕｒｖｅｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｌｅａｒｎｉｎｇ」、Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｕｒｖｅｙｓ ＆ Ｔｕｔｏｒｉａｌｓ、ＩＥＥＥ、２００８年第４クオータを参照されたいが、ＢＳ待ち行列の中のユーザのパケットを検査することにより、アクセス・ネットワークは、ＤＬＣの上のレイヤから情報を抽出することができる。しかしながら、この方法は、非暗号化されたパケットだけに限定される可能性があり、高い処理とメモリ・コストとを追加する可能性があり、大きな通信遅延を追加する可能性があり、また限られた１組の情報をＢＳに対して提供するだけである。検査されたパケットを分類することに比べて、ハンドヘルドにおいてユーザのコンテキスト（例えば、そのロケーション、モビリティ経路、実行するアプリケーション、およびそれらのＱｏＳ必要条件）を直接に測定することは、より正確であり、効率的である可能性がある。実施形態は、ミドルウェアまたはハンドヘルドにおけるエンティティが、そのような情報にアクセスすることができ、また明示的にそれをＢＳに対して信号で伝えることができるという知見に基づいている。

【0011】

実施形態は、モバイル・トランシーバのより高いレイヤから基地局トランシーバのＤＬＣへとコンテキスト情報を転送するためのクロス・レイヤ・シグナリングのアーキテクチャおよびプロトコルを提供することができる。それを行うために、実施形態は、アプリケーション・レイヤ・データ・フローのＱｏＳ必要条件をＤＬＣに対して信号で伝えるメカニズムを利用することができる。このシグナリング・プロシージャは、例えば、アップリンクにおけるユーザのフィードバック通信へと、またはモバイルのフィードバック通信へと統合される可能性もある。さらに、プロシージャは、ダウンリンクについてのアプリケーション・レイヤ・フローにＤＬＣデータ・フレームをマッピングすることができる。

【0012】

実施形態は、モバイル通信システムのための、またはモバイル通信システムにおけるモバイル・トランシーバについての装置を提供しており、すなわち、実施形態は、モバイル・トランシーバによって動作させられ、またはモバイル・トランシーバに含まれる前記装置を提供することができる。以下においては、装置は、移動局トランシーバ装置と称されることもあるであろう。さらに、モバイル通信ネットワークと、モバイル通信システムという用語は、同義語として使用されるであろう。モバイル通信システムは、例えば、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ネットワーク、ＬＴＥ−進化型（ＬＴＥ−Ａ）ネットワーク、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）ネットワーク、すなわちＵＭＴＳ地上波無線アクセス・ネットワーク（ＵＴＲＡＮ：ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ）、進化型−ＵＴＲＡＮ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）、移動通信用グローバル・システム（ＧＳＭ：Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）ネットワーク、すなわちＧＳＭエボリューションのための機能強化されたデータ・レート（ＥＤＧＥ：Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ネットワーク、ＧＳＭ／ＥＤＧＥ無線アクセス・ネットワーク（ＧＥＲＡＮ：ＧＳＭ／ＥＤＧＥ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、一般には直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）ネットワークなど、または異なる規格、例えば、マイクロ波アクセスのためのワールドワイド・インターオペラビリティ（ＷＩＭＡＸ：Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）を有するモバイル通信ネットワークのような３ＧＰＰ−標準化モバイル通信ネットワークのうちの１つに対応することができる。

【0013】

移動通信システムは、さらに、基地局トランシーバを備える。基地局トランシーバは、いくつかのモバイル・トランシーバと通信するように動作可能とすることができる。実施形態においては、モバイル通信システムは、モバイル・トランシーバと、基地局トランシーバとを備えることができ、そこでは、基地局トランシーバは、マクロ・セル、または例えばピコ・セル、メトロ・セルもしくはフェムト・セルのような小型セルを確立することができる。モバイル・トランシーバは、スマートフォン、セル電話、ラップトップ、ノートブック、パーソナル・コンピュータ、携帯型個人情報端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）−スティック、自動車などに対応することができる。モバイル・トランシーバはまた、ハンドヘルドまたはモバイルと称されることもある。モバイル・トランシーバはまた、３ＧＰＰ専門用語に従ってユーザ機器（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）と称されることもある。

【0014】

基地局トランシーバは、ネットワークまたはシステムの固定された部分、または動かない部分に位置することができる。基地局トランシーバは、リモート無線ヘッド、伝送ポイント、アクセス・ポイント、マクロ・セル、小型セル、マイクロ・セル、フェムト・セル、メトロ・セルなどに対応することができる。基地局トランシーバは、有線ネットワークのワイヤレス・インターフェースとすることができ、このワイヤレス・インターフェースは、ＵＥまたはモバイル・トランシーバに対する無線信号の伝送を可能にする。そのような無線信号は、例えば、３ＧＰＰによって標準化されるような、または一般に、１つまたは複数の上記でリストアップされたシステムに従うような無線信号に準拠することができる。したがって、基地局トランシーバは、ノードＢ（ＮｏｄｅＢ）、ｅノードＢ（ｅＮＢ：ｅＮｏｄｅＢ）、基地トランシーバ局（ＢＴＳ：Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）、アクセス・ポイント、リモート無線ヘッド、伝送ポイントなどに対応することができ、これらは、さらに、リモート・ユニットと中央ユニットとに細分される可能性がある。

【0015】

モバイル・トランシーバは、基地局トランシーバまたはセルに関連づけられることもある。セルという用語は、基地局トランシーバ、例えば、ノードＢ、ｅノードＢ、リモート無線ヘッド、伝送ポイントなどによって提供される無線サービスのカバレッジ・エリアのことを指す。基地局トランシーバは、１つまたは複数の周波数レイヤの上で複数のセルを動作させることができ、いくつかの実施形態においては、セルは、セクタに対応することができる。例えば、セクタは、セクタ・アンテナを使用して達成されることもあり、このセクタ・アンテナは、リモート・ユニットまたは基地局トランシーバの周囲の角度セクションを対象として含むための特性を提供している。いくつかの実施形態においては、基地局トランシーバは、例えば、それぞれ１２０°（３つのセルの場合）、６０°（６つのセルの場合）のセクタを対象として含む３つのセル、または６つのセルを動作させることができる。基地局トランシーバは、複数のセクタ化されたアンテナを動作させることができる。

【0016】

実施形態においては、モバイル・トランシーバ装置は、モバイル・トランシーバの上で実行されるアプリケーションからのコンテキスト情報、モバイル・トランシーバの上で実行される運用システムからのコンテキスト情報、またはモバイル・トランシーバのハードウェア・ドライバもしくはハードウェアからのコンテキスト情報を抽出するための手段を備えている。コンテキスト情報は、アプリケーションの状態についての情報、および／またはモバイル・トランシーバの状態についての情報を含む。抽出するための手段は、抽出器、プロセッサ、マイクロプロセッサ、制御装置などに対応することができる。モバイル・トランシーバ装置は、基地局トランシーバとデータ・パケットを通信するための手段をさらに備え、そこでは、データ・パケットは、ペイロード・データ・パケットと、制御データ・パケットとを含む。通信するための手段は、例えば、上記でリストアップされた通信システムのうちの１つに従って、コミュニケータ、トランシーバ、トランスミッタ、レシーバなどに対応することができる。通信するための手段は、基地局トランシーバを通してデータ・サーバと、アプリケーションに関連するペイロード・データ・パケットを通信するように動作可能である。データ・サーバは、実際のアプリケーション・データを提供するサーバに対応することができ、それはまた、例えば、公衆データ・ネットワーク・ゲートウェイ（ＰＤＮ−ＧＷ：Ｐｕｂｌｉｃ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ ＧａｔｅＷａｙ）などのインターネット・ゲートウェイのようなモバイル通信システムのゲートウェイに対応することもできる。

【0017】

モバイル・トランシーバ装置は、コンテキスト情報を基地局トランシーバに対して提供するための手段をさらに備えており、そこでは、コンテキスト情報は、ペイロード・データ・パケットに、または制御データ・パケットに含まれる。それゆえに、実施形態は、異なるシグナリングと分類アプローチとを利用することができる。いくつかの実施形態においては、モバイル・デバイスと、基地局との間の専用の制御チャネルが、使用されることもある。すなわち、モバイル・トランシーバは、必要条件と分類規則とをＢＳに対して送信することができ、またＢＳは、この情報をダウンリンクＤＬＣフレームにマッピングすることができる。言い換えれば、いくつかの実施形態においては、レイヤ２シグナリング、またはレイヤ３シグナリングを、制御データ・パケットの観点から使用して、モバイル・トランシーバ装置からＢＳへとコンテキスト情報を提供することができる。３ＧＰＰの観点から、例えば、シグナリング無線ベアラ（ＳＲＢ：Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ）を使用して、無線リソース制御（ＲＲＣ：Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）プロトコルの一部分としてコンテキスト情報を搬送することができる。

【0018】

それゆえに、実施形態はまた、モバイル通信システムのための、またはモバイル通信システムにおける基地局トランシーバについての対応する装置を提供しており、このモバイル通信システムは、さらにモバイル・トランシーバを備える。すなわち、実施形態は、基地局トランシーバによって動作させられ、または基地局トランシーバに含まれる前記装置を提供することができ、この基地局トランシーバは、１つまたは複数の上記でリストアップされた通信システムに準拠したものとすることができる。以下では、本装置はまた、基地局トランシーバ装置と呼ばれることもある。基地局トランシーバ装置は、制御データ・パケットと、ペイロード・データ・パケットとを受信するための手段を備えている。受信するための手段は、１つまたは複数の上記でリストアップされたシステムに準拠したレシーバまたはトランシーバに対応することができる。ペイロード・データ・パケットは、モバイル・トランシーバの上で実行されているアプリケーションに関連づけられる。基地局トランシーバ装置は、制御データ・パケットから、またはペイロード・データ・パケットから、アプリケーションに関連するコンテキスト情報を取得するための手段をさらに備える。取得するための手段は、取得器（ｏｂｔａｉｎｅｒ）、プロセッサ、マイクロプロセッサ、制御装置などに対応することができる。

【0019】

さらに、基地局トランシーバ装置は、コンテキスト情報に基づいてデータ・パケットの伝送のためにモバイル・トランシーバをスケジュールするための手段を備えることができる。スケジュールするための手段は、スケジューラ、プロセッサ、マイクロプロセッサ、制御装置などに対応することができる。スケジューリングという用語は、データ・パケットの送信または受信のための時間、周波数、電力、コードまたは空間リソースなどの無線リソースの割当てとして理解されるべきである。それは、アップリンク、ダウンリンク、またはそれらの両方のことを指す可能性がある。

【0020】

以下では、コンテキスト情報は、アプリケーションのサービス品質必要条件についての情報と、アプリケーションに関連するデータ・パケットの優先順位情報と、アプリケーションの複数のデータ・パケットの統一性についての情報と、アプリケーションの負荷需要についての情報と、アプリケーションの遅延またはエラー・レートの制約条件についての情報と、モバイル・トランシーバにおけるウィンドウ状態についての情報と、モバイル・トランシーバのメモリ消費についての情報と、モバイル・トランシーバの上で実行されるアプリケーションのプロセッサ使用量についての情報と、モバイル・トランシーバの現在のロケーション、速度、方向、またはモバイル・トランシーバから別のモバイル・トランシーバへの距離についての情報とのグループのうちの１つまたは複数の要素を含むように仮定される。コンテキスト情報、またはトランザクション・データ・パケットは、１つまたは複数のデータ・パケットと、基地局トランシーバにおけるスケジューリング待ち行列との間のマッピング情報を含むことができる。

【0021】

言い換えれば、コンテキスト情報は、アプリケーションについての情報を含むことができ、例えば、コンテキスト情報は、ユーザに焦点を合わせたものについての、すなわちアプリケーションが、現在、フォアグラウンドに表示されているか、またはバックグラウンドに表示されているかについての情報、アプリケーションのタイプについての、すなわち、ウェブ・ブラウジング、双方向性、ストリーミング、対話形式などについての情報、要求のタイプについての、すなわち、要求されたデータが、単にプリフェッチであるか、または要求されたデータが、直ちに表示されるべきであるかについての情報、ある種の遅延またはＱＯＳの必要条件についての情報などを含むことができる。

【0022】

言い換えれば、コンテキスト情報は、アプリケーションごとに提供される可能性がある。例えば、２つのストリーミング・アプリケーションが、モバイル・トランシーバの上で並列に実行されている。先行技術によれば、両方のアプリケーションのデータは、より低いレイヤにおけるストリーミング・トランスポート・チャネルにマッピングされることになる。それゆえに、先行技術によれば、２つのアプリケーションからのデータは、スケジューラによって区別されないことになる。実施形態によれば、コンテキスト情報は、別々にアプリケーションのために使用可能であることができる。例えば、１つのアプリケーションのコンテキスト情報は、それが、フォアグラウンドに表示されことを示すことができ、他のアプリケーションのコンテキスト情報は、それが、バックグラウンドにあることを示すことができる。それゆえに、実施形態は、これら２つのアプリケーションと、それらのデータとが、スケジューラによって区別される可能性があり、またフォアグラウンドで実行されるアプリケーションが、優先される可能性があるという利点を提供することができる。それゆえに、別個の、または差別化するコンテキスト情報は、同じタイプのアプリケーション、例えば、２つのウェブ・ブラウジング・セッションのためにさえも提供されることもある。アプリケーションが、それが、フォアグラウンドにあるか、またはバックグラウンドにあるかについての情報を有していないこともあるので、コンテキスト情報は、同様に、運用システムから抽出される可能性がある。この情報は、アプリケーションの状態を決定もしており、モバイル・トランシーバの運用システムのウィンドウ・マネージャから抽出されることもある。

【0023】

データ・パケットの統一性は、情報が、いくつかのデータ・パケットが一緒にまとまっており、例えば、アプリケーションが画像を表示するアプリケーションに対応する可能性があり、また画像データが複数のデータ・パケットに含まれることを示すことを指すことができる。そのときには、コンテキスト情報は、どれだけ多くのデータ・パケットが、１つの画像を指すかを示すことができる。この情報は、スケジューラによって考慮に入れられることもある。言い換えれば、コンテキスト情報から、スケジューラは、データ・パケットの間のある種の関係を決定することができ、例えば、ユーザは、その全体の画像が表示される場合に満足させられるだけである可能性があり、それゆえに、画像を指すすべてのパケットは、適切な時間間隔においてモバイル・トランシーバに送信されるべきである。それと共に、スケジューラは、前もって計画することが可能にされ得る。

【0024】

実施形態においては、抽出するための手段は、モバイル・トランシーバの運用システムから、またはモバイル・トランシーバの上で実行されているアプリケーションから、コンテキスト情報を抽出するように適合される可能性がある。言い換えれば、モバイル・トランシーバの運用システムは、例えば、アプリケーションの状態情報（フォアグラウンド／バックグラウンド、アクティブ／一時停止された、スタンバイなど）として、コンテキスト情報を提供することができる。別のオプションは、アプリケーションそれ自体が、コンテキスト情報を提供することである。

【0025】

それゆえに、上記の説明に従って、基地局トランシーバ装置は、レイヤ２またはレイヤ３を、例えば、ＲＲＣ、制御データ・パケットを経由して、コンテキスト情報を受信することができる。他の実施形態においては、アプリケーション・レイヤにおけるシグナリングが、例えば、ＩＰパケットの観点から、使用されることもある。基地局トランシーバのＩＰアドレスが、モバイル・トランシーバ装置において知られていないこともあるので、エニーキャスト・メカニズムが、使用される可能性がある。それゆえに、データ・パケットは、エニーキャスト・データ・パケットを使用して基地局に対してアドレス指定される可能性があり、またこのエニーキャスト・データ・パケットは、コンテキスト情報を抽出する基地局トランシーバ装置によって解釈される。次いで、コンテキスト情報は、上記の説明に従って、基地局トランシーバ装置において使用される可能性がある。エニーキャストという用語は、ネットワークにおけるメカニズムとして理解され、ここでは、それに従ったデータ・パケットが、任意の次のノードによって解釈され、この任意の次のノードは、データ・パケットを受信する。データ・パケットの中のエニーキャスト表示は、基地局トランシーバが、前記データ・パケットを受信する第１のノードであるので、パケットが、解釈されるように意味されていることを基地局トランシーバ装置に伝えることができる。エニーキャストは、プロトコル・スタックの中の異なるレイヤの上で使用される可能性がある。例えば、エニーキャスト・データ・パケットは、基地局トランシーバについてのエニーキャスト表示を有するＩＰデータ・パケットに対応することができる。その表示は、例えば、ＩＰパケットのヘッダの中のタイプ・オブ・サービス（ＴＯＳ：Ｔｙｐｅ Ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）フィールドに含まれることもある。他の実施形態においては、ユニバーサル・データグラム・プロトコル（ＵＤＰ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が、使用される可能性があり、またエニーキャスト表示は、ＵＤＰヘッダにおいて与えられるある種のポートに、例えば、ある種の宛先ポートに対応することもある。

【0026】

さらなる実施形態においては、モバイル・トランシーバ装置は、トランザクション・データ・パケットをトランザクション・プロトコルの一部分として構成するための手段を備えることができる。トランザクション・データ・パケットは、コンテキスト情報を含む。いくつかの実施形態においては、トランザクション・データ・パケットは、上記の説明に従って、エニーキャスト・ペイロード・データ・パケットを使用して基地局トランシーバに伝えられる。トランザクション・データ・パケット、またはコンテキスト情報は、リンク・レイヤ・プロトコル制御データ・パケットを使用して基地局トランシーバに伝えられる可能性がある。次いで、トランザクション・プロトコルは、レイヤ１または物理レイヤ（ＰＨＹ）、レイヤ２、例えば、媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、無線リンク制御など、低位のプロトコル・レイヤ・サービスを使用することができる。さらに、トランザクション・プロトコルは、ペイロード・データ・パケット伝送のためにいわゆるユーザ・プレーン・プロトコルを使用することができる。それゆえに、トランザクション・プロトコルはまた、ＵＤＰ、ＩＰ、パケット・データ・コンバージェンシィ・プロトコル（ＰＤＣＰ：ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用することもできる。トランザクション・プロトコルは、制御プレーンを使用することができ、またそれは、例えば、ＲＲＣの一部分とすることができる。

【0027】

さらなる実施形態においては、トランザクション・データ・パケットは、例えば、ＩＰを使用して、ユニキャスト・ペイロード・データ・パケットを使用して、データ・サーバに伝えられる。言い換えれば、次いで、トランザクション・データ・パケットは、例えば、ＩＰを経由して、ユニキャスト・ペイロード・データ・パケットを使用してデータ・サーバから基地局において受信されることもある。それゆえに、コンテキスト情報は、基地局トランシーバに対して直接に伝えられないが、データ・サーバを通して間接的に伝えられることもある。別の実施形態においては、制御データ・パケットを使用して、モバイル・トランシーバ装置から基地局トランシーバ装置へとコンテキスト情報を信号で伝えることができる。それゆえに、トランザクション・データ・パケット、またはコンテキスト情報は、リンク・レイヤ・プロトコル制御データ・パケットを使用して、モバイル・トランシーバから受信されることもある。次いで、基地局トランシーバ装置は、データ・サーバに対して、例えば、インターネット・ゲートウェイに対して分類情報を転送することができる。次いで、コンテキスト情報は、データ・サーバから受信される可能性があり、このデータ・サーバには、基地局トランシーバからの分類情報が提供される。次いで、コンテキスト情報は、データ・サーバから受信されるデータ・パケットの中のタグに対応することができる。分類情報は、それぞれ基地局トランシーバにおけるスケジューラ待ち行列についての、基地局トランシーバのスケジューラにおけるトランザクション・コンテキストについてのＱｏＳ設定または必要条件を含むことができる。

【0028】

それゆえに、ゲートウェイまたはデータ・サーバは、それに応じてダウンリンク・パケットを分類し、またそれらにタグ付けして、基地局トランシーバに対してマッピング情報を提供することができる。さらに別の実施形態においては、モバイル・トランシーバ装置は、データ・サーバに対して直接にコンテキスト情報のＩＰシグナリングを実行する。次いで、分類が、データ・サーバにおいて実行される可能性があるが、タグに追加して、データ・サーバは、アプリケーション・フローのＱｏＳ必要条件を基地局トランシーバに対して信号で伝えることができる。コンテキスト情報、またはトランザクション・データ・パケットは、１つまたは複数のデータ・パケットと、基地局トランシーバにおけるスケジューリング待ち行列との間のマッピング情報を含むことができる。

【0029】

基地局トランシーバ装置の実施形態において、スケジュールするための手段は、複数のトランザクションについての伝送シーケンスを決定するように動作可能である可能性がある。複数のトランザクションは、１つまたは複数のモバイル・トランシーバによって実行されている複数のアプリケーションを指すことができる。トランザクションは、コンテキスト情報が統一性を示す複数のデータ・パケットに対応することができる。トランザクションのシーケンスの順序は、効用関数に基づいたものとすることができ、この効用関数は、トランザクションの完了時間に依存する可能性があり、このトランザクションの完了時間は、コンテキスト情報に基づいて決定される。

【0030】

言い換えれば、コンテキスト情報は、効用関数を使用して評価されることもある。効用関数は、ユーザ満足度についての尺度であり、またそれゆえにトランザクションの完了時間に依存する可能性がある。例えば、ウェブ・ページのデータ・パケットを含むトランザクションでは、ウェブ・ブラウジング・アプリケーションは、完了時間が、例えば、２秒とすることができることを要求している。言い換えれば、完全なユーザ満足度は、ウェブ・ページの完全な内容が、２秒未満に送信されるときに、達成される可能性がある。そうでなければ、ユーザ満足度と、それに伴う効用関数は、低下することになる。トランザクションのシーケンスは、実施形態においては、異なるやり方で決定される可能性がある。いくつかの実施形態においては、伝送シーケンスは、トランザクションの複数の異なるシーケンスの繰り返しから決定される。複数の異なるシーケンスは、複数のトランザクションの異なる置換に対応する可能性がある。スケジュールするための手段は、複数の異なるシーケンスの各シーケンスについて効用関数を決定するように適合される可能性があり、またそれは、さらに、最大合計の効用関数に対応する複数の異なるシーケンスから伝送シーケンスを選択するように適合される可能性がある。言い換えれば、実施形態においては、スケジューリングの決定は、最適化されたユーザ満足度または効用関数に基づいて決定されることもあり、ここでは最適化は、限られた１組のシーケンスに基づいたものとすることができる。

【0031】

いくつかの実施形態においては、実際の伝送シーケンス、またはスケジューリングの決定は、さらに、特定のユーザの無線状態に基づいたものとすることができ、例えば、スケジュールするための手段は、トランザクションごとにサポート可能なデータ・レートに基づいて伝送シーケンスをさらに修正するように適合される可能性がある。他の実施形態においては、他の公正判断基準、あるいはレートまたはスループットの判断基準が、考慮されることもある。

【0032】

したがって、実施形態は、データ・サーバのための、またはデータ・サーバにおける装置を提供し、すなわち、実施形態は、データ・サーバによって動作させられ、またはデータ・サーバに含まれる前記装置を提供することができる。以下では、装置は、データ・サーバ装置と呼ばれることもある。データ・サーバは、上記の説明に従って、モバイル通信システムを通してモバイル・トランシーバに対して、モバイル・トランシーバの上で実行されているアプリケーションに関連するデータ・パケットを伝える。データ・サーバ装置は、基地局トランシーバから受信される分類情報に基づいてデータ・パケットについてのコンテキスト情報を導き出すための手段を備える。導き出すための手段は、導出器（ｄｅｒｉｖｅｒ）、プロセッサ、マイクロプロセッサ、制御装置などに対応する可能性がある。データ・サーバ装置は、モバイル通信システムに対してデータ・パケットと一緒にコンテキスト情報を送信するための手段をさらに備える。送信するための手段は、トランスミッタに、例えば、基地局トランシーバと通信するためのインターフェース、例えば、イーサネット・インターフェースに対応することができる。いくつかの実施形態においては、データ・サーバと、基地局との間のワイヤレス・インターフェースは、例えば、データ・サーバが、別のモバイル・トランシーバに対応するときに、考えることができる。

【0033】

それが、上記で説明されているように、データ・サーバ装置は、データ・パケットを構成するための手段をさらに備えることができる。構成するための手段は、構成器（ｃｏｍｐｏｓｅｒ）、プロセッサ、マイクロプロセッサ、制御装置などに対応することができる。データ・パケットは、上記で説明されるものに従って、アプリケーション・データ・パケットと、基地局トランシーバにおけるスケジューリング待ち行列に対するデータ・パケットについてのマッピング情報を有するタグとを含むことができる。構成するための手段は、アプリケーション・データ・パケットと、コンテキスト情報とを含むトランザクション・データ・パケットを構成し、コンテキスト情報を用いてデータ・パケット・ヘッダを構成し、またはアプリケーションのサービス品質必要条件を含むデータ・パケットを構成するように動作可能とすることができる。

【0034】

実施形態は、それに従った方法をさらに提供することができる。すなわち、実施形態は、モバイル通信システムにおけるモバイル・トランシーバについての方法を提供することができる。モバイル通信システムは、基地局トランシーバを備える。本方法は、モバイル・トランシーバの上で実行されているアプリケーションからのコンテキスト情報、モバイル・トランシーバの上で実行されている運用システムからのコンテキスト情報、またはモバイル・トランシーバのハードウェア・ドライバ、またはハードウェアからのコンテキスト情報を抽出するステップを含む。コンテキスト情報は、アプリケーションの状態についての情報、および／またはモバイル・トランシーバの状態についての情報を含む。本方法は、基地局トランシーバとデータ・パケットを通信するステップをさらに含み、そこでは、データ・パケットは、ペイロード・データ・パケットと、制御データ・パケットとを含む。本方法は、基地局トランシーバを通してデータ・サーバと、アプリケーションに関連するペイロード・データ・パケットを通信するステップをさらに含む。本方法は、基地局トランシーバに対してコンテキスト情報を提供するステップをさらに含み、そこではコンテキスト情報は、ペイロード・データ・パケットに、または制御データ・パケットに含まれる。

【0035】

実施形態は、モバイル通信システムにおいて基地局トランシーバのための方法をさらに提供している。モバイル通信システムは、モバイル・トランシーバをさらに備える。本方法は、制御データ・パケットと、ペイロード・データ・パケットとを受信するステップを含み、そこでは、ペイロード・データ・パケットは、モバイル・トランシーバの上で実行されているアプリケーションに関連づけられる。本方法は、制御データ・パケットから、またはペイロード・データ・パケットからアプリケーションに関連するデータ・パケットについてのコンテキスト情報を取得するステップをさらに含む。本方法は、コンテキスト情報に基づいてデータ・パケットの伝送のためにモバイル・トランシーバをスケジュールするステップをさらに含む。

【0036】

実施形態は、さらに、データ・サーバのための方法を提供している。データ・サーバは、モバイル通信システムを通してモバイル・トランシーバに対して、モバイル・トランシーバの上で実行されているアプリケーションに関連するデータ・パケットを通信する。本方法は、基地局トランシーバから受信される分類情報に基づいてデータ・パケットについてのコンテキスト情報を導き出すステップと、モバイル通信システムに対してデータ・パケットと一緒にコンテキスト情報を送信するステップとを含む。

【0037】

実施形態は、さらに、上記で説明されたモバイル・トランシーバ装置を備えるモバイル・トランシーバ、上記で説明された基地局トランシーバ装置を備える基地局トランシーバ、上記で説明されたデータ・サーバ装置を備えるデータ・サーバ、および／またはモバイル・トランシーバ、基地局トランシーバおよび／またはデータ・サーバを備えるモバイル通信システムを提供することができる。

【0038】

実施形態により、無線アクセス・ネットワークは、より高位のレイヤからのコンテキスト情報を活用することができるようになることもある。ユーザと、ハンドヘルドと、その環境とについてのこの情報を使用して、ユーザの必要条件に従ってワイヤレス・チャネル・リソースを効率的に割り当てることができる。ＱｏＳ差別化のための既存のシグナリングとは違って、提供されたコンテキスト情報は、ＱｏＳクラスの小型の組を超えることができる。データ・レートと遅延との中のアプリケーション・レイヤ・フローの固有の効用関数を信号で伝えることにより、実施形態は、現代のスマートフォン・アプリケーションの異機種のＱｏＳ必要条件をＢＳに対して搬送することができる。同じアプリケーションの異なる必要条件でさえも、取り込まれることもある。ユーザのロケーション、その以前の、または計画されたモビリティ経路、スクリーンのフォアグラウンドの中のアプリケーション、デバイスの仕様（例えば、スクリーン・サイズ）についてのさらなる情報は、実施形態が無線アクセス・ネットワークに対して提供することができる事態を補完することができる。

【0039】

実施形態においては、コンテキストについて認識していることは、ユーザのＱｏＳを犠牲にすることなくワイヤレス・ネットワークのトラフィック負荷を低減させ、複数のセルの上でシームレスなＱｏＳをモバイル・ユーザに対してさえも提供し、またモバイル・ユーザのためにデータ・レートと公正さとを増大させることができるリソース割付概念を可能にすることができる。

【0040】

長期リソース割当ての利点についてのいくつかの詳細は、Ｈ． Ａｂｏｕ−ｚｅｉｄ、Ｓ． Ｖａｌｅｎｔｉｎ、ａｎｄ Ｈ． Ｈａｓｓａｎｅｉｎ、「Ｃｏｎｔｅｘｔ−Ａｗａｒｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｍｅｄｉａ Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ： Ｅｘｐｌｏｉｔｉｎｇ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｌａｙｅｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓ」、Ｐｒｏｃ． Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｓｈａｒｉｎｇ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ、２０１１年１０月と、ＥＰ １１３０６３２３．４との中で、見ることもできる。言い換えれば、コンテキスト・シグナリングを可能にする実施形態は、モバイル・ユーザのためのサービスを実質的に改善し、また等しいＱｏＳで、より多くのユーザにサービスする強力な新しいリソース割付アプローチを適用する前提条件である可能性がある。ＬＴＥのＤＬＣにおける現在のＱｏＳシグナリングに比べて、実施形態は、大きな情報を無線アクセス・ネットワークに対して提供することができる。ＱｏＳクラスに加えて、効用関数と、さらなるコンテキスト情報が、提供される可能性がある。

【0041】

パケット検査（ＰＩ：Ｐａｃｋｅｔ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）に比べると、実施形態は、暗号化されたデータ・ストリームのためにさえも、コンテキスト情報を提供することができる。ＰＩは、メモリと処理電力とに対する高い努力を追加する可能性があるので、実施形態は、一部のハードウェア・コストを節約することができる。さらに、実施形態は、低い、一定の遅延を保証することができるが、この低い、一定の遅延は、ＰＩに伴う場合ではない可能性もある。いくつかの実施形態は、ＤＬＣ−ベースのシグナリング・アプローチを使用することができるが、他の実施形態は、ユーザ・プレーン・シグナリングを使用することができ、このユーザ・プレーン・シグナリングは、標準化を必要としないこともある。それゆえに、実施形態は、全体的に、ハンドヘルド・ミドルウェアとして、また無線アクセス・ネットワークにおいて実行されるソフトウェアとして実施されることもある。これにより、実施形態を、既存のウェブ・インフラストラクチャ（例えば、アンドロイド・マーケット、または他のアプリケーション・ストア）を経由して簡単に展開し、またアップデートすることができるようになる可能性もある。

【0042】

いくつかの実施形態は、本方法を実行するための装置の内部にインストールされたデジタル制御回路を備える。そのようなデジタル制御回路は、例えば、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）は、それに応じてプログラムされる必要がある。それゆえに、コンピュータ・プログラムが、コンピュータまたはデジタル・プロセッサの上で実行されるときに、さらなる実施形態はまた、本方法の実施形態を実行するためのプログラム・コードを有するコンピュータ・プログラムを提供してもいる。

【0043】

装置および／または方法のいくつかの実施形態は、例だけとして、また添付図面を参照して、以下で説明されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0044】

【図1】モバイル・トランシーバのための装置と、基地局トランシーバのための装置と、データ・サーバのための装置との実施形態を示す図である。

【図2】モバイル・デバイスの一実施形態と、基地局の一実施形態とを有する通信ネットワークの一実施形態を示す図である。

【図3】一実施形態における２つのトランザクションを示す図である。

【図4】一実施形態における効用関数を示す図である。

【図5】ＥＰＣにおける実施形態を示す図である。

【図6】専用の制御チャネルを利用する一実施形態におけるプロトコル・スタックを示す図である。

【図7】ユーザ・プレーンにおいてシグナリングを利用する一実施形態におけるプロトコル・スタックを示す図である。

【図8】データ・サーバにおいて専用の制御チャネルと、ダウンリンク・パケット分類とを利用する一実施形態におけるプロトコル・スタックを示す図である。

【図9】コンテキスト情報の間接的提供を伴うデータ・プレーンにおいてシグナリングを利用する一実施形態におけるプロトコル・スタックを示す図である。

【図10】モバイル・トランシーバのための方法の一実施形態のフロー・チャートのブロック図である。

【図11】基地局トランシーバのための方法の一実施形態のフロー・チャートのブロック図である。

【図12】データ・サーバのための方法の一実施形態のフロー・チャートのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0045】

様々な例示の実施形態が、次に、いくつかの例示の実施形態が示されている添付の図面を参照して、もっと十分に説明されることになる。図面においては、線、レイヤ、および／または領域の厚みは、明確にするために誇張されていることもある。

【0046】

それに応じて、例示の実施形態は、様々な修正形態および代替的な形態とすることができるが、その実施形態は、図面においては例として示されており、また本明細書において、詳細に説明されることになる。しかしながら、例示の実施形態を開示された特定の形態だけに限定する意図は、存在していないが、反対に、例示の実施形態は、本発明の範囲内に含まれるすべての修正形態、等化形態、および代替形態を対象として含むべきであることを理解すべきである。同様な番号は、図面の説明の全体を通して同様な、または類似した要素のことを指す。

【0047】

ある要素が、別の要素に対して「接続され」ている、または「結合され」ていると称されるときに、それは、他の要素に対して直接に接続され、または結合される可能性もあり、あるいは介在する要素が、存在していてもよいことが、理解されるであろう。対照的に、ある要素が、別の要素に対して「直接に接続され」ている、または「直接に結合され」ていると称されるときに、介在する要素は、存在していない。要素の間の関係を説明するために使用される他の言葉は、同様なやり方（例えば、「その間で」に対する「直接にその間で」、「隣接して」に対する「直接に隣接して」など）で解釈されるべきである。

【0048】

本明細書において使用される専門用語は、特定の実施形態だけを説明する目的のためであり、例示の実施形態について限定することを意図してはいない。本明細書において使用される場合、単数形の形式「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、文脈が、明らかにそうでない場合を示していない限り、同様に複数形の形式を含むことを意図している。用語「備える／含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備えている／含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、および／または「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、本明細書において使用されるときに、述べられた特徴、整数、ステップ、オペレーション、要素、および／またはコンポーネントの存在を指定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、オペレーション、要素、コンポーネント、および／またはそれらのグループの存在または追加を除外するものではないことが、さらに理解されるであろう。

【0049】

その他の方法で規定されていない限り、本明細書において使用されるすべての用語（技術的用語および科学的用語を含む）は、例示の実施形態が属する当技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有している。用語は、例えば、一般的に使用される辞書において規定されるこれらの用語は、関連する技術の文脈でそれらの意味と整合している意味を有するものと解釈されるべきであり、また本明細書においてそのように明示的に規定されていない限り、理想化された、または過度に形式的な意味では解釈されないことになることが、さらに理解されるであろう。

【0050】

図１は、モバイル・トランシーバ１００のための装置１０と、基地局トランシーバ２００のための装置２０と、データ・サーバ３００のための装置３０とについての一実施形態を示すものである。図１は、モバイル通信システム５００についてのモバイル・トランシーバ１００のための装置１０を最上部に示している。実施形態においては、モバイル通信システム５００のシステムは、基地局トランシーバ２００を備えており、この基地局トランシーバは、図１の中央に示されている。基地局トランシーバ２００は、データ・サーバ３００に結合され、このデータ・サーバは、図１の最下部に示されており、これらのすべては、後で詳細に説明されるであろう。

【0051】

モバイル・トランシーバ装置１０は、モバイル・トランシーバ１００の上で実行されているアプリケーションからのコンテキスト情報、モバイル・トランシーバ１００の上で実行されている運用システムからのコンテキスト情報、またはモバイル・トランシーバ１００のハードウェア・ドライバもしくはハードウェアからのコンテキスト情報を抽出するための手段１２を備えており、コンテキスト情報は、アプリケーションの状態についての情報、および／またはモバイル・トランシーバ１００の状態についての情報を含む。モバイル・トランシーバ装置１０は、基地局トランシーバ２００とデータ・パケットを通信するための手段１４をさらに備えており、そこでは、データ・パケットは、ペイロード・データ・パケットと、制御データ・パケットとを含む。通信するための手段１４は、基地局トランシーバ２００を通してデータ・サーバ３００とアプリケーションに関連するペイロード・データ・パケットを通信するように動作可能である。モバイル・トランシーバ装置は、基地局トランシーバ２００に対してコンテキスト情報を提供するための手段１６をさらに備える。コンテキスト情報は、ペイロード・データ・パケットに、または制御データ・パケットに含まれる。図１から分かる可能性があるように、抽出するための手段１２と、通信するための手段１４と、提供するための手段１６とは、互いに結合される。

【0052】

本実施形態における通信ネットワークは、進化型パケット・コア（ＥＰＣ：Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）を有する第３世代パートナーシップ・プロジェクト・ロング・ターム・エボリューション（３ＧＰＰ ＬＴＥ：３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に対応する。

【0053】

図１は、さらに、基地局トランシーバ２００のための装置２０の一実施形態を示すものである。基地局トランシーバ装置２０は、制御データ・パケットと、ペイロード・データ・パケットとを受信するための手段２２を備える。ペイロード・データ・パケットは、モバイル・トランシーバ１００の上で実行されているアプリケーションに関連づけられる。基地局トランシーバ装置は、制御データ・パケットからの、またはペイロード・データ・パケットからのアプリケーションに関連するコンテキスト情報を取得するための手段２４と、コンテキスト情報に基づいてデータ・パケットの伝送のためにモバイル・トランシーバ１００をスケジュールするための手段２６とをさらに備える。図１に示されるように、受信するための手段２２と、取得するための手段２４と、スケジュールするための手段２６とは、互いに結合される。

【0054】

さらに、図１は、データ・サーバ３００のための装置３０の一実施形態を示すものであり、このデータ・サーバは、モバイル通信システム５００を通してモバイル・トランシーバ１００に対してモバイル・トランシーバ１００の上で実行されているアプリケーションに関連するデータ・パケットを通信する。データ・サーバ装置３０は、基地局トランシーバ２００から受信される分類情報に基づいてデータ・パケットについてのコンテキスト情報を導き出すための手段３２と、モバイル通信システム５００に対してデータ・パケットと一緒にコンテキスト情報を送信するための手段３４とを備える。導き出すための手段３２と、送信するための手段３４とは、互いに結合される。

【0055】

以下では、３ＧＰＰ ＬＴＥセルラー方式無線アクセス・ネットワーク５００の例のためのコンテキスト情報のクロス・レイヤ・シグナリングのための一実施形態が、説明されることになる。図２は、モバイル・デバイス１００の実施形態と、基地局２００の実施形態とを有する通信ネットワーク５００を示すものである。図２は、コンテキスト認識リソース割付（ＣＡＲＡ：Ｃｏｎｔｅｘｔ−Ａｗａｒｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）フレームワークのそれぞれのコンポーネントを有するコンテンツ認識リソース割付システム・アーキテクチャを示すものであり、より多くの詳細は、ＥＰ １１３０５６８５において見ることができる。図２は、シグナリングのための関連のあるコンポーネントを示すものである。

【0056】

実施形態についての以下の説明においては、コンテキスト情報は、アプリケーションのサービス品質必要条件についての情報、アプリケーションに関連するデータ・パケットの優先順位情報、アプリケーションの複数のデータ・パケットの統一性についての情報、アプリケーションの負荷需要についての情報、アプリケーションの遅延またはエラー・レートの制約条件についての情報、ウィンドウ状態についての情報、メモリ消費についての情報、モバイル・トランシーバ１００の上で実行されているアプリケーションのプロセッサ使用量についての情報、モバイル・トランシーバ１００の現在のロケーション、速度、方向、１つまたは複数のデータ・パケットとスケジューリング待ち行列との間のマッピング情報、あるいは別のモバイル・トランシーバに対するモバイル・トランシーバ１００の距離についての情報のグループのうちの１つまたは複数の要素を含むことが、仮定される。

【0057】

モバイル・トランシーバ１００の側において、図２は、いくつかのアプリケーション（Ａｐｐｓ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）１０２を示しており、これらのアプリケーションは、モバイル端末の上で実行される。アプリケーション１０２は、プラットフォーム・ライブラリ１０４と相互作用し、このプラットフォーム・ライブラリは、モバイル・トランシーバ１００のオペレーティング・システム１０６と相互作用する。アプリケーション１０２、プラットフォーム・ライブラリ１０４、および／またはオペレーティング・システム１０６は、コンテキスト情報をモバイル・トランシーバ装置１０に対して提供することができ、このモバイル・トランシーバ装置は、コンテキスト・シグナリングを用いてＣＡＲＡトランザクション・マネージャ１０として実施される。オペレーティング・システム１０６、ならびにトランザクション・マネージャ１０は、ワイヤレス・ネットワーク１０８、そのより低位のレイヤとそれぞれ相互作用する。本実施形態においては、ワイヤレス・ネットワーク１０８は、ＬＴＥレイヤ２またはＩＰ−サービスの観点からトランスポート・レイヤ・サービスを提供することができる。

【0058】

基地局２００は、基地局トランシーバ装置２０を備えており、この基地局トランシーバ装置は、コンテキスト使用量および／またはシグナリングを有するＣＡＲＡトランザクション・スケジューラ２０として実施される。さらに、トランザクション・スケジューラ２０は、スケジューリング待ち行列２０２と相互作用し、このスケジューリング待ち行列の中に異なるトランザクションのためのデータ・バッファが、位置している。トランザクション・スケジューラ２０、ならびにスケジューリング待ち行列２０２は、ワイヤレス・ネットワーク２０４、そのより低位のレイヤとそれぞれ相互作用する。モバイル・トランシーバ１００と同様に、ワイヤレス・ネットワーク２０４は、トランザクション・スケジューラ２０と、スケジューリング待ち行列２０２とに対してＬＴＥレイヤ２またはＩＰの観点からトランスポート・レイヤ・サービスを提供することができる。スケジューリング待ち行列２０２は、インターネット３００と通信し、または相互作用し、このインターネットは、本実施形態において、データ・サーバ３００も備える。図２から分かるように、２つのワイヤレス・ネットワーク・エンティティ１０８および２０４は、ユーザ・データ、すなわち、ペイロード・データ・パケットと、信号データ、すなわち、制御データ・パケットとを交換する。モバイル・トランシーバ側１００の上のトランザクション・マネージャ１０と、基地局トランシーバ２００側の上のトランザクション・スケジューラ２０との間で、コンテキスト・プロトコルが、例えば、トランザクション・プロトコルが、確立される。

【0059】

本実施形態においては、トランザクションは、ＤＬＣにおいてアプリケーション・レイヤ・データ・フローを表すデータ・ユニットまたはデータ・パケットと考えることができる。トランザクションは、結果が、ユーザ（すなわち、そのウェブ・ページに含まれるすべての要素）に配信されるまで、アプリケーション・レイヤにおけるユーザの第１の要求からのすべてのＤＬＣフレーム（例えば、ウェブ・ページの負荷）を含むことができる。トランザクションは、アプリケーションのＱｏＳ必要条件についての情報と、そのトランザクションに対するリンク・レイヤ・フレームのマッピングとを含むことができる。この情報は、ハンドヘルド・エージェントの中で、すなわち、図２の中のＣＡＲＡトランザクション・マネージャ１０の中で収集される。多くの場合には、トランザクション・マネージャ１０は、アプリケーション、プラットフォーム・ライブラリ（例えば、アンドロイド・アプリケーション・プログラミング・インターフェース、ＡＰＩ）またはオペレーティング・システム（例えば、リナックス・カーネル（Ｌｉｎｕｘ Ｋｅｒｎｅｌ））から必要条件についてのコンテキスト情報を抽出することができる。トランザクションに属するダウンリンク・データ・パケットの識別情報は、多くの場合に、ＩＰヘッダの中の５−タプルと、「開始」と「終了」とを示すトランスポート・レイヤのストリーム位置とを用いて達成される可能性がある。

【0060】

基地局トランシーバ２００側の上では、スケジュールするための手段２６は、複数のトランザクションについての伝送シーケンスを決定するように動作可能である。複数のトランザクションは、１つまたは複数のモバイル・トランシーバ１００によって実行されている複数のアプリケーションを指す。それゆえに、トランザクションは、コンテキスト情報が統一性を示す複数のデータ・パケットに対応する。これはまた、複数のスケジューリング待ち行列２０２によって図２の中で示されてもおり、スケジューリング待ち行列のおのおのは、１つの伝送のためのペイロード・データ・パケットを保持し、またはバッファすることができる。

【0061】

トランザクション・マネージャ１０は、その見なされたアプリケーションによって使用中のネットワーク・ソケットからこの情報を抽出することができる。アプリケーション・データをフローに対してマッピングするトランザクションを使用するための一例が、図３に与えられる。図３は、一実施形態における２つのトランザクション、「トランザクション１」と「トランザクション２」とを示すものである。さらに、図３は、異なるＵＤＰと伝送制御プロトコル（ＴＣＰ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）接続「ＵＤＰ １」、「ＴＣＰ １」、「ＴＣＰ ２」、「ＴＣＰ ３」を示している。アプリケーションに応じて、複数のトランスポート・レイヤ接続（例えば、ＴＣＰを使用は、同じトランザクション（例えば、トランザクション１）に属することもあり、あるいは１つの接続は、複数のトランザクション（例えば、ＴＣＰ１）を含むことができる。各トランスポート・レイヤ・セッションは、ＢＳ ２００においてスケジュールされるＩＰパケットとＤＬＣフレームとを含む。

【0062】

トランザクションのＱｏＳ必要条件は、効用関数によって表されることもある。例えば、ウェブ・ブラウザの内部のウェブ・サーフィン・セッションに属するトランザクションでは、ユーザは、ウェブ・ページが、それを要求した後にすぐに示されるときに満足する。これは、図４に示されるような遅延に依存した効用関数として表現されることもあり、この図４は、その完了時間、すなわち、ユーザがその結果を知ることができる時間の観点からトランザクションのユーティリティについて述べている。ＣＡＲＡトランザクション・スケジューラは、そのようなコンテキスト情報を活用して、セル当たりのすべてのユーザについてのＱｏＳを実質的に増大させることができ、これについては、Ｍ． Ｐｒｏｅｂｓｔｅｒ等を参照されたい。図４は、効用関数Ｕ（ｔ）対時間ｔを示すものである。効用関数は、変化する通信遅延ｔについてのユーザの満足度を表す。開始時刻ｔ_{ｓｔａｒｔ}において、効用関数は、その最大値にあり、この最大値は、図４においては、１に正規化されている。ユーザが、トランザクションを待つことを期待することができる期待時間、すなわち、ある時間の後に、Ｕ（ｔ）は、少しだけ減少しているが、たいしたことはない。期待時間の後に、Ｕ（ｔ）は、それが、変曲時間ｔ_ｉｎｆｌの後に、その最大減少レートに達するまでより高速な減少を開始する。スケジュールされるべきトランザクションのシーケンスの順序は、そのときには、それらのそれぞれの効用関数に基づいたものとすることができる。

【0063】

伝送シーケンスは、例えば、トランザクションの複数の異なるシーケンスの繰り返しから決定される可能性がある。複数の異なるシーケンスは、複数のトランザクションの異なる置換に対応する。基地局トランシーバ装置２０においては、スケジュールするための手段２６は、複数の異なるシーケンスのおのおのについて、合計の効用関数を決定するように動作可能であり、効用関数の最大合計に対応する複数の異なるシーケンスから伝送シーケンスを選択するようにさらに動作可能である。スケジュールするための手段２６は、さらに、トランザクションごとにサポート可能なデータ・レートに基づいて伝送シーケンスを修正するように動作可能であることもあり、このサポート可能なデータ・レートは、例えば、ＣＱＩの観点から、測定を通して、またモバイル・トランシーバ１００から受信される報告に従って決定される可能性がある。

【0064】

トランザクション情報を信号で伝えるための３ＧＰＰ ＥＰＣのコンポーネント、ならびに信号経路が、図５に示される。図５は、モバイル・トランシーバまたはＵＥ １００と、基地局トランシーバまたはｅノードＢ ２００と、ホーム加入者サーバ（ＨＳＳ：Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ）２１０と、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ：Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）２１２と、サービング・ゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）４００と、ＰＤＮ−ＧＷ ３００とを示すものであり、このＰＤＮ−ＧＷは、インターネット３１０に接続される。図５が、さらに示しているように、ｅノードＢ ２００は、Ｓ１−ユーザ・プレーン（Ｓ１−Ｕ）プロトコルを使用してＳ−ＧＷ ４００と通信する。ｅノードＢ ２００は、さらに、Ｓ１−ＭＭＥプロトコルを使用して、ＭＭＥ ２１２と通信する。さらに、ＰＤＮ−ＧＷ ３００は、Ｓ５／Ｓ８プロトコルを使用してＳ−ＧＷ ４００と通信する。ＨＳＳ ２１０は、Ｓ６ａプロトコルを使用してＭＭＥ ２１２と通信し、またＭＭＥ ２１２は、Ｓ１１プロトコルを使用して、Ｓ−ＧＷ ４００と通信する。これらのコンポーネントとプロトコルとについてのさらなる詳細は、３ＧＰＰ仕様において見ることができる。以下では、ＨＳＳ ２１０と、ＭＭＥ ２１２とは、それらが、信号で伝えるために必要とされないので、無視される。

【0065】

図５の最下部における矢印は、実施形態の信号経路を示しており、この信号経路については、後で詳細に説明されるであろう。上側の円で囲まれた１および２を有する短い矢印は、図６および７において説明される実施形態の信号経路を表しており、これらの実施形態は、ＵＥ １００とｅＮＢ ２００との間の直接通信を使用している。下側の円で囲まれた３および４を有するＵＥ １００からＰＤＮ−ＧＷ ３００へと進み、またｅＮＢ ２００へと戻る長い矢印は、図８および９において説明される実施形態の信号経路を表し、これらの実施形態は、ＵＥ １００からｅＮＢ ２００へのＰＤＮ−ＧＷ ３００を経由した間接通信を使用している。

【0066】

以下では、第１の実施形態が、説明されることになり、この実施形態は、直接の制御プレーン・シグナリングを使用している。図６は、この実施形態におけるプロトコル・スタックを示すものである。ＵＥ １００側の上で、図６は、レイヤ１またはＰＨＹと、ＭＡＣおよびＲＬＣとしてのレイヤ２と、ＲＬＣの上部にあるトランザクション・プロトコル「Ｔｒ−プロトコル」とを示している。

【0067】

それゆえに、この実施形態においては、モバイル・トランシーバ装置１０は、トランザクション・プロトコル「Ｔｒ−プロトコル」の一部分としてトランザクション・データ・パケットを構成するための手段をさらに備える。トランザクション・データ・パケットは、コンテキスト情報を含む。本実施形態においては、ＵＥ １００は、ＵＥ １００と、ｅＮＢ ２００との間の専用の制御チャネルを使用する。図６は、各デバイスの上の階層化されたスタックを示すものである。ピア・エンティティの間の線は、これらのエンティティの間の直接の通信を示しており、より高位のレイヤ・エンティティは、より低位のレイヤ・エンティティのサービスを使用する。トランザクション情報は、アドレス指定またはルーティングが必要とされないので、ＲＬＣレイヤの上のシグナリング・プロトコルを用いて直接に移送される。トランザクション・プロトコルは、トランザクションのＱｏＳ必要条件と分類規則とを含む。ｅＮＢ ２００は、すべてのプロトコル情報を受信し、また処理する。コンテキスト情報は、リンク・レイヤ・プロトコル制御データ・パケットを使用して基地局トランシーバ２００に対して伝えられる。

【0068】

それゆえに、ｅノードＢ ２００において取得するための手段２４は、トランザクション・プロトコルの一部分としてトランザクション・データ・パケットからコンテキスト情報を取得するように動作可能である。トランザクション・データ・パケットまたはコンテキスト情報は、リンク・レイヤ・プロトコル制御データ・パケットを使用してモバイル・トランシーバ１００から受信される。本実施形態においては、ｅＮＢ ２００は、ダウンリンク・データ・パケットを分類し、すなわち、それは、ヘッダ検査を実行し、また異なるトランザクションのパケットを別々に待ち行列に入れることができ、それについては、図２の表示２０２を参照されたい。ＱｏＳ必要条件は、ｅＮＢ ２００の内部でＭＡＣレイヤ・スケジューラ２０に直接に転送されることもある。

【0069】

以下では、直接のユーザ・プレーン・シグナリングを利用する別の実施形態が、説明されるであろう。図７は、ＵＥ １００と、ｅＮＢ ２００との間のユーザ・プレーンまたはデータ・プレーンにおいてシグナリングを利用する一実施形態におけるプロトコル・スタックを示すものである。図６に示される上記の実施形態と比べると、トランザクション・プロトコルは、基礎となるＩＰを伴って、ＵＤＰと、ＰＤＣＰと、上記で説明されるようなより低位のレイヤとを使用する。シグナリング情報は、アプリケーション・レイヤにおいてＵＥ １００からｅＮＢ ２００へと移送される。ＵＥ １００は、基地局２００がＵＥ １００の観点からネットワークに対するゲートウェイであるので、ＩＰエニーキャストを経由して基地局２００をアドレス指定することができる。シグナリング情報は、通常、複数のＩＰパケットの上に拡がることはなく、またＲＬＣメカニズムは、パケット損失を禁止することができるので、ＵＥ １００と、ｅＮＢ ２００との間の肯定応答モードにおいて使用されるときに、シグナリングについての接続のないユーザ・データグラム・プロトコル（ＵＤＰ：Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ストリームを使用することが、十分である。オプションとして、ｅＮＢからの簡単な肯定応答メカニズムが、工夫される可能性がある。それゆえに、本実施形態においては、トランザクション・データ・パケットは、エニーキャスト・ペイロード・データ・パケットを使用して、基地局トランシーバ２００に伝えられる。エニーキャスト・ペイロード・データ・パケットは、ＴＯＳ表示を有するＩＰ−パケット、または宛先ポート表示を有するＵＤＰ−パケットに対応することができる。分類については、ｅＮＢ ２００は、上記の実施形態におけるものと同じ能力を有する。

【0070】

間接的な制御プレーン・シグナリングを使用した別の実施形態が、後で説明されるであろう。図８は、データ・サーバ３００において専用の制御チャネルと、ダウンリンク・パケット分類とを利用した一実施形態におけるプロトコル・スタックを示すものであり、このデータ・サーバは、ＰＤＮ−ＧＷ ３００として実施される。この実施形態においては、トランザクションシグナリング・プロトコルは、図６を用いて説明される実施形態におけるように、ｅＮＢ ２００へと移送される。次いで、ｅＮＢ ２００は、トランザクションのＱｏＳ必要条件をＭＡＣスケジューラ２０に対して転送し、また別個のプロトコルを使用して分類情報をＵＤＰを経由してＰＤＮ−ＧＷ ３００に対して転送する。Ｓ−ＧＷ ４００は、この実施形態においては、まさにリレーとしての役割を果たす。Ｓ−ＧＷ ４００に向かって、またＳ−ＧＷ ４００と、ＰＤＮ−ＧＷ ３００との間で、より低位のレイヤは、レイヤ１（Ｌ１）とレイヤ２（Ｌ２）としてラベル付けされる。図８において、「＊」によって示されるように、修正されたトランザクション・プロトコル「Ｔｒ−Ｐ＊」を使用して、ｅＮＢ ２００からＰＤＮ−ＧＷ ３００へとＳ−ＧＷ ４００を経由して、分類情報としてコンテキスト情報を通信する。分類情報は、基地局トランシーバ２００のスケジューラ２０においてスケジューラ待ち行列またはトランザクション・コンテキストについてのＱｏＳの設定または必要条件に対応することができる。基地局トランシーバ２００においては、コンテキスト情報は、それゆえにデータ・サーバ３００から受信され、このデータ・サーバには、基地局トランシーバ２００からの分類情報が提供される。

【0071】

ＰＤＮ−ＧＷ ３００は、ＤＰＩを実行することができる規格において、予見される。それゆえに、それは、信号で伝えられた情報に従ってダウンリンク・データ・パケットを分類することができる。ＰＤＮ−ＧＷ ３００が、データ・パケットを分類した後に、それは、その分類についてｅＮＢ ２００に通知する。ＥＰＣは、フラットなＩＰアーキテクチャを使用するので、ＩＰヘッダの中の差別化サービス・フィールド・コードポイント（ＤＳＣＰ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｄｅｐｏｉｎｔｓ）を使用して、トランザクションの間で差別化を行うことができる。このようにして、６４個のトランザクションは、ＩＰｖ４における時に単一のＵＥについて差別化されることもある。ＩＰｖ６を用いて、より多くのトランザクション（２２０−１）でさえも、フロー・ラベルによって差別化される可能性がある。コンテキスト情報は、それゆえに、データ・サーバ３００から受信されるデータ・パケットの中のタグに対応することができる。

【0072】

別の実施形態は、間接的なユーザ・プレーン・シグナリングを使用している。図９は、コンテキスト情報の間接的な提供を伴うデータ・プレーンにおいてシグナリングを利用した一実施形態におけるプロトコル・スタックを示すものである。図９は、ＵＥ １００と、ＰＤＮ−ＧＷ ３００との間の、データ・プレーンを経由したシグナリングを示している。ｅＮＢ ２００は、ユーザ・プレーン（ＧＴＰ−Ｕ）において汎用パケット無線サービス・トンネリング・プロトコルを使用して、それぞれのデータ・パケットをＳ−ＧＷ ４００に対して転送し、このＳ−ＧＷはまた、ＧＴＰ−Ｕを使用して、同じデータ・パケットをＰＤＮ−ＧＷ ３００に対して転送する。それがまた、図９において示されるように、ｅＮＢ ２００と、Ｓ−ＧＷ ４００とは、リレーとして考えられる。それぞれのコンポーネントにおけるプロトコル・スタックは、上記で説明されるこれらのプロトコル・スタックに類似している。

【0073】

パケットの分類は、ＰＤＮ−ＧＷ ３００において実行され、このＰＤＮ−ＧＷはまた、トランザクション必要条件をｅＮＢ ２００に対して転送する。図９に示される実施形態は、ＵＥ １００からＰＤＮ−ＧＷ ３００へと信号で伝えるためのアプリケーション・レイヤ・トランスポートを使用する。これは、上記の説明に従って、ＩＰのエニーキャストまたはユニキャスト（ＰＤＮ−ＧＷ ３００のＩＰ−アドレスが知られている場合）によって達成される可能性がある。トランザクション・データ・パケットは、エニーキャストまたはユニキャストのペイロード・データ・パケットを使用してモバイル・トランシーバ１００からＰＤＮ−ＧＷ ３００において受信される。ＰＤＮ−ＧＷ ３００は、別個のプロトコルを介してトランザクションのＱｏＳ必要条件をｅＮＢ ２００に対して逆に信号で伝える。いくつかの実施形態においては、複数のＰＤＮ−ＧＷは、モバイル・トランシーバ１００にサービスすることができる。この場合には、エニーキャスト・ペイロード・データ・パケットが、１つのＰＤＮ−ＧＷによって受信されることもあり、このＰＤＮ−ＧＷは、次いで他に通知することができ、あるいは、これが、次いで、もっと正確に言えばマルチキャスト・ペイロード・データ・パケットのことを指すことができるが、複数のＰＤＮ−ＧＷは、すべてマルチキャスト（エニーキャスト）データ・パケットを受信することができる。この実施形態においては、分類は、ＰＤＮ−ＧＷ ３００の中で、図８を用いて説明される実施形態におけるように、実行される。実施形態においては、トランザクション・データ・パケットは、ユニキャスト・ペイロード・データ・パケットを使用してデータ・サーバ３００に伝えられることもあり、例えば、ＵＥ １００は、ＩＰ−パケットをＰＤＮ−ＧＷ ３００に対して直接にアドレス指定する。

【0074】

それゆえに、データ・サーバ装置３０は、例えば、Ｔｒ−Ｐ＊に従って、データ・パケットを構成するための手段を備える。データ・パケットは、アプリケーション・データ・パケットと、基地局トランシーバ２００におけるスケジューリング待ち行列に対するデータ・パケットについてのマッピング情報を有するタグとを含む。トランザクション・データ・パケットが、構成される可能性があり、このトランザクション・データ・パケットは、アプリケーション・データ・パケットと、コンテキスト情報とを含む。いくつかの実施形態においては、コンテキスト情報を有するデータ・パケット・ヘッダ、またはアプリケーションのサービス品質の必要条件を含むデータ・パケットが、構成されることもある。

【0075】

図６および７を用いて説明される実施形態は、ｅＮＢ ２００が、ダウンリンク・データ・パケットを分類するための少なくともＩＰプロトコル・ヘッダと、トランスポート・プロトコル・ヘッダとを検査することができることを仮定している。しかしながら、ＬＴＥシステムにおいては、これは、データが、トンネルされ（例えば、トンネリング・プロトコルＧＴＰ−Ｕを経由して）かつ／またはＰＤＮ−ＧＷ ３００と、ＵＥ １００との間で暗号化され得るような場合ではない可能性がある。それゆえに、図８および図９を用いて説明される実施形態は、それらが、ｅＮＢ ２００において、より低い処理能力を可能にすることになるという利点を有することができる。

【0076】

モバイル・デバイス１００は、図７の実施形態と、図９の実施形態との間でも、また図６の実施形態と、図８の実施形態との間でもそのどちらでも差別化しない可能性がある。モバイル・デバイス１００では、シグナリングのタイプだけが、知られている。

【0077】

以下では、トランザクションシグナリング・プロトコルの例示の実施形態が、説明される。以下のプロトコル記述は、ＣＡＲＡについてのシグナリングの簡略化されたテキスト・ベースの実現である。シグナリングは、上記で説明されるように、ＵＥ １００により、ｅＮＢ ２００（またはＰＤＮ−ＧＷ ３００）に対して送信される（単方向性）。プロトコルは、テキスト・ベースであり、符号化は、ＡＮＳＩ＼＿Ｘ３．４−１９６８（７ビットＡＳＣＩＩ）である。ライン（Ｌｉｎｅｓ）は、「＼ｎ］（ＡＳＣＩＩコード０ｘ０Ａ）によって区切られ、フィールドは、単一の空白によって区切られる。各トランザクションは、一連のラインによって定式化される。

【0078】

最初のラインは、キーワード「トランザクション（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ）」を用いて開始される。おのおのの以下のラインは、１つのトラフィック・チャンク、通常、トランスポート・レイヤ接続のセクションを定式化する。各トランザクションについてのシグナリングは、単一のＵＤＰデータグラムとして送信される。これらのデータグラムについての宛先アドレスは、手作業で構成される。宛先ポートは、１０２４であり、ソースＩＰアドレスは、各ＵＥ１００のＩＰアドレスであり、またソース・ポートは、重要ではない。クライアントは、必要条件、チャンク、またはサイズの予測が、変化しているときはいつでも、トランザクション仕様を再送信することができる。これらの再送信は、徐々に増加するものではない可能性がある。これは、再送信するときに、すべてのチャンクが反復され得ることを意味する。アップリンク・チャンクと、ダウンリンク・チャンクとは、ルーティング・テーブルを使用して識別される可能性があり、それゆえに、それを明示的に指定する必要性は存在していない。アプリケーション・メディアに依存して、トランザクションは、以下のタイプとすることができる。
・フィニッシュ（ＦＩＮＩＳＨ）：伝送の完了の時間が、重要である（早期であればあるほど、よい）；例えば、ウェブ・サーフィン
・リアルタイム（ＲＥＡＬＴＩＭＥ）：各パケットは、個別の締め切りを有する；例えば、音声コール／ライブ−ＴＶ
・ストリーミング（ＳＴＲＥＡＭＩＮＧ）：内容のバッファリングが、可能であるが、しかしながら、伝送は、プレイ・アウト（ｐｌａｙ−ｏｕｔ）曲線を下回るべきではない；例えば、ユーチューブ（ＹｏｕＴｕｂｅ）におけるバッファされたビデオ・ストリーミング

【0079】

例示のトランザクション定義は、以下のように見える。
Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｗｅｂ４２ ＦＩＮＩＳＨ ２３００
ＴＣＰ １０．０．０．１０ １０２５ ２．３．４．５ ８０ ０ １２００
ＴＣＰ ２．３．４．５ ８０ １０ ０．０ １０ １０２５ ０ １７０００
ＴＣＰ ２．３．４．５ ８０ １０ ０．０ １０ １０２６ ０ １７０００

【0080】

このプロトコルについての拡張されたバッカス−ナウア−形式（ＥＢＮＦ：Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｂａｃｋｕｓ−Ｎａｕｒ−Ｆｏｒｍ）は、以下のようである。
メッセージ トランザクション
トランザクション 「トランザクション」 名前の必要条件 「＼ｎ」 ｛チャンク｝
必要条件 「フィニッシュ」 完了時間 ｜ 「リアルタイム」 締め切り ｜ 「ストリーミング」 帯域幅
チャンク フィルタ開始停止 「＼ｎ」
フィルタ 「ＴＣＰ」 ＳｒｃＩＰ ＳｒｃＰｏｒｔ ＤｓｔＩＰ ＤｓｔＰｏｒｔ｜「ＵＤＰ」 ＳｒｃＩＰ ＳｒｃＰｏｒｔ ＤｓｔＩＰ ＤｓｔＰｏｒｔ
名前 トランザクションについての任意の名前（ＩＤ−番号であることもできる）
ＳｒｃＩＰ、ＤｓｔＩＰ ＩＰｖ４／ＩＰｖ６アドレスのテキスト表現
ＳｒｃＰｏｒｔ、ＤｓｔＰｏｒｔ １０進数
開始、停止 これらのパラメータは、このトランスポート・レイヤ接続のどのバイトが、トランザクションに属するかを指定することを可能にする。万一長さが知られていない場合には、予測は、クライアントによって指定される必要がある。
完了時間 シグナリング・メッセージが受信される時間に対するｍｓを単位とするもの
締め切り パケット当たりのｍｓを単位とするもの
帯域幅 ビット／ｓを単位とするもの

【0081】

これは、簡単な例である。スカラーの必要条件（完了時間、締め切り、帯域幅）の代わりに、上記で説明されるような完全なユーティリティ曲線もまた、実施形態、例えば、関数タイプおよび関連するパラメータを用いて、または（ｘ、ｙ）−値のテーブルとして信号で伝えられる可能性がある。

【0082】

以下では、一実施形態の例示の使用の場合が、説明されるであろう。あるユーザが、ウェブ・ブラウザの中のリンクの上でクリックする。モバイル・デバイス１００は、ウェブ・サーバ３００とのＴＣＰ接続を開始し、また使用中であるべき必要条件とＩＰの５−タプルとを含む新しいトランザクションを基地局２００に対して信号で伝える。第１のダウンリンクＤＬＣフレームが、ＢＳ ２００に到着するときに、それは、信号で伝えられた分類を使用して、そのフレームをトランザクションと、その必要条件とにマッピングすることができる。接続セットアップの後に、モバイル・デバイス１００は、ＨＴＴＰ要求をサーバ３００に対して送信する。ＨＴＴＰ応答ヘッダが、モバイル・デバイス１００に到着するとすぐに、それは、予測された内容サイズを含むトランザクション・アップデートをＢＳ ２００に対して送信することができる。研究は、典型的なインターネット・トラフィック混在の場合には、このシグナリング・プロトコルのシグナリング・オーバーヘッドが、ダウンリンク・データ・トラフィックの０．２％にすぎないことを示している。

【0083】

図１０は、モバイル通信システム５００におけるモバイル・トランシーバ１００のための方法の一実施形態についてのフロー・チャートのブロック図を示すものである。モバイル通信５００システムは、基地局トランシーバ２００をさらに備える。本方法は、モバイル・トランシーバ１００の上で実行されているアプリケーションからのコンテキスト情報、モバイル・トランシーバ１００の上で実行されている運用システムからのコンテキスト情報、またはモバイル・トランシーバ１００のハードウェア・ドライバもしくはハードウェアからのコンテキスト情報を抽出するステップ７１２を含んでおり、コンテキスト情報は、アプリケーションの状態についての情報、および／またはモバイル・トランシーバ１００の状態についての情報を含んでいる。本方法は、基地局トランシーバ２００とデータ・パケットを通信するステップ７１４をさらに含んでおり、そこでは、データ・パケットは、ペイロード・データ・パケットと、制御データ・パケットとを含む。本方法は、基地局トランシーバ２００を通してデータ・サーバ３００とアプリケーションに関連するペイロード・データ・パケットを通信するステップ７１５と、基地局トランシーバ２００に対してコンテキスト情報を提供するステップ７１６とをさらに含み、そこでは、コンテキスト情報は、ペイロード・データ・パケットに、または制御データ・パケットに含まれる。

【0084】

図１１は、モバイル通信システム５００において基地局トランシーバ２００のための方法の一実施形態についてのフロー・チャートのブロック図を示すものである。モバイル通信システム５００は、モバイル・トランシーバ１００をさらに備える。本方法は、制御データ・パケットと、ペイロード・データ・パケットとを受信するステップ７２２を含んでおり、そこでは、ペイロード・データ・パケットは、モバイル・トランシーバ１００の上で実行されているアプリケーションに関連づけられる。本方法は、制御データ・パケットから、またはペイロード・データ・パケットから、アプリケーションに関連するデータ・パケットについてのコンテキスト情報を取得するさらなるステップ７２４を含んでいる。本方法は、コンテキスト情報に基づいてデータ・パケットの伝送のためにモバイル・トランシーバ１００をスケジュールするさらなるステップ７２６を含んでいる。

【0085】

図１２は、データ・サーバ３００のための方法の一実施形態についてのフロー・チャートのブロック図を示すものであり、このデータ・サーバは、モバイル通信システム５００を通してモバイル・トランシーバ１００に対して、モバイル・トランシーバ１００の上で実行されているアプリケーションに関連するデータ・パケットを通信する。本方法は、基地局トランシーバ２００から受信される分類情報に基づいてデータ・パケットについてのコンテキスト情報を導き出すステップ７３２と、モバイル通信システム５００に対してデータ・パケットと一緒にコンテキスト情報を送信するステップ７３４とを含む。

【0086】

説明および図面は、ただ、本発明の原理を示すものにすぎない。したがって、当業者なら、本明細書において明示的に説明され、または示されてはいないが、本発明の原理を具現化し、またその趣旨および範囲の内部に含まれる様々な構成を工夫することができるようになることが、理解されるであろう。さらに、本明細書において列挙されるすべての例は、主として、本発明者（単数または複数）によって当技術を推進するために寄与される本発明の原理と概念とを理解する際に読者を助ける教育上の目的のためだけにすぎないことを明示的に意図しており、またそのような具体的に列挙された例および状態だけに限定することのないように解釈されるべきである。さらに、本発明の原理、態様、および実施形態を列挙している本明細書におけるすべての叙述、ならびにそれらの特定の例は、その同等形態を包含するように意図される。

【0087】

「．．．するための手段」（ある種の機能を実行する）として示される機能ブロックは、それぞれ、ある種の機能を実行するように動作可能である回路を備える機能ブロックとして理解されるべきである。それゆえに、「第ｓのための手段」は、「第ｓのために動作可能であり、または適している手段」として同様に理解されることもある。ある種の機能を実行するように動作可能である手段は、それゆえに、そのような手段が、必ずしも前記機能を（ある与えられた瞬間に）実行していることを暗示しない。

【0088】

「手段」、「抽出するための手段」、「通信するための手段」、「提供するための手段」、「受信するための手段」、「取得するための手段」、スケジュールするための手段」、「導き出すための手段」、「送信するための手段」などとしてラベル付けされる任意の機能ブロックを含めて、図面の中で示される様々な要素の機能は、例えば、プロセッサ、「抽出器」、「コミュニケータ」、「プロバイダ」、「レシーバ」、「取得器」、「スケジューラ」、「導出器」、「トランスミッタ」などしての専用のハードウェア、ならびに適切なソフトウェアと共同してソフトウェアを実行することができるハードウェアの使用を通して提供されてもよい。プロセッサによって提供されるときに、それらの機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共用プロセッサによって、または複数の個別プロセッサによって提供されてもよく、これらの個別プロセッサのうちのいくつかは、共用されることもある。さらに、用語「プロセッサ」または「制御装置」の明示的な使用は、ソフトウェアを実行することができるハードウェアだけを排他的に指すように解釈されるべきではなく、また限定することなく、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェアと、ネットワーク・プロセッサと、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）と、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）と、ソフトウェアを記憶するためのリード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）と、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）と、不揮発性ストレージとを暗黙のうちに含むことができる。他のハードウェアが、従来のものおよび／またはカスタムも、含まれることもある。

【0089】

本明細書における任意のブロック図は、本発明の原理を具現化する実例となる回路の概念図を表すことが、当業者によって理解されるべきである。同様に、任意のフロー・チャートと、流れ図と、状態遷移図と、擬似コードなどとは、そのようなコンピュータまたはプロセッサが、明示的に示されているか否かにかかわらず、コンピュータ読取り可能媒体の中で実質的に表され、またそのようにしてコンピュータまたはプロセッサによって実行され得る様々なプロセスを表すことが、理解されるであろう。

【0090】

さらに、添付の特許請求の範囲は、これにより詳細な説明の中に組み込まれており、ここでは、各請求項は、別個の実施形態として自立することができる。各請求項は、別個の実施形態として自立することができるが、従属請求項が、それらの請求項において、１つまたは複数の他の請求項との特定の組合せのことを指すことができるが、他の実施形態はまた、おのおのの他の従属請求項の主題とのその従属請求項の組合せを含むこともできることに注意すべきである。特定の組合せが意図されていないことが述べられていない限り、そのような組合せは、本明細書において提案される。さらに、たとえこの請求項が、直接に独立請求項に依存するようにされていないとしても、他の任意の独立請求項にある請求項の特徴も含めることを、意図している。

【0091】

明細書の中に、または特許請求の範囲の中に開示された方法は、これらの方法のそれぞれのステップのうちのおのおのを実行するための手段を有するデバイスによって実施され得ることに、さらに注意すべきである。

【0092】

さらに、明細書または特許請求の範囲の中で開示された複数のステップまたは機能の開示は、特定の順序内にあるように解釈されなくてもよいことを理解すべきである。それゆえに、複数のステップまたは機能の開示は、そのようなステップまたは機能が、技術的な理由のために互換性がないということがない限り、これらを特定の順序だけに限定することはないであろう。さらに、いくつかの実施形態においては、単一のステップは、複数の副次的ステップを含んでいてもよく、または複数の副次的ステップへと分解されてもよい。そのような副次的ステップは、明示的に除外されない限り、含まれていてもよく、またこの単一ステップの開示の一部分とすることができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】