CN101785340B - 无线通信系统、无线通信方法和无线终端 - Google Patents

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Abstract

无线终端在无线终端和第一无线通信系统之间设定的第一无线连接切断之前，经由第一无线连接将无线终端的终端能力信息发送给第一无线通信系统，第一无线通信系统在第一无线连接切断之前，将终端能力信息发送给第二无线通信系统，第二无线通信系统在第一无线连接切断之前，将应在无线终端和第二无线通信系统之间设定的第二无线连接所使用的参数发送给第一无线通信系统，第一无线通信系统在第一无线连接切断之前，经由第一无线连接将参数发送给无线终端。

Description

无线通信系统、无线通信方法和无线终端
技术领域
本发明涉及进行从第一无线通信系统向第二无线通信系统的切换的无线通信系统、无线通信方法和无线终端。
背景技术
近年来，随着无线通信技术的发展，无线终端可连接的网络的种类多样化。例如，作为无线终端可连接的网络，可举出(1)第三代电路交换域(CS(Circuit Switching)域)、(2)第三代分组交换网络(PS(Packet Switching)域)、(3)下一代分组交换网络(EPC(Evolved Packet Core))、(4)无线LAN等。
此外，也提出了以无线终端可连接到多个网络为前提来切换无线终端连接的网络的技术(切换技术)(例如，非专利文献1)。
例如，在无线终端连接的网络中无线质量恶化的情况下等，进行上述网络的切换(handover)。
非专利文献1：3GPP TR23.882V1.9.0(Section 7.8.2)
这里，无线终端一般具有在本终端和网络之间设定无线连接的一个无线机。即，由于无线终端仅具有一个无线机，因此不能同时连接到多个网络。
从而，在进行从一个网络向其它的网络的切换的情况下，需要在切断一个网络和无线终端之间设定的无线连接之后，在其它的网络和无线终端之间重新设定无线连接。
这样，在切换中，由于需要在切断无线连接后重新设定无线连接，因此无线连接被切断的时间延长。
发明内容
在一个特征中，在包括第一无线通信系统、第二无线通信系统、以及可单独连接到所述第一无线通信系统和所述第二无线通信系统的无线终端，所述无线终端进行从所述第一无线通信系统向所述第二无线通信系统的切换的无线通信系统中，在所述无线终端和所述第一无线通信系统之间设定的第一无线连接被切断之前，所述无线终端经由所述第一无线连接，将表示所述第二无线通信系统中的所述无线终端的能力的终端能力信息发送给所述第一无线通信系统，在所述第一无线连接被切断之前，所述第一无线通信系统将所述终端能力信息发送给所述第二无线通信系统，在所述第一无线连接被切断之前，所述第二无线通信系统将应在所述无线终端和所述第二无线通信系统之间设定的第二无线连接所使用的参数发送给所述第一无线通信系统，在所述第一无线连接被切断之前，所述第一无线通信系统经由所述第一无线连接，对所述无线终端发送所述参数。
根据该特征，在进行从第一无线通信系统向第二无线通信系统的切换的情况下，在第一无线通信系统的第一无线连接被切断之前，无线终端取得第二无线通信系统的第二无线连接所使用的参数(例如，FRESH、MAC-I、UEA、UIA等)。
即，在第一无线连接切断前预先进行安全步骤等，在第一无线连接切断后不必进行安全步骤等，因此可以缩短在切换中无线连接被切断的时间。
在上述特征中，优选所述无线终端在测定了所述第二无线通信系统的无线质量的基础上，将所述第二无线通信系统的无线质量的测定结果与所述终端能力信息一同发送给所述第一无线通信系统。
在上述特征中，优选所述无线终端在测定了所述第一无线通信系统的无线质量的基础上，将所述第一无线通信系统的无线质量的测定结果发送给所述第一无线通信系统，所述第一无线通信系统根据所述第一无线通信系统的无线质量的测定结果，对所述无线终端发送所述终端能力信息的发送请求。
在上述特征中，优选所述无线终端在所述切换开始前预先发送所述终端能力信息，所述第一无线通信系统在所述切换中，将预先从所述无线终端接收到的所述终端能力信息发送给所述第二无线通信系统。
在上述特征中，优选所述第一无线通信系统开始重定位处理，即根据所述第二无线通信系统的无线质量的测定结果，将服务质量信息交付给所述第二无线通信系统，所述服务质量信息表示已经使用所述第一无线通信系统进行的通信所请求的服务质量，在所述重定位处理中，将请求执行所述切换的切换请求和所述参数一同发送给所述无线终端。
在上述特征中，优选所述第二无线通信系统包括电路交换域和分组交换域，所述切换是从所述第一无线通信系统向所述分组交换域的切换，所述无线终端在经由所述分组交换域接收到数据的情况下，开始从所述分组交换域向所述电路交换域的切换。
在一个特征中，在包括第一无线通信系统、第二无线通信系统、以及可单独连接到所述第一无线通信系统和所述第二无线通信系统的无线终端，所述无线终端进行从所述第一无线通信系统向所述第二无线通信系统的切换的无线通信方法包括以下步骤：在所述无线终端和所述第一无线通信系统之间设定的第一无线连接被切断之前，所述无线终端经由所述第一无线连接，将表示所述第二无线通信系统中的所述无线终端的能力的终端能力信息发送给所述第一无线通信系统的步骤；在所述第一无线连接被切断之前，所述第一无线通信系统将所述终端能力信息发送给所述第二无线通信系统的步骤；在所述第一无线连接被切断之前，所述第二无线通信系统将应在所述无线终端和所述第二无线通信系统之间设定的第二无线连接所使用的参数发送给所述第二无线通信系统的步骤；以及在所述第一无线连接被切断之前，所述第二无线通信系统经由所述第一无线连接，对所述无线终端发送所述参数的步骤。
在一个特征中，可单独连接到第一无线通信系统和第二无线通信系统，进行从所述第一无线通信系统向所述第二无线通信系统的切换的无线终端包括：发送单元，在本终端和所述第一无线通信系统之间设定的第一无线连接被切断之前，经由所述第一无线通信系统，将表示所述第二无线通信系统中的本终端的能力的终端能力信息发送给所述第二无线通信系统；以及接收单元，在所述第一无线连接被切断之前，经由所述第一无线通信系统，从所述第二无线通信系统接收应在本终端和所述第二无线通信系统之间设定的第二无线连接所使用的参数。
附图说明
图1是表示第一实施方式的无线通信系统的概略图。
图2是表示第一实施方式的无线终端10的结构的方框图。
图3是表示第一实施方式的无线通信系统的动作的时序图。
图4是表示第一实施方式的无线通信系统的动作的时序图。
图5是表示第二实施方式的无线通信系统的概略图。
图6是表示第二实施方式的无线通信系统的动作的时序图。
图7是表示第二实施方式的无线通信系统的动作的时序图。
图8是表示第三实施方式的无线通信系统的概略图。
图9是表示第三实施方式的无线通信系统的动作的时序图。
图10是表示第三实施方式的无线通信系统的动作的时序图。
图11是表示第三实施方式的无线通信系统的动作的时序图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式的无线通信系统。另外，在以下的附图的记载中，对同一或类似的部分赋予同一或类似的符号。
但是，附图是示意图，应注意各尺寸的比例等与实际上不同。从而，具体的尺寸等应参照以下的说明来判断。此外，在附图相互之间当然也包含互相的尺寸关系或比例不同的部分。
[第一实施方式]
(无线通信系统的概略)
以下，参照附图说明第一实施方式的无线通信系统的概略。图1是表示第一实施方式的无线通信系统的概略图。
另外，应注意在图1中仅记载了第一实施方式的说明所需的结构。从而，应注意实际上在图1所示的结构以外，无线通信系统中还设有HLR(HomeLocation Register，归属位置寄存器)等结构。
如图1所示，无线通信系统包括无线终端10、eNB110、MME120、P/S-GW130、RNC210、eRNC220、VMSC230、MGCF/MGW310、VCC320。
这里，应注意eNB110、MME120和P/S-GW130构成下一代无线通信系统。MME120和P/S-GW130设置在EPC100(Evolved Packet Core，演进的分组核心)上。另外，EPC100是下一代无线通信系统的核心网络。
在下一代无线通信系统中，使用LTE(Long Term Evolution，长期演进)和SAE(System Architecture Evolution，系统架构演进)等，下一代无线通信系统有时被称作“超3G(Super 3G)”或“3.9代(3.9Generation)”等。
另一方面，应该注意RNC210、eRNC220和VMSC230构成第三代无线通信系统。VMSC230设置在3G网络200上。另外，3G网络200是第三代无线通信系统的核心网络。
第三代无线通信系统具有电路交换域和分组交换域，但在第一实施方式中以电路交换域为主进行说明。
无线终端10构成为可经由eNB110连接到EPC100。此外，无线终端10构成为可经由基站(未图示)或RNC210连接到3G网络200。但是，应注意无线终端10仅能连接到EPC100和3G网络200中的一个。
即，无线终端10构成为可单独连接到下一代无线通信系统和第三代无线通信系统。
无线终端10在从区域A移动到区域B的情况下，可以进行从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统的切换。同样，无线终端10在从区域B移动到区域A的情况下，可以进行从第三代无线通信系统向下一代无线通信系统的切换。
在第一实施方式中，主要考虑进行从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统(电路交换域)的切换的情况。另外，后面叙述无线终端10的细节(参照图2)。
eNB110管理区域A，是与在区域A中的无线终端10设定无线连接的无线站(evolved NODE B，演进的节点B)。eNB110构成为可将无线终端10的信息发送给eRNC220。eNB110构成为可从eRNC220接收eRNC220和无线终端10之间的信息。
例如，eNB110利用在无线终端10和eNB110之间设定的无线连接，将无线终端10的信息发送给eRNC220。另一方面，eNB110从eRNC220接收在无线终端10和RNC210之间设定的无线连接所使用的参数。
作为参数，可举出用于检测各种消息的篡改的随机数(FRESH)、加密算法(Ciphering Algorithm)、防篡改算法(Integrity Protection Algorithm)、消息认证码信息(MAC-I；Message Authentication Code information)等安全参数。另外，安全参数根据终端安全信息而被选择。
此外，作为参数，可举出“RNTI”、“RAB信息(info)”“RB配置(RBConfiguration)”等无线参数。另外，消息认证码信息(MAC-I)被附加到消息中，与由消息生成的信息(XMAC-I)进行对比。在MAC-I和XMAC-I一致的情况下，认为消息未被篡改，在MAC-I和XMAC-I不一致的情况下，认为消息被篡改。
MME120与eNB110连接，是管理与eNB110设定无线连接的无线终端10的移动性的装置(移动性管理实体(Mobility Management Entity))。
P/S-GW130是PDN-GW(Packet Data Network Gateway，分组数据网络网关)以及S-GW(Serving Gateway，服务网关)的总称。PDN-GW和S-GW当然也可以分别设置。
PDN-GW是设置在EPC100和外部网(公众数据网(Public Data Network))的边界的网关，进行对无线终端10分配IP地址的处理等。在第一实施方式中，PDN-GW与IMS300连接。S-GW是在EPC100中终结来自无线终端10的信号的网关。
RNC210管理区域B，是与在区域B中的无线终端10设定无线连接的无线站(无线网络控制器(Radio Network Controller))。RNC210设定在无线终端10和RNC210之间设定的无线连接中使用的参数。
eRNC220是与RNC210和VMSC230连接的无线站(演进的无线网络控制器(Evolved Radio Network Controller))。eRNC220构成为可穿过地与eNB110发送接收信息。
例如，eRNC220对eNB110发送在无线终端10和RNC210之间设定的无线连接使用的参数。另一方面，eRNC220从eNB110接收在无线终端10和eNB110之间设定的无线连接使用的参数。
VMSC230是在电路交换域中进行电路交换的交换机(访问移动交换中心(Visited Mobile Switching Center))。
MGCF/MGW310是MGCF(Media Gateway Control Function，媒体网关控制功能)以及MGW(Media Gateway，媒体网关)的总称。MGCF和MGW当然也可以分别设置。
MGCF设置在C-PLANE(控制面)上，具有控制MGW的功能。MGW设置在U-PLANE(用户面)上，进行语音信息的编码解码(Codec)方式的变换和QoS(Quality of Service，服务质量)控制等。MGW具有切换STM(Synchronous Transport Mode，同步传输模式)、ATM(Asynchronous TransportMode，异步传输模式)、IP(Internet Protocol，因特网协议)等通信方式的功能。
VCC320具有在无线终端10连接的无线通信系统被切换的情况下，切换呼叫控制信息等控制信息的路径即C-PLANE的应用(语音呼叫连续性应用(Voice Call Continuity Application))。
另外，MGCF/MGW310和VCC320构成IMS300(IP MultimediaSubsystem，IP多媒体子系统)。
(无线终端的结构)
以下，参照附图说明第一实施方式的无线终端的结构。图2是表示第一实施方式的无线终端10的结构的方框图。
如图2所示，无线终端10包括无线机11、无线质量测定单元12、终端信息存储单元13、控制单元14。
无线机11具有天线等，进行与eNB110设定无线连接的处理。此外，无线机11进行与RNC210设定无线连接的处理。其中，无线机11仅能与eNB110和RNC210的其中一个设定无线连接。
无线机11具有对eNB110或RNC210发送各种信息的功能。无线机11具有从eNB110或RNC210接收各种信息的功能。
无线质量测定单元12测定由eNB110管理的区域A的无线质量。具体来说，无线质量测定单元12将从eNB110接收的信号的质量(下行基准信号(Downlink Reference Signal)的接收电平、传播损耗(Pathloss)、SIR和BLER等)作为区域A的无线质量来测定。另外，应注意无线质量测定单元12即使未与eNB110设定无线连接也能够测定区域A的无线质量。
此外，无线质量测定单元12测定由RNC210管理的区域B的无线质量。具体来说，无线质量测定单元12将从RNC210属下设置的基站(未图示)接收的信号的质量(公共导频信道(CPICH；Common Pilot Channel)的接收电平、传播损耗(Pathloss)、Ec/NO、SIR和BLER等)作为区域B的无线质量来测定。另外，应注意无线质量测定单元12即使未与RNC210设定无线连接也能够测定区域B的无线质量。
终端信息存储单元13存储表示各通信系统中的无线终端10的能力的终端能力信息。终端能力信息是表示无线终端10的安全能力的终端安全信息、表示无线终端10的附加服务能力或无线终端10所支持的频带等的“MSClassmark(MS类别标识)”等。例如，终端安全信息是表示无线终端10可应对的加密算法(cipher algorithm)或消息认证算法(integrity algorithm)的信息。
控制单元14统一控制无线终端10的动作。例如，控制单元14根据来自无线通信系统的请求，对无线机11指示发送终端能力信息。此外，控制单元14指示无线机11发送由无线质量测定单元12测定的无线质量的测定结果。
(无线通信系统的动作)
以下，参照附图说明第一实施方式的无线通信系统的动作。图3和图4是表示第一实施方式的无线通信系统的动作的时序图。
另外，如上所述，在第一实施方式中，考虑进行从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统(电路交换域)的切换的情况。
如图3所示，在步骤101a～步骤101c中，无线终端10与下一代无线通信系统连接，经由下一代无线通信系统与无线终端20进行通信。在第一实施方式中，作为无线终端10与无线终端20进行语音通信来进行说明。
在步骤102中，无线终端10在测定由eNB110管理的区域A的无线质量的基础上，将区域A的无线质量的测定结果(测定报告(Measurement Report))发送给eNB110。
在步骤103中，eNB110将指示区域B的无线质量的测定(RAT间测定(Inter-RAT Measurement))的信息(测定控制(Measurement Control))发送给无线终端10。另外，无线终端10在测定区域B的无线质量的基础上，将区域B的无线质量的测定结果(测定报告)发送给eNB110。
在步骤104中，MME120使用下一代无线通信系统(LTE)对无线终端10发送用于指示执行第三代无线通信系统的安全步骤的信息。
在步骤105中，无线终端10将本终端的识别符(国际移动用户身份(IMSI；International Mobile Subscriber Identity))发送给VMSC230(IMSI结合(IMSIattach))。
在步骤106a～步骤106c中，无线终端10对VMSC230发送用于请求安全服务的信息(CM服务请求(CM Service Request))。用于请求安全服务的信息包含TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity，临时移动用户身份)、CKSN(Cypher Key Sequence Number，加密密钥序列号)和终端能力信息(MSClassmark(MS等级标识)，终端安全信息)。如上所述，终端安全信息是表示无线终端10的安全能力的信息。“MS等级标识”是表示无线终端10的附加服务能力或无线终端10支持的频带等的信息。
这里，在步骤106a中，无线终端10经由在本终端和eNB110之间设定的无线连接，将“CM服务请求”发送给eNB110。在步骤106b中，eNB110将“CM服务请求”发送给eRNC220。在步骤106c中，eRNC220将“CM服务请求”发送给VMSC230。
在步骤107a～步骤107c中，在无线终端10和VMSC230之间进行无线终端10的认证处理。在认证处理中，也与步骤106a～步骤106c同样，使用在无线终端10和eNB110之间设定的无线连接。另外，也可以省略认证处理。
在步骤108中，VMSC230根据终端能力信息(终端安全信息)来设定各种安全参数。例如，VMSC230设定UIA(UTMS Integrity Algorithm，UTMS完整性算法)、IK(Integrity Key，完整性密钥)、UEA(UTMS EncryptionAlgorithm，UTMS加密算法)、CK(Cypher Key，加密密钥)等。接着，VMSC230将包含各种安全参数的信息(安全模式命令(Security Mode Command))发送给eRNC220。
在步骤109a～步骤109b中，eRNC220从RNC210取得随机数(FRESH)和消息认证码信息(MAC-I)的基础上，将包含它们的信息(安全模式命令)发送给无线终端10。“安全模式命令”除了FRESH和MAC-I之外还包括由VMSC230设定的UIA和UEA。
这里，在步骤109a中，eRNC220将“安全模式命令”发送给eNB110。在步骤109b中，eNB110经由在无线终端10和eNB110之间设定的无线连接，将“安全模式命令”发送给无线终端10。
在步骤110a～步骤110b中，无线终端10从由VMSC230设定的UIA和UEA中选择第三代无线通信系统中使用的UIA和UEA。接着，无线终端10将表示在第三代无线通信系统中可进行消息认证的信息(安全模式完成(Security Mode Complete))发送给eRNC220。“安全模式完成”包含MAC-I、由无线终端10选择的UIA和UEA等。
这里，在步骤110a中，无线终端10经由在本终端和eNB110之间设定的无线连接，将“安全模式完成”发送给eNB110。在步骤110b中，eNB110将“安全模式完成”发送给eRNC220。
在步骤111中，eRNC220将包含由无线终端10选择的UIA和UEA的信息(安全模式完成)发送给VMSC230。
在步骤112a～步骤112c中，VMSC230将表示接受了安全服务的请求的信息(CM服务接受(CM Service Accept))发送给无线终端10。
这里，在步骤112a中，VMSC230将“CM服务接受”发送给eRNC220。在步骤112b中eRNC220将“CM服务接受”发送给eNB110。在步骤112c中，eNB110经由在无线终端10和eNB110之间设定的无线连接，将“CM服务接受”发送给无线终端10。
在步骤113中，无线终端10使用下一代无线通信系统(LTE)，将表示第三代无线通信系统的安全步骤完成的信息发送给MME120。
如图4所示，在步骤121中，无线终端10对VCC320发送用于通知进行从下一代无线通信系统向第三代移动通信系统的切换的信息。
在步骤122中，VCC320为了防止在切换中无线终端20切断语音通信，将用于通知无线终端10正在进行切换的信息发送给无线终端20。
在步骤123中，无线终端10对MME120发送用于请求释放在本终端和eNB110之间设定的无线连接的信息(EPS承载停用(EPS Bearerdeactivation))。
在步骤124中，eNB110、MME120和P/S-GW130释放在无线终端10和eNB110之间设定的无线连接(EPS承载释放(EPS Bearer release))。
在步骤125中，MME120对无线终端10发送用于通知在无线终端10和eNB110之间设定的无线连接被释放的信息(EPS承载停用确认(EPS Bearerdeactivation ack.))。
在步骤126中，无线终端10将模式从下一代无线通信系统切换到第三代无线通信系统。
在步骤127中，无线终端10和RNC210在无线终端10和RNC210之间设定控制信息的发送路径(C-PLANE)(RRC连接(RRC Connection))。
在步骤128中，无线终端10对VMSC230发送包含用于识别在无线终端10和无线终端20之间进行的语音通信的切换用号码的信息(设置(Setup))。作为切换用号码，可以使用无线终端10和无线终端20的终端识别符、呼叫控制号码等。
在步骤129中，VMSC230对MGCF/MGW310发送用于请求对无线终端10分配主机地址(host address)的信息(初始地址消息(IAM；Initial AddressMessage))。
在步骤130中，MGCF/MGW310对VCC320发送用于请求无线终端20的呼叫的信息(邀请(Invite))。
在步骤131中，VCC320对无线终端20发送用于请求无线终端20的呼叫的信息(重新邀请(Re-Invite))。
在步骤132中，无线终端20对VCC320发送用于通知接受了本终端的呼叫的信息(200OK)。
在步骤133中，VCC320对MGCF/MGW310发送用于通知无线终端20的呼叫已被接受的信息(200OK)。
在步骤134中，MGCF/MGW310对VMSC230发送用于通知在无线终端10和无线终端20之间设定了无线连接(U-PLANE)的信息(回答消息(ANM；Answer Message))。
在步骤135中，VMSC230对RNC210发送用于请求在无线终端10和RNC210之间设定无线连接的信息(RAB设置请求(RAB Setup req.))。
在步骤136中，无线终端10和RNC210使用在步骤106～步骤111中设定的安全信息(FRESH、MAC-I、由无线终端10选择的UEA和UIA)，在无线终端10和RNC210之间设定无线连接。
在步骤137中，RNC210对VMSC230发送用于通知在无线终端10和RNC210之间设定了无线连接的信息(RAB设置响应(RAB Setup resp.))。
在步骤138中，VMSC230对无线终端10发送用于通知在无线终端10和无线终端20之间设定了U-PLANE的信息(连接(CONNECT))。
在步骤139a～步骤139d中，无线终端10经由第三代无线通信系统与无线终端20开始语音通信。
(作用和效果)
根据第一实施方式，在进行从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统的切换的情况下，无线终端10在本终端和eNB110之间设定的无线连接被切断之前，取得在本终端和RNC210之间应设定的无线连接所使用的参数(例如，FRESH、MAC-I、UEA、UIA等)。
即，在无线终端10和eNB110之间设定的无线连接切断前，预先进行第三代无线通信系统的安全步骤，在无线终端10和eNB110之间设定的无线连接切断后不需要进行第三代无线通信系统的安全步骤，因此能够缩短在切换中无线连接被切断的时间。
[第二实施方式]
以下，参照附图说明第二实施方式。以下，主要说明上述第一实施方式和第二实施方式的不同点。
具体来说，在上述第一实施方式中，在从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统的切换中，在切断无线终端10和下一代无线通信系统之间设定的无线连接之前，执行第三代无线通信系统的安全步骤。
而在第二实施方式中，在从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统的切换中，在切断无线终端10和下一代无线通信系统之间设定的无线连接之前，不仅执行第三代无线通信系统的安全步骤，而且执行重定位(relocation)处理，即将已经使用下一代无线通信系统进行的语音通信所请求的服务质量交付给第三代无线通信系统。
(无线通信系统的概略)
以下，参照附图说明第二实施方式的无线通信系统的概略。图5是表示第二实施方式的无线通信系统的概略图。另外，应注意在图5中，对于与上述图1同样的结构赋予同样的符号。
如图5所示，无线通信系统除了eRNC220之外还具有IWF240。另外，VMSC230和IWF240也可以设置在同一装置中。
IWF240具有与MME120发送接收信息的功能(互相作用功能(Interworking Function))。例如，IWF240对eNB110发送在无线终端10和RNC210之间设定的无线连接所使用的参数(由第三代无线通信系统生成的参数)。另一方面，IWF240从eNB110接收在无线终端10和eNB110之间设定的无线连接所使用的参数(由EPC和LTE生成的参数)。
(无线通信系统的动作)
以下，参照附图说明第二实施方式的无线通信系统的动作。图6以及图7是表示第二实施方式的无线通信系统的动作的时序图。
另外，在第二实施方式中，与第一实施方式同样，考虑进行从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统(电路交换域)的切换的情况。
如图6所示，在步骤201a～步骤201c中，无线终端10与下一代无线通信系统连接，经由下一代无线通信系统与无线终端20进行通信。在第二实施方式中，作为无线终端10与无线终端20进行语音通信来进行说明。
在步骤202中，无线终端10在测定由eNB110管理的区域A的无线质量的基础上，将区域A的无线质量的测定结果(测定报告)发送给eNB110。
在步骤203中，eNB110将指示区域B的无线质量的测定(RAT间测定)的信息(测定控制)发送给无线终端10。这里，“测定控制”包含用于请求发送无线终端10的终端能力信息(终端安全信息和“MS等级标识”)的信息。
在步骤204中，无线终端10在测定区域B的无线质量的基础上，将区域B的无线质量的测定结果(测定报告)发送给eNB110。这里，“测定报告”包含终端能力信息(终端安全信息和“MS等级标识”)。
在步骤205中，eNB110对MME120发送用于请求从区域A向区域B的重定位处理的信息(请求重定位(Relocation Required))。这里，“请求重定位”包含区域B的无线质量的测定结果、无线终端10的识别符(SAE临时移动用户身份(S-TMSI；SAE-Temporary Mobile Subscriber Identity))、终端能力信息(终端安全信息和“MS等级标识”)。另外，S-TMSI是在下一代无线通信系统中临时识别用户的识别符。
在步骤206中，MME120使用下一代无线通信系统(LTE)对无线终端10发送用于指示执行第三代无线通信系统的安全步骤和重定位处理的信息。
在步骤207中，无线终端10将本终端的识别符(国际移动用户身份)发送给VMSC230(IMSI结合(IMSI attach))。另外，在已经进行了“IMSI结合处理”的情况下，也可以省略步骤207的处理。
在步骤208中，无线终端10对MME120发送用于表示向第三代无线通信系统(VMSC230)的结合处理完成的信息。
在步骤209中，MME120对IWF240发送用于请求从区域A向区域B的重定位处理的信息(前向重定位请求(Forward Relocation Request))。这里，“前向重定位请求”包含用于表示已经使用下一代无线通信系统进行的语音通信所要求的服务质量的服务质量信息(QoS；Quality of Service)、无线终端10的识别符(IMSI)。此外，“前向重定位请求”包含无线终端10的终端能力信息(终端安全信息和“MS等级标识”)。
在步骤210中，IWF240对VMSC230发送用于指示从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统的切换准备的信息(切换准备指示)。
在步骤211中，VMSC230对RNC210发送用于请求从区域A向区域B的重定位处理的信息(重定位请求(Relocation Request))。
在步骤212中，RNC210在设定了随机数(FRESH)和消息认证码信息(MAC-I)的基础上，将包含它们的信息(重定位请求)发送给VMSC230。
在步骤213中，VMSC230在根据终端能力信息(终端安全信息和“MS等级标识”)而设定了各种参数的基础上，将包含各种参数的信息(切换准备指示_回答)发送给IWF240。这里，各种参数是UIA、IK、UEA、CK等。“切换准备指示_回答”包含由RNC210设定的随机数(FRESH)和消息认证码信息(MAC-I)。
在步骤214中，IWF240对MME120发送对于“前向重定位请求”的响应(前向重定位响应(Forward Relocation Response))。“前向重定位响应”包含由VMSC230设定的各种参数、由RNC210设定的随机数(FRESH)和消息认证码信息(MAC-I)。
另外，通过步骤214的处理，安全步骤和重定位处理的准备完成。
在步骤221中，MME120对eNB110发送用于请求从区域A向区域B的重定位的信息(重定位命令(Relocation Command))。“重定位命令”包含由VMSC230设定的各种参数、由RNC210设定的随机数(FRESH)和消息认证码信息(MAC-I)。
在步骤222中，eNB110对无线终端10发送用于指示从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统的切换的信息(HO命令(HO Command))。这里，“HO命令”包括“RNTI”、“RAB信息”、“RB配置”、安全信息等。安全信息包含由VMSC230设定的各种安全参数(UEA和UIA)、由RNC210设定的FRESH和MAC-I。
在步骤223中，无线终端10将模式从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统切换。
在步骤224中，无线终端10利用在步骤222中接收到的信息(“MAC-I”、“FRESH”、“UEA”、“UIA”、“RNTI”、“RAB信息”、RB配置”等)，在无线终端10和RNC210之间设定无线连接。接着，无线终端10对RNC210发送用于通知从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统的切换完成的信息(HO完成(HO complete))。
在步骤225中，RNC210对VMSC230发送用于通知从区域A向区域B的重定位处理完成的信息(重定位完成)。
在步骤226中，VMSC230对MGCF/MGW310发送用于请求对无线终端10分配主机地址的信息(初始地址消息(IAM；Initial Address Message))。
在步骤227中，MGCF/MGW310对VCC320发送用于请求无线终端20的呼叫的信息(邀请(Invite))。
在步骤228中，VCC320对无线终端20发送用于请求无线终端20的呼叫的信息(重新邀请(Re-Invite))。
在步骤229中，无线终端20对VCC320发送用于通知接受了本终端的呼叫的信息(200OK)。
在步骤230中，VCC320对MGCF/MGW310发送用于通知无线终端20的呼叫被接受的信息(200OK)。
在步骤231中，MGCF/MGW310对VMSC230发送用于通知在无线终端10和无线终端20之间设定了U-PLANE的信息(回答消息(ANM；AnswerMessage))。
在步骤232a～步骤232d中，无线终端10经由下一代无线通信系统开始与无线终端20进行语音通信。
(作用和效果)
根据第二实施方式，与第一实施方式同样，在无线终端10和eNB110之间设定的无线连接被切断之前，预先进行第三代无线通信系统的安全步骤和对无线终端10的无线参数的通知，因此能够缩短在切换中无线连接被切断的时间。
[第三实施方式]
以下，参照附图说明第三实施方式。以下，主要说明上述第一实施方式和第三实施方式的不同点。
具体来说，在上述第一实施方式中，考虑了从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统(电路交换域)的切换。
而在第三实施方式中，在进行了从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统(分组交换域)的切换之后，进行从第三代无线通信系统(分组交换域)向第三代无线通信系统(电路交换域)的切换。
(无线通信系统的概略)
以下，参照附图说明第三实施方式的无线通信系统的概略。图8是表示第三实施方式的无线通信系统的概略图。另外，应注意在图8中，对于与上述图1同样的结构赋予同样的符号。
如图8所示，3G网络200包括电路交换域200a和分组交换域200b。电路交换域200a中设有上述VMSC230。另一方面，分组交换域200b中设有SGSN250。
SGSN250是在分组交换域200b中进行分组交换的装置(服务GPRS支持节点(Serving GPRS Support Node))。SGSN250与MME120和P/S-GW130连接，可与MME120和P/S-GW130发送接收各种信息。
(无线通信系统的动作)
以下，参照附图说明第三实施方式的无线通信系统的动作。图9～图11是表示第二实施方式的无线通信系统的动作的时序图。
另外，如上所述，在第三实施方式中，考虑在进行了从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统(电路交换域)的切换之后，进行从第三代无线通信系统(分组交换域)向第三代无线通信系统(电路交换域)的切换的情况。
如图9所示，在步骤301a～步骤301c中，无线终端10与下一代无线通信系统连接，经由下一代无线通信系统与无线终端20进行通信。在第三实施方式中，作为无线终端10与无线终端20进行语音通信来进行说明。
在步骤302中，无线终端10在测定由eNB110管理的区域A的无线质量的基础上，将区域A的无线质量的测定结果(测定报告)发送给eNB110。
在步骤303中，eNB110将指示区域B的无线质量的测定(RAT间测定)的信息(测定控制)发送给无线终端10。这里，“测定控制”包含用于请求发送无线终端10的终端能力信息(终端安全信息和“MS等级标识”)的信息。
在步骤304中，无线终端10在测定区域B的无线质量的基础上，将区域B的无线质量的测定结果(测定报告)发送给eNB110。这里，“测定报告”包含终端能力信息(终端安全信息和“MS等级标识”)。
在步骤305中，eNB110对MME120发送用于请求从区域A向区域B的重定位处理的信息(请求重定位(Relocation Required))。这里，“请求重定位”包含区域B的无线质量的测定结果、无线终端10的识别符(第二临时移动用户身份(S-TMSI；Secondary-Temporary Mobile Subscriber Identity))、终端能力信息(终端安全信息和“MS等级标识”)。
在步骤306中，MME120对SGSN250发送用于请求从区域A向区域B的重定位处理的信息(前向重定位请求(Forward Relocation Request))。这里，“前向重定位请求”包含用于表示已经使用下一代无线通信系统进行的语音通信所要求的服务质量的服务质量信息(QoS；Quality of Service)、无线终端10的识别符(IMSI)。此外，“前向重定位请求”包含无线终端10的终端能力信息(终端安全信息和“MS等级标识”)。
在步骤307中，RNC210和SGSN250在RNC210和SGSN250之间设定用于发送接收各种信息的承载(RABs建立(RABs Establishment))。这里，SGSN250根据终端能力信息(终端安全信息)设定各种参数。RNC210设定随机数(FRESH)和消息认证码信息(MAC-I)。
在步骤308中，SGSN250对MME120发送对于“前向重定位请求”的响应(前向重定位响应)。“前向重定位响应”包含由SGSN250设定的各种参数、由RNC210设定的随机数(FRESH)和消息认证码信息(MAC-I)。这些信息是分组交换域200b的安全步骤所使用的信息。
在步骤309中，MME120对eNB110发送用于请求从区域A向区域B的重定位的信息(重定位命令)。“重定位命令”包含由SGSN250设定的各种参数、由RNC210设定的随机数(FRESH)和消息认证码信息(MAC-I)。
在步骤310中，eNB110对无线终端10发送用于指示从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统(分组交换域200b)的切换的信息(HO命令)。这里，“HO命令”包括“RNTI”、“RAB信息”、“RB配置”、安全信息等。另外，安全信息包含由VMSC230设定的各种参数(UEA和UIA)、由RNC210设定的FRESH和MAC-I。
在步骤311中，eNB110对MME120发送“向前SRNS上下文(ForwardSRNS Context)”。
在步骤312中，MME120对SGSN250发送“向前SRNS上下文”。
在步骤313中，SGSN250对RNC210发送“向前SRNS上下文”。
在步骤321中，无线终端10将模式从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统切换。
在步骤322中，无线终端10使用在步骤310中接收到的信息(“MAC-I”、“FRESH”、“UEA”、“UIA”、“RNTI”、“RAB信息”、“RB配置”等)，在无线终端10和RNC210之间设定无线连接。接着，无线终端10对RNC210发送用于通知从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统(分组交换域200b)的切换完成的信息(HO完成)。
在步骤323中，RNC210对SGSN250发送用于通知从区域A向区域B的重定位处理完成的信息(重定位完成)。
在步骤324中，SGSN250对MME120发送用于通知从区域A向区域B的重定位处理完成的信息(前向重定位完成(Forward Relocation Complete))。
在步骤325中，MME120对SGSN250发送用于表示接受了“前向重定位完成”的信息(前向重定位完成确认(Forward Relocation Complete ack.))。
在步骤326中，SGSN250对P/S-GW130发送用于请求PDP上下文的更新的信息(更新PDP上下文请求(Update PDP Contexts req.))。
在步骤327中，P/S-GW130根据“更新PDP上下文请求”切换无线终端10的无线连接。具体来说，P/S-GW130将在无线终端10和eNB110之间设定的无线连接切换为在无线终端10和RNC210之间新设定的无线连接。
在步骤328a～步骤328d中，无线终端10和无线终端20经由新设定的无线连接(设定在分组交换域200b上的U-PLANE)进行语音通信。
在步骤329中，无线终端10通过新设定的无线连接(设定在分组交换域200b上的U-PLANE)接收语音数据。
在步骤330中，无线终端10将用于请求安全服务的信息(CM服务请求)发送给P/S-GW130。“CM服务请求”包含TMSI(Temporary Mobile SubscriberIdentity)、CKSN(Cypher Key Sequence Number)等。
在步骤331中，P/S-GW130对MME120发送用于通知无线连接的更新完成的信息(更新承载完成)。
在步骤332中，MME120和eNB110释放在无线终端10和eNB110之间设定的无线连接。
在步骤341中，无线终端10在电路交换域200a中对VMSC230发送用于请求安全服务的信息(CM服务请求)。请求安全服务的信息包含TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity)、CKSN(Cypher Key SequenceNumber)。
在步骤342中，在无线终端10和VMSC230之间进行无线终端10的认证处理。另外，也可以省略认证处理。
在步骤343中，SGSN250在从VMSC230取得了根据终端能力信息(终端安全信息)而设定的各种参数的基础上，对RNC210发送包含各种参数的信息(安全模式命令(Security Mode Command))。各种参数是UIA、IK、UEA、CK等。这些信息是在电路交换域200a中使用的信息。
在步骤344中，RNC210在设定了随机数(FRESH)和消息认证码信息(MAC-I)的基础上，将包含它们的信息(安全模式命令)发送给无线终端10。“安全模式命令”除了FRESH和MAC-I之外还包括由VMSC230设定的UIA和UEA。
在步骤345中，无线终端10从由VMSC230设定的UIA和UEA中选择第三代无线通信系统中使用的UIA和UEA。接着，无线终端10将表示在第三代无线通信系统中可进行消息认证的信息(安全模式完成)发送给RNC210。“安全模式完成”包含MAC-I、UIA和UEA等。
在步骤346中，RNC210对VMSC230发送包含由无线终端10选择的UIA和UEA的信息(安全模式完成)。
在步骤347中，VMSC230将表示安全服务的请求被接受的信息(CM服务接受)发送给无线终端10。
在步骤348中，无线终端10对VMSC230发送包含用于识别在无线终端10和无线终端20之间进行的语音通信的切换用号码的信息(设置(Setup))。作为切换用号码，可以使用无线终端10和无线终端20的终端识别符、呼叫控制号码等。
在步骤349中，VMSC230对MGCF/MGW310发送用于请求对无线终端10分配主机地址的信息(初始地址消息(IAM；Initial Address Message))。
在步骤350中，MGCF/MGW310对VCC320发送用于请求无线终端20的呼叫的信息(邀请(Invite))。
在步骤351中，VCC320对无线终端20发送用于请求无线终端20的呼叫的信息(重新邀请(Re-Invite))。
在步骤352中，无线终端20对VCC320发送用于通知接受了本终端的呼叫的信息(200OK)。
在步骤353中，VCC320对MGCF/MGW310发送用于通知无线终端20的呼叫被接受的信息(200OK)。
在步骤354中，MGCF/MGW310对VMSC230发送用于通知在无线终端10和无线终端20之间设定了U-PLANE的信息(回答消息(ANM；AnswerMessage))。
在步骤355中，VMSC230对RNC210发送用于请求在无线终端10和RNC210之间设定无线连接的信息(RAB设置请求(RAB Setup req.))。
在步骤356中，无线终端10和RNC210使用在步骤341～步骤346中设定的安全信息(FRESH、MAC-I、由无线终端10选择的UEA和UIA)，在无线终端10和RNC210之间设定无线连接。
在步骤357中，RNC210对VMSC230发送用于通知在无线终端10和RNC210之间设定了无线连接的信息(RAB设置响应(RAB Setup resp.))。
在步骤358中，VMSC230对无线终端10发送用于通知在无线终端10和无线终端20之间设定了U-PLANE的信息(连接(CONNECT))。
在步骤359a～步骤359d中，无线终端10经由第三代无线通信系统(电路交换域)与无线终端20开始语音通信。
另外，在步骤359a～步骤359d的处理之后，释放分组交换域的无线连接。
(作用和效果)
根据第三实施方式，与第一实施方式同样，在无线终端10和eNB110之间设定的无线连接被切断之前，预先进行分组交换域200b的安全步骤，因此能够缩短在切换中无线连接被切断的时间。
根据第三实施方式，无线终端10能够以经由分组交换域200b接收到语音数据的情况为契机，开始从分组交换域200b向电路交换域200a的切换。
从而，在进行从下一代无线通信系统向分组交换域200b的切换之后，能够流畅地开始从分组交换域200b向电路交换域200a的切换。
特别由于开始从分组交换域200b向电路交换域200a的切换的契机是明确的，因此即使无线终端10的应用不掌握无线终端10连接的网络的种类，也能够流畅地开始切换。
[其它的实施方式]
本发明通过上述实施方式进行了说明，构成该公开的一部分的论述和附图不应理解为对本发明的限定。对于本领域技术人员来说，会从该公开了解各种代替实施方式、实施例和运用技术。
在上述实施方式中，例示了从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统的切换，但不限定于此。即，也可以对从第三代无线通信系统向下一代无线通信系统的切换应用本发明。
此外，关于无线通信系统的种类，也不限定于第三代无线通信系统和下一代无线通信系统，也可以对WLAN等应用本发明。
在上述实施方式中，例示了语音通信，但不限定于此。具体来说，本发明也可以应用于数据通信。
在上述第二实施方式中，用于请求无线终端10的终端能力信息(终端安全信息或“MS等级标识”)的发送的信息包含在用于指示区域B的无线质量的测定(RAT间测定)的信息(测定控制)中，但不限定于此。具体来说，用于请求无线终端10的终端能力信息(终端安全信息或“MS等级标识”)的发送的信息在“测定控制”前后发送给无线终端10也可以。
在上述实施方式中没有特别提到，但在从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统的切换开始之前，下一代无线通信系统也可以从无线终端10预先取得终端能力信息(终端安全信息或“MS等级标识”)，从而对终端能力信息进行管理。例如，可以由eNB110或MME120管理终端能力信息。
例如，在无线终端10进行了向下一代无线通信系统的结合(attach)处理的情况下，下一代无线通信系统也可以取得第三代无线通信系统中的无线终端10的终端能力信息。
在这样的情况下，在从下一代无线通信系统向第三代无线通信系统的切换中，也可以不重新请求第三代无线通信系统中的终端能力信息的发送。
在上述实施方式中，各种安全参数根据终端能力信息(终端安全信息)而在网络侧设定，但不限定于此。具体来说，各种安全参数也可以是预先设定的值。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供一种可以实现切换中无线连接切断的时间的缩短的无线通信系统、无线通信方法和无线终端。

Claims (6)

1.一种无线通信系统，包括下一代无线通信系统、第三代无线通信系统、以及可单独连接到所述下一代无线通信系统和所述第三代无线通信系统的无线终端，所述无线终端进行从所述下一代无线通信系统向所述第三代无线通信系统的切换，其特征在于，
在所述下一代无线通信系统的核心网络内设置的移动管理装置在所述无线终端和所述下一代无线通信系统之间设定的第一无线连接被切断之前，将表示所述无线终端的安全能力的终端安全信息发送给所述第三代无线通信系统，
在所述第三代无线通信系统的核心网络内设置的SGSN在所述第一无线连接被切断之前，根据接收的所述终端安全信息，对应在所述无线终端和所述第三代无线通信系统之间设定的第二无线连接所使用的参数进行设定，并将其发送给所述移动管理装置，
在所述第一无线连接被切断之前，所述移动管理装置经由所述第一无线连接，对所述无线终端发送所述参数。
2.如权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，
所述无线终端在所述切换开始前预先发送所述终端安全信息，
所述移动管理装置在所述切换中，将预先从所述无线终端接收到的所述终端安全信息发送给所述SGSN。
3.如权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，
所述移动管理装置开始重定位处理，即根据无线终端测定并发送给下一代无线通信系统的所述第三代无线通信系统的无线质量的测定结果，将服务质量信息交付给所述第三代无线通信系统，所述服务质量信息表示已经使用所述下一代无线通信系统进行的通信所请求的服务质量，
在所述重定位处理中，将请求执行所述切换的切换请求和所述参数一同发送给所述无线终端。
4.如权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，
所述第三代无线通信系统包括电路交换域和分组交换域，
所述切换是从所述下一代无线通信系统向所述分组交换域的切换，
所述无线终端在经由所述分组交换域接收到数据的情况下，开始从所述分组交换域向所述电路交换域的切换。
5.一种无线通信方法，包括下一代无线通信系统、第三代无线通信系统、以及可单独连接到所述下一代无线通信系统和所述第三代无线通信系统的无线终端，所述无线终端进行从所述下一代无线通信系统向所述第三代无线通信系统的切换，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在所述下一代无线通信系统的核心网络内设置的移动管理装置，在所述无线终端和所述下一代无线通信系统之间设定的第一无线连接被切断之前，将表示所述无线终端的安全能力的终端安全信息发送给所述第三代无线通信系统的核心网络内设置的SGSN的步骤；
所述SGSN在所述第一无线连接被切断之前，根据接收的所述终端安全信息，对应在本终端和所述第三代无线通信系统之间设定的第二无线连接所使用的参数进行设定，并将其发送给所述移动管理装置的步骤；以及
在所述第一无线连接被切断之前，所述移动管理装置经由所述第一无线连接，对所述无线终端发送所述参数的步骤。
6.一种无线终端，可单独连接到下一代无线通信系统和第三代无线通信系统，进行从所述下一代无线通信系统向所述第三代无线通信系统的切换，其特征在于，所述无线终端包括：
发送单元，经由所述下一代无线通信系统的核心网络内设置的移动管理装置，将表示所述第三代无线通信系统中的本终端的安全能力的终端安全信息发送给所述第三代无线通信系统的核心网络内设置的SGSN；以及
接收单元，在本终端和所述下一代无线通信系统之间设定的第一无线连接被切断之前，经由所述移动管理装置，从所述SGSN接收基于接收的所述终端安全信息由所述SGSN决定的应在本终端和所述第三代无线通信系统之间设定的第二无线连接所使用的参数。
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