JP2002118868A

JP2002118868A - 回線呼モデルおよびパケット呼モデルをサポートするシステム間での無線呼ハンドオーバ

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Publication number: JP2002118868A
Application number: JP2001238944A
Authority: JP
Inventors: Richard Paul Ejzak; ポールイジャックリチャード; John Matthew Gafrick; マシューガフリックジョン; Harold Aaron Lassers; アーロンラッサーズハロルド; Ronald Bruce Martin; ブルースマーチンロナルド
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 2000-08-07
Filing date: 2001-08-07
Publication date: 2002-04-19
Anticipated expiration: 2021-08-07
Also published as: US6721565B1; EP1182900B1; DE60102987T2; DE60102987D1; CA2350012C; JP4827334B2; EP1182900A1; CA2350012A1

Abstract

(57)【要約】【課題】改良型無線ネットワークが、既存の回線無線
システムとパケットシステム間でのシステム間ハンドオ
フを提供する。【解決手段】パケット無線システムは、回線呼モデル
とパケット呼モデル間での変換を行うよう強化される。
メディアゲートウェイは、各システムで用いられるフォ
ーマット間でベアラトラヒックの変換を行う。メディア
ゲートウェイ、メディアゲートウェイ制御機能、および
関連する呼状態制御機能が協働して回線無線システムの
振る舞いをエミュレートするため、従来の回線システム
に組み込まれた場合に、パケットシステムが別の回線無
線システムのように見える。必要であれば、メディアゲ
ートウェイ、メディアゲートウェイ制御機能、および呼
状態制御機能はさらに協働して、回線無線システムのア
ンカーＭＳＣの機能をエミュレートする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は通信システムに関
し、特に、回線およびパケット呼モデルを含む、異なる
呼モデルをサポートする無線通信システムやそのコンポ
ーネントの間での無線呼のハンドオーバをサポートする
システムおよび方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】多くの無線通信システムの重要な特徴は
移動性であるため、呼に関わるユーザは、第１の無線イ
ンフラストラクチャ機器セットがサポートする第１のロ
ケーションから、第２の無線インフラストラクチャ機器
セットがサポートする第２のロケーションに、呼をあま
り中断させずに移動することができる。初期の多くの無
線通信システムは、携帯電話サービスを提供するために
開発された。初期の携帯電話システムは通常、容量は限
られているが、大きな地理的エリアをカバーするよう配
置された単一の無線基地局を採用していた。モバイルユ
ーザは、カバーエリア内で広く移動することができ、ユ
ーザが、基地局への無線周波数パスが使用不可能になる
ロケーションに移動しないという条件下で、呼が維持さ
れるものと予期することができた。はるかに狭い隣接エ
リア、すなわち「セル」にそれぞれサービスを提供する
多数の無線基地局を備えるセルラ式携帯電話システムが
開発されたとき、呼に関わるユーザが、呼を中断するこ
となく、システムのカバーエリアを通してセルからセル
に移動できるようにすることが極めて重要であった。

【０００３】現在第１の無線基地局（または無線インタ
フェースを提供する無線システムの別の類似要素）がサ
ービスを提供している安定した呼に対して、第２の無線
基地局にサービスを提供させる機能および実施プロセス
は、「ハンドオフ」または「ハンドオーバ」と呼ばれ
る。当初、ハンドオーバは、単一システムおよび類似技
術のセル間で提供されていた。しかし、異なるシステム
のセル間でのハンドオーバを可能にすると共に、技術の
異なるセルおよび／またはシステム間でのハンドオーバ
を可能にする標準プロトコルが開発された。例えば、標
準プロトコルにより、ユーザがある無線システムから、
おそらく異なるエンティティが動作すると共に、異なる
タイプまたはブランドのインフラストラクチャ機器を用
いている別の無線システムへの境界を渡る際に、呼を維
持できるようになる。例えば、このタイプのプロトコル
としては、米国規格協会刊行のＡＮＳＩ−ＴＩＡ／ＥＩ
Ａ４１−Ｄ：Cellular Radiotelecommunications Inter
system Operationsとして知られる標準システム間動作
プロトコル、および欧州電気通信標準化機構（ＥＴＳ
Ｉ）刊行のＧＳＭ０９．０２ Mobile Application Part
(MAP)プロトコルがある。さらに、標準プロトコルは、
同じ呼モデルを使用する異なる（が、協働的な）エアイ
ンタフェース技術のシステム／セル間でのハンドオーバ
を可能にするためにも開発されてきた。例えば、ある加
入者のハンドセットおよびシステムインフラストラクチ
ャ機器は、ＣＤＭＡやＴＤＭＡ等のデジタル伝送技術を
採用しているセルから、ＡＭＰＳ等のアナログ伝送技術
を採用しているセルへの呼のハンドオーバを実行するこ
とができる。ＧＳＭシステムとＵＭＴＳシステム間でハ
ンドオーバを行う性能についても説明されてきた。歴史
的に移動性の必要性がハンドオーバ利用の動機となって
いたが、ハンドオーバは、負荷を平衡できるようにする
と共に信頼性を向上させることで、移動性を必要としな
いアプリケーションにおいてであっても重要な機能性を
提供することができる。

【０００４】ハンドオーバを提供する既存の無線通信シ
ステムは、回線呼モデルを採用している。本明細書にお
いて、「呼」という語は、通信システムまたはネットワ
ークを介した端末セット間での情報転送セッションを指
し、古典的な回線音声呼、パケット音声呼、回線データ
呼、無接続呼、またはパケットデータ呼、およびそのマ
ルチメディアバリアントを含むものであることが意図さ
れているが、これらに限定されない。呼に適用される
「回線」という語は、確保されたネットワーク資源を介
して定義されたエンドポイント間で発生すると共に、デ
ータユニットが個々にアドレス指定されない情報転送モ
ードを指す。パスまたはルートが回線呼に確立される
と、それ以上のルーティングまたはアドレス指定は必要
ない。回線呼を搬送するいくつかのコンポーネントは、
パケットベースの技術を用いて実施しても、セルベース
の技術を用いて実施してもよいことが認識される。呼に
適用される「パケット」という語は、情報ストリームが
パケットまたはユニットに分割されると共に、各パケッ
トまたはユニットが個々にアドレス指定される情報転送
モードを指す。パケット呼は、必ずしもネットワーク資
源を確保する必要がない。「呼モデル」という語は、呼
のセットアップ、維持、変更、および終了に必要な手
順、状態、および状態遷移を指す。回線呼モデルは、回
線呼を確立し制御するために用いられる呼モデルであ
る。知られている回線呼モデルの例には、ＩＴＵ−Ｔシ
グナリングシステムＮｏ７、ＡＮＳＩ−４１、ＡＮＳＩ
−１３６、ＡＮＳＩ−９５、およびＧＳＭ０４．０８が
ある。パケット呼モデルは、パケット呼を確立し制御す
るために用いられる呼モデルである。知られているパケ
ット呼モデルの例には、ＩＥＴＦＲＦＣ−２５４３
（セッション開始プロトコル（SIP:Session Initiation
Protocol）およびＩＴＵ規格Ｈ．３２３がある。

【０００５】パケット呼モデルを採用した、無線システ
ムを含む新しい通信システムが提案されたり、開発され
ている。パケット呼モデルとは、電話している間に、特
定の資源および設備を必要性に応じてその呼のベアラト
ラヒックの搬送に割り当てることが可能であり、使用す
る特定の資源および設備は各パケットごとに可変としう
ることを含意する。パケットシステムは、エンドツーエ
ンドパケット呼、すなわち各端末がパケット通信に適合
され、かつ呼がパケットネットワークを介して搬送され
る呼、をサポートすることができる。しかし、世界の通
信インフラストラクチャの大部分が回線技術を採用して
いるため、多くのパケットシステムは、少なくとも特定
の明確に規定されたインタフェースにおいて、既存の回
線ネットワークを用いて呼を網間接続するよう設計され
ている。したがって、呼がパケット端末から発信される
が回線端末で終端する、あるいはその逆の場合がある。
従来のランドサイド（landside）パケットおよび回線ネ
ットワークにおいて呼を網間接続するシステムが当分野
で知られており、このようなシステムは、PACKETSTAR V
oice Gatewayという商品名でLucent Technologies社
（米国ニュージャージー州Murray Hill）によって販売
されている。

【０００６】新しいパケット無線システムは段階的に構
築されるものと思われ、このようなシステムがまず、シ
ステムのオペレータが非常に大きな投資を行ってきた既
存の回線無線システムをオーバーレイするよう開発され
る可能性が高い。したがって、適宜装備した加入者のハ
ンドセットおよび他の端末のためにパケットシステムと
回線システムの間でのハンドオーバを提供することが望
ましい。このようなハンドオーバは、有利なことに、新
しいパケットシステムが利用可能なロケーションではそ
の新しいパケットシステムで加入者にサービスを提供
し、かつパケットシステムが利用不可能な、あるいは一
時的に容量が不足しているロケーションでは既存の回線
システムで加入者にサービスを提供するようにできる。
移動性を提供することに加え、これらシステム間でのハ
ンドオーバは、負荷を平衡すると共に、信頼性を向上さ
せることができる。

【０００７】しかし、既存の回線システムは、回線呼モ
デルのみに適するネットワークトポロジおよびハンドオ
ーバプロセスを採用してきた。特に、商業的に展開され
た回線システムは、持続期間を通して呼を制御するため
に、アンカーモバイル交換センタまたは「アンカーＭＳ
Ｃ」を採用している。アンカーＭＳＣは概して、呼に対
して実質的な制御を有する最初のＭＳＣである。電話を
かけている間、ユーザが、一般に異なるＭＳＣによって
制御される、別のシステムのサービスエリアに移動した
場合であっても、他の特定の機能はアンカーＭＳＣによ
って制御され、また呼のベアラトラヒックはアンカーＭ
ＳＣを通してルーティングされる。現在のサービングＭ
ＳＣは、ハンドオフを制御する。

【０００８】パケット無線システムのトポロジは、提案
されている標準によれば、既存の回線無線システムのト
ポロジとはかなり異なる。特に、提案されているパケッ
ト無線システムでは、制御機能を提供するシステム要素
が、交換機能、伝送機能、およびボコーダ機能を提供す
る各システム要素とは異なりうる。パケット無線システ
ムは、アンカーＭＳＣコンポーネントを採用しない。さ
らに、パケット無線ネットワークは、回線およびパケッ
ト双方の呼モデルを採用して他のネットワークとインタ
フェースするが、回線無線ネットワークは回線呼モデル
のみを採用している。これらのかなりの相違や他のこと
により、回線無線ネットワーク向けに開発された従来の
ハンドオフプロセスの新しいパケットネットワークへの
直接適用が不可能となっている。

【０００９】さらに、既存の回線ネットワークは、それ
ぞれのオペレータの多大な投資を表すが、完全な交換ま
たは相当な追加投資なしでは主要なアップグレードを行
うことができない技術を採用している。したがって、既
存の回線無線システムとのハンドオーバを適宜サポート
するため、パケットシステム向けに開発されるあらゆる
ハンドオーバプロセスおよび機能性は、既存の回線無線
システムに必要とされる変更またはアップグレードを最
小限に抑えるものでなければならない。したがって、同
質のパケットネットワーク向けに開発されるハンドオフ
手順は、回線システムとのハンドオーバをサポートしな
ければならないパケットシステムでの使用を満足させな
い。

【００１０】

【発明の解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、従来技術による上記欠点を回避する、無線シス
テムにおいてハンドオーバを実行するシステムおよび／
または方法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の一態様に従って
構築される好ましい実施形態において、無線ネットワー
クは、定義された相互動作プロトコルを用いて、ハンド
オーバのサポートを含め、相互動作を行うよう構成され
たパケット無線システムと、回線無線システムとを含
む。回線無線システムは従来設計のものであり、任意適
切な無線技術または標準を用いるものでありうる。回線
無線システムは、少なくとも１つの基地局と、少なくと
も１つのモバイル交換センタ（または同等要素）を含
む。

【００１２】パケット無線システムは、知られているパ
ケット無線ネットワークと概して同様の様式で構築する
ことができるが、本発明の一態様に従って内部呼モデル
ハンドオーバ機能を提供するよう特定のコンポーネント
を追加し、かつ他のコンポーネントを変更する。例え
ば、パケット無線システムは、第三世代パートナーシッ
ププロジェクト（３ＧＰＰ）に記載されているＩＰマル
チメディアサブシステム（ＩＭ）によって補遺された汎
用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）の基本構造および
機能性を、適宜変更を行った状態で採用することができ
る。代替のパケット無線システム技術も使用可能であ
る。ＧＰＲＳ様アーキテクチャを採用したパケット無線
システムを用いる場合、パケットシステムは、以下の各
ＧＰＲＳ要素の少なくとも１つを相互接続したセットを
含む。すなわち、基地局、無線ネットワークコントロー
ラ、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）、
およびゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳ
Ｎ）である。これらの要素は一般に、本発明の相互動作
可能なハンドオーバ機能を実施するよういくらかの変更
を行った状態で、ＧＰＲＳシステムでのように作動す
る。パケットシステムはまた、３ＧＰＰＩＭサブシス
テムからの以下の各要素の少なくとも１つを相互接続し
たセットを含む。すなわち、呼状態制御機能（ＣＳＣ
Ｆ）、メディアゲートウェイ（ＭＧ）、およびメディア
ゲートウェイ制御機能／伝送シグナリングゲートウェイ
（ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ）であり、これらはその他の要
素と相互接続される。ＣＳＣＦは、パケット呼モデルの
ネットワーク機能を実施するネットワーク要素である。
ＭＧは、パケットネットワークで用いられる符号化およ
び伝送フォーマットと、回線ネットワークで用いられる
符号化および伝送フォーマットの間で、ベアラコンテン
ツを変換する。例えば、音声呼の場合、ＭＧは、パケッ
トネットワークで用いられる圧縮フォーマットと回線ネ
ットワークで用いられるＰＣＭフォーマットとの間を変
換するボコード機能を行うことができる。ＭＧはまた、
異質のパケットネットワークで用いられるフォーマット
間で変換することも可能である。ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ
は、ＭＧを制御すると共に、外部ネットワークへの制御
インタフェースを提供する。ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷはま
た、回線無線ネットワークを用いたシステム間動作が必
要なときに、アンカーＭＳＣの特定機能をエミュレート
するためにも用いられる。

【００１３】本発明の態様によれば、４つの考えられう
るハンドオーバ状況がサポートされる。回線ランドサイ
ドネットワーク上で終端し、かつ初めにパケット無線シ
ステムを用いる安定した呼を、回線無線システムにハン
ドオーバすることができる。既存の回線システムでは、
その持続期間を通して呼の制御を維持するためにアンカ
ーＭＳＣが必要であるため、ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ、Ｍ
Ｇ、およびＣＳＣＦが協働してアンカーＭＳＣの機能を
エミュレートする。これは、回線無線システムにとって
は単に別の回線無線システムのように見える。ハンドオ
ーバ後、回線無線システムからのベアラトラヒックがＭ
Ｇを通して回線ランドサイドネットワークにルーティン
グされる。「ランドサイドネットワーク」は、本明細書
で用いる場合、他の無線ネットワークおよび通過ネット
ワークを含むがこれらに限定されない、ランドサイドネ
ットワークと同等のインタフェースを提供する他のあら
ゆるネットワークの包含を意図する。

【００１４】回線ランドサイドネットワークで終端し、
初めは回線無線システムを用いる安定した呼を、パケッ
ト無線システムにハンドオーバすることができる。既存
の回線システムでは、その持続期間を通して呼の制御を
維持するためにアンカーＭＳＣが必要であるため、回線
システムのＭＳＣが呼の制御を維持する。ＭＧＣＦ／Ｔ
−ＳＧＷ、ＭＧ、およびＣＳＣＦが協働して、システム
間ハンドオーバのために回線ＭＳＣの機能をエミュレー
トする。これは、回線無線システムにとっては単に別の
回線無線システムのように見える。ハンドオーバ後、パ
ケット無線ネットワークと回線ランドサイドネットワー
クの間で交換されたベアラトラヒックは、ＭＧを通して
回線無線システムにルーティングされる。

【００１５】パケットランドサイドネットワーク上で終
端し、かつ初めにパケット無線システムを用いる安定し
た呼を、回線無線システムにハンドオーバすることがで
きる。既存の回線システムでは、その持続期間を通して
呼の制御を維持するためにアンカーＭＳＣが必要である
ため、ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ、ＭＧ、およびＣＳＣＦが
協働してアンカーＭＳＣの機能をエミュレートする。こ
れは、回線無線システムにとっては単に別の回線無線シ
ステムのように見える。ハンドオーバ前、ＭＧはベアラ
パスの要素であってもなくてもよい。ハンドオーバ後、
回線無線システムからのベアラトラヒックが、ＭＧおよ
びＧＧＳＮを通してパケットランドサイドネットワーク
にルーティングされる。

【００１６】パケットランドサイドネットワーク上で終
端し、かつ初めに回線無線システムを用いる安定した呼
を、パケット無線システムにハンドオーバすることがで
きる。このような呼は、網間接続機能を通過しなければ
ならず、回線ネットワークに対してパケットネットワー
クの存在をマスクする。したがって、この場合は、回線
ランドサイドネットワーク上で終端し、かつ初めて回線
無線システムを用い、そしてパケット無線システムにハ
ンドオーバされる呼の例に還元される。

【００１７】これらの４つのハンドオーバ状況は、パケ
ットネットワークと回線ネットワークの間で考えられう
るすべてのハンドオーバの組み合わせについて説明し
た。本明細書に開示するシステムおよび方法は、有利な
ことに、パケット無線システムと従来の回線無線システ
ムとの間でのシステム間ハンドオフを可能にする。既存
の回線システムを変更またはアップグレードする必要性
全体を最小化するか、または回避するハンドオフ機能性
がパケットシステムに提供される。

【００１８】本発明のこれらおよび他の特徴は、添付図
面と併せて、本発明の好ましい実施形態の以下の詳細な
説明を参照することから、最も良く理解されるであろ
う。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１〜図６は、本発明の一態様に
従って構築された協働的な無線ネットワーク１００の好
ましい実施形態を示すブロック図である。

【００２０】本出願は、通信システムに関する。通信分
野では、情報または信号を伝達する設備、構造、または
方法の実施に、各種の信号リード、バス、データパス、
データ構造、チャネル、バッファ、および他の通信パス
を使用することができ、これらはしばしば機能的に同等
であることが分かろう。したがって、別記しない限り、
信号または情報を伝達する装置またはデータ構造への言
及は、概して機能的に同等の装置およびデータ構造すべ
てを言及するものである。

【００２１】図１〜図６に最も良く示すように、要素間
の接続はリンクまたはパスと呼ばれ、実線や波線で示さ
れている。このような線はそれに適用される参照番号が
あるものとないものがあり、またさらに、それに適用さ
れる単一ハッシュマーク、二重ハッシュマーク、点や
「Ｘ」等の特徴印が付いているものもある。参照番号ま
たは他の印がない線の接続は、制御またはベアラトラヒ
ックの搬送に利用できるリンクを表し、このリンクは図
に示される特定の状況において使用される場合とされな
い場合がある。特徴印が付加されていない実線は、ベア
ラ情報を搬送するリンクを表す。特徴印が付加されてい
ない波線は、制御情報を搬送するリンクを表す。参照番
号や上記特徴印（以下、「パス」と呼ぶ）の付いた線の
接続は、図に示す特定の状況において、利用できるリン
クのうち実際に用いられるリンクを識別するためのオー
バーレイとして提供されている。したがって、該パス
は、追加リンクを示すものではなく、利用可能なリンク
を用いるか否か、および利用可能なリンクをどのように
用いるかを示す。

【００２２】図１〜図６は、ネットワーク１００の構造
的編成を示す他、本発明に従って構築された通信システ
ムの好ましい実施形態においてサポートされるいくつか
の異なるハンドオーバ状況前後の制御およびベアラパス
の初期および最終の構成をさらに示す。単一ハッシュマ
ークの付いたパスは、ハンドオーバ前のベアラパスの初
期構成を示す。二重ハッシュマークの付いたパスは、ハ
ンドオーバ後のベアラパスの最終構成を示す。点の付い
たパスは、ハンドオーバ前の制御パスの初期構成を示
す。「Ｘ」の付いたパスは、ハンドオーバ後の制御パス
の最終構成を示す。

【００２３】図１に最も良く示すように、ネットワーク
１００は、互いにシステム間動作用に構成され、かつま
た適切なランドサイドネットワークと網間接続するよう
構成された、パケット無線通信システム１００と、回線
無線通信システム１２０と、を備えることが好ましい。
本明細書で用いる「ランドサイドネットワーク」という
語は、他の無線ネットワークおよび通過ネットワークを
含むがこれらに限定されない、ランドサイドネットワー
クと同等のインタフェースを提供する他のあらゆるネッ
トワークの包含を意図する。例えば、パケット無線シス
テム１１０は、図１において、一般に回線ネットワーク
として特徴付けうる公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１３２
と、一般にパケットネットワークとして特徴付けうるパ
ケットデータネットワーク１３６と、に接続されて示さ
れている。図３および図４に最も良く示すように、回線
無線システム１２０は、外部ネットワーク１３２にも接
続しうる。ネットワーク１３２および１３６は実際に、
各種の回線および／またはパケット技術の伝送要素およ
び交換要素を採用しうるが、ネットワークは、本明細書
において、他のネットワークおよびシステムに、そして
特に各ネットワークが採用する呼モデルに提示するイン
タフェースに従って特徴付けられる。

【００２４】本明細書において、「呼」という語は、通
信システムまたはネットワークを介した端末セット間で
の情報転送セッションを指し、古典的な回線音声呼、パ
ケット音声呼、回線データ呼、無接続呼、またはパケッ
トデータ呼、およびそのマルチメディアバリアントを含
むものであるが、これらに限定されない。この適用は２
つの端末が関与する呼を指すが、当業者は、本発明の精
神を踏まえて、多数共同呼をサポートするよう例示的な
実施形態を変更する方法を理解するであろう。

【００２５】当分野で知られているように、ネットワー
ク１１０は、ＩＥＴＦＲＦＣ−２５４３（セッション
開始プロトコル（ＳＩＰ））およびＩＴＵ規格Ｈ．３２
３に規定されているものを含む適切なパケットプロトコ
ルを用いて、パケットランドサイドネットワーク１３６
（以下、「ＰＤＮ」と呼ぶ）とインタフェースすること
ができる。他のプロトコルおよび規格を用いることも可
能である。ネットワーク１１０は、当分野で一般にＩＴ
Ｕ−Ｔ信号方式Ｎｏ７として知られている回線プロトコ
ルを用いて、回線ランドサイドネットワーク１３２とイ
ンタフェースすることができる。さらに説明するよう
に、パケット無線ネットワーク１１０は、パケット無線
ネットワークで必要とされるフォーマットおよび呼モデ
ルと、回線ランドサイドネットワーク１３２（以下、
「ＰＳＴＮ」と呼ぶ）で必要とされるフォーマットおよ
び呼モデルとの間でベアラおよび制御情報を変換するた
めに、適切なゲートウェイ設備１５０および１５４を備
えることが好ましい。

【００２６】ネットワーク１００の例示的な一実施形態
を、単一のパケット無線システム１１０および単一の回
線無線システム１２０とを含むものとして図示している
が、当業者は、商業的に開発された実施形態がそれぞれ
のタイプの無線システムを複数組み込みうることを理解
するであろう。同様に、ネットワーク１００の例示的な
実施形態は、２つのランドサイドネットワーク、すなわ
ちＰＳＴＮ１３２およびＰＤＮ１３６に接続されて図示
されているが、商業的に開発される実施形態はいくつか
のかかるネットワークに接続されうることが理解される
であろう。最も商業的な無線システムは、他の無線シス
テム、および外部ネットワーク、公衆網、またはランド
サイドネットワークへインタフェースするため、複数の
接続ポイントを組み込む。

【００２７】回線無線システム１２０は、任意適切な無
線通信システムであることが好ましい。例えば、システ
ム１２０は、ＡＭＰＳ、ＧＳＭ、ＴＤＭＡ、またはＣＤ
ＭＡとして一般に知られている（しかし、これらに限定
されない）無線システムタイプのいずれでもよく、上記
システムタイプの振る舞いは、周知の業界、政府、また
は政府間の規格本体によって規定される。さらに、シス
テム１２０は、好ましくは、他の無線システムとの相互
動作に適切に定義されたインタフェースを提供する。例
えば、システム１２０は、米国規格協会刊行のＡＮＳＩ
−ＴＩＡ／ＥＩＡ４１−Ｄ：Cellular Radiotelecommun
ications Intersystem Operations、欧州電気通信標準
化機構（ＥＴＳＩ）刊行のＧＳＭ０９．０２ Mobile Ap
plication Part (MAP)プロトコルとして知られるプロト
コル、および他の適したプロトコルである標準化された
システム間動作プロトコルを実施しうる。

【００２８】図１〜図６に最も良く示すように、回線シ
ステム１２０は、少なくとも１つのモバイル交換センタ
（ＭＳＣ）１２４への制御接続およびベアラ接続を有す
る、少なくとも１つの基地局システム（ＢＳＳ）１２２
を含むことが好ましい。図３および図４に最も良く示さ
れるように（しかし、明確にするため、その他の図では
図示せず）、ＭＳＣ１２４は、ランドサイドネットワー
クＰＳＴＮ１３２への制御接続およびベアラ接続を有す
る。ＭＳＣ１２４は、網間接続ゲートウェイを介してＰ
ＤＮ１３６への制御接続およびベアラ接続（図示せず）
も有することができる。呼が網間接続ゲートウェイを介
してＰＤＮ１３６で終端する場合、網間接続ゲートウェ
イは、ＰＤＮ１３６のパケット性質をマスクすること
で、回線システム１２０は、その呼を、ＰＳＴＮ１３２
で終端する呼と同様にして取り扱う。ＭＳＣ１２４は、
好ましくは、パケットネットワーク１１０のメディアゲ
ートウェイ要素１５０（より詳細に後述する）への制御
接続およびベアラ接続を有する。簡略化のため、単一の
ＢＳＳおよび単一のＭＳＣのみを図示している。しか
し、商業的な実施形態では、システム１２０は、ＭＳＣ
に接続された多数のＢＳＳを組み込む可能性が高く、ま
たいくつかのＭＳＣを組み込みうる。システム１２０
は、本発明の理解には必ずしも必要ではなく、明確性を
強めるため省略する他の要素を含みうる。

【００２９】パケット無線システム１１０は、既知のパ
ケット無線ネットワークと概して同様にして構築するこ
とができるが、本発明の一態様による相互動作可能なハ
ンドオーバ機能を提供するように、特定のコンポーネン
トを追加すると共に、他のコンポーネントを変更してい
る。これについてはさらに後述する。例えば、システム
１１０は、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）の基
本構造および機能性を、さらに後述する適宜変更を行っ
た状態で採用することができる。ＧＰＲＳは、欧州電気
通信標準化機構ＧＳＭ規格０２．６０、０３．６０、お
よび０４．６０と、第三世代パートナーシッププロジェ
クト（３ＧＰＰ）技術仕様書３ＧＰＰＴＳ２３．０６０
を含む規格文書の拡張シリーズに記載されているパケッ
ト無線通信システムである。パケット無線システム１１
０の以下の説明ではＧＰＲＳの用語を用いるが、部分的
に、ＲＦＣ２００２、２００３、２００４、２００５、
２００６、および２３４４に規定されているモバイルＩ
Ｐシステムの実施である（インターネット技術標準化委
員会（ＩＥＴＦ：Internet Engineering Task Force）
刊行）、ＡＮＳＩ規格ＩＳ−８３５に規定されているＣ
ＤＭＡパケットシステムを含むがこれに限定されない、
他のパケット無線システムを採用することも可能であ
る。

【００３０】図１〜図６に最も良く示すように、システ
ム１１０は、好ましくは、基地局システム（ＢＳＳ）１
４２、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）
１４６、ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳ
Ｎ）１４８、メディアゲートウェイ（ＭＧ）１５０、呼
状態制御機能（ＣＳＣＦ）１５２、およびメディアゲー
トウェイ制御機能（ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ）１５４を含
む。ＢＳＳ１４２は、適した無線ユーザ端末１４０ａ〜
１４０ｆ（図１〜図６のハンドオーバ状況のうちの特定
の１つに関係のない一般的な文脈で参照する場合には、
１４０）を用いた無線通信向けに適合されている。ＢＳ
Ｓ１４２は、ＳＧＳＮ１４６への制御接続およびベアラ
接続を有する。ＳＧＳＮ１４６は、ＧＧＳＮ１４８への
制御接続およびベアラ接続を有する。ＧＧＳＮは、ＭＧ
１５０への制御接続およびベアラ接続を有する。ＧＧＳ
Ｎ１４８はまた、ランドサイドネットワークＰＤＮ１３
６への制御接続およびベアラ接続も有し、また他のネッ
トワーク（図示せず）へのこのような接続を有する場合
もある。ＭＧは、ランドサイドネットワークＰＳＴＮ１
３２へのベアラ接続を有し、また他のネットワーク（図
示せず）へのこのような接続を有する場合もある。ＧＧ
ＳＮ１４８はまた、ＣＳＣＦ１５２への制御接続も有す
る。ＭＧ１５０は、ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５４への制
御接続をさらに有する。ＣＳＣＦ１５２は、ＭＧＣＦ／
Ｔ−ＳＧＷ１５２への制御接続をさらに有する。ＭＧＣ
Ｆ／Ｔ−ＳＧＷ１５２は、ＰＳＴＮ１３２への制御接続
を有する。

【００３１】一般的に、ＢＳＳ１４２、ＳＧＳＮ１４
６、およびＧＧＳＮ１４８は、これらがＧＰＲＳシステ
ムで通常実行する機能と同等の機能を実行する。しか
し、パケット無線システム１１０は、ＰＳＴＮ１３２等
の回線ランドサイドネットワークと、そしてシステム１
２０等の回線無線システムとも相互動作しなければなら
ない。回線システムで用いられる呼モデル、制御情報の
フォーマット、およびベアラコンテンツのフォーマット
は、パケットシステムで用いられるものとは異なるた
め、パケットネットワーク１１０は、パケットネットワ
ークに固有のベアラコンテンツまたは制御メッセージフ
ォーマットを用いて回線ネットワークと直接通信するこ
とはできない。したがって、ＭＧ１５０が、パケットネ
ットワーク１１０で用いられる形式と、ＰＳＴＮ１３２
および回線ネットワーク１２０で用いられる形式との間
でベアラコンテンツを変換する機能を実行する。ＭＧＣ
Ｆ／Ｔ−ＳＧＷ１５４はＭＧ１５０を制御する。ＭＧＣ
Ｆ／Ｔ−ＳＧＷ１５４およびＣＳＣＦ１５２は協働し
て、パケットネットワーク１１０で用いられる形式とＰ
ＳＴＮ１３２および回線無線ネットワーク１２０で用い
られる形式との間で、呼モデルおよび呼処理に関連する
制御情報を変換する。

【００３２】さらに、ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５４およ
びＣＳＣＦ１５２はさらに協働して、回線無線ネットワ
ークのモバイル交換センタ（ＭＳＣ）のハンドオーバ機
能およびアンカーモバイル交換センタ（アンカーＭＳ
Ｃ）特徴制御機能をエミュレートし、それによってパケ
ットネットワークが単に別の回線ネットワークであるか
のように、パケットネットワーク１１０が回線ネットワ
ーク１２０と相互動作することが可能である。パケット
システム１１０においてエミュレートされるアンカーＭ
ＳＣに必要な機能性は、回線システム１２０においてＭ
ＳＣに求められる完全な機能性よりも少ない。特に、エ
ミュレートされたアンカーＭＳＣはシステム間でのハン
ドオーバを管理しなければならないが、無線資源を管理
する必要はない。これは、パケットシステム１１０にお
いて、無線資源は、中央ＭＳＣではなくＢＳＳ１４２に
よって管理されるためである。エミュレートされたアン
カーＭＳＣの機能性は主にＣＳＣＦ１５２およびＭＧＣ
Ｆ／Ｔ−ＳＧＷ１５４にあり、好ましくは、回線システ
ム１２０のＭＳＣ１２４に対して、ハンドオフ要求を送
信する能力、またはハンドオフ関連情報を返信する能力
を含む。

【００３３】システム間ハンドオーバのサポートに必要
な各種機能は、パケットシステム１１０の実施に用いら
れる特定のアーキテクチャに適するように割り当てるこ
とができる。本発明に従って構築されるパケットシステ
ム１１０の好ましい実施形態において、該割り当ては次
のようなものでありうる。ＭＧ１５０は、無線パケット
システム１１０と、回線システム１２０あるいは回線ラ
ンドサイドネットワークＰＳＴＮ１３２のいずれかとの
両者に関連する任意の呼について、ベアラ情報の必要な
すべての変換を行う。ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５４は、
パケットシステム１１０と、回線システム１２０あるい
は回線ランドサイドネットワークＰＳＴＮのいずれかと
の間でのシグナリングプロトコルの変換を行う。ＭＧＣ
Ｆ／Ｔ−ＳＧＷ１５４もまた、ベアラフォーマット間の
変換をいつ行うか、どの変換を行うかについてのＭＧへ
の命令、および使用すべき特定の設備の識別を含む、適
切な制御メッセージを介してＭＧ１５０を制御する。Ｃ
ＳＣＦ１５２は、ハンドオーバ中に回線ＭＳＣが認識す
るものと予期される呼モデルを実施する。

【００３４】有利なことに、この方法で、パケットネッ
トワーク１１０との相互動作をするために、回線システ
ム１２０に必要な変更またはアップグレードは、最小か
またはゼロである。回線システム１２０が、いずれのユ
ーザ端末１４０がパケット可能かを識別し、かかる端末
のパケットシステム１１０へのハンドオーバのみを試行
することが有利な場合もある。大部分の従来の回線シス
テム１２０は、ユーザ端末の中から、特定の他システム
と呼を網間接続する性能を有するものを区別する性能を
含む。例えば、ユーザ端末によっては、それぞれが動作
可能なシステムを識別する「クラスマーク」を伝送する
ものがある。無線システムによっては、同様にユーザ端
末１４０が動作可能なシステムを識別することのできる
特定のプロファイル情報について、ユーザのホームシス
テムと交渉するよう構成されるものがある。したがっ
て、回線システム１２０に対するパケット可能なユーザ
端末１４０の識別には、システム１２０が用いるパラメ
ータの現在確保されている値を定義し、他の回線システ
ムとの呼の網間接続性能の現在の性能を実施することを
含みうる。それにもかかわらず、回線システムおよびそ
のクラスマークまたはプロファイル情報の解釈に関連す
る規格の変更が有利なこともある。あるいは、「モバイ
ル支援ハンドオーバ」を用いていずれのセルがハンドオ
ーバターゲットであるかを決定する場合、ユーザ端末
は、互換性のあるセルのみを報告することが好ましい。
これにより、回線システムや関連規格への変更が不要に
なる。

【００３５】上述したように、パケット無線システム１
１０は、ＡＮＳＩ規格ＩＳ−８３５に規定されているＣ
ＤＭＡパケットシステムの技術を用いても実施すること
ができる。この場合、ＢＳＳ１４０の機能は、ＣＤＭＡ
パケットシステムの無線基地局装置（ＢＴＳ）によって
行われ、ＳＧＳＮ１４６およびＧＧＳＮ１４８の機能は
ＣＤＭＡパケットシステムのホームエージェントおよび
パケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）によって
行われる。

【００３６】図１〜図６は、ネットワーク１００におけ
る４つの異なるハンドオーバ状況についての制御パスお
よびベアラパスの初期構成および最終構成を示す。図７
〜図９は、図１〜図６のネットワーク１００と組み合わ
せて、かつ本発明の態様に併せて用いる、ハンドオーバ
を行う方法のステップを示す流れ図である。各ハンドオ
ーバ状況について、初期および最終の信号パス構成を示
す図と、対応するハンドオーバ方法を示す図と併せて説
明する。

【００３７】図１、図２、および図７は、ランドサイド
終端がＰＳＴＮ１３２等の回線ネットワークを通る、パ
ケットシステム１１０から回線システム１２０への呼の
ハンドオーバを対象としている。したがって、このハン
ドオーバ状況は、パケット無線システム１１０および回
線ランドサイドネットワークＰＳＴＮ１３２を通して、
無線加入者端末１４０ａとランドサイド加入者端末１３
４の間で安定した呼が確立される場合を考える。この状
況では、かつ本明細書において考察する他のすべての状
況では、呼の発信が無線端末１４０からであるか、また
はランドサイド端末１３４、１３８からであるかは問題
ではない。さらに、本明細書において考察するすべての
ハンドオーバ状況について、端末は図において特定のメ
ディアまたはコンテンツを備えて図示されている（例え
ば、端末１４０ａは音声ハンドセットとして図示され、
端末１３４は通常の音声電話機として図示されている）
かもしれないが、これらの端末はいずれも、音声、ビデ
オ、ファクシミリ等を含むがこれらに限定されない、無
線システムおよびランドサイドネットワークによってサ
ポートされるあらゆるメディアまたはコンテンツタイプ
を備えることができる。

【００３８】本発明は呼の初期セットアップを対象とす
るものではないが、以下のステップは、無線端末１４０
ａからランドサイド端末１３４への例示的な呼の確立プ
ロセスを理解する際の予備知識として役立つであろう。
（ａ）端末１４０ａがパケットシステム１１０に登録
し、ＣＳＣＦ１５２を「発見」する（すなわち、ＣＳＣ
Ｆ１５２に気付く）。（ｂ）端末１４０ａが、セッショ
ン開始プロトコル、Ｈ．３２３、または別の適したパケ
ット呼セットアッププロトコルを用いて、たまたま回線
ネットワークＰＳＴＮ１３２に存在するランドサイド端
末１３４への呼を要求するメッセージをＣＳＣＦ１５２
に送信する。（ｃ）被呼エンドポイントが回線ネットワ
ークＰＳＴＮ１３２にあるため、パケットセッションが
ＭＧ１５０に向かうことを示す制御メッセージを、ＣＳ
ＣＦ１５２がＧＧＳＮ１４８に送信する。（ｄ）ＭＧＣ
Ｆ／Ｔ−ＳＧＷ１５４が、制御メッセージをＭＧ１５０
に送信して、パケット呼の終端を受信するよう命令し、
ベアラコンテンツを６４ｋｂｐｓＰＣＭから、または６
４ｋｂｐｓＰＣＭに変換しなければならず、またＰＣＭ
ストリームをトランクで回線ネットワークＰＳＴＮ１３
２に、または回線ネットワークＰＳＴＮ１３２から伝送
すべきであると指定する。（ｅ）ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ
１５４が、パケット呼モデル機能を回線ネットワークＰ
ＳＴＮ１３２に適したシグナリング（例えば、ＩＴＵ−
ＴＮｏ７シグナリングメッセージ）に変換し、上記シ
グナリングをＰＳＴＮ１３２に送信する。（ｆ）ＭＧ１
５０が、パケットシステム１１０と回線ランドサイドネ
ットワークＰＳＴＮ１３２の間で双方向的にベアラトラ
ヒックを変換する。

【００３９】上記プロセスの結果、端末１４０ａと端末
１３４の間に安定した呼が確立され、これを図１に示
す。図１に最も良く示すように、端末１４０ａとＣＳＣ
Ｆ１５２の間には制御パス１７０が存在する。ＣＳＣＦ
１５２とＧＧＳＮ１４８の間には追加の制御パス１７２
が延び、ＣＳＣＦ１５２とＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５４
の間にはさらなる制御パス１７４が延びる。ＭＧＣＦ／
Ｔ−ＳＧＷ１５４とＭＧ１５０の間には制御パス１７６
が延びる。上記制御パスはすべてパケットである。さら
に、ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５４とＰＳＴＮ１３２の間
には回線制御パス１７８が延び、ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ
１５４が呼セットアップおよび他のシグナリングを回線
ネットワークと交換できるようにする。端末１４０ａと
ＭＧ１５０の間にはパケットベアラパス１８０が延び
る。ＭＧ１５０とＰＳＴＮ１３２の間には回線ベアラパ
ス１８２が延びる。ＭＧ１５０はボコーダとして機能
し、パケット無線システムと回線ランドサイドネットワ
ークＰＳＴＮ１３２の間でベアラトラヒックを変換す
る。

【００４０】図７は、図１の協働的な無線ネットワーク
１００と併せて用いる、無線端末１４０とランドサイド
回線端末１３４の間での呼の場合に、パケットシステム
１１０から回線システム１２０にハンドオーバを行う、
本発明の一態様による方法７００を示す流れ図である。
上記方法は、ステップ７１０から始まり、ここで、シス
テム１１０がハンドオーバが必要であり、許容可能なハ
ンドオーバターゲットが回線システム１２０内の基地局
１２２であると決定する。上記決定は、例えば、パケッ
トシステム１１０のＢＳＳ１４２によって行い、ＣＳＣ
Ｆ１５２に報告することができる。いつハンドオーバが
要求されるか、いくつかの潜在的なハンドオーバターゲ
ットのいずれが最適かを決定するための様々な技術が当
分野で良く知られている。異なる無線システム技術は、
この問題に対して別のアプローチを採用している。例え
ば、端末と基地局間の現在のＲＦパスの質が良くないた
め、負荷平衡や隣接セル間での最適化を達成するため、
または他の管理的理由や方針的理由から、ハンドオーバ
が望ましい。適切なハンドオーバターゲットを選択する
方法には、無線端末の信号強度測定値についての付近の
基地局のポーリングと、無線端末が付近の基地局からの
伝送の信号強度の測定値を報告するいわゆる「モバイル
支援ハンドオーバ」とが含まれる。本発明に関して、シ
ステム１１０および１２０の無線システム技術に適した
あらゆるハンドオーバ決定技術を用いることができる。

【００４１】ステップ７１２において、ＣＳＣＦ１５２
が、ハンドオーバターゲットが回線無線システム１２０
にあり、したがって、システム１２０との通信時には、
ＣＳＣＦ１５２、ＭＧ１５０、およびＭＧＣＦ／Ｔ−Ｓ
ＧＷ１５４が協働してアンカーＭＳＣをエミュレートし
なければならないことを認識する。ステップ７１４にお
いて、ＣＳＣＦ１５２およびＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５
４が協働し、ＭＳＣ１２４と適切なハンドオーバメッセ
ージシーケンスの交換をフォーマットし開始すること
で、システム１２０とのハンドオーバを交渉する。シス
テム１２０がＡＮＳＩ−４１システム間動作プロトコル
を用いている場合、適切なメッセージシーケンスは、
（ａ）ターゲットセルにおけるトラヒックチャネルを要
求する、ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５４から回線システム
１２０のＭＳＣ１２４への、設備指示呼び出し（Facili
ties Directive Invoke）、（ｂ）無線資源の確保を確
認し、かかる資源を識別する（例えば、承認されたトラ
ヒックチャネルの識別）、ＭＳＣ１２４からＭＧＣＦ／
Ｔ−ＳＧＷ１５４への、設備指示対話（Facilities Dir
ective Conversation）、（ｃ）無線端末のハンドオー
バが成功したことを通知する、ＭＳＣ１２４からＭＧＣ
Ｆ／Ｔ−ＳＧＷ１５４へのチャネル上モバイル指示（Mo
bile on Channel Indication）、である。ステップ７１
６において、システム１２０が呼処理に用いる無線資源
を割り当て、システム１１０にかかる資源の識別を通知
する。回線システム１２０が、ＢＳＳ１２２、ＭＳＣ１
２４、ＭＧ１５０を通して呼のためのパス２８０を確立
する。呼はパケットシステム１１０内で発信されたた
め、そのシステムはアンカーＭＳＣをエミュレートしな
ければならず、また、呼は依然としてパケットシステム
を通してルーティングされる状態でなければならない。
したがって、呼がベアラパス２８２を介して、ＭＳＣ１
２４とＭＧ１５０の間に延びる。

【００４２】ステップ７１８において、パケットシステ
ム１１０からの指示のもとで、無線端末が割り当てられ
たターゲットトラヒックチャネルの使用を開始する。ス
テップ７２０において、ＭＳＣ１２４がＭＧＣＦ／Ｔ−
ＳＧＷ１５４およびＣＳＣＦ１５２に、無線端末１４０
ｂ（図２参照）が首尾良く回線システム１２０にハンド
オーバされたことを通知する。ステップ７２２におい
て、パケットシステム１１０において呼が用いた資源が
解放される。ＭＧ１５０とＰＳＴＮ１３２の間のベアラ
パス１８２は使用され続ける。実施によっては、無線シ
ステムに必要なボコードがＭＳＣ１２４で行われるもの
もあり、ＭＧ１５０で行われるものもある。ＭＧ１５０
でのボコードが、ネットワーク資源を温存するという点
において、好ましい。ＭＧ１５０は、ボコード／フォー
マットを変換する必要性に対処する他、回線ＭＳＣによ
って通常提供される特定の機能を提供するように、交換
ファブリックおよび他の設備を組み込むこともできる。
しかし、ＭＧ１５０は、従来の回線技術以外の技術を用
いて、ファブリックを実施し、機能を提供することも可
能である。上記方法は、ステップ７２４において終了す
る。

【００４３】図２は、パケットシステム１１０から回線
システム１２０へのハンドオーバが首尾良く完了したと
きの制御パスおよびベアラパスの最終構成を示すブロッ
ク図である。ベアラパス２８０は、無線端末１４０ｂか
らＢＳＳ１２２、そしてＭＳＣ１２４を通って延びる。
ベアラパス２８２は、ＭＳＣ１２４からパケットシステ
ム１１０のＭＧ１５０にさらに延びる。呼をパケットネ
ットワーク内で搬送したときに、上記呼を搬送するため
に以前用いたＭＧ１５０とＰＳＴＮ１３２の間のベアラ
パス１８２は、依然として使用中の状態である。制御パ
ス２７０が無線端末１４０ｂからＭＳＣ１２４に延び
る。制御パス２７２がＭＳＣ１２４からパケット無線シ
ステム１１０のＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５４に延びる。
ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５４からＭＧ１５０に延びてい
た制御パス１７６はその場所に残り、ＭＧＣＦ／Ｔ−Ｓ
ＧＷ１５４からＣＳＣＦ１５２に延びるシグナリング制
御パス１７２も同様である。ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５
４からのＰＳＴＮ１３２への回線シグナリング制御パス
もその場所に残る。したがって、ＣＳＣＦ１５２、ＭＧ
ＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５４、およびＭＧ１５０が協働し
て、現在では回線システム１２０が広く処理している呼
に対して、アンカーＭＳＣの機能を行う。

【００４４】図３および図４は、ランドサイド終端がＰ
ＳＴＮ１３２等の回線ネットワークを通る、回線システ
ム１２０からパケットシステム１１０への呼のハンドオ
ーバを対象とする。したがって、このハンドオーバ状況
は、回線無線システム１２０および回線ランドサイドネ
ットワークＰＳＴＮ１３２を通して、無線加入者端末１
４０ｃとランドサイド加入者端末１３４の間で安定した
呼が確立される場合を考える。

【００４５】ハンドオーバを行うために、安定した呼を
無線端末１４０ｃからランドサイド端末１３４に確立し
なければならない。その構成は、図３において最も良く
見て取れる。端末１４０ｃとＭＳＣ１２４の間には制御
パス３７０が存在する。ＭＳＣ１２４とＰＳＴＮ１３２
の間には追加の制御パス３７２が延びる。上述した制御
パスはすべて回線である。端末１４０ｃとＭＳＣ１２４
の間には回線ベアラパス３８０が延びる。ＭＳＣ１２４
とＰＳＴＮ１３２の間には回線ベアラパス３８２が延び
る。

【００４６】図８は、図３の協働的な無線ネットワーク
１００と併せて用いる、無線端末１４０とランドサイド
回線端末１３４の間での呼の場合に、回線システム１２
０からパケットシステム１１０にハンドオーバを行う、
本発明の一態様による方法８００を示す流れ図である。
上記方法は、ステップ８１０から始まり、ここで、回線
システム１２０が、ハンドオーバが必要であり、許容可
能なハンドオーバターゲットがシステム１１０内の基地
局１４２であることを決定する。ステップ７１０に関連
するハンドオーバ決定の説明も参照されたい。ステップ
８１２において、ＭＳＣ１２４が、ハンドオーバターゲ
ットがシステム１１０内にあると決定する。回線システ
ム１２０は、必ずしもシステム１１０がパケットシステ
ムであることに気付く必要はない。

【００４７】ステップ８１４において、回線システム１
２０が、制御パス４８０（図４）を介してＭＧＣＦ／Ｔ
−ＳＧＷ１５４と交換するメッセージシーケンスをフォ
ーマットし、これを開始することで、ハンドオーバへの
関心を示す。上記メッセージシーケンスは、サービング
ＭＳＣ１２４か、呼に存在する場合にはアンカーＭＳＣ
（図示せず）によって交換しうる。ＭＳＣは、回線ＭＳ
Ｃにハンドオーバする場合と同じプロトコルおよび手順
を採用することができる。システム１２０が、ＡＮＳＩ
−４１システム間動作プロトコルを用いている場合、ハ
ンドオーバ交渉は、ステップ７１４に関して説明したメ
ッセージシーケンスを、方向を逆にして（すなわち、回
線システムからパケットシステムに）採用することがで
きる。メッセージシーケンスは、ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ
１５４で受信され、それに関連する情報がＣＳＣＦ１５
２に送信される。ステップ８１６において、パケットシ
ステム１１０が呼処理に用いる無線資源を割り当て、回
線システム１２０に通知する。パケットシステム１１０
は、ＢＳＳ１４２からＭＧ１５０を通して呼についての
パス４９０を確立する。呼は回線システム１２０内で発
信されたため、パケットシステム１１０は回線ＭＳＣを
エミュレートしなければならず、また、呼は依然として
回線システムのＭＳＣ１２４を通してルーティングされ
る状態でなければならない。ステップ８１８において、
回線システム１２０が、無線端末１４０に、パケットシ
ステム１１０の割り当てられたトラヒックチャネル（ま
たは同等の資源）の使用を開始するよう命令する。

【００４８】ステップ８２０において、ＣＳＣＦ１５２
が、呼および無線端末１４０ｄの識別に気付く。ＣＳＣ
Ｆは、パケット呼モデルをインスタンス化する。ステッ
プ８２２において、パケットシステムは、ＭＧ１５０へ
の呼についてのベアラパス４９０を確立する。このステ
ップの結果、パケットセッションが無線端末１４０ｄか
らＭＧ１５０に確立される。呼は、ベアラパス４９２に
沿って回線無線システム１２０のＭＳＣ１２４（また
は、もし存在すれば別のアンカーＭＳＣ）に延びる。ア
ンカーＭＳＣが呼の制御を維持するという要件により、
呼のレッグ（leg）に面するランドサイドネットワーク
は回線システム１２０に残る。

【００４９】ハンドオーバに続き、ユーザが要求する特
徴の提供（回線システム１２０において利用可能な程度
まで）は、回線システム１２０のＭＳＣ１２４（また
は、もし存在すれば別のアンカーＭＳＣ）によって管理
され続ける。ステップ８２４において、サービングＭＳ
Ｃが、ＭＧ１５０、ＭＳＣ１２４、およびＰＳＴＮ１３
２の間の接続のサポートに必要とされない程度まで、以
前その呼に割り当てられていた資源を解放する。上記方
法はステップ８２６において終了する。

【００５０】図４は、回線システム１２０からパケット
システム１１０へのハンドオーバが首尾良く完了したと
きの制御パスおよびベアラパスの最終構成を示すブロッ
ク図である。ベアラパス４９０は、無線端末１４０ｄか
らＢＳＳ１４２を通ってＭＧ１５０に延びる。ベアラパ
ス４９２は、ＭＧ１５０からＭＳＣ１２４にさらに延
び、よってパケットシステム１１０が呼を回線システム
１２０のアンカーＭＳＣにルーティングできるようにす
る。回線ネットワーク内で搬送されていた呼の搬送に先
に使用した、ＭＳＣ１２４とＰＳＴＮ１３２の間のベア
ラパス３８２は、依然として使用中の状態である。

【００５１】制御パス４７０が、無線端末１４０ｄから
ＧＧＳＮ１４８に、そしてＭＧ１５０に延びる。追加の
制御パス４７２、４７４がＧＧＳＮ１４８からＣＳＣＦ
１５２に延びる。ＭＧ１５０からＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ
１５４には制御パス４７８が延びる。制御パス４７６が
ＣＳＣＦとＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷをリンクする。上記制
御パスはすべてパケットパスである。例えば、ＩＴＵ−
Ｔ信号方式Ｎｏ７リンクとして実施される回線制御パス
４８０がＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５４から回線無線シス
テム１２０のＭＳＣ１２４の間に延びる。ＭＳＣ１２４
からＰＳＴＮ１３２に延びていた回線制御パス３７２は
その場所に残る。したがって、ＭＳＣ１２４（または、
もし存在すれば別のアンカーＭＳＣ）は、パケットネッ
トワーク１１０によって広く取り扱われる呼のアンカー
ＭＳＣとして機能する。

【００５２】図５、図６、および図９は、ランドサイド
終端がＰＤＮ１３６等のパケットネットワークを通る、
パケットシステム１１０から回線システム１２０への呼
のハンドオーバを対象としている。したがって、このハ
ンドオーバ状況は、回線無線システム１２０およびパケ
ットランドサイドネットワークＰＤＮ１３６を通して、
無線加入者端末１４０ｅとランドサイド加入者端末１３
８の間で安定した呼が確立される場合を考える。

【００５３】ハンドオーバを行うために、安定した呼を
無線端末１４０ｅからランドサイド端末１３８に確立し
なければならない。その構成は、図５において最も良く
見て取れる。端末１４０ｅとＣＳＣＦ１５２の間には制
御パス５７０が存在する。ＣＳＣＦ１５２とＧＧＳＮ１
４８の間には追加の制御パス５７２が延びる。ＧＧＳＮ
１４８とパケットランドサイドネットワークＰＤＮ１３
６の間にはさらなる制御パス５７４が延びる。上記制御
パスはすべてパケットである。端末１４０ｅとＧＧＳＮ
１４８の間にはパケットベアラパス５８０が延びる。Ｇ
ＧＳＮ１４８とパケットランドサイドネットワークＰＤ
Ｎ１３６の間にはパケットベアラパス５８２が延びる。

【００５４】図９は、図５の協働的な無線ネットワーク
１００と併せて用いる、無線端末１４０とランドサイド
パケット端末１３８の間での呼の場合に、パケットシス
テム１１０から回線システム１２０にハンドオーバを行
う、本発明の一態様による方法９００を示す流れ図であ
る。上記方法は、ステップ９１０から始まり、ここで、
パケットシステム１１０がハンドオーバが必要であり、
許容可能なハンドオーバターゲットが回線システム１２
０内の基地局１２２であると決定する。ステップ７１０
に関連するハンドオーバ決定の説明も参照されたい。こ
の決定は、例えば、ＢＳＳ１４２によって行い、ＣＳＣ
Ｆ１５２に報告することができる。ステップ９１２にお
いて、ハンドオーバターゲットが回線無線システム１２
０にあることをＣＳＣＦ１５２が認識する。

【００５５】ステップ９１４において、ＣＳＣＦ１５２
およびＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５４がＭＧ１５０にベア
ラパス６８２および６８４を確立して、呼を回線システ
ム１２０のＭＳＣ１２４に搬送すると共に、必要なベア
ラコンテンツの変換を行うよう命令する。ステップ９１
６において、ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５４が、システム
１２０との適切なハンドオーバメッセージシーケンスの
交換をフォーマットし開始することで、システム１２０
とのハンドオーバを交渉する。システム１２０がＡＮＳ
Ｉ−４１システム間動作プロトコルを用いている場合、
ハンドオーバ交渉は、ステップ７１４と共に説明したメ
ッセージシーケンスを採用しうる。ステップ９１８にお
いて、パケットシステム１１０が、回線システム１２０
の、割り当てられたトラヒックチャネルの使用を開始す
るよう無線端末に命令する。無線端末は上記命令を実行
する。ステップ９２０において、ＭＳＣ１２４がＭＧＣ
Ｆ／Ｔ−ＳＧＷ１５４に、無線端末１４０ｆ（図６参
照）が回線システム１２０に首尾良くハンドオーバされ
たことを通知する。ステップ９２２において、回線ネッ
トワークのＭＳＣ１２４と、ランドサイドネットワーク
ＰＤＮ１３６間の接続のサポートに必要ない程度まで、
パケットシステム１１０において呼が用いた資源を解放
する。ＧＧＳＮ１４８とＰＤＮ１３６の間のベアラパス
５８２は、依然として使用中の状態である。上記方法は
ステップ９２４において終了する。

【００５６】図６は、パケットシステム１１０から回線
システム１２０へのハンドオーバが首尾良く完了したと
きの制御パスおよびベアラパスの最終構成を示すブロッ
ク図である。ベアラパス６８０が、無線端末１４０ｆか
らＢＳＳ１２２を通してＭＳＣ１２４に延びる。さら
に、ベアラパス６８２がＭＳＣ１２４からパケットシス
テム１１０のＭＧ１５０に延びる。ベアラパス６８４が
さらにＭＧ１５０からＧＧＳＮ１４８に延びる。呼をパ
ケットネットワーク内で搬送したときに、上記呼を搬送
するために以前用いたＧＧＳＮ１４８とＰＤＮ１３６の
間のベアラパス５８２は、依然として使用中の状態であ
る。制御パス６７０が無線端末１４０ｆからＭＳＣ１２
４に延びる。制御パス６７２がＭＳＣ１２４からパケッ
ト無線システム１１０のＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５４に
延びる。さらなる制御パス６７４、６７６、および６７
８がそれぞれ、ＭＧ１５０をＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５
４に、ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５４をＣＳＣＦ１５２
に、そしてＣＳＣＦ１５２をＧＧＳＮ１４８にリンクす
る。ＧＧＳＮ１４８からＰＤＮ１３６へのパケットシグ
ナリング制御パス５７４は、その場所に残る。したがっ
て、ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５４およびＭＧ１５０が協
働して、現在では回線システム１２０が広く処理してい
る呼に対して、アンカーＭＳＣの機能を行う。

【００５７】本明細書では、パケット無線システム１１
０および回線無線システム１２０を別個の無線システム
として説明すると共に、各システムが、簡略化のため、
他方のシステムの実施に用いられる要素とは異なる要素
を用いて実施されるものとして添付図面に示されている
が、実施形態によっては、無線システム１１０および１
２０が実際に共通の要素およびコンポーネントを用いて
実施される場合もあることが分かろう。したがって、実
際の実施として、単一のコンポーネントまたは要素が、
無線システム１１０および１２０双方の選択された機能
を行う場合もあり、複数のコンポーネント、要素、およ
び機能を単一ユニットに統合する場合もある。限定では
なく例として、単一の基地局システム（共有される制御
要素および無線要素を備えうる）は、パケットＢＳＳ１
４２および回線ＢＳＳ１２２の双方の機能を実行する場
合もあり、その基地局システムは、ＳＧＳＮ１４６およ
びＭＳＣ１２４双方への接続を有する。同様に、単一ユ
ニットがパケットＳＧＳＮ１４６、ＧＧＳＮ１４８、Ｃ
ＳＣＦ１５２、ＭＧＣＦ／Ｔ−ＳＧＷ１５４、および回
線ＭＳＣ１２４の機能を実行することも可能である。こ
のような場合、かつ特に各種コンポーネントが同じベン
ダーによって提供される場合、これらのシステム間で用
いられるシステム間相互動作プロトコルは、ＡＮＳＩ−
４１等の標準プロトコルではなく、ベンダーが規定する
メッセージプロトコルの形態をとりうる。しかし、依然
として、上述したパケット呼モデルおよび回線呼モデル
の双方を実施し、その間でハンドオーバを行う必要があ
る。

【００５８】本出願は、マルチメディア通信システムを
含めた通信システムに関する。上記通信システムは、ア
ナログ電子システム、デジタル電子システム、マイクロ
プロセッサ、および他の処理要素と、かかるシステムお
よび処理要素と組み合わせて方法、プロセス、または方
針を実施するソフトウェアおよび他の具体化されるステ
ップ、命令等の集まりとを含むがこれらに限定されない
様々な電子技術および光技術を用いて実施することがで
きる。本明細書に記載した実施形態は例示的なものであ
る。したがって、実施形態を特定の技術に関して説明し
たが、本発明の精神を踏まえて、システムの実施に他の
同等の技術も使用しうることが分かろう。

【００５９】本発明の態様によれば、既存の回線無線シ
ステムとパケットシステム間でのシステム間ハンドオフ
を提供する改良された無線ネットワークおよび関連する
方法が開示される。パケット無線システムは、有利なこ
とに、回線呼モデルおよびパケット呼モデルの間で変換
を行うと共に、回線システムおよびパケットシステムが
要求するフォーマット間でのベアラトラヒックの変換を
行う。メディアゲートウェイコンポーネントは、各シス
テムで用いられるフォーマット間でベアラトラヒックの
変換を行う。メディアゲートウェイ、メディアゲートウ
ェイ制御機能、および関連する呼状態制御機能が協働し
て回線無線システムの振る舞いをエミュレートするた
め、従来の回線システムに組み込まれた場合に、パケッ
トシステムが別の回線無線システムのように見える。必
要であれば、メディアゲートウェイ、メディアゲートウ
ェイ制御機能、および呼状態制御機能はさらに協働し
て、回線無線システムのアンカーＭＳＣの機能をエミュ
レートする。上記改良されたネットワークおよび方法に
より、従来の無線システムへの変更を最小限に抑える
か、回避しながら、回線システムとパケットシステムの
間でハンドオーバを行うことができる。

【００６０】本発明の上記実施形態は単に、本発明を実
行しうる方法の一例にすぎない。他の方法も可能であ
り、他の方法は本発明を定義する添付の特許請求の範囲
内にある。

【図面の簡単な説明】

【図１】システム間動作向けに構成されたパケット無線
システムおよび回線無線システムを含む、本発明の一態
様に従って構築された協働的な無線ネットワーク１００
を示すブロック図であり、無線端末とランドサイド回線
端末間の呼の場合での、パケットシステムから回線シス
テムへのハンドオーバ前の制御およびベアラ信号パスの
初期構成をさらに示している。

【図２】図１の協働的な無線ネットワーク１００のブロ
ック図であり、図１の呼の場合での、パケットシステム
から回線システムへのハンドオーバの結果における制御
およびベアラ信号パスの最終構成を示している。

【図３】図１の協働的な無線ネットワーク１００のブロ
ック図であり、無線端末とランドサイド回線端末間の呼
の場合での、回線システムからパケットシステムへのハ
ンドオーバ前の制御およびベアラ信号パスの初期構成を
示している。

【図４】図１の協働的な無線ネットワーク１００のブロ
ック図であり、図３の呼の場合での、回線システムから
パケットシステムへのハンドオーバの結果における制御
およびベアラ信号パスの最終構成を示している。

【図５】図１の協働的な無線ネットワーク１００のブロ
ック図であり、無線端末とランドサイドパケット端末間
の呼の場合での、パケットシステムから回線システムへ
のハンドオーバ前の制御およびベアラ信号パスの初期構
成を示している。

【図６】図１の協働的な無線ネットワーク１００のブロ
ック図であり、図５の呼の場合での、パケットシステム
から回線システムへのハンドオーバの結果における制御
およびベアラ信号パスの最終構成を示している。

【図７】無線端末とランドサイド回線端末間での呼の場
合に、パケットシステムから回線システムへのハンドオ
ーバを行う、図１に示す協働的な無線ネットワーク１０
０と組み合わせて用いる本発明の一態様による方法を示
す流れ図である。

【図８】無線端末とランドサイド回線端末間での呼の場
合に、回線システムからパケットシステムへのハンドオ
ーバを行う、図１に示す協働的な無線ネットワーク１０
０と組み合わせて用いる本発明の一態様による方法を示
す流れ図である。

【図９】無線端末とランドサイドパケット端末間での呼
の場合に、パケットシステムから回線システムへのハン
ドオーバを行う、図１に示す協働的な無線ネットワーク
１００と組み合わせて用いる本発明の一態様による方法
を示す流れ図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジョンマシューガフリックアメリカ合衆国 60563 イリノイス，ネイパーヴィル，パパゴコート７ (72)発明者ハロルドアーロンラッサーズアメリカ合衆国 60126 イリノイス，エルムハースト，イリノイスストリート 265 (72)発明者ロナルドブルースマーチンアメリカ合衆国 60188 イリノイス，キャロルストリーム，パプウォースストリート１エヌ275 Ｆターム(参考） 5K030 GA08 HA01 HA08 HC01 HC09 HD03 JL01 JL07 JT03 JT09 KA13 LB15 5K067 BB21 EE02 EE10 EE16 GG01 GG11 HH11 JJ35 JJ39

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】端末とのパケット無線通信に適合された
部分と、前記端末との回線無線通信に適合された部分
と、を備える無線通信ネットワークと併せて用いる、前
記端末および別のエンドポイントが関与すると共に、前
記部分の一方を用いている呼のハンドオーバを、前記呼
が代わりに前記部分の他方を用いるように行う方法であ
って、前記呼に関するハンドオーバ要求を前記部分の前記一方
に送信するステップと、前記部分の前記一方のハンドオーバ管理コンポーネント
の振る舞いをエミュレートするステップと、前記部分の他方を通して、前記端末と前記エンドポイン
トの間にベアラトラヒック用のパスを設けるステップ
と、を含む、方法。
【請求項２】端末との無線通信にそれぞれ適合された
第１および第２の部分を有する無線通信ネットワークと
併せて用いる、前記端末および別のエンドポイントが関
与すると共に、前記第１の部分を用いている呼のハンド
オーバを、前記呼が代わりに前記第２の部分を用いるよ
うに行う方法であって、前記第１の部分はパケットおよ
び回線を含む群から選択される１つのタイプの通信を用
いるよう適合され、前記第２の部分はパケットおよび回
線を含む群から選択される１つのタイプの通信を用いる
よう適合されると共に、前記第１の部分の通信タイプと
は異なり、ａ．前記呼に関するハンドオーバ要求を前記第２の部分
に送信するステップと、ｂ．前記部分の一方のハンドオーバ管理コンポーネント
の振る舞いをエミュレートするステップと、ｃ．前記第２の部分を通して、前記端末と前記エンドポ
イントの間にベアラトラヒック用のパスを設けるステッ
プと、を含む、方法。
【請求項３】前記ステップｂは、ｂ１．規定されたシステム間動作プロトコルに従い、前
記部分の前記一方にメッセージを送信するステップをさ
らに含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】前記ステップｂは、ｂ１．回線無線システムにおけるモバイル交換センタの
振る舞いをエミュレートするステップをさらに含む、請
求項２記載の方法。
【請求項５】ｄ．前記第１の部分で用いられる呼モデ
ルと前記第２の部分で用いられる呼モデルの間で呼状態
情報を変換するステップをさらに含む、請求項２記載の
方法。
【請求項６】ｄ．前記第１の部分で用いられる形式と
前記第２の部分で用いられる形式の間で制御メッセージ
を変換するステップをさらに含む、請求項２記載の方
法。
【請求項７】前記ステップｃは、ｃ１．前記第２の部分で用いられる呼モデルと前記エン
ドポイントに関連するネットワークで用いられる呼モデ
ルの間で呼状態情報を変換するステップをさらに含む、
請求項２記載の方法。
【請求項８】前記ステップｃは、ｃ１．前記第２の部分で用いる形式と前記エンドポイン
トに関連するネットワークで用いられる形式との間で制
御メッセージを変換するステップをさらに含む、請求項
２記載の方法。
【請求項９】前記第１の部分はパケット通信用に適合
されると共に、前記第１の部分で用いる形式と前記第２
の部分で用いられる形式との間でベアラトラヒックを変
換するためのゲートウェイを備え、ｄ．前記第２の部分および前記ゲートウェイとを通し
て、前記エンドポイントへのベアラパスを確立するステ
ップをさらに含む、請求項２記載の方法。
【請求項１０】無線サービスのための通信ネットワー
クであって、回線技術を採用する、端末との通信に適合
された第１の無線システムと、パケット技術を採用す
る、端末と前記第１の無線システムの通信に適合された
第２の無線システムと、を備え、前記第２のシステムは、前記第１のシステムで用いられ
る形式と該第２のシステムで用いられる形式との間でベ
アラトラヒックを変換するメディアゲートウェイと、該
メディアゲートウェイに連結されると共に、前記第１の
システムで用いられる形式と該第２のシステムで用いら
れる形式との間で制御トラヒックを変換するよう適合さ
れた制御装置と、該制御装置に連結されると共に、回線
無線システムのハンドオフ管理の振る舞いをエミュレー
トするよう適合されたハンドオフマネージャと、を備え
る、通信ネットワーク。