JP2003510920A - 無線通信ネットワーク/システム間のハンドオーバ - Google Patents

無線通信ネットワーク/システム間のハンドオーバ

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Abstract

(57)【要約】 在圏ネットワークと、在圏ネットワークの通信プロトコルと異なる通信プロトコルを使用する他の無線ネットワークとの間の呼のネットワーク支援ハンドオーバを実行する方法と無線通信システムである。移動局が隣接無線ネットワークと通信できるという指示を含むメッセージは、ユーザの移動局から在圏無線ネットワークに送られる。隣接無線ネットワークの通信特性に関する情報はまた、在圏無線ネットワークから移動局に送られる。隣接無線ネットワークの通信特性に関する情報を用いて、移動局は隣接無線ネットワークから無線信号を受信する。移動局と隣接無線ネットワークとの間の無線信号の品質が測定される。在圏無線ネットワークは、隣接無線ネットワークと移動局との間の無線信号の品質が所定の最小しきい値を満たすと、隣接無線ネットワークにメッセージを送って、通信トランザクションのハンドオーバを要求する。次に、在圏無線ネットワークから隣接無線ネットワークへの通信トランザクションのハンドオーバは、隣接無線ネットワークがハンドオーバ要求に従って移動局のための通信チャネルを確立した後に実行される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 〔発明の背景〕 (1.発明の分野) 本発明は、デジタル無線通信、特に、異なる通信標準に合わせて構成されたネ
ットワーク間の音声およびデータ呼のハンドオーバを処理するための方法と装置
に関する。
【0002】 (2.関連技術の説明) 最も広く使用されているデジタル無線通信標準の1つは、時分割多元接続(T
DMA)技術を利用する欧州通信規格協会によって開発された移動通信用のグロ
ーバルシステム(GSM)標準である。GSM標準は参考として本出願に組み込
まれている。GSM準拠の無線通信システムは、加入者の移動局(MS)(例え
ば、携帯電話、ページャ、携帯型コンピュータ等)から無線周波数(RF)信号
を送受信するための複数の無線基地局(BTS)と、無線資源を管理して、BT
Sにおよびそれから信号を経路制御するための少なくとも1つの基地局制御装置
(BSC)とを備える基地局サブシステム(BSS)として公知の無線アクセス
ネットワークを含む。各BTSは、セルと呼ばれる所定の地理的区域の中から信
号を送受信するように構成される。GSM標準によれば、システムは、音声呼を
処理するための回線交換(または音声交換)部分を有する固定すなわちコアネッ
トワークと、例えばEメールメッセージおよびウェブ閲覧のようなバースト性の
高速データ転送に対応するためのパケット交換(またはデータ交換)部分とをさ
らに含む。回線交換部分は、BSCを介して無線アクセスネットワーク(すなわ
ちBSS)間の電話呼び出しを交換または接続する移動交換局(MSC)と、加
入者の公衆交換電話網(PSTN)または公衆陸上移動網(PLMN)とを含む
。MSCは、Aインタフェースとして知られる標準インタフェースを通してBS
Cに接続され、このインタフェースは、BSCとMSCとの間のシグナリングメ
ッセージが特定の順序とフォーマットにより構成されることを必要とする。汎用
パケット無線サービス(GPRS)としても知られるパケット交換部分は、MS
にサービスしてそれを追跡するための、システムの音声部分のMSCと同様の在
圏(serving)GPRSサポートノード(SGSN)と、パケット交換ネットワ
ークと移動局との間の接続を確立するためのゲートウェイGPRSサポートノー
ド(GGSN)とを含む。SGSNはまた、呼接続を確立して、ハンドオーバす
るために有用な加入者データを含み得る。コアネットワークはまた、「永久」加
入者データを維持するためのホームロケーションレジスタ(HLR)と、HLR
から検索された加入者データと移動局の位置の最新情報とを「一時的に」維持す
るためのビジタロケーションレジスタ(VLR)(および/またはSGSN)と
、を含む。
【0003】 本出願に規定するようなハンドオーバは、移動局の不都合な移動効果を避ける
ために、1つのセルから他のセルへの進行において、通信トランザクション(例
えば呼び出し)を自動的に転送するプロセスである。ハンドオーバ手順の詳細な
記述は、Michel Moulyand Marie-Bernadette Pautetによる「移動通信用GSM
システム」1992年(ISBN:2-9507190-0-7), に見つけることができる。この文献
の開示全体は参考として本出願に組み込まれている。
【0004】 このように、電話呼を行いつつ、MSがセルからセルに移動するにつれ、BS
Cは、GSM標準に従うハンドオーバ手順を実行することによって、MSからの
信号測定報告に基づき、MSを1つのBTSからもう1つのBTSに切り換える
。MSが元のBTSからますます遠く移動するにつれ、ハンドオーバは、隣接し
たBSCの間に、また隣接MSCの間にさえも行われるであろう。同様に、1つ
のセルからもう1つのセルに移動する間に、MSがパケット交換部分を維持する
とき、ハンドオーバは隣接SGSNの間に行われるであろう。従って、GSMネ
ットワークによってサービスされる区域内をMSが移動する限り、音声およびデ
ータ呼を確立しかつ維持することができる。
【0005】 しかしながら、汎用移動電話サービス(UMTS)標準は、1対のスペクトル
バンド用に最近開発された広帯域符号分割多元接続(W−CDMA)技術および
1対でないバンド用にTD−CDMAを使用するが、加入者がGSMネットワー
クと、例えば前記汎用移動電話サービス(UMTS)標準に合わせて構成された
ネットワークのような他の無線ネットワークとの間で切り替えを望む場合、問題
が生じる。UMTS標準は参考として本出願に組み込まれている。UMTS準拠
のシステムは典型的には、コアネットワーク(CN)と地上ベース部分(ground
based portion)を含むUMTS無線アクセスネットワーク(URAN)とを備
える。無線アクセスネットワーク(RAN)の地上ベース部分は、しばしばUM
TS地上無線アクセスネットワーク(UTRAN)として呼ばれ、またGSMネ
ットワークのBSCおよびBTSと同様の機能性をそれぞれ有する無線ネットワ
ーク制御装置(RNC)と基地局(BS)とを備える。例えばGSM装置によっ
て使用される装置インタフェースと異なるUTRANとCNとの間のIuインタ
フェースのような異なるUMTSサブシステムの間の通信用に、新しい通信イン
タフェースが規定されている。
【0006】 これまで、呼のハンドオーバは、呼の中断を避けるために、移動局と在圏ネッ
トワークまたは隣接ネットワークの隣接セルとの間のアップリンクおよびダウン
リンク無線伝送の品質(例えばデータビット誤り率)のみをベースとしていた。
しかし、現在のシステムは、例えば無線伝送の品質のみでなくデータ伝送速度お
よび/またはユーザの利用可能な加入サービスのような性能パラメータに基づき
、加入者が他のネットワークを使用することを望む場合に、ハンドオーバを起動
するための効率的なサポートを提供していない。
【0007】 したがって、MSが異なるネットワークを利用でき、その利用が許容される場
合、例えば加入者の選択希望に基づき異なる通信ネットワーク間の呼のハンドオ
ーバを処理するための必要性がある。
【0008】 〔発明の要旨〕 本発明の目的は、ユーザおよび/またはネットワーク指定のパラメータに基づ
き異なる移動通信ネットワーク間の通信トランザクションのハンドオーバを起動
することである。
【0009】 本発明の利点は、移動局が異なるネットワークによってカバーされる領域にあ
る場合、在圏無線ネットワークから隣接無線ネットワークへの通信トランザクシ
ョンのハンドオーバについて、ユーザおよび/またはユーザのサービスプロバイ
ダからの追加ガイダンスまたは要求が、無線アクセスネットワーク(例えばBS
SまたはUTRAN)に供給されることである。本出願に規定されているように
、隣接無線ネットワークは、在圏ネットワークによってカバーされる領域に隣接
し、その領域と重なり合い、あるいはその領域内の領域をカバーし得る。
【0010】 本発明の一態様によれば、多数のネットワーク内で動作するMSの機能、MS
によって必要とされるかまたは望まれる接続特性、およびMSのユーザに利用可
能な加入サービスに関する情報が、例えばMSC、SGSNおよび/またはMS
CとSGSNの両方の機能を有する統合されたMSC/SGSNのようなコアネ
ットワークに供給される。この情報は、呼(音声またはデータ)を他のネットワ
ークにハンドオーバし得るかどうかを決定する際に制御装置をさらに支援するよ
うに、例えばGSMネットワークの基地局制御装置またはUMTSネットワーク
の無線ネットワーク制御装置のような無線アクセスネットワークの制御装置に伝
送される。制御装置はまた、この情報を利用して、MSが特定のネットワーク内
で呼を起動し得るかどうか決定することが可能である。
【0011】 本発明の他の態様によれば、異なる無線ネットワークと通信できるマルチモー
ド移動局は、種々のネットワーク環境において動作する移動局の機能を指示する
シグナリングメッセージをコアネットワークノード(例えばMSC、SGSNま
たはMSC/SGSN)に送る。シグナリングメッセージは、例えばUMTSネ
ットワークのような他のネットワークへの無線アクセスを移動局がサポートでき
るかどうかを指示するための少なくとも2つの論理値を有する好ましくは2進数
である。その2進数は、GSM移動局クラスマーク3情報エレメントのようなG
SM標準準拠の情報エレメントに組み込み得る。コアネットワークノードはまた
、例えば(a)設定中に移動局によって要求されるサービス品質(「QoS」)
(例えば音声の品質)、(b)ネットワークの輻輳、(c)移動局の位置等に関
する情報を検索および/または分析する。次に、MSC(またはSGSN)は、
他のネットワークへのハンドオーバを起動すべきかどうかを決定する際に無線ア
クセスネットワーク部分の制御装置を支援するように、上記の情報を組み込んだ
シグナリングメッセージ(例えば勧告または命令)を無線アクセスネットワーク
の制御装置に送る。無線アクセスネットワークの制御装置はまた、ハンドオーバ
が実行されるべきかどうかを決定するために、移動局のネットワークの輻輳と位
置に関する情報を利用し得る。
【0012】 一実施例では、移動局が隣接無線ネットワークと通信できるという指示を含む
メッセージが、移動局から在圏無線ネットワークに送られる。メッセージはまた
、必要な接続特性、および/または種々のネットワークを利用するためのユーザ
の許可または選択希望を指示するパラメータを含み得る。隣接無線ネットワーク
の通信特性に関する情報は、在圏無線ネットワークから移動局に送られる。隣接
無線ネットワークの通信特性に関する情報を用いて、移動局は隣接無線ネットワ
ークから無線信号を受信する。移動局と隣接無線ネットワークとの間の無線信号
の品質が測定される。在圏無線ネットワークは、隣接無線ネットワークと移動局
との間の無線信号の品質が、1つ以上の所定のハンドオーバ基準または所定の最
小しきい値を満たすならば、通信トランザクションのハンドオーバを要求するた
めにメッセージを隣接無線ネットワークに送る。所定のハンドオーバ基準または
しきい値は、確立されるべき接続が、ユーザ指定のサービス品質を有するように
規定し得る。在圏無線ネットワークから隣接無線ネットワークへの通信トランザ
クションのハンドオーバは、隣接無線ネットワークがハンドオーバ要求に従って
移動局のための通信チャネルを確立した後に実行される。
【0013】 他の実施例では、ハンドオーバの実行はまた、隣接無線ネットワークを利用す
るためのユーザの選択希望または許可に関する前もって記憶された加入データに
基づく。
【0014】 本発明の他の目的および特徴は、添付図に関連して配慮される次の詳細な説明
から明らかになる。しかし、図面はもっぱら説明目的のために構成され、また本
発明の限界の定義として構成されておらず、本発明については請求項を参照すべ
きことを理解すべきである。図面においては、同様の参照番号は複数の図面の同
様の要素を示している。
【0015】 〔本発明の好適な実施例の詳細な説明〕 図1は、本発明の好ましい実施例に従って構成された無線通信システム10を
示している。システム10は、無線アクセスネットワーク部分とコアネットワー
ク部分とを有するGSMネットワーク12を含む。無線アクセスネットワーク部
分は、移動局(MS)16から音声およびデータ呼を送受信するための複数の無
線基地局(BTS)14と、基地局制御装置(BSC)18とを備える。BSC
18は、MS16の移動にもかかわらずMS16とコアネットワーク部分との間
の通信トランザクションを確立、維持および解放することによって通信資源を管
理する。各BSC18は所定数のBTS14に接続される。
【0016】 GSMネットワーク12は、ネットワークの無線および有線部分の間の音声呼
を制御するための移動交換局(MSC)20(例えば第2世代すなわち2−G
MSC)を備えるコアネットワーク部分を含む(例えば地上ベース有線部分)。
コアネットワーク部分は、在圏GPRSサポートノード(SGSN)、好ましく
はMSC/SGSN22のような他のコアネットワークノード、すなわち、無線
アクセスネットワーク部分とネットワーク12の地上ベース(すなわち有線)部
分との間のバースト性高速データ(例えばテキスト)およびリアルタイムデータ
(例えば音声)の転送をサポートするための、SGSNとMSCの機能を有する
コアネットワークノードを含み得る。MSC20は、MS16の位置を一時的に
記憶するVLR(図示せず)に結合される。MSC20とSGSNまたはMSC
/SGSN22は、加入者に利用可能なサービス、および加入者の位置、すなわ
ちMSC/VLRのアドレスのような加入者特定のデータを含むデータベースを
有するホームロケーションレジスタ(HLR)24に接続される。各BSC18
は、従来のAインタフェースを通して、MSC20と、従来のGbインタフェー
スを通してSGSNのようなコアネットワークノードに接続される。SGSNま
たはMSC/SGSN22はまた、他のパケットネットワークにアクセスするた
めのゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)26に接続される。
【0017】 図1は、MS16への呼を受信および送信するための複数の基地局30を備え
るUMTSネットワーク28をさらに示している。予め規定された数のBS30
は、従来のIuインタフェース(図示せず)を通したMSC(例えば「第3世代
すなわち3−G MSC」)34とインタフェースする無線ネットワーク制御装
置(RNC)32に接続される。GSMネットワーク12のMSC20と同様に
、MSC34はまた、GSMネットワークによって使用されるのと同一のHLR
(すなわちHLR24)であり得るHLRにアクセスして、加入者特定のデータ
を検索する。RNC32は、ゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)
を通してパケットネットワーク38に接続される高速度データ転送用のSGSN
(例えば第3世代すなわち3−G SGSN)36に接続されることが好ましい
。図示したように、UMTSネットワーク28のGGSNはまた、GSMネット
ワーク12のSGSN22によって使用される同一のGGSN26であり得る。
【0018】 網間接続装置(IWU)40は、UMTSネットワーク28のRNC32をG
SMネットワーク12の第2世代のMSC20に結合する。IWU40はAイン
タフェースを通してMSC22とインタフェースし、またIuインタフェースを
通してRNC32とインタフェースする。GSMネットワーク12が、Aインタ
フェースを用いてBSC18と、Iuインタフェースを用いてRNC32と通信
するように構成された第3世代すなわち3−G MSCを含み得ることが考えら
れる。
【0019】 本発明によれば、システム10は、種々のネットワーク(例えばGSMまたは
UMTS)と通信するその機能に関する情報および/または所望の接続特性をM
S16がコアネットワーク部分に伝送するように構成される。異なるネットワー
クを利用するためのユーザの選択希望または許可を含む加入データは、典型的に
はHLR24に記憶され、例えばMSC、SGSN等のようなコアネットワーク
ノードによって容易にアクセス可能であり、前記ノードに記憶し得る。コアネッ
トワークノードは前述の情報を分析し、また無線アクセスネットワーク部分の制
御装置(例えばBSC18またはRNC32)に、その制御装置のハンドオーバ
手順の実行決定に対する追加入力として制御装置18,32が使用するための前
記ノードの勧告または命令を供給することが好ましい。
【0020】 図2は、本発明の一実施例に従って、GSMネットワーク12からUMTSネ
ットワーク28へのデュアルモードMS16の通信トランザクションのハンドオ
ーバの信号フローを概略的に示している。好ましくはロケーションエリア(loca
tion area)またはルーティングエリア(routing area)の更新の間に、MSC
20は、HLR24から他のネットワークを使用するために加入者の選択希望ま
たは許可に関する加入データを検索し、MSCに結合されたVLRにデータを記
憶する。ロケーションエリアまたはルーティングエリアの更新の一般的な手順は
当業者に周知である。
【0021】 MS16は、それが、例えばロケーションエリア更新またはルーティングエリ
ア更新の間のような専用モードにないときに、それのマルチネットワーク機能(
例えばデュアルGSM/UMTS機能)を指示する新しいビットを含む、例えば
「クラスマーク(CLASSMARK)」情報エレメントのようなGSM形式の
シグナリングメッセージをBSC18に送信する。MS16はまた、通信トラン
ザクションを確立するために必要な情報を含む設定メッセージをBSC18を通
してMSC20に送信する。
【0022】 「クラスマーク」情報エレメントは好ましくは「クラスマークタイプ3(CL
ASSMARK TYPE 3)」(CM3)、の情報エレメントである。代わ
りに、新しいビットは、例えば「PDP要求起動(ACTIVATE PDP
REQUEST)」または「ベアラ機能(BEARER CAPABILITY
)」情報エレメントのようなシグナリングメッセージに含まれ得る。受信すると
、BSC18は、例えば「クラスマーク更新(CLASSMARK UPDAT
E)」のような(GSM標準に規定されているような)シグナリングメッセージ
を介してMSC20へのマルチネットワーク機能情報をAインタフェースを介し
てMSC20に送る。MS16のマルチネットワーク機能に関する情報を含む「
クラスマーク」はまた、イニシャルメッセージ(例えば「LU要求(LU RE
QUEST)」、「CMサービス要求(CM SERVICE REQUEST
)」)の「クラスマーク」に含むことができ、BSC18からMSC20に送ら
れる「完全(complete)レイヤ3INFO(COMPIETE LAYER 3
INFO)」メッセージにピギーバック(piggyback)し得る。次に、MSC
20は、MS16の機能(例えばハードウェアの限度)、検索された加入データ
、接続特性、MSの接続特性、MSの位置(例えば指定ロケーションエリアまた
はセル)、隣接セルの輻輳(すなわち干渉レベル)等に基づき、UMTSネット
ワーク28のような他のネットワークに接続を導いてもよいか導いてはならない
かどうかを指示する勧告または命令を含む「割り当て要求(ASSIGNMEN
T REQUEST)」(MS16用の通信資源を確保するために)のようなシ
グナリングメッセージをBSC18に送信し得る。勧告または命令は、「割り当
て要求」シグナリングメッセージの適切なオクテットレイヤにピギーバックされ
るか、またはその中に組み込まれる新しいネットワーク選択希望パラメータの形
態であり得る。「割り当て要求」は、例えばチャネル速度とタイプ、許可された
スピーチバージョン(speech version)指示、データ速度、透過性(transparen
cy)指標等を含むBSC18の種々のタイプの情報を提供し、この結果、BSC
18は接続に必要な無線資源を決定し得る。
【0023】 例えば、新しいネットワーク選択希望パラメータは、(a)GSM選択希望、
変更不可(すなわち、MSはGSMネットワークの使用のみが許される)、(b
)GSM選択希望、変更可能(すなわち、MSは他のネットワーク(例えばUM
TSネットワーク)の使用が許されるが、GSMネットワークが選択希望される
ネットワークである)、(c)UMTS選択希望、変更不可(すなわち、MSは
UMTSネットワークのみにおいて許される)、あるいは(d)UMTS選択希
望、変更可能(すなわち、MSは他のネットワークの使用が許されるが、UMT
Sネットワークに留まることが好ましい)のような、ネットワークカバレッジに
おける種々の加入者選択希望および許容可能な変更を指示するように符号化され
る2ビットバイナリワードであることが可能である。加入者選択希望は、GSM
および/またはUMTS以外のネットワークについてあるいは2つ以上のネット
ワークの間で指定し得ることが意図される。選択希望はまた、加入者の好ましい
接続特性(例えば好ましいデータ伝送速度)と他の加入データとに基づき設定し
得ることがさらに意図される。
【0024】 「割り当て要求」メッセージを受信した後、BSC18は、それがMS16の
ために割り当てたBSCのチャネルに関するシグナリングメッセージ(例えばS
ACCHについての)をMS16に送信し、このメッセージはまた、例えばホス
トまたは在圏GSMネットワーク12の近くまたはそれに隣接するUMTSネッ
トワーク28の通信特性に関する情報を含む。その後、MS16のための接続が
確立される。在圏ネットワークによって提供される情報を用いて、MS16は、
UMTSネットワーク28の適切なBS30からの無線信号について信号測定を
実行し、UMTSネットワーク28からの信号の品質に関する測定報告を在圏ネ
ットワーク(すなわち、本実施例のGSMネットワーク12)のBSC18に送
信する。MS16はまた、隣接UMTSネットワークに有用な情報(すなわち、
UMTS標準で規定されたUMTSアクセスネットワーククラスマーク(UMT
S AN CM)の情報エレメント)を含む、例えば「クラスマーク更新(CL
ASSMARK UPDATE)」メッセージのようなシグナリングメッセージ
をBSC18に送信する。ハンドオーバが必要または適切と考えられるとBSC
18が決定した場合(例えば、このハンドオーバは、例えば受信可能なビット誤
り率、干渉レベルまたは輻輳によって規定される最小しきい値のような1つ以上
の所定のハンドオーバ基準を満たすMS16と隣接無線ネットワークとの間の無
線信号の品質に基づくことが可能である)、BSCは、「古いBSSから新しい
BSSへ(OLD BSS TO NEW BSS)」の情報エレメントに組み
合わせまたは組み込まれたUMTS AN CMの情報エレメントを含む「必要
なハードハンドオーバ(HARD HANDOVER REQUIRED)」メ
ッセージをMSC20に送信する。所定の最小しきい値は正確な数値である必要
がなく、その代わりに近似値であり得る。その後、MSC20は、「古いBSS
から新しいBSSへ」の情報エレメントを含む「ハンドオーバ要求」メッセージ
をIWU40に伝送する。「ハンドオーバ要求」(GSM内)は、「割り当て要
求」が実行するのと同様の機能、すなわちコアネットワークによって指定される
ようなMS16の専用チャネルの確保をBSCで実行する。したがって、上述の
ようなネットワーク選択希望パラメータはまた、(他のパラメータと共に)「ハ
ンドオーバ要求」メッセージ(または他の同様のメッセージ)に存在可能であり
、システム間の初期ハンドオーバの後でもUMTSとGSMネットワーク間にハ
ンドオーバを導く。次に、IWU40は「UMTSハンドオーバ要求(UMTS
HANDOVER REQUEST)」メッセージを隣接UMTSネットワー
クの適切なRNC32に送り、またUMTS AN CMの情報エレメント、好
ましくはネットワーク選択希望パラメータを含む「UTRANからUTRANへ
(UTRAN TO UTRAN)」の情報エレメントに「古いBSSから新し
いBSSへ」の情報エレメントを“透過的に”転送する。MSC20が第3世代
のMSCとして構成される場合、IWU40は省略することが可能であり、UM
TS AN CMの情報エレメントは、このMSCから隣接UMTSネットワー
ク28の適切なRNC32に直接送信し得る。UMTSネットワーク28が、例
えばUMTS AN CMに含まれる情報を用いてMS16の通信チャネルを確
立した後、ハンドオーバ手順が実行される。
【0025】 HLR24から新しいネットワーク選択希望パラメータを獲得する代わりにあ
るいはそれに加えて、MSC20は、BSSを通してMS16からの新しいネッ
トワーク選択希望パラメータを獲得可能であり、この場合、新しいネットワーク
選択希望パラメータはMS16の加入者識別モジュールに含まれ得ることが意図
される。この場合、ネットワーク選択希望パラメータは、例えば「クラスマーク
タイプ3」の情報エレメントまたはMSからの「設定(SETUP)」メッセー
ジ内のQoS(すなわちサービス品質)の情報エレメントに符号化し得る。新し
いネットワーク選択希望パラメータは、システム10によって実行されるべきハ
ンドオーバ手順へのさらに追加の入力として提供され、この手順は、例えばデー
タ伝送速度、ネットワークの輻輳、MSの位置等のようなファクタを含み得る。
したがって、例えば、隣接ネットワークが輻輳状態であるならば、そこへのアク
セスは拒否され、さもなければアクセスは許可される。
【0026】 図3は本発明の他の実施例を示した信号フローチャートであり、この場合、U
MTSネットワーク28で起動される通信トランザクションはGSMネットワー
ク12にハンドオーバされる。図2の実施例と同様に、MSC34は、例えば、
MS16のロケーションエリアまたはルーティングエリアの更新中に加入データ
を検索する。MS16はUMTS CN CMの情報エレメントをRNC32に
送信し、次にこのRNCは、GSMネットワーク12とUMTSネットワーク2
8とを含む多数のネットワークをMS16が使用できることを指示するコアネッ
トワークノード、例えばMSC34に、UMTS CN CMの情報エレメント
(例えば初期メッセージで)を送信する。MS16はまた、通信トランザクショ
ンを確立するために必要な情報を含む「設定」メッセージをRNC32を通して
MSC34に送信する。次に、MSC34は、設定すべき接続がGSMネットワ
ーク12のような他のネットワークに導き得るかどうかを指示する(上述のよう
な)ネットワーク選択希望パラメータを含む「UMTS割り当て要求(UMTS
ASSIGNMENT REQUEST)」または「ベアラ要求(BEARE
R REQUEST)」のようなシグナリングメッセージをRNC32に送信し
得る。新しいネットワーク選択希望パラメータは、「UMTS割り当て要求」の
情報エレメントまたは「ベアラ要求」の情報エレメントの適切なオクテットレイ
ヤにピギーバックまたは組み込み可能である。一般的に、「UMTS割り当て要
求」または「ベアラ要求」は、例えばチャネル速度とタイプ、許容されるスピー
チバージョン指示、データ速度と透過性指標等を含む様々な種類の情報をRNC
32に提供し、この結果、RNC32は接続に必要な無線資源を決定し得る。R
NC32は、接続用に割り当てられたチャネルに関するシグナリングチャネル(
例えば「シグナリング無線ベアラ(SIGNALING RADIO BEAR
ER)」(SRB))のメッセージをMS16に送信し、その後に通話接続が設
定される。シグナリングチャネルのメッセージはまた、例えば、ホストまたは在
圏UMTSネットワーク28に隣接するGSMネットワーク12の通信特性に関
する情報を含む。在圏ネットワークによって提供される情報を用いて、MS16
は、GSMネットワーク12の適切なBTS14からの無線信号について信号測
定を実行し、またUMTSネットワーク28からの無線信号の品質に関する測定
報告を在圏ネットワーク(すなわち、本実施例のUMTSネットワーク28)の
RNC32とMSC34とに送信する。MS16はまた、隣接GSMネットワー
クに有用な情報(例えば、GSM標準に規定されたGSMアクセスネットワーク
クラスマーク(GSM AN CM)の情報エレメント)を含む、例えば「クラ
スマーク更新」メッセージのようなシグナリングメッセージをRNC32に送信
する。ハンドオーバが必要または適切であることをRNC32が決定した場合(
これは例えば図2の実施例に関連して記述したような所定のハンドオーバ基準ま
たは最小しきい値を満たすMS16と隣接無線ネットワークとの間の無線信号の
品質に基づくことが可能である)、RNC32は、「UTRANからUTRAN
へ」の情報エレメント内のGSM AN CMの情報エレメントを含む「必要な
ハードハンドオーバ」メッセージをMSC34に送信する。この場合、“GSM
AN CM”は、図2の実施例でのようなUMTS AN CMの伝送と同様
の方法でMSCを通して“透過的に”中継される。
【0027】 その後、MSC34は、GSM AN CMの情報エレメントを含む「古いB
SSから新しいBSSへ」の情報エレメントを有する「ハンドオーバ要求」メッ
セージを例えばMSC20のようなGSMネットワーク12のコアネットワーク
ノードに(必要ならばIWUを通して)伝送して、必要な無線資源を確保するた
めの適切なターゲットBSC18を要求する。
【0028】 GSM AN CM(すなわち、GSM標準で規定され、またBSCによって
利用される「クラスマーク」)をターゲットBSCに伝送する上述の方法は、G
SM「クラスマーク」が「ハンドオーバ要求」の“透過的な”部分(すなわち、
MSCを介してBSS間に情報を透過的に送るための「古いBSSから新しいB
SSへ」の情報エレメント)に含まれるので、GSMにとって新規であることに
留意されたい。GSMでは、「クラスマーク」は「ハンドオーバ要求」の“非透
過的な”部分のターゲットBSCに転送される(すなわち、BSCによって利用
される「クラスマーク」は、接続中にMSC/VLRに記憶され、MSC/VL
Rによってメッセージに配置される)。このようにして、GSM AN CMを
転送する代替的方法(ここでは、GSM CM2、GSM CM3または新しい
GSM AN CM)は、MSCにGSM CMまたは必要な情報を供給して、
それを構成するというGSMの原理に従う。したがって、MS16から最初に送
信されるUMTS CN CMは、GSM「ハンドオーバ要求」メッセージに存
在しなければならないGSM CM2またはCM3を構成または生成するために
、MSC20に必要な情報を含み得る。任意選択的に、MS16は、GSM C
M2またはCM3を含むMSC20に「クラスマーク更新」を送信し得る。この
場合、GSMの原理に従って、MSC34は、RNC32から受信される「必要
なハンドオーバ」メッセージにGSM「クラスマーク」を付加するようにする(
このような場合、「UTRANからUTRANへ」の情報エレメントは役割を果
たさない)。
【0029】 GSMネットワーク12が、例えばGSM「クラスマーク」メッセージに含ま
れる情報を用いてMS16用の通信チャネルを確立した後、ハンドオーバ手順が
実行される。
【0030】 以上、本発明の好ましい実施例に適用されるような本発明の新規な基本的特徴
を図示、記述および指摘してきたが、本発明の精神から逸脱することなしに、図
示した装置の形態と詳細、およびそれらの動作において、当業者は種々の省略、
置換および変更を実施し得ることが理解される。例えば、ほぼ同一の方法でほぼ
同一の機能を実行して、ほぼ同一の結果を達成するそれらの要素および/または
方法のステップのすべての組合せは、本発明の範囲内にあることが明白に意図さ
れる。さらに、本発明の開示した形態または実施例のいずれにも関連して図示お
よび/または記述した構造および/または要素および/または方法のステップは
、設計選択の一般事項として開示または記述または提案される他の任意の形態ま
たは実施例に組み込み可能なことが認識されるべきである。したがって、本出願
の特許請求の範囲によって示されるようにのみ限定されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 UMTSネットワークとインタフェースされるGSMネットワークを概略的に
示す図である。
【図2】 GSMネットワークからUMTSネットワークに音声呼をハンドオーバするた
めの本発明の実施例を示した信号フローチャートを示す図である。
【図3】 UMTSネットワークからGSMネットワークに音声呼をハンドオーバするた
めの本発明の他の実施例を示した信号フローチャートを示す図である。
【手続補正書】
【提出日】平成14年4月10日(2002.4.10)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0002】 (2.関連技術の説明) 最も広く使用されているデジタル無線通信標準の1つは、時分割多元接続(T
DMA)技術を利用する欧州通信規格協会によって開発された移動通信用のグロ
ーバルシステム(GSM)標準である。GSM準拠の無線通信システムは、加入
者の移動局(MS)(例えば、携帯電話、ページャ、携帯型コンピュータ等)か
ら無線周波数(RF)信号を送受信するための複数の無線基地局(BTS)と、
無線資源を管理して、BTSにおよびそれから信号を経路制御するための少なく
とも1つの基地局制御装置(BSC)とを備える基地局サブシステム(BSS)
として公知の無線アクセスネットワークを含む。各BTSは、セルと呼ばれる所
定の地理的区域の中から信号を送受信するように構成される。GSM標準によれ
ば、システムは、音声呼を処理するための回線交換(または音声交換)部分を有
する固定すなわちコアネットワークと、例えばEメールメッセージおよびウェブ
閲覧のようなバースト性の高速データ転送に対応するためのパケット交換(また
はデータ交換)部分とをさらに含む。回線交換部分は、BSCを介して無線アク
セスネットワーク(すなわちBSS)間の電話呼び出しを交換または接続する移
動交換局(MSC)と、加入者の公衆交換電話網(PSTN)または公衆陸上移
動網(PLMN)とを含む。MSCは、Aインタフェースとして知られる標準イ
ンタフェースを通してBSCに接続され、このインタフェースは、BSCとMS
Cとの間のシグナリングメッセージが特定の順序とフォーマットにより構成され
ることを必要とする。汎用パケット無線サービス(GPRS)としても知られる
パケット交換部分は、MSにサービスしてそれを追跡するための、システムの音
声部分のMSCと同様の在圏(serving)GPRSサポートノード(SGSN)
と、パケット交換ネットワークと移動局との間の接続を確立するためのゲートウ
ェイGPRSサポートノード(GGSN)とを含む。SGSNはまた、呼接続を
確立して、ハンドオーバするために有用な加入者データを含み得る。コアネット
ワークはまた、「永久」加入者データを維持するためのホームロケーションレジ
スタ(HLR)と、HLRから検索された加入者データと移動局の位置の最新情
報とを「一時的に」維持するためのビジタロケーションレジスタ(VLR)(お
よび/またはSGSN)と、を含む。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0003】 本出願に規定するようなハンドオーバは、移動局の不都合な移動効果を避ける
ために、1つのセルから他のセルへの進行において、通信トランザクション(例
えば呼び出し)を自動的に転送するプロセスである。ハンドオーバ手順の詳細な
記述は、Michel Moulyand Marie-Bernadette Pautetによる「移動通信用GSM
システム」1992年(ISBN:2-9507190-0-7), に見つけることができる。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0005】 しかしながら、汎用移動電話サービス(UMTS)標準は、1対のスペクトル
バンド用に最近開発された広帯域符号分割多元接続(W−CDMA)技術および
1対でないバンド用にTD−CDMAを使用するが、加入者がGSMネットワー
クと、例えば前記汎用移動電話サービス(UMTS)標準に合わせて構成された
ネットワークのような他の無線ネットワークとの間で切り替えを望む場合、問題
生じる。UMTS準拠のシステムは典型的には、コアネットワーク(CN)と
地上ベース部分(ground based portion)を含むUMTS無線アクセスネットワ
ーク(URAN)とを備える。無線アクセスネットワーク(RAN)の地上ベー
ス部分は、しばしばUMTS地上無線アクセスネットワーク(UTRAN)とし
て呼ばれ、またGSMネットワークのBSCおよびBTSと同様の機能性をそれ
ぞれ有する無線ネットワーク制御装置(RNC)と基地局(BS)とを備える。
例えばGSM装置によって使用される装置インタフェースと異なるUTRANと
CNとの間のIuインタフェースのような異なるUMTSサブシステムの間の通
信用に、新しい通信インタフェースが規定されている。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0006】 これまで、呼のハンドオーバは、呼の中断を避けるために、移動局と在圏ネッ
トワークまたは隣接ネットワークの隣接セルとの間のアップリンクおよびダウン
リンク無線伝送の品質(例えばデータビット誤り率)のみをベースとしていた。
しかし、現在のシステムは、例えば無線伝送の品質のみでなくデータ伝送速度お
よび/またはユーザの利用可能な加入サービスのような性能パラメータに基づき
、加入者が他のネットワークを使用することを望む場合に、ハンドオーバを起動
するための効率的なサポートを提供していない。 米国特許 No.5878349はディジタル制御チャネルからアナログ音声 チャネルの移動局(MS)を設定する方法を開示している。この参考文献はMS のユーザがアナログ音声チャネルの要求を発信できるかあるいは在圏基地局から アナログ音声チャネルについての着呼を示すページを受信できることを教示して いる。 米国特許 No.5940753はセルラ通信システム用制御装置と1つの運 用者から他の運用者への携帯電話ユーザのハンドオーバの方法を開示している( 第21欄の65行目から第22欄の全てまでを参照のこと)。この参考文献は、 ユーザの現在の位置、運用者システムの現在の負荷と容量の状態、ユーザの選択 希望及び現在のユーザの信号品質の関数として、あるアルゴリズムによってどの ようなユーザに対しても好適なサービスを決定することを教示している。この決 定が1つのシステムから他のシステムへの転送を必要とすればいつでも、古いシ ステムが転送を要求することにより転送を起動する。2つのシステムはデータを やりとりして最終的には転送を達成する。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0030
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0030】 以上、本発明の好ましい実施例に適用されるような本発明の新規な基本的特徴
を図示、記述および指摘してきたが、本発明から逸脱することなしに、図示した
装置の形態と詳細、およびそれらの動作において、当業者は種々の省略、置換お
よび変更を実施し得ることが理解される。例えば、ほぼ同一の方法でほぼ同一の
機能を実行して、ほぼ同一の結果を達成するそれらの要素および/または方法の
ステップのすべての組合せは、本発明の範囲内にあることが明白に意図される。
さらに、本発明の開示した形態または実施例のいずれにも関連して図示および/
または記述した構造および/または要素および/または方法のステップは、設計
選択の一般事項として開示または記述または提案される他の任意の形態または実
施例に組み込み可能なことが認識されるべきである。したがって、本出願の特許
請求の範囲によって示されるようにのみ限定されることが意図される。
【手続補正書】
【提出日】平成14年7月31日(2002.7.31)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項6
【補正方法】変更
【補正の内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES ,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU, ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,K R,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV ,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO, NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,S I,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA ,UG,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 アクセルド,ボー フィンランド国,エフイーエン−00660 ヘルシンキ,バリタロンティエ 31ベー4 (72)発明者 バイノラ,カティ フィンランド国,エフイーエン−12240 ヒキア,スイッカリンティエ 14 (72)発明者 カッリオ,スサンナ フィンランド国,エフイーエン−02760 エスポー,カクソイスキベンティエ 5 セー 7 Fターム(参考) 5K067 CC10 DD36 DD43 DD45 DD46 DD47 DD57 EE04 EE10 EE23 FF03 HH22 JJ39 JJ64 JJ73 JJ74 JJ78

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 在圏無線ネットワークから、該在圏無線ネットワークの通信
    プロトコルと異なる通信プロトコルを使用する隣接無線ネットワークへの通信ト
    ランザクションのネットワーク支援ハンドオーバを起動する方法であって、 (a)移動局が前記隣接無線ネットワークと通信できるという指示を含むメッ
    セージを前記移動局から前記在圏無線ネットワークのコアネットワーク部分の制
    御装置にメッセージを送るステップと、 (b)前記在圏無線ネットワークの前記コアネットワーク部分の制御装置に、
    前記移動局のユーザが前記隣接無線ネットワークを利用し得るかどうかに関する
    情報を供給するステップと、 (c)前記ステップ(a)と(b)の情報を用いて、ハンドオーバの起動を決
    定する際に、無線アクセスネットワーク部分の制御装置を支援するために前記在
    圏無線ネットワークの前記コアネットワークの制御装置によってパラメータを生
    成するステップと、 (d)前記パラメータを前記コアネットワーク部分の制御装置から前記無線ア
    クセスネットワーク部分の制御装置に送るステップと、を含む方法。
  2. 【請求項2】 前記ステップ(c)のハンドオーバ決定がユーザの選択希望
    によってさらに制限されるように、前記在圏無線ネットワークおよび前記隣接無
    線ネットワークの一方のユーザの使用選択希望に関するデータベースから情報を
    検索するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記ステップ(c)のハンドオーバ決定がユーザの許可によ
    ってさらに制限されるように、前記隣接無線ネットワークを使用するための前記
    ユーザの許可に関するデータベースから追加情報を検索するステップをさらに含
    む、請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記ステップ(a)において、前記隣接無線ネットワークと
    通信する移動局の機能を指示するメッセージが、「クラスマーク」情報エレメン
    トに含まれる、請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記ステップ(a)において、前記隣接無線ネットワークと
    通信する前記移動局の機能を指示するメッセージが、「ベアラ機能」情報エレメ
    ントに含まれる、請求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記ステップ(a)において、前記隣接無線ネットワークと
    通信する前記移動局の機能を指示するメッセージが、「アクセスADP要求」情
    報エレメントに含まれる、請求項1に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記ステップ(d)において、前記パラメータが、無線チャ
    ネルの初期割り当てに関する「割り当て要求」メッセージに含まれる、請求項1
    に記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記パラメータが、前記在圏無線ネットワークと前記隣接無
    線ネットワークとの間の引き続くハンドオーバの「ハンドオーバ要求」メッセー
    ジに含まれる、請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】 コアネットワーク部分と無線アクセスネットワーク部分とを
    有する在圏無線ネットワークと、該在圏無線ネットワークの通信プロトコルと異
    なる通信プロトコルを使用する隣接無線ネットワークとの間の通信トランザクシ
    ョンのネットワーク支援ハンドオーバの起動を実行するための無線通信システム
    であって、 (a)移動局であって、該移動局が前記隣接無線ネットワークと通信できると
    いう指示を含むメッセージを送るための移動局と、 (b)前記移動局と通信するための、またハンドオーバの起動を決定するため
    の前記在圏無線ネットワークの前記無線アクセスネットワーク部分の制御装置と
    、 (c)前記在圏無線ネットワークの前記コアネットワーク部分の制御装置であ
    って、前記移動局のユーザが前記隣接無線ネットワークを利用し得るかどうかに
    関する情報と、前記移動局が隣接無線ネットワークと通信できることを指示する
    、前記移動局からのメッセージと、を受信するように構成され、さらに、ハンド
    オーバの起動を決定する際に前記無線アクセスネットワーク部分の制御装置を支
    援するために、前記受信された情報と前記移動局からのメッセージとに基づき、
    パラメータを生成するように構成される、前記在圏無線ネットワークの前記コア
    ネットワーク部分の制御装置と、を含むシステム。
  10. 【請求項10】 ユーザの選択希望に基づきハンドオーバ要求の送信をさら
    に制限するように、前記在圏無線ネットワークおよび前記隣接無線ネットワーク
    の一方の使用についての前記ユーザの選択希望に関するデータベースから情報を
    検索する手段をさらに含む、請求項9に記載のシステム。
  11. 【請求項11】 前記ユーザの選択希望に基づき前記ハンドオーバ要求の送
    信をさらに制限するように、前記他の無線ネットワークを使用するためのユーザ
    の許可に関するデータベースから追加情報を検索する手段をさらに含む、請求項
    10に記載のシステム。
  12. 【請求項12】 前記在圏無線ネットワークがGSMおよびUMTS準拠の
    ネットワークの一方であり、前記隣接無線ネットワークが、前記GSMおよびU
    MTS準拠のネットワークの他方である、請求項9に記載のシステム。
  13. 【請求項13】 前記移動局が携帯電話を含む、請求項9に記載のシステム
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