JP2004502388A - 回線交換環境とパケット交換環境との間でハンドオーバーを実行するシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、回線交換環境からパケット交換環境へのハンドオーバーを実行する方法を提供する。この方法は、回線交換環境内に位置する移動交換局においてハンドオーバー要求を受信し、移動交換局から移動装置へハンドオーバー・アクセス・バーストを送出し、移動装置からパケット交換環境内に位置する信号ノードへ送信することを含むことができる。

Description

【０００１】
（発明の技術分野）
本発明は、一般に電気通信の分野、特に回線交換環境とパケット交換環境との間でハンドオーバーを実行するシステム及び方法に関するものである。
【０００２】
（背景）
今日、電気通信の世界には、回線交換環境及びパケット交換環境の両方が存在する。関連する端末間の直接送信パスが呼の期間中に利用可能にされている交換方法は、情報を送信している、いないに拘わらず、「回線交換」と呼ばれる。メッセージを複数のパケットに分割し、パケット・ヘッダに収容されている行先情報を利用して１リンクずつネットワーク・リンクにより経路設定される交換方法は、「パケット交換」と呼ばれる。これらのパケットは、所望方向において１つのパスが空きとなるまで、蓄積される。
【０００３】
セルラ・システムの典型的な現象は、複数の基地局のハンドオーバー、即ち与えられた移動端末が第１の基地局の送信範囲から第２の基地局のものへ移行するハンドオーバーであり、これによって本質的には、当該の端末とネットワークとの間の全てのデータ送信が新しい基地局により再度経路設定される。ハンドオーバー期間中における動作の完全同期は、しばしば不可能となる。これはパケットの損失、重複又は順序の乱れの原因となり得る。
【０００４】
回線交換ネットワークとパケット交換との間のハンドオーバーは、ハンドオーバー期間中に同期動作を確立する困難さを増大させる。従って、トラヒックを回線交換環境からパケット交換環境へ首尾よくハンドオーバーするための機能に対する必要性が発生した。
【０００５】
（発明の概要）
本発明は、回線交換環境からパケット交換環境へハンドオーバーを実行する方法を提供する。この方法は、回線交換環境内に位置する移動交換局においてハンドオーバー要求を受信すること、及び移動交換局から移動装置へハンドオーバー・コマンドを送出し、かつ移動装置からパケット交換環境内に位置する信号ノードへハンドオーバー・アクセス・バーストを送信することを含み得る。
【０００６】
本発明は、更に、回線交換環境とパケット交換環境との間でハンドオーバーを実行するシステムを提供する。このシステムは、回線交換環境に存在する１以上の移動交換局を含むことができる。このシステムは、更に、パケット交換環境に存在する１以上の信号ノードを含めてもよい。この信号ノードは、移動交換局と通信していているものでもよい。このシステムは、更に、１以上の移動装置を含むものでもよい。この移動装置は、移動交換局及び信号ノードと通信しているものでもよい。移動装置は、更に、回線交換環境とパケット交換環境との両方において動作するように構築されてもよい。
【０００７】
（好ましい実施例の詳細な説明）
図１を参照すると、電気通信システム１００が示されている。電気通信システム１００は、回線交換環境１０６とパケット交換環境１０８との両方を有する。この回線交換環境は、公衆サービス電話ネットワーク（Ｐｕｂｌｉｃ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ）、プレーン・オールド電話ネットワーク（Ｐｌａｎｅ　Ｏｌｄ　Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ）等でよい。このパケット交換環境は、インターネット・プロトコル・ネットワーク、時分割多元接続ネットワーク等でよい。両環境とも移動通信用グローバル・システム（Ｇｌｏｂａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｍｏｂｉｌｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：ＧＳＭ）上に存在する。
【０００８】
移動装置１０５は、図１に示されている。移動装置１０５は、回線交換環境とパケット交換環境との両方において動作することができる。移動装置１０５は、回線交換環境に存在する基地送受信局１１０と通信している。基地送受信局１１０は、基地局コントローラ１２０と通信している。移動装置１０５の動作期間中は、移動装置１０５の信号強度及び品質が連続的に測定される。これら信号強度及び品質の測定値は、移動装置１０５がビジー・モードにある間に、ダウン・リンク上で作成される。サービスしている基地送受信局１１０は、移動装置による測定値と同時に、アップ・リンク上の移動装置１０５の送信の信号強度及び品質を測定する。
【０００９】
基地送受信局１１０及び移動装置１０５からの測定値を収集した後、これら測定値は、基地局コントローラ１２０に送出される。基地局コントローラは、基地送受信局と通信している。従って、移動装置１０５からの測定値は、まず基地送受信局１１０に送出され、次に基地送受信局１１０から基地局コントローラ１２０へ転送される。基地局コントローラ１２０は、基地送受信局１１０及び移動装置１０５により収集した測定結果に基づいて、ハンドオーバーが必要か否かを判定することができる。ハンドオーバーは、ＧＳＭにおいて呼期間中にセル又はチャネルを変更する処理を簡単に参照することができる。ハンドオーバーが必要であると基地局コントローラ１２０が判定すると、基地局コントローラ１２０は、ハンドオーバーを適用すべきはセルかチャネルかを決定することができる。セル又はチャネルによりハンドオーバーを実行できると判定する処理は、ロケーティング（ｌｏｃａｔｉｎｇ）と呼ばれている。
【００１０】
基地局コントローラ１２０は、移動交換局１３０と通信している。ハンドオーバーが必要であることを表す測定値を基地局コントローラ１２０が受信すると、基地局コントローラ１２０は、移動交換局１３０にメッセージを送出する。電気通信システム１００は、回線交換環境及びパケット交換環境の両方を備えているので、基地局コントローラ１２０は、ハンドオーバーはパケット交換ハンドオーバーとなることを要求することができる。基地局コントローラ１２０は、移動交換局１３０にパケット交換ハンドオーバー・メッセージを送出することができ、移動交換局１３０がハンドオーバーの完結を試行する結果となる。
【００１１】
移動交換局１３０は、移動装置１０５に対するパケット交換アドレスを判定するように構築されてもよく、更に回線交換メッセージをパケット交換メッセージに変換するように構築されてもよい。移動交換局１３０が移動装置１０５に対するパケット交換アドレスを判定し、かつ移動装置１０５に対するパケット交換環境において対応する信号ノード１４０を判定すると、移動交換局は、信号ノードに対応し、パケット交換環境に位置する基地送受信局１３７へハンドオーバー・コマンド１３５を送出することができる。次に、基地送受信局１３７は、移動装置１０５へハンドオーバー・コマンドを送出する。次に、移動装置１０５は、回線交換環境からパケット交換環境へのハンドオーバーが受け入れられることを期待できる。
【００１２】
この時点で、移動装置１０５は、回線交換モードからパケット交換モードへ切り換えることができる。移動装置１０５がパケット交換モードに入ったならば、移動装置１０５は、信号ノード１４０にアクセス・バーストを返送することができる。信号ノード１４０が移動装置１０５からアクセス・バーストを受信した後、信号ノード１４０は、移動交換局が回線交換メッセージを送信するように又はメッセージをハンドオーバーするように求める要求を移動交換局１３０へ送出する。次に、移動交換局１３０は、回線交換からパケット交換メッセージへ変換するように、かつパケット交換メッセージを信号ノード１４０へ送出するように適応されてもよい。信号ノード１４０がパケット交換メッセージを受信すると、信号ノード１４０は、このメッセージを移動装置１０５から送出されたアクセス・バーストにより示されたパケット・チャネル上に送信することになる。
【００１３】
ここで図２を参照すると、本発明のシステムの別の実施例が２００として概要的に示されている。このシステムは、回線交換環境１０６及びパケット交換環境１０８と通信している移動装置２０５を備えている。回線交換環境は、基地局コントローラ２１５と通信している基地送受信局２１０とを含み、続いて移動交換局２２５と通信している状態になり得る。移動交換局２２５は、データ・ベース２３０と通信している状態になり得る。データ・ベース２３０は、移動装置２０５のような移動装置のパケット交換アドレスに関する情報を蓄積することができる。同様に、移動交換局２２５は、ゲイトウェイ２５０と通信している状態になり得る。ゲイトウェイ２５０は、メディア・ゲイトウェイであってもよい。ゲイトウェイ２５０は、回線交換メッセージをパケット交換メッセージに変換するように構築されてもよい。パケット交換環境は、信号ノード２４５及び基地送受信局２４０を備えている。信号ノード２４５及び基地送受信局２４０は、相互に通信している状態になり得る。
【００１４】
移動装置２０５に対してハンドオーバーが必要と思われることを基地局コントローラ２１５が判定すると、基地局コントローラは、移動交換局２２５にハンドオーバー要求を送出する。移動交換局２２５がハンドオーバー要求を受信すると、移動交換局２２５は、データ・ベース２３０にアドレス要求を送出して移動装置２０５用のパケット交換アドレスを判定する。次に、データ・ベース２３０は、移動装置２０５に対する正しいパケット交換アドレス、及び移動装置２０５に対して対応する信号ノード２４５を示すメッセージを移動交換局２２５へ返送する。パケット交換アドレスは、インターネット・プロトコル・アドレス、Ｘ．２５アドレス等であり得る。
【００１５】
次に、移動交換局２２５は、パケット交換環境２０８内に位置する基地送受信局２４０へハンドオーバー・コマンドを送出することができる。このハンドオーバー・コマンドは、基地送受信局２４０により移動装置２０５に転送され得る。次に、移動装置２０５は、線２６０により示すように、対応するその信号ノード２４５へアクセス・バーストを送出することができる。次に、信号ノード２４５は、移動交換局２２５に対して、信号ノード２４５へメッセージを送出すべきかについて尋ねる要求を送信することができる。
【００１６】
移動交換局２２５は、ゲイトウェイ２５０へメッセージを送出することができる。このゲイトウェイは、メッセージを回線交換メッセージからパケット交換メッセージに変換して、このメッセージを信号ノード２４５へ転送することができる。このパケット交換メッセージが信号ノード２４５によって受信されると、信号ノード２４５は、このパケット交換メッセージを移動装置２０５へ送信する。
【００１７】
図３を参照すると、回線交換環境からパケット交換環境へのハンドオーバーを実行する方法を示す信号シーケンスが示されている。図３に示すように、回線交換環境からパケット交換環境へのハンドオーバーを実行するために必要とされる主要な４構成要素が存在する。これらの構成要素は、基地局コントローラ３０５と、移動交換局３１０と、信号ノード３１５と、移動装置３２０と、である。これらの構成要素の全ては、図１及び２に関して以上で説明したものと同一の特徴を有する。
【００１８】
図３により示すように、パケット交換ハンドオーバー要求３２５は、基地局コントローラ３０５から移動交換局３１０へ送出される。移動装置３２０がその現在状態において信号をもはや効率的に送信できないと、測定値によって判定されるときは、基地局コントローラ３０５は、パケット交換ハンドオーバー要求を送出する。移動交換局３１０がパケット交換ハンドオーバー要求３２５を受信すると、移動交換局３１０は、パケット交換ハンドオーバー・コマンド３３０を移動装置３２０へ送出する。このパケット交換ハンドオーバー・コマンド３３０は、信号ノード３１５を通り抜けるのではない。より正確には、パケット交換ハンドオーバー・コマンド３３０は、移動交換局３１０と移動装置３２０との間の直接通信となる。
【００１９】
移動装置３２０がパケット交換ハンドオーバー・コマンド３３０を受信した後、移動装置は、アクセス・バースト３３５を信号ノード３１５へ送信する。このアクセス・バーストは、移動交換局３１０からのハンドオーバーに利用可能なパケット・チャネルを示している。信号ノード３１５がアクセス・バースト３３５を受信すると、信号ノード３１５は、経路設定要求３４０を移動交換局３１０へ送出して、メッセージ又はハンドオーバー、メッセージを信号ノード３１５に送出することを移動交換局３１０に求める。移動交換局３１０が経路設定要求を受信した後、移動交換局３１０は、メッセージ３４５を信号ノード３１５へ経路設定させることができる。このメッセージは、移動交換局３１０において、又は信号ノード３１５において、それぞれの構成に従って回線交換メッセージからパケット交換メッセージに変換され得る。メッセージ３５０が移動装置３２０により受信されると、移動装置３２０は、ハンドオーバー完了メッセージを基地局コントローラ３０５へ送出する。
【００２０】
ここで図４を参照すると、本発明の方法の別の実施例を説明する信号シーケンスを概要的に説明する。ここでも基地局コントローラ４００、移動交換局４１０、信号ノード４２０及び移動装置４３０が設けられている。加えて、データ・ベース・ルックアップ４１５及び基地送受信局４２５も設けられている。移動装置４３０にはハンドオーバーが必要であると基地局コントローラ４００が判定したならば、基地局コントローラ４００は、パケット交換ハンドオーバー要求４３５を移動交換局４１０へ送出する。移動交換局４１０がハンドオーバーパケット交換要求４３５を受信したならば、移動交換局４１０は、パケット交換アドレス要求４４０をデータ・ベース・ルックアップ４１５へ送出して移動装置４３０に対応するパケット交換アドレスを求める。データ・ベース・ルックアップ４１５は、メッセージ４４５を移動交換局４１０に返送する。返送メッセージ４４５は、移動装置４３０及び対応する信号ノード４２０のパケット交換アドレスを含むことができる。
【００２１】
移動交換局４１０がデータ・ベース・ルックアップ４１５から返送メッセージ４４５を受信した後、移動交換局４１０は、パケット交換ハンドオーバー・コマンド４５０をパケット交換環境に存在する基地送受信局４２５へ送出する。次に、基地送受信局４２５は、パケット交換ハンドオーバー・コマンド４５５を移動装置４３０に送出する。移動装置４３０がパケット交換ハンドオーバー・コマンド４５５を受信した後、移動装置４３０は、アクセス・バースト４６０を信号ノード４２０へ送信する。信号ノード４２０がアクセス・バースト４６０を受信すると、信号ノード４２０は、メッセージ４６５を移動交換局４１０から送出することを要求することができる。次に、移動交換局４１０は、メッセージを信号ノード４２０へ送信することになる。続いて、信号ノード４２０は、メッセージを基地送受信局４２５を通って移動装置４３０へ送信する。このメッセージが移動装置４３０において受信された後、移動装置４３０は、ハンドオーバー完了メッセージ４８０を元の基地局コントローラ４００に送信することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】回線交換環境とパケット交換環境との間でハンドオーバーを実行する本発明のシステムの一実施例の概要図である。
【図２】回線交換環境とパケット交換環境との間でハンドオーバーを実行する本発明のシステムの別の実施例の概要図である。
【図３】回線交換環境とパケット交換環境との間でハンドオーバーを実行する本発明の方法を説明する信号シーケンス図である。
【図４】回線交換環境とパケット交換環境との間でハンドオーバーを実行する本発明の方法の別の実施例を説明する信号シーケンス図である。

Claims (24)

1. 回線交換環境からパケット交換環境へハンドオーバーを実行する方法において、
   回線交換環境内に配置された移動交換局にてハンドオーバー要求を受信するステップと、
   前記移動交換局（１３０）から移動装置（１０５）へハンドオーバー・コマンドを送信するステップと、
   移動装置から前記パケット交換環境内に配置された信号ノードへハンドオーバー・アクセス・バーストを送信するステップと、
   を備えている方法。
2. 前記回線交換環境から前記パケット交換環境へメッセージの経路設定をするステップを更に備えている請求項１記載の方法。
3. 経路設定をするステップは、信号ノードへメッセージを送出するように移動交換局に命令するステップを含む請求項２記載の方法。
4. 経路設定をするステップは、メッセージを回線交換メッセージからパケット交換メッセージへ変換することを含む請求項２記載の方法。
5. 変換するステップは、ゲートウェイにより実行される請求項４記載の方法。
6. 前記ゲートウェイは、メディア・ゲートウェイである請求項５記載の方法。
7. 前記信号ノードは、汎用パケット無線サービスをサービスする信号ノードである請求項１記載の方法。
8. 前記移動装置は、汎用パケット無線サービス・システムを使用して動作する請求項１記載の方法。
9. 前記パケット交換環境は、時分割多元接続環境である請求項１記載の方法。
10. 前記パケット交換環境は、インターネット・プロトコル環境である請求項１記載の方法。
11. 前記パケット交換環境は、Ｘ．２５環境である請求項１記載の方法。
12. ハンドオーバーを必要とする前記移動装置を認識するステップを更に備えている請求項１記載の方法。
13. 認識するステップは、前記移動装置のパケット交換アドレスを判定することを更に含む請求項１２記載の方法。
14. 前記パケット交換アドレスは、インターネット・プロトコル・アドレスである請求項１３項記載の方法。
15. 前記パケット交換アドレスは、Ｘ．２５環境である請求項１３記載の方法。
16. 判定するステップは、データ・ベースを使用して実行される請求項１３記載の方法。
17. 回線交換環境とパケット交換環境（１０８）との間でハンドオーバーを実行するシステムにおいて、
    回線交換環境内に存在する少なくとも１つの移動交換局と、
    前記パケット交換環境に存在する少なくとも１つの信号ノードであって、移動交換局と通信をしている信号ノードと、
    少なくとも１つの移動装置であって、前記移動交換局及び信号ノードと通信しており、かつ回線交換環境及びパケット交換環境の両方で動作するように構築されている移動装置と、
    を備えているシステム。
18. 前記移動交換局は、回線交換メッセージをパケット交換メッセージに変換するように構築されている請求項１７記載のシステム。
19. 前記信号ノードは、回線交換メッセージをパケット交換メッセージに変換するように構築されている請求項１７記載のシステム。
20. 前記信号ノードは、ＧＰＲＳをサービスする信号ノードである請求項１７記載のシステム。
21. 前記移動装置は、汎用パケット無線サービス・システム上で動作する請求項１７記載のシステム。
22. 前記パケット交換環境は、インターネット・プロトコル環境である請求項１７記載のシステム。
23. 前記パケット交換環境は、Ｘ．２５環境である請求項１７記載のシステム。
24. 前記パケット交換環境は、時分割多元接続環境である請求項１７記載のシステム。

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