JP2004524745A - 複数の通信ネットワークより成る通信システム - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、通信システムに係り、より詳細には、複数の通信ネットワークより成る通信システムに係るが、これに限定されない。
【背景技術】
【0002】
通信ネットワークは、通常、ネットワークの種々の要素が何を行うことが許されそしてそれをいかに達成すべきか、即ちネットワークにおいて通信の基礎となる技術を規定する所定の規格又は仕様書に基づいて動作する。この規格は、ネットワークのユーザ又はより正確にはユーザ装置に回路交換サービス及び/又はパケット交換サービスが提供されるかどうか規定する。又、この規格は、接続のために使用しなければならない通信プロトコルも規定する。ネットワークにおける通信セッションに対して必要とされる1つ以上のパラメータも、通常、規定される。
【0003】
換言すれば、この規格は、通信システム内の通信の基礎となる「ルール」及びパラメータを規定する。種々の規格及び/又は仕様書は、例えば、GSM(移動通信用のグローバルシステム)又は種々のGSMベースのシステム(GPRS即ち汎用パケット無線サービスのような)、EDGE(GSM進化のための改善型データレート)、AMPS(アメリカン移動電話システム)、DAMPS(デジタルAMPS)、或いは第3世代(3G)の通信システム、例えば、ユニバーサル移動テレコミュニケーションシステム(UMTS)、IMT2000(国際移動テレコミュニケーションシステム2000)、i−フォン、等々の仕様書を含むが、これらに限定されない。
【0004】
通信ネットワークを経て通信するのに使用されるユーザ装置は、ネットワークの「ルール」に適合するように設計されねばならない。又、ユーザ装置は、2つ以上の技術に適合するように構成されてもよく、即ちユーザ装置は、異なる形式の通信サービスに基づいて通信してもよい。このようなユーザ装置は、しばしばマルチモードターミナルとも称される。マルチモードターミナルの基本的な例は、2つの異なる通信ネットワークに適合するように構成されたデュアルモード移動ステーションである。
【0005】
通信ネットワークは、セルと称するアクセスエンティティより成るセルラー無線ネットワークであり、従って、「セルラーシステム」と称される。ほとんどの場合に、セルは、そのセル内のユーザ装置(UE)にサービスする少なくとも1つのベーストランシーバステーション(BTS)によりカバーされたあるエリアとして定義することができる。
【0006】
1つのアクセスエンティティ内のユーザ装置(UE)は、1つ又は多数の制御エンティティにより制御することができる。制御エンティティは、例えば、GSMシステムのベースステーションコントローラ(BSC)や、第3世代システムの無線ネットワークコントローラ(RNC)のような無線ネットワークコントローラを含む。アクセスネットワークコントローラは、適当なコアネットワーク(CN)制御エンティティと通信する。コアネットワークエンティティは、移動交換センター(MSC)、サービングGPRSサポートノード(SGSN)、及び種々のゲートウェイノード、例えば、ゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)又はゲートウェイ移動交換センター(GMSC)のような制御ノードを含む。制御エンティティの上記リストは、これで全部ではなく、ネットワークにおいて他のエンティティを実施することもできる。又、ネットワークエンティティは、ネットワークと契約するか又はネットワークを訪れるユーザ装置に関連した情報を記憶するノード、例えば、適当なホーム位置レジスタ(HLR)及びビジター位置レジスタ(VLR)を含んでもよい。実施形態に基づいて、レジスタノードは、別のネットワークエンティティと一体化されてもよい。
【0007】
セルラーシステムは、ユーザ装置がワイヤレスインターフェイスを経てネットワークシステムと通信するための移動性を与える。ユーザ装置は、あるアクセスエンティティから別のアクセスエンティティへ切り換えることができる。アクセスエンティティの切り換えは、例えば、ユーザ装置が移動するとき、即ちあるセルから別のセルへローミングするときに行われる。ユーザ装置は、あるネットワークシステムから別のネットワークシステムへ切り換えできるが、それは、ユーザ装置がその別のシステムの規格にも適合する場合である。
【0008】
ユーザ装置が進行中の(アクティブな)接続と共に移動できるようにするために、通信システムは、サービング(サービス中)制御エンティティから別の制御エンティティへと接続をハンドオーバーするよう構成される。接続のハンドオーバーは、他の理由でも必要とされる。例えば、パケット交換接続のクオリティが所定スレッシュホールドレベルより下がったり、アクセスエンティティが著しく混雑したり、ユーザが通信サービスの形式やプロバイダーの切り換えを希望したり、等々がある。
【0009】
又、ハンドオーバーは、異なるネットワークシステムに属する2つのエンティティ間でも実行できねばならない。新たなセルが、以前のセルと同様のシステムによってサービスされない場合には、異なる通信技術及び「ルール」に基づく通信システム間でハンドオーバーを実行することが必要となる。
異なる通信システム(即ち異なる通信技術に基づくシステム)のノード間でハンドオーバーを行わねばならないときには、「新たな」(即ちターゲットの)通信システムと「古い」通信システムの種々の要素の動作が相違するために、「新たな」接続を適切に設定することができないと考えられる。
【0010】
図1は、公知システムの制約の一例を示す。より詳細には、この例は、ユーザ装置がGSM及びUMTSセッションを有する通信システムに係る。「セッション」という語は、ユーザ装置が行い得る任意の形式の通信、例えば、スピーチコール、データコール(例えば、ウェブブラウジング)等々を指す。
ユーザは、既存のコール又は他の通信セッションを保留状態に入れて、別のセッションを確立することができる。保留形式のサービスは、サーバーユーザ装置が既存のアクティブなセッションの通信を遮断し、その後、もし希望すれば、セッションを再確立することができるようにする。トラフィックチャンネルは、通信が遮断した後にユーザ装置に指定されたままとなり、他の通信セッションの発信又は考えられる着信を行えるようにする。
【0011】
「デュアルサービスのサポート」と称するサービス特徴も知られている。このサービス特徴は、ポイント対ポイント接続にある2人のユーザがその接続を使用して、同時ではないが単一のセッション中に異なる形式の情報転送を行えるようにする。即ち、通信の形式が変化してもセッションを続けることができる。この形式のサービスは、例えば、スピーチ通信の後にデータ通信が続き、スピーチと無制限のデータとが互いに交互に通信されるような補足的サービスを含む。
【0012】
中間コール及びデュアルサービスのようなサービスは、ある場合には、チャンネル構成の切り換えを必要とする。しかしながら、チャンネル構成の切り換えは、2つの異なるネットワークにおいて同様にサポートされるのではなく、ネットワークの1つは、構成切り換えメカニズムをサポートしないことがある。
コール確立中のネゴシエーションがこの種のサービスの確認へと通じる場合には、現在コールセッション内に、あるコールモードから別のコールモードへ切り換えることによりコール内変更手順を実行することが許される。しかしながら、コール内変更手順は、以前に割り当てられたチャンネルを保持しながら、チャンネル構成を切り換えることが必要である。この必要な切り換えは、新たなチャンネルの割り当て、チャンネル構成パラメータの変更等を含む。
【0013】
本発明者は、異なる通信サービス間のハンドオーバーでは、この形式のサービス特徴の利用性が制限されることが分かった。例えば、GSM及びUMTSネットワークより成る通信システムでは、上記サービスをサポートすることができない。というのは、異なるネットワークエンティティは、このような切り換えを行い得るに必要な情報を常に互いに与えることができないからである。更に、デュアルサービスのようなサービス特徴が使用されるか、又は中間コールがハンドオーバーの前に確立される場合に、これは、提供されるサービスが変更された後にシステム間ハンドオーバーが首尾良く行われるのを妨げることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
図1のUMTS/GSMの例では、中継制御エンティティ(MSC−B)として動作する制御エンティティにおいてUMTSからGSMへのハンドオーバーが行われた後に問題が生じる。このようなハンドオーバーは、実質的に頻繁に発生することが予想される。これは、例えば、UMTSサービスにより与えられるカバレージが制限されるためである。又、オペレータは、特定のサービス(例えばスピーチ又はファックスサービス)を提供するのに使用される無線技術の形式を制御することも希望する。又、オペレータは、ユーザの特定のクラスに対して提供されるサービス、例えば、他の国のネットワークから訪問する加入者又は第2世代(2G)の加入者に対して提供されるサービスを制御することも希望する。
【0015】
より詳細には、図1の形式の構成では、次の手順が実行される。
UMTSにおけるセッション設定段階では、ユーザ装置がベアラ能力(BC.1)情報エレメント(IE)をネットワークに送信する。ベアラ能力エレメント内の情報に基づいて、サービングMSC(MSC−A)は、無線ベアラの確立に必要とされるUMTSサービスクオリティ(QoS)パラメータを導出する。ベアラ能力情報エレメントパラメータは、セッション設定中にサービスクオリティ(QoS)無線アクセスベアラ(RAB)パラメータへマップすることができる。当業者であれば、マッピング動作に精通しているであろう。マッピングに関する更なる情報は、例えば、3GPP(第3世代パートナーシッププロジェクト)技術仕様書第TS23.107号及び第TS23.910号から分かるであろう。
【0016】
UMTSからUMTSのインターMSC(即ちイントラシステム)ハンドオーバーは、サービング即ち固定制御エンティティ(MSC−A)がUMTSのQoSパラメータをターゲット即ち中継制御エンティティ(MSC−B)へ送信するようにして実行される。UMTSからUMTSのインターMSCイントラシステムハンドオーバーの後に、無線アクセスネットワークアプリケーションパート(RANAP)は、2つの制御エンティティ(MSC−A及びMSC−B)間のインターフェイスを経てシグナリングするためのアクセスネットワークプロトコルとして使用することができる。
【0017】
UMTSのコアネットワーク(CN)ファンクションがGSMサービスに向うハンドオーバー(UMTSからGSMへのハンドオーバー)を実行する必要がある場合には、中継制御エンティティ(MSC−B)は、固定エンティティ(MSC−A)により与えられるGSMトラフィックチャンネルパラメータを使用することによりGSMへのインターシステムハンドオーバーを実行する。
【0018】
ユーザは、進行中のコールを保留状態に入れてデータコールを確立したいことがある。コール設定において、ユーザ装置は、サービスについて記述するベアラ能力(BC)を、中継制御エンティティ(MSC−B)を経て透過的に固定制御エンティティ(MSC−A)へ送信する。固定MSCは、次いで、ユーザがその特定サービスを得ることが許可されたかどうか等々について分析を進めることができる。固定MSCは、中継制御エンティティ(MSC−B)及びサービングGSM BSSに向けて指定の手順を開始する。
【0019】
しかしながら、中継制御エンティティは、アクティブなコールに関連したチャンネルパラメータしか気付かない。第2コールのパラメータは、アクティブなコールのパラメータと異なってもよい。
本発明者は、これが問題であると分かった。ユーザがこの時点で進行中のセッションを保留し、そして新たなチャンネルを割り当てることによりチャンネル構成の変更を要求する新たなセッションを確立する場合に、公知の構成ではセッションの確立が失敗となる。というのは、新たなチャンネルの記述を中継制御エンティティ(MSC−B)が知らないからである。より詳細には、図1の構成ではコールの確立が失敗となる。というのは、中間のデータコールに関連され且つトラフィックチャンネル指定に必要とされるGSMチャンネル形式の情報エレメントは、コントローラ間のEインターフェイスを経てターゲットコントローラに送信できないからである。デュアルサービス、又はコール内変更が必要となる他のサービスの場合にも、同じ理由でコール確立が失敗となる。例えば、これは、スピーチサービスの後にデータサービスが続くときに生じ得る。
【課題を解決するための手段】
【0020】
本発明の実施形態は、上述した問題の1つ以上に対処することに向けられる。
本発明の1つの特徴によれば、通信システムにおける方法であって、
あるステーションに対して第1形式の通信サービスを提供し、第1ネットワークエンティティが第1無線アクセスシステムにおいて上記通信サービスを提供するための制御動作を与えるようにし、
上記制御動作の一部分を上記第1ネットワークエンティティから第2ネットワークエンティティへ中継し、該第2ネットワークは、第2無線アクセスシステムにおいて上記通信サービスを提供するための制御動作を与え、上記第1及び第2無線アクセスシステムは、上記第1形式の通信サービスを提供し、
第2形式の通信サービスの提供に関連した情報を上記第1及び第2ネットワークエンティティ間で交換し、上記第2ネットワークエンティティは、第3無線アクセスシステムにおいて上記通信サービスを提供するための制御動作も与え、そして
上記情報に基づいて、上記第3無線アクセスシステムにおいて上記ステーションに対し上記第2形式の通信サービスを提供する、
という段階を備えた方法が提供される。
【0021】
本発明の別の特徴によれば、通信システムにおける方法であって、
アクセスエンティティから中継ネットワークエンティティへ通信サービスの要求を送信することにより、あるステーションに対する通信サービスの提供を開始し、
上記中継ネットワークエンティティから固定ネットワークエンティティへアクセス処理の要求をシグナリングし、
上記アクセスエンティティにより要求された通信サービスの提供に関連した情報を上記中継及び固定ネットワークエンティティ間で交換し、そして
上記情報に基づいて上記ステーションに対し上記要求された通信サービスを提供する、
という段階を備えた方法が提供される。
【0022】
本発明の更に別の特徴によれば、あるステーションに対し第1形式のベアラを提供するための第1及び第2通信手段と、
上記ステーションに対し第2形式のベアラを提供するための第3通信手段と、
上記第1通信手段を制御するための第1ネットワークエンティティと、
上記第2及び第3通信手段を制御するための第2ネットワークエンティティと、
を備え、上記第1形式のベアラの提供に関連した上記第1ネットワークエンティティによる制御ファンクションの一部分を、上記第2ネットワークエンティティに中継することができ、そして
上記ステーションに対し上記第2形式のベアラの提供に関連した情報を交換するために上記第1エンティティと第2エンティティとの間にインターフェイス手段を備え、これにより、上記第3通信手段は、上記情報に基づいて上記ステーションに対し上記第2形式のベアラを提供するように構成された通信システムが提供される。
【0023】
本発明の実施形態は、異なる通信ネットワークにおける通信チャンネルに関してネットワークエンティティ間に情報を提供できるようにする。この情報は、新たなコントローラエンティティが情報からセッションを導出できるようにアクティブなセッションの特性を記述することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
本発明を良く理解するために、添付図面を参照して本発明を一例として説明する。
移動ユーザ装置に対する通信サービスを提供するための通信システムを示す図2を参照して説明する。ユーザ装置は、通信システムの複数のベース(トランシーバ)ステーション(BTS)とワイヤレス通信することのできる移動ステーション(MS)1より成る。各ベースステーション6、10は、移動ステーションへとダウンリンク方向に無線信号を送信すると共に、移動ステーション1からアップリンク方向に無線信号を受信することのできる無線トランシーバを有する。従って、ベースステーションは、無線トランシーバをそれ自体含む移動ステーション(MS)と通信することができる。
【0025】
図2の通信システムは、UMTS及びGSMネットワークの要素を備えている。図示されたシステムは、コアネットワーク(CN)部分2と、UMTS地上無線アクセスネットワーク(UTRAN)部分8、18と、GSM無線アクセスネットワーク部分9とを含むと理解されたい。システムの要素及び要素間のインターフェイスについて、以下に詳細に述べる。コアネットワーク(CN)部分2は、外部ネットワーク(図示せず)に接続することができる。
【0026】
図2は、2つのコアネットワーク制御エンティティ、即ち2つの移動サービス交換センター(MSC−A、MSC−B)3、4を示す。図2の状態において、制御エンティティ3は、移動ステーション1の固定制御エンティティを構成することが明らかである。これは、移動ステーション1の通信セッションの制御がこのコントローラに「固定」されたことを意味する。制御エンティティ3は、コールを制御すると共に、コール中に、即ち基本的又はその後のハンドオーバーの前、間及び後に、移動ステーションの移動管理を制御する。専用のリソースに関連した手順(例えば、BSSAP/RANAP手順)を移動ステーション1に向って実行しなければならないときには、これらの手順を制御エンティティ3(MSC−A)により開始して駆動することができる。非アクセス層シグナリング(通常、コール制御及び移動管理)は、第2の制御エンティティ4(MSC−B)により制御エンティティ3(MSC−A)と移動ステーション1との間で透過的に中継される。
【0027】
イントラMSCハンドオーバーでは、第2の制御エンティティ4(MSC−B)が、全イントラMSCハンドオーバー手順の制御を保持する。インターMSCハンドオーバーの場合には、制御エンティティ4(MSC−B)の役割は、そのエリア内の無線リソースの制御を与えることだけである。これは、中継制御エンティティ4(MSC−B)が、それ自身のエリアのもとでGSMベースステーションコントローラ11又はUMTS無線ネットワークコントローラ7に向う無線リソースの接続及び解除の制御を保持することを意味する。
【0028】
ネットワーク制御エンティティ3及び4は、互いに通信することができる。シグナリングトラフィックを搬送するために、E−インターフェイスと称されるインターフェイスが制御エンティティ間に設けられている。
明瞭化の理由で図示されていないが、移動交換センターは、加入者関連情報のためのレジスタ、例えば、ビジター位置レジスタ(VLR)を備えている。図2のMSC制御エンティティ4は、UMTS及びGSMベースの接続の両方をサポートするように設計されている。図2のMSC制御エンティティ3は、少なくともUMTSベースの接続をサポートする。又、制御エンティティ3は、GSMベースの接続もサポートできるが、これは必要でない。
【0029】
3つの無線アクセスネットワークサブシステム8、18及び9も示されている。より詳細には、図1は、2つのUMTS無線ネットワークシステム(RNS)8及び18を示している。UMTS無線アクセスネットワーク(UTRAN)は、通常、1つ以上の無線ネットワークサブシステムより成る。各無線ネットワークサブシステムは、無線ネットワークコントローラ(RNC)7及び1つ以上のベースステーション(BTS)6とで構成される。
【0030】
UMTSでは、UTRANアクセスネットワークとコアネットワーク(CN)との間のシグナリングプロトコルは、RANAPである。RANAPは、3GPP仕様書第TS25.413号に詳細に規定されている。RANAPのファンクションは、例えば、無線リソース管理(例えば、セッションの設定、変更、解除)と、ある無線ネットワークコントローラから別の無線ネットワークコントローラへのサービング無線ネットワークコントローラファンクションのリロケーションである。
【0031】
又、GSM無線アクセスネットワーク9も、2つ以上のベースステーションサブシステム(BSS:図示せず)で構成される。各ベースステーションサブシステムは、ベースステーションコントローラ(BSC)11と、1つ以上のベースステーション(BTS)10とで構成される。GSM無線アクセスネットワークとコアネットワーク(CN)との間のシグナリングプロトコルは、通常、ベースステーションサブシステムアプリケーションパート(BSSMAP)をベースとする。このベースステーションサブシステムアプリケーションパート(BSSMAP)は、3GPP仕様書第TS48.008に詳細に規定されている。このBSSMAPは、例えば、単一コール及びリソース管理に関連した情報の解釈及び処理を必要とするコアネットワークとベースステーションサブシステムとの間の全ての手順をサポートする。
【0032】
2つの通信ネットワークが重畳してもよいことを理解されたい。即ち、あるエリアを両通信システムの無線アクセスネットワークでカバーすることができる。
UMTS無線アクセスネットワークのベースステーションは、しばしばノードBと称される。ノードB及びベースステーションBTSのオペレーションは、互いに論理的に対応する。又、GSMベースステーションBTS及びUMTSノードBのファンクションは、1つのエンティティにより実施することもでき、即ちベーストランシーバステーションがGSMシステム及びUMTSシステムの両方にサービスできることも明らかであろう。
【0033】
移動ステーションには、UMTSアクセスネットワーク8又は18のノードB6を経て又はGSMアクセスネットワーク9のベースステーション10を経てベアラを与えることができる。
ステーション6及び10は、各無線ネットワークコントローラノード7及び11により制御されることが示される。無線ネットワークコントローラは、次いで、ネットワークエンティティ3及び4により制御されるように構成される。
GSMネットワークのベースステーションサブシステム(BSS)9は、ベースステーション10を制御するためのベースステーションコントローラ(BSC)11を備えている。UMTS無線アクセスネットワーク8のRNC7及びGSMアクセスネットワーク9のベースステーションコントローラBSC11は、互いに論理的に対応する。
【0034】
各無線ネットワークコントローラは、ベースステーションの無線リソースを制御するという役割を果たす。又、無線ネットワークコントローラは、コアネットワーク(CN)2にインターフェイスすると共に、UMTSの無線リソース制御(RRC)プロトコル及びGSMの無線リソースプロトコル(RR)を終了させる。無線リソース制御(RRC)プロトコルは、ユーザ装置とアクセスネットワークとの間のメッセージ及び手順を定義する。無線ネットワークの制御ファンクションを実施するのに他の制御ノードも使用できることが明らかであろう。
【0035】
コアネットワーク2と、UMTS無線アクセスネットワーク8及び18との制御エンティティ間のインターフェイスは、いわゆるIuインターフェイスを経て設けることもできる。GSM BSS9は、A−インターフェイスを経て制御エンティティMSC−B4をインターフェイスすることができる。A−インターフェイスは、GSMシステムの回路交換接続を与える。無線アクセスネットワークとコアネットワークとの間に他のインターフェイスを設けることもできるが、これらは、本発明を理解する上で必要なく、従って、図示も詳細な説明もしない。
【0036】
移動ユーザ装置又はステーション1と適当な無線ステーションとの間の無線接続中に、移動ステーションは、GSMベースステーション10又はUMTSノードB6のいずれかを経て各制御エンティティとの接続をもつことができる。
移動ステーションを、あるアクセスエンティティ(古いアクセスエンティティ)から別のアクセスエンティティ(新たなアクセスエンティティ)へリロケーションすべきであるか、又は移動ステーションに対し別の通信セッションを確立すべきである場合には、移動ステーションの無線チャンネルを変更することが必要になる。無線チャンネルは、移動ステーションが、古いアクセスエンティティの無線ステーション及び関連ネットワーク装置と通信するのと同様に、新たなアクセスエンティティの無線ステーション及び関連ネットワーク装置と通信するように変更することが必要である。
【0037】
新たなアクセスエンティティの無線チャンネルが、セッション中に古いアクセスエンティティを経てユーザに対して与えられた全ての特徴をサポートできないか、又は新たな無線チャンネルが異なるパラメータに基づいて定義されることが考えられる。本発明の実施形態は、無線チャンネルを2つの異なるアクセスエンティティにおいて確立する必要がある状態に向けられる。
より詳細には、上述したデュアルサービスのようなサービスに対して充分なサポートを与えるためには、コール内変更手順が必要とされる。コール内変更手順では、ある場合に、チャンネル構成を変更することが必要になる。これは、コールに対して新たなチャンネルを割り当てることにより行われるのが好ましい。
【0038】
図2は、UMTSからUMTSへのインターMSCハンドオーバーを示し、ここでは、移動ステーション1がアクセスネットワーク8からアクセスネットワーク18へリロケーションされる。このオペレーション中に、サービング即ち固定の制御エンティティ(MSC−A)3は、UMTSのサービスクオリティ(QoS)パラメータを中継制御エンティティ4へ送信する。サービスクオリティパラメータは、古いアクセスエンティティ8を経て移動ステーション1に対して与えられた無線チャンネルに関連付けされる。
【0039】
UMTS無線アクセスネットワークでは、無線チャンネルは、上記サービスクオリティ(QoS)パラメータに基づいて特徴付けされ即ち区別化される。しかしながら、GSMでは、無線チャンネルは、チャンネル形式パラメータに基づいて区別化される。チャンネル形式パラメータは、必要な無線チャンネルの特徴を記述する。必要な特徴は、スピーチ/データ/シグナリング;全レート/半レート/改善型全レート;トラフィックチャンネル数;透過的/非透過的データ;データレート等々の特徴を含む。
【0040】
GSMシステムにおいて無線チャンネルを確立できるようにするために、その担当の制御エンティティは、チャンネル形式を知ることが必要である。中継制御エンティティがUMTSからGSMのハンドオーバーを実行できるためには、固定制御エンティティ(MSC−A)が、中継制御エンティティ(MSC−B)にGSMチャンネル形式を通知できねばならない。
この情報は、GSMベースステーションサブシステム(BSS)が接続の要求を理解できるように、進行中コールの特性を記述するパラメータに含ませることができる。これを可能にするために、固定制御エンティティ3は、GSM制御エンティティが与えねばならないチャンネル形式に関する情報をターゲット即ち中継制御エンティティ(MSC−B)4に送信してもよい。この情報は、接続が中継制御エンティティ4によりGSMサービスへとハンドオーバーされる場合には後で使用されてもよい。
【0041】
図2を参照して述べた特定の実施形態では、制御エンティティ3と4との間に送信されるメッセージに新たな情報パラメータが導入される。このパラメータは、GSMアクセスエンティティ9の無線リソースに関連した情報を含む。従って、パラメータは、以下、無線リソース情報(RRI)パラメータと称される。
無線リソース情報パラメータは、ユーザ装置1により送信されるベアラ能力に基づいて固定制御エンティティ3により発生される。又、無線リソース情報パラメータは、中間コールの特性を記述するGSMチャンネル形式情報エレメントを含む。デュアルサービスが使用される場合には、パラメータは、第2ベアラ能力により記述された第2セッションを記述する。
【0042】
この目的に対して考えられる情報エレメントは、例えば、3GPP仕様書TS48.008に詳細に規定されている。
無線リソース情報パラメータは、プロトコルメッセージ、例えば、移動アプリケーションパート(MAP)メッセージに挿入することができる。例えば、無線リソース情報パラメータは、「MAPフォワード・アクセス・シグナリング」要求メッセージに挿入されるように示されている。
【0043】
この「MAPフォワード・アクセス・シグナリング」要求メッセージは、ハンドオーバーの進行には関係せず、且つ無線リソース情報エレメントを搬送するプロトコルメッセージは、ハンドオーバーの進行に関連する必要がないことが明らかであろう。
無線リソース情報パラメータは、例えば、RANAPメッセージを含むメッセージに含ませることができる。例えば、無線アクセスネットワークアプリケーションパート(RANAP)プロトコルがUMTS無線アクセスネットワークに対して使用される場合には、固定エンティティ3が、カプセル化されたRANAPメッセージ「RABアサイメント・リクエスト」を含むメッセージに対する無線リソース情報エレメントを含む。図2において、これは、メッセージステップ2により示され、ここでは、「MAPフォワード・アクセス・シグナリング」要求が固定制御エンティティ3から中継制御エンティティ4へ搬送されるものとして示されている。
【0044】
ユーザ装置1は、第1コールを保留状態に入れた後にベアラ能力(BC)情報エレメント(IE)をネットワークへ送信することにより第2セッションを得るための動作を開始する。第1コールは、図1に示すように、例えば、ベアラ能力1に基づいて確立されたものである。BCエレメントは、ユーザ装置により要求される中間サービスを記述する。
固定制御エンティティ3は、受信したベアラ能力(図2のBC2)からUMTS QoSパラメータ及びGSMチャンネル形式パラメータを導出する。無線リソース指定のために、固定制御エンティティ3は、UMTS QoSパラメータを、層構成ファンクションモードの移動アプリケーションパート(MAP)レベルで、無線アクセスベアラ(RAB)指定要求及びGSMチャンネル形式情報エレメント(IE)において送信する。
【0045】
情報エレメントは、無線リソース情報パラメータに含まれる。中継制御エンティティ4は、無線リソース情報パラメータからGSMチャンネル形式情報エレメントを抽出し、そのチャンネル形式情報を、ベースステーションサブシステムアプリケーションパート(BSSMAP)指定要求又はハンドオーバー要求メッセージにおいてGSMベースステーションサブシステムBSS9へ更に送信する。
ベースステーションサブシステムは、チャンネル形式情報を受信し、そしてそれに応答して、無線チャンネル(又は多数のチャンネル)を選択する。しかしながら、固定エンティティ3は、ベースステーションサブシステム9の能力を知らないので、ベースステーションサブシステムに与えられるチャンネル形式情報は、単なる指示に過ぎず、ベースステーションサブシステムには、情報及び使用可能なリソースに最良に一致する無線チャンネルを選択する自由度を与えることが必要になる。
【0046】
無線チャンネル指定の後に、GSMベースステーションサブシステム9は、選択された無線チャンネルに関する情報を中継制御エンティティ4へ送信する。この情報は、ベースステーションサブシステムアプリケーションパート(BSSMAP)指定応答又はハンドオーバー要求確認のようなメッセージにおいてシグナリングされる。中継制御エンティティ4は、次いで、第2コールに対して選択されたチャンネルの特性を記述する選択されたチャンネル情報エレメントを固定制御エンティティ3へ転送する。これは、「MAPプロセス・アクセス・シグナリング」要求にカプセル化された選択された無線リソース情報エレメントにより達成される。固定エンティティは、課金プロセスのような手順にこの情報を使用する。セッションがデータコールを含む場合には、固定エンティティがこの情報を使用して、新たなチャンネル形式に対処するようにインターワーキングファンクションを適応させることができる。
【0047】
図3は、デュアルサービスが提供される場合に基本的な移動ステーション発信コールセッション確立手順を示すシグナリングフローチャートである。このコールセッション確立手順は、サービング制御エンティティ3へのサービス要求により開始される。認証及び暗号化プロセスも行われる。これらのオペレーションは、当業者に明らかであり、従って、これ以上詳細に説明しない。
設定シグナリング中に、移動ステーション1は、ベアラ能力1及びベアラ能力2に関する情報を送信する。これにより、移動ステーション1は、第1セッション中に別の通信セッションを確立しようとしていることをネットワークに通知する。即ち、ベアラ能力1は、コール接続確立手順の間に開始された第1コールセッションに対するものであり、そしてベアラ能力2は、第2セッション、例えば、第1セッション中に確立されるべきデータコールに対するものである。
【0048】
図3は、公衆交換電話ネットワーク(PSTN)のような別のネットワークにおいて第1セッションを終了させるべき場合のシグナリングを示す。セッション確立に必要な通常のシグナリングは、コントローラエンティティ3と他のネットワークのエンティティとの間で行うことができる。警告及び接続シグナリングの後に、チャンネル割り当て及び構成を伴う第1のアクティブなコールセッションが移動ステーション1に対して与えられる。
【0049】
図4は、第1コールの設定中に1つのベアラ能力だけが与えられる状態を示す。第2セッションの必要性が生じた場合には、アクティブなスピーチコールが保留状態とされ、そして中間コールセッションが行われる。「コール・ホールド」のような補足的サービスは、チャンネル構成を変更することが必要な別の例である。中間又は第2コールセッションに対する設定手順は、第1コールに対して行われた設定手順と同様である。
【0050】
図5は、図2の通信システムにおいてチャンネル構成が変更されるインターシステムハンドオーバー(UMTSからGSM)手順の間のシグナリングを示す。この実施形態は、UMTSからGSMへのハンドオーバーの後に新たなチャンネルを割り当てることによりチャンネル構成を変更できるインターフェイスを与える。
より詳細には、ソース無線ネットワークコントローラ6は、リロケーション要求メッセージ(1.)を中継ネットワーク制御エンティティ4へ送信する。中継制御エンティティ4は、ハンドオーバー要求メッセージ(2.)をターゲットベースステーションコントローラ11へ送信する。ハンドオーバー要求メッセージは、セッションに対して使用すべきチャンネル形式に関する情報を含む。
【0051】
要求(2.)に応答して、ベースステーションコントローラ11は、要求された無線リソースを予約する。無線チャンネルの予約は、中継制御エンティティからのメッセージ(2.)においてチャンネル形式の上記情報によりセットされた限界内で実行される。
リソースの予約の後に、ベースステーションコントローラ11は、ハンドオーバーの要求を確認する(3.)。この確認メッセージ(3.)は、ベースステーションコントローラがセッションに対して選択したところの選択されたチャンネルに関する情報を含む。
【0052】
確認メッセージ(3.)に応答して、中継制御エンティティ4は、リロケーションコマンドメッセージ(4.)をソース無線ネットワークコントローラ6へ送信する。この無線ネットワークコントローラ6は、次いで、インターシステムハンドオーバーコマンド(5.)をユーザ装置1へ信号する。
ユーザ装置1は、ここで、新たな無線リソースにアクセスすることができる。ターゲットのベースステーションコントローラ11は、ユーザ装置が新たな無線チャンネルにアクセスしたことを検出し、そしてハンドオーバー検出メッセージ(6.)を中継制御エンティティ4に送信する。
【0053】
ユーザ装置1は、ハンドオーバーが首尾良く完了したことをベースステーションコントローラ11に対して確認する(7.)。このメッセージに応答して、ベースステーションコントローラ11は、中継制御エンティティ4に対してハンドオーバー進行の完了を確認する(8.)。
最後に、中継制御エンティティ4は、ハンドオーバーが実行されたことを固定制御エンティティ3に対して確認する(9.)。その後、ハンドオーバーの進行により予約されたIuインターフェイスリソースを解除することができる。
【0054】
図6は、チャンネル変更手順の間に発生すると考えられるシグナリングを示す。ユーザ装置1は、ベアラ能力情報を含む設定メッセージ(1.)をサービングベースステーションコントローラ11へ送信する。このベースステーションコントローラは、そのメッセージを中継制御エンティティ4へ転送し、該制御エンティティは、それを更に固定制御エンティティ3へ転送する。許可手順の後に、固定制御エンティティ3は、RANAPメッセージ「RABアサイメント・リクエスト」を「MAPフォワード・アクセス・シグナリング」要求において中継制御ユニット4へ信号する(図2のメッセージステップ2も参照)。これに応答して、中継制御エンティティ4は、BSSMAP指定要求(3.)をサービングベースステーションコントローラ11に送信する。
【0055】
次いで、ベースステーションコントローラは、無線チャンネル(1つ又は複数)を選択して、無線チャンネル変更手順を実行する。その後、確認/完了メッセージ(4.)が中継制御エンティティ4へシグナリングされる。これを受信するのに応答して、中継制御エンティティ4は、セッションに対して選択された無線チャンネル(1つ又は複数)の特性を記述する選択されたチャンネル情報を固定制御エンティティ3に転送する。これは、「MAPプロセス・アクセス・シグナリング」要求にカプセル化された選択された無線リソース情報エレメントによって達成されるように示されている。
【0056】
図7は、UMTSからGSMへのハンドオーバーの後に移動ステーション1に対してトラフィックチャンネルが確立される状態を示す。この実施形態は、ユーザが新たなセッションを確立したいときに移動ステーション1がアクティブなコールセッションをもたない場合でも制御エンティティ3と4との間にユーザ平面を確立できるようにする。
より詳細には、(1.)において、UMTSからUMTSへのイントラシステム(インターMSC)ハンドオーバーが達成される。(2.)において、UMTSからGSMへのハンドオーバーが達成される。ユーザは、これら手順の間にアクティブなベアラをもってもよいしもたなくてもよい。設定メッセージ(3.)の送信時間に、ユーザには、無線(Iu及びA)及びEインターフェイスを経てシグナリング接続が与えられる。しかしながら、この段階では、スピーチコールのようなセッションは解除されている。
【0057】
ユーザは、設定メッセージ(3.)を送信することにより新たなセッションを開始する。設定メッセージは、ベアラ能力(BC)を含む。その後、制御エンティティ4は、「MAPプロセス・アクセス・シグナリング」要求(設定)メッセージ(4.)を制御エンティティ3へ信号する。
ネットワークは、ハンドオーバーメッセージ(5.)によりリソースの予約を開始する。特定例では、メッセージは、「MAP準備ハンドオーバー要求」メッセージである。このメッセージは、上述したように、RAB指定要求及び無線リソース情報(RRI)を含む。
【0058】
制御エンティティ4は、ハンドオーバー番号を予約する。ハンドオーバー番号は、メッセージ(8.)により制御エンティティ3にシグナリングされる。ハンドオーバー番号は、既知の特徴であり、ここでは詳細に説明しない。ハンドオーバー番号は、制御エンティティ3と4との間にユーザ平面ベアラを確立できるようにするためにそれら制御エンティティにより必要とされる。
指定メッセージ(6.)及び(7.)は、次いで、典型的な指定手順に基づいてAインターフェイスを経て送信される。
【0059】
ベースステーションサブシステム11とネットワーク制御エンティティ4との間で指定が行われた後に、エンティティ4は、ハンドオーバー応答(8.)を制御エンティティ3に信号する。このメッセージ(8.)は、ハンドオーバー番号と、例えば、ベースステーションサブシステム11により選択されたチャンネルのような選択された無線リソースに関連した情報とを含む。又、このハンドオーバー応答は、「ハンドオーバー応答準備」メッセージのようなMAPメッセージでもよい。
ハンドオーバー応答に基づいて、制御エンティティ3は、制御エンティティ3と4との間にユーザ平面を確立する。例えば、MAPハンドオーバー手順に基づくこの種の状態においてハンドオーバーの実行を必要とする理由は、「MAPフォワード・アクセス・シグナリング」要求のようなメッセージによってハンドオーバー番号を予約できないことである。制御エンティティ3及び4は、ハンドオーバー番号なしにそれらの間にユーザ平面を確立することができない。
【0060】
本発明の実施形態は、移動ステーションに関して説明したが、他の適当な形式のユーザ装置にも適用できることを理解されたい。
移動ステーション1の種々のファンクションの動作は、適当なプロセッサ手段により制御できる。ユーザ装置1は、パケット交換接続及び回路交換接続を同時にもつことができ、これらは、両方とも、新たな無線ステーションへハンドオーバーすることができる。移動ステーション1の位置は、固定することもできるし(例えば、固定サイトに対して無線通信を提供するものである場合に)、又は移動ステーションは、移動することもできる(例えば、ハンドポータブルトランシーバ又は「移動電話」である場合に)。
【0061】
本発明の実施形態は、GSM及びUMTS移動ネットワークを含む通信システムに関連して説明した。本発明は、同様の問題が発生する複数の異なるネットワークを備えた他の通信システムにも適用できることが明らかである。
通信システムは、ユーザ装置に対して回路交換(CS)及び/又はパケット交換(PS)サービスを提供することができる。データ通信の少なくとも一部分は回路交換サービスを経て行われる。
【0062】
又、上記実施形態において、既存のセッションを変更するか又は新たなセッションを確立することにより変更がなされ得ることも明らかであろう。即ち、ユーザは、1つ以上のセッションをもつことができる。変更は、第1セッション又はその後のセッションに適用される。例えば、データコールセッションを変更すべき場合には、変更が第1セッションのチャンネル構成に関連したものとなる。ユーザが最初にスピーチコール(セッション1)を確立し、その後、そのスピーチコールを保留して、データコール(セッション2)を確立する場合には、その第2セッションは、例えば、第1セッションと同じ地上リソースと、「同じ」であるが変更された無線ベアラとを使用することができる。
【0063】
上記実施形態では、他の無線技術に関連したチャンネル情報を、コアネットワーク及びアクセスネットワークの制御エンティティ間のインターフェイスを経て転送することができる。上記実施形態は、2つの移動交換センター間のような、ネットワーク制御エンティティ間のインターフェイスを参照して説明されたことが明らかであろう。本発明の実施形態は、他のネットワーク要素にも適宜に適用することができる。
又、本発明をいかに実施するかの例を説明したが、特許請求の範囲に規定された本発明の範囲から逸脱せずに、ここに開示した解決策に対して多数の変更や修正がなされ得ることにも注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【0064】
【図1】2つの異なるサービスを備えた公知の通信システムの構成を示す図である。
【図2】本発明の実施形態を示す図である。
【図3】通信システムに生じ得る状態に対するシグナリング図である。
【図4】通信システムに生じ得る別の状態に対するシグナリング図である。
【図5】通信システムに生じ得る更に別の状態に対するシグナリング図である。
【図6】本発明の実施形態に基づくチャンネル変更動作を示すシグナリング図である。
【図7】更に別の実施形態を示す図である。
Claims (22)
- あるステーションに対して第1形式の通信サービスを提供し、第1ネットワークエンティティが第1無線アクセスシステムにおいて上記通信サービスを提供するための制御動作を与えるようにし、
上記制御動作の一部分を上記第1ネットワークエンティティから第2ネットワークエンティティへ中継し、該第2ネットワークは、第2無線アクセスシステムにおいて上記通信サービスを提供するための制御動作を与え、上記第1及び第2無線アクセスシステムは、上記第1形式の通信サービスを提供し、
第2形式の通信サービスの提供に関連した情報を上記第1及び第2ネットワークエンティティ間で交換し、上記第2ネットワークエンティティは、第3無線アクセスシステムにおいて上記通信サービスを提供するための制御動作も与え、そして
上記情報に基づいて、上記第3無線アクセスシステムにおいて上記ステーションに対し上記第2形式の通信サービスを提供する、
という段階を備えた通信システムにおける方法。 - 上記第1形式の通信サービスに基づいて第1セッションを確立し、
上記第1セッションを保留状態に入れ、そして
上記第1セッションの通信サービスを、上記第2形式の通信サービスに合致するように変更することにより第2セッションを確立する、
という段階を更に備えた請求項1に記載の方法。 - 上記第1又は第2形式の通信サービスにより与えられるセッションの通信チャンネルリソースの構成を変更する請求項1又は2に記載の方法。
- 上記情報は、上記第2形式の通信サービスに必要とされる特性に関連される請求項1ないし3のいずれかに記載の方法。
- 上記必要な特性は、チャンネル形式を記述するパラメータにより指示される請求項4に記載の方法。
- 上記第2ネットワークエンティティは、無線アクセスシステムの制御エンティティに、上記第2形式の通信サービスに関連した情報を与える請求項1ないし5のいずれかに記載の方法。
- 上記制御エンティティは、上記第2ネットワークエンティティから受信した情報に基づいて無線チャンネルリソースを与える請求項6に記載の方法。
- 上記制御エンティティは、上記第2形式の通信サービスを提供するのに使用される無線チャンネルリソースを決定する請求項7に記載の方法。
- 上記制御エンティティは、上記第2形式の通信サービスを提供するために使用すると決定した無線チャンネルリソースの情報をネットワークエンティティへ信号する請求項6ないし8のいずれかに記載の方法。
- 上記情報は、上記第2ネットワークエンティティに信号され、そしてその第2ネットワークエンティティから上記第1ネットワークエンティティへ転送される請求項9に記載の方法。
- 通信サービスの提供に関連した情報は、移動アプリケーションパート(MAP)のようなプロトコルに基づくメッセージにより搬送される請求項1ないし10のいずれかに記載の方法。
- 通信サービスの提供に関連した上記情報は、ハンドオーバー手順に直接関連しないメッセージにおいて搬送される請求項1ないし11のいずれかに記載の方法。
- 上記情報は、上記移動アプリケーションパートプロトコルの順方向アクセスシグナリング要求又はプロセスアクセスシグナリング要求のようなメッセージにより搬送される請求項11又は12に記載の方法。
- 上記ステーションからの第1ベアラ能力指示に基づいて上記ステーションに対して第1セッションが与えられ、そして上記ステーションからの第2ベアラ能力指示に基づき上記ステーションに対して第2セッションが与えられる請求項1ないし13のいずれかに記載の方法。
- 上記ステーションからの少なくとも2つのベアラ能力指示に基づいて上記ステーションに対してセッションが与えられる請求項1ないし13のいずれかに記載の方法。
- 上記第2形式の通信チャンネルリソースに関する情報を含む情報エレメントは、上記第1及び第2ネットワークエンティティ間に信号される無線アクセスネットワークアプリケーションパート(RANAP)メッセージに埋め込まれる請求項1ないし15のいずれかに記載の方法。
- 上記ステーションにより要求された中間の通信サービスに対して上記第2形式の通信サービスが提供される請求項1ないし16のいずれかに記載の方法。
- 第3世代の通信サービスに基づいて少なくとも1つの形式の通信サービスが提供される請求項1ないし17のいずれかに記載の方法。
- 上記通信サービスは、ユニバーサル移動テレコミュニケーションサービス(UMTS)に基づいて提供される請求項18に記載の方法。
- 移動通信用のグローバルシステム(GSM)に基づいて上記通信サービスの少なくとも1つの形式が提供される請求項1ないし19のいずれかに記載の方法。
- アクセスエンティティから中継ネットワークエンティティへ通信サービスの要求を送信することにより、あるステーションに対する通信サービスの提供を開始し、
上記中継ネットワークエンティティから固定ネットワークエンティティへアクセス処理の要求をシグナリングし、
上記アクセスエンティティにより要求された通信サービスの提供に関連した情報を上記中継及び固定ネットワークエンティティ間で交換し、そして
上記情報に基づいて上記ステーションに対し上記要求された通信サービスを提供する、
という段階を備えた通信システムにおける方法。 - あるステーションに対し第1形式のベアラを提供するための第1及び第2通信手段と、
上記ステーションに対し第2形式のベアラを提供するための第3通信手段と、
上記第1通信手段を制御するための第1ネットワークエンティティと、
上記第2及び第3通信手段を制御するための第2ネットワークエンティティと、
を備え、上記第1形式のベアラの提供に関連した上記第1ネットワークエンティティによる制御ファンクションの一部分を、上記第2ネットワークエンティティに中継することができ、そして
上記ステーションに対し上記第2形式のベアラの提供に関連した情報を交換するために上記第1エンティティと第2エンティティとの間にインターフェイス手段を備え、これにより、上記第3通信手段は、上記情報に基づいて上記ステーションに対し上記第2形式のベアラを提供するように構成された通信システム。
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