JP2005057392A - 移動体通信端末装置、その制御方法、通信システム及びそのローミング方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 移動体通信端末装置100は、ハードウェア、ソフトウェア及びプロトコルそれぞれの仕様が調整されることによってユニークに設定されたネットワークアクセスメカニズムを備えるネットワークアクセスユニット(NAU)101と、1セットのインターフェイスを用いてNAU101と情報交換することによって通信セッションで使用するチャネルを決定し、決定されたチャネルに対応するNAU101を制御するMADU(Multiple Access Decision Unit)103と、を具備し、複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークの間をローミングする。
【選択図】 図1
Description
図1は、移動体通信端末装置100の構成を示すブロック図である。
(2)コストの問合せ:MADU103は、サービスプロバイダの請求金額のような接続コストを問い合わせる。
(3)能力の問合せ:MADU103は、ネットワークアクセスメカニズムによって許可された最大スループットやバンド幅のような接続のスピードを問い合わせる。
(4)接続の問合せ:MADU103は、SNR(Signal-to-Noise Ratio)や信号強度等のような接続の品質状況を問い合わせる。
(5)QoSの問合せ:MADU103は、2点間でのデータストリームのQoSを保証するパラメータのようなQoSサポートを問い合わせる。
(6)電力の問合せ:MADU103は、現在のバッテリー状況での持続時間のような電力消費量を問い合わせる。
(7)保全の問合せ:MADU103は、NAU101によってサポートされるセキュリティメカニズムを問い合わせる。
<Not_in_use::=0x00 | Power_Save_Mode::= 0x01 | Active::=0x02 >;
(2) Cost Query Result::= < Charging Rate> <Charging Interval>;
(3) Capability Query Result::= <Supported Bandwidth>;
(4) Connection Query Result::= <Connection Status (compound filed)>;
(5) QoS Query Result::= <TSPEC> <Priority> <DSCP code>;
(6) Power Query Result::= <How many seconds could it last with current battery>;
(7) Security Query Result::= <Security_mechanism_supported>.
<Active::=0x01| Deactive::=0x00 | Power Save ::= 0x02>
(2) requesting the sending of specific trigger interfaces, e.g. when cost from using the connection changes, send a trigger to MADU 103::=
<Request_Trigger::=0x02> <Trigger_Request ::=*<Trigger_Type> *<Trigger Condition>>;
(3) requesting the cancellation of sending of specific trigger interfaces, e.g. do not sent a trigger when the modulation scheme changes::=
<Request_No_Trigger ::=0x03> <Trigger_Request ::= *<Trigger_Type> *<Trigger Condition>>;
(4) setting the timing requirements associated to the sending of specific trigger interfaces, e.g. how many seconds before the signal strength drop to certain level, a trigger must be sent ::=
<Set Time for trigger ::=0x04 > <Trigger_Time_Request::= *<Trigger_Type> *<Time requirement>>;
(5) setting thresholds for sending certain trigger interfaces, e.g. if the ::= <Set Threshold ::= 0x05> <Trigger_Threshold ::= *<Trigger_Type> *<Threshold>>;
(6) setting the pattern of sending certain trigger interfaces ::= <Set Trigger Pattern::=0x06> <Trigger_patterns ::= *<Trigger_Type> *<Pattern>>;
(7) requesting NAU 101 to connect through another base station, ::= <Redirect_NAU::=0x07> <Base station identifier>; and
(8) setting the criteria for having a handoff by NAU 101 ::= <Handoff_Criteria ::= 0x08> <Criteria>.
例えば、基地局がアップストリームリンクの中断等のエラーに遭遇したとき、或いは若干のハードウェアの問題に遭遇したとき、或いはあるデータ通信ネットワーク等へのチャネルを中断されたときには、基地局は、IEEE802.11のネットワークにおけるビーコン信号を複数のNAU101にブロードキャストするか、又は個々にNAU101に対して通知を送信する。NAU101は、順番にMADU103に基地局とのチャネル状況についての情報を提供する。MADU103は、もう1つの基地局へのハンドオフ又はもう1つのNAU101を使用する際における決定のためにその情報を使用する。
例えば、もう1つの管理上のドメインに付属するモバイルルーター等のデータ通信ネットワークにおける変化があるとき、そのチャネルを使用するためのコストも変化する。NAU101は、例えばIEEE802.1xベースの管理を使用するときに、EAPがメッセージを通知するような具体的な方法でのネットワークアクセスメカニズムを経由して基地局によって通知される。この情報は、トリガインターフェイスを使用するNAU101によってMADU103に渡される。
データ通信ネットワーク例えばIEEE802.11eネットワークのQoSサポートに変化があるとき、NAU101によって要求されたTSPECはデータ通信ネットワークによってサポートされず、NAU101はトリガインターフェイスをMADU103に送信することができる。NAU101がQoSネゴシエーションをサポートするならば、NAU101は同様にMADU103に新しくネゴシエートされたQoSサポートを提供することができる。そして、MADU103は、NAU101を使用するかハンドオフを実行するか等を決定することができる。
MADU103は、NAU101を望ましいセキュリティレベルに調整するために、設定インターフェイスを使用することができる。NAU101が基地局とセキュリティ方式について交渉するとき、もう1つのセキュリティ方式がもたらされるかもしれない。この場合、NAU101は、MADU103に通知するために、トリガインターフェイスを使用することができ、またMADU103は、新しいセキュリティ方式が受容できるか、もう1つのNAU101が使われるべきであるか、を決定することができる。
幾つかの理由のために、データ通信ネットワークは、あるNAU101がアクティブである通信セッションの間に、変調方式の変更を決定するかもしれない。複数のアンテナを備えるNAU101は、異なる変調方式によって異なる基地局との間にチャネルを形成することができる。NAU101は、これらの変更が例えば電力消費量や遅延に影響を与えるため、トリガインターフェイスを用いてこれらの変更をMADU103に通知するべきである。
実施の形態1における各構成要素の仕様は、全てのNAU101に、定義された3つのインターフェイスの内容を理解して従うように要求する。NAU101は、通常異なるベンダーや製造業者から供給されるため、全てのNAU101が前記インターフェイスを理解できるとは限らない。そこで、本発明に係る実施の形態2では、移動体通信端末装置100において、NAU101に専用の翻訳機であるNIT305を付加する。
図4は、本発明の実施の形態3に係る移動体通信端末装置400の構成を示すブロック図である。移動体通信端末装置400では、MADUを階層的に制御する方式を採用する。なお、移動体通信端末装置400の構成要素の多くは、実施の形態1における移動体通信端末装置100のそれと同様の機能を発揮する。そこで、移動体通信端末装置100の構成要素と同様の機能を発揮する移動体通信端末装置400の構成要素については、移動体通信端末装置100の構成要素に付けられた参照符号と同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
図2から滑らかなハンドオフを実現するためには、現在使用中のチャネルが実際に中断される前に、MADU103からNAU101aにトリガインターフェイスの送信を要求しなければならないことが判る。NAU101bの作動準備を行ってNAU101aからNAU101bに実際に通信セッションを移転するために要する時間と、トリガが送信されるタイミングとは、関連している。これは、NAU101がハンドオフを予測する必要があることを意味する。加えて、前記通信セッションを移転するために要する時間は、その通信セッションで使用されるネットワークアクセスメカニズムのタイプによって異なるため、前記トリガインターフェイスが送信されるタイミングもこれに合わせて調整される必要がある。MADU103は、設定インターフェイスによって、チャネルが中断される前にNAU101からトリガインターフェイスが送信されてくるタイミングについて、その最短時間を設定する。
本発明に係る実施の形態5では、基地局を中心として形成される複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークと移動体通信端末装置とを構成要素とする通信システムにおいて、移動体通信端末装置がローミングする場合の手順及びその態様について説明する。
(2)求められたトリガタイプ即ちハンドオフ警告と、
(3)ハンドオフイベントが推定される時刻の前にトリガメッセージを送信するために必要なタイミング。
(2)現在の基地局の識別子と、
(3)新しい基地局の識別子と、
(4)予測されるハンドオフの時刻。
(2)求められたトリガタイプ即ちハンドオフ警告と、
(3)ハンドオフイベントの推定された時刻の前に、トリガメッセージを送信するために必要なタイミング。
(2)現在の基地局の識別子と、
(3)ハンドオフイベントを予測するための時間枠と、
(4)ハンドオフイベントを予測するために、移動体通信端末装置704にインストールされたフィルタを用いて使用すべき重みのセット。
101、301、401 NAU(Network Access Unit)
102 UPL(Upper Protocol Layer)
103 MADU
110、111、112、313、413、510、511、512、513 パス
305 NIT(NAU Interface Translator)
406 sub-MADU
407 NAU通信チャネル
500 ハンドオフ推定器
502 TDF(Tapped Delay Filter)
503 比較器
621 遅延レジスタ
622 乗算器
623 加算器
701、702、703 基地局
Claims (19)
- ハードウェア、ソフトウェア及びプロトコルそれぞれの仕様が調整されることによってユニークに設定されたネットワークアクセスメカニズムを備えるネットワークアクセスユニット(NAU)と、
1セットのインターフェイスを用いて前記NAUと情報交換することによって通信セッションで使用するチャネルを決定し、決定されたチャネルに対応する前記NAUを制御するMADU(Multiple Access Decision Unit)と、を具備し、
複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークの間をローミングすることを特徴とする移動体通信端末装置。 - 前記MADUによって使用される1セットのインターフェイスは、問合せ(Query)インターフェイス、設定(Configure)インターフェイス及びトリガ(Trigger)インターフェイスを含んで構成されるものであって、
前記問合せインターフェイスは、問合せのタイプ(問合せコード:Query-Code)を識別する部分と問合せの結果(問合せ結果:Query-Result)を格納するバッファを含むもう一つの部分から成り、かつ、前記MADUが前記NAUに送信する前記NAUについての情報が得られる信号であり、
前記設定インターフェイスは、設定されるパラメータ(パラメータコード:Parameter-Code)を示す部分と設定される前記パラメータの新しい値(パラメータ値:Parameter-Value)を格納するもう一つの部分とから成り、かつ、前記NAUに対応付けされた前記パラメータを設定する前記MADUが前記NAUに送信する信号であり、
前記トリガインターフェイスは、前記NAUを個別に識別する部分(NAU-識別子:NAU-Identifier)と発生した又は今後発生するイベント(トリガイベント:Trigger-Event)を完全に記述するもう1つの部分とから成り、かつ、前記NAUが前記MADUに送信して前記イベントの発生又は今後発生することを知らせる信号である、ことを特徴とする請求項1記載の移動体通信端末装置。 - 前記MADUは、前記NAUの設定及び状況についての情報を記録して蓄積する不揮発性のメモリデバイスを具備することを特徴とする請求項1記載の移動体通信端末装置。
- 前記問合せインターフェイスと、前記設定インターフェイスと、前記トリガインターフェイスと、のフォーマットを変換することにより、前記NAUと前記MADUとの情報交換を可能にするNIT(NAU-specific Interface Translator)を具備する、ことを特徴とする請求項1記載の移動体通信端末装置。
- 前記NAUは、
同時並列操作が可能な複数のNAU通信チャネルと、
前記NAU通信チャネルを制御し、前記インターフェイスを用いて前記MADUと情報交換するsub-MADUと、を具備することを特徴とする請求項1記載の移動体通信端末装置。 - 前記sub-MADUと前記MADUとの間に、前記問合せインターフェイスと、前記設定インターフェイスと、前記トリガインターフェイスと、のフォーマットを変換することにより、前記sub-MADUと前記MADUとの情報交換を可能にするNITを具備する、ことを特徴とする請求項5記載の移動体通信端末装置。
- 前記MADUによって使用される1セットの前記インターフェイスは、問合せインターフェイス、設定インターフェイス及びトリガインターフェイスを含んで構成されるものであって、
前記問合せインターフェイスは、前記NAUの動作モードと、前記NAUによって提供されるチャネルの使用コストと、前記NAUによって提供されるチャネルのバンド幅と、前記NAUによって提供されるチャネルの品質と、前記NAUによって提供されるチャネルにおいてサポートされるサービス品質(QoS)レベルと、前記NAUによって提供されるチャネルについての電力消費量情報と、前記NAUによって提供されるチャネルにおいてサポートされるセキュリティ方式と、についての情報を伝える信号である、ことを特徴とする請求項1記載の移動体通信端末装置。 - 前記MADUによって使用される1セットの前記インターフェイスは、問合せインターフェイス、設定インターフェイス及びトリガインターフェイスを含んで構成されるものであって、
前記設定インターフェイスは、前記NAUの動作モードと、前記NAUから前記MADUに情報信号を送信することと、前記NAUから前記MADUに前記情報信号を送信することを省略することと、前記MADUに送信する前記情報信号の生成に関する前記NAUについての基準と、前記NAUがハンドオフ動作を開始する基準と、前記NAUによって使用されるチャネルの特定と、についての情報を伝える信号であって、前記NAUに送信される、ことを特徴とする請求項1記載の移動体通信端末装置。 - 前記MADUによって使用される1セットの前記インターフェイスは、問合せインターフェイス、設定インターフェイス及びトリガインターフェイスを含んで構成されるものであって、
前記トリガインターフェイスは、基地局に対応付けられた前記NAUの状況変更と、ある値を変更された前記NAUによって提供されるチャネルの使用コストと、ある値を変更された前記NAUによって提供されるチャネルにおいてサポートされるQoSレベルと、あるタイプに変更された前記NAUによって提供されるチャネルにおいて利用されるセキュリティ方式と、前記NAUによって提供されるチャネルにおいて利用される変調方式と、についての情報を前記NAUが前記MADUに伝える信号であることを特徴とする請求項1記載の移動体通信端末装置。 - ハードウェア、ソフトウェア及びプロトコルそれぞれの仕様が調整されることによってユニークに設定されたネットワークアクセスメカニズムを備えるNAUと、1セットのインターフェイスを用いて前記NAUと情報交換することによって通信セッションで使用するチャネルを決定し、決定されたチャネルに対応する前記NAUを制御するMADUと、を具備し、複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークの間をローミングする移動体通信端末装置を制御する方法であって、
前記NAUについての情報が得られる問合せインターフェイスを、前記MADUが前記NAUに送信するステップと、
前記NAUに対応付けされた前記パラメータを設定する設定インターフェイスを、前記MADUが前記NAUに送信するステップと、
前記イベントの発生又は今後発生することを知らせる前記トリガインターフェイスを、前記NAUが前記MADUに送信するステップと、を具備することを特徴とする移動体通信端末装置の制御方法。 - 前記MADUが前記NAUを制御するステップと、
同時並列操作が可能な複数のNAU通信チャネルを制御し、かつ、前記インターフェイスを用いて前記MADUと情報交換する前記sub-MADUを前記MADUが制御するステップと、
前記MADUが前記インターフェイスを用いて前記NAU又は前記sub-MADUと通信を行うステップと、を具備することを特徴とする請求項10記載の移動体通信端末装置の制御方法。 - 前記MADUと通信するときに、前記sub-MADUがそれ自身を表す特別な識別子を使用するステップと、
前記特別な識別子が前記トリガインターフェイスに使用される場合には、前記MADUと通信を行うUPL(Upper Protocol Layer)に対して前記トリガインターフェイスに基づいて前記sub-MADUの行った決定を前記MADUが送信するステップと、を具備することを特徴とする請求項11記載の移動体通信端末装置の制御方法。 - 前記パケット交換方式のデータ通信ネットワークを介して受信された入力信号に基づいて、前記データ通信ネットワークとのチャネルの中断を予測する複数のTDF(Tapped Delay Filters)と、
複数の前記TDFからの入力信号を時系列に比較することにより、トリガインターフェイスを前記MADUに送信するか決定する比較器と、を具備することを特徴とする請求項1記載の移動体通信端末装置。 - 前記TDFは、前記入力信号をその受信された世代毎に記録し一定期間保持する複数の遅延レジスタと、前記遅延レジスタからの出力に対して前記遅延レジスタ毎に用意された重みをそれぞれ乗算する複数の乗算器と、複数の前記乗算器から入力されてくる複数の乗算値に予め設定された値を加えつつ合算する加算器と、を具備することを特徴とする請求項13記載の移動体通信端末装置。
- 複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークと、前記データ通信ネットワークの間をローミングする移動体通信端末装置と、を含んで構成される通信システムであって、
前記移動体通信端末装置は、ハードウェア、ソフトウェア及びプロトコルそれぞれの仕様が調整されることによってユニークに設定されたネットワークアクセスメカニズムを備えるNAUと、1セットのインターフェイスを用いて前記NAUと情報交換することによって通信セッションで使用するチャネルを決定し、決定されたチャネルに対応する前記NAUを制御するMADUと、を具備するものである、ことを特徴とする通信システム。 - 前記パケット交換方式のデータ通信ネットワークは、前記移動体通信端末装置とのチャネルを形成するときに、重みのセットを動的に設定し、設定された前記重みのセットを前記移動体通信端末装置に提供する基地局を具備し、
前記移動体通信端末装置は、前記基地局から提供される前記重みのセットを用いて、前記基地局との間で形成された前記チャネルの中断を予測する、ことを特徴とする請求項15記載の通信システム。 - 前記移動体通信端末装置は、前記NAUが前記MADUによって設定されたトリガインターフェイスを送信するタイミングを含む制御メッセージを前記基地局に送信し、
前記基地局は、前記制御メッセージを受信したときに、前記制御メッセージに対応する前記重みのセットを前記移動体通信端末装置に送信する、ことを特徴とする請求項16記載の通信システム。 - 前記パケット交換方式のデータ通信ネットワークは、前記移動体通信端末装置との間でチャネルを形成する基地局を具備し、
前記基地局は、前記移動体通信端末装置からトリガメッセージの送信を要求されたときには、或いは前記移動体通信端末装置の位置を監視してその動作範囲の外に前記移動体通信端末装置が移動するイベントの発生を検出したときには、前記移動体通信端末装置との間で現在のチャネルを形成している基地局を特定する独特の識別子と、前記移動体通信端末装置との間で新たにチャネルを形成する他の基地局を特定する独特の識別子と、前記イベントが発生する推定時刻と、を含むトリガメッセージを前記移動体通信端末装置に送信し、
前記移動体通信端末装置は、現在のチャネルを形成している前記基地局に制御メッセージ、即ち前記移動体通信端末装置を特定する独特の識別子と、前記トリガメッセージを特定する独特の識別子と、前記イベントの発生推定時刻の前に前記トリガメッセージの送信に必要な時間枠と、を含む制御メッセージを送信し、並びに前記イベントの発生を検出したときには、前記トリガメッセージの送信を前記基地局に要求する、ことを特徴とする請求項15記載の通信システム。 - ハードウェア、ソフトウェア及びプロトコルそれぞれの仕様が調整されることによってユニークに設定されたネットワークアクセスメカニズムを備えるNAUと、1セットのインターフェイスを用いて前記NAUと情報交換することによって通信セッションで使用するチャネルを決定し、決定されたチャネルに対応する前記NAUを制御するMADUと、を具備する移動体通信端末装置、並びに前記移動体通信端末装置との間でチャネルを形成する基地局を具備する複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークを含んで構成される通信システムにおいて、前記移動体通信端末装置が複数の前記パケット交換方式のデータ通信ネットワークの間をローミングする方法であって、
前記移動体通信端末装置が、現在のチャネルを形成している前記基地局に制御メッセージ、即ち前記移動体通信端末装置を特定する独特の識別子と、前記トリガメッセージを特定する独特の識別子と、前記基地局の動作範囲の外に前記移動体通信端末装置が移動するイベントの発生推定時刻の前に前記トリガメッセージの送信に必要な時間枠と、を含む制御メッセージを送信するステップと、
前記移動体通信端末装置が、前記イベントの発生を検出したときには、前記トリガメッセージの送信を前記基地局に要求するステップと、
前記基地局が、前記移動体通信端末装置からトリガメッセージの送信を要求されたときには、或いは前記移動体通信端末装置の位置を監視してその動作範囲の外に前記移動体通信端末装置が移動するイベントの発生を検出したときには、前記移動体通信端末装置との間で現在のチャネルを形成している前記基地局を特定する独特の識別子と、前記移動体通信端末装置との間で新たにチャネルを形成する他の基地局を特定する独特の識別子と、前記イベントが発生する推定時刻と、を含むトリガメッセージを前記移動体通信端末装置に送信するステップと、を具備することを特徴とする移動体通信端末装置のローミング方法。
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