JP2005513886A - Ｉｓ−４１にローミングするｇｓｍ移動局のための方法及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＤＭＡコアとＧＳＭコアの両方における加入を必要とすることなしに二重モードＣＤＭＡ移動局の使用を可能にすること。
【解決手段】ローミングゲートウエイ（３２）はＣＤＭＡ ＭＳＣ（２２）とＧＳＭコアインフラストラクチャ（１４）とを仲介し、これによって、前記ＧＳＭシステム内に加入を有するＧＳＭ駆動のＣＤＭＡ移動局（１２）はＣＤＭＡシステム（１８）内にローミングし、前記ＣＤＭＡシステム（１８）を使用するために認証される。ローミングゲートウエイ（３２）は前記ＧＳＭシステムから必要な認証情報を獲得し、短メッセージサービスを使用して当該情報を移動局（１２）に転送する。

Description

関連出願の相互参照
この出願は、２００１年、１２月１４日に出願された米国仮出願第６０／３４０３５６号からの優先権を主張する。

本発明は概して、無線通信システムに関し、特に、ＧＳＭ移動局がＣＤＭＡエリアにローミングすることを可能にするシステムに関する。

符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）は、元来比較的大きな帯域容量をもつディジタル無線技術であり、他の無線通信技術と比較して、周波数帯域あたりより多くの電話呼に対するサービスが可能である。さらに、ＣＤＭＡのスペクトラム拡散原理は元来堅牢な通信を提供する。米国特許第４９０１３０７号は、ここに引用により組み込まれている米国特許第４９０１３０７号は、音声呼と非音声のコンピュータデータとを送信するのに使用可能なＣＤＭＡシステムの詳細を記載している。

ＣＤＭＡの利点にかかわらず、他の原理を使用する他の無線システムが存在する。例えば、世界ＧＳＭの多くは時分割多元接続方式が使用される。

ＣＤＭＡの原理あるいは他の無線の原理のいずれかが使用されても、無線通信システムは、無線ラジオ接続ネットワーク（ＲＡＮ）とコアストラクチャの２つの主な構成要素をもっていると考えられる。ここでコアストラクチャはＲＡＮと、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）やインターネット（特にデータ呼に特定されない）などの外部のシステムと通信を行う。種々の無線技術に関連するコアストラクチャは、ハードウェアの観点と、特定されたシステム特定呼交換、加入及び人の認証及び呼管理及び請求事項を支持するための通信プロトコルを開発する観点から、大変高価である。すなわち、（ＧＳＭ、ＧＳＭプロトコル、ｃｄｍａ２０００−１ｘ、ＩＳ−４１プロトコルなどのＣＤＭＡの場合における）１つの無線システムの通信プロトコルは、１つのシステムまたは他のシステムのコアストラクチャに対して高価となる大幅な変更なしには他のシステムの通信プロトコルと両立性をもたない。

上記したことから、本発明では、ＧＳＭが世界の主流であることから、人の利点とともに、ＣＤＭＡコアインフラストラクチャとＧＳＭベースのコアインフラストラクチャとをＣＤＭＡベースのＲＡＮとともに使用できるようにすることが望ましい。本発明はさらに上記のことを鑑みて、ＧＳＭコアインフラストラクチャの通信プロトコルを変更する必要性を（なくすには至らないとしても）最小限にする要求を認識する。

さらに、本発明は、ＣＤＭＡ ＲＡＮと接続する二重モード移動局が例えば欧州にいるときにＧＳＭコアインフラストラクチャを使用するために提供されるかあるいは、例えば米国にいるときにＣＤＭＡインフラストラクチャを使用することを提供される。残念なことに、そのような移動局は、ＧＳＭシステムにおける加入と電話番号と、ＣＤＭＡシステムにおける別個の加入と電話番号が要求される。このことは、ユーザの立場から見ると、複雑さとコストを増大させてしまう。本発明は、ＣＤＭＡコアとＧＳＭコアの両方における加入を必要とすることなしに二重モードＣＤＭＡ移動局の使用を可能にすることが望ましい。

ローミングゲートウエイは、ＧＳＭコアインフラストラクチャに加入した移動局（ＭＳ）がＣＤＭＡ ＭＳＣを使用して通信することを可能にするために、ＣＤＭＡ移動交換センタ（ＭＳＣ）とＧＳＭコアインフラストラクチャ間の通信を支持するように構成される。ローミングゲートウエイは、認証情報をＧＳＭコアインフラストラクチャからＭＳに伝達するために、及び、ＭＳに対するサービスを提供することをＭＳＣに指示するために、ＧＳＭコアインフラストラクチャ及びＭＳＣと通信するレジスタを含む。

好ましくは、ゲートウエイは、ＩＳ−４１ホームロケーションレジスタとＧＳＭビジタロケーションレジスタとを含む。また、ローミングゲートウエイは、短メッセージサービスセンタ（ＳＭＳＣ）を含む。ＳＭＳＣは、短メッセージサービス（ＳＭＳ）を使用して認証情報をＧＳＭコアからＭＳに送信する。

以下に記載の好ましい実施形態において、ゲートウエイは、ＭＳからロケーション情報を受信することを含む。この方法はさらに、ＭＳが第１のシステムにおいて加入したかあるいは第２のシステムにおいて加入したかを決定することを含む。ＭＳが第１のシステムにおいて加入されていれば、それは第２のシステムにおいて登録される。

他の側面において、ＩＳ−４１ＭＳＣを使用して、ＧＳＭコアインフラストラクチャにおいて加入を有するがＩＳ−４１ ＭＳＣに関連するＣＤＭＡコアインフラストラクチャにおいて加入を有さないｃｄｍａ２０００−１ｘまたはｃｄｍａ２０００−３ｘ ＭＳをサービスするためのシステムは、ＩＳ−４１ ＭＳＣとＩＳ−４１ ＭＳＣと通信するＩＳ−４１ ＭＳＣとを含む。ローミングゲートウエイはＩＳ−４１ ＭＳＣと通信を行う。さらに、ＧＳＭコアインフラストラクチャはローミングゲートウエイと通信する。

本発明の構成及び作用の詳細は、添付の図面を参照すれば容易に理解されるであろう。同一の参照符号は同一の要素を表している。

本発明によれば、ＣＤＭＡコアとＧＳＭコアの両方における加入を必要としなくとも二重モードＣＤＭＡ移動局の使用が可能になる。

図１において、以下の移動局（ＭＳ）（ここではすべてのＭＳが米国などのＣＤＭＡエリア内にローミングしたことを仮定する）、すなわち、ＧＳＭコアインフラストラクチャ１４における加入を有するＧＳＭ駆動の二重モードＣＤＭＡ ＭＳ１２及び、ＣＤＭＡコアインフラストラクチャ１８における加入を有する従来のＣＤＭＡ ＭＳ１６、に対して、音声及びコンピュータデータ通信を含む通信を確立するためのシステム（概して１０で表される）が示されている。望まれるならば、システム１０はさらに、ＧＳＭコアインフラストラクチャ１４における加入を有する従来のＧＳＭ ＭＥ２０を支持するのに使用される。ＭＳ１２、２０は、ＧＳＭコアインフラストラクチャ１４のみにおける加入を有し、ＩＳ−４１コアインフラストラクチャ１８における加入をもつ必要はない。ＭＳ１２，２０は、当業界で既知のＧＳＭ原理に従ってそれぞれＭＳ１２、２０と除去可能なように係合する各加入者識別モジュール（ＳＩＭ）１２ａ、２０ａを含む。

ＣＤＭＡをベースとするＭＳ１２、１６は、当業界で既知のＣＤＭＡ原理に従って、ＣＤＭＡラジオ接続ネットワーク（ＲＡＮ）２４を使用して、ＣＤＭＡ、特にＩＳ−４１、移動交換センタ（ＭＳＣ）と通信する。当業界で既知のＣＤＭＡ原理に従って、ＣＤＭＡ ＲＡＮ２４は、基地局と基地局コントローラとを含む。図１に示される好ましいＣＤＭＡ ＲＡＮ２４は、ｃｄｍａ２０００、特にｃｄｍａ２０００ １ｘ、ｃｄｍａ２０００ ３ｘ、あるいはｃｄｍａ ２０００高データレート（ＨＤＲ）原理を使用する。

図１に示されるように、ＩＳ−４１コアインフラストラクチャ１８は、例えばＣＤＭＡ ＭＳ１６などの加入者移動局を認証して、ＣＤＭＡ ＭＳ−４１コアインフラストラクチャ１８によって要求されるような会計及び請求情報を収集するために、当業界で既知のＩＳ−４１に従ったＩＳ−４１認証センタ２６及びＩＳ−４１ホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）２８を含む（アクセスする）。

ＭＳＣ２２を使用する従来のＧＳＭ ＭＳ２を支持することが望まれた場合には、ＧＳＭ ＭＳ２０をＭＳＣ２２に接続するためにＧＳＭ ＲＡＮ３０が提供される。

さらに図１に示されるように、ＩＳ−４１ ＭＳＣ２２は概して３２で表されるローミングゲートウエイと通信する。好ましきローミングゲートウエイ３２は、ＩＳ−４１ ＨＬＲ３４及び、以下に述べる機能を容認するために互いに協働するＧＳＭビジタロケーションレジスタ（ＶＬＲ）３６を含む。ローミングゲートウエイ３２は、説明を簡単にするためにＩＳ−４１ 短メッセージサービスセンタ（ＳＭＳＣ）３８を含むかあるいは通信する。

ここに述べるように、ＩＳ−４１ ＭＳＣ２２は、ＧＳＭコアインフラストラクチャ１４と通信するためにローミングゲートウエイ３２を使用する。ＧＳＭコアインフラストラクチャ１４は、加入者移動局を認証して、特定のＧＳＭコアインフラストラクチャ１４によって要求される会計及び請求情報を収集するために、当業界で既知のＧＳＭ原理に従ってＧＳＭ認証センタ４０及びＧＳＭホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）４２を含むかアクセスする。

１つの限定されない実施形態において、ＣＤＭＡ基礎のＭＳ１２，１６の一方あるいは両方はKyocera,Samsungあるいは符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）原理及びＣＤＭＡオーバザエア（ＯＴＡ）通信エアインタフェースを使用する他の製造者である。しかしながら、本発明は、ラップトップコンピュータ、ワイヤレスハンドセットあるいはテレフォン、データトランシーバあるいはページング及びポジション決定レシーバなどの他の移動局に適用可能である。移動局は、望まれるならば、ハンドヘルドタイプかあるいは（自動車、トラック、ボート、飛行機、列車を含む）移動体に取り付けられるようにポータブルである。しかしながら、無線通信装置は概して移動体であるが、本発明は、ある種の実装においては“固定”のユニットにも適用される。また、本発明は、ディジタルビデオ情報を含む音声及び／又はデータ情報を転送するのに使用されるデータモジュールあるいはモデムに適用され、有線あるいは無線リンクを使用して他の装置と通信する。さらに、複数の通信チャネルを介して情報を転送するために、所定の調整されたあるいは関連付けられた方法でモデムあるいはモジュールを動作させるためにコマンドが使用される。無線通信装置はしばしば、ユーザ端末、移動局、移動ユニット、加入者ユニット、移動ラジオまたはラジオ電話、無線ユニットと呼ばれる。あるいは一部の通信システムにおいては単に“ユーザ”や“モバイル”と呼ばれている。

ＧＳＭ駆動によるＣＤＭＡ ＭＳ１２を支持するためのシステムのロジックが図２に示される。ブロック４４で処理を開始して、ＭＳ１２はＣＤＭＡエリア内にローミングする。ブロック４６に移行して、ＭＳ１２はＣＤＭＡ ＲＡＮ２４を使用してメッセージをＩＳ−４１ ＭＳＣ２２に送信する。ここでメッセージは国際移動加入者識別子（ＩＭＳＩ）などのＭＳ１２の識別を含む。

決定ブロック４８において、ＩＳ−４１ ＭＳＣ２２は、ＩＭＳＩに基づいてＭＳ１２がＧＳＭ加入者であるかどうかを決定する。ＭＳＣ２２は、ＩＭＳＩが情報の中で当該ＭＳが加入を有する国とネットワークを表す符号を含む。ＣＤＭＡ加入ＭＳが試験中のＭＳである場合には、ロジックは決定ブロック４８からブロック５０に移行し、そこでＭＳは、ＩＳ−４１ ＡＵＣ２６及びＨＬＲ２８を使用して、ＩＳ−４１コアインフラストラクチャ１８によってＩＳ−４１原理を使用して認証される。

しかしながら、ＧＳＭ加入のＣＤＭＡ ＭＳ１２がロケーション更新メッセージを送信したことを仮定すると、ロジックは決定ブロック４８からブロック５２に移行する。ブロック５２で、ＩＳ−４１ ＭＳＣ２２は、ＭＳ１２のＩＭＳＩとともに認証要求を送信することによってローミングゲートウエイ３２にアクセスする。一方、ローミングゲートウエイ３２は、ＧＳＭコアインフラストラクチャ１４にアクセスしてＧＳＭ ＡＵＣ４０及びＧＳＭ ＨＬＲ４２から必要な認証情報を獲得する。

一方、ブロック５４において、認証情報は短メッセージサービス（ＳＭＳ）でＳＭＳＣ３８によって実質的に登録チャレンジとしてＭＳ１２に中継される。ブロック５６で、応答を介して、ＭＳ１２のＳＩＭ１２ａはＳＭＳ登録要求をＭＳＣ２２に返信し、ＭＳＣ２２は当該要求をローミングゲートウエイ３２に転送する。ＭＳ１２がＧＳＭ認証プロシージャに従ってＧＳＭコアインフラストラクチャ１４内で加入者として認証されたか否かを決定するために、ローミングゲートウエイＨＬＲ３４に使用される。認証が成功したことを仮定すると、ブロック５８でローミングゲートウエイ３２は、登録応答として機能するロケーションメッセージをＭＳＣ２２ａに送信することにより、サービスをＭＳ１２に提供するためにＩＳ−４１ ＭＳＣ２２に通知する。このようにして、ＭＳ１２は、ＣＤＭＡコアインフラストラクチャ１８に関連するＩＳ−４１ ＭＳＣ２２で実質的に登録される。

図３は、ＩＳ−４１ ＭＳＣ２２にアクセスするためにＧＳＭ ＲＡＮ３０を使用して従来のＧＳＭ ＭＳ２０を支持することが望まれた場合のロジックを示す。ブロック６０で処理を開始して、ＧＳＭ ＭＳ２０はＩＳ−４１エリア内にローミングし、ブロック６２でＧＳＭ ＲＡＮ３０を介してＩＳ−４１ ＭＳＣ２２に登録要求を送信する。ブロック６４に移行して、ＭＳＣ２２は、登録要求をローミングゲートウエイ３２に送信する。ブロック６６でローミングゲートウエイ３２は、当該要求をＧＳＭコアインフラストラクチャ１４に転送する。ＧＳＭコアインフラストラクチャ１４はＧＳＭ ＡＵＣ４０とＨＬＲ４２を使用して認証情報にアクセスし、当該情報をブロック６８でローミングゲートウエイ３２に返信する。

ブロック７０に移行して、ローミングゲートウエイ３２は、ＳＭＳＣ３８によって生成されたＳＭＳを使用して、必要な認証情報をＧＳＭ ＭＳ２０に送信する。一方、ＧＳＭ ＭＳ２０はブロック７２でゲートウエイ３２に対してそれ自身を認証するために当該情報を使用する。ゲートウエイ３２は認証を実行し、もし成功したならば、すなわち、ＧＳＭ ＭＳ２０がＧＳＭコアインフラストラクチャ１４において適切に加入されたとゲートウエイ３２によって判断されたならば、ゲートウエイ３２は、ブロック７４でＭＳ２０に対してサービスを提供するためにＩＳ−４１ ＭＳＣ２２に許可を与える。

ここに開示され詳細が説明された特定の「ＩＳ−４１に対するＧＳＭ移動局ローミングのための方法及びシステム」は本発明の上記の目的を完全に達成できるが、それは本発明の現時点で好ましい実施形態を示すものであり、本発明によって広く解釈される主題を表す。ここで、本発明の範囲は、当業者に明らかな他の実施形態をすべて包含しており、本発明の範囲は、添付の請求の範囲以外によっては限定されない。この場合、単一の要素に対する参照は、明示的に述べない限り、“１つそれもただ１つ”を意味するものではなく、“１つ以上”を意味するものとする。当業者によりすでに知られたあるいは当業者に知られるであろう上記の好ましい実施形態の要素と構成上及び機能上同等な物はすべてここでは引用により明示的に組み込まれ、本発明によって包含されることを意図している。さらに、現時点の請求項により包含されているので、１つの装置または方法が本発明によって解決されるべき各及び全ての問題を解決する必要はない。さらに、要素成分あるいは方法ステップが請求の範囲に明示的に記載されているか否かにかかわらず、現在の開示における要素、成分あるいは方法ステップは、公衆のみに与えられることを意図していない。要素が“means for”という語句を使用してあるいは方法クレームの場合においては要素が“act”ではなく“step”として明示的に記載されているのでなければ、ここでのクレーム要素は３５U.S.C.の１１２条第６段落の規定の下で解釈されるべきではない。

ＧＳＭコアインフラストラクチャとＣＤＭＡコアインフラストラクチャ間にローミングを確立するための、本発明のブロック図である。 ＧＳＭ駆動によるＣＤＭＡ ＭＡがＣＤＭＡエリア内にローミングしたときの、本発明のロジックのフローチャートである。 ＧＳＭ ＭＳがＣＤＭＡエリア内にローミングしたときの、本発明のロジックのフローチャートである。

Claims (26)

1. ＧＳＭコアインフラストラクチャにおいて加入された移動局（ＭＳ）がＣＤＭＡまたはＭＳＣを使用して通信することを可能にするために、ＣＤＭＡ移動交換センタ（ＭＳＣ）とＧＳＭコアインフラストラクチャ間の通信を支持するように構成されたローミングゲートウエイであって、
   認証情報を前記ＧＳＭコアインフラストラクチャから前記ＭＳに伝達して、前記ＭＳに対するサービスを提供することを前記ＭＳＣに指示するために、前記ＧＳＭコアインフラストラクチャ及び前記ＭＳＣと通信する少なくとも１つのレジスタを具備することを特徴とするローミングゲートウエイ。
2. ＩＳ−４１ホームロケーションレジスタを具備する請求項１に記載のローミングゲートウエイ。
3. ＧＳＭビジタロケーションレジスタを具備する請求項２に記載のローミングゲートウエイ。
4. 短メッセージサービスセンタ（ＳＭＳＣ）を具備する請求項２に記載のローミングゲートウエイ。
5. 前記ＳＭＳＣは短メッセージサービス（ＳＭＳ）を使用して、前記認証情報を前記ＭＳに送信する請求項４に記載のローミングゲートウエイ。
6. 前記ゲートウエイは前記ＭＳからロケーションメッセージを受信する請求項１に記載のローミングゲートウエイ。
7. 前記ゲートウエイは、前記認証情報を獲得するために、前記ロケーションメッセージ内の識別子を使用する請求項６に記載のゲートウエイ。
8. 第１の無線システム内で加入し、第２の無線システム内にローミングするＭＳを認証するための方法であって、
   前記ＭＳからのロケーション情報を受信することと、
   前記ＭＳが前記第１のシステム内に加入されているかあるいは前記第２のシステム内に加入されているかを決定することと、
   前記ＭＳが前記第１のシステム内に加入されているならば、前記ＭＳを前記第２のシステム内に登録することと、
   を具備する方法。
9. 前記ロケーション情報は、前記ＭＳに関連する少なくとも１つの識別子を含む請求項８に記載の方法。
10. 前記識別子は、国際移動体加入者識別子（ＩＭＳＩ）である請求項９に記載の方法。
11. 前記ロケーション情報に応答して、登録要求を前記第２のシステムから前記第１のシステムに送信することを具備する請求項８に記載の方法。
12. 前記登録要求に応答して、認証情報を前記第１のシステムから前記ＭＳに提供する請求項１１に記載の方法。
13. 前記第１のシステムはＧＳＭシステムであり、前記第２のシステムはＣＤＭＡシステムである請求項８に記載の方法。
14. ＩＳ−４１ ＭＳＣを使用して、ＧＳＭコアインフラストラクチャ内に加入を有しているが、前記ＩＳ−４１ ＭＳＣに関連するＣＤＭＡコアインフラストラクチャ内に加入を有さないｃｄｍａ２０００−１ｘまたはｃｄｍａ２０００−３ｘ ＭＳをサービスするためのシステムであって、
    ＩＳ−４１ ＭＳＣと、
    前記ＭＳを前記ＩＳ−４１ ＭＳＣに接続するＣＤＭＡ ＲＡＮと、
    前記ＩＳ−４１ ＭＳＣと通信するローミングゲートウエイと、
    前記ローミングゲートウエイと通信を行うＧＳＭコアインフラストラクチャと、
    を具備するシステム。
15. 前記ＭＳはロケーション更新を前記ＭＳＣに送信し、前記ＭＳＣは代わりに前記ＭＳに関連する少なくとも１つの識別子を前記ゲートウエイに対して通信する請求項１４に記載のシステム。
16. 前記ゲートウエイは、前記ＧＳＭコアインフラストラクチャから認証情報を獲得して、この認証情報を前記ＭＳＣを使用して前記ＭＳに送信する請求項１５に記載のシステム。
17. 前記情報はＳＭＳを使用して送信される請求項１６に記載のシステム。
18. 前記ＭＳは前記ゲートウエイに対してそれ自身を認証することにより前記ＳＭＳに応答する請求項１７に記載のシステム。
19. 前記ゲートウエイは認証が成功しなかった場合には前記ＭＳに供するように前記ＭＳＣに通知する請求項１８に記載のシステム。
20. 前記ＭＳＣと通信するＧＳＭ ＲＡＮをさらに具備する請求項１４に記載のシステム。
21. 第１の無線システムに加入し、第２の無線システム内にローミングするＭＳを認証するための装置であって、
    ロケーション情報を前記ＭＳから受信するための手段と、
    前記ＭＳが前記第１のシステムに加入したかあるいは前記第２のシステムに加入したかを決定するための手段と、
    前記ＭＳが前記第１のシステム内に加入されたならば、前記ＭＳを前記第２のシステム内に登録するための手段と、
    を具備する装置。
22. 前記ロケーション情報は、前記ＭＳに関連する少なくとも１つの識別子を含む請求項２１に記載の装置。
23. 前記識別子は、国際移動体加入者識別子（ＩＭＳＩ）である請求項２２に記載の装置。
24. 前記ロケーション情報に応答して、登録要求を前記第２のシステムから前記第１のシステムに送信するための手段を具備する請求項２１に記載の装置。
25. 前記登録情報に応答して、認証情報を前記第１のシステムから前記ＭＳに提供するための手段を具備する請求項２４に記載の装置。
26. 前記第１のシステムはＧＳＭシステムであり、前記第２のシステムはＣＤＭＡシステムである請求項２１に記載の装置。

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