JP2005529522A - 無線ｌａｎと移動通信ネットワークのハイブリッド結合のための論理無線ネットワーク・コントローラ（ｒｎｃ）としての相互接続機能（ｉｗｆ） - Google Patents

Abstract

無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）と移動通信ネットワークとの間の相互接続（ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ）をサポートする方法が提供される。無線ＬＡＮ側に配置されるＩｎｔｅｒＷｏｒｋｉｎｇ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（相互接続機能：ＩＷＦ）により相互接続は容易にされる。本方法は、移動通信ネットワーク、特に、ＵＭＴＳネットワーク内のドリフトＲＮＣ（無線ネットワーク・コントローラ：ＤＲＮＣ）のために、補助ＲＮＣとして相互接続機能を使用することにより無線ＬＡＮを移動通信ネットワークに接続するステップから成る。

Description

本発明は、一般に、ネットワークに関し、特に、ワイヤレス（無線）ローカル・エリア・ネットワーク（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＷＬＡＮ）と移動通信ネットワークとのハイブリッド結合のための論理的無線ネットワーク・コントローラ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：ＲＮＣ）として相互接続機能（ＩｎｔｅｒＷｏｒｋｉｎｇ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＩＷＦ、相互動作機能、網間接続機能）の利用に関する。

無線ＬＡＮのサービス・エリアとＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ：汎用移動通信システム）のような移動通信ネットワークとの間の相互接続（ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ：相互動作、網間接続）に、幾つかの異なるアーキテクチャが使用される。知られているように、無線ＬＡＮでは、汎用移動通信システムのようなセルラー移動式ネットワークよりもずっと高いアクセス・データ・レートが得られるが、受信エリア（サービス・エリア）は非常に限られている（一般に、無線送信機から１００メートルまで）。それに対して、汎用移動通信システムでは、広範囲（数百キロメートル）に及ぶ受信エリアが得られる。相互接続は、無線ＬＡＮのホットスポットと汎用移動通信システムのような移動通信ネットワークとの間に備えられ、ユーザは、場所により異なるが、無線ＬＡＮまたは移動通信ネットワークまたはその両方を利用できる。アクセス・ネットワークの機能を効率的に利用するために、ユーザは、移動通信ネットワークと無線ＬＡＮのサービス・エリアとの間を移動するので、無線ＬＡＮと移動通信ネットワーク間の相互接続は、ユーザにローミング（ｒｏａｍｉｎｇ）ができるようにする。しかしながら、一般に、このような相互接続では、ユーザ・プレーン（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）とコントロール・プレーン（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）とは分離しておらず、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ：サービスの質）のネゴシエーション（ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ）、モビリティ、汎用移動通信システムの ＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ：認証、認可および課金）に係る手続きは再使用されず、その結果、これらの機能を実行する際、高価な汎用移動通信システムの無線リソース（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ）が占有（ｔｉｅ ｕｐ）される。

従って、ユーザ・プレーン（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）とコントロール・プレーンの分離を助長し、信号はＵＭＴＳネットワークを通過し、データは無線ＬＡＮの無線リソースを使用する、ＷＬＡＮ−ＵＭＴＳ間の相互接続を備えることが望ましく、非常に有利となる。このような相互接続により、ＱｏＳのネゴシエーション（ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ）、モビリティ（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）、汎用移動通信システムのＡＡＡに係る手続きの再使用という利点が得られると共に高価なＵＭＴＳ無線リソースが解放される。

（発明の概要）
上述した問題、および他の関連する従来技術の問題は、無線ＬＡＮと移動通信ネットワークとのハイブリッド結合のための論理無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ：無線リソースの制御を行う）として相互接続機能（ＩＷＦ）の利用を志向する本発明により解決される。

本発明の実施例により、無線ＬＡＮと移動通信ネットワークとの相互接続をサポートする方法が得られる。無線ＬＡＮ側に配置された相互接続機能（ＩｎｔｅｒＷｏｒｋｉｎｇ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＩＷＦ）により、相互接続が容易に行われる。この方法は、移動通信ネットワーク用のＤｒｉｆｔ Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：ＤＲＮＣ）として相互接続機能を使用することにより無線ＬＡＮを移動通信ネットワークに接続するステップから成る。

本発明の別の態様により、無線ＬＡＮと移動通信ネットワーク間の相互接続をサポートする装置が得られる。相互接続の無線ＬＡＮ側に配置された相互接続機能により相互接続は容易に行われる。この装置は、移動通信ネットワークのためにＤＲＮＣとして相互接続機能を使用して無線ＬＡＮを移動通信ネットワークに接続する手段から成る。

本発明のこれらの、および他の態様、特徴および利点は、添付されている図面に関連して理解される、好ましい実施例についての以下の詳細な説明から明白となる。

本発明は、無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ：無線ＬＡＮ）と移動通信ネットワークとの間のハイブリッド結合のための論理無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）として相互接続機能を利用する。本発明の好ましい実施例において、この結合は、第３世代（３Ｇ）のＵＭＴＳ：汎用移動通信システムと無線ＬＡＮとの結合であるが、本発明は（無線ＬＡＮに結合される移動通信ネットワークに関して）汎用移動通信システムに限定されず、本発明の精神と範囲を維持しながら他のタイプの移動通信ネットワークも無線ＬＡＮとの結合に使用できる。他の多数の移動通信ネットワークには、例えば、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）２０００、ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を使用するタイプも含まれる。

無線ＬＡＮと汎用移動通信システムとの結合に関わる本発明の好ましい実施例により、汎用移動通信システムの高いスペクトル・コストと低いデータ・レートは、無線ＬＡＮの無免許帯域、高いデータ・レート、小さい受信エリアにより補完される。本発明は、本質的に、ユーザ・プレーン・インタフェースを使用し、Ｉｕｒインタフェース（ＲＮＣ間のインタフェース）を介して無線ＬＡＮをＵＭＴＳネットワークに接続し、ＵＭＴＳネットワークを使用して信号プレーンまたはコントロール・プレーンを配信する。

本発明は、種々の形態のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、特定目的のプロセッサ、またはそれらの組合せとして実施することができる。本発明は、ハードウェアとソフトウェアの組合せとして実施されることが好ましい。更に、ソフトウェアは、プログラム記憶装置上で具体化されるアプリケーション・プログラムとして実施されることが好ましい。アプリケーション・プログラムは、任意の適当なアーキテクチャから成るマシンにアップロードされ、そのマシンにより実行される。マシンは、１個またはそれ以上の中央処理装置（ＣＰＵ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、および入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェースのようなハードウェアを備えるコンピュータ・プラットフォーム上で実施されることが好ましい。またコンピュータ・プラットフォームには、オペレーティング・システムおよびマイクロインストラクション・コード（ｍｉｃｒｏｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｏｄｅ）が含まれる。本明細書中で述べる種々のプロセスと機能は、マイクロインストラクション・コードの一部であるか、またはオペレーティング・システムにより実行されるアプリケーション・プログラムの一部またはその組み合せである。加えて、付加的なデータ記憶装置および印刷装置（プリンタ）のような、他の種々の周辺装置がコンピュータ・プラットフォームに接続される。

更に、図面に示すシステムの構成要素および方法のステップの幾つかはソフトウェアで実施されることが好ましく、システムの構成要素（またはプロセスのステップ）間の実際の接続は、本発明がプログラムされる方法により異なる。本明細書中の開示を与えられれば、当業者は本発明のこれらのおよび同様な実施態様または構成例を考案することができるであろう。

図１は、本発明が利用される通信構成１００を例示するブロック図である。実施例により、汎用移動通信システムのための論理的ドリフト無線ネットワーク・コントローラ（ＤＲＮＣ）として相互接続機能を使用するＵＭＴＳ−ＷＬＡＮ間の相互接続を図１に関して説明する。無線ＬＡＮは、ＩＥＥＥ（米国電気電子技術者協会）仕様書８０２、またはＥＴＳＩ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）欧州電気通信標準化協会）のＨＩＰＥＲＬＡＮ２（高機能無線ローカル・エリア・ネットワーク Ｔｙｐｅ２）による無線ＬＡＮであるが、これに限定されない。

通信構成には、論理的ＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）として相互接続機能（相互接続機能と論理的ＲＮＣとは本発明の目的のために同一のものであり、本明細書中では、相互接続機能と論理的ＲＮＣを表すために参照番号１０５を使用する）、ＷＬＡＮアクセス・ポイント（ＡＰ）１１０、ＵＥ１２０、ＵＭＴＳノードＢ１２５、ＵＭＴＳ ＲＮＣ１３０、Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＧＰＲＳ）サポート・ノード（ＳＧＳＮ）１３５、Ｇａｔｅｗａｙ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＧＰＲＳ）サポート・ノード（ＧＧＳＮ）１４０、インターネット１４５、ホーム・ロケーション・レジスタ（ＨＬＲ）１５０、移動スイッチング・センタ（ＭＳＣ）１５５、ＰＳＴＮ（Ｐｕｂｌｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ：公衆交換電話網）１６０が含まれる。

ＵＭＴＳノードＢ１２５は、エア（ａｉｒ）インタフェースを介してＵＥ１２０と交信するトランシーバを含んでいる。ＵＭＴＳノードＢ１２５は種々のフロント・エンド機能を実行し、ＵＥ１２０とＵＭＴＳ・ＲＮＣ１３０間の交信を行う。ＵＭＴＳ・ＲＮＣ１３０は、無線インタフェース、およびＳＧＳＮ１３５とのインタフェースの管理を行う。ＳＧＳＮ１３５は、ＵＴＲＡＮ１６５とパケット・スイッチ・ネットワークとの間のインタフェースとなり、回路のスイッチされた部分でＭＳＣ１５５と同様な役割を実行する。ＳＧＳＮ１３５は、モビリティの管理およびセッションの管理のサポートを実行する。通信構成１００は、ＳＧＳＮ１３５に結合された複数のＵＴＲＡＮ１６５から成る。ＧＧＳＮ１４０は、ＰＬＭＮ（Ｐｕｂｌｉｃ Ｌａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ：公有地移動ネットワーク）を、他のパケット・データ・ネットワーク（ＰＤＮ）、例えば、インターネット、に接続する。ＧＧＳＮ１４０はアドレス・マッピングおよびトンネリングのような機能を実行するＩＰルータと見なされる。一般にＰＬＭＮに対し一つのＧＧＳＮ１４０がある。ＭＳＣ１５５は、回路のスイッチされたネットワーク内でコールをルート（ｒｏｕｔｅ）し、ＰＴＳＮ１６０に接続される。ＨＬＲ１５０は、加入者に関連するデータを管理するデータベースであり、加入者が受ける資格のあるサービス、および加入者が現在登録されているエリアの場所といった情報が入っている。加入者についての情報は、加入者に特有の国際移動加入者識別番号（ＩＭＳ）または移動局国際ＩＳＤＮ番号（ＭＳＩＳＤＮ）を使用して取り出すことができる。

ＵＥ（ユーザ端末）１２０は、汎用移動通信システムのＵＴＲＡＮ（地上無線アクセス・ネットワーク：Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１６５と交信する。ＵＴＲＡＮ１６５にはＮｏｄｅＢ１２５とＲＮＣ１３０が含まれる。ＵＴＲＡＮ１６５はコア・ネットワーク（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＣＮ）１７０に接続される。ＣＮ１７０はＳＧＳＮ１３５（パケットに基づくサービス）、ＭＳＣ１５５（回路に基づくサービス）およびＧＧＳＮ１４０（他のＰＬＭＮ：公有地移動式ネットワークへのゲートウェイ）を含んでいる。ＵＭＴＳネットワークには、ＣＮ１７０に結合される複数のＵＴＲＡＮ１６５が含まれる。Ｉｕインタフェース（ＲＮＣとコア・ネットワーク間のインタフェース）は、ＵＴＲＡＮ１６５をＣＮ１７０に接続する。ＵＭＴＳネットワークにはＣＮ１７０に結合される複数のＵＴＲＡＮ１６５も含まれる。

ＵＴＲＡＮ１６５の内部で、無線ネットワーク・サブシステムに対応する複数の無線ネットワーク・コントローラがＩｕｒインタフェースを介して互いに接続される。ＩｕおよびＩｕｒインタフェースは論理インタフェースである。Ｉｕｒインタフェース１７５は、複数のＲＮＣ（１０５および１３０）間の物理接続により、または適当なトランスポート・ネットワークを使用する仮想チャンネル・ネットワークにより伝達される。ＵＥ１２０とＵＴＲＡＮ１６５間の各接続について、１個の無線ネットワーク・コントローラがＳｅｒｖｉｎｇ ＲＮＣ（ＳＲＮＣ）として、その組のセルのリソースに対し責任を持つ。必要とされるときに、ドリフトＲＮＣ（ＤＲＮＣ）が、無線リソースを提供することによりＳＲＮＣをサポートする（図２）。（ＳｅｒｖｉｎｇまたはＤｒｉｆｔ）ＲＮＣの役割は、ＵＥとＵＴＲＡＮ１６５間の接続に基づいている（ｐｅｒ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｂａｓｉｓ）。

複数のアクセス・ポイント（ＡＰ：例えば、無線ＬＡＮのＡＰ１１０）が相互接続機能（ＩＷＦ）１０５に固定（ｔｉｅ ｂａｃｋ）され、ＩＷＦ１０５は汎用移動通信システムに接続される。ＩＷＦ１０５は、アクセス・ポイントに結合される別個のハードウェアの内部に、或いはそのアクセス・ポイントの一部として、具体化され、所望の機能を実行するために必要な種々のソフトウェア・モジュールおよびハードウェアを含んでいる。図１に示すように、本発明によるＩＷＦ１０５は、それ自体（１０５）とＲＮＣ１３０との間のＩｕｒユーザ・プレーン・インタフェースを実行し、そしてＵＭＴＳネットワークのために、ドリフトＲＮＣとして働く。

ＥＴＳＩ（欧州電気標準化協会）のタイト（ｔｉｇｈｔ）／ルース（ｌｏｏｓｅ）結合の定義は、信号プレーンとユーザ・プレーンが汎用移動通信システムと無線ＬＡＮの間でスプリットされる本発明の結合について述べていないので、本明細書中での結合（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）を「ハイブリッド結合」と称す。無線ＬＡＮのゲートウェイはユーザ・プレーンを配信するだけであるが、複雑なコントロール・プレーンは汎用移動通信システムを再使用するので、信号プレーンとユーザ・プレーンのスプリット（分割）は無線ＬＡＮのゲートウェイ（すなわち、相互接続機能）の簡素化に役立つ。ＰＳ（Ｐａｃｋｅｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ：パケット切換え）サービスのために、データ・プレーンは無線リソースの大部分を要する。ホットスポットにおいてデータ部分を無線ＬＡＮに配分ことにより、かなり多くの無線リソースが保存され、他のユーザおよび他のサービスに利用できると同時に、ＵＥはＣＮ１７０との接続を維持する。

図２は、本発明により、ＵＥ（ユーザ端末）をＵＭＴＳ（汎用移動通信システム）から無線ＬＡＮのデータ・プレーンに移動させる際のステップを示す。図２のステップは、ＵＥ、ＵＭＴＳのＳｅｒｖｉｎｇ ＲＮＣ（ＳＲＮＣ）、およびＤｒｉｆｔ ＲＮＣ（ＤＲＮＣ）として使用される無線ＬＡＮの相互接続機能の間の信号の流れに対応する。図２に示す例と以下に示す例で、ＵＥ、ＳＲＮＣおよび無線ＬＡＮの相互接続機能はそれぞれ、図１に示すＵＥ１２０、ＲＮＣ１３０、およびＩＷＦ１０５により表される。

無線ＬＡＮのサービス・エリアに近いノードＢに属するユーザ端末１２０を確認するとＵＴＲＡＮ１６５は、ＵＥ１２０が無線ＬＡＮに関する性能の測定値（例えば、ビット誤り率：ＢＥＲ）を取得して、性能測定値についてレポートをＵＴＲＡＮ１６５に送るようリクエストする（ステップ２０５）。無線ＬＡＮに関する性能測定値がＵＥ１２０により取得され、測定レポートがＵＥ１２０からＵＴＲＡＮ１６５に提出される（ステップ２０７）。性能測定値が所定の閾値より大きければＳＲＮＣ１３０は無線ＬＡＮのＩＷＦ１０５をＤＲＮＣとして利用できる（図１と以下のステップ２１５〜２４５に示す）。ＵＥ１２０はこの新しいＷＬＡＮリンクを処理するが、ＳＲＮＣ１３０に属するセルに依然とどまる。

ＳＲＮＣ１３０以外のＲＮＣ（図示せず）により制御されるノードＢ（図示せず）で無線リンクをセットアップするなら、無線リンクを設定するリクエストがＳＲＮＣ１３０からＤＲＮＣ（すなわち、相互接続機能）１０５に送られる（ステップ２１５）。つまり、ＳＲＮＣ１３０は、ＤＲＮＣ（ＩＷＦ）１０５がリクエスト「ＲＡＤＩＯ ＬＩＮＫ ＳＥＴＵＰ」により無線リンクを設定することをリクエストする。リクエストはメッセージＲＮＳＡＰを使用して行われる。ＲＮＳＡＰメッセージには、ＱｏＳパラメータおよび使用される専用／共用トランスポート・チャンネルのタイプが含まれる。

汎用移動通信システムのＱｏＳクラスと無線ＬＡＮのＱｏＳパラメータ（無線ＬＡＮがＱｏＳをサポートする場合）とのマッピング、およびＷＬＡＮ物理層とＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層のパラメータとのマッピングに基づいて、リクエストされたサービスはＩＷＦ１０５によりサービスのタイプが割り当てられる（ステップ２２０）。

ＳＲＮＣ１３０で、ＣＡＣ（Ｃａｌｌ Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が常に実行される。しかしながら、本例のように、Ｉｕｒ（図１に示すＩｕｒ１７５）が使用されると、ＣＡＣはＤＲＮＣ（ＩＷＦ１０５）の内部で実行され（ステップ２２５）、リソースの割当てはＤＲＮＣ（ＩＷＦ１０５）の内部で実行される（ステップ２２８）。予め設定された基準（静的および／または動的）により、ＩＷＦ１０５によりＣＡＣが実行され、リソースが割り当てられる。この基準には以下のものが含まれるが、これに限定されない。即ち、ＩＷＦ１０５により割り当てられるタイプのサービス、およびＳＲＮＣ１３０によりリクエストされるタイプの専用／共用トランスポート・チャンネル、ＵＥ１２０が属するＡＰ１１０で利用できる無線ＬＡＮである。更に、ＲＡＤＩＯ ＬＩＮＫ ＳＥＴＵＰのリクエストがＳＲＮＣから来るとＩＷＦ１０５における無線リンクの割当てと先取り（ｐｒｅ−ｅｍｐｔｉｏｎ）は、割当て／保持優先ＱｏＳ属性を使用する手順に従うことができる。

ＣＡＣの結果により、承認がＳＲＮＣ１３０に送り返される（ステップ２３０）。承認はＲＮＳＡＰメッセージを使用して送られる。従って第１層（Ｌ１）およびＭＡＣ層は無線ＬＡＮのＡＰ１１０において構成される（ステップ２３５)。

ＳＲＮＣ１３０は、（例えば、ＡＬＣＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌを使用して）Ｉｕｒ１７５を介してトランスポート・ベアラ（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｂｅａｒｅｒ）を設定する（ステップ２４０）。次にＳＲＮＣ１３０は、ＵＥ１２０にメッセージＡＣＴＩＶＥ ＳＥＴ ＵＰＤＡＴＥを送り、指定されたデータ・パスとコントロール・パス（進路）を有する新しい有効無線リンクを信号で送る（ステップ２４５）。図１のように、データ・パスは、ＵＥ１２０←→ＩＷＦ１０５←→ＲＮＣ←→ＳＧＳＮ１３５←→ＧＧＳＮ１４０、コントロール・パスはＵＥ１２０←→ノードＢ１２５←→ＲＮＣ１３０←→ＳＧＳＮ１３５←→ＧＧＳＮ１４０（ＵＭＴＳにおける）である。ＵＭＴＳデータ・チャンネル上でデータの活動がそれ以上見られないとき、ＵＭＴＳデータ・ベアラ（ｂｅａｒｅｒ）は、（存在するなら）解放される（ステップ２５０）。

図３は、本発明の実施例により、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ユーザ端末）から、ユーザ・プレーンのためのＵＴＭＳ（汎用移動通信システム）無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）に至るプロトコル・スタック（ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｓｔａｃｋ）を示す。

ＵＥのプロトコル・スタック３１０には、ＷＣＤＭＡ（広帯域コード分割多重アクセス）層３１０ａ、ＷＬＡＮ物理（ＰＨＹ）層３１０ｂ、ＭＡＣ層３１０ｃ、ＲＬＣ（無線リンク・コントロール）層３１０ｄ、ＰＤＣＰ（パケット・データ・コンバーゼンス・プロトコル）層３１０ｅ、ＷＬＡＮ ＭＡＣ／ＬＬＣ（論理リンク・コントローラ）層３１０ｆ、ＩＰ（インターネット・プロトコル）層３１０ｇ、ＴＣＰ（送信コントロール・プロトコル）／ＵＤＰ（ユーザ・データグラム・プロトコル）層３１０ｈ、およびアプリケーション層３１０ｉが含まれる。

相互接続機能（ここでは、ＤＲＮＣとして使用される）のプロトコル・スタック３２０にはＷＬＡＮＰＨＹ層３２０ａ、ＡＴＭ層３２０ｂ、ＡＡＬ２（非同期転送モード適応層２）３２０ｃ、ＵＤＰ／ＩＰ層３２０ｄ、ＭＡＣ層３２０ｅ、ＲＬＣ層３２０ｆ、ＰＤＣＰ層３２０ｇ、およびＷＬＡＮ ＭＡＣ／ＬＬＣ層３２０ｈが含まれる。

無線ネットワーク・コントローラのプロトコル・スタック３３０には、ＡＴＭ層３３０ａ、ＡＡＬ２層３３０ｂ、ＵＤＰ／ＩＰ層３３０ｃ、第１層３３０ｄ、第２層３３０ｅ、ＭＡＣ層３３０ｆ、ＩＰ層３３０ｇ、ＲＬＣ層３３０ｈ、ＵＤＰ層３３０ｉ、ＧＴＰ−Ｕ（ゼネラル・パケット無線サービス・トンネリング・プロトコル‐ユーザ）層３３０ｊ、ＰＤＣＰ層３３０ｋが含まれる

図４は、本発明の実施例により、無線ＬＡＮのアクセス・ポイント（ＡＰ）−ＩＷＦ側−から、制御プレーンのためのＵＴＭＳ無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）に至るプロトコル・スタックを例示する。図４で、相互接続機能は論理ＤＲＮＣ（ドリフト無線ネットワーク・コントローラ）としてＩｕｒインタフェースを介し汎用移動通信システムと交信する。

ＡＰ−ＩＷＦ（論理ＲＮＣ）のプロトコル・スタック４１０には、ＷＬＡＮ ＰＨＹ層
４１０ａ、ＡＴＭ層４１０ｂ、ＡＡＬ５（非同期転送モード適応層５）４１０ｃ、ＵＤＰ／ＩＰ層４１０ｄ、ＷＬＡＮ ＭＡＣ／ＬＬＣ層４１０ｅ、ＳＴＣＰ（単純送信コントロール・プロトコル）層４１０ｆ、Ｍ３ＵＡ（ＭＴＰ３ユーザ適応）層４１０ｇ、ＳＣＣＰ（信号接続コントロール部）層４１０ｈ、ＩＰ層４１０ｉ、ＲＮＳＡＰ（無線ネットワーク・サブシステム・アプリケーション部）層４１０ｊ、送信コントロール・プロトコル層４１０ｋ、および信号アプリケーション層４１０ｌを含んでいる。

無線ネットワーク・コントローラのプロトコル・スタック４２０には 第１のＡＴＭ層４２０ａ、第２のＡＴＭ層４２０ｂ、第１のＡＡＬ５部４２０ｃ、第２のＡＡＬ５部４２０ｄ、第１のＵＤＰ／ＩＰ層４２０ｅ、第２のＵＤＰ／ＩＰ層４２０ｆ、第１ＳＣＴＰ層４２０ｇ、第２ＳＣＴＰ層４２０ｈ、第１Ｍ３ＵＡ層４２０ｉ、第２Ｍ３ＵＡ層４２０ｊ、第１ＳＣＣＰ層４２０ｋ、第２ＳＣＣＰ層４２０ｌ、第１ＲＮＳＡＰ層４２０ｍ、第２ＲＮＳＡＰ層４２０ｎを含んでいる。

ここで、本発明の多数の利点のうち幾つかについて述べる。１つの利点は、ＱｏＳネゴシエーション、モビリティ、アドレシング、および汎用移動通信システムのＡＡＡに係る手順が再利用されることである。これにより、無線ＬＡＮのゲートウェイ（相互接続機能）が簡素化される、相互接続機能はユーザ・プレーン（ｐｌａｎｅ）を配信するだけであり、複雑なコントロール・プレーンはＵＭＴＳシステムを再使用する。ＰＳサービスのために、データ・プレーンは無線リソースの大部分を消費する。従って、ホットスポットにおいてデータ部分を無線ＬＡＮに配分することにより、高価なＵＭＴＳ無線リソースをかなり節約してそれを他のユーザやサービスに利用できると共にＵＥはＣＮとの接続を維持する。本発明の別の利点は、Ｉｕｒインタフェースが各オペレータに利用できる限り、すべてのセル・オペレータは、ホットスポットにおいて無線ＬＡＮを共有できる。更に別の利点として、ＵＭＴＳオペレータは、ホットスポットにおいて自身の無線ＬＡＮを実施する代りに、現存する無線ＬＡＮを使用できる。更に別の利点として、汎用移動通信システムのオペレータはワンポイントのアタッチメント（ＧＧＳＮ）を提供し、汎用移動通信システムとＷＬＡＮネットワークの両方にアクセスを与えることができる。本発明の更に別の利点は、スケーラビリティ（ｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ）であって、最多７つのＤＲＮＣに無線ネットワーク・コントローラをアタッチできる。更に、別の利点として、相互接続のために、現存するＵＭＴＳネットワーク・ノードを変更する必要がない。

実施例は添付されている図面に関して説明されたが、本発明はこれらの正確な実施例に限定されず、本発明の範囲と精神から離れることなく、他の種々の変更および修正が当業者により行われることを理解すべきである。そのような変更および修正はすべて、特許請求の範囲で明確にされる本発明の範囲内に含められるものとする。

実施例により、本発明が利用される通信構成１００を例示する。 実施例により、ＵＭＴＳ（汎用移動通信システム）から、ＷＬＡＮ（無線ローカル・エリア・ネットワーク）のデータ・プレーン（ｄａｔａ ｐｌａｎｅ）にＵＥ（ユーザ端末）を移動する際のステップを説明する。 実施例により、ＵＥから、ユーザ・プレーンのためのＵＴＭＳ無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）に至るプロトコル・スタックを例示する。 実施例により、ＷＬＡＮアクセス・ポイント（ＡＰ）−相互接続機能（ＩＷＦ）側−から、コントロール・プレーンのためのＵＭＴＳ無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）に至るプロトコル・スタックを例示する。

Claims (25)

1. 無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）と移動通信ネットワークとの間の相互接続（ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ）をサポートする方法であって、
   移動通信ネットワークは、無線ネットワーク・コントローラに結合されるトランシーバを含む無線アクセス・ネットワークを有し、無線ネットワーク・コントローラはコア・ネットワークに結合されており、
   相互接続の無線ＬＡＮ側に配置される相互接続機能（ＩＷＦ）を与えるステップと、
   移動通信ネットワークに関連する補助無線ネットワーク・コントローラとして相互接続機能を使用することにより、無線ＬＡＮを移動通信ネットワークに接続するステップと、から成る、前記方法。
2. 移動通信ネットワークがＵＭＴＳ（汎用移動通信システム）ネットワークで構成され、相互接続機能がＤＲＮＣ（Ｄｒｉｆｔ Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：ドリフト無線ネットワーク・コントローラ）として使用される、請求項１記載の方法。
3. 前記接続するステップで、ユーザ・プレーン（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）インタフェースを介して無線ＬＡＮを移動通信ネットワークに接続する、請求項２記載の方法。
4. 前記移動通信ネットワークがＳＲＮＣ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を有し、ユーザ・プレーン・インタフェースが相互接続機能とＳＲＮＣの間に配置される、請求項２記載の方法。
5. 前記接続するステップが、相互接続機能とＳＲＮＣとの間にＩｕｒインタフェース（１７５）を設定するステップから成る、請求項４記載の方法。
6. データをＩｕｒインタフェース（１７５）を介してＳＲＮＣから無線ＬＡＮに配分するステップを更に含む、請求項５記載の方法。
7. 前記接続するステップで、コントロール・プレーンを移動通信ネットワークと無線ＬＡＮの間でスプリットし、且つユーザ・プレーンを移動通信ネットワークと無線ＬＡＮの間でスプリットする、請求項２記載の方法。
8. 前記接続するステップで、無線リンク・セットアップの要求をＳＲＮＣから相互接続機能に送信するステップ（２１５）を含む、請求項７記載の方法。
9. 複数のＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）パラメータのうち少なくとも１つと１タイプの専用／共用トランスポート・チャンネルを含むＲＮＳＡＰ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐａｒｔ）メッセージを使用して、前記送信するステップが実行される、請求項８記載の方法。
10. 相互接続機能によりＣＡＣ（Ｃａｌｌ Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を実行するステップ（２２５）を更に含む、請求項４記載の方法。
11. 相互接続機能により割り当てられる１タイプのサービス、ＳＲＮＣによりリクエストされる１タイプの専用／共用トランスポート・チャンネル、およびユーザ端末（ＵＥ）が属するアクセス・ポイント（ＡＰ）で利用できるＷＬＡＮリソースのうちの少なくとも１つに基づいて前記ステップが実行される、請求項１０記載の方法。
12. 前記移動通信ネットワークが更に、Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＧＰＲＳ）サポート・ノード（ＳＧＳＮ）、Ｇａｔｅｗａｙ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＧＰＲＳ）サポート・ノード（ＧＧＳＮ）、およびノード（Ｎｏｄｅ）Ｂを含む、請求項４記載の方法において、更に、
    ＵＥから、ＩＷＦ、ＳＲＮＣ、ＳＧＳＮ、ＧＧＳＮに至るデータ・パスを形成するステップと、
    ＵＥから、ノードＢ、ＳＲＮＣ、ＳＧＳＮ、ＧＧＳＮに至るコントロール・パスを形成するステップと、から成る、請求項４記載の方法。
13. 移動通信ネットワークのデータ・チャンネル上で活動が停止したとき、移動通信ネットワークのデータ・ベアラ（ｄａｔａ ｂｅａｒｅｒ）を解放するステップ（２５０）を更に含む、請求項２記載の方法。
14. 無線ＬＡＮと移動通信ネットワークとの間の相互接続をサポートする装置であって、前記相互接続は、相互接続の無線ＬＡＮ側に配置される相互接続機能（ＩｎｔｅｒＷｏｒｋｉｎｇ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＩＷＦ）により容易にされ、
    移動通信ネットワークのためにＤＲＮＣ（ドリフト無線ネットワーク・コントローラ：Ｄｒｉｆｔ Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）として相互接続機能を使用し、移動通信ネットワークに無線ＬＡＮを接続する手段を含む、前記装置。
15. 前記接続する手段が、ユーザ・プレーン（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）インタフェースを介して移動通信ネットワークに無線ＬＡＮを接続する、請求項１４記載の装置。
16. 前記移動通信ネットワークがＳＲＮＣ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｒａｄｉｏ ＮｅｔｗｏｒｋＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を有し、ユーザ・プレーン・インタフェースが相互接続機能とＳＲＮＣの間に配置される、請求項１４記載の装置。
17. 前記接続する手段が、相互接続機能とＳＲＮＣとの間にＩｕｒインタフェースを設定する手段を含む、請求項１６記載の装置。
18. Ｉｕｒインタフェースを介してデータをＳＲＮＣから無線ＬＡＮへ配分する手段を更に含む、請求項１７記載の装置。
19. 前記接続する手段が、コントロール・プレーンを移動通信ネットワークと無線ＬＡＮの間でスプリットすると共に、ユーザ・プレーンを移動通信ネットワークと無線ＬＡＮの間でスプリットする、請求項１４記載の装置。
20. 前記接続する手段に、無線リンク設定のリクエストをＳＲＮＣから相互接続機能に送信する手段を含む、請求項１９記載の装置。
21. 複数のＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ：サービスの質）パラメータのうちの少なくとも１つおよび１タイプの専用／共用トランスポート・チャンネルを含む、Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐａｒｔ（ＲＮＳＡＰ）メッセージを前記送信手段が使用する、請求項２０記載の装置。
22. 相互接続機能によりＣＡＣ（Ｃａｌｌ Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ：コール承認管理）を実行する手段を更に含む、請求項１６記載の装置。
23. 相互接続機能により割り当てられるサービス、ＳＲＮＣによりリクエストされる専用／共用トランスポート・チャンネル、およびＵＥ（ユーザ端末）が属するアクセス・ポイント（ＡＰ）で利用できるＷＬＡＮリソースのうち少なくとも１つを、ＣＡＣを実行する前記手段が使用する、請求項２２記載の装置。
24. 移動通信ネットワークが、ＧＰＲＳ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＧＰＲＳ）サポート・ノード（ＳＧＳＮ）、Ｇａｔｅｗａｙ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＧＰＲＳ）サポート・ノード（ＧＧＳＮ）、およびノード（Ｎｏｄｅ）Ｂを更に含み、
    ＵＥ（ユーザ端末）からＩＷＦ、ＳＲＮＣ、ＳＧＳＮ、ＧＧＳＮに至るデータ・パスを形成する手段と、
    ＵＥから、ノード（Ｎｏｄｅ）Ｂ、ＳＲＮＣ、ＳＧＳＮ、ＧＧＳＮに至るコントロール・パスを形成する手段とを、更に含む、請求項１６記載の装置。
25. 移動通信ネットワークのデータ・チャンネル上で活動が停止すると、移動通信ネットワークのデータ・ベアラ（ｄａｔａ ｂｅａｒｅｒ）を解放する手段を更に含む、請求項１４記載の装置。

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