JP2007534265A

JP2007534265A - 非同期網と同期網との間のパケットハンドオーバーを可能にするための移動通信システム及びパケットハンドオーバー方法と、このための移動通信端末

Info

Publication number: JP2007534265A
Application number: JP2007509401A
Authority: JP
Inventors: − ラクキム、ヨン; − ホシン、スン; − テーイム、ジョン
Original assignee: SK Telecom Co Ltd
Current assignee: SK Telecom Co Ltd
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2005-04-22
Publication date: 2007-11-22
Also published as: US20080146228A1; KR20050102370A; CN1973458A; WO2005114875A1; BRPI0509426A

Abstract

本発明は、非同期網から伝送する呼再送信メッセージを用いて移動通信端末が同期網と接続できるようにする、非同期網と同期網との間のパケットハンドオーバーを可能にするための移動通信システム及びパケットハンドオーバー方法と、これのための移動通信端末に関する。上記移動通信システム及び方法は、ハンドオーバーが要請された場合に非同期網から伝送された呼再送信メッセージをマルチモードマルチバンド移動端末機に提供するため、非同期網から同期網にパケットハンドオーバーを行った移動端末機が、同期網及びパケット呼を再接続する時間を短縮することができる。

Description

本発明は、非同期網と同期網との間のパケットハンドオーバーを可能にするための移動通信システムに関し、より詳しくは、非同期網から伝送する呼再送信メッセージを用いて移動通信端末が同期網と接続できるようにする、非同期網と同期網との間のパケットハンドオーバーを可能にするための移動通信システム及びパケットハンドオーバー方法と、これのための移動通信端末に関する。

移動通信技術の発展と通信網の進化に伴って多様な形態の移動通信システムが開発されており、これによる移動通信システム間のグローバルローミング問題を解決するために、ＩＭＴ−２０００システムが開発された。ＩＭＴ−２０００システムは、ＣＤＭＡ２０００基盤の同期方式システムと、ＷＣＤＭＡ基盤の非同期方式システムとに分かれている。

また、移動通信システム間のグローバルローミングを支援するために、同期方式のシステムと非同期方式のシステムの両方で使用可能な移動通信端末(Multi Mode Multi Band移動通信端末)が開発されており、このような移動通信端末の利用により、非同期方式システム領域及び同期方式システム領域のそれぞれで、相異なる方式のサービスを利用できる。

現在、非同期移動通信システムはサービスの要求が多い地域を中心に構築中にあり、これに伴って、同期方式の移動通信システムはそのサービス領域が非同期方式システムのサービス領域を含む形態で進化するよになり、このような過程で、使用者が非同期移動通信システムと同期移動通信システムとの間を移動する場合に連続的なサービスを提供するために、システム間のパケットハンドオーバーが必要となる。

図１は、従来技術による非同期移動通信システムから同期移動通信システムへのパケットハンドオーバー方法を説明するためのフローチャートである。

非同期移動通信システムとマルチモードマルチバンド移動通信端末の非同期モデム部との間でのパケット呼接続中に、マルチモードマルチバンド移動通信端末がハンドオーバー地域へ移動すると、移動通信端末とノードＢとの間の同期が喪失され、ノードＢは移動通信端末との同期が回復されることを所定時間待機する（Ｓ１０）。この時、ノードＢの待機時間は約１０秒程度である。

以後、非同期移動通信システムと非同期モデム部との間で送受信されるパイロット信号の強度が弱くなり、結局は、呼が切断される（Ｓ３０）。

続いて、非同期移動通信システムのノードＢと呼が切断された非同期モデム部の要請に従って、移動通信端末の同期モデム部は遊休状態(Idle Mode)に遷移し、同期移動通信システムのパイロットチャンネルを受信して同期を回復する（Ｓ５０）。同期モデム部と同期移動通信システムとの間の同期を回復するのには、一般的に約１．２５秒程かかる。

以後、同期モデム部は、同期移動通信システムにパケット呼を再伝送し（Ｓ７０）、移動通信端末と同期移動通信システムとの間のパケット呼接続が設定される。これには約６秒程かかる。

上述したように、マルチモードマルチバンド移動通信端末が、非同期移動通信システム区域内でパケット呼接続中にハンドオーバー境界地域へ移動する場合、非同期移動通信システムと移動通信端末との間の呼接続が切断されて、移動通信端末は同期移動通信システムとのパケット呼を再接続しなければならない。この時、移動通信端末と同期移動通信システムとの間のパケット呼接続時間が長くなるに従って、移動通信端末使用者の待機時間も長くなるため、使用者に不便さをもたらしていた。

本発明は、上述した問題点を解決するために案出されたものであり、その技術的課題は、非同期網と呼接続された移動通信端末がハンドオーバー地域へ移動してパイロット信号の強度が弱くなると、非同期網が呼再送信メッセージを移動通信端末に伝送して同期網と接続できるようにする、非同期網と同期網との間のパケットハンドオーバーを可能にするための移動通信システム及びパケットハンドオーバー方法と、これのための移動通信端末を提供することにある。

上述した課題を達成するための本発明は、非同期移動通信システム及び同期移動通信システムと選択的に接続され、上記非同期移動通信システムと上記同期移動通信システムとの間でパケットハンドオーバーを行うマルチモードマルチバンド移動通信端末であって、上記非同期移動通信システムのパケットデータサービスの利用中に、上記非同期移動通信システムから伝送された呼再送信メッセージを受信する非同期モデム部、及び、上記非同期モデム部から伝送される上記呼再送信メッセージに従って遊休状態に遷移し、上記呼再送信メッセージに含まれた同期移動通信システム情報に従って上記同期移動通信システムへのパケット呼の再送信を試みる同期モデム部を含む。

また本発明の別の一面は、非同期モデム部及び同期モデム部を備えるマルチモードマルチバンド移動通信端末と通信を行い、非同期移動通信システムと同期移動通信システムとの間のパケットハンドオーバーを支援する移動通信システムであって、上記非同期移動通信システムは、上記移動通信端末と接続されてパケットデータを送受信している内に、呼再送信の要請条件が満たされる場合、上記移動通信端末から伝送されるパイロット信号の強度情報を基に上記呼再送信メッセージを生成し、これを上記移動通信端末に伝送する。

本発明の更に別の一面は、非同期移動通信システムがマルチモードマルチバンド移動通信端末にパケットサービスを提供する段階、上記非同期移動通信システムと上記移動通信端末との間の無線通信環境が呼再送信の要請条件を満たす場合、上記移動通信端末から伝送されるパイロット信号の強度情報を受信する段階、上記端末のパイロット信号の強度情報を基に呼再送信メッセージを生成する段階、及び、生成された上記呼再送信メッセージを上記移動通信端末に伝送して、上記移動通信端末が同期移動通信システムと接続するようにする段階を含む。

上述したように、本発明は、ハンドオーバー要請時に非同期網で生成された呼再送信メッセージをマルチモードマルチバンド移動通信端末に提供するので、非同期網から同期網へパケットハンドオーバーを行った移動通信端末が、同期網とパケット呼を再接続する時間を短縮できる効果がある。

以下、添付図面を参照して本発明の望ましい実施例についてより詳しく説明する。

以下の説明において、移動通信端末は、非同期移動通信システム及び同期移動通信システムの両方で使用可能なマルチモードマルチバンド移動通信端末を意味する。この移動通信端末は、非同期移動通信システムのサービス利用中に同期モデム部を用いて同期移動通信システム信号を受信できる形態と、非同期移動通信システムのサービス利用中に同期モデム部を用いて同期移動通信システムと信号を送受信できる形態とに分けられ、具体的な説明は後述することとする。

図２は、本発明が適用される移動通信網の構成図であり、パケットデータサービスを提供するための構成要素を主に示した。

マルチモードマルチバンド移動通信端末１０は、非同期移動通信サービスと同期移動通信サービスの同時提供が可能な形態であり、非同期移動通信システム２０及び同期移動通信システム３０と選択的に無線接続して、音声及びデータサービスを利用することができる。

非同期移動通信システム２０は、移動通信端末１０との無線区間通信のための基地局としてのノードＢ２１０と、ノードＢ２１０を制御するための無線網制御機（ＲＮＣ）２２０と、無線網制御機２２０と接続されて移動通信端末１０に音声サービスを提供するための呼交換を行う非同期交換機（非同期ＭＳＣ）２３０と、無線網制御機２２０とＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）網２５０との間に接続されて移動通信端末１０の位置トラックを維持しアクセス制御及び保安機能を果たすＳＧＳＮ（Serving GPRS Support Node）２４０と、ＳＧＳＮ２４０とＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）網２５０を介して接続され、ＩＰ網４０に接続されて外部パケットとの連動を支援するＧＧＳＮ（Gateway GPRS Support Node）２６０とを含む。

また、同期移動通信システム３０は、移動通信端末１０との無線区間通信を支援する基地局３１０と、基地局３１０を制御するための基地局制御機（ＢＳＣ）、及びパケットデータサービスのための無線資源管理など、パケットデータサービス提供時に基地局制御機（ＢＳＣ）と類似の役割を果たすパケット制御機（Packet Control Function；ＰＣＦ）３２０と、一つ以上の基地局制御機と接続されて呼交換を行うための交換機（ＭＳＣ）３３０と、パケット制御機３２０と接続されて移動通信端末１０とＰＰＰセッションを設定し外部ノードとの接続を行い、移動通信端末１０の位置登録のための外部エージェント（Foreign Agent；ＦＡ）機能を果たして、加入者らにパケットデータサービスを提供するためのパケットデータサービスノード（ＰＤＳＮ）３４０と、パケットデータサービスノード３４０とＩＰ網４０との間の接続を支援するためのデータコア網（ＤＣＮ、図示省略）と、移動通信端末１０の認証を行いパケットデータを外部エージェントに伝達するためのホームエージェント（Home Agent）３５０と、移動通信端末の認証（Authentication）、権限付与（Authorization）及び課金（Account）機能を果たすＡＡＡ３６０とを含んで構成される。

図示していないが、非同期移動通信システム２０の交換機２３０及び同期移動通信システム３０の交換機３３０は、Ｎｏ．７の共通信号網により互いに接続されて、移動通信端末１０のハンドオーバーなどに必要な情報を送受信する。

このような移動通信システムにおいて、本発明の移動通信端末１０は、非同期移動通信システム２０と同期移動通信システム３０に選択的に接続されて、両システムの信号処理状況を伝送し処理する。

これに加えて、非同期移動通信システム２０は、マルチモードマルチバンド移動通信端末１０と呼接続されてデータを送受信している内に、移動通信端末１０がハンドオーバー地域へ移動してパイロット信号が弱くなると、移動通信端末１０から隣接基地局に関するパイロット信号の強度情報を受信し、これを基にハンドオーバーを試みる対象基地局情報を含む呼再送信メッセージ（Service Redirection Message）を生成して移動通信端末１０へ伝送する。

ここで、呼再送信メッセージは、移動通信端末１０の同期モデム部が同期移動通信システム３０にパケット呼を再送信するのに要求される周波数情報及びハンドオーバーする基地局のＰＮコード情報を含む。上記周波数情報は、周波数割当情報(Frequency Allocation；ＦＡ)として、１．２５ＭＨｚの周波数帯域を意味し、移動通信端末１０が初期に網情報を獲得するために要求される情報として、ハンドオーバー時の移動通信端末１０がどの周波数帯域を検索すべきかを知らせてくれるものである。

図３は、本発明に適用される移動通信端末の構造図である。

図示するように、本発明に適用されるマルチモードマルチバンド移動通信端末１０は、アンテナ１１０、非同期移動通信サービスのためのモジュール１２０、同期移動通信サービスのためのモジュール１３０、及び共通モジュール１４０を含んで構成される。

アンテナ１１０は、同期移動通信サービスのための周波数帯域と非同期移動通信サービスのための周波数帯域を同時に処理することができる。

非同期モジュール１２０は、それぞれの周波数を区分して処理するバンドパスフィルターとして動作するデュプレクサー１２１、送受信電波を定められた周波数帯域に分離する非同期無線送受信部１２２、非同期移動通信システムとの無線区間プロトコルを処理する非同期モデム部１２３、及び音声信号の暗号化及び復号化を行うためのボコーダー（Voice coder）１２４を含む。

同期モジュール１３０は、それぞれの周波数を区分して処理するバンドパスフィルターとして動作するデュプレクサー１３１、送受信電波を定められた周波数帯域に分離する同期無線送受信部１３２、同期移動通信システムとの無線区間プロトコルを処理する同期モデム部１３３、及び音声信号の暗号化及び復号化を行うためのボコーダー１３４を含む。

共通モジュール１４０は、非同期モデム部１２３及び同期モデム部１３３を制御するための中央処理装置として動作し、マルチメディア機能を果たすアプリケーションプロセッサー、メモリー、入出力部、その他応用処理部などを含む。

また、マルチモードマルチバンド移動通信端末１０には、使用者インターフェース、付加サービス、移動性管理、接続／セッション制御、リソース制御、及びプロトコル処理のためのソフトウェアが搭載されて使用者が各種応用サービスを利用できるようにし、ハンドオーバーを行い、移動通信システムに合うようにプロトコル変換を行う。

非同期移動通信システム２０とのパケット呼接続中にハンドオーバー地域へ移動する場合、マルチモードマルチバンド移動通信端末１０は、隣接基地局に対するパイロット信号の強度を測定して非同期移動通信システム２０に伝送し、非同期移動通信システム２０から伝送される呼再送信メッセージを受信する。

以後、移動通信端末１０の非同期モデム部１２３は、非同期移動通信システム２０から受信した呼再送信メッセージを同期モデム部１３３に伝達して、同期移動通信システム３０と接続する時に利用できるようにする。

以上で説明した移動通信端末は、非同期移動通信システムのサービス利用中に同期移動通信システムの信号を受信できる端末と、非同期移動通信システムのサービス利用中に同期移動通信システムと信号を送受信できる端末とに区分できる。

非同期移動通信システムのサービス利用中に同期移動通信システムとの信号の送受信が可能な移動通信端末の場合、信号の受信のみが可能な移動通信端末に比べて、デュプレクサー１２１，１３１などの素子構成が多少複雑になり、信号干渉などの影響を考慮して設計されなければならない。

図４は、本発明による非同期移動通信システムにおける同期移動通信システムへのパケットハンドオーバー方法を説明するためのフローチャートである。

非同期移動通信システム２０と非同期モデム部１２３との間のパケット呼接続中に、マルチモードマルチバンド移動通信端末１０の非同期モデム部１２３は、移動通信網内の無線環境を周期的に測定して非同期移動通信システム２０に報告するが、移動通信端末１０がハンドオーバー地域である境界地域へ移動して非同期移動通信システム２０と送受信するパイロット信号の強度が既に設定されている第１設定値より低下すると、非同期モデム部１２３は隣接基地局に対するパイロット信号の強度を測定して非同期移動通信システム２０に伝送する（Ｓ１０１、Ｓ１０３）。

非同期移動通信システム２０は、移動通信端末１０の非同期モデム部１２３からパイロット信号の強度情報を受信すると、受信されたパイロット信号の強度を基にハンドオーバーする基地局の情報を含む呼再送信メッセージを非同期モデム部１２３に伝送する（Ｓ１０５）。ここで、呼再送信メッセージは、移動通信端末１０の同期モデム部１３３が同期移動通信システム３０にパケット呼を再送信するのに要求される情報である周波数情報及びハンドオーバーする基地局のＰＮ（Pseudo Noise）コード情報を含んでいる。

非同期移動通信システム２０が呼再送信メッセージを移動通信端末１０に伝送する呼再送信の要請条件は、上記で説明したハンドオーバー地域（網間の境界地域）で非同期移動通信システム２０のパイロット信号の強度が第１設定値以下になるケースの他にも、大きく２つのケースを更に含む。

一つ目は、非同期移動通信システム２０とのハンドオーバー地域にある同期移動通信システム３０の基地局に存在する非同期移動通信システム２０のダミー（Dummy）パイロット信号の強度が、既に設定されている第２設定値以上に上昇するケースであり、二つ目は、移動通信端末１０が同期移動通信システム３０の信号強度を測定できるハンドオーバー地域で同期移動通信システム３０のパイロット信号の強度を測定した結果、パイロット信号の強度が既に設定されている第３設定値以上であるケースである。

一方、移動通信端末１０の非同期モデム部１２３は、非同期移動通信システム２０から伝送された呼再送信メッセージを受信すると、共通モジュール１４０の制御に従って同期モデム部１３３に遊休状態（Idle Mode）への遷移を要請する（Ｓ１０７）。この時、非同期モデム部１２３は、呼再送信メッセージを同期モデム部１３３に伝送して、以降の同期移動通信システム３０との接続トライ時に参照できるようにする。

同期モデム部１３３は、非同期モデム部１２３からの要請に従って遊休状態に遷移し、呼再送信メッセージを用いて同期移動通信システム３０にパケット呼を再伝送する（Ｓ１０９）。

以降、移動通信端末１０と同期移動通信システム３０は、パケット呼情報を送受信しながら通話状態を維持する。

このように、本発明の属する技術分野の当業者ならば、本発明がその技術的思想や必須的特徴を変更せずに他の具体的な形態で実施され得ることを理解できるであろう。従って、以上で記述した実施例は、あらゆる面において例示的なものであり、限定的なものではないと理解すべきである。本発明の範囲は上述の詳細な説明よりは特許請求範囲によって示され、特許請求範囲の意味、範囲及びその等価概念から導出される全ての変更又は変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならない。

以上から理解される様に本発明は、非同期網と同期網との間のパケットハンドオーバーを可能にするための移動通信システムと方法及びそのための通信端末に関し、より詳しくは、非同期網から伝送する呼再送信メッセージを用いて移動通信端末が同期網と接続できるようにする、非同期網と同期網との間のパケットハンドオーバーを可能にするための移動通信システム及びパケットハンドオーバー方法と、これのための移動通信端末に関する。

従来技術による非同期移動通信システムにおける、同期移動通信システムへのパケットハンドオーバー方法を説明するためのフローチャート。本発明が適用される移動通信網の構成図。本発明に適用される移動通信端末の構造図。本発明による非同期移動通信システムにおける、同期移動通信システムへのパケットハンドオーバー方法を説明するためのフローチャート。

Claims

非同期移動通信システム及び同期移動通信システムと選択的に接続され、上記非同期移動通信システムと上記同期移動通信システムとの間でパケットハンドオーバーを行うマルチモードマルチバンド移動通信端末であって、
上記非同期移動通信システムのパケットデータサービスの利用中に、上記非同期移動通信システムから伝送された呼再送信メッセージを受信する非同期モデム部；及び
上記非同期モデム部から伝送される上記呼再送信メッセージに従って遊休状態に遷移し、上記呼再送信メッセージに含まれた同期移動通信システム情報に従って上記同期移動通信システムへのパケット呼の再送信を試みる同期モデム部；
を含むことを特徴とする移動通信端末。
ハンドオーバー地域で上記非同期移動通信システムのパイロット信号の強度が第１設定値以下に低下する場合、上記呼再送信メッセージは、上記非同期移動通信システムによって、上記移動通信端末から伝送される隣接基地局に関するパイロット信号の強度情報に応答して生成されることを特徴とする、請求項１に記載の移動通信端末。
上記非同期移動通信システムとのハンドオーバー地域にある上記同期移動通信システムの基地局に存在する上記非同期移動通信システムのダミーパイロット信号の強度が第２設定値以上に上昇する場合、上記呼再送信メッセージは、上記非同期移動通信システムによって、上記移動通信端末から伝送される隣接基地局に関するパイロット信号の強度情報に応答して生成されることを特徴とする、請求項１に記載の移動通信端末。
上記移動通信端末が同期移動通信システムの信号強度を測定できるハンドオーバー地域で上記同期移動通信システムのパイロット信号の強度を測定した結果、パイロット信号の強度が第３設定値以上である場合、上記呼再送信メッセージは、上記非同期移動通信システムによって、上記移動通信端末から伝送される隣接基地局に関するパイロット信号の強度情報に応答して生成されることを特徴とする、請求項１に記載の移動通信端末。
上記移動通信端末のパケットハンドオーバー遂行後、上記呼再送信メッセージは、上記移動通信端末が上記同期移動通信システムへのパケット呼の再送信を行う時に要求される周波数情報及びＰＮコード情報を含むことを特徴とする、請求項１に記載の移動通信端末。
非同期モデム部及び同期モデム部を備えるマルチモードマルチバンド移動通信端末と通信を行い、非同期移動通信システムと同期移動通信システムとの間のパケットハンドオーバーを支援する移動通信システムであって、
上記非同期移動通信システムは、上記移動通信端末と接続されてパケットデータを送受信している内に、呼再送信の要請条件が満たされる場合、上記移動通信端末から伝送されるパイロット信号の強度情報を基に上記呼再送信メッセージを生成し、これを上記移動通信端末に伝送することを特徴とする非同期網と同期網との間のパケットハンドオーバーを可能にするための移動通信システム。
ハンドオーバー地域で上記非同期移動通信システムのパイロット信号の強度が第１設定値以下に低下する場合、上記呼再送信メッセージは、上記非同期移動通信システムによって、上記移動通信端末から伝送される隣接基地局に関するパイロット信号の強度情報に応答して生成されることを特徴とする、請求項６に記載の非同期網と同期網との間のパケットハンドオーバーを可能にするための移動通信システム。
上記非同期移動通信システムとのハンドオーバー地域にある上記同期移動通信システムの基地局に存在する上記非同期移動通信システムのダミーパイロット信号の強度が第２設定値以上に上昇する場合、上記呼再送信メッセージは、上記非同期移動通信システムによって上記移動通信端末から伝送される隣接基地局に関するパイロット信号の強度情報に応答して生成されることを特徴とする、請求項６に記載の非同期網と同期網との間のパケットハンドオーバーを可能にするための移動通信システム。
上記移動通信端末が同期移動通信システムの信号強度を測定できるハンドオーバー地域で上記同期移動通信システムのパイロット信号の強度を測定した結果、パイロット信号の強度が第３設定値以上である場合、上記呼再送信メッセージは、上記非同期移動通信システムによって上記移動通信端末から伝送される隣接基地局に関するパイロット信号の強度情報に応答して生成されることを特徴とする、請求項６に記載の非同期網と同期網との間のパケットハンドオーバーを可能にするための移動通信システム。
上記呼再送信メッセージは、上記移動通信端末のパケットハンドオーバー遂行後、上記移動通信端末が上記同期移動通信システムとの呼再送信を行う時に要求される周波数情報及びＰＮコード情報を含むことを特徴とする、請求項６に記載の非同期網と同期網との間のパケットハンドオーバーを可能にするための移動通信システム。
非同期移動通信システムがマルチモードマルチバンド移動通信端末にパケットサービスを提供する段階；
上記非同期移動通信システムと上記移動通信端末との間の無線通信環境が呼再送信の要請条件を満たす場合、上記移動通信端末から伝送されるパイロット信号の強度情報を受信する段階；
上記端末のパイロット信号の強度情報を基に呼再送信メッセージを生成する段階；及び
生成された上記呼再送信メッセージを上記移動通信端末に伝送し、上記移動通信端末が同期移動通信システムと接続するようにする段階；
を含むことを特徴とする非同期網と同期網との間のパケットハンドオーバーを可能にするための方法。
上記呼再送信の要請条件は、ハンドオーバー地域で上記非同期移動通信システムのパイロット信号の強度が第１設定値以下に低下する場合であることを特徴とする、請求項１１に記載の非同期網と同期網との間のパケットハンドオーバーを可能にするための方法。
上記呼再送信の要請条件は、上記非同期移動通信システムとのハンドオーバー地域にある上記同期移動通信システムの基地局に存在する上記非同期移動通信システムのダミーパイロット信号の強度が、第２設定値以上に上昇する場合であることを特徴とする、請求項１１に記載の非同期網と同期網との間のパケットハンドオーバーを可能にするための方法。
上記呼再送信の要請条件は、上記移動通信端末が同期移動通信システムの信号強度を測定できるハンドオーバー地域で上記同期移動通信システムのパイロット信号の強度を測定した結果、パイロット信号の強度が第３設定値以上の場合であることを特徴とする、請求項１１に記載の非同期網と同期網との間のパケットハンドオーバーを可能にするための方法。
上記呼再送信の要請条件は、上記移動通信端末のパケットハンドオーバー遂行後、上記移動通信端末が上記同期移動通信システムへの呼の再送信を行う時に要求される周波数情報及びＰＮコード情報を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の非同期網と同期網との間のパケットハンドオーバーを可能にするための方法。