JP2009284301A - 移動体通信システムの管理下におけるアクセスネットワーク切替方法、端末及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】移動体通信システムの基地局と接続している移動端末が、隣接するアクセスポイント情報を知ることなく、高速無線通信システムのアクセスネットワークに切り替えて、その接続を維持することができるアクセスネットワーク切替方法等を提供する。
【解決手段】移動端末が、第１の基地局と接続している際に、第２の基地局からの電波を発見した場合、ダミー基地局識別子及びダミー電波品質値を含む計測結果通知を第１の基地局へ送信し、第２の基地局と接続を確立する。そして、移動体通信システムが、第１の基地局を介して移動端末へ基地局切替通知を送信し、移動端末が、第１の基地局を介して通信している呼を、第２の基地局へ切り替える。ダミー基地局識別子は、全て又は１つ以上の第２の基地局に１つ対応付けられ、ダミー電波品質値は、第１の基地局から第２の基地局へ切り替えるべきと判断されるに足る値である。
【選択図】図２

Description

本発明は、移動体通信システムの管理下におけるアクセスネットワーク切替方法、端末及びプログラムに関する。特に、移動端末が、セルラ基地局を介して移動体通信システムに接続している際に、例えば無線ＬＡＮ(Local Area Network)のようなアクセスポイントに当該呼を切り替えるハンドオーバ技術に関する。

携帯電話機等を用いて広域通信を実現するために、回線交換呼制御プロトコルに基づく移動体通信システムが普及している。移動体通信システムによれば、基地局は、移動端末に対して、当該基地局に隣接する隣接基地局情報を報知する。移動端末は、移動に伴って次に接続すべき基地局を知ることができるので、効率的なハンドオーバが実現される（例えば非特許文献１参照）。隣接基地局情報は、具体的に、隣接基地局における基地局識別子（周波数識別子、ＰＮオフセット番号又はＭＡＣアドレスを含む）、スクランブルコード等を含む。

図１は、従来技術における移動体通信システムの構成図である。

図１によれば、移動体通信システムは、移動体通信事業者によって運用管理されており、移動端末１と直接的に通信する複数の基地局(ＢＳ：Base Station)４１〜４３と、基地局に接続される基地局制御装置(Ｃ−ＢＳＣ：Central - Base Station Controller)３１〜３３と、これら基地局制御装置同士の間で接続を交換する移動交換装置(ＭＳＣ：Mobile Switching Center)２と、移動交換装置に接続される加入者情報データベース(ＨＬＲ：Home Location Register)５とを有する。

図１によれば、移動端末１は、最初に、基地局４１のカバーエリアに在圏しており、基地局４１から隣接基地局情報を受信する。この隣接基地局情報は、基地局４１に隣接する基地局４２の基地局識別子（ＩＤ４２）を含む。これにより、移動端末１は、基地局４２の存在を知ることができ、基地局４２をサーチすることができる。

次に、移動端末１が、基地局４２のカバーエリアへ移動すると、基地局４２から隣接基地局情報を受信する。この隣接基地局情報は、基地局４２に隣接する基地局４３の基地局識別子（ＩＤ４３）を含む。これにより、移動端末１は、基地局４３の存在を知ることができ、基地局４３をサーチすることができる。

また、他の通信システムとして、宅内、会社及び公共施設等での狭域通信を実現するために、ＩＰ(Internet Protocol)に基づく高速無線通信システムも普及している。高速無線通信システムとして、狭域では無線ＬＡＮ(Local Area Network)（又はブルートゥース）があり、中域ではＷｉＭＡＸ(Worldwide interoperability for Microwave Access)がある。移動端末は、そのアクセスポイントに対して、ＳＩＰ(Session Initiation Protocol)を用いて接続することができる。

更に、単一の移動端末が、複数の異なる通信システムに接続するために、複数の通信インタフェースを備えたものも普及してきている。その移動端末は、例えば、セルラ通信インタフェースと無線ＬＡＮ通信インタフェースとを備える。その移動端末は、無線ＬＡＮカバーエリアでは無線ＬＡＮ通信インタフェースを用いて高速大容量通信を実行し、それ以外のエリアではセルラ通信インタフェースを用いて広域通信を実行する。このような技術は、ＦＭＣ(Fixed Mobile Convergence)を利用するＯｎｅＰｈｏｎｅサービスでも用いられている。

移動端末が、セルラ通信システムと無線ＬＡＮ通信システムとを適切に切り替えるための技術が検討されている（例えば、特許文献１、非特許文献２及び非特許文献３参照）。具体的には、セルラ通信用の各基地局が報知する隣接基地局情報に、無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイントの情報を含める。これによって、移動端末は、セルラ通信用の基地局情報だけでなく、無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイント情報も知ることができる。この隣接基地局情報は、具体的には、隣接アクセスポイントにおける通信システム種別、周波数、アクセスポイント識別子、スクランブルコード、通信事業者識別子等を含む。これにより、移動端末は、屋外では基地局を介してセルラ通信システムに接続し、屋内ではアクセスポイントを介して無線ＬＡＮ通信システムに接続することができる。

特開２００５−０９４８０６号公報 3GPP2, C.S0044-0, Ver.1.0,"Interoperability Specification for cdma2000 Air Interface," 2004年9月. IEEE P802.21/D04.00, "Draft Standardfor Local and Metropolitan Area Networks: Media Independent HandoverServices," 2007年2月. "Unlicensed Mobile Access (UMA);Architecture (Stage2)," Technical Specification, R1.0.4, pp.52-53, 2005年5月．

前述した従来技術によれば、移動端末に、無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイントを知らせるべく、セルラ通信用の基地局は、隣接する無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイント情報を移動端末に報知しなければならない。そのために、既存のセルラ通信用の基地局は、別途、無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイント情報を報知する機能を搭載する必要がある。

また、広域通信を対象とする１つの基地局のカバーエリア内には、無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイントは多数存在する場合がある。従って、１つの基地局が、これら全てのアクセスポイントを管理することは、非常に煩雑にならざるを得ない。

そこで、本発明は、移動体通信システムの基地局と接続している移動端末が、隣接するアクセスポイント情報を知ることなく、高速無線通信システムのアクセスネットワークに切り替えてその接続を維持することができるアクセスネットワーク切替方法、端末及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明によれば、移動体通信システムに複数の基地局が接続されており、第１の無線アクセスネットワークを介して第１の基地局と通信すると共に、第２の無線アクセスネットワークを介して第２の基地局と通信する移動端末におけるアクセスネットワーク切替方法であって、
移動端末が、第１の基地局と接続する第１のステップと、
移動端末が、第２の基地局からの電波を発見する第２のステップと、
移動端末が、ダミー基地局識別子及びダミー電波品質値を含む計測結果通知を第１の基地局へ送信し、第２の基地局との間で接続を確立する第３のステップと、
移動体通信システムが、第１の基地局を介して移動端末へ基地局切替通知を送信し、移動端末が、第１の基地局を介して通信している当該セッションを、第２の基地局へ切り替える第４のステップとを有し、
ダミー基地局識別子は、第２の無線アクセスネットワークの第２の基地局に対応付けられており、ダミー電波品質値は、第１の基地局から第２の基地局へ切り替えるべきと判断されるに足る値であることを特徴とする。

本発明のアクセスネットワーク切替方法における他の実施形態によれば、第３のステップについて、
移動端末が、第２の基地局を介して移動体通信システムと接続を確立し、
移動体通信システムが、第２の基地局を介して移動端末へ、ダミー基地局識別子を送信し、
移動端末が、ダミー基地局識別子及びダミー電波品質値を含む計測結果通知を第１の基地局へ送信することも好ましい。

本発明のアクセスネットワーク切替方法における他の実施形態によれば、
移動体通信システムは、セルラ通信システムであり、
第１の基地局は、セルラ通信用の基地局であり、
第２の基地局は、無線ＬＡＮ(Local Area Network)又はブルートゥース用のアクセスポイントであり、移動端末と第２の制御装置との間で、ＩＰ呼制御プロトコルＳＩＰ(Session Initiation Protocol)を用いることも好ましい。

本発明のアクセスネットワーク切替方法における他の実施形態によれば、
セルラ通信システムは、回線交換を実行する移動交換装置と、複数の基地局を制御する制御装置とを有しており、
第３のステップについて、第１の基地局から計測結果通知を受信した第１の制御装置が、第２の基地局への切り替えが可能と判定した際に、移動交換装置へ基地局切替要求を送信し、移動交換装置が、第２の基地局に接続された第２の制御装置へ基地局切替要求を送信し、第２の制御装置が、第２の基地局を介して移動端末との間で接続を確立し、
第４のステップについて、第２の制御装置が、移動交換装置へ基地局切替応答を送信し、移動交換装置が、第１の制御装置を介して第１の基地局へ基地局切替通知を送信する
ことも好ましい。

本発明のアクセスネットワーク切替方法における他の実施形態によれば、
移動体通信システムは、ＷｉＭＡＸ(Worldwide interoperability for Microwave Access)通信システムであり、
第１の基地局は、ＷｉＭＡＸ用の基地局であり、
第２の基地局は、無線ＬＡＮ又はブルートゥース用のアクセスポイントであり、移動端末と第２の制御装置との間で、ＩＰ呼制御プロトコルＳＩＰを用いることも好ましい。

本発明のアクセスネットワーク切替方法における他の実施形態によれば、
ＷｉＭＡＸ通信システムと、第２の基地局を制御する第２の制御装置とが、アクセスサービスネットワーク・ゲートウェイを介して相互に接続されており、
第３のステップについて、移動端末から計測結果通知を受信した第１の基地局は、第２の基地局への切り替えが可能と判定した際に、ゲートウェイ及び制御装置を介して、第２の基地局へ基地局切替要求を送信し、第２の基地局が、移動端末との間で接続を確立し、
第４のステップについて、第２の基地局が、制御装置及びゲートウェイを介して第１の基地局へ、基地局切替応答を送信することも好ましい。

本発明によれば、移動体通信システムに複数の基地局が接続されており、第１の無線アクセスネットワークの第１の基地局と通信する第１の通信インタフェースと、第２の無線アクセスネットワークの第２の基地局と通信する第２の通信インタフェースとを有する移動端末であって、
第１の通信インタフェースを介して第１の基地局と接続する第１の接続制御手段と、
第２の通信インタフェースを介して第２の基地局からの電波を発見する電波発見手段と、
第２の基地局からの電波を発見した際に、ダミー基地局識別子及びダミー電波品質値を含む計測結果通知を第１の通信インタフェースへ送信するダミー情報送信手段と、
第２の通信インタフェースを介して第２の基地局と接続する第２の接続制御手段と、
第１の通信インタフェースを介して基地局切替通知を受信した際に、第１の通信インタフェースを介して通信している当該セッションを、第２の通信インタフェースに切り替える通信切替手段とを有し、
ダミー基地局識別子は、第２の無線アクセスネットワークの第２の基地局に対応付けられており、ダミー電波品質値は、第１の基地局から第２の基地局へ切り替えるべきと判断されるに足る値であることを特徴とする。

本発明の移動端末における他の実施形態によれば、移動体通信システムから、第２の通信インタフェースを介してダミー基地局識別子を受信し、該ダミー基地局識別子をダミー情報送信手段へ出力するダミー基地局識別子受信手段を更に有することも好ましい。

本発明の移動端末における他の実施形態によれば、
第１の通信インタフェースは、セルラ通信用であり、
第２の通信インタフェースは、無線ＬＡＮ又はブルートゥース用であって、第２の基地局を介した第２の制御装置との間で、ＩＰ呼制御プロトコルＳＩＰを用いることも好ましい。

本発明によれば、前述の移動端末によって接続される移動体通信システムであって、
移動体通信システムは、セルラ通信システムであり、
セルラ通信システムは、回線交換を実行する移動交換装置と、複数の基地局に接続される制御装置とを有しており、
第１の基地局から計測結果通知を受信した第１の制御装置が、第２の基地局への切り替えが可能と判定した際に、移動交換装置へ基地局切替要求を送信し、
移動交換装置が、第２の基地局に接続された第２の制御装置へ基地局切替要求を送信し、
第２の制御装置が、第２の基地局を介して、移動端末との間で接続を確立し、
第２の制御装置が、移動交換装置へ基地局切替応答を送信し、
移動交換装置が、第１の制御装置を介して第１の基地局へ基地局切替通知を送信する
ことを特徴とする。

本発明の移動端末における他の実施形態によれば、
第１の通信インタフェースは、ＷｉＭＡＸ通信用であり、
第２の通信インタフェースは、無線ＬＡＮ又はブルートゥース用であって、第２の基地局を介した第２の制御装置との間で、ＩＰ呼制御プロトコルＳＩＰを用いることも好ましい。

本発明によれば、前述の移動端末によって接続される移動体通信システムであって、
移動体通信システムは、ＷｉＭＡＸ通信システムであり、
ＷｉＭＡＸ通信システムは、第２の基地局を制御する第２の制御装置と、アクセスサービスネットワーク・ゲートウェイを介して相互に接続されており、
移動端末から計測結果通知を受信した第１の基地局は、第２の基地局への切り替えが可能と判定した際に、ゲートウェイ及び制御装置を介して、第２の基地局へ基地局切替要求を送信し、第２の基地局が、移動端末との間で接続を確立し、
第２の基地局が、制御装置及びゲートウェイを介して第１の基地局へ、基地局切替応答を送信することも好ましい。

本発明によれば、移動体通信システムに複数の基地局が接続されており、第１の無線アクセスネットワークを介して第１の基地局と通信する第１の通信インタフェースと、第２の無線アクセスネットワークを介して第２の基地局と通信する第２の通信インタフェースとを有する移動端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
第１の通信インタフェースを介して第１の基地局と接続する第１の接続制御手段と、
第２の通信インタフェースを介して第２の基地局からの電波を発見する電波発見手段と、
第２の基地局からの電波を発見した際に、ダミー基地局識別子及びダミー電波品質値を含む計測結果通知を第１の通信インタフェースへ送信するダミー情報送信手段と、
第２の通信インタフェースを介して第２の基地局と接続する第２の接続制御手段と、
第１の通信インタフェースを介して基地局切替通知を受信した際に、第１の通信インタフェースを介して通信している当該セッションを、第２の通信インタフェースに切り替える通信切替手段としてコンピュータを機能させ、
ダミー基地局識別子は、第２の無線アクセスネットワークの第２の基地局に対応付けられており、ダミー電波品質値は、第１の基地局から第２の基地局へ切り替えるべきと判断されるに足る値であるようにコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明のアクセスネットワーク切替方法、端末及びプログラムによれば、移動体通信システムの基地局と接続している移動端末が、隣接するアクセスポイント情報を知ることなく、高速無線通信システムのアクセスネットワークに切り替えてその接続を維持することができる。従って、既存の移動体通信システムの基地局が、隣接するアクセスポイント情報を報知するような機能を別途搭載する必要がない。

以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図２は、本発明における第１の移動体通信システムの構成図である。

図２によれば、図１と同様に、回線交換呼制御プロトコルに基づく移動体通信システムがベースとなっている。移動体通信システムは、例えばＣＤＭＡ２０００又はＷ−ＣＤＭＡのようなセルラ通信システムである。移動端末１は、移動体通信システムの基地局４との間で、セルラ通信の無線アクセスネットワークを介して通信する。

一方で、図２によれば、図１と異なって、移動体通信システムに、基地局制御ゲートウェイ(ＢＳＣ−ＧＷ：Base Station Controller - GateWay)６と、アクセスポイント７とが備えられている。移動端末１は、例えば無線ＬＡＮ（以下、ブルートゥースであってもよい）のような無線アクセスネットワークを介して、アクセスポイント７と通信することができる。移動端末１は、移動体通信システムの基地局と通信する第１の通信インタフェースと、無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイントと通信する第２の通信インタフェースとを備える。

基地局制御ゲートウェイ６は、一方を既存の移動体通信システムに接続し、他方を無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイントに接続し、移動体通信システムと無線ＬＡＮ（ＳＩＰ）との間のメッセージ変換機能を備える。移動交換装置２から見ると、基地局制御ゲートウェイ６は、通常の基地局制御装置５と同じに見える。また、アクセスポイント７から見ると、基地局制御ゲートウェイ６は、通常のＩＰネットワーク装置（例えばルータ、アプリケーションゲートウェイ又はＳＩＰサーバ）と同じに見える。尚、基地局制御ゲートウェイは、数多くのアクセスポイントを収容する。

具体的には、基地局制御ゲートウェイ６は、移動交換装置２からの回線交換呼制御プロトコルのメッセージをＳＩＰメッセージに、回線交換ベアラメッセージをＩＰパケットフォーマットに変換し、アクセスポイント７へ送信する。また、アクセスポイント７から受信したＳＩＰメッセージを回線交換呼制御プロトコルのメッセージに、ＩＰパケットを回線交換ベアラメッセージに変換し、移動交換装置２へ送信する。これによって、移動体通信システムを介した回線交換呼制御プロトコルに基づく接続と、無線ＬＡＮを介したＩＰに基づく接続との両方を可能とする。

ここで、基地局制御ゲートウェイ６を備えない場合、移動体通信システムと高速無線通信システムとの両方を統合するためには、ＩＰを用いた移動管理技術を必要とする。従来技術によれば、移動端末が、移動体通信システムに接続した状態で、ＳＩＰで制御される無線ＬＡＮの隣接アクセスポイントへ切り替えた場合、その接続は維持されず、切断されていた。本発明によれば、既存の移動体通信システムをベースにし、基地局制御ゲートウェイ６を基地局制御装置３と同等に配置することによって、接続を切断することなく、ＳＩＰで制御された無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイントに切り替えることができる。

図３は、本発明における第２の移動体通信システムの構成図である。

図３によれば、図２と異なって、ＷｉＭＡＸに基づく移動体通信システムがベースとなっている。この場合、ＷｉＭＡＸ通信システム内のアクセスサービスネットワーク・ゲートウェイ８に、複数の基地局４１及び４２が接続され、移動端末１は、それら基地局と通信する。一方で、狭域高速無線通信システムとして、基地局制御ゲートウェイ６と、アクセスポイント７とを備えている。そして、ＷｉＭＡＸ通信システムは、基地局制御ゲートウェイ６に対して、アクセスサービスネットワーク・ゲートウェイ８を介して相互に接続される。基地局制御ゲートウェイ６は、ＷｉＭＡＸ通信システムと狭域高速無線通信システムとの間で、パケットを交換し、且つ、メッセージを変換する機能を有する。ＷｉＭＡＸ通信システムから見ると、基地局４１及び４２と並列して、基地局制御ゲートウェイ６が存在する。

図４は、第１のシーケンス図である。

後述するシーケンスに基づく移動体通信システムは、図２のセルラ通信システムであるとして説明する。但し、移動体通信システム内部の動作以外は、ＷｉＭＡＸ通信システムであっても同様である。

（Ｓ４０１）移動端末１が、セルラ通信システムの基地局４１を介して、基地局制御装置３１との間で接続している。
（Ｓ４０２）基地局４１は、隣接基地局情報を報知している。移動端末１は、その隣接基地局情報を受信し、当該端末内に記憶する。隣接基地局情報には、例えば、隣接基地局における基地局識別子（ＩＤ：IDentifier）を少なくとも含む。基地局識別子は、例えば、ＣＤＭＡセルラ通信システムであればＰＮオフセットであってもよいし、ＴＤＭＡ／ＦＤＭＡセルラ通信システムであれば周波数識別子であってもよいし、ＷｉＭＡＸ通信システムであれば基地局識別子（又は周波数識別子）であってもよい。これによって、移動端末１は、隣接基地局４２を知ることができる。尚、移動体通信システムが、ＷｉＭＡＸ通信システムである場合、基地局４１は、MOB_NBR_ADVを用いて、隣接基地局情報を報知する。
（Ｓ４０３）その後、移動端末１は、隣接基地局４２からの電波（ＩＤ４２）を発見する。
（Ｓ４０４）移動端末１は、隣接基地局４２の基地局識別子とその電波品質値とを含む計測結果通知を、基地局４１を介して基地局制御装置３１へ送信する。
（Ｓ４０５）基地局制御装置３１は、計測結果通知を受信すると、その電波品質値に応じて、基地局４１から基地局４２へ切り替え可能か否かを判定する。切り替え可能と判定した場合、基地局制御装置３１は、移動交換装置２へ、基地局切替要求（基地局４１->基地局４２）を送信する。基地局切替要求には、切替先基地局識別子及び移動端末識別子が含まれる。
（Ｓ４０６）移動交換装置２は、基地局制御装置３１から受信した基地局切替要求を、切替先の基地局制御装置３２へ送信する。
（Ｓ４０７）基地局制御装置３２は、基地局４２を介して、移動端末１との間でセッションを確立（接続）する。
（Ｓ４０８）基地局制御装置３２は、移動端末１との間でセッションを確立すると、基地局切替応答を、移動交換装置２へ送信する。
（Ｓ４０９）移動交換装置２は、基地局制御装置３２から基地局切替応答を受信すると、切替元となる基地局制御装置３１へ基地局切替通知を送信する。
（Ｓ４１０）基地局制御装置３１は、基地局４１を介して移動端末１へ、基地局切替通知を送信する。
（Ｓ４１１）移動端末１は、基地局切替通知を受信すると、基地局４１を介して基地局制御装置３１へ、基地局切替確認を送信する。
（Ｓ４１２）基地局制御装置３１は、基地局切替開始を、移動交換装置２へ送信する。
（Ｓ４１３）移動端末１は、基地局４２を介して基地局制御装置３２へ、基地局切替完了を送信する。
（Ｓ４１４）基地局制御装置３２は、基地局切替完了を、移動交換装置２へ送信する。
（Ｓ４１５）移動交換装置２は、基地局切替完了を受信すると、通信終了通知を基地局制御装置３１へ送信する。
（Ｓ４１６）これにより、移動端末１は、基地局４１と接続していた当該呼を、基地局４２へ切り替えることができる。

図５は、本発明における第２のシーケンス図である。

図５によれば、図４と比較して、セルラ通信システムの基地局から、無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイントに接続を切り替えようとしている。また、移動端末１は、ダミー基地局識別子及びダミー電波品質値を、その端末内の報知情報記憶部に予め記憶している。ダミー基地局識別子は、無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイントに対応付けられた静的なものであって、且つ、既存のセルラ基地局の識別子に対してユニークな識別子である。ここで、このダミー基地局識別子は、無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイント群に対して１つ割り当てられるものであり、アクセスポイント毎に異なる識別子が割り当てられるものではない。また、ダミー電波品質値は、セルラ通信用の基地局から、無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイントへ切り替えるべきと判断されるに足る値である。即ち、ダミー電波品質値は、セルラ通信における電波品質値よりも良好な値となる。

移動交換装置２は、セルラ通信システムにおける基地局を増設する際に、その基地局識別子が登録される。これと同様に、前述したアクセスポイント群に対して割り当てられるダミー基地局識別子が、登録されてもよい。移動体通信システムにおいて、基地局が報知する識別子以外の識別子を持つ基地局への切替要求が許可される場合は、本手順は省略可能である。尚、本手順を実施する場合においても、ダミー基地局識別子は報知される必要はなく、切替要求受信時の許否判定比較時に参照されればよい。

ここで、図５について、図４と異なるシーケンスについてのみ説明する。尚、図５のＳ５０１、Ｓ５０９〜Ｓ５１６の動作は、図４のＳ４０１、Ｓ４０９〜Ｓ４１６の動作と全く同様である。

（Ｓ５０２）基地局４２は、隣接基地局情報を報知している。移動端末１は、その隣接基地局情報を受信し、当該端末内に記憶する。ここで、隣接基地局情報には、無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイントは、含まれていない。本発明によれば、既存の移動体通信システムに別途の機能を搭載する必要がない。
（Ｓ５０３）その後、移動端末１は、無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイント７からの電波を発見する。
（Ｓ５０４）移動端末１は、無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイント７からの電波を受信すると、計測結果通知を、基地局４２を介して基地局制御装置３２へ送信する。計測結果通知には、ダミー基地局識別子及びダミー電波品質値が含まれる。尚、このステップの前に、Ｓ５０７（Ｓ４０７）の処理の内、ＳＩＰ登録シーケンスが実行されてもよい。
（Ｓ５０５）基地局制御装置３２は、計測結果通知を受信すると、基地局４２からダミー基地局識別子のアクセスポイントへ切り替え可能か否かを判定する。ここで、ダミー電波品質値が良好であるために、必ず、基地局を切り替えるべきと判断する。基地局制御装置３２は、移動交換装置２へ、基地局切替要求（基地局４２->ダミー基地局識別子のアクセスポイント７）を送信する。
（Ｓ５０６）移動交換装置２は、基地局制御装置３１から受信した基地局切替要求を、切替先の基地局制御ゲートウェイ６へ送信する。
（Ｓ５０７）基地局制御ゲートウェイ６は、アクセスポイント７を介して、移動端末１との間でセッションを確立（接続）する。ここで、セッションを確立するために、ＳＩＰ登録と、セッション開始と、暫定応答(例えばSession Progress)と、暫定応答確認との４つのシーケンスを要する。暫定メッセージには、送達確認のためのオプション（オプションタグ100relを含むRequireヘッダ）が含まれるのが好ましい。基地局制御ゲートウェイからのセッション開始メッセージに対して、直ぐに応答メッセージ(200OK)で返答せずに、送達確認のためのオプションを伴った暫定応答メッセージで応答することは、既存の移動体通信システムのシーケンスとの互換性をとるために重要である。また、移動端末１が、基地局制御ゲートウェイ６に対してＳＩＰ登録をすることによって、基地局制御ゲートウェイ６は、移動端末１に接続可能なアクセスポイント７を特定することができる。従って、基地局制御ゲートウェイ６は、基地局切替要求を受信した際に、接続すべきアクセスポイント７と移動端末１とを特定することができる。これについては、図８で後述する。
（Ｓ５０８）基地局制御ゲートウェイ６は、移動端末１との間でセッションを確立すると、基地局切替応答を、移動交換装置２へ送信する。

図６は、本発明における移動端末のフローチャートである。

図６のフローチャートに付記されたシーケンス番号は、図５のシーケンス番号と対応する。
（Ｓ５０３）移動端末１は、無線ＬＡＮ通信インタフェースを介して、無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイント７からの電波を発見する。このとき、所定の無線システム選択条件に応じて、いずれの無線システムを利用するかを判断する。例えば、電波品質の良好な方を選択する場合、無線ＬＡＮ通信インタフェースの電波品質と、セルラ通信インタフェースの電波品質とを比較する。無線ＬＡＮ通信インタフェースの電波品質が良好でない場合、セルラ通信インタフェースによる接続を維持する。また、例えば、無線ＬＡＮを優先する選択条件の場合、電波品質がセルラ通信インタフェースの電波品質より良好でなくても、無線ＬＡＮ通信インタフェースに切り替えると判定される。
（Ｓ５０４）移動端末１は、無線ＬＡＮ通信インタフェースに切り替えると判定した場合、ダミー基地局識別子及びダミー電波品質値を含む計測結果通知を、セルラ通信インタフェースを介して基地局４へ送信する。
（Ｓ５０７、Ｓ４０７）移動端末１は、無線ＬＡＮ通信インタフェースを介して、アクセスポイント７との間でセッションを確立（接続）する。
（Ｓ５１０、Ｓ４１０）移動端末１は、セルラ通信インタフェースを介して、基地局４から基地局切替通知を受信する。
（Ｓ５１１、Ｓ４１１）移動端末１は、セルラ通信インタフェースを介して、基地局４へ、基地局切替確認を送信する。その後、セルラ通信インタフェースを用いた移動体通信システムとの通信は終了する。
（Ｓ５１３、Ｓ４１３）移動端末１は、無線ＬＡＮ通信インタフェースを介して、アクセスポイント７へ基地局切替完了を送信する。その後、無線ＬＡＮ通信インタフェースを用いて、移動体通信システムと通信する。

図７は、本発明における第３のシーケンス図である。

図７については、図５と異なるシーケンスについてのみ説明する。尚、図７のＳ７０４〜Ｓ７０８以外の動作は、図５と全く同様である。

（Ｓ７０４）移動端末１は、無線ＬＡＮ通信インタフェースを介して、無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイント７からの電波を発見すると、無線ＬＡＮ通信インタフェースを介して、アクセスポイント７との間でセッションを確立（接続）する。ここでは、ＳＩＰ登録のみを実行する。このとき、アクセスポイント７に接続される基地局制御ゲートウェイ６は、移動端末１へ、ダミー基地局識別子通知を送信する。ダミー基地局識別子通知には、当該アクセスポイント７に対応するダミー基地局識別子を含む。これによって、移動端末１は、ダミー基地局識別子を予め記憶しておく必要がない。また、複数の基地局制御ゲートウェイ６を配置可能となる。
（Ｓ７０５）移動端末１は、ダミー基地局識別子及びダミー電波品質値を含む計測結果通知を、基地局４２を介して基地局制御装置３２へ送信する。
（Ｓ７０６）基地局制御装置３２は、計測結果通知を受信すると、基地局４２からダミー基地局識別子のアクセスポイントへ切り替え可能と判定する。基地局制御装置３２は、移動交換装置２へ、基地局切替要求（基地局４２->ダミー基地局識別子のアクセスポイント７）を送信する。
（Ｓ７０７）移動交換装置２は、基地局制御装置３２から受信した基地局切替要求を、切替先の基地局制御ゲートウェイ６へ送信する。
（Ｓ７０８）基地局制御ゲートウェイ６は、アクセスポイント７を介して、セッション開始を要求する。このステップでは、続いて、暫定応答（例えばSession Progress）と、暫定応答確認との計３つのシーケンスを要する。
（Ｓ７０９）基地局制御装置３２は、移動端末１との間でセッションを確立すると、基地局切替応答を、移動交換装置２へ送信する。

図７によれば、基地局制御ゲートウェイ６は、予め自らのダミー基地局識別子を登録している。尚、ダミー基地局識別子を受信した基地局又は基地局制御装置が、そのダミー基地局識別子が誤りであるとして破棄する場合もある。従って、新たに基地局を増設した際に、その隣接基地局へその増設基地局識別子を登録するのと同様に、基地局又は基地局制御装置に、ダミー基地局識別子を一律に登録することも好ましい。

図８は、図５におけるＳ５０７のセッション確立の具体的なシーケンス例である。

アクセスポイント７からの電波を発見した移動端末１は、最初に、SIP REGISTERを、アクセスポイント７を介して、基地局制御ゲートウェイ６へ送信する。このメッセージには、移動体通信システムで用いられる移動端末１の識別子が含まれる。このとき、基地局制御ゲートウェイ６は、移動端末１の固有識別子（移動体通信システムで用いられる識別子（例えばＩＭＳＩやＥＳＮ）及びＳＩＰ ＵＲＩ）と、アクセスポイント７の固有識別子とを対応付けて登録する。アクセスポイント７の固有識別子の代わりに、移動端末１のＩＰアドレスでもよい。これによって、基地局制御ゲートウェイ６は、移動端末１が、どのアクセスポイント７と通信可能であるかを知ることができる。登録後、基地局制御ゲートウェイ６は、アクセスポイント７を介して移動端末１へ、２００ＯＫを返信する。

その後、基地局制御ゲートウェイ６は、移動交換装置２ら基地局切替要求を受信する（Ｓ５０６）。基地局切替要求には、当該移動端末のその固有識別子が含まれている。基地局制御ゲートウェイ６は、移動端末の固有識別子を見ることによって、アクセスポイント７を特定することができる。そして、基地局制御ゲートウェイ６は、SIP INVITEを、アクセスポイント７を介して移動端末１へ送信する。これに対し、移動端末１は、基地局制御ゲートウェイ６へ、183 Session Progress (Require: 100rel)を送信する。

183 Session Progressを受信した基地局制御ゲートウェイ６は、基地局切替応答を移動交換装置２へ送信する（Ｓ５０８）。また、基地局制御ゲートウェイ６は、移動端末１へ、PRACKを返信する。その後、図５のＳ５１１の終了後、移動端末１は、200OK(PRA)及び200OK(INV)を、基地局制御ゲートウエイ６へ返信し、セッションの確立が完了する。つまり、このメッセージは、図５におけるＳ５１３に相当する。

図９は、本発明における移動端末の機能構成図である。

図９によれば、移動端末１は、セルラ通信用の基地局と通信するセルラ通信インタフェース１１１と、無線ＬＡＮ通信用のアクセスポイントと通信する無線ＬＡＮ通信インタフェース１２１とを有する。また、移動端末１は、通信切替部１０１と、データ送受信部１０２と、第１の接続制御部１１２と、第２の接続制御部１２２と、電波発見部１２３と、ダミー情報受信部１２４と、ダミー情報送信部１１４と、報知情報記憶部１１３とを有する。これら機能構成部は、移動端末１に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。

第１の接続制御部１１２は、セルラ通信インタフェース１１１を介して基地局と接続する。

第２の接続制御部１２２は、無線ＬＡＮ通信インタフェース１２１を介してアクセスポイントと接続する。

電波発見部１２３は、無線ＬＡＮ通信インタフェース１２１を介してアクセスポイントからの電波を発見する。

報知情報記憶部１１３は、セルラ通信インタフェース１１１を介して基地局から受信した隣接基地局情報を記憶する。ここで、ダミー基地局識別子及びダミー電波品質値は、予め静的情報として記憶されていてもよい。また、ダミー基地局識別子及びダミー電波品質値は、既存のセルラ通信システムで用いられているフォーマットと同じであり、識別子のみが、セルラ通信システムの基地局に割り当てられていないものである。

ダミー情報送信部１１４は、ダミー基地局識別子及びダミー電波品質値を含む計測結果通知を、セルラ通信インタフェース１１１を介して切替元の基地局へ送信する。

ダミー情報受信部１２４は、無線ＬＡＮ通信インタフェース１２１を介してアクセスポイントからダミー基地局識別子を受信する。そのダミー基地局識別子は、ダミー情報送信部１１４へ出力される。

通信切替部１０１は、セルラ通信インタフェース１１１を介して基地局切替通知を受信した際に、セルラ通信インタフェース１１１を介して通信している当該呼を、無線ＬＡＮ通信インタフェース１２１へ切り替える。

以上、詳細に説明したように、本発明のアクセスネットワーク切替方法、端末及びプログラムによれば、移動体通信システムの基地局と接続している移動端末が、隣接するアクセスポイント情報を知ることなく、高速無線通信システムのアクセスネットワークに切り替えてその接続を維持することができる。従って、既存の移動体通信システムの基地局が、隣接するアクセスポイント情報を報知するような機能を別途搭載する必要がない。また、本発明によれば、既存の移動体通信システムをベースにしているために、切替先となる他の通信システムがＩＰ網であっても、別途の移動管理技術をサポートする必要がない。

前述した本発明の種々の実施形態において、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

従来技術における移動体通信システムの構成図である。 本発明における第１の移動体通信システムの構成図である。 本発明における第２の移動体通信システムの構成図である。 第１のシーケンス図である。 本発明における第２のシーケンス図である。 本発明における移動端末のフローチャートである。 本発明における第３のシーケンス図である。 図５におけるＳ５０７のセッション確立の具体的なシーケンス例である。 本発明における移動端末の機能構成図である。

符号の説明

１ 移動端末
１０１ 通信切替部
１０２ データ送受信部
１１１ セルラ通信インタフェース
１１２ 第１の接続制御部
１１３ 報知情報記憶部
１１４ ダミー情報送信部
１２１ 無線ＬＡＮ通信インタフェース
１２２ 第２の接続制御部
１２３ 電波発見部
１２４ ダミー情報受信部
２ 移動交換装置
３ 基地局制御装置
４ 基地局
５ 加入者情報データベース
６ 基地局制御ゲートウェイ
７ アクセスポイント
８ アクセスサービスネットワーク・ゲートウェイ

Claims (13)

1. 移動体通信システムに複数の基地局が接続されており、第１の無線アクセスネットワークの第１の基地局と通信すると共に、第２の無線アクセスネットワークの第２の基地局と通信する移動端末におけるアクセスネットワーク切替方法であって、
   前記移動端末が、第１の基地局と接続する第１のステップと、
   前記移動端末が、第２の基地局からの電波を発見する第２のステップと、
   前記移動端末が、ダミー基地局識別子及びダミー電波品質値を含む計測結果通知を第１の基地局へ送信し、第２の基地局との間で接続を確立する第３のステップと、
   前記移動体通信システムが、第１の基地局を介して前記移動端末へ基地局切替通知を送信し、前記移動端末が、第１の基地局を介して通信している当該セッションを、第２の基地局へ切り替える第４のステップとを有し、
   前記ダミー基地局識別子は、第２の無線アクセスネットワークにおける全ての又は１つ以上の第２の基地局に１つ対応付けられており、前記ダミー電波品質値は、第１の基地局から第２の基地局へ切り替えるべきと判断されるに足る値である
   ことを特徴とするアクセスネットワーク切替方法。
2. 第３のステップについて、
   前記移動端末が、第２の基地局を介して前記移動体通信システムと接続を確立し、
   前記移動体通信システムが、第２の基地局を介して前記移動端末へ、前記ダミー基地局識別子を送信し、
   前記移動端末が、前記ダミー基地局識別子及び前記ダミー電波品質値を含む計測結果通知を第１の基地局へ送信する
   ことを特徴とする請求項１に記載のアクセスネットワーク切替方法。
3. 前記移動体通信システムは、セルラ通信システムであり、
   第１の基地局は、セルラ通信用の基地局であり、
   第２の基地局は、無線ＬＡＮ(Local Area Network)又はブルートゥース用のアクセスポイントであり、前記移動端末と第２の制御装置との間で、ＩＰ呼制御プロトコルＳＩＰ(Session Initiation Protocol)を用いる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアクセスネットワーク切替方法。
4. 前記セルラ通信システムは、回線交換を実行する移動交換装置と、複数の前記基地局を制御する制御装置とを有しており、
   第３のステップについて、第１の基地局から前記計測結果通知を受信した第１の制御装置が、第２の基地局への切り替えが可能と判定した際に、前記移動交換装置へ基地局切替要求を送信し、前記移動交換装置が、第２の基地局に接続された第２の制御装置へ前記基地局切替要求を送信し、第２の制御装置が、第２の基地局を介して前記移動端末との間で接続を確立し、
   第４のステップについて、第２の制御装置が、前記移動交換装置へ基地局切替応答を送信し、前記移動交換装置が、第１の制御装置を介して第１の基地局へ前記基地局切替通知を送信する
   ことを特徴とする請求項３に記載のアクセスネットワーク切替方法。
5. 前記移動体通信システムは、ＷｉＭＡＸ(Worldwide interoperability for Microwave Access)通信システムであり、
   第１の基地局は、ＷｉＭＡＸ用の基地局であり、
   第２の基地局は、無線ＬＡＮ又はブルートゥース用のアクセスポイントであり、前記移動端末と第２の制御装置との間で、ＩＰ呼制御プロトコルＳＩＰを用いる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアクセスネットワーク切替方法。
6. 前記ＷｉＭＡＸ通信システムと、第２の基地局を制御する第２の制御装置とが、アクセスサービスネットワーク・ゲートウェイを介して相互に接続されており、
   第３のステップについて、前記移動端末から前記計測結果通知を受信した第１の基地局は、第２の基地局への切り替えが可能と判定した際に、前記制御装置へ基地局切替要求を送信し、前記制御装置が、第２の基地局を介して前記移動端末との間で接続を確立し、
   第４のステップについて、前記制御装置が、第１の基地局へ、基地局切替応答を送信する
   ことを特徴とする請求項５に記載のアクセスネットワーク切替方法。
7. 移動体通信システムに複数の基地局が接続されており、第１の無線アクセスネットワークの第１の基地局と通信する第１の通信インタフェースと、第２の無線アクセスネットワークの第２の基地局と通信する第２の通信インタフェースとを有する移動端末であって、
   第１の通信インタフェースを介して第１の基地局と接続する第１の接続制御手段と、
   第２の通信インタフェースを介して第２の基地局からの電波を発見する電波発見手段と、
   第２の基地局からの電波を発見した際に、ダミー基地局識別子及びダミー電波品質値を含む計測結果通知を第１の通信インタフェースへ送信するダミー情報送信手段と、
   第２の通信インタフェースを介して第２の基地局と接続する第２の接続制御手段と、
   第１の通信インタフェースを介して基地局切替通知を受信した際に、第１の通信インタフェースを介して通信している当該セッションを、第２の通信インタフェースに切り替える通信切替手段とを有し、
   前記ダミー基地局識別子は、第２の無線アクセスネットワークにおける全ての又は１つ以上の第２の基地局に１つ対応付けられており、前記ダミー電波品質値は、第１の基地局から第２の基地局へ切り替えるべきと判断されるに足る値であることを特徴とする移動端末。
8. 前記移動体通信システムから、第２の通信インタフェースを介して前記ダミー基地局識別子を受信し、該ダミー基地局識別子を前記ダミー情報送信手段へ出力するダミー基地局識別子受信手段を更に有することを特徴とする請求項７に記載の移動端末。
9. 第１の通信インタフェースは、セルラ通信用であり、
   第２の通信インタフェースは、無線ＬＡＮ又はブルートゥース用であって、第２の基地局を介した第２の制御装置との間で、ＩＰ呼制御プロトコルＳＩＰを用いる
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載の移動端末。
10. 請求項９に記載の移動端末によって接続される前記移動体通信システムであって、
    前記移動体通信システムは、セルラ通信システムであり、
    前記セルラ通信システムは、回線交換を実行する移動交換装置と、複数の前記基地局に接続される制御装置とを有しており、
    第１の基地局から前記計測結果通知を受信した第１の制御装置が、第２の基地局への切り替えが可能と判定した際に、前記移動交換装置へ基地局切替要求を送信し、
    前記移動交換装置が、第２の基地局に接続された第２の制御装置へ前記基地局切替要求を送信し、
    第２の制御装置が、第２の基地局を介して、前記移動端末との間で接続を確立し、
    第２の制御装置が、前記移動交換装置へ基地局切替応答を送信し、
    前記移動交換装置が、第１の制御装置を介して第１の基地局へ前記基地局切替通知を送信する
    ことを特徴とする移動体通信システム。
11. 第１の通信インタフェースは、ＷｉＭＡＸ通信用であり、
    第２の通信インタフェースは、無線ＬＡＮ又はブルートゥース用であって、第２の基地局を介した第２の制御装置との間で、ＩＰ呼制御プロトコルＳＩＰを用いる
    ことを特徴とする請求項７又は８に記載の移動端末。
12. 請求項１１に記載の移動端末によって接続される移動体通信システムであって、
    前記移動体通信システムは、ＷｉＭＡＸ通信システムであり、
    前記ＷｉＭＡＸ通信システムは、第２の基地局を制御する第２の制御装置と、アクセスサービスネットワーク・ゲートウェイを介して相互に接続されており、
    前記移動端末から前記計測結果通知を受信した第１の基地局は、第２の基地局への切り替えが可能と判定した際に、前記ゲートウェイ及び前記制御装置を介して、第２の基地局へ基地局切替要求を送信し、第２の基地局が、前記移動端末との間で接続を確立し、
    第２の基地局が、前記制御装置及び前記ゲートウェイを介して第１の基地局へ、基地局切替応答を送信する
    ことを特徴とする移動体通信システム。
13. 移動体通信システムに複数の基地局が接続されており、第１の無線アクセスネットワークを介して第１の基地局と通信する第１の通信インタフェースと、第２の無線アクセスネットワークを介して第２の基地局と通信する第２の通信インタフェースとを有する移動端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
    第１の通信インタフェースを介して第１の基地局と接続する第１の接続制御手段と、
    第２の通信インタフェースを介して第２の基地局からの電波を発見する電波発見手段と、
    第２の基地局からの電波を発見した際に、ダミー基地局識別子及びダミー電波品質値を含む計測結果通知を第１の通信インタフェースへ送信するダミー情報送信手段と、
    第２の通信インタフェースを介して第２の基地局と接続する第２の接続制御手段と、
    第１の通信インタフェースを介して基地局切替通知を受信した際に、第１の通信インタフェースを介して通信している当該セッションを、第２の通信インタフェースに切り替える通信切替手段としてコンピュータを機能させ、
    前記ダミー基地局識別子は、第２の無線アクセスネットワークにおける全ての又は１つ以上の第２の基地局に１つ対応付けられており、前記ダミー電波品質値は、第１の基地局から第２の基地局へ切り替えるべきと判断されるに足る値であるようにコンピュータを機能させることを特徴とする移動端末用のプログラム。

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