JP2009528722A

JP2009528722A - 無線ネットワーク間においてアクティブ通話を転送する装置、システムおよび方法

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Publication number: JP2009528722A
Application number: JP2008556463A
Authority: JP
Inventors: トーメ・ティモシー
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2009-08-06
Also published as: WO2007100746A3; EP2005782A2; US20090116500A1; US7760688B2; US20070201403A1; WO2007100746A2; CN101390436A; US8379598B2

Abstract

アクセス端末が切替先無線ネットワークの切替先ネットワークスイッチに送信する通話継続メッセージに応じて、アクセス端末とのアクティブ音声通話は、切替元無線ネットワークから切替先無線ネットワークへ転送される。通話継続メッセージは、音声通話を識別する接続番号インジケータと、切替先ネットワークスイッチを介して音声通話の経路を設定すべきであることを示す通話継続インジケータとを含む。切替元無線ネットワークの切替元ネットワークスイッチは、転送を円滑に行うため、最初の無線ネットワークのネットワークスイッチへの音声通話を識別する場合がある。

Description

本発明は、概して無線通信システムに関し、特に、無線ネットワーク間においてアクティブ通話を転送する装置、システムおよび方法に関する。

無線通信システムの発展に伴い、複数の無線ネットワークで動作するように構成されたユーザ装置が増えてきている。マルチ・ネットワーク機能を有するアクセス端末などのユーザ装置は、１つの無線ネットワークでのみ動作するアクセス端末に比べて利点がある。デュアルモード・アクセス端末（またはマルチモード・アクセス端末）は、コスト、帯域幅、アクセス性、通信リンクの品質、または、機能の利用可能性等のいずれかの理由により、複数の無線ネットワークのうちの１つを選択できる。しかしながら、従来のシステムでは、いったん通話が確立されると、通話の転送が「ハード」ハンドオーバ/ハンドオフになってしまうという点で、限界がある。ハードハンドオーバ中、アクセス端末は、代替無線ネットワークへ移し替えるよう指示され、元の無線ネットワークを介して行われていた通話は終了する。代替ネットワーク上に利用可能なサービスがない場合、その通話は切断される。例えば、デュアルモード・アクセス端末が、セルラーネットワークと、VoIP over WiFiなどのVoIP無線ネットワークとにおいて音声通話を円滑に実施できる場合、従来提案されているVoIPネットワークからセルラーネットワークへの転送は、アクティブ音声通話が途切れることなくセルラーネットワークへ転送されることを保証するものではない。

従って、切替元無線ネットワークから切替先無線ネットワークへの音声通話を転送する装置、システムおよび方法が必要とされている。

アクセス端末によるアクティブ音声通話は、アクセス端末が切替先無線ネットワークの切替先ネットワークスイッチに送信する通話継続メッセージに応じて、切替元無線ネットワークから切替先無線ネットワークへ転送される。通話継続メッセージは、音声通話を識別する接続番号インジケータと、切替先ネットワークスイッチを介して音声通話を転送するべきであることを示す通話継続インジケータとを有する。切替元無線ネットワークの切替元ネットワークスイッチは、転送を円滑に行うために、最初の無線ネットワークのネットワークスイッチへの音声通話を識別する場合がある。

図１は、本発明の一実施形態に係る通信システムを示すブロック図である。図２は、切替元無線ネットワークがボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（VoIP）無線ローカルエリア・ネットワーク（WLAN）であり、切替先無線ネットワークがセルラーネットワークである、典型的な通信システムを示すブロック図である。図３は、本発明の一実施形態に係る、ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（VoIP）無線ネットワークからセルラー無線ネットワークへの音声通話の転送方法のフローチャートである。

図１は、本発明の典型的な実施形態に係る通信システム１００を示すブロック図である。図１に示すブロックの機能および動作は、任意の数の装置、回路、または、要素を用いて実施されてもよい。また、２つ以上の機能ブロックは、単一装置に統合されてもよく、任意の単一装置において実行されるとされている機能については、いくつかの装置で実行されてもよい。

典型的な通信システム１００は、少なくとも２つの無線ネットワーク１０２，１０４を備え、アクセス端末１０６は、無線ネットワーク１０２，１０４のうちのいずれかにおける音声通話を円滑に行うため、無線ネットワーク１０２，１０４と信号を送受信することができる。各無線ネットワーク１０２，１０４は、音声通話をサポートすることができる、パケット交換無線ネットワーク、または、回路交換無線ネットワークのいずれのタイプのものであってもよい。無線ネットワーク１０２，１０４のいずれか一方または両方は、例えば、CDMA、WCDMA、GSM、AMPSまたはPHSネットワークなどのセルラーネットワークであってもよい。さらに、無線ネットワーク１０２，１０４の一方または両方は、ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（VoIP）通話などの音声をサポートするパケット・データ・ネットワークであってもよい。以下に、図２を参照して、無線ローカルエリア・ネットワーク（WLAN）において動作するVoIPシステムなどのVoIPネットワークからセルラーネットワークへアクティブ音声通話を切り替えるための機構の例を示す。各無線ネットワーク１０２，１０４は、無線通信インフラ１０８，１１２、および、少なくとも１つのネットワークスイッチ１１０，１１４を含む。無線通信インフラ１０８，１１２は、制御装置、送受信部、および、アクセス端末１０６との無線通信を確立し、維持するバックホールなどの機器を含む。無線通信インフラ１０８，１１２内の装置の種類および数は、個々の無線ネットワークに依存する。例えば、セルラーネットワークは、移動交換局（MSC）に接続された基地局制御装置（BSCｓ）に接続されたいくつかの基地局（BTSs）に接続されたセクタ・アンテナを含んでもよい。WLAN／WWANは、バックホールを介してネットワークスイッチに接続された、１つまたは複数のアクセスポイントを含んでもよい。ネットワークスイッチ１１０，１１４は、公衆交換電話網（PSTN）１１８を経由し、無線ネットワークを介して通話を管理し、被接続装置１１８へのルーティングを行う任意のタイプの切替および／または制御システムである。被接続装置１１８は、状況によっては、PSTN１１６を介してではなく、例えば、プライベート・ネットワークまたは直接に無線ネットワーク１０２を介して接続されることもある。セルラーネットワークのネットワークスイッチ１１０，１１４の例としては、移動交換局（MSC）および公衆陸上移動網（PLMNｓ）が挙げられる。VoIP WLANにおけるネットワークスイッチの例としては、メッセージ・ゲートウェイが挙げられる。無線通信インフラ１０８，１１２およびネットワークスイッチ１１０，１１４は、同一の装置または機器を利用してもよく、地理的に共同設置または分散していてもよく、また、場合によっては、PSTN１１６の一部と見なされることもある。状況次第では、無線ネットワーク１０２，１０４は、少なくとも部分的に共同設置され、あるいは、同一機器を利用することもある。例えば、セルラーネットワーク内のMSCは、VoIPネットワークのメッセージ・ゲートウェイと共に共同設置されることもある。

アクセス端末１０６は、切替元無線ネットワーク１０２と無線信号を送受信する第１送受信部１２０と、切替先無線ネットワーク１０４と無線信号を送受信する第２送受信部１２２とを少なくとも含む。第１送受信部１０２は、切替元無線ネットワーク１０２を介して（場合によっては、PSTN116を介して）アクセス端末１０６間の通信リンク１２４を使った被接続装置１１８への音声通話を円滑に実施するために、切替元無線ネットワーク１０２と無線信号を送受信する。被接続装置１１８はその他のアクセス端末、固定電話、または、ボイスメール・サーバなどのネットワーク・エンティティであってもよい。トリガ評価部１３２によってトリガ・イベントが検出された場合、アクセス端末１０６は、切替元ネットワークスイッチ１０２へ通話ハンドオーバ要求メッセージを送信し、通話ハンドオーバを要求する。本実施形態では、アクセス端末１０６は、アクセス端末１０６によって検出された代替ネットワークに関連する情報も送信する。ハンドオーバが許可されると、切替元ネットワークスイッチ１０２は、音声通話が切替先無線ネットワーク１０４へ転送されることを、切替プロトコル１２８により切替先ネットワークスイッチ１０４に報告し、アクセス端末は、切替先ネットワークスイッチ１１４へ通話継続メッセージ１３０を送信する。切替先ネットワークスイッチ１１４は、切替元無線ネットワーク１０２上でアクティブな音声通話が切替先無線ネットワーク１０４へ転送されることを示しているものとして通話継続メッセージ１３０を解釈する。

本実施形態では、アクセス端末１０６は、切替元無線ネットワーク１０２を介して確立された通信リンク１２４のチャンネル・パラメータを少なくとも定期的に監視する。好ましい状態よりも低いチャンネル状態が検出された場合、アクセス端末１０６は、切替元ネットワークスイッチ１１０へハンドオーバ要求を送る。本実施形態では、ハンドオーバ・トリガ・イベントは、トリガ評価部１３２によって検出される。トリガ・イベントは、閾値を超える一つの値、もしくは、トリガ・イベントとして定義される基準を満たす条件の組み合わせであってもよい。またあるいは、任意の数のパラメータ、測定結果または条件、および、その組み合わせに基づくものであってもよい。好適なトリガ・パラメータの例としては、受信信号強度インジケータ（RSSI）、ビット誤り率（BER）、フレーム誤り率（FER）、ジッタ、および、レイテンシが挙げられる。トリガ評価部１３２によって特定されたハンドオーバ・トリガに応答して、アクセス端末１１６は、切替元無線ネットワーク１０２における切替元ネットワークスイッチ１１０にハンドオーバ要求メッセージを送信する。ハンドオーバ要求メッセージは、通信リンク１２４のチャンネル状態などの情報、もしくは、アクセス端末１０６を切替先無線ネットワーク１０４などの代替無線ネットワークへ移動するべきかを判定するためにネットワークスイッチが利用し得るその他の情報を含んでいてもよい。

切替元ネットワークスイッチ１１０がハンドオーバ要求を許可した場合、アクセス端末１０６は、切替先ネットワークスイッチ１１４へ通話継続メッセージ１３０を送信する。本実施形態では、通話継続メッセージ１３０は、接続通話識別子と通話継続インジケータとをプレフィックス（「プレペンド」と称されることもある）として含む。接続通話識別子は、被接続装置１１８を識別し、本実施形態では被接続装置１１８の電話番号である。

切替先ネットワークスイッチ１１４は、通話継続メッセージ１３０に応答して、被接続装置１１８への切替先ネットワークスイッチ１１４を介した接続を確立させる。本実施形態では、通話は、切替元ネットワークスイッチ１１０を介して転送される。切替先ネットワークスイッチ１１４は、切替プロトコル１２８を利用して、切替元ネットワークへ通話状態メッセージを送信する。切替先ネットワークスイッチ１１４は、切替元ネットワークスイッチ１１０への通話を識別し、通話の転送準備ができていることを示す。それに応じて、切替元ネットワークスイッチ１１０は、識別された通話を切替先ネットワークスイッチ１１４へ転送する。それにより、切替元ネットワークスイッチ１１０は、切替先無線ネットワークを介して新しく確立された通信リンクの一部となる。しかしながら、場合によっては、切替元ネットワークスイッチ１１０を含まないパスを通るハンドオーバ通信リンクの一部となることもある。

図２は、切替元ネットワーク１０２がVoIP無線ネットワーク２０２であり、切替先無線ネットワーク１０４がセルラー電話ネットワーク２０４である、典型的な通信システム１００を示すブロック図である。上述したように、切替元無線ネットワーク１０２および切替先無線ネットワーク１１４は、数多くある無線ネットワークのタイプのうちいかなるタイプのものであってもよい。各種メッセージおよびプロトコルは、特定のネットワークのタイプによって異なることもある。したがって、図２を参照して、本実施形態の実施の一例を説明する。

図２に示す例として、アクセス端末１０６は、WiFiなどのWLAN２０８内での通信を行うためのWLAN送受信部２０６と、セルラー無線インフラ１１２内での通信を行うためのセルラー送受信部２１０を含む。例として、アクセス端末１０６は、VoIPネットワーク２０２でのVoIP通話に参加しており、その通話はセルラーネットワーク２０４へ転送される。すなわち、例えば、切替元無線ネットワーク１０２の無線インフラ１０８はWLAN２０８であり、基地局（ＢＴＳ）２１２および基地局制御装置（BSC）２１４は切替先無線ネットワーク１０４の無線インフラ１１２を構成する。本例では、切替元ネットワークスイッチ１１０はメッセージ・ゲートウェイ２１６を含み、切替先ネットワークスイッチ１１４は移動交換局（MSC）２１８を含む。

VoIP通話中、アクセス端末１０６は、VoIP無線ネットワーク２０２を介して被接続装置１１８への通信リンク１２４の少なくとも一部を監視する。本実施形態では、いくつかのパラメータが監視され、そのうちのいずれかのパラメータが閾値を越えた場合、トリガ評価部１３２は、通話を転送するべきであると判定する。場合によっては、特定の値の組み合わせがトリガ・イベントを構成すると判定されることもある。さらに、トリガは、時間や監視されたパラメータの変化に依存する傾斜トリガであってもよい。トリガ・イベントの基盤となり得る好適なパラメータの例としては、アクセス端末１０６で受信された無線信号のRSSI、WLAN２０８におけるアクセス端末・アクセスポイント間のBER、アクセス端末１０６とメッセージ・ゲートウェイ２１６との間のFER、アクセス端末１０６とメッセージ・ゲートウェイ２１６との間のジッタ、および、アクセス端末１０６と被接続装置１１８との間のレイテンシが挙げられる。トリガ評価部１３２が、トリガ・イベントが発生したと判定した場合、アクセス端末１０６は、メッセージ・ゲートウェイ２１６へハンドオーバ要求メッセージを送信する。本実施形態では、セッション・イニシエーション・プロトコル（SIP）を利用して、メッセージがメッセージ・ゲートウェイ２１６に送信される。

メッセージ・ゲートウェイ２１６は、要求を認める場合、ハンドオーバ許可メッセージを送信する。アクセス端末１０６は、ハンドオーバ許可メッセージに応答して、もしまだ登録されていない場合、セルラーネットワーク２０４に登録し、セルラー送受信部２１０およびセルラーネットワーク２０４を介してMSC２１８へ通話継続メッセージ１３０を送信する。通話継続メッセージ１３０は、接続番号インジケータの先頭に付加された通話継続インジケータを含む。MSC２１８は、セルラーネットワーク２０４およびメッセージ・ゲートウェイ２１６を介して通話経路を設定する。本実施形態では、MSC２１８は、通話継続メッセージ１３０を評価する際に、MSC２１８の構成ファイルにより、通話が新しい通話ではなく転送通話であるということを判定できる。加えて、ANSI-４１やSS７プロトコルなどの交換プロトコルを利用して送信された信号を介して、メッセージ・ゲートウェイ２１６は、転送通話をMSC２１８に通知する。場合によっては、MAPなどのMSC間プロトコル、または、その他の専用プロトコルが使用されることもある。MSC２１８は、通話を識別するメッセージ・ゲートウェイに状態メッセージを送信する。メッセージ・ゲートウェイ２１６は、通話をセルラーネットワーク２０４へ転送するため、WLAN２０８からMSC２１８への音声中継路を設定する。

図３は、本発明の典型的な実施形態に係る、アクセス端末１０６によって実行される、VoIP無線ネットワーク２０２からセルラー無線ネットワーク２０４への音声通話の転送方法のフローチャートである。上記方法は、ハードウェア、ソフトウェアおよび／またはファームウェアのいかなる組み合わせによっても実行可能であるが、本実施形態では、上記方法は、アクセス端末１１６内のプロセッサー上で動作するソフトウェアによって制御されるハードウェアにより実行されるものとする。

ステップ３０２において、VoIP無線ネットワーク２０２を介して音声通話を維持する。周知の技術に従い、無線エアインターフェースを介してVoIPパケットをWLAN２０８と送受信する。

ステップ３０４において、ハンドオーバ・トリガ・イベントが発生したかどうか判定する。上述したように、ハンドオーバ・トリガは、任意の数のパラメータや測定結果、または、その組み合わせに基づくものであってもよい。トリガ・イベントが発生した場合、処理はステップ３０６へと進む。そうでなければ、処理はステップ３０２に戻って、VoIP通話を継続し、ステップ３０４で引き続きハンドオーバ・トリガを監視する。

ステップ３０６において、ハンドオーバ要求がメッセージ・ゲートウェイ２１６へ送信される。本実施形態では、ハンドオーバを要求するメッセージ・ゲートウェイ２１６へ、SIPメッセージが送信される。

ステップ３０８において、ハンドオーバ要求が認められたかどうか判定する。アクセス端末１０６がメッセージ・ゲートウェイ２１６からハンドオーバ許可メッセージを受信した場合、処理はステップ３１０へと進む。そうでなければ、処理はステップ３０２に戻る。

ステップ３１０において、アクセス端末１０６は、MSC２１８へ通話継続メッセージ１０３を送信する。上述したように、セルラーネットワーク２０４を介して、先頭に付加された通話継続インジケータと接続通話インジケータとを含むメッセージが送信される。

ステップ３１２において、アクセス端末がセルラーネットワーク２０４に接続されたかを判定する。アクセス端末１０６がセルラーネットワーク２０４に接続されていると判定された場合、処理はステップ３１４へと進み、そうでなければ、ステップ３０２に戻る。

ステップ３１４において、音声通話がセルラーネットワーク２０４を介して継続される。上述したように、MSC２１８およびメッセージ・ゲートウェイ２１６は、無線セルラーネットワーク２０４を介した被接続装置１１８への音声通話経路を設定するため、交換プロトコルを利用してメッセージを送信する。

本発明の教示を用いて、本発明の他の実施形態および変更をなし得ることは、当業者であれば明らかであろう。上記の説明は一例であって、限定的なものではない。本発明は、上記明細書および添付図面と併せて解釈されうる全ての実施形態および変更を含む以下の特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。従って、本発明の範囲は、上記の説明に準拠してではなく、その代わりに、添付の特許請求の範囲およびその均等物の全範囲に準拠して決められるべきである。

Claims

アクティブ音声通話中に、無線ネットワークを切り替える方法であって、
音声通話に関連する信号を切替元無線ネットワークと送受信し、
前記音声通話が切替先無線ネットワークを介して継続されることを示す通話継続メッセージを、前記切替先無線ネットワークの切替先ネットワークスイッチへ送信する
ことを含む方法。
前記通話継続メッセージは、
前記アクティブ通話が前記セルラー無線ネットワーク上で継続されることを前記切替先ネットワークスイッチに示す通話継続インジケータと、
前記音声通話に係る被接続装置を識別する接続通話インジケータと
を含む請求項１に記載の方法。
前記切替元無線ネットワークは、ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（VoIP）ネットワークであり、前記切替先無線ネットワークは、セルラー無線ネットワークである請求項１に記載の方法。
前記切替元ネットワークスイッチは、メッセージ・ゲートウェイであり、前記切替先ネットワークスイッチは、移動交換局（MSC）である請求項３に記載の方法。
ハンドオーバ要求メッセージを前記切替元ネットワークスイッチに送信し、
前記切替元ネットワークスイッチからハンドオーバ許可メッセージを受信したことに応答して、前記通話継続メッセージを前記切替先ネットワークスイッチに送信する
ことをさらに含む請求項１に記載の方法。
トリガ・イベントを検出することをさらに含み、
前記ハンドオーバ要求メッセージを送信することは、前記トリガ・イベントの検出に応答して行われる請求項５に記載の方法。
前記トリガ・イベントは、前記切替元無線ネットワークを介するアクセス端末と被接続装置との間の通信リンクのパラメータに基づく請求項６に記載の方法。
前記パラメータは、受信信号強度インジケータ（RSSI）と、ビット誤り率（BER）と、フレーム誤り率（FER）と、ジッタ値と、レイテンシパラメータとからなる群から選択される請求項７に記載の方法。
前記ハンドオーバ要求メッセージを送信することは、ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（VoIP）無線ネットワークにおけるメッセージ・ゲートウェイに、前記ハンドオーバ要求メッセージを送信することを含む請求項５に記載の方法。
少なくとも２つの無線ネットワークを有する無線通信システムにおいて通信するアクセス端末であって、
音声通話を円滑に行うために無線信号を切替元無線ネットワークと送受信する第１送受信部と、
他の無線信号を切替先無線ネットワークと送受信し、前記音声通話が前記切替先無線ネットワークを介して継続されることを示す通話継続メッセージを、前記切替先無線ネットワークの切替先ネットワークスイッチへ送信する第２送受信部と
を備えるアクセス端末。
前記通話継続メッセージは、
アクティブ通話がセルラー無線ネットワーク上で継続されることを前記切替先ネットワークスイッチに示す通話継続インジケータと、
前記音声通話に係る被接続装置を識別する接続通話インジケータと
を含む請求項１０に記載のアクセス端末。
前記通話継続メッセージは、前記通話と、前記切替元無線ネットワークの切替元ネットワークスイッチから受信する通話識別メッセージとを対応付けるために、前記ネットワークスイッチによって読み取り可能である請求項１１に記載のアクセス端末。
前記切替元無線ネットワークは、ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（VoIP）ネットワークを含み、
前記切替先無線ネットワークは、セルラー電話ネットワークを含み、
前記切替元ネットワークスイッチは、メッセージ・ゲートウェイを含み、
前記切替先ネットワークスイッチは、移動交換局（MSC）を含む請求項１２に記載のアクセス端末。
前記アクセス端末は、ハンドオーバ・トリガに応答して、前記切替元無線ネットワークの切替元ネットワークスイッチにハンドオーバ要求メッセージを送信するように構成される請求項１０に記載のアクセス端末。
前記ハンドオーバ・トリガは、前記切替元無線ネットワークを介する前記アクセス端末と被接続装置との間の通信リンクのパラメータに基づく請求項１４に記載のアクセス端末。
前記パラメータは、受信信号強度インジケータ（RSSI）と、ビット誤り率（BER）と、フレーム誤り率（FER）と、ジッタ値と、レイテンシパラメータとからなる群から選択される請求項１５に記載のアクセス端末。
ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（VoIP）無線ネットワークおよびセルラー無線ネットワークにおいて動作するアクセス端末であって、
被接続装置への音声通話を維持するために、無線信号を前記VoIP無線ネットワークと送受信する無線ローカルエリア・ネットワーク（WLAN）送受信部と、
無線信号をセルラー無線ネットワークと送受信し、前記セルラー無線ネットワークの移動交換局（MSC）へ通話継続メッセージを送信するセルラー送受信部とを備え、
前記通話継続メッセージは、前記音声通話が前記セルラー無線ネットワークへ転送されることを示す通話継続インジケータと、前記被接続装置を識別する接続番号インジケータとを含むアクセス端末。
トリガ・イベントを識別するように構成されたトリガ評価部をさらに備え、
前記アクセス端末は、前記トリガ・イベントの検出に応答して、セッション・イニシエーション・プロトコル（SIP）に従ってハンドオーバ要求メッセージをメッセージ・ゲートウェイへ送信するように構成される請求項１７に記載のアクセス端末。
前記アクセス端末は、前記メッセージ・ゲートウェイからハンドオーバ許可メッセージを受信したことに応答して前記通話継続メッセージを送信する請求項１８に記載のアクセス端末。
前記トリガ・イベントは、前記VoIP無線ネットワークを介する前記アクセス端末と被接続装置との間の通信リンクのパラメータに基づく請求項１９に記載のアクセス端末。