JP3075347B2 - 無線atmネットワークにおけるハンドオフ方法 - Google Patents
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Description
(mobility)をサポートできる無線ATMネッ
トワーク、及び、当該無線ATMネットワークに使用さ
れる信号フレームワークに関し、特に、基地局と移動端
末間におけるハンドオフのための無線制御プロトコルに
関する。
クにおいてますます重要な役割を果たすことが予測され
ており、また、移動端末システムに対して、マルチメデ
ィアアクセスを可能にする「無線ATM」ネットワーク
の出現が期待されている。このような無線ATMシステ
ムでは、ATMネットワークにおける移動性をサポート
することがより重要になってくる。
びマルチメディア情報を配信するための広帯域ネットワ
ークサービスは、電気通信における2つの確立した傾向
を代表している。PCS及び広帯域通信のための技術
は、今まである程度それぞれ独自に開発されてきたが、
サービスの統合化と動作効率を考慮し、加えて、マルチ
メディアサービスをポータブル端末へ拡大する必要性が
生じたことによって、単一のアーキテクチャフレームワ
ークに統一することが求められている。ATMは、広帯
域ネットワークのための汎用基礎技術と見なされるの
で、標準ATMサービスを次世代マイクロセルラ無線/
PCSシナリオへ拡大することを考えることが合理的で
ある。
D.Wilsonは、IEEE Journal on
Selected Areas of Commun
ications、vol.12、no.8(1994
年)、1401〜1414頁に掲載の「ATM−Bas
ed Transport Architecture
for Multiservices Wireles
s PersonalCommunication N
etworks」と題する論文と、Proc. of
ICC, May 1994、858〜862頁に掲載
の「Multimedia Transport in
Next GenerationPersonal
Communication Networks」と題
する論文において、「無線ATM」のためのアーキテク
チャを提案している。ここでは、適切な媒体(メディウ
ム)アクセス制御(MAC)層及びデータリンク制御
(DLC)層を標準ATMプロトコルに組み込むことに
よって、広帯域サービスを共用無線チャネルに拡張する
ことを提案している。
iservices MediumAccess Co
ntrol Protocol for Wirele
ss ATM System」と題する米国特許出願第
08/495,164号の主題であり、データリンク制
御は、「Data Link Control Pro
tocols for Wireless ATM A
ccess Channels」と題する米国特許出願
第08/553,168号の主題である。
において移動性をサポートするために要求される関連す
るシグナリング、シンタックス及びプロトコルに関す
る。ハンドオフの問題に関する初期の研究は、A.Ac
ampora及びM.Nahshinehにより、IE
EE Journal on Selected Ar
eas of Communications、vo
l.12、no.8(1994年)、1365〜137
5頁に掲載の「An Archetectureand
Methodology for Mobile−E
xecutedHandoff in Cellula
r ATM Networks」と題する論文におい
て、また、L.V.Hauwemeirenらにより、
Proc. of Globecom(1994年)、
1691〜1694頁に掲載の「Requiremen
ts for Mobility Support i
nATM」と題する論文において報告されているが、A
TMにおけるハンドオフ制御のための完全なフレームワ
ークを定義するために、更に発展した概念が要求されて
いる。
現行プロトコルでは、接続経路が通信継続期間中、変化
しないと仮定している。端末が移動端末である場合に
は、この仮定は無効になってしまう。このような場合、
特殊なハンドオフプロトコルが要求されることになる。
ための重要な課題は、以下の点である。
グ中、即ち、経路変更中、セル損失を最小限に止めうる
ことを保証することが必要である。
ら、既存の接続を新たな移動端末に再ルーティングす
る)の選定が、再ルーティングされた接続の品質にとっ
て極めて重要である。
続におけるサービス品質(QOS)関係が新たな端末に
おいても維持できること、即ち、呼受付制御(CAC)
モジュールが再ルーティングされた接続を受け付け得る
ことが必要である。
に、1つ以上の端末、即ち、基地局に対する複数のアク
ティブな接続を有していることもある。接続を単に直接
的に再ルーティングできるだけでなく、間接的にも再ル
ーティングできること、及び、グループとして再ルーテ
ィング/拡張できることも要求されている。
Mネットワーク内において、移動性をサポートするため
の効率的なハンドオフ技術を提供することである。
第2の移動端末にハンドオフされる場合、発信元から第
2の移動端末へ、信号の経路を部分的に再変更するか、
或いは、第2の移動端末への経路を延長することが必要
となる。
us for Supporting Mobile
Communications in Asynchr
onous Transfer Mode Based
Networks」と題する米国特許第5,487,
065号には、ハンドオフを分散させる形式のATMベ
ースのネットワークが、集中させる形式のネットワーク
と対比して、説明されている。この場合、スイッチング
ノードを経由する基地局からの接続を含む通信経路が決
定され、また、接続トリーが、決定され、この接続トリ
ーには、他の基地局からスイッチングノードへの接続可
能な経路を含んでいる。接続トリー内で、基地局の変更
に対応して、移動端末ユーザが1つのセルから別のセル
へ移動すると、呼は自動的にハンドオフ、即ち、接続ト
リー内の別の経路に再ルーティングされる。
後、終端点である移動端末が別の無線ポートとしての基
地局に移動すると、既存のアクティブな接続を再ルーテ
ィングするためにハンドオフプロトコルが必要となる。
この場合、従来のハンドオフプロトコルを使用したので
は、ハンドオフ中におけるATMセルの喪失を避けるこ
とができない。
ネットワークでは、移動端末の移動に伴い、移動端末が
通信する基地局を切り替えるハンドオフの際に、移動端
末と基地局との間で送受されるATMセルに脱落又は二
重配信を防止することが必要である。
号を主に扱う携帯電話システムの場合、各ユーザにおい
て、2m秒周期で、データが規則的に転送され、又、数
周期分のデータが脱落又は二重配信されたとしても、音
声通信であるため、致命的な悪影響はない。したがっ
て、この種の携帯電話システムでは、無瞬断でハンドオ
フする必要性は、少ないため、ハンドオフの際における
通話、通信の瞬断については、十分検討されていないの
が実状である。
することを目的とした無線ATM通信システムでは、単
に音声信号だけではなくデータ等をも伝送されるため、
ATMセルの脱落及び二重配信は、端末間における通信
品質に大きな悪影響を与えることになる。
制御信号を使用して、通信停止及び通信開始制御を行う
無線ATM通信方式も提案されているが、ユーザからの
データセルと、制御セルとが別々のデータリンクパスに
転送されるため、短い処理時間で、しかも、セル脱落及
び二重配信を防止することは、困難であった。
力抑え、ネットワークリソースの効率的な利用及び動的
に再ルーティングされたセルに対するQOSを維持でき
る無線ATM通信方法を提供することである。
成を必要とせず、その代わりに、移動端末がその位置を
変更するのに伴って、既存の接続に対して動的な延長又
は再ルーティングを行なう無線ATM通信方法を提供す
ることである。
ーク内における端末の移動性をサポートするためのハン
ドオフ技術であって、ATMセルに喪失等を生じること
なくハンドオフを行うことができる無線ATM通信シス
テム及び当該システムに使用されるスイッチ及び移動端
末を提供することである。
部分的に経路を再ルーティングする方法である。この方
法は、既存の接続の一部を除去すること、及び、切離し
た点から移動端末への新たなサブ経路を追加することに
基づいている。この場合、移動端末がハンドオフされた
後、ハンドオフスイッチから元の移動端末に達する既存
の接続の一部が、ハンドオフスイッチから新たな移動端
末への新たなサブ経路によって置き換えられる。この新
たに作成されたサブ経路は、発信元(即ち、ソース)か
らハンドオフスイッチへの元の経路につなげられる。こ
のプロトコルは、R.Yuan等による「A Sign
aling and Control Archtec
ture for Mobility Support
in WirelessATM Network」
Proc. of ILC(1996年6月)と題する
論文において、その概略が説明されている。
く方法である。この方法は、前の移動端末から新たな移
動端末へのアクティブな接続を延長する。この方法で
は、ハンドオフ後、新たな接続は発信元から移動端末へ
の既存の接続を含み、移動端末から新たな移動端末への
追加のサブ経路に延長されて行く。
の方法を適用しても良いが、複数個の基地局と、移動端
末と、遠隔端末と、複数個のスイッチと、ハンドオフス
イッチと、複数個のデータパスリンクとを含む無線AT
Mネットワークにおける前記移動端末の接続及びルーテ
ィング方法において、上記ハンドオフスイッチと、第1
のスイッチと、第1の基地局とを含む第1のデータパス
リンクを介して、上記遠隔端末から上記移動端末への通
信接続経路を設定するステップと、上記移動端末から上
記第1の基地局に対してハンドオフを行なうべき時点を
指示するステップと、第2のデータパスリンクと第2の
スイッチを介して、上記第1の基地局から第2の基地局
に、ハンドオフを要求するステップと、上記第2の基地
局から上記第1の基地局に対して、上記ハンドオフスイ
ッチから上記第2のスイッチを介して、上記第2の基地
局に至る第2のデータパスリンクが使用可能であること
を指示するステップと、上記ハンドオフスイッチから上
記第1並びに第2のスイッチに、上記第1のデータパス
リンクから上記第2のデータパスリンクへデータパスリ
ンクを変更することを指示するステップと、上記第1の
基地局から上記第2の基地局へ通信を変更することを前
記第1の基地局から前記移動端末に伝達するステップと
を含む無線ATM通信方法及びシステムが得られる。
基地局と、移動端末と、遠隔端末と、複数個のスイッチ
及び、複数個のデータパスリンクとを含む無線ATMネ
ットワークにおける移動体通信の接続及びルーティング
方法において、第1のスイッチ及び第1の基地局を含む
第1のデータパスリンクを介して、遠隔端末から移動端
末への通信接続経路を設定するステップと、上記移動端
末から上記第1の基地局に、ハンドオフを行なう時点を
指示するステップと、上記第1の基地局から上記第2の
基地局に対して、第2のスイッチを含む第2のデータパ
スリンクを介してハンドオフを要求する一方、上記第1
のスイッチ及び上記の第2スイッチを介する上記第1の
基地局から上記第2の基地局への第2のデータパスリン
クを確立するステップと、上記第2の基地局から、上記
第1の基地局に対して、上記第2のデータパスリンクが
確立されていることを伝達するステップと、上記第1の
基地局から上記移動端末に、上記第1の基地局から上記
第2の基地局に通信を変更することを指示すると共に、
上記第2のデータパスリンクを介して、上記第1の基地
局から上記第2の基地局にデータを送出するステップと
を含む無線ATM通信方法及びシステムが得られる。
末と、当該移動端末との間で、ATMセルを送受するハ
ードウェアネットワークとを備えたシステムの無線AT
M通信方法において,前記移動端末のハンドオフ動作の
際,前記移動端末と、前記ハードウェアネットワークと
の間で,ユーザセル流中に、特定のOAMセルを挿入
し、当該特定のOAMセルを利用して、ハンドオフ動作
を行うことを特徴とする無線ATM通信方法が得られ
る。また、本発明の更に別の態様によれば、前記移動端
末と第1のデータパスリンクを構成している基地局か
ら、他の基地局との間の第2のデータパスリンクにハン
ドオフする際に、前記移動端末は、ハンドオフ前の最終
セルを指示する第1のOAMセルを前記特定のOAMと
して、前記ユーザセル流中に挿入し、且つ、ハンドオフ
後の最初のセルを指示する第2のOAMセルを前記特定
のOAMセルとして前記ユーザセル流中に挿入すること
により、前記ハンドオフ動作を行う無線ATM通信方法
が得られる。
を詳細に説明する。
性をサポートするATMネットワークを構成する種々の
ネットワーク要素及び機能を説明するためのネットワー
ク図が示されている。即ち、図1には、移動端末に対す
る統合広帯域サービスをサポートするための無線ATM
ネットワークが示されている。
は、マルチメディア利用をサポートできる完全なATM
端末装置を構成している。端末装置間の接続を確定する
ために、ここでは、標準ATM信号プロトコル(Q.2
931,ATMフォーラムUNI3.1)が用いられて
いるものとする。移動端末(MT)12と基地局(B
S)14間の無線リンクにより、移動端末12に対して
所望のATM転送サービスが提供される。ハンドオフに
関連する機能をサポートするために、機能を拡張したI
TU勧告Q.2931(Q.2931+と呼ぶ)に基づ
く、移動性向上信号プロトコルが、MT、BSと、MS
S(移動性サポートスイッチ、以下、単に、スイッチと
呼ぶ)16とにより用いられているものとする。更に、
ハンドオフ中の無線リソース管理及び連続セル配信を容
易にするために、無線制御プロトコルが基地局14及び
20間で、カスタムプロトコルとして用いられる。この
カスタムプロトコルは、隣接する基地局14及び20間
の不変的な仮想回線(PVC)18を介してサポートさ
れている。
層と共存する位置サーバ(LS)22及びデータベース
(DB)システム24によって実行される。本発明にお
いては、位置管理システムは接続管理システムから切り
離されているものとする。このように、両者を分離する
ことにより、独立した動作と、位置更新方式を最適化で
きる。更に、ネットワークにおけるコネクションレスデ
ータサービスを効率的にサポートすることも可能であ
る。
トコルに対して、無線及び移動性特有の機能を統合化す
ると言う概念に基づいて構成されている。ユーザプレー
ン及び制御プレーンが図2に示されており、ここでは、
無線MAC(媒体アクセス制御)30、無線DLC(デ
ータリンク制御)32、及び無線制御34の各層は無線
ATMサポートのために追加された新たな層を表わして
いる。無線MAC層及び無線DLC層の機能は、共用/
低信頼性無線チャネルに、標準ATM移送サービスを提
供することである。無線制御プロトコルは、高位層(A
TM)制御機能とのインタフェースとなるとともに、こ
れらの層における管理機能をサポートするためのプロト
コルである。
想接続経路は、異なったネットワークスイッチを介して
接続されたリンク毎に、仮想回線、即ち、バーチャルサ
ーキット(以下、VCと略称する)によって構成されて
いる。異なる基地局間での移動端末12のハンドオフ
は、接続の際におけるQOSの要求に基く制約の下で、
端末間のVCを動的に再構成することによって行われ
る。この手法を簡単にするために、端末間のVCを2つ
のセグメント、即ち静的セグメント及び動的セグメント
に分ける(ここで、2つのMT間の接続の場合には、端
末間のVCを3つのセグメントに分けてもよいが、再構
成中の単一のMTを考える場合には、2セグメントのシ
ナリオが適用される)。
動端末MT50は、2つの遠隔端末(RT)54及び5
6からの3つのアクティブな接続、即ち、RT1(5
4)からの1つの接続とRT2(56)からの2つの接
続を有している。MT50が、BS1(58)のサービ
スエリアからBS2(60)のサービスエリアに移動す
る際、これらの接続は、再構成される。ここでは、スイ
ッチSW2(64)を介してハンドオフスイッチ(HO
S)62からBS2(60)への3つの新規なセグメン
トが生成されると共に、HOS62におけるVCルーテ
ィングテーブルが変更されることによって、再構成され
る。このことは、MTのアクティブな接続がグループ化
され、再構成されるVCグループを集合化する場合にも
同様に当てはまる。
オフプロセス全体を統括(anchor)する移動性サ
ポートスイッチである。BS1(58)及びBS2(6
0)と協動することによって、HOS62は新たな動的
セグメントのグループを構築し、次に、元の静的セグメ
ントにこれらを接続する。
けるハンドオフ動作を説明する。移動端末50が、BS
1(58)から離れBS2(60)のサービスエリアに
向かって移動すると、移動端末は両方の基地局からのビ
ーコン信号、即ち、無線信号を受信する。移動端末は、
BSビーコンの測定値に基づいてBS1からBS2への
ハンドオフをいつ開始するかを指示することができる。
移動端末は、MT50とBS58間の無線制御プロトコ
ルを用いて、基地局にHO_INDICATION信号
を送出する。HO_INDICATION信号は、複数
個のハンドオフできる経路の候補を含んでいる。
信号を受信すると、BS1(58)は、基地局間の無線
制御プロトコルを用いて、基地局間に構築されたPVC
を介して、ハンドオフ候補基地局とコンタクトする。こ
の例 では、第1の候補BS2(60)はリソースが使
用可能であることを確認する。
ドオフスイッチにHO_REQUESTメッセージを送
出する。HOSの選択は、複数の接続及び一連のQOS
要求に対して、ルートを最適化することによって行なう
ことができる。更に、複数の接続を処理するために複数
のHOSを備えることも可能である。しかしながら、説
明を容易にするために、ここでは、HOSが1つだけで
あると仮定する。次に、HOSは、固定ネットワーク信
号方式(Q2931+)により、目標の基地局に対する
データパスを確立する。代わるべきデータパス(ここで
は、代替データパス)が確立された後、HOSは、BS
1(58)にHO_REQ_ACKメッセージを送出す
る。
スの確立が保証されると、BS1は、無線制御チャネル
を介して移動端末にHO_STARTメッセージを送出
する。一方、BS1(58)は、スイッチにRT_CH
ANGE信号を送出して、スイッチ66の代わりにスイ
ッチ64を介して、元の接続から新たに確立された接続
経路にデータパスを変更するようスイッチに指示する。
BS1(58)からHO_STARTを受信後、移動端
末50はその動作周波数を変更し、BS2(60)を介
して通信を開始する。上述の説明から、ハンドオフ手順
は次のように要約することができる。
端末50及び基地局58と60の双方が、選択動作につ
いて協働して動作する。通常、BSからのビーコン信号
が基地局識別及びSIR/BER測定の目的で用いられ
る。
重接続及び一連のQOS要求に基づいて、ルートを最適
化することによって選択することができる。この場合、
移動端末によって使用されている現在のスイッチを選択
することが、最も容易な選択である。これは、移動端末
に対するすべての接続経路が通過するスイッチであるか
らである。ここでは、同一基地局のサービスエリア内の
別の移動端末が、そのスイッチに関与することなく直接
基地局を介してMT50への接続を確立することは、無
いものと仮定されている。
において、新たな移動端末用セグメントのグループが、
HOS62及びBS2(60)間にまとめて確立される
と、BS2は実際のハンドオフに先だって、移動端末に
対して無線資源を割り当てることができる。
の静的セグメントを新たな移動端末用セグメントに接続
することによって、接続を再ルーティングする。同時
に、BS1(58)は、新しい基地局に切り替えること
を移動端末に指示する。
線データリンク状態情報を転送する。これはATMセル
を順序通り(in−sequence)に転送すること
を保証する。
するのに十分なロバスト性をHOSが有している場合、
必要に応じて、ルート最適化は、ハンドオフ処理とは別
に行うことができる。
では、SW1(66)が、ハンドオフスイッチ(HO
S)として動作している。この場合におけるハンドオフ
動作中の信号フローが図5に示されている。2つの基地
局間では、移動端末MTのハンドオフを行うために数種
類の信号メッセージが用いられる。しかしながら、現在
のATM信号用標準プロトコルは、移動をサポートする
機能を有していない。そこで、ATMネットワークにお
ける移動に対するサポートを容易にするために、ATM
信号プロトコルに対していくつかの拡張が施されてい
る。表1は、拡張信号とその機能、並びに、情報要素
(IE)のリストである。
ットワークスイッチを通過して形成された場合、後方位
置において同様な動作が行えるかどうかの問題が生じ
る。
HO_REQUESTメッセージは、SW3(68)を
通過する。SW3(68)が、移動に関する拡張性をサ
ポートしない通常のネットワークスイッチである場合、
HO_REQUESTが、SW3を透過するのは難し
い。SW3が移動に関する拡張性を有している場合、メ
ッセージを解読し、異なる接続識別子及び呼参照値とと
もに、HOS62に同様のHO_REQUESTを送出
する。ここでは、HOS62は、BS1(58)と直
接、通信するものとし、このため、すべてのネットワー
クスイッチは移動に関する拡張性をサポートしているも
のと仮定する。
の信号機能は、不均一/可変無線チャネル帯域幅の下で
の、サービスパラメータ、QOSの仕様、及び再交渉の
ための信号を伝達することである。ATM呼が移動端末
に対して設定される場合、使用可能なサービスパラメー
タが接続メッセージ中で要求されているものよりも低い
こともある。大抵の場合、これは無線チャネルの制約に
よる。このような場合には、最高の利用可能な帯域幅パ
ラメータを用いて接続を設定する適切な「フォールバッ
ク」(支援)機構が必要である。現在のATMフォーラ
ムUNI仕様においては規定されていないが、この種の
フォールバック機能は、従来の固定ネットワークシナリ
オにおいても同様に有用である。極めて多様な環境にお
いて動作する移動端末に対しては、SETUP(サービ
スパラメータ)メッセージに応答するCONNECT
(新たなサービスパラメータ)を設けることが可能であ
る。
ールバックに加えて、移動端末は、ハンドオフ移動によ
って、利用できるサービスの変化に直面する。例えば、
2Mbpsで動作しているCBR接続の移動端末が、ハ
ンドオフ後の新しいサービスエリアでは、1.5Mbp
sでしか通信できないことを見出だしたとする。この場
合、サービスパラメータの呼内調整のために、適切な再
交渉用のRENEGOTIATE(サービスパラメー
タ)シンタックスが要求される。この種の動作能力は、
固定ネットワークにおいて並びに輻輳や事故などを処理
するためのロバスト機構において有用である。無線AT
Mを構成するに当たって、この再交渉動作能力は、極め
て重要なものと考えられている。これは、頻繁に行われ
るハンドオフ動作の際、この能力がなければ、呼終了率
が比較的高くなってしまうからである。すべてのアプリ
ケーションがビットレートの範囲以上の動作ができるわ
けではなく、優れた設計の移動体ソフトウェアアプリケ
ーションがこのような能力を組み込むものと予測され
る。
すべきもう一つの重要な事項である。現在のATM信号
方式は、標準SETUPメッセージ内にQOS仕様を備
えているが、このQOSに要する資源の割り当て(bu
dget)が、ルートの各セグメントにどのように配分
されるかについては特定していない。無線シナリオにお
いて、固有の無線チャネル特性と、アクセスリンク上で
用いられるMACやDLCの性能上の関係を考慮して、
無線リンクに対しては、より大きなQOSで、且つ、割
当(即ち、CDV、CLR、或いは、遅延の割当)を低
下した状態で、割り当てる必要がある。例えば、30m
sの総遅延割当が定められた場合、無線リンクには20
ms、固定ネットワークセグメントには10msを割り
当てることが適切である。これにより、低いCLRに対
して比較的効果的なDLCモードの使用が可能となる。
従って、現在のATMシンタックスを拡張して有線及び
無線のネットワークセグメント間におけるQOSを区分
することが有用である。また、この種の能力は、固定A
TMにおいても同様に必要とされ、特に、不均一なリン
ク速度及びスイッチバッファサイズを扱う際に必要とさ
れる。
ンタックスを拡張して、合計及び次段階、即ち、ホップ
のQOS値の両方を含めることである。ここで、サービ
スパラメータについて上述したように、ハンドオフ中の
QOSの再交渉動作は、移動端末に対するATMにおい
ても重要である。
ついて更に詳細に説明する。図3においては、移動端末
MTが基地局BS1(58)からBS2(60)に向か
って移動する時、MT50と遠隔端末RT54及び56
の間における既存の接続が、ハンドオフスイッチ(HO
S)となる中間スイッチ62において、再ルーティング
される場合が示されている。
へのサブ経路を追加し、HOS62からBS1(58)
へのサブ経路を削除することによって、HOS62にお
いて接続が再ルーティングされる。HOS62からBS
2(60)へのサブ経路が追加された状態で、BS1
(58)に格納されたセルが、BS1(58)からBS
2(60)に転送される。
メッセージの送受関係が示されている。図7、8、9、
及び、10には、ハンドオフされるべき移動端末MT、
ハンドオフスイッチ(HOS)、最初の基地局(BS
1)、及び、次の基地局(BS2)についての状態遷移
図がそれぞれ示されている。
プには同一参照数字が用いられている。
示すように、BS1に対して、HO_INDICATE
メッセージを送出する。
り、ステップ68において、MTからHO_INDIC
ATEメッセージを受けると、ステップ70に示されて
いるように、HOSへHO_REQUEST(conn
id)メッセージを送出し、NNI信号標準への適切
な拡張を用いて、conn idによって識別される接
続の再ルーティングを開始する。
メッセージを受けると、図6及び8のステップ72に示
されるように、HOSは、接続セットアップ信号メッセ
ージCONN ADD(conn id)をBS2に送
出し、接続conn idに対するHOSからBS2へ
のサブ経路を作成する。
は、図6及び図10のステップ74に示されているよう
に、HOSに対しCONN_ACK(conn id)
信号メッセージを送信する。この時、BS2は、サブ経
路上に入力セルを保持するためのバッファスペースを確
保している。このバッファスペースは、ハンドオフ完了
後解除される。
されているように、HO_REQUEST ACK(c
onn id)信号メッセージをBS1に送出する。
を受信すると、BS1は、図6及び9のステップ80に
示されているように、HO_START(conn i
d)信号メッセージをMTに送出し、データセルの送信
を停止し、RT_CHANGE信号をHOSに送出す
る。
T信号を受信すると、図7のステップ82に示すよう
に、その動作周波数をBS2の動作周波数に切替える。
また、ステップ84に示すように、周波数切替え前に、
HO_COMPLETEメッセージをBS1に送出して
もよい。
HOSは、図8のステップ86に示されているように、
接続conn上のセルが新たに設定されたサブ経路を介
してBS2へ送られるようにそのハードウェアルーティ
ングテーブルを変更し、BS1に向けて既存のサブ経路
上のOAM(即ち、トークン)セルを送出する。
8に示すように、BS1は、接続conn idに対す
る無線データリンク状態をBS2に転送する。
うに、格納された状態と受信したデータリンク状態とを
繋ぎ合わせ、セルを順番にMT1に送出する。
低速で最適化を行う手法を用いて経路を延長する方法に
関連している。図11〜16の内、図11には、ハンド
オフ中にメッセージを送受の方法が示されている。低速
で最適化する手法は、ハンドオフ後にループを取り除く
ことにより、重複した或いは不要な経路を削除すること
によって、経路を最適化する手法である。
それぞれ、ハンドオフされるべき移動端末の状態線図、
ハンドオフスイッチの状態線図、最初の基地局(BS
1)における2つの動作を示す状態線図、及び、次の基
地局(BS2)における状態線図を示している。
ポイント(ハンドオフスイッチ)におけるループ除去の
際の状態を示し、図14は、最初の基地局(BS1)に
おけるループ除去の状態、及び、図15は、最初の基地
局(BS1)自身の状態を示している。これらの図にお
いて、同一ステップには同一参照数字が用いられてい
る。
によるハンドオフ手法は、2つの基本的な概念に基づい
ている。その第1は、セルの切替え後、先の基地局(B
S1)から移動端末MTまでの既存の接続を現在の基地
局(BS2)まで延長すること、第2は、移動端末MT
がBS2からのセルの送受信を開始した後、拡張された
接続経路中のループを除去することである。このループ
除去は、セルと同一の帯域(in−band)にあるO
AMセルを用いて低速で実行される。
テップは次の通りである。
示すように、BS2が次の基地局になることを示すHO
_INDICATION信号メッセージをBS1に送出
する。
号メッセージを受けて、図11及び図15のステップ9
2に示すように、EXTEND(conn id)信号
メッセージをHOSを介してBS2に送出し、これによ
り現在のBS1との接続を延長する。
11及び図16のステップ94に示すように、EXTE
ND_ACK(conn id)を用いて応答する。こ
の時点で、BS2は、MTがその動作周波数をBS2の
動作周波数に切替えるまで、延長された接続経路上の入
力セルを保持するためのバッファスペースを割り当て
る。
対するセルの送信を停止し、その動作周波数をBS2の
動作周波数に切替えるようMTに要求する。この場合、
図15のステップ96に示すように、BS1はHO_S
TARTメッセージを送出する。
セージを受けると、その周波数を切替え、HO TER
MINATE信号メッセージをBS2に送出するととも
に、HO_COMPを図12のステップ98に示すよう
に送出する。
れているように、延長された接続経路からMTに対して
無線リンク上に、セルの転送を開始する。
オフの完了後、拡張された接続における潜在的なループ
を除去するために実行される。スイッチは、接続ルーテ
ィングテーブルにおけるエントリを調べることによっ
て、拡張された接続経路にルーピングポイントがあるこ
とを検出する。同一の接続に対して2つのエントリがあ
る場合、このスイッチがルーピングポイントになること
を示している。スイッチHOSは、その接続テーブルが
同一の接続conn idとして、2つの異なったエン
トリ、即ち、<IP1,OP1>及び<IP2,OP2
>を有しているから、ルーピングポイントとなる。
クとしての入力ポート(IP1)、HOSからBS1へ
のリンクとしての出力ポート(OP1)を示している。
第2のエントリは、その入力ポート(IP2)としてB
S1とHOS間のリンクを示し、その出力ポート(OP
2)としてHOSとBS2間のリンクを示している。こ
のことが、図3に示されている。
ンクであるが、一般的にはこのとおりである必要はな
い。ルーピングポイントは経路延長プロセス中、即ち、
スイッチがEXTENDメッセージを受信し、これを処
理する際に検出される。
ルの受信を開始した後、ルーピングポイントによって開
始される。これは、ルーピングポイント(ハンドオフス
イッチ、HOS)で、接続conn idに対応して、
セルが入出力ポートの両方の組に流れ始める時点を観察
することによって推測することができる。この時、ルー
ピングポイント(HOS)は、ループの開始に対応して
入力ポート(IP1)上のセルのバッファリングを開始
し(ステップ102)、IP1に対応する出力ポート
(OP1)上のOAMセルを送出し(ステップ10
4)、IP2上に戻ったOAMセルを受信し(ステップ
106)、OP2上にバッファリングされたセルを送り
(ステップ108)、そのハードウェアルーティングテ
ーブル(VPI/VCIエントリ)を変更してOP2上
にIP1上の入力セルを送り(ステップ110)、2つ
の接続テーブル(ソフトウェア)エントリを1つのエン
トリ<IP1,OP2>に併合する。
(ルーピングポイントによって送出された)を受信する
と、対応する出力ポート上のOAMセルを送出する。次
に、その接続経路を削除し(ステップ112)、接続に
使用されたすべての資源を解放する。
ドオフ中に喪失してしまう場合、及び、ATMセルがハ
ンドオフ中に二重に配信されてしまう場合について、何
等、考慮していない。したがって、前述した実施の形態
では、無瞬断でハンドオフを行うこと、及び、二重配信
を防止することを保証することはできない。このこと
は、上記した実施の形態に係る無線ATM通信方法で
は、ハンドオフ動作中に、ATMセルの損失が生じた
り、ATMセルが二重に配信される場合がある。
実施の形態に係る無線ATM通信システムは、固定端
末、即ち、遠隔端末1、ATMスイッチ2、3、及び
4、無線基地局5、6、7、及び8、並びに、移動端末
(MT)9とを備えている。ここで、基地局5、6、
7、及び8は、それぞれカバレッジエリア、即ち、サー
ビスエリア10、11、12、及び13を有している。
カードを有するNEC Versaラップトップコンピ
ュータのように、マルチメディア対応のアプリケーショ
ンに対応できる完全なATM端末システムである。この
種の無線ATMカードは、IEEE PIMRC、19
96の議事録に、Cesar Johnstonによっ
て、「A Network Interface Car
d for Wireless ATM Network
s」のタイトルで記述された論文において、開示された
ものが使用できる。この論文は、ここでは、参照文献と
して引用される。尚、MT9は、端末間の接続を規定し
た標準ATM信号用プロトコル(Q.2931,ATM
フォーラムUNI3.1)にしたがって動作する。
ルを伝送する無線ポートを備えたATMスイッチであ
る。また、ATMスイッチ2、3、及び4は、例えば、
ATMフォーラムで規定されたUNI及びNNIの信号
形式及び移動端末拡張用のプロトコルにしたがって動作
する2.4GbpsNECモデル5Sであり、これら
は、図示されたように、移動端末MT9を除いて、有線
リンクを介して、相互に接続されている。一方、移動端
末MT9は、基地局との無線リンクを介して、ネットワ
ークに接続されている。
の接続経路は、例えば、TAXIまたはSONETのよ
うな標準ATM有線リンクである。移動端末MT9と基
地局7及び8との間の接続は、標準無線ATMリンクで
あって良い。
こでは、固定端末1及び移動端末9との間に、ATMス
イッチ2、3、及び4、基地局7、並びに、通常の手段
を介して、仮想回線が確立されているものとする。
のハンドオフ手順を説明する。まず、移動端末9又は基
地局7において、ハンドオフ動作が必要であることが決
定されたものとする。例えば、移動端末9が基地局7の
サービスエリアの外側に移動し始め、基地局8のサービ
スエリアに移動したものとする。この場合、移動端末9
は、基地局7に対して、拡張された信号メッセージHA
NDOFF REQUESTを送信し、他の基地局に対
するハンドオフ接続を要求する(ステップ100)。新た
な基地局を選択する手法としては、従来、セルラー電話
システムで使用されている手法を使用できる。この例で
は、基地局8が新たな基地局として選択されたものとす
る(ステップ110)。
ドオフスイッチとして動作するATMスイッチが選択さ
れる(ステップ120)。クロスオーバスイッチとして
動作するATMスイッチを選択する方法自体は、本発明
の必須の要件ではない。しかしながら、クロスオーバス
イッチを選択する方法としては、Inforcom,1
996の議事録に、C.K.Tohによって、「Per
formance Evaluation of Cro
ssover Switch Discovery fo
r Wireless ATM LANs」の表題で記述
された論文の手法が使用できる。この論文も、参照文献
として、この明細書中で参照される。この例では、AT
Mスイッチ2がクロスオーバスイッチとして選択された
ものとする。この状態で、基地局7は、クロスオーバス
イッチ2に対して、HANDOFFREQUEST信号
を送信する。
信すると、クロスオーバスイッチ2は、基地局8に対し
て、外側帯域(以下、アウトバンドと呼ぶ)にあるSE
TUP信号を送信する。クロスオーバスイッチ2と基地
局8との間に、仮想回線が形成されると、基地局8は、
クロスオーバスイッチ2に、アウトバンドのCONNE
CT信号を送信する(ステップ150、160)。ここ
で、アウトバンドの信号とは、内側帯域(以下、インバ
ンドと呼ぶ)の信号とは別の信号チャネルに送信される
信号であり、他方、インバンドの信号は、ユーザセル流
と同じ信号帯域に送信される信号であって、このインバ
ンドの信号には、接続経路に沿って送信される保守運用
管理(Operation,Administrati
on and Maintenance(以下、OAMと
略称する))セルが含まれている。
信すると、クロスオーバスイッチ2は、移動端末MT9
に対して、アウトバンドのHANDOFF RESPO
NSE信号を送り出す(ステップ170)。移動端末M
T9は、この信号の受信を確認するために、アウトバン
ドのHANDOFF CONFIRM信号を基地局7及
びスイッチ4及び3を介して、クロスオーバスイッチ2
に送信する(ステップ180)。
ルロスハンドオフと呼ぶ)を達成するためには、次の2
つの要件が満たされなければならない。
ら、ATMスイッチ3及び4、並びに、基地局7を介し
て移動端末9に至るパス)上を通過しているセルが、失
われないことが要求される。
地局8を介して、クロスオーバスイッチ2に至るパス)
上に送信されるべきセルは、移動端末9が新基地局8と
リンクを確立するまで、移動端末9から送信されてはな
らない。
信すると、クロスオーバスイッチ2は、旧パス中に、セ
ル流の最終位置、即ち、エンドオブストリーム(EO
S)をあらわすインバンドのOAM(EOS−OAM)
セルを挿入し、移動端末MT9に送信する(ステップ1
90)。このEOS−OAMセルは、クロスオーバスイ
ッチ2から移動端末MT9に至る旧パス14の途中にあ
る全てのデータセルが、実際上、なくなったことを示し
ており、これによって、データセルの喪失を防止でき
る。この場合、クロスオーバスイッチ2は、その仮想回
線ルーティングテーブルを書き換え、クロスオーバスイ
ッチ2から移動端末MT9までの端末間データパスが新
規パス15になるようにする。また、クロスオーバスイ
ッチ2は、移動端末MT9に対するデータセル伝送を即
座に停止し、当該移動端末MT9に送信されるべきデー
タセルを順次ローカルバッファ中に、格納し始める(ス
テップ210)。このことは、事実上、この方向に対す
る以後のデータセルに対して、旧パス14を開放してい
ることになる。しかしながら、旧パス14は、移動端末
MT9からクロスオーバスイッチ2に至る逆方向には、
確立しており、したがって、移動端末MT9からの入力
データセルは、クロスオーバスイッチ2に格納される。
AMセルを受信すると、移動端末MT2は、当該セルを
クロスオーバスイッチ2に返送する(ステップ22
0)。この時、移動端末MT2は、クロスオーバスイッ
チ2に対するデータセルの転送を全て停止し、クロスオ
ーバスイッチ2に送信されるべきデータセルを順次、局
部バッファに格納し始める(ステップ230)。このよ
うに、EOS−OAMセルが往復することにより、旧パ
ス上の移動端末MT9からクロスオーバスイッチ2の間
にあるデータセルは、全てなくなり、これによって、デ
ータセルの喪失を防ぐことができる。
チ2に戻されると、移動端末MT2は、基地局8にアウ
トバンドのHANDOFF JOIN信号を送信して、
無線接続が確立され、新規パス15が形成される(ステ
ップ240)。この接続が確立すると、基地局8は、ア
ウトバンドのHANDOFF JOIN COMPLET
E信号を移動端末MT9に送信する(ステップ250、
260)。
スイッチ2に対して、新規パス15を介して、ユーザセ
ル流の最初、即ち、スタートオブストリーム(SOS)
をあらわすインバンドのOAM(SOS−OAM)セル
を送信する(ステップ270)。更に、移動端末MT9
は、当該MT9内に格納されていたデータセルをファー
ストイン、ファーストアウトの順序で、順次、送り出す
と共に、データセルの格納を停止して、通常のデータセ
ルの転送を再開する(ステップ280)。
と、クロスオーバスイッチ2は、MT9からクロスオー
バスイッチ2に至るデータパスが新規パスとなるよう
に、仮想回線ルーティングテーブルを変更する一方、M
T9に対して、アウトバンドのHANDOFF REL
EASE信号を送信し、この方向における旧パス14を
開放する(ステップ290)。尚、このステップは、ク
ロスオーバスイッチ2がEOS−OAMセルの受信時点
に依存しており、ステップ240−280の前に行われ
る。
と、クロスオーバスイッチ2は、当該セルを返送した
後、これに続けて、格納されていたデータセルをファー
ストイン、ファーストアウトの形式で、送信すると共
に、格納動作を停止して、通常のデータセル転送を再開
する(ステップ300)。MT9からSOS−OAMセ
ル受信後のクロスオーバスイッチ2からのデータセルの
転送は、ステップ280で述べられたように、EOS−
OAMセルがクロスオーバスイッチ2で受信されるまで
行われない。このEOS−OAMセルが受信されない限
り、クロスオーバスイッチ2は、新規パス15を介し
て、MT9から受信されるデータセルを順次格納、この
格納動作は、EOS−OAMセルの受信まで続けられ
る。EOS−OAMセルが受信されると、格納されてい
たセルは、ファーストイン、ファーストアウトの形式で
送り出される。
係る無線ATM通信システムは、データセルのバッファ
リング、即ち、格納動作がクロスオーバスイッチ2では
なく、新しい基地局8で行われる点で、前述した実施の
形態と異なっている。
ンドオフステップ100−200自体は、図19−22
を参照して説明したステップと同様であるため、図23
では省略されている。他のステップが前述したステップ
と相違しており、図23には、図19と異なるステップ
が示されている。
OAMセルを受信し、その仮想回線ルーティングテーブ
ルを変更して、クロスオーバスイッチ2から移動端末9
に至る経路が新規パス15になったものとする(ステッ
プ200)。この場合、クロスオーバスイッチ2は基地
局8を介して、MT9にデータセルの送信を開始する
(ステップ500)。この時、基地局8は、MT9に送
信されるべきデータセルを順次格納し始める(ステップ
510)。
チ2から受信すると、MT9は、基地局8を介してクロ
スオーバスイッチ2にEOS−OAMセルを返送する
(ステップ520)。MT2は、直ちにクロスオーバス
イッチ2に対するデータセルの送信を全て停止し、クロ
スオーバスイッチに送信されるべきデータセルを順次、
局部バッファ中に格納し始める(ステップ530)。E
OS−OAMセルが往復すると、MT9からクロスオー
バスイッチ2に至る旧パスの途中にある全てのセルは、
掃き出されてしまい、これによって、データセルの喪失
を防止できる。
と、MT9は基地局8に対してアウトバンドのHAND
OFF JOIN信号を送信し、無線接続を確立し、新
規パスの形成を完了する(ステップ540)。この接続
が完了すると、基地局8は、MT9に対して、アウトバ
ンドのHANDOFF JOIN COMPLETE信号
を送出する(ステップ550、560)。続いて、MT
9は、新規パス15を通して、基地局8に、インバンド
のSOS-OAMセルを送信し(ステップ570)、M
T9に格納されていたデータセルをファーストイン、フ
ァーストアウトで、基地局8に送り出す。この時、MT
9はデータセルのバッファリング動作、即ち、格納動作
を停止し、通常のデータセル転送を再開する(ステップ
580)。
と、クロスオーバスイッチ2は、MT9からクロスオー
バスイッチ2までの終端間のデータパスが新規パス15
になるように、クロスオーバスイッチ2内の仮想回線ル
ーティングテーブルを更新し、その後、MT9に対し
て、アウトバンドのHANDOFF RELEASE信
号を送出する。この結果、MT9は、この方向における
旧パス14を解除する(ステップ590)。旧パスの解
除動作は、クロスオーバスイッチ2がEOS-OAMセ
ルを受信した時点に依存して、ステップ540−580
の前に行われる。
と、基地局8は、そのセルを返送し、続いて、基地局8
に格納されていたデータセルをファーストイン、ファー
ストアウトでMT9に送信する。この時、基地局8にお
けるバッファリング動作、即ち、格納動作は停止され、
通常のデータセル転送が再開される(ステップ58
0)。SOS-OAMセルの受信後、MT9からデータ
セルを基地局8で受信すると、これらのデータセルは、
ステップ590で示されたEOS-OAMセルがクロス
オーバスイッチ2から受信されるまで、基地局8からは
送信されない。EOS-OAMセルが受信されない間、
基地局8は、MT9から新規パスを介して受信したデー
タセルを格納し、EOS-OAMセルを受信すると、格
納されたデータセルをファーストイン、ファーストアウ
トの順で送信する。
TM通信システムに使用される移動端末の概略構成が示
されている。図示された移動端末は、ATM送受信用移
動端末であり、送信機110及び受信機111とを備
え、送信機110及び受信機111は、共に結合器11
2を介してアンテナに接続されている。一方、通常のA
TM移動端末と同様に、図示された移動端末には、中央
処理装置(CPU)115、記憶装置(MEM)11
6、及び、I/Oインタフェース(I/O)117によ
って構成された端末制御部が備えられており、端末制御
部内のMEM116及びI/O117は、CPU115
とバスを介して接続されている。
ァ120が接続されており、当該受信セルバッファ12
0は、バスを介して、CPU115に接続されている。
更に、CPU115と、送信機110との間には、送信
セルバッファ121及びEOS−OAMを検出するEO
S検出回路122が接続されており、これら送信セルバ
ッファ121及びEOS検出回路122は、送信バッフ
ァ読み出し制御部123に接続されている。
ドオフ動作を説明する。
知の回路によって検出されると、端末制御部に設けられ
たCPU115は、ハンドオフ制御用OAMセル、即
ち、セル流の最終を示すEOS-OAMセルを送信セル
バッファ121に送信し、当該EOS−OAMセルは、
EOS検出回路122及び送信機110を介して基地局
に送信される。この時、当該EOS−OAMは、EOS
検出回路122によって検出され、送信バッファ読み出
し制御部123に通知される。この通知を受けると、送
信バッファ読み出し制御部123は送信バッファ122
の読み出しを停止する。以後、当該移動端末から基地局
へ送信されるATMセル流の先頭には、CPU115か
ら送られてきたSOS-OAMセルが配置され、以後、
順次、送信セルバッファ121にATMセル流が格納さ
れる。他方、セル流が送信セルバッファ121に格納さ
れている間、移動端末からの制御情報は、送信バッファ
121を経由することなく、直接、送信機110へ送出
される。
OS−OAMセルが送信され、当該SOS-OAMセル
が受信機111、及び、受信セルバッファ120を介し
て、CPU115に送出される。SOS-OAMセルが
CPU115に受信されると、CPU115は、セル流
の送信を再開できると判断して、送信バッファ読み出し
制御部123へ送信開始を指示する。この指示にしたが
って、送信セルバッファ121からは、まず、SOS-
OAMセルが送信セルバッファ121から、送信機11
0を介して基地局に送信され、続いて、送信セルバッフ
ァ121に格納にされていたATMセル流が順次送出さ
れる。
説明したが、ハンドオフスイッチを構成するATMスイ
ッチも、図27と同様な構成を有しているから、ここで
は、説明を省略する。
しいハンドオフ制御方法について説明してきたが、本発
明の趣旨及び範囲を逸脱することなく種々の修正及び変
更が可能であることは、当業者には明らかであろう。本
発明は請求項の範囲によってのみ限定されるものであ
る。
ークのネットワーク図である。
ある。
る。
ある。
メッセージの概略図である。
移動端末の状態遷移図である。
おけるハンドオフスイッチの状態遷移図である。
ける最初の基地局の状態遷移図である。
おける次の基地局についての状態遷移図である。
中の信号メッセージの概略図である。
移動端末の状態遷移図である。
ハンドオフスイッチにおける状態遷移図である。
最初の基地局におけるループ除去動作を説明するための
状態遷移図である。
おける最初の基地局の状態遷移図である。
次の基地局にの状態遷移図である。
TM通信システムの構成を示すブロック図である。
おけるハンドオフ動作の手順を説明するための図であ
る。
ローチャートの一部である。
するためのフローチャートである。
のフローチャートである。
を説明するためのフローチャートである。
フ動作を説明するためのフローチャートの一部である。
するためのフローチャートである。
ャートである。
おける信号及びセルの送受関係を示すタイムチャートで
ある。
使用できる移動端末の概略構成を示すブロック図であ
る。
Claims (27)
- 【請求項1】 複数個の基地局と、移動端末と、遠隔端
末と、複数個のスイッチと、複数個のデータパスリンク
とを含む無線ATMネットワークにおける前記移動端末
の接続及びルーティング方法において、前記データリンクを静的セグメントと、切り替えを要す
る動的セグメントとに区分するステップと、 前記移動端末の移動に伴って、基地局を切り替えるため
の基点となるハンドオフスイッチを前記複数個のスイッ
チから選択するステップと、 上記ハンドオフスイッチと、第1のスイッチと、第1の
基地局とを含む第1のデータパスリンクを介して、上記
遠隔端末から上記移動端末への通信接続経路を設定する
ステップと、 上記移動端末から上記第1の基地局に対してハンドオフ
を行なうべき時点を指示するステップと、 前記ハンドオフスイッチ、第2のスイッチ、及び、第2
の基地局とを含む第2のデータパスリンクを介して、上
記第1の基地局から第2の基地局に、ハンドオフを要求
するステップと、 上記第2の基地局から上記第1の基地局に対して、上記
ハンドオフスイッチから上記第2のスイッチを介して、
上記第2の基地局に至る第2のデータパスリンクが使用
可能であることを指示するステップと、 上記ハンドオフスイッチから上記第1並びに第2のスイ
ッチに、上記第1のデータパスリンクから上記第2のデ
ータパスリンクへデータパスリンクを変更することを指
示するステップと、 上記第1の基地局から上記第2の基地局へ通信を変更す
ることを前記第1の基地局から前記移動端末に伝達する
ステップと、前記ハンドオフ動作の直前、直後に送信されるデータを
明示的に指示するステップ を含むことを特徴とする無線
ATM通信方法。 - 【請求項2】 複数個の基地局と、移動端末と、遠隔端
末と、複数個のスイッチ及び、複数個のデータパスリン
クとを含む無線ATMネットワークにおける移動体通信
の接続及びルーティング方法において、 第1のスイッチ及び第1の基地局を含み、静的セグメン
トと動的セグメントとによって構成される第1のデータ
パスリンクを介して、遠隔端末から移動端末への通信接
続経路を設定するステップと、 上記移動端末から上記第1の基地局に、ハンドオフを行
なう時点を指示するステップと、 上記第1の基地局から上記第2の基地局に対して、第2
のスイッチを含む第2のデータパスリンクを介してハン
ドオフを要求する一方、上記第1のスイッチ及び上記の
第2スイッチを含み、動的セグメントを構成する第2の
データリンクを、前記第1の基地局から上記第2の基地
局まで確立し、これによって、第1のスイッチをハンド
オフスイッチとするステップと、 上記第2の基地局から、上記第1の基地局に対して、上
記第2のデータパスリンクが確立されていることを伝達
するステップと、 上記第1の基地局から上記移動端末に、上記第1の基地
局から上記第2の基地局に通信を変更することを指示す
ると共に、上記第2のデータパスリンクを介して、上記
第1の基地局から上記第2の基地局にデータを送出する
ステップと、上記ハンドオフ動作の直前、直後に送信されるデータを
明示的に指示するステップ を含むことを特徴とする無線
ATM通信方法。 - 【請求項3】 ハンドオフの基点となるハンドオフスイ
ッチと、第1のスイッチと、第1の基地局とを含み、ハ
ンドオフの際、前記ハンドオフスイッチにより、静的セ
グメントと動的セグメントに区分できる第1のデータパ
スリンクを介して、遠隔端末から移動端末へ通信接続を
行う無線ATM通信システムにおいて、上記移動端末
は、上記第1の基地局に、ハンドオフを行なう時点を指
示する手段を有する一方、前記ハンドオフスイッチ及び 第2のスイッチを含む第2
のデータパスリンクを介して、上記第1の基地局からの
ハンドオフを要求する信号を受信する第2の基地局を備
え、当該第2の基地局は、上記ハンドオフスイッチから
上記第2のスイッチを介して形成された上記第2の基地
局への第2のデータパスリンクが使用可能であることを
上記第1の基地局に指示する機能を有しており、 上記ハンドオフスイッチは、上記第1のスイッチ及び上
記第2のスイッチに対して、データパスリンクが、上記
第1のデータパスリンクから上記第2のデータパスリン
クへ変更されることを指示すると共に、 上記第1の基地局は、上記第1の基地局から上記第2の
基地局へ通信を変更することを上記移動端末に指示する
と共に、前記ハンドオフ直前、直後に送信されるデータ
は、明示的に指示されることを特徴とする移動端末通信
の接続及びルーティング用無線ATMネットワーク。 - 【請求項4】 第1のスイッチ及び第1の基地局を含む
第1のデータパスリンクを介して、遠隔端末から移動端
末への通信接続を行う無線ATM通信システムにおい
て、上記移動端末は、上記第1の基地局に、ハンドオフ
を行なう時点を指示する手段を備え、 第2の基地局は、上記第1のスイッチ及び上記第2のス
イッチを介して、上記第1の基地局から上記第2の基地
局への第2のデータパスリンクを確立する一方、第2の
スイッチを含む前記第2のデータパスリンクを介して、
上記第1の基地局からのハンドオフ要求を受信する手段
を備えると共に、 上記第2の基地局は、上記第2のデータパスリンクが確
立されたことを上記第1の基地局に指示する手段を有
し、 上記第1の基地局は、上記移動端末に対して、上記第1
の基地局から上記第2の基地局へ通信を変更することを
指示する一方、上記第2の基地局に対して上記第2のデ
ータパスリンクを介して、データを送出する手段を備
え、前記ハンドオフ動作の直前、直後のデータは明示的
に指示されていることを特徴とする移動端末通信の接続
及びルーティング用無線ATMネットワーク。 - 【請求項5】 移動端末と、当該移動端末との間で、A
TMセルを送受するハードウェアネットワークとを備え
たシステムの無線ATM通信方法において,前記移動端
末のハンドオフ動作の際,前記移動端末と、前記ハード
ウェアネットワークとの間で,ユーザセル流中に、特定
のOAMセルを挿入し、当該特定のOAMセルを利用し
て、ハンドオフ動作を行うことを特徴とする無線ATM
通信方法。 - 【請求項6】 請求項5において,前記移動端末と第1
のデータパスリンクを構成している基地局から、他の基
地局との間の第2のデータパスリンクにハンドオフする
際に、前記移動端末は、ハンドオフ前の最終セルを指示
する第1のOAMセルを前記特定のOAMとして、前記
ユーザセル流中に挿入し、且つ、ハンドオフ後の最初の
セルを指示する第2のOAMセルを前記特定のOAMセ
ルとして前記ユーザセル流中に挿入することにより、前
記ハンドオフ動作を行うことを特徴とする無線ATM通
信方法。 - 【請求項7】 請求項5において,前記ネットワーク
は、前記移動端末と第1のデータパスリンクを形成する
第1の基地局と、前記移動端末と第2のデータパスリン
クを形成する第2の基地局と、前記第1及び第2の基地
局に接続されたクロスオーバスイッチとを備え、前記ク
ロスオーバスイッチは、ハンドオフ動作の際、前記第1
のデータパスリンクを通して移動端末から送信されてく
る前記第1のOAMセルを受けて前記第1のデータパス
リンクを通して、前記移動端末に対して第1のOAMセ
ルを返送するとともに,前記第2のデータパスリンクを
通して、遠隔端末から前記移動端末に送信されるユーザ
セル流に先立って第2のOAMセルを送信することを特
徴とする無線ATM通信方法。 - 【請求項8】 請求項7において、前記第2のデータパ
スリンクを通して前記クロスオーバスイッチから送信さ
れる第2のOAMセル及び当該第2のOAMセルに続く
ユーザセル流を格納する格納手段を前記第2のデータパ
スリンクに設けておくことを特徴とする無線ATM通信
方法。 - 【請求項9】 請求項8において,前記第1のデータパ
スリンクを通して送られてくる前記クロスオーバスイッ
チからの第1のOAMセルを受信すると、前記移動端末
は、当該移動端末に格納されている前記第2のOAMセ
ル及び当該移動端末からのセルを送信することを特徴と
する無線ATM通信方法。 - 【請求項10】 ネットワークと無線ATMにより通信
できる移動端末において、ハンドオフ動作の際,当該移
動端末との間に現在形成されているから第1のデータパ
スリンクを通して送信されるユーザセル流の最終のセル
を指示する第1のOAMを送信する手段と、前記第1の
OAMセルの送信後、当該移動端末から送信されるべき
ユーザセルを格納する格納手段と、ハンドオフされるべ
き第2のデータパスリンクへユーザセルを送信するに先
立ち、ユーザセルの先頭を示す第2のOAMを送信する
手段と、第2のOAMセルの送信に続く、当該移動端末
のユーザセルを格納する手段とを有していることを特徴
とする移動端末。 - 【請求項11】 無線ATM用ネットワークに設けられ
るクロスオーバスイッチにおいて、ハンドオフ動作の
際、当該移動端末との間に現在形成されているから第1
のデータパスリンクを通して、移動端末からの送信ユー
ザセル流の最終セルを示す第1のOAMセルを受ける
と、当該第1のデータセルリンクに、当該クロスオーバ
スイッチに遠隔端末から受信されるセル流の最終セルを
指示する第1のOAMを送信する手段と、前記第1のO
AMセルの送信後、当該クロスオーバスイッチから送信
されるべき遠隔端末からのセル流を格納する格納手段
と、ハンドオフされるべき第2のデータパスリンクへ前
記格納されたセル流を送信するに先立ち、ユーザセルの
先頭を示す第2のOAMを送信する手段と、第2のOA
Mセルの送信に続くユーザセルを順次送信する手段とを
有していることを特徴とするクロスオーパスイッチ。 - 【請求項12】 移動端末と、当該移動端末との間で、
ATMセルを送受するハードウェアネットワークとを備
えたシステムの無線ATM通信システムにおいて、前記
移動端末と、前記ハードウェアネットワークとの間にお
ける特定動作の際、前記移動端末と、前記ハードウェア
ネットワークとの間で、予め定められたOAMセルを送
受することにより、前記特定動作を行うことを特徴とす
る無線ATM通信システム。 - 【請求項13】 請求項12において、前記特定動作
は、前記移動端末とデータパスリンクを構成している基
地局を切り替えるハンドオフ動作であることを特徴とす
る無線ATM通信システム。 - 【請求項14】 複数の基地局、移動端末、遠隔端末、
ATMスイッチを含むネットワークに使用され、遠隔端
末から移動端末に至る通信接続経路切り替え方式におい
て、 (a)既に形成されている通信接続経路を通して、移動
端末から第1の基地局に、ハンドオフ動作を行うべきこ
とを伝達するステップと、 (b)第2の基地局を選択するステップと、 (c)前記第1及び第2の基地局を含む通信接続経路に
設けられたATMスイッチをクロスオーバスイッチとし
て選択するステップと、 (d)前記既に形成されている通信接続経路を通して、
前記ハンドオフ動作を行うべきことを前記第1の基地局
から前記クロスオーバスイッチに伝達するステップと、 (e)前記クロスオーバスイッチから前記第2の基地局
に至る新規な通信接続経路の一部を形成するステップ
と、 (f)前記クロスオーバスイッチから前記移動端末へ、
前記既に形成されている通信接続経路を介して行われる
データの送信を停止し、前記クロスオーバスイッチ内の
データバッファ中に、データを格納し始めるステップ
と、 (g)前記移動端末から前記クロスオーバスイッチへ、
前記既に形成されている通信接続経路を介して行われる
データの送信を停止し、前記移動端末内のデータバッフ
ァ中に、データを格納し始めるステップと、 (h)前記既に形成されている通信接続経路を解除する
ステップと、 (i)前記移動端末から前記第2の基地局に至る前記新
規な通信接続経路の残りの部分を形成するステップと、 (j)前記第2の基地局及び前記新規な通信接続経路を
介して、前記移動端末から前記クロスオーバスイッチへ
データの送信を開始するステップと、 (k)前記クロスオーバスイッチから前記移動端末へ、
前記第2の基地局を介すると共に、前記新規な通信接続
経路を通して、データの送信を開始するステップとを備
え、前記送信停止直前及び開始直後のデータは、それぞ
れ明示的に指示されていることを特徴とする移動通信用
通信接続経路切り替え方式。 - 【請求項15】 請求項14に記載された方法におい
て、前記ステップ(e)は、 (e1)前記クロスオーバスイッチが、前記第2の基地
局にセットアップ信号を送信するステップと、 (e2)前記第2の基地局が前記クロスオーバスイッチ
に、接続(connect)信号を送出して、前記新規
な通信接続経路が形成されたことを確認するステップと
を有していることを特徴とする移動通信用接続経路切り
替え方式。 - 【請求項16】 請求項15に記載された方法におい
て、前記ステップ(i)は、 (i1)前記移動端末が、前記第2の基地局に、ハンドオ
フジョイン信号を送信するステップと、 (i2)前記第2の基地局が、前記移動端末に対して、
ハンドオフジョインコンプリート信号を送出して、前記
新規な通信接続経路の残りの部分が形成されたことを確
認するステップとを有していることを特徴とする移動通
信用通信接続経路切り替え方式。 - 【請求項17】 請求項16に記載された方法におい
て、前記ステップ(f)は、 (f1)前記クロスオーバスイッチが、前記移動端末に
対して、前記既に形成されている通信接続経路を介し
て、セル流の最終を示すEOS−OAMを送出するステ
ップと、 (f2)前記クロスオーバスイッチが、仮想回線ルーテ
ィングテーブル中の第1のエントリを変更して、前記ク
ロスオーバスイッチから前記移動端末への以後のデータ
伝送が前記新規な通信接続経路を通して行われるように
するステップと、 (f3)前記クロスオーバスイッチが、前記移動端末に
対する全てのデータ伝送を停止し、前記クロスオーバス
イッチ内のバッファにデータを順次格納し始めるステッ
プとを有していることを特徴とする移動通信用通信接続
経路切り替え方式。 - 【請求項18】 請求項17に記載された方法におい
て、前記ステップ(g)は、 (g1)前記移動端末が、前記クロスオーバスイッチに
前記EOS−OAMセルを返送するステップと、 (g2)前記移動端末が、前記クロスオーバスイッチに
対して、データの送信を全て停止し、前記移動端末内の
データバッファ中に、データを順次格納し始めるステッ
プとを有していることを特徴とする移動通信用通信接続
経路切り替え方式。 - 【請求項19】 請求項18に記載された方法におい
て、前記ステップ(j)は、 (j1)前記移動端末が前記新規な通信接続経路を通し
て、セル流の開始を示すスタートオブストリーム(SO
S)OAMセルを前記クロスオーバスイッチに送信する
ステップと、 (j2)前記移動端末が、前記新規な通信接続経路を通
して、前記クロスオーバスイッチに対して、格納された
データをファーストイン、ファーストアウトで送信する
ステップと、 (j3)前記移動端末がデータの格納動作を停止するス
テップと、 (j4)前記移動端末が通常のデータ送信を行うステッ
プとによって構成されていることを特徴とする移動通信
用通信接続経路切り替え方式。 - 【請求項20】 請求項19に記載された方法におい
て、前記ステップ(k)は、 (k1)前記EOS−OAMの受信後、前記クロスオー
バスイッチが、前記仮想回線ルーティングテーブルにお
ける第2のエントリを更新して、前記移動端末から前記
クロスオーバスイッチへの後続データの送信が前記新規
な通信接続経路を通して行われるようにするステップ
と、 (k2)前記クロスオーバスイッチが前記移動端末に対
して、セル流の開始を示すスタートオブストリーム(S
OS)OAMセルを返送するステップと、 (k3)前記クロスオーバスイッチが、前記移動端末
に、格納されたデータをファーストイン、ファーストア
ウトで、前記新規な通信接続経路を通して送り出すステ
ップと、 (k4)前記クロスオーバスイッチがデータの格納を停
止するステップと、 (k5)前記クロスオーバスイッチが通常のデータ送信
を再開するステップとを有していることを特徴とする移
動通信用通信接続経路切り替え方式。 - 【請求項21】 複数の基地局、移動端末、遠隔端末、
ATMスイッチとを備えたネットワークに使用され、遠
隔端末と前記移動端末とは、既に形成された通信接続パ
スによって接続されている場合における移動通信用通信
接続経路切り替え方式において、 (a)ハンドオフされるべきことを前記既に形成されて
いる通信接続経路を通して、前記移動端末から第1の基
地局に伝達するステップと、 (b)第2の基地局を選択するステップと、 (c)第1及び第2の基地局を含む通信接続経路に設け
られたATMスイッチをクロスオーバスイッチとして選
択するステップと、 (d)前記ハンドオフされるべきことを前記第1の基地
局から前記クロスオーバスイッチに対して、前記既に形
成されている通信接続経路を通して伝達するステップ
と、 (e)前記クロスオーバスイッチから前記第2の基地局
に至る新規な通信接続経路の一部を形成するステップ
と、 (f)前記既に形成されている通信接続経路上における
前記クロスオーバスイッチから前記移動端末へのデータ
送信を停止し、前記第2の基地局中のデータバッファ
に、データを格納し始めるステップと、 (g)前記移動端末から前記クロスオーバスイッチへ、
前記既に形成されている通信接続経路を通して行われる
データの送信を停止し、前記移動端末中のデータバッフ
ァにデータを格納し始めるステップと、 (h)前記既に形成された通信接続経路を解除するステ
ップと、 (i)前記移動端末から前記第2の基地局への前記新規
な通信接続経路の残りの部分を形成するステップと、 (j)前記第2の基地局及び前記新規な通信接続経路を
介して、前記移動端末から前記クロスオーバスイッチへ
データの送信を開始するステップと、 (k)前記第2の基地局を介するとともに、前記新規な
通信接続経路を通して、前記クロスオーバスイッチから
前記移動端末へデータの送信を開始するステップとを備
え、前記送信停止直前及び開始直後のデータは、それぞ
れ明示的に指示されていることを特徴とする移動通信用
通信接続経路切り替え方式。 - 【請求項22】 請求項21に記載された方法におい
て、前記ステップ(e)は、 (e1)前記クロスオーバスイッチが、前記第2の基地
局に対してセットアップ信号を送出するステップと、 (e2)前記第2の基地局が、前記クロスオーバスイッ
チに接続(connect)信号を送出し、前記新規な
通信接続経路の形成を確認するステップとを有している
ことを特徴とする移動通信用通信接続経路切り替え方
式。 - 【請求項23】 請求項22に記載された方法におい
て、前記ステップ(i)は、 (i1)前記移動端末が、前記第2の基地局に対して、
ハンドオフジョイン信号を送信するステップと、 (i2)前記第2の基地局が、前記移動端末に対して、
ハンドオフジョインコンプリート信号を送信し、前記新
規な通信接続経路における残りの部分の形成を確認する
ステップとを有していることを特徴とする移動通信用通
信接続経路切り替え方式。 - 【請求項24】 請求項23に記載された方法におい
て、前記ステップ(f)は、 (f1)前記クロスオーバスイッチが、前記既に形成さ
れている通信接続経路を介して、前記移動端末に対し
て、セル流の最終を示すエンドオブストリーム(EO
S)OASセルを送出するステップと、 (f2)前記クロスオーバスイッチが、仮想回線ルーテ
ィングテーブル中の第1のエントリを更新して、前記ク
ロスオーバスイッチから前記移動端末への後続データが
前記新規な通信接続経路を通して伝送されるようにする
ステップと、 (f3)前記クロスオーバスイッチが、前記第2の基地
局を介して、前記移動端末に、全てのデータを送信し始
めるステップと、 (f4)前記第2の基地局が第2の基地局内のデータバ
ッファ中に、データを順次格納し始めるステップとを有
していることを特徴とする移動通信用通信接続経路切り
替え方式。 - 【請求項25】 請求項24に記載された方法におい
て、前記ステップ(g)は、 (g1)前記移動端末が、前記第2の基地局に対して、
前記クロスオーバスイッチを介して、前記EOS−OA
Mセルを返送するステップと、 (g2)前記移動端末が、前記クロスオーバスイッチに
対して全てのデータの送信を停止し、前記移動端末内の
データバッファ中に、順次、データを格納し始めるステ
ップとによって構成されていることを特徴とする移動通
信用通信接続経路切り替え方式。 - 【請求項26】 請求項25に記載された方法におい
て、前記ステップ(j)は、 (j1)前記移動端末が、セル流の開始を示すスタート
オブストリーム(SOS)OAMセルを前記第2の基地
局に送信するステップと、 (j2)前記移動端末が、格納されたデータを前記第2
の基地局に対して、ファーストイン、ファーストアウト
で送信するステップと、 (j3)前記移動端末が、前記データの格納動作を停止
するステップと、 (j4)前記移動端末が通常のデータ送信を再開するス
テップとによって構成されていることを特徴とする移動
通信用通信接続経路切り替え方式。 - 【請求項27】 請求項26に記載された方法におい
て、前記ステップ(k)は、 (k1)前記EOS−OAMセルの受信後、前記クロス
オーバスイッチが前記仮想回線ルーティングテーブル中
の第2のエントリを更新して、前記移動端末から前記ク
ロスオーバスイッチに対する後続するデータ送信が前記
新規な通信接続経路を通して行われるようにするステッ
プと、 (k2)前記第2の基地局が前記移動端末に対して、前
記SOS−OAMセルを返送するステップと、 (k3)前記第2の基地局が、格納されたデータをファ
ーストイン、ファーストアウトの形式で、前記新規な通
信接続経路を介して前記移動端末に送信するステップ
と、 (k4)前記第2の基地局がデータの格納動作を停止す
るステップと、 (k5)前記第2の基地局が通常のデータ伝送を再開す
るステップとによって構成されていることを特徴とする
移動通信用通信接続経路切り替え方式。
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