JP3828424B2 - 通信ネットワークに接続を形成するシステム及び方法 - Google Patents
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Description
【技術分野】
本発明は、通信ネットワークに接続を形成するシステム及び方法に係る。通信ネットワークは、純粋なデータネットワーク、データ及び/又は他の形式の情報、例えば、スピーチを送信するためのネットワーク、或いは非データ情報専用に予約されたネットワークである。又、ネットワークは、回路交換ネットワーク、GPRS又はUMTSネットワークのようなパケット交換ネットワーク、或いは異なる形式のネットワークの組み合わせより成る。
【0002】
【背景技術】
通信ネットワークに接続を形成するときには、通常は、接続起点ネットワーク要素、接続終点ネットワーク要素、及び/又は1つ以上の中間ネットワーク要素、例えば、ベースステーション、ベーストランシーバステーション、ベースステーションコントローラ、及び/又はシグナリング及び/又はユーザトラフィックを取り扱う1つ以上のサポートノードを含む多数のネットワーク要素が包含される。
【0003】
例えば、GPRSベース又はUMTSベースのネットワークでは、移動ステーション(MS)のようなユーザ装置を起点とするか又は終点とする接続(例えばコール)が、無線ネットワークコントローラ(RNC)を使用する接続終点又は起点装置へと行われ、そのRNCは、SGSN(サービングGPRSサポートノード)及びおそらくはGGSN(ゲートウェイGPRSサポートノード)と通信する。接続終点又は起点装置は、同じネットワークに配置されてもよいし又は異なるネットワークに配置されてもよい。特に、移動ユーザ装置の場合には、その実際の位置が、ルーティングエリアの分解能で定義される(例えばアイドル状態において)か、或いはセルのもっと細かい分解能で定義される(例えば、コールのような接続を取り扱うとき)。ルーティングエリア(RA)とは、GPRSに関連して使用される標準的な用語であり、一方、GSM及びUMTS回路交換システムは、位置エリア(LA)という用語を使用することに注意されたい。両方の場合に、エリアとは、移動ステーションがサービングノード(例えば、SGSN又はMSC/VLR)に登録され、そして最終的に、サービングノードが移動ステーションをページングしてダウンリンク接続を確立するエリアを指す。本明細書では、エリアという用語は、位置エリア及び/又はルーティングエリアを指すものとして使用される。
【0004】
全ネットワークのカバレージエリアは、通常、多数のエリア(RA又はLA)に分割され、1つのエリア(GPRS又はUMTSベースのネットワーク)が1つのサービングノードに指定される(1つのサービングノードは、通常、多数のエリアを取り扱う)。ユーザ装置が現在位置するエリアに関する情報をもつときには、そのユーザ装置への又はそこからの接続を取り扱う役目のサービングノードが明確に定義される。
【0005】
しかしながら、例えば、GSM及びUMTSでは、ルーティング又は位置エリアと指定のSGSNとの間のこの1対1の相関は、SGSNがブレークダウンするか或いはソフトウェア更新のようなメンテナンスオペレーションが必要な場合には欠点となる。このような場合に、ルーティングエリアは、完全に遮断しなければならず、少なくとも一時的に、接続の形成に使用できなくなる。
【0006】
この状態は、少なくとも2つのサービングノード、例えば、2つのSGSNが同じルーティングエリアを取り扱いできるようにネットワーク構造を変更したときには著しく改善することができる。このような場合には、例えば、ベースステーションコントローラ(BSC)又は無線ネットワークコントローラ(RNC)が、Iu及び/又はGbのような異なるインターフェイスを使用することができる。2つの無線インターフェイスを使用しそして単一のベーストランシーバステーション(BTS)のみを設けることにより、多数の形式の移動ステーションをサポートすることができる。
【0007】
同じルーティングエリアにサービスする2つ以上のサポートノードを設けたときには、既に使用されていたSGSNが過負荷状態になるか又は故障した場合にRNC(おそらく使用可能なSGSNのリストを有する)が別のSGSNを使用できることにより回復力のような多数の効果を発揮する。更に、エリアを遮断せずに、ソフトウェア更新のようなメンテナンスオペレーションを行うことができる。加えて、SGSN間ハンドオーバーにより生じるネットワークシグナリングを減少することができる。
【0008】
例えば、ロンドンエリアのような都市エリアをカバーするために多数のSGSNを設けることができ、そして都市の周りを移動する移動ステーションは、常に、そのオリジナルのSGSNを使用して、接続を取り扱うことができる。
例えば、IPネットワークは、Iuインターフェイスのようなインターフェイスに導入することができ、Iuインターフェイスは、現在主にRNCとSGSNとの間のポイント対ポイントIuインターフェイスとして使用されている。IPネットワーク又は他の適当な形式のネットワークをIuインターフェイスに導入するときには、1つのRNCが多数のSGSNに接続される。
【0009】
1つのネットワーク要素(例えば、ユーザ装置への無線接続を制御する役割を果たす)が、別に設けられる異なるサポートノードへ接続できる場合には、適当なサポートノード、例えば、シグナリング接続に使用されるSGSNを見出して選択する上で問題が生じる。このシグナリング接続は、例えば、ユーザ装置(例えば、MS)と、SGSNのようなサポートノードとの間にL3(層3)メッセージ(移動管理MM及びセッション管理SMのような)を転送するのに使用することができる。更に、サポートノード間ハンドオーバーの場合には、新たなサポートノードは、ハンドオーバーまでユーザ装置にサービスしていた古いサポートノードを見出すことから利益が得られる。
【0010】
【発明の開示】
本発明は、上記問題を部分的に又は完全に解消するか又は少なくとも軽減するための解決策を提供する。
1つの特徴によれば、本発明は、請求項1に記載のシステムを提供する。このシステムは、ネットワーク全体で構成されてもよいし、ネットワークの一部分だけであってもよいし、或いは2つ以上のネットワークで構成されてもよい。
更に別の特徴によれば、本発明は、方法の独立請求項に記載した方法を提供する。
更に、本発明は、更に別の特徴によれば、ネットワーク又は接続に使用できるハードウェア構造又は機能を実施するために装備される1つ以上のネットワーク要素、或いは請求項に記載され及び/又は以下に説明する選択方法も提供する。
【0011】
本発明は、無線ネットワークコントローラ又はベースステーションコントローラのような第1ネットワーク要素が、どのサポートノード(例えば、SGSN)を接続(例えば、シグナリング接続又はユーザトラフィック接続)に使用するか判断できるようにする解決策を提供する。シグナリング接続は、L3メッセージ、例えば、MM及びSMのようなメッセージを、ユーザ装置、例えば、MSのようなネットワーク要素とサポートノードとの間で転送するために設けられる。従って、第1ネットワーク要素は、例えば、同じルーティングエリアにサービスする異なるサポートノードに接続されてもよい。このような実施は、上述した効果を与える。
【0012】
又、本発明は、SGSNのような異なるサポートノード間の接続をハンドオーバーする場合に、そのときまでユーザ装置にサービスしていた古いサポートノードを新たなサポートノードが見出せるようにする構造体及び方法も提供する。
本発明によれば、「ルーティングエリア認識(RAI)」のようなエリア識別子が第1ネットワーク要素(例えば、RNC)により使用されて、サポートノードのような別々に選択できる第2ネットワーク要素のリストが導出される。このリストにおいて、異なるサポートノードがそれらのアドレスで識別される。このリストは、RNCの内部に予め構成される。別の実施形態によれば、第1ネットワーク要素は、識別子(例えば、RAI)を含むメッセージ又は要求を、DNS(ドメインネームシステム)サーバーのような別のネットワーク要素に送信し、その応答として、RAIで指示されたルーティングエリアにサービスする考えられる第2ネットワーク要素のリストを受信することができる。これは、予め構成されたリストの必要性を回避し、そして考えられる第2ネットワーク要素のリストがIPアドレスを含む場合には、DNSが特に適したものとなる。
【0013】
別のネットワーク要素は、考えられる第2ネットワーク要素のリスト(テーブル)を記憶するメモリを含むか又はそれと協働するのが好ましく、そしてこのリストをローリング又は分配リストとして送信し、負荷を分散することができる。このリストは、例えば、多数の部分の形態で送信され、各部分は、1つ又は2つ(又はそれ以上)の選択可能な第2ネットワーク要素のみを指示する。又、このリストは、例えば、リスト要求を送信するか又はこのエリアに対するデフォールト第2ネットワーク要素を最初に指示する第1ネットワーク要素のアドレスに基づいて規定の順序でランク付けされてもよい。このランク付けは、リストに示された第2ネットワーク要素の最初のものが、常に、第1ネットワーク要素に最も近いものとなり、リストされた第2ネットワーク要素の第2番目が、第1ネットワーク要素に2番目に近いものとなり、等々となるように行われる。
【0014】
又、このリストにおける第2ネットワーク要素のリスティング順序は、ある実施形態では、各リストされた第2ネットワーク要素の実際の負荷又は以前の負荷に関する情報に基づいてもよい。或いは又、第2ネットワーク要素のリスティングの順序は不変に保たれるが、そのリストされた第2ネットワーク要素の実際の又は以前の負荷状態を指示する付加的な情報がリストに載せられてもよい。この後者のケースでは、第1ネットワーク要素は、負荷状態情報もチェックし、そして負荷が最も小さい第2ネットワーク要素の1つ、又は少なくとも負荷が軽い第2ネットワーク要素の1つを選択するように適応される。
負荷を考慮した第2ネットワーク要素のリスティング順序の変更、又はリストへの負荷情報の取り付けは、ネットワークに対して設けられたオペレーション・メンテナンスシステム(O&M)により実行されるのが好ましい。
【0015】
本発明の1つの考えられる実施形態によれば、ソフトウェア更新のようなメンテナンスオペレーションがプランニングされる第2ネットワーク要素が、ソフトウェア更新の、ある時間例えば数時間前に、リストから引き出される(問い合わせしている第1ネットワーク要素へ送信するために)。このようにして、この第2ネットワーク要素により依然として処理される接続又はコンテクストは、全くないか又は少なくとも多くはないように確保することができる。
本発明の1つの考えられる実施形態によれば、第2ネットワーク要素が応答しない場合に、別の第2ネットワーク要素がリストから選択される。
【0016】
1つの考えられる実施形態によれば、CN(コアネットワーク)識別子のような識別子が、例えば、RRC(無線リソース制御)メッセージのようなメッセージに追加され、このメッセージは、接続を開始し及び/又はL3メッセージ(例えば、アタッチされた要求、ルーティングエリア更新要求又はサービス要求)のようなメッセージを搬送するのに使用される。第1ネットワーク要素(例えば、RNC)は、RRCメッセージからの識別子(例えば、CN識別子)をチェックする。更に、第1ネットワーク要素は、ユーザ装置が実際に位置するセルからRAIのようなエリア識別子を推測することもできる。エリア識別子とCN識別子を組み合わせると、サービングノードが明確に識別される。第1ネットワーク要素は、サービングノードのアドレスをリストから導出する。1つの実施形態では、第1ネットワーク要素は、エリア識別子及び/又はCN識別子を使用し、送信された識別子に指定された第2ネットワーク要素のリストを送信するようにDNSサーバーのようなリスト送信ネットワーク要素に要求する。
【0017】
GSM又はUMTSシステムのようなあるシステムは、同じエリアにサービスする異なる形式のサービングノード(例えば、SGSN及びMSC/VLR)を有する。UMTSシステムでは、RRCシグナリングは、CN形式を識別するパラメータ(CNドメイン認識)を含む。GSMでは、CN形式が、確立されたチャンネルの形式から含蓄的に識別される。
このようなシステムでは、サービングノードを明確に識別するために、エリア識別子及びCN識別子の組み合わせに加えて、CN形式の指示も必要とされる。
【0018】
本発明の1つの考えられる実施形態によれば、第2ネットワーク要素の1つは、MSのような接続終点又は起点装置が現在位置するルーティングエリアにサービスするデフォールト第2ネットワーク要素として設定される。第1ネットワーク要素は、他の第2ネットワーク要素が選択されない(即ちCN識別子がMSにより送信されない)限り、このデフォールト第2ネットワーク要素を使用して、接続を処理するように構成される。
【0019】
本発明の実施形態によれば、あるルーティングエリアをカバーする使用可能な第2ネットワーク要素の1つを選択することは、ユーザ装置、例えば、移動ステーションのような他のネットワーク要素から到来する情報に基づいて行うことができる。ユーザ装置が、例えば、そのユーザ装置への及びそこからの接続を以前に処理したあるサポートノード(第2ネットワーク要素)への接続、例えば、シグナリング接続を確立しようとする場合には、そのユーザ装置は、例えば、RNCである第1ネットワーク要素へCN識別子のような付加的な情報を送信するのが好ましい。例えば、ユーザ装置は、SGSNのようなあるサポートノードにシグナリング接続を確立し、その後、シグナリング接続が解除され、そしてユーザ装置は、同じサポートノードへのシグナリング接続を再び確立することを希望する。
【0020】
本発明の1つの特徴によれば、ユーザ装置は、次いで、CN識別子のような識別子情報を、例えば、L3メッセージ(例えばルーティングエリア更新要求又はサービス要求)を搬送するのに使用されるメッセージに追加することができる。MSが、それが登録された以前のサービングノードでは取り扱いできない新たなエリアへ移動する場合には、RNCが新たなサービングノードを選択し、そしてその新たなサービングノードは、CN識別子(この実施形態ではルーティングエリア更新要求に追加された)及び古いRAI(GSM及びUMTSではルーティングエリア更新要求において送信された)の組み合わせを使用することにより、古いサービングノードのアドレスを導出することができる。それに加えて、又はそれとは別に、第1ネットワーク要素(例えば、RNC)は、L3メッセージからのCN識別子情報をチェックする。
【0021】
新たなサービングノードは、そのCN識別子を、例えば、ルーティングエリア更新受け入れにおいて送信するか、又はその受け入れをMSにアタッチしなければならない。
本発明は、更に、特にノード間ハンドオーバーの後に、新たなサポートノードにより古いサポートノード(例えば、古いSGSN)を見出して選択できるようにする。古いSGSNを古いRAIで見出すことのできる構造においては(1つのSGSNのみが、RAIにより指定された特定のルーティングエリアにサービスするときに)、古いSGSNを見出すのに何ら問題はない。しかしながら、ルーティングエリアが多数のサポートノードにより並列にカバーされる状態では、新たなサポートノードが古いサポートノードを検出して、例えば、接続を取り扱うコンテクスト情報、例えば、PDP(パケットデータプロトコル)コンテクスト情報をコピーできるのが効果的である。
【0022】
本発明の1つの特徴によれば、RA(ルーティングエリア)又はLA(位置エリア)のようなあるエリアをカバーする第2ネットワーク要素(即ちサポートノード)のリストを記憶するネットワーク要素は、更に、各サポートノードに対し、そのサポートノードを識別するCN識別子を記憶することができる。この識別子は、新たな情報エレメントとして送信されてもよいし(即ち、明確に送信される)、又は一時的認識のような別の情報エレメントの一部分としてコード化されてもよい(即ち、含蓄的に送信される)。CN識別子を含蓄的に送信する一例として、CN識別子は、PTMSI(パケット一時的移動ステーション認識)の幾つかのビット(例えば、最後の4ビット)で形成されてもよい。
【0023】
各エリア(例えば、RA又はLA)に対して使用可能な第2ネットワーク要素のリストを記憶するネットワーク要素は、DNSサーバーでよく、そしてRAI(ルーティングエリア識別子)又はLAI(位置エリア識別子)のような各エリア指示子へとマップされたサポートノードのリストを記憶するのが好ましい。このネットワーク要素は、それに送られたエリア識別子に応答して、各エリア(例えば、RAI)に指定された各サポートノード(第2ネットワーク要素)のIPアドレスだけでなく、更に、それらのサポートノードに指定されたネットワーク要素識別子、及び最終的には、サポートノードの形式も返送することができる。接続(例えば、シグナリング接続)を取り扱う第2ネットワーク要素を選択する役目を果たすネットワーク要素は、次いで、例えば、ユーザ装置から選択基準として送信されたネットワーク要素識別子に対応するネットワーク要素識別子を有する第2ネットワーク要素を選択することができる。
【0024】
或いは又、リストを記憶するネットワーク要素は、CN識別子及びエリア識別子の両方で問い合わせすることができ、従って、正しいサポートノードのアドレスだけが返送される。
サポートノードの形式は、例えば、2G及び3Gの両SGSNを含むネットワークに使用することができる。この場合に、RNC(3Gのみ)は、指示されたサポートノードの形式に基づき、3Gサポートノードとして指示されたサポートノードだけを選択することができる。
【0025】
請求項に記載された第2ネットワーク要素は、ユーザ装置に関する状態情報(例えば、位置、加入者データ等)を維持するのが好ましい。状態情報は、同じサービングノード、例えば、同じSGSNへの接続を保持できるようにする。状態情報がないと、ユーザ装置は、サービングノード、例えば、SGSNを接続のたびに切り換えることになる。
接続は、MSがCNエリア内を移動するときに同じ選択可能な第2ネットワーク要素に維持されるのが好ましい。
【0026】
処理の問題を回避するために、本発明の1つの特徴によれば、ルーティングエリアに対して使用できる第2ネットワーク要素(例えば、SGSN)の1つは、マスターネットワーク要素であって、これは、PDPコンテクストのようなコンテクスト情報をそれ自身取り扱わない場合には、中継装置として機能し、そして例えば、ユーザ装置からPTMSIと一緒に送信された識別子に基づいて古い第2ネットワーク要素を決定することができる。このような場合に、識別子は、ユーザ装置への接続を取り扱う役目を果たす時間周期中に(例えば、その始めか終わりに)古いサポートノードからユーザ装置へPTMSIと一緒に送信されたものである。従って、ユーザ装置は、その接続を取り扱ったサポートノードのようなサポートネットワーク要素を知る。この実施形態は、MSが移動したSGSNが、適当な古い(即ち以前の)SGSNを見出すようにアップグレードされていない場合に、特に適用できる。
【0027】
又、第2ネットワーク要素は、MSC(移動交換センター)でもよいし、又は例えば、回路交換ネットワークにおける他の形式のサービング要素でもよい。
本発明により提供される解決策は、更に、異なる世代のネットワーク要素(例えば、2GのSGSN及び3GのSGSN)が設けられて、同じルーティングエリアに対する接続を取り扱う場合にも適用することができる。サポートノードの選択は、確立及び/又は要求された接続の形式、或いはユーザ装置の形式に基づいて行うことができる。例えば、本発明は、GERAN(GSM/EDGE無線アクセスネットワーク)に使用することもできる。
【0028】
本発明は、セルラーネットワークが少なくとも部分的にIPベースとなるように有効に適応させることができる。IPネットワークは、本質的に、ピア対ピア構成にされるが、GSM、UMTS等の従来のセルラーネットワークは、通常、ハイアラーキーアーキテクチャーをベースとし、無線アクセスネットワーク(RAN)、又はより詳細には、RNC、RNS、BTS、BSS等の無線アクセスを制御するコントローラは、単一のサービングノード(例えば、MSC/VLR;SGSN;・・)により取り扱われる。
【0029】
本発明は、一般に、例えば、ユーザ装置への無線アクセスを与える1つのネットワーク要素(例えば、RAN)が、コアネットワーク(CN)ノードのような多数のサービングノードに接続される構造及び方法を提案する。これは、CNノードエリア間更新手順の数を減少しそして信頼性を高める。従って、本発明は、1つの無線アクセスネットワーク(又は無線アクセスを与えるか又は制御するネットワーク要素)と、位置エリア(LA)又はルーティングエリア(RA)を、同じ形式の多数のサービングノードで取り扱うことのできるセルラーシステムのための新規なアーキテクチャーを提案する。どのサービングノードに接続を行うべきかを判断するためのルーティング機能は、無線アクセスネットワーク(RAN)又は無線アクセスを与えるか又は制御する各ネットワーク要素に配置されるのが好ましく、無縁アクセスネットワークとサービングノードとの間やサービングノード内には配置されない。RANに配置されるルーティング機能は、更に、接続するサービングノードを選択するための方法を与え又は備えている。
【0030】
更に、本発明による方法及びシステムは、ユーザ装置が実際に登録されたノードを検出するのに使用でき、ネットワーク要素の1つは、ユーザ装置の現在位置エリア(又はルーティングエリア)にサービスするサービングノードのリストを有している。このリストは、デフォールトサービングノードを含むのが好ましい。接続を取り扱うために使用されるべきサービングノードは、次のように決定されるのが好ましい。即ち、ユーザ装置が、コアネットワーク(CN)識別子のような識別子を送信しないときには、デフォールトサービングノードがもし定義されていれば、それがリストから選択される。ユーザ装置が、CN識別子のような識別子を送信した場合には、その識別子に対応するサービングノードが選択される。デフォールトサービングノードは、ルーティング又は位置エリアに対しリストの特定位置に記載されたサービングノード、例えば、リストに記載された第1サービングノードであると定義される。ユーザ装置から識別子が送信されないときには、特定の場所に記載されたサービングノード、例えば、第1に記載されたサービングノードが、RANによりリストから選択される。
【0031】
この方法及び構造は、使用すべきサービングノードを見出すために、無線アクセスネットワーク(或いはRAN制御ノード又は要素)により使用することができる。同様に、この方法及び構造は、ユーザ装置が登録された古いサービングノードを見出すために新たなサービングノードによって使用することもできるし、或いは特にGsインターフェイスが使用される場合には、ユーザ装置が登録されたMSC/VLRを見出すために新たなサービングノードによって使用されてもよい。
【0032】
本発明の1つの特徴によれば、MSのようなユーザ装置は、CN識別子を使用することによりサービングノードを選択するようにされる。CN識別子は、最近使用した識別子であってもよいし、又はユーザ装置、例えば、そのSIMカードに記憶された予め構成された即ち所定のCN識別子であってもよい。この特徴は、請求項48ないし52に記載されている。
【0033】
更に、本発明による方法及びシステムは、多数のオペレータ(各々自分自身のサービングノードを所有している)が共通の無線アクセスネットワーク(別のオペレータにより所有された)を共用できるように使用されてもよい。各オペレータが異なるCN識別子を使用する場合、及びMSが、SIMカードから通常読み出される契約情報に基づいて同じCN識別子を常に使用する(全く最初のアタッチ要求においても)ように構成された場合には、MSは、そのオペレータ(そこからSIMカードを購入した)により所有されたSGSNに常に接続される。
従って、本発明は、同様に、請求項53ないし55に記載のシステム、及び/又は更に別の請求項に記載のネットワーク要素も提供する。
【0034】
【発明を実施するための最良の形態】
図1は、本発明によるシステムの実施形態の基本的構造を示す図である。このシステムは、ネットワーク1として実施されるか又はその一部分を形成し、このネットワーク1は、少なくとも1つの、又は通常は複数のユーザ装置2を備え、これは、この実施形態では、移動ステーションMSとして実施される。又、ユーザ装置は、固定ターミナルのような他の形式の装置でもよい。1つのユーザ装置2しか示されていないが、通常は、多数のユーザ装置がネットワーク1にアタッチされ、接続起点装置又は終点装置を表す。
【0035】
ネットワーク1又は別のネットワークの一部分を形成する別の装置との接続又は接続設定の場合には、ユーザ装置2への無線接続が形成されて、無線アクセスネットワーク(RAN)により取り扱われる。RANは、この実施形態では、無線ネットワークコントローラ(RNC)3を備え、これは、ユーザ装置2へ無線接続するための無線アクセスネットワークの一部分であるか又はそれを表わす。通常、ネットワーク1の異なるエリアの無線カバレージのためにネットワーク1には多数の無線アクセスネットワーク及びコントローラ3が設けられる。RNC3(第1ネットワーク要素)は、この実施形態ではSGSN4及び6として実施される異なるサービングノードに選択的に接続される。
【0036】
ネットワークは、ビジター位置レジスタ(VLR)と通常結合される移動交換センター(MSC)のような付加的な又は別のサービングノードを含んでもよい。サービングノード4、6は、もし必要であれば、ゲートウェイノード5に接続することができ、このノードは、GGSNであり、他のネットワークへの接続を行えるようにする。
更に、DNS(ドメインネームシステム)サーバー7が設けられ、これは、ネットワーク1の一部分を形成してもよいし、又はネットワークの外部要素であってもよい。DNSサーバー7は、RNC3によりアクセスすることができ、そして通常は、サービングノード4、6及び/又はゲートウェイノード5のような他のネットワーク要素によってアクセスすることもできる。通信の可能性は、図1では双頭矢印として示されている。
【0037】
DNSサーバー7は、ネットワーク1のルーティングエリア又は位置エリアを別々にカバーするのに使用できるサービングノードのリスト(テーブル)を記憶するメモリ(図示せず)へのアクセス可能性を含むか又は有する。
図5は、メモリに記憶されたテーブルの一例を示す。この例によれば、テーブルは、多数の行及び列を含む。左の列「SGSN」は、使用可能なサービングノードを示す。SGSN1は、SGSN4に対応し、SGSN2は、SGSN6に対応し、そしてSGSN3、SGSN4は、図1に示されていない更に別のサービングノードに対応し、ネットワーク1の他のルーティング又は位置エリアをカバーする。このテーブルは、更に、「SGSNのIPアドレス」という列を含み、これは、個々の使用可能なサービングノードのIPアドレスを示す。「SGSN名」又は「(SGSN識別子)」という列は、個々のサービングノードを識別する識別子を示す。この例では、ノード(2G又は3G)の形式は、識別子において形成される。「ルーティングエリア」という列は、個々のサービングノードによりカバーされるルーティングエリア又は位置エリアを示す。例えば、サービングノードSGSN1、SGSN2、SGSN3及びSGSN4は、同じ第1ルーティングエリアRA1をカバーするのに使用でき、一方、サービングノードSGSN1、SGSN2、SGSN3及びSGSN5は、移動ステーションが例えばルーティングエリアRA1から移動した後に位置する第2ルーティングエリアRA2を別にカバーするのに使用できる。
【0038】
本発明の実施形態の細部に基づき、記憶されたリストは、図5に示す全ての列を必ずしも含まない。例えば、列「SGSN」及び/又は「ルーティングエリア」は、(RNCにより取り扱われる全てのRAが同じCN識別子を使用しそしてリストがRNCごとに特有である場合には)省略されてもよい。或いは又、リストは、適切なサービングノードを選択するのに有用な付加的な情報を含んでもよい。例えば、「サービングノード形式」という列、及び/又は幾つかの又は全ての各エリアに対するデフォールトノードを指示する列が追加されてもよい。
【0039】
一般に、本発明によるネットワーク又はシステムのアーキテクチャーは、同じ無線アクセスネットワーク又はノードRAN(例えば、BSS「ベースステーションサブシステム」;UTRAN「UMTS地上無線アクセスネットワーク」;GERAN「GSM/EDGE無線アクセスネットワーク」)に接続されそして同じ位置エリア(LA)及び/又はルーティングエリア(RA)に指定された同じ形式の2つ以上のCN(コアネットワーク)ノード(例えば、MSC及び/又はSGSN)を備えている。設けられたRANの1つ以上は、CNノードの予め構成されたリストを含むか、又はDNSサーバー7のようなCN要素からそれをダウンロードすることができる。好ましくは、CNノードには、少なくとも指定のLA/RAに独特のCN識別子が関連される。
【0040】
本発明の好ましい実施形態によるシステム及び方法は、ユーザ装置が、1つの位置又はルーティングエリアに登録されるたびに(例えば、アタッチ又はエリア更新手順を実行することにより)、その登録を取り扱うCNがそのCN識別子を、例えば、MM(移動管理)シグナリングにおいて、ユーザ装置へ返送するように構成されるのが好ましい。ユーザ装置は、接続を実際に取り扱うサービングノードを表わす受信したCN識別子を記憶するように構成される。更に、ユーザ装置は、それが無線ネットワークへの接続を確立するときに、もし必要であれば、CN識別子を指示するように構成される(もしそれが分かっていれば、及び/又は既に使用されたCNへの接続の再確立が希望されれば)。CN識別子は、例えば、RRC接続確立中に無線シグナリングにおいて指示される。
【0041】
逆方向互換性を確保するために、新たな情報エレメント(CN識別子のような識別子)は、MM及びRRCシグナリングの両方において送信される任意の情報エレメントである(両方のプロトコルに対して明確な情報エレメントが使用される場合)。これは、この特徴をサポートしないユーザ装置がその新たなネットワークエレメントで決して機能しないように確保する。従って、ユーザ装置は、CN識別子を決して送信せず、そしてCN識別子を受信しないときに選択されるデフォールトノードとしてセットされたCNノードに常に接続される。同様に、ユーザ装置が、この特徴をサポートしないRANへ移動すべきときには、RNCが、CN識別子を無視し、そしてそれが接続された唯一のCNノードとの接続を常に確立するように構成される。
【0042】
CNノードがこの特徴をサポートしない場合には、CN識別子がユーザ装置へ返送されない。ユーザ装置は、既に記憶されたCN識別子を消去して、次のときに、デフォールトノードに接続されるように構成される。このような場合には、ユーザ装置は、次の接続要求においてCN識別子を送信することができず、従って、このエリアに対して設けられたデフォールトCNノードに接続される。これら全ての場合に、その結果は、既存のシステムと同様である。
1つのCNノードがこの特徴をサポートしない場合には、デフォールトCNノードとして構成されねばならない。
【0043】
GSM無線アクセス(接続)が、GPRSベースのネットワーク又は他の形式のパケットベースのネットワークに使用されるときには、TLLI(一時的論理リンク識別子)が、各パケット転送でベースステーションコントローラBSCへ送信される。個別のCN識別子を追加することを考えると、CN識別子を各パケット転送と共に送信しなければならないので、大きな無線負荷が生じる。本発明の1つの実施形態によれば、CN識別子は、含蓄的に送信され、即ちTLLI内にエンコードされて送信される。TLLIは、最初の3つのビットを変更することにより、PTMSIから常に導出されることに注意されたい。このコード化は、例えば、最後の4つのビットを使用してCN識別子を指示するように規定のやり方で一時的認識(PTMSI及びTLLI)をコード化することにより行われる。この解決策は、無線負荷も、シグナリング負荷も増加しない。ルーティングエリア更新(RAU)及び/又はアタッチ要求メッセージを送信するときには、ユーザ装置は、古いTLLIを自動的に送信する。接続にサービスするサービングネットワーク要素のCN識別子を含むようにコード化された新たなPTMSIは、無線シグナリングレベルでRAU/アタッチ応答メッセージにおいて返送される。従って、CN識別子を送信するこの特徴は、プロトコルを変更せずに、GPRSベースのネットワークに導入することができる。しかしながら、これは、BSCが本発明で述べた方法を実施して、パケット転送ごとに正しいSGSNを選択することを必要とする。
【0044】
UMTSネットワークでも、上記解決策は同様に適用できるが、RNCにより現在中継されるだけであるL3のMMメッセージにおいて送信されるPTMSIをRNCが読み取ることを必要とする。しかしながら、ここでは、ユーザ装置への接続の役割を果たすサービングノードを識別するために新たな情報エレメントを導入する(即ち、CN識別子を明確に送信する)のが好ましい。UMTSネットワークでは、RNCがRRCコンテクストを保持する。それ故、CN識別子をRRCコンテクストに含ませるときには、CN識別子を頻繁に送信する必要がなくなる。
GPRSネットワーク(GSM及びUMTSの両方)では、SGSN間ルーティングエリア更新の間に付加的な問題が発生する。このようなハンドオーバー中には、新たなSGSNが、ユーザ装置への接続を現在まで取り扱った古いSGSNを見出す必要がある。例えば、古いSGSNから新たなSGSNへPDP(パケットデータプロトコル)コンテクスト情報を転送しなければならない。
【0045】
本発明の実施形態によれば、ユーザ装置は、好ましくは、RA(ルーティングエリア)更新要求メッセージにCN識別子を含み、そしてDNSサーバー5は、古いルーティングエリア識別子を指示するRNC3からの各問い合わせの際に、ルーティングエリアを担当するSGSNのIPアドレスのリストを返送する。CN識別子は、図5に示すように各IPアドレスに含蓄的に又は明確に関連付けされる。CN識別子は、リストにおける位置がCN識別子を指示する場合には含蓄的に指示される。このような場合には、CN(例えばSGSN)識別子を個別に送信する必要がない。図5に示すリストの例において、ルーティングエリア識別子がルーティングエリアRA1を指示するときには、SGSN1及びSGSN2を含みそしてそのIPアドレスを指示するリストがDNSサーバー7からRNC3へ返送される。
【0046】
CN識別子を明確に送信するときには、それに関連した識別子「2G_SGSN IDENTIFIER_13」及び「3G_SGSN IDENTIFIER_14」が、IPアドレスに関連して送信される。特に、IPアドレスに関連した規範的な名前がDNSサーバー7からRNC3へと返送され、これは、CN識別子の値を表わす。この概念は、例えば、RFC1034及び1035に規定された規範的な名前(CNAME)又はエイリアスに基づいてDNSの構造を効果的に使用する。それ故、DNSの応答の一部分として、図5において中央の2列と、同じルーティングエリア(例えば、RA1)に関連した行とで示されたように、IPアドレス及び規範的な名前(CNAME)のリストが送信される。
【0047】
この特徴では、RNC又はBSCは、上述したように、ユーザ装置により使用される技術と、例えば、GPRSのTLLIから確認できるSGSN識別子及びUMTSの拡張されたCN識別子とに基づいて、適切なSGSNを容易に選択することができる。
CN識別子が含蓄的に指示されるだけであるときには、それがリスト上の位置によって表わされる。例えば、SGSN NAME識別子を送信しないときには、最初のSGSN1が、ルーティングエリア1においてユーザ装置の接続を取り扱うために使用されるべきSGSNとして決定される。従って、このSGSNは、例えば、CN識別子(SGSN識別子)が指示されないときに接続の取り扱いに使用されるべきデフォールトサービングノードとして働く。
【0048】
さもなければ、ユーザ装置2によって指示されたCN識別子に対応する指定のCN識別子を有するSGSNが、接続を取り扱うためのSGSN、又はコンテクスト情報を新たなSGSNに送信するためのSGSNとして選択される。後者のSGSN間ハンドオーバーのケースでは、新たなSGSNが、CN識別子と、古いSGSNを識別するエリア識別子であってその後のメッセージにおいてユーザ装置から例えばPTMSIと一緒に送信された(CN識別子に対して明確に又は含蓄的に)エリア識別子とに基づいて、古いSGSNを検出することができる。それ故、RAN又は新たなSGSNは、DNSサーバー7に問合せを送信するときに、例えば、古いSGSNのIPアドレスを検出することができる。
【0049】
或いは又、マスターSGSNが設けられてもよく、これは、PDPコンテクスト自体を取り扱わないときには、中継装置として動作し、例えば、CN識別子に基づいて古いSGSNを決定する。DNSサーバー7、それとは別に又はそれに加えて、マスターSGSNは、RAI(図5の「ルーティングエリア」列のRA1、RA2)へマップされたSGSNのリストをもつことができる。この後者のケースでは、RAIへマップされたSGSNのこのようなリストをDNSサーバーに設けることが絶対的に必要というのではない。
古いSGSNに関するこの情報は、特に、ソフトウェア更新のような古いSGSNのメンテナンスオペレーションを実行しようとするときに、古いSGSNに含まれた全てのPDPコンテクストを、あるユーザ装置又は全てのユーザ装置に対する新たなSGSNへと変更するように、新たなSGSNにより使用される。
【0050】
SGSNアドレス及びSGSN識別子のリストは、必要な場合には、別のSGSNを使用して1つ以上のSGSN識別子に作用するように変更することができる。その後のシグナリング接続は、これらSGSN識別子を送信するときにこの別のSGSNへと行われる。又、これは、既存のPDPコンテクスト等についてGTPトンネルの更新を必要とする。
図2は、RNC3のような無線アクセスネットワークコントローラが、ここに提案する方法を使用して、ユーザ装置MS2への接続を取り扱うためにどのSGSNを使用すべきか決定するケースを示す。ステップ1)では、MS2は、MS2が登録されるサービングノードを識別するCN識別子を任意に含むRRC接続メッセージのような要求を送信する。RNC3は、MSが位置するセルから新たなRAIを直接検出する。次いで、RNCは、図5に示すリスト及びここに提案する方法を使用することによりSGNを選択する。このリストは、ステップ2)及び3)により示されたように、RNCにおいて予め構成されてもよいし、又は別のネットワーク要素から検索されてもよい。
【0051】
ステップ2)においては、RNCは、ルーティングエリアに対して使用可能なSGSNのリストの要求をDNSサーバー7へ送信する。この要求は、ルーティングエリア認識RAIを指示する。DNSサーバー7は、図5に示されたようなSGSNリストを含むテーブルメモリを、指示されたルーティングエリアに対応するSGSNのみを選択することによりチェックする。ステップ3)では、DNSサーバー7は、選択されたSGSNのリストをRNC3へ返送する。
【0052】
ステップ2)及び3)とは別に、RNC3は、ステップ2)において、MS2から受け取ったCN識別子を付加的に又は単独でDNSサーバー7へ送信してもよい。DNSサーバー7は、この場合に、CN識別子を使用してリストから適切なSGSNを選択し、そしてステップ3)において、その適切なSGSNのIPアドレスのみを返送するのが好ましい。次いで、RNC3は、ステップ4)ないし6)において、希望のSGSNのこの単一の受信IPアドレスを使用して接続を確立する。
RNC3は、次の提案された方法に基づいて1つのSGSNを選択する。
CN Idがシグナリングにおいて送信されるか又は送信された場合に、RNCは、CNidをキーとして及びエリアを使用して、正しいサービングノードを選択する。
【0053】
RNCにより取り扱われるエリアが同じ構成を有する(例えば、RNCが1つのRAしか取り扱わない)特殊なケースでは、エリアを使用する必要がないことに注意されたい。
更に、RNCは、サービングノードの形式をチェックすることができる。UMTSシステムでは、RNCは、パケット接続を取り扱うときに、SGSN形式のサービングノード(MSC/VLRではない)を選択することが必要である。更に、異なるSGSN形式(例えば、2G及び3G)がある場合には、RNCは、適当な1つ、即ちRNCに対して3GのSGSNを選択することが必要である。
【0054】
RNCが適当なサービングノードを見出した場合には、リストに指示されたサービングノードアドレスを使用して、接続を確立する。
RNCが適当なノードを見出さない場合には、このエリアをサポートする適当な形式のサービングノードを選択することができる。この選択は、好ましいサービングノード(例えば、RNCに接近して配置された)に基づいて負荷を分散するようにランダムに行われるか、又は担当ノードの各負荷についての既知の情報(例えば、オペレーション・メンテナンス又はDNSシステムからの)に基づいて負荷の小さいサービングノードを選択するか、或いはその組み合わせで行われる。
【0055】
CN Idがシグナリングにおいて送信されなかった場合には、RNCは、次の実施形態のいずれかに基づいてサービングノードを選択することができる。
全てのMSがCN識別子の送信をサポートすると仮定した第1の好ましい実施形態(例えば、CN識別子がTLLIの一部分として含蓄的にコード化されるGPRSシステム)では、RNCは、このエリアをサポートする適当な形式のサービングノードを選択することができる。この選択は、好ましいサービングノード(例えば、RNCに接近して配置された)に基づいて負荷を分散するようにランダムに行われるか、又は担当ノードの各負荷についての既知の情報(例えば、オペレーション・メンテナンス手順又はDNSシステムからの)に基づいて負荷の小さいサービングノードを選択するか、或いはその組み合わせで行われる。上記情報のあるものが、リストの順序(例えば、低い負荷から高い負荷へとランク付けされたサービングノード)により含蓄的に指示される場合には、RNC3は、リストの特定の場所に指示されたSGSNを選択するのが好ましい。
【0056】
あるMS(典型的に代々のMS)がCN識別子の送信をサポートしないと仮定した(例えば、第1世代のUMTS移動ステーションがCN識別子をRRCシグナリングの一部分として送信しない)第2の好ましい実施形態では、RNCは、このエリアに対するデフォールトサービングノードを選択しなければならない。これは、接続が同じ移動ステーション(そのCN識別子によってまだ指示されていない)から確立される次のときに、同じノードが再び選択されるように確保することが必要となる。当然、デフォールトは、エリアごとに独特であるから、エリアが変化するときには(既存の振る舞いと同様に)、新たなサービングノードが選択されてもよい。更に、GPRSのようなシステムにおいてサービングノードが変化するときには、新たなサービングノードが、古いサービングノードを見出すことが必要となる。又、新たなサービングノードは、CN識別子が送信されないときに古いエリアを取り扱うデフォールトサービングノードを使用することも必要となる。このようにして、古いサービングノードのアドレスを常に明確に検索することができる。
【0057】
RNC3は、その後、MS2と、選択されたSGSN4との間に接続を確立するのに必要なステップを既知のやり方で遂行する。
それに加えて又はそれとは別に、応答3)で送信されたSGSNのリストは、選択されるべきSGSNを決定するために、RNC3によりチェックされるべき負荷情報のような付加的な情報を含んでもよい。
選択されたSGSNへの接続がフェイルすることがあり、この場合に、RNCは、このエリアをサポートする適当な形式の別のサービングノードで再試みすることができる。
【0058】
選択されたSGSN(及び接続フェイル)が、第2の好ましい実施形態によるデフォールトSGSNであった場合には、新たなSGSNが、デフォールトして選択され、典型的には二次デフォールトとして選択される。この場合に、サービングノードが変化するときには、新たなサービングノードが、最初に、デフォールトに接続するように試みる(以前のように)。デフォールトSGSNがダウンであるか又はユーザを知らない場合には、新たなSGSNは、CN識別子が送信されないときに、古いエリアを取り扱う二次デフォールトサービングノードを使用して再試みしなければならない。このように、古いサービングノードのアドレスは、常に明確に検索することができる。
【0059】
SGSNがオペレーション・メンテナンス手順に対してスケジュールされたときには、このSGSNへ接続が新たに確立されるのを回避するために、そのスケジュールされたメンテナンス時点より数時間といったある時間間隔又は決定された時間間隔だけ前に、3)に応答して返送されたリストからそれが除外されるのが好ましい。この場合に、DNSサーバー7は、オペレーション・メンテナンスシステムにより、メンテナンスオペレーションに対してスケジュールされたSGSNについて通知され、そしてこのようなSGSNをリストからもはや選択しないか、或いはそれを、メモリから使用可能なSGSNが検索されたときに、RNC3への送信から除外する。それ故、SGSNがオペレーション・メンテナンス手順に対して遮断されると、このSGSNにおける登録ユーザの数が最小となる。これらのユーザ接続は、単に失われるか、或いはこのエリアに対し遮断されたSGSNと同じCN識別子を使用するように構成された新たなSGSNに送信される。
【0060】
MS2とSGSN4との間に接続を確立するための図2に示すステップ4)ないし6)は、習慣的なものであり、それ故、詳細には説明しない。
図3は、例えば、接続を再確立するときに、MS2が、あるSGSN6に接続されようとしている場合を示す。この場合に、MS2は、希望のSGSN6を識別するSGSN識別子を含むRRCメッセージのような要求を送信する。要求1)において、ルーティングエリア認識(RAI)又は位置エリア認識(LAI)を付加的に指示することができる。
【0061】
それとは別に、RNC3は、ルーティング(又は位置)エリア、ひいては、ルーティング(又は位置)エリア認識を、他のパラメータから推測することができる。図2のステップ2)と同様に、RNC3は、図3のステップ2)において、RAIのような位置を選択基準として指示することにより、SGSNのリストを返送するようにDNSサーバー7に要求する。DNSサーバー7は、図5に示すようなサービングノードリストから、IPアドレスと、指示された位置エリアに対応し且つそれにサービスできるSGSNの識別子とのサブリストを検索する。DNSサーバー7は、このサブリストをステップ3)において応答としてRNC3へ返送する。RNC3は、ステップ1)においてMS2により指示されたSGSN識別子に対応するSGSN(ここでは、SGSN6)を、ステップ3)で受け取ったサブリストから選択し、そして既知の接続ステップ4)ないし6)を実行して、MS2と希望のSGSN6との間の接続を確立する。
【0062】
ステップ2)及び3)とは別に、RNC3は、ステップ2)において、MS2から受け取ったSGSN識別子を付加的に又は単独でDNSサーバー7へ送信することもできる。DNSサーバー7は、この場合に、SGSN識別子を使用して適切なSGSNをリストから選択し、そしてステップ3)において、その適切なSGSNのIPアドレスを単に返送するのが好ましい。次いで、RNC3は、ステップ4)ないし6)において、希望のSGSNのこの単一受信IPアドレスを使用して接続を確立する。
【0063】
図4は、本発明による方法及びシステムの同じ又は別の実施形態の別の機能又は付加的な機能を示す。図4によれば、SGSNの1つ、ここでは、SGSN4は、特定のルーティングエリアRAに対するデフォールトSGSNとしてセットされる。図2及び3のステップ1)と同様に、図4のステップ1)は、ルーティングエリア識別子RAIを指示するRRC接続要求のようなメッセージをMS2からRNC3へ送信することより成る。RNC3は、特定のSGSNへの接続を要求するSGSN識別子の欠落から、指示されたルーティングエリアに対しデフォールトSGSNを選択できることを確認する。次いで、RNC3は、ステップ2)において、デフォールトSGSN4のアドレスを返送するためにデータベース8に問合せし、そしてルーティングエリアの認識を問合せメッセージにおいて指示する。データベース8は、図5に示すテーブルと同様に構成され、そしてDNSサーバー7又は別のサーバーに含まれるか或いはそれによりアクセスできるようにされる。データベース8は、応答3)において、デフォールトSGSNのアドレスを返送し、このアドレスは、ステップ4)ないし6)により示されたように、RNC3により習慣的なやり方で使用されて、MS2とデフォールトSGSN4との間に接続を確立する。
【0064】
図6は、UMTSに関連した本発明の好ましい実施形態におけるルーティングエリア更新手順のステップを示す。仕様に対するこの実施形態の幾つかの変更は太字を使用して強調する。
ルーティングエリアの更新は、アタッチされたMSが新たなRAに入ったことを検出したとき又は周期的なRA更新タイマーが時間切れしたときに行われる。SGSNは、古いRAも取り扱うことに注意することによりSGSN内ルーティングエリア更新であることを検出する。この場合に、SGSNは、MSに関する必要な情報を有し、新たなMS位置についてGGSN又はHLRに通知する必要はない。周期的RA更新は、常に、SGSN内ルーティングエリア更新である。ネットワークがモードIで動作する場合には、GPRSアタッチされ及びIMSIアタッチされたMSは、合成RA/LA更新手順を遂行しなければならない。
【0065】
UMTSでは、RA更新は、SGSN内又はSGSN間のRA更新であるか、合成RA/LA更新又はRAのみの更新であり、これは、PMM接続状態又はPMMアイドル状態のいずれかにおいてMSにより開始される。これら全てのRA更新ケースは、図6に示す手順に含まれる。
UMTSのRA更新手順を実行するための図6に示すステップを、図6のステップ番号を使用して説明する。
【0066】
−RAの変化によりRA更新がトリガーされる場合のRA更新;
−周期的RA更新タイマーの時間切れによりRA更新がトリガーされる場合の周期的RA更新;
−MSもIMSIアタッチされ、そしてLA更新をネットワークオペレーションモードIで実行しなければならない場合の合成RA/LA更新(「SGSNとMSC/VLRとの間の相互作用」という節を参照);又は
−MSがネットワークオペレーションモードIにおいてIMSIアタッチの実行を希望する場合に要求されるIMSIアタッチを伴う合成RA/LA更新。
【0067】
SRNCは、メッセージを3G−SGSNへ転送する前に、MSが位置するエリアのRAC及びLACを含むルーティングエリア認識を追加しなければならない。このRA認識は、SRNCによりMSへ送信されたMMシステム情報におけるRAIに対応する。
注:ルーティングエリア更新要求メッセージをSGSNへ送信すると、関連MSに対するUTRANとSGSNとの間のシグナリング接続の確立がトリガーされる。
【0068】
2)RA更新がSGSN間ルーティングエリア更新である場合、及びMSがPMMアイドル状態である場合には、新たなSGSNが、SGSNコンテクスト要求メッセージ(古いP−TMSI、古いRAI、古いP−TMSI符牒)を古いSGSNへ送信して、MSに対するMM及びPDPコンテクストを得る。古いSGSNは、古いP−TMSI符牒を有効なものとし、そして古いSGSNに記憶された値に合致しない場合には適当なエラー原因で応答する。これは、新たなSGSNにおいてセキュリティ機能を開始しなければならない。セキュリティ機能がMSを正しく認証する場合には、新たなSGSNが、SGSNコンテクスト要求(IMSI、古いRAI、MS有効)メッセージを古いSGSNに送信しなければならない。MS有効は、新たなSGSNがMSを認証したことを指示する。古いP−TMSI符牒が有効である場合、又は新たなSGSNがMSを認証したことを指示する場合には、古いSGSNは、SGSNコンテクスト応答(原因、IMSI、MMコンテクスト、PDPコンテクスト)で応答する。MSが古いSGSNにおいて知られていない場合には、古いSGSNは、適当なエラー原因で応答する。古いSGSNは、タイマーをスタートする。
【0069】
3)セキュリティ機能が実行される。これら手順は、「セキュリティ機能」という節に規定されている。セキュリティ機能がMSを正しく認証しない場合には、ルーティングエリア更新が拒絶され、そして新たなSGSNが拒絶指示を古いSGSNに送信しなければならない。古いSGSNは、SGSNコンテクスト要求が決して受信されなかったかのように続行しなければならない。
【0070】
4)RA更新がSGSN間ルーティングエリア更新である場合には、新たなSGSNがSGSNコンテクスト確認メッセージを古いSGSNに送信する。古いSGSNは、MSC/VLR関連性と、GGSN及びHLRにおける情報が無効であることをそのコンテクストにおいてマークする。これは、進行中のルートエリア更新手順を完了する前に古いSGSNへ戻るルートエリア更新手順をMSが開始する場合に、MSC/VLR、GGSN及びHLRを更新すべくトリガーする。
【0071】
5)RA更新がSGSN間RA更新であり、そしてMSがPMMアイドル状態であった場合には、新たなSGSNが、更新PDPコンテクスト要求(新たなSGSNアドレス、QoSネゴシエーテッド、トンネルエンドポイント識別子)を関連GGSNに送信する。GGSNは、それらのPDPコンテクストフィールドを更新し、そして更新PDPコンテクスト応答(トンネルエンドポイント識別子)を返送する。注:RA更新が、PMM接続状態においてMSにより開始されたSGSN間ルーティングエリア更新である場合には、「サービングRNSリロケーション手順」という本書の節で説明されたように、更新PDPコンテクスト要求メッセージが送信される。
【0072】
6)RA更新がSGSN間RA更新である場合には、新たなSGSNは、更新位置(SGSN番号、SGSNアドレス、IMSI)をHLRへ送信することにより、SGSNの変更をHLRに通知する。
7)RA更新がSGSN間RA更新である場合には、HLRは、キャンセル位置(IMSI、キャンセレーション形式)を、更新手順にセットされたキャンセレーション形式と共に古いSGSNへ送信する。ステップ2で述べたタイマーが動作しない場合には、古いSGSNがMMコンテクストを除去する。さもなければ、タイマーが時間切れしたときだけコンテクストが除去される。又、これは、新たなSGSNへの進行中ルーティングエリア更新を完了する前にMSが別のSGSN間ルーティングエリア更新を開始する場合に、MMコンテクストが古いSGSNに保持されるよう確保する。古いSGSNは、キャンセル位置Ack(IMSI)で確認する。
【0073】
8)RA更新がSGSN間RA更新である場合には、HLRは、挿入加入者データ(IMSI、加入者データ)を新たなSGSNへ送信する。新たなSGSNは、(新たな)RAにおけるMSの存在を有効とする。地域的な契約の制約によりMSがRAにアタッチされることが許されない場合には、SGSNは、ルーティングエリア更新要求を適当な原因で拒絶し、そして挿入加入者データAck(IMSI、SGSNエリア制約)メッセージをHLRへ返送する。全てのチェックが首尾良く行われた場合に、SGSNは、MSに対するMMコンテクストを構成し、そして挿入加入者データAck(IMSI)メッセージをHLRへ返送する。
【0074】
9)RA更新がSGSN間RA更新である場合には、HLRは、更新位置Ack(IMSI)を新たなSGSNへ送信することにより更新位置を確認する。
10)更新形式が、IMSIアタッチが要求された合成RA/LA更新を指示する場合、又はLAがルーティングエリア更新で変更された場合には、関連性を確立しなければならず、そして新たなSGSNは、位置更新要求(新たなLAI、IMSI、SGSN番号、位置更新形式)をVLRへ送信する。位置更新形式は、ステップ1の更新形式が、ISIアタッチが要求された合成RA/LA更新を指示する場合には、IMSIアタッチを指示しなければならない。さもなければ、位置更新形式は、通常の位置更新を指示しなければならない。VLR番号は、RAIからSGSNのテーブルにより変換される。SGSNは、ステップ8)においてHLRから第1の挿入加入者データメッセージを受け取ると、新たなMSC/VLRに向かって位置更新手順をスタートする。VLRは、SGSN番号を記憶することによりSGSNとの関連性を形成し又は更新する。
【0075】
11)VLRの加入者データが、HLRによって確認されないとマークされる場合には、新たなVLRがHLRに通知する。HLRは、古いVLRをキャンセルし、そして加入者データを新たなVLRに挿入する(このシグナリングは、既存のGSMシグナリングから変更されず、ここでは、説明上含まれる)。
a)新たなVLRは、更新位置(新たなVLR)をHLRへ送信する。
b)HLRは、キャンセル位置(IMSI)を古いVLRへ送信することにより古いVLRにおけるデータをキャンセルする。
c)古いVLRは、キャンセル位置Ack(IMSI)で確認する。
d)HLRは、挿入加入者データ(IMSI、GSM加入者データ)を新たなVLRへ送信する。
e)新たなVLRは、挿入加入者データAck(IMSI)で確認する。
f)HLRは、更新位置Ack(IMSI)で新たなVLRへ応答する。
【0076】
12)新たなVLRは、新たなTMSIを割り当て、そして位置更新受け入れ(VLR TMSI)でSGSNに応答する。このVLR TMSIは、VLRが変化しない場合にはオプションである。
13)新たなSGSNは、新たなRAにおいてMSの存在を有効とする。ローミング制約により、MSがSGSNにアタッチすることが許されない場合、又は契約チェックが失敗する場合には、SGSNは、適当な原因でルーティングエリア更新を拒絶する。全てのチェックが首尾良く終わる場合には、新たなSGSNがMSに対してMMコンテクストを確立する。新たなSGSNは、ルーティング
【0077】
14)MSは、ルーティングエリア更新完了メッセージをSGSNへ返送することによりTMSIの再割り当てを確認する。
15)新たなSGSNは、VLR TMSIがMSにより確認された場合に、新たなVLRへTMSI再割り当て完了メッセージを送信する。
注:ステップ11、12及び15は、ステップ9が実行される場合だけ実行される。
注:このケースは、Gsインターフェイスに変化がないことを仮定し、そして1つのLAが単一のMSC/VLRにより依然取り扱われるケースに対応する。従って、SGSNは、MSC/VLRアドレスをLAIから導出する(現在解決策)。
【0078】
多数のMSC/VLRが同じLAを取り扱い、そしてGsインターフェイスが使用される場合には、上述した解決策は、CN識別子(最終的にCSを指示するCN形式に関連された)をメッセージ1(ルーティングエリア更新要求)及びメッセージ13(ルーティングエリア更新受け入れ)に追加することにより、改善されねばならない。更に、CN識別子は、Gsインターフェイスにおいて、メッセージ10(位置更新要求)及びメッセージ12(位置更新受け入れ)に追加されねばならない。これは、SGSNがLAI及びCN識別子から又は少なくともLAIのみからMSCアドレスを導出できることを仮定している(1つのSGSNが同じLAに対して同じMSCアドレスを常に選択する限り、SGSNが変化しない場合は、不必要なMSC/VLR間位置更新が実行されない)。
【0079】
CN識別子に基づいてサービングノードを選択するための方法を使用する手順の別の例は、合成セル/URA更新及びSRNSリロケーション手順である。
この手順は、Iurが制御シグナリングを搬送するがユーザデータは搬送しないPMM接続状態においてMSに対して実行されるだけである。
【0080】
合成セル/URA更新及びSRNSリロケーション手順は、UTRANにおいてセル再選択を実行しながら、UTRANをソースSRNCからターゲットRNCへUTRAN側のCN接続ポイントへ移動するのに使用される。この手順では、Iuリンクがリロケーションされる。ターゲットRNCがソースSRNCと同じSGSNへ接続される場合には、SGSN内SRNSリロケーション手順が実行される。ルーティングエリアが変更される場合には、この手順に続いて、SGSN内ルーティングエリア更新手順が行われる。SGSNは、古いRAも取り扱うことに注意することにより、SGSN内ルーティングエリア更新であることを検出する。この場合には、SGSNは、MSに関する必要な情報を有し、新たなMSの位置に関してHLRに通知する必要はない。
【0081】
合成セル/URA更新及びSRNSリロケーション、及びルーティングエリア更新の前に、MSは古いSGSNに登録される。ソースRNCは、サービングRNCとして働く。
合成セル/URA更新及びSRNSリロケーション、及びルーティングエリア更新の後に、MSは新たなSGSNに登録される。MSは、新たなSGSNに向かってPMM接続状態にあり、そしてターゲットRNCは、サービングRNCとして働く。
【0082】
PSドメインに対する合成セル/URA更新及びSRNSリロケーション手順が図7に示されている。このシーケンスは、SGSN内SRNSリロケーション及びSGSN間SRNSリロケーションの両方に対して有効である。図7に示す番号を参照してステップを説明する。
1)MSは、セル再選択を行った後、セル更新/URA更新メッセージをUTRANへ送信する。このメッセージを受信すると、ターゲットRNCは、その受信したメッセージを、Iurを経てソースSRNCに向けて転送する。ソースSRNCは、ターゲットRNCに向けて合成セル/URA更新及びSRNSリロケーションを実行するように決定する。
【0083】
2)ソースSRNCは、リロケーション要求メッセージ(リロケーション形式、原因、ソースID、ターゲットID、ソースRNC対ターゲットRNC透過的コンテナ)を古いSGSNに送信することにより、リロケーション準備手順を開始する。ソースSRNCは、リロケーション形式を「UE非関連」にセットしなければならない。ソースRNC対ターゲットRNC透過的コンテナは、リロケーション座標、セキュリティ機能の必要な情報及びRRCプロトコルコンテクスト情報(UE能力を含む)を含む。
【0084】
3)古いSGSNは、SRSNリロケーションがSGSN内SRNSリロケーションであるか又はSGSN間SRNSリロケーションであるかをターゲットIDから決定する。SGSN間SRNSリロケーションの場合には、古いSGSNは、転送リロケーション要求(IMSI、トンネルエンドポイント識別子シグナリング、MMコンテクスト、PDPコンテクスト、ターゲット識別、UTRAN透過的コンテナ、RANAP原因)メッセージを新たなSGSNへ送信すること
スタートする。「位置管理手順(UMTSのみ)」という節のルーティングエリア更新手順を参照されたい。転送リロケーション要求メッセージは、SGSN間SRNSリロケーションの場合にのみ適用できる。
【0085】
4)新たなSGSNは、リロケーション要求メッセージ(永久的NAS UE認識、原因、CNドメイン指示子、ソースRNC対ターゲットRNC透過的コンテナ、設定されるべきRAB)をターゲットRNCに送信する。確立されることが要求された各RABに対し、「設定されるべきRAB」は、RAB ID、RABパラメータ、搬送層アドレス、及びIu搬送関連性のような情報を含まねばならない。RAB ID情報エレメントは、NSAPI値を含み、そしてRABパラメータ情報エレメントは、QoSプロファイルを与える。搬送層アドレスは、ユーザデータのためのSGSNアドレスであり、そしてIu搬送関連性は、トンネルエンドポイント識別子データに対応する。
【0086】
Iuユーザ平面を含む受け入れられたRABに対する全ての必要なリソースが首尾良く割り当てられた後に、ターゲットRNCは、リロケーション要求確認(RAB設定、RAB設定失敗)メッセージを新たなSGSNに送信しなければならない。ターゲットRNCは、設定されるべき各RAB(IPアドレス及びトンネルエンドポイント識別子により定義された)に対し、ソースSRNCから転送されたダウンストリームPDUを受信すると共に、新たなSGSNからのダウンストリームPDUも受信する。
【0087】
5)ターゲットRNCと新たなSGSNとの間でユーザデータを送信するためのリソースが割り当てられ、そして新たなSGSNがSRSNのリロケーションに対して準備されると、転送リロケーション応答メッセージ(原因、RANAP原因、及びターゲットRNC情報)が新たなSGSNから古いSGSNへ送信される。このメッセージは、新たなSGSN及びターゲットRNCが、MSによりまだ確認されていないダウンストリームパケットをソースSRNCから受信する準備ができ、即ちリロケーションリソース割り当て手順が首尾良く終了したことを指示する。RANAP原因は、ターゲットRNCからソースRNCへ転送されるべき情報である。設定されるべきRABごとに1つの情報エレメントがあるターゲットRNC情報は、ソースSRNCからターゲットRNCへ転送されるデータに対し、RNCトンネルエンドポイント識別子及びRNC IPアドレスを含む。転送リロケーション応答メッセージは、SGSN間SRNSリロケーションの場合しか適用できない。
【0088】
6)古いSGSNは、リロケーションコマンド(解除されるべきRAB、及びデータ転送を受けるRAB)メッセージをソースSRNCへ送信することによりSRNSのリロケーションを継続する。古いSGSNは、データ転送を受けるRABをQoSに基づいて決定し、そしてこれらRABは、データ転送を受けるRABに含まれねばならない。データ転送を受けるRABごとに、情報エレメントは、RAB ID、搬送層アドレス、及びIu搬送関連性を含まねばならない。搬送層アドレス及びIu搬送関連性は、DL N−PDUをソースRNCからターゲットRNCへ転送するのに使用される。
【0089】
7)PSドメインからリロケーションコマンドメッセージを受信すると、ソースRNCは、データ転送タイマーをスタートしなければならない。リロケーション準備手順が首尾良く終了したとき、及びソースSRNCの準備ができたときには、ソースSRNCは、リロケーションコミット(SRNSコンテクスト)メッセージをターゲットRNCに送信することにより、SRNSのリロケーションの実行をトリガーしなければならない。この手順の目的は、SRNSコンテクストをソースRNCからターゲットRNCへ転送することである。SRNSコンテクストは、各関連RABに対して送信され、そしてアップリンク及びダウンリンク方向に次に送信されるべきGTP−PDUのシーケンス番号と、MSへデータを送信し及びそこからデータを受信するのに使用された次のPDCPシーケンス番号とを含む。RLC未確認モードを使用する接続については、PDCPシーケンス番号が使用されない。
【0090】
8)リロケーションコミットメッセージを送信した後に、ソースSRNCは、データ転送を受けるRABに対しデータの転送を開始する。SRNSリロケーションにおけるデータ転送は、Iuインターフェイスを経て実行されねばならず、これは、ソースSRNCとターゲットRNCとの間で交換されるデータがソースSRNCにおいて複写され、そしてIP層においてターゲットRNCに向けてルーティングされることを意味する。
【0091】
9)ターゲットRNCは、リロケーション実行トリガーが受信されたときにリロケーション検出メッセージを新たなSGSNに送信しなければならない。SRNSリロケーション形式「UE非関連」の場合に、リロケーション実行トリガーは、Iurインターフェイスからリロケーションコミットメッセージを受信することである。リロケーション検出メッセージが送信されたときには、ターゲットRNCがSRNCオペレーションをスタートしなければならない。
【0092】
10)リロケーション検出メッセージを送信した後、ターゲットSRNCは、MSに応答して、セル更新確認/URA更新確認メッセージを送信する。両メッセージは、UE情報エレメント及びCN情報エレメントを含む。UE情報エレメントは、とりわけ、新たなSRNC認識及びS−RNTIを含む。CN情報エレメントは、とりわけ、位置エリア識別及びルーティングエリア識別を含む。この手順は、MSに対して存在する全てのIuシグナリング接続において整合されねばならない。
【0093】
11)リロケーション検出メッセージを受信すると、CNは、ユーザ平面を、ソースRNCからターゲットSRNCへと切り換えることができる。SRNSリロケーションが、SGSN間SRNSリロケーションである場合には、新たなSGSNが、更新PDPコンテクスト要求メッセージ(新たなSGSNアドレス、SGSNトンネルエンドポイント識別子、QoSネゴシエーテッド)を関連GGSNに送信する。GGSNは、それらのPDPコンテクストフィールドを更新し、そして更新PDPコンテクスト応答(GGSNトンネルエンドポイント識別子)メッセージを返送する。
【0094】
12)MSは、それ自体再構成すると、RNTI再割り当て完了メッセージをターゲットSRNCに送信する。
13)ターゲットSRNCがRNTI再割り当て完了メッセージを受信し、即ち新たなSRNC−ID+S−RNTIが無線プロトコルによりUEと首尾良く交換されると、ターゲットSRNCは、リロケーション完了メッセージを新たなSGSNへ送信することによりリロケーション完了手順を開始しなければならない。リロケーション完了手順の目的は、ターゲットSRNCにより、SRNSのリロケーションの完了をCNへ指示することである。ユーザ平面がリロケーション検出において切り換えられない場合には、CNは、リロケーション完了を受信すると、ユーザ平面をソースRNCからターゲットSRNCへ切り換えねばならない。SRNSリロケーションがSGSN間SRNSリロケーションである場合には、新たなSGSNが、転送リロケーション完了メッセージを送信することにより、SRNSリロケーション手順の完了を古いSGSNに信号する。
【0095】
14)リロケーション完了メッセージを受信したとき、又はSGSN間SRNSリロケーション即ち転送リロケーション完了メッセージである場合には、古いSGSNがIu解除コマンドメッセージをソースRNCへ送信する。RNCデータ転送タイマーが時間切れすると、ソースRNCがIu解除完了で応答する。
15)MSがセル/URA更新及びRNTI再割り当て手順を完了した後及び新たなルーティングエリア識別が古いものと異なる場合には、MSがルーティングエリア更新手順を開始する。「位置管理手順(UMTSのみ)」という節を参照されたい。MSはPMM接続状態にあるので、これは、実行されたRA更新手順のサブセットに過ぎないことに注意されたい。
【0096】
RAU手順が実行されると、MSは、古いSGSNにより使用されるものと同じCN識別子を指示して、新たなSGSNを見出し、従って、新たなSRNCにより選択されるSGSNは、古いSGSNにより既に選択されたものと同じになる。
別の解決策は、古いSGSNが、ターゲットIDに基づいてターゲットRNCに接続することのできるSGSNのいずれかを選択することである。次いで、新たなSGSNが、例えば、メッセージ4(リロケーション要求)及び10(セル更新確認/URA更新確認メッセージ)にCN識別子を追加することにより、そのCN識別子をMSに送信する。次いで、MSは、CN idを使用して、正しいSGSNを更新選択する。
【0097】
好ましい実施形態では、CN識別子のコードは、充分なサービングノードが同じエリアを取り扱いできるが無線シグナリングを著しく増加しないように最適化される。それ故、好ましいコードは、4つのビットを使用し、16個のサービングノードを与えるが、著しいオーバーヘッドを生じない。
又、実施を簡単化するために、所与のコード(例えば、0000)が全エリアに対するデフォールトサービングノードを指示しなければならない。又、別のコード(例えば、0001)が、二次デフォールトサービングノードを指示しなければならない。この実施は、付加的なパラメータをデフォールトとして構成する必要性を低減する。更に、ノード(例えば、RNC)がデフォールトを選択するときには、それは、CN識別子の既知のデフォールト値(例えば、0000)を使用して、リストに問合せしそして(デフォールト)サービングノードアドレスを検索するように実施することができる。
【0098】
Gsインターフェイス及び同時PS/CSアタッチメントに関しては、SGSNとMSCとの間の関連性が形成される(例えば、UE(ユーザ装置)が合成PS/CSアタッチを実行する)場合に、SGSNは、RAIからMSCアドレスを導出するために変換テーブルが設けられるか又はそれにアクセスすることができる。多数のMSCが同じ位置エリアを制御する場合には、変換テーブルに変更が必要となる。付加的な識別子、即ちMSC識別子を与えて、位置エリアを制御する特定のMSCを見出すことができる。
【0099】
図8は、本発明の更に別の実施形態によるシステム及び方法におけるメッセージの流れを示す。この実施形態は、少なくとも1つのそれ自身のコアネットワーク(CN)要素6、10、11、例えば、MSC/VLR(移動交換センター/ビジター位置レジスタ)及び/又はSGSN6を有するMVNO(移動仮想ネットワークオペレータ)に関する。
この実施形態は、好ましくは、GPRSをターゲットとし、特に、SGSN/MSCのような多数のCN要素を同じRNCに接続できる場合には、将来のUMTSシステムをターゲットとするが、これらに限定されない。この実施形態では、異なるCN要素が異なるオペレータに属してもよい。MS2は、MS2に挿入された又は挿入できるSIMにCN Id(識別子)を記憶するのが好ましい。
【0100】
図8及び9の実施形態は、ネットワークに接続するときに、オペレータIDを使用して、正しいMVNOオペレータに属するCNノードを選択するという特徴を含む。2つの方法が提供され、即ち(1)オペレータIdがMS2にブロードキャストされ、そしてMS2が判断を実行する。(2)オペレータIdがMS2からRNC3へ送信され、そしてRNC3がCN Idを選択する。図8の実施形態は、第1の方法に向けられ、そして図9の実施形態は、第2の方法を実施する。両方の方法では、1つのMVNOオペレータが、同じエリアをカバーするSGSNのような2つ以上のノードをもつことができる。
【0101】
図8に示す第1の方法は、あるMVNOオペレータと、このエリアに使用されるCN IDとの間のマッピングを指示する情報をMS2へブロードキャストするというステップ1を含む。次いで、MS2は、記憶された内部選択基準に基づいて好きなオペレータ(即ちMVNO)を選択するための選択ステップ2を実行する。選択されたオペレータの対応するCN Id(ステップ1で受け取られるか又はMS2内に記憶された)が、RNC3へ送られるRRC接続要求メッセージ3の一部分として挿入される。前記実施形態について上述したように、RNC3は、次いで、ステップ4ないし6で示すように、送信されたCN Idで識別される対応するCN要素6、10又は11との接続を確立する。
【0102】
ブロードキャストされる情報の量を制限するために同じオペレータのMSC/VLR及びSGSNのCN Idが同一であるのが好ましい。
更に、このMVNOに対するSGSN及び/又はMSC/VLRの使用可能性は、ステップ1のブロードキャストされたメッセージに指示される。
この好ましい実施形態では、CN Idの一部分だけがステップ1においてブロードキャストされ(例えば、最初の2ビット)、一方、他の必要なビット、例えば、最後の2ビットは、MS2により任意に選択される。これは、MNVOが、RAN当たり多数のCN要素をもつことができるようにする。
【0103】
ブロードキャストされる情報は、例えば、次の通りである。
CN Id11 <−> 03343 (mnc033 mcc43)
CN Id10 <−> 03340 (mnc033 mcc40)
CN Id01 <−> 03345 (mnc033 mcc45)
(mnc:移動ネットワークコード、mcc:移動カントリーコード)
MS2が優先順位をもたない(又はその特徴をサポートしない)場合には、ステップ3においてCN Idを送信せず、従って、デフォールトCN要素に接続されるのが好ましい。
【0104】
好ましい実施形態では、グローバルなオペレータが、グローバルなオペレータIDを有する。1つの実際的な方法は、グローバルなオペレータIDを、未使用のカントリーコードの範囲から割り当てることであり、例えば、
99901=Orange
99902=Vodafone
99903=Virgin
同じ教示をGPRSに適用することができ、この場合には、CN Idが好ましくはランダムTLLIの一部分としてBSCへ送信される(無線プロトコルへの変更は必要とされない)ことに注意されたい。
【0105】
別の実施形態は、パラメータをブロードキャストするのを回避するが、MS2が第1のRRCメッセージにおいてオペレータ識別子を(CN Idと一緒に又はそれに代わって)送信するようにさせる。この別の形態は、図9に示すように実施される。オペレータ識別子は、mnc/mcc(SIM上にあるので容易である)であるのが好ましいが、グローバルなオペレータID(上記を参照)又は他の形式の識別子でもよい。
図9は、本発明のこの実施形態に基づくシステム及び方法におけるメッセージの流れを示す。この実施形態も、同様に、MSC/VLR(移動交換センター/ビジター位置レジスタ)及び/又はSGSN6のような少なくとも1つのそれ自身のコアネットワーク要素6、10、11を有するMVNO(移動仮想ネットワークオペレータ)に係る。
【0106】
この別の好ましい実施形態は、CN Idを記憶していないMS2が、第1のRRC接続を行うときに、そのオペレータ識別子を接続要求メッセージ1に追加するというものである。RNC3は、使用可能なCN Idの1つがこのオペレータ識別子に対応するかどうかチェックする(例えば、構成可能なデータベースへアクセスする)ための手段を有する。このチェック又は選択は、ステップ2により表わされる。使用可能なCN Idの1つが、MS2から送信されたオペレータ識別子に対応する場合には、このCN Idが選択され、そしてその選択されたCN Idに対応するCNノード6、10又は11への接続が確立される。CNノードは、選択されたCN識別子(CN Id)をMMシグナリングにおいてMS2へ指示する。図9のステップ3ないし5に基づく既知のやり方で接続が確立される。
【0107】
別の実施形態では、MVNOは、完全なホストPLMNにわたり同じCN識別子を使用する(即ち、MVNOは、異なるLA(又はRA)にわたって同じCN識別子を使用する)。これは、MSが1つのCNエリアから別のCNエリアへ移動するときに、同じCN識別子が新たなCNエリアにおける同じMVNOのノードに対応することを意味する。CNエリアは、1つのCNノードから到達できる全エリアであり、そして1つ又は多数の位置エリアLA(又はルーティングエリアRA)で構成されることに注意されたい。小さなネットワークでは、これが全国をカバーできる。又、小さなMVNOが、全国に対する1つのCNノードを有してもよく、一方、別のMVNOが、多数のCNノードを有してもよい。
【0108】
この場合に、MSは、その後のRRC接続確立メッセージにおいて、それが同じPLMNにある限り、CN Idだけを送信し、オペレータ識別子は送信しない。
MSがPLMN再選択を実行する場合には、CN Id及びオペレータ識別子の両方を第1のRRC接続確立メッセージにおいて送信するのが好ましい。新たなRNCは、次いで、オペレータ識別子を使用して、新たなCN Idを選択する。このCN Idは、コンフィギュレーションに基づいて使用され、そしてMVNOが超国家オペレータとの合意を有する(同じCNノードが2つ以上の国/PLMNをカバーできる)場合に有用である。
【0109】
別のケースでは、MVNOは、異なるLA(又はRA)にわたって異なるCN識別子を使用してもよい(しかし、1つのLA(又はRA)内では、CN識別子は独特である)。これは、MSが1つのLA(又はRA)から別のものへ移動するときに、新たなLA(又はRA)の同じMVNOにより異なるCNが使用されてもよいことを意味する。
この場合に、MSは、その後のRRC接続確立メッセージにおいて、それが同じLA(又はRA)にある限り、CN Idしか送信せず、オペレータ識別子は送信しない。
【0110】
MSは、LA(又はRA)を切り換える場合に、CN Id及びオペレータ識別子の両方を第1のRRC接続確立メッセージにおいて送信するのが好ましい。次いで、新たなRNCは、オペレータ識別子を使用して、新たなCN Idを選択することができる。ここで、再び、CN Idは、コンフィギュレーションに基づいて使用され、そしてMVNOが超国家オペレータとの合意を有する(同じCNノードが2つ以上の国/PLMNをカバーし、及び/又はMVNOがエリア当たり2つ以上のCNノードを有する)場合に有用である。
この同じ原理をGPRS無線に適用できるが、オペレータ識別子がおそらくTLLIコードスペースに適合しないので、TBF(一時的ブロックフロー)要求を変更する必要があることに注意されたい。
【0111】
MVNOがエリア当たり2つ以上のノードを有するときには、次のように実施するのが好ましい。
RNCは、1つのオペレータ識別子に対応するCN Idのリストを含むか、それにアクセスすることができる。オペレータ識別子のみがMS2からRNC3へ送信される場合に、RNC3は、これらノードのいずれかを選択する(例えば、使用可能性、接近性、負荷分担・・に基づいて)。オペレータ識別子及びCN IdがMS2から送信される場合には、RNC3が、同じCN Idをリストの部分から選択するのが好ましい。
【0112】
リストに属さないオペレータIDが送信される場合には、デフォールトCN Idが選択される。
オペレータId: → CN Id
99901(=Orange) → 1;2;3(好みの順序)
99902(=Vodafone) → 11;12;13;14(ラウンドロビンを使用する)
99903(=Virgin) → 7;8(好みの順序)
デフォールト(ホストは、Vodaでよい) → 11;12;13;14
(ラウンドロビンを使用する)
【0113】
図8、9の実施形態による発明は、SIMカードを変更する問題を克服する。多くのオペレータは、古いSIMカードを変更するコストを回避するために同じSIMカードを保持することを好む。
更に、無線で情報をブロードキャストしたりオペレータIDをMS2から送信したりする(例えば、SIMにおいて読み取る)ことは、より融通性がある。
異なるCN Idを異なる領域に使用することができる。例えば、Orangeがヨーロッパ全域にわたるMVNOである場合には、SIMは、どの国でどのCN Idが使用されるか知る必要がない。
【0114】
図8、9による発明は、MNVOの分野をカバーする。これは、無線ネットワーク当たりの多数のCNの特徴の利点を取り入れ、その解決策を提供する。
以上、好ましい実施形態を説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、MSC/VLRのような異なる構造のサービングノードを使用する異なる形式のネットワークにおいて実施することもできる。
請求の範囲においては、エリアを取り扱う要素を識別するターゲットIDが、実際に、エリア、即ちその要素により取り扱われるエリアの識別子とも考えられるように、広い意味で解釈しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるシステムの一実施形態の基本的構造を示す図である。
【図2】 ユーザ装置とサービングノードとの間に接続を確立するためのメッセージの流れを示す図である。
【図3】 所望のサービングノードを選択するための方法を示す図である。
【図4】 本発明の更に別の実施形態によるシステム及び方法におけるメッセージの流れを示す図である。
【図5】 DNSサーバーに記憶されたテーブルを詳細に示す図である。
【図6】 UMTSに関連した本発明の実施形態によりルーティングエリア更新手順において実行される方法ステップを示す図である。
【図7】 本発明の別の実施形態による合成セル/URA更新及びSRNSリロケーション手順において実行されるステップを示す図である。
【図8】 本発明の更に別の実施形態によるシステム及び方法におけるメッセージの流れを示す図である。
【図9】 本発明の更に別の実施形態によるシステム及び方法におけるメッセージの流れを示す図である。
Claims (53)
- 多数のネットワーク要素を備えた通信ネットワークに接続を形成するシステムであって、第1ネットワーク要素と、1つ以上の別々に選択可能なコアネットワーク要素とを経て接続を確立し、上記ネットワーク要素の少なくとも1つは、第1ネットワーク要素により選択可能なコアネットワーク要素のリストを記憶するように構成されたシステムにおいて、
上記1つ以上のコアネットワーク要素は、1つ以上のユーザ装置に関する状態情報を維持し、
上記1つ以上のユーザ装置は、エリアを識別する識別子及び/又は所望のコアネットワーク要素を識別する識別子を第1ネットワーク要素に送信し、この第1ネットワーク要素は、その送信された識別子に基づいてコアネットワーク要素を選択し、そして
同じ形式の少なくとも2つのコアネットワーク要素が同じエリア識別子に指定されるように構成されたシステム。 - 上記リストは、エリア識別子によって定義される請求項1に記載のシステム。
- 上記エリア識別子は、位置エリア認識又はルーティングエリア認識(LAI又はRAI)或いはターゲットIDである請求項1又は2に記載のシステム。
- 上記送信された識別子は、CN識別子である請求項1ないし3のいずれかに記載のシステム。
- 無線アクセスネットワークは、ユーザ装置へ上記リストをブロードキャストするように構成され、そしてユーザ装置は、上記リストから識別子を選択しそしてその選択された識別子を無線アクセスネットワークへ送信する請求項1ないし4のいずれかに記載のシステム。
- 送信された識別子に指定される少なくとも2つのコアネットワーク要素に関する情報が無線アクセスネットワーク要素に送信される請求項1ないし5のいずれかに記載のシステム。
- 上記接続は、ユーザ装置がCNエリア内を移動するときに、同じ選択可能なコアネットワーク要素に維持される請求項1ないし6のいずれかに記載のシステム。
- 上記選択可能なコアネットワーク要素のリストは、規定の順序で第1ネットワーク要素へ送信される請求項1ないし7のいずれかに記載のシステム。
- 上記順序は、上記リストに示されたコアネットワーク要素の負荷に依存する請求項8に記載のシステム。
- 上記順序は、上記第1ネットワーク要素とコアネットワーク要素との間の地理的距離に依存する請求項8又は9に記載のシステム。
- 上記順序は、第1ネットワーク要素のアドレスに依存する請求項8、9又は10に記載のシステム。
- 上記コアネットワークは、パケット交換ネットワークに属する請求項1ないし11のいずれかに記載のシステム。
- 上記第1ネットワーク要素は、1つ以上のユーザ装置への無線アクセスを与える請求項1ないし12のいずれかに記載のシステム。
- 上記第1ネットワーク要素は、サービングコアネットワーク要素、好ましくはSGSNである請求項1ないし13のいずれかに記載のシステム。
- 上記コアネットワーク要素は、サービングノード、好ましくはSGSNである請求項1ないし14のいずれかに記載のシステム。
- 上記リストを記憶する少なくとも1つのネットワーク要素は、DNSサーバーである請求項1ないし15のいずれかに記載のシステム。
- 上記DNSサーバーは、コアネットワーク要素のIPアドレスのリストを返送するように構成された請求項16に記載のシステム。
- 上記DNSサーバーは、コアネットワーク要素のIPアドレスのリストを、それらの名前、好ましくは規範的な名前と共に返送する請求項17に記載のシステム。
- コアネットワーク要素が、その将来の接続取り扱い能力を少なくとも一時的又は部分的に阻止するオペレーションを受けるべきときには、そのコアネットワーク要素が、オペレーションをスタートする規定時間前に、リストから除外される請求項1ないし18のいずれかに記載のシステム。
- 上記第1ネットワーク要素は、第3の接続起点又は終点ネットワーク要素から、第1ネットワーク要素又は1つのコアネットワーク要素へ送信されるべきメッセージから識別子を検出するか、又は位置情報のような第3ネットワーク要素に関連した他の情報から識別子を推測するように構成された請求項1ないし19のいずれかに記載のシステム。
- 上記識別子は、第3の接続起点又は終点ネットワーク要素から、第1ネットワーク要素又は1つのコアネットワーク要素へ送信されるべきメッセージの一部分として送信される請求項1ないし20のいずれかに記載のシステム。
- 上記コアネットワーク要素の1つは、他のコアネットワーク要素が選択されないときに接続を取り扱うのに使用されるデフォールトコアネットワーク要素として設定される請求項1ないし21のいずれかに記載のシステム。
- 上記コアネットワーク要素の1つは、接続を取り扱うために別のコアネットワーク要素が選択されたときにその別のコアネットワーク要素への接続又は情報送信を取り扱うのに使用されるマスターコアネットワーク要素として設定される請求項1ないし22のいずれかに記載のシステム。
- 上記別のコアネットワーク要素へ送信されるべき情報は、コンテクスト情報である請求項23に記載のシステム。
- 多数のネットワーク要素を備えた通信ネットワークにおいてアドレスを選択するための方法であって、第1ネットワーク要素と、1つ以上の別々に選択可能なコアネットワーク要素とを経て接続を確立し、上記ネットワーク要素の少なくとも1つは、第1ネットワーク要素により選択可能なコアネットワーク要素のリストを記憶するような方法において、
上記1つ以上のコアネットワーク要素は、1つ以上のユーザ装置に関する状態情報を維持し、
上記1つ以上のユーザ装置は、エリアを識別する識別子及び/又は所望のコアネットワーク要素を識別する識別子を第1ネットワーク要素に送信し、この第1ネットワーク要素は、その送信された識別子に基づいてコアネットワーク要素を選択し、そして
同じ形式の少なくとも2つのコアネットワーク要素が同じエリア識別子に指定されるようにした方法。 - 上記リストは、エリア識別子により定義される請求項25に記載の方法。
- 上記エリア識別子は、位置エリア認識又はルーティングエリア認識(LAI又はRAI)或いはターゲットIDである請求項25又は26に記載の方法。
- 上記送信された識別子は、CN識別子である請求項25ないし27のいずれかに記載の方法。
- 上記接続は、ユーザ装置がCNエリア内を移動するときに、同じ選択可能なコアネットワーク要素に維持される請求項25ないし28のいずれかに記載の方法。
- 無線アクセスネットワークは、ユーザ装置へ上記リストをブロードキャストするように構成され、そしてユーザ装置は、上記リストから識別子を選択しそしてその選択された識別子を無線アクセスネットワークへ送信する請求項25ないし29のいずれかに記載の方法。
- 送信された識別子に指定される少なくとも2つのコアネットワーク要素に関する情報が、リストを記憶するネットワーク要素から第1ネットワーク要素に送信される請求項25ないし30のいずれかに記載の方法。
- 上記選択可能なコアネットワーク要素のリストは、規定の順序で第1ネットワーク要素へ送信される請求項25ないし31のいずれかに記載の方法。
- 上記順序は、上記リストに示されたコアネットワーク要素の負荷に依存する請求項32に記載の方法。
- 上記順序は、上記第1ネットワーク要素のアドレスに依存する請求項32又は33に記載の方法。
- 上記順序は、第1ネットワーク要素とコアネットワーク要素との間の地理的距離に依存する請求項32、33又は34に記載の方法。
- 上記コアネットワーク要素は、パケット交換ネットワークに属する請求項25ないし35のいずれかに記載の方法。
- 上記第1ネットワーク要素は、1つ以上のユーザ装置に無線アクセスを与える請求項25ないし36のいずれかに記載の方法。
- 上記第1ネットワーク要素は、サービングコアネットワークノード、好ましくはSGSNである請求項25ないし37のいずれかに記載の方法。
- 上記コアネットワーク要素は、サービングノード、好ましくはSGSNである請求項25ないし38のいずれかに記載の方法。
- 上記リストを記憶する少なくとも1つのネットワーク要素は、DNSサーバーである請求項25ないし39のいずれかに記載の方法。
- 上記DNSサーバーは、コアネットワーク要素のIPアドレスのリストを返送する請求項40に記載の方法。
- 上記DNSサーバーは、コアネットワーク要素のIPアドレスのリストを、それらの名前、好ましくは規範的な名前と共に返送する請求項41に記載の方法。
- コアネットワーク要素が、その将来の接続取り扱い能力を少なくとも一時的又は部分的に阻止するオペレーションを受けるべきときには、そのコアネットワーク要素が、オペレーションをスタートする規定時間前に、リストから除外される請求項25ないし42のいずれかに記載の方法。
- 上記第1ネットワーク要素は、第3の接続起点又は終点ネットワーク要素から、第1ネットワーク要素又は1つのコアネットワーク要素へ送信されるべきメッセージから識別子を検出するか、又は位置情報のような第3ネットワーク要素に関連した他の情報から識別子を推測する請求項25ないし43のいずれかに記載の方法。
- 上記識別子は、第3の接続起点又は終点ネットワーク要素から、第1ネットワーク要素又は1つのコアネットワーク要素へ送信されるべきメッセージの一部分として送信される請求項25ないし44のいずれかに記載の方法。
- 上記コアネットワーク要素の1つは、他のコアネットワーク要素が選択されないときに接続を取り扱うのに使用されるべきデフォールトコアネットワーク要素として設定される請求項25ないし45のいずれかに記載の方法。
- 上記コアネットワーク要素の1つは、接続を取り扱うために別のコアネットワーク要素が選択されたときにその別のコアネットワーク要素への接続又は情報送信を取り扱うのに使用されるマスターコアネットワーク要素として設定される請求項25ないし45のいずれかに記載の方法。
- 上記別のコアネットワーク要素へ送信されるべき情報は、コンテクスト情報である請求項47に記載の方法。
- 請求項1ないし24のいずれかに記載のシステム又は請求項25ないし48のいずれかに記載の方法に使用されるユーザ装置であって、オペレータ識別子及び又はコアネットワーク(CN)識別子を記憶し、そしてそのオペレータ識別子及び/又はCN識別子を無線シグナリングに挿入するように構成されたユーザ装置。
- 上記記憶されたCN識別子は、ネットワークにより送信された最新のCN識別子である請求項49に記載のユーザ装置。
- 上記記憶されたCN識別子は、ユーザ装置から無線シグナリングにおいて常に送信される予め構成されたCN識別子である請求項49又は50に記載のユーザ装置。
- 上記オペレータ識別子又はCN識別子は、ユーザ装置のSIMカードに記憶される請求項49、50又は51に記載のユーザ装置。
- 上記ユーザ装置は、移動ステーションである請求項49ないし52のいずれかに記載のユーザ装置。
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