JP3995105B2 - モバイル通信ネットワーク - Google Patents
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Description
本発明はモバイル（移動体）通信ネットワークに関し、具体的には、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications−モバイル通信用グローバルシステム）ディジタル・セルラ無線ネットワークなどの、セルラ無線通信ネットワークに関するが、本発明はこれに限定されるものではない。
公知の従来ＧＳＭネットワークは公衆地上モバイルネットワーク（public land mobile network-PLMN）とも呼ばれ、図１に概略図示されている。モバイル（移動体）スイッチングセンタ（mobile switching center-MSC）２は通信リンクを介して複数の基地局コントローラ（base station controller-BSC)４に接続されている。ＢＳＣ ４はモバイルスイッチングセンタ２がサービスするエリアにまたがって地理的に分散配置されている。各ＢＳＣはそのＢＳＣから離れた個所に置かれた、別の通信リンクでそのＢＳＣに接続されている１つまたは複数のトラーンシーバ基地局（base transceiver station-BTS）６を制御している。各ＢＴＳ６はそのＢＴＳがサービスするエリア内にある移動局（mobile station）８との間で無線信号を送受信している。このようなエリアは「セル（cell）」と呼ばれている。ＧＳＭネットワークはこのようなセルを非常に多数備えており、これらは、ネットワークテリトリ全体が連続的にカバーされるように理想的に隣接している。
モバイルスイッチングセンタ２はさらに、モバイル通信ネットワーク１０の他の個所に置かれた他のモバイルスイッチングセンタと、図示していない公衆サービス電話ネットワーク（public service telephone network-PSTN）とにも通信リンクを介して接続されている。モバイルスイッチングセンタ２はホームロケーション・レジスタ（home location register-HLR）１２を備えており、これは各移動局８にユニークである国際モバイル加入者ＩＤ（international mobile subscriber identity-IMSI）を含む加入者認証データをストアしているデータベースである。このＩＭＳＩは、移動局側の加入者ＩＤモジュール（subsriberidentity module-SIM）にも他の加入者固有情報と一緒にストアされている。
ＩＭＳＩは数字桁のストリングからなり、モバイルの本国（home country）を示すモバイル国コード、移動局のホームモバイルネットワークを示すホーム公衆地上モバイルネットワーク（ＰＬＭＮ）コード、加入者情報がストアされているＨＬＲのＩＤを示すＨＬＲコード、およびＨＬＲ内の加入者を識別する加入者ＩＤ番号を含んでいる。
モバイルスイッチングセンタはビジタロケーション・レジスタ（visitor location register-VLR）１４も備えており、これは、モバイルスイッチングセンタ２がサービスするエリア内でアクティブ状態にある移動局に関して、ＶＬＲ内の移動局を一意的に識別している一時モバイル加入者ＩＤ（temporary mobile subscriber identity-TMSI）を含む加入者認証データをストアしているデータベースである。加入者認証データがＶＬＲに入力される前に、加入者は加入者のＨＬＲにアクセスすることにより認証される。
ＧＳＭ公衆地上モバイルネットワークは２つ以上が特定のテリトリで動作していることがあるので、このようなネットワークには、それぞれユニークなホームＰＬＭＮコードが割り当てられている。
移動局８は同一ネットワークに属する同一または異なるモバイルスイッチングセンタがサービスしているセルの間を、サービスが中断することなく移動することができる。この公知のＧＳＭモバイル通信ネットワーク内のすべての移動局８は、これらの移動局が現加入者であることを条件として、ネットワーク全体にアクセスできるのが一般的である。
しかし、特定のセルに輻輳が起こった場合には、ネットワーク・オペレータはＧＳＭ標準に規定されているセルアクセス制御メカニズムを使用することができる（ＧＳＭ技術規格3.22参照）。加入時に、１つまたは複数のアクセス制御クラスが加入者に割り当てられ、ＳＩＭにストアされる。ある加入者によるセルへのアクセスは、セルＢＴＳによってブロードキャストされるアクセス制御情報から対応するアクセス制御クラスを除くことにより阻止することができる。しかし、これによっては除外された移動局がセルに登録する試みは阻止されない。除外された移動局は長時間サービスを受けることなく、アクセス制御されたセルにロックする傾向がある。従って、このアクセス制御メカニズムがＧＳＭネットワーク・オペレータによって使用されることはまれである。
大小規模のビジネス企業と居住地域アプリケーションの両方で使用されているコードレス電話システムは公知である。そのようなシステムの１つとしてＤＥＣＴ標準があり、これは無線システムの移動部分と固定部分とが無線インタフェースを介して行う通信を規定している。ＤＥＣＴコードレス構内交換機（private branch exchange-PABX）は、ＧＳＭネットワークからのコールを受信するようにＧＳＭネットワークに接続することができる。そのような構成は国際特許公報第WO 95/01074号に記載されている。この構成では、コードレス電話は、ＧＳＭシグナリング・プロトコルとは異なるＤＥＣＴシグナリング・プロトコルを使用しているために、メインＧＳＭネットワークへの直接アクセスに関して互換性をもっていない。構内交換機はプロトコルとのインタフェースとなって、コールがＧＳＭ公衆地上モバイルネットワークからコードレス電話に転送（ルーチング）されることを可能にしている。従って、コードレス電話が使用できるのはＰＡＢＸの近くにあるときだけに限られている。
米国特許第5,448,619号には、プライベートセルラモバイル通信システムを公衆セルラシステムがサービスするエリア内に設けることが記載されている。プライベートセルラシステム用の制御チャネルは、プライベートシステムのカバレッジエリア内の移動局がプライベートシステムに初めて登録するのを試みたとき、それを確かめるように強化されている。公衆システムのモバイルユニットは登録を試みると拒否される。プライベートセルラシステムは、公衆セルラシステムからのブロードキャスト制御信号を受信する受信装置を含んでいる。その他の場合は、このプライベートシステムは無線インタフェースとなり、加入者を認証し、コールを管理するといった独立の手段を備えている。
英国特許公報第2285556号には、ＧＳＭシステムと互換性をもつパーソナル基地局が記載されている。このパーソナル基地局はＰＳＴＮまたはＩＳＤＮ内のシングル電話回線に直接に接続され、制限された数のＧＳＭ機能がパーソナル基地局によって実行されている。この機能の中には、パーソナル基地局を経由して通信にアクセスし、そこに登録できる許可移動局のリストを保存しておくことが含まれている。パーソナル基地局はパーソナルコールＩＤをもち、これは移動局のＰＬＭＮリストに入力され、許可移動局がパーソナル基地局のブロードキャスト制御チャネルにロックするようにしている。この構成は、いつでもモバイル通信コール・コネクションを１つだけサポートすることを目的としている。従って、移動局はパーソナル基地局の近くにいるときはコードレス電話の働きをし、そこから離れているときはモバイル電話の働きをしている。
国際特許公報第WO 93/16560号はデュアルシステム・セルラコードレス無線電話装置と方法を記載しており、そこではコードレス電話モードまたはセルラ電話モードのどちらかで動作可能な無線電話はこれらのモードの一方または他方を自動的に選択している。
英国特許公報第2257334号はモバイル無線電話を記載しており、この電話はローム（roam）モードで動作しているとき、第１サービスプロバイダの周波数バンドと第２サービスプロバイダの周波数バンドの両方をスキャンし、モバイル無線電話がそのホームサービスプロバイダに自動的に留まることを可能にする拡張ホームシステムＩＤをもっている。
ＧＳＭシステムで使用されることを目的とした「パラレルネットワーク・アーキテクチャ」に関する提案が行われている。この提案は「モバイル無線テクノロジ（Mobile Radio Technology）」、Gordon White(Butterworth/Heinemann Limited発行，1994）に記載されている。この提案によれば、ＧＳＭシステムの物理コンポーネントは異なるネットワークオペレータによって共有可能になっている。異なるオペレータは異なるネットワークＩＤ（ＰＬＭＮ）コードを使用しているので、基地局を共有することができ、共有基地局はオペレータがそれぞれ認可されている、すべての異なる周波数バンドでトランシーブ（transceive）する。そのために、移動局はその独自オペレータが利用している周波数だけで通信している。このことから理解されるように、この構成は２つの異なるネットワークに関係し、これらのネットワークは１つまたは複数の共有物理コンポーネントを共通にもっている。
本明細書において、「ネットワーク部分」という用語はモバイル通信ネットワークの一部を意味し、移動局との通信を確立できるようにすることを目的としている。従って、例えば、ＧＳＭタイプのシステムでは、ネットワーク部分は１つまたは複数のＢＴＳを含んでいるのが一般である。
本発明の一側面によれば、セルラ通信ネットワークと、公衆移動局と、プライベート移動局とを備えたモバイル通信システムが提供されており、前記セルラ通信ネットワークは公衆ネットワーク部分とプライベートネットワーク部分とを含み、前記部分の各々は同一無線インタフェース・プロトコルを使用して動作し、
前記プライベート移動局は前記公衆ネットワーク部分および前記プライベートネットワーク部分の双方で通常サービスを受けるために登録することを許可され、および前記公衆移動局は前記公衆ネットワーク部分において通常サービスを受けるために登録することを許可され、前記プライベートネットワーク部分において通常サービスを受けるために登録することを阻止され、
前記プライベート移動局は前記公衆ネットワーク部分および前記プライベートネットワーク部分にそれぞれ登録されたとき異なるサービスインジケータを表示することを特徴としている。
公衆ネットワーク部分とプライベートネットワーク部分は、好ましくは、同一オペレータ割り当て周波数グループ内で働作するので、ネットワーク・オペレータは公衆ネットワーク・オペレータとして認可されている同一周波数バンドをプライベートネットワーク部分で利用することが可能になる。
本発明の別の側面によれば、セルラ通信ネットワークと、公衆移動局と、プライベート移動局とを備えたモバイル通信システムが提供されており、
前記セルラ通信ネットワークは公衆ネットワーク部分とプライベートネットワーク部分とを含み、前記部分の各々は同一無線インタフェース・プロトコルを使用して動作し、前記公衆移動局は前記プライベートネットワーク部分で通常サービスを受けることを拒否され、
前記プライベートネットワーク部分は通話中のとき、前記プライベート移動局のサービスを前記プライベートネットワーク部分と前記公衆ネットワーク部分との間でハンドオーバするように構成されていることを特徴としている。
従って、セルラシステムは通話中のとき、移動局をプライベート部分から公衆ネットワーク部分におよび／または前記公衆ネットワーク部分から前記プライベート部分にハンドオーバするように構成することが可能になっている。そのようにすると、コールは移動局が移動して、ネットワーク部分の１つのレンジから出たときでも継続することができる。
本発明のさらに別の側面によれば、モバイル通信ネットワークが提供され、このモバイル通信ネットワークは第１ネットワークＩＤコードが割り当てられて、移動局と通信するためのメインネットワーク部分と、前記第１ネットワークＩＤコードと異なる第２ネットワークＩＤコードが割り当てられて、前記移動局と通信するための追加ネットワーク部分とを備え、前記ネットワークＩＤコードは前記移動局によって使用されて、前記モバイル通信ネットワークを別の異なるモバイル通信ネットワークから区別するタイプになっていることを特徴としている。
好ましくは、追加ネットワーク部分は第１ネットワークＩＤコードを使用する移動局をサービスから拒否する。このようにすると、追加ネットワーク部分をプライベート通信施設として構成し、第２ネットワークＩＤコードを使用する移動局だけで使用されるようにすることができるので、プライベート通信施設を使用するときの輻輳が軽減されることになる。
以下、本発明の好適実施例について添付図面を参照して説明するが、この実施例の説明は単なる例示である。図面において、
図１は、従来のモバイル通信ネットワークを示すブロック図である。
図２と図３は、本発明の実施例によるモバイル通信ネットワークを示すブロック図である。
図４は移動局を示すブロック図である。
図５と６は、移動局のメモリにストアされたリストを示す概略図である。
図７は本発明のネットワークの一部を示す概略図である。
図８は、スイッチオン時の公衆加入者移動局の挙動を示すフローチャートである。
図９は、スイッチオン時のプライベート加入者移動局の挙動を示すフローチャートである。
図１０は、アイドルモードでプライベートセルを離れるときのプライベート加入者移動局のプロシージャを示すフローチャートである。
図１１は、プライベート加入者移動局がアイドルモードで公衆セルにキャンプオンしているときプライベート・セルを手操作で選択するためのプロシージャを示すフローチャートである。
図１２は、プライベート加入者移動局でのコールをプライベートセルから公衆セルにハンドオーバするためのプロシージャを示すフローチャートである。
図１３は、公衆またはプライベート加入者移動局のどちらかでのコールを公衆セルからプライベートセルにハンドオーバするためのプロシージャを示すフローチャートである。
ネットワーク
図２を参照して説明する。図１を参照してすでに説明したコンポーネントは同一参照符号を付けて示されている。ネットワークは追加トランシーバ基地局１６と、メインネットワークの公衆ＰＬＭＮコードとは異なるプライベートＰＬＭＮコードを使用しているプライベート加入者移動局１８のセットを設けることによって改良されている。さらに、モバイルスイッチングセンタ２とホームロケーション・レジスタ１２は追加基地局１６にサービスするように改良されている。これらの改良は以下で詳しく説明する。
プライベート加入者移動局１８の各々はプライベートＰＬＭＮコードをもち、これは各自のＳＩＭにそのホームＰＬＭＮコードとしてストアされている。このプライベートＰＬＭＮコードはＧＳＭプロトコルに規定されているように、その加入者ＩＤ（ＩＭＳＩ）の一部を形成している。
追加ＢＴＳ １６はメインネットワークＢＳＣ ４と互換性をもつ働きをし、公衆ＰＬＭＮコード（これは公衆ネットワーク部分ＢＴＳ ６によってブロードキャストされる）ではなく、プライベートＰＬＭＮコードをそのブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＣＨ）上でブロードキャストするように、そのサービス側ＢＳＣ ４によって制御される。ＢＴＳ １６は、例えば、構内カバレッジを得るために建物内に置いておくことが可能である。従って、ＢＴＳ １６の伝送パワーは、カバレッジエリアが広範であるのが一般であるメインネットワークＢＴＳ ６のそれよりも、平均的に低くすることが可能である。
ＭＳＣ ２はプライベート加入者移動局１８から発信され、追加ＢＴＳ １６を経由して送られてきたサービス要求を受信し、その要求に応答できるように改良されている。ホームロケーション・レジスタ１２は公衆加入者移動局８に関する加入者認証データだけでなく、プライベート加入者移動局１８に関する加入者認証データもストアするように改良されている。すなわち、ＨＬＲは、公衆加入者ＰＬＭＮコードにより分類された公衆加入者移動局８に関する加入者認証の詳細をストアしている第１部分２０と、プライベート加入者ＰＬＭＮコードにより分類されたプライベート加入者移動局１８に関する加入者認証の詳細をストアしている第２部分２２を収容するように機能別に分割されている。
図２の実施例では、ネットワークの公衆部分とネットワークのプライベート部分の両方のＢＴＳを１つのＢＳＣ ４がサービスし、各々が異なるＰＬＭＮコードを各自のＢＣＣＨ上でブロードキャストしているが、必ずしもそのようにする必要はない。図３に示すように、本発明の別の実施例では、追加のＢＳＣ ２４が設けられ、これはプライベートネットワーク部分だけでサービスしている。このＢＳＣ ２４は追加ＢＴＳ ２６にサービスし、この追加ＢＴＳはプライベートＰＬＭＮコードを自身のＢＣＣＨ上でブロードキャストし、図２の実施例における追加ＢＴＳ １６と同じように機能する。
移動局
公衆加入者移動局８とプライベート加入者移動局１８は、本発明の各種実施例では、例えば、ＧＳＭ規格に規定されているようなディジタルモバイル通信ハンドセットになっている。図４に示すように、移動局８または１８は送受信アンテナ２８、無線周波数トランシーバ３０、ラウドスピーカ３４とマイクロホン３６に接続された音声コーダ／デコーダ３２、プロセッサ回路３８、ＬＣＤディスプレイ４０、マニュアル入力ポート（キーパッド）４２、およびプロセッサ回路３８がアクセス可能な加入者固有データ記憶媒体となる、取り外し可能加入者ＩＤモジュール（ＳＩＭ）４４を備えている。
移動局のＳＩＭ ４４は、前述したように、加入者のＩＭＳＩをストアしている。これは加入者のホームＰＬＭＮコードを収めている。
さらに、ＳＩＭは優先ＰＬＭＮリスト（preferred PLMN list）をメモリフィールドに、禁止ＰＬＭＮリスト（forbidden PLMN list）を別のメモリフィールドにストアしている。図５に示すように、プライベート加入者移動局１８は公衆ＰＬＭＮコードを、永続的または一時的に優先ＰＬＭＮリストにストアしている。優先ＰＬＭＮリストは優先順に配列されている。公衆ＰＬＭＮコードには、プライベート加入者移動局のホームＰＬＭＮコードであるプライベートＰＬＭＮコードに対する最大優先代替のステートが与えられている。公衆ＰＬＭＮコードはＳＩＭの販売前に優先ＰＬＭＮリストに事前プログラムしておくことが可能である。第１代替案では、公衆ＰＬＭＮコードは公衆ネットワーク部分が移動局によって初めてアクセスされるとき自動的に優先ＰＬＭＮリストに入力されるようにすることが可能である。第２代替案では、公衆ＰＬＭＮコードはキーパッド４２の使用によって手操作でプログラムすることが可能である。
次に、図６に示すように、公衆加入者移動局８はプライベートＰＬＭＮコードを永続的または一時的に禁止ＰＬＭＮメモリフィールドにストアしている。プライベートＰＬＭＮコードは公衆加入者移動局がプライベートネットワーク部分によって初めてサービスが拒否されたとき、公衆加入者移動局の禁止ＰＬＭＮリストに入力されるのが一般である。
ネットワーク登録
図７は本発明の上記実施例の原理を示す概略図である。建物４８内に置かれたプライベートネットワーク部分ＢＴＳ １６または２６によってサービスされるプライベートセル４６は、公衆ネットワーク部分のカバレッジエリア内に置かれている。公衆セル５０は、アンテナマスト５２からトランシーブする単一の公衆ネットワーク部分ＢＴＳ ６によってサービスされる。説明を簡単にするために、プライベートネットワーク部分は図７に単一公衆セルだけで表されている。しかし、実際には、公衆ネットワーク部分は非常に多数のセルで動作する公衆通信ネットワークの形態にし、２つ以上のセルをプライベートセル４６でオーバラップさせることができる。
公衆加入者移動局８は移動局８がプライベートセル４６内にいるかどうかに関係なく、公衆ネットワーク部分セル５０でサービスを得るのが一般的である。他方、プライベート加入者移動局１８は、以下で説明するように、プライベートセル４６内にいるときはプライベートセルで、プライベートセル４６の内外にいるときは公衆セル５０でサービスを得ることができる。
サービスを得るためにネットワークに登録する準備をするとき、移動局は連続的にＢＣＣＨ周波数にキャンプオン（camp on）し、その周囲エリア内の異なるセルから受信するＢＣＣＨ信号をモニタする。セルのＢＣＣＨ信号をモニタするとき、移動局は信号強度をチェックし、ＢＣＣＨ上を送信されてきた情報のうち、少なくとも送信しているＢＴＳのＰＬＭＮコードを示している部分をデコードして、それがそこに登録を試みるのに適したセルであるかどうかを判断する。
プライベートセル４６に登録するには、移動局は加入者ＩＭＳＩまたはＴＭＳＩを収めているロケーション更新要求を、サービス側セルのＩＤと一緒に追加基地局１０または２６を経由してＭＳＣ ２に送信する。ＭＳＣはロケーション更新要求がプライベートネットワーク部分を経由して送信されたものかを確かめ、加入者ＩＤがＨＬＲ １２の第２部分２２にストアされているかどうかをチェックする。
プライベート加入者移動局１８の場合には、ロケーション更新要求は受け付けられ、ＭＳＣ ２はロケーション更新受諾信号を追加基地局１６を経由してプライベート加入者移動局１８に送信する。
プライベート加入者移動局１８はその後、アイドルモードでプライベートネットワーク部分ＢＴＳ １６または２６で登録される。この移動局は公衆ネットワークから提供されるすべてのサービスを受信することができ、この中には、短メッセージ、着信コール、送出コール、音声メール、および公衆ネットワーク・オペレータから提供されるその他のサービスが含まれる。代替案では、プライベー
トネットワーク部分を経由して行われる通信と、公衆ネットワーク部分局４を経由して行われる通信との区別は使用されるＰＬＭＮコードによって行うことができるので、改良されたサービスのセットおよび／またはコール変更の異なる料率をプライベートセル４６と関連づけることができる。
プライベートセル４６は以下で説明するように、移動局１８によって行われる自動または手操作ＰＬＭＮ選択プロシージャによって優先的に選択することができる。しかし、プライベート加入者移動局１８が移動してプライベートセル４６のカバレッジから出ると、公衆セル５０を通して通信を試みることが強制される。公衆セル５０とプライベートセル４６は異なるロケーションエリアと識別されるので、ロケーション更新が必要になる。
プライベート加入者移動局はプライベートセル４６経由だけでなく、公衆ネットワークＢＴＳ ４がサービスする公衆ネットワーク部分経由でも通信する権限をもっている。ＭＳＣ ２は移動局からロケーション更新要求を受信したとき、公衆ネットワーク部分を経由してサービスを得る権限が移動局にあるかを、その権限詳細がＨＬＲ １２の第１部分２０または第２部分２２のどちらかにストアされているかをチェックすることによって確かめる。
プライベートセル４６のカバレッジの外にいるプライベート加入者移動局１８は、別の異なるＰＬＭＮコードを使用するサードパーティネットワークに優先して公衆ネットワーク部分でロケーション更新を試みるが、これはプライベート加入者移動局が最大優先代替ＰＬＭＮコードとしてそのＳＩＭにストアされた公衆ＰＬＭＮコードをもっているためである。
公衆加入者移動局８は、ＨＬＲ １２の第１部分２０にストアされたその認証詳細をもち、この中には公衆ＰＬＭＮコードを収めているそのＩＭＳＩが含まれている。公衆ネットワーク部分を経由する通信は公知のように行われるので、これ以上詳しく説明しない。
公衆加入者移動局８はプライベートセル４６に登録する権限をもっていない。公衆加入者移動局８はその禁止ＰＬＭＮリストにストアされたプライベートＰＬＭＮコードをもっているのが一般であるので、プライベートセル４６に登録を試みることはしない。しかし、滅多にないことであるが、公衆加入者移動局８がそ
の禁止ＰＬＭＮリストにストアされたプライベートＰＬＭＮコードをまだもっていないで、プライベートセル４６で登録を試みた場合には（例えば、移動局が公衆ネットワーク部分のカバレッジの外にいるが、プライベートセル４６内にいるとき）、ＭＳＣ ２は移動局８のＩＭＳＩが公衆ＰＬＭＮコードを含んでいると判断すると、移動局８がプライベートセル４６でサービスを受けることを拒否する。そのあと、プライベートＰＬＭＮコードは公衆加入者移動局のＳＩＭに禁止ＰＬＭＮコードとしてストアされる。これにより、公衆加入者移動局８は将来プライベートセル４６に登録を試みなくなる。
従って、公衆加入者移動局８のためのサービスに大混乱が起こるのが、都合よく回避される。さらに、公衆加入者移動局がプライベートネットワーク部分に用意されている施設を過負荷状態にすることが防止される。
次に、移動局８と１８がプライベートネットワーク部分、公衆ネットワーク部分、または利用可能な他の禁止されていない公衆ネットワークに登録するときにとられるステップを示すフローチャートである図８乃至図１１を参照して説明する。
図８は、スイッチオン時の公衆加入者移動局の挙動を示している。公衆加入者移動局８は、ここではスイッチオフ前に公衆ネットワーク部分セルにすでに登録されていたものと想定している。公衆ＰＬＭＮは最後に登録されたＰＬＭＮとして移動局８のＳＩＭにストアされている。従って、スイッチオン１００時に、移動局は公衆セルが利用可能であるかどうかをステップ１０２でチェックする。セルは、そのダウンリンク信号強度が十分であり、そのセルが他のなんらかの理由で公衆加入者移動局によるアクセスが禁止されていなければ、利用可能であるものと扱われる。利用可能であれば、移動局は前述したように、ステップ１０４で公衆セルにキャンプオンし、ステップ１０６で登録することを続ける。公衆セルへの登録確認を受信すると、移動局８は公衆ネットワーク部分を示すサービスインジケータを、ステップ１０８でそのディスプレイ４０上に表示する。
他方、公衆セルが利用可能でなければ、移動局８は、異なるＰＬＭＮコードをブロードキャストするセルで、移動局のＰＬＭＮ禁止リストに存在していない利用可能なセルがほかにあるかどうかを、ステップ１１０でチェックする。ネット
ワーク・オペレータと別のＰＬＭＮネットワーク・オペレータの間にローミング（徘徊）協定が存在しない場合には、他のＰＬＭＮセルは利用不能であるか禁止されているか、のどちらかであるのが一般である。その場合には、移動局はステップ１２０で無サービスまたは制限サービス・ステートに入り、公衆セルカバレッジが利用可能になるまで待つことになる。ローミング協定が存在しない場合でも、まだ、移動局はそのＰＬＭＮ禁止リストにまだ存在しない異なるＰＬＭＮのセルに登録を試みて、キャンプオンし（１１２）、登録を試みる（１１４）ステップをとることができる。しかし、登録はステップ１１６で失敗することになり、その結果、移動局がそこでサービスを得ようと試みたＰＬＭＮコードはステップ１１８で移動局ＰＬＭＮ禁止リストに入力される。関係するネットワーク・オペレータとのローミング協定が結ばれていれば、登録は成功し、移動局は当該他のＰＬＭＮセルにキャンプオンし続け、ステップ１２２で当該他のＰＬＭＮサービスインジケータを表示する。
図９はスイッチオン時のプライベート加入者移動局１８の挙動を示している。ここでは、移動局が前は公衆ネットワーク部分またはプライベートネットワーク部分のどちらか（他のネットワークでではなく）に登録されていたものと想定している。スイッチオン１３０の後、移動局１８が前に公衆セルに登録されていれば、公衆ＰＬＭＮをそのＢＣＣＨ上でブロードキャストするセルが利用可能であるかどうかのチェックがステップ１３２と１３４で行われる。公衆セルが利用可能であれば、移動局１８は前述したように、ステップ１３６、１３８および１４０で公衆セルにキャンプオンし、登録して、公衆セル・サービスインジケータを表示する。公衆セルが利用可能でなければ、移動局１８は、次に、そのホームＰＬＭＮコード（プライベートＰＬＭＮコード）をブロードキャストするセルが利用可能であるかどうかをチェックする。プライベートセル４６がステップ１４２で利用可能であると分かると、移動局１８はステップ１４４でプライベートセル４６にキャンプオンし、ステップ１４６でそのプライベートセルに登録を行う。プライベートセル４６への登録確認を受けると、移動局１８はステップ１４８でプライベートセル・サービスインジケータを表示する。
他方、移動局１８がスイッチオン時に、前にプライベートセルに登録されていれば、プライベートＰＬＭＮコードをブロードキャストするセルが利用可能であるかどうかをステップ１５２でチェックする。プライベートセルが利用可能でなければ、移動局は次にステップ１５４へ進み、そこで公衆ＰＬＭＮコードをブロードキャストするセルが利用可能であるかどうかをチェックする。このステップがとられるのは、公衆ＰＬＭＮコードが優先ＰＬＭＮリスト内の最大優先代替ＰＬＭＮコードとしてそのＳＩＭにストアされているためである。公衆セルが利用可能であれば、移動局１８はステップ１３６へ進む。公衆セルが利用可能でなければ、移動局は次に進み、ＰＬＭＮコードをブロードキャストするセルで、そのＰＬＭＮ禁止リストにない利用可能なセルがほかにあるかどうかを、ステップ１５６でチェックする。なければ、移動局はステップ１５８で無サービスまたは制限サービス・ステートに入り、そこでステップ１５２に戻って利用可能なセルを見つけることを試みる。移動局がステップ１５６で利用可能なセルを見つけると、キャンプオン１５８し、登録１６０することを試みる。その登録がステップ１６４で成功すれば、移動局１８は新しく登録されたＰＬＭＮサービスインジケータをステップ１６６で表示する。そうでなければ、移動局は当該他のＰＬＭＮコードをその禁止リストに入力し、ステップ１５６に戻る。
図１０はプライベート移動局がプライベートセル４６に登録後にプライベートセル４６から離れるときプライベート加入者移動局がたどっていくプロシージャを示すフローチャートである。当初、ステップ１７０でプライベートセルにキャンプオンしているが、移動局１８はステップ１７２でプライベートセルから離れるとき、最大優先代替ＰＬＭＮコード（公衆ＰＬＭＮコード）をブロードキャストするセルを、ステップ１５４で見つけることを試み、スイッチオン時にそのステップの後たどっていくＰＬＭＮサーチプロシージャを続ける。
図１１は、公衆セルに登録されたが、プライベートセル４６内に置かれているとき、加入者がプライベート加入者移動局をそのプライベートセルに強制的に登録させることができるようにするプロシージャを示している。ステップ１８０で公衆セルにキャンプオンしているときは、加入者はステップ１８２でマニュアルＰＬＭＮ選択モードに入る。そのあと、移動局１８はその割り当て周波数バンド内で、いずれかのＰＬＭＮの利用可能セルをサーチし、その利用可能なＰＬＭＮのＩＤをステップ１８４で表示する。移動局１８がプライベートセル４６内にいれば、プライベートセルはステップ１８６で利用可能になっているはずであるのでユーザはそのプライベートセルＩＤをステップ１８８で選択できる。そのあと、移動局はステップ１４４へ進み、プライベートセルでサービスを受けるためにプライベートセルにキャンプオンし、登録する。他方、移動局がプライベートセルの外にいれば、加入者はマニュアルＰＬＭＮ選択モードをステップ１９０でキャンセルすることができる。
また、加入者は、公衆セルに登録されているが、プライベートセルのカバレッジ内にいるときは、プライベート加入者移動局を自動ＰＬＭＮ選択モードにして強制的にプライベートセル４６に登録させることもできる。自動ＰＬＭＮ選択モードにあるときは、プライベートセル移動局は、自動ＰＬＭＮ再選択プロシージャがユーザによって開始されると、プライベートセルが利用可能であればそこへの登録を自動的に試みる。
上記から理解されるように、マニュアルＰＬＭＮ選択プロシージャと自動ＰＬＭＮ選択プロシージャはどちらも、そのカバレッジ内にあるときプライベートセル４６からサービスを受けるようにプライベート加入者移動局を変えるためにユーザによって開始することが可能である。
ハンドオーバ
プライベートネットワーク部分ＢＴＳ １６または２６と公衆ネットワーク部分ＢＴＳ ４は同じネットワークに実装されている。インタセル（セル間）ハンドオーバは必要時にＢＳＣ ４またはＭＳＣ ２によって行われる。各セルＢＴＳはそこへハンドオーバできる隣接セルのＢＣＣＨ周波数を示す情報を、ネットワーク・カラーコード（ＮＣＣ）許可リストおよびセル自身のＮＣＣと一緒にそのＢＣＣＨ上でブロードキャストする。
従って、図１２に示すように、プライベート加入者移動局１８がステップ２００でプライベートセル４６にキャンプオンし、コールがステップ２０２でセットアップされると、移動局はステップ２０４で接続モードに入る。通話中（コールが進行中）のとき、移動局はＮＣＣがＮＣＣ許可リスト上のものと一致していれば、これらの隣接セルのＢＣＣＨ周波数をモニタして信号強度の差がハンドオーバを行うべき程度であるかどうかを判断する。
プライベートセル４６のＢＴＳ １６または２６はセルが異なるＰＬＭＮコードをもっている場合でも、公衆ネットワーク部分内の隣接セルのＢＣＣＨ周波数をブロードキャストするように構成されている。従って、コールがプライベートネットワーク部分ＢＴＳ １６または２６を経由してプライベート加入者移動局１８で開始され、移動局がその後移動してプライベートセル４６の外に出たときは、公衆セルへのハンドオーバはステップ２０６と２０８で行うことができる。コールがステップ２１０で終了すると、移動局はステップ２１２でアイドルモードに戻る。新しいロケーションエリアにすでに入っているので、移動局１８は次にステップ１３６へ移り、新しい公衆セルに登録を行う。
接続モードにおける公衆セルからプライベートセル４６へのサービスのハンドオーバは、特にプライベートネットワーク部分が公衆ネットワーク部分とカバレッジでオーバラップしているときは不要になる場合がある。その場合には、連続サービスは、プライベートセル内でも、公衆ネットワーク部分で達成することができる。従って、一実施例によれば、ネットワークはどのコールもプライベートセルにハンドオーバされないように構成されている。
別の実施例では、コールはプライベートセルにハンドオーバすることが可能になっている。プライベートセルＢＣＣＨ周波数とプライベートセルＮＣＣは、プライベートネットワーク部分に隣接する公衆ネットワーク部分セルのＢＣＣＨ上に収められたデータに入ってブロードキャストされる。新しいセルへの登録はコールの終了後だけ行われるので、公衆加入者移動局８またはプライベート加入者移動局８でのコールは、そのコール期間に、公衆セルとプライベートセルの信号レベルの比率が、プライベートセル４６へのハンドオーバが望ましいとされる程度になっていると判断されれば、プライベートセルへハンドオーバすることができる。このプロシージャは図１３に示されている。
ステップ２１４から２２６までのプロシージャは図１２に示すプロシージャに関して説明したものと類似している。しかし、コールの終了時に、移動局がそれぞれアイドルモードに戻されるとき、各移動局はプライベートセル４６でサービスを得たことを検出する。公衆加入者移動局８の場合には、プライベートＰＬＭ
ＮはそのＰＬＭＮ禁止リストにストアされているので、公衆加入者移動局８は周囲の公衆セルに再登録することを即時に試み、スイッチオンの後のプロシージャのステップ１０２に戻る。他方、プライベート加入者移動局１８はプライベートセルＢＣＣＨに即時にキャンプオンし、登録し、スイッチオン後にたどっていくプロシージャのステップ１４４へ移る。
周波数
追加プライベートセル４６によって使用される周波数チャネルは、公衆ネットワーク部分ＢＴＳ ４の少なくとも一部によって使用される周波数チャネルと同じである。干渉は従来のセルラ周波数再使用方式で最小限にすることが可能である。公衆ネットワーク部分用にＰＬＭＮオペレータに割り当てられた周波数チャネルをプライベートネットワーク部分で使用すると、ネットワーク・オペレータがプライベートネットワーク部分用の周波数スペクトルの追加部分を認可する必要性は、そもそも不可能かもしれないが、回避することができる。
サービスインジケータの表示
プライベート加入者移動局１８は、プライベートネットワーク部分のサービスを受けているときはプライベートサービスインジケータを表示するように、公衆ネットワーク部分のサービスを受けているときは公衆サービスインジケータを表示するように構成されている。
第１の実施例では、現在サービスを提供しているＰＬＭＮコードが移動局１８に表示されるサービスインジケータを決定する。このサービスを提供しているＰＬＭＮコードは移動局のＳＩＭのメモリ内のフィールドにストアされる。サービスを提供しているＰＬＭＮコードが変化すると、プロセッサ回路３８はその変化に応じてサービスインジケータ表示を変化させる。
第２の実施例では、プライベートネットワーク部分を形成するセルのセルＩＤコードは移動局ＳＩＭのメモリ内のフィールドにストアされている。移動局ディスプレイ４０に表示されるサービスインジケータは、ストアされたセルＩＤコードがプロッセサ回路３８によってサービスを提供しているセルのＢＣＣＨに検出されるとそれに応じて変更される。プライベートセルＩＤコードは加入者によって手操作で移動局１８のＳＩＭメモリに入力することも、ＳＩＭに事前プログラムしておくことも可能である。
第３の実施例では、プライベートサービスインジケータを識別または指定するあらかじめ決められた専用制御信号がプライベートセルでブロードキャストされる。
移動局１８のプロセッサ回路３８が現在サービスを提供しているセルのＢＣＣＨにこの制御信号を検出すると、そのサービスインジケータ表示をそれに応じて変更する。
詳しい詳細
ＧＳＭ技術規格、具体的には、ＧＳＭ 03.22（アイドルモードの移動局に関係する機能の場合）、ＧＳＭ 03.09（ハンドオーバ・プロシージャの場合）、およびＧＳＭ 05.08（無線サブシステム・リンク制御の場合）に規定されているモバイル通信ネットワークのインプリメンテーション詳細は引用により本明細書の一部を構成するものである。これらはEuropean Telecommuncations Standards Institute(ETSI)から入手可能である。
その他の実施例
上記実施例では、プライベートネットワーク部分は単一プライベートセルだけを含んでいたが、当然に理解されるように、さらなるＢＴＳ １６または２６を設けると、複数のプライベートセルをプライベートネットワーク部分に含めることも可能である。
従って、図２と図３の実施例では、１つの追加ＢＴＳがプライベートネットワーク部分の一部であるとして示されているが、この種のＢＴＳを２つ以上設けることが可能である。それらを２つ以上の公衆ネットワーク部分ＢＳＣ ４および／または２つ以上のプライベートネットワーク部分ＢＳＣ ２４に接続することが可能である。
さらに、複数のプライベートネットワーク部分をネットワークに設けることが可能である。この場合は、各プライベートネットワーク部分は関連するプライベート加入者移動局１８のセットをもつことになる。このような部分とセットはすべて同じホームＰＬＭＮコード（プライベートＰＬＭＮコード）をもつことが可能である。あるセルに関連するプライベートネットワーク部分の移動局が別のプライベートネットワーク部分のセルに登録する可能性は相対的に小さくなる。プライベート加入者移動局が正しくないプライベートネットワーク部分を通して通信していた場合であっても、これがそのプライベートネットワーク部分の容量に及ぼす影響は相対的に小さくなる。異なるプライベートネットワーク部分で使用されるプライベートＰＬＭＮコードは、特にこのような複数のゾーンが相互に近接する付近内に置かれているときは、複数設けることも可能である。
上述した好適実施例では、公衆加入者移動局８とプライベート加入者移動局１６はどちらも、スイッチオン時に、スイッチオフ前に最後にサービスを得ていたセルにまずキャンプオンすることを試みるタイプになっている。しかし、移動局は異なるタイプにすることも、複数の異なるＰＬＭＮサーチ・プロシージャをスイッチオン時に使用することも可能である。異なるＰＬＭＮサーチ・プロシージャでは、移動局はスイッチオン時に、そのホームＰＬＭＮコードをブロードキャストするセルにキャンプオンすることを最初に試みる。このタイプの公衆加入者移動局はスイッチオン時に図８に示すプロシージャをたどっていく。他方、このタイプのプライベート加入者移動局はスイッチオン時に、図９のステップ１３２からではなく、ステップ１５２からプロシージャをたどっていく。
さらに、プライベート加入者移動局は、アイドルモードに入った後で、異なるＰＬＭＮコードをブロードキャストするセルに登録されているとき、プライベートＰＬＭＮコード、つまり、そのホームＰＬＭＮコードをブロードキャストするセルを定期的にサーチするように構成することができる。従って、そのときプライベートセルのカバレッジ内にあれば、この構成のプライベート加入者移動局はそのホームＰＬＭＮでサービスを得る定期的試みが開始されたとき、自動的にプライベートセルに登録し、プライベートセルでサービスを得ることになる。
以上から理解されるように、上記実施例に関連して上述したネットワークＩＤコードはＢＣＣＨ上でブロードキャストする必要はなく、任意の適切なシグナリングチャネル上でブロードキャストすることができる。
提供されている追加ネットワーク部分はプライベートネットワーク部分である必要はない。改良されたサービスまたはコール料率のセットを利用できるようなネットワーク部分にすることが可能である。そのようなセットを、移動局の残りの移動局で使用されているものと異なるネットワークＩＤコードを使用している、選択した移動局グループだけが利用できるものとしてもよい。
これまでの説明は特に少なくとも、いくつかのＧＳＭプロトコル（ＧＳＭ、ＰＣＮまたはＤＣＳ１８００ネットワークなど）に準拠して構築されたネットワークに関するものであったが、本発明はネットワークＩＤコードを利用してネットワークを、同じ無線インタフェース・プロトコルを使用する別のモバイル通信ネットワークから区別する、どのモバイル通信ネットワークにも適用可能である。これらのネットワークＩＤコードは同一無線インタフェース・プロトコルを使用する異なるネットワークで同一フォーマットで送信されるのが一般であり、同一無線インタフェース・プロトコルを使用しているが、異なるネットワークに関連する信号が、選択されたネットワークまたは選択しようとするネットワークに関連する信号から区別できるように使用されているのが、従来の方法である。
本発明の場合には、モバイル通信ネットワークは、第１ネットワークＩＤコード（公衆ＰＬＭＮコードなど）が割り当てられて、移動局と通信するメインネットワーク部分と、第２ネットワークＩＤコード（例えば、プライベートＰＬＭＮコード）が割り当てられて、移動局と通信する追加部分とを備えている。これにより、望ましいレベルのサービスを提供するプライベートネットワーク部分を、ネットワーク間を区別するためにネットワークＩＤコードを使用することに関してすでに確立されているプロトコルを使用するメインモバイル通信ネットワークに追加することが可能である。このようなプライベートネットワーク部分は、新しいＰＬＭＮコードと互換性をもたせる以外は、モバイルネットワーク・コンポーネントに大幅な変更を加えなくても、実現することが可能である。従って、メインモバイルネットワークの特徴の利点は、プライベートネットワーク部分に関する移動局のユーザに容易にもたらすことができる。
人工的モバイル国コードはプライベートＰＬＭＮコードに代えて、あるいはそれに加えてネットワークＩＤコードとして使用して、公衆部分のそれと異なるネットワークＩＤコードをネットワークのプライベート部分に割り当てることが可能である。
移動局はページャ、車両搭載電話などを含む、どのような形態のモバイル通信ユニットにすることが可能である。
以上から理解されるように、上述した実施例に関連して、種々態様の他の変更および改良を採用することが可能である。
公知の従来ＧＳＭネットワークは公衆地上モバイルネットワーク（public land mobile network-PLMN）とも呼ばれ、図１に概略図示されている。モバイル（移動体）スイッチングセンタ（mobile switching center-MSC）２は通信リンクを介して複数の基地局コントローラ（base station controller-BSC)４に接続されている。ＢＳＣ ４はモバイルスイッチングセンタ２がサービスするエリアにまたがって地理的に分散配置されている。各ＢＳＣはそのＢＳＣから離れた個所に置かれた、別の通信リンクでそのＢＳＣに接続されている１つまたは複数のトラーンシーバ基地局（base transceiver station-BTS）６を制御している。各ＢＴＳ６はそのＢＴＳがサービスするエリア内にある移動局（mobile station）８との間で無線信号を送受信している。このようなエリアは「セル（cell）」と呼ばれている。ＧＳＭネットワークはこのようなセルを非常に多数備えており、これらは、ネットワークテリトリ全体が連続的にカバーされるように理想的に隣接している。
モバイルスイッチングセンタ２はさらに、モバイル通信ネットワーク１０の他の個所に置かれた他のモバイルスイッチングセンタと、図示していない公衆サービス電話ネットワーク（public service telephone network-PSTN）とにも通信リンクを介して接続されている。モバイルスイッチングセンタ２はホームロケーション・レジスタ（home location register-HLR）１２を備えており、これは各移動局８にユニークである国際モバイル加入者ＩＤ（international mobile subscriber identity-IMSI）を含む加入者認証データをストアしているデータベースである。このＩＭＳＩは、移動局側の加入者ＩＤモジュール（subsriberidentity module-SIM）にも他の加入者固有情報と一緒にストアされている。
ＩＭＳＩは数字桁のストリングからなり、モバイルの本国（home country）を示すモバイル国コード、移動局のホームモバイルネットワークを示すホーム公衆地上モバイルネットワーク（ＰＬＭＮ）コード、加入者情報がストアされているＨＬＲのＩＤを示すＨＬＲコード、およびＨＬＲ内の加入者を識別する加入者ＩＤ番号を含んでいる。
モバイルスイッチングセンタはビジタロケーション・レジスタ（visitor location register-VLR）１４も備えており、これは、モバイルスイッチングセンタ２がサービスするエリア内でアクティブ状態にある移動局に関して、ＶＬＲ内の移動局を一意的に識別している一時モバイル加入者ＩＤ（temporary mobile subscriber identity-TMSI）を含む加入者認証データをストアしているデータベースである。加入者認証データがＶＬＲに入力される前に、加入者は加入者のＨＬＲにアクセスすることにより認証される。
ＧＳＭ公衆地上モバイルネットワークは２つ以上が特定のテリトリで動作していることがあるので、このようなネットワークには、それぞれユニークなホームＰＬＭＮコードが割り当てられている。
移動局８は同一ネットワークに属する同一または異なるモバイルスイッチングセンタがサービスしているセルの間を、サービスが中断することなく移動することができる。この公知のＧＳＭモバイル通信ネットワーク内のすべての移動局８は、これらの移動局が現加入者であることを条件として、ネットワーク全体にアクセスできるのが一般的である。
しかし、特定のセルに輻輳が起こった場合には、ネットワーク・オペレータはＧＳＭ標準に規定されているセルアクセス制御メカニズムを使用することができる（ＧＳＭ技術規格3.22参照）。加入時に、１つまたは複数のアクセス制御クラスが加入者に割り当てられ、ＳＩＭにストアされる。ある加入者によるセルへのアクセスは、セルＢＴＳによってブロードキャストされるアクセス制御情報から対応するアクセス制御クラスを除くことにより阻止することができる。しかし、これによっては除外された移動局がセルに登録する試みは阻止されない。除外された移動局は長時間サービスを受けることなく、アクセス制御されたセルにロックする傾向がある。従って、このアクセス制御メカニズムがＧＳＭネットワーク・オペレータによって使用されることはまれである。
大小規模のビジネス企業と居住地域アプリケーションの両方で使用されているコードレス電話システムは公知である。そのようなシステムの１つとしてＤＥＣＴ標準があり、これは無線システムの移動部分と固定部分とが無線インタフェースを介して行う通信を規定している。ＤＥＣＴコードレス構内交換機（private branch exchange-PABX）は、ＧＳＭネットワークからのコールを受信するようにＧＳＭネットワークに接続することができる。そのような構成は国際特許公報第WO 95/01074号に記載されている。この構成では、コードレス電話は、ＧＳＭシグナリング・プロトコルとは異なるＤＥＣＴシグナリング・プロトコルを使用しているために、メインＧＳＭネットワークへの直接アクセスに関して互換性をもっていない。構内交換機はプロトコルとのインタフェースとなって、コールがＧＳＭ公衆地上モバイルネットワークからコードレス電話に転送（ルーチング）されることを可能にしている。従って、コードレス電話が使用できるのはＰＡＢＸの近くにあるときだけに限られている。
米国特許第5,448,619号には、プライベートセルラモバイル通信システムを公衆セルラシステムがサービスするエリア内に設けることが記載されている。プライベートセルラシステム用の制御チャネルは、プライベートシステムのカバレッジエリア内の移動局がプライベートシステムに初めて登録するのを試みたとき、それを確かめるように強化されている。公衆システムのモバイルユニットは登録を試みると拒否される。プライベートセルラシステムは、公衆セルラシステムからのブロードキャスト制御信号を受信する受信装置を含んでいる。その他の場合は、このプライベートシステムは無線インタフェースとなり、加入者を認証し、コールを管理するといった独立の手段を備えている。
英国特許公報第2285556号には、ＧＳＭシステムと互換性をもつパーソナル基地局が記載されている。このパーソナル基地局はＰＳＴＮまたはＩＳＤＮ内のシングル電話回線に直接に接続され、制限された数のＧＳＭ機能がパーソナル基地局によって実行されている。この機能の中には、パーソナル基地局を経由して通信にアクセスし、そこに登録できる許可移動局のリストを保存しておくことが含まれている。パーソナル基地局はパーソナルコールＩＤをもち、これは移動局のＰＬＭＮリストに入力され、許可移動局がパーソナル基地局のブロードキャスト制御チャネルにロックするようにしている。この構成は、いつでもモバイル通信コール・コネクションを１つだけサポートすることを目的としている。従って、移動局はパーソナル基地局の近くにいるときはコードレス電話の働きをし、そこから離れているときはモバイル電話の働きをしている。
国際特許公報第WO 93/16560号はデュアルシステム・セルラコードレス無線電話装置と方法を記載しており、そこではコードレス電話モードまたはセルラ電話モードのどちらかで動作可能な無線電話はこれらのモードの一方または他方を自動的に選択している。
英国特許公報第2257334号はモバイル無線電話を記載しており、この電話はローム（roam）モードで動作しているとき、第１サービスプロバイダの周波数バンドと第２サービスプロバイダの周波数バンドの両方をスキャンし、モバイル無線電話がそのホームサービスプロバイダに自動的に留まることを可能にする拡張ホームシステムＩＤをもっている。
ＧＳＭシステムで使用されることを目的とした「パラレルネットワーク・アーキテクチャ」に関する提案が行われている。この提案は「モバイル無線テクノロジ（Mobile Radio Technology）」、Gordon White(Butterworth/Heinemann Limited発行，1994）に記載されている。この提案によれば、ＧＳＭシステムの物理コンポーネントは異なるネットワークオペレータによって共有可能になっている。異なるオペレータは異なるネットワークＩＤ（ＰＬＭＮ）コードを使用しているので、基地局を共有することができ、共有基地局はオペレータがそれぞれ認可されている、すべての異なる周波数バンドでトランシーブ（transceive）する。そのために、移動局はその独自オペレータが利用している周波数だけで通信している。このことから理解されるように、この構成は２つの異なるネットワークに関係し、これらのネットワークは１つまたは複数の共有物理コンポーネントを共通にもっている。
本明細書において、「ネットワーク部分」という用語はモバイル通信ネットワークの一部を意味し、移動局との通信を確立できるようにすることを目的としている。従って、例えば、ＧＳＭタイプのシステムでは、ネットワーク部分は１つまたは複数のＢＴＳを含んでいるのが一般である。
本発明の一側面によれば、セルラ通信ネットワークと、公衆移動局と、プライベート移動局とを備えたモバイル通信システムが提供されており、前記セルラ通信ネットワークは公衆ネットワーク部分とプライベートネットワーク部分とを含み、前記部分の各々は同一無線インタフェース・プロトコルを使用して動作し、
前記プライベート移動局は前記公衆ネットワーク部分および前記プライベートネットワーク部分の双方で通常サービスを受けるために登録することを許可され、および前記公衆移動局は前記公衆ネットワーク部分において通常サービスを受けるために登録することを許可され、前記プライベートネットワーク部分において通常サービスを受けるために登録することを阻止され、
前記プライベート移動局は前記公衆ネットワーク部分および前記プライベートネットワーク部分にそれぞれ登録されたとき異なるサービスインジケータを表示することを特徴としている。
公衆ネットワーク部分とプライベートネットワーク部分は、好ましくは、同一オペレータ割り当て周波数グループ内で働作するので、ネットワーク・オペレータは公衆ネットワーク・オペレータとして認可されている同一周波数バンドをプライベートネットワーク部分で利用することが可能になる。
本発明の別の側面によれば、セルラ通信ネットワークと、公衆移動局と、プライベート移動局とを備えたモバイル通信システムが提供されており、
前記セルラ通信ネットワークは公衆ネットワーク部分とプライベートネットワーク部分とを含み、前記部分の各々は同一無線インタフェース・プロトコルを使用して動作し、前記公衆移動局は前記プライベートネットワーク部分で通常サービスを受けることを拒否され、
前記プライベートネットワーク部分は通話中のとき、前記プライベート移動局のサービスを前記プライベートネットワーク部分と前記公衆ネットワーク部分との間でハンドオーバするように構成されていることを特徴としている。
従って、セルラシステムは通話中のとき、移動局をプライベート部分から公衆ネットワーク部分におよび／または前記公衆ネットワーク部分から前記プライベート部分にハンドオーバするように構成することが可能になっている。そのようにすると、コールは移動局が移動して、ネットワーク部分の１つのレンジから出たときでも継続することができる。
本発明のさらに別の側面によれば、モバイル通信ネットワークが提供され、このモバイル通信ネットワークは第１ネットワークＩＤコードが割り当てられて、移動局と通信するためのメインネットワーク部分と、前記第１ネットワークＩＤコードと異なる第２ネットワークＩＤコードが割り当てられて、前記移動局と通信するための追加ネットワーク部分とを備え、前記ネットワークＩＤコードは前記移動局によって使用されて、前記モバイル通信ネットワークを別の異なるモバイル通信ネットワークから区別するタイプになっていることを特徴としている。
好ましくは、追加ネットワーク部分は第１ネットワークＩＤコードを使用する移動局をサービスから拒否する。このようにすると、追加ネットワーク部分をプライベート通信施設として構成し、第２ネットワークＩＤコードを使用する移動局だけで使用されるようにすることができるので、プライベート通信施設を使用するときの輻輳が軽減されることになる。
以下、本発明の好適実施例について添付図面を参照して説明するが、この実施例の説明は単なる例示である。図面において、
図１は、従来のモバイル通信ネットワークを示すブロック図である。
図２と図３は、本発明の実施例によるモバイル通信ネットワークを示すブロック図である。
図４は移動局を示すブロック図である。
図５と６は、移動局のメモリにストアされたリストを示す概略図である。
図７は本発明のネットワークの一部を示す概略図である。
図８は、スイッチオン時の公衆加入者移動局の挙動を示すフローチャートである。
図９は、スイッチオン時のプライベート加入者移動局の挙動を示すフローチャートである。
図１０は、アイドルモードでプライベートセルを離れるときのプライベート加入者移動局のプロシージャを示すフローチャートである。
図１１は、プライベート加入者移動局がアイドルモードで公衆セルにキャンプオンしているときプライベート・セルを手操作で選択するためのプロシージャを示すフローチャートである。
図１２は、プライベート加入者移動局でのコールをプライベートセルから公衆セルにハンドオーバするためのプロシージャを示すフローチャートである。
図１３は、公衆またはプライベート加入者移動局のどちらかでのコールを公衆セルからプライベートセルにハンドオーバするためのプロシージャを示すフローチャートである。
ネットワーク
図２を参照して説明する。図１を参照してすでに説明したコンポーネントは同一参照符号を付けて示されている。ネットワークは追加トランシーバ基地局１６と、メインネットワークの公衆ＰＬＭＮコードとは異なるプライベートＰＬＭＮコードを使用しているプライベート加入者移動局１８のセットを設けることによって改良されている。さらに、モバイルスイッチングセンタ２とホームロケーション・レジスタ１２は追加基地局１６にサービスするように改良されている。これらの改良は以下で詳しく説明する。
プライベート加入者移動局１８の各々はプライベートＰＬＭＮコードをもち、これは各自のＳＩＭにそのホームＰＬＭＮコードとしてストアされている。このプライベートＰＬＭＮコードはＧＳＭプロトコルに規定されているように、その加入者ＩＤ（ＩＭＳＩ）の一部を形成している。
追加ＢＴＳ １６はメインネットワークＢＳＣ ４と互換性をもつ働きをし、公衆ＰＬＭＮコード（これは公衆ネットワーク部分ＢＴＳ ６によってブロードキャストされる）ではなく、プライベートＰＬＭＮコードをそのブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＣＨ）上でブロードキャストするように、そのサービス側ＢＳＣ ４によって制御される。ＢＴＳ １６は、例えば、構内カバレッジを得るために建物内に置いておくことが可能である。従って、ＢＴＳ １６の伝送パワーは、カバレッジエリアが広範であるのが一般であるメインネットワークＢＴＳ ６のそれよりも、平均的に低くすることが可能である。
ＭＳＣ ２はプライベート加入者移動局１８から発信され、追加ＢＴＳ １６を経由して送られてきたサービス要求を受信し、その要求に応答できるように改良されている。ホームロケーション・レジスタ１２は公衆加入者移動局８に関する加入者認証データだけでなく、プライベート加入者移動局１８に関する加入者認証データもストアするように改良されている。すなわち、ＨＬＲは、公衆加入者ＰＬＭＮコードにより分類された公衆加入者移動局８に関する加入者認証の詳細をストアしている第１部分２０と、プライベート加入者ＰＬＭＮコードにより分類されたプライベート加入者移動局１８に関する加入者認証の詳細をストアしている第２部分２２を収容するように機能別に分割されている。
図２の実施例では、ネットワークの公衆部分とネットワークのプライベート部分の両方のＢＴＳを１つのＢＳＣ ４がサービスし、各々が異なるＰＬＭＮコードを各自のＢＣＣＨ上でブロードキャストしているが、必ずしもそのようにする必要はない。図３に示すように、本発明の別の実施例では、追加のＢＳＣ ２４が設けられ、これはプライベートネットワーク部分だけでサービスしている。このＢＳＣ ２４は追加ＢＴＳ ２６にサービスし、この追加ＢＴＳはプライベートＰＬＭＮコードを自身のＢＣＣＨ上でブロードキャストし、図２の実施例における追加ＢＴＳ １６と同じように機能する。
移動局
公衆加入者移動局８とプライベート加入者移動局１８は、本発明の各種実施例では、例えば、ＧＳＭ規格に規定されているようなディジタルモバイル通信ハンドセットになっている。図４に示すように、移動局８または１８は送受信アンテナ２８、無線周波数トランシーバ３０、ラウドスピーカ３４とマイクロホン３６に接続された音声コーダ／デコーダ３２、プロセッサ回路３８、ＬＣＤディスプレイ４０、マニュアル入力ポート（キーパッド）４２、およびプロセッサ回路３８がアクセス可能な加入者固有データ記憶媒体となる、取り外し可能加入者ＩＤモジュール（ＳＩＭ）４４を備えている。
移動局のＳＩＭ ４４は、前述したように、加入者のＩＭＳＩをストアしている。これは加入者のホームＰＬＭＮコードを収めている。
さらに、ＳＩＭは優先ＰＬＭＮリスト（preferred PLMN list）をメモリフィールドに、禁止ＰＬＭＮリスト（forbidden PLMN list）を別のメモリフィールドにストアしている。図５に示すように、プライベート加入者移動局１８は公衆ＰＬＭＮコードを、永続的または一時的に優先ＰＬＭＮリストにストアしている。優先ＰＬＭＮリストは優先順に配列されている。公衆ＰＬＭＮコードには、プライベート加入者移動局のホームＰＬＭＮコードであるプライベートＰＬＭＮコードに対する最大優先代替のステートが与えられている。公衆ＰＬＭＮコードはＳＩＭの販売前に優先ＰＬＭＮリストに事前プログラムしておくことが可能である。第１代替案では、公衆ＰＬＭＮコードは公衆ネットワーク部分が移動局によって初めてアクセスされるとき自動的に優先ＰＬＭＮリストに入力されるようにすることが可能である。第２代替案では、公衆ＰＬＭＮコードはキーパッド４２の使用によって手操作でプログラムすることが可能である。
次に、図６に示すように、公衆加入者移動局８はプライベートＰＬＭＮコードを永続的または一時的に禁止ＰＬＭＮメモリフィールドにストアしている。プライベートＰＬＭＮコードは公衆加入者移動局がプライベートネットワーク部分によって初めてサービスが拒否されたとき、公衆加入者移動局の禁止ＰＬＭＮリストに入力されるのが一般である。
ネットワーク登録
図７は本発明の上記実施例の原理を示す概略図である。建物４８内に置かれたプライベートネットワーク部分ＢＴＳ １６または２６によってサービスされるプライベートセル４６は、公衆ネットワーク部分のカバレッジエリア内に置かれている。公衆セル５０は、アンテナマスト５２からトランシーブする単一の公衆ネットワーク部分ＢＴＳ ６によってサービスされる。説明を簡単にするために、プライベートネットワーク部分は図７に単一公衆セルだけで表されている。しかし、実際には、公衆ネットワーク部分は非常に多数のセルで動作する公衆通信ネットワークの形態にし、２つ以上のセルをプライベートセル４６でオーバラップさせることができる。
公衆加入者移動局８は移動局８がプライベートセル４６内にいるかどうかに関係なく、公衆ネットワーク部分セル５０でサービスを得るのが一般的である。他方、プライベート加入者移動局１８は、以下で説明するように、プライベートセル４６内にいるときはプライベートセルで、プライベートセル４６の内外にいるときは公衆セル５０でサービスを得ることができる。
サービスを得るためにネットワークに登録する準備をするとき、移動局は連続的にＢＣＣＨ周波数にキャンプオン（camp on）し、その周囲エリア内の異なるセルから受信するＢＣＣＨ信号をモニタする。セルのＢＣＣＨ信号をモニタするとき、移動局は信号強度をチェックし、ＢＣＣＨ上を送信されてきた情報のうち、少なくとも送信しているＢＴＳのＰＬＭＮコードを示している部分をデコードして、それがそこに登録を試みるのに適したセルであるかどうかを判断する。
プライベートセル４６に登録するには、移動局は加入者ＩＭＳＩまたはＴＭＳＩを収めているロケーション更新要求を、サービス側セルのＩＤと一緒に追加基地局１０または２６を経由してＭＳＣ ２に送信する。ＭＳＣはロケーション更新要求がプライベートネットワーク部分を経由して送信されたものかを確かめ、加入者ＩＤがＨＬＲ １２の第２部分２２にストアされているかどうかをチェックする。
プライベート加入者移動局１８の場合には、ロケーション更新要求は受け付けられ、ＭＳＣ ２はロケーション更新受諾信号を追加基地局１６を経由してプライベート加入者移動局１８に送信する。
プライベート加入者移動局１８はその後、アイドルモードでプライベートネットワーク部分ＢＴＳ １６または２６で登録される。この移動局は公衆ネットワークから提供されるすべてのサービスを受信することができ、この中には、短メッセージ、着信コール、送出コール、音声メール、および公衆ネットワーク・オペレータから提供されるその他のサービスが含まれる。代替案では、プライベー
トネットワーク部分を経由して行われる通信と、公衆ネットワーク部分局４を経由して行われる通信との区別は使用されるＰＬＭＮコードによって行うことができるので、改良されたサービスのセットおよび／またはコール変更の異なる料率をプライベートセル４６と関連づけることができる。
プライベートセル４６は以下で説明するように、移動局１８によって行われる自動または手操作ＰＬＭＮ選択プロシージャによって優先的に選択することができる。しかし、プライベート加入者移動局１８が移動してプライベートセル４６のカバレッジから出ると、公衆セル５０を通して通信を試みることが強制される。公衆セル５０とプライベートセル４６は異なるロケーションエリアと識別されるので、ロケーション更新が必要になる。
プライベート加入者移動局はプライベートセル４６経由だけでなく、公衆ネットワークＢＴＳ ４がサービスする公衆ネットワーク部分経由でも通信する権限をもっている。ＭＳＣ ２は移動局からロケーション更新要求を受信したとき、公衆ネットワーク部分を経由してサービスを得る権限が移動局にあるかを、その権限詳細がＨＬＲ １２の第１部分２０または第２部分２２のどちらかにストアされているかをチェックすることによって確かめる。
プライベートセル４６のカバレッジの外にいるプライベート加入者移動局１８は、別の異なるＰＬＭＮコードを使用するサードパーティネットワークに優先して公衆ネットワーク部分でロケーション更新を試みるが、これはプライベート加入者移動局が最大優先代替ＰＬＭＮコードとしてそのＳＩＭにストアされた公衆ＰＬＭＮコードをもっているためである。
公衆加入者移動局８は、ＨＬＲ １２の第１部分２０にストアされたその認証詳細をもち、この中には公衆ＰＬＭＮコードを収めているそのＩＭＳＩが含まれている。公衆ネットワーク部分を経由する通信は公知のように行われるので、これ以上詳しく説明しない。
公衆加入者移動局８はプライベートセル４６に登録する権限をもっていない。公衆加入者移動局８はその禁止ＰＬＭＮリストにストアされたプライベートＰＬＭＮコードをもっているのが一般であるので、プライベートセル４６に登録を試みることはしない。しかし、滅多にないことであるが、公衆加入者移動局８がそ
の禁止ＰＬＭＮリストにストアされたプライベートＰＬＭＮコードをまだもっていないで、プライベートセル４６で登録を試みた場合には（例えば、移動局が公衆ネットワーク部分のカバレッジの外にいるが、プライベートセル４６内にいるとき）、ＭＳＣ ２は移動局８のＩＭＳＩが公衆ＰＬＭＮコードを含んでいると判断すると、移動局８がプライベートセル４６でサービスを受けることを拒否する。そのあと、プライベートＰＬＭＮコードは公衆加入者移動局のＳＩＭに禁止ＰＬＭＮコードとしてストアされる。これにより、公衆加入者移動局８は将来プライベートセル４６に登録を試みなくなる。
従って、公衆加入者移動局８のためのサービスに大混乱が起こるのが、都合よく回避される。さらに、公衆加入者移動局がプライベートネットワーク部分に用意されている施設を過負荷状態にすることが防止される。
次に、移動局８と１８がプライベートネットワーク部分、公衆ネットワーク部分、または利用可能な他の禁止されていない公衆ネットワークに登録するときにとられるステップを示すフローチャートである図８乃至図１１を参照して説明する。
図８は、スイッチオン時の公衆加入者移動局の挙動を示している。公衆加入者移動局８は、ここではスイッチオフ前に公衆ネットワーク部分セルにすでに登録されていたものと想定している。公衆ＰＬＭＮは最後に登録されたＰＬＭＮとして移動局８のＳＩＭにストアされている。従って、スイッチオン１００時に、移動局は公衆セルが利用可能であるかどうかをステップ１０２でチェックする。セルは、そのダウンリンク信号強度が十分であり、そのセルが他のなんらかの理由で公衆加入者移動局によるアクセスが禁止されていなければ、利用可能であるものと扱われる。利用可能であれば、移動局は前述したように、ステップ１０４で公衆セルにキャンプオンし、ステップ１０６で登録することを続ける。公衆セルへの登録確認を受信すると、移動局８は公衆ネットワーク部分を示すサービスインジケータを、ステップ１０８でそのディスプレイ４０上に表示する。
他方、公衆セルが利用可能でなければ、移動局８は、異なるＰＬＭＮコードをブロードキャストするセルで、移動局のＰＬＭＮ禁止リストに存在していない利用可能なセルがほかにあるかどうかを、ステップ１１０でチェックする。ネット
ワーク・オペレータと別のＰＬＭＮネットワーク・オペレータの間にローミング（徘徊）協定が存在しない場合には、他のＰＬＭＮセルは利用不能であるか禁止されているか、のどちらかであるのが一般である。その場合には、移動局はステップ１２０で無サービスまたは制限サービス・ステートに入り、公衆セルカバレッジが利用可能になるまで待つことになる。ローミング協定が存在しない場合でも、まだ、移動局はそのＰＬＭＮ禁止リストにまだ存在しない異なるＰＬＭＮのセルに登録を試みて、キャンプオンし（１１２）、登録を試みる（１１４）ステップをとることができる。しかし、登録はステップ１１６で失敗することになり、その結果、移動局がそこでサービスを得ようと試みたＰＬＭＮコードはステップ１１８で移動局ＰＬＭＮ禁止リストに入力される。関係するネットワーク・オペレータとのローミング協定が結ばれていれば、登録は成功し、移動局は当該他のＰＬＭＮセルにキャンプオンし続け、ステップ１２２で当該他のＰＬＭＮサービスインジケータを表示する。
図９はスイッチオン時のプライベート加入者移動局１８の挙動を示している。ここでは、移動局が前は公衆ネットワーク部分またはプライベートネットワーク部分のどちらか（他のネットワークでではなく）に登録されていたものと想定している。スイッチオン１３０の後、移動局１８が前に公衆セルに登録されていれば、公衆ＰＬＭＮをそのＢＣＣＨ上でブロードキャストするセルが利用可能であるかどうかのチェックがステップ１３２と１３４で行われる。公衆セルが利用可能であれば、移動局１８は前述したように、ステップ１３６、１３８および１４０で公衆セルにキャンプオンし、登録して、公衆セル・サービスインジケータを表示する。公衆セルが利用可能でなければ、移動局１８は、次に、そのホームＰＬＭＮコード（プライベートＰＬＭＮコード）をブロードキャストするセルが利用可能であるかどうかをチェックする。プライベートセル４６がステップ１４２で利用可能であると分かると、移動局１８はステップ１４４でプライベートセル４６にキャンプオンし、ステップ１４６でそのプライベートセルに登録を行う。プライベートセル４６への登録確認を受けると、移動局１８はステップ１４８でプライベートセル・サービスインジケータを表示する。
他方、移動局１８がスイッチオン時に、前にプライベートセルに登録されていれば、プライベートＰＬＭＮコードをブロードキャストするセルが利用可能であるかどうかをステップ１５２でチェックする。プライベートセルが利用可能でなければ、移動局は次にステップ１５４へ進み、そこで公衆ＰＬＭＮコードをブロードキャストするセルが利用可能であるかどうかをチェックする。このステップがとられるのは、公衆ＰＬＭＮコードが優先ＰＬＭＮリスト内の最大優先代替ＰＬＭＮコードとしてそのＳＩＭにストアされているためである。公衆セルが利用可能であれば、移動局１８はステップ１３６へ進む。公衆セルが利用可能でなければ、移動局は次に進み、ＰＬＭＮコードをブロードキャストするセルで、そのＰＬＭＮ禁止リストにない利用可能なセルがほかにあるかどうかを、ステップ１５６でチェックする。なければ、移動局はステップ１５８で無サービスまたは制限サービス・ステートに入り、そこでステップ１５２に戻って利用可能なセルを見つけることを試みる。移動局がステップ１５６で利用可能なセルを見つけると、キャンプオン１５８し、登録１６０することを試みる。その登録がステップ１６４で成功すれば、移動局１８は新しく登録されたＰＬＭＮサービスインジケータをステップ１６６で表示する。そうでなければ、移動局は当該他のＰＬＭＮコードをその禁止リストに入力し、ステップ１５６に戻る。
図１０はプライベート移動局がプライベートセル４６に登録後にプライベートセル４６から離れるときプライベート加入者移動局がたどっていくプロシージャを示すフローチャートである。当初、ステップ１７０でプライベートセルにキャンプオンしているが、移動局１８はステップ１７２でプライベートセルから離れるとき、最大優先代替ＰＬＭＮコード（公衆ＰＬＭＮコード）をブロードキャストするセルを、ステップ１５４で見つけることを試み、スイッチオン時にそのステップの後たどっていくＰＬＭＮサーチプロシージャを続ける。
図１１は、公衆セルに登録されたが、プライベートセル４６内に置かれているとき、加入者がプライベート加入者移動局をそのプライベートセルに強制的に登録させることができるようにするプロシージャを示している。ステップ１８０で公衆セルにキャンプオンしているときは、加入者はステップ１８２でマニュアルＰＬＭＮ選択モードに入る。そのあと、移動局１８はその割り当て周波数バンド内で、いずれかのＰＬＭＮの利用可能セルをサーチし、その利用可能なＰＬＭＮのＩＤをステップ１８４で表示する。移動局１８がプライベートセル４６内にいれば、プライベートセルはステップ１８６で利用可能になっているはずであるのでユーザはそのプライベートセルＩＤをステップ１８８で選択できる。そのあと、移動局はステップ１４４へ進み、プライベートセルでサービスを受けるためにプライベートセルにキャンプオンし、登録する。他方、移動局がプライベートセルの外にいれば、加入者はマニュアルＰＬＭＮ選択モードをステップ１９０でキャンセルすることができる。
また、加入者は、公衆セルに登録されているが、プライベートセルのカバレッジ内にいるときは、プライベート加入者移動局を自動ＰＬＭＮ選択モードにして強制的にプライベートセル４６に登録させることもできる。自動ＰＬＭＮ選択モードにあるときは、プライベートセル移動局は、自動ＰＬＭＮ再選択プロシージャがユーザによって開始されると、プライベートセルが利用可能であればそこへの登録を自動的に試みる。
上記から理解されるように、マニュアルＰＬＭＮ選択プロシージャと自動ＰＬＭＮ選択プロシージャはどちらも、そのカバレッジ内にあるときプライベートセル４６からサービスを受けるようにプライベート加入者移動局を変えるためにユーザによって開始することが可能である。
ハンドオーバ
プライベートネットワーク部分ＢＴＳ １６または２６と公衆ネットワーク部分ＢＴＳ ４は同じネットワークに実装されている。インタセル（セル間）ハンドオーバは必要時にＢＳＣ ４またはＭＳＣ ２によって行われる。各セルＢＴＳはそこへハンドオーバできる隣接セルのＢＣＣＨ周波数を示す情報を、ネットワーク・カラーコード（ＮＣＣ）許可リストおよびセル自身のＮＣＣと一緒にそのＢＣＣＨ上でブロードキャストする。
従って、図１２に示すように、プライベート加入者移動局１８がステップ２００でプライベートセル４６にキャンプオンし、コールがステップ２０２でセットアップされると、移動局はステップ２０４で接続モードに入る。通話中（コールが進行中）のとき、移動局はＮＣＣがＮＣＣ許可リスト上のものと一致していれば、これらの隣接セルのＢＣＣＨ周波数をモニタして信号強度の差がハンドオーバを行うべき程度であるかどうかを判断する。
プライベートセル４６のＢＴＳ １６または２６はセルが異なるＰＬＭＮコードをもっている場合でも、公衆ネットワーク部分内の隣接セルのＢＣＣＨ周波数をブロードキャストするように構成されている。従って、コールがプライベートネットワーク部分ＢＴＳ １６または２６を経由してプライベート加入者移動局１８で開始され、移動局がその後移動してプライベートセル４６の外に出たときは、公衆セルへのハンドオーバはステップ２０６と２０８で行うことができる。コールがステップ２１０で終了すると、移動局はステップ２１２でアイドルモードに戻る。新しいロケーションエリアにすでに入っているので、移動局１８は次にステップ１３６へ移り、新しい公衆セルに登録を行う。
接続モードにおける公衆セルからプライベートセル４６へのサービスのハンドオーバは、特にプライベートネットワーク部分が公衆ネットワーク部分とカバレッジでオーバラップしているときは不要になる場合がある。その場合には、連続サービスは、プライベートセル内でも、公衆ネットワーク部分で達成することができる。従って、一実施例によれば、ネットワークはどのコールもプライベートセルにハンドオーバされないように構成されている。
別の実施例では、コールはプライベートセルにハンドオーバすることが可能になっている。プライベートセルＢＣＣＨ周波数とプライベートセルＮＣＣは、プライベートネットワーク部分に隣接する公衆ネットワーク部分セルのＢＣＣＨ上に収められたデータに入ってブロードキャストされる。新しいセルへの登録はコールの終了後だけ行われるので、公衆加入者移動局８またはプライベート加入者移動局８でのコールは、そのコール期間に、公衆セルとプライベートセルの信号レベルの比率が、プライベートセル４６へのハンドオーバが望ましいとされる程度になっていると判断されれば、プライベートセルへハンドオーバすることができる。このプロシージャは図１３に示されている。
ステップ２１４から２２６までのプロシージャは図１２に示すプロシージャに関して説明したものと類似している。しかし、コールの終了時に、移動局がそれぞれアイドルモードに戻されるとき、各移動局はプライベートセル４６でサービスを得たことを検出する。公衆加入者移動局８の場合には、プライベートＰＬＭ
ＮはそのＰＬＭＮ禁止リストにストアされているので、公衆加入者移動局８は周囲の公衆セルに再登録することを即時に試み、スイッチオンの後のプロシージャのステップ１０２に戻る。他方、プライベート加入者移動局１８はプライベートセルＢＣＣＨに即時にキャンプオンし、登録し、スイッチオン後にたどっていくプロシージャのステップ１４４へ移る。
周波数
追加プライベートセル４６によって使用される周波数チャネルは、公衆ネットワーク部分ＢＴＳ ４の少なくとも一部によって使用される周波数チャネルと同じである。干渉は従来のセルラ周波数再使用方式で最小限にすることが可能である。公衆ネットワーク部分用にＰＬＭＮオペレータに割り当てられた周波数チャネルをプライベートネットワーク部分で使用すると、ネットワーク・オペレータがプライベートネットワーク部分用の周波数スペクトルの追加部分を認可する必要性は、そもそも不可能かもしれないが、回避することができる。
サービスインジケータの表示
プライベート加入者移動局１８は、プライベートネットワーク部分のサービスを受けているときはプライベートサービスインジケータを表示するように、公衆ネットワーク部分のサービスを受けているときは公衆サービスインジケータを表示するように構成されている。
第１の実施例では、現在サービスを提供しているＰＬＭＮコードが移動局１８に表示されるサービスインジケータを決定する。このサービスを提供しているＰＬＭＮコードは移動局のＳＩＭのメモリ内のフィールドにストアされる。サービスを提供しているＰＬＭＮコードが変化すると、プロセッサ回路３８はその変化に応じてサービスインジケータ表示を変化させる。
第２の実施例では、プライベートネットワーク部分を形成するセルのセルＩＤコードは移動局ＳＩＭのメモリ内のフィールドにストアされている。移動局ディスプレイ４０に表示されるサービスインジケータは、ストアされたセルＩＤコードがプロッセサ回路３８によってサービスを提供しているセルのＢＣＣＨに検出されるとそれに応じて変更される。プライベートセルＩＤコードは加入者によって手操作で移動局１８のＳＩＭメモリに入力することも、ＳＩＭに事前プログラムしておくことも可能である。
第３の実施例では、プライベートサービスインジケータを識別または指定するあらかじめ決められた専用制御信号がプライベートセルでブロードキャストされる。
移動局１８のプロセッサ回路３８が現在サービスを提供しているセルのＢＣＣＨにこの制御信号を検出すると、そのサービスインジケータ表示をそれに応じて変更する。
詳しい詳細
ＧＳＭ技術規格、具体的には、ＧＳＭ 03.22（アイドルモードの移動局に関係する機能の場合）、ＧＳＭ 03.09（ハンドオーバ・プロシージャの場合）、およびＧＳＭ 05.08（無線サブシステム・リンク制御の場合）に規定されているモバイル通信ネットワークのインプリメンテーション詳細は引用により本明細書の一部を構成するものである。これらはEuropean Telecommuncations Standards Institute(ETSI)から入手可能である。
その他の実施例
上記実施例では、プライベートネットワーク部分は単一プライベートセルだけを含んでいたが、当然に理解されるように、さらなるＢＴＳ １６または２６を設けると、複数のプライベートセルをプライベートネットワーク部分に含めることも可能である。
従って、図２と図３の実施例では、１つの追加ＢＴＳがプライベートネットワーク部分の一部であるとして示されているが、この種のＢＴＳを２つ以上設けることが可能である。それらを２つ以上の公衆ネットワーク部分ＢＳＣ ４および／または２つ以上のプライベートネットワーク部分ＢＳＣ ２４に接続することが可能である。
さらに、複数のプライベートネットワーク部分をネットワークに設けることが可能である。この場合は、各プライベートネットワーク部分は関連するプライベート加入者移動局１８のセットをもつことになる。このような部分とセットはすべて同じホームＰＬＭＮコード（プライベートＰＬＭＮコード）をもつことが可能である。あるセルに関連するプライベートネットワーク部分の移動局が別のプライベートネットワーク部分のセルに登録する可能性は相対的に小さくなる。プライベート加入者移動局が正しくないプライベートネットワーク部分を通して通信していた場合であっても、これがそのプライベートネットワーク部分の容量に及ぼす影響は相対的に小さくなる。異なるプライベートネットワーク部分で使用されるプライベートＰＬＭＮコードは、特にこのような複数のゾーンが相互に近接する付近内に置かれているときは、複数設けることも可能である。
上述した好適実施例では、公衆加入者移動局８とプライベート加入者移動局１６はどちらも、スイッチオン時に、スイッチオフ前に最後にサービスを得ていたセルにまずキャンプオンすることを試みるタイプになっている。しかし、移動局は異なるタイプにすることも、複数の異なるＰＬＭＮサーチ・プロシージャをスイッチオン時に使用することも可能である。異なるＰＬＭＮサーチ・プロシージャでは、移動局はスイッチオン時に、そのホームＰＬＭＮコードをブロードキャストするセルにキャンプオンすることを最初に試みる。このタイプの公衆加入者移動局はスイッチオン時に図８に示すプロシージャをたどっていく。他方、このタイプのプライベート加入者移動局はスイッチオン時に、図９のステップ１３２からではなく、ステップ１５２からプロシージャをたどっていく。
さらに、プライベート加入者移動局は、アイドルモードに入った後で、異なるＰＬＭＮコードをブロードキャストするセルに登録されているとき、プライベートＰＬＭＮコード、つまり、そのホームＰＬＭＮコードをブロードキャストするセルを定期的にサーチするように構成することができる。従って、そのときプライベートセルのカバレッジ内にあれば、この構成のプライベート加入者移動局はそのホームＰＬＭＮでサービスを得る定期的試みが開始されたとき、自動的にプライベートセルに登録し、プライベートセルでサービスを得ることになる。
以上から理解されるように、上記実施例に関連して上述したネットワークＩＤコードはＢＣＣＨ上でブロードキャストする必要はなく、任意の適切なシグナリングチャネル上でブロードキャストすることができる。
提供されている追加ネットワーク部分はプライベートネットワーク部分である必要はない。改良されたサービスまたはコール料率のセットを利用できるようなネットワーク部分にすることが可能である。そのようなセットを、移動局の残りの移動局で使用されているものと異なるネットワークＩＤコードを使用している、選択した移動局グループだけが利用できるものとしてもよい。
これまでの説明は特に少なくとも、いくつかのＧＳＭプロトコル（ＧＳＭ、ＰＣＮまたはＤＣＳ１８００ネットワークなど）に準拠して構築されたネットワークに関するものであったが、本発明はネットワークＩＤコードを利用してネットワークを、同じ無線インタフェース・プロトコルを使用する別のモバイル通信ネットワークから区別する、どのモバイル通信ネットワークにも適用可能である。これらのネットワークＩＤコードは同一無線インタフェース・プロトコルを使用する異なるネットワークで同一フォーマットで送信されるのが一般であり、同一無線インタフェース・プロトコルを使用しているが、異なるネットワークに関連する信号が、選択されたネットワークまたは選択しようとするネットワークに関連する信号から区別できるように使用されているのが、従来の方法である。
本発明の場合には、モバイル通信ネットワークは、第１ネットワークＩＤコード（公衆ＰＬＭＮコードなど）が割り当てられて、移動局と通信するメインネットワーク部分と、第２ネットワークＩＤコード（例えば、プライベートＰＬＭＮコード）が割り当てられて、移動局と通信する追加部分とを備えている。これにより、望ましいレベルのサービスを提供するプライベートネットワーク部分を、ネットワーク間を区別するためにネットワークＩＤコードを使用することに関してすでに確立されているプロトコルを使用するメインモバイル通信ネットワークに追加することが可能である。このようなプライベートネットワーク部分は、新しいＰＬＭＮコードと互換性をもたせる以外は、モバイルネットワーク・コンポーネントに大幅な変更を加えなくても、実現することが可能である。従って、メインモバイルネットワークの特徴の利点は、プライベートネットワーク部分に関する移動局のユーザに容易にもたらすことができる。
人工的モバイル国コードはプライベートＰＬＭＮコードに代えて、あるいはそれに加えてネットワークＩＤコードとして使用して、公衆部分のそれと異なるネットワークＩＤコードをネットワークのプライベート部分に割り当てることが可能である。
移動局はページャ、車両搭載電話などを含む、どのような形態のモバイル通信ユニットにすることが可能である。
以上から理解されるように、上述した実施例に関連して、種々態様の他の変更および改良を採用することが可能である。
Claims (25)
- セルラ通信ネットワークと、公衆移動局と、プライベート移動局とを備えるモバイル通信システムにおいて、
前記セルラ通信ネットワークは公衆ネットワーク部分とプライベートネットワーク部分とを含み、前記部分の各々は同一無線インタフェース・プロトコルを使用して動作し、オペレータに割り当てられた同一の周波数グループ内の無線周波数を使用して動作するように適合されており、前記セルラ通信ネットワークは前記公衆ネットワーク部分および前記プライベートネットワーク部分への前記公衆移動局および前記プライベート移動局の両方のネットワークアクセスを制御するように構成された１つの加入者レジスタを有することと、
前記プライベート移動局は前記公衆ネットワーク部分および前記プライベートネットワーク部分の双方で通常サービスを受けるために登録することを許可され、前記公衆移動局は前記公衆ネットワーク部分においては通常サービスを受けるために登録することを許可され、前記プライベートネットワーク部分においては通常サービスを受けるために登録することを阻止され、前記プライベート移動局の登録の際、前記システムは、前記１つの加入者レジスタから得られた前記プライベート移動局に対応する加入者の詳細データを確認するように構成されていることと、
前記プライベート移動局は前記公衆ネットワーク部分および前記プライベートネットワーク部分にそれぞれ登録されたとき異なるサービスインジケータを表示すること、
を特徴とするモバイル通信システム。 - 請求項１に記載のモバイル通信システムにおいて、１のサービスインジケータはプライベートセルラモバイル通信セルを示し、他の１のサービスインジケータは公衆セルラモバイルネットワークセルを示していることを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項１または２に記載のモバイル通信システムにおいて、前記プライベート移動局は、サービスを提供する無線インタフェース施設のＩＤコードの変更に応答して前記サービスインジケータを変更することを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項３に記載のモバイル通信システムにおいて、前記プライベート移動局は、サービスを提供する通信セルのセルＩＤの変更を検出したとき、その検出に応答して前記サービスインジケータを変更することを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項１、２または３に記載のモバイル通信システムにおいて、前記プライベート移動局は、あらかじめ決められた専用制御信号をネットワークから受信したとき、それに応答して前記サービスインジケータを変更することを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項１乃至５のいずれかに記載のモバイル通信システムにおいて、前記公衆ネットワーク部分および前記ブライベートネットワーク部分は同一モバイル交換機によってサービスされることを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項６に記載のモバイル通信システムにおいて、前記ネットワークは前記モバイル交換機に接続されたストレージをさらに含み、前記ストレージは前記プライベート移動局および前記公衆移動局の双方に関する永続的加入者情報を保存していることを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項６または７に記載のモバイル通信システムにおいて、前記プライベートネットワーク部分は前記公衆ネットワーク部分にサービスを提供しない基地局コントローラを含んでいることを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項６または７に記載のモバイル通信システムにおいて、前記公衆ネットワーク部分および前記プライベートネットワーク部分の双方にサービスを提供する基地局コントローラを備えることを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項１乃至９のいずれかに記載のモバイル通信システムにおいて、前記プライベート移動局のサービスを前記公衆ネットワーク部分と前記プライベートネットワーク部分との間でハンドオーバするように構成されていることを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項１０に記載のモバイル通信システムにおいて、前記プライベートネットワーク部分で通話中のとき前記プライベート移動局のサービスを前記プライベートネットワーク部分から前記公衆ネットワーク部分にハンドオーバするように構成されていることを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項１０または１１に記載のモバイル通信システムにおいて、前記公衆ネットワーク部分で通話中のとき前記プライベート移動局のサービスを前記公衆ネットワーク部分から前記プライベートネットワーク部分にハンドオーバするように構成されていることを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項１０、１１または１２に記載のモバイル通信システムにおいて、前記公衆ネットワーク部分で通話中のとき前記公衆移動局の１つのサービスを前記公衆ネットワーク部分から前記プライベートネットワーク部分にハンドオーバするのを阻止するように構成されていることを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項１乃至１３のいずれかに記載のモバイル通信システムにおいて、前記無線インタフェース・プロトコルは、ＧＳＭなどのモバイル通信標準の技術規格に定義されているものであることを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項１乃至１４のいずれかに記載のモバイル通信システムにおいて、前記プライベートネットワーク部分における前記プライベート移動局には、前記公衆ネットワーク部分におけるものとは異なる課金料率および／またはサービスのセットが利用可能であることを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項１乃至１５のいずれかに記載のモバイル通信システムにおいて、複数の別々のプライベートネットワーク部分を備え、その各々は前記プライベート移動局がサービスを受けるために登録するのを許可することを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項１乃至１６のいずれかに記載のモバイル通信システムにおいて、複数の別々のプライベートネットワーク部分と複数のプライベート移動局のセットとを備え、前記プライベート移動局のセットの異なるものは前記プライベートネットワーク部分の異なるものにおいて通常サービスを受けるために登録することを阻止されることを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項１７に記載のモバイル通信システムにおいて、前記セットの数は前記複数のブライベートネットワーク部分の数より少ないことを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項１乃至１８のいずれかに記載のモバイル通信システムにおいて、前記プライベート移動局は前記プライベートネットワーク部分のネットワーク部分ＩＤコードを優先ネットワーク部分ＩＤコードとしてストアしていることを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項１乃至１９のいずれかに記載のモバイル通信システムにおいて、前記公衆移動局は前記公衆ネットワーク部分のネットワーク部分ＩＤコードを優先ネットワーク部分ＩＤコードとしてストアしていることを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項１乃至２０のいずれかに記載のモバイル通信システムを動作させる方法であって、第１ネットワーク部分ＩＤコードを前記公衆ネットワーク部分における移動局に送信することと、第２ネットワーク部分ＩＤコードを前記プライベートネットワーク部分における移動局に送信することとを備えることを特徴とする方法。
- セルラ通信ネットワークと、公衆移動局と、プライベート移動局とを備え、
前記セルラ通信ネットワークは公衆ネットワーク部分とプライベートネットワーク部分とを含み、前記部分の各々は同一無線インタフェース・プロトコルを使用して動作し、オペレータに割り当てられた同一の周波数グループ内の無線周波数を使用して動作するように適合されており、前記セルラ通信ネットワークは前記公衆ネットワーク部分および前記プライベートネットワーク部分への前記公衆移動局および前記プライベート移動局の両方のネットワークアクセスを制御するように構成された１つの加入者レジスタを有し、前記公衆移動局は前記プライベートネットワーク部分において通常サービスを受けることを拒否されることと、
前記プライベートネットワーク部分は、通話中のとき前記プライベート移動局のサービスを前記プライベートネットワーク部分と前記公衆ネットワーク部分との間でハンドオーバするように構成され、前記１つの加入者レジスタから得られたデータに基づいて、前記公衆ネットワーク部分および前記プライベートネットワーク部分にそれぞれ登録されるときに、前記プライベート移動局は異なるサービスインジケータを表示することと、
を特徴とするモバイル通信システム。 - 請求項２２に記載のモバイル通信システムにおいて、前記プライベートネットワーク部分で通話中のとき前記プライベート移動局のサービスを前記公衆ネットワーク部分にハンドオーバするように構成されていることを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項２２または２３に記載のモバイル通信システムにおいて、前記公衆ネットワーク部分で通話中のとき前記公衆ネットワーク部分からの前記公衆移動局の１つのサービスのハンドオーバを阻止するように構成されていることを特徴とするモバイル通信システム。
- 請求項２２、２３または２４に記載のモバイル通信システムにおいて、前記公衆ネットワーク部分で通話中のとき前記プライベート移動局のサービスを前記公衆ネットワーク部分から前記プライベートネットワーク部分にハンドオーバするように構成されていることを特徴とするモバイル通信システム。
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