JP4114955B2 - Ａｔｍスイッチングを用いた移動ネットワーク - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、テレコミュニケーションネットワークに係り、より詳細には、ＡＴＭ（非同期転送モード）転送システムを用いた移動ネットワークに係る。本発明は、更に、ＡＴＭシステムにおける移動体の制御及びコール制御機能にも係る。
先行技術の説明
テレコミュニケーションにおける現在の開発傾向の２つは、移動通信及び広帯域ネットワークである。「広帯域」という用語は、通常、２Ｍビット／ｓより高いビットレートを指す。一方、「狭帯域」は、６４ｋビット／ｓ以下のビットレートを指す。６４ｋビット／ｓから２Ｍビット／ｓまでのビットレートを広帯域と称することもある。広帯域ネットワークは、少なくとも２つの（両立する）理由で、魅力的である。
１）複数のユーザ（その中に帯域巾全体を単独で必要とする者は皆無であるか又は僅かである）間で分割された単一の広帯域ネットワークベアラが転送システムの融通性及び構築に関して効果を与えることができる。
２）別々の転送チャンネルに転送されるべき情報は、おそらく、広帯域チャンネルを必要とする。ユーザは、質の高い新たなサービスを必要とし、これは、次いで、高いビットレートを必要とする。このようなサービスは、例えば、ビデオ会議、高速データ送信、等々を含む。これらのサービスに対する共通の呼称は、映像、音声及びデータを１つのサービスに合成したマルチメディアである。
ＡＴＭ（非同期転送モード）は、その多数の効果により、種々の標準化されたＢ−ＩＳＤＮ（広帯域サービス総合デジタル網）プロトコル構造体における送信技術として選択されている。この点について、「送信」という用語は、エンドユーザトラフィックをソースからネットワーク内の行先へ中継するデータリンクレイヤ（即ちＯＳＩレイヤ２、以下、ＡＴＭレイヤと称する）におけるＡＴＭスイッチング及びマルチプレクシング技術の使用を指す。ソースと行先との間には仮想接続が確立され、これは、ネットワークがスイッチング機能をもつことを必要とする。信号及びユーザ情報は、通常、ＡＴＭレイヤにおいて異なる仮想接続により搬送される。仮想接続は、ＡＴＭレイヤにおいて、仮想経路識別子ＶＰＩ及び仮想チャンネル識別子ＶＣＩにより識別される。
ＡＴＭにおいては、情報が固定長さのセルにセグメント化されて搬送され、単位時間内におけるセル数は、ユーザの所要帯域巾に比例する。各５３オクテットのセルが、図２に示すように、５オクテットのヘッダと、４８オクテットの情報フィールドとに分割される。
ヘッダの主たる目的は、特定コールに対する仮想チャンネルを与えるセルシーケンスのための接続番号を識別することである。ＡＴＭレイヤにおいてマルチプレクスされる複数の仮想経路を１つの同じ物理的レイヤ（即ちＯＳＩレイヤ１）に接続することができ、各経路は、ユーザ対ネットワークインターフェイスＵＮＩでは８ビットＶＰＩによりそしてネットワーク対ノードインターフェイスでは１２ビットＶＰＩにより識別される。各経路は、１６ビットＶＣＩで各々識別される複数の仮想チャンネルを含むことができる。又、ヘッダは、ヘッダエラー制御ＨＥＣ、汎用流れ制御ＧＦＣ、セルロス優先順位ＣＬＰ、及びペイロード形式ＰＴのような他のフィールドを含むこともできる。
ＡＴＭユーザターミナルとＡＴＭスイッチとの間のユーザ対ネットワークインターフェイスＵＮＩ（専用ＵＮＩ）、並びに専用及び公衆ＡＴＭネットワーク間のユーザ対ネットワークインターフェイスＵＮＩ（公衆ＵＮＩ）、そしてそれに関連したＵＮＩ信号（及びＡＴＭセル）は、少なくとも次の推奨仕様で定義される。
［１］ＡＴＭユーザ対ネットワークインターフェイス仕様、バージョン３．１、ＡＴＭフォーラム、１９９４年；
［２］ＡＴＭユーザ対ネットワークインターフェイス（ＵＮＩ）信号仕様、バージョン４．０、ＡＴＭフォーラム、１９９４年６月；
［３］ＩＴＵ−Ｔ推奨勧告Ｑ．２９３１（１９９４年）、広帯域サービス統合デジタル網（Ｂ−ＩＳＤＮ）、デジタル信号システムNo.２（ＤＳＳ２）、基本的コール／接続制御のためのユーザ対ネットワークインターフェイス（ＵＮＩ）レイヤ３使用、ＩＴＵ−Ｔ。
移動ネットワークにおいて、無線インターフェイスは、これまで、狭帯域のものである。移動ネットワーク送信システムは、これまで、スター又はツリーネットワーク構成を用いた回路交換接続で実施されている。送信システムの容量及び融通性を高めるために、例えば、ＷＯ９３１９５５９、ＷＯ９４００９５９及びＥＰ０３６６３４２において、移動ネットワーク用の異なる広帯域パケット交換送信システムも提案されている。ＥＰ０４２６２６９は、ベースステーションがルータを経てＡＴＭネットワークスイッチに接続された移動システムを開示している。ベースステーションにより制御される仮想接続は、ベースステーション間でＡＴＮネットワークを経て確立される。基本的な移動体管理は、ルートテーブルをベースとするもので、ルートテーブルは、ベースステーション及びＡＴＭスイッチに維持されそして加入者が移動するときに更新される。ＧＢ２２６８３５９及びＥＰ６７９０４２は、ベースステーションと移動ネットワークインターフェイスとの間に永久的なＡＴＭ仮想接続（コール設定を加速するための）が存在し、これら接続が各コールに対して別々に割り当てられるようなＡＴＭアクセスネットワークについて開示している。
将来的に考えられる開発傾向は、移動システムが広帯域無線インターフェイスを有することである。この場合に、移動システムの送信システムも広帯域であって、潜在的な変形がＡＴＭ技術によって与えられねばならない。
第３の開発傾向は、ワイヤレスデータ送信（ワイヤレスＡＴＭ）及び移動体管理をＡＴＭネットワークに導入することである。しかしながら、これに伴う問題は、現在のＢ−ＩＳＤＮ及びＡＴＭ規格が、移動通信に必要な移動体管理、加入者認証、コール制御等をサポートする方法がないことである。それ故、移動通信に必要なこのような補足的特性をＡＴＭネットワークに導入するためには、既存のＡＴＭシステムの顕著な開発及び標準化、並びにその著しい変更が必要となると思われる。従って、ワイヤレスＡＴＭの実施は、低速で且つ高価なプロセスとなる。
発明の要旨
本発明の目的は、回路交換送信システムを従来使用する移動ネットワークアーキテクチャーにおいてこれまでより融通性の高いやり方でＡＴＭ送信又はＡＴＭアクセスネットワークを実施することである。
本発明の別の目的は、既存のＡＴＭネットワーク及び標準を著しく変更することなく、ワイヤレス送信及び移動体管理をＡＴＭネットワークに追加することである。
本発明の特徴は、移動ステーションと、ベースステーションと、コール制御及びスイッチングを実行する少なくとも１つのスイッチングネットワーク要素と、上記ベースステーションと上記少なくとも１つのスイッチングネットワーク要素との間で仮想ＡＴＭ送信接続を動的にスイッチングするＡＴＭスイッチングファンクションとを備えた移動ネットワークのようなテレコミュニケーションネットワークにある。本発明は、上記ＡＴＭスイッチングファンクションが上記少なくとも１つのスイッチングネットワーク要素に配置されそしてネットワーク要素のコール制御により内部インターフェイスを経て制御されることを特徴とする。
本発明の別の特徴は、移動ステーションと、ベースステーションがネットワーク対ユーザインターフェイスＵＮＩを経て接続される少なくとも１つのＡＴＭスイッチとを備えたワイヤレスＡＴＭネットワークにある。本発明は、ＡＴＭネットワークが、移動ネットワークのような別のテレコミュニケーションネットワークの少なくとも１つのスイッチングネットワーク要素を有していて、コール制御及びスイッチング制御を行い、そして上記スイッチングネットワーク要素には、そのネットワーク要素のコール制御により内部インターフェイスを経て制御されるＡＴＭスイッチングファンクションが設けられていて、ベースステーションと上記少なくとも１つのスイッチングネットワーク要素との間で仮想ＡＴＭ送信接続を動的にスイッチングすることを特徴とする。
本発明の更に別の特徴は、移動ネットワークのスイッチングネットワーク要素にある。本発明は、ネットワーク要素が、ベースステーションに対し仮想ＡＴＭ送信接続の動的スイッチングを行うためのＡＴＭスイッチングファンクションを備え、そしてネットワーク要素のコール制御で内部インターフェイスを経てＡＴＭスイッチングファンクションを制御することを特徴とする。
本発明の更に別の特徴は、請求項１１に記載の方法にある。
本発明によれば、従来のテレコミュニケーションネットワークアーキテクチャーにおいて回路交換接続のスイッチングを実行する移動ネットワークのようなテレコミュニケーションネットワークのネットワーク要素に、ＡＴＭスイッチングファンクションが設けられる。ＡＴＭスイッチングファンクションは、例えば、ＰＬＭＮネットワーク要素においてＴＤＭスイッチングフィールドを制御するために従来使用された同じコール制御及びスイッチング制御ファンクションによって制御される。最小限の構成において、適当な制御インターフェイスが設けられたＡＴＭスイッチングフィールドは、単にＴＤＭスイッチングフィールドに代わって配置されるか又はそれと並列に配置される。その結果、スイッチングネットワーク要素は、物理的及び論理的接続レイヤの観点から、ＡＴＭネットワークのノードポイントの１つである。例えば、ＰＬＭＮレベルの信号、移動体管理及びコール制御については、変更が透過的であり、従って、上記ファンクションは、若干の変更を伴うだけで既存の移動ネットワーク及びＰＬＭＮネットワーク要素に基づく解決策となるよう実行することができる。これは、コストを減少すると共に、既存のＰＬＭＮネットワークにＡＴＭ送信システムを設けることもできる。又、本発明は、テレコミュニケーションネットワークにおける送信システムの継続的な進化を可能にする。というのは、より高いレベルのシステム解決策への変更を必要とせずに、ＡＴＭ送信の使用を他のネットワーク要素へ更に拡張できるからである。
本発明のテレコミュニケーションネットワーク要素は、従来のＴＤＭスイッチングフィールド及び新規なＡＴＭスイッチングフィールドの両方を互いに並列に含むことができる。これは、例えば、テレコミュニケーションネットワークが、回路交換送信及びＡＴＭ送信の両方を用いるベースステーション又は他のネットワーク要素を含むネットワーク進化段階において、効果的な解決策を与える。スイッチングネットワーク要素は、この状態において、ベースステーション又は他のネットワーク要素がＡＴＭ送信をサポートするか否かに基づいて、仮想ＡＴＭ接続又は回路交換接続をベースステーション又は他のネットワーク要素にスイッチするように構成することができる。
本発明のテレコミュニケーションネットワーク要素は、ＡＴＭ規格に基づくＡＴＭレイヤにおいて、例えば、ＵＮＩ信号に基づき他のＡＴＭデバイス（ユーザターミナル又はＡＴＭスイッチ）と信号をやり取りするよう機能する。従って、本発明は、ＡＴＭネットワークの信号及びその動作に何ら変更を必要としない。
又、本発明のＰＬＭＮネットワーク要素は、移動体管理及びコール制御をワイヤレスＡＴＭネットワークに導入するのに使用することもできる。１つ以上のＰＬＭＮネットワーク要素がＡＴＭネットワークの一部分として構成され、そしてコール制御信号がＡＴＭネットワークを経て透過的に送信される。又、仮想接続のスイッチングは、ＰＬＭＮネットワーク要素において行なわれるので、ＡＴＭネットワークの他部分は、移動体管理に関連した特徴をもつ必要がない。
本発明の好ましい実施形態では、ＰＬＭＮ要素は、ＵＮＩインターフェイスを経てＡＴＭネットワークに接続される。ベースステーションは、対応的に、ＵＮＩインターフェイスを経てＡＴＭネットワークに接続される。ＡＴＭネットワークの構成は著しく変化し得る。例えば、各ベースステーションはＡＴＭスイッチングファンクションによりＵＮＩインターフェイスを経て移動サービス交換センターへ直接接続されることが考えられる。従って、移動サービス交換センターに対し、ベースステーションは、仮想接続をスイッチングできるところのＡＴＭユーザターミナルである。又、ベースステーション及び移動サービス交換センターはＡＴＭスイッチングファンクションによりＵＮＩインターフェイスを経てベースステーションコントローラへ接続されることも考えられる。従って、ベースステーションコントローラに対し、ベースステーション及び移動サービス交換センターは、仮想接続をスイッチングできるところのＡＴＭユーザターミナルである。移動サービス交換センター及びベースステーションコントローラは、両方とも、ＡＴＭスイッチングファンクションを同時に含むことができる。
本発明は、従来設計されたネットワーク要素及び解決策を用いるセルラー無線ネットワークに対し、ワイヤレス通信に関連した全ての特殊なネットワーク要素及び特殊なファンクションを実施できるようにする。従って、ワイヤレスＡＴＭのための特殊な解決策の設計が回避される。関連するセルラーネットワーク要素は、標準的なＵＮＩインターフェイスを経てＡＴＭネットワークに接続されるが、セルラーネットワーク要素間の信号伝達は、ＡＴＭネットワークを経、上記永久的な仮想接続又は個別の信号接続を経て透過的に行なわれる。従って、ワイヤレス通信に関連した信号は、標準的ＡＴＭ ＵＮＩプロトコルに何ら変化を生じさせない。
【図面の簡単な説明】
以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明を適用できるテレコミュニケーションシステムの基本的アーキテクチャーを示す図である。
図２は、ＡＴＭセルの構造を示す図である。
図３は、本発明のスイッチングネットワーク要素を示すブロック図である。
図４ないし６は、ＡＴＭ技術が適用される異なるＧＳＭネットワークアーキテクチャーを示す図である。
図７、８及び９は、本発明のＡＴＭ接続のスイッチングを示す信号図である。
好ましい実施形態の詳細な説明
本発明は、広帯域ＡＴＭ技術を用いる全てのネットワークに適用して、それらネットワークにワイヤレス通信及び移動体管理を導入することができる。本発明は、対応的に、ＡＴＭ技術を使用することによりネットワーク要素間に送信システムを実施するいかなるテレコミュニケーションネットワークにも適用できる。以下、本発明は、移動システムを用いて一例として説明する。
ワイヤレスＡＴＭを実施するために全体として又はそのネットワーク要素として使用される移動通信システムは、いかなるセルラー無線システムでもよく又は他の無線システムでもよい。異なるセルラーシステムは、異なる形式のネットワーク要素の数及び機能に関して互いに相違してもよい。セルラーシステムは、例えば、移動サービス交換センター及びベースステーションのみを含んでもよいし、又はベースステーションコントローラも含むようにしてもよい。又、信号は、異なるセルラーシステム間で著しく変化してもよい。しかし、このような相違は、本発明にとって重要ではない。というのは、本発明により与えられる効果の１つは、特に、ＡＴＭスイッチングファンクションを１つ以上のネットワーク要素に追加することを除いて、信号及びネットワーク要素を不変に維持できることだからである。本発明によるＡＴＭスイッチングの制御は、コール設定と同じ段階にそして関連システムに規定された同じネットワーク要素により内部制御インターフェイスを経て実行することができる。
又、ベースステーションと移動ステーションとの間の無線インターフェイスの形式も、本発明にとって重要ではない。無線インターフェイスは、狭帯域、広帯域、ＴＤＭＡ又はＣＤＭＡ、衛星、現行の規格（例えば、ＧＳＭ）に基づくインターフェイス、或いは将来の規格（例えば、ＵＭＴＳ）に基づくインターフェイスである。
本発明の好ましい実施形態の以下の説明においては、ヨーロピアンデジタルセルラー移動通信システムＧＳＭ（移動通信用のグローバルシステム）が一例として使用される。ＧＳＭシステムの基本的な構造部分は、ＧＳＭ推奨勧告に規定されている。ＧＳＭシステムの最も重要な説明に関しては、ＧＳＭ推奨勧告、及びＭ．モーリ及びＭ．ポーテット著の「移動通信用のＧＳＭシステム」、パライゼウ、フランス、１９９２年、ＩＳＢＮ：２−９５０７１９０−０７−７を参照されたい。
図１は、移動ステーションＭＳ、ベースステーションＢＴＳ、ベースステーションコントローラＢＳＣ及び移動サービス交換センターＭＳＣを含む従来のＧＳＭネットワークを示す。コール制御、移動体管理及び無線リソースの制御のような移動ネットワークの特殊なファンクションは、ＰＬＭＮネットワーク要素ＢＴＳ、ＢＳＣ及びＭＳＣで実施される。ＭＳＣは、コール設定、コール交換及びコール制御を実行する。ベースステーションシステムは、ベースステーションコントローラＢＳＣ及びベースステーションＢＴＳを備えている。ベースステーションコントローラＢＳＣは、複数のベースステーションを制御するのに使用される。又、ＢＳＣは、それに接続された２つのベースステーション間のハンドオーバーも制御できる。ＢＳＣについては、ＭＳＣへのＡインターフェイス、及びベースステーションＢＴＳへのＡｂｉｓインターフェイスが定義される。これらインターフェイスは、ＧＳＭ推奨勧告に規定されている。ベースステーションＢＴＳは、移動ステーションＭＳがＢＳＣ及びＭＳＣへスイッチングされるときに通る無線インターフェイスを与える。
移動ネットワークＰＬＭＮへは、図１に示されていない他のネットワーク要素、例えば、加入者データベースＨＬＲ（ホーム位置レジスタ）及びＶＬＲ（ビジター位置レジスタ）や、オペレーション・メンテナンスセンターＯＭＣもスイッチングされる。ホーム位置レジスタＨＬＲには、加入者データが永久的に記憶されると共に、特定の時間に移動ステーションが位置するエリアのビジター位置レジスタＶＬＲに関するデータ記憶される。ＶＬＲのエリアを訪問する加入者の加入者データは、ビジター位置レジスタＶＬＲに一時的にコピーされる。少なくとも１つのＭＳＣは、ＰＳＴＮのような別のネットワークへのゲートウェイを与える。この形式のＭＳＣは、ゲートウェイＭＳＣと称する。又、図１は、種々のスピーチトランスコード化及び速度調整オペレーションを実行するトランスコーダＴＣのような個別の要素も示している。トランスコーダＴＣは、ＢＳＣとＭＳＣとの間で動作するが、物理的には、しばしばＭＳＣに関連して構成される。トランスコーダＴＣは、本発明にとって重要でないが、異なるネットワーク構成を例示するためにここでの説明に含ませる。トランスコーダＴＣは、ＭＳＣのような別のネットワーク要素の一部分であるのも任意である。
ＧＳＭネットワーク要素は、ネットワーク要素の特性に基づき、スイッチングネットワーク要素と、送信ネットワーク要素とに分類することができる。スイッチングネットワーク要素は、送信ネットワーク要素間で接続を動的に且つ選択的にスイッチングする能力（スイッチングフィールド）を有する。送信ネットワーク要素は、ユーザ情報を送信及び受信する送信ターミナルとして機能する。ＭＳＣ及びＢＳＣは、通常、その性質がスイッチングネットワーク要素であり、一方、ＭＳ、ＢＴＳ及びＴＣは、通常、その性質が送信ターミナルである。
図１に示す従来のＧＳＭネットワークでは、ＢＴＳ−ＢＳＣ間の送信リンク１１、ＢＳＣ−ＴＣ間の送信リンク１２、ＴＣ−ＭＳＣ間の送信リンク１３、及び交換機間の（トランク）送信リンク１４（例えば、ＭＳＣ−ＧＭＳＣ）は、回路交換ＰＣＭリンクである。ＢＳＣ、ＭＳＣ及びＧＭＳＣは、異なるＰＣＭリンクの回路を互いに選択的にスイッチングするための時分割マルチプレクス型（ＴＤＭ）スイッチングフィールドを含む。上述したように、移動ネットワークの送信システムの能力及び融通性を高めるために、移動ネットワークにＡＴＭ技術を使用することも提案されている。その提案された解決策において、図１の送信リンク１１ないし１４は、異なるネットワーク要素間で仮想接続をスイッチングするためにそれ自身のＡＴＭスイッチ（１つ又は複数）が設けられたＡＴＭ送信ネットワークに置き換えられる。
本発明の基本的な原理によれば、ＰＬＭＮネットワークのスイッチングネットワーク要素、例えば、ＭＳＣ又はＢＳＣには、ＡＴＭスイッチングフィールドが設けられ、これは、従来のＴＤＭスイッチングフィールドに取って代わるか、又はそれと並列に動作する。図３は、本発明によるＭＳＣ又はＢＳＣを示す。従来のＭＳＣ／ＢＳＣから、図３はコール制御３１を示し、これは、一般に、コール制御、移動体管理、無線リソース管理等のコールスイッチングに関係し得る全てのリソースを表わす機能的ブロックとしてのみ説明する。コール制御３１は、他のネットワーク要素への信号接続３３（例えばＳＳ７）を有する。この信号接続は完全にＡＴＭレイヤの外部に延び得る。しかしながら、信号接続３３は、永久的なＡＴＭ仮想接続であって、これを通してＰＬＭＮ信号がＡＴＭセルのペイロードにおいて透過的に転送されるのが好ましい。以下の例で示すように、本発明の好ましい実施形態において、信号接続３３を通る全てのＰＬＭＮ信号は、完全に、ＧＳＭ推奨勧告に従う。
図３のＭＳＣ／ＢＴＳには、更に、コール制御３１がインターフェイスユニット３０を経て制御するところのＡＴＭスイッチングフィールド（マトリクス）３０１が設けられる。図３の実施形態におけるインターフェイスユニット３０は、次の機能的要素、即ちマネージメント情報ベースＭＩＢ、ＡＴＭ信号制御ＳＩＧＮ．ＣＴＲＬ、及びスイッチングマトリクス３０１へのオペレーション・メンテナンスインターフェイスＯ＆Ｍを備えている。ＡＴＭ信号制御ＳＩＧＮ．ＣＴＲＬは、上記参照文献［１］及び［２］に基づくＵＮＩ信号を保証し、そしてＯ＆Ｍインターフェイスを経てスイッチングマトリクス３０２のスイッチングオペレーションを制御する。マネージメント情報ベースＭＩＢには、ＡＴＭスイッチのＵＮＩインターフェイスにおいて使用される仮想経路及び仮想チャンネル接続に関する状態及び構成情報（マネージメント情報）が維持される。ＭＩＢにおいて得られるマネージメント情報の形式は、例えば、物理的レイヤ、ＡＴＭレイヤ、ＡＴＭレイヤ統計情報、仮想経路接続ＶＰＣ、仮想チャンネル接続ＶＣＣ、及びアドレス記録情報である。
ＡＴＭスイッチングマトリクス３０１と他のネットワーク要素（ＢＴＳ、ＢＳＣ、ＭＳＣ、ＴＣ及び／又はＡＴＭネットワークスイッチ）との間の全てのインターフェイスは、ユーザ対ネットワークインターフェイスＵＮＩである。ＵＮＩインターフェイスは、参照文献［１］、［２］及び［３］に関連して規定されている。従って、ＡＴＭスイッチングマトリクスの場合には、ＵＮＩインターフェイスを経てそれに接続されたＰＬＭＮネットワーク要素は、ＵＮＩインターフェイスを経てそれが到達し得る従来のＡＴＭデバイス（ユーザ）又はＡＴＭスイッチを表わす。ＡＴＭスイッチングファンクションをもたないＰＬＭＮネットワーク要素には、ＡＴＭインターフェイスデバイスが設けられ、これは、ＡＴＭネットワーク３へのＵＮＩインターフェイス、及びネットワーク要素へのＰＬＭＮインターフェイスを与える。
本発明のＭＳＣ／ＢＳＣは、ＡＴＭスイッチングマトリクス３０１に加えて、図３に破線で示す従来のＴＤＭスイッチングマトリクス３２を含むこともできる。この解決策は、例えば、他のネットワーク要素が回路交換接続及びＡＴＭ技術の両方でＭＳＣ／ＢＳＣに接続されそしてＭＳＣ／ＢＳＣが両方の技術を使用してコールをスイッチングできるべきときに、適用することができる。ＭＳＣ／ＢＳＣは、他のネットワーク要素がＡＴＭ技術をサポートするか否かに基づき特定の時間に使用されるべきスイッチング技術を選択する。
図４ないし６は、ＡＴＭ技術が適用されるときのＧＳＭネットワークアーキテクチャーの異なる進化段階を示す。図４において、ＡＴＭ技術は、交換機（仮想トランクＡＴＭを用いる）間の送信接続に使用される。換言すれば、図１の送信リンク１４がＡＴＭ技術に置き換えられる。図５において、ベースステーションコントローラＢＳＣとベースステーションＢＴＳとトランスコーダＴＣとの間の回路交換送信リンク１１及び１２（図１）が仮想ＡＴＭ接続に置き換えられる。ＢＳＣにはＡＴＭスイッチングファンクションが設けられる。図６において、全ての送信リンク１１ないし１４（図１）が仮想ＡＴＭ接続に置き換えられる。又、図６は、本発明に用いられる解決方法を最も良く示している。ベースステーションコントローラＢＳＣ及びスイッチングセンターＭＳＣ（その性質がスイッチングネットワーク要素）には、ＡＴＭスイッチング特徴が設けられ、ベースステーションＢＴＳとトランスコーダＴＣと他の送信形式のネットワーク要素との間で仮想ＡＴＭ接続をスイッチングできるようにする。又、図６は、データサポート６１をネットワーク要素として示しており、このデータサポートは、通常、データネットワーク６２へのある種のルータ、ゲートウェイ等を表わす。当該オペレーションは、例えば、ＧＳＭネットワークに汎用パケット無線システム（ＧＰＲＳ）ネットワークを接続することである。図４ないし６におけるＡＴＭ送信ネットワーク４０、５０又は６０は、実際のＡＴＭスイッチも含む通常のＡＴＭネットワークでよい。又、ＡＴＭネットワーク６０は、Ｂ−ＩＳＤＮのような他のＡＴＭネットワーク２に接続することもできるし、Ｎ−ＩＳＤＮ、ＰＳＤＮ（例えば、Ｘ．２５）又はインターネットのような他のデータネットワーク４に接続することもできる。
ＡＴＭネットワーク４０、５０及び６０は、本発明のＡＴＭスイッチング能力が与えられたネットワークアーキテクチャー及びＰＬＭＮネットワーク要素を用いてワイヤレスＡＴＭの概念が形成された標準的なＡＴＭネットワークであるのが効果的である。考えられるワイヤレスＡＴＭネットワークのアーキテクチャーは、図６の形式である。
更に図３を参照すれば、コール制御３１は、ＡＴＭレイヤ及び物理的レイヤのパラメータに関連したマネージメント情報をインターフェイスユニット３０において操作することによりスイッチングマトリクスを制御する。インターフェイスユニット３０は、仮想接続の確立、維持及び解除を完全にＵＮＩ信号に基づいて実行する。
以下、図７を参照してコールスイッチングの一例を説明する。このスイッチングは、ＡＴＭスイッチングファンクションが設けられた本発明のテレコミュニケーションネットワーク要素を用いて実行される。この例は、例えば、ＡＴＭスイッチングファンクションが設けられたネットワーク要素がＢＳＣである図５のネットワークアーキテクチャーに適用できる。この例は、いつハンドオーバーを実行すべきか判断する（ＧＳＭシステムの場合と同様に）１つの同じＢＳＣへスイッチングされる２つのＢＴＳ間のハンドオーバー（コールの）を示す。ここに示す移動ネットワーク信号は、ＧＳＭ信号に基づく。しかしながら、この例は、本発明によるネットワーク要素が２つのポイント間で仮想ＡＴＭ接続をいかにスイッチングできるかの方法を説明するものに過ぎないことを理解されたい。本発明は、本発明が適用されるテレコミュニケーションシステム又はネットワーク要素、或いはネットワーク信号の形式に依存しない。
従来から知られているように、ＭＳは、それにサービスするベースステーションに加えて、隣接ベースステーションの特定グループからのダウンリンク信号も測定する。ＭＳは、測定結果をベースステーションコントローラＢＳＣへ規則的に報告し、そしてＢＳＣは、その測定結果に基づいてハンドオーバーの判断を行う。図７は、ＭＳが現在それにサービスしているベースステーションＢＴＳ＿ｏ（以下、古いベースステーションと称する）に測定報告を測定報告メッセージにおいて送信する状態を示す。ＢＴＳ＿ｏは、永久的な仮想接続ＰＶＣ２を経てＡＴＭセルにおいてＢＳＣへ測定報告を送信する。
ここで、ＭＳにより送られた測定結果に基づき（及び使用するハンドオーバーアルゴリズムに基づき）、ＢＳＣは、古いベースステーションＢＴＳ＿ｏから新たなベースステーションＢＴＳ＿ｎへコールをハンドオーバーすべきかどうか判断を行うと仮定する。
ＢＳＣは、必要な無線リソースを接続に割り当て、そしてＣＨＡＮＮＥＬ＿ＡＣＴＩＶＡＴＩＯＮメッセージでトラフィック／無線チャンネルをアクチベートするように新たなベースステーションＢＴＳ＿ｎに指令する。本発明の好ましい実施形態では、ベースステーションＢＴＳの各無線チャンネルは、所定のアドレスを有すると共に、ベースステーションのＡＴＭ調整要素及びＵＮＩインターフェイスにポートを有する。従って、ＢＴＳ＿ｎは、割り当てられたトラフィック／無線チャンネルを正しいＡＴＭ接続にスイッチすることができる。このようにして割り当てられたトラフィック／無線チャンネルのアドレスは、ａｄｄｒ＿１、即ち関連する所定のＶＰＩ／ＶＣＩ値であり、これに対して、ＢＴＳ＿ｎは、メッセージＣＨＡＮＮＥＬ＿ＡＣＴＩＶＡＴＩＯＮ＿ＡＣＫを送信することにより確認する。
ＢＳＣは、古いベースステーションＢＴＳ＿ｏに、新たなベースステーションＢＴＳ＿ｎに関する情報を含むＨＡＮＤＯＶＥＲ＿ＣＯＭＭＡＮＤメッセージを送信する。次いで、ＧＳＭ推奨勧告に基づくハンドオーバーが古いベースステーションから新たなベースステーションへ実行される。ハンドオーバーの結果として、新たなベースステーションＢＴＳ＿ｎにおいてコールに割り当てられた無線インターフェイストラフィックチャンネルは、ＢＳＣと新たなベースステーションＢＴＳ＿ｎとの間に確立される論理接続へとスイッチングされる。ハンドオーバーに関連したＧＳＭ信号は、本発明にとって重要ではなく、ここでは詳細に説明しない。図７に示すメッセージの詳細な説明については、上記文献及びＧＳＭ推奨勧告を参照されたい。
ハンドオーバーが無線経路において完了したという情報（ＨＡＮＤＯＶＥＲ＿ＣＯＭＰＬＥＴＥ）をＢＳＣが新たなベースステーションＢＴＳ＿ｎから受信した後に、ＢＳＣは、古いベースステーションＢＴＳ＿ｏの仮想接続から新たなベースステーションＢＴＳ＿ｎの仮想接続へコールをスイッチングし、そして古いベースステーションＢＴＳ＿ｏの仮想接続を解除する。その関連ＡＴＭ信号は、図７において、破線のブロック７０及び８０で示されている。ブロック７０及び８０の信号は、図８にも示されており、そして対応的に、図９にも示されている。これらの図は、図３のＢＳＣ内部の要素間で交換されるメッセージの例を示す。しかしながら、ＢＳＣの内部機能及び構造は、自由に実施することができ、そして図３、８及び９に示す例に何ら限定されるものでないことに注意されたい。
図７及び８を参照すれば、ＢＳＣのコール制御３１（図３）は、ベースステーションＢＴＳ＿ｎとＢＳＣとの間の仮想回路としてトラフィックチャンネルをスイッチングするためのコマンドをインターフェイスユニット３０へ発生する。より詳細には、コール制御３１は、信号制御ユニットＳＩＧＮ−ＣＴＲＬへ接続コマンドを送信する。この接続コマンドは、新たなベースステーションＢＴＳ＿ｎのアドレスａｄｄｒ＿１及び他の当事者（例えば、ＴＣ）のａｄｄｒ＿２をパラメータとして含む。これらのアドレスは、ＡＴＭ又はＥ．１６４アドレスである。信号制御ユニットＳＩＧＮ−ＣＴＲＬは、次いで、コマンドｇｅｔ＿ｉｎｆｏでＭＩＰデータベースに問合せを発し、そのポート（ＡＴＭスイッチングマトリクス３０１の）には、アドレスａｄｄｒ＿１及びａｄｄｒ＿２が接続される。ＭＩＰは、ｉｎｆｏ応答に、ポート番号と、接続に使用すべきＶＰＩ／ＶＣＩ値とを与える。次いで、信号制御ユニットＳＩＧＮ−ＣＴＲＬは、通常のＡＴＭ接続設定手順を実行する。換言すれば、信号ユニットＳＩＧＮ−ＣＴＲＬは、新たなベースステーションＢＴＳ＿ｎにメッセージＡＴＭ＿ＵＮＩ＿Ｓｅｔｕｐを送信する。ＢＴＳ＿ｎは、メッセージＡＴＭ＿ＵＮＩ＿Ｃｏｎｎｅｃｔを送信することによりコールを受け入れる。他の当事者への仮想接続が既に存在するので、この例ではそれを再び確立する必要はない。信号ユニットＳＩＧＮ−ＣＴＲＬは、Ｏ＆Ｍインターフェイスを経てスイッチングマトリクス３０１に新たなベースステーションＢＴＳ＿ｎのＶＰＩ／ＶＣＩを他の当事者のＶＰＩ／ＶＣＩへスイッチングするように指令する（スイッチコマンドで）。ＳＩＧＮ−ＣＴＲＬは、次いで、コール制御３１へ確認ｃｏｎｎｅｃｔ＿ｏｋを発生する。
図７及び９を参照すれば、ＢＳＣのコール制御３１は、古いベースステーションＢＴＳ＿ｏとＢＳＣとの間の仮想接続を解除するコマンドをインターフェイスユニット３０へ発生する。より詳細には、コール制御３１は、信号制御ユニットＳＩＧＮ−ＣＴＲＬへ解除コマンドを送信する。接続コマンドは、古いベースステーションＢＴＳ＿ｏに割り当てられたトラフィック／無線チャンネルのアドレスａｄｄｒ＿３をパラメータとして含む。次いで、信号制御ユニットＳＩＧＮ−ＣＴＲＬは、コマンドｇｅｔ＿ｉｎｆｏでＭＩＰデータベースに問合せを発し、そのポート（ＡＴＭスイッチングマトリクス３０１の）には、アドレスａｄｄｒ＿３が接続される。ＭＩＰは、ｉｎｆｏ応答に、ポート番号と、接続に使用すべきＶＰＩ／ＶＣＩ値とを与える。次いで、信号制御ユニットＳＩＧＮ−ＣＴＲＬは、通常のＡＴＭ接続解除手順を実行する。換言すれば、信号ユニットＳＩＧＮ−ＣＴＲＬは、古いベースステーションＢＴＳ＿ｏにメッセージＡＴＭ＿ＵＮＩ＿Ｒｅｌｅａｓｅを送信し、そしてＢＴＳ＿ｏは、メッセージＡＴＭ＿ＵＮＩ＿Ｒｅｌｅａｓｅ＿Ｃｏｍｐｌｅｔｅｄを送信することにより確認を行う。ＳＩＧＮ−ＣＴＲＬは、他の当事者への接続から古いベースステーションＢＴＳ＿ｏの仮想接続を解除する解除コマンドをＡＴＭスイッチングマトリクス３０１へ発生する。次いで、ＳＩＧＮ−ＣＴＲＬは、確認ｒｅｌｅａｓｅ＿ｏｋをコール制御３１へ発生する。
ＢＳＣは、ハンドオーバーが行なわれることをＭＳＣに通知し、次いで、ＧＳＭメッセージＲＦ＿ＣＨＡＮＮＥＬ＿ＲＥＬＥＡＳＥを送信することにより無線チャンネルリソースを解除するように古いＢＴＳ＿ｏに指令する。ＢＴＳ＿ｏは、確認メッセージＲＦ＿ＣＨＡＮＮＥＬ＿ＲＥＬＥＡＳＥ＿ＡＣＫを送信する。これで、ハンドオーバーが完了となる。
ＭＳＣ／ＢＳＣが、スイッチングの前に、両当事者に対して仮想接続を設定する必要があるときには（例えば、コール設定に関連して）、上記メッセージＡＴＭ＿ＵＮＩ＿Ｓｅｔｕｐを両当事者へ送信し、両当事者は、メッセージＡＴＭ＿ＵＮＩ＿Ｃｏｎｎｅｃｔで応答する。他の当事者は、ＰＬＭＮネットワーク要素に加えて、ＡＴＭスイッチ又はＡＴＭターミナルである。
添付図面及びそれを参照した以上の説明は、本発明を単に例示するものに過ぎない。請求の範囲に記載した本発明の精神及び範囲内で本発明の細部を種々変更し得ることを理解されたい。

Claims (20)

1. 移動局(MS)と、基地局(BTS)と、移動体通信ネットワークの呼制御と移動体管理シグナリングとを実行する呼制御ユニット(31)を具備する少なくとも１つのスイッチングネットワーク要素(BSC，MSC)と、上記基地局と上記少なくとも１つのスイッチングネットワーク要素との間で仮想ＡＴＭ送信接続を動的にスイッチングするＡＴＭスイッチングファンクション(301)と、を備えたテレコミュニケーションネットワークであって、
   上記ＡＴＭスイッチングファンクション(301)が、上記少なくとも１つのスイッチングネットワーク要素(MSC，BSC)に配置され、
   上記スイッチングネットワーク要素が、上記呼制御ユニット(31)と上記ＡＴＭスイッチングファンクション(301)とに接続された内部インタフェースユニット(30)であって、上記呼制御ユニット(31)の呼制御ファンクションにより当該インタフェースユニットを介して上記ＡＴＭスイッチングファンクション(301)を制御する内部インタフェースユニット、をさらに具備する、ことを特徴とするテレコミュニケーションネットワーク。
2. ワイヤレスＡＴＭネットワークである、請求項１に記載のテレコミュニケーションネットワーク。
3. 移動体通信ネットワークである、請求項１に記載のテレコミュニケーションネットワーク。
4. 上記スイッチングネットワーク要素(BSC,MSC)と各基地局(BTS)との間に、呼制御及び移動体管理シグナリングのためのシグナリング接続を設け、これらシグナリングが、永久的なものであって上記ＡＴＭファンクションに対して透過的である、請求項１から請求項３のいずれかに記載のテレコミュニケーションネットワーク。
5. 上記シグナリング接続が、上記基地局(BTS)と上記スイッチングネットワーク要素(BSC,MSC)との間の永久的ＡＴＭ仮想チャネルである、請求項４に記載のテレコミュニケーションネットワーク。
6. 上記基地局(BTS)と上記スイッチングネットワーク要素(BSC,MSC)との間にユーザ対ネットワークインタフェース(UNI)を設ける、請求項１から請求項５のいずれかに記載のテレコミュニケーションネットワーク。
7. 上記テレコミュニケーションネットワークが、時分割多重型の送信リンクにより上記スイッチングネットワーク要素(BSC,MSC)に接続された基地局又は他のネットワーク要素を含み、上記スイッチングネットワーク要素(BSC,MSC)が、更に、回路交換接続をスイッチングするための時分割多重型スイッチングフィールド(32)を含む、請求項１から請求項６のいずれかに記載のテレコミュニケーションネットワーク。
8. 上記スイッチングネットワーク要素(BSC,MSC)が、上記基地局又は他のネットワーク要素がＡＴＭ送信をサポートするか否かに基づいて、上記基地局又は別のネットワーク要素に仮想ＡＴＭ接続又は回路交換接続のいずれかをスイッチングするように構成された、請求項７に記載のテレコミュニケーションネットワーク。
9. 上記少なくとも１つのスイッチングネットワーク要素(BSC,MSC)が、移動サービス交換センタ(MSC)及び／又は基地局コントローラ(BSC)を含む、請求項１から請求項３のいずれかに記載のネットワーク。
10. 上記ＡＴＭスイッチングファンクション(301)が、上記スイッチングネットワーク要素(BSC,MSC)の制御に応答して、前記ＡＴＭスイッチングファンクション、すなわち、呼に対する論理的な仮想チャネルを設定、解放又は再スイッチングするために用いられる上記基地局(BTS)と上記他のポイントとの間における標準的なＵＮＩシグナリング手順を実行する手段(30)を具備する、請求項１から請求項９のいずれかに記載のネットワーク。
11. 移動局(MS)と、基地局(BTS)と、移動体通信ネットワークの呼制御と移動体管理シグナリングとを実行する呼制御ユニット(31)を具備する少なくとも１つのスイッチングネットワーク要素(BSC,MSC)と、上記基地局(BTS)と上記少なくとも１つのスイッチングネットワーク要素(BSC,MSC)との間における仮想ＡＴＭ送信接続を動的にスイッチングするＡＴＭスイッチングファンクション(301)と、を備えたテレコミュニケーションネットワークにおいて移動体管理及び呼制御を行う方法であって、
    上記移動体通信ネットワークの呼制御及び移動体管理に関連したファンクションを上記スイッチングネットワーク要素(BSC,MSC)において実行する段階と、
    上記基地局(BTS)と上記スイッチングネットワーク要素(BSC,MSC)との間の永久的な論理的仮想チャネルにおいて上記移動体管理及び呼制御に関連したシグナリングを、ＡＴＭネットワークを介して透過的に送信する段階と、
    ＵＮＩシグナリングを使用して、上記ＡＴＭスイッチングファンクションにより基地局(BTS)と上記スイッチングネットワーク要素と及び／又は他の通信相手との間において、呼特有の論理的仮想チャネルを確立する段階と、
    上記スイッチングネットワーク要素(BSC,MSC)の呼制御ユニット(31)の呼制御ファンクションにより内部インターフェイスを介して上記ＡＴＭスイッチングファンクション(301)を制御する段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
12. ワイヤレスＡＴＭネットワークにおいて実行される、請求項１１に記載の方法。
13. 移動体通信ネットワークにおいて実行される、請求項１１に記載の方法。
14. 移動体通信ネットワークの呼制御及び移動体管理シグナリングを実行する呼制御ユニット(31)を具備する、移動体通信ネットワークにおけるスイッチングネットワーク要素であって、
    基地局に対して仮想ＡＴＭ送信接続を動的にスイッチングするためのＡＴＭスイッチングファンクションと、
    上記呼制御ユニット(31)と上記ＡＴＭスイッチングファンクション(301)とに接続された内部インタフェースユニット(30)であって、上記呼制御ユニット(31)の呼制御ファンクションにより当該インタフェースユニット(30)を介して上記ＡＴＭスイッチングファンクションを制御する内部インタフェースユニット(30)と、
    を具備することを特徴とするスイッチングネットワーク要素。
15. 回路交換接続をスイッチングするための時分割多重型スイッチングフィールドも備えた、請求項１４に記載のスイッチングネットワーク要素。
16. 上記基地局又は他のネットワーク要素がＡＴＭ送信をサポートするか否かに基づいて、仮想ＡＴＭ接続又は回路交換接続のいずれかを上記基地局(BTS)又は他のネットワーク要素にスイッチングするように構成される、請求項１５に記載のスイッチングネットワーク要素。
17. 移動サービス交換センタ及び／又は基地局コントローラを備えた、請求項１４に記載のスイッチングネットワーク要素。
18. 移動体通信ネットワークにおけるスイッチングネットワーク要素のためのインタフェースユニットであって、
    上記スイッチングネットワーク要素が、移動体通信ネットワークの呼制御及び移動体管理シグナリングを実行するための呼制御ユニット(31)と、基地局に対して仮想ＡＴＭ送信接続を動的にスイッチングするためのＡＴＭスイッチングファンクション(301)と、を具備し、
    上記インタフェースユニット(30)が、上記スイッチングネットワーク要素に備えられ、上記呼制御ユニット(31)と上記ＡＴＭスイッチングファンクション(301)とに接続され、上記呼制御ユニット(31)の呼制御ファンクションにより当該インタフェースユニット(30)を介して上記ＡＴＭスイッチングファンクション(301)を制御する、
    ことを特徴とするインタフェースユニット。
19. 上記スイッチングネットワーク要素が移動サービス交換センタ(MSC)及び／又は基地局コントローラ(BSC)を具備する、請求項１８に記載のインタフェースユニット。
20. コンピュータ又はプロセッサ上で実行されたときに、請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の方法における段階を実行するように構成されたプログラムコード手段を具備することを特徴とするコンピュータプログラム製品。

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