JP4126169B2 - 移動通信システムのアクセス制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速データ通信サービスを提供することができると共に、サービスエリアのエリア範囲が狭くされている第１の移動通信網と、サービスエリアのエリア範囲が広くされている第２の移動通信網とが共存しており、第１の移動通信網および第２の移動通信網にアクセス可能な移動端末を有する移動通信システムのアクセス制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、１９８０年代のアナログ方式の移動通信システム（ＮＴＴ方式，ＡＭＰＳ（Advanced Mobile Phone Service），ＴＡＣＳ（Total Access Communications System）など）が第１世代と呼ばれ、１９９０年代のディジタル方式の移動通信システム（ＰＤＣ（Personal Digital Cellular telecommunication system），ＧＳＭ（global system for mobile communication），ＩＳ−５４，ＩＳ−９５など）が第２世代（以下、「２Ｇシステム」という）と呼ばれている。これらの移動通信システムの普及はめざましく、我が国においては移動電話の普及台数は５０００万台を超えるまでに至っており、２Ｇシステムにおける周波数帯域が不足するようになっている。また、移動通信においてデータ通信のサポートが重要視されるようになり、ＰＤＣ−Ｐ（PDC Packet）方式、ＧＳＭに基づくＧＰＲＳ（General Packet Radio System）方式やＩＳ−９５に基づくＨＤＲ（High Data Rate）方式等が開発されている。
【０００３】
このような移動データ通信の急速な普及に伴い、最近はさらなる高速データ通信が求められるようになってきている。そこで、周波数帯域の不足を解消できると共に高速データ通信を行える次世代の移動通信システムが開発されてきている。この次世代の移動通信システムは第３世代（以下、「３Ｇシステム」という）と呼ばれている。ＩＴＵ（国際電気通信連合：International Telecommunications Union）は、この第３世代をＩＭＴ−２０００と呼び検討を進めてきた。ＩＭＴ−２０００では、高速データ通信、グローバルサービスを実現すると共に、様々な無線環境で利用できることや、固定網と接続し同等の通信能力および品質を提供することを目指している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
３Ｇシステムの移動通信サービスが、限定的ではあるが既に開始されており、次第に本格的なサービスが行われようとしている。この３Ｇシステムの初期段階においては当然のことながら３Ｇシステムの施設が少ないことから、エリア範囲の狭いサービスエリアしか提供できないようになる。ただし、この３Ｇシステム網のサービスエリアは、既存の２Ｇシステム網におけるサービスエリアに重なるようになる。そこで、２Ｇシステム網と重なる３Ｇシステム網のエリア範囲では３Ｇシステム網にアクセスすると共に、３Ｇシステム網のエリア範囲を超えるエリア範囲においては広いエリア範囲とされている２Ｇシステム網にアクセスするサービスを提供することが考えられている。このような２Ｇシステム網および３Ｇシステム網にアクセスすることのできる移動端末を「デュアルモード移動端末」と云うことにする。しかしながら、デュアルモード移動端末が３Ｇシステム網を使用して通話中に３Ｇシステム網のエリア範囲を超えた場合には、２Ｇシステム網にハンドオーバさせる必要があるが、２Ｇシステム網と３Ｇシステム網間においてデュアルモード移動端末のハンドオーバをサポートさせる技術を開発することが技術的に困難であるという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、２Ｇシステム網と３Ｇシステム網間においてハンドオーバすることなく、効率的に両システム網を使用することのできる移動通信システムのアクセス制御方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の移動通信システムのアクセス制御方法は、高速データ通信サービスを提供することができると共に、サービスエリアのエリア範囲が狭くされている第１の移動通信網と、サービスエリアのエリア範囲が広くされている第２の移動通信網とが共存しており、前記第１の移動通信網および前記第２の移動通信網に共にアクセス可能な移動端末を有する通信システムのアクセス制御方法であって、前記移動端末は前記第２の移動通信網において待ち受けを行うようにされて、在圏する前記第２の移動通信網における基地局から送出されている報知情報を受信し、該報知情報に含まれている制御信号を検出することにより、通信の種別毎に前記第１の移動通信網にアクセス可能か否かを判断するようにされており、前記制御信号は、データ通信のアクセスを前記第１の移動通信網に行えるか否かを示す制御情報と、音声通信のアクセスを前記第１の移動通信網に行えるか否かを示す制御情報とから少なくとも構成されている。
【０００７】
次に、上記目的を達成することのできる本発明の他の移動通信システムのアクセス制御方法は、高速データ通信サービスを提供することができると共に、サービスエリアのエリア範囲が狭くされている第１の移動通信網と、サービスエリアのエリア範囲が広くされている第２の移動通信網とが共存しており、前記第１の移動通信網および前記第２の移動通信網に共にアクセス可能な移動端末を有する通信システムのアクセス制御方法であって、前記移動端末は前記第２の移動通信網において待ち受けを行うようにされており、前記第２の移動通信網におけるサービスエリアは、前記第１の移動通信網にほぼ重なるエリアにおいて、中央エリア部と周辺エリア部とに分割されて、該中央エリア部において前記移動端末が発信する際には、通信の種別にかかわらず前記移動端末は前記第１の移動通信網に対してアクセスするように制御され、該周辺エリア部において前記移動端末が音声通信の発信を行う際には、前記移動端末は前記第２の移動通信網にアクセスするように制御されると共に、該周辺エリア部において前記移動端末がデータ通信の発信を行う際には、前記移動端末は前記第１の移動通信網にアクセスするように制御されるようにしている。
また、上記本発明の他の移動通信システムのアクセス制御方法において、前記移動端末は、在圏する前記第２の移動通信網における基地局から送出されている報知情報を受信し、該報知情報に含まれている制御信号を検出することにより、前記中央エリア部に在圏しているか前記周辺エリア部に在圏しているかを判断するようにしてもよい。
【０００８】
このような本発明によれば、移動端末のアクセス制御は、在圏する第２の移動通信網における基地局が送出している報知情報に含まれている制御情報が移動端末において検出されることにより、通信の種別毎に第１の移動通信網にアクセス可能か否かを判断するように移動している。これにより、第２の移動通信網における中央エリア部において移動端末が発信する際には、通信の種別にかかわらず高速データ通信サービスを提供することができる第１の移動通信網に対してアクセスするように制御される。したがって、データ通信を行う場合は高速データ通信のサービスを受けることができるようになる。この場合、通信中に移動しても第１の移動通信網のサービスエリア外へ達するおそれが少ないことから、移動中に通信が遮断されることを防止することができる。さらに、第２の移動通信網のトラフィックを軽減することができるようになる。
また、第２の移動通信網における周辺エリア部において移動端末が音声通信の発信を行う際には、第２の移動通信網にアクセスするように制御されると共に、データ通信の発信を行う際には、第１の移動通信網にアクセスするように制御される。これにより、音声通信中に移動しても音声通信が遮断されるおそれを防止することができると共に、データ通信においては通信中に移動する場合が少ないことから、遮断されることなく高速のデータ通信を行うことができるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態における移動通信システムのアクセス制御方法が適用される３Ｇシステム網と２Ｇシステム網とが共存している移動通信網の構成の概要を図１に示す。ただし、３Ｇシステム網はＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）により構築されており、２Ｇシステム網は、例えばＰＤＣにより構築されているものとしている。
図１において、３Ｇシステム網であるＷＣＤＭＡ網は最大３８４kbpsの高速データ通信サービスを提供することができるようになされている。ただし、サービスエリアのエリア範囲は２Ｇシステム網であるＰＤＣ網より狭くされている。これに対してＰＤＣ網は、９．６kbps（拡張仕様では２８．８kbps）のデータ通信サービスを提供することができ、既存のシステム網とされていることからサービスエリアのエリア範囲が広くされている。この場合、後述する図２に示すように広いＰＤＣ網の第２サービスエリア２の一部に重なるようにＷＣＤＭＡ網の第１サービスエリア１が存在している。すなわち、ＷＣＤＭＡ網にアクセスすることができるエリアでは、必ずＰＤＣ網にアクセスすることができるようになる。
【００１０】
デュアルモード移動端末１０は、２Ｇシステム網であるＰＤＣ網および３Ｇシステム網であるＷＣＤＭＡ網にアクセスすることができるが、その電話番号は１つの電話番号が与えられている。そして、デュアルモード移動端末１０はＰＤＣ網において待ち受けするようにされており、基本的に着信はＰＤＣ網側において行われるようにされている。また、発信する際には、在圏するエリアがＷＣＤＭＡ網におけるサービスエリア内である場合は、高速データ通信可能なＷＣＤＭＡ網が優先される。さらに、在圏するエリアがＷＣＤＭＡ網におけるサービスエリア外である場合は、ＰＤＣ網にアクセスされる。本発明のアクセス制御方法において特徴的な構成は、後述するようにＷＣＤＭＡ網のサービスエリアに重なるＰＤＣ網における中央エリア部２ａに在圏するか、中央エリア部２ａの周辺の周辺エリア部２ｂに在圏するかに応じて、発信する際のアクセス先の網を制御するようにした構成である。
【００１１】
すなわち、デュアルモード移動端末１０がＰＤＣ網における中央エリア部２ａに在圏している場合は、回線交換を使用する音声通信の発信およびパケット交換を使用するデータ通信の発信のいずれにおいても、高速データ通信可能なＷＣＤＭＡ網にアクセスするように制御される。この場合は、デュアルモード移動端末１０は、ＷＣＤＭＡ網において在圏する基地局（ＢＳ：Base Station）２１に発信するように制御する。これは、中央エリア部２ａに在圏しているデュアルモード移動端末１０が、通話を行っている際に移動してもＷＣＤＭＡ網における第１サービスエリア１外に至るまでには相当の時間が経過するようになり、それまでに通話が終了する確率が高くなるからである。このようなアクセス制御を行うことにより、ＰＤＣ網における音声通信トラヒックの一部をＷＣＤＭＡ網に移行することができ、ＰＤＣ網のトラヒックを軽減することができるようになる。また、データ通信を行う場合は、高速のデータ通信のサービスを受けることができるようになる。
【００１２】
次に、デュアルモード移動端末１０がＰＤＣ網における中央エリア部２ａの周辺の周辺エリア部２ｂに在圏している場合は、音声通話の発信はＰＤＣ網にアクセスするように制御する。この場合は、デュアルモード移動端末１０において、在圏するＰＤＣ網における基地局（ＢＳ）１１に発信するように制御する。これは、周辺エリア部に在圏しているデュアルモード移動端末１０が、通話を行っている際に移動した場合には通話が終了する前にＷＣＤＭＡ網における第１サービスエリア１外に至る確率が高くなるからである。また、デュアルモード移動端末１０がＰＤＣ網における周辺エリア部２ｂに在圏している場合に、データ通信の発信を行う場合は、ＷＣＤＭＡ網にアクセスするように制御する。この場合は、デュアルモード移動端末１０において、ＷＣＤＭＡ網において在圏する基地局（ＢＳ）２１に発信するように制御する。これは、デュアルモード移動端末１０が周辺エリア部２ｂに在圏していても、データ通信を行って場合には移動することが少なくデータ通信中にＷＣＤＭＡ網における第１サービスエリア１外に至る確率が低くなるからである。これにより、高速のデータ通信のサービスを受けることができるようになる。
【００１３】
図１において、デュアルモード移動端末１０がＰＤＣ網にアクセスする場合の動作を説明する。図１ではＰＤＣ網における基地局はデュアルモード移動端末１０が在圏するセルのＢＳ１１しか示されていないが、多数のＰＤＣ網におけるセル毎に基地局は設けられている。それぞれの基地局は、在圏するデュアルモード移動端末１０等と無線回線により接続可能とされ、無線回線のリソース管理等を行っている。セル毎に設けられている複数の基地局は基地局制御局（ＢＳＣ：Base Station Controller）１２に接続されている。ＢＳＣ１２は、ＢＳ１１等の複数の基地局から転送されてきたデュアルモード移動端末１０等からの呼を、音声通信の場合は回線交換をサポートしているＰＤＣ音声通信網１３に振り分け、データ通信の場合はパケット交換をサポートしているＰＤＣデータ通信網１４に振り分けて転送している。すなわち、音声通信の呼の場合はＰＤＣ音声通信網１３に呼は転送され、データ通信の呼はＰＤＣデータ通信網１４に呼が転送されるようになる。
【００１４】
ＰＤＣ音声通信網１３は、ＰＤＣ位置管理ノード１５が管理している位置情報を参照して相手先に呼の転送制御を行うが、ＰＤＣ位置管理ノード１５には、ＰＤＣ網内の移動端末に対してサービスを提供するためのＰＤＣ網における各移動端末の位置登録情報などを管理するデータベースが備えられている。ここで、ＰＤＣ音声通信網１３がＰＤＣ位置管理ノード１５におけるデータベースを参照することにより、呼の相手先が他のセルに在圏していると検索された場合は、ＰＤＣ音声通信網１３はＢＳＣ１２へ呼を転送し、ＢＳＣ１２は相手先が在圏している基地局へ呼を転送する。当該基地局は、転送された呼をセル内に送信することにより、当該セルに在圏している相手先である待ち受け状態となっている移動端末において、呼が着信されるようになる。これにより、発信元であるデュアルモード移動端末１０と他の移動端末との間において音声通信を行うことができるようになる。
【００１５】
また、呼の相手先が電話網１９における固定電話機とＰＤＣ音声通信網１３が判断した場合は、ＰＤＣ音声通信網１３からの音声通信の呼は電話網１９に転送され、電話網１９における交換機が相手先の固定電話機へ呼を転送する。これにより、電話網１９における相手先の固定電話機に呼が着信されるようになり、発信元であるデュアルモード移動端末１０と固定電話機との間において音声通信を行うことができるようになる。
【００１６】
さらに、ＰＤＣデータ通信網１４に呼が転送された場合もＰＤＣ位置管理ノード１５を参照して呼の転送制御を行うが、ＰＤＣデータ通信網１４がＰＤＣ位置管理ノード１５におけるデータベースを参照することにより、呼の相手先が他のセルに在圏していると検索された場合は、ＰＤＣデータ通信網１４はＢＳＣ１２へ呼を転送し、ＢＳＣ１２は相手先が在圏している基地局へ呼を転送する。当該基地局は、転送された呼をセル内に送信することにより、当該セルに在圏している相手先である待ち受け状態となっている移動端末において、呼が着信されるようになる。これにより、発信元であるデュアルモード移動端末１０と他の移動端末との間においてデータ通信を行うことができるようになる。
【００１７】
さらにまた、ＰＤＣデータ通信網１４が呼の相手先がインターネット２０におけるサーバ等の相手先と判断した場合は、ＰＤＣデータ通信網１４からのデータ通信の呼はインターネット２０に転送される。インターネット２０においては、その呼におけるＩＰアドレスで特定されるサーバやコンピュータに接続される。これにより、発信元であるデュアルモード移動端末１０とインターネット２０上のサーバやコンピュータとが接続されるようになる。
すなわち、デュアルモード移動端末１０が、例えばインターネット２０上のサーバからデータをダウンロードする操作を行った場合は、インターネット２０（サーバ）−ＰＤＣデータ通信網１４−ＢＳＣ１２−ＢＳ１１−デュアルモード移動端末１０の経路でダウンロードするデータが転送されるようになる。
【００１８】
次に、デュアルモード移動端末１０がＷＣＤＭＡ網にアクセスする場合の説明を行う。図１では、ＷＣＤＭＡ網における基地局は在圏するセルのＢＳ２１しか示されていないが、多数のＷＣＤＭＡ網におけるセル毎に基地局は設けられている。それぞれの基地局は、在圏するデュアルモード移動端末１０等と無線回線により接続可能とされ、無線回線のリソース管理等を行っている。セル毎に設けられている複数の基地局はＲＡＮ（Radio Access Network）２２に接続されて統合されている。ＲＡＮ２２は、無線回線の制御を行うと共に無線回線を終端しており、ＢＳ２１等の複数の基地局から転送されてきたデュアルモード移動端末１０等からの呼を、データ通信の場合はパケット交換をサポートするＷＣＤＭＡデータ通信網２４に振り分け、音声通信の場合は回線交換をサポートしているＷＣＤＭＡ音声通信網２３に振り分けて転送している。
【００１９】
すなわち、デュアルモード移動端末１０からの呼が音声通信の呼の場合はＷＣＤＭＡ音声通信網２３に呼は転送され、データ通信の呼の場合はＷＣＤＭＡデータ通信網２４に呼が転送されるようになる。ＷＣＤＭＡ音声通信網２３は、ＷＣＤＭＡ位置管理ノード２５を参照して呼の相手先を検索することにより呼の転送制御を行う。ここで、呼の相手先がＰＤＣ網に位置登録されている相手先とＷＣＤＭＡ音声通信網２３が判断した場合は、ＷＣＤＭＡ音声通信網２３はＰＤＣ網におけるＰＤＣ音声通信網１３に呼を転送する。ＰＤＣ音声通信網１３は、ＰＤＣ網におけるＰＤＣ位置管理ノード１５を参照することにより、呼の相手先を検索する。ここで、呼の相手先が例えばＢＳ１１に在圏していると検出された場合は、ＰＤＣ音声通信網１３はＢＳＣ１２へ呼を転送し、ＢＳＣ１２は相手先が在圏しているＢＳ１１へ呼を転送する。ＢＳ１１は、転送された呼をセル内に送信することにより、当該セルに在圏している相手先である移動端末において、呼が着信されるようになる。これにより、ＷＣＤＭＡ網に呼を発信した発信元であるデュアルモード移動端末１０とＰＤＣ網におけるＢＳ１１に在圏している他の移動端末との間において音声通信を行うことができるようになる。
【００２０】
また、データ通信の呼の場合はＷＣＤＭＡデータ通信網２４に呼が転送されるが、ＷＣＤＭＡデータ通信網２４はＷＣＤＭＡ位置管理ノード２５を参照して呼の転送制御を行う。この場合、ＷＣＤＭＡデータ通信網２４がＷＣＤＭＡ位置管理ノード２５を参照して呼の相手先がインターネット２０におけるサーバ等の相手先と判断した場合は、このデータ通信の呼はインターネット２０に転送される。そして、呼におけるＩＰアドレスで示されるインターネット２０上のサーバやコンピュータに接続される。これにより、発信元であるデュアルモード移動端末１０とインターネット２０上のサーバやコンピュータとがＷＣＤＭＡ網により接続されるようになる。ここで、デュアルモード移動端末１０がインターネット２０上のサーバからデータをダウンロードする操作を行った場合は、インターネット２０（サーバ）−ＷＣＤＭＡデータ通信網２４−ＲＡＮ２２−ＢＳ２１−デュアルモード移動端末１０の経路でダウンロードするデータが転送されるようになる。この経路はＷＣＤＭＡ網の経路とされて高速データ通信がサポートされていることから、データを高速にダウンロードすることができるようになる。
【００２１】
次に、本発明の実施の形態における移動通信システムのアクセス制御方法が適用される３Ｇシステム網と２Ｇシステム網とが共存している構成における３Ｇシステム網のサービスエリアと、２Ｇシステム網のサービスエリアとの態様を図２に示す。
図２において、複数の第１セル３からなる第１サービスエリア１は、例えばＷＣＤＭＡ網とされる３Ｇシステム網のサービスエリアである。この第１サービスエリア１を包含するように重なっている広い第２サービスエリア２は、例えばＰＤＣ網とされる２Ｇシステム網のサービスエリアである。この第２サービスエリア２は、多数の第２セル４から構成されており、中央部の例えば４つの濃いハッチングを施して示す第２セル４からなるエリアが中央エリア部２ａとされ、この中央エリア部２ａを囲む第１サービスエリア１にほぼ重なる薄いハッチングを施して示すエリアが周辺エリア部２ｂとされている。なお、第１セル３には、３Ｇシステム網を構築している基地局２１，・・・がそれぞれ設けられており、第２セル４には、２Ｇシステム網を構築している基地局１１，・・・がそれぞれ設けられている。
【００２２】
中央エリア部２ａを第１サービスエリア１に図２に示すように投影するとわかるように、中央エリア部２ａは第１サービスエリア１の略中央のエリアに相当しており、周辺エリア部２ｂは第１サービスエリア１の残る周辺のエリアに相当している。ここで、第２サービスエリア２における中央エリア部２ａの大きさは、中央エリア部２ａに相当する第１サービスエリア１に在圏しているデュアルモード移動端末１０が、ＷＣＤＭＡ網において通話を行っている際に移動してもＷＣＤＭＡ網における第１サービスエリア１外に至るまでにほとんど通話が終了するであろう大きさとされている。
【００２３】
第１サービスエリア１を含む第２サービスエリア２に在圏しているデュアルモード移動端末１０等の移動端末は、２Ｇシステム網であるＰＤＣ網において待ち受けをしている。この場合、第２セル４にそれぞれ設けられているＰＤＣ網を構成している基地局１１，・・・からは、報知チャネル（ＢＣＣＨ）を用いて各セルの所属位置登録エリア番号などのセル内の全移動端末に報知すべき報知情報が転送されている。この報知情報には、通信事業者が任意に定義するオペレータ固有情報を付け加えることが可能とされており、このオペレータ固有情報を用いて通信事業者独自の用途のパラメータを設定することができるようにされている。本発明にかかるアクセス制御方法では、在圏するＰＤＣ網における基地局が送信している報知情報に含まれているオペレータ固有情報を利用することにより、デュアルモード移動端末１０が発信する際にアクセスする移動通信網を決定するようにしている。
【００２４】
ここで、ＰＤＣ方式における報知情報の構造として、（財）電波システム開発センター（ＲＣＲ）規格委員会（現在（社）電波産業会）によって策定されたディジタル方式自動車電話システム標準規格（ＳＴＤ−２７Ｉ）を抜粋して図３に示す。図３においては、報知情報の中の情報要素として、第１オペレータ固有情報および第２オペレータ固有情報を抜粋して示している。これらの情報要素の種別は、いずれも選択（Ｏ：Optional)である。情報要素の長さは、第１オペレータ固有情報が０〜５オクテットの可変長、第２オペレータ固有情報が０以上の任意のオクテットの可変長と規定されており、また、情報要素の内容についてはディジタル方式自動車電話システム標準規格（ＳＴＤ−２７Ｉ）では規定しておらず、オペレータが固有に規定するものとされている。本発明にかかるアクセス制御方法では、この選択とされている第１オペレータ固有情報もしくは第２オペレータ固有情報を用いて、第１サービスエリア１へ音声通信のアクセスを行うか否かを示す制御ビットと、第１サービスエリア１へデータ通信のアクセスを行うか否かを示す制御ビット、および、第１サービスエリア１へ位置登録の制御を行うか否かを示す制御ビットをそれぞれ１ビットずつ定義している。
【００２５】
このような報知情報におけるオペレータ固有情報の制御ビットによりアクセス制御する具体例を説明する。
ＰＤＣ網の第２サービスエリア２における中央エリア部２ａは、前述したようにＷＣＤＭＡ網における第１サービスエリア１の中央部に対応している。そして、第２サービスエリア２における中央エリア部２ａを図示する例では濃いハッチングを施した４つの第２セル４により構成しているが、中央エリア部２ａを構成する第２セル４における各基地局が報知チャネルでセル内の全移動端末に報知している報知情報におけるオペレータ固有情報の制御ビットは、図４に示す図表の「中央エリア部」欄に設定されている。すなわち、音声通信のアクセス制御を行う制御ビットｂ１は“１”とされて３Ｇシステム網であるＷＣＤＭＡ網の基地局２１，・・・に音声通信のアクセスを行うように設定され、データ通信のアクセス制御を行う制御ビットｂ２も“１”とされて３Ｇシステム網であるＷＣＤＭＡ網の基地局２１，・・・にデータ通信のアクセスを行うように設定され、位置登録の制御を行う制御ビットｂ３は“０”とされて３Ｇシステム網であるＷＣＤＭＡ網に位置登録を行わないように設定されている。
【００２６】
ところで、デュアルモード移動端末１０は待ち受けをＰＤＣ網において行い、着信は基本的にＰＤＣ網側において行うこととされており、待ち受け時に報知チャネルで受信した報知情報により、制御ビットｂ１〜ｂ３の値が定められるようになっている。そこで、デュアルモード移動端末１０がＰＤＣ網における中央エリア部２ａに在圏している場合は、制御ビットｂ１〜ｂ３の値が図４における「中央エリア部」欄のように“１”“１”“０”と定められることから、回線交換を使用する音声通信の発信およびパケット交換を使用するデータ通信の発信のいずれにおいても、高速データ通信可能なＷＣＤＭＡ網にアクセスするように制御されるようになる。このようにアクセス制御することにより、ＰＤＣ網における音声およびデータの通信トラヒックの一部をＷＣＤＭＡ網に移行することができるので、ＰＤＣ網のトラヒックを軽減することができるようになる。さらに、データ通信を行う場合は、高速のデータ通信のサービスを受けることができるようになる。
【００２７】
また、デュアルモード移動端末１０がＰＤＣ網における周辺エリア部２ｂに在圏している場合は、制御ビットｂ１〜ｂ３の値が図４における「周辺エリア部」欄に示すように“０”“１”“０”と定められることから、回線交換を使用する音声通信の発信はＰＤＣ網にアクセスするように制御される。また、パケット交換を使用するデータ通信の発信は、高速データ通信可能なＷＣＤＭＡ網にアクセスするように制御されるようになる。このようにアクセス制御することにより、音声通信中に移動してもＰＤＣ網における第２サービスエリア２のエリア範囲は広くされていることから、音声通信が遮断されることを防止することができる。また、データ通信を行う場合はほとんど移動することがないので、ＷＣＤＭＡ網における第１サービスエリア１外に達することがほとんどなく、データ通信が遮断されることなく高速のデータ通信のサービスを受けることができるようになる。
【００２８】
さらに、デュアルモード移動端末１０がＰＤＣ網における周辺エリア部２ｂより外の第２サービスエリア２内に在圏している場合は、図４における「その他のエリア部」欄に示すように制御ビットｂ１〜ｂ３の値が“０”“０”“０”と定められることから、回線交換を使用する音声通信の発信およびパケット交換を使用するデータ通信の発信のいずれにおいても、ＰＤＣ網にアクセスするように制御されるようになる。この場合は、デュアルモード移動端末１０はＷＣＤＭＡ網における第１サービスエリア１の外に位置していることから当然のことである。なお、位置登録用制御ビットはいずれのエリアに在圏していても“０”とされて、ＷＣＤＭＡ網には位置登録されないようになされている。しかし、将来ＰＤＣ網とＷＣＤＭＡ網を選択して位置登録をおこない、その網に待ち受けをおこなうようにシステムを拡張する際に本ビットを使用することができる。
【００２９】
ところで、ＰＤＣ網を構成している多数の第２セル４にそれぞれ設けられている基地局には、図４に示すオペレータ固有情報の制御ビットｂ１〜ｂ３が、当該基地局がどのエリアに所属しているかに応じて設定されている。この制御ビットｂ１〜ｂ３の設定は、前記した図１に示すデータ設定用システム１８がＰＤＣ網における多数の基地局のそれぞれに所属しているエリアに応じてデータを設定するようにしている。このデータ設定が行われることにより、ＰＤＣ網における各基地局は図４に示すオペレータ固有情報の制御ビットｂ１〜ｂ３を含む制御情報を、制御チャネルを通じて自セル内の全移動端末に送信するようになる。
【００３０】
次に、デュアルモード移動端末１０の概略構成を図４に示す。
図４に示すように、デュアルモード移動端末１０は３Ｇ用送受信部３２と、２Ｇ用送受信部３４とを備えており、３Ｇ用送受信部３２および２Ｇ用送受信部３４はベースバンド信号処理部３５に接続されている。また、３Ｇ用送受信部３２には３Ｇ用の第１アンテナ３１が接続されており、２Ｇ用送受信部３４には２Ｇ用の第２アンテナ３３が接続されている。ただし、アンテナは２Ｇ，３Ｇデュアルバンドアンテナとしてもよい。３Ｇ用送受信部３２は、例えばＷＣＤＭＡ方式の送信機および受信機から構成され、第１アンテナ３１の受信信号をベースバンド信号に復調してベースバンド信号処理部３５に供給している。この場合、ベースバンド信号処理部３５から３Ｇ用送受信部３２に供給されたベースバンド信号は、ＷＣＤＭＡ方式の送信信号とされて第１アンテナ３１から送信される。
【００３１】
さらにまた、２Ｇ用送受信部３４は、例えばＰＤＣ方式の送信機および受信機から構成され、第２アンテナ３３の受信信号をベースバンド信号に復調してベースバンド信号処理部３５に供給している。この場合、ベースバンド信号処理部３５から２Ｇ用送受信部３４に供給されたベースバンド信号は、ＰＤＣ方式の送信信号とされて第２アンテナ３３から送信される。
ベースバンド信号処理部３５は、３Ｇ用送受信部３２あるいは２Ｇ用送受信部３４から供給されたベースバンド信号を音声復号化あるいはデータ復号化してスピーカ３６から放音したり、あるいは表示器３７にデータを表示している。また、マイク３６から入力された音声あるいは制御部３８から入力されたデータは、ベースバンド信号処理部３５において音声符号化あるいはデータ符号化が施されて３Ｇ用送受信部３２あるいは２Ｇ用送受信部３４に供給される。制御部３８は、全体の動作の制御を行っており、報知チャネルで受信した報知情報により、制御部３８内の制御ビットレジスタを書き換えるようにしている。そして、制御ビットレジスタに設定された制御ビットｂ１〜ｂ３の値に応じて、前述したように発信する際のアクセス制御を行っている。
【００３２】
以上の説明では、２Ｇシステム網をＰＤＣ網として説明したが、これに限るものではなく、ＧＳＭ、ＩＳ−５４，ＩＳ−９５、ＰＨＳ等の移動通信網としてもよい。また、３Ｇシステム網をＷＣＤＭＡ網として説明したが、これに限るものではなく、ｃｄｍａ２０００網としてもよいものである。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、移動端末のアクセス制御は、在圏する第２の移動通信網における基地局が送出している報知情報に含まれている制御情報が移動端末において検出されることにより、通信の種別毎に第１の移動通信網にアクセス可能か否かを判断するように移動している。これにより、第２の移動通信網における中央エリア部において移動端末が発信する際には、通信の種別にかかわらず高速データ通信サービスを提供することができる第１の移動通信網に対してアクセスするように制御される。したがって、データ通信を行う場合は高速データ通信のサービスを受けることができるようになる。この場合、通信中に移動しても第１の移動通信網のサービスエリア外へ達するおそれが少ないことから、移動中に通信が遮断されることを防止することができる。さらに、第２の移動通信網のトラフィックを軽減することができるようになる。
また、第２の移動通信網における周辺エリア部において移動端末が音声通信の発信を行う際には、第２の移動通信網にアクセスするように制御されると共に、データ通信の発信を行う際には、第１の移動通信網にアクセスするように制御される。これにより、音声通信中に移動しても音声通信が遮断されるおそれを防止することができると共に、データ通信においては通信中に移動する場合が少ないことから、遮断されることなく高速のデータ通信を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における移動通信システムのアクセス制御方法が適用される３Ｇシステム網と２Ｇシステム網とが共存しているシステム構成の概要を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における移動通信システムのアクセス制御方法が適用される３Ｇシステム網と２Ｇシステム網とが共存しているシステム構成における３Ｇシステム網のサービスエリアと、２Ｇシステム網のサービスエリアとの関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる移動通信システムのアクセス制御方法における報知情報におけるオペレータ固有情報の構造を示す図表である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる移動通信システムのアクセス制御方法における報知情報におけるオペレータ固有情報の詳細を示す図表である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる移動通信システムのアクセス制御方法におけるデュアルモード移動端末の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 第１サービスエリア、２ 第２サービスエリア、２ａ 中央エリア部、２ｂ周辺エリア部、３ 第１セル、４ 第２セル、１０ デュアルモード移動端末、１１ 基地局、１２ ＢＳＣ、１３ ＰＤＣ音声通信網、１４ ＰＤＣデータ通信網、１５ ＰＤＣ位置管理ノード、１８ データ設定用システム、１９ 電話網、２０ インターネット、２１ 基地局、２２ ＲＡＮ、２３ ＷＣＤＭＡ音声通信網、２４ ＷＣＤＭＡデータ通信網、２５ ＷＣＤＭＡ位置管理ノード、３１ 第１アンテナ、３２ ３Ｇ用送受信部、３３ 第２アンテナ、３４ ２Ｇ用送受信部、３５ ベースバンド信号処理部、３６ スピーカ、３６ マイク、３７ 表示器、３８ 制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速データ通信サービスを提供することができると共に、サービスエリアのエリア範囲が狭くされている第１の移動通信網と、サービスエリアのエリア範囲が広くされている第２の移動通信網とが共存しており、第１の移動通信網および第２の移動通信網にアクセス可能な移動端末を有する移動通信システムのアクセス制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、１９８０年代のアナログ方式の移動通信システム（ＮＴＴ方式，ＡＭＰＳ（Advanced Mobile Phone Service），ＴＡＣＳ（Total Access Communications System）など）が第１世代と呼ばれ、１９９０年代のディジタル方式の移動通信システム（ＰＤＣ（Personal Digital Cellular telecommunication system），ＧＳＭ（global system for mobile communication），ＩＳ−５４，ＩＳ−９５など）が第２世代（以下、「２Ｇシステム」という）と呼ばれている。これらの移動通信システムの普及はめざましく、我が国においては移動電話の普及台数は５０００万台を超えるまでに至っており、２Ｇシステムにおける周波数帯域が不足するようになっている。また、移動通信においてデータ通信のサポートが重要視されるようになり、ＰＤＣ−Ｐ（PDC Packet）方式、ＧＳＭに基づくＧＰＲＳ（General Packet Radio System）方式やＩＳ−９５に基づくＨＤＲ（High Data Rate）方式等が開発されている。
【０００３】
このような移動データ通信の急速な普及に伴い、最近はさらなる高速データ通信が求められるようになってきている。そこで、周波数帯域の不足を解消できると共に高速データ通信を行える次世代の移動通信システムが開発されてきている。この次世代の移動通信システムは第３世代（以下、「３Ｇシステム」という）と呼ばれている。ＩＴＵ（国際電気通信連合：International Telecommunications Union）は、この第３世代をＩＭＴ−２０００と呼び検討を進めてきた。ＩＭＴ−２０００では、高速データ通信、グローバルサービスを実現すると共に、様々な無線環境で利用できることや、固定網と接続し同等の通信能力および品質を提供することを目指している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
３Ｇシステムの移動通信サービスが、限定的ではあるが既に開始されており、次第に本格的なサービスが行われようとしている。この３Ｇシステムの初期段階においては当然のことながら３Ｇシステムの施設が少ないことから、エリア範囲の狭いサービスエリアしか提供できないようになる。ただし、この３Ｇシステム網のサービスエリアは、既存の２Ｇシステム網におけるサービスエリアに重なるようになる。そこで、２Ｇシステム網と重なる３Ｇシステム網のエリア範囲では３Ｇシステム網にアクセスすると共に、３Ｇシステム網のエリア範囲を超えるエリア範囲においては広いエリア範囲とされている２Ｇシステム網にアクセスするサービスを提供することが考えられている。このような２Ｇシステム網および３Ｇシステム網にアクセスすることのできる移動端末を「デュアルモード移動端末」と云うことにする。しかしながら、デュアルモード移動端末が３Ｇシステム網を使用して通話中に３Ｇシステム網のエリア範囲を超えた場合には、２Ｇシステム網にハンドオーバさせる必要があるが、２Ｇシステム網と３Ｇシステム網間においてデュアルモード移動端末のハンドオーバをサポートさせる技術を開発することが技術的に困難であるという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、２Ｇシステム網と３Ｇシステム網間においてハンドオーバすることなく、効率的に両システム網を使用することのできる移動通信システムのアクセス制御方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の移動通信システムのアクセス制御方法は、高速データ通信サービスを提供することができると共に、サービスエリアのエリア範囲が狭くされている第１の移動通信網と、サービスエリアのエリア範囲が広くされている第２の移動通信網とが共存しており、前記第１の移動通信網および前記第２の移動通信網に共にアクセス可能な移動端末を有する通信システムのアクセス制御方法であって、前記移動端末は前記第２の移動通信網において待ち受けを行うようにされて、在圏する前記第２の移動通信網における基地局から送出されている報知情報を受信し、該報知情報に含まれている制御信号を検出することにより、通信の種別毎に前記第１の移動通信網にアクセス可能か否かを判断するようにされており、前記制御信号は、データ通信のアクセスを前記第１の移動通信網に行えるか否かを示す制御情報と、音声通信のアクセスを前記第１の移動通信網に行えるか否かを示す制御情報とから少なくとも構成されている。
【０００７】
次に、上記目的を達成することのできる本発明の他の移動通信システムのアクセス制御方法は、高速データ通信サービスを提供することができると共に、サービスエリアのエリア範囲が狭くされている第１の移動通信網と、サービスエリアのエリア範囲が広くされている第２の移動通信網とが共存しており、前記第１の移動通信網および前記第２の移動通信網に共にアクセス可能な移動端末を有する通信システムのアクセス制御方法であって、前記移動端末は前記第２の移動通信網において待ち受けを行うようにされており、前記第２の移動通信網におけるサービスエリアは、前記第１の移動通信網にほぼ重なるエリアにおいて、中央エリア部と周辺エリア部とに分割されて、該中央エリア部において前記移動端末が発信する際には、通信の種別にかかわらず前記移動端末は前記第１の移動通信網に対してアクセスするように制御され、該周辺エリア部において前記移動端末が音声通信の発信を行う際には、前記移動端末は前記第２の移動通信網にアクセスするように制御されると共に、該周辺エリア部において前記移動端末がデータ通信の発信を行う際には、前記移動端末は前記第１の移動通信網にアクセスするように制御されるようにしている。
また、上記本発明の他の移動通信システムのアクセス制御方法において、前記移動端末は、在圏する前記第２の移動通信網における基地局から送出されている報知情報を受信し、該報知情報に含まれている制御信号を検出することにより、前記中央エリア部に在圏しているか前記周辺エリア部に在圏しているかを判断するようにしてもよい。
【０００８】
このような本発明によれば、移動端末のアクセス制御は、在圏する第２の移動通信網における基地局が送出している報知情報に含まれている制御情報が移動端末において検出されることにより、通信の種別毎に第１の移動通信網にアクセス可能か否かを判断するように移動している。これにより、第２の移動通信網における中央エリア部において移動端末が発信する際には、通信の種別にかかわらず高速データ通信サービスを提供することができる第１の移動通信網に対してアクセスするように制御される。したがって、データ通信を行う場合は高速データ通信のサービスを受けることができるようになる。この場合、通信中に移動しても第１の移動通信網のサービスエリア外へ達するおそれが少ないことから、移動中に通信が遮断されることを防止することができる。さらに、第２の移動通信網のトラフィックを軽減することができるようになる。
また、第２の移動通信網における周辺エリア部において移動端末が音声通信の発信を行う際には、第２の移動通信網にアクセスするように制御されると共に、データ通信の発信を行う際には、第１の移動通信網にアクセスするように制御される。これにより、音声通信中に移動しても音声通信が遮断されるおそれを防止することができると共に、データ通信においては通信中に移動する場合が少ないことから、遮断されることなく高速のデータ通信を行うことができるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態における移動通信システムのアクセス制御方法が適用される３Ｇシステム網と２Ｇシステム網とが共存している移動通信網の構成の概要を図１に示す。ただし、３Ｇシステム網はＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）により構築されており、２Ｇシステム網は、例えばＰＤＣにより構築されているものとしている。
図１において、３Ｇシステム網であるＷＣＤＭＡ網は最大３８４kbpsの高速データ通信サービスを提供することができるようになされている。ただし、サービスエリアのエリア範囲は２Ｇシステム網であるＰＤＣ網より狭くされている。これに対してＰＤＣ網は、９．６kbps（拡張仕様では２８．８kbps）のデータ通信サービスを提供することができ、既存のシステム網とされていることからサービスエリアのエリア範囲が広くされている。この場合、後述する図２に示すように広いＰＤＣ網の第２サービスエリア２の一部に重なるようにＷＣＤＭＡ網の第１サービスエリア１が存在している。すなわち、ＷＣＤＭＡ網にアクセスすることができるエリアでは、必ずＰＤＣ網にアクセスすることができるようになる。
【００１０】
デュアルモード移動端末１０は、２Ｇシステム網であるＰＤＣ網および３Ｇシステム網であるＷＣＤＭＡ網にアクセスすることができるが、その電話番号は１つの電話番号が与えられている。そして、デュアルモード移動端末１０はＰＤＣ網において待ち受けするようにされており、基本的に着信はＰＤＣ網側において行われるようにされている。また、発信する際には、在圏するエリアがＷＣＤＭＡ網におけるサービスエリア内である場合は、高速データ通信可能なＷＣＤＭＡ網が優先される。さらに、在圏するエリアがＷＣＤＭＡ網におけるサービスエリア外である場合は、ＰＤＣ網にアクセスされる。本発明のアクセス制御方法において特徴的な構成は、後述するようにＷＣＤＭＡ網のサービスエリアに重なるＰＤＣ網における中央エリア部２ａに在圏するか、中央エリア部２ａの周辺の周辺エリア部２ｂに在圏するかに応じて、発信する際のアクセス先の網を制御するようにした構成である。
【００１１】
すなわち、デュアルモード移動端末１０がＰＤＣ網における中央エリア部２ａに在圏している場合は、回線交換を使用する音声通信の発信およびパケット交換を使用するデータ通信の発信のいずれにおいても、高速データ通信可能なＷＣＤＭＡ網にアクセスするように制御される。この場合は、デュアルモード移動端末１０は、ＷＣＤＭＡ網において在圏する基地局（ＢＳ：Base Station）２１に発信するように制御する。これは、中央エリア部２ａに在圏しているデュアルモード移動端末１０が、通話を行っている際に移動してもＷＣＤＭＡ網における第１サービスエリア１外に至るまでには相当の時間が経過するようになり、それまでに通話が終了する確率が高くなるからである。このようなアクセス制御を行うことにより、ＰＤＣ網における音声通信トラヒックの一部をＷＣＤＭＡ網に移行することができ、ＰＤＣ網のトラヒックを軽減することができるようになる。また、データ通信を行う場合は、高速のデータ通信のサービスを受けることができるようになる。
【００１２】
次に、デュアルモード移動端末１０がＰＤＣ網における中央エリア部２ａの周辺の周辺エリア部２ｂに在圏している場合は、音声通話の発信はＰＤＣ網にアクセスするように制御する。この場合は、デュアルモード移動端末１０において、在圏するＰＤＣ網における基地局（ＢＳ）１１に発信するように制御する。これは、周辺エリア部に在圏しているデュアルモード移動端末１０が、通話を行っている際に移動した場合には通話が終了する前にＷＣＤＭＡ網における第１サービスエリア１外に至る確率が高くなるからである。また、デュアルモード移動端末１０がＰＤＣ網における周辺エリア部２ｂに在圏している場合に、データ通信の発信を行う場合は、ＷＣＤＭＡ網にアクセスするように制御する。この場合は、デュアルモード移動端末１０において、ＷＣＤＭＡ網において在圏する基地局（ＢＳ）２１に発信するように制御する。これは、デュアルモード移動端末１０が周辺エリア部２ｂに在圏していても、データ通信を行って場合には移動することが少なくデータ通信中にＷＣＤＭＡ網における第１サービスエリア１外に至る確率が低くなるからである。これにより、高速のデータ通信のサービスを受けることができるようになる。
【００１３】
図１において、デュアルモード移動端末１０がＰＤＣ網にアクセスする場合の動作を説明する。図１ではＰＤＣ網における基地局はデュアルモード移動端末１０が在圏するセルのＢＳ１１しか示されていないが、多数のＰＤＣ網におけるセル毎に基地局は設けられている。それぞれの基地局は、在圏するデュアルモード移動端末１０等と無線回線により接続可能とされ、無線回線のリソース管理等を行っている。セル毎に設けられている複数の基地局は基地局制御局（ＢＳＣ：Base Station Controller）１２に接続されている。ＢＳＣ１２は、ＢＳ１１等の複数の基地局から転送されてきたデュアルモード移動端末１０等からの呼を、音声通信の場合は回線交換をサポートしているＰＤＣ音声通信網１３に振り分け、データ通信の場合はパケット交換をサポートしているＰＤＣデータ通信網１４に振り分けて転送している。すなわち、音声通信の呼の場合はＰＤＣ音声通信網１３に呼は転送され、データ通信の呼はＰＤＣデータ通信網１４に呼が転送されるようになる。
【００１４】
ＰＤＣ音声通信網１３は、ＰＤＣ位置管理ノード１５が管理している位置情報を参照して相手先に呼の転送制御を行うが、ＰＤＣ位置管理ノード１５には、ＰＤＣ網内の移動端末に対してサービスを提供するためのＰＤＣ網における各移動端末の位置登録情報などを管理するデータベースが備えられている。ここで、ＰＤＣ音声通信網１３がＰＤＣ位置管理ノード１５におけるデータベースを参照することにより、呼の相手先が他のセルに在圏していると検索された場合は、ＰＤＣ音声通信網１３はＢＳＣ１２へ呼を転送し、ＢＳＣ１２は相手先が在圏している基地局へ呼を転送する。当該基地局は、転送された呼をセル内に送信することにより、当該セルに在圏している相手先である待ち受け状態となっている移動端末において、呼が着信されるようになる。これにより、発信元であるデュアルモード移動端末１０と他の移動端末との間において音声通信を行うことができるようになる。
【００１５】
また、呼の相手先が電話網１９における固定電話機とＰＤＣ音声通信網１３が判断した場合は、ＰＤＣ音声通信網１３からの音声通信の呼は電話網１９に転送され、電話網１９における交換機が相手先の固定電話機へ呼を転送する。これにより、電話網１９における相手先の固定電話機に呼が着信されるようになり、発信元であるデュアルモード移動端末１０と固定電話機との間において音声通信を行うことができるようになる。
【００１６】
さらに、ＰＤＣデータ通信網１４に呼が転送された場合もＰＤＣ位置管理ノード１５を参照して呼の転送制御を行うが、ＰＤＣデータ通信網１４がＰＤＣ位置管理ノード１５におけるデータベースを参照することにより、呼の相手先が他のセルに在圏していると検索された場合は、ＰＤＣデータ通信網１４はＢＳＣ１２へ呼を転送し、ＢＳＣ１２は相手先が在圏している基地局へ呼を転送する。当該基地局は、転送された呼をセル内に送信することにより、当該セルに在圏している相手先である待ち受け状態となっている移動端末において、呼が着信されるようになる。これにより、発信元であるデュアルモード移動端末１０と他の移動端末との間においてデータ通信を行うことができるようになる。
【００１７】
さらにまた、ＰＤＣデータ通信網１４が呼の相手先がインターネット２０におけるサーバ等の相手先と判断した場合は、ＰＤＣデータ通信網１４からのデータ通信の呼はインターネット２０に転送される。インターネット２０においては、その呼におけるＩＰアドレスで特定されるサーバやコンピュータに接続される。これにより、発信元であるデュアルモード移動端末１０とインターネット２０上のサーバやコンピュータとが接続されるようになる。
すなわち、デュアルモード移動端末１０が、例えばインターネット２０上のサーバからデータをダウンロードする操作を行った場合は、インターネット２０（サーバ）−ＰＤＣデータ通信網１４−ＢＳＣ１２−ＢＳ１１−デュアルモード移動端末１０の経路でダウンロードするデータが転送されるようになる。
【００１８】
次に、デュアルモード移動端末１０がＷＣＤＭＡ網にアクセスする場合の説明を行う。図１では、ＷＣＤＭＡ網における基地局は在圏するセルのＢＳ２１しか示されていないが、多数のＷＣＤＭＡ網におけるセル毎に基地局は設けられている。それぞれの基地局は、在圏するデュアルモード移動端末１０等と無線回線により接続可能とされ、無線回線のリソース管理等を行っている。セル毎に設けられている複数の基地局はＲＡＮ（Radio Access Network）２２に接続されて統合されている。ＲＡＮ２２は、無線回線の制御を行うと共に無線回線を終端しており、ＢＳ２１等の複数の基地局から転送されてきたデュアルモード移動端末１０等からの呼を、データ通信の場合はパケット交換をサポートするＷＣＤＭＡデータ通信網２４に振り分け、音声通信の場合は回線交換をサポートしているＷＣＤＭＡ音声通信網２３に振り分けて転送している。
【００１９】
すなわち、デュアルモード移動端末１０からの呼が音声通信の呼の場合はＷＣＤＭＡ音声通信網２３に呼は転送され、データ通信の呼の場合はＷＣＤＭＡデータ通信網２４に呼が転送されるようになる。ＷＣＤＭＡ音声通信網２３は、ＷＣＤＭＡ位置管理ノード２５を参照して呼の相手先を検索することにより呼の転送制御を行う。ここで、呼の相手先がＰＤＣ網に位置登録されている相手先とＷＣＤＭＡ音声通信網２３が判断した場合は、ＷＣＤＭＡ音声通信網２３はＰＤＣ網におけるＰＤＣ音声通信網１３に呼を転送する。ＰＤＣ音声通信網１３は、ＰＤＣ網におけるＰＤＣ位置管理ノード１５を参照することにより、呼の相手先を検索する。ここで、呼の相手先が例えばＢＳ１１に在圏していると検出された場合は、ＰＤＣ音声通信網１３はＢＳＣ１２へ呼を転送し、ＢＳＣ１２は相手先が在圏しているＢＳ１１へ呼を転送する。ＢＳ１１は、転送された呼をセル内に送信することにより、当該セルに在圏している相手先である移動端末において、呼が着信されるようになる。これにより、ＷＣＤＭＡ網に呼を発信した発信元であるデュアルモード移動端末１０とＰＤＣ網におけるＢＳ１１に在圏している他の移動端末との間において音声通信を行うことができるようになる。
【００２０】
また、データ通信の呼の場合はＷＣＤＭＡデータ通信網２４に呼が転送されるが、ＷＣＤＭＡデータ通信網２４はＷＣＤＭＡ位置管理ノード２５を参照して呼の転送制御を行う。この場合、ＷＣＤＭＡデータ通信網２４がＷＣＤＭＡ位置管理ノード２５を参照して呼の相手先がインターネット２０におけるサーバ等の相手先と判断した場合は、このデータ通信の呼はインターネット２０に転送される。そして、呼におけるＩＰアドレスで示されるインターネット２０上のサーバやコンピュータに接続される。これにより、発信元であるデュアルモード移動端末１０とインターネット２０上のサーバやコンピュータとがＷＣＤＭＡ網により接続されるようになる。ここで、デュアルモード移動端末１０がインターネット２０上のサーバからデータをダウンロードする操作を行った場合は、インターネット２０（サーバ）−ＷＣＤＭＡデータ通信網２４−ＲＡＮ２２−ＢＳ２１−デュアルモード移動端末１０の経路でダウンロードするデータが転送されるようになる。この経路はＷＣＤＭＡ網の経路とされて高速データ通信がサポートされていることから、データを高速にダウンロードすることができるようになる。
【００２１】
次に、本発明の実施の形態における移動通信システムのアクセス制御方法が適用される３Ｇシステム網と２Ｇシステム網とが共存している構成における３Ｇシステム網のサービスエリアと、２Ｇシステム網のサービスエリアとの態様を図２に示す。
図２において、複数の第１セル３からなる第１サービスエリア１は、例えばＷＣＤＭＡ網とされる３Ｇシステム網のサービスエリアである。この第１サービスエリア１を包含するように重なっている広い第２サービスエリア２は、例えばＰＤＣ網とされる２Ｇシステム網のサービスエリアである。この第２サービスエリア２は、多数の第２セル４から構成されており、中央部の例えば４つの濃いハッチングを施して示す第２セル４からなるエリアが中央エリア部２ａとされ、この中央エリア部２ａを囲む第１サービスエリア１にほぼ重なる薄いハッチングを施して示すエリアが周辺エリア部２ｂとされている。なお、第１セル３には、３Ｇシステム網を構築している基地局２１，・・・がそれぞれ設けられており、第２セル４には、２Ｇシステム網を構築している基地局１１，・・・がそれぞれ設けられている。
【００２２】
中央エリア部２ａを第１サービスエリア１に図２に示すように投影するとわかるように、中央エリア部２ａは第１サービスエリア１の略中央のエリアに相当しており、周辺エリア部２ｂは第１サービスエリア１の残る周辺のエリアに相当している。ここで、第２サービスエリア２における中央エリア部２ａの大きさは、中央エリア部２ａに相当する第１サービスエリア１に在圏しているデュアルモード移動端末１０が、ＷＣＤＭＡ網において通話を行っている際に移動してもＷＣＤＭＡ網における第１サービスエリア１外に至るまでにほとんど通話が終了するであろう大きさとされている。
【００２３】
第１サービスエリア１を含む第２サービスエリア２に在圏しているデュアルモード移動端末１０等の移動端末は、２Ｇシステム網であるＰＤＣ網において待ち受けをしている。この場合、第２セル４にそれぞれ設けられているＰＤＣ網を構成している基地局１１，・・・からは、報知チャネル（ＢＣＣＨ）を用いて各セルの所属位置登録エリア番号などのセル内の全移動端末に報知すべき報知情報が転送されている。この報知情報には、通信事業者が任意に定義するオペレータ固有情報を付け加えることが可能とされており、このオペレータ固有情報を用いて通信事業者独自の用途のパラメータを設定することができるようにされている。本発明にかかるアクセス制御方法では、在圏するＰＤＣ網における基地局が送信している報知情報に含まれているオペレータ固有情報を利用することにより、デュアルモード移動端末１０が発信する際にアクセスする移動通信網を決定するようにしている。
【００２４】
ここで、ＰＤＣ方式における報知情報の構造として、（財）電波システム開発センター（ＲＣＲ）規格委員会（現在（社）電波産業会）によって策定されたディジタル方式自動車電話システム標準規格（ＳＴＤ−２７Ｉ）を抜粋して図３に示す。図３においては、報知情報の中の情報要素として、第１オペレータ固有情報および第２オペレータ固有情報を抜粋して示している。これらの情報要素の種別は、いずれも選択（Ｏ：Optional)である。情報要素の長さは、第１オペレータ固有情報が０〜５オクテットの可変長、第２オペレータ固有情報が０以上の任意のオクテットの可変長と規定されており、また、情報要素の内容についてはディジタル方式自動車電話システム標準規格（ＳＴＤ−２７Ｉ）では規定しておらず、オペレータが固有に規定するものとされている。本発明にかかるアクセス制御方法では、この選択とされている第１オペレータ固有情報もしくは第２オペレータ固有情報を用いて、第１サービスエリア１へ音声通信のアクセスを行うか否かを示す制御ビットと、第１サービスエリア１へデータ通信のアクセスを行うか否かを示す制御ビット、および、第１サービスエリア１へ位置登録の制御を行うか否かを示す制御ビットをそれぞれ１ビットずつ定義している。
【００２５】
このような報知情報におけるオペレータ固有情報の制御ビットによりアクセス制御する具体例を説明する。
ＰＤＣ網の第２サービスエリア２における中央エリア部２ａは、前述したようにＷＣＤＭＡ網における第１サービスエリア１の中央部に対応している。そして、第２サービスエリア２における中央エリア部２ａを図示する例では濃いハッチングを施した４つの第２セル４により構成しているが、中央エリア部２ａを構成する第２セル４における各基地局が報知チャネルでセル内の全移動端末に報知している報知情報におけるオペレータ固有情報の制御ビットは、図４に示す図表の「中央エリア部」欄に設定されている。すなわち、音声通信のアクセス制御を行う制御ビットｂ１は“１”とされて３Ｇシステム網であるＷＣＤＭＡ網の基地局２１，・・・に音声通信のアクセスを行うように設定され、データ通信のアクセス制御を行う制御ビットｂ２も“１”とされて３Ｇシステム網であるＷＣＤＭＡ網の基地局２１，・・・にデータ通信のアクセスを行うように設定され、位置登録の制御を行う制御ビットｂ３は“０”とされて３Ｇシステム網であるＷＣＤＭＡ網に位置登録を行わないように設定されている。
【００２６】
ところで、デュアルモード移動端末１０は待ち受けをＰＤＣ網において行い、着信は基本的にＰＤＣ網側において行うこととされており、待ち受け時に報知チャネルで受信した報知情報により、制御ビットｂ１〜ｂ３の値が定められるようになっている。そこで、デュアルモード移動端末１０がＰＤＣ網における中央エリア部２ａに在圏している場合は、制御ビットｂ１〜ｂ３の値が図４における「中央エリア部」欄のように“１”“１”“０”と定められることから、回線交換を使用する音声通信の発信およびパケット交換を使用するデータ通信の発信のいずれにおいても、高速データ通信可能なＷＣＤＭＡ網にアクセスするように制御されるようになる。このようにアクセス制御することにより、ＰＤＣ網における音声およびデータの通信トラヒックの一部をＷＣＤＭＡ網に移行することができるので、ＰＤＣ網のトラヒックを軽減することができるようになる。さらに、データ通信を行う場合は、高速のデータ通信のサービスを受けることができるようになる。
【００２７】
また、デュアルモード移動端末１０がＰＤＣ網における周辺エリア部２ｂに在圏している場合は、制御ビットｂ１〜ｂ３の値が図４における「周辺エリア部」欄に示すように“０”“１”“０”と定められることから、回線交換を使用する音声通信の発信はＰＤＣ網にアクセスするように制御される。また、パケット交換を使用するデータ通信の発信は、高速データ通信可能なＷＣＤＭＡ網にアクセスするように制御されるようになる。このようにアクセス制御することにより、音声通信中に移動してもＰＤＣ網における第２サービスエリア２のエリア範囲は広くされていることから、音声通信が遮断されることを防止することができる。また、データ通信を行う場合はほとんど移動することがないので、ＷＣＤＭＡ網における第１サービスエリア１外に達することがほとんどなく、データ通信が遮断されることなく高速のデータ通信のサービスを受けることができるようになる。
【００２８】
さらに、デュアルモード移動端末１０がＰＤＣ網における周辺エリア部２ｂより外の第２サービスエリア２内に在圏している場合は、図４における「その他のエリア部」欄に示すように制御ビットｂ１〜ｂ３の値が“０”“０”“０”と定められることから、回線交換を使用する音声通信の発信およびパケット交換を使用するデータ通信の発信のいずれにおいても、ＰＤＣ網にアクセスするように制御されるようになる。この場合は、デュアルモード移動端末１０はＷＣＤＭＡ網における第１サービスエリア１の外に位置していることから当然のことである。なお、位置登録用制御ビットはいずれのエリアに在圏していても“０”とされて、ＷＣＤＭＡ網には位置登録されないようになされている。しかし、将来ＰＤＣ網とＷＣＤＭＡ網を選択して位置登録をおこない、その網に待ち受けをおこなうようにシステムを拡張する際に本ビットを使用することができる。
【００２９】
ところで、ＰＤＣ網を構成している多数の第２セル４にそれぞれ設けられている基地局には、図４に示すオペレータ固有情報の制御ビットｂ１〜ｂ３が、当該基地局がどのエリアに所属しているかに応じて設定されている。この制御ビットｂ１〜ｂ３の設定は、前記した図１に示すデータ設定用システム１８がＰＤＣ網における多数の基地局のそれぞれに所属しているエリアに応じてデータを設定するようにしている。このデータ設定が行われることにより、ＰＤＣ網における各基地局は図４に示すオペレータ固有情報の制御ビットｂ１〜ｂ３を含む制御情報を、制御チャネルを通じて自セル内の全移動端末に送信するようになる。
【００３０】
次に、デュアルモード移動端末１０の概略構成を図４に示す。
図４に示すように、デュアルモード移動端末１０は３Ｇ用送受信部３２と、２Ｇ用送受信部３４とを備えており、３Ｇ用送受信部３２および２Ｇ用送受信部３４はベースバンド信号処理部３５に接続されている。また、３Ｇ用送受信部３２には３Ｇ用の第１アンテナ３１が接続されており、２Ｇ用送受信部３４には２Ｇ用の第２アンテナ３３が接続されている。ただし、アンテナは２Ｇ，３Ｇデュアルバンドアンテナとしてもよい。３Ｇ用送受信部３２は、例えばＷＣＤＭＡ方式の送信機および受信機から構成され、第１アンテナ３１の受信信号をベースバンド信号に復調してベースバンド信号処理部３５に供給している。この場合、ベースバンド信号処理部３５から３Ｇ用送受信部３２に供給されたベースバンド信号は、ＷＣＤＭＡ方式の送信信号とされて第１アンテナ３１から送信される。
【００３１】
さらにまた、２Ｇ用送受信部３４は、例えばＰＤＣ方式の送信機および受信機から構成され、第２アンテナ３３の受信信号をベースバンド信号に復調してベースバンド信号処理部３５に供給している。この場合、ベースバンド信号処理部３５から２Ｇ用送受信部３４に供給されたベースバンド信号は、ＰＤＣ方式の送信信号とされて第２アンテナ３３から送信される。
ベースバンド信号処理部３５は、３Ｇ用送受信部３２あるいは２Ｇ用送受信部３４から供給されたベースバンド信号を音声復号化あるいはデータ復号化してスピーカ３６から放音したり、あるいは表示器３７にデータを表示している。また、マイク３６から入力された音声あるいは制御部３８から入力されたデータは、ベースバンド信号処理部３５において音声符号化あるいはデータ符号化が施されて３Ｇ用送受信部３２あるいは２Ｇ用送受信部３４に供給される。制御部３８は、全体の動作の制御を行っており、報知チャネルで受信した報知情報により、制御部３８内の制御ビットレジスタを書き換えるようにしている。そして、制御ビットレジスタに設定された制御ビットｂ１〜ｂ３の値に応じて、前述したように発信する際のアクセス制御を行っている。
【００３２】
以上の説明では、２Ｇシステム網をＰＤＣ網として説明したが、これに限るものではなく、ＧＳＭ、ＩＳ−５４，ＩＳ−９５、ＰＨＳ等の移動通信網としてもよい。また、３Ｇシステム網をＷＣＤＭＡ網として説明したが、これに限るものではなく、ｃｄｍａ２０００網としてもよいものである。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、移動端末のアクセス制御は、在圏する第２の移動通信網における基地局が送出している報知情報に含まれている制御情報が移動端末において検出されることにより、通信の種別毎に第１の移動通信網にアクセス可能か否かを判断するように移動している。これにより、第２の移動通信網における中央エリア部において移動端末が発信する際には、通信の種別にかかわらず高速データ通信サービスを提供することができる第１の移動通信網に対してアクセスするように制御される。したがって、データ通信を行う場合は高速データ通信のサービスを受けることができるようになる。この場合、通信中に移動しても第１の移動通信網のサービスエリア外へ達するおそれが少ないことから、移動中に通信が遮断されることを防止することができる。さらに、第２の移動通信網のトラフィックを軽減することができるようになる。
また、第２の移動通信網における周辺エリア部において移動端末が音声通信の発信を行う際には、第２の移動通信網にアクセスするように制御されると共に、データ通信の発信を行う際には、第１の移動通信網にアクセスするように制御される。これにより、音声通信中に移動しても音声通信が遮断されるおそれを防止することができると共に、データ通信においては通信中に移動する場合が少ないことから、遮断されることなく高速のデータ通信を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における移動通信システムのアクセス制御方法が適用される３Ｇシステム網と２Ｇシステム網とが共存しているシステム構成の概要を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における移動通信システムのアクセス制御方法が適用される３Ｇシステム網と２Ｇシステム網とが共存しているシステム構成における３Ｇシステム網のサービスエリアと、２Ｇシステム網のサービスエリアとの関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる移動通信システムのアクセス制御方法における報知情報におけるオペレータ固有情報の構造を示す図表である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる移動通信システムのアクセス制御方法における報知情報におけるオペレータ固有情報の詳細を示す図表である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる移動通信システムのアクセス制御方法におけるデュアルモード移動端末の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 第１サービスエリア、２ 第２サービスエリア、２ａ 中央エリア部、２ｂ周辺エリア部、３ 第１セル、４ 第２セル、１０ デュアルモード移動端末、１１ 基地局、１２ ＢＳＣ、１３ ＰＤＣ音声通信網、１４ ＰＤＣデータ通信網、１５ ＰＤＣ位置管理ノード、１８ データ設定用システム、１９ 電話網、２０ インターネット、２１ 基地局、２２ ＲＡＮ、２３ ＷＣＤＭＡ音声通信網、２４ ＷＣＤＭＡデータ通信網、２５ ＷＣＤＭＡ位置管理ノード、３１ 第１アンテナ、３２ ３Ｇ用送受信部、３３ 第２アンテナ、３４ ２Ｇ用送受信部、３５ ベースバンド信号処理部、３６ スピーカ、３６ マイク、３７ 表示器、３８ 制御部
Claims (3)
- 高速データ通信サービスを提供することができると共に、サービスエリアのエリア範囲が狭くされている第１の移動通信網と、サービスエリアのエリア範囲が広くされている第２の移動通信網とが共存しており、前記第１の移動通信網および前記第２の移動通信網に共にアクセス可能な移動端末を有する通信システムのアクセス制御方法であって、
前記移動端末は前記第２の移動通信網において待ち受けを行うようにされて、在圏する前記第２の移動通信網における基地局から送出されている報知情報を受信し、該報知情報に含まれている制御信号を検出することにより、通信の種別毎に前記第１の移動通信網にアクセス可能か否かを判断するようにされており、
前記制御信号は、データ通信のアクセスを前記第１の移動通信網に行えるか否かを示す制御情報と、音声通信のアクセスを前記第１の移動通信網に行えるか否かを示す制御情報とから少なくとも構成されていることを特徴とする移動通信システムのアクセス制御方法。 - 高速データ通信サービスを提供することができると共に、サービスエリアのエリア範囲が狭くされている第１の移動通信網と、サービスエリアのエリア範囲が広くされている第２の移動通信網とが共存しており、前記第１の移動通信網および前記第２の移動通信網に共にアクセス可能な移動端末を有する通信システムのアクセス制御方法であって、
前記移動端末は前記第２の移動通信網において待ち受けを行うようにされており、前記第２の通信網におけるサービスエリアは、前記第１の移動通信網にほぼ重なるエリアにおいて、中央エリア部と周辺エリア部とに分割されて、該中央エリア部において前記移動端末が発信する際には、通信の種別にかかわらず前記移動端末は前記第１の移動通信網に対してアクセスするように制御され、該周辺エリア部において前記移動端末が音声通信の発信を行う際には、前記移動端末は前記第２の移動通信網にアクセスするように制御されると共に、該周辺エリア部において前記移動端末がデータ通信の発信を行う際には、前記移動端末は前記第１の移動通信網にアクセスするように制御されるようにしたことを特徴とする移動通信システムのアクセス制御方法。 - 前記移動端末は、在圏する前記第２の移動通信網における基地局から送出されている報知情報を受信し、該報知情報に含まれている制御信号を検出することにより、前記中央エリア部に在圏しているか前記周辺エリア部に在圏しているかを判断するようにしたことを特徴とする請求項２記載の移動通信システムのアクセス制御方法。
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