JP4444336B2 - 広帯域無線接続通信システムにおける高速ネットワーク再進入システム及び方法 - Google Patents

広帯域無線接続通信システムにおける高速ネットワーク再進入システム及び方法 Download PDF

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Description

本発明は広帯域無線接続（Broadband Wireless Access；以下「ＢＷＡ」と称する。）通信システム及び方法に係り、特に、アイドル状態の移動端末（Mobile Station；以下、「ＭＳ」と称する。）が、以前の最終アクティブ状態での最終セッション情報を使用して、高速でネットワーク再進入するシステム及び方法に関する。
次世代通信システムにおいて高速の伝送速度を有する多様なサービス品質（Quality of Service；以下、「ＱｏＳ」と称する。）を有するサービスをユーザーに提供するための研究が盛んに進められてきている。次世代通信システムは、高速の伝送速度を支援するために、無線近距離通信ネットワーク（Local Area Network；以下、「ＬＡＮ」と称する。）システム及び無線都市地域ネットワーク（Metropolitan Area Network；以下、「ＭＡＮ」と称する。）システムのような高速伝送の可能なＢＷＡ通信システムに移動性及びＱｏＳを保証する形態に発展しつつあり、その代表的な通信システムがＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１６ｅ通信システムである。上記ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムは、固定端末（Subscriber Station；ＳＳ）に広帯域インターネットサービスを提供するための通信システムであるＩＥＥＥ８０２．１６ｄ通信システムに移動性を付与するように改善された通信システムである。
上記ＩＥＥＥ８０２．１６ｄ通信システムは、上述したようにＳＳに広帯域インターネットサービスを提供するための通信システムであるため、上記移動性については全く考慮されておらず、上記ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムは、上記移動性については考慮しているが、セキュリティー機能のような各種サービス機能が十分に備えられていない状態である。
一方、上記ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいては、ＭＳの省電力のために、アイドル状態に頻繁に遷移するようになる。また、上記ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムでは、ＭＳのハンドオーバーを支援するが、上記ＭＳは、上記ハンドオーバーを行うときにネットワーク再進入または位置登録を行わなければならない。この場合、基地局とＭＳ間には、呼セットアップが再遂行される必要があり、また上記ＭＳのアクティブ状態のためのセッション情報も再生成される必要がある。すなわち、アイドル状態におけるＭＳのハンドオーバーは、位置登録のみを行うか、または上記アイドル状態からアクティブ状態に遷移するために、ネットワーク再進入を行わなければならないため、上記位置登録及びネットワーク再進入によるプロセシング遅延及びメッセージシグナリングロードが増大していた。
本発明の目的は、ＢＷＡ通信システムにおける高速ネットワーク再進入を行うシステム及び方法を提供するところにある。
本発明の他の目的は、ＢＷＡ通信システムにおけるアイドル状態のＭＳが、最終セッション情報を使用して高速ネットワーク再進入を行うシステム及び方法を提供するところにある。
上記目的を達成するための本発明のシステムは、広帯域無線接続通信システムにおける高速ネットワーク再進入システムにおいて、以前のアクティブ状態での最終セッション情報を保存しているアイドル状態において基地局にネットワーク再進入する必要があることを検出すると、基地局に高速ネットワーク再進入を要求する第１メッセージを送信し、上記基地局から上記高速ネットワーク再進入を承認する第２メッセージを受信すると、上記基地局と共に高速ネットワーク再進入を行う移動端末と、上記第１メッセージを受信し、上記第１メッセージを上記基地局自身が予め保存している上記移動端末の最終セッション情報を使用して認証し、上記認証に成功すると、上記移動端末に上記第２メッセージを送信し、上記移動端末と高速ネットワーク再進入を行う上記基地局と、を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するための本発明のシステムは、広帯域無線接続通信システムにおける高速ネットワーク再進入システムにおいて、アイドル状態への遷移時に最終セッション情報を保存した後、サービング基地局からターゲット基地局にハンドオーバーする必要があることを検出すると、上記最終セッション情報を上記ターゲット基地局に送信して、上記ターゲット基地局及び認証サーバが上記最終セッション情報を保存するようにし、上記ターゲット基地局に高速ネットワーク再進入を要求する第１メッセージを送信し、上記ターゲット基地局から上記高速ネットワーク再進入を承認する第２メッセージを受信すると、上記ターゲット基地局と共に高速ネットワーク再進入を行う移動端末と、上記最終セッション情報を受信して保存し、上記第１メッセージを上記ターゲット基地局自身が保存している上記最終セッション情報を使用して認証し、上記認証に成功すると、上記移動端末に上記高速ネットワーク再進入を承認する第２メッセージを送信し、上記移動端末と高速ネットワーク再進入を行う上記ターゲット基地局と、を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するための本発明の方法は、広帯域無線接続通信システムにおける移動端末の高速ネットワーク再進入方法において、以前のアクティブ状態での最終セッション情報を保存しているアイドル状態において基地局にネットワーク再進入する必要があることを検出すると、基地局に高速ネットワーク再進入を要求する第１メッセージを送信するステップと、上記基地局から高速ネットワーク再進入を承認する第２メッセージを受信するステップと、上記基地局と共に高速ネットワーク再進入を行うステップと、を含むことを特徴とする。
上記目的を達成するための本発明の他の方法は、移動端末と、上記移動端末にサービスを提供するサービング基地局と、上記サービング基地局と異なるターゲット基地局と、上記ターゲット基地局と接続される認証サーバとを備える広帯域無線接続通信システムにおける上記移動端末の高速ネットワーク再進入方法において、アイドル状態への遷移時に最終セッション情報を保存するステップと、上記最終セッション情報を保存した後、サービング基地局からターゲット基地局にハンドオーバーする必要があることを検出すると、上記最終セッション情報を上記ターゲット基地局に送信して、上記ターゲット基地局及び認証サーバが上記最終セッション情報を保存するようにするステップと、上記ターゲット基地局に高速ネットワーク再進入を要求する第１メッセージを送信するステップと、上記ターゲット基地局から高速ネットワーク再進入を承認する第２メッセージを受信するステップと、上記ターゲット基地局と共に高速ネットワーク再進入を行うステップと、を含むことを特徴とする。
上記目的を達成するための本発明のさらに他の方法は、広帯域無線接続通信システムにおける基地局の高速ネットワーク再進入方法において、以前のアクティブ状態での最終セッション情報を保存しているアイドル状態に存在する移動端末から高速ネットワーク再進入を要求する第１メッセージを受信するステップと、上記第１メッセージを上記基地局自身が予め保存している上記移動端末の最終セッション情報を使用して認証し、上記認証に成功すると、上記移動端末に上記高速ネットワーク再進入を承認する第２メッセージを送信するステップと、上記移動端末と高速ネットワーク再進入を行うステップと、を含むことを特徴とする。
上記目的を達成するための本発明のさらに他の方法は、広帯域無線接続通信システムにおける高速ネットワーク再進入方法において、移動端末が以前のアクティブ状態での最終セッション情報を保存しているアイドル状態において基地局にネットワーク再進入する必要があることを検出すると、基地局に高速ネットワーク再進入を要求する第１メッセージを送信するステップと、上記基地局が上記第１メッセージを受信し、上記第１メッセージを上記基地局自身が予め保存している上記移動端末の最終セッション情報を使用して認証し、上記認証に成功すると、上記移動端末に上記高速ネットワーク再進入を承認する第２メッセージを送信するステップと、上記移動端末と基地局が高速ネットワーク再進入を行うステップと、を含むことを特徴とする。
上記目的を達成するための本発明のさらに他の方法は、移動端末と、上記移動端末にサービスを提供するサービング基地局と、上記サービング基地局と異なるターゲット基地局と、上記ターゲット基地局と接続される認証サーバとを備える広帯域無線接続通信システムにおける高速ネットワーク再進入方法において、移動端末がアイドル状態への遷移時に最終セッション情報を保存した後、サービング基地局からターゲット基地局にハンドオーバーする必要があることを検出すると、上記最終セッション情報を上記ターゲット基地局に送信し、上記ターゲット基地局及び認証サーバが上記最終セッション情報を保存するようにするステップと、上記ターゲット基地局が上記最終セッション情報を受信し、上記受信した最終セッション情報を保存するステップと、上記移動端末が上記ターゲット基地局に高速ネットワーク再進入を要求する第１メッセージを送信するステップと、上記ターゲット基地局が上記第１メッセージを受信し、上記第１メッセージを上記ターゲット基地局自身が保存している上記最終セッション情報を使用して認証し、上記認証に成功すると、上記移動端末に上記高速ネットワーク再進入を承認する第２メッセージを送信するステップと、上記移動端末とターゲット基地局が高速ネットワーク再進入を行うステップと、を含むことを特徴とする。
上記目的を達成するための本発明のさらに他の方法は、広帯域無線接続通信システムにおける高速ネットワーク再進入方法において、アクティブ状態においてアイドル状態への遷移を要求するために、高速ネットワーク再進入のためのセッション情報を含む登録解除命令メッセージを移動端末に送信するステップと、上記移動端末から上記アクティブ状態に遷移した後、上記高速ネットワーク再進入を行うためのレンジング要求メッセージを受信するステップと、一般ネットワーク再進入の際に行うべき複数のプロセスのそれぞれが省略されるか、要求されるかを示す上記セッション情報を含むレンジング応答メッセージを上記移動端末に送信するステップと、を含むことを特徴とする。
本発明は、ＭＳがアイドル状態への遷移時、上記アイドル状態前のアクティブ状態における最終セッション情報であるＳＩＲを保存し、その後、上記アイドル状態においてネットワーク再進入動作を行う場合に、上記ＳＩＲを使用して不要な過程を省略することができる高速ネットワーク再進入動作を可能にするというメリットがある。このように、上記高速ネットワーク再進入動作が可能であるので、不要なメッセージのやり取りステップが省略されることでメッセージシグナリングロードを減少させ、さらにシステム全体の性能を向上させることが可能であるというメリットがある。
以下、添付した図面を参照して、本発明の詳細動作及び構造について詳細に説明する。なお、図面において、同じ構成要素については、できる限り同じ参照番号及び符号を付していることに留意しなければならない。また、本発明を説明するに当って、関連のある公知の機能または構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を余計に曖昧にする恐れがあると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
本発明は、広帯域無線接続（Broadband Wireless Access；以下、「ＢＷＡ」と称する。）通信システムにおけるアイドル状態の移動端末（Mobile Station；以下、「ＭＳ」と称する。）が、以前の最終アクティブ状態でのセッション情報を使用して高速でネットワーク再進入（network re−entry）を行うシステム及び方法を提案する。以下、本発明を説明するに当り、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１６ｅ通信システムを上記ＢＷＡ通信システムの一例として挙げて説明し、なお、本発明において提案する高速ネットワーク再進入システム及び方法は、上記ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムだけでなく、他のあらゆる通信システムにも適用可能であるということは言うまでもない。
以下、本発明を説明する前にセッション情報レコード（Session Information Record；以下、「ＳＩＲ」と称する。）を定義する。
まず、ＭＳは、アクティブ状態からアイドル状態に遷移すると、上記アクティブ状態における基本連結、第１連結などの全ての媒体接続制御（Medium Access Control；以下、「ＭＡＣ」と称する。）連結を解除し、上記ＭＳ自身のメモリに保存しているセキュリティー関連（security association）情報を削除する。
上記ＳＩＲは、ＭＳがアイドルハンドオーバーを行う場合の位置アップデートまたはアイドル状態からアクティブ状態への迅速な遷移を定義した縮小呼セットアップ（ＲＣＳ：Reduced Call Setup）を支援するために、上記ＭＳとシステム、例えば、基地局または認証サーバなどが保存せねばならない最小限の情報を示す。上記ＳＩＲについて具体的に後述する。
まず、上記ＳＩＲは、ＭＳのＭＡＣアドレスと、ＳＩＲ識別子（ＳＩＲ ＩＤ）と、ＭＡＣバージョン／インターネットプロトコル（Internet Protocol；以下、「ＩＰ」と称する。）バージョン／ＩＰアドレスと、基地局（ＢＳ：Base Station）識別子（ＢＳＩＤ）またはサービス認証サーバ識別子（Authentication and Service Authorization Server ＩＤ；以下、「ＡＳＩＤ」と称する。）と、認証情報と、ＴＬＶ（Type，Length，Value）フォーマットの加入者端末（Subscriber Station；以下、「ＳＳ」と称する）呼セッション情報とを含む。
ここで、上記ＭＡＣアドレス及びＳＩＲ識別子は、上記ＳＩＲを識別するための識別子であって、上記ＭＳがアイドル状態に遷移して基地局で保存している上記ＭＳの接続情報が破棄された場合でも、上記ＭＡＣアドレス及びＳＩＲ識別子を使用することで、上記ＳＩＲを識別することができる。上記認証情報は、上記ＭＳと基地局との認証が成功した場合に付与される認証キー（ＡＫ：Authorization Key）と、上記認証キーの有効期間と、上記ＭＳと基地局が上記認証キー及びＨＭＡＣアルゴリズムを使用して生成したＨＭＡＣタプル（tuple）と、上記ＨＭＡＣタプルの有効期間とを含む。
また、上記ＳＳ呼セッション情報は、ＭＳがアイドル状態においてパケットデータを受信したりまたは上記パケットデータを送信したりするのに必要な最小限の物理層（ＰＨＹ：physical layer）と、ＭＡＣ及び各サービスインスタンスのサービスフロー情報とを含み、上記ＭＳと基地局との縮小呼セットアップ及びアイドルハンドオーバーによる位置登録時に使われる。
上記ＳＳ呼セッション情報は、ＭＳがアップロードする基本容量（SS basic capability）と、上記ＭＳの保証された基本容量と、上記ＭＳがアップロードする自動再伝送要求（Automatic Re-transmit reQuest；以下、「ＡＲＱ」と称する。）パラメータ及び上記ＭＳの保証されたＡＲＱパラメータと、上記ＭＳがアップロードする収束容量及び上記ＭＳの保証された収束容量と、サービスフロー情報と、サービス関連の識別子（Service Association ID；以下、「ＳＡＩＤ」と称する。）及びトランスポートチャンネル識別子（Transport Connect ID；以下、「ＴＣＩＤ」と称する。）を除くサービスフロー別のセキュリティー関連情報と、加入者端末の基本容量の交渉要求（Subscriber Station’s Basic Capability Negotiation Request；以下、「ＳＢＣ−ＲＥＱ」と称する。）メッセージと、上記ＳＢＣ−ＲＥＱメッセージの応答メッセージである加入者端末の基本容量の交渉応答（Subscriber Station’s Basic Capability Negotiation Response；以下、「ＳＢＣ−ＲＳＰ」と称する。）メッセージを介して交渉したＭＳの基本容量の交渉パラメータと、を含む。
一方、上記ＳＩＲの保存有無は、ＭＳと基地局が選択し、上記ＭＳと基地局は、アイドル状態に遷移する場合、相手側に上記ＳＩＲの保存を要求するか、または上記ＳＩＲの保存有無を通報する必要はない。また、上記ＳＩＲの生成有無は、ＭＳがアイドル状態に遷移するために、基地局に上記アイドル状態への遷移を要求すると、上記基地局が上記ＭＳのアイドル状態遷移要求に応じて、ＭＡＣ管理メッセージである登録解除命令（DeRegistration-Command；以下、「ＤＲＥＧ−ＣＭＤ」と称する。）メッセージにＳＩＲ識別子を含むかどうかを示すＳＩＲ＿ＩＤ＿ＩＮＣＬ情報エレメント（information Element；以下、「ＩＥ」と称する。）を介して上記ＭＳに通報し、上記ＳＩＲは、基本的に最終セッション情報が使われる。ここで、上記ＤＲＥＧ−ＣＭＤメッセージは、本発明において新たに提案するメッセージであって、一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＤＲＥＧ−ＣＭＤメッセージのフォーマットを変更することで生成される。また、上記一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＤＲＥＧ−ＣＭＤメッセージのフォーマットを変更する代わりに、全く新しいフォーマットのメッセージで本発明の実施の形態によるＤＲＥＧ−ＣＭＤメッセージを生成しても良いことは言うまでもない。
次いで、図１を参照して、本発明の実施の形態によるＤＲＥＧ−ＣＭＤのメッセージフォーマットについて説明する。図１は、本発明の実施の形態によるＤＲＥＧ−ＣＭＤのメッセージフォーマットを概略的に示す図面である。
図１を参照すれば、まず、上記ＤＲＥＧ−ＣＭＤメッセージは、複数のＩＥ、すなわちＳＩＲ識別子の包含有無を示すＳＩＲ＿ＩＤ＿ＩＮＣＬと、上記ＳＩＲ＿ＩＤ＿ＩＮＣＬが上記ＳＩＲ識別子が含まれていると示す場合にＳＩＲ識別子を示すＳＩＲ＿ＩＤと、を含む。ここで、上記ＳＩＲ識別子は、ＭＳがＳＩＲを使用して位置アップデートまたは縮小呼設定を行う場合、基地局とＭＳ相互間に保存しているＳＩＲが一致しているかどうかを検証するのに使われる。
上記ＳＩＲは、ＭＳの位置が変更されるか、または上記ＭＳが他の地域に移動してネットワーク再進入などにより他の基地局または上位のＳＩＲ管理サーバに移動する場合でも、予め設定した一定時間維持される。その後、上記維持時間の間アイドル状態に存在しながらアクティブ状態に遷移しない場合には、上記ＳＩＲは削除される。一方、上記維持時間内に上記アイドル状態からアクティブ状態に遷移したか、またはＳＩＲの内容が変更された場合、上記維持時間を再度設定し、上記ＳＩＲが上記再設定した維持時間の間維持されるようにする。また、上記ＳＩＲは、ＭＳへの電力供給が中断されると、上記ＭＳから削除され、上記ＭＳへの電力供給が中断されると、上記位置アップデートを通じて上記ＭＳへの電力供給の中断をシステムに通報する。また、上記ＳＩＲに含まれる情報が上記ＭＳ及び基地局により変更されると、それと同時に上記保存されているＳＩＲもアップデートされる。
一方、上記ＭＳがアイドル状態においてハンドオーバーする場合には、全ＭＡＣ連結が解除し、セキュリティー関連情報が削除されるため、上記ＭＳのハンドオーバーによる位置アップデート要求（location update request；以下、「ＬＵ−ＲＥＱ」と称する。）メッセージの認証が不可能となる。したがって、上記ＭＳが送信するＬＵ−ＲＥＱメッセージを認証するためには、上記ＭＳがハンドオーバーする基地局であるターゲット基地局が上記ＭＳのサービング基地局または認証サーバ（authentication and service authorization server）に上記ＭＳのＳＩＲを要求し、上記ＳＩＲ要求に応じて上記サービング基地局または認証サーバから上記ＭＳのＳＩＲを受信しなければならない。
以下、上記ＭＳのＬＵ−ＲＥＱメッセージ認証動作について簡略に説明する。
まず、ＭＳは、該ＭＳ自身が保存しているＳＩＲに含まれている認証キーを使用して生成したＨＭＡＣタプルを使用して、上記ＬＵ−ＲＥＱメッセージを認証しハンドオーバーする基地局としてのターゲット基地局に送信する。すると、上記ターゲット基地局は、上記ＭＳが送信したＬＵ−ＲＥＱメッセージを受信し、該ＬＵ−ＲＥＱメッセージの受信によって上記ＭＳのサービング基地局または認証サーバに上記ＭＳのＳＩＲを要求し、上記ＳＩＲ要求に応じて上記ＭＳのサービング基地局または認証サーバから上記ＭＳのＳＩＲを受信する。このようにして上記ＭＳのＳＩＲを受信すると、上記ターゲット基地局は、該受信したＭＳのＳＩＲを使用して上記ＭＳから送信したＬＵ−ＲＥＱメッセージを認証する。
次いで、図２を参照して、本発明の実施の形態によるＭＳのＬＵ−ＲＥＱメッセージの認証過程について説明する。図２は、本発明の実施の形態によるＭＳのＬＵ−ＲＥＱメッセージ認証過程を示す信号フローチャートである。
図２を参照すれば、まず、ＭＳ２００は、隣接基地局をスキャンし、現在サービスの提供を受けているサービング基地局２２０から上記隣接基地局のうちいずれかの基地局であるターゲット基地局２４０にハンドオーバーする必要があると決定する（Ｓ２１１）。ここで、上記スキャニング動作及びハンドオーバー決定動作は、本発明と直接の関連がないのでその詳細な説明を省略する。このようにして上記ターゲット基地局２４０にハンドオーバーすると決定すると、上記ＭＳ２００は、上記ターゲット基地局２４０にＬＵ−ＲＥＱメッセージを送信する（Ｓ２１３）。上記ＭＳ２００は、予め保存しているＳＩＲ内の認証情報に相応して上記ＬＵ−ＲＥＱメッセージを認証して送信し、上記ＬＵ−ＲＥＱメッセージは、上記ＭＳ２００が連結されている認証サーバ２６０のＡＳＩＤを含む。
次いで、図３を参照して、本発明の実施の形態によるＬＵ−ＲＥＱメッセージのフォーマットについて説明する。図３は、本発明の実施の形態によるＬＵ−ＲＥＱメッセージのフォーマットを概略的に示す図面である。
図３を参照すれば、上記ＬＵ−ＲＥＱメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、ＡＳＩＤ、認証キー、認証キー維持時間、ＨＭＡＣタプル、ＨＭＡＣタプル維持時間、及び当該ＭＳが縮小呼セットアップを要求しているかどうかを示す縮小呼セットアップ要求（RCS Request）をＴＬＶフォーマットに相応して含む。ここで、図３に示されているＬＵ−ＲＥＱメッセージは、本発明において新たに提案するメッセージであって、一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＬＵ−ＲＥＱメッセージのフォーマットを変更することで生成される。また、上記一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＬＵ−ＲＥＱメッセージのフォーマットを変更する代わりに、全く新しいフォーマットのメッセージで本発明の実施の形態によるＬＵ−ＲＥＱメッセージを生成しても良いことは言うまでもない。
一方、上記ターゲット基地局２４０は、上記ＭＳ２００から上記ＬＵ−ＲＥＱメッセージを受信し、該受信したＬＵ−ＲＥＱメッセージに含まれているＡＳＩＤを検出する。そして、上記ＡＳＩＤに相応する認証サーバ２６０に上記ＭＳ２００のＳＩＲを要求するＳＩＲ要求（Session Information Record Request；以下、「ＳＩＲ−ＲＥＱ」と称する。）メッセージを送信する（Ｓ２１５）。ここで、上記ＳＩＲ−ＲＥＱメッセージは、上記ＭＳ２００の識別子であるＭＡＣアドレスを含む。
上記認証サーバ２６０は、上記ターゲット基地局２４０からＳＩＲ−ＲＥＱメッセージを受信すると、上記ＳＩＲ−ＲＥＱメッセージに含まれているＭＡＣアドレスに相応する上記ＭＳ２００のＳＩＲを上記認証サーバ２６０に備えられているデータベース（ＤＢ：Data Base）から検出する。そして、上記認証サーバ２６０は、上記ターゲット基地局２４０へ上記検出したＭＳ２００のＳＩＲを含む上記ＳＩＲ−ＲＥＱメッセージに対する応答メッセージであるＳＩＲ応答（Session Information Record Response；以下、「ＳＩＲ−ＲＳＰ」と称する。）メッセージを送信する（Ｓ２１７）。
上記ターゲット基地局２４０は、上記認証サーバ２６０からＳＩＲ−ＲＳＰメッセージを受信し、該受信したＳＩＲ−ＲＳＰメッセージに含まれている上記ＭＳ２００のＳＩＲを検出し、該検出したＳＩＲ内のＨＭＡＣタプルを使用して上記ＬＵ−ＲＥＱメッセージを認証する（Ｓ２１９）。上記ターゲット基地局２４０は、上記ＬＵ−ＲＥＱメッセージの認証に成功すると、上記ＭＳ２００に上記ＬＵ−ＲＥＱメッセージに対する応答メッセージであるＬＵ−ＲＳＰメッセージを送信する（Ｓ２２１）。
上述したように、ＭＳのアイドルハンドオーバーによる位置アップデート動作が行われると、上記ＭＳのサービング基地局または上位のサーバ、すなわち認証サーバで管理していた上記ＭＳのＳＩＲが、新しいサービング基地局、すなわちターゲット基地局または新しい認証サーバに伝えられる。これにより、その後に発生するネットワーク再進入の際、基地局がＳＩＲを取得したり、またはメッセージを認証する動作を行ったりする必要がないので、ＭＳの高速ネットワーク再進入が可能となる。
次に、図４を参照して高速ネットワーク再進入過程について説明する。
図４は、本発明の実施の形態による高速ネットワーク再進入過程を示す信号フローチャートである。
図４に示されている高速ネットワーク再進入過程は、上記図３を参照して説明したように、ＭＳのアイドルハンドオーバーによる位置アップデート動作が行われた後の高速ネットワーク再進入過程を示す。まず、ＭＳ４００は、アイドル状態に存在し（Ｓ４１１）、それからターゲット基地局である基地局４２０にレンジング要求（Ranging Request；以下、「ＲＮＧ−ＲＥＱ」と称する。）メッセージを送信する（Ｓ４１３）。上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージは、本発明において新たに提案するメッセージであって、一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＲＮＧ−ＲＥＱメッセージのフォーマットを変更することで生成される。また、上記一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＲＮＧ−ＲＥＱメッセージのフォーマットを変更する代わりに、全く新しいフォーマットのメッセージで本発明の実施の形態によるＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを生成しても良いことは言うまでもない。
次いで、図５を参照して、本発明の実施の形態によるＲＮＧ−ＲＥＱメッセージのフォーマットについて説明する。図５は、本発明の実施の形態によるＲＮＧ−ＲＥＱメッセージフォーマットを概略的に示す図面である。
図５を参照すれば、まず、上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、縮小呼セットアップ要求（RCS Request）、要求タイプ（Request Type）、ＳＩＲ識別子、及びＡＳＩＤをＴＬＶフォーマットに相応して含む。ここで、上記要求タイプは、１バイト、すなわち８ビット長を有し、上記要求タイプの８ビットのうち最初のビットであるビット０（ｂｉｔ＃０）のビット値が１である場合に、縮小呼セットアップを要求する。
一方、上記基地局４２０は、上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを受信し、該受信したＲＮＧ−ＲＥＱメッセージからＳＩＲ識別子を検出する。上記基地局４２０は、上記基地局４２０のデータベースに上記検出したＳＩＲ識別子に該当するＳＩＲが存在するかどうかを検査する。上記検査の結果、上記基地局４２０のデータベースに上記検出したＳＩＲ識別子に当該するＳＩＲが存在しないと、上記受信したＲＮＧ−ＲＥＱメッセージに含まれているＡＳＩＤに相応する認証サーバである認証サーバ４４０にＳＩＲ−ＲＥＱメッセージを送信する（Ｓ４１５）。ここで、上記ＳＩＲ−ＲＥＱメッセージは、上記ＭＳ４００の識別子であるＭＡＣアドレスとＳＩＲ識別子を含む。
上記認証サーバ４４０は、上記基地局４２０からＳＩＲ−ＲＥＱメッセージを受信すると、上記ＳＩＲ−ＲＥＱメッセージに含まれているＭＡＣアドレスとＳＩＲ識別子に相応する上記ＭＳ４００のＳＩＲとを、上記認証サーバ４４０に備えられているデータベースから検出する。そして、上記認証サーバ４４０は、上記基地局４２０に上記検出したＭＳ４００のＳＩＲを含む上記ＳＩＲ−ＲＥＱメッセージに対する応答メッセージであるＳＩＲ−ＲＳＰメッセージを送信する（Ｓ４１７）。
上記検査の結果、上記基地局４２０のデータベースに上記検出したＳＩＲ識別子に当該するＳＩＲが存在すると、上記ＳＩＲ−ＲＥＱメッセージ送信及びＳＩＲ−ＲＳＰメッセージ受信動作は省略される。上記基地局４２０は、上記受信したＳＩＲ−ＲＳＰメッセージに含まれているＳＩＲを検出し、該検出したＳＩＲのＨＡＭＣタプルに相応して上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを認証する。上記基地局４２０は、上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージの認証に成功すると、上記ＭＳ４００へ上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージに対する応答メッセージであるレンジング応答（Ranging-Response；以下、「ＲＮＧ−ＲＳＰ」と称する。）メッセージを送信する（Ｓ４１９）。ここで、上記ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージは、本発明において新たに提案するメッセージであって、一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＲＮＧ−ＲＳＰメッセージのフォーマットを変更することで生成される。また、上記一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＲＮＧ−ＲＳＰメッセージのフォーマットを変更する代わりに、全く新しいフォーマットのメッセージで本発明の実施の形態によるＲＮＧ−ＲＳＰメッセージを生成しても良いことは言うまでもない。
次いで、図６を参照して、本発明の実施の形態によるＲＮＧ−ＲＳＰメッセージのフォーマットについて説明する。図６は、本発明の実施の形態によるＲＮＧ−ＲＳＰメッセージフォーマットを概略的に示す図面である。
図６を参照すれば、まず、上記ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、縮小呼セットアップ応答（RCS Response）、応答タイプ（Response Type）、及びＡＳＩＤをＴＬＶフォーマットに相応して含む。ここで、上記応答タイプは、１バイト、すなわち８ビット長を有し、上記応答タイプの８ビットのうち最初のビットであるビット０（ｂｉｔ＃０）のビット値が１である場合、縮小呼セットアップが受諾されたことを示し（Reduced Call Setup totally accepted）、２番目のビットであるビット１（ｂｉｔ＃１）のビット値が１である場合、縮小呼セットアップが拒否され、一般的なネットワーク進入動作を遂行せざるを得ないことを示し（Reduced call Setup Rejected and SS is forced to perform a normal network entry procedure）、３番目のビットであるビット２（ｂｉｔ＃２）のビット値が１である場合、加入者端末の基本容量の再交渉が要求されることを示し（SS Basic Capability （SBC） re-negotiation required）、４番目のビットであるビット３（ｂｉｔ＃３）のビット値が１である場合、暗号キー管理の再交渉が要求されることを示し（Privacy Key Management （PKM） re-negotiation required）、５番目のビットであるビット４（ｂｉｔ＃４）のビット値が１である場合、登録再交渉が要求されることを示し（Registration （REG） re-negotiation required）、６番目のビットであるビット５（ｂｉｔ＃５）のビット値が１である場合、インターネットプロトコルの再割り当てが要求されることを示す（Internet Protocol （IP） re-allocation required）。また、図６には示されていないが、上記ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージは、ＡＳＩＤ、上記ＭＳ４００に割り当てられた基本接続識別子（ＣＩＤ：Connection ID）、及び第１ＣＩＤを含む。
上記ＭＳ４００が、上記基地局４２０から上記ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージを受信したことにより、既存のネットワーク再進入過程における加入者端末の基本容量の交渉過程、すなわちＳＢＣ−ＲＥＱメッセージ送信及びＳＢＣ−ＲＳＰメッセージ受信過程と、暗号キー管理過程、すなわち暗号キー管理要求（Privacy Key Management Request；以下、「ＰＫＭ−ＲＥＱ」と称する。）メッセージ送信及び暗号キー管理応答（Privacy Key Management Response；以下、「ＰＫＭ−ＲＳＰ」と称する。）メッセージ受信過程と、登録過程、すなわち登録要求（Registration Request；以下、「ＲＥＧ−ＲＥＱ」と称する。）メッセージ送信及び登録応答（Registration Response；以下、「ＲＥＧ−ＲＳＰ」と称する。）メッセージ受信過程とを省略することができ、高速ネットワーク再進入が可能となる。
但し、暗号キー値をリフレッシュするために、一般的なネットワーク再進入過程において行われていた少なくとも３回以上のＰＫＭ−ＲＥＱメッセージ送信及びＰＫＭ−ＲＳＰメッセージ受信過程の代わりに、１回のＰＫＭ−ＲＥＱメッセージ送信及びＰＫＭ−ＲＳＰメッセージ受信過程を行う。すなわち、上記ＭＳ４００は、上記基地局４２０にＰＫＭ−ＲＥＱメッセージを送信する（Ｓ４２１）。上記基地局４２０は、上記ＭＳ４００から上記ＰＫＭ−ＲＥＱメッセージを受信した後、上記認証サーバ４４０にＰＫＭ−ＲＥＱメッセージを送信する（Ｓ４２３）。上記認証サーバ４４０は、上記基地局４２０から上記ＰＫＭ−ＲＥＱメッセージを受信した後、上記ＰＫＭ−ＲＥＱメッセージに対する応答メッセージであるＰＫＭ−ＲＳＰメッセージを上記基地局４２０に送信する（Ｓ４２５）。上記認証サーバ４４０から上記ＰＫＭ−ＲＳＰメッセージを受信した上記基地局４２０は、上記ＭＳ４００にＰＫＭ−ＲＳＰメッセージを送信する（Ｓ４２７）。
図４において、上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージ送信及びＲＮＧ−ＲＳＰメッセージ受信過程を通じて高速ネットワーク再進入を実現したが、上記ＳＢＣ−ＲＥＱメッセージ送信及びＳＢＣ−ＲＳＰメッセージ受信過程を通じて高速ネットワーク再進入することも可能であることは言うまでもない。
一方、基地局は、ＳＩＲに保存された最終セッション情報中に変更したい情報があれば、ＭＳが当該情報についてのみ交渉する過程を行うようにする。例えば、最終セッション情報のうち、物理層、ＭＡＣ層、収束サブ層（ＣＳ：Convergence Sublayer）の設定値はそのまま維持し、ＭＳ認証のみを再遂行し、またはＣＳの設定値についてのみ再交渉することができる。
一方、基地局からＭＳに送信するパケットデータが存在する場合には、ＳＩＲ識別子を含めて上記ＭＳをページングする。ここで、図７を参照して、上記ＭＳをページングするためのページング広告（Mobile Paging Advertisement；以下、「ＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶ」と称する。）メッセージのフォーマットについて説明する。ここで、上記ＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージは、本発明において新たに提案するメッセージであって、一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージのフォーマットを変更することで生成される。また、上記一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージのフォーマットを変更する代わりに、全く新しいフォーマットのメッセージで本発明の実施の形態によるＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージを生成しても良いことは言うまでもない。
図７は、本発明の実施の形態によるＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージのフォーマットを概略的に示す図面である。
図７を参照すれば、上記ＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、ＳＩＲ識別子を含むかどうかを示すＳＩＲ＿ＩＤ＿ＩＮＣＬと、上記ＳＩＲ＿ＩＤ＿ＩＮＣＬが上記ＳＩＲ識別子が含まれていると示す場合にＳＩＲ識別子を示すＳＩＲ＿ＩＤとを含む。
一方、上述したように、基地局がＭＳから受信したＳＩＲ識別子と同じＳＩＲ識別子を有するＳＩＲを保存しているか、または既存の認証サーバなどを介して上記ＳＩＲを取得することが可能である場合は、ＭＳが高速ネットワーク再進入を要請した過程と同様の過程を通じて着呼設定も可能であることは言うまでもない。
次いで、図８を参照して、本発明の実施の形態によるサービスフロー別のＡＳＩＤ／ＴＣＩＤマッピング及び動的サービス過程について説明する。
図８は、本発明の実施の形態によるサービスフロー別のＳＡＩＤ／ＴＣＩＤマッピング及び動的サービス過程を示す信号フローチャートである。
図８を参照すれば、まず、ＭＳ８００は、基地局８２０と縮小呼設定過程を終了した後（Ｓ８１１）、ＳＩＲにサービスフローが保存されている場合、図８には示していないが、上記サービスフロー別に認証を行わなければならない。上記基地局８２０は、上記サービスフロー別の認証に成功すると、上記認証に成功したサービスフローを再保存する（Ｓ８１３）。また、上記ＭＳ８００は、動的サービス付加応答（Dynamic Service Add Response；以下、「ＤＳＡ−ＲＳＰ」と称する。）メッセージをアンソリシテッド（unsolicited）に上記基地局８２０に送信する（Ｓ８１５）。ここで、上記ＤＳＡ−ＲＳＰメッセージは、ＳＡＩＤ及びＴＣＩＤを再マッピングすることで、上記ＭＳ８００にサービスフロー別に動的サービスを再設定するために送信されるものである。
次いで、図９を参照して、本発明の実施の形態による高速ネットワーク再進入過程について説明する。
図９は、本発明の実施の形態による高速ネットワーク再進入過程を示す信号フローチャートである。
ここで、上記高速ネットワーク再進入過程は、ＭＳ９００のアイドル状態への遷移時、以前のサービング基地局が上記ＭＳ９００の最終セッション情報であるＳＩＲを認証サーバ９４０に登録したか、あるいは上記ＭＳ９００のハンドオーバーによって、以前のサービング基地局が上記ＭＳ９００の最終セッション情報であるＳＩＲを認証サーバ９４０に登録したか、あるいは上記ＭＳ９００のハンドオーバーによる位置アップデート動作によって、以前のサービング基地局が上記ＭＳ９００の最終セッション情報であるＳＩＲを認証サーバ９４０に登録した以降の高速ネットワーク再進入過程であると仮定したことに留意しなければならない。
図９を参照すれば、まず、ＭＳ９００は、アイドル状態に存在し（Ｓ９１１）、それから基地局９２０にＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを送信する（Ｓ９１３）。ここで、上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージは、本発明において新たに提案するメッセージであって、一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＲＮＧ−ＲＥＱメッセージのフォーマットを変更することで生成される。また、上記一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＲＮＧ−ＲＥＱメッセージのフォーマットを変更する代わりに、全く新しいフォーマットのメッセージで本発明の実施の形態によるＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを生成しても良いことは言うまでもない。
次いで、図１１を参照して、上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージのフォーマットについて説明する。図１１は、本発明の実施の形態によるＲＮＧ−ＲＥＱメッセージのフォーマットを概略的に示す図面である。
図１１を参照すれば、まず、上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、縮小呼セットアップ要求と要求タイプをＴＬＶフォーマットに相応して含む。ここで、上記要求タイプは、１バイト、すなわち８ビット長を有するが、上記８ビットそれぞれの意味は、次の通りである。
まず、上記要求タイプの８ビットのうち、最初のビットであるビット０（ｂｉｔ＃０）のビット値が１である場合、ネットワーク再進入過程においてＳＢＣ−ＲＥＱメッセージ送信及びＳＢＣ−ＲＳＰメッセージの受信ステップを省略できることを示し（omit SBC-REQ/RSP management message during the current network re-entry processing）、２番目のビットであるビット１（ｂｉｔ＃１）のビット値が１である場合、ネットワーク再進入過程においてＰＫＭ−ＲＥＱメッセージ送信及びＰＫＭ−ＲＳＰメッセージの受信ステップを省略できることを示し（omit PKM-REQ/RSP management messages during current network re-entry processing）、３番目のビットであるビット２（ｂｉｔ＃２）のビット値が１である場合、ネットワーク再進入過程においてＲＥＧ−ＲＥＱメッセージ送信及びＲＥＧ−ＲＳＰメッセージの受信ステップを省略できることを示し（omit REG-REQ/RSP management messages during current network re-entry processing）、４番目のビットであるビット３（ｂｉｔ＃３）のビット値が１である場合、ネットワーク再進入過程においてネットワークアドレス取得メッセージの送受信ステップを省略できることを示し（omit Network Address Acquisition management messages during current network re-entry processing）、５番目のビットであるビット４（ｂｉｔ＃４）のビット値が１である場合、ネットワーク再進入過程において時間情報取得メッセージの送受信ステップを省略できることを示し（omit Time of Day Acquisition management messages during current network re-entry processing）、６番目のビットであるビット５（ｂｉｔ＃５）のビット値が１である場合、ネットワーク再進入過程においてＴＦＴＰメッセージの送受信ステップを省略できることを示す（omit TFTP management messages during current network re-entry processing）。また、図１１には図示していないが、上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージは、ＳＩＲ識別子とＡＳＩＤをＴＬＶフォーマットに相応して含む。
一方、上記基地局９２０は、該基地局９２０のデータベースに上記ＭＳ９００から受信したＲＮＧ−ＲＥＱメッセージに含まれているＳＩＲ識別子に相応するＳＩＲが存在するかどうかを検査する。上記検査の結果、上記基地局９２０のデータベースに上記検出したＳＩＲ識別子に相応するＳＩＲが存在しないと、上記受信したＲＮＧ−ＲＥＱメッセージに含まれているＡＳＩＤに相応する認証サーバである認証サーバ９４０にＳＩＲ−ＲＥＱメッセージを送信する（Ｓ９１５）。ここで、上記ＳＩＲ−ＲＥＱメッセージは、上記ＭＳ９００の識別子であるＭＡＣアドレスとＳＩＲ識別子を含む。
上記認証サーバ９４０は、上記基地局９２０からＳＩＲ−ＲＥＱメッセージを受信すると、上記ＳＩＲ−ＲＥＱメッセージに含まれているＭＡＣアドレスとＳＩＲ識別子に相応する上記ＭＳ９００のＳＩＲを、上記認証サーバ９４０に備えられているデータベースから検出する。そして、上記認証サーバ９４０は、上記基地局９２０に上記検出したＭＳ９００のＳＩＲを含む上記ＳＩＲ−ＲＥＱメッセージに対する応答メッセージであるＳＩＲ−ＲＳＰメッセージを送信する（Ｓ９１７）。
一方、上記検査の結果、上記基地局９２０のデータベースに上記検出したＳＩＲ識別子に当該するＳＩＲが存在すると、上記ＳＩＲ−ＲＥＱメッセージの送信及びＳＩＲ−ＲＳＰメッセージの受信動作は省略される。上記基地局９２０は、上記受信したＳＩＲ−ＲＳＰメッセージに含まれているＳＩＲを検出し、該検出したＳＩＲのＨＡＭＣタプルに相応して上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを認証する。上記基地局９２０は、上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージの認証に成功すると、上記ＭＳ９００に上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージに対する応答メッセージであるＲＮＧ−ＲＳＰメッセージを送信する（Ｓ９１９）。ここで、上記ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージは、本発明において新たに提案するメッセージであって、一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＲＮＧ−ＲＳＰメッセージのフォーマットを変更することで生成される。また、上記一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＲＮＧ−ＲＳＰメッセージのフォーマットを変更する代わりに、全く新しいフォーマットのメッセージで本発明の実施の形態によるＲＮＧ−ＲＳＰメッセージを生成しても良いことは言うまでもない。
次いで、図１２を参照して、本発明の実施の形態によるＲＮＧ−ＲＳＰメッセージのフォーマットについて説明する。図１２は、本発明の実施の形態によるＲＮＧ−ＲＳＰメッセージのフォーマットを概略的に示す図面である。
図１２を参照すれば、上記ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、縮小呼セットアップ応答と、応答タイプをＴＬＶフォーマットに相応して含む。また、図１２には図示していないが、上記ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージは、ＡＳＩＤと、上記ＭＳ９００に割り当てられた基本接続識別子と、第１ＣＩＤとを含む。
ここで、上記応答タイプは、１バイト、すなわち８ビット長を有するが、上記８ビットそれぞれの意味は、次の通りである。
まず、上記応答タイプの８ビットのうち、最初のビットであるビット０（ｂｉｔ＃０）のビット値が１である場合、ネットワーク再進入過程においてＳＢＣ−ＲＥＱメッセージの送信及びＳＢＣ−ＲＳＰメッセージの受信ステップを省略できることを示し（omit SBC-REQ/RSP management message during the current network re-entry processing）、２番目のビットであるビット１（ｂｉｔ＃１）のビット値が１である場合、ネットワーク再進入過程においてＰＫＭ−ＲＥＱメッセージの送信及びＰＫＭ−ＲＳＰメッセージの受信ステップを省略できることを示し（omit PKM-REQ/RSP management messages during current network re-entry processing）、３番目のビットであるビット２（ｂｉｔ＃２）のビット値が１である場合、ネットワーク再進入過程においてＲＥＧ−ＲＥＱメッセージの送信及びＲＥＧ−ＲＳＰメッセージの受信ステップを省略できることを示し（omit REG-REQ/RSP management messages during current network re-entry processing）、４番目のビットであるビット３（ｂｉｔ＃３）のビット値が１である場合、ネットワーク再進入過程においてネットワークアドレス取得メッセージの送受信ステップを省略できることを示し（omit Network Address Acquisition management messages during current network re-entry processing）、５番目のビットであるビット４（ｂｉｔ＃４）のビット値が１である場合、ネットワーク再進入過程において時間情報取得メッセージの送受信ステップを省略できることを示し（omit Time of Day Acquisition management messages during current network re-entry processing）、６番目のビットであるビット５（ｂｉｔ＃５）のビット値が１である場合、ネットワーク再進入過程においてＴＦＴＰメッセージの送受信ステップを省略できることを示す（omit TFTP management messages during current network re-entry processing）。
上記基地局９２０からＲＮＧ−ＲＳＰメッセージを受信したＭＳ９００は、上記ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージの応答タイプのビット値に相応して、以後のネットワーク再進入動作を行う。例えば、上記ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージの応答タイプのビットのうち、ビット（ｂｉｔ＃０）のビット値が１である場合には、前記図９に示されているＳＢＣ−ＲＥＱメッセージの送信ステップ（Ｓ９２１）及びＳＢＣ−ＲＳＰメッセージの受信ステップ（Ｓ９２３）が省略され、上記ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージの応答タイプのビットのうち、ビット（ｂｉｔ＃１）のビット値が１である場合には、前記図９に示されているＰＫＭ−ＲＥＱメッセージの送信ステップ（Ｓ９２５）及びＰＫＭ−ＲＳＰメッセージの受信ステップ（Ｓ９２９）が省略され、上記ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージの応答タイプのビットのうち、ビット（ｂｉｔ＃２）のビット値が１である場合には、前記図９に示されているＲＥＧ−ＲＥＱメッセージの送信ステップ（Ｓ９３１）及びＲＥＧ−ＲＳＰメッセージの受信ステップ（Ｓ９３３）が省略される。一方、上記ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージの応答タイプのビットのうち、ビット（ｂｉｔ＃１）のビット値が０である場合には、上記ＰＫＭ−ＲＥＱメッセージの送信ステップ（Ｓ９２５）及びＰＫＭ−ＲＳＰメッセージの受信ステップ（Ｓ９２９）を行う必要があるので、上記基地局９２０は、上記認証サーバ９４０と共に暗号キー値をリフレッシュするための暗号キー再発給ステップ（Ｓ９２７）を行わなければならない。ここで、上記縮小ネットワーク再進入動作は、上記ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージの応答タイプのビットのうち、ビット（ｂｉｔ＃０）〜ビット（ｂｉｔ＃２）のビット値がいずれも１に設定されて、上記ＳＢＣ−ＲＥＱメッセージの送信ステップ及びＳＢＣ−ＲＳＰメッセージの受信ステップと、ＰＫＭ−ＲＥＱメッセージの送信ステップ及びＰＫＭ−ＲＳＰメッセージの受信ステップと、ＲＥＧ−ＲＥＱメッセージの送信ステップ及びＲＥＧ−ＲＳＰメッセージの受信ステップとをいずれも省略し、上記レンジング過程、すなわち上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージの送信ステップ及びＲＮＧ−ＲＳＰメッセージの受信ステップのみでネットワーク再進入動作を終了することを示す。
一方、基地局から任意のＭＳに送信するパケットデータが発生すれば、上記基地局は、上記ＭＳをページングして上記パケットデータを送信すべきであるが、これについて図１０を参照して説明する。
図１０は、本発明の実施の形態によるアイドル状態のＭＳをページングする場合のネットワーク再進入過程を示す信号フローチャートである。
図１０を参照すれば、まず、ＭＳ１０００がアイドル状態である時（Ｓ１０１１）、認証サーバ１０４０が上記ＭＳ１０００へのページングがあることを検出すると、基地局１０２０にページング要求（Mobile Paging Request；以下、「ＭＯＢ−ＰＡＧ−ＲＥＱ」と称する。）メッセージを送信する（Ｓ１０１３）。上記認証サーバ１０４０からＭＯＢ−ＰＡＧ−ＲＥＱメッセージを受信した基地局１０２０は、上記ＭＳ１０００にＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージを送信する（Ｓ１０１４）。上記ＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージは、本発明において新たに提案するメッセージであって、一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージのフォーマットを変更することで生成される。また、上記一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージのフォーマットを変更する代わりに、全く新しいフォーマットのメッセージで本発明の実施の形態によるＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージを生成しても良いことは言うまでもない。
次いで、図１３を参照して、本発明の実施の形態によるＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージのフォーマットについて説明する。図１３は、本発明の実施の形態によるＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージのフォーマットを概略的に示す図面である。
図１３を参照すれば、上記ＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージは、縮小呼セットアップであるどうかを示すＲＣＳ＿ＩＮＤＩＣＡＴＯＲを含み、上記ＲＣＳ＿ＩＮＤＩＣＡＴＯＲのビット値が１である場合、縮小呼セットアップが要求されることを示す。
一方、上記基地局１０２０から上記ＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージを受信したＭＳ１０００は、上記ＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージに含まれているＲＣＳ＿ＩＮＤＩＣＡＴＯＲのビット値に相応して、ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージの縮小呼セットアップ要求（RCS Request）及び要求タイプ（Request Type）を設定し上記基地局１０２０に送信する（Ｓ１０１５）。上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージの縮小呼セットアップ要求及び要求タイプについては、上述したのでその詳細な説明を省略する。
上記ＭＳ１０００から上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを受信した基地局１０２０は、上記認証サーバ１０４０に上記ＭＯＢ−ＰＡＧ−ＲＥＱメッセージに対する応答メッセージであるページング応答（Mobile Paging Response；以下、「ＭＯＢ−ＰＡＧ−ＲＳＰ」と称する。）メッセージを送信する（Ｓ１０１７）。上記基地局１０２０からＭＯＢ−ＰＡＧ−ＲＳＰメッセージを受信した認証サーバ１０４０は、上記基地局１０２０にアンソリシテッド（unsolicited）にＳＩＲ−ＲＳＰメッセージを通じて上記ＭＳ１０００のＳＩＲを送信する（Ｓ１０１９）。上記認証サーバ１０４０から上記ＳＩＲ−ＲＳＰメッセージを受信した上記基地局１０２０は、上記ＭＳ１０００に上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージに対する応答メッセージであるＲＮＧ−ＲＳＰメッセージの縮小呼セットアップ応答（RCS Response）及び応答タイプ（Response Type）を設定し送信する（Ｓ１０２１）。上記ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージの縮小呼セットアップ応答及び応答タイプについては、上述したのでその詳細な説明を省略する。上記ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージを受信した後のネットワーク再進入過程は、上記受信したＲＮＧ−ＲＳＰメッセージの縮小呼セットアップ応答及び応答タイプに相応して行われる。
以上、本発明の詳細な説明では具体的な実施の形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない限り、種々の変形が可能であることは言うまでもない。したがって、本発明の範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲とその均等なものによって決定されるべきである。
本発明の実施の形態によるＤＲＥＧ−ＣＭＤのメッセージフォーマットを概略的に示す図である。 本発明の実施の形態によるＭＳのＬＵ−ＲＥＱメッセージ認証過程を示す信号フローチャートである。 本発明の実施の形態によるＬＵ−ＲＥＱメッセージのフォーマットを概略的に示す図である 本発明の実施の形態による高速ネットワーク再進入過程を示す信号フローチャートである。 本発明の実施の形態によるＲＮＧ−ＲＥＱメッセージフォーマットを概略的に示す図である。 本発明の実施の形態によるＲＮＧ−ＲＳＰメッセージフォーマットを概略的に示す図である。 本発明の実施の形態によるＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージのフォーマットを概略的に示す図である。 は本発明の実施の形態によるサービスフロー別にＳＡＩＤ／ＴＣＩＤマッピング及び動的サービス過程を示す信号フローチャートである。 本発明の実施の形態による高速ネットワーク再進入過程を示す信号フローチャートである。 本発明の実施の形態によるアイドル状態のＭＳをページングする場合のネットワーク再進入過程を示す信号フローチャートである。 本発明の実施の形態によるＲＮＧ−ＲＥＱメッセージのフォーマットを概略的に示す図である。 本発明の実施の形態によるＲＮＧ−ＲＳＰメッセージのフォーマットを概略的に示す図である。 本発明の実施の形態によるＭＯＢ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージのフォーマットを概略的に示す図である。
符号の説明
２００，４００，８００，９００，１０００：移動端末機（ＭＳ）
２２０：サービング基地局
２４０：ターゲット基地局
２６０，４４０，９４０，１０４０：認証サーバ
４２０，８２０，９２０，１０２０：基地局

Claims (34)

  1. 広帯域無線接続通信システムにおける移動端末のネットワーク再進入方法であって、
    アイドル状態において基地局にネットワーク再進入するために、前記基地局にネットワーク再進入を要求する第１メッセージを送信するステップと、
    前記ネットワーク再進入の要求への応答であって、ネットワーク再進入の手続きのうち少なくとも一つのプロセスを省略するか否かを示す情報を含む第２メッセージを、前記基地局から受信するステップと、
    前記基地局と共にネットワーク再進入を行うステップと、を含む
    ことを特徴とする方法。
  2. 前記第１メッセージは、前記基地局と共に行うネットワーク再進入が高速ネットワーク再進入であることを示す情報を含む
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記第２メッセージは、前記ネットワーク再進入を承認する情報を含む
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 前記基地局と共にネットワーク再進入を行うステップは、
    前記ネットワーク再進入手続きの各プロセスを省略するか否かを示す前記情報に相応して、一般ネットワーク再進入の際に行うべき複数のプロセスを含む前記ネットワーク再進入手続きのうち該当プロセスを省略し、
    残りのプロセスを行う
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 前記第１メッセージは、一般ネットワーク再進入の際に行う加入者端末の基本容量の交渉プロセスと、暗号キー管理プロセスと、登録プロセスと、ネットワークアドレス取得プロセスと、時間情報取得プロセスと、ＴＦＴＰ（Ｔｒｉｖｉａｌ Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロセスとを含む前記ネットワーク再進入手続きの際、その遂行を省略するプロセスを示す情報を含む
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  6. 前記ネットワーク再進入手続きの各プロセスを省略するか否かを示す前記情報は、
    一般ネットワーク再進入の際に行う加入者端末の基本容量の交渉プロセスと、暗号キー管理プロセスと、登録プロセスと、ネットワークアドレス取得プロセスと、時間情報取得プロセスと、ＴＦＴＰ（Ｔｒｉｖｉａｌ Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロセスとを含む前記ネットワーク再進入手続きの際、その遂行を省略する各プロセスを示す
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  7. 前記基地局と共にネットワーク再進入を行うステップは、
    前記ネットワーク再進入手続きの各プロセスを省略するか否かを示す前記情報に相応して、前記加入者端末の基本容量の交渉プロセスと、暗号キー管理プロセスと、登録プロセスと、ネットワークアドレス取得プロセスと、時間情報取得プロセスと、ＴＦＴＰ（Ｔｒｉｖｉａｌ Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロセスとを含む前記ネットワーク再進入手続きのうち、該当プロセスを省略し、
    残りのプロセスを行う
    ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
  8. 移動端末と、前記移動端末にサービスを提供するサービング基地局と、ターゲット基地局と、前記ターゲット基地局と接続される認証サーバとを備える広帯域無線接続通信システムにおける前記移動端末のネットワーク再進入方法であって、
    前記移動端末が、アイドル状態への遷移時に最終セッション情報を保存するステップと、
    前記移動端末が前記最終セッション情報を保存した後、サービング基地局からターゲット基地局にハンドオーバーする必要があることを検出すると、前記最終セッション情報を前記ターゲット基地局に送信して、前記ターゲット基地局及び認証サーバが前記最終セッション情報を保存するようにするステップと、
    前記ターゲット基地局にネットワーク再進入を要求する第１メッセージを送信するステップと、
    前記ネットワーク再進入の要求への応答であって、ネットワーク再進入の手続きのうち少なくとも一つのプロセスを省略するか否かを示す情報を含む第２メッセージを、前記ターゲット基地局から受信するステップと、
    前記ターゲット基地局と共にネットワーク再進入を行うステップと、を含む
    ことを特徴とする方法。
  9. 前記第１メッセージは、前記ターゲット基地局と共に行うネットワーク再進入が高速ネットワーク再進入であることを示す情報を含む
    ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
  10. 前記第２メッセージは、前記ネットワーク再進入を承認する情報を含む
    ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
  11. 前記ターゲット基地局と共にネットワーク再進入を行うステップは、
    前記ネットワーク再進入手続きの各プロセスを省略するか否かを示す前記情報に相応して、一般ネットワーク再進入の際に行うべき複数のプロセスを含む前記ネットワーク再進入手続きのうち該当プロセスを省略し、
    残りのプロセスを行う
    ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
  12. 前記第１メッセージは、一般ネットワーク再進入の際に行う加入者端末の基本容量の交渉プロセスと、暗号キー管理プロセスと、登録プロセスと、ネットワークアドレス取得プロセスと、時間情報取得プロセスと、ＴＦＴＰ（Ｔｒｉｖｉａｌ Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロセスとを含む前記ネットワーク再進入手続きの際、その遂行を省略するプロセスを示す
    ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
  13. 前記ネットワーク再進入手続きの各ネットワーク再進入プロセスを省略するか否かを示す前記情報は、
    一般ネットワーク再進入の際に行う加入者端末の基本容量の交渉プロセスと、暗号キー管理プロセスと、登録プロセスと、ネットワークアドレス取得プロセスと、時間情報取得プロセスと、ＴＦＴＰ（Ｔｒｉｖｉａｌ Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロセスとを含む前記ネットワーク再進入手続きの際、その遂行を省略する各プロセスを示す
    ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
  14. 前記ターゲット基地局と共にネットワーク再進入を行うステップは、
    前記ネットワーク再進入手続きの各プロセスを省略するか否かを示す前記情報に相応して、一般ネットワーク再進入の際に行う前記加入者端末の基本容量の交渉プロセスと、暗号キー管理プロセスと、登録プロセスと、ネットワークアドレス取得プロセスと、時間情報取得プロセスと、ＴＦＴＰ（Ｔｒｉｖｉａｌ Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロセスとを含む前記ネットワーク再進入手続きのうち、該当プロセスを省略し、
    残りのプロセスを行う
    ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  15. 広帯域無線接続通信システムにおける基地局のネットワーク再進入方法であって、
    アイドル状態に存在する移動端末からネットワーク再進入を要求する第１メッセージを受信するステップと、
    前記第１メッセージを前記基地局自身が予め保存している前記移動端末の最終セッション情報を使用して認証するステップと、
    前記ネットワーク再進入の要求への応答であって、ネットワーク再進入の手続きのうち少なくとも一つのプロセスを省略するか否かを示す情報を含む第２メッセージを、前記移動端末へ送信するステップと、
    前記移動端末とネットワーク再進入を行うステップと、を含む
    ことを特徴とする方法。
  16. 前記第１メッセージは、前記ネットワーク再進入が高速ネットワーク再進入であることを示す情報を含む
    ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  17. 前記第２メッセージは、前記ネットワーク再進入を承認する情報を含む
    ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  18. 前記移動端末と共にネットワーク再進入を行うステップは、
    前記ネットワーク再進入手続きの各プロセスを省略するか否かを示す前記情報に相応して、一般ネットワーク再進入の際に行う複数のプロセスを含む前記ネットワーク再進入手続きのうち、該当プロセスを省略し、
    残りのプロセスを行う
    ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  19. 前記第１メッセージは、一般ネットワーク再進入の際に行う加入者端末の基本容量の交渉プロセスと、暗号キー管理プロセスと、登録プロセスと、ネットワークアドレス取得プロセスと、時間情報取得プロセスと、ＴＦＴＰ（Ｔｒｉｖｉａｌ Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロセスとを含む前記ネットワーク再進入手続きの際、その遂行を省略するプロセスを示す情報を含む
    ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  20. 前記ネットワーク再進入手続きの各プロセスを省略するか否かを示す前記情報は、
    一般ネットワーク再進入の際に行う加入者端末の基本容量の交渉プロセスと、暗号キー管理プロセスと、登録プロセスと、ネットワークアドレス取得プロセスと、時間情報取得プロセスと、ＴＦＴＰ（Ｔｒｉｖｉａｌ Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロセスとを含む前記ネットワーク再進入手続きの際、その遂行を省略する各プロセスを示す
    ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  21. 前記移動端末と共にネットワーク再進入を行うステップは、
    前記ネットワーク再進入手続きの各プロセスを省略するか否かを示す前記情報に相応して、一般ネットワーク再進入の際に行う前記加入者端末の基本容量の交渉プロセスと、暗号キー管理プロセスと、登録プロセスと、ネットワークアドレス取得プロセスと、時間情報取得プロセスと、ＴＦＴＰプロセスとを含む前記ネットワーク再進入手続きのうち、該当プロセスを省略し、
    残りのプロセスを行う
    ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
  22. 広帯域無線接続通信システムにおけるネットワーク再進入のシステムであって、
    基地局と、
    アイドル状態において基地局にネットワーク再進入するために、前記基地局にネットワーク再進入を要求する第１メッセージを送信し、前記ネットワーク再進入の要求への応答であって、ネットワーク再進入の手続きのうち少なくとも一つのプロセスを省略するか否かを示す情報を含む第２メッセージを、前記基地局から受信し、前記基地局と共にネットワーク再進入を行う移動端末と、を含む
    ことを特徴とするシステム。
  23. 前記移動端末は、
    前記ネットワーク再進入手続きの各プロセスを省略するか否かを示す前記情報に相応して、一般ネットワーク再進入の際に行う複数のプロセスを含む前記ネットワーク再進入手続きのうち、該当プロセスを省略し、
    残りのプロセスを行う
    ことを特徴とする請求項２２に記載のシステム。
  24. 前記第１メッセージは、一般ネットワーク再進入の際に行う加入者端末の基本容量の交渉プロセスと、暗号キー管理プロセスと、登録プロセスと、ネットワークアドレス取得プロセスと、時間情報取得プロセスと、ＴＦＴＰ（Ｔｒｉｖｉａｌ Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロセスとを含む前記ネットワーク再進入手続きの際、その遂行を省略するべきプロセスを示す情報を含む
    ことを特徴とする請求項２２に記載のシステム。
  25. 前記ネットワーク再進入手続きの各プロセスを省略するか否かを示す前記情報は、
    一般ネットワーク再進入の際に行う加入者端末の基本容量の交渉プロセスと、暗号キー管理プロセスと、登録プロセスと、ネットワークアドレス取得プロセスと、時間情報取得プロセスと、ＴＦＴＰ（Ｔｒｉｖｉａｌ Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロセスとを含む前記ネットワーク再進入手続きの際、その遂行を省略するプロセスを示す
    ことを特徴とする請求項２２に記載のシステム。
  26. 前記ネットワーク再進入は、
    前記ネットワーク再進入手続きの各プロセスを省略するか否かを示す前記情報に相応して、一般ネットワーク再進入の際に行う加入者端末の基本容量の交渉プロセスと、暗号キー管理プロセスと、登録プロセスと、ネットワークアドレス取得プロセスと、時間情報取得プロセスと、ＴＦＴＰ（Ｔｒｉｖｉａｌ Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロセスとを含む前記ネットワーク再進入手続きのうち、該当プロセスを省略し、
    残りのプロセスを行うことによって為される
    ことを特徴とする請求項２５に記載のシステム。
  27. 広帯域無線接続通信システムにおける高速ネットワーク再進入方法であって、
    アクティブ状態においてアイドル状態への遷移を要求するために、高速ネットワーク再進入のためのセッション情報を含む登録解除命令メッセージを移動端末に送信するステップと、
    前記移動端末から、前記アクティブ状態に遷移した後に前記高速ネットワーク再進入を行うためのレンジング要求メッセージを受信するステップと、
    一般ネットワーク再進入の際に行うべき複数のプロセスのそれぞれが省略されるか、要求されるかを示す前記セッション情報を含むレンジング応答メッセージを前記移動端末に送信するステップと、を含むことを特徴とする方法。
  28. 前記登録解除命令メッセージに含まれているセッション情報は、前記移動端末のためのサービスと運用情報を維持するか、省略するかを示す
    ことを特徴とする請求項２７に記載
    の方法。
  29. 前記一般ネットワーク再進入の際に行うべき複数のプロセスは、加入者端末の基本容量の交渉プロセスと、暗号キー管理プロセスと、登録プロセスと、ネットワークアドレス取得プロセスと、時間情報取得プロセスと、ＴＦＴＰ（Ｔｒｉｖｉａｌ Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロセスとを含む
    ことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
  30. 通信システムにおけるサービング基地局の高速ネットワーク再進入の方法であって、
    アイドル状態の開始を要求する情報と、ネットワーク再進入手続きの少なくとも一つの運用情報が維持されるのか省略されるのかを示すセッション情報と、を含む未登録のコマンドメッセージを送信する工程を有する
    ことを特徴とする方法。
  31. 通信システムにおける移動端末の高速ネットワーク再進入の方法であって、
    アイドル状態の開始を要求する情報と、ネットワーク再進入手続きの少なくとも一つの運用情報が維持されるべきであるのか省略されるべきであるのかを示すセッション情報と、を含む未登録のコマンドメッセージを提供基地局から受信する工程を有する
    ことを特徴とする方法。
  32. 通信システムにおける移動端末の高速ネットワーク再進入するシステムであって、
    移動端末と、
    アイドル状態への遷移を要求する情報と、ネットワーク再進入手続きの少なくとも一つの運用情報を維持するのか省略するのかを示すセッション情報と、を含む未登録のコマンドメッセージを送信する基地局とを備える
    ことを特徴とするシステム。
  33. 前記ネットワーク再進入手続きは、
    前記一般ネットワーク再進入の際に行う加入者端末の基本容量の交渉プロセスと、暗号キー管理プロセスと、登録プロセスと、ネットワークアドレス取得プロセスと、時間情報取得プロセスと、ＴＦＴＰ（Ｔｒｉｖｉａｌ Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロセスとを含む
    ことを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
  34. 通信システムにおける高速ネットワーク再進入するシステムであって、
    基地局と、
    アイドル状態への遷移を要求する情報と、ネットワーク再進入手続きの少なくとも一つの運用情報を維持するのか省略するのかを示すセッション情報と、を含む未登録のコマンドメッセージを基地局から受信する移動端末とを備える
    ことを特徴とするシステム。
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