JP4455589B2 - 事前登録を通しての高速ハンドオーバ - Google Patents

Description

本発明は、包括的には、ワイヤレス通信ユニット及びワイヤレスネットワークに関し、より詳細には、事前登録を通してワイヤレスネットワーク間でのこのようなワイヤレス通信ユニットの高速ハンドオーバを提供する方法及び装置に関する。

企業サーバ等のワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）サーバによりサポートされる粗結合ＷＬＡＮは、高速ワイヤレスインターネットアクセス及び電話サービスに対する安価な代替、並びに他のリアルタイム用途のような快適性をユーザにもたらす。ユーザは、通信ユニットがＷＬＡＮ内にあるときには企業サーバを経由して、ＷＬＡＮ外にあるときには３Ｇ等のセルラワイヤレスエリアネットワーク（ＷＡＮ又はセルラネットワーク）を経由して音声通信を提供することができるようなデュアル用途機能を有するワイヤレス通信ユニット（通信ユニットと呼ばれる）を携帯することができる。

通信ユニットが第１のネットワークへのリンクを有し（すなわち、呼が進行中である、又は第１のネットワークを経由して通信している）、たとえばＷＬＡＮからセルラネットワークへ等、第２のネットワークに移動している場合、第１のネットワークが、好ましくは通信ユニットサービスに対する望ましくない影響を最小に抑えてリンクを第２のネットワークにハンドオーバすることが望ましい。システムで動作し、システムに登録する必要のあるソフトウェア及びハードウェアを起動するには比較的長い時間（１０秒）がかかり得るため、ユーザは不満足なサービス、さらに悪い場合には呼又はリンクの切断を受ける危険性がある。これとは対照的に、常時、複数のシステムに登録しているとバッテリの寿命が著しく短くなるため、必要のない場合に２つ以上のネットワークとの登録を維持することは実用的ではない。

したがって、必要なのは、バッテリの寿命を過度に短縮することなく、第１のワイヤレス通信ネットワークと第２のワイヤレス通信ネットワークの間で通信ユニットへのリンク又は接続の高速ハンドオーバを提供する方法及び装置である。

添付の図面では、類似の参照番号は同一又は機能的に類似の構成要素を指しており、それらの図面は以下の詳細な説明に援用され、本明細書の一部を構成するとともに、好ましい実施形態をさらに詳細に例示し、且つ本発明による種々の原理及び利点を説明するための役割を果たす。

概観として、本開示は、デュアル動作モード機能を有するセルラ電話又は双方向無線等の、通信ユニットと呼ばれることが多いワイヤレス通信装置又はユニット、並びに音声通信サービス及びデータ通信サービス等のサービスを通信ユニットに提供する通信システムに関する。より具体的には、様々な本発明の概念及び原理は、第１のネットワークに登録しており、第２のネットワークに事前登録する通信ユニットを提供して、通信リンクのシームレスなハンドオフ又はハンドオーバを促すシステム、通信ユニット、及び方法において具現される。通信ユニットは、本明細書においてはワイヤレス加入者装置又はユニットと同義に使用することができ、これら用語はそれぞれ、普通はユーザに関連する装置を表し、通常は、サービス契約に従って公衆ネットワークと共に、又は私設ネットワーク内で使用することができるワイヤレス移動装置を表すことに留意されたい。このようなユニットの例としては、個人情報端末、パーソナルアサインメントパッド、及びワイヤレス動作するように装備されたパーソナルコンピュータ、セルラハンドセット若しくは装置、又はその等価物が挙げられる。但し、このようなユニットは異なるネットワークで動作するように構成され且つ構築されている。

特に対象となる通信システム及び通信ユニットは、従来の双方向システム及び装置、アナログセルラ及びデジタルセルラを含む各種セルラ電話システム、ＣＤＭＡ（符号分割多元アクセス）、その変形、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ（汎用パケット無線システム）、ＵＭＴＳ（ユニバーサル移動通信サービス）システム等の２．５Ｇシステム及び３Ｇシステム、ｉＤＥＮ（integrated digital enhanced network：統合デジタルエンハンストネットワーク）、及びその変形又は発展形（evolution）等のセルラ広域ネットワーク（ＷＡＮ）を経由して音声通信サービス又はデータ若しくはメッセージングサービスを提供したり促したりすることができるものである。さらに、対象となるワイヤレス通信ユニット又は装置は、好ましくはＣＤＭＡ、周波数ホッピング、ＯＦＤＭ、又はＴＤＭＡアクセス技術、及びＴＣＰ／ＩＰ（伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル）、ＵＤＰ／ＩＰ（ユニバーサルデータグラムプロトコル／ＩＰ）、ＩＰＸ／ＳＰＸ（パケット間交換／順次パケット交換）、ＮｅｔＢＩＯＳ（ネットワーク基本入出力システム）、又は他のプロトコル構造等の各種ネットワーキングプロトコルの１つ又は複数を利用する、ＩＥＥＥ８０２．１１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、又はＨｉｐｅｒ−Ｌａｎ等のＷＬＡＮ機能と通常呼ばれる短距離ワイヤレス通信機能を有する。

さらに以下考察するにつれて、本発明の各種原理及びその組み合わせを有利に採用して、第１のワイヤレス通信ネットワーク（第１のネットワーク）から第２のワイヤレス通信ネットワーク（第２のネットワーク）への通信リンクのハンドオーバを、たとえば第１のネットワークを経由しての通信が開始されたときに第２のネットワークへの事前登録を提供することによって促す。このようにして、有利に、本発明の方法及び装置を利用する通信ユニットのバッテリの寿命を、第１のネットワーク及び第２のネットワークの両方との登録を常時維持する通信ユニットのバッテリの寿命と比較して大幅に延ばすことができると同時に、時間遅延及びその結果生じるサービスの問題が解消される。

本開示は、本発明の１つ又は複数の実施形態を実施する最良の形態を、実現可能なようにさらに詳しく説明するために提供される。本開示はさらに、本発明を任意の態様に限定するのではなく、本発明の原理及び利点をさらに深く理解し、認識してもらうために提供される。本発明は、本特許出願の係属中に行われたあらゆる補正、及び発行されたような請求項に相当する全てのものを含む、添付の特許請求の範囲によってのみ規定される。

第１の、及び第２の等の関係を表す用語は、或る実体、要素又は動作と別の実体、要素又は動作とを区別するためにのみ用いられており、そのような実体、要素又は動作間において、実際のそのような関係又は順序を必ずしも要求又は暗示するものではないことをさらに理解されたい。

本発明の機能の大半及び本発明の原理の多くは、実施されるときに、デジタルシグナルプロセッサ及びソフトウェア、又は特定用途向け集積回路（ＩＣ）のようなソフトウェア又はＩＣを用いて、又はその中において対応するのに最も適している。たとえば、利用可能な時間、現在の技術及び経済的な配慮が要因となって、おそらく多大な努力を要し、設計に関して多数の選択肢があるにもかかわらず、本明細書に開示される概念及び原理によって導かれるときに、当業者は、最小限の実験でそのようなソフトウェア命令又はＩＣを容易に生み出すことができるものと思われる。それゆえ、簡潔にするために、且つ本発明による原理及び概念を曖昧にするリスクを最小限に抑えるために、そのようなソフトウェア及びＩＣについてさらに説明されるにしても、好ましい実施形態によって用いられる原理及び概念に関して不可欠なものに限られるであろう。

これより図１を参照して、事前登録を通して高速ハンドオーバを提供する方法及び装置が実施される簡略化した代表的な環境又はシステム１００について考察し、説明する。システム１００は一般に、第１のワイヤレス通信ネットワーク（第１のネットワーク）１０６のサービスと第２のワイヤレス通信ネットワーク（第２のネットワーク）１２０のサービスの間で移動可能な通信ユニット１０２を示す。この例示的な実施形態では、第１のネットワーク１０６は、複数のアクセスポイント（ＡＰ）１０８を通して企業サーバ１０４により提供されるワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）であり、第２のネットワーク１２０は、好ましくは、通信ユニットのローカルセルラ送受信基地サイト（ＢＴＳ）１１６（複数可）により提供される、セルラ広域ネットワーク（セルラＷＡＮ）とも別名で呼ばれるセルラパケットデータネットワーク又は他のセルラ又はセルラ様ネットワークである。第２のネットワークのカバレージエリアは第１のネットワークのカバレージエリアに重なる。たとえば、ローカルセルラＢＴＳ１１６は、ＷＬＡＮに重なるセルラＷＡＮカバレージを提供する。一般に、２つ以上のローカルセルラＢＴＳがこのようなカバレージを提供し得ることが理解される。簡潔にするために、１つのみのこのようなＢＴＳ１１６を図示し、以下参照する。

企業サーバ１０４はＰＳＴＮへの接続１３０を有し、単一の企業ロケーションにサービス提供することもできれば、又は異なる都市にあることも可能である複数の企業サイトにサービス提供することもできる。名称にかかわらず、企業サーバ１０４はＷＬＡＮホットスポット（複数可）にサービス提供することができる。これはまた、ＩＰブロードバンド接続等の手段により企業サーバ１０４に接続することができる自家内の１つ又は複数のＷＬＡＮカバレージエリアにサービス提供することもできる。

通信ユニット１０２は、たとえば、インターネットプロトコル（ＩＰ）接続１１０を経由して通信ユニット１１２と、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１１４を経由して通信ユニット１２２と、さらにＢＴＳ１２４又はセルラＷＡＮを経由してワイヤレス通信ユニット１２６と、又はＷＬＡＮを経由して通信ユニット１２８と通信している状態であり得る。当業者に理解されるように、セルラＷＡＮは、データトラフィックのためにＩＰ接続１１０をセルラＢＴＳ１１６に接続し、音声ネットワーク１１８、具体的にはセルラシステムの音声ネットワークが、音声トラフィックのため、及びレガシー音声呼を行うために必要なシグナリングのためにＢＴＳ１１６をＰＳＴＮ１１４に接続する。通信ユニット１０２は、データトラフィックのために通信ユニット１２６をセルラＢＴＳ１２４に接続する、同じ又は別のセルラＷＡＮを経由してワイヤレス通信ユニット１２６と通信する状態であることもできる。音声ネットワーク１３２、具体的にはセルラシステムの音声ネットワークは、音声トラフィックのため、及びレガシー音声呼を行うために必要なシグナリングのためにＢＴＳ１２４をＰＳＴＮ１１４に接続する。実際には、それぞれがセルラＷＡＮシステムの稼働に関与する多くのセルラ稼働関与装置が存在するが、これらセルラＷＡＮのそれぞれを合わせたものが、交換センタ、基地局送信機コントローラ、基地局送信機、ビジター・ホームロケーションレジスタ、課金システム等の構成要素を有するセルラＷＡＮシステムを構成する、又はこのようなセルラＷＡＮシステムとして見ることができることに留意されたい。

図１では、既知のように、通信ユニットは移動体であり、ＷＬＡＮ又はＷＡＮ内であちこち移動可能であり、且つ通常、ＷＬＡＮの範囲から出てたとえばＷＡＮ内に、又はこの逆に移動することができる。これが、呼又は通信が進行中の状態で行われる場合、或るシステムから他のシステムへの継続中通信のハンドオーバ又はハンドオーバが必要になる。ハンドオーバの達成に関して先に記したように、通信が渡されている側のシステムに対しての登録等が必要である。この登録は、利用できる時間よりも長くかかることがあり、また呼の切断又は不満足なサービスに繋がる恐れがある。

図２を参照して、事前登録を通して２つのワイヤレス通信ネットワーク間での通信リンクのハンドオーバを促すように構成された通信ユニット１０２の好ましい実施形態のブロック図について考察し、説明する。通信ユニット１０２については一般に、本発明に開示する変更及び改良以外は既知である。したがって、このような装置の既知の機能及び構造については、以下開示し考察する本発明の原理及び概念に関連するもの以外は詳細に説明しない。通信ユニット１０２は、第１のネットワーク１０６から受信する無線周波信号を吸収・放射するように動作するアンテナ２０１を備える。たとえば、ＷＬＡＮ、たとえば企業サーバ１０４に結合されたアクセスポイント（ＬＡＮ送受信機）等から送信された無線信号をアンテナ２０１で吸収して、この例示的な実施形態ではＷＬＡＮ受信機とも呼ばれる第１の受信機２０３に伝える。ＷＬＡＮから送信され、こうして第１の受信機２０３により受信される無線信号は、図３〜図５と併せて後述するビーコン信号を含むことができる。第１の送信機２０５（この例ではＷＬＡＮ送信機）により増幅されてアンテナ２０１に伝えられた信号は、８０２．１１及び他の先に述べた技術等の既知のＷＬＡＮ技術に従ってアクセスポイントに、ひいては企業サーバ１０４に放射、送信、又は送出される。第１の受信機２０３及び第１の送信機２０５は図示のように内部で結合され、コントローラ２０７とインタラクティブに協働するとともにコントローラ２０７により制御され、音声トラフィック、データメッセージ、又はこれに対応する信号をコントローラ２０７に対して提供し、又はこれらをコントローラ２０７から受け入れる、若しくは受け取り、これもまた既知である。

通信ユニット１０２は、アンテナ２０１と物理的に別個であるか、又はアンテナ２０１と共に収容され、第２のネットワーク１２０から受信した無線周波信号の吸収及び放射を行うように動作するアンテナ２３５も備える。通信ユニット１０２はまた、この例示的な実施形態ではＷＡＮ受信機と呼ばれる第２の受信機２３１も備え、第２の受信機２３１に対して、セルラＢＴＳ１１６から吸収された信号が伝えられる。通信ユニット１０２はまた、当分野において既知のように、信号を増幅して、アンテナ２３５によるローカルセルラＢＴＳ１１６等のセルラネットワークへの送信又は放射を信号に提供する、この例ではＷＡＮ送信機と呼ばれる第２の送信機２３３も備える。第２の受信機２３１及び第２の送信機２３３は図示のように内部で結合され、第１の受信機２０３及び第１の送信機２０５と同様に、コントローラ２０７とインタラクティブに協働するとともにコントローラ２０７により制御され、音声トラフィック、データメッセージ、又はこれに対応する信号をコントローラ２０７に対して提供し、又はこれらをコントローラ２０７から受け入れる、若しくは受け取る。

したがって、第１の受信機２０３及び第１の送信機２０５並びに第２の受信機２３１及び第２の送信機２３３は、コントローラ２０７により制御されるとともにコントローラ２０７と協働し、その機能は、通信ユニット１０２にデュアル動作モード機能を提供することである。より具体的には、通信ユニット１０２は、たとえばローカルセルラシステム、たとえば対応するＢＴＳ１１６により提供されるセルラネットワーク又はＷＡＮ、並びに複数のアクセスポイント１０８に結合された企業サーバ１０４により提供されるＷＬＡＮからのサービスに登録し、これらサービスを受けることが可能である。しかし、通信ユニット１０２はオプションとして、第１のネットワーク１０６及び第２のネットワーク１２０とインタフェースするように適合可能且つ構成可能であるとともに、コントローラ１０７に結合されてコントローラ１０７により制御される１つのみの受信機及び１つのみの送信機を有することも可能である。本開示を簡潔にするために、１つのみの受信機及び１つのみの送信機について考察し、これらを受信装置及び送信装置と呼ぶ。受信装置は、第１の受信機２０３及び第２の受信機２３１の機能を有し、したがって第１のネットワーク１０６及び第２のネットワーク１２０からの信号を受信し、送信装置は第１の送信機２０５及び第２の送信機２３３の機能を有する。

コントローラ２０７は、本明細書において考察する原理及び概念に従って必要な変更を除き、ユーザインタフェース２０９に既知のように結合され一般に動作し、ユーザインタフェース２０９としては、たとえば、イヤフォン又はスピーカ及びマイクロフォン等の音響変換器、ディスプレイ、及びキーパッドが挙げられる。送信装置、受信装置、及びユーザインタフェース２０９はそれぞれ、図示のようにコントローラ２０７に内部で結合され、コントローラ２０７は、全体動作コマンド及び通信ユニット１０２の制御を提供する。コントローラ２０７はディスプレイ及びキーボード又はキーセットに結合されてこれらと協働し、特定の装置及び機能に依存し得るユーザインタフェース体験の一部を行うとともに、メッセージ又は他の情報の生成及び消費に役立つ。キーボードは、既知の物理的なキーボード又はディスプレイの一部である仮想キーボードであってもよく、ディスプレイもまた既知であり、液晶ディスプレイ等であってもよい。キーが仮想キーボードの一部である場合、ディスプレイは、情報をコントローラに伝達するためにタッチセンシティブ等である必要がある。同様に、イヤフォン、スピーカ、及びマイクロフォンも既知であり、一般に入手可能である。

コントローラ２０７は本質的に汎用プロセッサであり、好ましくは、プロセッサ２１１及び関連するメモリソース又はメモリ２１５を備える。プロセッサ２１１は、好ましくは、第１のネットワーク１０６とのエアインタフェースの仕様及び第２のネットワーク１２０並びに音声・データトラヒックのための各種ネットワークプロトコルに依存する機能を有する、既知のプロセッサベースの要素である。プロセッサ２１１は、音声及びデータメッセージの符号化及び復号化を行い、変換器又はコントローラ２０７による後続処理に適した信号を提供するように動作する。プロセッサ２１１は、本明細書では関連しない信号処理動作に対するコントローラ２０７の責務に応じて１つ又は複数のマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、及び他の集積回路を含むことができる。

いずれのイベントでも、コントローラ２０７はまた、たとえば既知のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（読み取り専用メモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能なプログラマブルＲＯＭ）、又は磁気メモリの組み合わせであることができるメモリソース又はメモリ２１５も備える。メモリソース２１５は、プロセッサ２１１のために、各種他のアイテム又はプログラム等の中でも特にオペレーティングシステム又はソフトウェア、データ、及び変数２１７を記憶するために使用される。このオペレーティングシステム２１７は、プロセッサ２１１により実行されると、ユーザインタフェース２０９、送信機又は送信装置、及び受信装置とインタフェースする等の通信ユニット１０２に必要な機能をプロセッサ２１１に実行させる。メモリ２１５は、音声呼及びデータ呼をサポートする、特に示していない呼処理ルーチンをさらに含み、呼処理ルーチンは当業者に理解されるとともに、エアインタフェース、呼処理、及びサービスプロバイダ又はネットワーク仕様に応じて様々である。

図示のように、メモリ２１５は、たとえば、呼を開始する準備アクションとも呼ばれる、第１のネットワーク１０６を経由しての通信の開始を示す状況を検出する状況定義・検出ルーチン又は機能２１９の空間をさらに含む。この状況は、たとえば、通信ユニットの電話帳へのアクセス、番号のダイアリング、通信ユニット１０２のヒンジカバーの開放、及び通信ユニット１０２にアクセスするためのキー入力のうちの少なくとも１つ、又は第１のネットワーク１０６を経由しての通信開始に繋がる可能性のある、又は可能性の高い他の任意の状況であることができる。こういった状況は通信ユニットに固有であり得るため、いずれのイベントでも、実験的に判断し、経験に即して変更することができる。

送信装置、受信装置、及びコントローラ２０７は協働して、コントローラ２０７が通信開始を示す状況を検出した場合に第１のネットワーク１０６を経由しての通信を促すとともに、第２のネットワーク１２０への登録を促す。より具体的には、状況検出プログラム２１９が、ＷＬＡＮを経由しての通信の開始を示す状況、たとえば通信ユニットの電話帳へのアクセス等を検出する場合、送信装置、受信装置、及びコントローラ２０７は、セルラＷＡＮに対応するソフトウェア及びハードウェアにアクセスし、これはＷＡＮに対応するスタックの呼び出しとも呼ばれ、そしてＷＡＮへの登録を開始する。状況検出プログラム２１９については図３と共にさらに詳細に考察する。

いくつかの実施形態では、種々の機能、環境、又は第１のネットワーク１０６及び第２のネットワーク１２０に関する状況並びに通信ユニット１０２の動作状態及び物理的な状態等の第２の状況もまた重要であり、通信ユニットの動作に有利に影響を与える。これら第２の状況は、これもまたメモリ２１５に含まれるソフトウェアアルゴリズム又はルーチンを使用して検出、又は発見する。たとえば、ビーコン検出機能２２１を使用して、コントローラ２０７は、通信ユニットのロケーションを示すビーコン信号を受信装置が受信したか否かを検出する。カバレージ品質判定機能２２３が、たとえば、第１のネットワーク１０６及び第２のネットワーク１２０のうちの少なくとも一方又は通信ユニットからこれらネットワークまで利用可能なリンクに対応して、信号強度、ビットエラーレート、又はフレームエラーレート等を査定することによりカバレージ品質を求める。他の機能としては、移動検出機能２２７、ロケーション検出機能２２５、及び呼終了（end of call）検出機能２３７が挙げられる。上記機能のうちの特定の機能を利用するには、通信ユニット１０２はまた、たとえば既知の全地球測位システム（ＧＰＳ）装置又は通信ユニットの物理的なロケーションを検出可能な他の任意の装置であるロケーション検出装置（図示せず）、及び移動検出器２２９のうちの少なくとも一方を必要とする場合があり、移動検出器２２９は、たとえば、加速時計、ＧＰＳシステム、又は通信ユニットの物理的な移動を検出する他の任意の手段であることができ、コントローラ２０７と通信する。

機能２２１、２２３、２２５、２２７、及び２３７のうちの１つ又は複数、並びに列挙されていない追加機能２３９を状況検出機能２１９と併用して、通信ユニット１０２が第２のネットワーク１２０に登録するか否か、またいつ登録するかを判断することができる。機能２２１、２２３、２２５、２２７、及び２３７、並びに通信ユニットの動作に対する影響について図３及び図４に関連してさらに詳細に考察する。

これより図３を参照して、２つのワイヤレス通信ネットワーク間での通信リンクのハンドオーバを提供する方法の好ましい実施形態の図について検討するとともに考察する。この考察のいくらかは、上記考察の一部の検討及びまとめという性質のものである。方法は、図１の環境で動作する図２の通信ユニットを使用して実施することができ、方法について図２の通信ユニットと併せて、また図２の通信ユニットを参照しつつ説明する。方法は３００において開始され、通信ユニット１０２が第１のネットワーク１０６、たとえばＷＬＡＮに登録され、第１のネットワークに対応する第１のスタック（必要な各種ソフトウェアルーチンを初期化して起動させ、ネットワーク及びユニットの状況に対応して現在パラメータを設定する）、たとえばＷＬＡＮスタックを開始する。たとえば、スタックの開始と呼ばれる既知のタスクは、通信ユニット１０２を、ＡＰ１０８の１つとの関連を含むＷＬＡＮに登録することを含むことができ、これは、通信ユニットのＷＬＡＮアクセスの認証、許可、及び課金のためにＡＡＡサーバに接触することを含み得る。図示の３０２において、通信ユニット１０２は専ら第１のネットワーク１０６上で動作する。

次いで、３０４において、コントローラ２０７が、状況検出機能２１９を使用して、上述した、通信若しくは呼の開始に対する準備アクション、又は通信若しくは呼の開始を示す状況を検出したか否かが判断される。この呼又は通信は、たとえば、電話音声呼、ディスパッチ呼（dispatch call）、又はマルチメディア呼のうちの１つであることができる。アクションが検出されない場合、通信ユニット１０２は引き続き第１のネットワーク１０６で動作し、３０２、３０４において状況をチェック又はテストする。

アクション又は状況を検出し、好ましいがオプションである３０６におけるプロセスを差し当たり無視すると、３０８において、通信ユニット１０２は第２のネットワーク１２０への登録に進み又は登録を促し、第２のネットワーク１２０に対応する第２のスタックを開始することに進む。たとえば、３０４において、ＷＬＡＮで動作している通信ユニット１０２のコントローラ２０７が番号のダイアリング、電話帳へのアクセス、キー又はＰＩＮの入力等を検出する場合、通信ユニット１０２はセルラＷＡＮスタックの開始及びセルラＷＡＮへの登録に進む。ＷＡＮスタックを開始することは、既知であり、既知の各種レガシーセルラシステムへの登録がＢＴＳ１１６において使用されているセルラプロトコルの仕様に依存し、通信ユニット内の加入者インタフェースモジュール（ＳＩＭ）カードに記憶されている情報を使用すること、並びにロケーショントラッキング及び認証のためにホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）及び認証センタ（ＡｕＣ）にアクセスすることを含み得る登録を含む。

３１０において、呼が第１のネットワーク１０６を使用して開始され、リンク又は接続が第１のネットワーク１０６と行われる。３０８における登録が完了した場合、通信ユニットは、継続中の呼の第１のシステムから第２のシステムへのハンドオーバを、このようなハンドオーバが必要になったときに高速に実行する準備が整う。ハンドオーバが必要であるか否かを判断する詳細は本開示の範囲を超えるものであるが、何らかの理由により現在のネットワークを使用しての継続中のサービスを行うことができない、実際的ではない、又は適当ではないと判断することを含むであろう。

３１２において、コントローラ１０２は、呼終了検出機能２３７を使用して呼が完了したか否かを判断する。たとえば、コントローラ２０７が、呼終了検出機能２３７を使用して、第１のネットワーク１０６を経由しての通信の完了又は第２のネットワークを経由しての通信の完了、たとえば電話を切る、又は呼終了ボタンの起動を示す状況を検出する場合、通信ユニット１０２は、３１２、３１６において、第１のネットワーク１０６及び第２のネットワーク１２０のうちの少なくとも一方との登録を解除する。好ましくは、通信ユニットは、呼が終了した直後にまた電話を掛けるユーザを考慮するために短期間、たとえば１０秒間は登録されたまま留まることに留意されたい。これにより登録及び登録解除の数が低減し、もちろん、後続呼に対して、又は後続呼に向けてハンドオーバが必要な場合にハンドオーバ可用性及び成功率が上がる。さらに、第２のネットワークへの登録に繋がる状況、アクション、又は環境が後になくなる、又は結局、呼又は通信が第１のネットワーク上で開始されることにならない場合、通信ユニットは第２のネットワークへの登録を解除する。たとえば、電話帳がアクセスされたと想定する。これは、電話を掛ける前触れであることが多いが、常にそうであるわけではない。呼が開始されない場合、通信ユニットは、バッテリの寿命のために或る時点で登録を解除する。所定期間の後、通信ユニットは、呼が完了したと判断したかのように振る舞う。

具体的には、通信ユニット１０２は、呼の間に第２のシステムにハンドオーバしない場合、３１４において、第２のネットワーク１２０への登録を解除し、第２のスタックをドロップし（このハードウェア及びソフトウェアがもはや必要ではないため）、引き続き第１のネットワーク１０６で動作する。別法として、通信ユニット１０２は、呼の間に第２のシステムにハンドオーバする場合、３１６において、第１のネットワーク１０６への登録を解除し、第１のスタックをドロップし、３１８において、第２のネットワーク１２０で動作する。

たとえば、３１０において呼がＷＬＡＮを経由して開始され、３１２においてコントローラ２０７が呼の完了を判断した場合、通信ユニットは、３１４においてセルラＷＡＮへの登録を解除し、セルラＷＡＮスタックをドロップするか、又は３１６においてＷＬＡＮへの登録を解除し、ＷＬＡＮスタックをドロップし、３１８においてセルラＷＡＮにおいて動作する。

上述したように、３０８における第２のネットワークの登録は、第２の状況に見合うか否かにも依存し得る。３０６において、コントローラ２０７は、通信ユニット１０２が３０８において第２のネットワークへの登録に進む前に第２の状況が検出されるか否かを判断する。たとえば、コントローラ２０７は、３０８における第２のネットワークへの登録に進む前に、アクションに加えて、ビーコン信号、たとえばビーコン情報が検出されるか否かを判断する。これについては図４と併せてさらに詳細に考察する。

３１０において第１のネットワークを使用しての呼を開始することは、３０８において第２のネットワークに登録する前後に行うことも、又は通常、両方を並行して進めることもできることに留意されたい。上述したこの方法は、第１のネットワークのカバレージ内に通常留まる通信ユニットのスタンバイバッテリ寿命を大幅に延ばす。通信ユニットが呼を開始しない場合、通信ユニットが第２のネットワークのスタックを起動する、又は第２のネットワークに登録する必要は殆どない。しかし、この方法は、大部分の時間に電話に出ているやむにやまれぬ通話者（或るサービス要員又はセールス要員等）の通話時間には向上をもたらさない場合がある。この場合、両方のスタックが頻繁に同時に実行され、多数の登録及び登録解除が第２のネットワークに対して行われ得る。この問題に対処するため、３０６において、好ましい実施形態は第２の状況を適用する。

これより図４を参照して、図３の方法の一部の好ましい実施形態のより詳細な図について検討するとともに考察する。具体的には、図４に、３０８に進む前に３０６における第２の状況の検出を満たすために、１つ又は複数が発生し得る或る例示的な第２の状況を列挙している。たとえば、４００において、コントローラ２０７は、ビーコン検出機能２２１を使用して、第１のネットワーク１０６が送信したビーコン情報が受信され観測（検出）されているかを判断する。通常、ＷＬＡＮビーコン情報がアクセスポイントにより一定間隔で送信される。通信ユニットはまた、プローブをＷＬＡＮに送信し、アクセスポイントから応答を得ることによりビーコン信号、具体的にはビーコン情報を得ることもできる。ビーコン情報は、好ましくは、通信ユニットのロケーション、たとえばアクセスポイント識別子、又はビーコンフレーム情報内の特別な境界若しくは出口ポイント指示を示し、第１のネットワーク１０６のカバレージエリアの境界付近で観測することができる。コントローラ２０７が呼を開始する準備アクションを検出した、又はビーコン信号を検出する場合、通信ユニット１０２は第２のネットワーク１２０に登録するか、又は登録を促す。

別法として、４０２において、コントローラ２０７は、カバレージ品質判定機能２２３を使用して第１のネットワーク１０６に対応するカバレージ品質、信号強度、信号対干渉比等を検出する。これに加えて、コントローラ２０７はカバレージ品質が所定のしきい値を満たしているか否か、たとえば所定の信号対干渉比未満であるか否かを判断することができる。発呼準備アクションが検出され、且つカバレージ品質の検出及びしきい値の満足のうちの少なくとも一方が検出されると、通信ユニット１０２は第２のネットワーク１２０に登録する。

又は、４０４において、コントローラ２０７は、カバレージ品質判定機能２２３を使用して第２のネットワーク１２０に対応するカバレージ品質を検出する。コントローラ２０７は、カバレージ品質が所定のしきい値を満たしているか否かをさらに判断することができる。発呼準備アクションが検出され、且つカバレージ品質の検出及びしきい値の満足のうちの少なくとも一方が検出されると、通信ユニット１０２は第２のネットワーク１２０に登録するか、又は登録を促す。これらしきい値は当業者により実験的に決定することができ、またバッテリ寿命と呼又はリンクが切断される可能性との間のトレードオフを表すことができることに留意されたい。

４０６において、コントローラ２０７は、ロケーション検出機能２２５を使用して通信ユニットのロケーションを検出し、ロケーションが、受信信号強度を測定することにより、又は通信ユニットが使用するように命令されているタイミング進角値（パス長、ひいては考えられる減衰に対応する）からＷＡＮ ＢＴＳの第１の所定の範囲（第１の範囲）内であるか否かを判断することができる。ロケーションが第１の範囲内にあると判断され、且つ発呼準備アクションが検出されると、通信ユニット１０２は第２のネットワークに登録する。別法として、４０８において、コントローラ２０７はロケーション検出機能２２５を使用して、通信ユニット１０２のロケーションが第１の範囲から第２の所定の範囲（第２の範囲）に所定の時間期間内に変更したか否かを判断する。ロケーションが第１の範囲内から第２の範囲内に時間期間内に変更したと判断され、且つ発呼準備アクションが検出されると、通信ユニット１０２は第２のネットワークに登録するか、又は登録を促す。さらに別の別法では、通信ユニットは、ロケーション検出２２５からの地理ロケーション情報をＷＬＡＮ１０６のロケーションについての予めプログラムされた地理ロケーション情報と比較し、それによって通信ユニットがＷＬＡＮの範囲内にある状況を検出することにより範囲を求める。

４１０において、コントローラ２０７は、移動検出器２２９と協働し、移動検出機能２２７を使用して、通信ユニットの移動を検出する。発呼準備アクションが検出され、且つ移動が検出されると、通信ユニット１０２は第２のネットワークへの登録を促すか、又は登録する。別法として、コントローラ２０７は、移動が所定の移動しきい値を上回るか否かを判断することができ、通信ユニット１０２は、移動が所定の移動しきい値を上回ると判断され、且つアクション又は第１の状況が検出されると、第２のネットワークに登録するか、又は登録を促すことができる。移動を所定の時間間隔にわたって積分して、変位を得ることもできる。次いで、この積分された移動をしきい値と比較して有意な変位を検出することができる。通信ユニット１０２は、積分された移動が所定の移動しきい値を上回ると判断され、且つアクション又は第１の状況が検出されると、第２のネットワークに登録するか、又は登録を促すことができる。

上述した各種しきい値又は所定のしきい値は当業者により実験的に決定することができ、経験に則して調整が必要であり得ることに留意されたい。ユーザとっては、各種状況を選択的にイネーブルし、又は所定のしきい値を変更することができることが有利であり得る。

これより図５を参照して、事前登録を通して高速ハンドオーバを提供する方法及び装置が実施される、さらに簡略化し代表的且つ例示的な環境について検討するとともに考察する。動作に際して、図５に示す通信ユニット１０２は専ら、アクセスポイント１０８が呼又は通信の間にＷＬＡＮアクセスセル５００、ひいてはＷＬＡＮ１０６へのリンクを生成しているＷＬＡＮ上で動作している。しかし、コントローラ２０７が、ユーザが呼を開始しようとする、たとえば通信ユニットの電話帳を検索していることを示す状況を検出するとすぐに、通信ユニット１０２は、ＷＬＡＮサービスエリアの周辺をカバーし、且つＷＬＡＮサービスエリアに大抵重複するセルラＷＡＮ５０６に登録し、セルラＷＡＮ５０６のスタックを起動する。

これに加えて、ＷＬＡＮへの入口又は出口である可能性が高い固有のロケーションである入口／出口ポイント５０２付近に、アクセスポイントはＷＬＡＮ境界セル５０４を生成する。境界セル５０４のアクセスポイントは、ＷＬＡＮサービスエリアの境界付近にあることを通信ユニット１０２に通知するビーコン情報を含むビーコン信号を発する。例示的な一実施形態では、コントローラ２０７が、ユーザが呼を開始しようとする、たとえば通信ユニットの電話帳を検索していることを示す状況を検出し、且つ受信機及びコントローラがそれぞれ境界セルからビーコン信号、具体的にはビーコン情報を受信し検出するとすぐに、通信ユニット１０２はスタックを起動し、次いでＷＬＡＮサービスエリアの周辺にあるセルラＷＡＮ５０６に登録する。別法として、通信ユニット１０２のユーザは通信ユニットのキーパッドで番号をダイアルし、且つコントローラにより、通信ユニット１０２が移動中であることが検出されるとすぐに、通信ユニット１０２はセルラＷＡＮ５０６に登録し、セルラＷＡＮ５０６のスタックを起動する。したがって、通信ユニットのユーザがＷＬＡＮサービスエリア外に移動することになる可能性が高い場合、通信ユニットはすでにセルラＷＡＮ５０６に接続している。

このようにして、事前登録、すなわち呼の開始と同時に、又は呼を開始する前に第２のネットワークに登録することにより、通信ユニットは第１のネットワーク及び第２のネットワークの両方に常にリンクされているわけではないためバッテリの寿命が延びる。これに加えて、事前登録は、登録が必要になる前に第２のネットワークへの登録を開始することにより、通信ユニットが第１のネットワークから第２のネットワークにハンドオーバされるときに、呼又は通信が切断する可能性又は不良なネットワークサービスを受ける可能性を低減させる。

上述した事前登録する方法及び装置は、上述したものとは逆の、又は異なる通信ネットワークにおいて実施することも可能であることに留意されたい。たとえば、第１のワイヤレス通信ネットワークがセルラＷＡＮであり、第２のネットワークがＷＬＡＮであることができる。この場合、通信ユニットはＷＡＮで動作し、通信ユニットがセルラＷＡＮを経由しての発呼準備アクションを検出すると、ＷＬＡＮに登録し、ＷＬＡＮのスタックを起動する。たとえば、ＷＬＡＮ及びＷＡＮが粗結合されることは重要ではない。ＷＬＡＮ及びＷＡＮは、たとえばＥＳがセルラシステム１１８、１３２への別の移動体スイッチセンタとして現れる、又はセルラシステム１１８、１３２へのレガシー基地局コントローラとして現れるように密結合してもよい。

事前登録を通して高速ハンドオーバを提供する方法及び装置が実施される例示的な環境を簡略化した典型的な形で示す図である。 事前登録を通して２つのワイヤレス通信ネットワーク間での通信リンクのハンドオーバを促すように構成された通信ユニットのブロック図である。 ２つのワイヤレス通信ネットワーク間での通信リンクのハンドオーバを提供する好ましい実施形態の方法の図である。 図３の方法の一部の好ましい実施形態のより詳細な図である。 事前登録を通して高速ハンドオーバを提供する方法及び装置が実施される例示的な別の環境を簡略化した典型的な形で示す図である。

Claims (25)

1. 第１及び第２のワイヤレス通信ネットワークから信号を受信する受信装置と、
   該受信装置に結合されて該受信装置を制御し、前記第１のワイヤレス通信ネットワークを経由しての通信の開始を示す状況を検出するコントローラと、
   該コントローラに結合されて制御され、前記受信装置及び前記コントローラと協働する送信装置と、
   を備える、通信ユニットであって、
   前記通信ユニットが前記第１のワイヤレス通信ネットワークへ登録された後に、前記コントローラが前記第１のワイヤレス通信ネットワークを経由しての通信の開始を示す状況を検出した場合に、前記送信装置が、前記第１のワイヤレス通信ネットワークを経由しての通信を促すとともに、前記第１のワイヤレス通信ネットワークから前記第２のワイヤレス通信ネットワークへの前記通信ユニットのハンドオーバに備えて、前記第２のワイヤレス通信ネットワークへの前記通信ユニットの登録を促す、通信ユニット。
2. 前記受信装置はビーコン信号をさらに受信し、
   前記コントローラはさらに、前記ビーコン信号に含まれるビーコン情報を検出し、該ビーコン情報は前記通信ユニットのロケーションを示し、
   前記第２のワイヤレス通信ネットワークへの前記登録は、前記コントローラが前記状況及び前記ビーコン情報の両方を検出した場合に促される、請求項１に記載の通信ユニット。
3. 前記コントローラはさらに、前記第１のワイヤレス通信ネットワークに対応するカバレージ品質を求め、前記第２のワイヤレス通信ネットワークへの前記登録は、前記コントローラが前記状況を検出し、前記カバレージ品質が所定のしきい値を満たすと判断した場合に促される、請求項１に記載の通信ユニット。
4. 前記コントローラはさらに、前記第２のワイヤレス通信ネットワークに対応するカバレージ品質を求め、前記第２のワイヤレス通信ネットワークへの前記登録は、前記コントローラが前記状況を検出し、前記カバレージ品質が所定のしきい値を満たすと判断した場合に促される、請求項１に記載の通信ユニット。
5. 前記コントローラはさらに、前記第１のワイヤレス通信ネットワークを経由しての通信の完了、前記第２のワイヤレス通信ネットワークを経由しての通信の完了、及び前記通信が一度も開始されない場合のうちの１つを示す他の状況を検出し、前記コントローラは前記送信装置及び前記受信装置と協働して、前記通信の完了を示す前記他の状況を検出した場合、前記第１のワイヤレス通信ネットワーク及び前記第２のワイヤレス通信ネットワークのうちの少なくとも一方からの登録解除を促す、請求項１に記載の通信ユニット。
6. 前記コントローラはさらに、前記通信ユニットのロケーションを検出し、前記第２のワイヤレス通信ネットワークへの前記登録は、前記コントローラが前記状況を検出し、且つ前記通信ユニットの前記ロケーションが第１の所定範囲内にある場合に促される、請求項１に記載の通信ユニット。
7. 前記コントローラはさらに、前記通信ユニットの前記ロケーションが第２の所定範囲内にあるかを検出し、前記第２のワイヤレス通信ネットワークへの前記登録は、前記コントローラが前記状況を検出し、且つ前記通信ユニットの前記ロケーションが前記第１の所定範囲から前記第２の所定範囲に所定の時間期間内に変更された場合に促される、請求項６に記載の通信ユニット。
8. 前記コントローラと通信して、前記通信ユニットの移動を検出する移動検出器をさらに備え、前記第２のワイヤレス通信ネットワークへの前記登録は、前記コントローラが前記状況を検出し、且つ前記通信ユニットの前記移動が所定の移動しきい値を上回る場合に促される、請求項１に記載の通信ユニット。
9. 前記状況は、通信ユニットの電話帳へのアクセス、番号のダイアリング、前記通信ユニットのヒンジカバーの開放、及び前記通信ユニットにアクセスするためのキー入力のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の通信ユニット。
10. 前記第１のワイヤレス通信ネットワークは、第１のワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）及びワイヤレス広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含み、前記第２のワイヤレス通信ネットワークは第２のＷＬＡＮ及びＷＡＮを含む、請求項１に記載の通信ユニット。
11. 第１のワイヤレス通信ネットワークと第２のワイヤレス通信ネットワークの間で通信ユニットとのリンクの高速ハンドオーバを促す手順を通信ユニットに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、前記プログラムが前記通信ユニットのコントローラにインストールされて実行されると、
    前記通信ユニットが、
    前記第１のワイヤレス通信ネットワークに前記通信ユニットを登録することと、
    該第１のワイヤレス通信ネットワークを経由しての通信の開始を示す状況を検出することと、
    該第１のワイヤレス通信ネットワークを経由しての通信の開始を示す状況が検出される場合、前記第１のワイヤレス通信ネットワークを経由しての通信を促すとともに、前記第１のワイヤレス通信ネットワークから前記第２のワイヤレス通信ネットワークへの前記通信ユニットのハンドオーバに備えて、前記第２のワイヤレス通信ネットワークに前記通信ユニットを登録することと、を行うことになる、コンピュータ読取り可能な記録媒体。
12. 前記プログラムは前記通信ユニットに、
    前記通信ユニットのロケーションを示すビーコン信号を検出することと、
    前記状況が検出され、且つ前記ビーコン信号が検出される場合、前記第２のワイヤレス通信ネットワークに登録することと、
    をさらに行わせる、請求項１１に記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
13. 前記プログラムは前記通信ユニットに、
    前記第１及び前記第２のワイヤレス通信ネットワークのうちの少なくとも一方に対応するカバレージ品質を求めることと、
    前記状況が検出され、且つ前記カバレージ品質が求められる場合、前記第２のワイヤレス通信ネットワークに登録することと、
    をさらに行わせる、請求項１１に記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
14. 前記プログラムは前記通信ユニットに、
    前記第１のワイヤレス通信ネットワークを経由しての通信を開始することをさらに行わせる、請求項１１に記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
15. 前記プログラムは前記通信ユニットに、
    前記第１のワイヤレス通信ネットワークを経由しての通信を完了することと、
    該通信が完了する場合、前記第１及び前記第２のワイヤレス通信ネットワークのうちの少なくとも一方から登録解除することと、
    をさらに行わせる、請求項１４に記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
16. 異なる技術を採用しているワイヤレス通信ネットワーク間で通信ユニットとのリンクのハンドオーバを促す方法であって、
    第１のワイヤレス通信ネットワークへ通信ユニットを登録することと、
    前記第1のワイヤレス通信ネットワークを経由しての呼を開始する準備アクションを検出することと、
    前記第１のワイヤレス通信ネットワークを使用して前記呼を開始することと、
    前記第1のワイヤレス通信ネットワークへ前記通信ユニットが登録された後で、前記準備アクションが検出される場合、前記第1のワイヤレス通信ネットワークから前記第２のワイヤレス通信ネットワークへの前記通信ユニットのハンドオーバに備えて、第２のワイヤレス通信ネットワークに前記通信ユニットを登録することと、
    を含む方法。
17. 前記第１のワイヤレス通信ネットワークのカバレージエリアの境界付近で、前記第１のワイヤレス通信ネットワークにより送信されるビーコン情報を観測することと、
    前記アクションが検出され、且つ前記第１のワイヤレス通信ネットワークにより送信される前記ビーコン情報が観測される場合、前記第２のワイヤレス通信ネットワークに登録することと、
    をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記第１のワイヤレス通信ネットワークに対応するカバレージ品質を検出することと、
    前記アクションが検出され、且つ前記カバレージ品質が検出される場合、前記第２のワイヤレス通信ネットワークに登録することと、
    をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
19. 前記第２のワイヤレス通信ネットワークに対応するカバレージ品質を検出することと、
    前記アクションが検出され、且つ前記カバレージ品質が検出される場合、前記第２のワイヤレス通信ネットワークに登録することと、
    をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
20. 前記第１のワイヤレス通信ネットワークを経由しての前記呼を完了することと、
    該呼が完了する場合、前記第１及び前記第２のワイヤレス通信ネットワークのうちの少なくとも一方から登録解除することと、
    をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
21. 前記専ら第１のワイヤレス通信ネットワークで動作することは、前記第１のワイヤレス通信ネットワークに対応する第１のスタックを起動することをさらに含み、
    前記第２のワイヤレス通信ネットワークに登録することは、該第２のワイヤレス通信ネットワークに対応する第２のスタックを起動することをさらに含み、
    前記第１及び第２のワイヤレス通信ネットワークのうちの少なくとも一方から登録解除することは、前記第１及び前記第２のスタックのうちの少なくとも一方をドロップすることを含む、請求項２０に記載の方法。
22. 前記通信ユニットのロケーションを検出することと、
    該通信ユニットの該ロケーションが第１の所定範囲内にあるかを判断することと、
    前記アクションが検出され、且つ前記通信ユニットの前記ロケーションが前記第１の所定範囲内にあると判断される場合、前記第２のワイヤレス通信ネットワークに登録することと、
    をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
23. 前記通信ユニットの前記ロケーションが前記第１の所定範囲から第２の所定範囲に所定の時間期間内に変更されたかを判断することと、
    前記アクションが検出され、且つ前記通信ユニットの前記ロケーションが前記第１の所定範囲から前記第２の所定範囲に前記所定の時間期間内に変更されたかを判断する場合、前記第２のワイヤレス通信ネットワークに登録することと、
    をさらに含む、請求項２２に記載の方法。
24. 前記通信ユニットの移動を検出することと、
    前記アクションが検出され、且つ前記通信ユニットの前記移動が検出される場合、前記第２のワイヤレス通信ネットワークに登録することと、
    をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
25. 前記第１のワイヤレス通信ネットワークは、第１のワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）及びワイヤレス広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含み、前記第２のワイヤレス通信ネットワークは第２のＷＬＡＮ及びＷＡＮを含む、請求項１６に記載の方法。

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