JP4523172B2 - 移動端末及び無線アクセスネットワーク内のエンティティ間における情報伝送方法及び装置 - Google Patents
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Description
（関連出願）
【０００１】
本特許出願は１９９８年５月５日に同一出願人によって出願され、参照として本明細書に組み入れられる、米国特許出願第09/071,886号、「セルラ電気通信システムのためのマルチセルエリア呼び出し(Multicell Area Paging For Cellular Telecommunications System)」に関連する。
【０００２】
（発明が属する技術分野）
本発明はセルラ電気通信に適用され、無線アクセスネットワークにおける情報の転送に関する。
【０００３】
（背景技術）
セルラ電話機は一般に「移動局」（ＭＳ）、「移動端末」（ＭＴ）又はより一般的には「ユーザ端末」（ＵＥ）と見なされるものの一例である。説明を目的として、以下の説明においては移動端末という言葉を用いる。電気通信サービスはエアインタフェース、例えば無線周波数を介してセルラ電気通信ネットワーク及び移動端末の間で提供される。アクティブな移動端末はエアインタフェースを介して１つ又は複数の基地局と通信する。基地局はいくつかのシステムにおいては無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）として呼ばれる基地局コントローラ（ＢＳＣ）によって管理される。説明を目的として、以下の説明においてはＲＮＣという言葉を用いる。無線ネットワークコントローラは１つ又は複数の制御ノード、例えばＰＳＴＮ及び／又はＩＳＤＮといったコネクション型(connection-oriented)の回線交換ネットワークへ接続するための移動サービス交換局（ＭＳＣ）ノード及び、インターネットのようなコネクションレス型パケット交換ネットワークを接続するための汎用パケット無線サービス（例えばＧＰＲＳ）ノードの１つ又は複数を経由して、１つ又は複数の通信ネットワークと接続される。
【０００４】
図１に、基本的なセルラ通信システム１０を単純化されたブロック形式で示す。コアネットワーク例１２はＲＮＣ１、ＲＮＣ２及びＲＮＣ３を含むいくつかの無線ネットワークコントローラ１４に接続される。各ＲＮＣ１４は一組のセルに対する無線リソース割り当て及び無線接続性動作を制御する。ＲＮＣ１はセル１：１〜１：５を、ＲＮＣ２はセル２：１〜２：５を、ＲＮＣ３はセル３：１〜３：５をそれぞれ制御する。ＲＮＣはシグナリングネットワーク、例えば一般的に１６で示されるシグナリングシステムＮｏ．７（ＳＳ７）及びトランスポートネットワークによって通信する。各セルは基地局サイトにおける基地局装置により提供される無線の到達範囲に相当する地理的エリアである。基地局は１つ又は複数のセルにサービスを提供する。移動端末が古いセルから新しいセルへ移動するに伴い、ハンドオーバが発生する。ハンドオーバは移動端末がかなりの距離を”移動(roam)”することを可能にする。各セルは共通同報チャネル上でそのセル内における独自のＩＤブロードキャストを用いて識別される。
【０００５】
図１に示すように、複数のＲＮＣ１４、相互接続シグナリング及びトランスポートネットワーク１６及び、各セル内の無線基地局装置は合わせて無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）２０を形成する。複数の移動端末（ＭＴ）１８はＲＡＮ２０を介し、加入者がコアネットワーク１２の提供する電気通信サービスにアクセスすることを可能にする。無線アクセスネットワーク２０はコアネットワーク１２及び複数の移動端末１８間の無線伝送及び無線接続の制御を担う。
【０００６】
本発明において、ＲＡＮ内の複数のＲＮＣには、環境、構成等に応じて異なる役割が割り当てされる。ＲＮＣの１つの役割は、自らが受け持つセルの組における無線リソースの制御を行う”制御”ＲＮＣ（ＣＲＮＣ）である。図１に示す例において、ＲＮＣ１はセル１：１〜１：５に対する制御ＲＮＣ、ＲＮＣ２はセル２：１〜２：５に対する制御ＲＮＣ、ＲＮＣ３はセル３：１〜３：５に対する制御ＲＮＣである。
【０００７】
図２はセルラ通信ネットワークにおける隣接セルを示す。アクティブセルは移動端末との無線接続を現在サポートしているセルを示す。隣接する近隣セルはフォワードハンドオーバ(forward handover)を介して無線接続をサポートするため、移動端末によって選択されうる。フォワードハンドオーバは、移動端末が無線アクセスネットワーク内の異なるセル間を移動するのに伴ない、コアネットワーク及び移動端末の間で確立された接続を移動端末それ自体が継続する処理である。従来のハンドオーバとは対照的に、フォワードハンドオーバにおける移動端末は新しいセルと無線接続を単独(independently)で再確立する。この接続の再確立は古いセルからの事前通知無しに実行される。そして新しいセルを介して接続を継続するためのネットワーク内における事前準備もまた無い。コアネットワークやコアネットワークノード（例えばＭＳＣ）、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）ではなく、移動端末がフォワードハンドオーバの開始及び指揮を行う。
【０００８】
移動端末が異なるＲＮＣに制御されるセルの間を移動し、フォワードハンドオーバが行われると、コアネットワーク及び移動端末間の接続を目的として１つ又は複数のＲＮＣに別の役割が割り当てられる。最初に移動端末への接続が確立されるセルを制御するＲＮＣは、その接続の間”サービング”ＲＮＣの役割を割り当てられる。移動端末が新しいセルへ移動するに伴い、移動端末は”ドリフト”ＲＮＣと呼ばれる別のＲＮＣによって制御される新しいセルを介し、その接続を再確立するであろう。ＭＴ１への接続については、セル１：２の制御ＲＮＣ（すなわち、ＲＮＣ１）がサービングＲＮＣとして振る舞う。ＭＴ３への接続については、セル２：５の制御ＲＮＣ（すなわち、ＲＮＣ２）がドリフトＲＮＣとして振る舞う。サービングＲＮＣの役は接続の間に別のＲＮＣへ再割り当てされる。本発明はまたそのような再割り当てに対しても適用可能である。
【０００９】
サービングＲＮＣ（ＳＲＮＣ）は無線アクセスネットワーク２０内部の移動端末接続の管理制御を有し、その移動端末接続に対してコアネットワーク１２への１つのインタフェースを提供する。ドリフトＲＮＣの役割は、ドリフトＲＮＣによって制御されるセル内の移動端末接続のための無線リソースによってサービングＲＮＣをサポートすることである。図２の例において、ＲＮＣ１はコアネットワーク１２と移動端末ＭＴ１、ＭＴ２及びＭＴ３との間の接続に対するサービングＲＮＣとして振る舞う。フォワードハンドオーバの後、移動端末３（ＭＴ３）への接続はＲＮＣ２によって制御されるセル２：５を含むようになる。従って、ＲＮＣ２はこの特定の接続についてドリフトＲＮＣとして機能する。
【００１０】
再び図１を参照して、移動端末ＭＴ２は隣接セル１：４及び２：１を有するセル１：５を介してＲＡＮ２０と通信を行っている。隣接セル情報から検出される無線状況が変化すると、その結果としてＭＴ２はＲＮＣ１ではなくＲＮＣ２によって制御される隣接セル２：１を介して無線通信を再確立すべきであることを決定する。従って、ＲＮＣ１及びＲＮＣ２との間のシグナリング及びデータ伝送は無線接続の再確立に必要である。ＭＴ２の接続に対して、ＲＮＣ１はサービングＲＮＣとして、ＲＮＣ２はドリフトＲＮＣとして振る舞う。さらに、移動端末ＭＴ３は隣接セル２：４及びセル３：１を有するセル２：５を介してＲＡＮ２０と接続している。隣接セル情報から検出される無線状況の変化によって、ＭＴ３はＲＮＣ３によって制御されるセル３：１を介して無線通信を再確立すべきか否かを判定する。ＭＴ３の通信において、ＲＮＣ１はサービングＲＮＣとして、またＲＮＣ３はドリフトＲＮＣとして振る舞う。
【００１１】
これら両方のシナリオにおいて、無線接続を再確立するためにはサービングＲＮＣ及びドリフトＲＮＣとの間のシグナリング及びデータ伝送が必要である。移動端末がフォワードハンドオーバを行うことを決定すると、移動端末はセル更新要求メッセージをドリフトＲＮＣへ送信し、ドリフトＲＮＣはセル更新メッセージをサービングＲＮＣへ送信する。その後、サービングＲＮＣはセル更新承認メッセージをドリフトＲＮＣへ応答し、ドリフトＲＮＣはこのメッセージを適切なセルを介して移動端末へ戻す。
【００１２】
フォワードハンドオーバには複数のＲＮＣが関与するため、制御メッセージ及びＭＴからのユーザデータをＲＡＮ２０を介してコアネットワーク１２と相互にルーティングする効率的な方法が必要である。これはＲＡＮ内のＲＮＣ間の制御及びユーザデータをルーティングする効率的な機構を必要とする。このようなＲＡＮノード間又はエンティティ間における効率的な通信は他のシナリオにおいて都合がよい。
【００１３】
シナリオの一例は移動性(mobility)管理において、すなわち移動端末の呼び出し及び現在位置の追跡に関するメッセージにおいて発見される。パケット交換通信サービスにおいて、無線資源は一般に複数の移動端末によって共有され、（１）移動端末が伝送を要求した場合か、（２）ネットワークが移動端末へ伝送する場合にのみ使用される。パケット交換サービスに関与する接続の間に移動端末がネットワークと接続される際、移動性管理のためにセル更新及び登録エリア更新が行われる。アクティブな移動端末が別のセルのカバレージエリアに入ったあと、移動端末はセル更新手順（「セル接続状態(cell connected state)」）を用いて新しいセルと無線接続を再確立する。
【００１４】
しかし、データ転送が行われないアイドル期間において、セル更新は無線資源を浪費するため、登録エリア（ＲＡ）更新が用いられる。ＲＡ更新において、アイドル状態の移動端末は、以下「登録エリア接続状態」と呼ぶ状態にある。登録エリアは１つのセルグループに対応する。パケット交換サービスのためのトラフィックは本質的に「バースト的」なため長い期間パケット転送がなく、ある接続に対して無線チャネルが継続して割り当てされた場合には無線資源が無駄に消費されるであろう。従って、「登録エリア接続状態」にある移動端末が新しい登録エリアに移動した場合、移動端末はセル更新手順と似た登録エリア更新手順を用い、自らの現登録エリアでネットワークを更新する。
【００１５】
その後、移動端末は同一の登録エリアに属するセルの間を更新手順を行うことなく自由に移動することができる。ネットワークから移動端末へパケットを送信する必要があり、かつ移動端末の位置が（セルレベルでなく）登録エリアのレベルでしか分からない場合、移動端末が最後に登録エリア更新手順を実行した登録エリアに属する全てのセル内に呼び出しメッセージが同報される。移動端末が呼び出しに対して現在位置する特定のセルから応答すると、移動端末は「セル接続状態」に入る。セル更新関連メッセージ及び登録エリア更新関連メッセージのいずれもしばしばＲＡＮ内のＲＮＣ間におけるメッセージルーティングを必要とする。
【００１６】
図３はＲＮＣ１からＲＮＣ３によって制御されるセルが、それぞれ１つ又はいくつかのセルから構成される登録エリアＲＡ１からＲＡ６にグループ化された例を示す。各セル内の同報チャネル上で伝送される情報は登録制御のためにセル及び登録エリアの識別子を含むことができる。ある特定のセルで同報されたこのようなセル及び登録エリア識別子が直近のセル又は登録エリア更新手順の間に移動端末に割り当てされたものと同一のセル及び登録エリア識別子を含む限り、移動端末は登録を行う必要がない。しかし、移動端末がセル内で同報されたセル及び登録エリア識別子を認識できない場合、移動端末は登録エリア更新手順を開始する。
【００１７】
移動端末に対する個別登録エリア（ＩＲＡ）は（登録エリアＩＤによって識別される）１つ又は複数の登録エリア及び／又は（セルＩＤによって識別される）１つ又は複数のセルで構成されるように定義することができる。従って、図３においてＲＡ４、ＲＡ５及びセル３：４からなる個別登録エリアに割り当てされた移動端末は、セル２：２又はセル３：５へ入るまで新たな登録を行う必要がない。移動端末へ送信すべき情報があり、かつサービングＲＮＣがセルレベルで移動端末の位置を検出しなければならない場合、呼び出しメッセージが個別登録エリアに属する全てのセル内に送信されるよう、サービングＲＮＣは呼び出し手順を開始する。個別登録エリアのセルが複数のＲＮＣに属する場合、サービングＲＮＣは個別登録エリア内のセルを有する各ＲＮＣに呼び出し要求メッセージを直接送信する。代わりに、サービングＲＮＣは個別登録エリアの１つ又は複数の登録エリアを制御する各ＲＮＣ及び個別登録エリアの追加セルを制御するＲＮＣに呼び出し要求メッセージを送信することもできる。１つ又は複数の異なる登録エリアを制御する複数のＲＮＣは、登録エリア内のセルを制御する他のＲＮＣから順に呼び出しを要求する。呼び出しに対する移動端末の応答はサービングＲＮＣではなく別のＲＮＣが制御するセルで、あるいはことによると直近の登録エリア登録(RA registraion)においてドリフトＲＮＣとして振る舞ったＲＮＣ以外のＲＮＣが制御するセルで受信されるであろう。
【００１８】
従って、フォワードハンドオーバ及び移動端末位置／移動性管理動作は無線アクセスネットワーク２０内でＲＮＣ等のＲＡＮエンティティ間にかなりのシグナリング及びデータ伝送を必要とする。ＲＡＮはまた、現在分かっているＭＴが位置するセル又は登録エリアをどのＲＮＣが制御しているかを追跡しなければならない。そのため、ＲＡＮ内のＲＮＣ間における通信／情報転送を容易にする、無線アクセスネットワーク外部にトランスペアレントな効率的手段を有することが好ましい。
【００１９】
（発明の概要）
本発明の目的は、移動端末及び無線アクセスネットワーク内のエンティティ／ノード（例えばＲＮＣ）との間で効果的かつ効率的な通信を提供することである。
【００２０】
本発明の目的は、各ノードが他の全てのノードのアドレスを事前に知る必要のない、ＲＡＮ内の個々のノードのアドレッシングを提供及び容易にすることである。
【００２１】
本発明の別の目的は、例えば、現在位置するセル又は登録エリアのＩＤ、現在のサービングＲＮＣアドレス、現在のドリフトＲＮＣアドレス、現在の仮移動端末ＲＡＮ ＩＤ等、ある特定の移動端末との接続に関する情報が記憶される、ＲＡＮに共通したロケーションレジスタ無しでのＲＡＮ内ノードのアドレッシングを提供及び容易にすることである。
【００２２】
本発明の目的は、無線接続が初めに確立されたＲＮＣ以外の別のＲＮＣに属する新しいセルにおける無線接続の再確立を提供及び容易にすることである。
【００２３】
本発明の目的は、呼び出し及び他の移動性管理メッセージに関連する制御及びユーザデータの効率的なルーティングを提供及び容易にすることである。
【００２４】
無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）及び複数の移動端末に接続されるコアネットワークを含むセルラ通信システムにおいて、無線アクセスネットワークを介してコアネットワークと複数の移動端末の１つとの間で接続が確立される。一時的なＲＡＮ ＩＤが接続確立のために移動端末に関連づけされる。一時的なＲＡＮ ＩＤは確立された接続又はその接続を無線アクセスネットワークを通じて確立するのに関連する情報の転送を支援するために用いられる。一時的なＲＡＮ ＩＤは接続に関連する各データパケットに含まれ、これらの接続データパケットは各接続パケットと一体化された一時的なＲＡＮ ＩＤを用いてルーティングされる。
【００２５】
無線アクセスネットワークは第１の地理的カバレージエリアに対応する第１のＲＡＮノードと、第２の地理的カバレージエリアに対応する第２のＲＡＮノードとを含む。移動端末が第１のカバレージエリアから第２のカバレージエリアへ移動すると、第１及び第２のＲＡＮノードを経由し、テンポラリＲＡＮ ＩＤを用いて、接続がＲＡＮを通じて再確立される。確立された接続に対応するパケット内で用いられるテンポラリＲＡＮ ＩＤはそれらのパケットを第１及び第２のＲＡＮノードへ／から導くために用いられる。第１及び第２のＲＡＮノードは各パケットに含まれるテンポラリＲＡＮ ＩＤを用い、確立された接続に対応するパケットを解析する。そのテンポラリＲＡＮ ＩＤ解析から、第１及び第２のＲＡＮノードはパケットをどこへルーティングすべきかを判別する。
【００２６】
好ましい実施形態において、テンポラリＲＡＮ ＩＤは（１）最初に接続を確立した第１の無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）に対応するＲＡＮノードＩＤ（サービングＲＮＣ ＩＤ）及び（２）このＲＮＣ内部でユニークな局所移動端末ＩＤを含むことができる。ＲＡＮノードＩＤ及び局所移動端末ＩＤはいずれも新しい地理的カバレージエリアにおいて最初に通信を行う際に用いられる。その後は、無線資源を節約するため現在の制御ＲＮＣ内部でユニークな局所移動端末ＩＤのみが使用される。確立された接続が切断されると、テンポラリＲＡＮ ＩＤの使用はうち切られる。
【００２７】
ＲＡＮ内メッセージにおいて、テンポラリＲＡＮ ＩＤとともに付加情報が提供されても良い。そのような付加情報には、第１のＲＮＣが、移動端末が現在位置するエリアを制御する特定のドリフトＲＮＣへその移動端末宛メッセージをルーティングすることを許可するエリア情報を含むことができる。そのようなエリア情報は登録エリア又は、登録エリアと登録エリア外の追加セルを含むことができる。付加情報はまた、無線状態情報も含むことができる。
【００２８】
本発明の上述の目的及び他の目的、機能及び長所は、添付図面に記載される好ましい実施形態に関する以下の説明から明らかになるであろう。添付図面において、同一の要素には複数の図面を通じて共通の参照文字が付与されている。図面は縮尺されておらず、本発明の原理を説明するために強調が加えられている。
【００２９】
（発明の詳細な説明）
以下の説明においては、本発明の理解を提供するため、限定ではなく説明を目的として、具体的な実施形態、データフロー、シグナリングインプリメンテーション、プロトコル、方法等、特定の詳細が説明される。しかし、本発明がこれら特定の詳細から離れた他の実施形態にも実施可能であることは本技術分野の当業者にとって明らかであろう。他の例、周知な方法、インタフェース、デバイス及びシグナリング技術についての詳細な説明は、不必要な詳細によって本発明の説明を妨げることの無いよう省略する。
【００３０】
本発明は図１〜図３に示され、かつ上で説明された、セルラ通信システムの例に対して実施することができる。もちろん、本発明が他の状況においても同様に実施できることは本技術分野の当業者に理解されるであろう。
【００３１】
図４は本発明の実施形態の例を示す。最初に、移動端末（ＭＴ）及び無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）との間で接続が確立される（ブロック１００）。テンポラリＲＡＮ ＩＤは、接続を最初に確立したＲＮＣ、すなわちサービングＲＮＣと関連づけされる。そのテンポラリＲＡＮ ＩＤはさらに移動端末に関連づけられ、その結果特定のＲＡＮ接続を識別する（ブロック１０２）。さらにテンポラリＲＡＮ ＩＤはＭＲ−ＲＡＮ接続だけでなくＭＴ及びＲＡＮ間のＭＴ−ＲＡＮ通信に関与しているＲＡＮエンティティ間での情報伝送を支援するために用いられる（ブロック１０４）。これは接続の確立、その接続の維持及び、移動端末の移動に伴いその接続を異なるセル間に転送する際に用いられる。テンポラリＲＡＮ ＩＤの使用はＭＴ−ＲＡＮ通信が切断されると中断される。
【００３２】
図５に、別の、より複雑な本発明の実施形態の例を示す。サービングＲＮＣ（ＳＲＮＣ）を介し、コアネットワーク２０及び移動端末１８の１つとの間でＭＴ−ＲＡＮ接続が確立される（ブロック１１０）。説明のため、サービングＲＮＣは図１におけるＲＮＣ１に対応し、ＲＮＣ１はＭＴ−ＲＡＮ接続が確立されるセルに対する制御ＲＮＣ（ＣＲＮＣ）であると仮定する。ＭＴ−ＲＡＮ接続を識別するため、ＳＲＮＣはテンポラリＲＡＮ ＩＤ及びＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤをＭＴに割り当てる（ブロック１１２）。接続の無線インタフェース部分はＣＲＮＣ及びＭＴのみに関与するため、使用する必要のあるのはＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤだけである。従って、ＭＴ−ＲＡＮ接続に関連する無線インタフェース上を伝送される制御及びユーザデータパケットにはＣＲＮ ＣＭＴ ＩＤだけが挿入される（ブロック１１４）。テンポラリＲＡＮ ＩＤはＳＲＮＣを識別する１つの部分（ＳＲＮＣ識別子又はアドレス）及びＳＲＮＣ内部の移動端末を識別する１つの部分（ＳＲＮＣ ＭＴ識別子）とからなる。無線インタフェース上のアドレッシング情報長を最小化するため、ＣＲＮ ＣＭＴ ＩＤは一般にテンポラリＲＡＮ ＩＤよりも短い。２つの識別子、ＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤ及びＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤの使用は、別のＲＮＣによって制御されるセルで後に実施されるセル更新手順において特に有用である。ＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤはＳＮＲＣによって割り当てされることが好ましいが、衝突(collisions)を回避するためＤＲＮＣによってＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤを割り当てても良い。ＭＴのセルを制御するＣＲＮＣがまたＳＲＮＣである場合、ＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤ及びＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤは同一となる。
【００３３】
ＭＴがＭＴ−ＲＡＮ接続を同じＲＮＣ（新たにＳＲＮＣとして振る舞う）が制御する新しいセルを介して再確立する場合、ＭＴは新しいセルが同じＲＮＣか他のＲＮＣのどちらで制御されているかを知らないため、再確立を発効させるためにテンポラリＲＡＮ ＩＤが用いられる（ブロック１１６）。ＳＲＮＣは必要に応じて新しいＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤをＭＴに割り当てても良い（ブロック１１８）。このＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤはＭＴ−ＲＡＮ接続の無線インタフェース上で送信される制御及びユーザデータパケットの各々に挿入される（ブロック１２０）。もちろん、ブロック１１２において割り当てされたものと同一のＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤを継続して使用することもできる。
【００３４】
ＭＴがＭＴ−ＲＡＮ接続を新しいＲＮＣ（ＭＴ−ＲＡＮ接続に対するＤＲＮＣとして振る舞う）が制御する新しいセルを介して再確立する場合、ＭＴは新しいセルが新しいＲＮＣで制御されていることを知らないため、新しいセル内で接続を確立するために再度テンポラリＲＡＮ ＩＤが用いられる（ブロック１２２）。ＤＲＮＣは新しいＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤをＭＴに割り当てる（ブロック１２４）。このＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤはＭＴ−ＲＡＮ接続の無線インタフェース上で送信される制御及びユーザデータパケットの各々に挿入される（ブロック１２６）。
【００３５】
ＭＴ−ＲＡＮ接続がＲＡＮ２０を通じてパケット形式接続から専用形式接続(dedicated type of connection)に変換される場合、チャネルはその接続だけに占有されるため、無線インタフェースにおけるパケット識別用であるテンポラリＲＡＮ ＩＤの使用は中止される（ブロック１２８）。もはやルーティング／アドレスパケットは不要である。しかし、ＭＴ−ＲＡＮ接続が後にパケット形式接続に再変換される場合、以前のテンポラリＲＡＮ ＩＤの使用を再開しても、ＳＲＮＣによって割り当てされる新しいテンポラリＲＡＮ ＩＤを使用しても良い。いずれにせよ、ＭＴ−ＲＡＮ接続が切断されると、テンポラリＲＡＮ ＩＤの使用は中止される（ブロック１３０）。
【００３６】
図１から図３に示したセルラシステム１０に関し、図６Ａに示すシグナルフロー及び図６Ｂに示すパケットフォーマットとともに、ＭＴ−ＲＡＮ接続の確立に関する具体例を説明する。ＭＴ１がまずセル１：２を経由してＲＮＣ１と接続を確立し、ＲＮＣ１がそのＭＴ−ＲＡＮ接続に対するＳＲＮＣとして振る舞う。接続要求メッセージ（１）がＭＴ１からＳＲＮＣへ、図６Ｂに示されるように送信される。接続要求メッセージ（１）にはまた、例えばランダムアクセスチャネル上のランダムアクセス試行の衝突を避けるために用いられるランダムＩＤ（本発明と関連しない）が含まれる。そして、ＳＲＮＣは図６Ｂに示される、テンポラリＲＡＮ ＩＤを含んだ接続承認メッセージ（２）をＭＴ１へ送信する。これは最初の接続確立要求であるため、本実施形態例においてテンポラリＲＡＮ ＩＤは、ＳＲＮＣによって認識されるＳＲＮＣ ＩＤ及びＭＴ識別子の両方（すなわち、ＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤ）を含むことが好ましい。両ＩＤはＭＴがＳＲＮＣが制御するセルでカバーされるエリアから外に移動した際、具体的には接続がそのＳＲＮＣによって制御されないセルにおいて再確立される際、ＲＡＮを通じたルーティングの確立及びＭＴ−ＲＡＮ接続の識別に用いられる。そのＭＴ−ＲＡＮ接続に対して新たにＳＲＮＣとして振る舞うＲＮＣ１はまたセル２：１に対するＣＲＮＣであるため、ＲＮＣ１はまたＣＲＮＣ ＩＤをＭＴに割り当てる（すなわち、ＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤ）。この単独のＲＮＣの例において、ＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤはＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤとして採用することができる。
【００３７】
この段階で、ＳＲＮＣを介して制御及びユーザデータメッセージをＭＴ及びコアネットワークの間で交換することが可能である。制御メッセージは例えば、認証及びサービスネゴシエーションに関連してもよい。認証及びサービスネゴシエーションの詳細は本発明と関連しない。ＳＲＮＣ及びＭＴ間で転送される制御及びユーザデータメッセージのフォーマット例は図６Ｂにおいてメッセージ（３）及び（４）に示され、ＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤのみを用いている。
【００３８】
ＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤはテンポラリＲＡＮ ＩＤより短く、従ってより少ない無線資源を使用するため、好ましくはメッセージ（３）及び（４）のアドレスとして用いられる。ＳＲＮＣ及びＭＴ間のルーティング経路がメッセージ（２）によって最初に確立された後は、より長いテンポラリＲＡＮ ＩＤは不要となるため、ＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤがまた使用される。しかし、より長いテンポラリＲＡＮ ＩＤをメッセージ（３）及び（４）のアドレスとして用いることもできる。ＲＮＣ１が自らがＳＲＮＣであると認識すると、ＲＮＣ１はその接続に関し、コアネットワーク及び移動端末への直接インタフェース(direct interface)として機能する。
【００３９】
図７Ａ及び７Ｂは移動端末ＭＴ１がセル１：２からセル１：３へ移動した際のセル更新手順に対するシグナリング図及びメッセージフォーマット例をそれぞれ示す。新しいセルに入ると、移動端末ＭＴ１はそのセルに登録しなければならない。そのため、セル更新要求メッセージ（１）をサービングＲＮＣ（ＲＮＣ１）へ送信する。セル更新要求メッセージ（１）の形式は図７Ｂに示され、実体的なメッセージに加え、テンポラリＲＡＮ ＩＤ（ＳＲＮＣ ＩＤ及びＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤを含む）が含まれる。ＭＴはセル更新を実行するセルをどのＲＮＣが制御しているか知らないため、より長いテンポラリＲＡＮ ＩＤが必要である。そして、ＳＲＮＣは図７Ｂに示す形式に対応するフォーマットを有するセル更新メッセージ（２）を移動端末へ送信する。具体的には、ＭＴがセル更新を行ったセルを制御するＣＲＮＣによって新しいＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤが割り当てられる。そのセルを制御するＲＮＣがＳＲＮＣであるため、代わりに、その接続が最初にセル１：２を介して確立された際に割り当てられたＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤをＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤとしても用いることができる。さらに、以前のセルに割り当てされたものと同一のＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤを用いても良い。情報伝送は、制御又はユーザデータとともに、好ましくはアドレッシング／ルーティングのためのより短いＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤのみが各パケットに含まれる、メッセージフォーマット（３）〜（５）を用いて継続される。
【００４０】
シグナリング図及びメッセージフォーマット例を示す図８Ａ及び図８Ｂに関連して、より複雑なセル更新手順のための本発明の別の実施形態例を説明する。移動端末ＭＴ１がセル１：５からセル２：１へ移動する。セル２：１は新しいＲＮＣ（ＲＮＣ２）に制御されている。移動端末ＭＴ１は図８Ｂ（１）に示すメッセージフォーマットを用い、セル更新要求メッセージ（１）をドリフトＲＮＣ（ＲＮＣ２）へ送信する。そのセル更新要求に付随するテンポラリＲＡＮ識別子（ＩＤ）はＳＲＮＣ ＩＤ及びＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤアドレス情報の両方を含む。ドリフトＲＮＣ（ＤＲＮＣ）は新しいＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤを割り当てる。テンポラリＲＡＮ ＩＤに含まれるＳＲＮＣ ＩＤを用い、ドリフトＲＮＣ（ＲＮＣ２）はＳＲＮＣアドレスを判別し、ＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤ、ＤＲＮＣアドレス、ＤＲＮＣ ＩＤ（新しいＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤの場合もある）及び新しいセル情報（例えば、ＳＲＮＣがこの情報を識別するよう、新しいセルのセルＩＤ）とともにセル更新要求メッセージをＳＲＮＣへ送信する。ＳＲＮＣはセル更新要求メッセージ（２）を解析し、ＤＲＮＣアドレス及びＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤを用いてセル更新承認メッセージ（３）をルーティングし、適切なドリフトＲＮＣ（すなわち、ＲＮＣ２）へ返送する。メッセージ３は、また古いＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤがこのＤＲＮＣに割り当てされている場合には、ＤＲＮＣにこの識別番号の割り当てを取り消させるため、古いＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤを含む。３番目のＲＮＣ関与している場合（例えば、移動端末がＲＮＣ２の制御下にあるセルからＲＮＣ３の制御下にあるセルへ移動した場合）、ＲＮＣ１がサービングＲＮＣである間、「古い」ドリフトＲＮＣ（ＲＮＣ２）でＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤを開放するために特定のメッセージが用いられる。
【００４１】
ドリフトＲＮＣはセル更新承認メッセージ（４）をテンポラリＲＡＮ ＩＤ（ＳＲＮＣ ＩＤ及びＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤ）及び、同一セル内における引き続くデータ転送に用いられる新しいＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤとともにＭＴ１へ送信する。移動端末はドリフトＲＮＣへ「セル更新確認」メッセージ（５）を送信することによって、ＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤの割り当てをアクノリッジする。（６）に示されるように、ドリフトＲＮＣはこのメッセージをＳＲＮＣアドレス及びＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤとともにサービングＲＮＣへ転送する。
【００４２】
メッセージ（７）〜（１０）において、引き続くデータメッセージはドリフトＲＮＣ及びサービングＲＮＣを経由してＭＴ１及びコアネットワーク（ＣＮ）間をパスされる。ＭＴ１からＳＲＮＣへの方向において、メッセージ（７）は移動端末が現在位置するドリフトＲＮＣへルーティングされる。ＤＲＮＣ ＩＤはＲＮＣ２のＲＡＮアドレス又はＲＮＣ２のＲＡＮアドレスを得る手段として用いられる。ＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤはドリフトＲＮＣ（ＲＮＣ２）内でＭＴ１を識別するために用いられる。ドリフトＲＮＣは（８）において、ＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤを移動端末識別子として用いてメッセージを移動端末へ転送する。ＲＡＮへ向かうアップリンク方向において、移動端末はＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤ識別子をメッセージ（９）で用いる。ドリフトＲＮＣはメッセージ（１０）をサービングＲＮＣへ転送する。サービングＲＮＣはサービングＲＮＣ ＩＤをそのＲＡＮアドレス又はサービングＲＮＣのＲＡＮアドレスを得る手段として用い、そのメッセージをＲＡＮを通じてルーティングする。サービングＲＮＣ ＭＴ ＩＤはサービングＲＮＣが移動端末の識別に用いる。サービングＲＮＣはまたＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤを対応するユーザの識別に用い、メッセージをコアネットワークに転送する。
【００４３】
本発明のより詳細な実施形態例を適用可能な更に別なシナリオの例を図９Ａ及び９Ｂに関連して説明する。移動端末のトラフィックが非常に少ない期間、登録エリア境界を越えた際に移動端末の現在位置からＲＡＮに登録／更新を行うだけでよいように、ＳＲＮＣは移動端末ＭＴ１のアクティビティレベルを低下させることができ、これによって無線資源を節約する（図３に示した登録エリアの例を参照）。ＳＲＮＣは移動端末ＭＴ１のアクティビティレベルを「ＲＡ状態」に変更することを決定する。ＳＲＮＣは移動端末ＭＴ１を識別するためＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤ（以前にドリフトＲＮＣによって割り当てられていたもの）を用い、メッセージ（１）「ＲＡ状態へ変更」をドリフトＲＮＣへ送信する。このメッセージは必要に応じて移動端末ＭＴ１がその位置更新を行う必要なく移動可能な範囲を指定するセル情報を（セル及び／又はＲＡＩＤの代わりに）含むことができる。このエリアはこのＭＴに対する個別登録エリア（ＩＲＡ）と呼ばれる。メッセージに含まれない場合、ＭＴは有効な登録エリア情報をセルの同報チャネルから受信する。ドリフトＲＮＣはＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤをアドレスとして用い、メッセージを移動端末へ転送する。移動端末はこのメッセージの受信を「ＲＡ状態への変更承認」メッセージをドリフトＲＮＣへ送信してアクノリッジする。その後、ドリフトＲＮＣはＳＲＮＣアドレスを用い、このメッセージをサービングＲＮＣへ転送する。ＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤはＳＲＮＣ内の移動端末を識別するために用いられる。
【００４４】
ＲＡＮ内のＲＮＣ各々に、全登録エリア及びそれら登録エリアのセルを制御するＲＮＣについての情報を記憶する必要がないよう、ＳＲＮＣは図９Ｂにおけるメッセージ（１）を送信する前にこの情報を選択的にドリフトＲＮＣから要求することができる。ドリフトＲＮＣは（登録エリア及び／又はセルの代わりに）移動端末について適切なエリアを選択し、この情報をＲＮＣ識別子及びそのエリアのセルを制御するＲＣＮのＲＮＣアドレスとともに応答する。
【００４５】
移動端末のアクティビティレベルとは無関係に、移動端末へ送信すべきデータがあるときはいつでも、ＳＲＮＣはアイドル状態の移動端末の位置をセルレベルで特定可能である必要がある。ＳＲＮＣは呼び出し要求をＩＲＡのセルを制御する各ＲＮＣへ送信する。図１０Ａ及び１０Ｂは本発明のこのより詳細な実施形態の例を適用可能な呼び出し手順の例を示す。呼び出し要求（１）がサービングＲＮＣ（例えばＲＮＣ１）からＭＴのＩＲＡのセルを制御する他のＲＮＣ（ＲＮＣ２及びＲＮＣ３）に送信される。図１０Ｂに示すように、呼び出し要求は適切な他のＲＮＣ（ＲＮＣ２及びＲＮＣ３）の１つのアドレスと、ＳＲＮＣ ＩＤ及びＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤを含む。サービングＲＮＣからの呼び出し要求を受信する他のＲＮＣの両方は、自らが制御する各々のセルに、ＳＲＮＣ ＩＤ及びＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤを含む呼び出しメッセージ（２）を送出する。これら同報された呼び出しメッセージ（２）はＳＲＮＣ ＩＤ及びＭＴＩＤを含む。移動端末からの呼び出し応答（３）が（本例においては）ＲＮＣ３が制御するセルの１つから受信される。（ＲＮＣ３に対応する）ドリフトＲＮＣは、ＳＲＮＣアドレス、ＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤ、呼び出し応答メッセージそれ自体、ドリフトＲＮＣ３アドレス、ＲＮＣ３によって新たに割り当てされたＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤ及び、セル及び隣接セル情報を含む呼び出し応答メッセージ（４）をサービングＲＮＣへ返送する。サービングＲＮＣはＲＮＣ３アドレス及びＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤを含む接続承認メッセージ（５）をドリフトＲＮＣへ送信する。ドリフトＲＮＣ（ＲＮＣ３）はＳＲＮＣ ＩＤ、ＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤ、ＲＮＣ２ＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤとともに接続承認メッセージ（５）を移動端末へ返送する。従って、制御及びユーザデータは図８Ｂにおけるメッセージ（７）〜（１０）と類似したメッセージフォーマットを用い、ＤＲＮＣ（ＲＮＣ２）を介してＳＲＮＣ及び移動端末間を伝送されることが可能である。
【００４６】
本発明は無線アクセスネットワーク内の移動端末及びノード（例えばＲＮＣ）間での効率的かつ動的なアドレス／ルーティング情報の交換を提供する。これは移動端末がフォワードハンドオーバを用いて自らの接続を無線アクセスネットワークと再確立する際特に有利である。移動端末は接続をＲＡＮ内の任意のＲＮＣで制御されるセルを介して再確立可能であり、サービングＲＮＣにおける移動端末の現在位置（セル又は制御ＲＮＣ）を更新するために制御メッセージをＲＡＮ内のＲＮＣ間でルーティング可能である。さらに、ＲＡＮを経由しコアネットワーク及び移動端末間で制御及びユーザデータを効率的にルーティングすることが可能である。本発明による効率的なアドレッシング及びルーティング方法はまた、アイドル状態の移動端末がその現在位置を通信する際、又はアイドル状態の移動端末の位置特定が必要な際に有利である。
【００４７】
本発明を特定の実施形態に関して説明してきたが、本技術分野の当業者は本発明がここに説明及び図示された特定の実施形態に限定されないことを理解するであろう。図示及び説明されたもの以外の異なるフォーマット、実施形態及び適応
【００４８】
並びに多くの変形物、変更物及び等価構成もまた本発明の実施に用いることが可能である。従って、本発明は好ましい実施形態の例に関連して説明されてきたが、この開示は本発明の単なる例証及び模範であることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態を適用可能な無線通信システムの機能ブロック図である。
【図２】 隣接セルに囲まれたアクティブセルを識別するセルラネットワークを概念的に示す図である。
【図３】 図１に示す無線通信ネットワークの一部及び、登録エリアの概念を示す図である。
【図４】 本発明の実施形態を説明するフローチャートである。
【図５】 本発明の別の実施形態を説明するフローチャートである。
【図６Ａ】 図１におけるＲＡＮエンティティ間で通信されるメッセージ例を示すシグナリング図である。
【図６Ｂ】 図６Ａで用いられるメッセージのフォーマット例を示す図である。
【図７Ａ】 セル更新手順のシグナリングフローの例を示す図である。
【図７Ｂ】 図７Ａにおけるメッセージのフォーマット例を示す図である。
【図８Ａ】 サービングＲＮＣ及びドリフトＲＮＣの両方に関与するセル更新要求のシグナリング図である。
【図８Ｂ】 図８Ａにおいて用いられるメッセージのフォーマット例を示す図である。
【図９Ａ】 状態変化のシグナリングフロー図である。
【図９Ｂ】 図９Ａにおいて用いられるメッセージのフォーマット例を示す図である。
【図１０Ａ】 呼び出し動作のシグナリング図である。
【図１０Ｂ】 図１０Ａで用いられるメッセージのメッセージフォーマット例を示す図である。
【０００１】
本特許出願は１９９８年５月５日に同一出願人によって出願され、参照として本明細書に組み入れられる、米国特許出願第09/071,886号、「セルラ電気通信システムのためのマルチセルエリア呼び出し(Multicell Area Paging For Cellular Telecommunications System)」に関連する。
【０００２】
（発明が属する技術分野）
本発明はセルラ電気通信に適用され、無線アクセスネットワークにおける情報の転送に関する。
【０００３】
（背景技術）
セルラ電話機は一般に「移動局」（ＭＳ）、「移動端末」（ＭＴ）又はより一般的には「ユーザ端末」（ＵＥ）と見なされるものの一例である。説明を目的として、以下の説明においては移動端末という言葉を用いる。電気通信サービスはエアインタフェース、例えば無線周波数を介してセルラ電気通信ネットワーク及び移動端末の間で提供される。アクティブな移動端末はエアインタフェースを介して１つ又は複数の基地局と通信する。基地局はいくつかのシステムにおいては無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）として呼ばれる基地局コントローラ（ＢＳＣ）によって管理される。説明を目的として、以下の説明においてはＲＮＣという言葉を用いる。無線ネットワークコントローラは１つ又は複数の制御ノード、例えばＰＳＴＮ及び／又はＩＳＤＮといったコネクション型(connection-oriented)の回線交換ネットワークへ接続するための移動サービス交換局（ＭＳＣ）ノード及び、インターネットのようなコネクションレス型パケット交換ネットワークを接続するための汎用パケット無線サービス（例えばＧＰＲＳ）ノードの１つ又は複数を経由して、１つ又は複数の通信ネットワークと接続される。
【０００４】
図１に、基本的なセルラ通信システム１０を単純化されたブロック形式で示す。コアネットワーク例１２はＲＮＣ１、ＲＮＣ２及びＲＮＣ３を含むいくつかの無線ネットワークコントローラ１４に接続される。各ＲＮＣ１４は一組のセルに対する無線リソース割り当て及び無線接続性動作を制御する。ＲＮＣ１はセル１：１〜１：５を、ＲＮＣ２はセル２：１〜２：５を、ＲＮＣ３はセル３：１〜３：５をそれぞれ制御する。ＲＮＣはシグナリングネットワーク、例えば一般的に１６で示されるシグナリングシステムＮｏ．７（ＳＳ７）及びトランスポートネットワークによって通信する。各セルは基地局サイトにおける基地局装置により提供される無線の到達範囲に相当する地理的エリアである。基地局は１つ又は複数のセルにサービスを提供する。移動端末が古いセルから新しいセルへ移動するに伴い、ハンドオーバが発生する。ハンドオーバは移動端末がかなりの距離を”移動(roam)”することを可能にする。各セルは共通同報チャネル上でそのセル内における独自のＩＤブロードキャストを用いて識別される。
【０００５】
図１に示すように、複数のＲＮＣ１４、相互接続シグナリング及びトランスポートネットワーク１６及び、各セル内の無線基地局装置は合わせて無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）２０を形成する。複数の移動端末（ＭＴ）１８はＲＡＮ２０を介し、加入者がコアネットワーク１２の提供する電気通信サービスにアクセスすることを可能にする。無線アクセスネットワーク２０はコアネットワーク１２及び複数の移動端末１８間の無線伝送及び無線接続の制御を担う。
【０００６】
本発明において、ＲＡＮ内の複数のＲＮＣには、環境、構成等に応じて異なる役割が割り当てされる。ＲＮＣの１つの役割は、自らが受け持つセルの組における無線リソースの制御を行う”制御”ＲＮＣ（ＣＲＮＣ）である。図１に示す例において、ＲＮＣ１はセル１：１〜１：５に対する制御ＲＮＣ、ＲＮＣ２はセル２：１〜２：５に対する制御ＲＮＣ、ＲＮＣ３はセル３：１〜３：５に対する制御ＲＮＣである。
【０００７】
図２はセルラ通信ネットワークにおける隣接セルを示す。アクティブセルは移動端末との無線接続を現在サポートしているセルを示す。隣接する近隣セルはフォワードハンドオーバ(forward handover)を介して無線接続をサポートするため、移動端末によって選択されうる。フォワードハンドオーバは、移動端末が無線アクセスネットワーク内の異なるセル間を移動するのに伴ない、コアネットワーク及び移動端末の間で確立された接続を移動端末それ自体が継続する処理である。従来のハンドオーバとは対照的に、フォワードハンドオーバにおける移動端末は新しいセルと無線接続を単独(independently)で再確立する。この接続の再確立は古いセルからの事前通知無しに実行される。そして新しいセルを介して接続を継続するためのネットワーク内における事前準備もまた無い。コアネットワークやコアネットワークノード（例えばＭＳＣ）、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）ではなく、移動端末がフォワードハンドオーバの開始及び指揮を行う。
【０００８】
移動端末が異なるＲＮＣに制御されるセルの間を移動し、フォワードハンドオーバが行われると、コアネットワーク及び移動端末間の接続を目的として１つ又は複数のＲＮＣに別の役割が割り当てられる。最初に移動端末への接続が確立されるセルを制御するＲＮＣは、その接続の間”サービング”ＲＮＣの役割を割り当てられる。移動端末が新しいセルへ移動するに伴い、移動端末は”ドリフト”ＲＮＣと呼ばれる別のＲＮＣによって制御される新しいセルを介し、その接続を再確立するであろう。ＭＴ１への接続については、セル１：２の制御ＲＮＣ（すなわち、ＲＮＣ１）がサービングＲＮＣとして振る舞う。ＭＴ３への接続については、セル２：５の制御ＲＮＣ（すなわち、ＲＮＣ２）がドリフトＲＮＣとして振る舞う。サービングＲＮＣの役は接続の間に別のＲＮＣへ再割り当てされる。本発明はまたそのような再割り当てに対しても適用可能である。
【０００９】
サービングＲＮＣ（ＳＲＮＣ）は無線アクセスネットワーク２０内部の移動端末接続の管理制御を有し、その移動端末接続に対してコアネットワーク１２への１つのインタフェースを提供する。ドリフトＲＮＣの役割は、ドリフトＲＮＣによって制御されるセル内の移動端末接続のための無線リソースによってサービングＲＮＣをサポートすることである。図２の例において、ＲＮＣ１はコアネットワーク１２と移動端末ＭＴ１、ＭＴ２及びＭＴ３との間の接続に対するサービングＲＮＣとして振る舞う。フォワードハンドオーバの後、移動端末３（ＭＴ３）への接続はＲＮＣ２によって制御されるセル２：５を含むようになる。従って、ＲＮＣ２はこの特定の接続についてドリフトＲＮＣとして機能する。
【００１０】
再び図１を参照して、移動端末ＭＴ２は隣接セル１：４及び２：１を有するセル１：５を介してＲＡＮ２０と通信を行っている。隣接セル情報から検出される無線状況が変化すると、その結果としてＭＴ２はＲＮＣ１ではなくＲＮＣ２によって制御される隣接セル２：１を介して無線通信を再確立すべきであることを決定する。従って、ＲＮＣ１及びＲＮＣ２との間のシグナリング及びデータ伝送は無線接続の再確立に必要である。ＭＴ２の接続に対して、ＲＮＣ１はサービングＲＮＣとして、ＲＮＣ２はドリフトＲＮＣとして振る舞う。さらに、移動端末ＭＴ３は隣接セル２：４及びセル３：１を有するセル２：５を介してＲＡＮ２０と接続している。隣接セル情報から検出される無線状況の変化によって、ＭＴ３はＲＮＣ３によって制御されるセル３：１を介して無線通信を再確立すべきか否かを判定する。ＭＴ３の通信において、ＲＮＣ１はサービングＲＮＣとして、またＲＮＣ３はドリフトＲＮＣとして振る舞う。
【００１１】
これら両方のシナリオにおいて、無線接続を再確立するためにはサービングＲＮＣ及びドリフトＲＮＣとの間のシグナリング及びデータ伝送が必要である。移動端末がフォワードハンドオーバを行うことを決定すると、移動端末はセル更新要求メッセージをドリフトＲＮＣへ送信し、ドリフトＲＮＣはセル更新メッセージをサービングＲＮＣへ送信する。その後、サービングＲＮＣはセル更新承認メッセージをドリフトＲＮＣへ応答し、ドリフトＲＮＣはこのメッセージを適切なセルを介して移動端末へ戻す。
【００１２】
フォワードハンドオーバには複数のＲＮＣが関与するため、制御メッセージ及びＭＴからのユーザデータをＲＡＮ２０を介してコアネットワーク１２と相互にルーティングする効率的な方法が必要である。これはＲＡＮ内のＲＮＣ間の制御及びユーザデータをルーティングする効率的な機構を必要とする。このようなＲＡＮノード間又はエンティティ間における効率的な通信は他のシナリオにおいて都合がよい。
【００１３】
シナリオの一例は移動性(mobility)管理において、すなわち移動端末の呼び出し及び現在位置の追跡に関するメッセージにおいて発見される。パケット交換通信サービスにおいて、無線資源は一般に複数の移動端末によって共有され、（１）移動端末が伝送を要求した場合か、（２）ネットワークが移動端末へ伝送する場合にのみ使用される。パケット交換サービスに関与する接続の間に移動端末がネットワークと接続される際、移動性管理のためにセル更新及び登録エリア更新が行われる。アクティブな移動端末が別のセルのカバレージエリアに入ったあと、移動端末はセル更新手順（「セル接続状態(cell connected state)」）を用いて新しいセルと無線接続を再確立する。
【００１４】
しかし、データ転送が行われないアイドル期間において、セル更新は無線資源を浪費するため、登録エリア（ＲＡ）更新が用いられる。ＲＡ更新において、アイドル状態の移動端末は、以下「登録エリア接続状態」と呼ぶ状態にある。登録エリアは１つのセルグループに対応する。パケット交換サービスのためのトラフィックは本質的に「バースト的」なため長い期間パケット転送がなく、ある接続に対して無線チャネルが継続して割り当てされた場合には無線資源が無駄に消費されるであろう。従って、「登録エリア接続状態」にある移動端末が新しい登録エリアに移動した場合、移動端末はセル更新手順と似た登録エリア更新手順を用い、自らの現登録エリアでネットワークを更新する。
【００１５】
その後、移動端末は同一の登録エリアに属するセルの間を更新手順を行うことなく自由に移動することができる。ネットワークから移動端末へパケットを送信する必要があり、かつ移動端末の位置が（セルレベルでなく）登録エリアのレベルでしか分からない場合、移動端末が最後に登録エリア更新手順を実行した登録エリアに属する全てのセル内に呼び出しメッセージが同報される。移動端末が呼び出しに対して現在位置する特定のセルから応答すると、移動端末は「セル接続状態」に入る。セル更新関連メッセージ及び登録エリア更新関連メッセージのいずれもしばしばＲＡＮ内のＲＮＣ間におけるメッセージルーティングを必要とする。
【００１６】
図３はＲＮＣ１からＲＮＣ３によって制御されるセルが、それぞれ１つ又はいくつかのセルから構成される登録エリアＲＡ１からＲＡ６にグループ化された例を示す。各セル内の同報チャネル上で伝送される情報は登録制御のためにセル及び登録エリアの識別子を含むことができる。ある特定のセルで同報されたこのようなセル及び登録エリア識別子が直近のセル又は登録エリア更新手順の間に移動端末に割り当てされたものと同一のセル及び登録エリア識別子を含む限り、移動端末は登録を行う必要がない。しかし、移動端末がセル内で同報されたセル及び登録エリア識別子を認識できない場合、移動端末は登録エリア更新手順を開始する。
【００１７】
移動端末に対する個別登録エリア（ＩＲＡ）は（登録エリアＩＤによって識別される）１つ又は複数の登録エリア及び／又は（セルＩＤによって識別される）１つ又は複数のセルで構成されるように定義することができる。従って、図３においてＲＡ４、ＲＡ５及びセル３：４からなる個別登録エリアに割り当てされた移動端末は、セル２：２又はセル３：５へ入るまで新たな登録を行う必要がない。移動端末へ送信すべき情報があり、かつサービングＲＮＣがセルレベルで移動端末の位置を検出しなければならない場合、呼び出しメッセージが個別登録エリアに属する全てのセル内に送信されるよう、サービングＲＮＣは呼び出し手順を開始する。個別登録エリアのセルが複数のＲＮＣに属する場合、サービングＲＮＣは個別登録エリア内のセルを有する各ＲＮＣに呼び出し要求メッセージを直接送信する。代わりに、サービングＲＮＣは個別登録エリアの１つ又は複数の登録エリアを制御する各ＲＮＣ及び個別登録エリアの追加セルを制御するＲＮＣに呼び出し要求メッセージを送信することもできる。１つ又は複数の異なる登録エリアを制御する複数のＲＮＣは、登録エリア内のセルを制御する他のＲＮＣから順に呼び出しを要求する。呼び出しに対する移動端末の応答はサービングＲＮＣではなく別のＲＮＣが制御するセルで、あるいはことによると直近の登録エリア登録(RA registraion)においてドリフトＲＮＣとして振る舞ったＲＮＣ以外のＲＮＣが制御するセルで受信されるであろう。
【００１８】
従って、フォワードハンドオーバ及び移動端末位置／移動性管理動作は無線アクセスネットワーク２０内でＲＮＣ等のＲＡＮエンティティ間にかなりのシグナリング及びデータ伝送を必要とする。ＲＡＮはまた、現在分かっているＭＴが位置するセル又は登録エリアをどのＲＮＣが制御しているかを追跡しなければならない。そのため、ＲＡＮ内のＲＮＣ間における通信／情報転送を容易にする、無線アクセスネットワーク外部にトランスペアレントな効率的手段を有することが好ましい。
【００１９】
（発明の概要）
本発明の目的は、移動端末及び無線アクセスネットワーク内のエンティティ／ノード（例えばＲＮＣ）との間で効果的かつ効率的な通信を提供することである。
【００２０】
本発明の目的は、各ノードが他の全てのノードのアドレスを事前に知る必要のない、ＲＡＮ内の個々のノードのアドレッシングを提供及び容易にすることである。
【００２１】
本発明の別の目的は、例えば、現在位置するセル又は登録エリアのＩＤ、現在のサービングＲＮＣアドレス、現在のドリフトＲＮＣアドレス、現在の仮移動端末ＲＡＮ ＩＤ等、ある特定の移動端末との接続に関する情報が記憶される、ＲＡＮに共通したロケーションレジスタ無しでのＲＡＮ内ノードのアドレッシングを提供及び容易にすることである。
【００２２】
本発明の目的は、無線接続が初めに確立されたＲＮＣ以外の別のＲＮＣに属する新しいセルにおける無線接続の再確立を提供及び容易にすることである。
【００２３】
本発明の目的は、呼び出し及び他の移動性管理メッセージに関連する制御及びユーザデータの効率的なルーティングを提供及び容易にすることである。
【００２４】
無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）及び複数の移動端末に接続されるコアネットワークを含むセルラ通信システムにおいて、無線アクセスネットワークを介してコアネットワークと複数の移動端末の１つとの間で接続が確立される。一時的なＲＡＮ ＩＤが接続確立のために移動端末に関連づけされる。一時的なＲＡＮ ＩＤは確立された接続又はその接続を無線アクセスネットワークを通じて確立するのに関連する情報の転送を支援するために用いられる。一時的なＲＡＮ ＩＤは接続に関連する各データパケットに含まれ、これらの接続データパケットは各接続パケットと一体化された一時的なＲＡＮ ＩＤを用いてルーティングされる。
【００２５】
無線アクセスネットワークは第１の地理的カバレージエリアに対応する第１のＲＡＮノードと、第２の地理的カバレージエリアに対応する第２のＲＡＮノードとを含む。移動端末が第１のカバレージエリアから第２のカバレージエリアへ移動すると、第１及び第２のＲＡＮノードを経由し、テンポラリＲＡＮ ＩＤを用いて、接続がＲＡＮを通じて再確立される。確立された接続に対応するパケット内で用いられるテンポラリＲＡＮ ＩＤはそれらのパケットを第１及び第２のＲＡＮノードへ／から導くために用いられる。第１及び第２のＲＡＮノードは各パケットに含まれるテンポラリＲＡＮ ＩＤを用い、確立された接続に対応するパケットを解析する。そのテンポラリＲＡＮ ＩＤ解析から、第１及び第２のＲＡＮノードはパケットをどこへルーティングすべきかを判別する。
【００２６】
好ましい実施形態において、テンポラリＲＡＮ ＩＤは（１）最初に接続を確立した第１の無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）に対応するＲＡＮノードＩＤ（サービングＲＮＣ ＩＤ）及び（２）このＲＮＣ内部でユニークな局所移動端末ＩＤを含むことができる。ＲＡＮノードＩＤ及び局所移動端末ＩＤはいずれも新しい地理的カバレージエリアにおいて最初に通信を行う際に用いられる。その後は、無線資源を節約するため現在の制御ＲＮＣ内部でユニークな局所移動端末ＩＤのみが使用される。確立された接続が切断されると、テンポラリＲＡＮ ＩＤの使用はうち切られる。
【００２７】
ＲＡＮ内メッセージにおいて、テンポラリＲＡＮ ＩＤとともに付加情報が提供されても良い。そのような付加情報には、第１のＲＮＣが、移動端末が現在位置するエリアを制御する特定のドリフトＲＮＣへその移動端末宛メッセージをルーティングすることを許可するエリア情報を含むことができる。そのようなエリア情報は登録エリア又は、登録エリアと登録エリア外の追加セルを含むことができる。付加情報はまた、無線状態情報も含むことができる。
【００２８】
本発明の上述の目的及び他の目的、機能及び長所は、添付図面に記載される好ましい実施形態に関する以下の説明から明らかになるであろう。添付図面において、同一の要素には複数の図面を通じて共通の参照文字が付与されている。図面は縮尺されておらず、本発明の原理を説明するために強調が加えられている。
【００２９】
（発明の詳細な説明）
以下の説明においては、本発明の理解を提供するため、限定ではなく説明を目的として、具体的な実施形態、データフロー、シグナリングインプリメンテーション、プロトコル、方法等、特定の詳細が説明される。しかし、本発明がこれら特定の詳細から離れた他の実施形態にも実施可能であることは本技術分野の当業者にとって明らかであろう。他の例、周知な方法、インタフェース、デバイス及びシグナリング技術についての詳細な説明は、不必要な詳細によって本発明の説明を妨げることの無いよう省略する。
【００３０】
本発明は図１〜図３に示され、かつ上で説明された、セルラ通信システムの例に対して実施することができる。もちろん、本発明が他の状況においても同様に実施できることは本技術分野の当業者に理解されるであろう。
【００３１】
図４は本発明の実施形態の例を示す。最初に、移動端末（ＭＴ）及び無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）との間で接続が確立される（ブロック１００）。テンポラリＲＡＮ ＩＤは、接続を最初に確立したＲＮＣ、すなわちサービングＲＮＣと関連づけされる。そのテンポラリＲＡＮ ＩＤはさらに移動端末に関連づけられ、その結果特定のＲＡＮ接続を識別する（ブロック１０２）。さらにテンポラリＲＡＮ ＩＤはＭＲ−ＲＡＮ接続だけでなくＭＴ及びＲＡＮ間のＭＴ−ＲＡＮ通信に関与しているＲＡＮエンティティ間での情報伝送を支援するために用いられる（ブロック１０４）。これは接続の確立、その接続の維持及び、移動端末の移動に伴いその接続を異なるセル間に転送する際に用いられる。テンポラリＲＡＮ ＩＤの使用はＭＴ−ＲＡＮ通信が切断されると中断される。
【００３２】
図５に、別の、より複雑な本発明の実施形態の例を示す。サービングＲＮＣ（ＳＲＮＣ）を介し、コアネットワーク２０及び移動端末１８の１つとの間でＭＴ−ＲＡＮ接続が確立される（ブロック１１０）。説明のため、サービングＲＮＣは図１におけるＲＮＣ１に対応し、ＲＮＣ１はＭＴ−ＲＡＮ接続が確立されるセルに対する制御ＲＮＣ（ＣＲＮＣ）であると仮定する。ＭＴ−ＲＡＮ接続を識別するため、ＳＲＮＣはテンポラリＲＡＮ ＩＤ及びＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤをＭＴに割り当てる（ブロック１１２）。接続の無線インタフェース部分はＣＲＮＣ及びＭＴのみに関与するため、使用する必要のあるのはＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤだけである。従って、ＭＴ−ＲＡＮ接続に関連する無線インタフェース上を伝送される制御及びユーザデータパケットにはＣＲＮ ＣＭＴ ＩＤだけが挿入される（ブロック１１４）。テンポラリＲＡＮ ＩＤはＳＲＮＣを識別する１つの部分（ＳＲＮＣ識別子又はアドレス）及びＳＲＮＣ内部の移動端末を識別する１つの部分（ＳＲＮＣ ＭＴ識別子）とからなる。無線インタフェース上のアドレッシング情報長を最小化するため、ＣＲＮ ＣＭＴ ＩＤは一般にテンポラリＲＡＮ ＩＤよりも短い。２つの識別子、ＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤ及びＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤの使用は、別のＲＮＣによって制御されるセルで後に実施されるセル更新手順において特に有用である。ＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤはＳＮＲＣによって割り当てされることが好ましいが、衝突(collisions)を回避するためＤＲＮＣによってＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤを割り当てても良い。ＭＴのセルを制御するＣＲＮＣがまたＳＲＮＣである場合、ＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤ及びＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤは同一となる。
【００３３】
ＭＴがＭＴ−ＲＡＮ接続を同じＲＮＣ（新たにＳＲＮＣとして振る舞う）が制御する新しいセルを介して再確立する場合、ＭＴは新しいセルが同じＲＮＣか他のＲＮＣのどちらで制御されているかを知らないため、再確立を発効させるためにテンポラリＲＡＮ ＩＤが用いられる（ブロック１１６）。ＳＲＮＣは必要に応じて新しいＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤをＭＴに割り当てても良い（ブロック１１８）。このＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤはＭＴ−ＲＡＮ接続の無線インタフェース上で送信される制御及びユーザデータパケットの各々に挿入される（ブロック１２０）。もちろん、ブロック１１２において割り当てされたものと同一のＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤを継続して使用することもできる。
【００３４】
ＭＴがＭＴ−ＲＡＮ接続を新しいＲＮＣ（ＭＴ−ＲＡＮ接続に対するＤＲＮＣとして振る舞う）が制御する新しいセルを介して再確立する場合、ＭＴは新しいセルが新しいＲＮＣで制御されていることを知らないため、新しいセル内で接続を確立するために再度テンポラリＲＡＮ ＩＤが用いられる（ブロック１２２）。ＤＲＮＣは新しいＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤをＭＴに割り当てる（ブロック１２４）。このＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤはＭＴ−ＲＡＮ接続の無線インタフェース上で送信される制御及びユーザデータパケットの各々に挿入される（ブロック１２６）。
【００３５】
ＭＴ−ＲＡＮ接続がＲＡＮ２０を通じてパケット形式接続から専用形式接続(dedicated type of connection)に変換される場合、チャネルはその接続だけに占有されるため、無線インタフェースにおけるパケット識別用であるテンポラリＲＡＮ ＩＤの使用は中止される（ブロック１２８）。もはやルーティング／アドレスパケットは不要である。しかし、ＭＴ−ＲＡＮ接続が後にパケット形式接続に再変換される場合、以前のテンポラリＲＡＮ ＩＤの使用を再開しても、ＳＲＮＣによって割り当てされる新しいテンポラリＲＡＮ ＩＤを使用しても良い。いずれにせよ、ＭＴ−ＲＡＮ接続が切断されると、テンポラリＲＡＮ ＩＤの使用は中止される（ブロック１３０）。
【００３６】
図１から図３に示したセルラシステム１０に関し、図６Ａに示すシグナルフロー及び図６Ｂに示すパケットフォーマットとともに、ＭＴ−ＲＡＮ接続の確立に関する具体例を説明する。ＭＴ１がまずセル１：２を経由してＲＮＣ１と接続を確立し、ＲＮＣ１がそのＭＴ−ＲＡＮ接続に対するＳＲＮＣとして振る舞う。接続要求メッセージ（１）がＭＴ１からＳＲＮＣへ、図６Ｂに示されるように送信される。接続要求メッセージ（１）にはまた、例えばランダムアクセスチャネル上のランダムアクセス試行の衝突を避けるために用いられるランダムＩＤ（本発明と関連しない）が含まれる。そして、ＳＲＮＣは図６Ｂに示される、テンポラリＲＡＮ ＩＤを含んだ接続承認メッセージ（２）をＭＴ１へ送信する。これは最初の接続確立要求であるため、本実施形態例においてテンポラリＲＡＮ ＩＤは、ＳＲＮＣによって認識されるＳＲＮＣ ＩＤ及びＭＴ識別子の両方（すなわち、ＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤ）を含むことが好ましい。両ＩＤはＭＴがＳＲＮＣが制御するセルでカバーされるエリアから外に移動した際、具体的には接続がそのＳＲＮＣによって制御されないセルにおいて再確立される際、ＲＡＮを通じたルーティングの確立及びＭＴ−ＲＡＮ接続の識別に用いられる。そのＭＴ−ＲＡＮ接続に対して新たにＳＲＮＣとして振る舞うＲＮＣ１はまたセル２：１に対するＣＲＮＣであるため、ＲＮＣ１はまたＣＲＮＣ ＩＤをＭＴに割り当てる（すなわち、ＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤ）。この単独のＲＮＣの例において、ＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤはＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤとして採用することができる。
【００３７】
この段階で、ＳＲＮＣを介して制御及びユーザデータメッセージをＭＴ及びコアネットワークの間で交換することが可能である。制御メッセージは例えば、認証及びサービスネゴシエーションに関連してもよい。認証及びサービスネゴシエーションの詳細は本発明と関連しない。ＳＲＮＣ及びＭＴ間で転送される制御及びユーザデータメッセージのフォーマット例は図６Ｂにおいてメッセージ（３）及び（４）に示され、ＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤのみを用いている。
【００３８】
ＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤはテンポラリＲＡＮ ＩＤより短く、従ってより少ない無線資源を使用するため、好ましくはメッセージ（３）及び（４）のアドレスとして用いられる。ＳＲＮＣ及びＭＴ間のルーティング経路がメッセージ（２）によって最初に確立された後は、より長いテンポラリＲＡＮ ＩＤは不要となるため、ＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤがまた使用される。しかし、より長いテンポラリＲＡＮ ＩＤをメッセージ（３）及び（４）のアドレスとして用いることもできる。ＲＮＣ１が自らがＳＲＮＣであると認識すると、ＲＮＣ１はその接続に関し、コアネットワーク及び移動端末への直接インタフェース(direct interface)として機能する。
【００３９】
図７Ａ及び７Ｂは移動端末ＭＴ１がセル１：２からセル１：３へ移動した際のセル更新手順に対するシグナリング図及びメッセージフォーマット例をそれぞれ示す。新しいセルに入ると、移動端末ＭＴ１はそのセルに登録しなければならない。そのため、セル更新要求メッセージ（１）をサービングＲＮＣ（ＲＮＣ１）へ送信する。セル更新要求メッセージ（１）の形式は図７Ｂに示され、実体的なメッセージに加え、テンポラリＲＡＮ ＩＤ（ＳＲＮＣ ＩＤ及びＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤを含む）が含まれる。ＭＴはセル更新を実行するセルをどのＲＮＣが制御しているか知らないため、より長いテンポラリＲＡＮ ＩＤが必要である。そして、ＳＲＮＣは図７Ｂに示す形式に対応するフォーマットを有するセル更新メッセージ（２）を移動端末へ送信する。具体的には、ＭＴがセル更新を行ったセルを制御するＣＲＮＣによって新しいＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤが割り当てられる。そのセルを制御するＲＮＣがＳＲＮＣであるため、代わりに、その接続が最初にセル１：２を介して確立された際に割り当てられたＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤをＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤとしても用いることができる。さらに、以前のセルに割り当てされたものと同一のＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤを用いても良い。情報伝送は、制御又はユーザデータとともに、好ましくはアドレッシング／ルーティングのためのより短いＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤのみが各パケットに含まれる、メッセージフォーマット（３）〜（５）を用いて継続される。
【００４０】
シグナリング図及びメッセージフォーマット例を示す図８Ａ及び図８Ｂに関連して、より複雑なセル更新手順のための本発明の別の実施形態例を説明する。移動端末ＭＴ１がセル１：５からセル２：１へ移動する。セル２：１は新しいＲＮＣ（ＲＮＣ２）に制御されている。移動端末ＭＴ１は図８Ｂ（１）に示すメッセージフォーマットを用い、セル更新要求メッセージ（１）をドリフトＲＮＣ（ＲＮＣ２）へ送信する。そのセル更新要求に付随するテンポラリＲＡＮ識別子（ＩＤ）はＳＲＮＣ ＩＤ及びＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤアドレス情報の両方を含む。ドリフトＲＮＣ（ＤＲＮＣ）は新しいＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤを割り当てる。テンポラリＲＡＮ ＩＤに含まれるＳＲＮＣ ＩＤを用い、ドリフトＲＮＣ（ＲＮＣ２）はＳＲＮＣアドレスを判別し、ＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤ、ＤＲＮＣアドレス、ＤＲＮＣ ＩＤ（新しいＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤの場合もある）及び新しいセル情報（例えば、ＳＲＮＣがこの情報を識別するよう、新しいセルのセルＩＤ）とともにセル更新要求メッセージをＳＲＮＣへ送信する。ＳＲＮＣはセル更新要求メッセージ（２）を解析し、ＤＲＮＣアドレス及びＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤを用いてセル更新承認メッセージ（３）をルーティングし、適切なドリフトＲＮＣ（すなわち、ＲＮＣ２）へ返送する。メッセージ３は、また古いＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤがこのＤＲＮＣに割り当てされている場合には、ＤＲＮＣにこの識別番号の割り当てを取り消させるため、古いＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤを含む。３番目のＲＮＣ関与している場合（例えば、移動端末がＲＮＣ２の制御下にあるセルからＲＮＣ３の制御下にあるセルへ移動した場合）、ＲＮＣ１がサービングＲＮＣである間、「古い」ドリフトＲＮＣ（ＲＮＣ２）でＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤを開放するために特定のメッセージが用いられる。
【００４１】
ドリフトＲＮＣはセル更新承認メッセージ（４）をテンポラリＲＡＮ ＩＤ（ＳＲＮＣ ＩＤ及びＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤ）及び、同一セル内における引き続くデータ転送に用いられる新しいＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤとともにＭＴ１へ送信する。移動端末はドリフトＲＮＣへ「セル更新確認」メッセージ（５）を送信することによって、ＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤの割り当てをアクノリッジする。（６）に示されるように、ドリフトＲＮＣはこのメッセージをＳＲＮＣアドレス及びＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤとともにサービングＲＮＣへ転送する。
【００４２】
メッセージ（７）〜（１０）において、引き続くデータメッセージはドリフトＲＮＣ及びサービングＲＮＣを経由してＭＴ１及びコアネットワーク（ＣＮ）間をパスされる。ＭＴ１からＳＲＮＣへの方向において、メッセージ（７）は移動端末が現在位置するドリフトＲＮＣへルーティングされる。ＤＲＮＣ ＩＤはＲＮＣ２のＲＡＮアドレス又はＲＮＣ２のＲＡＮアドレスを得る手段として用いられる。ＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤはドリフトＲＮＣ（ＲＮＣ２）内でＭＴ１を識別するために用いられる。ドリフトＲＮＣは（８）において、ＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤを移動端末識別子として用いてメッセージを移動端末へ転送する。ＲＡＮへ向かうアップリンク方向において、移動端末はＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤ識別子をメッセージ（９）で用いる。ドリフトＲＮＣはメッセージ（１０）をサービングＲＮＣへ転送する。サービングＲＮＣはサービングＲＮＣ ＩＤをそのＲＡＮアドレス又はサービングＲＮＣのＲＡＮアドレスを得る手段として用い、そのメッセージをＲＡＮを通じてルーティングする。サービングＲＮＣ ＭＴ ＩＤはサービングＲＮＣが移動端末の識別に用いる。サービングＲＮＣはまたＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤを対応するユーザの識別に用い、メッセージをコアネットワークに転送する。
【００４３】
本発明のより詳細な実施形態例を適用可能な更に別なシナリオの例を図９Ａ及び９Ｂに関連して説明する。移動端末のトラフィックが非常に少ない期間、登録エリア境界を越えた際に移動端末の現在位置からＲＡＮに登録／更新を行うだけでよいように、ＳＲＮＣは移動端末ＭＴ１のアクティビティレベルを低下させることができ、これによって無線資源を節約する（図３に示した登録エリアの例を参照）。ＳＲＮＣは移動端末ＭＴ１のアクティビティレベルを「ＲＡ状態」に変更することを決定する。ＳＲＮＣは移動端末ＭＴ１を識別するためＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤ（以前にドリフトＲＮＣによって割り当てられていたもの）を用い、メッセージ（１）「ＲＡ状態へ変更」をドリフトＲＮＣへ送信する。このメッセージは必要に応じて移動端末ＭＴ１がその位置更新を行う必要なく移動可能な範囲を指定するセル情報を（セル及び／又はＲＡＩＤの代わりに）含むことができる。このエリアはこのＭＴに対する個別登録エリア（ＩＲＡ）と呼ばれる。メッセージに含まれない場合、ＭＴは有効な登録エリア情報をセルの同報チャネルから受信する。ドリフトＲＮＣはＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤをアドレスとして用い、メッセージを移動端末へ転送する。移動端末はこのメッセージの受信を「ＲＡ状態への変更承認」メッセージをドリフトＲＮＣへ送信してアクノリッジする。その後、ドリフトＲＮＣはＳＲＮＣアドレスを用い、このメッセージをサービングＲＮＣへ転送する。ＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤはＳＲＮＣ内の移動端末を識別するために用いられる。
【００４４】
ＲＡＮ内のＲＮＣ各々に、全登録エリア及びそれら登録エリアのセルを制御するＲＮＣについての情報を記憶する必要がないよう、ＳＲＮＣは図９Ｂにおけるメッセージ（１）を送信する前にこの情報を選択的にドリフトＲＮＣから要求することができる。ドリフトＲＮＣは（登録エリア及び／又はセルの代わりに）移動端末について適切なエリアを選択し、この情報をＲＮＣ識別子及びそのエリアのセルを制御するＲＣＮのＲＮＣアドレスとともに応答する。
【００４５】
移動端末のアクティビティレベルとは無関係に、移動端末へ送信すべきデータがあるときはいつでも、ＳＲＮＣはアイドル状態の移動端末の位置をセルレベルで特定可能である必要がある。ＳＲＮＣは呼び出し要求をＩＲＡのセルを制御する各ＲＮＣへ送信する。図１０Ａ及び１０Ｂは本発明のこのより詳細な実施形態の例を適用可能な呼び出し手順の例を示す。呼び出し要求（１）がサービングＲＮＣ（例えばＲＮＣ１）からＭＴのＩＲＡのセルを制御する他のＲＮＣ（ＲＮＣ２及びＲＮＣ３）に送信される。図１０Ｂに示すように、呼び出し要求は適切な他のＲＮＣ（ＲＮＣ２及びＲＮＣ３）の１つのアドレスと、ＳＲＮＣ ＩＤ及びＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤを含む。サービングＲＮＣからの呼び出し要求を受信する他のＲＮＣの両方は、自らが制御する各々のセルに、ＳＲＮＣ ＩＤ及びＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤを含む呼び出しメッセージ（２）を送出する。これら同報された呼び出しメッセージ（２）はＳＲＮＣ ＩＤ及びＭＴＩＤを含む。移動端末からの呼び出し応答（３）が（本例においては）ＲＮＣ３が制御するセルの１つから受信される。（ＲＮＣ３に対応する）ドリフトＲＮＣは、ＳＲＮＣアドレス、ＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤ、呼び出し応答メッセージそれ自体、ドリフトＲＮＣ３アドレス、ＲＮＣ３によって新たに割り当てされたＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤ及び、セル及び隣接セル情報を含む呼び出し応答メッセージ（４）をサービングＲＮＣへ返送する。サービングＲＮＣはＲＮＣ３アドレス及びＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤを含む接続承認メッセージ（５）をドリフトＲＮＣへ送信する。ドリフトＲＮＣ（ＲＮＣ３）はＳＲＮＣ ＩＤ、ＳＲＮＣ ＭＴ ＩＤ、ＲＮＣ２ＣＲＮＣ ＭＴ ＩＤとともに接続承認メッセージ（５）を移動端末へ返送する。従って、制御及びユーザデータは図８Ｂにおけるメッセージ（７）〜（１０）と類似したメッセージフォーマットを用い、ＤＲＮＣ（ＲＮＣ２）を介してＳＲＮＣ及び移動端末間を伝送されることが可能である。
【００４６】
本発明は無線アクセスネットワーク内の移動端末及びノード（例えばＲＮＣ）間での効率的かつ動的なアドレス／ルーティング情報の交換を提供する。これは移動端末がフォワードハンドオーバを用いて自らの接続を無線アクセスネットワークと再確立する際特に有利である。移動端末は接続をＲＡＮ内の任意のＲＮＣで制御されるセルを介して再確立可能であり、サービングＲＮＣにおける移動端末の現在位置（セル又は制御ＲＮＣ）を更新するために制御メッセージをＲＡＮ内のＲＮＣ間でルーティング可能である。さらに、ＲＡＮを経由しコアネットワーク及び移動端末間で制御及びユーザデータを効率的にルーティングすることが可能である。本発明による効率的なアドレッシング及びルーティング方法はまた、アイドル状態の移動端末がその現在位置を通信する際、又はアイドル状態の移動端末の位置特定が必要な際に有利である。
【００４７】
本発明を特定の実施形態に関して説明してきたが、本技術分野の当業者は本発明がここに説明及び図示された特定の実施形態に限定されないことを理解するであろう。図示及び説明されたもの以外の異なるフォーマット、実施形態及び適応
【００４８】
並びに多くの変形物、変更物及び等価構成もまた本発明の実施に用いることが可能である。従って、本発明は好ましい実施形態の例に関連して説明されてきたが、この開示は本発明の単なる例証及び模範であることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態を適用可能な無線通信システムの機能ブロック図である。
【図２】 隣接セルに囲まれたアクティブセルを識別するセルラネットワークを概念的に示す図である。
【図３】 図１に示す無線通信ネットワークの一部及び、登録エリアの概念を示す図である。
【図４】 本発明の実施形態を説明するフローチャートである。
【図５】 本発明の別の実施形態を説明するフローチャートである。
【図６Ａ】 図１におけるＲＡＮエンティティ間で通信されるメッセージ例を示すシグナリング図である。
【図６Ｂ】 図６Ａで用いられるメッセージのフォーマット例を示す図である。
【図７Ａ】 セル更新手順のシグナリングフローの例を示す図である。
【図７Ｂ】 図７Ａにおけるメッセージのフォーマット例を示す図である。
【図８Ａ】 サービングＲＮＣ及びドリフトＲＮＣの両方に関与するセル更新要求のシグナリング図である。
【図８Ｂ】 図８Ａにおいて用いられるメッセージのフォーマット例を示す図である。
【図９Ａ】 状態変化のシグナリングフロー図である。
【図９Ｂ】 図９Ａにおいて用いられるメッセージのフォーマット例を示す図である。
【図１０Ａ】 呼び出し動作のシグナリング図である。
【図１０Ｂ】 図１０Ａで用いられるメッセージのメッセージフォーマット例を示す図である。
Claims (28)
- 無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）（２０）及び複数の移動端末（１８）に接続されたコアネットワーク（１２）を含み、接続が前記コアネットワーク及び複数の移動端末の１つの間で前記無線アクセスネットワークを通じて確立される無線通信システム（１０）であって、
前記無線アクセスネットワークは、それぞれが１つ以上の地理的カバレージエリアを制御する複数の無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）を含み、
前記複数のＲＮＣのうち、前記移動端末が前記コアネットワークとの接続を最初に確立した際に存在していた第１の地理的カバレージエリアを制御する第１のＲＮＣが、該第１のＲＮＣに対応するノード識別子を含んだテンポラリＲＡＮ識別子を前記接続に係る移動端末に関連づけるステップと、
前記移動端末が、前記第１の地理的カバレージエリアと異なる第２の地理的カバレージエリアに移動した場合、前記第２の地理的カバレージエリアを制御する第２のＲＮＣが前記第１のＲＮＣと同じであるか否かにかかわらず、前記テンポラリＲＡＮ識別子を用いて前記接続を再確立するステップと、
前記第２のＲＮＣが前記第１のＲＮＣと異なる場合に、前記第２のＲＮＣが、前記テンポラリＲＡＮ識別子に含まれる前記第１のＲＮＣに対応するノード識別子を用いて、前記第１のＲＮＣと前記接続に係る移動端末との間の前記再確立した接続に係る情報のルーティングを行うステップと、
を有することを特徴とする方法。 - 前記接続がパケットベースの接続であり、前記テンポラリＲＡＮ識別子が各接続パケットに含まれるとともに、
各接続パケットに含まれる前記テンポラリＲＡＮ識別子を用い、前記ＲＡＮを通じて接続パケットをルーティングするステップを更に有することを特徴とする請求項１記載の方法。 - 前記テンポラリＲＡＮ識別子が、前記第１のＲＮＣに対応する移動端末識別子をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
- 前記接続の確立後、前記第１の地理的カバレージエリアに存在する前記接続に係る移動端末と前記第１のＲＮＣとの間で送信される制御及びユーザデータには、前記第１のＲＮＣに対応する移動端末識別子のみが用いられることを特徴とする請求項３記載の方法。
- 前記接続の再確立時に前記第２のＲＮＣが前記移動端末に対して前記第２のＲＮＣに対応する移動端末識別子を関連付けるステップをさらに有し、
前記接続が再確立された後に前記第２のＲＮＣがルーティングする制御及びユーザデータには前記第２のＲＮＣに対応する移動端末識別子のみが用いられることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 前記接続が切断された際、前記テンポラリＲＡＮ識別子の使用を打ち切るステップを更に有することを特徴とする請求項１記載の方法。
- 前記接続がパケットベースの接続であり、
前記接続が専用無線チャネルに割り当てされた際、前記テンポラリＲＡＮ識別子の使用を打ち切るステップを更に有することを特徴とする請求項１記載の方法。 - 前記テンポラリＲＮＣ識別子が、前記第１のＲＮＣに対応するノード識別子として前記第１のＲＮＣのＲＡＮアドレスを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
- 前記第１のＲＮＣのアドレスを前記テンポラリＲＡＮ識別子を用いて判別するステップを更に有することを特徴とする請求項８記載の方法。
- 前記ＲＡＮ内のメッセージに付加ＲＡＮ情報を含めるステップを更に有することを特徴とする請求項１記載の方法。
- 前記付加ＲＡＮ情報がエリア情報を含み、このエリア情報は前記第１のＲＮＣが前記接続に係る移動端末宛のメッセージを前記接続に係る移動端末が現在位置する地理的カバレージエリアを制御するＲＮＣにルーティングすることを可能にすることを特徴とする請求項１０記載の方法。
- 前記付加ＲＡＮ情報が無線状態情報を含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。
- 前記第２のＲＮＣにおいて、前記接続に対応するパケットに含まれる前記テンポラリＲＡＮ識別子を解析するステップと、
前記第２のＲＮＣにおいて、前記解析したテンポラリＲＡＮ識別子から、前記第１のＲＮＣのＲＡＮアドレスを判別するステップ及び、
前記判別された前記第１のＲＮＣのＲＡＮアドレスを用いてセル更新要求メッセージを前記第１のＲＮＣへ送信するステップとを更に有することを特徴とする請求項１記載の方法。 - 前記第２のＲＮＣにおいて、前記テンポラリＲＡＮ識別子を用いて前記第１のＲＮＣのＲＡＮアドレスを判別するステップ及び、
前記判別された前記第１のＲＮＣのＲＡＮアドレスを、前記第２のＲＮＣから前記第１のＲＮＣへルーティングすべき後続のメッセージにおいて用いるステップを更に有することを特徴とする請求項１記載の方法。 - 前記第１のＲＮＣが前記第２のＲＮＣに対応する別のＲＡＮ識別子を判別するステップ及び、
前記第１のＲＮＣが前記別のＲＡＮ識別子を、前記接続に関するメッセージを前記第２のＲＮＣへルーティングするのに用いることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の方法。 - 前記第１のＲＮＣがテンポラリＲＡＮ識別子及び第１のＲＮＣに対応する第１の移動端末識別子（ＭＴＩＤ）を前記接続に係る移動端末に割り当てるステップと、
前記第１のＭＴＩＤを用いて、前記接続に係る移動端末及び前記第１のＲＮＣの間で制御又はユーザデータを送信するステップと、
前記接続に係る移動端末が前記接続を前記第１のＲＮＣと異なる前記第２のＲＮＣと再確立した場合、前記第２のＲＮＣが前記テンポラリＲＡＮ識別子を用いて判別した前記第１のＲＮＣのＲＡＮアドレスにセル更新要求メッセージを送信するステップと、
前記第１のＲＮＣが前記接続に関する情報を前記テンポラリＲＡＮ識別子を用いて前記第２のＲＮＣへ通信するステップと、
前記第２のＲＮＣが前記接続に係る移動端末に前記第２のＲＮＣに対応する第２の移動端末識別子（ＭＴＩＤ）を割り当てるステップ及び、
前記第２のＭＴＩＤを用いて、前記接続に係る移動端末及び前記第１及び第２のＲＮＣの間で制御又はユーザデータを送信するステップとをさらに有することを特徴とする請求項１記載の方法。 - 前記第１のＲＮＣが前記第２のＲＮＣへ前記第１のＲＮＣに対応するノード識別子及び前記第１のＭＴＩＤを含む呼び出し要求を送信するステップ及び、
前記第２のＲＮＣが前記接続に係る移動端末を呼び出し、前記接続に係る移動端末が前記呼び出しに前記第１のＲＮＣに対応するノード識別子及び前記第１のＭＴＩＤを用いて応答するステップとをさらに有することを特徴とする請求項１６記載の方法。 - 前記第２のＲＮＣが、前記呼び出しへの応答を、前記第１のＭＴＩＤ及び前記第２のＭＴＩＤとともに前記第１のＲＮＣへ転送するステップをさらに有することを特徴とする請求項１７記載の方法。
- 無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）（２０）及び複数の移動端末（１８）に接続されたコアネットワーク（１２）を含み、接続が前記コアネットワーク及び複数の移動端末の１つの間で前記無線アクセスネットワークを通じて確立される無線通信システム（１０）であって、
前記無線アクセスネットワークは、それぞれが１つ以上の地理的カバレージエリアを制御する複数の無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）を含み、
前記複数のＲＮＣの各々は、前記移動端末が前記コアネットワークとの接続を最初に確立した際に存在していた第１の地理的カバレージエリアを制御していれば、自身に対応する第１のノード識別子を含んだテンポラリＲＡＮ識別子を前記接続に係る移動端末に関連づけ、
前記移動端末は、前記第１の地理的カバレージエリアと異なる第２の地理的カバレージエリアにおいて前記接続を再確立する場合、前記第２の地理的カバレージエリアを制御するＲＮＣが前記第１の地理的カバレージエリアを制御するＲＮＣと同じであるか否かにかかわらず、前記テンポラリＲＡＮ識別子を用いて前記接続を再確立し、
前記複数のＲＮＣの各々は、前記第２の地理的カバレージエリアを制御しており、かつ前記第１の地理的カバレージエリアを制御していなければ、前記テンポラリＲＡＮ識別子に含まれる前記第１のノード識別子を用いて、前記第１の地理的カバレージエリアを制御するＲＮＣと前記接続に係る移動端末との間の前記再確立した接続に係る伝送のルーティングを行う、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 前記接続はパケットベースの接続であり、前記テンポラリＲＡＮ識別子が各接続パケットに含まれるとともに、
各接続パケットに組み込まれた前記テンポラリＲＡＮ識別子を用い、前記ＲＡＮを通じて接続パケットをルーティングする手段をさらに有することを特徴とする請求項１９記載の無線通信システム。 - 前記テンポラリＲＡＮ識別子が、前記第１の地理的カバレージエリアを制御するＲＮＣに対応する移動端末識別子をさらに含むことを特徴とする請求項２０記載の無線通信システム。
- 前記接続の確立後、前記第１の地理的カバレージエリアに存在する前記接続に係る移動端末と前記第１の地理的カバレージエリアを制御するＲＮＣとの間で送信される制御及びユーザデータには、前記第１の地理的カバレージエリアを制御するＲＮＣに対応する移動端末識別子のみが用いられることを特徴とする請求項２１記載の無線通信システム。
- 前記第２の地理的カバレージエリアを制御し、前記第１の地理的カバレージエリアを制御しないＲＮＣは、前記接続の再確立時に前記移動端末に対して前記第２の地理的カバレージエリアを制御するＲＮＣに対応する移動端末識別子を関連付けるとともに、
前記接続が再確立された後にルーティングする制御及びユーザデータには前記第２の地理的カバレージエリアを制御するＲＮＣに対応する移動端末識別子のみを用いることを特徴とする請求項１９記載の無線通信システム。 - 前記第１の地理的カバレージエリアを制御するＲＮＣは、前記コアネットワークからの呼び出しメッセージに応答して前記テンポラリＲＡＮ識別子を前記移動端末の呼び出し支援に用いることを特徴とする請求項１９記載の無線通信システム。
- 前記接続に係る移動端末が存在する地理的カバレージエリアを制御するＲＮＣは、前記移動端末からの前記テンポラリＲＡＮ識別子を含んだセル更新メッセージに応答して前記移動端末に関連するセル更新動作を支援することを特徴とする請求項１９記載の無線通信システム。
- 前記第２の地理的カバレージエリアを制御し、前記第１の地理的カバレージエリアを制御しないＲＮＣは、前記接続に係る移動端末からの前記テンポラリＲＡＮ識別子を含んだ登録エリア更新メッセージに応答して前記移動端末に関連する登録エリア更新動作を支援することを特徴とする請求項１９記載の無線通信システム。
- 前記第２の地理的カバレージエリアを制御し、前記第１の地理的カバレージエリアを制御しないＲＮＣは、前記移動端末からの前記テンポラリＲＡＮ識別子を含むフォワードハンドオーバメッセージに応答してフォワードハンドオーバ動作を支援することを特徴とする請求項１９記載の無線通信システム。
- 前記第１の地理的カバレージエリアを制御するＲＮＣは、前記第２の地理的カバレージエリアを制御する他のＲＮＣからのメッセージに応答して前記他のＲＮＣのＲＡＮアドレスを判別することを特徴とする請求項１９記載の無線通信システム。
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