JP4527291B2 - 汎用的なシステム間ハンドオーバメカニズム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムに関連し、更に詳細には移動通信ハンドオフ手順に関連する。
【０００２】
【従来の技術】
最初の公衆移動通信システムは、１９７０年代末期と１９８０年代初期に導入された。これらの良く知られたシステムは、まとめて"第１世代"システムと呼ばれる。それは、アメリカ合衆国の"Advanced Mobile Phone System"(AMPS)、スカンジナビアの"Nordic"、英国の"Total Access Communications System"(TACS)、日本の"Nippon Mobile Telephone System"(NAMTS)を含んでいる。それらは、無線でのアナログ周波数変調やネットワークでのデジタル制御のような、概して共通のある伝送特性を持っている。しかしその他の点で、各システムは他と比較して特有の通信規格を利用している。
【０００３】
いわゆる"第２世代"移動通信システムは、１９８０年代半ばから末期にかけて導入された。これらの第１は、ヨーロッパのスタンダードになった"Group Special Mobile"(GSM)システムである。これに続くのが、アメリカ合衆国の、しばしば標準規格名で引用される"IS-５４"のＴＤＭＡバージョンである"Digital AMPS"(DAMPS)である。日本の第２世代システムは"Personal Digital Cellular"(PDC)と呼ばれる。これらの各システムは、独自の伝送特性と通信路条件を持っている。
【０００４】
現在、多数の独創的なシステムが"第３世代"移動通信システムとして提案されている。ヨーロッパにおける第３世代システムの研究は、"Universal Mobile Telephone System"(UMTS)主導で調整され、ワイドバンドCDMA(WCDMA)、改良TDMA、ハイブリッドなどを含むさまざまな提案の検討が行なわれている。日本の第３世代の主導方式は"IMT-２０００"と呼ばれ、ワイドバンドCDMAに焦点を当てている。"Future Public Land Mobile Telecommunications System"(FPLMTS)という、第３世代ネットワークの他の提案もある。
【０００５】
第３世代システムの携帯端末は、第１、第２およびまたは第３世代システムと通信する知的マルチモード端末になるであろう。しかし、全ての第２世代システムとの互換性を有する第３世代システムの設計には、根本的な問題が生じる。第３世代システムが、第２世代のようなシステムと単に通信するだけならば簡単な修正だけでよい。しかし、異なる第２世代システムを採用する国の間の提携も増加している。ヨーロッパの標準化機構ETSIと、日本の標準化機関であるTTCとARIBは、ヨーロッパの第２世代システム(GSM)と日本の第２世代システム(PDC)の両方とハンドオフが可能な第３世代システムを提案している。
【０００６】
PDCとGSMプロトコルは（他の第２世代システムと同様に）、互いに独自のものである。PDCと同様にGSMも各システムに特有の方式で周波数(f)とタイムスロット(TS)を定め、CDMAを用いている第２世代システムは特有の符号を定め、他の第２世代システムは他の種類のプロトコル仕様を用いている。これらの第２世代システムのプロトコルは、業界内で周知である。PDCやGSMと第３世代UTMSとの互換性を確保する場合を例とすると、PDCとGSMの仕様は将来のものとの互換性に適応することができる。そしてUMTSの仕様もまた、過去のものとの互換性に適応することができる。しかしUMTSの場合、UMTSネットワークが通信を行なう第２世代システムのタイプに依存した多数の異なる第２世代通信プロトコルと、いつでも互換性を有する必要がある。
【０００７】
特にハンドオフ手順に関しては、厳しい問題がある。たとえば移動端末がUMTSサービスエリアからPDCサービスエリアへハンドオフする場合、プロトコルの変化は、第３世代システムの特性から第２世代PDCシステムの特性へ適応する必要がある。UMTSシステムから他の第２世代システムへ移動通信信号接続がハンドオフされる場合も同じである。上述の例のように、UMTSはPDCのネットワークとはPDCのプロトコルで通信し、GSMのネットワークとはGSMのプロトコルで通信するなどの必要がある。第３世代システムは、多数の方式、すなわちPDCとGSM（と他に可能性のあるもの）をサポートする必要がある。
【０００８】
先に、システムが第１世代から第２世代へと改良されたとき、後方互換性に着手された。たとえば、アナログ信号からデジタル信号へのハンドオフ技術はさまざまな技術によって適応している。その技術は、たとえば信号の取得、変調、再整列（再同期）を含んでいる。このように、これらの技術は非常にコンテンツに特有であり、新しい世代のシステムに対して本質的に、前の世代のシステムと十分に精通することを必要とする。コンテンツに特有なAMPSからDAMPSへのハンドオーバも、第１世代から第２世代システムへの改良に対応して発達した。前のハンドオフシステムは、新しい世代のシステムから多数の異なる前の世代のシステムへ信号を渡すという問題に着手していなかった。
【０００９】
本発明は、第３世代システムから多数の異なる第２世代システムへのハンドオフを効率的にかつ中断せずに行なうことを保証する非常に有効な方法を与える。これにより、たとえば第３世代UMTSシステムは、DAMPS,GSM,PDCなどのあらゆる種類の第２世代システムとの通信を保証することができる。
【００１０】
本発明の実施形態として、第３世代システムとあらゆるタイプのシステムを含む第２世代システムとの間のシステム間ハンドオーバへ適応する包括的なメカニズムを与える。その包括的なメカニズムは、隣接したセルシステムの通信言語（共通でも異種のものでも）によって隣接セルシステムとの通信を示すために必要な情報をすべて含むような、標準化データの"コンテナ"の構造になっている。たとえば、隣接GSMセルとのハンドオーバを行なうとき、コンテナはGSM伝送のための通信パラメータを示す。一方、隣接セルがPDCを示していた場合、コンテナはPDC伝送のための通信パラメータを示す。第３、第２、第１または他のタイプのどんな通信パラメータも、コンテナによって示すことができる。コンテナを用いることで、ハンドオーバで受け取る側は移動無線機に通信パラメータを示すことができ、そして、移動無線機は、固有のパラメータを用いる隣接セルへその特性を示すことができる。重要なのは、現在のセル（たとえば第３世代）は、コンテナの中にある特定の第２世代パラメータの中身を読んだり解釈したりする必要がなく、単に、評価のために隣接セルへコンテナを届ければよいという点である。この方法では、第３世代システムは全ての前の世代のプロトコルを理解する必要がなく、受け取る側の第２（または）第１世代システムをだまして、他の第２（または）第１世代システムと通信していると信じさせている。次の、図と関連させた本発明の実施形態の詳細な説明により、本発明の他の目的や利点はさらに完全に理解、認識される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
GSMやPDCのような第２世代システムとUMTSのような第３世代システムを用いて具体例を述べる。しかしながら、本発明の基本的な側面は、あらゆる種類の異なるシステムとのハンドオーバに汎用的に適用できることである。本発明の好適な実施の形態は、マルチモード移動電話、すなわち、異なるタイプの複数の通信プロトコル規格に対応して、少なくとも２つの異なるタイプの移動電話システムと通信可能な移動電話に利用することができる。そのようなマルチモード移動電話は、２つかそれ以上のたとえばGSM、PDC、UMTSのようなシステムと通信することができる。本発明の実施形態として、現在使われているものや将来開発されるものを含めて、全てのタイプのマルチモード移動電話に対して等しく応用することができる。すなわち、本発明は、ハンドオーバにおいて含まれるシステムの通信プロトコルやマルチモード移動無線機のタイプに関わらず、システム間ハンドオーバの汎用メカニズムを与えるものである。
【００１２】
本発明の好適な実施形態には、UMTSシステムとGSMやPDCシステムとの間のシステム間ハンドオーバを与える汎用メカニズムが含まれる。これは、たとえばUMTSサービスエリア内の移動電話が、GSMやPDCシステムにサポートされるセルへハンドオーバする時に用いられる。そのような場合、デュアルモード（またはマルチモード）移動電話は、UMTSのプロトコルに従ってUMTSシステムと通信し、さらに、それぞれのプロトコルに従ってGSMやPDCシステムとも通信することができる。
【００１３】
ここで、マルチモード移動電話という用語は、デュアルモード移動電話及び、２以上の異なる通信プロトコルに従って通信可能な他の移動電話を意味するものとして用いる。
【００１４】
図１ａに移動通信システムの構成例を示す。この構成において、第３世代UMTSシステム１０は、基地局２８と無線インタフェースを介して通信する移動局３０を含んで示されている。基地局２８は、無線ネットワーク制御装置２６と基地局２８の両方を含むUMTS地上無線アクセス網UTRANに含まれている。同様に移動局３０は、基地局コントローラBSC２２へ基地局２３を介して通信することができる。しかし、図１ａに示すように基地局２３とBSC２２はUMTSの一部ではない。
【００１５】
BSC２２とUTRAN２４は、インターフェイス"A"と"Gb"と"RAN I/F"を介して、それぞれのコアネットワークサービスノードと通信する。これらのノードは回線交換サービスを行なう移動通信交換局MSC１８とパケット交換サービスを行なう汎用パケット無線サービスノードGPRS２０を含む。これらのノードはそれぞれ、公衆網／ISDNノード１２やインターネットノード１４との通信を順次行なう。
【００１６】
図１ａに示すように、基地局システム２２と基地局２３は、GSMやPDCのような第２世代セルラーシステムを備えていても良い。基地局２３と通信する移動局３０は、その通信のためにGSMやPDCのプロトコルフォーマットを用いている。UMTS地上無線アクセス網２４と通信している移動局３０すなわち第３世代セルラーシステムは、同じトークンによってUMTS標準プロトコルでネットワークと通信する。移動局が、基地局２８にサービスされているセルから基地局２３にサービスされるセルへ移動したとき、第３世代システムと第２世代システムとの間のハンドオフが生じる。そのような場合、移動局３０は、第２世代プロトコルと第３世代プロトコルの両方において通信する能力を持つマルチモードの無線周波数帯を有する移動無線機である必要がある。
【００１７】
図１ｂは図１ａを拡張した概念図であって、ここでは移動端末が、第２世代システム、第３世代システム、及び現在や将来利用されるあらゆるタイプのセルラーシステムと通信する。そのような場合、これらのシステム間における通信の整合は、本発明を用いることでより有効かつ効率的になる。
【００１８】
本発明では、たとえば図１ａ及び図１ｂのような第３世代セルラーシステムが、異種のセルラーシステムとハンドオフ手続を実行するために、ハンドオフの要求を受けたり要求を出したりすることが可能であることを示している。これを行なう一つの方法は、第３世代システムに対して、前世代のセルラーシステムとハンドオフを行なえるようにそれぞれの通信プロトコルを教えることである。そのようなタスクは、第３世代セルラーシステムが移動通信ハンドオフを行なうことができる第２世代システム（とさらに前の他のシステム）の数に制限を与える。
【００１９】
本発明は、第３世代セルラーシステムから他のあらゆるタイプのセルラーシステムへのハンドオーバを行なうための、より汎用的なメカニズムを与えるものである。
【００２０】
本発明における提案によって、ネットワークと移動端末間のいくつかの異なるタイプの通信に対する汎用的なサポートが与えられる。図２において、いくつかの種類の通信に関して論ずる。図２において、第２世代の基地局は図の左側に示し、デュアルモード（またはマルチモード）移動局は右側に示してある。デュアルモード移動局と第２世代基地局の間にあるのは、移動局と通信中のセルをサービスしているUMTS地上無線アクセス網UTRANである。図２に示す具体例では、移動局は、UMTSセルからコアネットワークCNを介して、図２の左側に示した第２世代基地局によってサービスされるセルへハンドオフされる準備をしている。これらの通信に関して本発明において利用される汎用メカニズムを説明するために、１３個の通信を図２に示す。
【００２１】
図２における通信ステップ１は、UMTSシステムからアイドルモードの移動局、すなわちマルチモード移動局やシングルモード移動局への、システム情報のブロードキャストである。この通信ステップ１において、ネットワークはアイドルモード（すなわち、セルのコントロールチャネル上のブロードキャスト情報の受信を除いては、ネットワークと通信していない）の移動局に隣接セルの情報、少なくとも図２の左側の第２世代基地局によってサービスされるセルのための情報を供給する。ステップ１に示すように、第３世代UTRANからブロードキャストされるシステム情報は、いわゆる"コンテナ"（詳細は後ほど述べる）という情報を含むことができ、それは、CDMAモード（第３世代）、または、どんな第２世代モード（GSM／PDC）においてもハンドオフ性能を利用可能であることを示す。もちろんUTRANは、デュアルモード移動局と第３世代ワイドバンドCDMAモード（WCDMA）で通信し、GSM／PDC／他のプロトコルでは通信しないが、他の第３世代システムへハンドオフするためにＵＴＲＡＮを介してコンテナ性能が利用可能なデュアルモード移動端末であることを単に識別する。
【００２２】
ステップ１においてブロードキャストシステム情報を送信した後、ステップ２において、UTRANと移動局の間で接続セットアップ手続が実行される。これは、ネットワークと移動局の間の標準的な接続セットアップ手続に従う。
【００２３】
ステップ３では、移動局はネットワークに対し、その無線性能に関する通知を与える。移動局は、第３世代UTRANとのこの通信を、この例ではWCDMAモードで行なう。その性能情報の一部として、移動局はGSM／PDC／他のモードで同様に通信可能なネットワークとも通信してもよい。以下に詳細に示すように、移動局のデュアルモード側面を含むこの情報は、移動局からネットワークへ返される“コンテナ”に含まれる。
【００２４】
図２のステップ４では、ステップ３で与えられる性能によって、移動局がデュアルモードで動作可能なことを知っているネットワークは、移動局へ隣接セル情報を与える。移動局へのこの伝送には、それらのシステムが同じ世代であっても異なる世代であっても、隣接セルのコンテナ情報が含まれる。
【００２５】
ステップ５では、ネットワークは移動局へ測定制御の情報及び指示を与える。さらに、以下に詳細に述べるように、この情報は異種セルの測定制御情報のコンテナを含んでいる。
【００２６】
その後、移動局は指示された測定を隣接セルに対して行う。測定結果はステップ６においてネットワークへ報告される。以下に詳細に述べるように、これらの隣接セルの測定報告は、異種の隣接セルの測定コンテナを含んでいる。
【００２７】
ステップ７では、ネットワークは異種の隣接セルへ移動局をハンドオフするかどうかを決定する。ハンドオフの決定がされると、第３世代ネットワークUTRANは、ステップ８において適切なコアネットワークを通して、ステップ９において異種の隣接セル基地局へハンドオフコマンドを発する。図２の場合、異種の隣接セルは第２世代基地局であり、ステップ１０においてコアネットワークへハンドオフコマンドを返す。コアネットワークは、"ハンドオフコマンドB"として第３世代ネットワークUTRANへハンドオフコマンドを中継し、移動局へは"ハンドオフコマンドC"として送る。
【００２８】
ステップ９と１０は、同じかまたは異なるネットワーク上の別のMSCを経由する。本発明は、たとえば、MSCとBSｓを伴うアーキテクチャのような特定のネットワークアーキテクチャに限定されない。これらのアーキテクチャは例としてここで用いているだけである。
【００２９】
その後、ステップ１１において、移動局は第２世代基地局に渡され、第２世代プロトコル（たとえばGSMやPDC）で通信を始める。最後に、第２世代基地局（または、特定の第２世代システムアーキテクチャを用いる別の第２世代ノード）は、ステップ１２において、ハンドオフ手順が完了したことをコアネットワークへ通知し、ステップ１３において、コアネットワークは第３世代システムのリソースを解放する。
【００３０】
本発明の実施形態として、たとえば図２に示すような、いくつかの通信をサポートする上述の汎用的なコンテナメカニズムを与えることによって、第３世代と第２世代システムの間の汎用的なサポートを与える。特に、世代によらない（すなわち汎用的な）サポートは、コントロールチャネルブロードキャスト情報（ステップ１）、移動局性能通信（ステップ３）、隣接セル情報通信（ステップ４）、セル測定と指示の報告（ステップ５）、セル測定結果の通信（ステップ６）、そしてハンドオフコマンドCについて要求される。汎用的なサポートを要求するこれらの場合、第３世代ネットワークは、異種システムからの移動局関連情報について通信する必要がある。たとえば図２において、第２世代基地局をGSMシステムとした場合、UMTSは、移動局の異種ＧＳＭ情報に関して通信する必要がある。
【００３１】
上述の汎用的なサポートに対する同一の要求は、たとえば、無線ネットワークノード（RANノード）とコアネットワークノード（CNノード）間で別のシステムへのハンドオーバの要求を伝送する場合や、CNノードとRANノード間においてハンドオーバコマンドを伝送する場合のような、ネットワーク間通信の場合にもありえる。
【００３２】
異種システム間の汎用的な通信性能を与える解は、通信伝送において異種システム情報の"コンテナ"を作ることである。汎用的なコンテナは、精通していない第３世代システムが、第２世代（または他の世代）情報をデュアルモード移動局と通信するため、またはその逆のために、相互の多数の特定の手続を習得する必要をなくする。図２の汎用的な通信に用いられるこれらのコンテナの例を図３から１６に詳細を示す。
【００３３】
図３と４は、図２のブロードキャストシステム情報通信（ステップ１）の具体例である。図３は、第３世代セルを他のセルと同様に扱う例であり、図４は、第３世代セルを異種のセルとは区別して扱う例である。
【００３４】
図５と６は、図２の移動体性能通信（ステップ３）の具体例である。図５は、第３世代セルを他のセルと同様に扱う例であり、図６は、第３世代セルを異種のセルとは区別して扱う例である。
【００３５】
図７と８は、図２の隣接セル情報通信（ステップ４）の具体例である。図７は、第３世代セルを他のセルと同様に扱う例であり、図８は、第３世代セルを異種のセルとは区別して扱う例である。
【００３６】
図９と１０は、図２のセル測定指示（ステップ５）の具体例である。図９は、第３世代セルを他のセルと同様に扱う例であり、図１０は、第３世代セルを異種のセルとは区別して扱う例である。
【００３７】
図１１と１２は、図２のセル測定結果（ステップ６）の具体例である。図１１は、第３世代セルを他のセルと同様に扱う例であり、図１２は、第３世代セルを異種のセルとは区別して扱う例である。
【００３８】
図１３と１４は、図２のハンドオフコマンド通信（"ハンドオフコマンドB"と"ハンドフコマンドC"）の具体例である。図１３は、第３世代セルを他のセルと同様に扱う例であり、図１４は、第３世代セルを異種のセルとは区別して扱う例である。
【００３９】
図１５と１６は、図２のCNとのネットワーク間ハンドオフ通信（ステップ８）の具体例である。図１５は、第３世代セルを他のセルと同様に扱う例であり、図１６は、第３世代セルを異種のセルとは区別して扱う例である。
【００４０】
図３と４では、ステップ１において移動局のコントロールチャネル上にブロードキャストされる隣接セル情報は、異種の隣接セルのコンテナを含み、図３では"隣接セルデータ（個々のシステムの仕様によって特定される）"として、図４では"隣接セルデータ（異種システムによって特定される）"として示される。コンテナ構造は、報告される隣接セルそれぞれについて、データマップ中に作られる。このコンテナは、あらゆる通信プロトコルに対し構造的に汎用性があり、報告される個々のセルの通信プロトコルに対しコンテンツ特有である。
【００４１】
図５と６において、図２のステップ３における移動局性能の送信は、異種システムに関する性能のコンテナを含んでいる。これは、図５においては"ＭＳ性能データ（個々のシステムの仕様によって特定される）"として、また、図６においては"ＭＳ性能データ（異種システムによって特定される）"として示される。１つのコンテナは、ネットワークへ報告される各々の移動体無線性能を与える。
【００４２】
図７と８において、隣接セル情報は第３世代ネットワークによって移動局へ与えられ、異種の隣接セルのコンテナを含んでいる。これは、図７においては"隣接セルデータ（個々のシステムの仕様によって特定される）"として、また、図８においては"隣接セルデータ（異種システムによって特定される）"として示される。汎用コンテナは、各隣接セルのシステムタイプに特有の全てのコンテンツ固有のプロトコルデータ含むように、報告される各隣接セルへ与えられる。
【００４３】
図９と１０は、図２のセル測定と指示報告（ステップ５）に関するものであり、異種の測定制御情報のコンテナを移動局に与える。これは、たとえば図９においては"測定コントロールデータ（個々のシステムの仕様によって特定される）"として、図１０においては"測定コントロールデータ（異種システムによって特定される）"として示される。コンテナは報告される各隣接セルに与えられ、報告されるセルタイプのデータ特性を含む。
【００４４】
図１１と１２は、図２のステップ６における移動局による隣接セルの測定報告に関するものである。これらの測定報告は異種の隣接セルの測定のコンテナを含み、図１１においては"測定報告データ（個々のシステムの仕様によって特定される）"として、図１２においては"測定報告データ（異種システムによって特定される）"として示される。コンテナは、移動局によって報告される各セルに報告測定データを与える。
【００４５】
図１３と１４は、図２の"ハンドオフコマンドC"に関するものであり、移動局に対し新しいセル（新しいチャネル）への交換を命ずるネットワークから移動局へ送信されるコマンドである。このコマンドは、移動局が交換するために選択した異種セル（チャンネル）のコンテナを含む。こうして、もし図２の左側の第２世代基地局がハンドオフのために選択され、それがGSMシステムであった場合、ハンドオフコマンドCは、適切なGSM通信プロトコル特性について移動局へ通知するために、GSMネットワークによって書かれたGSMデータを持つコンテナを含んでいる。たとえばGSMの場合、第２世代システムはデュアルモード移動局へ、少なくとも適切な周波数、タイムスロット、GSM伝送のための最大電力特性を与える。コンテナは、図１３においては"ハンドオーバコマンド（個々のシステムの仕様によって特定される）"として、図１４においては"ハンドオーバコマンド（異種システムによって特定される）"として示される。図１３と１４は、１のコンテナだけを含む。それは、ハンドオフを行なうセルはすでに選択され、他の隣接セルはすでに通信ループにないからである。よって、図１３と１４のコンテナは、ハンドオーバを行なうことが選択されたセルのセルプロトコルによって定められた仕様に従うハンドオーバコマンドを含む。
【００４６】
図３から１４に示したように、本発明の好適な実施形態は、コンテナ内の情報をリードし理解する宛先の装置へ、あらゆるシステムを介して異種のデータタイプを送信するために、第３世代システム、第２世代システムなどに共通の構造を有するデータコンテナを提供する。この実施形態においては、第３世代システムはそれ自体でコンテナの中身を理解する必要はないが、必要に応じてそれらをリードし理解できる移動局に対し、単に中身を渡すことができる。移動局と異なり、第３世代ネットワークはハンドオフ中の異種システムの通信プロトコルをリードしたり実行したりする性能は必要なく、その代わりに異種システム情報のコンテナをデュアルモード移動局へ届ける伝送路として振る舞えばよい。
【００４７】
上述の汎用コンテナメカニズムによって効果的に改善される同様の問題を、ネットワーク間通信で共有する例が他にも存在する。そのようなネットワーク間通信は、無線接続ノードRANとコアネットワークノードCN間のような別のシステムへのハンドオーバの要求の送信を含む。図１５と１６は、このようなネットワーク間通信におけるデータマップの例を示す。図１５と１６の例においてハンドオーバが要求されたとき、無線接続ネットワークは、図１５と１６のマッピングに従ってコアネットワークへハンドオーバの要求を送る。各々のターゲットセルの問い合わせは、図１５における"セル識別子（異種のシステムによって特定される）"のコンテナを含んでいる。さらにこのコンテナは、第３世代システムが第２世代システムと通信するための汎用データメカニズムを与えるが、異種システムに特有な（第３世代システムが必ずしも理解する必要がない）情報を含んでいる。第３世代セルが異種システムセルとは別に扱われるという点で、図１６は図１５と異なっている。第３世代セルにおいて、コンテナはいつも第３世代に特有な"セル識別子（UMTSの仕様による）"を含んでいる。一方、異種のターゲットセルコンテナは、異種システムに特有な情報が汎用コンテナ構造の中で適切なものかどうかに関わらず、"セル識別子（異種システムによって特定される）"を含むことができる。図２において、UTRANからCNへの通信のみならず、CNが"ハンドオフコマンドB"をUTRANへ送るときのCNからUTRANへの通信もまた、汎用コンテナメカニズムを利用して実行することができる。図１３と１４は、"ハンドオフコマンドC"の例だけでなく"ハンドオフコマンドB"の例としてもみなすことができる。
【００４８】
上記の実施形態において、UMTS、GSM、PDCシステムは例として用いただけである。このコンテナ構造は、これらのシステムのいずれかに限定されるものではなく、現在のあらゆるタイプのシステムや将来の移動体無線システムにおいても用いることができる。
【００４９】
本発明は、各々の特有の移動通信システムがその仕様によって通信し続けることができるという利点がある。従前の世代や将来の世代のシステムにおける仕様やプロトコルを理解するために、各世代の各々のシステムが持つデータメカニズムを付加する必要がない。その代わりに、各世代のシステムは単に、通信に必要なプロトコル情報の抽出のために、受信したコンテナを開けることを知っている。個々の世代のシステムは異種システムのプロトコル情報を必要とせず、通信ストリームにコンテナを送るだけである。
【００５０】
コンテナの仕様は、本発明に特有のものではないが、その構造が適応される全ての世代のシステムに汎用的であるような適当なデータマッピング構造であれば、いかなるものであってもよい。コンテナの内容は、当然に適切な隣接セルにおける個々の世代システムの仕様に委ねられる。
【００５１】
本発明は、現在最も実用的で好ましい実施形態に関連して記載されているが、本発明は開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の精神及び範囲に含まれる様々な修正及び均等な置換をカバーするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】 移動通信システムの例を示した概要図である。
【図１ｂ】 複数世代のシステムを含む移動通信システムの例を示した概要図である。
【図２】 本発明の実施形態としての通信シーケンスを示した図である。
【図３】 ネットワークから移動局へ伝送されるシステム情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルと同様に扱う）。
【図４】 ネットワークから移動局へ伝送されるシステム情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルとは区別して扱う）。
【図５】 移動局から通信される移動局特性を示す情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルと同様に扱う）。
【図６】 移動局から通信される移動局特性を示す情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルとは区別して扱う）。
【図７】 ネットワークから通信される隣接セルの情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルと同様に扱う）。
【図８】 ネットワークから通信される隣接セルの情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルとは区別して扱う）。
【図９】 ネットワークから通信される測定インストラクション情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルと同様に扱う）。
【図１０】 ネットワークから通信される測定インストラクション情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルとは区別して扱う）。
【図１１】 移動局から通信されるセル測定報告情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルと同様に扱う）。
【図１２】 移動局から通信されるセル測定報告情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルとは区別して扱う）。
【図１３】 ネットワークから通信されるハンドオフコマンド情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルと同様に扱う）。
【図１４】 ネットワークから通信されるハンドオフコマンド情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルとは区別して扱う）。
【図１５】 RANからCNへ通信されるネットワーク間ハンドオフ情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルと同様に扱う）。
【図１６】 RANからCNへ通信されるネットワーク間ハンドオフ情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルとは区別して扱う）。
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムに関連し、更に詳細には移動通信ハンドオフ手順に関連する。
【０００２】
【従来の技術】
最初の公衆移動通信システムは、１９７０年代末期と１９８０年代初期に導入された。これらの良く知られたシステムは、まとめて"第１世代"システムと呼ばれる。それは、アメリカ合衆国の"Advanced Mobile Phone System"(AMPS)、スカンジナビアの"Nordic"、英国の"Total Access Communications System"(TACS)、日本の"Nippon Mobile Telephone System"(NAMTS)を含んでいる。それらは、無線でのアナログ周波数変調やネットワークでのデジタル制御のような、概して共通のある伝送特性を持っている。しかしその他の点で、各システムは他と比較して特有の通信規格を利用している。
【０００３】
いわゆる"第２世代"移動通信システムは、１９８０年代半ばから末期にかけて導入された。これらの第１は、ヨーロッパのスタンダードになった"Group Special Mobile"(GSM)システムである。これに続くのが、アメリカ合衆国の、しばしば標準規格名で引用される"IS-５４"のＴＤＭＡバージョンである"Digital AMPS"(DAMPS)である。日本の第２世代システムは"Personal Digital Cellular"(PDC)と呼ばれる。これらの各システムは、独自の伝送特性と通信路条件を持っている。
【０００４】
現在、多数の独創的なシステムが"第３世代"移動通信システムとして提案されている。ヨーロッパにおける第３世代システムの研究は、"Universal Mobile Telephone System"(UMTS)主導で調整され、ワイドバンドCDMA(WCDMA)、改良TDMA、ハイブリッドなどを含むさまざまな提案の検討が行なわれている。日本の第３世代の主導方式は"IMT-２０００"と呼ばれ、ワイドバンドCDMAに焦点を当てている。"Future Public Land Mobile Telecommunications System"(FPLMTS)という、第３世代ネットワークの他の提案もある。
【０００５】
第３世代システムの携帯端末は、第１、第２およびまたは第３世代システムと通信する知的マルチモード端末になるであろう。しかし、全ての第２世代システムとの互換性を有する第３世代システムの設計には、根本的な問題が生じる。第３世代システムが、第２世代のようなシステムと単に通信するだけならば簡単な修正だけでよい。しかし、異なる第２世代システムを採用する国の間の提携も増加している。ヨーロッパの標準化機構ETSIと、日本の標準化機関であるTTCとARIBは、ヨーロッパの第２世代システム(GSM)と日本の第２世代システム(PDC)の両方とハンドオフが可能な第３世代システムを提案している。
【０００６】
PDCとGSMプロトコルは（他の第２世代システムと同様に）、互いに独自のものである。PDCと同様にGSMも各システムに特有の方式で周波数(f)とタイムスロット(TS)を定め、CDMAを用いている第２世代システムは特有の符号を定め、他の第２世代システムは他の種類のプロトコル仕様を用いている。これらの第２世代システムのプロトコルは、業界内で周知である。PDCやGSMと第３世代UTMSとの互換性を確保する場合を例とすると、PDCとGSMの仕様は将来のものとの互換性に適応することができる。そしてUMTSの仕様もまた、過去のものとの互換性に適応することができる。しかしUMTSの場合、UMTSネットワークが通信を行なう第２世代システムのタイプに依存した多数の異なる第２世代通信プロトコルと、いつでも互換性を有する必要がある。
【０００７】
特にハンドオフ手順に関しては、厳しい問題がある。たとえば移動端末がUMTSサービスエリアからPDCサービスエリアへハンドオフする場合、プロトコルの変化は、第３世代システムの特性から第２世代PDCシステムの特性へ適応する必要がある。UMTSシステムから他の第２世代システムへ移動通信信号接続がハンドオフされる場合も同じである。上述の例のように、UMTSはPDCのネットワークとはPDCのプロトコルで通信し、GSMのネットワークとはGSMのプロトコルで通信するなどの必要がある。第３世代システムは、多数の方式、すなわちPDCとGSM（と他に可能性のあるもの）をサポートする必要がある。
【０００８】
先に、システムが第１世代から第２世代へと改良されたとき、後方互換性に着手された。たとえば、アナログ信号からデジタル信号へのハンドオフ技術はさまざまな技術によって適応している。その技術は、たとえば信号の取得、変調、再整列（再同期）を含んでいる。このように、これらの技術は非常にコンテンツに特有であり、新しい世代のシステムに対して本質的に、前の世代のシステムと十分に精通することを必要とする。コンテンツに特有なAMPSからDAMPSへのハンドオーバも、第１世代から第２世代システムへの改良に対応して発達した。前のハンドオフシステムは、新しい世代のシステムから多数の異なる前の世代のシステムへ信号を渡すという問題に着手していなかった。
【０００９】
本発明は、第３世代システムから多数の異なる第２世代システムへのハンドオフを効率的にかつ中断せずに行なうことを保証する非常に有効な方法を与える。これにより、たとえば第３世代UMTSシステムは、DAMPS,GSM,PDCなどのあらゆる種類の第２世代システムとの通信を保証することができる。
【００１０】
本発明の実施形態として、第３世代システムとあらゆるタイプのシステムを含む第２世代システムとの間のシステム間ハンドオーバへ適応する包括的なメカニズムを与える。その包括的なメカニズムは、隣接したセルシステムの通信言語（共通でも異種のものでも）によって隣接セルシステムとの通信を示すために必要な情報をすべて含むような、標準化データの"コンテナ"の構造になっている。たとえば、隣接GSMセルとのハンドオーバを行なうとき、コンテナはGSM伝送のための通信パラメータを示す。一方、隣接セルがPDCを示していた場合、コンテナはPDC伝送のための通信パラメータを示す。第３、第２、第１または他のタイプのどんな通信パラメータも、コンテナによって示すことができる。コンテナを用いることで、ハンドオーバで受け取る側は移動無線機に通信パラメータを示すことができ、そして、移動無線機は、固有のパラメータを用いる隣接セルへその特性を示すことができる。重要なのは、現在のセル（たとえば第３世代）は、コンテナの中にある特定の第２世代パラメータの中身を読んだり解釈したりする必要がなく、単に、評価のために隣接セルへコンテナを届ければよいという点である。この方法では、第３世代システムは全ての前の世代のプロトコルを理解する必要がなく、受け取る側の第２（または）第１世代システムをだまして、他の第２（または）第１世代システムと通信していると信じさせている。次の、図と関連させた本発明の実施形態の詳細な説明により、本発明の他の目的や利点はさらに完全に理解、認識される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
GSMやPDCのような第２世代システムとUMTSのような第３世代システムを用いて具体例を述べる。しかしながら、本発明の基本的な側面は、あらゆる種類の異なるシステムとのハンドオーバに汎用的に適用できることである。本発明の好適な実施の形態は、マルチモード移動電話、すなわち、異なるタイプの複数の通信プロトコル規格に対応して、少なくとも２つの異なるタイプの移動電話システムと通信可能な移動電話に利用することができる。そのようなマルチモード移動電話は、２つかそれ以上のたとえばGSM、PDC、UMTSのようなシステムと通信することができる。本発明の実施形態として、現在使われているものや将来開発されるものを含めて、全てのタイプのマルチモード移動電話に対して等しく応用することができる。すなわち、本発明は、ハンドオーバにおいて含まれるシステムの通信プロトコルやマルチモード移動無線機のタイプに関わらず、システム間ハンドオーバの汎用メカニズムを与えるものである。
【００１２】
本発明の好適な実施形態には、UMTSシステムとGSMやPDCシステムとの間のシステム間ハンドオーバを与える汎用メカニズムが含まれる。これは、たとえばUMTSサービスエリア内の移動電話が、GSMやPDCシステムにサポートされるセルへハンドオーバする時に用いられる。そのような場合、デュアルモード（またはマルチモード）移動電話は、UMTSのプロトコルに従ってUMTSシステムと通信し、さらに、それぞれのプロトコルに従ってGSMやPDCシステムとも通信することができる。
【００１３】
ここで、マルチモード移動電話という用語は、デュアルモード移動電話及び、２以上の異なる通信プロトコルに従って通信可能な他の移動電話を意味するものとして用いる。
【００１４】
図１ａに移動通信システムの構成例を示す。この構成において、第３世代UMTSシステム１０は、基地局２８と無線インタフェースを介して通信する移動局３０を含んで示されている。基地局２８は、無線ネットワーク制御装置２６と基地局２８の両方を含むUMTS地上無線アクセス網UTRANに含まれている。同様に移動局３０は、基地局コントローラBSC２２へ基地局２３を介して通信することができる。しかし、図１ａに示すように基地局２３とBSC２２はUMTSの一部ではない。
【００１５】
BSC２２とUTRAN２４は、インターフェイス"A"と"Gb"と"RAN I/F"を介して、それぞれのコアネットワークサービスノードと通信する。これらのノードは回線交換サービスを行なう移動通信交換局MSC１８とパケット交換サービスを行なう汎用パケット無線サービスノードGPRS２０を含む。これらのノードはそれぞれ、公衆網／ISDNノード１２やインターネットノード１４との通信を順次行なう。
【００１６】
図１ａに示すように、基地局システム２２と基地局２３は、GSMやPDCのような第２世代セルラーシステムを備えていても良い。基地局２３と通信する移動局３０は、その通信のためにGSMやPDCのプロトコルフォーマットを用いている。UMTS地上無線アクセス網２４と通信している移動局３０すなわち第３世代セルラーシステムは、同じトークンによってUMTS標準プロトコルでネットワークと通信する。移動局が、基地局２８にサービスされているセルから基地局２３にサービスされるセルへ移動したとき、第３世代システムと第２世代システムとの間のハンドオフが生じる。そのような場合、移動局３０は、第２世代プロトコルと第３世代プロトコルの両方において通信する能力を持つマルチモードの無線周波数帯を有する移動無線機である必要がある。
【００１７】
図１ｂは図１ａを拡張した概念図であって、ここでは移動端末が、第２世代システム、第３世代システム、及び現在や将来利用されるあらゆるタイプのセルラーシステムと通信する。そのような場合、これらのシステム間における通信の整合は、本発明を用いることでより有効かつ効率的になる。
【００１８】
本発明では、たとえば図１ａ及び図１ｂのような第３世代セルラーシステムが、異種のセルラーシステムとハンドオフ手続を実行するために、ハンドオフの要求を受けたり要求を出したりすることが可能であることを示している。これを行なう一つの方法は、第３世代システムに対して、前世代のセルラーシステムとハンドオフを行なえるようにそれぞれの通信プロトコルを教えることである。そのようなタスクは、第３世代セルラーシステムが移動通信ハンドオフを行なうことができる第２世代システム（とさらに前の他のシステム）の数に制限を与える。
【００１９】
本発明は、第３世代セルラーシステムから他のあらゆるタイプのセルラーシステムへのハンドオーバを行なうための、より汎用的なメカニズムを与えるものである。
【００２０】
本発明における提案によって、ネットワークと移動端末間のいくつかの異なるタイプの通信に対する汎用的なサポートが与えられる。図２において、いくつかの種類の通信に関して論ずる。図２において、第２世代の基地局は図の左側に示し、デュアルモード（またはマルチモード）移動局は右側に示してある。デュアルモード移動局と第２世代基地局の間にあるのは、移動局と通信中のセルをサービスしているUMTS地上無線アクセス網UTRANである。図２に示す具体例では、移動局は、UMTSセルからコアネットワークCNを介して、図２の左側に示した第２世代基地局によってサービスされるセルへハンドオフされる準備をしている。これらの通信に関して本発明において利用される汎用メカニズムを説明するために、１３個の通信を図２に示す。
【００２１】
図２における通信ステップ１は、UMTSシステムからアイドルモードの移動局、すなわちマルチモード移動局やシングルモード移動局への、システム情報のブロードキャストである。この通信ステップ１において、ネットワークはアイドルモード（すなわち、セルのコントロールチャネル上のブロードキャスト情報の受信を除いては、ネットワークと通信していない）の移動局に隣接セルの情報、少なくとも図２の左側の第２世代基地局によってサービスされるセルのための情報を供給する。ステップ１に示すように、第３世代UTRANからブロードキャストされるシステム情報は、いわゆる"コンテナ"（詳細は後ほど述べる）という情報を含むことができ、それは、CDMAモード（第３世代）、または、どんな第２世代モード（GSM／PDC）においてもハンドオフ性能を利用可能であることを示す。もちろんUTRANは、デュアルモード移動局と第３世代ワイドバンドCDMAモード（WCDMA）で通信し、GSM／PDC／他のプロトコルでは通信しないが、他の第３世代システムへハンドオフするためにＵＴＲＡＮを介してコンテナ性能が利用可能なデュアルモード移動端末であることを単に識別する。
【００２２】
ステップ１においてブロードキャストシステム情報を送信した後、ステップ２において、UTRANと移動局の間で接続セットアップ手続が実行される。これは、ネットワークと移動局の間の標準的な接続セットアップ手続に従う。
【００２３】
ステップ３では、移動局はネットワークに対し、その無線性能に関する通知を与える。移動局は、第３世代UTRANとのこの通信を、この例ではWCDMAモードで行なう。その性能情報の一部として、移動局はGSM／PDC／他のモードで同様に通信可能なネットワークとも通信してもよい。以下に詳細に示すように、移動局のデュアルモード側面を含むこの情報は、移動局からネットワークへ返される“コンテナ”に含まれる。
【００２４】
図２のステップ４では、ステップ３で与えられる性能によって、移動局がデュアルモードで動作可能なことを知っているネットワークは、移動局へ隣接セル情報を与える。移動局へのこの伝送には、それらのシステムが同じ世代であっても異なる世代であっても、隣接セルのコンテナ情報が含まれる。
【００２５】
ステップ５では、ネットワークは移動局へ測定制御の情報及び指示を与える。さらに、以下に詳細に述べるように、この情報は異種セルの測定制御情報のコンテナを含んでいる。
【００２６】
その後、移動局は指示された測定を隣接セルに対して行う。測定結果はステップ６においてネットワークへ報告される。以下に詳細に述べるように、これらの隣接セルの測定報告は、異種の隣接セルの測定コンテナを含んでいる。
【００２７】
ステップ７では、ネットワークは異種の隣接セルへ移動局をハンドオフするかどうかを決定する。ハンドオフの決定がされると、第３世代ネットワークUTRANは、ステップ８において適切なコアネットワークを通して、ステップ９において異種の隣接セル基地局へハンドオフコマンドを発する。図２の場合、異種の隣接セルは第２世代基地局であり、ステップ１０においてコアネットワークへハンドオフコマンドを返す。コアネットワークは、"ハンドオフコマンドB"として第３世代ネットワークUTRANへハンドオフコマンドを中継し、移動局へは"ハンドオフコマンドC"として送る。
【００２８】
ステップ９と１０は、同じかまたは異なるネットワーク上の別のMSCを経由する。本発明は、たとえば、MSCとBSｓを伴うアーキテクチャのような特定のネットワークアーキテクチャに限定されない。これらのアーキテクチャは例としてここで用いているだけである。
【００２９】
その後、ステップ１１において、移動局は第２世代基地局に渡され、第２世代プロトコル（たとえばGSMやPDC）で通信を始める。最後に、第２世代基地局（または、特定の第２世代システムアーキテクチャを用いる別の第２世代ノード）は、ステップ１２において、ハンドオフ手順が完了したことをコアネットワークへ通知し、ステップ１３において、コアネットワークは第３世代システムのリソースを解放する。
【００３０】
本発明の実施形態として、たとえば図２に示すような、いくつかの通信をサポートする上述の汎用的なコンテナメカニズムを与えることによって、第３世代と第２世代システムの間の汎用的なサポートを与える。特に、世代によらない（すなわち汎用的な）サポートは、コントロールチャネルブロードキャスト情報（ステップ１）、移動局性能通信（ステップ３）、隣接セル情報通信（ステップ４）、セル測定と指示の報告（ステップ５）、セル測定結果の通信（ステップ６）、そしてハンドオフコマンドCについて要求される。汎用的なサポートを要求するこれらの場合、第３世代ネットワークは、異種システムからの移動局関連情報について通信する必要がある。たとえば図２において、第２世代基地局をGSMシステムとした場合、UMTSは、移動局の異種ＧＳＭ情報に関して通信する必要がある。
【００３１】
上述の汎用的なサポートに対する同一の要求は、たとえば、無線ネットワークノード（RANノード）とコアネットワークノード（CNノード）間で別のシステムへのハンドオーバの要求を伝送する場合や、CNノードとRANノード間においてハンドオーバコマンドを伝送する場合のような、ネットワーク間通信の場合にもありえる。
【００３２】
異種システム間の汎用的な通信性能を与える解は、通信伝送において異種システム情報の"コンテナ"を作ることである。汎用的なコンテナは、精通していない第３世代システムが、第２世代（または他の世代）情報をデュアルモード移動局と通信するため、またはその逆のために、相互の多数の特定の手続を習得する必要をなくする。図２の汎用的な通信に用いられるこれらのコンテナの例を図３から１６に詳細を示す。
【００３３】
図３と４は、図２のブロードキャストシステム情報通信（ステップ１）の具体例である。図３は、第３世代セルを他のセルと同様に扱う例であり、図４は、第３世代セルを異種のセルとは区別して扱う例である。
【００３４】
図５と６は、図２の移動体性能通信（ステップ３）の具体例である。図５は、第３世代セルを他のセルと同様に扱う例であり、図６は、第３世代セルを異種のセルとは区別して扱う例である。
【００３５】
図７と８は、図２の隣接セル情報通信（ステップ４）の具体例である。図７は、第３世代セルを他のセルと同様に扱う例であり、図８は、第３世代セルを異種のセルとは区別して扱う例である。
【００３６】
図９と１０は、図２のセル測定指示（ステップ５）の具体例である。図９は、第３世代セルを他のセルと同様に扱う例であり、図１０は、第３世代セルを異種のセルとは区別して扱う例である。
【００３７】
図１１と１２は、図２のセル測定結果（ステップ６）の具体例である。図１１は、第３世代セルを他のセルと同様に扱う例であり、図１２は、第３世代セルを異種のセルとは区別して扱う例である。
【００３８】
図１３と１４は、図２のハンドオフコマンド通信（"ハンドオフコマンドB"と"ハンドフコマンドC"）の具体例である。図１３は、第３世代セルを他のセルと同様に扱う例であり、図１４は、第３世代セルを異種のセルとは区別して扱う例である。
【００３９】
図１５と１６は、図２のCNとのネットワーク間ハンドオフ通信（ステップ８）の具体例である。図１５は、第３世代セルを他のセルと同様に扱う例であり、図１６は、第３世代セルを異種のセルとは区別して扱う例である。
【００４０】
図３と４では、ステップ１において移動局のコントロールチャネル上にブロードキャストされる隣接セル情報は、異種の隣接セルのコンテナを含み、図３では"隣接セルデータ（個々のシステムの仕様によって特定される）"として、図４では"隣接セルデータ（異種システムによって特定される）"として示される。コンテナ構造は、報告される隣接セルそれぞれについて、データマップ中に作られる。このコンテナは、あらゆる通信プロトコルに対し構造的に汎用性があり、報告される個々のセルの通信プロトコルに対しコンテンツ特有である。
【００４１】
図５と６において、図２のステップ３における移動局性能の送信は、異種システムに関する性能のコンテナを含んでいる。これは、図５においては"ＭＳ性能データ（個々のシステムの仕様によって特定される）"として、また、図６においては"ＭＳ性能データ（異種システムによって特定される）"として示される。１つのコンテナは、ネットワークへ報告される各々の移動体無線性能を与える。
【００４２】
図７と８において、隣接セル情報は第３世代ネットワークによって移動局へ与えられ、異種の隣接セルのコンテナを含んでいる。これは、図７においては"隣接セルデータ（個々のシステムの仕様によって特定される）"として、また、図８においては"隣接セルデータ（異種システムによって特定される）"として示される。汎用コンテナは、各隣接セルのシステムタイプに特有の全てのコンテンツ固有のプロトコルデータ含むように、報告される各隣接セルへ与えられる。
【００４３】
図９と１０は、図２のセル測定と指示報告（ステップ５）に関するものであり、異種の測定制御情報のコンテナを移動局に与える。これは、たとえば図９においては"測定コントロールデータ（個々のシステムの仕様によって特定される）"として、図１０においては"測定コントロールデータ（異種システムによって特定される）"として示される。コンテナは報告される各隣接セルに与えられ、報告されるセルタイプのデータ特性を含む。
【００４４】
図１１と１２は、図２のステップ６における移動局による隣接セルの測定報告に関するものである。これらの測定報告は異種の隣接セルの測定のコンテナを含み、図１１においては"測定報告データ（個々のシステムの仕様によって特定される）"として、図１２においては"測定報告データ（異種システムによって特定される）"として示される。コンテナは、移動局によって報告される各セルに報告測定データを与える。
【００４５】
図１３と１４は、図２の"ハンドオフコマンドC"に関するものであり、移動局に対し新しいセル（新しいチャネル）への交換を命ずるネットワークから移動局へ送信されるコマンドである。このコマンドは、移動局が交換するために選択した異種セル（チャンネル）のコンテナを含む。こうして、もし図２の左側の第２世代基地局がハンドオフのために選択され、それがGSMシステムであった場合、ハンドオフコマンドCは、適切なGSM通信プロトコル特性について移動局へ通知するために、GSMネットワークによって書かれたGSMデータを持つコンテナを含んでいる。たとえばGSMの場合、第２世代システムはデュアルモード移動局へ、少なくとも適切な周波数、タイムスロット、GSM伝送のための最大電力特性を与える。コンテナは、図１３においては"ハンドオーバコマンド（個々のシステムの仕様によって特定される）"として、図１４においては"ハンドオーバコマンド（異種システムによって特定される）"として示される。図１３と１４は、１のコンテナだけを含む。それは、ハンドオフを行なうセルはすでに選択され、他の隣接セルはすでに通信ループにないからである。よって、図１３と１４のコンテナは、ハンドオーバを行なうことが選択されたセルのセルプロトコルによって定められた仕様に従うハンドオーバコマンドを含む。
【００４６】
図３から１４に示したように、本発明の好適な実施形態は、コンテナ内の情報をリードし理解する宛先の装置へ、あらゆるシステムを介して異種のデータタイプを送信するために、第３世代システム、第２世代システムなどに共通の構造を有するデータコンテナを提供する。この実施形態においては、第３世代システムはそれ自体でコンテナの中身を理解する必要はないが、必要に応じてそれらをリードし理解できる移動局に対し、単に中身を渡すことができる。移動局と異なり、第３世代ネットワークはハンドオフ中の異種システムの通信プロトコルをリードしたり実行したりする性能は必要なく、その代わりに異種システム情報のコンテナをデュアルモード移動局へ届ける伝送路として振る舞えばよい。
【００４７】
上述の汎用コンテナメカニズムによって効果的に改善される同様の問題を、ネットワーク間通信で共有する例が他にも存在する。そのようなネットワーク間通信は、無線接続ノードRANとコアネットワークノードCN間のような別のシステムへのハンドオーバの要求の送信を含む。図１５と１６は、このようなネットワーク間通信におけるデータマップの例を示す。図１５と１６の例においてハンドオーバが要求されたとき、無線接続ネットワークは、図１５と１６のマッピングに従ってコアネットワークへハンドオーバの要求を送る。各々のターゲットセルの問い合わせは、図１５における"セル識別子（異種のシステムによって特定される）"のコンテナを含んでいる。さらにこのコンテナは、第３世代システムが第２世代システムと通信するための汎用データメカニズムを与えるが、異種システムに特有な（第３世代システムが必ずしも理解する必要がない）情報を含んでいる。第３世代セルが異種システムセルとは別に扱われるという点で、図１６は図１５と異なっている。第３世代セルにおいて、コンテナはいつも第３世代に特有な"セル識別子（UMTSの仕様による）"を含んでいる。一方、異種のターゲットセルコンテナは、異種システムに特有な情報が汎用コンテナ構造の中で適切なものかどうかに関わらず、"セル識別子（異種システムによって特定される）"を含むことができる。図２において、UTRANからCNへの通信のみならず、CNが"ハンドオフコマンドB"をUTRANへ送るときのCNからUTRANへの通信もまた、汎用コンテナメカニズムを利用して実行することができる。図１３と１４は、"ハンドオフコマンドC"の例だけでなく"ハンドオフコマンドB"の例としてもみなすことができる。
【００４８】
上記の実施形態において、UMTS、GSM、PDCシステムは例として用いただけである。このコンテナ構造は、これらのシステムのいずれかに限定されるものではなく、現在のあらゆるタイプのシステムや将来の移動体無線システムにおいても用いることができる。
【００４９】
本発明は、各々の特有の移動通信システムがその仕様によって通信し続けることができるという利点がある。従前の世代や将来の世代のシステムにおける仕様やプロトコルを理解するために、各世代の各々のシステムが持つデータメカニズムを付加する必要がない。その代わりに、各世代のシステムは単に、通信に必要なプロトコル情報の抽出のために、受信したコンテナを開けることを知っている。個々の世代のシステムは異種システムのプロトコル情報を必要とせず、通信ストリームにコンテナを送るだけである。
【００５０】
コンテナの仕様は、本発明に特有のものではないが、その構造が適応される全ての世代のシステムに汎用的であるような適当なデータマッピング構造であれば、いかなるものであってもよい。コンテナの内容は、当然に適切な隣接セルにおける個々の世代システムの仕様に委ねられる。
【００５１】
本発明は、現在最も実用的で好ましい実施形態に関連して記載されているが、本発明は開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の精神及び範囲に含まれる様々な修正及び均等な置換をカバーするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】 移動通信システムの例を示した概要図である。
【図１ｂ】 複数世代のシステムを含む移動通信システムの例を示した概要図である。
【図２】 本発明の実施形態としての通信シーケンスを示した図である。
【図３】 ネットワークから移動局へ伝送されるシステム情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルと同様に扱う）。
【図４】 ネットワークから移動局へ伝送されるシステム情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルとは区別して扱う）。
【図５】 移動局から通信される移動局特性を示す情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルと同様に扱う）。
【図６】 移動局から通信される移動局特性を示す情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルとは区別して扱う）。
【図７】 ネットワークから通信される隣接セルの情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルと同様に扱う）。
【図８】 ネットワークから通信される隣接セルの情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルとは区別して扱う）。
【図９】 ネットワークから通信される測定インストラクション情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルと同様に扱う）。
【図１０】 ネットワークから通信される測定インストラクション情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルとは区別して扱う）。
【図１１】 移動局から通信されるセル測定報告情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルと同様に扱う）。
【図１２】 移動局から通信されるセル測定報告情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルとは区別して扱う）。
【図１３】 ネットワークから通信されるハンドオフコマンド情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルと同様に扱う）。
【図１４】 ネットワークから通信されるハンドオフコマンド情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルとは区別して扱う）。
【図１５】 RANからCNへ通信されるネットワーク間ハンドオフ情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルと同様に扱う）。
【図１６】 RANからCNへ通信されるネットワーク間ハンドオフ情報を示す図である（第３世代セルは他の世代のセルとは区別して扱う）。
Claims (26)
- 第１の通信プロトコルを有し、第１のセルを定義する無線接続ネットワークであって、該第１のセルは少なくともそのうちのいくつかが、前記第１の通信プロトコルとは異なる異種通信プロトコルを採用する異種セルに隣接し、前記異種通信プロトコルは異種通信システムと関連付けられ、
前記無線接続ネットワークは、
前記の第１セルにおいてマルチモード移動無線機と通信する無線接続ネットワークノードと、
前記ネットワークノードを介して、前記異種セルの少なくとも１つへハンドオーバされるべきマルチモード移動無線機としての前記マルチモード移動無線機とハンドオーバ情報を交換するためのデータメカニズムであって、
前記データメカニズムはコンテナ構造を含み、該コンテナ構造の内容は、前記無線接続ネットワークノードが、該コンテナ構造のための伝送路としてサービスでき、かつ、前記コンテナ構造の内容を理解する必要がないようにするために、前記異種通信プロトコルで記述され、
前記コンテナ構造は、前記無線接続ネットワークと前記異種通信システムに共通のデータマップ構造であって、前記第１の通信プロトコルに特有のハンドオーバデータ内容と、前記異種通信プロトコルに特有のハンドオーバデータ内容との両方を転送するためのデータマップ構造を有するデータメカニズムと
を備えることを特徴とする無線接続ネットワーク。 - 前記無線接続ネットワークノードが、ブロードキャストされたシステム情報を含むように前記コンテナ構造を満たすことを特徴とする請求項１に記載の無線接続ネットワーク。
- 前記マルチモード移動無線機が、移動無線機性能情報を含むように前記コンテナ構造を満たすことを特徴とする請求項１に記載の無線接続ネットワーク。
- 前記無線接続ネットワークノードが、隣接セル情報を含むように前記コンテナ構造を満たすことを特徴とする請求項１に記載の無線接続ネットワーク。
- 前記無線接続ネットワークノードが、隣接セル測定インストラクションを含むように前記コンテナ構造を満たすことを特徴とする請求項１に記載の無線接続ネットワーク。
- 前記マルチモード移動無線機が、隣接セル測定結果を含むように前記コンテナ構造を満たすことを特徴とする請求項１に記載の無線接続ネットワーク。
- 前記無線接続ネットワークノードが、ハンドオフコマンド情報を含むように前記コンテナ構造を満たすことを特徴とする請求項１に記載の無線接続ネットワーク。
- 移動通信ネットワークであって、
無線接続ネットワークであって、関連づけられた第１の通信プロトコルに従って前記無線接続ネットワークによりサービスされる第１のセルにおいてマルチモード移動無線機と通信するための無線接続ネットワークノードを有する無線接続ネットワークと、
コアネットワークであって、前記第１のセルに隣接する異種セル内にあり、異種通信プロトコルに従って前記コアネットワークによりサービスされるマルチモード移動無線機と通信するために、関連付けられた前記異種通信プロトコルを有し、前記移動無線機が前記第１のセルの一つから、前記異種セルの一つへ移動する場合に、前記無線ネットワーク及び前記コアネットワークが、前記移動無線機を互いにハンドオフするためのハンドオフ通信状態にあることを特徴とするコアネットワークと
を備え、
前記ハンドオフ通信がデータメカニズムに従い、
当該データメカニズムはコンテナ構造を含み、該コンテナ構造の内容は、前記無線接続ネットワークにおける前記無線接続ネットワークノードが該コンテナ構造のための伝送路としてサービスでき、かつ、前記コンテナ構造の内容を理解する必要がないようにするために、前記異種通信プロトコルで記述されており、
前記コンテナ構造は、前記無線接続ネットワーク及び前記コアネットワークに共通のデータマップ構造であって、前記第１の通信プロトコルに特有のハンドオーバデータ内容と前記異種通信プロトコルに特有のハンドオーバデータ内容との両方を転送するためのデータマップ構造を有することを特徴とする移動通信ネットワーク。 - 前記無線接続ネットワークノードが、ブロードキャストされたシステム情報を含むように前記コンテナ構造を満たすことを特徴とする請求項８に記載の移動通信ネットワーク。
- 前記マルチモード移動無線機が、移動無線機性能情報を含むように前記コンテナ構造を満たすことを特徴とする請求項８に記載の移動通信ネットワーク。
- 前記無線接続ネットワークノードが、隣接セル情報を含むように前記コンテナ構造を満たすことを特徴とする請求項８に記載の移動通信ネットワーク。
- 前記無線接続ネットワークノードが、隣接セル測定インストラクションを含むように前記コンテナ構造を満たすことを特徴とする請求項８に記載の移動通信ネットワーク。
- 前記マルチモード移動無線機が、隣接セル測定結果を含むように前記コンテナ構造を満たすことを特徴とする請求項８に記載の移動通信ネットワーク。
- 前記無線接続ネットワークノードが、ハンドオフコマンド情報を含むように前記コンテナ構造を満たすことを特徴とする請求項８に記載の移動通信ネットワーク。
- 移動通信ネットワークを動作させる方法であって、
該移動通信ネットワークは、
無線接続ネットワークであって、関連付けられた第１の通信プロトコルに従って前記無線接続ネットワークによりサービスされる第１のセルにおいてマルチモード移動無線機と通信するための無線接続ネットワークノードを有する無線接続ネットワークと、
コアネットワークであって、前記第１のセルに隣接する異種セル内にあり、異種通信プロトコルに従って前記コアネットワークによりサービスされるマルチモード移動無線機と通信するために、関連付けられた前記異種通信プロトコルを有し、前記移動無線機が前記第１のセルの一つから、前記異種セルの一つへ移動する場合に、前記無線ネットワーク及び前記コアネットワークが、前記移動無線機を互いにハンドオフするためのハンドオフ通信状態にあることを特徴とするコアネットワークと
を備え、
前記方法は、
前記ハンドオフ通信のための、コンテナ構造を有するデータメカニズムを提供する工程と、
前記コンテナ構造に、前記異種通信プロトコルで記述された内容を含める工程と、
前記無線接続ネットワークノードを、前記コンテナの内容を前記マルチモード移動無線機と通信するための伝送路として利用する工程であって、当該利用に際して前記無線接続ネットワークノードは、前記コンテナ構造の内容を理解する必要がない、工程と、
前記コンテナ構造に、前記無線接続ネットワーク及び前記コアネットワークに共通のデータマップ構造であって、前記第１の通信プロトコルに特有のハンドオーバデータ内容と前記異種通信プロトコルに特有のハンドオーバデータ内容との両方を転送するためのデータマップ構造を提供する工程と
を備えることを特徴とする方法。 - 前記無線接続ネットワークノードが、ブロードキャストされたシステム情報を含むように前記コンテナ構造を満たす工程をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
- 前記マルチモード移動無線機が、移動無線機性能情報を含むように前記コンテナ構造を満たす工程をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
- 前記無線接続ネットワークノードが、隣接セル情報を含むように前記コンテナ構造を満たす工程をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
- 無線接続ネットワークノードが、隣接セル測定インストラクションを含むように前記コンテナ構造を満たす工程をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
- 移動無線機が、隣接セル測定結果を含むように前記コンテナ構造を満たす工程をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
- 無線接続ネットワークノードが、ハンドオフコマンド情報を含むように前記コンテナ構造を満たす工程をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
- 移動通信ネットワークを動作させる方法であって、
該移動通信ネットワークは、
無線接続ネットワークであって、関連付けられた第１の通信プロトコルに従って前記無線接続ネットワークによりサービスされる第１のセルにおいてマルチモード移動無線機と通信するための無線接続ネットワークノードを有する無線接続ネットワークと、
コアネットワークであって、前記第１のセルに隣接する異種セル内にあり、異種通信プロトコルに従って前記コアネットワークによりサービスされるマルチモード移動無線機と通信するために、関連付けられた前記異種通信プロトコルを有し、前記移動無線機が前記第１のセルの一つから、前記異種セルの一つへ移動する場合に、前記無線ネットワーク及び前記コアネットワークが、前記移動無線機を互いにハンドオフするためのハンドオフ通信状態にあることを特徴とするコアネットワークと
を備え、
前記方法は、
前記ハンドオフ通信を促進するための、コンテナ構造を有するデータメカニズムを提供する工程と、
前記コンテナ構造に、前記異種通信プロトコルで記述された内容を含める工程と、
前記無線接続ネットワークノードを、前記コンテナの内容を前記マルチモード移動無線機と通信するための伝送路として利用する工程であって、当該利用に際して前記無線接続ネットワークノードは、前記コンテナ構造の内容を理解する必要がない、工程と、
前記第１の無線通信プロトコルと前記異種通信プロトコルとにそれぞれ関連付けられたコアネットワークの間でハンドオフに特有の情報を交換する工程と、
前記コアネットワーク間で、前記の異種無線通信プロトコルタイプに特有の形式の前記ハンドオフ情報によって、ハンドオフに特有な情報コンテナを満たす工程と
を備えることを特徴とする方法。 - 前記コンテナ構造の内容には、前記異種通信システムのための通信パラメータが含まれることを特徴とする請求項１に記載の無線接続ネットワーク。
- 前記コンテナ構造の内容には、前記異種通信プロトコルにより解釈されるハンドオーバコマンドが含まれることを特徴とする請求項１に記載の無線接続ネットワーク。
- 前記無線接続ネットワークは、ＵＭＴＳ無線接続ネットワークであって、前記異種通信システムは、ＧＳＭまたはＰＤＣ通信システムあることを特徴とする請求項１に記載の無線接続ネットワーク。
- 前記無線接続ネットワークは、第三世代システムであって、前記異種通信システムは第二世代システムであることを特徴とする請求項１に記載の無線接続ネットワーク。
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