JP4550895B2 - 移動性管理を用いた強化二重転送モードの方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は無線通信に関し，特に回線交換環境だけでなくパケット交換環境でも通信が可能な移動機に関する。

本発明は携帯電話機のような無線通信デバイスに関する。最初の世界移動体通信（ＧＳＭ）ネットワークはデータサービスよりむしろ音声サービス用に設計された。ＧＳＭデータサービスの利用が始まったとき，回線交換（ＣＳ）ベアラサービスはバースト的性質を持つある種のアプリケーションには向いていないことがすぐに明らかとなった。したがって新しいパケット交換（ＰＳ）データ伝送サービスであるＧＰＲＳ（一般パケット無線サービス）は，パケットサービス用に設計された。ＧＰＲＳはＧＳＭネットワークを用いたパケット無線ネットワークであり，ＧＰＲＳは移動機（以降，移動体端末とも呼ぶ）とＧＰＲＳネットワークとの間の無線インタフェース上で，ＧＰＲＳプロトコル各層によってデータパケット伝送を最適化するように工夫されている。

移動体端末とも呼ばれるＧＰＲＳ移動機（ＭＳ）は，３ＧＰＰ ＴＳ ２３．０６０，「ＧＰＲＳサービス記述，第２段階」，５．４．５章に記載されているように３つの動作モードのうち１つで動作することができる。この文書，３ＧＰＰ ＴＳ ２３．０６０，ｖ５．６．０，「ＧＰＲＳサービス記述」は，３ＧＰＰ ＴＳ ４３．０５５，ｖ５．２．０，「無線接続ネットワーク，二重転送モード」に加え，本発明の文脈を理解するために有用である。

前記の３つのモードは，クラスＡモードと，クラスＢモードと，クラスＣモードと，である。クラスＡモード動作によれば，ＭＳはほかのＧＳＭサービスだけでなくＧＰＲＳにも接続し，したがってクラスＡモードは二重転送モード（ＤＴＭ）（以降，二重モードとも呼ぶ）に対応する。クラスＡモードにおいて移動体通信ユーザは，例えば通常ＧＳＭ音声呼の利用とＧＰＲＳデータパケットの受信とを同時に行うように，２つのサービスを同時に発呼及び／又は着呼することができる。クラスＢモード動作によれば，ＭＳはＧＰＲＳ及びほかのＧＳＭサービス双方に接続するが，ＭＳは同時に１組のサービスだけを動作させることができる。クラスＣモード動作によれば，ＭＳはＧＳＭネットワーク又はＧＰＲＳネットワークのいずれか１つだけに接続することができる。その選択は手動で行われ，同時に行われるほかの動作はない。

現在の標準（３ＧＰＰ ＴＳ ４４．０１８，「無線リソース制御プロトコル」）に基づくと，二重転送モード（ＤＴＭ）においては，ＭＳがＣＳコネクション（無線リソース，又はＲＲコネクションとも呼ぶ）を解放すると，すべてのパケットリソースが破棄される。これは図１に示されており（３ＧＰＰ ＴＳ ４３．０６４，「ＧＰＲＳ無線インタフェース概要，第２段階」も参照されたい），そこにＲＲ動作モード及びクラスＡ（ＤＴＭサポート）とクラスＢとの間の遷移が示されている。ＲＲ解放によってＭＳは二重転送モード１０２からアイドルモード／パケットアイドルモードに遷移する。したがってＭＳは，その後にパケット転送を行うためにはパケット接続をしなければならない。換言すれば，ＣＳコネクションの解放後は，ＭＳはパケットアイドルモードにあり，パケット転送モード１０６に入るためにはシステム情報を完全に取得して，再度ＰＳリソースを要求しなければならない。

どのＧＳＭネットワークにおいても，いくつかのＢＳＣ（基地局コントローラ）があるだろう。ＧＰＲＳを実装するとき，このユニットのソフトウェア及びハードウェア更新が必要である。ハードウェア更新にはパケット制御ユニット（ＰＣＵ）の追加が含まれる。この追加のハードウェアは，標準ＧＳＭネットワーク，すなわち回線交換データ用のデータと，ＧＰＲＳネットワーク，すなわちパケット交換データとを識別する。ある場合には，ＰＣＵは別個のエンティティであってもよい。

現在のＧＳＭ／ＧＰＲＳ標準化によれば，次の条件のうち一つが真のときだけ移動機（ＭＳ）は，同時に活性なＧＳＭ回線交換（ＣＳ）音声コネクションとＧＰＲＳ／ＥＧＰＲＳパケット交換（ＰＳ）データコネクションとを利用することができる。すなわち，ＭＳがＣＳドメインとＰＳドメインとの間の無線リソース調整なしに同時にＣＳコネクション及びＰＳコネクション双方を扱うことができる「クラスＡ」ＧＰＲＳ移動機であるとき，又は，ＣＳドメインとＰＳドメインとの間のパケット無線リソース調整を提供する二重転送モード（ＤＴＭ）の特徴にＭＳ及びネットワークが対応するとき，である。

「クラスＡ」移動機の実装には基本的に２つの無線部品を備えた移動体端末が必要であり，その結果開発費用が高く，移動体端末製造事業者はそれを避けたい。それでもあるサービスはＣＳコネクションとＰＳデータ転送とを同時に必要とするため，同時に活性状態にあるＧＳＭ回線交換（ＣＳ）音声コネクションとＧＰＲＳ／ＥＧＰＲＳパケット交換（ＰＳ）データコネクションとを利用することができるこの種の移動体デバイスには，明確な要望がある。このことは「クラスＢ」ＤＴＭ特徴の実装に強い刺激を与えた。

ＤＴＭは，ＧＰＲＳ／ＥＧＰＲＳ移動機に同時にＧＳＭ／ＧＰＲＳサービスを同等に提供する標準化された特徴である。換言すればＤＴＭ対応移動機は，各方向に割り当てられた無線タイムスロットが隣接し，同一周波数内にあるとき，同時に通信中のＰＳデータ転送だけでなくＣＳ音声コネクションを利用することができる。ＣＳへのリソース割当てとＰＳへのリソース割当てとの間のこの種の無線リソース調整は，ＤＴＭ機能に対応するネットワークが提供するのが望ましい。

現在のＤＴＭ仕様は，二重転送モード（すなわち，ＭＳがＣＳ無線リソースとＰＳ無線リソースとを同時に利用できるＤＴＭモード）は，ＭＳがＣＳコネクションを利用するモードである専用モードからだけ開始できると述べている。このことは，たまたま専用モードにあるＤＴＭ対応ＭＳにＰＳデータコネクションを確立する必要がある状況において，ＤＴＭリソース調整が特に必要とされることを意味する。

ＧＳＭ／ＧＰＲＳネットワークにおいて，無線リソース管理機能を担当するのは基地局サブシステム（ＢＳＳ）である。しかしながらＣＳ無線リソース及びＰＳ無線リソースは，異なるネットワークエンティティ，すなわちＣＳ無線リソースを担当するディレクトリ交換（ＤＸ）及びＰＳ無線リソースを担当するパケット制御ユニット（ＰＣＵ）によって管理される。

ＢＳＳから見れば，ＰＣＵはＭＳがたまたま通信中のＣＳコネクションを有するか又はＰＳデータ転送の要求がないときかを知る必要がある。ＭＳがＣＳコネクションを利用していないときは，通常のＰＳデータ転送手続を適用することができる。しかしながら，ＭＳが通信中のＣＳコネクションを有するときは，ＤＴＭ特定のデータ転送手続が必要である。

このことは，ＤＴＭ対応移動機のリソース割当てについての情報をＰＳドメインとＣＳドメインとの間で共有できるように，ＤＸとＰＣＵとがお互いに通信する必要があることを意味する。これはＢＳＳにおける内部信号通知を必要とする。この既存技術の主な課題は，ＰＳデータ転送の必要があるとき，ＰＣＵはＤＴＭ対応移動機がたまたま通信中のＣＳコネクションを有するかどうかを知る必要があることである。アップリンク（ＵＬ）方向でＰＳデータ転送が確立されるときは問題がない。ＭＳが通信中のＣＳコネクションを有する場合，ＭＳはＰＳ無線リソースを要求するときＤＴＭ特定のチャネル要求メッセージを利用する。このメッセージに基づいて，ネットワークはＤＴＭリソース調整が必要なことを知る。

しかしながらダウンリンク（ＤＬ）方向においては，ＰＣＵは現在のモード（専用モード又はアイドルモード）が分からないＤＴＭ対応ＭＳに向けられたデータパケットを受信することがある。ＭＳのモードを見いだすには２つの既存技術に基づく簡単な手段がある。すなわち，（Ｉ）ＰＣＵが必要なとき，ＭＳが専用モードにあるかどうかをＤＸに尋ねる，又は（II）ＰＣＵが特定のネットワーク範囲内のＣＳコネクションを有するすべてのＤＴＭ対応移動機について記録を保持できるように，ＤＴＭ対応ＭＳが専用モードを出入りするたびにＤＸがＰＣＵに通知する，である。

第１の方法（Ｉ）の課題は，ＰＳデータ転送確立が非常に頻繁に必要になる手続であり，またＰＣＵは実際，ＭＳが専用モードにあるかアイドルモードにあるかを知ることができないため，ＰＣＵは非常にしばしばそのような問い合わせを行う必要があることである。反対に，データパケットがＰＣＵに到着したとき（ＧＳＭ加入者が発生する典型的なトラヒック負荷は２５ｍＥｒｌであり，これは加入者がその期間の２．５％だけ音声コネクションを活性にする），ＭＳがたまたま通信中のＣＳコネクションを有することはほとんどありえない。

第２の方法（II）の課題は，ＤＸはＭＳがＧＰＲＳネットワークに接続しているかどうかを知らないことである。したがってＤＸは，すべてのＤＴＭ対応移動機についてＰＣＵに通知する必要がある。その結果，ＣＳコネクション確立及び解放手続はＢＳＳにおいて非常にありふれた手続なので，大量の情報メッセージをＰＣＵに送信する必要がある。反対にほとんどの移動機は，ＣＳ音声サービスを用いているときにはＧＰＲＳに接続さえしていないので，ＭＳがＣＳコネクションの間にデータパケットを受信することはありえない。

換言すればＢＳＳは，たとえほんの少数のＤＴＭ対応移動機がＤＴＭ機能を実際に適用しても（すなわち同時に活性状態のＣＳコネクションとＰＳコネクションとを利用する），すべてのＤＴＭ対応移動機に対してＤＴＭ調整を行う必要がある。この種のＤＴＭ調整は，ＧＳＭネットワーク内にＤＴＭ対応移動機が多数浸透したときには，ＢＳＳ内部において相当の信号通知負荷を発生させるであろう。

平均のＧＳＭ呼保留時間が１２０秒であると仮定すると，４０００ＥｒｌのＣＳトラヒック処理能力を持つＢＳＳは，毎秒約２＊４０００／１２０秒≒７０のＣＳ呼確立及び解放手続を発生させると予想できる。ＤＴＭの浸透が８０％のときは，第２の解決策（II）においてＤＸはＰＣＵへ毎秒約５０通のＤＴＭ調整メッセージを送信する必要があり，そしてそのメッセージのほとんどは無駄に送信される。

無線ネットワークが，移動機（ＭＳ）の位置を追跡するために移動性管理（ＭＭ）を用いることはよく知られている。ＭＭは，無線ハードウェアと関連する加入者情報との組合せを用いる。移動機はしばしばある場所から別の場所へ移動するので，ネットワークは接続を保つためにＭＳの位置を知っていなければならない。移動性管理とは，これを可能にする一連の手続を指す。これには，移動体通信加入者の識別及び認証と，セキュリティと，無線サービスへの接続と，ネットワークノード間の加入者データの転送と，位置情報の更新及び登録とが含まれる。残念なことにＭＭ手続は，ＤＸとＰＣＵとの間の通信に関して，又はＭＳが完全に静止している（すなわち，位置を変えない）ときでさえももちろん発生するＭＳのＤＴＭ専用モードからの出入りに関して，これまで用いられてこなかった。

ＤＴＭ機能に関するもう１つの課題は，通信中の活性なパケットデータ転送があるときいつＭＳがＣＳコネクションを確立する必要があるか，いつＭＳがネットワークへのいかなる信号通知もなしにパケットコネクションを解放するか，そしてＭＳがいつランダム接続制御チャンネル（ＲＡＣＨ）におけるＣＳコネクションを確立するか，である。この段階におけるＰＣＵの視点は，ＭＳが割り当てられたパケットリソースから見えなくなり，ＰＣＵがサービス提供ＧＰＲＳノード（ＳＧＳＮ）に対してRADIO STATUSメッセージを発行することである。この場合，ＭＳはネットワークに送信すべきアップリンクＧＰＲＳデータを持たず，ダウンリンク方向データフローはたとえＭＳ及びネットワークがＤＴＭ対応であっても停止させられるであろう。これらの課題及び既存技術のほかの課題は，本発明によって解決することができる。

二重転送モード（ＤＴＭ）においては，ダウンリンク（ＤＬ）パケット転送をＤＴＭ対応移動機（ＭＳ）のために確立するとき，パケット制御ユニット（ＰＣＵ）はＭＳが専用モードにあるかどうかを知る必要がある。ＤＴＭ対応移動機が広く浸透したとき，これは基地局コントローラ（ＢＳＣ）の内部信号通知を多く必要とする。本発明は，回線交換（ＣＳ）サービスとパケット交換（ＰＳ）サービスの双方に実際に接続している移動機だけにＤＴＭ調整を可能にするものであり，これはＢＳＣ内部の信号通知負荷が相当削減されることを意味する。

本発明によれば基地局サブシステム（ＢＳＳ）は，ＤＴＭ対応移動機がＣＳコネクションを有するとき，ＧＰＲＳサービスを実際に用いていることを判定するために，ＧＰＲＳ又は強化ＧＰＲＳ（ＥＧＰＲＳ）の移動性管理（ＭＭ）手続を利用することができる。移動性管理（ＭＭ）は，ＧＳＭのような公衆陸上移動体ネットワークが提供する移動性機能を指す用語である。そのような機能には，移動機がネットワークの周りを移動するときに追跡すること，通信が維持されることを保証することを含む。

これは，例えばＤＴＭ対応移動機が次に示す追加ＭＭ手続に対応するときに可能である。ＤＴＭ対応移動機が，ＭＭレディ状態にある場合に専用モードを開始するときは，ＭＳはセルを変更していなくてもセル更新手続を行う。

ＤＴＭ対応移動機が専用モードを開始するときはいつでも，ＭＭレディ状態にあるかどうかをＢＳＳに通知する。ＢＳＳはこの情報に基づいて，ＣＳコネクションがある間ＭＭレディ状態にある（又はあった）ＤＴＭ対応移動機だけにＤＴＭ調整を行うことができる。このシナリオは，ＤＴＭ対応移動機が次の手続のうち１つに対応するとき可能である。

手続Ａ
ＤＴＭ対応移動機がＭＭレディ状態にある場合に専用モードを開始するとき，ＭＳはセルを変更していなくてもセル更新手続きを行う。

手続Ｂ
ＤＴＭ対応移動機がＭＭレディ状態にある場合に専用モードを開始するとき，ＭＳは拡張を伴うGPRS SUSPENSION REQUESTメッセージ（ＧＰＲＳサービスに接続している非ＤＴＭ対応ＭＳは，専用モードを開始したときこのメッセージを送信する）をＢＳＳに送信する。拡張はＢＳＳに対して，ＤＴＭ対応移動機が実際にはＧＰＲＳサービスを停止しておらず，ＧＰＲＳ移動性管理（ＧＭＭ）レディ状態にあることをＢＳＳに通知するだけであること示す。

手続Ｃ
ＤＴＭ対応移動機がＭＭレディ状態にある場合に専用モードを開始するとき，ＭＳはＢＳＳにＬＬＣ ＰＤＵを伴わない，又は擬似ＬＬＣ ＰＤＵを伴うGPRS INFORMATIONメッセージ（このメッセージはGTTP信号通知メッセージを搬送するために用いられる）を送信する。これは，このメッセージを拡張するか，又は特定の方法で既存のメッセージ内容を符号化することによって達成される。このメッセージは，ＭＳがＧＭＭレディ状態にあることをＢＳＳに通知する目的で用いられる。

手続Ｄ
ＤＴＭ対応移動機がＭＭレディ状態にある場合に専用モードを開始するとき，ＭＳはＢＳＳにGPRS DTM INFORMATIONメッセージを送信する。これはＭＳがＧＭＭレディ状態にあることをＢＳＳに通知する目的で用いられる新しいメッセージである。

これら４つの関連する手続のうち任意の１つを用いることによって，ＢＳＳはＣＳコネクションの間ＧＭＭレディ状態にある（又はあった）ＤＴＭ対応移動機にだけ，ＤＴＭ調整を行うことができるようになる。更に停止させられたダウンリンクＧＰＲＳデータ転送の場合，ＧＭＭレディ状態にあるＤＴＭ対応移動機がＤＴＭに対応するセルにおいて専用モードを開始するとき，ネットにＬＬＣ ＰＤＵを送信することによってセル更新手続を適用し，ネットワークはセル更新手続が完了した直後にダウンリンクＧＰＲＳデータトラヒックを再開することができる。

ここですべてのＤＴＭ対応移動機は，上に要約された４つの手続Ａ，Ｂ，Ｃ又はＤのうち１つに対応しているものとする。これらのどの場合においても，最適なＤＴＭ調整方法が実装できる。

既定値では，ＤＸはＣＳコネクションを有するＤＴＭ対応移動機についてＰＣＵに通知しない。しかしながらＤＴＭ対応移動機がＣＳコネクションの間，ＤＴＭ特定手続を実行し，ＤＸはＭＳについてＰＣＵに通知する。

この種のＤＴＭ特定手続は，（ａ）ネットワークが専用モードにあるときに，例えばセル更新についてのＧＰＲＳ ＭＭメッセージをＭＳがネットワークに送信する必要があるときに用いるＧＰＲＳ透過転送プロトコル（ＧＴＴＰ）メッセージ，（ｂ）ＭＳがＣＳコネクションを有するときに，アップリンク（ＵＬ）方向にＰＳデータ転送を確立する必要があるときに用いるＤＴＭチャネル要求メッセージ，（ｃ）ＭＳがＧＭＭレディ状態にあることを示す拡張を伴うGPRS SUSPENSION REQUESTメッセージ，（ｄ）ＬＬＣ ＰＤＵを伴わないか，又は擬似ＬＬＣ ＰＤＵを伴うGPRS INFORMATIONメッセージ，又は（ｅ）ＭＳがＧＭＭレディ状態にあることを示すGPRS DTM INFORMATIONメッセージである。ＤＸからＰＤＵへ送信される調整メッセージは，移動機（このコンテキストではＩＭＳＩを用いることができる）を識別し，ＭＳが現在ＣＳコネクションを有するかどうかを示す。このメッセージはまた，現在のセル及び／又はＭＳの無線接続能力についての情報も含む。

ＤＸは，ＣＳ呼解放によって，又はセル間ハンドオーバ手続によって，そのようなＭＳが専用モードを終了したときにＰＣＵに通知できるように，どのＤＴＭ対応移動機をＰＣＵに通知したかを覚えておく必要がある。

特定のＭＳがＣＳコネクションを有することを示す調整メッセージをＰＣＵが受信したとき，ＰＣＵはその移動機の記録を作成する。特定のＭＳが専用モードを終了したことを示す調整メッセージをＰＣＵが受信したとき，すなわちＣＳコネクションが解放されたことを意味するとき，ＰＣＵは対応する記録をメモリから削除する。

ＰＣＵがダウンリンク方向のＭＳのためのＰＳデータ転送を確立する要求を受信したとき，ＭＳがＣＳコネクションを有するかどうかを，この記録に基づいてＰＣＵが検出することができる。この種のＤＴＭ調整は，次のすべての関係するケースをカバーすることに留意されたい。

ケース１
ＭＳは，ＭＭレディ状態にあるときにＣＳコネクションを確立する。このケースにおいてＭＳは，上述の新しい手続のうち１つを用いる。これは，ＤＸからＰＣＵへ送信されるＤＴＭ調整メッセージを起動することになる。ＰＣＵがダウンリンク方向のＭＳのためのＰＳデータ転送を確立する要求を受信したとき，ＭＳがＣＳコネクションを有するかどうかを，このメッセージに基づいてＰＣＵが検出することができる。

ケース２
ＭＳは，ＭＭスタンバイ状態にあるときにＣＳコネクションを確立する。このケースにおいてＭＳは，ＤＴＭ特定手続を実行せず，ＰＣＵはそのＭＳについて通知されない。ＧＰＲＳコアネットワークは，ＰＳページング手続なしではＭＳのためのデータパケットを送信できないので，このケースにおいてＰＣＵはＭＳのモードを知る必要がないことに留意されたい。これはＭＳがＭＭスタンバイ状態にあるためである。

ケース３
ＣＳコネクションを有する間に，ＭＳはＭＭスタンバイ状態からＭＭレディ状態へ移行する。ＭＭ状態のこのような変化は，ＭＳがデータパケットをネットワークに送信したときだけ起動される。このケースにおいてＭＳは，ＤＴＭ特定手続（ＧＴＴＰメッセージ又はＤＴＭ呼確立要求）を適用しなければならない。これは，ＤＸからＰＣＵに送信されるＤＴＭ調整メッセージを起動することになる。ＰＣＵがダウンリンク方向のＭＳのためのＰＳデータ転送を確立する要求を受信したとき，ＭＳがＣＳコネクションを有するかどうかを，このメッセージに基づいてＰＣＵが検出することができる。

ケース４
ＣＳコネクションを有する間に，ＭＳはＭＭレディ状態からＭＭスタンバイ状態へ移行する。このケースにおいては，ＤＴＭ調整メッセージは必要ない。ＣＳ呼解放によって，又はセル間ハンドオーバ手続によって，ＭＳが専用モードを終了したことを示すほかの調整メッセージをＤＸが送信するまで，ＰＣＵは引き続きＭＳの記録を保持ことができる。

ケース５
移動機のＣＳコネクションは，ほかのセルにハンドオーバされる。このケースにおいてＤＸは，ＭＳが元のセルにおいて専用モードを終了したことをＰＣＵに通知することができる。ＭＳが引き続きＭＭレディ状態にあるときは，ＭＳは目標セルにおいてセル更新手続を実行することになる（これは既存のＭＭ手続によって要求される）。これは，ＤＸからＰＣＵに送信されるＤＴＭ調整メッセージを起動するＤＴＭ特定手続（ＧＴＴＰメッセージ又はＤＴＭ呼確立要求）を適用するだけで，行うことができる。ＭＳがもはやＭＭレディ状態にないときは，ＰＣＵはＭＳのモードを知る必要がない。

ケース６
ＭＳはＭＭスタンバイ状態にあり，ＧＰＲＳコアネットワークはＭＳのためのＰＳページング要求を発生する。このケースにおいてＰＣＵは，通常ＭＳのモードを知る必要がない。したがってＰＣＵはＰＳページング要求をＤＸに送信し，ＤＸは次に特定のＩＭＳＩがＣＳコネクションを有するかどうかを判定することになる。ＭＳがたまたま専用モードにあるときは，ＰＳページング要求をＣＳコネクションの信号通知チャネルでＭＳに送信する必要がある（これは先行技術においてパケット通知手続としていられている）。ＭＳがＣＳコネクションを有していないときは，ＧＰＲＳページングチャネルでＭＳを呼び出す必要がある。ＭＳはＰＳページング要求に対してデータパケットをネットワークに送信して応答することに留意されたい。ＭＳがＣＳコネクションを有するときは，これはまたもやＤＸからＰＣＵに送信されるＤＴＭ調整メッセージを起動するＤＴＭ特定手続適用するだけで行うことができる。ダウンリンク方向のデータ転送を確立しなければならないときは，ＰＣＵはこのメッセージに基づいてＭＳのモードを知る。現在のＢＳＳ実装においては，ＰＳページング要求はどの場合でもＰＣＵからＤＸに送信しなければならないことにも留意されたい。したがってこのページング手続は，ＤＸ−ＰＣＵ間インタフェース上の信号通知負荷を増加させない。

ここで準最適な代替実装法を説明する。これは，ＤＴＭ対応移動機のうち一部だけが上述の新しいＤＴＭ手続に対応することを想定したものである。（この強化法が，すべてのＤＴＭ対応移動機に対する必須の要求条件としては，認められない可能性があるためである。すなわち，ＲＥＬ−６のような後の版に対する強化ではなく，Ｒ９９版から開始する場合。しかしながらこの強化法は，実装によっては初期の版に基づくＤＴＭ対応移動機にも適用可能である。）

新しいＤＴＭ手続に対応するこれらのＤＴＭ対応移動機は，ＭＳ無線接続能力情報要素によってこの能力を示す。（この情報要素は，移動機の無線接続能力についての情報を含んでおり，ネットワークはこの情報に基づいてＭＳに無線リソースを割り当てる。）

この準最適ケースにおいて，ＤＴＭ調整は次のように実装することができる。既定値としてＤＸは，ＣＳコネクションを有するＤＴＭ対応移動機をＰＣＵに通知しない。しかしながら，ＣＳコネクションを有する間にＤＴＭ対応移動機がＤＴＭ特定手続を実行するときは，ＤＸはそのＭＳをＰＣＵに通知する。

より最適な実施例に関して既に上述したとおりこの種のＤＴＭ特定手続は，（ａ）ネットワークが専用モードにあるとき，例えばセル更新についてのＧＰＲＳ ＭＭメッセージをＭＳがネットワークに送信する必要があるとき，に用いるＧＰＲＳ透過転送プロトコル（ＧＴＴＰ）メッセージ，（ｂ）ＭＳがＣＳコネクションを有する場合，アップリンク（ＵＬ）方向にＰＳデータ転送を確立する必要があるときに用いるＤＴＭチャネル要求メッセージ，（ｃ）ＭＳがＧＭＭレディ状態にあることを示す拡張を伴うGPRS SUSPENSION REQUESTメッセージ，（ｄ）ＬＬＣ ＰＤＵを伴わないか，又は擬似ＬＬＣ ＰＤＵを伴うGPRS INFORMATIONメッセージ，又は（ｅ）ＭＳがＧＭＭレディ状態にあることを示すGPRS DTM INFORMATIONメッセージである。ＤＸからＰＤＵへ送信される調整メッセージは，移動機（このコンテキストではＩＭＳＩを用いることができる）を識別し，ＭＳが現在ＣＳコネクションを有するかどうかを示す。このメッセージはまた，現在のセル及び／又はＭＳの無線接続能力についての情報も含む。

ＤＸは，そのようなＭＳが専用モードを終了したときにＰＣＵに通知できるように，どのＤＴＭ対応移動機をＰＣＵに通知したかを覚えておく必要がある。特定のＭＳがＣＳコネクションを有することを示す調整メッセージをＰＣＵが受信したとき，ＰＣＵはその移動機の記録を作成する。特定のＭＳが専用モードを終了したことを示す調整メッセージをＰＣＵが受信したとき，すなわちＣＳコネクションが解放されたことを意味するとき，ＰＣＵは対応する記録をメモリから削除する。

ＰＣＵがダウンリンク方向のＤＴＭ対応移動機のためのＰＳデータ転送を確立する要求を受信したとき，ＰＣＵは最初にそのＭＳの記録を持っているかどうかを検査する。ＰＣＵがそのＭＳの記録を持っているときは，ＭＳのためのダウンリンクデータ転送を確立するためにＤＴＭ特定手続が必要になる。しかしながら，ＰＣＵがＭＳの記録を持っていないときは，ＰＣＵはＭＳが新しいＤＴＭ手続に対応しているかどうかを検査する。

ＭＳが新しいＤＴＭ手続に対応しているときは，ＰＣＵはＭＳがＣＳコネクションを有していないと結論付けることができる。したがってＭＳのためにダウンリンクデータ転送が確立されたとき，通常の（非ＤＴＭの）ＧＰＲＳ手続を適用することができる。しかしながら，ＭＳが新しいＤＴＭ手続に対応していないときは，ＰＣＵはＤＸにＭＳがＣＳコネクションを有するかどうかを尋ねる。そこでＤＸの応答に基づいてダウンリンクデータ転送が確立される。

これらのＤＴＭ調整方法を用いて，ＢＳＳはＤＸとＰＣＵとの間の内部信号通知負荷を相当減少させることができる。本発明を適用しない場合，ＢＳが４０００ＥｒｌのＣＳトラヒック処理能力を備え，ＤＴＭ対応移動機の浸透率が８０％であるとき，信号通知負荷は毎秒７０メッセージのオーダであろう。

最適な代替実装法によれば，対応する信号通知負荷は元の負荷の約２〜５％，すなわち毎秒約１〜３信号通知メッセージであろう。準最適代替実装法によれば，対応する信号通知負荷は新しいＤＴＭ手続に対応するＤＴＭ対応移動機の浸透率に応じて，例えば元の負荷の１０〜８０％であろう。

ＭＳが追加のセル更新を行うＤＴＭ手続の欠点は，ＭＭレディ状態にあるときに専用モードを開始するＭＳが，セル更新を実行する際にレディタイマをリセットすることである。これはＭＳがレディ状態にある期間を延ばす。しかしながら，ＭＳがＭＭレディ状態にあるときにＭＳが専用モードに入るケースは極めてまれであり，この特徴の負の効果はわずかであることを意味する。

ここで第２の準最適な解決策を説明する。新しいＤＴＭ手続に対応するＤＴＭ対応移動機は，移動機のクラスマーク情報要素（MS CLASSMARK IE）によってその能力を示す。ＭＳクラスマークは，ネットワークに対するＭＳの能力を記述する１以上の情報要素を含む。ＤＴＭ対応移動機（ＭＳ）が専用モードを開始したとき，ディレクトリ交換（ＤＸ）は移動機がこの新しいＤＴＭ手続に対応するかどうかをMS CLASSMARK IEによって検査する。ＤＴＭ対応移動機が新しいＤＴＭ手続に対応しているときは，既定値によってＤＸはパケット制御ユニット（ＰＣＵ）に回線交換（ＣＳ）コネクションを有するＤＴＭ対応移動機を通知しない。しかしながら，ＤＴＭ対応移動機がＣＳコネクションを有する間にＤＴＭ特定手続を実行するときは，ＤＸはＰＣＵにその移動機を通知する。ＤＴＭ対応移動機が新しいＤＴＭ手続に対応しないときは，ＤＸはＰＣＵに移動機を通知する。記録に基づいてＰＣＵは，ＰＣＵがダウンリンク（ＤＬ）方向のＭＳのためのパケット交換（ＰＳ）データ転送を確立する要求を受信したとき，ＭＳがＣＳコネクションを有するかどうかを検出することができる。

ＰＣＵに通知するステップは，２ステップ手続と考えられることに留意されたい。始めにＭＳはＣＳに関連する信号通知リンクを用いて，ＤＸにGPRS INFORMATION又はあるほかのメッセージを送信する。次のＤＸは更なるメッセージ又は通知をＰＣＵに送信する。

図２に本発明の実施例によるシステム２００を示す。そこでＤＴＭ対応移動機２０５は専用モードを開始し，したがって移動性管理専用モード開始信号２１０を基地局２１５に送信する。図２において基地局はパケット制御ユニット２２０を含む。

図３に，本発明の実施例によるシステム３００をいくぶん詳細に示す。そこでＤＴＭ対応移動機２０５は専用モードを開始させるための手段３０５を備え，したがって装置３１０は送受信機３１５及び３２０を介して基地局２１５に移動性管理専用モード開始信号２１０を送信する。図３において基地局はパケット制御ユニット３２５を含み，それは移動機２０５に逆に向かうダウンリンクパケット転送３３０を可能にする。これらすべてはセル３３５内で行われる。

図４は本発明の実施例による方法４００を要約するものである。セルの変更有無にかかわらず，専用モードが開始される（ステップ４０５）。その結果，移動性管理（ＭＭ）通知がパケット制御ユニット（ＰＣＵ）に提供される（ステップ４１０）。最後にダウンリンクパケット転送が提供される（ステップ４１５）。

すべての本願図面及び付随する最良実施例の説明は，考慮下の発明を完全に厳密に扱おうとするものではないことを理解されたい。本技術の当業者であれば，本願のステップ及び信号は一般的な因果関係を表しており，さまざまな種類の中間対話を排除するものではないことを理解し，また更に本願に記載されたさまざまなステップ及び概念的構造は，ここでは更なる詳細を必要としないハードウェア及びソフトウェアのさまざまな組合せによって実装できることを理解するであろう。

あるモードからほかのモードへ遷移するＤＴＭ対応移動機の先行技術によるシステムを示す図である。 本願発明の実施例によるシステムを示す図である。 本願発明の実施例によるシステムをやや詳細に示す図である。 本願発明の実施例を示すフローチャートである。

Claims (14)

1. 二重転送モード（ＤＴＭ）対応移動機が通信中の回線交換コネクションを有し，それにより専用モードにあるかどうかをパケット制御ユニット（ＰＣＵ）に通知する方法であって，
   前記専用モードを開始するステップと，
   移動性管理（ＭＭ）手続を用いて，前記専用モードの開始を前記ＰＣＵに通知する通知ステップと，を有する方法。
2. 前記方法はまた，前記通信中の回線交換コネクションについて前記ＰＣＵへの通知の後でサービス提供ＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）にも通知するためのものであり，
   前記移動機はＧＭＭレディ状態にあり，
   前記通知ステップは，前記ＰＣＵに通知するステップ及び前記ＰＣＵへの通知の後で前記ＳＧＳＮに通知するステップ双方を含み，
   前記通知ステップはネットワークがＤＴＭに対応しているとき実行する，請求項１に記載の方法。
3. ＧＭＭレディ状態にある前記移動機がセルを変更しないときであっても，移動性管理セル更新手続によって前記通知ステップを実行する請求項２に記載の方法。
4. 計算機プログラムコードを記憶した計算機可読記憶媒体であって，前記計算機プログラムコードは計算機に請求項１に記載の方法を実行させるものである計算機可読記憶媒体。
5. 前記専用モードにおいて，前記移動機が一般パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）及び前記回線交換コネクション双方に接続している請求項１に記載の方法。
6. 二重転送モード（ＤＴＭ）対応移動機が通信中の回線交換コネクションを有し，それにより専用モードにあるかどうかを，パケット制御ユニット（ＰＣＵ）に通知するシステムであって，
   前記ＰＣＵを含む基地局と，
   前記ＤＴＭ対応移動機であって，移動性管理（ＭＭ）手続を用いて前記専用モードの開始について前記ＰＣＵに通知するように装備されている移動機と，を備えるシステム。
7. 前記ＤＴＭ対応移動機は前記基地局がカバーするセルにあり，前記システムはほかのセルへの移動なしで動作する請求項６に記載のシステム。
8. 前記専用モードにおいて，前記移動機が一般パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）及び前記回線交換コネクション双方に接続している請求項６に記載のシステム。
9. 前記基地局は，前記移動機がアイドルモードではなく前記専用モードにあるとき，ダウンリンクパケット転送を確立することによって前記通知に反応する請求項６に記載のシステム。
10. 専用モードにある通信中の回線交換コネクションについて情報を提供する二重転送モード（ＤＴＭ）対応移動機であって，
    前記専用モードを開始する手段と，
    移動性管理（ＭＭ）手続を用いて，前記専用モードの開始についてパケット制御ユニット（ＰＣＵ）に通知する装置と，を備える移動機。
11. 前記ＰＣＵに通知する前記装置はまた，前記専用モードの開始について前記ＰＣＵへの通知の後でサービス提供ＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）にも通知する請求項１０に記載の二重転送モード（ＤＴＭ）対応移動機。
12. パケット制御ユニットに通知する前記装置は，ほかのセルへの移動なしで動作する請求項１０に記載の二重転送モード（ＤＴＭ）対応移動機。
13. 前記専用モードにおいて，前記移動機が一般パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）及び前記回線交換コネクション双方に接続している請求項１０に記載の二重転送モード（ＤＴＭ）対応移動機。
14. 前記移動機がアイドルモードではなく前記専用モードにあるとき，ダウンリンクパケット転送を受信又は再開する手段を更に備える請求項１０に記載の二重転送モード（ＤＴＭ）対応移動機。

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