JP4589390B2 - Ｓｉｐネットワークとセルラ通信システムとの間のハンドオフ - Google Patents

Description

優先権の主張

本特許出願は、２００４年７月２０日に出願され、その譲受人に対して譲渡され、ここに参照により明示的に組み込まれている、「ＩＰ専用デバイスのＣＤＭＡネットワークへの認証」と題する仮出願第６０／５８９，８２１号に対して優先権を主張する。

発明の分野

本発明は一般的にワイヤレス通信に関連する。さらに詳細には、本発明はセッション開始プロトコル（ＳＩＰ）ネットワークと通信システムとの間のハンドオフに関連する。

発明の背景

表１は頭字語と略語をまとめたものである。

ＳＩＰ専用デバイスはセルラ識別子を持たず、セルラ識別子なしではセルラアクセスを認められない。したがって、ＳＩＰ専用デバイスをセルラネットワークとともに相互動作させる要求がある。

１つの解決法は、セルラネットワークにアクセスを持つことを予定しているすべてのＳＩＰ専用デバイスに、セルラ識別子を静的に割り当てることである。これは、ＳＩＰデバイス中の標準ＳＩＰプロトコルに変更を要求する、非標準的解決法である。

他の解決法では、ＳＩＰデバイスがセルラデバイスを呼び出すとき、通話を公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）を通してルーティングすることができ、ＰＳＴＮ中で通話がセルラネットワークにルーティングされる。この解決法は通話の音声品質に影響を及ぼす、追加のシグナリングおよびトラフィックオーバーヘッドをもたらす。この解決法は、通話がＰＳＴＮを通してルーティングされ、ＰＳＴＮオペレータが通話に対して課金するため、追加の課金ももたらす。

したがって、標準ＳＩＰプロトコルに対して課金を要求せず、追加のシグナリングとトラフィックオーバーヘッドを含まない解決法に対する要求がある。

実施形態の詳細な説明

１つの実施形態では、ＳＩＰネットワークとセルラ通信システムの間のハンドオフが提供される。

１つの実施形態では、ワイヤレスユニットはセッション開始プロトコル（ＳＩＰ）デバイスである。ワイヤレスユニットは加入者局、加入者ユニット、移動局、移動体、遠隔局、遠隔端末、アクセス端末、ユーザ端末、ユーザエージェント、または、ユーザ装置と呼ばれることもある。ワイヤレスユニットはパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）であってもよく、ワイヤレス接続能力を持つ手持ちデバイス、または、ワイヤレスモデムに接続された他の処理デバイスであってもよい。

アーキテクチャ
実施形態にしたがうと、ＩＰ（ＳＩＰ）ネットワークが、ＳＩＰ／ＩＯＳゲートウェイと呼ばれる、特別な基地局（または、ゲートウェイ）を使用して、セルラ（ＣＤＭＡ）ネットワークに結合される。

ＳＩＰ／ＩＯＳ ＧＷがＳＩＰとＣＤＭＡのプロトコル間を翻訳して、２つのネットワーク間でメッセージを渡す限り、（ＳＩＰもサポートする）ハイブリッドセルラ移動体デバイスは、ＩＰネットワーク中でサービスを受けることが許される。そのようなハイブリッドデバイスは、セルラネットワークがこれらのデバイスを認証することを可能にする、セルラ番号（ＩＭＳＩおよびＥＳＮ）とセキュリティパラメータとを持つ。

この解決法では、ＳＩＰ専用デバイスがセルラネットワークに対する「現実の」セルラデバイスとして提示されている。そのようなデバイスがセルラネットワークにアクセスするとき、ＡＡＡサーバとともにＳＩＰ／ＩＯＳ ＧＷが、そのデバイスにセルラ識別子（ＩＭＳＩ、ＥＳＮおよびセキュリティパラメータ）を割り当て、セルラ識別子をセルラネットワークに渡す。

実施形態にしたがった一般システムアーキテクチャが図１に示されている。図１は実施形態にしたがった、ＩＰ−ＢＳＣ相互動作アーキテクチャ１００の全体図を表す。これらが可能にする機能はＣＤＭＡサブスクリプションの再使用、システム選択、単一認証メカニズム、通話ルーティングおよびサービスアクセス、とともに、エンドユーザ課金を含む。

ＳＩＰ電話機１０２とハイブリッド８０２．１１／ＣＤＭＡ電話機１０４とが、ＳＩＰ領域１０６中に示され、ＳＩＰ１１０、１１２を通してＳＩＰプロキシ／レジストラ１０８とワイヤレスに通信している。ＳＩＰ電話機１０２もボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）を通してメディアゲートウェイ１２０と通信するように構成されている。次世代ＬＡＮ（ＮＧＬＡＮ）は、セルラオペレータに結合されているＳＩＰネットワーク１０６を説明する他の名称である。

ＳＩＰプロキシ／レジストラ１０８はＳＩＰ１１６を通して、ＩＰ／ＣＤＭＡゲートウェイ１１４とワイヤレスに通信する。特に、ＳＩＰプロキシ／レジストラは、ＩＰ／ＣＤＭＡゲートウェイ１１４のＳＩＰ／ＩＯＳゲートウェイ１１８とワイヤレスに通信する。

実施形態にしたがうとＳＩＰ／ＩＯＳゲートウェイ１１８はＭＧＣＰ１２２を通してメディアゲートウェイ１２０と通信する。ＳＩＰ／ＩＯＳゲートウェイ１１８はＩＯＳ／ＳＩＧＴＲＡＮ１２６を通してシグナリングゲートウェイ１２４と通信する。ＳＩＰ／ＩＯＳゲートウェイ１１８はＲＡＤＩＵＳ１３６を通してホームＡＡＡ ＩＭＳＩ／ＥＳＮプール１３４と通信する。

実施形態にしたがうと、メディアゲートウェイ１２０はＰＣＭ/Ｅ１ １３０を通してＩＳ−４１ ＭＳＣ１２８と通信する。シグナリングゲートウェイ１２４はＩＯＳ／ＳＳ７ １３２を通してＩＳ−４１ ＭＳＣ１２８と通信する。ＭＳＣ１２８はＣＤＭＡ ＭＳＣの他の種類のものであってもよく、ＩＳ−４１ ＭＳＣに限定されないことは、当業者にとって明らかであるだろう。

ＳＩＰユーザがＳＩＰ専用デバイス１０２でシステムにログインするとき、ＡＡＡ１３４はユーザ名とパスワードによってユーザのアカウントを認証する。実施形態にしたがうと、ＧＷ１１４とＡＡＡ１３４は、ログイン／登録時において、特定のＳＩＰユーザ（例えば、ＶＩＰユーザ）に対して静的セルラ識別子を割り当ててもよく、ユーザがセルラネットワークに対して通話を行おうとしているとき、他のＳＩＰユーザに対して動的にセルラ識別子を割り当ててもよい。

静的ＩＤが特定のユーザに割り当てられるとき、（セルラネットワークからの）移動体着呼の通話は、彼らの静的セルラ番号を使用してこれらのユーザに対して管理されてもよい。

実施形態にしたがうと、（例えば、企業であってもよい）ＳＩＰプロバイダは規定された数のセルラ識別子を含む「サービスパッケージ」をセルラオペレータから購入してもよい。セルラオペレータはＳＩＰオペレータにより取り扱われ、セルラネットワークへのアクセスが許可されるユーザアカウントでＡＡＡ１３４を構成する。ＡＡＡ１３４はまた、（上で言及したように、動的にまたは静的に）ＳＩＰユーザに割り当てられることになるセルラ識別子で構成されるだろう。ＡＡＡサーバ１３４は課金目的でセルラオペレータによりＳＩＰオペレータに対して供給されることになるＳＩＰアカウント活動を記録する。

ハンドオフ
１つの実施形態では、セルラ番号はＣＤＭＡネットワークまたはＮＧＬＡＮのいずれかにおいて機能する。コアネットワークはＮＧＬＡＮまたはＣＤＭＡネットワークのいずれかでサービスを提供するのに十分である程処理能力がある。

１つの実施形態では、ハンドオフはアイドルモードまたはアクティブモードで発生する。アイドルモードでは移動体がネットワーク間を移動しているとき、コアネットワークはどのようにしたら移動体に到達するかを認識している。アクティブモードはＮＧＬＡＮからＣＤＭＡへのハンドオフをサポートする。

１つの実施形態では、２つのネットワークに対して２つの番号がある。ＣＤＭＡネットワークに対する番号と、ＮＧＬＡＮに対する番号とである。ＮＧＬＡＮおよびＣＤＭＡネットワークの両方を、同時に監視することができる。

ＮＧＬＡＮサービスはＮＧＬＡＮを使用して提供される。１つの実施形態では、送出サービスは好ましいアクセスを使用するように構成されている。

１つの実施形態では、ＣＤＭＡ領域のネイティブＩＰデバイスに対して、動的にＩＤが割り当てられている。ＣＤＭＡデバイスに対して通話を発呼しようと試みるとき、ホームＡＡＡサーバ１３４のような中央サーバによって管理されているプールから、すべてのネイティブＩＰデバイスに対して、ＩＭＳＩおよびＥＳＮが割り当てられる。ＩＤはＳＩＰ通話に対しても割り当てられる。同一の発呼者からの複数の通話が利用可能である。発呼者は彼らのＳＩＰ ＵＲＬおよびＳＩＰ通話ＩＤによって識別される。

１つの実施形態では、ＣＤＭＡ領域のネイティブＩＰデバイスに対して静的にＩＤが割り当てられている。ＳＩＰ領域で登録するとき、ＩＰ領域中のすべてのデバイス（または一部のデバイス）にＩＭＳＩおよびＥＳＮが割り当てられる。ＩＰデバイスはそれらのＳＩＰ ＵＲＬにより識別される。ＳＩＰデバイスからＣＤＭＡネットワークに対する複数の通話は利用できない。

ＳＩＰを他の任意のシグナリングプロトコルに交換可能であることは、当業者にとって明らかである。

ＳＩＰからＣＤＭＡへのハンドオフを実施するために、８０２．１１ＰＨＹまたはＭＡＣレイヤに対する変更は必要とされない。課金記録はセルラと一致している。ＡＫＥＹ、ＥＳＮおよびＩＭＳＩは認証のために使用される。ＲＡＤＩＵＳはデータ認証のためにある。

ＳＭＳ統合および追加サービスのサポートの一般的印象は保持される。ネットワーク、すなわち、ＳＩＰネットワークとＣＤＭＡネットワークとの同時監視によって、シームレスなサービスの利用可能性がある。

１つの実施形態では、ハンドオフトリガおよびターゲット選択がサポートされる。１つの実施形態では、ハンドオフは８０秒内に発生し、ハンドオフのターゲットは２０ミリ秒内に決定される。

１つの実施形態では、８０２．１１とＣＤＭＡとの間のスリープモードが調整される。

図２は１つの実施形態にしたがったハンドオフ通話フロー２００を示す。図２はＳＩＰ２５２への通話とＣＤＭＡ１ｘ２５４への通話とを示す。移動局（ＭＳ）２５６、ソース基地局（ＢＳ）２５８、移動体スイッチングセンタ（ＭＳＣ）２６０、および、ターゲットＢＳ２６２のみが示されている。

ＭＳ２５６はソースＢＳ２５８に、ＭＳ２５６がカバレッジから出たことを示すメッセージ２０１を送る。次に、ＭＳ２５６とソースＢＳ２５８との間でハンドオフハンドシェーキング２０１ａが発生する。

ソースＢＳ２５８はＭＳＣ２６０に対して、ハンドオフ要求メッセージ２０２を送る。ＭＳＣ２６０はターゲットＢＳ２６２に対して、ハンドオフ要求メッセージ２０３を送る。ターゲットＢＳ２６２はトラフィックチャネル（ＴＣＨ）セットアップ２０４を行う。

ヌルフォワードトラフィックフレーム２０５がターゲットＢＳ２６２からＭＳ２５６に送られる。ハンドオフ要求肯定応答２０６がターゲットＢＳ２６２からＭＳＣ２６０に送られる。ハンドオフコマンド２０７がＭＳＣ２６０からソースＢＳ２５８に送られる。更新ハンドオフ指示メッセージ（ＵＨＤＭ）２０８がソースＢＳ２５８からＭＳ２５６に送られる。ＭＳ肯定応答命令２０９がＭＳ２５６からソースＢＳ２５８に送られる。ハンドオフ開始メッセージ２１０がソースＢＳ２５８からＭＳＣ２６０に送られる。実施形態にしたがうと、ＭＳ２５６は１ｘに同調する２１１。リバーストラフィックフレーム２１２がＭＳ２５６からターゲットＢＳ２６２へと送られる。

ＭＳ２５６はハンドオフ完了メッセージ（ＨＣＭ）２１３をターゲットＢＳ２６２に送る。ターゲットＢＳ２６２はハンドオフ完了２１４をＭＳＣ２６０に送る。ＭＳＣ２６０はクリアコマンド２１５をソースＢＳ２５８に送る。ソースＢＳはクリア完了２１６をＭＳＣ２６０に送る。

図３は実施形態にしたがった、担当ＭＳと候補基地局との間のハンドオフハンドシェーキングの間の相互対話を示す。サーチパラメータメッセージ（ＣＦＳＲＱＭ）２０１がＢＳからＭＳ２２２に送られる。受入メッセージ（ＣＦＳＲＳＭ）２０２がＭＳ２２２から候補基地局２２０に送られる。

ＣＦＳＲＱＭは、基地局がＭＳに以下のことについて通知する候補周波数サーチ要求メッセージである。
・候補周波数隣接リスト（ＣＦＮＬ）
・ＣＦＮＬのサブセットである候補周波数サーチセット（ＣＦＳＳ）
・周波数帯域およびチャネル数
・定期的サーチに対するサーチ期間
・しきい値（ＭＳ Ｒｘ電力および合計パイロットＥ_c／Ｉ_o等）
・ＡＭＰＳに対するサーチを特定できる（他のフォーマットが追加できる）。
・オプション的にＭＳとＢＳの間のタイミングを同期できる。

ＣＦＳＲＱＭはサーチを開始することもできる。

ＣＦＳＲＳＭはＭＳがＣＦＳＲＱＭに以下のことについて返答する、候補周波数応答メッセージである。
・全体（フォワードおよびリバース）ＣＦＳＳをサーチするデッドタイム
・候補周波数（フォワードおよびリバース）を訪問することによるデッドタイム
デッドタイムは１つの実施形態ではフレーム中で特定することができ、他の実施形態では１．２５ｍｓスロットで特定することができる。

サーチ命令（ＣＦＳＣＮＭ）はＢＳから担当ＭＳ２２２に送られる必要がない。ＣＦＳＣＮＭは、（定期的にまたは単一の）サーチを開始して、停止するための候補周波数サーチ制御メッセージである。担当ＭＳ２２２は候補基地局２２０と通信する。

担当ＭＳ２２２は候補基地局２２０に報告（ＣＦＳＲＰＭ）を送る。ＣＦＳＲＰＭは、提供している周波数でＭＳがＢＳに対して以下のことについて報告する、候補周波数サーチ報告メッセージである。
・候補周波数におけるＭＳ Ｒｘ電力。
・追加しきい値（Ｔ＿Ａｄｄ）より上のパイロット
・候補周波数サーチ組の合計Ｅc／Ｉoがしきい値を超えている場合のみ、定期的サーチで送る。
・すべてのパイロット測定は報告の０．８秒内で行われなければならない。

一般的ハンドオフ指示メッセージ（ＧＨＤＭ）が担当ＭＳ２２２に送られ、ＧＨＤＭはハードハンドオフ（ＨＨＯ）が失敗したときの手続を特定するフラグを含む。

通話のセットアップ
図４は、実施形態にしたがった移動体発呼通話のセットアップを示す。
図５は、実施形態にしたがった移動体着呼通話のセットアップを示す。
図６は、実施形態にしたがった登録手続を示す。

ＳＭＳ
ＳＭＳをサポートするハイブリッドデバイスに対して、ＳＭＳメッセージはＳＩＰ拡張メッセージにトンネルされる。ネイティブＳＩＰデバイスに対して、ＩＰ／ＣＤＭＡゲートウェイがＳＭＳプロキシとして使用される。ＩＰ／ＣＤＭＡゲートウェイはＳＭＳプロトコルを取り扱い、テキストをＳＩＰメッセージで送る。

図７は、実施形態にしたがった（通話なし）移動体発呼ＳＭＳを示す。
図８は、実施形態にしたがった（通話なし）移動体着呼ＳＭＳを示す。
図９は、実施形態にしたがった（通話中の）移動体発呼ＳＭＳを示す。
図１０は、実施形態にしたがった（通話中の）移動体着呼ＳＭＳを示す。

１つの実施形態では、ＳＩＰ／ＩＯＳゲートウェイは、例えば、標準相互運用仕様（ＩＯＳ）４．２ Ａ１およびＡ２インターフェイスをサポートする特別な種類のＢＳＣである。ＳＩＰ／ＩＯＳゲートウェイはオペレータのネットワークに配備され、ワイヤレスユニットのクライアントに対してセルラサービスを提供するサポートを行う。

ＳＩＰ／ＩＯＳゲートウェイは、ＳＩＰとＩＯＳのプロトコル間の翻訳をする役割を持つ。ＳＩＰ／ＩＯＳゲートウェイはワイヤレスユニットに対するＳＩＰサーバとして機能し、ＭＳＣに対するＣＤＭＡ ＢＳＣとして機能する。ＳＩＰレジストラは、ＳＩＰ／ＷＬＡＮ領域中でユーザを登録するのに使用される。ＳＩＰレジストラは、ＳＩＰ／ＷＬＡＮ領域中の各ユーザに対するＩＭＳＩ／ＥＳＮとＩＰアドレスとの間の翻訳を管理する。

メディアゲートウェイ（ＭＧＷ）とシグナリングゲートウェイ（ＳＧＷ）とはＳＩＰ／ＩＯＳゲートウェイによって制御され、シグナリングに対してＡ１／ＳＳ７／Ｔ１／Ｅ１を使用し、音声転送に対してＡ２／Ｔ１／Ｅ１により、ＭＳＣと通信するのに使用される。シグナリングゲートウェイはＳＩＧＴＲＡＮ（ＩＰ）とＳＳ７との間を翻訳し、メディアゲートウェイはボコーダを含み、ボコーダはＥＶＲＣ／ＲＴＰとＰＣＭ／Ｔ１／Ｅ１との間の翻訳をする。

ネットワークは、ＳＩＰ／ＷＬＡＮモードでワイヤレス端末にサービスを提供するＭＳＣ（ソフトスイッチ）を含む。このＭＳＣはＭＧＷに対して標準ＩＯＳ Ａ１およびＡ２インターフェイスをサポートする。このＭＳＣはＣＤＭＡ無線ネットワークへのハンドオフのためのＩＳ−４１ネットワークにも接続されている。

１つの実施形態では、ＳＩＰ／ＩＯＳゲートウェイ１１８は（ＳＧＷ１２４とともに）ＳＩＰ／ＩＯＳとＩＯＳ／ＳＳ７のプロトコル間の翻訳をする。

サブスクリプション管理
主に、セルラサブスクリプションはサービスを管理するために使用されるだろう。このことは、ＡＫＥＹとともに、セルラＥＳＮおよびＩＭＳＩが使用されることを暗示している。

ＳＩＰ可能端末は、ＷＬＡＮ環境で動作しているとき、通話処理シグナリングに対してＳＩＰを使用するだろう。それはＳＩＰシグナリングインフラストラクチャを使用して、セルラサブスクリプションをトンネルするだろう。

１つの実施形態では、ＩＰ／ＣＤＭＡ ＧＷ１１４は（ＴＣＰ／ＩＰアドレスおよびポート、または、ＵＤＰ／ＩＰアドレスおよびポートのような）インターネットアドレスと、セルラサブスクリプションとの間のマッピングを永続性のある冗長記憶装置中に記憶するだろう。

ハンドオフトリガ
ワイヤレス端末とＳＩＰ／ＩＯＳ ＧＷ１１８との間のリンクの品質が不適切であるときに、ハンドオフが発生する。トリガは常にハンドオフに帰結するわけではないことに留意すべきである。ハンドオフ結果はサーチステージに依拠する。

サーチ：ワイヤレス端末は新しいアクセスポイント（ＡＰ）をサーチし、最も強い信号強度を有するＡＰを選択するだろう。アクセスポイントは基地局またはゲートウェイである。

このＡＰがヒステリシスレベルを超えて現在のＡＰよりもよい場合、ハンドオフは開始されるだろう（これはピンポン効果を防止するためである。）。サーチステージの一部は、（ＩＰ／ＣＤＭＡ ＧＷにおけるデータベースと協調して）候補ＡＰリストの構築により、ハンドオフトリガの前に発生してもよいことに留意すべきである。

完了：ワイヤレス端末は新しいＡＰとの接続をセットアップする。これは８０２．１１認証、８０２．１１アソシエーションおよびより高いレイヤ機能を含む。

（セルラハンドオーバで一般的に使用されている移動体支援ハンドオフに対して提案されているように）ＡＰ間ハンドオフは、８０２．１１システム中でも移動体制御されている。

ハンドオフ中の１つのステップはハンドオフトリガの発生であり、これは現在のリンクの品質が不適切であると事実上言うものである。ハンドオフトリガに基づいて、ハンドオフはＣＤＭＡネットワークに対してまたは他のＡＰに対して実行される。ハンドオフ実行自体はワイヤレス端末で維持されている候補ＡＰのリストに依拠する。ハンドオフの最終ステップはハンドオフの実行であり、これは新しい音声パスのセットアップ、および古い音声パスの終了を含む。

ハンドオフ実行
トークモードハンドオフ実行：各候補に対するエントリに基づいて、候補ＡＰリストがソートされる。リストのトップにあるＡＰの信号強度が十分である場合、ハンドオフはリストのトップにあるＡＰに対して試みられる。ハンドオフが失敗した場合、ワイヤレス端末は候補リストの次のＡＰとのリンクを試行し、タイマーが満了するまで、または、最大数のハンドオフの試みが行われるときまで、このプロセスを続ける。

アイドルモードハンドオフ実行
ワイヤレス端末が８０２．１１省電力モードを出て、候補ＡＰリストを構成するために動作規制領域に対して有効であるすべてのチャネルをスキャンして、ＩＰ／ＣＤＭＡ ＧＷにおけるデータベースで与えられるルールにしたがってリストをソートする。ハンドオフが失敗した場合、ワイヤレス端末は候補リストの次のＡＰとのリンクを試行し、タイマーが満了するまで、または最大数のハンドオフの試みが行われるときまで、このプロセスを続ける。ワイヤレス端末はすべてのハンドオフを完了する際、キープアライブを送る。このキープアライブはハンドオフ完了にかかった時間を含み、そのデータベースをリフレッシュするためにＩＰ／ＣＤＭＡ ＧＷによって使用される。ハンドオフが完了した（ＩＰ／ＣＤＭＡ ＧＷとのメッセージの交換が成功した）後、ワイヤレス端末は８０２．１１省電力モードにスイッチバックする。ハンドオフに対する正確なメカニズムはＷＬＡＮ配置中で実施されるセキュリティのレベルに依拠する。

セキュリティのないハンドオフ
第１に、セキュリティ設定のない、または、ＷＥＰセキュリティ設定のみが使用される、最も単純なケースを考える。これらの単純なケースに対して、ハンドオフのプロセスは以下のステップを含む。

認証要求を送り、認証応答を得る。これはＷＥＰキーが、割り当てられた場合に、ＷＥＰキーが使用されるステージである。ワイヤレス端末はＩＰ／ＣＤＭＡ ＧＷデータベースから、または、ワイヤレス端末におけるローカルデータベースからＷＥＰキーを得る。

アソシエーション要求を送り、アソシエーション応答を得る。

ＡＰ間プロトコルを使用して、古いＡＰにそのリストからワイヤレス端末を除去するように通知する。

ＳＮＡＰを使用して、ＡＰサブネットにおけるスイッチに、新しいＡＰにワイヤレス端末のためにパケットを送るように通知する。

セキュリティを有するハンドオフ
８０２ネットワーク上でＥＡＰ（拡張認証プロトコル）の動作を特定する、８０２．１ｘ標準を使用してセキュリティが実施される。

音声モードでの８０２．１１から１ｘへのハンドオフ
アクティブ状態ハンドオフは、８０２．１１動作モードからネイティブ１ｘＲＴＴモードへのハンドオフを特徴とする。

ＡＰ間ハンドオフとＣＤＭＡハンドオフとの間の決定
現在のＡＰが低い信号強度を持っているとき、ＣＤＭＡネットワークまたはＷＬＡＮのどちらにハンドオフするかを決定する必要がある。例えば、（１つのＡＰだけを有する）家庭用ＷＬＡＮでは、代わりのＡＰにハンドオフを試みることは付加的な遅延となり、実施形態にしたがうと、ＷＬＡＮリンクが劣化するとすぐにＣＤＭＡネットワークへのハンドオフが試みられる。他方、業務用配置では、多くのＡＰが存在する傾向があり、ＣＤＭＡネットワークへのハンドオフを試みる前に、代わりのＡＰへのハンドオフを試みるべきである。

通話中に（または通話が開始する前に）実行されるスキャニングにより、他のＡＰが利用可能でないことが示されるケースでは、ＷＬＡＮとＣＤＭＡの間の決定は明らかであり、ハンドオフはＣＤＭＡに対するものでなければならない。しかしながら、他のＡＰが存在するとき、我々はＷＬＡＮまたはＣＤＭＡのどちらにハンドオフするかを決定する必要がある。この決定は、以下のような理由で重要である。

・ＷＬＡＮへのハンドオフはフリースペクトル使用を最大化させる。
・新しいＩＰアドレスを取得する必要がある場合、または、ＷＬＡＮ配置が過剰な遅延となる場合、ＷＬＡＮへのハンドオフは過剰の遅延を引き起こすかもしれない。

ＩＰ／ＣＤＭＡ ＧＷデータベースはワイヤレス端末がＷＬＡＮまたはＣＤＭＡにハンドオフを行うべきかどうか決定するのを助ける。ＷＬＡＮからＣＤＭＡへのハンドオフに対するトリガがある場合、または、しきい値を超える信号強度を有する信頼性レベル４のＡＰがない場合、トークモードのＷＬＡＮからＣＤＭＡへのハンドオフが試みられる。

ＷＬＡＮからＣＤＭＡへのハンドオフ基礎
ハンドオフに先立って、ユーザ端末はシグナリングプレイン中の８０２．１１プロトコルスタック上でとともに、トラフィックプレイン中のＶｏＩＰスタック上でＳＩＰオーバーＩＰを使用する。ハンドオフ手続が完了した後、ユーザ端末はシグナリングプレイン中のネイティブＩＳ−２０００ １ｘＲＴＴシグナリングプロトコルスタックとともに、トラフィックプレインにおいてネイティブＩＳ-２０００ １ｘＲＴＴ音声処理を使用する。

ターゲットＣＤＭＡ ＢＴＳ、ターゲットＣＤＭＡ ＢＳＣおよびターゲットＩＳ−４１ ＭＳＣは、標準構成部品である。ハンドオフ手続を通しての、ＩＰ／ＣＤＭＡ ＧＷのＩＳ−４１ ＭＳＣとの相互対話は、ＩＳ−４１とＩＯＳ仕様に準拠している。開発は、ＩＰ／ＣＤＭＡ ＧＷとユーザ端末とにおいてのみ、許可され、要求される。

８０２．１１動作モード中の音声通話の間、ワイヤレス端末は（８０２．１１、ＣＤＭＡ）の両方のネットワークを監視すべきである。８０２．１１の受信電力があるしきい値を下回る場合、ワイヤレス端末は両方のネットワークの受信電力をＩＰ／ＣＤＭＡ ＧＷに報告すべきである。ＩＰ／ＣＤＭＡ ＧＷは、ＣＤＭＡへのシステム間ハンドオフ手続を呼び出してもよい。したがって、このハンドオフ手続は移動体支援されている。この手続の一部として、ＩＰ／ＣＤＭＡ ＧＷはＩＳ−４１ ＭＳＣから受信されたハンドオーバコマンドをユーザ端末に転送すべきである。ユーザ端末は８０２．１１動作モードでのその動作を終了し、１ｘＲＴＴモードに同調し、アクティブモードへのそのＣＤＭＡプロトコルスタックを開始し、ターゲット基地局とともに標準ＣＤＭＡハンドオフシーケンスを実行すべきである。

ＷＬＡＮからＣＤＭＡへのハンドオフは２つのケースで発生することがある。すなわち、ＷＬＡＮからＣＤＭＡへのハンドオフに対するトリガがあるとき、または、ＡＰ間ハンドオフが失敗し、ＣＤＭＡネットワークへのハンドオフに対する要求になるときである。

ＷＬＡＮからＣＤＭＡへのハンドオフのトリガは、以下の任意の条件が満たされた場合に発生する。
・ハンドオフ＿タイムアウト＿しきい値に対するダウンリンク上で受信されたパケットがない。
・ダウンストリーム上で失われたパケットの部分がハンドオフ＿パケットロス＿しきい値を超える。

（８０２．１１、ＣＤＭＡ）の各動作モードに対して、別のＲＦチェーンとファームウェアがユーザ端末によって使用されるだろう。８０２．１１通話の間、ユーザ端末は別のハードウェアを使用して、８０２．１１およびＣＤＭＡネットワークの両方を定期的に監視すべきである。ワイヤレス端末はＣＤＭＡシステムのパイロットチャネルを取得するように試みるべきである。第１のパイロットチャネル取得に続いて、ワイヤレス端末は関係する同期およびページングチャネルを取得して、ＣＤＭＡシステムに対するタイミング情報、ＳＩＤおよびＮＩＤ対、隣接リストメッセージ、およびベースＩＤを取得すべきである。続いて、ワイヤレス端末はスロットサイクルインデックスゼロを有するＣＤＭＡアイドル状態の減少されたフレーバー（flavor）のままで、必要とされるときに隣接セルに対してアイドルモードハンドオフを実行すべきである。ワイヤレス端末は受信された４つの最も強いパイロットチャネルのリスト、それらの関連したＰＮオフセット、受信電力、ならびに、ベースＩＤを維持すべきである。

ＩＰ／ＣＤＭＡ ＧＷは、ハンドオフに対するターゲットＣＤＭＡセルよりも遠いロケーションに存在していてもよい。結果として、ネイティブＣＤＭＡとは違って、ＩＰ／ＣＤＭＡ ＧＷはＰＮオフセットのみに基づいて、ターゲットＣＤＭＡセルの一意的な識別を決定することができない。したがって、ワイヤレス端末はターゲットセルのページングチャネルを取得し、システムパラメータメッセージからベースＩＤを得る。標準ＣＤＭＡ設計と実施を再使用するために、ワイヤレス端末は前述のアイドル状態のフレーバー（flavor）のままであるべきである。これは、バッテリ消費の小さな無駄を引き起こすが、実施をかなり単純化させる。

図１は、実施形態にしたがった一般システムアーキテクチャである。 図２は、実施形態にしたがったハンドオフ通話フローを示す。 図３は、実施形態にしたがった担当移動局と候補基地局との間の相互対話を示す。 図４は、実施形態にしたがった移動体発呼通話のセットアップを示す。 図５は、実施形態にしたがった移動体着呼通話のセットアップを示す。 図６は、ハンドオフ手続に対するイベントのシーケンスを示す。 図７は、実施形態にしたがった（通話なし）移動体発呼ＳＭＳを示す。 図８は、実施形態にしたがった（通話なし）移動体着呼ＳＭＳを示す。 図９は、実施形態にしたがった（通話中の）移動体発呼ＳＭＳを示す。 図１０は、実施形態にしたがった（通話中の）移動体着呼ＳＭＳを示す。

Claims (35)

1. セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）デバイスにセルラ識別子を割り当てる方法において、
   デバイスが、ＳＩＰプロトコルで動作し、セルラ識別子を持っていないＳＩＰ専用デバイス、または、ハイブリッドデバイスのうちの１つであるかどうか決定することと、
   前記デバイスがＳＩＰ専用デバイスであり、前記ＳＩＰ専用デバイスが、前記ＳＩＰ専用デバイスに関係するＳＩＰプロバイダのＳＩＰユーザアカウントに対応するという決定に基づいて、前記ＳＩＰ専用デバイスを認証することと、
   前記認証に基づいて、前記ＳＩＰ専用デバイスにセルラ識別子を割り当てることと
   を含み、
   前記割り当てることは、セルラオペレータから取得される、規定された数のセルラ識別子のうちの１つを、前記ＳＩＰ専用デバイスに関係する前記ＳＩＰプロバイダによって選択することをさらに含み、
   前記割り当てることは、前記ＳＩＰ専用デバイスによってセルラネットワークに通話を発呼しようと試みる際に、動的に実行される方法。
2. 前記セルラ識別子を使用して、前記セルラオペレータに対応するセルラネットワークに対するアクセスを認めることをさらに含む、請求項１記載の方法。
3. 前記セルラネットワーク上での前記ＳＩＰ専用デバイスの活動を、前記ＳＩＰユーザアカウントに記録する、請求項２記載の方法。
4. 前記割り当てることは、ＳＩＰ領域で登録する際に、前記ＳＩＰ専用デバイスに対応するＳＩＰユーザ識別子に基づいて、前記セルラ識別子を静的に割り当てることをさらに含む、請求項１記載の方法。
5. 前記セルラ識別子は、複数の通話に対して利用可能である、請求項１記載の方法。
6. ＳＩＰプロトコルのＰＨＹレイヤ、または、ＭＡＣレイヤの動作に対する変更なしで、前記アクセスが認められる、請求項２記載の方法。
7. セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）デバイスからＣＤＭＡネットワークに対するワイヤレス通信の方法において、
   デバイスが、ＳＩＰプロトコルで動作し、セルラ識別子を持っていないＳＩＰ専用デバイス、または、ハイブリッドデバイスのうちの１つであるかどうか決定することと、
   前記ＳＩＰ専用デバイスが、前記ＳＩＰ専用デバイスに関係するＳＩＰプロバイダのＳＩＰユーザアカウントに対応するという決定に基づいて、前記ＳＩＰ専用デバイスを認証することと、
   前記認証に基づいて、前記ＳＩＰ専用デバイスにセルラ識別子を割り当てることと、
   ＣＤＭＡネットワークに対して、ＳＩＰテキストをＳＭＳメッセージ内にトンネリングすることと
   を含み、
   前記割り当てることは、セルラオペレータから取得される、規定された数のセルラ識別子のうちの１つを、前記ＳＩＰ専用デバイスに関係する前記ＳＩＰプロバイダによって選択することをさらに含み、
   前記割り当てることは、前記ＳＩＰ専用デバイスによってセルラネットワークに通話を発呼しようと試みる際に、動的に実行される方法。
8. 前記セルラ識別子を使用して、前記セルラオペレータに対応するセルラネットワークに対するアクセスを認めることをさらに含む、請求項７記載の方法。
9. 前記セルラネットワーク上での前記ＳＩＰ専用デバイスの活動を、前記ＳＩＰユーザアカウントに記録する、請求項８記載の方法。
10. 前記割り当てることは、ＳＩＰ領域で登録する際に、前記ＳＩＰ専用デバイスに対応するＳＩＰユーザ識別子に基づいて、前記セルラ識別子を静的に割り当てることをさらに含む、請求項７記載の方法。
11. ＳＩＰプロトコルのＰＨＹレイヤ、または、ＭＡＣレイヤの動作に対する変更なしで、前記アクセスが認められる、請求項８記載の方法。
12. セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）ネットワークからワイヤレスデバイスのためのＣＤＭＡネットワークに対するハンドオフの方法において、
    デバイスが、ＳＩＰプロトコルで動作し、セルラ識別子を持っていないＳＩＰ専用デバイス、または、ハイブリッドデバイスのうちの１つであるかどうか決定することと、
    前記ＳＩＰ専用デバイスが、前記ＳＩＰ専用デバイスに関係するＳＩＰプロバイダのＳＩＰユーザアカウントに対応するという決定に基づいて、前記ＳＩＰ専用デバイスを認証することと、
    前記認証に基づいて、前記ＳＩＰ専用デバイスにセルラ識別子を割り当てることと、
    ワイヤレスデバイスリンクの信号強度が十分でないとき、ハンドオフトリガがトリガされていることを決定することと、
    ＣＤＭＡネットワークに対して、ＳＩＰテキストをＳＭＳメッセージ内にトンネリングすることと
    を含み、
    前記割り当てることは、セルラオペレータから取得される、規定された数のセルラ識別子のうちの１つを、前記ＳＩＰ専用デバイスに関係する前記ＳＩＰプロバイダによって選択することをさらに含み、
    前記割り当てることは、前記ＳＩＰ専用デバイスによってセルラネットワークに通話を発呼しようと試みる際に、動的に実行される方法。
13. 前記セルラ識別子を使用して、前記セルラオペレータに対応するセルラネットワークに対するアクセスを認めることをさらに含む、請求項１２記載の方法。
14. 前記セルラネットワーク上での前記ＳＩＰ専用デバイスの活動を、前記ＳＩＰユーザアカウントに記録する、請求項１３記載の方法。
15. 前記割り当てることは、ＳＩＰ領域で登録する際に、前記ＳＩＰ専用デバイスに対応するＳＩＰユーザ識別子に基づいて、前記セルラ識別子を静的に割り当てることをさらに含む、請求項１２記載の方法。
16. ＳＩＰプロトコルのＰＨＹレイヤ、または、ＭＡＣレイヤの動作に対する変更なしで、前記アクセスが認められる、請求項１３記載の方法。
17. 装置において、
    デバイスが、ＳＩＰプロトコルで動作し、セルラ識別子を持っていないＳＩＰ専用デバイス、または、ハイブリッドデバイスのうちの１つであるかどうか決定する手段と、
    前記ＳＩＰ専用デバイスが、前記ＳＩＰ専用デバイスに関係するＳＩＰプロバイダのＳＩＰユーザアカウントに対応するという決定に基づいて、前記ＳＩＰ専用デバイスを認証する手段と、
    前記認証に基づいて、前記ＳＩＰ専用デバイスにセルラ識別子を割り当てる手段と
    を具備し、
    前記割り当てる手段は、セルラオペレータから取得される、規定された数のセルラ識別子のうちの１つを、前記ＳＩＰ専用デバイスに関係する前記ＳＩＰプロバイダによって選択する手段をさらに備え、
    前記割り当てる手段は、前記ＳＩＰ専用デバイスによってセルラネットワークに通話を発呼しようと試みる際に、動的に実行される装置。
18. 前記セルラ識別子を使用して、前記セルラオペレータに対応するセルラネットワークに対するアクセスを認める手段をさらに具備する、請求項１７記載の装置。
19. 前記セルラネットワーク上での前記ＳＩＰ専用デバイスの活動を、前記ＳＩＰユーザアカウントに記録する手段をさらに具備する、請求項１８記載の装置。
20. 前記割り当てる手段は、ＳＩＰ領域で登録する際に、前記ＳＩＰ専用デバイスに対応するＳＩＰユーザ識別子に基づいて、前記セルラ識別子を静的に割り当てる手段をさらに備える、請求項１７記載の装置。
21. 前記セルラ識別子は、複数の通話に対して利用可能である、請求項１７記載の装置。
22. ＳＩＰプロトコルのＰＨＹレイヤ、または、ＭＡＣレイヤの動作に対する変更なしで、前記アクセスが認められる、請求項１８記載の装置。
23. セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）ネットワークからワイヤレス端末のためのＣＤＭＡネットワークに対するハンドオフの方法を実行するプログラムによって実行可能である命令のプログラムが組み入れられたコンピュータ読取可能媒体において、
    前記方法は、
    デバイスが、ＳＩＰプロトコルで動作し、セルラ識別子を持っていないＳＩＰ専用デバイス、または、ハイブリッドデバイスのうちの１つであるかどうか決定することと、
    前記ＳＩＰ専用デバイスが、前記ＳＩＰ専用デバイスに関係するＳＩＰプロバイダのＳＩＰユーザアカウントに対応するという決定に基づいて、前記ＳＩＰ専用デバイスを認証することと、
    前記認証に基づいて、前記ＳＩＰ専用デバイスにセルラ識別子を割り当てることと、
    ワイヤレス端末リンクの信号強度が十分でないとき、ハンドオフトリガがトリガされていることを決定することと、
    ＣＤＭＡネットワークに対して、ＳＩＰテキストをＳＭＳメッセージ内にトンネリングすることと
    を含み、
    前記割り当てることは、セルラオペレータから取得される、規定された数のセルラ識別子のうちの１つを、前記ＳＩＰ専用デバイスに関係する前記ＳＩＰプロバイダによって選択することをさらに含み、
    前記割り当てることは、前記ＳＩＰ専用デバイスによってセルラネットワークに通話を発呼しようと試みる際に、動的に実行されるコンピュータ読取可能媒体。
24. ワイヤレス通信の方法において、
    デバイスが、ＳＩＰプロトコルで動作し、セルラ識別子を持っていないＳＩＰ専用デバイスであり、ハイブリッドデバイスでないとして決定される際に、通信システムに対して、前記ＳＩＰ専用デバイスに対応する認証情報を提供することと、
    前記認証情報の認証に基づいて、前記ＳＩＰ専用デバイスに対するセルラ識別子を受信することと
    を含み、
    前記認証情報は、前記ＳＩＰ専用デバイスに関係するＳＩＰプロバイダのＳＩＰユーザアカウントに関係し、
    前記受信することは、セルラオペレータから取得される、規定された数のセルラ識別子のうちの１つを、前記ＳＩＰ専用デバイスに関係する前記ＳＩＰプロバイダによって受信することをさらに含み、
    前記セルラ識別子は、セルラネットワークに通話を発呼しようと試みる際に、動的に受信される方法。
25. 前記セルラ識別子を使用して、前記セルラオペレータに対応するセルラネットワークに対するアクセスを受信することをさらに含む、請求項２４記載の方法。
26. 前記ＳＩＰユーザアカウントに記録可能な、前記セルラネットワーク上での活動を実行することをさらに含む、請求項２５記載の方法。
27. 前記受信することは、ＳＩＰ領域で登録する際に、前記ＳＩＰ専用デバイスに対応するＳＩＰユーザ識別子に基づいて、静的に割り当てられたセルラ識別子を受信することをさらに含む、請求項２４記載の方法。
28. 前記セルラ識別子は、複数の通話に対して利用可能である、請求項２４記載の方法。
29. ＳＩＰプロトコルのＰＨＹレイヤ、または、ＭＡＣレイヤの動作に対する変更なしで、前記アクセスが受信される、請求項２５記載の方法。
30. ワイヤレス通信デバイスにおいて、
    デバイスが、ＳＩＰプロトコルで動作し、セルラ識別子を持っていないＳＩＰ専用デバイスであり、ハイブリッドデバイスでないとして決定される際に、通信システムに対して、前記ＳＩＰ専用デバイスに対応する認証情報を提供する手段と、
    前記認証情報の認証に基づいて、前記ＳＩＰ専用デバイスに対するセルラ識別子を受信する手段と
    を具備し、
    前記認証情報は、前記ＳＩＰ専用デバイスに関係するＳＩＰプロバイダのＳＩＰユーザアカウントに関係し、
    前記受信する手段は、セルラオペレータから取得される、規定された数のセルラ識別子のうちの１つを、前記ＳＩＰ専用デバイスに関係する前記ＳＩＰプロバイダによって受信する手段をさらに備え、
    前記ＳＩＰ専用デバイスによって、セルラネットワークに通話を発呼しようと試みる際に、割り当てが動的に実行されるワイヤレス通信デバイス。
31. 前記セルラ識別子を使用して、前記セルラオペレータに対応するセルラネットワークに対するアクセスを受信する手段をさらに具備する、請求項３０記載のワイヤレス通信デバイス。
32. 前記ＳＩＰユーザアカウントに記録可能な、前記セルラネットワーク上での活動を実行する手段をさらに具備する、請求項３１記載のワイヤレス通信デバイス。
33. 前記受信する手段は、ＳＩＰ領域で登録する際に、前記ＳＩＰ専用デバイスに対応するＳＩＰユーザ識別子に基づいて、静的に割り当てられたセルラ識別子をさらに備える、請求項３０記載のワイヤレス通信デバイス。
34. 前記セルラ識別子は、複数の通話に対して利用可能である、請求項３０記載のワイヤレス通信デバイス。
35. ＳＩＰプロトコルのＰＨＹレイヤ、または、ＭＡＣレイヤの動作に対する変更なしで、前記アクセスが受信される、請求項３１記載のワイヤレス通信デバイス。

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