JP4615172B2

JP4615172B2 - セル方式通信システム

Info

Publication number: JP4615172B2
Application number: JP2001541274A
Authority: JP
Inventors: ヤコブセン、ケン; アベルブッチ、ロッド; ヒューズ、ジョン; ジェイムズクライスラー、ケネス; ジョージロマーノ、ガイ
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 2000-11-14
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2020-11-14
Also published as: ATE315299T1; EP1238546A1; EP1238546B1; WO2001041475A1; DE60025396T2; CN1169385C; JP2003516059A; US6374108B1; PT1238546E; ES2256065T3; HK1054146A1; DE60025396D1; AU1608101A; EP1238546A4; CN1402945A

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は移動無線通信システムの分野に関する。
（技術背景）
従来の移動無線通信システムは複数のセルに分割され得る。以下に、移動局と称する移動電話又は移動無線機は、特定のセル内を移動することができる。移動局は一つのセルから他のセルに移動することも可能である。
【０００２】
図１はセル方式システムの１つのセルを示す。図１に示される複数の要素は、個人用移動無線（ＰＭＲ）システム１０の概略図を示す。図１の携帯無線機２，４，６は基地局８と通信可能である。無線機２，４，６は等しく適当に車両に搭載される移動無線機であり得る。図１に示される各無線機は基地局８を介して１つ以上の他の無線機と通信可能である。無線機２，４，６は、ダイレクトモード・オペレーション（direct mode operation ）が可能であり、従って基地局８を通る通信回路を介さずに、もう一つの無線機又は他の複数の無線機と直接通信することが可能である。無線機２，４，６は、上記のシステムにおいて移動局を構成する。
【０００３】
図１に示した従来の一般的なタイプの無線システムの例は、ｉＤＥＮ及びＴＥＴＲＡ無線システムである。
図２はセル方式システムの複数のセル１１０，１２０，１３０，１４０，１５０の構成を示す。「Software and Measurement Infrastructure （ソフトウェア及びメジャメント・インフラストラクチャ）」（ＳｗＭＩ）１００はこれらの５つのセルを制御する。ＳｗＭＩ及びＳｗＭＩが制御するセルは、無線「ネットワーク」を構成する。ＳｗＭＩは多数のファンクションを担っている。これらのファンクションには、ネットワークにおいて作動する移動局に対するＩＰアドレスの割当ての制御や、ネットワークでのモバイルエージェントの間やそのモバイルエージェントに対する通信のルーティングも含まれる。図１の符号２，４，６で示すような無線機は、ネットワーク内をセルからセルへと移動可能であり、任意のセルにおいて通信する。
【０００４】
図２に示したＳｗＭＩ１００は、ブロック１００の「ＦＡ」，「ＩＰ」，「ＨＡ」として示すいくつかのファンクションを実行する。「ＩＰ」ボックスは、ＳｗＭＩがセル１１０〜１５０内で作動している無線機にＩＰアドレス（複数の番号）を割当てるのを担っていることを示す。ＩＰアドレスは、正しいＩＰアドレスを備えたデータのパケットをネットワーク内の無線機に配信することを可能にする。ＳｗＭＩは、移動局の通信範囲内に位置する基地局にコールをルーティングするために、移動無線機が位置するセルを示すテーブルを保持する。
【０００５】
要素１００の「ＨＡ」ブロックは、ネットワークにおいて通常に作動する無線機に対してＳｗＭＩが「ホームエージェント（Home Agent）」（ＨＡ）ファンクションを更に実行することを示す。最後に、要素１００の「ＦＡ」ブロックは、ネットワークに進入するがそのネットワーク内では通常は作動しない無線機に対して、ＳｗＭＩが「フォーレンエージェント（Foreign Agent ）」（ＦＡ）を更に実行することを示す。ホームエージェント及びフォーレンエージェントのファンクションは、図４に関連して、以下により詳細に説明される。
【０００６】
移動局は、例えば異なる国におけるネットワーク等の、複数の異なるネットワークにおいて作動可能であり得る。これは、「ローミング（roaming ）」と呼ばれている。既に、ＴＥＴＲＡ規格により設計された無線機は一方のネットワークから別のネットワークにローミングすることができる。ＧＳＭ及びＰＣＳ１８００デジタル移動電話の規格では、移動電話はネットワーク及び国の少なくともいずれか一方の間をローミングすることが可能である。
【０００７】
将来は、移動局がインターネットプロトコル（ＩＰ）によるアドレス指定を通して容易に連絡可能になることが望まれる。ＩＰアドレス指定可能な移動局が一方のネットワークから別のネットワークにローミングすることが可能であることは特に望まれる。
【０００８】
ＩＰアドレス指定可能な移動局がセル方式通信ネットワーク内、又はそのようなネットワーク間をローミングすることを可能にするいくつかの考案が提案されている。
それらの考案の４つの例は以下に説明される。
【０００９】
（モバイルインターネットプロトコル）
完全なモバイルインターネットプロトコルシステムが提案される。このシステムでは、移動局が通常に作動するネットワークの一部でない「フォーレン」セルにある場合、移動局は認識可能である。移動局が通常に作動するネットワークは、移動局の「ホームエージェント」の制御下にあるネットワークである。ホームエージェントには、移動局が通常に作動するネットワーク内の移動局に対するＩＰアドレスが提供される。ホームエージェントの制御下でないセルは、「フォーレンエージェント」の制御下にあるセルとなる。
【００１０】
移動局がそのホームネットワークから別のフォーレンネットワークに移動した場合でも、ＩＰアドレスを備えたデータパケットは移動局に到達することが可能である。モバイルインターネットプロトコルは、ホームエージェントが移動局のＩＰアドレスをフォーレンエージェントに転送するために、フォーレンエージェントのアドレス宛（ｃ／ｏ）にマッピング及びカプセル化することを可能にする。
【００１１】
モバイルインターネットプロトコルの提案によると、移動局はそのホームエージェントに、移動局が現在位置するフォーレンエージェントに関する情報を送信することが可能になる。このためには、移動局がホームエージェントの制御下にあるセルに存在しないことを認識し、フォーレンエージェントの識別も認識し、且つホームエージェントとの登録を実行する過程の一部としてホームエージェントにそのような情報を提供するように、移動局を適合させる必要がある。
【００１２】
（ｉＤＥＮモバイルＩＰ無線機）
ｉＤＥＮモバイルＩＰ無線機は、それに装着された非移動式データ端末装置（ＤＴＥ）のプロキシとしてモバイルＩＰの役割を果たすことができるモードを有する。そのようなＤＴＥの例は、ラップトップ式携帯型コンピュータであり得る。この場合、ｉＤＥＮ無線機は、プロキシファンクションを実行するように構成され、且つそれ自体が上記に説明した意味でモバイルＩＰ対応でなければならない。
【００１３】
（セルラーデジタルパケットデータの可動性）
セルラーデジタルパケットデータ（ＣＤＰＤ）は米国で使用されている無線通信システムである。このシステムでは、インフラストラクチャ及び移動局の双方がモバイルファンクションに適合している場合にのみ、ローミング中でもＩＰのアドレス指定が可能である。
【００１４】
従ってＣＤＰＤでは、ＩＰアドレスのローミングは、適切に適合された送受信器と、ローミングを支援できるセル内に限り存在するこれらの送受信器とに対してのみ可能である。
【００１５】
（ＴＥＴＲＡパケットデータ規格）
ＴＥＴＲＡパケットデータ規格ＥＰＴＷＧ３（９８）００５は、ＳｗＭＩが特定の移動無線機に対してＩＰアドレスを割当てる手段を説明する。ＩＰを割当てる工程は、ＴＥＴＲＡ「コンテキストアクティベーション（Context Activation）」の一部である。移動局はコンテキストアクティベーションを実行する。コンテキストアクティベーションは、ネットワークを介してＩＰアドレス指定を使用したパケットデータの送信及び受信を開始するための、ネットワークに登録した移動局の動作である。ネットワークは、コンテキストアクティベーションの際に移動局にＩＰアドレスを割当てる。従って、コンテキストアクティベーションは、移動局が「ＩＰパケット」を送信及び受信するためにインターネット接続を取得させることを可能にする。
【００１６】
ＴＥＴＲＡ無線機は、無線ネットワーク上の音声通信を単に処理するためにコンテキストアクティベーションを実行する必要はない。しかし、無線機がＴＥＴＲＡネットワークを介してパケットデータを送信する必要がある場合、無線機はコンテキストアクティベーションを実行する必要がある。ＴＥＴＲＡ無線機はユーザによりコンテキストアクティベーションを実行するよう命令され得る。代わりに、無線機は、無線機のＰＣへの接続やＰＣの起動の際などの外部からの変化によりコンテキストアクティベーションを実行する必要があると認識する場合がある。
【００１７】
コンテキストアクティベーションが完了した際、ネットワークは無線機に割当てられたＩＰアドレスをその無線機の固有ＴＥＴＲＡ加入者識別子（ＩＴＳＩ）にマッピングすることが可能になる。ネットワークは無線機に対するデータのパケットを受信すると、ネットワークは次に無線機のＩＴＳＩ番号を保持するロケーションマップを使用して無線機の位置を特定することができる。これは、ネットワークがネットワーク内の無線機の位置にデータパケットを転送することを可能にする。
【００１８】
特定のネットワーク内の移動局に割当てられたＩＰアドレスは「固定」であっても、「動的」であってもよい。「固定」ＩＰアドレスは通常、移動無線機がコンテキストアクティベーションを実行する際に移動無線機は該アドレスの使用を必要とする特定のアドレスである。このＩＰアドレスは、移動無線機が事前に使用したＩＰアドレスであろう。
【００１９】
しかし、無線機は、コンテキストアクティベーションの際にいかなるＩＰアドレスも特定しない場合がある。この場合は、２つの起こり得る結果が存在する。第１には、ネットワークは、移動局を認識し、且つネットワークが事前にその移動局に割当てたのと同じＩＰアドレスをその移動局に割当てる場合がある。これは固定アドレス指定であるが、コンテキストアクティベーション要求においていかなる特定のＩＰアドレスも有する移動局も存在しない固定アドレス指定である。第２の起こり得る結果は、ネットワークが現に使用されていない移動局に対して、そのネットワークに使用可能なＩＰアドレスの集合から任意のＩＰアドレスを割当てることである。これは「動的」なアドレス割当てである。ＳｗＭＩは動的割当てに使用するＩＰアドレスの集合を有する。１つのＳｗＭＩに使用可能なアドレスの集合は、別のＳｗＭＩに使用可能な集合とは異なる場合があり、例えば、異なる国でのネットワークのアドレス集合、又は異なる企業により所有されたネットワークのアドレス集合等がある。
【００２０】
ＴＥＴＲＡパケットデータ規格は、移動無線機がＳｗＭＩにより認識されるための特定のＩＰアドレスを要求することを可能にする。しかし、この現行の規格は異なるＳｗＭＩの間でのローミング手段を提供していない。
【００２１】
ＴＥＴＲＡパケットデータ規格の更なる詳細を参照すると、この規格は移動無線機の３つの基本状態を定義している。
（ｉ）アイドル（Idle）−これはコンテキストアクティベーション前の状態である。
【００２２】
（ｉｉ）待機（Standby ）−これはコンテキストアクティベーション後の状態である。
（ｉｉｉ）準備完了（Ready ）−これはデータアクティビティ中の状態である。
【００２３】
移動局は２つのタイマーを有し、これらのうちの１つは「待機」タイマーである。待機タイマーは、コンテキストアクティベーションからの時間を計測する。一般的には、該タイマーはコンテキストアクティベーションが終了する前にコンテキストアクティベーションから数時間に設定され得、移動局はアイドルモードに戻る。待機タイマーが終了すると、移動無線機は、ネットワークを介してデータ交換を再度開始するために、コンテキストアクティベーションを実行する必要がある。
【００２４】
他方のタイマーは「準備完了」タイマーである。移動無線機は、アクティブオペレーションの間、準備完了状態にあるときに、ネットワークを介してデータパケットを交換する。準備完了タイマーの時間制限は、準備完了タイマーがまだ終了していない状態では移動局がネットワークを介する通信を尚も実行中であるように設計される。準備完了タイマーは、最近のパケットデータアクティビティから約１０秒間計測する。従って、準備完了タイマーの状態は移動無線機の状態を特定する。即ち、移動無線機が通信状態にあるか否かを特定する。準備完了タイマーが終了すると、無線機は待機モードに戻る。準備完了タイマーの終了は、ＩＰパケットデータの送信及び受信を開始するために、移動無線機にコンテキストアクティベーションの実行を必要とさせない。
【００２５】
移動無線機のホームネットワークでは、移動無線は待機タイマーが終了するまで１つのＩＰアドレスを保持する。これは、移動無線機がそのＩＰアドレスを使用してデータパケットを最後に送信又は受信した後に１つのＩＰアドレスを非常に長い期間に渡って保持することを意味する。上記の期間は通常約２４時間であり、その期間中の移動無線機は待機モードである。移動無線機は、上記の時間よりも短い時間が経過する限り、ＩＰデータパケットの送信又は受信を開始するためにコンテキストアクティベーションを実行する必要がない。待機モードの際に移動無線機がＩＰデータパケットの送信又は受信を再度開始する場合、移動無線機は待機タイマー及び準備完了タイマーの両方を再設定する。
【００２６】
しかし、移動無線機は、新たなネットワークに進入すると直ちにコンテキストアクティベーションを実行する必要もある。従って、移動式ＴＥＴＲＡ無線機は、フォーレンエージャントの制御下にある特定のセルに進入する際、コンテント起動を実行するように試みる。
【００２７】
（個人用ＴＥＴＲＡ加入者識別子の可動性）
個人用ＴＥＴＲＡ加入者識別子（Individual TETRA Subscriber Identity）（ＩＴＳＩ）の可動性は、ＴＥＴＲＡ規格内の移動局の可動性に対する提案である。この可動性はＩＰ規格を基にするものではなく、インフラストラクチャのホーム・ロケーション登録（Home Location Resister）などの音量感知器からの情報源を必要とする。
【００２８】
従来技術によるシステム及び提案には、更なる改良を設ける必要が存在する。
（好ましい実施形態の詳細な説明）
図３は本発明による移動局を示す。図３の移動局の形態は、携帯型無線機又は移動無線機の形態のいずれであってもよいが、携帯型電話は同様に機能するように構成され得る。
【００２９】
図３の無線機２は、無線機のユーザから音声を伝送することができる。無線機は、無線機により伝送される信号を提供するマイクロフォン３４を備える。マイクロフォンからの信号は送信回路２２により送信される。送信回路２２はスイッチ２４及びアンテナ２６を介して送信する。
【００３０】
送信器２はコントローラ２０及び読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）３２を更に備える。コントローラ２０は図３の実施形態ではマイクロプロセッサである。ＲＯＭ３２は固定記憶(permanent memory)であり、不揮発性の電気的消却・プログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）であってもよい。ＲＯＭ３２は、メモリ内に多数の異なる領域を有し得る。
【００３１】
図３の無線機２は、無線機のユーザインターフェイス回路の一部として機能するディスプレイ４２及びキーパット４４を更に備える。ユーザインターフェイス回路の少なくともキーパット４４の部分は、ユーザにより操作可能である。無線機の音声操作又はユーザとの相互作用による他の手段が用いられてもよい。
【００３２】
無線機により受信された信号はスイッチ２４により受信回路２８にルーティングされる。その後、受信された信号はコントローラ２０及び処理回路３８にルーティングされる。オーディオ回路３８には拡声器４０が接続される。拡声器４０はユーザインターフェイスの更なる一部を形成する。
【００３３】
データ端子３６が設けられてもよい。端子３６は、送信回路２２、スイッチ２４及びアンテナ２６により伝送データから成る信号を提供し得る。受信回路２８はデータを受信するように適合され得る。受信されたデータは、受信回路２８からデータ端子３６に提供されてもよいが、この接続に関しては図による説明を簡単にする目的で図３には図示されない。
【００３４】
無線機２には「準備完了タイマー」４６及び「待機」タイマー４８が設けられ、それらの機能は以下に詳細に説明される。
図４は、本発明によるセル方式通信システムの実施形態を示す。図３の無線機２は図４の構成において使用され得る。図４の移動局３７４は図３に示した形態の無線機である。
【００３５】
図４のセル方式通信システムは、セル３５０内の移動局３７４等の移動局に対して無線信号を発信するための少なくとも１つの基地局３５８を有する。移動局３７４はＩＰアドレスを使用してアドレス可能である。
【００３６】
セル３５０は、図４の境界線２９０の右側に位置する概略的に示された地理的な領域を占める。図４は更に、別のセル２１０を概略的に表示している。セル２１０はセル３５０とは異なるネットワークの一部である。従って、セル２１０，３５０は異なるＳｗＭＩの制御下にある。
【００３７】
セル２１０，３５０を制御するＳｗＭＩは図４の上部に示される。ＳｗＭＩ２００はセル２００を制御する。図２の構成と同様に、ＳｗＭＩ２００は更なるセルを制御してもよい。ＳｗＭＩ３００はセル３５０を制御する。やはり、図２の構成と同様に、ＳｗＭＩ３００は更なるセルを制御して得る。
【００３８】
ＳｗＭＩ３００、セル３５０及びＳｗＭＩ３００により制御された他のセルは第１ネットワークを形成する。ＳｗＭＩ２００、セル２１０及びＳｗＭＩ２００により制御された他のセルは、第１ネットワークとは異なる第２ネットワークを形成する。
【００３９】
重要なことに、セル３５０に示した移動局３７４はセル２１０から由来している。従って、ＳｗＭＩ２００は移動局３７４に対する「ホームエージェント」となる。つまり、移動局３７４は通常、第２ネットワークに属する。
【００４０】
図４はセル３５０における２つの他の移動局３７２及び３７６を更に示す。これらの移動局は、移動局３７４がセル３５０を訪問しているのと同様に、別のネットワークからセル３５０を訪問している他の移動局であり得る。代わりに、移動局３７２，３７６のうちの一方又は両方は、セル３５０又はＳｗＭＩ３００により制御された別のセル内に通常に存在してもよく、従って、それらのホームエージェントはＳｗＭＩ３００となる。同様に、セル２１０における３つの移動局２０２，２０４，２０６は通常、セル２１０又はＳｗＭＩ２００により制御されたネットワーク内の別の場所に存在し得る。しかし、移動局２０２，２０４，２０６はセル２１０を訪問しているのであって、通常はもう一方のネットワークに存在してもよい。
【００４１】
移動局３７４はセル３５０内に進入する。移動局３７４の観点からすると、セル３５０は「フォーレンエージェント」の制御下にある。移動局３７４に対する「フォーレンエージェント」のファンクションはＳｗＭＩ３００により提供される。
【００４２】
フォーレンエージェントはセル３５０内の複数の移動局に対するＩＰアドレスの割当てを制御する。特に、フォーレンエージェントはセル３５０内の第１コントローラの役目を果たす。セル２１０におけるホームエージェント２００はセル２１０内の第２コントローラの役目を果たす。
【００４３】
ＳｗＭＩ３００は接続２８０を介してＳｗＭＩ２００にリンクされた状態で示される。例えば、ＳｗＭＩ２００とＳｗＭＩ３００には、光ファイバーリンク等の固定ラインであり得る物理的なリンクが示されているが、無線等による他の方法でリンクされてもよい。
【００４４】
セル方式通信システムの第１ネットワークにおけるセル３５０に対する第１コントローラとして機能するＳｗＭＩ３００は、セル方式通信システムがセル３５０の外部で移動局に事前に割当てられた固定ＩＰアドレスを移動局３７４に割当てる要求を移動局３７４から受信するように適合される。移動局３７４がセル２１０からセル３５０に直接移動した場合、移動局３７４からフォーレンエージェントとして機能するＳｗＭＩ３００への要求は、移動局３７４がセル２１０において使用していたのと同じＩＰアドレスに対応するものであり得る。
【００４５】
ＳｗＭＩ３００は、移動局３７４からの要求に対応して、要求された固定ＩＰアドレスが別の移動局に割当てられていないことを、セル２１０に関連したＳｗＭＩ２００により確認するよう更に適合される。この例では移動局３７４はセル２１０からセル３５０に直接移動したが、一般に、ＳｗＭＩ３００は移動局が事前に登録されたロケーションにあるセルのコントローラにより確認するように適合される。これは、移動局３７４に対応する、図４に示されていない別のフォーレンエージェントであってもよい。
【００４６】
最後に、セル３５０の外部にある移動局３７４に事前に割当てられた固定ＩＰアドレスが別の移動局に割当てられていない場合、ＳＷＭＩ３００は、セル３５０内において使用する移動局３７４に対して、該固定ＩＰアドレスを割当てるように適合される。ＳｗＭＩ３００のホームエージェントによる登録により、ネットワークを通してトンネリングすることによりＳｗＭＩ３００にデータパケットを転送することが可能になる。セル３５０の外部で移動局３７４に事前に割当てられたＩＰアドレスがＳｗＭＩ２００により別の移動局に割当てられるため、そのようなＩＰアドレスがセル３５０における使用を目的にＳｗＭＩ３００によって割当てられることが不可能となり得る。更に、既にセル３５０内にある別の移動局には移動局３７４により事前に使用したＩＰアドレスが与えられるため、移動局３７４に事前に割当てられたＩＰアドレスはセル３５０における使用を目的にＳｗＭＩ３００により移動局３７４に割当てられることが不可能となり得る。
【００４７】
図４の実施形態では、ＳｗＭＩ３００が、固定ＩＰアドレスが別の移動局に割当てられていないことを、コントローラが移動局を事前に登録したロケーションにあるＳｗＭＩ２００により確認する点について説明されている。しかし、本発明の別の実施形態では、フォーレンエージェントは、固定ＩＰアドレスが登録されているロケーションと関連したＳｗＭＩにより構成された第２コントローラにより（固定ＩＰアドレスが別の移動局に割当てられていないことを）確認することが可能である。これは、セル３５０に進入する移動局により要求されたＩＰアドレスが常に特定のセルに属しているように識別可能である場合に適切である。この構成の利点は、移動局３７４が複数のネットワークを通じてローミングする際に、ＳｗＭＩ３００のフォーレンエージェントが移動局３７４により要求されたＩＰアドレスの可用性を確認する必要のあるネットワークコントローラのチェイン全体を設定しなくてもよい点である。代わりに、フォーレンエージェント３７４は、固定ＩＰアドレスが登録されたままである１つのセルにより即時に確認可能である。
【００４８】
本発明のセル方式通信システムの更なる向上が可能である。第１コントローラとして機能するＳｗＭＩ３００は、移動局３７４の代わりに、第２コントローラとして機能するホームエージェントＳｗＭＩ２００へのモバイルＩＰの登録を実行するように更に適合され得る。これは、移動局３７４がモバイルＩＰ対応の端末となることなく、セル３５０の移動局３７４にＩＰパケットデータを転送することを提供し得る。従って、移動局３７４は、そのような追加機能を有さずにより単純な端末であることができる。そのような構成は、セル３５０を制御するネットワークのＳｗＭＩに対する適合性のみを使用して、移動局に完全なＩＰモビリティを提供する利点を備える。例えば、ＴＥＴＲＡ無線等のように、移動局の適合性は、このネットワークローミングを容易にするためには必要とされない。従って、本発明の原理を使用することで、ＩＰアドレス指定可能な移動局は、ネットワークのインフラストラクチャの変更だけでローミング可能なモバイルＩＰ基地局にも変化させることが可能である。これは、既存のＴＥＴＲＡ移動局に対応するＩＰアドレス指定を容易にし、将来のモバイルＩＰ基地局の複雑性を低減させる。
【００４９】
第１コントローラとして機能するＳｗＭＩ３００が、移動局３７４に代わりホームエージェントＳｗＭＩ２００へのモバイルＩＰの登録を実行するように更に適合された場合、ＳｗＭＩ３００はこれを実行するために移動局のＩＴＳＩ番号を使用してもよい。ＩＴＳＩ番号は、ＳｗＭＩがホームＳｗＭＩのホーム・ロケーション登録（ＨＬＲ）に記憶された移動局の詳細にアクセスすることを可能にする。
【００５０】
図４は、移動局３７４が１つのモバイル通信ネットワークから別のモバイル通信ネットワークにローミングされている構成を示す。しかし、移動局３７４は代わりに、例えば、オフィスでのケーブル接続によるローカルエリア・ネットワーク（ＬＡＮ）に最初に接続されていてもよい。移動局３７４はその後、ユーザによりその有線接続から取り外され得、モバイルネットワークを通した通信を開設する必要がある。そのような移行は図４に示されたローミングと同様に行われ得る。モバイルネットワークから固定ＬＡＮに戻る移行も同様に行われてもよい。
【００５１】
移動局３７４は準備完了タイマー４６を備え、移動局３７４は待機タイマー４８を更に備える図３を参照。
作動中、移動局３７４はセル３５０に進入する際にコンテキストアクティベーションを実行する。これは、移動局３７４がこの例ではＳｗＭＩ２００を通じて以前に通信していたことに対して、移動局３７４がＳｗＭＩ３００を通じて通信する必要があるためである。しかし、移動局３７４は、固定ＩＰアドレスを要求する前に待機タイマー又は準備完了タイマーのいずれかで確認するように適合され得る。移動局３７４は、それらのタイマーのうちの１つが終了していない場合のみ、セル３５０の外部で有していたのと同じＩＰアドレスを要求するように適合され得る。
【００５２】
移動局３７４は、（ｉ）準備完了タイマー４６が終了しているか否かを確認し、（ｉｉ）準備完了タイマー３７４が終了していない場合、セル３５０の外部で移動局３７４に事前に割当てられた固定ＩＰアドレスの割当てを要求するように適合され得る。
【００５３】
移動局３７４は、セル内での第１コンテキストアクティベーションの際に準備完了タイマー４６が終了しているか否かの確認を実行し得る。従って、これは、移動局３７４がセル３５０に進入する際にデータの送信又は受信を実行している場合、移動局３７４がセル３５０の外部での移動局３７４に事前に割当てられた固定ＩＰアドレスの割当てを要求することを確実にする。移動局３７４がこれを実行することは優れた利点を有する。なぜなら、移動局３７４がセル３５０に進入する際に進行中であるデータ交換が、そのデータ交換を通じて同じＩＰアドレスを使用して続行及び完了されることを確実にするためである。これは、データ交換におけるすべてのＩＰデータパケットが移動局３７４にうまく配信される可能性を向上させる。
【００５４】
移動局３７４は代わりに、（ｉ）移動局の待機タイマー４８が終了しているか否かを確認し、（ｉｉ）待機タイマーが終了していない場合、セル３５０の外部で移動局３７４に事前に割当てられた固定ＩＰアドレスの割当てを要求するようにも適合され得る。
【００５５】
移動局３７４は、セル３５０内での第１コンテキストアクティベーションの際に待機タイマー４８が終了しているか否かの確認を実行し得る。従って、移動局３７４は、移動局３７４がセル３５０に進入する際に作動状態又はアイドル状態のいずれかである場合、セル３５０の外部での移動局３７４に事前に割当てられた固定ＩＰアドレスを要求する。
【００５６】
セル３５０は、移動局３７４が事前に登録されているロケーションとは異なるＩＰアドレスの集合を備えたセル方式通信システムの管理ユニットの一部であってもよい。図４の例の場合、ＩＰアドレスを割当てる管理ファンクションはＳｗＭＩ３００により実行され、セル３５０は、移動局が事前に登録されたロケーションとは異なるスイッチング及びマネージメント・インフラストラクチャ（Switching and Management Infrastructure ）（ＳｗＭＩ）の制御下にある。本発明のセル方式通信システムは、パケット交換データネットワークの一部であってもよい。
【００５７】
フォーレンエージェントとして機能するＳｗＭＩ３００が、固定ＩＰアドレスが登録されたロケーションと関連した第２コントローラにより、固定ＩＰアドレスが別の移動局に割当てられていないことを確認する別の実施形態が上記に説明された。この場合、セル３５０は、固定ＩＰアドレスが登録されているロケーションとは異なるＩＰアドレスの集合を有するセル方式通信システムの管理ユニットの一部であってもよい。図４の例では、第１コントローラはセル３５０におけるＳｗＭＩのデータコントローラにより構成され、セル３５０は固定ＩＰアドレスが登録されたロケーションとは異なるスイッチング及びマネージメント・インフラストラクチャ（ＳｗＭＩ）の制御下にある。ＳｗＭＩのデータコントローラはいくつかのファンクションを有し得る。一般的に、データパケットのルーティング、１つのＳｗＭＩから別のＳｗＭＩへのデータパケットのトンネリング、及び割当てを含めたＩＰアドレスの管理がある。
【００５８】
セルの外部で移動局に事前に割当てられた固定ＩＰアドレスが別の移動局に割当てられている場合、ＳｗＭＩ３００はＳｗＭＩ３００により制御されたネットワークにおける使用可能なＩＰアドレスの集合から新たなＩＰアドレスを移動局３７４に割当てるように適合され得る。これは、移動局３７４がセルに進入する前に使用した固定ＩＰアドレスを要求した場合、失敗することを意味する。しかし、これは、符号３７２又は３７６等の移動局に現に割当てらているＩＰアドレスを移動局３７４に割当てないことを確実にする。移動局３７４に割当てられた新たなＩＰアドレスは動的ＩＰアドレスであってもよい。
【００５９】
一般的に示されるように、本発明は複数のＳｗＭＩの間をローミングするための技術を提供する。コンテキストアクティベーションの間、移動局３７４はＩＰアドレスを受信する。移動局３７４のホームネットワークの外部では、移動局３７４はコンテキストアクティベーションの一部として固定ＩＰアドレスを要求し得る。
【００６０】
本発明による移動局が、そのホームＳｗＭＩから移動先のＳｗＭＩにローミングする際、新たなコンテキストアクティベーションが実行される。本発明は、ＲＦＣ２００２に説明されるようなモバイルＩＰの機能性に基づいたトラヒックモビリティを提案する。しかし、モバイルノードの機能性は移動局に位置していない。この機能性は移動先のＳｗＭＩインフラストラクチャにおいて存在する。ローミングする移動局に与えられた固定ＩＰアドレスは、インフラストラクチャによるモバイルＩＰアドレス且つ移動局による本来の固定ＩＰアドレスとして処理される。
【００６１】
移動局が本発明により構築された移動先のＳｗＭＩにローミングする際、移動局の準備完了タイマー又は待機タイマーがオン状態であるかを確認し得る。これらのタイマーのうちの１つの状態に基づいて、移動局は、ＩＰセッションの使用を維持するために、前回と同じＩＰアドレスを維持するか否かを判定する。該当するタイマーがオン状態である場合、移動局はホームＳｗＭＩにより割当てられたアドレスと同じ固定アドレスを要求する。移動先のＳｗＭＩは、ＩＰアドレスがまだ使用可能であるかをホームＳｗＭＩにより確認する。使用可能であれば、移動先のＳｗＭＩは移動局に代わりホームエージェントへのモバイルＩＰの登録を実行し、ホームエージェントは実際にホームＳｗＭＩ又はインターネット上のいずれかに存在し得る。
【００６２】
ホームエージェントは次に、その移動局にアドレス指定されたデータのパケットを移動先のＳｗＭＩに転送する。その場合、移動先のＳｗＭＩはモバイルＩＰのフォーレンエージェントの機能を更に実行する。
【００６３】
モバイルが移動先のセルに進入する際にアイドル状態である場合、移動局はいかなる特定のアドレスタイプも要求しない場合がある。移動先のＳｗＭＩは移動局に対して固定アドレス又は新たな動的アドレスのいずれかを割当て得る。固定アドレスの場合、ＳｗＭＩはホームＳｗＭＩと確認した後に前回使用したＩＰアドレスを割当てる。移動先のＳｗＭＩはモビリティを提供するためにホームエージェントにおけるモバイルＩＰの登録を更に実行する。移動先のＳｗＭＩが、移動先のＳｗＭＩに使用可能であるＩＰアドレスの集合から移動局に動的ＩＰアドレスを割当てる場合、移動先のＳｗＭＩは、移動局が準備完了状態の間にローミングする場合に動的ＩＰにモビリティを提供するため、動的ＩＰアドレスのモバイルＩＰの登録を実行し得る。
【００６４】
本発明の利点には、複数のＳｗＭＩの間でモビリティを提供することと、動的ＩＰアドレスの割当てを通常に支援する移動先のＳｗＭＩにローミングした後でも実行中のＩＰ通信セッションを維持することとが含まれる。
【００６５】
異なるネットワーク間における通信中のローミングの実施例は以下に説明される。ＩＰアドレス指定可能なＴＥＴＲＡ無線機は、例えば、そのホームネットワークの外れで稼動している場合がある。この場合、ＴＥＴＲＡ無線機はそのネットワークに属している無線基地局を介してデータのパケットを交換している場合がある。この交換の間、ＴＥＴＲＡ無線機は、例えば異なる企業により所有された別のネットワーク内に移動する場合がある。本発明の構成では、該無線機は、ホームネットワークで使用していたＩＰアドレスと同じＩＰアドレスを使用してデータ交換を継続することが可能である。モバイルＩＰの登録は、新たなネットワークにおけるフォーレンエージェント（ＳｗＭＩ）により処理され得る。ＩＰデータパケットの転送はホームエージェントにより実行され得る。これは、本発明の構成を欠いたネットワークと比較した場合、サービスの連続性を提供し、且つ呼び出し（ｃａｌｌ）を失う可能性を低減することを提供する。
【００６６】
上記に説明したセル方式通信システムに加えて、本発明はセル方式通信システムにおける移動局の登録方法も更に包含する。
本発明は、特定のセル内の移動局に対して無線信号を発信する少なくとも一つの基地局を備えたセル方式通信システムに関する。本発明による移動局の登録方法は、ａ）移動局はセル方式通信システムの特定のセルに進入し、ＩＰアドレスを使用してアドレス可能となることと、ｂ）移動局はセル方式通信システムがセルの外部で移動局に事前に割当てられた固定ＩＰアドレスを移動局に割当てるように要求することと、ｃ）セルと関連した第１コントローラは、移動局が事前に登録されたロケーションと関連した第２コントローラに、固定ＩＰアドレスが別の移動局に割当てられていないことを確認することと、から成る。固定ＩＰアドレスが別の移動局に割当てられていない場合、第１コントローラは、セルの外部で移動局に事前に割当てられた固定ＩＰアドレスをセルで使用する移動局に割当てる。
【００６７】
本発明による別の方法も可能である。この別の方法は、上記の工程ａ）〜ｃ）を含むが、工程ｃ）では、セルと関連した第１コントローラは、固定ＩＰアドレスが登録されたロケーションと関連した第２コントローラにより、固定ＩＰアドレスが別の移動局に割当てられていないことを確認する。これは、上記の工程ｃ）における、移動局が事前に登録されたロケーションと関連した第２コントローラによる確認と差し替えられる。
【００６８】
図５は、移動先のＳＷＭＩの観点から見た、本発明によるＩＰアドレスの割当て及びモバイルＩＰの登録を示すフローチャートである。
ボックス５０２から開始し、移動局は「移動先の」ＳＷＭＩによりサーブされたエリア内にローミングされる。ボックス５０４において、移動先のＳＷＭＩが動的ＩＰアドレスの割当てを望まない場合、ボックス５０６において移動局の固定ＩＰアドレスが使用可能であるか否かの確認はホームＳＷＭＩを用いて行われる。
【００６９】
固定ＩＰアドレスが使用可能である場合、ボックス５１８において移動先のＳｗＭＩはホームエージェントによりモバイルＩＰの登録を実行し、ボックス５２０においてコンテキストアクセプタンスは固定ＩＰアドレスの認証を示す。次に、ボックス５１４において移動局は待機状態に戻る。
【００７０】
固定ＩＰアドレスが使用不可能であることをボックス５０６における確認が明らかにした場合、ボックス５０８において移動先のＳｗＭＩはそのＳｗＭＩに使用可能なＩＰアドレスの集合から移動局に動的ＩＰアドレスを割当てる。次に、ボックス５１０においてＳｗＭＩはローカル・ホームエージェントでモバイルＩＰの登録を実行する。工程５１０は任意の工程であるため破線によるボックスで示されている。工程５１０の登録は通常、移動先のＳｗＭＩのホームエージェントに対するものである。ＳｗＭＩは、ローカルセッションの間にＳｗＭＩ内のモビリティを提供するために、ＳｗＭＩの動的集合からのモバイルＩＰアドレスを使用するように構成され得る。
【００７１】
動的ＩＰアドレスは、ボックス５１２においてコンテキストアクセプタンスを介して移動局に与えられる。次に、移動局はボックス５１４において待機状態に戻る。
【００７２】
ボックス５０４の確認において、移動先のＳｗＭＩが動的ＩＰアドレスの割当てを望むことが見出された場合、移動局はボックス５１６において移動局に割当てるための固定ＩＰアドレスを要求し得る。この場合、そのプロセスは上記に説明したようにボックス５０６に移行する。移動局が移動局に割当てるための固定ＩＰアドレスを要求しない場合、プロセスは上記に説明したようにボックス５１６からボックス５０８に移行する。
【００７３】
図５は本発明による１つのプロセスを示す。
ボックス５０６の工程は、移動局が事前に登録されたロケーション又は要求された固定ＩＰアドレスが登録されたロケーションのいずれかによる確認から成り得る。
図６は、移動局の観点から見た、固定ＩＰアドレスの割当てを要求するための移動局の判定プロセスを示したフローチャートである。
【００７４】
ボックス６０２から開始し、移動局は「移動先の」ＳｗＭＩによりサーブされたエリア内にローミングされる。ボックス６０４において移動局の準備完了タイマーが「オン」状態でない場合、ボックス６０６において移動式加入者装置はその待機タイマーを確認する。待機タイマーがオン状態である場合、ボックス６０８において移動局はアプリケーションが無線機上で「開いた」状態であるか否かを確認する。オープン状態のアプリケーションは無線機上で稼動するものである。従って、ボックス６０８において無線機はそのアプリケーションが現に稼動しているか否かを確認する。アプリケーションの例としては、モトローラ社の「ｉＤＥＮ」無線機上で稼動するインターネットブラウザであってもよい。
【００７５】
アプリケーションが開いていない場合やボックス６０６において待機タイマーがオン状態でない結果が発生した場合、ボックス６１０において移動局はコンテキストアクティベーションの間にＩＰアドレスを特定しない。次に、移動局は、ボックス６１２においてコンテキストアクセプタンスを介してＩＰアドレスを受信し、ボックス６１４において最終的に待機状態になる。
【００７６】
準備完了タイマーがボックス６０４においてオン状態である場合又は待機タイマーがオン状態であり且つ無線機上でアプリケーションが開いた状態である場合のいずれかにおいて、移動局はボックス６１６においてコンテキストアクティベーションの間に固定ＩＰアドレスを要求する。次に、移動局は、ボックス６１８においてコンテキストアクティベーションを介して固定ＩＰアドレスに対する認証を受信し得る。次にボックス６２０において、移動局は、固定ＩＰアドレスを使用して、データのパケットの送信又は受信を継続するためにパケットデータチャンネルを使用する。最終的に、移動局はボックス６２２において準備完了状態になる。
【００７７】
ボックス５１２，５２０，６１２，６１８に記載した「コンテキストアクセプト」は、ＳｗＭＩから移動局に送信されたメッセージである。コンテキストアクセプトのメッセージは移動局が使用すべきＩＰアドレスを通知する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるセル方式システムの１つのセルを示す図。
【図２】セル方式システムの５つのセルを制御するソフトウェア及びメジャメント・インフラストラクチャを示す図。
【図３】本発明に従ったセルラー移動局の一例を示す図。
【図４】本発明に従った構成におけるホームネットワーク及び移動先のネットワークを示す図。
【図５】移動先のＳｗＭＩからの観点による、本発明に従ったＩＰアドレスの割当て及びモバイルＩＰのレジストレーションを示すフローチャート。
【図６】移動無線機からの観点による、固定ＩＰアドレスの割当てを要求するための移動局の判定プロセスを示すフローチャート。

Claims

異なる地理的な通信対象エリアを有する少なくとも第１及び第２無線ネットワークを有するセル方式通信システムであって、前記セル方式通信システムは、
ＩＰアドレスを使用してアドレス可能な移動局と、
前記第１ネットワークと関連した第１コントローラと、
前記第２ネットワークと関連した第２コントローラと、
から成り、
前記移動局は前記第１無線ネットワークと前記第２無線ネットワークとの間をローミングするように適合され、前記第１ネットワークは前記移動局のホームネットワークを備え、前記第２ネットワークは前記移動局のフォーレンネットワークを備え、
前記移動局が前記第１ネットワークから前記第２ネットワークにローミングする際に前記第２コントローラは、
（ｉ）セル方式通信システムが前記第１コントローラにより前記移動局に事前に割当てられた固定ＩＰアドレスを前記移動局に割当てる前記移動局の要求を受信するように適合され、
（ｉｉ）前記移動局からの要求に対して、前記固定ＩＰアドレスが別の移動局に割当てられていないことを前記第１コントローラにより確認するように適合され、
（ｉｉｉ）前記固定ＩＰアドレスが別の移動局に割当てられていない場合、前記第２ネットワークにおいて使用する移動局に対して、前記第１コントローラにより前記移動局に事前に割当てられた前記固定ＩＰアドレスを割当てるように適合されている、
システム。
前記第２コントローラは、前記移動局に代わって、第１コントローラへのモバイルＩＰの登録を実行するように更に適合されている請求項１に記載のシステム。
前記移動局は準備完了タイマーを備え、前記移動局は、
（ｉ）前記準備完了タイマーが終了しているか否かを確認するように適合され、
（ｉｉ）前記準備完了タイマーが終了していない場合、前記固定ＩＰアドレスの割当てを要求するように適合されている、
請求項１に記載のシステム。
前記移動局は前記第２ネットワークにおける第１コンテキストアクティベーションの際に前記準備完了タイマーが終了しているか否かの確認を実行するように適合されている請求項３に記載のシステム。
前記移動局は待機タイマーを備え、前記移動局は、
（ｉ）前記移動局の待機タイマーが終了しているか否かを確認するように適合され、
（ｉｉ）前記待機タイマーが終了していない場合、前記固定ＩＰアドレスの割当てを要求するように適合されている、
請求項１に記載のシステム。
前記移動局は前記第２ネットワークにおける第１コンテキストアクティベーションの際に前記待機タイマーが終了しているか否かの確認を実行するように適合されている請求項５に記載のシステム。
前記第２ネットワークは、前記第１ネットワークとは異なるＩＰアドレスの集合を有するセル方式通信システムの管理ユニットである請求項１に記載のシステム。
前記第１コントローラは前記第１ネットワークのＳｗＭＩデータコントローラであり、前記第２ネットワークは前記第１ネットワークとは異なるスイッチング及びマネージメント・インフラストラクチャ（ＳｗＭＩ）の制御下にある請求項１に記載のシステム。
前記セル方式通信システムはパケット交換データネットワークの一部である請求項１に記載のシステム。
前記第１コントローラにより前記移動局に事前に割当てられた前記固定ＩＰアドレスが別の移動局に割当てられた場合、前記第２コントローラは前記第２ネットワークに使用可能なＩＰアドレスの集合から前記移動局に新たなＩＰアドレスを割当てるように適合されている請求項１に記載のシステム。
前記新たなＩＰアドレスは動的ＩＰアドレスである請求項１０に記載のシステム。
セル方式通信システムにおける移動局の登録方法であって、前記セル方式通信システムは異なる地理的な通信対象エリアを有する複数の無線ネットワークを備え、前記移動局の登録方法は、
移動局は前記複数のネットワークの特定のフォーレンネットワークに進入し、ＩＰアドレスを使用してアドレス可能となることと、
前記移動局が、前記複数のネットワークのホームネットワークにある間に事前に割当てられた前記固定ＩＰアドレスを前記セル方式通信システムが前記移動局に割当てるように要求することと、
前記フォーレンネットワークと関連した第１コントローラが、前記ホームネットワークと関連した第２コントローラにより、前記固定ＩＰアドレスが別の移動局に割当てられていないことを確認し、前記固定ＩＰアドレスが別の移動局に割当てられていない場合、前記第１コントローラは、前記ホームネットワークにある間に前記移動局に事前に割当てられた前記固定ＩＰアドレスを前記フォーレンネットワークにある間に使用する前記移動局に割当てることと、から成る方法。
前記第１コントローラは前記移動局に代わって第２コントローラへのモバイルＩＰの登録を実行する請求項１２に記載の方法。
前記移動局は前記移動局の準備完了タイマーが終了していないか否かを確認し、前記準備完了タイマーが終了していない場合、前記移動局は前記固定ＩＰアドレスの割当てを要求する請求項１２に記載の方法。
前記移動局は、前記フォーレンネットワークに進入する際の前記セルの第１コンテキストアクティベーションの際に前記準備完了タイマーが終了しているか否かの確認を実行する請求項１４に記載の方法。
前記移動局は前記移動局の待機タイマーが終了しているか否かを確認し、前記待機タイマーが終了していない場合、前記移動局は前記固定ＩＰアドレスの割当てを要求する請求項１２に記載の方法。
前記移動局は、前記フォーレンネットワークに進入する際の前記セルの第１コンテキストアクティベーションの際に前記待機タイマーが終了しているか否かの確認を実行する請求項１６に記載の方法。
前記フォーレンネットワークは、前記ホームネットワークとは異なるＩＰアドレスの集合を有する前記セル方式通信システムの管理ユニットである請求項１２に記載の方法。
前記フォーレンネットワークは前記ホームネットワークとは異なるスイッチング及びマネージメント・インフラストラクチャ（ＳｗＭＩ）の制御下にある請求項１２に記載の方法。
前記セル方式通信システムはパケット交換データネットワークの一部である請求項１２に記載の方法。
前記ホームネットワークにある間に前記移動局に事前に割当てられた前記固定ＩＰアドレスが別の移動局に割当てられた場合、前記第１コントローラは前記フォーレンネットワークにおいて使用可能なＩＰアドレスの集合から前記移動局に新たなＩＰアドレスを割当てる請求項１２に記載の方法。
前記新たなＩＰアドレスは動的ＩＰアドレスである請求項２１に記載の方法。
前記第１コントローラはモバイル・インターネット・プロトコルに基づいた前記移動局のホームエージェントである請求項１に記載のセル方式通信システム。
前記第２コントローラはモバイル・インターネット・プロトコルに基づいた前記移動局のフォーレンエージェントである請求項１に記載のセル方式通信システム。
前記第２コントローラはモバイル・インターネット・プロトコルに基づいた前記移動局のホームエージェントである請求項１２に記載の方法。