JP4625814B2 - 非同期網と同期網が混在する移動通信網におけるパケットデータサービスのための移動通信システム及びハンドオーバー方法 - Google Patents
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Description
図1は本発明が適用される移動通信網の構成図であって、パケットデータサービスを提供するための構成要素を主として示す。
図示のように、本発明に適用されるDBDM移動通信端末10は、アンテナ110、非同期移動通信サービスのためのモジュール120、同期移動通信サービスのためのモジュール130、及び共通モジュール140を含んで構成される。
非同期モジュール120は、それぞれの周波数を区分して処理するバンドパスフィルターとして動作するデュプレクサ121、送受信電波を決まった周波数帯域に分離する非同期無線送受信部122、及び非同期移動通信システムとの無線区間プロトコルを処理する非同期モデム部123を含み、同期モジュール130は、それぞれの周波数を区分して処理するバンドパスフィルターとして動作するデュプレクサ131、送受信電波を決まった周波数帯域に分離する同期無線送受信部132、及び同期移動通信システムとの無線区間プロトコルを処理する同期モデム部133を含む。
図示のように、本発明に適用されるDBDM移動通信端末10は、アンテナ150、デュプレクサ160、マルチバンド無線送受信部170、マルチモードモデム部180、及びその他の処理モジュール190を含んで構成される。
デュプレクサ160は非同期網からの周波数及び同期網からの周波数をそれぞれ区分して処理するバンドパスフィルターとして動作し、マルチバンド無線送受信部170は送受信電波を決まった周波数帯域に分離し、マルチモードモデム部180は非同期移動通信システム又は同期移動通信システムとの無線区間プロトコルを処理する。
一つの移動通信システムにおいて、ハンドオーバー(又はハンドオフ)は、移動通信端末が移動通信システムの一セルから他のセルに移動する場合、使用者が通話の断絶なしに通信することができるようにする技術を意味するが、本発明は同期移動通信システムと非同期移動通信システムが混在する網において、DBDM移動通信端末のハンドオーバー方法であって、移動通信端末10が同期領域Bから非同期領域Aに移動した場合と、移動通信端末10が非同期領域Aから同期領域Bに移動した場合のうち、後者に限定して説明することにする。
まず、図5Aを参照すれば、非同期領域Aで、移動通信端末は、ノードB210とのセッションが設定され、モバイルIPが割り当てられており、データ信号が発生すれば、SGSN240、GGSN260を介してIP網40に接続して、CPサーバー50から提供するパケットデータサービスを利用することができるドーマント状態にあるか、あるいはノードB210、SGSN240、GGSN260を介してIP網40に接続して、CPサーバー50から提供するパケットデータサービスを利用している状態にある。以後、移動通信端末10が非同期領域Aと同期領域B間の重畳領域Cを通して次第に同期領域Bに接近すれば、非同期移動通信システムのノードB210と移動通信端末10間の送受信電力が徐々に減殺することになり、電力減殺を感知した非同期移動通信システムは、同期移動通信システムにハンドオーバーを要請し、これを受信した同期移動通信システムは、移動通信端末10にパケットデータサービスのためのチャンネル割当を実行する。
非同期網でドーマント状態にある移動通信端末10が同期網領域に移動すれば、非同期網のノードB210は、移動通信端末10との送受信電力減殺を認知してハンドオーバーが必要であると判断し、これをSGSN240/GGSN260に報告することで、移動通信端末機が非同期領域から離脱したことを知らせる(SRNS Relocation Required)(S101)。この時、移動通信端末10の識別番号を共に伝送する。また、SGSN240/GGSN260にハンドオーバーの必要性を報告する段階(S101)は、移動通信端末の接近を感知した同期移動通信システムの基地局(BTS)310で行うことも可能である。
非同期網でパケットデータサービスを利用している移動通信端末10が同期網領域に移動すれば、非同期網のノードB210は、移動通信端末10との送受信電力減殺によって、ハンドオーバーが必要であると判断し、これをSGSN240/GGSN260に報告する(SRNS Relocation Required)(S201)。この時、移動通信端末10の識別番号を共に伝送し、SGSN240/GGSN260は、同期網の交換機(MSC)330にハンドオーバーを要請する(FACDIR2、S202)。
Claims (16)
- 非同期移動通信システムと同期移動通信システムが混在する移動通信網において、非同期モデム部及び同期モデム部を具備するデュアルバンドデュアルモード移動通信端末のパケットデータサービスのためのハンドオーバー方法であって、
前記非同期移動通信システムとドーマント状態にある前記移動通信端末が前記同期移動通信システム側に移動すれば、前記非同期移動通信システムのSGSN/GGSNがハンドオーバーの必要性を受信する第1過程;
前記SGSN/GGSNが前記同期移動通信システムの基地局にハンドオーバーを実行することを命令する第2過程;
前記移動通信端末が前記基地局に発信を試みて、前記基地局と同期移動通信システムの交換機間に呼処理及びチャンネル割当を行う第3過程;
同期移動通信システムが前記移動通信端末と前記基地局間に呼処理設定関連交渉を行う第4過程;
前記同期移動通信システムがトランク設定を行う第5過程;
同期移動通信システムが前記移動通信端末と前記基地局間の無線リンクプロトコルを初期化する第6過程;
前記基地局が前記交換機にチャンネル割当が完了したことを報告する第7過程;
同期移動通信システムが前記移動通信端末と前記同期移動通信システムのパケットデータサービスノード間にパケットデータ呼を設定する第8過程;及び
前記同期移動通信システムが前記移動通信端末にモバイルIPを割り当てる第9過程;
を含むことを特徴とする、ハンドオーバー方法。 - 前記第1過程で、前記SGSN/GGSNは前記非同期移動通信システムのノードB又は前記同期移動通信システムの基地局からハンドオーバーが必要であるという報告を受けることを特徴とする、請求項1に記載のハンドオーバー方法。
- 前記第1過程で、前記SGSN/GGSNは前記移動通信端末の識別番号を受信することを特徴とする、請求項1に記載のハンドオーバー方法。
- 前記第2過程で、前記SGSN/GGSNの前記移動通信端末へのハンドオーバー実行命令メッセージは、チャンネル割当情報、トラフィックチャンネル進入情報を含むことを特徴とする、請求項1に記載のハンドオーバー方法。
- 前記第3過程は、
前記移動通信端末の発信試みによって前記基地局が前記交換機にサービス要請メッセージを伝送する段階;
前記交換機が前記基地局にチャンネル割当を要請する段階;及び
前記基地局が前記移動通信端末にチャンネル割当メッセージを伝送する段階;
を含むことを特徴とする、請求項1に記載のハンドオーバー方法。 - 前記第5過程は、
前記基地局が前記同期移動通信システムのパケット制御機にトランク設定を要請する段階;
前記パケット制御機がパケットデータサービスノードにトランク設定を要請し、応答を受信する段階;及び
前記パケット制御機が前記パケットデータサービスノードの応答信号を前記基地局に伝送する段階;
を含むことを特徴とする、請求項1に記載のハンドオーバー方法。 - 前記第9過程は、
前記移動通信端末が前記同期移動通信システムのパケット制御機にモバイルIPを割り当てることを要請することによって、前記パケット制御機が同期移動通信システムのAAAに前記移動通信端末の認証を要求する段階;
前記AAAで前記移動通信端末の適法性を確認し、その結果を前記同期移動通信システムのパケットデータサービスノードに伝送する段階;
前記移動通信端末が適法であると確認される場合、前記パケットデータサービスノードが前記同期移動通信システムのホームエージェントにモバイルIPを割り当てることを要請し、その応答を受信する段階;及び
前記ホームエージェントに割り当てられたモバイルIPを前記パケットデータサービスノードが前記移動通信端末に伝送する段階;
を含むことを特徴とする、請求項1に記載のハンドオーバー方法。 - 非同期移動通信システムと同期移動通信システムが混在する移動通信網において、非同期モデム部及び同期モデム部を具備するデュアルバンドデュアルモード移動通信端末のパケットデータサービスのためのハンドオーバー方法であって、
前記非同期移動通信システムと接続され、パケットデータサービス利用状態にある前記移動通信端末が前記同期移動通信システム側に移動してハンドオーバーイベントが発生すれば、前記非同期移動通信システムのノードBが前記非同期移動通信システムのSGSN/GGSNにハンドオーバーが必要であることを報告する第1過程;
前記SGSN/GGSNが前記同期移動通信システムの交換機にハンドオーバーを要請し、前記同期交換機が前記同期移動通信システムの基地局にハンドオーバーを要請する第2過程;
前記同期移動通信システムがパケットデータ伝送のための制御信号とトラフィックの設定過程を行う第3過程;
前記基地局が前記交換機にハンドオーバーが完了したことを報告し、前記移動通信端末に順方向チャンネル割当を行う第4過程;
順方向チャンネル割当に関して、前記交換機が前記SGSN/GGSNにハンドオーバーが完了したことを報告する第5過程;
逆方向チャンネル割当に関して、前記SGSN/GGSNが前記ノードBにハンドオーバーを実行することを命令することによって、前記ノードBが前記移動通信端末にハンドオーバーを指示する第6過程;
前記移動通信端末と前記同期移動通信システム間に逆方向チャンネルが割り当てられ、接続がなされれば、逆方向チャンネル割当に関して前記移動通信端末が前記基地局にハンドオーバーを完了したことを報告する第7過程;
前記同期移動通信システムがパケットデータサービスのための呼設定を行う第8過程;
逆方向チャンネル割当に関して、前記基地局が前記同期交換機にハンドオーバーが完了したことを報告し、前記交換機が前記SGSN/GGSNにハンドオーバーを完了したことを知らせる第9過程;
前記SGSN/GGSNが前記ノードBに移動通信端末との接続を解除することを要請する第10過程;
前記移動通信端末が前記同期移動通信システムのパケットデータサービスノードとPPP設定を行う第11過程;及び
同期移動通信システムが前記移動通信端末にモバイルIPを割り当てる第12過程;
を含むことを特徴とする、ハンドオーバー方法。 - 前記第3過程は、
前記基地局が前記同期移動通信システムのパケット制御機にチャンネル割当を要請する段階;
前記パケット制御機が前記同期移動通信システムのパケットデータサービスノードに位置登録を要請し、その結果を受信する段階;
前記パケットデータサービスノードが前記SGSN/GGSNに位置登録を要請し、その応答を受信する段階;及び
前記パケット制御機が前記基地局にチャンネル割当情報を伝送する段階;
を含むことを特徴とする、請求項8に記載のハンドオーバー方法。 - 前記第6過程で、前記ノードBが前記移動通信端末に伝送するハンドオーバー指示メッセージは、前記同期移動通信システムとのチャンネル割当のための情報を含むことを特徴とする、請求項8に記載のハンドオーバー方法。
- 前記第8過程は、
前記基地局が前記同期移動通信システムのパケット制御機に呼設定を要求する段階;
前記パケット制御機が前記同期移動通信システムのパケットデータサービスノードに位置登録を要請し、その結果を受信する段階;
前記パケットデータサービスノードが前記SGSN/GGSNに位置登録を要請し、その応答を受信する段階;及び
前記パケット制御機が前記基地局に呼設定が完了したことを報告する段階;
を含むことを特徴とする、請求項8に記載のハンドオーバー方法。 - 前記第12過程は、
前記移動通信端末が前記パケットデータサービスノードにモバイルIP割当を要請する段階;
前記パケットデータサービスノードが前記同期移動通信システムのホームエージェントにモバイルIP割当を要請し、その応答を受信する段階;及び
前記パケットデータサービスノードが前記ホームエージェントによって割り当てられたモバイルIPを前記移動通信端末に伝送する段階;
を含むことを特徴とする、請求項8に記載のハンドオーバー方法。 - 非同期モデム部及び同期モデム部を具備するデュアルバンドデュアルモード移動通信端末との無線区間通信のための基地局としてのノードB;無線網制御機;SGSN(Serving GPRS Support Node);GGSN(Gateway GPRS Support Node);を含む非同期移動通信システムと、前記移動通信端末との無線区間通信を支援する基地局;パケット制御機;パケットデータサービスノード;ホームエージェントを含む同期移動通信システムとが混在しており、前記移動通信端末のパケットデータサービス利用中にハンドオーバーが可能な移動通信システムであって、
前記ホームエージェントはデータコーディング、変造を実行するための階層L1、メッセージ伝送のための応答を処理するための階層L2及びIP階層によってIP網と通信し、前記階層L1、階層L2及びIPトンネリングのための階層によって前記非同期移動通信システム及び前記同期移動通信システムと通信し、
前記GGSNのプロトコルスタックは、前記ホームエージェントの階層L1及びL2にそれぞれ対応する階層L1及びL2、前記ホームエージェントのIPトンネリング階層に対応してメッセージ交換を実行するためのUDP/IP階層、パケットデータと情報流れを定義するためのGTP(GPRS Tunneling Protocol)−U階層、データ通信のためのパケットの圧縮、認証、IP割当などを実行するためのPPP(Point−to−Point Protocol)階層を含み、
前記SGSNのプロトコルスタックは、前記GGSNのL1階層に対応するL1bis階層、L2階層に対応してパケットデータの生成、抽出、交換を行うATM(Asynchronous Transfer Mode)階層、UDP/IP階層及びGTP−U階層を含み、
前記ノードB/無線網制御機のプロトコルスタックは、前記SGSNのL1bis階層に対応するL1階層、ATM階層に対応してマルチメディアデータ処理のための無線資源割当を行うMAC(Media Access Control)階層、UDP/IP階層に対応して移動通信端末と無線リンク設定を実行し、パケットデータの組合せ、分割を実行するためのRLC(Radio Link Control)階層、GTP−U階層に対応してパケットデータヘッダーの圧縮を実行するためのPDCP(Packet Data Convergence Protocol)階層を含み、
前記移動通信端末の非同期モデム部は、前記ノードB/無線網制御機の前記MAC/RLC/PDCP階層に対応してリンクの接続と解除のためのリンク管理、同期化問題、流れ制御、エラー制御を実行するためのHDLC(High−level Data Link Control)フレーミング階層、前記GGSNのPPP階層によるデータを受信するPPP階層を含むプロトコルスタックによってデータ通信を行うことを特徴とする、移動通信システム。 - 非同期モデム部及び同期モデム部を具備するデュアルバンドデュアルモード移動通信端末との無線区間通信のための基地局としてのノードB;無線網制御機;SGSN(Serving GPRS Support Node);GGSN(Gateway GPRS Support Node);を含む非同期移動通信システムと、前記移動通信端末との無線区間通信を支援する基地局;パケット制御機;パケットデータサービスノード;ホームエージェントを含む同期移動通信システムとが混在しており、前記移動通信端末のパケットデータサービス利用中にハンドオーバーが可能な移動通信システムであって、
前記ホームエージェントはデータコーディング、変造を実行するための階層L1、メッセージ伝送のための応答を処理するための階層L2及びIP階層によってIP網と通信し、前記階層L1、階層L2及びIPトンネリングのための階層によって前記非同期移動通信システム及び前記同期移動通信システムと通信し、
前記GGSNのプロトコルスタックは、前記ホームエージェントの階層L1及びL2にそれぞれ対応する階層L1及びL2、前記ホームエージェントのIPトンネリング階層に対応してメッセージ交換を実行するためのUDP/IP階層、パケットデータと情報流れを定義するためのGTP(GPRS Tunneling Protocol)−U階層を含み、
前記SGSNのプロトコルスタックは、前記GGSNのL1階層に対応するL1bis階層、L2階層に対応してパケットデータの生成、抽出、交換を行うATM(Asynchronous Transfer Mode)階層、UDP/IP階層及びGTP−U階層を含み、
前記ノードB/無線網制御機のプロトコルスタックは、前記SGSNのL1bis階層に対応するL1階層、ATM階層に対応してマルチメディアデータ処理のための無線資源割当を行うMAC(Media Access Control)階層、UDP/IP階層に対応して移動通信端末と無線リンク設定を実行し、パケットデータの組合せ、分割を実行するためのRLC(Radio Link Control)階層、GTP−U階層に対応してパケットデータヘッダーの圧縮を実行するためのPDCP(Packet Data Convergence Protocol)階層を含み、
前記移動通信端末の非同期モデム部は、前記ノードB/無線網制御機の前記MAC/RLC/PDCP階層に対応してリンクの接続と解除のためのリンク管理、同期化問題、流れ制御、エラー制御を実行するためのHDLC(High−level Data Link Control)フレーミング階層を含むプロトコルスタックによってデータ通信を行うことを特徴とする、移動通信システム。 - 前記ホームエージェントと接続されるパケットデータサービスノードのプロトコルスタックは、前記階層L1及びL2にそれぞれ対応する階層L1及びL2、前記IPトンネリング階層に対応してメッセージ交換を行うUDP/IP階層、パケット暗号化、圧縮を実行するためのGRE(Generic Routing Encapsulation)階層、データ通信のためのパケットの圧縮、認証、IP割当などを実行するためのPPP(Point−to−Point Protocol)階層を含み、
前記パケット制御機のプロトコルスタックは、前記パケットデータサービスノードの階層L1に対応するL1bis階層、L2階層に対応してパケットデータの生成、抽出、交換などを行うATM(Asynchronous Transfer Mode)階層、UDP/IP階層及びGRE階層を含み、
前記基地局のプロトコルスタックは、前記パケット制御機のL1bis階層に対応するL1階層、前記ATM階層に対応してマルチメディアデータ処理のための無線資源割当などを行うMAC(Media Access Control)階層、UDP/IP階層に対応して無線区間で発生するエラーを防止するために、エラーが発生したフレームの再伝送を要求するためのRLP(Radio Link Protocol)階層を含み、
前記移動通信端末の同期モデム部は、L1階層、前記MAC/RLP階層に対応してリンクの接続と解除のためのリンク管理、同期化問題、流れ制御、エラー制御を実行するためのHDLC(High−level Data Link Control)フレーミング階層、前記GGSNのPPP階層によるデータを受信するPPP階層を含むプロトコルスタックによってデータ通信を実行し、
前記移動通信端末の共通モジュールは、前記非同期モデム部及び前記同期モデム部で受信したデータのプロトコル変換のために、L1階層、PPP階層、IP階層、伝送(Transport)階層、応用(Application)階層を通じてデータ通信を行うことを特徴とする、請求項13に記載の移動通信システム。 - 前記ホームエージェントと接続されるパケットデータサービスノードのプロトコルスタックは前記階層L1及びL2にそれぞれ対応する階層L1及びL2、前記IPトンネリング階層に対応してメッセージ交換を行うUDP/IP階層、パケット暗号化、圧縮を実行するためのGRE(Generic Routing Encapsulation)階層、データ通信のためのパケットの圧縮、認証、IP割当などを実行するためのPPP(Point−to−Point Protocol)階層を含み、
前記パケット制御機のプロトコルスタックは、前記パケットデータサービスノードの階層L1に対応するL1bis階層、L2階層に対応してパケットデータの生成、抽出、交換などを行うATM(Asynchronous Transfer Mode)階層、UDP/IP階層及びGRE階層を含み、
前記基地局のプロトコルスタックは、前記パケット制御機のL1bis階層に対応するL1階層、前記ATM階層に対応してマルチメディアデータ処理のための無線資源割当などを行うMAC(Media Access Control)階層、UDP/IP階層に対応して無線区間で発生するエラーを防止するために、エラーが発生したフレームの再伝送を要求するためのRLP(RadioLinkProtocol)階層を含み、
前記移動通信端末の同期モデム部は、L1階層、前記MAC/RLP階層に対応してリンクの接続と解除のためのリンク管理、同期化問題、流れ制御、エラー制御を実行するためのHDLC(High−level Data Link Control)フレーミング階層、前記GGSNのPPP階層によるデータを受信するPPP階層を含むプロトコルスタックによってデータ通信を実行し、
前記移動通信端末の共通モジュールは、前記非同期モデム部及び前記同期モデム部で受信したデータのプロトコル変換のために、L1階層、PPP階層、IP階層、伝送(Transport)階層、応用(Application)階層を通じてデータ通信を行うことを特徴とする、請求項14に記載の移動通信システム。
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