JP4763723B2 - 回線交換無線ネットワークとパケット交換データ無線ネットワークとの間における呼ハンドオフのためのシステムと方法 - Google Patents

Description

＜関連出願＞
本願は、ここで参照により本願に組み込まれる２００５年１月１３日提出の米国仮特許出願第６０／６４３，６２５号の優先権を主張するものである。

＜技術分野＞
本発明は一般には通信ネットワークの分野に関し、特に、回線交換無線ネットワークとパケットデータ無線ネットワークとの間で呼をハンドオフするシステムと方法に関する。

無線通信システムにおける基幹ネットワークに関する新たな技術はパケットをベースにした全ＩＰネットワークである。例えば、ＩＰマルチメディアシステム（ＩＭＳ）は、通信業者が音声とマルチメディア通信とを提供するために公開された工業標準アーキテクチュアである。ＩＭＳネットワークは標準のインターネットプロトコル（ＩＰ）で動作し、ボイスオーバＩＰ（ＶｏＩＰ）と、オーディオとビデオ放送またはストリーミング、ビデオ会議、ゲーム、ファイル共有、電子メールなどを含むデータサービスとの両方を提供する。ＩＭＳネットワークは、例えば、ＣＤＭＡ １ｘ、ＧＳＭおよびＷＣＤＭＡのような回線交換無線ネットワークと同様に、例えば、ＣＤＭＡ １ｘ ＥＶ−ＤＯ、ＷＬＡＮ（ＷｉＦｉ）、ＷｉＭＡＸ、ＷＣＤＭＡ、ＨＳＰＤＡなどのようなパケットデータ無線ネットワークの両方をサポートする。

パケットデータ無線ネットワークへの移行が続くと期待される一方、回線交換無線通信ネットワークは広く展開されており、非常によく使用されている。回線交換ネットワークとパケットデータ無線ネットワークという異機種環境の混合は、何年にもわたり現場に存在するだろう。

モビリティ管理は無線通信システムのキーとなる側面であり、ユーザは異なる地理的領域にわたり移動するので、移動体端末での通信を維持するために必要なことである。モバイルアシステッドハンドオフ（ＭＡＨＯ）は良く知られたモビリティ管理の要素技術である。ＭＡＨＯでは、移動体端末はチャネル条件、所望のデータ速度、近くの無線基地局からのパイロット強度信号などをサービング基地局に報告し、その基地局はこの情報と近くの基地局間の相対的負荷とを使用し、いつどの基地局に移動体端末をハンドオフすべきかどうかを決定する。システム内ハンドオフは、どんな無線通信ネットワークでも基本的な動作の特徴である。

しかしながら、システム間ハンドオフは幾つかの理由で問題があるかも知れない。先ず、移動体端末は回線交換ネットワークとパケットデータ無線ネットワークの両方との通信に従事できるように開発されかつ展開されなければならない。加えて、殆どの展開では、回線交換ネットワークとパケットデータ無線ネットワークは異なる周波数帯で動作する。両方の周波数帯で同時に動作するハイブリッド移動体端末は存在するが、異なる無線技術が使用されているため、ソフトシステム間ハンドオフは不可能である。さらに、回線交換システムとパケットデータシステムにおけるネットワークプロトコルは直接にはシステム間ハンドオフをサポートしない。

１つ以上の実施例で、本発明は、パケットデータ無線ネットワークと回線交換無線ネットワークとの間でハイブリッド移動体端末をハンドオフすることに関する。ハイブリッド移動体端末はサービング無線ネットワークを介して既存の呼に従事する。その移動体端末はターゲット無線ネットワークを介して新規の呼を発呼し、その新規の呼は所定の被呼者識別子を持っている。被呼者識別子に応答して、その呼は、サービング無線ネットワークを介して移動体端末に宛てられたループバック呼に変換され、ターゲット無線ネットワークを介して呼経路を確立する。移動体端末はループバック呼を受け、既存の呼をダイレクトして、ターゲット無線ネットワークを介してその呼経路に接続する。次に、元のネットワークを介した既存の呼は切断される。

一つの実施例では、本発明は、パケットデータ無線ネットワークまたは回線交換無線ネットワークの内のサービングネットワークからターゲットネットワークに、両方のネットワークを介して通信可能で、サービング無線ネットワークを介して既存の呼に従事するハイブリッド移動体端末に関してのハンドオフする方法に関する。新規の呼はターゲット無線ネットワークを介して移動体端末から受信され、その新規の呼は所定の被呼者識別子を持っている。その被呼者識別子に応答して、新規の呼はサービング無線ネットワークを介してルーティングされ移動体端末に戻される。既存の呼はターゲット無線ネットワークを介して移動体端末に接続される。

もう一つの実施例では、本発明は、パケットデータ無線ネットワークと回線交換無線ネットワークの両方を介して通信動作可能なハイブリッド移動体端末を、最初に既存の呼を搬送するそのようなネットワーク内のサービングネットワークからターゲットネットワークへとハンドオフする方法に関する。所定の被呼者識別子を持つ新規の呼がターゲット無線ネットワークを介して発生する。ループバック呼はサービング無線ネットワークを介して受信される。そのループバック呼に応答して、既存の呼はターゲット無線ネットワークを介して継続する。

さらにもう一つの実施例では、本発明は、複数の加入者プロファイルと所定の移動体電話番号（ＭＤＮ）を持つ少なくとも１つの仮想加入者プロファイルとを維持する加入者データベースを含み、その所定のＭＤＮに宛てられた呼をハンドオフループバック呼として識別する回線交換無線ネットワークに関する。また、その回線交換無線ネットワークは、ハンドオフループバック呼を最初に発呼した移動体端末にリダイレクトするために動作するネットワークノードを含む。

またさらにもう一つの実施例では、本発明は、ハンドオフループバック呼を最初に発呼した移動体端末にリダイレクトするために動作する公衆サービス識別子アプリケーションサーバ（ＰＳＩ−ＡＳ）を含むパケットデータ無線ネットワークに関する。また、パケットデータ無線ネットワークは、回線交換無線ネットワークから、所定のＭＤＮを被呼者識別子として持つイニシャルアドレスメッセージ（ＩＡＭ）の受信するために動作し、さらに、所定のＭＤＮからの被呼者識別子をＰＳＩ−ＡＳのｓｉｐ：ｕｒｉアドレスに変換するために動作するネットワークノードを含む。

１つ以上の実施例で、本発明は、パケットデータ無線ネットワークと回線交換無線ネットワークとの間でハイブリッド移動体端末をハンドオフするシステムと方法に関する。ここで用いられるように、ハイブリッド移動体端末とは、無線トランシーバ機能をもち、必要ならば、パケットデータ無線ネットワークと回線交換無線ネットワークの両方との音声とデータ通信との内の少なくともいずれかに従事するための認可が与えられた移動体機器に言及するものである。異なる動作周波数とネットワーク自身の間でのプロトコルがないため、既存の呼を１つのネットワークから他のネットワークにハンドオフすることは現状では可能でないが、そのようなものは、もしハイブリッド移動体端末があるネットワークがサービスを行う地理的領域から他のネットワークがサービスを行う区域に移動するなら、必要となるかもしれない。

どんな新しいハンドオフ方法でもどちらの方向でも同じように良く作用しなければならない。即ち、パケットデータ無線ネットワークから回線交換無線ネットワークへ、同じく回線交換無線ネットワークからパケットデータ無線ネットワークへハンドオフを提供しなければならない。以下の議論では、“サービング”無線ネットワークとは、それを介して既存の呼がハイブリッド移動体端末にルーティングされるネットワークのことであり、それは、パケットデータ無線ネットワークであるかもしれず、或は回線交換無線ネットワークであるかもしれない。“ターゲット”無線ネットワークとは、それを介してハンドオフ手順に従って呼が接続されるであろう他のネットワークのことである。

ターゲット無線ネットワークを介して呼経路を確立する一つの方法は、移動体端末における対応する機能がターゲット無線ネットワークを介してサービングネットワークに対応する機能に発呼することである。その後、既存の呼は新しく確立した呼経路に接続されてもよい。即ち、ハイブリッド移動体端末のパケットデータ側は、同じハイブリッド移動体端末の回線交換側に発呼するか、または、その逆である。ここでは、このような呼をループバック呼という。

しかしながら、殆どの既存のネットワークは、発呼者への呼、即ち、発呼者番号（ＣｇＰＮ）と被呼者番号(ＣｄＰＮ)が同じ呼を、ユーザのボイスメールボックスにアクセスするための呼として解釈する。従って、既存のネットワーク内で作用するためには、ＣｇＰＮとＣｄＰＮは異ならなければならない。回線交換無線ネットワークでは、ハイブリッド移動体端末の移動体電話番号（ＭＤＮ）は、移動体端末にサービスを行っている移動体交換センタ（ＭＳＣ）によってＣｇＰＮ（Ａ番号ともいう）としてイニシャルアドレスメッセージ（ＩＡＭ）の中に回線識別機能の一部として挿入される。従って、ＣｇＰＮを変更することは選択肢ではない。

本発明の１つ以上の実施例によれば、ループバック呼は、ＣｄＰＮとして転送ルーティング番号（ＴＲＮ）を持つ発呼を行うハイブリッド移動体端末によって確立される。ユニークなＴＲＮが各ネットワークに対して定義される。つまり、ＴＲＮｐｄはパケットデータ無線ネットワークに対して、ＴＲＮｃｓは回線交換無線ネットワークに対してである。（ターゲット）ネットワークがハイブリッド移動体端末から呼要求を受信し、ＣｄＰＮがそのネットワークに対するＴＲＮ（ＣｇＰＮ＝ＭＤＮ）である場合、ネットワークはその呼をループバック呼と認識し、他の（サービング）無線ネットワークを介してその呼をハイブリッド移動体端末に返すようにルーティングする。このことは、例えば、その被呼者識別子を発呼者識別子と交換（即ち、ＣｇＰＮ＝ＴＲＮ、かつＣｄＰＮ＝ＭＤＮ）し、その呼をサービング無線ネットワークにルーティングすることによって達成されてもよい。

その呼はサービング無線ネットワークを介してハイブリッド移動体端末に到着する。ハイブリッド移動体端末は、ＴＲＮとＭＤＮとの内、少なくともいずれかによりループバック呼を認識する。ハイブリッド移動体端末はその呼を受取り、既存の呼をターゲット無線ネットワークと関連する機能に転送する。次に、サービング無線ネットワーク（またはハイブリッド移動体端末）は、ターゲット無線ネットワークを介して確立された呼経路に既存の呼を接続し、サービング無線ネットワークを介した既存の呼のレッグを切断し、効果的にその呼をサービングからターゲットの無線ネットワークにハンドオフする。

パケットデータネットワークから回線交換ネットワークへのハンドオフ
図１はパケットデータ無線ネットワークのアクセス端末（ＡＴ）と回線交換無線ネットワークの移動局（ＭＳ）の両方の機能を含むハイブリッド移動体端末１０を示している。ハイブリッドＡＴ／ＭＳ１０はローミング領域１２にあり、そこでは回線交換無線ネットワーク２０とパケットデータ無線ネットワーク３０が稼動している。

回線交換無線ネットワーク２０は、１つ以上の移動局（不図示）に通信サービスを提供する１つ以上の回線交換基地局制御装置（ＣＳ ＢＳＣ）２４に接続される移動体交換センタ（ＭＳＣ）２２を有している。ＭＳＣ２２は、ＣＳ ＢＳＣ２４と他の多くのネットワークノード（不図示）との間の回線交換ネットワーク接続により、音声とデータをルーティングする。ＣＳ ＢＳＣ２４は、例えば、変調器／復調器、ベースバンドプロセッサ、無線周波数（ＲＦ）電力増幅器、アンテナなどの移動局との無線通信をサポートするのに必要なトランシーバ資源を含む１つ以上の無線基地局、または、基地局トランシーバ（不図示）を含むか制御する。

パケットデータ無線ネットワーク３０は、例えば、ハイブリッドＡＴ／ＭＳ１０のＡＴ側のような１つ以上のアクセス端末に対してパケットデータ通信サービスを提供する１つ以上のパケットデータ基地局制御装置（ＰＤ ＢＳＣ）３４に接続されるパケットデータ交換ノード（ＰＤＳＮ）３２を有している。ＰＤＳＮ３２は、ＰＤ ＢＳＣ３４と、例えば、ＩＰマルチメディアシステム（ＩＭＳ）ネットワーク４０のような他のパケットデータネットワークとの間でデータパケットをルーティングする。ＰＤ ＢＳＣ３４は、ＣＳ ＢＳＣ２４と類似の１つ以上の無線基地局を含むか制御するが、共用高帯域チャネルでＡＴへのパケットデータ通信を提供する。

両方の無線ネットワーク２０、３０はＩＭＳネットワーク４０に接続される。ＩＭＳはパケットベースのＩＰネットワーク４０による音声とマルチメディア通信のための汎用で公開された工業標準である。ＩＭＳネットワーク４０には、様々なサービス（音声とビデオ放送またはストリーミング、プッシュ・ツー・トーク、ビデオ会議、ゲーム、ファイル共有、電子メールなど）を提供する１つ以上のアプリケーションサーバ(ＡＳ)を含む。特に、電話ＡＳ（ＴＡＳ）５０は、ここでさらに詳細に述べるように、電話通信サービスを提供する。ＩＭＳ４０の中のもう一つのＡＳは公衆サービス識別子（ＰＳＩ）ＡＳ４８である。ＰＳＩ ＡＳ４８は、特定の端末のためにＩＰ接続ポイント間のセション転送を扱う一般的なＡＳである。ＰＳＩ ＡＳ４８はシステム内でシステム間ハンドオフを処理する。

ＩＭＳネットワーク４０内のノード間通信はセション開始プロトコル（ＳＩＰ）を利用する。ＳＩＰは、インターネット会議、電話、プレゼンス、イベント通知、インスタントメッセージングなどのためのシグナリングプロトコルである。ＳＩＰは長期間の安定した識別子、ＳＩＰユニバーサル・リソース・インディケータ（ＵＲＩ）を使用する。

ＰＳＩ−ＡＳ４８とＴＡＳ５０はサービング呼セション制御機能（Ｓ−ＣＳＣＦ）４４に接続される。Ｓ−ＣＳＣＦ４４は、ＩＭＳ４０端末間のマルチメディアセションを開始し、管理し、そして終了させる。Ｓ−ＣＳＣＦ４４は、オプションの問合せＣＳＣＦ（Ｉ−ＣＳＣＦ）４８に接続されてもよい。Ｉ−ＣＳＣＦ４８は管理領域の境界に位置するＳＩＰプロキシである。Ｉ−ＣＳＣＦ（または、Ｉ−ＣＳＣＦがない時はＳ−ＣＳＣＦ）はプロキシＣＳＣＦ（Ｐ−ＣＳＣＦ）５２に接続される。Ｐ−ＣＳＣＦ５２はＩＭＳ４０にコンタンクトする最初のポイントのＳＩＰプロキシである。

パケットデータ無線ネットワーク３０のＰＳＤＮ３２とメディアゲートウェイ制御機能（ＭＧＣＦ₂）５４の両方は、Ｐ−ＣＳＣＦ５２へのＳＩＰ接続を維持する。ＭＧＣＦ₂５４は、専用ハンドオフトランクを経由して、回線交換無線ネットワーク２０のＭＳＣ２２に接続されるメディアゲートウェイ(ＭＧｗ₂）５６を制御する。ＭＧＣＦ₂５４はＭＳＣ２２へのＩＳＵＰ接続を維持する。

図１Ａは、公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）における相手との音声呼に従事するハイブリッドＡＴ／ＭＳ１０を示している。ＰＳＴＮ６２は、ＭＧｗ₁６４を制御するＭＧＣＦ₁６６を含むＰＳＴＮインタフェース６０により、ＩＭＳネットワーク４０に接続される。ＭＧｗ₁６４は時分割多重化（ＴＤＭ）リンクによりＰＳＴＮ６２に接続される。ＭＧｗ₁６４は、符号化音声パケットまたはＰＴＳＮ６２からの回線交換６４ｋｂｐｓパルス符号変調（ＰＣＭ）音声信号を、例えば、拡張可変速度ＣＯＤＥＣ（ＥＶＲＣ）パケットのような符号化音声パケットに変換し、次に、それは、実時間トランスポートプロトコル（ＲＴＰ）またはインターネットプロトコル（ＩＰ）を経由してＩＭＳネットワーク４０の他のノードに送信される。

図１Ａに示される呼は、ＴＡＳ５０によって設定され、維持される。ＴＡＳ５０はバック・ツー・バック・ユーザエージェント（Ｂ２ＢＵＡ）としての役割を果たす。Ｂ２ＢＵＡは、ＳＩＰユーザエージェントサーバ（ＵＡＳ）としてＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージを受信し、処理できるＳＩＰベースの論理エンティティである。また、Ｂ２ＢＵＡは、要求にどのように答えるべきか、どの様にして外に向かう呼を開始するのかを決定するＳＩＰユーザエージェントクライアントとして動作する。ＳＩＰプロキシサーバと異なり、Ｂ２ＢＵＡは完全な呼の状態を維持し、全ての呼要求に関係する。特に、図１Ａの呼に対しては、Ｂ２ＢＵＡは２つのＳＩＰダイアログ、即ち、ＭＧＣＦ₁６６とＴＡＳ５０との間の第１のダイヤログと、ＴＡＳ５０とハイブリッドＡＴ／ＭＳのＡＴ（ＩＭＳクライアント）側との間の第２のダイヤログとを制御する。メディアプレーン或はユーザプレーンでは、符号化音声パケットはＭＧｗ₁６４からＰＤＳＮ３２に送信され、エアインタフェースによりＰＤ ＢＳＣ３４からハイブリッドＡＴ／ＭＳ１０へ送信される。反対方向の音声パケットは逆の経路をたどる。

さらに、ハイブリッドＡＴ／ＭＳ１０はＰＤ ＢＳＣ３４の無線トランシーバ資源から物理的に動くので、ハイブリッドＡＴ／ＭＳ１０は、例えば、データ速度制御（ＤＲＣ）インデックスを経由してより低いデータ速度を要求することにより、ＰＤ ＢＳＣ３４に劣悪なチャネル状態を示唆する。ハイブリッドＡＴ／ＭＳ１０が十分に劣悪なチャネル状態を報告する場合、ＰＤ ＢＳＣ３４は、もう一つの無線ネットワーク基地局にハイブリッドＡＴ／ＭＳ１０をハンドオフしなければならないと判断する。

もし、パケットデータ無線ネットワーク３０が限られた地理的範囲にあり、ハイブリッドＡＴ／ＭＳ１０がそのサービス区域の境界にいるなら、おそらくハイブリッドＡＴ／ＭＳ１０は、より広範囲に展開されている回線交換無線ネットワーク２０によってサービスを受けることができるかもしれない。しかしながら、パケットデータ無線ネットワーク３０と回線交換無線ネットワーク２０はシステム間ハンドオフに対するプロトコルを実装していないかもしれない。

本発明の１つ以上の実施例によれば、パケットデータ無線ネットワーク３０から回線交換無線ネットワーク２０へのハイブリッドＡＴ／ＭＳ１０のハンドオフは、ハイブリッドＡＴ／ＭＳ１０に回線交換無線ネットワーク２０を介してＭＳ側からＡＴ側に、ここではループバック呼と言われる−呼を発呼させることによって容易になる。そのループバック呼は、ＴＡＳ５０と、回線交換無線ネットワーク２０を介して、既存の呼の第１のダイヤログ（ＭＧｗ₁−ＴＡＳ）が接続されるハイブリッドＡＴ／ＭＳ１０のＭＳ側との間の第３の通信ダイヤログを確立し、システム間ハンドオフを実行する。次に、第２のダイヤログ（ＴＡＳ−ＡＴ）は切断されてもよい。この処理過程については、図２の信号フロー図と図３のフロー図とを参照して説明する。それらの図面では、方法のステップとネットワークイベントの番号は首尾一貫している。

先に検討したように、ＡＴ／ＭＳ１０は最初、既存の音声呼に従事している。ＴＡＳ５０はＢ２ＢＵＡであり、ＭＧｗ₁６４とＴＡＳ５０との間の第１のダイヤログと、ＴＡＳ５０とＡＴ／ＭＳ１０のＡＴ側との間の第２のダイヤログとを維持している（ブロック１００）。もし必要なら、ＡＴ／ＭＳ１０の中のＭＳ機能は、公知の標準手順に従って、回線交換無線ネットワーク２０に登録する（ブロック１０２）。次に、ＡＴ／ＭＳ１０のＭＳ側は回線交換無線ネットワーク２０を介して、ＣｄＰＮ＝ＴＲＮｐｄとして、呼を開始する（ブロック１０４）。これは、ネットワーク４０への呼をハンドオフを開始するために使用するループバック呼として識別する。

ＭＳＣ２２はＡＴ／ＭＳ１０のＭＤＮをイニシャルアドレスメッセージ（ＩＡＭ）のＣｇＰＮフィールドに配置し、ＩＡＭをＭＧＣＦ₂５４に送信する（ブロック１０６）。ＭＧＣＦ₂５４はＴＲＮｐｄ上でＥＮＵＭ変換を実行し、ｓｉｐ:ｕｒｉ ＰＳＩ ＡＳを生成する（ブロック１０８）。ＥＮＵＭは、十分に資格のあるＰＳＴＮ電話番号を十分に資格のあるＩＭＳ ＵＲＩに変換するプロトコルである。ＴＲＮｐｄの所定の値は、システム間ハンドオフを実行するのに使用されるループバック呼としてそこに発呼された呼を識別する予約電話番号である。ＭＧＣＦ₂５４はｓｉｐ:ｕｒｉ ＰＳＩ ＡＳをＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージのＲ−ＵＲＩ（Ｔｏ）フィールドに配置し、ＩＡＭのＣｇＰＮフィールドからの情報（即ち、ＭＤＮ）をＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージのＰ−ＡｓｓｅｒｔｅｄＩＤ（検証されたＦｒｏｍ）フィールドに配置する。

ＭＧＣＦ₂５４はＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージをＩＭＳネットワーク４０に送信する。そこでは、そのメッセージはＰＳＩ ＡＳ４８にルーティングされる（ブロック１１０）。ＰＳＩ ＡＳ４８は、Ｒ−ＵＲＩとＰ−ＡｓｓｅｒｔｅｄＩＤフィールドの値−即ち、被呼者識別子と発呼者識別子−を交換し、従って、元のＡＴ／ＭＳ１０にその呼をリダイレクトする（ブロック１１２）。加えて、ＰＳＩ ＡＳ４８はＭＤＮ上でＥＮＵＭ変換を実行し、その結果、ＡＴ／ＭＳ１０へのコールバックはパケットデータ無線ネットワーク３０を介してルーティングされる。ＰＳＩ ＡＳ４８は変更されたＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージをＳ−ＣＳＣＦ４４に転送する（ブロック１１４）。Ｓ−ＣＳＣＦ４４におけるトリガにより、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージはＴＡＳ５０にルーティングされる（ブロック１１６）。

発呼者識別子、即ち、ＰＳＩ ＡＳ４８であるＰ−ＡｓｓｅｒｔｅｄＩＤヘッダに応答して、ＴＡＳ５０はループバック呼を認識し、ＴＡＳ５０とＭＧＣＦ₂５４との間の第３のダイヤログを創成する。ＴＡＳ５０は、ＭＧｗ₁６６のためにセション記述プロトコル（ＳＤＰ）情報を含むＳＩＰ ２００ ＯＫメッセージをＳ−ＣＳＣＦ４４に送信し（ブロック１２０）、Ｓ−ＣＳＣＦ４４はそれをＭＧＣＦ₂５４に転送する（ブロック１２２）。ＭＧＣＦ₂５４はＭＳＣ２２に回答メッセージ（ＡＮＭ）を送信する（ブロック１２４）。これにより、回線交換無線ネットワーク２０を介して、第３のダイヤログを確立する（ブロック１２６）。ＭＧＣＦ₂５４は第３のダイヤログの確立を確かめる確認応答メッセージをＳ−ＣＳＣＦ４４に送信し（ブロック１２８）、Ｓ−ＣＳＣＦ４４はそれをＴＡＳ５０に転送する（ブロック１３０）。パケットデータ無線ネットワーク３０を介する既存の呼と回線交換無線ネットワーク２０を介するループバック呼は図１Ｂに示されている。

第３のダイヤログの確認応答を受信する時に、ＴＡＳ５０は、ＭＧＣＦ₂５４からのメディアを送受信するためＭＧｗ₁６４にダイレクトすることをＭＧＣＦ₁６６に通知するＳＩＰ ＵＰＤＡＴＥメッセージを送信することによって第１のダイヤログ（ＭＧｗ₁−ＴＡＳ）を変更する。このＳＩＰ ＵＰＤＡＴＥメッセージはＳ−ＣＳＣＦ４４に送信され（ブロック１３２）、Ｓ−ＣＳＣＦ４４はそれをＭＧＣＦ₁６６に転送する（ブロック１３４）。

同時に、ＴＡＳ５０はＩＭＳクライアント（ＡＴ／ＭＳ１０のＡＴ側）にＢＹＥメッセージをルーティングすることにより第２のダイヤログ（ＴＡＳ−ＡＴ）を解放する。ＴＡＳ５０はＢＹＥメッセージをＳ−ＣＳＣＦ４４に送信し（ブロック１３６）、Ｓ−ＣＳＣＦ４４はそれをＡＴ／ＭＳ１０に転送する（ブロック１３８）。ＢＹＥメッセージを受信する時、ＡＴ／ＭＳ１０のＡＴ側は、既存の呼に対する音声をそのＭＳ機能に転送し、回線交換無線ネットワーク２０を介して音声信号を送受信する。

一方、ＭＧＣＦ₁６６は、Ｓ−ＣＳＣＦ４４へＳＩＰ ２００ ＯＫメッセージを送信することにより、既存の呼に対する更新を確認し（ブロック１４２）、Ｓ−ＣＳＣＦ４４はＴＡＳ５０にルーティングされる（ブロック１４４）。この時点で、音声はＭＧｗ₁６４とＭＤｗ₂５６との間で接続される。

最終的に、ＩＭＳクライアント（ＡＴ／ＭＳ１０のＡＴ側）は、ＳＩＰ ２００ ＯＫメッセージをＳ−ＣＳＣＦ４４に送信することにより、第２のダイヤログ（ＴＡＳ−ＡＴ）の解放を確認し（ブロック１４６）、Ｓ−ＣＳＣＦ４４はそれをＴＡＳ５０に転送する（ブロック１４８）。システム間ハンドオフは完了し、ＡＴ／ＭＳ１０はそのＭＳ機能を使用して、回線交換無線ネットワーク２０を介して既存の呼を継続する。ハンドオフ呼に対するメディアプレーンが図１Ｃに示されている。ＰＳＴＮ６２からの音声信号は、ＭＧｗ₁６４によって符号化音声パケットに変換され、ＲＴＰまたはＩＰによりＭＤｗ₂５６へと転送する。ＭＤｗ₂５６は符号化音声パケットを回線交換無線ネットワーク２０の帰路の６４ｋｂｐｓＰＣＭフォーマットに変換し、ＭＳＣ２２にその信号を送信する。ＭＳＣ２２は音声信号をＣＳ ＢＳＣ２４に送信し、ＣＳ ＢＳＣ２４は専用チャネルによりＡＴ／ＭＳ１０にそれらを送信する。反対方向の音声信号は逆経路をたどる。

回線交換ネットワークからパケットデータネットワークへのハンドオフ
図４Ａはローミング領域１２の回線交換無線ネットワーク２０を介して、ＰＳＴＮ６２の相手との既存の呼に従事しているハイブリッドＡＴ／ＭＳ１０を示している。回線交換無線ネットワーク２０はビジティング（訪問）ＭＳＣ（ＶＭＳＣ）２２とＣＳ ＢＳＣ２４とを有している。また、ローミング領域１２内には、ＰＤＳＮ３２とＰＤ ＢＳＣ３４とを有するパケットデータ無線ネットワーク３０がある。パケットデータ無線ネットワーク３０はＰ−ＣＳＣＦ５２を経由してＩＭＳネットワーク４０に接続される。ＩＭＳネットワーク４０は、１つ以上のＡＳ４２、Ｓ−ＣＳＣＦ４４、Ｉ−ＣＳＣＦ４６、ＴＡＳ５０、及びＭＧｗ５６を制御するＭＧＣＦ５４を含む。ＩＭＳネットワーク４０の構成要素の全ては上述されている。

ＭＧＣＦ５４は、回線交換無線ネットワーク２０のホーム領域にあるゲートウェイＭＳＣ（ＧＭＳＣ）５８へのＩＳＵＰシグナリング接続を維持する。ＧＭＳＣ５８はホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）６０とサービス制御ポイント（ＳＣＰ）６１とに接続される。さらに、ＧＭＳＣ５８は、例えば、ＰＳＴＮ６２のような他のネットワークノードへの接続を維持する。

図４Ａに示すように、また図５の信号図と図６のフロー図（ここでは方法のステップとネットワーク信号には首尾一貫した番号が付されている）に示すように、ＡＴ／ＭＳ１０は、回線交換無線ネットワーク２０を介し、そのＭＳ機能を使用して、既存の呼に従事する（ブロック１５０）。音声信号はＰＳＴＮ６２の電話機からホーム領域のＧＭＳＣ５８を通り、ローミング領域のＭＳＣ２２を通り転送され、専用チャネル上でＣＳ ＢＳＣ２４により回線交換エアインタフェースを経てＡＴ／ＭＳ１０に送信される。反対の音声信号は逆経路をたどる。

さらに、ＡＴ／ＭＳ１０はＣＳ ＢＳＣ２４の無線トランシーバから物理的に移動するので、パケットデータ無線ネットワーク３０へのハンドオフが必要になるかもしれない。本発明の１つ以上の実施例によれば、そのようなハンドオフは、パケットデータ無線ネットワーク３０を介して、ハイブリッドＡＴ／ＭＳ１０がループバック呼をそのＡＴ機能からＭＳ機能に発呼することによって容易となる。これは、既存の呼が接続されているパケットデータ無線ネットワーク３０を介して呼ダイヤログを確立する。次に、回線交換無線ネットワーク２０を介してその呼を切断することにより、ＡＴ／ＭＳ１０は切り離され、システム間ハンドオフを行うであろう。

もし必要であれば、ＡＴ／ＭＳ１０のＡＴ側はパケットデータ無線ネットワーク３０を介してＩＭＳネットワーク４０に登録する（ブロック１５２）。ＡＴは、ＣｇＰＮ＝ＭＤＮかつＣｄＰＮ＝ＴＲＮｃｓとして、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージをＳ−ＣＳＣＦ４４に発行することにより、パケットデータ無線ネットワーク３０を介して呼を開始する。トリガに応答して、Ｓ−ＣＳＣＦ４４はＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージをＴＡＳ５０に転送する（ブロック１５６）。

ＴＲＮｃｓを認識することに応じて、ＴＡＳ５０は、システム間ハンドオフのためのループバック呼としてその呼要求を識別する。従って、ＴＡＳ５０は、回線交換無線ネットワーク２０を介してその呼をルーティングすべきことを知る（ブロック１５８）。ＴＡＳ５０は、ＣｇＰＮ＝ＭＤＮ、ＣｄＰＮ＝ＴＲＮｃｓ、及びＲＯＵＴＥ＝ＭＧＣＦとするＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージを生成し、そのＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージをＳ−ＣＳＣＦ４４に送信し（ブロック１６０）、Ｓ−ＣＳＣＦ４４はそれをＭＧＣＦ５４に転送する（ブロック１６２）。ＭＧＣＦ５４は、適切な被呼者識別子と発呼者識別子をもつイニシャルアドレスメッセージ（ＩＡＭ）を生成し、そのＩＡＭをＧＭＳＣ５８に送信する（ブロック１６４）。

通常の回線交換ネットワークローミング手順によれば、ＧＭＳＣ５８は被呼者の位置（ＴＲＮｃｓ）を確かめるＨＬＲ６０にアクセスする。ＭＤＮ＝ＴＲＮｃｓを持つＨＬＲ６０の仮想加入者エントリは、特定のサービス制御ポイント（ＳＣＰ）６１へＧＭＳＣ５８をダイレクトするように特定されるワイヤレス・インテリジェント・ネットワーク（ＷＩＮ）データを含む。ＧＭＳＣ５８がＳＣＰ６１にアクセスするとき、ＳＣＰ６１はＴＲＮｃｓを被呼者識別子と認識することにより、ループバック呼をシステム間ハンドオフの一部として識別する。ＳＣＰ６１は被呼者識別子と発呼者識別子を交換（スワップ）し、従って、ループバック呼を元のＡＴ／ＭＳ１０にルーティングして戻す。次に、ＳＣＰ６１はＧＭＳＣ５８に指示して呼設定を継続する。ＧＭＳＣ５８はＣｄＰＮが変化することに注意し、これを“転送された呼”として解釈し、ＨＬＲ６０にアクセスして被呼者の位置（今はＭＤＮ）を確かめる（ブロック１６６）。

ＧＭＳＣ５８はＡＴ／ＭＳ１０の場所を突き止め、ＶＭＳＣ２２にＩＡＭ信号を送信する（ブロック１６８）。ＶＭＳＣ２２は、ＡＴ／ＭＳ１０が既存の呼に従事していることに気づいており、呼待合せ（Call Waiting）信号をＡＴ／ＭＳ１０に送信する（ブロック１７０）。ＡＴ／ＭＳ１０は（ＣｇＰＮ＝ＴＲＮｃｓを検査することにより）ループバック呼を認識し、通常ユーザに発行される呼待合せ警告（Call Waiting alert）を抑止し、その呼を受け付ける（ブロック１７２）。この時点で、図４Ｂに示されるように、パケットデータ無線ネットワーク３０を介して、ＡＴ／ＭＳ１０のＡＴ側からＭＳ側へのループバック呼が確立される（ブロック１７４）。

ＡＴ／ＭＳ１０は回線交換無線ネットワーク２０を介してＪＯＩＮ命令を送信し、パケットデータ無線ネットワーク３０を介してループバック呼に接続するために既存の呼をダイレクトする（ブロック１７６）。図４Ｃに示されるように、回線交換無線ネットワーク２０へのループバック呼のレッグは切断され、回線交換無線ネットワーク２０からパケットデータ無線ネットワーク３０へのＡＴ／ＭＳ１０のシステム間ハンドオフを実行する。音声信号はＰＳＴＮ６２の電話機からＭＧｗ５６へと伝わる。ＭＧｗ５６は、ＲＴＰまたはＩＰによりＰＤＳＮ３２に送信される符号化音声パケットに音声を変換する。次に、ＰＤ ＢＳＣ３４は共有チャネルにより音声パケットをＡＴ／ＭＳ１０のＡＴ側に送信する。反対方向の音声は逆経路をたどる。

ここでは、本発明の特別な特徴、側面、及び実施例に関連して本発明を説明したが、多くの変形例、修正、及び他の実施例が、本発明の広い範囲内で可能であることは明らかであろう、従って、全ての変形例、修正、及び実施例は本発明の範囲内にあるとみなされるべきである。従って、この実施例は、全ての面で、例示的なものであり、制限を与えるものではないとして解釈されるべきであり、かつ、添付の請求の範囲の意味および等価の範囲内で生じる変更は全てここに包含されることが意図されている。

パケットデータ無線ネットワークを介した既存の呼のネットワーク図である。 回線交換無線ネットワークを介した既存の呼とループバック呼のネットワーク図である。 パケットデータ無線ネットワークから回線交換無線ネットワークへ既存の呼をハンドオフした後のネットワーク図である。 、 図１Ａ〜図１Ｃのシステム間ハンドオフのシグナリングを示す図である。 、 、 図１Ａ〜図１Ｃのシステム間ハンドオフのフローを示す図である。 回線交換無線ネットワークを介した既存の呼のネットワーク図である。 パケットデータ無線ネットワークを介した既存の呼とループバック呼のネットワーク図である。 回線交換無線ネットワークからパケットデータの無線ネットワークへ既存の呼をハンドオフした後のネットワーク図である。 図４Ａ〜図４Ｃのシステム間ハンドオフのシグナリングを示す図である。 、 図４Ａ〜図４Ｃのシステム間ハンドオフのフローを示す図である。

Claims (24)

1. パケットデータ無線ネットワークと回線交換無線ネットワークの内のサービングネットワークから、前記パケットデータ無線ネットワークと回線交換無線ネットワークの内のターゲットネットワークへ、前記両方のネットワークと通信可能であり前記サービング無線ネットワークを介して既存の呼に従事するハイブリッド移動体端末に関してハンドオフを行う方法であって、
   前記移動体端末から前記ターゲット無線ネットワークを介して、所定の被呼者識別子を持っている新規の呼を受信する工程と、
   前記被呼者識別子に応答して、前記サービング無線ネットワークを介して前記移動体端末に前記新規の呼をルーティングして戻す工程と、
   前記既存の呼を前記ターゲット無線ネットワークを介して前記移動体端末に接続する工程とを有することを特徴とする方法。
2. 前記サービング無線ネットワークを介した前記既存の呼を終了させる工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記所定の被呼者識別子は、前記ターゲット無線ネットワークにおけるハンドオフのために予約された転送ルーティング番号であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記転送ルーティング番号は前記新規の呼をハンドオフ処理のために前記ターゲットネットワークにおける所定のノードにダイレクトするために動作する仮想加入者プロファイルであることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記新規の呼をルーティングして戻す工程は、前記被呼者識別子と発呼者識別子とを交換する工程を含むことを特徴する請求項１に記載の方法。
6. 前記移動体端末は、前記所定の被呼者識別子を前記発呼者識別として検出することに応答して前記新規の呼を自動的に受け付けることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記移動体端末は、前記新規の呼を受信するユーザに対するどんな指示も抑止することを特徴する請求項６に記載の方法。
8. パケットデータ無線ネットワークと回線交換無線ネットワークの両方を介して通信動作可能なハイブリッド移動体端末を、最初に既存の呼を搬送する前記ネットワークの内のサービングネットワークから前記ネットワークの内のターゲットネットワークにハンドオフを行う方法であって、
   所定の被呼者識別子を持つ新規の呼を前記ターゲット無線ネットワークを介して発生する工程と、
   前記サービング無線ネットワークを介してループバック呼を受信する工程と、
   前記ループバック呼に応答して、前記ターゲット無線ネットワークを介して前記既存の呼を継続させる工程とを有することを特徴とする方法。
9. 前記サービング無線ネットワークを介してループバック呼を受信する工程は、前記ループバック呼の発呼者識別子に応答して前記ループバック呼を受け付ける工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記ループバック呼の前記発呼者識別子は前記新規の呼の所定の被呼者識別子であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記所定の被呼者識別子は前記ターゲット無線ネットワークにおけるハンドオフ機能にユニークな転送ルーティング番号であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
12. 前記サービング無線ネットワークを介した前記既存の呼を終了させる工程をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の方法。
13. 回線交換無線ネットワークであって、
    複数の加入者プロファイルと所定の移動体電話番号（ＭＤＮ）を持つ少なくとも１つの仮想加入者プロファイルとを維持し、前記所定のＭＤＮに宛てられた呼をハンドオフループバック呼として識別する加入者データベースと、
    前記呼を最初に発呼した移動体端末にハンドオフループバック呼をリダイレクトするために動作するネットワークノードとを有することを特徴とする回線交換無線ネットワーク。
14. 前記ネットワークノードは、被呼者識別子と発呼者識別子とを交換することにより前記ハンドオフループバック呼を前記呼を最初に発呼した移動体端末にリダイレクトすることを特徴とする請求項１３に記載の回線交換無線ネットワーク。
15. 前記ネットワークノードは、サービス制御ポイント（ＳＣＰ）であることを特徴とする請求項１３に記載の回線交換無線ネットワーク。
16. パケットデータ無線ネットワークを介してハイブリッド移動体端末からイニシャルアドレスメッセージ（ＩＡＭ）を受信する移動体交換センタ（ＭＳＣ）をさらに有し、
    前記ＩＡＭは、前記ハイブリッド移動体端末のＭＤＮを発呼者識別子として、そして、前記所定のＭＤＮを被呼者識別子としてもつことを特徴とする請求項１５に記載の回線交換無線ネットワーク。
17. 前記ＭＳＣは、前記加入者データベースにおける前記仮想加入者プロファイルに応答して前記ＩＡＭを前記ＳＣＰにルーティングするために動作することを特徴とする請求項１６に記載の回線交換無線ネットワーク。
18. 前記ＳＣＰは、前記被呼者識別子に前記ハイブリッド移動体端末のＭＤＮを配置し、前記発呼者識別子に前記所定のＭＤＮを配置し、前記変形されたＩＡＭを前記ＭＳＣに返却するよう動作することを特徴とする請求項１７に記載の回線交換無線ネットワーク。
19. 前記ＭＳＣは、前記回線交換無線ネットワークを介して、前記変形されたＩＡＭを前記ハイブリッド移動体端末にルーティングするよう動作することを特徴とする請求項１８に記載の回線交換無線ネットワーク。
20. 前記所定のＭＤＮは、前記回線交換無線ネットワークにユニークな転送ルーティング番号（ＴＲＮ）であることを特徴とする請求項１３に記載の回線交換無線ネットワーク。
21. パケットデータ無線ネットワークであって、
    ハンドオフループバック呼を最初に発呼した移動体端末にリダイレクトするために動作する公衆サービス識別子アプリケーションサーバ（ＰＳＩ−ＡＳ）と、
    回線交換無線ネットワークから、所定の移動体電話番号（ＭＤＮ）を被呼者識別子として持つイニシャルアドレスメッセージ（ＩＡＭ）を受信するために動作し、さらに、前記所定のＭＤＮからの前記被呼者識別子を前記ＰＳＩ−ＡＳのｓｉｐ：ｕｒｉアドレスに変換するために動作するネットワークノードとを有することを特徴とするパケットデータ無線ネットワーク。
22. 前記ＰＳＩ−ＡＳは、前記被呼者識別子と発呼者識別子とを交換することにより前記ハンドオフループバック呼を最初に発呼した移動体端末にリダイレクトすることを特徴とする請求項２１に記載のパケットデータ無線ネットワーク。
23. 前記ＰＳＩ−ＡＳは、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージのＰ−Ａｓｓｅｒｔｅｄ ＩＤフィールドに前記ＰＳＩ−ＡＳのｓｉｐ：ｕｒｉアドレスを配置し、前記ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージのＲ−ＵＲＩフィールドに前記最初に発呼した移動体端末のＭＤＮのＥＮＵＭ変換結果を配置し、前記パケットデータ無線ネットワークを介して前記ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージを伝播することを特徴とする請求項２２に記載のパケットデータ無線ネットワーク。
24. 前記ＰＳＩ−ＡＳより前記ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージを受信し、前記Ｐ−Ａｓｓｅｒｔｅｄ ＩＤフィールドの前記ＰＳＩ−ＡＳのｓｉｐ：ｕｒｉアドレスに応答して、前記回線交換無線ネットワークを介して、前記最初に発呼した移動体端末とのダイヤログを確立するよう動作する電話アプリケーションサーバ（ＴＡＳ）をさらに有することを特徴とする請求項２３に記載のパケットデータ無線ネットワーク。

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