JP4825682B2 - 複数の無線インターフェース、およびネットワークインフラストラクチャに対応可能なワイヤレス機器に対し、独立して効率的にサービスを引き渡す方法、および装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤレスネットワークに関する。より詳細には、複数の無線インターフェース、およびネットワークインフラストラクチャに対応可能なワイヤレス端末にサービスを引き渡す方法、および装置に関する。

現在使用されているワイヤレスシステムは、主として、音声／サービスを基礎にする。事業者は、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）や、マルチメディアメッセージングサービス（ＭＭＳ）、インスタントメッセージングサービス（ＩＭＳ）等の補助的なサービスを、ワイヤレスシステム上で展開し、大きな収益を得ている。しかし、これらのサービスは、特定の技術、およびネットワークインフラストラクチャに密接に結び付けられており、ユーザはそのユーザの端末でサポートされる技術以外の別の無線アクセス技術ではこれらのサービスを利用できないという問題がある。

ＩＥＥＥ８０２．１１などの各種のワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、並びにＩＥＥＥ８０２．１６、および８０２．２０などのワイヤレスメトロポリタンエリアネットワーク（ＷＭＡＮ）が開発されている。ＷＬＡＮとＷＭＡＮ間とは機能的に差異があるが、ここでは、「ＷＬＡＮ」は、ＷＬＡＮ、ＷＭＡＮ、および類似のワイヤレスネットワークを含むものに用いる。特にＩＥＥＥ８０２．１１、８０２．１６、および８０２．２０などのＷＬＡＮの発達により、並びにそうしたネットワークを、そのような技術に対応できる各種のワイヤレス端末とともに、ＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）、ＵＭＴＳ（universal mobile telecommunication system）、ＣＤＭＡ２０００（code division multiple access 2000）などの既存のワイヤレスネットワークに統合することにより、複数の無線インターフェース、およびネットワークインフラストラクチャに対応可能なワイヤレス端末に対し、そのようなサービスを独立して引き渡すことを可能にすることは有益である。

そうした種々のサービスは、通常は、ユーザから別個にアクセスされるが、時間とともに利用できるサービスが変化し、または異なる種類のサービスが要求されることはしばしばある。会話中のデータ転送など、１つの機器によって転送されるデータの種類が変わる場合に加え、通信を継続しつつ、セッション中に機器を変えるといった要求もしばしば発生する。この単純な例は、ユーザが、場所が固定されたコンピュータでリアルタイムのテキストメッセージ対話セッションを行っており、その後移動しながらそのリアルタイムのテキストメッセージ対話セッションを続ける場合である。この種の単一セッションを継続して使用する機能は、例えば、データベースアクセスなどの機能がセッションに含まれる場合がある、保守および修復の作業と関連して使用されている場合に特に有用である。このような接続がそれらの機器構成において相当異なることから、その機器または通信サービスの変更は困難になるのである。

本発明によれば、複数の無線アクセス技術（ＲＡＴ）機能を有するワイヤレス送受信装置（ＷＴＲＵ）と通信するためのＲＡＴ機能と互換性のある、異なるＲＡＴ機能を有する少なくとも２つのネットワークを含むシステム内で、ＲＡＴの選択は行われる。ＷＴＲＵは前記第１のネットワークとの接続を確立し、前記第１のネットワークはＷＴＲＵにアドレスを提供する。サービス管理センタ（ＳＭＣ）は、ＷＴＲＵ、およびサービスクライアント／サーバ（ＳＣ／Ｓ）と通信する。ＷＴＲＵは、ＳＭＣに登録してサービスを受信し、ＳＭＣは、前記ＳＭＣに転送されるＷＴＲＵのユーザプロファイルを取り出し、前記ＷＴＲＵの機能についての要求を送信する手段を有する。ＷＴＲＵは、その要求に応答して、機能とサービスプロファイルを含む情報を前記ＳＭＣに提供する。ＳＭＣは、その情報に応答して、ＷＴＲＵに提供するサービスを決定し、ＳＣ／Ｓを呼び出してサービスを提供する。ＳＣ／Ｓは、その呼び出しに応答してＳＭＣに肯定応答を提供し、ＳＭＣは、ＷＴＲＵに肯定応答を提供することによってＳＣ／Ｓからの肯定応答に応答する。

以下の説明において、ワイヤレス送受信装置（ＷＴＲＵ）には、これらに限定されないが、ユーザ機器、移動局、固定式および移動式の加入者装置、ページャ、若しくはワイヤレス環境で動作することが可能な他の種類の機器が含まれる。以下において言及する場合、基地局には、これらに限定されないが、ＩＥＥＥ８０２．１１アクセスポイントなどのアクセスポイント（ＡＰ）、ＮｏｄｅＢ、サイトコントローラ、またはワイヤレス環境でインターフェースをとる他の種類の機器が含まれる。

本発明は、ワイヤレス端末の機能およびサービスプロファイルに基づいて、サービスおよびパラメータのセットを決定するサービス管理センタ（ＳＭＣ）５３を使用することによって、複数の無線インターフェースに対応可能なワイヤレス端末に対し、そのようなサービスを独立して引き渡す方法、および装置を提供する。

図１に、本発明の原理を実施し、複数の無線インターフェース（air interface）３１〜３６からなるネットワークアーキテクチャ１０を示す。図１には、複数のＷＴＲＵも示す。無線インターフェース３１〜３６には、ＷＬＡＮ３１〜３３および他の種類のワイヤレスネットワーク３４〜３６が含まれる。各種類について１つを図示するが、一般には各種類で複数の無線インターフェースが存在すると想定する。

ワイヤレスネットワークには、ＧＰＲＳ（general packet radio service）３４、３ＧＰＰ（third generation partnership）ネットワーク３５、および３ＧＰＰ２ネットワーク３６が含まれ、それらのネットワークは、そのネットワークが関連付けられたワイヤレスネットワークを通じて、インターネットプロトコル（ＩＰ）またはＸ．２５などの各種のトランスポートプロトコルを介して、ＩＰネットワークまたは他のプロトコルのネットワーク５１に接続される。これらのネットワークの実装は、例として示したものであり、他の種類のネットワークの実装を本発明で使用できることが理解される。

ＷＬＡＮ３１〜３３は、８０２．１１、８０２．１６、および８０２．２０などの複数の種類の８０２標準のＷＬＡＮまたはＷＭＡＮであるが、他の種類のＷＬＡＮ接続が使用できる場合も考えられる。これらのＷＬＡＮ３１〜３３は各々、ワイヤレス端末に対応することができ、例えば、ＷＬＡＮ３１の無線インターフェースを介して接続した８０２．１１互換のＷＬＡＮカードを備えたラップトップ４１、ＷＬＡＮ３２および３３の無線インターフェースを介して接続した２種類の携帯情報端末（ＰＤＡ）４２および４３、ＧＰＲＳネットワーク３４を介して接続したデータ機能を有する携帯電話４４、３ＧＰＰネットワーク３５を介して接続した携帯電話とＰＤＡの複合機器４５、および３ＧＰＰ２ネットワーク３６を介して接続したビデオ画像を表示する画面を備えた携帯電話４６を図１を参照して説明する。言うまでもなく、一又は複数の種類の複数の無線インターフェースが用いられる可能性があり、複数のＷＴＲＵ４１〜４６が、各無線インターフェースに関連付けられる可能性があることに留意されたい。

各種の無線インターフェース３１〜３６は、ネットワーク接続５１に接続するが、ＩＰネットワークまたは他の適切なネットワーク接続とすることができる。この接続は、一又は複数の無線インターフェース３１〜３６が利用することが可能なインターネットあるいは他のネットワークを含むことができる。

サービス管理センタ（ＳＭＣ）５３は、直接、またはネットワーク接続５１を通じて、無線インターフェース３１〜３６と通信する。ＳＭＣ５１は、ＷＴＲＵ４１〜４６の機能およびサービスプロファイル（ユーザプロファイル５６）に基づいて、サービスおよびパラメータのセットを決定する。ＳＣ／Ｓ５５は、ネットワーク接続５１を通じて、またはＷＬＡＮ３１、３２との接続で示すように直接、無線インターフェース３１〜３６を通じて利用することが可能な各種の通信機能である。ネットワーク接続５１を通じた接続を提供するＳＭＣ５３を通してＳＣ／Ｓ５５の機能を提供することも可能である。ＳＣ／Ｓは、ＳＭＳ、ＭＭＳ、およびＩＭＳを含むメッセージングサービス、ＶｏＩＰ（voice over IP）の情報、並びにデータ検索サービスおよび娯楽サービスなどの各種の補助的なサービスのいずれかを提供することができる。ＳＣ／Ｓ５５の機能によって提供される追加のサービスは、特定の情報、データ、または娯楽サービスとすることができ、それらは、ユーザの主要なサービスプロバイダに関係なく提供し、またＳＭＣ５３に関係なく提供することができる。ある場合には、特定のＳＣ／Ｓ５５への最適な接続はＳＭＣ５３に依存しないが、他の場合には、ＳＭＣ５３を用いてユーザをＳＣ／Ｓ５５に接続でき、またはＳＣ／Ｓ５５およびユーザ間のネットワーク接続を管理することができる点で有利である。

ＷＴＲＵ４１〜４６のうち特定のＷＴＲＵは、それが関連付けられたワイヤレスネットワークを通じて、およびインターネットプロトコル（ＩＰ）やＸ．２５などの各種のトランスポートプロトコルを介して、ＧＰＲＳ（general packet radio service）、３ＧＰＰ（third generation partnership）ネットワークまたは３ＧＰＰ２ネットワークなど、世界規模で利用することが可能なデータネットワークと通信することができる。Ｘ．２５プロトコルは、低速度のパケット交換データサービスを提供する。あるいは、通信は、ＳＭＳ、ＳＭＴＰ（simple mail transfer protocol）または同様のサービスなどの特定のサービスプロトコルを介していてもよい。例えば、図１のラップトップ４１は、８０２．１１のＷＬＡＮ３１、および各種のサービスクライアント／サーバ（ＳＣ／Ｓ）とのインターフェースを提供するサービス管理センタ（ＳＭＣ）５３と通信するＩＰネットワークを介して、ＧＰＲＳネットワーク３４と通信することができる。

このシステムアーキテクチャは、ＷＴＲＵ４１〜４６がＳＭＣ５３の存在を認識し、ＳＭＣ５３も、機器１２に対応する８０２．１１のネットワークなど、ＷＴＲＵに対応するワイヤレスネットワークに認識されるようになっている。また、ＷＴＲＵ４１〜４６はいずれも、適切なワイヤレス通信インターフェースを備える場合には、ＷＬＡＮ３１〜３３またはワイヤレスワイドエリアネットワーク（ＷＷＡＮ）３４〜３６のいずれとも互換性をもって使用することができる。

ＳＭＣ５３は、ＷＴＲＵ４１〜４６の機能の最新のプロファイルを保持し、これには、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ（global system for mobile communications/general packet radio service）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、および８０２．１１などの無線アクセス技術（ＲＡＴ）機能が含まれる。それらの基本機能が変化すると、ＳＭＣ５３に通知される。例えばユーザが８０２．１１のＷＬＡＮと機器の通信を可能にする８０２．１１のカードを取り外すと、ＳＭＣ５３にそのことが通知され、ＳＭＣ５３はプロファイル５６を更新する。例えばＧＳＭに接続中、ＧＰＲＳが利用可能、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈが最近利用可能になった、８０２．１１は不明等、ＷＴＲＵが利用できない状態であることおよびネットワークへの接続状況も、プロファイル５６に保持することができる。

また、各種サービスに関する情報もプロファイルに保持することができる。そうしたサービスの要素には、サービスの費用およびサービス品質（ＱｏＳ）が含まれる。

機器１２などのワイヤレス機器は、ネットワーク側にあるＳＭＣ５３と通信する論理エンティティを含むことができる。このエンティティは、機器１２に埋め込まれてもよいし、または汎用ＩＣカード（universal integrated circuit card）に搭載されてもよい。

初めに、ワイヤレスネットワーク３１〜３６の１つを使用してＷＴＲＵ４１〜４６が接続される。ユーザは、自身のサービスプロファイルと、処理能力、利用できるメモリの量、画面サイズおよび種類（すなわち、カラー、白黒）などの端末機能と、例えば帯域幅、ビットレート、ＱｏＳなどの機器のアクセス技術に適合するサービスのセットを要求する。ＳＭＣは、ＷＴＲＵ４１〜４６、またはＷＴＲＵ４１〜４６へのアクセスを試みる外部エンティティからの接触があると、ＲＡＴを使用する最適な方法を確定する。例えば、８０２．１１のＷＬＡＮネットワーク３１が利用可能であり、サービス基準も満たす場合に、ＧＰＲＳネットワーク３４を介してアクセスが行われているときに、ＷＴＲＵ４１〜４６は８０２．１１との接続の確立を要求する。ＧＰＲＳは、破棄されるか、または維持される。ＷＴＲＵ４１〜４６は複数のＲＡＴを介して同時アクセスを二者択一的に行い、ＳＭＣ５３はそれら複数のＲＡＴ間のトラフィックを誘導／切り替えることができる。一部の事例では、ＳＭＣ５３は、ステータスが不明の時には待ち時間の要求に基づいて特定のＲＡＴ接続を確立するようにＷＴＲＵ４１〜４６に要求することができる。

ユーザが別の技術のサービスエリア（coverage area）に移動することを選択した場合には、ユーザはＷＴＲＵ４１〜４６の現在のステータスを更新する。ユーザはその更新をＳＭＣ５３に送信する。ＳＭＣ５３は、サービスプロファイルを更新し、要求をＳＣ／Ｓ５５に転送して、場合によっては、新しい環境および端末機能に対応するようにメディア／サービスパラメータを調整する。

サービスが調整されると、ＳＣ／Ｓ５５はＳＭＣ５３に対して変更を知らせ、すぐにＳＭＣ５３は変更を確認し、受領報告をＷＴＲＵ４１〜４６に送信する。状況と呼び出し元に応じて、ＳＭＣ５３はＲＡＴ５６を切り替える（ＲＡＴ間でハンドオフする）ことを決定することができる。ＳＭＣ５３は、ＷＴＲＵ４１〜４６に、特定の接続に切り替えるか、または現在の接続を破棄し、新しい接続の確立を待つように指示することができる。

同様に、セッションに関与しているユーザが、そのセッションを別のＷＴＲＵ（ＷＴＲＵ４１〜４６）に移そうとする場合がある。その場合には、第１の機器、例えばＷＴＲＵ４１との間にセッションが確立されている。その後、ユーザは、ＷＴＲＵ４１から物理的に離れるが、ＰＤＡ４３などの別のＷＴＲＵを使用してそのセッションを継続することが便利であると判断する可能性がある。セッションをＰＤＡ４３に移すことは可能である。必要であれば、ＳＭＣ５３は、別のネットワーク接続５１にサービス５５を移すか、またはＳＭＣ５３を介し接続を行ってサービス５５を移すことができる。同様に、セッションは、ＳＭＣ５３を通じた通信で開始することができ、ＳＭＣ５３を通じて、または別のネットワーク接続５１を通じて継続することができる。ＳＣ／Ｓ５５との接続が直接ネットワーク接続５１を通じて確立される場合でも、ＳＭＣ５３を使用して移転を制御することができる。これは、ハンドオフがあるＷＴＲＵから別のＷＴＲＵへ、この場合はＷＴＲＵ４１からＷＴＲＵ４３に行われる点で、１つのＷＴＲＵ４１〜４６を別のサービス３１〜３６にハンドオフする場合とは異なる。ネットワーク接続５１を通じて提供されるサービス５５はサービス管理機能５３とは別個なので、ネットワークサービスを使用するユーザの能力が強化される。

図２は、ＧＰＲＳネットワーク３４を使用した例示的なサービス登録の順序を示す図である。図２で、ユーザは、８０２．１１およびＧＰＲＳによる通信に対応することができるラップトップ４１または携帯電話４４などのＷＴＲＵを有する。ＷＴＲＵ４１、ＧＰＲＳとして機能するＷＴＲＵ４４、ＷＴＲＵ４５が、ＧＰＲＳネットワーク３４に接続する（ステップ７１）。ＧＰＲＳネットワーク３４が、ＷＴＲＵ４５のアドレスを取得する（ステップ７２）。ＷＴＲＵ４５は、サービスを受信するためにＳＭＣ５３に登録し（ステップ７３）、インターネット４６を通じてＳＭＣ５３に接続され、インターネットが登録をＳＭＣ５３に伝える（ステップ７４）。ＳＭＣに記憶されているユーザプロファイルが取り出され（ステップ７５）、ＳＭＣ５３が、例えば技術端末の種類、画面サイズ、起動するサービスなどを含むＷＴＲＵ４５の端末機能に関してユーザに問い合わせる。問い合わせ（ステップ７６）はインターネットに向けられ、ＷＴＲＵ４５に伝達される（ステップ７７）。ユーザは、それに応答して、機能とサービスプロファイルを提供し（ステップ７８）、それらは、ＳＭＣ５３に伝達されるためにインターネットを通じて送信される（ステップ７９）。

ＳＭＣ５３は、サービスのセットを決定し（ステップ８１）、ＳＣ／Ｓ５５を呼び出し（ステップ８５）、ＳＣ／Ｓ５５がＳＭＣ５３に肯定応答を送信する（ステップ８６）。この肯定応答（ＡＣＫ）は、ＳＭＣからインターネットを通じて転送され（ステップ８７）、ユーザの機器に転送され（ステップ８８）、サービスが確立される（ステップ９１）。確立されるサービスは、ＧＰＲＳネットワーク４０によって提供されるか、またはＷＴＲＵ４５を８０２．１１のネットワーク３１などの別のネットワークに切り替えることができる。

図３は、ＩＥＥＥ８０２．１１のネットワーク３１を使用した例示的なサービス登録の順序を示す図である。ＷＴＲＵ４５が、８０２．１１のネットワーク３１に接続する（ステップ１０１）。８０２．１１のネットワーク３１が、ＷＴＲＵ４５のＩＰアドレスを取得する（ステップ１０２）。ＷＴＲＵ４５は、サービスを更新する目的でＳＭＣ５３に再登録し（ステップ１０３）、ＳＭＣ５３はインターネット４６を介して通信を受信し（ステップ１０４）、例えば技術、端末の種類、メモリ、画面サイズ、起動するサービス等の端末機能に関してユーザに問い合わせる（ステップ１０５〜１０６）。ＷＴＲＵ４５は、前述の問い合わせに応答して機能およびサービスプロファイルを提供し（ステップ１０７）、それらはインターネットを介してＳＭＣ５３に伝達される（ステップ１０８）。ＳＭＣ５３は、サービス／パラメータのセットを更新し（ステップ１０９）、ＳＣ／Ｓ５５を呼び出す（ステップ１１１）。ＳＣ／Ｓ５５は、ＳＭＣ５３に肯定応答（ＡＣＫ）を送信し（ステップ１１５）、ＳＭＣ５３は肯定応答（ＡＣＫ）を送信し（ステップ１１５）、そのＡＣＫがインターネット（ステップ１１６）とネットワーク（ステップ１１７）を通じてワイヤレス機器４１に伝達され、それによりサービスが確立される（ステップ１２１）。

上記のように、ＳＭＣ５３は、ＷＴＲＵ４５の機能および要求されるサービスに応じて、例えばワイヤレス機器を８０２．１１ＷＬＡＮからＧＰＲＳへ切り替える、あるいはその逆へ切り替えるなど、ワイヤレス機器を別のネットワークに切り替えることができ、またはＷＬＡＮおよびＧＰＲＳネットワークの両方でサービスを維持することができる。

図２および図３の実施形態では、ＧＰＲＳネットワーク３４およびＷＬＡＮネットワーク３１を図示するが、これは、ＧＰＲＳ、３ＧＰＰ、次世代の４Ｇなど、どのワイヤレスネットワークにも適用することができる。

本発明の特徴および要素を特定の組み合わせで好ましい実施形態を説明したが、各特徴または要素は、単独で使用する（好ましい実施形態の他の特徴および要素を用いずに）ことも、本発明の他の特徴および要素と各種の組み合わせで、または本発明の他の特徴および要素を用いずに使用することもできる。

本発明の原理を実施する基本的なネットワークアーキテクチャの略図を示すネットワーク図である。 適切なサービスを確立するために用いられる例示的なルーチンを示すサービス登録の順序を示す図である。 適切なサービスを確立するために用いられる例示的なルーチンを示すサービス登録の順序を示す図である。

Claims (12)

1. 無線ネットワークにおけるサービス管理機能で用いる方法であって、
   前記方法は、
   無線送受信装置（ＷＴＲＵ）のサービスについての要求および該ＷＴＲＵが現在接続されているアクセスネットワークの種類を示す第１のメッセージを受信するステップと、
   前記ＷＴＲＵが現在接続されているアクセスネットワークの種類および前記要求されたサービスに関連付けられるサービス品質（ＱｏＳ）要件に基づいて該ＷＴＲＵが該要求されたサービスを受信すべきことを判定するステップと、
   前記ＷＴＲＵの前記サービスを確立するために第２のメッセージを送信するステップと
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記ＷＴＲＵに関連付けられるプロファイルを維持するステップをさらに含み、
   前記ＷＴＲＵが前記サービスを受信すべきことを判定するステップは、前記プロファイルに基づいて行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ＷＴＲＵに関連付けられるプロファイルは、前記ＷＴＲＵの無線アクセス技術機能に関連する情報を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記ＷＴＲＵがアクセスネットワークを変更したことを示す第３のメッセージを受信するステップと、
   前記第３のメッセージに基づいて前記サービスを修正するかどうかを判定するステップと
   をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
5. 前記第３のメッセージに基づいて前記ＷＴＲＵに関連付けられるプロファイルを更新するステップをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記サービスは、メッセージングサービス、ＳＭＳ（short message service）、ＭＭＳ（multimedia message service）、ＩＭＳ（IP multimedia subsystem）サービス、ＶｏＩＰ（voice over IP）サービス、データ検索サービスまたは娯楽サービスであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. サービス管理機能であって、
   無線送受信装置（ＷＴＲＵ）のサービスについての要求および該ＷＴＲＵが現在接続されているアクセスネットワークの種類を示す第１のメッセージを受信するように構成された回路と、
   前記ＷＴＲＵが現在接続されているアクセスネットワークの種類および前記要求されたサービスに関連付けられるサービス品質（ＱｏＳ）要件に基づいて該ＷＴＲＵが該要求されたサービスを受信すべきことを判定するように構成された回路と、
   前記ＷＴＲＵの前記サービスを確立するために第２のメッセージを送信するように構成された回路と
   を備えたことを特徴とするサービス管理機能。
8. 前記ＷＴＲＵに関連付けられるプロファイルを維持するように構成された回路をさらに含み、
   前記ＷＴＲＵが前記サービスを受信すべきことを判定するように構成された回路は、前記プロファイルにさらに基づいて前記ＷＴＲＵが前記サービスを受信すべきことを判定するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載のサービス管理機能。
9. 前記ＷＴＲＵに関連付けられるプロファイルは、前記ＷＴＲＵの無線アクセス技術機能に関連する情報を含むことを特徴とする請求項８に記載のサービス管理機能。
10. 前記ＷＴＲＵがアクセスネットワークを変更したことを示す第３のメッセージを受信するように構成された回路と、
    前記第３のメッセージに基づいて前記サービスを修正するかどうかを判定するように構成された回路と
    をさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載のサービス管理機能。
11. 前記第３のメッセージに基づいて前記ＷＴＲＵに関連付けられるプロファイルを更新するように構成された回路をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のサービス管理機能。
12. 前記サービスは、メッセージングサービス、ＳＭＳ（short message service）、ＭＭＳ（multimedia message service）、ＩＭＳ（IP multimedia subsystem）サービス、ＶｏＩＰ（voice over IP）サービス、データ検索サービスまたは娯楽サービスであることを特徴とする請求項７に記載のサービス管理機能。

Images