JP4886079B2 - 異種システム間のハンドオーバー方法 - Google Patents

Description

本発明は、異種システム間のハンドオーバーに関し、特に、レガシー（Legacy）ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication Service）システムと機能強化されたＵＭＴＳ（Enhanced ＵＭＴＳ；Ｅ−ＵＭＴＳ）システムとの間のハンドオーバーを可能にする方法に関する。

ユニバーサル移動通信サービス（Universal Mobile Telecommunication Service；ＵＭＴＳ）システムは、移動通信用グローバルシステム（Global System for Mobile Communications；ＧＳＭ）及び汎用パケット無線サービス（General Packet Radio Services；ＧＰＲＳ）に基づく第３世代非同期移動通信システムである。ＵＭＴＳシステムは、無線アクセス技術（Radio Access Technology；ＲＡＴ）として広帯域符号分割多元接続（Wideband Code Division Multiple Access；以下、ＣＤＭＡと称する。）を使用し、移動電話又はコンピュータユーザが世界中のどこにいるかに関係なく、パケットに基づくテキスト、ディジタル化された音声又はビデオ、及びマルチメディアデータを２Ｍｂｐｓ以上の高速で送信することができる一貫したサービスを提供する。ＵＭＴＳシステムは、インターネットプロトコル（Internet Protocol；ＩＰ）のようなパケットプロトコルを使用する“パケット交換方式の接続”と呼ばれる仮想接続の概念を使用し、ネットワーク内の他のいずれの終端にも常に接続可能である。

図１は、従来のＵＭＴＳシステムの構成を示す。

図１を参照すると、ユーザー端末（User Equipment；ＵＥ）１１０は、無線通信に参加
する端末装置またはユーザーを意味し、ＵＥ１１０は、ノードＢ（Ｎｏｄｅ Ｂ）１２０
に無線で接続される。ノードＢ１２０は、ＵＥ１１０との通信に直接参加する無線基地局
装置であり、セルを管理する。無線ネットワーク制御器（Radio Network Controller；Ｒ
ＮＣ）１３０は、複数のノードＢを制御し、ハンドオーバーのための必要性があるか否か
を判定する。ＲＮＣ１３０とＵＥ１１０との間の接続は、無線リソース制御（Radio Reso
urce Control；ＲＲＣ）インターフェースによりなされる。

ＲＮＣ１３０は、サービングＧＰＲＳ支援ノード（Serving GPRS Support Node；ＳＧ
ＳＮ）１４０により、インターネットのようなパケット交換サービス（Packet Switched
or Packet Service；ＰＳ）ネットワークに接続される。ＲＮＣ１３０とＰＳネットワー
クとの間の通信は、パケット交換シグナリング（Packet Switched Signaling；ＰＳシグ
ナリング）によりなされる。特に、ＲＮＣ１３０とＳＧＳＮ１４０との間の接続は、‘Ｉ
ｕ-ＰＳインターフェース’と称する。ＳＧＳＮ１４０は、各加入者に提供されたサービ
スを制御する。典型的に、ＳＧＳＮ１４０は、各加入者のサービス課金に関連したデータ
を管理し、対応するＵＥ１１０を管理するサービングＲＮＣ（Serving RNC：ＳＲＮＣ）
１３０を介してＵＥ１１０とやりとりされなければならないデータを選択的に送受信する
。

ゲートウェイＧＰＲＳ支援ノード（Gateway GPRS Support Node；ＧＧＳＮ）１５０は
、パケットサービスを受信するＵＥ１１０にＩＰアドレスを割り当、外部パケットデータ
ネットワーク（Packet Data Network；ＰＤＮ）１６０にＵＥ１１０を接続するゲートウ
ェイノードの役割を果たす。

図１に示すように、一般的に、ノードＢ１２０とＲＮＣ１３０との組合せを無線アクセ
スネットワーク（Radio access network；ＲＡＮ）１７０と称し、ＳＧＳＮとＧＧＳＮとの組合せをコアネットワーク（core network；ＣＮ）１８０と称し、ＳＧＳＮ１４０及びＧＧＳＮ１５０をそれぞれＣＮノードと称する。

ＣＤＭＡに基づくＵＭＴＳシステムから改良されたＥ-ＵＭＴＳシステムは、直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；ＯＦＤＭ）を使用し、ＵＥをＰＤＮに接続するために必要とされるネットワークノードの数を減少させる。これは、高速データの送信を可能にする。

図２は、Ｅ-ＵＭＴＳシステムの構成例を示す。

図２を参照すると、ＵＥ２１０は、端末装置またはユーザーを示し、機能強化されたＲＡＮ（Enhanced RAN；Ｅ-ＲＡＮ）２４０は、レガシーＵＭＴＳシステムにおけるノードＢ１２０及びＲＮＣ１３０の機能を遂行する。この際、Ｅ-ＲＡＮ２４０では、レガシーＵＭＴＳシステムにおけるように、Ｅ-ノードＢ２２０及びＥ-ＲＮＣ２３０の機能が物理的に相互に異なるノードに分離されるか、または、Ｅ-ノードＢ２２０及びＥ-ＲＮＣ２３０の機能が１つの物理的なノードに統合されることができる。Ｅ-ＣＮ２５０は、レガシーＵＭＴＳシステムにおけるＳＧＳＮ１４０とＧＧＳＮ１４０との機能を１つにまとめたノードであり、ＰＤＮ２６０とＥ-ＲＡＮ２４０との間に位置する。Ｅ-ＣＮ２５０は、ＵＥ２１０にＩＰアドレスを割り当て、ＵＥ２１０をＰＤＮ２６０に接続するためのゲートウェイノードとしての役割を果たす。

レガシーＵＭＴＳシステム及びＥ-ＵＭＴＳシステムのサービス領域は、相互間に重なることができる。このように重なるサービス領域（ハンドオーバー領域とも知られている）において、レガシーＵＭＴＳシステム及びＥ-ＵＭＴＳシステムの両方から信号を受信することができるデュアルモードＵＥは、上記２つのシステム間のハンドオーバーを遂行する必要がある。Ｅ-ＵＭＴＳシステムを介してユーザーにサービスを提供するためには、サービスプロバイダーは、レガシーＵＭＴＳシステムとＥ-ＵＭＴＳシステムとの間のハンドオーバー手順を必要とする。

Technical Specification Group GERAN; Packet Switched Handover for GER AN A/Gb mode; Stage 2，TS 43.129，3GPP，2004.11.19，V2.0.0

上記背景に鑑みて、本発明の目的は、データ通信中であるＵＥがＥ-ＵＭＴＳシステムからレガシーＵＭＴＳシステムへのハンドオーバーを遂行する方法及び装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、データ通信中であるＵＥがレガシーＵＭＴＳシステムからＥ-ＵＭＴＳシステムへのハンドオーバーを遂行する方法及び装置を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、Ｅ-ＵＭＴＳシステムのＥ-ＣＮとレガシーＵＭＴＳシステムのＣＮとの間でトンネルを確立し、Ｅ-ＵＭＴＳシステムとレガシーＵＭＴＳシステムとの間のハンドオーバーを遂行するＵＥにパケットデータサービスを提供する方法及び装置を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明のある１つの見地によれば、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）基盤の機能強化されたユニバーサル移動通信サービス（Ｅ-ＵＭＴＳ）システムから符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）基盤のＵＭＴＳシステムへのハンドオーバーを遂行する方法は、上記Ｅ-ＵＭＴＳシステムを介してパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）と通信しているユーザー端末（ＵＥ）がＵＭＴＳシステムの信号強度を測定し、上記測定された信号強度を示す測定報告メッセージをＥ-ＵＭＴＳシステムへ送信するステップと、上記測定された信号強度に基づいて、上記Ｅ-ＵＭＴＳシステムの無線アクセスネットワーク（Ｅ-ＲＡＮ）が上記Ｅ-ＵＭＴＳシステムから上記ＵＭＴＳシステムへのハンドオーバーを遂行することを決定するステップと、上記ハンドオーバーが決定されると、上記Ｅ-ＲＡＮからのハンドオーバー要請に応じて、上記Ｅ-ＵＭＴＳシステムのコアネットワーク（Ｅ-ＣＮ）が上記ＵＭＴＳシステムのゲートウェイ汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）支援ノード（ＧＧＳＮ）との間で、上記ユーザー端末のためのデータトンネルを確立するステップと、上記データトンネルを確立した後に、上記ＵＥが上記ＵＭＴＳシステムにアクセスするために使用される無線ベアラー（ＲＢ）に関する情報を含むハンドオーバー命令メッセージを上記Ｅ-ＣＮから上記ＵＥへ送信するステップと、上記ＵＥが上記ＲＢ情報を用いて上記ＵＭＴＳシステムにアクセスするステップと、上記ＵＥが上記ＵＭＴＳシステムにアクセスした後に、上記ＰＤＮと上記ＵＥとの間で、上記Ｅ-ＣＮ、上記データトンネル、上記ＧＧＳＮ、上記ＵＭＴＳシステムのサービングＧＰＲＳ支援ノード（ＳＧＳＮ）、及び上記ＵＭＴＳシステムのＲＡＮで構成されたデータ送信経路を介して上記ＵＥのためのユーザーデータを伝達するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明の他の見地によれば、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）基盤の機能強化されたユニバーサル移動通信サービス（Ｅ-ＵＭＴＳ）システムから符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）基盤のＵＭＴＳシステムへのハンドオーバーを遂行する方法は、上記Ｅ-ＵＭＴＳシステムを介してパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）と通信しているユーザー端末（ＵＥ）が、ＵＭＴＳシステムの信号強度を測定し、上記測定された信号強度を示す測定報告メッセージをＥ-ＵＭＴＳシステムへ送信するステップと、上記測定された信号強度に基づいて、上記Ｅ-ＵＭＴＳシステムの無線アクセスネットワーク（Ｅ-ＲＡＮ）が、上記Ｅ-ＵＭＴＳシステムから上記ＵＭＴＳシステムへのハンドオーバーを遂行することを決定するステップと、上記ハンドオーバーが決定されると、上記Ｅ-ＲＡＮからのハンドオーバー要請に応じて、上記Ｅ-ＵＭＴＳシステムのコアネットワーク（Ｅ-ＣＮ）が上記ＵＥに対するパケットデータプロトコル（ＰＤＰ）コンテキスト及び移動性管理（ＭＭ）コンテキストを生成するステップと、上記ＰＤＰ／ＭＭコンテキストを用いて、上記Ｅ-ＣＮが上記ＵＭＴＳシステムのゲートウェイ汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）支援ノード（ＧＧＳＮ）との間で、上記ＵＥのためのデータトンネルを確立するステップと、上記データトンネルを確立した後に、上記ＵＥが上記ＵＭＴＳシステムにアクセスするために使用される無線ベアラー（ＲＢ）に関する情報を含むハンドオーバー命令メッセージを上記Ｅ-ＣＮから上記ＵＥへ送信するステップと、上記ＵＥが上記ＲＢ情報を用いて上記ＵＭＴＳシステムにアクセスするステップと、上記ＵＥが上記ＵＭＴＳシステムにアクセスした後に、上記ＰＤＮと上記ＵＥとの間で、上記Ｅ-ＣＮ、上記データトンネル、サービングＧＰＲＳ支援ノード（ＳＧＳＮ）、及び上記ＵＭＴＳシステムのＲＡＮで構成されたデータ送信経路を介して上記ＵＥのためのユーザーデータを伝達するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明のさらなる他の見地によれば、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）基盤の機能強化されたユニバーサル移動通信サービス（Ｅ-ＵＭＴＳ）システムから符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）基盤のＵＭＴＳシステムへのハンドオーバーを遂行する装置は、上記Ｅ-ＵＭＴＳシステムを介してパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）と通信しているユーザー端末（ＵＥ）から上記ＵＭＴＳシステムに対して測定された信号強度を示す測定報告メッセージを受信し、上記測定された信号強度に基づいて、上記Ｅ-ＵＭＴＳシステムから上記ＵＭＴＳシステムへのハンドオーバーを遂行するか否かを決定するための上記Ｅ-ＵＭＴＳシステムの無線アクセスネットワーク（Ｅ-ＲＡＮ）と、上記ハンドオーバーが決定されると、上記Ｅ-ＲＡＮからのハンドオーバー要請に応じて、上記ＵＥに対するパケットデータプロトコル（ＰＤＰ）コンテキスト及び移動性管理（ＭＭ）コンテキストを生成し、上記ＰＤＰ／ＭＭコンテキストを用いて、上記Ｅ-ＣＮが上記ＵＭＴＳシステムのゲートウェイ汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）支援ノード（ＧＧＳＮ）との間で、上記ＵＥのためのデータトンネルを確立し、上記データトンネルを確立した後に、上記ＵＥが、上記ＵＭＴＳシステムにアクセスするために使用される無線ベアラー（ＲＢ）に関する情報を含むハンドオーバー命令メッセージを上記ＵＥへ送信するための上記Ｅ-ＵＭＴＳシステムのコアネットワーク（Ｅ-ＣＮ）と、を含み、上記ハンドオーバー命令メッセージに応じて、上記ＵＥが上記ＵＭＴＳシステムに接続した後に、上記ＰＤＮと上記ＵＥとの間で、上記Ｅ-ＣＮ、上記データトンネル、サービングＧＰＲＳ支援ノード（ＳＧＳＮ）、及び上記ＵＭＴＳシステムのＲＡＮで構成されたデータ送信経路を介して上記ＵＥのためのユーザーデータを伝達することを特徴とする。

本発明のもう１つの見地によれば、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）基盤のユニバーサル移動通信サービス（ＵＭＴＳ）システムから直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）基盤の機能強化されたＵＭＴＳ（Ｅ-ＵＭＴＳ）システムへのハンドオーバーをユーザー端末（ＵＥ）が遂行する方法は、上記ＵＥが、上記Ｅ-ＵＭＴＳシステムを介してパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）と通信している過程で、上記Ｅ-ＵＭＴＳシステムの信号強度を測定し、上記測定された信号強度を示す測定報告メッセージを上記ＵＭＴＳシステムへ送信するステップと、上記測定された信号強度に基づいて、上記ＵＭＴＳシステムの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）が、上記ＵＭＴＳシステムから上記Ｅ-ＵＭＴＳシステムへのハンドオーバーを遂行することを決定するステップと、上記ハンドオーバーを決定した後に、上記ＲＡＮがソース無線ネットワーク制御器（ＲＮＣ）から受信された再割当要請メッセージを上記ＵＭＴＳシステムのサービング汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）支援ノード（ＳＧＳＮ）へ送信するステップと、上記再割当要請メッセージに応じて、上記ＳＧＳＮが順方向再割当要請メッセージを上記Ｅ-ＵＭＴＳシステムのコアネットワーク（Ｅ-ＣＮ）へ送信するステップと、上記Ｅ-ＣＮが上記Ｅ-ＵＭＴＳシステムの無線アクセスネットワーク（Ｅ-ＲＡＮ）及び上記ＵＭＴＳシステムのゲートウェイＧＰＲＳ支援ノード（ＧＧＳＮ）との間で、上記ＵＥのためのデータベアラー及びデータトンネルを確立するステップと、上記データトンネルが確立された後に、上記Ｅ-ＣＮからの要請に応じて、上記ＳＧＳＮが上記ＲＡＮを介して上記ＵＥへ再割当命令メッセージを送信するステップと、上記再割当命令メッセージに応じて、上記ＵＥが上記Ｅ-ＵＭＴＳシステムにアクセスするステップと、を含むことを特徴とする。

本発明の実施形態は、無線環境において、相互に異なるシステム間のハンドオーバーを提供する。特に、ＵＥがＥ-ＵＭＴＳシステムからレガシーＵＭＴＳシステムへ移動する際に、またその逆も同様に、ハンドオーバーを可能にする。ＵＥは、Ｅ-ＵＭＴＳシステムとレガシーＵＭＴＳシステムとの間のハンドオーバーの間に、旧システムから割り当てられた旧ＩＰアドレスをそのまま使用する。これは、既存のＳＧＳＮ、ＲＮＣ、及びノードＢなどを変更しなくてもよいという長所がある。

従来のＵＭＴＳシステムの構成を示す図である。 Ｅ-ＵＭＴＳシステムの従来の構成を示す図である。 本発明の実施形態によるＥ-ＵＭＴＳシステムからレガシーＵＭＴＳシステムへのハンドオーバー手順に参加するノードを示す図である。 本発明の第１の実施形態によるハンドオーバー過程を示すメッセージフロー図である。 本発明の第２の実施形態によるハンドオーバー過程を示すメッセージフロー図である。 本発明の第１及び第２の実施形態によるＵＥの構成を示すブロック図である。 本発明の第１及び第２の実施形態によるＵＥの動作を示すフローチャートである。 本発明の第１及び第２の実施形態によるＥ-ＲＡＮの構成を示すブロック図である。 本発明の第１及び第２の実施形態によるＥ-ＲＡＮの動作を示すフローチャートである。 本発明の第１及び第２の実施形態によるＥ-ＣＮの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態によるＥ-ＣＮの動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態によるＥ-ＣＮの動作を示すフローチャートである。 本発明の好適な実施形態によるＧＧＳＮの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態によるＧＧＳＮの動作を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態によるハンドオーバー過程を示すメッセージフロー図である。

以下、本発明の好適な一実施形態を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、特許請求の範囲により規定されるような本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、形式や細部等についての種々の変形が可能であることは、当業者によって理解されるであろう。また、明瞭性と簡潔性の観点より、本発明に関連した公知の機能や構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。

図３は、本発明の好ましい実施形態によるＥ-ＵＭＴＳシステムからレガシーＵＭＴＳシステムへのハンドオーバー手順に参加するノードを示す。

図３を参照すると、例えば、ＵＥ３１０がＥ-ＵＭＴＳシステム３７０に接続され、ＩＰネットワークのようなパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）３９０から提供されたサービスを受信している状態で、ＵＭＴＳシステム３８０にアクセスしてサービスを受信するための状態に移動している。ここで、ＵＥ３１０は、Ｅ-ＵＭＴＳシステム３７０及びＵＭＴＳシステム３８０の両方から信号を受信することができるハンドオーバー領域で、Ｅ-ＵＭＴＳシステム３７０からＵＭＴＳシステム３８０に移動している。例えば、パケットデータに対する順方向／逆方向送信経路は、ＵＥ（３１０）−Ｅ-ＲＡＮ（３２０）−Ｅ-ＣＮ（３３０）−ＰＤＮ（３９０）の旧経路から、ハンドオーバーした後には、ＵＥ（３１０）−ＲＮＣ（３４０）−ＳＧＳＮ（３５０）−ＧＧＳＮ（３６０）−ＰＤＮ（３９０）の新経路に変化するか、または、ＵＥ（３１０）−ＲＮＣ（３４０）−ＳＧＳＮ（３５０）−Ｅ-ＣＮ（３３０）−ＰＤＮ（３９０）の他の新経路に変化する。

他の例として、ＵＥ３１０は、ＵＭＴＳシステム３８０に接続され、ＰＤＮ３９０から提供されたサービスを受信している状態で、Ｅ-ＵＭＴＳシステム３７０に接続されて同一のサービスを受信するための状態に移動している。ここで、ＵＥ３１０は、Ｅ-ＵＭＴＳシステム３７０及びＵＭＴＳシステム３８０の両方から信号を受信することができるハンドオーバー領域で、ＵＭＴＳシステム３８０からＥ-ＵＭＴＳシステム３７０へ移動している。

本発明の実施形態によれば、パケットデータに対する順方向／逆方向送信経路は、ＵＥ（３１０）−ＲＮＣ（３４０）−ＳＧＳＮ（３５０）−ＧＧＳＮ（３６０）−ＰＤＮ（３９０）の旧経路から、ハンドオーバーした後には、ＵＥ（３１０）−Ｅ-ＲＡＮ（３２０）−Ｅ-ＣＮ（３３０）−ＰＤＮ（３９０）の新経路に変化する。

図３において、ＵＭＴＳシステム３８０におけるＲＮＣ３４０とＵＥ３１０との間のノードＢ（ら）及びＥ-ＵＭＴＳシステム３７０におけるＥ-ＲＡＮ３２０とＵＥ３１０との間のＥ-ノードＢ（ら）は、本発明の実施形態の動作に密接に関連しない。また、異種ハンドオーバーを可能にするために、Ｅ-ＣＮ３３０は、ＧＧＳＮ３６０とＳＧＳＮ３５０との間の接続３６５及び３５５を有する。

本発明の第１の実施形態は、ＵＥ３１０がハンドオーバーの前に使用したＩＰアドレスをハンドオーバー後にもそのまま使用することができるように、Ｅ-ＣＮ３３０とＧＧＳＮ３６０との間でトンネルを確立して、該トンネルを介してユーザーデータを送信する。本発明の第１の実施形態によれば、図３のデータ送信経路は、ハンドオーバーの後には、ＰＤＮ（３９０）−Ｅ-ＣＮ（３３０）−ＧＧＳＮ（３６０）−ＳＧＳＮ（３５０）−ＲＮＣ（３４０）−ＵＥ（３１０）となる。ハンドオーバーのための各ノード間のシグナリングは、レガシーＵＭＴＳシステムで定義されいるＳＧＳＮ間サービング無線ネットワークシステム（ＳＲＮＳ）再割当（relocation）手順に対するメッセージを最大に使用することにより、レガシーＵＭＴＳシステムのＳＧＳＮ及びＲＮＣを変更せず、システム間ハンドオーバーを支援することができるという長所がある。

図４は、本発明の第１の実施形態によるハンドオーバー過程を示す。ここで、各ノードのネームの前に付けられた接頭語‘ｓ’及び‘ｔ’は、ハンドオーバー手順のソース及びターゲットをそれぞれ示す。

図４を参照すると、ステップ４１０で、Ｅ-ＵＭＴＳシステムに接続されたＵＥ４０１は、ＵＭＴＳシステムの受信電力レベルまたは受信信号強度のような品質情報を測定する。ＵＥ４０１は、ＵＭＴＳシステムの品質情報を含む測定報告メッセージをＥ-ＲＡＮ４０２へ送信する。ステップ４１１で、Ｅ-ＲＡＮ４０２は、ＲＡＴ間ハンドオーバーを遂行するか否かを決定する。上記ＲＡＴ間ハンドオーバーを遂行することを決定した後には、Ｅ-ＲＡＮ４０２は、ステップ４１２で、ハンドオーバー要請メッセージをＥ-ＣＮ４０３へ送信する。この際、上記ハンドオーバー要請メッセージは、レガシーＵＭＴＳシステムのＳＲＮＳ再割当過程で使用された‘ソースＲＮＣからターゲットＲＮＣへのトランスペアレントコンテナー’及び所望のターゲットセルＩＤを含む。すなわち、Ｅ-ＲＡＮ４０２は、ターゲットＲＮＣ４０６が理解することができるように、上記ソースＲＮＣ（４０２）からターゲットＲＮＣ（４０６）へのトランスペアレントコンテナーを構成する。

上記トランスペアレントコンテナーは、ＳＧＳＮ間の再割当のために使用される。上記トランスペアレントコンテナーがコアネットワークを介してソースＲＮＣからターゲットＲＮＣへ伝達されても、上記コアネットワークは、上記コンテナーの内容を開けて確認しない。上記‘ソースＲＮＣからターゲットＲＮＣへのトランスペアレントコンテナー’に含まれている情報には、ＲＲＣコンテナー、Ｉｕインターフェースの番号（例えば、‘１’は、Ｉｕ-ＰＳを示す。）、再割当類型（always set to UE involved）、無欠性保護／暗号化情報、ターゲットセル識別子、追跡記録セッション情報、及びマルチメディアブロードキャスト／マルチキャストサービス（ＭＢＭＳ）リンキング情報がある。ＲＲＣコンテナーは、測定報告メッセージのような、ＵＥ４０１から提供されたＲＲＣメッセージを含むことができる。

ステップ４１３で、Ｅ-ＣＮ４０３は、ＳＧＳＮの機能をエミュレートすることにより仮想ＳＧＳＮとして動作し、ＲＡＴ間ハンドオーバー（ＨＯ）要請メッセージをＧＧＳＮ４０４へ送信する。ステップ４１４で、Ｅ-ＣＮ４０３は、これに対する応答でＲＡＴ間ＨＯ応答メッセージを受信する。上記ＲＡＴ間ＨＯ要請メッセージは、Ｅ-ＵＭＴＳシステムにおいて、ＵＥ４０１に割り当てられたＩＰアドレス及びサービス品質（ＱｏＳ）等級のようなサービス／加入者情報を含むＰＤＰコンテキストとユーザー識別子（ＵＥ-ｉｄ）とを含む。また、ＲＡＴ間ＨＯ要請及び応答メッセージは、Ｅ-ＣＮ４０３とＧＧＳＮ４０４との間で、ユーザープレーン（ＵＰ）データトンネルを確立するために使用されるＧＧＳＮアドレスを含む。ステップ４１５で、ステップ４１３及びステップ４１４で交換された情報を介してＥ-ＣＮ４０３とＧＧＳＮ４０４との間でトンネルを確立する。Ｅ-ＣＮ４０３がＧＧＳＮ４０４を予め認識することができれば（例えば、システム内に１つのＧＧＳＮのみが存在する場合）、ステップ４１３及びステップ４１４は、省略されてもよい。

ステップ４１６で、Ｅ-ＣＮ４０３は、ステップ４１２で受信されたターゲットセル識別子を用いてハンドオーバー命令が送信されるべきＳＧＳＮ４０５を識別する。Ｅ-ＣＮ４０３は、上記識別されたＳＧＳＮ４０５へ順方向割当要請（Forward relocation request）メッセージを送信する。上記順方向割当要請メッセージは、ステップ４１２で受信されたトランスペアレントコンテナー及びターゲットセルＩＤと、Ｅ-ＣＮ４０３が生成したＰＤＰコンテキスト及び移動性管理（ＭＭ）コンテキストとを含む。ステップ４１７で、ＳＧＳＮ４０５は、再割当要請メッセージをＲＮＣ４０６へ送信する。ステップ４１８で、上記送信されたメッセージに応じた再割当要請確認（Ａｃｋ）メッセージを受信する。ＲＮＣ４０６は、上記再割当要請メッセージに応じて、ＵＥ４０１にリソースを割り当てた後に、上記再割当要請確認メッセージをＳＧＳＮ４０５へ送信する。

ステップ４１９で、ＳＧＳＮ４０５は、上記順方向再割当要請メッセージに応じた順方向再割当応答メッセージをＥ-ＣＮ４０３へ送信する。上記再割当要請確認メッセージ及び上記順方向再割当応答メッセージは、ＤＲＮＣからＳＲＮＣへのトランスペアレントコンテナー及び無線アクセスベアラー（ＲＡＢ）設定／障害リスト（failed list）を含む。上記ＤＲＮＣからＳＲＮＣへのトランスペアレントコンテナーは、ＲＲＣコンテナー内のＲＲＣメッセージを含む。上記ＲＡＢ設定／障害リストは、ＲＮＣ４０６にアクセスするために使用される無線ベアラー（ＲＢ）情報を含む。例えば、上記ＲＡＢ設定リスト（RAB to setup list）は、設定されるように要請を受けたＲＡＢの中で、正常に設定されたＲＡＢらのＩＤ及びＱｏＳ情報を含み、上記ＲＡＢ障害リスト（RAB failed to setup list）は、要請を受けたＲＡＢの中で、正常に設定されていないＲＡＢらのＩＤを含む。ステップ４１６乃至ステップ４１９で交換されたメッセージは、レガシーＵＭＴＳシステムにおいて、ＳＧＳＮ間ＳＲＮＳ再割当手順で使用されたメッセージフォーマットをそのまま使用してもよい。また、ステップ４１３乃至ステップ４１５及びステップ４１６乃至ステップ４１９は、順序に関係なく相互に同時に発生してもよい。

以上のように、ターゲットシステムであるＵＭＴＳシステムにおいて、ハンドオーバーに関連した全ての準備が終了すると、ステップ４２０で、ユーザーデータは、ステップ４１５で確立されたトンネルを介してＥ-ＣＮ４０３からＧＧＳＮ４０４へ最初に送信される。かかるデータ送信は、ステップ４２０だけではなく、ステップ４３２で開始されることもある。

ステップ４２１及びステップ４２２で、Ｅ-ＣＮ４０３は、Ｅ-ＲＡＮ４０２を介してハンドオーバー命令メッセージをＵＥ４０１へ送信する。上記ハンドオーバー命令メッセージは、ステップ４１９で、ＵＭＴＳシステムから提供されたＲＢ情報を含む。ステップ４２３で、上記ハンドオーバー命令メッセージを受信した場合には、ＵＥ４０１は、ＲＡＴをＯＦＤＭ方式からＣＤＭＡ方式に変更する。

ステップ４２４で、ＵＥ４０１は、ＣＤＭＡ方式に従って、ＲＮＣ４０６とアップリンク（ＵＬ）／ダウンリンク（ＤＬ）同期化を遂行する。ステップ４２５及びステップ４２６の各々で、ＵＥ４０１とＲＮＣ４０６とがお互いを感知すると、ステップ４２７で、ＲＮＣ４０６は、ＵＥ４０１の感知を知らせる再割当検出メッセージをＳＧＳＮ４０５へ送信する。ステップ４２８で、ＵＥ４０１がＲＲＣ接続を要求するためのＲＲＣメッセージをＲＮＣ４０６へ送信すると、ステップ４２９で、ＲＮＣ４０６は、再割当完了メッセージをＳＧＳＮ４０５へ送信する。ステップ４３０及びステップ４３１で、ＳＧＳＮ４０５は、順方向再割当完了メッセージをＥ-ＣＮ４０３へ送信し、上記順方向再割当完了メッセージに応じた順方向再割当完了確認メッセージを受信する。

ステップ４３２で、Ｅ-ＣＮ４０３は、Ｅ-ＲＡＮ４０２でないＧＧＳＮ４０４を含むようにＵＥ４０１のためのデータ送信経路を変更してもよい。この際、ステップ４３３及びステップ４３４で、必要であれば、ＳＧＳＮ４０５は、ＰＤＰコンテキスト更新要請メッセージをＧＧＳＮ４０４へ送信した後に、ＰＤＰコンテキスト更新要請メッセージに応じたＰＤＰコンテキスト更新応答メッセージを受信する。最後に、ステップ４３５で、ルーティング領域更新手順は、ＵＥ４０１とＲＮＣ４０６との間で遂行され、ＵＥ４０１とＲＮＣ４０６との間の通信を可能にする。

本発明の第２の実施形態は、Ｅ-ＣＮ３３０がＧＧＳＮ３６０として機能することで、Ｅ-ＣＮ３３０とＳＧＳＮ３５０との間でトンネルを確立し、上記トンネルを介してユーザーデータを送信し、これにより、ＵＥ３１０がハンドオーバーの前に使用したＩＰアドレスをハンドオーバーの後にもそのまま使用することができる。図３を参照すると、本発明の第２の実施形態によるハンドオーバーした後のデータ送信経路は、ＰＤＮ（３９０）−Ｅ-ＣＮ（３３０）−ＳＧＳＮ（３５０）−ＲＮＣ（３４０）−ＵＥ（３１０）となる。ハンドオーバーのためのノード間のシグナリングは、レガシーＵＭＴＳシステムで定義されたＳＧＳＮ間ＳＲＮＳ再割当手順を効率的に使用し、Ｅ-ＣＮ３３０がＧＧＳＮ３６０として機能することで、レガシーＵＭＴＳシステムのＳＧＳＮ及びＲＮＣを変更せず、システム間ハンドオーバーを支援することができるという長所がある。

図５は、本発明の第２の実施形態によるハンドオーバー過程を示す。ここで、各ノードのネームの前に付けられた接頭語‘ｓ’及び‘ｔ’は、ハンドオーバー手順のソース及びターゲットをそれぞれ示す。

図５を参照すると、ステップ４６０で、Ｅ-ＵＭＴＳシステムに接続されたＵＥ４５１は、ＵＭＴＳシステムの受信電力レベルまたは受信信号強度のような品質情報を測定し、ＵＭＴＳシステムの品質情報を含む測定報告メッセージをＥ-ＲＡＮ４５２へ送信する。Ｅ-ＲＡＮ４５２は、ステップ４６１で、ＲＡＴ間ハンドオーバーを遂行するか否かを決定する。上記ＲＡＴ間ハンドオーバーを遂行することを決定した後には、Ｅ-ＲＡＮ４５２は、ステップ４６２で、ハンドオーバー要請メッセージをＥ-ＣＮ４５３へ送信する。この際、上記ハンドオーバー要請メッセージは、レガシーＵＭＴＳシステムのＳＲＮＳ再割当過程で使用された‘ソースＲＮＣからターゲットＲＮＣへのトランスペアレントコンテナー’及び所望のターゲットセルＩＤを含む。すなわち、Ｅ-ＲＡＮ４５２は、ターゲットＲＮＣ４５６が理解することができるように、上記ソースＲＮＣからターゲットＲＮＣへのトランスペアレントコンテナーを生成し、上記トランスペアレントコンテナーにＵＥ４５１からの測定報告メッセージを含ませる。

上記トランスペアレントコンテナーは、ＳＧＳＮ間の再割当のために使用される。上記トランスペアレントコンテナーがコアネットワークを介してソースＲＮＣからターゲットＲＮＣへ伝達されても、上記コアネットワークは、上記コンテナーの内容を開けて確認しない。上記‘ソースＲＮＣからターゲットＲＮＣへのトランスペアレントコンテナー’に含まれている情報には、ＲＲＣコンテナー、Ｉｕインターフェースの番号（例えば、‘１’は、Ｉｕ-ＰＳを示す。）、再割当類型（always set to UE involved）、無欠性保護／暗号化情報、ターゲットセルＩＤ、追跡記録セッション情報、及びマルチメディアブロードキャスト／マルチキャストサービス（ＭＢＭＳ）リンキング情報がある。

ステップ４６３で、Ｅ-ＣＮ４５３は、レガシーＵＭＴＳシステムの仮想ＳＧＳＮとして動作するためには、ＵＥ４５１と関連したＰＤＰコンテキスト及びＭＭコンテキスト、すなわち、ＰＤＰ／ＭＭコンテキストを生成する。ＰＤＰコンテキストは、Ｅ-ＵＭＴＳシステムにおいて、ＵＥ４５１に割り当てられたＩＰアドレス及びＱｏＳ等級のようなサービス／加入者情報を含む。Ｅ-ＣＮ４５３は、ＭＭコンテキスト及びＰＤＰコンテキストを自発的に生成することができる。或いは、Ｅ-ＣＮ４５３は、ＵＥ４５１からＭＭコンテキスト及びＰＤＰコンテキストの生成に必要とされる情報を取得することができる。後者の場合には、Ｅ-ＣＮ４５３は、ＭＭコンテキスト及びＰＤＰコンテキストを生成するために必要とされる情報を問い合わせるためのメッセージをＵＥ４５１へ送信し、これに対する応答で、ＵＥ４５１からＭＭコンテキスト及びＰＤＰコンテキストを生成するために必要とされる情報を含むメッセージを受信する。

ステップ４６４で、Ｅ-ＣＮ４５３は、ステップ４６２で受信されたターゲットセルＩＤを用いて、ハンドオーバー命令が送信されるべきＳＧＳＮ４５５を識別し、上記識別されたＳＧＳＮ４５５へ順方向割当要請メッセージを送信する。上記順方向割当要請メッセージは、ステップ４６３で生成されたＰＤＰコンテキスト及びＭＭコンテキストとともに、ステップ４６２で受信されたトランスペアレントコンテナー及びターゲットセルＩＤを含む。上記ＰＤＰコンテキストは、ＳＧＳＮ４５５が適切なＧＧＳＮを識別するようにするためにＧＧＳＮアドレスを含む。本発明の実施形態では、上記ＰＤＰコンテキストは、ＳＧＳＮ４５５がＥ-ＣＮ４５３を仮想ＧＧＳＮと認識することができるようにするために、Ｅ-ＣＮ４５３のアドレスをＧＧＳＮアドレスとして含む。このようにして、ＧＧＳＮ４５４を経由することなく、Ｅ-ＣＮ４５３とＳＧＳＮ４５５との間でデータトンネルが直接開く。

ステップ４６５で、ＳＧＳＮ４５５は、再割当要請メッセージをＲＮＣ４５６へ送信する。ステップ４６６で、上記再割当要請メッセージに応じて、ＲＮＣ４５６は、リソースをＵＥ４５１に割り当てた後に、再割当要請確認メッセージをＳＧＳＮ４５５へ送信する。上記再割当要請確認メッセージは、‘ＤＲＮＣからＳＲＮＣへのトランスペアレントコンテナー’を含む。

ステップ４６７で、ＳＧＳＮ４５５は、上記順方向再割当要請メッセージに応じた順方向再割当応答メッセージをＥ-ＣＮ４５３へ送信する。上記再割当要請確認メッセージ及び上記順方向再割当応答メッセージは、‘ＤＲＮＣからＳＲＮＣへのトランスペアレントコンテナー’及びＲＡＢ設定／障害リストを含む。上記ＲＡＢ設定／障害リストは、ＲＮＣ４５６にアクセスするために使用されるＲＢ情報を含む。例えば、上記ＲＡＢ設定リストは、設定されるように要請を受けたＲＡＢの中で、正常に設定されたＲＡＢらのＩＤ及びＱｏＳ情報を含み、ＲＡＢ障害リストは、要請を受けたＲＡＢの中で、正常に設定されていないＲＡＢらのＩＤを含む。ステップ４６４乃至ステップ４６７で交換されたメッセージは、レガシーＵＭＴＳシステムにおいて、ＳＧＳＮ間ＳＲＮＳ再割当手順で使用されたメッセージフォーマットをそのまま使用することができる。

以上のように、ターゲットシステムであるＵＭＴＳシステムにおいて、ハンドオーバーに関連した全ての準備が終了すると、ステップ４６８で、ユーザーデータは、ステップ４６４の後に確立されたデータトンネルを介してＥ-ＣＮ４５３からＳＧＳＮ４５５へ最初に送信される。かかるデータ送信は、ステップ４６８だけではなく、ステップ４８０で開始されることもある。

ステップ４６９及びステップ４７０で、Ｅ-ＣＮ４５３は、Ｅ-ＲＡＮ４５２を介してハンドオーバー命令メッセージをＵＥ４５１へ送信する。上記ハンドオーバー命令メッセージは、ステップ４６７で、ＵＭＴＳシステムから提供されたＲＢ情報及び‘ＤＲＮＣからＳＲＮＣへのトランスペアレントコンテナー’を含む。ステップ４７１で、上記ハンドオーバー命令メッセージを受信した場合には、ＵＥ４５１は、ＲＡＴをＯＦＤＭ方式からＣＤＭＡ方式に変更する。

ステップ４７２で、ＵＥ４５１は、ＣＤＭＡ方式に従って、ＲＮＣ４５６とＵＬ／ＤＬ同期化を遂行する。ステップ４７３及びステップ４７４の各々で、ＵＥ４５１とＲＮＣ４５６とがお互いを感知すると、ステップ４７５で、ＲＮＣ４５６は、ＵＥ４５１の感知を知らせる再割当検出メッセージをＳＧＳＮ４５５へ送信する。ステップ４７６で、ＵＥ４５１が‘ＤＲＮＣからＳＲＮＣへのトランスペアレントコンテナー’に含まれている情報に従って、ＲＲＣメッセージをＲＮＣ４５６へ送信すると、ステップ４７７で、ＲＮＣ４５６は、再割当完了メッセージをＳＧＳＮ４５５へ送信する。ステップ４７８及びステップ４７９で、ＳＧＳＮ４５５は、順方向再割当完了メッセージをＥ-ＣＮ４５３へ送信し、上記順方向再割当完了メッセージに応じた順方向再割当完了確認メッセージを受信する。

ステップ４８０で、Ｅ-ＣＮ４５３は、Ｅ-ＲＡＮ４５２でないＳＧＳＮ４５５を含むように、ＵＥ４５１のためのデータ送信経路を変更する。この際、ステップ４８１及びステップ４８２で、必要であれば、ＳＧＳＮ４５５は、ＰＤＰコンテキスト更新要請メッセージをＥ-ＣＮ４５３へ送信した後に、ＰＤＰコンテキスト更新要請メッセージに応じたＰＤＰコンテキスト更新応答メッセージを受信する。最後に、ステップ４８３で、ルーティング領域更新手順は、ＵＥ４５１とＥ-ＣＮ４５３との間で遂行され、ＵＥ４５１とＲＮＣ４５６との間の通信を可能にする。

上述したような方法は、レガシーＵＭＴＳシステムのＳＧＳＮ間ＳＲＮＳ再割当手順を効率的に使用することにより、通話中であるＵＥ４０１及びＵＥ４５１のＩＰアドレスを変更せず、ハンドオーバーのための各ノード間のシグナリングを遂行する。したがって、本発明の実施形態は、既存のＳＧＳＮ及びＲＮＣを変更することなく使用することができる。

図６は、本発明の第１及び第２の実施形態によるＵＥの構成を示す。

図６を参照すると、参照符号５１０及び５３０は、ＵＭＴＳメッセージ送受信部及びＥ-ＵＭＴＳメッセージ送受信部をそれぞれ示す。ＵＭＴＳメッセージ送受信部５１０及びＥ-ＵＭＴＳメッセージ送受信部５３０は、ＵＭＴＳシステムとＥ-ＵＭＴＳシステムとの間で、本発明の実施形態のうちの少なくとも１つに基づくメッセージの交換を担当する。ＵＭＴＳメッセージ送受信部５１０及びＥ-ＵＭＴＳメッセージ送受信部５３０は、メッセージ処理部５２０に接続される。図示していないが、ＵＭＴＳメッセージ送受信部５１０及びＥ-ＵＭＴＳメッセージ送受信部５３０は、ＵＭＴＳシステム及びＥ-ＵＭＴＳシステムの周波数帯域で、ＯＦＤＭ信号及びＣＤＭＡ信号を処理することができる無線周波数（ＲＦ）部を介してＵＭＴＳシステム及びＥ-ＵＭＴＳシステムと通信する。

メッセージ処理部５２０は、ＵＭＴＳシステム及びＥ-ＵＭＴＳシステムへ送信されるメッセージを生成し、上記生成されたメッセージをＵＭＴＳメッセージ送受信部５１０及びＥ-ＵＭＴＳメッセージ送受信部５３０へ送信する。また、メッセージ処理部５２０は、ＵＭＴＳメッセージ送受信部５１０及びＥ-ＵＭＴＳメッセージ送受信部５３０を介してＵＭＴＳシステム及びＥ-ＵＭＴＳシステムから受信されたメッセージを解析して、必要な動作、特に、ハンドオーバーに関連した動作を遂行する。ＵＭＴＳ信号強度測定部５４０は、ＵＭＴＳシステムのような、現在接続されているシステムから受信された信号の強度を測定する。上記測定された信号強度がしきい値より大きいかまたは同一である場合には、ＵＭＴＳ信号強度測定部５４０は、上記測定された信号強度を示す品質情報をメッセージ処理部５２０に提供して、ハンドオーバーの開始を可能にする。

図７は、本発明の第１及び第２の実施形態によるＵＥの動作を示す。

図７を参照すると、ステップ６１０で、ＵＭＴＳ信号強度測定部５４０は、ＵＭＴＳシステムから受信された信号の強度を測定する。上記測定された信号強度がしきい値より大きいかまたは同一である場合には、ＵＭＴＳ信号強度測定部５４０は、上記測定された信号強度を示す品質情報をメッセージ処理部５２０へ提供する。メッセージ処理部５２０は、上記品質情報を含む測定報告メッセージ（ステップ４１０）を生成する。上記測定報告メッセージは、Ｅ-ＵＭＴＳメッセージ送受信部５３０によりＥ-ＵＭＴＳシステムへ送信される。

ステップ６２０で、Ｅ-ＵＭＴＳメッセージ送受信部５３０がハンドオーバー命令メッセージ（ステップ４２２）を受信した場合には、ＵＥは、ステップ６３０へ進む。そうでなければ、ＵＥは、ステップ６１０へ戻る。ステップ６３０で、上記ハンドオーバー命令メッセージを受信した場合には、ＵＥは、ＲＦ部（図示せず）のＲＡＴ方式をＥ-ＵＭＴＳ（すなわち、ＯＦＤＭ）からＵＭＴＳ（すなわち、ＣＤＭＡ）に変更する。その後、ステップ６４０で、ＵＥは、メッセージ処理部５２０及びＵＭＴＳメッセージ送受信部５１０を用いて、ＵＭＴＳシステムとＳＧＳＮ間ＳＲＮＳ再割当手順（ステップ４２４乃至ステップ４３５）を遂行する。

図８は、本発明の第１及び第２の実施形態によるＥ-ＲＡＮの構成を示す。

図８を参照すると、無線メッセージ送受信部７１０は、ＵＥとの通信を担当し、ＵＥから測定報告メッセージ（ステップ４１０）を受信し、ハンドオーバー命令メッセージ（ステップ４２２）をＵＥへ送信する。ハンドオーバー判定部７４０は、無線メッセージ送受信部７１０から提供された測定報告メッセージに含まれている品質情報に基づいて、ＵＥのハンドオーバーを遂行するか否かを判定するユニットである。ハンドオーバー判定部７４０は、ＵＥの移動方向及び各セルの負荷などを考慮してＲＡＴ間ハンドオーバーが必要であるか否かを判定する。

ハンドオーバーが必要である場合には、ハンドオーバー判定部７４０は、上記ハンドオーバーが必要であることを示す通知をメッセージ処理部７２０へ送信する。メッセージ処理部７２０は、ＵＥまたはＥ-ＣＮへ送信されるメッセージを生成し、ＵＥまたはＥ-ＣＮから受信されたメッセージを解析する。ネットワークメッセージ送受信部７３０は、ハンドオーバー要請メッセージ（ステップ４１２）をＥ-ＣＮへ送信し、ハンドオーバー命令メッセージ（ステップ４２１）をＥ-ＣＮから受信することにより、本発明の実施形態のうちの少なくとも１つに従って、Ｅ-ＣＮとメッセージのやり取りをする。

図９は、本発明の第１及び第２の実施形態によるＥ-ＲＡＮの動作を示す。

図９を参照すると、ステップ８１０で、無線メッセージ送受信部７１０は、ＵＥから測定報告メッセージ（ステップ４１０）を受信する。ステップ８２０で、ハンドオーバー判定部７４０は、上記測定報告メッセージに含まれているＵＭＴＳシステムの品質情報に従って、ＲＡＴ間ハンドオーバーが必要であるか否かを判定する（ステップ４１１）。例えば、ＵＭＴＳシステムの信号強度がしきい値より大きいかまたは同一である場合には、ハンドオーバー判定部７４０は、ＲＡＴ間ハンドオーバーが必要であると判定する。

上記判定の結果、ハンドオーバーが必要である場合には、メッセージ処理部７２０は、ステップ８３０で、ハンドオーバー要請メッセージ（ステップ４１２）を生成し、上記ハンドオーバー要請メッセージは、ネットワークメッセージ送受信部７３０によりＥ-ＣＮへ送信される。上記ハンドオーバー要請メッセージは、‘ソースＲＮＣからターゲットＲＮＣへのトランスペアレントコンテナー'を含む。ステップ８４０で、ネットワークメッセージ送受信部７３０は、Ｅ-ＣＮから受信されるハンドオーバー命令メッセージ（ステップ４２１）を待機する。ステップ８４０で、上記ハンドオーバー命令メッセージが受信されると、ステップ８５０で、メッセージ処理部７２０は、上記ハンドオーバー命令メッセージに基づいて、ＵＥへ送信されるハンドオーバー命令メッセージ（ステップ４２２）を生成する。上記生成されたハンドオーバー命令メッセージは、無線メッセージ送受信部７１０によりＵＥへ伝達される。

図１０は、本発明の第１及び第２の実施形態によるＥ-ＣＮの構成を示す。

図１０を参照すると、３つのメッセージ送受信部９１０、９３０、及び９４０の各々は、Ｅ-ＲＡＮ、ＳＧＳＮ、及びＧＧＳＮとのメッセージの送受信を担当し、メッセージ処理部９２０に接続される。メッセージ処理部９２０は、本発明の実施形態のうちの少なくとも１つに従って、Ｅ-ＣＮから他のノードらへ送信されるメッセージを生成し、他のノードらから流入されるメッセージを解析する。データ送受信部９５０及び９６０の各々は、ＰＤＮ及びＧＧＳＮの外部網とユーザーデータを送受信する。

例えば、図４を参照して説明すると、ハンドオーバーの前に、Ｅ-ＣＮは、ＰＤＮに対するデータ送受信部９５０を介してＰＤＮから受信された下りリンクデータをＥ-ＲＡＮに対するデータ送受信部（図示せず）を介してＥ-ＲＡＮへ伝達する。メッセージ送受信部９４０がＧＧＳＮアドレス情報を含むＲＡＴ間ＨＯ応答メッセージ（ステップ４１４）をＧＧＳＮから受信すると、トンネル制御部９７０は、ＧＧＳＮアドレス情報を用いてユーザープレーンのためのトンネルを確立する。その結果、ハンドオーバーの後に、データパケットは、ＰＤＮ−Ｅ-ＣＮ−（トンネル）−ＧＧＳＮ−ＳＧＳＮ−ＲＮＣ−ＵＥの経路に沿って流れることができる。

図５を参照すると、ハンドオーバーの前に、Ｅ-ＣＮは、ＰＤＮに対するデータ送受信部９５０を介してＰＤＮから受信された下りリンクデータをＥ-ＲＡＮに対するデータ送受信部（図示せず）を介してＥ-ＲＡＮへ伝達する。メッセージ送受信部９３０が順方向再割当要請／応答メッセージをＳＧＳＮと交換した後に、トンネル制御部９７０は、ＳＧＳＮとの間で、ユーザープレーンのためのトンネルを確立する。その結果、ハンドオーバーの後に、データパケットは、ＰＤＮ-Ｅ-ＣＮ-（トンネル）-ＳＧＳＮ-ＲＮＣ-ＵＥの経路に沿って流れることができる。

上記データトンネルがトンネル制御部９７０により確立されると、データ送受信部９６０は、データ送受信部９５０からの下りリンクデータをＧＧＳＮまたはＳＧＳＮへ送信する。

図１１は、本発明の第１の実施形態によるＥ-ＣＮの動作を示す。

図１１を参照すると、ステップ１００２で、メッセージ送受信部９１０がＥ-ＲＡＮからハンドオーバー要請メッセージ（ステップ４１２）を受信した後に、ステップ１００４で、メッセージ処理部９２０は、ＲＡＴ間ＨＯ要請メッセージ（ステップ４１３）を生成し、ＲＡＴ間ＨＯ要請メッセージは、メッセージ送受信部９４０によりＧＧＳＮへ送信される。ＲＡＴ間ＨＯ要請メッセージは、Ｅ-ＣＮが将来に、ユーザーデータを伝達するトンネルに関する情報とＰＤＰコンテキスト及びユーザー識別子（ＵＥ-ｉｄ）のような情報とを含むことができる。

ステップ１００６で、メッセージ送受信部９３０は、メッセージ処理部９２０により生成された順方向再割当要請メッセージ（ステップ４１６）をＳＧＳＮへ送信する。上記順方向再割当要請メッセージは、レガシーＵＭＴＳシステム内のＳＧＳＮ間ＳＲＮＳ再割当手順で使用されたメッセージフォーマットと同一であることができる。したがって、Ｅ-ＣＮのメッセージ処理部９２０は、ＳＧＳＮのメッセージ生成機能をエミュレートすることができる。ここで、ステップ１００４及びステップ１００６の順序は、入れ替えられることができる。

上記ＲＡＴ間ＨＯ要請メッセージ及び上記順方向再割当要請メッセージを送信した後に、ステップ１００８で、メッセージ送受信部９４０は、ＲＡＴ間ＨＯ要請メッセージに対するＧＧＳＮの応答であるＲＡＴ間ＨＯ応答メッセージを待機し、ステップ１０１２で、メッセージ送受信部９３０は、順方向再割当要請メッセージに対するＳＧＳＮの応答である順方向再割当応答メッセージを待機する。

ステップ１００８で、ＲＡＴ間ＨＯ応答メッセージが受信されると、ステップ１０１０で、トンネル制御部９７０は、ＧＧＳＮとの間で、ユーザープレーンに対するトンネル（すなわち、ユーザートンネル）を確立する。ステップ１０１２で、上記順方向再割当応答メッセージが受信されると、ステップ１０１４で、メッセージ送受信部９１０は、メッセージ処理部９２０により生成されたハンドオーバー命令メッセージをＥ-ＲＡＮへ伝達する。

上記ハンドオーバー命令メッセージをＥ-ＲＡＮへ送信した後に、ステップ１０１６で、Ｅ-ＣＮは、ＧＧＳＮとの間で、すでに確立されているＵＥに関連したトンネルがあるか否かを確認する。上記確認の結果、ＧＧＳＮとの間ですでに確立されているトンネルがない場合には、Ｅ-ＣＮは、ステップ１００８へ戻って、ＧＧＳＮとのトンネルが確立されるまで待機する。一方、ＧＧＳＮとの間で確立されたトンネルがある場合には、Ｅ-ＣＮは、ステップ１０２０で、メッセージ送受信部９３０を用いてＳＧＳＮから受信される順方向再割当完了メッセージを待機する。上記順方向再割当完了メッセージを受信すると、ステップ１０２２で、メッセージ送受信部９３０は、メッセージ処理部９２０により生成された順方向再割当完了確認メッセージ（ステップ４３１）をＳＧＳＮへ送信する。設計者の実現に従って、Ｅ-ＣＮは、ステップ１０１６の後に、ＧＧＳＮへのデータトンネルを介した下りリンクデータの伝達を開始することができるか（ステップ１０１８）、または、ステップ１０２２の後に、ＧＧＳＮへのデータトンネルを介した下りリンクデータの伝達を開始することができる（ステップ１０２４）。

図１２は、本発明の第２の実施形態によるＥ-ＣＮの動作を示す。

図１２を参照すると、ステップ１０３２で、メッセージ送受信部９１０は、Ｅ-ＲＡＮからハンドオーバー要請メッセージ（ステップ４５２）を受信し、ステップ１０３４で、メッセージ送受信部９３０は、メッセージ処理部９２０により生成された順方向再割当要請メッセージ（ステップ４６４）をＳＧＳＮへ送信する。上記順方向再割当要請メッセージは、レガシーＵＭＴＳシステム内のＳＧＳＮ間ＳＲＮＳ再割当手順で使用されたメッセージフォーマットと同一であることができる。したがって、Ｅ-ＣＮのメッセージ処理部９２０は、ＳＧＳＮのメッセージ生成機能をエミュレートすることができる。上記順方向再割当要請メッセージは、ＰＤＰコンテキスト及びＭＭコンテキストを含み、メッセージ処理部９２０は、ＰＤＰコンテキストに含まれているＧＧＳＮアドレスをＥ-ＣＮアドレスとして設定して、ＳＧＳＮがＥ-ＣＮを仮想ＧＧＳＮと認識することができるようにする。

上記順方向再割当要請メッセージを送信した後に、ステップ１０３６で、メッセージ送受信部９４０は、上記順方向再割当要請メッセージに対するＳＧＳＮの応答である順方向再割当応答メッセージを待機する。上記順方向再割当応答メッセージを受信すると、ステップ１０３８で、トンネル制御部９７０は、 ＳＧＳＮとの間で、ユーザープレーンに対するトンネルを確立する。ステップ１０４０で、Ｅ-ＣＮは、ＳＧＳＮへのデータ送信を開始する。ここで、ステップ１０４０は、省略されてもよい。ステップ１０３８で、上記順方向再割当応答メッセージが受信されると、ステップ１０４２で、メッセージ送受信部９１０は、メッセージ処理部９２０により生成されたハンドオーバー命令メッセージをＥ-ＲＡＮへ伝達する。

上記ハンドオーバー命令メッセージをＥ-ＲＡＮへ送信した後に、ステップ１０４４で、Ｅ-ＣＮは、メッセージ送受信部９３０で、ＳＧＳＮから受信される順方向再割当完了メッセージを待機する。上記順方向再割当完了メッセージが受信されると、ステップ１０４６で、メッセージ送受信部９３０は、メッセージ処理部９２０により生成された順方向再割当完了確認メッセージ（ステップ４３１）をＳＧＳＮへ送信する。Ｅ-ＣＮは、ステップ１０３８とステップステップ１０４２との間で、ＳＧＳＮへのデータトンネルを介して下りリンクデータを伝達するか（ステップ１０４０）、または、ステップ１０４６の後に、ＳＧＳＮへのデータトンネルを介して下りリンクデータを伝達することができる（ステップ１０４８）。

図１３は、本発明の第１及び第２の実施形態によるＧＧＳＮの構成を示す。メッセージ処理部１１２０は、上述した実施形態のうちの少なくとも１つに従って、Ｅ-ＣＮに関連したメッセージを処理し、メッセージ送受信部１１１０は、Ｅ−ＣＮと上記メッセージを送受信する。参照符号１１３０は、レガシーＧＧＳＮ機能部を示し、レガシーＧＧＳＮ機能部１１３０は、レガシーＵＭＴＳシステムのＧＧＳＮとしての役割を果たす。すなわち、本発明の実施形態によるＧＧＳＮは、レガシーＧＧＳＮの機能の他に、Ｅ-ＣＮとメッセージを送受信する。

図１４は、本発明の第１の実施形態によるＧＧＳＮの動作を示す。

図１４を参照すると、ステップ１２１０で、Ｅ-ＣＮからＲＡＴ間ＨＯ要請メッセージを受信すると、メッセージ送受信部１１１０は、ステップ１２２０で、メッセージ処理部１１２０により生成されたＲＡＴ間ＨＯ応答メッセージをＥ-ＣＮへ送信する。上記ＲＡＴ間ＨＯ応答メッセージは、ユーザートンネルに関連したＧＧＳＮアドレス及びポート番号を含み、これにより、Ｅ-ＣＮがＧＧＳＮへの上記ユーザートンネルを確立することができる。ステップ１２３０で、下りリンクユーザーデータが上記ユーザートンネルを介してＥ-ＣＮから受信されると、レガシーＧＧＳＮ機能部１１３０は、ステップ１２４０で、上記下りリンクユーザーデータを外部のＰＤＮから伝達されたデータとして処理する。

本発明の第３の実施形態は、ＵＭＴＳシステムからＥ-ＵＭＴＳシステムへのハンドオーバーの遂行に関するものである。ＵＥがハンドオーバーの前に使用した旧ＩＰアドレスをハンドオーバーの後にもそのまま使用することができるように、Ｅ-ＣＮは、レガシーＵＭＴＳシステムのＳＧＳＮの機能を遂行することにより、ＳＧＳＮとの間でデータトンネルを確立し、上記トンネルを介してユーザーデータを送信する。図３を参照すると、第３の実施形態によるハンドオーバーの後のデータ送信経路は、ＰＤＮ（３９０）−ＧＧＳＮ（３６０）−Ｅ-ＣＮ（３３０）−Ｅ-ＲＮＣ（３２０）−ＵＥ（３１０）となる。ハンドオーバーのための各ノード間のシグナリングは、レガシーＵＭＴＳシステムで定義されたＳＧＳＮ間ＳＲＮＳ再割当手順を最大に使用することにより、Ｅ-ＣＮがＳＧＳＮの機能を完璧に遂行することで、レガシーＵＭＴＳシステムのＧＧＳＮ、ＳＧＳＮ、及びＲＮＣを変更することなく、システム間ハンドオーバーを支援する。

図１５は、本発明の第３の実施形態によるハンドオーバー過程を示す。ここで、各ノードのネームの前に付けられた接頭語‘ｓ’及び‘ｔ’は、ハンドオーバー手順のソース及びターゲットをそれぞれ示す。

図１５を参照すると、ステップ１３１０で、ＵＭＴＳシステムに接続されたＵＥ１３０１は、Ｅ-ＵＭＴＳシステムの受信電力レベルまたは受信信号強度のような品質情報を測定する。ＵＥ１３０１は、Ｅ-ＵＭＴＳシステムの品質情報を含む測定報告メッセージをＲＮＣ１３０２へ送信する。ステップ１３１１で、ＲＮＣ１３０２は、ハンドオーバーを遂行するか否かを決定する。上記ハンドオーバーを遂行することを決定した後に、ステップ１３１２で、ＲＮＣ１３０２は、再割当要請メッセージをＳＧＳＮ１３０３へ送信する。上記再割当要請メッセージは、レガシーＵＭＴＳ内のハンドオーバーと同様に、ターゲットセルＩＤ及び‘ソースＲＮＣからターゲットＲＮＣへのトランスペアレントコンテナー'を含む。

ステップ１３１２で、ＳＧＳＮ１３０３は、上記再割当要請メッセージに含まれている上記ターゲットセルＩＤに従って、ＳＧＳＮ間ＳＲＮＳ再割当手順を遂行しなければならないと判定する。ステップ１３１３で、ＳＧＳＮ１３０３は、順方向再割当要請メッセージをＥ-ＣＮ１３０５へ送信する。ＳＧＳＮ１３０３は、Ｅ-ＣＮ１３０５がＵＭＴＳシステムの他のＳＧＳＮであると見なして、一般的なＳＧＳＮ間ＳＲＮＳ再割当のために使用された順方向再割当要請メッセージをＥ-ＣＮ１３０５へ送信する。上記順方向再割当要請メッセージは、ＧＧＳＮアドレス、‘ソースＲＮＣからターゲットＲＮＣへのトランスペアレントコンテナー'、ＲＡＢ設定リスト、ＭＭコンテキスト、及びＰＤＰコンテキストを含む。

ステップ１３１４で、Ｅ-ＣＮ１３０５は、上記順方向再割当要請メッセージに含まれているＲＡＢ情報、すなわち、ＲＡＢ設定リストをＥ-ＵＭＴＳシステムで使用されたユーザープレーン（ＵＰ）ベアラー情報と再解析する。ステップ１３１５で、Ｅ-ＣＮ１３０５は、Ｅ-ＲＡＮ１３０６にＵＰベアラーを設定する。ステップ１３１９で、Ｅ-ＣＮ１３０５は、上記順方向再割当要請メッセージに含まれているＧＧＳＮアドレスに基づいて、ＧＧＳＮ１３０４との間でＵＰデータトンネルを確立する。

ステップ１３１５及びステップ１３１９と同時に、ステップ１３１６で、Ｅ-ＣＮ１３０５は、上記順方向再割当要請メッセージに応じた順方向再割当応答メッセージをＳＧＳＮ１３０３へ送信する。上記順方向再割当応答メッセージは、‘ターゲットＲＮＣからソースＲＮＣへのトランスペアレントコンテナー’を含む。参考に、Ｅ-ＣＮ１３０５は、ＳＧＳＮ間ＳＲＮＳ再割当手順において、可能な限り、上記順方向再割当応答メッセージを送信するターゲットＳＧＳＮを完全にエミュレートする。

ステップ１３１７で、ＳＧＳＮ１３０３は、上記順方向再割当応答メッセージに応じた再割当命令メッセージをＲＮＣ１３０２へ送信する。ステップ１３１８で、ＲＮＣ１３０２は、上記再割当命令メッセージに含まれている‘ＤＲＮＣからＳＲＮＣへのトランスペアレントコンテナー’を読み出し、上記トランスペアレントコンテナーに含まれているＲＲＣメッセージを上記再割当命令メッセージを用いてＵＥ１３０１へ送信する。

ステップ１３２０で、ＵＥ１３０１は、上記再割当命令メッセージに応じて、ＲＡＴをＣＤＭＡ方式からＯＦＤＭ方式に変更する。ステップ１３２１で、ＵＥ１３０１は、Ｅ-ＲＡＮを含むｔＥ-ＲＡＮ１３０６とのＵＬ／ＤＬ同期化を遂行する。ステップ１３２２及びステップ１３２３の各々で、ＵＥ１３０１とｔＥ-ＲＡＮ１３０６とがお互いを感知すると、ステップ１３２４で、ＵＥ１３０１は、Ｅ-ＲＡＮによりカバーされたターゲットセルでキャンピングする。次のステップ１３２５乃至ステップ１３２８は、Ｅ-ＣＮ１３０５がＳＧＳＮ間ＳＲＮＳ再割当手順において、ターゲットＳＧＳＮの機能をエミュレートする過程を提供する。ステップ１３２５及びステップ１３２６で、Ｅ-ＣＮ１３０５は、ＳＧＳＮ間ＳＲＮＣ再割当が正常に完了したことを知らせる順方向再割当完了メッセージをソースＳＧＳＮ１３０３へ送信した後に、順方向再割当完了確認メッセージをＳＧＳＮ１３０３から受信する。ステップ１３２７及びステップ１３２８で、必要であれば、Ｅ-ＣＮ１３０５は、ＧＧＳＮ１３０４にあり得るＱｏＳ情報の変更に基づくＰＤＰコンテキストを修正するように要請するために、ＰＤＰコンテキスト更新要請メッセージを送信し、ＰＤＰコンテキスト更新応答メッセージをＧＧＳＮ１３０４から受信する。最後に、ステップ１３２９で、ＵＥ１３０１、Ｅ-ＣＮ１３０５、及びＧＧＳＮ１３０４の間でルーティング領域更新手順が遂行されて、ＵＥ１３０１とＥ-ＲＡＮ１３０６との間の通信を可能にする。
本発明の第３の実施形態によるハンドオーバーの後に、上記データ送信経路は、ＧＧＳＮ−Ｅ-ＣＮ−Ｅ-ＲＮＣ−ＵＥとなる。ＵＥに割り当てられたＩＰアドレスは、変わらない。

３１０ ユーザー端末（ＵＥ）
３２０ Ｅ−ＲＡＮ
３３０ Ｅ−ＣＮ
３４０ ＲＮＣ
３５０ ＳＧＳＮ
３６０ ＧＧＳＮ
３７０ Ｅ−ＵＭＴＳ
３８０ ＵＭＴＳシステム
３９０ ＰＤＮ

Claims (6)

1. 直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）移動通信システムから符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）基盤のＵＭＴＳシステムへのハンドオーバーを遂行する方法であって、
   前記ＯＦＤＭ移動通信システムを介してパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）と通信しているユーザー端末（ＵＥ）が、前記ＵＭＴＳシステムの信号強度を測定し、前記測定された信号強度を示す測定報告メッセージを前記ＯＦＤＭ移動通信システムへ送信するステップと、
   前記測定された信号強度に基づいて、前記ＯＦＤＭ移動通信システムの無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＲＡＮ）が、前記ＯＦＤＭ移動通信システムから前記ＵＭＴＳシステムへのハンドオーバーを遂行することを決定するステップと、
   前記Ｅ−ＲＡＮが、前記ＯＦＤＭ移動通信システムのコアネットワーク（Ｅ−ＣＮ）へ、ソースＲＮＣからターゲットＲＮＣへのトランスペアレントコンテナーを含むハンドオーバー要請メッセージ（handover required message）を送信するステップと、
   前記Ｅ−ＣＮから前記ＵＭＴＳシステムのターゲットＳＧＳＮへ前記トランスペアレントコンテナーを含む順方向再割当要請メッセージを送信するステップと、
   前記ターゲットＳＧＳＮから前記ターゲットＲＮＣへ再割当要請メッセージを送信するステップと、
   前記再割当要請メッセージを受信したターゲットＲＮＣで無線ベアラー情報を割り当てて前記ターゲットＳＧＳＮを介して前記Ｅ−ＣＮへ送信するステップと、
   前記Ｅ−ＣＮから前記ＵＥへ、前記無線ベアラー情報を含むハンドオーバー命令メッセージを送信するステップと、
   前記ＵＥが前記無線ベアラー情報を用いて前記ＵＭＴＳシステムにアクセスするステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記順方向再割当要請メッセージは、移動性管理（ＭＭ）コンテキストをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ハンドオーバー命令メッセージは、前記ターゲットＲＮＣから前記ソースＲＮＣへのトランスペアレントコンテナーを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）移動通信システムから符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）基盤のＵＭＴＳシステムへのハンドオーバーを遂行するシステムであって、
   前記ＵＭＴＳシステムの信号強度を測定し、前記測定された信号強度を示す測定報告メッセージを前記ＯＦＤＭ移動通信システムへ送信し、前記ＯＦＤＭ移動通信システムを介してパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）と通信するユーザー端末（ＵＥ）と、
   前記測定された信号強度に基づいて、前記ＯＦＤＭ移動通信システムから前記ＵＭＴＳシステムへのハンドオーバーを遂行することを決定し、前記ＯＦＤＭ移動通信システムのコアネットワーク（Ｅ−ＣＮ）へ、ソースＲＮＣからターゲットＲＮＣへのトランスペアレントコンテナーを含むハンドオーバー要請メッセージ（handover required message）を送信する前記ＯＦＤＭ移動通信システムの無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＲＡＮ）と、
   ターゲットＳＧＳＮへ順方向再割当要請メッセージを送信し、前記ＵＥへ、無線ベアラー情報を含むハンドオーバー命令メッセージを送信する前記Ｅ−ＣＮと、
   再割当要請メッセージを前記ターゲットＲＮＣへ送信する前記ターゲットＳＧＳＮと、
   前記無線ベアラー情報を割り当て、前記無線ベアラー情報を前記ターゲットＳＧＳＮを介して前記Ｅ−ＣＮへ送信する前記ターゲットＲＮＣと、を含み、
   前記ＵＥは、前記無線ベアラー情報を用いて前記ＵＭＴＳシステムにアクセスすることを特徴とするシステム。
5. 前記順方向再割当要請メッセージは、移動性管理（ＭＭ）コンテキストをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のシステム。
6. 前記ハンドオーバー命令メッセージは、前記ターゲットＲＮＣから前記ソースＲＮＣへのトランスペアレントコンテナーを含むことを特徴とする請求項４に記載のシステム。

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