JP5128678B2

JP5128678B2 - ＷｉＭＡＸネットワーク及び３ＧＰＰネットワーク間の通信を可能にする方法、ＷｉＭＡＸ通信システム及び３ＧＰＰ通信システム

Info

Publication number: JP5128678B2
Application number: JP2010540708A
Authority: JP
Inventors: ホーンシャン，チャーン
Original assignee: インテルコーポレイション
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2028-11-25
Also published as: JP2011509573A; US20090168754A1; KR101152007B1; CN101911821B; KR20100106541A; CN101911821A; WO2009085510A1

Description

本発明は、ＷｉＭＡＸネットワーク及び３ＧＰＰネットワーク間の通信を可能にする方法、ＷｉＭＡＸ通信システム及び３ＧＰＰ通信システムに関連する。

本願で説明される内容は無線通信の技術分野に関するものである。より具体的には、本願における記述内容は、ゲートウェイＧＰＲＳ（ゼネラルパケット無線サービス）サポートノード（ＧＧＳＮ）を利用することで、マイクロ波アクセスの世界標準方式（ＷｉＭＡＸ）のシステムと第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）方式のシステムとの相互運用性を図ることに関する。

本発明の課題は、ＷｉＭＡＸネットワーク及び３ＧＰＰネットワークの間で通信を可能にすることである。

本発明の一形態による方法は、
ＷｉＭＡＸネットワーク及び第３世代（３ＧＰＰ）ネットワークの間で通信を可能にする方法であって、
前記ＷｉＭＡＸネットワークのアクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）内のＧＰＲＳトンネリングプロトコル（ＧＴＰ）機能部を使用して、前記ＡＳＮの第１のＡＳＮゲートウェイ（ＡＳＮ−ＧＷ）と、前記３ＧＰＰネットワークのＧＧＳＮとの間でユーザデータを通信可能にし、
前記３ＧＰＰネットワークのホームネットワークにおいて、ＷｉＭＡＸ認証、承認及び課金（ＡＡＡ）サーバを使用して、前記ＷｉＭＡＸネットワーク及び前記３ＧＰＰネットワークの間において、制御情報を通信可能にするステップ
を有する方法である。

ＷｉＭＡＸネットワークを示す図。訪れた通信ネットワークにおいてＧＧＳＮと共に行う第１のローミング形態を示す図。訪れた通信ネットワークにおいてＧＧＳＮと共に行う第２のローミング形態を示す図。ＷｉＭＡＸネットワーク及び３ＧＰＰネットワーク間のコネクションを設定する手順を示す図。ＷｉＭＡＸネットワーク及び３ＧＰＰネットワーク間の通信を可能にするためにどのようにレイヤが修正されるかを示す図。ＷｉＭＡＸネットワーク及び３ＧＰＰネットワーク間の通信を可能にするためにどのようにレイヤが修正されるかを示す図。ＷｉＭＡＸネットワーク及び３ＧＰＰネットワーク間の通信を可能にするためにどのようにレイヤが修正されるかを示す図。ＷｉＭＡＸネットワーク及び３ＧＰＰネットワーク間の通信を可能にするためにどのようにレイヤが修正されるかを示す図。ＷｉＭＡＸネットワーク及び３ＧＰＰネットワーク間の通信を可能にするためにどのようにレイヤが修正されるかを示す図。移動局があるアクセスサービスネットワークゲートウェイ（ＡＳＮ−ＧＷ）から他のＡＳＮ−ＧＷへ移る際のハンドオーバ手順を示す図。図５に示すハンドオーバが完了する前後に存在するコネクションを示す図。移動局があるＡＳＮ−ＧＷから別のＡＳＮ−ＧＷへ移る際の別のハンドオーバ手順を示す図。図７に示すハンドオーバが完了する前後に存在するコネクションを示す図。

本発明の様々な形態は、添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を理解することで明らかになるであろう。図中、同様な参照番号は同様な要素を示す。

以下、添付図面と共に本発明の実施例を詳細に説明する。実施例は、本発明を明確に伝える観点から詳細に説明されている。しかしながら詳細に説明される事項は、予想される様々な実施例を限定するようには意図されていない。むしろ逆に本発明は、変形例、均等物、代替例の全てが、添付の特許請求の範囲に規定されている本発明の精神及び範囲内に含まれることを意図している。以下に説明される詳細な説明は、そのような様々な実施例を当業者にとって明らかにするよう意図されている。

移動通信のグローバルシステム（ＧＳＭ）は、世界中で使用されている移動電話に関する移動通信の標準仕様（スタンダード）である。ゼネラルパケット無線サービス（ＧＰＲＳ）システムは、ＧＳＭ移動電話がインターネットプロトコル（ＩＰ）パケットを送信する際に使用される。ＧＰＲＳコアネットワークは、ＧＰＲＳシステムのセントラル化された部分（centralized part）であり、３Ｇ（第３世代）ネットワークに基づくＷＣＤＭＡ（ワイドバンド符号分割多重アクセス）に関するサポートを提供する。ＧＰＲＳコアネットワークは、ＧＳＭコアネットワークの統合された部分（integrated part）である。ＧＰＲＳネットワークにより使用されるＩＰプロトコルは、ＧＰＲＳトンネリングプロトコルと呼ばれる。このプロトコルは、ＧＳＭ又はＷＣＤＭＡネットワークのエンドユーザが、インターネットへの接続を継続したまま、（あたかもゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）における場所からであるように）場所から場所へ移動することを可能にする。これは、加入者の現在のサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）から、加入者のセッションを取り扱うＧＧＳＮへ、加入者のデータを運ぶことで行われる。

ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）は、ＧＰＲＳ基幹（バックボーン）ネットワークと、外部のパケットデータネットワーク（無線ネットワーク及びＩＰネットワーク）との間のインターフェースとして機能する。これは、ＳＧＳＮから来たＧＰＲＳパケットを適切なパケットデータプロトコル（ＰＤＰ）フォーマット（例えば、ＩＰ又はＸ．２５）に変換し、それらを関連するパケットデータネットワークに送出する。別の方法の場合、到来してきたデータのＰＤＰアドレスが、宛先ユーザのＧＳＭアドレスに変換される。回送される（readdressed）パケットは、管理ＳＧＳＮに送信される。このため、ＧＧＳＮは、ユーザの現在のＳＧＳＮアドレス、彼又は彼女のプロファイルをロケーションレジスタに保存する。ＧＧＳＮは、ＩＰアドレスを割り当てる責務を有し、接続されたＵＥ（ユーザ装置）のデフォルトルータになる。ＧＧＳＮは、認証及び課金の機能も実行する。サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）は、自身の地理的なサービスエリア内の移動局からの及び移動局へのデータパケットを伝送する責務を有する。ＳＧＳＮのタスクは、パケットルーティング及び転送、移動管理（アタッチ／デタッチ、位置管理）、論理リンク管理、認証及び課金機能を行うことを含む。

第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）は、通信協会のグループ同士の協同を図り、国際電気通信連合（ＩＴＵ）の国際移動電話通信（ＩＭＴ−２０００）プロジェクトの範囲内で、グローバルに使用可能な第３世代（３Ｇ）移動電話システムの標準仕様を作成する。３ＧＰＰ標準仕様は、改良されたＧＳＭ（エボルブドＧＳＭ）の標準仕様に基づいており、公に閲覧可能である。

別のシステムはＷｉＭＡＸであり、マイクロ波アクセスのための世界標準（Worldwide Interoperability for Microwave Access）方式である。ＷｉＭＡＸは、１対１のリンクから完全な移動セルラ形式のアクセスに及ぶ様々な方式により無線データを長距離にわたって伝送することが意図されている通信技術である。ＷｉＭＡＸは、ケーブル及びＤＳＬの代替として、ラストマイル（last mile）の無線ブロードアンドアクセスを行う。ＷｉＭＡＸフォーラムは、ＷｉＭＡＸネットワークがどのようにして他のネットワークと接続するか、及びそのようなネットワークを動作させる他の様々な事項（アドレス割当や、認証等を含む）を規定するアーキテクチャを規定している。アーキテクチャの概要は図１に示されている。ＷｉＭＡＸネットワークの要素に関し、以下の頭字語が規定されており、本願でも使用される。

・ＳＳ／ＭＳ：加入者局／移動局。

・ＡＳＮ：アクセスサービスネットワーク
・ＢＳ：基地局（ＡＳＮに属する）
・ＡＳＮ−ＧＷ：ＡＳＮゲートウェイ
・ＣＳＮ：接続サービスネットワーク
・ＨＡ：ホームエージェント（ＣＳＮに属する）
・ＡＡＡ：認証、承認及び課金（ＡＡＡ）サーバ（ＣＳＮに属する）
・ＮＡＰ：ネットワークアクセスプロバイダ
・ＮＳＰ：ネットワークサービスプロバイダ
さらに、これらの間の多数の相互接続があり、Ｒ１ないしＲ５及びＲ８のラベルが付けられている。

実施例は、ＧＧＳＮを利用して、ＷｉＭＡＸ及び３ＧＰＰシステム間の相互運用性を図るシステム及び方法を含む。実施例では、ＷｉＭＡＸシステムのＡＳＮ内にＧＰＲＳトンネリングプロトコル（ＧＴＰ）機能部を設け、ＡＳＮのＡＳＮゲートウェイ（ＡＳＮ−ＧＷ）と３ＧＰＰシステムのＧＧＳＮとの間のデータ通信を可能にする。さらに実施例では、３ＧＰＰシステム内にＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバを設け、ＡＳＮ−ＧＷ及び３ＧＰＰシステム間で制御情報を通信できるようにする。

図２Ａ及び図２Ｂは、ＷｉＭＡＸネットワーク及び３ＧＰＰネットワーク間の通信リンクを示す。図２Ａは、ＧＧＳＮ２１２が訪問先の通信ネットワーク（ＣＮ）に存在するローミング形態を示す。図２Ｂは、ＧＧＳＮ２１２がホームＣＮに存在するローミング形態を示す。これらの図に示されているように、ＧＰＲＳトンネリングプロトコル（ＧＴＰ）機能部２１０は、ＷｉＭＡＸシステムのアクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）内に設けられている。これは、ＡＳＮゲートウェイ（ＡＳＮ−ＧＷ）及びＧＧＳＮ間の通信を促し、ＷｉＭＡＸシステム及び３ＧＰＰシステム間の相互運用性を図る。

例えば、ＷｉＭＡＸ移動局（ＭＳ）２０２は、ＡＳＮ２０６の一部にあるＷｉＭＡＸ基地局（ＢＳ）２０４と通信を行っている。ＡＳＮゲートウェイ（ＡＳＮ−ＧＷ）２０８は、基地局及び外部３ＧＰＰシステム間のコネクションを設定する。ＷｉＭＡＸのＡＳＮ−ＧＷ２０８は、パケットデータプロトコル（ＰＤＰ）処理をサポートするＧＴＰ機能部２１０を実装し、ＡＳＮ−ＧＷ２０８及びＧＧＳＮ２１２間のデータパスを設定する必要がある。これらの機能部は、パートナーシップが公表した３ＧＰＰリリースにより規定されている。ＡＳＮ２０６がＧＴＰ機能部２１０を実装することで、３ＧＰＰネトワークのＧＧＳＮ２１２と通信できるようになる。このような実装により、移動局がＡＳＮ−ＧＷ同士の間を移動する場合、ＭＳは同じＩＰアドレスを使用できるようになり、この点については後述される。また、このような実装は、ＡＳＮ−ＧＷ及びＧＧＳＮ同士の間でサービス品質（ＱｏＳ）ルールの対応づけ（マッピング）を可能にする。ＧＧＳＮ２１２は、図２Ａのように訪問先のＣＮにあってもよいし、あるいは図２ＢのようにホームＣＮにあってもよい。

図２Ａ及び２Ｂにおいて、訪問先の通信ネットワークにおける認証、承認及び課金（ＡＡＡ）プロキシは、ＡＳＮ−ＧＷ及びＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバ２１６間の通信を可能にする。ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバ２１６は、ルートキー（root key）及び課金量（charging quota）のような加入者情報を格納する。さらに、これは、拡張認証プロトコル（EAP：Extention Authentication Protocl）の認証を終端する。ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバ２１６は、ＡＡＡ−ＧＷ内に設けられ、ＡＡＡ−ＧＷは、一群の移動アプリケーションパート（MAP：Mobile Application Part）の機能部２１８を有する。MAP機能部２１８は、ホームロケーションレジスタ（HLR）２２０との通信を可能にし、HLRはルートキー及び課金量のような加入者情報を格納する。

図２Ａ及び２Ｂは、ＧＧＳＮが訪問先ネットワークにあるか又はホームネットワークにあるかに依存して実行される異なる課金経路を示す。図２Ａの場合、課金経路は、ＧＧＳＮと訪問先ネットワークのＯＦＣＳをつないでいる。図２Ｂの場合、課金経路は、ＧＧＳＮと、ホームネットワーク内のオフライン課金システム（ＯＦＣＳ）及びオンライン課金システム（ＯＳＣ）とをつないでいる。何れの図面の場合も、他の３ＧＰＰネットワークがＧＧＳＮを介して接続可能であることも示している。また、公のデータネットワーク（ＰＤＮ）がＧＧＳＮに接続されていてもよい。

このように一実施例によるシステムは、ＷｉＭＡＸ通信ネットワーク及び３ＧＰＰ通信ネットワーク間で相互に動作する。２つのネットワーク間でデータを通信するために、ＷｉＭＡＸネットワークは、ＧＴＰ機能部を備えている必要がある。より具体的には、ＷｉＭＡＸネットワークのＡＳＮに設けられているＧＳＮ機能部は、ＷｉＭＡＸネットワークのＡＳＮ−ＧＷ及び３ＧＰＰネットワークのＧＧＳＮ間におけるデータ通信を可能にする。３ＧＰＰネットワークは、２つのネットワーク間で制御情報を通信するため、３ＧＰＰネットワーク内にＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバを設ける必要がある。状況に応じて、ＧＧＳＮは訪問先ＣＮにあってもよいし、ホームＣＮにあってもよい。後に詳細に説明されるように、ＧＧＳＮは、移動局（ＭＳ）が或るＡＳＮ−ＧＷから別のものへ移る場合のハンドオーバ手順において使用される。

図３は、ＭＳをＷｉＭＡＸネットワーク及び３ＧＰＰネットワークに接続するコネクションを設定する手順を示す。３ＧＰＰ−ＣＮは、ＷｉＭＡＸの認証、承認及び課金（ＡＡＡ）サーバを含んでいる必要がある。３ＧＰＰの現在のＣＮ内にインターワーキング無線ローカルエリアネットワーク（Ｉ−ＷＬＡＮ）ＡＡＡサーバが存在する場合、ネットワークは、Ｉ−ＷＬＡＮ−ＡＡＡサーバのソフトウェアをアップグレードするだけでよい。ネットワークが、既存のホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）を、加入データの統合地点（consolidated point）として使用し、認証ベクトルを生成する場合、ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバ及びＨＬＲの間にインターワーキング（ＩＷＫ）機能部が追加されるべきである。ホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）は、ＧＳＭコアネトワークを使用することが認証されている移動電話加入者各々の詳細な情報を含むセントラルデータベースである。

図３を参照するに、ＭＳをＷｉＭＡＸネットワーク及び３ＧＰＰネットワークに接続するコネクションを設定する手順は、以下の段階により行われる。第１段階において、ＭＳ、ＢＳ、ＡＡＡクライアント及びＡＡＡサーバは、認証及び承認の手順を行う。認証方法が、拡張認証プロトコル（加入者識別モジュール（ＥＡＰ−ＳＩＭ）又はＥＡＰ−ＡＫＡ（認証及びキーアグリーメント））であり、ＡＡＡサーバが認証を終了できない場合、ＡＡＡサーバはＨＬＲとやり取りを行って支援を受ける必要がある。この段階の詳細は、ＷｉＭＡＸネットワーキンググループ（ＮＷＧ）リリース１．０．０に記述されている。

認証手順が成功裏に完了した場合、ＭＳのＩＰアドレスがＡＡＡサーバに割当可能であることに留意を要する。ＩＰアドレスは、ＡＳＮ−ＧＷのダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル（ＤＨＣＰ）プロキシに保存される。ＭＳがＤＨＣＰ手順を開始する場合、ＤＨＣＰプロキシはＩＰアドレスをＭＳに割り当てることができる。認証が成功裏に完了した場合、サービス品質（ＱｏＳ）及び課金の情報を含む加入者プロファイルが、ＡＳＮ−ＧＷに配信可能になる。

第２段階では、上位のインターネットプロトコル（ＩＰ）レイヤのシグナリング（通知情報）を伝送するため、ＭＳは、上位レイヤシグナリングを伝送するために１つの特別なデータパスを設定する必要があり、例えば、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）、ＤＨＣＰ及び移動インターネットプロトコル（ＭＩＰ）等が使用されてもよい。認証が成功した後、ＭＳ、ＡＳＮ−ＧＷ及びＧＧＳＮは、最初のサービスフロー（ISF：Initial Service Flow）の生成にトリガを与える（生成を開始させる）。ＭＳ、基地局（ＢＳ）及びＡＳＮ−ＧＷ間の接続を設定する手順は、ＷｉＭＡＸ−ＮＷＧリリース１．０．０に規定されており、本願でも使用可能である。しかしながら、ＧＧＳＮとのやり取りをサポートするため、ＡＳＮ−ＧＷは、３ＧＰＰで規定されているＧＴＰ−Ｃをサポートする必要がある。３ＧＰＰＴＳ２９．０６０に規定されているように、ＡＳＮ−ＧＷ及びＧＧＳＮ間でＰＤＰ起動手順が行われる。ＭＳ及びＡＳＮによりＩＳＦが使用され、遅延耐性制御トラフィック（delay tolerant control traffic）を送信し、そのトラフィックは、標準仕様に基づくIPコンフィギュレーション管理、及びIPクライアントアプリケーションシグナリング（例えば、DHCPディスカバリ（DHCP DISCOVERY）、フォーリンエージェント（Foreign Agent）、通知（Advertisement）、移動IP登録（Mobile IP Registration）、ルータ通知（Router Advertisement）、SIPシグナリング等）等に関するものである。DHCPアドレスはＧＧＳＮにより割り当てられ、ＧＧＳＮはそれをＡＳＮ−ＧＷに配信する。

第３段階において、ＭＳ及びＡＳＮは、ＤＨＣＰを用いてＩＰアドレスシグナリングプロシジャを進行することができる。第４段階において、ＭＳ、ＢＳ、ＡＳＮ−ＧＷ及びＧＧＳＮの間において、サービスフロー（ＳＦ）及びデータパス（ＤＰ）の生成手順が実行される。この手順は、ＷｉＭＡＸ−ＮＷＧリリース１．０．０に規定されており、本願でも使用可能である。ＧＧＳＮとのやり取りをサポートするため、ＡＳＮ−ＧＷは、３ＧＰＰで規定されているＧＴＰ−Ｃをサポートしなければならない。３ＧＰＰＴＳ２９．０６０で規定されているような第２のパケットデータプロトコル（ＰＤＰ）起動手順が、ＡＳＮ−ＧＷ及びＧＧＳＮの間で実行されてもよい。

第５段階では、サービスフロー及びデータパスの設定後に、このサービスに関するトラフィックが有った場合、そのトラフィックは、ピア及びピア間、ピア及びプロキシ間、並びにピア及びサーバ間で通信可能である。ＡＳＮ−ＧＷ及びＧＧＳＮ間のデータルーティングの仕組みは、３ＧＰリリースに規定されているようなＧＴＰ−Ｕに準拠している。これは、ＡＳＮ−ＧＷがＧＴＰ−Ｕをサポートしなければならないことを意味する。ＭＳ及びＡＳＮ−ＧＷ間でデータをルーティングする仕組みは、ＷｉＭＡＸ−ＮＷＧリリース１．０．０に規定されている。第６段階において、ＢＳ、ＡＳＮ−ＧＷ及びＧＧＳＮは課金地点（charging point）となることができ、それらは、ＡＡＡクライアントへ、ＡＡＡプロキシへ、そして最終的にはＡＡＡサーバへ課金の記録を報告することができる。その後、ＡＡＡサーバは、課金データ記録（CDR：Charging Data Records）を、オフライン課金におけるオフライン課金システム（ＯＦＣＳ）及びオンライン課金におけるオンライン課金システム（ＯＣＳ）に報告することができる。

制御プレーンでは、ＷｉＭＡＸ及び３ＧＰＰ間の通信を実行するために、様々な機能が様々なレイヤに追加される。図４Ａは認証及び承認プロトコルレイヤを示す。図４Ａ−４Ｅの全図において、影の付いた枠（ボックス）は、従来のレイヤに対して追加された機能部を表す。このように、ＷｉＭＡＸサーバ及びＨＬＲに機能が追加される。特に、ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバ及びＨＬＲに対して、モバイルアプリケーションパート（ＭＡＰ）、トランザクション機能アプリケーションパート（ＴＣＡＰ）、シグナリングコネクション制御パート（ＳＣＣＰ）及びシグナリングベアラが追加され、信号及びメッセージを伝送するのに使用される。図４Ｂは既存のＲ４リファレンスポイントに関するモビリティ及びＱｏＳプロトコルレイヤを示す。図４Ｃは非Ｒ４リファレンスポイントに関するモビリティ及びＱｏＳプロトコルレイヤを示す。図４Ｄは既存のＲ４インターフェースに関するユーザプレーンを示す。図４Ｅは非Ｒ４インターフェースに関するユーザプレーンを示す。このように、ＡＳＮ−ＧＷ及びＧＧＳＮの各レイヤに追加されるものは：ＧＴＰ、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、Ｌ１＝物理レイヤ、Ｌ２＝媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤである。

移動局（ＭＳ）が移動し、あるＡＳＮ−ＧＷから別のものへハンドオーバする状況を考察する。このハンドオーバを行う際、データの連続性をサポートするため、新たなＡＳＮ−ＧＷは、古いＲａｇ（Ｒａｇとは、ＡＳＮ−ＧＷ及びＧＧＳＮ間のインターフェースである。）を破棄することで、又は２つのＡＳＮ−ＧＷ間でＲ４コネクションを設定し直すことで、新たなＲａｇを設定する。Ｒ６及びＲ１の再設定については、ＷｉＭＡＸ−ＮＷＧリリース１．０．０に規定されている。図５はＲ４コネクションを設定する手順を示す。この状況の場合、ＡＳＮ−ＧＷ１はサービングＡＳＮ−ＧＷであり、ＡＳＮ−ＧＷ２はターゲットＡＳＮ−ＧＷであり、ＭＳはＡＳＮ−ＧＷ１からＡＳＮ−ＧＷ２へ移動する。ＡＳＮ−ＧＷ１及びＡＳＮ−ＧＷ２は、第１及び第２のＡＳＮ−ＧＷ間にＲ４データパスを設定できるか否かを交渉する。Ｒ４データパスが設定可能な場合、ＡＳＮ−ＧＷ１及びＧＧＳＮ間の現在のＲａｇを破棄する必要はない。一方、第１及び第２のＡＳＮ−ＧＷ間にＲ４データパスを設定できない場合、ＧＧＳＮ及びＡＳＮ−ＧＷ２の間に新たなＲａｇが生成され、ＧＧＳＮ及びＡＳＮ−ＧＷ１間の古いＲａｇはその後に破棄される。

図５は、第１のハンドオーバ手順における登録及び登録抹消を示し、Ｒ４データパスがＡＳＮ−ＧＷ１及びＡＳＮ−ＧＷ２の間に設定され、３ＧＰＰにおけるＧＧＳＮ及びＡＳＮ−ＧＷ１の間のコネクションは破棄されない。その手順は以下のとおりである：
（１）ハンドオーバ準備段階において、ＭＳはMOB＿HO−IND（移動ハンドオーバ要求メッセージ）をサービングＢＳに送信し、サービングＢＳにより選択されたターゲットＢＳの内の１つを通知する。

（２）サービングＢＳは、MOB＿HO−INDを受信すると、R6 HO＿Cnf（ハンドオーバ確認）メッセージをサービングＡＳＮ−ＧＷに送信する。

（３）サービングＡＳＮ−ＧＷは、HO−Cnfを、ＭＳがハンドオーバしようとしているターゲットＡＳＮ−ＧＷに送信する。

（４）ターゲットＡＳＮ−ＧＷは、HO＿Cnfを、ＭＳがハンドオーバしようとしているターゲットＢＳへ送信する。

（５）ターゲットＢＳは、HO＿ACK（ハンドオーバ確認）メッセージによりターゲットＡＳＮ−ＧＷに応答する。

（６）ターゲットＡＳＮ−ＧＷは、HO＿ACKによりサービングＡＳＮ−ＧＷに応答する。

（７）サービングＡＳＮ−ＧＷは、HO＿ACKによりサービングＢＳに応答する。

（８）ターゲットＢＳ及びターゲットＡＳＮ−ＧＷの間におけるＲ６データパスの登録。

（９）サービングＡＳＮ−ＧＷ及びターゲットＡＳＮ−ＧＷの間におけるＲ４データパスの登録。

（１０）サービングＢＳ及びサービングＡＳＮ−ＧＷの間におけるＲ６データパスの登録抹消。

（１１）ＭＳがRNG＿REQ（レンジングリクエスト（ranging request））をターゲットＢＳに送信する。

（１２）ＭＳ及びターゲットＢＳの間でネットワーク再エントリ手順が完了する。

（１３）、（１４）、（１５）ネットワーク再エントリが成功した後、ターゲットＢＳはHO＿Complete（ハンドオーバ完了メッセージ）をターゲットＡＳＮ−ＧＷに送信し、ターゲットＡＳＮ−ＧＷはHO＿CompleteをサービングＡＳＮ−ＧＷに送信し、サービングＡＳＮ−ＧＷはHO＿CompleteをサービングＢＳに送信する。

図６はハンドオーバコンフィギュレーションの前後の様子を示し、破線矢印は（ハンドオーバ前の）古いパスを示し、実線の矢印は（ハンドオーバ後の）新しいパスを示す。すなわち、ハンドオーバ前の場合、コネクションは、ＭＳからＢＳ２、ＡＳＮ−ＧＷ１を経て３ＧＰＰ−ＣＮのＧＧＳＮに至る。ハンドオーバ後の場合、コネクションは、ＭＳからＢＳ３、ＡＳＮ−ＧＷ２、ＡＳＮ−ＧＷ１を経てＧＧＳＮに至る。当初のＲａｇが残っており、Ｒ４コネクションがＡＳＮ−ＧＷ１及びＡＳＮ−ＧＷ２の間で形成されていることに留意を要する。

図７は、２つのＡＳＮ−ＧＷ間にＲ４データパスを設定できない場合のハンドオーバ手順を示す。この場合、ＡＳＮ−ＧＷ２及びＧＧＳＮの間に新たなＲａｇが設定され、古いＲａｇは破壊される。新たなＲａｇを設定するため、ＧＧＳＮ及びＡＳＮ−ＧＷ１の間でＰＤＰ更新手順が使用可能である。この場合におけるハンドオーバ手順は次のとおりである：
（１）ハンドオーバ準備段階において、ＭＳはMOB＿HO−INDをサービングＢＳに送信し、サービングＢＳにより選択されたターゲットＢＳの内の１つを通知する。

（２）サービングＢＳは、MOB＿HO−INDを受信すると、R6 HO＿CnfメッセージをサービングＡＳＮ−ＧＷに送信する。

（５）ターゲットＢＳは、HO＿ACKによりターゲットＡＳＮ−ＧＷに応答する。

（９）ターゲットＡＳＮ−ＧＷ及びＧＧＳＮの間におけるＲａｇデータパスの登録。ターゲットＡＳＮ−ＧＷ及びＧＧＳＮの間において、アップデートＰＤＰコンテキスト要求／応答が使用可能である。

（１０）サービングＡＳＮ−ＧＷ及びターゲットＡＳＮ−ＧＷの間におけるＲａｇデータパスの登録抹消。デリート（Delete）ＰＤＰコンテキスト要求／応答が、サービングＡＳＮ−ＧＷ及びＧＧＳＮの間に使用可能である。この手順は、ＧＧＳＮからのトリガにより行われてもよい。

（１１）サービングＢＳ及びサービングＡＳＮ−ＧＷの間におけるＲ６データパスの登録抹消。

（１２）ＭＳがRNG＿REQをターゲットＢＳに送信する。

（１３）ＭＳ及びターゲットＢＳの間でネットワーク再エントリ手順が完了する。

（１４）、（１５）、（１６）ネットワーク再エントリが成功した後、ターゲットＢＳはHO＿CompleteをターゲットＡＳＮ−ＧＷに送信し、ターゲットＡＳＮ−ＧＷはHO＿CompleteをサービングＡＳＮ−ＧＷに送信し、サービングＡＳＮ−ＧＷはHO＿CompleteをサービングＢＳに送信する。

図８は、ハンドオーバコンフィギュレーション前後の様子を示し、破線矢印は（ハンドオーバ前の）古いパスを示し、実線矢印は（ハンドオーバ後の）新しいパスを示す。ハンドオーバ前の場合、コネクションは、ＭＳからＢＳ２、ＡＳＮ−ＧＷ１を経て３ＧＰＰＣＮのＧＧＳＮに至る。ハンドオーバ後の場合、新しいパスは、ＭＳからＢＳ３、ＡＳＮ−ＧＷ２を経てＧＧＳＮに至る。

このように一実施例におけるＷｉＭＡＸ通信システムは、３ＧＰＰネットワークと通信することができる。システムはＡＳＮ内に第１のＡＳＮ−ＧＷを有し、３ＧＰＰネットワーク内に設けられたＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバ及び基地局の間で制御情報を通信する。システムはさらにＡＳＮ内にＧＴＰ機能部を設けるＧＴＰ手段を有し、第１のＡＳＮ−ＧＷが、自身と３ＧＰＰネットワークのＧＧＳＮとの間でデータを通信できるようにする。

一実施例において、第１のＡＳＮ−ＧＷ１は、３ＧＰＰネットワークの訪問先ネットワークに位置するＡＡＡプロキシサーバを介して、ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバと通信する。一実施例において、第１のＡＳＮ−ＧＷは、ＡＳＮ−ＧＷと３ＧＰＰネットワーク内のＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバとの間の課金パスをサポートしている。一実施例では、移動局からの信号に応答して、ＧＧＳＮ及び第２のＡＳＮ−ＧＷと通信するハンドオーバ手順を実行する。一実施例において、第１のＡＳＮ−ＧＷは、第１のＡＳＮ−ＧＷ及び第２のＡＳＮ−ＧＷとの間のリンクを確立するハンドオーバ手順を実行する。すなわち、上記の又は別の実施例において、第１のＡＳＮ−ＧＷは、３ＧＰＰネットワークのＧＧＳＮと第２のＡＳＮ−ＧＷとの間のリンクを設定するハンドオーバ手順を実行する。

別の実施例における３ＧＰＰ通信システムは、ＷｉＭＡＸネットワークと通信することができる。システムはＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバを有し、ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバ自身とＷｉＭＡＸネットワークの第１のＡＳＮ−ＧＷとの間で制御情報を通信する。システムはさらにＧＧＳＮを有し、ＧＧＳＮ自身と第１のＡＳＮ−ＧＷとの間で、ＷｉＭＡＸネットワークに設けられているＧＴＰ機能部によりデータを通信する。一実施例において、システムはさらにＭＡＰ機能を実行するＭＡＰ手段を有し、ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバ及び３ＧＰＰシステムのＨＬＲとの間の通信を可能にする。また、一実施例において、ＧＧＳＮは、移動局からの信号に応答して、第１のＡＳＮ−ＧＷ及び第２のＡＳＮ−ＧＷと通信しながらハンドオーバ手順における処理を実行する。あるハンドオーバ手順において、第１のＡＳＮ−ＧＷ及び第２のＡＳＮ−ＧＷの間にリンクが設定される。別のハンドオーバ手順において、ＧＧＳＮとＷｉＭＡＸネットワークの第２のＡＳＮ−ＧＷとの間にリンクが設定される。

さらに別の実施例による方法は、ＷｉＭＡＸネットワーク及び３ＧＰＰネットワークの間における通信を可能にする。本方法は、ＷｉＭＡＸネットワークのＡＳＮにＧＰＴ機能部を設け、ＡＳＮの第１のＡＳＮ−ＧＷと３ＧＰＰネットワークのＧＧＳＮとの間でユーザデータの通信を可能にする。本方法は、３ＧＰＰネットワークのホームネットワークにＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバを設け、ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバにより、ＷｉＭＡＸネットワーク及び３ＧＰＰネットワーク間における制御情報の通信を可能にする。

本方法は、第１のＡＳＮ−ＧＷとＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバとの間における３ＧＰＰネットワークの訪問先ネットワーク内に、ＡＡＡプロキシサーバを設けることで、第１のＡＳＮ−ＧＷとＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバとの間で通信を可能にすることをさらに含む。一実施例における本方法は、３ＧＰＰネットワークのホームネットワークのＨＬＲ及びＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバの間にＭＡＰ機能部を設けることを含む。本方法は、第１のＡＳＮ−ＧＷ及びＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバの間に課金パスを設けることを含む。本方法は、３ＧＰＰネットワークのＯＦＣＳ及びＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバの間に課金パスを設けることを含む。一実施例において、本方法は、第１のＡＳＮ−ＧＷから第２のＡＳＮ−ＧＷへ移動局をハンドオーバさせるハンドオーバ手順を行うことを含む。別の実施例において、本方法は、３ＧＰＰネットワークのＧＧＳＮと第２のＡＳＮ−ＧＷとの間のインターフェースを構築することを含む。上記及び他の実施例は、第１のＡＳＮ−ＧＷ及び第２のＡＳＮ−ＧＷの間でＲ４データパスを設定することを含んでもよい。

以上、本発明及び本発明の利点がいくつもの実施例により詳細に説明されてきた。特許請求の範囲により規定されている本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、様々な変形例、置換例及び代替例が可能であることが、理解されるであろう。本発明の実施例はいくつもの課題を達成するが、特許請求の範囲内に該当する実施例の全てが、全ての課題を達成するとは限らない。さらに、本発明の範囲は、機器、製品、事物の構成、手段、方法、及び明細書で説明されているステップ（段階）等を示す特定の実施例に限定されるようには意図されていない。プロセス、機器、製品、事物の構成、手段、方法、ステップ、現在存在しているもの又は将来開発されるものが、特許請求の範囲に該当する又は均等であることを、当業者は本発明の開示内容から容易に理解するであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、プロセス、機器、製品、事物の構成、手段、方法又はステップ等のようなものを包含するように意図されている。

Claims

ＷｉＭＡＸネットワーク及び第３世代（３ＧＰＰ）ネットワークの間で通信を可能にする方法であって、
前記ＷｉＭＡＸネットワークのアクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）内のＧＰＲＳトンネリングプロトコル（ＧＴＰ）機能部を使用して、前記ＡＳＮの第１のＡＳＮゲートウェイ（ＡＳＮ−ＧＷ）と、前記３ＧＰＰネットワークのＧＧＳＮとの間でユーザデータを通信可能にし、
前記３ＧＰＰネットワークのホームネットワークにおいて、ＷｉＭＡＸ認証、承認及び課金（ＡＡＡ）サーバを使用して、前記ＷｉＭＡＸネットワーク及び前記３ＧＰＰネットワークの間において、制御情報を通信可能にするステップ
を有する方法。
前記第１のＡＳＮ−ＧＷ及び前記ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバの間に位置し、かつ前記３ＧＰＰネットワークの訪問先ネットワークに位置するＡＡＡプロキシサーバを用いることで、前記第１のＡＳＮ−ＧＷ及び前記ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバの間で通信を可能にするステップをさらに有する、請求項１記載の方法。
前記３ＧＰＰネットワークの前記ホームネットワークのホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）及び前記ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバの間に、移動アプリケーションパート（ＭＡＰ）機能部が設けられる、請求項１記載の方法。
前記第１のＡＳＮ−ＧＷ及び前記ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバの間に課金パスが設けられる、請求項１記載の方法。
前記３ＧＰＰネットワーク内においてオフライン課金システム（ＯＦＣＳ）及び前記ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバの間に課金パスが設けられる、請求項１記載の方法。
前記３ＧＰＰネットワーク内においてオンライン課金システム（ＯＣＳ）及び前記ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバの間に課金パスが設けられる、請求項１記載の方法。
ハンドオーバ手順を利用して、前記第１のＡＳＮ−ＧＷから第２のＡＳＮ−ＧＷへ移動局をハンドオーバさせるステップをさらに有する、請求項１記載の方法。
前記ハンドオーバ手順が、前記３ＧＰＰネットワークのＧＧＳＮ及び前記第２のＡＳＮ−ＧＷの間のインターフェースを構築することを含む、請求項７記載の方法。
前記ハンドオーバ手順が、前記第１のＡＳＮ−ＧＷ及び前記第２のＡＳＮ−ＧＷの間にＲ４データパスを構築することを含む、請求項７記載の方法。
第３世代（３ＧＰＰ）ネットワークと通信可能なＷｉＭＡＸ通信システムであって、
アクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）内に設けられた第１のアクセスサービスネットワークゲートウェイ（ＡＳＮ−ＧＷ）と、
前記ＡＳＮにおけるＧＴＰ機能を実行するＧＰＲＳトンネリングプロトコルＧＴＰ手段と
を有し、前記第１のＡＳＮ−ＧＷは、基地局と、前記３ＧＰＰネットワークに設けられたＷｉＭＡＸ認証、承認及び課金（ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡ）サーバとの間で制御情報を通信し、
前記ＧＲＰＳトンネリングプロトコルＧＴＰ手段は、前記第１のＡＳＮ−ＧＷ自身と前記３ＧＰＰネットワークのＧＧＳＮとの間で前記第１のＡＳＮ−ＧＷがデータを通信できるようにする、ＷｉＭＡＸ通信システム。
前記第１のＡＳＮ−ＧＷが、前記３ＧＰＰネットワークの訪問先ネットワークに位置するＡＡＡプロキシサーバを介して、前記ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバと通信する、請求項１０記載のＷｉＭＡＸ通信システム。
前記第１のＡＳＮ−ＧＷは、前記３ＧＰＰネットワーク内の前記ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバ及び前記第１のＡＳＮ−ＧＷ間の課金パスをサポートする、請求項１０記載のＷｉＭＡＸ通信システム。
前記第１のＡＳＮ−ＧＷは、移動局からの信号に応答して、前記ＧＧＳＮ及び第２のＡＳＮ−ＧＷと通信することでハンドオーバ手順を実行する、請求項１０記載のＷｉＭＡＸ通信システム。
前記第１のＡＳＮ−ＧＷは、前記第１のＡＳＮ−ＧＷ及び第２のＡＳＮ−ＧＷ間にリンクを設定するハンドオーバ手順を実行する、請求項１０記載のＷｉＭＡＸ通信システム。
前記第１のＡＳＮ−ＧＷは、前記３ＧＰＰネットワークの前記ＧＧＳＮ及び前記第２のＡＳＮ−ＧＷ間のリンクを設定するハンドオーバ手順を実行する、請求項１０記載のＷｉＭＡＸ通信システム。
ＷｉＭＡＸネットワークと通信可能な３ＧＰＰ通信システムであって、
ＷｉＭＡＸ認証、承認及び課金（ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡ）サーバと、
ＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）と
を有し、前記ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバは、前記ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバ自身と、前記ＷｉＭＡＸネットワークの第１のアクセスサービスネットワークゲートウェイ（ＡＳＮ−ＧＷ）との間で制御情報を通信し、
前記ＧＧＳＮは、前記ＧＧＳＮ自身と前記第１のＡＳＮ−ＧＷの間で、前記ＷｉＭＡＸネットワークに設けられているＧＴＰ機能部によりデータを通信する、３ＧＰＰ通信システム。
当該３ＧＰＰ通信システムが、モバイルアプリケーションパート（ＭＡＰ）手段をさらに有し、該ＭＡＰ手段は、ＭＡＰ機能を実行し、前記３ＧＰＰシステムのホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）と前記ＷｉＭＡＸ−ＡＡＡサーバとの間の通信を可能にする、請求項１６記載の３ＧＰＰ通信システム。
前記ＧＧＳＮは、移動局からの信号に応答して、前記第１のＡＳＮ−ＧＷ及び第２のＡＳＮ−ＧＷと通信することで、ハンドオーバ手順を実行する、請求項１６記載の３ＧＰＰ通信システム。
前記ＧＧＳＮは、前記第１のＡＳＮ−ＧＷ及び第２のＡＳＮ−ＧＷ間にリンクを設定するハンドオーバ手順を実行する、請求項１６記載の３ＧＰＰ通信システム。
前記ＧＧＳＮは、前記ＧＧＳＮ及び前記ＷｉＭＡＸネットワーク内の第２のＡＳＮ−ＧＷ間のリンクを設定するハンドオーバ手順を実行する、請求項１６記載の３ＧＰＰ通信システム。