JP5646554B2 - マルチ技術対応の無線送信／受信ユニットに補足サービスを効率的に配信するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムに関する。より詳細には、本発明は、マルチ技術対応の無線送信／受信ユニットへのサービスの配信に関する。

以下の頭字語の意味は、当業者には周知であるが、以下のリストは、本発明をよりよく理解するのに役立つと思われる。
３ＧＰＰ 第３世代パートナーシッププロジェクト
ＡＡＡ 認証、許可、およびアカウンティング
ＡＰ アクセスポイント
ＣＣＦ 課金制御機能
ＣＳＣＦ コール状態制御機能
ＥＩＲ 機器ＩＤレジスタ
ＧＧＳＮ ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード
ＧＭＳＣ ゲートウェイＭＳＣ
ＧＰＲＳ 汎用パケット無線システム
ＧＳＭ グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーション（ｇｌｏｂａｌ ｓｙｓ
ｔｅｍ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）
ＨＬＲ ホームロケーションレジスタ
ＨＳＳ ホーム加入者サーバ
ＩＰ インターネットプロトコル
ＩＷＭＳＣ インタワーキングＭＳＣフォーＳＭＳ（ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ ＭＳＣ
ｆｏｒ ＳＭＳ）
ＭＭＳ マルチメディアサービス
ＭＳ 移動局
ＭＳＣ 移動交換局
ＰＤＧ パケットデータゲートウェイ
ＰＨＹ 物理レイヤ
ＰＤＡ パーソナルデジタルアシスタント
ＳＣ サービスセンタ
ＳＩＭ 加入者ＩＤモジュール
ＳＭＳ ショートメッセージングサービス
ＴＣＰ 伝送制御プロトコル
ＵＭＴＳ ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステム（ｕｎｉｖｅｒｓａ
ｌ ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｓｙｓｔｅｍ）
ＶｏＩＰ ボイスオーバインターネットプロトコル（ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ｉｎｔｅｒ
ｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）
ＷＡＧ 無線アプリケーションゲートウェイ
ＷＡＴ 無線アクセス技術
ＷＬＡＮ 無線ローカルエリアネットワーク
ＷＴＲＵ 無線送信／受信ユニット

無線業界の動向は、異種ネットワークにおいて複数のＷＡＴ（無線アクセス技術）をサポートするＷＴＲＵ（無線送信／受信ユニット）をますますサポートすることである。ネットワーク相互動作により、セルラータイプのネットワーク（例えば、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）ネットワーク）に接続された、８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ、８０２．１１ｇなどの、いくつかのＷＡＴ（例えば、いくつかの異なるタイプの無線ローカルエリアネットワーク）の可能性が導入される。さらに、ＳＩＭ（加入者ＩＤモジュール）技術を使用して、ユーザは、ユーザの８０２．１１ｂカードを、例えば、８０２．１１ａカードに、あるいはユーザのＳＩＭを使用してネットワークにアクセスする他の任意のタイプのマルチモードカードに切り替えるが、ネットワークは、ＷＴＲＵレベルでサポートされるＷＡＴを完全には認識していないで行うことができる。さらに、ユーザは、例えば、新たなラップトップまたはＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント）を入手した際などに、例えば、ユーザの８０２．１１カードを、異なるタイプのＷＴＲＵにおいて使用することができる。

以上に鑑みて、セルラーネットワークおよびＷＬＡＮタイプのネットワークにおいて動作することができるＷＴＲＵのための複数のＷＡＴにわたって、様々なタイプの無線サービスを効率的に扱うことが望ましい。

本発明は、異なるタイプのネットワークにおいて動作することができるＷＴＲＵのための複数の無線アクセス技術にわたって、様々なタイプの無線サービスを効率的に扱うための方法およびシステムを提供する。

複数のタイプのネットワークにおいて動作することができるＷＴＲＵのための複数の無線アクセス技術にわたって、様々なタイプの無線サービスを効率的に扱うための無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）、方法およびシステムを開示する。

本発明は、マルチ無線アクセス技術対応（ＷＡＴ対応）である無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）にサービスを提供するための方法であって、前記ＷＴＲＵからＷＬＡＮ（無線ローカルエリアネットワーク）にアプリケーション能力レポートを送信するステップと、前記ＷＬＡＮからセルラーネットワークに前記レポートを伝送するステップと、前記レポートを前記セルラーネットワーク内に格納するステップと、前記セルラーネットワークによる前記レポートの受信の確認を前記ＷＴＲＵに対して行うステップと、前記セルラーネットワーク内の前記格納されたレポートを調べて、前記サービスを配信しようと試みるのに先立ってＷＬＡＮモードで動作している場合、前記ＷＴＲＵがサービスをサポートするかどうか決定するステップとを具える。

本発明の諸原理を実施するＷＴＲＵ論理ブロック図である。 本発明による、能力レポートが提供される登録ベースの動作を実行することに関わるステップを示すブロック図である。 図２に示した手続きを示す時系列チャート（ｔｉｍｅｌｉｎｅ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ）である。 本発明による、能力レポートが提供される、ネットワークによって要請された動作を実行することに関わるステップを示すブロック図である。 図３に示した手続きを示す時系列チャートである。

以降、ＷＴＲＵには、ユーザ機器、移動局、固定加入者ユニットまたは移動加入者ユニット、ポケットベル、ＰＤＡ、あるいは無線環境で動作することができる他の任意のタイプのデバイスが含まれるが、以上には限定されない。以下で言及する場合、基地局には、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、または無線環境における他の任意のタイプのインタフェースデバイスが含まれるが、以上には限定されない。

図１は、ＷＴＲＵ１２内部で提供されるレイヤの簡略化した論理ブロック図であり、同様の階層構造（ｌａｙｅｒｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）が、ネットワークにおいても提供されるものと理解されたい。ＷＴＲＵの能力をネットワークに伝える目的は、ネットワークが、ＷＴＲＵの能力に応じて、ＷＴＲＵに提供されるサービス群を調整できるようにすることである。実施例として、ＰＤＡ、無線通信カードを備えたラップトップ、およびセル電話などのデバイスはすべて、ＷＬＡＮと通信することができるが、各デバイスは、異なる能力を有する。ラップトップは、通常、ＰＤＡとセル電話のいずれよりも大きいメモリ、および高い処理能力を有する。異なるラップトップは、異なる能力を有し、あるラップトップは、ビデオ会議を行うことができるのに対して、別のラップトップは、そのようなサービスをサポートすることができない。

図２を参照すると、ＷＴＲＵによってサポートされるサービス群の通知を登録プロセスと結合することにより、図示するとおり、能力レポートの生成および送信を含むＷＴＲＵ登録のためのプロセス、ネットワークは、ネットワークと通信するＷＴＲＵに提供されるサービス群を調整することができる。マルチ技術ＷＴＲＵとも呼ばれる、マルチＷＡＴのＷＴＲＵ（すなわち、１つ以上のタイプの無線ネットワークにおいて動作することができるＷＴＲＵ）が、ＷＬＡＮアクセスネットワーク２２を介して、３ＧＰＰネットワーク１４のＡＡＡ（認証、許可、およびアカウンティング）サーバ１６に、サービスに対する登録を行うたびに、ＷＬＡＮアプリケーション能力レポートが、３ＧＰＰネットワーク１４に送信され、好ましくは、ＨＳＳ（ホーム加入者サーバ）１８に送信される。

図１を参照すると、最初、ＷＴＲＵオペレーティングシステム１５が、ステップ（１）で、ＷＴＲＵをネットワークに登録するようレジストリアプリケーション１３に指示し、例えば、ＷＴＲＵは、ＷＬＡＮを介して、３ＧＰＰネットワークに登録する。ステップ（２）で、レジストリアプリケーションが、ＷＴＲＵのオペレーティングシステム１５から、またはアプリケーションモジュール１７からの情報に基づき、能力レポートを作成し、送信して、ＳＭＳ（ショートメッセージサービス）やＶｏＩＰ（ボイスオーバＩＰ）などの、３ＧＰＰネットワークと対話するＷＬＡＮアプリケーション群、ならびに他のあらゆる現在、サポートされているアプリケーションを含める。３ＧＰＰドライバ１９ａやＷＬＡＮデバイスドライバ１９ｂなどのドライバ群、ならびにその他のドライバ群１９ｃが、ネットワークから獲得されるサービス群をサポートする。レイヤ１３、１７、１５、ならびに関連するドライバ群も、ネットワークにおいて提供されて、能力レポートの登録、受信、および格納をサポートし、その後、ＷＴＲＵから獲得された能力レポートの中で明らかにされたサービス群を提供する。

ＷＬＡＮ能力レポートは、好ましくは、ＷＴＲＵ１２によって現在、サポートされる、すべてのサポートされる無線インタフェース（ＰＨＹ）能力のリスト（例えば、８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ、８０２．１１ｘ、８０２．１６、８０２．２０、ＵＭＴＳ−ＦＤＤ、ＵＭＴＳ−ＴＤＤ、ＴＤＳＣＤＭＡ、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ２０００、または他の任意のタイプの無線ネットワーク）である。

また、ＷＬＡＮ能力レポートは、好ましくは、ＷＴＲＵによって現在、サポートされる、すべてのサポートされるアプリケーション／サービスのリスト（例えば、Ｗｅｂブラウジング、電子メール、ＳＭＳ、ＶｏＩＰ、または他の任意のタイプの無線サービス）も含む。サポートされるサービスのリストは、いくつかのＰＨＹ能力（例えば、ＳＭＳサービス能力を有する８０２．１１ｂカード）に関連することが可能である。また、リストは、３ＧＰＰおよび／または３ＧＰＰ２などの３Ｇ（第３世代）相互動作（例えば、ＧＰＲＳベースのＳＭＳサービスをサポートするＧＰＲＳ／８０２．１１デュアルモードカード）、および／または既存のネットワーク、または将来のネットワークのために将来に開発される他のサービス群も示すことが可能である。オプションとして、リストは、ＷＴＲＵの装置のタイプおよび容量を、すなわち、ＷＴＲＵが、セル電話であるか、ラップトップコンピュータであるかなどを、メモリ容量および処理速度限度（ｃａｐａｃｉｔｙ）とともに認識することができる。デバイス能力に関する情報は図１に示されるデバイスドライバに記憶できる。

ＳＭＳメッセージは、好ましくは、３ＧＰＰネットワークから、ユーザに表示された８０２．１１ネットワーク上のＷＴＲＵに送信される。前述したリストは、好ましくは、標準化される。

ＷＬＡＮ能力レポートは、能力レポートを生成するための「シン（ｔｈｉｎ）」アプリケーションプログラムによって生成される。「シン」アプリケーションプログラムは、オペレーティングシステム（例えば、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）プログラムのような）の上に存在することが可能であり、「シン」であることから、数千行のコードを要さず、数百行だけのコードしか要さない。例えば、「シン」プログラムは、図１に示したＷＴＲＵ１２内部のＷＬＡＮ／３ＧＰＰのＡＲ（アプリケーションレジストリ）１３の中で提供され、ネットワークレジストリは、ＷＴＲＵのオペレーティングシステム１５またはアプリケーションモジュール１７にクエリを行って、適切なアプリケーション群のリストを決定する。

図２に示すとおり、能力レポートは、好ましくは、ＷＬＡＮアクセスネットワーク２２を介して、エンドユーザＷＴＲＵ（現在、ＷＬＡＮ上の）から、３ＧＰＰ ＡＡＡサーバ１６に、暗号化されて送信され、サーバ１６は、そのレポートを３ＧＰＰ ＨＳＳ／ＨＬＲ１８／２０に転送する。レポートは、好ましくは、ステップ（２）で、ＷＬＡＮ上のＷＴＲＵ１２から、ＴＣＰ／ＩＰ（伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル）を介して、３ＧＰＰ ＡＡＡサーバ１６に、暗号化されて送信され、次に、ステップ（３）で、３ＧＰＰ ＡＡＡサーバ１６が、好ましくは、そのレポートをＷＬＡＮ登録プロセスの一環として、ＨＳＳ１８に転送する。ステップ（４）で、ＨＳＳ／ＨＬＲ１８／２０が、ＡＣＫ（肯定応答）をＡＡＡサーバ１６に送信し、ステップ（５）で、サーバ１６が、ＷＬＡＮネットワーク２２を介して、ＡＣＫをＷＴＲＵ１２に送信する。

その後、ＨＳＳ／ＨＬＲ１８／２０に、ユーザの位置および能力のクエリが行われるといつでも、ユーザのＷＴＲＵが、ＷＬＡＮネットワークにおける能力をサポートするかどうかを決定する適切な検査が行われる。

図２の最上部を参照すると、ＷＬＡＮアクセスネットワーク２２が、Ｗｒ／Ｗｂインタフェースを介して、３ＧＰＰ ＡＡＡサーバ１６と通信している。ＨＳＳ１８およびＨＬＲ２０は、それぞれインタフェースＷｘおよびインタフェースＤ′／Ｇｒ′を介して、３ＧＰＰ ＡＡＡサーバ１６と通信する。

図２に括弧内で示すとおり、登録ベースの動作を実行することに関わるシステムコンポーネントおよびステップは、好ましくは、以下のとおりである。すなわち、１．ＷＴＲＵ１２が、ＷＬＡＮアプリケーション能力レポートを生成する２．ＷＴＲＵ１２が、ＷＬＡＮ２２を介して、３ＧＰＰ ＡＡＡサーバ１６にレポートを送信する３．３ＧＰＰ ＡＡＡサーバ１６が、レポートをＨＳＳ／ＨＬＲ１８／２０に転送する４．ＨＳＳ／ＨＬＲ１８／２０が、ＡＡＡサーバ１６に対してレポートの受信確認を行う５．３ＧＰＰ１４が、ＷＬＡＮ２２を介して、ＷＴＲＵ１２に対してレポートの受信確認を行うその後、ＷＬＡＮネットワークにおいてＷＴＲＵにサービスを配信しようと試みるいずれの３ＧＰＰノードも、ＷＴＲＵが、ＷＬＡＮモードにおけるサービスをサポートするかどうかを確認する。

以上のステップのタイミングは、図２Ａでさらに詳細を示し、説明しており、能力レポートが、ステップＳ１で作成され、ＷＴＲＵ１２が、ＷＬＡＮアプリケーション能力レポートを生成し、ステップＳ２で、ＷＬＡＮ２２（図２に示す）を介して、３ＧＰＰ ＡＡＡサーバ１６にレポートを送信している。３ＧＰＰ ＡＡＡサーバ１６が、ステップＳ３で、レポートをＨＳＳ１８に転送し、ＨＳＳ１８が、ステップＳ４で、レポートを格納し、ステップＳ５で、ＡＡＡサーバ１６にＡＣＫ（受信確認）を送信して、レポートの受信確認を行う。ＡＡＡサーバ１６が、ステップＳ６で、ＷＬＡＮアクセスネットワーク２２を介して、ＷＴＲＵ１２にＡＣＫを送信する。次いで、ＷＬＡＮネットワークにおけるＷＴＲＵ１２にサービスを配信するいずれの３ＧＰＰノードも、ＨＳＳ１８にアクセスすることにより、ＷＴＲＵが、ＷＬＡＮモードで動作している場合、そのサービスをサポートするかどうかをまず、決定することができる。

次に図３を参照すると、システムコンポーネント群は、図２に示したのと同一である。
図３で括弧内に示す、ネットワークによって要請される能力動作を実行することに関わる好ましいステップは、以下のとおり要約することができる。すなわち、
１．ＳＭＳメッセージが、ＳＣ２４から送信される。
２．ＧＭＳＣ２６が、ＷＴＲＵ１２位置についてＨＳＳ１８にクエリを行う。
３．ＨＳＳ１８が、ＰＤＧ／ＷＡＧ２８アドレスを戻す。
４．ＧＭＳＣ２６が、ＳＭＳをＰＤＧ／ＷＡＧ２８に転送する。
５．ＰＤＧ／ＷＡＧ２８が、ＳＭＳ能力について、ＷＬＡＮ２２を介してＷＴＲＵ１２にクエリを行う。
６．ＷＴＲＵ１２が、すべてのサービス能力をリストアップし、ＰＤＧ／ＷＡＧ２８に報告する。

以上のステップのタイミングは、図３Ａで示しており、能力レポートは、以前に提供されていない。この実施形態では、ＳＭＳ（ショートメッセージサービス）メッセージが、ステップＳ１で、ＳＣ（サービスセンタ）２４から、ＳＭＳのためのＧＭＳＣ／ＩＷＭＳＣ（ゲートウェイＭＳＣ（移動交換局）、または相互動作するＭＳＣ）２６に送信され、これに応答して、ステップＳ２で、ＧＭＳＣ／ＩＷＭＳＣ２６が、ＷＴＲＵ位置についてＨＳＳ１８にクエリを行う。ステップ（３）で、ＨＳＳ１８が、ＰＤＧ／ＷＡＧ（パケットデータゲートウェイまたは無線アプリケーションゲートウェイ）アドレスをＧＭＳＣ／ＩＷＳＭＣ２６に提供し、ステップＳ４で、ＧＭＳＣ／ＩＷＳＭＣ２６が、ＳＭＳメッセージをＰＤＧ／ＷＡＧ２８に転送する。ステップＳ５で、ＰＤＧ／ＷＡＧ２８が、ＷＴＲＵ１２に（図３に示すＷＬＡＮアクセスネットワーク２２を介して）、ＷＴＲＵ１２のＳＭＳ能力についてクエリを行い、ステップＳ６で、ＷＴＲＵ１２が、ＷＬＡＮアクセスネットワーク２２を介して、すべてのサービス能力をリストアップし、レポートをＰＤＧ／ＷＡＧ２８に提供する。次いで、成功した場合、ステップＳ７で、ＰＤＧ／ＷＡＧ２８が、ＳＭＳをＷＴＲＵ１２に配信する。成功しなかった場合、ＰＤＧ／ＷＡＧ２８は、ステ
ップＳ７Ａで、サービスを拒否する。

本発明を相互動作する３ＧＰＰおよびＷＬＡＮに関連して説明してきたが、本発明は、すべてのタイプの無線通信システムにおいて、さらにいずれの組み合わせにおいても、実施できることに留意することが重要であることに留意されたい。

Claims (14)

1. 無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）であって、
   無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）アクセスゲートウェイを介してサービスセンタからサービス能力に関する要求を受信するように構成された受信機と、
   セルラーネットワークと対話することが可能な少なくとも１つのＷＬＡＮアプリケーションを有するアプリケーションモジュールと、
   前記ＷＴＲＵのオペレーティングシステム又は前記ＷＴＲＵのアプリケーションモジュールに情報のクエリーを行い、前記ＷＴＲＵによってサポートされているアプリケーション又はサービスのリストを生成するように構成され、前記クエリーの応答において得た情報に基づいて、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）能力レポートを含む登録メッセージを生成するように構成された登録メッセージ作成器と、
   前記登録メッセージを前記ＷＬＡＮアクセスゲートウェイに送信するように構成された送信機と、
   前記登録メッセージに応答して、当該ＷＬＡＮを介して前記サービスセンタから、サービスを受信するように構成された前記受信機と
   を具えた、ことを特徴とするＷＴＲＵ。
2. 前記送信機は、前記セルラーネットワークへの登録の間に、前記登録メッセージを送信するように構成された、ことを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
3. 前記登録メッセージは、前記ＷＴＲＵが、８０２．１１ａ技術，８０２．１１ｂ技術，８０２．１１ｃ技術，８０２．１１ｇ技術，又は８０２．１１ｈ技術を用いて通信を行うように構成されたことを示す、ことを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
4. 前記送信機は、ＧＳＭ（グローバルシステムモバイルコミュニケーション）ネットワーク，３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）ネットワーク，ＧＰＲＳ（汎用パケット無線システム）ネットワーク，又はＵＭＴＳ（ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステム）ネットワークに、前記登録メッセージを送信するように構成された、ことを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
5. 前記受信機は、前記ＷＬＡＮを介して前記セルラーネットワークから確認を受信するように構成された、ことを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
6. 前記受信機は、登録確認メッセージにおいて前記確認を受信するように構成された、
   ことを特徴とする請求項５に記載のＷＴＲＵ。
7. 前記登録メッセージ作成器はシンアプリケーションプログラムである、ことを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
8. 無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）において使用する方法であって、
   無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）アクセスゲートウェイを介してサービスセンタからサービス能力に関する要求を受信するステップと、
   前記ＷＴＲＵのオペレーティングシステム又は前記ＷＴＲＵのアプリケーションモジュールに情報のクエリーを行い、前記ＷＴＲＵによってサポートされているアプリケーション又はサービスのリストを生成するステップと、
   前記クエリーの応答において得た情報に基づいて、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）能力レポートを含む登録メッセージを生成するステップと、
   前記ＷＴＲＵが、前記登録メッセージを前記ＷＬＡＮアクセスゲートウェイに送信するステップと、
   前記ＷＴＲＵで、前記登録メッセージに応答して、当該ＷＬＡＮを介して前記サービスセンタから、サービスを受信するステップと
   を具える、ことを特徴とする方法。
9. 前記送信するステップは、前記セルラーネットワークへの登録の間に行われる、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記送信するステップは、前記ＷＴＲＵが、８０２．１１ａ技術，８０２．１１ｂ技術，８０２．１１ｃ技術，８０２．１１ｇ技術，又は８０２．１１ｈ技術を用いて通信を行うように構成されたことを示すことを含む、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
11. 前記送信するステップは、ＧＳＭ（グローバルシステムモバイルコミュニケーション）ネットワーク，３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）ネットワーク，ＧＰＲＳ（汎用パケット無線システム）ネットワーク，又はＵＭＴＳ（ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステム）ネットワークを介して送信することを含む、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
12. 前記ＷＬＡＮを介して前記セルラーネットワークから確認を受信するステップをさらに具えた、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
13. 前記確認を受信するステップは、登録確認メッセージを受信することを含む、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記クエリーおよび前記登録メッセージの作成のために、シンアプリケーションプログラムを使用するステップをさらに具える、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。

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