JPH11500876A - パーソナルテレコミュニケーションシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、固定ネットワークをベースとするパーソナルテレコミュニケーションシステムであって、ベースステーションシステム(BSC,BTS)がローカル交換機(LE)へのベースステーションのワイヤレスアクセスネットワークを形成するようなテレコミュニケーションシステムに係る。本発明によれば、位置管理、無線リソース管理及び／又はハンドオーバー制御(VLR1F,RSCF,HOF)が、マスターベースステーションコントローラ(BSC1)において２つ以上のベースステーションシステムのグループに集中され、そのグループの他のベースステーションコントローラ(BSC2,BSC3)を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】 パーソナルテレコミュニケーションシステム発明の分野 本発明は、移動通信システムをローカル交換機に接続されたアクセスネットワ ークとして有する公衆交換電話回線のような固定のテレコミュニケーションネッ トワークをベースとするパーソナルテレコミュニケーションシステム（ＰＣＳ） に係る。先行技術の説明 パーソナルワイヤレスデータ送信を可能にする種々のセルラー無線システムが 長年使用されている。移動通信システムの一例がヨーロピアンデジタル移動通信 システムＧＳＭ（移動通信用のグローバルなシステム）である。更に、パーソナ ルワイヤレス通信の可能性を更に拡張することが予想される新世代の無線システ ムが開発されている。規格化されているこれらシステムの１つは、米国内におけ るパーソナルコミュニケーションシステム（ＰＣＳ）である。現在の予想では、 ２つの形式のＰＣＳネットワークがあり、即ち従来のオーバーレイ型のネットワ ークと、固定のＩＳＤＮ及びＰＳＴＮネットワークである。無線インターフェイ スに対して多数の代替え手段があり、その１つがＧＳＭベースのＰＣＳ１９００ （１９００ＭＨｚの周波数レンジ内で動作するＧＳＭシステム）である。 ＰＣＳオーバーレイネットワークへの既存の移動通信規格（ＧＳＭ又はＤＣＳ １８００のような）の変更は、比較的簡単なプロセスである。むしろ、移動サー ビス交換センターではなく固定ネットワークの標準ローカル交換機（ＬＥ）を用 いた固定のＩＳＤＮ及びＰＳＴＮネットワークに類似したＰＣＳネットワークに よって多数の問題が生じる。というのは、ＩＳＤＮ／ＰＳＴＮベースのネットワ ークは、ＧＳＭネットワークのアーキテクチャーに直接適合しないからである。 移動サービス交換センターは、ＧＳＭベースのオーバーレイネットワークにおけ るネットワークの中心エンティティである。しかしながら、ＩＳＤＮ／ＰＳＴＮ ベースのネットワークでは、ローカル交換機ＬＥは、移動通信ネットワークをサ ポートするファンクションを有していない。将来、ローカル交換機ＬＥは、移動 通信ネットワークの交換をサポートする（通話に関連しない信号伝送、ある種の ハンドオーバー交換サポート）一般的ファンクションの小組を含むと仮定される が、それらは、例えば、ＰＣＳ１９００システムの要件を満足するのに必ずしも 非常に有用ではない。 この問題の解決策が、「パーソナルコミュニケーションサービス（ＰＣＳ）プ ロバイダーへのネットワークアクセスサービスのための交換及び信号伝送の一般 的要件(Switching and signalling generic requirements for network access services to personal communication services（PCS）provider）」、ＧＲ−２ ８０１−ＣＯＲＥ、第１版、１９９３年１２月、ベルコア、ベル・コミュニケー ションズ・リサーチ、特に、第１章、第１−１０ページ、第２章、第１−２６ペ ージ、及び第３章、第１３３−１３７ページに掲載されている。この文献に開示 されたベルコアのネットワークにおいては、無線インターフェイスがワイヤレス アクセス通信システムＷＡＣＳ（ベルコアＴＲ ＩＮＳ−００１３１３）で、こ れは、固定ネットワークのローカル交換機に接続される。ローカル交換機には、 インテリジェントネットワークが接続され、アクセスネットワークの移動管理に 必要なサービスロジック、データベース及びオペレーションをローカルネットワ ークに与える。換言すれば、ＡＩＮネットワーク（進歩したインテリジェントネ ットワーク）は、加入者データベースサービス、位置管理、確証、アクセス制御 等を統合的に与える。通話制御の基本的特徴は、ＩＳＤＮローカル交換機に位置 され、この通話制御により、標準的なＡＩＮインターフェイスを経て所定のトリ ガーに基づきインテリジェントなネットワークオペレーションを開始することが できる。又、ベルコアシステムは、ハンドオーバーもサポートし、これは、ベル コアにより「自動リンク転送（ＡＬＴ）」と称されている。ＡＬＴの目的は、応 答通話中に信号強度が変化するときにユーザへのサービスの継続性を確保するこ とである。例えば、ＰＣＳユーザが移動するか又は無線環境条件が変化する場合 に、信号強度が変化する。ＡＬＴの目的は、中断を生じることなく且つユーザが ＡＬＴを行う手段をもったり又はＡＬＴが行われていることに気付いたりするこ となく、進行中の応答通話を継続できるようにすることである。上記文献の第３ 章、第１３３−１３８ページは、ローカル交換機がハンドオーバーの「アンカー ポイント」として動作するＡＬＴ手順を開示している。換言すれば、ＡＬＴが古 いベースステーションシステム（ＩＰＳ／ＲＰＣＵ）から新たなベースステーシ ョンシステム（ＩＰＳ／ＲＰＣＵ）へと行われるときに、古いベースステーショ ンシステムへの接続が交換機において解除され、そして新たな接続が新たなベー スステーションシステムへと確立される。このような場合に、固定ネットワーク のローカル交換機は、交換及び信号伝送のアンカーポイントとなる。ローカル交 換機をアンカーポイントとして使用するハンドオーバーは、所要の特徴を有する 新たな国内ＩＳＤＮ交換機において行うことができる。しかしながら、このハン ドオーバーの概念は、特に、ＰＣＳシステムの初期段階では、適当な実施方法と 考えることができない。というのは、固定ネットワークのほとんどの既存の交換 機が古い形式であり、そして所要の特徴を有する交換機の利用性を保証できない からである。更に、ＧＳＭのようなアクセスネットワーク規格に適合しないネッ トワーク要素がハンドオーバー接続のアンカーポイントとして使用されることに より問題が生じる。発明の要旨 本発明の目的は、無線ネットワークのアクセスネットワークの制御が、固定の ローカル交換機の特徴とはできるだけ独立したテレコミュニケーションシステム を提供する。 これは、固定ネットワークのローカル交換機と、移動ステーションと、ローカ ル交換機へのワイヤレスアクセスネットワークを移動ステーションに与えるベー スステーションシステムとを備え、各ベースステーションシステムがベースステ ーションコントローラ及び複数のベースステーションを備えているテレコミュニ ケーションシステムにより達成される。この方法は、位置管理、無線リソース管 理及び／又はハンドオーバー制御が、１つのマスターベースステーションコント ローラにおける２つ以上のベースステーションシステムのグループに集中され、 これが、そのグループの他のベースステーションコントローラを制御することを 特徴とする。 本発明によれば、無線経路を制御する最大レベルのネットワーク要素は、ベー スステーションコントローラである。しかしながら、多数の用途においては、ベ ースステーションコントローラは、例えば、位置管理、無線リソース制御及び／ 又はハンドオーバー制御のためのユニットとして小さ過ぎる。本発明によれば、 これらの特徴は、１つのマスターベースステーションコントローラにおいてベー スステーションコントローラのグループに集中され、これが、上記特徴に欠ける そのグループの他のベースステーションコントローラを制御する。 本発明の実施する別の方法は、例えば、ベースステーションを制御する個別の 装置を構成するか、又はインテリジェントネットワークのサービス制御ポイント において無線経路管理に関連したファンクションを実行することである。この別 の方法は、実行されるべきファンクションが非常に無線経路特有なものであり、 従って、公衆インテリジェントネットワークにおいてそれらを実行することがで きないという欠点を伴うが、ベースステーションコントローラの製造者が、それ らを制御するユニットも製造するのがより自然である。ベースステーションコン トローラを制御する個別の装置に比して、本発明は、１つのベースステーション コントローラがそれ自体を制御するので、製造コスト及び信号コストを低減する ことができる。又、本発明は、「スレーブ」ベースステーションコントローラを それらのトラフィック負荷により必要に応じて後の段階で独立したベースステー ションコントローラに変更することもできる。図面の簡単な説明 以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。 図１は、本発明によるＩＳＤＮベースのＰＣＳネットワークを示すブロック図 である。 図２は、移動サービス交換センターのファンクションをファンクションユニッ トに分割しそしてそれらを異なるネットワーク要素に割り当てるところを示すブ ロック図である。好ましい実施形態の詳細な説明 本発明の基本的な原理は、ワイヤレスアクセスネットワークをインテリジェン トネットワーク及び固定ネットワークのローカル交換機に接続するのに適用され る。本発明の好ましい実施形態では、アクセスネットワークは、ＰＣＳ１９００ のようなＧＳＭシステムに基づく無線システムである。換言すれば、アクセスネ ットワークは、ＧＳＭ移動通信システム又はその１８００ＭＨｚバージョン ＤＣＳ１８００から変更される。ＧＳＭシステムの詳細については、ＧＳＭ推奨 勧告及び文献「移動通信用のＧＳＭシステム(The GSM System for Mobile Commu nications)」、Ｍ．モーリ及びＭ．ポーテット著、パライゼウ、フランス、１９ ９２年、ＩＳＢＮ：２−９５０７１９０−０−０−７を参照されたい。 図１のブロック図は、固定ネットワークに接続されたアクセスネットワークＰ ＣＳ１９００のネットワーク要素を示す。アクセスネットワークＰＣＳ１９００ は、ベースステーションシステムＢＳＳを備え、その各々は、１つのベースステ ーションコントローラＢＳＣと、複数のベースステーションＢＴＳとを備えてい る。ベースステーションＢＴＳは、無線インターフェイスを経てパーソナルステ ーションＰＳ（移動ステーション）と通信する。パーソナルステーションＰＳと ベースステーションＢＴＳとの間の無線インターフェイス、並びにベースステー ションＢＴＳとベースステーションコントローラＢＳＣとの間のインターフェイ スは、従来のオーバーレイＰＣＳ１９００システムの場合と同様であり、ここで は詳細に述べない。しかしながら、従来のＧＳＭベースのネットワークとは異な り、ベースステーションコントローラＢＳＣは、移動サービス交換センターＭＳ Ｃには接続されず、ＩＳＤＮ又はＰＳＴＮのような固定ネットワークのローカル 交換機ＬＥに接続される。本発明の好ましい実施形態では、ローカル交換機は、 ＩＳＤＮ交換機である。ローカル交換機ＬＥは、次いで、標準的なインテリジェ ントネットワーク接続を経て、進歩したインテリジェントネットワークＡＩＮの サービス制御ポイントＳＣＰに接続される。ある場合には、インテリジェントネ ットワークは必要とされない。このような場合には、ローカル交換機自体が更に 多くのインテリジェントファンクションを含む。更に、ローカル交換機ＬＥは、 他のローカル交換機ＬＥに接続されてもよいし、又は通常そうであるようにＩＳ ＤＮネットワークのトランク交換機ＴＸに接続されてもよい。 従って、固定ネットワークをベースとするＰＣＳネットワークは、移動サービ ス交換センターＭＳＣがないので、ＧＳＭアーキテクチャーに直接適合しない。 従来のオーバーレイ移動通信ネットワークでは、移動サービス交換センターＭＳ Ｃは、ネットワークの中心ユニットではなく、固定ネットワークのローカル交換 機は、ＭＳＣの全てのファンクションをサポートしない。それ故、本発明に おいては、移動通信交換センターのファンクションは、ファンクションユニット に分割され、これらは、通話制御以外は、ベースステーションコントローラＢＳ Ｃに配置される。更に、インテリジェントネットワークＡＩＮにより、ＧＳＭシ ステムのホーム位置レジスタＨＬＲに対応するファンクションが与えられると共 に、ビジター位置レジスタに対応するファンクションの一部分も与えられる。 以下、移動通信システムの元々のファンクションをファンクションユニットに 分割する例を、図２を参照して説明する。これらのファンクションは、次いで、 ＩＳＤＮベースのＰＣＳネットワークの物理的ネットワーク要素に再割り当てさ れる。機能的に、ユニットの名前は全て文字Ｆ（ファンクション）で終わり、フ ァンクションユニット間、及びそれらが位置する物理的ネットワーク要素（ＢＳ Ｃ、ＳＣＰ、ＬＥ・・・）間の区別がなされる。以下、各ファンクションユニッ トを、簡単に述べる。 ＢＳＣＦ（ベースステーションコントローラファンクション）：ＧＳＭネット ワークにおける通常のＢＳＣファンクションに対応する。 ＢＳＣＦ＋（ベースステーションコントローラファンクション追加）： − ＢＳＣＦからＡインターフェイスを分割し、通話制御がＬＥＦに指定され ると共に、他の信号がＲＳＣＦに指定されるようにする。 − ハンドオーバー（ＨＯ）に関連した交換オペレーションを実行し、交換オ ペレーションのアンカーポイントとして働く。 − ＧＳＭベースの通話制御をＩＳＤＮの通話制御に変換する。 − 考えられる種々のインターワーキングファンクションを含む。 ＬＥＦ（ローカル交換機ファンクション）：ＩＳＤＮローカル交換機ＬＥの標 準的なファンクションを含む（国内ＩＳＤＮ３をデフォールトとして）。更に、 ＬＥＦは、ベースステーションシステムＢＳＳからサービス制御ポイントＳＣＰ への非通話関連（ＮＣＡ）信号もサポートする。本発明の好ましい実施形態にお いては、標準的なＬＥＦファンクションに対して変更は示唆されない。というの は、ＩＳＤＮベースのＰＣＳ１９００システムは、いかなる標準的な固定ネット ワークのＩＳＤＮローカル交換機ＬＥのもとでも動作できねばならないからであ る。 ＲＳＣＦ（無線システム制御ファンクション）：移動サービス交換センターＭ ＳＣの多数のタスクを実行する。これは、無線リソースを制御する（即ち、例え ば、指定及びハンドオーバーコマンドを発生し、そしてベースステーションコン トローラＢＳＣ又はローカル交換機ＬＥ間のハンドオーバーを制御する）。又、 ＲＳＣＦは、ＡインターフェイスプロトコルとＭＡＰプロトコルとの間のインタ ーフェイスユニットでもある。 ＨＯＦ（ハンドオーバー判断ファンクション）：このユニットは、更に高いレ ベルからハンドオーバープロセスを制御できるようにするために、ＲＳＣＦから 分離される。しかしながら、過負荷制御のような高レベルの判断のみがＨＯＦに よりなされる。実際のハンドオーバーは、ＢＳＣＦ＋によって行われ、そしてこ れは、ＲＳＣＦにより制御される。 ＶＬＲＦ（ビジター位置レジスタファンクション）：これは、ＶＬＲ１Ｆ及び ＶＬＲ２Ｆの２つの部分に分割される従来のＶＬＲである。ＶＬＲの上位部分Ｖ ＬＲ２Ｆは、インテリジェントネットワークのサービス制御ポイントＳＣＰに配 置され、そしてアクセスネットワークの下位部分ＶＬＲ１Ｆは、より正確には、 ベースステーションコントローラにある。現在最も好ましいと思われる分割によ れば、下位のＶＬＲ１Ｆは、確証、位置管理、一時的識別、等を取り扱い、そし て上位のＶＬＲ２Ｆは、サービスの制御及びユーザプロファイルに関連した他の 事柄を取り扱う。 ＳＣＦ（サービス制御ファンクション）：これは、固定ネットワークの標準的 なサービス制御ファンクションで、標準的なインテリジェントネットワークサー ビス（ＡＩＮ）を与える。更に、ＨＬＲＦ（ゲートウェイ−ＭＳＣ状態に対応す る）に対する位置の質問及びＶＬＲＦに対するローカル位置の質問を実行し、そ してＶＬＲＦと協働してＡＩＮ質問等に応答するという能力を有する。 ＨＬＲＦ（ホーム位置レジスタファンクション）：これは、ＧＳＭに基づくホ ーム位置レジスタである。加えて、インテリジェントネットワークは、ＥＩＲＦ （装置識別レジスタファンクション）及びおそらくはＳＭＳ−ＧＩＷＦ（短いメ ッセージのサービスゲートウェイ−インターワーキングファンクション）を備え ており、これらはここでは詳細に述べない。 本発明の基本的な原理によれば、位置管理、無線リソース管理、及びハンドオ ーバー制御を、例えば、１つのベースステーションコントローラＢＳＣに集中さ せ、これが、１つ以上の他のベースステーションコントローラ、いわゆるスレー ブを制御するようにするための努力がなされる。図２は、マスターＢＳＣとして 動作するＢＳＣ１、及びスレーブＢＳＣとして動作するＢＳＣ２及びＢＳＣ３の ３つのＢＳＣを示している。 実際のスピーチ／データ接続を取り扱うのに、ファンクションユニットＢＳＣ Ｆ、ＢＳＣＦ＋及びＬＥＦしか使用されないことに注意されたい。ファンクショ ンモデルの下位部分に配置されたこれらファンクションユニットは、ルート接続 （接続チェーン：ＢＳＣＦ、ＢＳＣＦ＋及びＬＥＦ）に拘束される。それ故、各 ＢＳＣは、ＢＳＣＦ及びＢＳＣＦ＋ユニットを含まねばならない。通話制御、即 ちＬＥＦユニットは、ローカル交換機ＬＥに含まれねばならない。 他のファンクションユニットは、信号のみを取り扱い、従って、更に自由に割 り当てられる。 本発明の好ましい実施形態では、他のファンクションユニットは、図２に従っ てネットワーク要素に分配され、即ちＳＣＰは、ユニットＳＣＦ及びＶＬＲ２Ｆ を含み、マスターベースステーションコントローラＢＳＣ１は、ユニットＨＯＦ 及びＶＬＲ１Ｆを含むアクセスマネージャーＡＭを備えている。或いは又、ＶＬ ＲＦ全体がＢＳＣ又はＳＣＰに配置されてもよい。又、ベースステーションコン トローラＢＳＣ２及びＢＳＣ３は、マスターベースステーションコントローラＢ ＳＣＩのアクセスマネージャーＡＭの制御のもとで信号接続１１を通る。 本発明の好ましい実施形態は、更に、ベースステーションコントローラＢＳＣ とサービス制御ポイントＳＣＰとの間でローカル交換機ＬＥをバイパスする新た な別の信号ルート１０も備えている。これは、ＢＳＣとＨＬＲとの間の信号伝達 を簡単にする。信号インターフェイスＬＥ−ＢＳＣ及びＳＣＰ−ＢＳＣは、Ｃイ ンターフェイスと称される。Ｃインターフェイスの信号は、ＩＳＤＮネットワー クの非通話関連信号を使用してもよいし、或いはベースステーションコントロー ラＢＳＣインテリジェントネットワークＡＩＮとの間のＰＳＣ関連信号に対して 信号システムＮｒ７（ＳＳ７）のネットワークを使用してもよい。 添付図面及びそれを参照した以上の説明は、単に、本発明を例示するものに過 ぎない。幾つかの実施形態について本発明を開示したが、これは単なる例示に過 ぎず、請求の範囲から逸脱せずに種々の変更がなされ得ることを理解されたい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＵＡ(ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ )，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ， ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．固定ネットワークのローカル交換機(LE)と、移動ステーション(PS)と、ロー カル交換機へのワイヤレスアクセスネットワークを移動ステーションに与えるベ ースステーションシステム(BSC,BTS)とを備え、各ベースステーションシステム がベースステーションコントローラ及び複数のベースステーションを備えている テレコミュニケーションシステムにおいて、 位置管理、無線リソース管理及び／又はハンドオーバー制御(VLR1F,RSCF,HOF) が、マスターベースステーションコントローラ(BSC1)において２つ以上のベース ステーションシステムのグループに集中され、これが、そのグループの他のベー スステーションコントローラ(BSC2,BSC3)を制御することを特徴とするテレコミ ュニケーションシステム。 ２．ＧＳＭベースのビジター位置レジスタの全てのファンクションが上記マスタ ーベースステーションコントローラに配置された請求項１に記載のテレコミュニ ケーションシステム。 ３．ローカル交換機へのインテリジェントネットワークインターフェイスを有す るインテリジェントネットワーク(AIN,SCP)を備え、そしてＧＳＭベースのビジ ター位置レジスタのファンクションは、上記マスターベースステーションコント ローラ(BSC1)に部分的に配置され(VLR1F)そしてインテリジェントネットワーク( SCP)に部分的に配置される(VLR2F)請求項１に記載のテレコミュニケーションシ ステム。 ４．上記ローカル交換機は、ＩＳＤＮ交換機である請求項１に記載のテレコミュ ニケーションシステム。