WO2004010726A1 - 通信システム、通信端末装置及びハンドオーバ方法 - Google Patents

通信システム、通信端末装置及びハンドオーバ方法 Download PDF

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WO2004010726A1
WO2004010726A1 PCT/JP2003/008748 JP0308748W WO2004010726A1 WO 2004010726 A1 WO2004010726 A1 WO 2004010726A1 JP 0308748 W JP0308748 W JP 0308748W WO 2004010726 A1 WO2004010726 A1 WO 2004010726A1
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communication terminal
network
terminal device
information
communication
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PCT/JP2003/008748
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Takahisa Aoyama
Masayuki Hoshino
Kenichi Miyoshi
Keisuke Ebiko
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Publication date
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Priority to AU2003248262A priority patent/AU2003248262A1/en
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    • H04W36/0055—Transmission or use of information for re-establishing the radio link
    • H04W36/0066—Transmission or use of information for re-establishing the radio link of control information between different types of networks in order to establish a new radio link in the target network
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Definitions

  • the present invention relates to a communication system, a communication terminal device, and a handover method.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an assumed configuration of a service providing system using a heterogeneous network such as a senorella network and a hot spot network.
  • a cellular gateway 12 covers a cellular network service area 21 via a base station 26, and a hot spot gateway 14 has access routers 24 and 25. Through the respective hotspot service areas 22 and 23. You.
  • the Correspondent Node 15 provides various services such as contents to the cellular network service area 21 via the Internet 11, the cellular gateway 12 and the base station 26. Content, etc. to the hotspot service areas 22 and 23 via the Internet 11, the hotspot gateway 14 and the access routers 24 and 25. Various services are provided.
  • the Senorella Home Agent 13 and the Hotspot Home Agent 16 are used to identify the existence of the communication terminal devices 30 in the cellular network service area 21 and the hot spot service areas 22 and 23.
  • the Internet Engineering Task Forum (IETF) Pokoo is standardizing on the Home Agent (HA: Home Agent) in Mobile IP, which is being standardized, or W is being standardized by 3GPP etc. — Equivalent to CDMA (Wideband-Code Division Multiple Access), HLR (Home Locator on Register), VLR (Visitor Locat ion Register), etc.
  • respective networks are connected to the Internet 11 via different gateways (cellular gateways 12 and hot spot gateways 14).
  • gateways cellular gateways 12 and hot spot gateways 14.
  • FIG. 2 in which the same reference numerals are assigned to the corresponding parts in FIG. 1 shows that there are operators providing both cellular services and hot spot services, and the same gateway 4 is used for the Internet 11.
  • 2 shows a communication system 40 to which a network providing these services is connected via a communication network 2.
  • a gateway 42 provides services to a cellular network service area 21 via an anchor router (Anchor Router) 47, and also provides a service via an anchor router 47 and a router 48. Provides service to Tospot service area 22 or 23.
  • an anchor router Anchor Router
  • the communication terminal device 30 is a device that can receive both the cellular network service and the hot spot service, the user who owns the communication terminal device 30 can use the hot spot service area.
  • you are outside of 22 or 23 you will receive the Senorella network service, and when you enter the hot spot service area 22 or 23, you will receive the service from the hot spot service without interruption. Need to be
  • 3G TS23.002 V3.5.0 (2002-01) Network Architecture (Release 1999) j describes a 3G (third generation) network.
  • the GMS C_MS C system including GMS C (Gateway MSC) 63 and MSC (Mobile Switching Center) 69 is a circuit switching (CS) network.
  • GGSN including GGSN (Gateway GPRS Support System) 64 and SGSN (Serving GPRS Support System) 68
  • the SGSN system is a Packet Switch (PS) network
  • BSS Base Station System
  • 6 2 is a network for GSM (Global System Mobile Communication)
  • RNS (Radio Network System) 61 is a network for W—C DMA.
  • GGSN Globalstar Network Support System: point of contact with the Internet
  • m Paging, billing, etc.
  • RNC Radio Network Controller: Radio Resour
  • HLR Home Location Register: part where user information is registered
  • AuC Authentication Center
  • EIR Equipment Identity Register
  • BSS 62 includes BSC (Base Station Controller) 71 and BTS (Base Transceiver Station) 72 2 2 *, and communication terminal device 30 includes ME (Mobile Equipment) 81 and SIM ( Subscriber Identity Module) 82 and USIM (Universal SIM) 83 are included.
  • BSC Base Station Controller
  • BTS Base Transceiver Station
  • ME Mobile Equipment
  • SIM Subscriber Identity Module
  • USIM Universal SIM
  • the communication system 40 having one gateway described above with reference to FIG. 2 also has a problem that a delay occurs due to exchange of various types of management control information between networks.
  • An object of the present invention is to provide a communication system, a communication terminal device, and a handover method that can smoothly perform a handover between heterogeneous networks.
  • a communication system communicates with a plurality of different network systems and the plurality of network systems, respectively, and further includes a network among the plurality of network systems. And a communication terminal device for relaying information about the communication terminal device used in the system to another network system.
  • a communication terminal device includes: a communication unit that performs communication with a first network system and a second network system; and a communication unit that receives communication from the first network system. And relay means for relaying the information on the communication terminal device to the second network system.
  • the relay unit transmits the information on the communication terminal device received from the first network through the second network.
  • the relay unit uses a configuration to convert to a usable format.
  • the relay unit transmits information on the communication terminal device received from the first network, in units of buckets of the IP layer. Then, the data section and the header section are collectively encapsulated, and an IP address having the second network system as a transmission destination is added as header information for each of the encapsulated units.
  • a handover method comprises: a communication terminal device; Detecting a transition from the first network service to the second network service, based on the detection result, information on the communication terminal device used in the first network system. Relaying to the second network system by the communication terminal device.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a conventional problem
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a conventional problem
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a conventional communication system.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a communication system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a sequence diagram for explaining an operation when performing a handover according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a communication system according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 7A is a schematic diagram for explaining the encapsulation of an IP bucket of the communication terminal apparatus according to Embodiment 2.
  • FIG. 7B is a schematic diagram for explaining the encapsulation of the IP bucket of the communication terminal apparatus according to Embodiment 2.
  • FIG. 7C is a schematic diagram explaining the encapsulation of the IP bucket of the communication terminal apparatus according to Embodiment 2.
  • the gist of the present invention is that, when performing handover of a communication terminal device in a communication system, information on the communication terminal device used in the network system of the handover source is relayed through the communication terminal device, and handover is performed. Handover is performed by handing over to the server destination.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the communication system 120 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a communication system 120 is connected to different types of network systems 120 a and 120 b via an internet 116.
  • the first network system 120a has a cellular network gateway section 108 connected to the internet 116, and from the cellular network gateway section 108, a cellular communication terminal information management section.
  • Information is provided to the cellular wireless transmission / reception units 110, 111,... Via 109. This makes it possible to provide information such as various contents to the communication terminal device 100 within the service area of the cellular radio transmission / reception units 110, 111,...
  • Information transmitted from the communication terminal device 100 can be transferred to another communication terminal device or server via the Internet 116.
  • the cellular radio transmitting / receiving sections 110, 111,... are so-called base stations or the like.
  • the cellular communication terminal information management unit 109 may be distributed to various nodes.
  • the second network system 120b has a hotspot network gateway section 112 connected to the internet 116, and the second hotspot network gateway section 112 is connected to the hotspot network gateway section 112.
  • Information is provided to each hot spot wireless transmission / reception section 114, 115,... Via the hot spot communication terminal information management section 113.
  • This makes it possible to provide information such as various contents to the communication terminal 100 in the service area of the hot spot wireless transmission / reception units 114, 115,... Also transmitted from this communication terminal 100 The obtained information can be transferred to another communication terminal device / server via the Internet 116.
  • Hotspot is an information service using a wireless LAN (Local Area Network).
  • the hot spot wireless transmission / reception units 114, 115, ... are so-called access routers or the like.
  • the hotspot communication terminal information management unit 113 may be distributed to various nodes.
  • the communication terminal apparatus 100 supplies the received signal received via the antenna 101 to the signal separating / combining section 102.
  • the signal separating and synthesizing unit 102 separates the received signal into a signal received from a cellular network and a signal received from a hot spot network.
  • the received signal from the cellular network that has been separated here is subjected to reception signal processing in the cellular radio transmission / reception section 103, and then supplied to the cellular data demodulation section 104 for demodulation.
  • the received signal from the cellular network demodulated by the cellular data demodulation unit 104 is supplied to the data conversion unit 107.
  • the data converter 107 converts the data received and demodulated from the cellular network and usable in the cellular network into data usable in the hot spot.
  • the converted hot spot data is supplied to the hot spot wireless transmission / reception unit 105, subjected to transmission signal processing such as frequency conversion, and then passed through the signal separation / combination unit 102. Transmitted from the antenna 101.
  • the received signals from the hot spot network separated by the signal separating / combining unit 102 are transmitted and received by the hot spot wireless transmission / reception.
  • the received signal is processed in the unit 105, it is supplied to the hot spot data demodulation unit 106 and demodulated.
  • the hot spot demodulated by the hot spot data demodulation unit 106 The signal received from the network is supplied to the data converter 107.
  • the data converter 107 converts the data received and demodulated from the hot spot network and usable in the hot spot network into data usable in the cellular network.
  • the converted data for the cellular network is supplied to a cellular radio transmission / reception unit 103, subjected to transmission signal processing such as frequency conversion, and then transmitted through a signal separation and synthesis unit 102 to an antenna 1.
  • transmission signal processing such as frequency conversion
  • the signal separating and synthesizing section 102 includes a transmission signal for the cellular network supplied from the wireless transmission / reception section 103 for cellular and a transmission signal for the hot spot network supplied from the wireless transmission / reception section 105 for hot spot.
  • the transmission signal is synthesized and transmitted.
  • the communication terminal device 100 has a function of receiving both a cellular network service and a hot spot network service.
  • management control information for the communication terminal 100 is stored.
  • the stored management control information includes the location information of the communication terminal 100, the QoS class of the application being used, the required transmission / reception rate, the IP address, and the user of the communication terminal 100. Information on the fee structure used. However, it is also possible to store information other than the above.
  • the communication terminal 100 enters the hot spot network service area existing in the cellular network biseria, and enters the hot spot.
  • the user information on the communication terminal device 100 the user terminal information stored in the cellular communication terminal information management unit 109 described above. Control information, etc.
  • Control information, etc. must be sent to the hotspot side.
  • FIG. 5 is a sequence diagram for explaining the operation when the communication terminal apparatus 100 enters the hot spot network service area from the cellular network service area and performs a handover.
  • the communication terminal apparatus 100 determines that it has entered the hot spot network service area based on the signal level of the received signal and the like (step ST101).
  • the communication terminal apparatus 100 sends a request to the cellular communication network information management section 109 of the cellular network from which the mobile terminal 100 has moved. Then, it requests management control information on the communication terminal device 100 (step ST102). -Upon receiving this request, the cellular communication terminal information management unit 109 transmits the management control information to the communication terminal device 100 that has transmitted the request (step ST103). .
  • the communication terminal apparatus 100 that has received the management control information from the cellular communication terminal information management section 109 has its received signal in the signal separation and synthesis section 102 being a signal for a cellular network. Based on this, the received signal is supplied to the cellular radio transmitting / receiving section 103.
  • the cellular radio transmission / reception unit 103 After performing a radio reception process on the received signal, the cellular radio transmission / reception unit 103 supplies the received signal to the cellular data demodulation unit 104 to demodulate the data. As a result, the actual management control information is extracted as data from the received signal.
  • the extracted data is supplied to the data converter 107, where it is converted into a format suitable for the hot spot network (step S T 104).
  • the format-converted data is transmitted to the hot spot network via the hot spot wireless transmission / reception unit 105, the signal separation / combination unit 102, and the antenna 101 (step ST 105)
  • the management control information transmitted to the hotspot network is received by any of the hotspot wireless transmission / reception units 114, 115,..., and the hotspot communication terminal information management is performed. Supplied to parts 113.
  • the hot spot communication terminal information management unit 113 receives the management control information in the management control information. After determining whether the communication terminal device 100 can satisfy the QoS requirement or the like based on the communication terminal device 100, the communication terminal device 100 is allowed or rejected to perform communication (step ST 106), and transmits the determination result to the communication terminal 100 via one of the hot spot wireless transmission / reception units 114, 115,... (Step ST107).
  • the communication terminal apparatus 100 that has received the determination result establishes communication with the hot spot network when the determination result indicates that the communication is permitted. On the other hand, if the determination result is that communication is rejected, the communication terminal apparatus 100 performs communication with the cellular network with which communication has been established as it is based on the determination result (step ST 1 0 8).
  • the communication terminal apparatus 100 performs management control on the communication terminal apparatus 100.
  • Information can be passed from the cellular network to the hotspot network by the communication terminal apparatus 100 instead of the internet 116. Therefore, as compared with the case where the management control information is transferred from the cellular network to the hot spot network via the Internet 116, the processing is performed in a more efficient manner. The processing time is further reduced, and as a result, the time required for handover is also reduced. Then, since the management control information is transferred to the cellular network or the hot spot network without passing through a route such as the Internet 116, the signal processing (Signaling) required for the transfer is reduced.
  • the security is ensured by passing the management control information from the cellular network to the hotspot network via the communication terminal 100, which is the party of the handover, without passing through the internet 116. Will be done.
  • the communication terminal apparatus 100 detects that it has entered the hot spot network service area by itself, that is, that it has moved to the place where the handover is performed.
  • the present invention is not limited to this, and the communication terminal apparatus 100 may obtain its own positional information obtained by GPS (Global Positioning System) or the like, or path conditions such as path loss and CIR (Carrier Interference Ratio). Is reported to the cellular network (ie, the source network system), and if the cellular network receiving this report has the area information of the destination hotspot network, The cellular network can also trigger the handover to the communication terminal 100.
  • GPS Global Positioning System
  • CIR Carrier Interference Ratio
  • the management control information on the communication terminal device 100 stored in the communication terminal information management unit (for example, the cellular communication terminal information management unit 109) of a certain network system is Transferring to the communication terminal information management unit of another network system (for example, the communication terminal information management unit for hot spots 113) via the communication terminal device 100
  • the present invention is not limited to this. If the communication terminal device 100 stores the information, the management control information may be added and transferred to another network system.
  • management control information regarding the communication terminal device 100 to be handed over is transferred to the handover destination network via the communication terminal device 100.
  • the present invention is not limited to this, and another communication terminal device may be relayed and delivered.
  • a cellular network system and a hot spot network system are used as a plurality of network systems.
  • the present invention is not limited to this, and various other network systems may be used. Network can be applied.
  • a wireless unit is shared by a plurality of network systems, but they may be provided independently.
  • the cellular communication terminal information management unit 109 exchanges information via a communication terminal. It is also conceivable to determine whether the communication should be performed or whether the communication should be performed via a wired network such as the Internet, and then select either one. In this case, the criteria for selection may be the number of devices (generally called the number of hops), the transmission speed 'throughput, and the availability of the line, etc., between each use.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of communication terminal apparatus 200 used in communication system 220 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • a communication system 220 is connected to different types of network systems 220 a and 220 b via an internet 116.
  • the first network system 220a has a cellular network gateway section 108 connected to the internet 116. From this cellular network gateway section 108, cellular communication terminal information is transmitted. Information is provided to the cellular wireless transmission / reception units 110, 111,... Via the management unit 109. This makes it possible to provide information such as various contents to the communication terminal device 200 located within the service area of the cellular radio transmission / reception units 110, 111,... Information transmitted from the communication terminal device 200 can be transferred to another communication terminal device or server via the Internet 116.
  • the communication terminal device 200 shown in FIG. 6 has a configuration conceivable on the premise of Mobile IPv6 (standard).
  • the communication terminal device 200 has an RA (Router Advertisement) that an AR (Acces s Router) periodically transmits.
  • RA Raster Advertisement
  • AR Acceles s Router
  • Care-of Address care-of address: an address temporarily assigned
  • the present invention is not limited to application to the Mobile IPv6 (standard), but can also be applied to systems of other standards.
  • the communication terminal device 200 can acquire Care-of Address before receiving communication permission from the hot spot network side.
  • the exchange of management control information is possible for both the cellular network and the hot spot network. Therefore, by encapsulating the management control information in the IP layer, the management control information can be exchanged in both the cellular network and the hot spot network.
  • the communication terminal device 200 is a cellular network. Received signal from the antenna 1 0 1, the signal separating-combining unit 1 0 2 and Ru receiving cellular reception signal processing unit 2 0 1 via the cellular one radio transceiver unit 1 0 3.
  • the cellular reception signal processing unit 201 subjects the reception signal received from the cellular radio transmission / reception unit 103 to reception signal processing such as decoding and dinterleaving, and then processes the received signal. Supplied to the IP bucket detector 202.
  • the cellular IP bucket detection unit 202 extracts an IP packet from the received signal obtained from the cellular received signal processing unit 201 and supplies the IP packet to the IP packet capsule unit 2009.
  • the IP bucket encapsulation unit 2009 encapsulates the cellular IP bucket received from the cellular IP bucket detection unit 202. That is, the IP packet shown in FIG. 7A has a configuration in which a header portion is added to the data portion.
  • the header section includes, as a header # 1, an IP address of the communication terminal device 200 for transmitting from the cellular network to the communication terminal device 200, and a cellular network for specifying a transmission source.
  • the IP address of the cellular communication terminal information management unit 109 of the network system is described.
  • the IP packet encapsulation unit 209 encapsulates the IP packet composed of the header and the data together with the header. This state is shown in Figure 7B.
  • the IP packet received from the cellular network encapsulated in this manner is transferred from the IP packet encapsulation section 209 to the hot spot provided for the destination hot spot. It is supplied to the IP bucket processing unit 208.
  • the hot spot IP packet processing unit 208 sends the encapsulated IP packet (FIG. 7B) the IP address of the communication terminal device 200 to the hot spot network.
  • Communication terminal information tube for hot spot After adding header information (header # 2) with the IP address of the control unit 113 as the destination (Fig. 7C), this is supplied to the hot spot transmission signal processing unit 207. Pay.
  • the hot spot transmission signal processing unit 207 performs transmission signal processing such as encoding and interleaving on the IP packet supplied from the hot spot IP packet processing unit 208. After that, this is transmitted to the hotspot wireless transmission / reception unit 114 of the hotspot network via the hotspot wireless transmission / reception unit 105, the signal separation / combination unit 102, and the antenna 101. Send to one of 1 1 5,....
  • the hot spot communication terminal information management section 113 extracts management control information on the communication terminal apparatus 200 from the signal, and performs the management. Based on the control information, it is determined whether or not the Qos request can be satisfied with respect to the communication terminal device 200, and then the determination of permission or rejection of communication with the communication terminal device 200 is made. , And transmits the determination result to the communication terminal device 200 via one of the hot spot wireless transmission / reception units 114, 115,...
  • the communication terminal device 200 that has received the determination result establishes communication with the hot spot network when the determination result indicates that communication is permitted. On the other hand, if the result of the determination is rejection of communication, the communication terminal device 200 performs communication with the senorellar network with which communication has been established, based on the result of the determination.
  • the communication terminal device 200 when the communication terminal device 200 performs a handover from the hot spot network to the cellular network, in FIG. 6, the communication terminal device 200 receives the received signal from the hot spot network. Is received by the hot spot reception signal processing unit 205 via the antenna 101, the signal separation & synthesis unit 102, and the hot spot wireless transmission / reception unit 105.
  • the hot-spot reception signal processing unit 205 transmits and receives the hot-spot wireless transmission / reception. After performing the reception signal processing such as the decoding and the interleaving processing on the reception signal received from the reception unit 105, the reception signal is supplied to the hot spot IP bucket detection unit 206.
  • the hot spot IP bucket detection unit 206 extracts an IP packet from the reception signal obtained from the hot spot reception signal processing unit 205 and supplies the IP packet to the IP packet capsule unit 2009.
  • the IP bucket encapsulation unit 209 encapsulates the hot spot IP bucket received from the hot spot IP packet detection unit 206. That is, the IP packet shown in FIG. 7A has a configuration in which a header portion is added to the data portion.
  • the header section includes, as header # 1, an IP address of the communication terminal device 200 for transmission from the hot spot network to the communication terminal device 200, and a host address for specifying the transmission source.
  • the IP address of the communication terminal information management unit 113 for the hot spot of the pot network system is described.
  • the IP packet encapsulation unit 209 encapsulates the IP packet including the header portion and the data portion together with the header portion. This state is shown in Figure 7B.
  • the IP packet received from the hot spot network encapsulated in this way is transmitted from the IP packet encapsulation unit 209 to the cellular IP packet provided for the destination cellular. It is supplied to the processing section 204.
  • the cellular IP packet processing unit 204 uses the IP address of the communication terminal device 200 as the transmission source for the encapsulated IP packet (FIG. 7B), and uses the cellular network communication terminal for the cellular network. After adding header information (header # 2) having the IP address of the information management unit 109 as a transmission destination (FIG. 7C), this is supplied to the transmission signal processing unit 203 for cellular.
  • the cellular transmission signal processing unit 203 encodes and interleaves the IP packet supplied from the cellular IP packet processing unit 204. After performing the transmission signal processing of the cellular radio signal transmission / reception unit 103 via the cellular radio signal transmission / reception unit 103, the signal separation / combination unit 102, and the antenna 101, In the cellular network that has received the transmission signal, the cellular communication terminal information management unit 109 transmits the communication signal to the communication terminal device 200 from the signal. Management control information on the communication terminal device 200 based on the management control information, it is determined whether or not the communication terminal device 200 can satisfy the QoS requirement or the like based on the management control information. A decision is made as to whether to permit or reject communication with respect to 0, and the result of the decision is transmitted to the communication terminal apparatus 200 via one of the cellular radio transmitting / receiving sections 110, 111,...
  • the communication terminal apparatus 200 that has received the determination result establishes communication with the cellular network if the determination result indicates that communication is permitted. On the other hand, if the result of the determination is rejection of communication, the communication terminal device 200, based on the result of the determination, continues communication with the hot spot network with which communication has been established up to that point. Do.
  • the communication terminal device 200 when performing a handover between heterogeneous networks (for example, from a cellular network to a hot spot network), the communication terminal device 200 transmits management control information on the communication terminal device 200 to the Internet. Instead of 116, the communication terminal device 200 can pass from the cellular network to the hotspot network.
  • the processing time is further reduced, and as a result, the time required for handover is also reduced. It will be. Since the management control information is passed from the cellular network to the hot spot network without passing through a route such as the Internet 116, the signal processing (Signaling) required for the delivery is small. Disappears.
  • the security is ensured by passing the management control information from the cellular network to the hotspot network via the communication terminal 100, which is the party of the handover, without passing through the internet 116. Will be done.
  • the IP bucket encapsulation unit 209 of the communication terminal apparatus 200 encapsulates the IP bucket, so that the format of the management control information can be applied to the application.
  • the layer converts data according to the network of the transmission destination, there is no need for any work, so management control information can be easily transferred to the heterogeneous network via the communication terminal device 200 by processing only the IP layer. It becomes possible to deliver.
  • the communication terminal apparatus 100 detects that the communication terminal apparatus 100 has entered the hot spot network service area by itself, that is, that the communication terminal apparatus 100 has moved to the destination for performing the handover.
  • the present invention is not limited to this, and the communication terminal 100 reports its own position information obtained by GPS (Global Positioning System) or the like to a cellular network (that is, a source network system). If the cellular network receiving this report has the area information of the hot spot network to which the mobile network moves, the cellular network can also trigger a handover to the communication terminal apparatus 100.
  • GPS Global Positioning System
  • a case has been described where management control information on the communication terminal device 200 to be handed over is transferred to the handover destination network system via the communication terminal device 200.
  • the present invention is not limited to this, and other communication terminal devices may be relayed and delivered.
  • a case has been described in which a senerella network system and a hot spot network system are used as a plurality of network systems.
  • the present invention is not limited to this, and various other network systems may be used. Network can be applied.
  • the communication terminal device 200 a case has been described in which a wireless unit is shared by a plurality of network systems, but it may be provided independently.
  • information on a communication terminal device used in a plurality of different network systems is relayed from one network system to another network system via the communication terminal device.
  • handover between the communication terminal devices over the network can be performed more smoothly.
  • the present invention can be used for a communication system in which a plurality of heterogeneous networks such as a wireless LAN and a mobile phone system are mixed, a communication terminal device used in the communication system, and a handover method.

Abstract

無線ＬＡＮや携帯電話システム等の異種ネットワークが混在する通信システムにおいて、通信端末装置が前記ネットワーク間でハンドオーバを円滑に行えるようにする通信システム、通信端末装置及びハンドオーバ方法を提供する。通信端末装置に具備される中継手段は、一のネットワークで使用されたその通信端末装置についての情報を他のネットワークに通知する。

Description

明細書 通信システム、 通信端末装置及びハンドオーバ方法 技術分野
本発明は、 通信システム、 通信端末装置及びハンドオーバ方法に関する
背景技術
従来、 携帯電話の普及に加えて、 無線 L A N (Local Area Network) を 用いたホッ トスポッ トサービスが注目を集めている。
また、 Beyond IMT2000として、 今後標準化が進められる次世代の移動体 通信としては、 携帯電話システムのような、 セルラーネッ トワークのみの サポー卜だけでなく、 ホッ トスポッ ト、 I T S ( Inte l l i gent Transport System) 等の複数の異種ネッ トワークからサービスを受けるシステムが望 ましいと考えられている。
かかる異種ネッ トワークから携帯電話機等の通信端末装置に対して、 サ 一ビスを提供するシステムとして、 「百名盛久，' ' ALL-IPモバイル網ァ一 キテクチャの提案 （ 1 ) 一 IMT2000からの Evolut ion— "，MoMuC2002_l,信 学技報， May, 2002」 等が考えられている。
図 1は、 セノレラーネッ トワーク及びホッ トスポッ トネ ッ トワークといつ た異種ネッ トワークによるサービス提供システムの想定される構成を示す 略線図である。
図 1において、 通信システム 1 0では、 セルラーゲ一トウェイ 1 2は、 基地局 2 6を介してセルラーネッ トワークサービスエリァ 2 1をカバーし 、 ホッ トスポッ トゲートウエイ 1 4は、 アクセスルータ 2 4及び 2 5を介 して、 それぞれのホッ トスポッ トサービスエリァ 2 2及び 2 3をカバーす る。
コレスポンデントノード （Correspondent Node) 1 5は、 インターネッ ト 1 1、 セルラーゲ一トウエイ 1 2及び基地局 2 6を介して、 セルラーネ ッ トワークサービスエリァ 2 1に対してコンテンツ等の種々のサービスを 提供するようになされているとともに、 インタ一ネッ ト 1 1、 ホッ トスポ ッ トゲートウェイ 1 4、 アクセスルータ 2 4及び 2 5を介して、 ホッ トス ポッ トサービスエリァ 2 2及び 2 3に対してコンテンツ等の種々のサービ スを提供するようになされている。
セノレラーホームエージェン ト 1 3及びホッ トスポッ トホームエージェン ト 1 6は、 セルラーネッ トワークサービスエリア 2 1、 ホッ トスポッ トサ 一ビスエリァ 2 2及び 2 3の通信端末装置 3 0の存在を把握するためのも のでめり、 I E T F (The Int ernet Engineeri ng Task Forum) ίこお ヽて 標準化が行われている Mobi le IPにおけるホームエージェント （H A : Hom e Agent) 、 または 3 G P Pなどで標準化が進められている W— C D M A (Wideband-Code Divi s ion Mul t iple Access) tこお ίフる、 H L R (Home L ocat i on Regi ster) 、 V L R (Vi s itor Locat ion Regi ster) 等に相当す る。
図 1に示す通信システムでは、 ィンターネッ ト 1 1に対して異なるゲー トウエイ （セルラーゲ一トウェイ 1 2及びホッ トスポッ トゲートウェイ 1 4 ) を介してそれぞれのネッ トワークが接続される。
また、 図 1 との対応部分に同一符号を付して示す図 2は、 セルラーサー ビスとホッ トスポッ トサービスの両方を提供するオペレータが存在し、 ィ ンターネッ ト 1 1に対して同一のゲートウエイ 4 2を介してこれらサービ スを提供するネッ トワークが接続される通信システム 4 0を示す。
図 2において、 ゲートウェイ 4 2は、 アンカーノレータ （Anchor Router ) 4 7を介してセルラーネッ トワークサービスェリア 2 1に対してサービ スを提供するとともに、 アンカールータ 4 7及びルータ 4 8を介してホッ トスポッ トサービスエリア 2 2又は 2 3に対してサービスを提供する。 かかる通信システム 1 0又は 4 0においては、 異種ネッ トワーク間をシ ームレスにハンドオーバする必要がある。 すなわち、 通信端末装置 3 0と して、 セルラーネッ トワークサービス及びホッ トスポッ トサービスの両方 を受けることが可能な機器である場合、 この通信端末装置 3 0を所持する ユーザが、 ホッ トスポッ トサービスエリァ 2 2又は 2 3外にいるときには 、 セノレラーネッ トワークサービスを受け、 ホッ トスポッ トサービスエリア 2 2又は 2 3内に入ったときには、 通信が途切れることなく、 ホッ トスポ ッ トサービスからのサービス提供を受けるようにする必要がある。
現状では、 第 3世代移動体通信の標準化においても、 セルラーネッ トヮ ークサービスと、 ホッ トスポッ トサービスの両方をサポートするデュアル モード端末装置を実現化する検討が進められており、 例えば、 「TSG-SA W Gl (Services)meeting #15 SI— 020637」 【こ記載されてレヽる。
また、 「3G TS23.002 V3.5.0 (2002-01) Network Architecture (Release 1999) j には、 3 G (第 3世代） ネッ トワークに関して記載されているも のであり、 図 3に示すような通信システムが考えられている。 この記載で は、 GMS C (Gateway MSC) 6 3及び MS C (Mobile Switching Center ) 6 9を含む GMS C_MS C系は、 回線交換 （C S ： Circuit Switch) 網であり、 GG S N (Gateway GPRS Support System) 6 4及び S G S N (Serving GPRS Support System) 6 8を含む G G S N— S G S N系は、 パケッ ト交換 (P S : Packet Switch) 網である。 また、 B S S (Base St ation System) 6 2は G SM (Global System ror Mobile communication ) 用のネッ トワークであり、 RN S (Radio Network System) 6 1は W— C DMA用のネッ トワークである。 このようなことから、 パケッ ト通信を 行う場合には、 GG S N (Gateway GPRS Support System： インターネッ トとの接点） 6 4、 S G S N (Service GPRS Support System： Paging, 課金等を行う） 6 8、 RNC (Radio Network Controller： Radio Resour ce Management) 7 5、 Node-B 7 4、 H L R (Home Location Register： ユーザ情報が登録されている部分） 6 6、 A u C (Authentication Cente r) 6 5、 E I R (Equipment Identity Register) 6 7等力 必要であるこ とがわかる。 以上のような構成によって W— C DMAのネッ トワークが構 築されている。 因みに、 図 3において、 B S S 6 2は、 B S C (Base Sta tion Controller) 7 1及び B T S (Base Transceiver Station ) 7 2 ¾* 含み、 通信端末装置 3 0は、 ME (Mobile Equipment) 8 1、 S I M (Su bscriber Identity Module) 8 2及び U S I M (Universal SIM) 8 3を 含む。
ところで、 異種ネッ トワーク間をハンドオーバする場合、 ハンドオーバ 前のネッ トワークでの Q o s (Quality of service) 情報、 ハンドオーバ 前のネッ トワークでのビットレート等のスループッ ト関連情報、 ハンドォ ーバ前のネッ トワークでの認証等の情報及びハンドオーバ前に用いていた I Pァドレス情報等のようなハンドオーバを行う通信端末装置に関する情 報 （以下、 これを管理制御情報と称する） のやり とりをネッ トワーク間で 行う必要がある。
この場合、 図 1に示した通信システム 1 0のように、 異なるゲートゥェ ィを有するシステムでは、 インターネッ トを介して制御局同士がこれらの 情報のやり とりを行うこととなり、 遅延が大きくなる、 ハンドオーバに関 わる信号処理が多くなる、 インターネッ トを介することによるセキユリテ ィの確保の困難性といった問題がある。
また、 図 2について上述した、 1つのゲートウェイを有する通信システ ム 4 0においても、 ネッ トワーク間での各種管理制御情報のやり とりの為 に、 遅延が生じる等の問題がある。
また、 図 3に示した通信システムのように、 複雑なルートを迪つて管理 制御情報をやり とりするために、 ハンドオーバに要する時間が長くなり、 遅延が生じ、 ハンドオーバに関わる信号処理が多くなるという問題がある 発明の開示
本発明の目的は、 異種ネッ トワーク間でのハンドオーバを円滑に行うこ とができる通信システム、 通信端末装置及びハンドオーバ方法を提供する ことである。
本発明の一形態によれば、 通信システムは、 異なる複数のネッ トワーク システムと、 前記複数のネッ トワークシステムに対してそれぞれ通信を行 うとともに、 前記複数のネッ トワークシステムの中の、 あるネッ トワーク システムにおいて用いられる、 通信端末装置に関する情報を、 他のネッ ト ワークシステムに中継する通信端末装置と、 を具備する構成を採る。
本発明の他の形態によれば、 通信端末装置は、 第 1のネッ トワークシス テム及び第 2のネッ トワークシステムに対してそれぞれ通信を行う通信手 段と、 前記第 1のネッ トワークシステムから受信した通信端末装置に関す る情報を、 前記第 2のネッ トワークシステムに中継する中継手段と、 を具 備する構成を採る。
本発明のさらに他の形態によれば、 通信端末装置は、 上記構成において 、 前記中継手段は、 前記第 1のネッ トワークから受信した前記通信端末装 置に関する情報を、 前記第 2のネッ トワークで使用可能なフォーマツ トに 変換する構成を採る。
本発明のさらに他の形態によれば、 通信端末装置は、 上記構成において 、 前記中継手段は、 前記第 1のネッ トワークから受信した前記通信端末装 置に関する情報を、 その I P層のバケツ ト単位でそのデータ部及びヘッダ 部をまとめてカプセル化し、 このカプセル化された単位ごとに、 前記第 2 のネッ トワークシステムを送信先とする I Pァドレスをヘッダ情報として 付加する構成を採る。
本発明のさらに他の形態によれば、 ハンドオーバ方法は、 通信端末装置 が第 1のネッ トワークサービスから第 2のネッ トワークサービスに移行し たことを検知する検知ステップと、 前記検知結果に基づいて、 前記第 1の ネッ トワークシステムで用いられる、 前記通信端末装置に関する情報を、 前記通信端末装置によって前記第 2のネッ トワークシステムに中継する中 継ステップと、 を具備するようにした。 図面の簡単な説明
図 1は、 従来の問題点の説明に供する略線図、
図 2は、 従来の問題点の説明に供する略線図、
図 3は、 従来の通信システムの構成を示すブロック図、
図 4は、 本発明の実施の形態 1に係る通信システムの構成を示すプロッ ク図、
図 5は、 実施の形態 1に係るハンドオーバをする場合の動作の説明に供 するシーケンス図、
図 6は、 本発明の実施の形態 2に係る通信システムの構成を示すブロッ ク図、
図 7 Aは、 実施の形態 2に係る通信端末装置の I Pバケツ トのカプセル 化の説明に供する略線図、
図 7 Bは、 実施の形態 2に係る通信端末装置の I Pバケツ トのカプセル 化の説明に供する略線図、
図 7 Cは、 実施の形態 2に係る通信端末装置の I Pバケツ トのカプセル 化の説明に供する略線図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の骨子は、 通信システムにおいて、 通信端末装置のハン ドオーバ を行う際に、 ハンドオーバ元のネッ トワークシステムにおいて用いられて いた、 通信端末装置に関する情報を、 通信端末装置を中継して、 ハンドォ ーバ先に受け渡すことにより、 円滑なハンドオーバを行うことである。 以下、 本発明の実施の形態について、 図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態 1 )
図 4は、 本発明の実施の形態 1に係る通信システム 1 2 0の構成を示す ブロック図である。
図 4において、 通信システム 1 2 0は、 インターネッ ト 1 1 6を介して 、 異種のネッ トワークシステム 1 2 0 a及び 1 2 0 bが接続されている。 第 1のネッ トワークシステム 1 2 0 aは、 ィンターネッ ト 1 1 6に接続さ れるセルラーネッ トワークゲートウエイ部 1 0 8を有し、 このセルラーネ ッ トワークゲートウェイ部 1 0 8から、 セルラー用通信端末情報管理部 1 0 9を介して、 各セルラー用無線送受信部 1 1 0、 1 1 1、 …に対してコ ンテンッ等の情報が提供される。 これにより、 セルラー用無線送受信部 1 1 0、 1 1 1、 …のサービスエリア内にある通信端末装置 1 0 0に対して 、 種々のコンテンツ等の情報の提供を行うことができ、 また、 この通信端 末装置 1 0 0から送信された情報を、 インターネッ ト 1 1 6を介して、 他 の通信端末装置やサーバに受け渡すことができる。
セルラー用無線送受信部 1 1 0、 1 1 1、 …は、 いわゆる基地局等であ る。 また、 セルラー用通信端末情報管理部 1 0 9は、 種々のノードに分散 されている場合もある。
これに対して、 第 2のネッ トワークシステム 1 2 0 bは、 ィンターネッ ト 1 1 6に接続されるホッ トスポッ トネッ トワークゲートウエイ部 1 1 2 を有し、 このホッ トスポッ トネッ トワークゲートウェイ部 1 1 2から、 ホ ッ トスポッ ト用通信端末情報管理部 1 1 3を介して、 各ホッ トスポッ ト用 無線送受信部 1 1 4、 1 1 5、 …に対してコンテンツ等の情報が提供され る。 これにより、 ホッ トスポッ ト用無線送受信部 1 1 4、 1 1 5、 …のサ 一ビスエリァ内にある通信端末装置 1 0 0に対して、 種々のコンテンツ等 の情報の提供を行うことができ、 また、 この通信端末装置 1 0 0から送信 された情報を、 インターネッ ト 1 1 6を介して、 他の通信端末装置ゃサー バに受け渡すことができる。 ホッ トスポッ トとは、 無線 L A N (Loca l Ar ea Network) を用いた情報サービスである。
ホッ トスポッ ト用無線送受信部 1 1 4、 1 1 5、 …は、 いわゆるァクセ スルータ等である。 また、 ホッ トスポッ ト用通信端末情報管理部 1 1 3は 、 種々のノードに分散されている場合もある。
通信端末装置 1 0 0は、 アンテナ 1 0 1を介して受信した受信信号を、 信号分離 &合成部 1 0 2に供給する。 信号分離 &合成部 1 0 2は、 受信信 号を、 セルラーネッ トワークから受信した信号及びホッ トスポッ トネッ ト ワークから受信した信号に分離する。
ここで分離されたセルラーネッ トワークからの受信信号は、 セルラー用 無線送受信部 1 0 3において受信信号処理された後、 セルラー用データ復 調部 1 0 4に供給され、 復調される。
セルラー用データ復調部 1 0 4において復調されたセルラーネッ トヮ一 クからの受信信号は、 データ変換部 1 0 7に供給される。 データ変換部 1 0 7は、 セルラーネッ トワークから受信され、 復調された、 セルラーネッ トワークにおいて利用可能なデータを、 ホッ トスポッ トにおいて利用可能 なデータに変換する。
この変換されたホッ トスポッ ト用のデータは、 ホッ トスポッ ト用無線送 受信部 1 0 5に供給され、 周波数変換などの送信信号処理が施された後、 信号分離 &合成部 1 0 2を介してアンテナ 1 0 1から送信される。
これに対して、 アンテナ 1 0 1を介して受信された受信信号のうち、 信 号分離 &合成部 1 0 2において分離されたホッ トスポッ トネッ トワークか らの受信信号は、 ホッ トスポッ ト用無線送受信部 1 0 5において受信信号 処理された後、 ホッ トスポッ ト用データ復調部 1 0 6に供給され、 復調さ れる。
ホッ トスポッ ト用データ復調部 1 0 6において復調されたホッ トスポッ トネッ トワークからの受信信号は、 データ変換部 1 0 7に供給される。 デ 一タ変換部 1 0 7は、 ホッ トスポッ トネッ トワークから受信され、 復調さ れた、 ホッ トスポッ トネッ トワークにおいて利用可能なデータを、 セルラ ーネッ トワークにおいて利用可能なデータに変換する。
この変換されたセルラーネッ トワーク用のデータは、 セルラー用無線送 受信部 1 0 3に供給され、 周波数変換などの送信信号処理が施された後、 信号分離 &合成部 1 0 2を介してアンテナ 1 0 1から送信される。
信号分離 &合成部 1 0 2は、 セルラー用無線送受信部 1 0 3から供給さ れるセルラーネッ トワーク用の送信信号と、 ホッ トスポッ ト用無線送受信 部 1 0 5から供給されるホッ トスポッ トネッ トワーク用の送信信号とを合 成して送信するようになされている。
かかる構成の通信システム 1 2 0において、 通信端末装置 1 0 0は、 セ ルラーネッ トワークサービスと、 ホッ トスポッ トネッ トワークサービスと の両方を受ける機能を有している。
ここでは、 通信端末装置 1 0 0が、 セルラーネッ トワークと接続してい る状態について説明する。 この時、 セルラー用通信端末装置情報管理部 1
0 9において、 通信端末装置 1 0 0に対する管理制御情報が保存される。 この保存される管理制御情報としては、 通信端末装置 1 0 0のロケーシ ヨン情報、 使用しているアプリケーショ ンの Q o s クラス、 必要な送受信 レート、 I Pア ドレス、 通信端末装置 1 0 0のユーザが使用している料金 体系情報等である。 但し、 これら以外の情報を保存することも可能である この状態において、 通信端末装置 1 0 0が、 セルラーネッ トヮ一クサ一 ビスェリア内に存在するホッ トスポッ トネッ トワークサービスエリアに入 り、 ホッ トスポッ トサービスを受ける場合 （ハンドオーバする場合） 、 ホ ッ トスポッ トを使用し始める前に、 通信端末装置 1 0 0に関するユーザの 情報 （上述したセルラー用通信端末情報管理部 1 0 9に保存されている管 理制御情報等） をホッ トスポッ ト側に送る必要がある。 そこで、 これらの 情報をインターネッ ト 1 1 6を介さずに、 通信端末装置 1 0 0経由でホッ トスポッ ト側 （ホッ トスポッ ト用通信端末情報管理部 1 1 3 ) に送る。 この動作について説明する。 図 5は、 通信端末装置 1 0 0が、 セルラー ネッ トワークサービスエリアからホッ トスポッ トネッ トワークサービスェ リアに入って、 ハンドオーバをする場合の動作の説明に供するシーケンス 図である。
この図 5において、 通信端末装置 1 0 0は、 受信信号の信号レベル等に 基づいて、 ホッ トスポッ トネッ トワークサービスエリァに入ったことを判 断する （ステップ S T 1 0 1 ) 。
そして、 ホッ トスポッ トネッ トワークサービスエリァ内に入ったものと 判断されると、 通信端末装置 1 0 0は、 移動元であるセルラーネッ トヮ一 クのセルラー用通信端末情報管理部 1 0 9に対して、 その通信端末装置 1 0 0に関する管理制御情報を要求する （ステップ S T 1 0 2 ) 。- この要求を受け取ったセルラー用通信端末情報管理部 1 0 9は、 その要 求の送信元である通信端末装置 1 0 0に対して、 その管理制御情報を送信 する （ステップ S T 1 0 3 ) 。
セルラー用通信端末情報管理部 1 0 9から、 管理制御情報を受信した通 信端末装置 1 0 0は、 その信号分離 &合成部 1 0 2において、 その受信信 号がセルラーネッ トワーク用の信号であることに基づいて、 その受信信号 をセルラー用無線送受信部 1 0 3に供給する。
セルラー用無線送受信部 1 0 3は、 受信信号に対して無線受信処理を施 した後、 これをセルラー用データ復調部 1 0 4に供給し、 データ復調する 。 これにより、 受信信号から、 実際の管理制御情報がデータとして取り出 される。
取り出されたデータは、 データ変換部 1 0 7に供給され、 ここでホッ ト スポッ トネッ トワークに合わせたフォーマッ トに変換される （ステップ S T 1 04) 。 このフォーマツ ト変換されたデータは、 ホッ トスポッ ト用無 線送受信部 1 0 5、 信号分離 &合成部 1 0 2及びアンテナ 1 0 1を介して ホッ トスポッ トネッ トワークに対して送信される （ステップ ST 1 0 5) ホッ トスポッ トネッ トワークに送信された管理制御情報は、 ホッ トスポ ッ ト用無線送受信部 1 1 4、 1 1 5、 …のいずれかにおいて受信され、 ホ ッ トスポッ ト用通信端末情報管理部 1 1 3に供給される。
このようにしてホッ トスポッ トネッ トワーク用のフォーマツ トに変換さ れた通信端末装置 1 00に関する管理制御情報を受け取った、 ホッ トスポ ッ ト用通信端末情報管理部 1 1 3は、 その管理制御情報に基づいて、 その 通信端末装置 1 00に対して、 Q o s要求等を満たすことができるか否か を判断した上で、 通信端末装置 1 00に対する通信の許可、 拒否の判断を 下し （ステップ S T 1 0 6) 、 その判断結果を、 ホッ トスポッ ト用無線送 受信部 1 1 4、 1 1 5、 …のいずれかを介して通信端末装置 1 00に送信 する （ステップ S T 1 0 7 ) 。
この判断結果を受け取った通信端末装置 1 00は、 その判断結果が通信 許可である場合には、 ホッ トスポッ トネッ トワークに対する通信を確立す る。 これに対して、 判断結果が通信拒否である場合には、 通信端末装置 1 00はその判断結果に基づいて、 そのまま、 それまで通信を確立していた セルラーネッ トワークとの通信を行う （ステップ S T 1 0 8) 。
かく して、 通信端末装置 1 00は、 図 5に示した処理手順を実行するこ とにより、 例えばセルラーネッ トワークからホッ トスポッ トネッ トワーク にハンドオーバする場合には、 その通信端末装置 1 0 0に関する管理制御 情報を、 インターネッ ト 1 1 6ではなく、 通信端末装置 1 00がセルラー ネッ トワークからホッ トスポッ トネッ トワークに受け渡すことができる。 従って、 管理制御情報をィンターネッ ト 1 1 6を介してセルラーネッ ト ワークからホッ トスポッ トネッ トワークに受け渡す場合に比べて、 その処 理時間が一段と短縮化され、 この結果ハンドオーバに要する時間も短縮さ れることとなる。 そして、 管理制御情報がインターネッ ト 1 1 6等の経路 を介さずにセルラーネッ トワーク力、らホッ トスポッ トネッ トワークに受け 渡されることにより、 その受け渡しに要する信号処理 （S ignal ing) も少 なくなる。
また、 管理制御情報がインターネッ ト 1 1 6を介さずに、 ハンドオーバ の当事者である通信端末装置 1 0 0を介して、 セルラーネッ トワークから ホッ トスポッ トネッ トワークに受け渡されることにより、 そのセキユリテ ィも確保されることとなる。
このように、 本実施の形態の通信システム 1 2 0及びそれを構成する装 置によれば、 一段と円滑なハンドオーバを実現することができる。
なお、 上述の実施の形態においては、 通信端末装置 1 0 0が自分でホッ トスポッ トネッ トワークサービスエリアに入ったこと、 すなわち、 ハンド オーバを行う先に移動したことを検知する場合について述べたが、 本発明 はこれに限らず、 通信端末装置 1 0 0が、 G P S (Global Pos it ioni ng S ystem) 等によって得た自身の位置情報、 もしくはパスロス、 C I R ( Car rier Interference Rat i o) 等の回線状態を示す情報をセルラーネッ トヮ ーク （すなわち移動元のネッ トワークシステム） に報告し、 この報告を受 けたセルラーネッ トワークが、 移動先となるホッ トスポッ トネッ トワーク のエリア情報を持っている場合には、 セルラーネッ トワークからハンドォ ーバのトリガを通信端末装置 1 0 0に対して行うこともできる。 また、 こ の他手法を用いたハンドオーバのトリガを用いても本発明には問題無い。 また、 上述の実施の形態においては、 あるネッ トワークシステムの通信 端末情報管理部 （例えばセルラー用通信端末情報管理部 1 0 9 ) において 保存されている通信端末装置 1 0 0に関する管理制御情報を、 通信端末装 置 1 0 0を介して他のネッ トワークシステムの通信端末情報管理部 （例え ばホッ トスポッ ト用通信端末情報管理部 1 1 3 ) に受け渡す場合について 述べたが、 本発明はこれに限らず、 通信端末装置 1 0 0が保存している場 合には、 その管理制御情報を加えて他のネッ トワークシステムに受け渡す ようにしてもよレヽ。
また、 上述の実施の形態においては、 ハンドオーバする通信端末装置 1 0 0に関する管理制御情報を、 その通信端末装置 1 0 0を中継してハンド オーバ先のネッ トワークに受け渡す場合について述べたが、 本発明はこれ に限らず、 他の通信端末装置を中継して受け渡すようにしてもよレ、。
また、 上述の実施の形態においては、 複数のネッ トワークシステムと し て、 セルラーネッ トワークシステム及びホッ トスポッ トネッ トワークシス テムを用いる場合について述べたが、 本発明はこれに限らず、 他の種々の ネッ トワークを適用することができる。
また、 通信端末装置 1 0 0において、 複数のネッ トワークシステムに対 して無線部が共有である場合に関して示したが、 独立に用意されていても 構わない。
なお、 本実施の形態においては常に通信端末を介して管理制御情報をや り取りする場合に関して示したが、 セルラー用通信端末情報管理部 1 0 9 において、 通信端末を介してやり取りを行った方がよいか、 またはインタ ーネッ ト等の有線ネッ トワークを介してやり取りを行うべきかを判断して 、 どちらかを選択することなども考えられる。 この場合、 選択の基準と し てはそれぞれを用いる場合の間に入る装置数 （一般的にホップ数と呼ばれ る） 、 伝送速度 ' スループッ ト、 回線の空き具合などが考えられる。
(実施の形態 2 )
図 6は、 本発明の実施の形態 2に係る通信システム 2 2 0に用いられる 通信端末装置 2 0 0の構成を示すプロック図である。 但し、 図 4と同一と なる部分には、 同一符号を付し、 その詳細な説明は省略する。
図 6において、 通信システム 2 2 0は、 ィンターネッ ト 1 1 6を介して 、 異種のネッ トワークシステム 2 2 0 a及び 2 2 0 bが接続されている。 第 1のネッ トワークシステム 2 2 0 aは、 ィンターネッ ト 1 1 6に接続さ れるセルラーネッ ト ーウザ一トウェイ部 1 0 8を有し、 このセルラーネ ッ トワークゲートウェイ部 1 0 8から、 セルラー用通信端末情報管理部 1 0 9を介して、 各セルラー用無線送受信部 1 1 0、 1 1 1、 …に対してコ ンテンッ等の情報が提供される。 これにより、 セルラー用無線送受信部 1 1 0、 1 1 1、 …のサービスエリア内にある通信端末装置 2 0 0に対して 、 種々のコンテンツ等の情報の提供を行うことができ、 また、 この通信端 末装置 2 0 0から送信された情報を、 インターネッ ト 1 1 6を介して、 他 の通信端末装置やサーバに受け渡すことができる。
図 6に示す通信端末装置 2 0 0は、 Mob i le IPv6 (規格） を前提として 考えられる構成であり、 A R (Acces s Router) が定期的に送信している R A (Router Advert i sement ) と呼ばれる、 通信端末装置 2 0 0が現在い るエリアのネッ トワーク I D等を含む情報を用いて、 その情報と自己の持 つユーザ I Dとを用レヽて Stat eless Auto-confi gurat ion (ネッ 卜ワーク I Dとユーザ I Dを合わせる処理） により、 自動的に Care- of Address (気 付けァドレス ： 一時的に割り当てられるア ドレス） を当該通信端末装置 2 0 0において生成している場合を想定したものである。 但し、 本発明は、 この Mobi le IPv6 (規格） に適用する場合に限られるものではなく、 他の 規格のシステムに対しても適用することができる。
図 6に示す通信システム 2 2 0では、 ホッ トスポッ トネッ トワーク側か ら通信の許可を受ける前に、 通信端末装置 2 0 0は、 Care- of Addres sの 取得が可能である。 この結果として、 管理制御情報のやりと りは、 セルラ 一ネッ トワーク、 ホッ トスポッ トネッ トワークの両方に対して可能である と考えられる。 そこで、 I P層において管理制御情報をカプセル化するこ とにより、 セルラーネッ トワークとホッ トスポッ トネッ トワークの両方に おいて、 この管理制御情報をやり と りすることができる。
すなわち、 図 6において通信端末装置 2 0 0は、 セルラーネッ トワーク からの受信信号を、 アンテナ 1 0 1、 信号分離 &合成部 1 0 2及びセルラ 一用無線送受信部 1 0 3を介してセルラー用受信信号処理部 2 0 1に受け る。
セルラー用受信信号処理部 2 0 1は、 セルラー用無線送受信部 1 0 3か ら受け取った受信信号に対して、 復号化及びディンターリーブ処理等の受 信信号処理を施した後、 これをセルラー用 I Pバケツ ト検出部 2 0 2に供 給する。
セルラー用 I Pバケツ ト検出部 2 0 2は、 セルラー用受信信号処理部 2 0 1から得られる受信信号から、 I Pパケッ トを取り出し、 I Pパケッ ト カプセル部 2 0 9に供給する。
I Pバケツ トカプセル部 2 0 9は、 セルラー用 I Pバケツ ト検出部 2 0 2から受け取ったセルラー用の I Pバケツ トをカプセル化する。 すなわち 、 図 7 Aに示す I Pパケッ トには、 データ部にヘッダ部が付加された構成 となっている。 このヘッダ部には、 ヘッダ # 1 として、 セルラーネッ トヮ ークから通信端末装置 2 0 0に対して送信するための通信端末装置 2 0 0 の I Pァ ドレスと、 送信元を特定するためのセルラーネッ ト ワークシステ ムのセルラー用通信端末情報管理部 1 0 9の I Pァ ドレスとが記述されて いる。
I Pバケツ トカプセル部 2 0 9は、 これらヘッダ部及びデータ部からな る I Pパケッ トを、 そのヘッダ部ごとカプセル化する。 この状態を図 7 B に示す。 このようにしてカプセル化された、 セルラーネッ トワークから受 信された I Pバケツ トは、 I Pバケツ トカプセル部 2 0 9力 ら、 その送信 先となるホッ トスポッ ト用に設けられた、 ホッ トスポッ ト用 I Pバケツ ト 処理部 2 0 8に供給される。
ホッ トスポッ ト用 I Pバケツ ト処理部 2 0 8は、 カプセル化された I P パケッ ト （図 7 B ) に対して、 通信端末装置 2 0 0の I Pア ドレスを送信 元とし、 ホッ トスポッ トネッ トワークのホッ トスポッ ト用通信端末情報管 理部 1 1 3の I Pァドレスを送信先とするへッダ情報 （へッダ # 2 ) を付 加した後 （図 7 C ) 、 これをホッ トスポッ ト用送信信号処理部 2 0 7に供 給する。
ホッ トスポッ ト用送信信号処理部 2 0 7は、 ホッ トスポッ ト用 I Pパケ ッ ト処理部 2 0 8から供給された I Pバケツ トに対して、 符号化及びィン ターリーブ等の送信信号処理を行った後、 これをホッ トスポッ ト用無線送 受信部 1 0 5、 信号分離 &合成部 1 0 2及びアンテナ 1 0 1を介して、 ホ ットスポッ トネットワークのホッ トスポッ ト用無線送受信部 1 1 4、 1 1 5、 …のいずれかに送信する。
かく して、 この送信信号を受け取ったホッ トスポッ トネッ トワークでは 、 ホットスポッ ト用通信端末情報管理部 1 1 3において、 その信号から通 信端末装置 2 0 0に関する管理制御情報を抽出し、 当該管理制御情報に基 づいて、 その通信端末装置 2 0 0に対して、 Q o s要求等を満たすことが できるか否かを判断した上で、 通信端末装置 2 0 0に対する通信の許可、 拒否の判断を下し、 その判断結果を、 ホッ トスポッ ト用無線送受信部 1 1 4、 1 1 5、 …のいずれかを介して通信端末装置 2 0 0に送信する。
この判断結果を受け取った通信端末装置 2 0 0は、 その判断結果が通信 許可である場合には、 ホッ トスポッ トネッ トワークに対する通信を確立す る。 これに対して、 判断結果が通信拒否である場合には、 通信端末装置 2 0 0はその判断結果に基づいて、 そのまま、 それまで通信を確立していた セノレラーネ ッ トワークとの通信を行う。
また、 これに対して、 通信端末装置 2 0 0が、 ホッ トスポッ トネッ トヮ ークからセルラーネッ トワークにハンドオーバする場合、 図 6において通 信端末装置 2 0 0は、 ホッ トスポッ トネッ トワークからの受信信号を、 ァ ンテナ 1 0 1、 信号分離 &合成部 1 0 2及びホッ トスポッ ト用無線送受信 部 1 0 5を介してホッ トスポッ ト用受信信号処理部 2 0 5に受ける。
ホッ トスポッ ト用受信信号処理部 2 0 5は、 ホッ トスポッ ト用無線送受 信部 1 0 5から受け取った受信信号に対して、 複号化及びディンターリー ブ処理等の受信信号処理を施した後、 これをホッ トスポッ ト用 I Pバケツ ト検出部 2 0 6に供給する。
ホッ トスポッ ト用 I Pバケツ ト検出部 2 0 6は、 ホッ トスポッ ト用受信 信号処理部 2 0 5から得られる受信信号から、 I Pパケッ トを取り出し、 I Pパケッ トカプセル部 2 0 9に供給する。
I Pバケツ トカプセル部 2 0 9は、 ホッ トスポッ ト用 I Pパケッ ト検出 部 2 0 6から受け取ったホッ トスポッ ト用の I Pバケツ トをカプセル化す る。 すなわち、 図 7 Aに示す I Pパケッ トには、 データ部にヘッダ部が付 加された構成となっている。 このヘッダ部には、 ヘッダ # 1 として、 ホッ トスポッ トネッ トワークから通信端末装置 2 0 0に対して送信するための 通信端末装置 2 0 0の I Pア ドレスと、 送信元を特定するためのホッ トス ポッ トネッ トワークシステムのホッ トスポッ ト用通信端末情報管理部 1 1 3の I Pア ドレスとが記述されている。
I Pパケッ トカプセル部 2 0 9は、 これらヘッダ部及びデータ部からな る I Pパケッ トを、 そのヘッダ部ごとカプセル化する。 この状態を図 7 B に示す。 このようにしてカプセル化された、 ホッ トスポッ トネッ トワーク から受信された I Pパケッ トは、 I Pパケッ トカプセル部 2 0 9から、 そ の送信先となるセルラー用に設けられた、 セルラー用 I Pバケツ ト処理部 2 0 4に供給される。
セルラー用 I Pバケツ ト処理部 2 0 4は、 カプセル化された I Pパケッ ト （図 7 B ) に対して、 通信端末装置 2 0 0の I Pァドレスを送信元と し 、 セルラーネッ トワークのセルラー用通信端末情報管理部 1 0 9の I Pァ ドレスを送信先とするヘッダ情報 （ヘッダ # 2 ) を付加した後 （図 7 C ) 、 これをセルラー用送信信号処理部 2 0 3に供給する。
セルラー用送信信号処理部 2 0 3は、 セルラー用 I Pパケッ ト処理部 2 0 4から供給された I Pバケツ トに対して、 符号化及びインターリーブ等 の送信信号処理を行った後、 これをセルラー用無線信号送受信部 1 0 3、 信号分離 &合成部 1 0 2及びアンテナ 1 0 1を介して、 セルラーネッ トヮ ークのセルラー用無線送受信部 1 1 0、 1 1 1、 …のいずれかに送信する かく して、 この送信信号を受け取ったセルラーネッ トワークでは、 セル ラー用通信端末情報管理部 1 0 9において、 その信号から通信端末装置 2 0 0に関する管理制御情報を抽出し、 当該管理制御情報に基づいて、 その 通信端末装置 2 0 0に対して、 Q o s要求等を満たすことができるか否か を判断した上で、 通信端末装置 2 0 0に対する通信の許可、 拒否の判断を 下し、 その判断結果を、 セルラー用無線送受信部 1 1 0、 1 1 1、 …のい ずれかを介して通信端末装置 2 0 0に送信する。
この判断結果を受け取った通信端末装置 2 0 0は、 その判断結果が通信 許可である場合には、 セルラーネッ トワークに対する通信を確立する。 こ れに対して、 判断結果が通信拒否である場合には、 通信端末装置 2 0 0は その判断結果に基づいて、 そのまま、 それまで通信を確立していたホッ ト スポッ トネッ トワークとの通信を行う。
かく して、 通信端末装置 2 0 0は、 異種ネッ トワーク間 （例えばセルラ ーネッ トワークからホッ トスポッ トネッ トワーク） でハンドオーバする場 合には、 その通信端末装置 2 0 0に関する管理制御情報を、 インターネッ ト 1 1 6ではなく、 通信端末装置 2 0 0がセルラーネッ トワークからホッ トスポッ トネッ トワークに受け渡すことができる。
従って、 管理制御情報をィンターネッ ト 1 1 6を介してセルラーネッ ト ワークからホッ トスポッ トネッ トワークに受け渡す場合に比べて、 その処 理時間が一段と短縮化され、 この結果ハンドオーバに要する時間も短縮さ れることとなる。 そして、 管理制御情報がィンターネッ ト 1 1 6等の経路 を介さずにセルラーネッ トワークからホッ トスポッ トネッ トワークに受け 渡されることにより、 その受け渡しに要する信号処理 （S i gna l ing) も少 なくなる。
また、 管理制御情報がインターネッ ト 1 1 6を介さずに、 ハンドオーバ の当事者である通信端末装置 1 0 0を介して、 セルラーネッ トワークから ホッ トスポッ トネッ トワークに受け渡されることにより、 そのセキュリテ ィも確保されることとなる。
そして、 この実施の形態の場合の特徴点と して、 通信端末装置 2 0 0の I Pバケツ トカプセル部 2 0 9において I Pバケツ トをカプセル化するこ とにより、 管理制御情報のフォーマッ トをアプリケーション層において送 信先のネッ トワークに応じて変換するといつた作業が不要となることによ り、 I P層のみの処理によって容易に管理制御情報を通信端末装置 2 0 0 を介して異種ネッ トワークに受け渡すことが可能となる。
このよ うに、 本実施の形態の通信システム 2 2 0及びそれを構成する装 置によれば、 一段と円滑なハンドオーバを実現することができる。
なお、 上述の実施の形態においては、 通信端末装置 1 0 0が自分でホッ トスポッ トネッ トワークサービスエリアに入ったこと、 すなわち、 ハンド オーバを行う先に移動したことを検知する場合について述べたが、 本発明 はこれに限らず、 通信端末装置 1 0 0が、 G P S (Global Posit ioning S ystem) 等によって得た自身の位置情報をセルラーネッ トワーク （すなわ ち移動元のネッ トワークシステム） に報告し、 この報告を受けたセルラー ネッ トワークが、 移動先となるホッ トスポッ トネッ トワークのエリア情報 を持っている場合には、 セルラーネッ トワークからハンドオーバのトリガ を通信端末装置 1 0 0に対して行うこともできる。
また、 上述の実施の形態においては、 ハンドオーバする通信端末装置 2 0 0に関する管理制御情報を、 その通信端末装置 2 0 0を中継してハンド オーバ先のネッ トワークシステムに受け渡す場合について述べたが、 本発 明はこれに限らず、 他の通信端末装置を中継して受け渡すようにしてもよ レ、„ また、 上述の実施の形態においては、 複数のネッ トワークシステムと し て、 セノレラーネッ トワークシステム及びホッ トスポッ トネッ トワークシス テムを用いる場合について述べたが、 本発明はこれに限らず、 他の種々の ネッ トワークを適用することができる。
また、 通信端末装置 2 0 0において、 複数のネッ トワークシステムに対 して無線部が共有である場合に関して示したが、 独立に用意されていても 構わない。
以上説明したように、 本発明によれば、 異なる複数のネッ トワークシス テムにおいて利用される、 通信端末装置に関する情報を、 通信端末装置を 介してあるネッ トワークシステムから他のネッ トワークシステムに中継す ることにより、 通信端末装置のネッ トワーク間のハンドオーバを一段と円 滑に行うことができる。
本明細書は、 200 2年 7月 1 9 日出願の特願 200 2— 2 1 1 5 1 6 に基づくものである。 この内容をここに含めておく。 産業上の利用の可能性
本発明は、 無線 LANや携帯電話システム等の複数の異種ネッ トワーク が混在する通信システム、 並びにその通信システムで使用される通信端末 装置及びハンドオーバ方法に利用することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 異なる複数のネッ トワークシステムと、
前記複数のネッ トワークシステムに対してそれぞれ通信を行うとともに 、 前記複数のネッ トワークシステムの中の、 あるネッ トワークシステムに おいて用いられる、 通信端末装置に関する情報を、 他のネッ トワークシス テムに中継する通信端末装置と、
を具備することを特徴とする通信システム。
2 . 第 1のネッ トワークシステム及び第 2のネッ トワークシステムに対 してそれぞれ通信を行う通信手段と、
前記第 1のネッ トワークシステムから受信した通信端末装置に関する情 報を、 前記第 2のネッ トワークシステムに中継する中継手段と、
を具備することを特徴とする通信端末装置。
3 . 前記中継手段は、 前記第 1のネッ トワークから受信した前記通信端 末装置に関する情報を、 前記第 2のネッ トワークで使用可能なフォーマツ トに変換することを特徴とする請求項 2記載の通信端末装置。
4 . 前記中継手段は、 前記第 1のネッ トワークから受信した前記通信端 末装置に関する情報を、 その I P層のバケツ ト単位でそのデータ部及びへ ッダ部をまとめてカプセル化し、 このカプセル化された単位ごとに、 前記 第 2のネッ トワークシステムを送信先とする I Pァドレスをヘッダ情報と して付加することを特徴とする請求項 2記載の通信端末装置。
5 . 通信端末装置が第 1のネッ トワークサービスから第 2のネッ トヮー クサ一ビスに移行したことを検知する検知ステップと、
前記検知結果に基づいて、 前記第 1のネッ トワークシステムで用いられ る、 前記通信端末装置に関する情報を、 前記通信端末装置によって前記第 2のネッ トワークシステムに中継する中継ステツプと、
を具備することを特徴とする通信システムのハンドオーバ方法。
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