WO2006064705A1 - 無線網制御装置、無線lan中継装置、無線通信システム及び無線通信システムの通信方法 - Google Patents

無線網制御装置、無線lan中継装置、無線通信システム及び無線通信システムの通信方法 Download PDF

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WO2006064705A1
WO2006064705A1 PCT/JP2005/022478 JP2005022478W WO2006064705A1 WO 2006064705 A1 WO2006064705 A1 WO 2006064705A1 JP 2005022478 W JP2005022478 W JP 2005022478W WO 2006064705 A1 WO2006064705 A1 WO 2006064705A1
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network
terminal
wireless
control device
wireless lan
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PCT/JP2005/022478
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Inventor
Hidenori Ishii
Satoshi Senga
Hiroshi Ishida
Takeshi Kanazawa
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Publication date
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/02Inter-networking arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/06Authentication
    • H04W12/062Pre-authentication
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • Wireless network control device wireless LAN relay device, wireless communication system, and communication method for wireless communication system
  • the present invention relates to a handover system in which communication is continued when a network type changes due to movement during communication in a linkage system between a mobile communication network represented by W-CDMA and a heterogeneous network such as a wireless LAN. It is about technology.
  • the interwork system is a 3GPP (3rd Generation Partnership Project), and an architecture for realizing a scenario for accessing a packet service of a mobile communication network via a WL AN has been standardized.
  • 3GPP TS Technical Specification
  • 234 describes the requirements
  • 23.234 describes the architecture
  • 33.234 describes the authentication method power S.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2000-349829 describes a method of performing packet call handover between mobile phone networks using a home agent 2613.
  • an example of a processing method when packet access is performed using a terminal that can access both the mobile communication network and the wireless LAN and the mobile network is moved from the coverage area of the mobile communication network to the wireless LAN. Indicates.
  • FIG. 26 shows a configuration diagram of an interwork system constructed by a conventional technique.
  • terminal 2601 has both mobile communication network and wireless LAN packet access means.
  • Terminal 2601 corresponds to UE (User Equipment) in the 3GPP standard.
  • UE User Equipment
  • 1st base station The device 2602a and the second base station device 2602b mutually convert the radio signal from the terminal 2601 into a wired signal and transmit in the mobile communication network. It corresponds to Node B in the 3GPP standard.
  • the first base station apparatus 2602a supports the cell Ml
  • the second base station apparatus 2602b supports the cell M2.
  • the first WLAN access network 2603a and the second WLAN access network 2603b are packet networks based on IP (Internet Protocol) or the like, and include an access point for connecting to the terminal 2601.
  • the first WLAN access network 2603a covers the cell L1
  • the second WLAN access network 2603b covers the cell L2. Both are collectively referred to as the WLAN access network 2603.
  • the WLAN access network 2603 converts a wireless LAN wireless signal into a packet signal on a wired network.
  • an address assignment operation is also performed as a DNS server.
  • the WLA N access network 2603 corresponds to a WLAN AN (Access Network) in the 3GPP standard.
  • Radio network control device 2604 is connected to base station device 2602 (or first base station device 2602a and second base station device 2602b) via IP, and performs radio-related terminal control in a mobile communication network. Transmits control data and user data.
  • the radio network controller 2604 corresponds to a 3GPP standard RNC (Radio Network Controller). The effect of the present invention can be obtained even when the connection with the base station apparatus 2602 is ATM.
  • the first WLAN relay device 2605a and the second WLAN relay device 2605b are connected to the first WLAN access network 2603a and the second WLAN access network 2603b, respectively, and control the wireless LAN between the WLAN access network 2603 connected to each of them. Data 'Transfer user data.
  • the first WLAN relay device 2605a and the second WLAN relay device 2605b correspond to WAG (Wireless Access Gateway) in the 3GPP standard. Both are collectively referred to as the WLAN access network 2603.
  • the WLAN relay device corresponds to “Wireless Network Controller” in the claims.
  • the packet control device 2606 is connected to the radio network control device 2604, and performs packet transmission control processing in the mobile communication network and state management of the terminal 2601 related to packet transmission.
  • the packet controller 2606 assumes that the connection with the radio network controller 2604 uses IP.
  • the packet controller 2606 is SGSN (Serving GPRS Support Nod) in the 3GPP standard.
  • the mobile network packet relay device 2607 is connected to the WLAN access network 2603 via the IP, and relays packet data from the mobile communication network to the Internet. In 3GPP standard, it corresponds to G GSN (Gateway GPRS Support Node).
  • G GSN Gateway GPRS Support Node
  • a mobile network packet relay device 2607 is arranged for each APN (Access Point Name) that is a domain of the terminal 2601.
  • the packet data relay device 2608 is connected to the mobile network packet relay device 2607 and the WLAN relay device 2605, and relays data from both to the public packet network 2612. Like the mobile network packet relay device 2607, the bucket data relay device 2608 supports APN. Here, the connection relationship between the packet data relay device 2608 and the WLAN relay device 2605 is assumed to be a one-to-many relationship.
  • Authentication relay apparatus 2609 is connected to WLAN relay apparatus 2605, and receives authentication data from terminal 2601 via WLAN relay apparatus 2605 when terminal 2601 enters the coverage area of the wireless LAN.
  • the authentication relay device 2609 corresponds to AAA Proxy in the 3GPP standard.
  • the authentication server 2610 is connected to the authentication relay device 2609 and receives authentication data from the terminal 2601 via the authentication relay device 2609.
  • the authentication server 2610 corresponds to AA A server in the 3GPP standard.
  • the user information storage device 2611 is connected to the packet control device 2606, the mobile network packet relay device 2607, and the authentication server 2610, and is a service for which the user has a contract with a mobile communication network or a wireless LAN network carrier. Information is stored.
  • the public packet network 2612 is a packet network located in the public.
  • the Internet is one of the public packet networks 2612.
  • Home agent 2613 relays data transmission of terminal 2601 and changes the data transmission destination according to the destination of terminal 2601.
  • the home agent 2613 manages the location of the terminal 2601 using the mopile IP and registers the destination.
  • the opposite node 2614 is a partner with which the terminal 2601 performs packet communication.
  • a server or the like arranged on the Internet is included in the opposite node 2614.
  • Mobile communication network Indicates a network composed of a mobile network packet relay device 2607, a packet control device 2606, a radio network control device 2604, and a base station device 2602.
  • a wireless LAN refers to a network consisting of a packet data relay device 2608, a WLAN intermediate device 2605, and a WLAN access network 2603.
  • FIG. 27 shows each component of the wireless LAN portion and a stack diagram of each protocol to be processed.
  • the terminal 2601 has a remote IP layer 2702 for communicating with the opposite node 2614 and a transport IP layer 2703 for performing IP communication in a wireless LAN access network.
  • Each IP address is assigned separately and is called remote IP address and local IP address respectively.
  • the packet of the remote IP layer 2701 is sent to the packet data middle device 2608 serving as an entrance to the public packet network 2612.
  • a tunnel 2702 for transmitting a packet of the remote IP layer 2701 is provided.
  • the tunnel functions include a packet capsule transmission function, a packet header or payload compression function, and an encryption function.
  • Information for setting each function such as encapsulation and compression 'encryption method, etc., and connection settings such as access point name and telephone number are held by the terminal 2601 and the packet data relay device 2608 for each tunnel.
  • the transport IP layer 2703 is terminated at each node. Packets from the terminal 2601 are terminated by the WLAN access network 2603. L1 (physical layer) and L2 (data link layer) are not specified in this embodiment.
  • IP packet communication of the terminal 2601 is performed in the following manner.
  • the user's IP packet reaches the opposite node 2614 from the terminal 2601 via each node of the mobile communication network and the home agent 2613.
  • the user's remote IP address is assigned by the mobile network packet relay 2607 that routes the remote IP address.
  • the home agent 2613 is a home IP address that is an address in the home network of the terminal 2601 and an address of the terminal 2601 that is used in the network corresponding to the current location of the terminal 2601 (the visited network). It manages a set of care-of addresses, encapsulates the home IP address of the terminal 2601 output by the opposite node 2614, and transmits it to the care-of address.
  • an IP packet from terminal 2601 is encapsulated and transmitted in the same manner as a packet in the reverse direction.
  • the opposite node 2614 supports the Binding Update procedure, it is possible to transmit directly to the terminal 2601 and the opposite node 2614 without using the capsule.
  • IP tunnel is created between nodes, and IP packets are encapsulated and transmitted.
  • GTP GPRS Tuning Protocol
  • Radio network control apparatus 2604 appropriately converts an IP packet into a logical channel or a transport channel, and transmits the packet to base station apparatus 2602a using an IP transport.
  • Base station apparatus 2602a converts to a W-CDMA physical channel and communicates with terminal 2601.
  • Terminal 2601 Power While performing packet communication 2810a to 2810d, processing when entering a wireless LAN area is performed as follows. First, in FIG. 28, the terminal 2601 detects the radio wave of the wireless LAN after 2801 cells entering the cell L1 in the wireless LAN area. The wireless LAN assumes the IEEE802.llaZbZg standard. In the local connection processing 2802, when a directional connection is made, a local IP address is assigned to the terminal 2601 by the first WLAN access network 2603 a.
  • the terminal 2601 authenticates the user information storage device 2611 for packet access via the WLAN.
  • the first WLAN relay device 2605a, the authentication relay device 2609 (not shown in FIG. 28), and the authentication server 2610 use EAP (PP Extensible Authentication Protocol). If there is no information related to the user required for authentication in the authentication sano 2610, it is obtained from the user information storage device 2611.
  • EAP PP Extensible Authentication Protocol
  • the terminal 2601 S DNS inquiry is performed.
  • the first WLAN access network 2603a responds with a remote IP address, FQDN, and so on in all networks that can be used by the terminal 2601. Return the corresponding packet data relay device 2608 pair.
  • the terminal 2601 selects the packet data relay device 2608 for the IP address acquired in the wireless LAN IP address acquisition process 28 04, and uses the set of remote IP address and FQDN to set the IP.
  • a request to create a new tunnel is output to the packet data relay device 2608.
  • the packet data relay device 2608 intermediates the authentication-in-progress device 2609 and the authentication Sano 2610, and confirms that the terminal 2601 has been authenticated.
  • packet data relay apparatus 2608 and first WLAN relay apparatus 2603a exchange packet transmission policies.
  • the policy to be applied is determined by the packet data relay device 2608, and the first WLAN relay device 2603a applies the transmission policy obtained from the packet data relay device 2608.
  • tunnel creation processing 2808 the attributes of the tunnel are exchanged between terminal 2601 and packet data relay device 2608, and a tunnel between the two is created. Also, the packet data relay apparatus 2608 assigns a remote IP address to be an IP address of the terminal 2601 on the public packet network 2612.
  • the terminal 2601 When the tunnel is created, the terminal 2601 performs remote IP address registration 2809 with respect to the home agent 2613. When the remote IP address is registered, the home agent 2613 changes the transmission destination of the packet from the opposite node 2614 to the new remote IP address.
  • connection 2810 in the wireless LAN is established as described above, the terminal 2601 disconnects the connection of the mobile communication network.
  • a method has been proposed. This method is an improved method of mopile IP that uses GPS to manage the location of terminal 2601 and manage the data. Based on the data, the terminal 2601 predicts the next cell to move. Cell movement is performed by using the currently communicable cell before moving to the cell for authentication processing and connection processing required when performing handover for the predicted cell. Reduce time switching time.
  • the above IEICE Technical Report discloses a method that uses the location of the terminal 2601 to estimate the next cell to move from the GPS data, IP address, and location of the terminal 2601, and simplifies connection settings. Has been.
  • a method of performing handover when a terminal moves between a UMTS area and a WLAN area is disclosed.
  • WLAN is a functional element that interconnects the wireless LAN AP 2903, which is a wireless LAN access point, and the packet controller 2906. Connected via IWF (Inter-Working Function) 2905.
  • IWF Inter-Working Function
  • the wireless LAN IWF 2905 and the packet control device 2906 are connected by an Iu-ps interface.
  • a primary GPRS context (Secondary GPRS context) and a secondary GPRS context (Secondary GPRS context) that store information related to the packet connection are created.
  • the secondary GPRS context stores IP address and QoS connection information.
  • a secondary GPRS context related to a wireless LAN network is activated in association with an ongoing packet connection session, and the secondary GPRS context is changed depending on the area of the terminal 2901, thereby enabling mobile communication by the terminal 2901. Network and wireless LAN network can be used properly.
  • processing when a terminal 2901 that has made a packet connection with a mobile communication network using a terminal power cell Ml that has already established a connection with the mobile communication network enters cell L1 that is an area of the wireless LAN network Is done as follows. First, the terminal 2901 starts connection with the wireless LAN AP 2903. Terminal 2901 has the next power to acquire an IP address on the wireless LAN. Since there is already a connection through the mobile communication network, terminal 2901 cannot obtain a new IP address and Use the existing IP address. However, QoS can be changed. In this way, parameters are set, and a secondary GPRS context for wireless LAN is added to the mobile network packet relay device separately from the secondary GPRS context of the mobile communication network that is already in use. In this way, by creating a secondary GPRS context with different QoS for each network for each terminal and switching appropriately depending on the area where the terminal 2901 exists, a handover can be realized.
  • the terminal determines whether or not handover can be performed and selects a switching destination cell.
  • a terminal cannot grasp the usage status of nodes in the network, when multiple terminals perform handover in a place where multiple cells overlap, switching destinations may concentrate on the same cell. . Therefore, if the capacity of the access point or base station of the cell is exceeded, the network capacity of the network is exceeded, and congestion occurs, there is a problem that call loss occurs during handover.
  • the IP address of the terminal is assigned when the mobile network packet relay apparatus 2607 is accessed, and generally the IP address is not changed when the cell is changed. Therefore, it is difficult to apply a method based on mopile IP that manages mobility by IP routing.
  • the packet controller 2906 knows the location of the terminal 2901 in units of RA (Routeing Area) consisting of a plurality of cells, so that the cell L1 is adjacent to the cell L1. All cells included in RA. Therefore, there is a problem that the amount of calculation increases because it is determined whether or not there is a possibility of entering the cell L1 for a terminal that is not necessary for prediction of the terminal entering the cell L1.
  • RA Radio Exposure Area
  • Iu-ps is divided into a C-plane that performs control and a U-plane that transmits user data.
  • the U-plane also uses GTP (GPRS Tunneling Protocol) to implement this interface. It is necessary to design a new protocol.
  • the present invention predicts the movement of a terminal using a lower layer mobile communication network or a wireless LAN layer 2 mechanism in packet transmission such as IP, etc.
  • a terminal that supports multiple wireless systems such as mobile communication and wireless LAN by performing terminal authentication and connection setting processing in the LAN network and transmitting the connection information created by the process to the terminal via the mobile communication network.
  • packet communication between a mobile phone network (mobile communication network) and a wireless LAN can be performed without interruption.
  • the wireless network control device of the present invention provides information input from a WLAN relay device that controls connection of one or more wireless LAN access (Local Area Network) networks.
  • a terminal capable of communicating with a mobile communication network and the wireless LAN network has a configuration for outputting connection information necessary for communication with the wireless LAN network to the terminal. It realizes a node-over without interruption of packet communication between wireless LANs.
  • the wireless LAN device of the present invention performs wireless control of one or more base station devices that perform wireless communication with a terminal that can communicate with a mobile communication network and a wireless LAN (Local Area Network) network.
  • a wireless LAN relay device connected to a wireless network control device to be performed and a wireless LAN access network that can be connected to one or more of the terminals via a wireless LAN (Local Area Network) network
  • a wireless communication from the wireless network control device In accordance with the LAN preliminary setting request, at least one of authentication processing or connection setting processing related to the terminal is performed, and connection information necessary for the terminal to communicate on the wireless LAN network is obtained by the authentication processing or the connection setting processing.
  • the WAG connection setting unit is created and output to the wireless network control device.
  • the wireless communication system of the present invention is a wireless communication system for linking a mobile communication network and a wireless LAN network, the terminal capable of communicating with the mobile communication network and the wireless LAN network, and the mobile communication
  • a base station device that performs wireless communication to the terminal via a network
  • a wireless network control device that is connected to one or more base station devices and performs wireless connection control of the terminal
  • the wireless LAN network A wireless LAN access network that is wirelessly connected to the terminal, a wireless LAN relay device that is connected to the wireless network control device and one or more of the wireless LAN access networks and controls connection of the wireless LAN access network, and
  • a packet data relay device that is connected to a wireless LAN relay device and relays the data of the wireless LAN relay device to a public packet network, and the wireless network control device estimates that the terminal may connect Access network
  • the authentication processing request signal and the connection setting processing request signal are output to the wireless LAN relay device that controls the estimated wireless LAN network, and the selected wireless LAN relay device power is selected.
  • An authentication process for determining whether or not the access network can be used is performed.
  • the terminal performs a connection setting process in the wireless LAN network required when the terminal uses the wireless LAN access network, and the terminal Connection information necessary for communication via a wireless LAN is output to the wireless network control device, and the wireless network control device outputs the connection information to the terminal.
  • connection information when the connection information is input to the terminal from the wireless network control device and the terminal enters the controllable area of the wireless LAN access network.
  • the wireless LAN relay device may establish a connection using the connection information.
  • the capacity of the wireless network control device and the capacity of the one or more base station devices and one or more of the wireless LAN access networks and the usage amount or failure information are included in the wireless communication system of the present invention.
  • the base station apparatus that obtains network status information including information and performs the terminal power communication when the location of the terminal is a position where communication is possible simultaneously with the plurality of base station apparatuses or the wireless LAN access network
  • the wireless LAN access network may be selected using the network status information.
  • the wireless LAN relay device when the terminal enters the wireless LAN access network, notifies that the terminal can receive a packet via the wireless LAN.
  • the packet data relay device is notified of a packet receivable notification, and when the packet data relay device receives the packet receivable notification, the wireless LAN relay device transmits the data input from the public packet network card. May be output to
  • the terminal and the wireless network control device are a set of identifiers of the base station device or the wireless LAN access network with which the terminal communicates.
  • Cell-in-communication cell set information, and prediction target cell set information that is a set of identifiers of the base station apparatus and the wireless LAN access network predicted to be connected by the terminal, and the terminal transmits the base station apparatus and the base station apparatus
  • the wireless network control device assigns a cell of the base station device to the communicating cell set information To change the setting to the prediction target cell set information, notify the wireless LAN relay device, and update the communication cell set information and the prediction target cell set information to the terminal. May be output.
  • the identifier of the wireless LAN access network is determined from the communication cell aggregate information and the prediction target cell. It is also possible to change the setting to aggregate information, notify the wireless LAN relay device, and output an update request signal that causes the terminal to update the communicating cell aggregate information and the prediction target cell aggregate information.
  • an identifier of the wireless LAN access network is changed from the in-communication cell set information to the prediction target cell set information, and the base station apparatus includes the in-communication cell set information. Or the identifier of the wireless LAN access network exists.
  • the wireless LAN relay device may be notified that the communication of the terminal has been disconnected, and the wireless LAN relay device may delete the connection information regarding the terminal.
  • a radio communication system of the present invention includes a packet control device that is connected to the radio network control device and performs call control of packet communication by the mobile communication network, and the packet control device and the radio network related to the terminal.
  • the radio network control device determines the identifier of the base station device connected to the radio network control device from the communicating cell set information and the prediction target cell set information. And when the identifier no longer exists in the in-communication cell aggregation information, the wireless LAN relay device having the identifier power S in the prediction target cell aggregation information outputs a deletion request signal for deleting the connection information, An update request signal for causing the terminal to update the communicating cell set information and the prediction target cell set information may be output.
  • the communication method of the wireless communication system of the present invention includes a terminal capable of communicating with a mobile communication network and a wireless LAN (Local Area Network) network, and wireless communication to the terminal via the mobile communication network.
  • a wireless LAN relay device that is connected to the wireless network control device and the one or more wireless LAN access networks, and controls connection of the wireless LAN access network; and a public packet that is connected to the wireless LAN relay device.
  • a communication method of a wireless communication system comprising a packet data relay device for relaying data of the wireless LAN relay device to a network, wherein the mobile communication network and the wireless LAN network cooperate with each other, wherein a terminal controls the base station device Included in the target cell
  • the wireless LAN access network that is estimated to be connected is selected, and the authentication processing request signal and the connection setting processing request signal of the terminal are transmitted via the base station apparatus to the wireless network control.
  • the mobile communication network control device of the present invention includes a communication control unit that controls communication with a mobile terminal via a mobile communication network, a location information acquisition unit that acquires location information of the mobile terminal, and the location information.
  • the mobile terminal in the wireless network predicted by the destination prediction unit and the destination network prediction unit that predicts the wireless network linked to the mobile communication network that is the destination of the mobile terminal.
  • a wireless network control device that controls communication with the wireless communication network, and a connection information transmission unit that transmits connection information for connecting the mobile terminal to the wireless network.
  • the mobile communication network control device of the present invention prepares for connection between the radio network and the mobile terminal transmitted from the radio network control device according to the connection information transmitted by the connection information transmitting unit.
  • a wireless network information transmitting unit may be provided that transmits the wireless network information to the mobile terminal through a mobile communication network.
  • the wireless network device of the present invention is a mobile communication network control that controls communication between a wireless control unit that controls communication with a mobile terminal via a wireless network and a mobile terminal via a mobile communication network that is linked to the own wireless network.
  • a connection information receiving unit that receives connection information transmitted from a device to the mobile terminal's own wireless network; and, according to reception of the connection information by the connection information receiving unit, between the own wireless network and the public packet network.
  • a tunnel setting unit that sets a tunnel for the mobile terminal with a relay device that relays packet communication, and when the tunnel setting unit makes a tunnel setting, prepares to connect to the mobile communication network control device And a response transmission unit that transmits a response indicating completion of.
  • the radio network controller determines whether or not the mobile terminal is registered as a terminal connected to the mobile communication network in response to reception of connection information by the connection information receiving unit.
  • the response transmission unit may transmit a response when the mobile terminal is authenticated by the authentication unit.
  • the wireless network device of the present invention when detecting a mobile terminal in its own wireless network, determines whether or not a tunnel for the detected mobile terminal is set up with the relay device. A packet is received by the relay device according to the determination by the determination unit that determines whether or not a tunnel for the mobile terminal is set. A receivable notification transmission unit that transmits a packet receivable notification.
  • the wireless communication system of the present invention is a wireless communication network control apparatus that controls communication with a mobile terminal via a mobile communication network, and a radio that controls communication between the mobile terminal via a wireless network linked to the mobile communication network.
  • a network control device wherein the mobile communication network control device predicts a location information acquisition unit that acquires location information of the mobile terminal, and a wireless network that is a destination of the mobile terminal based on the location information
  • a connection information transmitting unit for transmitting connection information for connecting the mobile terminal to the wireless network to the wireless network control device of the wireless network predicted by the movement destination predicting unit.
  • the wireless network control device includes a connection information receiving unit that receives the connection information transmitted from the mobile communication network control device, and the connection information receiving unit.
  • a tunnel setting unit configured to set a tunnel for the mobile terminal between a relay device that relays packet communication between the local wireless network and the public packet network in response to reception of connection information by the unit. .
  • the communication method of the radio communication system of the present invention includes a mobile communication network control device that controls communication with a mobile terminal via a mobile communication network, and communication between the mobile terminal via a radio network linked to the mobile communication network.
  • a communication method of a wireless communication system comprising a wireless network control device for controlling the mobile communication network, wherein the mobile communication network control device acquires location information of the mobile terminal, and based on the location information Connecting the mobile terminal to the wireless network to a destination prediction step for predicting a wireless network as a destination of the mobile terminal, and a wireless network control device of the wireless network predicted in the destination prediction step
  • a connection information transmission step for transmitting connection information for transmission, and the wireless network control device transmits from the mobile communication network control device
  • a connection information receiving step for receiving the connection information, and a relay device that relays packet communication between the local wireless network and the public packet network in response to the reception of the connection information in the connection information receiving step.
  • a tunnel setting step for setting a tunnel for the mobile terminal.
  • a wireless network control device of the present invention is a wireless network control device that controls communication with a mobile terminal via a wireless network, and is a mobile communication device linked to its own wireless network.
  • An address information storage unit that stores address information of a mobile communication network control device of a communication network, a connection request reception unit that receives a connection request to the own wireless network transmitted from the mobile terminal, and a connection request by the connection request reception unit.
  • the mobile terminal is connected to its own wireless network in response to reception of the mobile terminal, and a radio control unit that notifies the mobile terminal of address information of the mobile communication network control device stored in the address information storage unit.
  • the radio network control device of the present invention may transmit a packet addressed to the mobile communication network control device transmitted from the mobile terminal to the mobile communication network control device.
  • the wireless communication system of the present invention is a wireless communication network control device that controls communication with a mobile terminal via a mobile communication network, and a wireless communication that controls communication between the mobile terminal and a wireless network linked to the mobile communication network.
  • a wireless network control device including an address information storage unit storing address information of a mobile communication network control device of a mobile communication network linked to the local wireless network, and a self-transmission transmitted from the mobile terminal.
  • a connection request receiving unit that receives a connection request for a wireless network, and in response to reception of a connection request by the connection request receiving unit, connects the mobile terminal to its own wireless network, and is stored in the address information storage unit.
  • a radio control unit that notifies the mobile terminal of address information of the mobile communication network control device.
  • the mobile terminal registers with the mobile communication network using the address information of the mobile communication network control apparatus notified of the wireless network control apparatus power.
  • a registration request for requesting may be transmitted to the mobile communication network control device via the radio network control device.
  • the mobile communication network control device when the mobile communication network control device detects the mobile terminal in the mobile communication network, the detected mobile terminal is a terminal registered in the mobile communication network.
  • a relay that relays packet communication with the public packet network according to the determination unit that determines whether or not the mobile terminal is detected and the determination that the detected mobile terminal is registered in the mobile communication network;
  • a receivability notification transmission unit that transmits a packet receivability notification indicating that a packet can be received may be provided.
  • a communication method of the wireless communication system of the present invention includes a mobile communication network control device that controls communication with a mobile terminal via a mobile communication network, and a wireless network that is linked to the mobile communication network.
  • a communication method of a wireless communication system comprising a wireless network control device for controlling communication with a mobile terminal, the connection request receiving step for receiving a connection request for the own wireless network transmitted from the mobile terminal, A connection step of connecting the mobile terminal to the own wireless network in response to reception of a connection request in the connection request receiving step, and a mobile communication network control device of a mobile communication network in which the wireless network control device is linked to the own wireless network
  • An address information notification step for reading the address information from the address information storage unit storing the address information and notifying the mobile terminal of the read address information.
  • the wireless network control device of the present invention it is possible for a terminal to establish a connection and perform communication at an early stage after entering the area of the wireless LAN network.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a radio communication system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a radio network control according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a WLAN relay device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram according to the first embodiment of the present invention. Figure showing the field of the cell location management
  • Fig. 5 is a protocol for packet communication in the mobile communication network according to the first embodiment of the present invention. Figure showing a stack
  • FIG. 6 is a diagram showing information fields held by the terminal according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a sequence of “authentication” setting processing when predicting a movement destination according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing an information field held by the radio network controller according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing information fields held in the wireless LAN relay device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing a protocol stack for wireless LAN packet communication according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing a sequence of a connection setting process when entering a terminal cell according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram showing a protocol stack of a control signal for a wireless LAN according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram showing a sequence of cutting processing according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a block diagram showing an internal configuration of the packet control device according to the present embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing the operation of the terminal.
  • FIG. 16 is a field diagram of data held by the terminal.
  • FIG. 17 is a field diagram of data held by the radio network controller.
  • FIG. 18 is a field diagram of data held by the WLAN relay device.
  • FIG. 19 is a field diagram of data held by the packet control device.
  • FIG. 20 is a field diagram of data held by the mobile packet relay device.
  • FIG. 21 is a field diagram of data held by the packet data relay device.
  • FIG. 22 is a diagram showing processing when a terminal connects to a wireless LAN network.
  • FIG. 23 is a diagram showing processing when a terminal connects to a wireless LAN network.
  • FIG. 24 is a diagram showing processing when a terminal connects to a wireless LAN network.
  • FIG. 25 shows a process when a terminal is handed over to a wireless LAN network or a mobile communication network. Diagram showing reason
  • FIG. 26 is a diagram showing a configuration of a wireless communication system according to the prior art.
  • Fig.27 shows the protocol stack for user data according to the prior art.
  • FIG. 28 is a diagram showing a sequence showing an operation according to the prior art.
  • FIG. 29 is a diagram showing a configuration of a wireless communication system according to the prior art.
  • the wireless network control device of the present embodiment is input with the power of a WLAN relay device that controls connection of one or more wireless LAN access (Local Area Network) networks.
  • a terminal capable of communicating with a mobile communication network and a wireless LAN network has a configuration for outputting connection information required when the terminal communicates with the wireless LAN network. It realizes handover without interruption of packet communication between LANs.
  • the mobile communication network control apparatus is based on a communication control unit that controls communication with a mobile terminal via the mobile communication network, a position information acquisition unit that acquires position information of the mobile terminal, and the position information.
  • a destination prediction unit that predicts a wireless network linked to a mobile communication network that is a destination of the mobile terminal, and a wireless network control device that controls communication with the mobile terminal in the wireless network predicted by the destination prediction unit
  • a connection information transmission unit for transmitting connection information for connecting the mobile terminal to the wireless network.
  • connection information of the mobile terminal By transmitting the connection information of the mobile terminal to the wireless network control device of the wireless network predicted as the movement destination of the mobile terminal in this way by the movement destination prediction unit, the mobile terminal moves to the wireless network.
  • the mobile communication network control device is, for example, a radio control device (RNC) connected to a base station that performs radio communication with a mobile terminal.
  • RNC radio control device
  • the wireless network control device is, for example, a WLAN relay device connected to a WLAN access network that performs wireless communication with a mobile terminal.
  • the mobile communication network control device indicates completion of preparation for connection between the wireless network transmitted by the wireless network control device and the mobile terminal according to the connection information transmitted by the connection information transmitting unit.
  • a wireless network information transmitting unit may be provided that transmits wireless network information to the mobile terminal through the mobile communication network.
  • the mobile terminal grasps the wireless network that is ready for connection by transmitting information on the wireless network to the mobile terminal. be able to.
  • the wireless network device is a mobile communication device that controls communication between a wireless control unit that controls communication with a mobile terminal via a wireless network, and a mobile terminal that is connected to a mobile communication network linked to the own wireless network.
  • a connection information receiving unit that receives connection information transmitted from the network control device to the mobile station's own wireless network, and the connection information receiving unit receives connection information from the local wireless network and the public packet network. Completing preparations for connection to the mobile communication network controller when the tunnel setting unit is set up by the tunnel setting unit and the tunnel setting unit for setting the tunnel for the mobile terminal between the relay device that relays packet communication
  • a response transmission unit that transmits a response indicating
  • the radio network controller determines whether or not the mobile terminal is registered as a terminal connected to the mobile communication network in response to the reception of the connection information by the connection information receiving unit.
  • An authentication unit for authentication may be further provided, and the response transmission unit may transmit a response when the mobile terminal is authenticated by the authentication unit.
  • the mobile terminal authenticates the mobile terminal according to the connection information, so that the mobile terminal is within its own wireless network. Time to authenticate the mobile terminal when entering Handover can be realized.
  • the wireless network device of the present embodiment detects a mobile terminal in its own wireless network
  • the power for setting the detected tunnel for the mobile terminal with the relay device is set.
  • a packet reception notification indicating that the packet can be received is transmitted to the relay device. And a receivable notification transmitter.
  • the relay device allows the mobile terminal to communicate with the wireless network by transmitting a packet reception ready notification to the relay device. Know that packets can be received via As a result, the relay apparatus can control the packet addressed to the mobile terminal transmitted from the public packet network to be transmitted to the wireless network control apparatus.
  • the radio communication system of the present embodiment controls communication between a mobile communication network control device that controls communication with a mobile terminal via a mobile communication network and a mobile terminal via a radio network linked to the mobile communication network.
  • the mobile communication network control device includes a location information acquisition unit that acquires location information of a mobile terminal, and a destination that predicts a radio network that is a destination of the mobile terminal based on the location information.
  • the wireless network control apparatus of the wireless network predicted by the prediction unit and the movement destination prediction unit includes a connection information transmission unit that transmits connection information for connecting the mobile terminal to the wireless network.
  • the network control device receives the connection information transmitted from the mobile communication network control device, and receives the connection information from the connection information receiving unit. Between the relay apparatus for relaying a packet communication with the network and the public packet network, and a tunnel configuration unit for performing tunnel configuration for the mobile terminal.
  • the mobile communication network control device transmits the connection information of the mobile terminal in the mobile communication network to other radio network control devices in advance according to the predicted destination of the mobile terminal. Based on the connection information received by the wireless network control device, a tunnel for the mobile terminal is set up. Thus, when the mobile terminal actually enters the wireless network, the process of transmitting connection information from the mobile terminal to the wireless network control apparatus can be omitted, and a smooth handover can be realized.
  • the communication method of the radio communication system according to the present embodiment includes a mobile communication network control device that controls communication with a mobile terminal via a mobile communication network, and communication between the mobile terminal via a radio network linked to the mobile communication network.
  • a communication method of a wireless communication system comprising a wireless network control device for controlling a mobile terminal, wherein the mobile communication network control device acquires location information of the mobile terminal, and based on the location information, the mobile terminal A destination prediction step for predicting the wireless network that is the destination of the mobile station, and connection information for connecting the mobile terminal to the wireless network to the wireless network control device of the wireless network predicted in the destination prediction step.
  • Connection information transmission step for transmission and connection information for the wireless network control device to receive connection information transmitted from the mobile communication network control device
  • a tunnel for setting up a tunnel for the mobile terminal between the relay step that relays packet communication between the local wireless network and the public packet network in response to the reception of the connection information in the communication step and the connection information reception step.
  • the radio network control apparatus of the present embodiment is a radio network control apparatus that controls communication with a mobile terminal via a radio network, and is the address of the mobile communication network control apparatus of the mobile communication network linked to the own radio network.
  • An address information storage unit storing information, a connection request receiving unit for receiving a connection request to the own wireless network transmitted from the mobile terminal, and the mobile terminal receiving the connection request by the connection request receiving unit
  • a wireless control unit that is connected to the network and notifies the mobile terminal of the address information of the mobile communication network control device stored in the address information storage unit.
  • the radio controller transmits a packet addressed to the mobile communication network controller transmitted from the mobile terminal to the mobile communication network controller. A little.
  • the wireless communication system of the present embodiment is a wireless communication network control device that controls communication with a mobile terminal via a mobile communication network, and a wireless communication that controls communication between the mobile terminal and a wireless network linked to the mobile communication network.
  • a network control device comprising: an address information storage unit storing address information of a mobile communication network control device of a mobile communication network linked to the self-radio network; and a self-radio network transmitted from the mobile terminal
  • a connection request receiving unit that receives a connection request to the mobile terminal, and a mobile communication network control stored in the address information storage unit, in addition to connecting the mobile terminal to the local wireless network in response to the connection request received by the connection request receiving unit.
  • a radio control unit for notifying the mobile terminal of the address information of the device.
  • connection request is transmitted to the mobile terminal power wireless network control device capable of communication by the mobile communication network in this way, the wireless network control device and the mobile terminal that is the transmission source of the connection request By transmitting the address information of the mobile communication network control device linked to the wireless network, the mobile terminal can grasp the address of the mobile communication network control device and can access the wireless network power mobile communication network control device.
  • the mobile terminal requests registration to the mobile communication network using the address information of the mobile communication network control device notified of the wireless network control device power.
  • the registration request to be transmitted may be transmitted to the mobile communication network control device via the wireless network control device.
  • the mobile terminal connected to the wireless network can be registered in the mobile communication network control device, and when the mobile terminal actually enters the mobile communication network, the mobile terminal is registered in the mobile communication network. Therefore, smooth handover can be realized.
  • the mobile communication network control device when the mobile communication network control device detects a mobile terminal in the mobile communication network, the detected mobile terminal is registered in the mobile communication network.
  • a relay that relays packet communication with the public packet network in response to determining that the detected mobile terminal is registered in the mobile communication network; It may also include a receivable notification transmitter that transmits a packet receivable notification indicating that the packet can be received.
  • the mobile terminal detected in the mobile communication network is already registered in the mobile communication network, the mobile terminal moves to the relay apparatus by transmitting a packet reception ready notification to the relay apparatus. Know that packets can be received via the communication network. As a result, the relay device can control to transmit a packet addressed to the mobile terminal transmitted from the public packet network to the mobile communication network.
  • a communication method of the wireless communication system of the present embodiment includes a mobile communication network control device that controls communication with a mobile terminal via a mobile communication network, and a mobile terminal using a wireless network that is linked to the mobile communication network.
  • a communication method of a wireless communication system comprising a wireless network control device for controlling communication, wherein a connection request receiving step for receiving a connection request for a local wireless network transmitted from a mobile terminal, and a connection request receiving step A connection step for connecting a mobile terminal to the own wireless network in response to reception of the connection request, and an address storing the address information of the mobile communication network control device of the mobile communication network linked to the own wireless network by the wireless network control device Address information notification that reads address information from the information storage unit and notifies the read address information to the mobile terminal And a step.
  • the mobile terminal can grasp the address of the mobile communication network control device, and can access the mobile communication network control device from the wireless network.
  • Various configurations of the wireless communication system of this embodiment can also be applied to the communication method of this embodiment.
  • the mobile communication network is based on the W-CDMA system and the wireless LAN network is based on IEEE802.11 (a / b / g). It can also be applied to other mobile communication systems and wireless LAN systems.
  • authentication processing is performed before a terminal that performs packet communication moves from a mobile communication network to a wireless local area network (WLAN) area.
  • WLAN wireless local area network
  • the specific processing content is that the wireless network control device sets connection information in the wireless LAN instead of the terminal using the terminal's telephone number (IMSI: International Mobile Subscriber Identity).
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • connection information required by the terminal is acquired via a wireless LAN relay device (hereinafter referred to as a WLAN relay device) and transmitted to the terminal.
  • FIG. 1 shows a configuration diagram of a wireless communication system in the first embodiment.
  • Public packet network 112 is a packet network located in the public.
  • the Internet is one of the public packet networks 112.
  • the terminal 101 has both mobile communication network and wireless LAN packet access means.
  • the terminal 101 corresponds to UE (User Equipment) in the 3GPP standard.
  • First base station apparatus 102a and second base station apparatus 102b mutually convert a radio signal of terminal 101 power into a wired signal in a mobile communication network, and transmit the signal to radio network control apparatus 104.
  • the first base station apparatus 102a and the second base station apparatus 102b correspond to Node B in the 3GPP standard.
  • the first base station apparatus 102a covers the cell Ml, and the second base station apparatus 102b covers the cell M2.
  • the first WLAN access network 103a and the second WLAN access network 103b are a wireless LAN access network that accommodates wireless LAN terminals and a packet network based on IP (Internet Protocol) or the like.
  • the first WLAN access network 103a covers the cell Ll
  • the second WLAN access network 103b covers the cell L2. Both are collectively referred to as the WLAN access network 103.
  • the WLAN access network 103 includes a wireless LAN access point for connection with the terminal 101, and converts a wireless LAN wireless signal into a packet signal on a wired network.
  • the WLAN access network 103 is also assumed to perform an IP address assignment operation to the terminal as a DNS server. It corresponds to WLAN AN (Access Network) in the 3GPP standard.
  • Radio network control apparatus 104 is connected to base station apparatus 102 via IP, and performs radio-related terminal control and transmission of control data and user data in the mobile communication network.
  • the first WLAN relay device 105a and the second WLAN relay device 105b are connected to the first WLAN access network 103a and the second WLAN access network 103b, respectively, and control the wireless LAN between the connected WLA N access networks 103. Data ⁇ Transmit user data.
  • the first WLAN relay device 105a and the second WLAN relay device 105b correspond to WAG (Wireless Access Gateway) in the 3GPP standard. These are collectively called WLAN relay device 105.
  • the packet control device 106 is connected to the radio network control device 104, and performs packet transmission control processing in the mobile communication network and state management of the terminal 101 related to packet transmission. It is assumed that the connection of the wireless network control device 104 uses IP.
  • the packet control device 106 corresponds to SGSN (Serving GPRS Support Node) in the 3GPP standard.
  • Mobile network packet relay device 107 is connected to WLAN access network 103 via IP, and relays packet data from the mobile communication network to the Internet.
  • the mobile network packet relay device 107 corresponds to a GGSN (Gateway GPRS Support Node) in the 3GPP standard.
  • a mobile network packet relay device 107 is arranged for each APN (Access Point Name) that is a domain of the terminal 101.
  • APN Access Point Name
  • the packet data relay device 108 is connected to the mobile network packet relay device 107 and the WLAN relay device 105, and relays both data to the public packet network 112.
  • the packet data relay device 108 corresponds to APN, like the mobile network packet relay device 107.
  • the connection relation between the data relay device 108 and the WLAN relay device 105 is assumed to be a one-to-many relationship.
  • Authentication relay apparatus 109 is connected to WLAN relay apparatus 105, and receives authentication data from terminal 101 via WLAN relay apparatus 105 when terminal 101 enters the wireless LAN cover area.
  • the authentication relay device 109 corresponds to AAA Proxy in the 3GPP standard.
  • the authentication server 110 is connected to the authentication relay device 109 and receives authentication data from the terminal 101 via the authentication relay device 109.
  • the authentication server 110 is AAA Server 7 according to the 3GPP standard.
  • the user information storage device 111 is connected to the packet control device 106, the mobile network packet relay device 107, and the authentication server 110, and the user communicates with the mobile communication network or the wireless LAN network. Stores service information contracted with the service provider.
  • the public packet network 112 is a packet network located in the public.
  • the Internet is one of the public packet networks 112.
  • the opposite node 114 is a partner with which the terminal 101 performs packet communication.
  • servers arranged on the Internet are included in the opposite node 114.
  • the mobile communication network refers to a network composed of mobile network packet relay device 107, packet control device 106, radio network control device 104, and base station device 102.
  • the wireless LAN refers to a network composed of the packet data relay device 108, the WLAN relay device 105, and the WLAN access network 103.
  • terminal 101b is the terminal 101a that has moved to the cell L1.
  • terminal 101a and terminal 101b are collectively referred to as terminal 101.
  • mobile network packet relay device 107 and packet data relay device 108 are connected. Instead of the home agent, the packet data relay device 108 performs routing with the bucket network, and the wireless network control device 104 and the WLAN relay device 105 are connected to mutually exchange authentication information and control information. These two points are different from the conventional example.
  • FIG. 2 shows a configuration diagram of radio network control apparatus 104 in the first embodiment.
  • the terminal control unit 201 has a function of managing and controlling the wireless communication state of the terminal 101 such as the RRC of TS25.331.
  • the terminal information management unit 202 has a function of maintaining and managing the radio communication state of the terminal 101 existing in the RRC of TS25.331, the cell under the control of the radio network controller 104, or the area of the WLAN access network 103.
  • the terminal control unit 201 corresponds to a “location information acquisition unit” and a “destination prediction unit” in the claims.
  • Cell location management section 203 manages network side devices other than terminal 101 and the state of the network as information for performing communication control of terminal 101. Specific information managed by the cell location management unit 203 includes performance such as the location, transmission capability, capacity, output, or cover radius of the WLAN access network 103 and the base station device 102.
  • the RNC connection setting unit 204 sets a data transmission path between the packet control device 106, the base station device 102, and the WLAN relay device 105. Performs connection control using RANAP, NBAP, etc. in 3GPP.
  • Base station communication section 205 is means for communicating with base station apparatus 102. UTRAN internal transport protocol, control plane and user plane Transmission processing is included in the base station communication unit 205.
  • the base station communication unit 205 corresponds to a “communication control unit” in the claims.
  • WAG communication section 206 communicates authentication / control information with WLAN relay apparatus 105.
  • the SG SN communication unit 207 is a means for encapsulating the user's IP packet and transmitting it to the packet controller 106. In this embodiment, it is assumed that IP protocol or GTP is used.
  • FIG. 3 shows a configuration diagram of the WLAN relay device 105 in the first embodiment.
  • the WAG connection setting unit 301 performs connection settings between the terminal 101 and the packet data relay apparatus 108 in the wireless LAN under the WLAN relay apparatus 105.
  • the terminal management unit 302 manages all terminals 101 in the wireless LAN area under the WLAN relay device 105.
  • the WLAN communication unit 303 communicates with the WLAN access network 103 via IP.
  • the WAG connection setting unit 301 corresponds to the “authentication unit”, “determination unit”, and “receivable notification transmission unit” in the claims.
  • the RNC communication unit 304 communicates with the radio network controller 104 via IP.
  • the PDG communication unit 305 communicates with the packet data relay apparatus 108 via IP.
  • the wireless LAN relay device 105 communicates with the authentication relay device 109 using a conventional processing unit (not shown).
  • the user information storage device 111 stores user data in the mobile communication network and the wireless LAN.
  • User data includes, for example, a user profile.
  • a user profile In addition to the terminal IDs listed in TS23.234 and telephone numbers conforming to E.164), whether or not interworking or tunneling is possible, maximum session connection time, billing method (prepaid, postpaid, both), billing server You can specify an ID or address, a list of certified W—APNs, whether to connect locally, whether to roam, and password, SIM card, and UIM card information.
  • the terminal 101 accesses the mobile communication network or the wireless LAN
  • the terminal 101 accesses the user information storage device 111 via the first WLAN relay device 105a, the authentication relay device 109, and the authentication server 110, Get the information you need.
  • the terminal 101 also holds a user profile.
  • the radio network controller 104 stores, in the cell location management unit 203, information on the cells under the radio network controller 104 itself and the WLAN access network 103 around them.
  • FIG. 4 shows an example of an implementation method of the cell location management unit 203.
  • the cell location management unit 203 includes the ID of the base station device 102 that communicates with the cell, the cell location 403, the cell radius 404, and the terminals that can be accommodated (3G, types of terminals 101 that can be accommodated such as wireless LAN)
  • the connection information 405, the adjacent cell 406, and the wireless LAN cell the WLAN relay device 105 that is the communication partner of the wireless network control device 104 is stored as the WAG 407.
  • Accommodable terminal type 402 indicates the type of terminal that can be accommodated in the cell, UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) power, and 802.11. Also, position information is stored in the field of position 4003. The location information indicates latitude with a value starting with N or S and longitude with a value starting with E or W.
  • the cell radius 404 is information indicating the size of a cell that can be communicated.
  • the connection information 405 is information for accessing the base station apparatus 102 or the WLAN access network 103 that covers the cell. In this embodiment, a scrambling code is specified for UMTS, and an SSID and WEP key in the 802.11 standard are specified for wireless LAN.
  • the field indicating the authentication method and the connection method in the connection information the moving speed and direction of the terminal 101 for position estimation, Field of movement acceleration, identifier indicating encryption method to support encryption, field for storing certificate or encryption key information required for encryption, and when using tunnel other than IPinlP method when connected to wireless LAN
  • An identifier that indicates the tunneling protocol to support IP and information used for tunnel setting such as MPLS label when MPLS is used for tunnel), multiplexing identifier, QoS or SLA (Service Level Aggregation) content, packet
  • the effect of this embodiment can be obtained even when a field for storing the sequence number of the frame is provided separately.
  • Radio network control apparatus 104 predicts the destination cell of terminal 101a based on the location information included in cell location management section 203 and the location of cell of terminal 101a. Note that the location of the WLAN access network 103 is collected in advance by the WLAN relay device 105, and the WLAN access network 103 collected by the WLAN relay device 105 in response to an inquiry from the wireless network control device 104. It is also possible to construct data of the cell location management unit 203 by responding collectively with a set of location and cell ID of the WLAN access network 103.
  • the target of the handover process between the mobile communication network and the wireless LAN is limited to the terminal 101 having a plurality of types of wireless interfaces such as the mobile communication network and the wireless LAN. It is also possible to have means for determining the terminal 101 having a plurality of wireless interfaces and the other terminals 101.
  • an identifier such as IMSI that identifies a terminal 101 having multiple wireless interfaces is stored in the wireless network control device 104, and the identifier of the terminal 101 is already stored when a new terminal 101 enters or connects Of the terminal 101 having a plurality of wireless interfaces, and when the terminal 101 enters the cell, the user information storage device 111 or the terminal 101
  • One method is to make an inquiry and check the number of wireless interfaces. In that case, the cell registration process or the following handover process between different networks may be executed only for the terminal 101 having a plurality of radio interfaces.
  • terminal 101 is first packet-connected via a mobile communication network.
  • Figure 5 shows the protocol stack for user data at this time.
  • the packet communication method between terminal 101 and mobile network packet relay device 107 is the same as the packet communication method defined between UE and GGSN in 3GPP TS23.060. It is.
  • the packet data relay device 108 is arranged between the mobile network packet relay device 107 and the public packet network 112, and the packet data relay device 108 assigns the remote IP address of the terminal 101. To do.
  • the remote IP address of the terminal 101 is the same both when the terminal 101 is located in the cell of the mobile communication network and when it is located in the cell of the wireless LAN.
  • the terminal When the remote IP address of 101 is shared between the mobile communication network and the wireless LAN, the same effect as this embodiment can be obtained. If a remote IP address different from the mobile communication network is assigned on the wireless LAN, the mobile communication network and the wireless LAN At the time of switching, the effect of the present invention can be obtained by notifying the upper node or the node to which the remote IP address has been assigned, and switching the packet path including user data according to the notification.
  • FIG. 6 shows fields of information held by terminal 101 at this time.
  • IMSI601 is an ID that uniquely determines the terminal 101 and is ID1.
  • W— APN is the access point name of this interworking system, iw. Operator, com.
  • the user ID is a character string that uniquely identifies the user using W—A PN as a domain name, and is IDl @iw. Operato r. Com.
  • the user profile 604 is the same as the user profile included in the user information storage device 111.
  • the wireless LAN MAC 605 is the MAC address of the wireless LAN interface. If the terminal 101 has a plurality of wireless LAN interfaces, this address may be plural.
  • the Active Set 606 and quasi-Active Set 607 are identifiers indicating cells of a mobile communication network or wireless LAN with which terminal 101 is communicating, and are also referred to as a communicating cell set.
  • the quasi-active set 607 is an identifier indicating a cell in which the terminal 101 is estimated to move in the future, and is also called a prediction target cell set.
  • the Active Set 606 is Ml
  • the quasi-Active Set 607 is “None”.
  • the remote IP address 608 is an IP address used when the terminal 101 communicates with the opposite node 114, and has a value of 10.2.2.2.
  • the local IP address 609 is an IP address used for communication with the WLAN access network 103 only when the wireless LAN is used. In the states (b) to (d), the local IP address 609 is used for the cell L1. 5. For Senore L2 10. 2. 2. 5!
  • the PDG transport is a connection used when creating a tunnel with a PDG, and consists of a pair of an IP address and a port number.
  • the IP address is set to 10. 1. 1.
  • the port number is set to 10001.
  • the radio network controller 104 estimates a cell that may be the destination of the terminal 101, and performs a sequence for setting a spare connection for the estimated cell. This will be described with reference to FIG.
  • the radio network controller 104 includes a user of the terminal 101a in the terminal information management unit 202.
  • the user ID includes a symbol string indicating a network to which the terminal 101a is connected and a character string used for identifying a user in the network.
  • IMSI and W-APN Wireless Access Point Name
  • base station apparatus 102 IMSI can be acquired by paging performed at the time of packet connection, but W-APN cannot be acquired. Therefore, in this embodiment, first base station apparatus 102a is assigned to terminal 101a. Get W-APN for it. This sequence is not necessary when the radio network controller 104 has already acquired the W-APN of the terminal 101.
  • W-APN acquisition request 701 and W- APN The acquisition response 702 becomes unnecessary. Even if the user ID is directly acquired, the effect of this embodiment can be obtained.
  • radio network controller 104 In W—APN acquisition request 701, radio network controller 104 outputs a request signal for acquiring W—APN, which is a domain name portion of the user ID, from terminal 101.
  • the information field of the terminal 101 before the W-APN acquisition request 701 is the state (a) in FIG. 6, and the information field held by the radio network controller 104 described later is the state (a) in FIG.
  • the information field held by the wireless LAN relay device 105 is in the state shown in state (a) of FIG.
  • the radio network controller 104 When the packet is connected or when the measurement information or the terminal 101 is measuring the position, information related to prediction such as the position 'speed information of the terminal 101 is input from the terminal 101a to the radio network controller 104. At this time, the radio network controller 104 starts the estimation and registration process of the destination of the terminal 101. Inside the radio network controller 104, the terminal control unit 201 detects a trigger for starting this processing.
  • the terminal control unit 201 attempts to acquire the W-APN, the user profile, and the MAC address of the wireless LAN from the terminal 101a. Therefore, W-APN acquisition request 7001 is created using IMSI. Further, the request is output to the terminal 101a using the base station communication unit 205.
  • the terminal 101a uses the W-APN iw.operator.net used by the terminal 101a, the user profile UP 1 and the wireless LAN MAC address 00: 0E: 36: 4C: 9E: 38 is notified to the radio network controller 104.
  • the terminal control unit 201 analyzes the information of the W—APN acquisition response 702 and extracts the W—APN (iw. Operator, net), user profile (UP1), and wireless LAN MAC address. To do.
  • a user ID is created by concatenating IMSI and W-APN using @, and is stored in the terminal information management unit 202 together with the extracted information. In this case, the user ID is IDl @iw. Operator, net.
  • the radio network controller 104 moves the terminal 10la depending on the position of the base station apparatus 102 to which the terminal 101a is connected and the state of the first WLAN access network 103a.
  • the WLAN access network 103 that is the connection destination when Select based on at least one of conditions A to D.
  • Network condition A is a WLAN access network 103 in which the distance between the position and the coverage area of the WLAN access network 103 is a certain value or less.
  • the acquisition position a is a position measured by the terminal 101a itself using a device such as a GPS, and the acquisition position b is in the vicinity of the terminal 101a and has another position measurement / notification function. Is a position where the terminal 10 la is detected and notified using secondary radio such as Bluetooth or UWB (Ultra Wide Band), and the estimation method c is performed between one or a plurality of base station apparatuses 102 and the terminal 101. This is an estimation method using the amount of change in the radio field intensity of the channel.
  • Network condition B is the WLAN access network 103 in which the moving direction of the terminal 101a is directed toward the cover area, and the time when the moving speed force is also calculated is equal to or less than a certain value.
  • Network condition C is the WLAN access network 103 in which a contract for providing the user-powered interwork service of the terminal 101a is signed with an operator of the mobile communication network.
  • Network condition D is a WLAN access network 103 provided by a wireless LAN connection service provider with which the user of the terminal 101a has a contractual relationship or another provider who has a roaming contract with the provider.
  • the network condition E is the WLAN access network 103 with sufficient capacity.
  • the capacity is the capacity of the WLAN access network 103 in the wireless section, the capacity of the wireless access network expressed by the number of terminals, and the hardware and software of the entire access points in the WLAN access network 103. It depends on the signal processing capacity, the line capacity between the WLAN access network 103 and the WLAN relay device 105, protocol processing capacity, routing capacity, and operator policy.
  • the capacity of the WLAN access network 103 under the WLAN relay device 105 is the capacity to notify the wireless network control device 104 from the WLAN relay device 105 at regular intervals, the wireless network control device 104 to the WLAN Acquired by making an inquiry to the relay device 105.
  • connection destinations may be selected.
  • the connection destination may be determined based on any one of the network conditions A to E where the priority of the selection destination is appropriately determined.
  • a cell adjacent to an active set indicating a connected cell is assumed to be a quasi-active set. Further, since the terminal 101a is located in the cell Ml under the first base station apparatus 102a, the Active Set is only Ml. Therefore, the quasi-active set is the cells M2, Ll, and L2 adjacent to Ml.
  • the wireless network control device 104 transfers the user ID of the terminal 101a and the user profile to the first WLAN relay device 105a.
  • the user ID is a symbol string that uniquely identifies the user.
  • a NAI created from the user's IMSI and W-APN can be used.
  • NAI has W— APN connected with @ like IDl @iw. Operator, net.
  • the terminal control unit 201 of the radio network controller 104 creates a user profile from the user ID. Since the cell L1 is under the control of the first WLAN relay device 105a and the cell L2 is under the control of the second WLAN relay device 105b, the wireless network control device 104 transfers data to both, but the processing method is the same. 1WLAN relay device 105a is described only.
  • cell M2 belongs to the same radio network controller 104, cell ID M2 is immediately added to the quasi-Active Set of terminal 101a, and terminal 101 side is updated by Active Set update 716 described later. Add M2 to Active Set.
  • the WAG connection setting unit 301 registers the data of the terminal 101a in the terminal management unit 302.
  • the state (a) in Fig. 9 shows the stored information field as an example of the terminal management unit 302 of the first WLAN relay device 105a.
  • the terminal management unit 302 manages the active set and quasi-active set of the terminal 101 for each user ID.
  • terminal 101a For user ID 901 of terminal 101a, user profile 902, Serving RN C (radio network control device controlling terminal 101) ID 903, wireless LAN MAC address of terminal 101 904, Active Set 905, Semi Active Set 906, One set of remote IP address 907 of terminal 101a is supported.
  • Serving RN C radio network control device controlling terminal 101
  • the terminal 101a may perform communication simultaneously with a plurality of WLAN access networks 103 under the same first WLAN relay device 105a.
  • the WLAN access network A WLAN transport which is a connection that becomes a transport for each 103, is established, and a pair of an IP address and a port is assigned to each. Therefore, local IP address 908, transport with packet data relay device 108 IP layer IP address and port 909, transport with WLAN access network 103 IP layer IP address and port pair 910 has one user ID There may be multiple assignments to In addition, if there is a one-to-one correspondence between the WLAN relay device and the WLAN access network power S !, do not provide a WLAN transport!
  • connection information other than the local IP address and port number is required to establish a communication connection, such as by performing encryption or compression in wireless LAN communication by terminal 101, By storing the information in the terminal management unit 302 and transmitting it together with the local IP address in the present embodiment, the same effect as in the present embodiment can be obtained.
  • the Serving RNC 903 that controls the terminal 101a is the wireless network control device 104 that has output the wireless LAN preliminary setting request 704.
  • ID of the radio network controller 104 is assumed to be R1.
  • the first WLAN relay device 105a authenticates the mobile communication network using the user profile therein.
  • the user of the terminal 101a is confirmed by the user information storage device 111 through the authentication relay device 109 and the authentication server 110 to be a user of the mobile communication network.
  • the following messages are exchanged between the components.
  • EAP / Request and EAP / Success specified in TS23.234 are used.
  • Relay authentication request 706 and relay authentication response 708 between the authentication relay device 109 and the authentication server 110.
  • the authentication relay device 109 only relays the message, and the EAPZRequest and EAPZSuccess specified in TS23.234 are used in the same way as the WAG authentication request 703 and WAG authentication response 708.
  • Authentication acquisition processing 707 between the authentication server 110 and the user information storage device 111 Three In the GPP, as specified in TS23.234, when the authentication server 110 does not exist, the subscriber data in the user information storage device 111 is acquired. Further, the authentication server 110 confirms that the user of the terminal 101a can use the wireless LAN from the user information storage device 111.
  • the WAG connection setting unit 301 uses the data of the terminal 101a of the terminal management unit 302 to authenticate the SIMZUIM force password, session key, etc. from the user profile as required. Extract necessary information and store WAG certification request 705.
  • terminal management unit 302 confirms that terminal 101a can use the service of the mobile communication network.
  • the first WLAN relay device 105a sets the required communication path from the packet data relay device 108 to the first WLAN access network 103a when the terminal 101a moves to the wireless LAN area. Create connection information. An IP-based tunnel is created between the packet data relay device 108 and the first WL AN relay device 105a, and between the first WLAN relay device 105a and the terminal 101a.
  • the necessity of tunnel creation is specified in TS23.234.
  • the tunnel creation methods include the IP—in—IP assumed in the first embodiment, Multi-Protocol Label Switching (MPLS), Generic Routing Encapsulation (GRE), IPsec, Layer 2 Tunneling Protocol (L2TP).
  • MPLS Multi-Protocol Label Switching
  • GRE Generic Routing Encapsulation
  • IPsec IP Security
  • L2TP Layer 2 Tunneling Protocol
  • PPPoE Point-to-Point Protocol over Ethernet (registered trademark)
  • FIG. 10 shows the tunnel creation processing in the present embodiment in a protocol stack diagram.
  • both the packet data relay apparatus 108 and the terminal 101a need a tunnel and a remote IP layer.
  • the first WL AN relay device 105a creates a tunnel with the packet data relay device 108 instead of the terminal 101a.
  • This is the remote IP layer and tunnel (Tunneling in Fig. 10) 1001 of the first WLAN relay device 105a.
  • the connection information required to set up these tunnels Information is transmitted to the terminal 101a via the mobile communication network.
  • connection information of the terminal 101a is necessary for setting the tunnel.
  • IP-in-IP is assumed as the tunneling method
  • the local IP address used when the terminal 101a moves to the cell L2, which is necessary for setting the tunnel is the connection information.
  • the connection information transmission operation is 1002, which makes it possible to acquire setting information obtained when the terminal 101a directly performs tunnel setting.
  • the transport IP layer is set in the communication path between the packet data relay device 108 and the first WLAN relay device 105a.
  • the local IP addresses and port numbers of the first WLAN relay device 105a and the packet data relay device 108 are required.
  • the first WLAN relay device 105a When performing communication settings, the first WLAN relay device 105a needs to obtain a list of connectable visited networks (WLAN access networks 103) and select the connected visited network according to the user profile. . First, the first WLAN relay device 105a performs the wireless LAN IP address acquisition 710. The wireless LAN IP address acquisition 710 receives a plurality of IP addresses of packet data relay apparatuses 108 that can be connected from the WLAN access network 103 having the DNS server function using W—APN and the domain of the visited network. In the wireless LAN IP address acquisition 710, the WAG connection setting unit 301 creates and outputs a DNS query using the address in the domain part of the user ID.
  • DNS server responds with a visited network, to a list set of the local IP address of the corresponding packet data gateway 108, the first 1 ⁇ ⁇ 1 ⁇ relay device 105 and.
  • the WAG connection setting unit 301 refers to the contents of the user profile of the terminal management unit 302 and selects the optimum packet data relay apparatus 108.
  • the packet data relay apparatus 108 for example, a method in which the packet data relay apparatus 108 in the home network is given priority over the packet data relay apparatus 108 in the visited network, or the charging rate is stored in the user profile.
  • the method of giving priority to the least expensive charging network is recorded in the user profile in the order in which it is preferable to connect multiple packet data relay devices 108 or visited networks.
  • the communication capacity is stored in advance, and the quality is selected from the one with high quality or the one with sufficient communication capacity, and one of the methods is used.
  • the WAG connection setting unit 301 of the first WLAN relay device 105a After selecting the packet data relay device 108, the WAG connection setting unit 301 of the first WLAN relay device 105a outputs a tunnel setting notification 711 to the selected packet data relay device 108.
  • the tunnel setting notification 711 determines the user ID of the terminal 101, the remote IP address, and one port for tunnel setting, and stores the port number together with the IP address of the first WLAN relay device 105a.
  • the first WLAN relay device 105a and the packet data relay device 108 exchange filtering information and the like via the authentication relay device 109 in policy exchange 712.
  • the packet data relay apparatus 108 to which the tunnel setting notification 711 is input performs authentication completion confirmation 713 to the authentication server 110 in order to confirm that the authentication to the first W LAN access network 103a has already been completed. . In this case, since the authentication process for the terminal 101a has already been performed, the completion of the authentication can be confirmed.
  • the tunnel has an encryption function and a compression function
  • the encryption method used in the tunnel the header compression method, or the payload compression method is required when setting the tunnel.
  • Such setting information is extracted by the policy exchange 712.
  • the packet data relay device 108 selects the port number used for the tunnel, the packet data relay device 108 performs tunnel creation processing 714 on the first WLAN relay device 105a.
  • the tunnel creation processing 714 information on the tunnel between the packet data relay device 108 and the first WLAN relay device 105a and information for identifying the terminal 101a, for example, a user ID, is transferred from the packet data relay device 108 to the first WLAN relay device 105a. 1WLAN relay device 105a is notified.
  • the WAG connection setting unit 301 of the first WLAN relay device 105a detects the local IP address of the packet data relay device 108 and the tunnel port number via the PDG communication unit 305, the packet is transmitted to the PDG transport 907 of the terminal management unit 302. Stores the local IP address and port number of the data relay device 108.
  • the state of terminal management unit 302 of first wireless LAN relay device 105a at this time is shown in state (b) of FIG.
  • Tunnel setting between first WLAN relay device 105a and user information storage device 111 is completed Then, a process of moving the connection information from the first WLAN relay device 105a to the terminal 1 Ola is performed as in the SIG 1002 of FIG. First, the first WLAN relay device 105 a outputs a tunnel setting notification 715 to the radio network controller 104.
  • the WAG connection setting unit 301 receives the user ID of the terminal 101a, the wireless LAN connection information, and the local IP address (10.2.1.5) assigned by the tunnel setting. 3 Extracted from 02, creates tunnel setting notification 715, and outputs it to the radio network controller 104 using the RNC communication unit 304.
  • the radio network controller 104 instructs the setting of the tunnel for the terminal 101a indicated by the tunnel setting notification 715 by the Active Set update 716 for the terminal 101a, Cell L1 is added to the quasi-active set of terminal 101a.
  • the Active Set update can be used by adding a part for storing the information of the quasi-Active Set to the Active Set Update in 3GPP TS25.331.
  • the terminal 101a sets a local IP address and a remote IP address in the first WLAN access network 103a area according to the contents of the Active Set update.
  • the radio network controller 104 After the tunnel setting notification 715 is input via the WAG communication unit 206, the radio network controller 104 performs the following processing.
  • the RNC connection setting unit 204 detects the completion of the tunnel setting in the wireless LAN based on the tunnel setting notification 715.
  • the terminal control unit 201 since the terminal 101a is ready to communicate immediately after moving to the cell L1, the terminal control unit 201 notifies the terminal information management unit 202 to the local IP address in the wireless LAN acquired by the tunnel setting notification 715. Stores the IP address (10. 2. 1. 5). Also, add 1 to the quasi-active set.
  • the local IP address is set to 10. 2. 1. 5 and an Active Set update 716 for adding L1 to the quasi-Active Set is created.
  • the data is output to the first base station apparatus 102a via the station communication unit 205. This signal is output to terminal 101a by first base station apparatus 102a.
  • the radio network controller 104 also applies L2 to the quasi-active set when it receives the tunnel setting notification 715 from the second WLAN relay device 105b for the cell L2! , And issue Active Set Update 716 to add cell L2 to terminal 101a.
  • the Active Set becomes Ml
  • the quasi-Active Set becomes M2, LI, L2.
  • the state of terminal information management section 202 of radio network controller 104 is shown in state (b) of FIG. 8, and the state of information held by terminal 10 la is shown in state (b) of FIG.
  • FIG. 11 showing a processing sequence.
  • the radio wave strength is unstable and unsuitable for communication, and then the radio wave strength becomes strong and the communication error rate decreases and stable communication becomes possible.
  • the terminal 101b moves to the coverage area of the first WLAN access network 103a (1101).
  • the first WLAN access network 103a detects the radio wave of the terminal 101b.
  • the terminal 101b is capable of issuing a probe of the 802.11 standard.
  • the first WL access network 103a receives a beacon from the first WL AN access network 103a and outputs an association. Is notified of the MAC address of terminal 101b. Therefore, there is a case where the terminal 101b outputs association for the first time when the communication is stable, and the communication start procedure described later and the following procedure are executed almost simultaneously.
  • the first WL AN access network 103a receives the frame being communicated.
  • the MAC address of the terminal 101b can be detected.
  • the wireless LAN radio wave detection notification 1102 is output to the first WLAN relay device 105a.
  • the wireless LAN wave detection notification 1102 stores information necessary for wireless LAN connection such as the MAC address of the terminal 101b.
  • first WLAN relay device 105a When wireless LAN radio wave detection notification 1102 is input, first WLAN relay device 105a outputs packet receivable notification 1103 related to terminal 101b to packet data relay device 108.
  • the terminal management unit 302 is searched by the MAC address therein.
  • the terminal 101b since the MAC address has already been registered, the user ID (802) IDl @iw. Operator, net of the terminal 101b can be acquired. Further, if the retrieved sub-active set of the terminal 101 includes a cell under the first WLAN access network 103a that has detected the wireless LAN radio wave, packet transmission from the packet data relay device 108 is started. In this case, since L1 is included in the quasi-active set of terminal 101b, it is determined to start packet transmission.
  • a packet receivable notification 1103 urging packet transmission from the packet data relay device 108 is a notification indicating that the terminal 101b has entered the first WLAN access network 103a, and includes the user ID of the terminal 101b.
  • the user ID of the terminal 101b and the PDG transport 909 acquired from the terminal management unit 302 are specified in the packet reception ready notification 1103, and the packet data relay device 1 08 is specified via the PDG communication unit 305. Output.
  • the packet data relay apparatus 108 Upon receiving the packet receivable notification 1103, the packet data relay apparatus 108 selects the tunnel in which the user ID of the terminal 10 lb is also set. Then, the packet to the terminal 101b input from the public packet network 112 is output via the tunnel to the first WLAN relay device 105a (downlink data transmission 1104). At this time, since packet transmission has already been performed from the packet data relay device 108 via the mobile network packet relay device 107 and the packet control device 106, the packet data relay device 108 duplicates the received packet and performs mobile communication. It is output to both the mobile network packet relay device 107 on the network side and the first WLAN relay device 105a on the wireless LAN side. At this time, packets transmitted by packet transmission are discarded by the first WL AN relay device 105a until a terminal connection notification 1106 described later is input.
  • terminal 101b measures the radio wave strength or communication strength of the wireless LAN and determines whether or not stable communication is possible. If terminal 101b determines that communication has stabilized after entering the area of first WLAN access network 103a, terminal 101b performs wireless LAN connection processing 1105 with first WLAN access network 103a, and performs communication using the already acquired local IP address. Start. In the 802.11 standard, connection processing is performed using Probe and Association procedures.
  • the first WLAN access network 103a When the first WLAN access network 103a detects that the terminal 101b is connected, the first WLAN access network 103a outputs a terminal connection notification 1106, in which information necessary for the wireless LAN connection of the terminal 101b, such as a MAC address, is relayed to the first WLAN Notify device 105a.
  • the WAG connection setting unit 301 detects the terminal connection notification 1106 via the WLAN communication unit 303, and the user ID and PDG transport corresponding to the MAC address are detected from the terminal management unit 302. Get WLAN transport. In this case, obtain the IP address 10.1.1.1 and port 10001 of the PDG transport port 909 corresponding to the terminal 101b, and the IP address 10.2.1.1 and port 10001 of the WLAN transport.
  • the WAG connection setting unit 301 selects a tunnel related to the terminal 101b between the first WLAN relay device 105a and the packet data relay device 108 based on the information power necessary for wireless LAN connection, and passes through the tunnel. Then, the packet transmitted from the packet data relay device 108 is output to the first WLAN access network 103a using the selected tunnel (downlink data transmission 1107).
  • the first WLAN relay device 105a outputs a packet from the first WLAN access network 103a to the packet data relay device 108 in order to relay the packet of the terminal 101b to the packet data relay device 108 (uplink data transmission). 1108).
  • the WAG connection setting unit 301 uses the cell L1 of the first WLAN access network 103a in the data of the terminal 101b in the terminal management unit 302 in the first WLAN relay device 105a. Change from semi-active set to active set. The timing of this change is even when the WLA N transmission start notification 1109 is output.
  • the first WLAN relay device 105a notifies the wireless network control device 104 that the terminal 101b power communication has been started by the WLAN transmission start notification 1109.
  • WAG connection setting section 301 stores the WLAN transmission start notification 1109 in the user ID of the terminal 101 b and outputs it to the radio network controller 104 via the RNC communication unit 304.
  • the radio network controller 104 changes the cell L1 of the terminal 101b from the semi-active set to the active set.
  • the RNC connection setting unit 204 detects the input of the WLAN transmission start notification 1109 by the WAG communication unit 206 and notifies the terminal control unit 201 of it.
  • the terminal control unit 201 adds L1 to the Active Set of the terminal 101b in the terminal information management unit 202 and deletes L1 from the quasi-Active Set.
  • the terminal information management unit 202 of the radio network controller 104 is in the state shown in the state (c) of FIG.
  • an Active Set update 1110 is generated to instruct to change the cell L1 of the terminal 10 lb from the quasi-Active Set to the Active Set, via the base station communication unit 205.
  • an Active Set update 1110 is generated to instruct to change the cell L1 of the terminal 10 lb from the quasi-Active Set to the Active Set, via the base station communication unit 205.
  • the terminal 101b to which the Active Set update 1110 is input updates the data of the internal Active Set according to the Active Set update 1110.
  • the Active Set of the terminal 101b becomes the cell Ml and the cell L1, and the data is stored in both the terminal 101b and the radio network controller 104.
  • the terminal 101b measures the radio field strength and communication state (throughput, packet loss rate, error rate BER: Bit Error Rate) with the first WLAN access network 103a, and the wireless network control device Notify 104 as measurement information 1111.
  • the measurement report of TS25.331 can be used for this. Further, since communication with the WLAN is established, it may be transmitted via the first WLAN access network 103a.
  • Radio network controller 104 sets Active Set to cell L Make a decision to make it only 1. Also, in this embodiment, since the adjacent cell to the Active Set is a quasi-active set, the process of changing the cell Ml from the active set to the quasi-active set and deleting the cells M2, L2 from the quasi-active set Do.
  • the terminal control unit 201 updates the Active Set and the quasi-Active Set for the cells Ml, M2, and L2 from the Active Set update 1111 and the second WLAN relay unit 105b from the quasi-Active Set of the terminal 1 Olb. Create WAG Active Set Update 1111 to delete cell L2.
  • the Active Set change processing for the cells Ml and M2 of the mobile communication network is performed using the Active Set update 1111 that performs the above-described processing on the cells Ml, M2, and L2.
  • the terminal 101 changes the cell Ml from the Active Set to the quasi-Active Set, and deletes the cell M2 from the quasi-Active Set.
  • This procedure can be executed by the same procedure as the Active Set update specified in 3GPP TS25.331.
  • the output from the radio network controller 104 is output via the base station communication unit 205.
  • the WLAN access network 103 under the control of the second WLAN relay unit 105b does not enter the Active Set and quasi-Active Set of the terminal 101b, so the data of the terminal 101b itself is also deleted. This is also notified to the radio network controller 104.
  • the WAG Active Set update 1113 the information held by the terminal 101b becomes the state shown in FIG. 6 (this is the state. Further, the information field of the wireless LAN relay device 105 becomes the state (c) in FIG.
  • control plane data for control also passes through the first WLAN access network 103a.
  • Figure 12 shows an example of a protocol stack for transmission. Basically, it is similar to the protocol stack for one user data, and the terminal 101 uses a remote IP address. In the network, tunnels are used to transmit RRC data, which is a protocol for terminal control.
  • the first WLAN relay device 105a and the wireless network control device 104 are connected, and the connection information / authentication information of the terminal 101a is transmitted and received between the two, thereby performing a handover based on the prediction.
  • the power of the realized example Even if the connection destination of the wireless network control device 104 in the wireless LAN is the IWL AN access network 103a, the same function as the first WLAN relay device 105a in this embodiment is provided in the IWL AN access network 103a. By providing it, the same effect as in the present embodiment can be obtained.
  • IMSI is used as an ID for identifying terminal 101
  • U-RNTI is used as an ID for identifying terminal 101 instead of the force IMSI obtained from W-APN from terminal 101. If data used for wireless LAN authentication such as IMSI or W-APN is acquired from the terminal 101 using the (UTRAN Radio Network Temporary Identifier), the same sequence as in this embodiment is applied. The same effect as the form can be obtained.
  • the wireless network control device 104 determines whether or not handover can be performed according to the content of the notification.
  • the radio network controller 104 determines that a handover is to be performed.
  • a request for updating the contents of the Active Set and the quasi-Active Set is output to the first WLAN relay device 105a, and thereafter, the packet data relay device 108 to the terminal 101b receive the first WL AN in the same manner as in this embodiment. Establish a connection via relay device 105a.
  • terminal 101 has position information consisting of at least one of the position, speed, acceleration, and movement direction of terminal 101, and the position information is notified to radio network controller 104, the radio network The control device 104 can reliably predict the destination cell.
  • a packet reception notification is sent from the radio network controller 104 to the packet data relay device. It is also possible to start packet transmission from the packet data relay device 108 to the first WL AN relay device 105a.
  • the first WLAN relay device 105a does not use IMSI.
  • an identifier such as IMSI that can uniquely specify the terminal 101 is used. The same effect can be obtained even if there is.
  • the destination of the terminal 101 is predicted, the authentication 'connection process in the predicted WLAN access network 103 is performed, and the destination cell is moved or just before the movement.
  • packet communication can be started immediately upon arrival at the destination WLAN access network 103.
  • the operation of the second exemplary embodiment will be described with reference to FIG.
  • the first WLAN access network 103a detects disconnection of packet transmission when there is no frame reception by the MAC address of the terminal 101b for a certain time (disconnection detection 1301). Specifically, after receiving a frame, The timer is updated every time a frame is received by the MAC address of the terminal 101b. When the timer expires and disconnection is detected, the WLAN disconnection notification 1302 including the MAC address of the terminal 10 lb is output to the first WLAN relay device 105a to the first WLAN relay device 105a.
  • the first WLAN relay device 105a controls the WLAN communication unit 303 to stop packet transmission to the first WLAN access network 103a (transmission stop 1303).
  • the WAG connection setting unit 301 detects the WLAN disconnection notification 1302 via the WAN communication unit 303
  • the information of the terminal management unit 302 including the MAC address of the terminal 101b therein is searched.
  • the information of the terminal 101b is found, and the Serving RNC 903 that designates the radio network controller 104 and the PDG transport 909 that designates the packet data relay apparatus 108 are acquired.
  • the packet data relay device 108 and the radio network controller 104 specified by them are notified that the communication of the cell L1 has been stopped.
  • This stop notification is output to the packet data relay device 108 via the PDG communication unit 305 as a communication failure notification 1304 including the ID of the cell L1 that cannot communicate with the user ID of the terminal 101b.
  • the packet data relay device 108 stops packet transmission related to the terminal 101b to the first WLAN relay device 105a (transmission stop 1305).
  • the WAG connection setting unit 301 outputs the communication stop notification 1306 related to the terminal 101b to the radio network controller 104 via the RNC communication unit 304.
  • the radio network controller 104 changes the cell L1 from Active Set to quasi-Active Set.
  • the RNC connection setting unit 204 detects the communication failure notification 1306 via the WAG communication unit 206 and notifies the terminal control unit 201 of it.
  • the terminal control unit 201 performs an Active Set update process with the cell L1 as a semi-Active Set for the terminal 101b and the first WL AN relay apparatus 105a.
  • the packet control apparatus 106 is notified that communication with the terminal 101b is impossible. In this case, there is no cell in the Active Set because only L1 is in the Active Set. Therefore, the terminal control unit 201 is a terminal A disconnection notification 1307 is output to the SGSN 206 via the SGSN communication unit 207 that the communication between 101b and the radio network controller 104 has been disconnected.
  • the packet control device 106 confirms the state of the terminal 101b. In this case, since there is no connection between the terminal 101b and the wireless network controller 104 other than the wireless network controller 104, the packet controller 106 disconnects the packet communication of the terminal 101b (3GPP TS23.060 PS Serving Connection Release) I do.
  • the GGSN connection information deletion process 1308 and the PDG connection information deletion process for deleting the context information that is the management information related to the terminal 101b from the packet control apparatus 106 to the mobile network packet relay apparatus 107 and the packet data relay apparatus 108 Perform 1309. 3GPP 23.060 Delete PDP Context RequestZResponse is used from the packet control device 106 to the mobile network packet relay device 107. Accordingly, the mobile network packet relay device 107 and the packet data relay device 108 delete the context information of the terminal 101b in each of them.
  • the packet control device 106 disconnects the connection related to the terminal 101b with the radio network control device 104 (1310).
  • the radio network controller 104 deletes the context information related to the terminal 101b, so that the first WLAN relay device 105a and the second WLAN relay device 105b Then, WAG connection information deletion processing for deleting an entry related to the terminal 101b of the terminal management unit 302 is performed.
  • the terminal control unit 201 is notified that the connection with the packet control device 106 related to 101b has been disconnected. To do.
  • Terminal control section 201 deletes information related to terminal 101b from terminal information management section 202.
  • WAG connection information deletion processing 1311 and WAG connection information deletion processing 1312 are output to the first WLAN relay device 105a and the second WLAN relay device 105b that control the cells LI and L2, which are the active set of the terminal 101b.
  • the WAG connection setting unit 301 detects the WAG connection information deletion process 1310 Z1311 via the RNC communication unit 304, the information of the terminal 101b is deleted from the terminal management unit 302.
  • the WAG connection setting unit 301 sends the response of the result of the WAG connection information deletion process 1310Z1311 to the RN Output to the radio network controller 104 via the C communication unit 304.
  • first WLAN access network 103a when first WLAN access network 103a detects that communication with terminal 101 is disabled, it stops packet transmission, and packet data relay apparatus 108 and Reduce the bandwidth usage of the line between 1WLAN repeater 105a.
  • the wireless network control device 104 is notified of the packet transmission suspension, the Active Set is changed to a quasi-Active Set, the wireless network control device 104 notifies the packet control device 106 that there is no Active Set, The packet control device 106 disconnects the connection to the wireless network control device 104, thereby making it possible to reduce the resource consumption of each node of the mobile communication network and the wireless LAN.
  • the mobile network power WL AN can be moved.
  • this embodiment attempts to connect to the wireless LAN at first, the connection setting of the mobile communication network in the packet control device 106 is completed as in the first embodiment. Suppose the state.
  • FIG. 14 is a block diagram showing an internal configuration of packet control apparatus 106 according to the present embodiment.
  • the SGSN connection setting unit 1401 has a function of controlling the packet control device 106 and performing connection setting processing performed by the SGSN in the 3GPP network.
  • the terminal state management unit 1402 stores the terminal state necessary for the control performed by the SGSN connection setting unit 1401. For example, primary PDP information (Primary PDP context) of GPRS specified in 3GPP TS23.060 and TS29.060 is stored.
  • the GPRS control unit 1403 has a function of performing GPRS protocol conversion.
  • the SGSN in 3GPP is Location management services that are not related to the service are also provided, but the configuration to realize other services is omitted.
  • the RNC communication unit 1404 and the GGSN communication unit 1405 are means for communicating with the radio network control device 104 and the mobile network packet relay device 107, respectively, and include protocol stack and network interface software node software.
  • the wireless LAN power also secures a communication path to the packet control apparatus 106 of the mobile communication network, and the terminal 101c uses the communication path to send information for packet connection to the packet control apparatus 106.
  • the ATTACH processing method to be registered will be explained.
  • FIG. 15 shows an operation of terminal 101c.
  • 16 to 21 show field diagrams showing terminal data held by each node
  • FIGS. 16, 17, 17, 19, 20, and 21 respectively show the terminal 101c and the wireless network.
  • the terminal information stored in the control device 104, the WLAN relay device 105, the packet control device 106, the mobile network packet relay device 107, and the packet data relay device 108 is shown.
  • the state (a) is when the tunnel creation process shown in FIG. 22 is completed
  • the state (b) is when the WLAN connection setting is completed
  • the state (c) is the process of switching from the WLAN card to the mobile communication network.
  • Indicates information at completion. 22 to 24 are diagrams showing the operation of the ATTACH process of the terminal 101c in the wireless LAN network.
  • FIG. 22 is a diagram showing processing until the terminal 101c is connected to the wireless LAN network and processing in which the terminal 101c performs setting with the wireless network control device 104 via the wireless LAN network.
  • the terminal is not operating before the processing is performed, and the terminal 101c is in the stopped state 2201.
  • the packet control device 106 does not store information related to the terminal 101c, and the state of mobility management (abbreviation of MM, Mobility Management) in GPRS is PMM-detached.
  • MM Mobility Management
  • the terminal 101c determines whether the wireless LAN or the mobile communication network has been detected (FIG. 15, S1501). When the wireless LAN is detected, the terminal 101c performs a connection process to the wireless LAN (S 1502). As a result, the terminal 101c executes the processes from the local connection process 2202 to the wireless LAN IP address acquisition 2204 shown in FIG. These are the same as the local connection processing 2802 to the wireless LAN IP address acquisition 2804 in the prior art.
  • the second WLAN access network 103b passes the IP address for local connection to the terminal 101c, the second WL AN access network 103b notifies the second WLAN relay device 105b that the terminal 101c is connected. 2205 is output.
  • This content is the same as the terminal connection notification 1106 in the first embodiment.
  • information on the newly connected wireless LAN terminal is output as a terminal connection notification 2205 to the WLAN access device corresponding to the WLAN access network that detected the connection.
  • the output timing differs depending on whether the terminal 101c has acquired an IP address.
  • the terminal 101c since the terminal 101c has already acquired the IP address of the output source, the power at which the terminal connection notification 1106 is output immediately after the wireless LAN connection processing is completed. Since the IP address of is undecided, notification is made after passing the IP address.
  • the second WLAN relay device 105b refers to the terminal state management unit 1402, and the terminal 101c is connected to the mobile communication network. It is determined whether or not.
  • the terminal state management unit 1402 since the terminal 101c was in a suspended state before connecting to the WLAN, the terminal state management unit 1402 does not store information on the terminal 101c, and is determined as a new terminal that is not connected to the mobile communication network. To do.
  • the second WLAN relay device 105b outputs the IP address of the radio network controller 104 associated with the first WLAN relay device as the RNC address notification 2206 to the terminal 101c.
  • terminal 101c receives the RNC address notification from second WLAN relay device 105b (S1503).
  • the terminal 101c is in a state where it can always communicate with the wireless network control device 104 while it is in the mobile communication network, and if it exists in a wireless LAN only area, it communicates with the wireless network control device 104 via the wireless LAN. There must be. For this reason, the second WLAN relay device 105b uses the RNC address notification 2206 to notify the IP address of the radio network controller 104 and the cell number (Cell Identity, etc.) of the WLAN area. Since the terminal 101c exists in the wireless LAN network, the second WLAN relay device 105b does not perform subsequent processing on the wireless LAN network.
  • terminal 101c since terminal 101c is initially stopped, it is necessary to notify the RNC address in order to realize a connection via the wireless LAN network between wireless network control apparatus 104 and terminal 101c.
  • Power of mobile communication network as in the first embodiment
  • the terminal 1 When moving to a wireless LAN network, the terminal 1 is placed in the area of the mobile communication network.
  • the wireless network control device 104 is notified of the IP address of the wireless network control device 104 via the base station device 102, so that the RNC address notification need not be performed.
  • the terminal 101c Upon receiving the IP address of the radio network controller 104, the terminal 101c performs a tunnel creation process with the packet data relay apparatus 108 (S1504). As a result, tunnel setting notification 711 to tunnel creation 714 shown in FIG. 22 are performed. These processes are the same as the processes up to tunnel creation request 1605 and tunnel creation 1608 in the prior art.
  • the terminal 101c determines the presence / absence of the IP address of the radio network controller 104 (S 1505). In this embodiment, since the terminal 101c holds the IP address, the UTRAN setting operation is performed by establishing the RRC connection (S1506).
  • the terminal 101c requests an RRC connection via the wireless LAN network from the wireless network control device 104 by an RRC connection request notification 2211.
  • This request corresponds to RRC CONNECTION RE QUEST in TS25.331.
  • the terminal ID (such as IMSI) and the cell number are transmitted to the radio network controller 104 via the second WLAN relay apparatus 105b.
  • these signals are transmitted through a common channel or a dedicated channel.
  • these signals since these signals pass through a wireless LAN network, they are transmitted as IP packets.
  • the points to be relayed are indicated by black circles.
  • the radio network controller 104 Upon receiving the RRC connection request notification 2211, the radio network controller 104 uses the terminal information management unit 202 to check whether the ID of the terminal 101c is new or not. In the case of the present embodiment, since terminal 101c was originally in the stopped state 2201, it is determined to be new. In the case of new, the radio network controller 104 creates an entry for the terminal 101c in the terminal information management unit 202 and confirms the current location indicated in cell units. In the present embodiment, since terminal 101c exists in cell L2, location registration of cell L2 is performed.
  • the radio network controller 104 performs RRC connection RRC connection setting request 2212 (3GPP
  • the terminal 101c can make an RRC connection, the RRC connection setup response 2213 (RRC CONNECTION SETUP COMPLETE in 3GPP TS25.331) is sent to the radio network controller.
  • the data is transmitted to the wireless network control device 104 via the device 104.
  • the terminal 101c is registered in the UTRAN controlled by the radio network controller 104.
  • This state is the state (a) shown in FIGS. In this state, the terminal 101c is registered in the packet control device 106 and the mobile network packet relay device 107 !, NA! / ,.
  • terminal 101c performs location registration processing for packet control apparatus 106 (S 1507).
  • This process is shown in the sequence diagram of FIG. 3
  • location registration to SGSN is performed by ATTACH processing.
  • This embodiment differs from the 3GPP specifications in the following two points.
  • the signal to the SGSN is relayed by the second WLAN access network 103b, the second WLAN relay device 105b, and the wireless network control device 104 of the wireless LAN network.
  • the ability to integrate ATTACH processing that performs location registration for both circuit-switched domains and circuit-switched domains in the core network.
  • ATTACH processing to the packet switching domain is performed.
  • the terminal 101c since the terminal 101c does not have the address of the packet controller 106, the terminal 101c transmits the signal to the core network by RRC (Direct Transfer in 3GPP TS25.331, Uplink Direct Transfer, Downlink Direct Transfer) is used.
  • RRC Direct Transfer in 3GPP TS25.331, Uplink Direct Transfer, Downlink Direct Transfer
  • wireless network relay device 104 determines whether it is Direct Transfer, and the signal from terminal 101c is RANAP (RAN Application Part. 3GPP
  • the packet is output to the packet controller 106 using the protocol between the core network and the RNC in 3GPP TS25.
  • the packet control device 106 outputs a signal for the terminal 101c using RANAP.
  • the location registration request 2301 or the like represents the relay function of the radio network controller 104 as an arrow break.
  • a packet transmitted from the terminal 101c to the radio network controller 104 is relayed by the second WLAN access network 103b and the second WLAN relay device 105b.
  • the force is shown in black circles at the points to be relayed. The listing is omitted.
  • Information elements such as headers and tailors that indicate GPRS-related control signals are stored in each message that is not transmitted by the method using Direct Transfer for relaying signals between the terminal 101c and the packet control device 106. Even if the method in which the radio network controller 104 relays a signal determined to be a GPRS signal or the like related to the packet controller 106 based on the information element can be communicated between the terminal 101c and the packet controller 106, the effect of the present embodiment Is obtained.
  • the terminal 101c transmits a location registration request 2301 to the packet control device 106, and requests the bucket control device 106 for location registration. This corresponds to the Attach Request of TS23.060.
  • the packet controller 106 receives the position registration request 2301, the following four processes are performed between the terminal 101c and the packet controller 106.
  • the ID request 'response processing 2302 in which the terminal 101c responds is performed.
  • (2) 3GPP authentication processing 2303 for authenticating the packet controller 106 power terminal 10 lc is performed.
  • TS23.060 SGSN and and Ciphering Request, Authenticatio n and Ciphering Response.
  • Send Authentication Info and Send Authentication Info Ack signals are transmitted between SGSN and HLR.
  • (3) IMEI confirmation processing 2304 for authenticating the terminal 101c is performed. Note that this sequence need not be performed. In TS23.060, it corresponds to Identity Request and Identity Response.
  • (4) location update processing is performed on the user information storage device 111 that inputs location information to the user information storage device 111. The location update process is performed between the packet control device 106 and the user information storage device 111.
  • Location update request 2305 executed when the subscriber data insertion 2306 and the location update response 2307 are exchanged.
  • Location update request 2305, subscriber data insertion 2306, and location update response 2307 correspond to Update Location, Insert Subscriber Data, Insert Subscriber Data Ack, and Update Location Ack of TS23.060, respectively.
  • a location registration response 2309 indicating that the ATTACH process is completed is transmitted from the packet control device 106 to the terminal 101c.
  • the terminal 101c performs the PDP information activation key process (S1508) following the location registration process (S1507).
  • Figure 24 shows the PDP information of terminal 101c of packet control device 106 (TS23.060 PDP (Packet Data Protocol, IP in this embodiment) so that data can actually be transmitted.)
  • Context Is a diagram showing processing for initializing
  • the terminal 101c transmits a PDP information activation key request 2401 to the packet control device 106.
  • IMSI1601 ID1
  • user ID1602 IDl @ iw.operat or.com
  • user profile 1604 UP1
  • Remote IP address 1608 10.2.2.2.2
  • PDG transport 1610 IP address 10.1.1.1, port 10001
  • a PDP information activation request 2401 is input to the RNC communication unit 1404, and the SGSN setting unit 1401 analyzes the contents.
  • the contents are registered in the terminal state management unit 1402.
  • the packet controller 106 creates a request for the secondary PDP information activation 2402 including the IP address of the terminal 101c, and the mobile network packet relay device via the GPRS controller 1403 and the GGSN communication unit 1405 Send to 107.
  • the request for secondary PDP information activation key 2402 includes IMSI1901 (ID1), user ID1902 (IDl @iw. Operator, com), and the PDG IP address.
  • IMSI1901 ID1
  • user ID1902 IDl @iw. Operator, com
  • PDG IP address PDG IP address
  • APN Access Point Name, iw. Operator, com
  • APN Access Point Name, iw. Operator, com
  • GGSN address 1904 and PDG address 1905 indicate the addresses of mobile network packet relay device 107 and packet data relay device 108, respectively.
  • MM state 1906 and PDP state 1907 indicate the mobility management (MM) state and PDP state in GPRS, respectively.
  • the MM state 1906 is PMM—detached when disconnected, and PMM—attached when location registration is completed.
  • the PDP status indicates the presence or absence of communication, and becomes ACTIVE when communicating, and INACTIVE when there is no communication.
  • the Routeing Area 1909 stores the ID of the Routeing Area of the terminal 101.
  • cells Ml and M2 of the mobile communication network constitute a Routing Area: 3G
  • cells L1 and L2 of the wireless LAN network constitute a Routeing Area: WLAN.
  • FIG. 20 is a field diagram showing secondary PDP information.
  • Secondary PDP information is a GPRS Secondary PDP context and manages terminal information.
  • the packet control device 106 performs RAB setting 2403 for establishing RAB (Radio Access Bearer) which is a communication path of user data.
  • RAB Radio Access Bearer
  • processing corresponding to RAB Setup Request, RAB Setup Response, RADIO BEARER SETUP, and RADIO BEARER SETUP RESPON NSE in 3GPP TS 25.4 13 RANAP is performed.
  • the packet control device 106 performs secondary PDP information update processing 2404 for the mobile network packet relay device 107.
  • the contents of RAB establishment are reflected in the secondary PDP information related to the terminal 101c of the mobile network packet relay apparatus 107.
  • the packet controller 106 transmits a PDP information activation response 2405 to the terminal 10 lc.
  • connection related to the cell L2 is registered in the UTRAN and the packet controller 106.
  • packet data is transmitted via the wireless LAN network, and mobile network packet relay device 107 is not used for packet relay. Therefore, secondary PDP information activation 2402 and secondary PDP information activation are not used.
  • the 2404 can be omitted.
  • the terminal 101c assigns the cell Ml to the semi-active in order to perform the position prediction process. Processing for registration as a Set is performed (S1509). After the connection related to the terminal 101c is established, the radio network controller 106 searches the cell location management unit 203 for a cell adjacent to the cell L2. As a result, since only the cell Ml is extracted, the process of updating the Active Set to register the cell Ml is started. Note that in this embodiment, all adjacent cells are used as criteria for determining cells that fall within the quasi-active set. However, if more detailed information on the communication state is collected, it is determined from adjacent cells. Furthermore, it is possible to narrow down the quasi-active set to cells where the terminal 101c is likely to move.
  • the radio network controller 104 performs an Active Set Update request (3GPP RRC: Active Set Update) 2406 as the Active Set cell L2 and the quasi-Active Store cell M2 of Set and output to terminal 101c via wireless LAN network.
  • terminal 101c determines that there is no problem in adding these pieces of information, and adds cell L2 and cell Ml to the Active Set and the quasi-Active Set, respectively.
  • the terminal 101c then outputs an Active Set update response (ACTIVE SET UPDATE COMPLETE in 3GPP TS25.331) 2407 to the radio network controller 104 to notify that the Active Set update processing has been completed.
  • the radio network controller 104 sets the Active Set and Quasi-Active Set of the terminal 101c in the terminal information management unit 202 to L2 and Ml, respectively. This completes the registration of the data of the terminal 101c to the UTRAN controlled by the radio network controller 104.
  • Figure 25 shows the connection of the terminal 101c when the connection via the wireless LAN network of the terminal 101c existing in the cell L2 of the wireless LAN network is established and moves to the cell Ml during communication. It is a figure which shows the process switched to via a network.
  • terminal 101c determines the power of detecting a wireless LAN or a mobile communication network.
  • terminal 101c enters cell Ml, it proceeds to 3G link establishment processing to detect a mobile communication network, and a link is established between base station apparatus 102a between radio network control apparatus 104 and terminal 101c (S1510).
  • the Radio Link Setup procedure described in NBAP (Node B Application Part) of 3GPP TS25.433 is used.
  • the terminal 101c performs an Active Set update process for updating the cell position (S151 Do. In this process, the terminal 101c first transmits a cell update request 2502 to the radio network controller 104.
  • the cell update request 2502 is the power to assume the Cell Update of 3GPP TS25.331 If the radio network controller 104 is switched, the SRNS Relocation procedure is used. The same effect can be obtained by using the URA Update procedure when the location of the URA is known in URA (UTRAN Registration Area) units.
  • the radio network controller 104 When the radio network controller 104 receives the cell update request 2502, the radio network controller 104 sets the Active Set and the quasi-Active Set of the terminal information management unit 202 to Ml and L1, respectively, and sends a cell update response to the terminal 101c. Send 2503. Thus, the movement of the terminal 101c to the cell Ml is registered in the radio network controller 104.
  • the terminal 101c determines whether or not the terminal 101c has moved to the mobile communication network while connected to the wireless LAN network (S1512).
  • RA update is performed (S15 13). Registration with the packet controller 106 is performed in the RA update process, and the packet transmission path is switched from the wireless LAN network to the mobile communication network.
  • the terminal state management unit 1402 of the packet control device 106 changes from WLAN to 3G.
  • the terminal 101c transmits an RA update request 2504 for performing RA update processing and location registration processing for both the packet switching domain and the circuit switching domain to the packet control device 106.
  • the packet control device 106 performs a secondary PDP update processing 2505 for the mobile network packet relay device 107 and a location information update processing 2506 for the user information storage device 111.
  • the secondary PDP information update process 2505 parameters for mobile communication network connection are registered in the mobile network packet relay apparatus 107 as in the above-described secondary PDP information update process 2404.
  • the contents executed in the above three sequences of the location update request 2305, subscriber data insertion 2306, and location update response 2307 are the same, and the user is informed that the terminal 101c has entered the mobile communication network area. Register in the information storage device 111.
  • a route change request 2507 for switching the packet data from the node 114 via the mobile communication network is output from the packet controller 106 to the packet data relay device 108.
  • the two are not directly connected, but since these are transmitted as IP packets, the mobile network packet relay device 107 relays the packets.
  • the packet data relay device 108 In transmission via the mobile network packet relay device 107 after switching, there are several options for the transmission method with the packet data relay device 108. All of them need to be based on IP, but tunneling methods such as Mobile IP, GTP (GPRS Tunneling Protocol), and IP-in-IP can be used. When using these tunnel methods, the input side device (packet data relay device 108 or mobile network packet relay device 107) adds the part of the protocol selected to the original packet header and performs the control. The device on the side needs to release the capsule and extract the original packet data.
  • tunneling methods such as Mobile IP, GTP (GPRS Tunneling Protocol), and IP-in-IP can be used.
  • the input side device packet data relay device 108 or mobile network packet relay device 107 adds the part of the protocol selected to the original packet header and performs the control. The device on the side needs to release the capsule and extract the original packet data.
  • the packet data relay device 108 changes the tunnel creation method.
  • the packet data relay apparatus 108 performs U-plane switching processing according to the path change request 2507 and outputs a path change response 2508 to the packet control apparatus 106.
  • the packet controller 106 transmits an RA update response 2509 to the terminal 101c, and the processing is performed on the mobile communication network side. Indicates completion. This completes the registration process for cell Ml and cell L2.
  • the same effect can be achieved by the method in which the cell update request 2502 is output from the terminal 101c, and the cell update process is performed from the radio network controller 104 using the Active Set Update procedure.
  • the wireless network control device 104 has a packet division / integration function, it is possible to simultaneously connect using both the mobile communication network and the wireless LAN network.
  • the quasi-Active Set registration sequence is shown by a quasi-Active Set (L2) registration process 2 511 and a cenore (M2) registration process 2512.
  • the Senole L2 registration 2511 is a process similar to the process of updating the Active Set from the signal 704 to the signal 716 in FIG. 7 and the registration of the cell M2.
  • the packet control device 106 deletes the tunnels related to the mobile network packet control device 107 and the packet data relay device 108.
  • the packet control apparatus 106 instructs the radio network control apparatus 104, and the Active set of the terminal information management unit 202 of the radio network control apparatus 104 is also not registered.
  • the wireless network control device 104 can It is possible to control terminals existing only in the area.
  • the wireless network control device 104 relays the signal between the terminal 101c and the packet control device 106 with protocol conversion, so that even when the terminal 101c does not have the address of the packet control device 106, the wireless communication is performed.
  • the communication when a plurality of packet control devices are connected to the same wireless network control device 104 is made possible.
  • the packet control device 107 switches the packet data from the opposite node 114 by the route change request 2507 to the packet data relay device 108.
  • the effect of shortening the time required for switching can be obtained.
  • the wireless communication system includes a WLAN relay device that controls connection of one or more wireless LAN access (Local Area Network) networks. Among the input information, the communication with the mobile communication network and the wireless LAN network.
  • the terminal has a configuration that outputs necessary connection information to the terminal when a terminal capable of communication is performed on the wireless LAN network, and implements a seamless handover between the mobile communication network and the wireless LAN. It is useful as a wireless communication system.

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Abstract

 本発明の無線網制御装置(104)は、1つ以上の無線LANアクセス(Local Area Network)網(103a)、(103b)の接続制御を行うWLAN中継装置(105a)、(105b)から入力される情報のうち、移動通信網及び無線LAN網との通信が可能な端末(101a)が無線LAN網で通信を行う場合に必要な接続情報を端末(101a)に出力する構成を有しており、移動通信網と無線LAN間でのパケット通信の途切れのないハンドオーバーを実現する。  

Description

明 細 書
無線網制御装置、無線 LAN中継装置、無線通信システム及び無線通信 システムの通信方法
技術分野
[0001] 本発明は、 W— CDMAに代表される移動体通信網と無線 LANのような異種網の 連携システムにおいて、通信中の移動により網の種別が変化した場合に通信を継続 するハンドオーバー技術に関するものである。
背景技術
[0002] 近年広 、エリアで通信可能な携帯電話と、狭!、エリアで高速データ通信が可能な 公衆無線 LANサービスを連携 (インタワーク)させて、補完させるシステムが検討され ている。例えば、このようなシステムで、携帯電話の移動通信網と無線 LAN (Wirele ss Local Area Network: WLAN)の両方にアクセスできる端末を使用するサー ビスが考えられている。このサービスでは、高速移動時は基地局周辺のカバーエリア の広い移動通信網を使って接続を維持し、低速移動時または静止時は、無線 LAN を用いて広帯域アクセスを行う。
[0003] インタワークシステムは、 3GPP (3rd Generation Partnership Project)で、 WL AN経由で移動通信網のパケットサービスにアクセスするシナリオを実現するァ ーキテクチヤなどが規格化されて 、る。 3GPPの TS (Technical Specification) 2 2. 234にその要件、 23. 234でアーキテクチャ、 33. 234で認証方式力 S記述されて ヽる。また、特開 2000— 349829号公報【こお!ヽて ίま、ホームエージェント 2613を用 いて携帯電話網同士におけるパケット呼のハンドオーバーを行う方式が記述されて いる。これらのシステムにおいて、移動通信網と無線 LANの両方にアクセスできる端 末を用いてパケットアクセスを行って 、る際に、移動通信網のカバーエリアから無線 L ANに移動した場合の処理方式の例を示す。
[0004] 図 26は、従来技術によって構築されたインタワークシステムの構成図を示す。図 26 において、端末 2601は、移動通信網と無線 LANの両方のパケットアクセス手段を持 つ。端末 2601は、 3GPP規格では UE (User Equipment)にあたる。第 1基地局 装置 2602aと第 2基地局装置 2602bは、移動通信網において、端末 2601からの無 線信号を有線上の信号に相互変換し、伝送する。 3GPP規格では Node Bにあたる 。また、第 1基地局装置 2602aは、セル Ml、第 2基地局装置 2602bはセル M2を力 バーする。
[0005] 第 1WLANアクセス網 2603aと第 2WLANアクセス網 2603bは、 IP (Internet Pr otocol)などによるパケット網であり、端末 2601との接続を行うアクセスポイントを含 む。第 1WLANアクセス網 2603aはセル Ll、第 2WLANアクセス網 2603bはセル L 2をカバーする。両者を総称して WLANアクセス網 2603と呼ぶ。 WLANアクセス網 2603は、無線 LANの無線信号を有線網上のパケット信号に変換する。 WLANァク セス網 2603において、 DNSサーバとしてアドレス割当動作も行うものとする。 WLA Nアクセス網 2603は、 3GPP規格では WLAN AN (Access Network)にあたる。
[0006] 無線網制御装置 2604は、基地局装置 2602 (または、第 1基地局装置 2602aと第 2基地局装置 2602bとする)に IPを介して接続され、移動通信網において無線関係 の端末制御、制御データとユーザーデータの伝送を行う。無線網制御装置 2604は 、 3GPP規格の RNC (Radio Network Controller)にあたる。基地局装置 2602 との接続は ATMの場合でも本発明の効果は得られる。
[0007] 第 1WLAN中継装置 2605aと第 2WLAN中継装置 2605bは、それぞれ第 1WLA Nアクセス網 2603aと第 2WLANアクセス網 2603bに接続され、各々に接続された WLANアクセス網 2603との間で無線 LANの制御データ'ユーザーデータの伝送を 行う。第 1 WLAN中継装置 2605aと第 2WLAN中継装置 2605bは、 3GPP規格で は WAG (Wireless Access Gateway)にあたる。両者を総称して WLANアクセス 網 2603と呼ぶ。 WLAN中継装置は、請求項の「無線ネットワーク装置 (Wireless Network Controller)」に該当する。
[0008] パケット制御装置 2606は、無線網制御装置 2604に接続され、移動通信網内のパ ケット伝送制御処理と、パケット伝送に関係する端末 2601の状態管理とを行う。パケ ット制御装置 2606は、無線網制御装置 2604との接続は IPを用いると仮定する。パ ケット制御装置 2606は、 3GPP規格では SGSN (Serving GPRS Support Nod e)にめたる。 [0009] 移動網パケット中継装置 2607は、 WLANアクセス網 2603と IPとを介して接続され 、移動通信網からインターネットへのパケットデータを中継する。 3GPP規格では、 G GSN (Gateway GPRS Support Node)にあたる。ここでは、端末 2601のドメイ ンとなる APN (Access Point Name)毎に、移動網パケット中継装置 2607が配置 されている。
[0010] パケットデータ中継装置 2608は、移動網パケット中継装置 2607と WLAN中継装 置 2605とに接続され、両者からのデータを公衆パケット網 2612に中継する。バケツ トデータ中継装置 2608は、移動網パケット中継装置 2607と同様に、 APNに対応す る。ここでは、パケットデータ中継装置 2608と WLAN中継装置 2605との接続の関 係は、 1対多関係を仮定する。
[0011] 認証中継装置 2609は、 WLAN中継装置 2605に接続され、端末 2601が、無線 L ANのカバーエリアに進入した場合に、端末 2601からの認証データを WLAN中継 装置 2605経由で受け取る。認証中継装置 2609は、 3GPP規格では AAA Proxy にあたる。
[0012] 認証サーバ 2610は、認証中継装置 2609に接続され、端末 2601からの認証デー タを認証中継装置 2609経由で受け取る。認証サーバ 2610は、 3GPP規格では AA A serverにあたる。
[0013] ユーザー情報格納装置 2611は、パケット制御装置 2606と移動網パケット中継装 置 2607と認証サーバ 2610とに接続され、ユーザーが移動通信網または無線 LAN 網の通信事業者と契約しているサービス情報が格納されている。公衆パケット網 261 2は、公衆に位置するパケット網である。インターネットも公衆パケット網 2612の一つ である。
[0014] ホームエージェント 2613は、端末 2601のデータ伝送を中継し、データ伝送先を端 末 2601の移動先に応じて変更する。また、ホームエージェント 2613は、モパイル IP で端末 2601の位置管理を行い、移動先を登録する。対向ノード 2614は、端末 260 1がパケット通信を行う相手である。例えば、インターネット上に配置されたサーバ等 は、対向ノード 2614に含まれる。
[0015] ここで、本システムで連携する移動通信網と無線 LANとを定義する。移動通信網 は、移動網パケット中継装置 2607、パケット制御装置 2606、無線網制御装置 2604 、基地局装置 2602からなるネットワークを指す。無線 LANは、パケットデータ中継装 置 2608、 WLAN中 ϋ装置 2605、 WLANアクセス網 2603からなるネットワークを指 す。
[0016] 図 27に、無線 LAN部分の各構成要素と、各々の処理するプロトコルのスタック図と を示す。端末 2601は、対向ノード 2614と通信するためのリモート IP層 2702と、無線 LANのアクセス網で IP通信を行うためのトランスポート IP層 2703を持つ。各々の IP アドレスは、別に割り当てられ、それぞれリモート IPアドレス、ローカル IPアドレスと呼 ばれる。
[0017] リモート IP層 2701のパケットは、公衆パケット網 2612への入口となるパケットデー タ中 ϋ装置 2608にお!/、て中 ϋされる力 端末 2601とパケットデータ中 ϋ装置 2608 の間ではリモート IP層 2701のパケットを伝送するためのトンネル 2702が設けられる 。このトンネルの機能としては、パケットのカプセルィ匕伝送機能、パケットのヘッダまた はペイロードの圧縮機能、暗号化機能がある。カプセル化や圧縮 '暗号化方式等の 各機能の設定用の情報、アクセスポイント名や電話番号などの接続設定が、トンネル 毎に端末 2601とパケットデータ中継装置 2608によって保持される。
[0018] トランスポート IP層 2703は、各ノードで終端される。端末 2601からのパケットは、 W LANアクセス網 2603で終端される。 L1 (物理層)と L2 (データリンク層)は本実施の 形態にお 、ては特定しな 、。
[0019] 以上のシステムにおいて、パケット通信が端末 2601と対向ノード 2614との間で移 動通信網を経由して行われているときに、無線 LANのエリアに進入した場合に、無 線 LAN経由の通信に切り替える方式を示す。
[0020] 端末 2601の IPパケット通信は、以下の形態で行われる。まず、ユーザーの IPパケ ットは、端末 2601から移動通信網の各ノードとホームエージェント 2613を経由して 対向ノード 2614に到達する。ユーザーのリモート IPアドレスは、リモート IPアドレスを ルーティングする移動網パケット中継装置 2607によって割り当てられる。ホームエー ジェント 2613は、端末 2601のホーム網におけるアドレスであるホーム IPアドレスと、 端末 2601の現在位置に対応する網 (在圏網)で使用される端末 2601のアドレスで ある気付アドレスの組を管理し、対向ノード 2614が出力する端末 2601のホーム IPァ ドレスをカプセル化し、気付アドレス(Care of address)に対して伝送する。
[0021] 逆に、端末 2601からの IPパケットは、逆方向のパケットと同様にカプセル化されて 伝送される。対向ノード 2614が Binding Update手順に対応している場合は、これ により、カプセルィ匕を使用せずに直接端末 2601と対向ノード 2614に対して伝送す ることち可會である。
[0022] 移動通信網では、ノード間毎に IPトンネルが作られ、 IPパケットは、カプセル化され て伝送される。移動網パケット中継装置 2607とパケット伝送制御装置 2606の間、パ ケット伝送制御装置 2606と無線網制御装置 2604との間では GTP (GPRS Tunne ling Protocol)が用いられる。
[0023] 無線網制御装置 2604では、 IPパケットが論理チャネルやトランスポートチャネルに 適宜変換され、基地局装置 2602aに IPトランスポートを用いて伝送される。基地局装 置 2602aは、 W— CDMAの物理チャネルに変換し、端末 2601と通信を行う。
[0024] 端末 2601力 パケット通信 2810a〜2810dを行いながら、無線 LANのエリアに進 入した際の処理は以下のように行われる。まず、図 28において、無線 LANエリアの セル L1進入 2801〖こおいて、無線 LANの電波を端末 2601が検出する。無線 LAN は、 IEEE802. llaZbZg規格を仮定する。ローカル接続処理 2802において、口 一カル接続の際は、第 1WLANアクセス網 2603aによってローカル IPアドレスが端 末 2601に割り当てられる。
[0025] その後、認証処理 2803において端末 2601は、ユーザー情報格納装置 2611に対 して、 WLAN経由でのパケットアクセスの認証を行う。この認証は、第 1WLAN中継 装置 2605a、認証中継装置 2609 (図 28では省略)、認証サーバ 2610で EAP (PP P Extensible Authentication Protocol)を用いる。また、認証サーノ 2610に 認証に必要なユーザーに関する情報がない場合は、ユーザー情報格納装置 2611 から取得する。
[0026] 認証 2803終了後、無線 LAN IPアドレス取得処理 2804において、端末 2601力 S DNS問い合わせを行う。これに対し、第 1WLANアクセス網 2603aは、応答として、 端末 2601が使用可能なネットワーク全てにおけるリモート IPアドレス、 FQDN、それ らに対応するパケットデータ中継装置 2608の組を返す。
[0027] トンネル作成要求 2805において、端末 2601は無線 LAN IPアドレス取得処理 28 04にて取得した IPアドレスの中力もパケットデータ中継装置 2608を選択し、一組の リモート IPアドレスと FQDNを用いて IPのトンネルを作成させる要求をパケットデータ 中継装置 2608に出力する。認証完了確認処理 2806において、パケットデータ中継 装置 2608は、認証中 ϋ装置 2609と認証サーノ 2610を中 ϋし、端末 2601力認証 済みであることを確認する。
[0028] 次に、ポリシー交換 2807において、パケットデータ中継装置 2608と第 1WLAN中 継装置 2603aが、パケットの伝送ポリシーを交換する。適用するポリシーは、パケット データ中継装置 2608が決定し、第 1WLAN中継装置 2603aは、パケットデータ中 継装置 2608から得た伝送ポリシーを適用する。
[0029] ポリシー交換後、トンネル作成処理 2808において、端末 2601とパケットデータ中 継装置 2608間でトンネルの属性が交換され、両者間のトンネルが作成される。また、 パケットデータ中継装置 2608が、公衆パケット網 2612上での端末 2601の IPァドレ スとなるリモート IPアドレスを割り当てる。
[0030] トンネルが作成されると、端末 2601は、ホームエージェント 2613に対して、リモート IPアドレスの登録 2809を行う。リモート IPアドレスが登録されると、ホームエージェン ト 2613は、対向ノード 2614からのパケットの伝送先を新しいリモート IPアドレスに変 更する。
[0031] 以上のようにして無線 LANにおける接続 2810が確立すると、端末 2601は、移動 通信網の接続を切断する。
[0032] このような移動通信網と無線 LANのインタワークシステムについては、異なったァク セス技術の網間を移動する際に、認証処理と接続処理の両方をコアネットワークの機 器を用いて行う必要があるため、時間が力かるという課題がある。
[0033] これに対して、電子情報通信学会技術報告、 RCS2002— 209、 「モパイル IPネッ トワークにおいて位置情報を用いたシームレスなハンドオフ方式」 pp. 13— 18にハン ドオーバーに伴う切替時間を短縮する方法が提案されている。この方式は、モパイル IPの改良方式であり、 GPS等を使用して端末 2601の位置管理を行い、その管理デ ータをもとに、端末 2601が、移動する次のセルを予測する。予測したセルに対して、 ハンドオーバーを行った際に必要になる認証処理や接続処理を当該セルに移動す る前に、現時点で通信可能なセルを用いて実施しておくことで、セル移動時の切替 時間を短縮する。上記の電子情報通信学会技術報告では、端末 2601の GPSデー タ、 IPアドレスと位置から、端末 2601の位置を用いて次に移動するセルを推定し、接 続設定を簡略ィ匕する方式が開示されている。
[0034] 特開 2004— 254278号公報においては、 W— CDMA方式の一種である UMTS
(Universal Mobile Telecommunications System)のネットワークに WLAN のアクセスポイントを接続したシステムにおいて、 UMTSのエリアと WLANのエリア 間を端末が移動する場合にハンドオーバーを行う方法が開示されている。
[0035] 特開 2004— 254278号公報においては、図 29に示すように、無線 LANのァクセ スポイントである無線 LAN AP2903とパケット制御装置 2906と力 両者の相互接 続を行う機能要素である WLAN IWF (Inter -Working Function) 2905を介し て接続される。
[0036] 無線 LAN IWF2905と、パケット制御装置 2906の間では Iu—psインタフェースに より接続される。 GPRSの仕様では、移動通信網においてパケット接続を行うと、パケ ット接続に関連する情報を格納する一次 GPRSコンテキスト(Primary GPRS con text)と二次 GPRSコンテキスト(Secondary GPRS context)が作成される。特に 二次 GPRSコンテキストには、 IPアドレスや QoSの接続情報が格納される。特開 200 4 254278号公報では、無線 LAN網に関する二次 GPRSコンテキストを進行中の パケット接続セッションと関連づけて起動し、二次 GPRSコンテキストを端末 2901の エリアによって変更することで、端末 2901による移動通信網と無線 LAN網の使い分 けを可能にしている。
[0037] 例えば、移動通信網と既に接続を確立している端末力 セル Mlで移動通信網との パケット接続を行った端末 2901が無線 LAN網のエリアであるセル L1に進入する場 合の処理は以下のように行う。まず、端末 2901が、無線 LAN AP2903との接続を 開始する。端末 2901は、次に無線 LANでの IPアドレスを取得しょうとする力 既に 移動通信網経由の接続があるため、端末 2901は、新たな IPアドレスは得られず、既 存の IPアドレスを用いる。ただし、 QoSの変更は可能である。このようにしてパラメ一 タが設定され、すでに使用されている移動通信網の二次 GPRSコンテキストとは別に 、無線 LAN用の二次 GPRSコンテキストを移動網パケット中継装置に追加する。この ように端末各々に対し、ネットワーク毎に異なる QoSなどを持つ二次 GPRSコンテキ ストを作成して、端末 2901の存在するエリアによって適宜切替を行うことにより、ハン ドオーバーを実現することができる。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0038] しかしながら、以上の方式では、認証 2803カゝらトンネル作成 2808までのレイヤ 2と レイヤ 3の両方の通信において再設定が必要になるため、余計な切替時間を必要と する。
[0039] また、モパイル IPを応用した方式を用いる場合、端末がハンドオーバーの実施可否 の判断と切替先のセルの選択を行う。一般に、端末は、網内のノードの使用状況を 把握できないため、複数のセルが重なっている場所において、複数の端末が、ハンド オーバーを行う場合、切替先が同じセルに集中する可能性がある。従って、そのセル のアクセスポイント又は基地局の収容能力の超過、網側の回線容量の超過、輻輳の 発生が、甚だしい場合は、ハンドオーバー時に呼損が発生する問題がある。
[0040] また、 3GPPの移動通信網においては、端末の IPアドレスの割り当ては、移動網パ ケット中継装置 2607にアクセスしたときに行われ、一般に、セル変更時は、 IPァドレ スが変更されない。従って、 IPのルーティングでモビリティを管理するモパイル IPを元 にした方式の適用は難 、。
[0041] 特開 2004— 254278号公報に開示された方式を用いた場合は、 2つの問題があ る。
[0042] まず、端末の移動管理を RNCごとに行うため、セル単位の端末の位置管理を行わ ない点が問題として挙げられる。例えば、特開 2004— 254278号公報のシステムに お 、てハンドオーバー時の切替時間を短くするためには、電子情報通信学会技術 報告の手法を特開 2000— 349829号公報に適用する方法が考えられる。しかし、 電子情報通信学会技術報告のように移動前に接続設定処理を行う対象となる端末 を予測するためには、 WLANエリア L1に隣接する移動通信網のエリア Mlに収容さ れている全部の端末の電波強度、無線通信状態、位置、移動方向や速度などを取 得する必要がある。しかし、 W— CDMAにおいては、パケット制御装置 2906は端末 2901の位置を複数のセルからなる RA (Routeing Area)単位で把握して!/、るため 、セル L1に隣接するのはセル Mlと同じ RAに含まれるセル全てとなる。従って、セル L1に進入する端末の予測に不要となる端末に関してもセル L1に進入する可能性の 有無を判定することになり、計算量が多くなる問題がある。
[0043] また、移動通信網において接続を行うのがパケット制御装置 2906であるから、この 間のプロトコルに Iu— ps (パケット通信を実施する場合の SGSNと RNC間のプロトコ ル)を用いる必要がある。特に Iu— psは制御を行う C— plane、ユーザーデータの伝 送などを行う U— planeに分かれるが、 U— planeにおいても GTP (GPRS Tunneli ng Protocol)を用いるため、本インタフェースを実現するためには、新たなプロトコ ルを設計する必要がある。
[0044] 本発明は以上の問題に鑑み、 IPなどのパケット伝送において、下位レイヤである移 動通信網や無線 LANのレイヤ 2の仕組みを用いて、端末の移動予測を行い、予測し た無線 LAN網において、端末の認証 ·接続設定処理を行い、それにより作成される 接続情報を、移動通信網経由で端末に伝送することにより、移動通信と無線 LAN等 の複数の無線方式に対応した端末による、携帯電話網 (移動通信網)と無線 LAN間 でのパケット通信の途切れのないハンドオーバーを実現するものである。
課題を解決するための手段
[0045] 上記した従来の課題を解決するために、本発明の無線網制御装置は、 1つ以上の 無線 LANアクセス(Local Area Network)網の接続制御を行う WLAN中継装置 から入力される情報のうち、移動通信網及び前記無線 LAN網との通信が可能な端 末が前記無線 LAN網で通信を行う場合に必要な接続情報を前記端末に出力する 構成を有しており、移動通信網と無線 LAN間でのパケット通信の途切れのな 、ノヽン ドオーバーを実現するものである。
[0046] 本発明の無線 LAN装置は、移動通信網及び無線 LAN (Local Area Network )網との通信が可能な端末と、無線通信を行う 1台以上の基地局装置の無線制御を 行う無線網制御装置と、 1つ以上の前記端末と無線 LAN (Local Area Network) 網を介して接続できる無線 LANアクセス網とに接続した無線 LAN中継装置におい て、前記無線網制御装置からの無線 LAN予備設定要求に従い、前記端末に関する 認証処理または接続設定処理の少なくとも一つを行い、前記端末が無線 LAN網で 通信を行う場合に必要な接続情報を前記認証処理または前記接続設定処理によつ て作成し、無線網制御装置に出力する WAG接続設定部を具備する。
[0047] 本発明の無線通信システムは、移動通信網と無線 LAN網との連携を行う無線通信 システムであって、前記移動通信網及び無線 LAN網との通信が可能な端末と、前記 移動通信網を介して前記端末への無線通信を行う基地局装置と、 1台以上の前記基 地局装置と接続され、前記端末の無線接続制御を行う無線網制御装置と、前記無線 LAN網を介して前記端末に無線接続する無線 LANアクセス網と、前記無線網制御 装置と 1つ以上の前記無線 LANアクセス網とに接続され、前記無線 LANアクセス網 の接続制御を行う無線 LAN中継装置と、前記無線 LAN中継装置に接続され公衆 パケット網へ前記無線 LAN中継装置のデータを中継するパケットデータ中継装置を 備え、前記無線網制御装置が、端末が接続する可能性があると推定した前記無線 L ANアクセス網を選択し、前記認証処理要求信号及び接続設定処理要求信号を、前 記推定された無線 LAN網を制御する前記無線 LAN中継装置に出力し、前記無線 LAN中継装置力 前記選択された接続可能無線 LANアクセス網の使用可否を決 定する認証処理を行い、使用が可決された場合に、前記端末による前記無線 LAN アクセス網の使用時に必要となる無線 LAN網内の接続設定処理を行い、前記端末 が無線 LANで通信を行う場合に必要な接続情報を前記無線網制御装置に出力し、 更に、前記無線網制御装置が、前記端末に前記接続情報を出力する。
[0048] 本発明の無線通信システムにお!/、て、前記端末に、前記接続情報が前記無線網 制御装置から入力され、前記無線 LANアクセス網の制御可能エリアに前記端末が 進入した場合に、前記無線 LAN中継装置が、前記接続情報を用いて接続を確立さ せてもよい。
[0049] 本発明の無線通信システムにおいて、前記無線網制御装置力 1台以上の前記基 地局装置と 1つ以上の前記無線 LANアクセス網の収容能力と使用量または障害情 報を備える網状態情報を取得し、前記端末の存在位置が、複数の前記基地局装置 または前記無線 LANアクセス網と同時に通信可能な位置である場合に、前記端末 力 通信を行う前記基地局装置または前記無線 LANアクセス網を、前記網状態情 報を使用して選択してもよい。
[0050] 本発明の無線通信システムにおいて、前記端末が、前記無線 LANアクセス網に進 入した場合に、無線 LAN中継装置が、前記端末が無線 LAN経由のパケットを受信 可能であることを通知するパケット受信可能通知を、前記パケットデータ中継装置に 通知し、パケットデータ中継装置が、前記パケット受信可能通知が入力されると、前 記公衆パケット網カゝら入力されたデータを前記無線 LAN中継装置に出力してもよい
[0051] 本発明の無線通信システムにお 、て、前記端末及び前記無線網制御装置は、前 記端末が通信を行っている前記基地局装置または前記無線 LANアクセス網の識別 子の集合である通信中セル集合情報と、前記端末が接続すると予測した前記基地 局装置と前記無線 LANアクセス網の識別子の集合である予測対象セル集合情報と を保持し、前記端末が、前記基地局装置と前記無線 LANアクセス網と同時に通信を 行い、前記無線 LANアクセス網との通信エラーが予め定めた値以下である場合に、 前記無線網制御装置が、前記基地局装置のセルを前記通信中セル集合情報から前 記予測対象セル集合情報に設定変更して、前記無線 LAN中継装置に通知し、前記 端末に対して前記通信中セル集合情報と前記予測対象セル集合情報とを更新させ る更新要求信号を出力してもよい。
[0052] 本発明の無線通信システムにおいて、前記端末と前記無線 LAN中継装置との通 信の切断を検出した場合に、前記無線 LANアクセス網の識別子を前記通信中セル 集合情報から前記予測対象セル集合情報に設定変更して、前記無線 LAN中継装 置に通知し、前記端末に対して前記通信中セル集合情報と前記予測対象セル集合 情報とを更新させる更新要求信号を出力してもよい。
[0053] 本発明の無線通信システムにおいて、前記無線 LANアクセス網の識別子を前記 通信中セル集合情報から前記予測対象セル集合情報に設定変更し、前記通信中セ ル集合情報に、前記基地局装置または前記無線 LANアクセス網の識別子が存在し なくなった場合に、前記端末の通信が切断したことを前記無線 LAN中継装置に通 知し、前記無線 LAN中継装置が前記端末に関する接続情報を削除してもよい。
[0054] 本発明の無線通信システムは、前記無線網制御装置に接続され、前記移動通信 網によるパケット通信の呼制御を行うパケット制御装置を備え、前記端末に関する前 記パケット制御装置と前記無線網制御装置間の接続が切断された場合に、無線網 制御装置が、前記無線網制御装置と接続された前記基地局装置の識別子を前記通 信中セル集合情報と前記予測対象セル集合情報とから削除し、前記通信中セル集 合情報に識別子が存在しなくなった場合に、前記予測対象セル集合情報に識別子 力 Sある前記無線 LAN中継装置に、接続情報を削除させる削除要求信号を出力し、 前記端末に前記通信中セル集合情報と前記予測対象セル集合情報とを更新させる 更新要求信号を出力してもよい。
[0055] 本発明の無線通信システムの通信方法は、移動通信網及び無線 LAN (Local A rea Network)網との通信が可能な端末と、前記移動通信網を介して前記端末へ の無線通信を行う基地局装置と、 1台以上の前記基地局装置と接続され、前記端末 の無線接続制御を行う無線網制御装置と、前記無線 LAN網を介して前記端末に無 線接続する無線 LANアクセス網と、前記無線網制御装置と 1つ以上の前記無線 LA Nアクセス網とに接続され、前記無線 LANアクセス網の接続制御を行う無線 LAN中 継装置と、前記無線 LAN中継装置に接続され公衆パケット網へ前記無線 LAN中継 装置のデータを中継するパケットデータ中継装置を備え、移動通信網と無線 LAN網 との連携を行う無線通信システムの通信方法であって、端末が、前記基地局装置の 制御対象となるセルに含まれる場合に、接続する可能性があると推定した前記無線 L ANアクセス網を選択し、前記端末の認証処理要求信号及び接続設定処理要求信 号を、前記基地局装置を介して前記無線網制御装置に出力するステップと、前記無 線網制御装置が、前記認証処理要求信号及び接続設定処理要求信号を、前記推 定された無線 LAN網を制御する前記無線 LAN中継装置に出力するステップと、前 記無線 LAN中継装置が、更に、前記無線網制御装置が、前記端末に前記接続情 報を出力し、前記端末と前記選択された無線 LANアクセス網との接続を確立させる ステップとを実行する。 [0056] 本発明の移動通信網制御装置は、移動通信網による移動端末との通信を制御す る通信制御部と、前記移動端末の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位 置情報に基づ!、て、前記移動端末の移動先となる移動通信網と連携した無線ネット ワークを予測する移動先予測部と、前記移動先予測部にて予測された無線ネットヮ ークにおいて移動端末との通信を制御する無線ネットワーク制御装置に、前記移動 端末を前記無線ネットワークに接続するための接続情報を送信する接続情報送信部 とを備える。
[0057] 本発明の移動通信網制御装置は、前記接続情報送信部にて送信した接続情報に 応じて、前記無線ネットワーク制御装置から送信される前記無線ネットワークと前記移 動端末との接続準備の完了を示す応答を受信したときに、前記無線ネットワークの情 報を移動通信網を通じて前記移動端末に送信する無線ネットワーク情報送信部を備 えてもよい。
[0058] 本発明の無線ネットワーク装置は、無線ネットワークによる移動端末との通信を制御 する無線制御部と、自無線ネットワークに連携した移動通信網による移動端末との通 信を制御する移動通信網制御装置から送信される、前記移動端末の自無線ネットヮ ークに対する接続情報を受信する接続情報受信部と、前記接続情報受信部による 接続情報の受信に応じて、自無線ネットワークと公衆パケット網とのパケット通信を中 継する中継装置との間に、前記移動端末のためのトンネル設定を行うトンネル設定 部と、前記トンネル設定部によってトンネル設定がなされたときに、前記移動通信網 制御装置に接続準備の完了を示す応答を送信する応答送信部とを備える。
[0059] また、本発明の無線ネットワーク制御装置は、前記接続情報受信部による接続情報 の受信に応じて、前記移動端末が前記移動通信網に接続された端末として登録され ているカゝ否かを認証する認証部をさらに備え、前記応答送信部は、前記認証部によ つて前記移動端末が認証されたときに応答を送信してもよい。
[0060] また、本発明の無線ネットワーク装置は、自無線ネットワーク内で移動端末を検出し たときに、前記中継装置との間に検出された移動端末のためのトンネルが設定されて いる力否かを判定する判定部と、前記移動端末のためのトンネルが設定されていると の前記判定部による判定に応じて、前記中継装置にパケットを受信可能であることを 示すパケット受信可能通知を送信する受信可能通知送信部とを備える。
[0061] 本発明の無線通信システムは、移動通信網による移動端末との通信を制御する移 動通信網制御装置と、前記移動通信網に連携した無線ネットワークによる移動端末 との通信を制御する無線ネットワーク制御装置とを備え、前記移動通信網制御装置 は、前記移動端末の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報に基づ いて、前記移動端末の移動先となる無線ネットワークを予測する移動先予測部と、前 記移動先予測部にて予測された無線ネットワークの無線ネットワーク制御装置に、前 記移動端末を前記無線ネットワークに接続するための接続情報を送信する接続情報 送信部とを備え、前記無線ネットワーク制御装置は、前記移動通信網制御装置から 送信される前記接続情報を受信する接続情報受信部と、前記接続情報受信部によ る接続情報の受信に応じて、自無線ネットワークと公衆パケット網とのパケット通信を 中継する中継装置との間に、前記移動端末のためのトンネル設定を行うトンネル設 定部とを備える。
[0062] 本発明の無線通信システムの通信方法は、移動通信網による移動端末との通信を 制御する移動通信網制御装置と、前記移動通信網に連携した無線ネットワークによ る移動端末との通信を制御する無線ネットワーク制御装置とを備えた無線通信システ ムの通信方法であって、前記移動通信網制御装置が前記移動端末の位置情報を取 得する位置情報取得ステップと、前記位置情報に基づいて、前記移動端末の移動 先となる無線ネットワークを予測する移動先予測ステップと、前記移動先予測ステツ プにて予測された無線ネットワークの無線ネットワーク制御装置に、前記移動端末を 前記無線ネットワークに接続するための接続情報を送信する接続情報送信ステップ と、前記無線ネットワーク制御装置が前記移動通信網制御装置から送信される前記 接続情報を受信する接続情報受信ステップと、前記接続情報受信ステップにおける 接続情報の受信に応じて、自無線ネットワークと公衆パケット網とのパケット通信を中 継する中継装置との間に、前記移動端末のためのトンネル設定を行うトンネル設定ス テツプとを備える。
[0063] 本発明の無線ネットワーク制御装置は、無線ネットワークによる移動端末との通信を 制御する無線ネットワーク制御装置であって、自無線ネットワークに連携した移動通 信網の移動通信網制御装置のアドレス情報を記憶したアドレス情報記憶部と、前記 移動端末から送信される自無線ネットワークに対する接続要求を受信する接続要求 受信部と、前記接続要求受信部による接続要求の受信に応じて、前記移動端末を 自無線ネットワークに接続させると共に、前記アドレス情報記憶部に記憶された移動 通信網制御装置のアドレス情報を前記移動端末に通知する無線制御部とを備える。
[0064] また、本発明の無線ネットワーク制御装置は、前記移動端末から送信される前記移 動通信網制御装置宛てのパケットを前記移動通信網制御装置に送信してもよい。
[0065] 本発明の無線通信システムは、移動通信網による移動端末との通信を制御する移 動通信網制御装置と、前記移動通信網と連携した無線ネットワークによる移動端末と の通信を制御する無線ネットワーク制御装置とを備え、前記無線ネットワーク制御装 置は、自無線ネットワークに連携した移動通信網の移動通信網制御装置のアドレス 情報を記憶したアドレス情報記憶部と、前記移動端末から送信される自無線ネットヮ ークに対する接続要求を受信する接続要求受信部と、前記接続要求受信部による 接続要求の受信に応じて、前記移動端末を自無線ネットワークに接続させると共に、 前記アドレス情報記憶部に記憶された移動通信網制御装置のアドレス情報を前記移 動端末に通知する無線制御部とを備える。
[0066] また、本発明の無線通信システムにお 、て、前記移動端末が、前記無線ネットヮー ク制御装置力 通知された移動通信網制御装置のアドレス情報を用いて、前記移動 通信網への登録を要求する登録要求を前記無線ネットワーク制御装置を介して前記 移動通信網制御装置に送信してもよい。
[0067] また、本発明の無線通信システムは、前記移動通信網制御装置が、前記移動端末 を移動通信網内で検出したときに、検出された移動端末が移動通信網に登録された 端末であるか否かを判定する判定部と、検出された移動端末が移動通信網に登録さ れているとの判定に応じて、公衆パケット網との間のパケット通信を中継する中継装 置に、パケットを受信可能であることを示すパケット受信可能通知を送信する受信可 能通知送信部とを備えてもよい。
[0068] 本発明の無線通信システムの通信方法は、移動通信網による移動端末との通信を 制御する移動通信網制御装置と、前記移動通信網と連携した無線ネットワークによる 移動端末との通信を制御する無線ネットワーク制御装置とを備えた無線通信システム の通信方法であって、前記移動端末から送信される自無線ネットワークに対する接 続要求を受信する接続要求受信ステップと、前記接続要求受信ステップにおける接 続要求の受信に応じて、前記移動端末を自無線ネットワークに接続させる接続ステツ プと、前記無線ネットワーク制御装置が自無線ネットワークに連携した移動通信網の 移動通信網制御装置のアドレス情報を記憶したアドレス情報記憶部からアドレス情報 を読み出し、読み出したアドレス情報を前記移動端末に通知するアドレス情報通知ス テツプとを備える。
[0069] 本発明の無線網制御装置によれば、端末が無線 LAN網のエリア進入後、早期に 接続を確立し、通信を行うことを可能とする。
[0070] 更に、網状態を用いてセルを選択することが可能になり、また、端末が無線 LANの エリア進入後、さらに早期に接続を確立し、通信を行うことが可能になる。通信安定 時に、余分な通信を削減し、移動通信網の資源を有効に使用することが可能になる 。無線 LANの通信切断時に、余分な通信を削減し、移動通信網の資源を有効に使 用することが可能になる。主となる通信が切断されたときに、予測情報に用いる移動 通信網と無線 LANの資源を節約できる。移動通信網側の通信切断時に、移動通信 網を無線 LANの通信と切り離し、移動通信網の資源を有効に使用することが可能に なる。
[0071] 以下に説明するように、本発明には他の態様が存在する。この発明の開示は、本 発明の一部の態様の提供を意図しており、請求される発明の範囲を制限することは 意図していない。
図面の簡単な説明
[0072] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施の形態による無線通信システムの構成を示す図 [図 2]図 2は、本発明の第 1の実施の形態による無線網制御装置の構成を示す図 [図 3]図 3は、本発明の第 1の実施の形態による WLAN中継装置の構成を示す図 [図 4]図 4は、本発明の第 1の実施の形態によるセル位置管理部のフィールドを示す 図
[図 5]図 5は、本発明の第 1の実施の形態による移動通信網のパケット通信のプロトコ ルスタックを示す図
[図 6]図 6は、本発明の第 1の実施の形態による端末の保持する情報のフィールドを 示す図
[図 7]図 7は、本発明の第 1の実施の形態による移動先予測時の認証'設定処理のシ 一ケンスを示す図
[図 8]図 8は、本発明の第 1の実施の形態による無線網制御装置の保持する情報フィ 一ルドを示す図
[図 9]図 9は、本発明の第 1の実施の形態による無線 LAN中継装置の保持する情報 フィールドを示す図
[図 10]図 10は、本発明の第 1の実施の形態による無線 LANのパケット通信のプロト コルスタックを示す図
[図 11]図 11は、本発明の第 1の実施の形態による端末セル進入時の接続設定処理 のシーケンスを示す図
[図 12]図 12は、本発明の第 1の実施の形態による無線 LANの制御信号のプロトコル スタックを示す図
[図 13]図 13は、本発明の第 2の実施の形態による切断処理のシーケンスを示す図
[図 14]図 14は、本実施の形態のパケット制御装置の内部構成を示すブロック図
[図 15]図 15は、端末の動作を示す図
[図 16]図 16は、端末が保持するデータのフィールド図
[図 17]図 17は、無線網制御装置が保持するデータのフィールド図
[図 18]図 18は、 WLAN中継装置が保持するデータのフィールド図
[図 19]図 19は、パケット制御装置が保持するデータのフィールド図
[図 20]図 20は、移動パケット中継装置が保持するデータのフィールド図
[図 21]図 21は、パケットデータ中継装置が保持するデータのフィールド図
[図 22]図 22は、端末が無線 LAN網に接続するときの処理を示す図
[図 23]図 23は、端末が無線 LAN網に接続するときの処理を示す図
[図 24]図 24は、端末が無線 LAN網に接続するときの処理を示す図
[図 25]図 25は、端末が無線 LAN網力 移動通信網にハンドオーバーしたときの処 理を示す図
[図 26]図 26は、従来技術による無線通信システムの構成を示す図
[図 27]図 27は、従来技術によるユーザーデータに関するプロトコルスタックを示す図
[図 28]図 28は、従来技術による動作を示すシーケンスを示す図
[図 29]図 29は、従来技術による無線通信システムの構成を示す図
発明を実施するための最良の形態
[0073] 以下に、本発明の詳細な説明を述べる。ただし、以下の詳細な説明と添付の図面 は、発明を限定するものではない。発明の範囲は、特許請求の範囲により規定される
[0074] 上記した従来の課題を解決するために、本実施の形態の無線網制御装置は、 1つ 以上の無線 LANアクセス(Local Area Network)網の接続制御を行う WLAN中 継装置力 入力される情報のうち、移動通信網及び無線 LAN網との通信が可能な 端末が無線 LAN網で通信を行う場合に必要な接続情報を端末に出力する構成を 有しており、移動通信網と無線 LAN間でのパケット通信の途切れのな 、ハンドォー バーを実現するものである。
[0075] 本実施の形態の移動通信網制御装置は、移動通信網による移動端末との通信を 制御する通信制御部と、移動端末の位置情報を取得する位置情報取得部と、位置 情報に基づいて、移動端末の移動先となる移動通信網と連携した無線ネットワークを 予測する移動先予測部と、移動先予測部にて予測された無線ネットワークにおいて 移動端末との通信を制御する無線ネットワーク制御装置に、移動端末を無線ネットヮ ークに接続するための接続情報を送信する接続情報送信部とを備える。
[0076] このように移動先予測部にて移動端末の移動先として予測された無線ネットワーク の無線ネットワーク制御装置に移動端末の接続情報を送信しておくことにより、その 無線ネットワークに移動端末が移動したときに、改めて接続情報を送信することなく 無線ネットワークに接続することができる。これにより、無線ネットワークのカバーエリア に入ったときに、接続情報の送信処理を省略することで接続に要する時間を短縮で き、円滑なハンドオーバーを実現できる。なお、移動通信網制御装置とは、例えば、 移動端末との無線通信を行う基地局に接続される無線制御装置 (RNC)である。また 、無線ネットワーク制御装置とは、例えば、移動端末と無線通信を行う WLANァクセ ス網に接続される WLAN中継装置である。
[0077] 本実施の形態の移動通信網制御装置は、接続情報送信部にて送信した接続情報 に応じて、無線ネットワーク制御装置力 送信される無線ネットワークと移動端末との 接続準備の完了を示す応答を受信したときに、無線ネットワークの情報を移動通信 網を通じて移動端末に送信する無線ネットワーク情報送信部を備えてもよい。
[0078] このように無線ネットワーク装置力も接続完了の通知を受けたときに、その無線ネッ トワークの情報を移動端末に送信することにより、移動端末は接続準備が完了してい る無線ネットワークを把握することができる。
[0079] 本実施の形態の無線ネットワーク装置は、無線ネットワークによる移動端末との通信 を制御する無線制御部と、自無線ネットワークに連携した移動通信網による移動端 末との通信を制御する移動通信網制御装置から送信される、移動端末の自無線ネッ トワークに対する接続情報を受信する接続情報受信部と、接続情報受信部による接 続情報の受信に応じて、自無線ネットワークと公衆パケット網とのパケット通信を中継 する中継装置との間に、移動端末のためのトンネル設定を行うトンネル設定部と、トン ネル設定部によってトンネル設定がなされたときに、移動通信網制御装置に接続準 備の完了を示す応答を送信する応答送信部とを備える。
[0080] このように移動通信網制御装置力 送信された接続情報の受信に応じて、その接 続情報に係る移動端末のために中継装置との間のトンネルを設定しておくことにより 、その移動端末が自無線ネットワーク内に入ってきたときに、トンネルを設定する時間 を省略することができ、円滑なハンドオーバーを実現できる。
[0081] また、本実施の形態の無線ネットワーク制御装置は、接続情報受信部による接続情 報の受信に応じて、移動端末が移動通信網に接続された端末として登録されている か否かを認証する認証部をさらに備え、応答送信部は、認証部によって移動端末が 認証されたときに応答を送信してもよ ヽ。
[0082] このように移動通信網制御装置力 送信された接続情報の受信に応じて、その接 続情報に係る移動端末の認証をしておくことにより、その移動端末が自無線ネットヮ ーク内に入ってきたときに、移動端末を認証する時間を省略することができ、円滑な ハンドオーバーを実現できる。
[0083] また、本実施の形態の無線ネットワーク装置は、自無線ネットワーク内で移動端末 を検出したときに、中継装置との間に検出された移動端末のためのトンネルが設定さ れている力否かを判定する判定部と、移動端末のためのトンネルが設定されていると の判定部による判定に応じて、中継装置にパケットを受信可能であることを示すパケ ット受信可能通知を送信する受信可能通知送信部とを備える。
[0084] このように自無線ネットワーク内で検出された移動端末のためのトンネルが設定され ているときに、中継装置にパケット受信可能通知を送信することにより、中継装置は、 移動端末が無線ネットワーク経由でパケットを受信可能なことを把握する。これにより 、中継装置は、公衆パケット網から送信された移動端末宛てのパケットを無線ネットヮ ーク制御装置に送信するように制御することができる。
[0085] 本実施の形態の無線通信システムは、移動通信網による移動端末との通信を制御 する移動通信網制御装置と、移動通信網に連携した無線ネットワークによる移動端 末との通信を制御する無線ネットワーク制御装置とを備え、移動通信網制御装置は、 移動端末の位置情報を取得する位置情報取得部と、位置情報に基づいて、移動端 末の移動先となる無線ネットワークを予測する移動先予測部と、移動先予測部にて 予測された無線ネットワークの無線ネットワーク制御装置に、移動端末を無線ネットヮ ークに接続するための接続情報を送信する接続情報送信部とを備え、無線ネットヮ ーク制御装置は、移動通信網制御装置から送信される接続情報を受信する接続情 報受信部と、接続情報受信部による接続情報の受信に応じて、自無線ネットワークと 公衆パケット網とのパケット通信を中継する中継装置との間に、移動端末のためのト ンネル設定を行うトンネル設定部とを備える。
[0086] この構成により、移動通信網制御装置が、移動端末の予測される移動先に応じて、 移動通信網内にある移動端末の接続情報を他の無線ネットワーク制御装置にあらか じめ送信し、無線ネットワーク制御装置が受信した接続情報に基づ 、て移動端末の ためのトンネルを設定する。これにより、実際に、移動端末が無線ネットワークに入つ たときに、移動端末から無線ネットワーク制御装置に接続情報を送信する処理を省 略でき、円滑なハンドオーバーを実現できる。 [0087] 本実施の形態の無線通信システムの通信方法は、移動通信網による移動端末との 通信を制御する移動通信網制御装置と、移動通信網に連携した無線ネットワークに よる移動端末との通信を制御する無線ネットワーク制御装置とを備えた無線通信シス テムの通信方法であって、移動通信網制御装置が移動端末の位置情報を取得する 位置情報取得ステップと、位置情報に基づいて、移動端末の移動先となる無線ネット ワークを予測する移動先予測ステップと、移動先予測ステップにて予測された無線ネ ットワークの無線ネットワーク制御装置に、移動端末を無線ネットワークに接続するた めの接続情報を送信する接続情報送信ステップと、無線ネットワーク制御装置が移 動通信網制御装置カゝら送信される接続情報を受信する接続情報受信ステップと、接 続情報受信ステップにおける接続情報の受信に応じて、自無線ネットワークと公衆パ ケット網とのパケット通信を中継する中継装置との間に、移動端末のためのトンネル 設定を行うトンネル設定ステップとを備える。
[0088] この構成により、本実施の形態の無線通信システムと同様に、移動端末が移動通 信網から無線ネットワークに移動したときに、移動端末力 無線ネットワーク制御装置 に接続情報を送信する処理を省略でき、円滑なハンドオーバーを実現できる。
[0089] 本実施の形態の無線ネットワーク制御装置は、無線ネットワークによる移動端末との 通信を制御する無線ネットワーク制御装置であって、自無線ネットワークに連携した 移動通信網の移動通信網制御装置のアドレス情報を記憶したアドレス情報記憶部と 、移動端末から送信される自無線ネットワークに対する接続要求を受信する接続要 求受信部と、接続要求受信部による接続要求の受信に応じて、移動端末を自無線ネ ットワークに接続させると共に、アドレス情報記憶部に記憶された移動通信網制御装 置のアドレス情報を移動端末に通知する無線制御部とを備える。
[0090] このように移動通信網も利用可能な移動端末力 接続要求を受信したときに、接続 要求の送信元の移動端末に対して、自無線ネットワークに連携した移動通信網制御 装置のアドレス情報を送信することにより、移動端末は移動通信網制御装置のァドレ スを把握でき、無線ネットワーク力も移動通信網制御装置にアクセス可能となる。
[0091] また、本実施の形態の無線ネットワーク制御装置は、無線制御装置は、移動端末か ら送信される移動通信網制御装置宛てのパケットを移動通信網制御装置に送信して ちょい。
[0092] このように移動通信網制御装置宛てのパケットを無線ネットワーク制御装置力 移 動通信網制御装置に送信することにより、移動端末が移動通信網のカバーエリアに 入って ヽな ヽ場合でも、無線ネットワーク制御装置を介して移動通信網にアクセス可 能となる。
[0093] 本実施の形態の無線通信システムは、移動通信網による移動端末との通信を制御 する移動通信網制御装置と、移動通信網と連携した無線ネットワークによる移動端末 との通信を制御する無線ネットワーク制御装置とを備え、無線ネットワーク制御装置 は、自無線ネットワークに連携した移動通信網の移動通信網制御装置のアドレス情 報を記憶したアドレス情報記憶部と、移動端末から送信される自無線ネットワークに 対する接続要求を受信する接続要求受信部と、接続要求受信部による接続要求の 受信に応じて、移動端末を自無線ネットワークに接続させると共に、アドレス情報記 憶部に記憶された移動通信網制御装置のアドレス情報を移動端末に通知する無線 制御部とを備える。
[0094] このように移動通信網による通信も可能な移動端末力 無線ネットワーク制御装置 に接続要求が送信されたときに、無線ネットワーク制御装置カゝら接続要求の送信元 の移動端末に対して、無線ネットワークに連携した移動通信網制御装置のアドレス情 報を送信することにより、移動端末は移動通信網制御装置のアドレスを把握でき、無 線ネットワーク力 移動通信網制御装置にアクセス可能となる。
[0095] また、本実施の形態の無線通信システムにお 、て、移動端末が、無線ネットワーク 制御装置力 通知された移動通信網制御装置のアドレス情報を用いて、移動通信網 への登録を要求する登録要求を無線ネットワーク制御装置を介して移動通信網制御 装置に送信してもよい。
[0096] これにより、無線ネットワークに接続された移動端末が移動通信網制御装置に登録 することができ、移動端末が実際に移動通信網に入ったときに、移動端末を移動通 信網の登録する処理を省略でき、円滑なハンドオーバーを実現できる。
[0097] また、本実施の形態の無線通信システムは、移動通信網制御装置が、移動端末を 移動通信網内で検出したときに、検出された移動端末が移動通信網に登録された端 末であるか否かを判定する判定部と、検出された移動端末が移動通信網に登録され ているとの判定に応じて、公衆パケット網との間のパケット通信を中継する中継装置 に、パケットを受信可能であることを示すパケット受信可能通知を送信する受信可能 通知送信部とを備えてもょ ヽ。
[0098] このように移動通信網内で検出された移動端末がすでに移動通信網に登録されて いる場合に、中継装置にパケット受信可能通知を送信することにより、中継装置は、 移動端末が移動通信網経由でパケットを受信可能なことを把握する。これにより、中 継装置は、公衆パケット網から送信された移動端末宛てのパケットを移動通信網に 送信するように制御することができる。
[0099] 本実施の形態の無線通信システムの通信方法は、移動通信網による移動端末との 通信を制御する移動通信網制御装置と、移動通信網と連携した無線ネットワークによ る移動端末との通信を制御する無線ネットワーク制御装置とを備えた無線通信システ ムの通信方法であって、移動端末から送信される自無線ネットワークに対する接続要 求を受信する接続要求受信ステップと、接続要求受信ステップにおける接続要求の 受信に応じて、移動端末を自無線ネットワークに接続させる接続ステップと、無線ネッ トワーク制御装置が自無線ネットワークに連携した移動通信網の移動通信網制御装 置のアドレス情報を記憶したアドレス情報記憶部からアドレス情報を読み出し、読み 出したアドレス情報を移動端末に通知するアドレス情報通知ステップとを備える。
[0100] この構成により、本実施の形態の無線通信システムと同様に、移動端末は移動通 信網制御装置のアドレスを把握でき、無線ネットワークから移動通信網制御装置にァ クセス可能となる。また、本実施の形態の無線通信システムの各種の構成を本実施 の形態の通信方法に適用することも可能である。
[0101] 以下、本発明の実施の形態の無線通信システムを、図面を用いて説明する。移動 通信網としては W— CDMA方式、無線 LAN網としては IEEE802. l l (a/b/g)を 前提とする力 他の移動通信方式や無線 LAN方式にも適用可能である。
[0102] (第 1の実施の形態)
本実施の形態にぉ 、ては、パケット通信を行う端末が移動通信網から無線 LAN ( Wireless Local Area Network: WLAN)のエリアに移動する前に、認証処理と 接続設定処理を行うことで、切替時間を短縮する。
[0103] 具体的な処理内容は、無線網制御装置が、端末の電話番号 (IMSI : Internatio nal Mobile Subscriber Identity)を使用して、端末の代わりに無線 LANにお ける接続情報を設定することと、併せて端末が必要とする接続情報を無線 LAN中継 装置(以後、 WLAN中継装置と呼ぶ)経由で取得し、端末に対して伝送することの 2 つである。
[0104] 図 1に、第 1の実施の形態における無線通信システムの構成図を示す。
[0105] 公衆パケット網 112は、公衆に位置するパケット網である。インターネットも公衆パケ ット網 112の一つである。
[0106] 端末 101は、移動通信網と無線 LANの両方のパケットアクセス手段を持つ。端末 1 01は、 3GPP規格では UE (User Equipment)にあたる。
[0107] 第 1基地局装置 102aと第 2基地局装置 102bは、移動通信網において、端末 101 力 の無線信号を有線上の信号に相互変換し、無線網制御装置 104に伝送する。 第 1基地局装置 102aと第 2基地局装置 102bは、 3GPP規格では Node Bにあたる 。また、第 1基地局装置 102aはセル Ml、第 2基地局装置 102bはセル M2をカバー する。
[0108] 第 1WLANアクセス網 103aと第 2WLANアクセス網 103bは、無線 LANの端末を 収容する無線 LANアクセス網であるとともに、 IP (Internet Protocol)などによるパ ケット網である。第 1WLANアクセス網 103aはセル Ll、第 2WLANアクセス網 103b はセル L2をカバーする。両者を総称して WLANアクセス網 103と呼ぶ。 WLANァク セス網 103は、端末 101との接続を行う無線 LANのアクセスポイントを含み、無線 L ANの無線信号を有線網上のパケット信号に変換する。また、 WLANアクセス網 103 は、 DNSサーバとして端末への IPアドレス割当の動作も行うものとする。 3GPP規格 では WLAN AN (Access Network)にあたる。
[0109] 無線網制御装置 104は、基地局装置 102に IPを介して接続され、移動通信網にお いて無線関係の端末制御、制御データとユーザーデータの伝送を行う。 3GPP規格 の RNC (Radio Network Controller)にあたる。基地局装置 102との接続は AT Mの場合でも本発明の効果は得られる。 [0110] 第 1WLAN中継装置 105aと第 2WLAN中継装置 105bは、それぞれ第 1WLAN アクセス網 103aと第 2WLANアクセス網 103bに接続され、各々に接続された WLA Nアクセス網 103との間で無線 LANの制御データ ·ユーザーデータの伝送を行う。 第 1WLAN中継装置 105aと第 2WLAN中継装置 105bは、 3GPP規格では WAG ( Wireless Access Gateway)にあたる。両者を総称して WLAN中継装置 105と呼
[0111] パケット制御装置 106は、無線網制御装置 104に接続され、移動通信網内のパケ ット伝送制御処理と、パケット伝送に関係する端末 101の状態管理を行う。無線網制 御装置 104の接続は、 IPを用いると仮定する。パケット制御装置 106は、 3GPP規格 では SGSN (Serving GPRS Support Node)にあたる。
[0112] 移動網パケット中継装置 107は、 WLANアクセス網 103と IPを介して接続され、移 動通信網からインターネットへのパケットデータを中継する。移動網パケット中継装置 107は、 3GPP規格では GGSN (Gateway GPRS Support Node)にあたる。こ こでは、端末 101のドメインとなる APN (Access Point Name)ごとに移動網パケ ット中継装置 107が配置されている。
[0113] パケットデータ中継装置 108は、移動網パケット中継装置 107と WLAN中継装置 1 05と接続され、両者力 のデータを公衆パケット網 112に中継する。パケットデータ 中継装置 108は、移動網パケット中継装置 107と同様に、 APNに対応する。ノ ケット データ中継装置 108と WLAN中継装置 105との接続の関係は、 1対多関係を仮定 する。
[0114] 認証中継装置 109は、 WLAN中継装置 105に接続され、端末 101が無線 LANの カバーエリアに進入したときに、端末 101からの認証データを WLAN中継装置 105 経由で受け取る。認証中継装置 109は、 3GPP規格では AAA Proxyにあたる。
[0115] 認証サーバ 110は、認証中継装置 109に接続され、端末 101からの認証データを 認証中継装置 109経由で受け取る。認証サーバ 110は、 3GPP規格では AAA Se rver〖こあ 7こる。
[0116] ユーザー情報格納装置 111は、パケット制御装置 106と移動網パケット中継装置 1 07と認証サーバ 110に接続され、ユーザーが移動通信網または無線 LAN網の通信 事業者と契約しているサービス情報が格納されている。公衆パケット網 112は、公衆 に位置するパケット網である。インターネットも公衆パケット網 112の一つである。
[0117] 対向ノード 114は、端末 101がパケット通信を行う相手である。例えば、インターネッ ト上に配置されたサーバ等は、対向ノード 114に含まれる。
[0118] ここで、本システムで連携する移動通信網と無線 LANとを定義する。移動通信網 は、移動網パケット中継装置 107、パケット制御装置 106、無線網制御装置 104、基 地局装置 102からなるネットワークを指す。無線 LANは、パケットデータ中継装置 10 8、 WLAN中継装置 105、 WLANアクセス網 103からなるネットワークを指す。
[0119] なお、端末 101bは、セル L1に移動した端末 101aである。以降、端末 101aと端末 101bを総称する場合、端末 101と記す。
[0120] 本実施の形態では、移動網パケット中継装置 107とパケットデータ中継装置 108が 接続されている。ホームエージェントの代わりにパケットデータ中継装置 108がバケツ ト網とのルーティングを行い、無線網制御装置 104と WL AN中継装置 105が接続さ れ、認証情報 ·制御情報のやりとりを相互に行う。以上 2点が従来例と異なっている。
[0121] 図 2に、第 1の実施の形態における無線網制御装置 104の構成図を示す。図 2に おいて、端末制御部 201は、 TS25. 331の RRCなどの端末 101の無線通信状態等 を管理し、制御する機能を持つ。端末情報管理部 202は、 TS25. 331の RRCや、 無線網制御装置 104の配下のセル、または、 WLANアクセス網 103のエリアに存在 する端末 101の無線通信状態の保持と管理とを行う機能を持つ。なお、端末制御部 201は、請求項における「位置情報取得部」および「移動先予測部」に該当する。
[0122] セル位置管理部 203は、端末 101の通信制御を行うための情報として、端末 101 以外の網側の機器や網の状態を管理する。セル位置管理部 203が管理する具体的 な情報としては、 WLANアクセス網 103や基地局装置 102の位置、伝送能力、収容 能力、出力またはカバー半径などの性能がある。
[0123] RNC接続設定部 204は、パケット制御装置 106、基地局装置 102、 WLAN中継 装置 105間のデータ伝送経路の設定を行う。 3GPPにおける RANAP、 NBAP等を 使用する接続制御を行う。基地局通信部 205は、基地局装置 102と通信を行う手段 である。 UTRAN内部のトランスポートプロトコル、 control planeと user planeの 伝送処理が基地局通信部 205に含まれる。基地局通信部 205は、請求項における「 通信制御部」に該当する。
[0124] WAG通信部 206は、 WLAN中継装置 105との認証.制御情報の通信を行う。 SG SN通信部 207はユーザーの IPパケットをカプセル化して、パケット制御装置 106と の伝送を行う手段である。本実施の形態では IPプロトコルや GTPを用いると仮定す る。
[0125] 図 3は、第 1の実施の形態における WLAN中継装置 105の構成図を示す。 WLA N中継装置 105において、 WAG接続設定部 301は、 WLAN中継装置 105の配下 の無線 LANにおける端末 101とパケットデータ中継装置 108間の接続設定を行う。 端末管理部 302は、 WLAN中継装置 105の配下の無線 LANのエリアにおける全て の端末 101の管理を行う。 WLAN通信部 303は、 WLANアクセス網 103と IPを介し た通信を行う。 WAG接続設定部 301は、請求項における「認証部」「判定部」「受信 可能通知送信部」にあたる。
[0126] RNC通信部 304は、無線網制御装置 104と IPを介した通信を行う。 PDG通信部 3 05は、パケットデータ中継装置 108と IPを介した通信を行う。無線 LAN中継装置 10 5は、認証中継装置 109と、図示しない従来の処理部にて通信を行う。
[0127] 以下、第 1の実施の形態における無線通信システムの動作を示す。まず、初期設定 に関して説明する。ユーザー情報格納装置 111には、移動通信網と無線 LANにお けるユーザーのデータが格納されている。ユーザーのデータとは、例えばユーザー プロファイルがある。 TS23. 234において挙げられている端末 IDや E. 164に準拠 する電話番号)のほか、インタワークまたはトンネリングの可否の有無、セッション最大 接続時間、課金方式 (先払い、後払い、両方)、課金サーバの IDまたはアドレス、認 証を受けた W— APNのリスト、ローカル接続の可否、ローミングの可否や、パスワード や SIMカード、 UIMカードの情報を指定することができる。
[0128] 端末 101が、移動通信網または無線 LANにアクセスする場合は、端末 101は第 1 WLAN中継装置 105a、認証中継装置 109、認証サーバ 110を経由してユーザー 情報格納装置 111にアクセスし、必要な情報を取得する。また、端末 101もユーザー プロファイルを保持する。 [0129] また、無線網制御装置 104は、セル位置管理部 203に無線網制御装置 104自身 の配下のセルとそれらの周囲にある WLANアクセス網 103の情報を保持する。セル 位置管理部 203の実現方式の一例を示したのが図 4である。セル位置管理部 203に は、そのセルで通信する基地局装置 102の ID、セルの位置 403、セル半径 404、収 容可能な端末 (3G、無線 LANなどの収容可能な端末 101の種別)などを示す接続 情報 405、隣接セル 406、無線 LANのセルの場合は、無線網制御装置 104の通信 相手となる WLAN中継装置 105を WAG407として格納する。
[0130] 収容可能端末種別 402では、そのセルで収容できる端末の種類、 UMTS (Unive rsal Mobile Telecommunication System)力、 802. 11を示す。また、位置 4 03のフィールドには、位置の情報が格納される。位置の情報は、緯度を Nまたは Sで 始まる値で示し、経度を Eまたは Wで始まる値で示す。セル半径 404は、通信可能な セルの大きさを示す情報である。接続情報 405は、セルをカバーする基地局装置 10 2または WLANアクセス網 103にアクセスするための情報である。本実施の形態に おいては、 UMTSの場合は、スクランプリングコードを指定し、無線 LANの場合は、 802. 11規格における SSID、 WEPキーを指定する。
[0131] なお、 IEEE802. l li規格や 802. lx規格を用いる場合に対応するため、接続情 報に認証方式と接続方式を示すフィールドや、位置推定用に端末 101の移動速度、 移動方向、移動加速度のフィールド、暗号化に対応するための暗号化方式を示す識 別子と暗号ィ匕に要する証明書または暗号鍵の情報を格納するフィールド、無線 LAN 接続時に IPinlP方式以外のトンネルを用いる場合に対応するためのトンネリングプロ トコルを示す識別子とトンネルの設定に用いる情報 (MPLSをトンネルに用いる場合 の MPLSラベルなど)、多重化時の識別子、 QoSまたは SLA (Service Level Ag reement)の内容、パケットまたはフレームのシーケンス番号を格納するフィールドを 別途設けた場合においても本実施の形態の効果を得ることが可能である。
[0132] 無線網制御装置 104は、これらのセル位置管理部 203に含まれる位置情報と端末 101aのセルの位置を元に端末 101aの移動先のセルを予測する。なお、 WLAN中 継装置 105で予め WLANアクセス網 103の位置を収集し、無線網制御装置 104か らの問い合わせに対して WLAN中継装置 105が収集した WLANアクセス網 103の 位置と WL ANアクセス網 103のセル IDの組をまとめて応答することでセル位置管理 部 203のデータを構築することも可能である。
[0133] また、本実施の形態においては、移動通信網と無線 LAN間とのハンドオーバーの 処理の対象を、移動通信網と無線 LAN等、複数種別の無線インタフェースを持つ端 末 101に絞るため、複数無線インタフェースを持つ端末 101とそれ以外の端末 101 を判断する手段を持つことも可能である。
[0134] 例えば、複数無線インタフェースを持つ端末 101を特定する IMSI等の識別子を無 線網制御装置 104に格納し、新たな端末 101が進入または接続する際に、その端末 101の識別子が格納済みの複数無線インタフェースを持つ端末 101の識別子と合 致するか判定する方法や、端末 101がセルに進入してきたときに、ユーザー情報格 納装置 111または端末 101自身に対して端末 101の無線インタフェースの問い合わ せを行い、無線インタフェースの数を確認する方法が挙げられる。その場合、複数の 無線インタフェースを持つ端末 101に対してのみセルの登録処理や以下の異種網 間のハンドオーバー処理を実行するようにしてもよ 、。
[0135] 本実施の形態では、最初に端末 101が、移動通信網経由でパケット接続しているも のとする。この時のユーザーデータに関するプロトコルスタックを図 5に示す。端末 10 1の移動通信網対応部分を用いた場合、端末 101と移動網パケット中継装置 107の 間のパケット通信方式は、 3GPP TS23. 060において UEと GGSN間で規定され ているパケット通信方式と同じである。本実施の形態では、移動網パケット中継装置 1 07と公衆パケット網 112の間にパケットデータ中継装置 108を配置し、パケットデー タ中継装置 108が、端末 101のリモート IPアドレスの割当を行うものとする。
[0136] 従って、端末 101のリモート IPアドレスは、端末 101が移動通信網のセルに位置し て 、る場合と無線 LANのセルに位置して 、る場合の両方で同じになる。
[0137] なお、公衆パケット網 112との接続を行うノードを、移動網パケット中継装置 107とし た場合、またはリモート IPアドレスの割当を行うノードを移動網パケット中継装置 107 とした場合においても、端末 101のリモート IPアドレス力 移動通信網と無線 LANで 共通になる場合には、本実施の形態と同様の効果が得られる。なお、無線 LAN上で 移動通信網と異なるリモート IPアドレスを割り当てた場合、移動通信網と無線 LANの 切替の際に、上位ノードやリモート IPアドレスの割当を行ったノードに対して切替を通 知し、通知に従ってユーザーデータを含むパケットの経路を変更することにより、本発 明の効果は得られる。
[0138] また、このときの端末 101が保持している情報のフィールドを図 6に示す。 IMSI601 は、端末 101を一意に決める IDであり、 ID1である。 W— APNは本インタワークシス テムのアクセスポイント名であり、 iw. operator, comである。ユーザー IDは、 W— A PNをドメイン名としてユーザーを一意に識別する文字列であり、 IDl @iw. operato r. comである。ユーザープロファイル 604は、ユーザー情報格納装置 111に含まれ ているユーザープロファイルと同じである。無線 LAN MAC 605は、無線 LANの インタフェースの MACアドレスである。複数の無線 LANインタフェースを持つ端末 1 01ならば、このアドレスが複数になってもよい。
[0139] Active Set 606と準 Active Set 607は、端末 101が通信を行っている移動 通信網または無線 LANのセルを示す識別子であり、通信中セル集合とも呼ぶ。一方 、準 Active Set 607は、端末 101が、今後移動すると推測されたセルを示す識別 子であり、予測対象セル集合とも呼ぶ。状態 (a)の時点では、セル Mlでのパケット接 続だけ力 S行われているので、 Active Set 606は、 Ml、準 Active Set 607は「 なし」になる。リモート IPアドレス 608は、端末 101が、対向ノード 114と通信する場合 に用いる IPアドレスであり、値は 10. 2. 2. 2である。
[0140] ローカル IPアドレス 609は、無線 LANの使用時に限って WLANアクセス網 103と の通信に用いられる IPアドレスであり、状態(b)—(d)では、セル L1用として 10. 2. 1 . 5、セノレ L2用として 10. 2. 2. 5となって! /、る。
[0141] PDGトランスポートは、 PDGとのトンネル作成時などに用いる接続であり、 IPァドレ スとポート番号の組からなる。状態 (b)— (d)では、 IPアドレスが 10. 1. 1. 1、ポート 番号が 10001と設定されている。
[0142] 以下、端末 101aのパケット接続時に、無線網制御装置 104が端末 101の移動先と なる可能性のあるセルを推定し、推定したセルに対して予備の接続設定を行うシーケ ンスを、図 7を参照しながら説明する。
[0143] まず、無線網制御装置 104は、端末情報管理部 202内部に端末 101aのユーザー IDと対応するデータを格納する。本実施の形態では、ユーザー IDは端末 101aが接 続するネットワークを示す記号列と、ネットワークにおけるユーザーを同定するために 用いる文字列を含むものとする。具体的には、メールアドレスのように、 IMSIとネット ワークを示す W—APN (Wireless Access Point Name)を @の後ろでドメイン 名として連結した形を取るものとする。
[0144] なお、 3GPP TS23. 003ではユーザー IDに対応する root NAI (Network Ac cess Identifier、 NAIは IETF RFC2486で規定される)を無線 LAN網における 認証方式や IMSIに含まれる MNC (Mobile Network Code)と MCC (Mobile Country Code)によって変更されるように定義している。く認証方式を表す数字 1 桁 > < MSIN (Mobile Subscriber Identification Number、加入者電話番号 ) > @wlan. mnc< MNC> . mcc< MCC> . くオペレータのドメインネーム〉とな る。 ί列えば、、 IMSI力 234150999999999とし、認証方式に EAP— AKAを使用す る場合は、 MCC = 234、 MNC= 150, MSIN = 999999999)であり、 EAP— AK Aは数字 0で表す。従って、 0999999999@wlan. mncl50. mcc234. operator . comのように表される。ユーザー IDとして root NAIを使用した場合も本実施の形 態と同様の効果が実現できることは容易に類推できる。
[0145] 基地局装置 102において、パケット接続時に行われるページングにより IMSIの取 得が可能であるが、 W— APNは取得できないため、本実施の形態では、第 1基地局 装置 102aが端末 101aに対して W—APNを取得する。このシーケンスは、無線網制 御装置 104が端末 101の W—APNを既に取得している場合は不要である。
[0146] 例えば、パケット接続における RRC接続設定時の RRC Connection Request, または、 NAS (Non Access Strutum)の Initial Direct Transferに W—APN を格納しておけば、 W— APN取得要求 701と W— APN取得応答 702は不要になる 。なお、直接ユーザー IDを取得しても本実施の形態の効果は得られる。
[0147] W— APN取得要求 701において、無線網制御装置 104は、ユーザー IDのドメイン 名部分となる W— APNを端末 101から取得するための要求信号を出力する。
[0148] また、 W—APN取得要求 701以前における、端末 101の情報フィールドは図 6の 状態 (a)、後述する無線網制御装置 104の保持する情報フィールドは図 8の状態 (a) 、無線 LAN中継装置 105の保持する情報フィールドは図 9の状態 (a)に示される状 態となる。
[0149] このとき、無線網制御装置 104の内部では、以下の処理が行われる。パケット接続 時、または測定情報、端末 101が位置を測定しているときは、端末 101の位置'速度 情報などの予測に関係する情報が端末 101aから無線網制御装置 104に対して入 力されたときに、無線網制御装置 104は、端末 101の移動先の推定'登録処理を開 始する。無線網制御装置 104の内部では、端末制御部 201が、この処理を開始する トリガを検出する。
[0150] 最初は、無線網制御装置 104の端末情報管理部 202において、端末 101aに関し ては移動通信網に関する部分のみ設定されている。これを図 8の状態 (a)に示す。図 8の状態(a)では、端末 101aの IMSIとして ID1、 Active Setとしてセル ID Ml、 端末 101aのリモート IPアドレスとして 10. 2. 2. 2が設定されている。他のフィールド は設定されていない。
[0151] 端末制御部 201は、 W—APN、ユーザープロファイル、無線 LANの MACアドレス を端末 101aから取得することを試みる。そこで、 IMSIを用いて W—APN取得要求 7 01を作成する。また、その要求を端末 101aに対して基地局通信部 205を用いて出 力する。
[0152] 端末 101aは、 W—APN取得応答 702において、端末 101aが使用するW—APN である iw. operator. net、ユーザープロファイルである UP 1と無線 LANの MACァ ドレスである 00: 0E: 36: 4C: 9E: 38を無線網制御装置 104に通知する。無線網制 御装置 104では、端末制御部 201が W—APN取得応答 702の情報を解析し、 W— APN (iw. operator, net)、ユーザープロファイル(UP1)と無線 LANの MACアド レスを抽出する。さらにユーザー IDを IMSIと W—APNを @を使用して連結すること によって作成し、抽出した情報と共に端末情報管理部 202に格納する。この場合、ュ 一ザ一 IDは IDl @iw. operator, netになる。
[0153] セル選択処理 703において、無線網制御装置 104は、端末 101aが接続したときに 、端末 101aが接続した基地局装置 102の位置、第 1WLANアクセス網 103aの状態 により、端末 10 laが移動したときに接続先とする WLANアクセス網 103を、以下、網 条件 A〜網条件 Dの少なくとも 1つ以上の条件をもとに選択する。
[0154] 網条件 Aは、位置と WLANアクセス網 103のカバーエリアとの距離が一定値以下 の WLANアクセス網 103である。無線網制御装置 104における位置の取得、または 、推定方法には、以下のものがあり、いずれを用いてもよい。
[0155] 取得位置 aは、端末 101a自身が GPS等のデバイスを用いて測定した位置であり、 取得位置 bは、端末 101aの近傍にあり、位置の測定 ·通知機能を持つ他の端末 101 abが、 Bluetoothや UWB (Ultra Wide Band)等の 2次無線を用いて端末 10 la を検出し通知する位置であり、推定方法 cは、 1つまたは複数の基地局装置 102と端 末 101間のチャネルの電波強度の変化量を用いて推定する方法である。
[0156] 網条件 Bは、端末 101aの移動方向がそのカバーエリアに向力つており、移動速度 力も算出した時間が一定値以下の WLANアクセス網 103である。
[0157] 網条件 Cは、端末 101aのユーザー力インタワークサービスを提供する契約を移動 通信網のオペレータと結んでいる WLANアクセス網 103である。
[0158] 網条件 Dは、端末 101aのユーザーが契約関係を持つ無線 LAN接続サービスプロ バイダまたはそのプロバイダとローミング契約を結んでいる別のプロバイダが提供す る WLANアクセス網 103である。
[0159] 網条件 Eは、収容能力に余裕のある WLANアクセス網 103である。ここで、収容能 力は、 WLANアクセス網 103の無線区間上の収容能力、端末数で表される無線ァク セス網の収容能力、 WLANアクセス網 103内のアクセスポイント全体のハードウェア とソフトウェアの信号処理能力、 WLANアクセス網 103と WLAN中継装置 105間の 回線容量、プロトコル処理能力、ルーティング能力やオペレータのポリシーにより決ま る。
[0160] また、 WLAN中継装置 105配下の WLANアクセス網 103の収容能力の余裕は、 WLAN中継装置 105から無線網制御装置 104に対して一定間隔に通知する力、無 線網制御装置 104から WLAN中継装置 105に対して問い合わせることにより取得す る。
[0161] なお、選択する接続先は、 1つでも複数でもよい。その選択先の優先度も適宜決定 してよぐ網条件 A〜網条件 Eのいずれかの条件を元に接続先を決定してもよい。 [0162] 本実施の形態においては、記述を簡単にするために、接続中のセルを示す Activ e Setの隣接セルを準 Active Setとすることにする。また、端末 101aは第 1基地局 装置 102a配下のセル Mlに位置するので、 Active Setは Mlだけである。従って、 準 Active Setは Mlに隣接するセル M2、 Ll、 L2になる。
[0163] セルの選択が終了したら、無線 LAN予備設定要求 704において、無線網制御装 置 104は、端末 101aのユーザー IDとユーザーのプロファイルを、第 1WLAN中継 装置 105aに転送する。ユーザー IDは、ユーザーを一意に識別する記号列である。 例えば 3GPPにおいては、ユーザーの IMSIと W—APNから作成される NAIを用い ることができる。 NAIは IDl @iw. operator, netのように、 W— APNが @でつなげら れている。
[0164] 無線網制御装置 104の端末制御部 201は、ユーザープロファイルをユーザー IDか ら作成する。セル L1は、第 1WLAN中継装置 105a、セル L2は第 2WLAN中継装 置 105bの配下にあるため、無線網制御装置 104は両者に対して転送を行うが、処 理方法が同じなので、以下、第 1WLAN中継装置 105aに関してのみ記述する。
[0165] また、セル M2に関しては、同じ無線網制御装置 104に属しているため、直ちに端 末 101aの準 Active Setにセル ID M2を追加し、後述の Active Set更新 716に よって端末 101側の Active Setに M2を追加する。
[0166] 第 1WLAN中継装置 105aは、無線 LAN予備設定要求 704が入力されると、 WA G接続設定部 301が端末 101aのデータを端末管理部 302に登録する。
[0167] 図 9の状態 (a)に、第 1WLAN中継装置 105aの端末管理部 302の例として、格納 された情報フィールドを示す。端末管理部 302はユーザー ID毎に端末 101の Activ e Setと準 Active Setを管理する。
[0168] 端末 101aのユーザー ID901に対して、ユーザープロファイル 902、 Serving RN C (端末 101を制御する無線網制御装置)の ID903、端末 101の無線 LANの MAC アドレス 904、 Active Set905,準 Active Set906、端末 101aのリモート IPァドレ ス 907の組 1つが対応する。
[0169] 端末 101aは、同じ第 1WLAN中継装置 105a配下の複数の WLANアクセス網 10 3と同時に通信を行う可能性がある。本実施の形態では、このとき WLANアクセス網 103ごとトランスポートとなる接続である WLANトランスポートが確立され、各々に IP アドレスとポートの組が割り当てられる。従って、ローカル IPアドレス 908、パケットデ ータ中継装置 108とのトランスポート IP層の IPアドレスとポート 909、 WL ANアクセス 網 103とのトランスポート IP層の IPアドレスとポートの組 910が 1つのユーザー IDに対 して複数割り当てられる可能性がある。なお、 WLAN中継装置と WLANアクセス網 力 S 1対 1対応して!/、る場合は WLANトランスポートを設けな!/、でよ!/、。
[0170] なお、端末 101による無線 LANの通信において暗号ィ匕ゃ圧縮を行うなどして、通 信接続の確立にローカル IPアドレスとポート番号以外の接続情報 (コンテキスト)が必 要な場合は、その情報を端末管理部 302に格納し、本実施の形態におけるローカル IPアドレスと共に伝送することにより、本実施の形態と同様の効果が得られる。
[0171] 図 9の状態 (a)においては、まだ無線 LANにおける設定が完了していないため、口 一カル IPアドレス 908、 PDGトランスポート 909、 WLANトランスポート 910は「設定 なし」となる。また、端末 101aの制御を行う Serving RNC 903は無線 LAN予備設 定要求 704を出力した無線網制御装置 104とする。以下、無線網制御装置 104の I Dを R1とする。
[0172] 第 1WLAN中継装置 105aは、無線 LAN予備設定要求 704が入力されると、その 中のユーザープロファイルを用いて移動通信網に対する認証を行う。この認証処理 においては、端末 101aのユーザーが認証中継装置 109と認証サーバ 110を通じて ユーザー情報格納装置 111によって、移動通信網のユーザーであることを確認する 。このとき、以下のメッセージが各構成要素間でやりとりされる。
[0173] ·第 1WLAN中継装置 105aと認証中継装置 109の間における WAG認証要求 70 5と WAG認証応答 709。 3GPPにおいては、 TS23. 234で規定される EAP/Requ estと EAP/Successが用いられる。
[0174] ·認証中継装置 109と認証サーバ 110間における中継認証要求 706と中継認証応 答 708。 3GPP規格においては、認証中継装置 109はメッセージを中継するだけで あり、 WAG認証要求 703と WAG認証応答 708と同様に TS23. 234で規定される E APZRequestと EAPZSuccessが用いられる。
[0175] ·認証サーバ 110とユーザー情報格納装置 111間における認証取得処理 707。 3 GPPにおいては、 TS23. 234で規定されるように、認証サーバ 110に存在しない場 合にユーザー情報格納装置 111における加入者のデータを取得する。また、認証サ ーバ 110はユーザー情報格納装置 111から端末 101aのユーザーが無線 LANを使 用可能であることを確認する。
[0176] 第 1WLAN中継装置 105aの内部では、 WAG接続設定部 301が端末管理部 302 の端末 101aのデータから、ユーザープロファイルから、必要に応じて SIMZUIM力 ードゃパスワードやセッションキー等の認証に必要な情報を抽出し、 WAG認証要求 705を格納する。
[0177] 以上のメッセージの送受により、第 1WLAN中継装置 105aにおいて、端末管理部 302が、端末 101aが移動通信網のサービスを使用できることを確認する。
[0178] 次に、第 1WLAN中継装置 105aは、端末 101aが無線 LANのエリアに移動した際 に、必要となるパケットデータ中継装置 108から第 1WLANアクセス網 103aまでの通 信経路の設定を行い、接続情報を作成する。パケットデータ中継装置 108と第 1WL AN中継装置 105a間、第 1WLAN中継装置 105aと端末 101aとの間に IPベースの トンネルを作成する。
[0179] トンネル作成の必要性については、 TS23. 234で規定されている。トンネル作成の 手法には、第 1の実施の形態で仮定する IP— in— IPのほ力、 MPLS (Multi-Prot ocol Label Switching)、 GRE (Generic Routing Encapsulationノ、 IPsec、 L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol)、 PPPoE (Point— to— Point Protoc ol over Ethernet (登録商標))がある。いずれを用いても本実施の形態の効果は 得られる。
[0180] 本実施の形態におけるトンネル作成処理を、プロトコルスタックの図で示したのが、 図 10である。端末 101aが無線 LANのエリアで通信を行うためには、パケットデータ 中継装置 108と端末 101aの両方でトンネル (Tunneling)とリモート IP層が必要であ る。しかし、端末 101aが無線 LANエリアに位置していない場合においては、ー且第 1WL AN中継装置 105aが端末 101aの代わりにパケットデータ中継装置 108との間 でトンネルを作成する。これが第 1WLAN中継装置 105aのリモート IP層とトンネル( 図 10の Tunneling) 1001である。その後、これらのトンネルの設定に必要な接続情 報を端末 101aに移動通信網経由で伝送する。
[0181] トンネルの設定には、端末 101aの接続情報が必要である。本実施の形態では、ト ンネルの方式として IP— in— IPを想定するため、トンネルの設定に必要となる、端末 101aがセル L2に移動した際に用いられるローカル IPアドレスが接続情報となる。接 続情報の伝送動作が 1002であり、これにより端末 101aが直接トンネル設定を行った 場合に得られる設定情報を取得できる。
[0182] トンネル作成処理においては、まず、パケットデータ中継装置 108と第 1WLAN中 継装置 105a間の通信経路におけるトランスポート IP層の設定を行う。通信経路の設 定では、第 1WLAN中継装置 105aとパケットデータ中継装置 108のローカル IPアド レスとポート番号が必要になる。
[0183] 通信設定を行うとき、第 1WLAN中継装置 105aは、接続可能な在圏網 (WLANァ クセス網 103)のリストを取得し、ユーザープロファイルに従って接続する在圏網を選 択する必要がある。まず、第 1WLAN中継装置 105aが、無線 LAN IPアドレス取得 710を行う。無線 LAN IPアドレス取得 710では、 W— APNと在圏網のドメインを用 いて、 DNSサーバ機能を持つ WLANアクセス網 103から接続可能なパケットデータ 中継装置 108の IPアドレスを複数受け取る。無線 LAN IPアドレス取得 710におい ては、 WAG接続設定部 301がユーザー IDのドメイン部にあるアドレスを用いて DNS クエリーを作成し、出力する。
[0184] その結果、 DNSサーバは在圏網と、対応するパケットデータ中継装置 108のロー カル IPアドレスの組のリストを、第11\^1^^中継装置105&に応答する。 WAG接続設 定部 301は、端末管理部 302のユーザープロファイルの内容を参照し、最適なパケ ットデータ中継装置 108を選択する。
[0185] パケットデータ中継装置 108の選択方法としては、例えばホーム網のパケットデー タ中継装置 108を在圏網のパケットデータ中継装置 108より優先する方法や、ユー ザ一プロファイルに課金のレートを格納しておき、最も安価な課金の網を優先する方 法、ユーザープロファイルに複数のパケットデータ中継装置 108または在圏網を接続 が好ましい順に記録しておき、その中から優先度の高い順に網を選択する方法、パ ケットデータ中継装置 108や WL AN中継装置 105等のノードの通信品質または通 信容量を予め記憶しておき、品質が高 、ものか通信容量に余裕のあるものから選択 して 、く方法の 、ずれか 1つを用いる。
[0186] パケットデータ中継装置 108を選択したら、次に第 1WLAN中継装置 105aの WA G接続設定部 301がトンネル設定通知 711を、選択したパケットデータ中継装置 108 に対して出力する。トンネル設定通知 711には端末 101のユーザー ID、リモート IPァ ドレス、またトンネル設定用に 1つポートを決め、そのポート番号を第 1WLAN中継装 置 105aの IPアドレスと共に格納する。
[0187] トンネル設定において、ポリシー交換 712で第 1WLAN中継装置 105aとパケットデ ータ中継装置 108は、認証中継装置 109を介してフィルタリング情報等の交換を行う 。トンネル設定通知 711が入力されたパケットデータ中継装置 108は、すでに第 1W LANアクセス網 103aへの認証が完了していることを確認するために、認証完了確 認 713を認証サーバ 110に対して行う。この場合は既に端末 101aに関する認証処 理を行っているので、認証の完了が確認できる。これらの処理は 3GPP TS23. 23 4で規定されている。
[0188] なお、トンネルの機能として、暗号化機能と圧縮機能がある場合、トンネルの設定の 際には、トンネルで使用する暗号化の方式、ヘッダ圧縮またはペイロード圧縮の方式 が必要になるため、それらの設定情報がポリシー交換 712によって抽出される。
[0189] そしてパケットデータ中継装置 108は、トンネルに用いるポート番号を選択すると、 第 1WLAN中継装置 105aに対してトンネル作成処理 714を行う。トンネル作成処理 714においては、パケットデータ中継装置 108から第 1WLAN中継装置 105aにパケ ットデータ中継装置 108と第 1WL AN中継装置 105a間のトンネルの情報と端末 101 aを特定する情報、例えばユーザー IDが第 1WLAN中継装置 105aに通知される。 第 1WLAN中継装置 105aの WAG接続設定部 301が、 PDG通信部 305を介して パケットデータ中継装置 108のローカル IPアドレスとトンネルのポート番号を検出する と、端末管理部 302の PDGトランスポート 907にパケットデータ中継装置 108のロー カル IPアドレスとポート番号を格納する。このときの第 1無線 LAN中継装置 105aの 端末管理部 302の状態を図 9の状態 (b)に示す。
[0190] 第 1WLAN中継装置 105aとユーザー情報格納装置 111間のトンネル設定が終了 すると、図 10の SIG1002のように接続情報を第 1WLAN中継装置 105aから端末 1 Olaに移動させる処理を行う。まず、第 1WLAN中継装置 105aは、無線網制御装置 104に対してトンネル設定通知 715を出力する。第 1WLAN中継装置 105aにおい て、 WAG接続設定部 301は、端末 101aのユーザー IDと無線 LANの接続情報とト ンネル設定によって割り当てられたローカル IPアドレス(10. 2. 1. 5)を端末管理部 3 02から抽出し、トンネル設定通知 715を作成し、 RNC通信部 304を用いて無線網制 御装置 104に対して出力する。
[0191] 無線網制御装置 104は、トンネル設定通知 715が入力されると、端末 101aに対す る Active Set更新 716によってトンネル設定通知 715で指示された端末 101aに対 するトンネルの設定を指示し、端末 101aの準 Active Setにセル L1を追加する。
[0192] なお、 Active Set更新は 3GPP TS25. 331における Active Set Updateに 準 Active Setの情報を格納する部分を追加すれば用いることができる。端末 101a は Active Set更新の内容に従って、第 1WLANアクセス網 103aエリア内における ローカル IPアドレスとリモート IPアドレスを設定する。
[0193] トンネル設定通知 715が WAG通信部 206経由で入力された後、無線網制御装置 104では以下の処理が行われる。 RNC接続設定部 204がトンネル設定通知 715に より、無線 LANでのトンネル設定が完了したことを検出する。これにより、端末 101a がセル L1に移動した後、直ちに通信が可能な状態になったため、端末制御部 201 は端末情報管理部 202に無線 LANにおけるローカル IPアドレスにトンネル設定通 知 715によって取得したローカル IPアドレス(10. 2. 1. 5)を格納する。また、準 Acti ve Setに 1を追カロする。
[0194] そして、端末 101側にこれらの情報を通知するために、ローカル IPアドレスを 10. 2 . 1. 5とし、準 Active Setに L1を追加するための Active Set更新 716を作成し、 基地局通信部 205を介して第 1基地局装置 102aに出力する。この信号が第 1基地 局装置 102aによって、端末 101aに出力される。
[0195] なお、明示していないが、セル L2に対しても無線網制御装置 104は、第 2WLAN 中継装置 105bからトンネル設定通知 715を受け取った段階で、準 Active Setに L 2を追力!]し、端末 101aに対してセル L2を追加するための Active Set更新 716を出 力する。これにより、 Active Setは Ml、準 Active Setは M2, LI, L2になる。この とき、無線網制御装置 104の端末情報管理部 202の状態を図 8の状態 (b)、端末 10 laが保持する情報の状態を図 6の状態 (b)に示す。
[0196] 次に、端末 101aがセル L1に進入し端末 101bとなったときの各ノードの処理を、処 理シーケンスを示す図 11を用いて説明する。進入時は、まず電波強度が不安定で 通信に適さない状況となり、その後電波強度が強くなり通信エラー発生率が低下し安 定した通信が可能になる状況になると仮定する。
[0197] セル L1進入 1101から下りデータ伝送 1104までは、端末 101bがセル L1に進入し た直後に、パケットデータ中継装置 108から第 1WLAN中継装置 105aに対して公 衆パケット網 112から端末 101bに対するパケットが出力する処理を示す。この処理 により、通信安定後にセル L1における端末 101bと第 1WL ANアクセス網 103a間の 通信接続が確立した場合に、端末 101bが下りパケットを受信するまでの途切れ時間 を少なくする。
[0198] 端末 101bが第 1WLANアクセス網 103aのカバーエリアへ移動する(1101)。第 1 WLANアクセス網 103aが端末 101bの無線 LANの電波を検出する。電波強度が不 安定な場合においては、端末 101bは 802. 11規格の Probeを発行する力 第 1WL ANアクセス網 103aからのビーコンを受信して associationを出力するなどして、第 1 WLANアクセス網 103aに対して端末 101bの MACアドレスを通知する。従って、端 末 101bが通信安定時に初めて associationを出力して、後述の通信開始手順と以 下の手順がほぼ同時に実行される場合もある。
[0199] また、無線 LANのエリアがオーバーラップして第 1WLANアクセス網 103aとは異 なる第 1WLANアクセス網 103aと通信している場合は、通信中のフレームを第 1WL ANアクセス網 103aが受信することで、端末 101bの MACアドレスを検出することが できる。
[0200] 端末 101bの無線 LANの電波を、第 1WLANアクセス網 103aが検出したら、第 1 WLAN中継装置 105aへ無線 LAN電波検出通知 1102を出力する。無線 LAN電 波検出通知 1102には、端末 101bの MACアドレスなどの無線 LANの接続に必要 な情報が格納される。 [0201] 無線 LAN電波検出通知 1102が入力されると、第 1WLAN中継装置 105aはパケ ットデータ中継装置 108に対して端末 101bに関するパケット受信可能通知 1103を 出力する。第 1WLAN中継装置 105a内では、 WAG接続設定部 301が WLAN通 信部 303経由で無線 LAN電波検出通知 1102を検出すると、その中の MACァドレ スにより端末管理部 302を検索する。端末 101bの場合は既に MACアドレスが登録 されているので、端末 101bのユーザー ID (802)である、 IDl @iw. operator, net を取得できる。また、検索した端末 101の準 Active Setに無線 LAN電波を検出し た第 1WLANアクセス網 103aの配下のセルが含まれている場合は、パケットデータ 中継装置 108からのパケット伝送を開始する。この場合は、端末 101bの準 Active Setに L1が含まれているので、パケット伝送を開始することを決定する。
[0202] パケットデータ中継装置 108からパケット伝送を促すパケット受信可能通知 1103は 、第 1WLANアクセス網 103aの配下に端末 101bが進入したことを示す通知であり、 端末 101bのユーザー IDが含まれる。第 1WLAN中継装置 105aにおいてはパケット 受信可能通知 1103に端末 101bのユーザー IDと、端末管理部 302から取得した P DGトランスポート 909を指定し、 PDG通信部 305を介してパケットデータ中継装置 1 08に対して出力する。
[0203] パケット受信可能通知 1103を受信すると、パケットデータ中継装置 108は端末 10 lbのユーザー ID力も設定したトンネルを選択する。そして公衆パケット網 112から入 力される端末 101bへのパケットを、第 1WLAN中継装置 105aへのトンネルを経由さ せて出力する(下りデータ伝送 1104)。このとき、既にパケットデータ中継装置 108か ら移動網パケット中継装置 107とパケット制御装置 106を経由したパケット伝送が行 われているため、パケットデータ中継装置 108は受信したパケットを複製して移動通 信網側の移動網パケット中継装置 107と無線 LAN側の第 1WLAN中継装置 105a の両方に出力する。このとき、後述の端末接続通知 1106が入力されるまでは、パケ ット伝送により伝送されたパケットは第 1WL AN中継装置 105aで破棄される。
[0204] 次に、端末 101bと第 1WLANアクセス網 103a間の通信品質が安定し、端末 101b が上りデータの出力を開始するとともに、セル L1の第 1WLANアクセス網 103aの正 式な通信が開始されるまでの処理(図 11〖こおける 1105〜1110)を示す。 [0205] 端末 101bは無線 LANの電波強度または通信強度を測定し、安定して通信可能な 状態になるかどうかを判定する。端末 101bが第 1WLANアクセス網 103aのエリアに 進入後に通信が安定したと判断すると、端末 101bが第 1WLANアクセス網 103aと 無線 LAN接続処理 1105を行 ヽ、既に取得したローカル IPアドレスを用いた通信を 開始する。 802. 11規格においては Probeや Association手順を用いて接続処理を 行う。
[0206] 第 1WLANアクセス網 103aは、端末 101bが接続したことを検出すると、端末接続 通知 1106を出力し、その中で MACアドレスなどの端末 101bの無線 LANの接続に 必要な情報を第 1WLAN中継装置 105aに通知する。第 1 WLAN中継装置 105aで は、 WLAN通信部 303を経由して WAG接続設定部 301が、端末接続通知 1106を 検出し、端末管理部 302から MACアドレスに対応するユーザー ID、 PDGトランスポ ートと WLANトランスポートを取得する。この場合は端末 101bに対応する PDGトラン スポート 909の IPアドレス 10. 1. 1. 1とポート 10001、 WLANトランスポートの IPアド レス 10. 2. 1. 1とポート 10001を取得する。
[0207] WAG接続設定部 301は、更に無線 LANの接続に必要な情報力ゝら第 1WLAN中 継装置 105aとパケットデータ中継装置 108間にある端末 101bに関するトンネルを選 択し、そのトンネルを経由してパケットデータ中継装置 108から伝送されるパケットを 、選択したトンネルを使用して第 1WLANアクセス網 103aに対して出力する(下りデ ータ伝送 1107)。
[0208] また、第 1WLAN中継装置 105aは端末 101bのパケットをパケットデータ中継装置 108へ中継するために、第 1WLANアクセス網 103aからのパケットをパケットデータ 中継装置 108に対して出力する(上りデータ伝送 1108)。この上りデータの入力が検 出したときに、第 1WLAN中継装置 105aの内部では、 WAG接続設定部 301が端 末管理部 302内の端末 101bのデータにおいて、第 1WLANアクセス網 103aのセ ル L1を準 Active Setから Active Setに変更する。この変更のタイミングは WLA N伝送開始通知 1109を出力するときでもよ 、。
[0209] 次に、第 1WLAN中継装置 105aから無線網制御装置 104に対して、 WLAN伝送 開始通知 1109で端末 101b力 通信を開始したことを通知する。 WAG接続設定部 301は WLAN伝送開始通知 1109を端末 101bのユーザー IDに格納し、 RNC通信 部 304を介して無線網制御装置 104に出力する。
[0210] 無線網制御装置 104は WLAN伝送開始通知 1109が入力されると、端末 101bの セル L1を準 Active Setから Active Setに変更する。 RNC接続設定部 204が、 W AG通信部 206により WLAN伝送開始通知 1109の入力を検出し、端末制御部 201 に通知する。端末制御部 201は端末情報管理部 202における端末 101bの Active Setに L1を追加、準 Active Setから L1を削除する。これにより、無線網制御装置 1 04の端末情報管理部 202は、図 8の状態 (c)に示された状態になる。そして、端末 1 01b内の Active Setを変更するため、端末 10 lbのセル L1を準 Active Setから A ctive Setに変更することを指示する Active Set更新 1110を作成し、基地局通信 部 205を介して第 1無線 LAN中継装置 105a経由で端末 101bに対して出力する。
[0211] Active Set更新 1110が入力された端末 101bは、内部の Active Setのデータ を Active Set更新 1110に従い更新する。その結果、図 6の状態 (c)に示すように 端末 101bの Active Setはセル Mlとセル L1となり、端末 101bと無線網制御装置 1 04の両方においてそのデータが格納されることになる。
[0212] その後、無線 LANを介した通信が安定し、移動通信網経由の通信よりも品質が良 くなつたときは、移動通信網との通信を停止し、無線 LAN経由の通信に完全に切り 替え、 Active Setから準 Active Setに変更する。また、端末 101bの準 Active S etのうち、セルの距離が離れたものがあれば準 Active Setから削除する(図 11にお ける 1111〜: L 113)。
[0213] まず、 Active Set更新 1110のあと、端末 101bは第 1WLANアクセス網 103aと の電波強度、通信状態 (スループットやパケット損失率、エラー率 BER: Bit Error Rate)を測定し、無線網制御装置 104へ測定情報 1111として通知する。これは T S25. 331の Measurement Reportを用いることができる。また、 WLANとの通信 が確立されているため、第 1 WLANアクセス網 103aを経由させて伝送させてもよい。
[0214] 第 1WLANアクセス網 103a経由の通信の BER力 移動通信網経由の BERより少 なくなる、またはスループット第 1WLANアクセス網 103aの通信状態が安定し、移動 通信網との接続が不要となる場合は、無線網制御装置 104は Active Setをセル L 1だけにする判断を行う。また、本実施の形態では、 Active Setとの隣接セルを準 A ctive Setとするため、セル Mlを Active Setから準 Active Setに変更し、セル M 2, L2を準 Active Setから削除する処理を行う。
[0215] まず、端末制御部 201がセル Ml, M2, L2に関する Active Setと準 Active Se tを更新させる Active Set更新 1111と、第 2WLAN中継部 105bに対して、端末 1 Olbの準 Active Setからセル L2を削除させる WAG Active Set更新 1111を作 成する。
[0216] 移動通信網のセル Mlとセル M2に関する Active Setの変更処理は、セル Ml, M2, L2に上記処理を行う Active Set更新 1111を用いて行う。 Active Set更新 1111が入力されると、端末 101はセル Mlを Active Setから準 Active Setに変 更し、セル M2を準 Active Setから削除する。この手順は、操作対象に準 Active Setが加わる力 3GPP TS25. 331に規定される Active Set更新と同様の手順 で実行可能である。無線網制御装置 104からの出力は、基地局通信部 205を介して 出力する。
[0217] 次に、セル L2を準 Active Setから削除する処理を行う。このとき、セル L2を端末 101bの準 Active Setから削除させる WAG Active Set更新 1113が第2WLA N中継装置 105bに出力される。無線網制御装置 104から第 2WLAN中継部 105b は、端末管理部 302の端末 101bの準 Active Setからセル L2を削除する。この W AG Active Set更新 1113により、無線網制御装置 104の端末情報管理部 202は 、図 8の状態 (d)となる。
[0218] 更にこの場合は、第 2WLAN中継部 105bの配下の WLANアクセス網 103は、端 末 101bの Active Set及び準 Active Setに入らなくなるため、端末 101b自体の データも削除する。このことを無線網制御装置 104にも通知する。この WAG Activ e Set更新 1113により、端末 101bが保持する情報は図 6の状態 (このようになる。 また、無線 LAN中継装置 105の情報フィールドは、図 9の状態 (c)となる。
[0219] これ以後、制御用の control planeのデータも第 1WLANアクセス網 103aを経由 することになる。伝送用のプロトコルスタックの例を図 12に示す。基本的にはユーザ 一データ用のプロトコルスタックと類似しており、端末 101側はリモート IPアドレスを用 、て、網内ではトンネルを使用して端末制御用のプロトコルである RRCのデータを伝 送する。
[0220] なお、本実施の形態では第 1WLAN中継装置 105aと無線網制御装置 104を接続 させて、端末 101aの接続情報 ·認証情報を両者間で送受することにより、予測に基 づくハンドオーバーを実現した例を示した力 無線 LANにおける無線網制御装置 1 04の接続先は第 IWL ANアクセス網 103aでも、本実施の形態における第 1WLAN 中継装置 105aと同様の機能を第 IWL ANアクセス網 103aに持たせることにより、本 実施の形態と同様の効果を得ることができる。
[0221] なお、本実施の形態においては、ホーム網のパケットデータ中継装置 108と在圏網 のバケツトデータ中継装置 108が論理的に同じ場合を示したが、両者が論理的に異 なる場合は、第 1WLAN中継装置 105aからパケットデータ中継装置 108へのトンネ ル設定をホーム網と在圏網の 2回行うことで本実施の形態と同様の効果を得ることが できる。
[0222] なお、本実施の形態においては、端末 101を特定するための IDとして IMSIを用い 、 W—APNを端末 101から取得した力 IMSIの代わりに端末 101を特定する IDとし て U— RNTI (UTRAN Radio Network Temporary Identifier)を用いて、 I MSIや W—APN等、無線 LANでの認証に用いるデータを端末 101から取得すれ ば、本実施の形態と同様のシーケンスを適用して本実施の形態と同様の効果が得ら れる。
[0223] なお、本実施の形態においては、準 Active Setの第 1WLANアクセス網 103aの エリアで端末 101bを検出すると直ちに、パケットデータ中継装置 108から第 1WLA N中継装置 105aを経由したパケット伝送が実施する方式としたが、無線網制御装置 104が準 Active Setから Active Setへの変更を判定する方法にすることも可能で あり、本発明と同様の効果が得られる。
[0224] この場合、端末 101bの無線 LANの電波を第 1WLAN中継装置 105aが検出した ときに、端末 101bのユーザー IDと電波強度 ·通信品質のデータを無線網制御装置 104に対して通知し、通知の内容に従って無線網制御装置 104がハンドオーバーの 実施可否を判定する。無線網制御装置 104がハンドオーバーを実施すると判定した 場合に第 1WLAN中継装置 105aに対して Active Setと準 Active Setの内容を 更新する要求を出力し、この後は本実施の形態と同様にしてパケットデータ中継装 置 108から端末 101bが第 1WL AN中継装置 105aを経由した接続を確立する。
[0225] なお、端末 101が端末 101の位置、速度、加速度、移動方向の少なくともいずれか 一つからなる位置情報を持ち、その位置情報を無線網制御装置 104に通知する場 合は、無線網制御装置 104が移動先のセルを確実に予測することができる。準 Acti ve Setのセルと端末 101間の距離または距離と速度力も計算した到達までの予測 時間が一定値以下になったときに、パケット受信可能通知を無線網制御装置 104か らパケットデータ中継装置 108に出力して、パケットデータ中継装置 108から第 1WL AN中継装置 105aに対するパケット伝送を開始させることも可能である。
[0226] なお、本実施の形態では第 1WLAN中継装置 105aにおいて IMSIを使用しなかつ た力 本実施の形態のユーザー ID以外にも端末 101を一意に指定することのできる I MSI等の識別子を用いた場合も同様の効果が得られる。
[0227] 以上、本実施の形態においては、端末 101の移動先を予測し、予測した先の WLA Nアクセス網 103における認証'接続処理を行い、移動時または移動直前に移動先 のセルに対してパケット伝送を開始することにより、移動先の WLANアクセス網 103 に到着したときに直ちにパケット通信を開始することが可能になる。
[0228] また、セル移動時に準 Active Setから移動先の予測対象からはずれるセルを削 除する処理を行うことにより、予測処理に伴うシグナリングのトラフィックを削減すること も可能になる。
[0229] (第 2の実施の形態)
第 2の実施の形態においては、通信中に無線 LAN経由の電波が弱くなり、無線し AN経由の通信が不可能になったときに、パケット伝送を停止する処理を示す。第 2 の実施の形態の構成ブロック図は、第 1の実施の形態と同じであるため、詳細な説明 は省略する。
[0230] 図 13を参照して、第 2の実施の形態の動作について説明する。第 1WLANァクセ ス網 103aでは、端末 101bの MACアドレスによるフレーム受信が一定時間ない時に パケット伝送の切断検出を行う(切断検出 1301)。具体的には、フレーム受信後にタ イマを開始させ、端末 101bの MACアドレスによるフレーム受信ごとにタイマを更新 する。タイマが終了し切断を検出したら、第 1WLAN中継装置 105aに対して端末 10 lbの MACアドレスを含む、 WL AN切断通知 1302を第 1WL AN中継装置 105aに 対して出力する。
[0231] WLAN切断通知 1302が入力されると、第 1WLAN中継装置 105aは WLAN通信 部 303を制御して第 1WLANアクセス網 103aに対するパケット伝送を停止する(伝 送停止 1303)。第 1WLAN中継装置 105a内部では、 WAG接続設定部 301が WA N通信部 303を介して WLAN切断通知 1302を検出すると、その中の端末 101bの MACアドレスを含む端末管理部 302の情報を検索する。この場合は端末 101bの情 報を見つけだし、無線網制御装置 104を指定する Serving RNC 903とパケットデ ータ中継装置 108を指定する PDGトランスポート 909を取得する。
[0232] そして、それらで指定されるパケットデータ中継装置 108と無線網制御装置 104に 対してセル L1の通信が停止した旨を通知する。この停止の通知は、端末 101bのュ 一ザ一 IDと通信ができなくなったセル L1の IDを含む通信不可通知 1304が PDG通 信部 305を介してパケットデータ中継装置 108に対して出力される。パケットデータ 中継装置 108は通信不可通知 1304が入力されると、第 1WLAN中継装置 105aに 対する端末 101bに関するパケット伝送を停止する(伝送停止 1305)。
[0233] 一方、無線網制御装置 104に対する端末 101bに関する通信停止通知 1306は、 WAG接続設定部 301が RNC通信部 304を介して出力する。通信停止通知 1306 が入力されると、無線網制御装置 104はセル L1を Active Setから準 Active Set に変更する。無線網制御装置 104内部では、 RNC接続設定部 204が WAG通信部 206を介して通信不可通知 1306を検出し、端末制御部 201に通知する。端末 101b に Active Setのセルが残っている場合は、端末制御部 201は端末 101bと第 1WL AN中継装置 105aに対してセル L1を準 Active Setとする Active Setの更新処 理を行う。
[0234] さらに、端末 101bの Active Setが空になる場合は、端末 101bとの通信が不可能 になったことをパケット制御装置 106に通知する。この場合は、 Active Setにあるの は L1だけなので、 Active Set内にセルが無くなる。よって、端末制御部 201は端末 101bと無線網制御装置 104間の通信が切断されたことを、 SGSN通信部 207を介 して SGSN 206に対して切断通知 1307を出力する。
[0235] 切断通知 1307が入力されると、パケット制御装置 106は端末 101bの状態を確認 する。この場合、端末 101bと無線網制御装置 104以外の無線網制御装置 104との 接続はないため、パケット制御装置 106が端末 101bのパケット通信を切断する処理 (3GPP TS23. 060の PS Serving Connection Release)を行う。
[0236] また、パケット制御装置 106から移動網パケット中継装置 107とパケットデータ中継 装置 108に対して、端末 101bに関する管理情報であるコンテキスト情報を削除する GGSN接続情報削除処理 1308と PDG接続情報削除処理 1309を行う。パケット制 御装置 106から移動網パケット中継装置 107に対しては 3GPP 23. 060の Delete PDP Context RequestZResponseを用いる。これに従い、移動網パケット中 継装置 107とパケットデータ中継装置 108は各々の内部にある端末 101bのコンテキ スト情報を削除する。
[0237] 次に、パケット制御装置 106は、無線網制御装置 104との端末 101bに関する接続 を切断する(1310)。パケット制御装置 106と無線網制御装置 104間の接続が切断 されると、無線網制御装置 104は、端末 101bに関するコンテキスト情報を削除させる ため、第 1WLAN中継装置 105aと第 2WLAN中継装置 105bに対して、端末管理 部 302の端末 101bに関するエントリを削除させる WAG接続情報削除処理を行う。 無線網制御装置 104内部では、 RNC接続設定部 204がパケット制御装置 106との 接続切断を検出すると、端末制御部 201に対して 101bに関するパケット制御装置 1 06との接続が切断されたことを通知する。
[0238] 端末制御部 201は、端末情報管理部 202から端末 101bに関する情報を削除する 。また、端末 101bの Active Setであるセル LI, L2を制御する第 1WLAN中継装 置 105aと第 2WLAN中継装置 105bに対して、 WAG接続情報削除処理 1311、 W AG接続情報削除処理 1312を出力する。各々の WLAN中継装置 105においては、 WAG接続設定部 301が RNC通信部 304を介して WAG接続情報削除処理 1310 Z1311を検出すると、端末管理部 302から端末 101bの情報を削除する。また、 WA G接続設定部 301は、 WAG接続情報削除処理 1310Z1311の結果の応答を、 RN C通信部 304を介して無線網制御装置 104に対して出力する。
[0239] 以上、本実施の形態においては、第 1WLANアクセス網 103aが端末 101との通信 が不可になったことを検出すると、パケットの伝送を停止することにより、パケットデー タ中継装置 108と第 1WLAN中継装置 105a間の回線の帯域使用を削減する。また 、パケットの伝送停止を無線網制御装置 104に対して通知し、 Active Setを準 Acti ve Setに変更し、 Active Setがないことを無線網制御装置 104がパケット制御装 置 106に通知し、パケット制御装置 106が無線網制御装置 104に対する接続を切断 することで、移動通信網と無線 LANの各ノードの資源の消費量を抑えることを可能に する。
[0240] (第 3の実施の形態)
本実施の形態においては、パケット通信を行う端末が無線 LANエリアにおいて電 源投入したとき等に移動通信網と WLAN網に端末の登録を行い通信を開始するま での処理と、その結果、その端末が無線 LANエリア力 移動通信網のエリアに移動 した際の接続設定処理において、切替時間が短縮される例を示す。本実施の形態 における全体ブロック構成やプロトコルスタックなどは明示しない限り第 1の実施の形 態と同様である。
[0241] 第 1の実施の形態においては、最初の状態において既に端末がパケット制御装置 106との間に接続が確立していると仮定した時の、移動通信網力 WL ANへの移動 を実現して 、たが、本実施の形態にぉ 、ては最初力も無線 LANへの接続を試みる ため、第 1の実施の形態のようにパケット制御装置 106における移動通信網の接続 設定が完了して 、な 、状態を仮定する。
[0242] 図 14は、本実施の形態のパケット制御装置 106の内部構成を示すブロック図であ る。図 14において、 SGSN接続設定部 1401はパケット制御装置 106を制御し、 3G PPのネットワークにおける SGSNが行う接続設定処理を行う機能を有する。端末状 態管理部 1402は、 SGSN接続設定部 1401が行う制御に必要になる端末の状態を 格納する。例えば、 3GPPの TS23. 060や TS29. 060で規定される GPRSの一次 PDP情報(Primary PDP context)などが格納される。 GPRS制御部 1403は、 G PRSのプロトコル変換を行う機能を有する。 3GPPにおける SGSNは、本実施の形態 に関連しない位置管理サービス等も行うが、他のサービス等を実現する構成は省略 している。
[0243] RNC通信部 1404および GGSN通信部 1405は、それぞれ無線網制御装置 104と 移動網パケット中継装置 107と通信を行う手段であり、プロトコルスタック、ネットヮー クインタフエースのソフトウェア'ノヽードウエアを含む。
[0244] 本実施の形態においては、無線 LAN力も移動通信網のパケット制御装置 106へ の通信経路を確保し、その通信経路を用いて端末 101cがパケット制御装置 106に パケット接続のための情報を登録する ATTACH処理の方式について説明する。
[0245] 図 15は、端末 101cの動作を示す図である。図 16〜図 21は各ノードが保持する端 末のデータを示すフィールド図を示し、図 16、図 17、図 18、図 19、図 20、図 21はそ れぞれ、端末 101c、無線網制御装置 104、 WLAN中継装置 105、パケット制御装 置 106、移動網パケット中継装置 107、パケットデータ中継装置 108に格納されてい る端末の情報を示す。これらの図において、状態 (a)は図 22に示すトンネル作成処 理完了時、状態 (b)は WLAN接続設定の完了時、状態 (c)は WLANカゝら移動通信 網への切替え処理の完了時の情報を示す。図 22〜図 24は、無線 LAN網における 端末 101cの ATTACH処理の動作を示す図である。
[0246] 図 22は、端末 101cが無線 LAN網に接続するまでの処理と、端末 101cが無線網 制御装置 104と無線 LAN網経由で設定を行う処理を示す図である。
[0247] 本実施の形態では、処理を行う前は、端末は動作しておらず、端末 101cは停止状 態 2201である。停止状態では、パケット制御装置 106は、端末 101cに関する情報 を記憶しておらず、 GPRSにおける移動管理(MM、 Mobility Managementの略 )の状態は PMM - detachedとなって!/、る。
[0248] 端末 101cの電源が投入されると、端末 101cは、無線 LANまたは移動通信網を検 出したカゝ判定する(図 15、 S1501)。無線 LANを検出すると、端末 101cは、無線 L ANへの接続処理を行う(S 1502)。これにより、端末 101cは、図 22に示すローカル 接続処理 2202から無線 LAN IPアドレス取得 2204までの処理を実行する。これら は従来技術におけるローカル接続処理 2802から無線 LAN IPアドレス取得 2804 までと同様である。 [0249] 第 2WLANアクセス網 103bがローカル接続用の IPアドレスを端末 101cに渡すと、 第 2WL ANアクセス網 103bは第 2WLAN中継装置 105bに対して端末 101 cが接 続したことを示す端末接続通知 2205を出力する。この内容は第 1の実施の形態にお ける端末接続通知 1106と同じである。本実施の形態では、新規に接続した無線 LA Nの端末の情報は、接続を検出した WLANアクセス網カゝら対応する WL AN中継装 置に対して端末接続通知 2205として出力される。出力されるタイミングは、端末 101 cが IPアドレスを取得済み力どうかによって異なる。第 1の実施の形態の場合では、出 力元の IPアドレスを端末 101cが取得済みなので、無線 LAN接続処理完了後直ち に端末接続通知 1106が出力された力 本実施の形態では、出力元の IPアドレスが 未定なので、 IPアドレスを渡した後に通知がなされる。
[0250] 端末接続通知 2205が第 2WLAN中継装置 105bに通知されると、第 2WLAN中 継装置 105bは、端末状態管理部 1402を参照して、端末 101cが移動通信網に接 続されている端末か否かを判定する。ここでは、 WLANへの接続前は、端末 101cは 停止状態であったので、端末状態管理部 1402に端末 101cの情報は格納されてお らず、移動通信網に接続されていない新規端末と判定する。第 2WLAN中継装置 1 05bは、端末 101cに対して、第 1WLAN中継装置と関連している無線網制御装置 1 04の IPアドレスを RNCアドレス通知 2206として出力する。
[0251] 図 15に戻って、端末 101cは、第 2WLAN中継装置 105bからの RNCアドレス通知 を受信する(S1503)。端末 101cは、移動通信網に存在する間は常時無線網制御 装置 104と通信できる状態にある力 無線 LANのみのエリアに存在する場合は、無 線 LAN経由で無線網制御装置 104と通信を行わなければならない。このため、第 2 WLAN中継装置 105bは、 RNCアドレス通知 2206を用いて、無線網制御装置 104 の IPアドレス、 WLANエリアのセル番号(Cell Identityなど)を通知する。端末 101 cが無線 LAN網に存在するため、第 2WLAN中継装置 105bは、無線 LAN網に対 してこれ以降の処理を実行しない。また、本実施の形態では、最初、端末 101cが停 止状態であるため、無線網制御装置 104と端末 101cとの間の無線 LAN網経由の 接続を実現するために RNCアドレスの通知が必要になる力 第 1の実施の形態のよ うに移動通信網力 無線 LAN網へ移動する場合には、移動通信網のエリアに端末 1 01 cが存在するときに無線網制御装置 104から基地局装置 102経由で無線網制御 装置 104の IPアドレスを通知してもらうので、 RNCアドレス通知を行わなくてもよい。
[0252] 端末 101cは、無線網制御装置 104の IPアドレスを受け取ると、パケットデータ中継 装置 108との間のトンネル作成処理を行う(S1504)。これにより、図 22に示すトンネ ル設定通知 711からトンネル作成 714までが行われる。これらの処理は、従来技術に おけるトンネル作成要求 1605カゝらトンネル作成 1608までの処理と同じである。
[0253] 図 15に戻って、トンネル作成処理が完了すると、端末 101cは、無線網制御装置 1 04の IPアドレスの有無を判定する(S 1505)。本実施の形態では、端末 101cは IPァ ドレスを保持しているため、 RRC接続確立により UTRANの設定動作を行う(S1506
) o
[0254] 図 22を参照して RRC接続確立のシーケンスについて説明する。まず、端末 101c は、 RRC接続要求通知 2211によって、無線 LAN網を経由する RRC接続を無線網 制御装置 104に要求する。この要求は TS25. 331の RRC CONNECTION RE QUESTにあたる。ここでは端末自身の ID (IMSIなど)とセルの番号を第 2WLAN 中継装置 105bを介して無線網制御装置 104に送信する。移動通信網においては、 これらの信号は共通チャネルまたは個別チャネルにて伝送される力 本実施の形態 においては、無線 LAN網を経由するため、 IPパケットで伝送される。図 22では、中 継される点を黒丸で記して 、る。
[0255] 無線網制御装置 104は、 RRC接続要求通知 2211を受信すると、端末 101cの ID が新規力否かについて端末情報管理部 202を用いて確認する。本実施の形態の場 合は、端末 101cはもともと停止状態 2201だったので、新規と判定される。新規の場 合は、無線網制御装置 104は、端末 101cのエントリを端末情報管理部 202に作成し 、セル単位で示される現在位置の確認を行う。本実施の形態の場合、端末 101cは セル L2に存在するので、セル L2が位置登録される。
[0256] 次に、無線網制御装置 104は、 RRC接続を行う RRC接続設定要求 2212 (3GPP
TS25. 331における RRC CONNECTION SETUP)を送信する。端末 101c は、これに対して RRC接続可能なので、 RRC接続設定応答 2213 (3GPP TS25. 331における RRC CONNECTION SETUP COMPLETE)を無線網制御装 置 104を経由して無線網制御装置 104に送信する。以上の処理により、端末 101c は無線網制御装置 104が制御する UTRANに登録される。この状態が、図 16〜図 2 1に示す状態 (a)である。この状態では、端末 101cはパケット制御装置 106と移動網 パケット中継装置 107には登録されて!、な!/、。
[0257] 図 15に戻って、端末 101cは、 UTRANに登録した後、パケット制御装置 106に対 する位置登録処理を行う(S 1507)。この処理は、図 23のシーケンス図で示される。 3 GPPOTS23. 060, TS29. 060に示された GPRSの仕様では、 ATTACH処理に より SGSNへの位置登録を行う。本実施の形態で 3GPPの仕様と異なるのは、次の 2 点である。第 1に、 SGSNへの信号が、無線 LAN網の第 2WLANアクセス網 103bと 第 2WLAN中継装置 105bと、無線網制御装置 104によって中継されることであり、 第 2に、 3Gでは移動通信網のコアネットワークの回線交換ドメイン(Circuit— Switc hed domain)とノヽケット交換ドメイン (Packet— Switched domain)の両万に对 する位置登録を行う ATTACH処理を統合する力 本実施の形態では無線 LAN網 への ATTACHを行うため、パケット交換ドメインへの ATTACH処理を行うことであ る。
[0258] 第 1の相違点に関しては、端末 101cはパケット制御装置 106のアドレスを持たない ため、端末 101cは RRCでコアネットワークへの信号を伝送する Direct Transfer ( 3GPP TS25. 331における Initial Direct Transfer, Uplink Direct Transf er, Downlink Direct Transfer)を用いる。端末 101c力ら Direct Transferによ るパケット制御装置 106向けの信号が入力されると、無線網中継装置 104は Direct Transferかどうか判定し、端末 101cからの信号は RANAP (RAN Application Partの略。 3GPPにおけるコアネットワークと RNC間のプロトコル。 3GPP TS25. 413で規定される)を用いてパケット制御装置 106に対して出力する。一方、パケット 制御装置 106は、端末 101c向けの信号を、 RANAPを用いて出力する。図 23では 位置登録要求 2301などでは矢印の切れ目としてこの無線網制御装置 104の中継 機能を表す。また、端末 101cから無線制御装置 104へ送信されるパケットは、第 2W LANアクセス網 103bおよび第 2WLAN中継装置 105bによって中継される。図 22 では中継される点を黒丸で示した力 図 23および次に説明する図 24ではこれらの記 載を省略している。
[0259] なお、端末 101cとパケット制御装置 106間の信号の中継に Direct Transferを用 いる方法ではなぐ各メッセージに GPRS関連の制御信号であることを示すヘッダや テイラなどの情報要素を格納し、無線網制御装置 104がその情報要素によりパケット 制御装置 106に関する GPRSなどの信号と判定した信号について中継を行う方法で も、端末 101cとパケット制御装置 106の通信が可能なので、本実施の形態の効果は 得られる。
[0260] なお、パケット制御装置 106のアドレスを端末 101cに通知し、無線網制御装置 10 4が意識して中継を行わない方法でも、パケット制御装置 106と端末 101c間の通信 は可能なので、本実施の形態の効果は得られる。以上の相違点を除けば、図 23の 処理は TS23. 060の ATTACH処理と同様である。
[0261] 次に、位置登録のシーケンスについて説明する。まず、端末 101cが、パケット制御 装置 106に位置登録要求 2301を送信し、バケツト制御装置 106に位置登録を要求 する。これは TS23. 060の Attach Requestにあたる。パケット制御装置 106が位 置登録要求 2301を受信すると、端末 101cとパケット制御装置 106との間で次の 4つ の処理が行われる。まず、(1)端末 101cがパケット制御装置 106の管理外にある場 合、パケット制御装置 106が端末 101cに IMSIなどの IDを要求し、端末 101cが応答 する ID要求'応答処理 2302が行われる。 TS23. 060の Identification Request , Identification Responseにあたる。次に、(2)パケット制御装置 106力 端末 10 lcを認証する 3GPP認証処理 2303が行われる。 TS23. 060においては、 SGSNと
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and Ciphering Request, Authenticatio n and Ciphering Responseにあたる。 SGSNと HLR間では Send Authentic ation Info, Send Authentication Info Ackの信号が伝送される。次に、(3) 端末 101cを認証する IMEI確認処理 2304が行われる。なお、このシーケンスは必 須ではなぐ行わなくてもよい。 TS23. 060においては、 Identity Request, Ident ity Responseにあたる。次に、(4)ユーザ情報格納装置 111に対して位置情報を 入力するユーザ情報格納装置 111に対する位置更新処理が行われる。位置更新処 理は、パケット制御装置 106とユーザ情報格納装置 111との間で、位置更新要求 23 05、加入者データ挿入 2306、位置更新応答 2307がやり取りされることにより、実行 される。位置更新要求 2305、加入者データ挿入 2306、位置更新応答 2307はそれ ぞれ TS23. 060の Update Location, Insert Subscriber Data, Insert Sub scriber Data Ack, Update Location Ackにあたる。これらの処理が完了する と、 ATTACH処理を完了したことを示す位置登録応答 2309がパケット制御装置 10 6から端末 101cに対して送信される。
[0262] 図 15に戻って、端末 101cは、位置登録処理 (S1507)に続いて PDP情報活性ィ匕 の処理 (S1508)を行う。図 24は、実際にデータが伝送可能になるように、パケット制 御装置 106の端末 101cの PDP情報(TS23. 060の PDP (Packet Data Protoc olの略、本実施の形態では IPを指す) context)を初期化する処理を示す図である
[0263] まず、端末 101cがパケット制御装置 106に PDP情報活性ィ匕要求 2401を送信する 。このとき、端末 101cは既に公衆パケット網 112で用いるリモート IPアドレスを取得し ているので、端末 101cの IMSI1601 (ID1)、ユーザー ID1602 (IDl @iw. operat or. com)、ユーザープロファイル 1604 (UP1)、リモート IPアドレス 1608 (10. 2. 2 . 2)、 PDGトランスポート 1610 (IPアドレス 10. 1. 1. 1,ポート 10001)を PDP情報 活性ィ匕要求に含める。これにより、端末 101cが登録され、また ATTACHも行われて V、るので、移動管理の状態も PMM— attachedとなる。
[0264] パケット制御装置 106の内部では、まず RNC通信部 1404に PDP情報活性ィ匕要 求 2401が入力され、 SGSN設定部 1401はその内容を解析する。ここでは、 PDP情 報活性ィ匕要求 2401であるため、その内容を端末状態管理部 1402に登録する。
[0265] パケット制御装置 106は、端末 101cの IPアドレスを含む二次 PDP情報活性化 240 2用の要求を作成し、 GPRS制御部 1403と GGSN通信部 1405を介して移動網パケ ット中継装置 107に送信する。二次 PDP情報活性ィ匕 2402の要求には、 IMSI1901 (ID1)、ユーザー ID1902 (IDl @iw. operator, com)、 PDGの IPアドレスが含ま れる。本実施の开態では APN (Access Point Name、 iw. operator, com)は、 ユーザー IDに含まれるため省略して 、るが、 APNを二次 PDP情報活性ィ匕 2402に 含めても本実施の形態は実現可能である。 [0266] 図 19において、 GGSNアドレス 1904と PDGアドレス 1905はそれぞれ移動網パケ ット中継装置 107とパケットデータ中継装置 108のアドレスを示す。 MM状態 1906と PDP状態 1907はそれぞれ GPRSにおける移動管理 (MM)の状態と PDPの状態を 示す。 MM状態 1906は、非接続時は PMM— detached、位置登録完了時は PM M— attachedとなる。 PDP状態は通信の有無を示し、通信時は ACTIVE,通信が ないときは INACTIVEとなる。 Routeing Area 1909は端末 101の Routeing A reaの IDを格納する。本実施の形態では、移動通信網のセル Mlとセル M2が Rout eing Area : 3G、無線 LAN網のセル L1とセル L2が Routeing Area :WLANを構 成する。
[0267] 二次 PDP情報活性ィ匕 2402を受けて、移動パケット中継装置 107は、端末 101cに 関する二次 PDP情報を移動網パケット中継装置 107内に作成する。図 20は、二次 P DP情報を示すフィールド図である。二次 PDP情報は、 GPRSの Secondary PDP contextにあたり、端末の情報を管理する。
[0268] 次に、パケット制御装置 106は、ユーザーデータの通信経路である RAB (Radio Access Bearer)を確立させる RAB設定 2403を行う。ここでは、 3GPP TS25. 4 13の RANAPにおける RAB Setup Request, RAB Setup Response, TS25 . 331の RADIO BEARER SETUP, RADIO BEARER SETUP RESPO NSEにあたる処理が行われる。
[0269] この処理が完了すると、パケット制御装置 106は、移動網パケット中継装置 107に 対して二次 PDP情報更新処理 2404を行う。これにより、 RABを確立した内容が移 動網パケット中継装置 107の端末 101cに関する二次 PDP情報に反映される。以上 の処理が終了すると、パケット制御装置 106は PDP情報活性ィ匕応答 2405を端末 10 lcに送信する。
[0270] 以上の処理が完了して、セル L2に関する接続が UTRANとパケット制御装置 106 に登録されたことになる。なお、本実施の形態においては、無線 LAN網経由でパケ ットデータを伝送し、移動網パケット中継装置 107をパケット中継に使用していないの で、二次 PDP情報活性化 2402と二次 PDP情報活性ィ匕 2404を省略可能である。
[0271] 図 15に戻って、端末 101cは、位置の予測処理を行うために、セル Mlを準 Active Setとして登録する処理を行う(S1509)。端末 101cに関する接続が確立した後、 無線網制御装置 106はセル L2に隣接するセルをセル位置管理部 203から検索する 。その結果、セル Mlのみが抽出されるため、セル Mlを登録するために Active Se tを更新する処理を開始する。なお、本実施の形態では準 Active Setの中に入るセ ルの判断基準として、隣接しているセル全てとしているが、より詳細な通信状態の情 報を収集すれば、隣接しているセルからさらに端末 101cが移動する可能性の高い セルに準 Active Setを絞り込むことが可能である。
[0272] 準 Active Set登録処理では、図 24に示すように、無線網制御装置 104は、 Acti ve Set更新要求(3GPP RRC : Active Set Update) 2406として、 Active S etであるセル L2と準 Active Setのセル M2を格納して、端末 101cに無線 LAN網 を介して出力する。これに対し、端末 101cでは、これらの情報を追加することに問題 はないと判断し、 Active Setと準 Active Setにそれぞれセル L2とセル Mlを追加 する。そして、端末 101cは無線網制御装置 104に対して Active Set更新応答(3G PP TS25. 331における ACTIVE SET UPDATE COMPLETE) 2407を出 力し、 Active Setの更新処理が完了したことを通知する。端末 101cの Active Se tの設定が完了すると、無線網制御装置 104は、端末情報管理部 202における端末 101cの Active Set,準 Active Setがそれぞれ L2と Mlにする。これで、端末 101 cのデータは無線網制御装置 104が制御する UTRANへの登録が完了する。
[0273] 次に、上記のようにして WLANに接続された端末 101c力 WLANから移動通信 網エリアへの移動した場合の処理にっ 、て説明する。
[0274] 図 25は、無線 LAN網のセル L2に存在した端末 101cの無線 LAN網経由の接続 が確立し、通信している途中にセル Mlに移動した場合に、端末 101cの接続を移動 通信網経由に切り替える処理を示す図である。
[0275] 図 15を参照して、端末 101cは、無線 LANまたは移動通信網を検出した力判定す る。端末 101cがセル Mlに進入すると、移動通信網を検出するため 3Gリンク確立処 理に進み、無線網制御装置 104と端末 101c間の基地局装置 102a経由のリンクが 確立する(S1510)。ここでは 3GPP TS25. 433の NBAP (Node B Applicatio n Part)に記載されている Radio Link Setup手順が使用される。 [0276] 次に、端末 101cは、セルの位置を更新する Active Set更新の処理を行う(S151 D oこの処理において、まず端末 101cは、セル更新要求 2502を無線網制御装置 1 04に送信する。本実施の形態では、セル更新要求 2502は 3GPP TS25. 331の C ell Updateを想定する力 無線網制御装置 104の切替を伴う場合は SRNS Relo cation手順、通信していない場合のように端末 101cの位置が URA(UTRAN Re gistration Area)単位で把握されている場合は URA Update手順を用いても同 様の効果が得られる。
[0277] 無線網制御装置 104がセル更新要求 2502を受信すると、無線網制御装置 104は 、端末情報管理部 202の Active Setと準 Active Setをそれぞれ Ml, L1にし、端 末 101cにセル更新応答 2503を送信する。以上で、端末 101cのセル Mlへの移動 が無線網制御装置 104に登録されることになる。
[0278] 図 15に戻って、端末 101cはで端末 101cが無線 LAN網に接続していた状態で移 動通信網に移動したかどうかを判定する(S1512)。本実施の形態では、無線 LAN 網との接続が確立していた状態で移動通信網を検出したので、 RA更新を行う(S15 13)。 RA更新の処理でパケット制御装置 106に登録を行い、パケット伝送の経路を 無線 LAN網から移動通信網に切り替える。これにより、パケット制御装置 106の端末 状態管理部 1402は WL ANから 3Gになる。
[0279] RA更新のシーケンスについて図 25を用いて説明する。まず、端末 101cはパケット 制御装置 106に RAの更新処理とパケット交換ドメインと回線交換ドメイン両方の位置 登録処理を行う RA更新要求 2504を送信する。パケット制御装置 106は、この RA更 新要求 2504を受信すると、移動網パケット中継装置 107に対する二次 PDP更新処 理 2505とユーザ情報格納装置 111に対する位置情報更新処理 2506を実施する。 二次 PDP情報更新処理 2505では、前述の二次 PDP情報更新処理 2404と同様に 、移動通信網接続用のパラメータを移動網パケット中継装置 107に登録する。位置 情報更新処理 2507では、前述の位置更新要求 2305、加入者データ挿入 2306と 位置更新応答 2307の 3つのシーケンスで実行した内容は同じで、端末 101cが移動 通信網のエリアに入ったことをユーザ情報格納装置 111に登録する。
[0280] これらが完了した後、端末 101cに対して無線 LAN網経由で伝送されている対向ノ ード 114からのパケットデータを移動通信網経由に切り替える経路変更要求 2507を パケット制御装置 106からパケットデータ中継装置 108に対して出力する。図 1では、 この両者は直接接続されていないが、これらは IPパケットで伝送されるため、移動網 パケット中継装置 107がパケットを中継する。
[0281] 切り替えた後の、移動網パケット中継装置 107経由の伝送では、パケットデータ中 継装置 108との間の伝送方法にいくつ力選択肢がある。いずれも IPをベースにした 方式である必要があるが、 Mobile IPや GTP (GPRS Tunneling Protocol)、 IP — in— IPなどのトンネリング方式が使用できる。これらのトンネル手法を用 、た場合、 入力側の装置 (パケットデータ中継装置 108または移動網パケット中継装置 107)が 選択したプロトコルの部分を元のパケットヘッダーに追加するカプセル化を行 、、対 向側の装置がそのカプセルを解除し元のパケットデータを抽出する必要がある。
[0282] 従って、経路変更要求 2507には、移動網パケット中継装置 107の IPアドレス、指 定可能な場合はトンネルの方式の識別子を記述する。この識別子や移動網パケット 中継装置 107の IPアドレスによって、パケットデータ中継装置 108はトンネルの作成 方法を変更する。トンネルの設定が完了すると、パケットデータ中継装置 108は経路 変更要求 2507による U— planeの切替処理を行い、経路変更応答 2508をパケット 制御装置 106に出力する。
[0283] 二次 PDP情報更新処理 2505、位置更新処理 2506、経路変更処理 2507, 2508 が終了すると、パケット制御装置 106は、 RA更新応答 2509を端末 101cに送信し、 移動通信網側に処理が完了したことを示す。以上でセル Ml、セル L2に関する登録 処理は完了する。
[0284] なお、本実施の形態では端末 101cからセル更新要求 2502を出力した力 逆に A ctive Set Update手順を用いて無線網制御装置 104からセル更新の処理を実施 する方法でも同様の効果が得られるとともに、無線網制御装置 104にパケットの分割 •統合処理の機能があれば、同時に移動通信網と無線 LAN網の両方を用いて接続 することも可會である。
[0285] 図 15に戻って、端末 101cはセル Mlにいるため、準 Active Setの処理において 第 1の実施の形態と同様に隣接するセルを準 Active Setとして登録を行う (S1514 )。図 25では、準 Active Set登録のシーケンスは、準 Active Set (L2)登録処理 2 511とセノレ(M2)登録処理 2512で示される。セノレ L2登録 2511は、図 7の信号 704 から信号 716まで、セル M2の登録は Active Setの更新処理と同様の処理である。
[0286] なお、端末の MM状態が PMM— Idleになるときは、パケット制御装置 106が移動 網パケット制御装置 107とパケットデータ中継装置 108に関する、トンネルを削除す る。トンネルを削除すると、パケット制御装置 106は無線網制御装置 104に対して指 示を行い、無線網制御装置 104の端末情報管理部 202の Active setも登録なしに する。
[0287] 以上説明した第 3の実施の形態においては、無線 LAN網のエリアの端末 101cが 移動通信網にいる場合と同様の内容で登録を行うことが可能になり、無線 LAN網か ら移動通信網へのエリア時の処理を省くことで、切替時間を短縮させる効果が得られ る。
[0288] また、無線網制御装置 104の IPアドレスを端末に通知して無線 LAN網における端 末 101cと無線網制御装置 104との通信を実現することで、無線網制御装置 104が 無線 LAN網のみのエリアに存在する端末の制御を行うことが可能となる。
[0289] また、端末 101cとパケット制御装置 106との間の信号を、プロトコル変換を伴う中継 を無線網制御装置 104が行うことで、端末 101cがパケット制御装置 106のアドレスを 持たない場合でも無線 LAN網のエリア力ゝらの通信と共に、同じ無線網制御装置 104 に複数のパケット制御装置が接続されている場合の通信を可能にした。
[0290] さらに、移動通信網側から無線 LAN網のエリアに移動した時には、パケット制御装 置 107がパケットデータ中継装置 108に対して経路変更要求 2507により対向ノード 114からのパケットデータを切り替えることで、端末 101cがパケットデータ中継装置 1 08に登録を行って経路を切り替える場合に比べ、切替に力かる時間を短縮する効果 が得られる。
[0291] 以上に現時点で考えられる本発明の好適な実施の形態を説明した力 本実施の形 態に対して多様な変形が可能なことが理解され、本発明の真実の精神と範囲内にあ るそのようなすべての変形を添付の特許請求の範囲が含むことが意図されている。 産業上の利用可能性 本発明に係る無線通信システムは、 1つ以上の無線 LANアクセス(Local Area Network)網の接続制御を行う WLAN中継装置力 入力される情報のうち、移動通 信網及び前記無線 LAN網との通信が可能な端末が前記無線 LAN網で通信を行う 場合に必要な接続情報を前記端末に出力する構成を有し、移動通信網と無線 LAN 間でのパケット通信の途切れのないハンドオーバーを実現する無線通信システム等 として有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 移動通信網及び無線 LAN (Local Area Network)網との通信が可能な端末と
、無線通信を行う 1台以上の基地局装置の無線制御を行う無線網制御装置と、 1つ 以上の前記端末と無線 LAN (Local Area Network)網を介して接続できる無線
LANアクセス網とに接続した無線 LAN中継装置において、
前記無線網制御装置からの無線 LAN予備設定要求に従 、、前記端末に関する認 証処理または接続設定処理の少なくとも一つを行い、
前記端末が無線 LAN網で通信を行う場合に必要な接続情報を前記認証処理また は前記接続設定処理によって作成し、前記無線網制御装置に出力する WAG接続 設定部を具備する無線 LAN中継装置。
[2] 移動通信網と無線 LAN網との連携を行う無線通信システムであって、
前記移動通信網及び無線 LAN網との通信が可能な端末と、
前記移動通信網を介して前記端末への無線通信を行う基地局装置と、 1台以上の前記基地局装置と接続され、前記端末の無線接続制御を行う無線網制 御装置と、
前記無線 LAN網を介して前記端末に無線接続する無線 LANアクセス網と、 前記無線網制御装置と 1つ以上の前記無線 LANアクセス網とに接続され、前記無 線 LANアクセス網の接続制御を行う無線 LAN中継装置と、
前記無線 LAN中継装置に接続され公衆パケット網へ前記無線 LAN中継装置の データを中継するパケットデータ中継装置を備え、
前記無線網制御装置が、端末が接続する可能性があると推定した前記無線 LAN アクセス網を選択し、前記認証処理要求信号及び接続設定処理要求信号を、前記 推定された無線 LAN網を制御する前記無線 LAN中継装置に出力し、
前記無線 LAN中継装置力 前記選択された接続可能無線 LANアクセス網の使用 可否を決定する認証処理を行い、使用が可決された場合に、前記端末による前記無 線 LANアクセス網の使用時に必要となる無線 LAN網内の接続設定処理を行い、前 記端末が無線 LANで通信を行う場合に必要な接続情報を前記無線網制御装置に 出力し、 更に、前記無線網制御装置が、前記端末に前記接続情報を出力する 無線通信システム。
[3] 前記端末に、前記接続情報が前記無線網制御装置から入力され、前記無線 LAN アクセス網の制御可能エリアに前記端末が進入した場合に、
前記無線 LAN中継装置が、前記接続情報を用いて接続を確立させる請求項 2記 載の無線通信システム。
[4] 前記無線網制御装置が、 1台以上の前記基地局装置と 1つ以上の前記無線 LAN アクセス網の収容能力と使用量または障害情報を備える網状態情報を取得し、 前記端末の存在位置が、複数の前記基地局装置または前記無線 LANアクセス網 と同時に通信可能な位置である場合に、
前記端末が、通信を行う前記基地局装置または前記無線 LANアクセス網を、前記 網状態情報を使用して選択する
請求項 2又は 3記載の無線通信システム。
[5] 前記端末が、前記無線 LANアクセス網に進入した場合に、
無線 LAN中継装置力 前記端末が無線 LAN経由のパケットを受信可能であること を通知するパケット受信可能通知を、前記パケットデータ中継装置に通知し、 パケットデータ中継装置が、前記パケット受信可能通知が入力されると、前記公衆 パケット網力 入力されたデータを前記無線 LAN中継装置に出力する
請求項 2な 、し 4の 、ずれか記載の無線通信システム。
[6] 前記端末及び前記無線網制御装置は、
前記端末が通信を行っている前記基地局装置または前記無線 LANアクセス網の 識別子の集合である通信中セル集合情報と、
前記端末が接続すると予測した前記基地局装置と前記無線 LANアクセス網の識 別子の集合である予測対象セル集合情報と、を保持し、
前記端末が、前記基地局装置と前記無線 LANアクセス網と同時に通信を行い、前 記無線 LANアクセス網との通信エラーが予め定めた値以下である場合に、
前記無線網制御装置が、前記基地局装置のセルを前記通信中セル集合情報から 前記予測対象セル集合情報に設定変更して、前記無線 LAN中継装置に通知し、前 記端末に対して前記通信中セル集合情報と前記予測対象セル集合情報とを更新さ せる更新要求信号を出力する
請求項 2記載の無線通信システム。
[7] 前記端末と前記無線 LAN中継装置との通信の切断を検出した場合に、
前記無線 LANアクセス網の識別子を前記通信中セル集合情報から前記予測対象 セル集合情報に設定変更して、前記無線 LAN中継装置に通知し、前記端末に対し て前記通信中セル集合情報と前記予測対象セル集合情報とを更新させる更新要求 信号を出力する
請求項 6記載の無線通信システム。
[8] 前記無線 LANアクセス網の識別子を前記通信中セル集合情報から前記予測対象 セル集合情報に設定変更し、
前記通信中セル集合情報に、前記基地局装置または前記無線 LANアクセス網の 識別子が存在しなくなった場合に、
前記端末の通信が切断したことを前記無線 LAN中継装置に通知し、
前記無線 LAN中継装置が、前記端末に関する接続情報を削除する
請求項 6記載の無線通信システム。
[9] 前記無線網制御装置に接続され、前記移動通信網によるパケット通信の呼制御を 行うパケット制御装置を備え、
前記端末に関する前記パケット制御装置と前記無線網制御装置間の接続が切断さ れた場合に、
無線網制御装置が、前記無線網制御装置と接続された前記基地局装置の識別子 を前記通信中セル集合情報と前記予測対象セル集合情報とから削除し、
前記通信中セル集合情報に識別子が存在しなくなった場合に、
前記予測対象セル集合情報に識別子がある前記無線 LAN中継装置に、接続情 報を削除させる削除要求信号を出力し、
前記端末に前記通信中セル集合情報と前記予測対象セル集合情報とを更新させ る更新要求信号を出力する
請求項 6記載の無線通信システム。
[10] 移動通信網及び無線 LAN (Local Area Network)網との通信が可能な端末と 前記移動通信網を介して前記端末への無線通信を行う基地局装置と、 1台以上の前記基地局装置と接続され、前記端末の無線接続制御を行う無線網制 御装置と、
前記無線 LAN網を介して前記端末に無線接続する無線 LANアクセス網と、 前記無線網制御装置と 1つ以上の前記無線 LANアクセス網とに接続され、前記無 線 LANアクセス網の接続制御を行う無線 LAN中継装置と、
前記無線 LAN中継装置に接続され公衆パケット網へ前記無線 LAN中継装置の データを中継するパケットデータ中継装置を備え、
移動通信網と無線 LAN網との連携を行う無線通信システムの通信方法であって、 端末が、
前記基地局装置の制御対象となるセルに含まれる場合に、
接続する可能性があると推定した前記無線 LANアクセス網を選択し、前記端末の 認証処理要求信号及び接続設定処理要求信号を、前記基地局装置を介して前記 無線網制御装置に出力するステップと、
前記無線網制御装置が、
前記認証処理要求信号及び接続設定処理要求信号を、前記推定された無線 LA N網を制御する前記無線 LAN中継装置に出力するステップと、
前記無線 LAN中継装置が、
更に、前記無線網制御装置が、
前記端末に前記接続情報を出力し、前記端末と前記選択された無線 LANアクセス 網との接続を確立させるステップと
を実行する無線通信システムの通信方法。
[11] 移動通信網による移動端末との通信を制御する通信制御部と、
前記移動端末の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報に基づ!、て、前記移動端末の移動先となる移動通信網と連携した無 線ネットワークを予測する移動先予測部と、 前記移動先予測部にて予測された無線ネットワークにおいて移動端末との通信を 制御する無線ネットワーク制御装置に、前記移動端末を前記無線ネットワークに接続 するための接続情報を送信する接続情報送信部と、
を備える移動通信網制御装置。
[12] 前記接続情報送信部にて送信した接続情報に応じて、前記無線ネットワーク制御 装置カゝら送信される前記無線ネットワークと前記移動端末との接続準備の完了を示 す応答を受信したときに、前記無線ネットワークの情報を移動通信網を通じて前記移 動端末に送信する無線ネットワーク情報送信部を備える請求項 11に記載の移動通 信網制御装置。
[13] 無線ネットワークによる移動端末との通信を制御する無線制御部と、
自無線ネットワークに連携した移動通信網による移動端末との通信を制御する移動 通信網制御装置力 送信される、前記移動端末の自無線ネットワークに対する接続 情報を受信する接続情報受信部と、
前記接続情報受信部による接続情報の受信に応じて、自無線ネットワークと公衆パ ケット網とのパケット通信を中継する中継装置との間に、前記移動端末のためのトン ネル設定を行うトンネル設定部と、
前記トンネル設定部によってトンネル設定がなされたときに、前記移動通信網制御 装置に接続準備の完了を示す応答を送信する応答送信部と、
を備える無線ネットワーク制御装置。
[14] 前記接続情報受信部による接続情報の受信に応じて、前記移動端末が前記移動 通信網に接続された端末として登録されているカゝ否かを認証する認証部をさらに備 え、
前記応答送信部は、前記認証部によって前記移動端末が認証されたときに応答を 送信する請求項 13に記載の無線ネットワーク制御装置。
[15] 自無線ネットワーク内で移動端末を検出したときに、前記中継装置との間に検出さ れた移動端末のためのトンネルが設定されているか否かを判定する判定部と、 前記移動端末のためのトンネルが設定されているとの前記判定部による判定に応 じて、前記中継装置にパケットを受信可能であることを示すパケット受信可能通知を 送信する受信可能通知送信部と、
を備える請求項 13に記載の無線ネットワーク制御装置。
[16] 移動通信網による移動端末との通信を制御する移動通信網制御装置と、前記移動 通信網に連携した無線ネットワークによる移動端末との通信を制御する無線ネットヮ ーク制御装置と、を備え、
前記移動通信網制御装置は、
前記移動端末の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報に基づ 、て、前記移動端末の移動先となる無線ネットワークを予測 する移動先予測部と、
前記移動先予測部にて予測された無線ネットワークの無線ネットワーク制御装置に 、前記移動端末を前記無線ネットワークに接続するための接続情報を送信する接続 情報送信部と、
を備え、
前記無線ネットワーク制御装置は、
前記移動通信網制御装置から送信される前記接続情報を受信する接続情報受信 部と、
前記接続情報受信部による接続情報の受信に応じて、自無線ネットワークと公衆パ ケット網とのパケット通信を中継する中継装置との間に、前記移動端末のためのトン ネル設定を行うトンネル設定部と、
を備える無線通信システム。
[17] 移動通信網による移動端末との通信を制御する移動通信網制御装置と、前記移動 通信網に連携した無線ネットワークによる移動端末との通信を制御する無線ネットヮ ーク制御装置と、を備えた無線通信システムの通信方法であって、
前記移動通信網制御装置が前記移動端末の位置情報を取得する位置情報取得 ステップと、
前記位置情報に基づ 、て、前記移動端末の移動先となる無線ネットワークを予測 する移動先予測ステップと、
前記移動先予測ステップにて予測された無線ネットワークの無線ネットワーク制御 装置に、前記移動端末を前記無線ネットワークに接続するための接続情報を送信す る接続情報送信ステップと、
前記無線ネットワーク制御装置が前記移動通信網制御装置から送信される前記接 続情報を受信する接続情報受信ステップと、
前記接続情報受信ステップにおける接続情報の受信に応じて、自無線ネットワーク と公衆パケット網とのパケット通信を中継する中継装置との間に、前記移動端末のた めのトンネル設定を行うトンネル設定ステップと、
を備える無線通信システムの通信方法。
[18] 無線ネットワークによる移動端末との通信を制御する無線ネットワーク制御装置であ つて、
自無線ネットワークに連携した移動通信網の移動通信網制御装置のアドレス情報 を記憶したアドレス情報記憶部と、
前記移動端末から送信される自無線ネットワークに対する接続要求を受信する接 続要求受信部と、
前記接続要求受信部による接続要求の受信に応じて、前記移動端末を自無線ネッ トワークに接続させると共に、前記アドレス情報記憶部に記憶された移動通信網制御 装置のアドレス情報を前記移動端末に通知する無線制御部と、
を備える無線ネットワーク制御装置。
[19] 前記移動端末から送信される前記移動通信網制御装置宛てのパケットを前記移動 通信網制御装置に送信する請求項 18に記載の無線ネットワーク制御装置。
[20] 移動通信網による移動端末との通信を制御する移動通信網制御装置と、前記移動 通信網と連携した無線ネットワークによる移動端末との通信を制御する無線ネットヮ ーク制御装置と、を備え、
前記無線ネットワーク制御装置は、
自無線ネットワークに連携した移動通信網の移動通信網制御装置のアドレス情報 を記憶したアドレス情報記憶部と、
前記移動端末から送信される自無線ネットワークに対する接続要求を受信する接 続要求受信部と、 前記接続要求受信部による接続要求の受信に応じて、前記移動端末を自無線ネッ トワークに接続させると共に、前記アドレス情報記憶部に記憶された移動通信網制御 装置のアドレス情報を前記移動端末に通知する無線制御部と、
を備える無線通信システム。
[21] 前記移動端末が、前記無線ネットワーク制御装置から通知された移動通信網制御 装置のアドレス情報を用いて、前記移動通信網への登録を要求する登録要求を前 記無線ネットワーク制御装置を介して前記移動通信網制御装置に送信する請求項 2 0に記載の無線通信システム。
[22] 前記移動通信網制御装置は、
前記移動端末を移動通信網内で検出したときに、検出された移動端末が移動通信 網に登録された端末である力否かを判定する判定部と、
検出された移動端末が移動通信網に登録されているとの判定に応じて、公衆パケ ット網との間のパケット通信を中継する中継装置に、パケットを受信可能であることを 示すパケット受信可能通知を送信する受信可能通知送信部と、
を備える請求項 20に記載の無線通信システム。
[23] 移動通信網による移動端末との通信を制御する移動通信網制御装置と、前記移動 通信網と連携した無線ネットワークによる移動端末との通信を制御する無線ネットヮ ーク制御装置と、を備えた無線通信システムの通信方法であって、
前記移動端末から送信される自無線ネットワークに対する接続要求を受信する接 続要求受信ステップと、
前記接続要求受信ステップにおける接続要求の受信に応じて、前記移動端末を自 無線ネットワークに接続させる接続ステップと、
前記無線ネットワーク制御装置が自無線ネットワークに連携した移動通信網の移動 通信網制御装置のアドレス情報を記憶したアドレス情報記憶部からアドレス情報を読 み出し、読み出したアドレス情報を前記移動端末に通知するアドレス情報通知ステツ プと、
を備える無線通信システムの通信方法。
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