WO2006097988A1 - 異種無線統合型ネットワークシステム - Google Patents

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WO2006097988A1
WO2006097988A1 PCT/JP2005/004458 JP2005004458W WO2006097988A1 WO 2006097988 A1 WO2006097988 A1 WO 2006097988A1 JP 2005004458 W JP2005004458 W JP 2005004458W WO 2006097988 A1 WO2006097988 A1 WO 2006097988A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
paging
mobile terminal
wireless
access point
integrated network
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/004458
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Akira Okubo
Keiichi Shimizu
Masahiro Kuroda
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
National Institute Of Information And Communications Technology, Independent Administrative Institution
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, National Institute Of Information And Communications Technology, Independent Administrative Institution filed Critical Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority to PCT/JP2005/004458 priority Critical patent/WO2006097988A1/ja
Publication of WO2006097988A1 publication Critical patent/WO2006097988A1/ja

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W68/00User notification, e.g. alerting and paging, for incoming communication, change of service or the like
    • H04W68/12Inter-network notification

Definitions

  • the present invention relates to a heterogeneous wireless integrated network in which a plurality of different wireless access systems such as second-generation to fourth-generation cellular systems and wireless LANs are integrated, and particularly without depending on individual wireless access systems.
  • the present invention relates to a heterogeneous wireless integrated network system that performs paging on a location registration area across multiple wireless access systems.
  • Mobile communication is not only voice communication, but also Internet access, e-mail, image distribution / image communication, etc. can be performed relatively easily, making it convenient for most people to use.
  • further development is expected for high-speed / large-capacity storage
  • Wireless access systems such as UWB (Ultra Wide Band)
  • Patent Document 1 discloses a technique for forming a distributed dynamic paging area in different types of access networks.
  • Patent Document: L increases the number of paging operations to reduce the size of the paging area to reduce the cost of the entire paging network, and increases the mobile traffic of the mobile terminal to increase the size of the paging area. It has been shown to increase.
  • FIG. 10 shows a configuration example of the wireless communication network shown in Patent Document 1.
  • the wireless communication network includes a first last hop router (LHR) 201, a second L HR 202, a plurality of access points (APs) 211 and 212 related to the first LHR 201, and a plurality of access points related to the second LHR 202 ( AP) 213 included.
  • LHR last hop router
  • APs access points
  • APs access points
  • APs access points
  • APs access points
  • APs access points
  • AP access points
  • AP access points
  • FIG. 10 shows a configuration example of the wireless communication network shown in Patent Document 1.
  • the wireless communication network includes a first last hop router (LHR) 201, a second L HR 202, a plurality of access points (APs) 211 and 212 related to the first LHR 201, and a plurality of access points related to the second LHR 202 ( AP) 213 included.
  • Each AP 211, 212, 213 accommodates an associated cell and provides wireless communication to a mobile terminal (MH) within the associated cell.
  • the paging area 240 covers each part of the access networks 221, 222, 223.
  • FIG. 11 shows a block diagram of the paging area forming process shown in Patent Document 1.
  • the paging management function 254 of the paging area formation processing unit 250 manages the information indicating the frequency of paging from the paging transfer process 263 and the information indicating the change in traffic of the mobile terminal from the possibility map update process 264! / RU
  • the execution evaluation function 2550 determines the size of the current paging area.
  • the candidate search function 251 of the paging area formation processing unit 250 finds the paging area integration / separation candidates based on the information from the possibility map 261 and sends it to the formation determination function 252.
  • the formation determination function 252 determines the integration / separation of the paging area, and reflects the integrated / separated information on the cluster map 262. In this way, paging for a mobile terminal in a standby state (procedure for determining the position of the mobile terminal) is realized while dynamically changing the distributed paging area.
  • Non-Patent Document 1 discloses a paging function based on Mobile IP.
  • FIG. 12 shows a scenario of the paging operation in Non-Patent Document 1.
  • FA (Foreign Agent) 311 paging area 331 registered by terminal 322 When moving to paging area 333 of FA 313, when a packet is sent from another terminal 321 to terminal 322, Mobile IP The packet addressed to the terminal 322 is force-forwarded to the FA 311 that has been registered via the HA (Home Agent) 301 of the terminal 322 and transferred (operation (1)).
  • FA 311 buffers the packet addressed to terminal 322, sends a paging request to neighboring FA 312 and 313, and performs paging on its own paging area 331 (operation (2)).
  • FA 312 and FA 313 that have received the paging request perform paging on their own paging areas 332 and 333 in the same manner as FA 311 (operation (3)).
  • the HA 301 recognizes that the terminal 322 has moved to the paging area of the FA 313 by registration from the terminal 322, and encapsulates and forwards the packet addressed to the terminal 322 to the FA 313 (operation (5)).
  • Non-Patent Document 1 extends Mobile IP and realizes paging for a mobile terminal in a standby state at the IP layer without depending on a radio access system.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-143643, FIGS. 6 and 10
  • Non-Patent Document 1 Zhang, X., Gomez, J. and A. T. Campbell, ⁇ P- MIP: Paging
  • the power that realizes paging for a mobile terminal that is in a standby state in a heterogeneous wireless access system environment is dynamically changed and the paging function is realized based on Mobile IP.
  • a paging mechanism is supposed to be defined in a wireless LAN defined in IEEE 802.11. Therefore, there is a problem that paging using the wireless LAN cannot be performed.
  • the present invention has been made in view of the above, and when paging is performed on a location registration area between a plurality of radio access systems without depending on individual radio access systems, paging is performed.
  • Radio access system different from the radio access system The purpose is to provide a heterogeneous wireless integrated network that enables communication by switching to the access system.
  • the present invention provides a heterogeneous wireless integrated network system that integrates a plurality of different wireless access systems on a layer 2 basis.
  • a buffering server that temporarily stores frames addressed to mobile terminals that are in the standby state
  • a gateway that is connected to the gateway switch to manage a heterogeneous wireless integrated network
  • a paging agent that performs paging for the mobile terminal in units of location registration areas, and when forwarding frames to the mobile terminal in a standby state, a forwarding path to and from the mobile terminal in the heterogeneous wireless integrated network Until the buffering server establishes a frame
  • the paging agent performs paging through one or more radio access systems in the location registration area, and the radio access system that has received paging when responding to the paging by the mobile terminal. This is characterized in that a switching connection procedure to a wireless access system different from the above is executed.
  • a heterogeneous wireless integrated network system captures an arbitrary wireless access system in a location registration area managed by a heterogeneous wireless integrated network and is in a standby state.
  • a notifying server that temporarily stores the addressed frame is connected to the gateway switch at the top layer of the hierarchical network and the frame is transferred to the mobile terminal in the standby state
  • the buffering server holds the frame until the foraging path is established, and the paging agent performs paging through one or more radio access systems in the location registration area, and the mobile terminal responds to the paging.
  • a radio access system different from the paging radio access system So as to perform a switching connection procedure to Temu, Runode, immediately after power paging also becomes possible to switch connection to the desired radio access system.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a heterogeneous wireless integrated network that is effective in the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship of location registration areas in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a sequence diagram for explaining an operation in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing a location registration / service area relationship in the second embodiment.
  • FIG. 5 is a sequence diagram for explaining an operation in the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a location registration / service area relationship in the third embodiment.
  • FIG. 7 is a sequence diagram for explaining an operation in the third embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing the structure of a beacon message in the embodiments 4, 5, 6
  • FIG. 9, the c [10] FIG 10 is a sequence diagram for explaining the operation in the seventh embodiment, is a diagram illustrating a configuration of a wireless communication network in the prior art
  • FIG. 11 is a block diagram of paging area formation processing in a conventional example.
  • FIG. 12 is a diagram showing a scenario of a paging operation in a conventional example.
  • Radio base station 81, 82, 83, 84 Radio base station
  • Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • a frame for addressing a mobile terminal in a standby state by capturing an arbitrary radio access system in a location registration area managed by a heterogeneous radio integrated network is temporarily stored.
  • Establishing a forwarding path with a mobile terminal when transferring a frame to a mobile terminal that is in a standby state by connecting a falling server to a gateway switch at the highest level of the hierarchical network
  • the paging agent performs paging through one or more radio access systems in the location registration area and the mobile terminal returns a response to paging. Enables switching connection to a wireless access system that is different from the wireless access system that has undergone paging.
  • a paging response message is transmitted to the paging agent via the desired radio access system selected by the mobile terminal.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a heterogeneous wireless integrated network according to the present invention.
  • the gateway router 1 performs interconnection (routing) at the IP layer with an external network (for example, the Internet or an intranet).
  • the terminal 2 is connected to an external network (for example, the Internet or an intranet), and performs communication using IP packets with the mobile terminals 101 and 102 connected to the heterogeneous wireless integrated network.
  • the gateway switch 3 is connected to the gateway router 1 and manages the location information of the mobile terminals in the entire heterogeneous wireless integrated network.
  • the edge switch 71-74 It accommodates wireless base stations 81-84 and access points 91-94 that are compatible with access systems.
  • the branch switch 61-64 relays and transfers the layer 2 frame between the gateway switch 3 and the edge switch 71-74.
  • the paging agent 4 has a function of managing the mobile terminals 101 and 102 in the standby state.
  • the layer 2 frame addressed to the mobile terminal is temporarily stored.
  • Request gateway switch 3 to accumulate.
  • the gateway switch 3 that has received the temporary storage request for the layer 2 frame from the paging agent 4 sends these layer 2 frames to the mobile terminals 101 and 102 that have shifted to the standby state. Forward the frame to buffering server 5.
  • the buffering server 5 temporarily accumulates the layer 2 frames addressed to the mobile terminals 101 and 102 until the output request of these layer 2 frames is instructed, and the layer 2 frame for the paging agent 4 Notify that has been sent. Based on this notification, the paging agent 4 performs paging for the corresponding mobile terminal, that is, the procedure for determining the location of the mobile terminal.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the location registration area of each radio access system and the location registration area managed by the heterogeneous radio integrated network in the heterogeneous radio integrated network in the first embodiment.
  • the illustration of the branch switches 61 1 64 shown in FIG. 1 is omitted.
  • 111 and 112 indicate the location registration area of the 3G cellular system
  • 121 and 122 indicate the location registration area of the 4G cellular system
  • 130 indicates the heterogeneous radio that is overlaid on the location registration area of each radio access system.
  • the location registration area of the integrated network is shown.
  • the radio base stations 81 and 82 belong to the 3G cellular system and belong to the access point 91 and 92 power G cellular system shown in FIG.
  • the mobile terminal in the standby state performs location registration in units of the location registration area 130 in the heterogeneous wireless integrated network, and paging to the mobile terminal in the standby state is performed in units of the same location registration area 130.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing an operation procedure in the heterogeneous wireless integrated network according to the first embodiment. The operation will be described with reference to FIG.
  • an arbitrary wireless access control is used to reduce power consumption. Transition to the standby state (or Dormant Mode) in the system.
  • the paging agent 4 recognizes that the mobile terminal 101 has transitioned to the standby state as follows (step S103). When explicitly transitioning to the standby state, the mobile terminal 101 transmits a standby mode request message (Dormant Mode Request message) to the paging agent 4 (step S 101), and the paging agent 4 responds as follows.
  • Dormant Mode Request message standby mode request message
  • a standby mode response message (dormant mode response message) is transmitted to mobile terminal 101 to mobile terminal 101 (step S102).
  • the mobile terminal 101 and the paging agent 4 have not communicated data of the mobile terminal 101 for a predetermined time using a timer.
  • the mobile terminal 101 enters a standby state due to this detection, and the paging agent 4 recognizes that it has transitioned to the standby state (step S103).
  • the mobile radio 101 is located in the location registration area 111 of the radio base station 81 under the edge switch 71 and transitions to the standby state. 4 recognizes this information!
  • the paging agent 4 transfers the user data frame sent to the mobile terminal 101 to the buffering server 5 so that the gateway switch 3 Then, a notifying request message (Buffering Request message) is transmitted (step S104).
  • the gateway switch 3 Upon receiving the buffering request message from the paging agent 4, the gateway switch 3 sends a buffering request message (Buffering Request message) to the buffering server 5 in order to prepare for buffering (Step S3). S 105).
  • the buffering server 5 secures a frame accumulation queue addressed to the mobile terminal 101 as a preparation for accumulating the user data frame addressed to the mobile terminal 101. (Step S106), and then a buffering response message (Buffering Response message) is transmitted to the gateway switch 3 (Step S107).
  • the gateway switch 3 Upon receiving the buffering response message from the buffering server 5, the gateway switch 3 is ready to store the user data frame addressed to the mobile terminal 101. And when the mobile terminal 101 transitions to the standby state in order to delete the corresponding entry in the forwarding table of each switch that has formed a path for frame transfer to the mobile terminal 101.
  • a cancel entry request message (Cancel Entry Request message) is transmitted in the direction of the edge switch 71 (step S108). Further, the gateway switch 3 changes the corresponding entry in its own forwarding table in order to transfer the user data frame addressed to the mobile terminal 101 to the buffering server 5 (step S109). Thereafter, the gateway switch 3 transmits a nofering response message to the paging agent 4 (step S110). By receiving the buffering response message from the gateway switch 3, the paging agent 4 recognizes that all preparations for buffering of the user data frame addressed to the mobile terminal 101 have been completed.
  • Step S111 the gateway switch 3 sequentially transfers these user data frames to the buffering server 5 based on the contents of the corresponding entry in the forwarding table set previously (Step S112).
  • the notifying server 5 Upon receiving the user data frame for the mobile terminal 101, the notifying server 5 transmits a notification message (Notification message) to the paging agent 4 (step S113), and the user data frame addressed to the mobile terminal 101 is transmitted. Notify that it has been sent.
  • the paging agent 4 When the paging agent 4 receives the notification message from the buffering server 5, the paging agent 4 registers the location of the managed heterogeneous wireless integrated network in order to shift the mobile terminal 101 to a state in which the mobile terminal 101 can communicate. Based on the area information, the location registration area 130 of the mobile terminal 101 is identified, and the edge switch 71 that accommodates the wireless base stations 81 and 82 and the access points 91 and 92 constituting the location registration area 71 , 72, a paging request message (Paging Request message) is transmitted (step SI 14).
  • Paging Request message a paging request message
  • the edge switches 71 and 72 When the edge switches 71 and 72 receive the Paging Request message, the edge switches 71 and 72 send a Paging Request message conforming to each interface procedure to each of the accommodated radio base stations 81 and 82 and the access points 91 and 92. Transmit (step S117, step S118).
  • a Paging Request message conforming to the 3G cellular system interface procedure is transmitted to the radio base stations 81 and 82, and the access points 91 and 92 conform to the 3G cellular system interface procedure.
  • Send a Paging Request message During this time, user data frames transmitted to the mobile terminal 101 are sequentially transferred from the gateway switch 3 to the buffering server 5 (step S115), and the buffering server sequentially stores these user data frames. (Step S11 6).
  • each of the radio base stations 81 and 82 and the access points 91 and 92 accommodated in the edge switches 71 and 72 performs paging in accordance with the method of each radio access system (step S 119).
  • paging is performed on the location registration area 130 managed by the heterogeneous wireless integrated network in which the mobile terminal 101 is registered.
  • the mobile terminal 101 waits for paging.
  • paging is accepted via the wireless access system (in this embodiment, standby is performed with 3G), and the standby state power is also changed to a state where communication is possible.
  • the mobile terminal 101 communicates with a radio access system (for example, 4G) different from the radio access system (for example, 3G) that has been waiting, the mobile terminal 101 performs connection with a different radio access system (step S120).
  • a radio access system for example, 4G
  • the mobile terminal 101 performs connection with a different radio access system (step S120).
  • a radio access system for example, 4G
  • 3G radio access system
  • set the mobile terminal to automatically switch 3G power to 4G, or whether to switch from 3G to 4G when paging is accepted, etc.
  • This message is displayed on the mobile terminal and manual switching is performed by the user, so that the mobile terminal selects the radio access system.
  • the corresponding edge switch When a connection with a wireless access system different from the standby time is made, the corresponding edge switch creates a corresponding entry in the forwarding table of each switch that forms a route for frame transfer to the mobile terminal 101.
  • An update entry request message (Update Entry Request message) is transmitted in the direction of gateway switch 3 (step S 121).
  • the mobile terminal 101 communicates with the radio access system that has been waiting, the mobile terminal 101 is defined by the radio access system (3G in this case) !, a paging response message (Paging Response message) To connect (step S122).
  • the radio access system 3G in this case
  • a paging response message Paging Response message
  • the mobile terminal 101 transmits a Paging Response message to the paging agent 4 via the connected radio access system (3G or 4G) (step S124).
  • the paging agent 4 receives the Paging Response message from the mobile terminal 101, the mobile terminal 101 transitions to a state in which the standby state power can be communicated, and a frame transfer path to the mobile terminal 101 is formed. (Step S 125).
  • the paging agent 4 transmits a transfer request message (Forward Request message) to the buffering server 5 in order to start transferring the user data frame addressed to the mobile terminal 101 that has been noffered (step SI 26
  • the buffering server 5 starts forwarding the user data frame addressed to the mobile terminal 101 specified by the Forward Request message (step S127), and sends a forwarding response message (Forward Response message) to the paging agent 4. Send (step S128).
  • the user data frames addressed to the mobile terminal 101 are sequentially transferred from the gateway switch 3 to the mobile terminal 101 according to the formed transfer path, whereby the mobile terminal 101 sequentially receives the user data frames addressed to itself (step S 129).
  • a frame addressed to a mobile terminal that is in a standby state by capturing an arbitrary wireless access system in a location registration area managed by a heterogeneous wireless integrated network is temporarily stored.
  • the forwarding server is connected to the gateway switch at the top layer of the hierarchical network and the frame is transferred to the mobile terminal in the standby state, the forwarding path with the mobile terminal is set.
  • the paging agent performs paging through one or more radio access systems in the location registration area until the mobile terminal returns a response to paging.
  • Wireless access The paging response message is transmitted to the paging agent via the desired radio access system selected by the mobile terminal.
  • the switching connection to the desired wireless access system can be performed immediately after.
  • Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. 4 and FIG.
  • the terminal when a terminal has a radio interface that does not require a signaling procedure for establishing a user plane, as in a wireless LAN defined in IEEE802.il, the terminal is in a paging mode. After confirming connectivity, it is determined whether or not the wireless interface can be used. If it is available, the wireless interface is switched and a response message is sent to the paging agent.
  • FIG. 4 shows the location registration area / service area of the 3G cellular system and the wireless LAN (IEEE 802.11) service area, the location registration area managed by the heterogeneous radio integration network, and the heterogeneous radio integration network in the second embodiment.
  • FIG. 2 the illustration of the branch switches 61-64 shown in FIG. 1 is omitted.
  • 111 and 112 indicate the location registration area of the 3G cellular system
  • 141 and 142 indicate the service area of the wireless LAN (IEEE 802.11)
  • 130 is a heterogeneous wireless integrated type that is overlaid on the location registration area of the 3G cellular system.
  • the network location registration area is shown.
  • the wireless base stations 81 and 82 belong to the 3G cellular system
  • the access points 91 and 92 shown in FIG. 1 belong to the wireless LAN.
  • the mobile terminal in the standby state performs position registration in units of the location registration area 130 in the heterogeneous wireless integrated network! /, And the paging to the mobile terminal in the standby state is performed in units of the same location registration area 130. .
  • FIG. 5 is a sequence diagram showing an operation procedure in the heterogeneous wireless integrated network according to the second embodiment, and the operation will be described with reference to FIG.
  • the mobile terminal 101 transitions to the standby state, and the paging agent 4 recognizes the transition of the mobile terminal 101 to the standby state and prepares for buffering of the user data frame addressed to the mobile terminal 101.
  • the buffering server 5 performs buffering of the user data frame until each radio base station / access point performs paging (step S201 (step S219) is basically the same as the operation shown in the first embodiment (step S101 to step S119 in FIG. 3).
  • the paging mechanism is not defined in the wireless LAN, paging is not performed from the wireless LAN access points 91 and 92, and paging is performed only from the wireless base stations 81 and 82 of the 3G cellular system.
  • Mobile terminal 101 confirms the connectivity of the wireless LAN (WLAN) that can be used when paging is performed in the wireless access system (in this case, 3G) that has been on standby. Then, an active scan is performed (step S220).
  • An active scan is a process in which a mobile terminal actively transmits a Probe Request message defined by IEEE 802.11 and detects a connectable access point by receiving a Probe Response message from the access point. If the mobile terminal 101 determines that connection with a wireless LAN access point is possible through this active scan, it establishes an association with the wireless LAN access point and establishes a connection with the wireless LAN access point ( Step S221).
  • the wireless LAN access point reports to the edge switch 71 that the association with the mobile terminal 101 has been established.
  • the edge switch 71 transmits an Update Entry Request message in the direction of the gateway switch 3 in order to create a corresponding entry in the forwarding table of each switch that forms a path for frame transfer to the mobile terminal 101. (Step S222).
  • the mobile terminal 101 communicates with the radio access system (3G) that has been waiting, the mobile terminal 101 generates a paging response message (Paging Response message) defined in the radio access system. Send the connection (step S223).
  • Paging Response message paging response message
  • the edge switch 71 is placed in the forwarding table of each switch that forms a path for frame transfer to the mobile terminal 101.
  • an Update Entry Request message is transmitted in the direction of gateway switch 3 (step S224).
  • the mobile terminal 101 is connected via a connected wireless access system (3G or wireless LAN). Then, a Paging Response message is transmitted to the paging agent 4 (step S225).
  • the paging agent 4 receives the Paging Response message from the mobile terminal 101, the mobile terminal 101 has transitioned from a standby state to a communicable state, and a frame transfer path to the mobile terminal 101 has been formed. (Step S226). Then, the paging agent 4 transmits a transfer request message (Forward Request message) to the buffering server 5 in order to start transferring the buffered user data frame addressed to the mobile terminal 101 ( Step S227).
  • the buffering server 5 starts forwarding the user data frame addressed to the mobile terminal 101 specified by the Forward Request message (step S228), and transmits a forwarding response message (Forward Response message) to the paging agent 4. (Step S229).
  • the user data frames addressed to the mobile terminal 101 are sequentially transferred to the mobile terminal 101 in accordance with the transfer path formed from the gateway switch 3, whereby the mobile terminal 101 receives the user data frames addressed to itself sequentially (step S230). ).
  • a mobile terminal when a mobile terminal has a radio interface that does not require a signaling procedure for establishing a user plane such as a wireless LAN (IEEE802.il), the mobile terminal When paging is performed and connectivity with the wireless LAN is confirmed, it is determined whether the wireless LAN interface is usable, and if it is available, the interface is switched and a response message is sent to the paging agent. For example, even when waiting in a 3G or 4G cellular system, it is possible to switch to a wireless LAN immediately after paging.
  • a wireless LAN IEEE802.il
  • Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. 6 and FIG.
  • a paging access point dedicated to paging is provided for each service area covered by one or more access points of the wireless LAN system, and the paging access point is used to use the wireless LAN system. Paging the terminal that is in the standby state.
  • FIG. 6 shows the location registration area / service area of the 3G cellular system and the wireless LAN (IEEE 802.11) service area, the location registration area managed by the heterogeneous radio integration network, in the heterogeneous radio integration network in the third embodiment.
  • FIG. 6 the illustration of the branch switches 61-64 shown in FIG. 1 is omitted.
  • 111 and 112 indicate the location registration area of the 3G cellular system
  • 141 and 142 indicate the service area of the wireless LAN (IEEE 802.11)
  • 130 overlays the location registration area of the 3G cellular system.
  • This shows the location registration area of the integrated heterogeneous wireless network.
  • the access point 151 performs dedicated paging for a plurality of service areas 141 of the wireless LAN (IEEE 802.11)
  • the access point 152 performs paging for a plurality of service areas 142 of the wireless LAN (IEEE 802.11). Is executed exclusively.
  • the mobile terminal in the standby state performs location registration in units of the location registration area 130 in the heterogeneous wireless integrated network, and paging to the mobile terminal in the standby state is performed in units of the same location registration area 130.
  • FIG. 7 is a sequence diagram showing an operation procedure in the heterogeneous wireless integrated network according to the third embodiment.
  • the operation will be described with reference to FIG.
  • the mobile terminal 101 transitions to the standby state, the paging agent 4 recognizes the transition of the mobile terminal 101 to the standby state, prepares for buffering of the user data frame addressed to the mobile terminal 101, and transmits to the mobile terminal 101.
  • the buffering server 5 performs buffering of the user data frame until each radio base station / access point performs paging (step S301, step S301). 319) is basically the same as the operation shown in the first embodiment (step S101 to step S119 in FIG. 3).
  • the mobile terminal 101 is in a standby state on the wireless LAN.
  • the paging request is sent to the 3G wireless base stations 81 and 82 and the paging-dedicated wireless LAN access points 151 and 152.
  • the 3G wireless base stations 81 and 82 and the paging-dedicated wireless LAN access points 151 and 152 transmit a paging request to the mobile terminal 101.
  • the mobile terminal 101 waits and, when paging is performed in the wireless LAN system, performs the above-described active scan in order to check connectivity of whether the wireless LAN is available (step S1). S320).
  • the mobile terminal 101 determines that connection to a wireless LAN access point is possible by this active scan, it establishes an association with the wireless LAN access point and connects to the wireless LAN access point. (Step S321).
  • the wireless LAN access point reports to the edge switch 71 that the association with the mobile terminal 101 has been established.
  • the edge switch 71 sends an Update Entry Request message in the direction of the gateway switch 3 in order to create a corresponding entry in the forwarding table of each switch that forms a path for frame transfer to the mobile terminal 101. (Step S322).
  • the mobile terminal 101 transmits a Paging Response message to the paging agent 4 via the wireless LAN access point 151 or 152 dedicated to paging (step S323).
  • the paging agent 4 receives the Paging Response message from the mobile terminal 101, the mobile terminal 101 has transitioned to a state where the standby state power can also be communicated, and a frame transfer route to the mobile terminal 101 has been formed. Is recognized (step S324).
  • the paging agent 4 transmits a transfer request message (Forward Request message) to the buffering server 5 in order to start transferring the buffered user data frame addressed to the mobile terminal 101 ( Step S325).
  • the buffering server 5 starts forwarding the user data frame addressed to the mobile terminal 101 specified by the Forward Request message (step S326), and transmits a forwarding response message (Forward Response message) to the paging agent 4. (Step S327).
  • the user data frames addressed to the mobile terminal 101 are sequentially transferred to the mobile terminal 101 according to the transfer path formed from the gateway switch 3, whereby the mobile terminal 101 receives the user data frames addressed to itself via the wireless LAN. (Step S3 28).
  • Embodiment 3 paging-dedicated access that performs paging exclusively for each service area covered by one or more access points of the wireless LAN system. Since a point is provided, it becomes possible to page a terminal that is in a standby state on a wireless LAN (IEEE802.11).
  • the access points 151 and 152 that exclusively execute paging for one or more service areas of the wireless LAN described in the third embodiment are access points dedicated to paging in the beacon message.
  • the mobile terminal By providing a flag indicating that there is a notification, the mobile terminal identifies an access point dedicated to paging and enters a standby state.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a beacon message broadcast by a wireless LAN (IEEE802.il) system of a heterogeneous wireless integrated network.
  • a beacon message 401 defined by a wireless LAN (IEEE 802.11) includes a MAC header, a message body 402, and an FCS.
  • the message body 402 is provided with a field 403 indicating Capability information indicating the capability of the wireless LAN (IEEE802.il) system, and the field 403 is used to notify whether the power station mode is the infrastructure mode. Is done
  • the capability information area 403 there is a reserved area 404 for expansion.
  • One bit 405 of the reserved area portion 404 is allocated for display of a paging-dedicated access point. Set a bit to indicate that this area is a dedicated access point.
  • the mobile terminal When the mobile terminal receives the beacon message, the mobile terminal confirms the bit 405 to confirm whether the beacon message is from the paging dedicated access point. In addition, since Capability information is set in the body of the message in the Probe Response message, the mobile terminal side that just waits for the reception of the beacon message and actively sends a Probe Request message from the access point. You can check if it is a paging access point even if you have an Active Scan that receives the Probe Response message!
  • the access point is dedicated to paging.
  • the mobile terminal is notified of a beacon message including the flag to indicate, so that the mobile terminal can identify an access point dedicated to paging and enter a standby state.
  • a radio channel of a specific frequency is assigned in advance to communication between a paging-dedicated access point such as a beacon message and a mobile terminal so that the terminal can identify a paging-dedicated access point.
  • a paging-dedicated access point such as a beacon message
  • a mobile terminal so that the terminal can identify a paging-dedicated access point.
  • a specific SSID Service Set Identification
  • the SSID is a unique identification code for specifying and connecting to a network consisting of a specific computer or communication device via a wireless LAN.
  • the message body 402 of the beacon message 401 is provided with a region 406 indicating an SSID, and a specific code is assigned to this SSID region 406 for displaying a paging dedicated access point.
  • the paging access point sets a specific code in the SSID area 406 to indicate that it is a paging access point.
  • the mobile terminal confirms whether or not it is a paging dedicated access point by confirming a specific code in the SSID area 406.
  • the SSID in the beacon message transmitted by the paging-dedicated access point is assigned to a specific code, so that the terminal identifies the paging-dedicated access point.
  • the terminal identifies the paging-dedicated access point.
  • Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIG.
  • a specific MAC address or BSSID Basic Service Set Identification
  • BSSID Basic Service Set Identification
  • the MAC header of the beacon message 401 is provided with a MAC address (Source Address) 407 indicating a transmission source and an area 408 indicating a BSSID (Basic Service Set Identification).
  • a specific code is assigned to this MAC address 407 or BSSID area 408 for display of a paging dedicated access point.
  • the paging-only access point sets a specific code to indicate that it is a paging-only access point in the MAC address 407 indicating the transmission source or the area 408 indicating the BSSID.
  • the mobile terminal confirms whether or not it is a paging dedicated access point by confirming a specific code in the MAC address 407 indicating the transmission source or the area 408 indicating the BSSID.
  • Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to FIG.
  • a mobile terminal that has received paging from a paging-dedicated access point in a wireless LAN (IEEE802.il) returns a paging response message to the paging agent
  • the paging wireless The switch connection procedure to a wireless access system different from the LAN system is executed.
  • switching from wireless LAN to 3G cellular system is performed immediately after paging.
  • switching from the wireless LAN was not performed immediately after paging.
  • a wireless access system that differs from the wireless LAN power wireless LAN immediately after paging ( For example, switching to 3G) is performed.
  • FIG. 9 is a sequence diagram showing an operation procedure in the heterogeneous wireless integrated network according to the seventh embodiment. The operation will be described with reference to FIG.
  • step S701 step S719
  • step S101 step S119 in FIG. 3
  • step S101 step S119 in FIG. 3
  • a paging request is sent from the edge switches 71 and 72 to the 3G wireless base stations 81 and 82 and the wireless LAN access points 15 1 and 152 for paging.
  • the 3G wireless base stations 81 and 82 and the paging-dedicated wireless LAN access points 151 and 152 transmit a paging request to the mobile terminal 101.
  • the mobile terminal 101 When the mobile terminal 101 performs paging in the standby wireless LAN (IEEE802.il) system, the mobile terminal 101 starts the connection procedure of the 3G cellular system in order to perform communication using the 3G cellular system. To establish a connection with a radio base station (for example, 81) of the system (step S720). In this way, when a connection with a wireless access system (3G) different from the standby time is made, the edge switch 71 puts a corresponding entry in the forwarding table of each switch that forms a frame transfer route to the mobile terminal 101. In order to create it, an Update Entry Request message is sent in the direction of gateway switch 3 (step S721).
  • a radio base station for example, 81
  • the mobile terminal 101 transmits a Paging Response message to the paging agent 4 via the connected radio access system (3G) (step S722).
  • the paging agent 4 receives the Paging Response message from the mobile terminal 101, the paging agent 4 makes a transition from the standby state to a state where communication is possible, and the path for frame transfer to the mobile terminal 101. Is recognized (step S723).
  • the paging agent 4 sends a forwarding request message (Forward Request message) to the noffering server 5 in order to start forwarding the buffered user data frame addressed to the mobile terminal 101. (Step S724).
  • a forwarding request message Forward Request message
  • the buffering server 5 uses the mobile terminal 101 specified by the Forward Request message.
  • the transfer of the addressed user data frame is started (step S725), and a transfer response message (Forward Response message) is transmitted to the paging agent 4 (step S726).
  • the user data frames addressed to the mobile terminal 101 are sequentially transferred from the gateway switch 3 to the mobile terminal 101 according to the formed transfer path, whereby the mobile terminal 101 sequentially receives the user data frames addressed to itself (step S727).
  • Embodiment 7 when a terminal that has received paging from an access point dedicated to paging in a wireless LAN (IEEE802.il) returns a paging response message to the paging agent, paging is received. Since there is a procedure for switching to a wireless access system that is different from the wireless access system (wireless LAN)! / LAN, wireless LAN power can be switched to the desired wireless access system immediately after paging. It becomes.
  • the heterogeneous wireless integrated network system is a heterogeneous wireless integrated network in which a plurality of different wireless access systems such as a second generation, a fourth generation cellular system, and a wireless LAN are integrated. Useful for paging procedures.

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Abstract

 複数の異なる無線アクセスシステムをレイヤ2ベースで統合する異種無線統合型ネットワークシステムにおいて、階層型ネットワークの最上位の階層に存在するゲートウェイスイッチ3に接続され、待ち受け状態となっている移動端末101宛のフレームを一時的に格納するバッファリングサーバ5と、ゲートウェイスイッチ3に接続され、異種無線統合型ネットワークが管理する位置登録エリアを単位に移動端末101に対するページングを行うページングエージェント4とを備え、待ち受け状態の移動端末101に対するフレームの転送を行なう際に、異種無線統合型ネットワークにおいて移動端末101との間のフォワーディングパスを確立するまでバッファリングサーバ5で一旦フレームを保持し、ページングエージェント4は位置登録エリア内の1~複数の無線アクセスシステムを介してページングを行なうとともに、このページングに対する移動端末101からの応答の際に、ページングを受けた無線アクセスシステムとは異なる無線アクセスシステムへの切替接続手順を実行し、これによりページング直後から所望の無線アクセスシステムへの切替接続を可能にする。

Description

異種無線統合型ネットワークシステム
技術分野
[0001] 本発明は、第 2世代一第 4世代のセルラーシステム,無線 LANなどの複数の異な る無線アクセスシステムを統合した異種無線統合型ネットワークに関し、特に個々の 無線アクセスシステムに依存せずに複数の無線アクセスシステム間に亘つた位置登 録エリアに対してページングを行う異種無線統合型ネットワークシステムに関するもの である。
背景技術
[0002] 移動体通信は音声通信だけでなく、インターネットへのアクセスや電子メール、画 像配信/画像通信等が比較的容易に行なえるため、その利便性力 大多数の人々 が利用するところとなり、近年、高速/大容量ィ匕に向けて更なる発展が期待されている
。第 2世代(2G)、第 3世代(3G)のセルラーシステムや無線 LAN、更には Bluetooth
、 UWB (Ultra Wide Band)などの無線アクセスシステムが多様な広がりを見せる中で
、 Beyond 3Gすなわち第 4世代(4G)の無線ネットワークとして、異種の無線アクセス システムを統合して 1つの移動体通信ネットワークとして制御してページングを行なう 方式が提案されている。
[0003] その一例として、特許文献 1には、異種類のアクセスネットワークにおける分散ダイ ナミックページング領域形成のための手法が開示されている。特許文献: Lには、ぺー ジングの動作の数が増加するとページングネットワーク全体のコスト削減のためにべ 一ジング領域の大きさを減少させ、移動端末の移動トラヒックが増加するとページング 領域の大きさを増加させることが示されて 、る。
[0004] 図 10は、特許文献 1に示された無線通信ネットワークの構成例を示したものである 。図 10において、無線通信ネットワークは、第 1最終ホップルータ (LHR) 201、第 2L HR202、第 1LHR201に関連する複数のアクセスポイント(AP) 211, 212及び、第 2LHR202に関連する複数のアクセスポイント(AP) 213を含む。この場合、 2つの L HR201, 202は、 3つのアクセスポイント 211, 212, 213とともにページング領域 24 0を定義する。 AP211は第一アクセスネットワーク 221と関連する。 AP212は第 2ァ クセスネットワーク 222と関連する。 AP213は第 3アクセスネットワーク 223と関連する o AP211, 212, 213それぞれは関連するセルを収容し、関連するセル内で移動端 末 (MH)に対して無線通信を提供する。ページング領域 240はアクセスネットワーク 221, 222, 223それぞれの部分を網羅する。
[0005] 図 11は、特許文献 1に示されたページング領域形成処理のブロック図を示したもの である。ページング領域形成処理部 250のページング管理機能 254は、ページング 転送処理 263からページングの頻度を示す情報と、可能性マップ更新処理 264から の移動端末のトラヒックの変化を示す情報とを管理して!/、る。実行評価機能 2550は、 現在のページング領域の大きさを判断する。ページング領域形成処理部 250の候補 サーチ機能 251は、可能性マップ 261からの情報に基づいてページング領域の統合 /分離の候補を見つけ出し、これを形成決定機能 252に送る。形成決定機能 252は 、ページング領域の統合/分離を決定し、統合/分離した情報をクラスタマップ 262〖こ 反映させる。このようにして、分散したページング領域を動的に変更させながら、待ち 受け状態の移動端末に対するページング (移動端末の位置把握の手順)を実現して いる。
[0006] つぎに、非特許文献 1には、 Mobile IPをベースにしたページング機能が開示されて いる。図 12は非特許文献 1におけるページング動作のシナリオを示したものである。 端末 322が Registrationを行なった FA (Foreign Agent) 311のページングエリア 331 力 FA313のページングエリア 333に移動した際に、他の端末 321から端末 322に パケットが送信されると、 Mobile IPの動作によって、端末 322宛のパケットは端末 322 の HA(Home Agent) 301を介して、 Registrationを行なっていた FA311まで力プセリ ングされて転送される(動作(1) )。次に FA311は、この端末 322宛のパケットをバッ ファリングするとともに、近隣の FA312,313に対してページング要求を送るとともに、 自身のページングエリア 331に対してページングを行なう(動作(2) )。
[0007] ページング要求を受け取った FA312,FA313は、 FA311と同様に、 自身のぺー ジングエリア 332,333に対してページングを行なう(動作(3) )。 FA313のページン グエリアに移動していた端末 322は、 FA313からのページングによって、パケットの 着信があることを認識し、 FA313を介して HA301に対して Registrationする(動作 (4 ) )。 HA301は端末 322からの Registrationにより、端末 322が FA313のページング エリアへ移動したことを認識し、端末 322宛のパケットを FA313へカプセリングして転 送する (動作 (5) )。
[0008] 更に、端末 322は、 FA313に対してページング応答を返し、 FA313はページング を要求してきた FA311に対して、端末 322のページングの応答を転送する(動作 (6 ) )。 FA311は FA313を介して送られてきた端末 322からのページング応答により、 ノ ッファリングしていた端末 322宛のパケットを FA313へ転送するとともに、端末 322 の登録情報を削除する。このようにして、非特許文献 1においては、 Mobile IPを拡張 し無線アクセスシステムに依存せずに IPレイヤで待ち受け状態の移動端末に対する ページングを実現して 、る。
[0009] 特許文献 1 :特開 2003- 143643号公報、第 6図、第 10図
非特許文献 1 : Zhang, X., Gomez, J. and A. T. Campbell,〃P- MIP: Paging
Extensions for Mobile IP Paging", ACM Journal on Mobile Networks and
Applications (MONET), Vol. 7, No. 2, pp. 127-141, March 2002.第 1図
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0010] ところで上記従来のシステムでは、異種無線アクセスシステム環境において待ち受 け状態の移動端末に対するページングを実現している力 ページング領域を動的に 変更することや Mobile IPをベースにページング機能を実現することが開示されて!、る のみで、ページングされた無線アクセスシステムとは異なる無線アクセスシステムを使 つて通信を行なうこと、すなわちユーザが所望する無線アクセスシステムを使用して 通信することに関しては、何の開示もない。
[0011] また、一般に、 IEEE 802.11に規定された無線 LANではページング機構が規定さ れて ヽな 、ため、無線 LANを使ったページングが出来な ヽと 、う課題があった。
[0012] 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、個々の無線アクセスシステムに依 存せず複数の無線アクセスシステム間に亘つた位置登録エリアに対してページング を行う際に、ページング時に呼出を受けた無線アクセスシステムとは異なる無線ァク セスシステムへ切替えて通信を行えるようにした異種無線統合型ネットワークを提供 することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0013] 上述した課題を解決し、 目的を達成するために、本発明は、複数の異なる無線ァク セスシステムをレイヤ 2ベースで統合する異種無線統合型ネットワークシステムにお いて、階層型ネットワークの最上位の階層に存在するゲートウェイスィッチに接続され 、待ち受け状態となっている移動端末宛のフレームを一時的に格納するバッファリン グサーバと、前記ゲートウェイスィッチに接続され、異種無線統合型ネットワークが管 理する位置登録エリアを単位に移動端末に対するページングを行うページングエー ジ ントとを備え、待ち受け状態の移動端末に対するフレームの転送を行なう際に、 前記異種無線統合型ネットワークにおいて移動端末との間のフォワーディングパスを 確立するまで前記バッファリングサーバでー且フレームを保持し、前記ページングェ ージェントは位置登録エリア内の 1一複数の無線アクセスシステムを介してページン グを行なうとともに、このページングに対する移動端末力もの応答の際に、ページン グを受けた無線アクセスシステムとは異なる無線アクセスシステムへの切替接続手順 を実行するようにしたことを特徴とする。
発明の効果
[0014] 本発明に力かる異種無線統合型ネットワークシステムは、異種無線統合型ネットヮ ークが管理する位置登録エリア内の任意の無線アクセスシステムを捕捉して待ち受 け状態となっている移動端末宛のフレームを一時的に格納するノ ッファリングサーバ を階層型ネットワークの最上位の階層に存在するゲートウェイスィッチに接続し、待ち 受け状態の移動端末に対するフレームの転送を行なう際に、移動端末との間のフォ ヮーデイングパスを確立するまでバッファリングサーバでー且フレームを保持し、ぺー ジングエージェントは位置登録エリア内の 1一複数の無線アクセスシステムを介して ページングを行ない、移動端末がページングに対する応答を返す際に、ページング を受けた無線アクセスシステムとは異なる無線アクセスシステムへの切替接続手順を 実行するようにして 、るので、ページング直後力も所望の無線アクセスシステムへの 切替接続が可能になる。 図面の簡単な説明
[図 1]図 1は、この発明に力かる異種無線統合型ネットワークの構成を示した図である
[図 2]図 2は、実施の形態 1における位置登録エリアの関係を示した図である。
[図 3]図 3は、実施の形態 1における動作を説明するためのシーケンス図である。
[図 4]図 4は、実施の形態 2における位置登録/サービスエリアの関係を示した図であ る。
[図 5]図 5は、実施の形態 2における動作を説明するためのシーケンス図である。
[図 6]図 6は、実施の形態 3における位置登録/サービスエリアの関係を示した図であ る。
[図 7]図 7は、実施の形態 3における動作を説明するためのシーケンス図である。
[図 8]図 8は、実施の形態 4 · 5 · 6におけるビーコンメッセージの構成を示した図である
[図 9]図 9は、実施の形態 7における動作を説明するためのシーケンス図である c [図 10]図 10は、従来例における無線通信ネットワークの構成を示す図である
[図 11]図 11は、従来例におけるページング領域形成処理のブロック図である。
[図 12]図 12は、従来例におけるページング動作のシナリオを示す図である。
符号の説明
1 ゲートウェイルータ
2 端末
3 ゲートウェイスィッチ
4 ページングエージェント
5 バッファリングサーバ
61, 62, 63, 64 ブランチスィッチ
71, 72, 73, 74 エッジスィッチ
81, 82, 83, 84 無線基地局
91, 92, 93, 94 アクセスポイント
101, 102 移動端末 111, 112 3Gセルラーシステムの位置登録エリア
121, 122 4Gセルラーシステムの位置登録エリア
130 異種無線統合型ネットワークの位置登録エリア
141, 142 無線 LANのサービスエリア
151, 152 無線 LANのページング専用アクセスポイント
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下に、本発明に力かる異種無線統合型ネットワークの実施例を図面に基づいて 詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
[0018] 実施の形態 1.
図 1一図 3を用いてこの発明の実施の形態 1について説明する。実施の形態 1にお いては、異種無線統合型ネットワークが管理する位置登録エリア内の任意の無線ァ クセスシステムを捕捉して待ち受け状態となっている移動端末宛のフレームを一時的 に格納するノッファリングサーバを階層型ネットワークの最上位の階層に存在するゲ 一トウエイスィッチに接続し、待ち受け状態の移動端末に対するフレームの転送を行 なう際に、移動端末との間のフォワーディングパスを確立するまでバッファリングサー バでー且フレームを保持し、ページングエージェントは位置登録エリア内の 1一複数 の無線アクセスシステムを介してページングを行な、、移動端末がページングに対す る応答を返す際に、ページングを受けた無線アクセスシステムとは異なる無線ァクセ スシステムへの切替え接続を可能とし、移動端末が選択した所望の無線アクセスシス テムを介してページングエージェントに対してページングの応答メッセージを送信す るようにしている。
[0019] 図 1は、本発明の異種無線統合型ネットワークの構成例を示した図である。図 1に おいて、ゲートウェイルータ 1は外部のネットワーク(例えばインターネットやイントラネ ット)との IPレイヤでの相互接続 (ルーティング)を行なう。端末 2は、外部のネットヮー ク(例えばインターネットやイントラネット)に接続されており、異種無線統合型ネットヮ ークに接続する移動端末 101, 102との間で IPパケットによる通信を行なう。
[0020] ゲートウェイスィッチ 3は、ゲートウェイルータ 1に接続され、異種無線統合型ネットヮ ーク全体の移動端末の位置情報を管理する。エッジスィッチ 71— 74は、各無線ァク セスシステムに対応した無線基地局 81— 84およびアクセスポイント 91一 94を収容 する。ブランチスィッチ 61— 64は、ゲートウェイスィッチ 3とエッジスィッチ 71— 74との 間でレイヤ 2フレームを中継し転送する。
[0021] ページングエージェント 4は、待ち受け状態の移動端末 101, 102を管理する機能を 有し、移動端末 101, 102が待ち受け状態に遷移した場合、移動端末宛のレイヤ 2フ レームを各々一時的に蓄積するようにゲートウェイスィッチ 3に要求する。レイヤ 2フレ ームの一時蓄積要求をページングエージェント 4から受信したゲートウェイスィッチ 3 は、待ち受け状態に遷移した移動端末 101, 102に対して、各々レイヤ 2フレームが 送られてきた場合、これらのレイヤ 2フレームをバッファリングサーバ 5に転送する。バ ッファリングサーバ 5では、これらレイヤ 2フレームの出力要求が指示されるまで移動 端末 101, 102宛のレイヤ 2フレームを各々一時的に蓄積するとともに、ページングェ ージヱント 4に対して、レイヤ 2フレームが送られてきたことを通知する。ページングェ ージェント 4はこの通知に基づいて、該当の移動端末に対してページング、すなわち 移動端末の位置把握の手順を行なう。
[0022] 図 2は、実施の形態 1における異種無線統合型ネットワークにおいて、個々の無線 アクセスシステムの位置登録エリアと異種無線統合型ネットワークが管理する位置登 録エリアとの関係を示す図である。なお、図 2では、図 1に示したブランチスィッチ 61 一 64の図示を省略している。図 2において、 111, 112は 3Gセルラーシステムの位置 登録エリアを、 121, 122は 4Gセルラーシステムの位置登録エリアを示しており、 130 は個々の無線アクセスシステムの位置登録エリアにオーバレイされた異種無線統合 型ネットワークの位置登録エリアを示している。この場合、無線基地局 81, 82が 3Gセ ルラーシステムに所属し、図 1に示したアクセスポイント 91, 92力 Gセルラーシステ ムに所属するとする。待ち受け状態の移動端末は、異種無線統合型ネットワークにお ける位置登録エリア 130を単位として位置登録を行ない、待ち受け状態の移動端末 へのページングは同位置登録エリア 130単位で行なう。
[0023] つぎに、図 3は実施の形態 1の異種無線統合型ネットワークにおける動作手順を示 すシーケンス図であり、図 3を用いてその動作を説明する。移動端末 101は一定の時 間、データの通信を行なわない場合、消費電力を抑えるために、任意の無線ァクセ スシステムにおいて待ち受け状態(或いは Dormant Modeという)へ遷移する。ページ ングエージェント 4は、移動端末 101が待ち受け状態へ遷移したことをつぎのようにし て認識する (ステップ S 103)。待ち受け状態へ明示的に遷移する場合は、移動端末 101からページングエージェント 4に対して、待ち受けモード要求メッセージ( Dormant Mode Requestメッセージ)を送信し(ステップ S 101)、ページングエージェン ト 4はその応答として、移動端末 101に対して、待ち受けモード応答メッセージ( Dormant Mode Responseメッセージ)を移動端末 101に送信する(ステップ S102)。 待ち受け状態へ暗黙に遷移する場合は、移動端末 101およびページングエージェ ント 4の双方でタイマーを用いて予め設定した一定の時間の間、移動端末 101のデ ータの通信が行なわれていないことを検出して、この検出により移動端末 101は待ち 受け状態となり、ページングエージェント 4は待ち受け状態へ遷移したことを認識する (ステップ S103)。この場合、移動無線 101は、図 2に示すように、エッジスィッチ 71 の配下の無線基地局 81の位置登録エリア 111内に位置して 、る状態で待ち受け状 態に遷移したものとし、ページングエージェント 4はこれらの情報を認識して!/、る。
[0024] ページングエージェント 4は、移動端末 101が待ち受け状態へ遷移したことを認識 した後、移動端末 101に送られてくるユーザデータフレームをバッファリングサーバ 5 へ転送させるため、ゲートウェイスィッチ 3に対して、ノ ッファリング要求メッセージ( Buffering Requestメッセージ)を送信する(ステップ S104)。ゲートウェイスィッチ 3は、 バッファリング要求メッセージをページングエージェント 4から受信すると、バッファリン グの準備をさせるため、バッファリングサーバ 5に対して、バッファリング要求メッセ一 ジ(Buffering Requestメッセージ)を送信する(ステップ S 105)。バッファリングサーバ 5 は、ゲートウェイスィッチ 3からバッファリング要求メッセージを受信すると、移動端末 1 01宛のユーザデータフレームを蓄積するための準備として、移動端末 101宛のフレ ーム蓄積用のキューを確保し (ステップ S 106)、その後ゲートウェイスィッチ 3に対し て、バッファリング応答メッセージ(Buffering Responseメッセージ)を送信する(ステツ プ S107)。
[0025] ゲートウェイスィッチ 3は、バッファリングサーバ 5からバッファリング応答メッセージを 受信すると、移動端末 101宛のユーザデータフレームを蓄積する準備が完了したこと を認識し、移動端末 101へのフレーム転送用の経路を形成していた各スィッチのフォ ヮーデイングテーブル内の該当エントリを削除させるために、移動端末 101が待ち受 け状態に遷移したときに位置していたエッジスィッチ 71の方向にキャンセルエントリ 要求メッセージ(Cancel Entry Requestメッセージ)を送信する(ステップ S 108)。さら に、ゲートウェイスィッチ 3は、移動端末 101宛のユーザデータフレームをバッファリン グサーバ 5へ転送するため、自身のフォワーディングテーブル内の該当エントリを変 更する(ステップ S 109)。その後、ゲートウェイスィッチ 3は、ページングエージェント 4 に対して、ノ ッファリング応答メッセージを送信する(ステップ S110)。ページングェ ージェント 4は、ゲートウェイスィッチ 3からバッファリング応答メッセージを受信すること により、移動端末 101宛のユーザデータフレームのバッファリングの準備が全て完了 したことを認識する。
[0026] 待ち受け状態の移動端末 101に対して、ユーザデータフレームが送信されてくると
(ステップ S 111)、ゲートウェイスィッチ 3は、先ほど設定したフォワーディングテープ ル内の該当エントリの内容にもとづいて、これらのユーザデータフレームをバッファリ ングサーバ 5へ順次転送する (ステップ S112)。ノ ッファリングサーバ 5は、移動端末 101に対するユーザデータフレームを受信すると、ページングエージェント 4に対して 、通知メッセージ(Notificationメッセージ)を送信して(ステップ S113)、移動端末 101 宛のユーザデータフレームが送信されてきたことを通知する。
[0027] ページングエージェント 4は、バッファリングサーバ 5から Notificationメッセージを受 信すると、移動端末 101を待ち受け状態力 通信が可能な状態へ遷移させるために 、管理している異種無線統合型ネットワークの位置登録エリアの情報をもとに移動端 末 101の位置登録エリア 130を識別し、当該位置登録エリアを構成している無線基 地局 81 , 82およびアクセスポイント 91, 92を収容しているエッジスィッチ 71, 72に対 してページング要求メッセージ(Paging Requestメッセージ)を送信する(ステップ SI 1 4)。
[0028] エッジスィッチ 71, 72は、 Paging Requestメッセージを受信すると、収容している各無 線基地局 81 , 82およびアクセスポイント 91, 92に対して、各インタフェース手順に準 拠した Paging Requestメッセージを送信する(ステップ S 117,ステップ S 118)。すなわ ち、無線基地局 81, 82に対しては、 3Gセルラーシステムのインタフェース手順に準 拠した Paging Requestメッセージを送信し、アクセスポイント 91, 92に対しては 3Gセ ルラーシステムのインタフェース手順に準拠した Paging Requestメッセージを送信する 。この間、移動端末 101に対して送信されてくるユーザデータフレームは、ゲートゥヱ イスイッチ 3からバッファリングサーバ 5へ順次転送され (ステップ S 115)、バッファリン グサーバではこれらユーザデータフレームの蓄積を順次行なって 、る(ステップ S11 6)。
[0029] エッジスィッチ 71, 72に収容されている各無線基地局 81, 82およびアクセスポイン ト 91, 92は、 Paging Requestメッセージを受信すると、各無線アクセスシステムの方式 に準拠したページングを行なう(ステップ S 119)。これにより移動端末 101が位置登 録している異種無線統合型ネットワークが管理する位置登録エリア 130に対してぺー ジングが行なわれ、これにより移動端末 101はページングが行なわれた際、待ち受け をして 、た無線アクセスシステム (本実施の形態では 3Gで待ち受けを実施)を介して ページングを受け付けて、待ち受け状態力も通信が可能な状態へ遷移する。
[0030] 移動端末 101は、待ち受けをしていた無線アクセスシステム (例えば 3G)と異なる無 線アクセスシステム (例えば 4G)で通信を行う場合、異なる無線アクセスシステムでの 接続を行なう(ステップ S 120)。例えば、 3Gセルラーシステムとの待ち受け状態の場 合は自動的に 3G力も 4Gに切り替えるように移動端末の機器設定を行っておくとか、 あるいはページング受け付け時に 3Gから 4Gへの切替を行うか否かなどのメッセージ を移動端末に表示してユーザによる手動切り替えを行わせるなどして、移動端末側 での無線アクセスシステムの切替選択を行う。待ち受け時と異なる無線アクセスシス テムとの接続が行われると、対応するエッジスィッチは、移動端末 101へのフレーム 転送用の経路を形成する各スィッチのフォワーディングテーブル内に該当エントリを 作成させるために、ゲートウェイスィッチ 3の方向にアップデートエントリ要求メッセ一 ジ(Update Entry Requestメッセージ)を送信する(ステップ S 121)。
[0031] 一方、移動端末 101は、待ち受けをしていた無線アクセスシステムで通信を行なう 場合には、該無線アクセスシステム (この場合 3G)で定義されて!、るページング応答 メッセージ(Paging Responseメッセージ)を送って接続を行なう(ステップ S 122)。この ように待ち受けをして 、た無線アクセスシステムと同じ無線アクセスシステムとの接続 が行われると、対応するエッジスィッチは移動端末 101へのフレーム転送用の経路を 形成する各スィッチのフォワーディングテーブル内に該当エントリを作成させるために
、ゲートウェイスィッチ 3の方向に Update Entry Requestメッセージを送信する(ステツ プ S123)。
[0032] 更に、移動端末 101は、接続した無線アクセスシステム(3Gまはた 4G)を介して、 ページングエージェント 4に対して、 Paging Responseメッセージを送信する(ステップ S 124)。ページングエージェント 4は、移動端末 101からの Paging Responseメッセ一 ジを受信すると、移動端末 101が待ち受け状態力も通信が可能な状態へ遷移したこ と、及び移動端末 101へのフレーム転送用の経路が形成されたことを認識する (ステ ップ S 125)。そして、ページングエージェント 4は、ノッファリングされていた移動端末 101宛のユーザデータフレームの転送を開始するために、バッファリングサーバ 5に 対して、転送要求メッセージ(Forward Requestメッセージ)を送信する(ステップ SI 26
) o
[0033] バッファリングサーバ 5は、 Forward Requestメッセージで指定された移動端末 101 宛のユーザデータフレームの転送を開始するとともに (ステップ S 127)、転送応答メッ セージ (Forward Responseメッセージ)をページングエージェント 4へ送信する (ステツ プ S128)。移動端末 101宛のユーザデータフレームは、ゲートウェイスィッチ 3から順 々に、形成された転送経路に従って移動端末 101まで転送され、これにより移動端 末 101は自分宛のユーザデータフレームを順次受信する (ステップ S 129)。
[0034] このように実施の形態 1においては、異種無線統合型ネットワークが管理する位置 登録エリア内の任意の無線アクセスシステムを捕捉して待ち受け状態となっている移 動端末宛のフレームを一時的に格納するノ ッファリングサーバを階層型ネットワーク の最上位の階層に存在するゲートウェイスィッチに接続し、待ち受け状態の移動端 末に対するフレームの転送を行なう際に、移動端末との間のフォワーディングパスを 確立するまでバッファリングサーバでー且フレームを保持し、ページングエージェント は位置登録エリア内の 1一複数の無線アクセスシステムを介してページングを行ない 、移動端末がページングに対する応答を返す際に、ページングを受けた無線ァクセ スシステムとは異なる無線アクセスシステムへの切替え接続を可能とし、移動端末が 選択した所望の無線アクセスシステムを介してページングエージェントに対してベー ジングの応答メッセージを送信するようにして 、るので、ページング直後から所望の 無線アクセスシステムへの切替接続が可能になる。
[0035] 実施の形態 2.
つぎに、図 4および図 5を用いてこの発明の実施の形態 2について説明する。実施 の形態 2においては、端末が IEEE802.ilに規定された無線 LANのように、ユーザプ レーンの確立にシグナリング手順を必要としな 、無線インタフェースを保有して 、る 場合、端末はページング時にー且接続性の確認を行ない、当該無線インタフェース が利用可能力否かを判断し、利用可能であれば無線インタフェースを切替えてぺー ジングエージェントに対して応答メッセージを送信するようにして 、る。
[0036] 実施の形態 2における異種無線統合型ネットワークの構成は、図 1に示すものと同 じである。図 4は、実施の形態 2における異種無線統合型ネットワークにおいて、 3G セルラーシステムの位置登録エリア/サービスエリア及び無線 LAN (IEEE 802.11)の サービスエリアと、異種無線統合型ネットワークが管理する位置登録エリアとの関係を 示す図である。なお、図 2では、図 1に示したブランチスィッチ 61— 64の図示を省略 している。図 4において、 111,112は 3Gセルラーシステムの位置登録エリアを、 141, 142は無線 LAN (IEEE 802.11)のサービスエリアを示しており、 130は 3Gセルラー システムの位置登録エリアにオーバレイされた異種無線統合型ネットワークの位置登 録エリアを示している。この場合、無線基地局 81, 82が 3Gセルラーシステムに所属 し、図 1に示したアクセスポイント 91, 92が無線 LANに所属するとする。待ち受け状 態の移動端末は、異種無線統合型ネットワークにおける位置登録エリア 130を単位と して位置登録を行な!/、、待ち受け状態の移動端末へのページングは同位置登録エリ ァ 130単位で行なう。
[0037] つぎに、図 5は実施の形態 2の異種無線統合型ネットワークにおける動作手順を示 すシーケンス図であり、図 5を用いてその動作を説明する。移動端末 101が待ち受け 状態へ遷移し、ページングエージェント 4が移動端末 101の待ち受け状態への遷移 を認識して、移動端末 101宛のユーザデータフレームのバッファリングの準備を行な い、移動端末 101宛のユーザデータフレームが送信されてきた際にバッファリングサ ーバ 5がユーザデータフレームのバッファリングを行な、、各無線基地局/アクセスポ イントがページングするまでの動作 (ステップ S 201一ステップ S 219)は実施の形態 1 に示した動作(図 3のステップ S101—ステップ S119)と基本的に同じである。ただし 、この場合、無線 LANではページング機構が規定されていないため、無線 LANの アクセスポイント 91, 92からはページングは行われず、 3Gセルラーシステムの無線 基地局 81, 82からのみページングが行われる。
[0038] 移動端末 101は、待ち受けをしていた無線アクセスシステム(この場合は 3G)でぺ 一ジングが行なわれた際に、無線 LAN (WLAN)が利用可能かの接続性の確認を 行なうため、アクティブスキャン (Active Scan)を実施する(ステップ S220)。アクティブ スキャンとは、 IEEE 802.11で規定された Probe Requestメッセージを移動端末が能動 的に送信し、アクセスポイントからの Probe Responseメッセージを受信することで接続 可能なアクセスポイントを検出することである。移動端末 101はこのアクティブスキャン により無線 LANのアクセスポイントとの接続が可能と判断した場合に、無線 LANのァ クセスポイントとの間でアソシエーションを設定し、当該無線 LANアクセスポイントとの 接続を行なう(ステップ S221)。無線 LANのアクセスポイントは、移動端末 101とのァ ソシエーシヨン確立が行われたことをエッジスィッチ 71に報告する。これにより、エッジ スィッチ 71は移動端末 101へのフレーム転送用の経路を形成する各スィッチのフォ ヮーデイングテーブル内に該当エントリを作成させるために、ゲートウェイスィッチ 3の 方向に Update Entry Requestメッセージを送信する(ステップ S222)。
[0039] 一方、移動端末 101は、待ち受けをしていた無線アクセスシステム(3G)で通信を 行なう場合には、該無線アクセスシステムで定義されて 、るページング応答メッセ一 ジ(Paging Responseメッセージ)を送って接続を行なう(ステップ S223)。このように待 ち受けをしていた無線アクセスシステムと同じ無線アクセスシステムとの接続が行わ れると、エッジスィッチ 71は移動端末 101へのフレーム転送用の経路を形成する各 スィッチのフォワーディングテーブル内に該当エントリを作成させるために、ゲートゥェ イスイッチ 3の方向に Update Entry Requestメッセージを送信する(ステップ S224)。
[0040] 更に、移動端末 101は、接続した無線アクセスシステム(3Gまたは無線 LAN)を介 して、ページングエージェント 4に対して、 Paging Responseメッセージを送信する(ス テツプ S225)。ページングエージェント 4は、移動端末 101からの Paging Responseメ ッセージを受信すると、移動端末 101が待ち受け状態から通信が可能な状態へ遷移 したこと、及び移動端末 101へのフレーム転送用の経路が形成されたことを認識する (ステップ S226)。そして、ページングエージェント 4は、バッファリングされていた移 動端末 101宛のユーザデータフレームの転送を開始するために、バッファリングサー ノ 5に対して、転送要求メッセージ(Forward Requestメッセージ)を送信する(ステップ S227)。
[0041] バッファリングサーバ 5は、 Forward Requestメッセージで指定された移動端末 101 宛のユーザデータフレームの転送を開始するとともに (ステップ S228)、転送応答メッ セージ (Forward Responseメッセージ)をページングエージェント 4へ送信する (ステツ プ S229)。移動端末 101宛のユーザデータフレームは、ゲートウェイスィッチ 3から形 成された転送経路に従って移動端末 101まで順次転送され、これにより移動端末 10 1は自分宛のユーザデータフレームを順次受信する (ステップ S 230)。
[0042] このように実施の形態 2においては、移動端末が無線 LAN (IEEE802.i l)などのュ 一ザプレーンの確立にシグナリング手順を必要としない無線インタフェースを保有し て 、る場合、移動端末はページング時にー且無線 LANとの接続性の確認を行な ヽ 、当該無線 LANのインタフェースが利用可能力否かを判断し、利用可能であればィ ンタフェースを切替えてページングエージェントに対して応答メッセージを送信するよ うにしているので、例えば、 3Gや 4Gのセルラーシステムで待ち受けを行っている場 合でも、ページング直後から無線 LANへの切替接続を行なうことが可能となる。
[0043] 実施の形態 3.
つぎに、図 6および図 7を用いてこの発明の実施の形態 3について説明する。実施 の形態 3においては、無線 LANシステムの 1一複数のアクセスポイントがカバーする サービスエリア毎に、ページングを専用に行うページング専用アクセスポイントを設け 、このページング専用アクセスポイントによって、無線 LANシステムを用いて待ち受 け状態にある端末のページングを実行するようにして 、る。
[0044] 実施の形態 3における異種無線統合型ネットワークの構成は、図 1に示すものと同 じである。図 6は、実施の形態 3における異種無線統合型ネットワークにおいて、 3G セルラーシステムの位置登録エリア/サービスエリア及び無線 LAN (IEEE 802.11)の サービスエリアと、異種無線統合型ネットワークが管理する位置登録エリアとの関係を 示す図である。なお、図 6では、図 1に示したブランチスィッチ 61— 64の図示を省略 している。
[0045] 図 6において、 111, 112は 3Gセルラーシステムの位置登録エリアを、 141, 142は 無線 LAN (IEEE 802.11)のサービスエリアを示しており、 130は 3Gセノレラーシステム の位置登録エリアにオーバレイされた異種無線統合型ネットワークの位置登録エリア を示している。アクセスポイント 151は、無線 LAN (IEEE 802.11)の複数のサービスェ リア 141についてのページングを専用に実行するものであり、アクセスポイント 152は 、無線 LAN (IEEE 802.11)の複数のサービスエリア 142についてのページングを専 用に実行するものである。待ち受け状態の移動端末は、異種無線統合型ネットワーク における位置登録エリア 130を単位として位置登録を行な、、待ち受け状態の移動 端末へのページングは同位置登録エリア 130単位で行なう。
[0046] つぎに、図 7は実施の形態 3の異種無線統合型ネットワークにおける動作手順を示 すシーケンス図であり、図 7を用いてその動作を説明する。移動端末 101が待ち受け 状態へ遷移し、ページングエージェント 4が移動端末 101の待ち受け状態への遷移 を認識して、移動端末 101宛のユーザデータフレームのバッファリングの準備を行な い、移動端末 101宛のユーザデータフレームが送信されてきた際にバッファリングサ ーバ 5がユーザデータフレームのバッファリングを行な 、、各無線基地局/アクセスポ イントがページングするまでの動作 (ステップ S 301一ステップ S 319)は実施の形態 1 に示した動作(図 3のステップ S101—ステップ S119)と基本的に同じである。ただし 、この場合は、移動端末 101は無線 LANで待ち受け状態で移行しているものとする 。また、ページングの際には、エッジスィッチ 71, 72力ゝら、 3Gの無線基地局 81, 82 およびページング専用の無線 LANのアクセスポイント 151, 152に対しページング要 求が送られ、このページング要求に基づいて 3Gの無線基地局 81, 82およびページ ング専用の無線 LANのアクセスポイント 151, 152は、移動端末 101に対しページン グ要求を送信することになる。 [0047] 移動端末 101は、待ち受けをして 、た無線 LANシステムでページングが行なわれ た際に、無線 LANが利用可能かの接続性の確認を行なうため、前述したアクティブ スキャンを実施する(ステップ S320)。移動端末 101はこのアクティブスキャンにより 無線 LANのアクセスポイントとの接続が可能と判断した場合に、無線 LANのァクセ スポイントとの間でアソシエーションを設定し、当該無線 LANアクセスポイントとの接 続を行なう(ステップ S321)。無線 LANアクセスポイントは、移動端末 101とのァソシ エーシヨン確立が行われたことをエッジスィッチ 71に報告する。これにより、エッジスィ ツチ 71は移動端末 101へのフレーム転送用の経路を形成する各スィッチのフォヮ一 デイングテーブル内に該当エントリを作成させるために、ゲートウェイスィッチ 3の方向 に Update Entry Requestメッセージを送信する(ステップ S322)。
[0048] 更に、移動端末 101は、ページング専用の無線 LANのアクセスポイント 151または 152を介してページングエージェント 4に対して、 Paging Responseメッセージを送信 する(ステップ S323)。ページングエージェント 4は、移動端末 101からの Paging Responseメッセージを受信すると、移動端末 101が待ち受け状態力も通信が可能な 状態へ遷移したこと、及び移動端末 101へのフレーム転送用の経路が形成されたこ とを認識する(ステップ S324)。そして、ページングエージェント 4は、バッファリングさ れていた移動端末 101宛のユーザデータフレームの転送を開始するために、バッフ ァリングサーバ 5に対して、転送要求メッセージ(Forward Requestメッセージ)を送信 する(ステップ S325)。
[0049] バッファリングサーバ 5は、 Forward Requestメッセージで指定された移動端末 101 宛のユーザデータフレームの転送を開始するとともに (ステップ S326)、転送応答メッ セージ (Forward Responseメッセージ)をページングエージェント 4へ送信する (ステツ プ S327)。移動端末 101宛のユーザデータフレームは、ゲートウェイスィッチ 3から形 成された転送経路に従って移動端末 101まで順次転送され、これにより移動端末 10 1は自分宛のユーザデータフレームを無線 LANを介して順次受信する(ステップ S3 28)。
[0050] このように実施の形態 3によれば、無線 LANシステムの 1一複数のアクセスポイント がカバーするサービスエリア毎に、ページングを専用に行うページング専用アクセス ポイントを設けるようにして 、るので、無線 LAN (IEEE802.11)で待ち受け状態にある 端末をページングすることが可能となる。
[0051] 実施の形態 4.
つぎに、図 8を用いてこの発明の実施の形態 4について説明する。実施の形態 4に おいては、実施の形態 3で説明した無線 LANの 1一複数のサービスエリアについて のページングを専用に実行するアクセスポイント 151, 152は、ビーコンメッセージ内 にページング専用のアクセスポイントであることを示すフラグを設けて報知することに より、移動端末はページング専用のアクセスポイントを識別して、待ち受け状態となる ようにしている。
[0052] 図 8は、異種無線統合型ネットワークの無線 LAN (IEEE802.il)システムが報知す るビーコンメッセージの構成を示す図である。無線 LAN (IEEE 802.11)で定義されて いるビーコンメッセージ 401は、 MACヘッダと、メッセージ本体 402と、 FCSとを備え ている。メッセージ本体 402には、無線 LAN (IEEE802.il)システムの能力を示す Capability情報を示すフィールド 403が設けられており、このフィールド 403を用いて インフラストラクチャモードである力ステーションモードであるか等の通知が行なわれる
[0053] この Capability情報の領域 403には、拡張用としての予約領域 404が存在し、この 予約領域部分 404の 1ビット 405をページング専用アクセスポイントの表示用に割り 当て、ページング専用のアクセスポイントは当該領域に専用アクセスポイントであるこ とを示すためのビットを設定する。
[0054] 移動端末はビーコンメッセージを受信した際に当該ビット 405を確認することでぺー ジング専用アクセスポイントからのビーコンメッセージであるか否かを確認する。また、 Probe Responseメッセージにお!/、ても Capability情報はメッセージ本体に設定される ため、ビーコンメッセージの受信を待つ Passive Scanだけでなぐ移動端末側が能動 的に Probe Requestメッセージを送信し、アクセスポイントからの Probe Responseメッセ ージを受け取る Active Scanにお!/、てもページング専用アクセスポイントであるか否か を確認することが出来る。
[0055] このように実施の形態 4においては、ページング専用のアクセスポイントであることを 示すフラグを含むビーコンメッセージを移動端末に報知するようにしており、これによ り移動端末はページング専用のアクセスポイントを識別して、待ち受け状態となること が可能となる。
[0056] なお、予め特定の周波数の無線チャネルを、ビーコンメッセージなどのページング 専用アクセスポイントと移動端末との通信に割当てておくことにより、端末がページン グ専用のアクセスポイントを識別できるようにしてもょ 、。
[0057] 実施の形態 5.
つぎに、図 8を用いてこの発明の実施の形態 5について説明する。実施の形態 5に おいては、予め特定の SSID (Service Set Identification)をページング専用のァクセ スポイントとの通信に割当てておくことにより、移動端末においてページング専用のァ クセスポイントを識別して、待ち受け状態となるようにしている。 SSIDは、無線 LANで 特定のコンピュータや通信機器で構成されるネットワークを指定して、接続するため のユニークな識別コードである。
[0058] 図 8に示すように、ビーコンメッセージ 401のメッセージ本体 402には、 SSIDを示す 領域 406が設けられており、この SSID領域 406にページング専用アクセスポイントの 表示用に特定なコードを割り当てる。ページング専用のアクセスポイントは当該 SSID 領域 406にページング専用アクセスポイントであることを示すための特定なコードを 設定する。移動端末はビーコンメッセージを受信した際に、 SSID領域 406における 特定なコードを確認することでページング専用アクセスポイントである力否かを確認 する。
[0059] このように実施の形態 5においては、ページング専用のアクセスポイントが送信する ビーコンメッセージ内の SSIDを特定のコードに割当てるようにしているので、端末に おいてページング専用のアクセスポイントを識別して、待ち受け状態となることが可能 となる。
[0060] 実施の形態 6.
つぎに、図 8を用いてこの発明の実施の形態 6について説明する。実施の形態 6に おいては、予め特定の MACアドレス或いは BSSID (Basic Service Set Identification )をページング専用のアクセスポイントとの通信に割当てておくことにより、端末におい てページング専用のアクセスポイントを識別して、待ち受け状態となるようにしている。
[0061] 図 8に示すように、ビーコンメッセージ 401の MACヘッダには、送信元を示す MA Cアドレス(Source Address) 407及び BSSID (Basic Service Set Identification)を示 す領域 408が設けられており、この MACアドレス 407或いは BSSID領域 408にぺ 一ジング専用アクセスポイントの表示用に特定なコードを割り当てる。ページング専 用のアクセスポイントは、送信元を示す MACアドレス 407あるいは BSSIDを示す領 域 408にページング専用アクセスポイントであることを示すための特定なコードを設 定する。移動端末はビーコンメッセージを受信した際に、送信元を示す MACァドレ ス 407あるいは BSSIDを示す領域 408における特定なコードを確認することでぺー ジング専用アクセスポイントである力否かを確認する。
[0062] このように実施の形態 6によれば、ページング専用のアクセスポイントが送信するビ ーコンメッセージ内の MACアドレス或いは BSSIDを特定のコードに割当てるようにし ているので、端末においてページング専用のアクセスポイントを識別して、待ち受け 状態となることが可能となる。
[0063] 実施の形態 7.
つぎに、図 9を用いてこの発明の実施の形態 7について説明する。実施の形態 7に おいては、無線 LAN (IEEE802.il)におけるページング専用のアクセスポイントから ページングを受けた移動端末がページングエージェントに対してページングの応答メ ッセージを返す際に、ページングを受けた無線 LANシステムとは異なる無線アクセス システムへの切替接続手順を実行するようにしている。この場合は、ページング直後 に、無線 LANから 3Gセルラーシステムへの切替えが行われる。すなわち、実施の形 態 3においては、ページング直後に無線 LANからの切替えが行われていなかつたが 、この実施の形態 7においては、ページング直後に無線 LAN力 無線 LANとは異な る無線アクセスシステム(例えば 3G)への切替えが行われる。
[0064] 実施の形態 7における異種無線統合型ネットワークの構成は、図 1に示すものと同 じである。図 9は実施の形態 7の異種無線統合型ネットワークにおける動作手順を示 すシーケンス図であり、図 9を用いてその動作を説明する。
[0065] 移動端末 101が待ち受け状態へ遷移し、ページングエージェント 4が移動端末 101 の待ち受け状態への遷移を認識して、移動端末 101宛のユーザデータフレームのバ ッファリングの準備を行ない、移動端末 101宛のユーザデータフレームが送信されて きた際にバッファリングサーバ 5がユーザデータフレームのバッファリングを行ない、 各無線基地局/アクセスポイントがページングするまでの動作 (ステップ S701—ステ ップ S719)は実施の形態 1に示した動作(図 3のステップ S101—ステップ S119)と 基本的に同じである。ただし、この場合は、移動端末 101は無線 LANで待ち受け状 態で移行しているものとする。また、ページングの際には、エッジスィッチ 71, 72から 、 3Gの無線基地局 81, 82およびページング専用の無線 LANのアクセスポイント 15 1, 152に対しページング要求が送られ、このページング要求に基づいて 3Gの無線 基地局 81, 82およびページング専用の無線 LANのアクセスポイント 151, 152は、 移動端末 101に対しページング要求を送信することになる。
[0066] 移動端末 101は、待ち受けをしていた無線 LAN (IEEE802.il)システムでページン グが行なわれた際に、 3Gセルラーシステムによる通信を行なうために、 3Gセルラー システムの接続手順を起動して該システムの無線基地局(例えば 81)との接続を行な う(ステップ S720)。このようにして、待ち受け時と異なる無線アクセスシステム(3G)と の接続が行われると、エッジスィッチ 71は移動端末 101へのフレーム転送用の経路 を形成する各スィッチのフォワーディングテーブル内に該当エントリを作成させるため に、ゲートウェイスィッチ 3の方向に Update Entry Requestメッセージを送信する(ステ ップ S721)。
[0067] 更に、移動端末 101は、接続した無線アクセスシステム(3G)を介して、ページング エージェント 4に対して、 Paging Responseメッセージを送信する(ステップ S722)。ぺ 一ジングエージェント 4は、移動端末 101からの Paging Responseメッセージを受信す ると、移動端末 101が待ち受け状態から通信が可能な状態へ遷移したこと、及び移 動端末 101へのフレーム転送用の経路が形成されたことを認識する (ステップ S723) 。そして、ページングエージェント 4は、バッファリングされていた移動端末 101宛のュ 一ザデータフレームの転送を開始するために、ノ ッファリングサーバ 5に対して、転送 要求メッセージ(Forward Requestメッセージ)を送信する(ステップ S 724)。
[0068] バッファリングサーバ 5は、 Forward Requestメッセージで指定された移動端末 101 宛のユーザデータフレームの転送を開始するとともに (ステップ S725)、転送応答メッ セージ (Forward Responseメッセージ)をページングエージェント 4へ送信する (ステツ プ S726)。移動端末 101宛のユーザデータフレームは、ゲートウェイスィッチ 3から順 々に、形成された転送経路に従って移動端末 101まで転送され、これにより移動端 末 101は自分宛のユーザデータフレームを順次受信する (ステップ S727)。
[0069] このように実施の形態 7においては、無線 LAN (IEEE802.il)におけるページング 専用のアクセスポイントからページングを受けた端末がページングエージェントに対し てページングの応答メッセージを返す際に、ページングを受けた無線アクセスシステ ム(無線 LAN)とは異なる無線アクセスシステムへの切替え手順を設けるようにして!/ヽ るので、ページング直後に無線 LAN力 所望の無線アクセスシステムへの切替接続 を行なうことが可能となる。
産業上の利用可能性
[0070] 以上のように、本発明に力かる異種無線統合型ネットワークシステムは、第 2世代一 第 4世代のセルラーシステム,無線 LANなどの複数の異なる無線アクセスシステムを 統合した異種無線統合型ネットワークにおけるページング手順に有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 複数の異なる無線アクセスシステムをレイヤ 2ベースで統合する異種無線統合型ネ ットワークシステムにおいて、
階層型ネットワークの最上位の階層に存在するゲートウェイスィッチに接続され、待 ち受け状態となっている移動端末宛のフレームを一時的に格納するノ ッフアリンダサ ーバと、
前記ゲートウェイスィッチに接続され、異種無線統合型ネットワークが管理する位置 登録エリアを単位に移動端末に対するページングを行うページングエージェントと、 を備え、
待ち受け状態の移動端末に対するフレームの転送を行なう際に、前記異種無線統 合型ネットワークにおいて移動端末との間のフォワーディングパスを確立するまで前 記バッファリングサーバでー且フレームを保持し、前記ページングエージェントは位 置登録エリア内の 1一複数の無線アクセスシステムを介してページングを行なうととも に、
このページングに対する移動端末からの応答の際に、ページングを受けた無線ァク セスシステムとは異なる無線アクセスシステムへの切替接続手順を実行するようにし たことを特徴とする異種無線統合型ネットワークシステム。
[2] 前記移動端末が、ユーザプレーンの確立にシグナリング手順を必要としない無線ィ ンタフェースを保有して 、る場合、ページングの際にこの無線インタフェースと接続性 の確認を行ない、当該無線インタフェースが利用可能であれば、インタフェースを切 替えてページングエージェントに対してページングの応答メッセージを送信すること を特徴とする請求項 1に記載の異種無線統合型ネットワークシステム。
[3] 複数の異なる無線アクセスシステムをレイヤ 2ベースで統合する異種無線統合型ネ ットワークシステムにおいて、
無線 LANシステムの 1一複数のアクセスポイントがカバーするサービスエリア毎に、 無線 LANにおけるページングを専用に行うページング専用アクセスポイントを設け、 このページング専用アクセスポイントによって、無線 LANシステムを用いて待ち受け 状態にある移動端末のページングを実行することを特徴とする異種無線統合型ネット ワークシステム。
[4] 前記ページング専用アクセスポイントは、ページング専用のアクセスポイントである ことを示すフラグを含むビーコンメッセージを移動端末に送信することにより移動端末 がページング専用のアクセスポイントを識別できるようにしたことを特徴とする請求項 3 に記載の異種無線統合型ネットワークシステム。
[5] 予め特定の周波数の無線チャネルをページング専用アクセスポイントと移動端末と の通信に割当てておくことにより、移動端末がページング専用のアクセスポイントを識 別できるようにしたことを特徴とする請求項 3に記載の異種無線統合型ネットワークシ ステム。
[6] ページング専用のアクセスポイントが送信するビーコンメッセージ内の SSIDを特定 のコードに割当てることにより、移動端末においてページング専用アクセスポイントを 識別できるようにしたことを特徴とする請求項 3に記載の異種無線統合型ネットワーク システム。
[7] ページング専用のアクセスポイントが送信するビーコンメッセージ内の MACァドレ ス或いは BSSIDを特定のコードに割当てることにより、移動端末においてページング 専用アクセスポイントを識別できるようにしたことを特徴とする請求項 3に記載の異種 無線統合型ネットワークシステム。
[8] 無線 LANシステムの 1一複数のアクセスポイントがカバーするサービスエリア毎に、 無線 LANにおけるページングを専用に行うページング専用アクセスポイントを更に 備え、
前記ページング専用アクセスポイントからページングを受けた移動端末カこのベー ジングに対する応答をする際に、ページングを受けた無線 LANシステムとは異なる 無線アクセスシステムへの切替接続手順を実行するようにしたことを特徴とする請求 項 1に記載の異種無線統合型ネットワークシステム。
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