(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グローバルな異機種ネットワーク内で、第１のカバレッジゾーンを有する第１のワイヤレス通信ネットワーク（３）に接続された端末（１）の、前記第１のカバレッジゾーンに少なくとも部分的に重なる第２のカバレッジゾーンを有する第２のワイヤレス通信ネットワーク（５）への移行を前記端末（１）によって管理する方法であって、
前記端末（１）の位置を決定するステップと、
前記端末（１）が前記第１のワイヤレス通信ネットワーク（３）のカバレッジ境界に対応する所定の領域にあるときには、前記端末（１）の周囲のネットワークトポロジを決定するステップと、
前記端末（１）の周囲の精査または事前接続処理をトリガする最適な時点を決定するステップと、
前記端末（１）の周囲の利用可能な候補ネットワーク（５）を決定するステップと、
前記利用可能な候補ネットワークの中から、少なくとも１つの所定の基準に基づいて、前記第２のワイヤレス通信ネットワーク（５）を選択するステップと、
選択された前記第２のワイヤレス通信ネットワーク（５）への事前接続またはハンドオーバを前記第１のワイヤレス通信ネットワーク（３）へ要求するステップと含む、方法。
【請求項２】
利用可能な候補ネットワークを決定するステップが、前記利用可能な候補ネットワークを検出するために周囲の精査を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの所定の基準が無線電力レベルである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記端末（１）が単一無線端末であり、前記第２のワイヤレス通信ネットワーク（５）への事前接続の追加ステップを含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記端末（１）の周囲のネットワークトポロジが、前記端末（１）上のネットワークリポジトリ（１０）からダウンロードされる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記端末（１）が以前のダウンロードによって包含されるネットワークトポロジ領域の境界に近づいているか、またはそこから出て行くときに、新しいダウンロードが達成される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記端末（１）の位置を決定するステップおよび端末の周囲のネットワークトポロジを決定するステップが、ネットワーク処理集中型サーバ（９）によってネットワークレベルで達成される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記端末（１）の位置を決定するステップが、前記端末（１）が横断したアクセスポイント（ＡＰ）および基地局（ＢＳ）によって達成される、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記端末（１）の位置を決定するステップが全地球測位システム（ＧＰＳ）によって達成される、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
第１のカバレッジゾーンを有する第１の無線ネットワークへ接続された単一無線端末であって、
ネットワークトポロジデータを保存するキャッシュメモリ（２）と、
その位置を決定する手段と、
周囲のネットワークトポロジをダウンロードする手段と、
前記単一無線端末が前記第１のワイヤレスネットワークのカバレッジ境界に対応する所定の領域にあるときには、前記第１のカバレッジゾーンに少なくとも部分的に重なる第２のカバレッジを有する利用可能な候補ネットワークを決定する手段と、
前記利用可能な候補ネットワークの中から、少なくとも１つの所定の基準に基づいて、前記利用可能な候補ネットワークのうちの１つを選択する手段と、
事前接続をトリガするための最適な時点を決定する手段と、
そのサービス提供ネットワークに候補ネットワークへの事前接続を要求する手段とを含む、単一無線端末。
【請求項１１】
周囲の精査を開始する最適な時点を決定する手段と、
候補ネットワークの特徴を決定するために周囲を精査する手段とを含む、請求項１０に記載の単一無線端末。
【請求項１２】
第１のカバレッジゾーンを有する第１の無線ネットワークへ接続された複数無線端末であって、
ネットワークトポロジデータを保存するためのキャッシュメモリ（２）と、
その位置を決定する手段と、
周囲のネットワークトポロジをダウンロードする手段と、
前記複数無線端末の周囲の精査をトリガする最適な時点を決定する手段と、
前記複数無線端末が前記第１のワイヤレスネットワークのカバレッジ境界に対応する所定の領域にあるときには、前記第１のカバレッジゾーンに少なくとも部分的に重なる第２のカバレッジを有する利用可能な候補ネットワークを決定する手段と、
前記利用可能な候補ネットワークの中から、少なくとも１つの所定の基準に基づいて、前記利用可能な候補ネットワークのうちの１つを選択する手段と、
候補ネットワークへのハンドオーバをその取り扱いネットワークへ要求する手段とを含む、複数無線端末。
【請求項１３】
周囲の精査を開始する最適な時を決定する手段と、
候補ネットワークの特徴を決定するために周囲を精査する手段とを含む、請求項１２に記載の複数無線端末。
【請求項１４】
第１のカバレッジゾーンを有する第１の無線ネットワークに接続された単一無線端末から事前接続トリガサービスの要求を受け取る手段と、
第１のカバレッジゾーンを有する第１の無線ネットワークに接続された複数無線端末から精査トリガサービスの要求を受け取る手段と、
サービスを要求する端末の接続承認を確認する手段と、
端末の位置を決定する手段と、
端末の周囲におけるネットワークトポロジを決定する手段と、
事前接続処理をトリガするための最適な時点を決定する手段と、
前記端末（１）の周囲の精査をトリガする最適な時点を決定する手段と、
前記第１のカバレッジゾーンに少なくとも部分的に重なる第２のカバレッジを有する利用可能な候補ネットワークを決定する手段と、
前記端末が前記第１の無線ネットワークのカバレッジ境界に対応する所定の領域にあるときには、精査トリガ通知を端末に送る手段と、
前記端末が前記第１の無線ネットワークのカバレッジ境界に対応する所定の領域にあるときには、事前接続トリガ通知を単一無線端末に送る手段とを含む、ネットワーク処理サーバ（９）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレス通信ネットワークの分野に関し、より詳細には、異機種ネットワークにおけるハンドオーバ処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
異機種ネットワークは、異なる無線周波数帯を使用して端末が異なるタイプのネットワークに接続される可能性を指す。端末は、その位置および利用可能なネットワークに従って、１つのネットワークまたは別のネットワークに接続される。ユーザがその端末と共に移動しているとき、端末は異なるタイプのネットワークに対応する異なるカバレッジゾーンを通過している。したがって、そのようなゾーンの境界では、端末は、その接続を維持するまたは回復するために、ハンドオーバを達成して一方のネットワークから他方のネットワークへ切り替えなければならない。
【０００３】
そのようなハンドオーバ処理は、特に単一無線端末の場合、リアルタイムサービスの遅延を誘発し得るハンドオーバ処理の様々なステップを達成するために、無視できない時間を必要とし得る。
【０００４】
ネットワーク境界を検出する１つの方法は、新しいネットワーク信号を検出するために周囲を精査することであるが、そのような常時精査は非常に電力を消費し、端末の自立性を低下させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、従来技術の上記の欠点を克服し、また、ハンドオーバ遅延を低減することを可能にし、制限された電力消費を必要とする方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、本発明は、グローバルな異機種ネットワーク内で、第１のカバレッジゾーンを有する第１のワイヤレス通信ネットワークに接続された端末の、前記第１のカバレッジゾーンに少なくとも部分的に重なる第２のカバレッジゾーンを有する第２のワイヤレス通信ネットワークへの移行を管理するための方法に関し、前記方法は、以下の：
端末の位置を決定するステップと、
端末が前記第１のワイヤレス通信ネットワークのカバレッジ境界に対応する所定の領域にある場合、前記端末の周囲のネットワークトポロジを決定するステップと、
前記端末の周囲の利用可能な候補ネットワークを決定するステップと、
前記利用可能な候補ネットワークの中から、少なくとも１つの所定の基準に基づいて、前記第２のワイヤレス通信ネットワークを選択するステップと
を含む。
【０００７】
別の実施形態では、利用可能な候補ネットワークを決定するステップは、前記利用可能な候補ネットワークを検出するために周囲の精査を含む。
【０００８】
追加の実施形態では、前記少なくとも１つの所定の基準は無線電力レベルである。
【０００９】
さらなる実施形態では、端末は単一無線端末であり、端末は第２のワイヤレス通信ネットワークへの事前接続の追加ステップを含む。
【００１０】
追加の実施形態では、端末の周囲のネットワークトポロジは、端末上のネットワークリポジトリからダウンロードされる。
【００１１】
補足的な実施形態では、端末が以前のダウンロードによって包含されるネットワークトポロジ領域の境界に近づいているか、またはそこから出て行くとき、新しいダウンロードが達成される。
【００１２】
別の実施形態では、端末の位置を決定するステップおよび端末の周囲のネットワークトポロジを決定するステップは、ネットワーク処理集中型サーバによってネットワークレベルで達成される。
【００１３】
追加の実施形態では、端末の位置を決定するステップは、端末が横断したアクセスポイント（ＡＰ）および基地局（ＢＳ）によって達成される。
【００１４】
補足的な実施形態では、端末の位置を決定するステップは、全地球測位システム（ＧＰＳ）によって達成される。
【００１５】
本発明は、
ネットワークトポロジデータを保存するためのキャッシュメモリと、
その位置を決定する手段と、
周囲のネットワークトポロジをダウンロードする手段と、
利用可能な候補ネットワークを決定する手段と、
前記利用可能な候補ネットワークの中から、少なくとも１つの所定の基準に基づいて、前記利用可能な候補ネットワークのうちの１つを選択する手段と、
事前接続をトリガするための最適な時点を決定する手段と、
そのサービス提供ネットワークに候補ネットワークへの事前接続を要求する手段と
を含む単一無線端末にも関する。
【００１６】
別の実施形態によれば、前記単一無線端末は、
周囲の精査を開始するための最適な時点を決定する手段と、
候補ネットワークの特徴を決定するために周囲を精査する手段と
を含む。
【００１７】
さらに、本発明は、
ネットワークトポロジデータを保存するためのキャッシュメモリと、
その位置を決定する手段と、
周囲のネットワークトポロジをダウンロードする手段と、
利用可能な候補ネットワークを決定する手段と
を含む複数無線端末に関する。
【００１８】
さらなる実施形態によれば、前記複数無線端末は、
周囲の精査を開始するための最適な時を決定する手段と、
候補ネットワークの特徴を決定するために周囲を精査する手段と
を含む。
【００１９】
また、本発明は、
単一無線端末から事前接続トリガサービスの要求を受け取る手段と、
複数無線端末から精査トリガサービスの要求を受け取る手段と、
サービスを要求する端末の接続承認を確認する手段と、
端末の位置を決定する手段と、
端末の周囲におけるネットワークトポロジを決定する手段と、
精査トリガ通知を端末に送る手段と、
事前接続トリガ通知を単一無線端末に送る手段と
を含むネットワーク処理サーバに関する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】単一無線端末の場合の、本発明の端末用実施形態の構成の図である。
【図２】２つの異なるネットワーク構造を含む異機種ネットワークの例の図である。
【図３】単一無線端末の場合の、本発明のネットワーク用実施形態の構成の図である。
【図４】単一無線端末の場合の、本発明によるネットワーク用ソリューションの考えられるネットワークアーキテクチャを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本明細書で使用される場合、「単一無線端末」という用語は、一度に１つの無線周波数帯のみに接続されることが可能な端末を指す。
【００２２】
本明細書で使用される場合、「複数無線端末」という用語は、一度にいくつかの無線周波数帯に接続されることが可能な端末を指す。
【００２３】
本明細書で使用される場合、「異機種ネットワーク」という用語は、無線接続を提供するために異なるタイプの構造、例えばＷＩＭＡＸ構造およびＬＴＥ構造を含むネットワークを指す。
【００２４】
本明細書で使用される場合、「ＭＩＩＳ」という用語は、メディア独立情報サービス（Ｍｅｄｉａ  Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）の頭字語を指す。
【００２５】
本明細書で使用される場合、「ＧＰＳ」という用語は、全地球測位システム（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）の頭字語を指す。
【００２６】
本明細書で使用される場合、「ＬＴＥ」という用語は、ロングタームエボリューション（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）の頭字語を指す。
【００２７】
本明細書で使用される場合、「ＷＩＭＡＸ」という用語は、マイクロ波アクセスのための世界的な相互運用性（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）の頭字語を指す。
【００２８】
本明細書で使用される場合、「ＨＳＳ」という用語は、ホーム加入者サーバ（Ｈｏｍｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｓｅｒｖｅｒ）の頭字語を指す。
【００２９】
本明細書で使用される場合、「ＡＡＡ」という用語は、認証、承認および課金（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）の頭字語を指す。
【００３０】
本明細書で使用される場合、「周囲の精査」という用語は、考えられる候補ネットワークの帯域周波数を決定するために使用されるネットワークレベルの精査を指す。
【００３１】
本発明の着想は、端末の位置およびネットワークトポロジに基づいて、利用可能な候補ネットワークの決定または候補ネットワークの事前接続などの、ハンドオーバに先行しハンドオーバにつながる手順を開始するための適切な時点を決定することである。
【００３２】
本発明によれば、２つの異なる手法が本明細書において説明され、一方は端末用であり、他方はネットワーク用である。さらに、２つのタイプの端末、単一無線タイプおよび複数無線タイプに関して、２つの異なる実施形態が説明される。
【００３３】
したがって、以下の説明は、２つの部分、単一無線タイプのソリューションに関する第１の部分および複数無線タイプのソリューションに関する第２の部分に分割される。
【００３４】
単一無線タイプの端末
本発明は、２つのパラメータ：
端末の位置および
端末の位置の周囲におけるネットワークのトポロジ
の決定を必要とする。
【００３５】
例えば、ネットワークのカバレッジゾーン内を移動している間に端末が接続されるアクセスポイントおよび基地局によって、または全地球測位システム（ＧＰＳ）によって、前記端末の位置を決定することができる。しかし、前記位置の決定について、任意の他の適合された方法を実行することができる。
【００３６】
端末の周囲のトポロジに関して、そのようなトポロジをネットワークデータリポジトリからダウンロードし、端末の専用キャッシュメモリに保存することができる。そのようなネットワークデータリポジトリは、ネットワークセルの位置決めを提供するメディア独立情報サービス（ＭＩＩＳ）とすることができる。さらに、ダウンロードされたトポロジデータファイルによって包含される領域の規模は、端末のキャッシュメモリ容量に依存する。したがって、端末が端末のメモリに配置されたネットワークトポロジファイルによって包含される領域の境界に近づくとき、新しい端末の位置に対応するネットワークトポロジの新しいダウンロードがＭＩＩＳから要求される。
【００３７】
したがって、端末は、その位置およびその周囲におけるネットワークのトポロジが分かると、周囲の精査および候補ネットワークへの事前接続を開始するための最適な時点を決定することができる。そのような時点は、端末が接続されたネットワークによって包含される領域またはゾーンの境界に端末が近づく時点に相当する。単一無線端末の場合、一方のネットワークタイプから他方のネットワークタイプへのハンドオーバを達成する前に事前接続が必要とされる。
【００３８】
図１は、ネットワークの異なるエンティティ、すなわち、端末またはモバイルノード１、サービス提供ネットワーク３、候補ネットワーク５およびＭＩＩＳ  ７の間の前述の機構を表す。端末１は、ＭＩＩＳ  ７にネットワークトポロジ情報を要求し、対応するファイルをそのキャッシュメモリ２にダウンロードする（矢印１１）。
【００３９】
次いで、端末１は、その周囲におけるネットワークの可能性を決定することが可能である。したがって、端末がネットワークカバレッジ境界に近づいているとき、利用可能な候補ネットワークの特徴を決定するために、また、前記事前接続を達成するために利用可能な候補ネットワークのうちの１つを選択するために、事前接続処理１３がトリガされる。
【００４０】
図２は、２つの異なるネットワークＮ１およびＮ２を含むネットワークトポロジの例を表す。Ｎ１はＷＩＭＡＸネットワークであるが、Ｎ２はＬＴＥネットワークである。端末は、最初に位置Ｌ１に位置決めされる。次いで、ユーザは、点線によって表される軌道に従ってＮ２に向かって移動している。前記ユーザが位置Ｌ２に到着すると、その端末はＮ１のカバレッジ境界が接近していると判断しており、したがって、事前接続処理１３を開始する。前記処理１３の間、端末１は候補ネットワーク５を決定するためにそのキャッシュメモリ２を見る。候補ネットワーク５の帯域周波数に関する情報がキャッシュメモリ２内で利用可能でない場合、前記帯域周波数を決定するために周囲の精査が達成される。次いで、端末は、候補ネットワーク５によって提供される放出電力のレベルが期待される接続品質に一致することを任意選択で確認した後、事前接続要求をサービス提供ネットワーク３に送り（矢印１５）、今度は、サービス提供ネットワーク３がその要求を候補ネットワーク５に転送する（矢印１７）。
【００４１】
図２の例では、サービス提供ネットワークはＮ１であり、候補ネットワークはＮ２である。したがって、ユーザがネットワークＮ１のカバレッジゾーンの境界である位置Ｌ３に到着すると、ネットワークＮ２への事前接続は既に達成されており、一方のネットワークから他方のネットワークへ切り替えるために必要とされるハンドオーバ処理時間が短縮され、このことは、リアルタイムサービスアプリケーションにおける遅延のリスクを低下させる。
【００４２】
ネットワーク用ソリューションに相当する第２の実施形態では、端末の位置の監視およびネットワークトポロジの解析は、端末によって達成される代わりに、ネットワークレベルで達成される。そのような処理は図３に表されており、３つの段階に分割することができる。第１の段階Ｐ１は、サービス要求段階に相当する。端末１は要求２０をネットワーク処理装置９に送り、前記要求は、例えば、加入者識別情報および関与するネットワーク、すなわち、端末のユーザが加入しているネットワーク（考えられる候補ネットワーク）を含む。
【００４３】
前記ネットワーク処理装置９は、古典的なネットワークに関して本実施形態に必要とされる追加の機器に相当する。
【００４４】
要求２０を受け取ると、ネットワーク処理装置９は、候補ネットワーク５に関して端末１の承認状況をＨＳＳ／ＡＡＡサーバ１０に尋ねる。
【００４５】
ネットワーク処理装置９は、サービス許可／拒否通知２２を端末１に送り返す。前記通知は、許可されたネットワークを含む。
【００４６】
第２の段階Ｐ２は、ネットワーク処理に相当する。
【００４７】
ネットワーク処理装置９は、端末１の位置に関する情報を受け取る（矢印２４）。端末１の位置の詳細を有すると、ネットワーク処理装置は、端末の周囲におけるネットワークトポロジを得るためにＭＩＩＳサーバ７と通信する（矢印２６）。
【００４８】
次いで、精査および／または事前接続の必要性を決定するためのデータ処理は、ネットワーク処理装置９において達成される。
【００４９】
この段階Ｐ２は定期的に達成され、このことは、端末１の代わりに都合のよい時に事前接続またはハンドオーバをトリガするために、ネットワーク処理装置９が端末１の位置および候補ネットワークを追跡することを可能にする。
【００５０】
第３の段階Ｐ３は、事前接続トリガに関する。
【００５１】
端末がサービス提供ネットワークのカバレッジゾーンの境界に近い領域にあるとネットワーク処理装置９が判断すると、（１つまたは複数の）承認された候補ネットワークを含むトリガ通知が端末に送られる（矢印２８）。
【００５２】
次いで、端末用実施形態と同様に、端末１は、候補ネットワーク５によって提供される放出電力のレベルが期待される接続品質に一致することを任意選択で確認した後、事前接続要求３０をサービス提供ネットワーク３に送り、前記要求は候補ネットワークに転送される（矢印３２）。
【００５３】
図４は、この第２の実施形態によるネットワークの考えられるアーキテクチャを表し、点線は、本発明に必要な追加の機器および接続を表す。
【００５４】
端末１は、基地局３１およびそれ自体はパケットデータネットワークゲートウェイ／ホームエージェント（ＰＤＮ  ＧＷ／ＨＡ）４０に接続されるアクセスサービスネットワークゲートウェイ（ＡＳＮ−ＧＷ）３３を介して、サービス提供ネットワーク３に接続される。
【００５５】
事前接続を要求する場合、端末１は要求を集中型ネットワーク処理装置９に送る。前記ネットワーク処理装置９は、ＭＩＩＳ  ７およびＨＳＳ／ＡＡＡサーバ１０に接続される。したがって、ネットワーク処理装置９は、事前接続の決定を達成することができる。さらに、前記ネットワーク処理装置９は、サービス提供ネットワーク３のＡＳＮ−ＧＷ  ３３に接続され、候補ネットワーク５のモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）５１に接続される。前記ＭＭＥ  ５１は、ｅＮｏｄｅ  Ｂ  ５３およびサービス提供ゲートウェイ５５を管理する。したがって、ネットワーク処理装置９は、サービス提供ネットワーク３から候補ネットワーク５へのハンドオーバも達成し得る。
【００５６】
複数無線タイプの端末
複数無線タイプの端末の場合、事前接続は必要ないが、端末は、利用可能なネットワークへの接続を達成するために、その周囲におけるこれらの利用可能なネットワークを検出する必要がある。
【００５７】
単一無線構成の場合と同様に、端末の位置および周囲におけるネットワークのトポロジは、端末レベルまたはネットワークレベルのいずれかで決定される。相違点は、事前接続処理はトリガされないが、利用可能な候補ネットワークを検出するためにおよび／または前記ネットワーク候補の無線電力レベル評価を達成するために、周囲の精査のみがトリガされるということである。したがって、端末がサービス提供ネットワークのカバレッジゾーンの境界に近づくとき、または端末が新しい候補ネットワークのカバレッジゾーンに入るときのみ、周囲の精査が達成される。
【００５８】
したがって、本発明は、単一無線端末の場合、事前接続の遅延を低減し、いずれの場合でも、精査時間を短縮することによって電力消費を低減することを可能にする。さらに、現在のアクセスネットワークの機能に影響を与えることなく、本発明を実施することができる。
【図１】
0005389951.tif 000002
【図２】
0005389951.tif 000003
【図３】
0005389951.tif 000004
【図４】
0005389951.tif 000005