(57)【要約】本発明は、少なくとも２つの通信装置を有する通信システムにおいて情報を伝送するための方法に関する。ここでは情報伝送のために、少なくとも２つの通信装置間の接続を少なくとも、基地局ネットワークを介して相互に接続された複数の基地局を有する無線通信システムの無線通信インタフェースを介して行い、前記接続を、階層的なプロトコル層に分類されたチャネルに基づいて行う。本発明では少なくとも、通信装置と少なくとも１つの基地局との間の無線接続のためのチャネルから、より上位の階層のチャネルへチャネル固有の情報を伝送する。前記より上位の階層のチャネルは、少なくとも２つの通信装置間の接続全体のためのインターネットプロトコルベースのチャネルである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの通信装置を有する通信システムにおいて情報を伝送するための方法であって、
情報伝送のため少なくとも、基地局ネットワークを介して相互に接続された複数の基地局を有する無線通信インタフェースを介して、前記少なくとも２つの通信装置間で接続を行い、
前記接続を、階層的なプロトコル層に分類されたチャネルに基づいて行う形式の方法において、
少なくとも、通信装置と少なくとも１つの基地局との間における無線接続のためのチャネルから、チャネル固有の情報を、より高い階層のチャネルへ伝送し、
前記より高い階層のチャネルは、前記少なくとも２つの通信装置間の接続全体のためのインターネットプロトコルベースのチャネルであることを特徴とする方法。
【請求項２】
ビット伝送チャネルから、通信装置と少なくとも1つの基地局との間の物理的な無線接続を介して固有の情報を、より上位の階層のインターネットプロトコルベースのチャネルへ伝送する、請求項1記載の方法。
【請求項３】
通信装置と少なくとも１つの基地局との間の無線接続を保証するためのセキュアレイアチャネルから、より上位の階層のインターネットプロトコルベースのチャネルへチャネル固有の情報を伝送する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記情報には、通信装置と基地局との間の無線接続に関するパラメータ情報が該当する、請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
前記情報には、通信装置と基地局との間の無線接続に関する情報からの計算結果が該当する、請求項２から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記情報には、通信装置と基地局との間の無線接続に関するコントロール情報が該当する、請求項３から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
ＳＣＴＰプロトコルによる少なくとも２つの通信装置間の接続のためのインターネットプロトコルベースのチャネルを使用する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
無線通信インタフェースを有する異なるアクセスネットワークを使用する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記情報に基づいて、少なくとも１つの多重アクセス媒体の切り替えおよび／またはハンドオーバを開始する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
通信システムであって、
少なくとも２つの通信装置と、基地局ネットワークを介して相互に接続された少なくとも複数の基地局とが設けられている形式のものにおいて、
通信装置と少なくとも１つの基地局との間の無線接続のためのチャネル固有の情報を、１つのチャネルからより上位の階層のチャネルへ伝送するための手段が設けられており、
前記より上位の階層のチャネルは、少なくとも２つの通信装置間の接続全体のためのインターネットプロトコルベースのチャネルであることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法を実施するための通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの通信装置を有する通信システムにおける、請求項１の上位概念による情報の伝送方法に関する。
【０００２】
本発明はまた、請求項１０の上位概念による通信システムにも関する。
【０００３】
通信システムの重要性は、経済的な分野においても個人的な領域においても、ますます高くなっている。有線通信システムと無線通信システムとを結合する大きな努力が払われている。このようにして実現されるハイブリッド通信システムにより、使用可能なサービスの数が増加し、しかも通信の側面におけるフレキシビリティがより大きくなる。このようにして、異なるシステムを使用できる機器が開発される（マルチホーミング（Multi Homing））。
【０００４】
ここで無線通信システムは、加入者のモビリティが実現されるため、ますます大きな意義を有する。
【０００５】
無線通信システムでは、情報（たとえば音声、画像情報、ビデオ情報、ＳＭＳ［ショートメッセージサービス］または別のデータ）は電磁波によって、送信局と受信局（基地局ないしは加入者局）との間で無線インタフェースを介して伝送される。電磁波は、各システムに対して設定された周波数帯域内にある搬送周波数とともに放射される。
【０００６】
導入されたＧＳＭ移動無線システム（Global System for Mobile Communication）の場合、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚおよび１９００ＭＨｚの周波数が使用される。このシステムでは基本的に、音声、テレファックスおよびショートメッセージＳＭＳ（Short Message Service）ならびにデジタルデータが伝達される。
【０００７】
たとえばＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）または別の第３世代のシステム等の、ＣＤＭＡ伝送方式またはＴＤ／ＣＤＭＡ伝送方式による将来の移動無線システムでは、周波数は約２０００ＭＨｚの周波数帯域内に設定される。第３世代のこれらのシステムは、世界的規模の無線カバレッジ、データ伝送のサービスの大規模な提供を目的として発展され、とりわけ無線通信システムにおいてごく少ないリソースを有するインタフェースである無線インタフェースの容量のフレキシブルな管理が発展されている。このような無線通信システムでは、とりわけ無線インタフェースのフレキシブルな管理によって、加入者局にて要求のあった場合に、高速のデータ速度で大きなデータ量を送信および／または受信できるようにしなければならない。
【０００８】
局から伝送媒体の共通の無線リソースへのアクセス、たとえば時間、周波数、出力または空間は、このような無線通信システムでは多重アクセス方式（Multiple Access、ＭＡ）によって制御される。
【０００９】
時間領域多重アクセス方式（ＴＤＭＡ）では、各送受信周波数帯域はタイムスロットに下位分割される。ここでは、周期的に繰り返される１つまたは複数のタイムスロットが局に割り当てられる。ＴＤＭＡによって、無線リソースである時間は局固有に分割される。
【００１０】
周波数領域多重アクセス方式（ＦＤＭＡ）では、周波数領域全体が狭帯域の領域に下位分割される。ここでは、１つまたは複数の狭帯域の周波数帯域が局に割り当てられる。ＦＤＭＡによって、無線リソースである周波数は局固有に分割される。
【００１１】
符号領域多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）では拡散コードによって、伝送すべき出力／情報が局固有に符号化される。この拡散コードは、多数の個別のいわゆるチップから成る。こうすることによって、伝送すべき出力がコードに依存してランダムに、大きな周波数領域にわたって拡散される。１つのセル／基地局内で異なる局によって使用される拡散コードは、それぞれ相互に直交しているか、または実質的に直交しているので、受信者は該受信者に割り当てられた信号出力を識別し、他の信号を抑圧する。ＣＤＭＡによって、無線リソースである出力は、拡散コードによって局固有に分割される。
【００１２】
直交波周波数多重アクセス方式（ＯＦＤＭ）では、データは広帯域で伝達される。周波数帯域は、等距離である直交の副搬送波に分割され、副搬送波が同時に位相シフトされることにより、時間‐周波数領域において２次元のデータフローが展開される。ＯＦＤＭによって、無線リソースである周波数は、直交の副搬送波によって局固有に分割される。時間単位中に直交副搬送波で伝送されるひとまとまりのデータ記号は、ＯＦＤＭ記号と称される。
【００１３】
多重アクセス方式は組み合わせることができるので、多くの無線通信システムではＴＤＭＡ方式とＦＤＭＡ方式との組み合わせが使用される。ここでは、狭帯域の各周波数帯域はタイムスロットに下位分割される。
【００１４】
ここで挙げられたＵＭＴＳ移動無線システムでは、いわゆるＦＤＤモード（Frequency Division Duplex）とＴＤＤモード（Time Division Duplex）とが区別される。ＴＤＤモードはとりわけ、共通の周波数帯域が上り方向（ＵＬ‐Uplink）の信号伝送および下り方向（ＤＬ‐Downlink）の信号伝送双方に使用されることを特徴とする。それに対してＦＤＤモードでは、両伝送方向に対してそれぞれ異なる周波数帯域が使用される。
【００１５】
第２世代および／または第３世代の無線通信接続では、情報はチャネル交換方式（ＣＳ Circuit Switched）またはパケット交換方式（ＰＳ Packet Switched）によって伝送される。
【００１６】
情報伝送のための少なくとも２つの通信装置間での接続は少なくとも、基地局ネットワークを介して相互に接続された複数の基地局を有する無線通信システムの無線通信インタフェースを介して行われる。ここでは、階層的なプロトコル層に分類されたチャネルに基づいて接続が行われる。これらの層はたとえば、通信システムを大幅に標準化するために提供されたＩＳＯ／ＯＳＩ参照モデルで記述される。
【００１７】
通常、無線インタフェースの一方の側に、通信装置である移動端末機器が存在し、他方の側に、基地局ネットワークを介してコアネットワーク（Core Net）に接続された基地局が存在する。これらは均一の機能を有するが、技術システムに応じて異なる名称を有することがある。この名称はたとえば、ＧＳＭシステムではＢＴＳ（Base Transceiver Station）であり、ＵＭＳＴシステムではノードＢであり、またはHIPERLAN/2システムではＡＰ（Access Point）である。
【００１８】
たとえばＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）またはＵＭＴＳ等の現在の移動通信システムは、高いモビリティを提供するために、法的に独占権を有するプロトコルを基礎としている。このことはとりわけ、それ自体に独立して機能性を有する通信システムが組み合わされたハイブリッドの通信システムでは不利となる。法的に独占権を有する無線通信プロトコルは、ＩＰ（Internet Protocol）トランスペアレントではない。したがって、プロトコルの種類が異なるため、インターネットプロトコルを基礎とするエンドツーエンド接続は不可能である。
【００１９】
無線通信インタフェースを介して相互に通信する通信システムの２つの通信装置間の接続全体のために、インターネットプロトコルを基礎とするチャネルを使用する場合でも、プロトコル構造が原因で欠点が発生する。
【００２０】
場合によっては、（たとえば別の周波数を有する）別の使用可能な通信チャネルで無線接続の品質がより良好であるにも関わらず、基地局から移動端末機器までの無線インタフェースを介しての無線接続は、所定の無線チャネル（たとえば周波数）で維持されることがある。さらに、無線接続の時間的な不変性が場合によっては大きいという問題も挙げられる。
【００２１】
したがって本発明の課題は、通信を改善するための冒頭に記載された形式の次のような方法および通信システムを提供することである。ここでは、無線通信の品質を可能な限り考慮しなければならない。
【００２２】
前期課題は方法に関しては、本発明において請求項１に記載された構成によって解決される。
【００２３】
有利な構成および発展形態は、従属請求項に記載されている。
【００２４】
本発明では少なくとも、通信装置と少なくとも１つの基地局との間における無線接続のためのチャネルから、チャネル固有の情報が、より高い階層のチャネルへ伝送される。このより高い階層のチャネルは、少なくとも２つの通信装置間の接続全体のためのインターネットプロトコルベースのチャネルである。
【００２５】
チャネル固有の情報は本発明の枠内では、層固有の情報を含む。この層固有の情報は、たとえばＩＳＯ／ＯＳＩモデルによれば、より高い層へ転送および／または処理するために設けられた情報ではなく、同一の層および／または場合によってはより下位の層における情報のために使用される情報である。したがって本発明は、プロトコル層の厳密なシステムアーキテクチャをある程度破ることを意味する。より高い階層のチャネルないしは層へ転送すべき情報は、ここではまず、ＩＳＯ／ＯＳＩモデルによる層１および／または層２の情報に該当する。本発明において情報が階層的に下位のチャネルから伝送される際の到達点である、より高い階層のチャネルはとりわけ、ＩＳＯ／ＯＳＩモデルによる層４に該当する。
【００２６】
チャネル固有の情報を、より高い階層に位置する１つまたは複数の層へ出力することによって、より高い階層に位置する層においてプロアクティブに処理され、無線接続の品質の損失の徴候が現れた場合、最良の接続を維持ないしは形成する、通信システムのための全体的に高速かつ有効な手段が実現される。
【００２７】
本発明の構成では、ビット伝送チャネル固有の情報が、通信装置と少なくとも１つの基地局との間の物理的な無線接続を介して、より高い階層のインターネットプロトコルベースのチャネルへ伝送される。このことは、層１情報がより高い層へ伝送されることを意味する。
【００２８】
付加的または択一的な手段は、通信装置と少なくとも１つの基地局との間の無線接続を保証するためのセキュアレイヤチャネルから、チャネル固有の情報を、より高い階層のインターネットプロトコルベースのチャネルへ伝送する手段である。この構成では層２情報が、より高い階層の層へ伝送される。セキュアレイヤはたとえば、媒体アクセスコントロール（ＭＡＣ）、無線リンクコントロール（ＲＬＣ）、パケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣＰ）およびブロードキャスト／マルチキャストプロトコル(ＢＭＣ）という下位層に分割される。
【００２９】
より高い階級のチャネルへ伝送される情報は基本的に、すべての適した情報を含むことができる。とりわけ、通信装置と基地局との間の無線接続に関するパラメータ情報が、より上位の層へ伝送される。とりわけ、無線接続のサービス品質（ＱｏＳ Quality of Service）に関する情報が該当する。パラメータ情報はとりわけ測定結果を含み、この測定結果はたとえば、無線チャネル品質の測定の測定結果である。
【００３０】
しかしこの情報は、通信装置と基地局との間の無線接続に関する情報からの計算結果とすることもできる。ここではとりわけ、層１で実行される計算および／または層１に対して実行される計算が挙げられる。
【００３１】
有利には前記情報には、通信装置と基地局との間の無線接続に関するコントロール情報が該当する。ここではとりわけ、ＲＬＣ層からの情報が伝送される。
【００３２】
本発明の発展形態では、ＳＣＴＰプロトコルによる少なくとも２つの通信装置間の接続のためのインターネットプロトコルベースのチャネルが使用される。このＳＣＴＰ（Stream Control Transmission Protocol）には、ＩＰベースのチャネル接続されたネットワークを介して信号伝送メッセージを伝送するために開発された従来技術が該当する。無線通信ネットワークと関連する使用は、従来は提案されていなかった。しかし驚くべきことに、このプロトコルは無線通信ネットワークにおいて有効に使用できるということが判明した。
【００３３】
たとえばＴＣＰ／ＩＰ等の他のインターネットプロトコル通信とは異なり、ＳＣＴＰでは、物理的な接続にてアクティブなＩＰアドレスの対の他に付加的に、別の物理的な接続を即座に作動させることができる１つまたは複数の別のＩＰアドレス対が得られる。それゆえ通信の妨害または遮断の場合には、択一的な物理的な接続へ格段に迅速に切り替えることができる。
【００３４】
したがって、たとえば無線インタフェースおよび該無線インタフェースに接続されたコアネットワークを介してインターネットサーバに接続された移動端末機器では、複数のＩＰアドレスをアロケートすることができる。このＩＰアドレスを介して、必要な場合には接続を形成することができる。
【００３５】
本発明の枠内では、無線通信インタフェースを有する異なるアクセスネットワークを使用することができる。この異なる無線通信システムは、付加的または択一的に使用される。この異なるアクセスネットワークには、たとえばＵＭＴＳシステム、ＧＳＭシステムおよび／またはＷＬＡＮシステム（Wireless LAN‐Local Area Network）が該当する。とりわけＷＬＡＮシステムは、ＨＩＰＥＲＬＡＮ／２標準方式、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ標準方式またはＨｉＳＷＡＮ‐Ａ標準方式によって規定される。
【００３６】
本発明の発展形態では、より上位の階層の情報に基づいて、少なくとも１つの多重アクセス媒体の切り替えおよび／またはハンドオーバが開始される。伝送される情報に基づいて、たとえば周波数、タイムスロットおよび／または使用されるコードが切り替えられる。ハンドオーバの場合、すべての公知の種類のハンドオーバを開始することができる。このようなハンドオーバはたとえば、いわゆるハード（break-before-make）ハンドオーバまたはソフト（make-before-break）ハンドオーバとして知られているバリエーションである。
【００３７】
ここに記載された方法を実施するための本発明による通信システムでは、通信装置と少なくとも１つの基地局との間の無線接続のためのチャネル固有の情報を、チャネルからより上位の階層のチャネルへ伝送するための手段が設けられている。このより上位の階層のチャネルは、少なくとも２つの通信装置間の接続全体のためのインターネットプロトコルベースのチャネルである。
【００３８】
さらにこの通信システムには、相応に変更された上記の方法を実施するための別の手段を設けることができる。
【００３９】
以下で本発明の利点を、３つの実施例に基づいて詳細に説明する。
【００４０】
本発明によれば、常に最良の無線接続を得ることが保証される。たとえば、移動端末機器が複数の基地局と通信可能状態にあるシナリオでは、異なる接続の切り替えが可能である。ここでは特に、個々の接続の品質を考慮して切り替えが行われる。たとえば、２つの基地局によってカバーされた会議室において、ある人がラップトップとその時点でアクティブな基地局との間に存在し、かつその時点の接続（line of sight）が遮断または妨害された場合、ラップトップが１つの基地局から別の基地局に接続を切り替えることができる。
【００４１】
同様の切り替えが、技術的な同じ無線通信システムの異なる基地局間のハンドオーバでも行われる。たとえば、無線接続が比較的悪い場合、移動局はＩＰアドレスの切り替えを開始し、接続はその後完全に遮断される。
【００４２】
異なる無線通信システムに所属する基地局間のハンドオーバも可能である。たとえば、一方の基地局はＵＭＴＳネットワークに所属し、他方の基地局はＷＬＡＮネットワークの一部であることが可能である。ここでは切り替えは、たとえば接続の品質、たとえば異なるコスト等の異なるネットワーク接続のネットワーク固有の特性、および／または特別なサービスのネットワーク個別の使用可能状態に基づいて開始される。
【００４３】
本発明によってパフォーマンスが向上されると同時に、信号伝送の手間が低減され、ひいては干渉が低減される。
【００４４】
基本的に、より上位の階層のチャネルへのチャネル固有の情報の本発明による伝送と関連して、格段に向上されたプロジェクトＢＲＡＩＮおよびＭＩＮＤと関連して得られた知識が使用されている。このことはとりわけ、いわゆるＩＰ２Ｗインタフェース（IP to Wireless Interface）に当てはまる。
【国際調査報告】
2005521301.tif 000002
2005521301.tif 000003
2005521301.tif 000004
2005521301.tif 000005
2005521301.tif 000006
2005521301.tif 000007