(57)【要約】      （修正有）【課題】無線システム又はネットワークにおけるエアリンクをアップグレードする。【解決手段】高度基地局（ＡＢＳ）はレガシーネットワークと接続されていることを示すスーパーフレームヘッダ（ＳＦＨ）を送信し、高度移動局（ＡＭＳ）はＳＦＨから、ＡＢＳがレガシーアクセスネットワークに接続されていることをＡＭＳが認識していることを示すレンジ要求（ＲＮＧーＲＥＱ）メッセージを送信する。【選択図】図４
2011124987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高度基地局（ＡＢＳ）によるネットワークエントリを開始する方法であって、
前記ＡＢＳがレガシーネットワークと接続されているかを判断する段階と、
高度移動局（ＡＭＳ）と同期させる段階と、
前記ＡＢＳがレガシーアクセスネットワークと接続されているかを示すネットワーク設定ビットを有するスーパーフレームヘッダ（ＳＦＨ）を生成する段階と、
前記ＳＦＨを前記ＡＭＳへと送信する段階と、
前記ＡＭＳの本当のＭＡＣ  ＩＤ、及び前記ＡＢＳが前記レガシーアクセスネットワークに接続されていることを前記ＡＭＳが認識していることを示すレガシーアクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）ビットを含むレンジ要求（ＲＮＧ‐ＲＥＱ）メッセージを受信する段階と
を備える方法。
【請求項２】
前記ＡＢＳは、管理プレーン、自己組織化ネットワーク又は静的に設定されたＡＢＳにより、前記ＡＢＳが前記レガシーネットワークに接続されていることを認識している請求項１に記載の方法。
【請求項３】
媒体アクセス制御（ＭＡＣ）バージョン番号を前記ＡＭＳに送信する段階をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項４】
最初のネットワークエントリの間に、プライバシー・アンド・キーマネージメントプロトコル・バージョン２（ＰＫＭｖ２）を使用する段階をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ＨＯ‐ＣＭＤメッセージにおいて、ターゲットの基地局（ＴＢＳ）が前記レガシーネットワークに接続されているかを示すＡＳＮビットを設定することにより、ハンドオフ（ＨＯ）を実行する段階をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ＳＦＨは、セカンダリＳＦＨである請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ＡＢＳの実際の局ＩＤ（ＳＴＩＤ）を含むレンジ応答（ＲＮＧ‐ＲＳＰ）メッセージを前記ＡＭＳに送信する段階をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項８】
高度移動局（ＡＭＳ）であって、
高度基地局（ＡＢＳ）についてネットワークをスキャンし、前記ネットワークにおいて前記ＡＢＳを検出し、前記ＡＢＳからスーパーフレームヘッダ（ＳＦＨ）を受信し、前記ＡＢＳにレンジ要求（ＲＮＧ‐ＲＥＱ）メッセージを送信して、前記ＡＢＳがレガシーアクセスネットワークに接続されていることを前記ＡＭＳが認識していることを示す送受信機と、
前記ＳＦＨにおける前記ＡＢＳがレガシーアクセスネットワークに接続されているかを示すビットを検出して、前記ＡＢＳが前記レガシーアクセスネットワークに接続されているか判断するプロセッサと
を備えるＡＭＳ。
【請求項９】
前記送受信機は、前記ＡＢＳの実際の局ＩＤ（ＳＴＩＤ）を前記ＡＢＳから受信する請求項８に記載のＡＭＳ。
【請求項１０】
前記送受信機は、前記ＲＮＧ‐ＲＥＱメッセージで、実際の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）ＩＤを前記ＡＢＳに送信する請求項８に記載のＡＭＳ。
【請求項１１】
前記送受信機は、前記ＡＢＳとの間で認証及びキー交換を実行し、前記ＡＭＳは、ＰＫＭｖ２セキュリティフレームワークのシングルモードを使用する請求項８に記載のＡＭＳ。
【請求項１２】
前記ビットは、ネットワーク設定ビットであり、前記ＳＦＨは、セカンダリＳＦＨである請求項８に記載のＡＭＳ。
【請求項１３】
前記ＡＢＳは、新しいＭＡＣバージョン番号を使用して、前記ＡＢＳが前記レガシーネットワークに接続されていることを示す請求項１０に記載のＡＭＳ。
【請求項１４】
前記ＡＭＳは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍネットワークを使用して通信を行う請求項８に記載のＡＭＳ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線システムに関し、特に、無線システム又はネットワークにおけるエアリンクをアップグレードする方法の提供に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な無線通信システムは、基地局、ノード又はエリア内に分配されたその他の局を有し、通信エリア全体に渡って無線接続を提供している。各基地局は、通信インフラを通じて通信基幹部と接続することにより、他の通信加入者やユーザー及び無線システムの外に位置するシステムと接続する。
【０００３】
無線通信システム事業者は、基地局を設置して、エアリンク又はエアインターフェースを無線通信システムのユーザーに提供する。新しいハードウェア、新しいソフトウェア、及び無線通信システムにおける新たな通信方法を実装するために、エアインターフェースを変更、アップグレード又は取り替える場合がある。
【０００４】
以下、本発明を、添付の図面を参照して、限定する目的ではなく、例示する目的で説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】ある実施形態に係る無線ネットワークを描いたブロック図である。
【図２】ある実施形態に係る無線ネットワークを描いた概略図である。
【図３】ある実施形態に係る無線ネットワークを描いた図である。
【図４】ある実施形態に係るアップグレードされた無線ネットワークを描いた図である。
【図５】ある実施形態に係るレガシーネットワークへのネットワークエントリを開始する方法を示した図である。
【図６】ある実施形態に係るレガシーネットワークへのネットワークエントリを開始する方法を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下の説明では、本発明の実施形態をより良く理解するため、数多くの特定の詳細事項が記載される。しかしながら、これら特定の詳細事項がなくとも本発明の実施形態を実行可能であることは、当業者にとって明らかである。また、周知の方法、プロセス、要素及び回路については、本発明の実施形態を不明瞭にしない目的から、ここには詳細に記載しない。
【０００７】
また、本明細書において、特に記載がない限り、以下の説明で使用される"処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）"、"コンピュータ処理（ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）"、"計算（ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ）"、"判断（ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ）"といった言葉は、コンピュータ又はコンピューティングシステムのアクション及び／又はプロセスを意味する。コンピュータ又はコンピューティングシステムは、コンピューティングシステムのレジスタ及び／又はメモリ、又は他の情報記憶デバイス、送信デバイス、表示デバイス内の電子量のような物理量で表現されるデータを、同様な物理量で表現された他のデータへと操作及び／又は変換するプロセッサ又は同様な電子コンピューティングデバイスを含んでもよい。また、明細書で使用されている"複数の（ｐｌｕｒａｌｉｔｙ）"という言葉は、２つ以上の要素、デバイス、素子、パラメータ等を意味する。
【０００８】
以下に記載する詳細な説明では、無線デバイス、プラットフォーム、ユーザー機器（ＵＥ）、加入者局（ＳＳ）、局、移動局（ＭＳ）又は高度移動局（ＡＭＳ）により、無線ネットワークへアクセスするための様々な実施形態について記載する。本明細書では、プラットフォーム、ＵＥ、ＳＳ、ＭＳ又はＡＭＳのように様々な形態のデバイスを、移動局（ＭＳ）と総称している。ＭＳは、中継局（ＲＳ）、高度中継局（ＡＲＳ）、基地局（ＢＳ）、高度基地局（ＡＢＳ）、マルチホップ中継基地局（ＭＲＢＳ）、アクセスポイント（ＡＰ）、ノード、ノードＢ又は拡張（ｅｎｈａｎｃｅｄ）ノードＢ（ｅＮＢ）のような１つ以上のデバイス又はシステムを通じて、無線ネットワークにアクセスしてもよい。ＢＳ、ＡＢＳ、ＭＲＢＳ、ＡＰ、ノード、ノードＢ又はｅＮＢという言葉は、本明細書中では、基地局（ＢＳ）として総称されている。また、ＢＳ、ＡＢＳ、ＭＲＢＳ、ＡＰ、ノード、ノードＢ又はｅＮＢという言葉は、特定の無線ネットワークにおいて使用される無線プロトコルに応じて概念的に入れ替え可能である場合がある。例えば、本明細書において使用されるＢＳという言葉は、ｅＮＢ又はＡＰのいずれかを指す場合もある。同様に、もう１つの例として、本明細書においてＭＳ又はＳＳは、ＵＥ又はＡＭＳを意味する場合がある。無線ネットワークとは、これらに限定されないが、ワイヤレス・ローカルエリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）、ワイヤレス・パーソナルエリア・ネットワーク（ＷＰＡＮ）、及び／又はワイヤレス・ワイドエリア・ネットワーク（ＷＷＡＮ）を特に含んでもよい。
【０００９】
以下に記載する発明の実施形態は、プロセッサ、送受信機又は送信機及び無線システムの受信機を含む様々なアプリケーションにおいて使用可能であり、本発明はこの点に関して限定されない。無線通信を含む通信分野において、無線ネットワークにおけるエアリンク又はエアインターフェースをアップグレードするシステム及び方法を提供することは有効である。通信事業者は、幾つかの有線接続を含む場合もあるネットワークを通じて通信するための新しいハードウェア、ソフトウェア、方法及びシステムを実装するために、ネットワークを更新又はアップグレードする。ネットワークにアップグレードしたシステムを実装するには、広範囲に渡るリソースを必要とし、また、ネットワークユーザーへのサービス提供に影響を及ぼす。ハードウェア、ソフトウェア、方法及び／又はシステムのようなネットワーク内の実体をアップグレードするための新しい方法及びシステムを適用することにより、必要なリソースの量を削減することが可能であり、また、ネットワークにアップグレードしたシステムを提供する際には、ユーザーにサービス中断の時間が短くなることが望ましい。無線ネットワークにおけるエアリンク又はエアインターフェースのアップグレードの例が、本発明の様々な実施形態で提供される。
【００１０】
図１は、固定及びモバイルインターネットアクセスを提供する通信プロトコルを提供するための無線ネットワーク１００を概略的に示したものである。無線ネットワーク１００は、複数のエアリンクを通じて１つ以上の移動局（ＭＳ）１１０、１１２、１１４及び／又は１１６と通信するための１つ以上の基地局（ＢＳ）１２０を含む。以下、局１１０、１１２、１１４及び／又は１１６をＭＳ１１０と総称する場合がある。本明細書において、基地局及び移動局という言葉は単なる一例に過ぎず、この点に関してこのような表記によって、本発明の実施形態が、特定の種類のネットワーク又は通信プロトコルに限定されることを意図していない。ＭＳ１１０、１１２、１１４及び／又は１１６は、１つのキャリア（通信経路）、又は主要キャリア及び１つ以上の補助的なキャリアを含む複数のキャリアを通じて、通信を行うように設定されていてもよい。基地局１２０も、１つのキャリア、又はマルチプルインプット・マルチプルアウトプット（ＭＩＭＯ）構成のように複数のキャリアを通じて通信を行うよう設定されていてもよい。
【００１１】
無線ネットワーク１００は、ＭＳ１１０、１１２、１１４、及び／又は１１６のそれぞれとＢＳ１２０との間の無線アクセスを容易にする構成であってもよい。例えば、無線ネットワーク１００を、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）の８０２．１１（登録商標）規格（"無線ＬＡＮ媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び物理層（ＰＨＹ）の仕様のためのＩＥＥＥ規格、１９９９年版"、２００３年６月１２日再確定）、によって規定される１つ以上のプロトコルを使用して設定してもよい。８０２．１１（登録商標）規格には、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ（登録商標）‐１９９９、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ（登録商標）‐１９９９／Ｃｏｒｌ２００１、ＩＥＥＥ８０２．ｌｌｇ（登録商標）‐２００３、及び／又はＩＥＥＥ８０２．１１ｎ（登録商標）が含まれてもよい。また、ＩＥＥＥ８０２．１６（登録商標）規格（"ローカル及びメトロポリタンエリアネットワークのためのＩＥＥＥ規格‐パート１６、固定ブロードバンド無線アクセスシステムのためのエアインターフェース、２００４年１０月１日）を使用して設定してもよい。８０２．１６規格には例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６‐２００４／Ｃｏｒｌ‐２００５、又はＩＥＥＥ規格８０２．１６‐２００９が含まれ、これらは本明細書では、"ＩＥＥＥ規格８０２．１６‐２００９"又は"ＷｉＭＡＸ"規格と称さる。また、ＩＥＥＥ８０２．１５．１（登録商標）規格（"ローカル及びメトロポリタンエリアネットワークのためのＩＥＥＥ規格‐‐仕様要求パート１５．１：無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ（登録商標）のための無線媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び物理層（ＰＨＹ）仕様、２００５年６月１４日）を使用して設定してもよい。本発明は、この点に関して限定されず、他の規格を使用してもよい。ある実施形態では、無線ネットワーク１００の属性、互換性及び／又は機能及びそこに含まれる要素については、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６規格（例えば、この規格は、ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  ａｃｃｅｓｓ（ＷｉＭＡＸ）と称される）に従って規定される。これに替えて又はこれに加えて、無線ネットワーク１００は、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）、第４世代（４Ｇ）、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）携帯電話ネットワーク、若しくはＷＬＡＮ又はＷＷＡＮのためのあらゆるプロトコルと互換性を持つデバイス及び／又はプロトコルを使用してもよい。
【００１２】
本発明の実施形態によれば、次世代の携帯電話ＷｉＭＡＸシステム（例えば、ＩＥＥＥ８０２・１６ｍ、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ又はＩＥＥＥ８０２．１６ａｃ規格に基づく）が、高いモビリティを有しレイテンシが低いアプリケーションを効率的にサポートするのを可能とする。このようなアプリケーションとしては、例えば、ボイス‐オーバー・インターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）、無線インターフェースを通じたインタラクティブゲーム、大きなセルサイズ又は低い周波数帯域における開発、及び／又は"マルチホップ"中継オペレーションなどが挙げられる。
【００１３】
ある実施形態では、ＢＳ１２０が、ＭＳ１１０、１１２、１１４及び／又は１１６間の無線通信、及びＭＳ１１０、１１２、１１４及び／又は１１６とＢＳ１２０間の無線通信を管理及び／又は制御してもよい。移動局１１０、１１２、１１４及び／又は１１６は、他のデバイス（図示せず）の無線ネットワーク１００への様々なサービス接続を、私用の又は公用のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を通じて支援してもよく、この点に関して実施形態は限定されない。
【００１４】
図２は、ある実施形態に係る無線ネットワーク１００を示したものである。無線ネットワーク１００には、複数のＢＳ２１６‐２２２が設けられ、ＭＳ２１２‐２１４に無線接続を提供している。１つ以上のＲＳ（図示せず）を無線ネットワーク１００において使用することにより、ＢＳをＭＳに接続してもよい。ＢＳ２１６‐２２２は、様々な形態をとることが可能であり、アプリケーションに応じて広範囲のエリア又は狭いエリアをカバーして電力を送信してもよい。図示の例では、ＭＳ２１２は、ＢＳ２１９と関連付けられている。この関連付けにより、ＭＳ２１２は、ＭＳ２１２及びシステムがサポートする全てのサービスをサポートするＢＳ２１９と通信可能となる。
【００１５】
各ＢＳ２１６‐２２２は、ゲートウェイ（ＧＷ）２２５、２２６と接続される。各ゲートウェイは、１つ以上のＢＳをサポートする。ゲートウェイは、互いに接続されていてもよいし、接続されていなくてもよく、また、全てのゲートウェイは直接的に又は間接的にネットワークサービスプロバイダ（ＮＳＰ）２３０の接続サービスネットワーク（ＣＳＮ）と接続される。１つのシステムにつき、１つ以上のＣＳＮが設けられる。ＣＳＮは、電話回線基幹部２３１に接続され、他の回線システム、データサーバー及びデータサービスへのアクセスを提供する。ある例において、ＢＳは、ゲートウェイの代わりに基幹部２３１を通じて直接、ＣＳＮ２３０に接続されていてもよい。
【００１６】
第３のゲートウェイ２２７も、他のゲートウェイ及びＣＳＮ２３０と接続される。フェムト‐ＧＷ２２７は、１つ以上のフェムトセル（ＦＣ）２２３、２２４をサポートするフェムトゲートウェイである。フェムトセルは、ブロードバンドサービス２２８を利用し、セキュアトンネルを通じてフェムトＧＷ２２７と接続される。典型的な例では、フェムトセルは、各家庭や小規模のオフィスに位置し、ケーブル又はＤＳＬ（デジタル加入者回線）サービスを通じて、フェムトＧＷ２２７に接続される。しかしながら、他のブロードバンドサービスを利用してもよく、例えば、無線ネットワークのためのＮＳＰのサービスを利用してもよい。この場合、フェムトセルは、ＢＳ２１６‐２２２を通じて接続可能である。
【００１７】
フェムトＧＷ２２７に加えて、ＦＣ２２３、２２４は、ブロードバンドサービスを利用したセキュアトンネルを通じて、フェムトＮＳＰ２２９にも接続される。フェムトＮＳＰ２２９は、フェムトセル専用のサービスを提供する。
【００１８】
例えば、ＢＳ、ＧＷ、フェムトＮＳＰ２２９及びＮＳＰ２３０の間で、多様にシステム管理を分担可能である。通信において、ＭＳ２１２は、それぞれ接続されたＢＳ及びＧＷを通じてＭＳ２１４と通信可能である。両ＭＳが同じＢＳ又はフェムトセルに登録されている場合には、ＢＳは、ＧＷを通じた経路を使用することなく、通信をサポートすることができる。同様に、ＭＳ２１４が、他のシステム、ＮＳＰ又はＩＳＰ（インターネットサービスプロバイダ）に接続される場合、２つのＭＳは、基幹部２３１を通じて通信することができる。図２は、ネットワークの１例を示しているが、本発明は、様々な種類のネットワーク設定に適用可能であり、様々な状況及びアプリケーションに適応させるよう様々な経路を使用して通信を行ってもよい。
【００１９】
図３は、ある実施形態に係る無線ネットワーク１００における、アクセスサービスネットワークゲートウェイ（ＡＳＮ）ネットワークアクセスプロバイダ（ＮＡＰ）３１０及びコアサービスネットワーク（ＣＳＮ）ネットワークサービスプロバイダ（ＮＳＰ）３００を示した図である。ＡＳＮ‐ＧＷ３１２は、ＡＳＮネットワークアクセスプロバイダ（ＮＡＰ）３１０に対するゲートウェイとしての役割を果たす。ＩＥＥＥ８０２．１６規格では、固定及び携帯ブロードバンド無線アクセスシステムのための媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び物理層（ＰＨＹ）プロトコルについて規定されており、以下の実施形態において描かれるインターフェース又はエアリンクにつても記載されている。ＭＡＣ及びＰＨＹの機能としては、データレベル、制御レベル及び管理レベルの３つに分類することができる。データレベルは、ヘッダー圧縮のようなデータ処理経路における機能を含み、また、ＭＡＣ及びＰＨＹデータパケット処理機能も含む。一連の第２層（Ｌ２）制御機能は、様々な無線源配置、調整、信号伝達及び管理をサポートすることが求められる。一連の機能は、ここでは、制御レベル機能と総称される。管理レベルは、また、外部の管理及びシステム設定に応じて規定される。
【００２０】
ＡＳＮ３１０は、ＭＳ１１０、ＢＳ１２０及びＡＳＮ‐ＧＷ３１２を含み、ＭＳ１１０がＡＳＮ３１０にアクセスするための相対的に広範囲な接続エリア面積を提供する。ＢＳ１２０のシステムタイミング及びセルＩＤの取得が成功すると、ＭＳ１１０は、システム設定情報を検出しデコードを試みるようにしてもよい。この情報は、スーパーフレームヘッダ（ＳＦＨ）を通じて伝達されてもよい。プライマリ及びセカンダリ・スーパーフレームヘッダ（Ｐ‐ＳＦＨ及びＳ‐ＳＦＨ）を含むスーパーフレームヘッダは、ロバストな信頼性の高い送信形式を使用して周期的にブロードキャストされる制御要素であり、ＢＳ１２０の受信エリアにおいて全てのＭＳ１２０が情報を正確に検出可能であるようにしている。正確にそして適時にシステムの情報を検出するには、ネットワークへのエントリ／リエントリ及びハンドオーバーを成功させることが鍵となる。Ｓ‐ＳＦＨの内容は、３つのサブパケット（ＳＰ１、ＳＰ２及びＳＰ３）に分類することができ、サブパケットは、初期ネットワークエントリ、ネットワークリエントリ、アイドル状態オペレーション等の様々なシステムプロセスのための重要な情報を、それぞれのタイミング感度に応じて伝達する。この実施形態におけるＡＳＮ３１０は、２つのＢＳ１２０、２つのＡＳＮ‐ＧＷ３１２及び２つＭＳ１１０を含む複数の実体を含むが、他の実施形態においては、その他別の実体又は、これよりも少ない実態が配置されてもよい。
【００２１】
ＡＳＮ‐ＧＷ３１２は、Ｒ３インターフェース又は接続を通じて、接続サービスプロバイダネットワーク／ネットワークサービスプロバイダＣＳＮ（ＮＳＰ）３００と連結される。Ｒ３インターフェースは、ＡＳＮ‐ＧＷ３１２とＣＳＮ３００との間の、図３において点線で表されるベアラ接続と、実線で示される制御接続を含み、ＡＡＡ３０２、ポリシーの適用及びモビリティ管理能力をサポートしている。Ｒ３インターフェースはまた、ベアラプレーン方式（例えば、トンネリング）を含み、ＡＳＮ及びＣＳＮ間でのＩＰデータを転送する。ＣＳＮ３００は、他の有線又は無線ネットワークと接続するためのＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ)サーバー３０２及びホーム・エージェント（ＨＡ）３０４有する。
【００２２】
ＢＳ１２０は、Ｒ６インターフェースを使用したセキュアなトンネルを通じて、ＡＳＮ‐ＧＷ３１２と接続する。セキュアなトンネルは、有線及び無線サービスを含むあらゆる種類のブロードバンドサービスを使用したものであってよい。ＡＳＮ３１０におけるＢＳ１２０とＡＳＮ‐ＧＷ３１２との間のＲ６インターフェースは、ＢＳ１２０とＡＳＮ‐ＧＷ３１２との間の通信のための制御プレーンプロトコル及びベアラプレーンプロトコルの組から構成される。ベアラプレーンは、ＢＳ１２０とＡＳＮ‐ＧＷ３１２との間のイントラＡＳＮデータパス又はインターＡＳＮトンネルを含む。制御プレーンは、ＭＳモビリティイベントに応じたＩＰトンネル管理（確立、修正及びリリース）のためのプロトコルを含む。Ｒ６インターフェースは、近隣のＢＳ間のＭＡＣ状態情報交換のためのパイプとして機能してもよい。
【００２３】
ＡＳＮ３１０における各ＡＳＮ‐ＧＷ３１２は、Ｒ４インターフェースを通じて互いに連結している。Ｒ４インターフェースは、ＡＳＮ３１０間のＭＳ１１０のモビリティを調整するＡＳＮ３１０内の様々な実体で開始／終端する制御プレーンプロトコル及びベアラプレーンプロトコルの組により構成される。ＭＳ１１０は、無線（ＰＨＹ及びＭＡＣ）インターフェース規格（ＩＥＥＥ８０２．１６）ごとのＲ１インターフェースを通じて、ＢＳ１２０と連結する。Ｒ１インターフェースは、管理プレーンに関連するさらなるプロトコルを含んでもよい。
【００２４】
図４は、ある実施形態に係る拡張された無線ネットワークを示す。通信事業者は、それぞれのネットワークが特定のリリースの無線規格と関連付けられている複数のネットワークを採用してもよい。例えば、通信事業者は、ＷｉＭＡＸリリース１．０（８０２．１６ｅ）に従った第１の無線ネットワーク、ＷｉＭＡＸリリース１．５（８０２．１６ｅ  Ｒｅｖ．２）に従った第２の無線ネットワーク、及びＷｉＭＡＸリリース２．０（８０２．１６ｍ）に従った第３の無線ネットワークを採用してもよい。また、通信事業者は、無線規格のバージョンを（例えば、リリース１．０からリリース１．５へと）変更するため、又は第１無線規格から第２無線規格への変更（例えば、８０２．１６ｅから８０２．１６ｍへの変更）するためにネットワークをアップグレードすることを選択してもよい。
【００２５】
しかしながら、無線ネットワークをアップグレードするには、通常、ＡＳＮ‐ＧＷ３１２及びＢＳ１２０の修正又は取替えが必要となるコストの掛かるプロセスであり、また、ユーザーや利用者に対するサービスの一時停止を強いられる場合があった。図４は、無線ネットワーク１００において長く使用されてきた機器（レガシー機器）の無線規格とは異なる無線規格又は無線規格のバージョンが設定されるＢＳ１２０を含む無線ネットワーク１００にアップグレードする様子を描いたものである。この実施形態において、ＢＳ１２０は、レガシーＡＳＮ‐ＧＷ４１２、レガシーＢＳ４０５及びレガシーアダプタ４１０を含むレガシー機器を組み込んだアップグレードされたＢＳ１２０である。レガシーアダプタ４１０は、長い間使用されてきている（レガシー）信号メッセージを使用して、ＢＳ１２０をレガシーＡＳＮ‐ＧＷ４１２と通信可能にし、（再）認証及びページングを含むレガシーネットワーク機能をサポートするソフトウェアスタック又はハードウェア実体であってもよい。
【００２６】
ある実施形態では、レガシーアダプタ４１０は、レガシー信号メッセージ技術のみを使用して、レガシーネットワーク機能をサポートするためだけに、ＢＳ１２０をレガシーＡＳＮ‐ＧＷ４１２と通信可能とするソフトウェアスタック又はハードウェア実体であってもよい。
【００２７】
ＡＳＮ‐ＧＷ４１２と接続される場合に、ＢＳ１２０は、ＡＳＮ‐ＧＷ４１２に影響を与えない上位の（ｕｐｐｅｒ）ＭＡＣ（ＵＭＡＣ）機能を含むＰＨＹ及びＭＡＣアップデート、及びＡＳＮ‐ＧＷの複数のインターフェースを組み込むことにより、アップグレード機能のサブセットを無線インターフェースＲ１において実現している。このようにレガシーＡＳＮ‐ＧＷ下でも実現可能なアップグレード機能の例としては、これらに限定されないが、アドバンストＭＩＭＯ、高速アップリンクアクセス、マルチキャリア及び高度ＡＲＱが挙げられる。
【００２８】
通信事業者は、アップグレードされた機能を有するＢＳ１２０を組み込むことにより、現存のネットワークインフラ、又は、図４のレガシーＡＳＮ‐ＧＷ４１２及びレガシーＢＳ４０５を含む無線ネットワーク１００内の実体間のインターフェースを変更することなく無線規格の異なるバージョン及び／又は異なる無線規格へとアップグレードすることができ、柔軟性を提供可能である。利点しては、無線ネットワーク１００における既存の実体を変更することなく、アップグレードされたＢＳ１２０を既存の無線ネットワーク１００に組み込み可能であるという点である。他の実施形態では、ＡＳＮ‐ＧＷ４１２、レガシーＢＳ４０５及び／又はＢＳ１２０のような更なる又はいくつかの実態を含めてもよい。
【００２９】
ＢＳ１２０が、８０２．１６ｍへとアップグレードされる実施形態においては、ＢＳ１２０は、下位互換性のあるモードにおいて、Ｒ６インターフェースを通じてレガシーＡＳＮ‐ＧＷ４１２と通信可能である必要がある。ＢＳ１２０が、レガシーネットワークにおいてＡＳＮ‐ＧＷ４１２と通信するための能力は、アイドルモード／ページング、サービス品質（ＱｏＳ）、ＭＳ１１０プライバシー及びセキュリティフレームワークのようなレガシーＡＳＮ‐ＧＷ４１２のオペレーションに影響を及ぼすような機能に対して、特に重要である。一例として、ＢＳ１２０が、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格に従って通信するよう設定される場合、ＢＳ１２０は、Ｒ６インターフェースを通じて、モバイルＷｉＭＡＸネットワークワーキンググループ（ＮＷＧ）Ｒ１．５規格に従って、レガシーＡＳＮ‐ＧＷ４１２と通信する。この例において、ＢＳ１２０は、レガシーＡＳＮ‐ＧＷ４１２と接続されるということに注意を向ける必要がある。ＢＳ１２０は、管理プレーンを通じた、自己組織化ネットワークを通じた、又は静的にＢＳ１２０をレガシーネットワークに接続するよう設定することにより、レガシー接続をすることを念頭においていてもよい。
【００３０】
ＢＳ１２０は、Ｒ１無線インターフェースにおいて、ＢＳ１２０がレガシーＡＳＮ‐ＧＷ４１２とＲ６インターフェースを通じて接続されていることを通知してもよく、それによりＢＳ１２０に属するＭＳ１１０が、無線ネットワーク１００においてＭＳ１１０がレガシー実体を認識可能であることを知ることができる。ＢＳ１２０は、また、ＳＦＨにおけるビットをブロードキャストすることによりレガシーＡＳＮ‐ＧＷ４１２と接続されていることを通知してもよく、この場合、ビットは、ＢＳ１２０がレガシーＡＳＮ‐ＧＷ４１２と接続され、ネットワークにおいてレガシー実体に適応するよう設定されていることを示す。あるいは、ＳＦＨにおけるビットは、ＢＳ１２０がアドバンストＡＳＮ‐ＧＷ（図示せず）と接続されていることを示してもよい。また、ＢＳ１２０は、レガシー実体を有する無線ネットワーク１００において採用されたＢＳ１２０についての新しいＭＡＣバージョン番号を適用することにより、レガシーＡＳＮ‐ＧＷ４１２と接続されていることを通知してもよい。
【００３１】
図５は、無線ネットワーク１００におけるエアリンク又はエアインターフェースのアップデートのための、ある実施形態に係るレガシーネットワークへのネットワークエントリを開始する方法を示した図である。要素５０２において、ＡＭＳのようなＭＳ１１０は、ＡＢＳのようなＢＳ１２０についてスキャンを行い、無線ネットワーク１００におけるＢＳ１２０からビーコン、その他の信号又はメッセージを受信すること等により、無線ネットワーク１００におけるＢＳ１２０を検出する。ＭＳ１１０は、要素５０４においてＢＳ１２０のセルＩＤを判断し、要素５０６において、ＢＳ１２０からスーパーフレームヘッダ（ＳＦＨ）を受信する。要素５０８において、ＭＳ１１０は、ＳＦＨにおけるビットを検出するが、このビットは、ＢＳ１２０がレガシーアクセスネットワークに接続されているか否かを表す。ビットは、ネットワーク設定ビット又は、同様な設定ビットであってもよく、また、本実施形態において、ＳＦＨは、セカンダリＳＦＨであってもよい。
【００３２】
要素５１０において、ＭＳ１１０は、ＢＳ１２０がレガシーネットワークに接続されていると判断する。そして、要素５１２において、レンジ要求（ＲＮＧ‐ＲＥＱ）メッセージをＢＳ１２０に送信して、ＭＳ１１０が、ＢＳ１２０がレガシーアクセスネットワークに接続されていることを認識していることを示す。ＭＳ１１０は、ＢＳ１２０から局ＩＤ（ＳＴＩＤ）を受信してもよく、ここでＳＴＩＤは、ＢＳ１２０の実際のＳＴＩＤである。また、レガシーネットワークが、ＭＳ  ＭＡＣ  ＩＤのプライバシーの認証をサポートしていないと判明した場合には、ＭＳ１１０は、実際の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）ＩＤをＲＮＧ‐ＲＥＱメッセージでＢＳ１２０に送信してもよい。本実施形態において、ＳＴＩＤ及びＭＡＣ  ＩＤは、それぞれのハードウェアの本当のＩＤを表し、一時的なＩＤ又はその他のランダムに生成されたＩＤではない。ＭＳ１１０とＢＳ１２０との間の認証及び鍵の交換を実行してもよく、この場合、ＭＳ１１０は、プライバシー・アンド・キーマネージメントプロトコル・バージョン２（ＰＫＭｖ２）セキュリティフレームワークを使用する。また、ＢＳ１２０は、新しいＭＡＣバージョン番号を使用して、ＢＳ１２０に対するＭＡＣ番号を変更することにより、ＢＳ１２０がレガシーネットワークに接続されていることを示してもよい。本実施形態において、ＭＳ１１０は、ＭＳ１１０からの信号を送受信する送受信機、及び図５を参照して説明した方法の要素を実行するプロセッサを含むでもよい。
【００３３】
図６は、ある実施形態に係るレガシーネットワークへのネットワークエントリを開始する方法を描いた図である。要素６０２において、ＡＢＳのようなＢＳ１２０は、ＢＳ１２０がレガシーネットワークに接続されているか否かを判断する。ＢＳ１２０が、管理プレーン又は自己組織化ネットワークを通じてレガシーネットワークに接続されるよう静的に設定されている場合に、ＢＳ１２０は、ＢＳ１２０がレガシーネットワークに接続されていると判断してもよい。要素６０４において、ＢＳ１２０は、ＡＭＳのようなＭＳ１１０と同期する。
【００３４】
要素６０６において、ＢＳ１２０は、プライマリ又はセカンダリＳＦＨであるＳＦＨを生成する。ここでＳＦＨは、ネットワーク設定ビット又はその他のインジケータのようなビットを含み、このビットが、ＢＳ１２０がレガシーアクセスネットワークと接続されているかを表す。要素６０８において、ＢＳ１２０は、このビットを含むＳＦＨをＭＳ１１０に送信する。要素６１０において、ＢＳ１２０は、レンジ要求（ＲＮＧ‐ＲＥＱ）メッセージを受信する。ここで、ＲＮＧ‐ＲＥＱメッセージは、ＭＳ１１０の本当のＭＡＣ  ＩＤ及びレガシーアクセスネットワーク（ＡＳＮ）ビットを含み、ＭＳ１１０が、ＢＳ１２０がレガシーアクセスネットワークに接続されていることを認識していることを示す。また、ＢＳ１２０は、ネットワーク設定ビットと共に、又はネットワーク設定ビットなしに、ＭＡＣバージョン番号をＭＳ１１０に送信して、ＢＳ１２０がレガシーアクセスネットワークに接続されているかを示してもよい。また、最初のネットワークエントリの間に、プライバシー・アンド・キーマネージメントプロトコル・バージョン２（ＰＫＭｖ２）を使用してもよい。また、ＢＳ１２０は、ＢＳ１２０の実際の局ＩＤ（ＳＴＩＤ）を含むレンジ応答（ＲＮＧ‐ＲＳＰ）メッセージをＭＳ１１０に送信してもよい。また、ＢＳ１２０は、ハンドオフ‐コマンド（ＨＯ‐ＣＭＤ）メッセージにＡＳＮビットを設定することにより、ハンドオフ（ＨＯ）を実行して、ターゲットの基地局（ＴＢＳ）がレガシーネットワークに接続されているか否かを示してもよい。
【００３５】
他の実施形態において、ＲＮＧ‐ＲＳＰメッセージを使用して、ＭＳ１１０に一時的なＳＴＩＤを割り当て、認証の後に、暗号化されたメッセージ等により実際のＳＴＩＤを割り当てるようにしてもよい。このようにすることにより、一定レベルのプライバシーを提供できる。この最適化は、レガシーネットワークで採用可能であり、ＢＳ１２０によって制御可能である。
【００３６】
本明細書で説明されたオペレーションは、適用可能な実体媒体におけるコード命令として具現化される適切なファームウェア又はソフトウェアの実行を通じて、概して簡易化することが可能である。従って、本発明の実施形態には、プロセッシングコアの形態で実行又は実装される、若しくは、機械可読媒体内で実現される一連の命令を含む。機械可読媒体としては、機械（例えば、コンピュータ）によって解読可能な形式の情報を記憶又は送信するためのあらゆるメカニズムを含む。例えば、機械可読媒体としては、次に挙げるような製品を含む。リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光学記憶媒体、フラッシュメモリデバイス等を含む。加えて、機械可読媒体には、電子的、工学的、音響的、又は他の形式の伝送信号（例えば、伝送波、赤外線信号、デジタル信号等）が含まれる。
【００３７】
本発明の特定の特徴がここに例示及び記載されたが、多くの改良、代替、変更及び均等物が考えられることは、当業者にとって明らかである。従って、このような改良変更についても、本発明の実施形態の範囲に含まれるよう特許請求の範囲は意図していることが理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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