(57)【要約】  移動端末がWWANとWLAN間でシームレスにハンドオーバーすることができるように、WWANおよびWLANから構成される無線通信システム用の通信方法および装置を提供すること。移動端末が、WWANとWLAN間のシームレスなハンドオーバーを実行するための通信方法であって、それが当該WLANに入る時、当該移動端末により送出される登録メッセージを受信するステップであって、当該登録メッセージが、少なくとも、当該WLANに入る時、当該移動端末が得るWLANアドレスを含む、ステップと；当該移動端末の当該WWANアドレスと当該WLANアドレス間のそのマッピング関係を、当該登録メッセージに従って設定するステップと；ソースアドレスから当該移動端末に送出されるべき前記データ情報を受信する時、当該WLANアドレスを、当該マッピング関係に従って、当該移動端末に送出されるべき前記データ情報に、カプセル化するステップと；当該WLANアドレスを含む前記データ情報を、当該移動端末に当該WLANを介して送出するステップとを有する。
2007511156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
WWAN内のWWANアドレスを有する移動端末が、前記WWANとWLAN間でハンドオーバーするために、WWANネットワークシステムにより実行される通信方法であって、
(a) それが前記WLANに入る時、前記移動端末により送出される登録レポートを受信するステップであって、前記登録レポートが、少なくとも、前記WLANに入る時、前記移動端末が得るWLANアドレスを含む、ステップと；
(b) 前記移動端末の前記WWANアドレスと前記WLANアドレス間のマッピング関係を設定するステップとを有する通信方法。
【請求項２】
(c)ソースアドレスから当該移動端末に送出されるべき前記データ情報を受信するステップと、
(d)当該WLANアドレスを、当該WWANアドレスと当該WLANアドレス間の前記マッピング関係に従って、当該移動端末に送出されるべき前記データ情報の中にカプセル化するステップと、
(e)当該WLANアドレスを含む前記データ情報を、当該移動端末に当該WLANを介して送出するステップとをさらに有する請求項1に記載の方法。
【請求項３】
(f)当該移動端末により宛先アドレスに当該WLANを介して送出される、当該WLANアドレスを含む前記データ情報を受信するステップと、
(g)当該WLANアドレスを含む前記データ情報をアンパックし、かつ前記アンパックされたデータ情報を前記宛先アドレスへ送出するステップとをさらに有する請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
それが当該WLANを離れる時、当該移動端末により送出された登録を取り消すためのレポートを受信するステップと、
登録を取り消すための当該レポートに従って、前記ネットワークシステムにおける当該移動端末の当該WWANアドレスと当該WLANアドレス間の前記マッピング関係を削除するステップとをさらに有する請求項3に記載の方法。
【請求項５】
それが、別のWLANに入る時、当該移動端末により送出された登録レポートを受信するステップであって、前記登録レポートが、少なくとも、それが前記別のWLANに入る時に、当該移動端末が得る別のWLANアドレスを含む、ステップと、
当該移動端末の当該WWANアドレスと当該WLANアドレス間の前記マッピング関係を、当該登録レポートに従って、当該WWANアドレスと前記別のWLANアドレス間の前記マッピング関係にアップデートするステップとをさらに有する請求項3に記載の方法。
【請求項６】
当該登録レポートおよび登録を取り消すための当該レポートが、前記ネットワークシステムへ、WWANリンクおよびWLANリンクの1つを介して、転送可能である請求項4に記載の方法。
【請求項７】
前記移動端末が、WWANとWLAN間でハンドオーバーするための移動端末により実行される通信方法であって、
(a)前記WLANに入る時、WLANアドレスを得るステップと、
(b)登録レポートを前記WWANネットワークシステムに送出するステップであって、前記登録レポートが、少なくとも、前記WLANアドレスを含む、ステップとを有する通信方法。
【請求項８】
(c)前記移動端末が当該WLANを離れる時、前記移動端末の当該WLANアドレスが無効であることを、当該WWANネットワークシステムに通知するように、登録を取り消すためのレポートを、当該WWANネットワークシステムに送出するステップをさらに有する請求項7に記載の方法。
【請求項９】
当該登録レポートおよび登録を取り消すための当該レポートが、当該ネットワークシステムにWWANリンクおよびWLANリンクの1つを介して、転送可能である請求項8に記載の方法。
【請求項１０】
(d) ソースアドレスから当該WWANネットワークシステムを介して転送された当該WLANアドレスを含む前記データ情報を受信するステップであって、当該WLANアドレスが、前記データ情報内に当該WWANネットワークシステムによりカプセル化される、ステップと、
(e)前記データ情報を前記ソースアドレスから得るために、前記受信されたデータ情報をアンパックするステップとをさらに有する請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
(f)当該WLANアドレスを、宛先アドレスに送出されるべき前記データ情報の中にカプセル化するステップと、
(g)当該WWANネットワークシステムによりアンパックされた前記データ情報を前記宛先アドレスへ送出するように、当該WLANアドレスを含む前記データ情報を、当該WWANネットワークシステムへ送出するステップとをさらに有する請求項10に記載の方法。
【請求項１２】
WWANネットワークシステムであって、前記WWAN内のWWANアドレスを有する移動端末が、前記WWANとWLAN間で、ハンドオーバーすることを可能にするシステムにおいて、
それが前記WLANに入る時、登録レポートを前記移動端末から受信するための受信ユニットであって、前記登録レポートが、少なくとも、それが前記WLANに入る時に前記移動端末が得るWLANアドレスを含む、受信ユニットと、
前記登録レポートに従って、前記移動端末の前記WWANアドレスと前記WLANアドレス間のマッピング関係を設定するための設定ユニットとを有するシステム。
【請求項１３】
当該移動端末へ送出されるべきソースアドレスからの前記データ情報を受信する時、当該WLANアドレスを、当該WWANアドレスと当該WLANアドレス間の前記マッピング関係に従って、当該移動端末に送出されるべき前記データ情報の中にカプセル化するためのカプセル化ユニットと、
当該WLANアドレスを含む前記データ情報を、当該移動端末に当該WLANを介して送出するための送出ユニットとをさらに有する請求項12に記載のWWANネットワークシステム。
【請求項１４】
宛先アドレスへ当該移動端末により当該WLANを介して送出された、当該WLANアドレスを含む前記データ情報を受信する時、当該WLANアドレスを含む前記データ情報をアンパックし、かつ前記アンパックされたデータ情報を前記宛先アドレスへ送出するためのアンパックユニットをさらに有する請求項12または13に記載のWWANネットワークシステム。
【請求項１５】
それが当該WLANを離れる時に当該移動端末により送出された登録を取り消すためのレポートを受信する時、前記ネットワークシステムにおける当該移動端末の当該WWANアドレスと当該WLANアドレス間の前記マッピング関係を、登録を取り消すための前記レポートに従って、削除するための削除ユニットをさらに有する請求項14に記載のWWANネットワークシステム。
【請求項１６】
それが別のWLANに入る時に当該移動端末により送出される登録レポートを受信する時、当該移動端末の当該WWANアドレスと当該WLANアドレス間の前記マッピング関係を、当該WWANアドレスと前記別のWLANアドレス間の前記マッピング関係に、前記登録レポートに従って、アップデートするためのアップデートユニットをさらに有し、前記登録レポートが、少なくとも、それが前記別のWLANに入る時に当該移動端末が得る前記別のWLANアドレスを含む、請求項15に記載のWWANネットワークシステム。
【請求項１７】
WWAN内のWWANアドレスを有する移動端末であって、前記WWANとWLAN間でハンドオーバーすることができる移動端末において、
前記移動端末が前記WLANに入る時、WLANアドレスを受信するための受信ユニットと、
登録レポートを前記WWANネットワークシステムに送出するための送出ユニットであって、前記登録レポートが、少なくとも、前記WLANアドレスを含む、送出ユニットとを有する移動端末。
【請求項１８】
前記移動端末が当該WLANを離れる時、前記移動端末の当該WLANアドレスが無効であることを、当該WWANネットワークシステムに通知するように、当該送出ユニットが、登録を取り消すためのレポートを当該WWANネットワークシステムへ送出する請求項17に記載の移動端末。
【請求項１９】
当該受信ユニットが、当該WWANネットワークシステムを介してソースアドレスから転送された当該WLANアドレスを含む前記データ情報を受信し、当該WLANアドレスが、前記データ情報内に当該WWANネットワークシステムによりカプセル化され、
アンパックユニットが、前記データ情報を前記ソースアドレスから得るために、前記受信されたデータ情報を、アンパックする請求項18に記載の移動端末。
【請求項２０】
当該WLANアドレスを、宛先アドレスに送出されるべき前記データ情報の中にカプセル化するためのカプセル化ユニットをさらに有し、
当該送出ユニットが、当該WWANネットワークシステムによりアンパックされた前記データ情報を前記宛先アドレスへ送出するために、当該WLANアドレスを含む前記データ情報を当該WWANネットワークシステムへ送出する請求項19に記載の移動端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、通信方法および装置に関し、より詳しくは、WWAN(Wireless Wide Area Network)とWLAN( Wireless Local Area Network)間をシームレスにハンドオーバーする移動端末のための通信方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
WLANは、フレキシブルなデータ通信システムであり、高速データサービスを提供するために、通常、空港およびホテルのようないわゆるホットスポットに配備される。人々は、WLAN内のネットワーク・リソースおよびWLANと接続されたインターネット上のリソースとアクセスするために、携帯電話またはラップトップのような無線端末を、無線アクセスを介して使用することができる。
【０００３】
WWANは、より広いカバレッジ範囲を有する通信システムであり、かつ音声および低速のデータサービスを提供するために、配備される。例えば、GSM(Global System for Mobile Communication)、GPRS(General Packet Radio Service)、CDMA(Code Division Multiple Access)および3G(Third-Generation Mobile Communication)システムは、全て、WWANのカテゴリーに分類される。
【０００４】
通信技術の開発に伴い、人々は、無線通信システムに対してより多くのかつより高い要求を出してくる。WWANユーザがWLANによりカバーされるエリアに入る時、ユーザは、WLANにより提供される高速データサービスを享受することを期待するであろう。一方、WLANユーザがWLANサービスエリアを離れる時、彼／彼女は、再び、WWANサービスからのサポートを得ることを期待するかもしれない。WLANの高速データ転送を、より広いWWANのカバレッジ範囲と統合する方法は、無線通信において、次第に、ホットな研究開発問題になりつつある。
【０００５】
図1は、上記ユーザ要求に従う、WLANおよびWWANを統合するネットワークにおける無線通信を示す。図が示すように、WLANインタフェースおよびWWANインタフェースを備えたMT（移動端末）107が、インターネット内のネットワーク・リソースにアクセスしようとしている時、MT 107が、WLAN 108によりカバーされるホットスポットエリア内にある場合、それは、（図1の太い破線が示すように）WLANインタフェースを介して、WLAN 108のゲートウェイ／AP 106を通して高速のインターネットにアクセスすることができる。MT 107が、WLAN 108の外にあり、かつ他のWLANサービスエリア内にない場合、それは、（図1内の細い破線が示すように）WWANインタフェースを使用し、かつベース・ステーション105を通して、WWAN内のゲートウェイ102を介してインターネットにアクセスするために、ハンドオーバーするであろう。
【０００６】
ユーザは、図1の通信モードを採用することにより、無線ネットワークシステムにより提供される、より良いサービスを、WLANおよびWWANインタフェース間のハンドオーバーを通して享受することができる。しかしながら、図1における通信を参照すると、MT 107が、WLAN 108を離れ、かつWLAN 109内に入る時、そのWLANアドレスは、変化するであろう、従って、進行中の通信が終了されないことを保証するための前提条件は、他の通信パーティーに、変化させられたWLANアドレスを知らせる方法である。オプションの方式は、WLAN108およびWLAN109のネットワークシステムをアップグレードすることであり、その結果、MTが別のWLANからWLAN内に入る時、古いWLANのネットワークシステムは、MTの新しいWLANアドレスを、新しいWLANのネットワークシステムから獲得することができ、かつ古いWLANアドレスに向けられたデータを新しいWLANアドレスに送り、従って、通信が、続くことが可能である。しかし、各WLANネットワークシステムは、この方式が採用された時、変更されなければならない。異なるネットワークオペレータにより実行される各WLANネットワークシステムに対して、このことは、システムオーバーヘッドコストの増加につながるのみならず、実現可能性において、或る困難および抵抗も有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の好適な実施例の詳細な説明のために、添付図面に対して、参照がなされる。
【０００８】
本発明の目的は、移動端末がWWANとWLAN間でシームレスにハンドオーバーすることができるように、WWANおよびWLANから構成される無線通信システム用の通信方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
WWAN内のWWANアドレスを有する移動端末が、前記WWANとWLAN間でハンドオーバーすることを可能にする、WWANネットワークシステムにより実行されるべき通信方法であって、それがWLANに入る時、移動端末により送出される登録レポートを受信するステップであって、その登録レポートが、少なくとも、WLANに入る時に移動端末が得るWLANアドレスを含むステップと；登録レポートに従って、移動端末のWWANアドレスとWLANアドレス間のマッピング関係を設定するステップとを有する通信方法が、本発明において提唱される。
【００１０】
ソースアドレスから当該移動端末に送出されるべきデータ情報を受信する時、当該WLANアドレスを当該WWANアドレスと当該WLANアドレス間のマッピング関係に従って当該移動端末に送出されるべきデータ情報の中にカプセル化するステップと、当該WLANアドレスを含むデータ情報を、当該移動端末に当該WLANを介して送出するステップとをさらに有する。
【００１１】
当該移動端末により宛先アドレスに当該WLANを介して送出される、当該WLANアドレスを含むデータ情報を受信する時、当該WLANアドレスを含む当該データ情報をアンパックし、かつアンパックされたデータ情報を当該宛先アドレスへ送出するステップとをさらに有する。
【００１２】
移動端末が、WWANとWLAN間でハンドオーバーすることを可能にする、移動端末により実行されるべき通信方法であって、WWAN内のWWANアドレスを有する移動端末がWLANに入る時、WLANアドレスを得るステップと；登録レポートをWWANネットワークシステムに送出するステップであって、登録レポートが、少なくともWLANアドレスを含むステップとを有する通信方法が、本発明において提唱される。
【００１３】
ソースアドレスから当該WWANネットワークシステムを介して転送された当該WLANアドレスを含むデータ情報を受信するステップであって、当該WLANアドレスが、データ情報内に当該WWANネットワークシステムによりカプセル化される、ステップと；オリジナルのデータ情報を当該ソースアドレスから得るために、受信されたデータ情報をアンパックするステップとを有する。
【００１４】
当該WLANアドレスを、宛先アドレスに送出されるべきデータ情報の中にカプセル化するステップと；当該WWANネットワークシステムによりアンパックされたデータ情報を当該宛先アドレスに送出するために、当該WLANアドレスを含むデータ情報を当該WWANネットワークシステムに送出するステップとを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
WWANネットワークにおけるGPRSネットワークは、移動端末(MT)が、WWANとWLANから構成される通信システムにおいて、WWANとWLAN間でシームレスにハンドオーバーするための提唱された方法を記載するために、例示されるであろう。
【００１６】
図2は、本発明に従って、GPRS201、WLAN 108およびWLAN 109から構成される通信システムを示す。ここで、MSM (Mobility Supporting Module)204は、GPRSネットワーク内に加えられ、MSM 204は、GGSN (Gateway GPRS Supporting Node) 206の拡張モジュールとすることが可能である、またはGSN206とインターネット103間のリンクに、スタンドアロン・サーバとして導入可能である。拡張モジュールとしての場合、MSM 204は、GGSN 206と同じアドレス（例えば、IPアドレス）を有することができ；一方、スタンドアロン・サーバとしての場合、MSM 204は、2つのインターネットアドレス、すなわち、IPmsm-wlanおよびIPmsm-gprsを必要とする。MSM 204は、インターネット103とIPmsm-wlanを介して接続することができ、およびGPRSネットワーク内の他のモジュールとIPmsm-gprsを介して接続することができる。
【００１７】
図2において、新しく加えられたMSM 204、WLAN 108およびWLAN 109は、インターネット103内のAPP-SRV 104と、それぞれ、MSM 204、WLANゲートウェイ／AP 106およびWLANゲートウェイ／AP 110を介して、接続される。ここで、インターネット 103内のAPP-SRV 104のIPアドレスは、IPapp-srvである。GPRSおよびWLANインタフェースを有するMT 107がインターネット103内のAPP-SRV 104と通信しようと試みる時、MT 207がWLAN 108内にある場合、それは、WLAN 108内で得られるWLANアドレスIPwlanを使用することにより、WLANゲートウェイ／AP 106を通して、そのIPアドレスがIPapp-srvであるAPP-SRV 104とアクセスするであろう；MT 207が、WLANサービスエリアを越えた場合、それは、GPRS 201内で得られるGPRS アドレスIPGPRSを使用して、そのIPアドレスがIPapp-srvであるAPP-SRV 104に、GGSNを通し、そのWWANインタフェースを介して、アクセスすることができる。GPRSネットワークは、WLANエリアをカバーすることができるばかりか、WLANを越えた殆ど全てのエリアをカバーすることができる、従って、アプリケーション層の観点から、MT 207は、GPRS内の不変のアドレスIPgprsを有し、一方、そのWLANアドレスIPwlanは、異なるWLANに対してそのエントリとともに変化するであろう。図3は、MTの2つのインタフェースおよびそれらの対応するアドレス間のマッピング関係を示す。
【００１８】
図2に示される通信システムにおいて、本発明の通信方法に従って、MT 207は、移動ノードとして考えられ、GPRSネットワークは、ホームリンクネットワークとして考えられ、WLAN 108およびWLAN 109 は、2つのアウター・リンク・ネットワークとして考えられる。したがって、GPRS内のMT 207のアドレスIPgprsは、そのホームIPアドレスとして考えられ、およびWLAN 108内のMT 207のアドレスIPwlanは、アウター・リンク・ネットワークWLAN 108内のその気付アドレスとして考えられる。GPRSネットワーク内の新しく加えられたMSM 204は、ホームエージェント(HA)として考えられる。
【００１９】
通信中、アウター・リンク内の移動ノードが、データを受信している時、HA は、その宛先アドレスが途中で移動ノードのホームIPアドレスである（後で、ソースパケットと呼ばれる）IPパケットを、インターセプトすることができ、およびネットワーク層で、ソースパケットを再カプセル化する。再カプセル化されたIPパケットの宛先IPアドレスは、移動ノードの気付アドレスであり、およびそのペイロードは、インターセプトされたソースパケットである。気付アドレスを使用することによる、IPパケットを再カプセル化するための技術は、トンネリング技術と呼ばれる。次に、HAは、再カプセル化されたIPパケットをネットワークに送り、およびアウター・リンク上のルータ／ゲートウェイは、HAにより移動ノードに送出されたトンネリングされたパケットを受信した後、パケットを移動ノードに送るため、適切なルートを選ぶ。パケットを受信した後、移動ノードは、オリジナルのソースパケットを得るために、パケットをアンパックする。
【００２０】
アウター・リンク上の移動ノードが、データを送信している時、それは、最初に、そのデフォルトルータとして、ルータ／ゲートウェイ選ぶであろう、次に、デフォルトルータを使用することにより、データを送信する。上位層アプリケーションをネットワーク接続変化に依存しないようにするために、移動ノードは、出て行くパケットを逆トンネリング技術を用いて処理することができる。いわゆる逆トンネリングは、移動ノードが、それにより送出されることになるIPパケットを再カプセル化し、かつ送信することを意味する（ソースアドレスは、移動ノードのホームIPアドレスであり、および宛先アドレスは、宛先コンピュータのIPアドレスである）。再カプセル化されたIPパケットのソースアドレスは、移動ノードの気付アドレス、かつ宛先アドレスは、HAのIPアドレスである。HAは、パケットを受信かつアンパックし、および獲得されたソースIPパケットを宛先コンピュータに送信するであろう。
【００２１】
図2に特に関連して、（MT207のホームIPアドレスIPgprsを宛先アドレスとする）MT 207に送出されるべき全てのパケットは、先ず、MSM 204に送出されるであろう。MSM 204内に、そのWLANにおけるMT 207の気付アドレスIPwlanに対する記録が存在する場合、MSM 204は、気付アドレスIPwlanを使用することにより、 パケットを再カプセル化するであろう（すなわち、トンネリング技術）。次に、MSM 204は、再カプセル化されたパケットを、MT207が存在するWLANのゲートウェイ／APに送り、かつMT 207にWLANのゲートウェイ／APを介してルーティングする。WLAN内のMT 207が、データをインターネットに送信しようとする時、それは、WLAN内のその気付アドレスIPwlanを使用することにより、送信されるべきソースパケットを再カプセル化し（すなわち、逆トンネリング）、かつ再カプセル化されたパケットをMSM 204にWLANのゲートウェイ／APを介して送信するであろう。MSM 204 は、パケットを受信かつアンパックし、かつソースパケットをインターネットに送るであろう。
【００２２】
上記説明から、インターネットと通信しているMT 207がGPRSネットワークと（WLAN108のような）WLAN間でハンドオーバーする時、MT 207とインターネット間の通信は、MT 207とMSM 204間の通信に変換可能であることは、理解されるであろう。
【００２３】
MT 207とMSM 204間の通信情報は、2つのタイプに分類可能である：1つは、MSM 204が、ホームIPアドレスIPgprsとMT 207の気付アドレスIPwlan間に、マッピング関係を成功して設定／削除することができるように、MT 207が登録レポートおよび登録レポートの取り消しをMSM 204に送出し、かつMSM 204が登録成功のような応答メッセージをMT 207に送出するための制御メッセージである；もう1つは、MT 207により送出されたデータパケットをインターネットに、MSM 204を介して搬送し、かつインターネットからのパケットをMSM 204を介して受信するためのデータトラフィックである。
【００２４】
以下の説明は、MT 207が、それぞれ、GPRSおよびWLAN内に在る時、MT 207とMSM 204間の制御メッセージおよびデータトラフィックの転送をサポートするためのプロトコル、およびMT 207とMSM 204間の制御メッセージおよびデータトラフィックを転送するための詳細な手順に対して、添付した図を参照して、それぞれ与えられるであろう。
【００２５】
I．MT 207とMSM 204間の制御メッセージの転送
本発明において、登録レポート、登録レポートの取り消し等のようなMT 207からMSM 204へ送出された制御メッセージは、MT 207内のMCM(Mobility Control Module)2071により達成される。
【００２６】
1．MT 207がGPRSネットワーク内に在る時
(1)登録レポート
GPRSネットワークにアクセスしようとする場合、MT 207は、先ず、GPRSネットワークにより割当てられたGPRSアドレスIPgprsを得る。上記のように、GPRSアドレスIPgprsは、MT 207に割当てられ、かつMT 207が存在するネットワークと無関係な不変のアドレスとして考えられる。次に、MT 207は、MT 207のGPRS アドレスIPgprsを含む登録レポートを、MSM 204へ送出する。しかし、この時、MT 207は、WLAN内に存在しない、従って、登録レポート内のMT 207の気付アドレスIPwlanは、無効なものであろう（例えば0.0.0.0）。
【００２７】
登録レポートをMT 207から受信した後、MSM 204 は、MT 207に関するエントリをマッピングテーブル内に加えるであろう。このエントリにおいて、MT 207のMSISDNに対応するGPRSアドレスは、IPgprsであり、かつWLANアドレスは、無効なアドレス 0である。その後、MSM 204は、成功した登録に関する応答メッセージをMT 207へ送出し返す。
【００２８】
図4Aおよび図4Bは、MT 207内のMCM 2071によりMSM 204へ送出された上記制御メッセージ、およびMSM 204によりMCM 2071へ送出されたそれに対するパケット構造を示す。
【００２９】
MCM 2071が登録レポートをMSM 204へ送出する時、図4Aに示されるように、パケットに対するソースIPアドレスは、GPRSアドレスIPgprsであり、宛先アドレスは、HAとして作用する時MSM 204により使用されるインターネットと接続されるGPRSアドレスIPmsm-gprsであり、かつ制御メッセージフィールドは、送出されるべき制御メッセージのコンテンツである。MSM 204が、登録成功応答メッセージを、MCM 2071によりMSM 204へ送出された登録レポートと対比して、MCM 2071へ送出する時、図4Bに示されるように、GPRSアドレスIPmsm-gprsは、ソースIPアドレスとして考えられるべきであり、およびGPRSアドレスIPgprsは、パケットの宛先アドレスとして考えられるべきである。
【００３０】
(2) 登録レポートの取り消し
登録レポートを送出するメカニズムと同じく、MT 207が、WLAN信号がトラフィックをWLANインタフェースを通して搬送するのに適さない程に劣化していることを検出する時、それは、MSM 204が、GPRSアドレスIPgprsとマッピングテーブル内のMT 207のWLANアドレスIPwlan間のマッピング関係を削除するために、（または、マッピングテーブル内のMT 207のWLANアドレスIPwlanを無効なものとしてセットするために）、登録レポートの取り消しのためのメッセージを、MSM 204に、図4Aに示される構造を使用することにより、送出するであろう。従って、MT 207は、データサービスを、GPRSインタフェースを介して実行するために、ハンドオーバーすることができる。
【００３１】
2．MT 207がWLAN 108内に存在する時
MT 207が（WLAN 108のような）WLANのサービスエリア内に入る時、それは、先ず、WLAN 108により割当てられたWLANアドレスIPwlanを獲得する。次に、MT 207は、登録レポートをMSM 204へ送出し、かつ登録レポートは、MT 207に関する気付アドレスIPwlanを含む（例えば、IPwlan IPアドレスは、202.1.2.100）。
【００３２】
登録レポートをMT 207から受信した後、MSM 204は、MT 207に関するエントリを加える、またはアップデートし、かつエントリ内のMT 207のWLANアドレスは、IPwlanとしてアップデートされる。その後、MSM 204は、成功した登録に関する応答メッセージをMT 207へ送出し返す。
【００３３】
WLANにおけるMT 207内のMCM 2071によりMSM 204へ送出された上記登録レポートメッセージおよびMSM 204によりMCM 2071へ送出された登録成功メッセージは、なお、GPRSネットワークを通して配信される（移動端末がWLANとGPRS間でハンドオーバーするために、制御信号の配信は、なお、GPRSネットワークを通して行われる）、従って、パケット構造は、図4Aおよび図4Bにおいて、なお、表示可能である。
【００３４】
MCM 2071が、MT 207の気付アドレス（すなわち、WLAN 108内のMT 207のIPwlan）を含む登録レポートをMSM 204へ送出する時、MCM 2071は、なお、MT 207の不変のGPRSアドレスIPgprsを、ソースパケットのソースIPアドレスとして、かつMSM 204とインターネット間のGPRSアドレスIPmsm-gprsを、宛先アドレスとして使用し、かつ制御メッセージフィールドは、MT 207の気付アドレスを含む制御メッセージのコンテンツである。
【００３５】
MSM 204が、成功した登録に関する応答メッセージを、MCM 2071へ送出し返す時、MCM2071によりMSM 204へ送出された登録レポートとは逆に、ソースパケットは、GPRSアドレスIPmsm-gprsを、そのソースIPアドレスとして、かつMT 207の不変のGPRSアドレスIPgprsを、その宛先アドレスとして使用し、かつ制御メッセージフィールドは、MSMがMTのWLANアドレスを成功して登録したことを確認するための、応答メッセージである。
【００３６】
加えて、補足として、制御メッセージは、さらに、WLANを通して配信可能であり、および対応するパケット構造は、図5Aおよび図5Bに示される。
【００３７】
図5AにおいてインナーIPパケットにより識別されるソースパケットを、MSM 204に、MT 207のWLANインタフェースを介してWLAN 108を通して配信するために、MCM 2071は、WLAN 108におけるMT 207の気付アドレスIPwlanを使用することによりソースパケットを再カプセル化する、逆トンネリングを採用することができる。再カプセル化されたパケットは、図5AにおいてアウターIPへッダにより識別される部分に示されるように、IPwlanとしてソースアドレスとIPmsm-wlanとして宛先アドレスを有し、およびインナーIPへッダにより含まれる部分は、再カプセル化されたパケットにより搬送されるコンテンツであろう。再カプセル化されたパケットのソースIPアドレスIPwlanは、WLAN 108のそれと同じネットワーク・プレフィックスを有し、従って、それは、MSM 204に、WLANのゲートウェイ／APを介して、ルーティング可能である。
【００３８】
図5BにおいてインナーIPパケットにより識別されるソースパケットを、MT 207にMSM 204からWLANを通して、配信するために、MT 207にWLAN 108のゲートウェイ／AP 106を介したルートが、必要とされる。ソースパケットを、MT 207 にWLAN 108を介して転送するために、MSM 204は、IPgprsを使用することにより、不変のGPRSアドレスIPgprsとMSM 204のマッピングテーブル内に記録されたMT 207の気付アドレスIPwlan間のマッピング関係に従って、MT 207の気付アドレスIPwlanを見つけ、次に、気付アドレスIPwlanを用いてソースパケットを再カプセル化する、トンネリング技術を採用することができる。再カプセル化されたパケットは、図5BにおいてアウターIPへッダにより識別される部分に示されるように、IPmsm-wlanとしてソースIPアドレスとIPwlanとして宛先IPアドレスを有し、かつインナーIPへッダにより含まれる部分は、再カプセル化されたパケットにより搬送されるコンテンツであろう。再カプセル化されたパケットの宛先IPアドレスIPwlanは、WLAN 108のそれと同じネットワーク・プレフィックスを有し、従って、それは、MT 207にWLANのゲートウェイ／AP介して、ルーティング可能である。
【００３９】
WLAN境界の非定常性を考慮すると、すべての制御メッセージは、主に、GPRSネットワークを通して配信され、およびWLANを通した制御信号の配信は、補足のみとして、存在する。
【００４０】
MSM 204とMT 207間の信号転送が、安定していない場合、MT 207は、MT 207が、成功した登録に関する応答メッセージを、MSM 204から受信しない限り、その気付アドレスを含む登録レポートを、MSM 204に、周期的かつ連続的に、送出することができる。
【００４１】
図6は、MT 207が、それぞれGPRSネットワーク内およびWLANネットワーク内に存在する時、MT 207により送出された登録レポートに従って、MSM 204により設定されたマッピングテーブル内のMT 207に関するエントリを示す。MT 207がGPRSネットワーク内に存在する時、マッピングテーブル内のMT 207の気付アドレスは、無効なものである；MT 207がWLAN内に存在する時、マッピングテーブル内のMT 207の気付アドレスは、202.1.2.100のような、WLANにおいて得られたMT 207のWLANアドレスである。MT 207は、MSM 204が、マッピングテーブル内に記録されたMT 207の気付アドレスを、タイムリーに学習およびアップデートすることができるように、登録レポートおよび登録レポートの取り消しを、MSM 204へ送出する。
【００４２】
II．MT 207とMSM 204間のデータトラフィックの転送
1．MT 207がGPRSネットワーク内に存在する時
MT 207がGPRSネットワーク内に存在する時、MT 207は、インターネット103内のAPP-SRV 104を用いて、データトラフィックを直接転送可能である。この時、MSM 204は、単に、データトラフィックをIPgprsとしてアドレスを有するMT 207からIPapp-srvとしてアドレスを有するAPP-SRV 104へ送るための、かつデータトラフィックをIPapp-srvとしてアドレスを有するAPP-SRV 104からIPgprsとしてアドレスを有するMT 207へ送るためのリレイである。
【００４３】
MT 207がGPRSネットワーク内に存在する時、MT 207とAPP-SRV 104間で転送されるパケットの構造は、図7Aおよび図7Bに、表示可能である。データトラフィックの流れ方向に依存して、ソースおよび宛先IPアドレスは、GPRSネットワークにおけるMT 207のIPgprsとAPP-SRV 104のIPapp-srvを、それぞれ使用することができる。
【００４４】
図8は、MT 207がGPRSネットワーク内に存在する時、GPRSネットワークにおけるMT 207のIPgprsとAPP-SRV 104のIPapp-srv間の、MSM 204のGPRSインタフェースを介したリレイを通したデータトラフィック転送を示す。  ここで、破線は、MT 207がデータトラフィックを受信／送信するための手順を表す。(1) GPRSネットワークにおけるMT 207が、データトラフィックをAPP-SRV 104へ送信する時、パケットのソースIPアドレスは、MT 207のIPgprsであり、およびIPgprsは、MSM 204のIPmsm-wlanと同じネットワーク・プレフィックスを有し、従って、送出されたパケットは、IPapp-srvとしてアドレスを有するAPP-SRV 104にMSMのリレイを通して、転送可能である。(2) リレイとしてのMSM 204が、APP-SRV 104によりMT 207へ送出されたトラフィックパケットを受信する時、それは、先ず、パケットの宛先アドレスIPgprsに従って、マッピングテーブル内のMT 207のエントリをサーチする。この時、MT 207は、GPRSネットワーク内に存在し、従って、MT 207のエントリは、マッピングテーブル内に存在しない、またはMT 207のエントリ内のWLANアドレスは、無効なものである。それ故、MS 204は、MT 207が、GPRSネットワーク内に存在し、従って、トラフィックパケットをMT 207にGPRSネットワークを通して送ることができることを知る。
【００４５】
2．MT 207がWLAN108内に存在する時
WLAN 108内のMT 207が、データトラフィック通信を、インターネット103内のAPP-SRV 104を用いて、WLANを介し、WLANインタフェースを通して、実行しようと試みる時、それは、MT 207とAPP-SRV 104間のWLANを介したデータ送信を実現するために、WLANにおけるMT 207の制御メッセージの上記送信／受信と同じであるトンネリングおよび逆トンネリング技術を必要とする。
【００４６】
MT 207とAPP-SRV 104間で転送されるデータトラフィックを含むパケットは、図9Aおよび図9Bにおいて、示すことが可能であり、図5Aおよび図5Bにおいて示されるような制御メッセージを含むパケットと類似している。しかし、データトラフィックは、MT 207とAPP-SRV 104間で転送され、一方、制御メッセージは、MT 207とMSM 204間で転送され、従って、インナーIPへッダおよび搬送されるトラフィックコンテンツにより識別されるソースパケット内のソース／宛先IPアドレスは、異なり、一方、再カプセル化する時使用されたアウターIPへッダにより識別される対応するソース／宛先IPアドレスは、同じである。
【００４７】
図10は、MT 207がWLAN内に存在する時、MT 207のIpwlanとAPP-SRV 104のIPapp-srv間で、WLAN 108のゲートウェイ／APを通し、WLANインタフェースを介した、データトラフィックの転送を示す。ここで、破線は、MT 207がデータトラフィックを受信／送信するための手順を表す。(1) MT 207がデータトラフィックを送信する時、不変のGPRSアドレスIPgprsは、ソースパケットのソースIPアドレスとして使用されるために、必要とされ、およびソースIPアドレスは、WLAN 108のそれと異なるネットワーク・プレフィックスを有する。それゆえ、制御メッセージのMSM 204へのMT 207による送信と同様に、MT 207は、再カプセル化されたパケットが、MSM 204にインターネットを通して、WLANのゲートウェイ／APを介してルーティング可能であるように、ソースおよび宛先IPアドレスとしてIPwlanおよびIPmsm-wlanを使用することにより、送信されるべきトラフィックパケットを再カプセル化するための逆トンネリングを採用する必要がある。MSM 204は、再カプセル化されたパケットをアンパックし、およびアンパックされたソースパケットをインターネットに送り、およびソースパケットは、インターネット内のAPP-SRV 104に、インターネットのルーティングを通し、送出可能である。(2) データトラフィックをMT 207に送信する時、APP-SRV 104は、ソースパケットの宛先IPアドレスとしてMT 207の不変のアドレスIPgprsを必要とする。MSM 204が、APP-SRV 104によりMT 207に送出されたトラフィックパケットを受信する時、MSMは、パケット内の宛先IPアドレスIPgprsに従って、マッピングテーブル内のMT 207のエントリをサーチするであろう。この時、MT 207は、WLAN 108のネットワーク内に存在し、従って、マッピングテーブル内の対応する気付アドレスは、MT 207がWLAN 108内に入る時に得られたWLANアドレスIPwlanである。MSM 204は、WLANアドレスIPwlanを使用してソースパケットを再度カプセルに入れるために、トンネリング技術を採用し、および再カプセル化されたパケットを、インターネットへ送出する。再カプセル化されたパケットの宛先IPアドレスは、MT 207のWLANアドレスIPwlanであり、従って、再カプセル化されたものは、WLAN 108内のMT 207にWLAN 108のゲートウェイ／APと通してルーティング可能である。再カプセル化されたパケットを受信した後、MT 207は、ソースパケット内のデータトラフィック情報を得るために、それを、アンパックする。
【００４８】
上記説明において、MT 207は、送信されるべきデータトラフィックを含むパケットを再カプセル化し、および再カプセル化されたパケットをMSM 204へ送出する。MT 207は、MSM 204から再カプセル化されたパケットを受信し、およびデータトラフィック情報を得るために、再カプセル化されたパケットをアンパックする。全てのこれらの動作は、MT 207内のMCM 2071により、達成される。
【００４９】
WWANネットワークシステムにおけるMSM 204および移動端末におけるMCM 2071の上記機能は、コンピュータソフトウェア、または対応するソフトウェア機能を有するハードウェアモジュール、または両方の組み合わせとして、実施可能である。
【００５０】
WWANネットワークシステムにおけるMSM 204およびMT 207内のMCM 2071の上記機能が、ハードウェアモジュールとして実施される時、図11は、MT 207およびMSM 204に対するブロック線図を提供する。ここで、従来の移動端末におけるそれらと同じMT 207内のコンポーネントは、示されない。
【００５１】
WWAN内のWWANアドレスを有する移動端末がWLAN内に入る時、移動端末のMCM 2071内の受信ユニット 2072は、WLANアドレスを受信する。送信ユニット 2074は、受信されたWLANアドレスを含む登録レポートを、WWANネットワークシステムへ送出する。
【００５２】
WWANネットワークシステムのMSM 204内の受信ユニット 2041は、移動端末がWLANに入る時に送出されたWLANアドレスを含む登録レポートを受信する。設定ユニット 2043は、登録レポートに従って、移動端末のWWANアドレスとWLANアドレス間のマッピング関係を設定する。
【００５３】
WWANネットワークシステムにおける受信ユニット 2041が、移動端末へ送出されるべきデータ情報をソースアドレスから受信する時、カプセル化ユニット 2046は、設定ユニット2043により設定されたWWANアドレスとWLANアドレス間のマッピング関係に従って、WLANアドレスを移動端末へ送出されるべきデータ情報の中にカプセル化する。送信ユニット 2047は、WLANアドレスを含むデータ情報を移動端末にWLANを介して送出する。MCM 2071内の受信ユニット 2072がWLANアドレスを含むデータ情報をWWANネットワークシステムから受信した後、アンパックユニット 2073は、ソースアドレスからオリジナルのデータ情報を得るために、受信されたデータ情報をアンパックする。
【００５４】
移動端末が、データ情報を宛先アドレスに送信しようとする時、MCM 2071内のカプセル化ユニット 2075は、移動端末のWLANアドレスを送信されるべきデータ情報の中にカプセル化し、次に、送信ユニット 2074は、WLANアドレスを含むデータ情報をWWANネットワークシステムに送信する。宛先アドレスに移動端末によりWLANを介して送出されたWLANアドレスを含むデータ情報を受信した後、WWANネットワークシステムにおける受信ユニット 2041は、WLANアドレスを有さないアンパックされたデータ情報を宛先アドレスへ送出するために、WLANアドレスを含むデータ情報をアンパックする。
【００５５】
移動端末が、WLANを離れる時、送信ユニット 2074は、移動端末のWLANアドレスが無効であることをWWANネットワークシステムに通知するために、登録レポートの取り消しをWWANネットワークシステムへ送出する。登録レポートの取り消しを移動端末から受信した後、WWANネットワークシステムにおける削除ユニット 2044は、ネットワークシステムにおける、移動端末のWWAN アドレスとWLANアドレス間のマッピング関係を削除する。
【００５６】
移動端末が、別のWLAN内に、入る時、移動端末における送信ユニット 2074は、別の登録レポートをWWANネットワークシステムへ送出する。当該別の登録レポートを移動端末から受信した後、WWANネットワークシステムにおけるアップデートユニット 2045は、移動端末のWWANアドレスとWLANアドレス間のマッピング関係を、WWANアドレスと当該別のWLANアドレス間のそれにアップデートする。
【００５７】
WWANネットワークシステムの設定ユニット 2043により設定されるWWANアドレスとWLANアドレス間のマッピング関係に関して、それは、図6において示されるようなマッピングテーブル内のコンテンツと同じである。WWANネットワークシステムおよび移動端末をカプセル化するユニットおよびアンパックするユニットにより実行される動作は、また、ソフトウェア実施におけるそれらと同じステップを有する。カプセル化されたパケットの構造は、図5A、5B、9Aおよび9Bに参照可能である。
【００５８】
本発明の有益な結果
本発明上記詳細な説明を参照すると、移動制御モジュール(MCM)および移動サポートモジュール(MSM)は、それぞれ、移動端末およびWWANネットワークシステム内に加えられる。移動端末が、WLANに入る／離れる時、それは、MSMが、不変のGPRSアドレスと移動端末のWLANアドレス間のマッピング関係を、タイムリーにアップデートすることができるように、登録レポート／登録レポートの取り消しを、MSMにMCMを通して送出する。したがって、WLAN内の移動端末が、高速データサービスをWLANを介して享受しようと試みる時、それは、MCMを通して送信されるべきトラフィックパケットを、再カプセル化することができる、または移動端末にMSMを通して送信されるべきトラフィックパケットを再カプセル化することができる。故に、移動端末は、WLANとWWAN間のハンドオーバー中に、ネットワーク・リソースに絶えずアクセスすることができる。
【００５９】
MCMとMSM間にGPRSを介して設定されたリンクは、MTがWLANサービスエリア内に存在しない時、システムに信号を送り、かつ低速でデータトラフィックを搬送する役割を果たすことができ、並びに、MTがWLANサービスエリア内に存在する時、制御メッセージを転送するために、システムに信号を送る役割を果たすことができることに、留意されたい。従って、MTが、異なるネットワークオペレータにより設定されたWLANエリア内に存在する時、インターネットからのデータトラフィックは、先ず、GPRSネットワーク内のMTのアドレスによって、MSMへ送出され、次に、MSMに登録されたMTのWLANアドレスによって、MTが存在するWLANに送られるであろう。同様に、MTによりインターネットへ送出されたデータトラフィックも、また、MSMへ送出され、次に、MSMを通してインターネット内のアプリケーションサーバへ送られる。全てのトラフィックの配信が、GPRSべースのネットワークシステムを採用することができるので、WLANとWWAN間のシームレスなハンドオーバーおよびローミングは、全てのWLANオペレータがそれら自身のWLANネットワークをアップデートすることなく、達成可能であり、このことは、WLAN／WWANシステムオペレータに対して特別な重要性を有する。さらに、WLANとWWAN間の、GPRSネットワークシステムを通した、シームレスなハンドオーバーおよびローミングの実施は、ネットワークセキュリティを保証することができ、このことは、同様に、WLAN/WWANシステムオペレータに対して重要な商品価値を有する。
【００６０】
本発明は、GPRSネットワークおよびWLANホットスポットから構成される通信システムにおいてばかりでなく、3GWWANおよびWLANと統合された多くの通信システムにおいても、シームレスにハンドオーバーするためのWWANおよびWLANインタフェースを有する移動端末に適用可能である。
【００６１】
本発明において開示された、移動端末がWLANとWWAN間でシームレスにハンドオーバーするための提唱された通信方法および装置は、添付の請求の範囲に記載の本発明の精神と範囲から逸脱することなく、かなりの変更が可能であることは、当業者に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】WWANおよびWLANインタフェースを有する移動端末が、それぞれ、WWANおよびWLANを介してインターネットと通信することを示す線図である。
【図２】GPRS/WLANの統合された通信システムに適用された本発明を示す線図である。
【図３】異なる ネットワークインタフェースに面する時、本発明におけるGPRS/WLANモードを有する移動端末上のIP アドレスを示す線図である。
【図４Ａ】本発明に従って、制御メッセージが、GPRS ネットワーク内の移動端末とGPRS ネットワークシステム間で転送される時のパケット 構造を示す。
【図４Ｂ】本発明に従って、制御メッセージが、GPRS ネットワーク内の移動端末とGPRS ネットワークシステム間で転送される時のパケット 構造を示す。
【図５Ａ】本発明に従って、制御メッセージが、WLAN ネットワーク内の移動端末とGPRS ネットワークシステム間で転送される時のパケット構造を示す。
【図５Ｂ】本発明に従って、制御メッセージが、WLAN ネットワーク内の移動端末とGPRS ネットワークシステム間で転送される時のパケット構造を示す。
【図６】GPRS ネットワークシステムにおける本発明のマッピングテーブルを示す。
【図７Ａ】本発明に従って、データトラフィックが、GPRSネットワーク内の移動端末と GPRS ネットワークシステム間で転送される時のパケット構造を示す。
【図７Ｂ】本発明に従って、データトラフィックが、GPRSネットワーク内の移動端末と GPRS ネットワークシステム間で転送される時のパケット構造を示す。
【図８】GPRS ネットワーク内の移動端末が、インターネットを用いて、データトラフィックを転送する方法を示す。
【図９Ａ】本発明に従って、データトラフィックが、WLAN内の移動端末と GPRS ネットワークシステム間で転送される時のパケット構造である。
【図９Ｂ】本発明に従って、データトラフィックが、WLAN内の移動端末と GPRS ネットワークシステム間で転送される時のパケット構造である。
【図１０】WLAN内の移動端末が、インターネットを用いて、データトラフィックを転送する方法を示す。
【図１１】本発明のハンドオーバー 方法をハードウェアモジュールとして実施する、ネットワークシステムおよび移動端末を示すブロック線図である 。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
2007511156.tif 000011
【図７Ｂ】
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【図８】
2007511156.tif 000013
【図９Ａ】
2007511156.tif 000014
【図９Ｂ】
2007511156.tif 000015
【図１０】
2007511156.tif 000016
【図１１】
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【国際調査報告】
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