(57)【要約】  本発明は，携帯通信（２２）機器と他の機器間に設定された音声接続の一部である無線音声接続の垂直ハンドオーバーを行なう方法，呼び出し処理サーバ（１８），ローカル無線ネットワーク（１０）およびコンピュータプログラム製品に関する。上記ネットワークは，多数のアクセスポイント（２０），および携帯機器への音声接続を制御するための呼び出し処理サーバ（１８）を含む。このサーバは，ローカルネットワークのエリア内での携帯通信機器の位置および移動，ならびにこのエリアの構造上のレイアウト情報とともに，このエリア内の不十分な通信可能範囲が存在する場所についての知識を含む１組のハンドオーバーファクタに基づいて携帯機器への無線接続についてのハンドオーバー状況を判定する制御ユニット（２４）を含む。
2007519364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯通信機器（２２）と他の通信機器との間で設定された音声接続の一部である無線音声接続の垂直ハンドオーバーを行なう方法であって，前記ハンドオーバーは，前記携帯通信機器について，ローカル無線ネットワーク（１０）と無線広域ネットワーク（１４）との間で行なわれ，前記方法は，
前記携帯通信機器への無線接続についてのハンドオーバー状況を，前記ローカルネットワークのエリア内での前記携帯通信機器の位置および移動，ならびに前記エリアの構造上のレイアウト情報とともに，このエリア内の不十分なサービス区域が存在する場所についての知識を少なくとも含む１組のハンドオーバーファクタに基づいて判定するステップ（ステップ３６，３８，４０，５２，５４，５６)と，
前記ローカルネットワークから前記広域ネットワークまたは前記広域ネットワークから前記ローカルネットワークへの接続を，前記ハンドオーバー状況に基づいてハンドオーバーするステップ（ステップ４２，４４，４６；５８，６０，６２）とを含む方法。
【請求項２】
前記１組のハンドオーバーファクタは前記携帯通信機器と前記ローカルネットワークとの間の接続品質をさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記接続品質は，
前記携帯通信機器と前記ローカルネットワークとの間のビットエラー率と，
前記ローカルネットワーク内での前記携帯通信機器の信号強度と，
前記ローカルネットワーク内での前記携帯通信機器の紛失パケットと，
前記ローカルネットワーク内での前記携帯通信機器の再送パケット数と，
前記ローカルネットワーク内での前記携帯通信機器の信号対雑音比と，
からなる群のサブファクタのうち少なくとも１つに基づく請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記接続品質は前記ローカルネットワーク内での前記携帯通信機器との間のデータの待ち時間に基づく請求項２記載の方法。
【請求項５】
切断および保持された接続について収集された統計量を用いて前記ローカルネットワーク内の不十分なサービス区域のエリアの地図を作成する請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
ハンドオーバー状況が，前記ローカルネットワークのサービス区域が不十分であると分かっている場所に向かって／から前記携帯通信機器が移動している場合，前記携帯通信機器の位置および移動ファクタで示される請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
ハンドオーバー状況が，ハンドオーバーを行なうタイミングと前記不十分なサービス区域を有する場所に前記携帯通信機器が到達する時期がほぼ等しい場合，前記携帯通信機器の位置および移動ファクタで示され，前記タイミングは前記不十分なサービス区域のエリアに対するハンドオーバー境界と呼ばれる仮想境界を規定し，該仮想境界のサイズ，すなわち，この不十分なサービス区域のエリアからの距離は，現在の位置および移動を用いてこの距離を越えるために要する時間で示される距離以上である請求項１〜６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記ハンドオーバーを行なうステップは，前記位置および移動ファクタが対する位置および移動基準を満たす場合に行なわれる（ステップ４０）請求項１〜７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記ハンドオーバーを行なうステップは，前記ファクタのそれぞれの組み合わせが少なくとも１つの対応するハンドオーバーファクタ基準を満たす場合に行なわれる（ステップ５６）請求項８記載の方法。
【請求項１０】
１つのハンドオーバー基準は位置および移動データから動的に算出されたハンドオーバー境界であり，該算出されたハンドオーバー境界と前記不十分なサービス区域のエリアとの間の距離はハンドオーバーを完了するために十分な長さである請求項８記載の方法。
【請求項１１】
前記ハンドオーバー境界は不十分なサービス区域を提供すると印されたエリアに関連し，該エリアは予め規定または測定することができ，前記システム内での情報収集により動的に作成することができ，情報がこれを示すときに動的に削除されてもよい請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記携帯通信機器は最初に前記ローカルネットワークまたは前記無線広域ネットワークと通信しており，前記ハンドオーバーを行なうステップは，前記携帯通信機器と他のネットワークとの間の付加的な並列接続を設定するステップ（ステップ４２；５８）であって，前記他の通信機器から前記携帯通信機器への音声信号がこれら２つの並列接続を介して前記携帯通信機器にバイキャストされるステップと，他の接続が設定された後に最初の接続を終了するステップ（ステップ４６；６２）とを含む請求項１〜１２のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
終了を実行する前に前記携帯通信機器による前記ローカルネットワークへの前記他方の接続の設定を確認するステップ（ステップ４４；６０）をさらに包含する請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記携帯通信機器への他方の接続は特定のＩＤを有しており，前記携帯通信機器が前記ＩＤに応じて前記他方の接続を承諾するステップをさらに含む請求項１２または１３記載の方法。
【請求項１５】
前記２つの並列接続は３者間会議通話として提供される請求項１２〜１４のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
前記無線広域ネットワークとの接続の品質は常に十分に良好であると想定する請求項１〜１５のいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
前記無線広域ネットワークは回路交換ネットワークであり，前記ローカル無線ネットワークはパケット交換ネットワークである請求項１〜１６のいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
携帯通信機器（２２）への音声接続を制御するローカル無線ネットワーク（１０）用の通話処理サーバ（１８）であって，前記携帯通信機器は前記ローカルネットワークおよび無線広域ネットワーク（１４）との通信が可能であり，前記サーバは，
前記ローカルネットワークのエリア内での前記携帯通信機器の位置および移動ならびに前記エリアの構造上のレイアウト情報とともに，このエリア内の不十分なサービス区域が存在する場所についての知識を少なくとも含む１組のハンドオーバーファクタに基づく，前記携帯通信機器と他の通信機器との間で設定された音声接続の一部である，前記携帯通信機器への無線音声接続についてのハンドオーバー状況を判定し，前記ローカルネットワークから前記広域ネットワークまたは前記広域ネットワークから前記ローカルネットワークへの無線接続のハンドオーバーを前記ハンドオーバー状況に基づいて開始または制御するように構成された制御ユニット（２４）を備える通話処理サーバ。
【請求項１９】
携帯通信機器（２２）への音声接続を提供するローカル無線ネットワーク（１０）であって，前記携帯通信機器は前記ローカルネットワークおよび無線広域ネットワーク（１４）との通信が可能であり前記ローカル無線ネットワークは，
前記携帯通信機器のための多数のローカルエリア無線アクセスポイント（２０）と，
前記携帯通信機器への音声接続を制御するための通話処理サーバ（１８）であって，前記ローカルネットワークのエリア内での前記携帯通信機器の位置および移動ならびに前記エリアの構造上のレイアウト情報とともに，このエリア内の不十分なサービス区域が存在する場所についての知識を少なくとも含む１組のハンドオーバーファクタに基づく，前記携帯通信機器と他の通信機器との間で設定された音声接続の一部である，前記携帯通信機器への無線接続についてのハンドオーバー状況を判定し，前記ローカルネットワークから前記広域ネットワークまたは前記広域ネットワークから前記ローカルネットワークへの接続のハンドオーバーを前記ハンドオーバー状況に基づいて開始または制御するように構成された制御ユニット（２４）を備えるサーバとを含むローカル無線ネットワーク。
【請求項２０】
携帯通信機器と他の通信機器との間で設定された音声接続の一部である，無線音声接続の垂直ハンドオーバーを行なうためのコンピュータプログラム製品（６４）であって，前記ハンドオーバーは，前記携帯通信機器について，ローカル無線ネットワークと無線広域ネットワークとの間で行なわれ，前記製品はコンピュータプログラムコード手段を含み，前記プログラムコードが前記ローカルネットワーク内の呼び出し処理サーバにロードされると，
前記ローカルネットワークのエリア内での前記携帯通信機器の位置および移動ならびに前記エリアの構造上のレイアウト情報とともに，このエリア内の不十分なサービス区域が存在する場所についての知識を少なくとも含む１組のハンドオーバーファクタに基づいて前記携帯通信機器への無線接続についてのハンドオーバー状況を判定することと，
前記ローカルネットワークから前記広域ネットワークまたは前記広域ネットワークから前記ローカルネットワークへの接続のハンドオーバーを前記ハンドオーバー状況に基づいて開始または制御することとを前記サーバに実行させる製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気通信の分野に関し，より特定的には，携帯通信機器のためのローカル無線ネットワークと無線広域ネットワークとの間の音声接続のハンドオーバーの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯通信機器のユーザが，例えば，会社のオフィス内を自由に移動することができるローカル無線ネットワークを提供することは周知である。ＤＥＣＴおよび無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ），ならびに場合によっては，ブルートゥース等，いくつかの技術がこのために存在する。
【０００３】
例えば，そのようなローカル無線システムおよび無線広域システム（例えば，ＧＳＭ）との通信を可能にするようなデュアルファンクションを携帯通信機器に備えることがさらに公知である。これにより，端末のユーザはオフィス内のローカルネットワークおよびオフィス外の無線広域ネットワークを利用することができる。しかしながら，例えば，ユーザがオフィスから外に出ようとしているときに，端末が一方のシステムから他方のシステムに呼び出しをハンドオーバーすることができれば，ローカル接続が突然切断されることなく，ユーザはオフィスの外に出たときに広域ネットワークで新たに電話をかけなければならず有利である。このタイプのハンドオーバーは垂直ハンドオーバーとして知られている。同じネットワーク内でのハンドオーバーは，水平ハンドオーバーとして知られる。
【０００４】
異なるネットワークとの間のハンドオーバーを提供することは一般に知られている。ハンドオーバーの適用に特有の問題は，１つのネットワークから他のネットワークに切り替える際に伴う遅延である。これは，新たなネットワークインターフェースを設定し，そのインターフェースにデータを向け直すタイミングにより生じる。この切替時に，データが前の接続に（誤って）向けられ，紛失することがある。音声通話では，この紛失により瞬断が生じる。１つの基地局から他の基地局への水平ハンドオーバーについては，信号方式が単純で，基地局間の距離が短いため，この瞬断が顕著になることはほとんどない。垂直ハンドオーバーについては，２つのシステムの信号方式とともに，ルックアップサーバが関与するため，この問題がより深刻である。さらに，データを新たな表現に翻訳する必要があり（例えば，ＧＳＭへのＧ．７１１コーデック)，初期化による遅延が生じる可能性がある。
【０００５】
この小さな瞬断に対処するための一般的な解決策は，受信器に「再生」バッファを導入することによりマスキングすることである。この解決策は，バッファが双方向的な対話を妨げる人工的な遅延をもたらすため，小さな瞬断には上手く機能するが，より長い瞬断に対しては機能しない。
【０００６】
他の公知の解決策として，「ソフトハンドオフ」と呼ばれるものがある。この場合，ネットワーク内のノード（ソースノード，ホームエージェントノード，プロキシ，明示サーバ(explicit server)等）が，短時間の間，（例えば，マルチキャスティングによって)新たなアドレスおよび前のアドレスの両方に対して同じデータを同時に流す。この時，受信機器はそのフローを同期させ，パケットを再分類し，重複したものを破棄し，ある時点で前の接続を切断する必要があり得る。
【０００７】
上述した一般的な問題に対する解決策の大きな欠点は，１つのインターフェースから他のインターフェースに切り替える際の遅延が長いことである。
【０００８】
この問題はＷＬＡＮの建築物の場合に悪化する。反射および減衰材が原因で，屋外の場合と比較して信号強度がより劇的に変化する。屋内での信号強度は，例えば，ＧＳＭの場合のように，距離とともに単調に減少していく関数ではない。
【０００９】
それゆえ，信号強度が数メートル以内で，または人もしくは物体が通過する間に突然低下する可能性があるため，ＷＬＡＮ信号強度に直接または間接的に基づく判断は上手く機能しない。長時間かけて垂直ハンドオーバーを行なっている間，歩行者は，ハンドオーバーが完了する前に非サービス区域のエリアに入ってしまう可能性がある。接続性を失う場合があり，それによって，会話に瞬断が生じるか，または最悪の場合にはセッションが切断される可能性がある。
【００１０】
ソフトハンドオーバーの難点は，サーバの従属性であり，フローが同期する必要があることである。ＴＣＰ等の転送プロトコルを非標準的な方法で処理しなければならない。これにはアクティブなノードが必要であるため，魅力的ではない。他の難点は，新たなフローを確立すべき時期を判断することである。
【００１１】
例えば，米国特許公開第２００３／０１９３９１０号および米国特許公開第２００２／００８５５１６号に記載される他の解決策では，それぞれ，類似する分野および課題に対処している。米国特許公開第２００３／０１９３９１０号は，例えば，携帯機器のためのハンドオーバーの判断のために，ネットワークアクセスポイントに対してのみであるが，移動および位置を利用して，携帯機器がそれらのアクセスポイントから離れようとしているのか，または向かって行こうとしているのかを判定することだけで，携帯機器の近くに他にどのようなネットワークがあるかを検出する。この位置はＩＰバインディングから推定され，ネットワークがどこに位置するかを知らせるだけで，機器がネットワークのどこに位置し，どこに向かっているかを正確には知らせない。米国特許公開第２００２／００８５５１６号は，パケットエラー率等の接続品質を利用して，ローカルとグローバル無線ネットワークとの間のハンドオーバーを行なうことを記載している。
【００１２】
しかしながら，無線ローカルエリアネットワークではサービス区域は均一ではなく，サービス区域は変化するが，これは，不十分なサービス区域のエリアが不均一に存在または現れることを意味する。このことは，安全なハンドオーバーが機器の位置および移動だけに基づくことはあり得ないことを意味する。よって，これらの文献はともに，ハンドオーバーをいつ開始するべきかという重大な難点に対処しておらず，同時に，これらのハンドオーバーが常にシームレスであること，および不必要に多く，または，かなり早期に行なわれないことを保証しない。
【００１３】
よって，携帯通信機器のための改良されたローカル無線ネットワークと無線広域ネットワークとの間のハンドオーバーが必要とされる。
【００１４】
発明の要約
本発明は，携帯通信機器のための改良された無線広域ネットワークとローカル無線ネットワークとの間のハンドオーバー技術を提供するという課題を解決することに関連し，特に，リアルタイム通信セッションのためにハンドオーバーがシームレスに行なわれるようにハンドオーバーを適時に開始することができる技術に関連する。
【００１５】
よって，本発明の１つの目的は，改良されたローカル無線ネットワークと無線広域ネットワークとの間の無線音声接続をハンドオーバーする方法，特に，リアルタイム通信セッションのためにハンドオーバーがシームレスに行なわれるようにハンドオーバーを適時に開始することができる方法を提供することである。
【００１６】
本発明の第１の態様では，この目的は，携帯通信機器と他の通信機器との間で設定された音声接続の一部である無線音声接続の垂直ハンドオーバーを行なう方法であって，ハンドオーバーは，携帯通信機器について，ローカル無線ネットワークと無線広域ネットワークとの間で行なわれ，
携帯通信機器への無線接続についてのハンドオーバー状況を，ローカルネットワークのエリア内での携帯通信機器の位置および移動，ならびにそのエリアの構造上のレイアウト情報とともに，このエリア内の不十分なサービス区域が存在する場所についての知識を少なくとも含む１組のハンドオーバーファクタに基づいて判定するステップと，
ローカルネットワークから広域ネットワークまたは広域ネットワークからローカルネットワークへの接続をハンドオーバー状況に基づいてハンドオーバーするステップとを含む方法により達成される。
【００１７】
本発明の他の目的は，携帯通信機器のための改良された無線広域ネットワークとローカル無線ネットワークとの間のハンドオーバー技術を提供し，特に，リアルタイム通信セッションのためにハンドオーバーがシームレスに行なわれるようにハンドオーバーを適時に開始することができる呼び出し処理サーバをローカル無線ネットワークに提供することに関連する。
【００１８】
本発明の第２の態様では，この目的は，ローカルネットワークおよび無線広域ネットワークとの通信が可能である携帯通信機器への音声接続を制御するローカル無線ネットワーク用の呼び出し処理サーバであって，
ローカルネットワークのエリア内での携帯通信機器の位置および移動，ならびにそのエリアの構造上のレイアウト情報とともに，このエリア内の不十分なサービス区域が存在する場所についての知識を少なくとも含む１組のハンドオーバーファクタに基づく，携帯通信機器と他の通信機器との間で設定された音声接続の一部である，携帯通信機器への無線音声接続についてのハンドオーバー状況を判定し，
ローカルネットワークから広域ネットワークまたは広域ネットワークからローカルネットワークへの無線接続のハンドオーバーをハンドオーバー状況に基づいて開始または制御するように構成された制御ユニットを備える呼び出し処理サーバによって達成される。
【００１９】
本発明のさらに他の目的は，携帯通信機器のための改良された無線広域ネットワークとローカル無線ネットワークとの間のハンドオーバー技術を提供し，特に，リアルタイム通信セッションのためにハンドオーバーがシームレスに行なわれるようにハンドオーバーを適時に開始することができるローカル無線ネットワークを提供することである。
【００２０】
本発明の第３の態様では，この目的は，ローカルネットワークおよび無線広域ネットワークとの通信が可能である携帯通信機器への音声接続を提供するローカル無線ネットワークであって，
携帯通信機器のための多数のローカルエリア無線アクセスポイントと，
携帯通信機器への音声接続を制御するための呼び出し処理サーバであって，
ローカルネットワークのエリア内での携帯通信機器の位置および移動，ならびにそのエリアの構造上のレイアウト情報とともに，このエリア内の不十分なサービス区域が存在する場所についての知識を少なくとも含む１組のハンドオーバーファクタに基づく，携帯通信機器と他の通信機器との間で設定された音声接続の一部である，携帯通信機器への無線音声接続についてのハンドオーバー状況を判定し，
ローカルネットワークから広域ネットワークまたは広域ネットワークからローカルネットワークへの無線接続のハンドオーバーをハンドオーバー状況に基づいて開始または制御するように構成された制御ユニットを備えるサーバとを含むローカル無線ネットワークにより達成される。
【００２１】
本発明のさらに他の目的は，携帯通信機器のための改良された無線広域ネットワークとローカル無線ネットワークとの間のハンドオーバー技術を提供し，特に，リアルタイム通信セッションのためにハンドオーバーがシームレスに行なわれるようにハンドオーバーを適時に開始することができるコンピュータプログラム製品を提供することである。
【００２２】
本発明の第４の態様では，この目的は，携帯通信機器と他の通信機器との間で設定された音声接続の一部である，無線音声接続の垂直ハンドオーバーを行なうためのコンピュータプログラム製品であって，ハンドオーバーは，携帯通信機器について，ローカル無線ネットワークと無線広域ネットワークとの間で行なわれ，
コンピュータプログラムコード手段を含み，プログラムコードがローカルネットワーク内の呼び出し処理サーバにロードされると，
ローカルネットワークのエリア内での携帯通信機器の位置および移動，ならびにそのエリアの構造上のレイアウト情報とともに，このエリア内の不十分なサービス区域が存在する場所についての知識を少なくとも含む１組のハンドオーバーファクタに基づいて携帯通信機器への無線接続についてのハンドオーバー状況を判定することと，
ローカルネットワークから広域ネットワークまたは広域ネットワークからローカルネットワークへの接続のハンドオーバーをハンドオーバー状況に基づいて開始または制御することとをサーバに実行させるコンピュータプログラム製品により達成される。
【００２３】
サービス区域が不十分なエリアに対する移動および位置の追跡は，ハンドオーバーを正確に開始する必要があるシステムには不可欠である。それゆえ，本発明は，重要なファクタである不十分なサービス区域を提供するとみなされるエリアに対する位置および移動を用いる。このようにして，非常に正確な判断を下し，ハンドオーバーが行なわれるべき時期，特に，システムがそのエリアの構造上のレイアウトの情報をさらに用いる時期を判定し，最終的に，正確な判断を適時に行なうことを保証することができる。
【００２４】
さらに，本発明は以下の利点を有する。ローカルネットワークと広域ネットワークとの間のシームレスハンドオーバーを可能にすると同時に，できる限り長くローカルネットワークの使用を可能にしながら，ハンドオーバーをシームレスにして，あらゆるリアルタイム通信に一見して影響がないようにすることを保証する。ユーザがローカルネットワークのサービス区域内で通話を行なうか，または，受信する場合，その呼び出しがローカルネットワーク上を転送されることが好ましいが，これは，そのような通話が広域ネットワークでの通話と比較して非常に安価であると想定されるためである。サービス区域外では，より高価な広域ネットワークが利用される。ユーザがこれらのネットワーク間を移動するとき，例えば，屋内のオフィス構内からその建築物の出口を出て移動するとき，このルートの途中で，ローカルネットワークの無線サービス区域が少しずつ失われる。そして，継続中の通話が，顕著な中断もなく広域ネットワークに引き継がれる。レイアウトが分かっている建築物内で信号品質が一見して予想外に変動し，不十分なサービス区域が存在する場合に，ソフトハンドオーバーを開始すべき時期について先を見越して判断することができる。端末位置，移動および接続品質等のいくつかのファクタを選択的に組み合わせることにより，接続品質が急速に劣化するためにハンドオーバーをシームレスに開始するには手遅れとなる状況が回避される。また，広域無線ネットワークからローカルエリア無線ネットワークへのハンドオーバーはできる限り早く行なわれ，行なわれるとすぐに，ハンドオーバーがシームレスとなり，ローカルエリア無線ネットワークが十分に良好となるように処理される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に，本発明を添付の図面と関連付けてさらに詳細に説明する。
【００２６】
本発明は，ローカル無線ネットワークから無線広域ネットワークへの接続および無線広域ネットワークからローカル無線ネットワークへの接続の垂直ハンドオーバーに関連する。
【００２７】
図１は，公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１２および無線広域ネットワーク１４に接続されたローカル無線ネットワーク１０を概略的に示す。ここで，無線広域ネットワークは，ＧＳＭまたはＵＭＴＳネットワークであり得る回路交換携帯電話網であっても，なくてもよい。ローカルネットワーク１０は，公衆交換網１２および無線広域ネットワーク１４と通信するための構内交換機１６を含む。ローカルネットワークは，ＰＢＸ１６に接続された呼び出し処理サーバ１８をさらに含む。この呼び出し処理サーバはネットワーク内の無線通信を処理するために配置されるため，ローカルネットワーク内の多数の端末アクセスポイントまたは基地局２０と接続される。ここでは，ローカルネットワーク１０はＩＰ電話通信を用いた無線ＬＡＮネットワーク形式のパケット交換ネットワークである。呼び出し処理サーバ１８はさらにインターネット１５に接続されており，端末間のＩＰ電話通信セッションも可能にする。また，ローカル無線ネットワークおよび無線広域ネットワークの両方での通信に適合した携帯電話形式の携帯通信機器２２も図示している。よって，電話機２２はＩＰ電話通信を処理するための１つの機能，および携帯電話通信を処理するための第２の機能を有する。従って，この端末は２つのネットワークを並行して利用することができるデュアル端末である。呼び出し処理サーバ１８は，ＩＰ電話通信を用いたローカルネットワーク１０内の端末へ／から呼び出しを伝える。ここで，ローカルネットワークは，ＷｉＦｉ／８０２．１１｛ａ，ｂ，ｇ｝，または，ＷｉＭａｘ／８０２．１６またはそれ以降の世代の無線ＬＡＮネットワークである必要はなく，例えば，ブルートゥース／８０２．１５もしくはそれ以降の世代のブルートゥースネットワーク，または場合によってはＤＥＣＴネットワークであってもよいことを認識されたい。また，無線広域ネットワーク１４は，少なくとも国内全域をサービス区域とする無線公衆電話サービスを提供する，ＧＳＭおよびＵＭＴＳを含むがそれ以降の世代も排除しない任意のネットワークである。さらに，ローカルネットワークでは，個別のＰＢＸを含む必要がなく，ＰＢＸ機能で強化したコールサーバと置き換えるか，または上述の発明を配置することが可能なサービスプロバイダまたはオペレータネットワーク設備に向けてデータを通過させることができる。
【００２８】
図１に係るシステム１０では，ＰＢＸ１６は入呼および出呼を接続するように構成された通常の構内交換機である。ＰＢＸ１６は会議通話接続等の通常のＰＢＸ機能をさらに含む。しかしながら，このコールサーバは携帯端末に対応するだけである。携帯端末に関連するＰＢＸへの全ての呼び出しは，処理および異なる無線端末との接続のために呼び出し処理サーバに転送される。
【００２９】
広域無線ネットワーク１４は，本実施形態ではＧＳＭである。ＧＳＭ上では，標準的な回路交換接続がＧＳＭコーデックとともに用いられる。ＷＬＡＮ上の音声通信では，ＶｏＩＰ技術が用いられる。ＷＬＡＮのサービス区域内では，電話機はいずれの技術でも動作することができるが，これは，広域ネットワークが周波数およびプロトコルは異なるがＷＬＡＮのエリアもカバーしているためである。ＧＳＭ等の広域ネットワークは常に全てのエリアを十分にカバーすると想定することができるか，またはシステムが広域ネットワークのサービス区域のファクタを考慮し得る。
【００３０】
図２は，呼び出し処理サーバ１８の様々な部分の概略ブロック図を示す。サーバ１８は，制御ユニット２４，接続処理ユニット２６，品質測定ユニット２８および測位ユニット３０を含む。端末が，１棟または数棟のオフィスビル内に設置されることが好ましいローカルネットワーク内にあるとき，この端末は，１つのアクセスポイントを介して，呼び出し処理サーバ１８とコンタクトを取る。この電話機との接続を制御するために，接続処理ユニット２６は，固定されたＩＰアドレスまたはＩＰアドレスを割り当てるために用いられるＩＤであり得るＷＬＡＮネットワーク内の端末のＩＤ，広域無線ネットワークと関連付けられた電話番号およびＰＢＸ内での内線番号または電話機のユーザについての他の一意的識別子を各端末に記憶したメモリを格納しているか，または，それにアクセスする。そして，電話機がローカルネットワーク内にある場合，接続処理ユニット２６は，全ての入呼および出呼について，電話機をＰＢＸと接続する。ローカルネットワーク内にある場合，端末はＩＰ電話通信を用いるが，これは，接続処理ユニット２６がＰＳＴＮの通常のタイムスロットで転送された入力信号サンプルをＩＰアドレス指定を用いてデータパケットに変換して，それらを端末に送信し，そこで，パケットの内容がアナログ信号に変換されることを意味する。
【００３１】
図３ａは，ローカル無線ネットワークが提供されたローカルエリアを概略的に示す。本発明をよりよく理解するために，ここでは，ネットワークは１つの室内に設けられているだけである。しかしながら，ネットワークをさらに数部屋，数階，および異なる建築物内にも設けることが可能であることを認識されたい。１つの部屋であっても本発明の説明には十分である。この部屋では，３つの異なるＷＬＡＮアクセスポイント２０がそれぞれ別の壁に示されている。１つの壁はアクセスポイント２０を有さず，携帯通信機器２２を持ったユーザが，部屋に入るためのドアを含み得るこの壁の方向に移動している。このユーザは端末のＷＬＡＮモードを用いて通信しながら矢印の方向に向かい，ある時間内に，「ＩＣ」と印された不十分なサービス区域が存在するエリアに達する。サーバの測位ユニット内に設けられた位置把握システムがリアルタイムで端末を追跡しており，移動速度および方向から，このエリアに到達する時期を推定することができる。位置把握システムは，アクセスポイントの位置を利用した三角測量または他の実行可能な／利用可能な位置把握手段に基づき得る。位置および移動の追跡はまた，本明細書中において参考として援用する第１０回モバイルコンピューティングおよびネットワークに関する国際会議の予稿集（Proceeding of the Tenth Annual International Conference on Mobile Computing and Networking），２００４年９月２６日〜１０月１日，ＡＣＭ出版，において発表された，ハエベルレン，Ａ．（Haeberlen, A.），フラネリー，Ｅ（Flannery, E.），ラッド，Ａ．（Ladd, A.），ルディース，Ａ．（Rudys, A.），ワラチ，Ｄ．（Wallach, D.）およびカブラキ，Ｌ．（Kavraki, L.）による「大規模８０２．１１無線ネットワーク上での実用的ロバスト位置測定（Practical Robust Localization over Large-Scale 802.11 Wireless Networks）」と題された論文に記載されたようなシステムに基づいていてもよい。しかしながら，他の追跡方法もまた可能である。サーバはＷＬＡＮエリアのサービス区域についての知識を有しており，「ＩＣ」エリアについて認識している。この情報は，当該ケースでは，ローカルネットワーク内において以前に切断された接続および保持した接続についての知識を得ることにより獲得されている。点線は算出された良好なサービス区域の境界６５を示しており，端末がこの線を通過したときに，サーバがハンドオーバー処理を開始する。各アクセスポイント２０のサービス区域を多数の実線による曲線で示す。これらは，ローカルネットワークのエリア内の異なる位置の信号強度を図で表すことにより提供される。このように，異なる位置の全てが異なる信号強度を有しており，それゆえ，例えば，サービス区域がないか，または，不良なサービス区域を有するエリアを予め判定することができる。この「境界線」は，端末の移動速度，方向，発見手法および統計量に応じて動的にすることにより，不十分なサービス区域のエリアに到達する前にハンドオーバー処理が完了するように十分な余裕を与えてもよい。「ＩＣ」エリアが左側の室外にある場合，ハンドオーバーは行なわれないが，これは，例えば，この壁が外壁であり，部屋が３階にある場合，移動が不可能であることが発見手法により分かっているためである。サーバは，建築物の制約条件や備品等，そのエリアの構造上のレイアウト情報を，このレイアウト上で不十分なサービス区域が存在する場所についての知識とともに所有し，用いることが可能である。この情報は，ローカルエリアネットワーク内で収集することができるが，最大で１０ｋｍ２をカバーし得る広域では収集できない。構造上のレイアウト情報は，収集された移動情報から徐々に構築することができる。
【００３２】
図３ｂ〜３ｆは，異なる状況における本発明のシステムの動作に関するシナリオをさらに例示する。図３ｂは，ユーザにとって不十分なサービス区域である「ＩＣ」（「不十分なサービス区域」）エリアを与えることが分かっているエリアを示す。サーバは携帯通信機器２２を追跡し，速度および方向ベクトルを推定して，これを基にハンドオーバー境界６５を調整することで，端末がこの「境界」を通過するときに，ハンドオーバーが開始される。不十分なサービス区域のエリアＩＣと仮想的なハンドオーバー境界６５との距離は十分にあるため，ハンドオーバーメカニズムは，現在の速度および方向についてハンドオーバー境界線で開始された場合，不十分なサービス区域に到達する前に確実に完了する。それゆえ，ユーザの速度，方向，発見手法，統計量，および場合によっては，個人の設定または端末内のセッションの認証と相関的な個人についての知識に応じて，ハンドオーバー境界６５のサイズおよび配置を動的にすることができる。不十分なサービス区域のエリアＩＣよりも小さくなることがない最小「ハンドオーバー境界」エリアが存在する。
【００３３】
図３ｃでは，ユーザは廊下を移動しながら，ローカルネットワークを介して携帯通信機器２２で通話を行なっている。この廊下は十分なＷＬＡＮサービス区域を有するが，この廊下から入ることができる部屋では，広いエリアが不十分なサービス区域（ＩＣ）を有することが分かっている。ユーザがその部屋に入った場合に，常時通話が中断しないことを保証するために，ユーザがその部屋と不十分なサービス区域のエリアに入るか否かに全く関わらず，ハンドオーバー境界６５ａ線でハンドオーバーが開始される必要がある。この動作が不要であり，不必要なハンドオーバーを多数引き起こすとみなした場合には，代わりに，部屋の内側にハンドオーバー境界を移動するようにサーバを設定することができるが，これにより，呼び出しが脱落したり，ハンドオーバーが完全なシームレスではなくなる可能性があるが，不必要なハンドオーバーの数を減少させ，その代わり，大半の人がその部屋を通過して出口に向かい，その場合には，ハンドオーバー境界６５ｂでハンドオーバーが開始される。また，サーバはリアルタイムで異なるユーザを識別し，その部屋に決して，または，めったに入らないユーザについてはハンドオーバー境界６５ａでハンドオーバーを開始しないようにすることにより，この状況をさらに改善させてもよい。この方法および上記の方法を組み合わせて用いてもよい。さらに，時間と関連する個人の移動パターンを，必要であれば，または，個々が異なるグループに分類される場合に用いることもできる。学習発見手法システムは，特定の個人の移動パターンを無視することを選択してもよく，これは，例えば，清掃員に典型的なものが存在するためである。このシナリオは次のように概括することができる。サーバは，場合によっては，異なる時に，異なるユーザに対してハンドオーバーを区別する。サーバは，保証するハンドオーバーを緩和し，ハンドオーバーを常時完全にする代わりに，実行するハンドオーバーの数を減少することができる。
【００３４】
図３ｄは，ユーザがＷＡＮ携帯電話網上で通話を行なっており，無線ローカルエリアネットワークのサービス区域が存在する建築物に近づいているシナリオを示す。この建築物のちょうど外側では，ＷＬＡＮのサービス区域はかなり良好であるが必ずしも完全ではない。ユーザは，例えば，駐車場から出て，ちょうど建築物に沿うようにして移動しており，ここで，ＷＬＡＮサービス区域が現れ，ＩＣ１で十分になり始め，サーバは，携帯電話ＷＡＮからＷＬＡＮへのシームレスハンドオーバーを開始する判断をする可能性があるが，サーバは，大部分のユーザが点線で描かれた経路を辿り，不十分なサービス区域ＩＣ１およびＩＣ２を有していることが分かっている２つのエリアを渡ることが分かっている。サーバは，建築物の入り口６７のちょうど前にあるハンドオーバー境界６５をユーザが渡るまで，シームレスハンドオーバーを遅延させるが，これは，通常，前回のハンドオーバーのすぐ後に再度ハンドオーバーを行なう必要をなくすため，またはＷＡＮに戻るための新たなシームレスハンドオーバーを保証できないほど早くユーザが十分良好にカバーされたＷＬＡＮエリアを出ないことが確実となる前に，ＷＬＡＮへのハンドオーバーを行なうことを単に回避するためである。これは次のように概括することができる。携帯電話網からＷＬＡＮネットワークにセッションのハンドオーバーをするとき，ピンポン効果を回避するためおよび／または中断しないサービスレベルを求めて再度のハンドオーバーを早急に必要とし得る接続のハンドオーバーを回避するために，ＷＢＸは，ユーザにとってサービス区域が確実に安定するまでハンドオーバーを遅延させることができる。
【００３５】
図３ｅは，１階および上階の２つの階からなる建築物でのシナリオを示す。建築物のドアおよび窓の外側には，無線ローカルエリアネットワーク電話通信による不十分なサービス区域のエリアＩＣを与えることが分かっているエリアが存在する。サーバは，１階において携帯通信機器２２で会話をしているユーザがドアおよびハンドオーバー境界６５に接近していることを検出すると，ユーザがドア６７を通過して不十分なサービス区域のエリアに入る前にハンドオーバーを開始し，シームレスな垂直ハンドオーバーを保証することができる。上階でも，他のユーザが無線ローカルエリアネットワークを介して携帯通信機器２２で通話をしながら移動しており，このユーザは１階のユーザと同様な位置を移動しているが，この場合，建築物の構造上のレイアウトおよびユーザがどのように移動できるかを分かっているため，窓６６または壁を通過して建築物の外側の不十分なサービス区域のエリアＩＣに向かってさらに移動することが不可能または現実的ではないことが分かり，サーバはシームレスハンドオーバーを開始しないと判断する。この例は次のように概括できる。サーバは，建築物の制約条件等，そのエリアの構造上のレイアウト情報，以前の測定による知識，以前にユーザがこのエリアを移動したときに繰り返し収集された情報からこの構造上のレイアウトのどこに不十分なサービス区域が存在するかを学習して得た知識を有し，それを利用する。
【００３６】
図３ｆは，通常は十分なＷＬＡＮサービス区域を有するが，数人のユーザが単なるデータトラフィックもしくはＶｏＩＰトラフィックまたはそれらの両方のいずれかのために無線ローカルエリアネットワークを激しく利用する場合等，多くの理由により，動的に不十分なサービス区域（ＩＣ）となり得るエリアを示す。このエリアは，ＷＬＡＮ上でのＶｏＩＰ等，リアルタイム通信に対しては周期的に不十分になる可能性がある。トラフィックは，それ自体のみが妨げのファクタとなるわけではなく，ＷＬＡＮがしばしば狭いエリア内の多くの物体に対して感度が高いことは周知であり，これにより，ローカルエリアでの品質を急激に劣化させる可能性もある。一時的に不十分なＷＬＡＮサービス区域を与えていると検知されたエリアに向かって移動しながらＷＬＡＮを介して携帯通信機器２２で通話している新たなユーザは，品質に影響が出る前に携帯電話ＷＡＮへのシームレスハンドオーバーを開始する必要があり，サービスレベルを保証するために，ユーザ数，ユーザの密度，トラフィックの量およびタイプ，以前に切断されたか，または，ハンドオーバーされた通話等，現在の状況の特徴に合わせて調整を行なうサーバによって動的なハンドオーバー境界がリアルタイムに生成される。これは次のように概括することができる。ＷＢＸは，一時的であり，またサイズが変化するハンドオーバー境界を生成することにより，無線ネットワークの特徴および使用量に合わせて動的に調整を行なうことができる。
【００３７】
以下に説明する垂直ハンドオーバーの場合には，広域無線ネットワークのサービス区域は一定かつ良好であるという想定がなされている。よって，そのネットワーク内の状態は測定せず，ハンドオーバーはローカルネットワーク内の状態のみに基づく。さらに，電話による通話に関する費用をできる限り低く抑えるために，できる限り多くローカルネットワークを用いることが好ましい。しかしながら，必要であれば，このシステムのさらなる他の基準として広域ネットワークファクタを含むことで，この電話機が良好な広域ネットワークサービス区域を有するという仮定を用いないこともできる。
【００３８】
電話機は，ＷＬＡＮサービス区域と同時に広域ネットワークサービス区域を有する場合が多いと仮定されており，そのように観測されている。原則的に，ソフトまたはシームレスハンドオーバーは，ＷＬＡＮサービス区域が存在し，不十分なサービス区域のエリアが予想される移動経路内に存在しなければいつでも発生することができる。しかしながら，ＷＬＡＮの費用的なファクタおよびより良好な品質のために，ハンドオーバーの前の利用をできる限り長くするべきである。ハンドオーバーの開始時期を知るために，サーバは，ＷＬＡＮサービス区域からユーザが移動する前にソフトハンドオーバーを実行し終えるように先を見越すことが必要である。水平ハンドオーバーのための既存の従来技術は，アクセスポイント間の信号強度の比較に基づいている。垂直ハンドオーバーについては，２つの伝送技術が異なる信号強度を用いるため，直接比較することができない。
【００３９】
さらに，ＷＬＡＮは，ローカルのサービス区域を有するだけであり，信号品質は大きく変動する可能性があり，建築物内を移動している際に急激に劣化し得るため，信号品質のみを用いてハンドオーバーを行なう時期を予測することは困難または不可能である。
【００４０】
「シームレス」および「中断しない」とは主観的な基準である。ハンドオーバーが行なわれているときに品質の変化に気づく人もいるが，電話での会話には悪影響を及ぼさないであろう。ＧＳＭ水平ハンドオーバーを基準として用いる（ほとんどの場合，このハンドオーバーは完全にトランスペアレントであるが，１秒以内の瞬間的な障害に気づく場合もあり得る）。
【００４１】
ＷＬＡＮ電話機から開始された呼び出しは，まず，サーバを経由し，次いで，ＰＢＸを経由する。ＷＬＡＮ電話機を行き先とするＰＢＸの入呼はサーバを経由し，電話機がＷＬＡＮのサービス区域内にある場合はＷＬＡＮを経由する。サービス区域外にある場合，その呼び出しは広域ネットワークまたはサーバのいずれかに転送され，「着信不可信号」を発信するか，または，ＰＢＸにその呼び出しをボイスボックスまたは他のサービスに向けさせる。
【００４２】
次に，ローカルから広域ネットワークへのハンドオーバーが行なわれる場合の本発明の動作を図１，図２，図３および図４を参照して説明するが，ここで，最後の図は，ローカルから広域ネットワークにハンドオーバーする方法のフローチャートを示す。本発明による方法は，例えば，ローカルネットワークのサーバ内のＰＳＴＮ１２を介して他の通信機器から電話を受けたときに開始される（ステップ３２）。この呼び出しがネットワーク１０，１２，１４または１５のいずれかから受信された可能性があることを認識されたい。また，この呼び出しが携帯通信機器２２から他の通信機器に対して設定された可能性があることも認識されたい。次いで，この呼び出しは，ローカルネットワーク１０内の携帯通信機器２２に対して，該ローカルネットワークの識別子を用いて設定される（ステップ３４）。この呼び出しは，サーバ１８内の接続処理ユニット２６の制御下で設定される。ここで，ＰＣＭ信号からＩＰ電話通信への変換が行なわれ，通信はローカルネットワークのアクセスポイント２０を介して行なわれる。その後，多数のハンドオーバーファクタが測定される（ステップ３６）。この測定は携帯通信機器２２またはアクセスポイント２０のいずれかにより行なうことができ，その結果はサーバ１８に転送されるか，または，サーバ自身によって転送される。この結果は測位ユニット３０およびサーバ１８の品質測定ユニット２８に与えられるが，ここで，後者のユニットは種々の測定結果の収集を担当する。本発明の好適な実施形態では，多数のハンドオーバーファクタが測定される。そのようなファクタの１つが接続品質であり，これは，ＷＬＡＮ接続をリアルタイムでモニタリングすることにより判定される。接続品質のサブファクタの１つが前述した信号強度である。他のサブファクタは，特定のスライド時間中に携帯通信機器２２とアクセスポイント２０との間で送信されたデータパケットについてのパケットのドロップ率，または特定のスライド時間中に携帯通信機器２２とアクセスポイント２０との間で送信されたデータパケットについてのビットエラー率である。これらのサブファクタのうちの１つだけを用いてもこれらの組み合わせを用いてもよく，あるいはそれら全てを用いてもよい。他の可能な接続品質サブファクタは，携帯通信機器のジッタバッファサイズおよび／または１つのエンドポイントから他のエンドポイントまでの音声の待ち時間である。これらのファクタの計測結果は全て品質測定ユニット２８に与えられる。主要なハンドオーバーファクタは，エリアのレイアウトが分かっている場合に携帯通信機器の位置および移動を判定することにより，携帯通信機器のリアルタイムでの追跡を行なうことで得られる。ここでは，無線ローカルエリアアクセスポイント２０を介して得られることが好ましいが必ずしもそうである必要がない位置情報が測位ユニット３０に与えられる。ここで，携帯通信機器２２について移動ベクトルが算出されるが，このベクトルはローカルネットワークのサービス区域のエリア内での機器２２の３次元位置に対する移動方向および速度に関する情報を含む。この追跡のための時間サンプリング間隔は，ハンドオーバーを行なう時間よりも短い必要がある。より低い精度でより高いサンプリング頻度を必要とするような位置把握精度も含むことができる。位置把握が行なわれるエリアは，その物理的なレイアウト，構造および備品に関して予め測定を行なうことができる。不十分なサービス区域が位置するこれらのエリア内では，その位置が特定され記憶されることで，予防的なハンドオーバーのメカニズムを可能にする。この情報はまた，予め測定を実施せずに動作するシステムにより徐々に構築することもできる。
【００４３】
次いで，異なるファクタが測位ユニット３０および品質測定ユニット２８から制御ユニット２４に与えられ，対応するファクタ基準と比較される（ステップ３８）。接続品質については，サブファクタが対応する調整可能な閾値と比較される。位置および移動ファクタについては，ベクトル情報が対応する閾値と比較される。この後者の比較については次の方法で行なわれる。ユーザが良好なサービス区域の境界に到達すると，ソフトハンドオーバーが開始される。制御ユニット２４が，いつＷＬＡＮ１０から広域ネットワーク１４へのハンドオーバーのための時間があるかを判断する。ハンドオーバーを行なうための時間および安全マージンを，携帯通信機器の移動方向において最も近い良好なサービス区域の境界までの距離をこの方向における携帯通信機器の速度で除したものと比較する。ここで，良好なサービス区域の境界とは，不十分なサービス区域「ＩＣ」が存在する場所との境界である。そして，不十分なサービス区域の境界の判定は発見手法に基づいており，この判定では，そのようなエリアを脱落した呼び出しが多数存在するエリアとして判定している。また，そのエリアについての接続品質ファクタのサブファクタのいずれかの前回の測定，すなわち，測定された信号強度，ビットエラー率，脱落したパケットの割合，信号対雑音比および信号強度に基づいて判定を行なうことができ，このエリアは，当該場所についてこれらのサブファクタと対応する閾値が満たされなかった場合，総接続数に対する成功接続数のパーセンテージに基づいて不十分なサービス区域を有するものとみなされ得る。
【００４４】
いずれのファクタも基準を満たさない場合（ステップ４０），測定は継続する（ステップ３６）。いずれかのファクタが対応するファクタ基準を満たす場合，または１つのサブファクタが対応するファクタ基準を満たす場合，すなわち，信号強度が信号強度閾値を満たす場合，脱落したパケットの割合が脱落したパケットの割合の閾値を満たす場合，ビットエラー率がビットエラー率の閾値を満たす場合，または位置および移動ファクタが位置および移動基準を満たす場合（ステップ４０），広域ネットワーク１４に対する垂直ハンドオーバーが行なわれる。次いで，制御ユニット２４が接続処理ユニット２６を始動または制御してハンドオーバーを行なう。このようにして，対応するファクタ基準を最初に満たすファクタについてハンドオーバーが行なわれる。位置および移動基準の場合，ローカルネットワークが実現されるエリアについての地図情報に関しても考慮される。この情報は，例えば，障害物が存在するかどうか，例えば，壁，床および天井の形態であるか等，そのエリアがどのように見えるか等の情報を含み，機器が不十分なサービス区域がある地点まで完全に移動することができないことを示す。このようにして，このタイプの発見手法も判断に用いられる。さらに，ファクタまたはサブファクタが比較される閾値は調整可能であるため，システムはそれ自体を調整してハンドオーバーを成功させる確率を高くすることができる。
【００４５】
ハンドオーバーは，接続処理ユニット２６が電話機２２に対して新たな広域ネットワーク接続を開始すること，およびこの場合では，ＰＢＸ１６を介した携帯通信機器に対する３方向会議通話を当該機器の広域ネットワーク１４内での電話番号を用いて設定することにより行なわれる（ステップ４２）。この呼び出しは特定のＩＤを有しており，携帯通信機器２２がこれを認識することでハンドオーバー要求を承諾する。携帯通信機器２２は，予めそのＩＤを知る，または，それをローカルネットワーク１０を介してサーバ１８から受信することができる。これは，通常，接続を設定する際にＰＢＸ１６が用いる電話番号である。接続が確立される場合，接続処理ユニット２６がストリームを繋ぎ合わせることで，呼び出しがＷＬＡＮインターフェースおよび広域ネットワークインターフェースの両方に向かう。このようにして，並列音声接続が設定され，ローカルネットワーク１０内のアクセスポイント２０を介して，および，広域ネットワーク１４を介したサーバ１８から携帯通信機器２２に設定された通常の電話接続を介して，他の通信機器からの音声信号が携帯通信機器２２にバイキャストされる。端末は，ＷＬＡＮインターフェースおよび広域ネットワークインターフェースの両方でデータを同時に送受信することができる。さらに，この並列ストリームは，この時に，ボイスオーバーＩＰストリームおよび回路交換された，または，パケットベースの広域ネットワーク符号化ストリームを携帯通信機器２２が同時に受信するように接続処理ユニット２６により同期される。このようにして，これらのストリームは異なるデータ表現を有するが，元々のボイスオーバーＩＰストリームのデータ表現は無線広域ネットワークの表現に変換される。この変換は，サーバ１８の接続処理ユニット２６により明示的に行なわれても，ネットワーク上の他の場所で暗黙裡に行なわれてもよい。これによりソフトハンドオーバーが可能になり，端末２２でのパケットの明示的な同期の問題が回避され，回路交換された，または，パケットベースのネットワーク上で機能をマルチキャストする必要性がなくなり，パケット音声を回路交換音声ストリームに翻訳するローカルネットワーク内のサーバの必要性がなくなる。次いで，携帯通信機器２２は，ローカルネットワーク１０での信号送信により，サーバ１８に対する会議通話の設定を自動的に確認する。電話機が広域ネットワーク接続がデータをストリーミングしていることを確認し，２つのストリームを同期させた後，スピーカおよびマイクを広域ネットワーク１４での接続に切り替える。接続処理ユニット２６がこの確認を受信すると（ステップ４４），ローカルネットワーク内の最初の接続を終了する（ステップ４６）。上記で見られるように，サーバ１８はハンドオーバー全体を制御する。ハンドオーバーのプロセスでは，さらに，広域ネットワーク１４の品質は決して調査されることはなく，常に十分であると仮定している。このように，この方法は，垂直ハンドオーバー中にパケット音声を同時に２つのインターフェースにストリーミングすることに部分的に関連している。既存のＩＰマルチキャスティングの解決策は，同期用にパケットの印を用いてマルチキャストプロトコルで両方のインターフェースにパケットを送ることを想定している。パケットを用いないため，このプロトコルは広域ネットワークでは機能しない。その代わりに，マルチキャストＩＰアドレスおよびパケット音声を必要とすることなく，マルチキャストと同じ機能を生成する既存の３者間電話会議のメカニズムが用いられる。
【００４６】
ここで，広域ネットワークからローカルネットワークにハンドオーバーする方法について図１および図５を参照して説明するが，後者は，広域ネットワークからローカルネットワークへの垂直ハンドオーバーを行なうためのフローチャートを示す。まず，ローカルネットワーク１０内のサーバ１８が，携帯通信機器２２のための呼び出しを他の通信機器から受信する（ステップ４８）。次いで，サーバ１８は，その呼び出しが広域ネットワーク１４を経由するように，広域ネットワーク１４内の携帯通信機器２２の電話番号をコールすることにより，その呼び出しを該ネットワークに向ける（ステップ５０）。その後，前述した方法と同様にローカルネットワーク１０内の携帯通信機器２２についてハンドオーバーファクタを測定する（ステップ５２）。その後，上述した方法と同様にこれらのファクタをファクタ基準と比較する（ステップ５４）。ここで，ユーザがローカルネットワークのサービス区域のエリア内に移動するときに，これらの基準を測定することができる。ここで，携帯通信機器２２がローカルネットワーク１０内のハンドオーバーが完了したときにサービス区域が良好であるとみなされるエリアに到達すれば基準が満たされるように位置および移動ファクタが設定される。ファクタおよびサブファクタの全てが対応する基準を満たす，すなわち，接続が安定しており良好であるとみなされる場合（ステップ５６），ハンドオーバーが行なわれる。そうでない場合（ステップ５６），測定が継続する（ステップ５２）。ハンドオーバーの判断がなされると，サーバは携帯通信機器との３方向会議通話を設定するが，ここでは，ローカルネットワーク１０内に新たな並列接続が設定され（ステップ５８），また，その呼び出しはそれを垂直ハンドオーバーとして識別する特定のＩＤを有する。次いで，携帯通信機器は，バイキャスト並列接続の設定を自動的に確認し，サーバがその確認を受信したときに（ステップ６０），ローカルネットワークを介した最初の接続を終了する（ステップ６２）。
【００４７】
本発明によると，ローカルネットワーク内のサーバが品質を維持し，広域ネットワーク上でのＷＬＡＮの使用量を最大化するように垂直ハンドオーバーを開始する時期を判断し，異なる２つのネットワークインターフェース上で同時に音声をストリーミングし，シームレスハンドオーバー中にそれらのストリームを識別することができる。
【００４８】
あるいは，サーバの直接的な制御下にない端末への広域ネットワークにおいて直接開始された呼び出しは，広域ネットワークのオペレータがメインスイッチでその呼び出しを終了し，その呼び出しをサーバに転送したときに，ＷＬＡＮインターフェースに受け渡すことができる。オペレータは，サーバにより制御されたＷＬＡＮサービス区域内の端末のみに呼び出しを転送するように選択することができ，サーバは，この利用状況をオペレータスイッチに伝達する。この場合，広域ネットワークオペレータの積極的な関与を必要とする。
【００４９】
サーバのユニットは，コンピュータ上で動作するソフトウェア，ハードウェアコンポーネント，またはソフトウェアとハードウェアコンポーネントの組み合わせとして提供することができる。それゆえ，本発明の方法はともに，サーバにロードされたときに本発明を実施するコンピュータプログラム製品として提供することができる。このコンピュータプログラム製品は，遠隔地からサーバにダウンロードすることができるソフトウェアとして実現することができる。また，データ媒体（例えば，図６に示すようなＣＤ−ＲＯＭディスク６４）の形態で提供することもできる。しかしながら，他のタイプのデータ媒体を代わりに用いることも可能であることを認識されたい。
【００５０】
本発明の範囲内で多くの変更を加えることが可能である。サーバは，個人的なハンドオーバーオプションをユーザが設定することを可能にしてもよい。システム管理者はまた，費用ファクタ，会社の方針，セキュリティ等に応じてデフォルトルールを設定してもよい。
【００５１】
ユーザは，ハンドオーバーを自動で行なうように端末を設定しても，ハンドオーバーについて通知されるように選択し，それが行なわれる時期を手動で決定してもよい。
【００５２】
自動設定は品質よりも費用を優先してもよく，典型的には，時折接続を失うことがあってもローカルネットワークを優先するか，しばらくの間接続を失う危険を冒しても悪い品質で受信を行なう。あるいは，費用よりも接続品質を優先する設定にしてもよく，典型的には，広域ネットワークを優先し，条件が最適な場合のみローカルネットワークを用いる。
【００５３】
閾値は，費用と品質のトレードオフについて設定することができる。これは，紛失したパケット，ビットエラー，マージン，信号強度，位置把握および移動に関する閾値を含む。ユーザあるいは管理者はまた，品質パラメータの変動に関してシステムがどのように反応するか（どの程度ダンピングするか）を（サンプル値，時間窓サイズ等に重み付けする手段によって）設定することができる。
【００５４】
他のトレードオフは，全体的な遅延の増加と引き換えに，ジッタバッファサイズを設定すること，パケットロスを相殺すること，またはハンドオーバーをマスキングすることであり得る。
【００５５】
成功したハンドオーバーを統計学的に学習し，不成功を破棄することにより適切な閾値を自動的に調整する発見手法システムを用いることができる。例えば，位置および移動ファクタについて，ハンドオーバーを行なうタイミングを経験に基づいて再調整してもよい。
【００５６】
さらに，ハンドオーバー条件の判定の際に上記ファクタのサブセットのみを用いることも可能である。例えば，ビットエラー率を，脱落したパケットの割合，信号強度または位置および移動ファクタ等の他のファクタのいずれかと組み合わせて用いることができる。さらに，位置および移動ファクタは，接続品質ファクタの前述のサブファクタのうちの１つ以上の発見手法を用いてもよい。位置および移動は，エリアの構造上のレイアウト情報を，このエリア内のどこに不十分なサービス区域が存在するかについての知識とともに用いてもよい。
【００５７】
ＷＬＡＮ上の呼び出しが予期せず失われたとしても，結局，その呼び出しは広域ネットワークにハンドオーバーされる。ＷＬＡＮ接続が再度確立されると，その呼び出しはＷＬＡＮに戻るように向けられ得る。未接続の遷移期間中，ハンドオーバーが制御されたネットワーク上に存在しない他者に，例えば，他の参加者との接続が再度すぐに確立されることをサンプル音声で通知することができる。
【００５８】
並列接続については，既述のようにサーバによって設定され得る。本発明はこれに限定されない。代わりに，サーバが，例えば，携帯通信機器に，並列接続を確立するように命令することができる。
【００５９】
この解決策はまた，広域ネットワークオペレータがその解決策の一部を取り入れることで，ダイアルされた広域ネットワークの番号がそのオペレータの固定されたネットワークに到達するが，広域ネットワークに入らずに，その代わり，ＰＳＴＮネットワークまたはＩＰのいずれかを介してサーバと直接接続し，これにより，可能であれば，ＷＬＡＮを介して同じ端末に到達するような場合にも適用可能である。この場合，ＰＢＸ機能の一部がオペレータネットワーク内の他のサーバで行なわれ，このサーバおよびローカルサーバが単純なＰＢＸの場合と同様に，非常に類似した方法で相互に通信を行なう。
【００６０】
ＰＢＸは必ずしもローカルネットワークに含まれる必要はない。サーバは，それ自体で，例えば，インターネットを介して無線広域ネットワークへの接続を設定することができる。それゆえ，３者間会議通話がバイキャストストリームを提供する唯一の方法ではない。従って，これらの並列ストリームも２つの個別の無関係な接続として提供することもできる。
【００６１】
本発明は多くの利点を有する。ユーザがＷＬＡＮのサービス区域内で通話を行なうか，または，受信する場合，その呼び出しがＷＬＡＮ上を転送されることが好ましいが，これは，そのような呼び出しが広域ネットワークでの通話と比較して非常に安価であると想定されるためである。サービス区域外では，より高価な広域ネットワークが利用される。ユーザがこれらのネットワーク間を移動するとき，例えば，屋内のオフィス構内からその建築物の出口を出て移動するとき，このルートの途中で，ＷＬＡＮネットワークの無線サービス区域が少しずつ失われる。そして，継続中の通話が，顕著な中断なく広域ネットワークに引き継がれる。
【００６２】
この解決策は，ネットワーク層ではなく，異なるネットワークのアプリケーション層で機能することで，実装を大きく簡略化し，代わりに，２つのネットワークの上に位置するオーバーレイネットワークとして機能するため，ネットワーク内の変更をより少なくすることも可能である。
【００６３】
特定のネットワーク層間の最適化が本発明に従って行なわれ，より詳細には，例えば，ネットワーク層のパケットエラー率等の下層リンク情報からの情報が，アプリケーション層サーバに渡され，この情報がＧＳＭ等の完全に別の広域ネットワークへのハンドオーバー判定に影響を与える。
【００６４】
さらに，本発明は以下の問題に対処，または，それらを回避する：
異なる表現を用いたストリームのバイキャスト。本発明では，３者間通話ソフトウェアを新規な方法で用いることにより，パケット化ＷＬＡＮインターフェースおよび接続ビットストリーム化広域ネットワークインターフェースの両方に同時にストリーミングするための２つの音声ストリームが生成される。
予測不可能な信号強度品質。建築物内での信号品質が一見して予期せずに変動する状況でソフトハンドオーバー開始する時期について先を見越して判断することができる。音声パケットロス，ビットエラー率，端末位置，および場合によっては，信号強度を含むいくつかのファクタを組み合わせることで，接続品質が急速に劣化するために，ハンドオーバーをシームレスに開始するには手遅れとなる移動状況が回避される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】無線広域ネットワーク，固定公衆電話網およびインターネットと接続されたローカル無線ネットワークの概略ブロック図を示す，
【図２】ローカルネットワーク内に設けられた呼び出し処理サーバの概略ブロック図を示す，
【図３ａ】ユーザが携帯通信機器とともに不十分なサービス区域を有するエリアに対して移動する単純な物理環境の図およびこの環境に対して本発明が対処するシナリオの例を示す，
【図３ｂ】不十分なサービス区域のエリアが存在し，ユーザがそのエリアと「ハンドオーバー境界」に向かって移動している別のシナリオを示す，
【図３ｃ】ドアを有する廊下が存在し，部屋が不十分なサービス区域のエリアを有するさらに別のシナリオを示す，
【図３ｄ】良好なサービス区域が存在するが，不十分なサービス区域を有する場所も存在する建築物の近傍の外部状況で，ユーザが建築物の入り口に向かって移動している別のシナリオを示す，
【図３ｅ】二階建ての屋内で２人のユーザが異なる階の同じの壁に近づいている状況に対してシステムが対処するシナリオを示す，
【図３ｆ】それまで数人のユーザが十分なサービス区域および条件を有していたエリアが，ユーザの多さが原因で現在は動的にサービス区域が不十分なエリアとなっているシナリオを示す，
【図４】本発明によるローカルから広域無線ネットワークへの呼び出しをハンドオーバーする方法のフローチャートを示す，
【図５】本発明による無線広域ネットワークからローカル無線ネットワークへの呼び出しをハンドオーバーする方法のフローチャートを示す，および
【図６】本発明による方法を実行するためのコンピュータプログラムコードを含むＣＤ−ＲＯＭディスク形式のコンピュータ読み取り可能媒体を概略的に示すものである。
【図１】
2007519364.tif 000003
【図２】
2007519364.tif 000004
【図３ａ】
2007519364.tif 000005
【図３ｂ】
2007519364.tif 000006
【図３ｃ】
2007519364.tif 000007
【図３ｄ】
2007519364.tif 000008
【図３ｅ】
2007519364.tif 000009
【図３ｆ】
2007519364.tif 000010
【図４】
2007519364.tif 000011
【図５】
2007519364.tif 000012
【図６】
2007519364.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成18年4月10日(2006.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯通信機器（２２）と他の通信機器との間で設定された音声接続の一部である無線音声接続の垂直ハンドオーバーを行なう方法であって，前記ハンドオーバーは，前記携帯通信機器について，ローカル無線ネットワーク（１０）と無線広域ネットワーク（１４）との間で行なわれ，前記方法は，
前記携帯通信機器への無線接続についてのハンドオーバー状況を，
前記ローカルネットワークの，少なくとも一の建築物を含むエリア内での前記携帯通信機器の位置および移動，
前記建築物の内部の構造上のレイアウト，ならびに
このエリア内の不十分なサービス区域が存在する場所についての知識
を少なくとも含む１組のハンドオーバーファクタに基づいて判定するステップ（ステップ３６，３８，４０，５２，５４，５６)と，
前記ローカルネットワークから前記広域ネットワークまたは前記広域ネットワークから前記ローカルネットワークへの接続を，前記ハンドオーバー状況に基づいてハンドオーバーするステップ（ステップ４２，４４，４６；５８，６０，６２）とを含む方法。
【請求項２】
前記１組のハンドオーバーファクタは前記携帯通信機器と前記ローカルネットワークとの間の接続品質をさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記接続品質は，
前記携帯通信機器と前記ローカルネットワークとの間のビットエラー率と，
前記ローカルネットワーク内での前記携帯通信機器の信号強度と，
前記ローカルネットワーク内での前記携帯通信機器の紛失パケットと，
前記ローカルネットワーク内での前記携帯通信機器の再送パケット数と，
前記ローカルネットワーク内での前記携帯通信機器の信号対雑音比と，
からなる群のサブファクタのうち少なくとも１つに基づく請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記接続品質は前記ローカルネットワーク内での前記携帯通信機器との間のデータの待ち時間に基づく請求項２記載の方法。
【請求項５】
切断および保持された接続について収集された統計量を用いて前記ローカルネットワーク内の不十分なサービス区域のエリアの地図を作成する請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
ハンドオーバー状況が，前記ローカルネットワークのサービス区域が不十分であると分かっている場所に向かって／から前記携帯通信機器が移動している場合，前記携帯通信機器の位置および移動ファクタで示される請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
ハンドオーバー状況が，ハンドオーバーを行なうタイミングと前記不十分なサービス区域を有する場所に前記携帯通信機器が到達する時期がほぼ等しい場合，前記携帯通信機器の位置および移動ファクタで示され，前記タイミングは前記不十分なサービス区域のエリアに対するハンドオーバー境界と呼ばれる仮想境界を規定し，該仮想境界のサイズ，すなわち，この不十分なサービス区域のエリアからの距離は，現在の位置および移動を用いてこの距離を越えるために要する時間で示される距離以上である請求項１〜６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記ハンドオーバーを行なうステップは，前記位置および移動ファクタが対する位置および移動基準を満たす場合に行なわれる（ステップ４０）請求項１〜７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記ハンドオーバーを行なうステップは，前記ファクタのそれぞれの組み合わせが少なくとも１つの対応するハンドオーバーファクタ基準を満たす場合に行なわれる（ステップ５６）請求項８記載の方法。
【請求項１０】
１つのハンドオーバー基準は位置および移動データから動的に算出されたハンドオーバー境界であり，該算出されたハンドオーバー境界と前記不十分なサービス区域のエリアとの間の距離はハンドオーバーを完了するために十分な長さである請求項８記載の方法。
【請求項１１】
前記ハンドオーバー境界は不十分なサービス区域を提供すると印されたエリアに関連し，該エリアは予め規定または測定することができ，前記システム内での情報収集により動的に作成することができ，情報がこれを示すときに動的に削除されてもよい請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記携帯通信機器は最初に前記ローカルネットワークまたは前記無線広域ネットワークと通信しており，前記ハンドオーバーを行なうステップは，前記携帯通信機器と他のネットワークとの間の付加的な並列接続を設定するステップ（ステップ４２；５８）であって，前記他の通信機器から前記携帯通信機器への音声信号がこれら２つの並列接続を介して前記携帯通信機器にバイキャストされるステップと，他の接続が設定された後に最初の接続を終了するステップ（ステップ４６；６２）とを含む請求項１〜１２のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
終了を実行する前に前記携帯通信機器による前記ローカルネットワークへの前記他方の接続の設定を確認するステップ（ステップ４４；６０）をさらに包含する請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記携帯通信機器への他方の接続は特定のＩＤを有しており，前記携帯通信機器が前記ＩＤに応じて前記他方の接続を承諾するステップをさらに含む請求項１２または１３記載の方法。
【請求項１５】
前記２つの並列接続は３者間会議通話として提供される請求項１２〜１４のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
前記無線広域ネットワークとの接続の品質は常に十分に良好であると想定する請求項１〜１５のいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
前記無線広域ネットワークは回路交換ネットワークであり，前記ローカル無線ネットワークはパケット交換ネットワークである請求項１〜１６のいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
携帯通信機器（２２）への音声接続を制御するローカル無線ネットワーク（１０）用の通話処理サーバ（１８）であって，前記携帯通信機器は前記ローカルネットワークおよび無線広域ネットワーク（１４）との通信が可能であり，前記サーバは，
前記ローカルネットワークの，少なくとも一の建築物を含むエリア内での前記携帯通信機器の位置および移動，
前記建築物の内部の構造上のレイアウト，ならびに
このエリア内の不十分なサービス区域が存在する場所についての知識
を少なくとも含む１組のハンドオーバーファクタに基づく，前記携帯通信機器と他の通信機器との間で設定された音声接続の一部である，前記携帯通信機器への無線音声接続についてのハンドオーバー状況を判定し，前記ローカルネットワークから前記広域ネットワークまたは前記広域ネットワークから前記ローカルネットワークへの無線接続のハンドオーバーを前記ハンドオーバー状況に基づいて開始または制御するように構成された制御ユニット（２４）を備える通話処理サーバ。
【請求項１９】
携帯通信機器（２２）への音声接続を提供するローカル無線ネットワーク（１０）であって，前記携帯通信機器は前記ローカルネットワークおよび無線広域ネットワーク（１４）との通信が可能であり前記ローカル無線ネットワークは，
前記携帯通信機器のための多数のローカルエリア無線アクセスポイント（２０）と，
前記携帯通信機器への音声接続を制御するための通話処理サーバ（１８）であって，
前記ローカルネットワークの，少なくとも一の建築物を含むエリア内での前記携帯通信機器の位置および移動，
前記建築物の内部の構造上のレイアウト，ならびに
このエリア内の不十分なサービス区域が存在する場所についての知識
を少なくとも含む１組のハンドオーバーファクタに基づく，前記携帯通信機器と他の通信機器との間で設定された音声接続の一部である，前記携帯通信機器への無線接続についてのハンドオーバー状況を判定し，前記ローカルネットワークから前記広域ネットワークまたは前記広域ネットワークから前記ローカルネットワークへの接続のハンドオーバーを前記ハンドオーバー状況に基づいて開始または制御するように構成された制御ユニット（２４）を備えるサーバとを含むローカル無線ネットワーク。
【請求項２０】
携帯通信機器と他の通信機器との間で設定された音声接続の一部である，無線音声接続の垂直ハンドオーバーを行なうためのコンピュータプログラム製品（６４）であって，前記ハンドオーバーは，前記携帯通信機器について，ローカル無線ネットワークと無線広域ネットワークとの間で行なわれ，前記製品はコンピュータプログラムコード手段を含み，前記プログラムコードが前記ローカルネットワーク内の呼び出し処理サーバにロードされると，
前記ローカルネットワークの，少なくとも一の建築物を含むエリア内での前記携帯通信機器の位置および移動，
前記建築物の内部の構造上のレイアウト，ならびに
このエリア内の不十分なサービス区域が存在する場所についての知識
を少なくとも含む１組のハンドオーバーファクタに基づいて前記携帯通信機器への無線接続についてのハンドオーバー状況を判定することと，
前記ローカルネットワークから前記広域ネットワークまたは前記広域ネットワークから前記ローカルネットワークへの接続のハンドオーバーを前記ハンドオーバー状況に基づいて開始または制御することとを前記サーバに実行させる製品。
【国際調査報告】
2007519364.tif 000014
2007519364.tif 000015