(57)【要約】  移動体ＩＰおよび高速移動体ＩＰなど周知のハンドオフ手法を改良してエンドユーザのモビリティ経験を改良する装置および方法の必要に対処する様々な実施形態を記載する。ＯＳＩ第２層由来の、ハンドオフが切迫しているとの指示（３０１，５０１，５０２）、ハンドオフによるリンク無効の指示（３０７，５０９，５１０）およびハンドオフ後の新たなリンクの有効の指示（３０９，５１１，５１２）が導入される。アプリケーション（移動体（１０１）上のリアルタイム／ストリーミングアプリケーションなど）は、これらの指示を用いて、実際のハンドオフに先立って適切な事前措置を行うことが可能である。そのような措置の例には、エンドユーザのシームレスなモビリティ経験を改良するように、ハンドオフ区間中に用いられるデータをバッファしておくことが含まれる。
2008503170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リンク層支援型ハンドオフのための方法であって、
開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）ベース通信インタフェースの第２層（Ｌ２）によって、サービングＯＳＩベース通信インタフェースからターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフが切迫していることを指示するハンドオフ指示工程と、ＯＳＩベース通信インタフェースのＬ２は同ハンドオフが切迫していることをＯＳＩ第３層より上位のＯＳＩ層にて動作するアプリケーションに示すことと、
ハンドオフ指示工程に続いて、ＯＳＩベース通信インタフェースのＬ２によって、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへの同ハンドオフのためサービングＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが無効であることを同アプリケーションに指示するリンク無効指示工程と、からなる方法。
【請求項２】
ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフがＭＮに切迫しているとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示をアクセスネットワーク（ＡＮ）から受信する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフのためサービングＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが無効であるとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示をアクセスネットワーク（ＡＮ）から受信する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
リンク無効指示工程に続いて、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが有効であるとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示をアプリケーションに提供する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが有効であるとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示をアクセスネットワーク（ＡＮ）から受信する工程を含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ハンドオフ中に使用するための追加のデータがハンドオフに先立ってＭＮへ送信されるようにリクエストする工程と、リクエストはアクセスネットワーク（ＡＮ）に宛てられており、かつ、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフが切迫しているとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示に対する応答であることと、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
アクセスネットワーク（ＡＮ）からのハンドオフに先立って、ハンドオフ中に使用するための追加のデータを受信する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
トランシーバと、
トランシーバに通信可能に結合されている処理ユニットと、同処理ユニットは、
アプリケーションによる使用のために、ＯＳＩ第３層より上位のＯＳＩ層にて動作し、トランシーバを介して通信する開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）ベース通信インタフェースを提供すること、
ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフが切迫しているとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示を同アプリケーションに提供すること、および、
ハンドオフが切迫していることを指示することに続いて、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフのためサービングＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが無効であるとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示を同アプリケーションに提供することと、からなる移動体ノード（ＭＮ）。
【請求項９】
処理ユニットはターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフがＭＮに切迫しているとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示をトランシーバを介してアクセスネットワーク（ＡＮ）から受信することを含む請求項８に記載のＭＮ。
【請求項１０】
処理ユニットはターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフのためサービングＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが無効であるとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示をトランシーバを介してアクセスネットワーク（ＡＮ）から受信することを含む請求項８に記載のＭＮ。
【請求項１１】
処理ユニットは、ハンドオフのためサービングＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが無効であることを指示することに続いて、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが有効であるとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示をアプリケーションに提供することを含む請求項８に記載のＭＮ。
【請求項１２】
処理ユニットはターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが有効であるとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示をトランシーバを介してアクセスネットワーク（ＡＮ）から受信することを含む請求項１１に記載のＭＮ。
【請求項１３】
処理ユニットはハンドオフ中に使用するための追加のデータがハンドオフに先立ってＭＮへ送信されるようにリクエストすることと、処理ユニットのリクエストはトランシーバを介してアクセスネットワーク（ＡＮ）へ宛てられており、かつ、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフが切迫しているとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示に対する応答であることと、を含む請求項８に記載のＭＮ。
【請求項１４】
処理ユニットは、アクセスネットワーク（ＡＮ）からのハンドオフに先立って、ハンドオフ中に使用するための追加のデータをトランシーバを介して受信することを含む請求項８に記載のＭＮ。
【請求項１５】
リンク層支援型ハンドオフのための方法であって、
アクセスネットワーク（ＡＮ）によって、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフが切迫しているとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示を移動体ノード（ＭＮ）に送信する工程と、
ハンドオフが切迫しているとの指示に続いて、ＡＮによって、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフのためサービングＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが無効であるとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示をＭＮに送信する工程と、からなる方法。
【請求項１６】
ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフが切迫しているとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示に応答して、ハンドオフ中に使用するための追加のデータをハンドオフに先立ってＭＮに送信するというリクエストをＭＮから受信する工程を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
ハンドオフに先立って、ＡＮによって、ハンドオフ中に使用するための追加のデータをＭＮに送信する工程を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
トランシーバと、
ネットワークインタフェースと、
トランシーバおよびネットワークインタフェースに通信可能に結合されている処理ユニットと、同処理ユニットは、
トランシーバを介する移動体ノード（ＭＮ）との通信のために開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）ベース通信インタフェースを提供すること、
ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフが切迫しているとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示をトランシーバを介してＭＮに送信すること、および、
ハンドオフが切迫しているとの指示に続いて、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフのためサービングＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが無効であるとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示をトランシーバを介してＭＮに送信することと、からなるアクセスネットワーク（ＡＮ）。
【請求項１９】
処理ユニットは、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフが切迫しているとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示に応答して、ハンドオフ中に使用するための追加のデータをハンドオフに先立ってＭＮに送信するというリクエストをトランシーバを介してＭＮから受信することを含む請求項１８に記載のＡＮ。
【請求項２０】
処理ユニットは、ハンドオフに先立って、ハンドオフ中に使用するための追加のデータをトランシーバを介してＭＮに送信することを含む請求項１８に記載のＭＮ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信システムに関する。詳細には、本発明は無線通信システムにおけるリンク層支援型ハンドオフに関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的には、パケット交換無線アクセスネットワークはＰＤＧ（パケットデータゲートウェイ）に接続されたＡＮ（アクセスネットワーク）要素を含む。ＰＤＧはＭＮ（移動体ノード）の所属するＡＮを介して、そのＭＮにサービスを提供する。ＰＤＧがＭＮにパケットデータネットワークへの接続性を提供し、モビリティエージェントの機能を実行してＭＮのネットワーク層モビリティをサポートする場合がある。ＭＮのハンドオフによって、ＭＮの第２層所属点が１つのＰＤＧから別のＰＤＧへ変更され（同じ無線技術内であるか、または異なる無線技術に渡る）、ＭＮと新たなＰＤＧとの間に確立される新たなリンク層およびネットワーク層接続を生じる場合がある。ＩＰモビリティの問題は一般に移動体ＩＰプロトコルによって対処される。しかしながら、そのようなハンドオフは、例えば、ハンドオフ待ち時間、媒体からの第２層ハンドオフによる一時的なパケットの損失、および移動体ＩＰプロトコルによる第３層プロトコル待ち時間などの問題のため、リアルタイムトラフィックに大きな混乱を生じ得る。
【０００３】
これらの待ち時間はリアルタイム／ストリーミングアプリケーション（例えば、オーディオおよびビデオ）の性能および、既存のリンク層技術（例えば、セルラーおよびＷＬＡＮ（無線ローカルエリアネットワーク）や８０２．１６／ＷｉＭＡＸなどの新たな無線技術に基づく他の準リアルタイムアプリケーションの性能に影響を与える。接続性の一時的な損失または応答の欠如によって、そのようなアプリケーションには誤った指示や、その後の性能低下が生じ得る。典型的には、ハンドオフ中にアプリケーションによって経験される総ブラックアウト期間は、第２層ハンドオフ遅延に応じて決まり、またネットワーク層ハンドオフを伴うときには、さらに第３層遅延に応じて決まる。通常、第２層待ち時間は、古いアクセスポイントからのリンク層離脱から、新たなアクセスポイントへの再所属までの間の時間である。通常、第３層待ち時間は、Ｌ３接続性を再び確立する（例えば、ＭＮが新たなリンクに到達し、第３層エージェントによる登録を検出し、その登録を完了する）ための時間である。
【０００４】
性能低下はユーザには明らかであり、ユーザのシームレスなモビリティ経験に影響を与え得る。例えば、ハンドオフ中に移動局上で動作するストリーミングビデオアプリケーションのユーザは、ビデオフレームの視覚的な損失や歪みを経験する。さらに、ＴＣＰベースのアプリケーションでは、ハンドオフ中のパケットの損失はＴＣＰには輻輳などのネットワーク性能問題として誤って解釈され、ＴＣＰプロトコルがバックオフモード（輻輳制御および再送信を行う）とされることによって、全ＴＣＰスループットが低減する場合がある。したがって、ＴＣＰに対するハンドオフの影響がハンドオフに制限されずに、ハンドオフ区間を過ぎて長く続く場合がある。
【０００５】
ＩＥＴＦでは、高速移動体ＩＰハンドオフ（Ｆａｓｔ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰ  ｈａｎｄｏｆｆ）など改良型のハンドオフ手法が提案されている。これらのハンドオフ手法では、第２層および第３層のハンドオフ処理のオーバラップを補助することによって、ネットワーク層ハンドオフ待ち時間の改良を補助する。しかしながら、それらのハンドオフ手法の性能は依然として第２層ハンドオフ待ち時間によって制限されている。高速移動体ＩＰ（ＦＭＩＰ）ハンドオフ方式を用いる場合にも、依然として避け得ないパケット損失が存在すると考えられ、ＴＣＰベースのアプリケーションに対するハンドオフの否定的な影響は未解決のままである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、標準的なハンドオフ手法および高速移動体ＩＰハンドオフ手法の両方に関する上述の制限のうちの少なくとも一部に対処するとともに、ＩＰベースのアプリケーション（ＶｏＩＰ、イメージ、ビデオ、ストリーミングメディア、ＰＴＴなど）を実行しているエンドユーザのモビリティ経験の改良が可能であるリンク層支援型ハンドオフのための装置および方法の必要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
高速移動体ＩＰなど周知のハンドオフ手法を改良してエンドユーザのモビリティ経験を改良する装置および方法の必要に対処する、様々な実施形態を記載する。ＯＳＩ第２層由来の、ハンドオフが切迫しているとの指示、ハンドオフによるリンク無効の指示およびハンドオフ後の新たなリンクの有効の指示が導入される。アプリケーション（移動体上のリアルタイム／ストリーミングアプリケーションなど）は、これらの指示を用いて、実際のハンドオフに先立って適切な事前措置を行うことが可能である。そのような措置の例には、エンドユーザのシームレスなモビリティ経験を改良するように、ハンドオフ区間中に用いられるデータをバッファしておくことが含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
開示の実施形態は図１〜５を参照することによってさらに完全に理解され得る。図１は、本発明の複数の実施形態による無線通信システム１００のブロック図である。現在、ＯＭＡ（オープン・モバイル・アライアンス）、３ＧＰＰ（第３世代パートナシップ・プロジェクト）、３ＧＰＰ２（第３世代パートナシップ・プロジェクト２）およびＩＥＥＥ（米国電気電子学会）８０２などの標準規格機関は、無線通信システム用の標準規格仕様を開発中である（これらの団体には、それぞれ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｐｅｎｍｏｂｉｌｅａｌｌｉａｎｃｅ．ｃｏｍ，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇ／，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ２．ｃｏｍ／，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｅｅ８０２．ｏｒｇ／を介して連絡できる）。通信システム１００は、異なる無線技術に基づくアクセスネットワークを有するシステムを表す。例えば、以下の記載では、ＡＮ  １２１はＩＥＥＥ８０２．ＸＸベースであり、ＡＮ  １２２は３ＧＰＰ２ベースであると仮定する。したがって、ＡＮ  １２１はＩＥＥＥ８０２．１１，８０２．１６または８０２．２０などの無線技術を用い、ＡＮ  １２２はＣＤＭＡ２０００またはＨＲＰＤ（１ｘＥＶ−ＤＯもしくはＩＳ−８５６としても知られている）などの無線技術を用いる。ＡＮ  １２１，１２２は、いずれも本発明を実装するように適切に変更されている。
【０００９】
本発明の代替の実施形態は、以下に限定されないが、３ＧＰＰ仕様（例えば、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ、ＥＤＧＥ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＵＴＲＡＮ、ＦＯＭＡ、ＵＭＴＳ、ＨＳＤＰＡおよびＨＳＵＰＡ）に記載の技術、ＩＳ−１３６（ＴＤＭＡの第３世代無線標準規格）仕様に記載の技術、ＩＳ−９５（ＣＤＭＡ）仕様に記載の技術、１ｘＥＶ−ＤＶ技術、および統合ディスパッチ強化ネットワーク技術など、他の技術または追加の技術を用いる通信システムにおいて実装されてもよい。また、本発明の代替の実施形態は、ＡＮ  １２１，１２２が同じ無線技術を用いる通信システムにおいて実装されてもよい。さらに、本発明の代替の実施形態は、ＡＮ  １２１，１２２が物理的または機能的に相当程度オーバラップするＡＮである通信システムにおいて実装されてもよい。例えば、ＡＮ  １２１，１２２は、ＭＮ  １０１と通信するコンポーネントＡＰ、ＢＴＳまたは基地局セクタにおいてのみ異なる。
【００１０】
より詳細には、通信システム１００は移動体ノード（ＭＮ）１０１、アクセスネットワーク（ＡＮ）１２１，１２２およびパケットネットワーク１５１を含む。図１にはシステム１００の動作に必要なネットワーク機器の全てが示されてはおらず、本明細書の実施形態の記載に特に関連するシステムコンポーネントおよび論理エンティティのみ示されていることを当業者は認識するであろう。例えば、ＡＮがＷＬＡＮ（無線ローカルエリアネットワーク）局（アクセスポイント（ＡＰ）、ＡＰコントローラ／スイッチおよびＷＬＡＮスイッチのうちの１つ以上を含む）、トランシーバ基地局（ＢＴＳ）、基地サイトコントローラ（ＢＳＣ）（選択分配ユニット（ＳＤＵ）を含む）、パケット制御機能（ＰＣＦ）、パケット制御ユニット（ＰＣＵ）および無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）のうちの１つ以上など、１つ以上のデバイスを含むことは知られている。しかしながら、これらのデバイスのうちのいずれも図１には詳細に示さない。
【００１１】
代わりに図１には、ＡＮ  １２１，１２２が処理ユニット１２５，１２６、ネットワークインタフェース１２７，１２８、およびトランシーバ１２３，１２４を含むように示す。一般に、処理ユニット、ネットワークインタフェースおよびトランシーバなどのコンポーネントは周知である。例えば、ＡＮの処理ユニットは、以下に限定されないが、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、メモリデバイス、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）および論理回路のうちの１つ以上など、基本コンポーネントを含むことが知られている。典型的には、そのようなコンポーネントは、高水準設計言語または記述、計算機命令、メッセージングフロー図および論理フローチャートのうちの１つ以上を用いて表現されるアルゴリズムおよびプロトコルのうちの１つ以上を実装するように適合されている。
【００１２】
したがって、アルゴリズム、論理フロー、メッセージング／シグナリングフローおよびプロトコル仕様のうちの１つ以上が与えられると、当業者には、与えられた論理を実行するＡＮ処理ユニットを実装するために利用可能な多くの設計・開発手法が認識される。したがって、ＡＮ  １２１，１２２は、本明細書の記載により本発明の複数の実施形態を実装するように適合されている周知のＡＮを表す。さらに、本発明の態様は様々な物理的コンポーネントに実装されても、様々な物理的コンポーネントを通じて実装されてもよく、必ずしも単一のプラットフォームの実装に限定されないことが、当業者には認識される。例えば、本発明のＡＮの態様は、上述のＡＮデバイスのうちのいずれかに実装されてもよく、かかるコンポーネントを通じて分散されてもよい。
【００１３】
ＡＮ  １２１，１２２は無線インタフェース１１１，１１２を用いてＭＮ  １０１と通信する。例示のため、ＡＮ  １２１はＩＥＥＥ８０２．ＸＸベースであり、ＡＮ  １２２は３ＧＰＰ２ベースであるので、無線インタフェース１１１，１１２は、それぞれＩＥＥＥ８０２．ＸＸエアインタフェース、３ＧＰＰ２エアインタフェースに相当する。
【００１４】
ＭＮプラットフォームは、以下に限定されないが、移動局（ＭＳ）、アクセスターミナル（ＡＴ）、端末装置、ゲーミングデバイス、パーソナルコンピュータおよび携帯情報端末（ＰＤＡ）など、様々な消費者電子プラットフォームを表すことが知られている。詳細には、ＭＮ  １０１は処理ユニット１０２、トランシーバ１０３、キーパッド（図示せず）、スピーカ（図示せず）、マイクロホン（図示せず）およびディスプレイ（図示せず）を含む。ＭＮにおいて用いられる処理ユニット、トランシーバ、キーパッド、スピーカ、マイクロホンおよびディスプレイは全て、当該技術分野において周知である。
【００１５】
例えば、ＭＮ処理ユニットは、以下に限定されないが、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、マイクロコントローラ、メモリデバイス、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）および論理回路のうちの１つ以上など、基本コンポーネントを含むことが知られている。典型的には、そのようなＭＳコンポーネントは、高水準設計言語または記述、計算機命令、メッセージング／シグナリングフロー図および論理フローチャートのうちの１つ以上を用いて表現されるアルゴリズムおよびプロトコルのうちの１つ以上を実装するように適合されている。したがって、アルゴリズム、論理フロー、メッセージング／シグナリングフロー、コールフローおよびプロトコル仕様のうちの１つ以上が与えられると、当業者には、与えられた論理を実行するユーザ機器を実装するために利用可能な多くの設計・開発手法が認識される。したがって、ＭＮ  １０１は、本明細書の記載により本発明の複数の実施形態を実装するように適合されている周知のＭＮを表す。
【００１６】
本発明による様々な実施形態の動作は、ほぼ以下のように行われる。開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）ベース通信インタフェースを用いて、ＡＮ  １２１，ＭＮ  １０１またはＡＮ  １２１およびＭＮ  １０１の両方が無線インタフェース１１１を介して互いにメッセージングを送信することによって、関連する動作が開始される。詳細には、処理ユニット１２５，１０２はＯＳＩベースの通信インタフェースを用いて、それぞれトランシーバ１２３，１０３を介してＭＮ  １０１，ＡＮ  １２１へメッセージングを送信する。メッセージングの送受信中に、サービングＡＮ、即ち、ソースＡＮ  １２１からターゲットＡＮ  １２２へのハンドオフが所望される状況が発生する。
【００１７】
いつハンドオフを行うかおよびどこでハンドオフを行うかを判定するための手法は、既存の無線技術において周知である。実施形態に応じて、ハンドオフ判定および制御は移動体に存在してもよく、ネットワークに存在してもよい。図２，３ではＭＮが制御するハンドオフの代表的な例を提供し、図４，５ではネットワークが制御するハンドオフの代表的な例を提供する。
【００１８】
図２はＭＮハンドオフのブロック図であり、図３はＭＮハンドオフを表す代表的なシグナリングフロー図である。いずれの図もＭＮがハンドオフを制御する本発明の一定の実施形態による。図の２００において、ＭＮ  １０１は最初にネットワーク１２１を介してサービスを取得し、次いでネットワーク１２２にハンドオフする。ボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏｌＰ）など、アプリケーションはＭＮ  １０１（処理ユニット１０２）に存在し、ＯＳＩベースの通信インタフェースを介してネットワーク１２１と通信状態にある第３層より上位のＯＳＩ層にて動作する。
【００１９】
ＭＮ  １０１がネットワーク１２２へ進み、ネットワーク１２２へのハンドオフを完了すると、実施形態に応じて、ＭＮ処理ユニット１０２は以下の指示のうちの一部又は全部をアプリケーションに提供する。ブロック図の２００およびシグナリングフロー図の３００によって示す実施形態では、これらの指示は全て、ＭＮ  １０１のＯＳＩ第２層（Ｌ２）に由来する。示すように、これらの指示はイベントトリガの形式をとる。イベントが実際に発生する時が通知されるように、ＭＮアプリケーションがこれらのトリガイベントを予め登録しておくこと、即ち、予約しておくことの必要な場合がある。しかしながら、特別な実施形態では、それらの指示は代替手段によって伝達されてもよく、代替の形式により伝達されてもよい。
【００２０】
ＯＳＩ第２層由来の指示には、以下を含む：ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフが切迫しているとの指示（例えば、プレトリガ）、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフのためサービングＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが無効である（ｄｏｗｎ）との指示（例えば、リンクダウントリガ）、およびターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが有効である（ｕｐ）との指示（例えば、リンクアップトリガ）。ブロック図の２００およびシグナリングフロー図の３００によって示す実施形態のうちの１つ以上では、ＭＮ処理ユニット１０２は、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフが切迫しているとのＯＳＩ第２層由来の指示（即ち、プレトリガ３０１）をアプリケーションに提供する。プレトリガ３０１はハンドオフの発生する直前に生成される。実施形態に応じて、プレトリガは新たな所属点に関する情報（例えば、新たなアクセスルータに関するＩＰ情報）を含んでもよく、また新たなチャネル、ＱｏＳパラメータ、ＡＡＡなどに対し利用可能な帯域幅などアプリケーション固有の情報も含んでよい。
【００２１】
プレトリガ３０１に応答して、ＭＮ処理ユニット１０２は、ハンドオフ中に使用するための追加のデータがハンドオフに先立ってＭＮへ送信されるようにリクエストしてもよい。ハンドオフブラックアウト期間をカバーするための、この追加のデータのリクエスト３０３によって、ネットワーク１２１が余分なデータ転送のための余分な帯域幅をＭＮに利用可能とすることが要求される場合がある。次いで、ハンドオフに先立って、ＭＮ処理ユニット１０２はハンドオフ中に使用するための追加のデータ、即ち、余分なデータ３０５をネットワーク１２１から受信する。
【００２２】
次いで、ＭＮ処理ユニット１０２は、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフのためサービングＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが無効であるとのＯＳＩ第２層由来の指示（即ち、リンクダウントリガ３０７）をアプリケーションに提供する。したがって、リンクダウントリガ３０７は、ハンドオフのためＭＮ  １０１への現在のリンクが無効となるときに生成される。新たなリンクが確立されるとき、ＭＮ処理ユニット１０２は、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが有効であるとのＯＳＩ第２層由来の指示（即ち、リンクアップトリガ３０９）をアプリケーションに提供する。リンクアップトリガ３０９は、ネットワーク１２２との新たなリンクを介してトラフィックが送信又は受信されると即座に送信される。これには最初に、新たなネットワーク上で登録に成功することが必要な場合もある。
【００２３】
図４はＭＮハンドオフのブロック図であり、図５はＭＮハンドオフを表す代表的なシグナリングフロー図である。いずれの図もネットワークがハンドオフを制御する本発明の一定の実施形態による。図の４００において、ＭＮ  １０１は最初にネットワーク１２１を介してサービスを取得し、次いでネットワーク１２２にハンドオフする。ボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏｌＰ）など、アプリケーションはＭＮ  １０１（処理ユニット１０２）に存在し、ＯＳＩベースの通信インタフェースを介してネットワーク１２１と通信状態にある第３層より上位のＯＳＩ層にて動作する。
【００２４】
ＭＮ  １０１がネットワーク１２２へ進み、ネットワーク１２２へのハンドオフを完了すると、実施形態に応じて、ＭＮ処理ユニット１０２は以下の指示のうちの一部又は全部をアプリケーションに提供する。これらの指示はイベントトリガの形式をとる。イベントが実際に発生する時が通知されるように、ＭＮアプリケーションがこれらのトリガイベントを予め登録しておくこと、即ち、予約しておくことの必要な場合がある。しかしながら、特別な実施形態では、それらの指示は代替手段によって伝達されてもよく、代替の形式により伝達されてもよい。ブロック図の４００およびシグナリングフロー図の５００によって示す実施形態では、これらの指示は、それ自身はネットワークから発せられる指示によってトリガされるＯＳＩ第２層由来の指示であり、トランシーバ１０３を介してＭＮ処理ユニットによって受信される。
【００２５】
ネットワークから発せられるＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示には、以下を含む：ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフが切迫しているとの指示（例えば、プレトリガ指示）、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフのためサービングＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが無効となるとの指示（例えば、リンクダウントリガ指示）、およびターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが有効であるとの指示（例えば、リンクアップトリガ指示）。ブロック図の４００およびシグナリングフロー図の５００によって示す１つ以上の実施形態では、ネットワーク１２１がＭＮ１０１にプリトリガ指示５０１を送信する。次に、ＭＮ処理ユニット１０２はプレトリガ指示５０１を受信し、アプリケーションにプレトリガ５０２を提供する。実施形態に応じて、プレトリガ指示５０１およびプレトリガ５０２は新たな所属点に関する情報（例えば、新たなアクセスルータに関するＩＰ情報）を含んでもよく、また新たなチャネル、ＱｏＳパラメータ、ＡＡＡなどに対し利用可能な帯域幅などのアプリケーション固有の情報も含んでよい。
【００２６】
また、ネットワーク１２１は追加の帯域幅（例えば、補足チャネル）を提供して、Ｌ２ハンドオフの進行中にＭＮアプリケーションがローカルに記憶し使用することの可能な余分なデータ５０３を伝達してもよい。ネットワーク１２１は、プレトリガ指示５０１を送信すると即座に、追加のデータ５０３の送信を事前に開始することが可能である。どのソース・宛先アクセス技術を伴うかに基づき、ハンドオフブラックアウト時間を推定することが可能である。一般には、例えば、移動体が移動し、実際のブラックアウト時間が記録されるにつれて、この推定値をより適切な値とするように動的に調整することが可能である。算出されたブラックアウト時間推定値、使用されているコーデック（コーダ−デコーダ）型およびローカルリンク状態のうちの１つ以上を用いて、ハンドオーバ区間に必要なデータ量を決定してもよい。
【００２７】
プレトリガ指示５０１およびプレトリガ５０２に応答して、ＭＮ処理ユニット１０２は、ハンドオフ中に使用するための追加のデータがハンドオフに先立ってＭＮへ送信されるようにリクエストしてもよい。ハンドオフブラックアウト期間をカバーするための、この追加のデータのリクエスト５０５によって、ＭＮがハンドオフブラックアウト区間において所望するデータの量が指定されてもよい。次いで、ハンドオフに先立って、ＭＮ処理ユニット１０２はハンドオフ中に使用するための追加のデータ、即ち、余分なデータ５０７をネットワーク１２１から受信してよい（又は、受信を継続してよい）。
【００２８】
次いで、ネットワーク１２１はＭＮ  １０１にリンクダウントリガ指示５０９を送信する。次に、ＭＮ処理ユニット１０２はアプリケーションにリンクダウントリガ５１０を提供する。ネットワーク１２１はリンクダウントリガ指示５０９をネットワーク分離の通知として使用することによって、ネットワーク活動を中断することが可能である。次いで、ＭＮアプリケーションはハンドオフ用にバッファされた任意の余分なデータの使用を開始してよい。
【００２９】
新たなリンクが確立されるとき、ＭＮ処理ユニット１０２はリンクアップトリガ指示５１１を受信し、リンクアップトリガ５１２をアプリケーションに提供する。リンクアップトリガ指示５１１およびリンクアップトリガ５１２は、新たなネットワーク１２２を介してそのサービスを再開すること、またおそらくは、プレトリガ指示５０１およびプレトリガ５０２を介して伝達された任意のアプリケーション固有のパラメータの使用（例えば、新たなネットワークの帯域幅に適するようにそのコーデックを調節すること）を開始することをＭＮアプリケーションに通知するように作用することが可能である。
【００３０】
上述のように、アプリケーションは、ＯＳＩ第２層由来の、ハンドオフが切迫しているとの指示、ハンドオフによるリンク無効の指示およびハンドオフ後の新たなリンクの有効の指示を用いて、ハンドオフ中のユーザ経験を改良することが可能である。アプリケーションがこれらの指示をどのように用いるかは、伴われるアプリケーションに応じて異なる。例えば、ハンドオフに先立ってデータパケットを取得し、記憶して、ハンドオフ中にそのデータを使用するよう、幾つかの補足資源にアプリケーションが要求することによって、ハンドオフパケット損失を補償することが可能である。この能力によって、アプリケーションに対するハンドオフの全影響を低減することにより、アプリケーションのエンドユーザには強化された性能およびよりシームレスな経験が提供される。移動体が高速で移動しており、サービスの混乱が主としてハンドオフ中に観察されるとき、このことは特に真である。
【００３１】
本明細書に記載の手法は技術間ハンドオフおよび技術内ハンドオフの両方に適用可能であるが、それらの手法では、移動体がＷＬＡＮからセルラーネットワークにハンドオフする、或いは逆にセルラーネットワークからＷＬＡＮにハンドオフする技術間ハンドオフにおいて、強力な適用可能性が見出され得る。この区間中のハンドオフ待ち時間は長く、技術間ハンドオフに関するネットワークからアプリケーションへの指示によって、アプリケーションがハンドオフ待ち時間区間を収容し、宛先の技術に適合するパラメータを再構成する適切な工程を実行することが補助され得る。
【００３２】
パケット損失に関して、リンクダウンの指示が与えられると、アプリケーションはハンドオフ中のネットワーク活動を中断することによって、ハンドオフ区間中の応答の欠如のためＴＣＰなどのＩＰ層プロトコルへの誤った指示が生じるという問題を回避することが可能である。このようにしてネットワーク活動を中断することによって、全スループットが低減されるＴＣＰバックオフモードが回避され得る。また、通知されるまでトラフィックの送信を停止することをアプリケーションがそのピア処理に通知することによって、ハンドオフ中の一時的なパケットの損失を回避することが可能である。
【００３３】
本明細書に記載の手法は、（標準的な移動体ＩＰと比較して）より小さい、予測可能なハンドオフブラックアウト時間を提供する高速移動体ＩＰを補足する。この時間はアプリケーションによって考慮され、この区間に対応するデータが適切にリクエストされ、ハンドオフに先立って保存され得る。
【００３４】
また、本明細書に記載の手法は、移動体アプリケーションがハンドオフ処理と平行して新たなネットワーク上の認証および登録処理を開始することを可能とする（例えば、Ｌ２由来の１つ以上の指示を介してＡＡＡの情報を伝達することによって）。
【００３５】
また、本明細書に記載の手法は、適切なトリガ通知に応じて移動体が補足ネットワーク資源を選択的にリクエストすることを可能とすることによって、資源の使用状況を改良することが可能である。例えば、ネットワークは移動体によってリクエストされ得るバーストデータの量を規制するポリシーを実施し得る。
【００３６】
結論として、移動体上で動作するリアルタイム／ストリーミングアプリケーションは、そのアプリケーションが送信／受信しているアプリケーションデータのセマンティックスをより良く認識している場合が多い。したがって、典型的には、そのアプリケーションはハンドオフ中に何を行うかを決定するのにより適している。ハンドオフを通知されるとき、アプリケーションは、例えば、ブラックアウト時間をカバーするために必要なデータをリクエストすることが可能であり、データは予め取り込まれ（ｐｒｅ−ｆｅｔｃｈｅｄ）、移動体のバッファに記憶される。次いで、このデータが第２層ハンドオフ中に消費される（即ち、使い切られる）と、新たなリンクが有効であると通知されたとき、アプリケーションが通信を再開することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の複数の実施形態による無線通信システムのブロック図。
【図２】ＭＮがハンドオフを制御する本発明の一定の実施形態による移動体ノード（ＭＮ）ハンドオフのブロック図。
【図３】ＭＮがハンドオフを制御する本発明の一定の実施形態によるＭＮハンドオフを表す代表的なシグナリングフロー図。
【図４】ネットワークがハンドオフを制御する本発明の一定の実施形態による移動体ノード（ＭＮ）ハンドオフのブロック図。
【図５】ネットワークがハンドオフを制御する本発明の一定の実施形態によるＭＮハンドオフを表す代表的なシグナリングフロー図。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成18年12月14日(2006.12.14)
【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】
リンク層支援型ハンドオフのための方法であって、
開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）ベース通信インタフェースの第２層（Ｌ２）によって、サービングＯＳＩベース通信インタフェースからターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフが切迫していることを指示するハンドオフ指示工程と、ＯＳＩベース通信インタフェースのＬ２は同ハンドオフが切迫していることをＯＳＩ第３層より上位のＯＳＩ層にて動作するアプリケーションに示すことと、
ハンドオフ指示工程に続いて、ＯＳＩベース通信インタフェースのＬ２によって、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへの同ハンドオフのためサービングＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが無効であることを同アプリケーションに指示するリンク無効指示工程と、からなる方法。
【請求項２】
ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフがＭＮに切迫しているとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示をアクセスネットワーク（ＡＮ）から受信する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフのためサービングＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが無効であるとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示をアクセスネットワーク（ＡＮ）から受信する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
リンク無効指示工程に続いて、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが有効であるとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示をアプリケーションに提供する工程と、
ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが有効であるとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示をアクセスネットワーク（ＡＮ）から受信する工程と、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ハンドオフ中に使用するための追加のデータがハンドオフに先立ってＭＮへ送信されるようにリクエストする工程と、リクエストはアクセスネットワーク（ＡＮ）に宛てられており、かつ、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフが切迫しているとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示に対する応答であることと、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
アクセスネットワーク（ＡＮ）からのハンドオフに先立って、ハンドオフ中に使用するための追加のデータを受信する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
トランシーバと、
トランシーバに通信可能に結合されている処理ユニットと、同処理ユニットは、
アプリケーションによる使用のために、ＯＳＩ第３層より上位のＯＳＩ層にて動作し、トランシーバを介して通信する開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）ベース通信インタフェースを提供すること、
ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフが切迫しているとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示を同アプリケーションに提供すること、および、
ハンドオフが切迫していることを指示することに続いて、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフのためサービングＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが無効であるとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示を同アプリケーションに提供することと、からなる移動体ノード（ＭＮ）。
【請求項８】
リンク層支援型ハンドオフのための方法であって、
アクセスネットワーク（ＡＮ）によって、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフが切迫しているとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示を移動体ノード（ＭＮ）に送信する工程と、
ハンドオフが切迫しているとの指示に続いて、ＡＮによって、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフのためサービングＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが無効であるとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示をＭＮに送信する工程と、からなる方法。
【請求項９】
ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフが切迫しているとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示に応答して、ハンドオフ中に使用するための追加のデータをハンドオフに先立ってＭＮに送信するというリクエストをＭＮから受信する工程を含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ハンドオフに先立って、ＡＮによって、ハンドオフ中に使用するための追加のデータをＭＮに送信する工程を含む請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
トランシーバと、
ネットワークインタフェースと、
トランシーバおよびネットワークインタフェースに通信可能に結合されている処理ユニットと、同処理ユニットは、
トランシーバを介する移動体ノード（ＭＮ）との通信のために開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）ベース通信インタフェースを提供すること、
ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフが切迫しているとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示をトランシーバを介してＭＮに送信すること、および、
ハンドオフが切迫しているとの指示に続いて、ターゲットＯＳＩベース通信インタフェースへのハンドオフのためサービングＯＳＩベース通信インタフェースへのリンクが無効であるとのＯＳＩ第２層（Ｌ２）由来の指示をトランシーバを介してＭＮに送信することと、からなるアクセスネットワーク（ＡＮ）。