(57)【要約】【課題】複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークの間をローミングするときに、迅速で絶え間のない滑らかなハンドオフを実現できる通信システム、移動体通信端末装置及び基地局を提供すること。【解決手段】移動体通信端末装置１００は、ハードウェア、ソフトウェア及びプロトコルそれぞれの仕様が調整されることによってユニークに設定されたネットワークアクセスメカニズムを備えるネットワークアクセスユニット（ＮＡＵ）１０１と、１セットのインターフェイスを用いてＮＡＵ１０１と情報交換することによって通信セッションで使用するチャネルを決定し、決定されたチャネルに対応するＮＡＵ１０１を制御するＭＡＤＵ（Multiple Access Decision Unit）１０３と、を具備し、複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークの間をローミングする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークと、前記データ通信ネットワークの
間をローミングする移動体通信端末装置と、前記移動体通信端末装置との間でチャネルを形成する基地局を含む通信システムであって、
前記移動体通信端末装置は、前記データ通信ネットワークへのアクセスメカニズムを備える１以上のネットワークアクセスユニットと、前記ネットワークアクセスユニットと情報交換することによって通信セッションで使用するチャネルを決定し、決定されたチャネルに対応する前記ネットワークアクセスユニットを制御するＭＡＤＵ（Multiple Access Decision Unit）とを具備するものであって、
現在のチャネルを形成している前記基地局に制御メッセージ、即ち前記移動体通信端末装置を特定する識別子と、前記基地局より前記移動体通信端末装置との間で形成されたチャネルの中断に関するイベントを通知されるためのトリガメッセージを特定する識別子と、を含む制御メッセージを送信し、並びに前記基地局が前記イベントの発生を予測したときには前記トリガメッセージを送信することを前記基地局に要求し、
前記基地局は、前記移動体通信端末装置から前記トリガメッセージの送信を要求され、且つ、前記移動体通信端末装置を監視した結果、前記イベントの発生を予測した場合に、前記トリガメッセージを前記移動通信端末装置に送信する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記基地局が送信するトリガメッセージは、前記移動体通信端末装置との間で現在のチャネルを形成している基地局を特定する識別子と、前記移動体通信端末装置との間で新たにチャネルを形成する他の基地局を特定する識別子と、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記基地局が送信するトリガメッセージは、前記イベントが発生する推定時刻を含む、  ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記移動体端末装置が前記基地局に送信する制御メッセージは、前記移動端末がハンドオフに要する時間情報を含むものであり、
前記基地局は、前記移動体通信端末装置が送信した制御メッセージに含まれる時間情報に基づき、前記トリガメッセージを前記移動体通信端末装置に送信する時間間隔を調整する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項５】
前記移動体端末装置が前記基地局に送信する制御メッセージに含まれるハンドオフに要する時間情報は、前記移動端末がネットワークアクセスメカニズムのタイプに基づいて設定される、
ことを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークと、前記データ通信ネットワークの
間をローミングする移動体通信端末装置と、前記移動体通信端末装置との間でチャネルを形成する基地局を含む通信システムであって、
前記移動体通信端末装置は、前記データ通信ネットワークへのアクセスメカニズムを備える１以上のネットワークアクセスユニットと、前記ネットワークアクセスユニットと情報交換することによって通信セッションで使用するチャネルを決定し、決定されたチャネルに対応する前記ネットワークアクセスユニットを制御するＭＡＤＵ（Multiple Access Decision Unit）とを具備するものであって、
現在のチャネルを形成している前記基地局にハンドオフの発生を予測するための情報を要求する問い合わせメッセージを送信し、
前記基地局は、前記移動体通信端末装置から前記問い合わせメッセージを受信したときには、前記ハンドオフの発生を予測するための情報を前記移動体通信端末装置に返信する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項７】
複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワーク間をローミングし、基地局との間でチャネル形成する移動体通信端末装置であって、
前記移動体通信端末装置は、前記データ通信ネットワークへのアクセスメカニズムを備える１以上のネットワークアクセスユニットと、前記ネットワークアクセスユニットと情報交換することによって通信セッションで使用するチャネルを決定し、決定されたチャネルに対応する前記ネットワークアクセスユニットを制御するＭＡＤＵ（Multiple Access Decision Unit）とを具備し、
現在のチャネルを形成している前記基地局に対し、前記移動体通信端末装置を特定する識別子と、前記基地局より前記移動体通信端末装置との間で形成されたチャネルの中断に関するイベントを通知されるためのトリガメッセージを特定する識別子と、を含む制御メッセージを送信し、
前記基地局が前記イベントの発生を予測したときには前記トリガメッセージを送信することを前記基地局に要求し、
前記トリガメッセージの送信を要求した基地局から、前記イベントの発生の予測に関する前記トリガメッセージを受信する、
ことを特徴とする移動体通信端末装置。
【請求項８】
前記基地局から受信するトリガメッセージは、前記移動体通信端末装置との間で現在のチャネルを形成している基地局を特定する識別子と、前記移動体通信端末装置との間で新たにチャネルを形成する他の基地局を特定する識別子と、を含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の移動体通信端末装置。
【請求項９】
前記基地局から受信するトリガメッセージは、前記イベントが発生する推定時刻を含む、
ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の移動体通信端末装置。
【請求項１０】
前記移動体端末装置が前記基地局に送信する制御メッセージは、前記移動端末がハンドオフに要する時間情報を含むものである、
ことを特徴とする請求項７乃至請求項９いずれか一つに記載の移動体通信端末装置。
【請求項１１】
前記移動体端末装置が前記基地局に送信する制御メッセージに含まれるハンドオフに要する時間情報は、前記移動端末がネットワークアクセスメカニズムのタイプに基づいて設定される、
ことを特徴とする請求項１０に記載の移動体通信端末装置。
【請求項１２】
複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワーク間をローミングし、基地局との間でチャネル形成する移動体通信端末装置であって、
前記移動体通信端末装置は、前記データ通信ネットワークへのアクセスメカニズムを備える１以上のネットワークアクセスユニットと、前記ネットワークアクセスユニットと情報交換することによって通信セッションで使用するチャネルを決定し、決定されたチャネルに対応する前記ネットワークアクセスユニットを制御するＭＡＤＵ（Multiple Access Decision Unit）とを具備し、
現在のチャネルを形成している前記基地局にハンドオフの発生を予測するための情報を要求する問い合わせメッセージを送信し、
前記問い合わせメッセージを受信した前記基地局から、前記ハンドオフの発生を予測するための情報を受信する、
ことを特徴とする移動体通信端末装置。
【請求項１３】
複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークとの間をローミングする移動体通信端末装置との間でチャネルを形成する基地局であって、
前記移動体通信端末装置から、前記移動体通信端末装置を特定する識別子と、前記移動体通信端末装置との間で形成されたチャネルの中断に関するイベントを通知するためのトリガメッセージを特定する識別子と、を含む制御メッセージを受信した場合には、
前記移動体通信端末装置を監視した結果、前記イベントの発生を予測した場合に、前記トリガメッセージを前記移動通信端末装置に送信する、
ことを特徴とする基地局。
【請求項１４】
前記基地局が送信するトリガメッセージは、前記移動体通信端末装置との間で現在のチャネルを形成している基地局を特定する識別子と、前記移動体通信端末装置との間で新たにチャネルを形成する他の基地局を特定する識別子と、を含む、
ことを特徴とする請求項１３に記載の基地局。
【請求項１５】
前記基地局が送信するトリガメッセージは、前記イベントが発生する推定時間情報を含む、
ことを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の基地局。
【請求項１６】
前記移動体端末装置から受信する制御メッセージは、前記移動端末がハンドオフに要する時間情報を含むものであり、
前記基地局は、前記移動体通信端末装置から受信した制御メッセージに含まれる時間情報に基づき、前記トリガメッセージを前記移動体通信端末装置に送信する時間間隔を調整する、
ことを特徴とする請求項１３乃至請求項１５のいずれか一つに記載の基地局。
【請求項１７】
前記移動体端末装置から受信する制御メッセージに含まれるハンドオフに要する時間情報は、ネットワークアクセスメカニズムのタイプに基づいて設定される、
ことを特徴とする請求項１６に記載の基地局。
【請求項１８】
複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークとの間をローミングする移動体通信端末装置との間でチャネルを形成する基地局であって、
前記移動体通信端末装置から、現在のチャネルを形成している前記基地局にハンドオフの発生を予測するための情報を要求する問い合わせメッセージを受信し、
前記移動体通信端末装置から前記問い合わせメッセージを受信したときには、前記ハンドオフの発生を予測するための情報を前記移動体通信端末装置に返信する、
ことを特徴とする基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークにおいて使用可能で、前記ネットワークに参加するための接続ポイントを常時変更する即ちローミングする移動体通信端末装置に関する。特に、複数の前記ネットワークに参加するための複数のネットワークアクセスメカニズムを備え、これらのネットワークアクセスメカニズムが前記ネットワークのプロトコルに適合するように統合制御される移動体通信端末装置に関する。
【０００２】
また、本発明は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers：米国電気電子技術者協会）８０２．１１及びＷ−ＣＤＭＡ（広帯域符号分割多元接続）のような二重の無線アクセス技術に適用することができる。
【０００３】
また、本発明は、前記ネットワークのプロトコルに適合するようにネットワークアクセスメカニズムを統合制御する移動体通信端末装置及びその制御方法を提供することによって、移動体通信端末装置の利用可能範囲を拡張するものである。
【背景技術】
【０００４】
無線技術の出現と発展により、今日インターネット等のグローバルネットワークに参加できる移動体通信端末装置が増加している。
【０００５】
これらの移動体通信端末装置は、異なるドメイン間をローミングして、異なるパケット交換方式のデータ通信ネットワークの基地局と順次チャネルを形成する。このようなローミングの供給は、ＧＳＭ(Global Systems for Mobile communications)システムのような回線交換される通信ネットワークにおいてかなり成熟している。
【０００６】
しかしながら、パケット交換方式のデータ通信ネットワークにおいて、このようなローミング機能を採用することは難しい。なぜなら、パケット交換方式のデータ通信ネットワークにおける通信端末装置では、前記ネットワークそれぞれがユニークなアドレスを使用するからである。なお、このユニークなアドレスには、空間のトポロジーに有効な部分（通常は先頭）が含まれる。
【０００７】
特許文献１において、バレンタインらは、回線交換方式の電気通信ネットワークにパケット交換方式のデータ通信を取り込もうと試みた。しかしながら、特許文献１には、データ通信端末装置にアドレスがどのように割り当てられるかについての問題は記載されていない。
【０００８】
そこで、このアドレスの割り当ての問題を解決するため、特許文献２には、セットアップ時において移動体端末装置に動的にアドレスを割り当てる技術が記載されている。特許文献２に記載の技術によれば、前記アドレスを割り当てる問題は解決されるようにも思われる。しかし、特許文献２には、移動体端末装置が移動することによってそれまでと異なる他の接続ポイントから前記電気通信ネットワークに参加するときに、旧アドレスと新アドレスとがどのようにして関連付けられるかについて、具体的な言及がない。なお、移動体端末装置がパケット交換方式のデータ通信ネットワークに参加する接続ポイントを変更した後でも、同じアドレスで継続的にパケットを受信できるようにすることは、移動体端末装置にとって望ましいことである。これにより、パケット交換方式のデータ通信ネットワークおいて、移動体端末装置が接続ポイントを変更するときでも、通信セッションのスムーズな継続が可能となる。
【０００９】
このようなローミング機能をサポートするために、非特許文献１にはモバイルＩＰｖ４についての関連技術が、また非特許文献２にはモバイルＩＰｖ６についての関連技術が記載されている。モバイルＩＰでは、モバイルノードと呼ばれるデータ通信端末装置それぞれが恒久的なホームドメインを持っている。このホームドメインを構成するホームネットワークにモバイルノードが参加する場合には、ホームアドレスと呼ばれる恒久的なグローバルアドレスがモバイルノードに割り当てられる。モバイルノードがホームネットワークから離れているとき即ち他のネットワークに所属しているときには、通常「気付アドレス」と呼ばれる一時的なグローバルアドレスが前記モバイルノードに割り当てられる。この気付アドレスを用いれば、モバイルノードは、他のネットワークに所属していても、ホームアドレス宛てに送信されてくるパケットを受信することができる。なお、この気付アドレスを使用するには、ホームネットワーク上にホームエージェントと呼ばれるルータが必要となる。モバイルノードは、気付アドレスを「バインディングアップデート」と呼ばれるメッセージを使ってホームエージェントに登録する。ホームエージェントは、モバイルノードのホームアドレス宛てに送信されてきたメッセージを途中で捕えて、そしてモバイルノードの気付アドレス宛てに転送する。モバイルノードがホームネットワーク以外のどのような方式の他のネットワークに所属していても、モバイルノードからホームエージェントにホームアドレスと気付アドレスとを関連付ける情報が提供されていれば、モバイルノードはホームアドレス宛てに送信されてくるパケットをいつでも受信することができるようになる。
【００１０】
しかしながら、非特許文献１及び非特許文献２に記載された技術では、モバイルノードが前の接続ポイントから離れた後にホームアドレスと新しい気付アドレスとの間に新しい関連付けを準備する（新しい気付アドレスを取得する時間を含む）ための時間が必要である。従って、この準備時間においては、モバイルノードはパケットを受信することができない。
【００１１】
そこで、移動体通信端末装置が前にチャネルを形成した基地局から新しくチャネルを形成する基地局へハンドオフを迅速に行う技術が開発され、その技術が特許文献３に記載されている。また、特許文献４には、複数の基地局が移動体通信端末装置の移動速度を測定し、測定された移動速度に基づいてハンドオフが必要か決定する技術が記載されている。これらの技術は、ハンドオフについてのオーバーヘッドを削減する可能性があるものの、旧気付アドレスから新気付アドレスに切り替えるために若干の時間を要する。そのため、これらの技術を用いてもまだ、完全に滑らかなハンドオフを実現することはできない。さらに、これらの技術では、移動体通信端末装置のホームアドレスと気付アドレスとの関連付けを基地局に動的に提供しなければならないことから、基地局での信号処理の負荷が高まる。さらに、これらの技術は、ハンドオフの各処理を実際に実行する基地局の能力及び機能に依存するため、基地局の構成を一層複雑にし、また基地局をより高価なものにする。
【００１２】
このような迅速なハンドオフを実現する１つの手段として、複数のネットワークアクセスメカニズムを使用することが考えられる。複数のネットワークアクセスメカニズムを備える移動体通信端末装置であれば、ハンドオフを実行する際に、前にチャネルを形成した基地局と新しくチャネルを形成する基地局とにそれぞれ別個のネットアークネットワークアクセスメカニズムを割り当てることによって、ハンドオフを迅速、かつ、滑らかなに実現することができる。
【００１３】
しかしながら、このような複数のネットワークアクセスメカニズムを使用するには、移動体通信端末装置に具備されるネットワークインターフェイスが、移動体通信端末装置を支配的に制御するソフトウェアに対してトリガを供給する必要がある。
【特許文献１】米国特許第６５０４８３９号明細書
【特許文献２】米国特許第６４６９９９８号明細書
【特許文献３】米国特許第６４７３４１３号明細書
【特許文献４】米国特許第５９１３１６８号明細書
【非特許文献１】パーキンスら（Perkins, C. E. et. al），「ＩＰ可動性サポート（IP Mobility Support）」，IETF RCF ３３４４，２００２年８月
【非特許文献２】ジョンソンら（Johnson, D. B., Perkins, C. E., and Arkko, J.），「ＩＰｖ６での可動性サポート（Mobility Support in IPv6）」，Internet Draft: draft-ietf-mobileip-ipv6-21.txt，Work In Progress，２００３年２月
【非特許文献３】ハイキン（Haykin, S.），「アダプティブフィルタ理論（Adaptive Filter Theory）」，Prentice-Hall，Upper Saddle River，New Jersey，１９９６年，第３版
【非特許文献４】カルマン（Kalman, R.E），「線形フィルタリングと予測問題とについての新しいアプローチ（A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems）」，Trans ASME，１９６０年３月，第８２巻，シリーズＤ，ｐ．３５−４５
【非特許文献５】ハイキン（Haykin, S.），「ニューラルネットワーク：包括的な基礎（Neural Network: A Comprehensive Foundation）」，Prentice Hall，Upper Saddle River，１９９４年，ニュージャージー・インターナショナル版
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
前述したように、移動体通信端末装置がパケット交換方式のデータ通信ネットワークをローミングするときに、通信セッションに絶え間のない滑らかなハンドオフを既存の解決手段によって実現することは困難である。より具体的には、移動体通信端末装置が異なるドメインに新たに所属するとき即ち前の基地局とは異なる他の基地局との間に新たにチャネルを形成し直すとき、新しい気付アドレスが利用できるようになるまでの準備時間が必要であり、この準備時間の間は移動体通信端末装置にパケットが届かなくなるおそれがある。
【００１５】
無線技術の発展により、多くの移動体通信端末装置は今、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂとＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）とのような複数の異なるアクセス技術を利用することができるようになっている。そこで、移動体通信端末装置においてこれらの異なるアクセス技術を交互に利用すれば、迅速なハンドオフを実現することできる。
【００１６】
しかしながら、この迅速なハンドオフを実現するには、移動体通信端末装置に具備されるネットワークアクセスメカニズムからそれを支配的に制御するレイヤに対して、幾つかのトリガが供給される必要がある。加えて、このトリガは、支配的なレイヤの構成の複雑さを解消し、またそこで生じる信号処理の負荷を軽減するために、一様なフォーマットを持つべきである。
【００１７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークの間をローミングするときに、迅速で絶え間のない滑らかなハンドオフを実現できる通信システム、移動体通信端末装置及び基地局を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係る移動体通信端末装置は、ハードウェア、ソフトウェア及びプロトコルそれぞれの仕様が調整されることによってユニークに設定されたネットワークアクセスメカニズムを備えるネットワークアクセスユニット（ＮＡＵ）と、１セットのインターフェイスを用いて前記ＮＡＵと情報交換することによって通信セッションで使用するチャネルを決定し、決定されたチャネルに対応する前記ＮＡＵを制御するＭＡＤＵ（Multiple Access Decision Unit）と、を具備し、複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークの間をローミングする構成を採る。
【００１９】
本発明に係る移動体通信端末装置は、前記発明において、前記ＭＡＤＵによって使用される１セットのインターフェイスは、問合せ（Query）インターフェイス、設定（Configure）インターフェイス及びトリガ（Trigger）インターフェイスを含んで構成されるものであって、前記問合せインターフェイスは、問合せのタイプ（問合せコード：Query-Code）を識別する部分と問合せの結果（問合せ結果：Query-Result）を格納するバッファを含むもう一つの部分から成り、かつ、前記ＭＡＤＵが前記ＮＡＵに送信する前記ＮＡＵについての情報が得られる信号であり、前記設定インターフェイスは、設定されるパラメータ（パラメータコード：Parameter-Code）を示す部分と設定される前記パラメータの新しい値（パラメータ値：Parameter-Value）を格納するもう一つの部分とから成り、かつ、前記ＮＡＵに対応付けされた前記パラメータを設定する前記ＭＡＤＵが前記ＮＡＵに送信する信号であり、前記トリガインターフェイスは、前記ＮＡＵを個別に識別する部分（ＮＡＵ-識別子：NAU-Identifier）と発生した又は今後発生するイベント（トリガイベント：Trigger-Event）を完全に記述するもう１つの部分とから成り、かつ、前記ＮＡＵが前記ＭＡＤＵに送信して前記イベントの発生又は今後発生することを知らせる信号である構成を採る。
【００２０】
本発明に係る移動体通信端末装置は、前記発明において、前記ＭＡＤＵは、前記ＮＡＵの設定及び状況についての情報を記録して蓄積する不揮発性のメモリデバイスを具備する構成を採る。
【００２１】
本発明に係る移動体通信端末装置は、前記発明において、前記問合せインターフェイスと、前記設定インターフェイスと、前記トリガインターフェイスと、のフォーマットを変換することにより、前記ＮＡＵと前記ＭＡＤＵとの情報交換を可能にするＮＩＴ（NAU-specific Interface Translator）を具備する構成を採る。
【００２２】
本発明に係る移動体通信端末装置は、前記発明において、前記ＮＡＵは、同時並列操作が可能な複数のＮＡＵ通信チャネルと、前記ＮＡＵ通信チャネルを制御し、前記インターフェイスを用いて前記ＭＡＤＵと情報交換するsub-ＭＡＤＵと、を具備する構成を採る。
【００２３】
本発明に係る移動体通信端末装置は、前記発明において、前記sub-ＭＡＤＵと前記ＭＡＤＵとの間に、前記問合せインターフェイスと、前記設定インターフェイスと、前記トリガインターフェイスと、のフォーマットを変換することにより、前記sub-ＭＡＤＵと前記ＭＡＤＵとの情報交換を可能にするＮＩＴを具備する構成を採る。
【００２４】
本発明に係る移動体通信端末装置は、前記発明において、前記ＭＡＤＵによって使用される１セットの前記インターフェイスは、問合せインターフェイス、設定インターフェイス及びトリガインターフェイスを含んで構成されるものであって、前記問合せインターフェイスは、前記ＮＡＵの動作モードと、前記ＮＡＵによって提供されるチャネルの使用コストと、前記ＮＡＵによって提供されるチャネルのバンド幅と、前記ＮＡＵによって提供されるチャネルの品質と、前記ＮＡＵによって提供されるチャネルにおいてサポートされるサービス品質（ＱｏＳ）レベルと、前記ＮＡＵによって提供されるチャネルについての電力消費量情報と、前記ＮＡＵによって提供されるチャネルにおいてサポートされるセキュリティ方式と、についての情報を伝える信号である構成を採る。
【００２５】
本発明に係る移動体通信端末装置は、前記発明において、前記ＭＡＤＵによって使用される１セットの前記インターフェイスは、問合せインターフェイス、設定インターフェイス及びトリガインターフェイスを含んで構成されるものであって、前記設定インターフェイスは、前記ＮＡＵの動作モードと、前記ＮＡＵから前記ＭＡＤＵに情報信号を送信することと、前記ＮＡＵから前記ＭＡＤＵに前記情報信号を送信することを省略することと、前記ＭＡＤＵに送信する前記情報信号の生成に関する前記ＮＡＵについての基準と、前記ＮＡＵがハンドオフ動作を開始する基準と、前記ＮＡＵによって使用されるチャネルの特定と、についての情報を伝える信号であって、前記ＮＡＵに送信される構成を採る。
【００２６】
本発明に係る移動体通信端末装置は、前記発明において、前記ＭＡＤＵによって使用される１セットの前記インターフェイスは、問合せインターフェイス、設定インターフェイス及びトリガインターフェイスを含んで構成されるものであって、前記トリガインターフェイスは、基地局に対応付けられた前記ＮＡＵの状況変更と、ある値を変更された前記ＮＡＵによって提供されるチャネルの使用コストと、ある値を変更された前記ＮＡＵによって提供されるチャネルにおいてサポートされるＱｏＳレベルと、あるタイプに変更された前記ＮＡＵによって提供されるチャネルにおいて利用されるセキュリティ方式と、前記ＮＡＵによって提供されるチャネルにおいて利用される変調方式と、についての情報を前記ＮＡＵが前記ＭＡＤＵに伝える信号である構成を採る。
【００２７】
本発明に係る移動体通信端末装置の制御方法は、ハードウェア、ソフトウェア及びプロトコルそれぞれの仕様が調整されることによってユニークに設定されたネットワークアクセスメカニズムを備えるＮＡＵと、１セットのインターフェイスを用いて前記ＮＡＵと情報交換することによって通信セッションで使用するチャネルを決定し、決定されたチャネルに対応する前記ＮＡＵを制御するＭＡＤＵと、を具備し、複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークの間をローミングする移動体通信端末装置を制御する方法であって、前記ＮＡＵについての情報が得られる問合せインターフェイスを、前記ＭＡＤＵが前記ＮＡＵに送信するステップと、前記ＮＡＵに対応付けされた前記パラメータを設定する設定インターフェイスを、前記ＭＡＤＵが前記ＮＡＵに送信するステップと、前記イベントの発生又は今後発生することを知らせる前記トリガインターフェイスを、前記ＮＡＵが前記ＭＡＤＵに送信するステップと、を具備するようにした。
【００２８】
本発明に係る移動体通信端末装置の制御方法は、前記発明において、前記ＭＡＤＵが前記ＮＡＵを制御するステップと、同時並列操作が可能な複数のＮＡＵ通信チャネルを制御し、かつ、前記インターフェイスを用いて前記ＭＡＤＵと情報交換する前記sub-ＭＡＤＵを前記ＭＡＤＵが制御するステップと、前記ＭＡＤＵが前記インターフェイスを用いて前記ＮＡＵ又は前記sub-ＭＡＤＵと通信を行うステップと、を具備するようにした。
【００２９】
本発明に係る移動体通信端末装置の制御方法は、前記発明において、前記ＭＡＤＵと通信するときに、前記sub-ＭＡＤＵがそれ自身を表す特別な識別子を使用するステップと、前記特別な識別子が前記トリガインターフェイスに使用される場合には、前記ＭＡＤＵと通信を行うＵＰＬに対して前記トリガインターフェイスに基づいて前記sub-ＭＡＤＵの行った決定を前記ＭＡＤＵが送信するステップと、を具備するようにした。
【００３０】
本発明に係る移動体通信端末装置は、前記発明において、前記パケット交換方式のデータ通信ネットワークを介して受信された入力信号に基づいて、前記データ通信ネットワークとのチャネルの中断を予測する複数のＴＤＦと、複数の前記ＴＤＦからの入力信号を時系列に比較することにより、トリガインターフェイスを前記ＭＡＤＵに送信するか決定する比較器と、を具備する構成を採る。
【００３１】
本発明に係る移動体通信端末装置は、前記発明において、前記ＴＤＦは、前記入力信号をその受信された世代毎に記録し一定期間保持する複数の遅延レジスタと、前記遅延レジスタからの出力に対して前記遅延レジスタ毎に用意された重みをそれぞれ乗算する複数の乗算器と、複数の前記乗算器から入力されてくる複数の乗算値に予め設定された値を加えつつ合算する加算器と、を具備する構成を採る。
【００３２】
本発明に係る通信システムは、複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークと、前記データ通信ネットワークの間をローミングする移動体通信端末装置と、を含んで構成される通信システムであって、前記移動体通信端末装置は、ハードウェア、ソフトウェア及びプロトコルそれぞれの仕様が調整されることによってユニークに設定されたネットワークアクセスメカニズムを備えるＮＡＵと、１セットのインターフェイスを用いて前記ＮＡＵと情報交換することによって通信セッションで使用するチャネルを決定し、決定されたチャネルに対応する前記ＮＡＵを制御するＭＡＤＵと、を具備する構成を採る。
【００３３】
本発明に係る通信システムは、前記発明において、前記パケット交換方式のデータ通信ネットワークは、前記移動体通信端末装置とのチャネルを形成するときに、重みのセットを動的に設定し、設定された前記重みのセットを前記移動体通信端末装置に提供する基地局を具備し、前記移動体通信端末装置は、前記基地局から提供される前記重みのセットを用いて、前記基地局との間で形成された前記チャネルの中断を予測する構成を採る。
【００３４】
本発明に係る通信システムは、前記発明において、前記移動体通信端末装置は、前記ＮＡＵが前記ＭＡＤＵによって設定されたトリガインターフェイスを送信するタイミングを含む制御メッセージを前記基地局に送信し、前記基地局は、前記制御メッセージを受信したときに、前記制御メッセージに対応する前記重みのセットを前記移動体通信端末装置に送信する構成を採る。
【００３５】
本発明に係る通信システムは、前記発明において、前記パケット交換方式のデータ通信ネットワークは、前記移動体通信端末装置との間でチャネルを形成する基地局を具備し、前記基地局は、前記移動体通信端末装置からトリガメッセージの送信を要求されたときには、或いは前記移動体通信端末装置の位置を監視してその動作範囲の外に前記移動体通信端末装置が移動するイベントの発生を検出したときには、前記移動体通信端末装置との間で現在のチャネルを形成している基地局を特定する独特の識別子と、前記移動体通信端末装置との間で新たにチャネルを形成する他の基地局を特定する独特の識別子と、前記イベントが発生する推定時刻と、を含むトリガメッセージを前記移動体通信端末装置に送信し、前記移動体通信端末装置は、現在のチャネルを形成している前記基地局に制御メッセージ、即ち前記移動体通信端末装置を特定する独特の識別子と、前記トリガメッセージを特定する独特の識別子と、前記イベントの発生推定時刻の前に前記トリガメッセージの送信に必要な時間枠と、を含む制御メッセージを送信し、並びに前記イベントの発生を検出したときには、前記トリガメッセージの送信を前記基地局に要求する構成を採る。
【００３６】
本発明に係る移動体通信端末装置のローミング方法は、ハードウェア、ソフトウェア及びプロトコルそれぞれの仕様が調整されることによってユニークに設定されたネットワークアクセスメカニズムを備えるＮＡＵと、１セットのインターフェイスを用いて前記ＮＡＵと情報交換することによって通信セッションで使用するチャネルを決定し、決定されたチャネルに対応する前記ＮＡＵを制御するＭＡＤＵと、を具備する移動体通信端末装置、並びに前記移動体通信端末装置との間でチャネルを形成する基地局を具備する複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークを含んで構成される通信システムにおいて、前記移動体通信端末装置が複数の前記パケット交換方式のデータ通信ネットワークの間をローミングする方法であって、前記移動体通信端末装置が、現在のチャネルを形成している前記基地局に制御メッセージ、即ち前記移動体通信端末装置を特定する独特の識別子と、前記トリガメッセージを特定する独特の識別子と、前記基地局の動作範囲の外に前記移動体通信端末装置が移動するイベントの発生推定時刻の前に前記トリガメッセージの送信に必要な時間枠と、を含む制御メッセージを送信するステップと、前記移動体通信端末装置が、前記イベントの発生を検出したときには、前記トリガメッセージの送信を前記基地局に要求するステップと、前記基地局が、前記移動体通信端末装置からトリガメッセージの送信を要求されたときには、或いは前記移動体通信端末装置の位置を監視してその動作範囲の外に前記移動体通信端末装置が移動するイベントの発生を検出したときには、前記移動体通信端末装置との間で現在のチャネルを形成している前記基地局を特定する独特の識別子と、前記移動体通信端末装置との間で新たにチャネルを形成する他の基地局を特定する独特の識別子と、前記イベントが発生する推定時刻と、を含むトリガメッセージを前記移動体通信端末装置に送信するステップと、を具備するようにした。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係る移動体通信端末装置によれば、ハードウェア、ソフトウェア及びプロトコルそれぞれの仕様が調整されることによってユニークに設定されたネットワークアクセスメカニズムを備えるＮＡＵと、１セットのインターフェイスを用いて前記ＮＡＵと情報交換することによって通信セッションで使用するチャネルを決定し、決定されたチャネルに対応する前記ＮＡＵを制御するＭＡＤＵと、を具備するため、ハンドオフが実行される前に上位層のプロトコルに予めトリガが送信されることから、上位層のプロトコル例えばＵＰＬによる支配的な制御によって絶え間のないスムーズなハンドオフが実現される。
【００３８】
また、本発明に係る移動体通信端末装置によれば、移動体通信端末装置における現在形成されているチャネルが今後中断されるか否かを予測できるため、使用中のＮＡＵを変更するために必要な準備時間を十分に確保することができる。
【００３９】
そして、本発明に係る移動体通信端末装置によれば、現在使用中のチャネルが今後中断されるときには、現在のネットワークアクセスメカニズムと独立して代わりのネットワークアクセスメカニズムを並列に作動させることができるため、移動体通信端末装置が様々な基地局の動作範囲を出入りするときに、通信セッションの中断時間を最小限に抑えることができる。
【００４０】
加えて、本発明に係る移動体通信端末装置によれば、トリガインターフェイスについて一様なフォーマットを指定することから、移動体通信端末装置において異なるベンダーや異なる製造業者から供給されるネットワークインターフェイスカードを併用しても、ＵＰＬの構成や信号処理の複雑さを軽減することができる。
【００４１】
また、本発明に係る移動体通信端末装置を含んで構成される通信システムによれば、この通信システムが制御メッセージ及びトリガメッセージの送受信をサポートするため、複数のＮＡＵが一つのアクセスメカニズムを備える移動体通信端末装置であっても、前記各効果が有効に奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明の骨子は、ユニークに設定されたネットワークアクセスメカニズムを備えるＮＡＵと、１セットのインターフェイスを用いて前記ＮＡＵと情報交換することによって通信セッションで使用するチャネルを決定し、決定されたチャネルに対応する前記ＮＡＵを制御するＭＡＤＵと、前記インターフェイスを用いて複数の前記ＮＡＵ及び前記ＭＡＤＵと情報交換を行い、これらを支配的に制御するＵＰＬと、を具備する移動体通信端末装置を用いることによって、パケット交換方式のデータ通信ネットワークの間をローミングするときに、前記ＮＡＵ又は前記ＮＡＵに具備されるＮＡＵ通信チャネルを前記データ通信ネットワーク毎に割り当ててチャネルを形成し、ハンドオフの前後に係る個々のチャネルに対応する前記ＮＡＵ又は前記ＮＡＵ通信チャネルを同時並行で作動させることによって、それまで使用していた旧アドレスとその後使用する新アドレスとを関連付け通信セッションの中断を生じさせずにハンドオフを滑らかに実行することである。
【００４３】
本発明では、移動体通信端末装置における上位層のプロトコルがＮＡＵからトリガを受け取ることが可能であることを開示した。このトリガは、移動体通信端末装置がローミングするときに、その各構成要素がハンドオフについての信号を処理するタイミングを提供することができる。従って、このトリガは、現在使用中のチャネルの中断又はハンドオフの発生を警告する信号として機能しうる。そのため、このトリガを用いれば、上位層のプロトコルが通信セッションをあるＮＡＵから他のＮＡＵに引き継がせるために必要な準備時間を十分に確保できることから、通信セッションに切れ間がない滑らかなハンドオフを実現することができる。
【００４４】
加えて本発明では、上位層のプロトコルの構成及び信号処理の複雑さが解消されるように、一様なインターフェイスを指定する。このことにより、異なるベンダー又は異なる製造業者から供給されるネットワークインターフェイスカードが併用される場合でも、これらカード間の互換性を保つことができる。また、本発明では、このようなネットワークインターフェイスカードが移動体通信端末装置にスムーズに統合されるように、インターフェイスの翻訳ルーチンを規定する。
【００４５】
本発明では、ネットワークサービスの中断時間を短縮することを目的として、上位層での通信セッションの引き渡しを実現するために、トリガメッセージを上位層のプロトコルで処理することから、複数のアクセスメカニズムを備える移動体通信端末装置が必要となる。本発明では、上位層のプロトコルが現在使用中のチャネルの中断を警告するトリガメッセージを前記チャネルの中断に先立って受け取るとき、現在使用中のネットワークアクセスメカニズムとは異なる代わりのネットワークアクセスメカニズムが前記チャネルの中断に先立って作動開始される。従って、本発明では、通信セッションの引継ぎの準備が前記チャネルの中断が実際に起こる前に開始されることになる。
【００４６】
また、本発明に係る移動体通信端末装置を含んで構成される通信システムにおいて、その移動体通信端末装置へのトリガメッセージの送受信がサポートされていれば、その移動体通信端末装置は、一つのネットワークアクセスメカニズムを備えるだけで、前述のように現在使用中のチャネルの中断を回避して滑らかなハンドオフを実現することができる。
【００４７】
また、本発明に係る通信システムには、指定されたタイミングでハンドオフ警告のようなトリガメッセージの送信を要求する移動体通信端末装置と、その送信要求に応えて所定のフォーマットからなるトリガメッセージを前記移動体通信端末装置に送信する基地局が含まれる。この移動体通信端末装置は、通信システムからこのようなトリガメッセージを受け取ると直ぐに、上位層のプロトコルに通信セッションを引き継ぐための準備を開始させる。
【００４８】
なお、本明細書の記載をより理解し易くするために、次の用語について簡単に説明する。しかしながら、これら用語の意義は、前記説明がなくても当業者にとって自明であろう。
【００４９】
（ａ）「パケット」とは、データ通信ネットワークを介して送受信可能であって、所定のフォーマットに加工されて独立したデータのユニットを指す。パケットは、通常２つの部分即ち「ヘッダー部」と「ペイロード部」とから成る。「ペイロード部」は、伝達すべき情報データを格納する部分であり、一方「ヘッダー部」は、パケットの送受信先を特定するための情報を格納する部分である。従って、「ヘッダー部」には、パケットの送り主と受取人とをそれぞれ識別するために、情報源アドレスと目的地アドレスとが格納される。
【００５０】
（ｂ）「モバイルノード」とは、パケット交換方式のデータ通信ネットワークにおいて接続ポイントを変更する前記ネットワークの構成要素を指す。なお、特に言及しない限り、モバイルノードは、エンドユーザが使用する移動体通信端末装置を意味する。
【００５１】
（ｃ）「基地局」とは、アクセス技術の種類を問わず、モバイルノードにデータ通信ネットワークに参加するためのチャネルを提供する前記ネットワークの構成要素を指す。これらのアクセス技術の例としては、無線通信、有線通信又は光通信が例示される。
【００５２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。次の説明によって、特定の数、時、構成とパラメータの意義が一層明確にされる。
【００５３】
（実施の形態１）
図１は、移動体通信端末装置１００の構成を示すブロック図である。
【００５４】
移動体通信端末装置１００は、ネットワークアクセスユニット（ＮＡＵ：Network Access Unit）１０１をｍ個（ｍは２以上の整数）と、ＵＰＬ（Upper Protocol Layer）１０２と、ＭＡＤＵ（Multiple Access Decision Unit）１０３と、を具備する。なお、ＮＡＵ１０１ａから１０１ｍについて、これらを個々に区別することなく包括的に言及する場合には、単にＮＡＵ１０１と表記する。
【００５５】
ＮＡＵ１０１は、物理的なネットワークインターフェイス即ちハードウェアと、このようなハードウェアを制御するソフトウェアと、このようなハードウェアを用いて通信を管理するプロトコルと、を構成要素とするネットワークアクセスメカニズムを具備する。例えば、国際標準化機構（ＩＳＯ）のＯＳＩ（Open System Interconnection）モデルにおいて、ＮＡＵ１０１は物理層及びデータリンク層に関連する全てのプロトコルを含む。
【００５６】
本発明は、複数のネットワークアクセスメカニズムを備える移動体通信端末装置の提供を目的とするので、移動体通信端末装置１００は、複数ＮＡＵ１０１即ちＮＡＵ１０１ａから１０１ｍを具備する。なお、物理的に１つのハードウェアは、２以上の異なるネットワークアクセスメカニズムを構成できる。このような構成は、それぞれのＮＡＵ１０１がそれぞれのネットワークアクセスメカニズムを構成するために必要な機能を包含するように形成される。
【００５７】
ここで、あるネットワークアクセスメカニズムが基地局と間にアクティブなチャネルを形成している場合は、そのネットワークアクセスメカニズムを備えるＮＡＵ１０１がアクティブである、ということになる。また、物理的に一つのＮＡＵ１０１は、同種のネットワークアクセスメカニズムを複数使用することによって複数の接続を同時に形成することができる。例えば、複数のアンテナを使うことによって、複数のアクティブなチャネルを同時に形成することが可能である。このように同種のネットワークアクセスメカニズムが使用される場合は、移動体通信端末装置１００が複数のＮＡＵ１０１即ちＮＡＵ１０１ａから１０１ｍを備える場合に等しい。この場合、どのチャネルを使用するか決定するために、ＭＡＤＵ１０３とＮＡＵ１０１とを統合して、ＭＡＤＵ１０３を階層的に配列してもよい。この階層的な配列については、実施の形態３で言及する。
【００５８】
ＵＰＬ１０２は、ＮＡＵ１０１のいずれかを経由して伝達されるパケットを受信できる全ての上位層のプロトコルとアプリケーションとを含んで観念される抽象概念である。ＩＳＯのＯＳＩモデルを例として、ＵＰＬ１０２は、アプリケーション層、プレゼンテーション層、セッション層、トランスポート層及びネットワーク層を含む。
【００５９】
パス１１０は、ＵＰＬ１０２がパケットをＮＡＵ１０１に送信するとき、或いはＵＰＬ１０２がＮＡＵ１０１の受信したパケットを取得するときにパケットが通過する標準的なデータパスである。
【００６０】
ＭＡＤＵ１０３は、動的に作動して、どのＮＡＵ１０１を用いてデータ通信ネットワークに参加するか決定する。ＭＡＤＵ１０３の主な機能は、アクティブなＮＡＵ１０１のアクセスリンクが落ちようとしているとき即ち使用中のチャネルが中断されようとしているときに、代わりの他のＮＡＵ１０１を使用するために、その準備を行い、さらにその準備の完了を保証することである。
【００６１】
このＭＡＤＵ１０３の動作について、図２を用いて説明する。図２において、Ｔ１０００とマークされた区間では、ＮＡＵ１０１ａがアクティブとなっている。
【００６２】
次に、Ｔ２０００とマークされた時点では、ＮＡＵ１０１ａの提供する使用中のチャネルが近い将来に中断されるおそれがあることを明示するトリガインターフェイスがＮＡＵ１０１ａから送信される。このトリガインターフェイスを受信したＭＡＤＵ１０３は、ＮＡＵ１０１ｂをアクティブにする。
【００６３】
次いで、Ｔ３０００とマークされた区間では、ＮＡＵ１０１ａの代わりにＮＡＵ１０１ｂを使うため、ＭＡＤＵ１０３がＮＡＵ１０１ｂの作動準備を行い、ＵＰＬ１０２に近い将来に通信セッションが現在とは異なる他のＮＡＵを介して行われるようになることを通知する。これは、図１に示すパス１１２を介してＭＡＤＵ１０３からＵＰＬ１０２に送信される制御信号によってなされる。ＮＡＵ１０１ｂの作動準備が完了し次第、ＮＡＵ１０１ｂからＵＰＬ１０２にパケットが転送されるようになる。
【００６４】
従って、Ｔ４０００とマークされる時点即ちＮＡＵ１０１ａによって提供されるチャネルが実際に中断される時点においては既に、ＮＡＵ１０１ｂからもＵＰＬ１０２にパケットが転送されている。これは理想的な例であって、Ｔ５０００とマークされる区間（Ｔ４０００の経過後の区間）が始まる前即ちＮＡＵ１０１ａによって提供されるチャネルが実際に中断される前に、このようなハンドオフの一連の手順は全て完了していることが望ましい。
【００６５】
ＭＡＤＵ１０３のもう一つの機能は、ＮＡＵ１０１の幾つかがアクティブなときに、ＮＡＵ１０１ａから１０１ｍの間の調整を行うことである。どのような時点でも、ＵＰＬ１０２に通信セッションを提供するアクティブなＮＡＵ１０１が複数存在しうる。ＭＡＤＵ１０３は、ＮＡＵ１０１それぞれの状況情報に基づいて、直近の通信セッションで使用するＮＡＵ１０１を決定する。使用するＮＡＵ１０１を変更する必要があるときはいつでも、ＭＡＤＵ１０３は、動的にもう１つのＮＡＵ１０１を指名して、そしてパス１１２を介してＵＰＬ１０２にその旨通知する。
【００６６】
複数のＮＡＵ１０１の中から使用するＮＡＵ１０１を選択するに際して、ＭＡＤＵ１０３は、次の基準を使うことができる。
【００６７】
（ｉ）ネットワークアクセスメカニズム（あるネットワークアクセスメカニズムは、人工衛星リンクのような高価なネットワークを使用するため、ＩＥＥＥ８０２.１１と比べて著しく高コストである）のコストが最も安いアクセスを提供するＮＡＵ１０１を選択する。
【００６８】
（ｉｉ）ネットワークアクセスメカニズムの電力消費量（あるネットワークアクセスメカニズムは、人工衛星リンクのようなＩＥＥＥ８０２.１１に比べて著しく多くの電力を消費する）が最も小さいＮＡＵ１０１を選択する。
【００６９】
（ｉｉｉ）ネットワークアクセスメカニズムのバンド幅等に基づいて提供されるチャネルのビットレートが最も高いＮＡＵ１０１を選択する。
【００７０】
（ｉｖ）ネットワークアクセスメカニズムの有効性即ち移動体通信端末装置１００の移動状況を勘案して最も接続時間を長く維持できる即ち最も長い時間アクティブなままでいられるＮＡＵ１０１を選択する。
【００７１】
（ｖ）ネットワークアクセスメカニズム（あるネットワークアクセスメカニズムがより良いＱｏＳ（Quality of Service）サポート、例えばゆらぎがより低く、遅れがより短い）がより良いＱｏＳサポートを提供するＮＡＵ１０１を選択する。
【００７２】
（ｖｉ）ネットワークアクセスメカニズム（あるネットワークアクセスメカニズムは他より良いトラフィックの保護を提供する）のセキュリティサポート即ち最良のセキュリティを提供するＮＡＵ１０１を選択する。
【００７３】
（ｖｉｉ）ネットワークアクセスメカニズム（あるネットワークアクセスメカニズムは他より高い温度に耐えることができる）の物理的な特性即ち環境への適応性が高いＮＡＵ１０１を選択する。
【００７４】
（ｖｉｉｉ）場所と規制情報（あるネットワークアクセスメカニズムは法的規制等によりあるエリアでは使用できない）即ち移動体通信端末装置の利用場所に適しているＮＡＵ１０１を選択する。
【００７５】
（ｉｘ）ネットワークアクセスメカニズムのトラフィック負荷即ち最も信号処理負荷の小さいＮＡＵ１０１を選択する。
【００７６】
（ｘ）上記基準に重み付けを行い、かつ、重み付けされた各基準を合計して（重み付けはゼロでも、肯定的でも、否定的であってもよい）、その合計が最も大きいＮＡＵ１０１を選択する。
【００７７】
これらのことから、ＭＡＤＵ１０３がＮＡＵ１０１においてトリガインターフェイスを設定できる必要があると考えられる。特に、トリガインターフェイスが送信されるタイミングは、滑らかなハンドオフの実現と、それを保証することにおいて重要である。
【００７８】
さらに、ＭＡＤＵ１０３は、ＮＡＵ１０１を動的にアクティブにまた非アクティブにできる必要がある。加えて、ＭＡＤＵ１０３は、アクティブなＮＡＵ１０１を交替させる決定をする。ＭＡＤＵ１０３がこのような決定を行うには、ＮＡＵ１０１から情報を集める必要がある。このような情報を供給するために、１セットのインターフェイスのフォーマットが定義される。これは、ＭＡＤＵ１０３とＮＡＵ１０１の間、図１においてパス１１１を介して送受信される制御信号のフォーマットである。この１セットのインターフェイスについて、以下詳細に説明する。
【００７９】
最初のインターフェイスは、ＭＡＤＵ１０３から個々のＮＡＵ１０１に送信される問合せ（Query）インターフェイスであって、目標とするＮＡＵ１０１についての情報を照会するために使用され、そして次のように定義される。
【００８０】
Query（IN  Query_Code;  OUT  Query_Result）
【００８１】
ここで、問合せコード（Query_Code）は、問合せの内容を識別するためのユニークな識別子であって、一方問合せ結果（Query_Result）は、問合せに対する回答であり、目標とするＮＡＵ１０１についての情報を格納するためのバッファである。
【００８２】
２番目のインターフェイスは、ＭＡＤＵ１０３から個々のＮＡＵ１０１に送信される設定（Ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ）インターフェイスである。このインターフェイスは、目標とするＮＡＵ１０１の特定の設定パラメータを設定するために使用され、そして次のように定義される。
【００８３】
Configure(IN  Parameter_Code;  IN  Parameter_Value;  )
【００８４】
ここで、パラメータコード（Parameter_Code）は、調整される設定パラメータを識別するためのユニークな識別子である。またパラメータ値（Parameter_Value）は、設定されるべき明示されたパラメータ値である。Parameter_Valueは、必要であれば複合的なフィールドを具備することができ、そして異なる設定目的のために複数のパラメータ値を格納することができる。
【００８５】
３番目のインターフェイスは、ＮＡＵ１０１からＭＡＤＵ１０３に送信されるトリガ（Ｔｒｉｇｇｅｒ）インターフェイスである。このインターフェイスは、ＮＡＵ１０１のために特定のイベントのトリガ又は通知をＭＡＤＵ１０３に送信するものであって、次のように定義される。
【００８６】
Trigger(IN  NAU_Identifier;  IN  Trigger_Event;  )
【００８７】
ここでＮＡＵ識別子（NAU_Identifier）は、トリガインターフェイスを送信したＮＡＵ１０１を識別するためのユニークな識別子であり、トリガイベント（Trigger_Event）は、発生したイベント又は今後発生するイベントを全て記述する記述子である。例えば、コスト変更のトリガインターフェイスであれば、Trigger_Eventは、"Cost-Rise"等のイベントタイプを特定するイベントコードを含み、そして実際のコストを「１分毎に１０セント」と記述する場合には、その対応するデータ構造のイベントタイプを指定するイベントコードが含まれる。また、１つのトリガインターフェイスの中には、複数のTrigger_Eventが集合して存在し得る。また、トリガインターフェイスは、現在使用中のチャネルが中断されることについての警告を含むことができる。
【００８８】
ＭＡＤＵ１０３は、前記インターフェイスを個々のＮＡＵ１０１に直接送信することができるので、問合せインターフェイス及び設定インターフェイスについては、NAU_Identifierを指定する必要がない。ところが、ＮＡＵ１０１からトリガインターフェイスが送信される場合には、ＮＡＵ１０１は、ＭＡＤＵ１０３にＮＡＵ１０１自身を識別させる必要がある。これにより、ＭＡＤＵ１０３は、どのＮＡＵ１０１がイベントを発生させたかについて確認することができる。
【００８９】
問合せインターフェイスについて、ＭＡＤＵ１０３がＮＡＵ１０１の任意の状況情報を照会するために使用できる問合せの例としては、以下のものが挙げられる。
【００９０】
（１）状況の問合せ：ＭＡＤＵ１０３はネットワークアクセスメカニズムがアクティブであるか、或いは電力節約モードであるかのようなＮＡＵ１０１の状況を問い合わせる。
（２）コストの問合せ：ＭＡＤＵ１０３は、サービスプロバイダの請求金額のような接続コストを問い合わせる。
（３）能力の問合せ：ＭＡＤＵ１０３は、ネットワークアクセスメカニズムによって許可された最大スループットやバンド幅のような接続のスピードを問い合わせる。
（４）接続の問合せ：ＭＡＤＵ１０３は、ＳＮＲ(Signal-to-Noise Ratio)や信号強度等のような接続の品質状況を問い合わせる。
（５）ＱｏＳの問合せ：ＭＡＤＵ１０３は、２点間でのデータストリームのＱｏＳを保証するパラメータのようなＱｏＳサポートを問い合わせる。
（６）電力の問合せ：ＭＡＤＵ１０３は、現在のバッテリー状況での持続時間のような電力消費量を問い合わせる。
（７）保全の問合せ：ＭＡＤＵ１０３は、ＮＡＵ１０１によってサポートされるセキュリティメカニズムを問い合わせる。
【００９１】
１つの問合せが複数の問合せを兼ねるように、これら全ての問合せタイプは、問合せコードにおけるフラグとして設定されることができる。特別のパラメータや若干の固定されている構造を必要とする例えばＴＳＰＥＣのような問合せについては、もしそれにフラグが存在するなら、問合せと共に運ばれる。
【００９２】
ＭＡＤＵ１０３は、異なるＮＡＵ１０１に複数の問合せインターフェイスを同時に送信することができる。これは、ハンドオフの際におけるＭＡＤＵ１０３の迅速な決定を可能にする。
【００９３】
Query_Resultは、あるチャネルが中断されるときに、新たにアクティブにする代わりのＮＡＵ１０１をＭＡＤＵ１０３が選択することを可能にする。加えて、ＭＡＤＵ１０３は、周期的にＮＡＵ１０１の状況をモニターして、そしてそれぞれのＮＡＵ１０１を使用する場合のコストを計算する。現在のＮＡＵ１０１の使用コストが代わりのＮＡＵ１０１のそれを超えることが明らかとなったときには、ＭＡＤＵ１０３は、より安価なチャネルを使用するためにハンドオフを強行する。
【００９４】
Query_Resultは、問合せインターフェイスのQuery_Codeに由来するＮＡＵ１０１からの異なるリターン値を含む。Query_Codeに存在する問合せに対する回答がQuery_Resultに格納される。そのためには、問合せとその回答（結果）とを関連付ける方法が実行されなければならない。例えば、全ての問合せ結果のデータ構造を統一して、Query_Codeの問い合わせの順に再配置することが可能である。Query_Codeの順に並べられた問い合わせに対応するQuery_Resultに含められる結果の例は、次の通りである。
【００９５】
(1) Status Query Result::=
<Not_in_use::=0x00 | Power_Save_Mode::= 0x01 | Active::=0x02 >;
(2) Cost Query Result::= < Charging Rate> <Charging Interval>;
(3) Capability Query Result::= <Supported Bandwidth>;
(4) Connection Query Result::= <Connection Status (compound filed)>;
(5) QoS Query Result::= <TSPEC> <Priority> <DSCP code>;
(6) Power Query Result::= <How many seconds could it last with current battery>;
(7) Security Query Result::= <Security_mechanism_supported>.
【００９６】
ＭＡＤＵ１０３は、ＮＡＵ１０１のあるパラメータを設定するため、設定インターフェイスを使用する。その際に使用可能な設定の例は、次の通りである。
【００９７】
(1) activating or de-activating an NAU 101::=
<Active::=0x01| Deactive::=0x00 | Power Save ::= 0x02>
(2) requesting the sending of specific trigger interfaces, e.g. when cost from using the connection changes, send a trigger to MADU 103::=
<Request_Trigger::=0x02> <Trigger_Request ::=*<Trigger_Type> *<Trigger Condition>>;
(3) requesting the cancellation of sending of specific trigger interfaces, e.g. do not sent a trigger when the modulation scheme changes::=
<Request_No_Trigger ::=0x03> <Trigger_Request ::= *<Trigger_Type> *<Trigger Condition>>;
(4) setting the timing requirements associated to the sending of specific trigger interfaces, e.g. how many seconds before the signal strength drop to certain level, a trigger must be sent ::=
<Set Time for trigger ::=0x04 > <Trigger_Time_Request::= *<Trigger_Type> *<Time requirement>>;
(5) setting thresholds for sending certain trigger interfaces, e.g. if the ::= <Set Threshold ::= 0x05> <Trigger_Threshold ::= *<Trigger_Type> *<Threshold>>;
(6) setting the pattern of sending certain trigger interfaces ::= <Set Trigger Pattern::=0x06> <Trigger_patterns ::= *<Trigger_Type> *<Pattern>>;
(7) requesting NAU 101 to connect through another base station, ::= <Redirect_NAU::=0x07> <Base station identifier>; and
(8) setting the criteria for having a handoff by NAU 101 ::= <Handoff_Criteria ::= 0x08> <Criteria>.
【００９８】
ＮＡＵ１０１は、ＭＡＤＵ１０３に情報を送信するために、また次に行うべき行動についての指示をうるために、トリガインターフェイスを使用する。
【００９９】
トリガインターフェイスの例は、次の通りである。
【０１００】
<NAU_Trigger> ::= <NAU_Identifier> <Trigger_Event ::= *<Trigger_Type>*<Trigger_Info>>
【０１０１】
トリガインターフェイスによってＮＡＵ１０１からＭＡＤＵ１０３に提供される情報は、ＭＡＤＵ１０３においてハンドオフ又は決定の均衡を保つ負荷を実行するために使用される。例えば、もしＮＡＵ１０１が現在使用中のチャネルの使用コストが事前に指定された閾値を超えて増加している状態においてＭＡＤＵ１０３にトリガインターフェイスを送信するときには、ＭＡＤＵ１０３は、通信のコストを減らすために、もう１つのＮＡＵ１０１にＵＰＬ１０２のトラフィックを幾分転送する。
【０１０２】
トリガインターフェイスを通してＮＡＵ１０１からＭＡＤＵ１０３に提供される情報の例は、次の通りである。
【０１０３】
（１）基地局エラー
例えば、基地局がアップストリームリンクの中断等のエラーに遭遇したとき、或いは若干のハードウェアの問題に遭遇したとき、或いはあるデータ通信ネットワーク等へのチャネルを中断されたときには、基地局は、ＩＥＥＥ８０２．１１のネットワークにおけるビーコン信号を複数のＮＡＵ１０１にブロードキャストするか、又は個々にＮＡＵ１０１に対して通知を送信する。ＮＡＵ１０１は、順番にＭＡＤＵ１０３に基地局とのチャネル状況についての情報を提供する。ＭＡＤＵ１０３は、もう１つの基地局へのハンドオフ又はもう１つのＮＡＵ１０１を使用する際における決定のためにその情報を使用する。
【０１０４】
（２）チャネルコストの変化
例えば、もう１つの管理上のドメインに付属するモバイルルーター等のデータ通信ネットワークにおける変化があるとき、そのチャネルを使用するためのコストも変化する。ＮＡＵ１０１は、例えばＩＥＥＥ８０２．１ｘベースの管理を使用するときに、ＥＡＰがメッセージを通知するような具体的な方法でのネットワークアクセスメカニズムを経由して基地局によって通知される。この情報は、トリガインターフェイスを使用するＮＡＵ１０１によってＭＡＤＵ１０３に渡される。
【０１０５】
（３）ＱｏＳサポートの変更
データ通信ネットワーク例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｅネットワークのＱｏＳサポートに変化があるとき、ＮＡＵ１０１によって要求されたＴＳＰＥＣはデータ通信ネットワークによってサポートされず、ＮＡＵ１０１はトリガインターフェイスをＭＡＤＵ１０３に送信することができる。ＮＡＵ１０１がＱｏＳネゴシエーションをサポートするならば、ＮＡＵ１０１は同様にＭＡＤＵ１０３に新しくネゴシエートされたＱｏＳサポートを提供することができる。そして、ＭＡＤＵ１０３は、ＮＡＵ１０１を使用するかハンドオフを実行するか等を決定することができる。
【０１０６】
（４）セキュリティ方式の変更
ＭＡＤＵ１０３は、ＮＡＵ１０１を望ましいセキュリティレベルに調整するために、設定インターフェイスを使用することができる。ＮＡＵ１０１が基地局とセキュリティ方式について交渉するとき、もう１つのセキュリティ方式がもたらされるかもしれない。この場合、ＮＡＵ１０１は、ＭＡＤＵ１０３に通知するために、トリガインターフェイスを使用することができ、またＭＡＤＵ１０３は、新しいセキュリティ方式が受容できるか、もう１つのＮＡＵ１０１が使われるべきであるか、を決定することができる。
【０１０７】
（５）変調方式の変更
幾つかの理由のために、データ通信ネットワークは、あるＮＡＵ１０１がアクティブである通信セッションの間に、変調方式の変更を決定するかもしれない。複数のアンテナを備えるＮＡＵ１０１は、異なる変調方式によって異なる基地局との間にチャネルを形成することができる。ＮＡＵ１０１は、これらの変更が例えば電力消費量や遅延に影響を与えるため、トリガインターフェイスを用いてこれらの変更をＭＡＤＵ１０３に通知するべきである。
【０１０８】
信号電力が設定された閾値を下回るといったＭＡＤＵ１０３への通知を引き起こす他の理由が存在すれば、ＮＡＵ１０１は、他の基地局にハンドオフを実行する。即ち、誤り率がある閾値を越える場合には、ＮＡＵ１０１は他の基地局と結び付いてチャネルを確立させる。
【０１０９】
ＭＡＤＵ１０３は、ＮＡＵ１０１についての全ての設定及び状況についての情報を記録して蓄積する必要がある。これは、ＭＡＤＵ１０３の内部又は外部の記憶装置にテーブルを作成することによって達成される。ＮＡＵ１０１からのトリガインターフェイスが到着したとき、ＭＡＤＵ１０３は、状況についての情報の記録を更新して、そして提供された情報例えばハンドオフの決定に基づいて決定された手続きを実行する。例えば、チャネルコストが毎分２０セントに増加した状況についてのトリガインターフェイスをＮＡＵ１０１ａが送信すれば、ＭＡＤＵ１０３は、テーブルをスキャンして、ＮＡＵ１０１ａから１０１ｍのいずれがより低いチャネルコストを達成できるかを見極める。そして、可能であるならば、ＭＡＤＵ１０３は、トラフィックの幾らかをより安価なＮＡＵ１０１に振り分ける。
【０１１０】
また、ＭＡＤＵ１０３は、ＮＡＵ１０１の状況についての情報を得るために問合せインターフェイスを周期的に使用してテーブルを更新する。
【０１１１】
再起動又は停電の後にシステムの再設定が必要なくなるように、ＮＡＵ１０１の設定及び状況についての情報は、ＭＡＤＵ１０３に具備される不揮発性のメモリデバイスに記録される。ＭＡＤＵ１０３はまた、ログ記録を蓄積するスペースを提供して、そして例えば何時どのＮＡＵ１０１に切り替えたか等について、ある時間枠における全ての決定を記録する。このような情報は、後から問題を追跡する場合に有用である。そして、このような情報は、新しいアプリケーションを開発するためにＵＰＬ１０２に供給される。
【０１１２】
なお、本実施の形態に係る移動体通信端末装置を、以下のように変形したり、応用したりしてもよい。
【０１１３】
ＭＡＤＵ１０３は、問合せコードとパラメータコードとの中で特別な識別子を備える信号を全て示し、そして問合せ結果、パラメータ値及びトリガイベントにおける信号の特別なデータを集めることによって、それら複数の信号を複数のＮＡＵ１０１に同時に送信するようにしてもよい。
【０１１４】
また、ＭＡＤＵ１０３は、（１）ＮＡＵ１０１の状況についての情報を記録して蓄積する不揮発性のメモリデバイスと、（２）前記不揮発性のメモリデバイスにアクセスするデバイスと、（３）ＮＡＵ１０１から信号を受信したときに、その信号に対応する記録を更新するデバイスと、（４）ＮＡＵ１０１から新しい状況についての情報を取得したときに、その記録を更新するデバイスと、（５）ＮＡＵ１０１を新しいパラメータのセットで設定したときに、その記録を更新するデバイスと、を具備するようにしてもよい。
【０１１５】
また、ＭＡＤＵ１０３は、ＮＡＵ１０１についての全ての情報を記録して保持できるように、（１）ＭＡＤＵ１０３の内部又は外部に設けられたメモリデバイスにアクセスして、ＮＡＵ１０１の状況についての情報を生成するステップと、（２）ＮＡＵ１０１から信号を受信したときに、前記メモリデバイスにアクセスして、ＮＡＵ１０１の状況についての情報の記録を更新するステップと、（３）ＮＡＵ１０１から新しい状況についての情報を取得したときに、前記メモリデバイスにアクセスして、ＮＡＵ１０１の状況についての情報の記録を更新するステップと、（４）新しいパラメータを用いてＮＡＵ１０１を設定したときに、前記メモリデバイスにアクセスして、ＮＡＵ１０１の設定についての情報の記録を更新するステップと、を実行できるようにしてもよい。
【０１１６】
また、ＮＡＵ１０１は、（１）基地局との間にチャネルを形成されたＮＡＵ１０１の状況についての変更を、ＭＡＤＵ１０３に通知するデバイスと、（２）ＮＡＵ１０１によって提供されるチャネルについて、そのＮＡＵ１０１がチャネルコストをＭＡＤＵ１０３に通知するデバイスと、（３）ＮＡＵ１０１によって提供されるチャネルについて、ＮＡＵ１０１がそのチャネルにおいてサポートされるＱｏＳレベルをＭＡＤＵ１０３に通知するデバイスと、（４）ＮＡＵ１０１によって提供されるチャネルについて、ＮＡＵ１０１がそのチャネルにおいて利用されるセキュリティ方式をＭＡＤＵ１０３に通知するデバイスと、（５）ＮＡＵ１０１によって提供されるチャネルについて、ＮＡＵ１０１がそのチャネルにおいて利用される変調方式をＭＡＤＵ１０３に通知するデバイスと、を少なくとも一つ具備してもよい。
【０１１７】
また、ＮＡＵ１０１は、（１）提供するチャネルの品質についての状況変化をＭＡＤＵ１０３に提供し、（２）パケット交換方式のデータ通信ネットワークとの間にチャネルを形成する準備を行い、（３）基地局によって送信された前記ネットワークについての決定をＭＡＤＵ１０３に通知し、（４）ハンドオフ動作についての状況をＭＡＤＵ１０３に通知する、これらの機能を発揮するように構成されてもよい。
【０１１８】
（実施の形態２）
実施の形態１における各構成要素の仕様は、全てのＮＡＵ１０１に、定義された３つのインターフェイスの内容を理解して従うように要求する。ＮＡＵ１０１は、通常異なるベンダーや製造業者から供給されるため、全てのＮＡＵ１０１が前記インターフェイスを理解できるとは限らない。そこで、本発明に係る実施の形態２では、移動体通信端末装置１００において、ＮＡＵ１０１に専用の翻訳機であるＮＩＴ３０５を付加する。
【０１１９】
図３は、移動体通信端末装置３００の構成を示すブロック図である。移動体通信端末装置３００の構成要素の多くは、実施の形態１における移動体通信端末装置１００のそれと同様の機能を発揮する。そこで、移動体通信端末装置１００の構成要素と同様の機能を発揮する移動体通信端末装置３００の構成要素については、移動体通信端末装置１００の構成要素に付けられた参照符号と同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【０１２０】
移動体通信端末装置３００において、ＮＡＵインターフェイス翻訳機（ＮＩＴ）３０５ａから３０５ｍがＮＡＵ３０１ａからＮＡＵ３０１ｍとＭＡＤＵ１０３との間にそれぞれ挿入される。ＮＩＴ３０５は、３つの前記インターフェイスをＮＡＵ３０１が理解できるようにそのフォーマットをトランスペアレントに翻訳するＮＡＵ３０１ａからＮＡＵ３０１ｍ専用の翻訳機である。ＭＡＤＵ１０３とＮＩＴ３０５との間のパス１１１では、実施の形態１におけるインターフェイスが送受信される。そして、ＮＩＴ３０５とＮＡＵ３０１との間のパス３１３では、ＮＡＵ３０１のために翻訳された前記インターフェイスが送受信される。なお、ＮＡＵ３０１は、ＮＩＴ３０５を必要とする以外は、実施の形態１におけるＮＡＵ１０１と同様の機能を発揮する。また、ＮＩＴ３０５には公知の市販品を利用することができるため、その具体的な構成及び動作については説明を省略する。
【０１２１】
このようにＮＩＴ３０５を使用することにより、複数のＮＡＵ３０１が複数のベンダーや製造業者から提供される場合でも、一つのＭＡＤＵ１０３を用いて複数のＮＡＵ３０１のスムーズな相互運用が可能となる。
【０１２２】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３に係る移動体通信端末装置４００の構成を示すブロック図である。移動体通信端末装置４００では、ＭＡＤＵを階層的に制御する方式を採用する。なお、移動体通信端末装置４００の構成要素の多くは、実施の形態１における移動体通信端末装置１００のそれと同様の機能を発揮する。そこで、移動体通信端末装置１００の構成要素と同様の機能を発揮する移動体通信端末装置４００の構成要素については、移動体通信端末装置１００の構成要素に付けられた参照符号と同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【０１２３】
移動体通信端末装置４００は、移動体通信端末装置１００において、通常のＮＡＵ１０１と共に複数の入力チャネル及び出力チャネルを備えるＮＡＵ４０１をも具備する。このようなＮＡＵ４０１の例としては、複数のアンテナを具備するＷＬＡＮカードが挙げられる。ＮＡＵ４０１は、複数のＮＡＵ通信チャネル４０７ａから４０７ｍを備えるため、複数の基地局との間で複数のチャネルを形成することができる。従って、ＮＡＵ４０１はＮＡＵ通信チャネル４０７のいずれを使うか決定を行わなければならず、この決定を行う構成要素としてsub-ＭＡＤＵ４０６がＮＡＵ４０１内に設置される。
【０１２４】
このＮＡＵ４０１が通常のＮＡＵ１０１と併用される場合、ＭＡＤＵ１０３は、移動体通信端末装置４００におけるシステムレベル制御のために使用される。図４に示されるように、sub-ＭＡＤＵ４０６はＵＰＬ１０２と直接には通信を行わない。その代わりに、sub-ＭＡＤＵ４０６はパス１１１及びＭＡＤＵ１０３を介してＵＰＬ１０２に必要なメッセージを送信する。従って、sub-ＭＡＤＵ４０６は、移動体通信端末装置４００において、トランスペアレントにその機能を発揮する。
【０１２５】
また、sub-ＭＡＤＵ４０６は、通信セッションにおいて使用されるＮＡＵ通信チャネル４０７を決定する構成要素であることから、自身を表示する特別な識別子をトリガインターフェイスに使用することができる。ＭＡＤＵ１０３は、その特別な識別子を備えるトリガインターフェイスを受け取ると直ぐに、トリガイベントに基づいて決定を行い、それに応じて行動して、必要である場合はＵＰＬ１０２にその旨の通知を送信する。
【０１２６】
パス４１３を介して送受信されるインターフェイスのフォーマットは、パス４１３における独特なものとしてもよいが、パス１１１を介して送受信されるインターフェイスのフォーマットと同一であることが望ましい。なお、パス４１３を介して送受信されるインターフェイスが独特のフォーマットで構成される場合は、sub-ＭＡＤＵ４０６が実施の形態２におけるＮＩＴ３０５と同様の機能を具備してトランスペアレントに機能するようにすることが好ましい。これにより、ＭＡＤＵ１０３がＮＡＵ通信チャネル４０７と見かけ上直接通信できるようになる。
【０１２７】
また、sub-ＭＡＤＵ４０６とＭＡＤＵ１０３とは、異なるベンダーから提供されるものでもよい。この場合は、sub-ＭＡＤＵ４０６とＭＡＤＵ１０３との間にＮＩＴ３０５を配置して、sub-ＭＡＤＵ４０６とＭＡＤＵ１０３との間で送受信されるインターフェイスが適宜翻訳されるように構成することが好ましい。また、ＮＡＵ通信チャネル４０７は、通常のＮＡＵ１０１と同様の機能を奏するものであれば、その構成等を特に限定されるものではない。
【０１２８】
本実施の形態に係る移動体通信端末装置４００によれば、ＭＡＤＵ１０３と複数のＮＡＵ通信チャネル４０７との間にsub-ＭＡＤＵ４０６を配置できるため、ＭＡＤＵ１０３がＮＡＵ４０１を階層的に制御できるようになり、その結果ＭＡＤＵ１０３にかかる制御に伴う負荷を軽減することができる。
【０１２９】
また、本実施の形態に係る移動体通信端末装置４００によれば、ＭＡＤＵ１０３とsub-ＭＡＤＵ４０６との間にＮＩＴを配置することができるため、ＭＡＤＵ１０３とsub-ＭＡＤＵ４０６とを異なるベンダーから入手することが可能となる。 
【０１３０】
（実施の形態４）
図２から滑らかなハンドオフを実現するためには、現在使用中のチャネルが実際に中断される前に、ＭＡＤＵ１０３からＮＡＵ１０１ａにトリガインターフェイスの送信を要求しなければならないことが判る。ＮＡＵ１０１ｂの作動準備を行ってＮＡＵ１０１ａからＮＡＵ１０１ｂに実際に通信セッションを移転するために要する時間と、トリガが送信されるタイミングとは、関連している。これは、ＮＡＵ１０１がハンドオフを予測する必要があることを意味する。加えて、前記通信セッションを移転するために要する時間は、その通信セッションで使用されるネットワークアクセスメカニズムのタイプによって異なるため、前記トリガインターフェイスが送信されるタイミングもこれに合わせて調整される必要がある。ＭＡＤＵ１０３は、設定インターフェイスによって、チャネルが中断される前にＮＡＵ１０１からトリガインターフェイスが送信されてくるタイミングについて、その最短時間を設定する。
【０１３１】
本発明に係る実施の形態４では、実施の形態１で説明した移動体通信端末装置１００において、ＮＡＵ１０１がハンドオフを予測するために備える構成及び手段について具体的に説明する。
【０１３２】
図５は、ハンドオフ推定器５００として知られている装置の構成を示すブロック図である。ハンドオフ推定器５００は、ＮＡＵ１０１に内蔵されてもよいし、ＮＡＵ１０１と直接通信できるようにしてその外部に設置されてもよい。ＮＡＵ１０１は、最短時間で設定された前記タイミングに基づいてハンドオフの早期警報としてトリガインターフェイスを送信するために、ハンドオフ推定器５００を使用する。ハンドオフ推定器５００は、複数のＴＤＦ（Tapped-Delay Filters）５０２ａから５０２ｍ（mは２以上の整数）と比較器５０３とを含んで構成される。
【０１３３】
ＴＤＦ５０２は、パス５１１を介して入力される信号に基づいて、通信セッションのチャネルが中断されることを予測する。なお、ＴＤＦ５０２それぞれに入力される信号は、互いに独立した信号である。このような入力信号としては、その種類を特に限定されるものではないが、例えば基地局からの受信信号についてのＳＮＲが挙げられる。また、ＴＤＦ５０２には、パス５１０を介してトリガインターフェイスを送信するためのタイミングを知らせる信号がＴＤＦ５０２をコントロールするために入力される。
【０１３４】
ＴＤＦ５０２からの出力は、入力信号に基づいて算出された通信セッションのチャネルが中断される確率を表示するものであって、パス５１２を介して比較器５０３に入力される。
【０１３５】
比較器５０３は、同一のＴＤＦ５０２からの入力信号の値を時系列に比較して、パス５１３から入力されてくるタイミングを知らせる信号に基づいて、トリガインターフェイスをＭＡＤＵ１０３に送信するべきか決定する。
【０１３６】
図６に、ＴＤＦ５０２の具体的な構成を示す。ＴＤＦ５０２では、入力信号が一連の遅延レジスタ６２１に順次入力される。各遅延レジスタ６２１は、１世代前の入力信号を保持する近隣の遅延レジスタ６２１からその１世代前の入力信号が出力されるまでの間、入力信号を一時保持する。このように、入力信号のサンプル数をｍとすれば、ｍ−１個の遅延レジスタ６２１を備えるＴＤＦ５０２は、ｍ個のサンプルを「記憶する」ことができる。これらの「記憶された」サンプルは、乗算器６２２に入力され、ここで係数ｗ［１］からｗ［ｍ］によってそれぞれ重み付けされる。重み付けされたサンプルは、加算器６２３に入力され、ここで臨時定数バイアスｗ［０］と一緒に合算される。その合計値は、ＴＤＦ５０２からの出力として比較器５０３に入力される。
【０１３７】
ある瞬間ｎにおける入力信号をｘ（ｎ）と表せば、その瞬間の比較器５０３からの出力信号ｙ（ｎ）は、数学的に次のように表される。
【０１３８】
y(n) = w[0] + sum of all i from 1 to m { x[n-i+1] . w[i] }.  ・・・（式１）
【０１３９】
図５に戻り、ＴＤＦ５０２に臨時で入力される信号は、パス５１０を介して入力されてくる前記タイミングを知らせる信号である。ＴＤＦ５０２は、入力されるタイミング信号に応じて、重みｗ［０］からｗ［ｍ］の異なるセットを使用することができる。このことにより、ＴＤＦ５０２は、入力されるタイミング信号に応じて、その出力タイミングを適宜調整することができる。加えて、そのタイミング信号は、比較器５０３にも供給される。このことは、入力されるタイミング信号に応じて、比較器５０３がＴＤＦ５０２からの異なる出力値を比較することを可能にする。また、重みｗ［０］からｗ［ｍ］の異なるセットは、ベンダーや製造業者によって前もって指定されてもよい。
【０１４０】
重みを決定するために、製造業者は、最小平均二乗誤差法（例えば、非特許文献３を参照）のような線形フィルタにとって標準的なトレーニング手法を使うことができる。また、ＮＡＵ１０１が基地局との間にチャネルを形成するとき、重みｗ［０］からｗ［ｍ］のセットは、基地局から動的に提供されてもよい。このようにして、全ての移動体通信端末装置１００が重みの同じセットを使用するように、基地局は標準化された重みのセットを指定することができる。この場合、基地局は、異なるタイミングにおいては異なる重みのセットを指定することができる。
【０１４１】
もう１つの可能性は、重みが前もって決定されていて、それぞれの移動体通信端末装置１００において、その重みが使用されるということである。使用される重みの数と重みに対応する値とは、標準化団体によって決定されるものでもよい。その標準化団体に従う全てのベンダーや製造業者は、移動体通信端末装置１００を供給するその団体によって勧告される。このことから、前記ベンダーや製造業者は、サービスオペレーターによって予め決定された重みを使用するものと予想される。
【０１４２】
ＴＤＦ５０２の使用は、ハンドオフ推定器５００の具体化の一例である。ＴＤＦ５０２以外では、高い予測能力で有名なカルマンフィルタ（例えば、非特許文献４を参照）、多層パーセプトロンニューラルネットワーク又は再発性のニューラルネットワーク（例えば、非特許文献５を参照）を使用しても、ハンドオフ推定器５００を構成することができる。これらのフィルタ等に応じて、重みのセットが適宜指定される必要がある。また、異なる重みのセットは、ＭＡＤＵ１０３によってトリガインターフェイスが要求されるタイミングに応じて、適宜負荷される。
【０１４３】
これら重みのセットは、ベンダーや製造業者によって前もって決定されるか、標準化団体によって前もって指定されるか、或いはＮＡＵ１０１が基地局との間にチャネルを形成するときに基地局によって負荷されてもよい。
【０１４４】
実際、基地局から重みを取得することは、基地局が自身の動作範囲と特徴を知るためにより良い位置にあるので、道理にかなう手法である。そこで我々は、以下に２つの具体化のシナリオを記述する。
【０１４５】
第１のシナリオでは、ＮＡＵ１０１が基地局との間にチャネルを確立するとき、基地局は、ＮＡＵ１０１に異なる重みのセットを送る。この場合、ハンドオフ推定器５００の構造と重みの数は知られている。それぞれの重みのセットのために、基地局は、対応する推定時間枠を指定する。例えば、重みのセットが０から５００ｍｓｅｃであると記録される場合、この重みのセットを使うことは、ハンドオフ推定器５００がハンドオフの起きる０から５００ｍｓｅｃ前に、ハンドオフについてのトリガインターフェイスを送信可能にすることを意味する。また、同様に重みのセットが５００から１０００ｍｓｅｃと記録される場合は、ハンドオフ推定器５００がハンドオフの起きる５００から１０００ｍｓｅｃ前にハンドオフについてのトリガインターフェイスを送信可能にすることを意味する。このようにＮＡＵ１０１は、異なる重みのセットを記録し、そしてトリガインターフェイスを送信するタイミングがＭＡＤＵ１０３によって設定されることに起因して、そのタイミングに対応する重みのセットを使用する。
【０１４６】
第２のシナリオは、ＮＡＵ１０１がＭＡＤＵ１０３によって設定されたタイミングの要求を含む制御メッセージを基地局に送信することである。この制御メッセージを受信した基地局は、その後移動体通信端末装置１００に対応する重みのセットを送信する。このようにすれば、ＮＡＵ１０１は、ただ一つの重みのセットを保持すればよくなる。そしてＭＡＤＵ１０３は、トリガインターフェイスのための異なるタイミングの要求を設定し、ＮＡＵ１０１は前記タイミングの要求を提示している基地局へ問合せメッセージを送信する。その後、この基地局は、対応する重みのセットを用いて応答する。
【０１４７】
（実施の形態５）
本発明に係る実施の形態５では、基地局を中心として形成される複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークと移動体通信端末装置とを構成要素とする通信システムにおいて、移動体通信端末装置がローミングする場合の手順及びその態様について説明する。
【０１４８】
複数のデータ通信ネットワークを含んで構成される通信システムにおいては、移動体通信端末装置のローミング即ちハンドオフが、データ通信ネットワークによって引き起こされる状況が生じうる。このような状況は、通信システムを構成する複数の基地局が密集して形成されている場合に生じ易い。複数の基地局は、移動体通信端末装置の位置を監視するために、相互に協力することができる。そして、これらの基地局は、移動体通信端末装置が現在チャネルを形成している基地局から他の基地局に向かって移動しているときには、顕著なハンドオフについてのイベントを検出することができる。
【０１４９】
図７に、本実施の形態における通信システムの構成を簡略化して示す。この通信システムは、３つの基地局７０１、７０２及び７０３を中心として形成される３つのパケット交換方式のデータ通信ネットワークと移動体通信端末装置７０４とで構成される。基地局７０１、７０２及び７０３は、移動体通信端末装置７０４の位置を三角測量技法を使ってそれぞれが別個に監視する。そのため、基地局７０１、７０２及び７０３は、例えば移動体通信端末装置７０４が基地局７０１の動作範囲内から基地局７０３の動作範囲に向かって移動中であることをリアルタイムに検出することができる。
【０１５０】
ある基地局の動作範囲内に存在する移動体通信端末装置７０４が他の基地局の動作範囲内に移動するときには、ハンドオフが実際に起こる前の指定されたタイミングで、移動体通信端末装置７０４から基地局に制御メッセージが送信される。この制御メッセージは、次のフィールドを含む。
【０１５１】
（１）移動体通信端末装置の識別子と、
（２）求められたトリガタイプ即ちハンドオフ警告と、
（３）ハンドオフイベントが推定される時刻の前にトリガメッセージを送信するために必要なタイミング。
【０１５２】
また、ハンドオフイベントが移動体通信端末装置７０４にとって顕著であるといずれかの基地局に検出されたときには、その検出を行った基地局は、次のフィールドを含むトリガメッセージを移動体通信端末装置７０４に送信する。
【０１５３】
（１）トリガタイプ即ちハンドオフ警告と、
（２）現在の基地局の識別子と、
（３）新しい基地局の識別子と、
（４）予測されるハンドオフの時刻。
【０１５４】
また、この通信システムにおいて、移動体通信端末装置７０４が一つのネットワークアクセスメカニズム又はＮＡＵ１０１と、ＭＡＤＵ１０３と、ＵＰＬ１０２とを具備する場合は、移動体通信端末装置７０４は滑らかなハンドオフを実現するためにトリガ警告を利用することができる。ＭＡＤＵ１０３は、ＵＰＬ１０２において通信セッションのハンドオフを行うために必要とされる時間即ちt_handoffを計算する。そして、ＭＡＤＵ１０３はハンドオフイベント前の算出されたt_handoffの間に、ハンドオフ警告メッセージを送信するため、基地局にトリガメッセージを要求する制御メッセージを送信する。
【０１５５】
ＮＡＵ１０１がこのような警告メッセージを受け取ったとき、ＮＡＵ１０１はトリガインターフェイスを使用するＭＡＤＵ１０３にトリガを送信する。その後ＭＡＤＵ１０３は、ＵＰＬ１０２にハンドオフイベントを推定して通信セッションのハンドオフを準備するよう指示する。これはＵＰＬ１０２に滑らかなハンドオフをもたらす。
【０１５６】
実施の形態４において説明したように、移動体通信端末装置７０４が基地局７０１、７０２及び７０３のサポートによってそれ自身の動きを追跡することは可能である。そこで、ＴＤＦ５０２の目的がハンドオフイベントの発生時刻の推定であることから、基地局７０１、７０２及び７０３は、移動体通信端末装置７０４がフィルタを使用できるように、移動体通信端末装置７０４に重みのセットを提供する。この種類の通信システムのために、移動体通信端末装置７０４は、次のフィールドを含む制御メッセージを基地局７０１、７０２及び７０３の少なくとも１つに送信する。
【０１５７】
（１）移動体通信端末装置の識別子と、
（２）求められたトリガタイプ即ちハンドオフ警告と、
（３）ハンドオフイベントの推定された時刻の前に、トリガメッセージを送信するために必要なタイミング。
【０１５８】
また、基地局７０１、７０２及び７０３は、移動体通信端末装置７０４のために、使用される重みのセットの提供と伴に、もう１つのタイプの制御メッセージを回答する。基地局７０１、７０２及び７０３によって送信される回答には、次のフィールドが含まれる。
【０１５９】
（１）回答タイプ（重みのセットがメッセージに含まれることを示すため）と、
（２）現在の基地局の識別子と、
（３）ハンドオフイベントを予測するための時間枠と、
（４）ハンドオフイベントを予測するために、移動体通信端末装置７０４にインストールされたフィルタを用いて使用すべき重みのセット。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
本発明は、ハンドオフが実行される前に上位層のプロトコルに予めトリガインターフェイスが送信されることから、上位層のプロトコル例えばＵＰＬによる支配的な制御によって絶え間のないスムーズなハンドオフが実現され、複数のパケット交換方式のデータ通信ネットワークに接続可能で、これらネットワークに参加するための接続ポイントを常時変更する即ちローミングする移動体通信端末装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る移動体通信端末装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１におけるハンドオフの際のＭＡＤＵの動作を説明するタイミング図
【図３】本発明の実施の形態２に係る移動体通信端末装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態３に係る移動体通信端末装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態４で使用されるハンドオフ推定器の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態４で使用されるＴＤＦの構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態５に係る移動体通信端末装置を含むシステムの概要を示す図
【符号の説明】
【０１６２】
１００、３００、４００、７０４    移動体通信端末装置
１０１、３０１、４０１    ＮＡＵ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｕｎｉｔ）
１０２    ＵＰＬ（Ｕｐｐｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｙｅｒ）
１０３    ＭＡＤＵ
１１０、１１１、１１２、３１３、４１３、５１０、５１１、５１２、５１３    パス
３０５    ＮＩＴ（ＮＡＵ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｔｒａｎｓｌａｔｏｒ）
４０６    sub-ＭＡＤＵ
４０７    ＮＡＵ通信チャネル
５００    ハンドオフ推定器
５０２    ＴＤＦ（Ｔａｐｐｅｄ  Ｄｅｌａｙ  Ｆｉｌｔｅｒ）
５０３    比較器
６２１    遅延レジスタ
６２２    乗算器
６２３    加算器
７０１、７０２、７０３    基地局
【図１】
2008259227.tif 000003
【図２】
2008259227.tif 000004
【図３】
2008259227.tif 000005
【図４】
2008259227.tif 000006
【図５】
2008259227.tif 000007
【図６】
2008259227.tif 000008
【図７】
2008259227.tif 000009