(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチモード無線送受信装置（ＷＴＲＵ）で実装される方法であって、
セルラアクセスネットワークを介してコアネットワークからサービスを受信するステップと、
前記セルラアクセスネットワークを介して第１のメッセージを送信するステップであって、前記第１のメッセージは前記ＷＴＲＵが無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）技術を使用して通信可能であることを示す、ステップと、
前記セルラアクセスネットワークを介して前記第１のメッセージに対する応答である第２のメッセージを受信するステップであって、前記第２のメッセージは、複数のＷＬＡＮがハンドオフに利用可能であることを示すＳＳＩＤｓ（Service Set Identifiers）を含む、ステップと、
前記ＳＳＩＤｓによって示された前記複数のＷＬＡＮのうちの１つを選択するステップと、
前記選択されたＷＬＡＮに対するハンドオーバを開始するステップと、
前記ハンドオーバに応じて、前記選択されたＷＬＡＮを介して前記コアネットワークから前記サービスを受信するステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第２のメッセージは、前記ＳＳＩＤｓによって示された前記複数のＷＬＡＮの位置情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＳＳＩＤｓによって示された前記複数のＷＬＡＮをスキャンするステップを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記複数のＷＬＡＮのうちの１つを選択することは、チャネル品質測定に基づいていることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記複数のＷＬＡＮのうちの１つを選択することは、前記ＷＴＲＵのユーザからの入力に基づいていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記複数のＷＬＡＮのうちの１つを選択することは、前記サービスの要求に基づいていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記選択されたＷＬＡＮを介して前記サービスを受信するステップは、ＰＤＧ（packet date gateway）を介して前記サービスを受信することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記セルラアクセスネットワークは、３ＧＰＰ（third generation partnership project）技術に基づいていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
セルラアクセスネットワークを介して第１のメッセージを送信するように構成された送信手段であって、前記第１のメッセージは前記ＷＴＲＵが無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）技術を使用して通信可能であることを示す、送信手段と、
受信手段であって、
前記セルラアクセスネットワークを介してコアネットワークからサービスを受信し、
前記セルラアクセスネットワークを介して前記第１のメッセージに対する応答である第２のメッセージを受信するように構成され、前記第２のメッセージは、ハンドオフに利用可能な複数のＷＬＡＮのＳＳＩＤｓ（Service Set Identifiers）を含む、受信手段と、
前記ＳＳＩＤｓによって示された前記複数のＷＬＡＮのうちの１つを選択し、前記選択されたＷＬＡＮに対するハンドオーバを開始するように構成されたプロセッサと
を備え、
前記受信手段は、前記ハンドオーバに応じて、前記選択されたＷＬＡＮを介して前記サービスを受信するように構成されていること
を特徴とする無線送受信装置（ＷＴＲＵ）。
【請求項１０】
前記第２のメッセージは、前記ＳＳＩＤｓによって示された前記複数のＷＬＡＮの位置情報を含むことを特徴とする請求項９に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１１】
前記受信手段は、前記ＳＳＩＤｓによって示された前記複数のＷＬＡＮをスキャンするように構成されていることを特徴とする請求項９に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１２】
前記プロセッサは、チャネル品質測定に基づいて、前記ＳＳＩＤｓによって示された前記複数のＷＬＡＮのうちの１つを選択するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１３】
前記プロセッサは、前記ＷＴＲＵのユーザからの入力に基づいて、前記複数のＷＬＡＮのうちの１つを選択するように構成されていることを特徴とする請求項９に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１４】
前記プロセッサは、前記サービスの要求に基づいて、前記複数のＷＬＡＮのうちの１つを選択するように構成されていることを特徴とする請求項９に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１５】
前記受信手段は、ＰＤＧ（packet date gateway）を介して、前記選択されたＷＬＡＮを介した前記サービスを受信するように構成されていることを特徴とする請求項９に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１６】
前記セルラアクセスネットワークは、３ＧＰＰ（third generation partnership project）技術に基づいていることを特徴とする請求項９に記載のＷＴＲＵ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信システムに関する。より詳細には、本発明は、マルチモードＷＴＲＵ（wireless transmit/receive unit：移動無線送受信ユニット）を有する異なるＲＡＴ（radio access technology：無線アクセス技術）を実装している場合に、相互に接続されている無線通信システム間でＲＡＴを切り換える方法及びシステムである。
【背景技術】
【０００２】
ＵＭＴＳ（universal mobile telecommunication system：ユニバーサル移動体通信システム）及びＷＬＡＮ（wireless local area network：無線ローカルエリアネットワーク）技術は、現在の無線通信システムにおいて広く使用されている。ＵＭＴＳ及びＷＬＡＮのサービスエリア（coverage area）はしばしば重なり合っている（overlap）ため、ＵＭＴＳ及びＷＬＡＮネットワークのインターネットワーキング（inter-networking）が発達してきた。インターワーキング（inter-working）ＷＬＡＮ（Ｉ−ＷＬＡＮ）は、ＵＭＴＳによって提供されたサービスをＩ−ＷＬＡＮを介して転送できるように、ＵＭＴＳへの接続を備えたＷＬＡＮである。
【０００３】
現在のところ、Ｉ−ＷＬＡＮのネットワーク選択には、ＳＳＩＤ（service set identifier：サービスセット識別子）を使用して、利用可能なＷＬＡＮシステムに対するＷＴＲＵスキャン（scan）が必要となる。ＳＳＩＤのスキャンは、受動的（パッシブ）又は能動的（アクティブ）の何れかで行うことができる。受動的スキャンでは、ＷＴＲＵは、各ＷＬＡＮからブロードキャストされる情報を監視し、信号の強度に従ってその利用可能性を判定する。能動的スキャンでは、ＷＴＲＵは、特定のＷＬＡＮ  ＳＳＩＤを含むスキャン要求を送信し、そのＷＬＡＮからの利用可能性の確認を待つ。
【０００４】
しかしながら、これらの技術は、サービスに基づくＵＭＴＳへのアクセスを提供するＷＬＡＮ（ＳＳＩＤ）の識別子を何ら提供しない。ＷＬＡＮブロードキャストチャネルを介したホームＰＬＭＮ（public land mobile network）へのブロードキャストを含むいくつかの解決策が考え出されてきた。しかしながら、ＷＬＡＮ  ＳＳＩＤは一意ではないため、このような技術はなりすましに対して脆弱である（破壊的なＷＬＡＮの操作者は、同じＳＳＩＤ及びＰＬＭＮＩＤをブロードキャストする可能性がある）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、ＷＴＲＵが選択しなければならない数多くのＷＬＡＮネットワーク（ＳＳＩＤ）のために、及び、破壊的な操作者のネットワークにトラヒックを導くため破壊的な操作者が同様のＳＳＩＤを使用することが容易なために、ＵＭＴＳベースのサービス接続のためのＵＭＴＳベースのＩ−ＷＬＡＮの選択について問題が発生する可能性がある。従って、ＵＭＴＳベースのサービスへのアクセスを提供するＷＬＡＮ（ＳＳＩＤ）の識別子を提供するための方法及びシステムの必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、マルチモードのＷＴＲＵに異なるＲＡＴ（radio access technology：無線アクセス技術）を実装しながら、相互に接続される無線通信システム間のＲＡＴを切り換える方法及びシステムである。多数の無線通信システムは、重なり合うサービスエリアを有して配置されており、各無線通信システムは異なるＲＡＴを実装し、１つの無線通信システムによって提供されるサービスを他の無線通信システムを介して提供することができるように、相互に接続されている。各無線通信システムは、各無線通信システムのサービスエリアにおけるインターワーキング無線通信システムの存在の表示を送信する。ＷＴＲＵは、その表示及びインターワーキング無線通信システムに関する情報を受信する。次いで、ＷＴＲＵは、受信した情報を使用して、インターワーキング無線通信システムへのハンドオフを開始し、現在接続している無線通信システムからＷＴＲＵが受信するのと同じサービスを、インターワーキング無線通信システムを介して受信し続ける。本発明は、マルチモードＷＴＲＵがインターワーキング無線通信システムを選択し認証するのにかかる時間を削減する手助けとなる。本発明のさらに詳細な理解は、例が与えられ添付された図面とともに理解される次の好適な実施形態の記述により得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下では、専門用語「ＷＴＲＵ」は、限定するものではないが、ＵＥ（user equipment：ユーザ装置）、移動局、固定又は移動加入者装置、ページャ、又は無線環境で動作可能な任意の他の種類の装置が含まれる。以下で言及する場合、専門用語「基地局」及び「ＡＰ（access point：アクセスポイント）」は、限定するものではないが、ノードＢ、サイトコントローラ又は無線環境における任意の他の種類のインターフェース装置が含まれる。
【０００８】
図１は、本発明に係る無線通信システム１００のブロック図である。システム１００は、異なるＲＡＴ（radio access technology：無線アクセス技術）を実装する、少なくとも２つの異なる種類の無線通信ネットワーク１１０、１２０で構成される。例えば、図１に示すように、無線ネットワークの１つの種類は、好ましくは３ＧＰＰ（third generation partnership project）標準の下で稼動するＵＴＲＡＮ（ＵＭＴＳ terrestrial radio access network）（ＵＴＲＡＮセル１１０参照）であり、無線ネットワークの他の種類は、好ましくはＩＥＥＥ８０２．１１標準の下で稼動するＷＬＡＮ１２０である。本発明について説明する目的で、ＵＴＲＡＮセル１１０のみが示されている。しかしながら、当業者には周知の通り、一般的にＵＴＲＡＮは複数のセルを含む。
【０００９】
便宜上、本発明はＵＴＲＡＮ及びＷＬＡＮを参照して記述される。しかしながら、本発明は任意の種類の無線通信システムに適用可能であり、さらに、無線通信ネットワークの３つ以上の異なる種類のネットワークが存在可能であることは当業者にとっては自明であることに留意すべきである。
【００１０】
無線通信システム１１０、１２０のサービスエリアは互いに重なり合っている。ここで使用されるＵＴＲＡＮ−ＷＬＡＮの例では、ＷＬＡＮ１２０のサービスエリアは、より広いＵＴＲＡＮセル１１０のサービスエリア内に一般的に収まる。ＵＴＲＡＮセル１０内で提供されるサービスをＷＬＡＮ１２０を介してマルチモードＷＴＲＵ１０２に転送可能なように、ＷＬＡＮ１２０はＵＴＲＡＮセル１１０に接続される。従って、上述したように、ＷＬＡＮ１２０はＩ−ＷＬＡＮとも呼ぶことができる。重なり合っているエリアに存在するマルチモードＷＴＲＵ１０２は、同時に両方の種類の無線通信ネットワークにアクセスすることができ、他のネットワークを介して１つのネットワークから提供されるサービスを受信することができる。
【００１１】
本発明によれば、ＵＴＲＡＮセル１１０は、ＵＴＲＡＮセル１１０内に位置する、任意のＩ−ＷＬＡＮの存在の表示（indication）、又は、代替として、Ｉ−ＷＬＡＮのＳＳＩＤ（service set identifier）の一覧をＷＴＲＵ１０２に送信する。その表示又はＳＳＩＤの一覧を所望の通りに送信することができる。例えば、それらをＢＣＣＨ（broadcast control channel：ブロードキャスト制御チャネル）又はＤＣＣＨ（dedicated control channel：専用制御チャネル）を介してブロードキャストすることができる。システム１００がＢＣＣＨを介してその表示又は一覧を送信するよう構成されている場合、ＷＴＲＵは、必要ではないが、ＵＴＲＡＮセル１１０に接続する、又はラジオベアラを確立するＷＬＡＮの性能を提供することができる（すなわち、何れにせよＷＴＲＵはＷＬＡＮにおいて稼動可能である）。システム１００がＤＣＣＨを介して表示又は一覧を送信するよう構成されている場合、ＷＴＲＵは、望ましくは、ＵＴＲＡＮセル１１０に接続する、又は無線ベアラを確立するＷＬＡＮの性能を提供する必要がある。
【００１２】
第１の実施形態では、ＵＲＡＮセル１１０内における任意のＩ−ＷＬＡＮの存在の表示のみが送信される。上述したように、その表示を所望の通りに送信することができ、望ましくはセル１１０のＢＣＣＨ（broadcast control channel：ブロードキャスト制御チャネル）を介して又はＤＣＣＨ（dedicated control channel：専用制御チャネル）を介して送信される。ＷＴＲＵ１０２は表示を受信し、インターシステムハンドオフについての予め定められた基準（すなわち、ＷＴＲＵ１０２をＵＴＲＡＮセル１１０からＷＬＡＮ１２０へハンドオーバするための予め定められた基準）が満たされた場合、ＷＴＲＵ１０２はＵＴＲＡＮセル１１０からのＳＳＩＤの一覧を要求する。もちろん、予め定められた基準は任意の種類の基準とすることができ、実際にインターシステムのハンドオフが行われたかの計算は、ＷＴＲＵ１０２又はハンドオフが発生する可能性があるネットワーク（この場合にはＵＴＲＮ）の任意のネットワーク要素が計算することができる。
【００１３】
一旦ＷＴＲＵ１０２がＳＳＩＤ一覧を受信すると、そのＳＳＩＤは受動的又は能動的にＩ−ＷＬＡＮ１２０内におけるスキャン、連携（association）、適切なＡＰの認証のために使用される。このスキームは、ＷＴＲＵ１０２が、ＵＴＲＡＮセル１１０への接続及びその３ＧＰＰベースのサービスへの接続を提供する正しいＷＬＡＮ  ＡＰにアクセスするのを保証する。インターシステムハンドオフ基準が適合し、Ｉ−ＷＬＡＮ１２０内にハンドオフ先の適切なＡＰが存在する場合、ＷＴＲＵ１０２はＩ−ＷＬＡＮ１２０にハンドオフし、そこで稼動を開始する。
【００１４】
代替として、ＷＴＲＵ１０２は、インターシステムハンドオフ基準の計算を行う前に利用できる適切なＡＰが存在するかを確認するために、その計算の前にＳＳＩＤの一覧を要求することができる。
【００１５】
第２の実施形態によれば、システム１００は上述のように稼動するが、この実施形態では、最初にＵＴＲＡＮセル１１０内での任意のＩ−ＷＬＡＮの存在の表示を送信する代わりに、ＵＴＲＡＮセル１１０は単にＳＳＩＤの一覧を送信する。これにより、ＳＳＩＤの数があまり多くない場合にパフォーマンスが向上する。第１又は第２の実施形態のどちらを実施するかは操作者の好みである。
【００１６】
図２は、本発明によってＲＡＴを切り換えるための処理２００の流れ図である。複数の無線通信システムは、重なり合うサービスエリアを有して配置されている。各無線通信システムは異なるＲＡＴを実装し、１つの無線通信システムによって提供されるサービスが他の無線通信システムを介して提供可能なように構成される。
【００１７】
各無線通信システムは、任意で（optionally）各無線通信システムのサービスエリア内で異なるＲＡＴを実装する代替の無線通信システムの情報（識別子、周波数等を含む）と共に、インターワーキング無線通信システムの存在の表示を送信する（ステップ２０２）。表示及び／又は情報をＷＴＲＵにブロードキャストすることができ、又は、専用チャネルを介してＷＴＲＵに送信することができる。ＷＴＲＵは、現在接続している無線通信システム（すなわち、ＷＴＲＵが現在接続している無線通信システム）を介して、表示及び／又は情報を受信する（ステップ２０４）。
【００１８】
代替として、情報又は性能レポートに対する要求メッセージに応答して、表示及び／又は情報をＷＴＲＵから送信することができる。それに応答して、現在接続されている無線通信システムは、インターワーキングの無線通信システムの利用可能性の表示及び／又はインターワーキング無線通信システムについての情報をＷＴＲＵへ送信する。このような場合には、ＤＣＣＨを介して表示及び／又は情報をＷＴＲＵに送信することができる。
【００１９】
表示及び／又は情報を受信した後、インターワーキング無線通信システムへのハンドオフを開始するかが決定される（ステップ２０６）。上述したように、この決定は、ネットワーク又はＷＴＲＵで行うことができ、所望の任意の予め定められた基準に基づくことができる。ユーザ要求によりハンドオフを開始することができ、又は、サービス要件に基づいて自動的にハンドオフを開始することができる。ＷＴＲＵはインターワーキング無線通信システムの利用可能性をその表示スクリーンに表示することができ、又は、ユーザにその利用可能性を警告する警告音を提供することができる。ＷＴＲＵをインターワーキング無線通信システムにハンドオフすることが決定され、その表示さえ送信されれば、ＷＴＲＵはインターワーキング無線通信システムに関する情報を要求し、それを現在接続されている無線通信システムから受信する（ステップ２０８）。情報が表示と共に送信される場合又は表示なしで単に送信される場合、ステップ２０８はスキップされる。次に、ＷＴＲＵは受信した情報を使用してハンドオフ手順を開始する（ステップ２１０）。
【００２０】
ここで使用されるＵＴＲＡＮ−ＷＬＡＮの例のコンテキストにおいて、情報をＩ−ＷＬＡＮのＳＳＩＤとすることができ、任意で、各ＳＳＩＤの対応するＰＬＭＮＩＤ及び対応する同程度のもの（例えば位置）をさらに含む。ＷＴＲＵは、Ｉ−ＷＬＡＮのＳＳＩＤを受信した後、識別されたＷＬＡＮの能動的又は受動的なスキャンを開始する。ＷＬＡＮスキャンを、受信されたＳＳＩＤで識別されるＷＬＡＮに制限することができる。
【００２１】
特定のＷＬＡＮ  ＡＰとの連携をチャネル品質測定に基づくことができる。全てのＷＬＡＮからのチャネル品質測定が予め定義された閾値未満である場合、最初のＵＴＲＡＮ接続は維持される。受け入れ可能なＷＬＡＮ  ＡＰが見つかると、セルチェンジのＤＣＣＨを介してＵＴＲＡＮにセルチェンジを通知することができる。ＷＥＰ（wired equivalent privacy：有線と同等のプライバシ）情報等の情報によって接続セキュリティを実現することができる。ＷＴＲＵは、ＷＬＡＮ連携及び連携分離手順の共通のＳＳＩＤのＡＰについてのスキャンを継続する。受け入れ可能なＡＰが見つからない場合、ＷＴＲＵは周知のＳＳＩＤで識別される代替のＷＬＡＮをスキャンするか、又はＵＴＲＡＮ接続の状態に戻る。この場合、内部のＲＡＴセル変更の表示が信号で伝えられる。ＲＡＴの切換え選択は、予め定義された閾値内での品質測定に基づいて自動的に行うことができ、又は、ユーザ入力により手動で制御することができる。ＲＡＴセルを変更した後、ＷＴＲＵは、代替の無線通信システムを介して、ＷＴＲＵが現在接続している無線通信システムから受信するものと同じサービスを受信し続ける。
【００２２】
図３は、本発明によってＵＴＲＡＮセル１１０からＷＬＡＮ１２０にハンドオフするために、ＷＴＲＵ１０２、ＵＴＲＡＮセル１１０及びＷＬＡＮ１２０の間でメッセージを交換するための典型的な処理３００の信号図である。ＵＴＲＡＮセル１１０は、任意のＩ−ＷＬＡＮの利用可能性の表示を（及び／又は、任意で利用可能なＷＬＡＮのＳＳＩＤの一覧と共に）送信する（ステップ３０２）。ＷＴＲＵ１０２のＷＬＡＮ性能を示すＷＴＲＵ１０２からのレポートを送信の契機とすることができる。ＷＴＲＵ１０２は、Ｉ−ＷＬＡＮ利用可能性の表示及び／又はＳＳＩＤの一覧を受信する（ステップ３０４）。表示のみが送信された場合、ＷＴＲＵ１０２はＷＬＡＮのＳＳＩＤに対する要求を送信する（ステップ３０６）。ＳＳＩＤ一覧が表示と共に送信され又は一覧が何ら表示を伴わずに送信される場合、ステップ３０６から３１０は省略される。要求を受信すると、ＵＴＲＡＮセル１１０はＳＳＩＤ情報を読み出す（ステップＳ３０８）。ＵＴＲＡＮセル１１０は、ＷＬＡＮ  ＳＳＩＤの一覧、及び任意で関連する位置及びＰＬＭＮ  ＩＤを送信する（ステップ３１０）。ＳＳＩＤの一覧を受信した後、ＷＴＲＵ１０２はそれらをメモリに保存し、能動的又は受動的の何れかで、一覧を使用して適切なＡＰを求めてスキャンする（ステップ３１２）。ＷＴＲＵ１０２がＷＬＡＮのサービス範囲内にある場合、ＷＴＲＵ１０２はＩ−ＷＬＡＮ選択を開始する（ステップ３１２）。ＷＴＲＵ１０２は、選択したＷＬＡＮを用いてＷＬＡＮサービスを開始する（ステップ３１４）。以下でより詳細に説明するが、ＷＬＡＮ１２０はＷＴＲＵ１０２を認証し、必要であれば新しいＩＰアドレスを割り当てることができるが、これは一般的に実装されているインターワーキングスキームの種類に依存する（ステップ３１６）。ステップ３１８での認証が完了した後、ＷＬＡＮサービスへのアクセスがＷＴＲＵ１０２に認められる（ステップ３２０）。
【００２３】
上述したように、Ｉ−ＷＬＡＮをＵＴＲＡＮに接続するために、異なるインターワーキングスキームを使用することができる。例えば、現在の無線通信標準規格の下では、コアネットワーク（すなわち、ＰＤＧ（packet date gateway））を介して、又はパイプとしてＵＴＲＡＮを介して、Ｉ−ＷＬＡＮを３ＧＰＰシステムに接続することができる。後者の場合、Ｉ−ＷＬＡＮの再選択の場合は新しいＩＰアドレスは割り当てられない（３ＧＰＰからＩ−ＷＬＡＮへのハンドオフ）。前者の場合（すなわち、ＰＤＧベースのインターワーキング）、新しい手順が使用されて、Ｉ−ＷＬＡＮで稼動するＷＴＲＵへＩＰアドレスが割り当てられる。これらの手順は３ＧＰＰシステムで使用されるものと異なり、従って、ＷＴＲＵに対する新しいＩＰアドレスの割当てに帰着する。
【００２４】
図の要素は別個の要素として示されているが、これらの要素を、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）等の単一のＩＣ（integrated circuit：集積回路）、複数のＩＣ、別の部品、又は別の部品とＩＣとの組合せとすることができる。本発明の特徴及び要素は、特定の組合せにおける好ましい実施形態で記述されているが、各特徴及び要素を、好ましい実施形態の他の特徴及び要素を伴わずに単独で、又は、本発明の他の特徴及び要素を伴う又は伴わない様々な組合せで使用可能である。さらに、本発明を任意の種類の無線通信システムに実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る無線通信システムのブロック図である。
【図２】本発明によってＲＡＴ（radio access technology：無線アクセス技術）を切り換えるための処理のフロー図である。
【図３】本発明によってＵＴＲＡＮ（ＵＭＴＳ terrestrial radio access network）からＷＬＡＮにハンドオフするために、ＷＴＲＵ、ＵＴＲＡＮ及びＷＬＡＮの間でメッセージを交換するための処理の信号図である。
【図１】
0004642069.tif 000002
【図２】
0004642069.tif 000003
【図３】
0004642069.tif 000004