(57)【要約】本発明は、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）技術を使用して動作し、単一の無線インターフェースを有するモバイル・ユニットに適用可能な方法を提供する。本方法はボイス・オーバＩＰ（ＶｏＩＰ）呼から回線交換（ＣＳ）呼へのハンドオーバを制御する。本方法は、パケット交換メッセージ内にＣＳ呼制御メッセージを与え、ＣＳ呼制御メッセージを移動交換センタ（ＭＳＣ）にルーティングすることを含む。その後、呼制御メッセージの受信に応答してＣＳ呼へのＶｏＩＰ呼のハンドオーバが開始される。
2010515358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイス・オーバＩＰ（ＶｏＩＰ）呼から回線交換（ＣＳ）呼へのハンドオーバを制御するための方法であって、
パケット交換メッセージ内にＣＳ呼制御メッセージを与えるステップと、
前記ＣＳ呼制御メッセージを移動交換センタ（ＭＳＣ）にルーティングするステップと、
前記呼制御メッセージの受信に応答して前記ＣＳ呼への前記ＶｏＩＰ呼のハンドオーバを開始するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記パケット交換メッセージ内に前記ＣＳ呼制御メッセージを与えるステップが、前記ＰＳメッセージ内に固有の情報要素を含めることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＣＳ呼制御メッセージを前記ＭＳＣにルーティングするステップが、前記固有の情報要素の受信に応答して前記ＣＳ呼制御メッセージを前記ＭＳＣにルーティングすることをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＣＳ呼制御メッセージを前記ＭＳＣにルーティングするステップが、前記ＣＳ呼制御メッセージをＭＭＥで受信することと、前記ＣＳ呼制御メッセージを前記ＭＳＣに配信することとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ＣＳ呼制御メッセージを前記ＭＳＣに配信するステップが、前記ＣＳ呼制御メッセージを、バスを介して前記ＭＳＣに直接配信することをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記呼制御メッセージの受信に応答して前記ＣＳ呼への前記ＶｏＩＰ呼の前記ハンドオーバを開始するステップが、前記ハンドオーバを開始するためにＩＰマルチメディア・サブシステム（ＩＭＳ）と交信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に通信システムに関し、より詳細には、無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信では、１つまたは複数のモバイル・ユニット（またはアクセス端末）が基地局と無線リンクを確立することができ、それにより、モバイル・ユニットは、それらの間でデータ信号および／または音声信号を無線で通信することができる。基地局は最終的にインターネットおよび／または公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）などのデータネットワークと通信し、それによりモバイル・ユニットはデータにアクセスし、および／または電話をかけることができる。
【０００３】
多数の異なるタイプの無線通信システムがあり、それぞれが異なる属性を有する。例えば、広域移動体通信システム（ＧＳＭ）およびユニバーサル移動体遠隔通信システム（ＵＭＴＳ）の初期版は回線交換（ＣＳ）ネットワークによる音声をサポートすることしかできない。一方、３ＧＰＰによって定義されたロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）はパケット交換（ＰＳ）インターネット・プロトコル（ＩＰ）ベースのサービスをサポートする。したがって、ＬＴＥによる音声呼はボイス・オーバＩＰ（ＶｏＩＰ）によってサポートされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コストを妥当に保つために、一部のモバイル・ユニットは複数の無線インターフェースへのアクセスを同時にサポートすることができない。したがって、通常、モバイル・ユニットは所与の時間にＧＳＭ、ＵＭＴＳまたはＬＴＥのいずれか１つの技術にしかアクセスすることができない。したがって、ＬＴＥ技術を使用して動作しているモバイル・ユニットが弱いＬＴＥ信号区域内に位置しており、したがって、発展途上国によくあることだが、回線交換音声しかサポートしないＧＳＭまたはＵＭＴＳをサポートするシステムに遭遇した場合、回線交換音声呼を開始できないことがある。
【０００５】
一般に、３ＧＰＰは、この状況に対処するための機構を指定している。特に、３ＧＰＰは、一般に音声呼の継続性（ＶＣＣ）と呼ばれる、ＶｏＩＰからＣＳへの呼のハンドオーバ（ＨＯ）を規定している。しかしながら、３ＧＰＰの機構は、ＬＴＥ技術にアクセスするように構成されたモバイル・ユニットに対して適切に動作しない。ＶｏＩＰからＣＳへのＨＯの場合、ＶＣＣには、モバイル・ユニットがＧＳＭ／ＵＭＴＳ移動交換センタ（ＭＳＣ）とのＣＳ呼を確立することが必要である。次いで、ＭＳＣは、ＩＰマルチメディア・サブシステム（ＩＭＳ）領域内にあるＶｏＩＰ呼制御装置と交信する。次いで、呼はＣＳ領域にハンドオーバされる。したがって、ＶＣＣは、ＨＯ手順の実行中にＣＳネットワークとＰＳネットワークへの同時アクセスを必要とする。しかしながら、ＬＴＥ技術にアクセスするように構成されたモバイル・デバイスはＣＳネットワークに同時にアクセスすることができない。したがって、ＬＴＥからＧＳＭ／ＵＭＴＳへのＨＯのためにＶＣＣを直接使用することはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の問題のうちの１つまたは複数の影響に対処することを対象とする。以下に、本発明のいくつかの態様の基本的な理解を与えるために本発明の簡略化された概要を示す。発明の概要は本発明の全概観ではない。発明の概要は、本発明の重要なまたは不可欠な要素を特定するものでも、本発明の範囲を規定するものでもない。その唯一の目的は、後述するより詳細な説明の前置きとして、いくつかの概念を簡略化された形で提示することである。
【０００７】
本発明の一実施形態では、ボイス・オーバＩＰ（ＶｏＩＰ）呼から回線交換（ＣＳ）呼へのハンドオーバを制御するための方法が提供される。本方法は、パケット交換メッセージ内にＣＳ呼制御メッセージを与え、ＣＳ呼制御メッセージを移動交換センタ（ＭＳＣ）にルーティングすることを含む。その後、呼制御メッセージの受信に応答してＣＳ呼へのＶｏＩＰ呼のハンドオーバが開始される。
本発明は、同様の参照番号が同様の要素を識別する、添付の図面に関連して行われる以下の説明を参照することによって理解できる。
本発明は様々な変更形態および代替の形態が可能であるが、本発明の具体的な実施形態は図面中に例として示されており、本明細書で詳細に説明される。しかしながら、具体的な実施形態の本明細書での説明は本発明を開示された特定の形態に限定するものではなく、むしろ、その意図は、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲内に入るすべての変更形態、均等物、代替形態を包含することであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明による分散型無線通信システムの第１の例示的な実施形態を概念的に示す図である。
【図２】ＣＳ呼へのＶｏＩＰ呼のハンドオーバを処理するために有用な基地局および関連する回線の機能ブロック図の例示的な一実施形態を概念的に示す図である。
【図３】ハンドオーバ手順を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の例示的な実施形態について以下で説明する。見やすくするために、本明細書では、実際に実施されたものの特徴すべてを説明するわけではない。当然、そのような実際の実施形態の開発では、実装ごとに異なるであろう、システム関連および業務関連の制約の順守など、開発者の固有の目的を達成するために、多数の実装固有の決定をすべきであることは理解されよう。さらに、そのような開発努力は、複雑で時間がかかることがあるが、とはいえ、この開示の恩恵を有する当業者にとって日常的な仕事とすることができることを理解されたい。
【００１０】
本発明および対応する詳細な説明の部分は、ソフトウェア、またはアルゴリズムおよびコンピュータ・メモリ内のデータ・ビット上の演算の記号表現で表される。これらの説明および表現は、当業者が自身の仕事の本質を他の当業者に効果的に伝えるためのものである。アルゴリズムは、本明細書で使用されるように、また一般に使用されるように、所望の結果に至る首尾一貫した一連のステップであると考えられる。ステップは、物理量の物理操作を必要とするステップである。必ずしもそうとは限らないが、通常、これらの量は、格納する、転送する、組み合わせる、比較する、あるいは他の方法で操作することが可能な、光信号、電気信号、または磁気信号の形態をとる。主として一般的な用法という理由から、これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、項、数字などと呼ぶことは、時に便利であることがわかっている。
【００１１】
しかし、これらおよび同様の用語はすべて、適切な物理量に関連付けられるべきであり、これら物理量に付けられる便利なラベルに過ぎないことに留意されたい。特に規定がない限り、または、考察から明らかなように、「処理」または「計算」または「算出」または「決定」または「表示」などの用語は、コンピュータ・システムのレジスタおよびメモリ内の物理的、電気的量として表現されるデータを操作し、コンピュータ・システムのメモリまたはレジスタ、あるいは他のそのような情報記憶装置、伝送装置、または表示装置内の物理量として同様に表現される他のデータへ変換する、コンピュータ・システムまたは同様の電子計算装置の動作およびプロセスを指す。
【００１２】
本発明のソフトウェア実装態様はまた、一般に、なんらかの形態のプログラム記憶媒体上で符号化されるか、またはあるタイプの伝送媒体を介して実施されることに留意されたい。プログラム記憶媒体は、磁気媒体（例えば、フロッピ・ディスクまたはハード・ドライブ）でも、光学式媒体（例えば、コンパクトディスク読取り専用メモリ、すなわち「ＣＤ―ＲＯＭ」）でもよく、読取り専用でもランダムアクセスでもよい。同様に、伝送媒体は、当技術分野に知られているツイスト・ペア線、同軸ケーブル、光ファイバ、またはなんらかの他の適切な伝送媒体でもよい。本発明は、所与の実装のこれらの態様によって限定されない。
【００１３】
次に、添付の図を参照しながら本発明について説明する。様々な構造、システムおよび装置は、単に説明のために、また、当業者によく知られている詳細で本発明を不明瞭にしないように、図面中では概略的に示される。とはいえ、添付の図面は、本発明の例示的な例を記述し、説明するために含まれる。本明細書で使用される語句は、当業者によるそれらの語句の理解と矛盾しない意味を有するように理解され、解釈されるべきである。本明細書の語または句の矛盾しない用法によって暗示されるものとされる、語または句の特別な定義、すなわち、当業者によって理解される通常の、および慣習的な意味とは異なる定義はない。語または句が特別な意味、すなわち、当業者によって理解される意味以外の意味を有するとされているものについて、このような特別な定義は、語または句に特別な定義を直接かつ明快に与える定義法で明細書に明示的に記載されることになる。
【００１４】
図１は分散型無線通信システム１００の第１の例示的な実施形態を概念的に示す。第１の例示的な実施形態では、分散型無線通信システム１００用のアクセス・ポイントは（図１には１つのみが示されている）基地局１０５の分散型ネットワークを含む。本発明は、１つまたは複数の基地局１０５を含む分散型無線通信システム１００に関して説明するが、本発明は、アクセス・ポイントが基地局１０５である分散型無線通信システム１００に限定されないことを当業者は理解されたい。代替実施形態では、分散型無線通信システム１００は任意の望ましい数および／またはタイプのアクセス・ポイントを含むことができる。
【００１５】
無線通信システム１００は１つまたは複数のモバイル・ユニット１１０（１〜４）に無線接続性を与える。以下、見やすくするために、説明がモバイル・ユニット１１０（１）などの特定のモバイル・ユニット、またはモバイル・ユニット１１０（１〜２）などのモバイル・ユニット１１０の部分集合に言及していない限り、モバイル・ユニット１１０（１〜４）は参照符号（ｉｎｄｅｘ）１１０によって集合的に言及される。本発明は、共通の数字および１つまたは複数の識別用の符号によって示される他の要素に適用することができる。図示の実施形態では、無線通信システム１００はＧＳＭまたはＵＭＴＳプロトコルに従ってモバイル・ユニット１１０に無線接続性を与える。しかしながら、本開示の恩恵を受ける当業者は、本発明がこのプロトコルに制限されないことを理解されたい。代替実施形態では、ＧＳＭまたはＵＭＴＳプロトコルの代わりに、またはそれと組み合わせて他のプロトコルを使用することができる。
【００１６】
基地局１０５は、モバイル・ユニット１１０のうちの１つまたは複数とのセッションに関係する他の動作を開始、確立、維持、送信、受信、終結、終了、または実行することが可能である。基地局１０５は他の基地局１０５、他のデバイス、他のネットワークなどと通信するように構成することもできる。図示の実施形態では、基地局１０５によって実行される処理タスクは、基地局１０５に実装された中央処理装置（ＣＰＵ）１１５によって実行される。基地局１０５はまた、基地局１０５によって実行される様々なタスクを実装するために使用されるソフトウェア、ならびに基地局１０５の動作に関連する情報を格納するために使用できる常駐メモリ１２０を含む。常駐メモリ１２０は、モバイル・ユニット１１０のうちの１つまたは複数とのセッションに関係する他の動作の開始、確立、維持、送信、受信、終結、または実行に関連する遅延を少なくとも部分的に低減するために、常駐メモリに格納された情報に比較的高速にアクセスできるように構成される。
【００１７】
基地局１０５はまた、基地局１０５と１つまたは複数のモバイル・ユニット１１０との間に確立されたセッションに関する情報を生成、割当て、送信、受信および／または格納するように構成される。以下、この情報を、当技術分野での通常の用法に従って集合的に、セッション状態情報と呼ぶことにする。例えば、セッション状態情報は、エア・インターフェース・プロトコル、１つまたは複数のシーケンス番号、再順序付けバッファなどに関する情報を含むことができる。セッション状態情報はまた、ヘッダ圧縮情報、ペイロード圧縮情報および関連するパラメータなど、ポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）に関する情報を含むことができる。また、他のプロトコル層に関するセッション状態情報を基地局１０５が生成、送信、受信、および／または格納することができる。
【００１８】
図２は、基地局１０５および／または無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）（図示せず）など、基地局１０５と協働で動作する他のネットワーク回線に関連する機能ブロックのより詳細な説明を示す。特に、一対の無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）２００、２０５が示されている。ＲＡＮ２００は、ＧＳＭまたはＵＭＴＳ標準に基づいており、同様に装備されたモバイル・ユニット１１０と通信するように動作する。ＲＡＮ２０５は、ＬＴＥ標準に基づいており、同じく、同様に装備されたモバイル・ユニット１１０と通信するように動作する。モバイル・ユニット１１０は、ＧＳＭ／ＵＭＴＳ標準とＬＴＥ標準の両方をサポートすることができるが、所与の時間に複数を動作させることができない。
【００１９】
ＧＳＭ／ＵＭＴＳ  ＲＡＮ２００は、通常Ａ／Ｉｕインターフェースと呼ばれるインターフェース２１５を介して移動交換センタ（ＭＳＣ）２１０と通信する。ＭＳＣ２１０はまた、従来のＩＰマルチメディア・サブシステム（ＩＭＳ）２２０に結合されており、以下でより詳細に説明するように、一般にＶＣＣの要求に応じてＣＳ音声呼を確立する役目を果たす。
【００２０】
ＬＴＥ  ＲＡＮ２０５は、Ｓ１インターフェース２２５を介してモビリティ管理エンティティ／ユーザ・プレーン・エンティティ（ＭＭＥ／ＵＰＥ）２３０に、および従来の方法でアンカー２３５を通ってＩＭＳ２２０に結合される。この経路は、ＬＴＥベースのシステムで通常行われているように、ＶｏＩＰアプリケーション内のデータのパケットを送信するために使用される。図２に示された実施形態では、追加のインターフェース２４０がＭＭＥ／ＵＰＥ２３０とＭＳＣ２１０との間に結合されており、Ａ／Ｉｕインターフェース２１５と実質的に同じであるので本明細書ではＡ’／Ｉｕ’インターフェースと呼ぶ。
【００２１】
モバイル・ユニット１１０が、ＶｏＩＰ呼に現在携わっているＬＴＥタイプのデバイスであるが、ＬＴＥカバレージ外に移動している場合、呼は、基礎をなすＧＳＭまたはＵＭＴＳネットワークにハンドオーバされる必要がある。本発明の図示の実施形態では、このハンドオーバは、ＶＣＣを使用して達成することができる。しかし、ＶＣＣを使用するために、モバイル・ユニット１１０は最初にＧＳＭ／ＵＭＴＳネットワークとのＣＳ音声呼を確立しようと試みる。ＣＳ音声呼を確立するために、ＬＴＥモバイル・ユニット１１０はＣＳ呼制御メッセージをそのＰＳメッセージ内に「トランスポート」（またはトンネル）する。
【００２２】
ＭＭＥ／ＵＰＥ２３０は、ＰＳメッセージ内のＣＳ呼制御メッセージを認識するように様々な方法で構成することができる。本発明の一実施形態では、固有の情報要素は、ＭＭＥ／ＵＰＥ２３０が認識可能なＰＳメッセージに含まれる。指定された長さまで、ＰＳメッセージに含まれるすべての後続の情報がＭＭＥ／ＵＰＥ２３０によってＭＳＣ２１０に転送される。ＣＳ呼制御メッセージ自体は、ＭＭＥ／ＵＰＥ２３０によって変更されることはなく、ＭＭＥ／ＵＰＥ２３０によって認識され、Ａ’／Ｉｕ’インターフェース２４０を介してＭＳＣ２１０にルーティングされる。Ａ’／Ｉｕ’インターフェース２０５は、従来のＧＳＭ／ＵＭＴＳネットワークには存在せず、ＭＭＥ／ＵＰＥ２３０によるこの特別なルーティングに対応するために追加されている。
【００２３】
したがって、モバイル・ユニット１１０からのＰＳメッセージに含まれるＣＳ呼制御メッセージは、ＨＯ初期化中にＬＴＥプロトコルのみを使用するモバイル・ユニット１１０からＧＳＭ／ＵＭＴＳネットワーク内のＭＳＣ２１０に送られる。このルーティングにより、有利なことに、ＭＳＣ２１０は、次いでＩＭＳ２２５と交信して、ＶＣＣを使用してＨＯを開始することが可能になる。呼制御をうまく確立した後、モバイル・ユニット１１０はＧＳＭ／ＵＭＴＳ  ＲＡＮにハンドオーバされ、無線を介した音声ベアラがＧＳＭ／ＵＭＴＳ  ＲＡＮ上に確立される。
【００２４】
ハンドオーバ手順は図３に様式的に表されている。このプロセスは、モバイル・ユニット１１０とＩＭＳ２２０との間に延びる両頭矢印３００によって表されるように、ＩＭＳ  ＶｏＩＰ呼に携わっているモバイル・ユニット１１０から始まる。３１０で、ＶｏＩＰ呼からＣＳ呼に切り替える必要性が確認され、モバイル・ユニット１１０がそのパケット交換メッセージ内に呼制御メッセージを送信し始める。これらの呼制御メッセージは、ＭＭＥ／ＵＰＥ２３０によって認識され、メッセージを処理する代わりに、またはメッセージをＩＭＳ２２０に渡す代わりに、Ａ’／Ｉｕ’インターフェース２４０を介してＭＳＣ２１０にルーティングされる。３２０で、ＭＳＣ２１０はＩＭＳ２２０と通信し、ＣＳネットワークおよびＰＳネットワークへの同時アクセスの必要なしにＶＣＣを使用して呼ハンドオーバを開始する。その後、３３０で、ＬＴＥ  ＲＡＮ２０５からＧＳＭ／ＵＭＴＳ  ＲＡＮ２００へのＲＡＮハンドオーバが行われる。最後に、３４０で、ＣＳ音声ベアラが設定され、ハンドオーバが完了する。
【００２５】
上記に開示された特定の実施形態は例示的なものに過ぎず、本発明は、本明細書の教示の恩恵を受ける当業者に明らかな、異なるが均等な様態で変更および実施できる。さらに、本明細書に示された構成または設計の詳細は、下記の特許請求の範囲に記載されている場合を除いて、限定されるものではない。したがって、上記に開示された特定の実施形態は改変または変更でき、すべてのそのような変形例は本発明の範囲内に入ると考えられることは明白である。したがって、本明細書で求められる保護は以下の特許請求の範囲に記載のとおりである。
【図１】
2010515358.tif 000003
【図２】
2010515358.tif 000004
【図３】
2010515358.tif 000005
【国際調査報告】
2010515358.tif 000006
2010515358.tif 000007