(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回線交換サービスを提供する少なくとも一つの移動通信交換局（ＭＳＣ；ＭＳＣ１）と、パケット交換サービスを提供する少なくとも一つの移動通信交換局（ＳＧＳＮ；ＳＧＳＮ１）とを備えるセルラー通信システムにおいて、２つの交換サービスのうちの１つを提供する移動通信交換局のシグナリングアドレスを決定する方法であって、
伝送路上で端末機器に対して前記回線交換サービスと前記パケット交換サービスとの双方を提供するために用いられる１つあるいは複数の通信システム内の機器（ＮＯＤＥ１１，ＮＯＤＥ２１，ＮＯＤＥ２２，ＮＯＤＥ３１，ＮＯＤＥ３２，ＮＯＤＥ３３；ＢＳＳ１１，ＢＳＳ１２，ＢＳＳ１３，ＢＳＳ１４）を識別するステップと、
前記識別ステップにおいて得られた識別情報を用いてシグナリングアドレスを決定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記シグナリングアドレスの決定は、前記２つの交換サービスうちの１つを提供する移動通信交換局において実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記識別された機器（ＮＯＤＥ１１）は、システム階層中の最上位のものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
GSM(Global System for Mobile communication)ネットワークの回線交換移動通信交換局又は在圏ロケーションレジスタについての前記シグナリングアドレスは、１つあるいは複数の機器を識別する情報にシグナリングアドレスを割り当てる、GPRS(General Packet Radio Service)を提供するサービスノードによって、決定されることを特徴とする請求項１乃至請求項３項の何れか１項に記載された方法。
【請求項５】
前記機器は、基地局サブシステムであることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)ネットワークの回線交換移動通信交換局又は在圏ロケーションレジスタのシグナリングアドレスが、GPRS(General Packet Radio Service)を提供するサービスノードによって決定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記機器は、無線ネットワーク制御装置であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
回線交換サービス及びパケット交換サービスの双方を提供するセルラー通信システムにおいて、１つあるいは複数のサービスノードに備えられ、移動通信交換局のシグナリングアドレスを決定する装置であって、
ある端末機器に前記回線交換サービスと前記パケット交換サービスの双方を伝送路上で提供するにあたり共通に用いられる１つあるいは複数の通信システム中の機器を識別する手段と、
前記機器を識別する手段により得られた識別情報を用いてシグナリングアドレス（Ｉｎｆ２ＳｉｇＡｄｄｒ）を決定する手段と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項９】
前記装置は、GPRSを提供するサービスノードに備えられ、
GSMネットワークの回線交換移動通信交換局又は在圏ロケーションレジスタのシグナリングアドレスを、１つあるいは複数の機器を正確に識別するための情報に割り当てる手段を備えることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記機器は、基地局サブシステムであることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記装置は、GPRSを提供するサービスノードに備えられ、
UMTSネットワークの回線交換移動通信交換局又は在圏ロケーションレジスタのシグナリングアドレスを、１つあるいは複数の機器を正確に識別するための情報に割り当てる手段を備えることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記装置は、GPRSを提供するサービスノードに備えられ、
２つの交換サービスで共通に用いられる無線ネットワーク制御装置に関する情報にシグナリングアドレスを割り当てる手段を備えることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本願発明は、回線交換サービスとパケット交換サービスの双方を提供するセルラー通信システムにおいて、移動通信交換局のシグナリングアドレスを決定する方法と装置に関するものである。具体的には、本願発明はGPRS(General Packet Radio Service) とGSM(Global Standard for Mobile Communication) とを統合したシステムに関するものである。また、他の実施形態は、UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)を提供するシステムに関するものである。
【０００２】
回線交換サービスとパケット交換サービスとを提供するセルラー通信システムは既に開示されている。すなわち、GSM TS 03.60 v6.10 GPRS Service Description, stage 2 は、パケット交換GPRSを回線交換GSMに変換する仕様を定義している。
【０００３】
回線交換サービスとパケット交換サービスとを提供するセルラー通信システムでは、位置情報の更新やネットワークへの接続などに際しての端末機器との通信は、２つのサービスのいずれかの移動通信交換局でもって実行される。以降、このような通信を実行するサービスのことを管理サービスと呼ぶ。位置情報の更新にあたっては、端末機器は管理サービスの新たな移動通信交換局にコンタクトし、端末機器データを送信する。続いて、当該移動通信交換局は、前述の標準仕様に基づいて、ホームロケーションレジスタ（以降、HLR）に対して位置情報の更新処理を行う。HLRは、以前の管理サービスの移動通信交換局に対して位置の変更を連絡し、管理サービスの新しい移動通信交換局に対して付加的な端末機器データを送信する。
【０００４】
このような処理が終了すると、管理サービスの新たな移動通信交換局は、サービスに関係するもう一方の新たな移動通信交換局にコンタクトし、端末機器の位置の変化を通知する。
【０００５】
このコンタクトにおいては、情報を通知される側となるもう一方のサービスの移動通信交換局のシグナリングアドレスを、送信側の管理サービスの移動通信交換局が知っていなければならない。ここで、通知される側の移動通信交換局に係るシグナリングアドレスの決定に必要な情報は、端末機器データから得られる。従来技術では、管理サービスの移動通信交換局は、端末機器の位置情報から、通知される側の移動通信交換局のシグナリングアドレスを決定している。
【０００６】
位置情報とは、端末機器が位置するロケーションエリアあるいはルーティングエリアのことである。ロケーションエリアは、空間的なエリアで、１つあるいは複数のセルからなる回線交換サービスのカバーエリアのことであり、１つの移動通信交換局と、１つあるいは複数の基地局サブシステムとでもってサービスが提供される。移動通信交換局は複数のロケーションエリアに対しサービスを提供する。同様に、ルーティングエリアは、１つあるいは複数のセルからなり、１つの移動通信交換局と、１つあるいは複数の基地局サブシステムでもってサービスが提供されるパケット交換サービスのカバーエリアのことである。本願でも、移動通信交換局は複数のルーティングエリアをサービスする。図１aとｂは、通信ネットワーク構造の一部を示すことで、これらの関係を説明した図である。ここで、エリアは、ロケーションエリアLA1,LA2、LA3、ならびにルーティングエリアRA1,RA2、RA3、RA4に分けられている。図１aは、回線交換サービスの構造を示したものであり、移動通信交換局MSC1は４つの基地局サブシステムBSS11,BSS12,BSS13,BSS14をサービスする。２つの基地局サブシステムBSS11とBSS12とがロケーションエリアLA1を、基地局サブシステムBSS13がロケーションエリアLA2を、基地局サブシステムBSS14がロケーションエリアLA3にサービスを提供する。
【０００７】
同様に、図１bは、パケット交換サービスの構成を示したものであり、移動通信交換局SGSNは４つの基地局サブシステムBSS11,BSS12,BSS13,BSS14をサービスする。基地局サブシステムBSS11がルーティングエリアRA1を、基地局サブシステムBSS12がルーティングエリアRA4を、基地局サブシステムBSS13がルーティングエリアRA2を、基地局サブシステムBSS14がルーティングエリアRA3をサービスする。ここで、回線交換サービスの基地局サブシステムBSS11 BSS12, BSS13, BSS14は、パケット交換サービスの基地局サブシステムと同一である。当該基地局サブシステムは、双方のサービスで共通に用いられる。
【０００８】
管理サービスの移動通信交換局は、端末機器の位置情報から通知すべき他のサービスの移動通信交換局のシグナリングアドレスを決定する。これをロケーションベースのアプローチと呼ぶ。
【０００９】
上述のセルラー通信システムを提供するGSMとGPRSサービスの場合には、GPRSサービス（以下、GPRSサービスノードと呼ぶ）を提供する移動通信交換局が端末機器の位置情報の更新を行い、当該データをGSMサービスの移動通信交換局に送信する。この際、GPRSサービスノードは、ルーティングエリア情報（上述の標準仕様GSM TS 03.60 v6.1.0 GPRS Service Description, stage 2で指定されるルーティングエリア情報）を用いて移動通信交換局のシグナリングアドレス情報をロケーションベースの割当テーブルから得る。
【００１０】
図２は、情報が通知される側となる移動通信交換局のシグナリングアドレス決定を行うまでの端末機器のアプリケーションプロセスを簡潔に示したものである。端末機器MSは基地局サブシステムBSSを介して一つあるいは複数のメッセージをパケット交換サービスの移動通信交換局SGSNに送信する。端末機器MSの位置情報を含むメッセージAM1は、基地局サブシステムBSSによって透過的に送信され、そのまま移動通信交換局SGSNに届く。そして、移動通信交換局SGSNは、通知すべき回線交換サービスの移動通信交換局のシグナリングアドレスを位置情報に基づいて決定する。ロケーションベースの割当テーブルLoc2SigAddrは、質問LMに応じて、応答SMでシグナリングアドレスを返信する。端末機器MSの位置情報は質問LMに含まれる。
【００１１】
ロケーションベースアプローチでシグナリングアドレスを決定する方法では、端末に対する位置登録エリアの割当を変更した際には、シグナリングアドレスを決定するロケーションベースの割当テーブルも変更しなければならない。このような変更は、通信システムの管理コストの増大を招く。
【００１２】
ドイツ特許 DE 196 11 947 では、いわゆるロケーションエリア識別子を用いて、位置登録の更新回数を低減する方法が開示されている。しかしならが、この手法では、移動通信交換局のシグナリングアドレスを決定するといった課題は解決されていない。
したがって、本願発明の目的は、通知される側の移動通信交換局に係るシグナリングアドレスをより効率的にかつ低コストで決定する方法ならびに装置を開発することである。
【００１３】
本目的は、特許請求項第１項ならびに特許請求項第８項によって実現される。
【００１４】
特許請求項第１項に記載された方法では、当該端末機器に伝送路上で接続される機器に基づく位置情報からシグナリングアドレスを決定する。これを端末ベースアプローチと呼ぶ。したがって、シグナリングアドレスの割り当ては、ロケーションエリアやルーティングエリアの変更に対して不変のデータに基づいて行われる。そのため、端末ベースの割当テーブルはロケーションベースのそれと比べて更新頻度が少なくてすみ、上述の割当テーブルの変更に要するコストや管理コストの低減を図ることができる。
【００１５】
また、請求項第２項から第７項、第９項から第１２項によれば、さらなる利点を有する実施形態を実現できる。
【００１６】
請求項第２項による本願発明の実施形態では、シグナリングアドレスの決定は移動通信交換局で実行されるが、これによれば必要となる装置数を低減することができる。
【００１７】
端末ベースの割当テーブルの設定コストや管理コストを低減するためには、請求項第３項のように、回線交換サービスとパケット交換サービスの双方で利用され、かつシステム階層で上位に位置する端末を指定して割り当てを行うことが有効である。これにより、割当テーブルの要素を少なくすることができる。
【００１８】
装置ベースアプローチでは、端末機器をサービスする２つのサービスで共通に用いられる少なくとも一つの装置を識別する。共通に用いられる装置は移動通信交換局に割り当てられているため、移動通信交換局のシグナリングアドレスは、装置ベースの割当テーブルなどの装置情報から得ることができる。当該割当テーブルは、例えばGPRSサービスノードに存在する。割当テーブルのサイズを小さくするためには、端末機器をサービスする回線交換サービスとパケット交換サービス双方で用いられるシステム階層で最上位の装置を識別することが望ましい。図５は、パケット交換サービスならびに回線交換サービスで共通に用いられる装置であって、システム階層の最上位に位置する装置を示すための図である。すなわち、図５は、移動ユーザに対して、回線交換サービスならびにパケット交換サービスを提供するセルラー通信システムの一部位を示す。当該部位には、回線交換サービスの移動通信交換局MSCや、パケット交換サービスの移動通信交換局SGSNが含まれる。また、複数のサービスノードNODE01, NODE02, NODE11, NODE21, NODE22, NODE31, NODE32, NODE33も示されている。これらの機能の詳細な説明は行わないが、サービスノードNODE01は回線交換サービスのノードであり、サービスノードNODE02はパケット交換サービスのノードである。サービスノードNODE01からNODE33は２つのサービスで共通に用いられるノードであり、サービスノードNODE11がシステム階層の中でパケット交換サービスならびに回線交換サービスの双方で共通に用いられる最上位のノードとなる。当該装置は、基地局サブシステムでも無線ネットワーク制御部でも良い。なお、本願における移動通信交換局とは、通信タスクを実行するととともに、位置情報更新時に通信トラヒックデータを適宜保持するような上述通信システム中のサービスノードのこと指す。
【００１９】
上述のGPRSをGSMでサービスする場合には、ロケーションエリアならびにルーティングエリアの位置情報更新処理は図４に示す流れとなる。
【００２０】
第一ステップとして、端末機器MSは、基地局サブシステムBSSを介してルーティングエリア更新リクエストRAURを送信することで、GPRSサービスノードSGSNにコンタクトする。基地局サブシステムは、当該ルーティングエリア更新リクエストRAURを、予約されているフレームリレーチャネルを介して転送する。当該チャネルを用いることで、基地局サブシステムBSSを正確に識別することができる。続いて、セキュリティを実現するための複数のメッセージSecFuncが、端末機器MS、GPRSサービスノードSGSN、ホームロケーションレジスタHLR間でやり取りされる。その後、GPRSサービスノードSGSNは、伝送路上で用いられる基地局サブシステムに関する情報から、通知すべき移動通信交換局のシグナリングアドレスを決定する。ここで、GPRSサービスノードSGSNはロケーション更新リクエストLAURを通知すべき移動通信交換局MSC/VLR1に送信し、移動通信交換局MSC/VLR1は位置情報更新処理を実行する。
【００２１】
以上の処理を実行するために下記の装置を用いる：
GPRSサービスノードにインストールされる装置であって、GSMネットワークの回線交換移動通信交換局／在圏ロケーションレジスタのシグナリングアドレスを、一つあるいは複数の機器を正確に識別する情報に割り当てる手段。当該装置は、基地局サブシステムBSSで用いられるフレームリレーチャネル手段でもってGPRSを提供しているサービスノードSGSNを識別する。シグナリングアドレスを決定手段は、割当テーブルあるいはソーティングツリーを備えており、識別されたフレーム転送チャネルにシグナリングアドレスを割り当てる。
【００２２】
また、ソーティングツリー手段や割当テーブル手段によってフレームリレーチャネル情報から基地局サブシステムを決定することもできる。この場合、シグナリングアドレスは、基地局サブシステムを識別する手段によって決定される。これに向けては、GPRSを提供するサービスノードにインストールされる装置であって、シグナリングアドレスを２つのサービスで共通に用いられる基地局サブシステム情報に割り当てることのできる手段を用いる。前記手段は、割当テーブルやソーティングツリーであればよく、識別された基地局サブシステムBSSにシグナリングアドレスを割り当てるものである。
【００２３】
図３は、通知される側の移動通信交換局のシグナリングアドレスを、端末機器が決定するまでの処理の流れを示す。端末機器MSは基地局サブシステムBSSを介して一つあるいは複数のメッセージをパケット交換サービスの移動通信交換局SGSNに送信する。端末機器MSの情報を含むメッセージAM1は、基地局サブシステムBSSから移動通信交換局SGSNに転送される。基地局サブシステムは基地局サブシステムに予約されたフレームリレーチャネルNSVCを介して当該情報を転送する。当該チャネルを用いることで、基地局サブシステムを正確に識別することができる。このような識別子を用いることで、移動通信交換局SGSNは、通知すべき回線交換サービスの移動通信交換局のシグナリングアドレスを決定する。このため、移動通信交換局SGSNは質問IMの形式で装置ベースの割当テーブルInf2SigAddrに識別子を送信する。装置ベースの割当テーブルInf2SigAddrは、応答SMでシグナリングアドレスを返信する。
【００２４】
UMTSをサービスする通信システムに本願発明を適用する実施形態であっても、処理を行うプロセスは同様である。当該実施形態では、端末機器は無線ネットワーク制御部を介して移動通信交換局にコンタクトする。無線ネットワーク制御部から移動通信交換局までの伝送にあたっては、無線ネットワーク制御部を正確に識別できるSCCP(Signaling Connection Control Part)プロトコルに基づいたシグナリングチャネルが用いられる。そして、一つあるいは複数の機器を正確に識別する情報にシグナリングアドレスを割り当てる手段を備えた装置により、移動通信交換局のシグナリングアドレスが決定される。当該実施形態では、無線ネットワーク制御部が識別される。また、割当手段は、例えば、割当テーブルやソーティングツリーを備え、シグナリングチャネルとして使用される情報にシグナリングアドレスを割り当てる。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】ロケーションエリアLA1からLA3に分割されたあるエリアのセルラー回線交換通信システムの構成を示す図である。
【図１ｂ】ルーティングエリアRA1からRA4に分割された同一エリアのセルラーパケット交換通信システムの構成を示す図である。
【図２】ロケーションベースアプローチにおいて端末機器がシグナリングアドレスを決定するまでの処理の流れを示す図である。
【図３】図３は、装置ベースアプローチにおいて、端末機器が移動通信交換局を介してシグナリングアドレスを決定するまでの処理の流れを示す図である。
【図４】ルーティングエリアとロケーションエリアの位置情報更新処理を示す図である。
【図５】回線交換サービスとパケット交換サービスの双方を提供する通信システムの階層を示す図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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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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