(57)【要約】【課題】ハンドオーバープロキシノードを介したＶＰＬＭＮ間ハンドオーバー【解決手段】本発明は、ソースネットワークから標的ネットワークへとモバイルノード（ＭＮ）のハンドオーバーを実行する方法に関し、該方法では、ハンドオーバープロキシノード（ＨＰＮ）が、前に測定された１個のセルへのＭＮのハンドオーバーを中継するために使用される。ＭＮは適切なＨＰＮを発見し、測定をハンドオーバーの宛先としてのＨＰＮのＩＤとともに報告することによって、ＨＰＮへのハンドオーバーをトリガする。ＨＰＮが、ＭＮをＨＰＮへとハンドオーバーするためのハンドオーバー開始メッセージを受信した時は、ＨＰＮはハンドオーバーを進めないが、前記ハンドオーバーを、ＨＰＮから標的基地局へのＭＮのハンドオーバーを知らせるよう構成する。標的ネットワーク内でハンドオーバー開始メッセージを受信した直後に、システムリソースは、ソースネットワークと標的ネットワークの間のデータ転送のために、標的基地局に接続する時にＭＮによって使用されるデータ経路のために構成される。
2012531770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソースネットワークから標的ネットワークへのモバイルノードのシームレスハンドオーバーを実行する方法で、ハンドオーバープロキシノードが別のネットワークに位置する前記方法であって、
ハンドオーバープロキシノードの識別子を使用して、ソースネットワークからハンドオーバープロキシノードへのモバイルノードのハンドオーバー手順を開始するステップと、
ソースネットワークから標的ネットワークへのモバイルノードのシームレスハンドオーバーを実行するために、前に受信した標的ネットワークの識別子を使用して、前記ハンドオーバープロキシノードによって、開始したハンドオーバー手順に関連した、ソースネットワークと標的ネットワークの間の制御シグナリングを中継するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記ハンドオーバー手順を開始するステップが
前記標的ネットワークへのハンドオーバーを実行することを、前記モバイルノードによって決定するステップと、
前記ハンドオーバープロキシノードをトリガしたハンドオーバーの宛先であると知らせるハンドオーバートリガメッセージを、モバイルノードから、ソースネットワーク内のモバイルノードが接続されているソース基地局に送信するステップと、
前記ハンドオーバートリガメッセージを受信した直後に、前記ソース基地局によって、ハンドオーバー開始メッセージを前記ハンドオーバープロキシノードに送信するステップとを、
含む請求項１に記載のシームレスハンドオーバーを実行する方法。
【請求項３】
前記ハンドオーバープロキシノードによって前記制御シグナリングを中継するステップが、
前記ソースネットワークから前記ハンドオーバープロキシノードへの前記モバイルノードのハンドオーバーを知らせるハンドオーバー開始メッセージを、前記ハンドオーバープロキシノード内で受信するステップと、
前記標的ネットワークの前記識別子を使用して、前記ハンドオーバー開始メッセージを、前記ハンドオーバープロキシノードから前記標的ネットワークへの前記モバイルノードのハンドオーバーを知らせるよう、前記ハンドオーバープロキシノードによって構成するステップと、
前記構成したハンドオーバー開始メッセージを、前記ハンドオーバープロキシノードによって、前記標的ネットワーク内の標的基地局に送信するステップとを、
含む請求項１又は２に記載のシームレスハンドオーバーを実行する方法。
【請求項４】
前記モバイルノードによって、前記ハンドオーバープロキシノードを、前記別のネットワーク内に、又は、
前記ハンドオーバープロキシノードへの専用メッセージ中に発見する時に、
前記標的ネットワークの前記識別子が前記ハンドオーバープロキシノードに提供される請求項３に記載のシームレスハンドオーバーを実行する方法。
【請求項５】
前記モバイルノードによって、前記ハンドオーバープロキシノードを、前記別のネットワーク内に発見する時に、前記ハンドオーバープロキシノードの前記識別子が前記モバイルノードに提供される請求項２から４のいずれか１つに記載のシームレスハンドオーバーを実行する方法。
【請求項６】
以下のステップが実行される時に、前記モバイルノードが前記ソースネットワークの近隣ネットワーク内のセルを測定するために、前記ソースネットワーク内の前記モバイルノードが接続されているソース基地局が、ダウンリンクリソース中に前記モバイルノードの測定間隙を割り当てる請求項１から５のいずれか１つに記載のシームレスハンドオーバーを実行する方法であって、
前記モバイルノードによって、近隣ネットワークのいずれのセルも測定できないことを、前記ソース基地局に知らせるステップ、又は
前記モバイルノードによって、前記モバイルノードが無線アクセス技術は該モバイルノードによってサポートされないことを、前記ソース基地局に知らせるステップ、又は
前記モバイルノードによって、前記ソース基地局に知られていないセル識別子を、前記ソース基地局に知らせるステップが実行される方法。
【請求項７】
所定のチャンネル状況情報が、前記モバイルノードの中断受信モードをトリガするために、前記モバイルノードから前記ソース基地局に送信され、
前記モバイルノードが、前記中断受信モードの時間中に前記ソースネットワークの近隣ネットワーク内のセルの測定を実行する請求項１から５のいずれか１つに記載のシームレスハンドオーバーを実行する方法。
【請求項８】
前記ハンドオーバー手順が、標的ネットワーク特有認証キーを使用して、前記標的ネットワーク内の前記モバイルノードを認証するステップを含み、
前記標的ネットワーク認証キーに特有の情報を使用することによって、前記ハンドオーバープロキシノードによって、前記標的ネットワーク特有認証キーを生成するステップと、
前記ハンドオーバープロキシノードによって、前記ソースネットワークから受信したハンドオーバー開始メッセージ中の前記ソースネットワーク特有の認証キーを、前記生成した標的ネットワーク特有認証キーに置き換えるステップと、
前記生成した標的特有認証キーを含む前記ハンドオーバー開始メッセージを前記標的ネットワークへと転送するステップとを、
含む請求項１から７のいずれか１つに記載のシームレスハンドオーバーを実行する方法。
【請求項９】
前記生成した標的ネットワーク特有認証キーが前記ハンドオーバープロキシノードから前記モバイルノードに送信されるか、又は
前記標的ネットワーク認証キーに前記特有の情報が前記ハンドオーバープロキシノードから前記モバイルノードに送信され、前記モバイルノードが、前記標的ネットワーク認証キーに前記受信した特有の情報を使用して、前記標的ネットワーク特有認証キーを生成する請求項８に記載のシームレスハンドオーバーを実行する方法。
【請求項１０】
ソースネットワークから標的ネットワークへとシームレスハンドオーバーを実行するモバイルノードで、ハンドオーバープロキシノードが別のネットワークに位置している際の前記モバイルノードであって、
前記ハンドオーバープロキシノードの識別子を使用して、前記ソースネットワークから前記ハンドオーバープロキシノードへの前記モバイルノードのハンドオーバー手順を開始するよう構成された処理装置を備え、
前記処理装置は、前記ソースネットワークから前記標的ネットワークへの前記モバイルノードのシームレスハンドオーバーを実行するために、前に受信した前記標的ネットワークの識別子を使用して、前記開始したハンドオーバー手順に関連した、前記ソースネットワークと前記標的ネットワークの間の制御シグナリングを中継するために、前記ハンドオーバープロキシノードに通知するよう、さらに構成されたモバイルノード。
【請求項１１】
前記標的ネットワークへのハンドオーバーを実行することを決定するよう構成された前記処理装置と、
前記ハンドオーバープロキシノードをトリガしたハンドオーバーの宛先であると知らせるハンドオーバートリガメッセージを、前記モバイルノードから、前記ソースネットワーク内のモバイルノードが接続されているソース基地局に送信するよう構成された送信機とを、
さらに備える請求項１０に記載のモバイルノード。
【請求項１２】
前記別のネットワーク内に、又は、
前記ハンドオーバープロキシノードへの専用メッセージ中に、
前記モバイルノードによって、前記ハンドオーバープロキシノードを発見する時に、
前記処理装置及び前記送信機が前記標的ネットワークの前記識別子を前記ハンドオーバープロキシノードに提供するよう構成された請求項１０又は１１に記載のモバイルノード。
【請求項１３】
前記モバイルノードが前記ソースネットワークの近隣ネットワーク内のセルを測定するべく、前記ソースネットワーク内の前記モバイルノードが接続されているソース基地局が、ダウンリンクリソース中に、測定間隙を割り当てるために、
前記処理装置が、近隣ネットワークのいずれのセルも測定できないことを、前記ソース基地局に知らせるよう構成された、又は
前記処理装置が、前記モバイルノードが無線アクセス技術はモバイルノードによってサポートされないことを、前記ソース基地局に知らせるよう構成されている、又は、
前記処理装置が、前記ソース基地局に知られていないセル識別子を、前記ソース基地局に知らせるよう構成された請求項１０から１２のいずれか１つに記載のモバイルノード。
【請求項１４】
前記処理装置が、前記モバイルノードの中断受信モードをトリガするために、前もって定められたチャンネル状況情報を前記ソース基地局に送信するようさらに構成され、
前記処理装置が、前記中断受信モードの時間中に、前記ソースネットワークの近隣ネットワーク内のセルの測定を実行するようさらに構成された請求項１０から１２のいずれか１つに記載のモバイルノード。
【請求項１５】
ソースネットワークから標的ネットワークへのモバイルノードのハンドオーバーを中継するための、別のネットワークに位置するハンドオーバープロキシノードであって、
前記ソースネットワークから前記ハンドオーバープロキシノードへの前記モバイルノードのハンドオーバーを、前記ハンドオーバープロキシノードの識別子を含めて、受信するよう構成された受信機と、
前記ソースネットワークから前記標的ネットワークへの前記モバイルノードのシームレスハンドオーバーを実行するために、前に受信した前記標的ネットワークの識別子を使用して、前記受信したモバイルノードのハンドオーバーに関連した、前記ソースネットワークと前記標的ネットワークの間の制御シグナリングを中継するよう構成された処理装置とを、
備えるハンドオーバープロキシノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローミング契約のない二つのネットワークの間でモバイルノードのハンドオーバーを実行する方法に関する。さらに、本発明は、上記発明に用いられるモバイルノードおよびハンドオーバープロキシノードに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信システムは、インターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのネットワークへとますます進化している。これらシステムは、典型的には、相互接続された多くのネットワークから成り、ネットワーク内では、音声およびデータは一端末から別の端末へと断片状、いわゆるパケット状で送信される。ＩＰパケットはルータによって接続のない状態で宛先へとルーティングされる。したがって、パケットはＩＰヘッダおよびペイロード情報を含み、かつ、ヘッダはとりわけソースおよび宛先ＩＰアドレスを含む。
【０００３】
拡張性の理由から、ＩＰネットワークは階層的なアドレス指定スキームを使用する。それ故に、ＩＰアドレスは対応する端末を識別するだけでなく、この端末の位置情報をさらに含んでいる。ルーティングプロトコルによって提供された追加情報によって、ネットワーク内のルータは特定の宛先宛ての次のルータを識別することができる。
【０００４】
ＬＴＥ−ロングタームエボリューション
ＵＭＴＳ（ユニバーサル移動体通信システム）は３ＧＰＰ（第３世代共同プロジェクト）によって標準化された３Ｇ（第３世代）移動体通信システムである。
【０００５】
３ＧＰＰ（第３世代共同プロジェクト）は、「ロングタームエボルーション（ＬＴＥ）」という名のほうがより知られている研究「進化型ＵＴＲＡおよびＵＴＲＡＮ」を開始した。この研究は、サービスの提供を改善するとともに、ユーザと事業者の費用を低減するために、パフォーマンスの大幅な向上を達成する手段を検討する。これらに鑑み、かつ、他の無線アクセス技術との相互作用も可能となるべきであることから、新しい進化型パケットコアネットワークの必要性が生じた。
【０００６】
Ｅ−ＵＴＲＡＮアーキテクチャの例示的な説明を図１に示す。Ｅ−ＵＴＲＡＮは進化型ノードＢ（ｅＮＢまたはｅＮｏｄｅＢ）から成り、（以下においてＵＥ、ＭＳまたはＭＮとも呼ばれる）モバイルノードへと向かうＥ−ＵＴＲＡユーザプレーン（ＰＤＣＰ／ＲＬＣ／ＭＡＣ／ＰＨＹ）プロトコル終端および制御プレーン（ＲＲＣ）プロトコル終端を提供する。
【０００７】
ｅＮＢは、物理（ＰＨＹ）層、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層、無線リンク制御（ＲＬＣ）層、およびパケットデータ制御プロトコル（ＰＤＣＰ）層をホストし、各層はユーザプレーンのヘッダ圧縮および暗号化の機能を含む。またｅＮＢは制御プレーンに対応する無線リソース制御（ＲＲＣ）機能も提供する。ｅＮＢはさらに、無線リソース管理、許可制御、スケジューリング、ネゴシエートされたＵＬ−ＱｏＳ（サービス品質）の実行、セル情報ブロードキャスト、ユーザプレーンおよび制御プレーンデータの暗号化／暗号解読、およびＤＬ／ＵＬユーザプレーンパケットヘッダの圧縮／解凍を初めとした多くの機能を実行する。各ｅＮＢはＳ１インタフェースによってＥＰＣ（進化型パケットコア）へと接続されている。より具体的にはＳ１‐ＭＭＥを介してＭＭＥ（移動管理エンティティ）へと、およびＳ１‐Ｕインタフェースによってサービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）へと接続されている。
【０００８】
Ｓ−ＧＷはユーザデータパケットをルーティングおよび転送し、その一方で、また、ｅＮＢ間ハンドオーバー中にユーザプレーンのモビリティアンカとして、ＬＴＥと他の３ＧＰＰ技術の間の移動体のアンカとしての機能を果たす（Ｓ４インタフェースを終端し、かつ、２Ｇ／３Ｇシステムとパケットデータネットワークゲートウェイの間のトラフィックを中継する）。アイドル状態の各ＵＥには、Ｓ−ＧＷはＤＬデータ経路の終端となるとともに、ＵＥにＤＬデータが到達する時にページングをトリガする。Ｓ−ＧＷは、ＵＥコンテクスト、例えば、ＩＰベアラサービスのパラメータ、ネットワーク内部ルーティング情報等を管理および保存する。またＳ−ＧＷは、合法的傍受の場合には、ユーザトラフィックの複製を実行する。
【０００９】
ＭＭＥは、ＬＴＥアクセスネットワークのキー制御ノードである。ＭＭＥは、再送信を含むアイドルモードでのＵＥ追跡およびページング手順に責任を負う。ＭＭＥは、ベアラアクティベーション／停止プロセスに関与するとともに、かつ、初期接続時およびコアネットワーク（ＣＮ）のノード再割当を伴うＬＴＥ内ハンドオーバー時に、ＵＥのＳ−ＧＷを選択する責任も負う。ＭＭＥは（ホーム加入者サーバー（ＨＳＳ）との対話により）ユーザを認証する責任を負う。ＭＭＥは、当該ＵＥが、サービスプロバイダーの地上波公共移動通信ネットワーク（ＰＬＭＮ）をキャンプオンする許可を得ているか確認し、かつ、ＵＥのローミング制限を実行する。ＭＭＥは、ＮＡＳシグナリングの暗号化／完全性保護のためにネットワーク内の終端点となっており、かつ、セキュリティキー管理を取り扱う。またＭＭＥは、ＬＴＥと２Ｇ／３Ｇアクセスネットワークの間で移動体に制御プレーン機能を提供し、ＳＧＳＮ（サービングＧＰＲＳサポートノード）からのＳ３インタフェースはＭＭＥで終端する。またＭＭＥは、各ＵＥをローミングさせるためのホームＨＳＳとのＳ６ａインタフェースも終端する。
【００１０】
パケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＤＮ−ＧＷ）は、ＵＥのトラフィックのエグジットおよびエントリーポイントであることによって、ＵＥに対し、外部パケットデータネットワークとの接続を提供する。ＵＥは、多数のＰＤＮにアクセスするために２個以上のＰＤＮ−ＧＷと同時接続性を持ってもよい。ＰＤＮ−ＧＷは、ＭＮのトラフィックを適切なＱｏＳレベル、課金サポート、合法的傍受およびパケットスクリーニングに対応させるために、各ユーザに、ＭＮのＩＰアドレス割当、ポリシー施行、パケットフィルタリング（ディープパケットインスペクション、パケットスクリーニング等）を実行する。ＰＧＷは、ＭＩＰｖ６の場合はＨＡ、および、ＰＭＩＰｖ６プロトコルが移動体に使用される場合はＬＭＡの機能管理を実行する。ＰＤＮ−ＧＷの他の主要な役割に、３ＧＰＰ技術と非３ＧＰＰ技術の間の移動体のアンカの機能を果たすことがある。
【００１１】
上記を要約すると、この新しい３ＧＰＰコアネットワークは、新しいＥ−ＵＴＲＡＮアクセスをサポートするために、主に３つの論理エンティティに分割される。第一に、ＰＤＮ−ＧＷはユーザプレーン内において、外部ネットワークへのゲートウェイであるとともに、３ＧＰＰアクセス技術と非３ＧＰＰアクセス技術（ＣＤＭＡ２０００、ＷｉＭａｘまたはＷＩＦＩ等）の間での移動体のグローバルモビリティアンカである。第二に、もう一つのユーザプレーンエンティティであるサービングゲートウェイは、３ＧＰＰアクセス（Ｅ−ＵＴＲＡＮ、ＵＴＲＡＮ、ＧＥＲＡＮ）間の移動体のためのモビリティアンカである。第三に、移動管理エンティティは、異なるＥＵＴＲＡＮ基地局（ｅＮｏｄｅＢ）の間を移動する移動体端末の移動体管理に責任を負うとともに、かつ、セッション管理にも責任を負う制御プレーンエンティティである。
【００１２】
上述のとおり、ＭＭＥはモビリティ管理およびセッション管理に責任を負う。ＭＭＥ内には、ＭＭＥに接続した移動体端末ごとに、特定のモビリティ管理および進化型パケットシステムのコンテクスト情報が保存されている。これらコンテクストは、例えば、モビリティ状態、暫定識別番号、現在の追跡エリアリスト、最新の既知セル、認証ベクター、アクセス制限、契約ＱｏＳプロファイル、契約課金特性を含んでいる。また、アクティブな各ＰＤＮ接続では、使用中のＡＰＮ（アクセスポイント名）、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６アドレス、制御プレーンのＰＤＮ−ＧＷアドレス、および、ＰＤＮ接続での各ＥＰＳ（進化型パケットシステム）ベアラの情報、例えば、ＥＰＳベアラＱｏＳプロファイル、ＥＰＳベアラ課金特性も含んでいる。
【００１３】
公衆陸上移動ネットワークおよびローミング契約
公衆陸上移動ネットワーク（ＰＬＭＮ）は、管理機構または認定されている運用機関によって、陸上移動通信サービスを提供するために確立および運営されるネットワークである。ＰＬＭＮは、電話通信のために他の諸ＰＬＭＮならびに公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）と、および、データならびにインターネットへのアクセスのためにインターネットサービスプロバイダーと相互接続する。ＰＬＭＮは、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）など固定ネットワークの拡張として、または、ＰＳＴＮの不可欠な一部とみなしてもよい。これはＰＬＭＮについての一つの視点にすぎない。ほとんどの場合、ＰＬＭＮは、サービスエリアまたはサービスプロバイダーに関係なく無線通信を可能にするハードウェアおよびソフトウェアのシステム全体のことを言う。国ごとまたはサービスプロバイダーごとに別々のＰＬＭＮが定義されてもよい。
【００１４】
すべてのＰＬＭＮ機構は自己の管理インフラを備え、当該インフラは、そのエンティティが果たす役割および使用する装置に依存して、異なる機能を実行する。しかしながら、ＰＬＭＮ機構のコア管理アーキテクチャも類似している。例えば、自己の顧客へのサービスの提供、サービス遂行のためのインフラ（通告、発注、作成、提供等）、サービスの保証（動作、サービス品質、不具合報告および修理等）、サービスの請求（評定、割引等）などを行う。
【００１５】
すべてのＰＬＭＮ機構が完全な管理アーキテクチャおよび関連のプロセスを実施するわけではない。特定の機構ごとに具現化しつつある役割に応じて、いくつかのプロセスがなくなる可能性もある。ある特定の機構が実施していないプロセスには、これらプロセスを実施した他の機構へと相互接続を介してアクセスされる。管理アーキテクチャ自体は外部インタフェースと内部インタフェースを区別しない。
【００１６】
３ＧＰＰサービスに加入しているＭＮは、加入者データ、許可したサービスおよびＱｏＳレベルを維持するホームＰＬＭＮ（ＨＰＬＭＮ）を備える。ＭＮがＨＰＬＭＮとは異なるネットワークに接続されているとき、ＭＮはローミングノードとして指示され、訪問ネットワークは訪問ＰＬＭＮ（ＶＰＬＭＮ）として示される。
【００１７】
一般に「ローミング」は、携帯電話の顧客がホームネットワークの地理上の受信可能地域の外側に出ている際に、訪問ネットワークを使用することによって、音声電話を自動的に受発信し、データを送受信し、または、ホームデータサービスなど他のサービスにアクセスする能力として定義することができる。
【００１８】
ＨＰＬＭＮとＶＰＬＭＮとは、特定のネットワーク内での加入者種類の入力によって技術的に区別される。移動体機器が新しい訪問ネットワークに進入し、かつ、当該ネットワークのホーム加入者登録簿（ＧＳＭネットワーク内のホーム位置登録（ＨＬＲ）、または、ＷＬＡＮ内のローカル顧客データベース等）への入力がないときは、最初に、加入者の認証ができ、かつ、ネットワークサービスを使用するためのあらゆる許可を確認できるよう、必要な加入者データが訪問ネットワークによって加入者のホームネットワーク等に対して要求されなければならない。「訪問している」加入者は、訪問ネットワークのユーザデータベース（訪問位置登録、ＶＬＲ等）中の入力を取得して、そこで、許可されたネットワークサービスが使用可能になる。二つのネットワーク、すなわち、ＨＰＬＭＮとＶＰＬＭＮの間でローミング契約がない場合、サービスの維持は不可能であり、サービスは訪問ネットワークによって拒否される。
【００１９】
ローミングユーザは、訪問ネットワークのＥ−ＵＴＲＡＮ、ＭＭＥおよびＳ−ＧＷに接続される。しかしながら、ホームネットワークのＰＤＮ−ＧＷを使用することによって、ユーザは、訪問ネットワーク中にいる時にもホーム事業者のサービスへのアクセスを有する。
【００２０】
汎用アクセスネットワーク（ＧＡＮ）
３ＧＰＰによって規定され、かつ、ＬＴＥ／ＳＡＥとは独立した別のシステムは、汎用アクセスネットワーク（ＧＡＮ）であり、これはアンライセンスドモバイルアクセス（ＵＭＡ）としても知られている。ＧＡＮは、汎用ＩＰ接続（例：ＷＬＡＮ＋ＤＳＬ）を使用して、移動体通信事業者サービスおよび３ＧＰＰコアネットワークへのアクセスを提供する。ＧＡＮによって、所定の３ＧＰＰプロトコルが端末から３ＧＰＰコアネットワークへとＩＰ接続でトンネリングされる（図２を参照のこと）。さらにＧＡＮは、デュアルモード端末のための無線ＬＡＮと３ＧＰＰアクセスの間のシームレスハンドオーバーをサポートする。携帯電話ネットワークでは、移動体端末は基地局制御装置を介して、ＮｏｄｅＢと、さらにはコアネットワーク内のノードへと無線で通信する。ＧＡＮシステムのもとでは、端末が無線ＬＡＮを検知すると、端末は、３ＧＰＰネットワーク上のＧＡＮ制御装置（ＧＡＮＣ）と呼ばれるサーバーへのセキュアＩＰ接続をゲートウェイを介して確立する。ＧＡＮＣは、移動体コアネットワークに対して、自己を標準的な携帯電話基地局として見せる。端末は、従来のＧＳＭ／ＵＭＴＳプロトコルを使用して、ＧＡＮＣとセキュア接続で通信する。そのため、端末がある３ＧＰＰから８０２．１１ネットワークへと移動すると、端末はコアネットワークにはあたかも異なる基地局上に存在しているだけのように見える。
【００２１】
以下において、標準的なＧＡＮ手順のいくつかを図５〜９を参照して述べる。本発明のいくつかの実施形態は、ＧＡＮプロトコルのメッセージの一部を再利用して、改良されたハンドオーバーを実行する。
【００２２】
発見手順
ＧＡＮをサポートするＭＳがＧＡＮへの接続を最初に試みるとき、ＭＳはデフォルトＧＡＮＣを識別する必要がある。ＭＳを収容可能な各ＧＡＮは、プロビジョニングＧＡＮＣのＦＱＤＮ（またはＩＰアドレス）で構成することができる。ＭＳは、提供または取得されたアドレスを使用してセキュアＩＰｓｅｃトンネルとＴＣＰ接続を確立することによって、ＭＳのＨＰＬＭＮ内のＧＡＮＣにまず接続する。ＭＳは、この発見手順によって、ＨＰＬＭＮ内のデフォルトＧＡＮＣのＦＱＤＮまたはＩＰアドレスを取得する。図５に、以下の発見手順のステップを示す。
【００２３】
１．ＭＳがプロビジョニングＧＡＮＣの提供または取得されたＦＱＤＮを有する場合は、ＦＱＤＮをＩＰアドレスに分解するため、ＤＮＳ（ドメイン名サービス）クエリーを実行する。
２．ＤＮＳサーバーは、プロビジョニングＧＡＮＣのＩＰアドレスを含む応答を返す。
３．ＭＳはプロビジョニングＧＡＮＣへのセキュアトンネルを確立する。
４．ＭＳは、プロビジョニングＧＡＮＣ上の明確に定義されたポートへのＴＣＰ接続をセットアップする。次いでＭＳは、ＧＡ−ＲＣ発見要求を使用して、デフォルトＧＡＮＣのプロビジョニングＧＡＮＣのクエリーを行う。メッセージは、以下を含む。
‐セル情報：現在キャンプしているＧＥＲＡＮ／ＵＴＲＡＮセルＩＤまたはＭＳが登録に成功した最新のＬＡＩのいずれか。情報がいずれであるかを明記した標識を付ける。
‐汎用ＩＰアクセスネットワーク接続ポイント情報：ＡＰ‐ＩＤ
‐ＭＳ識別子：ＩＭＳＩ。
５．プロビジョニングＧＡＮＣは、ＭＳが提供した情報（ＣＧＩ、セルグローバル識別子等）を使用してＧＡ−ＲＣ発見許可メッセージを戻し、デフォルトＧＡＮＣのＦＱＤＮまたはＩＰアドレスを提供する。これは、ＭＳがＨＰＬＭＮ内の「ローカル」デフォルトＧＡＮＣに宛てられて、ネットワークパフォーマンスを最適化するように行われる。
６．プロビジョニングＧＡＮＣがＧＡ−ＲＣ発見要求メッセージを許可できない場合は、プロビジョニングＧＡＮＣは、拒否理由を示すＧＡ−ＲＣ発見拒否メッセージを返す。
７．プロビジョニングＧＡＮＣへのセキュアＩＰｓｅｃトンネルが解除される。同一のＩＰｓｅｃトンネルをＧＡＮ登録手順にも再利用できるものとする。この場合、ＩＰｓｅｃトンネルは解除されない。
【００２４】
登録手順
発見手順に続き、ＭＳは、発見手順でプロビジョニングＧＡＮＣが提供したデフォルトＧＡＮＣのセキュアゲートウェイとのセキュアトンネルを確立し、デフォルトＧＡＮＣへの登録を試みる。デフォルトＧＡＮＣは、登録を許可することによって、当該接続のサービングＧＡＮＣとなってもよく、あるいは、デフォルトＧＡＮＣが、登録を実行するＭＳを異なるサービングＧＡＮＣへとリダイレクトしてもよい。
【００２５】
ＧＡＮＣのリダイレクトは、登録手順中にＭＳが提供した情報、事業者が選択したポリシー、または、ネットワークロードバランシングに基づいてもよい。図６に、以下の登録手順のステップを示す。
【００２６】
１．ＭＳにデフォルトＧＡＮＣまたはサービングＧＡＮＣのＦＱＤＮが提供された場合は、ＦＱＤＮをＩＰアドレスに分解するものとするため、ＭＳはＤＮＳクエリーを実行する。
２．ＤＮＳサーバーは応答を返す。
３．次いでＭＳは、ＧＡＮＣへのセキュアＩＰｓｅｃトンネルをセットアップするものとする。このステップは、先の発見または登録の中からＩＰｓｅｃトンネルが再利用されている場合は、省略してもよい。
４．次いでＭＳは、ＧＡＮＣ上のＴＣＰポートへのＴＣＰ接続をセットアップする。ＴＣＰポートは、既知のポート、もしくは、発見または登録中にネットワークから先に受信したポートのいずれかであってもよい。ＭＳはＧＡ−ＲＣ登録要求を送信することによってＧＡＮＣ上への登録を試みるものとする。メッセージは、以下を含む。
‐セル情報：現在キャンプしているＧＥＲＡＮ／ＵＴＲＡＮセルＩＤまたはＭＳの登録に成功した最新のＬＡＩのいずれか。情報がいずれであるかを明記した標識を付ける。さらに、ＭＳは現在のサービングセル（ＵＴＲＡＮセルである場合）のＵＡＲＦＣＮを含む。
汎用ＩＰアクセスネットワーク接続ポイント情報：ＡＰ‐ＩＤ。
‐ＭＳ識別子：ＩＭＳＩ。
５．ＧＡＮＣが登録の試みを許可する場合は、ＧＡＮＣはＧＡ−ＲＣ登録許可で応答するものとする。メッセージは、以下を含む。
‐ＧＡＮ特有のシステム情報（例）
‐ＧＡＮモード標識：ＧＡＮ  Ａ／ＧｂモードまたはＧＡＮのＩｕモード。
‐ＧＡＮセルのセル記述
ａ．ＧＡＮのＩｕモードが選択された場合：ＧＡＮセルに対応するＵＴＲＡ  ＡＲＦＣＮ（ＵＡＲＦＣＮ）および一次スクランブリングコード（ＰＳＣ）。
‐移動体の国コード、移動体のネットワークコード、ＧＡＮＣセルに対応する位置エリアコードを含む位置‐エリアの識別。
‐ＧＡＮセルに対応する位置エリア内のセルを識別するセル識別子。
この場合、ＴＣＰ接続およびセキュアＩＰｓｅｃトンネルは解除されず、かつ、ＭＳが当該ＧＡＮＣに登録されている限り維持される。
６．あるいは、ＧＡＮＣは要求を拒否してもよい。この場合、ＧＡＮＣは拒否理由を示すＧＡ−ＲＣ登録拒否で応答するものとする。ＴＣＰ接続およびセキュアＩＰｓｅｃトンネルが解除される。
７．あるいは、ＧＡＮＣがＭＳを（他の）サービングＧＡＮＣにリダイレクトすることを希望する場合は、ＧＡＮＣは、ＧＡ−ＲＣ登録リダイレクトで応答するものとし、このリダイレクトは、標的サービングＧＡＮＣのＦＱＤＮまたはＩＰアドレスを提供する。この場合、ＴＣＰ接続は解除され、かつ、セキュアＩＰｓｅｃトンネルは、同一のＩＰｓｅｃトンネルが次の登録に再利用できることをネットワークが知らせるか否かに依存して随意的に解除される。
【００２７】
ＵＴＲＡＮからＧＡＮへのＰＳ（パケット交換方式）ハンドオーバー（準備段階）図７Ａ
１．ＲＡＮトポロジーの測定結果および知識に基づいて、ソースＳＲＮＣはハードハンドオーバーとＳＲＮＳ再割当の組み合わせの開始を決定する。
２．ソースＳＲＮＣは要再割当メッセージ（再割当の種類、理由、ソースＩＤ、標的ＩＤ、ソースＲＮＣから標的ＲＮＣへのトランスペアレントなコンテナ）をＳＧＳＮに送信する。
３．ＳＧＳＮは、要再割当のコンテンツに基づき、標的セルがＧＡＮＣであると決定する。次いでＳＧＳＮは、再割当要求メッセージ（恒久的なＮＡＳのＵＥ識別子、理由、ＣＮドメイン標識、ソースＲＮＣから標的ＲＮＣへのトランスペアレントなコンテナ、セットアップ対象のＲＡＢ）をＧＡＮＣに送信する。
４．１個以上のＧＡＮのＰＴＣがＧＡＮＣとＭＳの間で確立される。ＧＡ‐ＲＲＣのＰＴＣの確立後ただちに、ＭＳ内のＰＳドメインのＧＡ‐ＲＲＣ副層エンティティがＰＴＣ‐アクティブサブステートに入る。
５．ＧＡＮＣは、再割当要求受信確認メッセージ（標的ＲＮＣからソースＲＮＣへのトランスペアレントなコンテナ、ＲＡＢのセットアップ、セットアップに失敗したＲＡＢの）をＳＧＳＮに送信する。
【００２８】
ＵＴＲＡＮからＧＡＮへのＰＳハンドオーバー（実行段階）図７Ｂ
１．ＭＳをサーブするＧＡＮＣから肯定受信確認を受信した直後に、ＳＧＳＮは再割当指令をソースＳＲＮＣに送信することによって実行段階を開始する。
２．ａ）ＲＮＣは、ＧＴＰのＰＤＵをダウンリンクでＭＳに依然として送信しながら、ＧＴＰのＰＤＵをＧＡＮＣに転送することを開始してもよい。この転送は、Ｉｕ−ＰＳインタフェースを介してルーティングされる。ＧＡＮＣは、ＱｏＳプロファイル、ネットワーク状況、および、ＧＡＮＣがデータ転送をサポートするか否かに依存して、バッファリングし、割り当てたＰＴＣでのダウンリンクユーザデータのＭＳへのブラインド通信を開始するか、または、これら転送されたＧＴＰのＰＤＵを廃棄してもよい。
ｂ）ＲＮＣは、物理チャンネル再構成メッセージを介して、ＧＡＮへの切り替えを開始するようＭＳに指示する。
ｃ）ＲＮＣは、ＳＧＳＮを介して、ＳＲＮＳコンテクスト転送メッセージをＧＡＮＣに送信する。
３．物理チャンネル再構成メッセージ受信した直後に、ＭＳはＧＡ‐ＲＲＣ再割当完了メッセージをＧＡＮＣに送信する。このメッセージとＳＲＮＳコンテクスト転送メッセージを受信した直後に、ＧＡＮＣはサービングＲＮＣになる。
４．ＭＳからＧＡ‐ＲＲＣハンドオーバー完了メッセージを受信した直後に、ＧＡＮＣは再割当検知メッセージをＳＧＳＮに送信する。
５．ＧＡＮＣは再割当完了メッセージをＳＧＳＮに送信する。
６．ＭＳ、ＧＡＮＣおよびＣＮは、確立済のＰＴＣを介してユーザデータを交換する。
７．ＳＧＳＮは、古いＲＮＣとのＩｕ−ＰＳ接続を解除する。
８．（ＧＡＮ登録においてＧＡＮＣによってＭＳに指示された）ＧＡＮＣセルのルーティングエリアが、古いＲＮＣのもとでのルーティングエリアとは異なる場合は、ＭＳは次いでルーティングエリア更新手順を実行する。
【００２９】
ＧＡＮからＵＴＲＡＮへのＰＳハンドオーバー（準備段階）図８Ａ
１．ＭＳは、ＧＡＮ内のアクティブなＰＤＰコンテクストおよびＰＴＣと、アクティブなパケットフローの交換中である。
２．ＧＡＮＣは、進行中セッションのアップリンク品質に問題がある場合は、ＧＡ‐ＲＲＣアップリンク品質指示を送信してもよい。アップリンク品質指示は、ＧＡＮＣによりＭＳに送信される、アップリンク方向でのアップリンク品質閾値を越えたことを知らせる情報である。ＭＳが悪い品質の指示を受信したときはいつでも、ＭＳは、次のステップに記載される再割当手順を開始するべきである。あるいは、ＭＳは自己のローカルな測定値を使用して、ハンドオーバー手順の開始を決定することができる。
３．ＭＳは、ＧＡ‐ＲＲＣ再割当情報メッセージをＧＡＮＣに送信することによって、ＧＡＮからＵＴＲＡＮへのＰＳハンドオーバーの開始を決定する。ＧＡ‐ＲＲＣ再割当情報メッセージは、セルＩＤによって識別され、ＰＳハンドオーバーの優先順位で並べられた標的セルのリストを示すとともに、識別されたセルごとに受信した信号強度を含んでいる。
４．ＧＡＮＣは、ＧＡ‐ＲＲＣ再割当情報メッセージのコンテンツに基づいて標的ＲＮＣを選択する。ＧＡＮＣは、選択したＲＮＣ情報を含む要再割当メッセージをＳＧＳＮに送信する。
５．ＳＧＳＮは、再割当要求メッセージを標的ＲＮＣに送信する。
６．ＲＮＣは、無線リソースおよびＩｕトランスポートリソースの必要な割当を実行する。
７．ＲＮＣは、再割当要求受信確認メッセージをＳＧＳＮに返す。このメッセージは、ＭＳがＵＴＲＡＮにアクセスするのに必要なチャネライゼーション情報を含むトランスペアレントなコンテナを含む。
【００３０】
ＧＡＮからＵＴＲＡＮへのＰＳハンドオーバー（実行段階）図８Ｂ
１．ＳＧＳＮは、ＧＡＮＣへの再割当指令メッセージを発行することによって、実行段階を開始する。メッセージは、標的ＵＴＲＡＮセル中にチャネルアクセス情報を含む。
２．ａ）ＧＡＮＣはＧＡ‐ＲＲＣ再割当指令をＭＳに送信する。このメッセージは、先にステップ１で受信した再割当指令からの情報を含む。
ｂ）またＧＡＮＣはＳＲＮＳコンテクスト転送メッセージもＳＧＳＮを介して標的ＲＮＣに送信する。
３．ＳＧＳＮは、ＳＲＮＳコンテクスト転送メッセージを標的ＲＮＣに中継する。
４．ＧＡ‐ＲＲＣ再割当指令を受信した直後に、ＭＳは即座にアップリンクＧＴＰのＰＤＵ転送を一時停止する。ＭＳは、メッセージ中に指示されたチャネライゼーションパラメータを使用して、ＵＴＲＡＮへのアクセスを即座に開始する。ＭＳのアクセスの試みはノードＢおよびＲＮＣによって検知され、再割当検知メッセージを介してＳＧＳＮに報告される。
５．ＭＳは低い層の設定および構成を完了し、ＲＲＣ物理チャンネル再構成完了を標的ＲＮＣに送信する。これによって、標的ＲＮＣをトリガして、再割当完了メッセージをＳＧＳＮに送信させる。この段階では、標的ＲＮＣはＭＳのためのＳＲＮＣの役割を担っている。
６．パケットデータフローは、ここで、ＵＴＲＡＮを介してアクティブとなる。
７．ＳＧＳＮは、Ｉｕ解除指令メッセージをＧＡＮＣに送信することによってＩｕ−ＰＳ接続を解除し、このメッセージに、ＧＡＮＣはＩｕ解除完了メッセージで応答する。
８．ＵＴＲＡＮセルのルーティングエリアがＧＡＮセルのルーティングエリアとは異なる場合は、ＭＳは次いでルーティングエリア更新手順を実行する。
【００３１】
ＧＡＮＣが再割当要求を受信したときのＰＴＣアクティベーション
以下の図９は、ＧＡＮＣがＳＧＳＮから再割当要求メッセージを受信するときのパケットトランスポートチャネルのアクティベーション手順を示す。
【００３２】
１．ＭＳはＧＡＮＣへの登録に成功した。ＭＳ、ＧＡＮＣおよびＳＧＳＮはＰＳハンドオーバーに関連したシグナリング手順を実行する。
２．ＳＧＳＮは再割当要求メッセージをＧＡＮＣに送信し、かつ、ユーザデータのＲＡＢのＩＤ、ＣＮトランスポート層アドレス（ＩＰアドレス）およびＣＮのＩｕトランスポートアソシエーション（ＧＴＰ‐Ｕトンネルエンドポイント識別子（ＴＥＩＤ））を含む。
３．ＧＡＮＣは、ＧＡ‐ＲＲＣ再割当要求メッセージをＭＳに送信して、ＰＳハンドオーバーのために、パケットトランスポートチャネルのアクティベーションを要求する。メッセージは、各ＲＡＢのＲＡＢのＩＤ、ダウンリンクデータ転送用にＧＡＮＣがＭＳに割り当てるＴＥＩＤ、ＧＡＮＣのＰＴＣ  ＩＰアドレス（すなわち、ＭＳからのＰＴＣ  ＧＡ‐ＲＲＣのＰＤＵメッセージの宛先アドレス）、および、アップリンクデータ転送用にＧＡＮＣによって割り当てられたＧＡＮＣのＴＥＩＤを含む。
３．ＭＳは、ＧＡ‐ＲＲＣ再割当要求受信確認メッセージ中のＰＴＣのアクティベーションを受信確認する。ＭＳ内のＰＳドメインのＧＡ‐ＲＲＣ副層エンティティは、ＧＡ‐ＲＲＣ‐接続ステートおよび各ＰＴＣのＰＴＣ‐アクティブサブステートに移行し、各ＰＴＣのＰＴＣタイマーを開始する。
４．ＧＡＮＣは再割当要求受信確認メッセージをＳＧＳＮに送信して、ハンドオーバー準備手順を完了する。ＧＡＮＣは、各ＲＡＢのＲＡＢのＩＤ、ＲＡＮトランスポート層アドレス（すなわち、ＧＡＮＣのＩｕ−ＰＳ  ＩＰアドレス）およびＲＡＮのＩｕトランスポートアソシエーション（すなわち、ＧＡＮＣがＭＳに割り当てたＴＥＩＤ）を含む。
５．ＰＳハンドオーバーが実行される。
６．ＭＳは、ステップ３で受信したＧＡＮＣのＰＴＣ  ＩＰアドレスにＧＡ‐ＲＲＣのＰＤＵメッセージを送信することによって、アップリンクユーザデータを転送する。メッセージは、ステップ３で受信したＧＡＮＣのＴＥＩＤを含み、このＧＡＮＣのＴＥＩＤによって、ＧＡＮＣがＩｕ−ＰＳインタフェース上の正確なＧＴＰ‐Ｕトンネルを使用してＧＡ‐ＲＲＣのＰＤＵメッセージペイロードを中継することが許可される。ＧＡＮＣはメッセージペイロードをＩｕ−ＰＳＧ‐ＰＤＵメッセージでＳＧＳＮへと中継する。
７．ＳＧＳＮは、Ｉｕ−ＰＳＧ‐ＰＤＵメッセージをステップ５で受信したＧＡＮＣのＩｕ−ＰＳ  ＩＰアドレスに送信することによってダウンリンクユーザデータを転送する。メッセージは、ステップ５で受信したＭＳのＴＥＩＤを含み、このＴＥＩＤによって、ＧＡＮＣがＵｐインタフェース上の正しいＰＴＣを使用してＩｕ−ＰＳＧ‐ＰＤＵメッセージペイロードを中継することを許可する。ＧＡＮＣはメッセージペイロードをＧＡ‐ＲＲＣのＰＤＵメッセージでＭＳへと中継する。
【００３３】
以下において説明される特定のシナリオは、上述の３ＧＰＰシステム環境に適用される。シナリオの開始点は、あるローミングＵＥ、すなわち、訪問ネットワーク事業者（ＶＰＬＭＮ１等）の基地局（ｅＮＢ）のセルに接続されたＵＥが、ＶＰＬＭＮ１のセルの受信可能地域から移動しつつある時である。本シナリオの例示的な使用の一例として、ＶＰＬＭＮ１セルはマクロセルであり、ユーザが地下鉄の駅または地下商店街に入ろうとしており、ＶＰＬＭＮ１セルの信号の強度が地下にあるＵＥに到達するには低すぎる。さらに、ＶＰＬＭＮ１の地下に配備された他の基地局はないが、他の事業者（ＶＰＬＭＮ２等）のセルが、例えば、ＶＰＬＭＮ２の事業者が地下の小さいセルを対象とするｅＮＢを配備済であることから、地下のＵＥの受信可能地域内にある。
【００３４】
上記に記載したシナリオ中のシームレスモビリティをサポートするためには、アクティブなＵＥが、ＶＰＬＭＮ１のセルからＶＰＬＭＮ２のセルへとハンドオーバー可能であることがのぞましい（図３および４を参照）。
【００３５】
シームレスハンドオーバーを実行する能力は、ＶＰＬＭＮの異なる事業者間の関係に依存しうる。例えば、関与するすべての事業者、すなわち、ＵＥのホーム事業者（ＨＰＬＭＮ）、訪問事業者ＶＰＬＭＮ１および訪問事業者ＶＰＬＭＮ２の間で特別な種類の相互のローミング関係／契約がある場合は、ネットワークはハンドオーバーをサポートするよう構成されうる、すなわち、各ソースアクセスｅＮＢは各標的アクセスｅＮＢを知っており、２つの訪問ＰＬＭＮ間でコンテクスト転送およびデータ転送が可能である。しかしながら、ＵＥのホーム事業者（ＨＰＬＭＮ）とＶＰＬＭＮ１の間のローミング契約、および、ＨＰＬＭＮとＶＰＬＭＮ２の間の契約もあるが、ＶＰＬＭＮ１とＶＰＬＭＮ２の間に特定のローミング契約がない場合は、コンテクスト転送等を伴うアクティブなハンドオーバーは可能ではない。
【００３６】
たとえＵＥがＶＰＬＭＮ２セルを測定し、かつ、自己が依然として接続中であるｅＮＢに情報ソースを報告できる場合であっても、ソースｅＮＢは標的ｅＮＢ、すなわち、ＵＥがハンドオーバーを実行する標的ｅＮＢを知らない。また、たとえソースｅＮＢが標的セルのエンハンスドグローバルセル識別子（ＥＣＧＩ）を知っていて、ハンドオーバーを要求するであろうと思われる場合であっても、ＶＰＬＭＮ１ネットワーク内のソースＭＭＥが標的ＭＭＥを発見しないか、または、標的ネットワークへのアクティブなハンドオーバーをトリガすることが許可されず、このため、ＵＥはハンドオーバーを行うようトリガされない。さらに、ＶＰＬＭＮ２へのハンドオーバーの試みの不成功はＵＥには通知されない。
【００３７】
そのため、ＶＰＬＭＮ１とＶＰＬＭＮ２の間に特別なローミング契約がない場合は、受信可能地域を失った後、ＵＥはＶＰＬＭＮ２内で新しいセルを検索し、接続を行わなければならず、これによってサービスが中断する。
【００３８】
以下において、ＭＮのアクティブ／シームレスなハンドオーバーを許可するローミング契約のない二つのＶＰＬＭＮの間でハンドオーバーを実行するための、二つの可能性を提示する。
【００３９】
可能な解決法の一つは、ＵＥが、受信可能地域を完全に緩める前に、アイドルモードに移行し、近傍にある他のＰＬＭＮのセルの走査を開始することである。次いで、別のＶＰＬＭＮのセルが発見されると、ＵＥは、新しいセルに接続し、かつ、「アクティブなフラグ」セットによって追跡エリア更新（ＴＡＵ）を実行することができる。アクティブなフラグにより、ＭＭＥはすべての無線およびＳ１ベアラのアクティベーションをトリガし、その結果、ユーザプレーンがセットアップされ、セッション継続性は保証される。
【００４０】
しかしながら、このメカニズムも依然としてＶＰＬＭＮ１とＶＰＬＭＮ２の間に少なくとも何らかの種類のローミング関係を必要とすると思われる。その理由は、ＴＡＵ手順中に新しいＭＭＥは古いＭＭＥに連絡して、ＵＥのコンテクスト情報を読み出すからである。さらにこの場合、ハンドオーバーのパフォーマンスは最適ではない。ＨＰＬＭＮから古いＶＰＬＭＮに送信されるダウンリンクデータは失われる可能性があり、かつ、標的アクセス内のベアラはリアクティブな態様でセットアップされるのでＶＰＬＭＮ２セルの走査段階中およびハンドオーバー実行中に配信が遅延される。
【００４１】
上記のアイドルモード解決法の第１の副論点は、いつＵＥがハンドオーバー手順を開始するかである。すでに既述したように、ＶＰＬＭＮ１とＶＰＬＭＮ２の間には特別なローミング契約がないので、ＶＰＬＭＮ１の各ｅＮＢはＶＰＬＭＮ２の各ｅＮＢを知らない。たとえＵＥがＶＰＬＭＮ１のｅＮＢに対して各ＶＰＬＭＮ２セルを報告しても、ＶＰＬＭＮ１のｅＮＢはハンドオーバーをトリガできない。
【００４２】
この論点を克服するための一つの可能性は、ＵＥがＶＰＬＭＮ１内のｅＮＢとＰＬＭＮ２内のｅＮＢの信号強度を測定および比較することである。ソースｅＮＢの信号強度が閾値未満であり、かつ、標的ｅＮＢの信号強度が閾値を上回る場合は、ＵＥはソースｅＮＢからハンドオーバー指令をもはや待たずに、ＶＰＬＭＮ２内の新しいｅＮＢへのハンドオーバーを開始する。
【００４３】
このＵＥの挙動によって、ネットワーク主導も可能であるものの、ＵＥ主導型ハンドオーバーを引き起こす可能性がある。この問題点は、二つのＰＬＭＮの間に特別なローミング関係がないことをＵＥが知らないこと、および、ソースｅＮＢがハンドオーバーをトリガできないことである。したがって、ＵＥが不当にハンドオーバーを開始するのを回避する一方法は、ソースＭＭＥがハンドオーバー（再割当転送）要求を標的ＭＭＥに送信できない場合に、ネットワークが開始するハンドオーバーが可能ではないことがソースＭＭＥ／ｅＮＢによってＵＥに通知されることである。その場合にのみ、ＵＥはＶＰＬＭＮ２内の新しいｅＮＢへのハンドオーバー接続を開始する。
【００４４】
すでに既述したように、上記に説明したアイドルモード解決法の第２の副論点は、この解決法でさえＶＰＬＭＮ１とＶＰＬＭＮ２の間に何らかの種類のローミング関係を必要とすることである。このことは、ＵＥがＴＡＵ手順中にＨＰＬＭＮをソースネットワークとして知らせることによって、回避できる。次いで、標的ＭＭＥはＨＰＬＭＮにコンテクストについて尋ね、かつ、ＨＰＬＭＮはソースＭＭＥからコンテクストを読み出すことができる。もう一つの問題は、コンテクストがソースアクセスから読み出される前にＵＥが標的ｅＮＢにすでに接続されているので、依然としてハンドオーバー遅延があることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４５】
したがって、最新技術における上記の問題に鑑みて、本発明の一目的は、二つのネットワークの間でモバイルノードのシームレスハンドオーバーを実行する改良された方法を提供することである。とりわけ、この二つのネットワークは、シームレスハンドオーバーの実行を許可する契約を有していない。さらに、本発明のもう一つの目的は、ハンドオーバーが、レガシィネットワークで、すなわち、ネットワークの装置への機能的変化を伴わずに機能することである。
【００４６】
上記の目的のうち少なくとも一つは、独立請求項の主題によって解決される。発明の有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
【課題を解決するための手段】
【００４７】
本発明の一態様によると、二つのネットワーク間のモバイルノードのシームレスハンドオーバーは、別のネットワーク内にあるエンティティを介して実行され、このエンティティはハンドオーバーの必要なすべてのメッセージを転送／構成することによってハンドオーバーをブリッジングする。ハンドオーバーが決定された後、あたかもモバイルノードがソースネットワークから他のネットワーク内の前記ブリッジングエンティティへのハンドオーバーを実行するかのように、ハンドオーバーが開始される。
【００４８】
しかしながら、他のネットワーク内の前記ブリッジング／プロキシエンティティは、ハンドオーバーが実際には、自己に対してではなく標的ネットワークへと実行されることをわかっている。それゆえに、プロキシエンティティは開始されたハンドオーバーを続けず、プロキシエンティティから標的ネットワークへのモバイルノードのハンドオーバーとなるよう前記ハンドオーバーを構成する。したがって、プロキシエンティティは、ソースネットワークと標的ネットワークの間で開始されたハンドオーバーに関連する制御シグナリングのメッセージを構成および転送する必要がある。したがって、ユーザプレーンデータ経路が確立され、さらに、データ転送が使用される場合は、プロキシエンティティは、モバイルノードからおよびモバイルノードへのデータパケットも転送する。全体として、プロキシエンティティはソースネットワークと標的ネットワークの間のハンドオーバーを実行する媒介として機能する。
【００４９】
プロキシエンティティは、有利には、モバイルノードのホームネットワーク内に提供される。通常はローミング契約の欠如を理由にシームレスハンドオーバーを許可しないであろうプロキシエンティティは、二つのネットワークの間でのハンドオーバーの実行を許可する。
【００５０】
本発明の一実施形態は、ソースネットワークから標的ネットワークへのモバイルノードのシームレスハンドオーバーを実行する方法を提供する。ハンドオーバープロキシノードは別のネットワークに位置している。ソースネットワークからハンドオーバープロキシノードへのモバイルノードのハンドオーバー手順は、ハンドオーバープロキシノードの識別子を使用することによって開始される。次いで、ハンドオーバープロキシノードは、ソースネットワークから標的ネットワークへのモバイルノードのシームレスハンドオーバーを実行するために、前に受信した標的ネットワークの識別子を使用して、開始したハンドオーバー手順に関連した制御シグナリングを、ソースネットワークと標的ネットワークの間で中継する。
【００５１】
本発明の有利な実施形態では、ハンドオーバー手順を開始するステップは、モバイルノード標的がネットワークへのハンドオーバーを実行することを決定し、次いで、ハンドオーバートリガメッセージを、ソースネットワーク内のモバイルノードが接続されているソース基地局に送信することを含む。ハンドオーバートリガメッセージは、ハンドオーバープロキシノードを、トリガされたハンドオーバーの宛先であるとして知らせる。次いでソース基地局は、ハンドオーバートリガメッセージを受信した直後に、ハンドオーバー開始メッセージをハンドオーバープロキシノードに送信する。
【００５２】
本発明の他の実施形態によると、モバイルノードは、別のネットワーク内にハンドオーバープロキシノードを発見する。
【００５３】
ここで、本発明の別の実施形態に関しては、ハンドオーバープロキシノードによって制御シグナリングを中継するステップは、ハンドオーバープロキシノードがソースネットワークからハンドオーバープロキシノードへのモバイルノードのハンドオーバーを知らせるハンドオーバー開始メッセージを受信することを含む。ハンドオーバープロキシノードは、標的ネットワークの識別子を使用して、ハンドオーバー開始メッセージを、ハンドオーバープロキシノードから標的ネットワークへのモバイルノードのハンドオーバーを知らせるよう構成する。次いで、ハンドオーバープロキシノードは、構成したハンドオーバー開始メッセージを標的ネットワーク内の標的基地局に送信する。
【００５４】
本発明のさらに別の実施形態では、モバイルノードが、別のネットワーク内またはハンドオーバープロキシノードへの専用メッセージ中にハンドオーバープロキシノードを発見する時に、標的ネットワークの識別子がハンドオーバープロキシノードに提供される。
【００５５】
本発明の有利な実施形態によると、ハンドオーバープロキシノードを発見するステップは、ハンドオーバープロキシノードへの、両者間の接続を確立するためのモバイルノードの登録を含む。
【００５６】
本発明の異なる実施形態では、標的ネットワークの識別子が、以下のように、ソース基地局からのハンドオーバー開始メッセージに含められて、ハンドオーバープロキシノードに提供される。モバイルノードは、標的ネットワーク内で測定を実行し、かつ、標的ネットワーク内で実行された測定に基づいて、標的ネットワークの拡張識別子を決定する。次いでモバイルノードは、ソース基地局が、ハンドオーバープロキシノードの識別子をモバイルノードがトリガするハンドオーバーの宛先であると決定することを許可し、かつ、ハンドオーバープロキシノードが、ハンドオーバー開始メッセージを、ハンドオーバープロキシノードから標的ネットワークへのモバイルノードのハンドオーバーを知らせるよう構成するための標的ネットワークの識別子を決定することを許可するよう、標的ネットワークの拡張識別子を構成する。構成した拡張識別子は、モバイルノードによって、ソース基地局に送信されるハンドオーバートリガメッセージに挿入され、ソース基地局は、受信した拡張識別子を、ハンドオーバープロキシノード宛てのハンドオーバー開始メッセージに挿入する。
【００５７】
本発明の他の実施形態によると、以下のように、標的ネットワークの識別子がソース基地局からのハンドオーバー開始メッセージに含められて、ハンドオーバープロキシノードに提供される。モバイルノードは第１の所定のセル識別子を生成し、当該セル識別子は、ソース基地局が、ハンドオーバープロキシノードをモバイルノードがトリガするハンドオーバーの宛先であると決定するのを許可するとともに、ソース基地局が、ハンドオーバープロキシノードが標的ネットワークの識別子を決定するのを許可する第２の所定のセル識別子を生成するのを許可する。第１の所定のセル識別子の値は、セル識別子に対して使用される有効値の範囲外にあり、ソース基地局は、第１の所定のセル識別子が範囲外にあることに基づいてハンドオーバープロキシノードを決定し、および、ハンドオーバープロキシノードは、第２の所定のセル識別子の特定値に基づいて、標的ネットワークの識別子を決定する。
【００５８】
本発明のより詳細な実施形態では、モバイルノードが別のネットワーク内にハンドオーバープロキシノードを発見する時に、ハンドオーバープロキシノードの識別子がモバイルノードに提供される。
【００５９】
本発明の他の実施形態の場合、ハンドオーバープロキシノードには、当該モバイルノードのハンドオーバー開始メッセージを、ハンドオーバープロキシノードから標的ネットワークへのモバイルノードのハンドオーバーを知らせるよう構成することが通知される。
【００６０】
本発明の別の実施形態に関して、別のネットワーク内にハンドオーバープロキシノードを発見するステップは、ソースネットワークおよび標的ネットワークにとって最適なハンドオーバープロキシノードが選択されることを含む。
【００６１】
本発明の異なる実施形態によると、ソースネットワーク内のモバイルノードが接続されているソース基地局は、ダウンリンクリソース中にモバイルノードの測定間隙を割り当てる。そのため、モバイルノードはソースネットワークの近隣ネットワーク内のセルを測定することができる。この割当が実行されるのは、モバイルノードが、近隣ネットワークのいずれのセルも測定されないであろうこと、もしくは、モバイルノードは無線アクセス技術をサポートするが無線アクセス技術はモバイルノードによってサポートされないことをソース基地局に対して知らせたか、または、ソース基地局に知られていないセル識別子を知らせた時に、割当が実行される。
【００６２】
本発明の他の実施形態では、所定のチャネル状況情報がモバイルノードからソース基地局に送信されて、モバイルノードの中断受信モードをトリガする。次いで、モバイルノードは、中断受信モード中に、ソースネットワークの近隣ネットワーク内のセルの測定を実行する。
【００６３】
本発明のさらに別の有利な実施形態の場合、モバイルノードは、モバイルノードがデータパケットを受信するデータ経路の上流ノードに対して測定間隙要求を送信する。前記要求にしたがって、上流ノードは、モバイルノードの着信データパケットを所定時間バッファリングする。モバイルノードは、前記所定時間中に、ソースネットワークの近隣ネットワーク内のセルの測定を実行する。
【００６４】
本発明のさらに改良された実施形態によると、測定間隙要求はトークンを含み、トークンは、モバイルノードへの着信データパケットのバッファリングの開始前に上流ノードからモバイルノードに送信された直近のデータパケットに挿入される。これによって、ＭＮは測定をいつ開始するべきかがわかり、かつ、所定時間以降新しいデータパケットが到着するまで、どれだけの時間測定を実行してもよいかがわかる。
【００６５】
本発明の他の実施形態に関して、モバイルノードは、ソースネットワーク内でモバイルノードを認証するために使用される当該モバイルノードの認証情報を使用することによって、標的ネットワーク内で認証される。本発明の代替的な実施形態では、モバイルノードは、標的ネットワーク特有の認証キーを使用して、標的ネットワーク内で認証される。前記標的ネットワーク特有の認証キーは、標的ネットワーク認証キーに特有の情報を使用して、ハンドオーバープロキシノードによって、生成される。
【００６６】
ハンドオーバープロキシノードは、ソースネットワークから受信したハンドオーバー開始メッセージ中のソースネットワーク特有の認証キーを、生成した標的ネットワーク特有の認証キーと置き換える。次いでハンドオーバープロキシノードは、生成した標的特有認証キーを含むハンドオーバー開始メッセージを、標的ネットワークへと転送する。
【００６７】
本発明のより有利な実施形態では、生成した標的ネットワーク特有の認証キーはハンドオーバープロキシノードからモバイルノードに送信される。代替的には、標的ネットワーク認証キーに特有の情報が、ハンドオーバープロキシノードからモバイルノードに送信され、モバイルノードは、受信した標的ネットワーク認証キーに特有の情報を使用して、標的ネットワーク特有の認証キーを生成する。
【００６８】
本発明の実施形態の場合、ソースネットワークおよび標的ネットワークは、ソースネットワークと標的ネットワークの間のシームレスハンドオーバーを許可するローミング契約を互いに保持していない。さらに、別のネットワークが、自己とソースネットワークおよび標的ネットワークそれぞれとの間のシームレスハンドオーバーを許可するローミング契約を、ソースネットワークおよび標的ネットワークとそれぞれ保持する。有利には、別のネットワークはモバイルノードのホームネットワークである。
【００６９】
本発明の別の実施形態は、ソースネットワークから標的ネットワークへとシームレスハンドオーバーを実行するモバイルノードを提供する。ハンドオーバープロキシノードは別のネットワークに位置している。モバイルノードの処理装置は、ハンドオーバープロキシノードの識別子を使用して、ソースネットワークからハンドオーバープロキシノードへのハンドオーバー手順を開始する。処理装置は、ソースネットワークから標的ネットワークへのモバイルノードのシームレスハンドオーバーを実行するために、前に受信した標的ネットワークの識別子を使用して、開始したハンドオーバー手順に関連した制御シグナリングをソースネットワークと標的ネットワークの間で中継するよう、ハンドオーバープロキシノードに通知する。
【００７０】
本発明の他の実施形態によると、処理装置は標的ネットワークへのハンドオーバーを実行することを決定し、送信機は、ハンドオーバープロキシノードがトリガされたハンドオーバーの宛先であると知らせるハンドオーバートリガメッセージを、モバイルノードから、ソースネットワーク内のモバイルノードが接続されているソース基地局に送信する。
【００７１】
本発明のさらに別の実施形態は、ソースネットワークから標的ネットワークへのモバイルノードのハンドオーバーを中継する、別のネットワークに位置するハンドオーバープロキシノードを提供する。ハンドオーバープロキシノードの受信機は、ハンドオーバープロキシノードの識別子を含んだ、ソースネットワークからハンドオーバープロキシノードへのモバイルノードのハンドオーバーを受信する。ハンドオーバープロキシノードの処理装置は、ソースネットワークから標的ネットワークへのモバイルノードのシームレスハンドオーバーを実行するために、前に受信した標的ネットワークの識別子を使用して、ソースネットワークと標的ネットワークの間で、受信したモバイルノードのハンドオーバーに関連する制御シグナリングを中継する。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
以下、添付図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
【００７３】
【図１】ＬＴＥシステムの高レベルアーキテクチャを示す。
【図２】標準的な汎用アクセスネットワークのネットワーク配備を開示する。
【図３】モバイルノードのＶＰＬＭＮ間ハンドオーバー中のモバイルノードとコアネットワークの間のデータ経路を示す。
【図４】モバイルノードのＶＰＬＭＮ間ハンドオーバー中のモバイルノードとコアネットワークの間のデータ経路を示す。
【図５】標準的ＧＡＮ発見手順のシグナリング図。
【図６】標準的ＧＡＮ登録手順のシグナリング図。
【図７Ａ】ＵＴＲＡＮからＧＡＮへの標準的なＧＡＮハンドオーバーの準備段階のシグナリング図。
【図７Ｂ】ＵＴＲＡＮからＧＡＮへの標準的なＧＡＮハンドオーバーの実行段階のシグナリング図。
【図８Ａ】ＧＡＮからＵＴＲＡＮへの標準的なＧＡＮハンドオーバーの準備段階のシグナリング図。
【図８Ｂ】ＧＡＮからＵＴＲＡＮへの標準的なＧＡＮハンドオーバーの実行段階のシグナリング図。
【図９】パケットトランスポートチャネルの標準的なＧＡＮアクティベーションのシグナリング図。
【図１０】第１の実施例によるＧＡＮプロトコルに基づくＶＰＬＭＮ間ハンドオーバーのシグナリング図。
【図１１】本発明の実施形態によるＶＰＬＭＮ間ハンドオーバーのシグナリング図。
【図１２】本発明の実施形態によるＶＰＬＭＮ間ハンドオーバーのネットワーク配備およびメッセージ交換を示す。
【図１３】ＧＡＮプロトコルが部分的に実施された本発明の詳細な実施形態によるＶＰＬＭＮ間ハンドオーバーのシグナリング図。
【図１４】図１３に示す本発明の詳細な実施形態のステップのうち一ステップのシグナリング図。
【図１５Ａ】本発明の他の実施形態によるＶＰＬＭＮ間ハンドオーバーのシグナリング図。
【図１５Ｂ】２個のＥＣＧＩ（改良セルグローバル識別）、うち１個は開始したハンドオーバーの標的ｅＮＢがＧＡＮＣとなるようコード化するよう、かつ、ＶＰＬＭＮ２内の標的ｅＮＢであるハンドオーバーの実際の宛先をコード化するよう修正される。
【図１６】本発明の他の実施形態によるＶＰＬＭＮ間ハンドオーバーのシグナリング図。
【図１７】本発明の他の実施形態によるＶＰＬＭＮ間ハンドオーバーのネットワーク配備およびメッセージ交換を示し、ＵＥが標的アクセス内で認証されるのを許可するために、セキュリティコンテクストが生成される。
【図１８】本発明の実施形態による、ハンドオーバーおよび可能なハンドオーバー宛先を決定するために、ＵＥによって実行される周波数間測定を示す図。
【図１９】本発明の他の実施形態による、ＤＲＸモード後の停止期間を延長することによって達成された測定間隙を示す図。
【図２０】本発明の実施形態の一つによる、モバイルノードによって実行されたプロセスのブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００７４】
定義
以下において、本文書中に高頻度に使用されるいくつかの術語の定義を記載する。
【００７５】
モバイルノードは通信ネットワーク内の物理的なエンティティである。１個のノードがいくつかの機能上のエンティティを持ちうる。機能上のエンティティとは、ソフトウェアまたはハードウェアモジュールのことを言い、所定の一組の機能をあるノードまたは当該ネットワークの他の機能上のエンティティに実施および／または提供する。ノードは、ノードを通信施設またはノードが通信できる媒体に接続する１個以上のインタフェースを持ちうる。同様に、ネットワークエンティティは、機能上のエンティティを通信施設または当該ネットワークエンティティが他の機能上のエンティティまたはコレスポンデントノードと通信しうる媒体に接続する論理インタフェースを持ちうる。
【００７６】
ハンドオーバープロキシノードは、ＧＡＮ制御装置またはＰＤＮ−ＧＷといった、コアネットワークの別のエンティティで実装されるか、または、コアネットワークの他のエンティティと一緒に配置されうる機能上のエンティティである。したがって、前記ハンドオーバープロキシノードは、他のネットワーク要素と相互に作用し、かつ、その機能を実行するＧＡＮＣ／ＰＤＮ−ＧＷ／ｅＮＢ／ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ機能などを含みうる。たとえば、ハンドオーバープロキシノードは、ハンドオーバーに使用されるのと同様、ＭＭＥ再割当に使用されるＳ１０参照ポイントになってもよい。いかなる場合においても、ハンドオーバープロキシノードは、通常はモバイルノードのホームネットワークであるハンドオーバープロキシノードの第三のネットワークを横断してブリッジングすることによって、間接的に二つのネットワーク間で行われるモバイルノードハンドオーバーを許可する機能を実行するよう構成されている。
【００７７】
シームレスハンドオーバー（ソフトハンドオーバーとしても知られている）は、モバイルノードに対するいかなるサービスの途絶も発生しない、すなわち、モバイルノードが実行する通信がハンドオーバーを理由に中断されない、ハンドオーバーとして理解されてもよい。
【００７８】
以下において、本発明のいくつかの実施形態が詳細に説明される。説明は本発明を限定するものとして理解されるべきではなく、本発明の一般原理の単なる例として理解されるべきである。請求項において説明された本発明の一般原理が異なるシナリオおよび本明細書中に明示的に記載されていない方法で適用されうることを、当業者は承知するべきである。
【００７９】
ＶＰＬＭＮ間ハンドオーバーを行う問題を解決する第１の実施例は、ＨＰＬＭＮ内でＧＡＮ制御装置（ＧＡＮＣ）を使用することである。この例の手順を、図１０を参照してより詳細に以下記載する。以下説明するように、ＧＡＮプロトコルが通常のＲＲＣプロトコルとともに使用されて、二つのハンドオーバー、ＶＰＬＭＭ１からＧＡＮＣへのハンドオーバー、および、その後間もなくのＧＡＮＣからＶＰＬＭＮ２へのハンドオーバーを基本的に実行する。ＧＡＮプロトコルはＵＥとＧＡＮＣの間の直接の通信に主として使用される。残存するメッセージに対して、通常のＲＲＣプロトコルおよびＲＲＣメッセージが採用されてもよい。
【００８０】
ＵＥは、従来の３ＧＰＰアクセス接続（ステップ１）等のソースアクセスで、ＧＡＮＣへのトンネルをＨＰＬＭＮ内に確立する。
【００８１】
次いで、ソースアクセスに依然としてアクティブに接続されていながら、ＵＥは他の各ＰＬＭＮのセルの測定を試みる。（例えばより良好な信号品質を理由に）ハンドオーバーの宛先として好適であろう別のＶＰＬＭＮ２のセルが発見されると、ＵＥは、ハンドオーバーの標的セルＩＤとしてのＧＡＮＣのセルＩＤを含むＲＲＣ測定報告をソースｅＮＢに送信することによって、ハンドオーバーをＧＡＮＣにトリガする（ステップ２）。したがって、ソースｅＮＢは、受信したセルＩＤからソースｅＮＢが決定したＧＡＮＣのＥＣＧＩ（改良セルグローバル識別子）を含む再割当要求メッセージを送信することによって、ハンドオーバー手順を開始する（ステップ３）。
【００８２】
１個以上のパケットトランスポートチャネル（ＰＴＣ）がＧＡＮＣとＭＮの間で確立される（ステップ４）。ＵＥとＧＡＮＣの間にリソース（パケットトランスポートチャネル）が確立された後に、ＵＥは、まず再割当指令メッセージをソースｅＮＢに送信して、次いで、ハンドオーバー指令をソースｅＮＢからモバイルノードに送信することによって、ＧＡＮＣに切り替えるようトリガされる（ステップ５、６）。したがって、ＧＡＮＣへのハンドオーバーのリソースとユーザプレーンの構成が完了したことがＵＥに通知される。しかしながら、ハンドオーバー完了メッセージをＧＡＮＣに送信して、経路切り替えを開始することによってハンドオーバーを明確に終了させる代わりに、ＵＥは、ハンドオーバー指令メッセージを受信した直後にＧＡ‐ＲＲＣ再割当情報メッセージをＧＡＮＣに送信して（ステップ７）、ＶＰＬＭＮ２内の標的ｅＮＢへの別のハンドオーバーをトリガする。ＧＡ‐ＲＲＣ再割当情報メッセージは、標的ネットワークすなわち標的ｅＮＢのセル識別を含む。
【００８３】
ＧＡＮＣから標的ｅＮＢへのモバイルノードのハンドオーバーはここでも、再割当要求メッセージおよび再割当指令メッセージを送信して、標的ネットワークとモバイルノードの間で必要なリソースの構成を開始することを含んでいる（ステップ８および９）。ＧＡ‐ＲＲＣ再割当指令メッセージを使用して、標的ｅＮＢへのハンドオーバーがモバイルノードに通知される（ステップ１０）。
【００８４】
ＵＥはＧＡＮＣへのハンドオーバーを完了し（ステップ１１）、その直後に標的ｅＮＢへのハンドオーバーを完了する（ステップ１２）。
【００８５】
しかし、この解決法は、図１０を参照して上記に記載したＨＰＬＭＮ内のＧＡＮ制御装置を用いたモバイルノードのＰＬＭＮ間ハンドオーバーを許可する一方、この解決法はいくつかの欠点を有しており、以下のような問題を引き起こしうる。
■ＧＡＮＣとＵＥの間のパケットトランスポートチャネル（ＰＴＣ）が不必要に確立されており、これによってリソースを消耗し、遅延を引き起こす。
■（基地局がＧＡＮＣへの切り替えをＭＮに指示し、このため、データパケットの送信を中止する時等）ＵＥが標的ｅＮＢへのハンドオーバーをトリガする前に、ソースアクセスがＵＥの接続を切断しうるので、ハンドオーバーが失敗する可能性がある。
■ソースアクセスがパケットのＧＡＮＣへの転送を開始し、ダウンリンクでパケットの送信を継続する場合には、ＧＡＮＣはそれでもパケットをソースアクセスに送信するので、ループおよびフラッディングが生成される。
【００８６】
本発明の一実施形態は、特定された先行技術の欠点および図１０のＧＡＮ手順の上述の不都合を克服する、改良したハンドオーバー手順を提供する。本発明の実施形態を以下の図１１に示す。
【００８７】
モバイルノードは現在ソースネットワーク内のソース基地局へと接続されており、かつ、コアネットワークからデータ経路、とりわけ、ＰＤＮ−ＧＷ、ソースＳ−ＧＷおよびソース基地局を介して、データパケットを受信中である。
【００８８】
モバイルノードは、ＭＮが現在位置するソースネットワークと接するネットワーク内の他の各セルの測定を定期的に実行してもよい（ステップ１）。ＭＮが現在使用する周波数以外の周波数に各セルがキャンプオンされている場合は、ＭＮが前記異なる周波数にシフトするとともに、かつ、測定を実行するために測定間隙がダウンリンクリソースで生成されなければならない。他のセルが同一の周波数上にある場合には、いかなる測定間隙もＭＮに割り当てられてはならないが、ＭＮは可能であれば測定を実行してもよい。
【００８９】
いかなる場合においても、モバイルノードは周波数間／周波数内測定を実行し、これに基づいて測定したセルのうち一つのセルへのハンドオーバーがある特定理由により有利であると決定してもよい。後により詳細に説明するように、位置、信号強度または通信費用に応じる等、ハンドオーバーがいつ有益であるかまたはそうでないかをＭＮが決定する異なる基準があってもよい。さらに、ＭＮは、ハンドオーバーが有益となる２個以上のセルを測定しなければならない可能性があり、その結果、いずれの特定のセルにハンドオーバーするかを決定する必要がある。決定は、近隣セルの優先リストに鑑みて、または、各セル内の負荷を基準と比較して行われうる。あるいは、ＭＮは様々なセルの測定を自己のホームネットワーク内の特定のサーバーに報告してもよく、次いで当該サーバーは決定を行い、然るべくＭＮに通知する。前記サーバーは、本発明の本実施形態が導入するハンドオーバープロキシノードであってもよい。
【００９０】
図１１の実施形態の以下の説明では全体的に、ＭＮがセル測定を実行し、標的ネットワーク内の特定の標的基地局へのハンドオーバーを決定すると想定される。ＭＮは、ソースネットワークと標的ネットワークの間でローミング契約がないこと、そのため、いかなるシームレス標的ネットワークへのハンドオーバーもできないと思われることをすでにわかっている可能性があるかもしくは学習する。したがって、ＭＮは、現在のソースネットワークとのローミング契約を有さない前記標的ネットワークへのハンドオーバーを決定すると間もなく、自己のホームネットワークまたは他の適切なネットワーク内に、ソースネットワークと標的ネットワークの間のハンドオーバーを中継する適切なハンドオーバープロキシノード（ＨＰＮ）を発見しようとする（ステップ２）。割当ハンドオーバーおよびコンテクスト転送のそれぞれには、ＶＰＬＭＮ１およびＶＰＬＭＮ２とローミング契約を有する任意のネットワークが適切である。ＭＮは、たとえば、ＭＮがそこからＦＱＤＮを生成するＨＰＮ識別子を使用してＨＰＮを発見し、ＨＰＮはＤＮＳ（ドメイン名サービス）サーバーに送信される。ＤＮＳサーバーは、ＨＰＮの対応するＩＰアドレスで応答する。ここでモバイルノードは、ＨＰＮに登録し、セル識別子等、ＨＰＮのＩＤを取得してもよい。
【００９１】
次いでＭＮは、トリガされた測定をハンドオーバーの宛先としてのＨＰＮのＩＤとともに報告することによって、自己のソース基地局内でのＨＰＮへのハンドオーバーをトリガする（ステップ３）。これに対応して、ソース基地局はＭＮが指示したハンドオーバーを開始する。すなわち、ソース基地局はハンドオーバー手順の開始メッセージのＨＰＮへの送信を開始する（ステップ４）。
【００９２】
ハンドオーバーが実際にはＨＰＮには向けられず、標的ネットワーク内の特定の標的基地局に向けられていることが、過去に、または、開始されたハンドオーバー手順の最初のメッセージによって、ＨＰＮに通知されている（図１１に示されない）と想定する。ＵＥの実際の意図をＨＰＮに通知する方法には様々な可能性があり、そのいくつかを後により詳細に提示する。たとえば、ＵＥはＨＰＮを発見すると、間もなく自己に対して開始されるハンドオーバーの実際の宛先を、即座にＨＰＮに通知してもよい。
【００９３】
したがって、ＨＰＮが、ＭＮをＨＰＮへとハンドオーバーするためのハンドオーバー開始メッセージをソース基地局から受信した（ステップ４）時は、ＨＰＮは、ハンドオーバーを進めないが、前記受信したハンドオーバー開始メッセージを構成するか、あるいは、ＨＰＮから標的ネットワーク内の標的基地局へのモバイルノードのハンドオーバーを知らせる新しいハンドオーバー開始メッセージを生成することさえある（ステップ５）。
【００９４】
受信したハンドオーバー開始メッセージを構成／置換した後に、構成した／新しいハンドオーバー開始メッセージが標的基地局に送信され、本実施形態のハンドオーバーを進める（ステップ６）。システムリソースは、標的ネットワーク内でハンドオーバー開始メッセージを受信した直後に、ソースネットワークと標的ネットワークの間のデータ転送を許可し、標的基地局への接続時にＭＮによって使用されるデータ経路を準備するよう構成される（ステップ７）。言い換えると、開始されたハンドオーバーに関連する制御シグナリングは、ＨＰＮによって標的ｅＮＢへと中継され、かつ、必要な場合は、ソースネットワークから標的ネットワークへのハンドオーバー全体を達成するよう構成／置換される。
【００９５】
リソースがすべて構成されると、ＭＮはその旨通知され、その結果、ＭＮがここでソース基地局との接続を切り離し、標的基地局に接続してもよい（ステップ８）。次いで標的基地局には、標的基地局へのモバイルノードの接続の成功が通知される（ステップ１０）。標的ｅＮＢはこれに対応して、ノード内で経路切り替えを開始し、ＭＮに宛てられたデータパケットが、標的基地局の新しい位置にあるＭＮへとルーティングされるようにする。
【００９６】
全体として、ソースアクセスの観点から、ＭＮはＨＰＮへハンドオーバーするようトリガされ、標的アクセスの観点から、ＭＮはＨＰＮから標的アクセスへハンドオーバーしている。
【００９７】
本発明の上述の実施形態は、本発明の背後にある原理を詳述している。しかしながら、本実施形態は当業者の一般知識に応じて変化しうる。
【００９８】
図１１の実施形態では、ＭＮがＨＰＮを発見すると想定している。しかし、ＭＮは代替的にホームネットワークまたは他の適切なネットワークで利用可能なＨＰＮに関する事前構成情報をすでに有していた可能性があるので、このステップは必須ではない。前記の場合には、ＭＮは発見ステップを実行する必要はなく、内部データベースまたは類似のものからＨＰＮ識別子を取得する必要があるのみである。あるいは、（ソース基地局等）別のエンティティがＨＰＮを発見し、然るべくモバイルノードに通知する。それらは、ソース基地局内でモバイルノードがＨＰＮへのハンドオーバーをトリガするよう許可されるために、モバイルノードにＨＰＮの情報を提供するための利用可能な選択肢のいくつかにすぎない。
【００９９】
前にすでに示唆したように、標的ネットワークすなわち標的ｅＮＢの識別子は、様々な方法でＨＰＮに提供することができる。ＨＰＮの発見／登録中にＵＥはＨＰＮと通信してもよく、その結果、標的ネットワーク識別子をメッセージのうち一つに含めてもよい。代わりに、ＨＰＮのいかなる発見も必要でないときは、標的ネットワーク識別子をＨＰＮに通知するための専用メッセージがＭＮからＨＰＮに送信されてもよい。またＨＰＮには、モバイルノードの実際のハンドオーバー宛先が、ソース基地局から受信するハンドオーバー開始メッセージとともに、通知されてもよい。いかなる場合においても、ＭＮのソースｅＮＢが開始したＨＰＮへのハンドオーバーが実際は標的ネットワーク宛のものであり、その結果、ＨＰＮが前記ハンドオーバーの中継として機能することを許可することを、ＨＰＮが通知される必要がある。
【０１００】
さらに、ＭＮは２個以上のセルを測定してもよく、そのため、いずれのセル宛てにハンドオーバーを実行するかを決定する必要があるであろう。あるいは、ＭＮは様々なセルの測定結果をＨＰＮに（例：ＨＰＮの発見／登録時に）提供してもよく、次いでＨＰＮは、可能な標的ネットワークのうちいずれの標的ネットワークにＭＮがハンドオーバーされるかを決定してもよい。
【０１０１】
本発明の他の実施形態を図１２を参照して以下述べる。本実施形態は、そのシナリオのネットワーク配備およびシームレスハンドオーバーを実行するためのメッセージの交換を開示する。本実施形態は、前に記載した図１１の実施形態とはいくつかの態様において異なる。本シナリオの場合、ＭＮは現在ＶＰＬＭＮ１に接続されており、ＶＰＬＭＮ２へのハンドオーバーを実行すると想定する。ＨＰＮはモバイルノードのホームＰＬＭＮに位置している。
【０１０２】
ＵＥがＶＰＬＭＮ間ハンドオーバーが好適かもしれないと検知すると、ＭＮはＨＰＮとの接続を従来のＰＤＮ−ＧＷ接続で確立する。ＭＮは、ＨＰＮとの接続確立中に、接続が暫定的なものにすぎないこと、あるいは、間もなくトリガされるハンドオーバーはＨＰＮへのハンドオーバーではなく、いまだＨＰＮに知らされていない別の標的ネットワークへのものであることをＨＰＮに通知するためにＭＮがＰＬＭＮ間ハンドオーバーを行う意図に関する通知を送信することを知らせてもよい（ステップ１）。ＭＮはＨＰＮの物理的セルＩＤを含む情報をＨＰＮから受信する（ステップ２）。
【０１０３】
再びＭＮは近隣のＶＰＬＭＮ２のセルを測定し、かつ、ＶＰＬＭＮ間ハンドオーバーの実行を決定する（ステップ３）。前の実施形態では、このステップは前もってＨＰＮを発見するためにのみ実行され、ＶＰＬＭＮ間ハンドオーバーが好適でありうると決定するために使用されている。ＭＮは、測定した標的ＶＰＬＭＮ２の物理的セルＩＤの情報をＨＰＮに送信し（ステップ４ａ）、同時に標的ＶＰＬＭＮ２の測定をＨＰＮの物理的セルＩＤとともにソースｅＮＢに報告して、ＰＬＭＮ間ハンドオーバーをトリガする（ステップ４ｂ）。
【０１０４】
これに対応して、ソースｅＮＢはＨＰＮへのハンドオーバー手順を信頼できるソースＭＭＥを介して開始する。ＨＰＮは前に受信した通知から（ステップ１）、ソースｅＮＢが開始したＭＮのハンドオーバー（ステップ５）はＶＰＬＭＮ間ハンドオーバーであり、その結果、ＨＰＮはプロキシとして機能し、ＨＯを標的ＶＰＬＭＮ２に中継する（ステップ６）ことをわかっている。標的ＶＰＬＭＮ２へのすべてのリソースが確立された後、ＭＮは、ＶＰＬＭＮ１の古いセルとの接続を切り離し、ＶＰＬＭＮ２内の新しいセルに接続してもよい。
【０１０５】
ＨＰＮは異なる方法で実装されうる。一変形例では、プロキシノードはＰＤＮ−ＧＷ能力を有してもよく、その結果、ハンドオーバーが予測可能な場合には、ＭＮがＨＰＮへの追加的なＰＤＮ接続を確立することを許可する。他の可能な変形例は、ＨＰＮがｅＰＤＧ能力を有しており、その結果、ＭＮがＨＰＮへのＩＫＥｖ２／ＩＰｓｅｃトンネルを確立しうることである。さらに、測定および標的ｅＮＢをＨＰＮに通知するのに使用されるＭＮとＨＰＮの間のシグナリングプロトコルは、新しいプロトコルであっても、または、従来のプロトコルに基づいていてもよい。たとえば、前に言及したＩＫＥｖ２プロトコルが使用されてもよい。とりわけ、新しいペイロードまたは従来のペイロードとのＩＫＥｖ２の情報交換（例：通知または構成ペイロード）が使用されてもよい。
【０１０６】
さらに別の可能性が、以下の本発明の詳細な実施形態に提示される。本発明の原理を従来のシステム中に実施するためには、ＧＡＮプロトコルを使用して、ＭＮとＨＰＮの間の直接の通信リンクを提供する。この通信リンクは、本実施例では、ＧＡＮＣと同一場所に配置されると想定する。したがって、エンハンスドＧＡＮ制御装置が提供され、当該装置において、ＨＰＮは標準的ＧＡＮ制御装置の機能と同一場所に配置される。本実施形態で実行される様々なステップを、図１３のシグナリング図に示す。
【０１０７】
１．ＰＬＭＮ間測定に基づいて、ＵＥはＶＰＬＭＮ間ハンドオーバーが好適かもしれないことを検知する。またＵＥは標的ネットワーク内の標的基地局の物理的セル識別子（ＰＣＩ）を学習する。
【０１０８】
２．ＵＥは、（例えば図５の標準的ＧＡＮ発見手順中のＤＮＳを使用して）自己のＨＰＬＭＮ内にＧＡＮＣを発見し、ＧＡＮＣに登録する。すなわち、ＩＫＥｖ２を使用してＩＰｓｅｃ接続を確立する（図６および標準的ＧＡＮ登録手順を参照）。ＵＥは、確立された接続が暫定的なものにすぎない旨の、または、標的ネットワークＶＰＬＭＮ２へのＰＬＭＮ間ハンドオーバーを行う意図に関するトリガをＧＡＮＣに送信する。本実施形態では、ＧＡＮ登録中に（例：図６のＧＡ−ＲＣ登録要求メッセージによって）標的ｅＮＢのＰＣＩがＧＡＮＣに送信されると想定する。有利には、ＶＰＬＭＮ１とＶＰＬＭＮ２両方の視点から最適なＧＡＮＣを発見するために、標的ｅＮＢのＰＣＩを使用してもよい。
【０１０９】
より詳細には、発見したＧＡＮＣへのＵＥの登録はＧＡ−ＲＣ登録要求メッセージを使用して行うことができる。このメッセージは通常セルＩＤ、ＬＡＩ１ ＵＡＲＦＣＮ、ＡＰ‐ＩＤ、ＩＭＳＩを含んでいる。ここで、セルＩＤ、ＬＡＩはＶＰＬＭＮ１情報に関連していてもよく、ＰＬＭＮ間ハンドオーバーの意図は、ＶＰＬＭＮ２セルのＰＬＭＮのＩＤをを含むＡＰ‐ＩＤによって知らされてもよい。ＵＥは登録手順中に、例えば、ＧＡＮ特有のシステム情報（すなわち、ＵＡＲＦＣＮ、一次スクランブリングコード、ＭＣＣ、ＭＮＣ、ＬＡＣ、セルＩＤ）を含むＧＡ−ＲＣ登録許可メッセージでのＧＡＮＣの応答によって、ＧＡＮＣのセルＩＤを含むシステム情報を受信する。
【０１１０】
３．ＵＥは、ＧＡＮ特有のＲＲＣ接続をＧＡＮＣとの間で確立する。
【０１１１】
４．ＵＥは、標的ｅＮＢの物理的セルＩＤを含むＧＡ‐ＲＲＣ再割当情報メッセージに他方のＶＰＬＭＮ２の３ＧＰＰアクセスの測定情報を入れて送信する（４ａ）。ＵＥは、例えばＰＣＩ値が一義的でない場合にＰＣＩに基づく標的ｅＮＢの識別を容易にするために、ＧＡ‐ＲＲＣ再割当情報メッセージにＶＰＬＭＮ２のＩＤを随意的に含めてもよい。さらに、測定した信号強度もＵＥからＧＡＮＣに送信されてもよい。たとえば、２個以上のセルがＵＥによって測定される場合には、ＵＥがいずれの標的アクセスにハンドオーバーを実行するかを決定するのではなく、ＧＡＮＣが、ＧＡ‐ＲＲＣ再割当情報メッセージ中にあるいくつかの測定結果を受信した直後に、いずれの標的ｅＮＢにＭＮがハンドオーバーされるかを決定してもよい。
【０１１２】
ＵＥは基本的には同時に、前に受信したＧＡ登録手順から得たＧＡＮＣのセルＩＤおよび標的ＶＰＬＭＮ２セルの信号強度を含む測定報告をソースｅＮＢに送信することによって（４ｂ）、ハンドオーバー手順をトリガする。
【０１１３】
５．受信した測定結果に基づいて、ソースｅＮＢは、ハンドオーバーの宛先としてのＧＡＮＣの識別子を含む要ハンドオーバーメッセージをソースＭＭＥに送信することによって、ハンドオーバーを開始する。ソースｅＮＢは、受信したＧＡＮＣのＰＣＩをＧＡＮＣのＥＣＧＩに対応させ、要ハンドオーバーメッセージをソースＭＭＥに送信する。次にソースＭＭＥは、ＥＣＧＩから「標的ＭＭＥ」がＧＡＮＣであると決定し、再割当転送要求（ＵＥＭＭＥコンテクストを含む）をＧＡＮＣに送信する。
【０１１４】
６．ＧＡＮＣは、再割当転送要求が、ＰＬＭＮ間ＨＯトリガ（ステップ２を参照）およびハンドオーバーの実際の宛先の識別子をかつて送信したＵＥに属することを検知する（ステップ４ａを参照）。より詳細には、ＧＡＮＣは、自己のかつての登録からＵＥを知っており、かつ、再割当転送要求メッセージのＵＥ−ＭＭＥコンテクスト中のＩＭＳＩ（国際移動電話加入者識別番号）からいかなる定期的なハンドオーバーも実行されないと推測できる。そのため、いかなるパケットトランスポートチャネル（ＰＴＣ）もセットアップされない。代わりにＧＡＮＣは、別のＵＥ−ＭＭＥコンテクストを備えた再割当転送要求を生成し、構成したハンドオーバーの標的ｅＮＢを宛先とし、ＧＡＮＣをソースｅＮＢとすることによって、ＵＥが提供した情報に基づいて、標的ｅＮＢへのハンドオーバーをトリガする。
【０１１５】
７．ＧＡＮＣはプロキシノードとして動作しており、かつ、ハンドオーバーをソースｅＮＢから標的ｅＮＢへと転送している。より詳細にはＧＡＮＣは、再割当転送要求メッセージを送信するべき対応する標的ＭＭＥを、標的ｅＮＢのＰＣＩから識別する。再割当転送要求は、修正したＵＥ−ＭＭＥコンテクスト、および、ハンドオーバー宛先の識別子すなわちＶＰＬＭＮ２内の実際の標的ｅＮＢの識別子を含んでいる。
【０１１６】
８．標的ＭＭＥが再割当転送要求を受信すると、ベアラがセットアップされ、かつ、シームレスハンドオーバーのためのデータ転送が準備される。ステップ８を、図１４を参照してより詳細に説明する。要約すると標的ＭＭＥは、再割当転送要求メッセージを受信した直後に新しいＳ−ＧＷを選択し、ＭＭＥ‐ＵＥベアラコンテクストを標的ＶＰＬＭＮ２内の新しいＳ−ＧＷへと転送する（ステップ８．１〜８．２を参照）。標的ＭＭＥは、標的ｅＮＢ内にＵＥコンテクストを作成することを求める、ベアラおよびセキュリティコンテクストの情報を含むハンドオーバー要求を標的ｅＮＢに送信する。標的ｅＮＢはＭＭＥに（標的からソースへのトランスペアレントなコンテナを含む）ハンドオーバー要求受信確認メッセージを送信する（ステップ８．３〜８．４を参照のこと）。ソースアクセスから標的アクセスへの（間接転送用の）データ転送経路が確立される。すなわち、標的ＭＭＥは標的Ｓ−ＧＷ内に転送パラメータをセットアップし、標的ＭＭＥは、間接転送用の標的Ｓ−ＧＷアドレスおよび各ＴＥＩＤ（トンネルエンドポイント識別子）をＧＡＮＣに再割当転送応答で通知する。その後、ＧＡＮＣは、間接転送用のＧＡＮＣアドレスおよび各ＴＥＩＤをソースＭＭＥに通知し、ソースＭＭＥは、転送用のアドレスおよび各ＴＥＩＤをソースＳ−ＧＷに通知する（ステップ８．５〜８．１０を参照）。最後にソースＭＭＥは、ハンドオーバー指令（標的からソースへのトランスペアレントなコンテナ、転送対象のベアラ、解除対象のベアラを含む）メッセージをソースｅＮｏｄｅＢに送信する。転送対象のベアラは、転送用にソースＳ−ＧＷで割り当てられた各アドレスおよび各ＴＥＩＤのリストを含む。解除対象のベアラは、解除されるべきベアラのリストを含む（ステップ８．１１を参照）。
【０１１７】
９．標的からソースへのトランスペアレントなコンテナを使用して、ハンドオーバー指令がＵＥに送信される。
【０１１８】
１０．ＵＥが古いセルとの接続を切り離し、標的セルと同期化する。
【０１１９】
１１．ＵＥはハンドオーバー確認メッセージを標的ｅＮｏｄｅＢに送信する。ソースｅＮｏｄｅＢからＧＡＮＣを介して転送されたダウンリンクパケットを、ＵＥに送信することができる。また、アップリンクパケットもＵＥから送信することができ、標的サービングＧＷおよびＰＤＮ−ＧＷ上で転送される。
【０１２０】
１２．標的ｅＮｏｄｅＢはハンドオーバー通知（ＴＡＩ＋ＥＣＧＩ）メッセージを標的ＭＭＥに送信する。
【０１２１】
１３．ＧＡＮＣを介して、再割当の完了がソースＭＭＥに通知される。ソースＭＭＥはソースネットワーク内のリソースの解除をトリガする。標的ＭＭＥはベアラの更新をトリガする。
【０１２２】
以下において、図１４を参照に、上記に記載した実施形態のステップ８をより詳細に論じる。
【０１２３】
７．ＧＡＮＣは、修正したＭＭＥのＵＥコンテクストを備えた再割当転送要求を標的ＭＭＥに送信する。ＭＭＥのＵＥコンテクストは、制御シグナリングの場合はサービングＧＷのアドレスおよびＴＥＩＤを、および、アップリンクトラフィックの場合はサービングＧＷのアドレスおよびＴＥＩＤを含んでいる。元のＭＭＥのＵＥコンテクストに含まれるサービングＧＷのアドレスは、ＧＡＮＣのＩＰアドレスへと変更される。さらに、再割当転送要求は、この機構では、ソース側によって間接転送がセットアップされることを知らせる直接転送フラグを含んでいる。
【０１２４】
８．１ 標的ＭＭＥは、ソースサービングＧＷ（ＧＡＮＣ）がＵＥをサーブし続けることができないことを検知し、その結果、新しいサービングＧＷを選択する。標的ＭＭＥは、セッション作成要求（アップリンクトラフィックのＰＤＮ−ＧＷでの、ＰＤＮ−ＧＷアドレス、および、ＴＥＩＤ（ＧＴＰベースのＳ５／Ｓ８の場合）もしくはＧＲＥ（汎用ルーティングカプセル化）キー（ＰＭＩＰベースのＳ５／Ｓ８の場合）を備えたベアラコンテクスト）メッセージを標的サービングＧＷに送信する。
【０１２５】
８．２ 標的サービングＧＷは、アップリンクトラフィックのＳ−ＧＷアドレスおよびＴＥＩＤをＳ１＿Ｕ参照ポイント上に割り当てる（ベアラ１個につき１個のＴＥＩＤ）。標的サービングＧＷは、セッション応答作成（サービングＧＷアドレスおよびユーザプレーンのアップリンクＴＥＩＤ）メッセージを標的ＭＭＥに返信する。
【０１２６】
８．３ 標的ＭＭＥは、ハンドオーバー要求（セットアップ用ＥＰＳベアラ、ＡＭＢＲ、Ｓ１ＡＰの理由、ソースから標的へのトランスペアレントなコンテナ、ハンドオーバー制限リスト）メッセージを標的ｅＮｏｄｅＢに送信する。このメッセージは、ベアラおよびセキュリティコンテクストの情報を含むＵＥコンテクストを標的ｅＮｏｄｅＢ中に作成する。各ＥＰＳベアラでは、セットアップ用ベアラは、ユーザプレーンのサービングＧＷアドレスおよびアップリンクＴＥＩＤ、およびＥＰＳベアラＱｏＳを含む。
【０１２７】
８．４ 標的ｅＮｏｄｅＢは、ハンドオーバー要求受信確認（ＥＰＳベアラのセットアップ結果、標的からソースへのトランスペアレントなコンテナ）メッセージを標的ＭＭＥに送信する。ＥＰＳベアラのセットアップ結果は、拒否したＥＰＳベアラのリスト、および、Ｓ１‐Ｕ参照ポイントでダウンリンクトラフィック要標的ｅＮｏｄｅＢで割り当てられたアドレスおよびＴＥＩＤのリスト（ベアラ１個につき１個のＴＥＩＤ）、および必要であれば、転送データの受信用のアドレスおよびＴＥＩＤを含む。
【０１２８】
８．５  間接転送が適用され、サービングＧＷが再割当されるので、標的ＭＭＥは、間接データ転送トンネル作成要求（理由、転送用の標的ｅＮｏｄｅＢのアドレスおよびＴＥＩＤ）をサービングＧＷに送信することによって、転送パラメータをセットアップする。前記メッセージの理由は、ベアラがデータ転送の対象となることを知らせる。
【０１２９】
８．６ サービングＧＷは、間接データ転送トンネル応答作成（転送用の標的サービングＧＷアドレスおよびＴＥＩＤ）を標的ＭＭＥに送信する。
【０１３０】
８．７ 標的ＭＭＥは、再割当転送応答（理由、標的からソースへのトランスペアレントなコンテナ、サービングＧＷの変更指示、ＥＰＳベアラのセットアップ結果、アドレスおよびＴＥＩＤ）メッセージをＧＡＮＣに送信する。間接転送であるから、このメッセージは（ソースまたは標的の）間接転送用のサービングＧＷアドレスおよびＴＥＩＤを含む。サービングＧＷの変更指示は、新しいサービングＧＷが選択されたことを知らせる。
【０１３１】
８．８ ＧＡＮＣは、転送用の標的サービングのＧＷアドレスおよびＴＥＩＤをＧＡＮＣのアドレスおよびＴＥＩＤへと変更する。次いでＧＡＮＣは、修正した再割当転送応答（理由、標的からソースへのトランスペアレントなコンテナ、サービングＧＷの変更指示、ＥＰＳベアラのセットアップ結果、アドレスおよびＴＥＩＤ）メッセージをソースＭＭＥに送信する。間接転送であるから、このメッセージは（ソースまたは標的の）間接転送用のＧＡＮＣアドレスおよびＴＥＩＤを含む。サービングＧＷの変更指示は、新しいサービングＧＷ（すなわちＧＡＮＣ）が選択されたことを知らせる。
【０１３２】
８．９ 間接転送であるから、ソースＭＭＥは、間接データ転送トンネル作成要求（理由、転送用のアドレスおよびＴＥＩＤ）をソースサービングＧＷに送信する。ソースＭＭＥは、ＧＡＮＣへのトンネル識別子を含んでおり、かつ、理由はベアラがデータ転送の対象となることを知らせる。
【０１３３】
８．１０ サービングＧＷは、間接データ転送トンネル応答作成（転送用のサービングＧＷのアドレスおよびＴＥＩＤ）メッセージで、ソースＭＭＥに応答する。
【０１３４】
８．１１ ソースＭＭＥは、ハンドオーバー指令（標的からソースへのトランスペアレントなコンテナ、転送対象のベアラ、解除対象のベアラ）メッセージをソースｅＮｏｄｅＢに送信する。転送対象のベアラリストは、転送用に標的ｅＮｏｄｅＢに割り当てられたアドレスおよびＴＥＩＤを含んでいる。解除対象のベアラは解除されるべきベアラのリストを含む。
【０１３５】
９．ハンドオーバー指令は、標的からソースへのトランスペアレントなコンテナを使用して構築され、ＵＥに送信される。ＵＥはこのメッセージの受信後ただちに、対応するＥＰＳ無線ベアラを標的セル中に受信しなかった、あらゆるＥＰＳベアラを取り除く。
【０１３６】
９．１ ソースｅＮｏｄｅＢは、ソースｅＮｏｄｅＢから標的ｅＮｏｄｅＢへのデータ転送対象のベアラのダウンリンクデータの転送を開始する。間接転送であるから、ソースｅＮｏｄｅＢはデータをソースＳ−ＧＷへと転送し、ソースＳ−ＧＷはデータをＧＡＮＣに転送し、ＧＡＮＣはデータを標的Ｓ−ＧＷに転送し、最後に標的Ｓ−ＧＷは標的ｅＮｏｄｅＢに転送する。
【０１３７】
本発明の様々な実施形態は先行技術に対するいくつかの主な利点を有する。不必要なリソース消耗および遅延を回避することができる。その理由はたとえばＨＰＮがいかなるリソースも割り当てず、単に、開始されたハンドオーバーを実際に処理も終了もせずに中継する（ハンドオーバー制御シグナリングを構成および転送する）からである。前記目的のために、ＵＥは、ＨＰＮへのＰＬＭＮ間ハンドオーバーを標的ＶＰＬＭＮ２セルＩＤとともに前もって知らせている。そのため、ＨＰＮは、このＵＥのための、パケットトランスポートチャネルを確立する必要はなく、さらに、最小のハンドオーバー遅延のために最適なＧＡＮＣが選択できることをわかっている。
【０１３８】
さらに、誤った接続切断を理由にハンドオーバーが失敗することがない。ＵＥが標的ｅＮＢへの接続に成功するまで、ソースｅＮＢは接続を保っているからである。また、ソースｅＮＢではなく、ＨＰＮがパケットを正確に標的ｅＮＢへと転送するので、データパケット転送中にループまたはフラッディングに遭遇するリスクもない。
【０１３９】
さらに、上記の提案された新しい解決法を図５〜９に開示された標準的ＧＡＮ手順と比較すると、主な違いは、新しい解決法では、ＵＥがソースアクセスおよび従来のＰＤＮ接続でＧＡＮＣとの接続を確立するのに対し、図７Ａおよび図７Ｂの例では、別の（非３ＧＰＰ）アクセスがＧＡＮＣに接続するのに使用される。さらに、本発明のいくつかの実施形態では、ＵＥはＧＡＮＣに登録し、ＰＬＭＮ間ハンドオーバーを行う意図を示すトリガをＧＡＮＣに送信するのに対し、図７Ａおよび図７Ｂの例では、ＵＥは、ＧＡＮＣには、従来の３ＧＰＰアクセス（セルＩＤ、ＬＡＩ）およびすでに使用済の非３ＧＰＰアクセス（ＡＰ‐ＩＤ）のみを通知する。次いで、本発明のいくつかの実施形態では、ＵＥは、３ＧＰＰアクセスに依然として接続中である一方で、ＧＡＮＣとのＲＲＣ接続を確立し、別の３ＧＰＰアクセス（セルＩＤおよび信号強度）の測定情報をＧＡＮＣに送信するのに対し、図７Ａおよび図７Ｂの例では、ＵＥが非３ＧＰＰアクセスに接続し、かつ、この非３ＧＰＰアクセスでＧＡＮＣとのアクティブなパケットトランスポートチャネルを有するときに、ＵＥはＧＡＮＣに３ＧＰＰアクセスへのハンドオーバーを通知する。次に、本発明のいくつかの実施形態では、ｅＮＢはＧＡＮＣへのハンドオーバーをトリガし、ＧＡＮＣは過去の各トリガをもとにＰＬＭＮ間ハンドオーバーについてわかっている。しかし、図７Ａおよび図７Ｂの例では、ハンドオーバーのトリガの場合には、ＧＡＮＣはＵＥへのパケットトランスポートチャネルを確立する。
【０１４０】
本発明の他の実施形態を下記に記載する。本実施形態は、本実施形態が標的ｅＮＢへのＨＰＬＭＮ間ハンドオーバーをＨＰＮに通知するのを達成する方法が前の各実施形態とは主に異なる。
【０１４１】
ＵＥとハンドオーバープロキシノードの間の接続を必要としないが、ソースｅＮＢでの自己最適化へのサポートを必要とする代替的な機構を、図１５Ａおよび図１５Ｂを参照にまず説明する。
【０１４２】
ソースｅＮＢが自己最適化をサポートする場合、ＵＥは、特定の前もって定められた物理的セル識別子（ＰＣＩ＝０等）を報告することによって、自己最適化をトリガできてもよい（ステップ２）。ソースｅＮＢは自己最適化を開始し（ステップ３）、それに応じて、近隣セル等の追加情報を取得して、アンテナパラメータ、近隣リストまたは他のリソースパラメータ等、システムの様々な態様を自己最適化するために、ＵＥの測定間隙を予定する（ステップ４）。したがって、ＭＮは標的セルの測定を開始し、標的セルのＥＣＧＩを学習する。
【０１４３】
しかし、ＵＥが測定したＥＣＧＩおよびＶＰＬＭＮ２のＩＤをソースｅＮＢに報告しようとしても、ハンドオーバーおよび対応するコンテクスト交換を許可するＶＰＬＭＮ１とＶＰＬＭＮ２の間のローミング契約がないので、ソースｅＮＢはハンドオーバーをトリガしないであろう。したがってＵＥは、測定したＥＣＧＩのＶＰＬＭＮ２のＩＤを、ＶＰＬＭＮ１と等価である新しいＰＬＭＮ（ＥＶＡＬＭＮ１）のＩＤに修正する（ステップ５）。さらに、新しいＰＬＭＮのＩＤは、ＶＰＬＭＮ２の情報を含み、ハンドオーバーの宛先としてＨＰＬＭＮを指摘する。ＵＥは次いで、適合（変更、構成）した情報と測定結果を含む測定報告を生成し、これをＶＰＬＭＮ１のｅＮＢに送信する（ステップ６）。したがって、ソースｅＮＢは、セルを自己の近隣関係リストに追加せず、適合したＥＣＧＩを要ハンドオーバーメッセージに入れてソースＭＭＥに送信することによって、ハンドオーバーを開始する。このセルは、ソースｅＮＢの近隣関係リストに追加されない。その理由は、追加されてしまうと、前もって定められたＰＣＩはソースｅＮＢにとってもはや未知ではないであろうし、その結果、所定のＰＣＩの報告があってもソースｅＮＢ内の自己最適化をトリガしないであろうからである。
【０１４４】
次いでソースＭＭＥは、要ハンドオーバーメッセージ中のＥＣＧＩから、ＧＡＮＣをハンドオーバーの宛先として推測し（ステップ８）、その結果、構成したＥＣＧＩを含む再割当転送要求メッセージをＧＡＮＣに送信する（ステップ９）。
【０１４５】
ＧＡＮＣが再割当転送要求メッセージを受信すると、ＧＡＮＣは構成したＥＣＧＩから、ＧＡＮＣがハンドオーバーの宛先ではないが、ソースネットワークＶＰＬＭＮ１と知らされた標的ネットワークＶＰＬＭＮ２の間で単に中継機能を果たすにすぎないことを学習する（ステップ１０）。再割当転送要求メッセージは、再割当転送要求メッセージが標的ネットワークへのＶＰＬＭＮ間ハンドオーバーに属することをＧＡＮＣが決定する旨の指示も、適合したＥＣＧＩのＭＮＣに含んでいる。
【０１４６】
ＧＡＮＣは修正したＥＣＧＩを実際のＥＣＧＩに戻るよう適合し（ステップ１１）、必要なＵＥ−ＭＭＥコンテクストを作成し、ハンドオーバーを標的ｅＮＢへと、すなわちまず標的ＭＭＥに転送し次いで標的ｅＮＢに、転送する（ステップ１２）。
【０１４７】
図１５Ｂは、ＶＰＬＭＮ２を実際のハンドオーバー先として、ＨＰＬＭＮを中継としてコード化するよう、ＥＣＧＩを適合する方法を図示する。
【０１４８】
ＰＬＭＮの各ＩＤは例えば以下のとおりでありうる。
ＨＰＬＭＮ＝ヴォーダフォンドイツ＝２６２．０９（ＭＣＣ．ＭＮＣ）
ＶＰＬＭＮ１＝ソフトバンクジャパン＝４４０．０４
ＶＰＬＭＮ２＝ＤｏＣｏＭｏジャパン＝４４０．０１
【０１４９】
ＭＮは次いで、以下の等価ＶＰＬＭＮ１＝４４０．９０１を生成してもよい。
【０１５０】
ＥＣＧＩの４４０．９０１が等価ＰＬＭＮとしてＶＰＬＭＮ１内に登録されることにより、ＭＣＣは日本を識別し、適合したＭＮＣは、ヴォーダフォン（９ｘｘ）（内部にＧＡＮＣを発見できるＨＰＬＭＮ）によって割り当てられ、かつ、ＤｏＣｏＭｏネットワーク（ｘ０１）（標的ネットワーク）を示す。ＥＣＩは標的ｅＮＢを識別する。
【０１５１】
本発明の別の代替的な実施形態を、図１６を参照に以下述べる。とりわけ、本実施形態は、ＭＮとＧＡＮＣの間の直接接続も、ソースｅＮＢでの自己最適化サポートも必要としない。しかし、ソースｅＮＢとソースＭＭＥを追加的に構成しなければならず、以下に概略を説明する。
【０１５２】
通常ＰＣＩ値は[０〜５０３]の範囲内にあるが、ＵＥは、ＰＣＩ＞５０３を測定報告に入れてソースｅＮＢに送信する（ステップ２）。この目的のため、ＵＥを、測定報告中において測定ＰＣＩ値に追加されるＰＬＭＮ特有のオフセット値で、構成してもよい。あるいは代替的には、標的基地局は、ブロードキャストチャネル内のＰＬＭＮ間ハンドオーバーに使用される予定のＰＣＩ値を送信してもよい。ＰＣＩ値６００等は、測定した標的セルに対応する。ＶＰＬＭＮ１内のソースｅＮＢは、ＰＣＩ値＞５０３を許可するよう構成されており、ソースｅＮＢは、ＰＣＩ値が＞５０３であるという事実に基づき、ハンドオーバーの実際の宛先がＧＡＮＣであると推測しうる（ステップ３）。次いでソースｅＮＢは、受信したＰＣＩからＥＣＧＩを生成し（マッピングテーブルに基づいてＰＣＩをＥＣＧＩに対応付けする）（ステップ６）。ここでは、ソースＭＭＥがＧＡＮＣをハンドオーバー宛先として推測するように、かつ、ＧＡＮＣがハンドオーバーの実際の宛先が標的ネットワークの標的ｅＮＢであると推測しうるように、ＥＣＧＩが生成される（図１５Ｂを比較すること）。
【０１５３】
あるいは、ソースｅＮＢは受信したＰＣＩに基づいてＥＣＧＩを生成してもよく、次いでソースＭＭＥは当該ＥＣＧＩからＧＡＮＣをハンドオーバー宛先として推測してもよい。次にソースＭＭＥは、ＧＡＮＣが標的ｅＮＢをモバイルノードのハンドオーバーの実際の宛先として識別する（代替ステップ７）のを、自己が許可するように、ＥＣＧＩを修正する（ステップ７）。
【０１５４】
新しいＥＣＧＩは、ソースＭＭＥからＧＡＮＣへと、再割当転送要求メッセージに含められて送信される（ステップ８）。受信したＥＣＧＩに基づいて、ＧＡＮＣは、ハンドオーバーがＶＰＬＭＮ２の標的ｅＮＢへと転送されるべきであると決定できる。したがって、再割当転送要求は、ＧＡＮＣから標的ｅＮＢへのハンドオーバーを、新しいＵＥ−ＭＭＥコンテクスト等を含めて、知らせるよう構成される（ステップ１０）。
【０１５５】
セキュリティの考察
上記に提示した本発明の実施形態では、ソースＭＭＥと標的ＭＭＥの間のコンテクスト転送について詳細に扱っていない。しかしながら、本発明の前の各実施形態において想定されたコンテクスト転送を可能にするためには、システムへのさらなる変更が必要となる。
【０１５６】
３ＧＰＰアクセス内でのＵＥの認証の場合、各ＥＰＳ認証ベクター（ＡＶ）がＵＥのホームネットワーク内のＨＳＳからサービングＰＬＭＮ内のＭＭＥへと転送される。ＡＶは通常、ＲＡＮＤ（任意の数）、ＡＵＴＮ（認証トークン）、ＸＲＥＳ（予想される応答）およびＫＡＳＭＥ（ＡＳＭＥ：アクセスセキュリティ管理エンティティ）を含んでいる。ＫＡＳＭＥは暗号化キー（ＣＫ）、完全性キー（ＩＫ）およびサービングネットワークの識別子（例：ＶＰＬＭＮ１）から計算される。このため、異なるＰＬＭＮは異なるＡＶを必要とする。正常なハンドオーバー（ＰＬＭＮ内）では、セキュリティコンテクストが一つのＭＭＥから同じＰＬＭＮ内の別のＭＭＥへと転送される。しかし、３ＧＰＰ内のセキュリティ要件の一つとして、異なるサービングドメイン（ＰＬＭＮ）に属するＭＭＥ間でＥＰＳ認証ベクターは配信してはならない。それゆえに、本発明の様々な実施形態によるＰＬＭＮ間ハンドオーバーでは、ＭＮは標的アクセス内で認証される必要がある。しかし、ソースＭＭＥと標的ＭＭＥの間での必要なコンテクスト転送は許可されない。
【０１５７】
前記問題を克服する一つの可能性は、セキュリティ要件を緩和すること、すなわち、異なるＰＬＭＮにあるＭＭＥ間のコンテクスト転送を許可すること、および、例えば、標的アクセスとの接続を確立した後に初めて転送されたキーの使用を許可することであろう。次に、接続が確立された後に、例えば追跡エリア（ＴＡ）の変更を理由にトリガされる追跡エリア更新（ＴＡＵ）手順によって、セキュリティコンテクストの即座の更新が要求されるであろう。
【０１５８】
しかし、この緩和されたセキュリティは、異なるＰＬＭＮへのセキュリティコンテクストの転送をサポートするためには、従来手順およびレガシィコアネットワーク装置（ＭＭＥ）への変更を必要とする。
【０１５９】
別の可能性は、ＨＰＬＭＮ内のハンドオーバープロキシノードを共有ネットワークノードとして構成することであろう。このことは、ＨＰＬＭＮ内のハンドオーバープロキシノードがＨＰＬＭＮと各ＶＰＬＭＮの間の共有ネットワークノードである、すなわち、当該ノードが仮想上はＶＰＬＭＮの一部であることを意味する。
【０１６０】
この場合、ＶＰＬＭＮ１内の各ＵＥでは、ハンドオーバープロキシノードはＶＰＬＭＮ１に属している。すなわち、ＶＰＬＭＮ１内のＭＭＥはＶＰＬＭＮ１内の別のＭＭＥへとコンテクストを転送している。ＶＰＬＭＮ２内の各ＵＥの場合、プロキシノードはＶＰＬＭＮ２に属している。すなわち、ＶＰＬＭＮ２内のＭＭＥで受信されたコンテクストはＶＰＬＭＮ２内のＭＭＥから着信する。ＨＰＬＭＮ内の共有ネットワークノードをＶＰＬＭＮが使用できることはローミング契約の一部であろうし手順または装置への変更を必要としないであろうが、ＶＰＬＭＮ側の適切な構成のみを必要とするであろう。
【０１６１】
上記の解決法によって、ＶＰＬＭＮ１からＨＰＬＭＮへのコンテクストの転送、および、ＨＰＬＭＮからＶＰＬＭＮ２へのコンテクストの転送を可能にする。しかし、コンテクストに含まれるＫＡＳＭＥおよびＮＡＳ（非アクセス層）キーはＶＰＬＭＮ１のＩＤから導かれており、ＶＰＬＭＮ２内で使用してはならない。
【０１６２】
転送されたコンテクストがＶＰＬＭＮ１特有のキーとＩＤを含む問題を克服するためには、ＵＥおよびプロキシノードはＶＰＬＭＮ２のＩＤに基づいて新しいＫＡＳＭＥおよびＮＡＳキーを作成するものとする。前記機能を提供する実施形態を図１７を参照して説明する。
【０１６３】
ソースｅＮＢは、ＵＥからハンドオーバーを実行するためのトリガ（測定報告）を受信した後、要ハンドオーバーメッセージをソースＭＭＥに送信し、ソースＭＭＥは次いで、ＶＰＬＭＮ１のＩＤに基づいて、ＫＡＳＭＥを備えたＵＥ−ＭＭＥコンテクストを含む再割当転送要求メッセージを生成する。次にソースＭＭＥは再割当転送要求メッセージをＨＰＮに送信する（ステップ１）。
【０１６４】
セキュリティコンテクストを備えた再割当転送要求メッセージがＨＰＮで受信されると、ハンドオーバープロキシノードはＶＰＬＭＮ２に基づいて新しいＫＡＳＭＥを生成し、新しいＫＡＳＭＥの識別子は、例えば、実施形態により再割当転送要求メッセージに、または、かつてのＨＰＮ発見および登録中のいずれかで、受信される。したがって、ＨＰＮは次いで、古いＶＰＬＭＮ１のＫＡＳＭＥを新しいＶＰＬＭＮ２のＫＡＳＭＥで置き換えてもよい（ステップ２）。さらに、とりわけ、ＶＰＬＭＮ１のＩＤもＶＰＬＭＮのＩＤによっても置き換えられる。次にＨＰＮは、ＶＰＬＭＮ２のＫＡＳＭＥを含む修正したＵＥ−ＭＭＥコンテクストを備えた適合した再割当転送要求を、標的ネットワーク（最初に標的ＭＭＥ次いで標的ｅＮＢ）に転送する（ステップ３）。ＶＰＬＭＮ２内のｅＮｏｄｅＢはハンドオーバーを受信確認し、ターゲットからソースへのトランスペアレントなｅＮｏｄｅＢコンテナを、ＨＰＮを介してソースネットワークへと返信されたハンドオーバー受信確認メッセージに含める（ステップ４）。
【０１６５】
ここで、ＵＥもまたＶＰＬＭＮ２のＫＡＳＭＥを保持することが必要である。ＵＥが新しいＫＡＳＭＥを生成できるためには、ＵＥはＶＰＬＭＮ２の新しいＲＡＮＤとＡＵＴＮを必要とする。このため、ハンドオーバープロキシノードは、ＶＰＬＭＮ２からのハンドオーバー受信確認メッセージをＶＰＬＭＮ１に送信する（ステップ６）前に、ＶＰＬＭＮ２のＫＡＳＭＥに属するＲＡＮＤとＡＵＴＮをコード化する（ステップ５）ことによって、当該メッセージをトランスペアレントなコンテナ内に修正する。ソースｅＮｏｄｅＢは、ハンドオーバー完了メッセージ中のトランスペアレントなコンテナをＵＥに転送し（ステップ７）、ＵＥはＲＡＮＤとＡＵＴＮを使用して、新しいＣＫおよびＩＫを生成し、次いで、ＣＫ、ＩＫおよびＶＰＬＭＮ２のＩＤを使用してＶＰＬＭＮ２のＫＡＳＭＥを生成する（ステップ８）。
【０１６６】
この手順によって、ソースネットワークまたは標的ネットワークへのいかなる変更も必要でない。修正したトランスペアレントなコンテナはソースｅＮＢからＵＥへと単に転送され、その結果、ソースｅＮＢは修正を知らない。
【０１６７】
あるいは、ＵＥがＶＰＬＭＮ２のＫＡＳＭＥを計算するためにハンドオーバー受信確認メッセージ中のＲＡＮＤとＡＵＴＮをＶＰＬＭＮ１に送信する代わりに、ＨＰＮはＶＰＬＭＮ２のＫＡＳＭＥをハンドオーバー受信確認メッセージに直接含めてもよい。
【０１６８】
測定の考察
本発明の前の各実施形態では、ＵＥは、ハンドオーバーが好適であるか否か、そうであればいずれの特定のセルにハンドオーバーが実行されるべきかを決定するために、近隣セルの測定を実行する。
【０１６９】
ＵＥは、正常なＰＬＭＮ内ハンドオーバー中に、他のｅＮＢのセルを測定するようトリガされる。他のセルが現在のセルとは異なる周波数上にある場合には、ＵＥには、その周波数がソースｅＮＢによって通知され、加えて、測定間隙がソースｅＮＢによってＵＥに割り当てられる。測定間隙中は、いかなるダウンリンクデータもＵＥに送信されず、かつ、ＵＥは他の各セルを測定することができる。
【０１７０】
しかし、上記に提供された前の各実施形態では、ＶＰＬＭＮ１とＶＰＬＭＮ２の間にローミング契約がない。その結果、ＵＥはＶＰＬＭＮ２の各セルを測定するようトリガされず、したがって、ＵＥはＶＰＬＭＮ２の各セルを測定できない。さらに、たとえＵＥがＶＰＬＭＮ２の各セルを測定できるであろう場合であっても、ソースｅＮＢはＥＣＧＩを知らないかまたは学習することができず、その結果、ＰＣＩをＥＣＧＩにマッピングできないので、ＶＰＬＭＮ１はＶＰＬＭＮ２セルの測定を処理できない。
【０１７１】
まず、ＵＥはいずれの周波数を測定するべきかを知っている必要がある。様々な代替例があり、そのうちいくつかを以下に説明する。
【０１７２】
ＵＥは、いくつかのデータベース（例えば、ＨＰＬＭＮ内のＡＮＤＳＦ（アクセスネットワーク発見および選択機能））を問い合わせることができ、あるいは、ＨＰＬＭＮを離れる前（例えばアイドルモビリティ中）に、ＵＥは、近隣の各ＶＰＬＭＮ内のセルの周波数について通知を受けることできる。
【０１７３】
あるいは、ＵＥがいずれの周波数を測定するべきかがわからない場合には、図１８に示すように、他の周波数を走査するために、測定間隙がＵＥによって使用される。ＵＥは、間隙中、未走査の周波数を選択し、この周波数上にセルがあるか否かを決定するために、一次同期化信号のみを走査するよう試みる。
【０１７４】
通常、測定間隙はソースｅＮＢによって割り当てられる。異なる周波数層を備えたシステムの場合、間隙支援測定を使用することができ、ソースｅＮＢは測定間隙をこのＵＥに割り当てるであろうと思われる。次いでＵＥは、必要であれば、当該測定間隙をＶＰＬＭＮ間測定のために使用することができる。
【０１７５】
しかし、周波数の再利用を伴う（すなわち、同じ周波数が様々なセルに使用される）システムの場合、ＵＥは、測定間隙なく測定を行うためにのみトリガされるであろう。しかし、本発明のいくつかの実施形態の場合において、システムが周波数を再利用しているにもかかわらず、ＶＰＬＭＮ間ハンドオーバー測定のために測定間隙がＵＥに割り当てられる必要がある。間隙を割り当てるようネットワークをトリガするための可能性の一つは、ＵＥが周波数内の近隣セルを測定中であり、現在のセルの品質が依然として良好である場合に、ＵＥが、セルが測定されなかったと装う、すなわち、ＵＥは測定したセルを報告しないことである。さらに、もしくは、代替的には、自己の無線アクセス機能において、ＵＥは、たとえそうでなくてもＧＥＲＡＮ／ＵＴＲＡＮ／ＣＤＭＡ２０００をサポートしていると報告することができる。報告がないことまたは他のアクセス技術のサポートを理由に、ネットワークは、間隙を割り当てるようトリガされうる。
【０１７６】
上記の機構において、測定間隙はｅＮＢによって割り当てられる。しかし、ｅＮＢの実装次第では、ｅＮＢをトリガするＵＥは機能しないかもしれない。この場合、以下の代替的な実施形態が使用されてもよい。
【０１７７】
ＵＥは、ＧＡＮＣに登録した後、間隙要求（例えばミリ秒単位での所要時間とともに）をＧＡＮＣに送信し、随意的には、ＵＥは特定のトークンを含んでもよい。ＧＡＮＣは次いで、ＵＥのＰＤＮ−ＧＷに、時間および随意的にトークンを含む間隙要求の信号を送る。ＰＤＮ−ＧＷは、指示された時間に間に合うように専用のポイントでパケットをバッファリングし、かつ、バッファリングが始まる前に、受信したトークンまたは自己生成したトークンを直近のデータパケットに追加する（もしくは、当該トークンが直近データパケットとなる）。ＵＥは、トークンの付いたパケットを受信し、次のダウンリンクパケットが到着するはずの時まで測定に必要とされる時間があることがわかっている。
【０１７８】
近隣セルの周波数の検知後ＵＥは、ブロードキャストチャネルからのいくつかの情報（ＥＣＧＩ、追跡エリアコード（ＴＡＣ）、ＰＬＭＮのＩＤ等）を測定するためにより長い時間を必要とする可能性がある。
【０１７９】
ソースｅＮＢが自己最適化をサポートするならば、報告されたセルＩＤをソースｅＮＢが知らない時は、ソースｅＮＢは、追加的な情報を測定および報告するようにＵＥをトリガしてもよい。その結果、ＵＥがより長い時間を取得するための考えられる一方法は、ネットワークをトリガして自己最適化を開始させるために、ＵＥがダミーセルＩＤを報告することである。しかしＵＥは、報告されたダミーセルＩＤと同じセルＩＤを持つ実際のセルが現在のソースｅＮＢの近隣にあるか否かわからないので、ＵＥは、ｅＮＢがダミーセルへのハンドオーバーをトリガすることを回避するために、相対的に低い信号品質を報告するべきである。ネットワークは自己最適化を開始し、より長い間隙（アイドル時間）を予定し、かつ、ＵＥに対して、ＥＣＧＩ、ＴＡＣ、ＰＬＭＮのＩＤを含むシステム情報ブロックタイプ１を測定するよう依頼する。ＵＥはここでは必要な情報を測定する十分な時間を有する。
【０１８０】
自己最適化を行わずに、測定のために長い時間を獲得する別の方法は、ＯＦＦ持続時間、すなわち、ダウンリンクトラフィックのない時間を延長することである。このことは、ＵＥが接続ステートに留まり、ＯＦＦ持続時間を割り当てるｅＮＢの取得を試みることを意味する。ＵＥはＯＦＦ持続時間中他のＰＬＭＮを走査する。割り当てられた時間が十分でない場合は、ＵＥは他のＰＬＭＮの走査を完了できるようＯＦＦ持続期間を短時間間延長する（図１９を参照）。
【０１８１】
ＯＦＦ持続期間を割り当てるようｅＮＢをトリガするために、ＵＥは、制御シグナリング中に現在のＶＰＬＭＮ１セルのＣＱＩを報告するときに、チャネル状況ＣＱＩ＝０（範囲外）を設定してもよい。このことは、チャネル状況の悪い短時間に多くのパケット損失を回避するために、ｅＮＢに対し、当該ＵＥのＤＲＸを構成するよう強要してもよい。ＵＥのＤＲＸが構成され（４０ミリ秒のインアクティブな時間等）かつＤＲＸが十分でないときは、ＵＥは、必要な追加情報（ＥＣＧＩ、ＰＬＭＮのＩＤ、ＣＳＧのＩＤ、ＴＡＣ）を測定するために、ＤＲＸを延長する。ＵＥコンテクストのｅＮｏｄｅＢ内での解除を回避するために、ＵＥは、測定＜４０ミリ秒＋ｔ３１０を延長する。（ｔ３１０の期限切れ後ただちに、ネットワークは無線リンクの故障を想定するであろう）。通常ＵＥがより低層の接続問題に気が付いた場合、ｔ３１０タイマーがトリガされる。より低層の接続問題が解決されていないときにｔ３１０タイマーが時間切れとなった場合は、ＵＥはリンクの失敗を想定し、ＲＲＣ接続の再確立を伴う。これは多くの時間がかかるので、回避されるべきである。ＵＥは、これを回避するために、測定の完了後無線の問題に苦しむことを装い、シグナリングのないＲＲＣ接続を再開する。より詳細には、モバイルノードは何も行わない。モバイルノードは、あたかも低層がいくつかの連続的な「同期」信号を送ったかのように、すなわち、すべてが順調であるかのうように機能し、かつ、ＵＥはネットワークにいかなる失敗の信号を送らず、現在の無線リソース構成を使用し続ける。
【０１８２】
走査の完了後、ＵＥは、例えば測定したＶＰＬＭＮ１のセルＩＤおよびＶＰＬＭＮ２のセルＩＤに基づいて、ＶＰＬＭＮ２のセルへハンドオーバーすることを決定できる。ＵＥは、自己がＶＰＬＭＮ１のセル受信可能地域を間もなく失うことをわかっているか、あるいは、ＶＰＬＭＮ２セル内の方が費用が低いかＱｏＳが高いことを知っている。
【０１８３】
３ＧＰＰシステム内のモビリティは通常ネットワーク制御されており、本発明の実施形態では、ＵＥは、自己の測定報告を送信して、ソースｅＮＢ内のハンドオーバー手順をトリガする。したがってＵＥは、ソースネットワークによって走査またはハンドオーバーするようトリガされることなく、他のＰＬＭＮに走査およびハンドオーバーする必要がある。
【０１８４】
ＵＥが他のセルを走査するための考えられるトリガは位置であろう。すなわち、ＵＥは現在のＰＬＭＮの受信可能地域が限定されている旨の知識を持っている。たとえば、ＵＥが国境に近いか、または、建造物に進入しつつある。他のセルを走査する他の考えられるトリガは、サービス／アプリケーション次第であろう。例えば、ＵＥはさらに、新しいアプリケーションを開始し、アプリケーションの予想持続時間に依存して、別のＰＬＭＮが好適であることを決定しうる。例えば、ビデオ通話はより長い時間がかかると予想され、または、ＶＰＮ接続は通常の音声通話のみよりも長い。
【０１８５】
ＵＥがハンドオーバーを行うための考えられるトリガは、信号強度が低くなりつつあるとともに当該ＰＬＭＮのいかなる他のセルも測定されないこと、または、アクティブなアプリケーションのＱｏＳが低いか十分でないこと、または、現在使用中のＰＬＭＮの費用が走査した他のＰＬＭＮと比較して高いことであろう。ハンドオーバーのために考えられる他のトリガは、例えば、ＵＥ／ユーザ速度の増加、すなわち歩行者から車への変更移動の変化等のＵＥ挙動の変化、または、例えばより高い処理能力を必要とする映像ストリーミングの開始等、新しいアプリケーションであろう。
【０１８６】
ＵＥが異なるＰＬＭＮ内のいくつかのセルを測定する場合、ＵＥは、一つのＰＬＭＮを選択する必要がある。前にすでに説明したように、様々なセルの測定結果をＨＰＮに報告し、その後で、ＨＰＮがＰＬＭＮのうち一つを選択することもできるであろう。
【０１８７】
いずれのＰＬＭＮを選択するかを決定するための考えられる一方法は、ＵＥが測定したＰＬＭＮをＨＰＬＭＮ内のサーバーに報告し、ＨＰＬＭＮがいずれを選択するかをＵＥに伝えることである。他の可能性は、ＵＥが、ＨＰＬＭＮとのローミング契約を有するＶＰＬＭＮのＰＬＭＮ優先リストを備え、かつ、測定したＶＰＬＭＮのうち一つが現在のＶＰＬＭＮよりも優先順位が高いことである。ＵＥは履歴（および他の速度、位置、費用等の）情報に基づいてこのような優先リストを作成してもよい。ＵＥは、高速移動中または建造物への進入中は、ＶＰＬＭＮ２（より低い周波数を使用、８００ＭＨｚ）がＶＰＬＭＮ３（より高い周波数を使用、２１００ＭＨｚ）よりも良好であること、反対にＵＥが静止しているか屋外にある場合は、ＶＰＬＭＮ３がＶＰＬＭＮ２よりも良好であることを知っていてもよい。もう一つの可能性は、ＵＥがセル内のロードをＰＬＭＮ決定の基準として使用することである。すなわち、ＵＥは他のセルを測定して、負荷の最も低いセルを使用してもよい。ＵＥは、制御チャネル上でのアクティビティを検討するか、または、リソースブロックの出力を測定して、制御チャネル上のアクティビティの低いセル、もしくは、出力の低い多くのリソースブロックが負荷が低いと想定する。別の方法は、ＵＥが近傍にある他のＭＣＣを測定して、間もなく国境を超えるとわかることである。
【０１８８】
図２０は、本発明の実施形態の一つに対して実行されるＭＮのプロセスのブロック図を開示している。ＵＥがＰＬＭＮ間測定の実行を決定した後に、ＭＮは、例えば現在使用中以外の周波数を測定するとき等に、測定間隙が必要であるか否かを決定する。測定間隙が必要でない場合はＭＮはＰＬＭＮ間測定を実行する。測定間隙が必要な場合は、ＭＮは、測定の実行を可能にするために、測定間隙を割り当てるようソースｅＮＢをトリガする必要がある。
【０１８９】
ＭＮは、測定結果を解析後、ＶＰＬＭＮ間ハンドオーバーが好適であるか否かを決定する。好適でない場合は、ＭＮは別のセルの測定の実行を試み、そのため、測定間隙が必要であるか否かを決定するステップに戻る。ＶＰＬＭＮ間ハンドオーバーが好適である場合は、ＭＮはまず自己が（ＨＰＮとして）ＧＡＮＣにすでに登録されているか否かを決定する。いかなるＨＰＮも登録されていない場合は、ＭＮは適切なＧＡＮＣを発見し、発見したＧＡＮＣに登録し、その結果、ＧＡＮＣのセルＩＤを受信する。
【０１９０】
ＭＮがＧＡＮＣにすでに登録されている場合、ＭＮはＧＡＮＣのセルＩＤをすでに保持しており、次いで、測定報告メッセージに入れたＧＡＮＣのセルＩＤを測定値とともにソースｅＮＢに送信して、ソースｅＮＢ内のＶＰＬＭＮ間ハンドオーバーをトリガしてもよい。またＵＥは、ＨＰＮに、標的ネットワーク内の標的ｅＮＢであるハンドオーバーの実際の宛先を通知する。
【０１９１】
ＵＥは次に、ソース基地局からハンドオーバー指令を受信する。本発明の実施形態によって異なるが、標的アクセス内のＭＮを認証するために、ＵＥが標的アクセスセキュリティキーを計算することも必要かもしれない。次いでＵＥは、標的基地局と同期することによって、古いセルとの接続を切り離し、新しいセルに接続する。その後、ハンドオーバー確認メッセージが標的基地局に送信される。
【０１９２】
上記の技術分野のセクションに記載された説明は、本明細書中に記載された特定の例示的な実施形態をよりよく理解することを目的としており、本発明を、移動体通信ネットワーク内のプロセスおよび機能の記載された具体的な実施に限定されるよう理解されるべきでない。それにもかかわらず、本明細書中において提案された改良は、技術分野のセクション中に記載されたアーキテクチャ／システムに容易に適用されてもよく、本発明のいくつかの実施形態において、これらアーキテクチャ／システムの標準的または改良された手順を活用してもよい。非常に多数の変形例および／または修正が、広範に記載された本発明の精神または範囲から逸脱することなく、本発明に対してなされうることが、当業者によって理解されるであろう。
【０１９３】
本発明の別の実施の形態は、ハードウェアならびにソフトウェアを使用する上記の様々な実施の形態の実施に関する。本発明の様々な実施の形態は、演算装置（処理装置）を使用して実施または実行してもよいことが認識されている。演算装置または処理装置は例えば、汎用目的の処理装置、デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラム可能な論理デバイス等であってもよい。本発明の様々な実施の形態は、これらデバイスの組み合わせによって実行または具現化してもよい。
【０１９４】
さらに、本発明の様々な実施の形態はまた、処理装置によってまたは直接的にハードウェア内で実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよい。ソフトウェアモジュールとハードウェア実施の組み合わせもまたできるであろう。ソフトウェアモジュールは、任意の種類のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体、例えばＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、レジスタ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等に格納されてもよい。
【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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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年2月20日(2012.2.20)
【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】
ソースネットワークから標的ネットワークへとシームレスハンドオーバーを実行するモバイルノードで、ハンドオーバープロキシノードが別のネットワークに位置している際の前記モバイルノードであって、
前記ハンドオーバープロキシノードの識別子を使用して、前記ソースネットワークから前記ハンドオーバープロキシノードへの前記モバイルノードのハンドオーバー手順を開始するよう構成された処理装置を備え、
前記処理装置は、前記ソースネットワークから前記標的ネットワークへの前記モバイルノードのシームレスハンドオーバーを実行するために、前に受信した前記標的ネットワークの識別子を使用して、前記開始したハンドオーバー手順に関連した、前記ソースネットワークと前記標的ネットワークの間の制御シグナリングを中継するために、前記ハンドオーバープロキシノードに通知するよう、さらに構成されたモバイルノード。
【請求項２】
前記標的ネットワークへのハンドオーバーを実行することを決定するよう構成された前記処理装置と、
前記ハンドオーバープロキシノードをトリガしたハンドオーバーの宛先であると知らせるハンドオーバートリガメッセージを、前記モバイルノードから、前記ソースネットワーク内のモバイルノードが接続されているソース基地局に送信するよう構成された送信機とを、
さらに備える請求項１に記載のモバイルノード。
【請求項３】
前記別のネットワーク内に、又は、
前記ハンドオーバープロキシノードへの専用メッセージ中に、
前記モバイルノードによって、前記ハンドオーバープロキシノードを発見する時に、
前記処理装置及び前記送信機が前記標的ネットワークの前記識別子を前記ハンドオーバープロキシノードに提供するよう構成された請求項１又は２に記載のモバイルノード。
【請求項４】
前記モバイルノードが前記ソースネットワークの近隣ネットワーク内のセルを測定するべく、前記ソースネットワーク内の前記モバイルノードが接続されているソース基地局が、ダウンリンクリソース中に、測定間隙を割り当てるために、
前記処理装置が、近隣ネットワークのいずれのセルも測定できないことを、前記ソース基地局に知らせるよう構成された、又は
前記処理装置が、前記モバイルノードが無線アクセス技術はモバイルノードによってサポートされないことを、前記ソース基地局に知らせるよう構成されている、又は、
前記処理装置が、前記ソース基地局に知られていないセル識別子を、前記ソース基地局に知らせるよう構成された請求項１から３のいずれか１つに記載のモバイルノード。
【請求項５】
前記処理装置が、前記モバイルノードの中断受信モードをトリガするために、前もって定められたチャンネル状況情報を前記ソース基地局に送信するようさらに構成され、
前記処理装置が、前記中断受信モードの時間中に、前記ソースネットワークの近隣ネットワーク内のセルの測定を実行するようさらに構成された請求項１から３のいずれか１つに記載のモバイルノード。
【請求項６】
ソースネットワークから標的ネットワークへのモバイルノードのハンドオーバーを中継するための、別のネットワークに位置するハンドオーバープロキシノードであって、
前記ソースネットワークから前記ハンドオーバープロキシノードへの前記モバイルノードのハンドオーバーを、前記ハンドオーバープロキシノードの識別子を含めて、受信するよう構成された受信機と、
前記ソースネットワークから前記標的ネットワークへの前記モバイルノードのシームレスハンドオーバーを実行するために、前に受信した前記標的ネットワークの識別子を使用して、前記受信したモバイルノードのハンドオーバーに関連した、前記ソースネットワークと前記標的ネットワークの間の制御シグナリングを中継するよう構成された処理装置とを、
備えるハンドオーバープロキシノード。
【請求項７】
ソースネットワークから標的ネットワークへのモバイルノードのシームレスハンドオーバーを実行する方法で、ハンドオーバープロキシノードが別のネットワークに位置する前記方法であって、
ハンドオーバープロキシノードの識別子を使用して、ソースネットワークからハンドオーバープロキシノードへのモバイルノードのハンドオーバー手順を開始するステップと、
ソースネットワークから標的ネットワークへのモバイルノードのシームレスハンドオーバーを実行するために、前に受信した標的ネットワークの識別子を使用して、前記ハンドオーバープロキシノードによって、開始したハンドオーバー手順に関連した、ソースネットワークと標的ネットワークの間の制御シグナリングを中継するステップと
を含む方法。
【請求項８】
前記ハンドオーバー手順を開始するステップが
前記標的ネットワークへのハンドオーバーを実行することを、前記モバイルノードによって決定するステップと、
前記ハンドオーバープロキシノードをトリガしたハンドオーバーの宛先であると知らせるハンドオーバートリガメッセージを、モバイルノードから、ソースネットワーク内のモバイルノードが接続されているソース基地局に送信するステップと、
前記ハンドオーバートリガメッセージを受信した直後に、前記ソース基地局によって、ハンドオーバー開始メッセージを前記ハンドオーバープロキシノードに送信するステップとを、
含む請求項７に記載のシームレスハンドオーバーを実行する方法。
【請求項９】
前記ハンドオーバープロキシノードによって前記制御シグナリングを中継するステップが、
前記ソースネットワークから前記ハンドオーバープロキシノードへの前記モバイルノードのハンドオーバーを知らせるハンドオーバー開始メッセージを、前記ハンドオーバープロキシノード内で受信するステップと、
前記標的ネットワークの前記識別子を使用して、前記ハンドオーバー開始メッセージを、前記ハンドオーバープロキシノードから前記標的ネットワークへの前記モバイルノードのハンドオーバーを知らせるよう、前記ハンドオーバープロキシノードによって構成するステップと、
前記構成したハンドオーバー開始メッセージを、前記ハンドオーバープロキシノードによって、前記標的ネットワーク内の標的基地局に送信するステップとを、
含む請求項７又は８に記載のシームレスハンドオーバーを実行する方法。
【請求項１０】
前記モバイルノードによって、前記ハンドオーバープロキシノードを、前記別のネットワーク内に、又は、
前記ハンドオーバープロキシノードへの専用メッセージ中に発見する時に、
前記標的ネットワークの前記識別子が前記ハンドオーバープロキシノードに提供される請求項９に記載のシームレスハンドオーバーを実行する方法。
【請求項１１】
前記モバイルノードによって、前記ハンドオーバープロキシノードを、前記別のネットワーク内に発見する時に、前記ハンドオーバープロキシノードの前記識別子が前記モバイルノードに提供される請求項８から１０のいずれか１つに記載のシームレスハンドオーバーを実行する方法。
【請求項１２】
以下のステップが実行される時に、前記モバイルノードが前記ソースネットワークの近隣ネットワーク内のセルを測定するために、前記ソースネットワーク内の前記モバイルノードが接続されているソース基地局が、ダウンリンクリソース中に前記モバイルノードの測定間隙を割り当てる請求項７から１１のいずれか１つに記載のシームレスハンドオーバーを実行する方法であって、
前記モバイルノードによって、近隣ネットワークのいずれのセルも測定できないことを、前記ソース基地局に知らせるステップ、又は
前記モバイルノードによって、前記モバイルノードが無線アクセス技術は該モバイルノードによってサポートされないことを、前記ソース基地局に知らせるステップ、又は
前記モバイルノードによって、前記ソース基地局に知られていないセル識別子を、前記ソース基地局に知らせるステップが実行される方法。
【請求項１３】
所定のチャンネル状況情報が、前記モバイルノードの中断受信モードをトリガするために、前記モバイルノードから前記ソース基地局に送信され、
前記モバイルノードが、前記中断受信モードの時間中に前記ソースネットワークの近隣ネットワーク内のセルの測定を実行する請求項７から１１のいずれか１つに記載のシームレスハンドオーバーを実行する方法。
【請求項１４】
前記ハンドオーバー手順が、標的ネットワーク特有認証キーを使用して、前記標的ネットワーク内の前記モバイルノードを認証するステップを含み、
前記標的ネットワーク認証キーに特有の情報を使用することによって、前記ハンドオーバープロキシノードによって、前記標的ネットワーク特有認証キーを生成するステップと、
前記ハンドオーバープロキシノードによって、前記ソースネットワークから受信したハンドオーバー開始メッセージ中の前記ソースネットワーク特有の認証キーを、前記生成した標的ネットワーク特有認証キーに置き換えるステップと、
前記生成した標的特有認証キーを含む前記ハンドオーバー開始メッセージを前記標的ネットワークへと転送するステップとを、
含む請求項７から１３のいずれか１つに記載のシームレスハンドオーバーを実行する方法。
【請求項１５】
前記生成した標的ネットワーク特有認証キーが前記ハンドオーバープロキシノードから前記モバイルノードに送信されるか、又は
前記標的ネットワーク認証キーに前記特有の情報が前記ハンドオーバープロキシノードから前記モバイルノードに送信され、前記モバイルノードが、前記標的ネットワーク認証キーに前記受信した特有の情報を使用して、前記標的ネットワーク特有認証キーを生成する請求項１４に記載のシームレスハンドオーバーを実行する方法。
【国際調査報告】
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