JP2009112018A - ワイヤレスシステム上位層におけるシステム情報交換方法及びｗｌａｎの自動システム選択方法 - Google Patents

Abstract

【課題】慣用のシステムが現在利用できないシステムレベル情報を、追加のプロトコルプレーンを追加することによって、交換する。
【解決手段】通信ネットワークにおいて、システム情報が、上位のシステム情報、例えば、双方向伝送を行い、ＷＴＲＵによりネットワークにインタロゲートし、サービスレベルケイパビリティをネゴシエートするＩＰ層を利用して、これらＷＴＲＵに、ブロードキャストされる。ワイヤレスネットワーク選択のため、サービスレベル情報を利用でき、上位のシステム情報を用いて、ハンドオーバが簡単にされる。事前にプログラムされたＷＴＲＵを用いるか、又はＵＳＩＭを用いて、自動ネットワーク選択が行われる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ワイヤレス通信システムに関する。特に、本発明は、上位レベルのシステム情報を交換し、ＷＬＡＮ（wireless local area network）システムとＵＭＴＳ（universal mobile telecommunication service）システムとの間においてネットワーク選択を行うことに関する。

ＵＭＴＳは３Ｇ（third-generation）ワイヤレス通信システムであって、この３Ｇワイヤレス通信システムにより、テキスト、デジタル化音声、ビデオ、及びマルチメディア情報が、最大２Ｍｂｐｓ（bit per second）の速度でパケットベースでブロードバンド伝送され、モバイルコンピュータ及び電話のユーザのロケーションに関係なく、これらユーザに対して一貫したサービスセットが提供される。ＵＭＴＳは、多くの主要な通信事業者及びメーカの支持を得ているが、これは、ＵＭＴＳが、高度にパーソナライズされ、かつユーザフレンドリなモバイルアクセスを、情報技術に対して行うための一般市場を創造する特異な機会をもたらすからである。

ＵＭＴＳは、進化するコアネットワークに対する革新的な無線アクセス方式を使用して、容量を増加させ、データアベイラビリティ（data availability）を向上させ、広範囲のサービスを提供することによって、今日のモバイル、コードレス、及び衛星技術の能力を拡大する、ことを目標とする。

固定地上回線（landline）ＲＦ（radio frequency）システムにおける回線交換アプローチは、歴史的にも先例があり、ＱｏＳ（quality of service）を厳格に制御できることから、現在、主流のアクセスメディアである。３Ｇネットワークの目標は、一方で、ＱｏＳを同一またはそれ以上に維持し、他方で、どのロケーションにおいてもすべてのタイプの情報の伝送をサポートするモバイル端末を使用して、高速データアクセス（high data-rate access）を行う、ことにある。ユビキタスなalways-onアクセスを提供して、３ＧネットワークがInternetサービスをサポートすることも意図されている。ひとたびＵＴＭＳが十分にインプリメントされると、コンピュータ、電話、ＰＤＡその他のモバイルユーザは、移動してもInternetへの接続が切断されず、かつ、移動先のロケーションに関係なく、ケイパビリティセット（capability set）が同一になる。

現在のモバイル及び地上回線ベースの電話システムは、圧倒的多数が回線交換型である。２つのエンドポイントを相互接続する単純な回線交換ネットワークの一例を、図１に示す。回線交換型のアプローチによれば、物理パスが確立され、接続中においては、この物理パスが２つのエンドポイントを接続する専用パスとなる。このパスは、ハードワイヤード、ワイヤレスＲＦ、光ファイバとすることができる。しかし、以下の例においては、ワイヤレスＲＦ通信システムのコンテキストによる。

第１のＷＴＲＵ（wireless transmit/receive unit）２１は、第２のＷＴＲＵ１９との物理接続２７を開始する。物理接続２７は、ワイヤレス通信システム２３によってサポートされた専用リンクである。専用リンクは、通信中、リザーブされ保持されるから、他のユーザは、当該通信が終了するまで、物理接続２７を使用することができない。同様に、第３のＷＴＲＵ１１は、第２の物理接続２５を使用して、第４のＷＴＲＵ１７との物理接続２５を確立する。回線交換型システムにおいては、当該システムを使用することができるユーザの数に個別に制限がある、のが典型的である。例えば、図１Ａ図示の通信システムは、２つの物理接続のみをサポートすることができる。第５のＷＴＲＵ１３は、最早、利用可能な接続がないので、ＷＴＲＵ１５と通信することができない。

この回線交換型アプローチに対して、パケット交換型アプローチを図１Ｂに示す。パケット交換型アプローチにおいては、ネットワークが使用されるが、送信側で、通信が複数のパケットという比較的に小さい単位に分解、すなわち「パケット化」される。各パケットはデータと宛先アドレスを備えている。これら複数のパケットは、個々に、宛先アドレスに基づいて、ネットワーク介して、ルーティングされる。ついで、受信側においては、当該通信を再構築するため、これら複数のパケットが正しい順序で組み立て直される。

当該通信を複数のパケットに分解し、別個のパケットを送信することによって、当該データパスをネットワーク上の多くのユーザと共有することができる。当該ネットワークにアクセスできるユーザの数はどれも上限はないが、当該ネットワーク上で輻輳があると、通信レイテンシーが長くなる、送信側と受信側との間のこのタイプの通信リンクは、コネクションレス通信リンクとして知られているものであって、専用通信回線ではない。例えば、the Internet上の大部分のトラフィックは、パケット交換を用いているが、the Internetは、基本的に、コネクションレスのネットワークである。

図１Ｂにおいては、第１のＷＴＲＵ３２が第１の通信ノード３９にリンクされている。セルラーフォーンにおいては、第１の通信ノード３９は通信プロバイダであり、リンクはワイヤレスＲＦリンクである。通信ノード３９はルータ４０であって、これらルータ４０には、各パケットが宛先アドレスに従ってルーティングされる。当該パケットが第２の通信ノード３３に到達すると、当該パケットは第２のワイヤレスＲＦリンクによってＷＴＲＵ３４に送信され、このＷＴＲＵ３４において、複数の他のパケットとともに再び組み立て直され、元の通信データが形成される。

これらルータ４０は、同時に多くの通信を処理できるので、専用のリソースではない。これは、ネットワークにおけるエンドポイントは、どれであれ、仮想接続を常に利用可能である、ことを意味する。あるいはまた、逆の通信は、別のパスによってルーティングすることができる。

ＵＭＴＳの大きい帯域幅は、パケット交換を採用しており、新しいサービス、例えば、ビデオ会議やマルチメディアプレゼンテーションも見込まれる。ＵＭＴＳは、透過的な地上と衛星の接続を組み合わせることによって、ローミングユーザが慣れ親しんでいるのと同じサービスを、ローミングユーザがホームであれオフィスであれ受けることができるＶＨＥ（virtual home environment）も、見込まれる。

現在のワイヤレスアーキテクチュアは、システム情報を、下位プロトコルレベル、例えば無線ネットワーク層で、デジタルに、ブロードキャストする。このシステム情報には、over-the-airパラメータ、例えばシステムコンフィグレーションと、近隣セルの情報が、含まれるのが、典型的である。しかし、このシステム情報に含まれない情報としては、例えば、接続ネットワークの利用可能な能力と、サポートされている課金方式、提供されているセキュリティメカニズムと、サポートされているデータ転送速がある。

現在の３Ｇシステムにあっては、無線ネットワーク層においては、コアネットワークからＷＴＲＵへの単方向のデータ伝送のみが可能である。無線ネットワーク層は、over-the-airパラメータ、すなわちコンフィグレーション情報と、近隣セル情報とのために使用されている。これには、サービスレベル情報は含まれない。現行の無線ネットワーク層のコンフィグレーションは、柔軟性がなく、動的なシステム情報に適合できない、これは、システム情報が無線ネットワーク層のレベルで送信されるときのシステム情報変更が、非常にリソース集約的であるからである。

加えて、現在のシステムは、サービスレベル情報を運ぶことができないので、現在、ＷＴＲＵが、サービスレベル情報に基づいて、ネットワークをインテリジェントに選択できるメカニズムはない。

そこで、システム情報を受信し、情報を双方向交換できるようにするため、ＷＴＲＵが上位のネットワークと通信するのが望ましい。そうすれば、ネットワークサービスフィーチャについての、周辺のネットワークのネットワークサービスレベル情報をケリーすることにより、ＷＴＲＵは、ネットワークを選択することができる。この新しい上位のプロトコルは、現在の３ＧＰＰ標準と協働させた方がよい。

ネットワークの相対的な信号強度（両方の信号が十分な信号強度を有するものと仮定する。）に関係なく、１つ又は複数のタイプのワイヤレスネットワークにおいて、１つのタイプのネットワークを優先的に選択させるため、デュアルモードＷＴＲＵ（２つ以上のタイプのワイヤレスネットワーク、例えばＷＴＲＵとＷＬＡＮと通信できる装置）を強制するメカニズムに対するニーズもある。

初期セル選択、ＷＴＲＵのパワーオン、セル再選択というシナリオにおいて、自動ネットワーク選択及び再選択を行うというニーズもある。

本発明によれば、慣用のシステムが現在利用できないシステムレベル情報を、次のようにして、すなわち、現在の無線及びトランスポートネットワーク層と協働して機能する現在の無線ネットワーキングプロトコルスキームに、追加のプロトコルプレーンを追加することによって、交換することができる。追加のプレーンによって、コアネットワークとＷＴＲＵとの間で双方向に情報を交換することができ。このＷＴＲＵは、コアネットワークに、そのサービスレベルケイパビリティについて、インタロゲート（interrogate）することができる。

加えて、本発明によれば、デュアルモードＷＴＲＵが、あるタイプのネットワークの範囲内に存在するとき、このタイプのネットワークを優先的に選択でき、同様に、自動ネットワーク選択を行うことができる機能が提供される。

以下、本発明について図面を参照して説明する。図において同一参照番号は同様の要素を示す。

３ＧＰＰ（third generation partnership project）標準のＵＭＴＳ（universal mobile telecommunications system）においては、ＢＳ（base station）をノードＢといい、加入者局（subscriber station）をＵＥ（user equipment）といい、ノードＢとＵＥの間のワイヤレスＣＤＭＡ（code division multiple access）インタフェースを、Ｕｕインタフェースという。

ノードＢは、典型的には、モバイル装置を含む複数の加入者局（一般的にＷＴＲＵ（wireless transmit/receive unit）として知られる）のワイヤレス並行通信を行う能力を有する。一般に、ＢＳという用語には、ＢＳ、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント、その他のワイヤレス環境における他のインタフェース装置が含まれるが、これらに限定されるものではない。ＷＴＲＵという用語には、ＵＥ、移動局、固定またはモバイル加入者装置、ページャ、その他のワイヤレス環境で動作できる他のタイプの装置が含まれるが、これらに限定されるものではない。

図２を説明する。システム５０は、本発明に従って構成されており、コアネットワーク５２と、ＲＮＣ（remote network controller）５５とを備えるとともに、複数のＷＴＲＵ、例えば、セルフォーン５６か、ワイヤレスラップトップ５８か、ＰＤＡ（personal digital assistant）２０を備えるか、あるいはワイヤレスセルフォーン５６に結合されたラップトップ５７にサービスするノードＢ（ＢＳ）５４を備えている。

ＲＮＣ５５は、ＷＴＲＵとコアネットワーク５２との間の無線接続のすべての態様であって、無線リソースの割当てと、パケットスケジューリングと、シグナリングメッセージによる無線リンクの制御と、ノードＢを処理するための無線関連パラメータの設定と、パワー制御と、誤り率の設定とを含む態様を、管理している。ＲＮＣ５５とコアネットワーク５２の両方は、ＵＭＴＳシステム、すなわち本発明がインプリメントされたシステムのタイプ、の必要不可欠な部分である。

コアネットワーク５２は、コール／セッション制御モジュール２８と、利用可能サービスモジュール２７と、モビリティ管理モジュール２９と、サービスレベルシステム情報モジュール２６とを備えている。コアネットワーク５２は、外部接続６０を介して追加の外部システム情報を受信するため、追加のネットワークにも接続することができる。外部接続６０は、ＰＳＴＮ（public switched telephone network）、the Internet、又はＰＬＭＳ（Public Land Mobile Network）との接続、とすることができる。

コール／セッション制御モジュール２８は、到着するトラフィックを、事前定義されたシステムオペレータの基準に基づいて、コールレベルか、セッションレベルか、接続レベルで、管理する役割を担っている。コール／セッション制御モジュール２８は、回線交換されたコールの確立、変更、転送、切断を管理し、同様に、パケット交換されたセッションの確立、変更、転送、切断を管理する。

利用可能サービスモジュール２７は、コアネットワーク５２によって現在提供されているすべてのサービスのデータベースを維持する。これらサービスは、ベアラサービス（例えばデータ転送サービス、例えば、回線交換またはパケット交換されたショート通信サービス、マルチメディア通信ングサービス、ＩＰベースのマルチメディアサービス等）と、電話サービスとで、分類することができる。例えば、ユーザは、株価（stock sticker）変動を追っかけるため、このＷＴＲＵに株価情報が送信されることを希望することができる。仮にローカルのコアネットワーク５２でサービスを利用できない場合には、当該システムは、所望のサービス情報を得るため、他のネットワークに頼ることができる。外部サービスに関する情報は、外部接続６０を介して転送される。サービスレベルシステム情報モジュール２６は、各ＷＴＲＵをトラッキングして、ＷＴＲＵがどのネットワークサービスを使用したり要求したりしているかをトラッキングする。サービスレベルシステム情報は、サービス属性に関連するデータからなる。これらサービス属性には、データ転送速度と、メッセージ配信の遅延と、利用可能なリソースを含むシステムのローディングと、等々を含めることができる。

モビリティ管理モジュール２９は、ＷＴＲＵとコアネットワーク５２との間の通信の物理的な態様を制御する。例えば、モビリティ管理モジュール２９は、当該ユーザの現在のロケーションを、ＬＡ（location area）又はＲＡ（routing area）で、トラッキングする。ＬＡ及びＲＡは、典型的には、多くのセルをカバーしている。

以下、本発明に従って詳細に述べるが、コアネットワーク５２からの情報は、２つの別個のパス、すなわち、１）無線ネットワークパス５３と、２）ＩＰパス３６を介して、ＷＴＲＵと交換される。同様に、他のネットワークから外部接続６０を介して到来した情報も、上記の無線ネットワークパス５３及びＩＰパス３６を介して、ＷＴＲＵと交換される。無線ネットワークパス５３は、上述した（幾つかのトランスポート層を含む）パスであって、現在の３Ｇシステムが、システム情報の単方向伝送を簡単にするため、使用しているパスである。ＩＰパス３６は、本発明に従って導入された双方向ユーザプレーンであって、無線ネットワークパス５３に隣接して存在するものであり、このユーザプレーンによって、ＷＴＲＵとコアネットワーク５２との間のデータインタロゲーション及びデータ交換することができる。このＩＰパス３６によれば、典型的な３Ｇインプリメンテーションにおいて以前不可能であった情報交換を行うことができる。

図３を説明する。ＷＴＲＵ１２０が、Ｕｕインタフェース１３５を介して、ノードＢ１４０に接続されており、このＵｕインタフェースには、無線ネットワーク層（ＲＮＬ；radio network layer）１３０と、トランスポートネットワーク層（ＴＮＬ；transport network layer）１５０とが含まれる。ＲＮＬ１３０においては、単方向伝送が行われるから、ノードＢ１４０からＷＴＲＵ１２０にのみ通信を伝送することができる。ＴＮＬ１５０においては、双方向伝送が行われるから、ＴＮＬ１５０は、主に、音声及び情報のようなデータの交換ために使用される。ＩＰパス３６も、本発明に従って導入されており、ＲＮＬ１３０及びＴＮＬ１５０に隣接する。

ノードＢ１４０は、Ｉｕｂインタフェース１４５を介して、ＲＮＣ１６０に接続される。Ｉｕｂインタフェース１４５には、ＲＮＬ１３０及びＴＮＬ１５０も含まれる。本発明によれば、ＩＰパス３６も、ノードＢ１４０とＲＮＣ１６０の間に導入されている。

このＲＮＣ１６０は、Ｉｕインタフェース１６５を介して、コアネットワーク１８０に接続されており、このＩｕインタフェースには、ＲＮＬ１３０及びＴＮＬ１５０が含まれる。本発明によれば、ＩＰパス３６によって、ＲＮＣ１６０とコアネットワーク１８０の間に、通信のための追加の層が提供される。

このＩＰパス３６によれば、大量の詳細なシステムレベル情報の交換を、ＷＴＲＵ１２０とコアネットワーク１８０との間で、双方向に行うことができる。以下にさらに詳しく説明するが、システム情報の動的な変更を容易にインプリメントするため、システム１００はこのシステムレベル情報を利用する。このようなシステム情報の動的な変更は、サービスレベルシステム情報モジュール２６において、インプリメントされることになる。例えば、動的に変更できるシステム情報のタイプは、無線チャネル情報であり、コアネットワーク５２の識別である。これらタイプの情報は、当業者にとって周知のものである。ＷＴＲＵ１２０は、アップリンクを介して、このような情報を要求し、ネットワーク選択、再選択、又はハンドオーバ処理において、任意のダウンリンクデータを利用することができる。

ＩＰパス３６上においてシステム情報を双方向に伝送することによって、ＷＴＲＵ１２０は、ネットワークを選択する前で、コール又はデータセッションを確立するために、サービスオペレーションに関するパラメータをネゴシエートすることができる。システムサービスレベルにおいて双方向通信を行う能力があるので、システムオペレーションをユーザのニーズに合わせることができる。情報をＩＰレベルでブロードキャストすると、複数のシステム間でシステム情報の交換をコーディネートするのが容易になり、例えばＷＴＲＵが第１のＵＴＭＳから第２のＵＭＴＳにハンドオフされるときに、そうである。

ＵＭＴＳシステムには、ＢＣＣＨ（Broadcast Control Channel）という論理無線チャネルがあり、このＢＣＣＨは、セル内のすべてのＷＴＲＵにシステム関連情報をブロードキャストするために、利用されている。既に説明したが、この情報は、（例えば、ページング又はアクセスのための）無線チャネルに関連させることができ、あるいは、ネットワーク識別子を備えることができる。このＵＭＴＳにおいては、この情報はＩＰ層で転送されない。このようなブロードキャスト情報の一部又は全てをＩＰレベルで転送すれば、柔軟性が向上し、相互作用が促される。システムオペレータがシステム情報をより容易に更新することができるので、柔軟性が促される。ＩＰは普及している一般的なプロトコルであって、すべての無線アクセスネットワークによってサポートされているから、ＵＭＴＳであってもなくても、相互作用が促される。そこで、ＩＰベースのブロードキャストによれば、互いに異なる無線技術を有するネットワークどうしを相互作用させることが、容易になる。

ＷＴＲＵとコアネットワーク１８０との間でＩＰレベルの情報を処理するのに加えて、サービスレベル情報をＩＰパス３６を介してブロードキャストすることができる。ブロードキャストチャネルによって、マルチキャストサービスの可用性に関する情報が提供され、ネットワークステータス情報、例えば、ネットワークの輻輳状態とネットワークリソースの可用性が提供され、隣接セルのロケーションについての情報が提供される。この隣接セルのロケーションは、地理座標（geo-coordinate）、相対距離によって指定することができ、あるいは、マップベースとすることができる。隣接セルの位置に関する情報を提供する。

このブロードキャスト情報には、近隣通信システムに関するデータも含めることができる。これは幾つかの方法で行うことができる。例えば、コアネットワーク１８０は、ＰＳＴＮまたはthe Internet（例えば図２の外部接続６０）を介して、他のネットワークに結合される。コアネットワーク１８０は、定期的、又はイベントトリガのいずれかよって、外部接続６０を介して、任意の近隣ネットワークに関するシステム情報を転送する。

第２の実施形態においては、コアネットワーク５２は、他の無線ネットワークのブロードキャストチャネルをリスン（listen）し、そのブロードキャスト情報を、リード（read）し、ブロードキャストチャネルを介して、ＷＴＲＵに再送する。このため、このＵＭＴＳが他の無線アクセス技術通信用のレシーバをもサポートする必要がある。このような情報が利用可能であると、ブロードキャストチャネルは、ハンドオーバのために使用できる近隣ＷＬＡＮが存在することを示す情報を、送信することができる。別の例においては、このＵＭＴＳは、ＷＴＲＵの移動方向に１マイル（１６０９ｍ）先にある新規のネットワークに関するシステム情報を、ハンドオーバのため、ブロードキャストすることができる。仮に特定のＷＴＲＵが、あるネットワークの方向に移動している場合には、このネットワークの情報は、コアネットワーク１８０において、外部接続を介して利用可能である。この情報が当該ネットワークによって使用され、やがて、このＷＴＲＵが近隣ネットワークに入っていくことが予想される。このようなケースにおいては、このＵＭＴＳは、標準のブロードキャスト方法を使用して、その情報をブロードキャストすることができる。

図４は本発明に係るＵＭＴＳ論理インタフェース４００を示す。ＵＭＴＳ論理インタフェース４００には、無線ネットワーク層１３０と、トランスポートネットワーク層１５０とが含まれている。図４には、無線ネットワーク制御プレーン１３１及びトランスポートネットワーク制御プレーン１５１も図示してある。無線ネットワーク制御プレーン１３１及びトランスポートネットワーク制御プレーン１５１は、当業者にとって周知のＵＭＴＳの基本プロトコルエンティティであるから、詳細な説明は省略する。しかし、ＩＰパス３６は、このような通信パスがなければ不可能であった双方向通信機能を有する新しいユーザプレーンである。

本発明によれば、ユーザは、ハンドオーバ関連のパラメータ及びプロファイルを、他のシステムとネゴシエートすることもできる。例えば、図５を参照すると、ＷＴＲＵ７１のユーザは、第１のＷＬＡＮ７２上にキャンプ（camp）する。ＷＴＲＵ７１は、ＵＭＴＳ７０のケイパビリテイを知るため、ＵＭＴＳ７０にインタロゲートすることができる。本発明に係る上位層スキームであって、ＵＭＴＳ７０のネットワークケイパビリティに関する情報にケリーし、これにより、新しい通信リンクとネゴシエートする上位層スキームを利用して、ＵＭＴＳ７０にインタロゲートすることができる。ＵＭＴＳ７０にインタロゲートすることは、無線ネットワーク層より上位の層で行われる。これは、現在キャンプしているワイヤレスネットワークのドメインの背後に位置するサーバによって情報が提供されることになるからであり、あるいは、外部に位置するサーバによってさえも、情報が提供されることになるからである。

図５に示すように、ＷＴＲＵ７１は、一方を他方より優先して選択する能力、例えばＷＬＡＮ７２よりもＵＭＴＳ７０を優先して選択するか、あるいは、ＵＭＴＳ７０よりもＷＬＡＮ７２を優先して選択する能力を有することができる。例えば、ＷＴＲＵ７１は、多分、ＵＴＭＳ７０に接続されるが、システムオペレータにおいては、ユーザがプライベートＷＬＡＮ７２を使用する、ことを望んでいる。ＷＴＲＵ７１がＷＬＡＮ７２の許容範囲内に存在すると、ＷＴＲＵ７１はＷＬＡＮ７２に接続することになる。ＷＴＲＵ７１は、ＷＬＡＮのような他のネットワークを、定期的に、リスン（listen）する。近隣ネットワークのリストは、ＵＭＴＳネットワーク７０によってブロードキャストすることができる。ＷＴＲＵ７１は、「リスン」の一環として、ＷＬＡＮ７２の信号強度その他の品質パラメータを測定する。信号強度が許容レベルを超えると、ＷＴＲＵ７１はＷＬＡＮ７２に接続することができる。

一実施形態においては、ＷＴＲＵ７１は、周辺に存在するＷＬＡＮ及びＵＭＴＳにインタロゲートしている間、特定のタイプのサービスをサーチすることができる。これらサービスには、ある課金オプション、ストリーミング株価（stock sticker）の、又はストリーミングが含まれる。例えば、図５において、ＷＴＲＵ７１がＷＬＡＮ７２に接続されているとの仮定の下において、ＷＴＲＵ７１は、ＵＭＴＳ７０に近接するとき、株価ストリーミングサービスがサポートされるかどうかを判断するため、ＵＭＴＳ７０にインタロゲートすることができる。

このようなサーチ手順２５０のフローについて、図６を参照して、説明する。まず、ＷＴＲＵは、ＵＭＴＳのような他のシステムが当該エリア内に存在するか否かをチェックする（ステップ２５２）。仮にＵＭＴＳが範囲内に存在する場合には、当該ＷＴＲＵは、ＵＴＭＳのＱｏＳ（quality of service）を決定する（ステップ２５４）。決定されたＱｏＳは、信号品質と、可能なデータ転送速度についての判断結果である。ＱｏＳを測定したり規定したりする方法が数多くあることは、当業者にとって当然のことであって、ここで説明することは本発明の範囲外である。仮に決定されたＱｏＳが許容範囲外である場合には、ＷＴＲＵ７１は、許容範囲内のＱｏＳを有するＵＭＴＳを見つけるまで、引き続きサーチを行う（ステップ２５６）。

仮にこの決定されたＱｏＳが許容範囲内である場合には、ＷＴＲＵ７１がサービスモードに入っているかどうかを判断する（ステップ２５８）。ＷＴＲＵ７１が、特定のタイプのサービスを探しているときは、このサービスモードに入っているが、許容範囲内のＱｏＳを見つけるため、別のシステムをチェックしているときは、このサービスモードに入っていない。ＷＴＲＵ７１は、このサービスモードに入っているときは、ＵＴＭＳがどのサービスをサポートしているかを判断するため、ＵＴＭＳにインタロゲートする（ステップ２６０）。ＷＴＲＵ７１は、利用可能なサービスのリストをレビューする（ステップ２６２）。仮に特定のサービスが利用可能な場合には、ＷＴＲＵ７１は、このＵＭＴＳに切り換えることになる（ステップ２６４）。仮にサービスが利用可能でない場合には、ＷＴＲＵ７１は、ステップ２５２において、引き続きサーチを行う。ＷＴＲＵ７１がサービスモードでない場合には、ＷＴＲＵ７１は、ステップ２６４まで直ちに進み、当該ＷＬＡＮからこのＵＴＭＳに切り換える。代替実施形態においては、本発明に係るＵＭＴＳは、専らＱｏＳに基づいて、別のＵＭＴＳ又はＷＬＡＮをサーチし、これにより、ステップ２５６から、直接、ステップ２６４に進む。

代替実施形態においては、ＷＬＡＮ上の好ましいコンタクトポイント（contact point）であるＰＳＡ（preferred service area）が利用される。ＰＳＡ７３は、小さいＷＬＡＮのクラスタの集まりである。このＰＳＡの集まりは、ＷＬＡＮ７２を構成する。例えば、図５においては、ＷＴＲＵ７１は、ＵＴＭＳ７０とＷＬＡＮ７２との地理的境界７４の近くを横断する。ＷＴＲＵ７１がプログラミングによってＰＳＡ７３との通信を選択するようにプログラムされることになる例においては、ＷＴＲＵ７１は、セル選択、再選択、又はハンドオーバにおいて、ＰＳＡ７３、７５のセルを優先する。

このＰＳＡ情報がＵＳＩＭ（universal subscriber identity module）内に事前に組み込まれる、のが好ましい。このＵＳＩＭは、加入者のＩＤを保持するスマートカードであり、認証アルゴリズムを実施し、かつＷＴＲＵで必要な認証暗号鍵及び加入者情報を格納する。本発明によれば、このＵＳＩＭには、既知のＷＬＡＮロケーション及びネットワーク要素も含めることができる。

あるいはまた、このＰＳＡ情報は、例えばＩＰを使用するか、又は無線ネットワークレベルを介して、無線で、ブロードキャストすることができる。ダウンリンクデータは、このＵＳＩＭ、ＷＴＲＵ、又はこれら両方に格納することができる。事前にプログラムされたＵＳＩＭを、既知のＷＬＡＮ情報とともに使用するのに加えて、ＷＴＲＵのメーカ、サービスプロバイダ、又はユーザによって、このＷＴＲＵそのように事前にプログラムすることができる。この格納された情報には、プライベート（ＷＬＡＮ）ネットワーク内のＰＳＡを含めることができ、かつこのＰＳＡを優先的に選択する情報を含めることができる。

図７はＷＴＲＵ５１４を示す。このＷＴＲＵ５１４は、ＰＬＭＮのセル５１０内のＷＬＡＮ ＰＳＡ５１８に位置している。ＰＬＭＮのＢＳ５１２は、セル５１０の中心に位置しており、第２のＢＳ５１７は、ＰＳＡ５１８の中心に位置する。ＷＴＲＵ５１４は、ＢＳ５１２とワイヤレス通信している。ＷＴＲＵ５１４がＰＳＡ５１８内にも存在するので、ＷＴＲＵ５１２をＰＬＭＮのセル５１０内のＢＳ５１２ではなく、ＰＳＡ５１８のＢＳ５１７と、通信させるのが、望ましい。ＷＴＲＵ５１４又はシステムのいずれかが、ＷＴＲＵ５１４のロケーションを判断することができ、かつ、その接触ポイントを、ＰＬＭＮのＢＳ５１２からＰＳＡ５１８のＢＳ５１７に変更するように、ＷＴＲＵ５１４に指示する。１つ又は複数のＰＳＡを利用する概念を、採用された標準に関係なく、ワイヤレスネットワークに同様に適用することができる。

別の実施形態においては、２つのネットワークの信号強度が比較され、ＷＬＡＮの獲得された信号強度がリライアブル（reliable）である場合には、ＷＴＲＵは、ＷＬＡＮに切り換えるように、命令される。このアプローチには、２つのネットワークをコーディネートする必要がある。オペレータは、ＵＭＴＳネットワークに関するコンフィグレーションを設定する必要がある。例えば、ＵＭＴＳネットワークに関する閾値の場合においては、ＷＬＡＮネットワークからの信号強度の方が大きくても、依然として、移動体がＵＭＴＳを選択するか、又は、ＵＭＴＳが移動体を選択するように、この閾値が設定されることになることが、必要である。

図８はＷＴＲＵ５０５を示す。このＷＴＲＵ５０５は、２つのＷＬＡＮと、ＷＬＡＮ５０２と、ＷＬＡＮ５０３とにインタロゲートしている。ＷＬＡＮ５０２、５０３ネットワークのいずれかからの信号レベルの閾値が、予め定めたレベルに到達すると、ＷＲＴＵ５０５は、このＷＬＡＮに接続するため、このＷＬＡＮを選択することになる。信号強度に基づいて、一方のネットワークを他方のネットワークより優先して選択できる従来のシステムとは異なり、本発明に係るネットワーク選択は、ネットワークオペレータによって指示される。信号強度は、接続が可能であるかどうかを確かめるためのみに測定される。

本発明によれば、２ウエイネゴシエーションを、切り換え前に、行うこともでき、かつ、有線回線で接続されたユーザに、システム情報をブロードキャストする潜在能力を有する。例えば、現在、ワイヤレスシステムに接続されていないＷＴＲＵは、付近の利用可能なワイヤレスネットワークに関するシステム情報を受信することができ、その情報を使用して、ワイヤレスで接続するか、又は非ワイヤレスで接続するかを判断することができる。そこで、ＷＴＲＵ、例えば、ワイヤレスリンク及びEthernet（登録商標）接続を有するか、又は、現在、有線接続によってネットワークに接続されているラップトップは、ワイヤレスにすることを選択することができる。別の例においては、仮にＷＴＲＵがセルフォーンである場合において、ＷＴＲＵが新しいネットワークの新しいセルにハンドオーバしようとしているとき、このＷＴＲＵは、このＷＴＲＵが望むサービスレベルを、この新しいネットワークがサポートしていないことを見い出すことができる。このケースでは、このＷＴＲＵは、ハンドオーバを中止し、有線により接続する。

本発明によれば、ＩＰレベルのプロトコルを使用して、それぞれ異なるネットワーク間の相互作用をより円滑にする非常に柔軟なやり方で、システム情報のブロードキャストが行われる。異なる無線インタフェース、例えば、ＴＤＤ（time division duplex）とＦＤＤ（frequency division duplex）において、当該システムが許容するプロトコル変更を可能にするため、このシステムのブロードキャストを動的に変更することができる。

システム情報によって、当該ネットワークは、ユーザか又はセッションレベルの許可スキームかを、インテリジェントにインプリメントすることができ、かつ例えばＵＭＴＳとＷＬＡＮとの間において、インテリジェントなネットワーク選択又は再選択を簡単にし、かつマルチ無線インタフェースコンフィグレーションで、ハンドオーバを簡単にすることができる。

回線交換型システムを示す図である。 パケット交換型システムを示す図である。 本発明に係る、コアネットワーク及びＷＬＡＮを含むシステムを示す図である。 トランスポート及び無線ネットワーク層と、関連する通信装置とを示す図である。 プロトコルモデルを示す図であり、システム情報を提供する技術を説明するための図である。 ＷＬＡＮに隣接したＵＭＴＳを示す図である。 ＵＥによる接続ポイントの選択手順を示すフローチャートである。 ＷＬＡＮに配置したＷＴＲＵを示す図である。 隣接する２つのＷＬＡＮに配置したＷＴＲＵを示す図である。

Claims (20)

1. システム情報を伝送する方法であって、
   ネットワーク選択の前にサービスオペレーションパラメータネゴシエーションを可能にするＷＴＲＵで無線リンクおよび双方向ＩＰ（internet protocol）リンクを確立するステップであって、前記無線リンクおよび前記ＩＰリンクは同じネットワークに接続する、確立するステップと、
   前記双方向ＩＰリンクを介して前記ＷＴＲＵからサービスレベル情報要求を送信するステップと、
   前記双方向ＩＰリンクを介して、前記要求したサービスレベル情報を受信するステップと
   を備えたことを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、前記要求は、特定のコンフィグレーションを備え、前記要求されたサービスレベル情報は、前記特定のコンフィグレーションで受信されることを特徴とする方法。
3. 請求項２に記載の方法において、前記特定のコンフィグレーションは、課金情報を含むことを特徴とする方法。
4. 請求項２に記載の方法において、前記特定のコンフィグレーションは、セキュリティ情報を含むことを特徴とする方法。
5. 請求項２に記載の方法において、前記特定のコンフィグレーションは、サービス能力を含むことを特徴とする方法。
6. 請求項２に記載の方法において、前記特定のコンフィグレーションは、前記システムの輻輳ステータスを含むことを特徴とする方法。
7. 請求項２に記載の方法において、前記特定のコンフィグレーションは、前記システムによってサポートされるデータ転送速度を含むことを特徴とする方法。
8. 請求項２に記載の方法において、前記要求は、第１の１次局および第２の１次局に関する情報を含み、前記ＷＴＲＵは、この情報に応答して、前記第２の１次局に切り換えることを特徴とする方法。
9. 請求項８に記載の方法において、前記第１の１次局は、ＵＭＴＳシステムであり、前記第２の１次局は、ＷＬＡＮであることを特徴とする方法。
10. 請求項９に記載の方法において、前記ＷＴＲＵは、前記第１の１次局および前記第２の１次局から伝送された信号の強度を測定し、前記第２の１次局からの前記信号の強度が所定の信号強度レベルを超える場合は、前記第２の１次局に切り換えることを特徴とする方法。
11. 請求項８に記載の方法において、前記１次局は、ＷＬＡＮであり、前記第２の１次局は、ＵＭＴＳシステムであることを特徴とする方法。
12. ＷＬＡＮ(wireless local area network)におけるＷＴＲＵ（wireless transmit/receive unit）により、ＰＳＡ(preferred service area)のセル選択を可能にする方法であって、
    第１のネットワークと通信するステップと、
    前記ネットワークからサービスレベル情報を受信するステップと、
    前記ＷＴＲＵの位置を検出するステップと、
    前記ＷＴＲＵがアクセスを許可されるＰＳＡに基づいてＰＳＡを選択するステップと、
    前記ＰＳＡに接続し、ＷＬＡＮを開放するステップと
    を備えたことを特徴とする方法。
13. 前記ＰＳＡ位置はＷＴＲＵ内に格納されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. ネットワークを選択する方法であって、
    近隣ネットワークをモニタリングするステップと、
    前記近隣ネットワークに関するネットワークケイパビリティをケリーするステップと、
    前記ケリーされたネットワークケイパビリティ情報を使用して新しい通信リンクとネゴシエートするステップと
    を備えたことを特徴とする方法。
15. 前記近隣ネットワークをモニタリングするステップは、前記近隣ネットワークの品質パラメータを測定するステップを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 前記品質パラメータは、信号強度を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 近隣システムをチェックするステップと、
    近隣ネットワークに対するＱｏＳ（quality of service）を決定するステップと、
    サービスモードに入るステップと、
    利用可能なサービスを決定するために前記近隣システムをケリーするステップと、
    前記利用可能なサービスをレビューするステップと
    を備えたサービスのタイプをサーチするステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
18. 前記サーチするステップは、所望のサービスが見つかるまで続けることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 近隣ネットワークをモニタし、
    前記近隣ネットワークに関するネットワークケイパビリティ情報をケリーし、
    前記ケリーされたネットワークケイパビリティ情報を使用して通信リンクとネゴシエートする
    ように構成されたプロセッサ
    を備えることを特徴とするＷＴＲＵ（wireless transmit/receive unit）。
20. 近隣ネットワークに対するＱｏＳ（quality of service）を決定し、
    サービスモードに入り、
    利用可能なサービスを決定するために前記近隣システムをケリーし、
    前記利用可能なサービスをレビューする
    ようさらに構成されたプロセッサを備えることを特徴とする請求項１９に記載のＷＴＲＵ。

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