JP4723545B2 - ユーザが開始するデバイス間、システム間、インターネットプロトコルアドレス間のハンドオフを提供する方法およびシステム - Google Patents

Description

本発明は、ユーザが開始するデバイス間、システム間、インターネットプロトコルアドレス間のハンドオフを提供する方法およびシステムに関する。

インターネットプロトコルトラフィックは、一般に、同じシステムで動作し、同じＩＰアドレスを使用する一つの端末を操作する場合に、転送（すなわちハンドオフ）することができる。一部のシステムでは、複数のシステム間で動作し、ＩＰアドレスの異なる一つの端末を操作できる。

しかし、２つのシステムに関与し、２つの異なるＩＰアドレスを使用する２台の端末間で既存のセッションを転送できるシステムは存在していない。

本発明は、２つの異なる技術標準の下で、２つの異なるシステムに関与し、２つの異なるＩＰアドレスを使用して動作する２台の異なる端末間でのインターネットプロトコルトラフィックの転送（すなわちハンドオフ）は、加入者が自発的に開始しても、ネットワークの要請（ｓｏｌｉｃｉｔａｔｉｏｎ）に応じて開始してもよい。後者の場合は、モバイルＩＰ（ＭＩＰ：ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ）のルーティングの最適化を使用してハンドオフプロセスが実行される。

２つのシステムに関与し、２つの異なるＩＰアドレスを使用する２台の端末間で既存のセッションを転送できるシステムを実現できる。

本発明は添付の説明と図面について考察することにより理解されるだろう。本明細書では、同一の要素を同一の番号で示している。

本発明により、２つの異なるシステムにおいて、２つの異なるＩＰアドレスを使用して、２つの異なる技術標準に従って動作する２つの異なる端末間で、インターネットプロトコル（ＩＰ）トラフィックを転送（すなわちハンドオフ）できる装置および方法を開示する。たとえば、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）端末と３ＧＰＰ ＵＭＴＳ端末の間、またはＣＤＭＡ２０００端末と３ＧＰＰ ＵＭＴＳ端末の間のセッションハンドオフがある。本発明は端末によって利用できる。端末は物理的に個別のエンティティでも、共通の筺体に収納された別々の論理エンティティでもよい。

本発明は、２台の端末間でユーザ（サービス加入者）が開始するハンドオフ手順（ｈａｎｄｏｆｆ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）に基づいている。加入者は、ネットワークの要請に基づいて（たとえば、この地域はＷＬＡＮが利用可能であることをネットワークからユーザに通知した場合）、または加入者の自発的な行為に基づいて（たとえば、加入者がＷＬＡＮを経由してトランザクションを実行している場合に、ＷＬＡＮを終了して自らのＵＭＴＳ端末で同じトランザクションを継続する必要があると判断した場合）、ハンドオフプロセスを開始できる。

ユーザがアプリケーションベースのハンドオフを開始するには、いくつかのメカニズムがある。たとえば、ソフトウェアセッション（または端末自体）にセッションハンドオフ手順の開始をトリガするボタンがあってもよい。セッションハンドオフトリガで、セッションを転送するターゲットのシステム／端末／ＩＰアドレスを要求してもよい。要求は、加入者の端末に格納されたプログラムの一部でもよい。あるいは、直接加入者に送信してターゲットのＩＰアドレス、端末の電話番号、端末の識別番号を要求してもよい。別のアプローチでは、ソースシステムはホームロケーションレジスタ／−ホームサブスクライバサービス（ＨＬＲ／ＨＳＳ）に加入者情報を問い合わせて、ハンドオフのターゲットアドレスを取得する。加入者が複数台の端末を所有する場合は、所望のターゲット端末を選択するようにソースシステムから加入者に要求してもよい。該当する端末が停止している場合は、ハンドオフ手順を実行する前に、この端末を起動し、ＩＰ接続を起動する（つまり、ＩＰアドレスを取得するか、パケットデータプロトコル（ＰＤＰ）コンテキストを起動する）ようにソースシステムから加入者に要求してもよい。第２の端末（たとえばＵＭＴＳ）が接続されているがＩＰアドレスが割り当てられていない場合は（すなわちＰＤＰコンテキストが起動していない場合）、ネットワークが開始するＰＤＰコンテキスト起動手順をターゲットシステムが実行するように、ソースシステムからトリガしてもよい。

ターゲットシステム、ターゲット端末、ターゲットＩＰアドレスが特定された場合に、ハンドオフプロセスはモバイルＩＰバージョン４（ＭＩＰｖ４：ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ ｖｅｒｓｉｏｎ ４）の最適なルーティングを使用して、セッショントラフィックをこのターゲットの三つ組（ｔａｒｇｅｔ ｔｒｉｐｌｅｔ）（システム、ＩＰアドレス、端末）に直接転送できる。トラフィックが新しいあて先にリルーティングされると、ハンドオフを終了し、この接続を終了し、すべてのリソースを解放してから現在の端末を停止するように、ソースシステムから加入者に指示してもよい。

本発明について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本技術の現在の状態を示しており、ＷＬＡＮカード１２を装着したパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１０は、ＷＬＡＮ１９のアクセスポイント（ＡＰ）２０と通信できる。ＷＬＡＮ１９は、３ＧＰＰ（３ｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ ｐｒｏｊｅｃｔ：第３世代移動体通信システムの標準化団体）システムに対しては、限定されたアクセスだけができる。パーソナルコンピュータ１０は、インターネットプロトコルネットワーク２４と通信し、メッセージを送信および受信する。ただし、パーソナルコンピュータ１０は認証と課金のみを目的として、ＷＬＡＮアクセスポイント２０のＡＡＡ機能２２、ＵＴＲＡＮ２５のＡＡＡ機能２６、およびＨＳＳ２８を介して、３ＧＰＰシステム２５にアクセスする。パーソナルコンピュータ１０と無線ユーザ装置（ＵＥ）１５の間のハンドオフ機能はない。図１に示す機能は、承認されたシナリオ２による相互動作を示している。図１においては、パーソナルコンピュータ１０とユーザ設備１５は別々のエンティティとして示されているが、共通の筺体に収納された論理エンティティ（図示せず）であっても良いことを理解されたい。

図２は、シナリオ３の新しいアプローチを使用した相互動作が示されているが、図２に示すインスタントメッセージングシステム（ＩＭＳ：ｉｎｓｔａｎｔ ｍｅｓｓａｇｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）３４が追加された配置という点で異なっている。シナリオ３では、シナリオ３の３ＧＰＰシステム２５のＧＳＮ３０の要素となるサービングＧＳＮ（ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＳＮ）を介してパケット交換サービスにアクセスできる。パーソナルコンピュータ１０は、ＨＳＳ２８に認証と課金のためにアクセスするだけでなく、ＩＰネットワーク２４を経由しＩＭＳ３４を使用して、インスタントメッセージングシステム（ＩＭＳ）サービスを取得できる。それにもかかわらず、パーソナルコンピュータ１０と無線ユーザ装置１５との間のハンドオフ機能は存在しない。

図３は、ＷＬＡＮ２０を変更することなくハンドオフを実現する配置を示している。パーソナルコンピュータ１０は、ＷＬＡＮ２０とサポートするサービスセンター３６の間でＩＰネットワーク２４を介してデータセッションを行うように図示されている。データセッションの接続は、タワー３２を使用する３ＧＰＰシステム２５のＵＭＴＳネットワークを介して、無線によって動作するユーザ装置１５に転送される。

図４は、利用可能なハンドオフ手順を示すフロー図である。

ハンドオフ手順がトリガされるが（ステップＳ１）、これはユーザが開始してもパフォーマンス（ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）によって開始されてもよい。ユーザが開始したハンドオフの場合は（Ｓ２）、ネットワークが開始を要請してもよい（Ｓ３に分岐する）。この場合は、ネットワーク（たとえばＷＬＡＮ）を使用できることをネットワークからユーザに通知する。自発的な（ｕｎｓｏｌｉｃｉｔｅｄ）ハンドオフトリガの場合は、ユーザが自らハンドオフ（ＨＯ）を開始できる。要請されたハンドオフトリガ（Ｓ３）の場合も、自発的なハンドオフトリガ（Ｓ４）の場合も、直ちにハンドオフが開始される。

ハンドオフは、パフォーマンスによって開始されてもよい（Ｓ１からＳ５に分岐する）。この場合は電力測定値に基づいて開始することができる（Ｓ６に分岐する）。ただし、ＷＬＡＮは現在のところパフォーマンスによって電力測定値に基づいて開始するハンドオフをサポートしていない。

Ｓ５からＳ７に分岐し、フレームエラーレート（ＦＥＲ）に基づいてハンドオフを開始することもできる。ただし、ＷＬＡＮでは、物理レイヤーＦＥＲ（ＰＨＹ ＦＥＲ）をサポートしない。メディアアクセス制御ＦＥＲ（ＭＡＣ ＦＥＲ）はＷＬＡＮではサポートされない場合があるので、低速の手順になる。

インターネットプロトコルＦＥＲ（ＩＰ ＦＥＲ）は非常に低速のハンドオフになる。また、インターネットプロトコル（ＩＰ）には巡回冗長検査（ＣＲＣ）がないことにも留意されたい。

図５は、ターゲットＨＬＲ／ＨＳＳ（ｈｏｍｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｒｅｇｉｓｔｅｒ／ｈｏｍｅ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｓｅｒｖｅｒ）アクセスによる一般的なハンドオフシナリオを示すフロー図である。ステップＳ１１で、加入者（たとえばＷＬＡＮカードを装着したＰＣを使用している）が現在のセッションをシステムＡ（たとえばＷＬＡＮでよい）から別のシステムＢ（たとえばＵＭＴＳでよい）に転送することを決定した場合にハンドオフが開始される。加入者は、このように決定すると、図３に示すパーソナルコンピュータ１０のような加入者ユニットの一部として備えられたハンドオフボタンＢを押す。ハンドオフボタンを押すと、たとえば、ＷＬＡＮ、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＴＳなど、オプションのターゲットシステムのリストが加入者に対して表示される（Ｓ１３）。

ルーチンはＳ１４に進み、ここで図３に示すパーソナルコンピュータ１０とユーザ装置１５のような端末同士が接続されているかどうかを確認する。接続されている場合、ルーチンはＳ１５に進み、他方の端末（たとえばＵＭＴＳ）の接続を保証する確認プロセスを開始する。

端末同士が接続されていない場合は、ルーチンはＳ１４からＳ１６に分岐し、ここで他方の端末（たとえば、ＵＭＴＳシステムの端末）が稼働中であり、システムＢに接続していることを確認するように加入者に要求する。次に、ルーチンはＳ１７に進み、システムＡ（たとえばＷＬＡＮ）にシステムＢのＩＤ、システムＢと通信する端末のＩＤおよびＩＰアドレスを含むターゲットの三つ組に関する情報があるかどうかを問い合わせる。システムＡにターゲットの三つ組の情報がない場合は、ターゲット情報を提供するように加入者に要求する。

システムＡにターゲット情報がある場合は、ルーチンはＳ１９に分岐し、ターゲットシステムすなわちシステムＢへの接続に関する必要な情報を取得する。前述のように、取得する情報はシステムＡと加入者のいずれかから得られる。次にルーチンはＳ２０に進み、ターゲットシステムのデータベース（たとえばＨＬＲ／ＨＳＳ）に接続して情報の取得、検証、認証を行う。必要な基準を満たす場合は、ルーチンはＳ２１に分岐し、システムＡはターゲットシステムＢにおいてサービスを開始し、サービスプロバイダすなわちセッションパートナーに、セッショントラフィックをシステムＢにリルーティングすることを通知する。現在のセッションがシステムＡのみで動作している場合は、加入者に問い合わせて加入者がシステムＡへの接続を終了するか動作を継続するかを確認する。

図６は、ターゲットＨＬＲ／ＨＳＳを省略した一般的なハンドオフシナリオを示している。簡単にするために、図５には示されていないステップのみについて詳細に説明する。

ステップＳ１１からＳ１７は、図５の対応するステップＳ１１からＳ１７と実質的に道一である。ただし、ステップＳ１７でシステムＡにターゲットの三つ組の情報がない場合は、ルーチンはステップＳ２２に分岐し、ターゲットＩＰアドレス情報を加入者から取得する。

ステップＳ１５から進めて、Ｓ１９においてターゲットシステムへの接続に関する必要な情報を取得し、ターゲット情報をシステムＡから取得するか（Ｓ１７）、加入者が提供するターゲットアドレス情報から取得する（Ｓ２２）。次にルーチンはＳ２３に進み、ターゲットシステムに接続して情報の取得、検証、認証を行う。その後、適切な基準を満たす場合にルーチンはステップＳ２１に進む。これは、図５の対応するステップＳ２１と実質的に同一である。

図７は、ＷＬＡＮからＵＭＴＳへのハンドオフシナリオを示している。ステップＳ１１およびＳ１２は、図５および図６の対応するステップＳ１１およびＳ１２と実質的に同一である。ハンドオフの開始ボタンを押すと、ルーチンはステップＳ２７に進み、表示された候補から加入者がターゲットシステムを選択し、さらにターゲットシステムと通信しようとする端末が稼働中であり、接続されていることを確認するためのウィンドウが表示される。ルーチンはさらにステップＳ２８に進む。これは、図５と６のルーチンに示すステップＳ１７と実質的に同一である。ここでは、ＷＬＡＮにターゲットの三つ組に関する情報があるかどうかを問い合わせている。ＵＭＴＳにターゲットの三つ組の情報がない場合は、ルーチンはステップＳ２９に分岐し、システムおよび／または端末の情報を加入者から取得する。ステップＳ２８に戻り、ルーチンは要求した情報が得られるまでループする。図示されていないが、指定された回数だけ試行しても（たとえば３回実行しても）要求した情報が得られない場合はルーチンを終了してもよい。ただし、中止するまでの試行回数の増減をプログラムすることができる。

三つ組の情報が得られると、ルーチンはステップＳ３０に分岐し、ここでターゲットシステムのＨＬＲ／ＨＳＳに接続する。ルーチンはステップＳ３１に進み、端末が稼働中かどうかを確認する。端末が稼働中の場合は、ルーチンはステップＳ３３に分岐し、パケットデータプロトコル（ＰＤＰ）が動作中どうかを確認する。ＰＤＰが動作中でない場合は、ルーチンはステップＳ３４に分岐してＰＤＰコンテキストを起動し、さらにＩＰアドレスを取得する（Ｓ３５）。続いて、リルーティングのプロセスを実行する（Ｓ３６）。

Ｓ３３に戻り、ＰＤＰが動作中の場合は、ＩＰアドレスを取得し（Ｓ３５）、リルーティングのプロセスを実行する（Ｓ３６）。

Ｓ３１に戻り、端末が稼働中でない場合は、ルーチンはＳ３２に分岐し、端末を起動して確認するように加入者に要求する。ルーチンはＳ３７に進み、確認を受信したかどうかを確認する。確認を受信した場合は、ルーチンはＳ３９に分岐し、ターゲットシステムに接続する前にあらかじめ指定された遅延が発生する（Ｓ３０）。

確認を受信していない場合は、ルーチンはＳ３８に分岐し、ハンドオフを中止する。

図８は、ＵＭＴＳからＷＬＡＮへの相互動作を使用したハンドオフシナリオを示している。

ハンドオフルーチンは、加入者が現在のセッションをＵＭＴＳからＷＬＡＮに転送すると決定し（Ｓ４０）、続いて現在のＵＭＴＳセッション中にハンドオフ手順ボタンをトリガした場合に（Ｓ４１）開始される。加入者は直ちに、加入者に示された表示からターゲットシステムを選択するように促され、さらにＷＬＡＮに接続される端末（たとえばＷＬＡＮカードが装着されているＰＣ）が、稼働中で、かつＷＬＡＮに接続されていることを確認するように通知される。

さらに、ＵＭＴＳにターゲットの三つ組の情報があるかどうかを問い合わせる。ＵＭＴＳにターゲット情報がない場合は、ルーチンはＳ４４に分岐し、システム端末および／またはＩＰの情報を加入者から取得してＳ４３に戻る。ターゲット情報が得られる場合は、ルーチンはＳ４５に分岐し、直ちにＵＭＴＳのＨＳＳに接続する。ルーチンはさらにＳ４６に進み、ＷＬＡＮ端末が稼働中かどうかを確認する。ＷＬＡＮ端末が停止している場合は、ルーチンはＳ４７に分岐し、加入者にＷＬＡＮ端末を起動し、稼働を確認するように要求する。ステップＳ４７は図７の対応するステップＳ３２と実質的に同一である。ステップＳ４７の横に「（Ｓ３２）」を置いてみれば、２つのステップが同一であることがわかる。ステップＳ４８からＳ５０は、図７のＳ３７からＳ３９と実質的に同様に機能する。図７の対応する同等のステップ番号をかっこで囲んで並べて示す。したがって、ステップＳ４８からＳ５０の動作は、前述のステップＳ３７からＳ３９で説明されている。

ステップＳ５０を参照すると、ステップＳ５０の完了に応答し、あらかじめ指定した間隔の後にＵＭＴＳのＨＳＳに接続する（Ｓ４５）。

ＷＬＡＮ端末が稼働中であることが確認された場合は（Ｓ４６）、ターゲットＩＰアドレスを取得し（Ｓ５１）、リルーティングのプロセスを実行する（Ｓ５２）。

図９は、ＵＭＴＳからＷＬＡＮへの相互動作のないハンドオフシナリオを示している。図９を参照すると、ステップＳ４０からＳ４３は図８の対応するステップＳ４０からＳ４３と実質的に同一である。したがって、こうした対応するステップに関する前述の説明を参照されたい。

ＵＭＴＳにターゲットの情報がない場合は、プログラムはステップＳ４４に分岐する。これは図８の対応するステップＳ４４と実質的に同一であり、上で説明済みである。

ターゲット情報が得られると、ルーチンはＳ５３に分岐してターゲットＩＰアドレスを抽出する。ステップＳ５４で、ＩＰアドレスの存在を確認する。確認が肯定の場合は（Ｓ５５）、リルーティングプロセスを実行する（Ｓ５６）。確認が受信されない場合は、ルーチンはＳ５７に分岐し、端末を起動するように加入者に指示し、起動の手順が完了したことを通知する。ステップＳ５８で、確認を受信すると、ルーチンはステップＳ５９に分岐し、ルーチンはＳ４３に戻る。ステップＳ４３からＳ５５がもう一度繰り返されたが確認が受信されず（Ｓ５５）、これが２度目の問い合わせの場合は、ルーチンはＳ５７Ａに分岐し、ハンドオフ手順を直ちに中止する（Ｓ６０）。

本発明は、インターネットプロトコル（ＩＰ）を利用する通信システムに利用できる。

相互動作の承認されたシナリオ２を示す系統図である。 シナリオ３の相互動作のアプローチを示す系統図である。 この構成でＷＬＡＮを変更することなくハンドオフを実現する方法を示す系統図である。 ハンドオフトリガを示すブロック図である。 一般的なハンドオーバシナリオ（ターゲットＨＬＲ／ＨＳＳへのアクセスを伴う）の方法を示す流れ図である。 一般的なハンドオーバシナリオ（ターゲットＨＬＲ／ＨＳＳへのアクセスを伴わない）の方法を示す流れ図である。 ＷＬＡＮからＵＭＴＳへのハンドオーバの方法を示す流れ図である。 ＵＭＴＳからＷＬＡＮへのハンドオーバシナリオ（相互動作あり）の方法を示す流れ図である。 ＵＭＴＳからＷＬＡＮへのハンドオーバシナリオ（相互動作なし）の方法を示す流れ図である。

符号の説明

１０ パーソナルコンピュータ
１２ ＷＬＡＮカード
１５ 無線ユーザ装置
２０ ＷＬＡＮアクセスポイント
２４ ＩＰネットワーク
２５ ３ＧＰＰシステム
２８ ＨＳＳ

Claims (10)

1. 無線通信のためのソースユーザ装置（ＵＥ）において使用する方法において、
   第１のネットワークへの加入情報に対する要求を送信するステップと、
   前記第１のネットワークから、ターゲットＵＥと関連付けられた情報を含む加入情報を受信するステップとによって、
   前記ソースＵＥから前記ターゲットＵＥへの通信セッションのＵＥ間転送（ＩＵＴ）のための、前記ターゲットＵＥに関連付けられた情報を識別するステップと、
   前記ターゲットＵＥおよび前記通信セッションを示しているＩＵＴ要求を生成するステップと、
   前記ＩＵＴ要求を送信するステップとによって、
   前記ＩＵＴを開始するステップと
   を備えることを特徴とする方法。
2. 前記ターゲットＵＥに関連付けられた情報は、前記ターゲットＵＥに関連付けられたアドレスを含み、前記ＩＵＴは前記アドレスに基づいていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記アドレスは、インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスであることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 開始する前記ステップは、前記ターゲットＵＥが第２のネットワークに関連付けられているという条件で実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記開始するステップは、前記第１のネットワークが第１のネットワークタイプであり、前記第２のネットワークが第２のネットワークタイプであるという条件で実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 無線通信において使用する装置において、
   第１のネットワークと通信をするよう構成された送受信機と、
   前記送受信機を制御して、第１のネットワークへの加入情報に対する要求を送信し、前記第１のネットワークから受信された、ターゲットユーザ装置（ＵＥ）に関連付けられた情報を含む加入情報を評価することによって、前記装置からターゲットＵＥへの通信セッションのＵＥ間転送（ＩＵＴ）のための前記ターゲットＵＥに関連付けられた情報を識別し、
   前記ターゲットＵＥおよび前記通信セッションを示しているＩＵＴ要求を生成し、前記送受信機を制御して前記ＩＵＴ要求を送信することによって、ＩＵＴを開始するよう構成されたプロセッサと
   を備えたことを特徴とする装置。
7. 前記ターゲットＵＥに関連付けられた情報は、前記ターゲットＵＥに関連付けられたアドレスを含み、前記プロセッサは前記アドレスを使用して前記通信セッションを転送するよう構成されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記アドレスは、インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスであることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記プロセッサは、前記ターゲットＵＥが第２のネットワークと関連付けられているという条件で、前記ＩＵＴを開始するよう構成されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
10. 前記プロセッサは、前記第１のネットワークが第１のネットワークタイプであって、前記第２のネットワークが第２のネットワークタイプであるという条件で、前記ＩＵＴを開始するよう構成されていることを特徴とする請求項９に記載の装置。

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