JP4726178B2 - 移動通信セッションを転送する方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のサービスエリアを有する通信ネットワークの第一サービスエリア中でコンテンツサーバと移動装置との間で開設された通信セッションを転送する方法に関し、当該方法では、前記サービスエリアのそれぞれは、前記サービスエリア中で開設された通信セッションを、移動装置に適したフォーマットへ、及び、移動装置に適したフォーマットから、トランスコーディングするためのトランスコーディングプロキシと関連し、前記第一サービスエリアは第一トランスコーディングプロキシと関連する。
【０００２】
本発明は更に、複数のサービスエリアを有する通信ネットワークの第一サービスエリア中でコンテンツサーバと移動装置との間で開設された通信セッションを転送するように構成された通信システムに関し、当該システムでは、前記サービスエリアのそれぞれは、前記サービスエリア中で開設された通信セッションを、移動装置に適したフォーマットへ、及び、移動装置に適したフォーマットから、トランスコーディングするためのトランスコーディングプロキシと関連し、前記第一サービスエリアは第一トランスコーディングプロキシと関連する。
【０００３】
本発明は更に、このような通信システムで用いられる、移動補助サーバ、トランスコーディングプロキシ及び移動装置に関する。
【０００４】
【従来の技術】
前文による方法は米国特許第5,771,452号から既知である。移動装置は、ユーザがいつでもどこでも種々のソースからの情報へアクセスすることを可能にする。このような装置、例えばワイヤレスアプリケーションプロトコルを用いる移動電話又はパームトップコンピュータは、通常限られた処理電力及びレンダリング機能しか持たない。携帯性を考慮するため、移動装置は通常可能な限り薄く作製される、つまり、低消費電力、小型、軽量などの特徴を持つように作製される。よってこの薄い装置に多くの機能、例えば高解像度の画像などを含ませることは不可能であるか、さもなければ、特定のプラグインプログラムが必要になる。多様な情報サービスが提供する豊富なコンテンツへのアクセスを容易にするには、意図したコンテンツが移動装置の能力を超えたものを含む場合、コンテンツのトランスコーディング処理が中間プロキシで自動的に実行される必要がある。トランスコーディングプロキシサーバは、各種のコンテンツを、特定の移動装置が許容できるフォーマットに変換する。このトランスコーディング処理は、通常、移動装置の小さなスクリーン中に合うように表示を調整したり、音声機能のない装置に対する音声など不必要な要素を除去したり、グラフィックを適当な大きさにスケール変更したり、移動装置へ転送されるデータを圧縮したり、変換を例えばHTMLからWMLへ行うことなどの動作を含む。
【０００５】
このアーキテクチャを用いる利点は、クライアント装置の単純化及びワールドワイドウェブ上で全世界のコンテンツをブラウズすることができることである。複雑なタスクのほとんどはトランスコーディングプロキシサーバに置かれたか、又はコンテンツサーバにまで押し付けられた。一方、この技術を使用するもう一つの利点は、種々のクライアント装置及びアクセスネットワーク帯域幅への自動的なコンテンツの適応である。
【０００６】
しかし、将来のサービスインフラは、特にワイヤレスでは、異機種で構成されるようになる傾向がある。シナリオの例として、ブルートゥース又はワイヤレスLANを使用しているユーザに家庭での接続性が提供され、ユーザが外に移動した際には公共アクセスUMTS又はGSMネットワークが使用されると仮定しよう。ネットワークはワイヤレスなので、この機構がユーザには分からないように実行され、且つサービスの接続が保持されるように、ユーザに家庭と外との間でシームレスなハンドオーバが提供されると非常に便利である。一つのセルラーネットワークから他のネットワークへシームレスなハンドオーバが提供されることは既知であるが、コンテンツサーバにアクティブに接続している移動装置が外から家へ移動する際の二つのトランスコーディングプロキシ間で起こるハンドオーバについての移動性は処理し得ていない。ハンドオーバ処理は二つのステップから構成される。第一に、ワイヤレスアクセスが、外で使用されるGSM又はUMTSから、家で使用されるブルートゥース又はワイヤレスLANへスイッチされる。第二に、使用されているトランスコーディングプロキシが、外部のプロキシから、内部の、例えば、ホームサーバへスイッチされる。この問題を解決するため、上述の米国特許は、中央移動スイッチネットワークと密接に結合したトランスコーディングプロキシを用いるアーキテクチャを開示している。コンテンツサーバとトランスコーディングプロキシとの間で接続が開設され、これにより移動装置との接続が開設される。移動装置が他のサービスエリアへ移動すると、中央移動スイッチネットワークがハンドオーバを容易にする。その結果、トランスコーディングプロキシは他のサービスエリアで通信セッションを継続する。このように、ハンドオーバが起こる際にコンテンツサーバとトランスコーディングプロキシとの間の通信セッションは損なわれない。
【０００７】
しかし、全てのトラフィック負荷が唯一つのプロキシ上にあるためトランスコーディングプロキシがシステムのネックになるということが欠点である。その上、異機種で構成された環境では、二つのスイッチネットワーク、例えば家庭ネットワーク及び公衆セルラーネットワークでトランスコーディングプロキシを利用可能にするのはほぼ不可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、トランスコーディングプロキシを介して容易にされた通信セッションを保持しつつ、異機種移動通信ネットワーク間におけるシームレスなハンドオーバを容易にする前文による方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的は本発明による、第一トランスコーディングプロキシから、前記複数のサービスエリアの内の第二サービスエリアと関連した第二トランスコーディングプロキシへ通信セッションの中継を転送するステップを有する方法により達成される。好適には移動装置は、転送を開始し、通信セッションの最良の転送先となるトランスコーディングプロキシを選択する。次に、通信セッションの中継は第一トランスコーディングプロキシから第二トランスコーディングプロキシへ転送され、これにより転送が完了し、当該中継は移動装置のユーザには分からないようになっている。本発明による方法は、複数のサービスエリアと複数のトランスコーディングプロキシとを持つサービスネットワーク中の移動性管理機構を実現する。移動装置と基地局との間のRF信号の強度などの下層ネットワーク情報と、上層サービスエリア情報とが結合され、これは、伝送ネットワークとコンテンツネットワークとの間のより良い同期を生む結果となる。よって、通信ネットワークが異機種であって、サービスエリアが異なったプロトコルを用いている場合でさえも、シームレスでユーザに気付かれない方法で、ユーザにサービスエリア間をロームさせることができるようになる。
【００１０】
一つの実施例では、前記方法は更に、通信セッションと関連したセッション情報を第一トランスコーディングプロキシから第二トランスコーディングプロキシへ転送するステップを有する。トランスコーディングプロキシハンドオーバ処理中にセッション情報を転送することにより、サーバと移動装置とは、通信セッションの状態を復旧したり、又は、通信セッションをまた最初から開始したりせずにセッションを続けることが可能である。
【００１１】
更なる実施例では、前記方法は更に、移動装置から、第二トランスコーディングプロキシを識別する転送準備が完了したメッセージを受け取るステップを有する。移動装置はハンドオーバを実行する時期(例えば第一サービスエリアの端にあるとき)、及び、ハンドオーバをどのサービスエリアに対して実行するかを決定するのに良い立場にあるため、中継の転送先となる関連したトランスコーディングプロキシを識別するメッセージを移動装置に送信させることは有利である。
【００１２】
この実施例の変形例では、前記方法は更に、転送準備が完了したメッセージを受信した後に通信セッションを一時停止し、移動装置から再開メッセージを受信した後に通信セッションを再開するステップを有する。この実施例は、この時点ではデータが転送されないため転送中にデータが失われることがないという利点がある。
【００１３】
更なる実施例では、前記方法は更に、第一サービスエリア中の移動装置から転送要求メッセージを受信するステップと、前記複数のサービスエリアの内の、第一サービスエリアと隣接した一つ以上のサービスエリアと関連したトランスコーディングプロキシを有する隣接グループを決定するステップと、転送要求メッセージを隣接グループからのトランスコーディングプロキシへ転送し、これに応じて少なくとも一つの前記トランスコーディングプロキシが移動装置へ転送返答メッセージを送信するステップと、を有する。前述のとおり、移動装置はいつハンドオーバを実行するか決定するのに良い立場にあり、よって移動装置に、いつハンドオーバを実行するかを転送要求メッセージにより合図させることは有利である。その後、第一サービスエリアの隣接エリア中のサービスエリアのトランスコーディングプロキシは当該転送要求メッセージを転送することにより通知される。前記トランスコーディングプロキシは、好適には移動装置へ転送返答メッセージを同報通信することにより応答する。移動装置はこれらの転送返答メッセージの少なくとも幾つかは受信し(送信トランスコーディングプロキシは移動装置の受信範囲外なので幾つかは失われるかもしれない)、次に、一つのトランスコーディングプロキシを選択することができる。その次に移動装置は、第二トランスコーディングプロキシを識別する転送準備が完了したメッセージを送信することができる。
【００１４】
本発明の更なる目的は、トランスコーディングプロキシを介して容易にされた通信セッションを保持しつつ、異機種移動通信ネットワーク間におけるシームレスなハンドオーバを容易にする前文による通信システムを提供することである。
【００１５】
この目的は本発明による、第一トランスコーディングプロキシから、前記複数のサービスエリアの内の第二サービスエリアと関連した第二トランスコーディングプロキシへの通信セッションの中継を転送することを命令する手段を有する通信システムにより達成される。
【００１６】
本発明の更なる目的は、トランスコーディングプロキシを介して容易にされた通信セッションを保持しつつ、異機種移動通信ネットワーク間におけるシームレスなハンドオーバを容易にする、本発明による前記通信システムで使用される移動装置を提供することである。
【００１７】
この目的は本発明による移動装置により達成され、当該移動装置は、前記移行手段に、第二トランスコーディングプロキシを識別する転送準備が完了したメッセージを通信する、通信手段を有する。移動装置はハンドオーバを実行する時期(例えば第一サービスエリアの端にあるとき)、及び、ハンドオーバをどのサービスエリアに対して実行するかを決定するのに良い立場にあるため、中継の転送先となる関連したトランスコーディングプロキシを識別するメッセージを移動装置に送信させることは有利である。
【００１８】
一つの実施例では、前記移動装置は更に、前記少なくとも一つの前記トランスコーディングプロキシから一つ以上の転送返答メッセージを受信し、前記一つ以上の転送返答メッセージに基づいて前記少なくとも一つの前記トランスコーディングプロキシから前記第二トランスコーディングプロキシを選択し、更に、前記移行手段へ第二トランスコーディングプロキシを識別する前記転送準備が完了したメッセージを通信する、トランスコーディングプロキシ選択手段を有する。
【００１９】
更なる実施例では、前記移動装置は更に、一つ以上の転送返答メッセージを有するそれぞれの信号の強度を比較する強度測定手段を有する。信号の強度はトランスコーディングプロキシの移動装置からの距離の良い指標であるため、強度の比較は最良のスイッチ先となるトランスコーディングプロキシを決定するのに有利な方法である。
【００２０】
更なる実施例では、前記移動装置は更に、サービスエリアのリスト及び関連したトランスコーディングプロキシを記憶する記憶手段を有する。近くのトランスコーディングプロキシからの転送返答メッセージの受信に代わって又は加えて、移動装置はサービスエリア及び関連したトランスコーディングプロキシを有する参照テーブルを備えることができる。移動装置は、通信セッションの転送先となるサービスエリアを決定したら、関連したトランスコーディングプロキシと交信することができる。
【００２１】
本発明のこれらの及び他の側面は、図中に示された実施例を参照して説明され、明らかにされる。
【００２２】
図を通して、同一の参照番号は類似した又は対応する機能を示す。図中で示された機能の幾つかは典型的にはソフトウェア中に実装され、このようなものは、ソフトウェアモジュール又はオブジェクトなどのソフトウェアエンティティを表す。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は移動装置104とコンテンツサーバ105との間での通信セッションのための通信ネットワーク100を模式的に示す。通信ネットワーク100は第一サービスエリア101と第二サービスエリア102とを有する。サービスエリア101及び102はそれぞれトランスコーディングプロキシ111及び112と関連している。通信ネットワーク100は更にゲートウェイサーバ103を有する。本発明の動作原理を説明するため、第一サービスエリア101の移動装置104とコンテンツサーバ105との間で、通信セッションがGSMプロトコルを用いて開設されたと仮定する。第二サービスエリア102はブルートゥースプロトコルを用いた通信セッションに適している。通信ネットワーク100は、更なるコンテンツサーバ106及び107並びに更なる移動装置108,109及び110も有する。コンテンツサーバ105,106及び107はワールドワイドウェブサーバ又は他のいかなる種類のサーバであってもよい。これらのサーバは通信ネットワーク100のユーザのみがアクセス可能で、契約を要求することもできる。
【００２４】
トランスコーディングプロキシ111及び112は、関連したサービスエリア101及び102で開設された通信セッションを、移動装置104に適したフォーマットへ、及び、移動装置104に適したフォーマットから、トランスコーディングを行い、コンテンツサーバ106及び107が提供するコンテンツへのアクセスを容易にする。トランスコーディングプロキシ111及び112は、各種のコンテンツを移動装置104が許容できるフォーマットへ変換する。このトランスコーディング処理は、通常、移動装置104の小さなスクリーン中に合うように表示を調整したり、音声機能のない装置に対する音声など不必要な要素を除去したり、グラフィックを適当な大きさにスケール変更したり、移動装置へ転送されるデータを圧縮したり、変換を例えばHTMLからWMLへ行うことなどの動作を含む。通信セッションをトランスコーディングする方法は例えば米国特許第6,049,821号又は米国特許第5,918,013号より既知である。通信セッションは第一サービスエリア101と関連したトランスコーディングプロキシ111で開設されたため、ゲートウェイサーバ103は当該トランスコーディングプロキシ111を介して通信セッションを中継する。
【００２５】
図２は通信ネットワーク100中の第一サービスエリア101をより詳細に模式的に示す。スイッチングノード201は基地局コントローラ202及び203と結合されている。基地局コントローラ(BSC)202は基地局204,205及び206をコントロールし、同様にBSC203は基地局207,208及び209をコントロールする。基地局204-209はそれぞれのラジオセル214-219をカバーする。ラジオセル214-219は共同で第一サービスエリア101をカバーする。スイッチングノード201は、BSC202及び203並びに基地局204-209と共同で、第一サービスエリア101中での移動装置104との移動通信を容易にする。移動装置104が一つのラジオセルから他のラジオセルへ移動すると、BSC202及び203並びにスイッチングノード201が対応する基地局へのシームレスなハンドオーバを手配する。
【００２６】
当然上記のアーキテクチャは、全ての基地局204-209をコントロールする唯一つのBSC、又は、基地局204-209と直接結合されたスイッチングノード201のみでも実行することが可能である。しかし、上記のアーキテクチャは地理的に広いエリアでの移動通信を容易にすることを可能にし、ここで、単一のスイッチングノードがシステム全体の効率を妨害するネックとなる。
【００２７】
スイッチングノード201はゲートウェイ103と結合されている。この構成は、ゲートウェイ103との通信セッションを開設することにより、コンテンツサーバ105、106及び107が移動装置104と通信することを可能にする。次にゲートウェイ103は通信セッションをスイッチングノード201へ中継し、通信セッションがラジオセル214-219の内の一つで移動装置104へ更に中継されることを可能にする。移動装置104が一つのラジオセルから他のラジオセルへ移動するとき、スイッチングノード201のみがトラフィックの方向を適切なBSC及び/又は基地局へ変化させる必要がある。コンテンツサーバ及びゲートウェイは第一サービスエリア101中の移動装置の移動には気付かない。
【００２８】
トランスコーディングプロキシ111はスイッチングノード201と結合されており、このため、通信セッションを、移動装置104に適したフォーマットへ、及び、移動装置104に適したフォーマットから、トランスコーディングすることが可能である。次にトランスコーディングされたセッションは、スイッチングノード201により適切なBSC及び/又は基地局、又はゲートウェイ103へ中継される。本発明の目的に対しては、スイッチングノード及び当該スイッチングノードと結合されたトランスコーディングプロキシは一つのエンティティとして見ることが可能なので、区別が必要なとき以外は一括してトランスコーディングプロキシ111として呼ばれる。
【００２９】
図３は、通信ネットワーク100中の隣接したサービスエリア101及び102を模式的に示す。第二サービスエリア102には、トランスコーディングプロキシ112並びにBSC302及び303と結合されたスイッチングノード301、並びに、それぞれのサービスエリア314-319をカバーする基地局304-309が存在する。図２を参照しながら説明したのと類似した方法で、スイッチングノード301は、BSC302及び303並びに基地局304-309と共同で、移動装置104が第二サービスエリア102中にあるときの移動装置104との移動通信を容易にする。しかし、第一サービスエリア101と第二サービスエリア102とで用いられた通信プロトコルは異なっていてもよい。当然CDMA、UMTS又はDECTなど、いかなる移動通信のプロトコルでも使用可能だが、好適な実施例では、第一サービスエリア101で用いられるプロトコルはGSMで、第二サービスエリア102で用いられるプロトコルはブルートゥースである。
【００３０】
スイッチングノード201及び301はゲートウェイ103と結合されている。この構成は、移動装置104がどのサービスエリアにあっても、コンテンツサーバ105、106及び107が移動装置104と通信することを可能にする。ゲートウェイ103はどのサービスエリアに通信セッションが開設されたかを知っており、よって、適切なスイッチングノードへセッションを中継することができる。
【００３１】
前述のゲートウェイ103並びにスイッチングノード201及び301並びに基地局204-209及び304-309並びにトランスコーディングプロキシ111及び112を有する通信システムは、セッションがアクティブで変化しないような方法で通信セッションを第一サービスエリア101から第二サービスエリア102へ転送できるよう構成されている。前記セッションは典型的には、インターネットデータパケットの交換を伴うかもしれない端末相互間通信セッションである。前記セッションは以下の二種類に分類することができる。
1. 画像トランスコーディング、オーディオ/ビデオ再符号化、ＪＡＶＡ（登録商標）又はWMLスクリプト実行などの、トランスコーディングプロキシ上での何らかのアプリケーションプログラムの実行を作動させ得る、クライアントが開始するアクセス。
2. Eメール通知、インターネット電話通信及び瞬時メッセージ伝達などの、ネットワークが開始するサービス。
【００３２】
ゲートウェイサーバ103は、移動装置104が特定のトランスコーディングプロキシによりカバーされたどこかのサービスエリア中にある事を知っている。存在しているGSMネットワークに対しては、非常に素早い解法が容易に得られる。当該解決方法とは、ゲートウェイサーバ103が、ネットワークが開始するセッションのために前記ゲートウェイサーバ103のコンテンツをトランスコーディングプロキシに送信する前に、移動装置の現在の位置を訪問者位置レジスタ(VLR)でチェックすることである。
【００３３】
一般的に、異機種で構成されたワイヤレス環境では、ゲートウェイサーバ103は移動装置の現在の位置を追跡把握している何らかの移動性データベースからこの情報を取得することができる。しかし、ゲートウェイサーバ103はクライアントがいつ他のトランスコーディングプロキシの受け持ち区域へ移動するかは分からない。従って、もしハンドオーバがセッションの最中に起こったら、ゲートウェイサーバ103は非常に短い時間内に知らされるべきである。
【００３４】
本発明による通信セッションの転送を容易にするには、好適にはローミングレルムデータベース350(RRDB)が用いられる。RRDB350は、下でより詳細に説明される移動補助サーバ351(MAS)に保管される。RDB350及びMAS351は図３中では別個のエンティティとして示されるが、当然ゲートウェイ103の部品として組み込まれることもできる。
【００３５】
RRDB350は個別のユーザのそれぞれに対してサービスエリアプロファイルを記述する。三つのRRDBプロファイルがここで規定される。すなわち、認証プロファイル、サービスエリアプロファイル及びアプリケーションプロファイルである。認証プロファイルは、ユーザがどのサービスエリアからでも通信ネットワーク100へ最初にログオンしたときに審査される。移動装置104の好適な初期化は以下のとおり行われる。
ステップ1 移動装置104のパワーがオンにされ、RFレベルのスキャンが実行される。
ステップ2 移動装置104が、MAS351との交信能力のみを持って通信ネットワーク100に接続される。
ステップ3 移動装置104が登録要求をMAS351へ送信する。
ステップ4 MAS351が認証要求(パスワード)で移動装置104へ返答する。
ステップ5 移動装置104がパスワードでMAS351へ返答する。
ステップ6 MAS351がRRDB350中で認証プロファイルをチェックする。適合すれば、MAS351は以下の情報を含む肯定的なフィードバックメッセージを送信する。
- 使うトランスコーディングプロキシ。
- 隣接するトランスコーディングプロキシのリスト及び関連情報。
ステップ7 移動装置104からの接続セットアップ要求(クライアントが開始する場合)又は登録されたコンテンツサーバからの接続セットアップ要求(ネットワークが開始する場合)。
【００３６】
ステップ1からのRFレベルスキャンは広帯域で行える。例えば、GSM及びブルートゥースが共存している場合、RF強度は900/1800 MHz及び2.4GHzの両方で測定されるべきである。
【００３７】
サービスエリアプロファイルは、ハンドオーバ操作の補助のため、ユーザに現在使用されているトランスコーディングプロキシと隣接しているトランスコーディングプロキシの情報を与える。好適には、この情報は、下の表1で示されるように複数エントリーの表のフォーマットを用いたMAS351に記憶されている。この表は、対応するトランスコーディングプロキシの位置、基盤となる移動アクセスネットワーク及び関連したRF周波数の情報を含む全てのサービスエリア情報を記述する。移動装置がプロファイルに規定されたサービスエリアからログオンしたら、このエリアの対応するトランスコーディングサービスを使用することを許される。
【００３８】
【表１】
【００３９】
図4はトランスコーディングプロキシ間での接続性のグラフを模式的に示す。表1からのサービスエリアSA1乃至SA5が示されている。ハンドオーバ処理を補助するため、移動装置の初期化の工程で説明されたように、移動装置104には現在のサービスエリアと隣接したトランスコーディングプロキシの情報が収容されている。現在のサービスエリアとは移動装置104がログオンしているサービスエリアのことを意味する。隣接リストの速い導出のためには、トランスコーディングプロキシ隣接ネットワーク(TPAN)が各ユーザのプロファイルに対してMASに保持される。このグラフが図4に示される。
【００４０】
移動装置104が新しいサービスエリアに入ると、この新しく使用されるサービスエリアに隣接したサービスエリアの隣接リストをMASが導出することができる。次に、ハンドオーバ処理の補助のためこのリストは移動装置104へダウンロードされる。隣接リストの技術及び用語はGSMで用いられてきた。しかし、GSMではこれは二つの基地トランシーバ局の間でのハンドオーバで用いられている。本発明では、隣接リストは隣接したサービスエリアの二つのトランスコーディングプロキシ間でのハンドオーバで用いられる。よって本発明は、アプリケーション層とリンクしており、GSMからUMTS又はブルートゥースなど、異機種移動アクセスネットワークにおけるハンドオーバへ適用できるため、GSMシステムの高度化したものと見ることができる。
【００４１】
隣接リストへの各入力は正確にサービスエリアプロファイルの入力の一つである。よってこのリストはサービスエリアプロファイルのサブセットである。表2は、現在のサービスエリアが表1で規定されたようにSA3であるときのこの隣接リストの例を示す。
【００４２】
【表２】
【００４３】
RRDB350で規定されたアプリケーションプロファイルは、移動装置104が契約している登録済みのサービス又はアプリケーションを記録する。これはEメール／ニュース通知、位置追跡サービスなど、いくつかのネットワークが開始するサービスには不可欠である。
【００４４】
ハンドオーバ工程は、どのサービスエリアへ移動装置104が移動するか決定するステップと、当該サービスエリアと関連したトランスコーディングプロキシを介して通信セッションが中継されるようにするステップとを有する。下の例では、移動装置104は第一サービスエリア101から第二サービスエリア102へ移動し、これらはそれぞれトランスコーディングプロキシ111及びトランスコーディングプロキシ112と関連している。
【００４５】
移動装置104は、サービスエリアの境界に達したと判明したときに、ハンドオーバ工程が開始される。概念的な境界は使用されているサービスエリア中でのRF信号強度が低下しているときに検知される。しかし好適には、境界が二つのサービスエリアを横切っているのか単に同一のサービスエリアの内部セルを横切っているのかの区別がつけられる。これは下でより詳細に議論される。境界に達したとき、移動装置104は転送要求メッセージを送信する。
【００４６】
転送要求メッセージは好適にはMAS351、又は他には第一トランスコーディングプロキシ111へ送信される。MAS351は、転送要求メッセージを第一サービスエリア101の隣接リストにあるトランスコーディングプロキシへ転送する移行開始モジュール352を持っている。上で議論した通信ネットワークの実施例では、第一サービスエリア101の隣接リストは第二トランスコーディングプロキシ112のみを有する。
【００４７】
転送要求メッセージを受信するにあたって、これらのトランスコーディングプロキシは、自分の能力に関する情報を含む転送返答メッセージを、好適には前記転送返答メッセージを同報通信することにより、移動装置104へ送信する。
【００４８】
GSMでは移動装置104は、ラジオセルハンドオーバがいつ実行されるべきかを決定するために、同報通信チャンネル(BCCH)を用いて、各隣接セルの基地局によって送信された隣接セルの信号を常に監視する。転送返答メッセージはBCCH中で同報通信することができる。移動装置104は、隣接BCCHの一つで転送返答メッセージを受信したら、GSMハンドオーバの実行先として当該基地局を選択するようスイッチングノード又はゲートウェイ103に報告しなければならない。これは、一つのGSMセルから他のGSMセルへのネットワークレベルでのハンドオーバとサービスエリアハンドオーバとが互いに衝突しないことを保証する。他の移動通信プロトコルには、類似したメカニズムを使用することができる。
【００４９】
移動装置104は、一つ以上の転送返答メッセージを受信したら、トランスコーディングプロキシ選択モジュール355を用いてその内の一つを選択しなければならない。好適には、GSM環境では、移動装置104は強度測定モジュール356を持っており、当該モジュールは、BCCH中で最強の信号が検知されたサービスエリアと関連したトランスコーディングプロキシを決定することにより、トランスコーディングプロキシ選択モジュール355を補助する。次に移動装置104は、第二トランスコーディングプロキシ112を識別する転送準備が完了したメッセージを第一トランスコーディングプロキシ111へ送信する。
【００５０】
第一トランスコーディングプロキシ111は、転送準備が完了したメッセージを受信し、転送準備が完了したメッセージを受信したことに応じて通信セッションと関連したセッション情報を第二トランスコーディングプロキシ112へ転送する移行モジュール353を持つ。第一トランスコーディングプロキシ111は更に、第一トランスコーディングプロキシ111を介して通信セッションを中継するのを中止し、第二トランスコーディングプロキシ112を介して通信セッションを中継するのを開始するようゲートウェイサーバ103に命令する、命令モジュール354を持つ。
【００５１】
好適には通信セッションは、転送準備が完了したメッセージが送信された後一時停止され、移動装置104から再開メッセージが受信されたら再開される。
【００５２】
図5は上で説明したようなハンドオーバ工程におけるメッセージの流れを示す。まとめると、メッセージの流れは以下のステップを伴う。
ステップ1 移動装置104が第一サービスエリア101の境界を検知する。転送要求メッセージ501がMAS351に送信される。
ステップ2 MAS351が転送要求メッセージ501をSA0と隣接したサービスエリアに存在するトランスコーディングプロキシへ転送する。
ステップ3 移動装置104が転送返答メッセージ502を第二サービスエリア102に位置した第二トランスコーディングプロキシ112から受信する。
ステップ4 移動装置104が、ハンドオーバ準備が完了したメッセージ503を第一トランスコーディングプロキシ111へ送信する。ハンドオーバ準備が完了したメッセージ503は、セッションを第二トランスコーディングプロキシ112へ転送し、現在アクティブなセッションを一時的に保留させるため、ゲートウェイサーバ103へ転送される。
ステップ5 ゲートウェイサーバ103がメッセージ504を第一トランスコーディングプロキシ111へ送信し、セッションが保留されたことを報告する。
ステップ6 トランスコーディングプロキシ111がセッション状態変数、パラメータ及び全ての関連データを第二トランスコーディングプロキシ112へコピーする(505)。次にゲートウェイサーバ130は、第一トランスコーディングプロキシ111からのデータに基づいて第二トランスコーディングプロキシ112と新しいセッションを開設する(506)。
ステップ7 第二トランスコーディングプロキシ112はMAS351へ、第一トランスコーディングプロキシ111から第二トランスコーディングプロキシ112へのセッション移行が成功したことを報告する(507)。
ステップ8 MAS351は第二サービスエリア102へ変更するよう移動装置104にハンドオーバ命令508を出す。
ステップ9 第二トランスコーディングプロキシ112は、再開メッセージ509を移動装置104から受信すると、セッションを再開できるようこれをゲートウェイサーバ103へ転送する。
【００５３】
上で与えられた、この工程及びメッセージの流れの小さな変形例は、本発明の範囲から逸脱することなく実施可能であることは容易に理解される。例えば、MAS351は第二トランスコーディングプロキシ112を選択するか、又はゲートウェイサーバ103へ通知するのを補助することができる。第一トランスコーディングプロキシ111ではなく、代替的に第二トランスコーディングプロキシ112又はMAS351が、第一トランスコーディングプロキシ111を介して通信セッションを中継するのを中止し、第二トランスコーディングプロキシ112を介して通信セッションを中継するのを開始するようゲートウェイサーバ103へ命令することができる。
【００５４】
移動環境で最も重要なパフォーマンスの測定基準は、ハンドオーバに起因する遅れである。本発明では、遅れはセッションの保留により引き起こされる。ハンドオーバによる遅れdhoは以下のように計算することができる：
【数１】
ここでdses_miは前のトランスコーディングプロキシから新しいトランスコーディングプロキシへのセッション移行時間で、dho_coはハンドオーバ命令をMAS351から移動装置104へ転送することにより生じた遅れである。
【００５５】
dses_miは異なったアプリケーションにより異なるかもしれない。共通の部分は、第二トランスコーディングプロキシ112において新しいユーザスペースを作製するために交換された初期化メッセージと、特定の移動装置のための初期パラメータの通知との二つである。次に、現在の実行状態変数は第一トランスコーディングプロキシ111から第二トランスコーディングプロキシ112へ送信されるべきである。
【００５６】
ネットワークが開始したサービスをサポートするため、サービスメッセージが適切なトランスコーディングプロキシへ送信されることが可能になるように、ゲートウェイサーバ103は最新の移動装置104の位置の情報を知っておくべきである。これの実行には二つの好適な方策がある。
1. MASによる転送：全てのサービスは最初にMAS351へ行き、適切なトランスコーディングプロキシへ転送される。
2. MASに対するプロキシアドレスの照会：選択すべき正しいトランスコーディングプロキシのアドレスを得るための問い合わせがMASへ送信される。
【００５７】
GSMネットワークでは、ネットワークが開始したメッセージは、訪問者位置レジスタ(VLR)及びホーム位置レジスタ(HLR)の助けを通じて転送される。本発明がGSMで実行されたら、MAS351は、HLR/VLRの延長として構築されるか、又は、GSM移動スイッチングセンタ及びHLR/VLRへ接続されたスタンドアロンサーバであり得る。
【００５８】
移動装置104からMAS351への転送要求メッセージは、上層コントロールメッセージ、例えばUDPパケットによって実行することができる。しかし、この転送返答メッセージの実行はより重要である。転送返答メッセージは好適にはサービスエリア全体の中での同報通信メッセージとして実現される。そして、転送返答メッセージは隣接スキャニングモードの移動装置104のためにデザインされているため、移動装置104がネットワークへ取り付けられる前に見えなければならない。GSMでは、これは、常に基地局コントローラにより送信される報知チャンネル(BCCH)へ新しい情報要素を加えることによって達成可能である。通常のGSMネットワークハンドオーバでは、BCCHは、ハンドセットが他のラジオセルへ切り替わるときの参照チャンネルでもある。
【００５９】
移動装置104は、低いRF信号強度を検知したときに、自分がサービスエリア境界にあるのかどうか分からない。これは、一つのサービスエリア中に一つ以上のラジオセルがあるからである。低いRF信号強度が検知されたら、二つの可能性がある。第一は、移動装置はサービスエリアの内側セルにあるのかもしれないということである。よってネットワークレベルのハンドオーバのみが要求されるべきである。第二に、移動装置はサービスエリアの境界線セルにあるのかもしれないということである。従って、トランスコーディングプロキシハンドオーバが要求されるべきである。
【００６０】
GSMでは、ハンドセットは自分を使用しているセルのIDを知っている。MAS351が各サービスエリアの全てのボーダーラインセルのIDを記憶しているデータベースを持っていると仮定すると、境界の検知は以下のように容易に実行することができる。
【００６１】
移動装置104は、低いRF信号強度を検知すると、サービスエリア境界にあると推定する。上で説明したハンドオーバ工程によれば、転送要求メッセージがMAS351へ送信される。この転送要求メッセージは使用されているセルのセルIDを持っている。MAS351は、このセルがサービスエリア境界にあると確認すると、移動装置104に肯定的なフィードバックで返答し、隣接したサービスエリア中の全てのトランスコーディングプロキシへ要求を転送する。このセルがサービスエリア境界になければ、MAS351は単に移動装置104に否定的なフィードバックで返答する。
【００６２】
変形例では、一つのトランスコーディングプロキシが複数のサービスエリアと関係することができる。これは、予想されるトラフィック又は予想されるトランスコーディング仕事量が相対的に低いとき便利かもしれない。
【００６３】
変形例では、ゲートウェイサーバ103は必要ない。ゲートウェイサーバ103がないということは、コンテンツサーバ104は、通信ネットワーク100のアーキテクチャについて知っており、ゲートウェイサーバ103自身の役割を果たすことができなくてはならないということである。よって、上の説明では、ゲートウェイサーバ103とコンテンツサーバ104とは同一のエンティティであり得る。その場合、図５中で、ハンドオーバ工程においてゲートウェイサーバ103とコンテンツサーバ104との間の通信と関連するステップは除外するか又はローカル通信で置換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 移動装置とコンテンツサーバとの間での通信セッションのための通信ネットワークの模式図。
【図２】 通信ネットワーク中のサービスエリアの模式図。
【図３】 通信ネットワーク中の二つの隣接したサービスエリアの模式図。
【図４】 トランスコーディングプロキシ間での接続性のグラフの模式図。
【図５】 ハンドオーバ工程において可能なメッセージの流れの図。
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のサービスエリアを有する通信ネットワークの第一サービスエリア中でコンテンツサーバと移動装置との間で開設された通信セッションを転送する方法に関し、当該方法では、前記サービスエリアのそれぞれは、前記サービスエリア中で開設された通信セッションを、移動装置に適したフォーマットへ、及び、移動装置に適したフォーマットから、トランスコーディングするためのトランスコーディングプロキシと関連し、前記第一サービスエリアは第一トランスコーディングプロキシと関連する。
【０００２】
本発明は更に、複数のサービスエリアを有する通信ネットワークの第一サービスエリア中でコンテンツサーバと移動装置との間で開設された通信セッションを転送するように構成された通信システムに関し、当該システムでは、前記サービスエリアのそれぞれは、前記サービスエリア中で開設された通信セッションを、移動装置に適したフォーマットへ、及び、移動装置に適したフォーマットから、トランスコーディングするためのトランスコーディングプロキシと関連し、前記第一サービスエリアは第一トランスコーディングプロキシと関連する。
【０００３】
本発明は更に、このような通信システムで用いられる、移動補助サーバ、トランスコーディングプロキシ及び移動装置に関する。
【０００４】
【従来の技術】
前文による方法は米国特許第5,771,452号から既知である。移動装置は、ユーザがいつでもどこでも種々のソースからの情報へアクセスすることを可能にする。このような装置、例えばワイヤレスアプリケーションプロトコルを用いる移動電話又はパームトップコンピュータは、通常限られた処理電力及びレンダリング機能しか持たない。携帯性を考慮するため、移動装置は通常可能な限り薄く作製される、つまり、低消費電力、小型、軽量などの特徴を持つように作製される。よってこの薄い装置に多くの機能、例えば高解像度の画像などを含ませることは不可能であるか、さもなければ、特定のプラグインプログラムが必要になる。多様な情報サービスが提供する豊富なコンテンツへのアクセスを容易にするには、意図したコンテンツが移動装置の能力を超えたものを含む場合、コンテンツのトランスコーディング処理が中間プロキシで自動的に実行される必要がある。トランスコーディングプロキシサーバは、各種のコンテンツを、特定の移動装置が許容できるフォーマットに変換する。このトランスコーディング処理は、通常、移動装置の小さなスクリーン中に合うように表示を調整したり、音声機能のない装置に対する音声など不必要な要素を除去したり、グラフィックを適当な大きさにスケール変更したり、移動装置へ転送されるデータを圧縮したり、変換を例えばHTMLからWMLへ行うことなどの動作を含む。
【０００５】
このアーキテクチャを用いる利点は、クライアント装置の単純化及びワールドワイドウェブ上で全世界のコンテンツをブラウズすることができることである。複雑なタスクのほとんどはトランスコーディングプロキシサーバに置かれたか、又はコンテンツサーバにまで押し付けられた。一方、この技術を使用するもう一つの利点は、種々のクライアント装置及びアクセスネットワーク帯域幅への自動的なコンテンツの適応である。
【０００６】
しかし、将来のサービスインフラは、特にワイヤレスでは、異機種で構成されるようになる傾向がある。シナリオの例として、ブルートゥース又はワイヤレスLANを使用しているユーザに家庭での接続性が提供され、ユーザが外に移動した際には公共アクセスUMTS又はGSMネットワークが使用されると仮定しよう。ネットワークはワイヤレスなので、この機構がユーザには分からないように実行され、且つサービスの接続が保持されるように、ユーザに家庭と外との間でシームレスなハンドオーバが提供されると非常に便利である。一つのセルラーネットワークから他のネットワークへシームレスなハンドオーバが提供されることは既知であるが、コンテンツサーバにアクティブに接続している移動装置が外から家へ移動する際の二つのトランスコーディングプロキシ間で起こるハンドオーバについての移動性は処理し得ていない。ハンドオーバ処理は二つのステップから構成される。第一に、ワイヤレスアクセスが、外で使用されるGSM又はUMTSから、家で使用されるブルートゥース又はワイヤレスLANへスイッチされる。第二に、使用されているトランスコーディングプロキシが、外部のプロキシから、内部の、例えば、ホームサーバへスイッチされる。この問題を解決するため、上述の米国特許は、中央移動スイッチネットワークと密接に結合したトランスコーディングプロキシを用いるアーキテクチャを開示している。コンテンツサーバとトランスコーディングプロキシとの間で接続が開設され、これにより移動装置との接続が開設される。移動装置が他のサービスエリアへ移動すると、中央移動スイッチネットワークがハンドオーバを容易にする。その結果、トランスコーディングプロキシは他のサービスエリアで通信セッションを継続する。このように、ハンドオーバが起こる際にコンテンツサーバとトランスコーディングプロキシとの間の通信セッションは損なわれない。
【０００７】
しかし、全てのトラフィック負荷が唯一つのプロキシ上にあるためトランスコーディングプロキシがシステムのネックになるということが欠点である。その上、異機種で構成された環境では、二つのスイッチネットワーク、例えば家庭ネットワーク及び公衆セルラーネットワークでトランスコーディングプロキシを利用可能にするのはほぼ不可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、トランスコーディングプロキシを介して容易にされた通信セッションを保持しつつ、異機種移動通信ネットワーク間におけるシームレスなハンドオーバを容易にする前文による方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的は本発明による、第一トランスコーディングプロキシから、前記複数のサービスエリアの内の第二サービスエリアと関連した第二トランスコーディングプロキシへ通信セッションの中継を転送するステップを有する方法により達成される。好適には移動装置は、転送を開始し、通信セッションの最良の転送先となるトランスコーディングプロキシを選択する。次に、通信セッションの中継は第一トランスコーディングプロキシから第二トランスコーディングプロキシへ転送され、これにより転送が完了し、当該中継は移動装置のユーザには分からないようになっている。本発明による方法は、複数のサービスエリアと複数のトランスコーディングプロキシとを持つサービスネットワーク中の移動性管理機構を実現する。移動装置と基地局との間のRF信号の強度などの下層ネットワーク情報と、上層サービスエリア情報とが結合され、これは、伝送ネットワークとコンテンツネットワークとの間のより良い同期を生む結果となる。よって、通信ネットワークが異機種であって、サービスエリアが異なったプロトコルを用いている場合でさえも、シームレスでユーザに気付かれない方法で、ユーザにサービスエリア間をロームさせることができるようになる。
【００１０】
一つの実施例では、前記方法は更に、通信セッションと関連したセッション情報を第一トランスコーディングプロキシから第二トランスコーディングプロキシへ転送するステップを有する。トランスコーディングプロキシハンドオーバ処理中にセッション情報を転送することにより、サーバと移動装置とは、通信セッションの状態を復旧したり、又は、通信セッションをまた最初から開始したりせずにセッションを続けることが可能である。
【００１１】
更なる実施例では、前記方法は更に、移動装置から、第二トランスコーディングプロキシを識別する転送準備が完了したメッセージを受け取るステップを有する。移動装置はハンドオーバを実行する時期(例えば第一サービスエリアの端にあるとき)、及び、ハンドオーバをどのサービスエリアに対して実行するかを決定するのに良い立場にあるため、中継の転送先となる関連したトランスコーディングプロキシを識別するメッセージを移動装置に送信させることは有利である。
【００１２】
この実施例の変形例では、前記方法は更に、転送準備が完了したメッセージを受信した後に通信セッションを一時停止し、移動装置から再開メッセージを受信した後に通信セッションを再開するステップを有する。この実施例は、この時点ではデータが転送されないため転送中にデータが失われることがないという利点がある。
【００１３】
更なる実施例では、前記方法は更に、第一サービスエリア中の移動装置から転送要求メッセージを受信するステップと、前記複数のサービスエリアの内の、第一サービスエリアと隣接した一つ以上のサービスエリアと関連したトランスコーディングプロキシを有する隣接グループを決定するステップと、転送要求メッセージを隣接グループからのトランスコーディングプロキシへ転送し、これに応じて少なくとも一つの前記トランスコーディングプロキシが移動装置へ転送返答メッセージを送信するステップと、を有する。前述のとおり、移動装置はいつハンドオーバを実行するか決定するのに良い立場にあり、よって移動装置に、いつハンドオーバを実行するかを転送要求メッセージにより合図させることは有利である。その後、第一サービスエリアの隣接エリア中のサービスエリアのトランスコーディングプロキシは当該転送要求メッセージを転送することにより通知される。前記トランスコーディングプロキシは、好適には移動装置へ転送返答メッセージを同報通信することにより応答する。移動装置はこれらの転送返答メッセージの少なくとも幾つかは受信し(送信トランスコーディングプロキシは移動装置の受信範囲外なので幾つかは失われるかもしれない)、次に、一つのトランスコーディングプロキシを選択することができる。その次に移動装置は、第二トランスコーディングプロキシを識別する転送準備が完了したメッセージを送信することができる。
【００１４】
本発明の更なる目的は、トランスコーディングプロキシを介して容易にされた通信セッションを保持しつつ、異機種移動通信ネットワーク間におけるシームレスなハンドオーバを容易にする前文による通信システムを提供することである。
【００１５】
この目的は本発明による、第一トランスコーディングプロキシから、前記複数のサービスエリアの内の第二サービスエリアと関連した第二トランスコーディングプロキシへの通信セッションの中継を転送することを命令する手段を有する通信システムにより達成される。
【００１６】
本発明の更なる目的は、トランスコーディングプロキシを介して容易にされた通信セッションを保持しつつ、異機種移動通信ネットワーク間におけるシームレスなハンドオーバを容易にする、本発明による前記通信システムで使用される移動装置を提供することである。
【００１７】
この目的は本発明による移動装置により達成され、当該移動装置は、前記移行手段に、第二トランスコーディングプロキシを識別する転送準備が完了したメッセージを通信する、通信手段を有する。移動装置はハンドオーバを実行する時期(例えば第一サービスエリアの端にあるとき)、及び、ハンドオーバをどのサービスエリアに対して実行するかを決定するのに良い立場にあるため、中継の転送先となる関連したトランスコーディングプロキシを識別するメッセージを移動装置に送信させることは有利である。
【００１８】
一つの実施例では、前記移動装置は更に、前記少なくとも一つの前記トランスコーディングプロキシから一つ以上の転送返答メッセージを受信し、前記一つ以上の転送返答メッセージに基づいて前記少なくとも一つの前記トランスコーディングプロキシから前記第二トランスコーディングプロキシを選択し、更に、前記移行手段へ第二トランスコーディングプロキシを識別する前記転送準備が完了したメッセージを通信する、トランスコーディングプロキシ選択手段を有する。
【００１９】
更なる実施例では、前記移動装置は更に、一つ以上の転送返答メッセージを有するそれぞれの信号の強度を比較する強度測定手段を有する。信号の強度はトランスコーディングプロキシの移動装置からの距離の良い指標であるため、強度の比較は最良のスイッチ先となるトランスコーディングプロキシを決定するのに有利な方法である。
【００２０】
更なる実施例では、前記移動装置は更に、サービスエリアのリスト及び関連したトランスコーディングプロキシを記憶する記憶手段を有する。近くのトランスコーディングプロキシからの転送返答メッセージの受信に代わって又は加えて、移動装置はサービスエリア及び関連したトランスコーディングプロキシを有する参照テーブルを備えることができる。移動装置は、通信セッションの転送先となるサービスエリアを決定したら、関連したトランスコーディングプロキシと交信することができる。
【００２１】
本発明のこれらの及び他の側面は、図中に示された実施例を参照して説明され、明らかにされる。
【００２２】
図を通して、同一の参照番号は類似した又は対応する機能を示す。図中で示された機能の幾つかは典型的にはソフトウェア中に実装され、このようなものは、ソフトウェアモジュール又はオブジェクトなどのソフトウェアエンティティを表す。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は移動装置104とコンテンツサーバ105との間での通信セッションのための通信ネットワーク100を模式的に示す。通信ネットワーク100は第一サービスエリア101と第二サービスエリア102とを有する。サービスエリア101及び102はそれぞれトランスコーディングプロキシ111及び112と関連している。通信ネットワーク100は更にゲートウェイサーバ103を有する。本発明の動作原理を説明するため、第一サービスエリア101の移動装置104とコンテンツサーバ105との間で、通信セッションがGSMプロトコルを用いて開設されたと仮定する。第二サービスエリア102はブルートゥースプロトコルを用いた通信セッションに適している。通信ネットワーク100は、更なるコンテンツサーバ106及び107並びに更なる移動装置108,109及び110も有する。コンテンツサーバ105,106及び107はワールドワイドウェブサーバ又は他のいかなる種類のサーバであってもよい。これらのサーバは通信ネットワーク100のユーザのみがアクセス可能で、契約を要求することもできる。
【００２４】
トランスコーディングプロキシ111及び112は、関連したサービスエリア101及び102で開設された通信セッションを、移動装置104に適したフォーマットへ、及び、移動装置104に適したフォーマットから、トランスコーディングを行い、コンテンツサーバ106及び107が提供するコンテンツへのアクセスを容易にする。トランスコーディングプロキシ111及び112は、各種のコンテンツを移動装置104が許容できるフォーマットへ変換する。このトランスコーディング処理は、通常、移動装置104の小さなスクリーン中に合うように表示を調整したり、音声機能のない装置に対する音声など不必要な要素を除去したり、グラフィックを適当な大きさにスケール変更したり、移動装置へ転送されるデータを圧縮したり、変換を例えばHTMLからWMLへ行うことなどの動作を含む。通信セッションをトランスコーディングする方法は例えば米国特許第6,049,821号又は米国特許第5,918,013号より既知である。通信セッションは第一サービスエリア101と関連したトランスコーディングプロキシ111で開設されたため、ゲートウェイサーバ103は当該トランスコーディングプロキシ111を介して通信セッションを中継する。
【００２５】
図２は通信ネットワーク100中の第一サービスエリア101をより詳細に模式的に示す。スイッチングノード201は基地局コントローラ202及び203と結合されている。基地局コントローラ(BSC)202は基地局204,205及び206をコントロールし、同様にBSC203は基地局207,208及び209をコントロールする。基地局204-209はそれぞれのラジオセル214-219をカバーする。ラジオセル214-219は共同で第一サービスエリア101をカバーする。スイッチングノード201は、BSC202及び203並びに基地局204-209と共同で、第一サービスエリア101中での移動装置104との移動通信を容易にする。移動装置104が一つのラジオセルから他のラジオセルへ移動すると、BSC202及び203並びにスイッチングノード201が対応する基地局へのシームレスなハンドオーバを手配する。
【００２６】
当然上記のアーキテクチャは、全ての基地局204-209をコントロールする唯一つのBSC、又は、基地局204-209と直接結合されたスイッチングノード201のみでも実行することが可能である。しかし、上記のアーキテクチャは地理的に広いエリアでの移動通信を容易にすることを可能にし、ここで、単一のスイッチングノードがシステム全体の効率を妨害するネックとなる。
【００２７】
スイッチングノード201はゲートウェイ103と結合されている。この構成は、ゲートウェイ103との通信セッションを開設することにより、コンテンツサーバ105、106及び107が移動装置104と通信することを可能にする。次にゲートウェイ103は通信セッションをスイッチングノード201へ中継し、通信セッションがラジオセル214-219の内の一つで移動装置104へ更に中継されることを可能にする。移動装置104が一つのラジオセルから他のラジオセルへ移動するとき、スイッチングノード201のみがトラフィックの方向を適切なBSC及び/又は基地局へ変化させる必要がある。コンテンツサーバ及びゲートウェイは第一サービスエリア101中の移動装置の移動には気付かない。
【００２８】
トランスコーディングプロキシ111はスイッチングノード201と結合されており、このため、通信セッションを、移動装置104に適したフォーマットへ、及び、移動装置104に適したフォーマットから、トランスコーディングすることが可能である。次にトランスコーディングされたセッションは、スイッチングノード201により適切なBSC及び/又は基地局、又はゲートウェイ103へ中継される。本発明の目的に対しては、スイッチングノード及び当該スイッチングノードと結合されたトランスコーディングプロキシは一つのエンティティとして見ることが可能なので、区別が必要なとき以外は一括してトランスコーディングプロキシ111として呼ばれる。
【００２９】
図３は、通信ネットワーク100中の隣接したサービスエリア101及び102を模式的に示す。第二サービスエリア102には、トランスコーディングプロキシ112並びにBSC302及び303と結合されたスイッチングノード301、並びに、それぞれのサービスエリア314-319をカバーする基地局304-309が存在する。図２を参照しながら説明したのと類似した方法で、スイッチングノード301は、BSC302及び303並びに基地局304-309と共同で、移動装置104が第二サービスエリア102中にあるときの移動装置104との移動通信を容易にする。しかし、第一サービスエリア101と第二サービスエリア102とで用いられた通信プロトコルは異なっていてもよい。当然CDMA、UMTS又はDECTなど、いかなる移動通信のプロトコルでも使用可能だが、好適な実施例では、第一サービスエリア101で用いられるプロトコルはGSMで、第二サービスエリア102で用いられるプロトコルはブルートゥースである。
【００３０】
スイッチングノード201及び301はゲートウェイ103と結合されている。この構成は、移動装置104がどのサービスエリアにあっても、コンテンツサーバ105、106及び107が移動装置104と通信することを可能にする。ゲートウェイ103はどのサービスエリアに通信セッションが開設されたかを知っており、よって、適切なスイッチングノードへセッションを中継することができる。
【００３１】
前述のゲートウェイ103並びにスイッチングノード201及び301並びに基地局204-209及び304-309並びにトランスコーディングプロキシ111及び112を有する通信システムは、セッションがアクティブで変化しないような方法で通信セッションを第一サービスエリア101から第二サービスエリア102へ転送できるよう構成されている。前記セッションは典型的には、インターネットデータパケットの交換を伴うかもしれない端末相互間通信セッションである。前記セッションは以下の二種類に分類することができる。
1. 画像トランスコーディング、オーディオ/ビデオ再符号化、ＪＡＶＡ（登録商標）又はWMLスクリプト実行などの、トランスコーディングプロキシ上での何らかのアプリケーションプログラムの実行を作動させ得る、クライアントが開始するアクセス。
2. Eメール通知、インターネット電話通信及び瞬時メッセージ伝達などの、ネットワークが開始するサービス。
【００３２】
ゲートウェイサーバ103は、移動装置104が特定のトランスコーディングプロキシによりカバーされたどこかのサービスエリア中にある事を知っている。存在しているGSMネットワークに対しては、非常に素早い解法が容易に得られる。当該解決方法とは、ゲートウェイサーバ103が、ネットワークが開始するセッションのために前記ゲートウェイサーバ103のコンテンツをトランスコーディングプロキシに送信する前に、移動装置の現在の位置を訪問者位置レジスタ(VLR)でチェックすることである。
【００３３】
一般的に、異機種で構成されたワイヤレス環境では、ゲートウェイサーバ103は移動装置の現在の位置を追跡把握している何らかの移動性データベースからこの情報を取得することができる。しかし、ゲートウェイサーバ103はクライアントがいつ他のトランスコーディングプロキシの受け持ち区域へ移動するかは分からない。従って、もしハンドオーバがセッションの最中に起こったら、ゲートウェイサーバ103は非常に短い時間内に知らされるべきである。
【００３４】
本発明による通信セッションの転送を容易にするには、好適にはローミングレルムデータベース350(RRDB)が用いられる。RRDB350は、下でより詳細に説明される移動補助サーバ351(MAS)に保管される。RDB350及びMAS351は図３中では別個のエンティティとして示されるが、当然ゲートウェイ103の部品として組み込まれることもできる。
【００３５】
RRDB350は個別のユーザのそれぞれに対してサービスエリアプロファイルを記述する。三つのRRDBプロファイルがここで規定される。すなわち、認証プロファイル、サービスエリアプロファイル及びアプリケーションプロファイルである。認証プロファイルは、ユーザがどのサービスエリアからでも通信ネットワーク100へ最初にログオンしたときに審査される。移動装置104の好適な初期化は以下のとおり行われる。
ステップ1 移動装置104のパワーがオンにされ、RFレベルのスキャンが実行される。
ステップ2 移動装置104が、MAS351との交信能力のみを持って通信ネットワーク100に接続される。
ステップ3 移動装置104が登録要求をMAS351へ送信する。
ステップ4 MAS351が認証要求(パスワード)で移動装置104へ返答する。
ステップ5 移動装置104がパスワードでMAS351へ返答する。
ステップ6 MAS351がRRDB350中で認証プロファイルをチェックする。適合すれば、MAS351は以下の情報を含む肯定的なフィードバックメッセージを送信する。
- 使うトランスコーディングプロキシ。
- 隣接するトランスコーディングプロキシのリスト及び関連情報。
ステップ7 移動装置104からの接続セットアップ要求(クライアントが開始する場合)又は登録されたコンテンツサーバからの接続セットアップ要求(ネットワークが開始する場合)。
【００３６】
ステップ1からのRFレベルスキャンは広帯域で行える。例えば、GSM及びブルートゥースが共存している場合、RF強度は900/1800 MHz及び2.4GHzの両方で測定されるべきである。
【００３７】
サービスエリアプロファイルは、ハンドオーバ操作の補助のため、ユーザに現在使用されているトランスコーディングプロキシと隣接しているトランスコーディングプロキシの情報を与える。好適には、この情報は、下の表1で示されるように複数エントリーの表のフォーマットを用いたMAS351に記憶されている。この表は、対応するトランスコーディングプロキシの位置、基盤となる移動アクセスネットワーク及び関連したRF周波数の情報を含む全てのサービスエリア情報を記述する。移動装置がプロファイルに規定されたサービスエリアからログオンしたら、このエリアの対応するトランスコーディングサービスを使用することを許される。
【００３８】
【表１】
図4はトランスコーディングプロキシ間での接続性のグラフを模式的に示す。表1からのサービスエリアSA1乃至SA5が示されている。ハンドオーバ処理を補助するため、移動装置の初期化の工程で説明されたように、移動装置104には現在のサービスエリアと隣接したトランスコーディングプロキシの情報が収容されている。現在のサービスエリアとは移動装置104がログオンしているサービスエリアのことを意味する。隣接リストの速い導出のためには、トランスコーディングプロキシ隣接ネットワーク(TPAN)が各ユーザのプロファイルに対してMASに保持される。このグラフが図4に示される。
【００４０】
移動装置104が新しいサービスエリアに入ると、この新しく使用されるサービスエリアに隣接したサービスエリアの隣接リストをMASが導出することができる。次に、ハンドオーバ処理の補助のためこのリストは移動装置104へダウンロードされる。隣接リストの技術及び用語はGSMで用いられてきた。しかし、GSMではこれは二つの基地トランシーバ局の間でのハンドオーバで用いられている。本発明では、隣接リストは隣接したサービスエリアの二つのトランスコーディングプロキシ間でのハンドオーバで用いられる。よって本発明は、アプリケーション層とリンクしており、GSMからUMTS又はブルートゥースなど、異機種移動アクセスネットワークにおけるハンドオーバへ適用できるため、GSMシステムの高度化したものと見ることができる。
【００４１】
隣接リストへの各入力は正確にサービスエリアプロファイルの入力の一つである。よってこのリストはサービスエリアプロファイルのサブセットである。表2は、現在のサービスエリアが表1で規定されたようにSA3であるときのこの隣接リストの例を示す。
【００４２】
【表２】
RRDB350で規定されたアプリケーションプロファイルは、移動装置104が契約している登録済みのサービス又はアプリケーションを記録する。これはEメール／ニュース通知、位置追跡サービスなど、いくつかのネットワークが開始するサービスには不可欠である。
【００４４】
ハンドオーバ工程は、どのサービスエリアへ移動装置104が移動するか決定するステップと、当該サービスエリアと関連したトランスコーディングプロキシを介して通信セッションが中継されるようにするステップとを有する。下の例では、移動装置104は第一サービスエリア101から第二サービスエリア102へ移動し、これらはそれぞれトランスコーディングプロキシ111及びトランスコーディングプロキシ112と関連している。
【００４５】
移動装置104は、サービスエリアの境界に達したと判明したときに、ハンドオーバ工程が開始される。概念的な境界は使用されているサービスエリア中でのRF信号強度が低下しているときに検知される。しかし好適には、境界が二つのサービスエリアを横切っているのか単に同一のサービスエリアの内部セルを横切っているのかの区別がつけられる。これは下でより詳細に議論される。境界に達したとき、移動装置104は転送要求メッセージを送信する。
【００４６】
転送要求メッセージは好適にはMAS351、又は他には第一トランスコーディングプロキシ111へ送信される。MAS351は、転送要求メッセージを第一サービスエリア101の隣接リストにあるトランスコーディングプロキシへ転送する移行開始モジュール352を持っている。上で議論した通信ネットワークの実施例では、第一サービスエリア101の隣接リストは第二トランスコーディングプロキシ112のみを有する。
【００４７】
転送要求メッセージを受信するにあたって、これらのトランスコーディングプロキシは、自分の能力に関する情報を含む転送返答メッセージを、好適には前記転送返答メッセージを同報通信することにより、移動装置104へ送信する。
【００４８】
GSMでは移動装置104は、ラジオセルハンドオーバがいつ実行されるべきかを決定するために、同報通信チャンネル(BCCH)を用いて、各隣接セルの基地局によって送信された隣接セルの信号を常に監視する。転送返答メッセージはBCCH中で同報通信することができる。移動装置104は、隣接BCCHの一つで転送返答メッセージを受信したら、GSMハンドオーバの実行先として当該基地局を選択するようスイッチングノード又はゲートウェイ103に報告しなければならない。これは、一つのGSMセルから他のGSMセルへのネットワークレベルでのハンドオーバとサービスエリアハンドオーバとが互いに衝突しないことを保証する。他の移動通信プロトコルには、類似したメカニズムを使用することができる。
【００４９】
移動装置104は、一つ以上の転送返答メッセージを受信したら、トランスコーディングプロキシ選択モジュール355を用いてその内の一つを選択しなければならない。好適には、GSM環境では、移動装置104は強度測定モジュール356を持っており、当該モジュールは、BCCH中で最強の信号が検知されたサービスエリアと関連したトランスコーディングプロキシを決定することにより、トランスコーディングプロキシ選択モジュール355を補助する。次に移動装置104は、第二トランスコーディングプロキシ112を識別する転送準備が完了したメッセージを第一トランスコーディングプロキシ111へ送信する。
【００５０】
第一トランスコーディングプロキシ111は、転送準備が完了したメッセージを受信し、転送準備が完了したメッセージを受信したことに応じて通信セッションと関連したセッション情報を第二トランスコーディングプロキシ112へ転送する移行モジュール353を持つ。第一トランスコーディングプロキシ111は更に、第一トランスコーディングプロキシ111を介して通信セッションを中継するのを中止し、第二トランスコーディングプロキシ112を介して通信セッションを中継するのを開始するようゲートウェイサーバ103に命令する、命令モジュール354を持つ。
【００５１】
好適には通信セッションは、転送準備が完了したメッセージが送信された後一時停止され、移動装置104から再開メッセージが受信されたら再開される。
【００５２】
図5は上で説明したようなハンドオーバ工程におけるメッセージの流れを示す。まとめると、メッセージの流れは以下のステップを伴う。
ステップ1 移動装置104が第一サービスエリア101の境界を検知する。転送要求メッセージ501がMAS351に送信される。
ステップ2 MAS351が転送要求メッセージ501をSA0と隣接したサービスエリアに存在するトランスコーディングプロキシへ転送する。
ステップ3 移動装置104が転送返答メッセージ502を第二サービスエリア102に位置した第二トランスコーディングプロキシ112から受信する。
ステップ4 移動装置104が、ハンドオーバ準備が完了したメッセージ503を第一トランスコーディングプロキシ111へ送信する。ハンドオーバ準備が完了したメッセージ503は、セッションを第二トランスコーディングプロキシ112へ転送し、現在アクティブなセッションを一時的に保留させるため、ゲートウェイサーバ103へ転送される。
ステップ5 ゲートウェイサーバ103がメッセージ504を第一トランスコーディングプロキシ111へ送信し、セッションが保留されたことを報告する。
ステップ6 トランスコーディングプロキシ111がセッション状態変数、パラメータ及び全ての関連データを第二トランスコーディングプロキシ112へコピーする(505)。次にゲートウェイサーバ130は、第一トランスコーディングプロキシ111からのデータに基づいて第二トランスコーディングプロキシ112と新しいセッションを開設する(506)。
ステップ7 第二トランスコーディングプロキシ112はMAS351へ、第一トランスコーディングプロキシ111から第二トランスコーディングプロキシ112へのセッション移行が成功したことを報告する(507)。
ステップ8 MAS351は第二サービスエリア102へ変更するよう移動装置104にハンドオーバ命令508を出す。
ステップ9 第二トランスコーディングプロキシ112は、再開メッセージ509を移動装置104から受信すると、セッションを再開できるようこれをゲートウェイサーバ103へ転送する。
【００５３】
上で与えられた、この工程及びメッセージの流れの小さな変形例は、本発明の範囲から逸脱することなく実施可能であることは容易に理解される。例えば、MAS351は第二トランスコーディングプロキシ112を選択するか、又はゲートウェイサーバ103へ通知するのを補助することができる。第一トランスコーディングプロキシ111ではなく、代替的に第二トランスコーディングプロキシ112又はMAS351が、第一トランスコーディングプロキシ111を介して通信セッションを中継するのを中止し、第二トランスコーディングプロキシ112を介して通信セッションを中継するのを開始するようゲートウェイサーバ103へ命令することができる。
【００５４】
移動環境で最も重要なパフォーマンスの測定基準は、ハンドオーバに起因する遅れである。本発明では、遅れはセッションの保留により引き起こされる。ハンドオーバによる遅れdhoは以下のように計算することができる：
【数１】
【００５５】
dses_miは異なったアプリケーションにより異なるかもしれない。共通の部分は、第二トランスコーディングプロキシ112において新しいユーザスペースを作製するために交換された初期化メッセージと、特定の移動装置のための初期パラメータの通知との二つである。次に、現在の実行状態変数は第一トランスコーディングプロキシ111から第二トランスコーディングプロキシ112へ送信されるべきである。
【００５６】
ネットワークが開始したサービスをサポートするため、サービスメッセージが適切なトランスコーディングプロキシへ送信されることが可能になるように、ゲートウェイサーバ103は最新の移動装置104の位置の情報を知っておくべきである。これの実行には二つの好適な方策がある。
1. MASによる転送：全てのサービスは最初にMAS351へ行き、適切なトランスコーディングプロキシへ転送される。
2. MASに対するプロキシアドレスの照会：選択すべき正しいトランスコーディングプロキシのアドレスを得るための問い合わせがMASへ送信される。
【００５７】
GSMネットワークでは、ネットワークが開始したメッセージは、訪問者位置レジスタ(VLR)及びホーム位置レジスタ(HLR)の助けを通じて転送される。本発明がGSMで実行されたら、MAS351は、HLR/VLRの延長として構築されるか、又は、GSM移動スイッチングセンタ及びHLR/VLRへ接続されたスタンドアロンサーバであり得る。
【００５８】
移動装置104からMAS351への転送要求メッセージは、上層コントロールメッセージ、例えばUDPパケットによって実行することができる。しかし、この転送返答メッセージの実行はより重要である。転送返答メッセージは好適にはサービスエリア全体の中での同報通信メッセージとして実現される。そして、転送返答メッセージは隣接スキャニングモードの移動装置104のためにデザインされているため、移動装置104がネットワークへ取り付けられる前に見えなければならない。GSMでは、これは、常に基地局コントローラにより送信される報知チャンネル(BCCH)へ新しい情報要素を加えることによって達成可能である。通常のGSMネットワークハンドオーバでは、BCCHは、ハンドセットが他のラジオセルへ切り替わるときの参照チャンネルでもある。
【００５９】
移動装置104は、低いRF信号強度を検知したときに、自分がサービスエリア境界にあるのかどうか分からない。これは、一つのサービスエリア中に一つ以上のラジオセルがあるからである。低いRF信号強度が検知されたら、二つの可能性がある。第一は、移動装置はサービスエリアの内側セルにあるのかもしれないということである。よってネットワークレベルのハンドオーバのみが要求されるべきである。第二に、移動装置はサービスエリアの境界線セルにあるのかもしれないということである。従って、トランスコーディングプロキシハンドオーバが要求されるべきである。
【００６０】
GSMでは、ハンドセットは自分を使用しているセルのIDを知っている。MAS351が各サービスエリアの全てのボーダーラインセルのIDを記憶しているデータベースを持っていると仮定すると、境界の検知は以下のように容易に実行することができる。
【００６１】
移動装置104は、低いRF信号強度を検知すると、サービスエリア境界にあると推定する。上で説明したハンドオーバ工程によれば、転送要求メッセージがMAS351へ送信される。この転送要求メッセージは使用されているセルのセルIDを持っている。MAS351は、このセルがサービスエリア境界にあると確認すると、移動装置104に肯定的なフィードバックで返答し、隣接したサービスエリア中の全てのトランスコーディングプロキシへ要求を転送する。このセルがサービスエリア境界になければ、MAS351は単に移動装置104に否定的なフィードバックで返答する。
【００６２】
変形例では、一つのトランスコーディングプロキシが複数のサービスエリアと関係することができる。これは、予想されるトラフィック又は予想されるトランスコーディング仕事量が相対的に低いとき便利かもしれない。
【００６３】
変形例では、ゲートウェイサーバ103は必要ない。ゲートウェイサーバ103がないということは、コンテンツサーバ104は、通信ネットワーク100のアーキテクチャについて知っており、ゲートウェイサーバ103自身の役割を果たすことができなくてはならないということである。よって、上の説明では、ゲートウェイサーバ103とコンテンツサーバ104とは同一のエンティティであり得る。その場合、図５中で、ハンドオーバ工程においてゲートウェイサーバ103とコンテンツサーバ104との間の通信と関連するステップは除外するか又はローカル通信で置換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 移動装置とコンテンツサーバとの間での通信セッションのための通信ネットワークの模式図。
【図２】 通信ネットワーク中のサービスエリアの模式図。
【図３】 通信ネットワーク中の二つの隣接したサービスエリアの模式図。
【図４】 トランスコーディングプロキシ間での接続性のグラフの模式図。
【図５】 ハンドオーバ工程において可能なメッセージの流れの図。
Claims (13)
- 複数のサービスエリアを有する通信ネットワークの第一サービスエリア中でコンテンツサーバと移動装置との間で開設された通信セッションを転送する方法であって、
前記サービスエリアのそれぞれは、前記サービスエリア中で開設された通信セッションにおいて交換される少なくとも１つの種類のコンテンツを、前記移動装置に適したフォーマットへ、及び、前記移動装置に適したフォーマットから、トランスコーディングするためのトランスコーディングプロキシと関連し、
前記第一サービスエリアが第一トランスコーディングプロキシと関連し、
当該方法は、
前記第一サービスエリア中の前記移動装置から転送要求メッセージを受信するステップと、
前記複数のサービスエリアの内の、前記第一サービスエリアと隣接した一つ以上のサービスエリアと関連したトランスコーディングプロキシを有する隣接グループを決定するステップと、
前記転送要求メッセージを前記隣接グループに属する前記トランスコーディングプロキシへ転送し、これに応じて少なくとも一つの前記トランスコーディングプロキシが前記移動装置へ転送返答メッセージを送信するステップと、
前記第一トランスコーディングプロキシから、前記複数のサービスエリアの内の第二サービスエリアと関連した、前記移動装置へ前記転送返答メッセージを送信した第二トランスコーディングプロキシへ、第一サービスエリア中でコンテンツサーバと移動装置との間で開設された前記通信セッションと関連したセッション情報を転送するステップと、
を有することを特徴とする方法。 - 前記移動装置から、前記第二トランスコーディングプロキシを識別する転送準備が完了したメッセージを受け取るステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記転送準備が完了したメッセージを受信した後に前記通信セッションを一時停止するステップと、前記移動装置から再開メッセージを受信した後に前記通信セッションを再開するステップとを更に有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
- 複数のサービスエリアを有する通信ネットワークの第一サービスエリア中でコンテンツサーバと移動装置との間で開設された通信セッションを転送するように構成された通信システムであって、前記サービスエリアのそれぞれは、前記サービスエリア中で開設された通信セッションにおいて交換される少なくとも１つの種類のコンテンツを、前記移動装置に適したフォーマットへ、及び、前記移動装置に適したフォーマットから、トランスコーディングするためのトランスコーディングプロキシと関連し、前記第一サービスエリアが第一トランスコーディングプロキシと関連する通信システムにおいて、
前記第一サービスエリア中の前記移動装置から転送要求メッセージを受信し、前記複数のサービスエリアの内の、前記第一サービスエリアと隣接した一つ以上のサービスエリアと関連したトランスコーディングプロキシを有する隣接グループを決定し、更に、前記転送要求メッセージを前記隣接グループに属する前記トランスコーディングプロキシへ転送し、これに応じて少なくとも一つの前記トランスコーディングプロキシが前記移動装置へ転送返答メッセージを送信する移行初期化手段と、
前記第一トランスコーディングプロキシから、前記複数のサービスエリアの内の第二サービスエリアと関連した、前記移動装置へ前記転送返答メッセージを送信した第二トランスコーディングプロキシへ、第一サービスエリア中でコンテンツサーバと移動装置との間で開設された前記通信セッションと関連したセッション情報を転送する命令手段と、
を有することを特徴とする通信システム。 - 前記移動装置から、前記第二トランスコーディングプロキシを識別する転送準備が完了したメッセージを受信する移行手段を更に有することを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
- 請求項４に記載の通信システムで使用される、前記命令手段を有する移動補助サーバ。
- 前記移行初期化手段を更に有することを特徴とする請求項６に記載の移動補助サーバ。
- 請求項４に記載の通信システムで使用される、前記命令手段を有するトランスコーディングプロキシ。
- 前記移動装置から、前記第二トランスコーディングプロキシを識別する転送準備が完了したメッセージを受信する移行手段を更に有することを特徴とする請求項８に記載のトランスコーディングプロキシ。
- 請求項５に記載の通信システムで使用される移動装置において、前記移行手段に、第二トランスコーディングプロキシを識別する転送準備が完了したメッセージを通信する、通信手段を有する移動装置。
- 少なくとも一つのトランスコーディングプロキシから一つ以上の転送返答メッセージを受信し、前記一つ以上の転送返答メッセージに基づいて前記少なくとも一つのトランスコーディングプロキシから前記第二トランスコーディングプロキシを選択するトランスコーディングプロキシ選択手段を更に有することを特徴とする請求項１０に記載の移動装置。
- 前記一つ以上の転送返答メッセージを有するそれぞれの信号の強度を比較する強度測定手段を更に有することを特徴とする請求項１１に記載の移動装置。
- サービスエリアのリスト及び関連したトランスコーディングプロキシを記憶する記憶手段を更に有することを特徴とする請求項１０に記載の移動装置。
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