JP4714261B2

JP4714261B2 - 端末装置のロケーションエリアにおける通信ネットワークの最適選択

Info

Publication number: JP4714261B2
Application number: JP2008502374A
Authority: JP
Inventors: ランゲフェルト・ディルク; リープハルト・ライナー; エットル・マルティン
Original assignee: Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG
Current assignee: Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2006-03-09
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2026-03-09
Also published as: AU2006226450B2; RU2375846C2; AU2006226450A1; RU2007139323A; EP1864438A1; JP2008535296A; US20090213751A1; DE102005013908A1; WO2006100184A1; CN101147363A

Description

本発明は、カバーエリア内に端末装置が存在する通信ネットワークを選択し、通信ネットワークに端末装置を接続するための方法と端末装置とに関する。

３ＧＰＰサービスは、将来、さまざまなＩＰベースのアクセスネットワークを通じて提供されるであろう。その例が、いわゆるインターワーキング可能なＷＬＡＮ（Ｉ−ＷＬＡＮ：インターワーキング・ワイヤレス・ローカルエリアネットワーク）であり、これは、移動無線ネットワークに接続され、３ＧＰＰにおいて標準化される。他の例としては、ＷＩＭＡＸアクセスネットワークおよびｘＤＳＬアクセスネットワークがあり、特にＷＩＭＡＸでは、ＷＬＡＮの場合と類似した、移動無線ネットワークへの接続用アーキテクチャが構想されている。ＷＬＡＮのような無線アクセスネットワークに関して、最も重要な問題の１つはネットワークサーチである。その際、最適なアクセスネットワークの探索（例えば、１つのホットスポットで複数のＷＬＡＮネットワークが利用できる場合がある）と、ローミングの場合、最適な移動無線ネットワークの探索、またはアクセスネットワークを介して到達することができる他の中間ネットワークの探索とが解決すべき問題である。

端末装置がＩ−ＷＬＡＮを探し出した場合、このＩ−ＷＬＡＮは、複数の移動無線ネットワークに接続されている可能性がある。これらの通信ネットワークについて、端末装置が好適な移動無線ネットワークを探し出せるように、端末装置にＩ−ＷＬＡＮを通じて情報が与えられねばならない。好適なネットワークのリストは、端末装置またはＵＳＩＭカードに保存されている。特に、Ｉ−ＷＬＡＮが加入者のホーム移動無線ネットワークに直接接続することができないローミングの場合、端末装置にとって、ホームネットワークの好適なローミングパートナーを選定することは、接続およびローミングのコストを節約し、できる限り多くのサービスを利用できるようにするために重要なことである。

従来の３ＧＰＰ標準で想定されることは、端末装置が全ての利用可能なＷＬＡＮを探索し、その後、順番に各ＷＬＡＮへ接続し、自分のホーム移動無線ネットワークのもとで自らを認証しようとすること（自動選択手順）である。選択されたＷＬＡＮがＩ−ＷＬＡＮでない場合、この試みは失敗であり、端末装置は利用可能な次のＷＬＡＮに接続しなければならない。選択されたＷＬＡＮネットワークが、３ＧＰＰ標準に準拠しているが、加入者のホーム移動無線ネットワークに直接接続されていないＩ−ＷＬＡＮである場合（ローミングの場合）、Ｉ−ＷＬＡＮは、端末装置に、その端末装置が直接接続されている移動無線ネットワークのリストを送信する。端末装置は、それに基づいてＩ−ＷＬＡＮネットワークの探索を続ける。得られた情報から、端末装置は、好適なＩ−ＷＬＡＮネットワークおよび移動無線ネットワークについて事前に設定されたリストに従って、探索工程の終わりに１つのＩ−ＷＬＡＮおよび移動無線ネットワークを選び出し、それらと端末装置が接続される。また、従来の３ＧＰＰ標準では、オプションとして、Ｉ−ＷＬＡＮが、既にＷＬＡＮネットワーク探索中に、自らの連携（インターワーキング）機能と接続された移動無線ネットワークとをどのようにして端末装置に報告できるかについての方法が述べられている。この情報（いわゆるＳＳＩＤ：サービスセット識別子）は、ＷＬＡＮネットワークへ接続する前にＷＬＡＮ無線局からブロードキャスト手法で送信されるので、これは、探索手順の簡略化につながるであろう。しかし、ＷＬＡＮ８０２．１１技術は３ＧＰＰではなくＩＥＥＥによって標準化されるので、３ＧＰＰは、ＷＬＡＮブロードキャストにおけるＳＳＩＤの構造を、拘束力をもって規定することができない。さらに、ＳＳＩＤのフィールドは限られた長さ（３２バイト）しか有していないので、接続された全ての移動無線ネットワークに関する全情報がそこに格納されるとは限らない。さらにまた、ＳＳＩＤはＷＬＡＮネットワーク事業者によって設定され、従って、誤りを含んだり、誤解を与えたりする恐れがある。

従って、現在指定されている探索手順は非常に冗長であり、端末装置に多くの資源を必要とする。

３ＧＰＰ標準は、これまで、ＷＬＡＮのインターワーキング機能に関する情報をＷＬＡＮ−ＳＳＩＤ情報内で送信するというオプション方法しか提供していない。接続された移動無線ネットワークについて端末装置が知ることができるのは、端末装置が全ての利用可能なＩ−ＷＬＡＮに自らを接続し、そこから対応する情報をようやく得てからである。この場合、最適なアクセスネットワークと好適な移動無線ネットワークとは、（Ｕ）ＳＩＭカードまたは端末装置自体に静的に事前に設定されたリストを通じて決定される。このリストは、ホームネットワーク事業者が１度だけ（Ｕ）ＳＩＭカードに格納するか、あるいはユーザが手動で補足し、優先順位を付けることができる。この手順は、ネットワーク事業者にとっては融通性がなく高コストであり、加入者にとっては難しく快適性に欠ける。

本発明の課題は、端末装置のために、通信ネットワークを選択するための簡単かつ効率的な方法を提案することである。

この課題は、本発明において、独立請求項の記載内容によって解決される。本発明の他の実施形態は従属請求項に記載されている。

本発明の根幹は、通信ネットワークの選択、例えばアクセスネットワーク、ＷＬＡＮネットワーク、セルラー移動無線ネットワーク、ＩＰネットワークまたはその他の通信ネットワークの選択が、例えばＨＰＩＭＮネットワーク（ホームネットワーク）内のもう１つのネットワークユニット、例えばレジスタユニット、データバンク、メモリユニットなどを用いることによって、より柔軟性を有し、より高速化されることにある。あるいは、これらのもう１つのネットワークユニットは、例えばまた、インターネットまたはその他の通信ネットワークでも利用でき、データをあらゆる通信ネットワークを介して受け取ることができる。これは、当然、ネットワーク事業者とこのもう１つのネットワークユニットを運営する管理者との間で申し合わせが行われていることを前提とする。このもう１つのネットワークユニットは、「ＩＰアクセスレジスタ」と呼ぶこともできるであろう。その際、端末装置は、従来と同じく、例えばＩ−ＷＬＡＮ機能を有するアクセスネットワークの探索をホットスポットにおいて行う（Ｉ−ＷＬＡＮと「通常の」ＷＬＡＮとの識別は、例えば、特殊なＳＳＩＤ値によってより高速に行うことができる）。今、任意のＩ−ＷＬＡＮネットワークが見つけられたとすると、端末装置による探索は終了され、端末装置は一時的にこのＩ−ＷＬＡＮへ自らを接続する。Ｉ−ＷＬＡＮは、この状態において、Ｉ−ＷＬＡＮのネットワークユニットを介して、例えば自分のホームネットワーク内にある当該のもう１つのネットワークユニットに問い合わせを送信することを端末装置に許可する。これは、例えば、アクセスルータにおける特殊なポートフィルタを通じて、あるいはバーチャルＬＡＮネットワークの利用を通じて実現することができる。このような問い合わせは、ＳＩＰプロトコル、Ｈ．３２３プロトコル、ＨＴＴＰプロトコルを用いて、あるいはセキュリティ上の理由から、ＨＴＴＰＳプロトコルまたはその他の（セキュリティ措置が施された）（シグナリング）プロトコルを用いて実行することができる。後者の場合は、サーバ認証で十分である。原則として、端末装置は任意のＷＬＡＮに自らを接続し、例えばホームネットワーク内のもう１つのネットワークユニットへ、例えばインターネットを介して到達することも可能である。その際、Ｉ−ＷＬＡＮ内または例えば接続された任意のセルラー移動無線ネットワーク内のネットワークユニット、例えばＨＴＴＰプロキシサーバは、例えば国識別番号ＭＣＣ（移動国コード）とネットワーク識別番号ＭＮＣ（移動ネットワークコード）またはｘ／ｙ位置座標のような出所情報を、問い合わせメッセージの中に組み入れる。代替的にまたは補完的に、端末装置も、これらの情報を利用できる場合（例えば、ＧＰＳ（全地球測位システム）による測位法によって）、この作業を行うことができるであろう。端末装置あるいは端末装置のアプリケーションは、追加的に、例えば必要な帯域幅やアクセスネットワークのセキュリティなどのデータまたは要求をもう１つのネットワークユニットへ送信でき、それらのデータまたは要求を、当該のもう１つのネットワークユニットが、通信ネットワークを選択する際に考慮することができる。

当該の他のネットワークユニットは、この問い合わせ（リクエスト）を受信し、端末装置の出所データと追加された要求とからホットスポット（通信ネットワークのカバーエリア）内の最適なアクセスネットワークあるいは通信ネットワーク、好適な訪問ネットワークＶＰＬＭＮおよび必要であればその他の中間ネットワークあるいは通信ネットワークを検知し、これらの情報を例えばＳＳＩＤおよびＭＮＣ／ＭＣＣの形で応答メッセージに入れて端末装置へ返送する。その際、これらの情報は、端末装置に事前に設定されて存在するデータとは対照的に、国、所在位置、料金表、ネットワークローディングおよび時間に応じて柔軟に適応させることができる。

データを受け取った後、端末装置は、受信された情報に応じて通信ネットワークに自らを接続する。また、端末装置、例えばモバイルコンピュータ、コンピュータ、移動無線端末装置、モバイルオーガナイザなども、定期的な間隔で、または（例えば所在位置の変更による）ネットワーク構成の変更後に、前記もう１つのネットワークユニットに問い合わせることができ、可能であれば、より好適な接続座標を得られるであろう。認証メッセージは、３ＧＰＰ標準に従って、ホームネットワーク事業者があらかじめ指定した訪問移動無線ネットワークを介して送信される。従って、利用可能な移動無線ネットワークを（Ｕ）ＳＩＭカード上に保存されたネットワークと調整することが不必要となる。また既存の（Ｕ）ＳＩＭカードを引き続き利用することもできるであろう。ホームネットワークでの認証が成功した後、端末装置は、例えば、訪問移動無線ネットワークを介してホームネットワークへの接続を確立し、ホームネットワークのサービスを利用することができる。

本発明の開示では、もう１つの中央ネットワークユニット、例えばレジスタユニットを用いることによって、ＷＬＡＮのようなＩＰベースの無線技術へのアクセスを移動無線通信事業者および加入者のために簡便化し、最適化するための方法について説明する。これにより、選択方法はより高速化し、端末装置での資源の消費はより小さくなる。前記レジスタユニットはまた、端末装置または通信ネットワークのために、ローミングの最適化またはハンドオーバの最適化のために関連する可能性がある更なるデータを保存するための方法を提供する。その際、これらのＩＰベースのアクセスネットワークは、３ＧＰＰによって指定されていてもよく、あるいは、全く通常通りにルータを介して単純に３ＧＰＰコアネットワークに接続することも可能である。

本発明について、図示された実施例を用いてさらに詳細に説明する。

図１は、端末装置、例えば、移動無線端末装置、モバイルコンピュータ、モバイルオーガナイザ、コンピュータなどが、ホットスポットにおいて、一時的に通信ネットワークＶＰＬＭＮ１にアクセスネットワークＩ−ＷＬＡＮ１を介して自らを接続し、ＨＴＴＰＳプロトコルを用いて、通信ネットワークＶＰＬＭＮ１のネットワークユニットＨＴＴＰプロキシを介して端末装置ＭＳのホームネットワークＨＰＬＭＮのもう１つのネットワークユニットＷＬＡＮＤＢに問い合わせを送信する方法を示す。その際、ネットワークユニットＨＴＴＰプロキシは、プロキシサーバ、アクセスネットワークＩ−ＷＬＡＮ１のネットワークユニットなどであってもよい。問い合わせには、ネットワークユニットＨＴＴＰプロキシによって、あるいはまた端末装置ＭＳによって、少なくとも１つの情報データ、例えば国別コード、目下利用中の通信ネットワークのネットワーク識別番号、端末装置ＭＳの目下のロケーションエリアに関する位置情報などを追加することができるであろう。さらに、端末装置ＭＳは、問い合わせに、データあるいは要求、例えば必要な帯域幅、通信ネットワークに対するセキュリティ要件などを付け加えることができるであろう。ホームネットワークＷＬＡＮＤＢにおけるもう１つのネットワークユニットＷＬＡＮＤＢ、例えばレジスタユニット、データバンク、メモリユニットなどは、当該の問い合わせを検査し、少なくとも１つの情報、例えば好適なアクセスネットワークＩ−ＷＬＡＮ２のＳＳＩＤ識別子および好適な（訪問）通信ネットワークＶＰＬＭＮ２の国別コードあるいはネットワーク識別番号ＭＮＣ２／ＭＣＣ２を含む応答を送信する。ここで言う「一時的」とは、端末装置が、ただ通信ネットワークＶＰＬＭＮ１にアクセスネットワークＩ−ＷＬＡＮ１を介して自らを接続し、問い合わせをもう１つのネットワークユニットに対して行うことができるようにすることのみを意味する。端末装置ＭＳは、応答に含まれたこの少なくとも１つの情報を受け取った後、得られた情報に従って、（例えば認証ネットワークユニットＡＡＡプロキシＷＡＧを通じて）通信ネットワークＶＰＬＭＮ２へアクセスネットワークＩ−ＷＬＡＮ２を介して自らを接続し、ホームネットワークＨＰＬＭＮに対して（例えば認証ネットワークユニットＡＡＡＰＤＧのもとで）３ＧＰＰ標準に従って認証し、その後、ホームネットワークＨＰＬＭＮへの通信を行うための接続を確立することによって、そこで例えば特定の予約したサービスを利用することができる。通信ネットワークあるいはアクセスネットワークとしては、セルラー移動無線ネットワーク、ＷＬＡＮネットワーク、ＩＰネットワーク、ＩＷＬＡＮネットワークなどがある。また、ネットワーク構成上の理由からであっても、あるいは定期的または非定期的な時間間隔を置いてであっても、端末装置は、通信に利用可能な少なくとも１つの通信ネットワークに関して、このような問い合わせをもう１つのネットワークユニットＷＬＡＮＤＢへ送信することができ、従って、常に通信のために最適の通信ネットワークを選択する方法を有することができるであろう。

図２は、受信ユニットＥ、送信ユニットＳおよび処理ユニットＶを具備した、本発明に係る方法を実施するための端末装置ＭＳを示す。

簡便化されたシステムアーキテクチャを用いた、本発明に係る方法。本発明に係る端末装置。

Claims

カバーエリア内に端末装置が存在している通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ２）を選択し、かつ、該端末装置（ＭＳ）を通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ２）に接続するための方法において、
端末装置（ＭＳ）が一時的に第１の通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ１）のネットワークユニット（ＨＴＴＰプロキシ）に接続されること、および
該端末装置（ＭＳ）が、通信に利用可能な少なくとも１つの第２の通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ２）に関する問い合わせを、ネットワークユニット（ＨＴＴＰプロキシ）を介して、ホームネットワーク（ＨＰＬＭＮ）のもう１つのネットワークユニット（ＷＬＡＮＤＢ）に対して送信すること、および
該もう１つのネットワークユニット（ＷＬＡＮＤＢ）が、該問い合わせを検査した後、少なくとも１つの情報を含む少なくとも１つの応答メッセージを前記端末装置（ＭＳ）へ送信すること、および
該端末装置（ＭＳ）が、受信した前記少なくとも１つの情報に応じて、前記第２の通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ２）に自らを接続することを特徴とする方法。
前記ネットワークユニット（ＨＴＴＰプロキシ）が、前記端末装置（ＭＳ）からの前記問い合わせに少なくとも１つの情報データを付け加えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記情報データが、国別コードであること、および／または前記端末装置（ＭＳ）が一時的に接続される通信ネットワークのネットワーク識別番号であること、および／または該端末装置（ＭＳ）の目下のロケーションエリアに関する位置情報であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
前記端末装置（ＭＳ）が、前記問い合わせに、該端末装置（ＭＳ）が必要とする帯域幅、および／または前記通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ２）に対するセキュリティ要件に関するデータを付け加えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
前記応答メッセージにおいて、通信に利用可能な前記少なくとも１つの第２の通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ２）に関する情報として、該利用可能な通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ２）のＳＳＩＤ番号および／またはネットワーク識別番号および／または国別コードが用いられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
前記ネットワークユニット（ＨＴＴＰプロキシ）がプロキシサーバであること、および／またはＩＷＬＡＮのネットワークユニットであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
前記もう１つのネットワークユニット（ＷＬＡＮＤＢ）がレジスタユニットおよび／またはメモリユニットおよび／またはデータバンクであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
前記もう１つのネットワークユニット（ＷＬＡＮＤＢ）がＩＰネットワークのネットワークユニットおよび／またはＷＬＡＮネットワークのネットワークユニットであることを特徴とする請求項７に記載の方法。
前記もう１つのネットワークユニット（ＷＬＡＮＤＢ）が前記端末装置（ＭＳ）のホームネットワークのネットワークユニットであることを特徴とする請求項７に記載の方法。
前記問い合わせのために、ＨＴＴＰプロトコルおよび／またはＳＩＰプロトコルおよび／またはＨ．３２３プロトコルがシグナリングプロトコルとして用いられることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
前記端末装置（ＭＳ）が、ネットワーク構成の変更を理由に、通信に利用可能な前記第２の通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ２）に関する問い合わせを前記もう１つのネットワークユニット（ＷＬＡＮＤＢ）へ送信することを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記端末装置（ＭＳ）が、定期的または非定期的な時間間隔を置いて、通信に利用可能な前記第２の通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ２）に関する問い合わせを前記もう１つのネットワークユニット（ＷＬＡＮＤＢ）へ送信することを特徴とする請求項１に記載の方法。
端末装置（ＭＳ）として、移動無線端末装置および／またはモバイルコンピュータおよび／またはコンピュータおよび／またはモバイルオーガナイザが用いられることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ１、Ｉ−ＷＬＡＮ１、ＶＰＬＭＮ２、Ｉ−ＷＬＡＮ２）として、ＷＬＡＮネットワークおよび／またはＩＰネットワークおよび／またはセルラー移動無線ネットワークが用いられることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
− 通信を行うための受信ユニット（Ｅ）および送信ユニット（Ｓ）と、
− 第１の通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ１）のネットワークユニット（ＨＴＴＰプロキシ）に一時的に接続し、かつ、通信に利用可能な少なくとも１つの第２の通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ２）に関する問い合わせを、該ネットワークユニット（ＨＴＴＰプロキシ）を介して、ホームネットワーク（ＨＰＬＭＮ）のもう１つのネットワークユニット（ＷＬＡＮＤＢ）へ送信し、かつ、該もう１つのネットワークユニット（ＷＬＡＮＤＢ）が応答メッセージにおいて端末装置（ＭＳ）へ伝達する情報に従って通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ２）への接続を行うための処理ユニット（Ｖ）と
を具備し、
カバーエリア内に自らが存在している前記第２の通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ２）を選択し、かつ、該第２の通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ２）への接続を行うための端末装置。
− 第１の通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ１）のネットワークユニット（ＨＴＴＰプロキシ）に一時的に接続し、通信に利用可能な少なくとも１つの第２の通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ２）に関する問い合わせを、該ネットワークユニット（ＨＴＴＰプロキシ）を介して、ホームネットワーク（ＨＰＬＭＮ）のもう１つのネットワークユニット（ＷＬＡＮＤＢ）へ送信するための端末装置（ＭＳ）と、
− 前記問い合わせを検査し、応答メッセージに含まれた少なくとも１つの情報を該端末装置（ＭＳ）へ送信するための前記もう１つのネットワークユニット（ＷＬＡＮＤＢ）と、
− 受信された前記少なくとも１つの情報に従って通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ２）への接続を行うための前記端末装置と
を具備し、
カバーエリア内に自らが存在する前記第２の通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ２）を選択し、該第２の通信ネットワーク（ＶＰＬＭＮ２）への接続を行うためのシステム。