JP2001144815A

JP2001144815A - 高速移動通信網の接続方法

Info

Publication number: JP2001144815A
Application number: JP32569999A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Tanaka; 利憲田中; Masahiro Morikura; 正博守倉; Tetsuo Hanazawa; 徹郎花澤
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1999-11-16
Filing date: 1999-11-16
Publication date: 2001-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は高速系と低速系の両方の無線通信シ
ステムを利用しようとする場合にシステムの使い分けに
関する利用者の操作性を改善するとともに既に全国展開
されている低速系の無線通信サービス網を有効に利用し
て局地的にでも高速な無線通信サービスを低コストで開
始可能にするための高速移動通信網の接続方法を提供す
ることを目的とする。【解決手段】移動局が高速通信を行う場合に少なくと
も移動局とその通信相手局との間における呼び出しもし
くはそれに対する応答を低速の第１の無線通信システム
を介して行い、前記移動局とその通信相手局との間で高
速の第２の無線通信システムに高速通信回線を確保し、
前記高速通信回線を介して前記移動局とその通信相手局
との間で第２の無線通信システムを用いてデータ通信を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速移動通信網の
接続方法に関し、特に、携帯電話やＰＨＳのような低速
の無線通信システムと無線ＬＡＮのような高速の無線通
信システムと相互に接続したシステムを用いる場合の移
動局の接続制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】低速系の無線通信サービスを提供する携
帯電話やＰＨＳ等の移動体通信網は、現在でも全国規模
で実現されている。一方、移動局との間で高速な無線通
信を可能にするシステムとして、例えば無線ＬＡＮ（Lo
cal Area Network）システムがある。しかし、この種の
高速系のシステムが提供する無線サービスを受けられる
地域は、現状では一部の構内等のみに限られている。

【０００３】すなわち、無線ＬＡＮシステムのような高
速系のサービスを全国規模で利用することは現状では不
可能である。そのため、高速系のサービスを受けようと
する場合には、まずその場所で高速系のサービスが使え
ることを確認する必要がある。また、高速系のサービス
を使う場合には、その高速系無線通信サービス専用の端
末を使い、高速系の無線通信システムのアクセスポイン
ト（無線基地局等）を経由して、目的の通信相手（サー
バ等）にアクセスすることになる。

【０００４】一方、高速サービスが使えない場所では、
低速系の端末を使って、低速系の無線通信システムから
目的の通信相手にアクセスする必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような高速系の
無線通信システムを利用する場合と低速系の無線通信シ
ステムを利用する場合とでは、アクセスポイントが異な
るため、当然のことながらアクセス番号が異なる。しか
も、そのアクセスポイントで使用する通信プロトコルや
利用可能な無線端末自体も高速系と低速系とでは異なる
場合が多い。

【０００６】従って、高速系と低速系の両方の無線通信
システムを利用しようとする場合には、操作の違いで両
方のシステムを使い分ける必要があり、接続のための操
作が煩わしく、使い勝手が悪かった。本発明は、高速系
と低速系の両方の無線通信システムを利用しようとする
場合に、システムの使い分けに関する利用者の操作性を
改善するとともに、既に全国展開されている低速系の無
線通信サービス網を有効に利用して、局地的にでも高速
な無線通信サービスを低コストで開始可能にするための
高速移動通信網の接続方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１は、通信速度が
低速の第１の無線通信システムと、通信速度が前記第１
の無線通信システムに比べて高速の第２の無線通信シス
テムとを備え、前記第１の無線通信システムと第２の無
線通信システムとが互いに接続された通信網を用いると
ともに、前記第１の無線通信システムに属する第１の無
線基地局との間、並びに前記第２の無線通信システムに
属する第２の無線基地局との間でそれぞれ無線通信が可
能な移動局を用いる高速移動通信網の接続方法であっ
て、前記移動局が高速通信を行う場合に、少なくとも移
動局とその通信相手局との間における呼び出しもしくは
それに対する応答を低速の第１の無線通信システムを介
して行い、前記移動局とその通信相手局との間で前記第
２の無線通信システムに高速通信回線を確保し、前記高
速通信回線を介して前記移動局とその通信相手局との間
で第２の無線通信システムを用いてデータ通信を行うこ
とを特徴とする。

【０００８】移動局とその通信相手局（例えばホストコ
ンピュータ）とが通信を行う場合には、通信回線を確保
するために最初に呼び出しやそれに対する応答を行う必
要がある。請求項１においては、高速通信を行う場合で
あっても、低速の第１の無線通信システムを介して呼び
出しやそれに対する応答を行うので、最初に相手局と接
続するために利用者が移動局から接続するアクセスポイ
ントは低速通信の場合と同じであり、利用者が指定すべ
きアクセス番号は低速通信の場合と高速通信の場合とで
違いはない。従って、利用者は同じ操作で低速通信と高
速通信とを行うことができる。

【０００９】低速の第１の無線通信システムを介して呼
び出しやそれに対する応答を行った後で、高速の第２の
無線通信システムに高速通信回線が確保される。移動局
は、この高速通信回線を介して通信相手局との間でデー
タ通信を行う。つまり、呼び出しをする際には移動局は
第１の無線通信システムに属する第１の無線基地局をア
クセスポイントとして利用し、その後で高速のデータ通
信を行う場合には、第２の無線通信システムに属する第
２の無線基地局をアクセスポイントとして利用し、高速
通信回線を確保する。

【００１０】このように、低速の第１の無線通信システ
ムと高速の第２の無線通信システムとの協調制御を実施
することにより、低速系の無線通信サービス網の接続制
御システムを有効に使い、高速無線通信サービスを経済
的に構築することができる。請求項２は、請求項１の高
速移動通信網の接続方法において、前記移動局が呼び出
しを開始する前に、前記移動局の利用可能な第２の無線
通信システムの状態を調べ、前記移動局の利用可能な第
２の無線基地局が見つからないか、もしくは利用可能な
第２の無線基地局が混雑している場合には、前記移動局
とその通信相手局との間で前記第１の無線通信システム
に低速通信回線を確保し、前記低速通信回線を介して前
記移動局とその通信相手局との間で第１の無線通信シス
テムを用いてデータ通信を行うことを特徴とする。

【００１１】前述のように、携帯電話網のような低速の
無線通信システムは全国規模のほとんどの地域で利用で
きるが、無線ＬＡＮシステムのような高速の無線通信シ
ステムが利用可能な地域は限定されている。また、高速
の無線通信システムに属する無線基地局の近傍で移動局
を利用する場合であっても、その無線基地局に空きチャ
ネルがない場合のように通信システムが混雑している場
合には、待ち時間の増大などによって実質的な通信速度
が低下する。

【００１２】請求項２においては、呼び出しを開始する
前に移動局の利用可能な第２の無線通信システムの状態
を調べるので、呼び出し前に、移動局は利用可能な第２
の無線基地局の存在の有無や、第２の無線基地局の混雑
の有無等を認識できる。そして、移動局の利用可能な第
２の無線基地局が見つからない場合、又は利用可能な第
２の無線基地局が混雑している場合には、低速の通信回
線を確保し、第１の無線通信システムを用いてデータ通
信を行う。

【００１３】いずれにしても、利用者は第１の無線通信
システム及び第２の無線通信システムのどちらを利用す
るかを意識する必要はなく、同じ操作で１つの移動局か
ら高速通信回線又は低速通信回線を利用してデータ通信
を行うことができる。請求項３は、請求項２の高速移動
通信網の接続方法において、前記移動局とその通信相手
局との間で前記第１の無線通信システムに低速通信回線
を確保した後で、前記移動局の利用可能な第２の無線通
信システムの状態を監視し、前記移動局の利用可能な第
２の無線基地局が見つかった場合には、前記移動局とそ
の通信相手局との間で前記第２の無線通信システムに高
速通信回線を確保し、データ通信に利用する回線を前記
低速通信回線から高速通信回線に切り替えてデータ通信
を継続することを特徴とする。

【００１４】前述のように、携帯電話網のような低速の
無線通信システムは全国規模のほとんどの地域で利用で
きるが、無線ＬＡＮシステムのような高速の無線通信シ
ステムが利用可能な地域は限定されている。また、高速
の無線通信システムに属する無線基地局の近傍で移動局
を利用する場合であっても、その無線基地局に空きチャ
ネルがない場合のように通信システムが混雑している場
合には、待ち時間の増大などによって実質的な通信速度
が低下する。

【００１５】移動局の利用可能な第２の無線基地局が見
つからない場合、又は利用可能な第２の無線基地局が混
雑している場合には、低速の通信回線を確保し、第１の
無線通信システムを用いてデータ通信を行う必要があ
る。しかし、移動局が第２の無線基地局の無線ゾーン内
に移動した場合、あるいは第２の無線基地局に空きチャ
ネルができた場合には、第２の無線基地局の利用が可能
になる。

【００１６】請求項３においては、低速でデータ通信を
行っている場合であっても、第２の無線基地局の利用が
可能になると、それを検出して高速通信回線を確保し、
データ通信に利用する回線を低速通信回線から高速通信
回線に切り替えてデータ通信を継続する。このため、移
動局が利用可能な無線通信システムを適宜切り替えるこ
とができ、転送速度や通信コストの面で有利な通信回線
を自動的に選択して利用できる。しかも、高速通信回線
の利用が可能か否かを利用者が意識する必要はない。

【００１７】請求項４は、請求項１の高速移動通信網の
接続方法において、前記移動局とその通信相手局との間
に通信回線を確保する際に、前記移動局から第１の無線
通信システムに対して、前記移動局の利用可能な第２の
無線基地局を特定する識別情報及び通信速度の情報を送
信し、第１の無線通信システムが前記移動局から受信し
た識別情報に基づいて、前記高速通信回線を確保すべき
第２の無線基地局を特定することを特徴とする。

【００１８】請求項４では、移動局の利用可能な第２の
無線基地局を特定する識別情報及び通信速度の情報が前
記移動局から第１の無線通信システムに対して送信され
るので、第１の無線通信システムは受信した情報から第
２の無線基地局を特定し、高速通信回線を確保するため
に必要な制御信号を第２の無線基地局に与えることがで
きる。

【００１９】請求項５は、請求項１の高速移動通信網の
接続方法において、前記移動局とその通信相手局との間
に前記高速通信回線もしくは低速通信回線の確保を完了
した時に、前記第１の無線通信システムを利用して前記
移動局の通信に対する課金を開始し、前記移動局の通信
が終了した時に、前記第１の無線通信システムを利用し
て前記課金を終了することを特徴とする。

【００２０】有料の通信網を介してデータを転送する場
合には、通信に対する課金は不可欠である。従来より、
携帯電話やＰＨＳ等の低速の無線通信システムには課金
装置が接続されている。請求項５では、第１の無線通信
システムを利用して課金の開始及び終了の制御を行うの
で、第１の無線通信システムに接続された課金装置をそ
のまま利用できる。

【００２１】請求項６は、請求項１の高速移動通信網の
接続方法において、前記移動局とその通信相手局との間
に高速通信回線を確保する時に、前記移動局と第１の無
線通信システムとの間の低速の通信回線を切断すること
を特徴とする。高速通信回線を利用できる場合には、呼
び出しや応答などの基本的な制御が終了した後は低速の
通信回線は不要になる。そこで、請求項６では低速の通
信回線を確保した後でそれが不要になると、低速の通信
回線を切断し、高速通信回線のみを利用してデータ通信
を行う。

【００２２】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明の高
速移動通信網の接続方法の１つの形態について図１〜図
４を参照して説明する。この形態は請求項１〜請求項５
に対応する。図１はこの形態の制御シーケンス（高速通
信の場合）を示すシーケンス図である。図２はこの形態
の制御シーケンス（低速通信の場合）を示すシーケンス
図である。図３はこの形態の制御シーケンス（低速から
高速に切り替える場合）を示すシーケンス図である。図
４はこの形態で用いる通信システムの構成例を示すブロ
ック図である。

【００２３】この形態では、図４に示すような構成の通
信システムに本発明を適用する場合について説明する。
図４の構成では、低速系の通信システムと高速系の通信
システムとを相互に接続してある。低速系の通信システ
ムとしては、ＰＨＳ，携帯電話などのサービスを提供す
る移動体通信網ＭＣＮを想定している。移動体通信網Ｍ
ＣＮには、多数の低速系の無線基地局ＣＳ（１），ＣＳ
（２），・・・が有線で接続されている。それぞれの低
速系の無線基地局ＣＳは、無線ゾーンＺ１，Ｚ２，・・
・を形成する。

【００２４】また、高速系の通信システムとして、ここ
では無線ＬＡＮシステムを想定している。このシステム
に含まれる高速系の無線基地局ＡＰ（１），ＡＰ
（２），ＡＰ（３）・・・は様々な場所に分散して設置
してある。多数の無線基地局ＡＰ（１），ＡＰ（２），
ＡＰ（３）・・・が高速バックボーンネットワークＨＳ
Ｎに接続されている。高速バックボーンネットワークＨ
ＳＮには、インターネット１５を介してホストコンピュ
ータＨＣが接続されている。

【００２５】移動体通信網ＭＣＮは、公衆網ＰＮ，ゲー
トウェイ装置ＧＷ，協調制御装置ＣＣＵと、それぞれ網
間インタフェース２１，２２，２３を介して接続されて
いる。また、移動体通信網ＭＣＮには課金データベース
１１及び認証データベース１２を含む管理装置ＤＢが接
続されている。公衆網ＰＮとしては、電話機１３や端末
装置１４が接続されるＰＳＴＮ網やＩＳＤＮ網を想定し
ている。ゲートウェイ装置ＧＷは、互いに通信速度が異
なる低速系の通信システムと高速系の通信システムとの
間で通信チャネルの信号の中継を行う。協調制御装置Ｃ
ＣＵは、低速系の通信システムと高速系の通信システム
との協調制御のために、すなわち本発明の実施のために
特別に設けた制御装置である。

【００２６】この形態で移動局として用いる携帯機ＰＳ
は、低速系の無線基地局ＣＳとの間の無線通信及び高速
系の無線基地局ＡＰとの間の無線通信が可能になってい
る。但し、この例では利用者が行う呼び出しなどの操作
は通信速度とは無関係であり、呼び出しの操作の際には
常に低速系の無線基地局ＣＳをアクセスポイントとして
用いる。

【００２７】携帯機ＰＳは、低速系の無線基地局ＣＳ
（１）の形成する無線ゾーンＺ１の中では低速系の無線
基地局ＣＳ（１）との間で無線通信ができ、低速系の無
線基地局ＣＳ（２）の形成する無線ゾーンＺ２の中では
低速系の無線基地局ＣＳ（２）との間で無線通信ができ
る。低速系の各無線基地局ＣＳは、移動体通信網ＭＣＮ
の指示に従って通信回線確保のための接続動作を行う。

【００２８】まず、携帯機ＰＳがホストコンピュータＨ
Ｃとの間で高速データ通信を行う場合の制御シーケンス
について図１を参照しながら説明する。なお、図１の例
では通信が終了した場合に携帯機ＰＳが切断信号を送る
場合を示している。図１，図２，図３において、細線の
矢印は携帯電話などの低速通信用の制御信号（従来から
存在する信号）を表している。また、太線の矢印は高速
通信用の制御信号（従来から存在する信号）を表してい
る。更に、破線の矢印は本発明の実施のために追加した
信号を表している。

【００２９】高速系の無線基地局ＡＰは、それが出力す
る電波の中に定期的に報知信号１０１を挿入する。そこ
で、携帯機ＰＳは最寄りの高速系の無線基地局ＡＰ（例
えば図４のＡＰ（２））が送信した電波の中から報知信
号１０１を受信する。この報知信号１０１にはそれを送
出した無線基地局ＡＰの識別番号（ＩＤ）が含まれてい
るので、その識別番号を携帯機ＰＳは内部メモリに記憶
しておく。

【００３０】携帯機ＰＳが発呼する場合には、携帯機Ｐ
Ｓが受信した報知信号１０１に含まれていた最寄りの無
線基地局ＡＰの識別番号（ＩＤ）と、その報知信号１０
１の品質（電波の受信レベル，信号の誤り率等から推
定）の情報を付加した呼設定１０２の無線信号を送信す
る。この呼設定１０２の信号は、携帯機ＰＳが存在する
無線ゾーン（Ｚ１）を形成する低速系の無線基地局ＣＳ
で受信され、呼設定１０３の信号として移動体通信網Ｍ
ＣＮに転送される。

【００３１】移動体通信網ＭＣＮは、呼設定１０３の信
号を受信すると、呼設定受付１０４の信号を低速系の無
線基地局ＣＳに送信する。この信号は、呼設定受付１０
５の無線信号として低速系の無線基地局ＣＳから携帯機
ＰＳに転送される。移動体通信網ＭＣＮは、呼設定受付
１０４の信号を送信した後で、管理装置ＤＢの認証デー
タベース１２に対して、該当する携帯機ＰＳの認証デー
タを認証データ要求１０６で要求し、管理装置ＤＢから
の認証データ応答１０７で認証データを受信する。

【００３２】更に、移動体通信網ＭＣＮは携帯機ＰＳの
認証を行うため、認証要求１０８の信号を低速系の無線
基地局ＣＳに送信する。この信号は、認証要求１０９の
無線信号として低速系の無線基地局ＣＳから携帯機ＰＳ
に転送される。携帯機ＰＳは、認証要求１０９の無線信
号を受信すると、認証演算を実施し、その演算結果を認
証応答１１０の無線信号として低速系の無線基地局ＣＳ
に送信する。この信号は、認証応答１１１の信号として
低速系の無線基地局ＣＳから移動体通信網ＭＣＮに転送
される。

【００３３】移動体通信網ＭＣＮは、携帯機ＰＳから送
信された認証演算結果を認証応答１１１の信号により受
信し、それを認証処理１１２で処理することにより、端
末認証を行う。以上により、認証処理が完了し、携帯機
ＰＳが契約された正規の移動局であることを確認した場
合にのみ呼接続処理が継続される。

【００３４】上記の認証処理と並行して、移動体通信網
ＭＣＮは呼設定１０３の信号を解読し、携帯機ＰＳが高
速系の通信を希望していることを検出した場合には、携
帯機ＰＳと高速系の無線基地局ＡＰとの間の通信品質が
要求される規格を満足することを確認したうえで、認証
がＯＫの場合には図１に示すように制御する。すなわ
ち、移動体通信網ＭＣＮは低速系の無線基地局ＣＳに対
して、「認証ＯＫ」の理由表示を含む解放１１３の信号
を送信する。そして、低速系の無線基地局ＣＳは、解放
１１４の無線信号により認証に成功したことを携帯機Ｐ
Ｓに通知する。

【００３５】次に、移動体通信網ＭＣＮは協調制御装置
ＣＣＵに対して、携帯機ＰＳが利用可能な高速系の無線
基地局ＡＰの識別番号（ＩＤ）並びに携帯機ＰＳの識別
番号（ＩＤ）を含む無線端末呼出信号１１５を送信す
る。協調制御装置ＣＣＵは、無線端末呼出信号１１５を
中継し、高速バックボーンネットワークＨＳＮを経由し
て、無線端末呼出信号１１６として高速系の無線基地局
ＡＰに転送する。転送先の無線基地局ＡＰは、無線端末
呼出信号１１５に含まれるＡＰの識別番号（ＩＤ）によ
って特定される。

【００３６】高速系の無線基地局ＡＰは、無線端末呼出
信号１１６を受信すると、その信号から生成した無線端
末呼出信号（無線信号）１１７を用いて携帯機ＰＳを呼
び出す。一方、携帯機ＰＳは無線端末呼出信号１１７を
受信すると、それを送信した高速系の無線基地局ＡＰに
対して応答１１８の無線信号を送信する。高速系の無線
基地局ＡＰは、応答１１８の信号を高速バックボーンネ
ットワークＨＳＮを経由して応答１１９の信号として協
調制御装置ＣＣＵに転送する。

【００３７】協調制御装置ＣＣＵは、受信した応答１１
９を応答１２０として移動体通信網ＭＣＮに転送する。
移動体通信網ＭＣＮは、応答１２０の信号を受信する
と、課金指示１２１の信号を管理装置ＤＢの課金データ
ベース１１に送信する。課金データベース１１は、課金
指示１２１の信号を受信すると携帯機ＰＳの通信に対す
る課金を開始する。

【００３８】携帯機ＰＳからの応答１１８の無線信号が
高速系の無線基地局ＡＰに受信された時点で、無線端末
呼出信号１１７及び応答１１８の受け渡しを行った携帯
機ＰＳと無線基地局ＡＰとの間で高速通信回線１２２が
確立する。その後、携帯機ＰＳからこの高速通信回線１
２２に発信されたデータ信号は、高速系の無線基地局Ａ
Ｐ，高速バックボーンネットワークＨＳＮ，インターネ
ット１５等を中継されてホストコンピュータＨＣに転送
され、携帯機ＰＳとホストコンピュータＨＣとの間で通
信が可能になる。

【００３９】通信を終了する場合には、図１の例では携
帯機ＰＳが切断１３１の無線信号を高速系の無線基地局
ＡＰに送信する。この信号は、高速系の無線基地局ＡＰ
から高速バックボーンネットワークＨＳＮを経由して、
切断１３２の信号として協調制御装置ＣＣＵに転送され
る。

【００４０】協調制御装置ＣＣＵは、切断１３２の信号
を切断１３３の信号として移動体通信網ＭＣＮに転送す
る。移動体通信網ＭＣＮは、切断１３３の信号を受信す
ると、管理装置ＤＢの課金データベース１１に対して課
金終了指示１３４の信号を送信する。この信号によっ
て、課金データベース１１は携帯機ＰＳに対する課金を
終了する。また、高速系の無線基地局ＡＰは、携帯機Ｐ
Ｓからの切断１３１の信号を受信した際に、携帯機ＰＳ
に対して解放１３６の無線信号を送信し、無線区間の通
信を終了する。

【００４１】次に、携帯機ＰＳがホストコンピュータＨ
Ｃとの間で低速の通信回線を利用してデータ通信を行う
場合の制御シーケンスについて、図２を参照しながら説
明する。携帯機ＰＳが発呼する際に、その位置が何れか
の高速系の無線基地局ＡＰの無線ゾーン内から外れてい
る場合や、携帯機ＰＳの位置が含まれる無線ゾーンを形
成する高速系の無線基地局ＡＰに空きチャネルが存在し
ない場合には、携帯機ＰＳは高速系の無線基地局ＡＰを
利用して通信することができない。

【００４２】図２の例では、携帯機ＰＳが無線ゾーンの
範囲外に位置するため、高速系の無線基地局ＡＰが送出
した報知信号１０１が携帯機ＰＳに届かない場合を示し
ている。図２の例では、携帯機ＰＳは高速系の無線基地
局ＡＰからの報知信号１０１を受信できないので、呼設
定１０２の信号には、高速通信する旨の情報と、通信可
能な高速系の無線基地局ＡＰは存在しない旨の情報を付
加する。

【００４３】図１の場合と同様に、呼設定１０２の無線
信号を受信した低速系の無線基地局ＣＳは、呼設定１０
３の信号を移動体通信網ＭＣＮに転送し、移動体通信網
ＭＣＮは呼設定受付１０４の信号を低速系の無線基地局
ＣＳに送信する。低速系の無線基地局ＣＳは、呼設定受
付１０４を呼設定受付１０５の無線信号として携帯機Ｐ
Ｓに転送する。この後で認証の処理を行う。認証につい
ては図１の場合と同一であるので説明は省略する。

【００４４】認証処理１１２の結果、認証がＯＫの場合
には、移動体通信網ＭＣＮは呼設定１４１の信号をゲー
トウェイ装置ＧＷに送信する。ゲートウェイ装置ＧＷ
は、呼設定１４１を受信すると応答１４２の信号を移動
体通信網ＭＣＮに返送する。この例では、移動体通信網
ＭＣＮとゲートウェイ装置ＧＷとは専用の信号回線と専
用の通信回線とで接続されている。

【００４５】移動体通信網ＭＣＮは、応答１４２の信号
を受信すると、低速系の無線基地局ＣＳに応答１４３の
信号を転送するとともに、管理装置ＤＢの課金データベ
ース１１に対して課金指示１２１の信号を送信する。こ
れにより、課金データベース１１は携帯機ＰＳに対する
課金を開始する。低速系の無線基地局ＣＳは、応答１４
３の信号を受信すると、それを中継して応答１４４の無
線信号として携帯機ＰＳに送信する。携帯機ＰＳが応答
１４４の信号を受け取ると、低速系の無線基地局ＣＳ及
び携帯機ＰＳは、通信回線をオープンする。

【００４６】更に、応答信号を受け取ると、移動体通信
網ＭＣＮ及びゲートウェイ装置ＧＷも通信チャネルをオ
ープンするので、この時点で携帯機ＰＳとゲートウェイ
装置ＧＷとの間で回線交換ベースの通信が可能になる。
ゲートウェイ装置ＧＷとホストコンピュータＨＣとの間
の通信については、高速バックボーンネットワークＨＳ
Ｎを介した高速通信回線１５４，１５５上のＩＰ（Inte
rnet Protocol）通信によりデータ信号がやりとりされ
る。

【００４７】このように、ゲートウェイ装置ＧＷは回線
交換ベースの携帯機ＰＳとの通信と、ＩＰ通信によるホ
ストコンピュータＨＣとの間の通信に対して、通信プロ
トコルの変換を行うことで、携帯機ＰＳとホストコンピ
ュータＨＣとの間のデータ通信を実現している。また、
通信の終了時は、図１の場合とほぼ同様の手続きによ
り、課金データベース１１は課金終了指示１３４の信号
を受信すると課金を終了する。

【００４８】次に、携帯機ＰＳがホストコンピュータＨ
Ｃとの間の通信に利用する回線を低速から高速に切り替
える場合の制御シーケンスについて、図３を参照しなが
ら説明する。携帯機ＰＳが発呼する際に、その位置が何
れかの高速系の無線基地局ＡＰの無線ゾーン内から外れ
ている場合や、携帯機ＰＳの位置が含まれる無線ゾーン
を形成する高速系の無線基地局ＡＰに空きチャネルが存
在しない場合には、高速系の無線基地局ＡＰが利用でき
ないので、図２に示すように低速系の無線基地局ＣＳを
利用して低速でデータ通信を行うことになる。

【００４９】しかし、データ通信の途中で携帯機ＰＳの
移動により利用可能な高速系の無線基地局ＡＰが現れた
場合や、高速系の無線基地局ＡＰに空きチャネルが生じ
た場合には、データ通信に利用する通信回線を低速系か
ら高速系に切り替えることによって高速なデータ通信が
可能になる。図２と同様に、通信回線１５１，１５２，
１５３，１５４，１５５を確保して携帯機ＰＳとホスト
コンピュータＨＣとの間で低速系でデータ通信を開始し
た後の動作が図３に示されている。

【００５０】この例では、携帯機ＰＳは高速系の各無線
基地局ＡＰから同報送信される報知信号１０１を低速系
でデータ通信を開始した後も常時監視している。また、
携帯機ＰＳは報知信号１０１を受信したときの受信レベ
ルを測定するとともに、報知信号１０１に含まれる高速
系の無線基地局ＡＰの識別番号（ＩＤ）を検出してそれ
らの結果を内部メモリに記憶する。

【００５１】図３において、携帯機ＰＳが検出した報知
信号１０１の受信レベルが予め定めた規定値以上であれ
ば、該当する高速系の無線基地局ＡＰと高速系の通信が
可能であると判断する。そして、携帯機ＰＳは高速系の
無線基地局ＡＰに制御回線で切替要求１７１の信号を送
信する。

【００５２】高速系の無線基地局ＡＰは、携帯機ＰＳか
らの切替要求１７１を受信すると、それを切替要求１７
２の信号として転送する。この信号は、高速バックボー
ンネットワークＨＳＮを経由して協調制御装置ＣＣＵに
転送される。協調制御装置ＣＣＵは、切替要求１７２を
受信すると切替要求１７３の信号を移動体通信網ＭＣＮ
に送信する。

【００５３】移動体通信網ＭＣＮは、切替要求１７３を
受信すると、ゲートウェイ装置ＧＷに対して切替指示１
７６の信号を送信するとともに、回線交換ベースの通信
回線（１５２，１５３）を解放するために、切断１７
７，１８１の信号を送信する。更に、移動体通信網ＭＣ
Ｎは、低速系通信回線（１５１）を解放するために、低
速系の無線基地局ＣＳに対して切断１８１の信号を送信
して通信回線を解放する。

【００５４】低速系の無線基地局ＣＳは、切断１８１の
信号を受信すると、今まで通信していた無線通信回線
（１５１）を解放するために、携帯機ＰＳに対して切断
１８２の信号を送信する。一方、協調制御装置ＣＣＵ
は、高速バックボーンネットワークＨＳＮを経由して高
速系の無線基地局ＡＰに切替指示１７４の信号を送信す
る。高速系の無線基地局ＡＰは、切替指示１７４を受信
すると、携帯機ＰＳに対して切替指示１７５の信号を送
信し、携帯機ＰＳとの間でＩＰ通信を開始する。

【００５５】以上の手続きにより、携帯機ＰＳは高速系
の無線基地局ＡＰ，高速バックボーンネットワークＨＳ
Ｎを経由して、ホストコンピュータＨＣとの間で高速の
ＩＰ通信が可能になる。（第２の実施の形態）本発明の高速移動通信網の接続方
法のもう１つの形態について図５，図６を参照して説明
する。この形態は請求項６に対応する。

【００５６】図５はこの形態の制御シーケンスを示すシ
ーケンス図である。図６はこの形態で用いる通信システ
ムの構成例を示すブロック図である。この形態では、図
６に示すような構成の通信システムに本発明を適用する
場合について説明する。図６の構成では、低速系の通信
システムと高速系の通信システムとを相互に接続してあ
る。低速系の通信システムと高速系の通信システムとの
間の接続形態は異なっているが、低速系の通信システム
及び高速系の通信システムのそれぞれの構成は図４の場
合と同様である。

【００５７】図６の構成においては、低速系の移動体通
信網ＭＣＮと高速系の高速バックボーンネットワークＨ
ＳＮとの間が、網間インタフェース２１，公衆網ＰＮ，
信号送受信装置ＴＡ及び制御装置ＣＵを中継して接続可
能になっている。例えば、公衆網ＰＮとしてＩＳＤＮ網
を利用する場合には、信号送受信装置ＴＡとして市販の
ターミナルアダプタを用いればよい。また、公衆網ＰＮ
としてＰＳＴＮ網（アナログ加入者線）である場合に
は、信号送受信装置ＴＡとしてモデムを用いればよい。

【００５８】信号送受信装置ＴＡと高速バックボーンネ
ットワークＨＳＮとの間に新たに設置した制御装置ＣＵ
は、低速系の無線サービス網（ＭＣＮ）の通信チャネル
からの信号を受信し、この信号に含まれる情報に基づい
て高速系システムの回線制御を行う。制御装置ＣＵが低
速系の無線サービス網（ＭＣＮ）の通信チャネルで受信
する信号には、携帯機ＰＳが利用可能な高速系の無線基
地局ＡＰの識別番号（ＩＤ）や、その無線基地局ＡＰが
使用可能か否かの情報（例えば空きチャネルの有無）が
含まれている。

【００５９】第１の実施の形態と同様に、この形態で移
動局として用いる携帯機ＰＳは、低速系の無線基地局Ｃ
Ｓとの間の無線通信及び高速系の無線基地局ＡＰとの間
の無線通信が可能になっている。但し、利用者が行う呼
び出しなどの操作は通信速度とは無関係であり、呼び出
しの操作の際には常に低速系の無線基地局ＣＳをアクセ
スポイントとして用いる。

【００６０】携帯機ＰＳは、低速系の無線基地局ＣＳ
（１）の形成する無線ゾーンＺ１の中では低速系の無線
基地局ＣＳ（１）との間で無線通信ができ、低速系の無
線基地局ＣＳ（２）の形成する無線ゾーンＺ２の中では
低速系の無線基地局ＣＳ（２）との間で無線通信ができ
る。低速系の各無線基地局ＣＳは、移動体通信網ＭＣＮ
の指示に従って通信回線確保のための接続動作を行う。

【００６１】以下、この形態の制御シーケンスについて
図５を参照しながら説明する。なお、図５において図１
〜図３と対応する信号等についてはそれらと同じ符号を
付けて示してある。また、図５の例では通信が終了した
場合に携帯機ＰＳが切断信号を送る場合を示している。
図５において、細線の矢印は携帯電話などの低速通信用
の制御信号（従来から存在する信号）を表している。ま
た、太線の矢印は高速通信用の制御信号（従来から存在
する信号）を表している。更に、破線の矢印は本発明の
実施のために追加した信号を表している。

【００６２】高速系の無線基地局ＡＰは、それが出力す
る電波の中に定期的に報知信号１０１を挿入する。そこ
で、携帯機ＰＳは最寄りの高速系の無線基地局ＡＰ（例
えば図６のＡＰ（２））が送信した電波の中から報知信
号１０１を受信する。この報知信号１０１にはそれを送
出した無線基地局ＡＰの識別番号（ＩＤ）が含まれてい
るので、その識別番号を携帯機ＰＳは内部メモリに記憶
しておく。

【００６３】携帯機ＰＳが発呼する場合には、携帯機Ｐ
Ｓが受信した報知信号１０１に含まれていた最寄りの無
線基地局ＡＰの識別番号（ＩＤ）と、その報知信号１０
１の品質（電波の受信レベル，信号の誤り率等から推
定）の情報を付加した呼設定１０２の無線信号を送信す
る。この呼設定１０２の信号は、携帯機ＰＳが存在する
無線ゾーン（Ｚ１）を形成する低速系の無線基地局ＣＳ
で受信され、呼設定１０３の信号として移動体通信網Ｍ
ＣＮに転送される。

【００６４】移動体通信網ＭＣＮは、呼設定１０３の信
号を受信すると、呼設定受付１０４の信号を低速系の無
線基地局ＣＳに送信する。この信号は、呼設定受付１０
５の無線信号として低速系の無線基地局ＣＳから携帯機
ＰＳに転送される。この後で認証の処理を行う。認証に
ついては図１の場合と同一であるので説明は省略する。

【００６５】認証処理１１２の結果、認証がＯＫの場合
には、移動体通信網ＭＣＮは呼設定２０１の信号を公衆
網ＰＮを経由して信号送受信装置ＴＡに送信する。信号
送受信装置ＴＡは、呼設定２０１を受信すると応答２０
２の信号を公衆網ＰＮを経由して移動体通信網ＭＣＮに
返送する。その後、移動体通信網ＭＣＮは応答２０３の
信号を低速系の無線基地局ＣＳに送信する。低速系の無
線基地局ＣＳは、応答２０３を中継し、応答２０４の無
線信号を携帯機ＰＳに送信する。

【００６６】また、移動体通信網ＭＣＮは、課金指示２
０５の信号を管理装置ＤＢの課金データベース１１に送
信する。これによって、課金データベース１１は携帯機
ＰＳの通信に対する低速系の課金を開始する。以上の手
続きによって、携帯機ＰＳと移動体通信網ＭＣＮとの間
に回線交換による低速系の通信回線が形成される。次
に、携帯機ＰＳは上記低速系の通信回線（２１１，２１
２，２１３，２１４）を用いて、信号送受信装置ＴＡに
接続された制御装置ＣＵに対して、接続情報を通知す
る。この接続情報には、携帯機ＰＳの最寄りの高速系の
無線基地局ＡＰの識別番号（ＩＤ）及び報知信号１０１
の品質（電波の受信レベルや信号の誤り率等から推定し
た結果）の情報が含まれている。

【００６７】制御装置ＣＵは、携帯機ＰＳからの接続情
報の通知を受けると、呼設定２２１の信号を高速系の無
線基地局ＡＰに送信する。高速系の無線基地局ＡＰは呼
設定２２１の信号を中継し、呼設定２２２の無線信号を
携帯機ＰＳに送信する。携帯機ＰＳは、呼設定２２２の
無線信号を受信すると、呼設定受付２２３の無線信号を
高速系の無線基地局ＡＰに送信する。高速系の無線基地
局ＡＰは、呼設定受付２２３を中継し、呼設定受付２２
４を高速バックボーンネットワークＨＳＮを介して制御
装置ＣＵに転送する。

【００６８】制御装置ＣＵは、呼設定受付２２４の信号
を受信した時点で、携帯機ＰＳと高速系の通信システム
との接続に必要な情報が得られるので、それ以降は低速
系の通信回線を利用する必要はない。そこで、制御装置
ＣＵは切断２２５の信号を信号送受信装置ＴＡに送信す
る。信号送受信装置ＴＡは切断２２５の信号を中継し、
切断信号２２６を公衆網ＰＮに転送する。この信号は切
断２２７の信号として公衆網ＰＮから移動体通信網ＭＣ
Ｎに転送される。

【００６９】これにより、低速系の回線交換の通信を終
了する。従って、移動体通信網ＭＣＮは課金終了指示２
２８を管理装置ＤＢの課金データベース１１に送信す
る。課金データベース１１は課金終了指示２２８を受信
すると携帯機ＰＳに対する低速系の課金を終了する。ま
た、移動体通信網ＭＣＮは切断信号２２９を低速系の無
線基地局ＣＳに送信し、低速系の無線基地局ＣＳは切断
信号２２９を受信すると携帯機ＰＳに対して切断信号２
３０を送信する。この切断信号２３０によって、携帯機
ＰＳは低速系の無線基地局ＣＳとの間の無線回線を解放
する（２３１）。

【００７０】一方、携帯機ＰＳは呼設定受付２２３の信
号を送信した後、携帯機ＰＳに接続された通信端末の通
信準備が整ったことを確認してから、応答２３２の無線
信号を高速系の無線基地局ＡＰに送信する。高速系の無
線基地局ＡＰは、この応答２３２を中継し、応答２３３
を高速バックボーンネットワークＨＳＮを介して制御装
置ＣＵに転送する。制御装置ＣＵは、応答２３３を受信
すると携帯機ＰＳの高速系の通信に対する課金を開始す
る。

【００７１】携帯機ＰＳは、確保した高速通信回線２４
１，２４２，２４３を介して、ホストコンピュータＨＣ
との間で高速データ通信を実施する。携帯機ＰＳが通信
を終了する場合には、携帯機ＰＳが切断２４４の無線信
号を高速系の無線基地局ＡＰに送信する。高速系の無線
基地局ＡＰは、切断２４４の無線信号を受信すると、制
御装置ＣＵに対して切断２４５の信号を高速バックボー
ンネットワークＨＳＮを介して転送する。制御装置ＣＵ
は、切断２４５の信号を受信すると、携帯機ＰＳの高速
系の通信に対する課金を終了する。また、高速系の無線
基地局ＡＰは、携帯機ＰＳとの間の無線回線を解放する
（２４６）。

【００７２】なお、第１の実施の形態及び第２の実施の
形態のいずれについても、移動局である携帯機ＰＳの先
に、ハンディタイプの通信端末を接続した形態や、携帯
機ＰＳ自身の中にＷＷＷやメールなどの通信アプリケー
ションを組み込んだ形態が考えられる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、全国
展開された携帯電話やＰＨＳのような低速通信のネット
ワークの呼制御や課金機能を使い、伝送路としては高速
の無線ＬＡＮのようなシステムを使うので、新規に高速
サービスを開始しようとする場合に、比較的低コストで
サービスを開始可能である。

【００７４】また、現存の移動体通信網の認証処理機能
や課金機能を利用することにより、はじめから全ての機
能を作り込む場合に比べて早期にかつ低コストでサービ
スを開始できる。更に、移動局が通信を開始する時点で
利用可能な高速系の無線基地局が近くに存在しない場合
や高速系の無線基地局に空きチャネルがない場合には、
低速系の通信システムをそのまま利用してデータ通信を
行うことができる。

【００７５】また、移動局が通信を開始する時点で利用
可能な高速系の無線基地局が近くに存在しない場合や高
速系の無線基地局に空きチャネルがない場合であって
も、低速系の通信チャネルを確保して通信している間
に、利用可能な高速系の無線基地局の存在の有無を移動
局が監視することにより、自動的に高速系の通信回線に
切り替えることが可能になる。

【００７６】すなわち、移動局の移動により高速系の無
線基地局の無線ゾーンに入った場合や、他局の通信が終
了して高速系の無線基地局に空きチャネルが生じた場合
には、移動局は利用する通信チャネルを低速系から高速
系にスムーズに切り替えることができる。また、低速系
の通信システムと高速系の通信システムとを公衆網を介
して接続することにより、低速系の通信システムについ
ては既存のものをそのまま利用することができ、低速系
の通信システムを所有する通信事業者と高速系の通信シ
ステムを所有する通信事業者との間で特別に情報を交換
する必要もない。従って、高速系の通信サービスをスポ
ット的ではあるが早期に実現可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の制御シーケンス（高速通信
の場合）を示すシーケンス図である。

【図２】第１の実施の形態の制御シーケンス（低速通信
の場合）を示すシーケンス図である。

【図３】第１の実施の形態の制御シーケンス（低速から
高速に切り替える場合）を示すシーケンス図である。

【図４】第１の実施の形態で用いる通信システムの構成
例を示すブロック図である。

【図５】第２の実施の形態の制御シーケンスを示すシー
ケンス図である。

【図６】第２の実施の形態で用いる通信システムの構成
例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１１課金データベース１２認証データベース１３電話機１４端末装置１５インターネット２１，２２，２３網間インタフェース１０１報知信号１０２，１０３呼設定１０４，１０５呼設定受付１０６認証データ要求１０７認証データ応答１０８，１０９認証要求１１０，１１１認証応答１１２認証処理１１３，１１４解放１１５，１１６，１１７無線端末呼出信号１１８，１１９，１２０応答１２１課金指示１２２，１２３，１２４高速通信回線１３１，１３２，１３３切断１３４課金終了指示１３５，１３６解放１４１呼設定１４２，１４３，１４４応答１５１，１５２，１５３低速通信回線１５４，１５５高速通信回線１６１，１６２切断１６３，１６４解放１６５切断１７１，１７２，１７３切替要求１７４，１７５，１７６切替指示１７７切断１７８解放１８１，１８２切断１８３，１８４解放１８５，１８６，１８７高速通信回線２０１呼設定２０２，２０３，２０４応答２０５課金指示２１１，２１２，２１３，２１４低速通信回線２２１，２２２呼設定２２３，２２４呼設定受付２２５切断２２６切断信号２２７切断２２８課金終了指示２２９，２３０切断信号２３１解放２３２，２３３応答２４１，２４２，２４３高速通信回線２４４，２４５切断２４６解放ＡＰ高速系の無線基地局ＣＣＵ協調制御装置ＣＵ制御装置ＣＳ低速系の無線基地局ＤＢ管理装置ＧＷゲートウェイ装置ＨＣホストコンピュータＨＳＮ高速バックボーンネットワークＭＣＮ移動体通信網ＰＮ公衆網ＰＳ携帯機ＴＡ信号送受信装置Ｚ１，Ｚ２無線ゾーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｍ 15/00 Ｈ０４Ｌ 11/00 ３１０Ｂ９Ａ００１ // Ｈ０４Ｌ 12/14 11/02 Ｆ (72)発明者花澤徹郎東京都千代田区大手町二丁目３番１号日本電信電話株式会社内Ｆターム(参考） 5K025 AA05 BB06 DD06 EE04 EE05 FF17 5K030 HB08 HC09 JL01 JT09 LB03 LB09 MB02 MB16 5K033 DA19 5K067 AA21 BB04 BB21 DD23 EE04 GG04 HH01 HH11 JJ33 5K101 LL12 NN21 PP03 QQ08 TT06 9A001 CC05 CC07 CC08 DD11 KK56 LL09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信速度が低速の第１の無線通信システ
ムと、通信速度が前記第１の無線通信システムに比べて
高速の第２の無線通信システムとを備え、前記第１の無
線通信システムと第２の無線通信システムとが互いに接
続された通信網を用いるとともに、前記第１の無線通信
システムに属する第１の無線基地局との間、並びに前記
第２の無線通信システムに属する第２の無線基地局との
間でそれぞれ無線通信が可能な移動局を用いる高速移動
通信網の接続方法であって、前記移動局が高速通信を行う場合に、少なくとも移動局
とその通信相手局との間における呼び出しもしくはそれ
に対する応答を低速の第１の無線通信システムを介して
行い、前記移動局とその通信相手局との間で前記第２の無線通
信システムに高速通信回線を確保し、前記高速通信回線を介して前記移動局とその通信相手局
との間で第２の無線通信システムを用いてデータ通信を
行うことを特徴とする高速移動通信網の接続方法。
【請求項２】請求項１の高速移動通信網の接続方法に
おいて、前記移動局が呼び出しを開始する前に、前記移動局の利
用可能な第２の無線通信システムの状態を調べ、前記移動局の利用可能な第２の無線基地局が見つからな
いか、もしくは利用可能な第２の無線基地局が混雑して
いる場合には、前記移動局とその通信相手局との間で前
記第１の無線通信システムに低速通信回線を確保し、前記低速通信回線を介して前記移動局とその通信相手局
との間で第１の無線通信システムを用いてデータ通信を
行うことを特徴とする高速移動通信網の接続方法。
【請求項３】請求項２の高速移動通信網の接続方法に
おいて、前記移動局とその通信相手局との間で前記第１の無線通
信システムに低速通信回線を確保した後で、前記移動局
の利用可能な第２の無線通信システムの状態を監視し、前記移動局の利用可能な第２の無線基地局が見つかった
場合には、前記移動局とその通信相手局との間で前記第
２の無線通信システムに高速通信回線を確保し、データ通信に利用する回線を前記低速通信回線から高速
通信回線に切り替えてデータ通信を継続することを特徴
とする高速移動通信網の接続方法。
【請求項４】請求項１の高速移動通信網の接続方法に
おいて、前記移動局とその通信相手局との間に通信回線を確保す
る際に、前記移動局から第１の無線通信システムに対し
て、前記移動局の利用可能な第２の無線基地局を特定す
る識別情報及び通信速度の情報を送信し、第１の無線通信システムが前記移動局から受信した識別
情報に基づいて、前記高速通信回線を確保すべき第２の
無線基地局を特定することを特徴とする高速移動通信網
の接続方法。
【請求項５】請求項１の高速移動通信網の接続方法に
おいて、前記移動局とその通信相手局との間に前記高速通信回線
もしくは低速通信回線の確保を完了した時に、前記第１
の無線通信システムを利用して前記移動局の通信に対す
る課金を開始し、前記移動局の通信が終了した時に、前記第１の無線通信
システムを利用して前記課金を終了することを特徴とす
る高速移動通信網の接続方法。
【請求項６】請求項１の高速移動通信網の接続方法に
おいて、前記移動局とその通信相手局との間に高速通信
回線を確保する時に、前記移動局と第１の無線通信シス
テムとの間の低速の通信回線を切断することを特徴とす
る高速移動通信網の接続方法。