垂直引き継ぎ

垂直ハンドオーバーまたは垂直ハンドオフとは、ネットワークノードがサポートインフラストラクチャにアクセスするために使用する接続の種類を変更することを指します。これは通常、ノードの移動性をサポートするためです。たとえば、適切に装備されたラップトップでは、インターネットアクセスに高速ワイヤレス LANとセルラーテクノロジの両方を使用できる場合があります。ワイヤレス LAN 接続は一般に高速であり、セルラーテクノロジは一般に広範囲にカバーされます。したがって、ラップトップユーザーは、ワイヤレス LAN 接続が利用できる場合は常にそれを使用し、ワイヤレス LAN が利用できない場合はセルラー接続に戻ることを望む場合があります。垂直ハンドオーバーとは、通信を維持するために、あるテクノロジから別のテクノロジに自動的に移行することを指します。これは、同じテクノロジを使用する異なるワイヤレスアクセスポイント間の水平ハンドオーバーとは異なります。

WLANとUMTS (WCDMA)間の垂直ハンドオフは、WLAN のより高い帯域幅とより低いコストを利用できるという利点、および UMTS のより優れたモビリティサポートとより広いカバレッジにより、4G ワイヤレスネットワークのすべての研究領域で大きな注目を集めています。WiMAX を含むさまざまな有線および無線アクセステクノロジ間の垂直ハンドオーバーは、IEEE 802.21として標準化されているメディア非依存ハンドオーバーを使用して実現できます。

関連する問題

デュアルモードカード

垂直ハンドオーバーをサポートするには、モバイル端末にデュアルモードカードが必要です。たとえば、WLANとUMTS の両方の周波数帯域と変調方式で動作できるカードなどです。

インターワーキングアーキテクチャ

UMTS と WLAN 間の垂直ハンドオーバーには、密結合と疎結合という2 つの主要な相互接続アーキテクチャがあります。3GPP が採用した密結合方式では、WAG (ワイヤレスアクセスゲートウェイ) と PDG (パケットデータゲートウェイ) という 2 つの要素が追加されます。そのため、WLAN AP からインターネット上の対応するノードへのデータ転送は、UMTS のコアネットワークを経由する必要があります。

疎結合は、WLAN が携帯電話事業者ではなく個人ユーザーによって運用されている場合によく使用されます。そのため、WLAN を介して送信されるデータは、携帯電話ネットワークを通過しません。

ハンドオーバーメトリクス

従来のハンドオーバー、たとえばセルラーネットワーク間のハンドオーバーでは、ハンドオーバーの決定は主に 2 つのセルの境界領域における RSS (受信信号強度) に基づいて行われますが、リソース管理上の理由から、通話ドロップ率などに基づいて行われる場合もあります。垂直ハンドオーバーでは、状況はより複雑です。通常、2 つの異なる種類のワイヤレスネットワークの信号強度メトリックは比較できません (たとえば、WLAN と UMTS の比較)。WLAN と UMTS ネットワークの両方が同時に 1 つのエリアをカバーします。この状況でのハンドオーバーメトリックには、RSS、ユーザーの好み、ネットワークの状態、アプリケーションの種類、コストなどが含まれます。

ハンドオーバー決定アルゴリズム

上記のハンドオーバーメトリックに基づいて、インターフェイスをどのネットワークにいつどのように切り替えるかが決定されます。多くの論文では、より良いサービスや低コストなどに基づいて合理的なフローチャートが示されていますが、他の論文では、ファジーロジック、ニューロンネットワーク、または MADM 方式を使用して問題を解決しています。

モビリティ管理

モバイルステーションがユーザーのセッションをあるネットワークから別のネットワークに転送すると、IP アドレスが変更されます。MS が通信している対応ノードが正しくそれを見つけてセッションを続行できるようにするには、モビリティ管理が使用されます。モビリティ管理の問題は、アプリケーション層、トランスポート層、IP層などのさまざまな層で解決できます。最も一般的な方法は、SIP (セッション開始プロトコル) とモバイル IPを使用することです。

引き継ぎ手順

ハンドオーバー手順は、ハンドオーバーを実行するために使用される制御シグナリングを指定し、ハンドオーバー決定アルゴリズムによって呼び出されます。