JP4788221B2 - Radio access network system and handoff control method for controlling handoff - Google Patents
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Description
本発明は、ハンドオフを制御する無線アクセスネットワーク(RAN:Radio Access Network)システム及びハンドオフ制御方法に関する。 The present invention relates to a radio access network (RAN) system and a handoff control method for controlling handoff.
図1は、従来技術におけるセル構成図である。 FIG. 1 is a cell configuration diagram in the prior art.
移動局1は、基地局2Aの通信エリアに位置し、基地局2Aと無線リンクを接続している。基地局2Aの周囲には、基地局2B〜2Gが隣接しており、移動局1は、その後の移動によって基地局2B〜2Gのいずれかとの間でハンドオフをする可能性がある。しかしながら、移動局1が、今後、どの方向へ移動するかは不明である。従って、無線アクセスネットワークの通信事業者は、移動局1が、基地局2Aから基地局2B〜2Gにハンドオフするために準備を必要とする。
The
図2は、従来技術におけるRANシステムの構成図である。 FIG. 2 is a configuration diagram of a RAN system in the prior art.
図2のRANシステムは、IPネットワークに接続された最上位層のアクセスゲートウェイ4から、最下位層の基地局2へ向かって階層状に構成されている。アクセスゲートウェイ4は、その下位層となる1つ以上のルータ5に接続される。また、そのルータ5は、その下位層となる複数のスイッチ3に接続される。スイッチ3の各ポートには、基地局2が接続される。基地局2は、無線リンクを介して移動局1に接続される。移動局1は、移動した位置に応じて、その位置をカバーする基地局との間で無線リンクを接続する。
The RAN system of FIG. 2 is configured in a hierarchy from the uppermost
図2によれば、移動局1は、基地局2Aの通信エリアから、基地局2Bの通信エリアへ移動している。このとき、移動局1の通信を継続するために、基地局2Aから基地局2Bへのハンドオフの制御が必要となる。
According to FIG. 2, the
ハンドオフ中に移動局1のデータ受信が途切れないようにするために、アクセスゲートウェイ4は、移動先となる可能性のある基地局2B〜2Gに、移動局1が受信すべきデータを予め送信する。これにより、移動局1は、移動元の基地局2Aから送信されるパケットと同じパケットを、移動先の基地局(2B〜2Gのいずれか)からも受信できる。このような送信方法を「divert送信」という(例えば非特許文献2参照)。図2のdivert送信によれば、ハンドオフ中に、基地局2A及び2Bから同じデータパケットが移動局1へ送信される。
In order to prevent the data reception of the
図3は、従来技術におけるRANシステムのシーケンス図である。図2のシステムにおけるパケットの流れを、図3と共に説明する。 FIG. 3 is a sequence diagram of the RAN system in the prior art. The packet flow in the system of FIG. 2 will be described with reference to FIG.
(S301)アクセスゲートウェイ4から送信されるデータパケットは、ルータ5及びスイッチ3Aを介して移動元の基地局2Aへ転送され、移動局1によって受信される。
(S301) The data packet transmitted from the
(S302)移動局1は、移動元の基地局2Aの通信エリアから、移動先の基地局2Bの通信エリアへ移動しているとする。また、移動局1が、例えば受信レベル等の通信状態によって、基地局2Aの無線リンクよりも、基地局2Bの無線リンクの方が良好と判断したとする。このとき、移動局1は、ハンドオフ要求を基地局2A及び2Bへ送信し、ハンドオフを開始する。ハンドオフ要求を受信した移動元の基地局2Aは、データコピー要求を、スイッチ3A及びルータ5を介してアクセスゲートウェイ4へ送信する。
(S302) It is assumed that the
(S303)アクセスゲートウェイ4は、データコピー要求を受信すると、基地局2A宛のデータパケットを、基地局2B宛のデータパケットにコピーし、これら2つのデータパケットをルータ5へ送信する。ここでは、ハンドオフによって、アクセスゲートウェイ4とルータ5との間のデータ量は2倍となる。ルータ5は、コピーされた2つのデータパケットについて、基地局2A宛のデータパケットをスイッチ3Aへ送信し、基地局2B宛のデータパケットをスイッチ3Bへ送信する。スイッチ3Aは、基地局2A宛のデータパケットを基地局2Aへ送信する。スイッチ3Bは、基地局2B宛のデータパケットを基地局2Bへ送信する。移動局1は、ハンドオフ中に、基地局2Aから送信されたデータパケットと、基地局2Bから送信されたデータパケットとを受信することができる。
(S303) Upon receiving the data copy request, the
(S304)移動元の基地局2Aは、ハンドオフ許可を移動局1へ送信する。これに対し、移動局1は、ハンドオフ開始を、基地局2A及び2Bへ送信することによりハンドオフ状態となる。その後、移動局1は、ハンドオフ終了を、基地局2A及び2Bへ送信する。これに対し、移動元の基地局2Aは、ハンドオフ終了確認を移動局1へ送信する。また、移動先の基地局2Bも、ハンドオフ終了確認を移動局1へ送信する。これにより、ハンドオフが終了する。
(S304) The
(S305)移動局1は、ハンドオフ完了を基地局2A及び2Bへ送信する。このとき、移動先の基地局2Bは、データコピー終了をスイッチ3B及びルータ5を介してアクセスゲートウェイ4へ送信する。アクセスゲートウェイ4は、データコピー処理を終了する。
(S305) The
(S306)アクセスゲートウェイ4から送信されるデータパケットは、ルータ5及びスイッチ3Bを介して移動元の基地局2Bへ転送され、移動局1によって受信される。
(S306) The data packet transmitted from the
従来技術によれば、移動局1からハンドオフ要求が送信されると、上位層となるアクセスゲートウェイ4は、複数の基地局2の宛先に同一のデータパケットをコピーして送信する必要がある。そのため、パケットをコピーするアクセスゲートウェイ4には、過度に負荷がかかる。また、アクセスゲートウェイ4とルータ5との間には、ハンドオフ中には、同一のデータパケットが転送され、無駄に通信帯域を使用することになる。
According to the prior art, when a handoff request is transmitted from the
更に、既存のRANシステムでは、アクセスゲートウェイと基地局間の通信はIPで行われる場合が多いために、そのデータパケットを正しい宛先の基地局へ転送するには、設置されている基地局全てのデータベースが必要となる。RANシステムが大きくなるほどデータベースも大きくなり、目標とする移動先の基地局を発見するための検索コストが増大することとなる。 Furthermore, in the existing RAN system, communication between the access gateway and the base station is often performed by IP. Therefore, in order to transfer the data packet to the correct destination base station, all the installed base stations A database is required. The larger the RAN system, the larger the database, and the search cost for finding a target destination base station increases.
従って、本発明は、ハンドオフに必要となるRANシステムの負荷を軽減することができる、無線アクセスネットワークシステム及びハンドオフ制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a radio access network system and a handoff control method capable of reducing the load on the RAN system necessary for handoff.
本発明の無線アクセスネットワークシステムによれば、
移動局と、該移動局と無線で通信する複数の基地局と、VLAN機能に基づくVLANテーブルを有し且つ基地局と通信するVLANスイッチとを有し、
移動局は、自らのVLAN識別子を含むハンドオフ要求を基地局へ送信するハンドオフメッセージ送信手段を有し、
基地局は、移動先となるハンドオフ要求を受信した際に、VLAN識別子を含むポート登録要求をVLANスイッチへ送信する登録メッセージ送信手段を有し、
VLANスイッチは、ポート登録要求に含まれるVLAN識別子に、該ポート登録要求を受信したポート番号を対応付けて登録するVLANテーブルを有することを特徴とする。
According to the radio access network system of the present invention,
A mobile station, a plurality of base stations that communicate wirelessly with the mobile station, a VLAN switch that has a VLAN table based on the VLAN function and communicates with the base station,
The mobile station has a handoff message transmission means for transmitting a handoff request including its VLAN identifier to the base station,
The base station has a registration message transmitting means for transmitting a port registration request including the VLAN identifier to the VLAN switch when receiving the handoff request as the movement destination,
The VLAN switch has a VLAN table that registers the VLAN identifier included in the port registration request in association with the port number that received the port registration request.
本発明の無線アクセスネットワークシステムにおける他の実施形態によれば、
VLANスイッチと通信するゲートウェイを更に有し、
VLANスイッチは、受信したポート登録要求をゲートウェイへ転送する登録メッセージ転送手段を更に有し、
ゲートウェイは、ポート登録要求に含まれるVLAN識別子に、該ポート登録要求に含まれる送信元アドレスを対応付けて登録するVLANテーブルと、データパケットのアドレスに対応して、VLAN識別子を含むVLANタグを付加又は削除して転送するパケット転送手段とを有することも好ましい。
According to another embodiment of the radio access network system of the present invention,
A gateway that communicates with the VLAN switch;
The VLAN switch further includes registration message transfer means for transferring the received port registration request to the gateway,
The gateway adds a VLAN table that registers the VLAN identifier included in the port registration request in association with the source address included in the port registration request, and a VLAN tag that includes the VLAN identifier corresponding to the address of the data packet. It is also preferable to have a packet transfer means for deleting and transferring.
また、本発明の無線アクセスネットワークシステムにおける他の実施形態によれば、
移動局のハンドオフメッセージ送信手段は、自らのVLAN識別子を含むハンドオフ完了を基地局へ送信し、
基地局の登録メッセージ送信手段は、移動元となるハンドオフ完了を受信した際に、VLAN識別子を含むポート削除要求をVLANスイッチへ送信し、
VLANスイッチのVLANテーブルは、ポート削除要求に含まれるVLAN識別子に対応する登録項目をVLANテーブルから削除することも好ましい。
Further, according to another embodiment of the radio access network system of the present invention,
The mobile station handoff message transmission means transmits a handoff completion including its own VLAN identifier to the base station,
The registration message transmitting means of the base station transmits a port deletion request including the VLAN identifier to the VLAN switch when receiving the handoff completion as the movement source,
In the VLAN table of the VLAN switch, it is also preferable to delete the registration item corresponding to the VLAN identifier included in the port deletion request from the VLAN table.
更に、本発明の無線アクセスネットワークシステムにおける他の実施形態によれば、
VLANスイッチの登録メッセージ転送手段は、受信したポート削除要求をゲートウェイへ転送し、
ゲートウェイは、ポート削除要求に含まれるVLAN識別子に対応する登録項目をVLANテーブルから削除することも好ましい。
Furthermore, according to another embodiment of the radio access network system of the present invention,
The registration message transfer means of the VLAN switch transfers the received port deletion request to the gateway,
The gateway preferably deletes the registration item corresponding to the VLAN identifier included in the port deletion request from the VLAN table.
更に、本発明の無線アクセスネットワークシステムにおける他の実施形態によれば、基地局の登録メッセージ送信手段と、VLANスイッチの登録メッセージ転送手段とは、SNMP(Simple Network Management Protocol)に基づくポート登録要求及び/又はポート削除要求を送受信することも好ましい。 Further, according to another embodiment of the radio access network system of the present invention, the registration message transmission means of the base station and the registration message transfer means of the VLAN switch are a port registration request based on SNMP (Simple Network Management Protocol) and It is also preferable to transmit / receive a port deletion request.
本発明の無線アクセスネットワークシステムにおけるハンドオフ制御方法によれば、
無線アクセスネットワークシステムは、移動局と、該移動局と無線で通信する複数の基地局と、VLAN機能に基づくVLANテーブルを有し且つ基地局と通信するVLANスイッチとを有し、
移動局が、自らのVLAN識別子を含むハンドオフ要求を基地局へ送信する第1のステップと、
基地局が、移動先となるハンドオフ要求を受信した際に、VLAN識別子を含むポート登録要求をVLANスイッチへ送信する第2のステップと、
VLANスイッチが、ポート登録要求に含まれるVLAN識別子に、該ポート登録要求を受信したポート番号を対応付けてVLANテーブルに登録する第3のステップとを有することを特徴とする。
According to the handoff control method in the radio access network system of the present invention,
The radio access network system includes a mobile station, a plurality of base stations that communicate with the mobile station wirelessly, a VLAN switch that has a VLAN table based on the VLAN function and communicates with the base station,
A first step in which a mobile station transmits a handoff request including its VLAN identifier to a base station;
A second step of transmitting a port registration request including a VLAN identifier to a VLAN switch when the base station receives a handoff request as a destination;
The VLAN switch includes a third step of registering the VLAN identifier included in the port registration request in the VLAN table in association with the port number that has received the port registration request.
本発明のハンドオフ制御方法における他の実施形態によれば、
VLANスイッチと通信するゲートウェイを更に有し、
第3のステップは、VLANスイッチが、受信したポート登録要求をゲートウェイへ転送し、更に、
ゲートウェイが、ポート登録要求に含まれるVLAN識別子に、該ポート登録要求に含まれる送信元アドレスを対応付けてVLANテーブルに登録し、データパケットのアドレスに対応して、VLAN識別子を含むVLANタグを付加又は削除して転送することも好ましい。
According to another embodiment of the handoff control method of the present invention,
A gateway that communicates with the VLAN switch;
In the third step, the VLAN switch forwards the received port registration request to the gateway.
The gateway registers the VLAN identifier included in the port registration request in association with the source address included in the port registration request in the VLAN table, and adds a VLAN tag including the VLAN identifier corresponding to the address of the data packet. Or it is also preferable to delete and transfer.
また、本発明のハンドオフ制御方法における他の実施形態によれば、
移動局が、自らのVLAN識別子を含むハンドオフ完了を基地局へ送信する第4のステップと、
基地局が、移動元となるハンドオフ完了を受信した際に、VLAN識別子を含むポート削除要求をVLANスイッチへ送信する第5のステップと、
VLANスイッチが、ポート削除要求に含まれるVLAN識別子に対応する登録項目をVLANテーブルから削除する第6のステップと
を有することも好ましい。
According to another embodiment of the handoff control method of the present invention,
A fourth step in which the mobile station transmits a handoff completion including its VLAN identifier to the base station;
A fifth step of transmitting a port deletion request including the VLAN identifier to the VLAN switch when the base station receives the handoff completion as the movement source;
It is also preferable that the VLAN switch has a sixth step of deleting the registration item corresponding to the VLAN identifier included in the port deletion request from the VLAN table.
更に、本発明のハンドオフ制御方法における他の実施形態によれば、
VLANスイッチの登録メッセージ転送手段は、受信したポート削除要求をゲートウェイへ転送し、
ゲートウェイは、ポート削除要求に含まれるVLAN識別子に対応する登録項目をVLANテーブルから削除することも好ましい。
Furthermore, according to another embodiment of the handoff control method of the present invention,
The registration message transfer means of the VLAN switch transfers the received port deletion request to the gateway,
The gateway preferably deletes the registration item corresponding to the VLAN identifier included in the port deletion request from the VLAN table.
更に、本発明のハンドオフ制御方法における他の実施形態によれば、ポート登録要求及び/又はポート削除要求は、SNMPに基づくメッセージであることも好ましい。 Furthermore, according to another embodiment of the handoff control method of the present invention, the port registration request and / or the port deletion request is preferably a message based on SNMP.
本発明によれば、RANを、VLAN機能を有するVLANスイッチから構成しているために、VLANスイッチの設定によって論理的な仮想LANを簡易に構築することができる。特に、本発明によれば、ハンドオフ開始時に転送されるポート登録要求及びポート削除要求によって、ハンドオフに関係するVLANスイッチに対して、VLANに属するか又はVLANから外れるように設定される。 According to the present invention, since the RAN is configured by a VLAN switch having a VLAN function, a logical virtual LAN can be easily constructed by setting the VLAN switch. In particular, according to the present invention, the port registration request and the port deletion request transferred at the start of handoff are set so that the VLAN switch related to the handoff belongs to the VLAN or is excluded from the VLAN.
また、本発明によれば、ハンドオフ時に、アクセスゲートウェイがデータパケットをコピーする必要がなく、RAN全体の負荷を低下させることが可能となる。従来技術のdivert送信を行う場合、アクセスゲートウェイが、データパケット毎に宛先ヘッダを見て、パケットコピーの必要性を判断した上で、パケットをコピーしなければならなかった。このような方法では、ハンドオフ毎に、アクセスゲートウェイに負荷がかかるだけでなく、アクセスゲートウェイと基地局との間で、コピーされた分だけのパケットの転送が必要となり、RAN全体の負荷が増加せざるを得ない。特に、アクセスゲートウェイは、携帯電話事業者網のセンタ側設備として設置されることも多く、負荷の低減は重要である。これに対し、本発明によれば、VLANスイッチのVLANテーブルにポートの追加/削除をするだけでパケットの経路制御が可能となるので、パケットをコピーするノードが不要となる。また、本発明によれば、アクセスゲートウェイが移動先の基地局を発見する必要もなく、IPアドレスの検査が不要となる。 Also, according to the present invention, it is not necessary for the access gateway to copy the data packet at the time of handoff, and the load on the entire RAN can be reduced. When performing divert transmission according to the prior art, the access gateway must copy the packet after judging the necessity of packet copy by looking at the destination header for each data packet. Such a method not only places a load on the access gateway for each handoff, but also requires the transfer of the copied packets between the access gateway and the base station, increasing the load on the entire RAN. I must. In particular, the access gateway is often installed as a center side facility of a mobile phone carrier network, and it is important to reduce the load. On the other hand, according to the present invention, it is possible to control the route of a packet by simply adding / deleting a port to / from the VLAN table of the VLAN switch, so that a node for copying the packet becomes unnecessary. In addition, according to the present invention, it is not necessary for the access gateway to discover the destination base station, and it is not necessary to check the IP address.
また、VLANスイッチによるハードウェア的なコピーは、階層状に構成されたRANにおける基地局に近い部分でのみ行われる。従って、アクセスゲートウェイに負荷が集中することもなく、センタに近いところのネットワーク、即ちアクセスゲートウェイに近いところのネットワークに負荷をかけることはない。 In addition, hardware copy by the VLAN switch is performed only in a portion close to the base station in the hierarchical RAN. Therefore, the load is not concentrated on the access gateway, and the network near the center, that is, the network near the access gateway is not loaded.
更に、本発明によれば、ハンドオフのための管理内容を減らすことが可能となる。従来技術においては、divert送信をするために、宛先となる基地局のIPアドレスの情報を管理する必要がある。このIPアドレスのリストを見て、適切な基地局にIPパケットが送信されるように処理を行う必要がある。これに対し、本発明は、ハンドオフのためのポート登録要求又はポート削除要求が通過したVLANスイッチが、そのポートをVLANテーブルに追加することで、自動的にIPパケットが宛先の基地局に転送される。従って、従来技術のように基地局のIPアドレスのリストを管理する必要がない。 Furthermore, according to the present invention, the management content for handoff can be reduced. In the prior art, in order to perform divert transmission, it is necessary to manage the IP address information of the destination base station. It is necessary to look at the list of IP addresses and perform processing so that the IP packet is transmitted to an appropriate base station. In contrast, in the present invention, when a VLAN switch that has passed a port registration request or port deletion request for handoff adds the port to the VLAN table, the IP packet is automatically transferred to the destination base station. The Therefore, it is not necessary to manage a list of IP addresses of base stations as in the prior art.
更に、本発明によれば、RAN全体を、安価なVLANスイッチによって構成することができるので、ネットワーク全体のコストを低減することができる。 Furthermore, according to the present invention, since the entire RAN can be configured by an inexpensive VLAN switch, the cost of the entire network can be reduced.
従って、本発明によれば、ハンドオフに必要となるRANシステムの負荷を軽減することができる。 Therefore, according to the present invention, the load on the RAN system required for handoff can be reduced.
以下では、図面を用いて、本発明の最良の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, the best embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図4は、本発明における移動局1に対する基地局のセル構成図である。
FIG. 4 is a cell configuration diagram of a base station for the
本発明は、ハンドオフ中に、移動局1に対して、移動元の基地局2Aの通信エリアと、移動先の基地局2Bの通信エリアとを、論理的に同じLANに接続されているように構成する。このために、本発明は、無線アクセスネットワークを、ルータ又はスイッチに代えて、VLAN(Virtual LAN)機能を有するVLANスイッチから構成する。移動局1のVLAN識別子(VLAN−ID)が、ノードとなるVLANスイッチに登録されることにより、同一パケットを複数の経路に転送することができる。その結果、図4によれば、移動局1は、移動元の基地局2Aと移動先の基地局2Bとから、同一のデータパケットを受信することができる。もちろん、移動局1が基地局2Bに加えて、他の基地局(例えば基地局2D)に移動する可能性がある場合は、基地局2Dに同一のVLANに属させることで、基地局2A、基地局2B、及び基地局2Dで同一のデータパケットを受信することが可能となる。なお、この後の説明では、基地局2Aと基地局2Bの間で移動するとして説明する。
In the present invention, during the handoff, the communication area of the
図5は、本発明におけるRANシステムの構成図である。 FIG. 5 is a configuration diagram of the RAN system according to the present invention.
図5のシステムは、図2のシステムと比較し、RAN内を構成するルータ又はスイッチに代えて、VLAN機能を有するVLANスイッチから構成されている点が相違する。 The system shown in FIG. 5 is different from the system shown in FIG. 2 in that the system includes a VLAN switch having a VLAN function instead of a router or a switch constituting the RAN.
VLANとは、IEEE802.1Qに規定されており、データパケットのデータリンクヘッダに付与されたVLANタグによって、ワークグループ間のブロードキャスト又はマルチキャストが実現される(例えば非特許文献3参照)。これは、物理的には異なるスイッチに接続されている端末を、論理的に同一のネットワーク内に存在しているように見せるための技術である。 The VLAN is defined in IEEE 802.1Q, and broadcast or multicast between work groups is realized by a VLAN tag attached to a data link header of a data packet (see, for example, Non-Patent Document 3). This is a technique for making terminals that are physically connected to different switches appear logically in the same network.
表1は、IEEE802.1Qによって規定されたフレーム構成図である。
表1によれば、データリンクヘッダは、MAC(Media Access Control)ヘッダと、4byteのVLANタグとから構成される。VLANタグは、プロトコルタイプ(2byte)と、優先度(3bit)と、CFI(Cononical Format Indicator)(1bit)と、VLAN−ID(12bit)とを有する。 According to Table 1, the data link header includes a MAC (Media Access Control) header and a 4-byte VLAN tag. The VLAN tag has a protocol type (2 bytes), a priority (3 bits), a CFI (Cononical Format Indicator) (1 bit), and a VLAN-ID (12 bits).
VLAN機能を有するVLANスイッチは、VLAN−IDとポート番号とを対応付けたVLANテーブルを有する。VLANテーブルは、同じポート番号に複数のVLAN−IDを指定することもできる。VLANスイッチは、受信されるポート登録要求又はポート削除要求によってそのVLANテーブルを更新する。 A VLAN switch having a VLAN function has a VLAN table in which VLAN-IDs are associated with port numbers. In the VLAN table, a plurality of VLAN-IDs can be specified for the same port number. The VLAN switch updates its VLAN table according to the received port registration request or port deletion request.
表2は、VLANスイッチが有するVLANテーブルである。このテーブルを用いて、VLANスイッチは、データパケットに仮想LANを提供する。
表3は、ゲートウェイ4が有するVLANテーブルである。ゲートウェイ4は、VLAN−IDにIPアドレスを対応付けて記憶する。
尚、VLAN機能を有するVLANスイッチは、複数のポートに同一パケットを出力するけれども、この動作はハードウェア的に行われている。従って、データパケットのヘッダを解析する等のソフトウェア的な処理が必要ないために、システム全体の負荷を格段に低下させるが可能となる。 Note that a VLAN switch having a VLAN function outputs the same packet to a plurality of ports, but this operation is performed in hardware. Accordingly, since software processing such as analysis of the header of the data packet is not necessary, the load on the entire system can be significantly reduced.
図5のシステムによれば、アクセスゲートウェイ4は、divert送信を実現するために、基地局2A宛のデータパケットを、下位層のVLANスイッチ3Eへ送信する。本発明によれば、アクセスゲートウェイ4は、データパケットをコピーしない。VLANスイッチ3Eは、VLANテーブルに応じて、そのデータパケットを、VLANスイッチ3A及び3Bへ送信する。更に、VLANスイッチ3Aは、VLANテーブルに応じて、そのデータパケットを基地局2Aへ送信する。また、VLANスイッチ3Bは、VLANテーブルに応じて、そのデータパケットを基地局2Bへ送信する。移動局1は、基地局2Aから送信されるデータパケットと、基地局2Bから送信されるデータパケットとを受信することができる。
According to the system of FIG. 5, the
図6は、本発明におけるRANシステムのシーケンス図である。 FIG. 6 is a sequence diagram of the RAN system according to the present invention.
図6のシーケンスは、図3のシーケンスと比較して、移動局1からのハンドオフ要求時(S602)と、移動局1からのハンドオフ完了時(S605)とが異なる。また、アクセスゲートウェイ4から移動局1へのデータパケットの転送の手順も異なる。
The sequence in FIG. 6 differs from the sequence in FIG. 3 at the time of handoff request from the mobile station 1 (S602) and the time of completion of handoff from the mobile station 1 (S605). Also, the procedure for transferring data packets from the
移動局1は、自分が属するVLANの識別子であるVLAN−IDを予め記憶部に保持する。
(S601)アクセスゲートウェイ4から送信されるデータパケットは、VLANスイッチ3E及び3Aを介して移動元の基地局2Aへ転送され、移動局1によって受信される。
The
(S601) The data packet transmitted from the
(S602)移動局1は、移動元の基地局2Aの通信エリアから、移動先の基地局2Bの通信エリアへ移動しているとする。また、移動局1は、基地局2Aの無線リンクよりも、基地局2Bの無線リンクの方が良好と判断したとする。このとき、移動局1は、ハンドオフ要求を基地局2A及び2Bへ送信する。
(S602) It is assumed that the
ハンドオフ要求のメッセージには、移動局1が属するVLAN−IDを含む。
The handoff request message includes the VLAN-ID to which the
移動局1からハンドオフ要求を受信した移動先の基地局2Bは、ポート登録要求をVLANスイッチ3Bへ送信する。ポート登録要求は、ハンドオフ要求に含まれたVLAN−IDを含む。
The
ポート登録要求を受信したVLANスイッチ3Bは、ポート登録要求に含まれるVLAN−IDに、そのポート登録要求を受信したポート番号を対応付けて、VLANテーブルに登録する。そして、VLANスイッチ3Bは、その上位層のVLANスイッチ3Eへ、受信したポート登録要求を転送する。
The
ポート登録要求を受信したVLANスイッチ3Eは、ポート登録要求に含まれるVLAN−IDに、そのポート登録要求を受信したポート番号を対応付けて、VLANテーブルに登録する。そして、VLANスイッチ3Eは、その上位層のアクセスゲートウェイ4へ、受信したポート登録要求を転送する。
The
ポート登録要求を受信したアクセスゲートウェイ4は、ポート登録要求に含まれるVLAN−IDに、同じくポート登録要求に含まれるIPアドレスをそれぞれ対応付けて、VLANテーブルに登録する。
The
(S603)アクセスゲートウェイ4は、基地局2Aへ送信すべきデータパケットをスイッチ3Eへ送信する。この実施形態によれば、従来技術の図3におけるS303のように、ハンドオフによって、アクセスゲートウェイ4とスイッチ3Eとの間のデータ量が増加することはない。スイッチ3Eは、VLANテーブルを参照し、そのデータパケットを、VLANスイッチ3Aに接続されたポートと、VLANスイッチ3Bに接続されたポートとに同時に出力する。
(S603) The
VLANスイッチ3Aは、VLANテーブルを参照し、そのデータパケットを基地局2Aへ送信する。VLANスイッチ3Bは、VLANテーブルを参照し、そのデータパケットを基地局2Bへ送信する。移動局1は、ハンドオフ中に、基地局2Aから送信されたデータパケットと、基地局2Bから送信されたデータパケットとを受信することができる。
The
(S604)前述したS304と同様に、移動局1は、移動元の基地局2A及び移動先の基地局2Bとの間でハンドオフを行う。
(S604) Similar to S304 described above, the
(S605)移動局1は、ハンドオフ完了を基地局2A及び2Bへ送信する。ハンドオフ完了のメッセージは、移動局1が属するVLAN−IDを含む。
(S605) The
移動局1からハンドオフ完了を受信した移動元の基地局2Aは、移動局1のVLAN−IDを含むポート削除要求をVLANスイッチ3Aへ送信する。VLANスイッチ3Aは、VLANテーブルからVLAN−IDに対応する登録項目を削除する。更に、VLANスイッチ3Aは、ハンドオフ完了を、その上位層のVLANスイッチ3Eへ送信する。VLANスイッチ3Eは、VLANテーブルからVLAN−IDに対応する登録項目を削除する。更に、VLANスイッチ3Eは、ハンドオフ完了を、その上位層のアクセスゲートウェイ4へ送信する。
The
(S606)アクセスゲートウェイ4から送信されるデータパケットは、VLANスイッチ3E及び3Bを介して移動先の基地局2Bへ転送され、移動局1によって受信される。
(S606) The data packet transmitted from the
図7は、本発明のRANシステムにおける装置の機能構成図である。 FIG. 7 is a functional configuration diagram of apparatuses in the RAN system of the present invention.
移動局1は、パケット送受信部10と、ハンドオフ制御部11と、ハンドオフメッセージ送信部12と、VLAN−ID保持部13とを有する。ハンドオフメッセージ送信部12は、ハンドオフ制御部11のハンドオフ開始又は終了の指示に基づいて、ハンドオフ要求又はハンドオフ完了のメッセージを送信する。これらメッセージには、VLAN−ID保持部13に蓄積された移動局1のVLANに関する情報を含む。パケット送受信部10は、VLAN−IDを含むVLANタグをデータリンクヘッダに付加したデータパケットを送受信する。
The
基地局2は、パケット転送部20と、ハンドオフメッセージ受信部21と、登録メッセージ送信部22とを有する。ハンドオフメッセージ受信部21は、移動局1からハンドオフ要求又はハンドオフ完了のメッセージを受信する。これらメッセージを受信した旨が、登録メッセージ送信部22へ通知される。登録メッセージ送信部22は、ハンドオフ要求に対してはポート登録要求を送信し、ハンドオフ完了に対してはポート削除要求を送信する。
The
VLANスイッチ3は、パケット転送部30と、ポートスイッチ部31と、VLANテーブル部32と、登録メッセージ転送部33とを有する。ポートスイッチ部31は、複数のポートを備えており、ポート毎に基地局2へ接続されている。ポートスイッチ部31は、パケット転送部30から受け取ったデータパケットを、VLANテーブル部32の登録内容に応じて、そのVLAN−IDに対応するポートから出力する。VLANテーブル部32は、前述した表2と同様に、ポート番号毎にVLAN−IDを対応付けたテーブルを保持する。登録メッセージ転送部33は、基地局2から受信したポート登録要求又はポート削除要求に従って、VLANテーブル部32が更新されるように指示する。また、登録メッセージ転送部33は、受信したこれら要求メッセージを上位層のVLANスイッチ又はアクセスゲートウェイへ転送する。
The
アクセスゲートウェイ4は、パケット転送部40と、VLANテーブル部41と、登録メッセージ受信部42とを有する。パケット転送部40は、VLANスイッチから受信したデータパケットからVLANタグを削除して、IPネットワークへ転送する。一方、IPネットワークから受信したデータパケットにVLANタグを付加して、VLANスイッチへ転送する。VLANテーブル部41は、前述した表3と同様に、IPアドレス毎にVLAN−IDを対応付けたテーブルを保持する。登録メッセージ受信部42は、VLANスイッチ3から受信したポート登録要求又はポート削除要求に従って、VLANテーブル部41が更新されるように指示する。尚、RANが携帯電話事業設備に関するものである場合、アクセスゲートウェイ4は、パケット制御ノードであることも好ましい。
The
ポート登録要求又はポート削除要求は、ネットワーク管理プロトコルであるSNMPによって容易に実現可能である。従って、基地局2の登録メッセージ送信部22はマネージャとして動作し、VLANスイッチの登録メッセージ転送部33はエージェントとして動作する。また、VLANスイッチの登録メッセージ転送部33は更にマネージャとして動作し、アクセスゲートウェイ4の登録メッセージ受信部42はエージェントとして動作する。
The port registration request or the port deletion request can be easily realized by SNMP which is a network management protocol. Accordingly, the registration
前述した本発明における種々の実施形態によれば、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略を、当業者は容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。 According to the above-described various embodiments of the present invention, those skilled in the art can easily make various changes, modifications, and omissions in the technical idea and scope of the present invention. The above description is merely an example, and is not intended to be restrictive. The invention is limited only as defined in the following claims and the equivalents thereto.
1 移動局
10 パケット送受信部
11 ハンドオフ制御部
12 ハンドオフメッセージ送信部
13 VLAN−ID保持部
2 基地局
21 パケット転送部
22 ハンドオフメッセージ受信部
23 登録メッセージ送信部
3 VLANスイッチ、スイッチ
30 パケット転送部
31 ポートスイッチ部
32 VLANテーブル部
33 登録メッセージ転送部
4 アクセスゲートウェイ
41 パケット転送部
42 VLANテーブル部
43 登録メッセージ受信部
5 ルータ
6 IPネットワーク
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記移動局は、自らのVLAN識別子を含むハンドオフ要求を前記基地局へ送信するハンドオフメッセージ送信手段を有し、
前記基地局は、移動先となる前記ハンドオフ要求を受信した際に、前記VLAN識別子を含むポート登録要求を前記VLANスイッチへ送信する登録メッセージ送信手段を有し、
前記VLANスイッチは、前記ポート登録要求に含まれる前記VLAN識別子に、該ポート登録要求を受信したポート番号を対応付けて登録する前記VLANテーブルを有することを特徴とする無線アクセスネットワークシステム。 A mobile station, a plurality of base stations that communicate wirelessly with the mobile station, a VLAN switch that has a VLAN table based on a VLAN function and communicates with the base station,
The mobile station has handoff message transmission means for transmitting a handoff request including its own VLAN identifier to the base station,
The base station has a registration message transmitting means for transmitting a port registration request including the VLAN identifier to the VLAN switch when receiving the handoff request as a destination.
The wireless access network system, wherein the VLAN switch includes the VLAN table for registering the VLAN identifier included in the port registration request in association with the port number that received the port registration request.
前記VLANスイッチは、受信した前記ポート登録要求を前記ゲートウェイへ転送する登録メッセージ転送手段を更に有し、
前記ゲートウェイは、前記ポート登録要求に含まれる前記VLAN識別子に、該ポート登録要求に含まれる送信元アドレスを対応付けて登録する前記VLANテーブルと、データパケットのアドレスに対応して、前記VLAN識別子を含むVLANタグを付加又は削除して転送するパケット転送手段とを有することを特徴とする請求項1に記載の無線アクセスネットワークシステム。 A gateway that communicates with the VLAN switch;
The VLAN switch further includes registration message transfer means for transferring the received port registration request to the gateway,
The gateway registers the VLAN identifier in association with the VLAN identifier included in the port registration request and the VLAN table for registering the source address included in the port registration request in association with the address of the data packet. The wireless access network system according to claim 1, further comprising: a packet transfer unit configured to add or delete a VLAN tag including the packet.
前記基地局の前記登録メッセージ送信手段は、移動元となる前記ハンドオフ完了を受信した際に、前記VLAN識別子を含むポート削除要求を前記VLANスイッチへ送信し、
前記VLANスイッチの前記VLANテーブルは、前記ポート削除要求に含まれる前記VLAN識別子に対応する登録項目を前記VLANテーブルから削除する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の無線アクセスネットワークシステム。 The handoff message transmission means of the mobile station transmits a handoff completion including its own VLAN identifier to the base station,
The registration message transmission means of the base station transmits a port deletion request including the VLAN identifier to the VLAN switch when receiving the handoff completion as a movement source,
The wireless access network system according to claim 1 or 2, wherein the VLAN table of the VLAN switch deletes a registration item corresponding to the VLAN identifier included in the port deletion request from the VLAN table.
前記ゲートウェイは、前記ポート削除要求に含まれる前記VLAN識別子に対応する登録項目を前記VLANテーブルから削除することを特徴とする請求項3に記載の無線アクセスネットワークシステム。 The registration message transfer means of the VLAN switch transfers the received port deletion request to the gateway,
The radio access network system according to claim 3, wherein the gateway deletes a registration item corresponding to the VLAN identifier included in the port deletion request from the VLAN table.
前記無線アクセスネットワークシステムは、移動局と、該移動局と無線で通信する複数の基地局と、VLAN機能に基づくVLANテーブルを有し且つ前記基地局と通信するVLANスイッチとを有し、
前記移動局が、自らのVLAN識別子を含むハンドオフ要求を前記基地局へ送信する第1のステップと、
前記基地局が、移動先となる前記ハンドオフ要求を受信した際に、前記VLAN識別子を含むポート登録要求を前記VLANスイッチへ送信する第2のステップと、
前記VLANスイッチが、前記ポート登録要求に含まれる前記VLAN識別子に、該ポート登録要求を受信したポート番号を対応付けて前記VLANテーブルに登録する第3のステップと
を有することを特徴とするハンドオフ制御方法。 In a handoff control method in a radio access network system,
The radio access network system includes a mobile station, a plurality of base stations that communicate with the mobile station wirelessly, a VLAN switch that has a VLAN table based on a VLAN function and communicates with the base station,
A first step in which the mobile station sends a handoff request including its VLAN identifier to the base station;
A second step of transmitting a port registration request including the VLAN identifier to the VLAN switch when the base station receives the handoff request as a destination;
The VLAN switch includes a third step of registering the VLAN identifier included in the port registration request in association with the port number that has received the port registration request in the VLAN table. Method.
前記第3のステップは、VLANスイッチが、受信した前記ポート登録要求を前記ゲートウェイへ転送し、更に、
前記ゲートウェイが、前記ポート登録要求に含まれる前記VLAN識別子に、該ポート登録要求に含まれる送信元アドレスを対応付けて前記VLANテーブルに登録し、データパケットのアドレスに対応して、前記VLAN識別子を含むVLANタグを付加又は削除して転送することを特徴とする請求項6に記載の無線アクセスネットワークシステム。 A gateway that communicates with the VLAN switch;
In the third step, the VLAN switch forwards the received port registration request to the gateway, and
The gateway registers the VLAN identifier included in the port registration request in association with the source address included in the port registration request in the VLAN table, and corresponds the VLAN identifier to the address of the data packet. The wireless access network system according to claim 6, wherein the VLAN tag is added or deleted for transfer.
前記基地局が、移動元となる前記ハンドオフ完了を受信した際に、前記VLAN識別子を含むポート削除要求を前記VLANスイッチへ送信する第5のステップと、
前記VLANスイッチが、前記ポート削除要求に含まれる前記VLAN識別子に対応する登録項目を前記VLANテーブルから削除する第6のステップと
を有することを特徴とする請求項6又は7に記載のハンドオフ制御方法。 A fourth step in which the mobile station transmits a handoff completion including its VLAN identifier to the base station;
A fifth step of transmitting a port deletion request including the VLAN identifier to the VLAN switch when the base station receives the handoff completion as a movement source;
The handoff control method according to claim 6 or 7, wherein the VLAN switch has a sixth step of deleting a registration item corresponding to the VLAN identifier included in the port deletion request from the VLAN table. .
前記ゲートウェイは、前記ポート削除要求に含まれる前記VLAN識別子に対応する登録項目を前記VLANテーブルから削除することを特徴とする請求項8に記載のハンドオフ制御方法。 The registration message transfer means of the VLAN switch transfers the received port deletion request to the gateway,
The handoff control method according to claim 8, wherein the gateway deletes a registration item corresponding to the VLAN identifier included in the port deletion request from the VLAN table.
The handoff control method according to any one of claims 6 to 9, wherein the port registration request and / or the port deletion request is a message based on SNMP.
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