JP5036751B2 - How to select the optimal wireless communication method - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信システムに関し、更に詳しくは、無線通信方式の異なる複数の無線基地局および基地局制御装置からなる移動体無線通信システムおよび監視装置に関する。 The present invention relates to a radio communication system, and more particularly to a mobile radio communication system and a monitoring apparatus including a plurality of radio base stations and base station control devices having different radio communication schemes.
近年、無線通信技術の発展に伴って、使用周波数帯や変復調方式など、通信方式の異なる各種の移動体無線通信システムが提案されている。例えば、CDMA技術を応用したセルラー通信方式として、広帯域CDMA(W−CDMA)であるcdma2000規格に含まれるデータ通信専用の技術仕様「1xEV−DO(1X Evolution Data Only)」がある。1xEV−DOは、1.25MHzの帯域で最高2.4Mbpsのデータ通信を可能にしている。 In recent years, with the development of wireless communication technology, various mobile wireless communication systems with different communication methods such as a used frequency band and a modulation / demodulation method have been proposed. For example, as a cellular communication system using CDMA technology, there is a technical specification “1xEV-DO (1X Evolution Data Only)” dedicated to data communication included in the cdma2000 standard which is wideband CDMA (W-CDMA). 1xEV-DO enables data communication of up to 2.4 Mbps in a 1.25 MHz band.
ホットスポット用の無線通信方式としては、例えば、無線LANの標準規格であるIEEE802.11で提案された「Wi−Fi(Wireless Fidelity)」がある。また、比較的人口密度の低い地域でのブロードバンド接続サービスに適した無線通信方式として、IEEE802.16規格の無線MAN(Metropolitan Area Network):「WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)」がある。 As a wireless communication system for hotspots, for example, there is “Wi-Fi (Wireless Fidelity)” proposed in IEEE 802.11, which is a wireless LAN standard. Further, as a wireless communication system suitable for broadband connection service in an area with a relatively low population density, there is a wireless MAN (Metropolitan Area Network): “WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)” of the IEEE 802.16 standard.
IEEEP802.21 D00.04(非特許文献1)では、ハンドオーバーの対象となる移動体無線通信方式として、上述したW−CDMA、1xEV−DO、Wi−Fi、WiMAXを挙げて、異種無線ネットワーク間でのハンドオーバーに関する標準化活動が行われている。非特許文献1のハンドオーバーは、MIH(Media Independent Handover)と呼ばれている。
In IEEE 802.21 D00.04 (Non-Patent Document 1), the above-mentioned W-CDMA, 1xEV-DO, Wi-Fi, and WiMAX are cited as mobile wireless communication systems to be handed over between different wireless networks. Standardization activities related to handovers are underway. The handover described in Non-Patent
また、近年では、各無線端末または無線基地局が、無線区間の状況を動的に認識することによって、周波数利用効率やスループット特性の面から最も効率的な移動体通信方式を選択できるようにした「コグニティブ無線」と呼ばれている無線通信システムが検討されている。 In recent years, each wireless terminal or wireless base station has been able to select the most efficient mobile communication method in terms of frequency utilization efficiency and throughput characteristics by dynamically recognizing the state of the wireless section. A wireless communication system called “cognitive radio” has been studied.
非特許文献1のMIHでは、異種の無線ネットワーク間でのハンドオーバーを実現するため、MIHF(MIH Function)という新たなレイヤを定義している。そのため、MIHを採用しようとすると、例えば、1xEV−DO(CDMA2000)など、既存の移動体無線通信システムの標準化規定を一部変更し、MIHFレイヤの機能を追加する必要があり、開発コストが高くなるという問題がある。
In MIH of Non-Patent
本発明の目的は、既存の無線通信システムに大きな変更を加えることなく、異種の複数の無線通信方式で通信可能な無線端末を最適な無線通信路でコア網に接続できる無線通信システムを提供することにある。
本発明の他の目的は、複数種類の無線通信方式の中から、無線端末に適した無線通信路をもつ無線通信方式を選択できる無線通信システム用の監視装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a wireless communication system capable of connecting wireless terminals capable of communicating with a plurality of different wireless communication systems to a core network through an optimal wireless communication path without greatly changing the existing wireless communication system. There is.
Another object of the present invention is to provide a monitoring apparatus for a wireless communication system that can select a wireless communication system having a wireless communication path suitable for a wireless terminal from a plurality of types of wireless communication systems.
上記目的を達成するため、本発明では、それぞれ複数の基地局を収容した無線通信方式の異なる複数の基地局制御装置と、上記複数の基地局制御装置に接続されたホームエージェント装置とからなる無線通信システムにおいて、上記各基地局および基地局制御装置に接続された監視装置(以下、監視ノードと言う)を配置し、該監視ノードで、各基地局から無線端末毎の通信品質情報を取得し、各無線端末が接続される異種通信方式の無線基地局中から、無線端末に適した無線通信路をもつ無線基地局(無線通信方式)を選択することを特徴とする。
また、本発明の無線通信システムでは、監視ノードが、各無線端末に適した無線通信方式をホームエージェント、またはホームエージェントと各基地局制御装置との間に位置したパケット転送装置(例えば、パケットスイッチ)に通知することを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the present invention, a radio comprising a plurality of base station controllers having different radio communication schemes each accommodating a plurality of base stations, and a home agent apparatus connected to the plurality of base station controllers. In a communication system, a monitoring device (hereinafter referred to as a monitoring node) connected to each of the base stations and the base station control device is arranged, and the monitoring node acquires communication quality information for each wireless terminal from each base station. A wireless base station (wireless communication system) having a wireless communication path suitable for the wireless terminal is selected from wireless base stations of different communication systems to which the wireless terminals are connected.
In the wireless communication system of the present invention, the monitoring node uses a wireless communication method suitable for each wireless terminal as a home agent or a packet transfer device (for example, a packet switch) positioned between the home agent and each base station controller. ).
例えば、無線端末が、1xEV−DO、WiMAX、Wi−Fiの3種類の無線通信機能を備えていた場合を想定する。1xEV−DO、WiMAX、Wi−Fiは、何れもモバイルIPに適合しており、各無線端末にホームアドレス(HoA)として割り当てられたIPアドレスが、これらの無線通信方式に共通する端末識別子となっている。従って、監視ノードが、無線端末をHoAで特定した形で、各無線基地局から各無線端末の通信品質情報を取得できれば、無線端末に適した無線通信路の選択は容易である。 For example, it is assumed that the wireless terminal has three types of wireless communication functions of 1xEV-DO, WiMAX, and Wi-Fi. 1xEV-DO, WiMAX, and Wi-Fi are all compatible with mobile IP, and an IP address assigned to each wireless terminal as a home address (HoA) is a terminal identifier common to these wireless communication systems. ing. Therefore, if the monitoring node can acquire the communication quality information of each wireless terminal from each wireless base station in a form in which the wireless terminal is specified by HoA, it is easy to select a wireless communication path suitable for the wireless terminal.
しかしながら、一般に、無線基地局では、HoAとは別の識別子で各無線端末を識別している。例えば、1xEV−DOの無線基地局は、UATI(Unicast Access Terminal Identifier)で、Wi−Fiの無線基地局とWiMAXの無線基地局は、MACアドレスで、無線端末を識別している。UATIやMACアドレスは、各無線通信方式に固有の端末識別子であり、監視ノードが、1xEV−DOの無線基地局からは、無線端末をUATIで指定した形で通信品質情報の報告を受け、Wi−Fiの無線基地局からは、無線端末をMACアドレスで指定した形で通信品質情報の報告を受けた場合、無線端末の識別子が異なるため、通信品質情報を比較できないという問題がある。 However, in general, a radio base station identifies each radio terminal with an identifier different from HoA. For example, a radio base station of 1xEV-DO identifies a radio terminal by a UATI (Unicast Access Terminal Identifier), and a Wi-Fi radio base station and a WiMAX radio base station identify by a MAC address. The UATI or MAC address is a terminal identifier unique to each wireless communication system. The monitoring node receives a report of communication quality information in a form in which the wireless terminal is specified by UATI from the 1xEV-DO wireless base station. When a communication quality information report is received from a wireless base station of -Fi in a form in which the wireless terminal is specified by a MAC address, there is a problem that the communication quality information cannot be compared because the identifiers of the wireless terminals are different.
この問題を解決するため、本発明の無線通信システムでは、監視ノードが、
各基地局制御装置と無線端末との間で何れかの基地局を介して行なわれる通信路の確立過程で、上記無線端末を特定するために基地局が使用する無線通信方式に固有の第1端末識別子(例えば、UATIやMACアドレス)と、上記無線端末を特定するためにホームエージェント装置が使用する第2端末識別子(例えば、HoA)とを取得し、無線端末と接続される無線通信方式の異なる複数の基地局で使用される複数の第1端末識別子を上記第2端末識別子と対応付けて記憶するための第1手段と、
上記各基地局から無線端末毎の通信品質情報を取得し、該通信品質情報を各無線端末の第2端末識別子と対応付けて記憶するための第2手段と、
同一の第2端末識別子に対応付けられた複数基地局の通信品質情報を比較して、各無線端末に適した無線通信路をもつ無線通信方式を選択するための第3手段とを備えたことを特徴とする。
In order to solve this problem, in the wireless communication system of the present invention, the monitoring node is
In the process of establishing a communication path between each base station control device and the wireless terminal via any one of the base stations, a first unique to the wireless communication scheme used by the base station to identify the wireless terminal The terminal identifier (for example, UATI or MAC address) and the second terminal identifier (for example, HoA) used by the home agent device to identify the wireless terminal are acquired, and the wireless communication system connected to the wireless terminal is acquired. First means for storing a plurality of first terminal identifiers used in a plurality of different base stations in association with the second terminal identifier;
Second means for acquiring communication quality information for each wireless terminal from each of the base stations, and storing the communication quality information in association with a second terminal identifier of each wireless terminal;
A third means for comparing communication quality information of a plurality of base stations associated with the same second terminal identifier and selecting a wireless communication method having a wireless communication path suitable for each wireless terminal; It is characterized by.
本発明によれば、監視装置が、無線通信方式の異なる複数の基地局から取得した通信品質情報を、複数の無線通信方式に共通する第2端末識別子に対応付けて記憶できるため、通信品質情報の比較が容易になり、各無線端末に適した通信品質をもつ無線通信方式を選択できる。また、無線端末を第2端末識別子で指定した形で、各無線端末に適した通信品質をもつ無線通信方式をホームエージェント(またはパケット転送装置)に通知できるため、ホームエージェント(またはパケット転送装置)が、コア網から受信したパケットを最適な無線通信方式の基地局制御装置と基地局にルーティングできる。 According to the present invention, the monitoring device can store communication quality information acquired from a plurality of base stations with different radio communication schemes in association with the second terminal identifier common to the plurality of radio communication schemes. And a wireless communication method having communication quality suitable for each wireless terminal can be selected. In addition, since the wireless communication method having communication quality suitable for each wireless terminal can be notified to the home agent (or packet transfer device) by designating the wireless terminal by the second terminal identifier, the home agent (or packet transfer device) However, the packet received from the core network can be routed to the base station controller and base station of the optimum wireless communication system.
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
図1は、本発明が適用される無線通信ネットワークの1例を示す。
ここに示した無線通信ネットワークは、1xEV−DO基地局20−1と1xEV−DO基地局制御装置(BSC)60とからなる1xEV−DO無線通信システムと、Wi−Fi基地局30−1とWi−Fi基地局制御装置70とからなるWi−Fi無線通信システムと、WiMAX基地局40−1とWiMAX基地局制御装置80とからなるWiMAX無線通信システムと、これらの無線通信システムに接続された監視ノード50およびホームエージェント90とからなっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example of a wireless communication network to which the present invention is applied.
The wireless communication network shown here includes a 1xEV-DO wireless communication system including a 1xEV-DO base station 20-1 and a 1xEV-DO base station controller (BSC) 60, a Wi-Fi base station 30-1, and a Wi-Fi base station 30-1. A Wi-Fi wireless communication system including the Fi base
基地局20−1〜40−1は、それぞれ無線送信電力に応じた広さの無線通信エリア(セル)を形成し、無線通信エリア内に位置した無線端末10と無線で通信する。無線通信エリアは、1xEV−DOエリアが最も大きく、WiMAエリア、Wi−Fiエリアの順に小さくなっている。ここでは、図面を簡単化するため、無線通信方式毎に1つずつ、基地局20−1、30−1、40−1が配置されているが、実際の無線通信システムでは、基地局制御装置60、70、80は、それぞれ複数の基地局を収容できる。
Each of the base stations 20-1 to 40-1 forms a wireless communication area (cell) having a size corresponding to the wireless transmission power, and communicates wirelessly with the
無線端末10は、通信可能範囲にある複数種類の基地局20−1〜40−1との間に無線通信路を確立する。ホームエージェント90は、例えば、インターネットや公衆通信網などのコア網NWに接続され、無線端末10からの送信パケットをコア網NWに中継すると共に、コア網NWから受信した無線端末10宛のパケットを基地局制御装置60、70、80のうちの何れかを介して、無線端末10に中継する。
The
監視ノード50は、基地局20〜40、基地局制御装置60〜80およびホームエージェント90と接続されている。監視ノード50は、後述するように、基地局20〜40と基地局制御装置60〜80から、無線通信路を確立した無線端末10の識別情報を取得し、無線端末10と基地局20〜40との間の通信品質を監視して、無線端末10毎に無線区間での最適経路(無線通信システム)を選択する。
The
本実施例において、監視ノード50は、無線端末毎の最適経路をホームエージェント90に通知する。最適経路の選択は周期的に行われ、無線端末10の移動に伴って、最適経路が変化した場合、監視ノード50は、無線端末10の新たな最適経路をホームエージェント90に通知する。最適経路を通知するとき、無線端末10は、ホームアドレスHoAで指定され、最適経路は、無線通信システムの種別情報(基地局制御装置または基地局の識別子でもよい)で指定される。ホームエージェント90は、無線端末10の識別子(HoA)と、最適経路の識別情報との対応関係を記憶しておき、コア網NWから受信した無線端末10宛のパケットを最適経路をもつ基地局が所属した基地局制御装置に転送する。
In this embodiment, the monitoring
図2は、無線端末10の1実施例を示すブロック構成図である。
無線端末10は、アンテナ19を備えたRF部11と、通信処理部12と、周辺装置部13と、制御部14と、これらの要素を接続する内部バス18とから構成される。周辺装置部13は、音声通話用のマイク131およびスピーカー132と、データ通信用のディスプレイ133および入力キー134を備えている。入力キー134は、タッチパネルや、ポインティングデバイスであっても良く、ディスプレイの表示内容を印刷するためのプリンタ機構を備えていても良い。
FIG. 2 is a block configuration diagram illustrating an embodiment of the
The
RF部11は、複数種類のRFモジュール11(本実施例では、1xEV−DOモジュール11A、Wi−Fiモジュール11B、WiMAXモジュール11C)からなり、アンテナ19を介して、無線通信方式の異なる複数種類の基地局と無線信号を送受信する。RF部11は、アンテナ19で受信された無線信号を電気信号に変換して、通信処理部12に出力すると共に、通信処理部12から入力された送信信号を無線信号に変換して、アンテナ19から送信する。
The
通信処理部12は、受信信号のプロトコル処理、障害監視などの通信処理機能と、音声データの符号化/復号化機能を備え、制御部14との間で制御フレームを送受信し、周辺装置部13との間で、音声データおよびテキストデータを送受信する。
制御部14は、無線端末全体の動作を制御するプロセッサ(CPU)15と、プロセッサ15によって実行される各種のプログラムやデータを蓄積するためのメモリ16と、外部機器との間で信号を送受信する入出力(I/O)インタフェース17とからなる。
The
The
図3は、1xEV−DO基地局20−1の構成例を示すブロック図である。
1xEV−DO基地局20−1は、アンテナ29を備えたRF部21と、通信処理部22と、1xEV−DO基地局制御装置60および監視ノード50と通信するための通信インタフェース23A、23Bと、制御部24と、これらの要素を接続する内部バス28とから構成される。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the 1xEV-DO base station 20-1.
The 1xEV-DO base station 20-1 includes an
通信処理部22は、RF部21から入力された受信信号のプロトコル処理、障害監視などの通信処理機能と、通信フレームの転送機能を備える。RF部21からの受信フレームは、通信処理部22で所定のパケット形式に変換され、1xEV−DO基地局制御装置60用の通信インタフェース23Aに転送される。1xEV−DO基地局制御装置60からの送信された無線端末宛のパケットは、通信インタフェース23Aで受信され、通信処理部22を介して、RF部21に転送される。
The
監視ノード50から1xEV−DO基地局20−1宛に送信された制御パケットは、通信インタフェース23Bで受信され、通信処理部22を介して制御部24に転送され、制御部24から出力された監視ノード50宛のパケットは、通信処理部22を介して通信インタフェース23Bに転送される。
The control packet transmitted from the monitoring
制御部24は、1xEV−DO基地局20−1全体の動作を制御するプロセッサ(CPU)25と、プロセッサ25によって実行される各種のプログラムやデータを蓄積するためのメモリ26と、外部機器との間で信号を送受信する入出力(I/O)インタフェース27とからなる。後述するように、制御部24は、監視ノード50から無線区間における通信品質の送信要求を受信した時、1xEV−DO基地局20−1に接続されている各無線端末との通信品質を測定し、監視ノード50に通知する機能を備えている。
The
Wi−Fi基地局30−1とWiMAX基地局40−1も、基本的には、1xEV−DO基地局20−1と同様のブロック構成となっており、それぞれの無線通信方式に適合したRF部21、通信処理部22および制御プログラムを備えている。
The Wi-Fi base station 30-1 and the WiMAX base station 40-1 also basically have the same block configuration as that of the 1xEV-DO base station 20-1, and the RF unit adapted to each wireless communication system. 21, a
本発明の無線通信システムでは、Wi−Fi基地局30−1とWiMAX基地局40−1の制御部(図3の24に相当)は、無線端末10のセッションを確立する過程で、無線端末の識別情報を示す制御パケットを生成し、通信処理部(図3の22に相当)と、監視ノード通信インタフェース(図の23Bに相当)を介して、監視ノード50に通知する機能を備えている。Wi−Fi基地局30−1の制御部は、無線端末10の識別情報として、無線端末のMACアドレスとIPsec用のIPアドレスを監視ノード50に通知し、WiMAX基地局40−1の制御部は、無線端末10の識別情報として、無線端末のMACアドレスとHoAを監視ノード50に通知する。1xEV−DO基地局20−1は、無線端末10の識別情報として、無線端末のUATIを監視ノード50に通知する。
In the wireless communication system of the present invention, the control units (corresponding to 24 in FIG. 3) of the Wi-Fi base station 30-1 and the WiMAX base station 40-1 establish the session of the
図4は、1xEV−DO基地局制御装置(BSC)60の構成例を示すブロック図である。
1xEV−DO基地局制御装置60は、1xEV−DO基地局20−1との通信インタフェース61A、監視ノード50との通信インタフェース61B、ホームエージェント90との通信インタフェース63と、これらの通信インタフェース間に接続されたパケット転送制御部62と、制御部64と、これらの要素を接続する内部バス68とからなる。図4では、1xEV−DO基地局20−1用の1個の通信インタフェースしか示されていないが、1xEV−DO基地局制御装置60には、収容される1xEV−DO基地局の数に応じて、複数個の通信インタフェース61Aが設けられる。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the 1xEV-DO base station controller (BSC) 60.
The 1xEV-DO
制御部64は、1xEV−DO基地局制御装置全体の動作を制御するプロセッサ(CPU)65と、プロセッサ65によって実行される各種のプログラムやデータを蓄積するためのメモリ66と、外部機器との間で信号を送受信する入出力(I/O)インタフェース67とからなる。メモリ66には、1xEV−DOセッション制御機能と、モビリティ(移動性)管理機能、3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)のPCF(Packet Control Function)機能と、PDSN(Packet Data Serving Node)機能、その他の機能を実現する各種のプログラムが用意されている。
The
パケット転送制御部62は、通信インタフェース61A、61B、63で受信したパケットの転送を制御する。ユーザパケットは、宛先情報で特定された他の何れかの通信インタフェースに転送され、通信インタフェース61Aおよび63で受信された1xEV−DOセッション制御用のパケットと、通信インタフェース61Bで受信した監視ノード50からの制御パケットは、制御部64に転送される。
制御部64のプロセッサ65は、1xEV−DOのセッション制御手順に従って、受信パケットを処理し、新たな制御パケットを生成する。制御部64で生成された1xEV−DOのセッション制御パケットは、パケット転送制御部62によって、通信インタフェース61Aまたは63から送信される。
The packet
The
本発明の1xEV−DO基地局制御装置60では、後で詳述するように、無線端末10用の1xEV−DOセッションを確立する過程で、制御部64が、無線端末のUATIとHoAを示す監視ノード50宛の制御パケットを生成する。この制御パケットは、例えば、無線端末の接続確立通知パケットとして生成され、パケット転送制御部62によって、通信インタフェース61Bから送信される。
In the 1xEV-DO base
Wi−Fi基地局制御装置70とWiMAX基地局制御装置80も、基本的には、1xEV−DO基地局制御装置60と同様のブロック構成となっている。
Wi−Fi基地局制御装置70のパケット転送制御部(図4の62に相当)は、例えば、3GPP2のPDIF(Packet Data Interworking Function(Packet Data Serving Node)機能を有し、制御部(図4の64に相当)のメモリには、Wi−Fiセッション制御機能、その他の機能を実現する各種のプログラムが用意されている。Wi−Fi基地局制御装置70の制御部は、無線端末10用のWi−Fiセッションを確立する過程で、無線端末のIPsec用のIPアドレスとHoAを示す監視ノード50宛の制御パケットを生成する。この制御パケットは、例えば、無線端末の接続確立通知パケットとして生成され、パケット転送制御部によって、監視ノード用の通信インタフェースから送信される。
The Wi-Fi base
The packet transfer control unit (corresponding to 62 in FIG. 4) of the Wi-Fi base
WiMAX基地局制御装置80の制御部(図4の64に相当)は、メモリに、WiMAXセッション制御機能、モビリティ(移動性)管理機能、その他の機能を実現する各種のプログラムが用意されている。WiMAX基地局制御装置80の制御部は、無線端末10用のWiMAXセッションが確立されたとき、無線端末の接続確立通知パケットを生成する。このパケットは、パケット転送制御部によって、監視ノード用の通信インタフェースから送信される。
The control unit (corresponding to 64 in FIG. 4) of the WiMAX base
図5は、監視ノード50の構成例を示すブロック図である。
監視ノード50は、基地局(1xEV−DO基地局20−1、Wi−Fi基地局30−1、WiMAX基地局40−1)との通信インタフェース51A、基地局制御装置(1xEV−DO基地局制御装置60、Wi−Fi基地局制御装置70、WiMAX基地局制御装置80)との通信インタフェース51B、ホームエージェント90との通信インタフェース51Cと、これらの通信インタフェースに接続された通信制御部52と、制御部54と、これらの要素を接続する内部バス59とからなる。通信制御部52は、通信インタフェース51A〜51Cから受信パケットを読み出し、制御部54に入力すると共に、制御部52で生成された送信パケットを宛先と対応した通信インタフェースに送出する。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of the
The
制御部54は、監視ノード全体の動作を制御するプロセッサ(CPU)55と、プロセッサ55によって実行される各種のプログラムやデータを蓄積するためのメモリ56と、キーボードやディスプレイなどの入出力装置57とからなり、必要に応じて、外部機器との間で信号を送受信する入出力(I/O)インタフェース58が設けられる。メモリ56には、後述する端末情報テーブル500と、システム構成情報テーブル600が形成され、本発明に関係するプログラムとして、端末情報更新処理ルーチン800と、通信品質情報収集処理ルーチン820と、最適経路選択処理ルーチン850とが用意されている。
The
次に、図6〜図8を参照して、本発明の無線通信システムにおける無線端末10と1xEV−DO基地局20−1、Wi−Fi基地局30−1、WiMAX基地局40−1との接続シーケンスについて説明する。
無線端末10は、電源が投入されると、RFモジュール11A〜11Cを順次に起動して、無線通信方式の異なる複数の基地局との間に無線通信路を確立する。ここでは、最初に1xEV−DOモジュール11Aが起動され、次にWi−Fiモジュール11B、最後にWiMAXモジュール11Cが起動された場合について説明する。
Next, referring to FIG. 6 to FIG. 8, the
When the power is turned on, the
無線端末10は、1xEV−DOモジュール11Aによって、1xEV−DO基地局20−1からの送信電波を検出すると、図6に示すように、基地局20−1に接続要求を送信する(SQ01)。本実施例では、無線端末10から送信される接続要求には、NAI(Network Access Identifier)と呼ばれる端末識別子が含まれる。NAIは、各端末に固有の識別情報であり、ホームエージェント90が利用し、基地局20−1、30−1、40−1では使用されない上位レイヤの識別情報である。
When the
1xEV−DO基地局20−1は、無線端末10から接続要求を受信すると、1xEV−DO基地局制御装置60と、1xEV−DO端末情報を交換し(SQ02)し、無線端末10の接続可否を判定する。1xEV−DO端末情報には、無線端末10のNAIが含まれている。
When the 1xEV-DO base station 20-1 receives the connection request from the
無線端末10の接続が許可された場合には、1xEV−DO基地局制御装置60は、セッション毎に一意な情報であるUATIを無線端末10に割り当て、これを1xEV−DO基地局20−1に通知し(SQ03)、1xEV−DO基地局20−1から無線端末10にUATIが通知される(SQ04)。1xEV−DO基地局制御装置60は、ホームエージェント90と交渉し、NAIで無線端末10を指定して、無線端末10が使用すべきHoAを確保する(SQ05)。
When the connection of the
ホームエージェント90は、無線端末10にHoAを割当てると、管理テーブルに、HoAと、無線端末のNAIと、無線方式(1xEV−DO)の識別子または1xEV−DO基地局制御装置60(または1xEV−DO基地局20−1)の識別子との対応関係を記憶する。
When the
1xEV−DO基地局制御装置60は、無線端末10のHoAが決まると、1xEV−DO基地局20−1を介して無線端末10にHoAを通知し、無線端末10用の1xEV−DO通信方式の無線通信路を確立する(SQ06)。無線通信路が確立すると、1xEV−DO基地局制御装置60は、無線端末10用の1xEV−DO接続が確立されたことを示す通知パケットを監視ノード50に送信する(SQ07)。本実施例では、上記1xEV−DO接続確立通知パケットによって、無線端末10のUATIとHoAを監視ノード50に通知する。但し、UATIとHoAは、接続確立通知パケットとは別のパケットで、監視ノード50に通知するようにしてもよい。
When the HoA of the
監視ノード50は、無線端末10のUATI情報とHoA情報を受信すると、図9に示す端末情報テーブル500を更新する(SQ08)。監視ノード50が行う端末情報テーブル500の更新処理については、図11を参照して後で詳述する。
When the
無線端末10は、1xEV−DO接続が確立されると、Wi−Fiモジュール11Bを起動して、Wi−Fi基地局30−1からの送信電波を検出する。無線端末10は、Wi−Fi基地局30−1からの送信電波を検出すると、図7に示すように、Wi−Fi基地局30−1に対して、NAIを含む接続要求を送信する(SQ11)。以下、Wi−Fiでは、無線端末10が、IPSecを用いて通信する場合について説明するが、Wi−Fi通信において、IPSecは必須の要件ではない。また、ここでは、IPSec用のIPアドレスが、DHCPにより付与されることを想定しているが、IPSec用のIPアドレスが、プリアサイン方式で予め付与されていても良い。
When the 1xEV-DO connection is established, the
Wi−Fi基地局制御装置70は、例えば、IKEv2(Internet Key Exchange version 2)などの暗号鍵交換プロトコルに従って、無線端末10と暗号鍵を交換し(SQ13)、無線端末10とのセキュアな無線通信路を確立する。この後、Wi−Fi基地局制御装置70は、ホームエージェント90と交渉し、NAIで無線端末10を指定して、無線端末10が使用すべきHoAを確保する(SQ16)。ホームエージェント90は、管理テーブル上で、NAIが示す無線端末10に対して、1xEV−DOの接続情報交換時に既にHoAが割り当て済みであることが判明すると、前回と同じHoAをWi−Fi基地局制御装置70に通知し、管理テーブルに、上記HoAおよびNAIと対応して、
無線方式(Wi−Fi)の識別子またはWi−Fi基地局制御装置70(またはWi−Fi基地局30−1)の識別子を記憶する。
The Wi-Fi
The identifier of the wireless system (Wi-Fi) or the identifier of the Wi-Fi base station control device 70 (or Wi-Fi base station 30-1) is stored.
Wi−Fi基地局制御装置70は、無線端末10のHoAを確保すると、これをWi−Fi基地局30−1を介して無線端末10に通知し、無線端末10用のWi−Fi通信方式の無線通信路を確立する(SQ17)。無線端末10用のWi−Fi無線通信路が確立すると、Wi−Fi基地局制御装置70から監視ノード50に、無線端末10用のWi−Fi接続の確立を示す通知パケットが送信され(SQ18)、Wi−Fi基地局30−1から監視ノード50に、無線端末10のMACアドレスとIPsec用のIPアドレスとを示す端末情報通知パケットが送信される(SQ19)。本実施例では、上記Wi−Fi接続の確立通知パケットによって、無線端末10のHoAとIPsec用のIPアドレスが監視ノード50に通知される。
When the Wi-Fi base
監視ノード50は、Wi−Fi基地局制御装置70から受信した無線端末10のHoAおよびIPsec用のIPアドレス、Wi−Fi基地局30−1から受信した無線端末10のMACアドレスおよびIPsec用のIPアドレスに基いて、図9に示す端末情報テーブル500を更新する(SQ08)。端末情報テーブル500の更新処理については、図11を参照して後で詳述する。
The
無線端末10は、Wi−Fi接続が確立されると、WiMAXモジュール11Cを起動して、WiMAX基地局40−1からの送信電波を検出する。無線端末10は、WiMAX基地局40−1からの送信電波を検出すると、図8に示すように、基地局40−1に、NAIを含む接続要求を送信する(SQ21)。WiMAX基地局40−1は、無線端末10から接続要求を受信すると、WiMAX基地局制御装置80と、WiMAXの端末情報を交換し(SQ22)、無線端末10の接続可否を判定する。WiMAXの端末情報には、無線端末10のNAIを含んでいる。
When the Wi-Fi connection is established, the
無線端末10の接続が許可された場合、WiMAX基地局制御装置80は、ホームエージェント90と交渉し、無線端末10が使用すべきHoAを確保する(SQ23)。ホームエージェント90は、管理テーブル上で、NAIが示す無線端末10に対しては、1xEV−DO、またはWi−Fiの接続情報交換時に既にHoAが割り当て済みであることが判明すると、前回と同じHoAをWiMAX基地局制御装置80に通知し、管理テーブルに、上記HoAおよびNAIと対応して、無線方式(WiMAX)の識別子またはWiMAX基地局制御装置80(またはWiMAX基地局40−1)の識別子を記憶する。
When the connection of the
WiMAX基地局制御装置80は、無線端末10のHoAを確保すると、これをWiMAX基地局40−1を介して無線端末10に通知し、無線端末10用のWiMAX通信方式の無線通信路を確立する(SQ24)。無線端末10用のWiMAX無線通信路が確立すると、WiMAX基地局制御装置80から監視ノード50に、無線端末10用のWiMAX接続の確立を示す通知パケットが送信され(SQ25)、WiMAX基地局40−1から監視ノード50に、無線端末10のMACアドレスとHoAとを示す端末情報通知パケットが送信される(SQ26)。
When the WiMAX base
上記WiMAX接続の確立通知パケットは、HoAによって無線端末10を特定している。無線端末10のMACアドレスは、WiMAX基地局制御装置80が送信するWi−Fi接続の確立通知パケットで監視ノード50に通知するようにしてもよい。この場合、SQ26は省略できる。
The WiMAX connection establishment notification packet identifies the
監視ノード50は、WiMAX基地局40−1(またはWiMAX基地局制御装置80)から受信した無線端末10のMACアドレスとHoAに基いて、図9に示す端末情報テーブル500を更新する(SQ27)。端末情報テーブル500の更新処理については、図11を参照して後で詳述する。
The
監視ノード50は、基地局制御装置(1xEV−DO基地局制御装置60、Wi−Fi基地局制御装置70、WiMAX基地局制御装置80)から接続確立通知を受信すると、端末情報テーブル500を参照し、受信した接続確立通知が示すHoAが端末情報テーブル500に登録済みか否かを判定し、HoAが未登録の場合、接続確立通知が示すHoAをもつ新たなテーブルエントリを生成して、端末情報テーブル500に追加する。
When the
図9は、監視ノード50が備える端末情報テーブル500を構成するテーブルエントリの1実施例を示す。
端末情報テーブル500の各テーブルエントリは、ホームエージェント90が無線端末に割り当てたHoAの記憶領域501と、端末識別情報の記憶領域502と、基地局情報記憶領域503と、最適無線経路情報の記憶領域504とからなっている。
FIG. 9 shows an example of a table entry constituting the terminal information table 500 provided in the
Each table entry of the terminal information table 500 includes a
端末識別情報の記憶領域502は、1xEV−DOで使用されるUATI:502A、Wi−Fiで使用するIPsec用のIPアドレス502B、Wi−Fiで使用する無線端末のMACアドレス502C、WiMAXで使用する無線端末のMACアドレス502Dを示す。通常、Wi−Fiで使用される無線端末のMACアドレス502Cは、WiMAXで使用されるMACアドレス502Dと同一の値となるが、ここでは、個別に記憶領域を用意してあり、Wi−FiとWiMAXで異なったMACアドレスが使用された場合でも管理できるようにしてある。
The terminal identification
基地局情報記憶領域503は、無線区間の通信品質情報を無線通信方式別に記憶するための領域である。本実施例では、基地局情報記憶領域503が、無線通信方式と対応した複数のレコード503A〜503Cを有し、各レコードが、通信品質情報と、送信元基地局の識別子とを示している。通信品質情報としては、例えば、各基地局で検出した無線端末の受信電力強度を示すRSSI(Receive Signal Strength Indicator)の値が記憶される。
The base station
最適無線経路情報の記憶領域504には、監視ノード50が、基地局情報記憶領域503が示す通信品質情報に基いて選択した最適無線経路を示す情報、例えば、最適無線経路を提供できる基地局の識別子が記憶される。基地局識別子に代えて、無線通信方式の識別子を記憶してもよい。監視ノード50は、各基地局におけるスループットや、接続中の無線端末の台数(端末数)など、無線区間の通信品質情報以外の情報も考慮して、最適な無線経路を選択するようにしてもよい。最適無線経路の選択は、無線端末情報テーブルに新たなテーブルエントリが登録された時、あるいは、定期的に行われる通信品質情報の収集処理時に実行される。
The optimal wireless path
ここに示した端末情報テーブル500は、無線通信方式によって異なる端末識別情報502を各無線端末10のHoA:501と対応づけて記憶している。従って、監視ノード50は、無線通信方式の異なる複数の基地局から、UATIやMACアドレスのように異なった識別子で無線端末を指定した形で、無線端末の通信品質情報を受信した場合でも、各無線通信方式の通信品質情報を1つのテーブルエントリにまとめて記憶することができる。また、監視ノード50は、無線端末をHoAで特定して、無線端末毎の最適無線経路をホームエージェント90に通知することができる。
The terminal information table 500 shown here stores
図10は、監視ノード50が備えるシステム構成情報テーブル600の1例を示す。
システム構成情報テーブル600は、監視ノード50に接続されている基地局の識別子602を無線通信方式601別に示す複数のテーブルエントリからなり、各テーブルエントリは、基地局識別子602をもつ基地局におけるスループット603と、接続中の無線端末の台数(端末数)602を示している。
FIG. 10 shows an example of the system configuration information table 600 provided in the
The system configuration information table 600 includes a plurality of table entries indicating the
監視ノード50は、システム構成情報テーブル600に登録された基地局識別子602を使用して、管轄下にある各基地局に無線端末の通信品質情報の送信を要求し、各基地局から収集した通信品質情報を端末情報テーブル500に記憶することが可能となる。また、各基地局から現在のスループットと端末数を収集し、これをシステム構成情報テーブル600に記憶しておき、端末情報テーブル500が示す通信品質情報503と、システム構成情報テーブル600が示す各基地局のスループット603および端末数604とに基いて、各無線端末の最適無線経路を決定することが可能となる。
The
図11は、監視ノード50で実行される端末情報更新処理ルーチン800の1実施例を示すフローチャートである。
監視ノード50の制御部54(プロセッサ55)は、図6〜図8で説明した基地局制御装置60〜80からの接続確立通知パケット(SQ07、SQ18、SQ25)、または、基地局30−1、40−1からの端末情報通知パケット(SQ19、SQ26)を受信すると、端末情報更新処理ルーチン800を実行して、端末情報テーブル800を更新する。
FIG. 11 is a flowchart showing one embodiment of a terminal information
The control unit 54 (processor 55) of the
端末情報更新処理ルーチン800では、受信パケットから無線通信方式の種類を判定する(ステップ801)。無線通信方式の種類は、例えば、パケットの送信元となった基地局の識別子をシステム構成情報テーブル600と照合することによって判定できる。送信元装置が、無線通信方式の識別情報を含む通知パケットを監視ノード50に送信し、プロセッサ55が、この識別情報から無線通信方式の種類を判定するようにしてもよい。
In the terminal information
受信パケットが1xEV−DO用の接続確立通知パケットの場合、プロセッサ55は、受信パケットからUATIとHoAを抽出し(802)、このHoAが端末情報テーブル500に既に登録済みか否かを判定する(808)。もし、HoAが未登録の場合、プロセッサ55は、受信したHoAをもつ新たなテーブルエントリを端末情報テーブル500に追加(809)した後、端末情報テーブルに端末識別情報を登録する(810)。1xEV−DOの場合、受信パケットから抽出したUATIの値が上記テーブルエントリにUATI:502Aとして登録される。受信したHoAと同じHoA501をもつテーブルエントリが、端末情報テーブル500に既に登録されていた場合、プロセッサ55は、ステップ810で、受信パケットから抽出したUATIの値を既存のテーブルエントリにUATI:502Aとして登録する。
If the received packet is a connection establishment notification packet for 1xEV-DO, the
受信パケットがWi−Fi用パケットの場合、プロセッサ55は、受信パケットが接続確立通知パケットか否かを判定する(803)。受信パケットが接続確立通知パケットの場合、プロセッサ55は、受信パケットから無線端末のIPsec用IPアドレスとHoAを抽出し(804)、このHoAが端末情報テーブル500に既に登録済みか否かを判定する(808)。
If the received packet is a Wi-Fi packet, the
もし、HoAが未登録の場合、プロセッサ55は、受信したHoAをもつ新たなテーブルエントリを端末情報テーブル500に追加(809)した後、ステップ810で、受信パケットから抽出したIPsec用のIPアドレスを上記テーブルエントリにIPアドレス502Bとして登録する。受信したHoAと同じHoA501をもつテーブルエントリが、端末情報テーブル500に既に登録されていた場合、プロセッサ55は、ステップ810で、既存のテーブルエントリに受信パケットから抽出したIPsec用のIPアドレスを登録する。
If the HoA is not registered, the
受信パケットが、Wi−Fi基地局から送信された端末情報通知パケットの場合、プロセッサは、受信パケットから無線端末のMACアドレスとIPsec用のIPアドレスを抽出し(806)、このIPsec用のIPアドレスをもつテーブルエントリを端末情報テーブル500から検索し(807)、ステップ810で、受信パケットから抽出したMACアドレスの値を上記テーブルエントリにWi−Fi用アドレス502Cとして登録する。
When the received packet is a terminal information notification packet transmitted from the Wi-Fi base station, the processor extracts the MAC address of the wireless terminal and the IP address for IPsec from the received packet (806), and the IP address for this IPsec Is searched from the terminal information table 500 (807), and in
受信パケットがWiMAX用パケットの場合、プロセッサ55は、受信パケット受信パケットから無線端末のMACアドレスとHoAを抽出し(805)、このHoAが端末情報テーブル500に既に登録済みか否かを判定する(808)。HoAが未登録の場合、プロセッサ55は、受信したHoAをもつ新たなテーブルエントリを端末情報テーブル500に追加(809)した後、ステップ810で、受信パケットから抽出したMACアドレスの値を上記テーブルエントリにWiMAX用のMACアドレス502Dとして登録する。受信したHoAと同じHoA501をもつテーブルエントリが、端末情報テーブル500に既に登録されていた場合、プロセッサ55は、ステップ810で、受信パケットから抽出したMACアドレスの値を既存のテーブルエントリにWiMAX用のMACアドレス502Dとして登録する。
If the received packet is a WiMAX packet, the
図12は、監視ノード50で実行される通信品質情報収集処理ルーチン820の1実施例を示すフローチャートである。通信品質情報収集処理ルーチン820は、監視ノード50のプロセッサ55によって、定期的に実行される。
通信品質情報収集処理ルーチン820では、プロセッサ55は、システム構成情報テーブル600から、基地局(基地局識別子)を順次に選択し(821)、選択された基地局に対して、通信品質情報の要求パケットを送信する(823)。全ての基地局に対して、通信品質情報の問合せが完了した場合(822)、このルーチンは終了する。
FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of the communication quality information
In the communication quality information
プロセッサ55は、通信品質情報の要求パケットに対する基地局からの応答パケットを待ち(824)、応答パケットを受信すると、受信パケットがスループット情報パケットか否かを判定する(825)。受信パケットがスループット情報パケットの場合、プロセッサ55は、システム構成情報テーブル600に、受信パケットが示すスループットと端末数Nを登録(826)した後、ステップ824で、基地局からの次のパケットを待つ。
The
基地局からの受信パケットが、通信品質情報パケットの場合、プロセッサ55は、端末情報テーブル500の通信品質情報更新処理830を実行する。この後、プロセッサ55は、通信品質情報の更新済の端末数nをインクリメントし(827)、端末数nをNと比較することよって、基地局に接続された全端末の通信品質情報の更新が完了したか否かを判定する(828)。基地局に接続された全端末の通信品質情報の更新が完了していなければ、ステップ824で、基地局からの次のパケットを待つ。全端末の通信品質情報の更新が完了した場合は、ステップ821に進み、システム構成情報テーブル600から次の基地局を選択して、上述した処理を繰り返す。但し、基地局から通信品質情報の完了パケットを送信させ、このパケットを受信した時、ステップ821に進むようにしてもよい。
When the received packet from the base station is a communication quality information packet, the
図13は、通信品質情報更新処理830の詳細なフローチャートを示す。
通信品質情報更新処理830では、プロセッサ55は、受信した通信品質情報パケットの送信元基地局の識別子から無線通信方式の種類を判定する(831)。受信パケットが1xEV−DO用の通信品質情報パケットの場合、プロセッサ55は、受信パケットから無線端末のUATIを抽出し(832)、端末情報テーブル500からUATI:502Aが上記抽出UATIと一致するテーブルエントリを検索し(833)、このテーブルエントリに、1xEV−DO用の通信品質情報と基地局識別子を記憶する(834)。
FIG. 13 shows a detailed flowchart of the communication quality
In the communication quality
受信パケットがWi−Fi用の通信品質情報パケットの場合、プロセッサ55は、受信パケットから無線端末のMACアドレスを抽出し(835)、端末情報テーブル500からMACアドレス502Cが上記抽出MACアドレスと一致するテーブルエントリを検索し(836)、このテーブルエントリに、Wi−Fi用の通信品質情報と基地局識別子を記憶する(837)。
If the received packet is a communication quality information packet for Wi-Fi, the
受信パケットがWiMAX用の通信品質情報パケットの場合、プロセッサ55は、受信パケットから無線端末のMACアドレスを抽出し(838)、端末情報テーブル500からMACアドレス502Dが上記抽出MACアドレスと一致するテーブルエントリを検索し(839)、このテーブルエントリに、WiMAX用の通信品質情報と基地局識別子を記憶する(840)。
If the received packet is a communication quality information packet for WiMAX, the
図14は、監視ノード50から通信品質情報の要求パケットを受信した時、各基地局の制御部24(プロセッサ25)が実行する通信品質情報の送信処理ルーチン900の1実施例を示すフローチャートである。
通信品質情報の送信処理ルーチン900において、プロセッサ25は、現在接続されている無線端末の数Nを確認し(901)、基地局におけるスループットを計算し(902)、スループットと端末数Nとを示すスループット情報パケットを監視ノード50に送信する(903)。
FIG. 14 is a flowchart showing an embodiment of a communication quality information
In the communication quality information
この後、プロセッサ25は、接続されているN個の無線端末の中から順次に無線端末を選択し(904)、全端末で通信品質測定が完了したか否かを判定する(905)。通信品質測定が完了していなければ、選択された無線端末の無線区間における通信品質、例えば、RSSIを測定する(906)。プロセッサ25は、上記無線端末の無線区間の通信品質測定(情報収集)が完了すると、無線端末の識別子と通信品質とを示す通信品質情報パケットを監視ノード50に送信する(907)。プロセッサ25は、ステップ904で次の無線端末を選択して、上述した処理を繰り返す。
Thereafter, the
監視ノード50に送信される通信品質情報パケットにおいて、無線端末の識別子として、1xEV−DO基地局20−1は、UATIを使用し、Wi−Fi基地局30−1とWiMAX基地局40−1は、MACアドレスを使用している。
In the communication quality information packet transmitted to the
図15は、監視ノード50の制御部54(プロセッサ55)が周期的に実行する最適経路の選択処理ルーチン850の1実施例を示すフローチャートである。
選択処理ルーチン850では、プロセッサ55は、端末情報テーブル500から順次にテーブルエントリを選択し(851)、該エントリが示す通信品質情報に基づいて、HoA502Aをもつ無線端末にとって最適となる無線区間の通信路を選択する(853)。端末情報テーブル500に登録された全エントリで最適経路選択が完了した時(852)、このルーチンは終了する。
FIG. 15 is a flowchart showing an embodiment of the optimum route
In the
プロセッサ55は、ステップ853で、例えば、上記テーブルエントリの基地局情報記憶領域503に記憶してある無線通信方式別のレコード503A〜503Cが示す通信品質情報(実施例ではRSSIの値)を比較して、最適経路(基地局識別子)を選択する。但し、レコード503A〜503Cが示す基地局識別子に基づいて、システム構成情報テーブル600を参照し、各基地局のスループット602および端末数604と、レコード503A〜503Cが示す通信品質情報とを総合的に評価して、無線区間における最適経路を特定するようにしてもよい。
In
実施例では、端末情報テーブル500にRSSIを記憶しているが、通信品質情報として、例えば、DRC(Data Rate Control)情報など、RSSI以外の他のパラメータも収集しておき、複数種類の通信品質パラメータから、最適経路を判断するようにしてもよい。 In the embodiment, RSSI is stored in the terminal information table 500, but as communication quality information, other parameters other than RSSI such as DRC (Data Rate Control) information are also collected, and a plurality of types of communication quality are collected. The optimum route may be determined from the parameters.
図15において、プロセッサ55は、今回選択された最適経路を上記端末情報テーブルが示す最適無線経路504と比較し、最適経路が変化したか否かを判定する(854)。
最適経路が変化した場合、あるいは最適無線経路504に有効データが未登録の場合、プロセッサ55は、今回選択された最適経路(基地局識別子)を最適無線経路504として端末情報テーブル500に記憶し(855)、ホームエージェント90に対して、無線端末を示すHoAと最適経路を示す基地局識別子とを示す最適経路通知パケットを送信する(856)。基地局識別子に代えて、無線通信方式の種別情報(あるいは基地局制御装置の識別子)を使用してもよい。
In FIG. 15, the
When the optimum route has changed or when valid data has not been registered in the
最適経路に変更がなかった場合、あるいは、最適経路通知パケットを送信した後、プロセッサ55は、最初のステップ851に戻り、端末情報テーブルから次のテーブルエントリを選択して、上述した処理を繰り返す。
When there is no change in the optimum route or after sending the optimum route notification packet, the
ホームエージェント90は、監視ノード50から最適経路通知パケットを受信すると、受信パケットが示すHoAと基地局識別子(または無線通信方式の種別情報)とのを対応関係をルーティング管理テーブルに反映する。ホームエージェント90は、コア網NW側から無線端末宛のパケットを受信した時、上記ルーティング管理テーブルを参照することによって、宛先無線端末に最適無線通信路を提供できる基地局および基地局制御装置に、受信パケットを転送することが可能となる。また、ホームエージェント90から無線端末に、最適無線通信路を提供できる無線通信方式を通知することによって、無線端末が、最適なRFモジュールを使用して、他の端末と通信することが可能となる。
When the
図16は、本発明が適用される無線通信ネットワークの他の構成例を示す。
本実施例では、ホームエージェント90が、複数のパケットスイッチ91を収容し、図1に示した基地局制御装置60〜80が、パケットスイッチ91を介して、ホームエージェント90に接続されている。また、パケットスイッチ91は、監視ノード50と接続されており、監視ノードから最適経路通知パケットを受信するようになっている。
FIG. 16 shows another configuration example of a wireless communication network to which the present invention is applied.
In this embodiment, the
上記ネットワーク構成によれば、ホームエージェント90と基地局制御装置60〜80との間に位置したパケットスイッチ91で、各無線端末のHoAと最適無線通信路との対応関係を管理しておき、宛先端末にとって最適な無線通信路提供できる基地局および基地局制御装置に、各受信パケットを転送できるため、図1の構成に比較して、ホームエージェント90の負荷を大幅に軽減できる。
According to the network configuration described above, the
尚、パケットスイッチ91と基地局制御装置60〜80との間で、カプセル化パケットを送受信する場合、パケットスイッチ91が備える基地局制御装置側の各通信インタフェースに、送信パケットをカプセル化し、受信パケットをデカプセル化する機能を持たせればよい。
In addition, when transmitting and receiving the encapsulated packet between the
上述した実施例では、各基地局が、監視ノード50から通信品質情報の要求パケットを受信した時、監視ノード50に、スループット情報を通知した後、無線端末毎の通信品質情報の送信を繰り返したが、通信品質情報は、複数端末分の情報をまとめて送信するようにしてもよい。また、スループット情報と複数端末分の通信品質情報を一括して、監視ノードに通知するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, when each base station receives a communication quality information request packet from the monitoring
また、実施例では、ホームエージェントが、無線端末のNAIとHoAと対応付けて、無線通信方式の識別情報を管理テーブルに記憶しておき、無線端末へのHoAの割り当て要求を受信した時、要求が示すNAIに対して既にHoAが割当て済みか否かを判断できるようにしたが、HoAは、ホームエージェント90に代わって、図1では省略されているユーザ認証サーバが、各無線端末に割り当てるようにしてもよい。 Further, in the embodiment, when the home agent stores the wireless communication system identification information in the management table in association with the NAI and the HoA of the wireless terminal, and receives the HoA assignment request to the wireless terminal, It is possible to determine whether or not HoA has already been assigned to the NAI indicated by the user authentication server, but the HoA is assigned to each wireless terminal by the user authentication server omitted in FIG. It may be.
ユーザ認証サーバを利用する実施例では、無線端末をインターネットに接続する前に、認証サーバが、無線端末から送信されたユーザ認証情報(ユーザIDとパスワード)を予め登録されているユーザIDおよびパスワードと照合し、ユーザ認証情報が正しければ、無線端末にHoAを割り当て、割り当てたHoAとユーザIDとの対応関係を記憶しておく。無線端末に割当てられたHoAは、認証結果を示す応答メッセージによって、基地局制御装置に通知される。既にHoAを割り当て済みの無線端末が、別の通信方式で接続要求を送信した場合、認証サーバは、ユーザIDと対応して記憶してある既に割り当て済みのHoAを基地局制御装置に通知する。 In the embodiment using the user authentication server, before connecting the wireless terminal to the Internet, the authentication server transmits the user authentication information (user ID and password) transmitted from the wireless terminal in advance as a registered user ID and password. If the user authentication information is correct, the HoA is assigned to the wireless terminal, and the correspondence between the assigned HoA and the user ID is stored. The HoA assigned to the wireless terminal is notified to the base station controller by a response message indicating the authentication result. When a wireless terminal that has already been assigned a HoA transmits a connection request using another communication method, the authentication server notifies the base station controller of the already assigned HoA that is stored in association with the user ID.
例えば、無線端末10が、1xEV−DOの無線通信路を確立する場合、1xEV−DO基地局制御装置60は、1xEV−DO接続情報交換(SQ05)において、上記HoAをホームエージェント90に通知する。本実施例では、ホームエージェント90は、1xEV−DO基地局制御装置から通知されたHoAと対応付けて、無線通信方式の識別子を管理テーブルに記憶する。
For example, when the
その後、無線端末10が、Wi−Fiの無線通信路を確立する場合、Wi−Fi基地局制御装置70は、Wi−Fi接続情報交換(SQ16)において、上記HoAをホームエージェント90に通知する。ホームエージェント90は、Wi−Fi基地局制御装置70から通知されたHoAと対応付けて、無線通信方式の識別子を管理テーブルに記憶する。無線端末10が、WiMAXの無線通信路を確立する場合も同様であり、ホームエージェント90は、WiMAX基地局制御装置80から通知されたHoA対応付けて、無線通信方式の識別子を管理テーブルに記憶する。
Thereafter, when the
本実施例の場合、認証サーバは、ユーザ識別子によって、同一の無線端末に同一のHoAを割当てることができ、ホームエージェント90は、基地局制御装置80から通知されたHoAと対応付けて、無線通信方式の識別子(または基地局制御装置の識別子)を記憶すればよいため、各無線端末は、接続要求によってホームエージェントにNAIを通知する必要はない。
In the case of the present embodiment, the authentication server can assign the same HoA to the same wireless terminal by the user identifier, and the
上述した実施例では、監視ノードが、複数の基地局から収集した通信品質情報に基づいて、無線端末毎の最適通信路を選択する例について説明したが、本発明の監視ノードは、無線通信方式の異なる複数の基地局あるいは複数の基地局制御装置から収集した情報の一元管理に有効であり、各種の統計情報、課金情報の収集と分析に応用できる。 In the above-described embodiment, the example in which the monitoring node selects the optimum communication path for each wireless terminal based on the communication quality information collected from a plurality of base stations has been described. However, the monitoring node of the present invention is a wireless communication system. It is effective for centralized management of information collected from a plurality of base stations having different base stations or a plurality of base station controllers, and can be applied to collection and analysis of various statistical information and billing information.
10:無線端末、20−1:1xEV−DO基地局、30−1:Wi−Fi基地局、
40−1:WiMAX基地局、50:監視ノード、60:1xEV−DO基地局制御装置、70:Wi−Fi基地局制御装置、80:WiMAX基地局制御装置、
90:ホームエージェント、91:パケットスイッチ、500:端末情報管理テーブル、600:システム構成情報テーブル。
10: Wireless terminal, 20-1: 1xEV-DO base station, 30-1: Wi-Fi base station,
40-1: WiMAX base station, 50: monitoring node, 60: 1xEV-DO base station controller, 70: Wi-Fi base station controller, 80: WiMAX base station controller,
90: Home agent, 91: Packet switch, 500: Terminal information management table, 600: System configuration information table.
Claims (7)
無線端末と上記各基地局制御装置との間で上記何れかの基地局を介して行なわれる通信路の確立過程で、上記監視ノードが、上記無線端末を特定するために上記基地局が使用する無線通信方式に固有の第1端末識別子と、上記無線端末を特定するために上記ホームエージェント装置が使用する第2端末識別子とを取得するステップと、
上記監視ノードが、無線通信方式の異なる複数の基地局で使用される上記無線端末用の複数の第1端末識別子を上記第2端末識別子と対応付けて記憶するステップと、
上記監視ノードが、上記複数の基地局から、上記無線端末を上記第1端末識別子で特定した形式で通信品質情報を取得し、上記第1端末識別子と上記第2端末識別子との対応関係を利用して、上記各基地局から取得した上記無線端末の通信品質情報を上記第2端末識別子と対応付けて記憶するステップとからなり、
上記監視ノードが、同一の第2端末識別子に対応付けて記憶された無線通信方式の異なる複数基地局の通信品質情報を比較して、上記無線端末に最適な無線通信路をもつ無線通信方式を周期的に選択し、無線通信方式が変化した場合に上記ホームエージェント装置に最適な無線通信路を通知し、上記ホームエージェント装置は、上記無線端末との通信を通知された無線通信方式の基地局制御装置あるいは基地局経由で行う
ことを特徴とする最適無線通信方式の選択方法。 A plurality of base station control devices with different radio communication systems each capable of accommodating a plurality of base stations, a home agent device connected to the plurality of base station control devices, and connected to the base station and the base station control device. A method for selecting an optimal wireless communication method in a wireless communication system comprising a monitoring node,
The monitoring node uses the base station to identify the radio terminal in the process of establishing a communication path between the radio terminal and each base station controller via any one of the base stations. Obtaining a first terminal identifier specific to a wireless communication scheme and a second terminal identifier used by the home agent device to identify the wireless terminal;
The monitoring node storing a plurality of first terminal identifiers for the wireless terminals used in a plurality of base stations having different wireless communication methods in association with the second terminal identifiers;
The monitoring node acquires communication quality information from the plurality of base stations in a format in which the wireless terminal is specified by the first terminal identifier, and uses a correspondence relationship between the first terminal identifier and the second terminal identifier And storing the communication quality information of the wireless terminal acquired from each base station in association with the second terminal identifier,
The monitoring node compares the communication quality information of a plurality of base stations with different wireless communication methods stored in association with the same second terminal identifier, and determines a wireless communication method having an optimal wireless communication path for the wireless terminal. When the wireless communication system changes periodically, the home agent apparatus is notified of the optimal wireless communication path, and the home agent apparatus is notified of the communication with the wireless terminal. A method for selecting an optimum wireless communication system, which is performed via a control device or a base station .
前記監視ノードが、上記スループット情報と前記通信品質情報とを参照して、前記無線端末に最適な無線通信路をもつ無線通信方式を選択することを特徴とする請求項1に記載の最適無線通信方式の選択方法。 The monitoring node has a step of acquiring throughput information from each base station and storing it in association with a base station identifier;
The optimal wireless communication according to claim 1, wherein the monitoring node selects a wireless communication method having an optimal wireless communication path for the wireless terminal with reference to the throughput information and the communication quality information. Method selection method.
上記ホームエージェントが、上記無線端末用の通信パケットを上記最適無線通信方式の基地局制御装置を経由させることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れかに記載の最適無線通信方式の選択方法。 The monitoring node notifies the home agent device of a correspondence relationship between a second terminal identifier indicating the wireless terminal and identification information indicating the selected optimum wireless communication method;
The selection of the optimal wireless communication system according to any one of claims 1 to 4, wherein the home agent passes the communication packet for the wireless terminal through the base station controller of the optimal wireless communication system. Method.
前記監視ノードが、前記無線端末を示す第2端末識別子と、前記選択された無線通信方式を示す識別情報との対応関係を上記パケットスイッチに通知し、
上記パケットスイッチが、上記無線端末用の通信パケットを上記最適無線通信方式の基地局制御装置を経由させることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れかに記載の最適無線通信方式の選択方法。 The wireless communication system has a packet switch between the plurality of base station control devices and the home agent device,
The monitoring node notifies the packet switch of a correspondence relationship between a second terminal identifier indicating the wireless terminal and identification information indicating the selected wireless communication method;
The selection of the optimal wireless communication system according to any one of claims 1 to 4, wherein the packet switch causes the communication packet for the wireless terminal to pass through the base station controller of the optimal wireless communication system. Method.
記ホームエージェントが使用する前記第2端末識別子が、前記無線端末にホームアドレスとして割り当てられたIPアドレスであることを特徴とする請求項1〜請求項6の何れかに記載の最適無線通信方式の選択方法。 The first terminal identifier is any one of a UATI (Unicast Access Terminal Identifier) assigned to the wireless terminal, an IP address for IPsec, and a MAC address, and the second terminal identifier used by the home agent is the 7. The method for selecting an optimum wireless communication system according to claim 1, wherein the method is an IP address assigned to a wireless terminal as a home address.
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