JP2005260435A - Mobile communication system and radio network control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動通信システム及び無線ネットワーク制御方法に関し、特に移動通信ネットワーク内においてネットワーク機能ハンドオーバする移動通信システム及び無線ネットワーク制御方法に関する。 The present invention relates to a mobile communication system and a radio network control method, and more particularly to a mobile communication system and a radio network control method for performing a network function handover in a mobile communication network.
図4は、従来のGPRS(General Packet Radio Service)方式の移動通信パケット方式を適用した移動通信システムを示す構成図である(例えば、非特許文献1)。 FIG. 4 is a configuration diagram showing a mobile communication system to which a conventional GPRS (General Packet Radio Service) mobile communication packet system is applied (for example, Non-Patent Document 1).
図4に示す移動通信システムは、移動端末(以下「MS」と記載する)11、制御エリア#401内の基地局装置(以下「NodeB」と記載する)12a〜12cの制御を行うサービング無線ネットワーク制御装置(以下「SRNC」と記載する)13a、制御エリア#402内のNodeB12d〜12fの制御を行う無線ネットワーク制御装置(以下「RNC」と記載する)13b、GPRS方式により通信を行うためのサービングGPRSサポートノード(以下「SGSN」と記載する)14a、14b、及びGPRS方式により通信を行うためのゲートウェイGPRSサポートノード(以下「GGSN」と記載する)15、移動交換装置(以下「MSC/VLR」と記載する)16a、16b及びホームロケーション装置/認証センター(以下「HLR/AuC」と記載する)17を有している。ここで、SRNCはNodeBと通信を行うMSの無線回線制御など、MSに関するサービング無線ネットワーク制御を行う。
The mobile communication system shown in FIG. 4 is a serving radio network that controls a mobile terminal (hereinafter referred to as “MS”) 11 and base station apparatuses (hereinafter referred to as “NodeB”) 12a to 12c in a
移動通信システムでは、加入者線延長と呼ばれる通信方式が適用される。加入者線延長方式では、例えば、MS11が、SRNC13a配下のNodeB12aにより構成される位置登録エリアから、RNC13b配下のNodeB12eにより構成される位置登録エリアにハンドオーバした場合、MS11とGGSN15との間の信号は、図4に示すように、MS11、NodeB12e、RNC13b、SRNC13a、SGSN14a、GGSN15の経路にて転送される。
In a mobile communication system, a communication method called subscriber line extension is applied. In the subscriber line extension method, for example, when the
この時、マクロダイバーシチー合成機能、MAC及びRLC等の無線レイヤ2の機能と、RRC/RRM等の無線レイヤ3の機能は、依然SRNC13aにより提供される。即ち、SRNC13aをアンカーポイントとして、加入者のアクセス回線が延長される形態となる。 At this time, the macro diversity combining function, the wireless layer 2 function such as MAC and RLC, and the wireless layer 3 function such as RRC / RRM are still provided by the SRNC 13a. That is, the subscriber's access line is extended with the SRNC 13a as an anchor point.
しかし、図4の通信形態の場合、SRNC13aをアンカーポイントとして、加入者のアクセス回線が延長されるため、冗長な通信経路となり、移動通信ネットワークの通信リソースを効率的に利用できないという課題がある。このような課題を解決するために、SRNS Relocation方法が知られている(例えば、非特許文献2)。SRNS Relocation方法とは、無線ネットワーク制御装置間にてSRNCの機能をネットワーク機能ハンドオーバする方法である。ここで、ネットワーク機能ハンドオーバとは、各RNCの制御エリア#401、#402のデータを一括処理するSRNC(特定局)を切り替える処理である。
However, in the case of the communication form of FIG. 4, since the access line of the subscriber is extended with the
SRNS Relocation方法を適用することにより、図5に示すように、SRNC13aはRNC18aになり、RNC13bはSRNC18bになる。例えば、図4において、MS11がSRNC13a配下のNodeB12aにより構成される位置登録エリアからRNC13b配下のNodeB12eにより構成される位置登録エリアにハンドオーバした場合、SRNCの機能をネットワーク機能ハンドオーバすることにより、MS11とGGSN15との間の信号は、図5に示すように、MS11、NodeB12e、SRNC18b、SGSN14b、GGSN15の経路にて転送され、冗長な通信経路を解消して、移動通信ネットワークの通信リソースを効率的に利用することが可能となる。
By applying the SRNS Relocation method, as shown in FIG. 5, the
さらに、従来のGPRS方式の移動通信パケット方式を適用した移動通信システムの他の方法として、図6及び図7に示すように、MSが複数のRNCと通信している場合のSRNS Relocation方法として、Enhanced SRNS Relocationが知られている(例えば、非特許文献3)。 Furthermore, as another method of the mobile communication system to which the conventional GPRS mobile communication packet method is applied, as shown in FIGS. 6 and 7, as an SRNS Relocation method when the MS is communicating with a plurality of RNCs, Enhanced SRNS Relocation is known (for example, Non-Patent Document 3).
図6に示す移動通信システムは、制御エリア#601内のNodeB52a〜52cの制御を行うSRNC53a、制御エリア#602内のNodeB52d〜52fの制御を行うドリフト無線ネットワーク制御装置(以下「DRNC」と記載する)53b、制御エリア#603内のNodeB52g〜52iの制御を行うDRNC53c、GPRS方式により通信を行うためのSGSN54、MSC/VLR55及びGGSN56を有している。ここで、DRNCはNodeBの無線セルにおけるリソース管理など、無線セルに関するコントローリング無線ネットワーク制御(CRNC)を行う。
The mobile communication system shown in FIG. 6 is described as a SRNC 53a that controls NodeBs 52a to 52c in
例えば、図6では、上り方向に関して言えば、SRNS Relocationを実行することにより、図7に示すように、SRNSの機能をネットワーク機能ハンドオーバし、SRNC53aをDRNC61aに変更するとともに、DRNC53cをSRNC61bに変更する。これにより、SRNC53aから変更されたDRNC61aは、DRNC53b及びDRNC53cからパケットを受信していたのを、SRNC61bへパケットを送信するように切り替える。また、DRNC53bは、SRNC53aへパケットを送信していたのを、SRNC53cへパケット送信するように切り替える。さらに、DRNC53cから変更されたSRNC61bは、SRNC53aへパケットを送信していたのを、DRNC61a及びDRNC53bからパケットを受信するように切り替える。このように、Enhanced SRNS Relocationを適用することにより、MSが複数のRNCと通信している場合においても、SRNSの機能をネットワーク機能ハンドオーバし、冗長な経路を解消して、移動通信ネットワークの通信リソースを効率的に利用することが可能となる。
For example, in FIG. 6, regarding the uplink direction, by executing SRNS Relocation, as shown in FIG. 7, the SRNS function is handed over to the network function to change
下り方向に関して言えば、SRNC53aは、SRNS Relocationの実行前には、SGSN54からパケットを受信して、受信したパケットをNodeB52c、DRNC53b、DRNC53cに複製して送信するが、SRNS Relocationの実行後には、SRNC61bから受信したパケットをNodeB52cに送信するように切り替える必要がある。また、DRNC53bは、SRNS Relocationの実行前では、SRNC53aから受信したパケットをNodeB52eに送信するが、SRNS Relocationの実行後には、SRNC61bからパケットを受信してNodeB52eに送信するように切り替える。さらに、DRNC53cは、SRNS Relocationの実行前では、SRNC53aから受信したパケットをNodeB52gに送信するが、SRNS Relocationの実行後には、SGSN62からパケットを受信して、受信したパケットをDRNC61a、DRNC53b、NodeB52gに複製して送信する必要がある。
Regarding the downlink direction, the SRNC 53a receives a packet from the SGSN 54 before executing SRNS Relocation, and duplicates and transmits the received packet to the NodeB 52c,
また、従来、NodeBとRNCとの間のデータ転送のためのタイミング制御に利用される信号としてコネクションフレーム番号(以下「CFN」と記載する)がある。CFNは、W−CDMAシステムの無線区間における信号伝送のタイミングを表す値であり、RNCとRNC配下のNodeBとの間にてCFNのタイミング同期が取られている。例えば、上り回線においては、NodeBは、UEから受信したデータに受信時刻としてCFNを付加してRNCに送り、RNCは同じCFNのデータは同一データであるものと判断して、複数のNodeBから受け取ったデータの中から品質の良いデータを選択する。一方、下り回線においては、RNCはデータにCFNを付加して配下のNodeBへ送り、NodeBは受け取ったデータに付加されているCFNのタイミングにてUEにデータを送信する。これにより、複数のNodeBは同じデータを同じ時刻にUEに送信することができる。
しかしながら、従来の移動通信システム及び無線ネットワーク制御方法においては、SRNS Relocationを実行してRNC間の通信経路を切り替えた際、パケットの損失が発生し、通信品質が劣化するという問題がある。例えば、図7において、同じ時刻にNodeB52aで受信されたパケットは、図6の経路で転送されるものと、図7の経路で転送されるものとがあり、パケットに損失が発生するという問題がある。さらに、頻繁にSRNS Relocationを実行する必要がある移動通信システムを用いる場合には、パケットの損失による通信品質劣化が顕著になるという問題がある。 However, in the conventional mobile communication system and radio network control method, there is a problem that when SRNS Relocation is executed to switch the communication path between RNCs, packet loss occurs and communication quality deteriorates. For example, in FIG. 7, a packet received by the NodeB 52a at the same time may be transferred via the route shown in FIG. 6 or transferred via the route shown in FIG. is there. Furthermore, when a mobile communication system that needs to frequently execute SRNS Relocation is used, there is a problem that communication quality deterioration due to packet loss becomes significant.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、パケットの損失を防ぐことができるとともに、通信品質の劣化を防ぐことができる移動通信システム及び無線ネットワーク制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and an object thereof is to provide a mobile communication system and a radio network control method capable of preventing packet loss and preventing deterioration of communication quality.
本発明の無線ネットワーク制御方法は、全ての無線制御装置の制御エリア内の基地局装置からのデータを一括処理する特定局となる前記無線制御装置を切り替える処理であるネットワーク機能ハンドオーバすることを、前記無線制御装置の上位局装置にて許可された場合には、前記ネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御するタイミング制御信号に基づいて、前記無線制御装置にて同時に前記ネットワーク機能ハンドオーバを行って前記無線制御装置にて前記特定局を切り替えるようにした。 In the radio network control method of the present invention, the network function handover is a process of switching the radio control device to be a specific station that collectively processes data from base station devices in the control area of all radio control devices, When permitted by the upper station apparatus of the radio network controller, the radio network controller performs the network function handover at the same time in the radio network controller based on a timing control signal for controlling the network function handover timing. The specific station is switched at.
この方法によれば、タイミング制御信号に基づいて全ての無線制御装置は同時にネットワーク機能ハンドオーバするので、パケットデータがネットワーク機能ハンドオーバする前の経路とネットワーク機能ハンドオーバ後の経路との異なる経路により無線制御装置に到達することによるパケットデータの損失を防ぐことができるとともに、通信品質の劣化を防ぐことができる。 According to this method, since all the radio control apparatuses perform network function handover at the same time based on the timing control signal, the radio control apparatus uses different paths for the packet data before the network function handover and after the network function handover. Loss of packet data due to arriving at can be prevented, and deterioration of communication quality can be prevented.
本発明の無線ネットワーク制御方法は、前記方法において、前記特定局である前記無線制御装置と端末装置との間にてタイミングを制御するための信号を前記タイミング制御信号として用いるようにした。 In the radio network control method of the present invention, in the method, a signal for controlling timing between the radio control apparatus which is the specific station and a terminal apparatus is used as the timing control signal.
この方法によれば、前記効果に加えて、特定局である無線制御装置と端末装置との間にてタイミングを制御するための信号を用いてネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御することができるので、ネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御するための新たな信号が不要であり、ネットワーク機能ハンドオーバの処理を簡単にすることができる。 According to this method, in addition to the above-described effects, the timing of network function handover can be controlled using a signal for controlling timing between a radio control apparatus and a terminal apparatus that are specific stations. A new signal for controlling the timing of the network function handover is unnecessary, and the network function handover process can be simplified.
本発明の無線制御装置は、各局の制御エリアのデータを一括処理する特定局を切り替える処理であるネットワーク機能ハンドオーバを行って前記特定局であるサービング無線ネットワーク制御装置となる無線制御装置であって、前記ネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御するタイミング制御信号に基づいて前記ネットワーク機能ハンドオーバするタイミングを決定するタイミング決定手段と、前記タイミング決定手段にて決定された前記タイミングを他局に通知する通知手段と、前記タイミング決定手段にて決定された前記タイミングで前記ネットワーク機能ハンドオーバすることにより前記他局に対する自局の制御エリアのデータの転送を停止して前記他局から前記他局の制御エリアのデータが転送されるように切り替えるデータ転送制御手段と、前記特定局になった後に自局の制御エリアにおけるデータ及び前記他局から転送されてきた前記他局の制御エリアにおけるデータを処理するデータ処理手段と、を具備する構成を採る。 The radio controller of the present invention is a radio controller that serves as a serving radio network controller that is a specific station by performing a network function handover that is a process of switching specific stations that collectively process control area data of each station, Timing determining means for determining timing for performing the network function handover based on a timing control signal for controlling timing of the network function handover, and notification means for notifying the other station of the timing determined by the timing determining means; The network function handover is performed at the timing determined by the timing determination means, thereby stopping the transfer of data in the control area of the own station to the other station and transferring the data in the control area of the other station from the other station. Switch to be A data transfer control means, and a data processing means for processing data in the control area of the local station and data in the control area of the other station transferred from the other station after becoming the specific station. take.
この構成によれば、ネットワーク機能ハンドオーバすることにより自分がサービング無線ネットワーク制御装置になる場合には、ネットワーク機能ハンドオーバするタイミングを決定して他局へ通知し、他局と同時にネットワーク機能ハンドオーバを行うので、パケットデータがネットワーク機能ハンドオーバする前の経路とネットワーク機能ハンドオーバ後の経路との異なる経路により無線制御装置に到達することによるパケットデータの損失を防ぐことができるとともに、通信品質の劣化を防ぐことができる。 According to this configuration, when the network function handover is performed to serve as a serving radio network controller, the network function handover timing is determined and notified to the other station, and the network function handover is performed simultaneously with the other station. The packet data can be prevented from being lost due to the packet data reaching the radio control device through a route different from the route before the network function handover and the route after the network function handover, and the communication quality can be prevented from deteriorating. it can.
本発明の無線制御装置は、前記構成において、前記タイミング決定手段は、前記特定局と端末装置との間にてタイミングを制御するための信号を前記タイミング制御信号として用いる構成を採る。 The radio network controller according to the present invention employs a configuration in which, in the configuration, the timing determination unit uses a signal for controlling timing between the specific station and the terminal device as the timing control signal.
この構成によれば、前記効果に加えて、特定局と端末装置との間にてタイミングを制御するための信号を用いてネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御することができるので、ネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御するための新たな信号が不要であり、ネットワーク機能ハンドオーバの処理を簡単にすることができる。 According to this configuration, in addition to the above effects, the network function handover timing can be controlled using a signal for controlling the timing between the specific station and the terminal device. No new signal is required to control the network function, and the network function handover process can be simplified.
本発明の無線制御装置は、各局の制御エリアのデータを一括処理する特定局を切り替える処理であるネットワーク機能ハンドオーバを行ってサービング無線ネットワーク制御装置である前記特定局から前記特定局へデータを転送するドリフト無線ネットワーク制御装置に切り替わる無線制御装置であって、前記特定局である場合に自局の制御エリアのデータ及び他局から転送されてきた他局の制御エリアのデータを処理するデータ処理手段と、前記ネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御するタイミング制御信号を新たに前記特定局となる前記他局から取得する取得手段と、前記取得手段にて取得された前記タイミング制御信号に基づいて前記他局と同時に前記ネットワーク機能ハンドオーバすることにより前記他局の制御エリアのデータの前記他局から自局への転送を停止して自局の制御エリアのデータが新たに前記特定局となる前記他局へ転送されるように切り替えるデータ転送制御手段と、を具備する構成を採る。 The radio control apparatus of the present invention performs network function handover, which is a process of switching specific stations that collectively process data in the control area of each station, and transfers data from the specific station that is a serving radio network control apparatus to the specific station A wireless control device that switches to a drift wireless network control device, and a data processing means for processing the control area data of the local station and the control area data of the other station transferred from the other station in the case of the specific station; An acquisition means for newly acquiring a timing control signal for controlling the timing of the network function handover from the other station serving as the specific station, and the other station based on the timing control signal acquired by the acquisition means. The control area of the other station by simultaneously handing over the network function A data transfer control means for stopping transfer of data from the other station to the own station and switching so that the data in the control area of the own station is newly transferred to the other station as the specific station Take.
この構成によれば、ネットワーク機能ハンドオーバすることにより自分がサービング無線ネットワーク制御装置からドリフト無線ネットワーク制御装置に切り替わる場合には、ネットワーク機能ハンドオーバする前に新たにサービング無線ネットワーク制御装置になる他局から通知されたネットワーク機能ハンドオーバのタイミングにて、他局と同時にネットワーク機能ハンドオーバを行うので、パケットデータがネットワーク機能ハンドオーバする前の経路とネットワーク機能ハンドオーバ後の経路との異なる経路により無線制御装置に到達することによるパケットデータの損失を防ぐことができるとともに、通信品質の劣化を防ぐことができる。 According to this configuration, when switching from the serving radio network controller to the drift radio network controller by performing a network function handover, a notification from another station that newly becomes the serving radio network controller before the network function handover is made. Since the network function handover is performed simultaneously with other stations at the timing of the network function handover performed, the packet data must reach the radio control apparatus through a different path between the path before the network function handover and the path after the network function handover. Can prevent packet data loss and also prevent degradation of communication quality.
本発明の無線制御装置は、各局の制御エリアのデータを一括処理する特定局を切り替える処理であるネットワーク機能ハンドオーバすることにより前記特定局が変更される毎に変更先の前記特定局へデータを転送するドリフト無線ネットワーク制御装置である無線制御装置であって、前記ネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御するタイミング制御信号を前記ネットワーク機能ハンドオーバすることにより新たに前記特定局になる前記他局から取得する取得手段と、前記取得手段にて取得された前記タイミング制御信号に基づいて前記他局と同時に前記ネットワーク機能ハンドオーバすることにより自局の制御エリアのデータが変更先の前記特定局へ転送されるように切り替えるデータ転送制御手段と、を具備する構成を採る。 The radio network controller according to the present invention transfers data to the specific station of the change destination every time the specific station is changed by performing a network function handover, which is a process of switching specific stations that collectively process control area data of each station. A radio control apparatus that is a drift radio network control apparatus that acquires a timing control signal for controlling the timing of the network function handover from the other station that is newly the specific station by performing the network function handover And switching so that the data in the control area of the local station is transferred to the specific station to be changed by performing the network function handover simultaneously with the other station based on the timing control signal acquired by the acquisition unit And a data transfer control means.
この構成によれば、ネットワーク機能ハンドオーバすることにより自分がドリフト無線ネットワーク制御装置のままである場合には、他局のサービング無線ネットワーク制御装置から通知されたネットワーク機能ハンドオーバのタイミングにて他局と同時にネットワーク機能ハンドオーバを行うので、パケットデータがネットワーク機能ハンドオーバする前の経路とネットワーク機能ハンドオーバ後の経路との異なる経路により無線制御装置に到達することによるパケットデータの損失を防ぐことができるとともに、通信品質の劣化を防ぐことができる。 According to this configuration, when the network function handover is performed so that the drift radio network control apparatus remains, the network function handover timing notified from the serving radio network control apparatus of the other station simultaneously with the other station Since network function handover is performed, loss of packet data due to packet data reaching the radio controller via a different path between the path before the network function handover and the path after the network function handover can be prevented. Can be prevented.
本発明の無線制御装置は、前記構成において、前記取得手段は、前記特定局と端末装置との間にてタイミングを制御するための信号を用いた前記タイミング制御信号を取得する構成を採る。 The radio network controller according to the present invention employs a configuration in which the acquisition unit acquires the timing control signal using a signal for controlling timing between the specific station and the terminal device.
この構成によれば、前記効果に加えて、特定局と端末装置との間にてタイミングを制御するための信号を用いてネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御することができるので、ネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御するための新たな信号が不要であり、ネットワーク機能ハンドオーバの処理を簡単にすることができる。 According to this configuration, in addition to the above effects, the network function handover timing can be controlled using a signal for controlling the timing between the specific station and the terminal device. No new signal is required to control the network function, and the network function handover process can be simplified.
本発明の移動通信システムは、移動端末と、前記移動端末との間でデータを送受信する基地局装置と、全ての他局の制御エリア内の前記基地局装置からのデータを一括処理する特定局を切り替える処理であるネットワーク機能ハンドオーバを行う複数の無線制御装置と、前記ネットワーク機能ハンドオーバにより前記特定局になるための許可を求める前記無線制御装置に対して前記ネットワーク機能ハンドオーバすることを許可するか否かを決定する上位局装置と、を具備する移動通信システムであって、前記上位局装置にて前記ネットワーク機能ハンドオーバが許可された場合には、前記ネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御するタイミング制御信号に基づいて全ての前記無線制御装置にて同時に前記ネットワーク機能ハンドオーバを行う構成を採る。 The mobile communication system of the present invention includes a mobile station, a base station apparatus that transmits and receives data between the mobile terminals, and a specific station that collectively processes data from the base station apparatus in the control area of all other stations Whether to allow the network function handover to be performed to a plurality of radio control apparatuses that perform network function handover, which is a process of switching between, and the radio control apparatus that requests permission to become the specific station by the network function handover A higher-level station apparatus that determines whether or not the network function handover is permitted in the higher-level station apparatus, a timing control signal for controlling a timing of the network function handover. Based on the network function hand at the same time in all the radio control device Adopt a configuration in which over server.
この構成によれば、タイミング制御信号に基づいて全ての無線制御装置は同時にネットワーク機能ハンドオーバするので、パケットデータがネットワーク機能ハンドオーバする前の経路とネットワーク機能ハンドオーバ後の経路との異なる経路により無線制御装置に到達することによるパケットデータの損失を防ぐことができるとともに、通信品質の劣化を防ぐことができる。 According to this configuration, since all the radio control devices perform network function handover at the same time based on the timing control signal, the radio control device is configured so that packet data has different paths between the path before the network function handover and the path after the network function handover. Loss of packet data due to arriving at can be prevented, and deterioration of communication quality can be prevented.
本発明の移動通信システムは、前記構成において、前記無線制御装置は、前記特定局である前記無線制御装置と端末装置との間にてタイミングを制御するための信号を前記タイミング制御信号として用いる構成を採る。 The mobile communication system of the present invention is configured such that, in the above configuration, the radio control device uses a signal for controlling timing between the radio control device, which is the specific station, and a terminal device as the timing control signal. Take.
この構成によれば、前記効果に加えて、特定局である無線制御装置と端末装置との間にてタイミングを制御するための信号を用いてネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御することができるので、ネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御するための新たな信号が不要であり、ネットワーク機能ハンドオーバの処理を簡単にすることができる。 According to this configuration, in addition to the above-described effect, it is possible to control the timing of network function handover using a signal for controlling the timing between the radio control device that is a specific station and the terminal device. A new signal for controlling the timing of the network function handover is unnecessary, and the network function handover process can be simplified.
本発明によれば、パケットの損失を防ぐことができるとともに、通信品質の劣化を防ぐことができる。 According to the present invention, it is possible to prevent packet loss and to prevent deterioration in communication quality.
発明者は、Node BとSRNCとの間にてタイミング情報としてCFNが維持されていることに着目し、本発明をするに至った。 The inventor has focused on the fact that the CFN is maintained as timing information between the Node B and the SRNC, and has reached the present invention.
本発明の骨子は、全ての無線制御装置の制御エリア内のデータを一括処理する特定局(SRNC)を切り替える処理であるネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御するタイミング制御信号(CFN)に基づいて、全ての無線制御装置にて同時にネットワーク機能ハンドオーバを行って無線制御装置にて特定局を切り替えることである。 The gist of the present invention is based on a timing control signal (CFN) that controls the timing of network function handover, which is a process of switching a specific station (SRNC) that collectively processes data in the control area of all radio control devices. In other wireless control devices, network function handover is performed simultaneously, and a specific station is switched by the wireless control device.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る無線制御装置100の構成を示すブロック図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of radio control apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.
回線I/F部101−1〜101−nは、交換部109から入力したIubフレームの信号を各NodeBへ出力する。また、回線I/F部101−1〜101−nは、各NodeBから入力したIubフレームの信号を交換部109へ出力する。
The line I / F units 101-1 to 101-n output the Iub frame signal input from the
回線I/F部102は、交換部109から入力したIurフレームの信号を他のRNCへ出力する。また、回線I/F部102は、他のRNCから入力したIurフレームの信号を交換部109へ出力する。また、回線I/F部102は、無線制御装置100がネットワーク機能ハンドオーバして新たなSRNC(以下「新SRNC」と記載する)になる場合には、ネットワーク機能ハンドオーバする前において、交換部109から入力したネットワーク機能ハンドオーバするタイミングの情報であるCFNを他のRNCへ出力する。また、回線I/F部102は、無線制御装置100がネットワーク機能ハンドオーバしてSRNCからDRNC(以下「新DRNC」と記載する)になる場合、及びネットワーク機能ハンドオーバしてもDRNCのままである場合には、ネットワーク機能ハンドオーバする前において、新SRNCとなる他のRNCから送られてきたネットワーク機能ハンドオーバするタイミングの情報であるCFNを交換部109へ出力する。
The line I /
回線I/F部103は、交換部109から入力したユーザフレームの信号をSGSN/MSCへ出力する。また、回線I/F部103は、SGSN/MSCから入力したユーザフレームの信号を交換部109へ出力する。
The line I /
RNC制御部104は、NodeBとの間にて制御プロトコルの処理を行うものであり、交換部109から入力した信号を用いて制御プロトコルの処理を行い、制御プロトコルの処理を行った信号を交換部109へ出力する。また、RNC制御部104は、無線制御装置100が新SRNCとなる場合には、ネットワーク機能ハンドオーバする前において、所定のタイミングにてCFN(タイミング制御信号)をタイミングソース部110から読み取ってネットワーク機能ハンドオーバするタイミングの情報としてFP部108へ出力するとともに、交換部109へ出力して他のRNCにネットワーク機能ハンドオーバするタイミングの情報としてCFNを通知する。また、RNC制御部104は、無線制御装置100が新DRNCとなる場合及びDRNCのままである場合には、交換部109から入力した新SRNCとなる他のRNCから通知されたネットワーク機能ハンドオーバするタイミングの情報であるCFNよりSRNS Relocationを実行するタイミングを設定し、設定したSRNS Relocationを実行するタイミングの情報としてのCFNをFP部108へ出力する。
The
無線レイヤ3部105は、交換部109から入力した制御信号に基づいて、MSとの間にて無線リソース(以下「RRC」と記載する)処理及び無線リソース管理(以下「RRM」と記載する)処理を行う。また、無線レイヤ3部105は、RRCのための制御データを交換部109へ出力する。
The radio layer 3
無線レイヤ2部106は、交換部109から入力したユーザデータと制御データとに対して、メディアアクセス制御(以下「MAC」と記載する)処理及び無線リンク制御(以下「RLC」と記載する)処理を行って、交換部109へ出力する。また、無線レイヤ2部106は、交換部109から入力したIurフレームの信号に対して再送による誤り回復処理を行う。そして、無線レイヤ2部106は、誤り回復処理を行った後に、ユーザフレームの信号と制御フレームの信号とに分離して交換部109へ出力する。
The radio layer 2
MDC部107は、ダイバーシチハンドオーバ状態において、交換部109から入力したユーザフレームの信号に含まれるCFNを参照して、同じCFNの信号は同一データの信号であるものと判断して品質の良い方の信号を選択する。また、MDC部107は、ユーザフレームの信号にCFNを付加して交換部109へ出力する。さらに、MDC部107は、SRNS Relocationを実行した後に、CFNに基づいて、交換部109から入力したIurフレームの信号またはIubフレームの信号をマクロダイバーシチ合成する。
In the diversity handover state, the
FP部108は、交換部109からIurフレームの信号またはIubフレームの信号が入力する所定のタイミング毎に、RNC制御部104から入力したCFNと交換部109から入力したIurフレームの信号またはIubフレームの信号に設定されたCFNとを比較する。そして、FP部108は、比較した結果SRNS Relocationを実行するタイミングである場合には、Iubフレームの信号またはIurフレームの信号の転送先を変更して交換部109へ出力する。なお、FP部108の詳細については後述する。
The
交換部109は、FP部108から入力したIubフレームの信号を回線I/F部101−1〜101−nまたはMDC部107へ出力し、FP部108から入力したIurフレームの信号を回線I/F部102またはMDC部107へ出力し、無線レイヤ2部106から入力したユーザフレームの信号を回線I/F部103へ出力する。また、交換部109は、回線I/F部101−1〜101−nから入力したCFNが設定されたIubフレームの信号をFP部108へ出力し、回線I/F部102から入力したCFNが設定されたIurフレームの信号をFP部108へ出力する。また、交換部109は、RNC制御部104から入力した信号を制御プロトコル処理するために回線I/F部101−1〜101−nへ出力するとともに、回線I/F部101−1〜101−nから入力した信号を制御プロトコル処理するためにRNC制御部104へ出力する。また、交換部109は、RNC制御部104から入力したネットワーク機能ハンドオーバするタイミングの情報であるCFNを回線I/F部102へ出力し、回線I/F部102から入力したネットワーク機能ハンドオーバするタイミングの情報であるCFNをRNC制御部104へ出力する。さらに、交換部109は、無線レイヤ2部106から入力した制御フレームの信号を無線レイヤ3部105へ出力するとともに、無線レイヤ3部105から入力した制御フレームの信号を無線レイヤ2部106へ出力する。
The
タイミングソース部110は、CFNを管理しており、所定のタイミングにてCFNをRNC制御部104へ出力する。
The
次に、FP部108の内部構成について、図2を用いて説明する。
Next, the internal configuration of the
タイミング情報抽出部201は、交換部109から入力したIurフレームまたはIubフレームに設定されているCFNを抽出し、抽出したCFNをタイミング制御部202へ出力する。
The timing
タイミング制御部202は、RNC制御部104から入力したネットワーク機能ハンドオーバするタイミングの情報であるCFNと、タイミング情報抽出部201から入力したIurフレームの信号またはIubフレームの信号に設定されているCFNとを比較する。そして、タイミング制御部202は、比較の結果SRNS Relocationを実行するタイミングのCFNが設定されたIurフレームの信号またはIubフレームの信号である場合には、FP制御部203に対してSRNS Relocationを実行するように指示する。
The
FP制御部203は、タイミング制御部202からSRNS Relocationを実行するように指示を受けない場合において、無線制御装置100がSRNCである場合には、交換部109から入力したIurフレームの信号またはIubフレームの信号の転送先を自分のMDC部107として交換部109へ出力し、無線制御装置100がDRNCである場合には、交換部109から入力したIurフレームの信号またはIubフレームの信号の転送先を他のRNCとして回線I/F部102から他のRNCへ転送されるように交換部109へ出力する。
When the radio network controller 100 is an SRNC when it does not receive an instruction to execute SRNS Relocation from the
また、FP制御部203は、タイミング制御部202からSRNS Relocationを実行するように指示を受けた場合、SRNS Relocationを実行後の接続形態に応じて交換部109から入力したIurフレームの信号またはIubフレームの信号の転送先を変更する。具体的には、FP制御部203は、無線制御装置100がネットワーク機能ハンドオーバして新SRNCに切り替わることにより、ネットワーク機能ハンドオーバのタイミング以降のCFNが設定されたIurフレームの信号またはIubフレームの信号の転送先を他のRNCから自分のMDC部107に変更する。また、FP制御部203は、無線制御装置100がネットワーク機能ハンドオーバしてSRNCから新DRNCに切り替わることにより、ネットワーク機能ハンドオーバのタイミング以降のCFNが設定されたIurフレームの信号またはIubフレームの信号の転送先を自分のMDC部107から新RNCとなった他のRNCへ変更する。また、FP制御部203は、無線制御装置100がネットワーク機能ハンドオーバしてもDRNCのままである場合には、ネットワーク機能ハンドオーバのタイミング以降のCFNが設定されたIurフレームの信号またはIubフレームの信号の転送先を新SRNCとなった他のRNCへ変更する。
Further, when receiving an instruction from the
次に、無線制御装置100を適用した移動通信システムの動作について、各無線制御装置100が図6の状態から図7の状態へネットワーク機能ハンドオーバするものとして、図3、図6及び図7を用いて説明する。図3は、移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。なお、図3、図6及び図7において、SRNC53a、DRNC53b、DRNC53c、DRNC61a及びSRNC61bは、図1と同一構成である。
Next, regarding the operation of the mobile communication system to which the radio network controller 100 is applied, the radio network controller 100 is handed over from the state of FIG. 6 to the state of FIG. 7 using FIG. 3, FIG. 6, and FIG. I will explain. FIG. 3 is a sequence diagram showing the operation of the mobile communication system. 3, 6, and 7, SRNC 53 a,
最初に、SRNC53aは、SRNS Relocationを実行してネットワーク機能ハンドオーバを行うことを決定する。
First, the
次に、ネットワーク機能ハンドオーバすることを決定したSRNC53aは、SGSN54に対してelocation Requiredメッセージを送信し、ネットワーク機能のネットワーク機能ハンドオーバを開始することを通知する(ステップST301)。
Next, the
次に、SGSN54は、SRNS Relocationが、SGSNをまたがるSRNS Relocationであるinter−SGSN SRNS Relocationであるかどうかを判定し、inter−SGSN SRNS Relocationである場合は、新SRNCとなるRNCを収容しているSGSN62にForward Relocation Requestメッセージを送信する(ステップST302)。
Next, the
次に、Forward Relocation Requestメッセージを受け取ったSGSN62は、新しくSRNCとなるDRNC53cとの間にデータ転送のためのIuベアラを設定するために、Relocation RequestメッセージをDRNC53cに送信する(ステップST303)。
Next, the
次に、新SRNCとなるDRNC53cは、RNC制御部104にてSRNS Relocationの実行時刻を決定し、決定したSRNS Relocationの実行時刻の通知を含むDrift RNC Setup RequestメッセージをDRNCとなるSRNC53aに対して送信する(ステップST304)。ここで、Drift RNC Setup Requestメッセージには、SRNS Relocationの実行時刻の通知と、新SRNCとなるRNCとDRNCであるRNCとの間にデータ転送のためのIurベアラを設定するために、SRNS Relocationの実行時刻CFN、DRNCにおいて自身の持つタイミングソースからCFNを算出するためのオフセット値(Frame Offset、Chip Offset)が含まれている。
Next, the
次に、Drift RNC Setup Requestを受け取ったSRNC53aは、Iurベアラを設定するとともにRNC制御部104にてRNS Relocationの実行時刻を設定した後、Drift RNC Setup Responseメッセージを新SRNCになるDRNC53cに送信する(ステップST305)。
Next, the
次に、新SRNCとなるDRNC53cは、DRNC53bに対してDrift RNC Setup Requestメッセージを送信する(ステップST306)。
Next,
次に、Drift RNC Setup Requestを受け取ったDRNC53bは、Iurベアラを設定するとともにRNC制御部104にてSRNS Relocationの実行時刻を決定した後、Drift RNC Setup Responseメッセージを新しくSRNCになるDRNC53cに送信する(ステップST307)。
Next, the
次に、新SRNCとなるDRNC53cは、SGSN62との間にIuベアラを設定した後、SRNS Relocationの準備が整ったことを示すRelocation Request AcknowledgeメッセージをSGSN62に対して送信する(ステップST308)。
Next,
次に、Relocation Request Acknowledgeメッセージを受け取ったSGSN62は、SRNS Relocationの準備が整ったことを示すForward Relocation ResponseメッセージをSGSN54に対して送信する(ステップST309)。
Next, the
次に、SGSN54は、SRNS Relocationを続けるためにSRNS Relocationの開始を許可するRelocation CommandメッセージをSRNC53aに対して送信する(ステップST310)。
Next,
次に、SRNC53aは、SRNS Relocationに伴うユーザパケットの損失を最低限に抑えるために、SGSN54から受信したユーザデータを、新しくSRNCとなるDRNC53cへ転送開始する(ステップST311)。
Next, the
次に、SRNC53aは、SRNS contextを新SRNCとなるDRNC53cへ転送するために、Relocation Commitメッセージを新SRNCとなるDRNC53cへ送信する(ステップST312)。この場合、SRNS Relocationの実行時刻をCFNにより指定するため、Relocation Commitメッセージでは、SRNS Contextの転送のみを行う。
Next,
次に、CFNにより指定されたSRNS Relocationの実行時刻になると、SRNC53a、DRNC53b及びDRNC53cは、SRNS Relocationを実行する。
Next, when the SRNS Relocation execution time specified by the CFN is reached, the
上り方向では、DRNC61aのFP部108は、NodeB52cから受信したIubフレームのうち、SRNS Relocationの実行時刻CFN以降のCFN値が設定されているIubフレームを新SRNCとなったSRNC61bへ送信する。RNC53bのFP部108は、NodeB52eから受信したIubフレームのうち、SRNS Relocationの実行時刻CFN以降のCFN値が設定されているIubフレームをSRNC61bへ送信する。SRNC61bのFP部108は、NodeB52gから受信したIubフレームのうち、SRNS Relocationの実行時刻CFN以降のCFN値が設定されているIubフレームをMDC部107に転送しマクロダイバーシチー合成処理を行い、SGSN62へ送信する。
In the uplink direction, the
下り方向では、DRNC61aのFP部108は、SRNC61bからデータの受信を開始し、NodeB52cへ送信する。RNC53bのFP部108は、新SRNCとなったSRNC61bからデータの受信を開始し、NodeB52eへ送信する。SRNC61bのFP部108は、SGSN62からデータの受信を開始し、MDC部107において、MS51でのマクロダイバーシチー合成のためにデータの複製を行い、NodeB52gとDRNC61a及びDRNC53bへ送信する。
In the downlink direction, the
次に、DRNC61aは、SRNS Relocationを実行した後、Drift RNC Relocation Completeを新しくSRNCとなったSRNC61bに送信する(ステップST313)。
Next, after performing SRNS Relocation,
また、DRNC53bは、SRNS Relocationを実行した後、Drift RNC Relocation CompleteをSRNC61bに送信する(ステップST314)。なお、SRNS Relocationの実行については、SRNC61bは、時刻CFNにより認識することも可能であり、時刻CFNとなった後、SRNC61bがRelocation Detectメッセージを自動的に返送する場合は、Drift RNC Relocation Completeメッセージを送信する必要はない。
In addition, after executing SRNS Relocation,
次に、SRNC61bは、SRNS Relocationが実行されたことを示すRelocation DetectメッセージをSGSN62へ送信する(ステップST315)。
Next,
次に、SRNC61bは、新しいSRNCの識別子やロケーションエリア、ルーティングエリアの識別子などの情報をUTRAN Mobility Informationメッセージに設定してMS51に送信する(ステップST316)。
Next, the
次に、MS51は、UTRAN Mobility Informationメッセージを受信すると、UTRAN Mobility Information ConfirmメッセージをSRNC61bへ送信する(ステップST317)。
Next, when receiving the UTRAN Mobility Information message,
次に、SRNC61bは、Relocation CompleteメッセージをSGSN62に送信し、SRNS Relocationが正常に完了したことを通知する(ステップST318)。
Next, the
次に、SRNS RelocationがInter−SGSN SRNS Relocationである場合、SGSN62は、Forward Relocation Completeメッセージにより、以前のSGSN54にSRNS Relocationが正常に完了したことを通知する(ステップST319)。
Next, when SRNS Relocation is Inter-SGSN SRNS Relocation,
次に、Forward Relocation Completeメッセージを受け取ったSGSN54は、Forward Relocation Complete AcknowledgeメッセージをSGSN62に対して送信する(ステップST320)。
Next,
次に、SGSN62は、Relocation Completeメッセージを受信した後、Update PDP Context RequestメッセージをGGSN56に対して送信する(ステップST321)。
Next, after receiving the Relocation Complete message,
次に、Update PDP Context Requestメッセージを受け取ったGGSN56は、Update PDP Context ResponseメッセージをSGSN62に対して送信する(ステップST322)。これにより、GGSN56とSGSN62との間の経路を新しいSGSN62側に変更する。
Next,
次に、SGSN54は、Forward Relocation Completeメッセージを受信した後、Iu Release CommandメッセージをDRNC61aへ送信する(ステップST323)。
Next, after receiving the Forward Relocation Complete message,
次に、Iu Release Commandメッセージを受け取ったDRNC61aは、SGSN54に対してIu Release Commandメッセージを送信する(ステップST324)。これにより、SGSN54とDRNC61aとの間の通信コネクションを解放する。
Next,
次に、ステップST316及びステップST317において、UTRAN Mobility Informationにより通知されたルーティングエリア情報が以前の情報と異なる場合、MS51は、新しいSGSN62との間でRouting Area Updateを行う。
Next, when the routing area information notified by the UTRAN Mobility Information is different from the previous information in Step ST316 and Step ST317, the
このように、本実施の形態の移動通信システム及び無線ネットワーク制御方法によれば、CFNを用いて全てのRNCにて同時にネットワーク機能ハンドオーバを行うので、パケットの損失を防ぐことができるとともに、通信品質の劣化を防ぐことができる。また、本実施の形態の移動通信システムによれば、無線回線制御を行う機能を有する無線制御装置と移動端末との間にてタイミングを制御するための信号を用いてネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御することができるので、ネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御するための新たな信号が不要であり、ネットワーク機能ハンドオーバの処理を簡単にすることができる。 Thus, according to the mobile communication system and radio network control method of the present embodiment, network function handover is simultaneously performed in all RNCs using CFN, so that packet loss can be prevented and communication quality can be prevented. Can be prevented. Also, according to the mobile communication system of the present embodiment, the timing of network function handover is controlled using a signal for controlling timing between the radio control apparatus having a function of performing radio channel control and the mobile terminal. Therefore, a new signal for controlling the timing of network function handover is unnecessary, and the network function handover process can be simplified.
本発明にかかる移動通信システム及び無線ネットワーク制御方法は、パケットの損失を防ぐことができるとともに、通信品質の劣化を防ぐ効果を有し、ネットワーク機能ハンドオーバの制御を行うのに有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The mobile communication system and the radio network control method according to the present invention can prevent packet loss and prevent the deterioration of communication quality, and are useful for controlling network function handover.
100 無線制御装置
104 RNC制御部
105 無線レイヤ3部
106 無線レイヤ2部
107 MDC部
108 FP部
109 交換部
110 タイミングソース部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100
Claims (9)
前記ネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御するタイミング制御信号に基づいて前記ネットワーク機能ハンドオーバするタイミングを決定するタイミング決定手段と、
前記タイミング決定手段にて決定された前記タイミングを他局に通知する通知手段と、
前記タイミング決定手段にて決定された前記タイミングで前記ネットワーク機能ハンドオーバすることにより前記他局に対する自局の制御エリアのデータの転送を停止して前記他局から前記他局の制御エリアのデータが転送されるように切り替えるデータ転送制御手段と、
前記特定局になった後に自局の制御エリアにおけるデータ及び前記他局から転送されてきた前記他局の制御エリアにおけるデータを処理するデータ処理手段と、
を具備することを特徴とする無線制御装置。 A wireless control device that performs network function handover that is a process of switching specific stations that collectively process data in the control area of each station and serves as a serving wireless network control device that is the specific station,
Timing determining means for determining the timing for performing the network function handover based on a timing control signal for controlling the timing of the network function handover;
Notification means for notifying other stations of the timing determined by the timing determination means;
The network function handover is performed at the timing determined by the timing determination means, thereby stopping the transfer of data in the control area of the own station to the other station and transferring the data in the control area of the other station from the other station. Data transfer control means for switching to be performed,
Data processing means for processing the data in the control area of the local station and the data in the control area of the other station transferred from the other station after becoming the specific station;
A wireless control device comprising:
前記特定局である場合に自局の制御エリアのデータ及び他局から転送されてきた他局の制御エリアのデータを処理するデータ処理手段と、
前記ネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御するタイミング制御信号を新たに前記特定局となる前記他局から取得する取得手段と、
前記取得手段にて取得された前記タイミング制御信号に基づいて前記他局と同時に前記ネットワーク機能ハンドオーバすることにより前記他局の制御エリアのデータの前記他局から自局への転送を停止して自局の制御エリアのデータが新たに前記特定局となる前記他局へ転送されるように切り替えるデータ転送制御手段と、
を具備することを特徴とする無線制御装置。 Radio switching to a drift radio network controller that performs network function handover, which is a process of switching specific stations that collectively process control area data of each station, and serves as a serving radio network controller to transfer data from the specific station to the specific station A control device,
Data processing means for processing the data of the control area of the local station and the data of the control area of the other station transferred from the other station when it is the specific station;
An acquisition means for newly acquiring a timing control signal for controlling the timing of the network function handover from the other station as the specific station;
The network function handover is performed simultaneously with the other station based on the timing control signal acquired by the acquisition means, thereby stopping transfer of data in the control area of the other station from the other station to the own station. Data transfer control means for switching so that data in the control area of the station is newly transferred to the other station as the specific station;
A wireless control device comprising:
前記ネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御するタイミング制御信号を前記ネットワーク機能ハンドオーバすることにより新たに前記特定局になる前記他局から取得する取得手段と、
前記取得手段にて取得された前記タイミング制御信号に基づいて前記他局と同時に前記ネットワーク機能ハンドオーバすることにより自局の制御エリアのデータが変更先の前記特定局へ転送されるように切り替えるデータ転送制御手段と、
を具備することを特徴とする無線制御装置。 A drift radio network control device that transfers data to a specific station that is a change destination every time the specific station is changed by performing a network function handover that is a process of switching specific stations that collectively process control area data of each station. A wireless control device,
An acquisition means for acquiring a timing control signal for controlling the timing of the network function handover from the other station that becomes a new specific station by performing the network function handover;
Data transfer for switching so that the data in the control area of the local station is transferred to the specific station to be changed by handing over the network function simultaneously with the other station based on the timing control signal acquired by the acquiring means Control means;
A wireless control device comprising:
前記移動端末との間でデータを送受信する基地局装置と、
全ての他局の制御エリア内の前記基地局装置からのデータを一括処理する特定局を切り替える処理であるネットワーク機能ハンドオーバを行う複数の無線制御装置と、
前記ネットワーク機能ハンドオーバにより前記特定局になるための許可を求める前記無線制御装置に対して前記ネットワーク機能ハンドオーバすることを許可するか否かを決定する上位局装置と、
を具備する移動通信システムであって、
前記上位局装置にて前記ネットワーク機能ハンドオーバが許可された場合には、前記ネットワーク機能ハンドオーバのタイミングを制御するタイミング制御信号に基づいて全ての前記無線制御装置にて同時に前記ネットワーク機能ハンドオーバを行うことを特徴とする移動通信システム。 A mobile terminal,
A base station device that transmits and receives data to and from the mobile terminal;
A plurality of radio network controllers that perform network function handover that is a process of switching specific stations that collectively process data from the base station apparatus in the control area of all other stations;
An upper station apparatus that determines whether or not to permit the network function handover to the radio control apparatus that requests permission to become the specific station by the network function handover;
A mobile communication system comprising:
When the network function handover is permitted in the upper station apparatus, the network function handover is simultaneously performed in all the radio control apparatuses based on a timing control signal for controlling the timing of the network function handover. A mobile communication system.
Priority Applications (1)
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