JP2008118292A - 通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のプールにオーバラップして接続された無線基地局が、制御信号を正しく転送できる通信方法を得ること。
【解決手段】１つ以上の加入者ノードでプールを構成し、無線基地局にて移動機と加入者ノード間の制御信号を転送する通信方法であって、加入者ノード識別子とプール識別子と制御信号とを含む制御メッセージを移動機から受信するステップ（Ｓ１０１）と、自局がプールにオーバラップして接続されているかを判断するステップ（Ｓ１０２）と、オーバラップして接続されている場合に、制御メッセージからプール識別子を抽出し、自局の接続されているプールに対応するかを判断するステップ（Ｓ１０３）と、自局の接続されているプールに対応する場合、および、自局がプールにオーバラップして接続されていない場合に前記加入者ノード識別子に基づいて制御信号を転送するステップ（Ｓ１０６）と、を含む。
【選択図】 図２

Description

本発明は、無線ネットワークシステムにおける通信方法に関するものであり、特に、無線基地局が移動機の制御を担当する加入者ノードを選択する無線ネットワークシステムの通信方法に関するものである。

セルラーシステムにより提供される各種サービスは、高度な利便性から多くの人々が利用するところとなった。一方で、今日主流となった第３世代（３Ｇ）のセルラーシステムを、さらに発展させて高速化や大容量化を実現するための技術仕様についての国際標準化検討作業が進められている。

以下、従来のセルラーシステムにおける無線ネットワークシステムの制御装置（Base Station Controller（ＢＳＣ）またはRadio Network Controller（ＲＮＣ））と、コアネットワークの加入者ノード（Mobile Switching Centre（ＭＳＣ）またはServing GPRS Support Node（ＳＧＳＮ））と、をＮ：Ｍの個数比で接続する分散制御方法について説明する。たとえば、“The 3rd Generation Partnership Project（３ＧＰＰ）”において策定されている第３世代（３Ｇ）のセルラーシステムの標準技術仕様では、複数の加入者ノードがプールと呼ばれる１つの制御単位を構成する。また、無線ネットワークシステムの各々の制御装置は複数の加入者ノードと接続し、各々の加入者ノードは無線ネットワークシステムの複数の制御装置と接続する。そして、無線ネットワークシステムの制御装置と、加入者ノードと、が全体としてＮ：Ｍの個数比で接続することになる。

このようにして、プール内での加入者ノードの負荷分散あるいは危険分散を図るとともに、１つの無線ネットワークを複数のコアネットワークのオペレータ（制御装置）で共有して制御する“Multi-Operator Core Network（ＭＯＣＮ）”を実現する。また、さらに、複数の制御装置のうちいくつかの制御装置は、複数のプール間にわたってオーバラップして複数の加入者ノードに接続する。これによって、プール間にわたった負荷分散あるいは危険分散を可能にしている。

このような構成においては、無線ネットワークシステムの制御装置は、移動機から送信された加入者ノード宛の制御信号を最初に加入者ノードへ転送する際に、複数の加入者ノードからその移動機の制御を担当する加入者ノードを選択し、その選択した加入者ノードへその制御信号を転送する（たとえば、下記非特許文献１参照）。そして、制御信号を転送された加入者ノードは、制御信号の送信元の移動機に、ＴＭＳＩ（Temporary Mobile Station Identity）またはＰ−ＴＭＳＩ（Packet−ＴＭＳＩ）と呼ばれる一時的な機の識別子を割当て、前記移動機宛ての応答用の制御信号に載せて送信する。このＴＭＳＩまたはＰ−ＴＭＳＩには、加入者ノードの識別子であるＮＲＩ（Network Resource Identifier）が含まれている。

移動機は、無線ネットワークシステムの制御装置が自機と自機の制御を担当する加入者ノードとの間の制御信号を正しく転送するために、前述の加入者ノードからの応答用の制御信号に含まれるＴＭＳＩまたはＰ−ＴＭＳＩから抽出したＮＲＩを、自機と加入者ノード間の制御信号を透過的に転送する“Radio Resource Control（ＲＲＣ）”レイヤの制御信号のなかの“Intra-Domain NAS Node Selector（ＩＤＮＮＳ）”と呼ばれる情報要素に設定して送信する。そして、無線ネットワークの制御装置は、そのＲＲＣレイヤの制御信号を受信すると、受信した制御信号に含まれるＮＲＩに基づいて、その制御信号を前記移動機の制御を担当している加入者ノードに転送する。このようにして、移動機から送られた制御信号をＮＲＩに基づいて転送することにより、最初に選択された加入者ノードに正しく転送され、その加入者ノードがその移動機を継続して制御することができる（たとえば、下記非特許文献２参照）。

また、無線ネットワークシステムの制御装置が、複数の加入者ノードから移動機の制御を担当する加入者ノードを選択する過程において加入者ノードの負荷状況を把握できるように、加入者ノードが無線ネットワークの制御装置に対して、自ノードの負荷状況をダイナミックかつ自律的に通知することが検討されている（たとえば、下記非特許文献３，４参照）。このように無線ネットワークシステムの制御装置が、加入者ノードの負荷を把握した上で、移動機の制御を行う加入者ノードを選択することにより、加入者ノードの負荷分散をはかることができる。

3GPP，「Intra-domain connection of Radio Access Network(RAN) nodes to multiple Core Network (CN) nodes」TS 23.236，v6.3.0，pp.9，Figure 1，２００６年６月 3GPP，「Radio Resource Control (RRC)；Protocol Specification」TS 25.331，v6.9.0,pp.92-95，section 8.1.8，２００６年３月 Nortel Networks，「Load Balancing with NNSF」R3-050895，pp.1-2，２００５年９月 Nortel Networks，「Load Balancing with NNSF」R3-050896，pp.1-6，２００５年９月

しかしながら、上記従来のシステムにおいては、複数のプールの複数の加入者ノードにオーバラップして接続された無線基地局は、自局が接続されている複数のプール内で、移動機が、あるプール配下の位置登録エリア（そのプール内の加入者ノードが制御する対象の空間エリア）から、別のプール配下の位置登録エリアに移動した場合、どのプールに移動したのかを把握することができない。このため、移動後に、移動機の制御を担当する加入者ノードを選択する際に、適切なプールを把握した上で複数の加入者ノードから選択することができない。

また、上記従来のシステムにおいては、各加入者ノードが、無線ネットワークの各制御装置に対して自ノードの負荷状況をダイナミックかつ自律的に通知するために、無線ネットワーク内の制御信号のトラヒックが増加するという問題が生じる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数のプール間にわたってオーバラップして複数の加入者ノードに接続された無線基地局が、移動機と加入者ノードとの間の制御信号を正しく転送可能な通信方法を得ることを目的とする。

また、移動機がプール間にわたって移動した場合であっても、移動後に正しい転送路に更新することが可能な通信方法を得ることを目的とする。また、各加入者ノード自ノードの負荷状況をダイナミックかつ自律的に通知する際に、無線ネットワーク内の制御信号のトラヒックを低減させることが可能な通信方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、移動機と、当該移動機に対して位置管理を含む制御を行う加入者ノードと、当該加入者ノードに接続され前記移動機と無線通信を行う無線基地局と、を含む通信システムにおいて、少なくとも１つの加入者ノードで制御単位であるプールを構成し、前記無線基地局にて前記移動機と加入者ノードとの間の制御信号を転送する場合の通信方法であって、
前記無線基地局にて実行する処理として、
前記移動機を制御する加入者ノードを識別するための加入者ノード識別子と当該加入者ノードの属するプールを識別するためのプール識別子と制御信号とを含む制御メッセージを前記移動機から受信する制御メッセージ受信ステップと、
自局がプール間にオーバラップして複数の加入者ノードに接続されているかどうかを判断するオーバラップ判断ステップと、
前記オーバラップ判断ステップにおいて、プール間にオーバラップして接続されていると判断した場合に、前記制御メッセージからプール識別子を抽出し、当該プール識別子が自局の接続されている加入者ノードにより構成されるプールに対応するかどうかを判断するプール判断ステップと、
前記プール判断ステップにおいて、抽出したプール識別子が自局の接続されている加入者ノードにより構成されるプールに対応すると判断した場合、および、前記オーバラップ判断ステップにおいて、プール間にオーバラップして接続されていないと判断した場合に、前記加入者ノード識別子に基づいて制御信号を転送する転送ステップと、
を含むことを特徴とする。

この発明によれば、無線基地局が、自局が複数のプールにオーバラップして接続された無線基地局か否かを判断し、複数のプールにオーバラップして接続された無線基地局である場合には、移動機から受信する制御メッセージに含まれるプールを識別する識別子を参照するようにしたので、移動機と加入者ノードとの間の制御信号を正しく転送できるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかる通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる通信方法を実現する通信システムの実施の形態１のネットワークの構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態のネットワークは、無線通信を行う移動機１１，１２と、無線チャネルを用いて移動機１１，１２と通信を行う無線基地局制御装置（Base Station Controller）の機能を持つ無線基地局２０ａ，２０ｂ，２１，２２，２３と、複数の無線基地局と接続され、接続された無線基地局を介して複数の移動機の位置管理，セッション管理，一斉呼出などの制御を行う加入者ノード４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂと、ネットワーク間のデータ転送を行うルータ６１，６２，６３と、外部ネットワークと各プール５１，５２，５３をルータ６１，６２，６３経由で接続するゲートウェイノード７、他の事業者のネットワークあるいはインターネットやイントラネットである外部ネットワーク８で構成される。なお、ルータ６１，６２，６３は、ＬＡＮスイッチなどでもよい。

また、プール５１，５２，５３は、負荷分散や冗長性確保のため複数の加入者ノードで構成される制御単位であるプールであり、プール５１は加入者ノード４１ａと４１ｂで、プール５２は加入者ノード４２ａと４２ｂで、プール５３は加入者ノード４３ａと４４ｂで、それぞれ構成される。また、無線基地局２０ａ，２０ｂは、複数のプールにオーバラップして接続されている。プールエリア３１，３２，３３は、加入者ノードのプール５１，５２，５３にそれぞれ対応した無線基地局の接続先のエリアを示すプールエリアである。さらに、位置登録エリア９１，９２，９３は、複数の無線基地局で構成される位置登録エリアである。位置登録エリアは、移動機１１，１２の位置登録を管理する単位であり、移動機１１，１２は、周期的に、または、異なる位置登録エリアに移動した場合に、位置登録を行う。

プール５１，５２，５３には、それぞれプールを識別するための識別子（pool id）を割り当ており、本実施の形態ではそれぞれ、加入者ノード４１ａと４１ｂで構成されるプール５１には、「pool id」として「１」を、加入者ノード４２ａと４２ｂで構成されるプール５２には、「pool id」として「２」を、加入者ノード４３ａと４３ｂで構成されるプール５３には、「pool id」として「３」を割り当てている。

各プール５１，５２，５３内の加入者ノード４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂは、ＩＰあるいはEthernet（登録商標）により各加入者ノード４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ間のデータ通信を行うとともに、ルータ６１，６２，６３を介し、プール相互間およびゲートウェイノード７と通信を行う。ゲートウェイノード７は、他の事業者のネットワークあるいはインターネットやイントラネットとの関門となる。ゲートウェイノード７は、接続先ネットワークの数や構成によって、または、負荷分散や冗長性確保のために、複数で構成される場合もある。

図１に示すようにプールエリア３１，３２，３３には、オーバラップした領域が存在し、無線基地局２０ａ，２０ｂは、複数のプール間にわたりオーバラップして複数の加入者ノードに接続される。

さらに、位置登録エリア９１，９２，９３には、各位置登録を識別するための識別子（ＴＡ id）が割り当てられている。本実施の形態では、プール５１に対応する位置登録エリア９１の「ＴＡ id」には、プール５１の「pool id」と同じ「１」を、プール５２に対応する位置登録エリア９２の「ＴＡ id」にはプール５２の「pool id」と同じ「２」を、プール５３に対応する位置登録エリア９３の「ＴＡ id」には、プール５３の「pool id」と同じ「３」を、それぞれ割り当てている。

図２は、本実施の形態における無線基地局２０ａ，２０ｂ，２１，２２，２３の動作を示すシーケンス図である。本シーケンス図を使って動作を説明する。まず、無線基地局２０ａ，２０ｂ，２１，２２，２３は、移動機１１，１２から “Initial Direct Transfer（以下、ＩＤＴとよぶ）”メッセージを受信する（ステップＳ１０１）。ＩＤＴメッセージは、各移動機と加入者ノード間の制御信号を透過的に転送するためのメッセージであり、一連の制御シーケンスの中で最初に送信されるものである。なお、この時点で、移動機１１，１２には、位置登録をしている任意の無線基地局により、自機の制御を行う任意の加入者ノードと対応する「pool id」が割り当てられているものとする。具体的には、割り当てられた加入者ノードは、制御信号の送信元の移動機に、ＴＭＳＩ（Temporary Mobile Station Identity）またはＰ−ＴＭＳＩ（Packet−ＴＭＳＩ）と呼ばれる一時的な移動機の識別子を割当て、割当てた識別子を上記移動機宛ての応答用の制御信号に載せて自ノードに接続する無線基地局経由で送信する。このＴＭＳＩまたはＰ−ＴＭＳＩには、加入者ノードの識別子であるＮＲＩ（Network Resource Identifier）が含まれている。移動機は、この加入者ノードから送付されたＮＲＩに基づきＩＤＮＮＳ（Intra Domain NAS Node Selector）を生成する。また、「pool id」は、無線基地局から、上記割り当ての際に移動機１１に通知されているものとする。そして、移動機１１は、この通知された「pool id」をＩＤＴメッセージに含めて送信するものとする。

つぎに、無線基地局２０ａ，２０ｂ，２１，２２，２３は、自局が複数のプールにオーバラップして接続された無線基地局か否かを判断する（ステップＳ１０２)。ステップＳ１０２で、複数のプールにオーバラップして接続された無線基地局であると判断した場合（図１の構成例では、無線基地局２０ａ，２０ｂ：ステップＳ１０２ Ｙｅｓ）、ＩＤＴメッセージに含まれるプールを識別するための「pool id」を抽出し、「pool id」が正しい値に設定されているか否かを判断する（ステップＳ１０３）。「pool id」の正しい値とは、自局が接続されているプールに対応する「pool id」のことを示す。無線基地局２０ａ，２０ｂ，２１，２２，２３は、各々が接続されているプール５１，５２，５３に対応する接続情報のみを保有している。

「pool id」が正しい値でない場合は（ステップＳ１０３ Ｎｏ）、エラー処理を行う（ステップＳ１０４）。エラー処理としては、たとえば、ＩＤＴメッセージを破棄する処理を行う。エラー処理を行うのは、たとえば、「pool id」に値が設定されていない場合、または、自局が接続されているプールに対応する「pool id」以外の数値が設定されている場合には、移動機１１，１２からのメッセージを転送できないためである。

「pool id」が正しい値の場合は（ステップＳ１０３ Ｙｅｓ）、さらに、加入者ノードの識別情報が含まれるＩＤＮＮＳ（Intra Domain NAS Node Selector）が正しい値か否かを判断する（ステップＳ１０５）。ここで、ＩＤＮＮＳの正しい値とは、自局が接続されている加入者ノードに対応するＩＤＮＮＳのことを示す。そして、ＩＤＮＮＳが正しい値の場合は（ステップＳ１０５ Ｙｅｓ）、従来から行われているように、ＩＤＮＮＳの値に基づいて加入者ノードに対してＩＤＴメッセージに含まれる移動機と加入者ノード間の制御信号を転送する（ステップＳ１０６）。

一方で、ステップＳ１０２において自局が複数のプールにオーバラップして接続された無線基地局でないと判断した場合については（図１の構成例では、無線基地局２１，２２，２３：ステップＳ１０２ Ｎｏ）、ステップＳ１０３の処理を行わず、直ちに加入者ノードの識別情報が含まれるＩＤＮＮＳが正しい値か否かを判断する（ステップＳ１０５）。そして、ＩＤＮＮＳが正しい値の場合は（ステップＳ１０５ Ｙｅｓ）、ＩＤＮＮＳの値に基づいて加入者ノードに対してＩＤＴメッセージに含まれる移動機と加入者ノード間の制御信号を転送する（ステップＳ１０６）。

また、ＩＤＮＮＳが正しい値でない場合は（ステップＳ１０５ Ｎｏ）、ＩＤＴメッセージに含まれる「pool id」に対応するプールの中から（ステップＳ１０２でＹｅｓであった場合）、または、接続されている単一プールの中から（ステップＳ１０２でＮｏであった場合）、加入者ノードを任意に選択して、移動機が送信したＩＤＴメッセージに含まれる、移動機と加入者ノード間の制御信号を転送する（ステップＳ１０７）。

このように、本実施の形態では、無線基地局２０ａ，２０ｂ，２１，２２，２３が、自局が複数のプールにオーバラップして接続された無線基地局か否かを判断し、複数のプールにオーバラップして接続された無線基地局である場合には、移動機から受信するＩＤＴメッセージに含まれる「pool id」を参照するようにした。このため、移動機の制御を担当する加入者ノードに対応する「pool id」を認識することができ、無線基地局２０ａ，２０ｂ，２１，２２，２３は、複数のプールにオーバラップして接続された無線基地局であっても、移動機と加入者ノードの制御信号を正しく転送することができる。

実施の形態２．
図３は、本発明にかかる通信方法の実施の形態２のシーケンス図である。本実施の形態のネットワーク構成例は図１に示す実施の形態１と同様である。以下、実施の形態１と異なる部分を説明する。

本実施の形態では、「pool id」と「ＴＡ id」をシステム情報に含めて通知する。本実施の形態の動作を図３のシーケンス図を用いて説明する。なお、実施の形態１と同様、移動機１１を制御する任意の加入者ノードが割り当て済みで、移動機は、加入者ノードから無線基地局経由で、加入者ノードの識別子を受信済みである。まず、移動機１１は、電源がＯＮされて位置登録が未登録の状態（以下、電源ＯＮの状態という）で、または、待ち受け状態で、移動する（ステップＳ２０１）。待ち受け状態の場合は、任意の位置登録エリアで位置登録済みとする。つぎに、移動機１１と無線基地局２０ｂとの間で無線同期が確立され（ステップＳ２０２）、移動機１１は、無線基地局から周期的にまたは必要に応じて報知されているシステム情報を受信する（ステップＳ２０３）。移動機１１は、受信したシステム情報の中から「pool id」と「ＴＡ id」を取得する（ステップＳ２０４）。そして、取得した「pool id」と「ＴＡ id」を保存し（ステップＳ２０５）、電源ＯＮの場合には位置登録手順を、待ち受け状態の場合には位置登録更新手順を起動する（ステップＳ２０６）。なお、本実施の形態では、位置登録手順および位置登録更新手順については、ＲＲＣ（Radio Resource Control）を用いた手順として説明するが、移動機が「pool id」と「ＴＡ id」を含むメッセージを送信する手順であればどのような位置登録手順でもよい。

位置登録手順または位置登録更新手順が起動されると、移動機１１は、無線リソースプロトコルの制御リンク確立要求（ＲＲＣ Connection Setup）メッセージ、および、ステップＳ２０５で保存した「pool id」と「ＴＡ id」を含めたＩＤＴメッセージ、を無線基地局２０ｂへ送信する（ステップＳ２０７）。この後の無線基地局２０ｂの処理（ステップＳ２０８）は、実施の形態１の図２のステップＳ１０１〜ステップＳ１０７（処理Ａ）と同様となる。ただし、本実施の形態の図３の例では、位置登録要求，位置登録更新要求が、実施の形態１の制御信号に相当する。したがって、無線基地局２０ｂから加入者ノード４３ａへ送信される信号（ステップＳ２０９）は、位置登録要求または位置登録更新要求である。

このように、本実施の形態では、無線基地局２０ａ，２０ｂ，２１，２２，２３が、「pool id」をシステム情報に含めて報知し、移動機１１は、加入者ノード宛の制御信号に、システム情報から取得した「pool id」と「ＴＡ id」を含めて送信するようにした。このため、無線基地局２０ａ，２０ｂ，２１，２２，２３は、複数のプールにオーバラップして接続されていても、移動機と加入者ノードとの間の制御信号を正しく転送することができる。

実施の形態３．
図４は、本発明にかかる通信方法の実施の形態３のシーケンス図である。本実施の形態のネットワーク構成例は図１に示す実施の形態１と同様である。以下、実施の形態１または実施の形態２と異なる部分を説明する。

本実施の形態の動作を図４のシーケンス図を用いて説明する。なお、本実施の形態では、無線基地局２０ａ，２０ｂ，２１，２２，２３は、「ＴＡ id」と「pool id」との対応をデータベースに格納し、保持しているものとする。図４のステップＳ３０１〜ステップＳ３０３は、実施の形態２の図３のステップＳ２０１〜ステップＳ２０３と同様であるため、説明を省略する。

ステップＳ３０１〜ステップＳ３０３実行後、移動機１１は、システム情報から「ＴＡ id」を取得する（ステップＳ３０４）。そして、たとえば「ＴＡ id（＝３）」を保存し（ステップＳ３０５）、電源ＯＮの場合には位置登録手順を、待ち受け状態の場合には位置登録更新手順を起動する（ステップＳ３０６）。

位置登録手順または位置登録更新手順が起動されると、移動機１１は、前述した無線リソースプロトコルの制御リンク確立要求（RRC Connection Setup）メッセージ、および、ステップＳ３０５で保存した「ＴＡ id」を含むＩＤＴメッセージ、を無線基地局２０ｂへ送信する（ステップＳ３０７）。なお、位置登録手順または位置登録更新手順では、標準で「ＴＡ id」を含んでいる。

つぎに、無線基地局２０ｂは、自局が複数のプールにオーバラップして接続された無線基地局か否かを判断する（ステップＳ３０８）。複数のプールにオーバラップして接続された無線基地局であると判断した場合には（ステップＳ３０８ Ｙｅｓ）、移動機１１から送信され、ステップＳ３０５で保存した「ＴＡ id」から「pool id」を取得する処理を開始する（ステップＳ３０９）。「pool id」の取得処理を開始すると、まず、「ＴＡ id」と「pool id」を管理しているデータベースに対して、ステップＳ３０５で保存した「ＴＡ id」に基づき問い合わせを行い（ステップＳ３１０）、データベースからその「ＴＡ id」に対応する「pool id」を取得する（ステップＳ３１１）。なお、「ＴＡ id」と「pool id」との対応を管理しているデータベースは、無線基地局ごとに保持してもよいし、各無線基地局で共有する独立した装置に保持するようにしてもよい。

つぎに実行するステップＳ３１２，ステップＳ３１３は、それぞれ、実施の形態１の図２のステップＳ１０３，ステップＳ１０４と同様であるため、説明を省略する。また、ステップＳ３１４の処理は、実施の形態１の図２のステップＳ１０５〜ステップＳ１０７（処理Ｂに相当）と同様となる。ただし、本実施の形態の図４の例では、位置登録要求，位置登録更新要求が、実施の形態１の制御信号に相当する。したがって、無線基地局２０ｂから加入者ノード４３ａへ送信される信号（ステップＳ３１５）は、位置登録要求または位置登録更新要求である。

このように、本実施の形態では、無線基地局２０ａ，２０ｂ，２１，２２，２３が、「ＴＡ id」と「pool id」との対応を管理しているデータベースを用いて、標準の位置登録要求または位置登録更新要求に含まれる「ＴＡ id」から「pool id」を取得できるようにした。このため、無線基地局２０ａ，２０ｂ，２１，２２，２３は、移動機１１から「ＴＡ id」を取得することにより、「pool id」を得ることができ、複数のプールにオーバラップして接続されていても、移動機１１と加入者ノードとの間の制御信号を正しく転送することができる。

実施の形態４．
図５は、本発明にかかる通信方法における実施の形態４の通信システムの構成例を示す図である。本実施の形態では、加入者ノードを、呼制御などの制御情報を扱う制御プレーンの機能とユーザ情報を扱うユーザプレーンの機能に分離している。それ以外のネットワーク構成は、実施の形態１の図１と同様である。図５において、加入者ノード４１ａ−１，４１ｂ−１，４２ａ−１，４２ｂ−１，４３ａ−１，４３ｂ−１は、制御プレーン機能を終端する加入者ノードである。ユーザプレーンノード４１ａ−２，４１ｂ−２，４２ａ−２，４２ｂ−２，４３ａ−２，４３ｂ−２は、ユーザプレーン機能を終端するユーザプレーンノードである。ユーザプレーンノード４１ａ−２，４１ｂ−２，４２ａ−２，４２ｂ−２，４３ａ−２，４３ｂ−２は、それぞれ加入者ノード４１ａ−１，４１ｂ−１，４２ａ−１，４２ｂ−１，４３ａ−１，４３ｂ−１と接続する。加入者ノード４１ａ−１はユーザプレーンノード４１ａ−２を制御し、加入者ノード４１ｂ−１はユーザプレーンノード４１ｂ−２制御する、というように、各加入者ノードは、同一の主番号を付したユーザプレーンノードを制御する。

本実施の形態では、待受状態にある移動機がプール間にわたって移動する際、移動先のプールを構成する加入者ノードは、複数のプールにオーバラップして接続されている無線基地局から転送された位置登録要求信号の受信を契機として、移動機１１の移動前に位置管理を行っていた加入者ノードから移動機のコンテキスト情報を取得する。また、加入者ノードは、ゲートウェイノード７に対して、移動機宛のユーザパケットを転送するためのルーティングパスを移動前に位置管理を行っていた加入者ノードから、自ノード宛に更新するように要求し、ゲートウェイノード７は、前記ルーティングパスを更新する。

図６は、本実施の形態の動作を表すシーケンス図である。以下、図６を用いて本実施の形態の動作を説明する。まず、動作開始前の状態として、移動機１１は、図１の位置登録エリア９１内におり、位置登録エリア９１を管理している加入者ノード４１ａ−１が無線基地局２１によって割り当てられている。そして、ゲートウェイノード７は、加入者ノード４１ａ−１とともに、ユーザプレーンノード４１ａ−２に対して、外部ネットワーク８と移動機１１間のトンネリングを用いた転送路を確立している。

このような状態において、まず、移動機１１が、位置登録エリア９１から他の位置登録エリアとして、たとえば、位置登録エリア９２に移動する（ステップＳ４０１）と、移動機１１は、位置登録更新を行うために、無線リソースプロトコルの制御リンク確立要求（RRC Connection Setup）メッセージ、および、位置登録更新要求メッセージを含むＩＤＴメッセージを無線基地局２２へ送信する（ステップＳ４０２）。

つぎに、無線基地局２２は、ステップＳ４０２で送信されたメッセージを受信すると、移動先の位置登録エリア９２を管理する加入者ノード４２ａ−１，４２ｂ−１およびユーザプレーンノード４２ａ−２，４２ｂ−２で構成されるプール５２の中から、移動機１１の制御を担当する加入者ノードを選択する（ステップＳ４０３）。この例では、加入者ノード４２ａ−１が選択されたものとする。

そして、無線基地局２２は、ステップＳ４０２で送信されたＩＤＴメッセージに含まれる位置登録更新要求を、ステップＳ４０４で選択した加入者ノード４２ａ−１へ転送する（ステップＳ４０４）。加入者ノード４２ａ−１は、転送された位置登録更新要求に含まれる移動機を識別するための一時的な識別子（Ｐ−ＴＭＳＩ）に含まれる、移動機１１の制御を担当する加入者ノードの識別子（ＮＲＩ）に基づき、移動前の位置登録エリア９１で移動機１１の制御を担当していた加入者ノード４１ａ−１を特定する（ステップＳ４０５）。そして、加入者ノード４２ａ−１は、特定した加入者ノード４１ａ−１に対して、移動機１１を継続して制御するためのコンテキスト情報（Context）を転送するように要求する（Context Request）（ステップＳ４０６）。

つぎに、加入者ノード４１ａ−１は、加入者ノード４２ａ−１に対して、コンテキスト情報を転送し（ステップＳ４０７）、転送要求に対する応答（Context Response）を送信する（ステップＳ４０８）。加入者ノード４２ａ−１は、ステップＳ４０７で転送されたコンテキスト情報を格納し（ステップＳ４０９）、その後に、加入者ノード４１ａ−１に対して転送が成功したことを示す応答メッセージ（Context Acknowledge）を返す（ステップＳ４１０）。さらに、加入者ノード４２ａ−１は、ゲートウェイノード７に対して、移動機１１に関するトンネリングを用いた転送路を加入者ノード４１ａ−１経由から加入者ノード４２ａ−１経由へ更新するための、転送路の更新要求（Update Location）を送信する（ステップＳ４１１）。

つぎに、ゲートウェイノード７は、ステップＳ４１１の要求に基づき、転送路更新の準備として移動機１１に関する位置情報を更新する（ステップＳ４１２）。そして、ゲートウェイノード７は、加入者ノード４１ａ−１に対して、移動機１１に関する情報の削除要求（Cancel Location）を送信し（ステップＳ４１３）、移動機１１に関するコンテキスト情報（Context）の削除を指示する。また、同時に、ゲートウェイノード７は、加入者ノード４１ａ−１に対して、ユーザプレーンノード４１ａ−２に対して移動機１１宛てパケットの待ち受けの解放指示を送信するよう指示する（ステップＳ４１４）。そして、加入者ノード４１ａ−１は、移動機１１に関するコンテキスト情報を削除し、ユーザプレーンノード４１ａ−２に対して移動機１１あてパケットの待ち受けを解放するように要求する（ステップＳ１８：Subtract Request）。

つぎに、ユーザプレーンノード４１ａ−２は、移動機１１に関するユーザパケットデータの待ち受けを停止するために、移動機１１の転送路（トンネリングによる確立した転送路）に関するリソースを解放し（ステップＳ４１９）、要求された処理が完了したことを加入者ノード４１ａ−１に通知する（ステップＳ４２０：Subtract Reply）。

一方、加入者ノード４２ａ−１は、ステップＳ４１１の処理後、ユーザプレーンノード４２ａ−２に対して、移動機１１に関するユーザパケットデータを待ち受けるよう要求する（ステップＳ４１５：Add Request）。つぎに、ユーザプレーンノード４２ａ−２は、移動機１１に関するユーザパケットデータを待ち受けるために、移動機１１宛のユーザデータパケットを加入者ノード４２ａ−１経由の転送路で待ち受けられるようにリソース設定を行う（ステップＳ４１６）。つぎに、ユーザプレーンノード４２ａ−２は、要求された処理が完了したことを加入者ノード４２ａ−１に通知する（ステップＳ４１７：Add Reply）。

加入者ノード４１ａ−１は、ステップＳ４１９とステップＳ４２０が終了すると、ゲートウェイノード７に対して、移動機１１に関する一連の処理（Cancel Location）の完了を通知する（ステップＳ４２１：Cancel Location Acknowledge）。ゲートウェイノード７は、ステップＳ４２１の通知を受け取ると、トンネリングによる確立した転送路を、更新後の転送路に張り替え（ステップＳ４２２）、加入者ノード４２ａ−１に対して転送路の更新終了の応答を返す（ステップＳ４２３：Update Location Acknowledge）。

つぎに、加入者ノード４２ａ−１は、位置登録更新応答メッセージを無線基地局２２へ送信し（ステップＳ４２４）、無線基地局２２は、その位置登録更新応答メッセージを、移動機１１へ転送する（ステップＳ４２５）。

なお、本実施の形態では、移動機１１の移動後の接続先無線基地局が、単一のプールに接続されている無線基地局２２の場合について説明したが、複数のプールにオーバラップした無線基地局（たとえば、無線基地局２０ａ）の場合でも、実施の形態２または３と同様の処理を行うことによって本実施の形態を適用できる。実施の形態２に適用する場合には、ステップＳ４０１〜Ｓ４０４を実施の形態２の図３のステップＳ２０２〜ステップ２０９に替え、実施の形態３に適用する場合には、ステップＳ４０１〜Ｓ４０４を実施の形態３の図４のステップＳ３０１〜ステップＳ３１５に替える。

このように、本実施の形態では、待ち受け状態にある移動機１１がプール間にわたって移動する際、移動先の加入者ノード４２ａ−１が、無線基地局２２から転送されてきた位置登録要求メッセージを受信し、受信したメッセージに含まれる加入者ノードの識別子に基づいて移動前に移動機１１の制御を担当していた加入者ノード４１ａ−１を特定する。そして、移動先の加入者ノード４２ａ−１が、特定した加入者ノード４１ａ−１から移動機１１のコンテキスト情報を取得するとともに、ゲートウェイノードに対して移動機１１に関するユーザパケットを転送するための転送路を自ノード経由に更新するように要求するようにした。このため、移動機１１がプール間にわたって移動する際にも、移動後に正しい転送路に更新することができる。

実施の形態５．
図７は、本発明にかかる通信方法の実施の形態５のシーケンス図である。本実施の形態のネットワーク構成例は図１に示す実施の形態１と同様である。以下、実施の形態１〜４のいずれかと異なる部分を説明する。

本実施の形態においては、加入者ノード４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂは、自ノードが位置管理している待ち受け状態の移動機に対して一斉呼出を行う際に送信するページング要求メッセージに、自ノードの負荷情報を含める。そして、無線基地局が、ページング要求メッセージに含まれる加入者ノード４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂの負荷情報を保持することにより、新たに移動機の制御を行う加入者ノードを選択する際に、負荷状況を考慮して選択する。

図８は、本実施の形態におけるページング要求メッセージの構成例を示す図である。ページング要求メッセージは、一斉呼出を行う際に加入者ノード４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂが自ノードが管理する位置登録エリア９１，９２，９３を構成する各無線基地局２０ａ，２０ｂ，２１，２２，２３に対して送信するメッセージである。

以下、本実施の形態の動作について図７および図８を用いて説明する。動作開始前の状態として、移動機１１は、図１の位置登録エリア９２内におり、位置登録エリア９２を管理している加入者ノード４２ａが無線基地局２２によって割り当てられ、移動機１１に関するトンネリングを用いた転送路（加入者ノード４２ａ経由）が確立されている。また、移動機１１は、位置登録の際に、移動機の固定的な識別子（ＩＭＳＩ：International Mobile Subscriber Identity）を送信しており、加入者ノード４２ａは、自ノードが管理する位置登録エリア９２に位置する移動機のＩＭＳＩと位置登録エリアとを把握しているものとする。

まず、加入者ノード４２ａは、上記移動機１１に関するトンネリングを用いた転送路経由で、移動機１１宛のユーザデータパケットを受信すると（ステップＳ５０１）、ユーザパケットデータのヘッダ部分に含まれる宛先ＩＰアドレスを取得する（ステップＳ５０２）。そして、加入者ノード４２ａは、取得した宛先ＩＰアドレスに基づき、宛先アドレスと移動機１１のＩＭＳＩの対応を管理しているデータベースに問い合わせを行い（ステップＳ５０３）、そのＩＰアドレスに対応する移動機１１のＩＭＳＩを取得する（ステップＳ５０４）。ＩＰアドレスとＩＭＳＩの対応を管理しているデータベースは、無線基地局ごとに保持してもよいし、また、各無線基地局で共有する独立した装置に保持するようにしてもよい。

つぎに、加入者ノード４２ａは、ステップＳ５０４で取得した前記移動機１１の識別子（ＩＭＳＩ）に基づいて、移動機１１がどの位置登録エリアに位置登録しているかを判別する（ステップＳ５０５）。そして、判別した位置登録エリア（この場合は、位置登録エリア９２）を構成する各無線基地局２０ａ，２０ｂ，２２に対して、図８に示すように自ノードの負荷情報を含むページング要求メッセージをユニキャストあるいはマルチキャストで送信する（ステップＳ５０６）。図８に示すように、ページング要求メッセージは、ＭＴ（メッセージの種類）およびＩＭＳＩを必須の情報要素とし、ＴＭＳＩ，ＴＡ id，呼び出した理由を示す値であるCause，呼出対象の移動機が間欠受信している周期を算出するための係数であるＤＲＸ（Discontinuous Receiving）係数をオプションの情報要素とする。本実施の形態では、オプションの情報要素のなかに負荷情報（Load Info.）を含める。負荷情報以外のオプションの情報要素については、制約は無い。

ページング要求メッセージを受信した各無線基地局２０ａ，２０ｂ，２２は、無線インタフェース上の所定の手順により移動機１１に対するページングを実施し（ステップＳ５０７）、その後、ステップＳ５０６で送信されたページング要求メッセージに含まれている加入者ノードの負荷情報（この例では、加入者ノード４２ａの負荷情報）を抜き出し、その加入者ノードと対応づけて負荷情報を自局内に格納する（ステップＳ５０８）。

以降、同様に、各無線基地局２０ａ，２０ｂ，２２は、各加入者ノードからページング要求メッセージが送信される度に、ページング要求メッセージに含まれる加入者ノードの負荷情報を抜き出し、加入者ノードと対応づけて負荷情報を自局内に格納する。

ステップＳ５０１〜Ｓ５０９の動作以外の本実施の形態の動作は、ＩＤＴメッセージを受信した際の加入者ノード選択（図１では、ステップＳ１０６またはステップＳ１０７（実施の形態１〜３に相当））を除いて、実施の形態１〜４のいずれかと同様である。そして、加入者ノードの選択については、各無線基地局は、自局内に格納された加入者ノードと対応づけられた負荷情報をもとに選択する。たとえば、もっとも負荷の少ない加入者ノードを、制御信号送信元の移動機の制御を担当する加入者ノードとして選択し、その制御信号を選択した加入者ノードに転送する。

このように、本実施の形態では、加入者ノード４２ａが位置管理している移動機に対して一斉呼出を行う際、ページング要求メッセージに自ノードの負荷状況を示す負荷情報を含めて送信し、無線基地局２０ａ，２０ｂ，２２が、ページング要求メッセージから負荷情報を抜き出し、その負荷情報に基づいて移動機の制御を担当する加入者ノードを選択するようにした。このため、無線基地局２０ａ，２０ｂ，２２は、加入者ノードの選択の際に加入者ノードの負荷状況を考慮することができ、トラヒックの集中を避けた効率的な転送を実現できる。

実施の形態６．
図９，１０は、本発明にかかる通信方法の実施の形態６の加入者ノードの動作を表すフローチャートである。本実施の形態のネットワーク構成例は図１に示す実施の形態１と同様である。本実施の形態は、実施の形態５で説明した加入者ノードの負荷状況を示す負荷情報を、自ノードが高負荷であると判断した場合にのみ送信する。それ以外の動作は、実施の形態５と同様である。以下、実施の形態５と異なる部分について説明する。

本実施の形態の動作として、まず、実施の形態５の図７のステップＳ５０１〜Ｓ５０５を実施する。本実施の形態で送信するページング要求メッセージは図８に示した実施の形態５と同様である。

まず、図９のフローチャートについて説明する。図７のステップＳ５０５までの処理を終了した後、加入者ノード４２ａは、予め決められた閾値を上回った場合だけに、自ノードの負荷情報を送信するようにするため、まず、負荷が閾値を上回っているか否かを判断する（ステップＳ６０１）。閾値は、ネットワークリソース，各加入者ノードの処理能力などを考慮して決定しておく。加入者ノード４２ａは、自ノードの負荷が、ステップＳ６０１で閾値を超過したと判断した場合（ステップＳ６０１ Ｙｅｓ）には、自ノードの負荷情報をページング要求メッセージに設定する（ステップＳ６０２）。自ノードの負荷が、ステップＳ６０１で閾値以内であると判断した場合（ステップＳ６０１ Ｎｏ）には、ページング要求メッセージに負荷情報を書き込まず、ステップＳ６０３に進む。

つぎに、加入者ノード４２ａは、ページング要求メッセージを無線基地局２０ａ，２０ｂ，２２に送信する（ステップＳ６０３）。

それ以降は、実施の形態５の図７のステップＳ５０７〜ステップＳ５０９と同様であるが、ページング要求メッセージに負荷情報がない場合には、ステップＳ５０９の負荷情報の格納の際に、たとえば、負荷が閾値以内となる任意の数値を格納する。

また、図９で説明した処理のかわりに、図１０に示すように、負荷が閾値を超過している場合に自ノードへの転送禁止を通知するための転送禁止フラグを用いて通知するようにしてもよい。負荷が閾値を上回る状態が続いた場合、図９のフローチャートで示す動作では、自ノードの負荷の高い状況を報告し続けることになる。図１０のフローチャートに基づく動作では、負荷が閾値を上回ったとき、負荷が下がり閾値以内になったとき、にそれぞれ一度ずつ無線基地局２０ａ、２０ｂ、２２に通知する。

以下、図１０のフローチャートに基づく動作について説明する。本実施の形態では、転送禁止フラグを設け、図８で示したページング要求メッセージの負荷情報として、この転送禁止フラグを設定する。本実施の形態では、転送禁止フラグは、転送禁止の場合に「１」、転送許可の場合に「０」とする。なお、転送禁止フラグは、転送禁止と転送許可を識別できれば、この数値の組み合わせに限らずどのような値でもよい。初期状態では、転送禁止フラグは「０」（転送許可）に設定しておく。

まず、加入者ノード４２ａは、図９と同様のステップＳ６０１を実施する。そして、加入者ノード４２ａは、自ノードの負荷がステップＳ６０１で閾値を超過したと判断した場合（ステップＳ６０１ Ｙｅｓ）には、転送禁止フラグを「１」としたページング要求メッセージ（転送禁止の通知）が送信済であるかどうかを判断する（ステップＳ６１１）。判断方法としては、たとえば、加入者ノード４２ａが、前回送信した転送禁止フラグの値を保持するようにしておき、その値を参照する。そして、たとえば、前回送信した転送禁止フラグが「０」であれば、転送禁止の通知済みでないと判断し、「１」であれば、転送禁止の通知済みであると判断する。

つぎに、加入者ノード４２ａが、ステップＳ６１１で、転送禁止の通知済みで無いと判断した場合（ステップＳ６１１ Ｎｏ）には、転送禁止フラグを「１」に設定する（ステップＳ６１２）。そして、加入者ノード４２ａは、ステップＳ６１２で設定した禁止フラグをページング要求メッセージに設定する（ステップＳ６１５）。

一方、加入者ノード４２ａが、自ノードの負荷が、ステップＳ６０１で閾値を超過していないと判断した場合（ステップＳ６０１ Ｎｏ）には、転送禁止フラグを「０」としたページング要求メッセージ（転送許可の通知）が通知されているかどうかを判断する（ステップＳ６１３）。判断方法としては、たとえば、加入者ノード４２ａが、前回送信した転送禁止フラグの値を保持するようにしておき、その値を参照する。そして、たとえば、前回送信した転送禁止フラグが「１」であれば、転送許可が通知済みでないと判断し、「０」であれば、転送許可が通知済みであると判断する。

加入者ノード４２ａは、ステップＳ６１３で転送許可が通知済みでないと判断した場合に、転送許可フラグを「０」に設定する（ステップＳ６１４）。そして、加入者ノード４２ａは、ステップＳ６１４で設定した禁止フラグ「０」をページング要求メッセージページング要求メッセージに設定する（ステップＳ６１５）。

また、加入者ノード４２ａが、ステップＳ６１１で転送禁止が通知済みと判断した場合（ステップＳ６１１ Ｙｅｓ）には、ステップＳ６０３に進む。加入者ノード４２ａが、ステップＳ６１３で転送許可が通知済みと判断した場合（ステップＳ６１３ Ｙｅｓ）についても、ステップＳ６０３に進む。

そして、図９のステップＳ６０３と同様にページング要求メッセージを送信する。

このように、本実施の形態では、加入者ノードは、負荷情報を、負荷の閾値を超した場合にのみ無線基地局２０ａ，２０ｂ，２２に通知するようにした。このため、実施の形態５に比べ、ページング要求メッセージの送信頻度を減らすことができる。

実施の形態７．
図１１は、本発明にかかる通信方法の実施の形態７の加入者ノードの動作を表すフローチャート図である。本実施の形態のネットワーク構成例は図１に示す実施の形態１と同様である。本実施の形態では、実施の形態５と同様に、加入者ノードが自ノードの負荷状況を示す負荷情報を通知するが、移動機に対する一斉呼出を行う契機が無い場合にも負荷情報を通知できるようにしている。以下、実施の形態５と異なる部分について説明する。

以下、図１１に基づき本実施の形態の動作を説明する。まず、加入者ノード４２ａは、動作の開始時に自ノード内の監視タイマーを起動する（ステップＳ７００）。監視タイマーは、起動からカウントアップまたはカウントダウンをはじめパケットが到着するか制限時間となるまでカウントアップまたはカウントダウンを続け、設定した制限時間を越えてもパケットが到着しない場合には、タイムアウト通知を送出する。また、監視タイマーは、再起動されると、起動時と同様に初期値に戻り、再び初期値からパケットが到着するか制限時間までカウントアップまたはカウントダウンを行う。

つぎに、監視タイマーは、待ち受け状態にある移動機１１宛てに外部ネットワーク８からゲートウェイノード７経由で送信されてくるユーザデータパケットが到着したか否かを監視する（ステップＳ７０１）。パケット到着の到着を検知しない場合（ステップＳ７０１ Ｎｏ）には、タイムアウトしたか否かを判断する（ステップＳ７０２）。

ステップＳ７０２で監視タイマーがタイムアウトしたと判断した場合（ステップＳ７０２ Ｙｅｓ）、監視タイマーは、タイムアウト通知を送信する（ステップＳ７０３）。ステップＳ７０２で監視タイマーがタイムアウトしていないと判断した場合（ステップＳ７０２ Ｎｏ）には、ステップＳ７０１に戻る。

ステップＳ７０３で監視タイマーがタイムアウト通知を送信すると、加入者ノード４２ａは、カウンターＣを１減じてＣ−１とする（ステップＳ７０４）。Ｃはパケットが未到着の状態の経過時間をカウント値で表した整数値であり、初期状態では、所定の値Ｎに設定しておく。Ｎは、負荷情報メッセージを送信するための制限時間であり任意の値が設定可能であるが、通信システムの規模などに応じて設定しておく。

ステップＳ７０４の後、加入者ノード４２ａは、Ｃの値が０か否かを判断し（ステップＳ７０５）、０であれば（ステップＳ７０５ Ｙｅｓ）、加入者ノード４２ａに接続された全ての無線基地局に対して負荷情報を単独のメッセージとして送信する（ステップＳ７０７）。単独メッセージは、負荷情報と加入者ノードを識別できる情報が含まれればどのような形態のものでもよい。そして、Ｃの値を初期化（Ｎに設定）して（ステップＳ７１２）、監視タイマーを再起動する（ステップＳ７１３）。ステップＳ７１３の実施後は、ステップＳ７０１に戻る。

一方、ステップＳ７０５でＣの値が０でないと判断した場合は（ステップＳ７０５ Ｎｏ）、加入者ノード４２ａは、監視タイマーを再起動し（ステップＳ７０６）、ステップＳ７０１に戻る。

また、ステップＳ７０１のユーザデータパケットの監視中に、監視タイマーがユーザデータパケットの受信を検知した場合は（ステップＳ７０１ Ｙｅｓ）、監視タイマーは、着パケット受信通知を送出する（ステップＳ７０８）。そして、加入者ノード４２ａは、実施の形態５のステップ５０２〜ステップＳ５０４と同様に、移動機１１の識別子（ＩＭＳＩ）を取得する（ステップＳ７０９）。そして、実施の形態５のステップ５０５と同様に、移動機１１の識別子（ＩＭＳＩ）に基づいて移動機の現在の位置登録エリアを判別し（ステップＳ７１０）、実施の形態５のステップＳ５０６と同様に図８で示したページング要求メッセージを送信する（ステップＳ７１１）。そして、ステップＳ７１２、７１３を実施後、ステップＳ７０１に戻る。

なお、本実施の形態６と同様に、負荷が閾値を超過した場合のみ負荷情報を送信するようにしてもよい。この場合には、たとえば、ステップＳ７０７の前に、負荷が閾値を超過したが否かの判断を追加し、超過した場合にはＳ７０７に進み、超過しない場合にはＳ７０７を実施せずにステップＳ７１２に進む。さらに、ステップＳ７１１を、実施の形態６の図９のステップＳ６０１〜ステップＳ６０３に替える。または、ステップＳ７０７の前に、図１０のステップＳ６０１，ステップＳ６１１〜Ｓ６１４を追加し、ステップＳ７１１を、実施の形態６の図１０のステップＳ６０１〜ステップＳ６０３に替える。

このように、本実施の形態では、加入者ノード４２ａが、ページング要求メッセージ送信時だけでなく、単独メッセージとして負荷情報を無線基地局に通知できるようにした。このため、無線基地局２０ａ，２０ｂ，２２は、ページング要求メッセージの送信頻度が低い場合にも定期的に負荷情報を受信することができ、実施の形態５に比べより現実に近い加入者ノードの負荷状況を反映して、加入者ノードの選択をすることができる。

以上のように、本発明にかかる通信方法は、移動体を含む無線ネットワークシステムに有用であり、特に、複数の加入者ノードにオーバラップして接続されて無線基地局を含む通信システムに適している。

本発明にかかる実施の形態１のネットワーク構成例を示す図である。 実施の形態１における無線基地局の動作を説明するためのフローチャート図である。 実施の形態２における動作を示すシーケンス図である。 実施の形態３における動作を示すシーケンス図である。 実施の形態４における加入者ノードとユーザプレーンノード間およびゲートウェイノードとの構成例を示す図である。 実施の形態４における動作を示すシーケンス図である。 実施の形態５における動作を示すシーケンス図である。 実施の形態５における加入者ノードが送信するページング要求メッセージの構成例を示す図である。 実施の形態６における動作を示すシーケンス図である。 実施の形態６における別の動作を示すシーケンス図である。 実施の形態７における動作を示すシーケンス図である。

符号の説明

７ ゲートウェイノード
８ 外部ネットワーク
１１，１２ 移動機
２０ａ，２０ｂ，２１，２２，２３ 無線基地局
３１，３２，３３ プールエリア
４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ，４１ａ−１，４１ｂ−１，４２ａ−１，４２ｂ−１，４３ａ−１，４３ｂ−１ 加入者ノード
４１ａ−２，４１ｂ−２，４２ａ−２，４２ｂ−２，４３ａ−２，４３ｂ−２ ユーザプレーンノード
５１，５２，５３ プール
６１，６２，６３ ルータ
９１，９２，９３ 位置登録エリア

Claims (10)

1. 移動機と、当該移動機に対して位置管理を含む制御を行う加入者ノードと、当該加入者ノードに接続され前記移動機と無線通信を行う無線基地局と、を含む通信システムにおいて、少なくとも１つの加入者ノードで制御単位であるプールを構成し、前記無線基地局にて前記移動機と加入者ノードとの間の制御信号を転送する場合の通信方法であって、
   前記無線基地局にて実行する処理として、
   前記移動機を制御する加入者ノードを識別するための加入者ノード識別子と当該加入者ノードの属するプールを識別するためのプール識別子と制御信号とを含む制御メッセージを前記移動機から受信する制御メッセージ受信ステップと、
   自局がプール間にオーバラップして複数の加入者ノードに接続されているかどうかを判断するオーバラップ判断ステップと、
   前記オーバラップ判断ステップにおいて、プール間にオーバラップして接続されていると判断した場合に、前記制御メッセージからプール識別子を抽出し、当該プール識別子が自局の接続されている加入者ノードにより構成されるプールに対応するかどうかを判断するプール判断ステップと、
   前記プール判断ステップにおいて、抽出したプール識別子が自局の接続されている加入者ノードにより構成されるプールに対応すると判断した場合、および、前記オーバラップ判断ステップにおいて、プール間にオーバラップして接続されていないと判断した場合に、前記加入者ノード識別子に基づいて制御信号を転送する転送ステップと、
   を含むことを特徴とする通信方法。
2. 前記無線基地局は、周期的にまたは必要に応じて送信するシステム情報に、前記プール識別子と当該プール識別子に個別に対応しかつ位置登録エリアを識別するための位置登録エリア識別子とを含めて前記移動機に対して送信し、
   前記移動機は、前記加入者ノード識別子と前記プール識別子と前記位置登録エリア識別子と前記制御信号とを含む制御メッセージを前記無線基地局に対して送信することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
3. 移動機と、当該移動機に対して位置管理を含む制御を行う加入者ノードと、当該加入者ノードに接続され前記移動機と無線通信を行う無線基地局と、を含む通信システムにおいて、少なくとも１つの加入者ノードで制御単位であるプールを構成し、前記無線基地局にて前記移動機と加入者ノードとの間の制御信号を転送する場合の通信方法であって、
   前記無線基地局にて実行する処理として、
   前記プールに個別に対応しかつ位置登録エリアを識別するための位置登録エリア識別子と、前記プールを識別するためのプール識別子と、の対応を識別子データベースに格納する識別子データベース格納ステップと、
   前記移動機を制御する加入者ノードを識別するための加入者ノード識別子と前記位置登録エリア識別子と制御信号とを含む制御メッセージを前記移動機から受信する制御メッセージ受信ステップと、
   自局がプール間にオーバラップして複数の加入者ノードに接続されているかどうかを判断するオーバラップ判断ステップと、
   前記オーバラップ判断ステップにおいて、プール間にオーバラップして接続されていると判断した場合に、前記識別子データベースから前記位置登録エリア識別子に対応するプール識別子を取得し、当該プール識別子が自局の接続されている加入者ノードにより構成されるプールに対応するかどうかを判断するプール判断ステップと、
   前記プール判断ステップにおいて、取得したプール識別子が自局の接続されている加入者ノードにより構成されるプールに対応すると判断した場合、および、前記オーバラップ判断ステップにおいて、プール間にオーバラップして接続されていないと判断した場合に、前記加入者ノード識別子に基づいて制御信号を転送する転送ステップと、
   を含むことを特徴とする通信方法。
4. 前記無線基地局は、周期的にまたは必要に応じて送信するシステム情報に、前記プール識別子と当該プール識別子に個別に対応しかつ位置登録エリアを識別するための位置登録エリア識別子とを含めて前記移動機に対して送信し、
   前記移動機は、前記加入者ノード識別子と前記位置登録エリア識別子と前記制御信号とを含む制御メッセージを前記無線基地局に対して送信することを特徴とする請求項３に記載の通信方法。
5. 前記制御メッセージを位置登録要求メッセージまたは位置登録更新要求メッセージとし、前記制御信号を位置登録要求または位置登録更新要求とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の通信方法。
6. 待受状態にある移動機がプール間にわたって移動した場合の処理として、
   移動先無線基地局が、前記制御信号として位置登録更新要求を転送後、前記移動機から受信した位置登録要求メッセージまたは前記位置登録更新要求メッセージに含まれる前記加入者ノード識別子に基づいて、前に当該移動機の制御を行っていた加入者ノードを特定する移動前加入者ノード特定ステップと、
   移動先の基地局に接続された移動先加入者ノードが、前記移動前加入者ノードに対して前記移動機に関する制御情報を含むコンテキスト情報の送信を要求するコンテキスト情報要求ステップと、
   前記コンテキスト情報送信要求を受信した移動前加入者ノードが、前記制御加入者ノードに対してコンテキスト情報を送信し、自ノードから前記コンテキスト情報を削除するコンテキスト情報送信ステップと、
   前記移動先加入者ノードが、外部ネットワークと接続するゲートウェイノードに設定されている前記移動機に関する転送経路を、前記移動前加入者ノード経由から自ノード経由の転送経路へ変更するための、転送経路の変更要求を送信する転送経路要求ステップと、
   前記ゲートウェイノードが、受信した変更要求に基づいて前記移動機に関する転送経路を更新する転送経路更新ステップと、
   をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の通信方法。
7. 前記システムを構成する各加入者ノードが、自ノードの負荷状況を示す負荷情報を、位置管理を行っている移動機に対して一斉呼び出しを行うためのページング要求メッセージに含めて送信するページング要求送信ステップ、
   をさらに含み、
   前記転送ステップでは、前記無線基地局が、前記ページング要求メッセージに含まれる前記負荷情報に基づいて加入者ノードを選択することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の通信方法。
8. 前記ページング要求送信ステップにおいては、負荷が所定の閾値を超えた場合にのみページング要求メッセージに負荷情報を含めて送信することを特徴とする請求項７に記載の通信方法。
9. 前記負荷情報を前記所定の閾値以内であるか否かを識別可能な値とし、
   前記ページング要求送信ステップにおいては、負荷情報の値が変化したときのみページング要求メッセージに負荷情報を含めて送信することを特徴とする請求項７に記載の通信方法。
10. 前記移動機に対するデータパケットの到着を監視し、所定の時間を超えてもデータパケットが到着しない場合にタイムアウトと判断するパケット監視ステップ、
    をさらに含み、
    前記パケット監視ステップにおいてタイムアウトと判断した場合に、前記負荷情報を単独メッセージとして無線基地局に送信することを特徴とする請求項７、８または９に記載の通信方法。

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