JP2008236125A - 無線通信システムおよび監視装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】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。
【選択図】図1
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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)。
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。
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。
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。
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。
Claims (11)
- 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ノードを有し、該監視ノードが、
上記各基地局制御装置と無線端末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し、上記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無線通信システム。 - 前記監視ノードが、前記各基地局からスループット情報を取得し、基地局識別子と対応付けて記憶するための手段を有し、
前記第3手段が、上記スループット情報を参照して、前記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ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記監視ノードの第1手段が、前記無線端末と接続される基地局と、該基地局を収容している前記基地局制御装置との少なくとも一方から、前記第1、第2端末識別子を取得することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無線通信システム。
- 前記監視ノードの第1手段が、前記無線端末と接続される特定の無線通信方式の基地局から、前記第1端末識別子と上記無線端末で使用される第3端末識別子とを取得し、上記基地局を収容している前記基地局制御装置から、前記第2端末識別子と上記第3端末識別子とを取得して、前記第1、第2端末識別子を対応づけることを特徴とする請求項3に記載の無線通信システム。
- 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前記ホームエージェント装置に通知するための手段を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れかに記載の無線通信システム。
- 前記複数の基地局制御装置と前記ホームエージェント装置との間にパケットスイッチを有し、
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するための手段を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れかに記載の無線通信システム。 - 前記各無線基地局で使用する前記第1端末識別子が、前記各無線端末に割り当てられたUATI(Unicast Access Terminal Identifier)、IPsec用のIPアドレス、MACアドレスの何れかであり、前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、
前記各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の何れかに記載の無線通信システム。 - 無線通信方式の異なる複数の基地局制御装置と、それぞれ上記複数の基地局制御装置のうちの1つに接続される複数の基地局と、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適用される監視装置であって、
上記各基地局制御装置と無線端末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し、上記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端末情報テーブルに記憶するための第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上記端末情報テーブルに記憶するための第2手段と、
上記端末情報テーブルに記憶された複数基地局の通信品質情報に基づいて、各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ための第3手段とを備えたことを特徴とする監視装置。 - 前記各基地局からスループット情報を取得し、基地局識別子と対応付けて記憶するための手段を有し、
前記第3手段が、上記スループット情報を参照して、前記各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8に記載の監視装置。 - 前記無線端末を示す第2端末識別子と、該無線端末に最適な無線通信路をもつ前記無線通信方式を特定する識別情報との対応関係を示す制御パケットを生成し、前記ホームエージェント装置に送信するための手段を備えたことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の監視装置。
- 前記無線端末を示す第2端末識別子と、該無線端末に最適な無線通信路をもつ前記無線通信方式を特定する識別情報との対応関係を示す制御パケットを生成し、前記ホームエージェント装置と前記基地局制御装置との間に配置されたパケット転送装置に送信するための手段を備えたことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の監視装置。
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