JP2009188616A - WiMAXGW BASE STATION CONTROL SYSTEM - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a WiMAXGW base station control system capable of handover of short uncommunicable time of a mobile terminal. <P>SOLUTION: The WiMAXGW base station control system 10 includes a plurality of base stations 18a to 18h wirelessly connected with a mobile terminal 12, and a plurality of ASNGW 20a to 20h for connecting the base stations 18a to 18h and a CSN 14, and controls the handover when the mobile terminal 12 changes the wireless connection from the base station 18a subordinate to the ASNGW 20a to the base station 18b subordinate to the ASNGW 20b. The ASNGW 20a transmits the connection information of the mobile terminal 12 to the ASNGWs 20b to 20g connected to the base stations 18b to 18g adjacent to the base station 18a immediately after the mobile terminal 12 is wirelessly connected to the base station 18a. The ASNGWs 20b to 20g register the mobile terminal 12 beforehand and generate a communication route to communicate with the CSN 14 on the basis of the received connection information. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、移動端末が基地局間でハンドオーバする際の制御を行うゲートウェイ(GW)及び基地局(BS)を備えたWiMAXGW基地局制御システムに関する。   The present invention relates to a WiMAX GW base station control system including a gateway (GW) and a base station (BS) that perform control when a mobile terminal performs handover between base stations.

次世代の高速移動体通信方式としてWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)が国際的に注目を集めている。   As a next-generation high-speed mobile communication system, WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) is attracting international attention.

図7は、一般的なWiMAXの全体のシステムの説明図である。図7に示すWiMAXシステム100は、移動端末(MS)12と、図示しないAAAサーバ等が接続されるCSN(Connectivity Service Network)14と、前記CSN14に接続するASN(Access Service Network)102とを備えている。   FIG. 7 is an explanatory diagram of a general WiMAX overall system. A WiMAX system 100 shown in FIG. 7 includes a mobile terminal (MS) 12, a CSN (Connectivity Service Network) 14 connected to an AAA server (not shown), and an ASN (Access Service Network) 102 connected to the CSN 14. ing.

移動端末12は、通信機能を有するコンピュータや携帯電話等である。ASN102は、基地局(BS)104a、104bと、ASNGW(Access Service Network Gateway)106a、106bとを備える。基地局104a、104bは、移動端末12と無線通信するための無線装置であり、ASNGW106aは、CSN14と基地局104aとの通信を制御し、ASNGW106bは、CSN14と基地局104bとの通信を制御する。   The mobile terminal 12 is a computer or a mobile phone having a communication function. The ASN 102 includes base stations (BS) 104a and 104b and ASNGWs (Access Service Network Gateways) 106a and 106b. The base stations 104a and 104b are wireless devices for wireless communication with the mobile terminal 12, the ASNGW 106a controls communication between the CSN 14 and the base station 104a, and the ASNGW 106b controls communication between the CSN 14 and the base station 104b. .

移動端末12が例えば、インターネット接続するために、基地局104aと無線接続して、ASNGW106aに対して認証要求をし、認証された場合に個別情報(context情報)が生成されて移動端末12はASNGW106aの配下として登録(ネットワークエントリ)される。この場合、移動端末12が、最初に登録されるASNGW106aを特にアンカーASNGWという。ASNGW106aに登録されると移動端末12とCSN14との間では、基地局104a、ASNGW106a、CSN14と経由して通信経路が確立される。   For example, in order to connect to the Internet, the mobile terminal 12 wirelessly connects to the base station 104a, makes an authentication request to the ASNGW 106a, and when authenticated, individual information (context information) is generated and the mobile terminal 12 Registered (network entry). In this case, the ASNGW 106a registered first by the mobile terminal 12 is particularly referred to as an anchor ASNGW. When registered in the ASNGW 106a, a communication path is established between the mobile terminal 12 and the CSN 14 via the base station 104a, the ASNGW 106a, and the CSN 14.

移動端末12が無線接続している基地局104aとの間での無線通信ができなくなる場所に位置した場合に、引き続きインターネット接続するためには、無線通信の接続先を基地局104aから他の基地局、例えば、基地局104bに変更する必要がある。この移動端末12が現在、無線接続されている基地局104aから、他の基地局104bに無線接続先を変更することをハンドオーバという(非特許文献1参照)。   In order to continue to connect to the Internet when the mobile terminal 12 is located in a place where wireless communication with the base station 104a to which the mobile terminal 12 is wirelessly connected is not possible, the connection destination of the wireless communication from the base station 104a to another base station It is necessary to change to a station, for example, base station 104b. Changing the wireless connection destination from the base station 104a to which the mobile terminal 12 is currently wirelessly connected to another base station 104b is called handover (see Non-Patent Document 1).

移動端末12が基地局104aから基地局104bへハンドオーバした後は、移動端末12は、基地局104bからASNGW106b、ASNGW106a及びCSN14と経由することで、インターネット接続するための通信経路が確立される。   After the mobile terminal 12 is handed over from the base station 104a to the base station 104b, the mobile terminal 12 passes through the ASNGW 106b, the ASNGW 106a, and the CSN 14 from the base station 104b, thereby establishing a communication path for connecting to the Internet.

WiMAX FORUM 「WiMAX Forum Network Architecture」 2007年3月28日 p.151-191WiMAX FORUM “WiMAX Forum Network Architecture” March 28, 2007 p.151-191

しかしながら、移動端末12が基地局104aから基地局104bへハンドオーバする場合には、移動端末12がASNGW106aに対し登録されたときと同様に、ASNGW106bに対する登録及びCSN14との間の通信経路の確立が必要である。このASNGW106bに対する登録及びCSN14との前記通信経路の確立が完了するまでの間は、移動端末12は、CSN14との間で通信不能になる。   However, when the mobile terminal 12 is handed over from the base station 104a to the base station 104b, it is necessary to register with the ASNGW 106b and establish a communication path with the CSN 14, as when the mobile terminal 12 is registered with the ASNGW 106a. It is. The mobile terminal 12 cannot communicate with the CSN 14 until the registration with the ASNGW 106b and the establishment of the communication path with the CSN 14 are completed.

その結果、移動端末12から送信されたデータがインターネットに対して送信できない又はインターネットから移動端末12に対して送信されたデータを受信できない、いわゆるパケットロスが発生する期間が生じてしまう。特に、ビデオ・オン・デマンド(VOD:Video On Demand)による動画データの配信や、IP電話に代表されるVoIP(Voice over Internet Protocol)における音声データの送受信においては、僅かなパケットロスにより使い勝手が低下するため、通信不能時間(パケットロスが発生する期間)が短いハンドオーバが望まれている。   As a result, there occurs a period during which so-called packet loss occurs in which data transmitted from the mobile terminal 12 cannot be transmitted to the Internet or data transmitted from the Internet to the mobile terminal 12 cannot be received. In particular, video data distribution by video on demand (VOD) and voice data transmission / reception in VoIP (Voice over Internet Protocol) represented by IP telephones reduce usability due to slight packet loss. Therefore, a handover with a short communication disabled time (period in which packet loss occurs) is desired.

本発明は、上記の課題を考慮してなされたものであって、移動端末がハンドオーバする際の通信不能時間を短くするWiMAXGW基地局制御システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a WiMAXGW base station control system that shortens a communication disabled time when a mobile terminal is handed over.

本発明に係るWiMAXGW基地局制御システムは、移動端末と無線接続する複数の基地局と、前記各基地局とコネクティビティサービスネットワーク(CSN)とを接続する複数のゲートウェイ(GW)と、を備え、前記移動端末が一のGW配下の一の基地局から他のGW配下の他の基地局へ無線接続を変更するときのハンドオーバを制御するWiMAXGW基地局制御システムである。   A WiMAX GW base station control system according to the present invention includes a plurality of base stations that are wirelessly connected to a mobile terminal, and a plurality of gateways (GW) that connect the base stations and a connectivity service network (CSN), This is a WiMAX GW base station control system that controls handover when a mobile terminal changes a radio connection from one base station under one GW to another base station under another GW.

WiMAXGW基地局制御システムでは、前記一のGWは、前記移動端末が前記一の基地局に無線接続された直後に前記移動端末の接続情報を、前記一の基地局に隣接する他の各基地局に接続される他の各GWへ送信し、前記他の各GWは、受信した前記接続情報に基づいて、前記移動端末を予め登録するとともに、登録した前記移動端末が前記一の基地局からハンドオーバしてきた場合に確立することが必要な前記CSNと通信するための通信経路を予め生成することにより、前記移動端末がハンドオーバする際の通信不能時間を短くすることできる。   In the WiMAX GW base station control system, the one GW transmits connection information of the mobile terminal immediately after the mobile terminal is wirelessly connected to the one base station, and other base stations adjacent to the one base station. To each of the other GWs connected to each other, and each of the other GWs pre-registers the mobile terminal based on the received connection information, and the registered mobile terminal performs handover from the one base station. By generating in advance a communication path for communicating with the CSN that needs to be established in the event of a failure, the communication disabled time when the mobile terminal is handed over can be shortened.

また、WiMAXGW基地局制御システムでは、前記複数のGW中、前記移動端末が最初に登録されたGWをアンカーGWとし、前記一のGWは、前記接続情報を前記アンカーGWを除く前記他の各GWに送信し、又は、前記移動端末が、前記一の基地局から同一のアクセスサービスネットワークに属する前記他の基地局にハンドオーバする場合に、前記他の各GWにより予め生成される前記通信経路は、前記他の基地局から、前記他の各GW中の当該他のGW、前記アンカーGW及び前記CSNを経由する通信経路である。   Also, in the WiMAX GW base station control system, the GW registered first by the mobile terminal is the anchor GW among the plurality of GWs, and the one GW uses the connection information as the other GWs excluding the anchor GW. Or when the mobile terminal is handed over from the one base station to the other base station belonging to the same access service network, the communication path generated in advance by each of the other GWs is: A communication path from the other base station via the other GW, the anchor GW, and the CSN in each of the other GWs.

さらに、前記移動端末が、前記一の基地局から異なるアクセスサービスネットワークに属する前記他の基地局にハンドオーバする場合に、前記他の各GWにより予め生成される前記通信経路は、前記他の基地局から、前記他の各GW中の当該他のGW、及び前記CSNを経由する通信経路である。   Further, when the mobile terminal is handed over from the one base station to the other base station belonging to a different access service network, the communication path generated in advance by each of the other GWs is the other base station. To the other GW in the other GW and the communication path via the CSN.

本発明によれば、前記移動端末が前記一の基地局から前記他の基地局へハンドオーバする際の通信不能時間を短くすることでき、また、ハンドオーバを伴う移動端末12の移動の際に移動速度を上げることができる。   According to the present invention, it is possible to shorten the communication failure time when the mobile terminal is handed over from the one base station to the other base station, and it is possible to reduce the moving speed when the mobile terminal 12 moves with handover. Can be raised.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係るWiMAXGW基地局制御システム10の構成の説明図であり、図2は、基地局18a〜18hの配置及び各基地局と移動端末12との無線通信可能な範囲の説明図であり、図3は、ASNGW20a〜20hの構成の説明図である。なお、図2では、基地局18aの周りに基地局18b〜18hが配置されているが、図1では、説明上、基地局18c〜18g、ASNGW20c〜20gを省略している。また、図7に示したWiMAXシステム100と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of a WiMAX GW base station control system 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows the arrangement of base stations 18a to 18h and wireless communication between each base station and a mobile terminal 12. It is explanatory drawing of a range, FIG. 3 is explanatory drawing of a structure of ASNGW20a-20h. In FIG. 2, base stations 18 b to 18 h are arranged around the base station 18 a, but in FIG. 1, the base stations 18 c to 18 g and ASNGWs 20 c to 20 g are omitted for explanation. The same components as those of the WiMAX system 100 shown in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

WiMAXGW基地局制御システム10は、移動端末12と、CSN14と、前記CSN14に接続するASN16とを備えている。ASN16は、基地局18a〜18hと、ASNGW20a〜20hとを備え、ASNGW20a〜20hは、移動端末12がハンドオーバした際の通信不能時間を最小限に抑える機能を備えるゲートウェイである。図1では、基地局18aは、ASNGW20aと接続され、基地局18bは、ASNGW20bと接続され、基地局18hは、ASNGW20hと接続される。他の基地局18c〜18gは、同様にASNGW20c〜20gの各々と接続される。また、図2に示すように、基地局18aの周囲には基地局18b〜18gが隣接して配置され、基地局18b〜18gの周囲にさらに基地局18hが配置されている。   The WiMAX GW base station control system 10 includes a mobile terminal 12, a CSN 14, and an ASN 16 connected to the CSN 14. The ASN 16 includes base stations 18a to 18h and ASNGWs 20a to 20h, and the ASNGWs 20a to 20h are gateways having a function of minimizing the communication disabled time when the mobile terminal 12 is handed over. In FIG. 1, the base station 18a is connected to the ASNGW 20a, the base station 18b is connected to the ASNGW 20b, and the base station 18h is connected to the ASNGW 20h. The other base stations 18c to 18g are similarly connected to the ASNGWs 20c to 20g, respectively. Further, as shown in FIG. 2, base stations 18b to 18g are arranged adjacently around the base station 18a, and a base station 18h is further arranged around the base stations 18b to 18g.

ASNGW20a〜20hの各々は、隣接する基地局及びそれが接続されているASNGWの情報が記憶されるデータベース部30a〜30hと、移動端末12がハンドオーバする前に予め隣接するASNGWに将来のハンドオーバを予告する旨を送信するハンドオーバ初期設定部32a〜32hと、移動端末12のハンドーオーバの全体的な制御をするハンドオーバ制御部34a〜34hと、アンカーASNGWから個別情報の取得処理をする個別情報管理部36a〜36hと、アンカーASNGWに対して仮認証する認証管理部38a〜38hと、通信経路の生成や削除を行う経路制御部40a〜40hと、ASNGW内の通信及び他のASNGWとの通信制御をするインターフェース部42a〜42hとを備える。ASNGW20a〜20hの相互間は接続されて、いわゆるR4通信経路が生成されている。   Each of the ASNGWs 20a to 20h is a database unit 30a to 30h in which information of the adjacent base station and the ASNGW to which the ASNGW is connected is stored, and a prior handover to the adjacent ASNGW in advance before the mobile terminal 12 is handed over Handover initial setting units 32a to 32h for transmitting a message, handover control units 34a to 34h for overall control of hand over of the mobile terminal 12, and individual information management units 36a to 36a for performing processing for acquiring individual information from the anchor ASNGW 36h, authentication management units 38a to 38h for temporary authentication with respect to the anchor ASNGW, route control units 40a to 40h for generating and deleting communication routes, and interfaces for controlling communication within the ASNGW and other ASNGWs Parts 42a to 42h. The ASNGWs 20a to 20h are connected to each other to generate a so-called R4 communication path.

次に、移動端末12が基地局(一の基地局)18aから基地局18bにハンドオーバする場合を、図4に示すWiMAXGW基地局制御システム10の通信制御の説明図を用いて説明する。WiMAXGW基地局制御システム10では、移動端末12が、最初にASNGW20hの配下に登録され、基地局18hと接続するASNGW20hに個別情報が登録される。従って、ASNGW20hがアンカーASNGWとなる。また、移動端末12は、この登録の際に、基地局18hを介して接続情報としてASNGW20hを識別するためのIDを取得する。   Next, the case where the mobile terminal 12 is handed over from the base station (one base station) 18a to the base station 18b will be described using the explanatory diagram of the communication control of the WiMAXGW base station control system 10 shown in FIG. In the WiMAXGW base station control system 10, the mobile terminal 12 is first registered under the control of the ASNGW 20h, and individual information is registered in the ASNGW 20h connected to the base station 18h. Therefore, ASNGW 20h becomes the anchor ASNGW. In addition, the mobile terminal 12 acquires an ID for identifying the ASNGW 20h as connection information via the base station 18h during the registration.

本実施形態では、移動端末12が基地局18hからの移動を経て基地局18aへのハンドオーバが完了した後に基地局18bへハンドオーバする場合について説明する。   In the present embodiment, a case will be described in which the mobile terminal 12 is handed over to the base station 18b after completing the handover from the base station 18h to the base station 18a.

移動端末12が基地局18aと通信可能な範囲内に移動し、移動端末12がASNGW20aの配下に登録される(ステップS1)。移動端末12のASNGW20aに対する登録の結果、基地局18aからASNGW20a、ASNGW20h及びCSN14と経由する通信経路が確立される。   The mobile terminal 12 moves within a range where it can communicate with the base station 18a, and the mobile terminal 12 is registered under the ASNGW 20a (step S1). As a result of registration of the mobile terminal 12 with respect to the ASNGW 20a, a communication path from the base station 18a to the ASNGW 20a, ASNGW 20h, and CSN 14 is established.

ASNGW20aのハンドオーバ初期設定部32aは、移動端末12が基地局18aと無線接続し、ASNGW20aの配下に登録された直後に、データベース部30aに予め登録されている基地局18aに隣接する基地局18b〜18gを確認して、基地局18b〜18gが接続されているASNGW20b〜20gに対してメッセージとして「Pre_Ho_Request」を送信する(ステップS2)。このメッセージ「Pre_Ho_Request」には、移動端末12が取得した接続情報が含まれている。なお、図2では、基地局18aと基地局18hは隣接していないので、ハンドオーバ初期設定部32aは、メッセージ「Pre_Ho_Request」を基地局18hに送信しない。また、基地局18aと基地局18hが隣接している場合であっても、基地局18hは自身がアンカーASNGWであることから、ハンドオーバ初期設定部32aは、基地局18hに対してメッセージ「Pre_Ho_Request」を送信しない。   The handover initial setting unit 32a of the ASNGW 20a connects the base station 18b to the base station 18a adjacent to the base station 18a registered in advance in the database unit 30a immediately after the mobile terminal 12 is wirelessly connected to the base station 18a and registered under the control of the ASNGW 20a. 18g is confirmed, and “Pre_Ho_Request” is transmitted as a message to the ASNGWs 20b to 20g to which the base stations 18b to 18g are connected (step S2). This message “Pre_Ho_Request” includes the connection information acquired by the mobile terminal 12. In FIG. 2, since the base station 18a and the base station 18h are not adjacent to each other, the handover initial setting unit 32a does not transmit the message “Pre_Ho_Request” to the base station 18h. Even when the base station 18a and the base station 18h are adjacent to each other, the base station 18h itself is an anchor ASNGW, so the handover initial setting unit 32a sends a message “Pre_Ho_Request” to the base station 18h. Do not send.

ASNGW20b〜20gの各々がメッセージ「Pre_Ho_Request」を受信すると、ASNGW20hとの間で移動端末12に関する処理をする(ステップS3)。具体的には、ASNGW20b〜20gの各個別情報管理部36b〜36gは、メッセージ「Pre_Ho_Request」に含まれる移動端末12の接続情報からASNGW20hのIDを取得し、ASNGW20hから移動端末12の個別情報を取得して、ASNGW20b〜20gの各認証管理部38b〜38gに移動端末12を仮認証登録をする。また、ASNGW20b〜20gの各経路制御部40b〜40gは、取得したASNGW20hのIDに基づいて、CSN14との仮通信経路を生成する。例えば、移動端末12がハンドオーバ先である基地局18bにおける仮通信経路は、基地局18bからASNGW20b、ASNGW20h及びCSN14と生成される。   When each of the ASNGWs 20b to 20g receives the message “Pre_Ho_Request”, the ASNGW 20h performs processing related to the mobile terminal 12 (step S3). Specifically, the individual information management units 36b to 36g of the ASNGWs 20b to 20g acquire the ID of the ASNGW 20h from the connection information of the mobile terminal 12 included in the message “Pre_Ho_Request”, and acquire the individual information of the mobile terminal 12 from the ASNGW 20h. Then, the mobile terminal 12 is provisionally authenticated and registered in the authentication management units 38b to 38g of the ASNGWs 20b to 20g. Moreover, each path | route control part 40b-40g of ASNGW20b-20g produces | generates the temporary communication path | route with CSN14 based on ID of acquired ASNGW20h. For example, the temporary communication path in the base station 18b to which the mobile terminal 12 is the handover destination is generated as ASNGW 20b, ASNGW 20h, and CSN 14 from the base station 18b.

移動端末12は、基地局18aに対してハンドオーバの要求として、メッセージ「HO_REQUEST」を送信する(ステップS4)。このメッセージ「HO_REQUEST」には、移動端末12が隣接する無線接続が可能な基地局を識別するIDが含まれている。基地局18aに対しては、基地局18b〜18gが無線接続が可能な隣接する基地局であり、基地局18b〜18gを識別するためのIDが「HO_REQUEST」に含まれている。   The mobile terminal 12 transmits a message “HO_REQUEST” as a handover request to the base station 18a (step S4). This message “HO_REQUEST” includes an ID for identifying a base station with which the mobile terminal 12 can make an adjacent wireless connection. For the base station 18a, the base stations 18b to 18g are adjacent base stations that can be wirelessly connected, and an ID for identifying the base stations 18b to 18g is included in "HO_REQUEST".

基地局18aは、移動端末12からメッセージ「HO_REQUEST」を受信すると、ASNGW20aのハンドオーバ制御部34aは、メッセージ「HO_REQUEST」に含まれているIDに対応する基地局18b〜18gと接続されているASNGW20b〜20gに対して、メッセージ「Ho_Request」を送信する(ステップS5)。   When the base station 18a receives the message “HO_REQUEST” from the mobile terminal 12, the handover control unit 34a of the ASNGW 20a connects the ASNGW 20b to the base stations 18b to 18g corresponding to the IDs included in the message “HO_REQUEST”. A message “Ho_Request” is transmitted to 20g (step S5).

メッセージ「Ho_Request」を受信したASNGW20b〜20gの各ハンドオーバ制御部34b〜34gは、移動端末12の基地局18aからのハンドオーバの可否を判断し、その結果をメッセージ「Ho_Response」としてASNGW20aに送信する(ステップS6)。   The handover control units 34b to 34g of the ASNGWs 20b to 20g that have received the message “Ho_Request” determine whether or not the handover from the base station 18a of the mobile terminal 12 is possible, and transmit the result to the ASNGW 20a as a message “Ho_Response” (step S6).

メッセージ「Ho_Response」を受信したASNGW20aでは、ハンドオーバ制御部34aが、メッセージ「Ho_Response」の中からハンドオーバが可能である基地局を抽出し、抽出後のデータを含むメッセージ「HO_RESPONSE」を基地局18aを介して移動端末12に送信する(ステップS7)。   In the ASNGW 20a that has received the message “Ho_Response”, the handover control unit 34a extracts a base station that can be handed over from the message “Ho_Response”, and sends a message “HO_RESPONSE” including the extracted data via the base station 18a. To the mobile terminal 12 (step S7).

移動端末12は、受信したメッセージ「HO_RESPONSE」からハンドオーバ先であるTaget基地局として基地局18bを選び、基地局18bのIDを含むメッセージ「HO_START」を基地局18aに送信する(ステップS8)。   The mobile terminal 12 selects the base station 18b as the Taget base station that is the handover destination from the received message “HO_RESPONSE”, and transmits a message “HO_START” including the ID of the base station 18b to the base station 18a (step S8).

メッセージ「HO_START」を受信したASNGW20aでは、ハンドオーバ制御部34aが、ASNGW20bに対して移動端末12がハンドオーバをする旨を送信し、受信したASNGW20bではハンドオーバ制御部34bがASNGW20aに対して移動端末12のハンドオーバを受け入れる旨を返信する(ステップS9)。   In the ASNGW 20a that has received the message “HO_START”, the handover control unit 34a transmits to the ASNGW 20b that the mobile terminal 12 is to be handed over. In the received ASNGW 20b, the handover control unit 34b performs the handover of the mobile terminal 12 to the ASNGW 20a. Is returned (step S9).

移動端末12が基地局18bと通信可能な範囲内に移動し、基地局18bのハンドオーバ制御部34bが移動端末12の通信可能範囲内への移動を確認した後に、移動端末12からの認証要求をASNGW20bに通知する。認証管理部38bではこの認証要求と、ASNGW20hから既に取得済みの移動端末12の個別情報とを照合し、一致を確認すると経路制御部40bは、既に生成した仮通信経路を利用して、基地局18bからASNGW20b、ASNGW20h及びCSN14を経由する通信経路を確立する(ステップS10)。   After the mobile terminal 12 has moved within the communicable range of the base station 18b and the handover control unit 34b of the base station 18b has confirmed that the mobile terminal 12 has moved into the communicable range, an authentication request from the mobile terminal 12 is issued. Notify ASNGW 20b. The authentication management unit 38b collates this authentication request with the individual information of the mobile terminal 12 that has already been acquired from the ASNGW 20h, and if the match is confirmed, the path control unit 40b uses the already generated temporary communication path to A communication path is established from 18b through ASNGW 20b, ASNGW 20h, and CSN 14 (step S10).

ASNGW20bでは、移動端末12とCSN14との通信経路を確立するとハンドオーバ制御部34bは、メッセージ「Ho_Complete」を基地局18aに送信する(ステップS11)。   In the ASNGW 20b, when the communication path between the mobile terminal 12 and the CSN 14 is established, the handover control unit 34b transmits a message “Ho_Complete” to the base station 18a (step S11).

メッセージ「Ho_Complete」を受信した基地局18aでは、経路制御部40aは、移動端末12とCSN14との間で確立していた通信経路を削除する(ステップS12)。   In the base station 18a that has received the message “Ho_Complete”, the path control unit 40a deletes the communication path established between the mobile terminal 12 and the CSN 14 (step S12).

以上説明したように、WiMAXGW基地局制御システム10では、移動端末12と無線接続する複数の基地局18a〜18hと、基地局18a〜18hとCSN14とを接続する複数のASNGW20a〜20hと、を備え、移動端末12がASNGW20a配下の基地局18aからASNGW20b配下の基地局18bへ無線接続を変更するときのハンドオーバを制御するシステムである。   As described above, the WiMAX GW base station control system 10 includes a plurality of base stations 18a to 18h that are wirelessly connected to the mobile terminal 12, and a plurality of ASNGWs 20a to 20h that connect the base stations 18a to 18h and the CSN 14. This is a system for controlling handover when the mobile terminal 12 changes the radio connection from the base station 18a under the control of the ASNGW 20a to the base station 18b under the control of the ASNGW 20b.

WiMAXGW基地局制御システム10では、ASNGW20aは、移動端末12が基地局18aに無線接続された直後に移動端末12の接続情報を、基地局18aに隣接する基地局18b〜18gに接続されるASNGW20b〜20gへ送信し、ASNGW20b〜20gは、受信した前記接続情報に基づいて、移動端末12を予め登録するとともに、登録した移動端末12が基地局18aからハンドオーバしてきた場合に確立することが必要なCSN14と通信するための通信経路を予め生成する。   In the WiMAXGW base station control system 10, the ASNGW 20a transmits the connection information of the mobile terminal 12 immediately after the mobile terminal 12 is wirelessly connected to the base station 18a, and the ASNGW 20b to the base stations 18b to 18g adjacent to the base station 18a. The ASNGWs 20b to 20g transmit to the terminal 20g, and the ASNGWs 20b to 20g register the mobile terminal 12 in advance based on the received connection information and need to be established when the registered mobile terminal 12 has handed over from the base station 18a. A communication path for communicating with is generated in advance.

また、WiMAXGW基地局制御システム10では、ASNGW20a〜20h中、移動端末12が最初に登録されたGWをASNGW(アンカーASNGW)20hとし、ASNGW20aは、前記接続情報をASNGW20hを除くASNGW20b〜20gに送信する。また、移動端末12が、基地局18aから同一のASN16に属するASNGW20b〜20gにハンドオーバする場合に、ASNGW20bにより予め生成される前記通信経路は、基地局18bから、ASNGW20b、ASNGW20h及びCSN14を経由する通信経路である。   Moreover, in WiMAXGW base station control system 10, among ASNGWs 20a to 20h, GW registered first by mobile terminal 12 is ASNGW (anchor ASNGW) 20h, and ASNGW 20a transmits the connection information to ASNGWs 20b to 20g excluding ASNGW 20h. . Further, when the mobile terminal 12 is handed over from the base station 18a to the ASNGWs 20b to 20g belonging to the same ASN 16, the communication path generated in advance by the ASNGW 20b is the communication via the ASNGW 20b, the ASNGW 20h, and the CSN 14 from the base station 18b. It is a route.

WiMAXGW基地局制御システム10では、移動端末12はステップS8でメッセージ「HO_START」を基地局18aに送信してから、ステップS10で通信経路を確立するまでは通信不能期間となる。従来のWiMAXシステム100では、ステップS10に相当する処理において、移動端末12の個別情報の取得(所要時間約3ms)、通信経路の確立(所要時間約30ms)、認証処理(所要時間約3ms)を行っていた。WiMAXGW基地局制御システム10では、移動端末12がハンドオーバする前に、移動端末12が基地局18aを経由してCSN14と通信経路を確立しているステップS3において、これらの処理を事前に行うことにより、通信不能時間を大幅に短縮することができる。すなわち、個別処理の取得は、ステップS3において、事前にASNGW20hから取得しているので、個別情報の取得のための所要時間分、通信不能時間を短縮することができる。また、通信経路の確立では、ステップS3において生成した仮通信経路を用いて確立するので、通信経路の確立のための所要時間分、通信不能時間を短縮することができる。さらに、認証処理では、ステップS3で既に仮認証しており、認証管理部38bでは取得した個別情報と、ASNGW20hから既に取得済みの移動端末12の個別情報との照合だけで認証することができ、結果として、認証処理のための所要時間のほとんどの部分、通信不能時間を短縮することができる。その結果、ハンドオーバを伴う移動端末12の移動の際に移動速度を上げることが可能となる。   In the WiMAX GW base station control system 10, the mobile terminal 12 transmits a message “HO_START” to the base station 18 a in step S <b> 8, and until a communication path is established in step S <b> 10, it is a communication disabled period. In the conventional WiMAX system 100, in the process corresponding to step S10, the acquisition of individual information of the mobile terminal 12 (required time about 3 ms), establishment of a communication path (required time about 30 ms), and authentication process (required time about 3 ms) are performed. I was going. The WiMAX GW base station control system 10 performs these processes in advance in step S3 in which the mobile terminal 12 establishes a communication path with the CSN 14 via the base station 18a before the mobile terminal 12 is handed over. It is possible to greatly reduce the communication failure time. That is, since the acquisition of the individual process is acquired from the ASNGW 20h in advance in step S3, the communication disabled time can be shortened by the time required for acquiring the individual information. Further, since the communication path is established using the temporary communication path generated in step S3, the communication disabled time can be shortened by the time required for establishing the communication path. Further, in the authentication process, provisional authentication has already been performed in step S3, and the authentication management unit 38b can authenticate only by collating the individual information acquired with the individual information of the mobile terminal 12 already acquired from the ASNGW 20h. As a result, most of the time required for the authentication process, that is, the communication disabled time can be shortened. As a result, it is possible to increase the moving speed when the mobile terminal 12 moves with handover.

次に、WiMAXGW基地局制御システム10の変形例であるWiMAXGW基地局制御システム10Aを説明する。図5は、変形例の説明図であり、図6は、基地局18a〜18iの配置及び各基地局の移動端末12との無線通信可能範囲の説明図である。   Next, a WiMAXGW base station control system 10A, which is a modification of the WiMAXGW base station control system 10, will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram of a modification, and FIG. 6 is an explanatory diagram of the arrangement of the base stations 18a to 18i and the wireless communication possible range with the mobile terminal 12 of each base station.

WiMAXGW基地局制御システム10Aでは、WiMAXGW基地局制御システム10において、移動端末12が基地局18aから18bにハンドオーバした後に、さらに、基地局18bから基地局18iにハンドオーバする場合である。基地局18iは、図5に示すようにASN16とは異なるASN22内に存在し、基地局18iはASNGW20iと接続し、さらに、ASNGW20iはCSN14とも接続する。ASNGW20iの内部構成は、ASNGW20a〜20hと同一の構成となっている。なお、WiMAXGW基地局制御システム10と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。   In the WiMAXGW base station control system 10A, the mobile terminal 12 in the WiMAXGW base station control system 10 is handed over from the base station 18a to the base station 18b, and is further handed over from the base station 18b to the base station 18i. As shown in FIG. 5, the base station 18 i exists in the ASN 22 different from the ASN 16, the base station 18 i is connected to the ASNGW 20 i, and the ASNGW 20 i is also connected to the CSN 14. The internal configuration of the ASNGW 20i is the same as that of the ASNGWs 20a to 20h. The same components as those of the WiMAX GW base station control system 10 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

WiMAXGW基地局制御システム10Aでは、WiMAXGW基地局制御システム10における基地局18aは基地局18bとして、基地局18bは基地局18iとして、ASNGW20aはASNGW20bとして、ASNGW20bはASNGW20iとして機能する。   In the WiMAXGW base station control system 10A, the base station 18a in the WiMAXGW base station control system 10 functions as the base station 18b, the base station 18b functions as the base station 18i, the ASNGW 20a functions as the ASNGW 20b, and the ASNGW 20b functions as the ASNGW 20i.

移動端末12が基地局18bから基地局18iにハンドオーバする場合には、WiMAXGW基地局制御システム10のステップS1〜S9までと同様な処理が行われる。但し、ステップS3において、ASNGW20iの経路制御部40iが生成する仮通信経路は、基地局18bとASNGW20iが属するASN22がASN16と異なるために、アンカーASNGWであるASNGW20hを経由せずに、基地局18i、ASNGW20i、CSN14と生成される。   When the mobile terminal 12 is handed over from the base station 18b to the base station 18i, the same processing as steps S1 to S9 of the WiMAXGW base station control system 10 is performed. However, in step S3, the temporary communication path generated by the path control unit 40i of the ASNGW 20i is different from the ASN 16 to which the base station 18b and the ASNGW 20i belong, so that the base station 18i, ASNGW20i and CSN14 are generated.

その後の処理は、ステップS9において、ASNGW20iのハンドオーバ制御部34iがASNGW20bに対して移動端末12のハンドオーバを受け入れる旨を返信する。その後、移動端末12は基地局18iと通信可能な範囲内に移動し、基地局18iのハンドオーバ制御部34iが移動端末12と通信可能な範囲内への移動を確認し、移動端末12からの認証要求がASNGW20iに対してされる。認証管理部38iではこの認証要求と、ASNGW20hから既に取得済みの移動端末12の個別情報とを照合し、一致を確認すると経路制御部40iは、既に生成した仮通信経路を利用して、基地局18iからASNGW20i及びCSN14を経由する通信経路を確立する。   In the subsequent processing, in step S9, the handover control unit 34i of the ASNGW 20i returns a response indicating that the handover of the mobile terminal 12 is accepted to the ASNGW 20b. Thereafter, the mobile terminal 12 moves within a range communicable with the base station 18i, the handover control unit 34i of the base station 18i confirms the movement into the communicable range with the mobile terminal 12, and authentication from the mobile terminal 12 A request is made to ASNGW 20i. The authentication management unit 38i collates this authentication request with the individual information of the mobile terminal 12 that has already been acquired from the ASNGW 20h, and if the match is confirmed, the path control unit 40i uses the already generated temporary communication path to A communication path is established from 18i through ASNGW 20i and CSN14.

ASNGW20iでは、移動端末12とCSN14との通信経路を確立するとASNGW20iのハンドオーバ制御部34iは、ステップS11と同様にメッセージ「Ho_Complete」を基地局18bに送信し、メッセージ「Ho_Complete」を受信した基地局18bでは、ステップS12と同様にASNGW20bの経路制御部40bが移動端末12とCSN14との間で確立していた通信経路を削除する。   In the ASNGW 20i, when the communication path between the mobile terminal 12 and the CSN 14 is established, the handover control unit 34i of the ASNGW 20i transmits the message “Ho_Complete” to the base station 18b and receives the message “Ho_Complete” as in step S11. Then, as in step S12, the route control unit 40b of the ASNGW 20b deletes the communication route established between the mobile terminal 12 and the CSN 14.

WiMAXGW基地局制御システム10Aでは、基地局18iは、基地局18bが属するASN16と異なるASN22に属しており、ASNGW20iは、基地局18iからASNGW20i及びCSN14を経由する通信経路を予め生成する。   In the WiMAXGW base station control system 10A, the base station 18i belongs to an ASN 22 different from the ASN 16 to which the base station 18b belongs, and the ASNGW 20i generates a communication path from the base station 18i via the ASNGW 20i and the CSN 14 in advance.

WiMAXGW基地局制御システム10Aでは、移動端末12が、基地局18aからASN22に属する基地局18iにハンドオーバする場合に、ASNGW20iにより予め生成される前記通信経路は、基地局18iから、ASNGW20i及びCSN14を経由する通信経路である。   In the WiMAXGW base station control system 10A, when the mobile terminal 12 is handed over from the base station 18a to the base station 18i belonging to the ASN 22, the communication path generated in advance by the ASNGW 20i is transmitted from the base station 18i via the ASNGW 20i and the CSN 14. Is a communication path.

なお、移動端末12のCSN14を介しての接続はインターネット接続に限定されるものではなく、例えば、アプリケーションサービスプロバイダ(ASP:Application Service Provider)や公衆電話網との接続であってもよい。   Note that the connection of the mobile terminal 12 via the CSN 14 is not limited to the Internet connection, and may be, for example, a connection with an application service provider (ASP) or a public telephone network.

また、移動端末12を識別するIDは、個々を識別することができれば特に限定されるものではなく、例えば、IPアドレス、MACアドレスを用いることができる。   Moreover, ID which identifies the mobile terminal 12 will not be specifically limited if individual can be identified, For example, an IP address and a MAC address can be used.

本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

本発明の実施形態に係るWiMAXGW基地局制御システムの構成の説明図である。It is explanatory drawing of a structure of the WiMAXGW base station control system which concerns on embodiment of this invention. 基地局の配置及び各基地局と移動端末との無線通信可能な範囲の説明図である。It is explanatory drawing of the range which can perform radio | wireless communication with arrangement | positioning of a base station, and each base station and a mobile terminal. ASNGWの構成の説明図である。It is explanatory drawing of a structure of ASNGW. WiMAXGW基地局制御システムの通信制御の説明図である。It is explanatory drawing of the communication control of a WiMAXGW base station control system. 本発明の実施形態に係るWiMAXGW基地局制御システムの変形例の説明図である。It is explanatory drawing of the modification of the WiMAXGW base station control system which concerns on embodiment of this invention. 図5に示す変形例における基地局の配置及び各基地局と移動端末との無線通信可能範囲の説明図である。It is explanatory drawing of the arrangement | positioning of the base station in the modification shown in FIG. 5, and the radio | wireless communication possible range of each base station and a mobile terminal. 従来の一般的なWiMAXの全体のシステムの説明図である。It is explanatory drawing of the whole system of the conventional general WiMAX.

符号の説明Explanation of symbols

10、10A…WiMAXGW基地局制御システム
12…移動端末(MS) 14…CSN
16、22、102…ASN
18a〜18i、104a、104b…基地局(BS)
20a〜20i、106a、106b…ASNGW
30a〜30h…データベース部 32a〜32h…ハンドオーバ初期設定部
34a〜34i…ハンドオーバ制御部 36a〜36h…個別情報管理部
38a〜38i…認証管理部 40a〜40i…経路制御部
42a〜42h…インターフェース部 100…WiMAXシステム
10, 10A ... WiMAXGW base station control system 12 ... Mobile terminal (MS) 14 ... CSN
16, 22, 102 ... ASN
18a-18i, 104a, 104b ... Base station (BS)
20a-20i, 106a, 106b ... ASNGW
30a to 30h ... database unit 32a to 32h ... handover initial setting unit 34a to 34i ... handover control unit 36a to 36h ... individual information management unit 38a to 38i ... authentication management unit 40a to 40i ... path control unit 42a to 42h ... interface unit 100 ... WiMAX system

Claims (4)

移動端末と無線接続する複数の基地局と、前記各基地局とコネクティビティサービスネットワーク(CSN)とを接続する複数のゲートウェイ(GW)と、を備え、前記移動端末が一のGW配下の一の基地局から他のGW配下の他の基地局へ無線接続を変更するときのハンドオーバを制御するWiMAXGW基地局制御システムであって、
前記一のGWは、
前記移動端末が前記一の基地局に無線接続された直後に前記移動端末の接続情報を、前記一の基地局に隣接する他の各基地局に接続される他の各GWへ送信し、
前記他の各GWは、
受信した前記接続情報に基づいて、前記移動端末を予め登録するとともに、登録した前記移動端末が前記一の基地局からハンドオーバしてきた場合に確立することが必要な前記CSNと通信するための通信経路を予め生成する
ことを特徴とするWiMAXGW基地局制御システム。
A plurality of base stations that are wirelessly connected to a mobile terminal, and a plurality of gateways (GW) that connect each of the base stations to a connectivity service network (CSN), wherein the mobile terminal is one base under one GW A WiMAXGW base station control system that controls handover when a radio connection is changed from a station to another base station under another GW,
The one GW is
Immediately after the mobile terminal is wirelessly connected to the one base station, the connection information of the mobile terminal is transmitted to each other GW connected to each other base station adjacent to the one base station,
Each of the other GWs is
Based on the received connection information, a communication path for registering the mobile terminal in advance and communicating with the CSN that needs to be established when the registered mobile terminal is handed over from the one base station WiMAXGW base station control system, characterized in that
請求項1記載のWiMAXGW基地局制御システムにおいて、
前記複数のGW中、前記移動端末が最初に登録されたGWをアンカーGWとし、
前記一のGWは、前記接続情報を前記アンカーGWを除く前記他の各GWに送信する
ことを特徴とするWiMAXGW基地局制御システム。
In the WiMAXGW base station control system according to claim 1,
Among the plurality of GWs, a GW in which the mobile terminal is first registered is an anchor GW,
The WiMAX GW base station control system, wherein the one GW transmits the connection information to each of the other GWs except the anchor GW.
請求項1又は2記載のWiMAXGW基地局制御システムにおいて、
前記移動端末が、前記一の基地局から同一のアクセスサービスネットワークに属する前記他の基地局にハンドオーバする場合に、
前記他の各GWにより予め生成される前記通信経路は、前記他の基地局から、前記他の各GW中の当該他のGW、前記アンカーGW及び前記CSNを経由する通信経路である
ことを特徴とするWiMAXGW基地局制御システム。
In the WiMAXGW base station control system according to claim 1 or 2,
When the mobile terminal is handed over from the one base station to the other base station belonging to the same access service network,
The communication path generated in advance by each of the other GWs is a communication path from the other base station via the other GW, the anchor GW, and the CSN in each of the other GWs. WiMAXGW base station control system.
請求項1又は2記載のWiMAXGW基地局制御システムにおいて、
前記移動端末が、前記一の基地局から異なるアクセスサービスネットワークに属する前記他の基地局にハンドオーバする場合に、
前記他の各GWにより予め生成される前記通信経路は、前記他の基地局から、前記他の各GW中の当該他のGW、及び前記CSNを経由する通信経路である
ことを特徴とするWiMAXGW基地局制御システム。
In the WiMAXGW base station control system according to claim 1 or 2,
When the mobile terminal is handed over from the one base station to the other base station belonging to a different access service network,
The WiMAX GW is characterized in that the communication path generated in advance by the other GWs is a communication path from the other base station via the other GWs in the other GWs and the CSN. Base station control system.
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