JP2012080414A - 通信装置、通信制御方法及び通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】データパケットの宛て先ノードまでの経路上の上記宛て先ノードとは異なる中間ノードを指定する中間ノード指定情報を、上記データパケットの宛て先フィールドに挿入する通信制御部、及び上記データパケットを送信する送信部、を備える第1の通信装置と、自装置が宛て先フィールドにて指定されている、端末装置から送信され又は端末装置へ送信されるデータパケットを受信する受信部、上記データパケット内の上記宛て先フィールドとは異なるフィールドに含まれる情報から、上記データパケットの宛て先ノードを識別し、当該宛て先ノードを指定する宛て先ノード指定情報を上記宛て先フィールドに挿入する通信制御部、及び上記データパケットを送信する送信部、を備える第2の通信装置と、を含み、上記第2の通信装置は上記中間ノードの候補である、通信システムを提供する。
【選択図】図10
Description
1.第1の実施形態の説明
1−1.システムの概要
1−2.端末装置
1−3.基地局
1−4.転送ノード
1−5.第1の実施形態のまとめ
1−6.応用例
2.第2の実施形態の説明
2−1.システムの概要
2−2.端末装置
2−3.基地局
2−4.中間ノード
2−5.通信経路の例
2−6.情報管理サーバ
2−7.DRXの管理
2−8.第2の実施形態のまとめ
2−9.応用例
[1−1.システムの概要]
まず、図1〜図9を用いて、本発明の第1の実施形態を説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る通信システム1の概要を示す模式図である。図1を参照すると、通信システム1は、複数の端末装置100a〜100e、複数の基地局120a〜120d、複数の通信装置140a〜140d、及び複数のアプリケーションサーバ190a〜190cを含む。複数の通信装置140a〜140dは、通信システム1におけるコアネットワーク10を形成する。基地局120d、アプリケーションサーバ190a及び190bは、ネットワーク20に接続される。
(1)装置の構成例
図2は、本実施形態に係る端末装置100の構成の一例を示すブロック図である。図2を参照すると、端末装置100は、アプリケーション部102、記憶部104、通信制御部110、無線送信部112及び無線受信部114を備える。
図3は、本実施形態において端末装置100が送信するデータパケットのパケットフォーマットの一例について説明するための説明図である。図3を参照すると、本実施形態に係るデータパケットは、ヘッダ領域HS及びデータ領域DSを含む。図3に例示したように、ヘッダ領域HSは、制御情報が格納される8つのフィールドF1〜F8を有する。データ領域DSは、上述したアプリケーションデータを格納するための領域である。
図4は、本実施形態に係る端末装置100によるデータ送信処理の流れの一例を示すフローチャートである。
(1)装置の構成例
図5は、本実施形態に係る基地局120の構成の一例を示すブロック図である。図5を参照すると、基地局120は、無線受信部122、無線送信部124、送信部126、受信部128、記憶部130及び通信制御部132を備える。
図6は、本実施形態に係る基地局120による制御情報挿入処理の流れの一例を示すフローチャートである。
(1)装置の構成例
図7は、本実施形態に係る通信装置140の構成の一例を示すブロック図である。図7を参照すると、通信装置140は、受信部142、送信部144、記憶部150、及び通信制御部152を備える。
図9は、本実施形態に係る通信装置140によるデータ転送処理の流れの一例を示すフローチャートである。
ここまで、図1〜図9を用いて、本発明の第1の実施形態について説明した。本実施形態によれば、MTC端末からデータパケットが送信された場合に、通信ネットワーク内の転送ノードによって、複数の転送先ノードの候補から転送先ノードが選択され、選択された転送先ノードへ当該データパケットが転送される。それにより、MTC通信のトラフィックを複数の経路に分散させ、輻輳を回避し又は緩和することができる。また、結果として、通信システムに収容可能なMTC端末の数を増加させることができる。
第1の実施形態では、主にMTC端末から送信されるデータパケットの転送先を複数の転送先ノードの候補の間で分散させる例について説明した。しかしながら、上述した転送先ノードの選択の仕組みは、MTC端末へ送信されるデータパケットにも同様に適用可能である。例えば、図1に示した通信装置140は、端末装置100へ送信されるデータパケットについての複数の転送先ノードの候補を記述する追加的な転送先データを有し、データパケット内の制御情報とその追加的な転送先データとに基づいて、トラフィックが分散されるように、端末装置100へ送信されるデータパケットの転送先ノードを複数の転送先ノードの候補から選択してもよい。
次に、図10〜図24を用いて、本発明の第2の実施形態を説明する。第1の実施形態では、転送ノードがMTC通信のトラフィックを分散させることで、特定の通信経路へのトラフィックの集中が未然に防がれる。本節で説明する第2の実施形態では、MTC通信のトラフィックを後述する中間ノードを経由する経路に導くことで、やはり特定の通信経路へのトラフィックの集中を防止する。
図10は、本発明の第2の実施形態に係る通信システム2の概要を示す模式図である。図10を参照すると、通信システム2は、複数の端末装置200a〜200d、複数の基地局220a〜220c、コアネットワーク10内の通信装置140、240a及び240b、情報管理サーバ270、並びに複数のアプリケーションサーバ190a〜190cを含む。
(1)装置の構成例
図11は、本実施形態に係る端末装置200の構成の一例を示すブロック図である。図11を参照すると、端末装置200は、アプリケーション部102、記憶部204、通信制御部210、無線送信部112及び無線受信部114を備える。
図12は、本実施形態に係る端末装置200によるデータ送信処理の流れの一例を示すフローチャートである。
(1)装置の構成例
図13は、本実施形態に係る基地局220の構成の一例を示すブロック図である。図13を参照すると、基地局220は、無線受信部122、無線送信部124、送信部126、受信部128、記憶部230及び通信制御部232を備える。
図15A〜図15Eは、それぞれ、本実施形態に係る通信制御部232による宛て先フィールド更新処理の一例について説明するための説明図である。各図には、通信制御部232による更新の前後の宛て先フィールドの内容が示されている。
図16A及び図16Bは、それぞれ、本実施形態に係る基地局220によるデータ転送処理の流れの一例を示すフローチャートである。
(1)装置の構成例
図17は、中間ノードとして動作する通信装置240の構成の一例を示すブロック図である。図17を参照すると、通信装置240は、受信部142、送信部144、記憶部250、通信制御部252及び情報管理部254を備える。
図19A及び図19Bは、それぞれ、本実施形態に係る通信装置240によるデータ転送処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図20は、本実施形態により実現され得る通信経路の例について説明するための説明図である。図20を参照すると、一例としてのMTC通信の送信元である端末装置200と、宛て先であるアプリケーションサーバ190との間の簡略化された3つの通信経路R1、R2及びR3が示されている。なお、ACK及びNACKなど付随的に行われる制御シグナリングについては、図中に示していない。通信経路R1は、端末装置200とアプリケーションサーバ190との間の最短の(ルーティングメトリックが最適な)経路である。一方、通信経路R2及びR3は、通信経路R1に含まれる一部のリンクを迂回する冗長な経路である。
(1)装置の構成例
図21は、本実施形態に係る情報管理サーバ270の構成の一例を示すブロック図である。図21を参照すると、情報管理サーバ270は、受信部272、送信部274、記憶部280及び情報管理部282を備える。
図22は、更新データの一例について説明するための説明図である。例えば、事業者J01が、新たにアプリケーションサーバD1、D3及びD5を導入した場合を想定する。その場合、事業者J01のユーザ(エンジニア)は、情報管理部282が提供するユーザインタフェースを介して、アプリケーションサーバD1、D3及びD5の各々についての情報を情報管理サーバ270に登録する。ここで登録される情報は、例えば、各アプリケーションサーバに対応する、アプリケーションクラス、端末クラス及びMTC通信のための通信スケジュールなどを含み得る。その結果、情報管理部282は、記憶部280により記憶されている宛て先ノードデータのマスタを更新すると共に、図22に例示したような更新データ283を生成する。
図23A及び図23Bは、それぞれ、本実施形態に係る情報管理サーバ270による更新データ配信処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図24は、本実施形態に係る中間ノードによる宛て先ノードデータ更新処理の流れの一例を示すフローチャートである。
なお、図22に例示した更新データ283に含まれる通信スケジュール情報は、中間ノードからさらに対応する各端末装置200へ配信され得る。その代わりに、情報管理サーバ270は、更新データ283とは別に通信スケジュール情報を各端末装置200へ配信してもよい。通信スケジュール情報を受信した各端末装置200は、当該通信スケジュール情報に従って自装置のスリープ時間を制御し、間欠動作(DRX:Discontinuous Reception)を実現する。
ここまで、図10〜図24を用いて、本発明の第2の実施形態について説明した。本実施形態によれば、データパケットの宛て先ノードまでの経路上の、宛て先ノードとは異なる中間ノードを指定する中間ノード指定情報が、MTC端末から送信されるデータパケットの宛て先フィールドに挿入される。それにより、MTC通信のトラフィックが特定の通信経路に集中することなく、指定された中間ノードを経由する経路に迂回する。その結果、トラフィックが分散され、MTC通信におけるトラフィックの輻輳が回避され又は緩和される。
第2の実施形態では、主にMTC端末から送信されるデータパケットを中間ノードを経由する経路に迂回させる例について説明した。しかしながら、上述した中間ノードの指定の仕組みは、MTC端末へ送信されるデータパケットにも適用可能である。例えば、図10に示した通信装置140は、図15D又は図15Eに示した宛て先フィールド更新処理に従って、端末装置200へ送信されるデータパケットの宛て先フィールドに中間ノード指定情報を挿入すると共に、宛て先フィールドに記述されていた端末装置200のアドレスなどの情報を予備フィールドに転記してもよい。
10 コアネットワーク
20 ネットワーク
100,200 端末装置
120,220 基地局
140 通信装置(転送ノード)
240 通信装置(中間ノード)
270 情報管理サーバ
190 アプリケーションサーバ
Claims (18)
- データパケットの宛て先ノードまでの経路上の前記宛て先ノードとは異なる中間ノードを指定する中間ノード指定情報を、前記データパケットの宛て先フィールドに挿入する通信制御部と、
前記中間ノード指定情報が挿入された前記データパケットを送信する送信部と、
を備える通信装置。 - 前記通信装置は、端末装置から送信され又は端末装置へ送信される前記データパケットを受信する受信部、をさらに備え、
前記通信制御部は、前記端末装置がMTC端末である場合に、前記データパケットの宛て先フィールドに前記中間ノード指定情報を挿入する、
請求項1に記載の通信装置。 - 前記通信制御部は、指定すべき中間ノードを特定するための中間ノードデータを用いて、複数の中間ノードの候補から前記データパケットのために指定すべき中間ノードを特定する、請求項2に記載の通信装置。
- 前記通信制御部は、前記データパケットの受信時に前記宛て先フィールドに記述されている情報を、他のフィールドに転記する、請求項2に記載の通信装置。
- 前記通信制御部は、前記宛て先フィールドが変更されたことを示すフラグを前記データパケットに付加する、請求項4に記載の通信装置。
- 前記通信制御部は、前記中間ノードにより前記データパケットの前記宛て先ノードを識別するために使用される制御情報を前記データパケットに挿入する、請求項1に記載の通信装置。
- 前記通信装置は、複数の中間ノードの候補のうちの1つである、請求項1に記載の通信装置。
- 前記通信装置は、前記データパケットを生成するMTC端末である、請求項1に記載の通信装置。
- データパケットの宛て先ノードまでの経路上の前記宛て先ノードとは異なる中間ノードを指定する中間ノード指定情報を、前記データパケットの宛て先フィールドに挿入するステップと、
前記中間ノード指定情報が挿入された前記データパケットを送信するステップと、
を含む通信制御方法。 - 自装置が宛て先フィールドにおいて指定されている、端末装置から送信され又は端末装置へ送信されるデータパケットを受信する受信部と、
前記データパケット内の前記宛て先フィールドとは異なるフィールドに含まれる情報から、前記データパケットの宛て先ノードを識別し、識別した当該宛て先ノードを指定する宛て先ノード指定情報を前記宛て先フィールドに挿入する通信制御部と、
前記宛て先ノード指定情報が挿入された前記データパケットを送信する送信部と、
を備える通信装置。 - 前記通信装置は、前記データパケット内の制御情報と前記データパケットの宛て先ノードとを対応付ける宛て先ノードデータを記憶する記憶部、をさらに備え、
前記通信制御部は、前記宛て先ノードデータを用いて前記データパケットの前記宛て先ノードを識別する、請求項10に記載の通信装置。 - 前記制御情報は、前記端末装置の端末ID、クラス若しくはグループ、前記データパケットに関連するアプリケーションのアプリケーションID若しくはクラス、又は前記アプリケーションを提供する事業者を特定する情報を含む、請求項11に記載の通信装置。
- 前記通信装置は、前記宛て先ノードデータを更新するための更新データを情報管理サーバから取得し、取得した前記更新データを用いて前記宛て先ノードデータを更新する情報管理部、をさらに備える、請求項11に記載の通信装置。
- 前記通信制御部は、前記宛て先フィールドとは異なるフィールドに前記宛て先フィールドから転記された情報から、前記データパケットの前記宛て先ノードを識別する、請求項10に記載の通信装置。
- 複数の通信ノードを含む通信ネットワーク内の通信装置における通信制御方法であって、
自装置が宛て先フィールドにおいて指定されている、端末装置から送信され又は端末装置へ送信されるデータパケットを受信するステップと、
前記データパケット内の前記宛て先フィールドとは異なるフィールドに含まれる情報から、前記データパケットの宛て先ノードを識別するステップと、
識別した前記宛て先ノードを指定する宛て先ノード指定情報を前記宛て先フィールドに挿入するステップと、
前記宛て先ノード指定情報が挿入された前記データパケットを送信するステップと、
を含む通信制御方法。 - データパケットの宛て先ノードまでの経路上の前記宛て先ノードとは異なる中間ノードを指定する中間ノード指定情報を、前記データパケットの宛て先フィールドに挿入する通信制御部、及び
前記中間ノード指定情報が挿入された前記データパケットを送信する送信部、
を備える第1の通信装置と、
自装置が宛て先フィールドにおいて指定されている、端末装置から送信され又は端末装置へ送信されるデータパケットを受信する受信部、
前記データパケット内の前記宛て先フィールドとは異なるフィールドに含まれる情報から、前記データパケットの宛て先ノードを識別し、識別した当該宛て先ノードを指定する宛て先ノード指定情報を前記宛て先フィールドに挿入する通信制御部、及び
前記宛て先ノード指定情報が挿入された前記データパケットを送信する送信部、
を備える第2の通信装置と、
を含み、
前記第2の通信装置は、前記中間ノードの候補である、
通信システム。 - MTC端末から送信され又はMTC端末へ送信されるデータパケット内の制御情報と前記データパケットの宛て先ノードとを対応付ける宛て先ノードデータを記憶する記憶部と、
前記記憶部により記憶されている前記宛て先ノードデータの更新を管理する管理部と、
前記データパケットの前記宛て先ノードまでの経路上の前記宛て先ノードとは異なる中間ノードに、前記宛て先ノードデータに関する更新データを送信する送信部と、
を備える通信装置。 - 前記制御情報は、MTC端末の端末ID、クラス若しくはグループ、前記データパケットに関連するアプリケーションのアプリケーションID若しくはクラス、又は前記アプリケーションを提供する事業者を特定する情報を含む、請求項17に記載の通信装置。
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