JP2018186431A - 制御装置、通信システム及びs1接続制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】制御装置、通信システム及びS1接続制御方法に関し、複数の基地局がS1接続を切断してもS1再接続に要する時間を短縮させることができる。【解決手段】複数の基地局2と制御装置3の間の基地局ラウンドトリップタイム及び管理装置4と制御装置の間の管理装置ラウンドトリップタイムをSCTP(Stream Control Transmission Protocol)でそれぞれ計測する計測部32と、計測された各ラウンドトリップタイムを用いて前記基地局と前記制御装置との間のS1接続失敗時のリトライ待ちタイマ値を基地局ごとに算出する算出部32と、算出されたリトライ待ちタイマ値を基地局ごとに送信する送信部31とを有する。【選択図】図3
Description
制御装置、通信システム及びS1接続制御方法に関する。
個宅やオフィスなどに設置される小型基地局のHome eNodeB(HeNB)と、HeNBを収容するゲートウェイ装置(HeNB−GW)と、移動管理を行うMobility Management Entity(MME)とからなる通信システム(例えばFemtoシステム)がある。通信システムにおいて、HeNBは電源断、LAN(Local Area Network)の不調、HeNB−GWの計画切替や障害切替などによりHeNB−GWとの間のS1回線(S1接続)が頻繁に切断され、その都度再接続を行う(非特許文献1を参照)。S1接続の切断が起こると、HeNBはS1接続要求をHeNB−GWへ送信し、HeNB−GWはHeNBに関する情報を含むアップデート通知(HeNB情報通知)をMMEへ送信し、S1接続を確立する。
3GPP TS 36.413 V8.4.0(2008-12)、3rd Generation Partnership Projects; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); S1 Application Protocol (S1AP) (Release 8)
しかし、S1接続要求を複数のHeNBから受信した場合、HeNB−GWは受信したS1接続要求を1つずつ処理するため、MMEへのHeNB情報通知の待ち時間によりタイムアウトしてS1接続の失敗が多発する。
そこで、本発明の1つの側面では、複数の基地局がS1接続を切断してもS1再接続に要する時間を短縮させることを目的とする。
態様の一例では、複数の基地局と管理装置の間を中継する制御装置であって、前記複数の基地局と前記制御装置の間の基地局ラウンドトリップタイム及び前記管理装置と前記制御装置の間の管理装置ラウンドトリップタイムをSCTP(Stream Control Transmission Protocol)でそれぞれ計測する計測部と、計測された前記各ラウンドトリップタイムを用いて前記基地局と前記制御装置との間のS1接続失敗時のリトライ待ちタイマ値を前記基地局ごとに算出する算出部と、算出された前記リトライ待ちタイマ値を前記基地局ごとに送信する送信部とを有する。
複数の基地局がS1接続を切断してもS1再接続に要する時間を短縮させることができる。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
図1は実施形態の通信システムの構成の一例を示す。通信システム1は、複数のHeNB2(2a、2b、・・・)と、HeNB−GW3と、複数のMME4(4a、4b、・・・)とから構成されている。この通信システム1では、HeNB2が最大256台、MME4が最大192台収容可能となっているが、それぞれの台数はこれに限定されるものではない。
図1は実施形態の通信システムの構成の一例を示す。通信システム1は、複数のHeNB2(2a、2b、・・・)と、HeNB−GW3と、複数のMME4(4a、4b、・・・)とから構成されている。この通信システム1では、HeNB2が最大256台、MME4が最大192台収容可能となっているが、それぞれの台数はこれに限定されるものではない。
HeNB2は、個宅などに設置される小型の無線基地局(例えば、フェムト基地局)であって、不図示の移動端末によって接続されるものである。HeNB2がカバーする通信エリアは、例えば半径数メートルから数十メートル程度である。HeNB2は、HeNB−GW3との間にS1回線(S1接続)を確立するためにS1接続要求メッセージ(S1 Setup Request)を送信し、S1接続が確立されることでHeNB−GW3を通じてMME4と通信可能となる。
MME4は、不図示のコアネットワークに配置され、HeNB2に接続する移動端末の位置登録や、呼出、無線基地局間のハンドオーバなどを管理するノードである。MME4は、HeNB−GW3との間に確立されたS1回線を通じて、HeNB情報通知(eNB Configuration Update)をHeNB−GW3から受信することによってHeNB2の情報の更新を行う。
HeNB−GW3は、複数のHeNB2を収容し、HeNB2とHeNB−GW3との間のS1回線及びHeNB−GW3とMME4との間のS1回線を確立し、HeNB2とMME4との間の通信を可能とさせる。S1回線の確立の方法については後述する。S1回線はS1インタフェースによってつながっている。
HeNB−GW3は、複数のHeNB2(2a、2b、・・・)からS1接続要求メッセージを受信した場合、例えばHeNB2aからのS1接続要求メッセージを処理し、HeNB2aに関するHeNB情報通知をMME4へ送信する。HeNB−GW3はHeNB2aのHeNB情報通知に対するMME4からの応答を待っているため、S1接続要求リトライタイマ(Time To Wait:TTW)を設定したS1接続失敗メッセージ(S1 Setup Failure)をHeNB2a以外のHeNB2へ送信する。TTWとは、S1接続要求メッセージの再送信をするまでの待ち時間(リトライ待ちタイマ値)を言う(非特許文献1を参照)。TTWを受け取ったHeNB2はTTW(例えば1秒など)の経過を待ってS1接続要求メッセージを再送信する。
TTWを固定値で設定することによって、ネットワーク経路の差分により多少のS1接続要求メッセージの到着にばらつきが生じる。しかし、多少のばらつきが生じても、1つずつのS1接続要求メッセージの処理の受け入れとなるため、受け入れられない多くのHeNB2へはS1接続失敗メッセージが送信され、再度のS1接続要求メッセージのリトライ(再送信)がされることになる。これにより、全てのHeNB2が再接続できるまで大幅に時間が掛かってしまう。なお、TTWを小さくしたとしても、S1接続要求メッセージのリトライが増加することによりネットワーク回線を圧迫させてしまう可能性がある。上記状況について図2を用いて説明する。
図2では、複数のHeNB2(2a、2b、2c)と、HeNB−GW3と、MME4とから通信システムが構成されている。HeNB2はHeNB−GW3を介してMME4とS1インタフェースを介して接続(S1接続中)されている。この状況において、HeNB−GW3が何らかの原因(切替計画など)で切替が発生したことを検知すると、HeNB−GW3はS1接続が切断された旨の切断メッセージ(SCTP Abort)をHeNB2へ送信する(S201)。
切断メッセージを受信したHeNB2は、S1接続を確立するためにS1接続要求メッセージをHeNB−GW3へ送信する(S202)。S1接続要求メッセージを受信したHeNB−GW3は、例えば最初に受信したS1接続要求メッセージ(HeNB2cからのメッセージ)の処理を受け入れてHeNB2cに関するHeNB情報通知をMME4へ送信する(S203)。HeNB情報通知にはHeNB2cに関する情報(識別情報など)が含まれている。
HeNB−GW3は、メッセージ処理の受け入れができないHeNB2(2a、2b)に対してS1接続失敗メッセージを送信する(S204)。S1接続失敗メッセージにはS1接続要求リトライタイマ(TTW)が含まれている。
S1接続失敗メッセージを受信したHeNB2(2a、2b)はTTW経過後に再度、S1接続要求メッセージをHeNB−GW3へ送信する(S205)。S1接続要求メッセージを受信したHeNB−GW3は、例えば最初に受信したS1接続要求メッセージ(HeNB2bからのメッセージ)の処理を受け入れてHeNB2bに関するHeNB情報通知をMME4へ送信する(S206)。HeNB情報通知にはHeNB2bに関する情報(識別情報など)が含まれている。
HeNB−GW3は、メッセージ処理の受け入れができないHeNB2(2a)に対してS1接続失敗メッセージを送信する(S207)。S1接続失敗メッセージにはTTWが含まれている。
このように、全てのHeNB2が再接続できるまで大幅に時間が掛かってしまう。
この問題を改善するために、TTWを乱数にすることでS1同時接続を回避する方法もあるが、乱数の範囲(発生させる範囲)や粒度(荒さ)を固定で設定する必要がある。TTWを固定値にする方法よりも改善はするが、ネットワーク構成やトラフィック量によってはS1同時接続を回避することができない場合もある。
この問題を改善するために、TTWを乱数にすることでS1同時接続を回避する方法もあるが、乱数の範囲(発生させる範囲)や粒度(荒さ)を固定で設定する必要がある。TTWを固定値にする方法よりも改善はするが、ネットワーク構成やトラフィック量によってはS1同時接続を回避することができない場合もある。
実施形態の制御装置(HeNB−GW)は上記問題を解決することを可能とし、以下で説明する。
図3は制御装置の機能構成を示す図である。制御装置3は、受信部30、送信部31、SCTP処理部(計測部、TTW算出部)32、S1AP処理部33、HeNB管理部34、MME管理部35から構成されている。
受信部30や送信部31は、HeNB2やMME4からのS1メッセージを受信したり、送信したりする。S1メッセージには、Tracking Area Code(TAC)、Public Land Mobile Network(PLMN)、Closed Subscriber Group ID(CSGID)などの情報が含まれている。具体的には、受信部30はS1接続要求メッセージをHeNB2から受信したり、送信部31はS1接続要求メッセージの応答であるS1接続応答メッセージやTTWを含むS1接続失敗メッセージをHeNB2へ送信したりする。
SCTP処理部32は、S1メッセージの下位プロトコルであるStream Control Transmission Protocol(SCTP)処理を実施する。具体的には、SCTP処理部32は、SCTPプロトコルを用いて、MME4におけるRound Trip Time(RTT)及びHeNB2におけるRTTを計測するとともに、後述するTTWの算出なども行う。
S1AP処理部33は、S1メッセージの上位プロトコルであるS1 Application Protocol(S1AP)処理を実施する。具体的には、S1AP処理部33はS1メッセージのエンコードやデコードを行い、抽出した情報(TAC、PLMN、CSGIDなど)をHeNB管理部34やMME管理部35へ渡す。
HeNB管理部34は、HeNB2とのS1セッションを管理するとともに、HeNB関連の情報(TAC、PLMN、CSGIDなど)を管理する。また、HeNB管理部34は対応するMME4の情報も管理する。
MME管理部35は、MME4とのS1セッションを管理するとともに、MME関連の情報(PLMNなど)を管理する。また、MME管理部35は対応するHeNB2の情報も管理する。
次に、制御装置3のハードウェア構成について図4を用いて説明する。制御装置3のハードウェアは、CPU40、メモリ41、ネットワークインタフェースカード(Network Interface Card:NIC)42、バス43から構成されている。
CPU40は、各種処理(例えば、後述する処理空きスロット領域の選択、TTWの設定など)を行うためのプログラムをメモリ41から読み込み、読み込んだプログラムを不図示のRAMに一時的に格納し、プログラムにしたがって各種処理を行う。スロット領域とは制御装置3上で管理されるタイムテーブルを言い、例えばS1接続要求メッセージの処理が実施可能なRTT最小単位(例えば、1秒)と同一時間の単位(スロット)を複数並べて構成した時間領域である。CPU40は、主としてSCTP処理部32、S1AP処理部33、HeNB管理部34、MME管理部35として機能する。
メモリ41は、CPU40に実行させるためのOS(Operating System)プログラムやアプリケーションプログラムなどの各種プログラムを記憶するとともに、CPU40による処理で格納が必要となった情報を格納する。
ネットワークインタフェースカード42は、ネットワークに接続するための通信機能を追加する拡張ボードである。ネットワークインタフェースカード42は、主として受信部30及び送信部31として機能する。
バス43は、CPU40、メモリ41、ネットワークインタフェースカード42間をつなぎ、それらの間の制御信号、データ信号などの授受を媒介する経路である。
次に、実施形態の制御装置を含む通信システムにおけるS1再接続処理のシーケンスについて図5Aから図5Cを用いて説明する。
図5Aから図5Cでは、複数のHeNB2(2a、2b、2c、2d)と、HeNB−GW3と、複数のMME4とから通信システムが構成されている。HeNB2はHeNB−GW3を介してMME4とS1インタフェースを介して接続(S1接続中)されている。この状況において、HeNB−GW3は何らかの原因(切替計画など)で切替が発生したことを検知すると、MME4とのS1接続を確立させるため、SCTP接続処理を行う(S501)。MME4とのS1接続を確立させなければHeNB2とのS1接続を確立することができないためである。
SCTP接続処理では、まずHeNB−GW3がMME4とのS1接続処理を開始するためのINITメッセージをMME4へ送信する。INITメッセージを送信する対象のMME4は、HeNB2(2a、2b、2c、2d)の管理に関連するMMEである。HeNB−GW3はINITメッセージに対する応答であるINIT ACKメッセージをMME4から受信する。
INIT ACKメッセージを受信すると、HeNB−GW3はセキュリティ情報の交換などを行うためのCOOKIE ECHOメッセージをMME4へ送信する。HeNB−GW3がCOOKIE ECHOメッセージの応答であるCOOKIE ACKメッセージをMME4から受信することでSCTP接続処理が完了する。
SCTP接続処理が完了すると、HeNB−GW3はMME4とのS1接続を確立するためにS1接続要求メッセージ(S1 Setup Request)をMME4へ送信する(S502)。HeNB−GW3がS1接続要求メッセージに対する応答であるS1接続応答メッセージ(S1 Setup Response)を受信することによってMME4との間にS1接続が確立される(S503)。
HeNB−GW3とMME4との間にS1接続が確立されると、HeNB−GW3は死活監視、すなわちMME4が動作しているかどうかの調査を行う(S504)。具体的には、HeNB−GW3は互いの状態を確認し合うためのHEARTBEATメッセージをMME4へ送信し、HEARTBEATメッセージに対する応答であるHEARTBEAT ACKメッセージをMME4から受信することでMME4の状態を把握する。HEARTBEATメッセージとHEARTBEAT ACKメッセージのやりとりは継続的に行われる。
上記SCTP接続処理及び死活監視が行われている間、HeNB2はHeNB−GW3に対してHEARTBEATメッセージを送信し、HeNB−GW3は応答としてABORTメッセージをHeNB2へ送信する(S505)。ABORTメッセージは、例えば現在、S1接続の確立はできない、S1接続要求をしても失敗する旨が示されたメッセージである。
HeNB−GW3は、死活監視によってMME側のRTT(MRTTとも言う)を計測する(S506)。具体的には、HeNB−GW3はHEARTBEATメッセージをそれぞれのMME4へ送信してからHEARTBEAT ACKメッセージを受信するまでの時間(応答時間)をそれぞれ計測し、計測された時間をそれぞれのMME4のMRTTとする。
HeNB−GW3とHeNB2との間のS1接続を確立するため、MME4に対して行われたSCTP接続処理と同様のSCTP接続処理が行われ(S507)、HeNB−GW3はHeNB2の死活監視を行う(S508)。具体的な内容についてはMME4に対して行ったSCTP接続処理及び死活監視と同様であるため説明を省略する。
HeNB−GW3は、死活監視によってHeNB2側のRTT(HRTTとも言う)を計測する(S509)。具体的には、HeNB−GW3はHEARTBEATメッセージをそれぞれのHeNB2へ送信してからHEARTBEAT ACKメッセージを受信するまでの時間(応答時間)をそれぞれ計測し、計測された時間をそれぞれのHeNB2のHRTTとする。
その後、HeNB−GW3はS1接続要求メッセージ(S1 Setup Request)をHeNB2から受信する(S510)。S1接続要求メッセージを受信すると、HeNB−GW3はHeNB情報更新処理を行う(S511)。
具体的には、HeNB−GW3は、受信したS1接続要求メッセージごとにeNB Configuration Updateメッセージの送信対象であるか否かを判断し、送信対象である場合、eNB Configuration UpdateメッセージをMME4へ送信する。eNB Configuration Updateメッセージの送信対象であるか否かの判断は、MME4に登録されているHeNB2の情報を更新する必要があるか否かによるものであり、更新する必要がある場合にeNB Configuration UpdateメッセージがMME4へ送信される。更新が完了すると、eNB Configuration AckメッセージがMME4から送信される。
より具体的には、S1接続要求メッセージにはTAC、PLMN、CSGIDなどの情報が含まれており、HeNB−GW3はこれらの情報が既にMME4へ登録されているか否かを判断する。登録されていない(重複するものがない)場合には、HeNB−GW3はeNB Configuration Updateメッセージを送信する。
HeNB−GW3は、HeNB情報更新処理においてeNB Configuration Updateメッセージの送信対象でないHeNB2がある場合、HeNB2(この例では、HeNB2a)へS1接続応答メッセージ(S1 Setup Response)を送信する(S512)。すなわち、S1接続要求メッセージに含まれる情報(TACなど)が既にMME4に登録されている場合、HeNB−GW3はS1接続応答メッセージをHeNB2へ送信する。
HeNB−GW3は、eNB Configuration Updateメッセージの送信対象であったHeNB2に対してはそれぞれのTTWを算出する(S513)。TTWの算出処理の詳細については後述する。
HeNB−GW3は、HeNB2ごとのTTWを算出すると、算出されたTTWを含むS1接続失敗メッセージ(S1 Setup Failure)をHeNB2(この例ではHeNB2b、HeNB2c、HeNB2d)へ送信する(S514)。S1接続失敗メッセージを受信したHeNB2(HeNB2b、HeNB2c、HeNB2d)は、TTW分の時間の経過を待ってS1接続要求メッセージを再送信する(S515)。
HeNB−GW3は、再送信されたS1接続要求メッセージを受信すると、それぞれのHeNB2におけるHeNB情報更新処理を行う(S516)。ここでのHeNB情報更新処理はS511と同様であるため説明を省略する。
HeNB−GW3は、HeNB2情報更新処理を完了すると、S1接続応答メッセージをそれぞれのHeNB2へ送信する(S517)。これにより、全てのHeNB2のS1再接続が完了する。
次に、上述したMME4との間のS1接続の確立からMRTT計測までの処理のフローについて図6を用いて説明する。
HeNB−GW3は、HeNB2に関連する全てのMME4とのS1接続を確立するためSCTP接続処理を行う(ステップS601)。SCTP接続処理後、HeNB−GW3は、S1接続要求メッセージをMME4へ送信し(ステップS602)、S1接続応答メッセージをMME4から受信する(ステップS603)。
MEE4との間のS1接続が確立すると、HeNB−GW3は各MME4の死活監視を行う(ステップS604)。このとき、HeNB−GW3は上述したHEARTBEATメッセージを各MME4へ送信し、HEARTBEAT ACKメッセージを各MME4から受信する。HeNB−GW3は、HEARTBEATメッセージを送信してからHEARTBEAT ACKメッセージを受信するまでの時間(RTT)をMME4ごとに計測し、計測した時間のうち最も長い時間をMRTTとして算出する(ステップS605)。
次に、上述したHeNB2との間のS1接続の確立からTTWの算出、送信までの処理のフローについて図7A、図7Bを用いて説明する。
HeNB−GW3は、HeNB2とのS1接続を確立するためSCTP接続処理を行う(ステップS701)。SCTP接続処理によりHeNB2との間のS1接続が確立すると、HeNB−GW3はHeNB2の死活監視を行う(ステップS702)。このとき、HeNB−GW3は上述したHEARTBEATメッセージを各HeNB2へ送信し、HEARTBEAT ACKメッセージを各HeNB2から受信する。HeNB−GW3は、HEARTBEATメッセージを送信してからHEARTBEAT ACKメッセージを受信するまでの時間(RTT)をHeNB2ごとに計測し、計測した時間をHRTTとする(ステップS703)。
HeNB−GW3は、HRTTの計測後、S1接続要求メッセージをHeNB2から受信すると(ステップS704)、S1接続要求メッセージがeNB Configuration Updateメッセージの送信対象であるか否かを判断する(ステップS705)。すなわち、MMEへのHeNB情報更新の通知要否チェックを行う(図8のS801を参照)。図8はHeNB−GW3におけるTTW算出処理の概念フローを示している。
S1接続要求メッセージがeNB Configuration Updateメッセージの送信対象でない場合(ステップS705でNo)、HeNB−GW3はS1接続応答メッセージをS1接続要求メッセージの送信元のHeNB2へ送信する(ステップS706)。
一方、S1接続要求メッセージがeNB Configuration Updateメッセージの送信対象である場合(ステップS705でYes)、HeNB−GW3は処理空きスロット先頭位置が内部カウンタ値より大きいか否かを判断する(ステップS707)。すなわち、処理空きスロット領域の選択を行う(図8のS802を参照)。
処理空きスロット先頭位置とはスロット領域のうち空いている領域(空きスロット領域)の先頭位置を言う。例えば、スロット領域が25のスロットから構成されている場合の初期状態における処理空きスロット先頭位置は1(最初のスロット位置)となる。内部カウンタ値とは、RTT最小単位(例えば、1秒)と同一時間経過ごとにHeNB−GW3内部でカウントされる値を言う。
処理空きスロット先頭位置が内部カウンタ値より大きくない場合(ステップS707でNo)、すなわち、S1接続要求メッセージの処理に必要なスロットの予約がスロット領域に全く設定(確定)されていない場合、HeNB−GW3はeNB Configuration UpdateメッセージをHeNB2へ送信する(ステップS708)。HeNB−GW3は計測されたMRTT分をスロット領域に設定するとともに、処理空きスロット数から設定したMRTT分を減算し(ステップS709)、減算後の処理空きスロット数を算出する。処理空きスロット数とはスロット領域のうちS1接続要求メッセージの処理に必要なスロット(MRTT分)の予約が設定されていないスロットの数を言う。HeNB−GW3は、処理空きスロット先頭位置に設定したMRTT分を加算し(ステップS710)、MRTTの設定後の処理空きスロット先頭位置を算出する。
一方、処理空きスロット先頭位置が内部カウンタ値より大きい場合(ステップS707でYes)、HeNB−GW3は、現在処理中のS1接続要求メッセージを送信したHeNB2のHRTTに内部カウンタ値を加算する。HeNB−GW3は加算した値のスロットの位置からMRTT分までのスロット領域に、既にS1接続要求メッセージの処理に必要なスロットの予約が設定されているか(設定済みか)否かを判断する(ステップS711)。既に設定済みのスロットに重ならないか否かを判断するためである。
既に設定済みの場合(ステップS711でYes)、HeNB−GW3は、HRTTに内部カウンタ値を加算した値よりも大きい処理空きスロット先頭位置を設定する(ステップS712)。すなわち、複数の基地局からのS1接続要求の処理に必要な時間をスロット単位で設定する際、設定済みのスロットと重ならないように設定する。この場合、スロットの重なりがあるため、重なりを回避するようにずらして処理空きスロット先頭位置を設定する。
一方、設定済みでない場合(ステップS711でNo)、HeNB−GW3はHRTTに内部カウンタ値を加算した値よりも小さい処理空きスロット先頭位置を設定する(ステップS713)。この場合、スロットの重なりはないため、スロットの重なりが生じないスロットまでつめてそのスロット位置を処理空きスロットの先頭位置と設定する。
HeNB−GW3は、処理空きスロット領域内でMRTT分が捕捉可能であるか判断するため、まず処理空きスロット数がMRTT以上であるか否かを判断する(ステップS714)。すなわち、処理空きスロットの捕捉(図8のS803を参照)を行う。
処理空きスロット数がMRTT以上でない場合(ステップS714でNo)、MRTT分をスロット領域に設定することができないため、HeNB−GW3は次の処理空きスロット数を設定し(ステップS715)、ステップS714へ戻る。
一方、処理空きスロット数がMRTT以上である場合(ステップS714でYes)、HeNB−GW3は、TTWの値を決定するため、設定済みのスロット数にMRTTを加算した値がHRTT以上であるか否かを判断する(ステップS716)。設定済みのスロット数にMRTTを加算した値がHRTT以上である場合(ステップS716でYes)、HeNB−GW3は設定済みのスロット数からHRTTを減算した値をTTWと設定する(ステップS717)。すなわち、TTWの設定(図8のS803を参照)を行う。設定済みのS1接続要求メッセージ処理(予約処理とも言う)が終了すると同時に次のメッセージ処理が開始できるようにするためである。
一方、設定済みのスロット数にMRTTを加算した値がHRTT以上でない場合(ステップS716でNo)、HeNB−GW3は予約処理が終了した時点においてもまだHeNB2からのS1接続要求メッセージを受信しないため、HeNB−GW3はHRTTをTTWと設定する(ステップS718)。
HeNB−GW3は、設定済みのスロット数からHRTTを減算した値をTTWと設定した場合は、計測されたMRTT分をスロット領域に設定するとともに、処理空きスロット数からMRTTを減算し(ステップS719)、減算後の処理空きスロット数を算出する。HeNB−GW3は、処理空きスロット先頭位置にMRTTを加算して(ステップS720)、予約(MRTT)の設定後の処理空きスロット先頭位置を算出する。すなわち、処理空きスロット領域数の更新(スロット領域における処理空きスロット数の更新)及びスロット領域のサイズの更新を行う(図8のS804を参照)。
一方、HRTTをTTWと設定した場合は、HeNB−GW3はスロット数xを現在の処理空きスロット数とする(ステップS721)。HeNB−GW3は、MRTT分を設定したスロットより前にある処理空きスロット数を算出するため、HRTTから設定済みのスロット数を減算して処理空きスロット数を算出する(ステップS722)。
HeNB−GW3は、新たな処理空きスロット先頭位置を算出するため、HRTTと内部カウンタ値とMRTTを加算する(ステップS723)。また、HeNB−GW3は新たな処理空きスロット数を算出するため、現在の処理空きスロット数xから処理空きスロット数とMRTTを減算する(ステップS724)。すなわち、処理空きスロット領域数の更新(スロット領域における処理空きスロット数の更新)及びスロット領域のサイズの更新を行う(図8のS804を参照)。
上述した処理空きスロット領域数の更新及びスロット領域のサイズの更新が終了すると、HeNB−GW3はS1接続要求メッセージごとに算出されたTTWをS1接続失敗メッセージに設定し(ステップS725)、S1接続失敗メッセージを各HeNB2へ送信する(ステップS726)。
上述した内部カウンタ値のカウントのフローについて図9を用いて説明する。このフローはループ処理となっており、例えば全てのHeNB2のS1再接続が完了するまで続く。HeNB−GW3は一定時間(RTT単位の時間)経過ごとに内部カウンタ値をインクリメントする(ステップS901)。インクリメントすると、HeNB−GW3は一定時間(RTT単位の時間)待つ、すなわちスリープする(ステップS902)。
上述したようなHeNB2からの同時接続要求が発生するケースとしては、例えば2つのケースがある。図10に示すように、1つのケースはHeNB−GW3に障害が発生し、その後、HeNB−GW3が復旧するケースである。もう1つのケースはルータに障害が発生し、その後、ルータが復旧するケースである。
上述した例は、HeNB−GW3に障害が発生した場合についてのものであるが、ルータに障害が発生した場合についてもHeNB−GW3に障害が発生した場合と処理フローは同様であるため、説明を省略する。なお、図10に示す例ではHeNB2a及びHeNB2bのRTTは1、HeNB2cのRTTは20、HeNB2d及びHeNB2eのRTTは10である。また、MME4aのRTTは2、MME4bのRTTは2である。
次に、実施形態のHeNB−GWにおけるTTW算出処理の詳細について図11Aから図11Eを用いて説明する。
まず、HeNB2aのS1接続要求メッセージを受け入れた際の処理について図11Aを用いて説明する。前提条件として、上述したステップS701からS704までの処理は実施済みであり、内部カウンタ値を1とする。また、スロット領域は25のスロットから構成され、このときの処理空きスロット先頭位置の数は1個、処理空きスロット先頭位置(n1)が1とする。
HeNB−GW3は、まず受信したS1接続要求メッセージがeNB Configuration Updateメッセージの送信対象のメッセージであるか否かを判断する。ここでは送信対象と判断したとして、HeNB−GW3は処理空きスロット先頭位置が内部カウンタ値より大きいか否かを判断する。この例では処理空きスロット先頭位置(n1)が1であり、内部カウンタ値が1であるため、大きいと判断しない。
この場合、TTWを設定する必要はなく、HeNB−GW3は処理空きスロット数(ここでは25)からMRTT分(ここでは2とする)を減算し、減算後の処理空きスロット数を25−2=23(スロット3から25)とする。このとき、HeNB−GW3は、図11Aに示すように、HeNB2aのS1接続要求メッセージの処理に必要なスロットとしてMRTT分をスロット1及びスロット2に予約設定する。HeNB−GW3は、処理空きスロット先頭位置(n1)=1にMRTT分の2を加算し、予約設定後の処理空きスロット先頭位置(n1)を3とする。すなわち、スロット3が予約設定後の処理空きスロット先頭位置(n1)となる。
以上のHeNB2aのS1接続要求メッセージを受け入れた際の処理のまとめは以下である。
(前提条件)
図7AのステップS701からS704は実施済み。
図7AのステップS701からS704は実施済み。
内部カウンタ値=1。
処理空きスロット先頭位置の数=1。
処理空きスロット先頭位置(n1)=1、処理空きスロット数=25。
(処理フロー)
・eNB Configuration Updateメッセージ送信対象?→Yes。
・処理空きスロット先頭位置(1)>内部カウンタ値(1)か?→No。
・eNB Configuration Updateメッセージを送信。
・処理空きスロット数(25)からMRTT(2)を減算→処理空きスロット数=
25−2=23。
・処理空きスロット先頭位置(1)にMRTT(2)を加算→処理空きスロット先頭位置=1+2=3。
処理空きスロット先頭位置の数=1。
処理空きスロット先頭位置(n1)=1、処理空きスロット数=25。
(処理フロー)
・eNB Configuration Updateメッセージ送信対象?→Yes。
・処理空きスロット先頭位置(1)>内部カウンタ値(1)か?→No。
・eNB Configuration Updateメッセージを送信。
・処理空きスロット数(25)からMRTT(2)を減算→処理空きスロット数=
25−2=23。
・処理空きスロット先頭位置(1)にMRTT(2)を加算→処理空きスロット先頭位置=1+2=3。
上記処理後に、HeNB2bのS1接続要求メッセージを受け入れた際の処理について図11Bを用いて説明する。前提条件として、上述したステップS701からS704までの処理は実施済みであり、内部カウンタ値を1とする。また、上記処理により、処理空きスロット先頭位置の数は1個(スロット3の1個)、処理空きスロット先頭位置(n1)が3、処理空きスロット数が23である。
HeNB−GW3は、受信したS1接続要求メッセージがeNB Configuration Updateメッセージの送信対象のメッセージであるか否かを判断する。ここでは送信対象と判断したとして、HeNB−GW3は処理空きスロット先頭位置が内部カウンタ値より大きいか否かを判断する。この例では処理空きスロット先頭位置(n1)が3であり、内部カウンタ値が1であるため、大きいと判断する。
この場合、TTWを設定する必要がある。HeNB−GW3はHRTT(ここでは1とする)と内部カウンタ値1を加算したスロット位置(スロット2の位置)からMRTT分(ここでは2とする)までのスロット領域(スロット2から3)について確認する。すなわち、上記スロット領域(スロット2から3)にHeNB2aのS1接続要求メッセージの処理のために予約設定されたスロットがあるかを判断する。この例では、スロット2に予約設定があるため、HeNB−GW3はHRTT=1と内部カウンタ=1を加算した値2より大きい値のスロット3を処理空きスロット先頭位置のスロットとする。すなわち、処理空きスロット先頭位置(n1)=3となる。
HeNB−GW3は、スロット領域のスロットに予約設定を行うため、処理空きスロット数がMRTT以上であるか否かを判断する。MRTT以上であれば予約設定を行うことができ、HeNB−GW3は処理空きスロット先頭位置(n1)=3からMRTT分のスロットに予約設定を行う。図11Bに示すように、HeNB2bのS1接続要求メッセージの処理に必要なスロットとしてMRTT分をスロット3及びスロット4に予約設定する。
HeNB−GW3は、TTWを算出するため、予約設定済みスロット数(スロット1及び2)に今回のMRTT分を加算した値がHRTT以上であるか否かを判断する。この例では、予約設定済みスロット数=2に今回のMRTT=2を加算した値が4、HRTT=1であるため、HeNB−GW3は予約設定済みスロット数に今回のMRTT分を加算した値がHRTT以上であると判断する。予約設定済みスロット数に今回のMRTT分を加算した値がHRTT以上であるということは、予約設定済みのスロット数からHRTT分を減算した値だけ待ってS1接続要求メッセージを再送することを意味する。この場合のTTWは予約設定済みのスロット数が2(スロット1及び2)からHRTT=1を減算した1となる。待たずにHeNB2bがS1接続要求メッセージを送信すると、再度、S1接続失敗メッセージが送信されることになってしまう。
HeNB−GW3は、TTWを算出すると、処理空きスロット数(ここでは23)からMRTT(ここでは2とする)を減算し、減算後の処理空きスロット数を23−2=21(スロット5から25)とする。このとき、HeNB−GW3は、図11Bに示すように、HeNB2bのS1接続要求メッセージの処理に必要なスロットとしてMRTT分の2をスロット3及びスロット4に予約設定する。HeNB−GW3は、処理空きスロット先頭位置(n1)=3にMRTT分の2を加算し、予約設定後の処理空きスロット先頭位置(n1)を5とする。すなわち、スロット5が予約設定後の処理空きスロット先頭位置(n1)となる。
HeNB−GW3は、算出したTTW=1をS1接続失敗メッセージに設定し、HeNB2bへ送信する。
以上のHeNB2bのS1接続要求メッセージを受け入れた際の処理のまとめは以下である。
(前提条件)
図7AのステップS701からS704は実施済み。
内部カウンタ値=1。
処理空きスロット先頭位置の数=1。
処理空きスロット先頭位置(n1)=3、処理空きスロット数=23。
(処理フロー)
・eNB Configuration Updateメッセージ送信対象?→Yes。
・処理空きスロット先頭位置(3)>内部カウンタ値(1)か?→Yes。
・HRTT(1)+内部カウンタ値(1)からMRTT(2)分のスロットは処理確定済み?→Yes。
・上記算出した値よりも大きい処理空きスロット先頭位置(n1)を設定。
・処理空きスロット数(23)>MRTT(2)か?→Yes。
・(処理確定済みスロット数(3−1=2)+MRTT(2))≧HRTT(1)か?→Yes。
・TTW=処理確定済みスロット数(2)−HRTT(1)=1。
・処理空きスロット数(23)からMRTT(2)を減算→処理空きスロット数=
23−2=21。
・処理空きスロット先頭位置(3)にMRTT(2)を加算→処理空きスロット先頭位置=3+2=5。
・TTW(1)をS1 Setup Failureメッセージに設定。
・S1 Setup Failureメッセージを送信。
図7AのステップS701からS704は実施済み。
内部カウンタ値=1。
処理空きスロット先頭位置の数=1。
処理空きスロット先頭位置(n1)=3、処理空きスロット数=23。
(処理フロー)
・eNB Configuration Updateメッセージ送信対象?→Yes。
・処理空きスロット先頭位置(3)>内部カウンタ値(1)か?→Yes。
・HRTT(1)+内部カウンタ値(1)からMRTT(2)分のスロットは処理確定済み?→Yes。
・上記算出した値よりも大きい処理空きスロット先頭位置(n1)を設定。
・処理空きスロット数(23)>MRTT(2)か?→Yes。
・(処理確定済みスロット数(3−1=2)+MRTT(2))≧HRTT(1)か?→Yes。
・TTW=処理確定済みスロット数(2)−HRTT(1)=1。
・処理空きスロット数(23)からMRTT(2)を減算→処理空きスロット数=
23−2=21。
・処理空きスロット先頭位置(3)にMRTT(2)を加算→処理空きスロット先頭位置=3+2=5。
・TTW(1)をS1 Setup Failureメッセージに設定。
・S1 Setup Failureメッセージを送信。
上記処理後に、HeNB2cのS1接続要求メッセージを受け入れた際の処理について図11Cを用いて説明する。前提条件として、上述したステップS701からS704までの処理は実施済みであり、内部カウンタ値を1とする。また、上記処理により、処理空きスロット先頭位置の数は1個(スロット5の1個)、処理空きスロット先頭位置(n1)が5、処理空きスロット数が21である。
HeNB−GW3は、受信したS1接続要求メッセージがeNB Configuration Updateメッセージの送信対象のメッセージであるか否かを判断する。ここでは送信対象と判断したとして、HeNB−GW3は処理空きスロット先頭位置が内部カウンタ値より大きいか否かを判断する。この例では処理空きスロット先頭位置(n1)が5であり、内部カウンタ値が1であるため、大きいと判断する。
この場合、TTWを設定する必要がある。HeNB−GW3はHRTT(ここでは20とする)と内部カウンタ値1を加算したスロット位置(スロット21の位置)からMRTT分(ここでは2とする)までのスロット領域(スロット21から22)について確認する。すなわち、上記スロット領域(スロット21から22)にHeNB2a、2bのS1接続要求メッセージの処理のために予約設定されたスロットがあるかを判断する。
この例では、スロット21及び22には予約設定がされていないため、HeNB−GW3はHRTT=20と内部カウンタ=1を加算した値21より小さい値のスロット5を処理空きスロット先頭位置のスロットとする。すなわち、処理空きスロット(5から20)の中で最も小さい値のスロットを処理空きスロット先頭位置のスロットとする。この場合、処理空きスロット先頭位置(n1)=5となる。
HeNB−GW3は、スロット領域のスロットに予約設定を行うため、処理空きスロット数がMRTT以上であるか否かを判断する。この例では処理空きスロット数が21でMRTTが2のため、処理空きスロット数がMRTT以上である。
HeNB−GW3は、TTWを算出するため、予約設定済みスロット数(スロット1から4)に今回のMRTT分を加算した値がHRTT以上であるか否かを判断する。この例では、予約設定済みスロット数=4に今回のMRTT=2を加算した値が6であり、HRTT=20であるため、HeNB−GW3は予約設定済みスロット数に今回のMRTT分を加算した値がHRTT以上でないと判断する。
予約設定済みスロット数に今回のMRTT分を加算した値がHRTT以上でないということは、HeNB2a、2bの予約設定済みの処理が終了する前にHeNB2cのS1接続要求メッセージがHeNB−GW3に到達することはない。そのため、HeNB−GW3はTTW=HRTT、すなわちTTW=20とする。
HeNB−GW3は、xを処理空きスロット数=21(スロット5から25)とし、HeNB2cのS1接続要求メッセージの処理のための予約をTTW経過後のスロットに行う。図11Cに示すように、HeNB2cのS1接続要求メッセージの処理に必要なスロットとしてMRTT分をスロット21及びスロット22に予約設定する。
HeNB−GW3は、上記予約設定がされたスロットの前のスロットの処理空きスロット数をHRTTからHeNB2a、2bのS1接続要求メッセージの処理のための予約設定済みのスロット数を減算することによって算出する。この例では、処理空きスロット数は、HRTT=20からHeNB2a、2bのS1接続要求メッセージの処理のための予約設定済みのスロット数=4を減算した16となる。
また、HeNB2bのS1接続要求メッセージの処理のための予約設定済みのスロットとHeNB2cのS1接続要求メッセージの処理のための予約設定済みのスロットの間に処理空きスロットが生じる。そのため、HeNB−GW3は新たな処理空きスロットの先頭位置(n2)を算出する。この例では、HRTT=20と内部カウンタ値=1とMRTT=2を加算することによって算出される。すなわち、新たな処理空きスロットの先頭位置(n2)は23となる。
また、HeNB−GW3は新たな処理空きスロット数を算出する。この例では、処理空きスロット数=21から処理空きスロット数=16とMRTT=2を減算して算出される。すなわち、新たな処理空きスロット数は3となる(斜線部を参照)。
HeNB−GW3は、算出したTTW=20をS1接続失敗メッセージに設定し、HeNB2cへ送信する。
以上のHeNB2cのS1接続要求メッセージを受け入れた際の処理のまとめは以下である。
(前提条件)
図7AのステップS701からS704は実施済み。
内部カウンタ値=1。
処理空きスロット先頭位置の数=1。
処理空きスロット先頭位置(n1)=5、処理空きスロット数=21。
(処理フロー)
・eNB Configuration Updateメッセージ送信対象?→Yes。
・処理空きスロット先頭位置(5)>内部カウンタ値(1)か?→Yes。
・HRTT(20)+内部カウンタ値(1)からMRTT(2)分のスロットは処理確定済み?→No。
・上記算出した値よりも小さい処理空きスロット先頭位置(n1)を設定。
・処理空きスロット数(21)>MRTT(2)か?→Yes。
・(処理確定済みスロット数(5−1=4)+MRTT(2))≧HRTT(20)か?→No。
・TTW=HRTT(20)=20。
・x=処理空きスロット数(21)。
・処理空きスロット数=HRTT(20)−処理確定済みスロット数(4)=16。
・新規処理空きスロット先頭位置(n2)=HRTT(20)+内部カウンタ値
(1)+MRTT(2)=23。
・新規処理空きスロット数=x(21)−(処理空きスロット数(16)+MRTT(2))=3。
・TTW(20)をS1 Setup Failureメッセージに設定。
・S1 Setup Failureメッセージを送信。
図7AのステップS701からS704は実施済み。
内部カウンタ値=1。
処理空きスロット先頭位置の数=1。
処理空きスロット先頭位置(n1)=5、処理空きスロット数=21。
(処理フロー)
・eNB Configuration Updateメッセージ送信対象?→Yes。
・処理空きスロット先頭位置(5)>内部カウンタ値(1)か?→Yes。
・HRTT(20)+内部カウンタ値(1)からMRTT(2)分のスロットは処理確定済み?→No。
・上記算出した値よりも小さい処理空きスロット先頭位置(n1)を設定。
・処理空きスロット数(21)>MRTT(2)か?→Yes。
・(処理確定済みスロット数(5−1=4)+MRTT(2))≧HRTT(20)か?→No。
・TTW=HRTT(20)=20。
・x=処理空きスロット数(21)。
・処理空きスロット数=HRTT(20)−処理確定済みスロット数(4)=16。
・新規処理空きスロット先頭位置(n2)=HRTT(20)+内部カウンタ値
(1)+MRTT(2)=23。
・新規処理空きスロット数=x(21)−(処理空きスロット数(16)+MRTT(2))=3。
・TTW(20)をS1 Setup Failureメッセージに設定。
・S1 Setup Failureメッセージを送信。
上記処理後に、HeNB2dのS1接続要求メッセージを受け入れた際の処理について図11Dを用いて説明する。前提条件として、上述したステップS701からS704までの処理は実施済みであり、内部カウンタ値を1とする。また、上記処理により、処理空きスロット先頭位置の数は2個(スロット5及びスロット23)、処理空きスロット先頭位置(n1)が5で処理空きスロット数が16、処理空きスロット先頭位置(n2)が23で処理空きスロット数が3である。
HeNB−GW3は、受信したS1接続要求メッセージがeNB Configuration Updateメッセージの送信対象のメッセージであるか否かを判断する。ここでは送信対象と判断したとして、HeNB−GW3は処理空きスロット先頭位置が内部カウンタ値より大きいか否かを判断する。この例では処理空きスロット先頭位置(n1)が5であり、内部カウンタ値が1であるため、大きいと判断する。
この場合、TTWを設定する必要がある。HeNB−GW3はHRTT(ここでは10とする)と内部カウンタ値1を加算したスロット位置(スロット11の位置)からMRTT分(ここでは2とする)までのスロット領域(スロット11から12)について確認する。すなわち、上記スロット領域(スロット11から12)にHeNB2a、2b、2cのS1接続要求メッセージの処理のために予約設定されたスロットがあるかを判断する。
この例では、スロット11及び12には予約設定がされていないため、HeNB−GW3はHRTT=10と内部カウンタ=1を加算した値11より小さい値のスロット5を処理空きスロット先頭位置のスロットとする。すなわち、処理空きスロット(5から10)の中で最も小さい値のスロットを処理空きスロット先頭位置のスロットとする。この場合、処理空きスロット先頭位置(n1)=5となる。
HeNB−GW3は、スロット領域のスロットに予約設定を行うため、処理空きスロット数がMRTT以上であるか否かを判断する。この例では処理空きスロット数が16でMRTTが2のため、処理空きスロット数がMRTT以上である。
HeNB−GW3は、TTWを算出するため、予約設定済みスロット数(スロット1から4)に今回のMRTT分を加算した値がHRTT以上であるか否かを判断する。この例では、予約設定済みスロット数=4に今回のMRTT=2を加算した値が6であり、HRTT=10であるため、HeNB−GW3は予約設定済みスロット数に今回のMRTT分を加算した値がHRTT以上でないと判断する。予約設定済みスロット数に今回のMRTT分を加算した値がHRTT以上でないということは、HeNB2a、2b、2cの予約設定済みの処理が終了する前にHeNB2dのS1接続要求メッセージがHeNB−GW3に到達することはない。そのため、HeNB−GW3はTTW=HRTT、すなわちTTW=10とする。
HeNB−GW3は、xを処理空きスロット数=16(スロット5から20)とし、HeNB2dのS1接続要求メッセージの処理のための予約をTTW経過後のスロットに行う。図11Dに示すように、HeNB2dのS1接続要求メッセージの処理に必要なスロットとしてMRTT分をスロット11及びスロット12に予約設定する。
HeNB−GW3は、上記予約設定がされたスロットの前のスロットの処理空きスロット数をHRTTからHeNB2a、2bのS1接続要求メッセージの処理のための予約設定済みのスロット数を減算することによって算出する。この例では、処理空きスロット数は、HRTT=10からHeNB2a、2bのS1接続要求メッセージの処理のための予約設定済みのスロット数=4を減算した6となる。
また、HeNB−GW3は、HeNB2bの予約設定済みのスロットとHeNB2dの予約設定済みのスロットの間に処理空きスロットが生じるため、新たな処理空きスロットの先頭位置(n3)を算出する。この例では、HRTT=10と内部カウンタ値=1とMRTT=2を加算することによって算出される。すなわち、新たな処理空きスロットの先頭位置(n3)は13となる。
また、HeNB−GW3は新たな処理空きスロット数を算出する。この例では、処理空きスロット数=16から処理空きスロット数=6とMRTT=2を減算して算出される。すなわち、新たな処理空きスロット数は8となる(点斜線部を参照)。
HeNB−GW3は、算出したTTW=10をS1接続失敗メッセージに設定し、HeNB2dへ送信する。
以上のHeNB2dのS1接続要求メッセージを受け入れた際の処理のまとめは以下である。
(前提条件)
図7AのステップS701からS704は実施済み。
内部カウンタ値=1。
処理空きスロット先頭位置の数=2。
処理空きスロット先頭位置(n1)=5、処理空きスロット数=16。
処理空きスロット先頭位置(n2)=23、処理空きスロット数=3。
(処理フロー)
・eNB Configuration Updateメッセージ送信対象?→Yes。
・処理空きスロット先頭位置(5)>内部カウンタ値(1)か?→Yes。
・HRTT(10)+内部カウンタ値(1)からMRTT(2)分のスロットは処理確定済み?→No。
・上記算出した値よりも小さい処理空きスロット先頭位置(n1)を設定。
・処理空きスロット数(16)≧MRTT(2)か?→Yes。
・(処理確定済みスロット数(5−1=4)+MRTT(2))≧HRTT(10)か?→No。
・TTW=HRTT(10)=10。
・x=処理空きスロット数(16)。
・処理空きスロット数=HRTT(10)−処理確定済みスロット数(4)=6。
・新規処理空きスロット先頭位置(n3)=HRTT(10)+内部カウンタ値
(1)+MRTT(2)=13。
・新規処理空きスロット数=x(16)−(処理空きスロット数(6)+MRTT(2))=8。
・TTW(10)をS1 Setup Failureメッセージに設定。
・S1 Setup Failureメッセージを送信。
図7AのステップS701からS704は実施済み。
内部カウンタ値=1。
処理空きスロット先頭位置の数=2。
処理空きスロット先頭位置(n1)=5、処理空きスロット数=16。
処理空きスロット先頭位置(n2)=23、処理空きスロット数=3。
(処理フロー)
・eNB Configuration Updateメッセージ送信対象?→Yes。
・処理空きスロット先頭位置(5)>内部カウンタ値(1)か?→Yes。
・HRTT(10)+内部カウンタ値(1)からMRTT(2)分のスロットは処理確定済み?→No。
・上記算出した値よりも小さい処理空きスロット先頭位置(n1)を設定。
・処理空きスロット数(16)≧MRTT(2)か?→Yes。
・(処理確定済みスロット数(5−1=4)+MRTT(2))≧HRTT(10)か?→No。
・TTW=HRTT(10)=10。
・x=処理空きスロット数(16)。
・処理空きスロット数=HRTT(10)−処理確定済みスロット数(4)=6。
・新規処理空きスロット先頭位置(n3)=HRTT(10)+内部カウンタ値
(1)+MRTT(2)=13。
・新規処理空きスロット数=x(16)−(処理空きスロット数(6)+MRTT(2))=8。
・TTW(10)をS1 Setup Failureメッセージに設定。
・S1 Setup Failureメッセージを送信。
上記処理後に、HeNB2eのS1接続要求メッセージを受け入れた際の処理について図11Eを用いて説明する。前提条件として、上述したステップS701からS704までの処理は実施済みであり、内部カウンタ値を2とする。また、上記処理により、処理空きスロット先頭位置の数は3個(スロット5、スロット23、スロット13)、処理空きスロット先頭位置(n1)が5で処理空きスロット数が6、処理空きスロット先頭位置(n2)が23で処理空きスロット数が3、処理空きスロット先頭位置(n3)が13で処理空きスロット数が8である。
HeNB−GW3は、受信したS1接続要求メッセージがeNB Configuration Updateメッセージの送信対象のメッセージであるか否かを判断する。ここでは送信対象と判断したとして、HeNB−GW3は処理空きスロット先頭位置が内部カウンタ値より大きいか否かを判断する。この例では処理空きスロット先頭位置(n1)が5であり、内部カウンタ値が1であるため、大きいと判断する。
この場合、TTWを設定する必要がある。HeNB−GW3はHRTT(ここでは10とする)と内部カウンタ値2を加算したスロット位置(スロット12の位置)からMRTT分(ここでは2とする)までのスロット領域(スロット12から13)について確認する。すなわち、上記スロット領域(スロット12から13)にHeNB2a、2b、2c、2dのS1接続要求メッセージの処理のために予約設定されたスロットがあるかを判断する。
この例では、スロット12にHeNB2dの予約設定されているため、HeNB−GW3はHRTT=10と内部カウンタ=2を加算した値12より大きい値のスロット13を処理空きスロット先頭位置のスロットとする。すなわち、処理空きスロット先頭位置(n3)=13となる。
HeNB−GW3は、スロット領域のスロットに予約設定を行うため、処理空きスロット数がMRTT以上であるか否かを判断する。この例では処理空きスロット数が8でMRTTが2のため、処理空きスロット数がMRTT以上である。
HeNB−GW3は、TTWを算出するため、予約設定済みを含むスロット数(スロット1から12)に今回のMRTT分を加算した値がHRTT以上であるか否かを判断する。この例では、予約設定済みスロット数=12に今回のMRTT=2を加算した値が14であり、HRTT=10であるため、HeNB−GW3は予約設定済みスロット数に今回のMRTT分を加算した値がHRTT以上であると判断する。
予約設定済みスロット数に今回のMRTT分を加算した値がHRTT以上であるということは、予約設定済みのスロット数からHRTT分を減算した値だけ待ってS1接続要求メッセージを再送することを意味する。この場合のTTWは予約設定済みのスロット数が13(スロット1から12)からHRTT=10を減算した3となる。待たずにHeNB2eがS1接続要求メッセージを送信すると、再度、S1接続失敗メッセージが送信されることになってしまう。
HeNB−GW3は、TTWを算出すると、処理空きスロット数(ここでは8)からMRTT(ここでは2とする)を減算し、減算後の処理空きスロット数を8−2=6(スロット15から20)とする(点斜線を参照)。このとき、HeNB−GW3は、図11Eに示すように、HeNB2eのS1接続要求メッセージの処理に必要なスロットとしてMRTT分をスロット13及びスロット14に予約設定する。
HeNB−GW3は、処理空きスロット先頭位置(n3)=13にMRTT分の2を加算し、予約設定後の処理空きスロット先頭位置(n3)を15とする。すなわち、スロット15が予約設定後の処理空きスロット先頭位置(n3)となる。
HeNB−GW3は、算出したTTW=3をS1接続失敗メッセージに設定し、HeNB2eへ送信する。
以上のHeNB2eのS1接続要求メッセージを受け入れた際の処理のまとめは以下である。
(前提条件)
図7AのステップS701からS704は実施済み。
内部カウンタ値=2。
処理空きスロット先頭位置の数=3。
処理空きスロット先頭位置(n1)=5、処理空きスロット数=16。
処理空きスロット先頭位置(n2)=23、処理空きスロット数=3。
処理空きスロット先頭位置(n3)=13、処理空きスロット数=8。
(処理フロー)
・eNB Configuration Updateメッセージ送信対象?→Yes。
・処理空きスロット先頭位置(5)>内部カウンタ値(2)か?→Yes。
・HRTT(10)+内部カウンタ値(2)からMRTT(2)分のスロットは処理確定済み?→Yes。
・上記算出した値よりも大きい処理空きスロット先頭位置(n3)を設定。
・処理空きスロット数(8)≧MRTT(2)か?→Yes。
・(処理確定済みスロット数(13−1=12)+MRTT(2))≧HRTT(10)か?→Yes。
・TTW=処理確定済みスロット数(13)−HRTT(10)=3。
・処理空きスロット数(8)からMRTT(2)を減算→処理空きスロット数=
8−2=6。
・処理空きスロット先頭位置(13)にMRTT(2)を加算→処理空きスロット先頭位置=13+2=15。
・TTW(3)をS1 Setup Failureメッセージに設定。
・S1 Setup Failureメッセージを送信。
図7AのステップS701からS704は実施済み。
内部カウンタ値=2。
処理空きスロット先頭位置の数=3。
処理空きスロット先頭位置(n1)=5、処理空きスロット数=16。
処理空きスロット先頭位置(n2)=23、処理空きスロット数=3。
処理空きスロット先頭位置(n3)=13、処理空きスロット数=8。
(処理フロー)
・eNB Configuration Updateメッセージ送信対象?→Yes。
・処理空きスロット先頭位置(5)>内部カウンタ値(2)か?→Yes。
・HRTT(10)+内部カウンタ値(2)からMRTT(2)分のスロットは処理確定済み?→Yes。
・上記算出した値よりも大きい処理空きスロット先頭位置(n3)を設定。
・処理空きスロット数(8)≧MRTT(2)か?→Yes。
・(処理確定済みスロット数(13−1=12)+MRTT(2))≧HRTT(10)か?→Yes。
・TTW=処理確定済みスロット数(13)−HRTT(10)=3。
・処理空きスロット数(8)からMRTT(2)を減算→処理空きスロット数=
8−2=6。
・処理空きスロット先頭位置(13)にMRTT(2)を加算→処理空きスロット先頭位置=13+2=15。
・TTW(3)をS1 Setup Failureメッセージに設定。
・S1 Setup Failureメッセージを送信。
実施形態の制御装置の1つの側面によれば、複数の基地局がS1接続を切断してもS1再接続に要する時間を短縮させることができる。また、制御装置内部の処理負荷を抑制して他の処理への影響を軽減させることができる。
以上の実施の形態に関して、更に以下の付記を開示する。
(付記1)複数の基地局と、管理装置と、前記複数の基地局と前記管理装置との間を中継する制御装置とから構成される通信システムであって、
前記制御装置は、
前記複数の基地局と前記制御装置の間の基地局ラウンドトリップタイム及び前記管理装置と前記制御装置の間の管理装置ラウンドトリップタイムをSCTP(Stream Control Transmission Protocol)でそれぞれ計測する計測部と、
計測された前記各ラウンドトリップタイムを用いて前記基地局と前記制御装置との間のS1接続失敗時のリトライ待ちタイマ値を前記基地局ごとに算出する算出部と、
算出された前記リトライ待ちタイマ値を前記基地局ごとに送信する送信部とを、
有することを特徴とする通信システム。
(付記2)前記算出部は、所定の時間単位のスロットを複数並べて構成したスロット領域に、前記複数の基地局からのS1接続要求の処理に必要な時間を前記スロット単位で設定し、設定された前記スロット領域に基づいて前記リトライ待ちタイマ値を算出することを特徴とする付記1に記載の通信システム。
(付記3)前記算出部は、前記複数の基地局からのS1接続要求の処理に必要な時間を前記スロット単位で設定する際、設定済みのスロットと重ならないように設定することを特徴とする付記2に記載の通信システム。
(付記4)前記計測部は、前記複数の基地局及び前記管理装置のそれぞれへ所定のメッセージが前記送信部によって送信されてから応答が受信されるまでの応答時間をそれぞれ計測し、計測された前記基地局側からの応答時間を前記基地局ラウンドトリップタイムとし、計測された前記管理装置側からの応答時間を前記管理装置ラウンドトリップタイムとする付記1から3のいずれか1つに記載の通信システム。
(付記5)前記管理装置が複数存在する場合、
前記計測部は、それぞれの前記管理装置へ前記所定のメッセージが前記送信部によって送信されてから応答を受信するまでの応答時間をそれぞれ計測し、計測された応答時間のうち最も長い応答時間を前記管理装置ラウンドトリップタイムとする付記4に記載の通信システム。
(付記6)複数の基地局と管理装置の間を中継する制御装置におけるS1接続制御方法であって、
前記複数の基地局と前記制御装置の間の基地局ラウンドトリップタイム及び前記管理装置と前記制御装置の間の管理装置ラウンドトリップタイムをSCTP(Stream Control Transmission Protocol)でそれぞれ計測し、
計測された前記各ラウンドトリップタイムを用いて前記基地局と前記制御装置との間のS1接続失敗時のリトライ待ちタイマ値を前記基地局ごとに算出し、
算出された前記リトライ待ちタイマ値を前記基地局ごとに送信する、
ことを特徴とするS1接続制御方法。
(付記7)所定の時間単位のスロットを複数並べて構成したスロット領域に、前記複数の基地局からのS1接続要求の処理に必要な時間を前記スロット単位で設定し、設定された前記スロット領域に基づいて前記リトライ待ちタイマ値を算出することを特徴とする付記6に記載のS1接続制御方法。
(付記8)前記複数の基地局からのS1接続要求の処理に必要な時間を前記スロット単位で設定する際、設定済みのスロットと重ならないように設定することを特徴とする付記7に記載のS1接続制御方法。
(付記9)前記複数の基地局及び前記管理装置のそれぞれへ所定のメッセージが送信されてから応答が受信されるまでの応答時間をそれぞれ計測し、計測された前記基地局側からの応答時間を前記基地局ラウンドトリップタイムとし、計測された前記管理装置側からの応答時間を前記管理装置ラウンドトリップタイムとする付記6から8のいずれか1つに記載のS1接続制御方法。
(付記10)前記管理装置が複数存在する場合、
それぞれの前記管理装置へ前記所定のメッセージが送信されてから応答を受信するまでの応答時間をそれぞれ計測し、計測された応答時間のうち最も長い応答時間を前記管理装置ラウンドトリップタイムとする付記9に記載のS1接続制御方法。
(付記1)複数の基地局と、管理装置と、前記複数の基地局と前記管理装置との間を中継する制御装置とから構成される通信システムであって、
前記制御装置は、
前記複数の基地局と前記制御装置の間の基地局ラウンドトリップタイム及び前記管理装置と前記制御装置の間の管理装置ラウンドトリップタイムをSCTP(Stream Control Transmission Protocol)でそれぞれ計測する計測部と、
計測された前記各ラウンドトリップタイムを用いて前記基地局と前記制御装置との間のS1接続失敗時のリトライ待ちタイマ値を前記基地局ごとに算出する算出部と、
算出された前記リトライ待ちタイマ値を前記基地局ごとに送信する送信部とを、
有することを特徴とする通信システム。
(付記2)前記算出部は、所定の時間単位のスロットを複数並べて構成したスロット領域に、前記複数の基地局からのS1接続要求の処理に必要な時間を前記スロット単位で設定し、設定された前記スロット領域に基づいて前記リトライ待ちタイマ値を算出することを特徴とする付記1に記載の通信システム。
(付記3)前記算出部は、前記複数の基地局からのS1接続要求の処理に必要な時間を前記スロット単位で設定する際、設定済みのスロットと重ならないように設定することを特徴とする付記2に記載の通信システム。
(付記4)前記計測部は、前記複数の基地局及び前記管理装置のそれぞれへ所定のメッセージが前記送信部によって送信されてから応答が受信されるまでの応答時間をそれぞれ計測し、計測された前記基地局側からの応答時間を前記基地局ラウンドトリップタイムとし、計測された前記管理装置側からの応答時間を前記管理装置ラウンドトリップタイムとする付記1から3のいずれか1つに記載の通信システム。
(付記5)前記管理装置が複数存在する場合、
前記計測部は、それぞれの前記管理装置へ前記所定のメッセージが前記送信部によって送信されてから応答を受信するまでの応答時間をそれぞれ計測し、計測された応答時間のうち最も長い応答時間を前記管理装置ラウンドトリップタイムとする付記4に記載の通信システム。
(付記6)複数の基地局と管理装置の間を中継する制御装置におけるS1接続制御方法であって、
前記複数の基地局と前記制御装置の間の基地局ラウンドトリップタイム及び前記管理装置と前記制御装置の間の管理装置ラウンドトリップタイムをSCTP(Stream Control Transmission Protocol)でそれぞれ計測し、
計測された前記各ラウンドトリップタイムを用いて前記基地局と前記制御装置との間のS1接続失敗時のリトライ待ちタイマ値を前記基地局ごとに算出し、
算出された前記リトライ待ちタイマ値を前記基地局ごとに送信する、
ことを特徴とするS1接続制御方法。
(付記7)所定の時間単位のスロットを複数並べて構成したスロット領域に、前記複数の基地局からのS1接続要求の処理に必要な時間を前記スロット単位で設定し、設定された前記スロット領域に基づいて前記リトライ待ちタイマ値を算出することを特徴とする付記6に記載のS1接続制御方法。
(付記8)前記複数の基地局からのS1接続要求の処理に必要な時間を前記スロット単位で設定する際、設定済みのスロットと重ならないように設定することを特徴とする付記7に記載のS1接続制御方法。
(付記9)前記複数の基地局及び前記管理装置のそれぞれへ所定のメッセージが送信されてから応答が受信されるまでの応答時間をそれぞれ計測し、計測された前記基地局側からの応答時間を前記基地局ラウンドトリップタイムとし、計測された前記管理装置側からの応答時間を前記管理装置ラウンドトリップタイムとする付記6から8のいずれか1つに記載のS1接続制御方法。
(付記10)前記管理装置が複数存在する場合、
それぞれの前記管理装置へ前記所定のメッセージが送信されてから応答を受信するまでの応答時間をそれぞれ計測し、計測された応答時間のうち最も長い応答時間を前記管理装置ラウンドトリップタイムとする付記9に記載のS1接続制御方法。
1 通信システム
2(2a、2b、2c、2d、2e) HeNB
3 HeNB−GW
4(4a、4b) MME
30 受信部
31 送信部
32 SCTP処理部
33 S1AP処理部
34 HeNB管理部
35 MME管理部
40 CPU
41 メモリ
42 ネットワークインタフェースカード
43 バス
2(2a、2b、2c、2d、2e) HeNB
3 HeNB−GW
4(4a、4b) MME
30 受信部
31 送信部
32 SCTP処理部
33 S1AP処理部
34 HeNB管理部
35 MME管理部
40 CPU
41 メモリ
42 ネットワークインタフェースカード
43 バス
Claims (7)
- 複数の基地局と管理装置の間を中継する制御装置であって、
前記複数の基地局と前記制御装置の間の基地局ラウンドトリップタイム及び前記管理装置と前記制御装置の間の管理装置ラウンドトリップタイムをSCTP(Stream Control Transmission Protocol)でそれぞれ計測する計測部と、
計測された前記各ラウンドトリップタイムを用いて前記基地局と前記制御装置との間のS1接続失敗時のリトライ待ちタイマ値を前記基地局ごとに算出する算出部と、
算出された前記リトライ待ちタイマ値を前記基地局ごとに送信する送信部と、
を有することを特徴とする制御装置。 - 前記算出部は、所定の時間単位のスロットを複数並べて構成したスロット領域に、前記複数の基地局からのS1接続要求の処理に必要な時間を前記スロット単位で設定し、設定された前記スロット領域に基づいて前記リトライ待ちタイマ値を算出することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- 前記算出部は、前記複数の基地局からのS1接続要求の処理に必要な時間を前記スロット単位で設定する際、設定済みのスロットと重ならないように設定することを特徴とする請求項2に記載の制御装置。
- 前記計測部は、前記複数の基地局及び前記管理装置のそれぞれへ所定のメッセージが前記送信部によって送信されてから応答が受信されるまでの応答時間をそれぞれ計測し、計測された前記基地局側からの応答時間を前記基地局ラウンドトリップタイムとし、計測された前記管理装置側からの応答時間を前記管理装置ラウンドトリップタイムとする請求項1から3のいずれか1つに記載の制御装置。
- 前記管理装置が複数存在する場合、
前記計測部は、それぞれの前記管理装置へ前記所定のメッセージが前記送信部によって送信されてから応答を受信するまでの応答時間をそれぞれ計測し、計測された応答時間のうち最も長い応答時間を前記管理装置ラウンドトリップタイムとする請求項4に記載の制御装置。 - 複数の基地局と、管理装置と、前記複数の基地局と前記管理装置との間を中継する制御装置とから構成される通信システムであって、
前記制御装置は、
前記複数の基地局と前記制御装置の間の基地局ラウンドトリップタイム及び前記管理装置と前記制御装置の間の管理装置ラウンドトリップタイムをSCTP(Stream Control Transmission Protocol)でそれぞれ計測する計測部と、
計測された前記各ラウンドトリップタイムを用いて前記基地局と前記制御装置との間のS1接続失敗時のリトライ待ちタイマ値を前記基地局ごとに算出する算出部と、
算出された前記リトライ待ちタイマ値を前記基地局ごとに送信する送信部と、
を有することを特徴とする通信システム。 - 複数の基地局と管理装置の間を中継する制御装置におけるS1接続制御方法であって、
前記複数の基地局と前記制御装置の間の基地局ラウンドトリップタイム及び前記管理装置と前記制御装置の間の管理装置ラウンドトリップタイムをSCTP(Stream Control Transmission Protocol)でそれぞれ計測し、
計測された前記各ラウンドトリップタイムを用いて前記基地局と前記制御装置との間のS1接続失敗時のリトライ待ちタイマ値を前記基地局ごとに算出し、
算出された前記リトライ待ちタイマ値を前記基地局ごとに送信する、
ことを特徴とするS1接続制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017087917A JP2018186431A (ja) | 2017-04-27 | 2017-04-27 | 制御装置、通信システム及びs1接続制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017087917A JP2018186431A (ja) | 2017-04-27 | 2017-04-27 | 制御装置、通信システム及びs1接続制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018186431A true JP2018186431A (ja) | 2018-11-22 |
Family
ID=64355123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017087917A Pending JP2018186431A (ja) | 2017-04-27 | 2017-04-27 | 制御装置、通信システム及びs1接続制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018186431A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020150348A (ja) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | 日本電気株式会社 | 通信装置、通信方法、及びプログラム |
-
2017
- 2017-04-27 JP JP2017087917A patent/JP2018186431A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020150348A (ja) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | 日本電気株式会社 | 通信装置、通信方法、及びプログラム |
JP7342385B2 (ja) | 2019-03-12 | 2023-09-12 | 日本電気株式会社 | 通信装置、通信方法、及びプログラム |
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