JP3857524B2 - 広帯域セルラーネットワーク装置 - Google Patents
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Description
【技術分野】
本発明は、非同期転送モード技術に基づく移動通信システムにおいてセルラートラフィックを制御するための装置、及びこのような装置を使用するベースステーションコントローラに係る。
【0002】
【背景技術】
近年、移動通信用のグローバルシステム(GSM)及び他のセルラーネットワークが世界中で急速に発展している。それに応じた加入者数の増加に伴い、GSMのベースステーションサブシステムのようなセルラーシステムのトランクネットワークにおいて帯域巾が対応的に増加している。
図5a及び5bは、移動通信システムのトランクネットワークの一部分を一例として概略的に示す。このようなトランクネットワークでは、移動サービス交換センターMSC及びそれに関連したビジター位置レジスタVLRがベースステーションコントローラBSCにリンクされる。次いで、ベースステーションコントローラBSCは、ベーストランシーバステーションBTSにリンクされ、これは、各エンドユーザにおいて移動ステーション(図示せず)に接続される。ベースステーションコントローラBSC及びベーストランシーバステーションBTSは、いわゆるベースステーションサブシステムBSSを構成し、これが図5a及び5bに破線で示されている。
【0003】
より詳細には、図5aには、従来のパルスコード変調(PCM)をベースとするトランクネットワークが示されており、ここでは、接続リンク、即ちネットワーク要素間の接続と、ベースステーションコントローラBSCにおけるスイッチングは、全て、PCMをベースとするものである。
しかしながら、最近では、移動電話のような移動ステーションとデータ通信との一体化により、例えば、ショートメッセージサービス(SMS)又は移動ステーションを用いたインターネットへのアクセスのような新たなデータサービスが導入されるに至った。これに伴い、現在、これら従来の狭帯域PCMネットワークを広帯域通信システムに置き換える需要の増加も認められる。
【0004】
広帯域通信システムに使用するための将来のデータ転送技術として、非同期転送モード(ATMと省略される)が提案されている。
非同期転送モードの基本的な考え方は、データを固定サイズの小さなデータパケットで転送することである。これらのデータパケットは、セルと称される。このようなセルの流れは、各エンドユーザ間の仮想チャンネル接続VCCを表す。接続の仮想性は、送信されるべきデータがあるときだけセルが転送されることから生じる。それ故、既知の接続指向のシステムとは対照的に、有用なペイロードが存在しないときには、リソースが使用されない。
【0005】
又、非同期転送モードは、例えば、GSMネットワークにおいてパケットデータを転送するのにも適している。この点については、例えば、IPトラフィックのようなデータパケットがGSM無線インターフェイスを経て転送される汎用パケット無線サービス(GPRS)が提案されている。
しかしながら、図5aに示す従来のPCMに基づくベースステーションサブシステムでは、このようなデータパケットを、先ず、ベーストランシーバステーションBTSにおいてPCMフォーマットに変換し、次いで、例えば、インターネットのような公衆パケットデータネットワークへ送信する前にパケットフォーマットに再変換しなければならない。逆方向、即ち公衆データネットワークからベーストランシーバステーションBTSへ進行するデータパケットについても、同じ変換を行なわねばならない。非同期転送モード手順を使用することにより、このデータ変換を回避することができ、そして更に、非同期転送モードセルにおけるデータパケットをベースステーションサブシステムBSSから公衆非同期転送モードに基づくネットワークへ直接ルート指定することもできる。
【0006】
GSMシステムのトランクネットワークに非同期転送モードを使用するためには、各ネットワーク要素間の少なくとも従来のPCMリンクをATMリンクに置き換えねばならない。それにより形成される構成体では、通常のPCMに基づくGSMネットワーク要素が、今度は、ATMリンクによって接続され、その例が図5bに示されている。
このような技術は、回路エミュレーションサービス(CES)と称されるが、これは、ベースステーションコントローラBSC、ひいては、ベースステーションサブシステムBSSがATMスイッチングをサポートしないので、まだATMを効果的に実現するものとはなっていない。
【0007】
文献EP−A−0801513には、ATMスイッチを経てATMベースのインフラストラクチャーに個別のデータアクセスを与える無線ポートが開示されている。更に、文献EP−A−0729282には、ATMプロセッサマルチプレクサ/デマルチプレクサを制御する制御回路が開示されている。更に、文献EP−A−0749259には、その請求項1の前文に記載された広帯域セルラーネットワーク装置であって、ソフトウェア接続マネージャーをベースとするPBSプロセッサユニットによってATMスイッチング手段が制御されるような装置が開示されている。
【0008】
【発明の開示】
それ故、本発明の目的は、ベースステーションサブシステムのレベルでATMスイッチングをサポートすることができ、ひいては、移動通信ネットワークにおいて非同期転送モードの有効な実現化を達成する装置を提供することである。
又、このような移動通信ネットワークにおいて予想される将来の拡張に関連して、本発明は、低いコストで製造、設置及び維持することのできる装置を提供しなければならない。又、非同期転送モード技術は、PCM技術に比して、大きな容量増加を与えることができる。従って、ベースステーションサブシステムにおける物理的ラインの本数を減少することができる。
【0009】
上記目的は、請求項1に記載の広帯域セルラーネットワーク装置によって達成される。
上記構成では、非同期転送モードをベースとする広帯域セルラーネットワーク装置は、ベースステーションコントローラユニットの機能を非同期転送モードスイッチの機能と結合することにより実施される。
この装置は、ベースステーションサブシステムにおいて非同期転送モードスイッチングを実行することができ、そして更に、非同期転送モードをベースとするセルラーネットワークに使用するための非同期転送モードをベースとするベースステーションコントローラに対して低廉な基礎をもたらす。
【0010】
本発明の更に別の実施形態は、従属請求項に記載する。
好ましくは、上記ベースステーションユニットは、ベースステーションコントローラの機能をソフトウェア、ハードウェア、又は混合ソフトウェア/ハードウェアのいずれかで実施し、そして非同期転送モードコントローラの命令手段を備えている。
非同期転送モードコントローラは、ベースステーションコントローラユニットにより発生されたコマンドを、非同期転送モードスイッチング手段のスイッチング動作を生じさせるコマンドへと変換するためのインターフェイスを与えるように構成される。
【0011】
非同期転送モードコントローラは、非同期転送モードをベースとするシグナリングを使用し、そして非同期転送モードスイッチング手段の接続ハードウェアを制御するための制御コマンドを与えるのが効果的である。
更に別の開発によれば、非同期転送モードコントローラは、少なくとも2つの機能層を含むように構成され、これら機能層の1つは、セルラーネットワークに関連した機能を実行するためのセルラーネットワーク関連上部層であり、そして機能層の別の1つは、非同期転送モードスイッチング手段に関連した機能を実行するための非同期転送モード関連下部層である。
【0012】
従って、非同期転送モードコントローラの下部機能層は、非同期転送モードスイッチング手段のスイッチングハードウェアを制御するように構成されるのが効果的である。
更に、非同期転送モードコントローラは、搬送スイッチマネージメントプロトコルコントローラである。従って、非同期転送モードスイッチング手段は、この汎用スイッチマネージメントプロトコルをサポートする。
【0013】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図1は、図5a及び5bと実質的に同じ基本的な要素を含むが、ベースステーションコントローラBSC自体にATMリンク及びATMスイッチング手段を備えた移動通信ネットワーク、例えば、GSMネットワークの一部分を概略的に示す。
即ち、移動サービス交換センターMSC及びそれに関連したビジター位置レジスタVLRとベースステーションコントローラBSCとの間、並びにベースステーションコントローラBSCとベーストランシーバステーションBTSとの間の従来のPCMリンクがATMリンクに置き換えられている。更に、ベースステーションサブシステムBSSの中央スイッチング要素であるベースステーションコントローラBSCがATMスイッチングを実行するようにされる。
【0014】
図2は、第1の好ましい実施形態による広帯域セルラーネットワーク装置としてのベースステーションコントローラBSCを示している。この装置は、ベースステーションコントローラユニット即ちBSCユニット1と、非同期転送モード即ちATMコントローラ2と、非同期転送モード即ちATMスイッチ3とを備えている。
BSCユニット1は、ATMコントローラ2に接続され、そして通常のベースステーションコントローラBSCの純粋なソフトウェア、純粋なハードウェア、又は混合ソフトウェア/ハードウェア実施体より成る。BSCユニット1は、ハンドオーバー処理、GSMシグナリング等の通常のベースステーションコントローラ機能を与えると共に、必要に応じて、トラフィックチャンネル又はシグナリングチャンネルの個々の相互接続を判断する。
【0015】
このBSCユニット1と、従来のPCMに基づくベースステーションコントローラとの間の主たる相違は、BSCユニット1にはPCMグループスイッチ及びそれに対応するコントローラ機能がないことである。むしろ、BSCユニット1は、ATMコントローラに命令する手段(図示せず)を備えている。この点について、BSCユニット1は、ハードウェアベースステーションコントローラ機能をエミュレートする純粋なソフトウェア実施体として構成することもできるし、或いは通常のベースステーションコントローラのハードウェアの一部分を使用する混合実施体として構成することもできる。
【0016】
ATMコントローラ2は、ATMスイッチ3に接続され、従って、ATMスイッチ3を通るトラフィックチャンネルを接続又は切断するコマンドを発生するためのBSCユニット1用のインターフェイスを与える。更に、ATMコントローラ2は、ATMスイッチ3に対して適当なコマンドを与えて、そのハードウェアで必要な接続を確立できるようにし、そしてATMスイッチ3を適切に機能させるに必要な特定の初期装置製造者(OEM)適応を含んでもよい。
ATMスイッチ3は、実際のATMハードウェアスイッチング要素を形成する。これは、例えば、汎用スイッチマネージメントプロトコル(GSMP)のような標準インターフェイス、又はそれに対応する独占的解決策を使用してATMコントローラ2によって制御される。
【0017】
ATMスイッチ3を各ネットワーク要素に接続するATMリンクは、各入力及び出力ポートにおいてATMスイッチ3に出入りする。従って、ATMスイッチ3の主たる機能は、入力ポートに入る仮想チャンネル(VC)を、1つ又は複数の出力ポートから出る1つ又は複数の仮想チャンネルに接続することである。従って、ATMスイッチ3により行なわれるポートスイッチングは、マルチキャストオペレーションを実行することができ、破線で概略的に示されている。
図3は、本発明の第2の実施形態による広帯域セルラーネットワーク装置を示す。
BSCユニット1及びATMスイッチ3は、上述した第1の実施形態に使用されたものに機能的に対応しているが、ATMコントローラ2は、ここでは、2つの機能層に分割される。しかしながら、層の数は、2に限定されず、ATMコントローラ2によって実行されるべき機能を実現するのに適したいかなる数でもよい。
【0018】
図示された2層構造では、ATMコントローラ2は、上部層2a及び下部層2bを含む。例示的な移動通信ネットワークとして働くGSMシステムによれば、上部層2aは、図3に示すように、シグナリング及び他のGSM関連項目を変換するためのGSM関連層を構成し、そしてATMスイッチ3においてどのポート及び/又は仮想チャンネルを相互接続又はスイッチすべきかを下部層2bに指令する。従って、下部層2bは、例えば、ATMスイッチ3の保守及びエラー処理のような他のATMスイッチ関連タスクを実行する。
図4は、第3の実施形態による広帯域セルラーネットワーク装置としてのベースステーションコントローラを示す。
【0019】
この場合も、BSCユニットは、第1の実施形態のユニットに対応するが、ここでは、第1及び第2の実施形態のATMコントローラ2に代わって、汎用スイッチマネージメントプロトコル(GSMP)コントローラ2が使用され、そしてATMスイッチ3は、GSMPコントローラ2に使用されるGSMPをサポートするようにされる。
インターネット・エンジニアリング・タスク・フォースによりRFC1987の名前で最近発表されたGSMPは、ハードウェアベースのATMスイッチ3を制御するインターフェイスを与える汎用プロトコルである。GSMPは、コントローラが、ATMスイッチ3を横切る接続を確立及び解除し、1ポイント対多ポイント接続の許可を追加及び削除し、ATMスイッチ3の個々のポートを管理し、そして構成情報及び統計学的情報を要求することができるようにする。
【0020】
第3の実施形態によれば、ベースステーションコントローラユニットと、GSMPコントローラを間に使用するGSMPスイッチとの組合体を含むATMベースのベースステーションコントローラBSCが設けられる。この構成体は、ATMベースのベースステーションコントローラBSCの高速で且つ低廉な構造体を与える。この構造では、BSCユニット1をある種のGSMPスイッチと組み合わせることができる。このように、種々の異なる製造者のハードウェアを使用することができ、そしてその基礎となるネットワークの容量は、追加のベーストランシーバステーションBTS及びトランシーバ(TRX)(図示せず)がベースステーションサブシステムBSSに導入されるときに、容易に拡張することができる。
【0021】
上記説明及び添付図面は、単に本発明を例示するものに過ぎないことを理解されたい。従って、本発明による装置は、上述したGSM以外のネットワークにも使用できる。又、本発明の好ましい実施形態は、請求の範囲内で種々変更し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 非同期転送モードリンク及び非同期転送モードスイッチングを使用する移動通信ネットワークを概略的に示す。
【図2】 第1の好ましい実施形態に基づく広帯域セルラーネットワーク装置を示す図である。
【図3】 第2の好ましい実施形態に基づく広帯域セルラーネットワーク装置を示す図である。
【図4】 第3の好ましい実施形態に基づく広帯域セルラーネットワーク装置を示す図である。
【図5a】 PCMリンク及びPCMスイッチングを使用する既知の移動通信ネットワークの一部分を概略的に示す図である。
【図5b】 ATMリンク及びPCMスイッチングを使用する提案された移動通信ネットワークの一部分を概略的に示す図である。
Claims (6)
- 非同期転送モードリンクを用いて、移動サービス交換センター、および一つ以上のベーストランシーバステーションに接続された、広帯域セルラーネットワーク装置であって、
非同期転送モードセルより成る非同期転送モードセルラートラフィックを制御するためのベースステーション制御ユニットと、
上記ベースステーション制御ユニットから分離しており、上記ベースステーション制御ユニットに接続されてそれにより制御される、非同期転送モードコントローラと、
上記非同期転送モードコントローラに接続されそれにより制御され、かつ、非同期転送モードセルラートラフィックをスイッチングするための非同期転送モードスイッチング手段とを備えており、
上記移動サービス交換センターおよびベースステーション制御ユニットPSCとの間のリンクが非同期転送モードリンクであり、
上記非同期転送モードコントローラが、上記ベースステーション制御ユニット、および上記非同期転送モードスイッチング手段の間で機能するように構成され、ベースステーション制御ユニットにより発生された第一の通信プロトコルのコマンドを、スイッチング動作を生じさせる第二の通信プロトコルのコマンドに変換するためのインターフェイスを提供するように構成され、かつ、非同期転送モードスイッチング手段を通るトラフィックチャネルを接続、および切断するためのコマンドを発生させるインターフェイスを提供するように構成されていることを特徴とする広帯域セルラーネットワーク装置。 - 上記ベースステーション制御ユニットは、ソフトウェア、ハードウェア、又は混合ソフトウェア/ハードウェアのいずれかによるベースステーションコントローラ機能を提供し、かつ、非同期転送モードコントローラに命令するための非同期転送モードコントローラ命令手段を備えている請求項1に記載の装置。
- 上記非同期転送モードコントローラは、非同期転送モードをベースとするシグナリングを使用し、そして非同期転送モードスイッチング手段の接続ハードウェアを制御するための制御コマンドを与える請求項1に記載の装置。
- 上記非同期転送モードコントローラは、少なくとも2つの機能層を含むように構成され、これら機能層の1つは、セルラーネットワークに関連した機能を実行するためのセルラーネットワーク関連上部層であり、そして上記機能層の別の1つは、非同期転送モードスイッチング手段に関連した機能を実行するための非同期転送モード関連下部層である請求項1に記載の装置。
- 上記非同期転送モードコントローラの下部機能層は、非同期転送モードスイッチング手段のスイッチングハードウェアを制御するように構成される請求項4に記載の装置。
- 上記非同期転送モードコントローラは、汎用スイッチマネージメントプロトコル(GSMP)コントローラであり、そして上記非同期転送モードスイッチング手段は、上記汎用スイッチマネージメントプロトコルをサポートする請求項1に記載の装置。
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