JP3936193B2 - コミュニケーションネットワークにおける制御チャンネルの確立 - Google Patents
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Description
【技術分野】
本発明は、テレコミュニケーションネットワークのプランニング、ネットワークの制御、及びネットワークのインストレーション手順に係る。より詳細には、本発明は、コミュニケーションネットワークにおいてネットワーク要素へのリモートコントロール接続を確立することに係る。
【0002】
【背景技術】
移動通信システムのベースステーションネットワークは、主として、ベースステーション(BS)及びベースステーションコントローラ(BSC)を備えている。ベースステーションコントローラはベースステーションの動作を制御する。BSCは、移動交換センター(MSC)に接続される。ベースステーションは、エアインターフェイスを経て移動電話への接続を与える。ベースステーションは、無線リンク、銅ケーブル又は光ケーブルを経てBSCに接続される。BSCのタスクは、移動ステーションの送信電力を制御し、そして移動ステーションのハンドオーバーを実行することを含む。ベースステーションコントローラは、その地理的エリアにおいて移動電話トラフィックを取り扱う移動交換センターに接続される。そのタスクは、コールのルーティング、コールのマネージメント、及びコールの終了を含む。更に、移動交換センターは、ユーザ情報を含むレジスタ、例えば、ホーム位置レジスタHLR及びビジター位置レジスタVLR、並びにネットワークマネージメントシステムNMSに接続される。図1は、典型的なベースステーションネットワークアーキテクチャーのブロック図である。ベースステーションネットワークは、ベースステーション10及びベースステーションコントローラ20を備えている。ベースステーションコントローラ20は、移動通信ネットワークにおいて移動交換センターMSC30に接続される。更に、図1は、ベースステーションネットワークに接続された移動ステーション5も示す。
【0003】
インターネットが益々普及するにつれて、その関連技術、特にIP(インターネットプロトコル)ネットワークに関連した技術が、より安価なものとなって、多数のアプリケーション分野に導入されてきている。IPネットワーク技術は、移動通信システムにも、特に、ベースステーションネットワークを設定するのに既に使用されている。IPネットワークにおいては、ネットワーク内の各装置がネットワーク内の独特のアドレスを有する。装置がネットワークへの多数のインターフェイスポートを有する場合には、各ポートに、それ自身のIPアドレスが与えられる。IPプロトコルには、2つのバージョンがある。IPプロトコルのバージョン4(IPv4)は、文書RFC791に規定される。IPプロトコルのバージョン6(IPv6)は、文書RFC1883に規定される。
【0004】
IPv4のアドレスは、32ビットのストリングより成る。図2は、IPv4アドレスの構造を示す。IPv4アドレスは、現在、5つのクラスA、B、C、D及びEに分割される。アドレスの最上位ビットは、アドレスのクラスを指示する。A、B及びCクラスのIPアドレスは、2つの部分、即ちネット部分及びホスト部分に分割される。ネット部分は、ホストが接続されるネットワークを識別し、そしてホスト部分は、ネットワークへのホストの接続ポートを識別する。ネット部分により多くのビットをそしてホスト部分に少ないビットを指定することにより、多数の個別ネットワークより成る全ネットワークアーキテクチャーに対してアドレスを指定することができる。このようなケースは、当然、個別のネットワークが非常に多くの受信者を収容できないという制約を伴う。逆に、多数のユーザを伴う少数の大型ネットワークを有する場合には、少数のビットより成るネット部分及び多数のビットより成るホスト部分を選択するのに最良である。クラスDアドレスは、いわゆるマルチキャストアドレスより成り、そしてクラスEは、将来使用するために指定される。IPアドレスは、独特のものであり、従って、IPアドレスの許可及び指定は、1つの同じアドレスが2回以上与えられないように監視しなければならない。
【0005】
IPネットワークにアタッチされる新たな装置は、それ自身のIPアドレスを必要とする。ネットワークにアタッチされる新たな装置にIPアドレスを割り当てる一般的なやり方は、新たな装置が、同じ又は異なるネットワークのDHCP(ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル)サーバー又はBOOTP(ブートストラッププロトコル)サーバーからIPアドレスを要求するようにさせることである。DHCPサーバーは、それに指定された地理的エリア内のネットワークにより要求されたIPアドレスを集中式に追跡する。DHCP又はBOOTPサーバーは、新たな装置に空きIPアドレスを割り当て、そしてそれに関する情報を新たな装置に送信する。新たな装置がIPアドレスを得るや否や、ネットワークにおいて通信を行うことができる。別の若干複雑なやり方は、新たな装置をその最終的な行先へ供給する前に予めIPアドレスをプログラムすることであるが、これは、非常に入念なネットワークプランニング及びメンテナンスを必要とする。
【0006】
IPアドレスに加えて、IPネットワークに接続される新たな装置は、必要なときにその新たな装置を制御及び監視できるようにするコントロールチャンネルも必要とする。この装置には、それを離れたところから制御及び監視できるようにするいわゆるリモートコントロールチャンネルが指定されるのが好都合である。従来、コントロール接続は、装置の設置者が空きコントロール接続を手動でシークするように設定される。これは、設置者が、PC等により空きコントロール接続をサーチし、そしてそれを少なくとも1つ見つけたときに、コントロールチャンネル情報を新たな装置へ供給し、その後に、そのコントロールチャンネルを使用して装置がスタートすることを意味する。この解決策に伴う問題は、コントロールチャンネルを手動でサーチするために新たな装置のインストール時間が長くなることである。更に、手動のインストールは、例えば、設置者が見落としにより別の装置に既に使用されているコントロールチャンネルを新たな装置に与える場合にシステム全体に人為的エラーを受けさせることになる。
【0007】
【発明の開示】
本発明の目的は、ベースステーションネットワークの要素をインストールする方法であって、上記欠点を解消するような方法を提供することである。本発明の別の目的は、ベースステーションネットワークの要素をインストールする方法であって、IPコミュニケーションネットワークに基づいてベースステーションネットワークを容易にインストールする方法を提供することである。
本発明の上記目的は、リモートコントロール接続の確立を自動化し、そしてリモートコントロール接続を確立した後、あるネットワーク要素のためのリモートコントロールチャンネルの存在について他のネットワーク要素に通知できるように構成することにより達成される。
【0008】
コミュニケーションネットワーク内でネットワーク要素に対するリモートコントロール接続を確立するための本発明の方法は、新たなネットワーク要素と、その周りの他のネットワーク要素との間の接続において空きタイムスロットをサーチし、そして空きタイムスロットが見つかったときに、リモートコントロールチャンネルに対して空きタイムスロットが見つかったことを指示するように新たなネットワーク要素のIPアドレス情報を変更するという段階を備えたことを特徴とする。
【0009】
少なくともベースステーションBSと、コントロール要素と、交差接続とを備え、各ネットワーク要素がそれ自身のIPアドレスを有している本発明のコミュニケーションシステムは、新たなネットワーク要素が追加されるときに、ネットワーク要素とネットワーク要素との間の接続において空きタイムスロットをサーチし、そしてリモートコントロールチャンネルに対して空きタイムスロットが見つかったことを指示するようにIPアドレス情報を変更するように構成されたことを特徴とする。
【0010】
IPネットワークに接続されそしてそれ自身のIPアドレスを有する本発明のネットワーク要素は、他のネットワーク要素への接続において空きタイムスロットをサーチする手段(502)と、リモートコントロールチャンネルが見つかったことを指示するようにIPアドレスを変更する手段(503)とを備えたことを特徴とする。
本発明の効果的な実施形態は、従属請求項に記載する。本発明の方法においては、ネットワーク要素がインストールされたときに、そのインストールされたネットワーク要素は、コントロールチャンネルを要求するように構成される。コントロールチャンネルが確立されると、ネットワーク要素は、そのIPアドレス情報を変更し、同じネットワーク内の他のネットワーク要素がコントロールチャンネルの存在を検出して、必要に応じてそれを使用できるように構成される。
【0011】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図面中の同じ要素は、同じ参照番号で示す。図1及び2は、公知技術に関連して既に説明した。
本発明によれば、新たなネットワーク要素を使用するためのインストレーション及び準備は、できるだけ自動的に行われる。ここで、ネットワーク要素のインストレーションとは、特に、ネットワーク要素のオペレーションをスタートするのに必要な全てのデータを含むソフトウェアを新たなネットワーク要素に設けることを意味する。データが供給されると、ネットワーク要素は、ネットワーク内の他のネットワーク要素との通信をスタートすることができる。というのは、そのデータ入力に関連して、ネットワーク要素には、例えば、ネットワークプランニング段階中にそれに対してコンパイルされたIPアドレスが与えられているからである。
【0012】
次に、ネットワーク要素に対するコントロール接続の確立について説明する。ここに示す実施形態では、ネットワークは、少なくとも、ベースステーションBSと、交差接続と、ベースステーションコントローラBSCのようなコントロール要素とを備えている。ベースステーションコントローラBSCのようなコントロール要素は、少なくとも、同じエリアのベースステーションBSを制御する。ベースステーションコントローラBSC及びこれにより制御されるベースステーションは、ベースステーションネットワークのいわゆる送信システムを構成するコミュニケーション接続を経て相互接続される。通常、ベースステーションBS及びベースステーションコントローラBSCは、交差接続を経て送信システムに接続され、従って、システムは、図3に示すように見える。図3において、ベースステーションコントローラBSC303は、ネットワークマネージメントシステムNMS304に接続され、これは、ここでは詳細に説明しない。ベースステーションコントローラBSC303は、これを送信システムに接続するときに通るポートを備えている。ここに例示する実施形態では、1つのポートのみにアタッチされたネットワーク構成体が示されている。ベースステーションコントローラBSC303のポートには、交差接続302aが接続されている。この交差接続302aは、ここに例示する実施形態では、他の交差接続302b、・・dに接続される。更に、これらの交差接続302b、・・dには、少なくともベースステーションBS301が接続される。図示された各交差接続302a、・・dは、常に、いわゆるゲートウェイチャンネルをサーチする。ゲートウェイチャンネルとは、ベースステーションコントローラBSCから個々の交差接続302a、・・dへ接続を確立することのできるルーターを指す。ネットワーク要素、この場合には、交差接続302a、・・dが、ベースステーションコントローラBSC303のアクセスチャンネルに空きタイムスロットを見つけたときには、当該ネットワーク要素は、その見つかったコントロールチャンネルの識別子を要求し、そしてそれを記憶する。その後に、ネットワーク要素は、本発明によりそれ自身のアドレスを変更し、それに接続された他のネットワーク要素に、ゲートウェイチャンネルが見つかったことを通知することができる。上記他のネットワーク要素、ここに示すケースでは、例えば、交差接続302a、・・dは、見つかったゲートウェイチャンネルを登録し、そしてそれをそれらのファイル等に記憶する。当業者に明らかなように、ここに述べる構成体は、公知技術の解決策とは異なり、ネットワーク要素が、ベースステーションコントローラBSC303への全ての考えられるルートに関する情報を記憶する必要がなく、当該ネットワーク要素へのゲートウェイチャンネルを構成するネットワーク要素に関する情報を記憶すれば充分であるという効果を奏する。この種の構成体では、ネットワーク要素があまり記憶容量を必要としないので、その製造コストを低減することができる。
【0013】
交差接続302a、・・dのようなネットワークノードに新たなベースステーションBS301を接続するときにも同様の動作が考えられる。新たなベースステーションBS301aがネットワークに追加されようとしている図3の状態を一例として考える。第1ステップにおいて、インストレーションファイルがベースステーションBS301aにインストールされ、ネットワーク要素を使用する準備ができる。上記インストレーションファイルは、例えば、当該ネットワーク要素のIPアドレスと、ネットワーク要素の地理的位置データと、当該ネットワーク要素に関する技術的情報とを含む。新たなベースステーションBS301aが接続されると、リモートコントロールチャンネルに対して自動的にポーリングをスタートする。ポーリングとは、ここでは、ベースステーションが、隣接交差接続302a、・・d又は他の考えられるネットワーク要素への接続において空きタイムスロットのサーチを開始することを意味し、このタイムスロットは、リモートコントロールチャンネルを確立するために新たなベースステーションBS301aによって使用されるものである。隣接ネットワーク要素への接続内に空きタイムスロットが見つかると、新たなネットワーク要素、この場合は、ベースステーションBS301aは、そのIPアドレスにおける所定ビットの値を変更して、交差接続302a、・・d等へのリモートコントロールチャンネル接続が見つかったことを指示する。新たなベースステーションBS301aと交差接続302a、・・d等との間にリモートコントロールチャンネルが確立されると、当該ネットワーク要素を制御及び監視することができ、そしてそのファイルをベースステーションコントローラBSC303により更新することができる。当業者に明らかなように、交差接続302a、・・dは、上記のゲートウェイチャンネルを使用して、新たなベースステーションBS301aへのリモートコントロールチャンネルを確立することができる。
【0014】
ネットワーク要素がそれ自身に対するリモートコントロールチャンネルを見つけたときに、ネットワーク要素がそのIPアドレスをいかに変更するかについて次に考える。本発明によれば、新たなネットワーク要素は、リモートコントロールチャンネルを見つけたことを、例えば、IPアドレス情報の送信に関連して指示することができる。リモートコントロールチャンネルを見つけたことを指示する1つの考えられる方法が、図4に矢印401で示されている。図4は、本発明による考え方が構造に適用されたIPアドレスを示し、このアドレスは、上記のクラスCに属する。本発明によれば、リモートコントロールチャンネルを見つけたことを指示するためにIPアドレスにおける少なくとも1つのビットが選択される。ここに例示する実施形態では、変更されるべきビットは、IPアドレスのネット部分における第1ビットである。ネット部分における残りのビットは、ここに例示する実施形態では、通常の仕方でサブネットワークを識別するのに使用される。当業者に明らかなように、クラスCのIPアドレスにおける最初の3ビットは、アドレスがクラスCに属することを既知の仕方で指示するために指定される。対応的に、他のクラスでも、IPアドレスのネット部分における第1即ち最上位ビットは、リモートコントロールチャンネルの存在を指示するのに使用することができる。更に、当業者に明らかなように、IPアドレスの、特にそのネット部分における他の幾つかのビットを、コントロールチャンネルの発見を指示するために選択することができる。このようなビットは、例えば、ネット部分における最後のビットである。重要なことは、ネットワーク内の全てのネットワーク要素が、リモートコントロールチャンネルの発見を指示するのにどのビットが使用されるか知り、ネットワーク内の要素が本発明の解決策を使用できるようにすることである。
【0015】
本発明による構成体は、ベースステーションコントローラBSC303へのリモートコントロールチャンネル接続が切断された欠陥状態において、修理要員のワーク入力を伴わずに、新たなリモートコントロールチャンネルを自動的に確立できるという効果を奏する。例えば、交差接続302bと302cとの間のゲートウェイ接続が切断され、従って、ゲートウェイ接続の存在を指示する交差接続のIPアドレスのビットが、ゲート接続の不存在を指示するように変更されるという状態を考える。次いで、交差接続302cは、交差接続302dを経て新たなゲートウェイ接続を自動的にサーチし始める。交差接続302cのリモートコントロールチャンネルに対し当該接続に空きタイムスロットが見つかった場合には、それが指定されると共に、アドレスにおける所定ビットの値が、新たなリモートコントロールチャンネルの発見を指示するように変更される。その後、他のネットワーク要素が、新たなIPアドレスに基づいてそれらのルーティングテーブルを更新する。
【0016】
図5に示された本発明の通信システムは、少なくともベースステーションBSと、コントロール要素と、交差接続とを備えている。各ネットワーク要素は、それ自身のIPアドレス及びリモートコントロールチャンネルを有するように構成される。本発明による通信システムは、新たなネットワーク要素が上記通信ネットワークに接続されるときにネットワーク要素とネットワーク要素との間の接続において空きタイムスロットをサーチするための第1手段701を備えている。通信システムは、更に、リモートコントロールチャンネルに対して空きタイムスロットが見つかったことを指示するためにアドレス情報を変更する第2手段702も備えている。この手段は、例えば、ソフトウェアで実施されるのが好都合である。上記通信ネットワークは、プライベートIPネットワークであるのが好都合である。当業者に明らかなように、通信システムは、ここでは詳細に説明しないがネットワークオペレーションにとって重要な他の手段も備えている。
【0017】
図6は、本発明によるネットワーク要素、例えば、ベースステーションBS301を示し、これは、インストレーションファイルを記憶できる第1手段501を備えているのが好都合である。更に、ネットワーク要素は、ベースステーション接続を確立するためにそのネットワーク要素が他のネットワーク要素への接続において空きタイムスロットをサーチできるようにする第2手段502も備えている。更に、ネットワーク要素は、空きタイムスロットが見つかったときに所定の仕方でそのIPアドレスを変更できるようにする手段503も備えている。ネットワーク要素が、リモートコントロールチャンネルに対して必要とされるIPアドレスに関する情報を記憶できる場合には、手段504がネットワーク要素に配置される。この手段は、例えば、上述した手段の機能を遂行するソフトウェアを実行するマイクロプロセッサにおいて実現することができる。更に、上記手段の機能は、充分な記憶容量を有するメモリ回路を使用して実現することができる。当業者に明らかなように、上述した手段に加えて、ネットワーク要素は、コミュニケーション接続を実施するための手段も含む。このような手段の1つは、例えば、トランシーバユニットである。このような手段は、本発明にとって重要でないので、ここでは詳細に説明しない。当業者に明らかなように、上述したネットワーク要素は、各個々のノードがそれ自身のサブネットワークを好都合に構成するプライベートIPネットワークにおけるネットワーク要素であるのが好都合である。
【0018】
図7は、本発明による方法のステップを示す。第1ステップでは、設置者がネットワーク要素にインストレーションファイルを供給し(601)、これにより、個々のネットワーク要素は、その機能を実行できるようにされる。第2ステップでは、他のネットワーク要素と通信することのできるネットワーク要素が、その接続において空きタイムスロットをサーチし始める(602)。接続において空きタイムスロットが見つかったときには、ネットワーク要素がそのIPアドレスにおいて所定ビットの値を変更し、コントロールチャンネルが見つかったことを指示する(603)。アドレスが変更されると、ネットワーク要素は、ネットワーク内の他の要素に、リモートコントロールチャンネルが見つかったことを、そのアドレス情報に関連して自動的に通知する(604)。
【0019】
本発明による方法は、IPv4をベースとするネットワーク及びIPv6プロトコルをベースとするネットワークの両方に使用することができる。更に、ベースステーションネットワークに要素をインストールするための本発明の方法は、GSM(移動通信用のグローバルシステム)、UMTS(ユニバーサル移動テレコミュニケーションシステム)、及びIPネットワークをベースステーションネットワークの通信ネットワークとして使用できる他のデジタル移動通信システムに適用することができる。
【0020】
ベースステーションコントローラのような所与の機能的ユニットの名前は、異なるセルラーネットワークシステムにおいてしばしば相違する。例えば、UMTSでは、ベースステーションコントローラ(BSC)と同等の機能的ユニットは、無線ネットワークコントローラ(RNC)である。それ故、ネットワーク要素に関連して本明細書で用いた用語は、明瞭化のために、GSMシステムに基づいたものであったが、本発明は、GSMシステムのみに限定されるものではない。
当業者であれば、本発明の範囲から逸脱せずに種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。本発明の効果的な実施形態を詳細に説明したが、本発明の真の精神及び範囲内で種々の変更や修正がなされ得ることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 典型的なベースステーションネットワークの一例を示す図である。
【図2】 IPアドレス構造を示す図である。
【図3】 ベースステーションネットワークの第2の例を示す図である。
【図4】 本発明の効果的な実施形態によるIPアドレス構造を示す図である。
【図5】 本発明のコミュニケーションシステムを示す図である。
【図6】 本発明のネットワーク要素を示す図である。
【図7】 本発明の方法を示すフローチャートである。
Claims (11)
- IPコミュニケーションネットワーク内で新たなネットワーク要素に対するリモートコントロール接続を確立するための方法において、
上記新たなネットワーク要素と、該新たなネットワーク要素の周りの上記IPコミュニケーションネットワークの他のネットワーク要素との間の接続において空きタイムスロットをサーチし、そして
空きタイムスロットが見つかったときに、リモートコントロールチャンネルに対して空きタイムスロットが見つかったことを指示するように上記新たなネットワーク要素のIPアドレス情報を変更する、
という段階を備えたことを特徴とする方法。 - ネットワーク要素のIPアドレス情報を少なくとも1ビットについて変更する請求項1に記載の方法。
- 上記1ビットは、IPアドレスのネット部分におけるビットである請求項2に記載の方法。
- 上記ネット部分におけるビットは、ネット部分における最上位ビットである請求項3に記載の方法。
- 上記新たなネットワーク要素へのゲートウエイチャンネルを構成するネットワーク要素に関する情報のみが記憶される請求項1に記載の方法。
- リモートコントロールチャンネルを指示する情報を、上記変更されたIPアドレス情報によって他のネットワーク要素へ搬送する請求項1に記載の方法。
- 少なくともベースステーションBSと、コントロール要素と、上記の少なくとも1つのベースステーションBSとコントロール要素とを互いに接続する交差接続とを備え、各ネットワーク要素がそれ自身のIPアドレスを有しているIPコミュニケーションシステムにおいて、新たなネットワーク要素が追加されるときに、このコミュニケーションシステムは、
上記新たなネットワーク要素と該新たなネットワーク要素の周りの他のネットワーク要素との間の接続において空きタイムスロットをサーチし、そして
リモートコントロールチャンネルに対して空きタイムスロットが見つかったことを指示するように上記新たなネットワーク要素のIPアドレス情報を変更する、
というように構成されたことを特徴とするIPコミュニケーションシステム。 - 該IPコミュニケーションシステムは、プライベートIPネットワークである請求項7に記載のIPコミュニケーションシステム。
- IPコミュニケーションネットワークに接続されそしてそれ自身のIPアドレスを有するネットワーク要素において、
該ネットワーク要素の周りの上記IPコミュニケーションネットワークの他のネットワーク要素への接続において空きタイムスロットをサーチする手段と、
リモートコントロールチャンネルに対して空きタイムスロットが見つかったことを指示するように該ネットワーク要素のIPアドレス情報を変更する手段と、
を備えたことを特徴とするネットワーク要素。 - 該ネットワーク要素は、ベースステーションBSである請求項9に記載のネットワーク要素。
- 該ネットワーク要素は、上記IPコミュニケーションネットワークの少なくとも1つのベースステーションBSとコントロール要素とを互いに接続する交差接続である請求項9に記載のネットワーク要素。
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