JP3970803B2 - 無線ネットワークシステムにおけるノード間同期方法、無線コントロールサーバおよび無線ベアラサーバ - Google Patents
無線ネットワークシステムにおけるノード間同期方法、無線コントロールサーバおよび無線ベアラサーバ Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、移動端末と交信する無線基地局と、上記無線基地局を複数管理して制御プレーンの無線回線の制御を行なう複数の無線コントロールサーバと、移動端末とのユーザプレーンのデータ転送制御を行なう複数の無線ベアラサーバとを備える無線ネットワークシステムにおけるノード間同期方法、無線コントロールサーバおよび無線ベアラサーバに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、移動体通信に対する要求が高まりを見せる中、特に第3世代の移動通信システムとして位置づけられているIMT−2000(International Mobile Telecommunication)では、これまでにない高速・広帯域化が図られようとしており、その特色を活かし移動環境において動画像等のマルチメティア通信が多いに利用されることが期待されている。
【0003】
このような中、自由度、柔軟性かつ拡張性に富んだ分散形態の無線ネットワークシステムに関する検討が進めており、例えばMobile Wireless Internet Forumにおける技術レポートとして、非特許文献1が策定されている。
【0004】
図15は、非特許文献1に開示された無線ネットワークシステムの機能モデルを示すブロック図である。図15において、無線基地局30はNode Bと呼ばれる第3世代の移動通信システムの無線基地局であり、無線のレイヤ1としての31では、システム情報の報知、無線環境の調査、無線チャネルのコーティング/デコーディング、ランダムアクセスの検出、上りアウターループ電力測定、下りアウターループ電力制御、上りインナーループ電力制御を行なう。
【0005】
RNC(Radio Network Controller)32は、Control/Drift RNC33とServing RNC34とに分割される。Control/Drift RNC33は、セルベアラゲートウェイ(Cell Bearer Gateway)35と、Cell Controller36と、Common Radio Resource Management37と、Paging/Broadcast38と、UE GEO Location39とから成る機能を備え、Serving RNC34は、UE GEO Location39と、User Radio Gateway40と、Mobile Control41とから成る機能を備えている。
【0006】
セルベアラゲートウェイ35は、共通チャネルの多重/分離、無線ベアラのブロードキャスト/マルチキャスト送信を行なう。Cell Controller36は、無線リソースに関する割当及び輻輳制御、個別物理無線リソースの割当、共通論理無線リソースの割当、ダイナミック共通物理リソースの割当及び構成管理、システム情報報知の制御、セル環境測定収集、ダイナミック・チャネル割当、セルページング、下りオープンループ電力制御を行なう。Common Radio Resource Management37は、無線ネットワーク環境測定収集、ネットワーク負荷の最適化を行なう。Paging/Broadcast38は、無線ベアラのブローキャスト/マルチキャストのフロー制御、無線ベアラのブロードキャスト/マルチキャストの状態通知、マルチセルにおける移動端末の呼出しの調整、移動端末の呼出しの調整を行なう。UE GEO Location39は、移動端末の位置に関する情報収集と計算を行なう。
【0007】
User Radio Gateway40は、セグメント化とリアセンブリ、個別チャネルの配送確認、ヘッダ圧縮、個別チャネルの多重/分離、マクロダイバーシチ合成/分離、上りアウターループ電力制御の処理、無線メディアアクセスの測定、無線チャネルの暗号化を行なう。Mobile Control41は、個別論理無線リソースの割当、個別物理無線リソースの構成管理、無線個別パケットフローの制御、割当制御の調整、無線リソースのコンテキスト管理、トレース、コネクションの設定/解放、移動端末の測定制御、上りアウターループ電力制御、下りアウターループ電力制御の調整、無線個別パケットフローの無線QoSへのマッピング、無線ベアラのトランスポートQoSへのマッピング、ロケーション管理、マクロダイバーシチ合成/分離の制御、無線チャネルコーディング制御、メディアアクセス測定制御、TDDタイミング制御、無線フレーム配信の測定と計算、移動端末の個別呼出し、ハンドオーバー制御を行なう。
【0008】
この無線ネットワークシステムの機能モデルは、自由度、柔軟性かつ拡張性を持たせるため、トランポート・レイヤと無線ネットワーク・レイヤを完全に分離するとともに、無線ネットワーク・レイヤを、図15に一点鎖線で示すように、Cell Controller36、Common Radio Resource Management37、Paging/Broadcast38、UE GEO Location39およびMobile Control41を有する制御プレーンとしてのSignaling Planeと、Cell Bearer Gateway35およびUser Radio Gateway40を有するユーザプレーンとしてのBearer Planeとに分けることを特徴としている。
【0009】
【非特許文献1】
Mobile Wireless Internet Forumにおける技術レポート、MTR-007 Open RAN Architecture in 3rd Generation Mobile Systems Release v1.0.0 (12 June 2001)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、非特許文献1に記載の従来のシステムは、自由度、柔軟性かつ拡張性を持たせるため、無線ネットワーク・レイヤを制御プレーンとしてのSignaling PlaneとユーザプレーンとしてのBearer Planeとに分けて各機能ブロックを定義しているが、この非特許文献1には、同じ機能ブロックを複数の装置(ノード)で実現した場合、これら複数の装置(ノード)間の同期をどのようにしてとるかについては、全く開示がない。
【0011】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、移動端末とのユーザプレーン(Bearer Plane)のデータ転送制御を行なう複数の無線ベアラサーバと、呼の受付制御を行なう複数の無線コントロールサーバとの間のノード間同期に関わる制御メッセージのトラヒックを軽減して、これら無線ベアラサーバおよび無線コントロールサーバ間のノード間同期を効率良く行なう無線ネットワークシステムにおけるノード間同期方法、無線コントロールサーバおよび無線ベアラサーバを得ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる無線ネットワークシステムにおけるノード間同期方法は、移動端末と交信する無線基地局と、上記無線基地局を複数管理して制御プレーンの無線回線の制御を行なう複数の無線コントロールサーバと、移動端末とのユーザプレーンのデータ転送制御を行なう複数の無線ベアラサーバとを備える無線ネットワークシステムにおいて、新規の呼の発生時に、前記無線コントロールサーバと無線ベアラサーバとの間で新規の呼の転送を指示するための制御メッセージを交換する際に、該制御メッセージに無線コントロールサーバおよび無線ベアラサーバが保有している時刻情報を設定し、これら各時刻情報の差分に基づき無線コントロールサーバと無線ベアラサーバとの間のノード間同期処理を実行することを特徴とする。
【0013】
この発明によれば、新規の呼の発生時に、無線コントロールサーバと無線ベアラサーバとの間で新規の呼の転送を指示するための制御メッセージを交換する際に、該制御メッセージに無線コントロールサーバおよび無線ベアラサーバが保有している時刻情報を設定し、これら各時刻情報の差分に基づき無線コントロールサーバと無線ベアラサーバとの間のノード間同期処理を実行するようにしているので、効率よくノード間同期処理をなし得るとともに、ノード間同期に関わる制御メッセージのトラヒックを軽減することが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる無線ネットワークシステムにおけるノード間同期方法、無線コントロールサーバおよび無線ベアラサーバの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0015】
実施の形態1.
実施の形態1においては、複数のサービング無線ベアラサーバ(Serving Radio Bearer Server)からサービング無線コントロールサーバ(Serving Radio Control Server)へリソース(チャネル)使用状況を定期的に通知し、サービング無線コントロールサーバは、上記リソース(チャネル)使用状況の報告に基づいて個々のサービング無線ベアラサーバの使用状況を判断して、上記リソース(チャネル)の最も空きの多いサービング無線ベアラサーバに対して新規の呼を振り分けるとともに、サービング無線コントロールサーバとサービング無線ベアラサーバとの間で新規の呼の転送を指示するための制御メッセージを送受信する際に、この制御メッセージに各サーバ(サービング無線コントロールサーバおよびサービング無線ベアラサーバ)が保有している時刻情報を付加(重畳)して送信し、該時刻情報に基づいて各サーバ間の同期をとるノード間同期処理を実行するようにしている。
【0016】
図1は、本発明にかかる無線ネットワークシステムの構成例を示した図である。図1において、この無線ネットワークシステムは、移動端末1a〜1pと、無線基地局2a〜2qと、セルコントロール無線ベアラサーバ(Cell Control Radio Bearer Server)3a〜3rと、サービング無線ベアラサーバ(Serving Radio Bearer Server)4a〜4nと、セルコントロール無線コントロールサーバ(Cell Control Radio Control Server)5a〜5sと、サービング無線コントロールサーバ(Serving Radio Control Server)6a〜6mと、IPバックボーン・ネットワーク7a,7bと、移動体通信網のコアネットワーク8と、ルータ装置9a,9bとを備えている。
【0017】
無線基地局2a〜2pは移動端末1a〜1qと交信する。セルコントロール無線ベアラサーバ3a〜3rは、共通チャネル単位にユーザプレーン(ベアラプレーン)のデータ転送制御を行なう。サービング無線ベアラサーバ4a〜4nは個別チャネル単位にユーザプレーンのデータ転送制御を行なう。セルコントロール無線コントロールサーバ5a〜5sは共通チャネルに対応した制御プレーンの無線回線の制御を行なう。サービング無線コントロールサーバ6a〜6mは個別チャネルに対応した制御プレーンの無線回線の制御を行なう。
【0018】
セルコントロール無線ベアラサーバ3a〜3rおよびサービング無線ベアラサーバ4a〜4nで構成される複数の無線ベアラサーバは、主に移動端末1a〜1nとのユーザプレーン(Bearer Plane)のデータ転送制御(ユーザデータの多重/分離、暗号化、マクロダイバシチなどのユーザデータの転送制御など)を行なう。セルコントロール無線コントロールサーバ5a〜5sおよびサービング無線コントロールサーバ6a〜6mで構成される複数の無線コントロールサーバは、主に複数の無線基地局2a〜2nを管理して、制御プレーンの無線回線の制御(RBSの制御、周波数,拡散コード,送信電力などの無線リソースの制御など)を行なう。また、共通チャネルは、特定の1台の移動端末に関わらないデータを転送するためのチャネルであり複数の移動端末間で共有して使用される。個別チャネルは、特定の1台に関わるデータを転送するためのチャネルである。制御プレーンは、シグナリングプレーンとも云い、ユーザデータを転送するための各種制御情報を伝達するプレーン(インタフェース、機能ブロックなどの集合体)である。ユーザプレーンは、ベアラプレーンとも云い、音声やパケットなどのユーザデータを伝送するプレーンである。
【0019】
IPバックボーン・ネットワーク7aは、無線基地局2a〜2p、セルコントロール無線ベアラサーバ3a〜3r、サービング無線ベアラサーバ4a〜4nを収容する。IPバックボーン・ネットワーク7bは、セルコントロール無線コントロールサーバ5a〜5sおよびサービング無線コントロールサーバ6a〜6mを収容する。ルータ装置9aは、IPバックボーン・ネットワーク7aおよび7bを接続する。ルータ装置9bは、IPバックボーン・ネットワーク7bおよび移動体通信網のコアネットワーク8とを接続する。
【0020】
図2は、実施の形態1にかかるノード間同期のシーケンス動作を示す図である。サービング無線ベアラサーバ4a〜4nは、サービング無線コントロールサーバ6a〜6mに対して、常時、リソース(チャネル)使用状況報告(101)を一定周期で送信している。発信または着信動作に伴ない移動端末1aは、無線基地局2a、セルコントロール無線ベアラサーバ3aおよびセルコントロール無線コントロールサーバ5aを介し、共通制御チャネル(CCCH)を使用してRRC Connection Setup Request(102)をサービング無線コントロールサーバ6aに送信する(RRC;Radio Resource Control)。
【0021】
このRRC Connection Setup Request(102)を受信したサービング無線コントロールサーバ6aは、上記リソース使用状況報告(101)に基づいて、最もリソース(チャネル)に空きの多いサービング無線ベアラサーバを複数のサービング無線ベアラサーバ4a〜4nのなかから選択する(103)。そして、サービング無線コントロールサーバ6aは、上記移動端末1aに対して個別トランポートチャネル(DCH)上で個別制御チャネル(DCCH)を転送させるために、サービング無線ベアラサーバ4aに対して、MAC-d/RLCコンフィグレーション要求(105)を送信する。この送信の直前に、サービング無線コントロールサーバ6aは、自装置すなわちサービング無線コントロールサーバ6aが有する時刻情報(System Frame Number:0〜327679の範囲でサイクリックにカウント)SFN1を取得し、取得したSFN1をMAC-d/RLCコンフィグレーション要求(105)に付加(重畳)して送信する(104)。
【0022】
上記MAC-d/RLCコンフィグレーション要求(105)を受信したサービング無線ベアラサーバ4aは、MAC-d/RLCコンフィグレーション要求の受信時に自装置すなわちサービング無線ベアラサーバ4aが有する時刻情報SFN2を取得してこの時刻情報SFN2をSFN1と共に記憶してから(106)、個別トランポートチャネル(DCH)で個別制御チャネル(DCCH)を転送するためのリソースを確保し(107)、その後サービング無線コントロールサーバ6aに対して、MAC-d/RLCコンフィグレーション応答(109)を送信する。サービング無線ベアラサーバ4aは、このMAC-d/RLCコンフィグレーション応答の送信の直前に、自装置すなわちサービング無線ベアラサーバ4aが有する時刻情報SFN3を取得し、取得した時刻情報SFN3を先に記憶しておいた受信時の時刻情報SFN2およびSFN1と一緒に上記MAC-d/RLCコンフィグレーション応答(108)に付加して送信する(109)。
【0023】
MAC-d/RLCコンフィグレーション応答(108)を受信したサービング無線コントロールサーバ6aは、その受信時に自装置に有する時刻情報SFN4を取得し(110)、送られてきた時刻情報SFN1,SFN2,SFN3と取得した時刻情報SFN4をもとにしてサービング無線ベアラサーバ4aとの時刻差を算出し、算出した時刻差に基づきノード間同期処理を実行する(111)。例えば、MAC-d/RLCコンフィグレーション要求での時間差(SFN1−SFN2)およびMAC-d/RLCコンフィグレーション応答での時間差(SFN3−SFN4)の平均を求め、この平均値だけサービング無線コントロールサーバ6aの時刻情報を発生するカウンタの現在値を調整したり、前記平均値だけ前記カウンタの出力値を補正演算するなどのノード間同期処理を実行する。
【0024】
更に、上記MAC-d/RLCコンフィグレーション応答(109)により、個別制御チャネル(DCCH)を転送するためのリソースが確保出来たことを判断したサービング無線コントロールサーバ6aは、セルコントロール無線コントロールサーバ5aを介し、無線基地局2aに対して、Radio Link Setup Request(112)を送信する。
【0025】
上記Radio Link Setup Request(112)を受信した無線基地局2aは、個別制御チャネルを転送する為の無線リンクの設定を行ない、セルコントロール無線コントロールサーバ5aを介し、サービング無線コントロールサーバ6aに対して、Radio Link Setup Response(113)を送信する。Radio Link Setup Response(113)により、個別制御チャネルを転送するための無線リンクの設定が出来たことを判断したサービング無線コントロールサーバ6aは、サービング無線ベアラサーバ4aに対して、個別トランポートチャネル(DCH)上で個別制御チャネル(DCCH)の転送を実行させるために、MAC-d/RLCコンフィグレーション要求(115)を送信する。この際、上記と同様に、直前に自装置が有する時刻情報SFN11を取得し、上記MAC-d/RLCコンフィグレーション要求(115)に付加して送信する(114)。
【0026】
上記MAC-d/RLCコンフィグレーション要求(115)を受信したサービング無線ベアラサーバ4aは、受信時に自装置が有する時刻情報SFN12を取得してこの時刻情報SFN2をSFN11と共に記憶してから(116)、個別トランポートチャネル(DCH)上で個別制御チャネル(DCCH)の転送を開始するとともに(117)、サービング無線コントロールサーバ6aに対して、MAC-d/RLCコンフィグレーション応答(119)を送信する。この送信の直前に、自装置が有する時刻情報SFN13を取得し、取得した時刻情報SFN13を先に記憶しておいた受信時の時刻情報SFN12およびSFN11と一緒に上記MAC-d/RLCコンフィグレーション応答に付加して送信する(118)。
【0027】
MAC-d/RLCコンフィグレーション応答(119)を受信したサービング無線コントロールサーバ6aは、その受信時に自装置が有する時刻情報SFN14を取得し(120)、送られてきた時刻情報SFN11,SFN12,SFN13と、取得したSFN14をもとにして前述したノード間同期処理を再度実行する(121)。
【0028】
更にその後、サービング無線コントロールサーバ6aは、セルコントロール無線ベアラサーバ3aを介し、移動端末1aに対してRRC Connection Setup(122)を送信する。RRC Connection Setup(122)を受信した移動端末1aは、無線基地局2aとの無線リンクを確立し、サービング無線コントロールサーバ6aに対して、RRC Connection Setup Complete(123)を送信する。
【0029】
このように実施の形態1においては、サービング無線コントロールサーバ6aが、リソース使用状況報告に基づいて、最もリソース(チャネル)に空きの多い、サービング無線ベアラサーバ4aを選択し、選択したサービング無線ベアラサーバ4aに新規の呼の転送を指示するための制御メッセージを送信する際と、サービング無線ベアラサーバ4aが前記制御メッセージに対する応答を返信する際に、各々の装置すなわちサービング無線コントロールサーバ6aおよびサービング無線ベアラサーバ4aが保有している時刻情報を付加して相手に送信し、これら時刻情報に基づいてサービング無線コントロールサーバとサービング無線ベアラサーバとの間の同期処理すなわちノード間同期処理を行うようにしているので、効率よくノード間同期処理をなし得るとともに、ノード間同期に関わる制御メッセージのトラヒックを軽減することが可能となる。
【0030】
なお、サービング無線ベアラサーバ4aからサービング無線コントロールサーバ6aに時刻情報SFN1を送信せず、サービング無線コントロールサーバ6aが自身で記憶した時刻情報SFN1と、SFN2〜SFN4とを用いてノード間同期処理を行うようにしてもよい。さらにサービング無線ベアラサーバ4a側で、サービング無線コントロールサーバ6aからの時刻情報SFN1および自装置で取得した時刻情報SFN2に基づきノード間同期処理を行うようにしてもよい。さらに、上記では、4つの時刻情報SFN1〜SFN4に基づきノード間同期処理を行うようにしたが、2つの時刻情報SFN1およびSFN2、あるいはSFN3およびSFN4を用いてノード間同期処理を行うようにしてもよい。
【0031】
実施の形態2.
つぎに、図3を用いて実施の形態2について説明する。実施の形態2においては、サービング無線コントロールサーバ6a〜6mとサービング無線ベアラサーバ4a〜4nとの間で、新規の呼の転送を指示するための制御メッセージの要求/応答を送受信する際に、IPv6を使用してパケットの拡張ヘッダに上記時刻情報の設定部を新たに定義しかつこの設定部に時刻情報を設定することで、ノード間同期処理を実行させるようにしている。
【0032】
本実施の形態2における無線ネットワークシステムの構成は、図1に示すものと同じであり、シーケンス動作も図2に示すものと同じである。また、図3は本実施の形態2で用いるIPv6のヘッダ情報部分の構成を示す図である。
【0033】
図3において、201はIPv6ヘッダ、202はノード間同期用の拡張ヘッダ(Extension Header for Node Synchronization)である。IPv6ヘッダ201に続いてノード間同期用の拡張ヘッダ202を設定する場合は、IPv6ヘッダの次ヘッダ情報(Next Header)に、ノード間同期用の拡張ヘッダ202を示す番号を設定する。または、経路制御ヘッダや認証ヘッダ等の既存のIPv6拡張ヘッダに続いてノード間同期用の拡張ヘッダ202を設定する場合は、上記既存の拡張ヘッダの次ヘッダ情報(Next Header)にノード間同期用の拡張ヘッダ202を示す番号を設定する。
【0034】
ノード間同期用の拡張ヘッダ202は、この後に続くIPv6の拡張ヘッダ或いはTCPやUDP等のプロトコルを示す次ヘッダ情報(Next Header)203と、当該ノード間同期用の拡張ヘッダ長(Extension Header Length)204と、サービング無線コントロールサーバ6aからサービング無線ベアラサーバ4aに対する要求、またはサービング無線ベアラサーバ4aからサービング無線コントロールサーバ6aに対する応答のいずれかを示すメッセージタイプ(Message Type)205と、予約(Reserved)206と、サービング無線コントロールサーバ6aがサービング無線ベアラサーバ4aに対して制御メッセージを送信した時刻情報T1(207)と、サービング無線ベアラサーバ4aがサービング無線コントロールサーバ6aからの上記制御メッセージを受信した時刻情報T2(208)と、サービング無線ベアラサーバ4aが上記制御メッセージに従った処理を実施した後にその応答メッセージを送信した時刻情報T3(209)と、拡張用予備(Spare Extension: 210)で構成する。
【0035】
サービング無線コントロールサーバ6aはサービング無線ベアラサーバ4aに対する制御メッセージを送信する際に、メッセージタイプ205を要求であることを示す値とし、また時刻情報T1(207)を送信時点の時刻情報を示す値として、上記ノード間同期用の拡張ヘッダ202を設定する。
【0036】
一方、サービング無線ベアラサーバ4aはサービング無線コントロールサーバ6aに対する制御メッセージに対する応答を送信する際に、メッセージタイプ205を応答であることを示す値とし、また時刻情報T2(208)を制御メッセージ受信時点の時刻情報を示す値とし、時刻情報T3(209)を応答の送信時点の時刻情報を示す値として、上記ノード間同期用の拡張ヘッダ202を設定する。
【0037】
このように実施の形態2によれば、サービング無線コントロールサーバ6aとサービング無線ベアラサーバ4aとの間で、新規の呼の発生時に呼の受付制御を行なう制御メッセージを送受信する際に、IPv6を使用してパケットの拡張ヘッダに時刻情報の設定部を新たに定義し、この設定部に時刻情報を設定することで、時刻情報の送受信を行うようにしたので、IPv6の使用が可能になるとともに、これら装置間のノード間同期処理に関わる制御メッセージのトラヒックを軽減することが可能となる。
【0038】
実施の形態3.
つぎに、図4を用いて実施の形態3について説明する。実施の形態3においては、サービング無線コントロールサーバ6a〜6mとサービング無線ベアラサーバ4a〜4nとの間で、新規の呼の転送を指示するための制御メッセージの要求/応答を送受信する際に、Megaco/H.248プロトコルを使用して新たにパッケージを定義しかつこの定義パッケージに上記時刻情報を設定することで、ノード間同期処理を実行させるようにしている。
【0039】
本実施の形態3における無線ネットワークシステムの構成は、図1に示すものと同じであり、シーケンス動作も図2に示すものと同じである。また、図4は本実施の形態3におけるMegaco/H.248メッセージの構成を示す図である。
【0040】
図4において、301はサービング無線コントロールサーバ6aとサービング無線ベアラサーバ4aとの間で送受信するMegaco/H.248プロトコルを使用する際のIPv6のパケットを示し、302はMegaco/H.248メッセージ部分の構成を示している。Megaco/H.248メッセージ部分302は、当該Megaco/H.248のバージョン情報を示すVersion、送信元の装置の名前やアドレスを示すMID、及び要求時の制御内容或いは応答時の制御結果を示すMessage Body(Transaction)で構成される。
【0041】
更に、303はMessage Body(Transaction)の内部構成を示しており、Message Body303は、トランザクションのIDを示すTIDと、複数のContextで構成されている。304はContextの内部構成を示しており、Context304はContext IDと複数のCommand RequestまたはCommand Replyから構成されている。Command Request305は、要求においてどのような操作をすべきかを示すCommandと、Context内の操作対象を示すTermination IDと、属性を規定するDescriptorとで構成される。Command Reply306は、要求されたCommandを示すCommand Replyと、要求で指定されたContext内の操作対象を示すTermination IDと、要求で指定された属性を示すDescriptorとで構成される。
【0042】
ここで、ノード間同期用の情報を転送するために、Command RequestまたはCommand Reply304内にMegaco/H.248の拡張パッケージ(Package Descriptor)を定義する。サービング無線コントロールサーバ6aはサービング無線ベアラサーバ4aに対して制御メッセージを送信する際に、上記Package Descriptorに、ノード間同期用の拡張パッケージであること示すID(307)を設定するとともに、時刻情報T1(308)に送信時点の時刻情報を設定する。
【0043】
一方、サービング無線ベアラサーバ4aはサービング無線コントロールサーバ6aに対する上記制御メッセージに対する応答を送信する際に、上記送信時と同様に拡張パッケージを使用して、時刻情報T2(309)に制御メッセージ受信時点の時刻情報を示す値を設定するとともに、時刻情報T3(310)に応答の送信時点の時刻情報を示す値を設定して応答を返す。
【0044】
このように実施の形態3によれば、サービング無線コントロールサーバ6aとサービング無線ベアラサーバ4aとの間で、新規の呼の発生時に呼の受付制御を行なう制御メッセージを送受信する際に、Megaco/H.248プロトコルを使用して新たにパッケージを定義し、定義したパッケージに時刻情報を設定することで、時刻情報の送受信を行うようにしたので、Megaco/H.248プロトコルの使用が可能になるとともに、これら装置間のノード間同期に関わる制御メッセージのトラヒックを軽減することが可能となる。
【0045】
実施の形態4.
つぎに、図5に従って実施の形態4について説明する。実施の形態4においては、一定時間の間、サービング無線コントロールサーバ6a〜6mとサービング無線ベアラサーバ4a〜4nとの間で、制御メッセージが送受信されない場合のみ、ノード間同期のための独立したメッセージをこれら装置間で交換するようにする。
【0046】
本実施の形態4における無線ネットワークシステムの構成は、図1に示すものと同じである。図5は、本実施の形態4におけるノード間同期のシーケンス動作を示す図である。
【0047】
サービング無線コントロールサーバ6aには、サービング無線ベアラサーバ4aとの間で、一定時間以上の間、制御メッセージを授受していないことを監視する監視タイマ(401)が設けられている。図5に示すように、サービング無線コントロールサーバ6aは監視タイマ(401)が一定時間以上の間制御メッセージを授受していないことを検出(402)すると、自装置が有する時刻情報(System Frame Number: 0~327679の範囲でサイクリックにカウント)SFN1を取得し(403)、この取得後即座に、DLノード同期信号(DL: Downlink)にSFN1値を設定してDLノード同期信号をサービング無線ベアラサーバ4aに対して送信する(404)。
【0048】
上記DLノード同期信号(404)を受信したサービング無線ベアラサーバ4aは、受信時に自装置が有する時刻情報SFN2を取得して記憶するとともに(405)、ULノード同期信号(UL; Uplink)を送信する直前に自装置が有する時刻情報SFN3を取得し(406)、この時刻情報SFN3を先に記憶しておいた受信時の時刻情報SFN2およびSFN1と一緒にULノード同期信号にその値を設定して、サービング無線コントロールサーバ6aに対して送信する(407)。
【0049】
ULノード同期信号を受信したサービング無線コントロールサーバ6aは、その受信時に自装置に有する時刻情報SFN4を取得し(408)、送られてきた時刻情報SFN1,SFN2,SFN3と、取得したSFN4を用いて上述したノード間同期処理を実行する。また、ノード間同期処理を終了した時点で、監視タイマ(401)をリセットして起動する(409)。
【0050】
なお、移動端末1aの発信または着信動作に伴なって実施の形態1で説明したRRC Connection Setup等による動作(411)が起動されるとサービング無線コントロールサーバ6aは、監視タイマ(401)を停止して、上記動作(411)に移行する。そして、その後上記動作(411)が終了した後に監視タイマ(401)を再起動する(412)。
【0051】
このように実施の形態4においては、一定時間の間、サービング無線コントロールサーバ6aとサービング無線ベアラサーバ4aとの間で制御メッセージが送受信されない場合にのみ、ノード間同期のための独立したメッセージ(DLノード同期信号,ULノード同期信号)をこれら装置間で交換して時刻情報を設定するようにしたので、これら装置間のノード同期に関わる制御メッセージのトラヒックをさらに軽減することが可能となる。
【0052】
なお、上記実施の形態4では、サービング無線コントロールサーバ6aが時刻情報SFN1〜SFN4に基づくノード間同期処理を実行するようにしたが、サービング無線ベアラサーバ4aがで同様のノード間同期処理を実行させるようにしてもよい。この場合は、サービング無線ベアラサーバ4a側に監視タイマを設け、この監視タイマによりサービング無線コントロールサーバ6aとサービング無線ベアラサーバ4aとの間で一定時間以上の間制御メッセージが送受信されないことが検出されると、サービング無線ベアラサーバ4aは自身が保有している時刻情報SFN1を含むULノード同期信号をサービング無線コントロールサーバ6aに対して送信する。その後、サービング無線コントロールサーバ6aは、前記同様、時刻情報SFN1〜SFN3を含むDLノード同期信号をサービング無線ベアラサーバ4aに対して送信する。サービング無線ベアラサーバ4aは、このDLノード同期信号を受信すると、自身が保有している時刻情報SFN4を取得し、DLノード同期信号に含まれる時刻情報SFN1,SFN2,SFN3と、取得したSFN4を用いて上述したノード間同期処理を実行する。
【0053】
実施の形態5.
つぎに、図6〜図8を用いて実施の形態5について説明する。実施の形態5においては、或るサービング無線ベアラサーバ4aが、各無線基地局2a〜2qとのノード間同期手順により取得したサービング無線ベアラサーバ4aと各無線基地局2a〜2qとの時刻差分情報を記憶管理し、サービング無線ベアラサーバはサービング無線コントロールサーバとのノード間同期の際に記憶している各無線基地局の時刻の差分情報をもとに各無線基地局の時刻情報を設定してこれをサービング無線コントロールサーバ6aに送信するようにしている。
【0054】
本実施の形態5における無線ネットワークシステムの構成は、図1に示すものと同じである。また、図6は本実施の形態5における無線ネットワークシステムのシーケンス動作を示す図であり、図7は本実施形態5においてIPv6のパケット使用する場合のヘッダ情報部分の構成を示す図であり、更に図8は本実施形態5においてMegaco/H.248プロトコルを使用する場合のメッセージの構成を示す図である。これらシーケンス動作と構成を示すに基づいて、本実施の形態5における無線ネットワークシステムのノード間同期方式について説明する。
【0055】
サービング無線ベアラサーバ4aは、3GPP(3rd Generation Partnership Project)の技術仕様書(Technical Specification)に規定されているノード同期手順に従い、無線基地局2aとの間でDL Node Synchronization(501)とUL Node Synchronization(502)を複数回(N回)送受信して、無線基地局2aとの時刻の差分情報を記憶管理する(503)。
【0056】
同様に、サービング無線ベアラサーバ4aは、無線基地局2b〜2qとの間でもDL Node Synchronization(504)とUL Node Synchronization(505)を複数回(N回;Nは自然数)送受信して、無線基地局2b〜2nとの時刻の差分情報を記憶管理する(506)。
【0057】
すなわち、サービング無線ベアラサーバ4aはこのようなノード同期手順を接続されている各無線基地局2a〜2qとの間で周期的に実施して、得られた時刻の差分情報を各無線基地局2a〜2qに対応させて記憶しておくことで、これら各無線基地局2a〜2qとの差分情報を常時管理している。
【0058】
発信または着信動作に伴ない移動端末1aから無線基地局2a及びセルコントロール無線ベアラサーバ3a、セルコントロール無線コントロールサーバ5aを介し、共通制御チャネル(CCCH)を使用してRRC Connection Setup Request(507)が送信される。上記RRC Connection Setup Requestを受信したサービング無線コントロールサーバ6aは、実施の形態1と同様の処理(リソース使用状況報告)を事前に行うことで、最もリソース(チャネル)に空きの多い、サービング無線ベアラサーバ4aを選択する(508)。そして、サービング無線コントロールサーバ6aは、上記移動端末1aに対して個別トランポートチャネル(DCH)上で個別制御チャネル(DCCH)を転送させるために、選択したサービング無線ベアラサーバ4aに対して、MAC-d/RLCコンフィグレーション要求(510)を送信する。サービング無線コントロールサーバ6aは、この送信の直前に、自装置が有する時刻情報SFN13を取得するとともに、無線基地局2aを指定した上記MAC-d/RLCコンフィグレーション要求に時刻情報SFN13を付加して(509)、送信する(510)。
【0059】
上記無線基地局2aを指定する方法として、IPv6のパケットを使用する場合は、図7に示すようにIPv6のヘッダ521に続くノード同期用の拡張ヘッダ522のBTS Number(523)の領域に、ノード同期を合わせたい無線基地局の番号を設定する。またMegaco/H.248のメッセージを使用する場合は、図8に示すようにCommand Reply531に定義した拡張パッケージ(Package Descriptor)に無線基地局の番号を指定する領域(BN)532を設けて、そこに無線基地局の番号を設定する。
【0060】
上記MAC-d/RLCコンフィグレーション要求(510)を受信したサービング無線ベアラサーバ4aは、その受信時に自装置が有する時刻情報を取得するとともに、前記記憶している各無線基地局2a〜2nの差分情報から、MAC-d/RLCコンフィグレーション要求で指定された無線基地局に対応する差分情報(MAC-d/RLCコンフィグレーション要求の受信時点での最新の差分情報)を取得する。そして、サービング無線ベアラサーバ4aは、自装置が有する時刻情報に、前記指定された無線基地局の差分情報を加算または減算、すなわち加味することで、指定された無線基地局のMAC-d/RLCコンフィグレーション要求(510)の受信時の時刻情報SFN23を求めて記憶する(511)。
【0061】
つぎに、サービング無線ベアラサーバ4aは、個別トランスポートチャネル(DCH)上で個別制御チャネル(DCCH)の転送用のリソースを確保する(512)。さらに、サービング無線ベアラサーバ4aは、MAC-d/RLCコンフィグレーション応答の送信直前に、前記同様、自装置が有する時刻情報を取得するとともに、指定された無線基地局に対応する差分情報(送信時点での最新の差分情報)を取得する。そして、サービング無線ベアラサーバ4aは、自装置が有する時刻情報に、指定された無線基地局の差分情報を加算または減算することで、指定された無線基地局のMAC-d/RLCコンフィグレーション応答の送信時の時刻情報SFN33を求める(513)。そして、このSFN33値を先に記憶しておいた受信時の時刻情報SFN23(およびSFN13)と一緒に上記MAC-d/RLCコンフィグレーション応答に付加して送信する(514)。
【0062】
上記MAC-d/RLCコンフィグレーション応答(514)を受信したサービング無線コントロールサーバ6aは、受信時に自装置に有する時刻情報SFN43を取得し(515)、送られてきた時刻情報SFN13,SFN23,SFN33と取得したSFN43をもとに、指定した無線基地局2aとの時刻差を算出して、この算出値を用いて前述したノード間同期処理を実行する(516)。
【0063】
更に、上記MAC-d/RLCコンフィグレーション応答(514)により個別制御チャネル(DCCH)を転送するためのリソースが確保出来たことを判断したサービング無線コントロールサーバ6aは、セルコントロール無線コントロールサーバ5aを介し、RRC Connection Setup Request(507)を送ってきた無線基地局2aに対して、Radio Link Setup Request(517)を送信する。
【0064】
Radio Link Setup Request(517)を受信した無線基地局2aは、個別制御チャネルを転送するための無線リンクの設定を行ない、セルコントロール無線コントロールサーバ5aを介し、サービング無線コントロールサーバ6aに対して、Radio Link Setup Response(518)を送信する。
【0065】
このように実施の形態5によれば、サービング無線ベアラサーバが無線基地局とのノード同期手順により取得した各無線基地局との時刻の差分情報を記憶管理し、サービング無線ベアラサーバはサービング無線コントロールサーバとのノード同期の際に記憶している各無線基地局の時刻の差分情報をもとに各無線基地局の時刻情報を設定しこれをサービング無線コントロールサーバ6aに送信し、さらにサービング無線コントロールサーバ6aがこの受信時刻情報などに基づきサービング無線コントロールサーバ6aと無線基地局とのノード間同期処理を実行するようにしたので、サービング無線コントロールサーバが各無線基地局との間で直接ノード同期手順を実施する必要がなくなり、これにより、装置間のノード同期に関わる制御メッセージのトラヒックをさらに軽減することが可能となる。
【0066】
実施の形態6.
つぎに、図9を用いて実施の形態6について説明する。実施の形態6においては、サービング無線ベアラサーバ4a〜4nは各無線基地局2a〜2qの時刻の差分情報をもとに、サービング無線コントロールサーバ6a〜6mから移動端末1aへ送信される無線リソース制御メッセージを中継する際に、該メッセージ中の時刻情報を設定し直すようにしている。
【0067】
本実施の形態6における無線ネットワークシステムの構成は、図1に示すものと同じである。図9は、本実施の形態6におけるノード間同期のシーケンス動作を示す図である。図9に基づいて、本実施の形態6の動作を説明する。
【0068】
実施の形態5で説明したように、サービング無線ベアラサーバ4aは各無線基地局2a〜2qとの間で周期的にノード同期手順を実施して、得られた時刻の差分情報を各無線基地局2a〜2qに対応させて常時、記憶している(601)。その後、発信または着信動作に伴ない、無線区間でユーザデータ、例えば音声を搬送するための通信チャネルを張るために、サービング無線コントロールサーバ6aからサービング無線ベアラサーバ4aに対してMAC-d/RLCコンフィグレーション要求(602)が送信される。MAC-d/RLCコンフィグレーション要求を受信したサービング無線ベアラサーバ4aは移動端末1aに対して個別トランスポートチャネル(DCH)上で個別トラヒックチャネル(DTCH)を転送するためのリソースを確保して(603)、サービング無線コントロールサーバ6aに対して、MAC-d/RLCコンフィグレーション応答(604)を送信する。
【0069】
MAC-d/RLCコンフィグレーション応答を受信したサービング無線コントロールサーバ6aは上記リソースが確保出来たことを判断して、セルコントロール無線コントロールサーバ5aを介し、無線基地局2aに対して、Radio Link Reconfiguration Prepare(605)を送信する。Radio Link Reconfiguration Prepare(605)を受信した上記無線基地局2aは、個別制御チャネルを送受信している無線リンクに上記個別トラヒックチャネル(DTCH)を重畳して転送する為の無線リンクの再構成をする用意をして、Radio Link Reconfiguration Ready(606)をサービング無線コントロールサーバ6aへ送信する。
【0070】
Radio Link Reconfiguration Ready(606)を受信したサービング無線コントロールサーバ6aは、上記無線リンクの再構成の準備が出来たことを判断して、サービング無線ベアラサーバ4aに対して、個別トランポートチャネル(DCH)上で個別トラヒックチャネル(DTCH)の転送を実行させるために、MAC-d/RLCコンフィグレーション要求(607)を送信する。
【0071】
上記MAC-d/RLCコンフィグレーション要求(607)を受信したサービング無線ベアラサーバ4aは、個別トランポートチャネル(DCH)上で個別トラヒックチャネル(DTCH)の転送を開始して(608)、無線基地局2aに対して、個別トランスポートチャネル(DCH)の送受信タイミングを合わせるためにDL Synchronization(609)を送信する。DL Synchronizationを受信した無線基地局2aは、上記送受信タイミングを合わせてサービング無線ベアラサーバ4aに対してUL Synchronization(610)を送信する。また、サービング無線ベアラサーバ4aはDL Synchronization(609)の送信後にサービング無線コントロールサーバ6aに対して、MAC-d/RLCコンフィグレーション応答(611)を送信する。
【0072】
上記MAC-d/RLCコンフィグレーション応答(611)を受信したサービング無線コントロールサーバ6aは、セルコントロール無線コントロールサーバ5aを介し、無線基地局2aに対して、Radio Link Reconfiguration Commit(612)を送信する。Radio Link Reconfiguration Commit(612)を受信した無線基地局2aは、Radio Link Reconfiguration Commit(612)で指定された時刻情報(CFN: Connection Frame Number)に従って個別制御チャネルを送受信している無線リンクに、上記個別トラヒックチャネルを重畳し転送を開始する。また同時にサービング無線コントロールサーバ6aは、サービング無線ベアラサーバ4aを介し、移動端末1aに対してRadio Bearer Setup(613)を送信する。
【0073】
この際、サービング無線ベアラサーバ4aは、前述した無線基地局2aとのノード同期手順(601)により管理している時刻の差分情報をもとに、移動端末1aとの間の無線リンクを再構成するタイミングを算出し、当該算出結果を上記Radio Bearer Setup(613)の情報要素である時刻情報(Activation Time)の領域に設定し直して(614)、移動端末1aに対して上記Radio Bearer Setup(615)を送信する。
【0074】
Radio Bearer Setup(615)を受信した移動端末1aは、Radio Bearer Setup(615)で指定された時刻情報(Activation Time)に従って無線基地局2aとの無線リンクを再構成して、サービング無線コントロールサーバ6aに対して、Radio Bearer Setup Complete(616)を送信する。
【0075】
このように実施の形態6によれば、サービング無線ベアラサーバはサービング無線コントロールサーバから移動端末へ送信される無線リソース制御メッセージ(Radio Bearer Setup)を中継する際に、各無線基地局の時刻の差分情報をもとに該メッセージ中の時刻情報を設定し直すようにしたので、サービング無線ベアラサーバとサービング無線コントロールサーバとの間でノード同期処理を実施する必要がなくなり、これによりこれら装置間のノード同期に関わる制御メッセージのトラヒックをさらに軽減することが可能となる。
【0076】
実施の形態7.
つぎに、図10および図11を用いて実施の形態7について説明する。実施の形態7においては、サービング無線ベアラサーバは、無線基地局2a〜2qとノード同期手順を行なう際に、管理対象とする各無線基地局2a〜2qを1つのマルチキャストグループとしてIPマルチキャストアドレスを付与し、各無線基地局2a〜2qへの上記時刻情報を含む制御メッセージを送信する際は、IPマルチキャストアドレスを宛先アドレスとすることとする。
【0077】
本実施の形態7における無線ネットワークシステムの構成は、図1に示すものと同じである。図10は、本実施の形態7におけるノード同期のシーケンス動作を示す図である。また図11は本実施の形態7におけるマルチキャストパケットのヘッダ構成を示す図である。これらの図を用いて実施の形態7の動作を説明する。
【0078】
サービング無線ベアラサーバ4aは各無線基地局2a〜2qとの間でノード同期手順を実行する際に、図11に示すIPv6のパケットヘッダ711の宛先アドレス713に、各無線基地局2a〜無線基地局2qを1つのマルチキャストグループとするマルチキャストアドレスを設定し、発信元アドレス712に、自装置の有するアドレスを設定し、さらに自装置の送信直前の時刻情報SFN11を付加したDL Node Synchronization(701)を送信する。DL Node Synchronizationを受信した各無線基地局2a〜2qは、L Node Synchronizationを受信した時刻情報(無線基地局2a:SFN21,無線基地局2b:SFN22,…)をそれぞれ取得かつ記憶し、各UL Node Synchronizationに、DL Node Synchronizationを受信した時刻情報と、UL Node Synchronizationを送信する直前の時刻情報(無線基地局2a:SFN31,無線基地局2b:SFN32,…)および時刻情報SFN11をUL Node Synchronizationに設定して、それぞれのUL Node Synchronization(無線基地局2a:702,無線基地局2b:704,…)をサービング無線ベアラサーバ4aに対して送信する。
【0079】
無線基地局2aからの各UL Node Synchronizationを受信したサービング無線ベアラサーバ4aは、それぞれのUL Node Synchronizationを受信したタイミング(図10では無線基地局2aからのUL Node Synchronizationが無線基地局2bのUL Node Synchronizationよりも先に送信しているが、無線基地局間は非同期で動作しているため、あくまでも順不同となる)で、自装置のUL Node Synchronizationを受信した時刻情報を取得し、送られてきた上記時刻情報および取得した自装置のUL Node Synchronizationの受信時刻情報をもとに、各無線基地局2a〜2qとの間の時刻の差分情報をそれぞれに算出して記憶する(703, 705)。これら記憶した各無線基地局2a〜2qの差分情報は、実施の形態5または6で説明した処理に用いられる。
【0080】
このように実施の形態7においては、サービング無線ベアラサーバ4a〜4nが、無線基地局2a〜2qとノード同期手順を行なう際に、管理対象とする各無線基地局を1つのマルチキャストグループとして扱い、各無線基地局への上記時刻情報を含む制御メッセージを送信する際は、IPマルチキャストアドレスを宛先アドレスとするようにしたので、サービング無線ベアラサーバ4a〜4nから各無線基地局2a〜2qに対してノード同期用のメッセージをユニキャストで送出する場合に比べ、これら装置間のノード同期に関わる制御メッセージのトラヒックを軽減することが可能となる。
【0081】
実施の形態8.
つぎに、図12および図13を用いて実施の形態8について説明する。実施の形態8においては、サービング無線ベアラサーバ4a〜4nは、サービング無線コントロールサーバ6a〜4mとノード同期のための独立したメッセージをこれら装置間で交換する際に、SNTP(Simple Network Time Protocol)を適用し、サービング無線ベアラサーバ側4a〜4nをNTPサーバ、サービング無線コントロールサーバ側6a〜4mをNTPクライアントとして動作させるようにしている。
【0082】
本実施の形態8における無線ネットワークシステムの構成は、図1に示すものと同じである。図12は、本実施の形態8におけるノード間同期方式のシーケンス動作を示す図である。また図13は、本実施の形態8におけるSNTPのメッセージの構成を示す図である。これらの図を用いて実施の形態8の動作を説明する。
【0083】
サービング無線ベアラサーバ4aは、装置の起動時にNTPサーバ用のプロセスを起動する(801)。サービング無線コントロールサーバ6aはサービング無線ベアラサーバ4aの起動後に、サービング無線ベアラサーバ4aとのノード間同期を合わせるために、NTPクライアントとして送信直前に自装置のもつ時刻情報(System Frame Number: 0~327679の範囲でサイクリックにカウント)SFN11を取得して、該時刻情報SFN11をTime Request(802)のOriginate Timestamp813(図13参照)に設定して送信する。
【0084】
上記Time Request(802)を受信したサービング無線ベアラサーバ4aは、その受信時点で自装置のもつ時刻情報SFN22を取得しかつ記憶し、さらにTime Reply(803)の送信直前に自装置のもつ時刻情報SFN32を取得して、Time Reply(803)のReceive Timestamp814(図13参照)に時刻情報SFN3を、Transmit Timestamp815(図13参照)にSFN2をそれぞれ設定して送信する。
【0085】
Time Reply(803)を受信したサービング無線コントロールサーバ6aは、受信時に自装置に有する時刻情報SFN4(Reference Timestamp812(図13参照))を取得し、送られてきた時刻情報SFN1,SFN2,SFN3と取得した時刻情報SFN4をもとにして、前述したように、サービング無線ベアラサーバ4aとのノード間同期処理を実行する(804)。
【0086】
このように実施の形態8においては、サービング無線ベアラサーバは、サービング無線コントロールサーバとのノード間同期のための独立したメッセージを装置間で交換する際に、SNTPを適用し、サービング無線ベアラサーバ側をNTPサーバとし、サービング無線コントロールサーバ側をNTPクライアントとして動作させるようにしたので、汎用のプロトコルを使用でき、これによりこれら装置間のノード同期を簡便に行なうことが可能となる。
【0087】
実施の形態9.
つぎに、図14を用いて実施の形態9について説明する。実施の形態9においては、サービング無線コントロールサーバとサービング無線ベアラサーバとの間のキープアライブ(システムダウンしていなかどうかの確認)のために交換する制御メッセージ中に、各々の装置が保有している時刻情報を設定することで装置間のノード同期処理を実行するようにしている。
【0088】
本実施の形態9における無線ネットワークシステムの構成は、図1に示すものと同じである。図14は、本実施の形態9におけるノード間同期のシーケンス動作を示す図である。図14に基づいて、本実施の形態9の動作を説明する。
【0089】
サービング無線コントロールサーバ6aはサービング無線ベアラサーバ4aの起動後に、サービング無線ベアラサーバ4aがシステムダウンしていなかどうかを確認するために、監視タイマ(901)を起動して、監視タイマが予め設定した所定の時間をカウントしたことを検出する(902)と、Keep Alive Request(904)を送信する。この送信の直前に、自装置に有する時刻情報(System Frame Number: 0~327679の範囲でサイクリックにカウント)SFN1を取得し(903)、上記Keep Alive Request(904)に付加して送信する。
【0090】
上記Keep Alive Requestを受信したサービング無線ベアラサーバ4aは、その受信時に自装置に有する時刻情報SFN2を取得し記憶してから(905)、Keep Alive Response(907)の送信直前に自装置が有する時刻情報SFN3を取得し、この時刻情報SFN3を先に記憶しておいた受信時の時刻情報SFN2と一緒に上記Keep Alive Response(907)に付加してサービング無線コントロールサーバ6aに対して送信する(906)。
【0091】
Keep Alive Response(906)を受信したサービング無線コントロールサーバ6aは、その受信時に自装置が有する時刻情報SFN4を取得し(908)、送られてきた時刻情報SFN1,SFN2,SFN3と取得した時刻情報SFN4をもとにしてサービング無線ベアラサーバ4aとの時刻差を算出し、前述したノード間同期を実行する。
【0092】
そして、サービング無線コントロールサーバ6aは、監視起動タイマ(910)を再度起動する(909)。その後、サービング無線コントロールサーバ6aは、監視タイマの満了の検出(911)、自装置の時刻情報SFN1を取得して設定(912)、Keep Alive Request(913)の送信を順次繰り返して実施していく。
【0093】
このように実施の形態9によれば、サービング無線コントロールサーバとサービング無線コントロールサーバとの間のキープアライブのために交換する制御メッセージ中に、各々の装置が保有している時刻情報を設定することでこれら装置間のノード同期処理を実行するようにしているので、ノード間同期のために独立したメッセージを新たに定義する必要がなくなり、これら装置間のノード同期に関わる制御メッセージのトラフィックを軽減することが可能となる。
【0094】
なお、上記の各実施の形態においては、サービング無線コントロールサーバ6a〜6mと、サービング無線ベアラサーバ4a〜4nと、無線基地局2a〜2qとの間でノード間同期処理を行うようにしたが、他の装置間、例えばセルコントロール無線コントロールサーバ5a〜5sとセルコントロール無線ベアラサーバ3a〜3r間で、上記の実施の形態で説明したようなノード間同期処理を行わせるようにしてもよい。
【0095】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、新規の呼の発生時に、無線コントロールサーバと無線ベアラサーバとの間で新規の呼の転送を指示するための制御メッセージを交換する際に、該制御メッセージに無線コントロールサーバおよび無線ベアラサーバが保有している時刻情報を設定し、これら各時刻情報の差分に基づき無線コントロールサーバと無線ベアラサーバとの間のノード間同期処理を実行するようにしているので、効率よくノード間同期処理をなし得るとともに、ノード間同期に関わる制御メッセージのトラヒックを軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明を適用する無線ネットワークシステムの構成を示す図である。
【図2】 実施の形態1、2、3における無線ネットワークシステムの動作を説明するためのシーケンス図である。
【図3】 実施の形態2におけるIPv6のパケットのヘッダ構成を説明するための構成図である。
【図4】 実施の形態3におけるMegaco/H.248のメッセージ構成を説明するための構成図である。
【図5】 実施の形態4における無線ネットワークシステムの動作を説明するためのシーケンス図である。
【図6】 実施の形態5における無線ネットワークシステムの動作を説明するためのシーケンス図である。
【図7】 実施の形態5におけるIPv6のパケットのヘッダ構成を説明するためのシーケンス図である。
【図8】 実施の形態5におけるMegaco/H.248のメッセージ構成を説明するための構成図である。
【図9】 実施の形態6における無線ネットワークシステムの動作を説明するためのシーケンス図である。
【図10】 実施の形態7における無線ネットワークシステムの動作を説明するためのシーケンス図である。
【図11】 本実施の形態7で用いるマルチキャストパケットのヘッダ構成を示す図である。
【図12】 実施の形態8における無線ネットワークシステムの動作を説明するためのシーケンス図である。
【図13】 実施の形態8で用いるSNTPのメッセージ構成を説明するための構成図である。
【図14】 実施の形態9における無線ネットワークシステムの動作を説明するためのシーケンス図である。
【図15】 従来技術を示す図である。
【符号の説明】
1a〜1P 上記移動端末、2a〜2q 無線基地局、3a〜3r セルコントロール無線ベアラサーバ(Cell Control Radio Bearer Server)、4a〜4nサービング無線ベアラサーバ(Serving Radio Bearer Server)、5a〜5sセルコントロール無線コントロールサーバ(Cell Control Radio Control Server)、6a〜6m サービング無線コントロールサーバ(Serving Radio Control Server)、7a,7b IPバックボーン・ネットワーク、8 コアネットワーク、9a,9b ルータ装置。
Claims (19)
- 移動端末と交信する無線基地局と、上記無線基地局を複数管理して制御プレーンの無線回線の制御を行なう複数の無線コントロールサーバと、移動端末とのユーザプレーンのデータ転送制御を行なう複数の無線ベアラサーバとを備える無線ネットワークシステムにおいて、
新規の呼の発生時に、前記無線コントロールサーバと無線ベアラサーバとの間で新規の呼の転送を指示するための制御メッセージを交換する際に、該制御メッセージに無線コントロールサーバおよび無線ベアラサーバが保有している時刻情報を設定し、これら各時刻情報の差分に基づき無線コントロールサーバと無線ベアラサーバとのノード間同期処理を実行することを特徴とする無線ネットワークシステムにおけるノード間同期方法。 - 前記制御メッセージとしてIPv6を使用し、パケットの拡張ヘッダに上記時刻情報の設定部を新たに定義し、該設定部に時刻情報を設定することを特徴とする請求項1に記載の無線ネットワークシステムにおけるノード間同期方法。
- 前記制御メッセージとしてMegaco/H.248プロトコルを使用し、新たに定義したパッケージに上記時刻情報を設定することを特徴とする請求項1に記載の無線ネットワークシステムにおけるノード間同期方法。
- 前記無線コントロールサーバと無線ベアラサーバとの間で制御メッセージが一定時間以上の間送受信されない場合のみ、ノード間同期のための独立した制御メッセージを無線コントロールサーバおよび無線ベアラサーバ間で交換することを特徴とする請求項1〜3の何れか一つに記載の無線ネットワークシステムにおけるノード間同期方法。
- 前記無線ベアラサーバは、各無線基地局との前記ノード間同期処理により各無線基地局と無線ベアラサーバとの間の前記時刻情報の差分を取得するとともに、前記無線ベアラサーバは、前記無線コントロールサーバと無線ベアラサーバとの間で新規の呼の転送を指示するための制御メッセージを交換する際に前記無線ベアラサーバが保有している時刻情報を設定するとき、前記取得した各無線基地局と無線ベアラサーバとの間の時刻情報の差分を元に各無線基地局の時刻情報を設定することにより無線コントロールサーバと無線基地局とのノード間同期処理を実行させることを特徴とする請求項1に記載の無線ネットワークシステムにおけるノード間同期方法。
- 前記無線ベアラサーバは、各無線基地局との前記ノード間同期処理により各無線基地局と無線ベアラサーバとの間の前記時刻情報の差分を取得するとともに、前記無線ベアラサーバは、無線コントロールサーバから移動端末へ送信される無線リソース制御メッセージを中継する際に、前記取得した各無線基地局の時刻の差分情報をもとに前記無線リソース制御メッセージ中の時刻情報を設定し直すことを特徴とする請求項1に記載の無線ネットワークシステムにおけるノード間同期方法。
- 前記無線ベアラサーバは、無線基地局と前記ノード間同期手順を行なう際に、管理対象とする各無線基地局を1つのマルチキャストグループとし、マルチキャストグループの各無線基地局へ上記時刻情報を含む制御メッセージを送信する際は、IPマルチキャストアドレスを宛先アドレスとすることを特徴とする請求項5または6に記載の無線ネットワークシステムにおけるノード間同期方法。
- 前記無線ベアラサーバは、無線コントロールサーバとノード間同期手順を行なうため独立したメッセージを無線ベアラサーバおよび無線コントロールサーバ間で交換する際に、SNTPを適用し、無線ベアラサーバ側をNTPサーバ、無線コントロールサーバ側をNTPクライアントとして動作させることを特徴とする請求項1に記載の無線ネットワークシステムにおけるノード間同期方法。
- 無線コントロールサーバと無線ベアラサーバとの間でキープアライブのために交換する制御メッセージ中に、無線コントロールサーバおよび無線ベアラサーバが夫々保有している時刻情報を設定することで、無線コントロールサーバと無線ベアラサーバとの間の前記ノード間同期処理を実行することを特徴とする請求項1または2に記載の無線ネットワークシステムにおけるノード間同期方法。
- 移動端末とのユーザプレーンのデータ転送制御を行なう無線ベアラサーバとの間で制御メッセージを交換するとともに、無線基地局を複数管理して制御プレーンの無線回線の制御を行なう無線コントロールサーバにおいて、
前記無線ベアラサーバとの間で制御メッセージを交換する際に取得した自身が保有している時刻情報と、前記無線ベアラサーバからの前記制御メッセージに含まれる時刻情報との差分に基づき前記無線ベアラサーバとのノード間同期処理を実行するノード間同期処理手段を備えることを特徴とする無線コントロールサーバ。 - 前記無線ベアラサーバからの前記制御メッセージに含まれる時刻情報は、無線ベアラサーバが各無線基地局とのノード間同期処理により取得した各無線基地局と無線ベアラサーバとの間の時刻情報の差分が加味されたものであることを特徴とする請求項10に記載の無線コントロールサーバ。
- 前記制御メッセージは、新規の呼の転送を指示するためのものあるいはキープアライブのためのものであることを特徴とする請求項10または11に記載の無線コントロールサーバ。
- 無線基地局を複数管理して制御プレーンの無線回線の制御を行なう無線コントロールサーバからの制御メッセージに対する応答メッセージを無線コントロールサーバに返信するとともに、移動端末とのユーザプレーンのデータ転送制御を行なう無線ベアラサーバにおいて、
前記無線コントロールサーバから送信された第1の時刻情報を含む制御メッセージに対する応答メッセージを返信する際、前記制御メッセージを受信した時刻を示す第2の時刻情報、前記応答メッセージを送信する時刻を示す第3の時刻情報および前記第1の時刻情報を前記応答メッセージに付加して前記無線コントロールサーバに送信することにより、前記無線コントロールサーバでのノード間同期処理を可能とさせるようにしたことを特徴とする無線ベアラサーバ。 - 前記第2および第3の時刻情報は、無線ベアラサーバが各無線基地局とのノード間同期処理により取得した各無線基地局と無線ベアラサーバとの間の時刻情報の差分が加味されたものであることを特徴とする請求項13に記載の無線ベアラサーバ。
- 前記制御メッセージは、新規の呼の転送を指示するためのものあるいはキープアライブのためのものであることを特徴とする請求項13または14に記載の無線ベアラサーバ。
- 前記無線コントロールサーバから移動端末へ送信される無線リソース制御メッセージを中継する際に、無線ベアラサーバが各無線基地局とのノード間同期処理により取得した各無線基地局と無線ベアラサーバとの間の時刻情報の差分情報をもとに前記無線リソース制御メッセージ中の時刻情報を設定し直すことを特徴とする請求項13に記載の無線ベアラサーバ。
- 無線基地局を複数管理して制御プレーンの無線回線の制御を行なう無線コントロールサーバとの間で制御メッセージを交換するとともに、移動端末とのユーザプレーンのデータ転送制御を行なう無線ベアラサーバにおいて、
前記無線コントロールサーバとの間で制御メッセージを交換する際に取得した自身が保有している時刻情報と、前記無線コントロールサーバからの前記制御メッセージに含まれる時刻情報との差分に基づき前記無線コントロールサーバとのノード間同期処理を実行するノード間同期処理手段を備えることを特徴とする無線ベアラサーバ。 - 移動端末とのユーザプレーンのデータ転送制御を行なう無線ベアラサーバとの間で新規の呼の転送を指示するための第1の制御メッセージを交換するとともに、無線基地局を複数管理して制御プレーンの無線回線の制御を行なう無線コントロールサーバにおいて、
前記無線ベアラサーバとの間で、一定時間以上の間、第1の制御メッセージを授受していないことを監視する監視タイマと、
この監視タイマにより一定時間以上の間第1の制御メッセージを授受していないことを検出すると、ノード間同期のための所定の第2の制御メッセージを無線ベアラサーバとの間で交換するとともに、前記第2の制御メッセージを交換する際に取得した自身が保有している時刻情報と前記無線ベアラサーバからの前記第2の制御メッセージに含まれる時刻情報との差分に基づき前記無線ベアラサーバとのノード間同期処理を実行するノード間同期処理手段と、
を備えることを特徴とする無線コントロールサーバ。 - 無線基地局を複数管理して制御プレーンの無線回線の制御を行なう無線コントロールサーバとの間で新規の呼の転送を指示するための第1の制御メッセージを交換するとともに、移動端末とのユーザプレーンのデータ転送制御を行なう無線ベアラサーバにおいて、
前記無線コントロールサーバとの間で、一定時間以上の間、第1の制御メッセージを授受していないことを監視する監視タイマと、
この監視タイマにより一定時間以上の間第1の制御メッセージを授受していないことを検出すると、ノード間同期のための所定の第2の制御メッセージを無線コントロールサーバとの間で交換するとともに、前記第2の制御メッセージを交換する際に取得した自身が保有している時刻情報と前記無線コントロールサーバからの前記第2の制御メッセージに含まれる時刻情報との差分に基づき前記無線コントロールサーバとのノード間同期処理を実行するノード間同期処理手段と、
を備えることを特徴とする無線ベアラサーバ。
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