JP4361951B2 - 通信システム内のネットワークノードグループを用いたデータ通信制御のための方法 - Google Patents
通信システム内のネットワークノードグループを用いたデータ通信制御のための方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は,通信システム内のデータ通信の制御に関する。特に,本発明はデータ通信トラヒックの処理のためにネットワークノードグループを形成することに関する。
通信ネットワークの構築においては,システム規模設定が重要な要因である。通常,基本的なガイドラインは,ネットワーク内のさまざまな地域における加入者数を推定することである。しかし,さまざまな普通でない状況下においてトラヒックの分布を予測することは非常に困難である。移動体通信ネットワークでは,移動体通信加入者がネットワークが提供されている地域内を自由に動き回ることができるので,状況は特に困難である。トラヒックの突然の増加に対処できるように,ネットワークには十分な予備能力が必要である。さもなければ,顧客はネットワークが信頼できないと考えるかも知れない。トラヒックの増加に対処する単純な解決策は,ネットワークのすべての部分に冗長能力を規則正しく構築することである。データ送信プロセスに関与するさまざまなネットワークノードにおいて,データ送信能力及び処理能力の双方に予備能力が利用できなければならない。単純な解決策では,以前は低トラヒックであったネットワークセグメントがネットワーク内で最も活発なセグメントになるような,全く急増したトラヒック分布には対処できない。そのような状況は例えば,移動体通信ネットワークにおいて多数の加入者がネットワーク内の特定の地域に移動しようとしたときに発生する。これは例えば,スポーツイベントなどによって発生することがある。当然ながらセルラ無線システムにおいては,セル内で利用可能な無線送受信機の数によって,そのセルエリア内で扱うことができる同時トラヒック量が制限される。同様に,基地局の密度がトラヒック量の限界となる。しかし,コアネットワーク内のネットワーク要素数及びそのそれぞれの能力もまた,特定の地域に関して処理できるトラヒック量の限界となる。先行技術である一般パケット無線サービス(GPRS)においては,地域ごとにネットワーク要素が固定的に割り当てられていた。GPRSシステムは,第3世代パートナシッププロジェクト(3GPP)の仕様書23.060に規定されている。
ここで,先行技術であるGPRSアーキテクチャを示す図1を参照する。図1にはインターネット又は企業のイントラネットであるIPネットワーク196及びGPRSネットワーク199と関連付けられたネットワーク要素が示されている。図1は,1つのサービス提供GPRSサポートノード(SGSN),すなわちSGSN100と関連付けられた要素を示している。GPRSネットワーク199にはほかのSGSNもあってよいが,ここではそれらは先行技術の説明には無関係であることに注意されたい。SGSN100は,ゲートウェイGPRSサポートノード190及び192を用いてIPネットワーク196と接続されている。移動体通信加入者と関連付けられた加入者データは帰属位置レジスタ194に記憶され,例えばネットワーク接続及びPDPコンテキスト活性化手続の際にSGSN100が問い合わせる。
図1には移動機198もある。移動機198は,GPRSネットワーク199によって利用可能にされたセルのどれにでも接続することができる。セルは,経路制御エリア140,150,160,170及び180にまとめられる。経路制御エリア140は,セル142〜146を含む。経路制御エリア150は,セル152〜159を含む。同様に経路制御エリア160,170及び180にはそれぞれ少なくとも1つの関連付けられたセルがあるが,それらは図示されていない。各セルは基地局(BTS)によってサービス提供を受ける。基地局は図示されていない。基地局コントローラ(BSC)110,120及び130がある。BSC110は経路制御エリア140及び150と関連付けられたセルを管理する。パケット制御ユニット(PCU)112及び114はそれぞれ,経路制御エリア140及び150に含まれる各セルを出入りするパケットトラヒックを処理する。パケット制御ユニット112及び114はそれぞれ,SGSN100へのネットワークサービス仮想コネクション(NS−VC)113及び115を有する。SGSN100において,NS−VC113及び115はパケット処理ユニット(PAPU)102を用いて処理される。パケット処理ユニット102はSGSN100にある。SGSN100はまた,2つのほかのPAPU,すなわちPAPU104及びPAPU106を備える。PAPU104はPCU122へのNS−VCを有する。PAPU106はPCU132及びPCU134へのNS−VCを有する。しかし,SGSN100の内部は3GPP標準の規定範囲外であり,代わりに製造事業者特定の解決策に委ねられることに注意されたい。ほかの解決策においては,SGSNには例えば,NS−VCを処理する1つのユニットだけがあってもよい。
各NS−VC上で,問題のPCUと関連付けられたエリアにあるポイント−ツ−ポイント(PTP)機能エンティティ,ポイント−ツ−マルチポイント(PTM)機能エンティティ及び信号通知(SIG)機能エンティティそれぞれへの基地局システムGPRS仮想コネクション(BVC)が搬送される。通常いくつかのPTP BVCがあり,それぞれが1つのセルに関連している。PTP機能エンティティは,特定セル内のユーザプレーンに関連したトラヒックを扱う。NS−VCはネットワークサービスエンティティ(NSE)で終端される。NSEは例えば,PCU内にあってもよい。基地局システムGPRSプロトコル(BSSGP)は,3GPP仕様書48.018に規定されている。SGSNと基地局サブシステム(BSS)との間のGPRSネットワークサービスプロトコル層は,3GPP仕様書48.016に規定されている。
図1に示したGPRSネットワークアーキテクチャに関連する課題は,PAPUの能力が,PCUを介してPAPUに接続されている経路制御エリアに関して処理できるトラヒック量の上限となることである。例えばPAPU102の能力は,それぞれPCU112及び114を介してPAPUに接続されている経路制御エリア140及び150を出入りするトラヒックに関して処理できる上限となる。したがって,大きな集会に関連するような例外的な条件においてさえ,PAPUにおけるトラヒックのボトルネックを避けることができるように,PAPUの能力は正常時トラヒックにおいて正当化されるものよりずっと高くしなければならない。この解決策は,予備のハードウェア投資という形で追加のコストをもたらす。ネットワークの特定のエリアにサービスを提供するPAPUユニットに能力の過剰がある一方,同時にネットワークのほかの場所では能力不足が存在するかもしれない。当然,類似の課題はSGSNのようなサービス提供ネットワークノードが多重の個別の処理ユニットを備えず,その代わりに単一処理ユニットを備えるほかの均等なシステムアーキテクチャでも起きる。単一処理ユニットがシステムのボトルネックになることは,均等に可能性がある。したがって最適な解決策では,ネットワークのさまざまなエリアにパケットデータ処理能力を動的に割り当てる能力を持つ。この課題を軽減する1つの解決策は,ネットワークエンティティのクラスタを導入することであり,クラスタの中の各ネットワークエンティティがネットワークのさまざまなセグメント又はエリアに関係するトラヒックに割り当てられる。ネットワークエンティティクラスタを適用するような解決策は,3GPP仕様書23.236,"Intra Domain Connection of RAN Nodes to Multiple CN Nodes"に規定されている。
ここで図2を参照すると,図2は3GPP仕様書23.236に導入された解決策を適用する先行技術のGPRSアーキテクチャを示している。この解決策は,多地点Gbインタフェースと呼ばれている。Gbインタフェースは,SGSNと基地局サブシステム(BSS)との間のインタフェースを意味する。図2はIPネットワーク196が示されており,それはGGSN240を介してGPRSネットワークに接続されている。GGSN240に接続された4つのSGSN,すなわちSGSN210〜216がある。SGSN210及び212は第1クラスタ200にグループ化され,一方SGSN214及び216は第2クラスタ202にグループ化されている。3GPP仕様書23.236によれば,プールエリアとは,移動機がサービス提供コアネットワーク(CN)ノードを変更する必要なしに動き回ることができるエリアである。プールエリアは,1以上のCNノードが並行してサービスを提供する。1つの無線ネットワークコントローラ(RNC)又はBSCによって制御されるすべてのセルは同じ1つの(又は複数の)プールエリアに属する。1つのプールエリアにサービスを提供するCNノードのグループはまた,それぞれMSCプール又はSGSNプールと呼ばれる。このように,MSCプールは少なくとも2つのMSCを,SGSNプールは少なくとも2つのSGSNを含む。
クラスタ,換言すればMSCプール又はSGSNプールは,このようにしてプールエリアを処理する。図2において2つの経路制御エリア230及び232が図示されており,それらは2つの別個のプールエリアを形成している。経路制御エリア230はBSC220によって処理され,経路制御エリア232はBSC222によって処理される。経路制御エリア230によって形成されるプールエリア内で発呼又は着呼するトラヒックに関して,クラスタ200に属する各SGSNは均等な代替物と考えられる。経路制御エリア230に関連付けられたセル内の移動機がネットワーク接続を行うときはいつでも,SGSN210又はSGSN212のいずれかがその移動機に関するパケットデータトラヒックを処理するための候補と考えられる。特定の移動機234からの初期ネットワーク接続要求メッセージがBSC220で受信されると,BSCはSGSN210又はSGSN212を移動機234のために指定するべきかどうかを判断するために非接続層(Non−Acess Stratum:NAS)ノード選択機能を実行する。図2において,移動機234が発した接続要求メッセージが矢印250で示されている。NASノード選択機能は,経路制御エリア230と関連付けられたプールエリアのためのクラスタをどのSGSNが形成するかに関する情報に基づいて構成されている。類似して,特定のプールエリアに関連付けられた回線交換呼の処理のために,MSCのクラスタが構成できる。
ここで初期接続要求とは,移動機234にどのSGSNもまだ指定されていないことを示す接続要求を意味する。接続要求メッセージ及び経路制御エリア更新メッセージは,一時論理リンク識別子フィールドを含む。そのフィールドの一部はネットワークリソース識別子(NRI)を含む。NRIは,メッセージを送信した移動機にどのSGSNが指定されているかを,GPRSネットワーク要素,例えばBSCが判定するために用いられる。一時論理リンク識別子フィールドが無作為の値をとる接続要求は,初期接続要求である。BSC220におけるNASノード選択機能が,SGSN210を移動機234に指定したとしよう。その後,BSC220は接続要求メッセージをSGSN210に転送する。SGSN210がその接続要求メッセージに応答メッセージを用意するとき,パケット一時移動機識別情報(P−TMSI)を割り当て,そこに含まれるビットの組をSGSN210に予約されているNRI値に対応する値に設定する。NRI値は,1つのプールエリア内で唯一である。P−TMSIによって,新たなTLLIもまたNRI値を含むように新たなTLLIが決定される。移動機234は新たなTLLIを取得する。新たなTLLIは,後に続く経路制御エリア更新及びBSC220へ送信される接続要求メッセージにおいて,移動機234が用いる。TLLIを検査することによって,BSC220はTLLI値を抽出し,受信したメッセージをNRI値が指示する,この場合はSGSN210であるSGSNへ転送することができる。移動機234がSGSN間経路制御エリア更新を実行したとき,TLLI値も新たなSGSNに送信され,新たなSGSNはその中のNRI値を用いて古いSGSNを判定することができ,古いSGSNから移動機234に関係する情報を取得することができる。
図2において説明されたような解決策に関連付けられる課題は,NRIからSGSNへ,及びNRIからMSCへのマッピング並びにネットワーク要素割当てによって,SGSN,MSC及びBSCに新たな機能性が必要になることである。新たなネットワーク要素がクラスタに導入されると,マッピングの維持管理に相当な手当てが必要である。図2において説明されたような解決策に関連付けられるもう1つの課題は,特定のプールエリアに関連付けられた例えばSGSNクラスタ又はMSCクラスタなどのネットワークノードクラスタが,隣接するネットワーク要素に対してコアネットワーク層においては見えず,例えばアクセス層においては見えることである。換言すれば,BSCは例えばSGSNクラスタ及びNRIアドレスとSGSNアドレスとの間のマッピングに関係する情報によって構成設定されなければならない。あるシステム層にネットワーク要素クラスタを導入すると,隣接する層にそのネットワーク要素が見えるようになり,そのことが全体のシステムアーキテクチャを複雑にする。最適な解決策は,ネットワーク要素クラスタが隣接するシステム層から隠蔽されるようにすることである。
SGSN又はGGSNのようないくつかのCNエンティティが,図1に類似の方法でBSSの観点でグループ化されると,また別の課題が生じる。NRI値を個々のCNエンティティに割り当てできるようにするため,NRIフィールドは十分長くなければならない。このことはTLLI領域不足を起こす。多地点Gbインタフェースを適用するとき生じる更なる課題は,各CNエンティティがプールエリア内に含まれるすべてのセルについての情報を記憶しなければならないことである。
本発明は,少なくとも2つのサービス提供ノードを含む通信ネットワークにおいて,データ通信を制御するための方法に関する。前記方法においては,前記通信ネットワーク内に少なくとも2つのサービス提供ノードを含むグループが形成される。少なくとも1つの端末ノードを前記グループと関連付ける。第1サービス提供ノードにおいて第2サービス提供ノードから構成情報を受信する。前記第1サービス提供ノードにおいて端末ノードから第1メッセージを受信する。前記第1サービス提供ノードにおいて,少なくとも前記第1メッセージ内の第1識別子と前記構成情報とによって前記グループの前記第2サービス提供ノードを決定する。前記第1サービス提供ノードから前記第2サービス提供ノードへ前記第1メッセージを送信する。前記第2サービス提供ノードにおいて前記第1メッセージを処理する。前記第2サービス提供ノードを指示する第2識別子を前記端末ノードへ提供する。そして,前記端末ノードからの第2メッセージ内で前記第2サービス提供ノードを指示する。
本発明はまた通信システムに関し,該通信システムは少なくとも1つの端末ノードと,少なくとも第1サービス提供ノードと第2サービス提供ノードとを含むサービス提供ノードグループとを備え,前記第1サービス提供ノードは,前記第2サービス提供ノードから構成情報を受信し,端末ノードから第1メッセージを受信し,前記第1メッセージ内の少なくとも第1識別子及び前記構成情報によって前記グループから前記第2サービス提供ノードを選択し,かつ前記第1メッセージを前記第2サービス提供ノードへ送信するように構成され,前記第2サービス提供ノードは,前記第1メッセージを処理し,かつ前記第2サービス提供ノードを指示する第2識別子を前記端末ノードへ提供するように構成され,前記端末ノードは,第2メッセージ内で前記第2サービス提供ノードを指示するように構成される。
本発明はまた少なくとも1つの端末ノードにサービスを提供するネットワークノードに関し,該ネットワークノードは,第2サービス提供ノードから構成情報を受信し,インタフェースエンティティに前記構成情報を提供するように構成する構成エンティティを備え,前記インタフェースエンティティは,端末ノードから第1メッセージを受信し,前記第1メッセージ内の少なくとも第1識別子及び前記構成情報によって前記グループから前記第2サービス提供ノードを選択し,前記第1メッセージを前記第2サービス提供ノードへ送信し,前記第1メッセージを処理し,かつ前記第2サービス提供ノードを指示する第2識別子を前記端末ノードへ提供するように構成する。
本発明はまたデータ処理システム上で実行されたとき,以下のステップを実行するように適応させられたコードを有する計算機プログラムに関する。すなわち,通信ネットワーク内に少なくとも2つのサービス提供ノードを含むグループを形成し,少なくとも1つの端末ノードを前記グループと関連付け,第1サービス提供ノードにおいて第2サービス提供ノードから構成情報を受信し,前記第1サービス提供ノードにおいて端末ノードから第1メッセージを受信し,前記第1サービス提供ノードにおいて,少なくとも前記第1メッセージ内の第1識別子と前記構成情報とによって前記グループの前記第2サービス提供ノードを判定し,前記第1サービス提供ノードから前記第2サービス提供ノードへ前記第1メッセージを送信し,前記第2サービス提供ノードにおいて前記第1メッセージを処理し,前記第2サービス提供ノードを指示する第2識別子を前記端末ノードへ提供し,そして前記端末ノードからの第2メッセージ内で前記第2サービス提供ノードを指示する。
本発明の1つの実施例においては,前記グループ内の少なくとも1つのサービス提供ノードと関連付けられた負荷情報を収集し,前記第2サービス提供ノードを決定する,換言すれば選択する前記ステップにおいて,前記負荷情報を検査する。
本発明の1つの実施例においては,前記通信ネットワークは移動体ネットワークであり,前記端末ノードは移動体ノードであり,少なくとも1つの端末ノードにサービスを提供するネットワークノードは,サービス提供ノードである。本発明の1つの実施例においては,前記移動体ノードは移動機である。
本発明の1つの実施例においては,前記第1サービス提供ノードによってグループの中から決定された前記第2サービス提供ノードは,前記第1サービス提供ノードであってもよい。すなわち,第1サービス提供ノードは,少なくとも前記第1メッセージ内の第1識別子及び構成情報を基準として有することによって,自分自身を前記第2サービス提供ノードに決定することができる。そこで,前記第1メッセージは前記サービス提供ノードにおいて処理され,前記第1サービス提供ノードを指示する第2識別子が前記端末ノードに提供され,前記第1サービス提供ノードは前記端末からの第2メッセージ内で指示される。しかしこの実施例においては,前記第1サービス提供ノードも同様に前記決定ステップにおいて前記第1サービス提供ノードとは異なる第2サービス提供ノードを決定することができることに注意されたい。
本発明の1つの実施例においては,前記移動体ネットワークは一般パケット無線システム(GPRS)ネットワーク又は世界移動体通信システム(UMTS)ネットワークある。本発明の1つの実施例においては,前記サービス提供ノードは,例えばサービス提供GPRSサポートノード(SGSN),移動体サービス交換センタ(MSC)又はIPマルチメディアシステム(IMS)呼状態制御機能(CSCF)などのコアネットワーク(CN)エンティティである。本発明の1つの実施例においては,コアネットワーク(CN)エンティティは,全体が単一の統合されたサービス提供GPRSサポートノード(SGSN)である。本発明の1つの実施例においては,コアネットワーク(CN)エンティティは計算機ユニットであって,分散アーキテクチャクラスタSGSNノード内でほかのネットワークノードに対して個別のSGSNに見える。本発明の1つの実施例においては,前記サービス提供ノードグループはコアネットワークノード内に含まれる。本発明の1つの実施例においては,前記サービス提供ノードはコアネットワークノード内に含まれる計算機ユニットである。本発明の1つの実施例においては,前記サービス提供ノードは計算機ユニット,換言すればサービス提供GPRSサポートノード(SGSN)内のパケット処理ユニット(PAPU)すなわちパケットユニットである。本発明の1つの実施例においては,サービス提供ノードはSGSNグループ内のサービス提供GPRSサポートノード(SGSN)である。本発明の1つの実施例においては,構成情報は,前記コアネットワークに接続された無線接続ネットワーク(RAN)に関連付けられたRAN構成情報を含む。前記RAN構成情報は,例えば異なるサービス提供ノードから異なるRANエリアへのコネクションに関する情報を含む。例えば世界移動体通信システム(UMTS)コアネットワークの場合,コネクションに関する情報はサービス提供ノードから個々のパケット制御ユニットへのコネクションの存在を規定することができる。例えば一般パケット無線システム(GPRS)コアネットワークの場合,コネクションに関する情報はサービス提供ノードから個々のネットワークサービスエンティティ(NSE)へのコネクションの存在を規定することができる。
本発明の1つの実施例においては,前記第1識別子及び前記第2識別子は一時移動体通信加入者識別情報(TMSI)である。本発明の1つの実施例においては,前記第1識別子及び前記第2識別子は,回線交換ネットワーク要素に対して移動機を識別するために用いられる一時移動体通信加入者識別情報(TMSI)である。本発明の1つの実施例においては,前記第1識別子は一時論理リンク識別情報(TLLI)であり,前記第2識別子はパケット一時移動体通信加入者識別情報(P−TMSI)である。前記端末ノードからの第2メッセージ内での前記第2サービス提供ノードの指示は,前記第2識別子の少なくとも一部が前記第2メッセージ内で規定されるように実行される。本発明の1つの実施例においては,前記各計算機ユニットは少なくとも1つのゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)において,それぞれ別のサービス提供GPRSサポートノード(SGSN)としてアドレスされる。
本発明の1つの実施例においては,前記通信ネットワークはIPネットワークである。本発明の1つの実施例においては,前記第1メッセージはネットワーク接続メッセージである。本発明の1つの実施例においては,前記第2メッセージは前記端末ノードからのアップリンクパケットである。
本発明の1つの実施例においては,前記通信ネットワークは少なくとも回線交換(CS)ネットワークを含み,前記サービス提供ノードは前記CSネットワーク内の例えば移動体通信交換センタ(MSC)などの交換機である。本発明の1つの実施例においては,前記第1メッセージは例えば初期位置情報更新要求メッセージなどの登録メッセージであり,前記第2メッセージは呼設定要求メッセージ又は後に続く位置情報更新要求メッセージである。
本発明の1つの実施例においては,前記グループから前記第2サービス提供ノードを決定するステップ,換言すれば選択するステップは,前記構成情報に基づいて前記グループから適当なサービス提供ノードを選別することによって候補サービス提供ノードリストを形成するステップと,前記第1識別子からハッシュコードを計算するステップと,前記ハッシュコードによってインデクス付けされた前記候補サービス提供ノードリストから前記第2サービス提供ノードを選択するステップとを有する。前記ハッシュコードは,例えば前記第1識別子を前記候補サービス提供ノードリスト内の候補ノードの数で除算してその剰余をとることによって計算される。適当なサービス提供ノードとはここでは,例えば活性状態にあり,過負荷状態でなく,かつ前記端末ノードの現在のRANエリアに対する構成済みの活性なコネクションを有するサービス提供ノードを意味する。
本発明の1つの実施例においては,前記計算機プログラムは計算機可読媒体に格納される。前記計算機可読媒体は,着脱可能メモリカード,磁気ディスク,光ディスク又は磁気テープであってもよい。
本発明の1つの実施例においては,前記端末ノードはラップトップ計算機,パームトップ計算機,移動体端末又はパーソナルデジタルアシスタント(PDA)などの移動体デバイスである。本発明の1つの実施例においては,前記端末ノードはデスクトップ計算機又は任意のほかの計算デバイスである。
本発明の効果は,通信システムにおける改善された性能に関する。CNエンティティをグループ化すると,サービスを受ける無線ネットワーク又は無線ネットワークの一部,例えば,経路制御エリア,位置登録エリア,又は一般に少なくとも1つのセルを含むRANエリアのためのより大きな能力を達成することができる。本発明によって,動的な加入者収容能力制御を達成することができる。更に,個別CNエンティティよりもグループ化CNエンティティの方が管理が容易である。
また別の効果は,CNエンティティのグループ化が,隣接するネットワーク層又は無線ネットワーク,ほかの種類の接続ネットワーク及びGGSNのようなゲートウェイノードのようなネットワークエンティティから見えないことである。隣接するネットワークエンティティに対してCNエンティティグループ情報を構成し,隣接するネットワークエンティティにおいてCNエンティティ決定及び選択手続を実行する必要はもはやない。例えば本発明は,多地点Gbインタフェース,多地点Iuインタフェース及び多地点Aインタフェースに対する代替物を提供する。
本発明のまた別の効果は,構成情報を共有することによって,CNエンティティグループ内のほかのCNエンティティにおいて効率的かつ正確なCNエンティティ選択が実行できることである。
付属の各図面は,本発明の更なる理解を可能にし,本願明細書の一部を構成するものであって,本発明の実施例を例示して記述と共に本発明の原理を説明する補助となるものである。
ここで本発明の実施例を詳細に参照する。実施例の事例が付属の各図面に示されている。
図3は本発明の1つの実施例における移動体通信ネットワークを示すブロック図である。移動体通信ネットワークはコアネットワーク(CN)340を含む。CN340は例えば,世界移動体通信システム(UMTS),世界移動体通信システム(GSM)又は一般パケット無線サービス(GPRS)のコアネットワークであってもよい。CNは,例えばパケットデータサポートノード,呼処理ノード,ゲートウェイノード及び交換センタのようないくつかのCNエンティティを含む。UMTS,GSM及びGPRSの場合,CNエンティティは例えば,サービス提供GPRSサポートノード(SGSN),ゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN),移動体通信交換センタ(MSC)及びMSCサーバを含む。UMTSコアネットワークのアーキテクチャは,3GPP仕様書23.002に規定されている。
移動体通信ネットワークはIPネットワーク196に接続されており,IPネットワークは例えばインターネット又はイントラネットである。CNが回線交換サービスへの接続を提供しているときは,移動体通信ネットワークは回線交換(CS)ネットワークにも接続されており,CSネットワークは例えば公衆交換電話ネットワーク(PSTN)である。CN内で,音声,ビデオ及びデータサービスは回線交換又はパケット交換される。移動体通信ネットワークはいくつかのほかのネットワークにも接続することができるが,それらは示されていない。CN340は接続ネットワーク350に接続され,それは無線ノード310を含む。無線ノード310は無線接続ネットワーク(RAN)エリア320にサービスを提供し,当該エリアは例えばセル321及び322を含む。接続ネットワーク350は,例えばUMTS無線接続ネットワーク(UTRAN)又はGSM/EDGE無線接続ネットワーク(GERAN)であってもよい。無線ノード310は,例えばGERAN基地局コントローラ(BSC),UMTS無線ネットワークコントローラ(RNC)又は均等な無線ノードであってもよい。接続ネットワーク350は,例えばUMTSのIu−PS又はIu−CSインタフェース,若しくはGERANのAインタフェース又はGbインタフェースを用いてCN340に接続することができる。RANエリア320は,経路制御エリア(RA),位置登録エリア(LA)若しくはいくつかの経路制御エリア又は位置登録エリアを含むグループであってもよい。RANエリアはまた,いくつかのセルを含むより小さなエリアであってもよい。1つのRANエリアには少なくとも1つのセルがある。本発明の1つの実施例においては,RANエリアは例えばパケット制御ユニット(PCU)などの特定のRANエンティティによってトラヒックが処理されるエリアである。
CNは,CNエンティティグループ300及び構成マネージャ330を含む。CNエンティティグループ300は,CNエンティティ301〜304を含む。CNエンティティ301〜304は,独立なネットワークノード又は少なくともCNエンティティグループ300を含む分散アーキテクチャCNノード内のユニットであってもよい。分散アーキテクチャCNノードは,例えばブレードサーバであってもよい。CNエンティティグループはまた,CNエンティティクラスタとも呼ばれる。CNエンティティグループ300はいくつかのゲートウェイノード(図示されていない)を介してIPネットワーク196に接続することができる。図3に,各CNエンティティから無線ノード310へのコネクションがある。移動機(図示されていない)がCNエンティティグループ300が制御しているエリアに入ると,移動機はネットワーク接続要求を送信する。無線ノード310が移動機からそのネットワーク接続要求,又は任意のほかのサービス要求を受信すると,その要求をCNエンティティグループ300内のCNエンティティに転送する。移動体ノードは,例えばセルラ無線システムの移動機であってもよい。無線ノード310は,CNエンティティグループ内のCNエンティティの数に関して通知を受ける必要はなく,無線ノード310は例えばそれと接続している所定のCNエンティティに単に接続する。
無線ノード310が例えばネットワーク接続要求をCNエンティティ301に送信するとしよう。ネットワーク接続要求は,移動機が発生させた無作為な一時移動体通信加入者識別情報を搬送する。その後,CNエンティティ301はCNエンティティグループ300内のCNエンティティのうち1つを,ネットワーク接続要求及びその移動体ノードに関するすべての必須の要求を処理するために指定する。指定されたCNエンティティはまた,その移動体ノードに関するトラヒックを処理する責任を持っているという意味で,オーナCNエンティティと呼ばれる。CNエンティティ割当て手続は,CNエンティティ301がネットワーク接続要求によって搬送される所定の識別子からハッシュコードを計算するように実行される。前述のCNエンティティを指定するためのハッシュコードの計算は,移動機が同じ無作為な一時移動体通信加入者識別情報を持つ2つ以上のネットワーク接続要求を送信することができるという事実のために実行される。これは例えば,ネットワーク接続要求に対して所定の時間内に肯定応答が受信されないときに発生する。同じ移動機からのネットワーク接続要求を,異なるCNエンティティで処理することを避けるために,同じCNエンティティが双方の要求を受信する必要がある。
本発明の1つの実施例においては,ハッシュコードは所定の識別子を数Nで除算して剰余をとることによって計算され,ここで数NはCNエンティティグループ300内のCNエンティティの数を表す。ハッシュコードは,ネットワーク接続要求を処理するために指定されたCNエンティティのインデクスを表す。CNエンティティ301が計算したハッシュコードがインデクス値3を表しており,それは3番目のCNエンティティ,すなわちCNエンティティグループ300内のCNエンティティ303に対応する。一般に,インデクス値1,2,3及び4は,それぞれCNエンティティ301,302,303及び304に対応する。そこでCNエンティティ301はネットワーク接続要求をCNエンティティ303に転送し,それがネットワーク接続要求を処理してその後の移動体ノードからのトラヒックを処理するために準備する。本発明の1つの実施例においては,CNエンティティは移動体ノードに新たな一時移動体通信加入者識別情報(TMSI)又はほかの均等な識別子を通知し,それは移動体ノードがその後の要求においてCNエンティティ303がその移動体ノードのために指定されたことを識別するために用いられる。新たなTMSIは指定されたCMエンティティのインデクス値を含む。CNエンティティインデクスを含むTMSIはまた,受信側CNエンティティにCNエンティティがTMSI内で搬送されていることを示すほかの情報も含まなければならない。この情報は例えば,TMSIが特定のTMSI番号空間から選択されるように指定される。
アップリンクトラヒックも類似してCNエンティティ301によってCNエンティティ303へ転送することができる。アップリンクトラヒックの転送はTMSIに基づいて行われ,TMSIはCNエンティティインデクスを指定する。移動機はTMSIをパケットデータ又は呼設定要求を搬送するメッセージ内で用いる。ゲートウェイノードから発せられるダウンリンクパケットのために,オーナCNエンティティをいくつかの方法で決定することができる。本発明の1つの実施例においては,CNエンティティグループ300内の各CNエンティティは,ゲートウェイノードに対して別個のノードのように見える。本発明の1つの実施例においては,ゲートウェイノードはCNエンティティグループ300を単一のノードと見なす。この場合,CNエンティティ301〜304及びゲートウェイノードに接続されたフロントエンドノード(図示されていない)があり,フロントエンドノードはゲートウェイノードからダウンリンクパケットを受信してそのダウンリンクパケットを正しいオーナCNエンティティに転送する責任を負う。オーナCNエンティティの決定は,フロントエンドノードがアクセスするメモリを用いて実行してもよく,そのメモリはパケットあて先アドレスをオーナCNエンティティインデクスにマッピングするためのマッピング情報を含む。本発明のまた別の実施例においては,ゲートウェイノードが各ダウンリンクパケットをCNエンティティグループ300内の各サービス提供CNエンティティに送信する。
構成マネージャ330は,CNエンティティ301〜304から構成情報の更新を提供される。各CNエンティティのうち1つに関する構成情報に変更があるときはいつでも,問題のCNエンティティは変更された構成情報を構成マネージャ330に転送し,構成マネージャはその構成情報をCNエンティティグループ300内のほかのCNエンティティに配信する。例えば,無線ノードとCNエンティティとの間に新たなコネクションが構成されたときは,新たなコネクションの利用可能性がCNエンティティから構成マネージャへ通知される。本発明の1つの実施例においては,構成マネージャは別個のノードではなく,CNエンティティグループの中のCNエンティティのうち1つに置かれる。本発明の1つの実施例においては,構成マネージャはなく,その代わりに構成情報の更新はその更新を受信したCNエンティティからCNエンティティグループの中のほかの各CNエンティティへ配信される。この配信は,例えばCNエンティティ301〜304がマルチキャストグループに属するようにIPマルチキャストを用いて実装してもよい。本発明のまた別の実施例においては,構成マネージャを含むハイブリッド機構が適用されるが,例えばフロー制御に関する時間が重要なメッセージはIPマルチキャストを用いてCNエンティティグループ内に配信される。
本発明の1つの実施例においては,コアネットワークの回線交換側にある移動体通信ネットワークにCNエンティティグループが適用される。この実施例においては,CNエンティティは移動体通信交換センタ(MSC)であり,CNエンティティグループはMSCクラスタである。
本発明の1つの実施例においては,CNエンティティグループが固定IPネットワークに適用される。この実施例においては,無線ノードの代わりにCNエンティティが接続ノード(図示されていない)に接続され,そこからいくつかの固定IP端末にコネクションが張られる。この実施例においては,ネットワーク接続要求は例えば,リンク層コネクション確立である。ほかの態様においては,CNエンティティ指定,要求転送,パケットデータトラヒック処理及び構成更新手続は,本発明を移動体通信ネットワークに適用する場合と類似であってもよい。
図4Aは,本発明の1つの実施例におけるコアネットワーク(CN)を例示するブロック図であり,各無線接続ネットワーク(RAN)エリアはCNノード内の各CNエンティティに接続されている。図4のCNは,例えばインターネット又はイントラネットであるIPネットワーク196及び例えばPSTNである回線交換(CS)ネットワークに接続されている。CNはまた,さまざまな接続点を介して任意の数の外部IPネットワークに接続されてもよい。CNはまた,ゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)452も含む。CNはまた,分散アーキテクチャCNノードも含み,それは更にCNエンティティグループ410及び420を含む。CNエンティティグループ410はCNエンティティ401〜404を含む。CNエンティティグループ420においても同様に,少なくとも1つのCNエンティティ(図示されていない)がある。また構成マネージャ411もあり,そこへCNエンティティ401〜404が構成更新情報を送り,構成マネージャから構成更新情報がCNエンティティ401〜404へ配信される。本発明の1つの実施例においては,構成マネージャは1つのCNエンティティグループに特定である。本発明の別の実施例においては,構成マネージャはCNノード400内のいくつかのCNエンティティグループによって共有である。CNノード400は帰属位置レジスタ(HLR)194に接続され,それは移動体通信加入者に関する加入者情報を格納する。RA/LA441があり,それはRANノード430がサービスを提供する。RA/LA441は経路制御エリア(RA)又は位置登録エリア(LA)であってもよい。RANノード430にはRANエンティティ432があり,それはその責任下にあるRANエリア内の各セルに対して,コネクション終端エンティティとして働く。RANエンティティ432は,RA/LA441内のいくつかのセル又はRA/LA441内のすべてのセルを制御する責任を持つ。図4Aにおいて,RANエンティティ432が制御するセルの組はRA/LA441内のセルの組である。しかし,RANエンティティ432がRA/LA441内のセルの一部だけを制御することも同様に可能であり,RA/LA441内の残りのセルを制御するいくつかのほかのRAエンティティがあることになる。
CNエンティティ401〜404からRANエンティティ432へ,それぞれコネクション471〜474がある。図4Aに示した実施例においては,RANエンティティ432からCNエンティティグループ410内のすべてのCNエンティティにコネクションがある。更に本発明のこの実施例においては,CNエンティティグループ内の各セル,各経路制御エリア,各位置登録エリア及び各RANエリアは共有である。このことは,特定のCNエンティティグループの制御下にある各セル,各経路制御エリア,各位置登録エリア及び各RANエリアのいずれからのトラヒックも,そのグループ内のどのCNエンティティに指定してもよいことを意味する。ネットワーク接続要求がコネクション471〜474のうち1つを介して受信されたとき,受信側CNエンティティはその要求を送信した移動機にどのCNエンティティを指定してもよい。本発明の1つの実施例においては,受信側CNエンティティはまた,CNエンティティグループ410内のほかのCNエンティティからRANエンティティ432へのコネクションの状態を検査してもよい。そこで受信側CNエンティティは要求を指定されたCNエンティティに転送する。例えばCNエンティティ401が,コネクション471を介してRANエンティティ432から移動機(図示されていない)から始まるネットワーク接続要求を受信すると,CNエンティティ401はその移動機のためのサービス提供CNエンティティを決定する。
図4Aに示した実施例は,RANノード,例えばBSCがBVCフロー制御に既定値を用いるときは,安全かつ信頼できる。なぜならば,移動機のフロー制御がBSCのバッファ過負荷を防ぐからである。各セルが共有であるという事実によって,本実施例においてはBVCフロー制御能力調整が許されている。先行技術に対する本実施例の利点は,経路制御エリア内の加入者収容能力が,その経路制御エリアに関連付けられているCNエンティティグループ内のCNエンティティの数に比例して増加することである。特定のRANエンティティからのコネクションが,そのRANエンティティに関連付けられているセルを管理するCNエンティティグループ内のすべてのCNエンティティに接続されると,最大データスループット能力が増加する。
図4Bは本発明の1つの実施例におけるコアネットワーク(CN)を示すブロック図であり,経路制御エリア(RA)又は位置登録エリア(LA)下の異なるセルが,CNノード内の異なるCNエンティティによって処理される。図4Bにおいて,CNエンティティ401〜404からRANエンティティ432へ,それぞれコネクション471〜474がある。このようにして,RANエンティティ432からCNエンティティグループ410内のすべてのCNエンティティにコネクションがある。しかし,特定の経路制御エリア又は位置登録エリア内の各セルは,CNエンティティグループ内の各CNエンティティに分割される。例えばCNエンティティ401〜404は,それぞれセルC1〜C4に指定される。図4Bにおいて,RANエンティティ432はコネクション471〜474を終端する。コネクション471〜474上をより高い層のコネクション(図示されていない)が搬送され,それは,本発明の1つの実施例においては,それぞれセルC1〜C4を出入りする全二重パケットストリーム481〜484を搬送する。本発明の1つの実施例においては,より高い層のコネクションはPTP機能エンティティ(図示されていない)内のRAエンティティ432で終端される。各セルに1つのPTP機能エンティティがある。PTP機能エンティティは,更にセルC1〜C4のBTS(図示されていない)に対してパケットストリームを送受信する。例えばパケットストリーム481は,セルC1を出入りするパケットトラヒックを搬送する。異なるCNエンティティにセルを分割すると,特定の移動機(図示されていない)が第1の元のセルから第2のセルに移動したとき,その移動機に関するすべてのダウンリンクパケットデータは第1のセルにサービスを提供するCNエンティティを介して,RANノード430内のRANエンティティ432へ向けられる必要がある。この実施例においては,CNエンティティグループがBVCフロー制御を処理し,ネットワーク運用事業者がパラメータで制御する必要はない。この実施例においては,CNエンティティはすべてのセルに情報を記憶する必要はない。この実施例は,RANノードがRA又はLA当たりただ1つのRANエンティティエリアしか有しない状況で利点がある。この制限はRANノード製造事業者の設計事項によるものであり,ネットワーク運用事業者が変更することはできない。この実施例は加入者収容能力を増加させ,先行技術に比べてスループット能力を増加させる。
図4Cは本発明の1つの実施例におけるコアネットワーク(CN)を示すブロック図であり,セル又はRANエリアが,CNノード内の特定のCNエンティティに指定される。図4Cにおいては,それぞれコネクション461〜464を用いてCNエンティティ401〜404に接続されたRNAエンティティ431〜434がある。RNAエンティティ431〜434は,コネクション461〜464のためのRANエリアを表す。4つのRANエリア,すなわちRANエリア441〜444があり,その各々が少なくとも1つのセルを含む。RANエリア441〜444は単一のRA/LAに属し,それはRA/LA440である。RA/LA440は,図4A及び4Bに示した本発明の実施例に類似する方法で,各CNエンティティで共有される。図4Cに示した実施例においては,特定のCNエンティティに1つのセル又はRANエリアが指定される。例えば,CNエンティティ401にRANエリア441が指定される。図4Cに示した実施例においては,1つの経路制御エリアがいくつかのRANエンティティによって処理されることが必要である。本発明のこの実施例においては,移動機が第1のCNエンティティに関連付けられたRANエリアから第2のCNエンティティに関連付けられたRANエリアへ移動した場合,ダウンリンクパケットを第1のCNエンティティから第2のCNエンティティへ転送しなければならない。この実施例は,一つのRA当たりいくつかのRANエリアをサポートするRANノードにおいて用いることができる。図1に示した先行技術モデルに比べて,経路制御エリアにおける加入者収容能力は,その経路制御エリアのRANエリアにサービスを提供するCNエンティティグループ内のCNエンティティ数に比例して増加する。RANノードとCNエンティティグループを収容するCNノードとの間のデータ能力が増加した加入者数に対して適当であるとき,CNエンティティ能力を増加するためにGbインタフェースの再構成は必要ない。
図4Dは本発明の1つの実施例におけるコアネットワーク(CN)を示すブロック図であり,CNノード内の特定のCNエンティティにセル又はRANエリアが指定され,RANエンティティは2以上のCNエンティティにコネクションを持つことができる。図4Dに提示されたモデルは,図4B及び4Cに提示されたモデルの混合物である。CNエンティティ401は,それぞれコネクション461及び466を用いてRANエンティティ431及び432に接続されている。CNエンティティ402は,それぞれコネクション465及び462を用いてRANエンティティ431及び432に接続されている。CNエンティティ403は,それぞれコネクション463及び468を用いてRANエンティティ433及び434に接続されている。CNエンティティ404は,それぞれコネクション467及び464を用いてRANエンティティ433及び434に接続されている。図4Dに提示されたモデルは,運用事業者がセル又はRANエリアをCNエンティティグループ内のさまざまなCNエンティティに分散させ,特定のセル又はRANエリアを特定のCNエンティティに指定することを可能にする。
本発明の1つの実施例においては,図4A〜4Dに関連して議論されたCNエンティティはSGSN内のパケット処理ユニット(PAPU)であり,コネクションはネットワークサービス仮想回線(NS−VC)又はATM仮想回線であり,RANエンティティはBSC又はRNC内のパケット制御ユニット(PCU)であり,そしてRANエリアは特定のPCUを介して接続されるセルの組である。
本発明の1つの実施例においては,移動機(図示されていない)から始まる初期メッセージに対して,受信側CNエンティティはまた,CNエンティティグループ410内のほかのCNエンティティにおいて,その移動機が現在滞在するエリア内のRANエンティティ又はRANエリアへのコネクションがあるかも検査する。コネクションの存在情報は,受信側CNエンティティがCNエンティティグループ410内のほかのCNエンティティから取得した構成情報の中で提供される。受信側CNエンティティは,少なくとも移動機の現在のRANエンティティ又はRANエリアへのコネクションの存在及び状態,並びに移動機が送信したTMSIから計算されたハッシュコードを含む構成情報によって,サービス提供CNエンティティを決定,換言すれば選択する。そこで受信側CNエンティティは,初期メッセージを更なる処理のためにサービス提供CNエンティティへ転送する。CNエンティティから移動機が現在滞在するエリアへのコネクションの利用可能性に関するCNエンティティ構成情報の検査は,図4A〜4Dに関連して開示されたどのモデルにも適用可能であることに注意されたい。サービス提供CNエンティティの選択は,少なくとも2つのCNエンティティから現在の移動機エリアへのコネクションが存在し,活性状態にあるならば,影響を受けるかもしれない。
図5Aは,本発明の1つの実施例における利用できないコネクションを持つCNノードを示すブロック図である。CNノードはサービス提供GPRSサポートノード(SGSN)である。図5AにおいてCNエンティティ401〜404があり,それらはRANエンティティ432にコネクション471〜474を用いて接続されている。パケットストリーム501もまた示されており,それはGGSN452から送信されたダウンリンクパケットを表す。ダウンリンクパケットは,IPネットワーク196から発せられる。CNエンティティ401から,ダウンリンクパケットがパケットストリーム502としてRANエンティティ432へ送信される。RANエンティティ432から,ダウンリンクパケットは経路制御エリア441内のパケットストリーム503として移動機(図示されていない)へ送信される。コネクション471に障害があるか,又はコネクション471が運用事業者の操作によって閉塞されたとき,コネクション471はパケットストリーム502のために利用できなくなる。障害が検知されるとCNエンティティ401は,構成情報に基づいてCNエンティティ402がRANエンティティ432に接続されたコネクション472を有すると判定する。そこでCNエンティティ401は,パケットストリーム501に関連付けられたダウンリンクパケットを,CNエンティティ402を介して転送を開始する。ダウンリンクパケットはCNエンティティ402からパケットストリーム504として送信される。本発明の1つの実施例においては,CNエンティティ401〜404はメモリバッファを備え,それはRANエンティティ432がまた肯定応答していないダウンリンクパケットを記憶するために用いられる。RANエンティティ432へ通じるコネクションに障害があるときは,肯定応答されなかったパケットは代替のCNエンティティを介して再送信され,そのCNエンティティはRANエンティティ432にコネクションを有する。本発明の1つの実施例においては,移動機と関連付けられたCNエンティティ401に転送状態指示子が記憶される。新たなダウンリンクパケットを転送するごとに,その前にダウンリンクパケットをドリフトCNエンティティを介して転送するのを停止できるかどうかを検査する。これは,元のCNエンティティが再び活性状態になった場合に可能である。
図5Bは,本発明の1つの実施例におけるCNノードにおけるCNエンティティ更新処理を示すブロック図である。図5Bにおいて,セル541に滞在する移動機531がある。隣接するセル542もある。RANノード430においてはRANエンティティ432及び530がある。RANエンティティ432はコネクション471を用いてCNエンティティ401に接続されており,一方RANエンティティ530はそれぞれコネクション573及び574を用いてCNエンティティ403及び404に接続されている。ダウンリンクパケットストリーム511があり,それはCNエンティティ401,RANエンティティ432及びセル541(図示されていない)の基地局を介して,移動機531へ送信される。矢印512で示すように,移動機531はセル541からセル542へ移動する。そこで移動機531はCNノード400に対してセル更新を始める。矢印513で示すように,セル更新メッセージがRANエンティティ530へ,RANエンティティ530からコネクション574を介してCNエンティティ404へ送信される。RANエンティティ530は任意に,又はRANエンティティ530から始まる要求に対する選好接触点として事前に構成されていたため,CNエンティティ404を選択する。CNエンティティ404はセル更新メッセージによって搬送される識別子から,CNエンティティ401が移動機531から始まるトラヒックに現在指定されていることを判定する。CNエンティティ404はセル更新メッセージをCNエンティティ401へ転送する。
セル更新メッセージを受信するとCNエンティティ401は,移動機がセル542に滞在する間,ダウンリンクトラヒックを転送するドリフトCNエンティティを選択する。CNエンティティ401は構成情報に基づいて,移動機531のためのドリフトCNエンティティを選択する。構成情報は,ほかのCNエンティティからの構成情報の配信によって,事前にCNエンティティ401が利用可能になっている。構成情報は,RANエンティティ530に構成されたコネクションであってそれを介してセル542に接続することができるコネクションを有する可能性のあるCNエンティティ候補のテーブルを,CNエンティティ401が形成するために用いられる。
この場合,候補CNエンティティはCNエンティティ403及びCNエンティティ404である。ドリフトCNエンティティはテーブルからラウンドロビン法を用いて選択される。重み付け均等化キューイング(WFQ)及びフロー制御が,通常一般的な規則に従って実行される。CNエンティティ403がドリフトCNエンティティとして選ばれると,CNエンティティ401はダウンリンクパケットをCNエンティティ403に転送し始める。ネットワークサービス(NS)レベルで記憶されているすべてのパケットが,CNエンティティ403に転送される。類似して,GGSNからCNエンティティ401に受信される,パケットストリーム511に関する後に続く新たなパケットは,矢印515で示すようにCNエンティティ403を介してRANエンティティ530へ送信され,RANエンティティ530から移動機531へ送信される。類似のセル更新処理,ドリフトCNエンティティ選択及びパケット転送は,移動機が異なるRANエリアに属する2つのセル間でセル更新を行い,異なるRANエリアは異なるCNエンティティの制御下にある場合に適用されることに注意されたい。この状況は図4Cに関連して開示したモデルにおいて発生する。
図6Aは信号図であって,本発明の1つの実施例におけるネットワーク接続処理を図示したものである。図6Aにおいて,RAN650及びCNエンティティ651〜653を含むCNエンティティグループ661がある。少なくともCNエンティティ654を含むもう1つのCNエンティティグループ662もある。矢印601で示すように,RAN650からCNエンティティ652へのネットワーク接続メッセージが受信される。そのネットワーク接続メッセージは,移動機(図示されていない)から始まる。ネットワーク接続メッセージは,一時移動体通信加入者識別情報(TMSI)を含む。本発明の1つの実施例においては,ネットワーク接続メッセージはBSS GPRSプロトコル(BSSGP)のUL−UNITDATA PDUで搬送される。UL−UNITDATA PDU内に一時論理リンク識別子(TLLI)があり,この実施例においてはTMSIとして用いられる。BSSGPは,仕様書GSM08.18に規定されている。
一時移動体通信加入者識別情報(TMSI)が移動機によって発生された無作為のTMSIであるということを,図6Aにおいてはその無作為のTMSIをTMSI−Rと記すことによって示している。TMSIのタイプは,内部,外部又は無作為である。TMSIが内部か,外部か又は無作為かは,TMSIが属するアドレス範囲に依存する。特定のCNエンティティにおける内部TMSIは,同一のCNエンティティによって割り当てられたTMSIであり,外部TMSIは別の経路制御エリア又は位置登録エリア内で割り当てられ,そして無作為のTMSIは無作為選択を用いて発生される。ネットワーク接続メッセージを受信するとCNエンティティ651は,TMSIが内部か,外部か又は無作為かを判定する。TMSIが無作為又は外部であるときCNエンティティ651は,TMSI内のCNエンティティインデクスがCNエンティティグループ661内のCNエンティティのいずれかを指しているかどうかを判定する。この判定は,無作為なTMSIのうちMビットが抽出されるようにして行われる。そのMビットによって表される整数値がTMSIインデクスとして用いられる。
本発明の1つの実施例においては,次のような構造,すなわち例えばMが5であるTLLIについて,5ビット(ビット31〜27)を3GPP仕様書23.003に従って,19ビット(ビット26〜8)を連続動作カウンタに,5ビット(ビット7〜3)をCNエンティティインデクスに,3ビット(ビット2〜0)をリセットカウンタとする構造を用いることができる。
CNエンティティインデクスがCNエンティティグループ661外を指しているとき,移動機にサービスを提供するCNエンティティは,受信したTMSIからハッシュコードを計算することによって選択される。本発明の1つの実施例においては,ハッシュコードは無作為なTMSIを数Nで除算し,剰余をとることによって計算され,数Nは,CNエンティティグループ300内のCNエンティティの数を表す。換言すれば,I=(TMSI MOD N)としたとき,Iがハッシュコード,すなわちCNエンティティインデクスを表し,MODはモジュロ演算を表す。例えば図6AにおいてIの計算が3になった場合は,CNエンティティ653が移動機のサービス提供CNエンティティにならなければならない。換言すれば,CNエンティティ653がその移動機に対して指定される。ネットワーク接続メッセージは矢印602で示すように,CNエンティティ651からCNエンティティ653へ転送される。そこでCNエンティティ653が正常にネットワーク接続を提供する。CNエンティティ653は双方向矢印603が示すように,移動機を識別し,認証する。CNエンティティグループ661を含むCNノード(図示されていない)が,加入者に関連付けられた加入者データをまだ有していないとき,CNエンティティ653は,移動機と関連付けられた移動体通信加入者の加入者情報を取得する。そこでCNエンティティ653は移動機に内部TMSIを指定する。内部TMSIは,CNエンティティ653のCNエンティティインデクスを搬送するビットを含む。本発明の1つの実施例においては,移動機のための内部TLLIを形成するために内部P−TMSIが用いられ,内部TMSIとして用いられる。移動機は,CNエンティティグループ661を含むCNノードに後にメッセージを送信するときに,内部TMSIを用いる。最後にCNエンティティ653は,矢印604で示す接続受諾メッセージによって,RAN650へのネットワーク接続を肯定応答する。本発明の1つの実施例においては,接続受諾メッセージは内部P−TMSIを搬送する。接続許可メッセージは,BSSGPのDL−UNITDATA PDU内で搬送される。
本発明の1つの実施例においては,図6Aに示した解決策をCNノード内のCNエンティティだけでなく,個々のCNノードにも適用することができ,それで例えばサービス提供CNノードは,上記で開示したインデクス抽出,ハッシュコード計算及びTMSI割当てを用いて決定される。
本発明の1つの実施例においては,図6Aに示した解決策を,位置登録エリアの位置更新手続に適用することができる。その場合,CNエンティティはMSC又はMSCサーバであり,位置更新メッセージが経路制御エリア更新メッセージの代わりに用いられる。
図6Bは信号図であって,本発明の1つの実施例におけるパケットデータプロトコル(PDP)コンテキストの活性化を図示したものである。PDPコンテキスト活性化メッセージが,移動機(図示されていない)によってRAN650を介してCNエンティティグループ661を含むCNノード(図示されていない)に送信される。RAN650は,現在移動機にサービスを提供しているCNエンティティであるCNエンティティ653へ至る可能性のあるコネクションだけではなく,CNノードへ至る任意のコネクションを選択するかもしれないので,CNエンティティ652はまず始めに矢印611で示すPDPコンテキスト活性化メッセージを受信する。PDPコンテキスト活性化メッセージを受信すると,CNエンティティ652はTMSIが無作為か又は内部かを検査するために,受信したTMSIメッセージからCNエンティティインデクスをマスクする。この場合,TMSIは内部であり,CNエンティティ653のCNエンティティインデクスを搬送している。PDPコンテキスト活性化メッセージは,矢印612で示すようにCNエンティティ652からCNエンティティ653へ転送される。CNエンティティ653は,必要な検査を実行し,要求を検証する。受け入れ制御が認めると,PDPコンテキストが生成される。ここでCNエンティティ653によって,PDPコンテキスト生成要求メッセージが矢印613で示したようにGGSN665へ送信される。時刻t1においてGGSN665が移動機のためのPDPコンテキストを生成する。GGSN側では各CNエンティティは個々のSGSNとして,換言すれば個々のCNノードとして扱われるので,生成されたPDPコンテキストはCNエンティティ653のアドレスを含む。GGSN665は矢印614で示すようにPDPコンテキスト生成応答メッセージで,PDPコンテキストの生成を肯定応答する。ここで,矢印615で示すようにCNエンティティ653はPDPコンテキスト操作受諾メッセージをRAN650へ送信する。
図6Cは信号図であって,本発明の1つの実施例におけるCNエンティティグループ内経路制御エリア更新(RAU)処理を示した図である。移動機は経路制御エリア更新メッセージを,RAN650を介してCNエンティティグループ661を含むCNノード(図示されていない)へ送信する。RAN650は,現在移動機にサービスを提供しているCNエンティティであるCNエンティティ653へ至る可能性のあるコネクションだけではなく,CNノードへ至る任意のコネクションを選択するかもしれないので,CNエンティティ652はまず始めに矢印621で示す経路制御エリア更新メッセージを受信する。経路制御エリア更新メッセージを受信すると,CNエンティティ652は新たな経路制御エリアがCNエンティティグループ661内かどうかを検査する。この場合,新たな経路制御エリアはCNエンティティグループ661の制御配下である。したがって,CNエンティティ652はTMSIが内部であることを検査するために,受信したTMSIからCNエンティティインデクスをマスクする。この場合,TMSIは内部であり,CNエンティティ653のCNエンティティインデクスを搬送する。経路制御エリア更新メッセージは,矢印622で示したようにCNエンティティ652からCNエンティティ653へ転送される。CNエンティティグループは変わらないので,サービス提供CNエンティティ653を変更してGGSN内の現在活性なPDPコンテキストを更新する必要はない。新たなTMSIが割り当てられると,それがRAN650への応答に含められる。CNエンティティ653は,矢印623で示した経路制御エリア受け入れメッセージを用いて経路制御エリア更新を肯定応答する。
図6Dは信号図であって,本発明の1つの実施例におけるCNエンティティグループ内経路制御エリア更新(RAU)処理を図示するものである。移動機は,RAN650を介してCNエンティティグループ662を含むCNノード(図示されていない)へ経路制御エリア更新メッセージ(図示されていない)を送信する。CNエンティティ654はまず最初に矢印631で示した経路制御エリア更新メッセージを受信する。RAN650は以前にCNエンティティ654へ至るコネクションを選択している。経路制御エリア更新メッセージを受信すると,CNエンティティ654は古い経路制御エリアがCNエンティティグループすなわちCNエンティティグループ662の外部であることを検知する。本発明の1つの実施例においては,CNエンティティインデクスがCNエンティティグループ662内のCNエンティティを指しているかどうか検査するためにCNエンティティ654は,受信したTMSIからCNエンティティインデクスをマスクする。CNエンティティ識別子がCNエンティティグループ662内のCNエンティティを指しているとき,インデクスが指しているCNエンティティは移動機のサービス提供CNエンティティとして指定され,そうでなければCNエンティティインデクスが上述の方法でTMSIから計算される。CNエンティティインデクスが決定されると,CNエンティティ654は矢印632で示したように,経路制御エリア更新メッセージをサービス提供CNエンティティに転送する。図6Dにおいて,新たなサービス提供CNエンティティはCNエンティティ656である。CNエンティティ656は,矢印633で示したようにCNエンティティグループ661内のCNエンティティ653にSGSNコンテキスト要求メッセージを送信する。正しい古いCNエンティティグループは,古い経路制御エリア識別子のような経路制御エリア更新要求メッセージ内で提供される情報に基づいて判定される。実際の古いサービス提供CNエンティティ,すなわちCNエンティティ653は,外部TMSIからハッシュコードを計算することに基づいて判定される。本発明の1つの実施例においては,CNエンティティ656はSGSNコンテキスト要求メッセージをCNエンティティグループ661内の任意のCNエンティティに送信し,そのCNエンティティは次に正しい古いサービス提供CNエンティティを判定する。CNエンティティ653は,矢印634で示したようにCNエンティティ656にSGSNコンテキスト応答メッセージを送信することによって応答する。そこでCNエンティティ656は,矢印635〜637で示したようにHLR内の位置情報を更新し,GGSN665内のPDPコンテキストを更新する。新たなTMSIが割り当てられると,それは矢印638で示したようにCNエンティティ656からRAN650に送信される経路制御エリア更新メッセージに含められる。
図7は,ノード判定方法の1つの実施例を図示するフローチャートである。この方法は例えば,図3の説明に関連して開示したような通信ネットワークに適用することができる。ステップ700でサービス提供ノードクラスタ内のノードは接続ネットワークからのメッセージを待つ。メッセージが受信されると方法はステップ702へ続き,そこでノードが,そのメッセージがクライアントノードから受信した初期メッセージかどうかを検査する。メッセージが初期メッセージかどうかの判定は,例えばメッセージ内で搬送される識別子によって実行される。メッセージが初期メッセージであるとき,ステップ704でサービス提供ノードがクライアントノードに指定される。メッセージが初期メッセージでなければそれは少なくとも1つの識別子を含んでおり,以前に指定されたサービス提供ノードを判定するために用いられる。ステップ706でノードは,サービス提供ノードが現在メッセージを処理しているノードと同じかどうかを判定する。各ノードが同一であるときは,ステップ708でノード内でメッセージが処理される。各ノードが同一でないときは,ステップ710でノードが正しいサービス提供ノードにメッセージを転送する。本発明の1つの実施例においてはノードはCNエンティティであり,サービス提供ノードクラスタはCNエンティティグループであり,そして少なくとも1つの識別子はTMSIである。
図8は分散アーキテクチャCNノード内のCNエンティティ判定方法の1つの実施例を図示するフローチャートである。ステップ800でCNエンティティは例えば,図1に関連して開示したようなパケット処理ユニット(PAPU)であり,RANからの初期メッセージを待つ。本発明の1つの実施例においては,初期メッセージは論理リンク制御(LLC)層のPDUである。PDUは移動機から始まるメッセージを搬送する。ステップ802でCNエンティティはメッセージのタイプを検査する。本発明の1つの実施例においては,メッセージのタイプはLLC PDUによって検査される。メッセージは接続メッセージであってもよく,その場合方法はステップ804へ続き,経路制御エリア更新メッセージのときは,方法はステップ806へ続き,又はアップリンクユーザプレーンデータパケットのような別のメッセージのときは,方法はステップ818に続く。
ステップ804でTMSIタイプが検査される。TMSIタイプは内部,外部又は無作為である。TMSIが内部か,外部か又は無作為かは,例えばTMSIがどのアドレス範囲に属するかに依存する。CNエンティティは,TMSIタイプを判定するために,例えばTMSIアドレス範囲に関する知識に基づいてTMSIを分析する。本発明の1つの実施例においては,TMSIはTMSIタイプを識別するフィールドを含む。TMSIタイプが内部のときは,ステップ808でエラーが報告される。TMSIタイプが外部又は無作為のときは,方法はステップ810に続く。
ステップ806でTMSIタイプがステップ804と類似の方法で検査される。TMSIタイプが内部のときは,方法はステップ818に続く。TMSIタイプが外部又は無作為のときは,方法はステップ810に続く。
ステップ810でパケットユニットは,TMSI内のCNエンティティインデクスが同一のCNエンティティグループ内のCNエンティティを指しているかどうかを検査するために,受信したTMSIからパケットユニットインデクスをマスクする。これはTMSIからMビットを抽出するように行われる。Mビットによって表される整数値が,CNエンティティインデクスとして用いられる。そこでCNエンティティは,CNエンティティインデクスが同一のCNエンティティグループ内のCNエンティティを,そのCNエンティティとして指しているかどうかを判定する。CNエンティティインデクスがCNエンティティグループの外部を指しているときは,方法はステップ812へ続き,そうでなければ方法はステップ814に続く。ステップ812でハッシュコードがTMSIから計算される。本発明の1つの実施例においては,ハッシュコードはTMSIを数Nで除算して剰余をとることによって計算され,ここで数NはCNエンティティグループ内のCNエンティティの数を表す。換言すれば,I=(TMSI MOD N)とすると,Iがハッシュコード,すなわちパケットCNエンティティインデクスを表し,MODはモジュロ演算を表す。CNエンティティインデクスは,指定されたサービス提供CNエンティティを指す。
ステップ814でCNエンティティは,CNエンティティインデクスがそのCNエンティティを指しているかどうかを検査する。CNエンティティインデクスがそのCNエンティティを指していないときは,方法はステップ818に続き,そうでなければステップ816に続く。ステップ816でメッセージはCNエンティティそれ自身の中で処理される。ステップ818でCNエンティティは,そのメッセージをステップ814で指定されたサービス提供CNエンティティ,又はステップ814で内部TMSIからCNエンティティインデクスを抽出することによって決定されたサービス提供CNエンティティに転送する。本発明の1つの実施例においては,パケットユニットはまた,別個のSGSNであってもよい。本発明の1つの実施例においては,TMSIはTLLIである。
本発明の1つの実施例においては,ステップ814でTMSIからモジュロを計算することによっては,サービス提供CNエンティティを単純に決定できない。各CNエンティティがグループ化されているとき,恐らく負荷はCNエンティティグループ内のさまざまなCNエンティティ間で均等に分割されていない。本発明のこの実施例においては,新たな移動機がCNエンティティグループによって制御されているエリアに入ったとき用いられる機構がある。その移動機は最小負荷のCNエンティティが処理するように指定される。負荷バランスは,ラウンドロビン法又はグループの別のCNエンティティの負荷レベルを示す統計情報を用いて実行される。またより強化された負荷バランス機能も用いることができ,例えば新たなリソースマネージャ又は受け入れ制御機能を用いることができる。リソース管理機能はすべてのCNエンティティから負荷情報を収集する。リソースマネージャは2つの部分からなる。負荷情報収集エンティティは各CNエンティティに置かれ,集中リソースマネージャエンティティはすべてのCNエンティティを制御することができる集中化された場所に置かれる。各CNエンティティは内部の負荷情報を収集する。負荷情報は例えば,各CNエンティティ当たりの接続されている加入者数並びにダウンリンク及びアップリンク双方のデータスループットからなる。負荷情報収集エンティティは,前処理した負荷情報値を集中リソースマネージャエンティティへ送信する。集中リソースマネージャエンティティは各CNエンティティ当たりの総CNエンティティ負荷を計算する。リソースマネージャは,受け入れ制御機能にCNエンティティ負荷値を提供する。
受け入れ制御機能は,ある移動機にサービスを提供する,CNエンティティグループ内のCNエンティティを決定する。受け入れ制御は,グループ内の各CNエンティティのうち最低の負荷になっているCNエンティティを選ぶ。受け入れ制御機能は2つの部分からなる。内部受け入れコントローラエンティティは各CNエンティティ内に置かれ,集中受け入れマネージャエンティティは別のユニット内に置かれる。内部受け入れコントローラは,受け入れマネージャが選んだ現在の選好CNエンティティに基づいてサービス提供CNエンティティを決定する。内部受け入れコントローラは例えば,10番目の新たな受け入れ要求ごとに受け入れマネージャに更新された値を要求することによって,選好CNエンティティを更新する。
本発明の1つの実施例においては,サービス提供CNエンティティを決定するステップはまた,構成情報に基づいてグループ内の各CNエンティティから候補サービス提供CNエンティティのリストを形成するステップと,TMSIからハッシュコードを計算するステップと,ハッシュコードでインデクス付けすることによって候補サービス提供CNエンティティリストから第2サービス提供CNエンティティを選択するステップとを含む。ハッシュコードは例えば,前記TMSIを候補サービス提供CNエンティティリスト内の候補ユニット数で除算し,剰余をとることによって計算される。構成情報は例えば,コネクション,例えばNS−VCが,移動機が現在滞在するセル,RANエリア又は経路制御エリアに対して構成されているかどうかを判定するために用いられる。構成情報はまた,CNエンティティグループ内の各CNエンティティからのコネクションの状態を判定するために検査される。あるCNエンティティからのコネクションが活性でないか,又は移動機の現在のエリアに対して構成されていないとき,そのCNエンティティは候補サービス提供ユニットリストに含められない。
図9は,本発明の1つの実施例における分散アーキテクチャサービス提供GPRSサポートノード(SSGN)内のソフトウェア及びハードウェアアーキテクチャを示すブロック図である。図9において,PAPUグループ950及び952を含むSGSN900がある。PAPUグループ950はPAPU910,920及び930からなる。本発明の1つの実施例においては,グループはCNエンティティグループとして扱われ,PAPUはCNエンティティとして扱われる。PAPU910,920及び930は,それぞれインタフェースエンティティ914,924及び934を含む。PAPU910,920及び930はまた,それぞれ構成エンティティ912,922及び932を含む。インタフェースエンティティ910,920及び930はBSS又は一般にRANに向かうコネクション916,926及び936を有する。本発明の1つの実施例においては,コネクションはNS−VCである。本発明のほかの実施例においては,コネクションは例えば,非同期転送モード(ATM)仮想回線である。本発明の1つの実施例においては,構成エンティティ912,922及び932は構成マネージャエンティティ909とインタフェースを持つ。構成マネージャエンティティは,構成エンティティ912,922及び932から構成更新情報を受信するように構成される。構成マネージャエンティティは,構成情報に変更があったときはいつでも,構成情報を構成エンティティ912,922及び932に配信するように構成され,構成情報はPAPU910,920及び930のうち少なくとも1つに通知されなければならない。構成マネージャは,個性データベース906内の構成データにアクセスする構成更新エンティティ908とインタフェースを持つ。
本発明の1つの実施例においては,構成エンティティ912,922及び932は,負荷情報収集エンティティを提供し,構成マネージャエンティティ909は,図8に関連して開示した集中リソースマネージャエンティティを提供する。本発明の1つの実施例においては,構成エンティティ912,922及び932は内部受け入れコントローラエンティティを提供し,構成マネージャエンティティ909は図8に関して開示した集中受け入れマネージャ提供する。
すべての構成関連の静的及び動的情報は,例えば経路制御エリア又は位置登録エリアなどの同一の無線ネットワークエリアにサービスを提供する各PAPUにおいて利用可能でなければならない。静的情報は,例えばネットワークサービスエンティティ間のNS−VC構成に関する,運用事業者が行う修正がなければ変化しない。動的構成情報は,例えばBSCからBVCリセットが受信されたとき,何らのユーザ操作がなくても変化する。情報共有操作は,さまざまな方法で処理することができる。
本発明の1つの実施例においては,構成マネージャ909が用いられる。構成マネージャは集中グループ管理機能を実行し,構成更新エンティティ908を用いてグループに関連する構成情報を格納する。情報が変化すると,構成マネージャが更新され,更新マネージャは変化した情報をその変化が影響をおよぼすグループ内のすべてのPAPUへ配信する。本発明の1つの実施例においては,すべての関係する情報をほかのグループ化されたPAPUと共有するためにマルチキャストが用いられる。本発明の1つの実施例においては,マルチキャスト及び構成マネージャ909双方が用いられる。例えばBVCフロー制御に関する時間が重要なメッセージには,直接のマルチキャストが用いられる。構成マネージャは,ほかのメッセージのために用いられる。移動機フロー制御は,その移動機にサービスを提供するPAPUに転送される。PAPUはTLLIに符号化されたPAPUインデクスを用いてアドレスされる。移動機フロー制御の利用法は非常に単純である。移動機フロー制御は,その移動機にサービスを提供するPAPUにおいて個別に実行される。
BSCがセル特定のフロー制御,すなわちBVCフロー制御,もサポートする場合においては,フロー制御機構がSGSN端にもなければならない。図4Aに関連して開示したモデルにおいては,セル又はRANエリアが複数のCNエンティティに分散させられ,BVCフロー制御もまた同様に分散させられる。BSCがMSフロー制御だけ扱うことができるときであっても,BSCはBVCフロー制御の最大値を告知するように構成することができることに注意されたい。このことは,標準によればBVCフロー制御がセルの生成後少なくとも1回は必要であるため,必要である。BVCフロー制御がもはやボトルネックにならないので,この機構は各CNエンティティがBVCフロー制御を共有するのを補助する。
図4B及び4Cに関連して開示したモデルにおいては,所定のセル又はRANエリアが1つのCNエンティティによって処理されるので,特定のRANエリア又はセルに対するすべてのダウンリンクデータは,特定のCNエンティティを通じて転送されなければならず,BVCフロー制御は問題ではない。いくつかのCNエンティティが同一のセルを処理するすべてのモデルにおいては,例えばバケットサイズ及びリークレートなどのBVCフロー制御パラメータが,CNエンティティグループ内の各CNエンティティ間で伝送される。フロー制御共有の実際の機構は,運用事業者が構成することができる。図4B及び4Cのモデルにおいては,BVCフロー制御が単一のCNエンティティにおいて行われるので,BVCフロー制御は共有されず,調整を要しない。図4Aのモデルにおいては,BVCフロー制御は調整できる。リークレート及びバケットサイズ,換言すればすべてのBVCフロー制御パラメータは,BVCフロー制御能力調整器を用いて調整可能であり,運用事業者の操作によって構成される。BVCフロー制御能力調整器は1〜Nの値を持つことができ,ここでNはCNエンティティグループ内のCNエンティティ数に等しい。バケットサイズは修正されず,既定のとおりCNエンティティグループ内の各CNエンティティによって共有される。バケットサイズは,BSS内のセルバッファ能力を超過しないことを保証するために共有される。
BVCフロー制御においては,各ノードに割り当てBVCフロー制御能力(ABFCC)が指定され,ABFCCは計算の結果及び実際のBVCフロー制御において用いられた値である。BSS提供BVCフロー制御能力(BPBFCC)は,BSSが提供した元の値である。ABFCCにおけるバケットサイズは,CNエンティティグループ内のCNエンティティ数によって除算されたBPBFCCに等しい。ABFCCにおけるリークレートは,BPBFCCにおけるリークレートより大きくすることはできない。TBFCCは,各CNエンティティの未修正ABFCCの合計である。TBFCCはBPBFCCに等しい。ABFCCにおけるリークレート及びバケットサイズの既定の取り分は,各CNエンティティにおけるRANエリアの回線レート値に基づいて判定される。すべての回線レートを合計し,パーセント値を求める。各CNエンティティには,そのパーセント値が定めるBPBFCCの均等な取り分が与えられる。各CNエンティティにおいて既定の割当てBVCフロー制御能力(ABFCC)は,0〜100%の間であり,総BVCフロー制御能力(TBFCC)はBPBFCCの100%を超えない。CNエンティティグループサイズが例えば4CNエンティティのようにかなり大きいときは,運用事業者はリークレートを最大データスループットまで超過させたいかもしれない。しかし,リークレートパラメータは,BSSにおけるバッファオーバフローを避けるために大きくしすぎてはならない。セルが小さく,同時に数人のGPRS加入者にしかサービスを提供しないときは,超過は大きくできるが,大きなセルの場合は超過は抑制される。
本発明の1つの実施例においては,BVCフロー制御は動的に分散させられる。これは,特定セルのエリアに移動機又は活性なPDPコンテキストがないCNエンティティの場合,そのCNエンティティはそのことを構成マネージャエンティティ又はセルが属する同一のRANエリアを共有するほかのCNエンティティに通知することを意味する。ほかのCNエンティティはしたがって,それら自身のABFCC値を増加させる。この増加は,例えば1CNエンティティ当たりのBVC能力の割当てを,ほかのCNエンティティの数で除算することによって得られる。
本発明の1つの実施例においては,各CNエンティティは受信した論理リンク制御(LLC)破棄メッセージの数を監視し,その数に基づいてBPBFCCを減少させるべきかどうかを判定する。
本技術の当業者には,技術の進歩に伴い,本発明の基本的思想をさまざまな方法で実装し得ることは明白である。したがって,本発明及びその実施例は上述の例に限定されず,本願請求項の範囲で変わり得るものである。
Claims (43)
- 少なくとも2つのサービス提供ノードを含む通信ネットワークにおいて,データ通信を制御するための方法であって,
前記通信ネットワーク内に少なくとも2つのサービス提供ノードを含むグループを形成するステップと,
少なくとも1つの端末ノードを前記グループと関連付けるステップと,
第1サービス提供ノードにおいて第2サービス提供ノードから構成情報を受信するステップと,
前記第1サービス提供ノードにおいて端末ノードから第1メッセージを受信するステップと,
前記第1サービス提供ノードにおいて,少なくとも前記第1メッセージ内の第1識別子と前記構成情報とによって前記グループの前記第2サービス提供ノードを決定するステップと,
前記第1サービス提供ノードから前記第2サービス提供ノードへ前記第1メッセージを送信するステップと,
前記第2サービス提供ノードにおいて前記第1メッセージを処理するステップと,
前記第2サービス提供ノードを指示する第2識別子を前記端末ノードへ提供するステップと,
前記端末ノードからの第2メッセージ内で前記第2サービス提供ノードを指示するステップと,を有する方法。 - 前記グループ内の少なくとも1つのサービス提供ノードと関連付けられた負荷情報を収集するステップと,前記第2サービス提供ノードを決定する前記ステップにおいて,前記負荷情報を検査するステップと,を更に有する請求項1に記載の方法。
- 前記通信ネットワークを移動体ネットワークとして用いるステップと,前記端末ノードを移動体ノードとして用いるステップと,を更に有する請求項1に記載の方法。
- 前記第1識別子及び前記第2識別子を一時移動体通信加入者識別情報(TMSI)として用いるステップを更に有する請求項3に記載の方法。
- 前記第1識別子を一時論理リンク識別情報(TLLI)として用いるステップと,前記第2識別子をパケット一時移動体通信加入者識別情報(P−TMSI)として用いるステップと,を更に有する請求項4に記載の方法。
- 前記移動体ネットワークを,一般パケット無線システム(GPRS)として用いるステップを更に有する請求項3に記載の方法。
- 前記第1サービス提供ノード又は前記第2サービス提供ノードのうち少なくとも1つを,サービス提供GPRSサポートノード(SGSN)における計算機ユニットとして用いるステップを更に含む請求項6に記載の方法。
- 少なくとも1つのゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)における各計算機ユニットを,それぞれ別のサービス提供GPRSサポートノード(SGSN)としてアドレスするステップを更に有する請求項7に記載の方法。
- 前記移動体ネットワークを,世界移動体通信システム(UMTS)ネットワークとして用いるステップを更に有する請求項3に記載の方法。
- 前記第1サービス提供ノード又は前記第2サービス提供ノードのうち少なくとも1つを,移動体サービス交換センタ(MSC)又は移動体サービス交換センタサーバのうち少なくとも1つとして用いるステップを更に有する請求項3に記載の方法。
- 前記第1サービス提供ノード又は前記第2サービス提供ノードのうち少なくとも1つを,移動体サービス交換センタ(MSC)内の計算機ユニット又は移動体サービス交換センタサーバ内の計算機ユニットのうち少なくとも1つとして用いるステップを更に有する請求項3に記載の方法。
- 前記通信ネットワークを,IPネットワークとして用いるステップを更に有する請求項1に記載の方法。
- 前記通信ネットワークが,少なくとも回線交換ネットワークを備える請求項1に記載の方法。
- 前記第1メッセージを,ネットワーク接続メッセージとして用いるステップを更に有する請求項1に記載の方法。
- 前記第2メッセージを,前記端末ノードからのアップリンクパケットとして用いるステップを更に有する請求項1に記載の方法。
- 前記第2メッセージを,呼設定要求メッセージとして用いるステップを更に有する請求項1に記載の方法。
- 前記第2メッセージを,位置情報更新要求メッセージとして用いるステップを更に有する請求項1に記載の方法。
- 前記決定ステップが,
前記構成情報に基づいて候補サービス提供ノードリストを作成するステップと,
前記第1識別子からハッシュコードを計算するステップと,
前記候補サービス提供ノードリストを前記ハッシュコードでインデクス付けすることによって,前記候補サービス提供ノードリストから第2サービス提供ノードを選択するステップと,を更に有する請求項1に記載の方法。 - 前記第1識別子を前記候補サービス提供ノードリスト内の候補ノード数で除算し,剰余を取ることによって前記ハッシュコードを計算するステップを更に有する請求項18に記載の方法。
- 通信システムであって,
少なくとも1つの端末ノードと,
少なくとも第1サービス提供ノード及び第2サービス提供ノードを含むサービス提供ノードグループとを備え,
前記第1サービス提供ノードは,前記第2サービス提供ノードから構成情報を受信し,端末ノードから第1メッセージを受信し,前記第1メッセージ内の少なくとも第1識別子及び前記構成情報によって前記グループから前記第2サービス提供ノードを選択し,かつ前記第1メッセージを前記第2サービス提供ノードへ送信するように構成され,
前記第2サービス提供ノードは,前記第1メッセージを処理し,かつ前記第2サービス提供ノードを指示する第2識別子を前記端末ノードへ提供するように構成され,
前記端末ノードは,第2メッセージ内で前記第2サービス提供ノードを指示するように構成される通信システム。 - 前記第1サービス提供ノードが負荷情報を提供するように更に構成し,かつ
前記第2サービス提供ノードが前記第2サービス提供ノードを選択する際に,前記負荷情報を検査するように更に構成する請求項20に記載の通信システム。 - 前記通信ネットワークは移動体ネットワークとし,かつ前記端末ノードは移動体ノードとする請求項20に記載の通信システム。
- 前記第1識別子及び前記第2識別子は,一時移動体通信加入者識別情報(TMSI)とする請求項22に記載の通信システム。
- 前記第1識別子は一時論理リンク識別情報(TLLI)とし,かつ前記第2識別子はパケット一時移動体通信加入者識別情報(P−TMSI)とする請求項23に記載の通信システム。
- 前記移動体ネットワークは,一般パケット無線システム(GPRS)とする請求項20に記載の通信システム。
- 前記第1サービス提供ノード又は前記第2サービス提供ノードのうち少なくとも1つは,サービス提供GPRSサポートノード(SGSN)における計算機ユニットとする請求項25に記載の通信システム。
- 少なくとも1つのゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)において,各計算機ユニットをそれぞれ別のサービス提供GPRSサポートノード(SGSN)としてアドレスする請求項26に記載の通信システム。
- 前記移動体ネットワークを,世界移動体通信システム(UMTS)ネットワークとする請求項22に記載の通信システム。
- 前記第1サービス提供ノード又は前記第2サービス提供ノードのうち少なくとも1つを,移動体サービス交換センタ(MSC)又は移動体サービス交換センタサーバのうち少なくとも1つとする請求項22に記載の通信システム。
- 前記第1サービス提供ノード又は前記第2サービス提供ノードのうち少なくとも1つを,移動体サービス交換センタ(MSC)内の計算機ユニット又は移動体サービス交換センタサーバ内の計算機ユニットとする請求項22に記載の通信システム。
- 前記通信ネットワークを,IPネットワークとする請求項20に記載の通信システム。
- 前記通信ネットワークが,少なくとも回線交換ネットワークを備える請求項20に記載の通信システム。
- 前記第1メッセージを,ネットワーク接続メッセージとする請求項20に記載の通信システム。
- 前記第2メッセージを,前記端末ノードからのアップリンクパケットとする請求項20に記載の通信システム。
- 前記第2メッセージを,呼設定要求メッセージとする請求項20に記載の通信システム。
- 前記第2メッセージを,位置情報更新要求メッセージとする請求項20に記載の通信システム。
- 前記第1サービス提供ノードが,
前記構成情報に基づいて候補サービス提供ノードリストを作成し,
前記第1識別子からハッシュコードを計算し,かつ,
前記候補サービス提供ノードリストを前記ハッシュコードでインデクス付けすることによって,前記候補サービス提供ノードリストから第2サービス提供ノードを選択するように更に構成する請求項20に記載の通信システム。 - 前記第1サービス提供ノードが,前記第1識別子を前記候補サービス提供ノードリスト内の候補ノード数で除算し,剰余をとることによって前記ハッシュコードを計算するように構成する請求項37に記載の通信システム。
- 少なくとも1つの端末ノードにサービスを提供するネットワークノードであって,
第2サービス提供ノードから構成情報を受信し,インタフェースエンティティに前記構成情報を提供するように構成する構成エンティティを備え,
前記インタフェースエンティティは,端末ノードから第1メッセージを受信し,前記第1メッセージ内の少なくとも第1識別子と前記構成情報とによって前記グループから前記第2サービス提供ノードを選択し,前記第1メッセージを前記第2サービス提供ノードへ送信し,前記第1メッセージを処理し,かつ前記第2サービス提供ノードを指示する第2識別子を前記端末ノードへ提供するように構成するネットワークノード。 - データ処理システム上で実行されたとき,以下のステップを実行するように適応させられたコードを有する計算機プログラムであって,
通信ネットワーク内に少なくとも2つのサービス提供ノードを含むグループを形成するステップと,
少なくとも1つの端末ノードを前記グループと関連付けるステップと,
第1サービス提供ノードにおいて第2サービス提供ノードから構成情報を受信するステップと,
前記第1サービス提供ノードにおいて端末ノードから第1メッセージを受信するステップと,
前記第1サービス提供ノードにおいて,少なくとも前記第1メッセージ内の第1識別子と前記構成情報とによって前記グループの前記第2サービス提供ノードを決定するステップと,
前記第1サービス提供ノードから前記第2サービス提供ノードへ前記第1メッセージを送信するステップと,
前記第2サービス提供ノードにおいて前記第1メッセージを処理するステップと,
前記第2サービス提供ノードを指示する第2識別子を前記端末ノードへ提供するステップと,
前記端末ノードからの第2メッセージ内で前記第2サービス提供ノードを指示するステップと,を有する計算機プログラム。 - 前記計算機プログラムを,計算機可読媒体に格納する請求項40に記載の計算機プログラム。
- 前記計算機可読媒体は,着脱可能メモリカードとする請求項41に記載の計算機プログラム。
- 前記計算機可読媒体は,磁気ディスク又は光ディスクとする請求項41に記載の計算機プログラム。
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