JP4453458B2 - 移動通信ネットワーク、コアネットワーク及びそれに用いる無線アクセス網内ユーザプレーンパス設定方法 - Google Patents

Description

本発明は移動通信ネットワーク、コアネットワーク及びそれらに用いる無線アクセス網内ユーザプレーンパス設定方法に関し、特に３Ｇ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ：第３世代）移動通信ネットワークにおけるＣＮ（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）制御によるＲＡＮ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ：無線アクセス網）内ユーザプレーンパス設定方法に関する。

従来、３Ｇ移動通信ネットワークにおいては、図１１に示すように、ＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：無線基地局制御装置）３１とＣＮ３２とから構成されており、ＣＮ３２の移動交換局（図示せず）がＲＮＣ３１との間のパスを制御している（例えば、特許文献１参照）。

上記の３Ｇ移動通信ネットワークでは、ＣＮ３２において制御データ（Ｃプレーン）とユーザデータ（Ｕプレーン）とが分離して制御しておらず、同一のＲＮＣ３１内通信であっても、ユーザデータが必ずＣＮ３２の交換局へパス（ユーザデータ折り返しパス３００）を設定しなければならない。

特開２００３−２５９４２２号公報

しかしながら、従来の３Ｇ移動通信ネットワークでは、ＣＮが制御用のパスとユーザデータ用のパスとを一体化して制御しており、それらを分離していないため、ＲＮＣ内でのユーザデータパスの折り返しができないという問題がある。

すなわち、ＲＮＣが屋内等の比較的小さいエリアをカバーし、端末を内線電話のように使用しているような状況では、同一のＲＮＣ内での通信を行うことが多くなる。そのような場合でも、従来の３Ｇ移動通信ネットワークでは、同一のＲＮＣ内の通信であることが分かっているにもかかわらず、必ずＣＮへユーザデータのパスを設定して制御する必要がある。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、無線基地局制御装置内でのユーザデータ折り返しを行うことができる移動通信ネットワーク、コアネットワーク及びそれらに用いる無線アクセス網ＲＡＮ内ユーザプレーンパス設定方法を提供することにある。

本発明による移動通信ネットワークは、移動端末の発着信を制御する無線基地局制御装置を含む無線アクセス網と、前記無線アクセス網に接続されるコアネットワークとからなる移動通信ネットワークであって、
同一の無線アクセス網内の同一の無線基地局制御装置内の複数の移動端末間での発着信を行う場合に、前記無線アクセス網内でユーザデータのパスの折り返し通信を行う手段を前記無線基地局制御装置に備え、
前記ユーザデータのパスの折り返し通信を行う手段を制御する手段を前記コアネットワークに備え、
前記同一の無線基地局制御装置内の複数の移動端末間での発着信を行う場合に当該無線基地局制御装置内の折り返し通信であることを記憶するデータベースを前記コアネットワーク内部に含み、
前記コアネットワーク内において、前記データベースの記憶内容を基に前記ユーザデータのパスを疑似的に設定することを特徴としている。

本発明によるコアネットワークは、移動端末の発着信を制御する無線基地局制御装置を含む無線アクセス網に接続されるコアネットワークであって、
同一の無線アクセス網内の同一の無線基地局制御装置内の複数の移動端末間での発着信を行う場合に、前記無線アクセス網内でユーザデータのパスの折り返し通信を行うよう前記無線基地局制御装置を制御する手段と、
前記同一の無線基地局制御装置内の複数の移動端末間での発着信を行う場合に当該無線基地局制御装置内の折り返し通信であることを記憶するデータベースとを含み、
前記データベースの記憶内容を基に前記ユーザデータのパスを疑似的に設定することを特徴としている。

本発明による無線アクセス網内ユーザプレーンパス設定方法は、移動端末の発着信を制御する無線基地局制御装置を含む無線アクセス網と、前記無線アクセス網に接続されるコアネットワークとからなる移動通信ネットワークにおいて、前記無線アクセス網内のユーザプレーンパスを設定する無線アクセス網内ユーザプレーンパス設定方法であって、
同一の無線アクセス網内の同一の無線基地局制御装置内の複数の移動端末間での発着信を行う場合に、前記無線アクセス網内でユーザデータのパスの折り返し通信をコアネットワークからの制御にて行い、
前記同一の無線基地局制御装置内の複数の移動端末間での発着信を行う場合に当該無線基地局制御装置内の折り返し通信であることを前記コアネットワーク内部のデータベースに記憶し、
前記コアネットワーク内において、前記データベースの記憶内容を基に前記ユーザデータのパスを疑似的に設定することを特徴としている。

すなわち、本発明の移動通信ネットワークは、３Ｇ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ：第３世代）移動通信ネットワークにおいて、同一のＲＡＮ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ：無線アクセス網）内の同一のＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：無線基地局制御装置）内での発着信を行う場合に、ＲＡＮ内でユーザデータのパスの折り返し通信をＣＮからの制御によって行うことを特徴としている。

本発明の移動通信ネットワークでは、ＣＮ（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が同一のＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：無線基地局制御装置）内の通信である場合に、ＣＮ内部のデータベースにＲＮＣ内折り返し通信であることを記憶し、またＲＮＣとＣＮとの間にパスに関する情報をやりとりするメッセージを新たに規定し、ＲＮＣへＲＮＣ内ユーザデータ折り返し指示を通知している。

ＲＮＣ内パスに障害等の状況が起きた場合には、その情報をＣＮへ通知し、リアクション情報を逆にＣＮからＲＮＣへと送信する。また、パスの設定及び切断時には、それらが通常の手順によって実施されるが、同時に、ＣＮ内部に持っている同一のＲＮＣ内通信を記憶するデータベースを更新するようにする。

上記のように、本発明の移動通信ネットワークでは、ＣＮ内のデータベースに、ＲＮＣ内折り返し通信を記憶することによって、同一のＲＮＣ内での通信の場合にＲＮＣ内折り返し通信が実行可能となる。

より具体的に説明すると、本発明の移動通信ネットワークでは、ＲＮＣが内部でユーザデータの折り返し通信を行っており、ＣＮ内部においてユーザデータパスが実際に設定されていないが、ＣＮ内部に同一のＲＮＣ内通信を記憶するデータベースによって、架空のユーザデータパスが設定され、ＣＮのアプリケーションソフトウェアはあたかも実際のパスが存在するかのように振舞うことで、同一のＲＮＣ内のユーザデータ通信を実現している。

よって、本発明の移動通信ネットワークでは、同一のＲＮＣ内の通信の場合に、ＣＮにてＲＡＮでのユーザデータのパス情報を保持し、その制御を通常の通信制御とほぼ同様な手順で実施するので、ＲＡＮ内折り返し通信が実現可能となる。

したがって、本発明の移動通信ネットワークでは、ユーザデータパスのＲＮＣ内での折り返しをＣＮが管理・制御し、ＲＮＣが指示通りに折り返しパスを設定しているので、ＣＮ内の物理的なユーザデータパスとそれに関係するリソースとを節約し、有効に利用可能となる。

また、本発明の移動通信ネットワークでは、ＣＮがあたかも物理パスが存在しているかのように呼処理を行うようにしているので、物理的なユーザデータパスがＣＮ以外のどこに存在していても、つまり発着端末が、どこにあっても制御することが可能となる。

本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、無線基地局制御装置内でのユーザデータ折り返しを行うことができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による移動通信ネットワークの構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例による移動通信ネットワークは３Ｇ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ：第３世代）移動通信ネットワークであり、ＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：無線基地局制御装置）１と、ＣＮ（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）２と、移動機４，５とから構成されている。

ＲＮＣ１は移動機４，５及びＣＮ２との間で、制御信号やユーザデータを送受信する。また、ＲＮＣ１内部には、ＲＮＣ内部物理折り返しパスであるユーザデータ折り返しパス１００が配設されている。

ＣＮ２はＲＮＣ１や移動機４，５からの制御信号やユーザデータを送受信する。また、ＣＮ２はデータベース３を備えており、データベース３にはＲＮＣ１配下で通信を行う移動機４，５のパス情報が記憶されている。

図２及び図３は図１のＲＮＣ１の内部構成及び動作を示すブロック図である。図２は移動機４，５が他のＲＮＣ配下の移動機（図示せず）との通信を行う場合の接続状態を示しており、図３は移動機４，５が同一のＲＮＣ１内の通信を行う場合の接続状態を示している。

図２及び図３において、ＲＮＣ１は対基地局ＩＦ（インタフェース）１１，１２と、対ＣＮ ＩＦ（インタフェース）１３と、ＳＷ（スイッチ）１４と、ＣＰＵ（中央処理装置）／ＨＤ（ハードディスク）１５と、ユーザデータ折り返し装置１６と、ハンドオーバ制御装置１７とから構成されている。

ＳＷ１４は各装置間を接続する内部スイッチである。対基地局ＩＦ１１，１２は基地局（図示せず）との制御信号やユーザデータを送受信するインタフェース装置である。

ハンドオーバ制御装置１７はダイバシチハンドオーバトランクとも呼ばれ、基地局からの複数のリンクを制御して対ＣＮ ＩＦ１３へ信号を送受信する機能を備えている。ユーザデータ折り返し装置１６はＲＮＣ１内部でユーザデータを折り返す機能を持ち、ＣＰＵ／ＨＤ１５はプロセッサ及びデータベースの機能を持つ記憶装置である。

図４は図１のＣＮ２の内部構成を示すブロック図である。図４において、ＣＮ２はＭＳＣ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ）２１と、ＳＧＳＮ［Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ） Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ］２２と、ＨＬＲ（Ｈｏｍｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）２３と、Ｇ−ＭＳＣ（Ｇａｔｅｗａｙ−Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ）２４と、ＧＧＳＮ（Ｇａｔｅｗａｙ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）２５とから構成されている。

ＭＳＣ２１は回線交換を制御する交換機であり、ＲＮＣ１やＨＬＲ２３、Ｇ−ＭＳＣ２５とのインタフェースを持つ。ＳＧＳＮ２２はパケット呼を制御する装置であり、ＲＮＣ１やＨＬＲ２３、ＧＧＳＮ２５とのインタフェースを持っている。

ＨＬＲ２３はホームロケーションレジスタで、移動端末に属する加入者の位置登録情報やサービスの加入情報等の記憶・更新を行い、データベース３を保持している。Ｇ−ＭＳＣ２４は他の移動体通信ネットワークや一般公衆回線ネットワークとのゲートウェイである。ＧＧＳＮ２５は他のパケットネットワークや一般公衆パケットネットワークとのゲートウェイ装置である。

以上、本発明の構成例について述べたが、移動機４，５、ＭＳＣ２１やＧ−ＭＳＣ２４、ＳＧＳＮ２２、ＧＧＳＮ２５、ＨＬＲ２３については当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成についての説明は省略する。

図５及び図６は図１のＣＮ２の呼処理プログラムソフトウェアの動作を示すフローチャートであり、図７は図１のＲＮＣ１とＣＮ２との間でのメッセージのやりとりを示すシーケンスチャートである。これら図１〜図７を参照してＣＮ２の呼処理プログラムソフトウェアの動作やＲＮＣ１とＣＮ２との間でのメッセージのやりとりについて説明する。

ＣＮ２は発信信号がＣＮメイン処理に与えられると（図５ステップＳ１）、着信端末が同一ＣＮ内の端末かどうかを判断する（図５ステップＳ２）。ＣＮ２は着信端末が同一ＣＮ内の端末でなければ、通常のネットワーク間の通信処理（網間通信処理）を行う（図５ステップＳ５）。

ＣＮ２は着信端末が同一ＣＮ内の端末であれば、さらに着信端末が同一ＲＡＮ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ：無線アクセス網）内の同一のＲＮＣ内かどうか判断する（図５ステップＳ３）。ＣＮ２は着信端末が同一のＲＡＮ内の同一のＲＮＣ内であれば、通常の自ネットワーク内の通信処理（自ＣＮ内処理）を行い（図５ステップＳ６）、着信端末が同一のＲＡＮ内の同一のＲＮＣ内でなければ、同一のＲＮＣ内処理を行う（図５ステップＳ４）。

ＣＮ２は発信端末と着信端末とが同一のＲＮＣ１配下にあるので、ＣＮ２で持っているデータベース３に発信端末と着信端末とが同一のＲＮＣ１配下通信であることを記憶する（図６ステップＳ１１）。

ＣＮ２はそのＲＮＣ１へ、ＲＮＣ１内部でユーザデータパスの折り返しを行うように指示するメッセージの編集と送信とを行う（図６ステップＳ１２）。ＣＮ２はＲＮＣ１から、ＲＮＣ１内ユーザデータ折り返しパス設定が完了した通知を受信すると（図６ステップＳ１３）、その設定がＯＫであるかを判断する（図６ステップＳ１４）。

ＣＮ２はその設定がＯＫである場合、その後、通常の自ＣＮ２内の通信処理を行い（図６ステップＳ１５）、同一のＲＮＣ１内処理を終了する。

図７において、発信信号はＲＮＣ１からＣＮ２へと通知される（同一のＲＮＣ１配下端末へ発信）（図７のａ１）。ＣＮ２は図５におけるＣＮメイン処理を行う（ＣＮ呼処理）（図７のａ２）。

ＣＮ２は着信端末が同一のＲＮＣ１配下であると判断すると、ＲＮＣ１へユーザデータ折り返し指示メッセージを送信する（ユーザデータ折り返し指示）（図７のａ３）。

ＲＮＣ１はＲＮＣ１内のユーザデータ折り返しが完了すると、ＣＮ２へ応答を返す（ユーザデータ折り返し応答）（図７のａ４）。その後、ＣＮ２は通常の呼処理を行い（呼接続処理）（図７のａ５）、通話中となる（通話中）（図７のａ６）。

このように、本実施例では、ユーザデータパスのＲＮＣ１内での折り返しをＣＮ２が管理・制御し、ＲＮＣ１が指示通りに折り返しパスを設定しているので、ＣＮ２内の物理的なユーザデータパスとそれに関係するリソースとを節約することができ、それらを有効に利用することができる。

また、本実施例では、ＣＮ２においてあたかも物理パスが存在しているかのように呼処理を行っているので、物理的なユーザデータパスがＣＮ２以外のどこに存在していても、つまり発信端末及び着信端末がどこにあっても、それらを制御することができる。

図８は本発明の他の実施例による移動通信ネットワークの構成を示すブロック図である。図８において、ＲＮＣ１、ＣＮ２、移動機４，５については、上述した説明の通りなので、その説明については省略する。

ＣＮ２はＲＮＣ１内のユーザデータ折り返しパス１００を管理して制御しているが、実際の物理パスとは切り離されているので、ＣＮ２から見ると、移動機４，５をそれぞれ仮想移動機６，７とみなすことができる。この場合でも制御信号路２００は通常と同一となる。

図９は本発明の別の実施例による移動通信ネットワークの構成を示すブロック図である。図９において、本実施例ではユーザデータ処理装置８を新たに定義している。このユーザデータ処理装置８はＲＮＣ１内のユーザデータ処理部（図示せず）を物理的に切り出し、ユーザデータの折り返し処理を行う装置である。

このように、本実施例では、ユーザデータ処理をＲＮＣ１から分離しているので、ＣＮ２とＲＮＣ１とを交換局局舎内（図示せず）に設置し、ユーザデータ処理装置８を一般のビル、学校、病院等の同一のＲＮＣ１内通信が多く発生する場所に効率よく設置することができるという効果が得られる。

この場合も、ＣＮ２はユーザデータ処理装置８内のユーザデータ折り返しパス１００を管理して制御しているが、実際の物理パスとは切り離されているので、ＣＮ２から見ると、移動機４，５がそれぞれ仮想移動機６，７とみなすことができる。この場合でも制御信号路２００は通常と同一となる。

図１０は本発明のさらに別の実施例による移動通信ネットワークの構成を示すブロック図である。図１０において、移動機９は移動機４と同一のＲＮＣ１配下ではなく、図示せぬ他のＲＮＣ配下にある移動機である。このような構成でも、ＲＮＣ折り返しを使うことで、物理的なユーザデータパス（仮想物理パス１０１）が設定可能となる。

本発明の一実施例による移動通信ネットワークの構成を示すブロック図である。 図１のＲＮＣの内部構成及び動作を示すブロック図である。 図１のＲＮＣの内部構成及び動作を示すブロック図である。 図１のＣＮの内部構成を示すブロック図である。 図１のＣＮの呼処理プログラムソフトウェアの動作を示すフローチャートである。 図１のＣＮの呼処理プログラムソフトウェアの動作を示すフローチャートである。 図１のＲＮＣとＣＮとの間でのメッセージのやりとりを示すシーケンスチャートである。 本発明の他の実施例による移動通信ネットワークの構成を示すブロック図である。 本発明の別の実施例による移動通信ネットワークの構成を示すブロック図である。 本発明のさらに別の実施例による移動通信ネットワークの構成を示すブロック図である。 従来の移動通信ネットワークの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ ＲＮＣ
２ ＣＮ
３ データベース
４，５，９ 移動機
６，７，１０ 仮想移動機
８ ユーザデータ処理装置
１１，１２ 対基地局ＩＦ
１３ 対ＣＮ ＩＦ
１４ ＳＷ
１５ ＣＰＵ／ＨＤ
１６ ユーザデータ折り返し装置
１８ ハンドオーバ制御装置
２１ ＭＳＣ
２２ ＳＧＳＮ
２３ ＨＬＲ
２４ Ｇ−ＭＳＣ
２５ ＧＧＳＮ
１００ ユーザデータ折り返しパス
１０１ 仮想物理パス
２００ 制御信号路

Claims (14)

1. 移動端末の発着信を制御する無線基地局制御装置を含む無線アクセス網と、前記無線アクセス網に接続されるコアネットワークとからなる移動通信ネットワークであって、
   同一の無線アクセス網内の同一の無線基地局制御装置内の複数の移動端末間での発着信を行う場合に、前記無線アクセス網内でユーザデータのパスの折り返し通信を行う手段を前記無線基地局制御装置に有し、
   前記ユーザデータのパスの折り返し通信を行う手段を制御する手段を前記コアネットワークに有し、
   前記同一の無線基地局制御装置内の複数の移動端末間での発着信を行う場合に当該無線基地局制御装置内の折り返し通信であることを記憶するデータベースを前記コアネットワーク内部に含み、
   前記コアネットワーク内において、前記データベースの記憶内容を基に前記ユーザデータのパスを疑似的に設定することを特徴とする移動通信ネットワーク。
2. 前記無線基地局制御装置内の折り返し通信を指示するメッセージを前記コアネットワークから当該無線基地局制御装置に通知することを特徴とする請求項１記載の移動通信ネットワーク。
3. 前記パスの設定及び切断時に前記データベースを更新することを特徴とする請求項１または請求項２記載の移動通信ネットワーク。
4. 前記コアネットワーク内において、前記同一の無線基地局制御装置内の複数の移動端末間での発着信を行う発信端末及び着信端末を仮想端末とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載の移動通信ネットワーク。
5. 前記ユーザデータのパスの折り返し通信を行う装置を前記無線基地局制御装置の外部に配設したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか記載の移動通信ネットワーク。
6. 移動端末の発着信を制御する無線基地局制御装置を含む無線アクセス網に接続されるコアネットワークであって、
   同一の無線アクセス網内の同一の無線基地局制御装置内の複数の移動端末間での発着信を行う場合に、前記無線アクセス網内でユーザデータのパスの折り返し通信を行うよう前記無線基地局制御装置を制御する手段と、
   前記同一の無線基地局制御装置内の複数の移動端末間での発着信を行う場合に当該無線基地局制御装置内の折り返し通信であることを記憶するデータベースとを含み、
   前記データベースの記憶内容を基に前記ユーザデータのパスを疑似的に設定することを特徴とするコアネットワーク。
7. 前記無線基地局制御装置内の折り返し通信を指示するメッセージを当該無線基地局制御装置に通知することを特徴とする請求項６記載のコアネットワーク。
8. 前記パスの設定及び切断時に前記データベースを更新することを特徴とする請求項６または請求項７記載のコアネットワーク。
9. 自ネットワーク内において前記同一の無線基地局制御装置内の複数の移動端末間での発着信を行う発信端末及び着信端末を仮想端末とすることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか記載のコアネットワーク。
10. 移動端末の発着信を制御する無線基地局制御装置を含む無線アクセス網と、前記無線アクセス網に接続されるコアネットワークとからなる移動通信ネットワークにおいて、前記無線アクセス網内のユーザプレーンパスを設定する無線アクセス網内ユーザプレーンパス設定方法であって、
    同一の無線アクセス網内の同一の無線基地局制御装置内の複数の移動端末間での発着信を行う場合に、前記無線アクセス網内でユーザデータのパスの折り返し通信をコアネットワークからの制御にて行い、
    前記同一の無線基地局制御装置内の複数の移動端末間での発着信を行う場合に当該無線基地局制御装置内の折り返し通信であることを前記コアネットワーク内部のデータベースに記憶し、
    前記コアネットワーク内において、前記データベースの記憶内容を基に前記ユーザデータのパスを疑似的に設定することを特徴とする無線アクセス網内ユーザプレーンパス設定方法。
11. 前記無線基地局制御装置内の折り返し通信を指示するメッセージを前記コアネットワークから当該無線基地局制御装置に通知することを特徴とする請求項１０記載の無線アクセス網内ユーザプレーンパス設定方法。
12. 前記パスの設定及び切断時に前記データベースを更新することを特徴とする請求項１０または請求項１１記載の無線アクセス網内ユーザプレーンパス設定方法。
13. 前記コアネットワーク内において、前記同一の無線基地局制御装置内の複数の移動端末間での発着信を行う発信端末及び着信端末を仮想端末とすることを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか記載の無線アクセス網内ユーザプレーンパス設定方法。
14. 前記ユーザデータのパスの折り返し通信を行う装置を前記無線基地局制御装置の外部に配設したことを特徴とする請求項１０から請求項１３のいずれか記載の無線アクセス網内ユーザプレーンパス設定方法。

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