JP5144444B2 - Ｉｐｏａチャンネルベースのデフォルト維持管理チャンネルを確立するための方法 - Google Patents

Ｉｐｏａチャンネルベースのデフォルト維持管理チャンネルを確立するための方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信システムにおけるデータチャンネルに関する。特に、本発明は、WCDMAセルラー(cellular)移動通信システムのためのUTRANにおける２つの基地局間にIubインタフェースで維持管理チャンネル(operation and maintenance channels)を確立するための方法に関する。
無線通信技術が発展するにつれ、通信ネットワークがますます手の込んだ(sophisticated)大きな(bulky)ものとなってきている。結果として、ネットワーク保全性に対する基準化の要請が高まってきている。しかしながら、基地局のデフォルト管理チャンネル(default maintenance channel)がWCDMA及びCDMA2000通信システムに対する3G無線通信ネットワークのプロトコルに定義されていないために、基地局にとってネットワーク管理に不都合をもたらす遠端(far-end)自動設定を自動的に完了することはできない。現在、基地局に対して管理チャンネルを確立するための２つの方法が主にある。第１の方法は、基地局起動時問題を解決するための特有の維持管理チャンネルを設定するために、管理要員マニュアル(maintenance personnel manual)が基地局(ノードB)及び基地局コントローラで関連データを構成する方法である。しかしながら、対応する物理的な基地局が前記基地局コントローラからほど遠いか、または、前記基地局が遠隔地及び/または砂漠地帯にある場合、実際のアプリケーションでは、アクセス装置が通常は前記ネットワークからほど遠いものであるという事実のために、この方法の致命的欠陥は、近接端(near-end)基地局のO&Mデータ設定が大きな困難となることである。さらに、失敗処理にとって都合がよい。第２の方法は、全基地局の初期(initiate)起動時において、形式設定データを取得するために、プリセットPVC及びIPアドレスとともに要求が維持管理センタに提示される(submit)ことである。次の起動時に、前記形式的に設定されたPVC及びIPアドレスが、維持管理センタと接続するために用いられ、そして、オリジナルPVC及びIP情報が削除される。しかしながら、この方法の前記致命的欠陥は、維持管理センタが遠端にある場合に実行するのが困難なことである。さらに、全基地局が固定のIPアドレスを用いるので、全基地局は同時に起動できない。言い換えると、前記維持管理センタは、前記基地局を識別することができない。さらに、前記維持管理及びネットワーク管理は、前記基地局の起動時の間に複雑となる。その上、維持管理チャンネルは、基地局で自動的に確立することができず。そして、前記基地局の起動後、データ損失の場合に手動の介在(manual intervention)が必要となる。
最後に、維持管理チャンネルを確立するための既存の方法の主な欠点は、維持管理チャンネルを自動的に確立するためのメカニズムが利用できないことである。従って、確立する維持管理チャンネルの運用(operation)は、困難であり、大きな労働力を要し、かつ、間違いの元となり、それ故に、管理コストの増加や品質の堕落原因となる。
本発明の目的は、ネットワーク保全性を強調し、かつ、維持管理コストを削減し、かつ、維持管理品質を向上するために、IPOA-ベースのデフォルト維持管理チャンネルを確立するための方法を提供することであり、かつ、基地局に対する維持管理チャンネルの自動的な確立を可能とし、かつ、プログラム及びデータ自動設定のような管理機能を実行することである。
上記目的を達成するために、本発明は、(1)基地局と基地局コントローラとの間にデフォルトPVCを確立する段階と、(2)放送モードで前記基地局にBOOTP要求を開始し、かつ、前記デフォルトPVCとともに前記維持管理センタに前記BOOTP要求を送信する段階と、(3)前記維持管理センタが前記基地局に対する応答を送信する段階と、(4)前記基地局と前記基地局コントローラとの間に維持管理チャンネルを確立するために、前記IPアドレスと前記デフォルトPVCに従ってIPOA(IP over ATM)チャンネルを確立する段階とを備え、前記応答は、前記基地局に割り当てられたIPアドレスを含むIPOAチャンネルベースのデフォルト維持管理チャンネルを自動的に確立するための方法を提供する。
一実施形態では、前記IPOAチャンネルは、段階(1)において前記基地局のデフォルト設定によって確立される。
一実施形態では、前記BOOTP要求は、段階(2)において前記基地局コントローラのルートを介して前記維持管理センタに提示される。
一実施形態では、前記応答は、段階(3)において前記基地局コントローラを介して前記維持管理センタから前記基地局まで送信される。
上記に鑑みて、本発明は、前記基地局のデフォルトPVC設定によって基地局と基地局コントローラとの間にIPOAチャンネルを確立するための方法を提供する。BOOTP要求は、前記基地局から維持管理センタに提示され、かつ、前記維持管理センタは、割り当てられたIPアドレスによって対応する基地局への応答を送信し、それ故に、基地局と基地局コントローラとの間に維持管理チャンネルを確立する。従って、本発明は、基地局が電源オンの場合、基地局のIPアドレスコンフリクトを防止し、かつ、基地局の並列起動(launching)を実施する維持管理チャンネルを自動的に確立できる。さらに、本発明に記載された方法によって、維持管理チャンネルを確立する動作は、簡潔で作業負荷が軽く、かつ、信頼できるものであり、それ故に、遠端での基地局の維持管理(すなわち、維持管理センタ)と同様に、プログラムおよびデータ自動ローディングを達成できる。本発明の方法は、品質において優れており、かつ、管理において低コストとなり、スター型、チェーン型およびツリー型ネットワークのような種々のネットワーキングパターンに適用される。
以下、添付の図面を参照して、本発明をさらに説明する。
本発明は、主に次のような仮定に基づくものとする。１．ATM送信技術は、基地局と基地局コントローラとの間で用いられる。２．基地局と基地局コントローラとの間の物理的な接続が前もってある(ready)。
図１は、本発明の実施形態のフローチャートを示している。図１を参照すると、デフォルトPVCは、前記デフォルトPVC設定によって基地局と基地局コントローラとの間に確立される(段階１)。次いで、前記デフォルトPVCに従って、前記基地局コントローラのルートを介して、放送モードにおける前記基地局からシステムの維持管理センタまで、BOOTP要求が提示される(段階２)。後に、前記維持管理センタは、前記BOOTP応答パケットで前記IPアドレスを補充する(filling)ことによって前記基地局にIPアドレスを割り当て、かつ、前記基地局コントローラに対する前記BOOTP応答を送信する。次いで、前記基地局コントローラは、前記基地局に前記BOOTP応答を送信する(段階３)。最後に、前記基地局は、前記基地局と前記基地局コントローラとの間に維持管理チャンネルが確立されるように、前記IPアドレスを取得し、かつ、前記取得されたIPアドレスおよび前記デフォルトPVCに従ってIPOAチャンネルを確立する。従って、前記基地局と前記基地局コントローラとの間にIPOAチャンネルベースの維持管理チャンネルがうまく確立される(段階４)。
段階２では、前記基地局から始められた前記BOOTP要求パケットは、次のようなフィールドを含んでいる(詳細なフォーマットについては図２参照)。
BOOTPパケットタイプを示すことを目的としたパケットオペレーティングコード(op)；
ハードウェアアドレスタイプを示すことを目的としたハードウェアアドレスタイプ(htype)；
ハードウェアアドレス長を示すことを目的としたハードウェアアドレス長(hlen)；
通過したゲートウェイの数を示すことを目的としたハードウェアオペレーションセッティング(hops)；
BOOTP要求とそれに対応するBOOTP応答を一致させることを目的としたプロセッシングID(xid)；
クライアントの起動時から経過した時間を示すことを目的とした経過秒数(secs)；
クライアントIPアドレスを示すことを目的としたクライアントIPアドレス(cirddr)；
サーバによって満たされた前記クライアントIPアドレスを示すことを目的とした独自の(own)IPアドレス(yiaddr)；
前記サーバによって満たされたサーバIPアドレスを示すことを目的としたサーバIPアドレス(siaddr)；
通過したゲートウェイアドレスを示すことを目的としたゲートウェイIPアドレス(giaddr)；
前記クライアントのハードウェアアドレスを示すことを目的としたクライアントハードウェアアドレス(chaddr)：
本発明では、前記基地局がそれ自身のハードウェアアドレスを認識していない場合、前記基地局コントローラおよび管理端末がBOOTP要求を送る前記基地局を識別できるように、特別な取扱い(special treatment)がこのフィールドで実行される。
オプショナルサーバ名を示すことを目的としたオプショナルサーバ名(sname)；
ロードされるべきファイル名を示すことを目的としたブートファイル名(file)；
ベンダー定義済みのドメインを示すことを目的としたオプショナルベンダードメイン(vend)；
本発明では、前記基地局コントローラはルーティングを容易にするためにこのドメインを使用する。
本発明の一実施形態では、物理的な接続(UNIベースの物理的な接続、IMAベースの物理的な接続または他のいずれかの物理的な接続)が前記基地局と前記基地局コントローラとの間に確立されることを考慮の上、前記基地局は、前記基地局コントローラによって設定された物理的なリンクのデータを取得するために、前記リンク上のメッセージに従う(listening to)ことによって接続のタイプを識別できる。例えば、IMAベースの物理的な接続に対して、前記基地局は、デフォルトPVCを確立するために、IMAフレーム内のICPユニットに従うことによって物理的なIMAリンクの情報を取得できる。デフォルトIPOAチャンネルが生成される前に前記基地局と前記基地局コントローラとの間にチャンネルが存在しないので、前記基地局は前記基地局コントローラと情報のやりとりをすることができない。従って、デフォルトPVCモードが必要となる。例えば、VPI=1/VCI=0が用いられてもよい。
前記デフォルトPVCが確認された後、前記基地局は、IPアドレスを求めるようなBOOTP要求を開始できる。前記基地局コントローラが前記基地局からのBOOTP要求を検出する場合、(前記基地局コントローラは)前記維持管理センタに対する前記BOOTP要求パケットを転送し、そして、前記基地局にIPアドレスを割り当てるために、前記維持管理センタが前記BOOTP要求パケットを送る前記基地局を識別できるということを保証する。それ故に、前記維持管理センタが前記基地局コントローラの外部である場合、次いで、前記基地局コントローラは、前記BOOTP要求パケットを処理する必要がある。例えば、外部の維持管理センタが前記BOOTP要求パケットを送信する前記基地局を識別できることを保証するために、前記BOOTPパケットの前記クライアントハードウェアアドレス(chaddr)フィールド内にPVC情報を付加してもよい。さらに、前記基地局コントローラは、前記基地局がそれに割り当てられた前記IPアドレスを取得できるように、前記維持管理センタから前記基地局まで前記BOOTP応答を転送することが望ましい。実際のアプリケーションでは、ロードされるべき前記プログラムのファイル名やファイルパスのような情報は要求に応じて取得される。前記基地局は前記取得されたIPアドレスに従ってIPOAチャンネルを確立する。前記基地局と前記基地局コントローラとの間に前記IPOAチャンネルが確立された後、前記基地局のプログラムおよびデータはそのチャンネルを介してロードされる。
図３および図４は、チェーン型およびツリー型ネットワーキングパターンそれぞれにおいて基地局に対して確立する維持管理チャンネルの略図を示している。基地局がレベルによってレベルを起動すると(start up level by level)、すなわち低レベルでの基地局は、よりハイレベルでの基地局が起動して初めて起動できる。前記基地局コントローラに関するスター型ネットワーキングパターンのために、前記基地局は並列で起動できる。上記図を参照すると、通常動作のためのプログラムおよび設定データを取得するために、前記基地局コントローラと直接接続された前記基地局が最初に起動する。また、上記基地局に接続された他の基地局は、上記方法によってデフォルトPVCを介して放送モードでBOOTP要求を開始する。最初に起動する前記基地局の前記設定データは、前記PVC交差接続(cross connection)の設定データを含んでいる。さらに、IPOAチャンネルは、前記設定データに従ってその基地局と前記基地局コントローラとの間に確立される。それ故に、最初に起動する前記基地局は、対応ポートでPVCスイッチングを実行するようにのみ要求されるが、一方では前記基地局コントローラは、最初に起動する基地局を処理するような同様の方法で他の基地局を処理する。より低レベルでの基地局が前記BOOTP応答を受信し、かつ、IPアドレスを取得する場合、低レベルでの基地局とより高レベルでの基地局との間にIPOAチャンネルが確立される。PVC接続はより高レベルでの基地局と前記維持管理センタとの間に確立されるという事実のために、電流レベル(current level)基地局と前記維持管理センタとの間の接続もまた確立される。このようにして、各基地局は、自動的に起動できる。しかしながら、前記低レベルでの前記基地局の前記維持管理チャンネルは、より高レベルでの基地局が起動して初めて確立される。
図５は、本発明の一実施形態によるWCDMAシステムを用いたUTRANチェーン型ネットワークの構造図を示している。図５を参照すると、UTRAN基地局は、チェーンネットワーキングパターンであり、そして、前記維持管理センタは遠端にある。E1接続およびIMAベースのATM転送はノードBとRNCとの間で用いられる。
まず、ノードB1は、E1リンク上のIMAフレーム内のICPユニットに従うことによってIMA設定情報を取得する。前記デフォルトPVCが最小のリンク数を伴う前記IMAグループ内に含まれると仮定すると、デフォルトPVC(VPI=1；VCI=0)は、ノードB1とRNCとの間に前もってあり、そして、ノードBは、放送モードで前記BOOTP要求を開始する。前記BOOTPパケットのパラメータは、以下のようになる。
op=1；htype=1；hlen=6；hops=0；xid=ランダム数(各基地局は、アルゴリズムの使用によって、または現地時間直後の使用によってそれの固有数を有する)；secs=0；flags=0；ciaddr=0；yiaddr=0；siaddr=0；giaddr=0；chaddr=形式については図６および図７を参照；sname=0(スタンバイ)；file=0(スタンバイ)；vend=0
RNC(基地局コントローラ)のBOOTPエージェント(agent)またはBOOTPサーバが前記BOOTP要求パケットを検出する場合、前記BOOTP要求パケットに対する処理が行われる。例えば、遠端の管理センタがノードBを識別できるように、“chaddr”フィールド内に情報(例えば、PVCおよびソケット情報)を付加する。修正が異なるゲートウェイで前記“giaddr”情報に対してなされる場合、次いで、ゲートウェイ情報を付加する必要がある。同時に、“hops”は1ずつ増加し、そして、“secs”が修正される。次いで、RNCは、前記遠端の保全センタに前記BOOTPパケットを転送する。前記遠端の管理センタがそのBOOTP要求を受信する場合、前記管理センタは、“chaddr”に従ってIPアドレスを割り当て、そして、BOOTP応答パケット内のファイル名およびパスでIPアドレス情報を満たし、次いで、前記BOOTP応答パケットを発送する。RNCが前記応答パケットを受信すると、RNCは、ルートし、かつ、そのBOOTP応答パケットをIubの前記デフォルトPVCに転送する。従って、ノードB1は、前記BOOTP応答パケットを受信し、かつ、前記パケットからIPアドレスを取得する。そして、IPOA維持管理チャンネルが確立されるように、IPOAデバイスを生成し、かつ、前記デフォルトPVCを前記IPOAデバイスに添付する。勿論、前記基地局が前記ファイル名およびパスに従って前記プログラムをロードできるように、また、ファイル名およびパスは、必要ならば前記BOOTP応答パケットに含まれていてもよい。
以下で、前記チェーン型接続について説明する。
ノード1が起動し、かつ、通常に動作後、前記遠端の管理センタがノード1とRNCとの間に前記PVC設定情報をセットするので、前記遠端の管理センタは、前記設定データを受信し、かつ、前記設定データに従ってRNCと接続を確立する。前記設定データは、ノードB1とRNCとの間の前記PVCチャンネル情報を含んでおり、前記設定データは、ノード2に対して前記維持管理センタにより用いられる。前記PVCがVPI=1；VCI=33と仮定する。
ノードB2が電源オン後、また、ノードB2は、デフォルトPVC(VPI=1；VCI=0)を介してBOOTP要求を開始する。ノード1は、ポートでの前記デフォルトPVCチャンネル上の前記BOOTP要求を受信し、かつ、前記プリセットPVC交差接続に従ってPVCスイッチングを実行する。このようにして、前記BOOTP要求は、上記PVC(VPI=1；VCI=33)にスイッチされる。次いで、RNCは、前記BOOTP要求パケットに対するのと同様の処理を行い、かつ、IPアドレスおよびファイル名/パスを取得するために、それを前記遠端の管理センタに転送する。次いで、前記遠端の管理センタは、RNCによって転送されるBOOTP応答を発送する。ノードB2は、ノードB1の前記PVCスイッチングを介して前記BOOTP応答を受信する。このようにして、ノードB2と前記遠端の管理センタとの間にIPOA接続が確立される。
上記方法は、また、階層的なネットワーキングパターンに適用することができる。さらに、上記方法は、リング型およびツリー型のネットワーキングパターンでも同様に適用することができる。
本発明の実施形態のフローチャートである。 本発明で用いられるBOOTP要求パケットのフォーマットである。 本発明によるチェーン型ネットワークにおける基地局に対する維持管理チャンネル確立の概略図である。 ツリー型ネットワークにおける基地局に対する維持管理チャンネル確立の概略図である。 本発明の一実施形態によるWCDMAシステムを用いたUTRANチェーン型ネットワークの構造図である。 図５で示された実施形態で用いられる物理的なアドレスのフォーマットである。 図６で示された物理的なアドレスのフォーマットの記述チャートである。

Claims (6)

  1. 基地局コントローラからのメッセージを基地局が受信することによって取得された設定情報に基づき基地局と基地局コントローラとの間にPVC（permanent virtual connection：相手固定接続）を確立する段階と、
    放送モードにおいて前記基地局でBOOTP（bootstrap protocol：ブートストラッププロトコル）要求を開始することによって、前記基地局が前記PVCを介して維持管理センタに前記BOOTP要求を送信する段階と、
    前記維持管理センタからの応答を前記基地局によって受信する段階であって、前記応答が前記基地局に割り当てられたIPアドレスを含む段階と、
    前記基地局と前記基地局コントローラとの間に維持管理チャンネルを確立するために、前記基地局が該基地局に割り当てられた前記ＩＰアドレスを取得した後に、前記IPアドレスおよび前記PVCに従ってIPOAチャンネルを確立する段階と
    を備えることを特徴とするIPOA(IP over ATM)チャンネルベースの維持管理チャンネルを確立するための方法。
  2. 前記基地局が前記維持管理センタへ前記BOOTP要求を送信する段階は、前記基地局が前記基地局コントローラのルートを介して前記維持管理センタへ前記BOOTP要求を送信する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載のIPOAチャンネルベースの維持管理チャンネルを確立するための方法。
  3. 前記維持管理センタからの前記応答を受信する段階は、前記基地局コントローラを介して前記維持管理センタからの前記応答を受信する段階を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のIPOAチャンネルベースの維持管理チャンネルを確立するための方法。
  4. 前記BOOTP要求は、以下のフィールド；
    BOOTPパケットタイプを示すことを目的としたパケットオペレーティングコード(op)；
    ハードウェアアドレスタイプを示すことを目的としたハードウェアアドレスタイプ(htype)；
    ハードウェアアドレス長を示すことを目的としたハードウェアアドレス長(hlen)；
    通過したゲートウェイの数を示すことを目的としたハードウェアオペレーションセッティング(hops)；
    前記BOOTP要求とそれのBOOTP応答を一致させることを目的としたプロセッシングID(xid)；
    クライアント側からの起動時から経過した時間を示すことを目的とした経過秒数(secs)；
    クライアントIPアドレスを示すことを目的としたクライアントIPアドレス(cirddr)；
    サーバによって書込まれた前記クライアントIPアドレスを示すことを目的とした独自のIPアドレス(yiaddr)；
    前記サーバによって書込まれたサーバIPアドレスを示すことを目的としたサーバIPアドレス(siaddr)；
    通過したゲートウェイアドレスを示すことを目的としたゲートウェイIPアドレス(giaddr)；
    クライアント側のハードウェアアドレスを示すことを目的としたクライアントハードウェアアドレス(chaddr)：
    オプショナルサーバ名を示すことを目的としたオプショナルサーバ名(sname)；
    ロードされるべきファイル名を示すことを目的としたブートファイル名(file)；
    ベンダー定義済みのドメインを示すことを目的としたオプショナルベンダードメイン(vend)；
    を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のIPOAチャンネルベースの維持管理チャンネルを確立するための方法。
  5. 前記維持管理センタが前記基地局コントローラの外部にある場合、前記外部の維持管理センタが前記BOOTP要求を送信する前記基地局を識別できること、を確実にするために、PVC情報は、前記クライアントハードウェアアドレス(chaddr)に付加される前記BOOTP要求を送信する前記基地局を識別する段階をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のIPOAチャンネルベースの維持管理チャンネルを確立するための方法。
  6. IPOA(IP over ATM)チャンネルベースの維持管理チャンネルを確立するための基地局であって、
    前記基地局が前記PVC（permanent virtual connection：相手固定接続）を介して維持管理センタに前記BOOTP要求を送信するように、放送モードにおいて前記基地局でBOOTP（bootstrap protocol：ブートストラッププロトコル）要求を開始するための開始手段であると共に、前記PVCが、基地局コントローラからのメッセージを基地局が受信することによって取得された設定情報に基づき前記基地局と前記基地局コントローラとの間に確立される、開始手段と、
    前記維持管理センタからの応答を受信するための受信手段であると共に、前記応答が前記基地局に割り当てられたIPアドレスを含む、受信手段と、
    前記基地局と前記基地局コントローラとの間に維持管理チャンネルを確立するために、前記基地局が該基地局に割り当てられた前記ＩＰアドレスを取得した後に、前記IPアドレスおよび前記PVCに従ってIPOAチャンネルを確立するための確立手段と
    を有することを特徴とする基地局。
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