JP5166981B2 - WiMAX communication system - Google Patents
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Description
本発明は、一の移動端末が他の移動端末に対してデータパケットを送信するＷｉＭＡＸ通信システムに関する。 The present invention relates to a WiMAX communication system in which one mobile terminal transmits a data packet to another mobile terminal.
次世代の高速移動体通信方式としてＷｉＭＡＸ(Worldwide Interoperability for Microwave Access)が国際的に注目を集め、このＷｉＭＡＸにおいてモバイルＩＰを適用したシステムの導入が開始されている。 As a next-generation high-speed mobile communication system, WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) attracts international attention, and introduction of a system using mobile IP in WiMAX has started.
モバイルＩＰは、ホームエージェント(ＨＡ：Home Agent)を用いて、移動端末のデータ通信を実現する技術である。このＨＡは、移動端末が本来属するネットワークであるホームリンクで用いるホームアドレス(ＨｏＡ：Home Address)と、移動端末の移動先であるホームリンク以外のネットワークである外部リンクで用いる気付けアドレス(ＣｏＡ：Care of Address)との対応関係を管理している（特許文献１参照）。 Mobile IP is a technology for realizing data communication of a mobile terminal using a home agent (HA). This HA includes a home address (HoA) used in a home link which is a network to which the mobile terminal originally belongs and a care-of address (CoA: Care) used in an external link which is a network other than the home link to which the mobile terminal is moved. of Address) is managed (see Patent Document 1).
図８は、一般的なモバイルＩＰを適用したＷｉＭＡＸの全体のシステムの説明図である。図８に示すＷｉＭＡＸ通信システム１００は、移動端末（ＭＳ）１２−１、１２−２と、基地局（ＢＳ）１１４ａ、１１４ｂと、ＡＳＮＧＷ（Access Service Network Gateway）１６と、ＨＡ１８とを備え、基地局１１４ａ、１１４ｂとＡＳＮＧＷ１６とはネットワーク２０で接続され、ＡＳＮＧＷ１６とＨＡ１８とはＣＳＮ（Connectivity Service Network）２２で接続されている。
FIG. 8 is an explanatory diagram of the entire WiMAX system to which general mobile IP is applied. A
移動端末１２−１、１２−２は、通信機能を有するコンピュータや携帯電話等であり、基地局１１４ａ、１１４ｂは、移動端末と無線通信するための無線装置であり、移動端末１２−１、１２−２は基地局１１４ａと無線接続される。ＡＳＮＧＷ１６は、移動端末１２−１、１２−２と、基地局１１４ａ、１１４ｂとを管理、制御をし、ＨＡ１８は、移動端末１２−１、１２−２が識別符号として有するホームアドレスと移動端末１２−１、１２−２の位置情報とを関連付けた登録、管理を行うサーバであり、ネットワーク２０は、ルータやレイヤ２スイッチ等で構成され、ＣＳＮ２２は、インターネット等への接続サービスを提供するネットワークであり、ルータやレイヤ２スイッチ等で構成されている。
The mobile terminals 12-1 and 12-2 are computers or mobile phones having a communication function, and the
ＷｉＭＡＸ通信システム１００において、移動端末１２−１が移動端末１２−２に対してデータパケットを送信する場合には、先ず、基地局１１４ａにＳＦ（Service Flow）経由でデータパケットを送信する。基地局１１４ａと、ＡＳＮＧＷ１６との間にはデータパス(Data Path)が生成され、このＤＰを経由して基地局１１４ａからＡＳＮＧＷ１６にデータパケットが送信される。さらに、ＡＳＮＧＷ１６と、ＨＡ１８との間にはＭＩＰ（Mobile IP）トンネルが生成され、このＭＩＰトンネルによってデータパケットがＨＡ１８に送信される。ＨＡ１８で受信されたデータパケットは基地局１１４ａからＨＡ１８まで送信された経路を戻る形で基地局１１４ｂに送信されて、基地局１１４ｂから移動端末１２−２に転送される。
In the WiMAX
また、移動端末１２−２が無線接続されている基地局１１４ａから基地局１１４ｂに無線接続を変更するハンドオーバしたとする。移動端末１２−１が移動端末１２−２に対してデータパケットを送信する場合は、上述した移動端末１２−２が基地局１１４ａに無線接続されている場合と同様に、基地局１１４ａ、ＡＳＮＧＷ１６、ＨＡ１８、ＡＳＮＧＷ１６、基地局１１４ａと経由してデータパケットが送信された後に、基地局１１４ａと基地局１１４ｂとの間に形成されたＤＰを経由して基地局１１４ａから基地局１１４ｂに送信された後に、基地局１１４ｂから移動端末１２−２に送信される。
Further, it is assumed that the mobile terminal 12-2 performs a handover for changing the wireless connection from the
しかしながら、移動端末１２−１が、基地局１１４ａに無線接続されている移動端末１２−２と通信する場合又は移動端末１２−２が基地局１１４ａから基地局１１４ｂにハンドオーバした後に、移動端末１２−１と通信する場合のいずれの場合において、必ず基地局１１４ａ、ＡＳＮＧＷ１６、ＨＡ１８との間でデータパケットの送受信を行わなければならない。ＡＳＮＧＷ１６との通信では、基地局１１４ａとＡＳＮＧＷ１６との間はネットワーク２０で接続されている。ＷｉＭＡＸ通信システム１００が大規模なシステムである場合には、基地局１１４ａ又は基地局１１４ｂとＡＳＮＧＷ１６とを接続するネットワーク２０は広域に渡り、また、多くのルータを経由して接続されるために通信遅延が生じる。
However, when the mobile terminal 12-1 communicates with the mobile terminal 12-2 wirelessly connected to the
本発明は、上記の課題を考慮してなされたものであって、移動端末間で通信する際の通信遅延を最小限に抑えることが可能なＷｉＭＡＸ通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and an object of the present invention is to provide a WiMAX communication system capable of minimizing a communication delay when communicating between mobile terminals.
本発明に係るＷｉＭＡＸ通信システムは、移動端末と、前記移動端末が無線接続される基地局と、前記移動端末と前記基地局とを配下で管理するＡＳＮＧＷとを備えるＷｉＭＡＸ通信システムであって、一の基地局に第１、第２移動端末が無線接続され、前記一の基地局は、データパケットの送信先が設定された第１テーブルを有し、前記第１移動端末から送信されたデータパケットの送信先を確認し、前記データパケットの送信先と前記第１テーブルとを照合し、前記データパケットの送信先の移動端末が、前記第２移動端末であると確認した場合に前記データパケットを前記第２移動端末に送信することを特徴とする。この場合、前記一の基地局は、前記移動端末同士の通信の認否が設定された第３テーブルを有し、前記第２移動端末が、前記第３テーブルによって通信が認められている場合に、前記データパケットを前記第２移動端末に送信してもよい。 A WiMAX communication system according to the present invention is a WiMAX communication system including a mobile terminal, a base station to which the mobile terminal is wirelessly connected, and an ASNGW that manages the mobile terminal and the base station under control. The first and second mobile terminals are wirelessly connected to the base station, the one base station has a first table in which the destination of the data packet is set, and the data packet transmitted from the first mobile terminal The destination of the data packet is compared with the first table, and when the mobile terminal of the destination of the data packet is confirmed to be the second mobile terminal, the data packet is The data is transmitted to the second mobile terminal. In this case, the one base station has a third table in which approval / disapproval of communication between the mobile terminals is set, and when the second mobile terminal is allowed to communicate by the third table, The data packet may be transmitted to the second mobile terminal.
また、ＷｉＭＡＸ通信システムでは、他の基地局は、前記データパケットの送信先が設定された第２テーブルを有し、前記第２移動端末が前記一の基地局から前記他の基地局へハンドオーバした場合に、前記一の基地局は、前記第１テーブルに設定された情報を更新し、前記データパケットの送信先の移動端末が、前記第２移動端末であると確認した場合に前記データパケットを前記他の基地局に送信し、前記他の基地局は、前記一の基地局との間でデータパスを生成し、前記データパスを経由して取得した前記第１テーブルの更新された情報に基づき、前記第２テーブルを更新し、受信した前記データパケットの送信先を確認し、前記データパケットの送信先と前記第２テーブルとを照合し、前記データパケットの送信先の移動端末が、前記第２移動端末であると確認した場合に前記データパケットを前記第２移動端末に送信する。この場合、前記一の基地局は、前記第３テーブルに設定された情報を更新し、前記他の基地局は、前記移動端末同士の通信の認否が設定された第４テーブルを有し、前記データパスを経由して取得した前記第２テーブルの更新された情報に基づき、前記第４テーブルを更新し、前記第２移動端末が、前記第４テーブルによって通信が認められている場合に、前記データパケットを前記第２移動端末に送信してもよい。 In the WiMAX communication system, the other base station has a second table in which the destination of the data packet is set, and the second mobile terminal is handed over from the one base station to the other base station. In this case, the one base station updates the information set in the first table, and when the mobile terminal to which the data packet is transmitted confirms that the data packet is the second mobile terminal, Transmitted to the other base station, the other base station generates a data path with the one base station, and the updated information of the first table acquired via the data path based, the second update the table, check the destination of the data packets received, checks the transmission destination of the data packet and the second table, the mobile terminal of the transmission destination of the data packet, before Transmitting the data packet to the second mobile terminal when it is confirmed that the second mobile terminal. In this case, the one base station updates the information set in the third table, and the other base station has a fourth table in which approval / rejection of communication between the mobile terminals is set, Based on the updated information of the second table acquired via the data path, the fourth table is updated, and when the second mobile terminal is permitted to communicate by the fourth table, A data packet may be transmitted to the second mobile terminal.
さらに、ＷｉＭＡＸ通信システムは、前記第１移動端末が前記一の基地局から前記他の基地局へハンドオーバした場合に、前記一の基地局は、前記第１テーブルに設定された情報を更新し、前記他の基地局は、前記データパスを経由して取得した前記第１テーブルの更新された情報に基づき、前記第２テーブルを更新し、前記第１移動端末から送信されたデータパケットの送信先を確認し、前記データパケットの送信先と前記第２テーブルとを照合し、前記データパケットの送信先の移動端末が、前記第２移動端末であると確認した場合に前記データパケットを前記第２移動端末に送信する。この場合、前記一の基地局は、前記第３テーブルに設定された情報を更新し、前記他の基地局は、前記データパスを経由して取得した前記第２テーブルの更新された情報に基づき、前記第４テーブルを更新し、前記第２移動端末が、前記第４テーブルによって通信が認められている場合に、前記データパケットを前記第２移動端末に送信してもよい。 Furthermore, the WiMAX communication system updates the information set in the first table when the first mobile terminal is handed over from the one base station to the other base station, The other base station updates the second table based on the updated information of the first table acquired via the data path, and transmits the destination of the data packet transmitted from the first mobile terminal. The data packet destination is compared with the second table, and when the mobile terminal that is the destination of the data packet is confirmed to be the second mobile terminal, the data packet is Send to mobile terminal. In this case, the one base station updates the information set in the third table, and the other base station is based on the updated information of the second table acquired via the data path. The fourth table may be updated, and the second mobile terminal may transmit the data packet to the second mobile terminal when communication is permitted by the fourth table.
さらにまた、ＷｉＭＡＸ通信システムでは、前記データパケットの送信先の確認は、前記データパケットに含まれている送信先の移動端末のＩＰアドレスに基づいて行うのが好ましい。 Furthermore, in the WiMAX communication system, it is preferable to confirm the destination of the data packet based on the IP address of the destination mobile terminal included in the data packet.
本発明によれば、基地局での折り返し通信をすることにより、同じ基地局に無線接続されている移動端末同士の通信、基地局を跨いだ移動端末同士の通信におけるパケット転送の遅延を防ぐことができる。また、ＡＳＮＧＷ、ＨＡを経由せずに、基地局で折り返して通信することにより、ＡＳＮＧＷ、ＨＡのＣＰＵ資源や、これら経由する伝送路の帯域資源の消費を抑えることができる。さらに、ＡＳＮＧＷ、ＨＡで行っていた課金処理を基地局で代替し、課金処理によるＡＳＮＧＷ、ＨＡでのトラフィックの集中を防ぐことができる。 According to the present invention, by performing loopback communication at a base station, it is possible to prevent packet transfer delays in communication between mobile terminals wirelessly connected to the same base station and communication between mobile terminals straddling the base station. Can do. Further, by performing communication by returning at the base station without going through the ASNGW and HA, consumption of the CPU resources of the ASNGW and HA and the bandwidth resources of the transmission path through them can be suppressed. Furthermore, the charging process performed by the ASNGW and HA can be replaced by the base station, and traffic concentration at the ASNGW and HA due to the charging process can be prevented.
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るＷｉＭＡＸ通信システム１０の説明図であり、図２は、基地局１４ａ、１４ｂの構成の説明図であり、図３は、基地局１４ａが備えるテーブルＴａ１（第１テーブル）、テーブルＴａ２（第３テーブル）の説明図である。なお、図８に示したＷｉＭＡＸ通信システム１００と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of the
図１に示すＷｉＭＡＸ通信システム１０は、移動端末１２−１（第１移動端末）、１２−２（第２移動端末）、１２−３が無線接続される基地局１４ａ（一の基地局）と、基地局１４ｂ（他の基地局）とを配下に有するＡＳＮＧＷ１６と、ＨＡ１８とを備える。基地局１４ａ、１４ｂと、ＡＳＮＧＷ１６とはネットワーク２０を介して有線で接続され、ＡＳＮＧＷ１６とＨＡ１８とはＣＳＮ２２を介して接続されている。
A
図２に示すように、基地局１４ａは、テーブルＴａ１、Ｔａ２と、移動端末１２−１〜１２−３、ＡＳＮＧＷ１６とのデータパケットの転送処理を行うデータパケット転送処理部３０と、前記テーブルＴａ１、Ｔａ２を設定、更新するプロトコル制御部５０とを備える。
As shown in FIG. 2, the
データパケット転送処理部３０は、移動端末１２−１〜１２−３や、基地局１４ａ、１４ｂやＡＳＮＧＷ１６から受信したデータパケットの転送先を決定する経路決定処理部３２と、移動端末１２−１〜１２−３との間で送受信されるデータパケットの種類を識別するパケット識別部３４と、移動端末１２−１〜１２−３との基地局１４ａとの無線通信の処理をする無線ＩＦ処理部３６と、ＤＰでデータパケットを送受信する際の処理をするＤＰ処理部３８と、基地局１４ｂ、ＡＳＮＧＷ１６との有線による通信の処理をする有線ＩＦ処理部４０を有する。
The data packet
プロトコル制御部５０は、移動端末１２−１〜１２−３の無線接続、ネットワークエントリ（ＡＳＮＧＷ１６、ＨＡ１８への所定の制御、管理）に関する処理をするＭＳ接続処理部５２と、基地局１４ａ、１４ｂ間のコネクション又は、基地局１４ａとＡＳＮＧＷ１６間のコネクションであるＤＰ、及び移動端末１２−１〜１２−３と基地局１４ａ、１４ｂ間のコネクションであるＳＦを生成、解消するＳＦ・ＤＰ生成処理部５４と、ＣＳＮ２２に接続されている図示しないＡＡＡ等サーバから移動端末１２−１〜１２−３同士のグループ間通信の認否情報を取得し、テーブルＴａ２に設定するＭＳ情報取得処理部５６と、移動端末１２−１〜１２−３のハンドオーバを処理する移動制御処理部５８と、図示しないＤＨＰＣサーバ等により移動端末１２−１〜１２−３に付与される各ＩＰアドレスを取得するＩＰアドレス取得処理部６０とを有する。
The
テーブルＴａ１には、ＭＳ接続処理部５２で取得した移動端末１２−１〜１２−３の各ＩＤと、ＩＰアドレス取得処理部６０で取得した移動端末１２−１〜１２−３のＩＰアドレスと、トラフィックの上り、下りの方向毎に、入力、出力に対してＳＦの識別番号、ＤＰの識別番号が設定される。また、テーブルＴａ２には、移動端末１２−１〜１２−３同士のグループ間通信の認否が設定されている。
In the table Ta1, the IDs of the mobile terminals 12-1 to 12-3 acquired by the MS connection processing unit 52, the IP addresses of the mobile terminals 12-1 to 12-3 acquired by the IP address
なお、基地局１４ｂも基地局１４ａと同様の構成であり、テーブルＴａ１の代わりに、テーブルＴａ３（第２テーブル）を、テーブルＴａ２の代わりに、テーブルＴａ４（第４テーブル）を備える。
The
次に、基地局１４ａの動作について、説明する。
Next, the operation of the
先ず、ＭＳ接続処理部５２は、移動端末１２−１〜１２−３が基地局１４ａに無線接続するときに移動端末１２−１〜１２−３の加入者ＩＤとして、例えば、ＭＡＣアドレスを各移動端末から取得する。また、ＩＰアドレス取得処理部６０は図示しないＤＨＣＰサーバから移動端末１２−１〜１２−３へ付与されたＩＰアドレスを取得する。さらに、ＳＦ・ＤＰ生成処理部５４では、基地局１４ａとＡＳＮＧＷ１６との通信結果に基づいてＤＰを生成するとともに、移動端末１２−１〜１２−３と基地局１４ａ間にＳＦを生成する。
First, when the mobile terminals 12-1 to 12-3 wirelessly connect to the
具体的には、テーブルＴａ１の経路情報「１」、「２」に対して、ＭＳ接続処理部５２は移動端末１２−１の加入者ＩＤとしてＩＤ１を設定し、ＩＰアドレス取得処理部６０は、移動端末１２−１のＩＰアドレスとしてＩＰ１を設定する。また、ＳＦ・ＤＰ生成処理部５４は、経路情報「１」に対して、上り方向において、入力の無線ＩＦに生成されるＳＦとしてＳＦ１を設定し、出力のＡＳＮＧＷ１６に生成されるＤＰとしてＤＰ１を設定する。さらに、ＳＦ・ＤＰ生成処理部５４は、経路情報「２」に対して、下り方向において、入力のＡＳＮＧＷ１６に生成されるＤＰとしてＤＰ２を設定し、出力の無線ＩＦに生成されるＳＦとしてＳＦ１を設定する。移動端末１２−２についても、移動端末１２−１と同様に、テーブルＴａ１の経路情報「３」、「４」に対して、加入者ＩＤとしてＩＤ２、ＩＰアドレスとしてＩＰ２、ＳＦとしＳＦ２、ＤＰとしてＤＰ２を設定する。さらに、移動端末１２−３についても、テーブルＴａ１の経路情報「５」、「６」に対して、加入者ＩＤとしてＩＤ３、ＩＰアドレスとしてＩＰ３、ＳＦとしＳＦ３、ＤＰとしてＤＰ３を設定する（図３参照）。
Specifically, for the route information “1” and “2” in the table Ta1, the MS connection processing unit 52 sets ID1 as the subscriber ID of the mobile terminal 12-1, and the IP address
また、ＣＳＮ２２に接続されているＡＡＡサーバから移動端末１２−１〜１２−３間のグループ間通信の認否を取得し、Ｇｒｏｕｐ１情報がテーブルＴａ２に設定される。テーブルＴａ２では、移動端末１２−１と移動端末１２−２との通信は許可されているが、移動端末１２−１、１２−２と移動端末１２−３との通信は許可されていない。
Further, approval / rejection of inter-group communication between the mobile terminals 12-1 to 12-3 is acquired from the AAA server connected to the
次に、移動端末１２−１から基地局１４ａに送信されたデータパケットの転送処理について説明する。
Next, transfer processing of the data packet transmitted from the mobile terminal 12-1 to the
移動端末１２−１からデータパケットを受信した基地局１４ａは、経路決定処理部３２が当該データパケットのトラフィック方向を確認する。当該データパケットが上り方向のトラフィックである場合には、当該データパケットの送信先ＩＰアドレスを確認し、テーブルＴａ１を参照して、送信先を決定する。
In the
経路決定処理部３２が確認したＩＰアドレスがＩＰ２である場合には、経路決定処理部３２は、テーブルＴａ１の経路情報「３」又は「４」から送信先が移動端末１２−２であること及び移動端末１２−２が基地局１４ａに無線接続していることを確認する。次に、経路決定処理部３２は、テーブルＴａ２を参照して、移動端末１２−１と移動端末１２−２との通信の認否について確認する。前記テーブルＴａ２では、移動端末１２−１と移動端末１２−２との通信は許可されているので、経路決定処理部３２は、データパケットをパケット識別部３４に送信する。パケット識別部３４では、受信したデータパケットの種別を確認し、必要に応じて課金処理及び送信優先制御処理をした後に無線ＩＦ処理部３６に送信し、無線ＩＦ処理部３６からＳＦ２に従って移動端末１２−２にデータパケットが転送される。
When the IP address confirmed by the route
また、経路決定処理部３２が確認したＩＰアドレスがＩＰ３である場合には、経路決定処理部３２は、テーブルＴａ１の経路情報「５」又は「６」から送信先が移動端末１２−３であること及び移動端末１２−３が基地局１４ａに無線接続していることを確認する。次に、経路決定処理部３２は、テーブルＴａ２を参照して、移動端末１２−１と移動端末１２−３との通信の認否について確認する。テーブルＴａ２では、移動端末１２−１と移動端末１２−３との通信は許可されていないので、経路決定処理部３２は、データパケットを経路情報「１」に従って転送する。経路情報「１」の出力ポートは有線であるので、経路決定処理部３２は、データパケットをＤＰ処理部３８に送信し、有線ＩＦ処理部４０を経てＤＰ１を経由してＡＳＮＧＷ１６に転送され、さらにＨＡ１８に転送される。ＨＡ１８は、移動端末１２−１〜１２−３がＡＳＮＧＷ１６の管理下であるという情報を有しているので、ＡＳＮＧＷ１６から送信されてきたデータパケットを移動端末１２−３に送信するために、ＡＳＮＧＷ１６に転送する。ＡＳＮＧＷ１６は、受信したデータパケットをＤＰ３によって基地局１４ａに転送する。
Further, when the IP address confirmed by the route
基地局１４ａでは、経路決定処理部３２がＤＰ３によって転送されてきたデータパケットのトラフィック方向が下りであることを確認した後に、テーブルＴａ１でＤＰ３と関連付けられているＳＦ３に送信することを決定し、無線ＩＦ処理部３６から移動端末１２−３にデータパケットが転送される。
In the
さらに、ＩＰアドレスがＩＰ１、ＩＰ２のいずれでもない場合には、経路決定処理部３２は、テーブルＴａ１からデータパケットの送信先の移動端末が基地局１４ａに無線接続されていないことを確認した後、データパケットを経路情報「１」に従ってＤＰ処理部３８に送信する。ＤＰ処理部３８に送信されたデータパケットは、有線ＩＦ処理部４０からＤＰ１を経由してＡＳＮＧＷ１６に転送され、さらにＨＡ１８に転送される。ＨＡ１８は、データパケットの送信先を確認し、送信先にデータパケットを転送する。
Furthermore, when the IP address is neither IP1 nor IP2, the route
以上説明したように、ＷｉＭＡＸ通信システム１０は、移動端末１２−１〜１２−３が無線接続される基地局１４ａと、移動端末１２−１〜１２−３と基地局１４ａとを配下で管理するＡＳＮＧＷ１６とを備える。
As described above, the
ＷｉＭＡＸ通信システム１０では、基地局１４ａ（一の基地局）に移動端末１２−１（第１移動端末）、移動端末１２−２（第２移動端末）が無線接続され、基地局１４ａは、データパケットの送信先が設定されたテーブルＴａ１を有し、移動端末１２−１から送信されたデータパケットの送信先を確認し、前記データパケットの送信先と前記テーブルＴａ１とを照合し、前記データパケットの送信先の移動端末が、移動端末１２−２であると確認した場合に前記データパケットを移動端末１２−２に送信する。このように、同じ基地局１４ａに無線接続されている移動端末１２−１、１２−２同士の通信をする場合に、ＡＳＮＧＷ１６、ＨＡ１８を経由せずに、基地局１４ａで折り返して通信することにより、ＡＳＮＧＷ１６、ＨＡ１８のＣＰＵ資源や、これら経由する伝送路の帯域資源の消費を抑えることができる。特にＰｕｓｈ−Ｔｏ−Ｔａｌｋのように音声を中心としたリアルタイム通信におけるパケット転送の遅延を効果的に防ぐことができる。
In the
また、基地局１４ａは、移動端末１２同士の通信認否が設定されたテーブルＴａ２を有し、移動端末１２−２が、前記テーブルＴａ２によって通信が認められている場合に、前記データパケットを移動端末１２−２に送信する。これにより、ＡＳＮＧＷ１６やＨＡ１８で行っていた課金処理を基地局１４ａで代替し、課金処理によるＡＳＮＧＷ１６やＨＡ１８でのトラフィックの集中を防ぐことができる。
Further, the
次に、本発明の第２実施形態である移動端末１２−２が基地局１４ａから基地局１４ｂにハンドオーバした場合の基地局１４ａ、１４ｂでのデータパケットの転送処理について説明する。図４は、第２実施形態に係るＷｉＭＡＸ通信システム１０Ａの説明図であり、図５は、ハンドオーバが完了した後の基地局１４ａのテーブルＴａ１、Ｔａ２、基地局１４ｂのテーブルＴａ３、Ｔａ４の説明図である。
Next, data packet transfer processing in the
先ず、基地局１４ａの移動制御処理部５８と、基地局１４ｂの移動制御処理部５８によって、移動端末１２−２が基地局１４ａから基地局１４ｂにハンドオーバする。このハンドーオーバの過程において、基地局１４ａのＳＦ・ＤＰ生成処理部５４は、移動端末１２−２に対して基地局１４ａと基地局１４ｂの間にＤＰとして、ＤＰ４を生成する。また、基地局１４ｂの移動制御処理部５８は、基地局１４ａの移動制御処理部５８から移動端末１２−２の加入者ＩＤ、ＩＰアドレス及びＳＦに関する無線接続情報を取得する。これらの情報に基づいて、基地局１４ｂのＭＳ接続処理部５２は移動端末１２−２との無線接続処理を実行し、ＳＦ・ＤＰ生成処理部５４はＳＦを生成する。
First, the mobile terminal 12-2 is handed over from the
具体的には、基地局１４ａのＳＦ・ＤＰ生成処理部５４は、テーブルＴａ１の経路情報「３」、「４」を各々経路情報「７」、「８」として更新する。上り方向の経路情報「３」の入力のＳＦであるＳＦ２をＤＰとしてＤＰ４に変更するとともに、下り方向の経路情報「４」の出力のＳＦであるＳＦ２をＤＰとしてＤＰ４に変更する。
Specifically, the SF / DP generation processing unit 54 of the
テーブルＴａ３の経路情報「２１」、「２２」に対して、基地局１４ｂのＭＳ接続処理部５２は、移動制御処理部５８が基地局１４ａの移動制御処理部５８から取得した移動端末１２−２の加入者ＩＤ、ＩＰアドレスに基づいて、加入者ＩＤとしてＩＤ２、ＩＰアドレスとしてＩＰ２を設定する。また、ＳＦ・ＤＰ生成処理部５４は、経路情報「２１」に対して、上り方向において、入力の無線ＩＦに生成されるＳＦとしてＳＦ４を設定し、出力の基地局１４ａに生成されるＤＰとしてＤＰ４を設定する。さらに、ＳＦ・ＤＰ生成処理部５４は、経路情報「２２」に対して、下り方向において、入力の基地局１４ａに生成されるＤＰとしてＤＰ４を設定し、出力の無線ＩＦに生成されるＳＦとしてＳＦ４を設定する（図５参照）。
For the route information “21” and “22” in the table Ta3, the MS connection processing unit 52 of the
次に、移動端末１２−１から基地局１４ａに対して送信されたデータパケットの転送処理について説明する。
Next, transfer processing of a data packet transmitted from the mobile terminal 12-1 to the
移動端末１２−１からデータパケットを受信した基地局１４ａは、第１実施形態と同様に経路決定処理部３２が当該データパケットのトラフィック方向を確認する。当該データパケットが上り方向のトラフィックである場合には、当該データパケットの送信先ＩＰアドレスを確認し、テーブルＴａ１を参照して、送信先を決定する。
In the
経路決定処理部３２が確認したＩＰアドレスがＩＰ２である場合には、経路決定処理部３２は、テーブルＴａ１の経路情報「７」又は「８」から送信先が移動端末１２−２であることを確認する。次に、経路決定処理部３２は、図５のテーブルＴａ２を参照して、移動端末１２−１と移動端末１２−２との通信の認否について確認する。前記テーブルＴａ２では、移動端末１２−１と移動端末１２−２との通信は許可されているので、経路決定処理部３２は、データパケットを経路情報「８」に従って転送する。経路情報「８」の出力ポートは有線であるので、経路決定処理部３２によってデータパケットがＤＰ処理部３８に送信され、有線ＩＦ処理部４０からＤＰ４を経由して基地局１４ｂに転送される。
When the IP address confirmed by the route
基地局１４ｂでは、経路決定処理部３２がＤＰ４によって転送されてきたデータパケットのトラフィック方向が下りであることを確認した後に、テーブルＴａ４でＤＰ４と関連付けられているＳＦ４に転送することを決定し、パケット識別部３４にデータパケットが転送される。パケット識別部３４では、受信したデータパケットの種別を確認し、必要に応じて課金処理及び送信優先制御処理をした後に無線ＩＦ処理部３６に送信し、無線ＩＦ処理部３６からＳＦ４に従って移動端末１２−２にデータパケットが転送される。
In the
なお、移動端末１２−１から基地局１４ａへ送信されたデータパケットの送信先のＩＰアドレスが移動端末１２−３である場合又は移動端末１２−２、１２−３以外の移動端末である場合の基地局１４ａのデータパケットの処理については、第１実施形態の場合と同様に行われる。
In addition, when the destination IP address of the data packet transmitted from the mobile terminal 12-1 to the
次に、移動端末１２−２から基地局１４ｂに対して送信されたデータパケットの転送処理について説明する。
Next, transfer processing of a data packet transmitted from the mobile terminal 12-2 to the
移動端末１２−２からデータパケットを受信した基地局１４ｂは、経路決定処理部３２が当該データパケットのトラフィック方向を確認する。当該データパケットが上り方向のトラフィックである場合には、当該データパケットの送信先ＩＰアドレスを確認し、テーブルＴａ３を参照して、送信先を決定する。
In the
経路決定処理部３２は、ＩＰアドレスと、テーブルＴａ３とを照合して、基地局１４ｂに無線接続されている移動端末を確認した場合には、第１実施形態で基地局１４ａが無線接続されている移動端末を確認した場合と同じ処理をする。
When the route
経路決定処理部３２は、図５のテーブルＴａ３から基地局１４ｂには移動端末１２−２以外の移動端末が無線接続されていないことがわかる。従って、経路決定処理部３２は、経路情報「２２」に従って、データパケットをＤＰ処理部３８に送信し、有線ＩＦ処理部４０からＤＰ４を経由して基地局１４ａに転送される。
From the table Ta3 in FIG. 5, the route
基地局１４ｂからデータパケットを受信した基地局１４ａは、経路決定処理部３２が当該データパケットのトラフィック方向を確認する。当該データパケットが上り方向のトラフィックである場合には、当該データパケットの送信先ＩＰアドレスを確認し、テーブルＴａ１を参照して、送信先を決定する。
In the
経路決定処理部３２が確認したＩＰアドレスがＩＰ１である場合には、経路決定処理部３２は、図５のテーブルＴａ１の経路情報「１」、「２」から送信先が移動端末１２−１であること及び移動端末１２−１が基地局１４ａに無線接続していることを確認する。次に、経路決定処理部３２は、図５のテーブルＴａ２を参照して、移動端末１２−２と移動端末１２−１との通信の認否について確認する。前記テーブルＴａ２では、移動端末１２−２と移動端末１２−１との通信は許可されているので、経路決定処理部３２は、データパケットをパケット識別部３４に送信する。パケット識別部３４では、受信したデータパケットの種別を確認し、必要に応じて課金処理及び送信優先制御処理をした後に無線ＩＦ処理部３６に送信し、無線ＩＦ処理部３６からＳＦ１に従って移動端末１２−１にデータパケットが転送される。
When the IP address confirmed by the route
なお、基地局１４ｂから基地局１４ａへ送信されたデータパケットの送信先のＩＰアドレスが移動端末１２−３である場合又は移動端末１２−１、１２−３以外の移動端末である場合の基地局１４ａのデータパケットの処理については、第１実施形態の場合と同様に行われる。
The base station when the IP address of the destination of the data packet transmitted from the
以上説明したように、ＷｉＭＡＸ通信システム１０Ａは、基地局１４ｂ（他の基地局）は、前記データパケットの送信先が設定されたテーブルＴａ３を有し、移動端末１２−２が基地局１４ａから基地局１４ｂへハンドオーバした場合に、基地局１４ａは、テーブルＴａ１に設定された情報を更新し、前記データパケットの送信先の移動端末が、移動端末１２−２であると確認した場合に前記データパケットを基地局１４ｂに送信し、基地局１４ｂは、基地局１４ａとの間でＤＰ４を生成し、前記ＤＰ４を経由して取得したテーブルＴａ１の更新された情報に基づき、テーブルＴａ３を更新し、受信した前記データパケットの送信先を確認し、前記データパケットの送信先とテーブルＴａ３とを照合し、前記データパケットの送信先の移動端末が、移動端末１２−２であると確認した場合に前記データパケットを移動端末１２−２に送信する。
As described above, in the
移動端末１２−１と移動端末１２−２とは、基地局１４ａ、１４ｂを跨いだ折り返し通信をすることにより、ＡＳＮＧＷ１６、ＨＡ１８のＣＰＵ資源や、これらを経由する伝送路の帯域資源の消費を抑えることができる。
The mobile terminal 12-1 and the mobile terminal 12-2 reduce the consumption of the CPU resources of the
また、基地局１４ａは、テーブルＴａ２に設定された情報を更新し、基地局１４ｂは、前記移動端末同士の通信の認否が設定されたテーブルＴａ４を有し、前記ＤＰ４を経由して取得したテーブルＴａ３の更新された情報に基づき、テーブルＴａ４を更新し、移動端末１２−２が、テーブルＴａ４によって通信が認められている場合に、前記データパケットを移動端末１２−２に送信する。
Further, the
次に、本発明の第３実施形態である移動端末１２−１が基地局１４ａから基地局１４ｂにハンドオーバした場合の基地局１４ａ、１４ｂでのデータパケットの処理について説明する。図６は、第３実施形態に係るＷｉＭＡＸ通信システム１０Ｂの説明図であり、図７は、ハンドオーバが完了した後の基地局１４ａのテーブルＴａ１、Ｔａ２、基地局１４ｂのテーブルＴａ３、Ｔａ４の説明図である。
Next, processing of data packets in the
先ず、基地局１４ａの移動制御処理部５８と、基地局１４ｂの移動制御処理部５８によって、移動端末１２−１が基地局１４ａから基地局１４ｂにハンドオーバする。このハンドーオーバの過程において、第２実施形態と同様に基地局１４ａのＳＦ・ＤＰ生成処理部５４は、移動端末１２−１に対して基地局１４ａと基地局１４ｂの間にＤＰとしてＤＰ５を生成する。また、基地局１４ｂの移動制御処理部５８は、基地局１４ａの移動制御処理部５８から移動端末１２−１の加入者ＩＤ、ＩＰアドレス及びＳＦに関する無線接続情報を取得する。これらの情報に基づいて、基地局１４ｂのＭＳ接続処理部５２は移動端末１２−１との無線接続処理を実行し、ＳＦ・ＤＰ生成処理部５４はＳＦを生成する。
First, the mobile terminal 12-1 is handed over from the
具体的には、基地局１４ａのＳＦ・ＤＰ生成処理部５４は、テーブルＴａ１の経路情報「１」、「２」を各々経路情報「９」、「１０」として更新する。上り方向の経路情報「１」の入力のＳＦであるＳＦ２をＤＰとしてＤＰ５に変更するとともに、下り方向の経路情報「２」の出力のＳＦであるＳＦ１をＤＰとしてＤＰ５に変更する。
Specifically, the SF / DP generation processing unit 54 of the
テーブルＴａ３の経路情報「２３」、「２４」に対して、基地局１４ｂのＭＳ接続処理部５２は、移動制御処理部５８が基地局１４ａの移動制御処理部５８から取得した移動端末１２−１の加入者ＩＤ、ＩＰアドレスに基づいて、加入者ＩＤとしてＩＤ１、ＩＰアドレスとしてＩＰ１を設定する。また、ＳＦ・ＤＰ生成処理部５４は、経路情報「２３」に対して、上り方向において、入力の無線ＩＦに生成されるＳＦとしてＳＦ５を設定し、出力の基地局１４ａに生成されるＤＰとしてＤＰ５を設定する。さらに、ＳＦ・ＤＰ生成処理部５４は、経路情報「２４」に対して、下り方向において、入力の基地局１４ａに生成されるＤＰとしてＤＰ５を設定し、出力の無線ＩＦに生成されるＳＦとしてＳＦ５設定する（図７参照）。
For the route information “23” and “24” in the table Ta3, the MS connection processing unit 52 of the
次に、移動端末１２−１から基地局１４ｂに対して送信されたデータパケットの転送処理について説明する。
Next, transfer processing of a data packet transmitted from the mobile terminal 12-1 to the
移動端末１２−１からデータパケットを受信した基地局１４ｂでは、経路決定処理部３２が当該データパケットのトラフィック方向を確認する。当該データパケットが上り方向のトラフィックである場合には、当該データパケットの送信先ＩＰアドレスを確認し、テーブルＴａ３を参照して、送信先を決定する。
In the
経路決定処理部３２が確認したＩＰアドレスがＩＰ２である場合には、第１実施形態と同様に、経路決定処理部３２は、テーブルＴａ３の経路情報「２１」又は「２２」から送信先が移動端末１２−２であること及び移動端末１２−２が基地局１４ｂに無線接続していることを確認する。次に、経路決定処理部３２は、テーブルＴａ４を参照して、移動端末１２−１と移動端末１２−２との通信の認否について確認する。前記テーブルＴａ２では、移動端末１２−１と移動端末１２−２との通信は許可されているので、経路決定処理部３２は、データパケットをパケット識別部３４に送信する。パケット識別部３４では、受信したデータパケットの種別を確認し、必要に応じて課金処理及び送信優先制御処理をした後に無線ＩＦ処理部３６に送信し、無線ＩＦ処理部３６からＳＦ４に従って移動端末１２−２にデータパケットが転送される。
When the IP address confirmed by the route
なお、移動端末１２−１から基地局１４ｂへ送信されたデータパケットの送信先のＩＰアドレスが移動端末１２−２以外の移動端末である場合の基地局１４ａ、１４ｂのデータパケットの処理については、第２実施形態の場合と同様に、経路情報「２３」に従って、データパケットをＤＰ処理部３８に送信し、有線ＩＦ処理部４０からＤＰ５を経由して基地局１４ａに転送される。
Regarding the processing of data packets of the
以上説明したように、ＷｉＭＡＸ通信システム１０Ｂでは、移動端末１２−１が基地局１４ａから基地局１４ｂへハンドオーバした場合に、基地局１４ａは、テーブルＴａ１に設定された情報を更新し、基地局１４ｂは、前記ＤＰ４、５を経由して取得したテーブルＴａ１の更新された情報に基づき、テーブルＴａ３を更新し、移動端末１２−１から送信されたデータパケットの送信先を確認し、前記データパケットの送信先とテーブルＴａ３テーブルとを照合し、前記データパケットの送信先の移動端末が、移動端末１２−２であると確認した場合に前記データパケットを移動端末１２−２に送信する。また、基地局１４ａは、テーブルＴａ２に設定された情報を更新し、基地局１４ｂは、前記ＤＰ４、５を経由して取得したテーブルＴａ３の更新された情報に基づき、テーブルＴａ４を更新し、移動端末１２−２が、テーブルＴａ４によって通信が認められている場合に、前記データパケットを移動端末１２−２に送信する。
As described above, in the
なお、上記実施形態では基地局１４ａ、１４ｂを跨いだ移動端末１２同士の通信では、基地局１４ａ、１４ｂの双方のパケット識別部３４でデータパケットの種別の確認処理、課金処理を行っているが、どちらか基地局１４ａ又は基地局１４ｂのどちらか一方でデータパケットの種別の確認処理、課金処理をするようにしてもよい。
In the above embodiment, in the communication between the mobile terminals 12 across the
また、上記実施形態では、移動端末１２−１〜１２−３のＩＤは、ＭＡＣアドレスであるが、これに限定されるものではない。 Moreover, in the said embodiment, although ID of the mobile terminals 12-1 to 12-3 is a MAC address, it is not limited to this.
本発明は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１００…ＷｉＭＡＸ通信システム
１２−１〜１２−３…移動端末
１４ａ、１４ｂ、１１４ａ、１１４ｂ…基地局 １６…ＡＳＮＧＷ
１８…ＨＡ ２０…ネットワーク
２２…ＣＳＮ ３０…データパケット転送処理部
３２…経路決定処理部 ３４…パケット識別部
３６…無線ＩＦ処理部 ３８…ＤＰ処理部
４０…有線ＩＦ処理部 ５０…プロトコル制御部
５２…ＭＳ接続処理部 ５４…ＳＦ・ＤＰ生成処理部
５６…ＭＳ情報取得処理部 ５８…移動制御処理部
６０…ＩＰアドレス取得処理部 Ｔａ１〜４…テーブルＴａ１〜Ｔａ４
10, 10A, 10B, 100 ... WiMAX communication systems 12-1 to 12-3 ...
18 ...
Claims (6)
一の基地局に第１、第２移動端末が無線接続され、
前記一の基地局は、
データパケットの送信先が設定された第１テーブルを有し、
前記第１移動端末から送信されたデータパケットの送信先を確認し、
前記データパケットの送信先と前記第１テーブルとを照合し、
前記データパケットの送信先の移動端末が、前記第２移動端末であると確認した場合に前記データパケットを前記第２移動端末に送信し、
他の基地局は、前記データパケットの送信先が設定された第２テーブルを有し、
前記第２移動端末が前記一の基地局から前記他の基地局へハンドオーバした場合に、
前記一の基地局は、
前記第１テーブルに設定された情報を更新し、
前記データパケットの送信先の移動端末が、前記第２移動端末であると確認した場合に前記データパケットを前記他の基地局に送信し、
前記他の基地局は、
前記一の基地局との間でデータパスを生成し、
前記データパスを経由して取得した前記第１テーブルの更新された情報に基づき、前記第２テーブルを更新し、
受信した前記データパケットの送信先を確認し、
前記データパケットの送信先と前記第２テーブルとを照合し、
前記データパケットの送信先の移動端末が、前記第２移動端末であると確認した場合に前記データパケットを前記第２移動端末に送信する
ことを特徴とするＷｉＭＡＸ通信システム。 A WiMAX communication system comprising a mobile terminal, a base station to which the mobile terminal is wirelessly connected, and an ASNGW that manages the mobile terminal and the base station.
The first and second mobile terminals are wirelessly connected to one base station,
The one base station is
A first table in which the destination of the data packet is set;
Confirm the transmission destination of the data packet transmitted from the first mobile terminal,
Collating the destination of the data packet with the first table;
When the mobile terminal to which the data packet is transmitted is confirmed to be the second mobile terminal, the data packet is transmitted to the second mobile terminal,
The other base station has a second table in which the destination of the data packet is set,
When the second mobile terminal is handed over from the one base station to the other base station,
The one base station is
Updating the information set in the first table;
When the mobile terminal to which the data packet is transmitted confirms that it is the second mobile terminal, the data packet is transmitted to the other base station,
The other base station is
Create a data path with the one base station,
Updating the second table based on the updated information of the first table obtained via the data path;
Check the destination of the received data packet,
Collating the destination of the data packet with the second table;
The WiMAX communication system, wherein the data packet is transmitted to the second mobile terminal when the mobile terminal to which the data packet is transmitted is confirmed to be the second mobile terminal.
前記一の基地局は、
前記移動端末同士の通信の認否が設定された第３テーブルを有し、
前記第２移動端末が、前記第３テーブルによって通信が認められている場合に、前記データパケットを前記第２移動端末に送信する
ことを特徴とするＷｉＭＡＸ通信システム。 The WiMAX communication system according to claim 1, wherein
The one base station is
A third table in which acceptance / rejection of communication between the mobile terminals is set;
The WiMAX communication system, wherein the second mobile terminal transmits the data packet to the second mobile terminal when communication is permitted by the third table.
前記一の基地局は、
前記第３テーブルに設定された情報を更新し、
前記他の基地局は、
前記移動端末同士の通信の認否が設定された第４テーブルを有し、
前記データパスを経由して取得した前記第２テーブルの更新された情報に基づき、前記第４テーブルを更新し、
前記第２移動端末が、前記第４テーブルによって通信が認められている場合に、前記データパケットを前記第２移動端末に送信する
ことを特徴とするＷｉＭＡＸ通信システム。 The WiMAX communication system according to claim 2 , wherein
The one base station is
Updating the information set in the third table;
The other base station is
A fourth table in which acceptance / rejection of communication between the mobile terminals is set;
Updating the fourth table based on the updated information of the second table obtained via the data path;
The WiMAX communication system, wherein the second mobile terminal transmits the data packet to the second mobile terminal when communication is permitted by the fourth table.
前記第１移動端末が前記一の基地局から前記他の基地局へハンドオーバした場合に、
前記一の基地局は、
前記第１テーブルに設定された情報を更新し、
前記他の基地局は、
前記データパスを経由して取得した前記第１テーブルの更新された情報に基づき、前記第２テーブルを更新し、
前記第１移動端末から送信されたデータパケットの送信先を確認し、
前記データパケットの送信先と前記第２テーブルとを照合し、
前記データパケットの送信先の移動端末が、前記第２移動端末であると確認した場合に前記データパケットを前記第２移動端末に送信する
ことを特徴とするＷｉＭＡＸ通信システム。 The WiMAX communication system according to claim 3 , wherein
When the first mobile terminal is handed over from the one base station to the other base station,
The one base station is
Updating the information set in the first table;
The other base station is
Updating the second table based on the updated information of the first table obtained via the data path;
Confirm the transmission destination of the data packet transmitted from the first mobile terminal,
Collating the destination of the data packet with the second table;
The WiMAX communication system, wherein the data packet is transmitted to the second mobile terminal when the mobile terminal to which the data packet is transmitted is confirmed to be the second mobile terminal.
前記一の基地局は、
前記第３テーブルに設定された情報を更新し、
前記他の基地局は、
前記データパスを経由して取得した前記第２テーブルの更新された情報に基づき、前記第４テーブルを更新し、
前記第２移動端末が、前記第４テーブルによって通信が認められている場合に、前記データパケットを前記第２移動端末に送信する
ことを特徴とするＷｉＭＡＸ通信システム。 The WiMAX communication system according to claim 4,
The one base station is
Updating the information set in the third table;
The other base station is
Updating the fourth table based on the updated information of the second table obtained via the data path;
The WiMAX communication system, wherein the second mobile terminal transmits the data packet to the second mobile terminal when communication is permitted by the fourth table.
前記データパケットの送信先の確認は、前記データパケットに含まれている送信先の移動端末のＩＰアドレスに基づいて行う
ことを特徴とするＷｉＭＡＸ通信システム。 In the WiMAX communication system of any one of Claims 1-5,
The WiMAX communication system, wherein the transmission destination of the data packet is confirmed based on an IP address of a transmission destination mobile terminal included in the data packet.
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