JP5940830B2 - 加入者パケット交換機、移動通信システム - Google Patents
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Description
さらに図面を参照して、以上の動作について説明する。なお、本明細書では、説明の便宜上、加入者端末(例えば、加入者端末A)と、加入者(例えば、加入者A)とを同一のものとして扱う。
HLR(1)20Aには、加入者A、B、C、および、Dのプロファイル情報が収容されている。HLR(2)20Bには、加入者E、F、G、および、Hのプロファイル情報が収容されている。HLR(3)20Cには、加入者I、J、K、および、Lのプロファイル情報が収容されている。
SGSN(1)10Aに記憶されているプロファイル情報のテーブルTAには、加入者A、C、E、G、I、および、Kと、それら加入者のプロファイル情報が収容されているHLRを示す情報と、LICH情報とが項目として含まれている。
このような構成を有する移動通信システムにおいて、HLRに障害が発生し、その動作が再開した場合を考える。例えば、HLR(1)20Aに障害が発生し、その動作が再開すると(S1)、収容されている加入者のプロファイル情報が障害を受けたと判断した場合、不揮発性バックアップ媒体である磁気ディスク装置DKからHLR(1)20Aに、加入者情報等が再ロードされる(S2)。
なお、SGSN(1)10A、SGSN(2)10Bは、LICH情報が“Not Confirmed”に設定されていない加入者については、その加入者の発着信や周期位置登録を契機とした位置登録更新処理は行わない(S6)。例えば、加入者Fについては、発着信や周期位置登録を契機とする位置登録更新処理は行われない。
また、同様に、VLRやMMEが採用されている場合、上記の説明のうちSGSNに関する部分については、VLRやMMEに関しても同様の説明があてはまる。
ところで、HLRに関する信号数を削減する技術として、特許文献1がある。特許文献1には、HLRの故障後に着信があった場合に、HLRが移動機の在圏問い合せを旧VLRのみに送信することで、MAP_Reset信号数を削減する技術が記載されている。すなわち、特許文献1に記載の技術では、全てのVLRにMAP_Resetを送らないことにより、信号数を削減する。そのため、旧VLR(移動する前に在圏)は、新VLR(現在在圏中)を保持しておき、旧VLRにRESETが送られてきた場合は、新VLRに転送することにより、全VLRにRESETを送らないようにしている。
信号輻輳時に、上記の事象が発生した場合には、位置登録処理がさらに輻輳を生んでしまう。しかしながら位置登録処理は、移動体通信では必須であるため、成功するまで位置登録処理を何度でも試みようとするため、加速度的に位置登録信号が増えてしまう。それにより、コアネットワーク、特にHLR向けの信号数が増大し、またHLRの負荷増にも繋がる。
ここで、特許文献1に記載の技術では、HLRにプロファイル情報が収容されている加入者ごとにVLR〜HLR間の位置情報復旧処理を行う必要があり、信号数を削減することはできない。
本発明は、本当に必要な場合についてだけ位置登録処理を行い、HLRの障害時における位置登録処理数を低減することのできる加入者パケット交換機、移動通信システムを提供することを目的とする。
また、前記HLRは、該HLRに記憶された加入者に関する情報のバックアップ媒体へのバックアップを行うバックアップ部を備え、自装置に障害が発生し動作が再開すると前記バックアップ媒体から前記加入者に関する情報を再ロードするようにしてもよい。
なお、移動通信システムにおいて、HSSが採用されている場合、以下の説明のうちHLRに関する部分については、HSSに関しても同様の説明があてはまる。
また、同様に、VLRやMMEが採用されている場合、以下の説明のうちSGSNに関する部分については、VLRやMMEに関しても同様の説明があてはまる。
以下、本発明の第1の実施形態について説明する。
(加入者パケット交換機の構成)
図1は、本発明の第1の実施形態による加入者パケット交換機の構成を示すブロック図である。図1において、加入者パケット交換機は、各種の情報を記憶する記憶部101と、リセット通知受信部102と、位置登録更新指示送信部103と、これら各部を制御する制御部100と、を備えている。
記憶部101には、テーブルTが記憶されている。このテーブルTは、後述する加入者のプロファイル情報のテーブルである。
位置登録更新指示送信部103は、加入者端末の位置登録更新指示を、HLRへ送信する。ここでは、位置登録が本当に必要なもののみについて位置登録更新指示を送信する。例えば、HLRにおける記憶内容のバックアップ後に位置登録情報に変更があった加入者端末の位置登録更新指示を、HLRへ送信する。
なお、上記の各部は、図示せぬCPUがプログラムを実行することなどによって実現される機能である。
図2は、本実施形態による加入者パケット交換機とともに移動通信システムを構成するHLRの構成例を示すブロック図である。図2において、本例のHLRは、加入者に関する情報を記憶する記憶部201と、所定周期ごとに記憶部201の記憶内容のバックアップを行うバックアップ部202と、自装置の障害の検出等を行う障害処理部203と、自装置の障害が発生した場合等に自装置がリセットされたことを示すリセット通知を送信するリセット通知送信部204と、これら各部を制御する制御部200と、を備えている。
バックアップ部202は、記憶部201の記憶内容について、不揮発性バックアップ媒体へのバックアップを行う機能を有している。
障害処理部203は、自装置の障害を検出し、動作の再開処理を行う機能を有している。
リセット通知送信部204は、SGSNへ送信するリセットメッセージに、位置登録更新条件を示す情報を含めて送信する機能を有している。
なお、上記の各部は、図示せぬCPUがプログラムを実行することなどによって実現される機能である。
図3は、本実施形態による加入者パケット交換機の動作を説明するための図である。図3に示す移動通信システムは、HLR(1)20A、HLR(2)20B、および、HLR(3)20Cと、SGSN(1)10A、および、SGSN(2)10Bと、加入者端末1A、1Bと、を有している。
HLR(1)20Aには、加入者A、B、C、および、Dのプロファイル情報が収容されている。HLR(2)20Bには、加入者E、F、G、および、Hのプロファイル情報が収容されている。HLR(3)20Cには、加入者I、J、K、および、Lのプロファイル情報が収容されている。
SGSN(1)10A、SGSN(2)10Bには、プロファイル情報が記憶されている。このプロファイル情報は、加入者を識別する情報と、プロファイル情報が収容されているHLRを示す情報と、LICH情報とを項目として有するテーブルである。
また、SGSN(2)10Bに記憶されているプロファイル情報のテーブルTBには、加入者B、D、F、H、J、および、Lを識別する情報と、それら加入者のプロファイル情報が収容されているHLRを示す情報と、最終位置登録日時を示す情報と、LICH情報とが項目として含まれている。
上記のような構成を有する移動通信システムにおいて、HLRに障害が発生し、その動作が再開した場合、以下の動作となる。例えば、HLR(1)20Aに障害が発生し、その動作が再開すると(S1)、収容している加入者情報のプロファイル情報が障害を受けたと判断した場合、不揮発性バックアップ媒体である磁気ディスク装置DKからHLR(1)20Aに、加入者情報等が再ロードされる(S2)。
次に、以上の動作について、さらにフローチャートを参照して説明する。
図4は、本実施形態による加入者パケット交換機を含む移動通信システムの動作を示すフローチャートである。
HLRで障害が発生し、その動作が再開する(ステップS101)。すると、HLRでは、位置登録更新が必要な加入者を識別できるか判断する(ステップS102)。本例では、上述したように、HLRにプロファイル情報が収容されており、かつ、過去30分以内に位置登録処理を行った加入者について、位置登録更新が必要であると識別できる。
ステップS102において、位置登録更新が必要な加入者を識別できると判断した場合、HLRは、SGSN(1)10Aへ送信するリセットメッセージに「位置登録更新条件」を追加する(ステップS104)。
(動作シーケンス)
さらに、以上の動作について、各装置間の信号授受を示すシーケンス図を参照して説明する。図5は、HLR、SGSN、加入者端末の間における信号授受を示すシーケンス図である。
この「位置登録更新条件」が追加されたリセットメッセージを受信したSGSNは、「位置登録更新条件」に基づき、位置登録更新が必要であるかを加入者毎に判断する(ステップS204)。例えば、加入者端末Bについてはプロファイル情報のLICH情報を“Confirmed”に設定し、加入者端末Aについてはプロファイル情報のLICH情報を“Not Confirmed”に設定する。
また、加入者端末Aから発信または周期位置登録のための信号が送信されると(ステップS207)、この信号を受信したSGSNでは加入者端末Aのプロファイル情報を確認する。加入者端末Aのプロファイル情報のLICH情報は“Not Confirmed”に設定されているため、SGSNは位置登録更新を行う(ステップS208)。SGSNは、加入者端末Aに関する位置登録更新信号をHLRへ送信する(ステップS209)。
以下、本発明の第2の実施形態について説明する。上述した第1の実施形態では、HLRから送信されるリセット通知に、位置登録を行わせる加入者端末を示す位置登録更新条件が含まれている場合について説明した。これに対し、第2の実施形態では、リセット通知には位置登録更新条件が含まれておらず、加入者パケット交換機からHLRへ、位置登録更新条件の問い合せを行い、それに対するHLRからの応答として位置登録更新条件を取得する。
図6は、本発明の第2の実施形態による加入者パケット交換機の構成を示すブロック図である。図6において、加入者パケット交換機は、各種の情報を記憶する記憶部101と、リセット通知受信部102と、位置登録更新指示送信部103と、位置登録更新条件問い合せ部104と、HLR応答受信部105と、これら各部を制御する制御部100と、を備えている。
位置登録更新条件問い合せ部104は、リセット通知受信部102がリセット通知を受信した場合、位置登録更新条件をHLRへ問い合せる。
HLR応答受信部105は、位置登録更新条件問い合せ部104による問い合せに対するHLRからの応答である位置登録更新条件を受信する。
第1の実施形態では位置登録更新条件を示す情報をリセットメッセージに含めて送信する構成であるのに対し、本実施形態ではリセットメッセージを受信したSGSNがHLRへ位置登録更新条件を問い合わせ、HLRからの応答によってSGSNが位置登録更新条件を取得する構成を採用している。
なお、上記の各部は、図示せぬCPUがプログラムを実行することなどによって実現される機能である。
図7は、本実施形態による加入者パケット交換機とともに移動通信システムを構成するHLRの構成例を示すブロック図である。図7において、本例のHLRは、加入者に関する情報を記憶する記憶部201と、所定周期ごとに記憶部201の記憶内容のバックアップを行うバックアップ部202と、自装置の障害の検出等を行う障害処理部203と、自装置の障害が発生した場合等に自装置がリセットされたことを示すリセット通知を送信するリセット通知送信部204と、SGSNの位置登録更新条件問い合せ部104からの問い合せを受信する問い合せ受信部205と、位置登録更新条件をSGSNへ送信する位置登録更新条件送信部206と、これら各部を制御する制御部200と、を備えている。
バックアップ部202は、記憶部201の記憶内容について、不揮発性バックアップ媒体へのバックアップを行う機能を有している。
障害処理部203は、自装置の障害を検出し、動作の再開処理を行う機能を有している。
リセット通知送信部204は、SGSNへ送信するリセットメッセージに、位置登録更新条件を示す情報を含めて送信する機能を有している。
問い合せ受信部205は、SGSNの位置登録更新条件問い合せ部104が送信する問い合せを受信する。
位置登録更新条件送信部206は、位置登録更新処理を行うための条件である位置登録更新条件を送信する。
なお、上記の各部は、図示せぬCPUがプログラムを実行することなどによって実現される機能である。
図8は、本実施形態による加入者パケット交換機の動作を説明するための図である。図8に示す移動通信システムは、図3の場合と同様に、HLR(1)20A、HLR(2)20B、および、HLR(3)20Cと、SGSN(1)10A、および、SGSN(2)10Bと、加入者端末1A、1Bと、を有している。
また、図3の場合と同様に、HLR(1)20Aには、加入者A、B、C、および、Dのプロファイル情報が、HLR(2)20Bには、加入者E、F、G、および、Hのプロファイル情報が、HLR(3)20Cには、加入者I、J、K、および、Lのプロファイル情報が、それぞれ収容されている。
SGSN(1)10Aに記憶されているプロファイル情報のテーブルTAには、加入者A、C、E、G、I、および、Kを識別する情報と、それら加入者のプロファイル情報が収容されているHLRを示す情報と、最終位置登録日時を示す情報と、LICH情報とが項目として含まれている。
第1の実施形態では位置登録更新条件を示す情報をリセットメッセージに含めて送信する構成であるのに対し、本実施形態ではリセットメッセージを受信したSGSNがHLRへ位置登録更新条件を問い合わせ、HLRからの応答によってSGSNが位置登録更新条件を取得する構成である。
上記のような構成を有する移動通信システムにおいて、HLRに障害が発生し、その動作が再開した場合、以下の動作となる。例えば、HLR(1)20Aに障害が発生し、その動作が再開すると(S1)、収容している加入者のプロファイル情報が障害を受けたと判断した場合、不揮発性バックアップ媒体である磁気ディスク装置DKからHLR(1)20Aに、加入者情報等が再ロードされる(S2)。
次に、以上の動作について、さらにフローチャートを参照して説明する。
図9は、本実施形態による加入者パケット交換機を含む移動通信システムの動作を示すフローチャートである。
HLRで障害が発生し、その動作が再開する(ステップS301)。すると、HLRは、SGSNへリセットメッセージを送信する(ステップS302)。
リセットメッセージを受信したSGSNが本実施形態による方式に対応する機能を有していない場合、既存処理に移行する(ステップS303→S304)。既存処理では、SGSNは、障害が発生したHLRにプロファイル情報が収容されている加入者については、一律、プロファイル情報のLICH情報を“Not Confirmed”に設定する。
以上で、本実施形態の主要部分に対応する動作は終了であり、以降はプロファイル情報のLICH情報の内容により、既存処理が行われる(ステップS310)。
さらに、以上の動作について、各装置間の信号授受を示すシーケンス図を参照して説明する。図10は、HLR、SGSN、加入者端末の間における信号授受を示すシーケンス図である。
HLRで障害が発生し、その動作が再開する(ステップS401)。すると、HLRは、SGSNへリセットメッセージを送信する(ステップS402)。リセットメッセージを受信したSGSN(1)10Aは、HLRへ位置登録更新条件を問い合わせる(ステップS403)。この問い合わせを受信したHLRは、位置登録更新が必要な加入者を識別する情報を判断する(ステップS404)。そして、HLRは、問い合わせに対する応答として位置登録更新条件を送信する(ステップS405)。これにより、SGSN(1)10Aは位置登録更新条件を取得する。取得された位置登録更新条件は、本例においても、「現在時刻から過去30分以内に位置登録処理を行ったこと」とする。
また、加入者端末Aから発信または周期位置登録のための信号が送信されると(ステップS409)、この信号を受信したSGSNでは加入者端末Aのプロファイル情報を確認する。加入者端末Aのプロファイル情報のLICH情報は“Not Confirmed”に設定されているため、SGSNは位置登録更新を行う(ステップS410)。SGSNは、加入者端末Aに関する位置登録更新信号をHLRへ送信する(ステップS411)。
(1)上述した第1および第2の実施形態において、SGSN(1)10A、SGSN(2)10Bに記憶されているプロファイル情報のテーブルには、加入者を識別する情報と、それら加入者のプロファイル情報が収容されているHLRを示す情報と、最終位置登録日時を示す情報と、LICH情報とが項目として含まれている。これらの項目のうち、位置登録更新処理が本当に必要な加入者についてのみ、プロファイル情報のLICH情報を“Not Confirmed”に設定している。そして、LICH情報が“Not Confirmed”に設定されている加入者端末について位置登録更新を行う。
SGSN(1)10Aの位置登録更新指示送信部は、LICH情報が“Not Confirmed”に設定されており、かつ、更新要否情報が“要”に設定されている加入者端末について、位置登録更新指示をHLRへ送信する。つまり、更新要否情報は、LICH情報の有効性を示す情報として用いられる。
その場合の動作について、図12を参照して説明する。例えば、HLR(1)20Aに障害が発生し、その動作が再開した場合を考える。HLR(1)20Aについての再開処理は、2012年3月4日14:50に開始し、14:55に完了したとする(S1’)。つまり、不揮発性バックアップ媒体である磁気ディスク装置DKからHLR(1)20Aに、加入者情報等が再ロードされ、読込完了した時刻が2012年3月4日14:55である。磁気ディスク装置DKへの最終バックアップ時刻は2012年3月4日14:30とする(S2’)。
このLICH情報の設定後は、既存技術と同様の動作となる。すなわち、SGSN(1)10A、SGSN(2)10Bは、LICH情報が“Not Confirmed”に設定されている加入者については、その加入者の発着信や周期位置登録を契機に、その加入者のプロファイル情報が収容されているHLRに対して位置登録更新処理を実施する(S5)。本例では、加入者Aについて発着信や周期位置登録を契機とする位置登録更新処理が行われる。
以上のように、HLRにおける記憶内容のバックアップ後に位置登録情報に変更があり、かつ、位置登録情報が最新でない場合に、その加入者端末の位置登録更新指示をHLRへ送信することにより、本当に必要な場合についてだけ位置登録処理を行うことができる。
上述した加入者パケット交換機を用いることにより、HLRがリセットされた旨のリセット通知を受信した場合、HLRにおける記憶内容のバックアップ後に、位置登録情報に変更があり、かつ、位置登録情報が最新でない場合に、加入者端末の位置登録更新指示を、HLRへ送信することにより、本来なら不要である場合には位置登録処理を行わず、本当に必要な場合についてだけ位置登録処理を行うことができ、HLR/HSSが障害時などにおける位置登録処理数を低減できる。これにより、信号輻輳時に、位置登録処理がさらに輻輳を生んでしまうということを防止できる。
100、200 制御部
101、201 記憶部
102 リセット通知受信部
103 位置登録更新指示送信部
104 位置登録更新条件問い合せ部
105 HLR応答受信部
202 バックアップ部
203 障害処理部
204 リセット通知送信部
205 問い合せ受信部受信部
206 位置登録更新条件送信部
10A、10B、10C SGSN
20A、
20B、20C HLR
T、TA、TB テーブル
Claims (6)
- 加入者端末の位置登録更新指示を、HLRへ送信する機能を備えた加入者パケット交換機であって、
前記HLRは所定周期ごとに該HLRに記憶された加入者に関する情報のバックアップ媒体へのバックアップを行うバックアップ部と、自装置がリセットされると、位置登録更新が必要な加入者を識別できるかの判断を行い、位置登録更新が必要な加入者を識別できると判断した場合、自装置がリセットされたことを示すリセット通知に位置登録を行わせる加入者端末を示す位置登録更新条件を追加し、位置登録更新が必要な加入者を識別できないと判断した場合、前記リセット通知に前記位置登録更新条件を追加せずに、リセット通知を送信するリセット通知送信部と、を備え、自装置に障害が発生し動作が再開すると、収容している加入者情報のプロファイル情報が障害を受けたか否かを判断し、収容している加入者情報のプロファイル情報が障害を受けたと判断した場合、前記バックアップ媒体から前記加入者に関する情報を再ロードしており、
加入者端末を識別する情報と、該加入者端末に関するプロファイル情報が収容されているHLRを示すHLR情報と、該加入者端末の最終位置登録時刻に関する情報とを項目として有するテーブルを記憶する記憶部と、
互いに異なる加入者端末に関するプロファイル情報を収容する複数のHLRのうち、障害が発生した又は障害が発生した後に動作が再開された一のHLRから、該一のHLRがリセットされた旨のリセット通知を受信するリセット通知受信部と、
前記リセット通知受信部が前記リセット通知を受信した場合、前記一のHLRにおける記憶内容のバックアップ後に位置登録情報に変更がある加入者端末の位置登録更新指示を、前記一のHLRへ送信する位置登録更新指示送信部と、
を含み、
前記位置登録更新指示送信部は、前記リセット通知に前記位置登録更新条件が追加されている場合、該位置登録更新条件に合致する加入者端末の位置登録更新指示を、前記一のHLRへ送信し、前記リセット通知に前記位置登録更新条件が追加されていない場合、障害が発生したHLRにプロファイル情報が収容されている加入者について、一律に位置登録更新処理を行わせる位置登録更新指示を、前記一のHLRへ送信する
ことを特徴とする加入者パケット交換機。 - 請求項1において、
前記記憶部に記憶されているテーブルは、さらに、位置登録を行う必要がある加入者端末を示すLocation Information Confirmed in HLR(以下、LICHと略す)情報を項目として含み、
前記位置登録更新指示送信部は、前記LICH情報の内容に従って、加入者端末の位置登録更新指示を、前記一のHLRへ送信することを特徴とする加入者パケット交換機。 - 請求項1又は請求項2において、
前記位置登録更新指示送信部は、前記記憶部に記憶されているテーブルが示す加入者端末の最終位置登録時刻から前記一のHLRがリセットされた時刻までの経過時間が、該HLRのバックアップ周期よりも短い場合に、該加入者端末の位置登録更新指示を、前記一のHLRへ送信することを特徴とする加入者パケット交換機。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項において、
前記記憶部に記憶されているテーブルは、さらに、位置登録更新の要否を示す更新要否情報を項目として含み、
前記位置登録更新指示送信部は、前記更新要否情報が更新必要であることを示している加入者端末の位置登録更新指示を、前記一のHLRへ送信することを特徴とする加入者パケット交換機。 - 互いに異なる加入者端末に関するプロファイル情報を収容する複数のHLRと、加入者端末の位置登録更新指示を、複数の前記HLRのうちの1つへ送信する機能を備えた加入者パケット交換機と、を含み、
前記HLRは、
加入者に関する情報を記憶する記憶部と、
所定周期ごとに前記記憶部に記憶された加入者に関する情報のバックアップ媒体へのバックアップを行うバックアップ部と、
自装置がリセットされたことを示すリセット通知を送信するリセット通知送信部と、
を備え、
自装置に障害が発生し動作が再開すると、収容している加入者情報のプロファイル情報が障害を受けたか否かを判断し、収容している加入者情報のプロファイル情報が障害を受けたと判断した場合、前記バックアップ媒体から前記加入者に関する情報を再ロードし、
前記リセット通知送信部は、位置登録更新が必要な加入者を識別できるかの判断を行い、位置登録更新が必要な加入者を識別できると判断した場合、前記リセット通知に位置登録を行わせる加入者端末を示す位置登録更新条件を追加し、位置登録更新が必要な加入者を識別できないと判断した場合、前記リセット通知に前記位置登録更新条件を追加せず、
前記加入者パケット交換機は、
加入者端末を識別する情報と、該加入者端末のプロファイル情報が収容されているHLRを示すHLR情報と、該加入者端末の最終位置登録時刻に関する情報とを項目として有するテーブルを記憶する記憶部と、
互いに異なる加入者端末に関するプロファイル情報を収容する複数のHLRのうち、障害が発生した又は障害が発生した後に動作が再開された一のHLRから前記リセット通知を受信するリセット通知受信部と、
前記リセット通知受信部が前記リセット通知を受信した場合、前記一のHLRにおける記憶内容のバックアップ後に位置登録情報に変更がある加入者端末の位置登録更新指示を、前記一のHLRへ送信する位置登録更新指示送信部と、
を備え、
前記位置登録更新指示送信部は、前記リセット通知に前記位置登録更新条件が追加されている場合、該位置登録更新条件に合致する加入者端末の位置登録更新指示を、前記一のHLRへ送信し、前記リセット通知に前記位置登録更新条件が追加されていない場合、障害が発生したHLRにプロファイル情報が収容されている加入者について、一律に位置登録更新処理を行わせる位置登録更新指示を、前記一のHLRへ送信する
ことを特徴とする移動通信システム。 - 請求項5において、
前記加入者パケット交換機が備えている前記記憶部に記憶されているテーブルは、さらに、位置登録を行う必要がある加入者端末を示すLocation Information Confirmed in HLR(以下、LICHと略す)情報を項目として含み、
前記加入者パケット交換機が備えている前記位置登録更新指示送信部は、前記LICH情報の内容に従って、加入者端末の位置登録更新指示を、前記一のHLRへ送信することを特徴とする移動通信システム。
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