WO2006038592A1 - 通信路切り替えシステム及び方法 - Google Patents

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WO2006038592A1
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wireless
transmission
mobile station
reception control
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PCT/JP2005/018302
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Inventor
Masafumi Masuda
Akihiro Maebara
Masayuki Koshino
Yasuhiro Kato
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Ntt Docomo, Inc.
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/12—Reselecting a serving backbone network switching or routing node
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/20—Manipulation of established connections

Definitions

  • the present invention relates to a system and method for switching a wired communication path in a mobile communication system, and more particularly to a system and method for switching a wired communication path without resetting a wireless communication path between a mobile station and a radio base station.
  • Non-Patent Document 1 A mobile radio communication system called “Universal Mobile Telecommunications System” has been proposed and is specified in “Non-Patent Document 1”.
  • FIG. 1 shows a typical configuration example of a W-CDMA system.
  • This system consists of mobile stations (User Equipment: UE) 11, 12 with wireless communication functions, wireless base stations (Node B) 21, 22 with wireless communication functions with mobile stations, and each wireless base station. It is composed of a radio network controller (Radio Network Controller: RNC) 31, 32 that is connected and performs radio control operations, and an exchange station 60 that is connected to the radio control device and performs switching operations.
  • RNC Radio Network Controller
  • the network including the radio base stations 21 and 22 and the radio control devices 31 and 32 is called a radio access network (RAN), and the network including the switching center is a core network ( Core Network: CN).
  • the core network 80 generally includes a plurality of switching centers and further includes a device such as a home memory for storing subscriber information.
  • a single switching center 60 is shown in FIG. 1, and other devices are omitted!
  • user data can be transmitted from mobile station 11 to mobile station 12.
  • the user data transfer path is as follows: mobile station 11, radio base station 21, radio control device 31, switching station 60, radio control device 32, radio base station 22, mobile station 12. (Hereinafter, communication of such a route is referred to as “outside line communication” for convenience.)
  • FIG. 2 shows a short-circuit communication path via a transmission device without passing through an exchange.
  • transmission devices 41 and 42 are installed, respectively.
  • the user data transfer path is in the order of the mobile station 11, the radio base station 21, the transmission apparatus 41, the transmission apparatus 42, the radio base station 22, and the mobile station 12 (hereinafter, the communication of such a path is referred to as “ Extension communication).
  • Such a transfer path function is a communication function for reducing the load on core network devices such as the switching center 60 and various lines, and is based on the IP (Internet Protocol) base reported in “Non-patent Document 2”. High feasibility in wireless access networks. This is because IP is a connectionless protocol, and data can be transferred based only on the start and end addresses without being aware of the intermediate route for extension communication.
  • FIG. 3 illustrates an example of a protocol stack in the W-CDMA system.
  • the radio physical layers 311 and 321 are terminated at the mobile station 11 and the radio base station 21 and have a radio communication function.
  • the wireless data link layers 313 and 336 are terminated by the mobile station 11 and the wireless control device 31, and have data link control functions on the wireless communication path such as retransmission control, data concealment, and integrity protection.
  • data transmitted and received between the wireless data link layer 336 and the wireless physical layer 321 is defined on a transport route of a transport protocol such as the UDPZIP protocol in the radio access network. Carried by a protocol called lub UP. This haulway is called “Transport Bearer” 351. Further, data transmitted / received between the radio network controller 31 and the core network is transported through a transport path called “Iu bearer” 380 set by the Iu transport protocol.
  • Iu bearer set by the Iu transport protocol.
  • User layer 390 is defined as an upper layer of radio data link layers 313 and 336 and Iu transport protocol 331 and 361, and user data is described so far between mobile station 11 and the communication partner.
  • the radio access system is transparently transferred by the “radio access bearer” 371 configured by the protocol group.
  • FIG. 4 shows an example of a protocol stack for extension communication in the W-CDMA system.
  • the wireless data link layer 346 and the transport bearer 352 are terminated by the transmission device 41 instead of the wireless control device.
  • extension communication data is transmitted and received between the transmission devices 41 and 42. Others are the same as described in FIG.
  • the system as shown in Fig. 4 supports both external communication and internal communication, a function for selecting either external communication or internal communication for each communication, and external communication and internal communication during communication.
  • a function to enable switching is also assumed. Focusing on the latter function, this occurs when a ringback tone is transmitted by outside line communication at the time of outgoing call so that it can be switched to extension communication after the off-hook of the calling user, or occurs during extension (outside line) communication. This is a function for making it possible to respond to incoming calls on external lines (extensions).
  • the wireless access bearer is reconfigured in the conventional method for switching from external communication to internal communication. That is, a radio access bearer 372 for extension communication is newly set, while a radio access bearer 371 used for outside line communication is released. This means that all of the radio physical layer 311, 321 and radio data link layers 313, 336 are reset, the transport bearer 351 is replaced, and the Iu bearer 380 is deleted.
  • FIG. 5 is a sequence example showing a procedure for switching from external line communication to internal line communication, which has been conventionally considered.
  • the radio control device 31 instructs the radio base station 21 to set a new radio physical layer for extension communication.
  • the radio base station 21 sets a radio physical layer based on the instructed contents and starts transmitting radio waves.
  • the radio control apparatus 31 instructs the transmission apparatus 41 to set a new radio data link layer and a transport barrier for extension communication. Instructs reconfiguration of the physical layer and the radio data link layer.
  • the mobile station 11 is notified of the setting information of the radio physical layer and the radio data link layer set in the radio base station 21 and the transmission device 41, respectively.
  • the mobile station 11 Upon receiving the instruction, the mobile station 11 receives the old radio physical layer and the radio device for external communication. Reconfiguration from one tallink layer to a new radio physical layer and radio data link layer for extension communication, that is, migration of radio access bearers.
  • resetting the radio physical layer means resetting the physical radio connection identified by the spreading code in the W-CDMA system.
  • reconfiguration of the wireless data link layer means initialization of parameters related to retransmission and sequence control sequence number in the W-CDMA system.
  • the radio network controller 31 completes the sequence by releasing the radio physical layer for external communication that is no longer needed, the radio bearer 380, the radio data link layer 313, and the transport bearer 351 from the radio network controller to the switching center. To do.
  • switching from power extension communication to external communication can also be explained based on the same concept as switching from external communication to extension communication.
  • the power described above for switching between the radio control device 31 and the transmission device 41 In general, switching between two transmission devices can be realized by the same procedure.
  • Non-Patent Document 1 3GPP Technical Specification TS21. 101
  • Non-Patent Document 2 3GPP Technical Report TR25. 933
  • the wireless physical layer and the radio data link layer are reset at the mobile station at the time of switching. Degradation and processing load on the mobile station become problems.
  • the present invention has been made in view of such problems, and a communication path switching system and method capable of reducing a processing delay associated with switching between external communication and internal communication and reducing processing load on a mobile station. Etc. to be provided.
  • a communication path switching system for achieving the above-described object has a wireless communication function with a mobile station and a function of relaying data from the mobile station on the wireless communication path.
  • a wireless base station ; and a plurality of wired communication paths that can be set for relaying transmission of data transmitted from the mobile station to other mobile stations.
  • the transmission device performs wireless data transmission / reception control means on the wireless communication path with the mobile station;
  • the transmission apparatus may include means for starting wireless data control reception control based on wireless data transmission / reception control information notified from another transmission apparatus without resetting the wireless data transmission / reception control. good.
  • a communication path switching method comprises a radio base station having a radio communication function with a mobile station and a function of relaying data from the mobile station on the radio communication path; and It has a wired communication function with the wireless base station, and it is possible to set a wired communication path for relaying data transmitted from the mobile station to other mobile stations, and wireless communication with the mobile station.
  • One transmission apparatus that executes wireless data transmission / reception control on a wireless communication path with a mobile station is executed in a system including a plurality of transmission apparatuses that perform wireless data transmission / reception control on the road.
  • Wireless data transmission / reception control based on the notified wireless data transmission / reception control information before other transmission devices reset wireless data transmission / reception control Initiating; consists, and switches the communication path between the wireless communication path between the mobile station 'radio base station to reconfigure be transmitted device forces another transmission apparatus Rukoto of ingredients one
  • a radio base station in a mobile communication system capable of switching a communication path including a plurality of transmission devices performs radio communication with the mobile station and transmits data from the mobile station on the radio communication path.
  • a transmission device in a mobile communication system capable of switching a communication path including a radio base station performs wired communication with the radio base station, and transmits other data transmitted from the mobile station.
  • a transmission device in a mobile communication system capable of switching a communication path including a radio base station performs wired communication with the radio base station, and transmits other data transmitted from the mobile station.
  • the wireless data link layer termination point on the radio access network side is moved between the radio network controller and the transmission device, for example, when switching between external communication and internal communication.
  • the transport bearer by switching the transport bearer, it is possible to execute switching between outside line communication and extension line communication without resetting the radio physical layer and the radio data link layer on the mobile station side.
  • the communication path in the transmission apparatus can be changed without hindrance.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a typical configuration example of a W-CDMA system.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a communication path of extension communication in a W-CDMA system.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a protocol stack in a W-CDMA system.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of an extension communication protocol stack in the W_CDMA system.
  • FIG. 5 is a sequence example showing a general switching procedure from external communication to internal communication.
  • FIG. 6 is a sequence diagram showing switching from external communication to internal communication according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a configuration example of a radio base station according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a configuration example of a transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a configuration example of a transmission apparatus in a radio network controller according to an embodiment of the present invention.
  • the radio access networks 71 and 72 generally include a large number of radio base stations and radio control devices. However, for simplicity of explanation, only a single radio base station and a single radio controller are shown for each radio access network.
  • the core network 80 generally includes a plurality of stations in which switching centers are hierarchized, and further includes devices such as a home memory for storing subscriber information. However, they were not directly related to the present invention. Therefore, only a single switching center 60 is shown, and the other devices are not shown.
  • the transmission device 41 and the transmission device 42 may be a single transmission device, but here, a case will be described where each is a separate and independent transmission device.
  • the transmission device function and the radio base station function may be accommodated in the same device, but here, a case where they are independent devices will be described.
  • the mobile station 11 When focusing on the radio data link layer 313, the mobile station 11 is not reset. On the radio access network side, the end point of the radio data link layer is moved from the radio control device 31 to the transmission device 41. At this time, in order to continue the operation of the radio data link layer normally, the setting information of the layer is taken over from the radio control apparatus 31 to the transmission apparatus 41, and the transmission apparatus 41 starts the operation with the same setting information.
  • the wireless data link layer has a function of concealment and integrity protection. In this case, the operation of concealment and integrity protection is started with the same setting information.
  • FIG. 6 is a sequence diagram showing switching from external line communication during communication to internal line communication in the embodiment of the present invention.
  • the radio network controller 31 Upon detecting a switch to extension communication during external line communication, the radio network controller 31 instructs the transmission apparatus 41 to set a new radio data link layer 346 and transport bearer 352 for extension communication (602). .
  • the wireless control device 31 acquires the setting information of the wireless data link layer 336 set in the wireless control device 31 and notifies the transmission device 41 of the setting information.
  • the setting information is, for example, confidentiality or integrity protection setting information.
  • the line data link layer 346 takes over the operation of the old wireless data link layer 336 based on the notified setting information, thereby continuing communication without reconfiguring the wireless data link layer 313 in the mobile station 11. It becomes possible to do.
  • the radio network controller 31 instructs the radio base station 21 to set a new transport bearer (605).
  • the radio network controller 31 can notify the old and new IP addresses and UDP port numbers and instruct them to replace them.
  • the radio control apparatus 31 instructs the radio base station 21 to shift (switch) 35 1 ⁇ 352 of a valid transport bearer (610).
  • the radio base station 21 shifts from the old transport bearer 351 for external communication to the new transport bearer 352 for internal communication (612). For example, if this is a UDPZIP-based transport bearer, the old and new IP addresses and UDP port numbers can be switched.
  • the radio base station 21 reports the completion of the transition to the radio control device 31 (614).
  • the radio network controller 31 releases the radio controller for the outside line communication that is no longer effective: the Iu bearer of the switching center (614), the old transport bearer (616), and the old radio data.
  • the link layer is released (618) to complete the sequence.
  • the radio physical layers 311 and 321 and the radio data link layer 313 on the mobile station side are continued without being reset.
  • the present invention can also be applied to the switching from the power line communication to the external line communication, the switching between the external line communication, and the switching between the internal line communication described for switching from the external line communication to the internal line communication.
  • FIG. 7 is a configuration example of the radio base station 21 that can execute channel switching according to the present embodiment.
  • the radio base station 21 shown in FIG. 7 includes a radio control device / transmission device interface unit 212 having an interface function with the radio control device 31 and the transmission device 41.
  • the wireless control device / transmission device interface unit 212 performs wired communication with the transmission device 41 and relays data transmitted from the mobile station to the transmission device on the wired communication path.
  • the radio base station 21 further includes two transport function units 218 and 219 having a transport protocol function such as Iub FPZUDPZIP.
  • the transport function units 218 and 219 simultaneously associate a plurality of wired communication paths with the wireless communication path.
  • Radio base station 21 a wireless interface unit 214 having a processing function of the wireless physical layer and a transport barrier switching control unit 216 are provided.
  • the to-air interface unit 214 performs wireless communication with the mobile station 11 and relays data from the mobile station on the wireless communication path.
  • the transport bearer switching control unit 216 performs wireless communication from a data relay state between the wireless communication path and one wired communication path to a data relay state between the wireless communication path and another wired communication path. Transition without resetting the route.
  • One feature of the radio base station 21 in this embodiment is that the transport function units 218 and 219 can logically exist at the same time, and has a control function for switching which one of them is valid.
  • the transport bearer switching control unit 216 is provided.
  • two entities identified by the UDPZIP send / receive address Z port number can exist at the same time. This means that it can be controlled by the control unit 216.
  • FIG. 8 is a configuration example of a transmission apparatus 41 that can execute channel switching according to the present embodiment.
  • the transmission apparatus 41 shown in FIG. 8 includes a radio control apparatus / transmission apparatus interface unit 412 having an interface function with the radio control apparatus 31 and other transmission apparatuses.
  • the anti-wireless control device 'transmission device interface unit 412 sets a wired communication path for relaying transmission of data transmitted by the mobile station power to other mobile stations.
  • the electric transmission device 41 further includes a wireless data link function unit 417 as a wireless data transmission / reception control means and a transformer such as Iub FP / UDP / IP, which has a data transmission / reception control function on the wireless communication path by terminating the wireless data link layer.
  • a transport function unit 419 having a port protocol function, a radio base station interface unit 414 having an interface function with a radio base station, and a radio data link information extraction / setting unit 415 are provided.
  • a wireless data link information extraction / setting unit 415 is provided as a notification unit and a start unit.
  • the wireless data link information can be extracted and notified to the takeover destination transmission apparatus. Also notified It becomes possible to set line data link information and operate. That is, it is possible to start the wireless data control reception control based on the wireless data transmission / reception control information notified from another transmission apparatus without resetting the wireless data transmission / reception control.
  • Radio control apparatus 31 includes therein a radio control unit having a radio control function and a transmission unit having a transmission function.
  • FIG. 9 shows a configuration example when this transmission unit has a function capable of executing communication path switching according to the present embodiment.
  • the transmission unit 841 shown in FIG. 9 includes a radio control device / transmission device interface unit 812 having an interface function with other radio control devices and transmission devices.
  • the anti-wireless control device'transmission device interface unit 812 sets a wired communication path for relaying data transmitted to the other mobile stations.
  • the transmission unit 841 further has a wireless data link function unit 817 as a wireless data transmission / reception control unit that terminates the wireless data link layer and has a data transmission / reception control function on the wireless communication path, etc., Iub FP / UDP / IP, etc.
  • a transport function unit 819 having a transport protocol function, a radio base station interface unit 814 having an interface function with a radio base station, and a radio data link information extraction / setting unit 815.
  • a wireless data link information extraction / setting unit 815 is provided as a notification unit and a start unit.
  • the wireless data link information can be extracted and notified to the takeover destination transmission apparatus.
  • the transmission device 41 and the transmission unit 841 in the wireless control device 31 have the same configuration.
  • the term “transmission device” includes a transmission device, a transmission unit in the radio control device, and other devices having a transmission function.
  • a communication path switching system and method according to the present invention is applied to a mobile communication system! It can be used to reduce processing delays associated with channel switching and reduce processing load on mobile stations.

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Abstract

　移動局（１１）との無線通信機能を備え、無線通信路上で移動局からのデータを中継する機能を備えた無線基地局（２１）；及び　該無線基地局（２１）との有線通信機能を備え、移動局から送信されたデータを他の移動局へ向けて伝送中継するための有線通信路をそれぞれ設定可能な複数の伝送装置（４１，８４１）；　から構成される通信路切り替えシステムであって：　移動局・無線基地局間の無線通信路を再設定することなく、無線基地局（２１）から一の伝送装置（８４１）への一の有線通信路を、無線基地局（２１）から他の伝送装置（４１）への他の有線通信路へと切り替えることが可能な通信路切り替えシステム。

Description

明 細 書
通信路切り替えシステム及び方法
技術分野
[0001] 本発明は、移動通信システムにおいて有線通信路を切り替えるシステム及び方法 に関し、特に移動局 ·無線基地局間の無線通信路を再設定することなく有線通信路 を切り替えるシステム及び方法に関する。
背景技術
[0002] 近年、 3GPP (3rd Generation Partnership Projects)〖こより、符号分割多元接続（Co de Division Multiple Access : CDMA)技術に基づいた W- CDMA (Wideband- Code Di vision Multiple Access)シスアム、または UMTSシスアム (Universal Mobile Telecomm unications System)と呼ばれる移動無線通信システムが提案され、「非特許文献 1」に 仕様化されている。
[0003] 図 1に、 W-CDMAシステムの代表的な構成例を示す。本システムは、無線通信機 能を備えた移動局（User Equipment : UE) 11, 12、移動局との無線通信機能を備え た無線基地局 (Node B) 21, 22、各無線基地局とそれぞれ接続され無線制御動作を 行う無線制御装置（Radio Network Controller: RNC) 31, 32、及び無線制御装置と 接続され交換動作を行う交換局 60により構成されて 、る。これらの装置により移動局 11と移動局 12との間の通信を実現して!/、る。
[0004] ここで、無線基地局 21, 22と無線制御装置 31, 32を含むネットワークは無線ァクセ スネットワーク（Radio Access Network : RAN)と呼ばれ、また、交換局を含むネットヮー クはコアネットワーク（Core Network : CN)と呼ばれる。なお、コアネットワーク 80には 交換局が階層化されて複数存在し、さらに、加入者の情報を蓄積するホームメモリな どの装置が含まれることが一般的である。しかし、説明を簡略化するために、図 1には 単一の交換局 60のみを示し、それ以外の装置につ!、ては図示を省略して!/、る。
[0005] 図 1に示すシステムにおいて、移動局 11から移動局 12へとユーザデータを送信す ることができる。その際のユーザデータの転送経路は、移動局 11、無線基地局 21、 無線制御装置 31、交換局 60、無線制御装置 32、無線基地局 22、移動局 12の順で ある（以下、このような経路の通信を便宜的に「外線通信」 t 、う）。
[0006] 図 2に、交換局を介さない、伝送装置経由の短絡的な通信経路を示す。図 2に示 す無線アクセスネットワーク 71, 72内にはそれぞれ、伝送装置 41, 42が設置されて いる。ユーザデータの転送経路は、移動局 11、無線基地局 21、伝送装置 41、伝送 装置 42、無線基地局 22、移動局 12の順である（以下、このような経路の通信を便宜 的に「内線通信」という）。このような転送経路機能は、交換局 60などのコアネットヮー ク装置や各種回線の負荷を軽減するための通信機能で、特に「非特許文献 2」で報 告されている IP (Internet Protocol)ベースの無線アクセスネットワークにおいて実現 性が高い。これは、 IPがコネクションレスのプロトコルであり、内線通信用の途中経路 を意識することなぐ始点と終点のアドレスのみに基づ 、てデータ転送可能であるた めである。
[0007] 図 3に、 W-CDMAシステムにおけるプロトコルスタックの一例を説明する。図中にお いて、無線物理レイヤ 311, 321は移動局 11と無線基地局 21で終端され、無線通信 機能を有する。また、無線データリンクレイヤ 313, 336は移動局 11と無線制御装置 31で終端され、再送制御やデータの秘匿、完全性保護など、無線通信路上でのデ ータリンク制御機能を有する。
[0008] ここで、無線データリンクレイヤ 336と無線物理レイヤ 321との間で送受信されるデ ータは、無線アクセスネットワーク内では、 UDPZIPプロトコルなどのトランスポートプ ロトコルの運搬路上に定義される、 lub UPと呼ばれるプロトコルにより運搬される。この 運搬路は「トランスポートベアラ」 351と呼ばれる。また、無線制御装置 31とコアネット ワークとの間で送受信されるデータは、 Iuトランスポートプロトコルにより設定される「I uベアラ」 380と呼ばれる運搬路により運搬される。ここで、 Iuトランスポートプロトコル に関しては、本発明の内容と直接には関係がないため、詳細な説明を省く。また、ュ 一ザレイヤ 390は、無線データリンクレイヤ 313, 336、および Iuトランスポートプロト コル 331, 361の上位レイヤとして定義され、ユーザデータは、移動局 11と通信相手 との間で、これまで説明したプロトコル群により構成される「無線アクセスベアラ」 371 によって、無線アクセスシステムを透過的に転送される。
[0009] 図 4に、 W-CDMAシステムにおける内線通信のプロトコルスタックの一例を示す。内 線通信では、無線データリンクレイヤ 346やトランスポートベアラ 352の終端を無線制 御装置ではなく伝送装置 41が行う。また、伝送装置 41, 42間で内線通信のデータ が送受信される。その他については、図 3の説明と同様である。
[0010] 図 4に示すようなシステムでは、外線通信と内線通信の両方をサポートし、通信ごと に外線通信又は内線通信のいずれかを選択する機能、さらに、通信中に外線通信と 内線通信を切り替え可能にする機能も想定されている。後者の機能に着目すると、こ れは、発信時に外線通信によってリングバックトーンを送信して、発側ユーザのオフ フック後に内線通信に切り替え可能にしたり、或いは、内線 (外線)通信中に発生した 外線（内線)着信に応答可能にしたりするための機能である。
[0011] 以下に、従来考えられていた外線通信と内線通信を通信中に切り替える方法の概 要について説明する。図 3および図 4に示すようなプロトコルスタックでの通信におい て、外線通信から内線通信へと切り替えるための、従来考えられていた方法では、無 線アクセスベアラの再設定が行われる。すなわち、内線通信用の無線アクセスベアラ 372が新規に設定され、一方で、外線通信で用いられていた無線アクセスベアラ 37 1が解放される。これは、無線物理レイヤ 311, 321、無線データリンクレイヤ 313, 3 36のリセット、トランスポートベアラ 351張り替え、及び Iuベアラ 380削除のすべてが 行われることを意味する。
[0012] 図 5は、従来考えられていた外線通信から内線通信への切り替え手順を示すシー ケンス例である。外線通信中に内線通信への切り替えの契機を検出すると、無線制 御装置 31は、無線基地局 21に対して内線通信のための新 、無線物理レイヤの設 定を指示する。指示を受けた無線基地局 21は、指示された内容に基づいて無線物 理レイヤを設定し、電波の送信を開始する。続いて、無線制御装置 31は、伝送装置 41に対して内線通信のための新しい無線データリンクレイヤ、及びトランスポートべ ァラの設定を指示し、これが完了すると、移動局 11に対して、無線物理レイヤ、及び 無線データリンクレイヤの再設定を指示する。この際、移動局 11に対して、それぞれ 、無線基地局 21、伝送装置 41に設定した無線物理レイヤ、無線データリンクレイヤ の設定情報を通知する。
[0013] 指示を受けた移動局 11は、外線通信のための古い無線物理レイヤ、及び無線デ 一タリンクレイヤから、内線通信のための新しい無線物理レイヤ、及び無線データリン クレイヤへの再設定、すなわち、無線アクセスベアラの移行を行う。ここで、無線物理 レイヤの再設定とは、 W-CDMAシステムでは、拡散コードにより識別される物理的な 無線コネクションを再設定することを意味する。また、無線データリンクレイヤの再設 定とは、 W-CDMAシステムでは、再送に関するパラメータや順序制御用シーケンス ナンパの初期化などを意味する。続いて、無線制御装置 31は、不要になった外線通 信のための無線物理レイヤ、無線制御装置〜交換局の Iuベアラ 380、無線データリ ンクレイヤ 313、トランスポートベアラ 351を解放してシーケンスを完了する。なお、外 線通信から内線通信への切り替えにつ 、て上述した力 内線通信から外線通信への 切り替えについても、同様の考え方により説明することができる。また、以上では無線 制御装置 31と伝送装置 41との間での切り替えについて述べた力 一般には、 2つの 伝送装置の間での切り替えについても同様の手順により実現可能である。
非特許文献 1 : 3GPP技術仕様書 TS21. 101
非特許文献 2 : 3GPP技術報告書 TR25. 933
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0014] 上記の従来の方法によって外線通信と内線通信の切り替えを行うと、切り替え時に 、移動局にて無線物理レイヤ及び無線データリンクレイヤの再設定が発生するため、 これに伴う処理遅延によるサービス性低下や移動局への処理負荷が問題となる。本 発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、外線通信と内線通信の切り替 えに伴う処理遅延を短縮するとともに、移動局への処理負荷を削減できる通信路切り 替えシステム及び方法等を提供することを課題とする。
課題を解決するための手段
[0015] 上記の課題を達成するための本発明の一特徴に従った通信路切り替えシステムは 、移動局との無線通信機能を備え、無線通信路上で移動局からのデータを中継する 機能を備えた無線基地局;及び 該無線基地局との有線通信機能を備え、移動局か ら送信されたデータを他の移動局へ向けて伝送中継するための有線通信路をそれ ぞれ設定可能な複数の伝送装置； から構成され、 移動局'無線基地局間の無線通信路を再設定することなぐ無線基地局から一の 伝送装置への一の有線通信路を、無線基地局から他の伝送装置への他の有線通 信路へと切り替えることが可能なシステムである。
[0016] 上記の通信路切り替えシステムにおいて、伝送装置が、 移動局との間の無線通 信路上で無線データ送受信制御を行う無線データ送受信制御手段；及び
移動局との間の無線通信路に関する無線データ送受信制御情報を抽出して他の 伝送装置に通知する通知手段； を有しても良い。
[0017] さらに、伝送装置が、 無線データ送受信制御をリセットすることなぐ他の伝送装 置より通知された無線データ送受信制御情報に基づいて無線データ制御受信制御 を開始する手段； を有しても良い。
[0018] 本発明の他の特徴に従った通信路切り替え方法は、移動局との無線通信機能を備 え、無線通信路上で移動局からのデータを中継する機能を備えた無線基地局;及び 該無線基地局との有線通信機能を備え、移動局から送信されたデータを他の移動 局へ向けて伝送中継するための有線通信路をそれぞれ設定可能であり、移動局との 間の無線通信路上で無線データ送受信制御を行う複数の伝送装置； から構成され るシステムにお 、て実行され、 移動局との間の無線通信路上で無線データ送受信 制御を行っている一の伝送装置がその無線データ送受信制御情報を抽出して他の 伝送装置に通知する段階； 他の伝送装置が、無線データ送受信制御をリセットする ことなぐ通知された無線データ送受信制御情報に基づいて無線データ送受信制御 を開始する段階； から構成され、移動局'無線基地局間の無線通信路を再設定す ることなぐ一の伝送装置力 他の伝送装置へと通信路を切り替えることを特徴とする
[0019] 本発明の他の特徴に従った、 複数の伝送装置を含む通信路切り替え可能な移動 通信システムにおける無線基地局は、 移動局と無線通信を行い、無線通信路上で 移動局からのデータを中継する手段； 伝送装置と有線通信を行い、移動局から送 信されたデータを有線通信路上で伝送装置へ向けて伝送中継する手段； 無線通 信路に対して複数の有線通信路を同時に関連付ける手段；
無線通信路と一の有線通信路との間でのデータ中継状態から、無線通信路と他の 有線通信路との間でのデータ中継状態へと、無線通信路を再設定することなく遷移 させる手段； から構成されることを特徴とする。
[0020] 本発明の他の特徴に従った、無線基地局を含む通信路切り替え可能な移動通信 システムにおける伝送装置は、 無線基地局との有線通信を行い、移動局から送信 されたデータを他の移動局へ向けて伝送中継するための有線通信路を設定する手 段； 移動局との間の無線通信路上で無線データ送受信制御を行う無線データ送受 信制御手段;及び 移動局との間の無線通信路に関する無線データ送受信制御情 報を抽出して他の伝送装置に通知する通知手段； から構成される。
[0021] 本発明の他の特徴に従った、無線基地局を含む通信路切り替え可能な移動通信 システムにおける伝送装置は、 無線基地局との有線通信を行い、移動局から送信 されたデータを他の移動局へ向けて伝送中継するための有線通信路を設定する手 段； 移動局との間の無線通信路上で無線データ送受信制御を行う無線データ送受 信制御手段;及び 無線データ送受信制御をリセットすることなぐ他の伝送装置より 通知された設定情報に基づ!/、て無線データ制御受信制御を開始する手段； から構 成される。
発明の効果
[0022] 本発明の実施例によれば、例えば外線通信と内線通信との間の切り替え時に、無 線アクセスネットワーク側の無線データリンクレイヤ終端点を無線制御装置と伝送装 置の間で移動するとともに、トランスポートベアラを切り替えることによって、無線物理 レイヤ及び移動局側の無線データリンクレイヤを再設定することなく外線通信と内線 通信の切り替えを実行できる。これにより、例えば外線通信と内線通信との間の切り 替えに伴う処理遅延の短縮と、移動局への処理負荷の削減を図ることができる。また 、伝送装置における通信路変更が支障なく行うことができる。
図面の簡単な説明
[0023] [図 1]W-CDMAシステムの代表的な構成例の概要図である。
[図 2]W-CDMAシステムにおける内線通信の通信経路を説明する概要図である。
[図 3]W-CDMAシステムにおけるプロトコルスタックの一例を説明するブロック図であ る。 [図 4]W_CDMAシステムにおける内線通信のプロトコルスタックの一例を説明するブ ロック図である。
[図 5]外線通信から内線通信への一般的な切り替え手順を示すシーケンス例である。
[図 6]本発明の実施例に従った外線通信から内線通信への切り替えを示すシーケン ス図である。
[図 7]本発明の実施例に従った無線基地局の構成例である。
[図 8]本発明の実施例に従った伝送装置の構成例である。
[図 9]本発明の実施例に従った無線制御装置内の伝送装置の構成例である。
符号の説明
[0024] 41 伝送装置
31 無線制御装置
21 無線基地局
11 移動局
218, 219 トランスポート機能
216 トランスポートベアラ切り替え制御部
415 無線データリンク情報抽出'設定部
発明を実施するための最良の形態
[0025] 図面を参照しながら本発明の実施例に従った通信路切り替えシステム、切り替え方 法、無線基地局及び伝送装置の実施例について説明する。なお、実施例を説明す るための全図面において、同一又は類似機能を有するものは同一又は類似符号を 用い、繰り返しの説明は省略する。
実施例
[0026] 図 2及び図 4を再び参照して、本発明の実施例に従った通信路切り替えシステムを 説明する。無線アクセスネットワーク 71, 72は一般に、多数の無線基地局や無線制 御装置を含む。しかし、ここでは説明を簡易にするため、各無線アクセスネットワーク に単一の無線基地局と単一の無線制御装置のみを示す。また、コアネットワーク 80 は一般に、交換局が階層化されて複数局存在し、さらに、加入者の情報を蓄積する ホームメモリなどの装置が含まれる。しかし、それらは、本発明とは直接関係がないた め、単一の交換局 60のみを示し、それ以外の装置については図示を省略する。
[0027] 図 2において、伝送装置 41と伝送装置 42は単一の伝送装置であっても良いが、こ こではそれぞれ別個独立の伝送装置である場合として説明する。伝送装置機能と無 線基地局機能は同一装置内に収容されていても良いが、ここでは独立の装置である 場合として説明する。
[0028] 本実施例における通信中の外線通信から内線通信への切り替え方法においては、 図 3に示したような無線物理レイヤ 311, 321の再設定や、移動局側の無線データリ ンクレイヤ 313の再設定を行わない。外線通信から内線通信への切り替えは、無線 アクセスネットワーク側の無線データリンクレイヤ 336の終端点を無線制御装置 31か ら伝送装置 41へ移すとともに、無線基地局 21と無線制御装置 31との間に張られて V、たトランスポートベアラ 351を、無線基地局 31と伝送装置 41との間に張られるトラ ンスポートべァラ 352に移行することで実現する。
[0029] 無線データリンクレイヤ 313に着目すると、移動局 11側では再設定されない。無線 アクセスネットワーク側では、無線データリンクレイヤの終端点が無線制御装置 31か ら伝送装置 41へと移される。この際、無線データリンクレイヤの動作を正常に継続さ せるために、無線制御装置 31から伝送装置 41へ、当該レイヤの設定情報を引き継 ぎ、伝送装置 41にて同じ設定情報で動作開始させる。例えば、 W-CDMAシステムに おいては、無線データリンクレイヤが秘匿や完全性保護の機能を備えるが、その場合 にも同一設定情報で秘匿や完全性保護の動作を開始させる。これらの移行動作は、 以下に説明するシーケンスに示すように、無線制御装置 31から伝送装置 41へ、必 要な情報を引き継ぐためのメッセージを送信することで実現することができる。
[0030] 図 6は、本発明の実施例における、通信中の外線通信から内線通信への切り替え を示すシーケンス図である。外線通信中に内線通信への切り替え契機を検出すると 、無線制御装置 31は、伝送装置 41に対して内線通信のための新しい無線データリ ンクレイヤ 346、及びトランスポートベアラ 352の設定を指示する（602)。この際、無 線制御装置 31は、無線制御装置 31内で設定して 、る無線データリンクレイヤ 336の 設定情報を取得して、伝送装置 41に通知する。設定情報とは、たとえば秘匿や完全 性保護の設定情報などである。ここで、伝送装置 41により新しく設定 (604)された無 線データリンクレイヤ 346が、通知された設定情報に基づいて旧無線データリンクレ ィャ 336の動作を引き継ぐことで、移動局 11にて無線データリンクレイヤ 313を再設 定することなぐ通信を継続することが可能になる。
[0031] 続いて、無線制御装置 31は、無線基地局 21に対して、新しいトランスポートベアラ の設定を指示する（605)。この際、無線制御装置 31は、例えば、 UDPZIPベースの トランスポートベアラであれば、新旧の IPアドレスと UDPポート番号を通知して、それら の入れ替えを指示することができる。伝送装置 41からの応答（608)の後、無線制御 装置 31は、無線基地局 21に対して有効なトランスポートベアラの移行 (切り替え） 35 1→352を指示する（610)。指示を受けた無線基地局 21は、外線通信のための古い トランスポートベアラ 351から、内線通信のための新しいトランスポートベアラ 352への 移行を行う（612)。これは、例えば UDPZIPベースのトランスポートベアラであれば、 新旧の IPアドレスと UDPポート番号を入れ替えればよい。移行後に、無線基地局 21 は、無線制御装置 31に移行完了を報告する（614)。
[0032] その後、無線制御装置 31は、有効でなくなった外線通信のための無線制御装置 〜交換局の Iuベアラを開放し (614)、旧トランスポートベアラを解放し (616)、旧無線 データリンクレイヤを開放し（618)て、シーケンスを完了する。ここで、本シーケンスに おいて、無線物理レイヤ 311, 321、及び移動局側の無線データリンクレイヤ 313は 再設定されずに継続されている。以上の例では、外線通信から内線通信への切り替 えについて述べた力 内線通信から外線通信への切り替え、外線通信間の切り替え 及び内線通信間の切り替えについても、本発明を適用することができる。
[0033] 図 7は、本実施例に従って通信路切り替えを実行できる無線基地局 21の構成例で ある。図 7に示す無線基地局 21は、無線制御装置 31及び伝送装置 41とのインタフ エース機能を有する対無線制御装置 ·伝送装置インタフェース部 212を備える。対無 線制御装置 ·伝送装置インタフェース部 212は、伝送装置 41と有線通信を行い、移 動局から送信されたデータを有線通信路上で伝送装置へ向けて伝送中継する。無 線基地局 21はさらに、 Iub FPZUDPZIPなどのトランスポートプロトコル機能を有する 2つのトランスポート機能部 218, 219を備える。トランスポート機能部 218, 219は、 無線通信路に対して複数の有線通信路を同時に関連付ける。無線基地局 21はさら に、無線物理レイヤの処理機能を有する対無線インタフェース部 214、及びトランス ポートべァラ切り替え制御部 216を備える。対無線インタフェース部 214は、移動局 1 1と無線通信を行い無線通信路上で移動局からのデータを中継する。トランスポート ベアラ切り替え制御部 216は、無線通信路と一の有線通信路との間でのデータ中継 状態から、無線通信路と他の有線通信路との間でのデータ中継状態へと、無線通信 路を再設定することなく遷移させる。
[0034] 本実施例における無線基地局 21の一特徴は、トランスポート機能部 218, 219が 論理的に 2つ同時に存在可能である点、及びそれらのうちどちらが有効かを切り替え る制御機能を有するトランスポートベアラ切り替え制御部 216を備える点である。これ は、例えば UDPZIPベースのトランスポートベアラであれば、 UDPZIPの送受信ァドレ ス Zポート番号により識別されるエンティティが 2つ同時に存在可能であり、さらに、有 効なエンティティの切り替えを、トランスポートベアラ切り替え制御部 216より制御可能 であることを意味する。このような構成を採ることにより、複数のトランスポートベアラを 単一の無線物理レイヤコネクションと同時に関連付けた上で、無線物理レイヤコネク シヨンを再設定することなぐいずれかを有効にする処理が可能になる。
[0035] 図 8は、本実施例に従って通信路切り替えを実行できる伝送装置 41の構成例であ る。図 8に示す伝送装置 41は、無線制御装置 31及び他の伝送装置とのインタフエ一 ス機能を有する対無線制御装置 ·伝送装置インタフェース部 412を備える。対無線制 御装置'伝送装置インタフェース部 412は、移動局力も送信されたデータを他の移動 局へ向けて伝送中継するための有線通信路を設定する。電送装置 41は更に、無線 データリンクレイヤを終端して無線通信路上でのデータ送受信制御機能を備える、無 線データ送受信制御手段としての無線データリンク機能部 417、 Iub FP/UDP/IP などのトランスポートプロトコル機能を有するトランスポート機能部 419、無線基地局と のインタフェース機能を有する対無線基地局インタフェース部 414、及び無線データ リンク情報抽出'設定部 415を備える。
[0036] 本実施例における伝送装置 41の一特徴は、通知手段及び開始手段としての無線 データリンク情報抽出 ·設定部 415を備えることである。これにより、無線データリンク 情報を抽出して引き継ぎ先の伝送装置に通知することができる。また、通知された無 線データリンク情報を設定して動作したりすることが可能になる。すなわち、無線デー タ送受信制御をリセットすることなぐ他の伝送装置より通知された無線データ送受信 制御情報に基づいて無線データ制御受信制御を開始することができる。
[0037] 無線制御装置 31は、無線制御機能を有する無線制御部と伝送機能を有する伝送 部を内部に備える。この伝送部が、本実施例に従って通信路切り替えを実行できる 機能を有した場合の構成例を図 9に示す。
[0038] 図 9に示す伝送部 841は、他の無線制御装置及び伝送装置とのインタフェース機 能を有する対無線制御装置 ·伝送装置インタフェース部 812を備える。対無線制御 装置'伝送装置インタフェース部 812は、移動局力も送信されたデータを他の移動局 へ向けて伝送中継するための有線通信路を設定する。伝送部 841はさらに、無線デ 一タリンクレイヤを終端して無線通信路上でのデータ送受信制御機能を有する、無 線データ送受信制御手段としての無線データリンク機能部 817、 Iub FP/UDP/IP などのトランスポートプロトコル機能を有するトランスポート機能部 819、無線基地局と のインタフェース機能を有する対無線基地局インタフェース部 814、及び無線データ リンク情報抽出'設定部 815を備える。
[0039] 本実施例における伝送部 841の一特徴は、通知手段及び開始手段としての無線 データリンク情報抽出 ·設定部 815を備えることである。これにより、無線データリンク 情報を抽出して引き継ぎ先の伝送装置に通知することができる。また、通知された無 線データリンク情報を設定して動作したりすることが可能になる。すなわち、無線デー タ送受信制御をリセットすることなぐ他の伝送装置より通知された無線データ送受信 制御情報に基づいて無線データ制御受信制御を開始することができる。
[0040] 上述のように、伝送装置 41と無線制御装置 31内の伝送部 841とは同様な構成を 有する。本明細書及び請求の範囲において、「伝送装置」の語は、伝送装置、無線 制御装置内の伝送部、及びその他の伝送機能を有する装置を含むものとする。 産業上の利用可能性
[0041] 本発明に従った通信路切り替えシステム及び方法は、移動通信システムにお！/ヽて 通信路切り替えに伴う処理遅延の短縮と、移動局への処理負荷の削減のために用 いることがでさる。 本国際出願は 2004年 10月 1日に出願された日本国特許出願 2004— 290311号 に基づく優先権を主張するものであり、 2004 - 290311号の全内容をここに本国際 出願に援用する。

Claims

請求の範囲
[1] 移動局（11)との無線通信機能を備え、無線通信路上で移動局力 のデータを中継 する機能を備えた無線基地局（21)；及び
該無線基地局との有線通信機能を備え、移動局から送信されたデータを他の移動 局へ向けて伝送中継するための有線通信路をそれぞれ設定可能な複数の伝送装 置（41、 841)；
力 構成される通信路切り替えシステムであって：
移動局'無線基地局間の無線通信路を再設定することなぐ無線基地局（21)から 一の伝送装置（841)への一の有線通信路を、無線基地局（21)から他の伝送装置（ 41)への他の有線通信路へと切り替えることが可能な通信路切り替えシステム。
[2] 請求項 1に記載された通信路切り替えシステムであって：
前記伝送装置 (41, 841)が、
移動局（11)との間の無線通信路上で無線データ送受信制御を行う無線データ送 受信制御手段 (417、 817)；及び
移動局との間の無線通信路に関する無線データ送受信制御情報を抽出して他の 伝送装置に通知する通知手段 (415, 815) ;
を有することを特徴とする通信路切り替えシステム。
[3] 請求項 2に記載された通信路切り替えシステムであって：
前記伝送装置が、さらに
無線データ送受信制御をリセットすることなぐ他の伝送装置より通知された無線デ ータ送受信制御情報に基づいて無線データ制御受信制御を開始する手段 (415, 8 15) ;
を有することを特徴とする通信路切り替えシステム。
[4] 移動局（11)との無線通信機能を備え、無線通信路上で移動局力ものデータを中継 する機能を備えた無線基地局（21)；及び
該無線基地局との有線通信機能を備え、移動局から送信されたデータを他の移動 局へ向けて伝送中継するための有線通信路をそれぞれ設定可能であり、移動局との 間の無線通信路上で無線データ送受信制御を行う複数の伝送装置 (41, 841)； 力 構成されるシステムにおける通信路切り替え方法であって：
移動局との間の無線通信路上で無線データ送受信制御を行っている一の伝送装 置 (841)がその無線データ送受信制御情報を抽出して他の伝送装置 (41)に通知 する段階 (602) ;
前記他の伝送装置 (41)が、無線データ送受信制御をリセットすることなぐ通知さ れた無線データ送受信制御情報に基づいて無線データ送受信制御を開始する段階 (604)；
から構成され、移動局'無線基地局間の無線通信路を再設定することなぐ一の伝 送装置から他の伝送装置へと通信路を切り替える方法。
[5] 複数の伝送装置 (41, 841)を含む通信路切り替え可能な移動通信システムにおけ る無線基地局（21)であって：
移動局（11)と無線通信を行い、無線通信路上で移動局からのデータを中継する 手段（214) ;
伝送装置 (41)と有線通信を行！ゝ、移動局から送信されたデータを有線通信路上 で伝送装置へ向けて伝送中継する手段（212)；
無線通信路に対して複数の有線通信路を同時に関連付ける手段（218, 219)； 無線通信路と一の有線通信路との間でのデータ中継状態から、無線通信路と他の 有線通信路との間でのデータ中継状態へと、無線通信路を再設定することなく遷移 させる手段（216) ;
から構成されることを特徴とする無線基地局。
[6] 無線基地局を含む通信路切り替え可能な移動通信システムにおける伝送装置 (41, 841)であって：
無線基地局との有線通信を行い、移動局力 送信されたデータを他の移動局へ向 けて伝送中継するための有線通信路を設定する手段 (412, 812)；
移動局との間の無線通信路上で無線データ送受信制御を行う無線データ送受信 制御手段 (417, 817) ;及び
移動局との間の無線通信路に関する無線データ送受信制御情報を抽出して他の 伝送装置に通知する通知手段 (415, 815) ; から構成される伝送装置。
無線基地局を含む通信路切り替え可能な移動通信システムにおける伝送装置 (41, 841)であって：
無線基地局との有線通信を行い、移動局から送信されたデータを他の移動局へ向 けて伝送中継するための有線通信路を設定する手段 (412, 812)；
移動局との間の無線通信路上で無線データ送受信制御を行う無線データ送受信 制御手段 (417, 817) ;及び
無線データ送受信制御をリセットすることなぐ他の伝送装置より通知された設定情 報に基づいて無線データ制御受信制御を開始する手段 (415, 815)；
から構成される伝送装置。
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