WO2006131981A1 - 無線通信システムおよびパケットフローの通信品質保証方法 - Google Patents

無線通信システムおよびパケットフローの通信品質保証方法 Download PDF

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WO2006131981A1
WO2006131981A1 PCT/JP2005/010685 JP2005010685W WO2006131981A1 WO 2006131981 A1 WO2006131981 A1 WO 2006131981A1 JP 2005010685 W JP2005010685 W JP 2005010685W WO 2006131981 A1 WO2006131981 A1 WO 2006131981A1
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qos
communication
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PCT/JP2005/010685
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Koji Watanabe
Yosuke Takahashi
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Hitachi Communication Technologies, Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a radio communication system, and more particularly to a radio communication system and a packet flow communication quality assurance method that facilitate QoS control when a handover between node devices occurs as a radio mobile station moves.
  • Non-patent Document 1 QoS (Quality of Service, communication)
  • PDSN Packet Data Serving Node
  • QoS Quality of Service
  • RAN Radio Access Network
  • R QoS Requested QoS
  • G QoS Granted QoS
  • Non-Patent Document 2 The contribution of 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2) “Nokia, X31-20040629-003, (June 29, 2004)” (Non-Patent Document 2) describes the inter-PDSN interface (P— It has been pointed out that there is room for optimization to send QoS information on the P interface (page 2, lines 31-33). However, a specific example of QoS setting in handover is not disclosed.
  • Non-Patent Document 3 A method for setting QoS in the system is disclosed.
  • This Annex.F discloses a call flow that a wireless mobile station MS (Mobile Station) requests QoS from the network and is allowed by the RAN.
  • Non-Patent Document 4 P interface (inter-PDSN interface) is specified. Between Chapter 4 and PDSN using P—P interface A handover is disclosed.
  • FIG. 1 shows a wireless communication system that is a prerequisite for the present invention.
  • the P network 1 is an IP (Internet Protocol) core network.
  • PDSN2 and PDS N3 are node devices that connect IP network 1 and RAN (Radio Access Network) 4 and RAN5, respectively. Since PDSN2 and PDSN3 are the handover source (Source) and destination (Target), respectively, the source PDSN is represented as sPDSN and the destination PDSN as tPDSN in the following description.
  • RAN4 and RAN5 are radio access networks that are connected to PDSN2 and PDSN3 by the RAN-PDSN interface (R-P interface), respectively.
  • RAN4 and RAN5 become the handover source (Source) and destination (Target), respectively, as the mobile terminal (wireless mobile station) MS 10 moves, so the source RAN is sRAN, The previous RAN is represented as tRAN.
  • PCF Packet Control Function
  • PCF8 are packet control devices connected to PDSN2 and PDSN3 by RAN-PDSN interface (RP interface), respectively.
  • PCF6 and PCF8 are also the source and destination of handover, respectively, so the source PCF is represented as sPCF6 and the destination PCF as tPCF8.
  • BS (Base Station) 7 and BS 9 are wireless base stations connected to PDSN2 and PDSN3, respectively. Since BS7 and BS9 are also the source and destination of the node over, respectively, the source BS is represented as sBS7 and the destination BS is represented as tBS9.
  • AAA (Authentication, Authorization and Accounting) 11 is a user authentication Z accounting server connected to PDSN2 and PDSN3 via IP network 1.
  • PDSN node devices
  • a PPP (Point to Point Protocol) session is established for communication.
  • the MS communicates with the PDSN via multiple connections established over a single PPP session.
  • the connection includes a main connection and an auxiliary connection.
  • the main connection is one connection that is always established between the MS and PDSN to communicate PPP control messages between the MS and PDSN.
  • Auxiliary connection is based on application requirements such as VoIP, This connection is added to the main connection. Multiple auxiliary connections are established between the MS and PDSN as required.
  • FIG. 7 shows an example of a call flow that can be considered in the prior art for guaranteeing QoS before and after handover between PDSNs.
  • the main connection is set between the MS and PDSN, and then the QoS setting of the auxiliary connection is performed according to the request of the application operating on the MS.
  • the MS 10 executes the procedure of the main connection (Main SC: Main Service Connection) 81 with the SPDSN2.
  • SPDSN2 transmits access request message 82 for authenticating MS10 to AAA11, and waits for access approval message 83 from AAA11.
  • the access approval message 83 is accompanied by a QoS user profile (QOS User Profile).
  • QOS User Profile defines the QoS level determined by the contract that MS users have with the carrier, that is, the QoS that can be used by MS 10 (Approved QoS).
  • the SPDSN 2 that has received the access approval message 83 notifies the sRAN 4 (either sBS 7 or sPCF 6 or both) of the QOS User Profile by an access permission message (Al 1 Session Update Message) 84.
  • the MS 10 requests the auxiliary connection QoS by the QoS request message 85 to the sBS7.
  • the QoS request message 85 specifies QoS (R QoS) requested by the MS 10.
  • the sRAN 4 that has received the QoS request message 85 executes a QoS authorization and admission control procedure 86.
  • QoS permission Z admission control procedure 86 R QoS is compared with the QOS User Profile, and it is determined whether or not the QoS is approved by the R QoS power MS 10.
  • R QoS power When QoS is approved by MS10 and there are sufficient communication resources such as bandwidth in the radio section, radio resources that satisfy R QoS are allocated to MS10.
  • the approved QoS means the QoS guaranteed to be used by the MS user in the QOSUser Profile.
  • the QoS actually assigned to the MS in the above QoS permission Z admission control procedure 86 is referred to as G QoS.
  • the sRAN4 notifies the MS 10 of the G Qo S guaranteed in the procedure 86 by the service connection message 87.
  • the MS 10 returns a service connection completion message 88 to sRAN4.
  • R QoS is SRAN4 rejects the allocation of R QoS if it violates the pre-guaranteed approved QoS in MS10 or if there are no remaining radio resources that satisfy R QoS.
  • sRAN4 sends a reject message to MS 10 instead of the service connection message 87.
  • a rejection message is issued, the sequence after the transmission of the service connection message 87 shown in FIG. 7 is not executed.
  • the sRAN4 that has received the service connection completion message 88 notifies the SPDSN2 of G QoS and R QoS by an All registration request message 89.
  • the sPDSN2 returns an Al registration response message 90 to the sRAN4.
  • the MS 10 sends a Resv message 91 including correspondence information between the IP address of the MS 10 and the connection identifier as a TFT (Traffic Flow Tern plate) to the sPDSN 2.
  • Resv message 91 sPDSN2 returns an acknowledgment message 92 to MS 10.
  • packet communication according to G QoS is started in the auxiliary connection 93 between the sPDS N2 and the MS 10.
  • QoS is set among MS10, tRAN5, and tPDSN3 by message exchange 98 in the radio section.
  • a connection 105 is set between SPDSN2 and tPDSN3 through a PP interface, and an auxiliary connection 106 is set between tPDSN3 and MS10.
  • Non-Patent Document 1 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2) contribution "Qualcomm, X3 1-20040607-018 Rl, (June 7, 2004)"
  • Non-Patent Document 2 Contribution of 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2) “Nokia, X31-2 0040629-003, (June 29, 2004)”
  • Non-Patent Document 3 "X.P0011-D-004, Rev0.5” (November 2005), which is being standardized by 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2)
  • Non-Patent Document 4 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2) standardized "X.P0011-D-003, Rev0.5, (November 2005)"
  • PDSN needs to manage QoS information (R QoS, G QoS, QOS User Profile) of all users connected to PDSN. For example, if communication in a metropolitan area is covered by a single PDSN, QoS information for a very large number of users will be concentrated on a single PDSN.
  • QoS information R QoS, G QoS, QOS User Profile
  • An object of the present invention is to reduce the amount of QoS information handled by a RAN device or PDSN in order to improve QoS information processing.
  • Another object of the present invention is to improve the efficiency of QoS information transfer between PDSNs in inter-PDSN handover.
  • Still another object of the present invention is to improve the efficiency of QoS information processing at the destination RAN (tRAN) in the inter-PDSN handover.
  • the present invention provides a plurality of radio access networks each consisting of a radio base station and a packet control device, a plurality of node devices for connecting each radio access network to an IP network,
  • Each wireless mobile station consists of an authentication server that stores communication quality level information guaranteed in advance by contract, and each wireless access network responds to the communication quality requirements of the wireless mobile station that communicates with the wireless base station.
  • a wireless communication system that guarantees communication quality of a packet flow between a node device connected to the packet control device and the wireless mobile station,
  • At least one of the radio base station and the packet control device of each radio access network verifies the first communication quality request received from the radio mobile station with the communication quality level information obtained from the authentication server, and sends it to the radio mobile station. It is converted to a second communication quality request (RAA QoS: Requested And Authorized QoS) consisting of a group of communication quality parameters in the guaranteed range, and the second communication quality request is allowed by the communication resources of the radio access network.
  • RAA QoS Requested And Authorized QoS
  • Possible third A means for controlling the communication quality of the packet flow of the wireless mobile station according to the third communication quality request, and at least one of the second and third communication quality requests. Means for notifying one of the nodes to the node device connected to the packet control device,
  • Each of the node devices stores the communication quality request notified of the wireless access network power, and when the wireless mobile station in communication moves to another wireless access network, the second, corresponding to the wireless mobile station Means for notifying at least one of the third communication quality requests to the handover destination node device, and when receiving the communication quality request of the wireless mobile station from the other node device of the handover source, Means for notifying the wireless access network connected to the node device,
  • each radio access network When at least one of the radio base station and the packet control device of each radio access network receives the communication quality request from the node device, communication that can accept the received communication quality request with communication resources of the radio access network It is characterized in that it is converted into a quality requirement and the communication quality of the packet flow of the mobile radio station that has moved is controlled in accordance with the communication quality requirement.
  • the second communication quality request is the communication quality parameter power of the plurality of sets. It also has a smaller number of sets of communication quality parameters than the first communication quality requirement selected according to the communication quality level guaranteed to the wireless mobile station, and the third communication quality requirement is the second communication quality requirement. Is equal to or smaller than the number of communication quality parameters.
  • the communication quality parameter of the third communication quality request includes, for example, a transmission rate, a transmission delay, an error rate, a received signal quality in a radio section, or interference signal power in a radio access network. Is selected from the third communication quality requirement with at least one of the above as communication resources.
  • the radio access network system of the present invention includes a radio base station and a packet control device, and is connected to an IP network via a node device connected to the packet control device.
  • the radio base station And at least one of the packet controllers
  • the communication quality parameter group included in the first communication quality request received from the wireless mobile station connected to the wireless base station is guaranteed in advance by the wireless mobile station obtained from the authentication sano connected to the IP network. Verification is made with the communication quality level information, and it is converted into a second communication quality request that is a group of communication quality parameters in a range guaranteed by the radio mobile station, and further, the second communication quality request is converted into communication of the radio access network.
  • QoS authorization Z admission control means for converting to a third communication quality requirement acceptable by the resource
  • the communication quality of the packet flow of the wireless mobile station connected to the radio base station is determined. And a means for controlling.
  • the packet control device stores a second communication quality request converted by the QoS permission Z admission control means, and the radio Means for notifying the packet control device of the radio access network that is the node over destination when the inter-node device handover occurs in the radio mobile station connected to the base station.
  • the second wireless communication quality request can be notified to the handover target radio access network without going through the node device.
  • a communication quality assurance method for packet flow includes:
  • At least one of the radio base station and the packet controller of each radio access network verifies the first communication quality request received from the radio mobile station with the communication quality level information obtained from the authentication server, and is guaranteed by the radio mobile station.
  • the second communication quality requirement is converted to a second communication quality requirement, which is a group of communication quality parameters, and the second communication quality requirement is converted into a communication resource To the third communication quality request acceptable by the network, and notifies at least one of the second and third communication quality requirements to the node device connected to the packet control device, and the third communication
  • the communication quality of the packet flow of the wireless mobile station is controlled, and each node device connected to each wireless access network stores the communication quality request notified from the wireless access network, When a mobile station moves to another wireless access network, it notifies the node device of the handover destination of at least one of the second and third communication quality requests corresponding to the wireless mobile station, and from the other node device.
  • the communication quality request of the wireless mobile station is received, the received communication quality request is notified to the radio access network connected to
  • At least one of the radio base station and the packet control device of each radio access network converts the communication quality request received by the node device power into a communication quality request acceptable by the communication resource of the radio access network, and the communication quality It is characterized by controlling the communication quality of the packet flow of the moving wireless mobile station according to the request.
  • the first communication quality request is, for example, a plurality of sets of communication quality metric powers having different request priorities.
  • at least one of the radio base station and the packet control device of each radio access network communicates with the radio mobile station in advance from the plurality of sets of communication quality parameters indicated by the first communication quality request.
  • the second communication With the communication quality parameter set that should also guarantee the first communication quality requirement power according to the quality level information, the second communication with the communication quality parameter power of a smaller number of sets than the first communication quality requirement.
  • a quality request is generated, and a third communication quality request is generated from the second communication quality request with the number of communication quality parameter sets equal to or less than that of the second communication quality request.
  • the required communication quality may be defined by a plurality of sets of communication quality parameters having different request priorities for each flow.
  • the communication to be guaranteed for each flow from the first communication quality request according to the communication quality level information preliminarily guaranteed by the radio base station and the packet control device of each radio access network.
  • the second communication quality request is generated, and from the second communication quality request, acceptable according to available communication resources.
  • a third communication quality request is generated by selecting a communication quality parameter set.
  • the amount of control information to be transferred from the handover source to the handover destination is reduced, so that QoS control of the radio mobile station in the handover destination radio access network is performed. And communication resources can be used effectively.
  • both the wireless base station BS and the packet control device PCF have a QoS request processing function and a QoS control function.
  • the QoS request processing function is either BS or PCF. You can set it up only in!
  • FIG. 2 shows an example of the radio base station BS7 of the present invention.
  • the BS7 is a radio base station that serves as an access point for MS10.
  • Network interface (NW IF) 25 is an interface with a network for connecting to PCF6.
  • the baseband processing unit BB24 performs baseband processing of transmission / reception signals, modulation of transmission signals, and synchronization acquisition and demodulation of reception signals.
  • the intermediate frequency processing unit IF23 is the first step of the intermediate frequency IF (Intermediate Frequency). T.
  • IF 23 performs DA (Digital to Analog) conversion on the baseband signal input from ⁇ 24, then converts it to an intermediate frequency, and outputs it to radio frequency processing section RF22.
  • IF23 performs AD (Analog to Digital) conversion on the signal input from RF22 and outputs it to BB24.
  • the RF (radio unit) 22 performs signal processing of radio frequency RF (Radio Frequency).
  • the RF 22 up-converts the signal input from the IF 23 to a radio frequency, amplifies the transmission power, and then outputs the signal to the antenna 21 for transmission to the MS 10.
  • the RF 22 down-converts the radio signal from the MS 10 input from the antenna 21 to an intermediate frequency and outputs it to the IF 23.
  • the control unit 27 has a management function for the entire BS 7.
  • Information is transmitted between BS7 and PCF6 in A8 and A9 packets.
  • A8 and A9 packets also have a header part that stores control information and a payload part that stores transmission information.
  • RAN control information is set in the payload portion of the A9 packet and transmitted.
  • MS 10 transmission / reception information is the payload of A8 packet. Set and transmitted.
  • the control unit 27 assembles, disassembles, and discards A8 and A9 packets that are transmitted and received between the wireless transmission unit and the PCF 6, transmission timing control of the wireless transmission unit using the timer 26, Manage information.
  • the control unit 27 performs QoS information processing including conversion from R QoS power to RAA QoS based on the QOS User Profile described later and conversion from RAA QoS power to G QoS according to the state of communication resources.
  • GOS control of each mobile terminal is performed according to G QoS.
  • the storage unit 28 holds transmission / reception data and management information including QoS information.
  • the timer 26 is a counter that increases with time.
  • FIG. 3 shows an example of the packet control device PCF (Packet Control Function) 6 of the present invention.
  • PCF Packet Control Function
  • PCF6 creates an A8 or A9 packet and sends it to BS7. PCF6 also receives A8 or A9 packets with BS7 power. Information is transmitted between PCF6 and PDSN2 using A10 and All packets. The A10 and All packets also have the power of a header part that stores control information and a payload part that stores transmission information. The RAN control information is set and transmitted in the payload portion of the All packet. In addition, transmission / reception information of MS 10 is transmitted by setting it in the payload portion of the A10 packet.
  • the PCF 6 rewrites the headers of the A8 packet and A9 packet received from the BS 7 and converts them into an A10 packet and an All packet, respectively. It also rewrites the headers of A10 and All packets received from PDSN2 and converts them to A8 and A9 packets, respectively. PCF6 creates an A10 or All packet and sends it to PDSN2.
  • NW IF30 is a network interface for connecting to PCF8
  • NW IF31 is a network interface for connecting to BS7
  • NW IF36 is a network interface for connecting to PDSN2.
  • SW32 and 35 are switches for exchanging signals.
  • the control unit 33 also includes QoS information that includes conversion from R QoS power to RAA QoS based on the QOS User Profile and conversion from RAA QoS power to G QoS according to the state of communication resources.
  • the TC (Traffic Controller) 34 is a traffic control unit that assembles, disassembles, and transmits / receives A8 and A10 packets.
  • FIG. 4 shows an example of the traffic control unit TC34 of the present invention.
  • the storage unit 37 holds management information including transmission / reception packet data and QoS information designated by the control unit 33 of the PCF6.
  • the CPU 38 performs packet transmission / reception management such as management of information held in the storage unit 37, assembling, disassembling, and discarding of A9 and A11 packets, and packet flow control according to QoS information.
  • the timer 39 is a counter that increases with time.
  • FIG. 5 shows an example of the node device PDSN2 of the present invention.
  • the PDSN 2 receives an IP packet from the IP network 1.
  • PDSN2 creates an A10 packet or an All packet, transmits it to PCF6, and receives a PCF6 force, an A10 packet or an All packet.
  • PDSN2 creates an IP packet and sends it to IP network 1.
  • NW IF46 is a network interface to connect to PCF6
  • NW IF47 is a network interface to connect to IP network 1
  • NW IF48 is a network interface to connect to other PDSN. It is a source.
  • the storage unit 42 holds management information including IP packets to be transmitted / received, A10 / A11 packets, and QoS information.
  • the control unit 43 performs management of information held in the storage unit 42, packet transmission / reception management such as assembly, disassembly, and discard of A10ZA11 packets and IP packets, and QoS information processing.
  • the UIF 44 is a user interface
  • the timer 45 is a counter that increases with time.
  • FIG. 6 shows an example of AAA (Authentication, Authorization and Accounting) 11 which is the accounting Z authentication server of the present invention.
  • AAA Authentication, Authorization and Accounting
  • RADIUS Remote Authentication Dial In User Service
  • IETF Internet Engineering Task Force
  • the AAA 11 performs processing for authentication and accounting according to RADIUS, for example.
  • NW I F51 is a network interface connected to the IP network 1.
  • the storage unit 52 stores management information including a User QoS Profile described in detail later.
  • the control unit 53 performs management of information stored in the storage unit 52, control of IP packet transmission / reception, authentication and billing processing.
  • UIF54 is a user interface, and wireless operators can use this UIF54 for example. For example, the user QoS profile information based on the contract with the user is added to the storage unit 53 and the user QoS profile is edited.
  • the timer 55 is a counter that increases with time, and the AAA 11 measures the charging start time and the charging end time by the timer 55 and performs charging according to the time.
  • the control sequence up to requesting auxiliary connection QoS (R QoS) with the MS10 power QoS request message 85 is the same as in FIG. 7, and the description thereof is omitted here.
  • sRAN4 (sBS or sPCF) refers to QOS User Profile in QoS authorization Z admission control procedure 140, and QoS requested by MS 10 (R QOS) Select a QoS parameter group that can also allow the parameter group power indicated by, and store it in the memory as RAA QOS (Requested And Authorized QoS).
  • R QOS specifies request QoS for one or more flows, as detailed with reference to Figure 13, and the request QoS indicates multiple levels of request QoS for each flow. It is defined by multiple QoS parameter sets.
  • QOS User Profile is a QoS definition item (priority, peak transmission rate, maximum allowable delay, total bandwidth, etc.) included in R QOS. For some MS users, the threshold level approved by the contract is shown.
  • sRAN4 compares the QoS parameter set specified in R QoS with the QOS User Profile in the above Q0S permission Z admission control procedure 140, and the QoS parameter set that does not conform to the QOS User Profile is Exclude and convert R QoS into RAA QoS (Requested And Authorized QoS) consisting of QoS parameter sets conforming to QOS User Profile.
  • sRAN4 verifies the QoS parameter set group indicated by the above RAA QoS based on the current state of wireless and wired communication resources, selects the QoS parameter set that can be guaranteed by sRAN4, and assigns the MS10 QoS. Do. Below, the QoS actually assigned to MS10 by sRAN4 or tRAN (defined by the QoS parameter set guaranteed by sRAN4 or tRAN to MS Defined QoS) is called G QoS.
  • the sRAN4 notifies the G QoS to the MS 10 by the service connection message 87.
  • the MS 10 returns a service connection completion message 88 to sRAN4.
  • sRAN4 notifies QoS information (G QoS and RAA QoS in the present embodiment) to sPDSN2 by means of an All registration request message 141.
  • the control unit 27 of the sBS7 27 Read RAA QoS from 28, create a QoS information notification message including RAA QoS and G QoS, and send from NW IF25 to sPCF6.
  • the QoS information notification message is received by the NW IF 31 of sPCF6, analyzed by the control unit 33, and the control unit 33 creates an All registration request message 141 including G QoS and RAA QoS.
  • the control unit 33 of the sPCF 6 transmits an All registration request message 141 from the NW IF36 force to the sPDSN 2.
  • the above All registration request message 141 is received by the NW IF 46 of SPDSN 2 and analyzed by the control unit 43.
  • the control unit 43 of SPDSN2 stores the G QoS and RAA QoS included in the All Registration Request message 141 in a storage unit 42 and sends an All Registration Response message 90 to sRAN4.
  • MS 10 sends a Resv message 91 indicating the correspondence between the IP address of MS 10 and the connection identifier to SPDSN2.
  • the SPDSN2 returns an acknowledgment message 92 to the MS 10.
  • the setting of the auxiliary connection 93 between the SPDSN2 and the MS 10 is completed, and the MS 10 can communicate with the QoS (G QoS) guaranteed through the auxiliary connection 93.
  • a handover has occurred due to movement of MS 10 after the start of communication by auxiliary connection 93.
  • the occurrence of a handover can be detected by, for example, tRAN and notified to sPDSN via tPDSN.
  • SPDSN2 sends a transfer message 142 including QOS User Profile, G QoS, and RAA QoS to tPDSN3.
  • the control unit 43 of the SPDSN 2 reads the QOS User Profile, G QoS, and RAA QoS stored in the storage unit 42, for example, and creates the transfer message 142.
  • This message 142 is sent from the NW IF48 force to tPDS N3.
  • the tPDSN3 transfers the QOS User Profile, G QoS, and R AA QoS to the tRAN5 by the access permission message 143.
  • the control unit 43 of tPDSN 3 analyzes the transfer message 142 received by the NW IF 48 and stores the QOS User Profile, G QoS, and RAA QoS included in the transfer message 142 in the storage unit 42.
  • the control unit 43 of the tPDSN 3 creates an access permission message 143 including QOS User Profile, G QoS, and RAA QoS, and transmits the access permission message 143 from the NW IF 46 to the tPCF 8.
  • the control unit 33 of the tPCF 8 analyzes the transfer message 143 received from the NW IF 36 and stores the QOS User Profile, G QoS, and RAA QoS included in the message 143 in the storage unit 37.
  • the control unit 33 of tPCF8 creates a QoS information notification message including QOS User Profile, G QoS, and RAA QoS, and transmits it from NW IF31 to tBS9.
  • the control unit 27 of tBS9 analyzes the QoS information notification message received by the NW IF7, and stores the QOS User Profile, G QoS, and RAA QoS included in the QoS information notification message in the storage unit 28.
  • the tRAN5 verifies the QoS parameter set group indicated by the RAA QoS notified from the tPDSN3 by the transfer message 143 in the QoS admission control procedure 144 based on the current communication resource state, and obtains a guaranteeable QoS parameter set. Select and assign the QoS defined in the guaranteed QoS parameter set as G QoS to MS10. In other words, tRAN5 allocates G QoS if the tRAN5 communication resource has room to accommodate new connections at any of the multiple levels of QoS required by RAA QoS. Included in RAA Qo S! / If there is not enough communication resource to satisfy even the level of deviation, GA is not allocated with RAA QoS, and a request rejection message is sent to MS 10.
  • tRAN5 Since tRAN4 has already been approved on the tRAN4 side that executed the QoS authorization Z admission control procedure 140, tRAN5 indicates that the RAA QoS is the QoS approved by MS 10 in the QoS admission control procedure 144. Comparison processing between RAA QoS and QOS User Profile for confirmation can be omitted.
  • tRAN5 sends an All Registration Request message 145 including RAA QoS and G QoS assigned to MS10 to tPDSN3. In response to the All Registration Request message 145, tPDSN3 returns an All Registration Response message 100 to tRAN5.
  • the tRAN5 sends the QoS (G QoS) guaranteed by the QoS admission control procedure 144 to the MS 10 by the service connection message 101.
  • MS10 responds to service connection message 101.
  • a service connection completion message 102 is returned to tRAN5.
  • QoS is set between MS10, tRAN5, and tPDSN3, and auxiliary connection 106 is set up to MS10 via sPDSN2 force tPDSN3.
  • sRAN4 selects, as RAA QoS, a QoS parameter set group that can be permitted to MS users from QoS parameter set groups included in R QoS, based on QoS User Profile. Store in SPDSN2.
  • the sPDSN can exclude unnecessary QoS parameter information that cannot be permitted by the user, and can also save the storage capacity, so that the memory capacity of the memory can be saved.
  • the tRAN5 side (tBS9 or tPCF8) that executes the QoS admission control procedure 144 also needs to store the RAA QoS information received from tPDSN3.
  • the RAA received from tPDSN3 by tRA N5 Since QoS has already been excluded from QoS parameters that are not necessary for the allocation of G QoS to MS10, memory storage capacity can be saved.
  • G QoS can be allocated to MS 10 based on RAA QoS including QoS parameter information that has been authenticated on the sRAN side, so QoS authentication processing based on QoS User Profile is performed. Can be omitted and QoS assignment can be completed in a short time
  • RAA QoS is included instead of the payload power R QoS of the transmission message 141 from sRAN to sPSDN.
  • RAA QoS is set in the payload of the transmission message 142 from sPSDN to tPSDN and the transmission message 143 from tPSDN to tRAN. Since these messages can shorten the payload length compared to R QoS transmission messages, communication resources in the wired network can be saved.
  • FIG. 9 shows a call flow according to the present invention that is executed when a handover between PDSNs occurs.
  • 2 shows a communication sequence of a second embodiment.
  • the sPDSN reduces QoS information and notifies the tRAN via the PDSN of the reduced QoS information, thereby simplifying QoS information processing (G QoS allocation) in tRAN. Characterized by that! /
  • the sRAN4 notifies the sPDSN2 of the QoS (G Qo S) assigned to the MS 10 and the requested QoS (R QoS) by the All registration request message 89.
  • the sPDSN2 In response to the Al registration request message 89, the sPDSN2 returns an Al registration response message 90 to the sRAN4.
  • the sequence until sPDS N2 sends the above Al registration response message 90 is the same as in FIG.
  • the SPDSN2 power RAA QoS parameter information selection 146 determines that the QOS User
  • R QoS is converted to RAA QoS, and this is stored in the storage unit.
  • the sequence after RAA QoS parameter information selection 146 is the same as in FIG.
  • the tRAN5 (tBS9 or tPCF8) uses the QoS parameter set group indicated by the RAA QoS notified from the tPDSN3 by the transfer message 143 in the QoS admission control procedure 144 based on the current wireless and wired communication resource status. Verify QoS, select a QoS parameter set that can be guaranteed, and assign G QoS to MS10.
  • the sPDSN only needs to exclude unnecessary QoS parameter information that cannot be permitted by the user from the storage target and store the RAA QoS. Can be saved.
  • the tRAN5 side tBS9 or tPCF8
  • QoS parameters that are not required for the allocation of G QoS to the RAA QoS power MS10 received by tRAN5 from tPDSN3 are already excluded. Therefore, memory storage capacity can be saved.
  • QoS admission control procedure 144 QoS assignment processing based on the QoS User Profile can be omitted, and QoS assignment can be completed in a short time. Furthermore, when the QoS information of the moved MS 10 is notified from sRA N4 to sPDSN, the payload length of sPSDN to tPSDN transmission message 142 and tPS DN to tRAN transmission message 143 can be shortened. Communication resources can be saved.
  • the RAA QoS is received from the tRAN5 card tPDSN3 as the movement destination to the MS 10, but the RAA QoS is directly notified from the sRAN4 to the tRAN5. You may make it.
  • FIG. 10 shows a communication sequence of a third embodiment of the call flow according to the present invention executed when a handover between PDSNs occurs. This embodiment is applied when a communication interface exists between PCFs and control messages 70 can be transmitted and received between RANs via this communication interface. The sequence until main connection 95 is established via tPDSN3 is the same as in FIG.
  • This embodiment is characterized in that when inter-PDSN handover occurs, RAA QoS is directly notified from sRAN4 to tRAN5 by an inter-RAN transfer message 70.
  • sBS7 executes the QoS permission Z admission control procedure 140 and stores RAA QoS in the storage unit 28 of sBS7.
  • the control unit 27 of the sBS 7 reads the storage unit 28 power RAA QoS, creates a RAA QoS notification message, and transmits the RAA QoS notification message from the NW IF25 to the sPCF6.
  • the RAA QoS notification message is received by the NW IF 31 of sPCF6, and the control unit 33 analyzes the received message and creates an inter-RAN control message 70 including RAA QoS.
  • the control unit 33 of the sPCF6 transmits the control message 70 from the NW IF30 to the tPCF8.
  • the control unit 33 of the tPCF 8 Upon receiving the control message 70 from the NW IF 30, the control unit 33 of the tPCF 8 extracts the RAA QoS from the received message 70, creates a RAA QoS notification message, and transmits the NW IF 31 power to the tBS 9 as well.
  • the control unit 27 of the tBS 9 analyzes the received RAA QoS notification message and stores the RAA QoS indicated by the received message in the storage unit 28.
  • the sequence after admission control 144 is the same as in FIG.
  • tBS9 can verify and guarantee the QoS parameter set group indicated by RAA QoS notified by the RAA QoS notification message from tPCF8 based on the current communication resource state. Select the QoS parameter set and assign G QoS to MS 10.
  • the sPDSN only needs to exclude unnecessary QoS parameter information that cannot be permitted by the user from the storage target and store the RAA QoS. Can be saved.
  • the tBS9 that executes the QoS admission control procedure 144 also accepts it. Since the received RAA QoS has already excluded the QoS parameters that are not required for the allocation of G QoS to the MS10, memory storage capacity can be saved. Also, in the QoS acceptance control procedure 144, QoS assignment processing based on the QoS User Profile can be omitted, and QoS assignment can be completed in a short time.
  • FIG. 11 shows a communication sequence of a fourth embodiment of the call flow according to the present invention executed when a handover between PDSNs occurs.
  • the sequence until the main connection 95 is established via tPDSN3 is the same as in FIG.
  • the RAA QoS is notified by the transfer message 148 to the SPDSN2 force tPDSN3.
  • tPDSN3 notifies the above RAA QoS to tRAN5 by the access permission message 149.
  • the above RAA QoS is guaranteed by the QoS authorization Z admission control procedure 140 executed on the sRAN side to have already been approved by applying the QOS User Profile, so the RAN side from the sPDS N2 to the tPDSN3 It is not necessary to send QOS User Pr file to approve MS10's required QoS. Also, in the QoS admission control 144 executed at tRAN5, the comparison process between RAA QoS and QOS User Profile for confirming that the RA A QoS is the QoS approved by the MS 10 can be omitted.
  • the tRAN5 (tBS9 or tPCF8) indicates the QoS parameter set group indicated by the RAA QoS notified by the transfer message 143 from the tPDSN3 force to the QoS admission control procedure 144. Verify based on the status of each, select a QoS parameter set that can be guaranteed, and assign G QoS to MS10.
  • the sPDSN only needs to exclude unnecessary QoS parameter information that cannot be permitted by the user from the storage target and store the RAA QoS. Can be saved.
  • the tRAN5 side tBS9 or tPCF8
  • QoS parameters that are not required for the allocation of G QoS to the RAA QoS power MS10 received by tRAN5 from tPDSN3 are already excluded. Therefore, memory storage capacity can be saved.
  • QoS admission control procedure 144 QoS assignment processing based on QoS User Profile can be omitted, and QoS assignment can be completed in a short time. Furthermore, Since the payload length of messages 141, 148, and 149 for notifying QoS information of MS10 can be shortened, communication resources in the wired network can be saved.
  • FIG. 12 shows a communication sequence of the fifth embodiment of the call flow according to the present invention executed when a handover between PDSNs occurs.
  • handover between PD10 of MS10 occurs after the start of communication on the auxiliary connection 93
  • the sequence until the main connection 95 is established via tPDSN3 is the same as in FIG.
  • G QoS is notified from the sRAN to the SPDSN 2 by the All registration request message 141 in the process of establishing the auxiliary connection 93.
  • G QoS is notified to SPDSN2 force tPDSN3 by transfer message 150.
  • the tPDSN3 notifies the G QoS to the tRAN5 by the access permission message 151.
  • the tRAN5 uses the G QoS parameter set group notified by the access permission message 151 from the tPDSN3 force in the QoS admission control procedure 152 based on the current wireless and wired communication resource states. And select a QoS parameter set that can be guaranteed, and assign G QoS to MS10.
  • SPDSN2 only needs to store G QoS with a reduced amount of information, so memory capacity can be saved.
  • tRAN5 (tBS9 or tPCF8) also has only to store G QoS, and it is not necessary to store unnecessary QoS parameter information that cannot be permitted by the user, so the memory capacity can be saved.
  • QoS admission control procedure 152 QoS assignment processing based on the QoS User Profile can be omitted, and QoS assignment can be completed in a short time. Furthermore, since the payload length of the messages 89, 150, and 151 for notifying the MS10 QoS information can be shortened, communication resources in the wired network can be saved.
  • the QoS information notification message 148 or 150 from SPDSN2 to tPDSN3 includes only RAA QoS or G QoS with a reduced amount of information. Therefore, the amount of transfer information and the amount of processing in the system can be reduced, and as a result, high-speed handover can be realized.
  • the QOS User Profile may be sent to tPDSN in a message different from sPDSN power transfer messages 148 and 150. In this way, when the MS 10 after handover requests a new QoS flow setting, the QOS User Profile of the MS 10 can be immediately supplied from tPDSN to tRAN.
  • a user ID (User ID) 159 indicates the user identifier of the MS 10, and the number of flows (Num Flow) 160 indicates the number n of flows (auxiliary connections) for which the MS 10 requests QoS.
  • the information block 158 includes a flow ID 164 indicating a flow identifier to which the QoS definition of the information block 158 is applied, a plurality of QoS parameter entries (R QoS parameter sets) 16 7 to 169, and the information block 158. It consists of a set number (Num Set) 166 indicating the number m of QoS parameter entries included, and a length (Length) 165. A length (Length) 165 indicates the length of Num Setl 66 and QoS parameter entries 167 to 169 that follow the Num Setl 66. These parameter entries 167 to 169 each have a set ID (Set ID) and are arranged in order of request priority.
  • Set ID set ID
  • Each QoS parameter entry includes, for example, a set length 70 indicating the length of the QoS parameter entry, a set MD (Set ID) 157 serving as an identifier of the QoS parameter entry, a conversation, Traffic class (Traf fic class) 172 indicating the traffic type such as streaming, priority (173) indicating the allocation priority of radio resources, peak rate (Peak rate) 174 indicating the transmission rate at peak time, Max latency 175 indicating the maximum latency value allowed for the flow and the maximum data loss rate allowed for the flow.
  • the maximum loss rate (Max loss rate) 176 which indicates a large value
  • the maximum jitter (max jitter) 177 which indicates the maximum value of jitter allowed for the flow, are specified.
  • FIG. 14 shows an example of the G QoS format.
  • G QoS is powered by User ID 179 indicating the user identifier of the requesting MS 10, Num Flowl 80 indicating the number n of subsequent flow entries, and n flow entries 181 to 183.
  • Each flow entry is powered by a Flow ID 184 indicating a flow identifier and a Set ID (Set ID) 185 that identifies a QoS parameter set, as shown in block 178.
  • MS10 is assigned which QoS parameter set (parameter entry) 167 to 169 in each flow specified by R QoS explained in Figure 13. I can understand.
  • FIG. 15 shows an example of the format of the QOS User Profile.
  • the QOS User Profile includes a User ID 191 indicating an MS user identifier, an approved Set ID (Authorized Set ID) 192 indicating a list of Set IDs approved for the user by contract, and a priority approved by the user.
  • An approved priority (Authorized Priority) 193 and an approved total bandwidth (Authenticated Aggregate BW) 194 indicating a total value of communication bandwidths (transmission rates) approved by the user are shown.
  • FIG. 16 shows another example of the format of the QOS User Profile.
  • the QOS User Profile shown here is the User ID 200 that indicates the MS 10 user identifier, the Approved Set ID (Authorized Set ID) 201 that indicates the list of Set IDs that have been approved by the user, and the Approved traffic class (Authorized Traffic class) 202, Approved priority (Authorized Priority) 203 indicating the priority approved by the user, Approved peak rate (Authorized Peak) approved by the user rate) 204, Approval Max latency (Aut horized Max latency) 205 showing the Max latency approved by the user, Max 1 oss rate (Authorized Max loss rate) 206 showing the Max loss rate approved by the user An authorized Max jitter (Authorized Max jitter) 207 and an authorized aggregate bandwidth (Authorized Aggregate BW) 194 indicating the Max jitter approved by the user are shown.
  • the Approved Set ID 201 that indicates the list of Set IDs that have been approved by the user
  • Approved traffic class
  • FIG. 17 shows a QoS information table (PDSN table) held in the storage unit 42 by PDSN 2 and 3. ) Is an example of entry.
  • PDSN table QoS information table
  • a plurality of entry strengths indicating User QoS Profile 211, RAA QoS 212, and G QoS 213 are registered in correspondence with User ID 210 indicating the MS user identifier.
  • the User QoS Profile 211 is the content obtained by excluding the User ID 2000 from the QoS User Profile shown in FIG. 15 or FIG.
  • RAA QoS 212 reduces the amount of R QoS information by RAA QoS parameter information selection processing based on the User QoS Profile.
  • the RAA QoS parameter set selection process based on the User QoS Profile will be described in detail later with reference to FIGS.
  • G QoS 213 is the QoS that RAN is actually assigned to MS users, and is the content excluding User ID 179 from G QoS power shown in Fig. 14.
  • FIG. 18 shows a QoS information table held in the BS storage unit 28 or the PCF storage unit 37.
  • the BS / PCF table also shows the User QoS Profile 216, RAA QoS 217, and G QoS 218 of the MS user corresponding to the User ID 215.
  • the contents of User QoS Profile 216 are the same as User QoS Profile 211 in FIG.
  • FIG. 19 shows an example of an entry in the QoS information table (AAA table) held in the storage unit 52 by the AAA 11.
  • AAA table a plurality of entries indicating the User QoS Profile 221 are registered in association with the User ID 220 indicating the MS user identifier.
  • the contents of User QoS Profile 221 are the same as User QoS Profile 211 in FIG.
  • FIG. 22 shows an example of the RAA QoS format.
  • RAA QoS is a content that reduces the QoS parameter set (parameter entry) that does not conform to the R QoS power and User QoS Profile shown in Figure 13 by selecting the RAA QoS parameter set based on the User QoS Profile. RU
  • the information block 258 includes a flow ID 264 indicating the identifier of the flow to which the QoS definition of the information block 258 is applied, and a plurality of QoS parameter entries (RAA QoS parameter set) 267 269, the number of QoS parameter entries included in the information block 258, the number of sets (Num Set) 266 indicating the number h, and the length (Length) 265.
  • RAA QoS parameter set QoS parameter entries
  • the number h of QoS parameter entries (R AA QoS parameter sets) included in each flow entry of RAA QoS is less than or equal to the number m of QoS parameter entries (R QoS parameter sets) included in each flow entry of R QoS. This is because, in the RAA QoS parameter information selection process, the QoS User Profile is applied and the QoS parameter set that does not conform to the QoS User Profile is deleted from the R QoS parameter set group.
  • each QoS parameter entry includes, for example, a set length 270 indicating the length of the entry, a set ID (Set ID) 257 serving as the identifier of the entry, and a traffic type as shown in the information block 257.
  • Traffic class 272 indicating priority
  • priority 273 indicating radio resource allocation priority
  • peak rate 274 indicating peak transmission rate
  • flow allowed Max latency 275 indicating the maximum delay value
  • Max loss rate 276 indicating the maximum data loss rate value allowed for the flow
  • FIG. 20 is a flowchart showing an example of RAA QoS parameter information selection (QoS permission) processing executed by the BS7, PCF6, or PDSN2 serving as the handover source in the QoS permission Z reception control procedure 140 or 86. It is.
  • the QoS User Pr ofile shown in Fig. 15 is applied, and it conforms to Qo S User Profile from the R QoS parameter set group shown in Fig. 13 requested by MS 10. No Delete the QoS parameter set.
  • R QoS is converted into RAA QOS that leaves only the QoS parameter set approved in the QoS User Profile.
  • BS storage unit 28 force Q Assume that OS User Profile is retained.
  • the BS control unit 27 (or PCF control unit 33, PDSN control unit 43) is used to verify all QoS parameter sets against the QOS User Profile for each R QoS flow entry and QOS User Pr Select a QoS parameter set (RAA QoS parameter set) that conforms to File.
  • Step O the control unit 27 detects the R QoS User ID 159, the total number of flows n indicated by Num Flowl 60, and the number m of QoS parameter entries indicated by Num Setl 66 corresponding to each flow.
  • the control unit 27 stores the RAA QoS User ID 259 and Num shown in FIG. 22 in the RAA QoS 217 (or RAA QoS 212) area reserved in the QoS table of the storage unit 28 (BSZPCF table in FIG. 18). Write the value of Flow260.
  • Stepl the control unit 27 sets the value of the index J for identifying the flow entry to "1”, and adds Flow ID 264, Length265, Num to the first IRAA QoS entry of RAA QoS217 (or RAA QoS212). Write the value of Set ID267.
  • Step 2 the control unit 27 sets the value of index I for identifying the parameter entry to “1”.
  • Step 8 QoS information is not written to RAA QoS217 (or RAA QoS212) of the QoS table. Force Num Set266 value is decremented (1) and Length265 value is set to Set Length 70 minutes from the current value. Rewritten to the value obtained by subtracting.
  • the value of Set ID 171 in information block 157 is “3”, and Authorized Set ID 192 in QOS User Profile specifies the values “1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8”. If set, Set ID 171 falls within the specified range of Authorized Set ID 192, so the flowchart sequence proceeds to Step 4.
  • Step 5 or Step 8 the control unit 27 increments the value I of the parameter entry index I (+1) in Step 6, and in Step 7, sets the value of I to the number of R QoS entries m. Compare. If the value of I is less than or equal to m, return to Step 3 and repeat the above-mentioned process with the next parameter entry of the R QoS Jth flow entry as the judgment target.
  • Step 7 When the value of I exceeds m in Step 7, the control unit 27 increments the value of the flow entry index J in Step 9 (+1), and in SteplO sets the value of J to the R QoS flow entry. Compare with number n. If it is less than the value of J, return to Step2. As a result, the flow entry to be determined is changed, and the above-described processing is repeated from the first parameter entry.
  • the value of parameter J exceeds 3 ⁇ 4 in SteplO the RAA QoS parameter selection process ends.
  • FIG. 21 is a flowchart showing another embodiment of RAA QoS parameter selection (QoS permission) processing executed in BS7, PCF6, or PDSN2 serving as a handover source.
  • the R QoS in FIG. 13 requested by the MS 10 is converted into the RAA QOS.
  • the BS storage unit 28 (or PCF storage unit 37, PDSN storage unit 42) holds the QOS User Profile.
  • the BS control unit 27 (or PCF control unit 33, PDSN control unit 43) is as follows: For each R QoS flow entry, all QoS parameter sets are checked against the QOS User Profile and R Select the RAA QoS parameter set conforming to QoS and QOS User Profile.
  • Stepl5 the control unit 27 determines the value QOS of Traffic classl72 in the information block 157 above.
  • Step22 It is determined whether or not it is within the range specified in Authorized Traffic class 202 of User Profile. If it is within the specified range, the process proceeds to Stepl6. Otherwise, Step22 is executed.
  • R QoS Traffic When 1 & 33172 ⁇ 6 & ⁇ 6 class is specified and Authorized Traffic class 202 of QOS User Profile specifies Background class and Streaming class, control unit 27 determines that Traffic class 172 is outside the specified range, Execute Step22.
  • Stepl6 the control unit 27 determines whether or not it is within the range specified in Authorized Priority 203 of Priorityl73 in the information block 157 of Priorityl73. Otherwise, execute Step22.
  • Stepl7 the control unit 27 determines whether or not the value of Peak ratel74 of the information block 157 is within the range specified by Authorized Peak rate 204 of QOS User Profile. If it is within the specified range, Stepl8 If not, execute Step22.
  • Stepl8 the control unit 27 controls the value QOS of Max latency 175 of the information block 157 described above.
  • Stepl 9 It is determined whether or not it is within the range specified by Authorized Max latency 205 of User Profile. If it is within the specified range, proceed to Stepl9, otherwise execute Step22. For example, if R QoS Max latency l75 is 20ms and Authorized Max latency 205 is 10ms or more, Max latency l75 is within the specified range, so Stepl 9 is executed.
  • Step 20 the control unit 27 determines whether the value of Max jitterl 77 of the information block 157 is within the range specified by Authorized Max jitter 207 of the QOS User Profile. If not, execute Step22. For example, if Max jitt erl77 is 2ms and Authorized Max jitter207 is specified as 5ms or less, Since Max jitterl77 is within the specified range, Step21 is executed.
  • Step 21 or Step 22 After executing Step 21 or Step 22, the control unit 27 executes Step 23 to Step 26. These steps are the same as Step 7 to Step 10 in FIG. 20, and description thereof is omitted here.
  • FIG. 23 is a flowchart showing an example of RAA QoS determination processing executed by tRAN in the QoS admission control procedure 144.
  • the tRAN that executes the RAA QoS determination process is at least one of tBS and tPCF, and either tBS or tPCF may be executed depending on the system configuration.
  • tBS or tPCF
  • RAA QoS determination processing transmission control procedure 1444
  • G QoS is assigned to the MS by the same RAA QoS judgment process.
  • tBS Before executing the RAA QoS determination process, tBS adds the User ID 215, User QoS Profile 216, and the format shown in FIG. 22 to the QoS table shown in FIG. 18 formed in the storage unit 28. It is assumed that RAA QoS 217 is stored. At this point, G QoS 218 of the QoS table is empty.
  • the BS control unit 27 checks the RAA QoS parameter set for each RAA QoS flow entry according to the following procedure.
  • Step 30 the control unit 27 determines the total number of flows n indicated by the RAA QoS Num Flow 260 having the User ID 259, and the number of QoS parameter entries indicating the Num Set 266 corresponding to each flow h in Step 30. Is extracted and the values of User ID 179 and Num Flowl80 are written in the G QoS 218 area of the QoS table.
  • step 31 the control unit 27 sets the value of the index J for identifying the flow entry to 1, and in step 32 sets the value of the index I for identifying the parameter entry to 1.
  • the control unit 27 determines whether or not the peak rate 274 can be sufficiently guaranteed from the state information of the wireless section obtained as control information.
  • Radio section status information includes received signal quality measured by tB S (or MS), interference signal power, communication data rate, It only needs to reflect QoS in the communication channel between tBS and MS, such as error rate.
  • the peak rate achievable in the radio section may be stored in advance in the BS storage unit 28, and it may be determined whether or not the peak rate 274 can be guaranteed. If the peak rate 274 required by RAA QoS can be guaranteed, proceed to Step 34, otherwise execute Step 37.
  • Step 34 the control unit 27 determines whether or not the Max latency 275 indicated by the information block 257 can be guaranteed by tRAN (service available). For example, the control unit 27 refers to the capacity of the transmission / reception buffer formed in the storage unit 28 and determines whether or not the necessary Max latency 275 can be sufficiently guaranteed. The maximum delay that can be guaranteed may be stored in the storage unit 28 in advance, and it may be determined whether Max latency 275 can be realized with reference to this. If Max latency 275 can be guaranteed, proceed to Step 35, otherwise execute Step 37.
  • tRAN service available
  • Step 35 the control unit 27 determines whether or not the Max loss rate 276 of the information block 257 can be guaranteed by tRAN (service available). This determination is performed with reference to the state information of the wireless section obtained as control information, for example.
  • the maximum loss rate may be stored in the storage unit 28 in advance, and it may be determined whether the Max loss rate 276 can be guaranteed with reference to the maximum loss rate. If the Ma X loss rate 276 can be guaranteed, proceed to Step 36, otherwise execute Step 37.
  • the control unit 27 uses the parameter entry for parameter entry in Step 37. Increment the value of index I (+1), and in step 38 compare the value of I with the number of parameter entries h. If the value of index I is less than 3 ⁇ 4 ⁇ , return to Step 33 and repeat the above-mentioned determination for the next parameter entry of the same flow entry.
  • the control unit 27 may notify the MS 10 of the Flow ID of the flow for which QoS could not be guaranteed!
  • whether or not the guarantee capability is possible is determined for the three types of QoS parameters, but the QoS parameter to be determined may be other than the embodiment.
  • the QoS parameter to be determined may be other than the embodiment.
  • the present invention is applicable to mobile radio networks.
  • FIG. 1 An example of a wireless system configuration is shown.
  • FIG. 2 shows an example of the configuration of the radio base station in FIG.
  • FIG. 3 shows a configuration example of the packet control device in FIG.
  • FIG. 4 shows a configuration example of the traffic control unit in FIG.
  • FIG. 5 shows an example of the configuration of the node device in FIG.
  • FIG.7 Sequence diagram showing an example of a conventional call flow for inter-PDSN handover It is.
  • FIG. 8 is a sequence diagram showing a first embodiment of the call flow of the present invention in inter-PDSN handover.
  • FIG. 9 is a sequence diagram showing a second embodiment of the call flow of the present invention in inter-PDSN handover.
  • FIG. 10 is a sequence diagram showing a third embodiment of the call flow of the present invention in inter-PDSN handover.
  • FIG. 11 is a sequence diagram showing a fourth embodiment of the call flow of the present invention in inter-PDSN handover.
  • FIG. 12 is a sequence diagram showing a fifth embodiment of the call flow of the present invention in inter-PDSN handover.
  • FIG. 13 An example of the format of R QoS information is shown.
  • FIG. 14 An example of the format of G QoS information is shown.
  • FIG.15 Shows an example of QOS User Profile format.
  • FIG. 16 shows another example of the QOS User Profile format.
  • FIG. 17 shows an example of a QoS information table provided in the storage unit of the PDSN.
  • FIG. 18 shows an example of the QoS information table provided in the BS or PCF storage unit.
  • FIG. 19 shows an example of the QOS information table provided in the AAA storage unit.
  • FIG. 20 is a flow chart showing one embodiment of RAA QoS parameter information selection processing according to the present invention.
  • FIG. 21 is a flowchart showing another embodiment of RAA QoS parameter information selection processing according to the present invention.
  • FIG. 23 is a flowchart showing one embodiment of an admission control procedure executed in the RAN of the movement destination.

Abstract

　ノード装置を介してＩＰ網に接続される無線アクセス網システムを構成する無線基地局とパケット制御装置の少なくとも一方が、無線移動局から受信した第１の通信品質要求を上記無線移動局に予め保証された通信品質レベル情報で検証し、該無線移動局に保証された第２の通信品質要求に変換し、更に、該第２の通信品質要求を該無線アクセス網の通信リソースで許容可能な第３の通信品質要求に変換するためのＱｏＳ許可／受付制御機能と、無線移動局のノード装置間ハンドオーバに伴って、他の無線アクセス網に接続された他のノード装置から第２または第３の通信品質要求を受信した時、受信した通信品質要求を該無線アクセス網の通信リソースで許容可能な通信品質要求に変換するＱｏＳ受付制御機能とを備え、無線移動局のパケットフローの通信品質が、上記許容可能な通信品質要求または第３の通信品質要求に従って制御される。

Description

明 細 書
無線通信システムおよびパケットフローの通信品質保証方法
技術分野
[0001] 本発明は無線通信システムに関し、特に、無線移動局の移動に伴ってノード装置 間ハンドオーバが発生した時の QoS制御を容易にする無線通信システムおよびパケ ットフローの通信品質保証方法に関する。
背景技術
[0002] 3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)の寄書「Qualcomm、 X31— 20040607 -018 Rl、（2004年 6月 7日）」（非特許文献 1)では、ハンドオーバにおいて QoS (Qualit y of Service,通信品質)を保障するシナリオが開示されている。上記文献の 7ページ のオプション 3では、 RAN (Radio Access Network)間のハンドオーバで PDSN (Pack et Data Serving Node)が QoS情報を管理する案が開示されている。本案では PDSN は、無線端末装置 MS (Mobile Station)が要求した QoS (R QoS: Requested QoS)と 、保証した QoS (G QoS: Granted QoS)を管理する。但し、 PDSN間のハンドオーバ の例は開示されていない。
[0003] 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2)の寄書「Nokia、 X31- 20040629- 003 、（2004年 6月 29日）」（非特許文献 2)では、 PDSN間ハンドオーバにおいて、 PDSN 間インタフェース（P— Pインタフェース）で QoS情報を送る最適化の余地があることが 指摘されている（2ページ、 31— 33行)。但し、ハンドオーバにおける QoS設定の具 体例は開示されていない。
[0004] 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2)で標準化が行われて!/、る「X.P0011 - D-004、 Rev0.5、（2005年 11月）」（非特許文献 3)では、無線システムにおける QoS の設定方法が開示されている。本書 Annex.Fでは、無線移動局 MS ( Mobile Station )がネットワークに QoSを要求して RANが許可するコールフローが開示されている。
[0005] 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2)で標準化が行われて!/、る「X.P0011 - D- 003、 Rev0.5、（2005年 11月）」（非特許文献 4)では、 P— Pインタフェース（PDSN 間インタフェース）を規定している。 Chapter 4に P— Pインタフェースを用いた PDSN間 ハンドオーバが開示されて 、る。
[0006] 図 1に本発明で前提となる無線通信システムを示す。
Pネットワーク 1は、 IP (Internet Protocol)のコアネットワークである。 PDSN2、 PDS N3は、それぞれ IPネットワーク 1と RAN (Radio Access Network) 4、 RAN5を接続す るノード装置である。 PDSN2、 PDSN3は、それぞれハンドオーバの移動元（Source )と移動先 (Target)となるため、以下の説明では、移動元の PDSNを sPDSN、移動 先の PDSNを tPDSNと表すことにする。 RAN4、 RAN5は、それぞれ RAN— PDS N間インタフェース（R—Pインタフェース）によって、 PDSN2、 PDSN3と接続される 無線アクセスネットワークである。
[0007] RAN4、 RAN5は、移動端末（無線移動局） MS 10の移動に伴って、それぞれハン ドオーバの移動元（Source)と移動先（Target)となるため、移動元 RANは sRAN、移 動先 RANは tRANと表す。 PCF (Packet Control Function) 6、 PCF8は、それぞれ RAN— PDSN間インタフェース（R— Pインタフェース）によって、 PDSN2、 PDSN3 と接続されるパケット制御装置である。 PCF6、 PCF8も、それぞれハンドオーバの移 動元（Source)と移動先（Target)となるので、移動元 PCFは sPCF6、移動先 PCFは t PCF8と表す。
[0008] BS (Base Station) 7、 BS9は、それぞれ PDSN2、 PDSN3に接続される無線基地 局である。 BS7、 BS9も、それぞれノヽンドオーバの移動元（Source)と移動先（Target) となるので、移動元 BSは sBS7、移動先 BSは tBS9と表す。
[0009] AAA (Authentication, Authorization and Accounting) 11は、 PDSN2、 PDSN3と IPネットワーク 1を介して接続されたユーザ認証 Z課金サーバである。以下の説明で は、 MS10力 SPDSN2に接続された BS7から tPDSN3に接続された BS9に移動 することによって、ノード装置 (PDSN)間ハンドオーバが発生した場合を前提とする。
[0010] MSと PDSNとの間〖こは、通信のため PPP (Point to Point Protocol)セッションが設 定される。 MSは、 1つの PPPセッション上に設定される複数の接続 (コネクション）に よって、 PDSNと通信を行う。接続としては、主接続と補助接続とがある。主接続は、 MSと PDSNとの間で PPP制御メッセージを通信するため、 MS— PDSN間に必ず 張られる 1つの接続である。補助接続は、 VoIP等のアプリケーション要求に応じて、 主接続に追加して張られる接続である。 MS— PDSN間には、必要に応じて複数の 補助接続が設定される。
[0011] 図 7は、 PDSN間ハンドオーバの前後で QoSを保証するための従来技術力 考え られるコールフローの 1例を示す。
MS— PDSN間には、先ず、主接続を設定してから、 MSで動作するアプリケーショ ンの要求に応じて、補助接続の QoS設定が行われる。 MS10は、 SPDSN2との間で 、主接続（Main SC: Main Service Connection) 81の手順を実行する。主接続手順が 完了すると、 SPDSN2は、 AAA11に MS10を認証するためのアクセス要求メッセ一 ジ 82を送信し、 AAA11からのアクセス承認メッセージ 83を待つ。アクセス承認メッセ ージ 83には、 QoSユーザプロファイル（QOS User Profile)が付カ卩される。 QOS Use r Profileには、 MSユーザがキャリアと交わす契約で決定された QoSレベル、すなわ ち、 MS 10が使用可能な QoS (承認された QoS)が規定されている。
[0012] アクセス承認メッセージ 83を受信した SPDSN2は、アクセス許可メッセージ（Al 1 Se ssion Update Message) 84によって、 sRAN4 (sBS7と sPCF6の何れ力もしくは両方） に QOS User Profileを通知する。一方、 MS 10は、主接続手順が完了すると、 sBS7 に対して、 QoS要求メッセージ 85によって、補助接続の QoSを要求する。 QoS要求 メッセージ 85には、 MS 10が要求する QoS (R QoS)が指定されている。
[0013] QoS要求メッセージ 85を受信した sRAN4は、 QoS許可 Z受付制御（QoS authoriz ation and Admission control)手順 86を実行する。 QoS許可 Z受付制御手順 86では 、 R QoSと QOS User Profileとを比較し、 R QoS力 MS 10に承認された QoSか否 かが判定される。 R QoS力 MS10に承認された QoSであり、且つ、無線区間に帯 域等の通信リソースが十分にある場合は、 MS 10に対して、 R QoSを満たす無線リソ ースが割り当てられる。ここで、承認された QoSとは、 QOSUser Profileで当該 MSュ 一ザに使用が保証された QoSを意味している。以下の説明では、上記 QoS許可 Z 受付制御手順 86で MSに実際に割り当てられた QoSを、 G QoSと言う。
[0014] sRAN4は、サービス接続メッセージ 87によって、上記手順 86で保証された G Qo Sを MS10に通知する。 MS10は、上記サービス接続メッセージ 87に応答して、サー ビス接続完了メッセージ 88を sRAN4に返送する。尚、上記手順 86で、 R QoSが、 MS10に予め保証された承認 QoSに違反していた場合、または R QoSを満たす無 線リソースが残っていない場合、 sRAN4は、 R QoSの割り当てを拒否する。この場 合、 sRAN4は、サービス接続メッセージ 87に代えて、拒否メッセージを MS 10に送 信する。拒否メッセージが発行された場合は、図 7に示すサービス接続メッセージ 87 の送信以降のシーケンスは実行されな 、。
[0015] サービス接続完了メッセージ 88を受信した sRAN4は、 Al l登録要求メッセージ 89 によって、 G QoSと R QoSを SPDSN2に通知する。 sPDSN2は、 Al l登録要求メ ッセージ 89に応答して、 sRAN4に Al l登録応答メッセージ 90を返送する。一方、 MS 10は、 MS 10の IPアドレスと接続識別子との対応情報を TFT (Traffic Flow Tern plate)として含む Resvメッセージ 91を sPDSN2に送る。 sPDSN2は、 Resvメッセ一 ジ 91に応答して、確認応答メッセージ 92を MS 10に返送する。これによつて、 sPDS N2と MS 10との間の補助接続 93で、 G QoSに従ったパケット通信が開始される。
[0016] ここで、補助接続 93での通信が開始された後に、 MS10の移動に伴って、 PDSN 間ハンドオーバが起ったと仮定する。この場合、主接続 81のハンドオーバを行った 後、補助接続 93のハンドオーバと G QoSの再割り当てが行われる。すなわち、 sPD SN2と tPDSN3との間に、 P— Pインタフェースで接続 94が設定され、 tPDSN3と M S10との間に、新たな主接続 95が設定される。次に、 SPDSN2から tPDSN3に、転 送メッセージ 96によって、 QOS User Profileと、 G QoSと、 R QoSとが通知される。こ の後、無線区間でのメッセージ交換 98により、 MS10、 tRAN5、 tPDSN3の間で Q oS設定が行われる。また、 SPDSN2と tPDSN3との間に P— Pインタフェースで接続 105が設定され、 tPDSN3と MS 10との間に補助接続 106が設定される。
[0017] 非特許文献 1： 3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)の寄書「Qualcomm、 X3 1-20040607-018 Rl、（2004年 6月 7日）」
非特許文献 2： 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2)の寄書「Nokia、 X31- 2 0040629-003、（2004年 6月 29日）」
非特許文献 3 : 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2)で標準化が行われて いる「X.P0011- D- 004、 Rev0.5、（2005年 11月）」
非特許文献 4: 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2)で標準化が行われて いる「X.P0011- D- 003、 Rev0.5、（2005年 11月）」
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0018] ハンドオーバの前後で、遅延要求が厳しい補助接続をシームレスに維持するため には、高速ハンドオーバが要求される。このため、 PDSN間ハンドオーバにおいては 、 QoS情報処理の効率ィ匕が課題となる。 PDSNは、それに接続される全ユーザの Q oS情報（R QoS、 G QoS、 QOS User Profile)を管理する必要がある。例えば、大都 巿圏の通信を 1台の PDSNでカバーした場合、極めて多数のユーザの QoS情報が 1 台の PDSNに集中してしまう。
[0019] 本発明の目的は、 QoS情報処理を効率ィ匕するために、 RAN機器や PDSNで扱う QoS情報量を低減することにある。
本発明の他の目的は、 PDSN間ハンドオーバにおける PDSN間の QoS情報転送 を効率化することにある。
本発明の更に他の目的は、 PDSN間ハンドオーバにおける移動先 RAN (tRAN) での QoS情報処理の効率ィ匕にある。
課題を解決するための手段
[0020] 上記目的を達成するため、本発明は、それぞれ無線基地局とパケット制御装置とか らなる複数の無線アクセス網と、上記各無線アクセス網を IP網に接続する複数のノー ド装置と、無線移動局毎に予め契約で保証された通信品質レベル情報を記憶した認 証サーバとからなり、各無線アクセス網が、上記無線基地局と通信する無線移動局 力もの通信品質要求に応じて、上記パケット制御装置に接続されたノード装置と上記 無線移動局との間のパケットフローの通信品質を保証する無線通信システムにおい て、
上記各無線アクセス網の無線基地局とパケット制御装置の少なくとも一方が、無線 移動局から受信した第 1の通信品質要求を上記認証サーバから入手した通信品質 レベル情報で検証し、該無線移動局に保証された範囲の通信品質パラメータ群から なる第 2の通信品質要求（RAA QoS:Requested And Authorized QoS)に変換し、更 に、該第 2の通信品質要求を該無線アクセス網の通信リソースで許容可能な第 3の 通信品質要求 (G QoS)に変換し、該第 3の通信品質要求に従って、上記無線移動 局のパケットフローの通信品質を制御するための手段と、上記第 2、第 3の通信品質 要求の少なくとも一方を上記パケット制御装置に接続されたノード装置に通知するた めの手段とを備え、
上記各ノード装置が、上記無線アクセス網力 通知された通信品質要求を記憶して おき、通信中の無線移動局が他の無線アクセス網に移動した時、上記無線移動局と 対応する第 2、第 3の通信品質要求の少なくとも一方をハンドオーバ先のノード装置 に通知するための手段と、ハンドオーバ元の他のノード装置から無線移動局の通信 品質要求を受信した時、受信した通信品質要求を該ノード装置に接続された無線ァ クセス網に通知するための手段とを備え、
上記各無線アクセス網の無線基地局とパケット制御装置の少なくとも一方が、上記 ノード装置から上記通信品質要求を受信した時、受信した通信品質要求を該無線ァ クセス網の通信リソースで許容可能な通信品質要求に変換し、該通信品質要求に従 つて、移動してきた無線移動局のパケットフローの通信品質を制御することを特徴と する。
[0021] ここで、上記第 1の通信品質要求が、要求優先度の異なる複数セットの通信品質パ ラメ一タカ なる場合、前記第 2の通信品質要求は、上記複数セットの通信品質パラ メータ力 無線移動局に保証された通信品質レベルに従って選択された上記第 1の 通信品質要求よりも少ないセット数の通信品質パラメータ力もなり、上記第 3の通信品 質要求は、上記第 2の通信品質要求と同等、または更に少ないセット数の通信品質 ノ ラメータ力らなる。
[0022] 更に詳述すると、上記第 3の通信品質要求の通信品質パラメータは、例えば、無線 アクセス網における送信レート、伝送遅延、エラーレート、無線区間における受信信 号の品質または干渉信号電力のうちの少なくとも 1つを通信リソースとして、上記第 3 の通信品質要求から選択される。
[0023] また、本発明の無線アクセス網システムは、無線基地局とパケット制御装置とからな り、上記パケット制御装置に接続されたノード装置を介して IP網に接続され、上記無 線基地局とパケット制御装置の少なくとも一方が、 上記無線基地局に接続された無線移動局から受信した第 1の通信品質要求に含 まれる通信品質パラメータ群を上記 IP網に接続された認証サーノから入手した上記 無線移動局に予め保証された通信品質レベル情報で検証し、該無線移動局に保証 された範囲の通信品質パラメータ群力 なる第 2の通信品質要求に変換し、更に、該 第 2の通信品質要求を該無線アクセス網の通信リソースで許容可能な第 3の通信品 質要求に変換するための QoS許可 Z受付制御手段と、
上記第 2、第 3の通信品質要求の少なくとも一方を上記パケット制御装置に接続さ れた上記ノード装置に通知するための手段と、
無線移動局のノード装置間ハンドオーバに伴って、他の無線アクセス網、または該 他の無線アクセス網に接続された他のノード装置力 第 2または第 3の通信品質要求 を受信した時、受信した通信品質要求を該無線アクセス網の通信リソースで許容可 能な通信品質要求に変換する QoS受付制御手段と、
上記 QoS許可 Z受付制御手段で生成した第 3の通信品質要求、または上記 QoS 受付制御手段で生成した通信品質要求に従って、上記無線基地局に接続された無 線移動局のパケットフローの通信品質を制御するための手段とを備えたことを特徴と する。
[0024] 本発明による無線アクセス網システムの 1つの特徴は、上記パケット制御装置が、 上記 QoS許可 Z受付制御手段で変換された第 2の通信品質要求を記憶するための 記憶装置と、上記無線基地局に接続された無線移動局にノード装置間ハンドオーバ が発生した時、上記第 2の通信品質要求をノヽンドオーバ先となる無線アクセス網のパ ケット制御装置に通知するための手段とを備えたことにある。この構成によれば、ノー ド装置を経由することなぐハンドオーバ元の無線アクセス網力 ハンドオーバ先の無 線アクセス網に第 2の通信品質要求を通知できる。
[0025] 更に、本発明によるパケットフローの通信品質保証方法は、
各無線アクセス網の無線基地局とパケット制御装置の少なくとも一方が、無線移動 局から受信した第 1の通信品質要求を認証サーバから入手した通信品質レベル情報 で検証し、該無線移動局に保証された範囲の通信品質パラメータ群力 なる第 2の 通信品質要求に変換し、上記第 2の通信品質要求を該無線アクセス網の通信リソー スで許容可能な第 3の通信品質要求に変換し、上記第 2、第 3の通信品質要求の少 なくとも一方を上記パケット制御装置に接続されたノード装置に通知し、上記第 3の 通信品質要求に従って、上記無線移動局のパケットフローの通信品質を制御し、 上記各無線アクセス網に接続される各ノード装置が、無線アクセス網から通知され た通信品質要求を記憶し、通信中の無線移動局が他の無線アクセス網に移動した 時、上記無線移動局と対応する第 2、第 3の通信品質要求の少なくとも一方をノ、ンド オーバ先のノード装置に通知し、他のノード装置から無線移動局の通信品質要求を 受信した時、受信した通信品質要求を該ノード装置に接続された無線アクセス網に 通知し、
上記各無線アクセス網の無線基地局とパケット制御装置の少なくとも一方が、上記 ノード装置力 受信した通信品質要求を該無線アクセス網の通信リソースで許容可 能な通信品質要求に変換し、上記通信品質要求に従って、移動してきた無線移動 局のパケットフローの通信品質を制御することを特徴とする。
[0026] 上記第 1の通信品質要求は、例えば、要求優先度の異なる複数セットの通信品質 ノ メータ力もなる。この場合、上記各無線アクセス網の無線基地局とパケット制御装 置の少なくとも一方が、上記第 1の通信品質要求が示す複数セットの通信品質パラメ ータから、無線移動局に予め保証された通信品質レベル情報に従って、上記第 1の 通信品質要求力も保証すべき通信品質パラメータセットを選択することによって、上 記第 1の通信品質要求よりも少ないセット数の通信品質パラメータ力 なる第 2の通 信品質要求を生成し、上記第 2の通信品質要求から、通信品質パラメータのセット数 が該第 2の通信品質要求と同等、または更に少ない第 3の通信品質要求を生成する
[0027] 上記第 1の通信品質要求は、フロー毎に要求優先度の異なる複数セットの通信品 質パラメータで要求通信品質を定義していてもよい。この場合、上記各無線アクセス 網の無線基地局とパケット制御装置の少なくとも一方力 無線移動局に予め保証さ れた通信品質レベル情報に従って、上記第 1の通信品質要求からフロー毎に保証す べき通信品質パラメータセットを選択することによって、前記第 2の通信品質要求を生 成し、上記第 2の通信品質要求から、利用可能な通信リソースに応じて許容可能な 通信品質パラメータセットを選択することによって、第 3の通信品質要求を生成する。 発明の効果
[0028] 本発明によれば、ノード装置間ハンドオーバが発生した時、ハンドオーバ元からハ ンドオーバ先へ転送すべき制御情報量が少なくなるため、ハンドオーバ先無線ァク セス網における無線移動局の QoS制御が容易になり、通信リソースを有効利用でき る。
発明を実施するための最良の形態
[0029] 以下の実施例では、無線基地局 BSとパケット制御装置 PCFの双方に、 QoS要求 の処理機能と QoS制御機能を備えている力 QoS要求の処理機能は、 BSと PCFの 何れか一方にのみに設けてもよ!、。
[0030] 図 2は、本発明の無線基地局 BS7の 1例を示す。
BS7は、 MS 10のアクセスポイントとなる無線基地局である。ネットワークインタフエ ース（NW IF) 25は、 PCF6に接続するためのネットワークとのインタフェースである。 ベースバンド処理部 BB24は、送受信信号のベースバンド処理、送信信号の変調、 受信信号の同期捕捉および復調を行う。中間周波数処理部 IF23は、中間周波数 IF (Intermediate Frequency)の 1 亏処 を？ Tつ。
[0031] IF23は、 ΒΒ 24から入力されるベースバンド信号を DA (Digital to Analog )変換し た後、中間周波数に変換し、無線周波数処理部 RF22に出力する。また、 IF23は、 RF22から入力される信号を AD (Analog to Digital)変換して BB24に出力する。 RF (無線部） 22は、無線周波数 RF (Radio Frequency)の信号処理を行う。 RF22は、 IF 23から入力された信号を、無線周波数にアップコンバートし、送信電力を増幅した後 、 MS10に送信するためにアンテナ 21に出力する。また、 RF22は、アンテナ 21から 入力された MS10からの無線信号を中間周波数にダウンコンバートして、 IF23へ出 力する。
[0032] 制御部 27は、 BS 7全体の管理機能を有する。 BS7と PCF6間では、 A8、 A9パケ ットで情報が伝送される。 A8、 A9パケットは、制御情報を格納するヘッダ部と、伝送 情報を格納するペイロード部と力もなる。 RANの制御情報は、 A9パケットのペイロー ド部に設定して伝送される。また、 MS 10の送受信情報は、 A8パケットのペイロード 部に設定して伝送される。
[0033] 制御部 27は、無線伝送単位および PCF6との間で送受信する A8、 A9パケットの 組み立て、分解、廃棄等と、タイマ 26を用いた無線伝送単位の送信タイミング制御と 、記憶部 28の情報管理を行う。また、制御部 27は、後述する QOS User Profileに基 づく R QoS力ら RAA QoSへの変換と、通信リソースの状態に応じた RAA QoS力ら G QoSへの変換とを含む QoS情報処理を行い、 G QoSに従って各移動端末の Qo S制御を行う。記憶部 28は、送受信データと、 QoS情報を含む管理情報を保持する 。タイマ 26は、時刻に拠り増加するカウンタである。
[0034] 図 3は、本発明のパケット制御装置 PCF (Packet Control Function) 6の 1例を示す
PCF6は、 A8または A9パケットを作成し、 BS7に送信する。また、 PCF6は、 BS7 力も A8または A9パケットを受信する。 PCF6と PDSN2間では、 A10、 Al lパケット で情報が伝送される。 A10、 Al lパケットは、制御情報を格納するヘッダ部と、伝送 情報を格納するペイロード部と力もなる。 RANの制御情報は、 Al lパケットのペイ口 ード部に設定して伝送される。また、 MS 10の送受信情報は、 A10パケットのペイ口 ード部に設定して伝送される。
[0035] PCF6は、例えば、 BS7から受信した A8パケット、 A9パケットのヘッダを書き替えて 、それぞれ A10パケット、 Al lパケットに変換する。また、 PDSN2から受信した A10 パケット、 Al lパケットのヘッダを書き替えて、それぞれ A8パケット、 A9パケットに変 換する。 PCF6は、 A10もしくは Al lパケットを作成し、 PDSN2に送信する。
[0036] NW IF30は、 PCF8に接続するためのネットワークインタフェース、 NW IF31は、 BS7に接続するためのネットワークインタフェース、 NW IF36は、 PDSN2に接続す るためのネットワークインタフェースである。 SW32、 35は、信号を交換するスィッチで ある。制御部 33は、 PCF6全体の管理の他に、 QOS User Profileに基づく R QoS力 ら RAA QoSへの変換と、通信リソースの状態に応じた RAA QoS力ら G QoSへの 変換とを含む QoS情報処理を行う。 TC (Traffic Controller) 34は、 A8、 A10パケット の組み立て、分解、送受信を行うトラヒック制御部である。
[0037] 図 4は、本発明のトラヒック制御部 TC34の 1例を示す。 記憶部 37は、送受信パケットデータと、 PCF6の制御部 33が指定した QoS情報を 含む管理情報を保持する。 CPU38は、記憶部 37に保持された情報の管理、 A9、 A 11パケットの組み立て、分解、廃棄、 QoS情報に従ったパケットのフロー制御等のパ ケット送受信管理を行う。タイマ 39は、時刻に拠り増加するカウンタである。
[0038] 図 5は、本発明のノード装置 PDSN2の 1例を示す。
PDSN2は、 IPネットワーク（IP network) 1から IPパケットを受信する。 PDSN2は、 A10パケットまたは Al lパケットを作成して、 PCF6に送信すると共に、 PCF6力 、 A10パケットまたは Al lパケットを受信する。 PDSN2は、 IPパケットを作成して、 IP ネットワーク 1へ送信する。 NW IF46は、 PCF6に接続するためのネットワークとのネ ットワークインタフェース、 NW IF47は、 IPネットワーク 1に接続するためのネットヮー クインタフエース、 NW IF48は、他の PDSNに接続するためのネットワークインタフエ ースである。
[0039] 記憶部 42は、送受信する IPパケット、 A10/A11パケット、 QoS情報を含む管理 情報を保持する。制御部 43は、記憶部 42に保持された情報の管理、 A10ZA11パ ケットおよび IPパケットの組み立て、分解、廃棄等のパケット送受信管理、 QoS情報 処理を行う。 UIF44は、ユーザインタフェースであり、タイマ 45は、時刻に拠り増加す るカウンタである。
[0040] 図 6は、本発明の課金 Z認証サーバである AAA (Authentication, Authorization an d Accounting) 11の 1例を示す。
従来、課金認証プロトコルとして RADIUS (Remote Authentication Dial In User Ser vice)が知られている。 RADIUSは、 IETF (Internet Engineering Task Force)で標準 化されている。また、 RFC2139には、 Network Access Serverと課金サーバ間での課 金情報の伝送プロトコルにつ 、て記載されて 、る。
[0041] AAA11は、例えば、 RADIUSに従って、認証や課金のための処理を行う。 NW I F51は、 IPネットワーク 1に接続するネットワークインタフェースである。記憶部 52は、 後で詳述する User QoS Profileを含む管理情報を記憶する。制御部 53は、記憶部 5 2の記憶された情報の管理、 IPパケット送受信の制御、認証および課金処理を行う。 UIF54は、ユーザインタフェースであり、無線事業者は、この UIF54を用いて、例え ば、ユーザとの契約に基づく User QoS Profile情報の記憶部 53への追加と、 User Qo S Profileの編集を行う。タイマ 55は、時刻に拠り増加するカウンタであり、 AAA11は 、タイマ 55によって、課金開始時刻および課金終了時刻を計測し、時間に応じた課 金を行う。
[0042] 次に、図 8を参照して、 MS10の移動に伴って PDSN間ハンドオーバが発生した時 、 sRANから tRANに、 MS10の削減された QoS情報を通知することによって、 tRA Nにおける QoS情報処理 (G QoSの割り当て）を簡略ィ匕した本発明によるコールフロ 一の第 1実施例について説明する。
MS10力 QoS要求メッセージ 85で補助接続の QoS (R QoS)を要求するまでの 制御シーケンスは、図 7と同様であり、ここでの説明は省略する。
[0043] MS10が tRANに移動する前の状態で、 sRAN4 (sBSまたは sPCF)は、 QoS許 可 Z受付制御手順 140において、 QOS User Profileを参照し、 MS 10が要求した Q oS (R QOS)が示すパラメータ群力も許可可能な QoSパラメータ群を選択し、 RAA QOS (Requested And Authorized QoS)としてメモリに記憶する。
[0044] R QOSは、図 13を参照して詳述するように、 1つまたは複数のフローについての要 求 QoSを指定しており、要求 QoSは、フロー毎に複数レベルの要求 QoSを示す複数 の QoSパラメータセットで定義されている。また、 QOS User Profileは、図 15、図 16 を参照して詳述するように、 R QOSに含まれる QoS定義項目（優先度、ピーク時の 伝送レート、許容最大遅延、合計帯域など）の少なくとも一部について、各 MSユー ザに契約によってに承認された閾値レベルを示して 、る。
[0045] sRAN4は、上記 Q0S許可 Z受付制御手順 140にお!/、て、 R QoSで指定された Q oSパラメータセットを QOS User Profileと比較し、 QOS User Profileに適合しない Qo Sパラメータセットは除外し、 R QoSを QOS User Profileに適合した QoSパラメータセ ット群からなる RAA QoS (Requested And Authorized QoS)に変換する。 sRAN4は 、現在の無線および有線の通信リソースの状態に基いて、上記 RAA QoSが示す Q oSパラメータセット群を検証し、 sRAN4で保証できる QoSパラメータセットを選択し て、 MS10〖こ QoSの割り当てを行う。以下、 sRAN4または tRANが MS10に実際に 割り当てた QoS (sRAN4がまたは tRANが MSに保証した QoSパラメータセットで定 義された QoS)を G QoSと言う。
[0046] sRAN4は、サービス接続メッセージ 87によって、 G QoSを MS10に通知する。 M S10は、サービス接続メッセージ 87に応答して、 sRAN4にサービス接続完了メッセ ージ 88を返送する。 sRAN4は、 Al l登録要求メッセージ 141によって、 sPDSN2に QoS情報（本実施例では、 G QoSと RAA QoS)を通知する。
[0047] 例えば、 sRAN4の構成要素となる sBS7と sPCF6のうち、 sBS7力 QoS許可 Z受 付制御手順 140を実行し、 RAA QoSを記憶部 28に記憶した場合、 sBS7の制御部 27力 記憶部 28から RAA QoSを読み出し、 RAA QoSと G QoSとを含む QoS情 報通知メッセージを作成して、 NW IF25から sPCF6に送信する。上記 QoS情報通 知メッセージは、 sPCF6の NW IF31で受信され、制御部 33で解析され、制御部 33 によって、 G QoSと RAA QoSを含む Al l登録要求メッセージ 141が作成される。
[0048] sPCF6の制御部 33は、 Al l登録要求メッセージ 141を NW IF36力ら sPDSN2に 送信する。上記 Al l登録要求メッセージ 141は、 SPDSN2の NW IF46で受信され 、制御部 43によって解析される。 SPDSN2の制御部 43は、 Al l登録要求メッセージ 141に含まれる G QoSと RAA QoSを記憶部 42〖こ記憶し、 sRAN4に Al l登録応 答メッセージ 90を送る。
[0049] MS 10は、 MS 10の IPアドレスと接続識別子との対応関係を示す Resvメッセージ 9 1を SPDSN2に送る。 SPDSN2は、上記 Resvメッセージ 91に応答して、確認応答メ ッセージ 92を MS10に返送する。これによつて、 SPDSN2と MS10との間の補助接 続 93の設定が完了し、 MS10は、補助接続 93を通して QoS (G QoS)保証された通 信が可能となる。
[0050] 補助接続 93による通信開始後に、 MS 10の移動によって PDSN間ハンドオーバが 起こったと仮定する。ハンドオーバの発生は、例えば、 tRANで検出し、 tPDSNを経 て sPDSNに通知できる。 SPDSN2は、 QOS User Profile, G QoS、 RAA QoSを含 む転送メッセージ 142を tPDSN3に送信する。この場合、 SPDSN2の制御部 43は、 例えば、記憶部 42に記憶された QOS User Profile, G QoS、 RAA QoSを読み出し 、上記転送メッセージ 142を作成する。このメッセージ 142は、 NW IF48力ら tPDS N3に送信される。 [0051] tPDSN3は、アクセス許可メッセージ 143によって、 QOS User Profile, G QoS、 R AA QoSを tRAN5に転送する。 tPDSN3の制御部 43は、 NW IF48で受信した転 送メッセージ 142を解析し、転送メッセージ 142に含まれる QOS User Profile, G Qo S、 RAA QoSを記憶部 42に記憶する。 tPDSN3の制御部 43は、 QOS User Profil e、 G QoS、 RAA QoSを含むアクセス許可メッセージ 143を作成し、該アクセス許可 メッセージ 143を NW IF46から tPCF8に送信する。
[0052] tPCF8の制御部 33は、 NW IF36から受信した転送メッセージ 143を解析し、該メ ッセージ 143に含まれる QOS User Profile, G QoS、 RAA QoSを記憶部 37に記憶 する。 tPCF8の制御部 33は、 QOS User Profile, G QoS、 RAA QoSを含む QoS 情報通知メッセージを作成し、 NW IF31から tBS9に送信する。 tBS9の制御部 27 は、 NW IF7で受信した QoS情報通知メッセージを解析し、 QoS情報通知メッセ一 ジに含まれる QOS User Profile, G QoS、 RAA QoSを記憶部 28に記憶する。
[0053] tRAN5は、 QoS受付制御手順 144において、 tPDSN3から転送メッセージ 143で 通知された RAA QoSが示す QoSパラメータセット群を現在の通信リソースの状態に 基いて検証し、保証可能な QoSパラメータセットを選択し、 MS10に、保証された Qo Sパラメータセットで定義された QoSを G QoSとして割り当てる。すなわち、 tRAN5 の通信リソースに、 RAA QoSが要求する複数レベルの QoSのうちの何れかで、新た な接続を収容できる余裕があれば、 tRAN5は、 G QoSの割り当てを行う。 RAA Qo Sに含まれる!/、ずれのレベルをも満足させるだけの通信リソースの余裕がなければ、 RAA QoSでの G QoSの割り当ては行わず、 MS 10に要求拒否メッセージを送る。
[0054] QoS許可 Z受付制御手順 140を実行した tRAN4側で既に承認済みとなって 、る ため、 tRAN5は、 QoS受付制御手順 144では、 RAA QoSが MS 10に承認された QoSであることを確認するための RAA QoSと QOS User Profileとの比較処理を省 略できる。 tRAN5は、 RAA QoSと MS10に割り当てた G QoSとを含む Al l登録要 求メッセージ 145を tPDSN3に送る。 tPDSN3は、 Al l登録要求メッセージ 145に 応答して、 tRAN5に Al l登録応答メッセージ 100を返送する。
[0055] tRAN5は、サービス接続メッセージ 101によって、 QoS受付制御手順 144で保証 された QoS (G QoS)を MS10に送る。 MS10は、サービス接続メッセージ 101に応 答して、 tRAN5にサービス接続完了メッセージ 102を返送する。以下、ハンドオーバ 前と同様に、 MS10、 tRAN5、 tPDSN3の間で QoS設定が行われ、 sPDSN2力 t PDSN3を経由して MS10まで、補助接続 106が設定される。
[0056] 本実施例によれば、上述したように、 QoS受付制御手順 144で、 QOS User Profile を用いた処理が不要となる。従って、 SPDSN2から tPDSN3に送信されるメッセージ 142では、実施例で示した QoS User Profile, G QoS、 RAA QoSのうち、 RAA Qo Sを含む何れか 1つまたは 2つのパラメータのみを転送し、他のパラメータを省略して も良い。
[0057] 本実施例では、 sRAN4は、 R QoSに含まれる QoSパラメータセット群の中から、 Q oS User Profileに基いて、 MSユーザに許可できる QoSパラメータセット群を RAA Q oSとして選択して、 SPDSN2に記憶する。この場合、 sPDSNは、ユーザに許可でき ない不要な QoSパラメータ情報を記憶対象力も除外できるため、メモリの記憶容量を 節約できる。
[0058] また、本実施例では、 QoS受付制御手順 144を実行する tRAN5側（tBS9または t PCF8)でも、 tPDSN3から受信した RAA QoS情報を記憶する必要がある力 tRA N5が tPDSN3から受信した RAA QoSは、 MS10への G QoSの割当てには不要と なる QoSパラメータが既に除外された状態となっているため、メモリの記憶容量を節 約できる。また、 QoS受付制御手順 144では、 sRAN側で認証済みの QoSパラメ一 タ情報を含む RAA QoSに基いて、 MS 10へ G QoSの割当てを実行できるため、 Q oS User Profileに基く QoS認証処理を省略して、 QoS割当てを短時間で完了できる
[0059] 更に、本実施例によれば、 sRANから sPSDNへの送信メッセージ 141のペイロード 力 R QoSに代えて、 RAA QoSを含んでいる。同様に、 sPSDNから tPSDNへの 送信メッセージ 142と、 tPSDNから tRANへの送信メッセージ 143のペイロードにも 、 RAA QoSが設定されている。これらのメッセージは、 R QoSの送信メッセージに 比較して、ペイロード長を短くできるため、有線ネットワーク内での通信リソースを節約 できる。
[0060] 図 9は、 PDSN間ハンドオーバが発生した時に実行される本発明によるコールフロ 一の第 2実施例の通信シーケンスを示す。本実施例では、 sPDSNが QoS情報を削 減し、 PDSNを介して tRANに、削減された QoS情報を通知することによって、 tRA Nにおける QoS情報の処理 (G QoSの割り当て）を簡略ィ匕したことを特徴として！/、る。
[0061] sRAN4は、 Al l登録要求メッセージ 89によって、 MS10に割り当てた QoS (G Qo S)と要求された QoS (R QoS)を sPDSN2に通知する。 sPDSN2は、 Al l登録要求 メッセージ 89に応答して、 sRAN4に Al l登録応答メッセージ 90を返送する。 sPDS N2が上記 Al l登録応答メッセージ 90を送るまでのシーケンスは、図 7と同様である
[0062] 本実施例では、 SPDSN2力 RAA QoSのパラメータ情報選択 146で、 QOS User
Profileを参照して、 R QoSを RAA QoSに変換し、これを記憶部に保持する。 RAA QoSのパラメータ情報選択 146から後のシーケンスは、図 8と同様である。 tRAN5 (t BS9または tPCF8)は、 QoS受付制御手順 144において、 tPDSN3から転送メッセ ージ 143で通知された RAA QoSが示す QoSパラメータセット群を現在の無線およ び有線の通信リソースの状態に基 、て検証し、保証可能な QoSパラメータセットを選 択して、 MS10に G QoSを割り当てる。
[0063] 本実施例によれば、第 1実施例と同様、 sPDSNは、ユーザに許可できない不要な QoSパラメータ情報を記憶対象から除外し、 RAA QoSを記憶すればよいため、メモ リの記憶容量を節約できる。また、 QoS受付制御手順 144を実行する tRAN5側 (tB S9または tPCF8)でも、 tRAN5が tPDSN3から受信した RAA QoS力 MS10へ の G QoSの割当てには不要となる QoSパラメータを既に除外した状態となっている ため、メモリの記憶容量を節約できる。
[0064] また、 QoS受付制御手順 144では、 QoS User Profileに基く QoS認証処理を省略 して、 QoS割当てを短時間で完了できる。更に、移動した MS 10の QoS情報を sRA N4から sPDSNに通知する時、 sPSDNから tPSDNへの送信メッセージ 142と、 tPS DNから tRANへの送信メッセージ 143のペイロード長を短くできるため、有線ネット ワーク内での通信リソースを節約できる。
[0065] 上述した図 8、図 9の実施例では、 MS10に移動先となるtRAN5カ tPDSN3から RAA QoSを受信しているが、 sRAN4から tRAN5に RAA QoSを直接的に通知す るようにしても良い。
[0066] 図 10は、 PDSN間ハンドオーバが発生した時に実行される本発明によるコールフ ローの第 3実施例の通信シーケンスを示す。本実施例では、 PCF間に通信インタフ エースが存在し、この通信インタフェースを介して、 RAN間で制御メッセージ 70を送 受信できる場合に適用される。 tPDSN3を経由して主接続 95が確立されるまでのシ 一ケンスは、図 8と同様である。
本実施例は、 PDSN間ハンドオーバが発生した時、 RAN間転送メッセージ 70によ つて、 sRAN4から tRAN5に直接的に RAA QoSを通知することを特徴としている。
[0067] 例えば、 sRAN4側で、 sBS7が QoS許可 Z受付制御手順 140を実行し、 RAA Q oSを sBS7の記憶部 28に記憶したと仮定する。この場合、 sBS7の制御部 27が、記 憶部 28力 RAA QoSを読み出し、 RAA QoS通知メッセージを作成して、 NW IF2 5から sPCF6に送信する。
[0068] 上記 RAA QoS通知メッセージは、 sPCF6の NW IF31で受信され、制御部 33が 、受信メッセージを解析して、 RAA QoSを含む RAN間の制御メッセージ 70を作成 する。 sPCF6の制御部 33は、上記制御メッセージ 70を NW IF30から tPCF8に送 信する。
[0069] tPCF8の制御部 33は、 NW IF30から制御メッセージ 70を受信すると、受信メッセ ージ 70から RAA QoSを抽出し、 RAA QoS通知メッセージを作成して、 NW IF31 力も tBS9に送信する。 tBS9の制御部 27は、受信した RAA QoS通知メッセージを 解析し、受信メッセージが示す RAA QoSを記憶部 28に記憶する。受付制御 144以 降のシーケンスは、図 8と同様である。
[0070] tBS9は、 QoS受付制御手順 144において、 tPCF8から RAA QoS通知メッセ一 ジで通知された RAA QoSが示す QoSパラメータセット群を現在の通信リソースの状 態に基いて検証し、保証可能な QoSパラメータセットを選択して、 MS 10に G QoSを 割り当てる。
[0071] 本実施例によれば、第 1実施例と同様、 sPDSNは、ユーザに許可できない不要な QoSパラメータ情報を記憶対象から除外し、 RAA QoSを記憶すればよいため、メモ リの記憶容量を節約できる。また、 QoS受付制御手順 144を実行する tBS9でも、受 信した RAA QoSが、 MS10への G QoSの割当てには不要となる QoSパラメータを 既に除外した状態となっているため、メモリの記憶容量を節約できる。また、 QoS受 付制御手順 144では、 QoS User Profileに基く QoS認証処理を省略して、 QoS割当 てを短時間で完了できる。
[0072] 図 11は、 PDSN間ハンドオーバが発生した時に実行される本発明によるコールフ ローの第 4実施例の通信シーケンスを示す。 tPDSN3を経由して主接続 95が確立さ れるまでのシーケンスは、図 8と同様である。
補助接続 93での通信開始後に、 MS 10に PDSN間ハンドオーバが起こったと仮定 する。本実施例では、 SPDSN2力ら tPDSN3に、転送メッセージ 148によって RAA QoSを通知する。 tPDSN3は、上記 RAA QoSをアクセス許可メッセージ 149によつ て tRAN5に通知する。
[0073] 上記 RAA QoSは、 sRAN側で実行した QoS許可 Z受付制御手順 140によって、 QOS User Profileを適用して既に承認済みであることが保証されているため、 sPDS N2から tPDSN3に、 tRAN側で MS10の要求 QoSを承認するための QOS User Pr ◦fileを送る必要は無い。また、 tRAN5で実行する QoS受付制御 144では、上記 RA A QoSが MS10に承認された QoSであることを確認するための RAA QoSと QOS User Profileとの比較処理を省略できる。
[0074] tRAN5 (tBS9または tPCF8)は、 QoS受付制御手順 144にお!/、て、 tPDSN3力 ら転送メッセージ 143で通知された RAA QoSが示す QoSパラメータセット群を現在 の無線、有線の通信リソースの状態に基いて検証し、保証可能な QoSパラメータセッ トを選択して、 MS10に G QoSを割り当てる。
[0075] 本実施例によれば、第 1実施例と同様、 sPDSNは、ユーザに許可できない不要な QoSパラメータ情報を記憶対象から除外し、 RAA QoSを記憶すればよいため、メモ リの記憶容量を節約できる。また、 QoS受付制御手順 144を実行する tRAN5側 (tB S9または tPCF8)でも、 tRAN5が tPDSN3から受信した RAA QoS力 MS10へ の G QoSの割当てには不要となる QoSパラメータを既に除外した状態となっている ため、メモリの記憶容量を節約できる。また、 QoS受付制御手順 144では、 QoS Use r Profileに基く QoS認証処理を省略して、 QoS割当てを短時間で完了できる。更に、 MS10の QoS情報を通知するメッセージ 141、 148、 149のペイロード長を短くでき るため、有線ネットワーク内での通信リソースを節約できる。
[0076] 図 12は、 PDSN間ハンドオーバが発生した時に実行される本発明によるコールフ ローの第 5実施例の通信シーケンスを示す。補助接続 93での通信開始後に、 MS1 0の PDSN間ハンドオーバが起こった場合、 tPDSN3を経由して主接続 95が確立さ れる迄のシーケンスは、図 8と同様である。但し、本実施例では、補助接続 93の確立 過程で、 sRANから SPDSN2に、 Al l登録要求メッセージ 141によって G QoSが通 知されている。
[0077] 本実施例では、 SPDSN2力ら tPDSN3に、転送メッセージ 150によって G QoSを 通知する。 tPDSN3は、アクセス許可メッセージ 151によって、 G QoSを tRAN5に 通知する。
sRAN側で実行した QoS許可 Z受付制御手順 86によって、上記 G QoSが既に承 認済みであることが保証されているため、 SPDSN2や tPDSN3は、 tRAN5に QOS User Profileを送信する必要は無い。また、 tRAN5では、 QoS受付制御手順 152で 、 G QoSの内容が MS10に承認できる QoSか否かを確認する必要はない。
[0078] tRAN5 (tBS9または tPCF8)は、 QoS受付制御手順 152において、 tPDSN3力 らアクセス許可メッセージ 151で通知された G QoSのパラメータセット群を現在の無 線および有線の通信リソースの状態に基 、て検証し、保証可能な QoSパラメータセ ットを選択して、 MS10に G QoSを割り当てる。
[0079] 本実施例では、 SPDSN2は、情報量が削減された G QoSを記憶すればょ 、ため、 メモリ容量を節約できる。 tRAN5 (tBS9または tPCF8)も、 G QoSを記憶すればよく 、ユーザに許可できない不要な QoSパラメータ情報を記憶する必要が無いため、メ モリ容量が節約できる。また、 QoS受付制御手順 152では、 QoS User Profileに基く QoS認証処理を省略して、 QoS割当てを短時間で完了できる。更に、 MS10の QoS 情報を通知するメッセージ 89、 150、 151のペイロード長を短くできるため、有線ネッ トワーク内での通信リソースを節約できる。
[0080] 図 11、図 12に示した実施例では、 SPDSN2から tPDSN3への QoS情報通知メッ セージ 148または 150が、情報量の削減された RAA QoSまたは G QoSのみを含ん でいるため、転送情報量、及びシステムにおける処理量を低減することができ、結果 的に高速なハンドオーバを実現できる。
[0081] SPDSN2力ら tPDSN3に、 RAA QoSまたは G QoSを送った場合でも、 sPDSN 力 転送メッセージ 148、 150とは別のメッセージで、 tPDSNに QOS User Profileを 送るようにしても良い。このようにすれば、ハンドオーバ後の MS 10が新たな QoSフロ 一設定を要求した時、 MS10のQOS User Profileを tPDSNから tRANに直ちに供 給できる。
[0082] 図 13は、 QoS要求メッセージ 85に含まれる R QoSのフォーマットの 1例を示す。
ユーザ ID (User ID) 159は、 MS10のユーザ識別子、フロー数（Num Flow) 160は 、 MS 10が QoSを要求するフロー（補助接続）の数 nを示している。 Num Flowl60の 後には、フロー毎の要求 QoSを示す n個のフローエントリ力 R QoS (Flow ID = 1) 1 61〜R QoS (Flow ID=n) 163として含まれる。ここで、 R QoS (Flow ID= 1)のフロ 一エントリは、フロー ID= 1をもつフローについて、 MS10が要求した QoSの内容を 定義した情報ブロック 158からなる。他のエントリも同様の情報ブロック力 なっている
[0083] 情報ブロック 158は、この情報ブロック 158の QoS定義が適用されるフローの識別 子を示すフロー ID164と、複数の QoSパラメータエントリ（R QoSパラメータセット） 16 7〜169と、情報ブロック 158に含まれる QoSパラメータエントリの個数 mを示すセット 数（Num Set) 166と、長さ（Length) 165とからなっている。長さ（Length) 165は、それ に続く Num Setl66と QoSパラメータエントリ 167〜169の長さを示している。これらの パラメータエントリ 167〜 169は、それぞれセット ID (Set ID)を有し、要求優先度順に 配列されている。
[0084] 各 QoSパラメータエントリは、例えば、情報ブロック 157に示すように、 QoSパラメ一 タエントリの長さを示す Set Lengthl70と、 QoSパラメータエントリの識別子となるセッ MD (Set ID) 157と、会話、ストリーミング等のトラヒック種別を示すトラヒッククラス (Traf fic class) 172と、無線リソースの割り当て優先度を示す優先度（Priority) 173と、ピー ク時の伝送レートを示すピークレート（Peak rate) 174と、フローに許容される最大遅 延値を示す最大遅延（Max latency) 175と、フローに許容されるデータロスレートの最 大値を示す最大ロスレート（Max loss rate) 176と、フローに許容されるジッタの最大 値を示す最大ジッタ (max jitter) 177を指定している。
[0085] 図 14は、 G QoSのフォーマットの 1例を示す。
G QoSは、要求元 MS 10のユーザ識別子を示す User ID 179と、後続するフローェ ントリの個数 nを示す Num Flowl80と、 n個のフローエントリ 181〜183と力らなる。各 フローエントリは、ブロック 178に示すように、フロー識別子を示す Flow ID184と、 Qo Sパラメータセットを特定するセット ID (Set ID) 185と力らなる。 Flow ID184とセット ID (Set ID) 185の値によって、 MS10は、図 13で説明した R QoSが指定する各フロー において、 QoSパラメータセット（パラメータエントリ） 167〜169の中のどれが割り当 てられたかが判る。
[0086] 図 15は、 QOS User Profileのフォーマットの 1例を示す。
QOS User Profileは、 MSユーザの識別子を示す User ID191と、契約によって当 該ユーザに承認された Set IDのリストを示す承認 Set ID (Authorized Set ID) 192と、 当該ユーザに承認された優先度を示す承認優先度 (Authorized Priority) 193と、当 該ユーザに承認された通信帯域 (伝送レート)の合計値を示す承認合計帯域 (Autho rized Aggregate BW) 194とを示している。
[0087] 図 16は、 QOS User Profileのフォーマットの他の 1例を示す。
ここに示した QOS User Profileは、 MS 10のユーザ識別子を示す User ID200、契 約によって当該ユーザに承認された Set IDのリストを示す承認 Set ID (Authorized Se t ID) 201、当該ユーザに承認された traffic classを示す承認 Traffic class (Authorized Traffic class) 202、当該ユーザに承認された優先度を示す承認優先度（Authorized Priority) 203、当該ユーザに承認された Peak rateを示す承認 Peak rate (Authorized Peak rate) 204、当該ユーザに承認された Max latencyを示す承認 Max latency (Aut horized Max latency) 205、当該ユーザに承認された Max loss rateを示す承認 Max 1 oss rate (Authorized Max loss rate) 206、当該ユーザに承認された Max jitterを示す 承認 Max jitter (Authorized Max jitter) 207、承認総帯域（Authorized Aggregate BW ) 194とを示している。
[0088] 図 17は、 PDSN2、 3が記憶部 42に保持する QoS情報テーブル（PDSNテーブル )のエントリの 1例を示す。
PDSNテーブルには、 MSユーザの識別子を示す User ID210と対応して、 User Q oS Profile211と、 RAA QoS212と、 G QoS213とを示す複数のエントリ力 ^登録され る。
[0089] User QoS Profile211は、図 15または図 16に示した QoS User Profileから User ID2 00を除いた内容となっている。 RAA QoS212は、 User QoS Profileに基づく RAA QoSのパラメータ情報選択処理によって、 R QoSの情報量を削減したものである。 U ser QoS Profileに基づく RAA QoSのパラメータセット選択処理については、図 20、 図 21を参照して後で詳述する。 G QoS213は、 RANが MSユーザに実際に割り当 てた QoSであって、図 14に示した G QoS力ら User ID179を除いた内容となっている
[0090] 図 18は、 BSの記憶部 28、または PCFの記憶部 37が保持する QoS情報テーブル
(BSZPCFテーブル）のエントリの 1例を示す。
BS/PCFテーブルも、図 17に示した PDSNテーブルと同様、 User ID215と対応 して、 MSユーザの User QoS Profile216と、 RAA QoS217と、 G QoS218とを示し ている。 User QoS Profile216の内容は、図 17の User QoS Profile211と同様である。
[0091] 図 19は、 AAA11が記憶部 52に保持する QoS情報のテーブル (AAAテーブル） のエントリの 1例を示す。 AAAテーブルには、 MSユーザの識別子を示す User ID22 0と対応して、 User QoS Profile221を示する複数のエントリが登録されている。 User QoS Profile221の内容は、図 17の User QoS Profile211と同様である。
[0092] 図 22は、 RAA QoSのフォーマットの 1例を示す。
RAA QoSは、 User QoS Profileに基づく RAA QoSパラメータセットの選択処理に よって、図 13に示した R QoS力 、 User QoS Profileに適合しない QoSパラメータセ ット (パラメータエントリ）を削減した内容となって 、る。
[0093] RAA QoSは、 R QoSと同様、ユーザ ID (User ID) 259と、フロー数（Num Flow) 2 60と、フロー毎の QoSを示す複数のフローエントリ、 RAA QoS (Flow ID = 1) 261〜 RAA QoS (Flow ID=n) 263力らなる。各フローエントリは、例えば、 RAA QoS (Flo w ID = 1)のエントリに付随して示すように、 QoSの内容を定義する情報ブロック 258 からなる。
[0094] 情報ブロック 258は、 R QoSの情報ブロック 158と同様、情報ブロック 258の QoS 定義が適用されるフローの識別子を示すフロー ID264と、複数の QoSパラメ一タエ ントリ (RAA QoSパラメータセット） 267〜269と、情報ブロック 258に含まれる QoS パラメータエントリの個数 hを示すセット数（Num Set) 266と、長さ（Length) 265と力ら なっている。これらのエントリ 267〜269は、要求順位を示すセット ID (Set ID)の順に 配列されている。 RAA QoSの各フローエントリに含まれる QoSパラメータエントリ（R AA QoSパラメータセット）の個数 hは、 R QoSの各フローエントリに含まれる QoSパ ラメータエントリ（R QoSパラメータセット）の個数 m以下となる。 RAA QoSパラメータ 情報選択処理において、 QoS User Profileを適用して R QoSのパラメータセット群の 中から QoS User Profileに適合しない QoSパラメータセットを削除するためである。
[0095] R QoSと同様、各 QoSパラメータエントリは、例えば、情報ブロック 257に示すよう に、エントリの長さを示す Set Length270、エントリの識別子となるセット ID (Set ID) 25 7と、トラヒック種別を示すトラヒッククラス (Traffic class) 272と、無線リソースの割り当 て優先度を示す優先度（Priority) 273と、ピーク時の伝送レートを示すピークレート（ Peak rate) 274と、フローに許容される最大遅延値を示す最大遅延（Max latency) 27 5と、フローに許容される最大のデータロスレートの値を示す最大ロスレート（Max loss rate) 276と、フローに許容されるジッタの最大値を示す最大ジッタ（max jitter) 277と を指定している。
[0096] 図 20は、ハンドオーバ元となる BS7、 PCF6、または PDSN2が、 QoS許可 Z受付 制御手順 140または 86で実行する RAA QoSのパラメータ情報選択 (QoS許可)処 理の 1実施例を示すフローチャートである。
本実施例の RAA QoSパラメータ情報選択処理では、図 15に示した QoS User Pr ofileを適用して、 MS 10が要求した図 13の R QoSのパラメータセット群の中から、 Qo S User Profileに適合しない QoSパラメータセットを削除する。これによつて、 R QoS は、 QoS User Profileで承認された QoSパラメータセットのみを残した RAA QOSに 変換される。
[0097] ここでは、 BSの記憶部 28 (または、 PCFの記憶部 37、 PDSNの記憶部 42)力 Q OS User Profileを保持しているものとする。この場合、 BSの制御部 27 (または PCF の制御部 33、 PDSNの制御部 43)力 以下手順で、 R QoSのフローエントリ毎に、 全ての QoSパラメータセットを QOS User Profileと照合し、 R QoS力 QOS User Pr ◦fileに適合した QoSパラメータセット (RAA QoSパラメータセット）を選択する。
[0098] 制御部 27は、 StepOで、 R QoSの User ID159と、 Num Flowl60が示す全フロー数 nと、各フローに対応する Num Setl66が示す QoSパラメータエントリの個数 mを検出 する。また、制御部 27は、記憶部 28の QoSテーブル（図 18の BSZPCFテーブル） に確保された RAA QoS217 (または RAA QoS212)の記 '慮エリアに、図 22に示し た RAA QoSの User ID259と Num Flow260の値を書き込む。
[0099] 制御部 27は、 Steplで、フローエントリを特定するためのインデックス Jの値を「1」に 設定し、 RAA QoS217 (または RAA QoS212)の第 IRAA QoSエントリに Flow ID 264、 Length265、 Num Set ID267の値を書き込む。 Step2で、制御部 27は、パラメ ータエントリを特定するためのインデックス Iの値を「 1」に設定する。
[0100] 制御部 27は、 Step3で、 R QoSの Flow ID=J、 Set ID = Iに対応する情報ブロック 1 57の Set ID171の値が、 QOS User Profileの Authorized Set ID192で指定された範 囲内か否かを判定し、指定範囲内であれば Step4に進み、そうでなければ、 Step 8で Flow ID=J、 Set ID = 1に対応する R QoS情報を廃棄する。 Step 8では、 QoSテープ ルの RAA QoS217 (または RAA QoS212)への QoS情報の書込みは行われない 力 Num Set266の値がデクリメント（一 1)され、 Length265の値が、現在値から Set L engthl70分を減算した値に書き換えられる。
[0101] 例えば、情報ブロック 157の Set ID171の値が「3」で、 QOS User Profileの Authoriz ed Set ID192で、値「1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8」カ 旨定されていた場合、 Set ID171は 、 Authorized Set ID192の指定範囲内となるため、フローチャートシーケンスは Step4 に進む。
[0102] 制御部 27は、 Step4で、上記情報ブロック 157の Priorityl73の値が QOS User Pro fileの Authorized Priorityl93の指定範囲内か否かを判定し、指定範囲内であれば、 Step5【こ進み、 QoSテープノレの RAA QoS217 (また ίま RAA QoS 212)【こ、 Flow ID =J、 Set ID=Iに対応する情報ブロック 157の内容を書き込む。 Priority 173の値が指 定範囲内に含まれていなければ、制御部 27は Step8を実行する。例えば、 Priorityが 優先度の低い順に 0〜 15のランクを有し、 Priorityl73が「10」で、 Authorized Priorit yl93が「0〜8」を指定していた場合、制御部 27は、要求 Priorityl73が許容範囲外 と判定して、 St印 8を実行する。
[0103] 制御部 27は、 Step 5または Step8を実行した後、 Step6で、パラメータエントリ用のィ ンデッタス Iの値をインクリメント（ + 1)し、 Step7で、 Iの値を R QoSエントリ個数 mと比 較する。 Iの値が m以下であれば Step3に戻り、 R QoSの第 Jフローエントリの次パラメ ータエントリを判定対象として、上述した処理を繰り返す。
[0104] Step7で Iの値が mを超えた場合、制御部 27は、 Step9でフローエントリ用のインデッ タス Jの値をインクリメント（ + 1)し、 SteplOで Jの値を R QoSのフローエントリ数 nと比 較する。 Jの値力 以下であれば、 Step2に戻る。これによつて、判定対象となるフロー エントリを替えて、最初のパラメータエントリから上述した処理が繰り返される。 SteplO でパラメータ Jの値力 ¾を超えた時点で、 RAA QoSパラメータ選択処理が終了する。
[0105] 図 21は、ハンドオーバ元となる BS7、 PCF6、または PDSN2で実行する RAA Qo Sパラメータ選択 (QoS許可)処理の他の実施例を示すフローチャートである。
本実施例では、図 16に示した QoS User Profileを適用して、 MS10が要求した図 1 3の R QoSが RAA QOSに変換される。
[0106] ここでも、 BSの記憶部 28 (または PCFの記憶部 37、 PDSNの記憶部 42)力 QO S User Profileを保持しているものとする。この場合、 BSの制御部 27 (または PCFの 制御部 33、 PDSNの制御部 43)力 以下手順で、 R QoSのフローエントリ毎に、全 ての QoSパラメータセットを QOS User Profileと照合し、 R QoSから QOS User Profil eに適合した RAA QoSパラメータセットを選択する。
[0107] Stepl l〜Stepl3での処理内容は、図 20の StepO〜Step2と同一であり、説明を省 略する。制御部 27は、 Stepl4で、 R QoSの Flow ID=J、 Set ID = 1に対応する情報 ブロック 157の Set Idl71の値力 QOS User Profileの Authorized Set ID201で指定 された範囲内か否かを判定し、指定範囲内であれば、 Stepl5に進み、そうでなけれ ば、 Step22で、 Flow ID=J、 Set ID = 1に対応する QoS情報の廃棄し、 QoSテーブル Num Set266の値をデクリメント（― 1)し、 Length265の値を Set Lengthl70分を減算 した値に書き換える。
[0108] Stepl5では、制御部 27は、上記情報ブロック 157の Traffic classl72の値力 QOS
User Profileの Authorized Traffic class202で指定された範囲内か否かを判定し、指 定範囲内であれば Stepl6に進み、そうでなければ、 Step22を実行する。例えば、 R QoSの Traffic。1&33172カ ^6 & ^6 classを指定し、 QOS User Profileの Authorized Traffic class202が Background classと Streaming classとを指定していた場合、制御 部 27は、 Traffic class 172が指定範囲外と判断して、 Step22を実行する。
[0109] Stepl6では、制御部 27は、上記情報ブロック 157の Priorityl73の値力 QOS Us er Profileの Authorized Priority203で指定された範囲内か否かを判定し、指定範囲 内であれば Stepl7に進み、そうでなければ Step22を実行する。
[0110] Stepl7では、制御部 27は、上記情報ブロック 157の Peak ratel74の値が、 QOS U ser Profileの Authorized Peak rate204で指定された範囲内か否かを判定し、指定範 囲内であれば Stepl8に進み、そうでなければ Step22を実行する。
[0111] Stepl8では、制御部 27は、上記情報ブロック 157の Max latency 175の値力 QOS
User Profileの Authorized Max latency205で指定された範囲内か否かを判定し、指 定範囲内であれば Stepl9に進み、そうでなければ Step22を実行する。例えば、 R Q oSの Max latencyl75が 20ms、 Authorized Max latency205が 10ms以上となってい た場合、 Max latencyl75が指定範囲内となるため、 Stepl 9が実行される。
Stepl9では、制御部 27は、 R QoSの Flow ID =J、 Set ID = Iに対応する情報ブロッ ク 157の Max loss ratel76の値;^、 QOS User Profileの Authorized Max loss rate 20 6で指定された範囲内力否かを判定し、指定範囲内であれば Step20に進み、そうで なければ Step22を実行する。例えば、 Max loss ratel76が「10〜6」を指定し、 author ized Max loss rate206が「10〜4」を指定していた場合、 Max loss ratel76が指定範 囲内となるため、 Step20が実行される。
[0112] Step20では、制御部 27は、上記情報ブロック 157の Max jitterl 77の値が、 QOS User Profileの Authorized Max jitter207で指定された範囲内か否かを判定し、指定 範囲内であれば Step21に進み、そうでなければ Step22を実行する。例えば、 Max jitt erl77の値が 2msで、 Authorized Max jitter207で 5ms以下と指定されていた場合、 Max jitterl77は指定範囲内となるため、 Step21が実行される。
[0113] Step21では、制御部 27は、 QoSテーブルの RAA QoS217 (または RAA QoS21 2)に Flow ID=J、 Set ID = Iに対応する情報ブロック 157の内容を書き込む。
制御部 27は、 Step21または Step22を実行した後、 Step23〜Step26を実行する。こ れらのステップは、図 20の Step7〜SteplOと同様であり、ここでの説明は省略する。
[0114] 図 23は、 tRANが QoS受付制御手順 144で実行する RAA QoS判定処理の 1実 施例を示すフローチャートである。
RAA QoS判定処理を実行する tRANは、 tBS、 tPCFの少なくとも一方であり、シ ステム構成に依って、 tBS、 tPCFのどちらが実行しても良い。ここでは、 tBS (または tPCF)が、 RAA QoS判定処理 (受付制御手順 144)を実行する場合について説明 する。 QoS許可 Z受付制御手順 140、 86でも、これと同様の RAA QoS判定処理に よって、 MSへの G QoSの割り当てが行われる。
[0115] RAA QoS判定処理を実行する前に、 tBSは、記憶部 28に形成された図 18で示し た QoSテーブルに、 User ID215と、 User QoS Profile216と、図 22に示したフォーマ ットをもつ RAA QoS217とを記憶しているものと仮定する。この時点では、 QoSテー ブルの G QoS218は空の状態にある。 BSの制御部 27は、以下の手順で、 RAA Qo Sのフローエントリ毎に、 RAA QoSパラメータセットを検査する。
[0116] 制御部 27は、先ず、 Step30で、 RAA QoS力ら、 User ID259をもつ RAA QoSの Num Flow260が示す全フロー数 nと、各フローに対応する Num Set266力示す QoS パラメータエントリの個数 hを抽出し、 QoSテーブルの G QoS218用のエリアに User I D179と Num Flowl80の値を書き込む。制御部 27は、 Step31で、フローエントリを特 定するためのインデックス Jの値を 1に設定し、 Step32で、パラメータエントリを特定す るためのインデックス Iの値を 1に設定する。
[0117] 制御部 27は、 Step33で、 RAA QoSの Flow ID=J、 Set ID = Iに対応する情報ブロ ック 257が示す Peak rate 274が tRANで保証できる（サービス可能）か否かを判定す る。この場合、制御部 27は、例えば、制御情報として得られる無線区間の状態情報 から、 Peak rate274を十分保証可能力否かを判断する。無線区間の状態情報は、 tB S (または MS)で測定される受信信号の品質、干渉信号電力、通信データレート、ェ ラーレートなど、 tBSと MSとの間の通信チャネルにおける QoSを反映するものであ ればよい。また、例えば、 BSの記憶部 28に、無線区間で達成可能なピークレートを 予め保持しておき、これ参照して Peak rate274が保証可能カゝ否かを判断しても良い 。 RAA QoSが要求する Peak rate274が保証可能であれば Step34に進み、不可能 なら Step37を実行する。
[0118] Step34では、制御部 27は、上記情報ブロック 257が示す Max latency275が tRAN で保証できる（サービス可能)か否かを判定する。制御部 27は、例えば、記憶部 28に 形成される送受信バッファの容量を参照して、必要な Max latency275が十分保証可 能かを否かを判断する。保証可能な最大遅延を予め記憶部 28に保持しておき、これ を参照して Max latency275を実現できるか否かを判断しても良い。 Max latency275 が保証可能であれば Step35に進み、そうでなければ Step37を実行する。
[0119] Step35では、制御部 27は、上記情報ブロック 257の Max loss rate276が tRANで 保証できる（サービス可能)か否かを判定する。この判定は、例えば、制御情報として 得られる無線区間の状態情報を参照して行う。記憶部 28に最大損失率を予め保持 しておき、これを参照して Max loss rate276が保証可能か否かを判断しても良い。 Ma X loss rate276を保証可能なら Step36に進み、そうでなければ Step37を実行する。
[0120] Step36では、制御部 27は、 Flow ID =Jのフローに対して、 Set ID = Iと対応する RA A QoSパラメータセットを受け付ける。この場合、制御部 27は、フローエントリ用のィ ンデタス Jの値と、パラメータエントリ用のインデクス Iの値を、それぞれ G QoS (Flow I D J)の Flow ID184、 Set ID185として書き込む。
[0121] 制御部 27は、この後、 Step40で、フローエントリ用のインデックス Jの値をインクリメン トし、 Step41で、インデクス Jの値をフロー数 nと比較する。 Jが n以下であれば、制御部 27は、 Step32に戻って、パラメータエントリのインデクス Iの値を初期値 1に戻し、新た な Flow ID =Jをもつフローエントリの最初の情報ブロック 257について、上述した判定 を繰り返す。 Step41で、 Jが nを超えた場合、制御部 27は、この RAA QoS判定処理 を終了する。
[0122] Set ID = Iに対応する情報ブロック 257で、 Peak rate, Max latency, Max loss rateの 何れかで保証不可能となった場合、制御部 27は、 Step37で、パラメータエントリ用の インデックス Iの値をインクリメント（ + 1)し、 Step38で、 Iの値をパラメータエントリ数 hと 比較する。インデックス Iの値力 ¾ι以下であれば Step33に戻り、同一フローエントリの 次のパラメータエントリにつ 、て、上述した判定を繰り返す。
[0123] Step38で、インデックス Iの値力 を超えた場合、 RAA QoSの Flow ID =Jのフロー には、許可できるパラメータセットが無力つたことになる。この場合、制御部 27は、 Ste p39で、 Flow ID=Jのフローについては、 RAA QoSを拒否し、 G QoSへの RAA Q oSパラメータの割当てを省略して、 Step40に進む。
[0124] 上記フローチャートから明らかなように、 MSの移動先となった tRAN (tBSまたは tP CF)では、移動元の sRANから通知された RAA QoS〖こ基づいて、 MS 10への QoS の割り当て（G QoS)を行う。この場合、 RAA QoSは、 MSが最初に送信した R QoS よりもパラメータセットの数が少ないため、 MSへの QoSの割り当て処理時間を短縮で きる。尚、特定フローについて QoS拒否が発生した場合、制御部 27から MS10に、 QoSを保証できなかったフローの Flow IDを通知するようにしてもよ!、。
[0125] 上記実施例では、 3種類の QoSパラメータについて、保証可能力否かを判定したが 、判定対象となる QoSパラメータは、実施例以外のものであってもよい。例えば、 R Q oSまたは RAA QoSで、 Max jitterl77の要求値を指定する代わりに、 jitter発生の 許容可否をフラグ情報で指定するようにしても良い。この場合、 QoSUser Profileには 、 jitter無しの通信の可否を示す情報も登録しておく。
産業上の利用可能性
[0126] 本発明は、移動体無線ネットワークに適用できる。
図面の簡単な説明
[0127] [図 1]無線システム構成の 1例を示す。
[図 2]図 1における無線基地局の構成例を示す。
[図 3]図 1におけるパケット制御装置の構成例を示す。
[図 4]図 1におけるトラヒック制御部の構成例を示す。
[図 5]図 1におけるノード装置の構成例を示す。
[図 6]図 1における AAAの構成例を示す。
[図 7]PDSN間ハンドオーバにおける従来のコールフローの 1例を示すシーケンス図 である。
[図 8]PDSN間ハンドオーバにおける本発明のコールフローの第 1実施例を示すシ 一ケンス図である。
[図 9]PDSN間ハンドオーバにおける本発明のコールフローの第 2実施例を示すシ 一ケンス図である。
[図 10]PDSN間ハンドオーバにおける本発明のコールフローの第 3実施例を示すシ 一ケンス図である。
[図 11]PDSN間ハンドオーバにおける本発明のコールフローの第 4実施例を示すシ 一ケンス図である。
[図 12]PDSN間ハンドオーバにおける本発明のコールフローの第 5実施例を示すシ 一ケンス図である。
[図 13]R QoS情報のフォーマットの 1例を示す。
[図 14]G QoS情報のフォーマットの 1例を示す。
[図 15]QOS User Profileのフォーマットの 1例を示す。
[図 16]QOS User Profileのフォーマットの他の例を示す。
[図 17]PDSNの記憶部が備える QoS情報テーブルの 1例を示す。
[図 18]BSまたは PCFの記憶部が備える QoS情報テーブルの 1例を示す。
[図 19]AAAの記憶部が備える QOS情報テーブルの 1例を示す。
[図 20]本発明による RAA QoSのパラメータ情報選択処理の 1実施例を示すフロー チャートである。
[図 21]本発明による RAA QoSのパラメータ情報選択処理の他の実施例を示すフロ 一チャート。
[図 22]RAA QoS情報のフォーマットの 1例を示す。
[図 23]移動先の RANで実行される受付制御手順の 1実施例を示すフローチャート。

Claims

請求の範囲
[1] それぞれ無線基地局とパケット制御装置とからなる複数の無線アクセス網と、上記 各無線アクセス網を IP網に接続する複数のノード装置と、無線移動局毎に予め契約 で保証された通信品質レベル情報を記憶した認証サーバとからなり、各無線アクセス 網が、上記無線基地局と通信する無線移動局力もの通信品質要求に応じて、上記 パケット制御装置に接続されたノード装置と上記無線移動局との間のパケットフロー の通信品質を保証する無線通信システムであって、
上記各無線アクセス網の無線基地局とパケット制御装置の少なくとも一方が、無線 移動局から受信した第 1の通信品質要求を上記認証サーバから入手した通信品質 レベル情報で検証し、該無線移動局に保証された範囲の通信品質パラメータ群から なる第 2の通信品質要求に変換し、更に、該第 2の通信品質要求を該無線アクセス 網の通信リソースで許容可能な第 3の通信品質要求に変換し、該第 3の通信品質要 求に従って、上記無線移動局のパケットフローの通信品質を制御するための手段と、 上記第 2、第 3の通信品質要求の少なくとも一方を上記パケット制御装置に接続され たノード装置に通知するための手段とを備え、
上記各ノード装置が、上記無線アクセス網力 通知された通信品質要求を記憶して おき、通信中の無線移動局が他の無線アクセス網に移動した時、上記無線移動局と 対応する第 2、第 3の通信品質要求の少なくとも一方をハンドオーバ先のノード装置 に通知するための手段と、他のノード装置から無線移動局の通信品質要求を受信し た時、受信した通信品質要求を該ノード装置に接続された無線アクセス網に通知す るための手段とを備え、
上記各無線アクセス網の無線基地局とパケット制御装置の少なくとも一方が、上記 ノード装置から上記通信品質要求を受信した時、受信した通信品質要求を該無線ァ クセス網の通信リソースで許容可能な通信品質要求に変換し、該通信品質要求に従 つて、移動してきた無線移動局のパケットフローの通信品質を制御することを特徴と する無線通信システム。
[2] 請求項 1に記載の無線通信システムにお 、て、
前記第 1の通信品質要求が、要求優先度の異なる複数セットの通信品質パラメータ からなり、前記第 2の通信品質要求が、上記複数セットの通信品質パラメータ力 前 記保証された通信品質レベルに従って選択された上記第 1の通信品質要求よりも少 ないセット数の通信品質パラメータ力 なり、前記第 3の通信品質要求が、上記第 2の 通信品質要求と同等、または更に少ないセット数の通信品質パラメータ力もなること を特徴とする無線通信システム。
[3] 請求項 1に記載の無線通信システムにお 、て、
前記各無線アクセス網の無線基地局とパケット制御装置の少なくとも一方が、無線 アクセス網における送信レート、伝送遅延、エラーレート、無線区間における受信信 号の品質または干渉信号電力のうちの少なくとも 1つを前記通信リソースとして、前記 無線移動局に許容可能な通信品質パラメータ群を選択することを特徴とする無線通 信システム。
[4] 請求項 1に記載の無線通信システムにお 、て、
前記各ノード装置が、通信中の無線移動局が他の無線アクセス網に移動した時、 前記ハンドオーバ先のノード装置に前記 2の通信品質要求を通知し、他のノード装 置から第 2の通信品質要求を受信した時、受信した第 2の通信品質要求を該ノード 装置に接続された無線アクセス網に通知し、
前記各無線アクセス網の無線基地局とパケット制御装置の少なくとも一方が、上記 パケット制御装置に接続されたノード装置力 上記第 2の通信品質要求を受信した 時、上記第 2の通信品質要求を該無線アクセス網の通信リソースで許容可能な通信 品質パラメータ群力 なる通信品質要求に変換し、該通信品質要求に従って、移動 してきた無線移動局のパケットフローの通信品質を制御することを特徴とする無線通 信システム。
[5] 無線基地局とパケット制御装置とからなり、上記パケット制御装置に接続されたノー ド装置を介して IP網に接続され、上記無線基地局で受信した無線移動局からの通信 品質要求に応じて、該無線移動局と上記ノード装置との間のパケットフローの通信品 質を保証する無線アクセス網システムであって、
上記無線基地局とパケット制御装置の少なくとも一方が、
上記無線基地局に接続された無線移動局から受信した第 1の通信品質要求に含 まれる通信品質パラメータ群を上記 IP網に接続された認証サーノから入手した上記 無線移動局に予め保証された通信品質レベル情報で検証し、該無線移動局に保証 された範囲の通信品質パラメータ群力 なる第 2の通信品質要求に変換し、更に、該 第 2の通信品質要求を該無線アクセス網の通信リソースで許容可能な第 3の通信品 質要求に変換するための QoS許可 Z受付制御手段と、
上記第 2、第 3の通信品質要求の少なくとも一方を上記パケット制御装置に接続さ れた上記ノード装置に通知するための手段と、
無線移動局のノード装置間ハンドオーバに伴って、他の無線アクセス網、または該 他の無線アクセス網に接続された他のノード装置力 第 2または第 3の通信品質要求 を受信した時、受信した通信品質要求を該無線アクセス網の通信リソースで許容可 能な通信品質要求に変換する QoS受付制御手段と、
上記 QoS許可 Z受付制御手段で生成した第 3の通信品質要求、または上記 QoS 受付制御手段で生成した通信品質要求に従って、上記無線基地局に接続された無 線移動局のパケットフローの通信品質を制御するための手段とを備えたことを特徴と する無線アクセス網システム。
[6] 請求項 5に記載の無線アクセス網システムにおいて、
前記パケット制御装置が、前記 QoS許可 Z受付制御手段で変換された第 2の通信 品質要求を記憶するための記憶装置と、前記無線基地局に接続された無線移動局 にノード装置間ハンドオーバが発生した時、上記第 2の通信品質要求をハンドォー バ先となる無線アクセス網のパケット制御装置に通知するための手段とを備えたこと を特徴とする無線アクセス網システム。
[7] ノード装置を介して IP網に接続され、無線移動局からの通信品質要求に応じて、該 無線移動局と上記ノード装置との間のパケットフローの通信品質を保証する無線ァク セス網用の通信装置であって、
無線移動局のノード装置間ハンドオーバに伴って、ハンドオーバ元となる他の無線 アクセス網力も直接的に、または上記 IP網と上記ノード装置を経由して、無線移動局 に予め保証された通信品質パラメータ群力 なる上記他の無線アクセス網で認証済 みの通信品質要求を受信した時、該通信品質要求を該無線アクセス網の通信リソー スで許容可能な通信品質要求に変換する QoS受付制御手段と、
上記 QoS受付制御手段で生成した通信品質要求に従って、上記他の無線ァクセ ス網から移動してきた無線移動局のパケットフローの通信品質を制御するための手 段とを備えたことを特徴とする無線アクセス網用の通信装置。
請求項 7に記載の通信装置において、
前記 QoS受付制御手段が、無線アクセス網における送信レート、伝送遅延、エラー レート、無線区間における受信信号の品質または干渉信号電力のうちの少なくとも 1 つを前記通信リソースとして、前記無線移動局に許容可能な通信品質要求を生成す ることを特徴とする通信装置。
9.それぞれ無線基地局とパケット制御装置とからなる複数の無線アクセス網と、上記 各無線アクセス網を IP網に接続する複数のノード装置と、無線移動局毎に予め契約 で保証された通信品質レベル情報を記憶した認証サーバとからなる無線通信システ ムにおけるパケットフローの通信品質保証方法であって、
上記各無線アクセス網の無線基地局とパケット制御装置の少なくとも一方が、無線 移動局から受信した第 1の通信品質要求を上記認証サーバから入手した通信品質 レベル情報で検証し、該無線移動局に保証された範囲の通信品質パラメータ群カゝら なる第 2の通信品質要求に変換し、上記各無線アクセス網の無線基地局とパケット制 御装置の少なくとも一方が上記第 2の通信品質要求を該無線アクセス網の通信リソ ースで許容可能な第 3の通信品質要求に変換し、上記第 2、第 3の通信品質要求の 少なくとも一方を上記パケット制御装置に接続されたノード装置に通知し、上記第 3 の通信品質要求に従って、上記無線移動局のパケットフローの通信品質を制御し、 上記各ノード装置が、上記無線アクセス網力 通知された通信品質要求を記憶し、 通信中の無線移動局が他の無線アクセス網に移動した時、上記無線移動局と対応 する第 2、第 3の通信品質要求の少なくとも一方をハンドオーバ先のノード装置に通 知し、他のノード装置から無線移動局の通信品質要求を受信した時、受信した通信 品質要求を該ノード装置に接続された無線アクセス網に通知し、
上記各無線アクセス網の無線基地局とパケット制御装置の少なくとも一方が、上記 ノード装置力 受信した通信品質要求を該無線アクセス網の通信リソースで許容可 能な通信品質要求に変換し、上記通信品質要求に従って、移動してきた無線移動 局のパケットフローの通信品質を制御することを特徴とするパケットフローの通信品質 保証方法。
[9] 請求項 9に記載のパケットフローの通信品質保証方法において、
前記第 1の通信品質要求が、要求優先度の異なる複数セットの通信品質パラメータ からなり、
前記各無線アクセス網の無線基地局とパケット制御装置の少なくとも一方が、上記 第 1の通信品質要求が示す複数セットの通信品質パラメータから、前記通信品質レ ベル情報で保証された範囲の通信品質パラメータセットを選択して、上記第 1の通信 品質要求よりも少ないセット数の通信品質パラメータ力もなる前記第 2の通信品質要 求を生成し、上記第 2の通信品質要求から、通信品質パラメータのセット数が該第 2 の通信品質要求と同等、または更に少ない前記第 3の通信品質要求を生成すること を特徴とするパケットフローの通信品質保証方法。
[10] 請求項 9に記載のパケットフローの通信品質保証方法において、
前記第 1の通信品質要求が、フロー毎に要求優先度の異なる複数セットの通信品 質パラメータで要求通信品質を定義しており、
前記各無線アクセス網の無線基地局とパケット制御装置の少なくとも一方が、前記 無線移動局に予め保証された通信品質レベル情報に従って、上記第 1の通信品質 要求力もフロー毎に保証すべき通信品質パラメータセットを選択することによって、前 記第 2の通信品質要求を生成し、上記第 2の通信品質要求から、利用可能な通信リ ソースに応じて許容可能な通信品質パラメータセットを選択することによって、前記第 3の通信品質要求を生成することを特徴するパケットフローの通信品質保証方法。
[11] 請求項 9〜請求項 11の何れかに記載のパケットフローの通信品質保証方法にお いて、
前記各無線アクセス網の無線基地局とパケット制御装置の少なくとも一方が、無線 アクセス網における送信レート、伝送遅延、エラーレート、無線区間における受信信 号の品質または干渉信号電力のうちの少なくとも 1つを前記通信リソースとして、前記 第 2の通信品質要求または前記ノード装置から受信した通信品質要求から通信品質 パラメータを選択し、前記無線移動局に許容可能な前記通信品質要求を生成するこ とを特徴とするパケットフローの通信品質保証方法。
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