(57)【要約】本発明は、異なるネットワークと相互接続するために、他のモジュールのためにデータ収集及び状態管理をするためのAMPと、（他のモジュールとともに）データスイッチングネットワーク管理及びモジュール間での制御データフレームスイッチングのためのCCMと、リレーリソース及びグローバル共用リソースの格納及び管理のためのCDPと、異なるネットワーク内のサービスを処理するためのSPCと、ネットワークインタフェースを備え、前記CCMはAMP、CDP及びSPCとHDLCプロトコルを介して接続され、前記SPCは、TCP/IPプロトコルを介して前記ネットワークインタフェースと接続される、前記無線通信ネットワークで用いられるユニバーサル統合モバイルゲートウェイを開示する。上記解決法は、ネットワーク相互接続の標準化及び運用性を改善し、異なるネットワーク間での統合決算を容易にし、かつ、ネットワークの全リソース利用を高めることができる。
2005522126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
AMP(処理管理プロセッサ)と、
CCM(通信制御モジュール)と、
CDP(中央データベースプロセッサ)と、
複数のSPC(サービス処理コントローラ)と、
ネットワークインタフェースと
を備え、
前記CCMはそれぞれ前記AMP、CDP及びSPCと接続され、
前記AMP、CDP及びSPCはそれぞれ前記ネットワークインタフェースと接続され、
前記AMPは、バックグラウンドモジュールからの全メンテナンス命令を受信し、かつ、関連した命令の処理及び転送を遂行するだけでなく、他のモジュールのためのデータ設定及び状態収集を実施し、他のモジュールのために状態、管理及び故障の処理を監視するように構成され、
前記CCMは、互いに接続された前記CCM、AMP、CDP及びSPCから構成されるデータスイッチングネットワークを管理し、前記モジュール間の制御データフレームスイッチングを遂行するように構成され、
前記CDPは、リレーリソース及びグローバル共用リソースを格納し、かつ、管理するように構成され、
前記SPCは、異なるネットワーク内でサービスを処理し、物理的実体に対するトラフィックコンバージェンスと、ゲートウェイの機能と、SSP(サービススイッチングポイント)とを実現し、SS7(シグナリングシステム7)、DSS1(データ加入者シグナリングシステムNo.1)及びNo.1シグナリングのリンク層上の層のプロトコル処理を遂行し、かつ、モバイルスイッチングシステム内のサービス処理を遂行するように構成されることを特徴とする無線通信ネットワークで用いられるユニバーサル統合モバイルゲートウェイ装置。
【請求項２】
前記SPCは、固定ネットワークSPC(F_SPC)、GSMネットワークSPC(G_SPC)及びCDMA SPC(C_SPC)を備え、
前記F_SPC、G_SPC及びC_SPCは内部バスを介して互いに接続され、物理的実体に対するトラフィックコンバージェンスと、ゲートウェイの機能と、固定通信ネットワーク、GSMネットワーク及びCDMAネットワークそれぞれに対するSSPとを実現し、対応するネットワーク内のSS7、DSS1及びNo.1シグナリングのリンク層上の層のプロトコル処理を遂行し、かつ、対応するシステム内のサービス処理を遂行するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の統合モバイルゲートウェイ装置。
【請求項３】
前記CCM、AMP、CDP及びSPCは、HDLCプロトコルを介して互いに接続されることを特徴とする請求項１に記載の統合モバイルゲートウェイ装置。
【請求項４】
前記SPCは、TCP/IPプロトコルを介して前記ネットワークインタフェースに接続されることを特徴とする請求項１に記載の統合モバイルゲートウェイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信ネットワークで用いられるモバイルゲートウェイ装置を実現する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、最も人気のあるGSM(Global System for Mobile communication)ネットワーク、GPRSネットワーク及びCDMAネットワークのような様々な無線通信ネットワークが存在する。異なるオペレータが、オペレータ自身の無線通信ネットワークと、異なるサービスと、顧客基盤とを有するので、どのようなシングルオペレータのネットワークもサービス及びサービスエリアが完全ではない。それゆえに、オペレータの異なるネットワーク間で最適化設定及び相互相補性(mutual complementation)を実現するために、相互接続が必要とされる。ネットワーク相互接続を実行するために、通常、モバイルゲートウェイ装置は、他のネットワークに対するポータルのように異なるネットワーク内に配置されている。しかしながら、既存のモバイルゲートウェイ装置は、内部サービスを処理するモジュールしか保有せず、かつ、インタフェースの相互接続しか供給しない。それゆえに、前記モバイルゲートウェイ装置は、内部ネットワーク接続機能のみを成し遂げ(deliver)、ネットワーク間の様々なインタフェースを管理及び維持するのは難しいものとなっている。異なるオペレータのネットワーク間ではユニバーサル(universal)外部インタフェースが存在しないので、ネットワーク構造調整(adjustment)は、リレー、シグナリングリンク(signaling link)及びシグナリングデータのような困難な外部調整処理(coordination work)を伴うことになる。結果として、全般的なリソース利用及びネットワークの処理効率が低下する。既存のモバイルゲートウェイ装置を使ってのオペレータのネットワーク間での相互通信(inter-communication)及び決算(settlement)は、前記モバイルゲートウェイ装置を介して実行されなければならない。従って、各プライベートネットワークは、それ自体のモバイルゲートウェイ装置を必要とするが、それは決算(settling)ポイントの増加及び決算関係の複雑化及びネットワーク構築作業の低下をもたらす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、無線通信ネットワークで用いられるユニバーサル統合モバイルゲートウェイ装置を提供することであり、これは、ネットワーク相互接続の運用性(operability)及び標準化(normalization)を高め、内部決算を統合(unify)し、無線ネットワーク投資(investment)及びオペレーティングコストを削減し、かつ、全体的なリソース利用及び無線ネットワークの処理効率を改良することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記目的を達成するために、本発明による無線通信ネットワークで用いられる前記ユニバーサル統合モバイルゲートウェイ装置は、AMP(処理管理プロセッサ；Administration and Management Processor)と、CCM(通信制御モジュール；Communication Control Module)と、CDP(中央データベースプロセッサ；Central Database Processor)と、複数のSPC(サービス処理コントローラ；Service Processing Controller)と、ネットワークインタフェースとを備え、CCMはそれぞれAMP、CDP及びSPCと接続され、AMP、CDP及びSPCはそれぞれネットワークインタフェースに接続される。
【０００５】
AMPは、バックグラウンドモジュールからの全メンテナンス管理命令を受信し、かつ、関連した命令の処理及び転送を遂行するだけでなく、他のモジュールのためのデータ設定及び状態収集を実行し、他のモジュールのための状態、管理及び故障の処理の監視をするように構成されている。
CCMは、互いに接続されたCCM、AMP、CDP及びSPCから構成されるデータスイッチングネットワークを管理し、前記モジュール間の制御データフレームスイッチングを遂行するように構成されている。
CDPは、リレーリソース及びグローバル共用リソースを格納し、かつ、管理するように構成されている。
SPCは、異なるネットワーク内でサービスを処理し、ゲートウェイ及びSSP(サービススイッチングポイント；Service Switching Point)機能だけでなく、物理的実体(physical entity)のトラフィックコンバージェンス(traffic convergence)を実現し、SS7(シグナリングシステム7；Signaling System 7)、DSS1(データ加入者シグナリングシステムNo.1；Data Subscriber Signaling System No.1)及びNo.1シグナリングのリンク層上の層のプロトコル処理を遂行し、かつ、前記モバイルスイッチングシステム内のサービス処理を遂行するように構成されている。
【０００６】
前記SPCは、固定ネットワークSPC(F_SPC)、GSMネットワークSPC(G_SPC)及びCDMA(符号分割多重接続；Code Division Multiplexing Access)SPC(C_SPC)を備え、前記F_SPC、G_SPC及びC_SPCは、内部バスを介して互いに接続され、物理的実体に対するトラフィックコンバージェンスと、ゲートウェイの機能と、固定通信ネットワーク、GSMネットワーク及びCDMAネットワークそれぞれに対するSSPとを実現し、対応するネットワーク(corresponding network)内のSS7と、DSS1と、No.1シグナリングのリンク層上の層のプロトコル処理を遂行し、かつ、前記対応するシステム(corresponding system)でサービス処理を遂行するように構成されている。
【０００７】
本発明は、固定通信ネットワーク、GSMネットワーク及びCDMAネットワーク内で異なるネットワーク機能を組み合わせ、かつ、対応するネットワーク内でサービスを処理するために異なるネットワーク内のSPCを用いるので、これにより、主として、様々なネットワークリソースを管理でき、かつ、前記統合ゲートウェイのネットワークサービスエリア内でグローバルリソースの共用を実現できる。シングルゲートウェイと比較すると、本発明は、ネットワーク相互接続の運用性及び標準化を高め、異なるネットワーク間での内部決算を容易にし、オペレータの投資を削減し、全体的なリソース利用及びネットワークの効率を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を添付の図面を参照してさらに詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明の実施の形態のブロック図である。図１で示された前記統合ゲートウェイは、固定ネットワーク、GSMネットワーク及びCDMAネットワーク内のサービスのための統合オペレーション/メンテナンス/サポートプラットフォームである。前記統合ゲートウェイは、上記ネットワーク内の既存の全オペレーション/メンテナンス機能を効果的に統合し、統一シグナリングルーティング、リレールーティング及び設定機能を提供し、かつ、スイッチングゲートウェイのルーティング機能と組み合わせる。前記統合ゲートウェイの重要性は、それがリソース共用と、統一管理及び制御とを達成することにある。
【００１０】
図２を参照すると、前記統合ゲートウェイのアプリケーション環境が示されている。図２で示されるように、前記統合ゲートウェイは、他のネットワークオペレータの異なる通信ネットワークと接続するために、オペレータに対して統合外部インタフェースとしての機能を果たす。例えば、図２において、オペレータの前記統合ゲートウェイ1は、GSM MSC、CDMA MSC及び前記オペレータのIPフロントエンドユニットと接続する。オペレータのローカルネットワーク(GSMネットワーク、CDMAネットワーク、データネットワーク、リレーネットワーク及びSMSネットワーク)と、他のオペレータのネットワークと、企業プライベートネットワークとの間の相互接続ゲートウェイのように、前記統合ゲートウェイは、他のネットワークに対するインタフェースとして機能し、かつ、認証、会計及び決算を遂行する。前記統合ゲートウェイは、前記オペレータの全ローカルネットワークに対する共用ゲートウェイとして、さらに、前記オペレータのプライベートネットワーク間の前記相互接続ゲートウェイとしての機能を果たし、前記統合ゲートウェイは、ローカルネットワーク間でのインタフェースを相互接続し、かつ、前記ネットワーク間での認証、会計及び決算に責任を負う。それゆえに、前記統合ゲートウェイは、GSM及びCDMAネットワーク内でオリジナルゲートウェイの単に機能を付加するのではなく、代わりに、サービス、シグナリング、リソース、オペレーション＆メンテナンス、トラフィック統計及び警告に対する統一処理を提供するために、それらのゲートウェイを統合する。
【００１１】
図３は、前記統合ゲートウェイによるネットワーキングの一例である。図３に示されるように、統合ゲートウェイは、前記オペレータの異なる通信ネットワーク(例えば、図３におけるGSMネットワーク及びCDMAネットワーク)を接続するので、異なる通信ネットワーク内のサービスを処理するために、前記統合ゲートウェイ内のSPCは、集中的に分類され、かつ、制御されなければならない。
【００１２】
上記要求に従って実現される前記統合ゲートウェイは、図１に示される。無線通信ネットワークに対する前記ユニバーサル統合モバイルゲートウェイ装置は、AMP 1、CCM 2、CDP 3、SPC 4,5,6及びネットワークインタフェース7を備える。CCM 2はそれぞれAMP 1、CDP 3及びSPC 4,5,6と接続され、AMP 1、CDP 3及びSPC 4,5,6はそれぞれネットワークインタフェース7と接続され、前記CCM 2は、HDLC(High Data Link Control)プロトコルを介してAMP 1、CDP 3及びSPC 4,5,6と接続され、前記SPC 4,5,6は、TCP/IP(Transfer Control Protocol/Internet Protocol)プロトコルを介して前記ネットワークインタフェースと接続される。
【００１３】
上記SPC4,5,6はそれぞれF_SPC、G_SPC及びC_SPCであり、上記F_SPC4、G_SPC5及びC_SPC６は、内部バスを介して互いに接続され、かつ、物理的実体に対するトラフィックコンバージェンスと、ゲートウェイの機能と、固定通信ネットワーク、GSMネットワーク及びCDMAネットワークそれぞれに対するSSPとを実現するように構成され、対応するネットワーク内のSS7、DSS1及びNo.1シグナリングのリンク層上の層のプロトコル処理を遂行し、かつ、対応するシステム内のサービス処理を遂行する。
【００１４】
AMP1は、他のモジュールに対するデータ収集及び状態収集を実行するように構成される。AMP1は、バックグラウンドモジュールからの全メンテナンス命令を受信し、かつ、関連した命令の処理及び転送を遂行するだけでなく、他のモジュールに対する状態、管理及び故障の処理を監視する。
【００１５】
AMP、CDP及びSPCとともに、CCM2は、モジュール間の前記データスイッチングネットワークおよび制御データフレームスイッチングの管理を遂行する。
【００１６】
CDP3は、リレーリソース及びグローバル共用リソースを格納及び管理するように構成される。
【００１７】
SPC4は、異なるネットワークにおけるサービスを処理し、物理的実体に対するトラフィックコンバージェンスと、ゲートウェイの機能と、SSPとを実現し、SS7、DSS1及びNo.1シグナリングのリンク層上の層のプロトコル処理を遂行し、かつ、モバイルスイッチングシステム内のサービス処理を遂行する。
【００１８】
上述したように、異なるサービスを処理する２つまたはそれ以上のSPCは、HDLCを介してCCMと接続され、前記SPCは、内部バスを介して互いに接続され、前記SPCは、TCP/IPプロトコルを介してシリアルHDLCによって他のネットワーク(例えば、LAN)と接続される。F_SPC、G_SPC及びC_SPCは、シリアル同期HDLCによってCCMと接続される。前記F_SPC、G_SPC及びC_SPCは、それぞれTCP/IPプロトコルを介してシリアル同期HDLCによってLANと接続される。前記F_SPC、G_SPC及びC_SPCは、内部バスを介して互いに接続される。前記SPCは、シングルボードモジュールまたはラックモジュールで実現される。
【００１９】
前記SPCは、物理的設計および論理的設計で一致してもよいが、汎用シングルボード、バス、インタフェース及び他の汎用装置は、設計及び装置において一致は難しいかもしれない。すなわち、一連の前記統合ゲートウェイは、汎用シングルボード、バス、インタフェース及び他の汎用装置で実現されてもよい。
【００２０】
物理的設計及び論理的設計と一致するSPCが、異なるネットワークに対して機能的なモジュールとして用いられるとき、異なるサービスに対するそれらのSPC間の差は、対応するネットワークサービスを処理する負担を軽くするようなあー日とレーション(arbitration)ソフトウェア内に存在する。図４に示されるように、SPCは主に、最小制御システム、ネットワークポートコントローラ、バス変換ロジックモジュール、シリアルインタフェース通信制御モジュール及びメールボックスコントローラを備える。前記最小制御システムは、CPU、PCI-ISAブリッジ、BIOS及びDRAMを備える。CPUモジュールは、AMD K6-2 CPU、レベル2キャッシュ、レジスタTAG及びPCI-CPUブリッジを備える。前記CPUモジュールは、内部通信のためにCPUバスを用い、前記PCI-CPUブリッジは、PCIバスからCPUバスへの変換を遂行し、かつ、DRAMアクセスインタフェースを提供する。前記PCI-ISAブリッジは、PCIバスからISAバスへの変換を遂行する。DRAMは、プログラム及びデータの記憶媒体である。BIOSは、内蔵されたオペレーティングシステムPSOSのために、システム初期化(initiation)コード及び内蔵サポートソフトウェアBSPを格納する。前記バス変換ロジックモジュールは、PCIバスからユーザ定義の32ビットバスへの変換を遂行し、かつ、それから24ビットアドレスバス、32ビットデータバス及び部分的I/Oスペースを提供するために、PCI32ロジックモジュールを用いる。前記ネットワークポートコントローラは、PCIバスインタフェースから10/100イーサネット(登録商標)コントロールインタフェースへの変換を遂行するためにイーサネット(登録商標)コントローラを用いる。他のネットワークポートコントローラもまた、許容可能である。
【００２１】
SPCモジュールの前記メールボックス部は、２つの部分を備える。１つの部分は、マザーボードバスとインタフェース接続するために、かつ、HDLC HCCカードによるデータ転送を介して、前記モジュール内のバックプレート(back plate)または他のカードとの通信を遂行するために用いられる。他の部分は、HDLCコントロールモジュールと通信を行うために用いられる。前記シリアルインタフェースCCMは、HDLC通信コントロールモジュールを用いる。それは、前記SPCモジュール上のピンチプレート(pinch plate)HCCによって実現される。HCCは、それぞれが2つの2Mシグナリングバス(HW)を提供する２つのMPC860システムを備える。SPCモジュールは、前記HWによって他のモジュールと通信する。HCCはまた、デバッキング情報を印刷するためのエスケープシリアルポート及びRS232シリアルポートを提供する。HCCはまた、前記メールボックスを介してSPCマザーボードと通信する。
【００２２】
図１に示された前記統合ゲートウェイが図２に示された環境で適用される場合、異なるネットワーク間での呼び出し処理は、以下のようになる。
【００２３】
外部ネットワーク内のユーザが、統合オペレータのCDMAネットワークユーザを呼び出すとき、前記呼び出しは、前記外部ネットワークから前記統合ゲートウェイにルートされ(パス1)、そして、前記統合ゲートウェイから前記オペレータの前記CDMAネットワークにルートされる(パス3)。
【００２４】
パス1において、前記外部ネットワークにおける前記ユーザは、前記オペレータの前記CDMAネットワークユーザへの呼び出しを開始する。前記呼び出しは、前記外部ネットワークの前記ゲートウェイを介して前記オペレータの前記統合ゲートウェイまでルートされる。そして、パス3において、前記統合ゲートウェイは、呼び出しユーザの特性に従って、呼び出されたユーザがCDMAネットワークユーザであるかどうかを判断し、かつ、CDMAサービス(C_SPC)を処理する前記SPC上での呼び出しをセットアップする。次に、通常のCDMA呼び出し手順を介して前記内部CDMAネットワークに前記呼び出しをルートする。
【００２５】
前記オペレータのGSMネットワークユーザが、前記オペレータのCDMAネットワークユーザを呼び出すとき、前記呼び出しは、前記GSMネットワークから前記統合ゲートウェイへルートされ(パス2)、そして、前記統合ゲートウェイから前記CDMAネットワークにルートされる(パス3)。
【００２６】
最初に、パス1において、前記GSMネットワークユーザは、前記CDMAネットワークユーザへの呼び出しを開始する。前記呼び出しは、前記統合ゲートウェイにルートされる。次に、パス3において、前記統合ゲートウェイは、呼び出されたユーザの特性に従って、呼び出されたユーザがCDMAネットワークユーザであるかどうかを判断し、かつ、CDMAサービス(C_SPC)を処理する前記サービスモジュール上での前記呼び出しをセットアップする。C_SPCは、通常のCDMA呼び出し手順を介して、前記CDMAネットワークに前記呼び出しをルートする。
【００２７】
外部ネットワークのユーザが前記オペレータのGSMネットワークユーザを呼び出し、かつ、呼び出されたユーザが前記オペレータの前記CDMAネットワーク内をローミング(roam)した場合、前記呼び出しは、前記外部ネットワークから前記統合ゲートウェイにルートされ(パス2)、そして、前記統合ゲートウェイから前記CDMAネットワークにルートされる(パス3)。
【００２８】
第１に、パス(1)において、前記外部ネットワークにおける前記ユーザは、前記GSMネットワークユーザへの呼び出しを開始する。前記呼び出しは、前記外部ネットワークの前記ゲートウェイから前記オペレータの前記統合ゲートウェイまでルートされる。そして、パス3において、前記統合ゲートウェイは、呼び出されたユーザの特性に従って、呼び出されたユーザがGSMネットワークユーザであるかどうかを判断し、かつ、GSMサービス(G_SPC)を処理する前記サービスモジュール上での前記呼び出しをセットアップする。G_SPCがローミング番号(roaming number)を検索するとき、前記GSMユーザが前記CDMAネットワークにローミングしていることがわかる。それゆえに、G_SPCは前記内部インタフェースによってCDMAサービス(G_SPC)を処理する前記サービスモジュールに前記呼び出しを転送する。最後に、G_SPCは、通常のCDMA呼び出し手順を介して前記CDMAネットワークに前記呼び出しをルートする。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態のブロック図である。
【図２】アプリケーション環境における統合ゲートウェイの略ブロック図である。
【図３】統合ゲートウェイによるネットワーキングの一例である。
【図４】SPCの実施形態の構造図である。
【符号の説明】
【００３０】
１      AMP
２      CCM
３      CDP
４      F_SPC
５      G_FPC
６      C_FPC
【図１】
2005522126.tif 000003
【図２】
2005522126.tif 000004
【図３】
2005522126.tif 000005
【図４】
2005522126.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成16年12月3日(2004.12.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、無線通信ネットワークで用いられるモバイルゲートウェイ装置に関する。
【国際調査報告】
2005522126.tif 000007
2005522126.tif 000008
2005522126.tif 000009
2005522126.tif 000010