(57)【要約】【課題】  ダイバーシティハンドオーバ（ＤＨＯ）を実現できるパケット通信装置を提供する。【解決手段】  無線回線を収容するパケット交換装置のパケットスイッチ部にトランクとしてＤＨＯ処理部を接続する。ＤＨＯ時には該当パケットをＤＨＯ処理部に転送し、パケットの複製、同期選択をＤＨＯ処理部で行う。ＤＨＯの同時起動数が増加した場合にはＤＨＯ処理部を増設することで対応する。【選択図】  図１
2004260842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局から発せられるハンドオーバの要求に応じて、ハンドオーバ元基地局からハンドオーバ先基地局にハンドオーバを実行するパケット通信装置であって、
複数の無線基地局もしくは通信網との間でパケットの送受信を行う複数の回線インタフェース部と、
前記回線インタフェース部からの前記パケットを、該パケットのヘッダ情報に応じて前記複数の回線インタフェース部の何れかに出力するスイッチと、
前記回線インタフェース部および前記スイッチに接続され、前記移動局からのハンドオーバ要求信号とハンドオーバ確立信号を前記回線インタフェース部から受信する制御部と、
前記制御部と前記スイッチに接続され、前記ハンドオーバ要求信号に応じて、ハンドオーバ元基地局からの第１のパケットとハンドオーバ先基地局からの第２のパケットとを前記スイッチを介して受信すると、前記第１および第２のパケットのいずれかを選択して前記スイッチに出力するとともに、通信先からのパケットを前記スイッチを介して受信すると、該パケットを複製して前記スイッチに出力するダイバーシティハンドオーバ処理部と、を備え、
前記制御部は、前記ハンドオーバ確立信号を前記回線インタフェース部を介して受信すると、前記ハンドオーバ元基地局に関連する回線インタフェース部で受信したパケットの出力の停止を行い、前記ハンドオーバ先基地局に関連する回線インタフェース部で受信したパケットを、前記スイッチを介して前記通信先に関連する回線インタフェース部に出力するように前記ハンドオーバ元およびハンドオーバ先基地局に関連する回線インタフェース部を制御するとともに、前記通信先に関連する回線インタフェース部で受信したパケットを、前記スイッチを介して前記ハンドオーバ先基地局に関連する回線インタフェース部に出力するように前記通信先に関連する回線インタフェース部を制御することを特徴とするパケット通信装置。
【請求項２】
前記ダイバーシティハンドオーバ処理部は、前記第１のパケットと前記第２のパケットを受信すると、該第１のパケットと前記第２のパケットの同期をとり、いずれか良質のものを選択して前記スイッチに出力することを特徴とする請求項１記載のパケット通信装置。
【請求項３】
前記ダイバーシティハンドオーバ処理部は、前記スイッチ後段に複数設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のパケット通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線基地局から到達する信号を収容する、パケット通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
音声や画像など、データを転送する公衆通信網には、高い信頼性が要求される。マルチメディア時代を迎え、データを移動体通信を用いて伝送する事が多くなり、移動体通信にも高い信頼性が要求される様になってきた。
【０００３】
移動体通信には、移動局が移動しても、通信が引き続き実行されるためのハンドオーバー機能がある。図２に移動体通信のネットワーク構成を示す。移動局３−１と移動局３−２が通信を行っている。移動局３−１は基地局２−１のサービスエリアにあり、基地局２−１を経てネットワークに収容されている。移動局３−２は基地局２−ｎのサービスエリアにあり、基地局２−ｎを経てネットワークに収容されている。各基地局２からの信号はパケット通信装置１に収容され、ここでルーティングされて所望の基地局へと転送される。本図では移動局３−１か
ら基地局２−１を経て到来した信号はパケット通信装置１で基地局２−ｎを介して移動局３−２に転送される。また逆に移動局３−２から基地局２−ｎを経て到来した信号はパケット通信装置１で基地局２−１を介して移動局３−１に転送される。
【０００４】
移動局３−１が移動すると、基地局２−１のセルエリアから離れ、別の基地局２−２のセルエリアに入ることがある。この時、移動局３−１は通信する基地局を基地局２−１から基地局２−２に変更し、基地局２−２を用いて通信を継続する（ハンドオーバ機能）。この時、移動局３−１では通信する基地局を２−２に変更し、ＡＴＭ通信装置１では、移動局３−１との通信経路を移動局２−１経由から移動局２−２経由に切り替える。これによりハンドオーバが実現される。
【０００５】
本発明中で使用する言葉の定義を行う。ハンドオーバが行われる際、ハンドオーバ前に使用されている、ハンドオーバを行う移動局とパケット通信装置の間に張られたパスをハンドオーバー元のパス、ハンドオーバ後に使用される、ハンドオーバを行う移動局とパケット通信装置の間に張られたパスをハンドオーバー先のパスと呼称する。また、ハンドオーバを行う移動局が通信を行っている対向側の移動局を通信先の移動局と呼称する。
【０００６】
ハンドオーバを説明するためにまずパケット通信装置について説明する。図３に従来のパケット通信装置の構成例を示す。基地局からの信号が各伝送路１４を経てラインカード１１に収容されている。各ラインカード１１はパケットスイッチ１０に収容されており、ここで信号の交換を行う。またネットワーク４に接続される１ないし複数の伝送路１４ｍもラインカード１１ｍを介してパケットＳＷに収容される。パケットスイッチ１０、各ラインカード１１は制御系転送路１３を介して制御部１２と接続されている。この制御部１２はパケットスイッチ１０
、ラインカード１１、パケット通信装置１の制御、管理を行い、更に呼接続等も管理することがある（例えば、特許文献１参照）。また制御部１２はネットワークマネージメントシステムに接続され、そこから制御されることもある。
【０００７】
図４にラインカード１１の構成例を示す。伝送路１４から到来した信号は、物理レイヤ処理部で物理レイヤを終端し、パケットレイヤ処理部２１（例えばＡＴＭ交換装置ならばＡＴＭセルの処理を行う）に送られる。ここでパケットのヘッダ変換（ヘッダ変換テーブル２２を用いて、入力側ヘッダから出力側ヘッダ、装置内ヘッダを生成する）等を行い、スイッチインターフェース２３を介してパケットスイッチ１０に送られる。またパケットスイッチ１０から到来した信号はスイッチインターフェース２３を介してパケットレイヤ処理部に送られ、物理レイ
ヤ処理部から伝送１４に送出される。ラインカード１１上の各ブロックはＭＰＵバス２７を介してＭＰＵ２５と接続され、ＭＰＵ２５から制御される。ＭＰＵ２５は処理領域としてＲＡＭ２４を持ち、更に制御部インターフェース２６を介して制御系転送路１３に接続され、制御部１２から制御される。
【０００８】
図５にヘッダ変換テーブル２２の構成例を示す。受信側ヘッダ３０、装置内ヘッダ３１、送信側ヘッダ３２を一組とし、各コネクションに対して設定される。パケットが到来すると、到来したパケットに付与されている受信側ヘッダ３０から装置内ヘッダ３１、送信側ヘッダ３２を生成してパケットに付与する。
【０００９】
パケットスイッチ部１０では、ラインカード１１で与えられた装置内ヘッダに従い、パケットを所望のラインカード１１に転送する。
【００１０】
ハンドオーバを実現する際には、パケット通信装置１では呼の接続経路の変更を行う必要がある。接続経路の変更はラインカード１１上のヘッダ変換テーブル２２を変更することにより行われる。具体的には、まずハンドオーバ元の経路を収容するラインカード１１のヘッダ変換テーブル２２のコネクション設定を解除し、ハンドオーバ先の経路を収容するラインカード１１のヘッダ変換テーブル２２にコネクション設定を行い、最後に通信先の経路を収容するラインカード１１のヘッダ変換テーブルの設定をハンドオーバ先のラインカードに変更する。これ
により経路変更を実現することが出来る。
【００１１】
【特許文献１】特開平８−２３７２５６号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
然るに、従来のハンドオーバ処理では、切替時にハンドオーバ元のラインカード上のコネクション設定を一旦解除した後、ハンドオーバ先のラインカードの設定を行い、更に通信先のラインカードの設定を行う手順で、コネクションを再設定するため、通信が途切れてしまう問題があった。
【００１３】
本発明の目的は、ハンドオーバ時に通信の中断が起こらないハンドオーバを実現できるパケット通信装置を提供することにある。
【００１４】
また本発明の別の目的は、既存のパケット通信装置にカードを増設することにより、既存のハードウエアを変更せずに、ハンドオーバ時に通信の中断が起こらないハンドオーバを実現できるパケット通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
ハンドオーバ元から到来する信号とハンドオーバ先から到来する信号を双方受信出来、どちらかを選択して通信先に転送できる機能と、通信先から到来した信号をハンドオーバ元とハンドオーバ先の双方に転送できる機能を持つ、ダイバーシティハンドオーバ処理部（ＤＨＯ処理部）をトランクの形としてスイッチに接続する。ハンドオーバの要求があると、ハンドオーバ元とハンドオーバ先から到来する信号を双方ＤＨＯ処理部に送信し、ここで比較、選択した後に通信先に転送する。また通信先から到来した信号については、ハンドオーバの要求
があると、ＤＨＯ処理部に転送し、ここでハンドオーバ元とハンドオーバ先に転送する。またハンドオーバが確立された旨の通知を受けると、ハンドオーバ先から到来する信号は、パケットスイッチを介して（ＤＨＯ処理部は介さず）通信先に送信される。
【発明の効果】
【００１６】
パケット通信装置に対して、ＤＨＯ処理部を追加することで、ダイバーシティハンドオーバを実現できる。ダイバーシティハンドオーバ機能をスイッチの後段にトランク方式で配備することにより、よりフレキシブルなハンドオーバを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は本発明による、ダイバーシティハンドオーバを実現するためのパケット通信装置の構成図である。
【００１８】
パケット通信装置１は伝送路１４を収容するラインカード１１とパケットスイッチ１０、制御部１２に加え、ダイバーシティハンドオーバ（ＤＨＯ）処理部１５をパケットスイッチに接続されるトランクとして収容する。このＤＨＯ処理部１５には、ダイバーシティハンドオーバ時にハンドハンドオーバ元から到来する信号とハンドオーバ先から到来する信号の同期を取り、選択を行い、通信先に転送する同期選択部１６と、通信先の信号から到来する信号をハンドオーバ元とハンドオーバ先へと分配するパケット複製部１７を持つ。
【００１９】
ハンドオーバを行う移動局から通信先の移動局への信号の流れを選択側の信号、通信先の移動局からハンドオーバを行う移動局への信号の流れを分配側の信号と呼称して以下の説明を行う。
【００２０】
図６を用いて、ダイバーシティハンドオーバ時の選択側の信号に対するパケット通信装置１の動作を説明する。図中太線で表される矢印が信号の流れ、点線で表されたものがコネクション設定が行われているパスである。
【００２１】
（１）ハンドオーバが行われる前の通信フローを示す。ハンドオーバ元のパスを収容するラインカード１１−２からパケットスイッチを介して通信先基地局へのパスを収容するラインカード１１−３へとパケットがスイッチングされている。
【００２２】
（２）ハンドオーバの要求を受信すると、まずＤＨＯ処理部１５にハンドオーバを行うための設定を行う。具体的には、同期選択部１６でハンドオーバ元とハンドオーバ先のパスからパケットを受信し、選択して通信先へのパスを収容するラインカード１１−３へ転送できるように設定を行う。但しこの時にはまだパケットがＤＨＯ処理部１５には転送されていないので、実際のパケットはハンドオーバ元のパスを収容するラインカード１１−２から通信先へのパスを収容するラインカード１１−３へと転送されている。
【００２３】
（３）ＤＨＯ処理部１５への設定が完了すると、ハンドオーバ元のパスの信号とハンドオーバ先のパスの信号をＤＨＯ処理部１５に転送するようにハンドオーバ元から到来するパスを収容するラインカード１１−２、ハンドオーバ先から到来するパスを収容するラインカード１１−１上の設定を変更する。これによりパケットはＤＨＯ処理部１５を介して通信先へのパスを収容するラインカード１１−３へと転送される。また同期選択部１６では、ハンドオーバ元及びハンドオーバ先から到来する信号を受信し、比較同期を取った後、受信感度の良い信号を選択す
る。
【００２４】
（４）ハンドオーバ元の信号の切り離しを行う。まず、ハンドオーバ元のパスの信号を切断する。更にハンドオーバ先のパスの信号をＤＨＯ処理部１５に転送することから通信先のパスを収容するラインカード１１−３に転送するように、ハンドオーバ先のパスを収容するラインカード１１−１の設定を変更する。ＤＨＯ処理部１５の設定は残った状態になっている。
【００２５】
（５）ＤＨＯ処理部の設定を解除する。ＤＨＯ処理が完了する。
【００２６】
同様に図７を用いて、ダイバーシティハンドオーバ時の分配側の信号に対するパケット通信装置１の動作を説明する。
【００２７】
（１）ハンドオーバが行われる前の通信フローを示す。通信先のパスを収容するラインカード１１−３からパケットスイッチを介してハンドオーバ元へのパスを収容するラインカード１１−２へとパケットがスイッチングされている。
【００２８】
（２）ハンドオーバの要求を受信すると、まずＤＨＯ処理部１５にハンドオーバを行うための設定を行う。具体的には、通話先からのパスを収容するラインカード１１−３からのパケットを複製してハンドオーバ元のパスを収容するラインカード１１−２とハンドオーバ先のパスを収容するラインカード１１−１に対して、パケットを複製して転送出来るようにパケット複製部に設定する。この時、パケットは通信先のパスを収容するラインカード１１−３からハンドオーバ元のパスを収容するラインカード１１−２に対して直接転送されている。
【００２９】
（３）通信先のパスを収容するラインカード１１−３からのパス経路をハンドオーバ元のパスを収容するラインカード１１−２からＤＨＯ処理部１５に設定変更する。これによりＤＨＯ処理部１５内パケット複製部１７でパケットが複製され、ハンドオーバ元のパスを収容するラインカード１１−２とハンドオーバ先のパスを収容するラインカード１１−１の両方にマルチキャストされる。
【００３０】
（４）通信先のパスを収容するラインカード１１−３のパス経路をＤＨＯ処理部１５からハンドオーバ先のパスを収容するラインカード１１−１に変更する。これによりハンドオーバ元へのパケット転送は終了する。
【００３１】
（５）ＤＨＯ処理部の設定を解除する。ＤＨＯ処理が完了する。
【００３２】
図８にトランクを用いたＤＨＯ処理シーケンスを示す。図中右に示した（１）等の番号は図６、図７で示した番号を示している。まず移動局から制御部１２に対してＤＨＯ要求がある（６０）と、ＤＨＯ処理部１５に対してＤＨＯ起動６１が指示される。ＤＨＯ処理部１５では同期選択部８０に対して、ハンドオーバ元とハンドオーバ先から到来する信号の同期を取り、選択を行い、更にヘッダ変換を行う設定をする（８０）。同時にパケット複製部では、通信先からパケットを受信し、ハンドオーバ元とハンドオーバ先のパスを収容するラインカードにパケットを転送するように設定する（８１）。設定終了後、制御部に設定終了を通知する（６２）。
【００３３】
次にダイバーシティ受信の開始をハンドオーバ元ラインカード１１−２、ハンドオーバ先ラインカード１１−１、通信先ラインカード１１−３に指示する。ハンドオーバ元ラインカード１１−２、ハンドオーバ先ラインカード１１−１では選択側の信号をＤＨＯ処理部１５に転送するように設定を変更（８２、８３）し、通信先ラインカード１１−３では分配側の信号について、ＤＨＯ処理部１５に転送するように設定を変更する（８４）。各処理が収容すると設定終了通知を行う（６４）。
【００３４】
ＤＨＯ処理部１５ではパケットの受信を開始し、分配側信号については同期処理を行い、ダイバーシティ受信が確立される（８５）。ダイバーシティ受信状態になると、制御部１１に通知を行う。
【００３５】
移動局側でダイバーシティ受信が確立した通知を受ける（６６）と、まずはじめにダイバーシティ受信終了指示（６７）をハンドオーバ元ラインカード１１−２に行う。ハンドオーバ元ラインカード１１−２では選択側のヘッダ変換テーブルの設定を解除する（８６）。そして解除通知を行う（６８）。
【００３６】
次にハンドオーバ先ラインカード１１ー１と通信先ラインカード１１−３に対してダイバーシティ受信終了指示を行う（６９）。ハンドオーバ先のラインカード１１−１では選択側の信号のヘッダ変換テーブルを通信先ラインカードに変更し（８７）、通信先のラインカードでは分配側の信号のヘッダ変換テーブルをハンドオーバ先ラインカードに設定変更する（８８）。これで信号のダイバーシティ送受信は終了する。終了すると設定終了通知（７０）を行う。
【００３７】
最後にＤＨＯ処理部のリソース解放を行うためＤＨＯ終了指示を行う（７１）。ＤＨＯ処理部１５では選択側、受信側のヘッダテーブルを解除し、リソースを解放する（８９）。そして終了通知をおこない（７２）、ダイバーシティハンドオーバが終了する。
【００３８】
図９にＤＨＯ処理部１５の詳細構成例を示す。パケット複製部１７と同期選択部１６はＭＰＵバスを介してＭＰＵ５３に接続されている。ＭＰＵ５３はワークエリアとしてＲＡＭ５２を持ち、更に制御部インターフェース５４を介して制御部に接続されている。
【００３９】
パケット複製部１７ではパケットスイッチからスイッチインターフェース４０−１でパケットを受信すると、ＤＨＯ元へのパケット処理部４２−１とＤＨＯ先へのパケット処理部４２−２に対して信号を分配する。ここでは２つに分配する例を挙げているが、２つ以上複数に分配する事も問題はない。そして両パケット処理部４２ではヘッダ変換テーブル４３の設定に従いヘッダ変換を行い、バッファ４４に転送する。セレクタ４５では両バッファ４３からパケットを読み出し、スイッチインターフェース４１−１を介してパケットスイッチに入力する。
【００４０】
同期選択部１６では、スイッチインターフェース４０−２を介してパケットを受信する。セレクタ４６ではハンドオーバ元から到来したパケットとハンドオーバ先から到来したパケットをヘッダによりそれぞれ対になったバッファ４７に転送する。同期回路４８では、それぞれハンドオーバ元から到来したパケットとハンドオーバ先から到来したパケットのシーケンス番号を比較し、同期を取り、選択回路に送る。選択回路４９では、所定のアルゴリズムに従い、パケットの選択を行い、ヘッダ変換５０に転送する。ヘッダ変換では通信先のパスを収容するラ
インカード向けにヘッダを変換する。セレクタ５１ではスケジューリングを行いパケットを送出し、スイッチインターフェース４１−２を介してパケットスイッチにパケットを転送する。
【００４１】
図１０に本発明によるダイバーシティハンドオーバの別の実施例を示す。ＤＨＯ処理部１５の同期選択部１６とパケット複製部１７への入力ポートと出力ポートをまとめ、セレクタによりＤＨＯ処理部１５内部で分離多重する。これによりＤＨＯ処理部１５を接続するポートを削減することが出来る。
【００４２】
また、マルチキャスト機能をもつパケットスイッチを使用し、ＤＨＯ処理部のパケット複製部をパケットスイッチのマルチキャスト機能で代用してもよい。
【００４３】
以上に述べた方式で、ダイバーシティハンドオーバを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明によるダイバーシティハンドオーバをＤＨＯトランクを用いて行うパケット通信装置の一例を示す図である。
【図２】無線通信のハンドオーバを説明する図である。
【図３】従来のパケット通信装置を説明する図である。
【図４】パケット通信装置に収容されるラインカードの一例を示す図である。
【図５】ヘッダ変換テーブルの一例を示す図である。
【図６】本発明によるダイバーシティハンドオーバをＤＨＯトランクを用いて行う手順の一例を説明する図である。
【図７】本発明によるダイバーシティハンドオーバをＤＨＯトランクを用いて行う手順の一例を説明する図である。
【図８】本発明によるダイバーシティハンドオーバをＤＨＯトランクを用いて行う手順の一例を説明するシーケンス図である。
【図９】本発明によるＤＨＯ処理部の構成例を示す図である。
【図１０】本発明によるダイバーシティハンドオーバをＤＨＯトランクを用いて行うパケット通信装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  パケット通信装置
２  基地局
３  移動局
４  ネットワーク
１０  パケットスイッチ
１１  ラインカード
１２  制御部
１４  伝送路
１５  ＤＨＯ処理部
【図１】
2004260842.tif 000003
【図２】
2004260842.tif 000004
【図３】
2004260842.tif 000005
【図４】
2004260842.tif 000006
【図５】
2004260842.tif 000007
【図６】
2004260842.tif 000008
【図７】
2004260842.tif 000009
【図８】
2004260842.tif 000010
【図９】
2004260842.tif 000011
【図１０】
2004260842.tif 000012