(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのパケット制御機能（ＰＣＦ）と少なくとも１つのパケット・データ・サービシング・ノード（ＰＤＳＮ）を含む無線通信システムにおいて、最初のＭＳ識別番号（Ｉｄ）を有する最初の移動局（ＭＳ）とのパケット・データ通信のために１つのＰＤＳＮを選択する方法であって、前記最初のＭＳと前記１つのＰＤＳＮの間のパケット・データ通信を確立するために最初のＰＣＦが割り当てられる、前記方法は、
複数のＰＣＦ内において、独自のＰＤＳＮＩｄ番号とＰＤＳＮＩＰアドレスとが対応付けられたテーブルを維持し、前記ＰＤＳＮＩｄ番号は０からｎ−１までの順序であり、
前記最初のＰＣＦ内において、前記最初のＭＳ Ｉｄの少なくとも一部がｎにより割られたときに、商における剰余に等しいＰＤＳＮ Ｉｄ番号を得ることによって前記１つのＰＤＳＮを選択し、
前記複数のＰＣＦからどのＰＣＦが割当てられるかに関わらず、選択される最初のＰＤＳＮ Ｉｄ番号は同一である前記方法。
【請求項２】
前記ＰＤＳＮの前記選択が前記最初のＭＳ Ｉｄに応答することを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記最初のＰＣＦを通じて、前記選択されたＰＤＳＮ Ｉｄ番号に対応する前記ＩＰアドレスと前記最初のＭＳとの間で、パケット・データ通信を経路選択することを更に含む請求項１の方法。
【請求項４】
前記最初のＰＣＦが、選択された前記最初のＰＤＳＮＩｄ番号に対応するＩＰアドレスへ接続されない場合は、代わりのＰＤＳＮ Ｉｄ番号を再選択する請求項３記載の方法。
【請求項５】
代わりのＰＤＳＮ Ｉｄ番号の前記再選択は、前記最初のＰＤＳＮ Ｉｄ番号を変更することと、その変更された最初のＰＤＳＮ Ｉｄ番号をｎにより割ることと、前記商の前記剰余に等しい前記ＰＤＳＮ Ｉｄ番号を選択することを含む請求項４記載の方法。
【請求項６】
代わりのＰＤＳＮ Ｉｄ番号の前記再選択のために、前記最初のＰＤＳＮ Ｉｄ番号がランダムに変更される請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記最初のＰＤＳＮ Ｉｄ番号が「１」だけ、変更される請求項５記載の方法。
【請求項８】
代わりのＰＤＳＮ Ｉｄ番号の前記再選択が、
前記最初のＰＤＳＮ Ｉｄ番号および関連のＩＰアドレスをテーブルから除去することと
前記テーブル中に残っているＰＤＳＮの前記数により前記最初のＭＳ Ｉｄを割ることと、
前記商の前記剰余に等しい前記ＰＤＳＮ Ｉｄ番号を選択することを含む請求項５記載の方法。
【請求項９】
パケット・データを通信するための無線通信のシステムであって、
独自の識別番号（Ｉｄ）を有する最初の移動局（ＭＳ）であって、前記最初のＭＳは、無線パケット・データ通信のためのトランシーバを有するものと、
ＭＳとのパケット・データ通信のためのポートと、インターネット・プロトコル（ＩＰ）アドレスに対応するＰＤＳＮとのパケット・データ通信のためのポートを各々有する複数のｍパケット制御機能（ＰＣＦ）と、
ＰＣＦとのパケット・データ通信のためのポートを各々有する複数のｎパケット・データ・サービシング・ノード（ＰＤＳＮ）であって、各ＰＤＳＮが独自のＩＰアドレスと独自の番号を有するものを含み、
前記最初のＭＳと前記ＰＤＳＮの間のパケット・データ通信を確立するために最初のＰＣＦが割り当てられ、
各ＰＣＦは、独自のＰＤＳＮＩｄ番号とＰＤＳＮＩＰアドレスとが対応付けられたテーブルを維持し、前記ＰＤＳＮＩｄ番号は０からｎ−１までの順序であり、
前記最初のＰＣＦは、前記最初のＭＳ Ｉｄの少なくとも一部がｎにより割られたときに、商における剰余に等しいＰＤＳＮ Ｉｄ番号を得ることによってＰＤＳＮを選択し、
どのＰＣＦが割当てられるかに関わらず、選択される最初のＰＤＳＮ Ｉｄ番号は同一である前記システム。
【請求項１０】
最初のＰＣＦが、選択された前記最初のＰＤＳＮＩｄ番号に対応するＩＰアドレスへ接続されない場合は、代わりのＰＤＳＮ Ｉｄ番号を再選択する請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
前記最初のＰＣＦが代わりのＰＤＳＮ Ｉｄ番号を再選択することは、前記最初のＰＤＳＮ Ｉｄ番号を変更することと、前記変更された最初のＰＤＳＮ Ｉｄ番号をｎにより割ることと、前記商の中の前記剰余に等しい前記ＰＤＳＮ Ｉｄ番号を選択することを含む請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
代わりのＰＤＳＮ Ｉｄ番号の再選択のために、前記最初のＰＣＦが、前記最初のＰＤＳＮ Ｉｄ番号をランダムに変更する請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記最初のＰＣＦが「１」だけ、前記最初のＰＤＳＮ Ｉｄ番号を変更する請求項１１記載のシステム。
【請求項１４】
前記最初のＰＤＳＮ Ｉｄ番号および関連のＩＰアドレスをテーブルから除去すること、テーブル内に残っている前記ＰＤＳＮの数により前記最初のＭＳ Ｉｄを割ることと、前記商の前記剰余に等しい前記ＰＤＳＮ Ｉｄ番号を選択することにより、前記最初のＰＣＦが代わりのＰＤＳＮ Ｉｄ番号を再選択する請求項１１記載のシステム。
【請求項１５】
パケット制御機能（ＰＣＦ）であって、
独自のＰＤＳＮＩｄ番号とＰＤＳＮＩＰアドレスとが対応付けられたテーブルを有し、
前記ＰＤＳＮＩｄ番号は０からｎ−１までの順序であり、
前記ＰＣＦは、ＭＳ  ＩＤを有する移動局（ＭＳ）からパケットデータ通信要求を受信し、前記ＭＳ Ｉｄの少なくとも一部がｎにより割られたときに、商における剰余に等しいＰＤＳＮ Ｉｄ番号を得ることによって前記ＭＳに対するＰＤＳＮＩＰアドレスを選択し、
前記テーブルは、ＰＤＳＮＩｄ番号に対応付けられる少なくとも１つのダミーアドレスを維持するように適応され、前記ダミーアドレスは対応付けられたＰＤＳＮＩｄ番号のＰＤＳＮがＰＣＦによって接続できないことを表す、前記ＰＣＦ。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのダミーアドレスに対応付けられたＰＤＳＮＩｄ番号が選択された場合、前記ＰＣＦは、前記ＰＤＳＮ Ｉｄ番号＋１をｎにより割って、商の中の剰余に等しいＰＤＳＮ Ｉｄ番号を得ることにより、前記ＭＳに対する代りのＰＤＳＮＩＰアドレスを再選択する請求項１５に記載のＰＣＦ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
この発明は、一般に無線通信に関し、特に第３世代（３Ｇ）高度分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）通信システムにおいてパケット・データ・サービスを供給するために、無線移動局（ＭＳ）へパケット・データ・サービング・ノード（ＰＤＳＮ）を割当てるシステムと方法に関する。
【０００２】
ＩＳ―９５Ｂ規格により規定される第２世代ＣＤＭＡシステムにおいて、あるＭＳから基地局へのアップ・リンク・データ・バーストは、典型的に８またはそれ以下の少数のフレームに限定される。データ速度は、４．８ｋｂｐｓに限定され、これは専用（音声）チャネルの毎秒９．６または１４．４キロビット（ｋｂｐｓ）で作動するユーザにより使用されるデータ速度よりも遅いものである。規格のＩＳ―２０００本文に記述された３Ｇ  ＣＤＭＡは、通信パケット化されたデータをサポートするために、より長いメッセージ（メッセージごとにより多くのフレーム）およびより速いデータ速度の両方を受け入れるように設計されている。３８４ｋｂｐｓのデータ速度が構想されている。パケット・データを通信するための３Ｇ  ＣＤＭＡの能力は、無線電話を通じてコンピュータによりユーザがインターネットへ間断なくアクセスできるようにするであろう。
【０００３】
ＭＳとインターネットへのＰＤＳＭポータルの間で大量のデータを転送することは、データ・ネットワーク通信が移動交換センター（ＭＳＣ）を通じて経路選択されなければならない伝統的なＰＳＴＮ回線交換システムから、フレーム・リレーまたはインターネット・プロトコル（ＩＰ）データ・パケットを搬送できる他のリンク層トランスポートを使用する無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）基地局コントローラ（ＢＳＣ）へＰＤＳＮをローカル的に接続できるシステムへ変更することにより支援される。
【０００４】
図１は、先行技術の３Ｇ  ＣＤＭＡ無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＭ）のアーキテクチャを図示する。パケット制御機能（ＰＣＦおよびＰＤＳＮは、第３世代パートナーシップ・プロジェクト２（３ＧＰＰ２）により定義される二つの新しい構成要素であり、パケット・データ・コールにのみ関連する。ＰＤＳＭとＰＣＦ結合の要素の数は多対多であり、これは典型的に多数のＰＣＦがそれぞれのＰＤＳＮへ接続されることを意味する。同様に多数のＰＤＳＮが典型的に各々のＰＣＦへ接続される。
【０００５】
たとえばあるＭＳの要求により、パケット・データ・コールが最初のに確立されると、ＢＳおよび関連のＢＳＣがリンク内の要素として選択される。典型的にＢＳＣは、ある特定のＢＣＦに関連していて、ＰＣＦはそのＢＳに共同配置されることもできる。ＰＣＦはＰＤＳＮに接続されなければならず、言い換えればＰＤＳＮは（最初に）ＭＳのために選択されなければならない。現在ＰＤＳＮの初期割り当てについては、ＩＳ−２０００規格は、何も存在しない。
【０００６】
更にＭＳとＰＤＳＮの間のパケット・データ・リンクは、最初に選択されると、ＭＳがパケット・データを通信するのを止めると休止状態となるだろう。この状態においてエアー・インターフェイス・トラフィックおよび制御チャネルは開放されるが、ＰＤＳＮとＭＳの間のポイント・ツー・ポイント（ＰＰＰ）接続は、維持される。休止ＭＳがローミングすることが予想される。ＰＣＦとＢＣＳの間の関係に関わりなく、ある休止ＭＳが異なったパケット・ゾーン（すなわち新しいＰＣＦ）へローミングする。この新しいＰＣＦは、通知されなければならず、それはそれからＰＤＳＮの一つへ新しい接続を設立しなければならない。古いＰＣＦによりあらかじめ選択されたＰＤＳＮを、この新しいＰＣＦが選択することが非常に望ましい。この方法においては、以前のＰＤＳＮがすでにＰＰＰ接続を有する場合に、古いＰＣＦと新しいＰＣＦの間で休止ハンド・オフが起きたときも、再設立するのに必要なオーバー・ヘッドを最小化する必要がある。
【０００７】
現在の３Ｇ  ＣＤＭＡネットワーク・アーキテクチャは、古いＰＣＦによりあらかじめ選択されたＰＤＳＮの新しいＰＣＦを通知するために定義されたインターフェイスまたは機構を有しておらず、また全ネットワーク内のすべての資源を監視する第３の構成要素も存在しない。
【０００８】
新しいＰＣＦが選択されなければならない場合に、休止状態にあるＭＳに対するパケット・データ通信のために同一のＰＤＳＮを選択する方法があれば便利である。
【０００９】
既存のネットワーク・アキテクチャーを使用して、ＭＳ休止状態再選択処理内で同一のＰＤＳＮが選択できれば有利である。
【００１０】
ＰＣＦとＰＤＳＮの装置が互いに他について特別な知識なしで、特別なネットワーク通信なしで、または休止状態再選択を制御する独立のネットワーク構成要素なしに、ＭＳ休止状態再選択処理において同一のＰＤＳＮが選択できれば有利である。
【００１１】
（発明の要約）
無線通信システムにおいてＭＳとのパケット・データ通信のためにＰＤＳＮを選択する方法が提供される。この方法は、独自のＰＤＳＮ（識別）番号のレコードを発生すること、およびレコード内のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の番号に応答してＰＤＳＮ識別（Ｉｄ）番号を選択することを含む。ＰＤＳＮの選択はまた、ＭＳ国際移動局識別子（ＩＭＳＩ）にも応答する。
【００１２】
本発明の一面によればこの無線通信システムは、独自なＩＰアドレスを有する複数のｍ個のＰＣＦと複数のｎ個のＰＤＳＮを有する。それからこの方法は、各ＰＣＦにおいてＰＤＳＮ  Ｉｄ番号のレコードを発生すること、ＭＳ  ＩＭＳＩに応答してレコード内のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の全数（ｎ）に応答して、ＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を選択することを含む。
【００１３】
ＰＤＳＮ  Ｉｄ番号のレコードは、ＰＤＳＮ  ＩＰアドレスへの相互参照付きのＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の順序付きシーケンスを有するテーブルである。最初のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の選択は、テーブルの中の（ｎ）ＰＤＳＮの数よりこの最初のＭＳ  ＩＭＳＩを割ることを含む。詳しくは最初のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の選択は、この最初のＭＳ  ＩＭＳＩをｎで割ったときに、その商の剰余に等しい数によりＰＤＳＮを選択することを含む。
【００１４】
選択テーブル内にリストされたすべてのＰＤＳＮを、テーブルをホストする最初のＰＣＦへ接続する必要はない。最初のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号に関連するＩＰアドレスへ、最初のＰＣＦ番号が接続されない場合は、接続できない。そのときこの方法は、最初のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を計算した後に、更に代わりのＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を再選択することを含む。本発明の一面によれば、代わりのＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の再選択は、典型的に「１」を加えて最初のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を変化させて、この変化させた数をｎにより割ることを含む。それから商の剰余に等しい数を有するＰＤＳＮが選択される。
【００１５】
代案として、代わりのＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の再選択は、最初のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号と関連のＩＰアドレスをテーブルから除去することと、テーブルの中に残ったＰＤＳＮの数によりＭＳ  ＩＭＳＩを割ることと、商の剰余に等しいＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を選択することを含む。
【００１６】
パケット・データを通信するための無線通信システムも供給される。このシステムは、ＩＭＳＩのような独自な識別番号（Ｉｄ）を有する最初の移動局（ＭＳ）、および無線パケット・データ通信のためのトランシーバを有する。このシステムは複数のｍ個のＰＣＦを含む。各ＰＣＦは、複数のＭＳおよび複数のｎ個のＰＤＳＮの少なくとも一つとのパケット・データ通信のためのポートを有する。各ＰＤＳＮは、パケット・データ通信のためのポート、独自なＩＰアドレス、および独自な（識別）番号を有する。各ＰＣＦは、前記ｎ個のＩＰアドレスと相互参照するｎ個のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の順序付きシーケンスを有するテーブルを含む。テーブル中のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の共通の順序付けのために、各ＰＣＦは、最初のＭＳを含むパケット・データ通信のための同一のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を選択する。この選択処理は、最初のＭＳ  Ｉｄおよびテーブル中のＰＤＳＮの番号に応答する。
【００１７】
（好ましい実施例の詳細な説明）
要するに、本発明の中心は機械で実行可能な命令のセットに具体化された方法論である。典型的にこれらの命令は、メモリのようにコンピューターによりアクセスでき、またはコンピュータにより読むことができる、媒体に書かれている。命令のセットが典型的にコンピュータ・アプリケーションとして具体化され、これがコンピュータ・マイクロプロセッサを命令して、下記に説明するアルゴリズムに従って、ＰＣＦにＰＤＳＮを選択させるのに必要な一連のステップを遂行させる。
【００１８】
ＰＤＳＮは、ＰＣＦにおいて構成されなければならない。各ＰＣＦは、それが接続されているすべてのＰＤＳＮを含むテーブルを維持する。各テーブル入力は、ＰＤＳＮ識別（Ｉｄ）番号およびそのＰＤＳＮに関連するＩＰアドレスを含まなければならないが、これに限定されない。重要なことは、すべてのＰＣＦにおいてＰＤＳＮ  Ｉｄ番号が一貫して割り当てられ、所定の順序付きシーケンス（昇順、降順）により記憶されることである。一つのＰＣＦ内に構成され得るようなそうしたテーブルの一例を、下記に示す（表１）。
【表１】
表１
ＰＤＳＮ番号      ＩＰアドレス
０            ａａａａ
１            ｂｂｂｂ
ｎ−１        ｘｘｘｘ
【００１９】
ＰＤＳＮは、０から（ｎ−１）まで（ローカル的に）番号を付けられて、ＰＤＳＮ  Ｉｄアドレスに基いて昇順に記憶される。ａａａａ＜ｂｂｂｂ＜．．．＜ｘｘｘｘであることが仮定され、またｎがこのＰＣＦに利用可能なＰＤＳＮの全数であることが仮定されている。下記にさらに詳述するが、たとえそのＰＤＳＮがこのテーブルをホストするＰＣＦに接続されていなくとも、ＰＤＳＮを選択テーブルの中へ入力できる。
【００２０】
ＭＳの独自な識別番号（ＩＤ）に基いてＰＣＦは、特定のＭＳについてどのＰＤＳＮを選択するかを決定する。典型的には、ＩＭＳＩが使用される。それから下記の計算が遂行される。
【数１】
PDSN No.=(MobileIMSI)modulo n
【００２１】
理解すべきは、ｍｏｄｕｌｏ  ｎはコンピュータ処理であって、そこに商の剰余が答えとして使用されていることである。この場合商はｎで割ったＭＳ  ＩＭＳＩである。ｎは、このＰＣＦに対してローカル的に利用可能なＰＤＳＮの全数であって、ネットワーク全体の全数でないことに注意されたい。しかしながらネットワークが全部接続されている時は、下記のように「ローカル」ｎがネットワーク全体のＰＤＳＮの全数になる。
【００２２】
図２は、無線通信システム１０内のＰＣＦ装置とＰＤＳＮ装置の例示的な接続を示す。「０」（１２）、「１」（１４）、および「２」（１６）のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を有するｎ個のＰＤＳＮ装置があって、ｎは３に等しい。ＰＤＳＮユニット１２−１６のそれぞれのＩＰアドレスは、「００１７」、「００２」、「００３」であり、ＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の順序付きシーケンスに対応して図２に示されている。図２に示すようにｍ個のＰＣＦ装置、すなわちＰＣＦ１（１８）、ＰＣＦ２（２０）、ＰＣＦ３（２２）があり、ｍは３に等しい。ＰＣＦ装置１０−２０は、すべてＰＤＳＮ初期選択テーブルにより構成されている。表２は、ＰＣＦ１（１８）のためのＰＤＳＮ選択テーブルである。ＰＣＦ装置とＰＤＳＮ装置の両方は、パケット・データの通信のポートを有する。最初のＭＳ２４が、パケット・データの通信のトランシーバを有することが示されている。この最初のＭＳ２４は、システム１０の他の要素（図示なし）を通じて、最初のＰＣＦ１８へ接続されている。ＰＣＦ１（１８）は、ＰＤＳＮにより、最初のＭＳ２４にインターフェイスするように割当てられているのが示される。
【表２】
表２
ＰＤＳＮ番号        ＩＰアドレス
０                ００１
１                ００２
２                ００３
【００２３】
最初のＭＳ２４が３，０００，００１のＩＭＳＩを有すると仮定すると、ｎ（３）により３，０００，０００１を割って、剰余「１」ができる。ＩＰアドレス「００２」を有するＰＤＳＮ１（１４）が選択される。
【００２４】
接続の損失、ＰＤＳＮ容量の超過、または他に物理リンクが何も現存しないことなどの理由により、選択されたＰＤＳＮが利用できない場合は、ＰＣＦが移動局ＩＭＳＩに基いて、テーブルから代わりのＰＤＳＮを再選択する。この連続選択処理は、最終的にＰＤＳＮが選択されるまで最大（ｎ―１）回にわたり繰り返される。
【００２５】
本発明の一つの面において、この連続的選択は、下記のように再選択されるＰＤＳＮを計算する。
【数２】
ＰＤＳＮ  Ｎｏ.＝（最後に選択されるＰＤＳＮ  Ｎｏ.＋１）ｍｏｄｕｌｏ  ｎ
【００２６】
上記の例に関して、ｎ＝３でＩＭＳＩが３，０００，０００１であるときに、
【数３】
PDSN No.=(1+1)modulo 3=2
【００２７】
こうして、アドレス「００３」を有するＰＤＳＮ２（１６）が選ばれる。この再選択方法の一つの問題は、共通ＰＤＳＮを再選択するというＭＳの統計的傾向があり、システム内の負荷の不均衡をもたらすことである。
【００２８】
本発明の他の一面において、再選択処理は違うやり方で取り扱われる。数ｎは１まで減少されて、計算が下記のように繰返される。
【数４】
PDSN No.=(MobileIMSI)modulo(n-1)
【００２９】
しかしながらこの処理はいつもうまく行くわけではない。上記の例に関してｎ＝３で、ＩＭＳＩが３，０００，０００１のときに
【数５】
PDSN No.=(3,000,001)modulo 2=1,
これはＰＤＳＮ１（１４）が選択された最初の選択と同じ結果を受け取る。つまりこの再選択処理は、新しいＰＤＳＮを選択することができなかった。しかしながら、修正によって、この考え方をうまく動作させることができる。一つの修正には、最後に選択されたＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を表から一時的に除去して、テーブルの番号を付け換えることが含まれる。
【００３０】
たとえば最初の選択処理でＰＤＳＮ１（１４）、（すなわちＰＤＳＮ  Ｎｏ.＝ＩＭＳＩ％３＝１）を選択するが、しかしＰＤＳＮ１（１４）が使用できないと仮定する。それからＰＤＳＮテーブルが、この移動体２４についてのみテーブル３へ変更される。言い換えればテーブル３は、ＰＣＦ１（１８）のＰＤＳＮ選択テーブルであって、最初に選択されたＰＤＳＮが利用できない場合に、再選択処理のために修正されたものである。
【表３】
表３
ＰＤＳＮ番号      ＩＰアドレス
０              ００１
１              ００３
【００３１】
旧ＰＤＳＮ１（１４）がテーブルから一時的に除去されて、ＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を順序付きシーケンスに保持する結果、すなわち昇順の再順序付けの結果として、旧ＰＤＳＮ２（１６）が今やＰＤＳＮ１になる。連続的な選択はこの更新されたテーブルを使用して、この例ではＩＳＭＩ％（モジュロ）２を使用して、アドレス「００１」とアドレス「００３」のＰＤＳＮの間の選択を選択する。連続的な選択が成功した後に、元のＰＤＳＮテーブル（この例では表２の３つの入力と共に）が上述のとおり次の通常の選択のために回復される。
【００３２】
図３と図４は、ＰＣＦ装置とＰＤＳＮ装置の部分的に接続されたネットワークの例を示す。部分的に接続されたネットワークにおいて、同一のＰＤＳＮが再選択される尤度を増大させるために、一層多くの行をＰＤＳＮテーブルへ（ネットワーク管理を通じて）挿入することができ、これにより一つのクラスタ内のすべてのＰＤＳＮが独自に番号付けされ、隣接する複数のＰＣＦが同一のテーブルを使用するようになる。下記の表４は、図３のＰＣＦ１（１８）およびＰＣＦ２（２０）において構成されたＰＤＳＮ選択テーブルを示す。
【表４】
0004646478.tif 000002
【００３３】
図３と表４に対してＰＣＦ１（１８）が示され、ＰＤＳＮ０（１２）、ＰＤＳＮ１（１４）、ＰＤＳＮ２（１６）に接続されている。ＰＣＦ２（２０）が示され、ＰＤＳＮ２（１６）、ＰＤＳＮ３（２６）に接続されている。もし最初のＭＳ２４が休止モードに入り、ローミングの結果としてＰＣＦ２（２０）へ再割り当てされれば、ＰＣＦ１（１８）がパケット・データ通信に使用していたのと同一のＩＰアドレスをＰＣＦ（２０）が選択されれば、望ましい。完全に接続されたシステムにおいては、どのＰＣＦが最初のＭＳ２４に割り当てられているかに関わりなく、最初のＭＳ２４のために同一のＩＰアドレスを与えるように選択処理を強制することができる。完全に接続されていないシステムにおいては、選択されたＰＤＳＮがすべてのＰＣＦにたまたま接続されていれば、同一の結果が保証される。最初のＭＳ  ＩＭＳＩがなお３，０００，００１であり、ｎが４に等しいと仮定すれば、最初のＰＣＦ１８が下記のようにＰＤＳＮ１（１４）を下記のように選択する。
【数６】
PDSN Id No.=(3,000,001)modulo4=1
【００３４】
最初のＭＳ２４が後で第２のＰＣＦ２０へ割り当てられれば、ＰＣＦがテーブル内のシーケンスを使用するので、選択処理が同一のＰＤＳＴ  Ｉｄ番号を選択する。最初のＰＣＦ１８と第２のＰＣＦ２０は両方ともＰＤＳＮ１（１４）に接続されているので、新しいＰＰＰを設立する必要なしにＩＰアドレスが維持される。
【００３５】
下記の表５は、図４のＰＣＦ１（１８）およびＰＣＦ２（２０）において、構成されるＰＤＳＮ選択テーブルを示す。
【表５】
0004646478.tif 000003
【００３６】
図４と表５は、第２のＰＣＦ２０がＰＤＳＮ１へ結合されていないこと以外は、図３（表４）の例に類似した状況を図示する。最初のＭＳ２４が第２のＰＣＦ２０へ割り当てられると、最初のＰＣＦ１８がしたようにテーブルがＰＤＳＮ１（１４）を選択する。これはＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の同一の順序付きシーケンスをテーブルが有するためである。しかしながら第２のＰＣＦ２０はＰＤＳＮ１（１４）に接続されていないので、異なったＰＤＳＮが選択されなければならない。このあとに続く再選択処理は、上記に詳細に説明してきた。
【００３７】
最初の移動体のＰＰＰ接続がパケット・コールの持続のためにできるだけ最良に維持されることを、本発明は有利に保証する。あるＭＳが新しいＰＣＦへローミングするときに同一のＰＤＳＮを選択する尤度は、新および旧のＰＣＦにおける実際のＰＣＦ−ＰＤＳＮ接続度の関数である。ＰＤＳＮとＰＣＦが、完全に接続しないようにネットワークが展開された場合に、この選択処理は一貫したＰＤＳＮ選択を保証しないが、接続度が増加するにつれて同一のＰＤＳＮを選択する可能性が増大する。退化した場合（完全接続度）では、この選択アルゴリズムは、与えられたＭＳ  Ｉｄのために常に同一のＰＤＳＮを選択するが、その理由はすべてのＰＣＦが同一のＰＤＳＮテーブルを有し、モジュロ・オペレーションのために同一のｎ（「グローバル」ｎ）を使用するからである。
【００３８】
本書に説明した独自な選択処理は、逆方向と順方向に適用できる。この選択方法は、既存の３Ｇ  ＣＤＭＡネットワーク・アーキテクチャに対して信号方式またはアーキテクチャの変更の必要なしに実施できるので、したがって逆方向に適用可能である。この選択処理は、単一のネットワーク構成要素、すなわちＰＣＦにのみ影響する。将来のオールＩＰアーキテクチャへの強化と変更をサポートするのに必要なソフトウェアは容易に修正できるので、したがってＰＤＳＮ選択は順方向適用可能である。
【００３９】
図５は、ＰＣＦクラスタのネットワークへのＰＤＳＮ装置の追加を図示する。モジュロ・オペレーションに使用されるｎは、ＰＣＦに対してローカル的に使用可能なＰＤＳＮの番号なので、この選択方法はまたスケーラビリティをも目指している。ＰＤＳＮおよび関連の物理リンクを除去するときは、除去されたＰＤＳＮに置き換えるために「ダミー」入力を使用することができ、したがってＰＤＳＮテーブル内の他の入力は変更されない。したがってＰＤＳＮ選択は妨害されない。ＰＤＳＮを加えると、ＰＣＦ−ＰＤＳＮ物理リンクを追加または除去する必要がある（ローカルの）ＰＣＦのみを更新する必要があるが、ネットワーク全体を更新する必要がない。したがってこの場合（もしＭＦがローミングすれば）、ローカル的に影響されるＰＣＦのみが、異なったＰＤＳＮを再選択することから影響される。
【００４０】
新しいＰＤＳＮ（ＰＤＳＮ４）が追加される場合に、クラスタ２の拡大はクラスタ１へ影響しない。ＰＣＦ２のような新しいＰＤＳＮと直接のリンクを追加するＰＣＦのみが実行される。したがってクラスタ１の中でローミングするすべてのＭＳは影響されない。
【００４１】
図６はパケット・データ通信のためにＰＤＳＮを選択する本発明の方法を図示するフローチャートであって、最初のＭＳ．ステップ１００は、少なくとも一つのパケット制御機能（ＰＣＦ）、少なくとも一つのパケット・データ・サービシング・ノード（ＰＤＳＮ）を有する無線通信システムを含む。分りやすくするためにこの方法を、一連番号をつけたステップで説明するが、明示的に述べられなければこの番号付けから何の順序も意味されない。ステップ１０２は、独自なＰＤＳＮ  Ｉｄ番号のレコードを発生する。ステップ１０４は、最初のＭＳに対して独自のＭＳ識別番号（Ｉｄ）を割り当てる。ステップ１０６は、プロダクトであって、ここでレコード内のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の数に応答して、一つのＰＤＳＮが選択される。ステップ１０６におけるＰＤＳＮの選択はまた、最初のＭＳ  Ｉｄに応答するＰＤＳＮの選択を含む。
【００４２】
本発明のある面において、ステップ１００におけるシステムは、ｎ個のＰＤＳＮを含み、システム内の各ＰＤＳＮが、独自のインターネット・プロトコル（ＩＰ）アドレスを有する。それからステップ１０２におけるＰＤＳＮアドレスのレコードの発生は、ＩＰアドレスへ相互参照したＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の順序付きシーケンスを有するテーブルの生成を含む。ステップ１０６におけるＰＤＳＮの選択は、最初のＭＳ  Ｉｄを、（ｎ）ＰＤＳＮの番号により割ることを含む。一層詳しくはステップ１０６におけるＰＤＳＮの選択は、最初のＭＳ  Ｉｄをｎで割った時の商の剰余に等しいＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を選択することを含む。
【００４３】
本発明のある面によればこの方法は更にステップ１０１を含み、そこで最初のＭＳが最初のＰＣＦと通信して、パケット・データ通信を要求する。ステップ１０２におけるＰＤＳＮアドレスのテーブルの発生は、相互参照されたＰＤＳＮ  Ｉｄ番号とＩＰアドレスのテーブルを有する最初のＰＣＦを含む。ステップ１０６におけるＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の選択は、最初のＰＣＦのテーブルを使用して、ＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を計算することを含む。
【００４４】
図７は、最初のＭＳによりパケット・データ通信のためのＰＤＳＮを選択する本発明の方法の代わりの描写を図示するフローチャートである。ステップ２００は、ｍ個のパケット制御機能（ＰＣＦ）と独自のインターネット・プロトコル（ＩＰ）アドレスを有する、複数のｎ個のパケット・データ・サービシング・ノード（ＰＤＳＮ）を有する無線通信システムを含む。ステップ２００は、各ＰＣＦにおいてＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を発生する。ステップ２０４は、最初のＭＳへ独自のＭＳ識別番号（Ｉｄ）を割り当てる。典型的にＩＭＳＩ番号が使用される。ステップ２０６は、プロダクトであって、レコード内のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の全数（ｎ）に応答して最初のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号が選択される。ステップ２０６における最初のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の選択は、また最初のＭＳ  Ｉｄに応答して最初のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を選択することを含む。
【００４５】
本発明のある面において、ステップ２０１は、最初のＰＣＦを割り当てて、最初のＭＳとＰＤＳＮの間でパケット・データ通信を確立する。それからステップ２０６における最初のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の選択は、どのＰＣＦが割り当てられるかに関わりなく、最初のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号が選択されることを含む。ステップ２０８は、割り当てられた選択されたＰＤＳＮ  Ｉｄ番号に対応する最初のＭＳとＩＰアドレスの間のパケット・データ通信を経路選択する。
【００４６】
ステップ２０２におけるＰＤＳＮ  Ｉｄ番号のレコードの発生は、ＩＰアドレスへ相互参照されたＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の順序付きシーケンスを有するテーブルを生成することを含む。それから、ステップ２０６における最初のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の選択は、表の中の（ｎ）の数により最初のＭＳ  Ｉｄを割ることを含む。更にステップ２０６での最初のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の選択は、最初のＭＳ  Ｉｄ番号がｎにより割られたときに、商の剰余に等しいＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を選択することを含む。
【００４７】
本発明のある面によればＰＤＳＮのシステムとＰＣＦのシステムが、完全に接続されてなく、このことがＰＤＳＮ選択処理を複雑にする。すなわちステップ２０２は、最初のＰＣＦが第２のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号に対応するＩＰアドレスに結合されることを含むが、最初のＰＤＳＮ識別番号に対応するＩＰアドレスに結合されることを含むのではない。それからステップ２０７は、最初のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号が計算された後に、代わりのＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を再選択する。
【００４８】
本発明のある面によれば、ステップ２０７での代わりのＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の再選択は、最初のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を変えて、この変えられた最初のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号をｎにより割って、商の剰余に等しいＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を選択することを含む。代わりのＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を再選択するために最初のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号をランダムに換えることができ、または「１」を加えることにより、変えることができる。
【００４９】
代わりに、ステップ２０７における代わりのＰＤＳＮ  Ｉｄ番号の再選択は、最初のＰＤＳＮ  Ｉｄ番号をおよび関連のＩＰアドレスをテーブルから除去すること、テーブルに残ったＰＤＳＮの番号により、最初のＭＳ  Ｉｄを割ること、および商の剰余に等しいＰＤＳＮ  Ｉｄ番号を選択することを含む。
【００５０】
負荷の均衡化に関して、本発明の選択方法は、ＭＳ  ＩＭＳＩに基いてローカル的に利用可能なＰＤＳＮの間でサービスの負荷を均等に分割させる。ＰＤＳＮ−ＰＣＦの充分な接続度に近づく場合は、全ネットワークに均等に負荷が配分される。本発明は、単純で信頼できるアルゴリズムを使用する。それは、管理しやすく、単一のネットワーク構成要素であるＰＣＦにのみ影響し、メモリおよび計算能力のみの数少ない資源を必要とする。本発明の考え方を分りやすくするために特定の例を提示してきたが、本発明は、上記の特定の実施例に限定されない。他の変形や実施例が当業者に気付かれるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】先行技術の３Ｇ  ＣＤＭＡ無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）のためのアーキテクチャを図示する。
【図２】無線通信システムにおけるＰＣＦ装置とＰＤＳＮ装置の例示的な接続を図示する。
【図３】ＰＣＦ装置とＰＤＳＮ装置の部分的に接続されたネットワークの例を図示する。
【図４】ＰＣＦ装置とＰＤＳＮ装置の部分的に接続されたネットワークの例を図示する。
【図５】ＰＣＦクラスタのネットワークへのＰＤＳＮユニットの追加を図示する。
【図６】最初のＭＳにより、パケット・データ通信のためのＰＤＳＮを選択する本発明の方法を図示するフローチャートである。
【図７】最初のＭＳにより、パケット・データ通信のためのＰＤＳＮを選択する本発明の方法の、もう一つの図示を例示するフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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