(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのコアネットワーク装置と少なくとも１つの無線アクセスネットワーク装置とを接続することでネットワークエリアを構成する移動体通信制御方法において、
所望のネットワークエリアを構成するエリア構成情報をコアネットワーク装置および無線アクセスネットワーク装置にそれぞれ格納し、
前記エリア構成情報に基づいて少なくとも１つのコアネットワーク装置と少なくとも１つの無線アクセスネットワーク装置とを有効に接続することでネットワークエリアを可変構成する、
ことを特徴とする移動体通信制御方法。
【請求項２】
各無線アクセスネットワーク装置は、前記エリア構成情報に基づいて少なくとも１つのコアネットワーク装置からなるコアネットワーク装置候補と有効に接続し、上り信号を前記コアネットワーク装置候補の状態に基づいて選択された１つのコアネットワーク装置へ転送することを特徴とする請求項１に記載の移動体通信制御方法。
【請求項３】
移動体通信システムにおいて、少なくとも２つの無線アクセスネットワーク装置と接続可能なコアネットワーク装置であって、
前記接続可能な無線アクセスネットワーク装置との間で所望のネットワークエリアを可変構成するエリア構成情報を格納する格納手段と、
前記エリア構成情報に基づいて前記接続可能な無線アクセスネットワーク装置のうち少なくとも１つと接続することでネットワークエリアを可変構成する制御手段と、
を有することを特徴とするコアネットワーク装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記接続可能な無線アクセスネットワーク装置へ前記エリア構成情報とともに自局の状態情報を通知することを特徴とする請求項３に記載のコアネットワーク装置。
【請求項５】
移動体通信システムにおいて、少なくとも２つのコアネットワーク装置と接続可能な無線アクセスネットワーク装置であって、
前記接続可能なコアネットワーク装置との間で所望のネットワークエリアを可変構成するエリア構成情報を格納する格納手段と、
前記エリア構成情報に基づいて前記接続可能なコアネットワーク装置のうち少なくとも１つと接続することでネットワークエリアを可変構成する制御手段と、
を有することを特徴とする無線アクセスネットワーク装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記接続可能なコアネットワーク装置から通知された状態情報と前記エリア構成情報とに基づいて、少なくとも１つのコアネットワーク装置からなるコアネットワーク装置候補と有効に接続し、上り信号を前記コアネットワーク装置候補の状態に基づいて選択された１つのコアネットワーク装置へ転送することを特徴とする請求項５に記載の無線アクセスネットワーク装置。
【請求項７】
少なくとも１つのコアネットワーク装置と少なくとも１つの無線アクセスネットワーク装置とを接続することでネットワークエリアを構成する移動体通信制御システムにおいて、
前記コアネットワーク装置は、少なくとも２つの無線アクセスネットワーク装置と接続可能であり、
所望のネットワークエリアを構成するエリア構成情報を格納する第１格納手段と、
前記エリア構成情報に基づいて前記接続可能な無線アクセスネットワーク装置のうち少なくとも１つと接続することでネットワークエリアを可変構成する第１制御手段と、を有し、
前記無線アクセスネットワーク装置は、少なくとも２つのコアネットワーク装置と接続可能であり、
前記エリア構成情報を格納する第２格納手段と、
前記エリア構成情報に基づいて前記接続可能なコアネットワーク装置のうち少なくとも１つと接続することで前記ネットワークエリアを可変構成する第２制御手段と、を有する、
ことを特徴とする移動体通信制御システム。
【請求項８】
前記エリア構成情報は前記コアネットワーク装置から前記無線アクセスネットワーク装置へ通知され、前記第２格納手段に格納されることを特徴とする請求項７に記載の移動体通信制御システム。
【請求項９】
更に、所望のネットワークエリアを構成するエリア構成情報を管理するネットワークエリア構成管理手段を有し、
前記ネットワーク構成管理手段が前記コアネットワーク装置および前記無線アクセスネットワーク装置へ前記エリア構成情報を提供することを特徴とする請求項７に記載の移動体通信制御システム。
【請求項１０】
前記無線アクセスネットワーク装置の前記第２制御手段は、前記エリア構成情報に基づいて少なくとも１つのコアネットワーク装置からなるコアネットワーク装置候補と有効に接続し、上り信号を前記コアネットワーク装置候補の状態に基づいて選択された１つのコアネットワーク装置へ転送することを特徴とする請求項７−９のいずれか１項に記載の移動体通信制御システム。
【請求項１１】
移動体通信システムにおいて、少なくとも２つの無線アクセスネットワーク装置と接続可能なコアネットワーク装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
前記接続可能な無線アクセスネットワーク装置との間で所望のネットワークエリアを可変構成するエリア構成情報を格納手段へ格納し、
前記エリア構成情報に基づいて前記接続可能な無線アクセスネットワーク装置のうち少なくとも１つと接続することでネットワークエリアを可変構成する、
ようにコンピュータを機能させるプログラム。
【請求項１２】
移動体通信システムにおいて、少なくとも２つのコアネットワーク装置と接続可能な無線アクセスネットワーク装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
前記接続可能なコアネットワーク装置との間で所望のネットワークエリアを可変構成するエリア構成情報を格納し、
前記エリア構成情報に基づいて前記接続可能なコアネットワーク装置のうち少なくとも１つと接続することでネットワークエリアを可変構成する、
ようにコンピュータを機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動体通信システムに係り、特に複数の無線アクセスネットワーク装置および複数のコアネットワーク装置を有する移動体通信システムにおける移動体通信制御方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムにおいて、通常、１つの位置登録エリアＬＡ（Location Area）で発信されるユーザ端末ＵＥ（User Equipment）の信号は１つのＣＮ（Core Network）装置によって管理、処理されている。言い換えれば、１つのＲＡＮ（Radio Access Network）装置は１つのＣＮ装置への接続に制限される。このような強い制限は、ＲＡＮ装置におけるルーティングがパケット交換／回線交換ドメインのＣＮ装置へ送信される情報を区別するだけで各ドメインにおける複数のＣＮ装置を区別していないことに起因する。
【０００３】
この制限を克服するために、たとえば非特許文献１に示す３ＧＰＰ技術仕様ではＩｕ−Ｆｌｅｘ技術が規定されている。Ｉｕ−Ｆｌｅｘ機能を有するＲＡＮ装置は、任意のＣＮ装置を選択することができる。具体的には、１つの位置登録エリアＬＡにあるユーザ端末ＵＥから信号を受けたＲＡＮ装置は、その信号を処理するＣＮ装置を、所定のネットワークエリアに属するＣＮ装置から１つ選択して決定することできる。このようなＩｕ−Ｆｌｅｘ環境下においては、ＣＮ側とＲＡＮ側とを繋ぐＩｕインタフェースの自由度を確保することができ、ＣＮ装置の負荷分散を図ることができる。
【０００４】
Ｉｕ−Ｆｌｅｘ機能を活用したシステムの一例が特許文献１に開示されている。具体的には、無線ネットワーク制御装置ＲＮＣ(Radio Network Controller)を２台のＳＧＳＮ(Serving GPRS Support Node)に接続し、一方のＳＧＳＮに障害などが発生した場合、障害が発生したＳＧＳＮの負荷を他方のＳＧＳＮへ転送することでパケット交換サービスを維持しようとする。また、他の例として、特許文献２には、Ｉｕ−Ｆｌｅｘ機能を有する複数の交換機のうち負荷が高い交換機から負荷が低い交換機へ処理負荷を移管することで負荷の分散を図る移動通信システムが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２９５２３４号公報
【特許文献２】特開２００６−０８０６９２号公報
【非特許文献１】３ＧＰＰ技術仕様ＴＳ２３．２３６  Ｖ５．４．０（２００５−０９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したＩｕ−Ｆｌｅｘに基づくＣＮ側装置の負荷分散制御によっても、ＣＮ側の特定のＣＮ装置に負荷が集中する場合がある。たとえば、ある位置登録エリア内に多数のユーザ端末ＵＥが集中して信号を発信した場合、それらを受信したＲＡＮ装置が当該エリアに属する複数のＣＮ装置に負荷を分散させたとしても、これらのＣＮ装置に負荷が集中することに変わりはない。また、ＣＮ装置に過度の負荷がかからないようにエリア構成を設定しようとしても、実際問題として、リソース等の都合上、必ずしも理想的なエリア構成が設定できるとは限らない。エリア構成が理想的でなければ、どこかのＣＮ装置に負荷が集中する可能性がある。特にユーザ数が変動するエリアの対策が必要である。
【０００７】
たとえばビジネス街と住宅街とは、朝夕の通勤時間帯によってユーザの在圏数が大きく変化するのが一般的である。このような負荷の変動が大きいエリアでサービス品質を常に維持しようとすれば、それぞれのエリアに最大負荷に対応できるリソースを割り当てる必要があるが、このようなリソースの使い方が非効率的であることは明白である。
【０００８】
他の対策として、同一エリア内に配置されるＣＮ装置の数を増大させることで負荷分散を図ることは可能である。しかしながら、位置登録エリアＬＡの拡大はページング等の負荷を増大させることになり自ずと限界がある。
【０００９】
また、多くのユーザの行動パターンなどを考慮して理想的なエリア構成が設定されたとしても、イベントの開催などの外部的要因によってエリアの理想的な構成が変化することも考えられる。たとえばスポーツ競技や花火大会などが開催されると、通常時では理想的なエリア構成であっても、多数のユーザの流入／流出によってＣＮ装置の負荷が過度に増大する事態を避けることができない。
【００１０】
本発明の目的は、ネットワーク側の効率的な負荷分散を可能にする移動体通信制御方法およびシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による移動体通信制御システムは、少なくとも１つのコアネットワーク装置と少なくとも１つの無線アクセスネットワーク装置とを接続することでネットワークエリアを構成する移動体通信制御方法であって、所望のネットワークエリアを構成するエリア構成情報をコアネットワーク装置および無線アクセスネットワーク装置にそれぞれ格納し、前記エリア構成情報に基づいて少なくとも１つのコアネットワーク装置と少なくとも１つの無線アクセスネットワーク装置とを有効に接続することでネットワークエリアを可変構成する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によればネットワーク側で効率的な負荷分散が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
１．一実施形態
図１は本発明の一実施形態による移動体通信制御システムの概略的動作を説明するためのネットワーク構成図である。本実施形態では、複数のコアネットワーク（ＣＮ）装置の各々が複数の無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）装置と有効に接続することで所望のネットワークエリアを構成し、ＣＮ装置とＲＡＮ装置との接続形態を変更することでネットワークエリアの設定を変更することができる。ここで、ネットワークエリアとは、ＣＮ装置とその接続先であるＲＡＮ装置とにより決定されるエリアをいう。当該ネットワークエリア内では、位置登録処理を発生させずにＣＮ装置とＲＡＮ装置との通信を相互にルーティング可能である。
【００１４】
なお、図１では、煩雑さを避けるために、ＣＮ装置＃（ｉ−１）、ＣＮ装置＃ｉ、ＣＮ装置＃（ｉ＋１）とＲＡＮ装置＃（ｋ−２）、ＲＡＮ装置＃（ｋ−１）、ＲＡＮ装置＃ｋ、ＲＡＮ装置＃（ｋ＋１）、ＲＡＮ装置＃（ｋ＋２）との接続関係の一例が示されている。図中のｉ、ｊ、ｋは任意の正整数である。また、ＣＮ装置は、コアネットワーク内にある通信装置であり、たとえばＳＧＳＮ(Serving GPRS Support Node)／ＭＳＣ(Mobile Switching Center)である。ＲＡＮ装置は、無線アクセスネットワーク内にある通信装置であり、たとえばＲＮＣ(Radio Network Controller)である。
【００１５】
図１において、ＣＮ装置＃（ｉ−１）は、ＲＡＮ装置＃（ｋ−２）、ＲＡＮ装置＃（ｋ−１）、ＲＡＮ装置＃ｋおよびＲＡＮ装置＃（ｋ＋１）と接続可能である。ただし、図示された例では、実線で示されるＲＡＮ装置＃（ｋ−２）、ＲＡＮ装置＃（ｋ−１）およびＲＡＮ装置＃ｋとの接続が有効、点線で示されるＲＡＮ装置＃（ｋ＋１）との接続が無効に設定されているものとする。
【００１６】
同様に、ＣＮ装置＃ｉは、ＲＡＮ装置＃（ｋ−２）、ＲＡＮ装置＃（ｋ−１）、ＲＡＮ装置＃ｋ、ＲＡＮ装置＃（ｋ＋１）、ＲＡＮ装置＃（ｋ＋２）と接続可能であるが、この例では、実線で示されるＲＡＮ装置＃（ｋ−２）、ＲＡＮ装置＃（ｋ−１）およびＲＡＮ装置＃ｋとの接続が有効、点線で示されるＲＡＮ装置＃（ｋ＋１）およびＲＡＮ装置＃（ｋ＋２）との接続が無効に設定されているものとする。ＣＮ装置＃（ｉ＋１）は、ＲＡＮ装置＃（ｋ−２）、ＲＡＮ装置＃（ｋ−１）、ＲＡＮ装置＃ｋ、ＲＡＮ装置＃（ｋ＋１）、ＲＡＮ装置＃（ｋ＋２）と接続可能であるが、この例では、実線で示されるＲＡＮ装置＃（ｋ＋１）およびＲＡＮ装置＃（ｋ＋２）との接続が有効、点線で示されるＲＡＮ装置＃（ｋ−２）、ＲＡＮ装置＃（ｋ−１）およびＲＡＮ装置＃ｋとの接続が無効に設定されているものとする。
【００１７】
このように実線で示す接続形態がエリア設定Ａに対応する。すなわち、ＣＮ装置＃（ｉ−１）およびＣＮ装置＃ｉの各々がＲＡＮ装置＃（ｋ−２）、ＲＡＮ装置＃（ｋ−１）およびＲＡＮ装置＃ｋと有効にメッシュ接続され、ネットワークエリアＬＡ（ｊ）を構成する。同様に、ＣＮ装置＃（ｉ＋１）は、ＲＡＮ装置＃（ｋ＋１）およびＲＡＮ装置＃（ｋ＋２）と有効にメッシュ接続され、ネットワークエリアＬＡ（ｊ＋１）を構成する。
【００１８】
本実施形態によれば、ＣＮとＲＡＮとの接続形態を変更することでネットワークエリアの設定を変更することができる。たとえばエリア設定Ａからエリア設定Ｂへのエリア構成の変更は、ＣＮ装置＃（ｉ−１）およびＣＮ装置＃ｉの各々がＲＡＮ装置＃（ｋ−２）〜ＲＡＮ装置＃（ｋ＋１）と有効にメッシュ接続し、ＣＮ装置＃（ｉ＋１）がＲＡＮ装置＃（ｋ＋２）およびそれ以降のＲＡＮと有効にメッシュ接続するように接続形態を変更することで実行できる。これによって、ネットワークエリアＬＡ（ｊ）がネットワークエリアＬＡ（ｊ）’へ拡大され、ネットワークエリアＬＡ（ｊ＋１）がネットワークエリアＬＡ（ｊ＋１）’へ変更される。
【００１９】
逆に、ＣＮ装置＃（ｉ−１）およびＣＮ装置＃ｉの各々がＲＡＮ装置＃（ｋ−２）〜ＲＡＮ装置＃（ｋ−１）とメッシュ接続し、ＣＮ装置＃（ｉ＋１）がＲＡＮ装置＃（ｋ）〜ＲＡＮ装置＃（ｋ＋２）と有効にメッシュ接続するように接続形態を変更することで、エリア設定Ｃへエリア構成を変化させることができる。すなわち、ネットワークエリアＬＡ（ｊ）がネットワークエリアＬＡ（ｊ）”へ縮小され、ネットワークエリアＬＡ（ｊ＋１）がネットワークエリアＬＡ（ｊ＋１）”へ拡大される。
【００２０】
なお、本実施形態におけるＣＮ装置は、たとえば移動体通信を提供するネットワーク中のコアネットワーク側の装置SGSN／MSCであり、ネットワークエリア構成を決定して接続先のＲＡＮ装置へ通知する機能を有することができる。ＲＡＮ装置は、ＣＮ装置から通知された情報をもとにユーザ端末ＵＥからの上り信号の転送先として選択可能な候補を特定し、その候補から１つのＣＮ装置を転送先ＣＮ装置として決定する機能を有する。ＣＮ装置およびＲＡＮ装置双方の機能を用いることによって、独立した複数のネットワークエリアのうちのどれに所属するかを選択することが可能となる。
【００２１】
ネットワークエリア構成の変更あるいは切替は、ＣＮ装置の負荷状態、時間的条件、外部要因的条件など種々の条件により決定することができる。たとえばネットワークエリアＬＡ（ｊ）およびＬＡ（ｊ＋１）がそれぞれビジネスエリアと住宅エリアであれば、朝夕の通勤時間帯によってネットワークエリア構成を変更することが適当である。また、スポーツ競技や花火大会などのイベントが開催される場合には、多数のユーザの流入／流出が想定される地域および時間によってネットワークエリア構成を変更することが適当である。あるいは、多数のユーザの流入／流出によりＣＮ装置間の負荷状態に所定レベル以上の偏りが生じたときにネットワーク構成を変更することもできる。
【００２２】
本実施形態により、特定エリアの負荷の集中に対して、該当エリアへのＣＮ装置の配備の割り振りを柔軟に行えるようになる。また、ネットワークエリア構成を能動的に組み替えることが可能になるため、位置登録エリアを物理的に変動させ、一度に大量のユーザ端末が移動する時間、場所に備えた負荷対策をとることが可能となる。負荷、時間、その他の条件に応じてネットワークエリアの構成を組み替えることにより、自由度が高く負荷耐性の高いネットワーク構成が可能となる。
【００２３】
２．第１実施例
以下、Ｉｕ−Ｆｌｅｘ技術を用いた移動体通信制御システムを一例として、本発明の実施例を詳細に説明する。
図２は本発明の第１実施例による移動体通信制御システムのコアネットワーク装置の構成を概略的に示すブロック図である。複数のＣＮ装置＃１〜＃ｎは基本的に同一構成を有するので、図２ではコアネットワーク装置ＣＮ装置＃１の構成が図示されている。
【００２４】
図２において、ＣＮ装置はＲＡＮ対向インタフェース部１０１を通して自装置に接続可能なＲＡＮ装置と接続する。ＣＮ装置信号処理部１０２はＣＮ装置の制御のための情報処理を実行するが、本実施例によれば、接続可能なＲＡＮ装置との接続形態を自局の負荷状態その他の条件に従って決定する。ＣＮ側エリア識別情報管理部１０３は、決定されたネットワークエリア構成をＣＮ側ネットワークエリア管理情報として格納し、所属エリア情報を管理する。ＣＮ装置信号処理部１０２は、後述するように、自装置に接続可能なＲＡＮ装置に対してＣＮ側ネットワークエリア管理情報および自装置の状態情報をＲＡＮ対向インタフェース部１０１を通して送信する。
【００２５】
なお、ネットワークエリア構成は、たとえば接続可能なＲＡＮ装置との間で複数の接続形態（ネットワークエリア構成）を予め決めておき、その中から１つを特定することで決定してもよい。この場合、ＣＮ側ネットワークエリア管理情報は、特定したネットワークエリア構成の識別情報となる。
【００２６】
図３は本発明の第１実施例による移動体通信制御システムの無線アクセスネットワーク装置の構成を概略的に示すブロック図である。複数のＲＡＮ装置＃１〜＃ｍは基本的に同一構成を有するので、図３ではＲＡＮ装置＃１の構成が図示されている。
【００２７】
図３において、ＲＡＮ装置はＣＮ対向インタフェース部２０１によって自装置に接続可能なＣＮ装置と接続することができる。ＲＡＮ装置信号処理部２０２は、ＣＮ装置側からＣＮ対向インタフェース部２０１を通して受信したＣＮ側ネットワークエリア管理情報およびＣＮ装置状態情報をＲＡＮ側エリア識別情報管理部２０３およびＣＮ状態監視部２０４にそれぞれ格納する。また、ＲＡＮ装置は、自装置のセルに接続している各ユーザ端末ＵＥとの間で端末インタフェース部２０５を通して信号の送受信を行う。ＲＡＮ装置信号処理部２０２は、ＣＮ対向インタフェース部２０１と端末インタフェース部２０５との間で下り信号および上り信号の信号処理を行う。
【００２８】
ＲＡＮ装置信号処理部２０２は、ＲＡＮ側エリア識別情報管理部２０３に格納されたＣＮ側ネットワークエリア管理情報に基いて、ユーザ端末ＵＥからの上り信号の転送先として選択可能な１つあるいは複数のＣＮ装置（以下、ＣＮ装置候補という。）を特定する。具体的には、ＲＡＮ装置信号処理部２０２は、ＣＮ側ネットワークエリア管理情報に基いて自局のネットワークエリア構成（ＣＮ装置候補）を認識し、そのネットワークエリアを構成するＣＮ装置候補から負荷が集中しないように１つのＣＮ装置を上り信号の転送先として選択することができる。
【００２９】
あるユーザ端末ＵＥが他のネットワークエリアから移動して来た場合、ＲＡＮ装置は、前のエリアで当該ユーザ端末ＵＥの呼処理を行っていたＣＮ装置を自局のＣＮ装置候補のなかに発見することができない。この場合には、通常の位置登録処理により、自局のＣＮ装置候補からＣＮ装置状態を考慮しながら１つのＣＮ装置を決定し、ハンドオーバしてきた当該ユーザ端末ＵＥからの上り信号を当該決定されたＣＮ装置へ転送する。それ以降は、当該ユーザ端末ＵＥから受信した上り信号のＣＮ装置を特定する情報に従って、当該上り信号を特定されたＣＮ装置へ転送すればよい。
【００３０】
なお、本実施例によればＣＮ側ネットワークエリア管理情報に基づいてネットワークエリア構成を決定することができるが、ＲＡＮ側からネットワークエリア管理情報をＣＮ側へ通知して自局のネットワークエリアを決定することも可能である。
【００３１】
このように、本実施例によれば、Ｉｕ−Ｆｌｅｘ技術を用いてＩｕインタフェースをフレキシブルに構成することができ、ネットワークエリア管理情報およびＣＮの負荷状況に従ってＣＮ側およびＲＡＮ側で随時ネットワークエリア構成を組み替えることが可能となる。これにより、ユーザ端末ＵＥの移動の偏りによって処理が集中するエリアのＣＮ側の処理負荷を分散することができる。
【００３２】
３．具体例
３．１）ネットワークエリア構成
図４（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の第１実施例による移動体通信制御方法の一動作例を説明するためのシステム構成図である。なお、図４におけるＣＮ装置＃１〜＃３は、上述した図２に示すブロック構成を有し、ＲＡＮ装置＃１−１、＃１−２、＃２−１、＃２−２、＃３−１、＃３−２は、上述した図３に示すブロック構成を有するものとする。
【００３３】
図４において、ＣＮ＃１は、ＲＡＮ＃１−１、ＲＡＮ＃１−２、ＲＡＮ＃２−１、ＲＡＮ＃２−２、ＲＡＮ＃３−１、ＲＡＮ＃３−２と接続可能である。ＣＮ＃２はＲＡＮ＃１−１、ＲＡＮ＃１−２、ＲＡＮ＃２−１、ＲＡＮ＃２−２と、ＣＮ＃３はＲＡＮ＃１−１、ＲＡＮ＃１−２、ＲＡＮ＃３−１、ＲＡＮ＃３−２と、それぞれ接続可能である。
【００３４】
既に述べたように、図４（Ａ）におけるＣＮ＃１とＲＡＮ＃３−１、ＲＡＮ＃３−２を接続する点線およびＣＮ＃３とＲＡＮ＃１−１、ＲＡＮ＃１−２を接続する点線、図４（Ｂ）におけるＣＮ＃１とＲＡＮ＃２−１、ＲＡＮ＃２−２を接続する点線およびＣＮ＃２とＲＡＮ＃１−１、ＲＡＮ＃１−２を接続する点線は、それぞれのＣＮ装置とＲＡＮ装置とで上述したように接続が無効となっていることを示している。
【００３５】
図４（Ａ）の実線で示すネットワークエリア構成が決定されれば、たとえばＲＡＮ装置＃１−１から見れば、ＣＮ装置＃１および＃２が自局のＣＮ装置候補であり、ＲＡＮ装置＃３−１から見ればＣＮ装置＃３が自局のＣＮ装置候補である。また、図４（Ｂ）の実線で示すネットワークエリア構成へ変更されると、たとえばＲＡＮ装置＃１−１から見れば、ＣＮ装置＃１および＃３が自局のＣＮ装置候補となり、ＲＡＮ装置＃３−１も同じＣＮ装置＃１および＃３が自局のＣＮ装置候補となる。
【００３６】
ＣＮ装置が図４（Ａ）に示すネットワークエリア構成を決定したとすると、各ＣＮ装置はそれぞれ決定されたネットワークエリア管理情報と自局のＣＮ装置状態情報とをそれぞれの接続可能なＲＡＮ装置へ送信する。各ＲＡＮ装置は、受信したネットワークエリア管理情報をＲＡＮ側エリア識別情報管理部２０３に格納することで、図４（Ａ）の実線で示すネットワークエリア構成を認識する。すなわち、ＣＮ＃１、ＣＮ＃２がＲＡＮ＃１−１、ＲＡＮ＃１−２、ＲＡＮ＃２−１、ＲＡＮ＃２−２とメッシュで有効に接続し、同時にＣＮ＃１およびＣＮ＃２と、ＲＡＮ＃１−１、ＲＡＮ＃１−２、ＲＡＮ＃２−１およびＲＡＮ＃２−２とは、同一の位置登録エリアＬＡ２に関して動作する。ＣＮ＃３はＲＡＮ＃３−１、ＲＡＮ＃３−２とメッシュで有効に接続し、位置登録エリアＬＡ３に関して動作する。
【００３７】
各ＲＡＮ装置のＲＡＮ装置信号処理部２０２は、ユーザ端末ＵＥからの上り信号が持つＴＭＳＩ(temporary Mobile Station Identity)あるいは（Ｐ）ＴＭＳＩ、ＮＲＩ(Network Resource Identifier)、ＬＡＩ(Location Area Identity)、ＲＡＩ(Routing Area Identity)などの情報から当該上り信号の呼を処理しているＣＮ装置の情報を取り出すことができる。このＣＮ装置情報と一致するＣＮ装置候補があれば、ＲＡＮ装置は該当ＣＮ装置へ上り信号を転送する。一致するＣＮ装置候補がなければ、ＲＡＮ装置は、既存の位置登録処理に基づいて処理を行い、自局のＣＮ装置候補の中から選択したひとつのＣＮ装置に対して上り信号を転送する。
【００３８】
ＣＮ装置およびＲＡＮ装置は、それぞれのエリア識別情報管理部１０３および２０３に格納されたネットワークエリア管理情報に基づいて自局が属するネットワークエリア構成を変更することができる。図４（Ｂ）の実線で示すネットワークエリア構成へ変更されると、各ＲＡＮ装置はＣＮ装置から受信したネットワークエリア管理情報をＲＡＮ側エリア識別情報管理部２０３に格納することで、図４（Ｂ）の実線で示すネットワークエリア構成を認識する。すなわち、ＣＮ＃２がＲＡＮ＃２−１、ＲＡＮ＃２−２とメッシュで有効に接続し、ＣＮ＃１およびＣＮ＃３はＲＡＮ＃１−１、ＲＡＮ＃１−２、ＲＡＮ＃３−１およびＲＡＮ＃３−２とメッシュで有効に接続する。以降の動作としては図２の構成の際と同様に振舞う。
【００３９】
なお、ネットワークエリア構成の切り替えによって接続可能なＲＡＮ装置が変化するＣＮ装置では、そのＣＮ装置に位置登録済みのユーザ端末に対して、別ＣＮ装置へ振り変える為の再位置登録が短時間で一斉に発生する可能性がある。それを防ぐためにネットワークエリア構成の切替発生時には、既存呼の継続に対して一部を継続して受け付け、一部に再位置登録を促す過渡的機能をＣＮ装置、ＲＡＮ装置に持たせてもよい。新規呼の受付に対しても同様に、旧ネットワークエリア側からの要求の一部を継続して受け付け、一部を新ネットワークエリア側に振り分ける機能をＣＮ装置、ＲＡＮ装置に持たせてもよい。
【００４０】
複数台のＣＮ装置でネットワークエリアを構成する際、リソース等の関係から必ずしも理想的なエリア構成をとることが出来るとは限らないが、本実施例によれば、ＲＡＮ装置とメッシュで有効に接続することができるＣＮ装置ネットワーク構成、ＲＡＮ装置ネットワーク構成、位置登録エリア構成を変更することができるために、状況によってより適したネットワーク構成へと変更することが可能となり、ＣＮ側装置の負荷の分散が可能となる。
【００４１】
３．２）動作例Ｉ
図５は図４に示すシステムの動作を示すシーケンス図である。ここでは、ユーザ端末ＵＥ＃１が図４（Ａ）に示す位置登録エリアＬＡ２に場合を説明する。
【００４２】
ステップ４０１：
まず、ＣＮ＃１からネットワークエリア管理情報およびＣＮ状態情報（４０１（１））が接続可能な全てのＲＡＮ装置（ＲＡＮ＃１−１、ＲＡＮ＃１−２、ＲＡＮ＃２−１、ＲＡＮ＃２−２、ＲＡＮ＃３−１、ＲＡＮ＃３−２）へと送信される。ネットワークエリア管理情報およびＣＮ状態情報（４０１（１））を受信したＲＡＮ装置からは状態情報が返信される。ＣＮ＃２、ＣＮ＃３に関しても同様に、ネットワークエリア管理情報およびＣＮ状態情報（４０１（２）、４０１（３））が各々のＣＮ装置に接続可能なすべてのＲＡＮ装置へ送信される。
【００４３】
ＲＡＮ装置はＣＮ対向インタフェース部２０１を介して受信したネットワークエリア管理情報およびＣＮ状態情報（４０１（１）〜４０１（３））をＲＡＮ側エリア識別情報管理部２０３およびＣＮ状態監視部２０４に格納し、ＲＡＮ装置信号処理部２０２で確認する。ここではＲＡＮ装置は自局のネットワークエリア構成を図４（Ａ）の形で認識する。
【００４４】
ＲＡＮ装置のＣＮ装置信号処理部２０２は、認識したネットワークエリア構成に基いて、自局に接続しているＣＮ装置候補の状態から図４（Ａ）のネットワークエリア構成を維持できることを確認すると、その旨をＣＮ装置へ通知することで、図４（Ａ）に示すＣＮ装置およびＲＡＮ装置のネットワークエリア構成が確定する。
【００４５】
ステップ４０２：
ユーザ端末ＵＥ＃１がＲＡＮ＃１−１に対して位置登録要求を送信したとする。位置登録は、ユーザ端末ＵＥ＃１が図４（Ａ）に示すＣＮ＃１およびＣＮ＃２によって管理されている位置登録エリアＬＡ２に進入した場合、あるいはこの位置登録エリアＬＡ２内で電源をオンにした場合に行われる。
【００４６】
ステップ４０３：
ＲＡＮ＃１−１は、端末インタフェース２０５を介してユーザ端末ＵＥ＃１から位置登録要求信号を受信すると、接続可能なＣＮ装置候補の中からその負荷状態などに応じてユーザ端末ＵＥ＃１の位置登録先のＣＮ装置を決定する。位置登録先としてＣＮ＃１が決定されたとすると、ＲＡＮ＃１−１はユーザ端末ＵＥ＃１の位置登録要求信号をＣＮ＃１へ転送する。
【００４７】
ステップ４０４：
ユーザ端末ＵＥ＃１のＣＮ＃１に対する位置登録処理が行われる。位置登録が完了すると、ユーザ端末ＵＥ＃１はＲＡＮ＃１−１を経由してＣＮ＃１と接続され、通話が可能となる。
【００４８】
ステップ４０５：
続いて、ユーザ端末ＵＥ＃1はＣＮ＃３の管理する位置登録エリアＬＡ３にあるＲＡＮ＃３−１の配下に移動する。このとき、ＲＡＮ＃３−１はユーザ端末ＵＥ＃１からの上り信号に含まれる情報をＲＡＮ装置信号処理部２０２で処理し、ユーザ端末ＵＥ＃１が自ＲＡＮ装置に接続可能なＣＮ装置に位置登録していないことを認識する。
【００４９】
ステップ４０６：
ＲＡＮ＃３−１は、接続可能なＣＮ装置の中から、負荷状態などに応じてユーザ端末ＵＥ＃１の位置登録先となるＣＮ装置を選択する。ここではＣＮ＃３がユーザ端末ＵＥ＃1の位置登録先のＣＮ装置として決定されたとすると、ＲＡＮ＃３−１はユーザ端末ＵＥ＃１からの上り信号をＣＮ＃３へ転送する。
【００５０】
なお、図４（Ａ）に示すように、ＣＮ＃１とＣＮ＃３とは異なるネットワークエリアを構成しており、ＣＮ＃１配下のＲＡＮ装置は位置登録エリアＬＡ２、ＣＮ＃３配下のＲＡＮ装置は位置登録エリアＬＡ３を構成する。したがって、ユーザ端末ＵＥ＃１の移動によって発生する位置登録で、ＲＡＮ＃３−１は自ＲＡＮ装置の接続可能ＣＮ装置の候補としてＣＮ＃１を選択することはしない。
【００５１】
ステップ４０７：
ユーザ端末ＵＥ＃１のＣＮ＃３に対する位置登録処理が行われる。その後はＲＡＮ＃３−１を経由してＣＮ＃３と接続される通話が可能となる。
【００５２】
３．３）動作例II
図５において、ユーザ端末ＵＥ＃２が図４（Ｂ）に示す位置登録エリアＬＡ３’に在る場合を説明する。
【００５３】
ステップ４０８：
まず、ＣＮ＃１からネットワークエリア管理情報およびＣＮ状態情報（４０８（１））が接続可能な全てのＲＡＮ装置（ＲＡＮ＃１−１、ＲＡＮ＃１−２、ＲＡＮ＃２−１、ＲＡＮ＃２−２、ＲＡＮ＃３−１、ＲＡＮ＃３−２）へと送信される。ネットワークエリア管理情報およびＣＮ状態情報（４０８（１））を受信したＲＡＮ装置からは状態情報が返信される。ＣＮ＃２、ＣＮ＃３に関しても同様に、ネットワークエリア管理情報およびＣＮ状態情報（４０８（２）、４０８（３））が各々のＣＮ装置に接続可能なすべてのＲＡＮ装置へ送信される。
【００５４】
ＲＡＮ装置はＣＮ対向インタフェース部２０１を介して受信したネットワークエリア管理情報およびＣＮ状態情報（４０８（１）〜４０８（３））をＲＡＮ側エリア識別情報管理部２０３およびＣＮ状態監視部２０４に格納し、ＲＡＮ装置信号処理部２０２で確認する。ここではＲＡＮ装置は自局のネットワークエリア構成を図４（Ｂ）の形で認識する。
【００５５】
ＲＡＮ装置のＣＮ装置信号処理部２０２は、認識したネットワークエリア構成に基いて、自局に接続しているＣＮ装置候補の状態から図４（Ｂ）のネットワークエリア構成を維持できることを確認すると、その旨をＣＮ装置へ通知することで、図４（Ｂ）に示すＣＮ装置およびＲＡＮ装置のネットワークエリア構成が確定する。
【００５６】
ステップ４０９：
ユーザ端末ＵＥ＃２は、図４（Ｂ）におけるＣＮ＃１およびＣＮ＃３によって管理されている位置登録エリアＬＡ３’に進入したか、あるいはこの位置登録エリアＬＡ３’内で電源をオンすることでＲＡＮ＃１−１に対して位置登録要求を送信する。
【００５７】
ステップ４１０：
ＲＡＮ＃１−１は、端末インタフェース２０５を介してユーザ端末ＵＥ＃２から位置登録要求信号を受信し、接続可能なＣＮ装置の中から負荷状態などに応じてユーザ端末ＵＥ＃２の位置登録先のＣＮ装置をＣＮ＃１に決定したとする。ＲＡＮ＃１−１はユーザ端末ＵＥ＃２の位置登録要求信号をＣＮ＃１へ転送する。
【００５８】
ステップ４１１：
ユーザ端末ＵＥ＃２のＣＮ＃１に対する位置登録処理が行われる。
【００５９】
ステップ４１２：
続いて、ユーザ端末ＵＥ＃２は、ＲＡＮ＃１−１と同じ位置登録エリアＬＡ３’のＲＡＮ＃３−１の配下に移動する。このとき、ＲＡＮ＃３−１はユーザ端末ＵＥ＃２からの上り信号に含まれる情報をＲＡＮ装置信号処理部２０２で処理し、ユーザ端末ＵＥ＃２が自ＲＡＮ装置に接続可能なＣＮ装置（ＣＮ＃１）に位置登録していることを認識し、ＲＡＮ＃３−１はユーザ端末ＵＥ＃２からの上り信号をＣＮ＃１へ転送する。
【００６０】
なお、図４（Ｂ）に示すように、ＣＮ＃１およびＣＮ＃３は同一のネットワークエリアを構成しており、ＣＮ＃１配下のＲＡＮ装置とＣＮ＃３配下のＲＡＮ装置とは同一の位置登録エリアＬＡ３’を共有している。したがって、共有している位置登録エリア内をユーザ端末ＵＥ＃２が移動しても位置登録処理は発生せず、ＲＡＮ装置は自身の接続可能ＣＮ装置の候補としてＣＮ＃１およびＣＮ＃３を選択することができる。また、ＣＮ＃３とＣＮ＃１が同一のネットワークエリアを構成することで処理負荷を分散することが可能となる。
【００６１】
このように、本実施例によれば、ＣＮ装置ネットワーク構成、ＲＡＮ装置ネットワーク構成、位置登録エリア構成を可変化し、状況によってより適したネットワーク構成へ変更することが可能となり、ＣＮ側装置の負荷の分散が可能となる。
【００６２】
４．第２実施例
上述した第１実施例では、ネットワークエリア構成を決定し管理する機能がＲＡＮ装置およびＣＮ装置に設けられているが、同様の機能をＲＡＮ装置およびＣＮ装置とは別個の専用装置により実現することも可能である。
【００６３】
図６は本発明の第２実施例による移動体通信制御システムの概略的構成図である。本実施例では、ＣＮ装置群とＲＡＮ装置群とがネットワーク３０１により相互に接続可能であり、ＣＮ装置とＲＡＮ装置との接続形態がネットワークエリア構成管理装置３０２により決定あるいは変更される。すなわち、ネットワークエリア構成管理装置３０２は、たとえば図１で説明したように、複数のコアネットワーク（ＣＮ）装置の各々を複数の無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）装置と有効に接続することで所望のネットワークエリアを構成し、この接続形態を変更することでネットワークエリアの設定を変更することができる。
【００６４】
５．効果
上述したように、本発明の実施形態および実施例によれば、特定エリアの負荷の集中に対して、該当エリアへのＣＮ装置の配備の割り振りを柔軟に行えるようになる。また、ネットワークエリア構成を能動的に組み替えることが可能になるため、位置登録エリアを物理的に変動させ、一度に大量の移動局（ユーザ端末）が移動する時間、場所に備えた負荷対策をとることが可能となる。負荷、時間、その他の条件に応じてネットワークエリアの構成を組み替えることにより、自由度が高く負荷耐性の高いネットワーク構成が可能となる。
【００６５】
また、複数のＣＮ装置を含むＣＮ装置群である上述したＣＮ＃１〜ＣＮ＃３を全て包含するような大きなネットワークエリア構成が取れない場合、時間、負荷等の条件によってネットワークエリアを組み替えることで、負荷の高いエリアへのＣＮ装置の追加配備、位置登録エリアの組み換えによる位置登録発生契機の制御等が行えるようになり、負荷耐性の高いネットワークを構築することが出来る。
【００６６】
たとえば、ベッドタウンとビジネスエリアの関係のように、時間帯によって呼、端末の集中を予測できる地域において、リソース等の問題により全体をひとつのネットワークエリアとしてカバーせずに複数のネットワークエリアに分割する構成をとる場合に本発明を適用することができる。すなわち、昼間帯はビジネスエリアをカバーするネットワークエリアに対して多めのＣＮ装置を配し、夜間帯はベッドタウンをカバーするネットワークエリアにＣＮ装置を多めに配することにより、設備投資を抑えて負荷耐性の高いネットワークを構築することが出来る。
【００６７】
また、位置登録が発生するエリアの組み換えが可能なことから、人の移動が集中する時間帯、地域の外側にエリアの境界を可変に設定することができる。したがって、位置登録発生タイミングを分散させ、ネットワーク側にとっては負荷の平準化、ユーザ側にとっては携帯電話のつながりにくさの削減という形で利用効果が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明はＩｕ−Ｆｌｅｘ技術を活用した移動体通信システムに適用可能であり、特に複数装置でＩｕインタフェースをフレキシブルに構成する際の各装置のリソース制限が厳しいシステムにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態による移動体通信制御システムの概略的動作を説明するためのネットワーク構成図である。
【図２】本発明の第１実施例による移動体通信制御システムのコアネットワーク装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施例による移動体通信制御システムの無線アクセスネットワーク装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の第１実施例による移動体通信制御方法の一動作例を説明するためのシステム構成図である。
【図５】図４に示すシステムの動作を示すシーケンス図である。
【図６】本発明の第２実施例による移動体通信制御システムの概略的構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０１  ＲＡＮ対抗インタフェース部
１０２  ＣＮ装置信号処理部
１０３  ＣＮ側エリア識別情報管理部
２０１  ＣＮ対抗インタフェース部
２０２  ＲＡＮ装置信号処理部
２０３  ＲＡＮ側エリア識別情報管理部
２０４  ＣＮ状態監視部
２０５  端末インタフェース部
【図１】
0005177498.tif 000002
【図２】
0005177498.tif 000003
【図３】
0005177498.tif 000004
【図４】
0005177498.tif 000005
【図５】
0005177498.tif 000006
【図６】
0005177498.tif 000007