(57)【要約】回線用論理コネクション及びパケット用論理コネクションからそれぞれ分離抽出され、移動端末に関するユーザーデータの転送制御を行うユーザープレーン（Ｕ−Ｐｌａｎｅ）を、ユーザープレーン制御部Ｕによって統合し、回線用論理コネクション及びパケット用論理コネクションからそれぞれ分離抽出され、ユーザーデータに関する制御信号の転送制御を行うコントロールプレーン（Ｃ−Ｐｌａｎｅ）をコントロールプレーン制御部Ｃによって統合し、回線用論理コネクションから分離されたユーザープレーン及びコントロールプレーンを、パケット通信により通信を確立する。  これにより、移動端末と無線基地局との間で、回線用論理コネクション及びパケット用論理コネクションを有するコアネットワークにおいて、ユーザープレーン及びコントロールプレーン間における相互依存を解消し、ノードの使用効率を向上させ、通信遅延を低減することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末に対して、回線交換ドメインを構成する回線用論理コネクションと、パケット交換ドメインを構成するパケット用論理コネクションとを有するコアネットワークを接続する通信制御システムであって、
前記回線用論理コネクション及びパケット用論理コネクションからそれぞれ分離抽出され、前記移動端末に関するユーザーデータの転送制御を行うユーザープレーンを統合してなるユーザープレーン制御部と、
前記回線用論理コネクション及びパケット用論理コネクションからそれぞれ分離抽出され、前記ユーザーデータに関する制御信号の転送制御を行うコントロールプレーンを統合してなるコントロールプレーン制御部と
を有し、
前記回線用論理コネクションから分離されたユーザープレーン及びコントロールプレーンが、パケット通信により通信を確立する
ことを特徴とする通信制御システム。
【請求項２】
前記ユーザープレーン制御部及びコントロールプレーン制御部は、相互にデータの送受信を行い、ユーザー毎の管理情報を生成する機能を有することを特徴とする請求項１に記載の通信制御システム。
【請求項３】
前記コントロールプレーン制御部は、前記回線用論理コネクション及び前記パケット用論理コネクションそれぞれのコントロールプレーンに関するプロトコルスタックを共通化することを特徴とする請求項１に記載の通信制御システム。
【請求項４】
移動端末に対して、回線交換ドメインを構成する回線用論理コネクションと、パケット交換ドメインを構成するパケット用論理コネクションとを有するコアネットワークを接続する通信制御方法であって、
前記回線用論理コネクション及びパケット用論理コネクションからそれぞれ分離抽出され、前記移動端末に関するユーザーデータの転送制御を行うユーザープレーンを統合するとともに、前記回線用論理コネクション及びパケット用論理コネクションからそれぞれ分離抽出され、前記ユーザーデータに関する制御信号の転送制御を行うコントロールプレーンを統合し、
前記回線用論理コネクションから分離されたユーザープレーン及びコントロールプレーンを、パケット通信により通信を確立する
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項５】
分離抽出された前記ユーザープレーン及び前記コントロールプレーン間において、相互にデータの送受信を行い、ユーザー毎の管理情報を生成することを特徴とする請求項４に記載の通信制御方法。
【請求項６】
分離抽出された前記コントロールプレーンでは、前記回線用論理コネクション及び前記パケット用論理コネクションそれぞれのコントロールプレーンに関するプロトコルスタックを共通化することを特徴とする請求項４に記載の通信制御方法。
【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及びその動作制御に用いるノードに係り、特にパケット通信ネットワークにおけるコアネットワーク設備と無線制御装置との間のインタフェース構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来において、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−ＣＤＭＡ）方式の場合、パケット通信ネットワークにおけるコアネットワーク設備と無線制御装置とのコネクションの構成方法が、３ＧＰＰ  ＴＳ  ２３．０６０及びＴＳ  ２５．４１０により規定されている。【０００３】  詳述すると、図９に示すように、Ｗ−ＣＤＭＡ方式におけるネットワーク構成は、外部ネットワーク４への交換ネットワークであるコアネットワーク３と、ＲＮＣ（無線制御装置）２３を含むＲＡＮ（Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：無線ネットワーク）２と、移動端末１とを有している。コアネットワークと無線制御装置との間には、論理コネクションが設定されており、この論理コネクションには、Ｉｕ−ＣＳとＩｕ−ＰＳと呼ばれるものがある（図中コネクション７１及び７２）。Ｉｕ−ＣＳは、コアネットワーク３側のＭＳＣ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｃｅｎｔｅｒ）７４と無線制御装置２３との間の論理コネクションであって、音声通信用の回線交換ドメイン７５のコネクションである。一方、Ｉｕ−ＰＳは、コアネットワーク３側のパケット交換機（ＳＧＳＮ：Ｓｅｒｖｉｎｇ  ＧＰＲＳ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｎｏｄｅ）７６と無線制御装置２３との間の論理コネクションであって、データ通信用のパケット交換ドメイン７９のコネクションである。【０００４】  そして、上述したそれぞれの論理コネクション（Ｉｕ−ＣＳ及びＩｕ−ＰＳ）は、ユーザーデータ用のユーザープレーン（Ｕ−Ｐｌａｎｅ）とシグナリング用のコントロールプレーン（Ｃ−Ｐｌａｎｅ）とから構成されている（例えば、特許文献１）。【０００５】  しかしながら、上述したネットワーク構成におけるパケット交換では、Ｃ−ＰｌａｎｅとＵ−Ｐｌａｎｅの２つがパケット処理ノードによって処理されている。これらＣ−ＰｌａｎｅとＵ−Ｐｌａｎｅは統合されたコネクションとしてハードウエアにて処理されているため、処理能力と回線容量のどちらか一方がそのキャパシティに達した場合、一方がキャパシティに達していなくても設備増設等を行わなければならないという問題があった。【０００６】  また、上記ネットワーク構成では、ＣＳドメインとＰＳドメインとで、Ｃ−Ｐｌａｎｅのプロトコルスタックが同じ構成であるにも拘わらず、別々のプロトコルスタックとして設定されるため処理能力への影響が大きい。【０００７】  さらに、上記ネットワーク構成において、ＩｕＦｌｅｘ機能を導入する場合がある。このＩｕＦｌｅｘ機能とは、論理コネクション（Ｉｕ−ＣＳ及びＩｕ−ＰＳ）を設定できるコアノードをプールエリア中から選択する機能である。詳述すると、図１０（ａ）に示すように、標準的なノードを用いた構成でＩｕＦｌｅｘを導入しない場合、ＲＮＣ２３及びＭＳＣ７４間、ＲＮＣ２３及びＳＧＳＮ７６は１対１で固定的に接続される。これに対し、ＩｕＦｌｅｘ機能を導入すると、ＲＮＣ２３がプールエリアに設定しているコアノード（ＭＳＣ７４やＳＧＳＮ７６）を適宜選択することが可能になる。ところが、従来のシステムでは、Ｃ−ＰｌａｎｅとＵ−Ｐｌａｎｅとを一体として選択しなければならないため、ノード内におけるこれらの処理能力と回線容量の負荷は同一ではないことから���これらが著しく不均衡であるときには、選択されたノードが最適な動作をしない可能性があり、結果的にノード選択が制限されることとなる。【０００８】  また、従来のシステムでは、回線交換やパケット交換のＵ−Ｐｌａｎｅを処理するそれぞれのノードが必要であり、ノード間の伝送設備の使用効率が低く、使用効率の低下に伴う処理遅延についても考慮が必要となる。
【特許文献１】特開２００４−１９４０１５号公報
【発明の開示】
【０００９】  そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、回線用論理コネクション及びパケット用論理コネクションを有するコアネットワークにおいて、ユーザープレーン及びコントロールプレーン間における相互依存を解消し、各プレーンを個別に管理運用を可能とすることによって、処理能力と回線容量を独立させ、これによりノードの使用効率を向上させ、通信遅延を低減することのできる通信制御システム及び通信制御方法を提供することをその課題とする。
【００１０】  上記課題を解決するために、本発明は、移動端末に対して、回線交換ドメインを構成する回線用論理コネクションと、パケット交換ドメインを構成するパケット用論理コネクションとを有するコアネットワークを接続する通信制御システム及び通信制御方法であり、回線用論理コネクション及びパケット用論理コネクションからそれぞれ分離抽出され、移動端末に関するユーザーデータの転送制御を行うユーザープレーン（Ｕ−Ｐｌａｎｅ）を、ユーザープレーン制御部によって統合し、回線用論理コネクション及びパケット用論理コネクションからそれぞれ分離抽出され、ユーザーデータに関する制御信号の転送制御を行うコントロールプレーン（Ｃ−Ｐｌａｎｅ）をコントロールプレーン制御部によって統合し、回線用論理コネクションから分離されたユーザープレーン及びコントロールプレーンを、パケット通信により通信を確立する。
【００１１】  このような本発明によれば、回線用論理コネクション及びパケット用論理コネクションからそれぞれ分離抽出されたユーザープレーン及びコントロールプレーンを、プレーン毎に統合するため、処理能力と回線容量を各プレーン毎に独立させることができ、リソースの有効利用を図ることによって、伝送帯域の削減を実現することができる。
【００１２】  上記発明において、ユーザープレーン制御部及びコントロールプレーン制御部は、相互にデータの送受信を行い、ユーザー毎の管理情報を生成する機能を有することが好ましい。この場合には、回線交換ドメインとパケット交換ドメインとのそれぞれから分離抽出したプレーンを、ユーザー毎に管理し、ユーザー毎の課金処理やアドレス管理を適正に行うことができる。
【００１３】  上記発明において、コントロールプレーン制御部は、回線用論理コネクション及びパケット用論理コネクションそれぞれのコントロールプレーンに関するプロトコルスタックを共通化することが好ましい。この場合には、共通したプロトコルスタックにより、回線用論理コネクションとパケット用論理コネクションのコントロールプレーンを制御するため、重複して用いられるリソースや処理を省略し、処理負担の低減、及び処理時間の短縮を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る通信制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る通信制御方法を示す概念図である。
【図３】実施形態に係るコネクションの構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態に係るコントロールプレーンのプロトコルスタックを示す説明図である。
【図５】実施形態における制御部のモジュール化を示す説明図である。
【図６】実施形態におけるプレーン統合を模式的に示す説明図である。
【図７】実施形態においてＩｕＦｌｅｘ機能を導入した場合のモジュール選択を模式的に示す説明図である。
【図８】実施形態における伝送経路の設定を示す説明図である。
【図９】従来の通信制御システムを示すブロック図である。
【図１０】従来の通信制御システムにおけるＩｕＦｌｅｘ機能の導入についての説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】（通信制御システムの構成）
本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る通信制御システムの概略構成を示すブロック図である。なお、本実施形態の通信制御システムを動作させることによって、本発明の通信制御方法を実施することができる。【００１６】  同図に示すように、本実施形態では、ユーザーが使用する移動端末１から、ＲＡＮ２及びコアネットワーク３を経て、外部ネットワーク４に接続して、通信を確立させる通信網を前提とし、コアネットワーク３は、回線交換ドメインを構成する回線用論理コネクションと、パケット交換ドメインを構成するパケット用論理コネクションとを有する。【００１７】  ＲＡＮ２は、移動端末１との間で無線通信を確立させるためのネットワークであり、具体的には、ＮｏｄｅＢ（無線基地局）２１と、ＲＮＣ（無線制御装置）２３と、これらＮｏｄｅＢ２１及びＲＮＣ２３を接続するＩｕｂ（コネクション）２２とから構成されている。このＲＡＮ２では、音声通信用の回線交換ドメインのための回線用論理コネクションと、データ通信用のパケット交換ドメインのためのパケット用論理コネクションとが含まれており、これらの論理コネクションは、シグナリング用のコントロールプレーン（Ｃ−Ｐｌａｎｅ）と、ユーザーデータ（音声信号やデータ通信信号）用のユーザープレーン（Ｕ−Ｐｌａｎｅ）とから構成されている。【００１８】  図２は、ＲＮＣ２３による通信制御方法を示す概念図である。同図に示すように、ＲＮＣ２３は、従来、ＭＳＣ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｃｅｎｔｅｒ：移動体用交換機）、ＳＧＳＮ（Ｓｅｒｖｉｎｇ  ＧＰＲＳ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｎｏｄｅ：パケット交換機）、ＧＧＳＮ（Ｇａｔｅｗａｙ  ＧＰＲＳ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｎｏｄｅ：ゲートウェイ用パケット交換機）毎に独立して構成されていた回線用論理コネクション及びパケット用論理コネクションからＣ−Ｐｌａｎｅ及びＵ−Ｐｌａｎｅをそれぞれ抽出し、抽出したＣ−Ｐｌａｎｅをコントロールプレーン用のコネクション５（Ｉｕ−Ｃ）及びノード３１に統合するとともに、抽出したＵ−Ｐｌａｎｅをユーザープレーン用のコネクション６（Ｉｕ−Ｕ）及びノード３２に統合する。【００１９】  コアネットワーク３とＲＡＮ２との間では、図３に示すように、回線交換ドメインの論理コネクション、及びパケット交換ドメインの論理コネクションがともにＩＰ化されており、ＲＮＣ２３とコアネットワーク３側のＭＳＣ３３との間において、全てのデータがＩＰパケットにより送受信されている。【００２０】  また、コアネットワーク３では、図４に示すように、ＲＮＣ２３により、回線用論理コネクション及びパケット用論理コネクションそれぞれのコントロールプレーンに関するプロトコルスタックを共通化している。具体的に、このプロトコルスタックは、ＲＡＮＡＰ（Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔ）、ＳＣＣＰ（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐａｒｔ）、Ｍ３ＵＡ（ＭＴＰ３  Ｕｓｅｒ  Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ）、ＳＣＴＰ（Ｓｔｒｅａｍ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）及びＤａｔ��  Ｌｉｎｋとから構成されている。【００２１】  ＲＡＮＡＰは、無線アクセス網で使用されるアプリケーション機能を定義し、ＳＣＣＰは、既存回線交換網プロトコルであり、Ｍ３ＵＡは、上位レイヤで使用される既存回線交換網プロトコルを下位レイヤのＩＰ網に適応させるためのアダプテーションを実行し、ＳＣＴＰは、ＩＰネットワーク上でのトランスポートプロトコルであり、ＩＰは、通信相手と通信方法を定義する。そして、ＲＮＣ２３〜ＭＳＣ３３間、ＲＮＣ２３〜ＳＧＳＮ（ユーザープレーンノード内）間で呼の制御などの送受は、ＲＡＮＡＰで定義されるアプリケーション機能により実行され、その下位レイヤによってＲＡＮＡＰによる制御を伝送する。この伝送にあたり、上記ＩＰのプロトコルを使うために、中間層にＭ３ＵＡ等のアダプタを挿入している。【００２２】  さらに、コントロールプレーンノード３１内、及びユーザープレーンノード３２内では、図５に示すように、従来、単一であった制御部を、コントロールプレーン及びユーザープレーン毎に、制御部の機能ブロックをモジュール化し、Ｃ−Ｐｌａｎｅ用の制御部ＣとＵ−Ｐｌａｎｅ用の制御部Ｕとにハードウエアを分割し、さらに制御部Ｃと制御部Ｕの接続をイーサネット（登録商標）化し、相互にデータの送受信を行い、ユーザー毎の管理情報を生成し、制御部Ｃと制御部Ｕとの間で課金情報やアドレス管理の共有化も図っている。【００２３】（本実施形態による作用・効果）
このような本実施形態によれば、回線用論理コネクション及びパケット用論理コネクションからそれぞれ分離抽出されたユーザープレーン及びコントロールプレーンを、プレーン毎に統合したため、処理能力と回線容量を各プレーン毎に独立させることができ、リソースの有効利用を図ることによって、伝送帯域の削減を実現することができる。【００２４】  詳述すると、図６（ａ）に示すように、従来のシステムでは、コアネットワーク３のノード（ＭＳＣ、ＳＧＳＮ、ＧＧＳＮ）は、回線容量と処理能力とがノード単位で固定されており、回線容量が最大に達した場合、処理能力に余裕がある場合であっても、ノードそのものの増設が必要となる。これに対し、本実施形態では、同図（ｂ）に示すように、ユーザープレーン及びコントロールプレーンを、プレーン毎に統合したため、回線容量が最大に達した場合、その回線容量に関するモジュールのみを増設することで対応が可能になる。【００２５】  さらに、本実施形態によれば、図７に示すように、ＩｕＦｌｅｘ機能を導入した場合、プレーンプールの中から適切なＣ−ＰｌａｎｅやＵ−Ｐｌａｎｅのモジュールを選択することができるようになり、負荷分散などによってノードの偏りを解消することができる。詳述すると、ＩｕＦｌｅｘ機能を導入した場合、ＲＮＣ２３がプールエリアに設定しているコアノード（ＭＳＣやＳＧＳＮ）を選択することが可能になるが、従来のシステムでこのＩｕＦｌｅｘを導入した場合、ノード内の回線容量と処理能力が同一でないために選択されたノードが最適な動作をできない可能性があった。これに対し、本実施形態では、ユーザープレーン及びコントロールプレーンを、プレーン毎に統合したため、Ｃ−ＰｌａｎｅやＵ−Ｐｌａｎｅのモジュールの選択に関する自由度が向上し、負荷分散などノードの偏りを解消するなど、ＩｕＦｌｅｘ機能の最適化を図ることができる。【００２６】  また、本実施形態によれば、図８（ｂ）に示すように、回線交換とパケット交換のＵ−Ｐｌａｎｅが統合されているために、必要なユーザープレーンについてのみ伝送路を設定すればよく、伝送経路を簡略化することによって遅延を低減させることができる。詳述すると、従来のシステムでは、同図（ａ）に示すように、回線交換とパケット交換の間でユーザーデータをやり取りするような場合（例えば、回線交換とパケット交換間で電話する）、ユーザーデータを処理するノード間に、回線交換用及びパケット交換用の両方について伝送路を設定する必要があり、配置する距離によっては遅延が発生していた。これに対して、本実施形態では、ユーザープレーン及びコントロールプレーンを、プレーン毎に統合したため、Ｃ−ＰｌａｎｅやＵ−Ｐｌａｎｅのモジュールの選択に関する自由度が向上し、必要なプレーンについてのみ伝送路を設定することが可能となり、伝送経路を簡略化することにより、遅延を低減させることができる。【００２７】  また、上記実施形態では、ＲＮＣ２３は、ユーザープレーン用の制御部Ｕ及びコントロールプレーン用の制御部Ｃとの間においてイーサネット（登録商標）化を図り、相互にデータの送受信を行い、ユーザー毎の管理情報を生成する機能を有するため、回線交換ドメインとパケット交換ド���インとのそれぞれから分離抽出したプレーンを、ユーザー毎に管理し、ユーザー毎の課金処理やアドレス管理を適正に行うことができる。【００２８】  さらに、上記実施形態において、ＲＮＣ２３では、回線用論理コネクション及びパケット用論理コネクションそれぞれのコントロールプレーンに関するプロトコルスタックを共通化していることから、各プレーンを制御するために、重複して用いられるリソースや処理を省略し、処理負担の低減、及び処理時間の短縮を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】  以上説明したように本発明の通信制御システム及び通信制御方法によれば、回線用論理コネクション及びパケット用論理コネクションとを有するコアネットワークにおいて、ユーザープレーン及びコントロールプレーン間における相互依存を解消し、各プレーンを個別に管理運用を可能とすることによって、処理能力と回線容量を独立させ、これによりノードの使用効率を向上させ、通信遅延を低減することができる。【００３０】  すなわち、コアネットワークのコネクションをＣ−ＰｌａｎｅとＵ−Ｐｌａｎｅとに独立して設けるので、処理能力と回線容量の需要に合わせ、柔軟な設備設計と設備の増減設が可能になる。また、回線用論理コネクション及びパケット用論理コネクションの制御統合によるコネクション制御手順及び制御ユーザー管理の簡単化ができる。【００３１】  また、コアネットワークノードをＣ−ＰｌａｎｅとＵ−Ｐｌａｎｅに独立することにより、ＩｕＦｌｅｘ機能を動作させる場合に、該当するプレーンに最適なモジュールを選択することが可能となる。さらに、回線交換やパケット交換などのＵ−Ｐｌａｎｅの種別に依存しないノードにより、適切なベアラ変換が自動で行えるほか、ノード間接続の伝送路の効率化及び遅延の短縮が可能となる。
【図１】
2006129603.tif 000002
【図２】
2006129603.tif 000003
【図３】
2006129603.tif 000004
【図４】
2006129603.tif 000005
【図５】
2006129603.tif 000006
【図６】
2006129603.tif 000007
【図７】
2006129603.tif 000008
【図８】
2006129603.tif 000009
【図９】
2006129603.tif 000010
【図１０】
2006129603.tif 000011
【国際調査報告】
2006129603.tif 000012
2006129603.tif 000013
2006129603.tif 000014
2006129603.tif 000015
2006129603.tif 000016