(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線基地局と、
前記複数の無線基地局のいずれかと無線で接続して通信を行なう移動体と、
上位ネットワーク網と前記複数の無線基地局との間の通信経路をルーティングする複数のルータが階層的に接続され、最上位層のルータが前記上位ネットワーク網に接続され、最下位層のルータが前記複数の無線基地局と接続されている階層型ネットワークとを備える通信ネットワーク制御システムにおいて、
前記最上層のルータと前記最下層のルータの間に設けられ、かつ前記移動体が登録されているページングエリアを管理するページングエリア管理ルータは、前記移動体への一斉呼出しを行なうための前記移動体宛のパケットを所定の時間内に断続的に受信した場合には、前記所定の時間内に下位層のルータに転送するパケットの数を1個に制限することを特徴とする通信ネットワーク制御システム。
【請求項２】
前記ページングエリア管理ルータは、受信した各パケットのうち、下位層のルータに転送しないパケットを破棄する請求項１記載の通信ネットワーク制御システム。
【請求項３】
前記ページングエリア管理ルータは、前記移動体への一斉呼出しを行なうための前記移動体宛のパケットを所定の時間内に断続的に受信した場合には、前記各パケットの送信元に対して前記各パケットの送信を抑制する旨の発信抑制メッセージを返信する請求項１または２記載の通信ネットワーク制御システム。
【請求項４】
前記所定の時間は任意に設定可能である請求項１から３のいずれか１項記載の通信ネットワーク制御システム。
【請求項５】
上位ネットワーク網と移動体に無線で接続して通信を行なう複数の無線基地局との間の通信経路をルーティングするために階層的に接続され、最上位層のルータが前記上位ネットワーク網に接続され、最下位層のルータが前記複数の無線基地局と接続されている複数のルータにおいて、
前記最上層のルータと前記最下層のルータの間に設けられ、かつ前記移動体が登録されているページングエリアを管理するページングエリア管理ルータは、
前記移動体への一斉呼出しを行なうための前記移動体宛のパケットを所定の時間内に断続的に受信している場合には、前記所定の時間内に下位層のルータに転送するパケットの数を１個に制限することを特徴とするページングエリア管理ルータ。
【請求項６】
受信した各パケットのうち、前記所定の時間内に下位層のルータに転送しないパケットを破棄する請求項５記載のページングエリア管理ルータ。
【請求項７】
前記移動体への一斉呼出しを行なうための前記移動体宛のパケットを所定の時間内に断続的に受信した場合には、前記各パケットの送信元に対して前記各パケットの送信を抑制する旨の発信抑制メッセージを返信する請求項５または６記載のページングエリア管理ルータ。
【請求項８】
前記所定の時間は任意に設定可能である請求項５から７のいずれか１項記載のページングエリア管理ルータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信の階層型ネットワークにおいて、移動体の呼出制御を行なう通信ネットワーク制御システムおよび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、移動体通信ネットワークの構成を示すブロック図である。この移動体通信ネットワークは、携帯電話網や、高速道路における自動車の位置管理システム等に一般的に用いられているものであり、ＴＣＰ／ＩＰプロトコル等を用いたパケット通信によって通信を行なうネットワークである。
【０００３】
図３に示すように、この移動体通信ネットワークは、上位ネットワーク網１と、複数のルータＲn（ｎ＝１〜７）と、固定の基地局ＢＳ1〜ＢＳ8と、移動体ＭＨとを備えている。上位ネットワーク網１は、広域のネットワーク網、例えば、インターネットであってもよい。各ルータＲnは、上位ネットワーク網１と各基地局ＢＳ1〜ＢＳ8とを分岐接続するためのものである。各ルータＲnは、階層的に接続されている。最上位層のルータＲ1は、上位ネットワーク網１と接続されている。ルータＲ1の下位層にはルータＲ2およびＲ3があり、それぞれがルータＲ1と接続され、それらを配下としている。ルータＲ2、Ｒ3との下位層には、ルータＲ4、Ｒ5と、ルータＲ6、Ｒ7とが接続され、それぞれを配下としている。また、ルータＲ4には基地局ＢＳ1、ＢＳ2が、ルータＲ5には基地局ＢＳ3、ＢＳ4が、ルータＲ6には基地局ＢＳ5、ＢＳ6が、ルータＲ7には基地局ＢＳ7、ＢＳ8が、それぞれ接続され、各ルータＲ4〜Ｒ7は、それらを配下としている。移動体ＭＨは、無線で基地局ＢＳ1〜ＢＳ7のいずれかの基地局に接続してその基地局とのリンクを確立することにより、上位ネットワーク網１に接続されている通信相手（不図示）との通信を行なう。
【０００４】
この移動体通信ネットワークでは、現在の位置等が管理されていない状態、すなわち休止状態となっている移動体ＭＨは、ページングエリアという単位で管理されている。ルータＲ2、Ｒ3は、このページングエリアを管理している。例えば、図３では、移動体ＭＨが、基地局ＢＳ1〜ＢＳ4のエリア内にあるので、移動体ＭＨはルータＲ2のページングエリアに登録される。もし、移動体ＭＨが基地局ＢＳ5〜ＢＳ7のエリアに移動した場合には、移動体ＭＨから送信される位置登録メッセージによってルータＲ3は、ページングエリアに移動体ＭＨを登録する。
【０００５】
図３に示すように、移動体ＭＨが、ルータＲ2が管理するページングエリアに登録されていたとする。この状態で、上位ネットワーク網１を介して送信元（不図示）から移動体ＭＨへの一斉呼出しのための移動体ＭＨ宛てのパケットが、ルータＲ1に送信されてきた場合、ルータＲ1は、移動体ＭＨ宛てのパケットをルータＲ2に転送する（▲１▼）。ルータＲ2は、配下の全てのルータＲ4、Ｒ5にそのパケットを転送する（▲２▼）。ルータＲ4、Ｒ5は、配下の全ての基地局ＢＳ1〜ＢＳ4に、そのパケットを転送する（▲３▼）。パケットを転送された各基地局ＢＳ1〜ＢＳ4は、移動体ＭＨに対して一斉呼出しを行ない、各基地局ＢＳ1〜ＢＳ4のうち、移動体ＭＨと接続可能ないずれかの基地局が、移動体ＭＨとのリンク確立を行なう。図３には、移動体ＭＨと基地局ＢＳ3とのリンク確立が行われた様子が示されている（▲４▼）。
【０００６】
基地局ＢＳ3とのリンクが確立すると、移動体ＭＨは、基地局ＢＳ3に位置登録メッセージを送信する（▲５▼）。基地局ＢＳ3は、ルータＲ5にその位置登録メッセージを転送する（▲６▼）。ルータＲ5は、移動体ＭＨへの経路情報を更新するとともに、その位置登録メッセージをルータＲ2に転送する（▲７▼）。ルータＲ2は、移動体ＭＨへの経路情報を更新する。
【０００７】
この移動体通信ネットワークでは、上述の動作によって、ルータＲ1−ルータＲ2−ルータＲ5−基地局ＢＳ3−移動体ＭＨの通信経路が形成される。なお、経路情報とは、移動体ＭＨ宛てのパケットを受信した場合に、そのパケットの送信先を示すための経路情報であり、この経路情報はそのルータが有するルーティングテーブルに登録される。
【０００８】
図４は、図３の移動体通信ネットワークにおける上述の動作を示すシーケンス図である。図４に示すように、上位ネットワーク網１から断続的にパケットが送信された場合、ルータＲ1、Ｒ2、Ｒ4、Ｒ5は、移動体ＭＨと基地局ＢＳ3とのリンクが確立されるまで、パケットが送られてくる度に、そのパケットを配下のルータあるいは基地局に転送する。
【０００９】
以上述べたように、従来の移動体通信ネットワークでは、移動体ＭＨが休止状態である場合に、移動体ＭＨが登録されているページングエリアを管理するルータは、配下のネットワークに対して移動体ＭＨの一斉呼出しを行なう。移動体ＭＨの一斉呼出しを行なう場合には、配下の基地局全てにそのパケットが送信される。
【００１０】
しかし、移動体ＭＨを呼び出した送信元は階層型ネットワークの負荷を考慮することなくパケットを送信してくるのが一般的であり、一斉呼出しパケットにより、そのネットワークの負荷が増大してしまうという問題があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来の移動体通信ネットワークでは、休止状態の移動体宛てのパケットが送信されてきた場合に、移動体が登録されているページングエリアを管理するルータは、配下のネットワークに対して移動体の一斉呼出しを行なう。移動体の一斉呼出しを行なう場合には、配下の基地局全てにそのパケットが送信される。
【００１２】
しかし、移動体を呼び出した送信元は階層型ネットワークの負荷を考慮することなくパケットを送信してくるのが一般的であり、一斉呼出しパケットにより、そのネットワークの負荷が増大してしまうという問題があった。
【００１３】
本発明は、通信ネットワークの負荷を軽減することができる通信ネットワーク制御システムおよび方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、複数の無線基地局と、前記各無線基地局のいずれかと無線で接続して通信を行なう移動体と、上位ネットワーク網と前記各無線基地局との間の通信経路をルーティングする複数のルータが階層的に接続され、最上位層のルータが前記上位ネットワーク網に接続され、最下位層のルータが前記各無線基地局と接続されている階層型ネットワークとを備える通信ネットワーク制御システムにおいて、前記最上層のルータと前記最下層のルータの間に設けられ、かつ前記移動体が登録されているページングエリアを管理するページングエリア管理ルータは、前記移動体への一斉呼出しを行なうための前記移動体宛のパケットを所定の時間内に断続的に受信した場合には、前記所定の時間内に下位層のルータに転送するパケットの数を1個に制限することを特徴とする。
【００１５】
本発明の通信ネットワーク制御システムでは、移動体を登録しているページングエリアを管理するページングエリア管理ルータは、所定の時間内に下位層のルータに転送するパケットの数を１個に制限する。こうすることによって、そのルータ以下のネットワークのパケットのトラフィック量を制限することができる。そのため、本発明の通信ネットワーク制御システムでは、ネットワークの負荷を低減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態の通信ネットワーク制御システムについて図面を参照して詳細に説明する。全図において、同一の符号がつけられている構成要素は、すべて同一のものを示す。
【００１７】
図１は、本実施形態の通信ネットワーク制御システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態の通信ネットワーク制御システムの構成は、ルータＲ2、Ｒ3の代わりに、ルータＲ2’、Ｒ3’を備えている点が、図３の通信ネットワークの構成と異なっている。ルータＲ2’、Ｒ3’は、ルータＲ2、Ｒ3と同様に、配下の基地局の無線エリアに移動体ＭＨが存在する場合に、移動体ＭＨが登録されるページングエリアを管理するページングエリア管理ルータであるが、ルータＲ2’、Ｒ3’は、所定の時間Ｔ内に下位層のルータＲ4、Ｒ5、ルータＲ6、Ｒ7に転送するパケットの数を所定の値である１つに制限し、受信した各パケットのうち、下位層に転送しないパケットを破棄する。
【００１８】
図１には、移動体ＭＨがルータＲ2’のページングエリア内にある場合が示されている。なお、図１では、図３と同様に、ルータの階層数は３つ、基地局の数は８つ、移動体の数は１つとなっているが、本発明の階層型移動体通信ネットワーク制御システムは、これに限定されるものではなく、ルータの階層数や接続数、基地局の数、移動体の数は、幾つであってもよい。
【００１９】
図２は、本実施形態の通信ネットワーク制御システムの動作を示すシーケンス図である。図２に示すように、ページングエリアを管理するルータＲ2’は、所定の時間Ｔ内において、ルータＲ1よりパケットを４回受信するが、ルータ１は、所定の時間Ｔ内では、それらのパケットを下位層のルータＲ4、Ｒ5に所定の回数である１回しか転送せず、下位層に転送しないパケットを破棄する。
【００２０】
時間Ｔ経過後において、改めて、ルータＲ1からパケットが転送された場合には、ルータＲ2は、下位層のルータＲ4、Ｒ5にパケットを転送する。図２には、２回目のパケット送信によって、移動体ＭＨと基地局ＢＳ3とのリンクが確立された様子が示されている。
【００２１】
以上述べたように、本実施形態の通信ネットワーク制御システムでは、移動体ＭＨを登録しているページングエリアを管理するルータＲ2は、所定の時間Ｔ内に配下に転送するパケットの数を所定の値１回に制限する。こうすることによって、そのルータ以下のネットワークの単位時間当たりのパケットのトラフィック量を制限することができる。そのため、本発明の通信ネットワーク制御システムでは、ネットワークの負荷を低減することができる。なお、所定の時間Ｔは、ネットワークの処理能力や、省略できるパケットの数などによって任意に設定することができる。
【００２２】
また、ルータＲ2’、Ｒ3’は、上位ネットワークの送信元に対し、パケットの送信を抑制するような発信抑制メッセージを返信することができるようにしてもよい。このような発信抑制メッセージには、パケットの送信間隔を広げるようにする旨のメッセージや、一旦のパケットの送信を中断させ、一定の時間経過後にパケットの送信を再開させる旨のメッセージ等が一例として挙げられる。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の通信ネットワーク制御システムでは、移動体を登録しているページングエリアを管理するページングエリア管理ルータは、所定の時間内に配下に転送するパケットの数を１個に制限する。こうすることによって、そのページングエリア管理ルータ以下のネットワークの単位時間当たりのパケットのトラフィック量を制限することができる。そのため、本発明の通信ネットワーク制御システムでは、ネットワークの負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の通信ネットワーク制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態の通信ネットワーク制御システムの動作を示すシーケンス図である。
【図３】従来の移動体通信ネットワークの構成を示すブロック図である。
【図４】従来の移動体通信ネットワークの動作を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
１    上位ネットワーク網
ＢＳ1〜ＢＳ8    基地局
ＭＨ    移動体
Ｒ1〜Ｒ7    ルータ
【図１】
0003934346.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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