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通信协议终端方法、控制信号终端服务器以及移动通信系统.pdf

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  • 文档编号:677773
  • 上传时间:2018-03-04
  • 格式:PDF
  • 页数:36
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN200410077162.1

    申请日:

    2004.09.10

    公开号:

    CN1595913A

    公开日:

    2005.03.16

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情:

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):H04L 12/56申请日:20040910授权公告日:20080514终止日期:20140910|||授权|||实质审查的生效|||公开

    IPC分类号:

    H04L12/56; H04L29/06; H04L12/28

    主分类号:

    H04L12/56; H04L29/06; H04L12/28

    申请人:

    株式会社NTT都科摩;

    发明人:

    西村健治; 柿岛纯; 平田昇一; 薮崎正实

    地址:

    日本东京

    优先权:

    2003.09.10 JP 318777/2003

    专利代理机构:

    中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

    代理人:

    吴丽丽

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    内容摘要

    本发明提供一种通信协议终端方法、控制信号终端服务器以及移动通信系统。在用多个中继交换装置以及与上述中继交换装置连接的多个基站构成的移动通信网络中,当和基站进行无线通信的移动终端正在进行软越区切换的通信的情况下,在变更成为此通信路径上的数据的分支/合成点的中继交换装置时,变更用于软越区控制的通信协议的终端点。

    权利要求书

    1.  一种通信协议终端方法,在由多个中继交换装置以及被连接在上述中继交换装置上的多个基站所构成的移动通信网络中,其特征在于:
    当和上述基站进行无线通信的移动终端正在进行软越区切换的通信的情况下,在变更成为此通信路径上的数据分支/合成点的中继交换装置时,变更用于软件越区切换控制的通信协议的终端点。

    2.
      根据权利要求1所述的通信协议终端方法,其特征在于:
    对于用户数据控制用的通信协议,将用户数据的路由选择路径上的成为分支/合成点的中继交换装置中处于最上游的中继交换装置作为上游MP(U),将成为上游MP(U)以外的分支/合成点的中继交换装置作为下游MP(U)的情况下,
    对于用户数据控制用的通信协议,
    帧协议从上游MP(U)到基站之间、从上游MP(U)到下游MP(U)之间、从下游MP(U)到其它下游MP(U)之间,以及从下游MP(U)到上述基站之间终结,
    MAC、RLC、PDCP的各通信协议在上述移动终端和上游MP(U)之间终结。

    3.
      根据权利要求2所述的通信协议终端方法,其特征在于:
    移动通信网络具备终结用于发送接收用于软越区切换控制的控制信号的通信协议的控制信号终端服务器,
    对于控制信号发送接收用通信协议,将控制信号的路由选择路径上的分支/合成点中处于最上游的中继交换装置作为上游MP(C),将成为上游MP(C)以外的分支/合成点的中继交换装置作为下游MP(C)的情况下,
    对于控制信号发送接收用协议,
    帧协议从上游MP(C)到上述基站之间、从上游MP(C)到下游MP(C)之间、从下游MP(C)到其它下游MP(C)之间,以及从下游MP(C)到上述基站之间终结,
    MAC、RLC的各协议从上述移动终端到上游MP(C)之间终结,
    RRC从上述移动终端经由上游MP(C)到上述控制信号终端服务器之间终结,
    RNSAP从上游MP(C)到下游MP(C)之间、从下游MP(C)到其它下游MP(C)之间、从上游MP(U)到下游MP(U)之间,以及从下游MP(U)到其它下游MP(U)之间终结,
    NBAP从上游MP(C)到上述基站之间、从下游MP(C)到上述基站之间,从上游MP(U)到上述基站间,以及从下游MP(U)到上述基站之间终结。

    4.
      根据权利要求3所述的通信协议终端方法,其特征在于:
    从上述控制信号终端服务器到上游MP(C)之间,以及从上述控制信号终端服务器到上游MP(U)之间用新通信协议终结。

    5.
      一种控制信号终端服务器装置,在由多个中继交换装置以及与上述中继交换装置连接的多个基站构成,当和上述基站进行无线通信的移动终端正在进行软越区切换的通信的情况下,在变更成为此通信路径上的数据分支/合成点的中继交换装置时,变更用于软越区切换控制的通信协议的终端点的移动通信网络内,终结用于发送接收用于上述软越区切换控制的控制信号的通信协议。

    6.
      一种移动通信系统,在由多个中继交换装置以及被连接在上述中继交换装置上的多个基站构成的移动通信网络中,其特征在于包括:
    当和上述基站进行无线通信的移动终端正在进行软越区切换的通信的情况下,变更成为此通信路径上的数据的分支/合成点的中继交换装置的变更装置;
    在采用上述变更装置的变更时,变更用于软越区切换控制的通信协议的终端点的通信协议终端点变更装置。

    7.
      根据权利要求6所述的移动通信系统,其特征在于:
    对于用户数据控制用的通信协议,将用户数据的路由选择路径上的分支/合成点的中继交换装置中处于最上游的中继交换装置作为上游MP(U),将成为上游MP(U)以外的分支/合成点的中继交换装置作为下游MP(U)的情况下,
    上述通信协议终端点变更装置,
    对于用户控制用的通信协议,
    把帧协议在从上游MP(U)到基站之间、从上游MP(U)到下游MP(U)之间,从下游MP(U)到其它下游MP(U)之间,以及从下游MP(U)到上述基站之间终结,
    把MAC、RLC、PDCP的各通信协议在上述移动终端和上游MP(U)之间终结。

    8.
      根据权利要求7所述的移动通信系统,其特征在于:
    移动通信网络具备终结用于发送接收用于软越区切换控制的控制信号的通信协议的控制信号终端服务器,
    对于控制信号发送接收用通信协议,将控制信号的路由选择路径上的分支/合成点中处于最上游的中继交换装置作为上游MP(C),把成为上游MP(C)以外的分支/合成点的中继交换装置作为下游MP(C)的情况下,
    上述通信协议终端点变更装置,
    对于控制信号发送接收用协议,
    把帧协议在从上游MP(C)到上述基站之间、从上游MP(C)到下游MP(C)之间、从下游MP(C)到其它下游MP(C)之间,以及从下游MP(C)到上述基站之间终结,
    把MAC、RLC的各协议在从上述移动终端到上游MP(C)之间终结,
    把RRC在从上述移动终端经由上游MP(C)到上述控制信号终端服务器之间终结,
    把RNSAP在从上游MP(C)到下游MP(C)之间、从下游MP(C)到其它下游MP(C)之间、从上游MP(U)到下游MP(U)之间,以及从下游MP(U)到其它下游MP(U)之间终结,
    把NBAP从上游MP(C)到上述基站之间、从下游MP(C)到上述基站之间,从上游MP(U)到上述基站间,以及从下游MP(U)到上述基站之间终结。

    9.
      根据权利要求8所述的移动通信系统,其特征在于:
    上述通信协议终端变更装置把从上述控制信号终端服务器到上游MP(C)之间,以及从上述控制信号终端服务器到上游MP(U)之间用新通信协议终结。

    说明书

    通信协议终端方法、控制信号终端 服务器以及移动通信系统
    技术领域
    本发明涉及在移动通信网中的控制信号终端服务器以及通信协议终端方法,特别涉及在不发生冗长路径的软越区切换方式中的控制信号终端服务器、通信协议终端方法以及移动通信网络。
    背景技术
    以往,作为用3GPP(3rd Generation Partnership Project:第三代(3G)移动通信系统的标准化通信协议)标准化的移动通信系统,存在UMTS(Universal Mobile Telecommunication System:通用移动电信系统)。在UMTS中作为无线访问技术采用W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access:无线码分多址技术)。
    在3GPP中的技术方法组中,进行UMTS的RAN(Radio AccessNetwork:无线访问网)的策划制定。
    在RAN中,进行软越区切换(分级越区切换)控制、发送电力控制、分页控制等的各种无线关联控制。为了实现这些各控制,在RAN中规定了各种通信协议。在RAN中的通信协议构成由层1(物理层:L1)、层2(数据连接层:L2)、层3(网络层:L3)组成。进而,在层1中,具有越区切换功能、纠错以及检测功能、扩散调制/解调功能以及发送电力控制功能,使用与其用途相应的传输通道把层2要求的信号传送提供给层2。
    在RAN中代表性的通信协议及其控制概要如下。
    ·MAC(Medium Access Control:媒体访问控制)
    MAC是层2的子层,进行对无线层2帧(RLC(无线连接控制)-PDU(Protocol Data Unit:协议数据单元))的传输通道的复用/分离、实施加密、通信量/品质测定等(参照非专利文献2:3GPP TS 25.321“Medium Access Control(MAC)Protocol Specification”)。
    ·RLC(Radio Link Control:无线连接控制)
    RLC是层2的子层,进行层3的数据分离/结合/再生、顺序控制、再发送控制(ARQ)、实施加密等(参照非专利文献3:3GPP TS 25.322“Radio Link Control(RLC)Protocol Specification”)。
    ·PDCP(Packet Data Convergence Protocol:分组数据收敛协议)
    PDCP是层2的子层的通信协议,在无线传送前,进行IP分组的标题压缩等的适当的数据变换(参照非专利文献4:3GPP TS 25.323“Packet Data Convergence Protocol(PDCP)Protocol”)。
    ·RRC(Radio Resource Control:无线资源控制)
    RRC是层3的通信协议,进行层2的通信协议的控制、RRC连接的设定/放开、报告信息的通知、分页、无线资源控制、电力控制、加密控制等(参照非专利文献5:3GPP TS 25.331“Radio ResourceControl(RRC)Protocol Specification”)。
    ·FP(Frame Protocol:帧协议)
    FP进行用于有线部分的数据的转送控制、在软件越区切换中需要的下行数据到达同步控制的通道同步以及节点间同步控制等(参照非专利文献1:3GPP TS 25.427“UTRAN Iub/Iur interface user planeprotocol for DCH data streams”)。
    ·RNSAP(RNS Application Part:RNS应用程序部分)
    RNSAP进行SRNC(Serving-RNC)和DRNC(Drift-RNC)之间的控制信号的发送接收(参照非专利文献6:3GPP TS 25.423“UTRAN Iur interface RNSAP signaling”)。SRNC是RNC(RadioNetwork Controller:无线网络协议)在进行UE(user equipment:移动机)和RRC连接时的该RNC。
    SRNC在UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network)中应答,成为对核心网络的连接点。
    DRNC当越区切换到与连接状态的UE不同的RNS(RadioNetwork Subsystem:无线网络子系统)相关联的小区的情况下,是和UE重新进行无线连接的RNC。DRNC作为SRNC和UE之间的开关发挥功能,进行信息的路由选择。
    UTRAN在UMTS的网络中,是由1u接口和Uu接口之间的大于等于1个的RNC和大于等于1个的Node B(无线基站)组成的部分。
    进而,1u接口是和RNC和3GMSC(3G Mobile SwitchingCenter)或者3GSGSN(3G Serving G PRS Support Node)连接的接口,Uu接口是UTRAN和使用CDMA的UE之间的无线接口。进而,Node B是提供UE和网络之间的物理无线连接的功能。
    ·NBAP(Node B Application Part:节点B应用程序部分)
    NBAP进行RNC和Node B之间的控制信号的发送接收(参照非专利文献7:3GPP TS 25.433“UTRAN Iub interface NBAPsignaling”)。
    在UMTS中,将用户数据的处理和控制信号的处理分开进行。
    把此用户数据称为U-Plane(用户信息转送平面:用户数据控制用的通信协议)数据(用户数据)。在U-Plane数据的处理中使用的通信协议从下位开始是FP、MAC、RLC、PDCP。
    把此控制信号称为C-Plane(呼叫控制信号平面:控制信号发送接收用的通信协议)数据(控制信号)。在C-Plane数据的处理中使用的通信协议从下位开始是FP、MAC、RLC、RRC以及RNSAP、NBAP。
    (1)U-Plane
    图1是用于说明U-Plane协议的方框图。
    在核心网络1上连接SRNC2,在SRNC2上连接Node B4、5,在DRNC3上连接Node B6、7。进而,RNC具体地说是访问器,NodeB具体地说是无线基站。
    作为通信开始时的RNC的SRNC2和Node B5用FP连接,SRNC2和UE8用MAC、RLC、PDCP连接。在位于SRNC2的属下的Node B4、5之间,当UE8越区切换(Intra-RNC越区切换)的情况下,U-Plane数据对于UE8连接地各Node B从SRNC2直接多址通信。
    另一方面,当在位于UE8不同的RNC2、3属下的Node B5、6之间越区切换(Inter-RNC越区切换)的情况下,U-Plane数据在经由SRNC2后,进一步经由作为移动目的地的RNC的DRNC3,对移动目的地的Node B6发送。
    在使用了在UMTS中的加入者延长方式的不同越区切换控制中,当是Intra-RNC越区切换的情况下,从SRNC2对连接成星形的各Node B进行多址通信数据。因此,在使用了最佳的线路(最短线路)的数据发送这一意义上没有问题。但是,在Inter-RNC越区切换的情况下,有对SRNC属下的Node B5直接发送U-Plane数据的情况,和从SRNC2经由DRNC3对DRNC3属下的Node B6发送U-Plane数据的情况。
    这样在U-Plane数据的发送接收中,在SRNC2和Node B5之间、SRNC2和DRNC3之间,DRNC3和Node B6之间使用FP。另外,在SRNC2和UE8之间使用MAC、RLC以及PDCP。
    (2)C-Plane
    图1是用于说明C-Plane协议的方框图。
    网络的连接关系和U-Plane的情况一样。在SRNC2和Node B5之间、SRNC2和DRNC3之间,DRNC3和Node B6之间使用FP,在SRNC2和UE8之间使用MAC、RLC、RRC,在SRNC2和DRNC3之间使用RNSAP,在SRNC2和Node B5之间,DRNC3和Node B6之间使用NBAP。在各协议的UMTS结构上的终端点和以上一样。
    这样MAC以及RLC在C-Plane和U-Plane中共用。另外,SRNC2是成为软越区切换时的数据分支/集中点的节点,但这在UE8开始其通信时是确立RRC连接的RNC,对于1个通信只存在1个,具有在软越区切换中其位置不变更的规格。
    但是,在上述的以往技术中,在软越区切换时,存在不能排除有可能在网络中产生的冗长路由选择路径的体系结构的问题。
    图2是展示以往的网络系统的方框图。
    当UE8开始越区切换进行移动变为图2的情况下,数据把SRNC2作为分支/合成点发送接收,但在此时的路由选择(路径(I))中包含一部分冗长性部分(绕远的发送接收路径)Q。在这种情况下,通过使数据的分支点即SRNC2移动到A点,如(II)所示那样变更路由选择路径,排除路由选择路径的冗长部分Q,可以最佳化。
    这从网络资源的有效利用的观点出发非常有效。但是,如上所述,在以往技术中用软越区切换的通信中具有不能使SRNC2的位置移动(体系结构)的规格,另外,因此由于对于协议的终端点的移动没有任何规定,所以存在不能实施上述那样的路由选择路径的最佳化的问题。
    即,SRNC2因为连续使用,所以在由多个中继交换装置(路由器、访问路由器)、被连接在中继交换装置(访问路由器)上的多个无线基站Node B(BS)构成的以往的移动通信网中,当和无线基站进行通信的移动终端UE(MN)进行采用软越区的通信的情况下,在变更成为此通信路径上的数据的分支/合成点的中继交换装置时,不改变用于软越区切换控制的通信协议的终端点。
    本发明就是鉴于以上的问题而提出的,其目的在于提供一种使在越区切换时用于排除冗长路由选择路径的数据的分支点的移动成为可能的体系结构(包含协议终端点的变更目的地的基准)的通信协议终端方法、控制信号终端服务器装置以及移动通信网。
    发明内容
    为了解决以上的问题,本发明的通信协议终端方法其特征在于:在由多个中继交换装置以及被连接在中继交换装置上的多个基站所构成的移动通信网中,当和基站进行无线通信的移动终端正在进行采用软越区切换的情况下,在变更成为此通信路径上的数据的分支/合成点的中继交换装置时,变更用于软越区切换控制的通信协议的终端点。
    由此,可以不妨碍通信地排除伴随移动通信终端移动发生的网络中的冗长路由选择路径。
    另外,在本发明中,在上述通信协议终端方法中,其特征在于:具有终结用于发送接收用于软越区切换控制的控制信号的通信协议的控制信号终端服务器装置。
    通过本服务器装置的设置,可以独立地进行用户数据的路由选择的控制和控制信号的路由选择的控制,可以不妨碍通信地进行控制点(成为分支/合成点的中继交换装置)的移动。
    另外,本发明的通信协议终端方法,其特征在于:对于用户数据控制用的通信协议,将用户数据的路由选择路径上的成为分支/合成点的中继变换装置中处于最上游的中继交换装置作为上游MP(U),把成为上游MP(U)以外的分支/合成点的中继交换装置作为下游MP(U)的情况下,对于用户数据控制用的通信协议,帧协议从上游MP(U)到基站之间、从上游MP(U)到下游MP(U)之间、从下游MP(U)到其它下游MP(U)之间,以及从下游MP(U)到上述基站之间终结,MAC(Medium Access Control)、RLC(Radio LinkControl)、PDCP(Packet Data Convergence)的各协议在移动终端和上游MP(U)之间终结。
    由此,可以不妨碍通信地进行因控制点的移动的用户数据的路由选择路径的切换。
    另外,本发明的通信协议终端方法,其特征在于:移动通信网络具备终结用于发送接口用于软越区切换控制的控制信号的通信协议的控制信号终端服务器,对于控制信号发送接收用通信协议,将控制信号的路由选择路径上具有的分支/合成点中处于最上游的中继交换装置作为上游MP(C),将成为上游MP(C)以外的分支/合成点的中继交换装置作为下游MP(C)的情况下,对于控制信号发送接收用协议,帧协议从上游MP(C)到上述基站之间、从上游MP(C)到下游MP(C)之间、从下游MP(C)到其它下游MP(C)之间,以及从下游MP(C)到上述基站之间终结,MAC、RLC的各协议从上述移动终端到上游MP(C)之间终结,RRC从上述移动终端经由上游MP(C)到上述控制信号终端服务器之间终结,RNSAP从上游MP(C)到下游MP(C)之间、从下游MP(C)到其它下游MP(C)之间、从上游MP(U)到下游MP(U)之间,以及从下游MP(U)到其它下游MP(U)之间终结,NBAP从上游MP(C)到上述基站之间、从下游MP(C)到上述基站之间,从上游MP(U)到上述基站间,以及从下游MP(U)到上述基站之间终结。
    由此可以不妨碍通信地进行因控制点的移动产生的控制信号的路由选择路径的变换。
    另外,本发明的通信协议终端方法,其特征在于:从上述控制信号终端服务器到上游MP(C)之间,以及从上述控制信号终端服务器到上游MP(U)之间用新通信协议终结。
    由此,可以独立地进行用户数据的路由选择控制和控制信号的路由选择控制。
    另外,本发明的移动通信网络其特征在于:在用多个中继交换装置以及与上述中继交换装置连接的多个基站构成的移动通信网络中,当和基站进行无线通信的移动终端进行软越区切换的通信的情况下,具备变更成为此通信路径上的数据的分支/合成点的中继变换装置的变更装置;在变更装置的变更时,变更用于软越区切换控制的通信协议的终端点的通信协议终端点变更装置。
    这种情况下,通过用通信协议的终端点变更装置,通信协议的终端点变更,即使如用变更装置省略冗长性的路由选择路径那样变更分支·合成点,也可以在良好状态下维持通信。
    采用此通信协议变更装置的通信协议终端点的变更条件如上所述,可以不妨碍通信地进行因控制点的移动引起的控制信号的路由选择路径的切换。
    以上,如上所述,如果采用本发明,当移动终端在越区切换状态中处于通信中的情况下,通过把数据的路由选择路径上的分支/合成点变更为通信协议的终端点,可以在继续正常的通信下移动。由此,可以排除伴随移动终端的移动的路由选择路径的冗长性。
    本发明可以利用于移动通信网中的控制信号终端服务器以及通信协议终端方法,特别可以利用于在不产生冗长路径的软越区切换方式中的控制信号终端服务器、通信协议终端方法以及移动通信网络中。
    以下,为了更充分地理解本发明,示例详细的说明以及附图,但本发明并不限于这些记载。
    进而,本发明的适宜的范围可以从以下所示的详细说明中明确。但是,此详细说明只不过是展示本发明的实施方式的适宜的几个例子,还可以根据从详细说明中明确导出的技术内容,在不脱离本发明的要点以及目的的范围中可以适宜地采用各种变形形态以及改良形态。
    附图说明
    图1是展示在UMTS的RAN中的U-Plane协议的终端点的图。另外,图1是展示在UMTS的RAN中的C-Plane通信协议的终端点的图。
    图2是说明作为以往方式的UMTS中的问题点的图。
    图3是展示本发明中的移动通信网络的体系结构的图。
    图4是说明在本发明中移动终端开始通信时的通信协议的终端点的图。
    图5是说明在本发明中移动终端追加了1个分支时的通信协议的终端点的图。
    图6是用于说明从图5所示的状态中,移动终端MN向基站BS12追加分支,用U-Plane通信协议进行通信的状态的方框图。
    图7是用于说明从图5所示的状态中,移动终端MN向基站BS12追加分支,用C-Plane通信协议进行通信的状态的方框图。
    图8是用于说明关于多呼叫时的C-Plane终端点的方框图。
    图9是展示在本发明中的体系结构上的U-Plane通信协议的终端点的图。
    图10是展示在本发明中的体系结构上的C-Plane通信协议的终端点的图。
    具体实施方式
    以下,用附图详细说明本发明的实施方式。进而,在同一构成要素上使用同一符号,并省略详细说明。
    首先,图3展示本发明中的移动通信网络的体系结构。
    MN(Mobile Node)是移动终端,BS(Base Station)是和移动终端MN进行无线通信的无线基站。AR(Access Router:访问路由器)是基站BS所属的交换装置,RT(Router:路由器)是除此以外的属于核心网络的交换装置。进而,各个路由器(中继交换装置)RT以及访问路由器(中继交换装置)AR附加数字标记为RT1、RT2、RT3、AR4、AR5、AR6、AR7。
    在位于核心网络一侧的路由器RT1上星形连结路由器RT2、RT3,在路由器RT2上星形连线访问路由器AR4、AR5,在路由器RT3上星形连线访问路由器AR6、AR7。另外,在访问路由器AR4上星形连结基站BS8、BS9,在访问路由器AR5上星形连结基站BS10、BS11,在访问路由器AR6上星形连结基站BS12、BS13,在访问路由器AR7上星形连结基站BS14、BS15。
    另外,C-Plane服务器(控制信号终端服务器装置)40、50、60、70是用于软越区切换控制的用于控制信号的发送接收的通信协议,即,是用于终结C-Plane通信协议(RRC)的服务器装置,被连接在各访问路由器AR4、AR5、AR6、AR7上。AR是收容BS的路由器,BS从AR连接成星形。虽然希望是AR和RT星形(树形)连线,但这些连接关系也可以是网格状等。
    U-Plane服务器41、51、61、71、45、67、46终结U-Plane通信协议,是进行用于对数据的软越区切换的处理(数据的复制和合成/结合)的服务器装置,连接在各路由器AR4、AR5、AR6、AR7、RT2、RT3、RT1上。
    进而,在本实施方式中,把路由器RT以及访问路由器AR假设为只进行数据的交换的装置,采用把C-Plane服务器以及U-Plane服务器设置在不同节点,与路由器RT或者访问路由器AR连接的形式,但本发明并不限于此,它们即使是物理上一体的形式也可以实现目的。
    以下,对于与本实施方式的体系结构中的U-Plane/C-Plane通信协议的终端点及其移动目的地,从移动终端MN的通信开始时刻按顺序说明。
    图4是用于说明移动终端MN在BS10上连接分支开始通信的状态的方框图。
    CN(Correspondent Node)表示移动终端MN的通信对象。移动终端MN在通信开始时,确立某个C-Plane服务器和RRC连接,在此图的情况下,移动终端MN确立C-Plane服务器50和RRC连接,其中,移动终端MN所属的作为区域内的访问路由器的访问路由器AR5与C-Plane服务器50相连接。
    对于U-Plane通信协议只要从通信对象的终端CN用连接在存在于移动终端MN的路由选择路径上的某个路由器RT/访问路由器AR上的U-Plane服务器连接即可,但在此,从(1)因为施加在U-Plane数据上的处理被特定在无线技术中,所以希望在更接近无线区间的地方处理,以及,(2)如果考虑在C-Plane服务器和U-Plane服务器之间的相互作用,则希望在更接近C-Plane(RRC连接)终端点附近的位置上终结U-Plane协议等的原因出发,这种情况下的U-Plane通信协议在与访问路由器AR5连接的U-Plane服务器51上终结。
    如上所述,对于U-Plane·C-Plane双方,在UMTS中相当于SRNC的节点变为服务路由器AR5。在此时刻,还不是软越区切换状态,因为DRNC相当的节点不存在,所以没有使用RNSAP。如上所述,各通信协议的终端点,如果设定成如以下那样连接,则可以正常地进行数据的发送接收。各通信协议根据以下的通信协议终端点的变更条件,在各连接中终结。
    (*)U-Plane通信协议
    对于U-Plane数据的发送接收,访问路由器AR5的U-Plane服务器51和基站BS10之间用FP连接。另外,移动终端MN和访问路由器AR5的U-Plane服务器51之间用MAC、RLC、PDCP连接。
    U-Plane数据经由通信对象的终端CN、路由器RT1、路由器RT2、访问路由器AR5、访问路由器AR5的U-Plane服务器51、访问路由器AR5、基站BS10、移动终端MN的路由器流动(未图示)。
    (*)C-Plane通信协议
    对于C-Plane数据的发送接收,访问路由器AR5的U-Plane服务器51和基站BS10之间用FP连接。另外,移动终端MN和访问路由器AR5的U-Plane服务器51之间用MAC、RLC连接。经由移动终端MN和访问路由器AR5的U-Plane服务器51的访问路由器AR5的C-Plane服务器50之间用PRC连接。即,C-Plane服务器50是用于终结RRC的服务器装置。访问路由器AR5的U-Plane服务器51和基站BS10之间用NBAP连接。
    C-Plane数据(RRC的数据)经由访问路由器AR5的C-Plane服务器50、访问路由器AR5、访问路由器AR5的U-Plane服务器51、访问路由器AR5、基站BS10、移动终端MN的路由器流动(未图示)。
    对于PRC连接,经由访问路由器AR5的U-Plane服务器51的原因是为了通过只在U-Plane服务器51中终结在C-Plane和U-plane中共用的MAC和RLC,谋求C-Plane服务器50的处理负荷降低。
    另外,MAC、RLC、PDCP(只是U-Plane)因为需要用RRC进行控制,所以在RRC的终端点(这种情况下,访问路由器AR5的C-Plane服务器50)与MAC·RLC(·PDCP)通信协议的终端点(这种情况下,访问路由器AR5的U-Plane服务器51)之间,终结进行相互作用的通信协议(以下,称为“新(通信协议)”)。
    进而,U-Plane数据以及C-Plane数据在U-Plane服务器51中,从有线网络内发送用的数据格式变换为无线区间发送用的数据格式(以及相反)(参照以下“网络分散型软越区切换控制”)。
    进而,U-Plane服务器被连接在各路由器RT1、RT2、RT3以及访问路由器AR4、AR5、AR6、AR7上,但也可以连接在其全部上。C-Plane服务器只被连接在访问路由器AR4~AR7上,有关其理由将在后面叙述。
    图5是用于说明从图4所示的状态开始,移动终端MN向基站BS11追加分支进行通信的状态的方框图。
    成为此时最佳的分支/结合点的中继交换装置是访问路由器AR5。把此点称为MP(Multipath Point:多路点)。在图4中的情况下,不进行数据的分支,但从进行数据格式的变换等的控制的观点出发,在这种情况下,可以说访问路由器AR5是MP。
    在从图4的状态到图5的状态以后时,因为MP的位置不变更,所以对于通信协议的终端点,在访问路由器AR5的U-Plane服务器50和基站BS11的区间上追加FP以及NBAP以外,没有变更。
    U-Plane数据流程如果和图4的数据流比较,则访问路由器AR5的U-Plane服务器50和移动终端MN之间的数据在经由访问路由器AR5/基站BS10以及经由访问路由器AR5/基站BS11的二股这一点上不同(未图示)。C-Plane数据(RRC数据)的流程如果和图4的数据流相比,同样是访问路由器AR5的U-Plane服务器50和移动终端MN之间为两股这一点不同。
    图6是用于说明从图5所示的状态开始,移动终端MN向基站BS12(所属的访问路由器不同的基站)追加分支,用U-Plane通信协议进行通信的状态的方框图。图7是用于说明从图5所示的状态开始,移动终端MN向基站BS12追加分支,用C-Plane通信协议进行通信的状态的方框图。
    即,在用连接在多个访问路由器上的多个基站BS10、BS11、BS12所构成的移动通信网络中,基站与进行无线通信的移动终端是进行软越区切换的通信的状态。这种情况下,虽然变更此通信路径上的数据分支/合成点的MP:路由器(访问路由器),但此时变更用于软越区切换控制的通信协议的终端点。
    这种情况下实现最佳路由选择路径的MP是路由器RT1以及访问路由器AR5。这样当MP存在多个的情况下,把位于路径的最上游的MP称为上游MP(Upper MP),把此外的(下游)的MP称为下游MP(Lower MP)。在这种情况下,路由器RT1是上游MP,访问路由器AR5是下游MP。如图5所示在MP是1个的情况下,此MP是上游MP,可以考虑下游MP是不存在的情况。
    此U-Plane服务器的功能是公知的,是“电子信息通信学会网络系统研究会,信息学报Vol.102,No692,pp323-326”所记载的MP(multipath entity:多路机构)相同,是在网络分散型软越区切换(network distributed soft handover)中所利用的,以下说明U-Plane服务器(ME)。
    在网络分散型软越区切换控制中,在各MP中执行在UMTS中的SRNC中所执行的软越区切换控制。在网络分散型软越区切换控制中,因为在多个MP中分散控制在SRNC中集中控制的软越区切换控制,所以在各MP中的分担控制如下所示。
    (*)下行数据的处理
    (1)上游MP的ME(例如:U-Plane服务器46)中的下行数据的处理通过按照以下顺序1~3执行进行。
    1.把从核心网络接收到的IP(层3)分组分割为无线层2帧。
    2.在各帧上付与帧协议的顺序号(在UMTS中的CFN(相当于Connection Frame Number)),按照目标数复制此帧群(RT2,RT3份)。
    3.在各帧上付与IP标题(IP嵌套化),向目标(RT2,RT3)发送。
    (2)在下游MP的ME(例如:U-Plane服务器51)中的下行数据的处理
    此处理通过顺序执行以下的顺序1~2进行。
    1.按照目标数复制从上游MP(RT1)接收到的数据(BS10,BS11)。
    2.把IP标题的目标变更为上述目标(BS10,BS11),进行发送。
    (3)在目标的访问路由器(例如:BS10,BS11)中的下行数据的处理目标的访问路由器中帧被IP去嵌套化,无线层2帧被发送到移动终端MN。
    (*)下行数据的到达同步控制
    在MP之间和MP和访问路由器(访问点)之间适用在UMTS中在SRNC和Node B之间进行的同步控制。
    此处理通过顺序执行以下的顺序1~3进行。
    1.各MP的ME测定和访问路由器之间的发送延迟和帧计时的延迟。但是,当在此区间中存在另一MP的情况下,测定和该MP之间的发送延迟和帧计时延迟。例如,测定在和相邻的路由器的通信时的发送数据的应答时间。
    2.使测定信息集中在上游MP中那样进行发送,没有延迟地确定对各MP以及访问路由器中的下游的发送时刻以及来自上游的接收时刻,并通知到各MP以及访问路由器。
    3.各访问路由器或者下游MP如果检测接收时刻的延迟,则对1个上游MP通知延迟,接收到它的MP修正发送时刻。
    (*)上行数据的处理
    ·在来自移动终端MN的无线层2帧在访问路由器中被IP嵌套化,发送到下游MP或者上游MP。
    ·在下游的MP(例如:U-Plane服务器51)中的处理此处理通过按照以下顺序1~2执行进行。
    1.进行接收到的数据的IP去嵌套化,对同样的顺序号码之间的无线层2帧实施选择合成。即,选择顺序号码选择同样的帧之间合成。
    2.将选择合成后的无线层2帧再次IP嵌套化,发送到上游的MP。
    ·在上游MP的ME(例如:U-Plane服务器46)中的处理此处理通过按照以下顺序1~3执行进行。
    1.去嵌套化接收到的数据,实施选择合成。
    2.根据需要在和移动终端MN之间实施自动再发送请求(Auto-repeat Request:ARQ)。
    3.在IP分组中再构筑选择合成(以及ARQ)结束后的无线层2帧,把此IP分组发送到移动终端MN的通信对象的终端(节点)CN。
    进而,为了在通信中切换MP,首先,计数包含在IP分组中的发送数据的路由器之间的跳跃数,制成数据发送的路径信息表。在路径信息表中,把各路径从第1跳跃开始顺序比较,把在发现通过其他不同的路由器的路径之前的跳跃中通过的点判定为MP。在通信中的路径内,选择跳跃数最小的MP的组合,变更发送接收数据的IP标题,用以通过被选择的路径。
    向U-Plane数据的数据格式变更等的处理,如在上述的网络分散型软越区切换控制中记述的那样需要在上游MP中进行。因而,这种情况下的U-Plane的MAC、RLC、PDCP的各协议在移动终端MN、上游MP的U-Plane服务器,即在路由器RT1的U-Plane服务器46中终结。在作为下游MP的访问路由器AR5的U-Plane服务器51中,不终结MAC、RLC,而进行数据的复制(下行数据)和选择合成(上行数据)。
    对于C-Plane,在这种情况下,没有因从移动终端MN到C-Plane服务器50之间的路由选择路径的变化引起的C-Plane路径上的分支点(C-Plane用MP)的变化。另外,作为U-Plane的下游MP的访问路由器AR5与U-Plane中的DRNC相当。
    这样,因为U-Plane和C-Plane独立控制,所以对于RNSAP、NBAP以及新通信协议,和FP一样分别需要C-Plane用和U-Plane用的控制。
    以后,把C-Plane用的通信协议记述为RNSAP(C),把NBAP(C)以及新通信协议(C)、U-Plane用的通信协议记述为RNSAP(U)、NBAP(U)以及新通信协议(U)。进而,即使在图4以及图5的情况下,这些通信协议也分别存在,但省略其说明。
    路由器RT1以及访问路由器AR5分别是“U-Plane用的”上游MP以及下游MP,“C-Plane用的”上游MP就是访问路由器AR5,下游MP在这种情况下不存在。进而,假设MP包含路由器和连接在路由器上的各服务器。
    如上所述,这种情况下,通过把各通信协议的终端点如以下那样设定,可以继续正常的通信。根据以下的通信协议终端点的变更条件,在各连接中终结通信协议。
    (1)U-Plane通信协议(图6)
    用FP连接路由器RT1(上游MP)的U-Plane服务器46和访问路由器AR5(下游MP)的U-Plane服务器51之间的路径、路由器RT1的U-Plane服务器46和基站BS12之间的路径、访问路由器AR5的U-Plane服务器51和基站BS10之间的路径、访问路由器AR5的U-Plane服务器51和基站BS11之间的路径。
    移动终端MN和路由器RT1的U-Plane服务器46之间的路径用RLC、MAC、PDCP连接。
    (2)C-Plane通信协议(图7)
    用FP连接访问路由器AR5的U-Plane服务器(C-Plane用的上游MP)51和基站BS10之间的路径、访问路由器AR5的U-Plane服务器51和基站BS11之间的路径、访问路由器AR5的U-Plane服务器51和基站BS12之间的路径。
    移动终端MN和访问路由器AR5的U-Plane服务器51之间的路径用MAC、RLC连接。
    从移动终端MN经由访问路由器AR5的U-Plane服务器51到访问路由器AR5的C-Plane服务器的路径用RRC连接。
    因为C-Plane用的下游MP不存在,所以不需要RNSAP(C)。
    路由器RT1的U-Plane服务器(U-Plane用的上游MP)46和访问路由器AR5的U-Plane服务器(U-Plane用的下游MP)51之间的路径用RNSAP(U)连接。
    访问路由器AR5的U-Plane服务器(C-Plane用的上游MP)51、基站BS10、基站BS11、基站BS12之间的路径用NBAP(C)连接。
    路由器RT1的U-Plane服务器(U-Plane用的上游MP)46和基站BS12之间的路径、访问路由器AR5的U-Plane服务器(U-Plane用的下游MP)51和基站BS10以及基站BS11之间的路径用NBAP(U)连接。
    访问路由器AR5的C-Plane服务器(RRC的终端点)50、访问路由器AR5的U-Plane服务器(C-Plane用的上游MP)51之间用新通信协议(C)连接。
    访问路由器AR5的C-Plane服务器(RRC的终端点)50、路由器RT1的U-Plane服务器(U-Plane用的上游MP)46之间的路径用新通信协议(U)连接。
    通过向这样的位置移动通信协议的终端点,伴随移动终端MN的移动MP(分支·合成点)的移动(通信可以正常继续)成为可能。由此,因为即使MP变更通信也可以正常地继续,所以可以排除路由选择路径的冗长性。
    以下说明C-Plane服务器的配置。
    图8是用于说明多呼叫时的C-Plane终端点的方框图。在上述网络中,只在访问路由器AR4、AR5、AR6、AR7上分别配置C-Plane服务器40、50、60、70(参照图3~图7)。其理由如下。
    首先,C-Plane的终端位置考虑和UMTS一样设定与U-Plane终端位置相同,在这种情况下,发生以下的问题。即,移动终端MN当和分别位置不同的(大于等于)2个的通信对象的终端CN1、CN2同时通信时(把它称为多呼叫),根据通信对象的终端CN1、CN2的位置和网络的拓扑,U-Plane用的上游MP对各个通信对象的终端CN1、CN2的通信有在另一位置上产生的情况。
    处于移动终端MN和通信对象的终端CN1之间的连接路径上的U-Plane用的上游MP是路由器RT1,而处于移动终端MN和通信对象的终端CN2之间的连接路径上的U-Plane用的上游MP是路由器RT2。
    这种情况下,不能进行把C-Plane终结到哪边的上游MP好的判断。因此,C-Plane的终端点应该和U-Plane的终端点独立设定。另外,此时,C-Plane(RRC)的控制因为还包含无线资源管理等与无线连接有关的控制,所以希望不是在网络内部而是在无线连接附近的地方终结。因而,认为应该在作为集中基站的节点的访问路由器AR的位置上终结C-Plane。由此C-Plane服务器应该只配置在访问路由器AR上。
    以下,说明C-Plane(RRC连接)的终端点的切换(转移)。
    C-Plane(RRC连接)考虑把在通信开始时使用的C-Plane服务器连续使用到通信结束,但随着移动终端MN的转移(软越区切换),没有此C-Plane服务器属下的分支的情况下(例如,在图6、图7中移动终端MN向右侧移动,没有对基站BS10、SB11的分支,只是对基站BS12、基站BS13的分支的情况下),考虑适宜转移终端点(例如变更为访问路由器AR6的C-Plane服务器60)。由此,可以期待C-Plane的路由选择路径的缩短,以及和U-Plane的MP的距离(新通信协议的信号路由选择路径)的缩短。
    图9是展示本发明中的体系结构上的U-Plane通信协议的终端点的图。图10是展示在本发明中的体系结构上的C-Plane通信协议的终端点的图。
    在通信对象的终端CN上连接路由器RT1,在路由器RT1上星形连结访问路由器AR2、AR3,在访问路由器AR2上星形连接基站BS4、BS5,在访问路由器AR3上星形连结基站BS6、BS7。在路由器RT1上连接U-Plane服务器46,在访问路由器AR2上连接C-Plane服务器20以及U-Plane服务器21,在访问路由器AR3上连接C-Plane服务器30以及U-Plane服务器31。
    如果归纳在图9以及图10的状态中的各通信协议的终端点则成为如下情形。各通信协议按照以下通信协议终端点的变更条件,在以下的连接中终结。
    另外,把U-Plane用的上游MP、下游MP分别表记为上游MP(U)、下游MP(U),把C-Plane用的上游MP、下游MP分别表记为上游MP(C)、下游MP(C)。
    (1)U-Plane通信协议(图9)
    用FP连接上游MP(U)的U-Plane服务器46和基站BS6之间的路径、上游MP(U)的U-Plane服务器46和下游MP(U)的U-Plane服务器21之间的路径、下游MP(U)的U-Plane服务器21和下游MP(U)的U-Plane服务器(当存在多个下游MP(U)的情况下:另一下游MP(U))之间的路径、下游MP(U)的U-Plane服务器21和基站BS4、BS5之间的路径。进而,这是通信协议连接的条件,当另一下游MP(U)不存在的情况下,自然不存在相应的通信协议,也不终结。
    移动终端MN和上游MP(U)的U-Plane服务器46之间的路径用MAC、RLC、PDCP连接。
    (2)C-Plane通信协议(图10)
    用FP连接上游MP(C)的U-Plane服务器21和基站BS4、BS5、BS6之间的路径、上游MP(C)的U-Plane服务器和下游MP(C)的U-Plane服务器之间的路径(当存在下游MP(C)的情况下:另一下游MP(C))、下游MP(C)的U-Plane服务器和下游MP(C)的U-Plane服务器之间的路径(存在多个下游MP(C)的情况下)、下游MP(C)的U-Plane服务器和基站BS之间的路径(当存在下游MP(C)的情况下)。进而,这是通信协议连接的条件,当另一下游MP(C)不存在的情况下,自然不存在相应的通信协议,也不终结。
    移动终端MN和上游MP(C)的U-Plane服务器20用MAC、RLC连接。
    从移动终端MN经由上游MP(C)的U-Plane服务器21到C-Plane服务器20的路径用RRC连接。
    用RNSAP(C)连接上游MP(C)的U-Plane服务器21和下游MP(C)的U-Plane服务器之间的路径(当存在下游MP(C)的情况下),下游MP(C)的U-Plane服务器和下游MP(C)的U-Plane服务器之间的路径(存在多个下游MP(C)的情况下)。
    用RNSAP(U)连接上游MP(U)的U-Plane服务器46和下游MP(U)的U-Plane服务器21之间的路径,下游MP(U)的U-Plane服务器20和下游MP(U)的U-Plane服务器(存在多个下游MP(U)的情况下)之间的路径(图9)。
    上游MP(C)的U-Plane服务器20和基站BS4、BS5、BS6之间的路径、下游MP(C)的U-Plane服务器和基站BS之间的路径(当存在下游MP(C)的情况下)用NBAP(C)连接。
    上游MP(U)的U-Plane服务器46和基站BS6之间的路径、下游MP(U)的U-Plane服务器21和基站BS4、BS5之间的路径用NBAP(U)(图9)连接。
    C-Plane服务器20和上游MP(C)的U-Plane服务器21之间的路径用新的通信协议(C)连接。
    C-Plane服务器21和上游MP(U)的U-Plane服务器46用新的通信协议(U)(图9)连接。
    当根据移动终端MN的移动要改变MP的位置的情况下,如沿着上述的基准那样只要使通信协议的终端点变化即可。即,因为可以沿着上述通信协议终端条件改变MP的位置,所以即使MP变更,也可以没有问题地继续通信,因而,可以排除冗长性路由选择路径。
    即,上述的移动通信网络在用多个中继交换装置RT1~RT3、AR4~AR7以及连接在中继交换装置AR4~AR7上的多个基站BS8~BS15(BS4~BS7)构成的移动通信网络中,其特征在于包括:当和基站BS8~BS15(BS4~BS7)进行无线通信的移动终端MN正在进行软越区切换的通信的情况下,变更成为此通信路径上的数据分支/合成点的中继交换装置AR5、RT1的变更装置(U-Plane服务器21);在由变更装置变更时,按照上述通信协议终端条件变更用于软越区切换控制的通信协议的终端的通信协议终端点变更装置。
    这种情况下,由通信协议终端点变更装置通过变更通信协议的终端点,因而即使用变更装置变更分支/合成点使得冗长性的路由选择路径被省略,也可以以良好的状态维持通信。采用此通信协议变更装置的通信协议终端点的变更条件如上所述,可以不会对通信有妨碍地进行因控制点的移动引起的控制信号路由选择路径的切换。
    此通信协议终点变更装置是管理移动通信网络整体的管理节点(未图示)。此管理节点例如检测包含在发送数据中的跳跃数,将被检测出的跳跃数和被存储在数据库内并且预先用网络的节点解析计算出的最小跳跃数进行比较,在被检测出跳跃数比最小跳跃数还大的情况下,判断为包含最小冗长性路由选择路径。
    这种情况下,管理节点设定MP使数据通过要计算出的最小跳跃数的路由选择路径。此后,管理节点对网络进行MP变更的指示,由此变更MP的位置。管理节点向路由器和服务器发送MP位置变更用的指示信号,对应这样的指示信号为了使路由器的实际MP位置变更,向发送中的数据付与地址。
    在该指示中包含新旧的MP识别符信息,网络中的各路由器和各服务器可以知道变更前后的MP。把此指示(即MP的位置变更)作为触发,基于此指示内容的信息,为了使上述的通信协议终端条件得到满足,网络中的各路由器、各服务器执行通信协议终端点的变更。
    以上说明的本发明的实施方式当然也可以采用各种变形形态。这样的变形形态在考虑不脱离本发明的要点和目的的同时,本发明的权利要求范围是包含上述全部变形形态的技术内容。

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    通信协议 终端 方法 控制 信号 服务器 以及 移动 通信 系统
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