JP5121640B2

JP5121640B2 - 無線通信システム及び無線通信方法

Info

Publication number: JP5121640B2
Application number: JP2008232452A
Authority: JP
Inventors: 耕一高杉; 弘樹神谷; 秀紀俊長; 弘柴田; 悟士小田部
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; NTT Inc USA
Current assignee: NTT Inc; NTT Inc USA
Priority date: 2008-09-10
Filing date: 2008-09-10
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2028-09-10
Also published as: JP2010068236A

Description

本発明は、多数の無線端末を収容する無線基地局を複数設ける際に用いて好適な無線通信システム及び無線通信方法に関する。

無線基地局が多数の無線端末と接続されるシステム（例えば非特許文献１参照）においては、無線帯域の利用効率低下を避けるために無線端末を識別するためのID（識別符号）情報は短いものが望まれており、例えば無線端末に対して無線基地局内でユニークなID（無線区間端末IDとする）を付与して通信を行う。この無線区間端末IDが付与された無線端末が移動して別の無線基地局と通信を行う場合には、旧無線基地局では無線端末との接続情報を削除し、付与していたIDを新たに登録される別の無線端末へと割り当てることになる。

このようなシステムにおいて、無線基地局は、無線端末との間で、制御情報とデータを送受するため、無線端末の接続情報を保持している。接続情報には無線区間で利用されるID（無線区間端末ID）も含まれている。無線端末は新たに無線基地局と接続する際、接続要求を無線基地局に送信し、無線基地局は無線区間端末IDを付与する。無線基地局は無線端末と通信がない場合はヘルスチェック等のメッセージを無線端末に送信し、無線端末の存在を確認し、無線端末が応答すれば、接続情報を維持し、無線端末が応答しない場合は接続情報を削除する。また、無線端末は、移動によって接続していた無線基地局との通信が困難になった場合、新たに無線基地局検索を行い、新たな無線基地局と接続する。

Shigeru Kuwano, Daisei Uchida, Fusao Nuno and Morikatsu Takahashi, "Wireless Access Systems for Wide Area Ubiquitous Network,"NTT Technical Review, Nippon Telegraph and Telephone corporation, March 2008,Vol.6, No.3

上述したようなシステムでは、無線基地局は例えば通信毎に接続情報を削除するか、あるいは、無線端末の存在をヘルスチェック等のメッセージを無線端末に送信することで確認するか、どちらかをしなくては接続情報を削除できない。通信毎に接続情報を削除すれば、次の通信時に再度接続処理を無線端末と無線基地局で行うことになり、限られた無線帯域を消費してしまう。ヘルスチェックによる存在確認は定期的にメッセージ送受信を行うため、限られた無線帯域を消費する。

また、無線端末が移動してからヘルスチェックするまでの間、当該無線端末の接続情報を保持している必要があり、限られた無線区間端末IDのID空間を消費してしまう。すなわち、無線基地局は一定間隔でヘルスチェックを行い、その結果の有無によって存在するか否かを判断する必要があり、次のヘルスチェックまでは無線端末が圏外へ移動してしまったことも把握できない。実際には不要な無線端末を登録状態としIDも確保するため、ID空間の利用効率が低下し、また多数のIDを管理するために長いIDが必要となりこの長いIDを無線区間で送受する無線帯域の利用効率が低下する、という課題がある。

そこで、無線端末が他の無線基地局と接続し、NW（ネットワーク）装置に対してメッセージを送信した場合、それまでに接続していた無線基地局に当該無線端末の接続情報を削除するように、指示することによって、無線帯域を消費せずに、当該無線端末の接続情報を削除することが求められている。

本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、無線通信リソースの利用効率の向上を目的としてものであって、より具体的には、ヘルスチェックメッセージ等の送信回数を削減することで限られた無線帯域を有効に利用でき、また不要な無線区間端末IDの保持をできるだけ少なくすることで無線区間端末IDのID空間を有効に利用でき、また無線区間端末IDのID長を短くすることで無線区間端末IDを無線区間でやり取りする際の送受信サイズを削減し、限られた無線帯域を有効に利用できるようにすることができる無線通信システム及び無線通信方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、無線端末と、接続先の無線端末に対して自局内でユニークな無線区間端末ＩＤを付与して管理する複数の無線基地局と、１つ以上の前記無線基地局の管理を行う無線基地局制御装置と、前記無線基地局制御装置と接続され前記無線端末を管理するデータベースとから構成される無線通信システムであって、前記データベースは、前記無線基地局に接続される無線端末のネットワーク全体でユニークな有線区間端末ＩＤと接続先無線基地局の無線基地局ＩＤとの対応関係を示す第１の無線端末情報テーブルを保持し、前記無線基地局は、自局と接続される無線端末の有線区間端末ＩＤと無線区間端末ＩＤとの対応関係を示す第２の無線端末情報テーブルを保持し、前記無線端末からの接続要求に対して、当該無線端末の有線区間端末ＩＤより短いＩＤ長の無線区間端末ＩＤを付与するとともに、前記無線基地局制御装置へ向けて当該無線端末の有線区間端末ＩＤを送信し、前記無線基地局制御装置は、前記無線基地局から受信した当該無線端末の有線区間端末ＩＤに基づいて、前記データベースから前記第１の無線端末情報テーブルに含まれる当該無線端末の最後の接続先である旧無線基地局の無線基地局ＩＤを取得し、当該無線端末に現在接続されている現無線基地局の無線基地局ＩＤと前記旧無線基地局の無線基地局ＩＤとが異なる場合に、前記旧無線基地局に対して当該無線端末の有線区間端末ＩＤを付与した第１の移動通知を送信し、前記旧無線基地局は、前記第１の移動通知を受信した場合に、該第１の移動通知に付与された当該無線端末の有線区間端末ＩＤに基づいて、前記第２の無線端末情報テーブルから当該無線端末に関する情報を削除することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、前記第１の無線端末情報テーブルは、前記無線端末の有線区間端末ＩＤと当該無線端末に接続される前記無線基地局の管理を行う前記無線基地局制御装置の無線基地局制御装置ＩＤとの対応関係を示す情報を含み、前記無線基地局制御装置は、前記データベースから前記無線端末の最後の接続先である前記旧無線基地局の無線基地局ＩＤと該旧無線基地局を管理する旧無線基地局制御装置の無線基地局制御装置ＩＤを取得し、当該無線端末に現在接続されている現無線基地局を管理する現無線基地局制御装置の無線基地局制御装置ＩＤと前記旧無線基地局制御装置の無線基地局制御装置ＩＤとが異なる場合に、当該旧無線基地局制御装置に対して、当該無線端末の有線区間端末ＩＤと前記旧無線基地局の無線基地局ＩＤを付与した第２の移動通知を送信し、前記旧無線基地局制御装置は、前記第２の移動通知を受信した場合に、前記旧無線基地局に対して前記第１の移動通知を送信し、前記旧無線基地局は、前記第１の移動通知を受信した場合に、該第１の移動通知に付与された当該無線端末の有線区間端末ＩＤに基づいて、当該無線端末に関する情報を前記第２の無線端末情報テーブルから削除することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、無線端末と、接続先の無線端末に対して自局内でユニークな無線区間端末ＩＤを付与して管理する複数の無線基地局と、１つ以上の前記無線基地局の管理を行う無線基地局制御装置と、前記無線基地局制御装置と接続され前記無線端末を管理するデータベースとから構成される無線通信システムで行われる無線通信方法であって、前記データベースは、前記無線基地局に接続される無線端末のネットワーク全体でユニークな有線区間端末ＩＤと接続先無線基地局の無線基地局ＩＤとの対応関係を示す第１の無線端末情報テーブルを保持し、前記無線基地局は、自局と接続される無線端末の有線区間端末ＩＤと無線区間端末ＩＤとの対応関係を示す第２の無線端末情報テーブルを保持し、前記無線端末からの接続要求に対して、当該無線端末の有線区間端末ＩＤより短いＩＤ長の無線区間端末ＩＤを付与するとともに、前記無線基地局制御装置へ向けて当該無線端末の有線区間端末ＩＤを送信し、前記無線基地局制御装置は、前記無線基地局から受信した当該無線端末の有線区間端末ＩＤに基づいて、前記データベースから前記第１の無線端末情報テーブルに含まれる当該無線端末の最後の接続先である旧無線基地局の無線基地局ＩＤを取得し、当該無線端末に現在接続されている現無線基地局の無線基地局ＩＤと前記旧無線基地局の無線基地局ＩＤとが異なる場合に、前記旧無線基地局に対して当該無線端末の有線区間端末ＩＤを付与した第１の移動通知を送信し、前記旧無線基地局は、前記第１の移動通知を受信した場合に、該第１の移動通知に付与された当該無線端末の有線区間端末ＩＤに基づいて、前記第２の無線端末情報テーブルから当該無線端末に関する情報を削除することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、前記第１の無線端末情報テーブルは、前記無線端末の有線区間端末ＩＤと当該無線端末に接続される前記無線基地局の管理を行う前記無線基地局制御装置の無線基地局制御装置ＩＤとの対応関係を示す情報を含み、前記無線基地局制御装置は、前記データベースから前記無線端末の最後の接続先である前記旧無線基地局の無線基地局ＩＤと該旧無線基地局を管理する旧無線基地局制御装置の無線基地局制御装置ＩＤを取得し、当該無線端末に現在接続されている現無線基地局を管理する現無線基地局制御装置の無線基地局制御装置ＩＤと前記旧無線基地局制御装置の無線基地局制御装置ＩＤとが異なる場合に、当該旧無線基地局制御装置に対して、当該無線端末の有線区間端末ＩＤと前記旧無線基地局の無線基地局ＩＤを付与した第２の移動通知を送信し、前記旧無線基地局制御装置は、前記第２の移動通知を受信した場合に、前記旧無線基地局に対して前記第１の移動通知を送信し、前記旧無線基地局は、前記第１の移動通知を受信した場合に、該第１の移動通知に付与された当該無線端末の有線区間端末ＩＤに基づいて、当該無線端末に関する情報を前記第２の無線端末情報テーブルから削除することを特徴とする。

本発明によれば、データベースにおいて無線基地局に接続される無線端末と接続先無線基地局との対応関係を示す第１の無線端末情報テーブルを管理するとともに、無線基地局において自局と接続される無線端末と自局内でユニークな無線区間端末IDとの対応関係を示す第２の無線端末情報テーブルを管理し、無線基地局において、無線端末からの位置登録要求や無線端末に対する呼び出しあるいは通信要求時発生する無線端末からの接続要求に対して無線区間端末IDを付与するとともに、無線基地局制御装置へ向けて当該無線端末を識別する情報を送信し、無線基地局制御装置において、当該無線端末に現在接続されている無線基地局と旧無線基地局とが異なる場合に、旧無線基地局に対して当該無線端末を識別する情報を付与した第１の移動通知を送信し、旧無線基地局において、第１の移動通知を受信した場合に、第２の無線端末情報テーブルから当該無線端末に関する情報を削除するようにした。

したがって、本発明によれば、無線基地局から無線端末へヘルスチェックメッセージを送ることなく、無線端末の移動を無線基地局が検知することが可能であり、ヘルスチェックメッセージの送信回数を削減、あるいはヘルスチェックメッセージを送信しないことができ、限られた無線帯域を有効に利用できる。また、接続情報の削除がヘルスチェックメッセージの送受信よりも速く行うことも可能なため、無線区間端末IDのID空間を有効に利用できる。また、ID空間の有効利用により、無線区間端末IDのID長を短くすることができ、無線区間端末IDを無線区間でやり取りする際の送受信サイズを削減でき、限られた無線帯域を有効に利用できる。

また、本発明の他の構成によれば、無線端末に現在接続されている無線基地局を管理する現無線基地局制御装置と旧無線基地局を管理する旧無線基地局制御装置とが異なる場合に、当該旧無線基地局制御装置に対して、当該無線端末と当該無線基地局とを識別する情報を付与した第２の移動通知を送信し、旧無線基地局制御装置において第２の移動通知を受信した場合に当該無線基地局に対して第１の移動通知を送信し、旧無線基地局において第１の移動通知を受信した場合に当該無線端末に関する情報を第２の無線端末情報テーブルから削除するようにした。したがって、無線基地局制御装置をまたがる移動に対して対応することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態としての無線通信システムを含む通信ネットワーク全体の構成図である。本発明の実施の形態としての無線通信システムは、複数の無線端末101（図１では１台のみ図示）とそれを無線回線にて収容する複数の無線基地局102、103及び104、無線基地局102、103又は104を制御する複数の無線基地局制御装置105及び107、無線端末101の在圏エリアを記憶する複数のデータベース106及び108、無線端末101と通信を行う他の無線端末（図示せず）からなる。なお、各無線端末101には、各端末を識別する有線区間端末IDが付与されているものとする。

また、データベース106及び108では各無線端末101に対応する端末情報を複数台で分散管理する。すなわち、データベース106及び108のいずれかにて無線端末101の位置情報（接続情報）が管理されていれば、複数のデータベース106及び108のいずれかに問い合わせを行うことで無線端末の位置情報を得ることができるようになっている。

なお、図１は、本実施の形態及びその周辺部の構成の一例を示すものであり、図１に示す端末、装置、ネットワーク等は、さらに多数であったり、分散されていたり、あるいは階層構造を有して構成されていたり、あるいは統合されて集中管理されていたりしてもよい。

図１に示す例では、無線基地局102と無線基地局103が無線基地局制御装置105によって管理（制御）され、無線基地局104が無線基地局制御装置107によって管理されるようになっている。また、無線基地局制御装置105とデータベース106が接続され、無線基地局制御装置107とデータベース108が接続され、さらに、無線基地局制御装置105と無線基地局制御装置107が有線又は無線の通信網であるネットワーク109によって接続され、相互に情報の送受信ができるようになっている。

また、ネットワーク109は、ゲートウェイ110を介して、他のネットワーク111と接続されている。ゲートウェイ110は、また、データベース106とデータベース108にも接続されている。そして、ネットワーク111には、IP（インターネット・プロトコル）端末112が接続されている。

本実施の形態において、無線基地局制御装置105及び107は、各データベース106及び108に対して必要に応じて端末情報を読み書きするものとする。無線基地局制御装置105及び107は、１又は複数の無線基地局102〜104を管理し、その管理は無線端末101の位置管理の単位であるページングエリア毎に行われる。例えば無線端末101の呼び出しを行う場合、同一ページングエリアに属する複数の無線基地局から一斉に無線端末101への呼び出しが行われる。本実施形態では、各無線基地局制御装置105及び107が、各１つのページングエリアを管理するものとする。すなわち、各無線基地局制御装置105及び107と、各ページングエリアが、１対１に対応しているものとする。
また、各無線基地局制御装置105及び107は複数のページングエリアを管理することができる。さらに、無線端末101それぞれによって、ページングエリアの境界が異なっても良い。

また、本実施の形態では、各無線基地局102、103及び104に対してそれらを識別する無線基地局IDがそれぞれ付与され、各無線基地局制御装置105及び107に対してそれらを識別する無線基地局制御装置IDがそれぞれ付与され、そして、各ページングエリアに対してはそれらを識別するページングエリアIDがそれぞれ付与されている。

また、各データベース106及び108では、各データベースに接続されている各無線基地局制御装置105及び107が制御する各無線基地局が収容する各無線端末101に対応する無線端末情報テーブルが分散管理されている。また、各無線基地局102〜104では、各無線基地局が収容する各無線端末101に対応する無線端末情報テーブルが管理されている。そして、各無線基地局制御装置105及び107では、各無線基地局制御装置が制御する各無線基地局が収容する各無線端末101に対応する無線端末情報テーブル（これを在圏リストという）が管理されている。

ゲートウェイ110は無線基地局制御装置105及び107とIP端末112の間にありそれらの属するネットワーク109及び111を相互に接続している。また、各データベース106及び108に対して必要に応じて端末情報を読み書きするものとする。

IP端末112はゲートウェイ110と接続し、無線端末101とのデータをやり取りするエンド端末である。すなわち、IP端末112は、各無線端末101に付与されている有線区間端末IDを用いて各無線端末101と接続することができるようになっている。

図２に図１のデータベース106及び108における無線端末情報テーブル201を示す。本テーブル201にはサービス中のすべての無線端末101からの位置情報が記憶されている。位置情報は、無線端末101を識別する有線区間端末IDをキーとして、当該無線端末101の接続に係る無線基地局制御装置105及び107毎に有するページングエリア（PA）IDと、無線基地局IDと、無線基地局制御装置IDとを含んで構成されている。ここで、ページングエリアIDは現在のものが含まれていて、無線基地局IDは現在と前回接続のもの（現無線基地局IDと旧無線基地局ID）が含まれている。また、無線基地局制御装置IDは現在のものが含まれている。

図３に無線基地局102〜104における無線端末情報テーブル202を示す。無線端末情報テーブル202には無線区間端末IDと有線NWで用いられるID（有線区間端末ID）の情報を保持している。無線区間のIDは無線基地局内でユニークであり、有線ネットワークで用いられるIDはネットワーク全体でユニークである。したがってID長は「無線区間端末IDのID長」＜「有線区間端末IDのID長」、である。無線区間は無線帯域の資源が貴重であるため、ID長の短い無線区間端末IDを利用すると無線区間で送受するビット長が短くなり、無線帯域を有効に利用できる。この無線端末情報テーブル202には間欠間隔等の無線端末の情報を追加してもよい。

図４に無線基地局制御装置105及び107における無線端末情報テーブル（在圏リスト）の例を示す。有線区間端末IDをキーに現無線基地局ID等の無線端末101の情報を参照することができる。ただし、無線基地局制御装置105及び107の無線端末情報テーブルは必須ではない。しかしながら、無線基地局制御装置105及び107で無線端末情報テーブルを保持していると、無線端末101の情報を得るのにデータベース106及び108を参照しなくてもよいという利点がある。

図５に無線端末101が他の無線基地局102（無線基地局A）に位置登録（接続）した際にそれまでに接続していた無線基地局103（無線基地局B）に対して移動通知を送信する際のシーケンスを示す。無線端末101は無線基地局102からの報知されるページングエリアIDを受信し（ステップS101）、それまで所属していた、ページングエリアと報知されたページングエリアが異なる場合（ステップS102）、位置登録を行う（ステップS105）。まず位置登録要求（ステップS105）を行うまえに、無線基地局102に接続要求を送信し（ステップS103）、接続応答にて無線区間端末IDを通知してもらう（ステップS104）。これにより、無線区間端末IDをつかって、無線端末101と無線基地局102は相互にメッセージの送受信が可能となる。

その後、無線端末101は位置登録要求を有線区間端末IDとともに無線基地局102に送信する（ステップS105）。無線基地局102は自らの無線基地局IDとページングエリアIDを付与したうえで、位置登録要求メッセージを無線基地局制御装置105に送信する（ステップS106）。無線基地局制御装置105は位置登録要求メッセージをデータベース106に送信する（ステップS107）。データベース106は無線端末情報テーブル201の位置登録要求の送信元の無線端末101の現無線基地局IDのエントリを旧無線基地局IDのエントリにコピーし、受信した位置登録要求メッセージの無線基地局IDを現無線基地局IDのエントリに書き込み、無線端末101の位置情報を更新する（ステップS108）。すなわち、この場合、無線基地局102（無線基地局A）の無線基地局IDが現無線基地局IDのエントリに書き込まれ、無線基地局103（無線基地局B）の無線基地局IDが旧無線基地局IDのエントリに書き込まれる。

次に、データベース106は、有線区間端末IDとページングエリアID（PA-ID）と無線基地局ID（＝現無線基地局ID）と旧無線基地局IDを付与したうえで、位置登録応答メッセージを無線基地局制御装置105に対して送信する（ステップS109）。次に、無線基地局制御装置105は、有線区間端末IDを付与したうえで、位置登録応答メッセージを無線基地局102に対して送信する（ステップS110）。無線基地局102は、無線端末情報テーブル202に無線区間端末IDと有線区間端末IDの対応関係を記載する（ステップS111）。
無線区間の通信は、無線区間端末IDを用いて行うので、位置登録要求のメッセージの送信元の無線端末101の無線区間端末IDを知ることができる。例えば、TDMAにおいては、無線基地局102が報知情報として、送信スロットの指定を無線区間端末IDで指定する。このため、無線基地局102は、その送信スロットからのメッセージが、指定した無線区間端末IDの無線端末101から送信されたと判断することができる。そして、無線基地局102は、この無線区間端末IDの情報を位置登録応答の受信時まで、保持しておくことで、無線区間端末IDと有線区間端末IDとの対応関係を確定させることができる。

一方、無線基地局制御装置105は。無線端末101の現無線基地局IDと旧無線基地局IDを比較する（ステップS112）。無線基地局制御装置105は両者が異なれば、旧無線基地局に対し、有線区間端末IDと無線基地局IDを付与したうえで、移動通知を送信する（ステップS113）。旧無線基地局103は、有線区間端末IDで無線端末情報テーブル202を検索し、当該無線端末101の接続情報を削除し、無線端末101との接続を切断する（ステップS114）。

図６に無線端末101が他の無線基地局102（無線基地局A）に認証要求した際にそれまでに接続していた無線基地局103（無線基地局B）に対して移動通知を送信する際のシーケンスを示す。無線端末101は通信の要求を受信するか、呼び出し要求を受信した場合（ステップS201）、認証要求を行う（ステップS204）。まず認証要求（ステップS204）を行うまえに、無線基地局102に接続要求を送信し（ステップS202）、接続応答にて無線区間端末IDを通知してもらう（ステップS203）。これにより、無線区間端末IDをつかって、無線端末101と無線基地局102は相互にメッセージの送受信が可能となる。

その後、無線端末101は認証要求を有線区間端末IDとともに無線基地局102に送信する（ステップS204）。無線基地局102は自らの無線基地局IDとページングエリアIDを付与したうえで、認証録要求メッセージを無線基地局制御装置105に送信する（ステップS205）。無線基地局制御装置105は、所定の認証処理を行って認証処理が正常に行われた場合に、位置登録要求メッセージをデータベース106に送信する（ステップS206）。データベース106は無線端末情報テーブル201の位置登録要求の送信元（この場合は実施には認証要求の送信元）の無線端末101の現無線基地局IDのエントリを旧無線基地局IDのエントリにコピーし、受信した位置登録要求メッセージの無線基地局IDを現無線基地局IDのエントリに書き込み、無線端末101の位置情報を更新する（ステップS207）。すなわち、この場合、無線基地局102（無線基地局A）の無線基地局IDが現無線基地局IDのエントリに書き込まれ、無線基地局103（無線基地局B）の無線基地局IDが旧無線基地局IDのエントリに書き込まれる。

次に、データベース106は、有線区間端末IDとページングエリアID（PA-ID）と無線基地局ID（＝現無線基地局ID）と旧無線基地局ID（シーケンス例においては無線基地局Ａ）を付与したうえで、位置登録応答メッセージを無線基地局制御装置105に対して送信する（ステップS208）。次に、無線基地局制御装置105は、有線区間端末IDを付与したうえで、認証応答メッセージを無線基地局102に対して送信する（ステップS209）。無線基地局102は、無線端末情報テーブル202に無線区間端末IDと有線区間端末IDの対応関係を記載する（ステップS210）。

一方、無線基地局制御装置105は。無線端末101の現無線基地局IDと旧無線基地局IDを比較する（ステップS211）。無線基地局制御装置105は両者が異なれば、旧無線基地局に対し、有線区間端末IDと無線基地局IDを付与したうえで、移動通知を送信する（ステップS212）。旧無線基地局103は、有線区間端末IDで無線端末情報テーブル202を検索し、当該無線端末101の接続情報を削除し、無線端末101との接続を切断する（ステップS213）。

図７に無線基地局102が無線端末101に対して定期的にヘルスチェックをする際のシーケンスを示す。無線基地局102は、無線基地局102が保持する無線情報テーブル202を無線端末101に対して定期的にヘルスチェックの要求メッセージを送信する（ステップS301）。無線端末101が無線基地局102の電波到達エリアにおり、無線基地局102との接続を維持していれば、無線端末101はヘルスチェック応答を返信する（ステップS302）。もし、無線端末101が移動したことなどによってヘルスチェックを受け取らず、無線基地局102でヘルスチェック応答が受信できなかった場合には（ステップS303）、当該無線端末101は当該無線基地局102へは接続していないと判断し、無線端末情報テーブル202から当該無線端末101の接続情報を削除し、無線端末101との接続を切断する（ステップS304）。

図８に無線基地局制御装置107（無線基地局制御装置B）に対する移動通知のシーケンスを示す。無線基地局制御装置107でも在圏リストなどの無線端末情報テーブル203を保持している場合に、無線基地局制御装置をまたいで、無線端末101が移動した場合は、古い無線基地局制御装置107の無線端末情報テーブル203の当該無線端末101の情報を削除する必要がある。もし、削除しなければ、古い情報が残り、後に参照した場合、不具合が発生する可能性があるからである。この場合、データベース106で無線基地局制御装置107のIDと対応するページングエリアIDを保持しておき、データベース106は位置登録求を受信すると（ステップS401）、無線端末情報テーブル201の位置情報を更新し、現無線地局IDを旧無線基地局IDにする（ステップS402）。なお、ステップS401以前の処理については、図５のステップS101〜S106又は図６のステップS201〜S205と同様に行われる。

また、現無線基地局IDを位置登録要求の無線基地局IDとする（ステップS402）。そして、現無線基地局制御装置IDを位置登録応答メッセージの旧無線基地局制御装置IDとし、位置登録要求送信元の無線基地局制御装置105を現無線基地局制御装置IDとして登録する（ステップS402）。旧無線基地局制御装置IDとともに、位置登録応答が無線基地局制御装置105に送信されると（ステップS403）、無線基地局制御装置105は自身の無線基地局制御装置IDと送信された旧無線基地局制御装置IDとを比較し（ステップS404）、もし両者が異なっていれば、当該無線端末101の情報を無線端末情報テーブル203に記載し（ステップS405）、旧無線基地局制御装置107（図では無線基地局制御装置B）にむけて、有線区間端末IDと、現無線基地局ID（位置登録要求を送信した無線基地局）と、旧無線基地局ID（図では無線基地局104）を付与した移動通知を送信する（ステップS406）。移動通知を受け取った旧無線基地局制御装置107は、無線端末101がそれまで接続していた基地局104に対して有線区間端末IDと無線基地局IDを付与したうえで移動通知を送信するとともに（ステップS407）、自身の無線端末情報テーブル203の当該無線端末情報を削除する（ステップS408）。他方、旧無線基地局104は、有線区間端末IDで無線端末情報テーブル202を検索し、当該無線端末101の接続情報を削除し、無線端末101との接続を切断する。

以上のように本実施の形態によれば、すべての無線端末の接続情報をデータベースで管理し、無線端末の移動先の無線基地局ではあらたな端末登録要求や通信要求あるいは呼び出し要求が発生した際に、位置登録要求が無線基地局制御装置を介してデータベースへ通知される。データベースでは無線端末情報テーブル内に示されている接続内容を更新するとともに、それまで接続されていた旧無線基地局の情報を無線基地局制御装置へ通知する。無線基地局制御装置では、旧無線基地局に対して当該無線端末が移動したことを通知し、旧無線基地局では当該無線端末の接続情報を削除する。これによって、無線基地局においてヘルスチェックを待つことなく無線端末の移動を把握することが可能となり、無線端末に付与していた無線区間端末IDを早く開放し、ID空間の有効利用と短いIDによる無線帯域有効利用を実現することができる。

すなわち、本実施の形態では、無線端末から無線基地局へ向けて位置登録要求や認証要求がなされた際、あるいは無線端末への通信要求や無線端末への呼び出し要求がなされた際に、データベースや無線基地局あるいは無線基地局制御装置にて管理されている無線端末の接続情報を管理するための無線端末情報テーブルを更新するようにしたので、無線基地局から無線端末へヘルスチェックメッセージを送ることなく、無線端末の移動を無線基地局が検知することが可能であり、ヘルスチェックメッセージの送信回数を削減することができ、限られた無線帯域を有効に利用できる。また、接続情報の削除がヘルスチェックメッセージの送受信よりも速く行うことも可能なため、無線区間端末IDのID空間を有効に利用できる。また、ID空間の有効利用により、無線区間端末IDのID長を短くすることができ、無線区間端末IDを無線区間でやり取りする際の送受信サイズを削減でき、限られた無線帯域を有効に利用できる。

なお、本発明の実施の形態は、上記のものに限定されず、例えばデータベースで分散管理するとしている無線端末情報テーブル内の情報の一部あるいは全部を、例えば無線基地局制御装置などの他の構成において分散管理したり、あるいは集中管理するようにしたりする変更などが適宜可能である。また、本発明の構成の一部あるいは全部はコンピュータ及びその周辺装置とそのコンピュータで実行されるプログラムとによって構築することができ、そのプログラムはコンピュータ読み取り可能な記録媒体あるいは通信回線を介して頒布することが可能である。

本発明による無線通信システムの実施の形態を説明するためのネットワーク全体の構成図である。図１のデータベース106及び108における無線端末情報テーブルの一例を示す図である。図１の無線基地局102〜104における無線端末情報テーブルの一例を示す図である。図１の無線基地局制御装置105及び107における無線端末情報テーブルの一例を示す図である。図１に示す無線通信システムの実施の形態における位置登録の際の処理の流れを示す図である。図１に示す無線通信システムの実施の形態における認証処理の際の処理の流れを示す図である。図１に示す無線通信システムの実施の形態におけるヘルスチェックの際の処理の流れを示す図である。図１に示す無線通信システムの実施の形態における無線基地局制御装置に対する移動通知の際の処理の流れを示す図である。

符号の説明

101 無線端末
102〜104 無線基地局
105、107 無線基地局制御装置
106、108 データベース
201 データベースにおける無線端末情報テーブル
202 無線基地局における無線端末情報テーブル
203 無線基地局制御装置における無線端末情報テーブル

Claims

無線端末と、接続先の無線端末に対して自局内でユニークな無線区間端末ＩＤを付与して管理する複数の無線基地局と、１つ以上の前記無線基地局の管理を行う無線基地局制御装置と、前記無線基地局制御装置と接続され前記無線端末を管理するデータベースとから構成される無線通信システムであって、
前記データベースは、前記無線基地局に接続される無線端末のネットワーク全体でユニークな有線区間端末ＩＤと接続先無線基地局の無線基地局ＩＤとの対応関係を示す第１の無線端末情報テーブルを保持し、
前記無線基地局は、自局と接続される無線端末の有線区間端末ＩＤと無線区間端末ＩＤとの対応関係を示す第２の無線端末情報テーブルを保持し、前記無線端末からの接続要求に対して、当該無線端末の有線区間端末ＩＤより短いＩＤ長の無線区間端末ＩＤを付与するとともに、前記無線基地局制御装置へ向けて当該無線端末の有線区間端末ＩＤを送信し、
前記無線基地局制御装置は、前記無線基地局から受信した当該無線端末の有線区間端末ＩＤに基づいて、前記データベースから前記第１の無線端末情報テーブルに含まれる当該無線端末の最後の接続先である旧無線基地局の無線基地局ＩＤを取得し、当該無線端末に現在接続されている現無線基地局の無線基地局ＩＤと前記旧無線基地局の無線基地局ＩＤとが異なる場合に、前記旧無線基地局に対して当該無線端末の有線区間端末ＩＤを付与した第１の移動通知を送信し、
前記旧無線基地局は、前記第１の移動通知を受信した場合に、該第１の移動通知に付与された当該無線端末の有線区間端末ＩＤに基づいて、前記第２の無線端末情報テーブルから当該無線端末に関する情報を削除する
ことを特徴とする無線通信システム。
前記第１の無線端末情報テーブルは、前記無線端末の有線区間端末ＩＤと当該無線端末に接続される前記無線基地局の管理を行う前記無線基地局制御装置の無線基地局制御装置ＩＤとの対応関係を示す情報を含み、
前記無線基地局制御装置は、前記データベースから前記無線端末の最後の接続先である前記旧無線基地局の無線基地局ＩＤと該旧無線基地局を管理する旧無線基地局制御装置の無線基地局制御装置ＩＤを取得し、当該無線端末に現在接続されている現無線基地局を管理する現無線基地局制御装置の無線基地局制御装置ＩＤと前記旧無線基地局制御装置の無線基地局制御装置ＩＤとが異なる場合に、当該旧無線基地局制御装置に対して、当該無線端末の有線区間端末ＩＤと前記旧無線基地局の無線基地局ＩＤを付与した第２の移動通知を送信し、
前記旧無線基地局制御装置は、前記第２の移動通知を受信した場合に、前記旧無線基地局に対して前記第１の移動通知を送信し、
前記旧無線基地局は、前記第１の移動通知を受信した場合に、該第１の移動通知に付与された当該無線端末の有線区間端末ＩＤに基づいて、当該無線端末に関する情報を前記第２の無線端末情報テーブルから削除する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
無線端末と、接続先の無線端末に対して自局内でユニークな無線区間端末ＩＤを付与して管理する複数の無線基地局と、１つ以上の前記無線基地局の管理を行う無線基地局制御装置と、前記無線基地局制御装置と接続され前記無線端末を管理するデータベースとから構成される無線通信システムで行われる無線通信方法であって、
前記データベースは、前記無線基地局に接続される無線端末のネットワーク全体でユニークな有線区間端末ＩＤと接続先無線基地局の無線基地局ＩＤとの対応関係を示す第１の無線端末情報テーブルを保持し、
前記無線基地局は、自局と接続される無線端末の有線区間端末ＩＤと無線区間端末ＩＤとの対応関係を示す第２の無線端末情報テーブルを保持し、前記無線端末からの接続要求に対して、当該無線端末の有線区間端末ＩＤより短いＩＤ長の無線区間端末ＩＤを付与するとともに、前記無線基地局制御装置へ向けて当該無線端末の有線区間端末ＩＤを送信し、
前記無線基地局制御装置は、前記無線基地局から受信した当該無線端末の有線区間端末ＩＤに基づいて、前記データベースから前記第１の無線端末情報テーブルに含まれる当該無線端末の最後の接続先である旧無線基地局の無線基地局ＩＤを取得し、当該無線端末に現在接続されている現無線基地局の無線基地局ＩＤと前記旧無線基地局の無線基地局ＩＤとが異なる場合に、前記旧無線基地局に対して当該無線端末の有線区間端末ＩＤを付与した第１の移動通知を送信し、
前記旧無線基地局は、前記第１の移動通知を受信した場合に、該第１の移動通知に付与された当該無線端末の有線区間端末ＩＤに基づいて、前記第２の無線端末情報テーブルから当該無線端末に関する情報を削除する
ことを特徴とする無線通信方法。
前記第１の無線端末情報テーブルは、前記無線端末の有線区間端末ＩＤと当該無線端末に接続される前記無線基地局の管理を行う前記無線基地局制御装置の無線基地局制御装置ＩＤとの対応関係を示す情報を含み、
前記無線基地局制御装置は、前記データベースから前記無線端末の最後の接続先である前記旧無線基地局の無線基地局ＩＤと該旧無線基地局を管理する旧無線基地局制御装置の無線基地局制御装置ＩＤを取得し、当該無線端末に現在接続されている現無線基地局を管理する現無線基地局制御装置の無線基地局制御装置ＩＤと前記旧無線基地局制御装置の無線基地局制御装置ＩＤとが異なる場合に、当該旧無線基地局制御装置に対して、当該無線端末の有線区間端末ＩＤと前記旧無線基地局の無線基地局ＩＤを付与した第２の移動通知を送信し、
前記旧無線基地局制御装置は、前記第２の移動通知を受信した場合に、前記旧無線基地局に対して前記第１の移動通知を送信し、
前記旧無線基地局は、前記第１の移動通知を受信した場合に、該第１の移動通知に付与された当該無線端末の有線区間端末ＩＤに基づいて、当該無線端末に関する情報を前記第２の無線端末情報テーブルから削除する
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信方法。