JP2009177597A - 通信制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】パケットを送受信する場合、余分な呼制御データ全体を予備系カードに転送し、運用系カードの処理に負荷をかけていた。
【解決手段】呼制御テーブルに転送種別を追加し、予備系カードに最小限のデータを転送する。また、転送種別を用いることによって、パケット受信後に呼状態変化が発生した場合、重複した情報を予備系に転送することを防ぐ。
【選択図】図12

Description

本発明は、通信制御装置に係り、特に冗長構成を備え運用系から予備系にデータを転送する通信制御装置に関する。
近年、移動機端末の普及が急速に進み、移動機端末を使ったサービスが多様化している。従来、移動機端末は、通話をするものであった。しかし、現在の移動機端末は、音声のみならず、インターネットを介しての情報閲覧やダウンロードなど、大量のパケットを転送される。
ここで、移動機端末を用いる1xEVDOシステムについて図1を参照して説明する。図1において、1xEVDOシステム1000は、IPネットワーク100と、IPネットワーク100に接続されたAN−AAA(Access Network-Authentication Authorization Accounting)700とPDSN(Packet Data Service Node)200とRAN(Radio Access Network)500と、RAN500と接続されたm台のAT(Access Terminal)600とから構成される。また、RAN500は、PCF−SC(Packet Call Function Session Control:通信制御装置)300と、n台のAP(Access Point)400とから構成される。
PDSN200は、Internet側からのパケットの終端を行う。PCF−SC300は、呼情報管理およびAP400ならびにPDSN200から受信するパケットの転送を行う。AP400は、AT600とRAN500との無線制御を行う。AN−AAA700は、AT600の認証を行う。AT600は、1xEVDOシステム1000の移動機端末である。
図2を参照して、移動電話システムの動作シーケンスを説明する。図2において、移動機端末600がパケットを送受信するためには、移動機端末600は、まずコネクションを確立し(S200)、パケットの送信処理(S240)および受信処理(S210)を行う。パケット転送待ち状態にする場合は、移動機端末600は、ステップ220の手順に従いPDSN200に対してDormant要求を行う。パケット転送を再開したい場合は、移動機端末600は、ステップ230の手順に従い、PDSN200に対してActive要求を行う。パケット転送を終了する場合、移動機端末600は、ステップ250の手順に従いコネクションを切断する。
コネクション処理(S200)において、AT600は、AP400に識別子要求を送信し、AP400は、識別子要求をPCF−SC300に送信する。なお、以下の説明ではAP400を省いて、AT600は、PCF−SC300に識別子要求を送信する(S201)と記載する。なお、下りも同様にAP400を省いて説明する。識別子要求を受信したPCF−SC300は、認証要求をAN−AAA700に送信する(S202)。AN−AAA700は、認証結果を認証応答として、PCF−SC300に送信する(S203)。この場合、認証結果がOKなので、PCF−SC300は、識別子応答をAT600に送信する(S204)。
識別子応答を受信したAT600は、接続要求をPCF−SC300に送信する(S205)。PCF−SC300は、接続要求をPDSN200に送信する(S206)。PDSN200は、接続応答をPCF−SC300に送信する(S207)。PCF−SC300は、SBY(スタンバイ)への転送キューに登録し(S208)、AT600に接続応答を送信する(S209)。
パケット受信処理(S210)において、PDSN200は、パケットをPCF−SC300に送信する(S211)。PCF−SC300は、SBYへの転送キューに登録し(S212)、AT600にパケットを送信する(S213)。
パケット転送待ち処理(S220)において、AT600は、PCF−SC300にDormant要求を送信する(S221)。PCF−SC300は、PDSN200にDormant要求を送信する(S222)。PDSN200は、Dormant応答をPCF−SC300に送信する(S223)。PCF−SC300は、SBYへの転送キューに登録し(S224)、AT600にDormant応答を送信する(S225)。
パケット転送再開処理(S230)において、AT600は、PCF−SC300にActive要求を送信する(S231)。PCF−SC300は、PDSN200にActive要求を送信する(S232)。PDSN200は、Active応答をPCF−SC300に送信する(S233)。PCF−SC300は、において、AT600は、PCF−SC300にActive要求を送信する(S231)。PCF−SC300は、PDSN200にActive要求を送信する(S232)。PDSN200は、Active応答をPCF−SC300に送信する(S233)。PCF−SC300は、SBYへの転送キューに登録し(S234)、AT600にActive応答を送信する(S235)。
パケット送信処理(S240)において、AT600はパケットをPCF−SC300に送信する(S241)。PCF−SC300は、SBYへの転送キューに登録し(S242)、PDSN200にパケットを送信する(S243)。
コネクション切断処理(S250)において、AT600は、PCF−SC300に切断要求を送信する(S251)。PCF−SC300は、PDSN200に切断要求を送信する(S252)。PDSN200は、切断応答をPCF−SC300に送信する(S253)。PCF−SC300は、SBYへの転送キューに登録し(S254)、AT600に切断応答を送信する(S255)。
一般的にPCF−SC300には複数のAPが接続され、そのAPそれぞれに複数のATが接続されている。そのため上位装置であるPCF−SC300に障害が発生すると、複数ATでパケットの送受信ができないため、上位装置のPCF−SC300は、運用系と予備系の冗長構成にする必要がある。ここで、図3を参照して、複数のATが接続している移動電話システムの動作シーケンスを説明する。また、図4を参照して、PCF−SCの機能ブロックを説明する。さらに、図5を参照して、図3のシーケンスに対応した予備系へのデータコピーを説明する。
図3において、PCF−SC300には、AT600−1、600−2、600−(m−1)、600−mが、AP400を介して接続されている。このとき、順にAT6001は、パケット転送再開処理を実施する(S230)。AT100−2は、パケット受信処理を実施する(S210)。AT600−(m−1)は、パケット送信処理を実施する(S240)。さらに、AT600−mは、パケット転送待ち処理を実施する(S220)。なお、各処理(S230、S210、S240、S220)の詳細は、図2で説明済みなので省略する。PCF−SC300は、各処理において、SBYへの転送キューに登録する(S304、S307、S310、S315)。なお、図3において、PCF−SC300における現用系から予備系へのデータは、省略している。
図4において、PCF−SC300は、運用系(ACT)カード310−1と、予備系(SBY)カード310−2とから構成されている。運用系カード310−1と予備系カード310−2は、同一の機能を有するが、図示の簡便のため予備系カード310−2の機能ブロックを一部省略している。カード310は、対向装置からのメッセージ受信部311と、対向装置へのメッセージ送信部313と、現用系/予備系からの/への転送送受信部313と、制御部314と、呼制御テーブル315とから構成される。カード310は、現用系として使用することもあれば、予備系として使用することもある。転送送受信部313は、現用系のときSBYカードへの転送送信部、予備系のときACTカードからの転送受信部として、機能する。
運用系カード310−1の制御部314は、メッセージ受信部311が受信したパケットを監視して、呼制御テーブル315を更新する。また、運用系カード310−1の制御部314は、転送送受信部313の図示しない予備系(SBY)への転送キューに登録する。一方、予備系カード310−2の制御部314は、転送送受信部313が受信した情報に基づいて、呼制御テーブル315を更新する。
図5において、PCF−SC300は、運用系カード310−1と予備系カード310−2とから構成される。カード310は、呼制御テーブル315と待ちキュー3131を持つ。
運用系カード310−1の呼制御テーブル316−1は、接続したAT600それぞれに対して、呼制御番号3151と呼制御データ3152とを割当てる。その後、運用系カード310−1は、パケット受信または呼状態変化(接続応答、Dormant応答、Active応答、切断応答)が発生した場合、予備系カード310−2への転送待ちキュー3131に呼制御番号を登録する。一定時間(2秒)経過すると、運用系カード310−1は、待ちキュー3131を参照して呼制御番号に対応した呼制御データ3152を予備系カード310−2に送信する。
予備系カード310−2は、受信した呼制御データを呼制御テーブル15−2の呼制御データ3152に記録する。
具体的には、運用系カード310−1の待ちキュー(FIFOメモリ)3131の先頭から呼制御番号「3」「6」「1」「5」が入っている。また、呼制御テーブル315の該当する呼制御番号3151に対応する呼制御データ3152が記録されている。予め定めたタイミングで、運用系カード310−1は、待ちキュー3131の先頭から呼制御番号を予備系カード310−2の待ちキュー3131にコピーする。これと同時に、運用系カード310−1の待ちキュー3131に記録された呼制御番号に対応する呼制御テーブル315の呼制御データ3152を、予備系カード310−2の呼制御テーブル315の対応する呼制御データ3152にコピーする。
運用系カード310−1から予備系カード310−2へ呼制御データ3152をコピーすることによって、運用系カード310−1に障害が発生した場合、予備系カード310−2に切替えることによって処理を継続することができる。
図6を参照して、ATまたはPDSNから受信した受信パケットの呼制御データの構造を説明する。図6において、ATまたはPDSNから受信した呼制御データ800は、シーケンス番号801と、非更新領域802とから構成される。ここで、シーケンス番号801は、受信パケットのシーケンス番号である。一方、非更新領域802は、ATの固有識別子、PCF−SCがATに割当てる識別子、コネクション確立時に決まるConfig情報または接続先APのIPアドレス、接続先APのパケット受信キー、接続先APのポート番号、接続先PDSNのIPアドレス、接続先PDSNのパケット受信キー、接続先PDSNのポート番号等一度呼接続されると値が更新されにくい領域である。シーケンス番号801に比べ非更新領域802の領域はかなり大きい。
ATやPDSNからパケットを受信した時、パケットのシーケンス番号だけでなく、呼制御データ全体をコピーしていた。本来は転送する必要のない非更新領域まで、予備系カードにコピーしていた。
上述した課題は、メッセージ受信部とメッセージ送信部と冗長系との送受信部と制御部とを備えた第1の通信制御部と、メッセージ受信部とメッセージ送信部と冗長系との送受信部と制御部とを備えた第2の通信制御部と、を含む通信制御装置において、第1の通信制御部は、第2の通信制御部にデータを転送する際、転送する種別を記録し、その転送種別に基づいてデータを転送する通信制御装置により、解決することができる。
通信制御装置の予備系カードへ転送するデータを最小限に抑えることができる。
以下本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
図7を参照して、PCF−SCの構成を説明する。図7において、PCF−SC300は、運用系カード310−1と予備系カード310−2とから構成される。カード310は、呼制御テーブル315と待ちキュー3131を持つ。運用系カード310−1の呼制御テーブル315A−1は、接続したAT600それぞれに対して、呼制御番号3151と呼制御データ3152と転送種別3153とを割当てる。ここで、転送種別3153は、パケット受信のとき、Sequenceであり、一方、呼状態変化(接続応答、Dormant応答、Active応答、切断応答)のとき、Callとする。
その後、運用系カード310−1は、パケット受信または呼状態変化が発生した場合、予備系カード310−2への転送待ちキュー3131に呼制御番号を登録する。一定時間(2秒)経過すると、運用系カード310−1は、待ちキュー3131とその呼制御番号の転送種別3153を参照して、呼制御番号に対応した呼制御データ3152と転送種別3153を予備系カード310−2に送信する。ここで、運用系カード310−1は、呼制御番号に対応する転送種別3153が、Callのとき、呼制御データ全体を送信する。一方、呼制御番号に対応する転送種別3153が、Sequenceのとき、運用系カード310−1は、呼制御データのシーケンス番号のみを送信する。
予備系カード310−2は、受信した呼制御データと転送種別を呼制御テーブル315A−2の呼制御データ3152と転送種別3153に記録する。
具体的には、運用系カード310−1の待ちキュー(FIFOメモリ)3131の先頭から呼制御番号「3」「6」「1」「5」が入っている。また、呼制御テーブル315の該当する呼制御番号3151に対応する呼制御データ3152が記録されている。予め定めたタイミングで、運用系カード310−1は、待ちキュー3131の先頭から呼制御番号を予備系カード310−2の待ちキュー3131にコピーする。これと同時に、運用系カード310−1の待ちキュー3131に記録された呼制御番号に対応する呼制御テーブル315の呼制御データ3152と転送種別3135を、予備系カード310−2の呼制御テーブル315の対応する呼制御データ3152と転送種別3135にコピーする。なお、呼制御データ3152のコピー範囲は、転送種別3153によって異なることは、説明したとおりである。
運用系カード310−1から予備系カード310−2へ呼制御データ3152をコピーすることによって、運用系カード310−1に障害が発生した場合、予備系カード310−2に切替えることによって処理を継続することができる。
図8を参照して、運用系カードの動作を説明する。ここで、図8は、運用系カードのフローチャートである。図8において、運用系カード310−1は、対向装置からのパケットまたは呼状態変化のメッセージを受信する(S801)。運用系カード310−1は、受信パケットまたはメッセージから呼制御番号を抽出する(S802)。運用系カード310−1は、抽出した呼制御番号が転送キューに登録されているか判定する(S803)。未登録のとき、運用系カード310−1は、イベントを判定する(S804)。パケット受信のとき、運用系カード310−1は、呼制御テーブルの転送種別にパケットのシーケンス番号を意味するSequenceを記録する(S806)。次に、運用系カード310−1は、呼制御データのシーケンス番号領域を更新し(S807)、転送キューに登録して(S808)、終了する。
ステップ804で、呼状態変化のとき、運用系カード310−1は、呼制御テーブルの転送種別に呼制御データ全体を意味するCallを記録する(S809)。次に、運用系カード310−1は、呼制御データの全域を更新し(S811)、ステップ808に遷移する。
ステップ803で未登録のとき、運用系カード310−1は、イベントを判定する(S812)。パケット受信のとき、運用系カード310−1は、呼制御データのシーケンス番号領域を更新し(S813)、終了する。
ステップ812で呼状態変化のとき、運用系カード310−1は、転送種別がCallか判定する(S814)。NOのとき、運用系カード310−1は、呼制御テーブルの転送種別をSequenceからCallに変更する(S816)。運用系カード310−1は、呼制御データの全域を更新して(S817)、終了する。ステップ814でYESのとき、運用系カード310−1は、そのままステップ817に遷移する。
予備系カードへ転送するデータを最小限に抑える転送方法を、図9および図10を参照して説明する。ここで、図9は運用系カードの転送処理のフローチャートである。図10は予備系カードへ転送する呼制御データ構造を説明する図である。
図9において、運用系カード310−1は、予め定めた時間が経過すると転送処理を開始し、転送キューから呼番号を取り出す(S901)。運用系カード310−1は、呼番号の転送種別がCallか判定する(S902)。NOのとき(Sequenceのとき)、運用系カード310−1は、呼制御データのシーケンス番号領域を予備系カード310−2に転送する(S903)。運用系カード310−1は、転送キューの呼番号が終了したか判定し、NOのときステップ901に戻り、YESのとき終了する。ステップ902でYESのとき、運用系カード310−1は、呼制御データの全領域を予備系カード310−2に転送して(S905)、ステップ904に遷移する。
図10において、AT600−1、AT600−2、AT600−(m−1)、AT600−mが、それぞれ呼制御番号「3」、「6」、「1」、「5」として割当てられ、それぞれActive要求、パケット受信、パケット送信、Dormant要求することとする。PCF−SC300は、障害が発生しても呼を継続できるように、待ちキュー3131に登録時に、呼制御データ3152を更新し、Active要求およびDormant要求に対応する転送種別3153にCall、パケット受信およびパケット送信に対応する転送種別3153にSequenceと記録する。
一定時間経過し、予備系カード310−2への待ちキュー3131から呼制御番号を取り出すとき、PCF−SC300は、転送種別3153を参照する。制御番号「3」を取り出したとき、転送種別3153がCallであるため、呼制御データ全体を転送する。一方、PCF−SC300は、呼制御番号「6」を取り出すとき、転送種別3153がSequenceであるため、呼制御データ3152のシーケンス番号領域を予備系カード310−2へ転送する。
本実施例に拠れば、呼制御テーブルに転送種別を追加することにより、転送するデータサイズを可変長に設定し、転送するデータを最小限に抑えることができる。
なお、呼制御テーブルにさらに全体コピーフラグコラムを設け、転送種別がSequenceのときでも、全体コピーフラグが”1”のとき、呼制御データ全体を予備系カードに転送し、転送後全体コピーフラグを”0”としてもよい。ここで、全体コピーフラグは、転送種別がCallからSequenceに変わったとき、フラグを立てればよい。
図11および図12を参照して、予備系カードへ転送中でもコピーするサイズを変更可能で、かつ重複したデータを転送しない方法を説明する。ここで、図11は1xEVDOシステムのシーケンス図である。図12は予備系カードへ転送する呼制御データ構造を説明する図である。
図11において、AT600−1、AT600−2、AT600−(m−1)、AT600−mに、呼制御番号「3」、「6」、「1」、「5」として割当てられ、Active要求、パケット受信、パケット送信、Dormant要求することとする。この状態から、白抜き矢印に示すようにAT600−2とAP400とPCF−SC300とPDSN200との間でコネクション切断処理(S250)が為されたとする。
図12において、このとき既に、呼制御番号「6」は、呼制御データ3152のシーケンス番号をコピーするために、待ちキュー3131に登録済みのため、切断要求が発生しても変更することができない。
本実施例では、呼制御番号「6」の呼制御データ3152を更新後、呼制御番号「6」の転送種別3153を、SequenceからCallに変更する。この結果、呼制御データ全体を転送できる。
本実施例に拠れば、呼制御番号「6」を待ちキューから検索する時間を省くことができ、かつ、重複した呼制御番号「6」の呼制御データを登録することがなく予備系カードに転送することができる。
図13および図14を参照して、予備系カードに転送するデータ領域が包含または同じ場合、余分なデータを転送しない実施例を説明する。ここで、図13は1xEV−DOシステムのシーケンス図である。図14は予備系カードへ転送する呼制御データ構造を説明する図である。
図13において、AT600−1、AT600−2、AT600−(m−1)、AT600−mに、呼制御番号「3」、「6」、「1」、「5」が割当てられ、それぞれActive要求、パケット受信、パケット送信、Dormant要求することとする。白抜き矢印に示すように、この後、AT600−1がパケットを受信し、AT600−(m−1)パケットを送信し、AT600−mが切断要求をした場合を想定する。
図14において、呼制御番号「3」の呼制御データ3152は、パケットを受信したことによる変更領域を含んでいるため、転送種別はCallのままとして、呼制御データを更新し、待ちキュー3131から呼制御番号「3」を削除後に再登録することなく、最新のデータを予備系カードに転送する。また、呼制御番号「1」と「5」は、変更領域が変わらないため、呼制御データ3152を更新するだけで、待ちキュー3131を削除後に再登録することなく、最新のデータを予備系カードに転送する。
上述した実施例に拠れば、通信制御装置の予備系カードへ転送するデータを最小限に抑えることができる。
移動機端末を用いる1xEVDOシステムのブロック図である。 移動電話システムの動作シーケンス図である。 複数のATが接続している移動電話システムの動作シーケンス図である。 PCF−SCの機能ブロック図である。 予備系へのデータコピーを説明する図である。 受信パケットの呼制御データのフォーマットである。 予備系へのデータコピーを説明する図である。 運用系カードのフローチャートである。 運用系カードの転送処理のフローチャートである。 予備系カードへ転送する呼制御データ構造を説明する図である。 1xEV−DOシステムのシーケンス図である。 予備系カードへ転送する呼制御データ構造を説明する図である。 1xEV−DOシステムのシーケンス図である。 予備系カードへ転送する呼制御データ構造を説明する図である。
符号の説明
100…IPネットワーク、200…PDSN、300…PCF−SC、310…PCF−SCカード、311…メッセージ受信部、312…メッセージ送信部、313…転送送受信部、314…制御部、315…呼制御テーブル、400…AP、500…RAN、600…AT、800…呼制御データ、801…シーケンス番号、802…非更新領域、1000…1xEV−DOシステム、3131…待ちキュー、3151…呼制御番号、3152…呼制御データ、3153…転送種別。

Claims (2)

  1. 第1のメッセージ受信部と第1のメッセージ送信部と冗長系との第1の送受信部と第1の制御部とを備えた第1の通信制御部と、第2のメッセージ受信部と第2のメッセージ送信部と冗長系との第2の送受信部と第2の制御部とを備えた第2の通信制御部と、を含む通信制御装置において、
    前記第1の通信制御部は、前記第2の通信制御部にデータを転送する際、転送する種別を記録し、その転送種別に基づいて前記データを転送することを特徴とする通信制御装置。
  2. 請求項1に記載の通信制御装置であって、
    前記第1の通信制御部に転送キューを備え、その転送キューと前記転送種別とに基づいて、前記データを転送することを特徴とする通信制御装置。
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