JP4241806B2

JP4241806B2 - 移動通信システム及びそれに用いる通信方法

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Publication number: JP4241806B2
Application number: JP2006317912A
Authority: JP
Inventors: 利之田村
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2022-04-01
Also published as: JP2007097210A

Description

本発明は移動通信システム及びそれに用いる通信方法に関し、特にＧＰＲＳ（ＧｅｎｅｒａｌＰａｃｋｅｔＲａｄｉｏＳｅｒｖｉｃｅ）システムにおけるベアラ設定方法に関する。

ＧＰＲＳシステムはデータ端末が送受信するデータをパケットのままの形で移動通信ネットワーク内でも転送する移動パケット通信方式である。この方式では、従来、回線交換での提供が主流であったリアルタイム性のある情報（例えば、音声、動画等）についても、パケット通信方式にサービス品質（速度、遅延等）を満足するＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｅｒｖｉｃｅ）制御を導入することによって提供可能となっている。

このＱｏＳ制御として、ＧＰＲＳシステムを構成するＭＳ（ＭｏｂｉｌｅＳｔａｔｉｏｎ：移動機）、ＲＮＣ（ＲａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、ＳＧＳＮ（ＳｅｒｖｉｎｇＧＰＲＳＳｕｐｐｏｒｔＮｏｄｅ）（在圏ノード）、ＧＧＳＮ（ＧａｔｅｗａｙＧＰＲＳＳｕｐｐｏｒｔＮｏｄｅ）（関門ノード）の間でＰＤＰ（ＰａｃｋｅｔＤａｔａＰｒｏｔｏｃｏｌ）コンテキスト（ＰＤＰｃｏｎｔｅｘｔ）確立がなされている。尚、ＭＳ−ＳＧＳＮ間はＲＡＮ（ＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋ）であり、ＳＧＳＮ−ＧＧＳＮ間はコアネットワーク（バックボーンネットワーク）で接続されている。

ここで、ＳＧＳＮの主な機能としては在圏加入者情報管理、在圏加入者移動管理、発着信制御、トンネリング制御、課金制御、ＱｏＳ制御等があり、ＧＧＳＮの主な機能としてはＩＳＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＳｅｒｖｉｃｅｓＰｒｏｖｉｄｅｒ）アクセス管理、アドレス管理、発着信制御、トンネリング制御、課金制御、ＱｏＳ制御等がある。

現在の３ＧＰＰ（３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔｓ）標準におけるＰＤＰコンテキスト確立手順について、ＱｏＳを視点に示したメッセージフローを図８に示す。

ＳＧＳＮの立場からこのＰＤＰコンテキスト確立手順を考察すると、ＭＳが要求したＱｏＳを保証するには、ＭＳ−ＳＧＳＮ間とＳＧＳＮ−ＧＧＳＮ間とのベアラ（Ｂｅａｒｅｒ）が共にＱｏＳを満足する帯域幅（Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）の提供が可能となっていなければならない。

図８に示す通り、現在の３ＧＰＰ標準におけるＰＤＰコンテキスト確立手順ではＳＧＳＮ−ＧＧＳＮ間のＱｏＳ交渉を最初に実施し、その結果を受けて、ＲＡＢ（ＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＢｅａｒｅｒ）の設定を実施している。

すなわち、ＭＳからアクティベートＰＤＰコンテキスト要求（ＡｃｔｉｖａｔｅＰＤＰｃｏｎｔｅｘｔｒｅｑｕｅｓｔ）（ＱｏＳ：Ｈｉｇｈ）（例えば、２Ｍｂｐｓの速度）が送出されると（図８のｄ１）、ＳＧＳＮはクリエートＰＤＰコンテキスト要求（ＣｒｅａｔｅＰＤＰｃｏｎｔｅｘｔｒｅｑｕｅｓｔ）（ＱｏＳ：Ｈｉｇｈ）をＧＧＳＮに送出する（図８のｄ２）。

ところが、ＧＧＳＮではこのＰＤＰコンテキスト要求の「ＱｏＳ：Ｈｉｇｈ」（２Ｍｂｐｓの速度）を満足するベアラを確保することができず、「ＱｏＳ：Ｍｅｄｉｕｍ（例えば、１Ｍｂｐｓの速度）」（ＱｏＳＤｏｗｎｇｒａｄｅ：ＱｏＳダウングレード）を満足するベアラが確保されたとすると、ＧＧＳＮはクリエートＰＤＰコンテキスト応答（ＣｒｅａｔｅＰＤＰｃｏｎｔｅｘｔｒｅｓｐｏｎｓｅ）（ＱｏＳ：Ｍｅｄｉｕｍ）をＳＧＳＮに送出する（図８のｄ３）。

そこで、ＳＧＳＮはＲＡＢアサインメント要求（ＲＡＢａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｒｅｑｕｅｓｔ）（ＱｏＳ：Ｍｅｄｉｕｍ）をＲＮＣに送出する（図８のｄ４）。ＲＮＣはＭＳとの間でＲＡＢセットアップ（ＲＡＢｓｅｔｕｐ）を行う（図８のｄ５）。

この場合、ＲＮＣはＲＡＢセットアップにおいて、ＲＡＢが十分に確保できない等の理由でＱｏＳがダウングレードすると、ＲＡＢアサインメント応答（ＲＡＢａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｒｅｓｐｏｎｓｅ）（ＱｏＳ：Ｌｏｗ）（例えば、５００Ｋｂｐｓの速度）をＳＧＳＮに送出する（図８のｄ６）。

そのため、ＳＧＳＮはアップデートＰＤＰコンテキスト要求（ＵｐｄａｔｅＰＤＰｃｏｎｔｅｘｔｒｅｑｕｅｓｔ）（ＱｏＳ：Ｌｏｗ）をＧＧＳＮに送出する（図８のｄ７）。ＧＧＳＮでは既に確保されているＱｏＳをダウングレードするため、さらなるＱｏＳのダウングレードはなく、アップデートＰＤＰコンテキスト応答（ＵｐｄａｔｅＰＤＰｃｏｎｔｅｘｔｒｅｓｐｏｎｓｅ）（ＱｏＳ：Ｌｏｗ）をＳＧＳＮに送出する（図８のｄ８）。これによって、ＭＳからＧＧＳＮまでの経路として、「ＱｏＳ：Ｌｏｗ」を満足するベアラが確保される。

上記のように、ＭＳ−ＳＧＳＮ間でＱｏＳを満足するベアラを提供することができなかった場合、ＭＳ−ＳＧＳＮ間でダウングレードしたＱｏＳに応じて、ＳＧＳＮ−ＧＧＳＮ間のベアラが変更（再設定）される。この手順によって、ＭＳ−ＳＧＳＮ間で提供されるベアラのＱｏＳとＳＧＳＮ−ＧＧＳＮ間で提供されるベアラのＱｏＳとを一致されることが可能となる。

国際公開第０２／０３７２５号（パテントファミリ特表２００４−５１７５０９号公報）

上述した従来のＧＰＲＳシステムにおけるベアラ設定方法では、現在の手順がシーケンシャルなベアラ設定処理を実施することによって、確実なＱｏＳ交渉を可能としているので、このシーケンシャルなベアラ設定処理がＰＤＰコンテキスト確立遅延の一因となる可能性があり、ＭＳからインタネットへのスムーズな接続が困難になるという問題がある。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、ＰＤＰコンテキスト確立の高速化と呼接続時間の高速化とを図ることができる移動通信システム及びそれに用いる通信方法を提供することにある。

本発明による移動通信システムは、
移動機と、
無線ネットワークを制御する無線ネットワーク制御手段と、
在圏ノードと、
ゲートウェイ機能を実行するゲートウェイ手段と、
を備え、
前記在圏ノードが、パケットデータプロトコル（ＰＤＰ）コンテキストを生成する第１の要求を前記ゲートウェイ手段に送信し、前記第１の要求に対する第１の応答を前記ゲートウェイ手段から受信し、
前記在圏ノードが、無線アクセスベアラ（ＲＡＢ）をアサインする第２の要求を前記無線ネットワーク制御手段に送信し、前記第２の要求に対する第２の応答を前記無線ネットワーク制御手段から受信し、
前記在圏ノードが、前記第１の応答を受信する前に前記第２の要求を送信し、
前記在圏ノードが、前記第２の応答を受信する前に前記第１の要求を送信している。

本発明による通信方法は、移動機と、無線ネットワークを制御する無線ネットワーク制御手段と、在圏ノードと、ゲートウェイ機能を実行するゲートウェイ手段とを有する移動通信システムで用いられる通信方法であって、
前記在圏ノードが、パケットデータプロトコル（ＰＤＰ）コンテキストを生成する第１の要求を前記ゲートウェイ手段に送信する工程と、
前記在圏ノードが、前記第１の要求に対する第１の応答を前記ゲートウェイ手段から受信する工程と、
前記在圏ノードが、無線アクセスベアラ（ＲＡＢ）をアサインする第２の要求を前記無線ネットワーク制御手段に送信する工程と、
前記在圏ノードが、前記第２の要求に対する第２の応答を前記無線ネットワーク制御手段から受信する工程と、
を備え、
前記在圏ノードが、前記第１の応答を受信する前に前記第２の要求を送信し、
前記在圏ノードが、前記第２の応答を受信する前に前記第１の要求を送信している。

すなわち、本発明のＧＰＲＳシステムでは、ＰＤＰコンテキスト確立の際、ＭＳ−ＳＧＳＮ間のベアラ設定とＳＧＳＮ−ＧＧＳＮ間のベアラ設定とを独立に実施可能とすることによって、ＰＤＰコンテキスト確立（パケットセッション確立）の高速化が可能となる。

また、ＳＧＳＮは自ノードで管理しているトラフィックデータ等を基に柔軟なベアラ設定手順が選べる。例えば、ＭＳ−ＳＧＳＮ間のベアラ及びＳＧＳＮ−ＧＧＳＮ間のベアラが共に余裕があると判断できた場合には、それぞれのベアラ設定を略同時に実行することが可能となる。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、ＰＤＰコンテキスト確立の高速化と呼接続時間の高速化とを図ることができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例によるＧＰＲＳ（ＧｅｎｅｒａｌＰａｃｋｅｔＲａｄｉｏＳｅｒｖｉｃｅ）システムの構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例によるＧＰＲＳシステムはＭＳ（ＭｏｂｉｌｅＳｔａｔｉｏｎ：移動機）１と、ＲＮＣ（ＲａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２と、ＳＧＳＮ（ＳｅｒｖｉｎｇＧＰＲＳＳｕｐｐｏｒｔＮｏｄｅ）（在圏ノード）３と、ＧＧＳＮ（ＧａｔｅｗａｙＧＰＲＳＳｕｐｐｏｒｔＮｏｄｅ）（関門ノード）４と、ＩＳＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＳｅｒｖｉｃｅｓＰｒｏｖｉｄｅｒ）５と、コアネットワーク（バックボーンネットワーク）２００とから構成されている。

ＳＧＳＮ３はＭＳ１−ＳＧＳＮ３間のベアラ設定及びＳＧＳＮ３−ＧＧＳＮ４間のベアラ設定の履歴（自ノードで管理しているトラフィックデータ等）を蓄積する履歴データベース（ＤＢ）３１と、ＳＧＳＮ３の主たる構成であるコンピュータが実行するプログラムを記録する記録媒体３２とを備えている。尚、ＭＳ１−ＳＧＳＮ３間はＲＡＮ（ＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋ）１００である。

本発明の一実施例によるＧＰＲＳシステムでは、ＭＳ１（データ端末）が送受信するデータをパケットのままの形で移動通信ネットワーク（ＲＡＮ１００及びコアネットワーク２００）内でも転送する移動パケット通信方式をとっている。この方式では、回線交換での提供が主流であったリアルタイム性のある情報（例えば、音声、動画等）についても、パケット通信方式にサービス品質（速度、遅延等）を満足するＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｅｒｖｉｃｅ）制御を導入することによって提供可能となっている。

ＳＧＳＮ３の主な機能としては在圏加入者情報管理、在圏加入者移動管理、発着信制御、トンネリング制御、課金制御、ＱｏＳ制御等があり、ＧＧＳＮ４の主な機能としてはＩＳＰアクセス管理、アドレス管理、発着信制御、トンネリング制御、課金制御、ＱｏＳ制御等がある。

本実施例では、ＱｏＳ制御として、上記のＭＳ１、ＲＮＣ２、ＳＧＳＮ３、ＧＧＳＮ４の間でＰＤＰ（ＰａｃｋｅｔＤａｔａＰｒｏｔｏｃｏｌ）コンテキスト（ＰＤＰｃｏｎｔｅｘｔ）確立がなされている。

図２〜図４は本発明の一実施例によるＧＰＲＳシステムにおけるベアラ設定処理を示すシーケンスチャートである。これら図１〜図４を参照して本発明の一実施例によるＧＰＲＳシステムにおけるベアラ（Ｂｅａｒｅｒ）設定処理について説明する。ここで、図２〜図４に示す処理動作のうち、ＳＧＳＮ３に関する動作についてはコンピュータが記録媒体３２のプログラムを実行することで実現される。

ＭＳ１からアクティベートＰＤＰコンテキスト要求（ＡｃｔｉｖａｔｅＰＤＰｃｏｎｔｅｘｔｒｅｑｕｅｓｔ）が送出されると（図２のａ１）、ＳＧＳＮ３はクリエートＰＤＰコンテキスト要求（ＣｒｅａｔｅＰＤＰｃｏｎｔｅｘｔｒｅｑｕｅｓｔ）をＧＧＳＮ４に送出し（図２のａ２）、同時に、ＲＡＢアサインメント要求［ＲＡＢ（ＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＢｅａｒｅｒ）ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｒｅｑｕｅｓｔ］をＲＮＣ２に送出する（図２のａ３）。

ＧＧＳＮ４はこのＰＤＰコンテキスト要求のＱｏＳを満足するベアラを確保すると、クリエートＰＤＰコンテキスト応答（ＣｒｅａｔｅＰＤＰｃｏｎｔｅｘｔｒｅｓｐｏｎｓｅ）をＳＧＳＮ３に送出する（図２のａ５）。

一方、ＲＮＣ２はＭＳ１との間でＲＡＢセットアップ（ＲＡＢｓｅｔｕｐ）を行い（図２のａ４）、ＲＡＢを十分に確保することができると、ＲＡＢアサインメント応答（ＲＡＢａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｒｅｓｐｏｎｓｅ）をＳＧＳＮ３に送出する（図２のａ６）。

これによって、ＭＳ１からＧＧＳＮ４までの経路としてＱｏＳを満足するベアラが確保される。すなわち、ＭＳ１が要求するＱｏＳを、ほぼ確実に提供可能なＧＰＲＳシステムの場合、常にＳＧＳＮ３−ＧＧＳＮ４間、及びＭＳ１−ＳＧＳＮ３間のベアラ設定を略同時に実行することができるため、ＰＤＰコンテキスト確立（パケットセッション確立）を高速化することができる。

これに対し、上記のベアラ設定処理において、ＳＧＳＮ３−ＧＧＳＮ４間で、偶然、ＱｏＳのダウングレードが発生した場合のベアラ設定処理について図３を参照して説明する。

ＭＳ１からアクティベートＰＤＰコンテキスト要求が送出されると（図３のｂ１）、ＳＧＳＮ３はクリエートＰＤＰコンテキスト要求をＧＧＳＮ４に送出し（図３のｂ２）、同時に、ＲＡＢアサインメント要求をＲＮＣ２に送出する（図３のｂ３）。

ＧＧＳＮ４はこのＰＤＰコンテキスト要求のＱｏＳを満足するベアラを確保すると、クリエートＰＤＰコンテキスト応答をＳＧＳＮ３に送出する（図３のｂ５）。ＲＮＣ２はＭＳ１との間でＲＡＢセットアップを行い（図３のｂ４）、ＲＡＢを十分に確保することができると、ＲＡＢアサインメント応答をＳＧＳＮ３に送出する（図３のｂ６）。

この場合、ＳＧＳＮ３はＳＧＳＮ３−ＧＧＳＮ４間で、偶然、ＱｏＳのダウングレードが発生したことを検出すると（図３のｂ７）、ＱｏＳダウングレードのＲＡＢアサインメント要求（ＲＡＢａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｒｅｑｕｅｓｔｗｉｔｈＤｏｗｎｇｒａｄｅｄＱｏＳ）をＲＮＣ２に送出する（図３のｂ８）。

ＲＮＣ２はＭＳ１との間でＲＡＢセットアップを行い（図３のｂ９）、ＱｏＳダウングレードのＲＡＢを確保することができると、ＲＡＢアサインメント応答をＳＧＳＮ３に送出する（図３のｂ１０）。これによって、ＭＳ１からＧＧＳＮ４までの経路としてダウングレードしたＱｏＳを満足するベアラが確保される。

次に、上記のベアラ設定処理において、ＭＡ１−ＳＧＳＮ３間で、偶然、ＱｏＳのダウングレードが発生した場合のベアラ設定処理について図４を参照して説明する。

ＭＳ１からアクティベートＰＤＰコンテキスト要求が送出されると（図４のｃ１）、ＳＧＳＮ３はクリエートＰＤＰコンテキスト要求をＧＧＳＮ４に送出し（図４のｃ２）、同時に、ＲＡＢアサインメント要求をＲＮＣ２に送出する（図４のｃ３）。

ＧＧＳＮ４はこのＰＤＰコンテキスト要求のＱｏＳを満足するベアラを確保すると、クリエートＰＤＰコンテキスト応答をＳＧＳＮ３に送出する（図４のｃ５）。ＲＮＣ２はＭＳ１との間でＲＡＢセットアップを行い（図４のｃ４）、ＲＡＢを十分に確保することができると、ＲＡＢアサインメント応答をＳＧＳＮ３に送出する（図４のｃ６）。

この場合、ＳＧＳＮ３はＭＳ１−ＳＧＳＮ３間で、偶然、ＱｏＳのダウングレードが発生したことを検出すると（図４のｃ７）、ＱｏＳダウングレードのアップデートＰＤＰコンテキスト要求（ＵｐｄａｔｅＰＤＰｃｏｎｔｅｘｔｒｅｑｕｅｓｔｗｉｔｈＤｏｗｎｇｒａｄｅｄＱｏＳ）をＧＧＳＮ４に送出する（図４のｃ８）。

ＧＧＳＮ４では既に確保されているＱｏＳをダウングレードするため、さらなるＱｏＳのダウングレードはなく、アップデートＰＤＰコンテキスト応答（ＵｐｄａｔｅＰＤＰｃｏｎｔｅｘｔｒｅｓｐｏｎｓｅ）をＳＧＳＮ３に送出する（図４のｃ９）。これによって、ＭＳ１からＧＧＳＮ４までの経路として、ダウングレードしたＱｏＳを満足するベアラが確保される。

図５（ａ），（ｂ）及び図６（ａ），（ｂ）は図１の履歴データベース３１の登録内容を示す図である。図５（ａ），（ｂ）はＭＳ１−ＳＧＳＮ３間のベアラトラヒックデータであり、ＲＮＣ単位に管理されている。図６（ａ），（ｂ）はＳＧＳＮ３−ＧＧＳＮ４間のベアラトラヒックデータであり、ＧＧＳＮ単位に管理されている。

図５（ａ）はＲＮＣ＃１のベアラトラヒックデータ（ベアラ設定の履歴）を示しており、５１２ｂｐｓで要求したＱｏＳが２５６ｂｐｓに、１０２４ｂｐｓで要求したＱｏＳが５１２ｂｐｓに、２０４８ｂｐｓで要求したＱｏＳが１０２４ｂｐｓにそれぞれダウングレードされたことを示している。

図５（ｂ）はＲＮＣ＃２のベアラトラヒックデータ（ベアラ設定の履歴）を示しており、１２８ｂｐｓで要求したＱｏＳが６４ｂｐｓに、２５６ｂｐｓで要求したＱｏＳが６４ｂｐｓに、５１２ｂｐｓで要求したＱｏＳが６４ｂｐｓに、１０２４ｂｐｓで要求したＱｏＳが１２８ｂｐｓに、２０４８ｂｐｓで要求したＱｏＳが１２８ｂｐｓにそれぞれダウングレードされたことを示している。

図６（ａ）はＧＧＳＮ＃１のベアラトラヒックデータ（ベアラ設定の履歴）を示しており、６４ｂｐｓで要求したＱｏＳが３２ｂｐｓに、１２８ｂｐｓで要求したＱｏＳが３２ｂｐｓに、２５６ｂｐｓで要求したＱｏＳが３２ｂｐｓに、５１２ｂｐｓで要求したＱｏＳが３２ｂｐｓに、１０２４ｂｐｓで要求したＱｏＳが１２８ｂｐｓに、２０４８ｂｐｓで要求したＱｏＳが１２８ｂｐｓにそれぞれダウングレードされたことを示している。

図６（ｂ）はＧＧＳＮ＃２のベアラトラヒックデータ（ベアラ設定の履歴）を示しており、要求したＱｏＳがダウングレードされなかったことを示している。つまり、ＳＧＳＮ３は内部で管理／参照するトラヒックデータが、ＭＳ１−ＳＧＳＮ３間のベアラトラヒックデータの場合、ＲＮＣ単位に管理し、要求されたＱｏＳのＲＡＢアサインメント要求に対してダウングレードしたＱｏＳを管理する。また、ＳＧＳＮ３は内部で管理／参照するトラヒックデータが、ＳＧＳＮ３−ＧＧＳＮ４間のベアラトラヒックデータの場合、ＧＧＳＮ単位で管理し、要求したＱｏＳに対してダウングレードしたＱｏＳを管理する。

図７は図１のＳＧＳＮ３の動作例を示すフローチャートである。図７においては、ＳＧＳＮ３の動作例として、図５及び図６に示すトラヒックデータに基づいてベアラ設定順序を決定する処理例を示しており、特にＳＧＳＮ３の履歴判定部３３及びＱｏＳ設定部３４の動作を示している。

これら図１と図５〜図７とを参照してＳＧＳＮ３の動作について説明する。尚、図７に示すＳＧＳＮ３の履歴判定部３３及びＱｏＳ設定部３４の動作はコンピュータが記録媒体３２のプログラムを実行することで実現される。

ＳＧＳＮ３の履歴判定部３３はＭＳ１からアクティベートＰＤＰコンテキスト要求を受信すると起動され、ＭＳ１から接続要求されたＧＧＳＮ４について、履歴データベース３１の要求されたＱｏＳに対する過去のダウングレード情報を参照する。この参照の結果、ＱｏＳのダウングレードが発生していた場合には、今回のＰＤＰコンテキスト設定でもＱｏＳのダウングレード発生の可能性があるため、まずＳＧＳＮ３−ＧＧＳＮ４間のベアラ設定を試みる。

つまり、ＳＧＳＮ３の履歴判定部３３が最近、対向ＧＧＳＮ４でＱｏＳのダウングレードが発生していたと判定すると（図７ステップＳ１）、ＱｏＳ設定部３４はＧＧＳＮ４に向けてクリエートＰＤＰコンテキスト要求を送信し（図７ステップＳ６）、ＧＧＳＮ４からクリエートＰＤＰコンテキスト応答を受信すると、その応答を基にＲＮＣ２にＲＡＢアサインメント要求を送信する（図７ステップＳ７）。

これ以降、ＱｏＳ設定部３４はさらにダウングレードが発生すれば、ダウングレードしたＱｏＳを満足するベアラが確保されるまで、上述したような調停処理を行う。

また、ＳＧＳＮ３の履歴判定部３３はＧＧＳＮ４について、履歴データベース３１のダウングレード情報を参照した結果、ＱｏＳのダウングレードが発生していなかった場合、対応するＲＮＣ２について、履歴データベース３１の要求されたＱｏＳに対する過去のダウングレード情報を参照する。この参照の結果、ＱｏＳのダウングレードが発生していた場合には、今回のＰＤＰコンテキスト設定でもＱｏＳのダウングレード発生の可能性があるため、まずＭＳ１−ＳＧＳＮ３間のベアラ設定を試みる。

つまり、ＳＧＳＮ３の履歴判定部３３が最近、対向ＲＮＣ２でＱｏＳのダウングレードが発生していたと判定すると（図７ステップＳ２）、ＱｏＳ設定部３４はＲＮＣ２に向けてＲＡＢアサインメント要求を送信し（図７ステップＳ４）、ＲＮＣ２からＲＡＢアサインメント応答を受信すると、その応答を基にＧＧＳＮ４にＰＤＰコンテキスト要求を送信する（図７ステップＳ５）。

一方、ＳＧＳＮ３の履歴判定部３３はＧＧＳＮ４及びＲＮＣ２について、履歴データベース３１のダウングレード情報を参照した結果、共にＱｏＳのダウングレードが発生していなかった場合（図７ステップＳ１，Ｓ２）、ＳＧＳＮ３−ＧＧＳＮ４間及びＭＳ１−ＳＧＳＮ３間について、同時にベアラ設定を実施する（図７ステップＳ３）。

これ以降、ＱｏＳ設定部３４はＧＧＳＮ４及びＲＮＣ２について、偶然、ダウングレードが発生すれば、ダウングレードしたＱｏＳを満足するベアラが確保されるまで、上述したような調停処理を行う。

このように、ＭＳ１が要求するＱｏＳを、ほぼ確実に提供可能なＧＰＲＳシステムの場合、常にＳＧＳＮ３−ＧＧＳＮ４間及びＭＳ１−ＳＧＳＮ３間のベアラ設定を同時に実行することができるため、ＰＤＰコンテキスト確立（パケットセッション確立）を高速化することができる。

図２に示すように、ＱｏＳのダウングレードが発生しない一般的なケースにおいて、上記のベアラ設定処理をシミュレーションした結果、現在の３ＧＰＰ手順と比べて、ＰＤＰコンテキスト確立時間が２２．３％短縮されるという効果が得られることが判明している。

また、現在のＧＰＲＳシステムは、今後、ＩＭＳ［ＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）ＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＳｕｂｓｙｓｔｅｍ］システムにも適応されるため、パケットセッション確立の高速化は同時に呼接続時間の高速化と考えられるので、この効果は大きい。

本発明の一実施例によるＧＰＲＳシステムの構成を示すブロック図である。本発明の一実施例によるＧＰＲＳシステムにおけるベアラ設定処理を示すシーケンスチャートである。本発明の一実施例によるＧＰＲＳシステムにおけるベアラ設定処理を示すシーケンスチャートである。本発明の一実施例によるＧＰＲＳシステムにおけるベアラ設定処理を示すシーケンスチャートである。（ａ），（ｂ）は図１の履歴データベースの登録内容を示す図である。（ａ），（ｂ）は図１の履歴データベースの登録内容を示す図である。図１のＳＧＳＮの動作例を示すフローチャートである。３ＧＰＰ標準におけるＰＤＰコンテキスト確立手順を示す図である。

符号の説明

１ＭＳ
２ＲＮＣ
３ＳＧＳＮ
４ＧＧＳＮ
５ＩＳＰ
３１履歴データベース
３２記録媒体
３３履歴判定部
３４ＱｏＳ設定部
１００ＲＡＮ
２００コアネットワーク

Claims

移動通信システムであって、
移動機と、
無線ネットワークを制御する無線ネットワーク制御手段と、
在圏ノードと、
ゲートウェイ機能を実行するゲートウェイ手段と、
を有し、
前記在圏ノードが、パケットデータプロトコル（ＰＤＰ）コンテキストを生成する第１の要求を前記ゲートウェイ手段に送信し、前記第１の要求に対する第１の応答を前記ゲートウェイ手段から受信し、
前記在圏ノードが、無線アクセスベアラ（ＲＡＢ）をアサインする第２の要求を前記無線ネットワーク制御手段に送信し、前記第２の要求に対する第２の応答を前記無線ネットワーク制御手段から受信し、
前記在圏ノードが、前記第１の応答を受信する前に前記第２の要求を送信し、
前記在圏ノードが、前記第２の応答を受信する前に前記第１の要求を送信することを特徴とする移動通信システム。
前記在圏ノードが、前記在圏ノードと前記ゲートウェイ手段の間にダウングレードを検出した場合に、ダウングレードされたＲＡＢをアサインする第３の要求を前記無線ネットワーク制御手段に送信し、
前記在圏ノードが、前記第３の要求に対する第３の応答を前記無線ネットワーク制御手段から受信することを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
前記在圏ノードが、前記在圏ノードと前記移動機との間にダウングレードを検出した場合に、前記ＰＤＰコンテキストをダウングレードされたＰＤＰコンテキストにアップデートする第４の要求を前記ゲートウェイ手段に送信し、
前記在圏ノードが、前記第４の要求に対する第４の応答を前記ゲートウェイ手段から受信することを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
前記在圏ノードが、前記ＰＤＰコンテキストをアクティベートする第５の要求を前記移動機から受信した後に、前記第１の要求と前記第２の要求とを送信することを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
前記無線ネットワーク制御手段が、前記無線ネットワーク制御手段と前記移動機の間にＲＡＢセットアップを行うことを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
前記在圏ノードがＳＧＳＮ（ＳｅｒｖｉｎｇＧＰＲＳ（ＧｅｎｅｒａｌＰａｃｋｅｔＲａｄｉｏＳｅｒｖｉｃｅ）ＳｕｐｐｏｒｔＮｏｄｅ）であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか記載の移動通信システム。
前記ゲートウェイ手段がＧＧＳＮ（ＧａｔｅｗａｙＧＰＲＳＳｕｐｐｏｒｔＮｏｄｅ）であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか記載の移動通信システム。
移動通信システムであって、
移動機と、
無線ネットワークを制御する無線ネットワーク制御手段と、
在圏ノードと、
ゲートウェイ機能を実行するゲートウェイ手段と、
ベアラトラヒックデータの履歴を登録する履歴データベースと、
を有し、
前記在圏ノードが、パケットデータプロトコル（ＰＤＰ）コンテキストを生成する第１の要求を前記ゲートウェイ手段に送信し、前記第１の要求に対する第１の応答を前記在圏ノードから受信し、
前記在圏ノードが、無線アクセスベアラ（ＲＡＢ）をアサインする第２の要求を前記無線ネットワーク制御手段に送信し、前記第２の要求に対する第２の応答を前記無線ネットワーク制御手段から受信し、
前記履歴が前記ゲートウェイ手段に関してダウングレードを示す場合には、前記在圏ノードが前記第１の応答に基づいて前記第２の要求を送信することを特徴とする移動通信システム。
移動通信システムであって、
移動機と、
無線ネットワークを制御する無線ネットワーク制御手段と、
在圏ノードと、
ゲートウェイ機能を実行するゲートウェイ手段と、
ベアラトラヒックデータの履歴を登録する履歴データベースと、
を有し、
前記在圏ノードが、パケットデータプロトコル（ＰＤＰ）コンテキストを生成する第１の要求を前記ゲートウェイ手段に送信し、前記第１の要求に対する第１の応答を前記ゲートウェイ手段から受信し、
前記在圏ノードが、無線アクセスベアラ（ＲＡＢ）をアサインする第２の要求を前記無線ネットワーク制御手段に送信し、前記第２の要求に対する第２の応答を前記無線ネットワーク制御手段から受信し、
前記履歴が前記無線ネットワーク制御手段に関してダウングレードを示す場合には、前記在圏ノードが前記第２の応答に基づいて前記第１の要求を送信することを特徴とする移動通信システム。
移動機と、無線ネットワークを制御する無線ネットワーク制御手段と、在圏ノードと、ゲートウェイ機能を実行するゲートウェイ手段とを有する移動通信システムで用いられる通信方法であって、
前記在圏ノードが、パケットデータプロトコル（ＰＤＰ）コンテキストを生成する第１の要求を前記ゲートウェイ手段に送信する工程と、
前記在圏ノードが、前記第１の要求に対する第１の応答を前記ゲートウェイ手段から受信する工程と、
前記在圏ノードが、無線アクセスベアラ（ＲＡＢ）をアサインする第２の要求を前記無線ネットワーク制御手段に送信する工程と、
前記在圏ノードが、前記第２の要求に対する第２の応答を前記無線ネットワーク制御手段から受信する工程と、
を有し、
前記在圏ノードが、前記第１の応答を受信する前に前記第２の要求を送信し、
前記在圏ノードが、前記第２の応答を受信する前に前記第１の要求を送信することを特徴とする通信方法。
さらに、
前記在圏ノードが、前記在圏ノードと前記ゲートウェイ手段の間にダウングレードを検出した場合に、ダウングレードされたＲＡＢをアサインする第３の要求を前記無線ネットワーク制御手段に送信する工程と、
前記在圏ノードが、前記第３の要求に対する第３の応答を前記無線ネットワーク制御手段から受信する工程と、
を有することを特徴とする請求項１０記載の通信方法。
前記在圏ノードが、前記在圏ノードと前記移動機との間にダウングレードを検出した場合に、前記ＰＤＰコンテキストをダウングレードされたＰＤＰコンテキストにアップデートする第４の要求を前記ゲートウェイ手段に送信する工程と、
前記在圏ノードが、前記第４の要求に対する第４の応答を前記ゲートウェイ手段から受信する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１０記載の通信方法。
前記在圏ノードが、前記ＰＤＰコンテキストをアクティベートする第５の要求を前記移動機から受信した後に、前記第１の要求と前記第２の要求とを送信することを特徴とする請求項１０記載の通信方法。
前記無線ネットワーク制御手段が、前記無線ネットワーク制御手段と前記移動機の間にＲＡＢセットアップを行うことを特徴とする請求項１０記載の通信方法。
前記在圏ノードがＳＧＳＮ（ＳｅｒｖｉｎｇＧＰＲＳ（ＧｅｎｅｒａｌＰａｃｋｅｔＲａｄｉｏＳｅｒｖｉｃｅ）ＳｕｐｐｏｒｔＮｏｄｅ）であることを特徴とする請求項１０から請求項１４のいずれか記載の通信方法。
前記ゲートウェイ手段がＧＧＳＮ（ＧａｔｅｗａｙＧＰＲＳＳｕｐｐｏｒｔＮｏｄｅ）であることを特徴とする請求項１０から請求項１５のいずれか記載の通信方法。
移動機と、無線ネットワークを制御する無線ネットワーク制御手段と、在圏ノードと、ゲートウェイ機能を実行するゲートウェイ手段とを有する移動通信システムで用いられる通信方法であって、
前記在圏ノードが、パケットデータプロトコル（ＰＤＰ）コンテキストを生成する第１の要求を前記ゲートウェイ手段に送信する工程と、
前記在圏ノードが、前記第１の要求に対する第１の応答を前記在圏ノードから受信する工程と、
前記在圏ノードが、
無線アクセスベアラ（ＲＡＢ）をアサインする第２の要求を前記無線ネットワーク制御手段に送信する工程と、
前記第２の要求に対する第２の応答を前記無線ネットワーク制御手段から受信する工程と、
を有し、
前記移動通信システムがベアラトラヒックデータの履歴を登録する履歴データベースを有し、
前記履歴が前記ゲートウェイ手段に関してダウングレードを示す場合には、前記在圏ノードが前記第１の応答に基づいて前記第２の要求を送信することを特徴とする通信方法。
移動機と、無線ネットワークを制御する無線ネットワーク制御手段と、在圏ノードと、ゲートウェイ機能を実行するゲートウェイ手段とを有する移動通信システムで用いられる通信方法であって、
前記在圏ノードが、パケットデータプロトコル（ＰＤＰ）コンテキストを生成する第１の要求を前記ゲートウェイ手段に送信する工程と、
前記在圏ノードが、
前記第１の要求に対する第１の応答を前記在圏ノードから受信する工程と、
前記在圏ノードが、無線アクセスベアラ（ＲＡＢ）をアサインする第２の要求を前記無線ネットワーク制御手段に送信する工程と、
前記第２の要求に対する第２の応答を前記無線ネットワーク制御手段から受信する工程と、
を有し、
前記移動通信システムがベアラトラヒックデータの履歴を登録する履歴データベースを有し、
前記履歴が前記無線ネットワーク制御手段に関してダウングレードを示す場合には、前記在圏ノードが前記第２の応答に基づいて前記第１の要求を送信することを特徴とする通信方法。