JP4534492B2

JP4534492B2 - 無線回線制御装置及びそれを用いた移動通信システム

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Publication number: JP4534492B2
Application number: JP2004006182A
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Inventors: 正行坂田
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Description

本発明は無線回線制御装置及びそれを用いた移動通信システムに関し、特にＷ−ＣＤＭＡセルラ方式の移動通信システムにおける無線回線制御装置（ＲＮＣ：Radio Network Controller）の改良に関するものである。

移動通信システムであるＷ−ＣＤＭＡ通信システムのアーキテクチャを図４に示す。無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１は、無線回線制御装置（ＲＮＣ）４，５と、ＮｏｄｅＢ（ノードＢ）６〜９により構成されており、交換機ネットワークであるコアネットワーク（ＣＮ）３とＩｕインタフェースを介して接続される。ＮｏｄｅＢ６〜９は無線送受信を行う論理的なノードを意味し、具体的には、無線基地局装置である。

ＮｏｄｅＢとＲＮＣ間のインタフェースはＩｕｂと称されており、ＲＮＣ間のインタフェースとしてＩｕｒインタフェースも規定されている。各ＮｏｄｅＢは１つあるいは複数のセル１０をカバーするものであり、ＮｏｄｅＢは移動機（ＵＥ）２と無線インタフェースを介して接続されている。ＮｏｄｅＢは無線回線を終端し、ＲＮＣはＮｏｄｅＢの管理と、ソフトハンドオーバ時の無線パスの選択合成を行うものである。なお、図４に示したアーキテクチャの詳細は３ＧＰＰ（３rd Generation Partnership Projects）に規定されている。

この図４に示したＷ−ＣＤＭＡ通信システムにおける無線インタフェースのプロトコルアーキテクチャを図５に示している。図５に示す如く、このプロトコルアーキテクチャは、Ｌ１として示す物理レイヤ（ＰＨＹ）１１と、Ｌ２として示すデータリンクレイヤ１２〜１４と、Ｌ３として示すネットワークレイヤ（ＲＲＣ：Radio Resource Control）１５とからなる３層のプロトコルレイヤにより構成されている。

Ｌ２のデータリンクレイヤはＭＡＣ（Media Access Control）レイヤ１２と、ＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤ１３と、ＢＭＣ（Broadcast/Multicast Control ）レイヤ１４とによる３つのサブレイヤに分かれている。また、ＭＡＣレイヤ１２はＭＡＣ−ｃ／ｓｈ（common/shared）１２１と、ＭＡＣ−ｄ（dedicated ）１２２とを有しており、ＲＬＣレイヤ１３は複数のＲＬＣ１３１〜１３４を有している。

図５中の楕円はレイヤ間、あるいはサブレイヤ間のサービスアクセスポイン（ＳＡＰ）を示しており、ＲＬＣサブレイヤ１３とＭＡＣサブレイヤ１２との間のＳＡＰは論理チャネルを提供する。つまり、論理チャネルは、ＭＡＣサブレイヤ１２からＲＬＣサブレイヤ１３へ提供されるチャネルであり、伝送信号の機能や論理的な特性によって分類され、転送される情報の内容により特徴づけられるものである。

この論理チャネルの例としては、ＣＣＣＨ（Common Control Channel）、ＰＣＣＨ（Paging Control Channel）、ＢＣＣＨ（Broadcast Control Channel ）、ＣＴＣＨ（Common Traffic Channel）等がある。

ＭＡＣサブレイヤ１２と物理レイヤ１１との間のＳＡＰはトランスポートチャネルを提供する。つまり、トランスポートチャネルは、物理レイヤ１１からＭＡＣサブレイヤ１２に提供されるチャネルであり、伝送形態によって分類され、無線インタフェースを介してどのような情報がどのように転送されるかで特徴づけられるものである。

このトランスポートチャネルの例としては、ＰＣＨ（Paging Channel）、ＲＡＣＨ（Random Access Channel）、ＤＣＨ（Dedicated Channel ）、ＢＣＨ（Broadcast Channel ）、ＦＡＣＨ（Forward Access Channel）等がある。なお、これ等ＭＡＣサブレイヤ１２の詳細とトランスポートチャネルとの関係は、非特許文献１に開示されている。

物理レイヤ１１や、データリンクレイヤの各サブレイヤ１２〜１４は、ネットワークレイヤ（ＲＲＣ）１５により制御チャネルを提供するＣ−ＳＡＰを介して制御されるようになっている。この図５に示したプロトコルアーキテクチャの詳細は３ＧＰＰに規定されている。

また、従来技術においては、制御信号を転送するシグナリングのためのＣ（Control ）プレーンとユーザデータを転送するＵ（User）プレーンとがあり、Ｌ２のＢＭＣサブレイヤ１４はＵプレーンのみに適用されるものである。
３ＧＰＰＴＳ２５．３２１Ｖ３．１５．０（２００３，０３）

従来の無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１のＲＮＣ４，５におては、Ｃプレーンを制御する機能と、Ｕプレーンを制御する機能とが、物理的に一体となった装置とされている。

この様なＵプレーンとＣプレーンとの両制御機能が一体化された従来のＲＮＣを有する移動通信システムにおいては、シグナリングの処理能力を向上させたい場合には、Ｃプレーンの制御機能のみを追加すれば良いにもかかわらず、ＲＮＣそのものを追加することが必要であり、また、ユーザデータの処理能力を向上させたい場合には、Ｕプレーンの制御機能のみを追加すれば良いにもかかわらず、ＲＮＣそのものを追加することが必要である。従って、従来のＲＮＣの構成では、スケラビリティに富んだシステムを構築することが困難である。

そこで、このような無線ネットワークにおいて、Ｃプレーン制御機能とＵプレーン制御機能との分離を行うことが考えられるが、そうすると、Ｕプレーン制御機能を、処理すべきユーザデータ量に応じて追加することができることになるが、Ｕプレーン制御機能は、ユーザデータの転送制御に不可欠のＭＡＣサブレイヤ１２を必ず含むことになる。このＭＡＣサブレイヤ１２は、図５にも示した様に、また上記の非特許文献１にも示されている様に、ＭＡＣ−ｃ／ｓｈ１２１とＭＡＣ−ｄ１２２との機能を含むことになり、よって、処理すべきユーザデータ量に応じて、これ等ＭＡＣ−ｃ／ｓｈ１２１とＭＡＣ−ｄ１２２の両者を含むＵプレーン制御機能を追加することが必要になる。

そこで、本発明の目的は、Ｕプレーン制御機能を必要最小限の機能に分割して、処理すべきユーザデータ量に応じて装置の増減ができるようにして、よりスケラビィリティに富んだシステム構築を可能とした無線回線制御装置及びそれを用いた移動通信システムを提供することである。

本発明による無線回線制御装置は、
移動通信システムにおける無線基地局と交換機ネットワークとの間に設けられた無線回線制御装置であって、
無線回線における個別チャネルを扱う第一の機能部分を、前記個別チャネル以外のチャネルを扱う第二の機能部分から分離して設け、
前記第一の機能部分は、前記個別チャネルにおける転送データの量が所定値以下のとき、前記第二の機能部分が扱うチャネルを用いたデータ転送に切替える要求を生成して上位装置へ出力する手段を有し、
前記上位装置は、シグナリングの制御をなすコントロールプレーン制御装置であり、
前記第一及び第二の機能部分を含む装置は、前記コントロールプレーン制御装置とは分離して設けられ、ユーザデータの制御をなすユーザプレーン制御装置に含まれていることを特徴とする。

本発明による移動通信システムは、
無線基地局と、交換機ネットワークと、これ等無線基地局と交換機ネットワークとの間に設けられた無線回線制御装置とを含む移動通信システムであって、
前記無線回線制御装置において、無線回線における個別チャネルを扱う第一の機能部分を、前記個別チャネル以外のチャネルを扱う第二の機能部分から分離して設け、
前記第一の機能部分は、前記個別チャネルにおける転送データの量が所定値以下のとき、前記第二の機能部分が扱うチャネルを用いたデータ転送に切替える要求を生成して上位装置へ出力する手段を有し、
前記上位装置は、シグナリングの制御をなすコントロールプレーン制御装置であり、
前記第一及び第二の機能部分を含む装置は、前記コントロールプレーン制御装置とは分離して設けられ、ユーザデータの制御をなすユーザプレーン制御装置に含まれていることを特徴とする。

本発明の作用を述べる。Ｗ−ＣＤＭＡ通信システムにおける無線回線制御装置（ＲＮＣ）には、シグナリングの制御をなすコントロールプレーン制御装置（ＣＰＥ）と、ユーザデータの制御をなすユーザプレーン制御装置（ＵＰＥ）とが存在するが、後者のＵＰＥ内には、個別チャネルを扱うＭＡＣ−ｄエンティティと、それ以外の共通チャネルなどを扱うＭＡＣ−ｃ／ｓｈエンティティとが設けられている。後者のＭＡＣ−ｃ／ｓｈエンティティは、ＮｏｄｅＢが有するセルに密接に係わっており、呼の発信や着信時に必ず指定される重要な機能を有しており、また前者のＭＡＣ−ｄエンティティは、移動端末毎の個別ユーザデータのみに依存するものであり、これ等両エンティティは機能が異なっている。

そこで、本発明では、個別のユーザデータのみに依存するＭＡＣ−ｄエンティティを、トラフィック量に応じて増減可能な様に、ＭＡＣ−ｃ／ｓｈエンティティから独立して分離するようにしたものである。これにより、増設や減設の単位を、ＵＰＥ単位ではなく、更に細かい、ＭＡＣ−ｄ単位とすることができ、システムのスケラビィリティがより向上する。

本発明によれば、個別のユーザデータのみに依存するＭＡＣ−ｄエンティティを、トラフィック量に応じて増減可能な様に、ＭＡＣ−ｃ／ｓｈエンティティから独立して分離するよう構成したので、ＭＡＣ−ｄ単位での増減ができ、システムのスケラビィリティがより向上するという効果がある。また、従来では、最初の呼を設定したユーザプレーン制御装置（ＵＰＥ）が呼の終了まで一貫して利用されることになるので、ユーザデータ量の増大によりＭＡＣ−ｃ／ｓｈエンティティを利用するシグナリングが圧迫される危険があるが、本発明では、データ量の増大に伴い、ＭＡＣ−ｃ／ｓｈエンティティからＭＡＣ−ｄエンティティを利用するよう切替えることができるので、上記の危険性はない。

以下に本発明の実施の形態について詳細に説明するが、それに先立って、前述したように、ＲＮＣをＣプレーン制御機能とＵプレーン制御機能とに分離する場合におけるブロック図を図６に示す。なお、このように、Ｃプレーン制御機能とＵプレーン制御機能とを分離する技術の詳細については、本願出願人により提案されている特願２００２−１５４８８９号明細書に詳述されている。

図６を参照すると、図５と同等部分は同一符号により示されており、ＲＮＣ４が、シグナリングを制御するＣプレーンに相当するＣプレーン制御装置（ＣＰＥ：Control Plane Equipment ）４１と、ユーザデータを制御するＵプレーンに相当するＵプレーン制御装置（ＵＰＥ：User Plane Equipment）４２とに分離される構成である。

全てのシグナリングは、各装置との間で、直接Ｃプレーン制御装置４１内に設けられた中央制御装置（ＣＰ：Control Processor ）１６とやりとりが行われる。しかしながら、移動機（ＵＥ）２とＲＮＣ４との間のＲＲＣシグナリングに関しては、ＣプレーンとＵプレーンとに明確に分離することができないために、Ｕプレーン制御装置４２内において、ＲＬＣ１３１や１３２を終端した後、Ｃプレーン制御装置４１内のＲＲＣ１５へ転送するよう構成されている。

こうすることにより、図５に示した既存のＲＮＣのプロトコルレイヤアーキテクチャにおいて、Ｌ１として示される物理レイヤ（ＰＨＹ）１１はＮｏｄｅＢ（無線基地局装置）６に、Ｌ２として示されるデータリンクレイヤ１２〜１４はＵプレーン制御装置４２に、Ｌ３として示されるネットワークレイヤ１５以上はＣプレーン制御装置４１に、それぞれ分離することができる。

Ｃプレーン制御装置４１内のＲＲＣ１５からは、制御チャネルを提供するＣ−ＳＡＰ（Control Service Access Point）を用いて、ＮｏｄｅＢ内の物理レイヤ１１、Ｕプレーン制御装置４２内のＭＡＣレイヤ１２、ＲＬＣレイヤ１３及びＢＭＣレイヤ１４を終端する各装置が制御されるようになっている。また、ＮｏｄｅＢ６とＲＮＣ４との間のシグナリングＮＢＡＰ、ＲＮＣ４と他のＲＮＣ内Ｃプレーン制御装置（ＣＰＥ）４３との間のシグナリングＲＮＳＡＰ、ＲＮＣ４とＭＳＣ（Mobile Switching Center ）３１やＳＧＳＮ（Serving GPRS(Global Packet Radio Service) Switching Node）３２との間のシグナリングＲＡＮＡＰは、Ｃプレーン制御装置４１内のＣＰ１６により直接終端して処理を行うものとする。

なお、ＭＳＣ３１は回線交換機能を有し、ＳＧＳＮ３２はパケット交換機能を有するものであり、図４に示したコアネットワーク（ＣＮ）３に含まれる。また、ＲＮＣ４と移動機２との間で利用されるＲＲＣシグナリングは、移動機２からＮｏｄｅＢ６、Ｕプレーン制御装置４２内のＭＡＣレイヤ１２及びＲＬＣレイヤ１３を経由して、Ｃプレーン制御装置４１内のＲＲＣレイヤ１５で終端される。ＰＣＨ／ＦＡＣＨに関しては、Ｕプレーン制御装置４２内のＭＡＣ−ｃ／ｓｈレイヤ１２１及びＲＬＣレイヤ１３で終端され、Ｃプレーン制御装置４１へ送信される。

ユーザデータを送信するＤＣＨ（個別チャネル：Dedicated Channel ）に関しても、任意のＮｏｄｅＢとＵプレーン制御装置４２とを接続することができ、Ｕプレーン制御装置４２内で、複数のＮｏｄｅＢ間でパスの選択合成が、選択合成部１２３で行われた後、ＭＡＣ−ｄレイヤ１２２及びＲＬＣレイヤ１３で終端され、Ｃプレーン制御装置４１を介する回線交換機能を有するＭＳＣ３１や、パケット交換機能を有するＳＧＳＮ３２へ送信される。

なお、この選択合成部１２３は、ソフトハンドオーバ時において、複数のＮｏｄｅＢからのＤＣＨを選択合成し、これ等ＮｏｄｅＢのなかから回線品質（受信品質）の最も良い回線を選んで、上位のコアネットワーク（ＣＮ）側へ送出するものである。

この様な装置構成とすることにより、スケーラビリティに富んだシステム構成を組むことが可能となる。すなわち、シグナリングの処理能力を向上させる場合には、Ｃプレーン制御装置４１のみを追加し、またユーザデータ転送速度を向上させる場合には、ユーザプレーン制御装置４２のみを追加するようにすることができる。また、Ｕプレーン制御装置４２内の各装置は、それぞれの装置間では関係を持たず、Ｃプレーン制御装置４１内のＲＲＣ１５により制御されるために、独立の装置として実装することも可能である。

この様なＣプレーン制御装置とＵプレーン制御装置とを分離して構成した場合に、処理すべきユーザデータ量が多い場合には、Ｕプレーン制御装置４２のみを、データ量に応じて増加するようにすることができるが、先述した如く、Ｕプレーン制御装置４２内には、ユーザデータを転送するための個別チャネルであるＤＣＨ（Dedicated Channel ）を扱うＭＡＣ−ｄ１２２の機能（上記非特許文献１では、エンティティと規定）の他に、ＰＣＨ，ＦＡＣＨ，ＲＡＣＨ（Random Access Channel ）や、更には、ＣＰＣＨ（Common Packet Channel ）、ＤＳＣＨ（Downlink shared channel ）、ＵＳＣＨ（Uplink shared Channel ）を扱うＭＡＣ−ｃ／ｓｈ１２１の機能（エンティティ）が存在する。

処理すべきデータ量が多い場合には、ＤＣＨを扱うＭＡＣ−ｄの機能部分のみを、それに応じて増加するようにできれば、更なるスケラビリティに富むシステム構築が可能となる。そこで、本発明の実施の形態として、図１に示すＲＡＮの構成を提案するものである。図１において、図６と同等部分は同一符号により示している。

図１を参照すると、トランスポートチャネルのうちＤＣＨのみを扱うＭＡＣ−ｄを有する２つの装置４２ｄ１、４２ｄ２（ＵＰＥ−ｄとして示す）と、ＤＣＨ以外のトランスポートチャネルを扱うＭＡＣ−ｃ／ｓｈを有する１つの装置４２ｃ（ＵＰＥ−ｃとして示す）とが設けられている。すなわち、図６に示したＵプレーン制御装置（ＵＰＥ）４２を、本例では、１つのＵＰＥ−ｃ（４２ｃ）と２つのＵＰＥ−ｄ（４２ｄ１，４２ｄ２）とに分離した構成である。

ＵＰＥ−ｄ４２ｄ１においては、選択合成部１２３と、ＭＡＣ−ｄ１２４と、このＭＡＣ−ｄの上位サブレイヤであるＲＬＣ１３３，１３４とが設けられている。また、ＵＰＥ−ｄ４２ｄ２においては、選択合成部１２５と、ＭＡＣ−ｄ１２６と、このＭＡＣ−ｄの上位サブレイヤであるＲＬＣ１３５，１３６とが設けられている。なお、ＲＲＣ１５がＤＣＨを利用する場合、ＲＬＣ１３３や１３５が利用されるが、このＲＬＣ１３３や１３５は本発明とは直接関係するものではない。ＵＰＥ−ｃ４２ｃにおいては、ＭＡＣ−ｃ／ｓｈの上位サブレイヤであるＲＬＣ１３１と、ＭＡＣ−ｄ１２２と、このＭＡＣ−ｄの上位サブレイヤであるＲＬＣ１３２とが設けられている。

ＭＡＣ−ｄとＲＬＣ及びＭＡＣ−ｃ／ｓｈとＲＬＣとは、それぞれ一対一の関係にあって、これ等は切り離すことはできないために、各ＭＡＣサブレイヤとＲＬＣサブレイヤとは対になっている。また、ＵＰＥ−Ｃ４２ｃにおいて、ＭＡＣ−ｃ／ｓｈ１２１とＭＡＣ−ｄ１２２との間に回線１０１が存在するが、この回線１０１は以下の様に用いられる。

すなわち、上述した非特許文献１にも規定されている如く、ＰＳ（Packet Switched ）呼では、データ量が少ない場合には、ＭＡＣ−ｄを通る個別チャネルの代りに、ＭＡＣ−ｃ／ｓｈを通る共通チャネルが用いられることがあるために、ＰＳ交換機能を有するＳＧＳＮ３２からＲＬＣ１３２及びＭＡＣ−ｄ１２２を経て、更に、回線１０１を介してＭＡＣ−ｃ／ｓｈ１２１が扱う共通チャネルを用いて、ＰＳ呼に関するデータが、図示せぬＵＥに転送されるようになっている。ＰＳ呼に関するデータ量が多い場合には、ＵＥとＳＧＳＮ３２との間のＵＰＥ−ｄ４２ｄ１や４２ｄ２が用いられることになるのである。

ＵＰＥ−ｃ４２ｃは、ＮｏｄｅＢ６が管理するセル情報（セル識別のための識別子であるセルＩＤ）と対になっているＭＡＣ−ｃ／ｓｈ１２１を終端するものであり、このＭＡＣ−ｃ／ｓｈ１２１はＰＣＨ，ＦＡＣＨ，ＲＡＣＨなどの呼接続のために重要となるシグナリングを中継する機能を有する。このシグナリングに関しては、全て、この装置ＵＰＥ−ｃ４２ｃ内のＲＬＣを終端して、上位のＣＰＥ４１へ送信する。ＵＰＥ−ｄ４２ｄ１，４２ｄ２はユーザデータを転送するための個別チャネル（ＤＣＨ）のＭＡＣ−ｄを終端するものである。なお、図１においては、図６に示したＢＭＣ１４は省略している。

ＰＳ呼においては、単位時間当りのデータ量に応じて、ＭＡＣ−ｃ／ｓｈが扱う共通チャネルを利用したり、ＭＡＣ−ｄが扱う個別チャネルを利用したりすることがある。すなわち、上述した如く、データ量が多い場合には、ＭＡＣ−ｄが扱う個別チャネルを利用し、データ量が少くなれば、ＭＡＣ−ｃ／ｓｈが扱う共通チャネルを利用するように、個別チャネルと共通チャネルとの切替えが行われる。そこで、本発明では、データ量に応じて、ＵＰＥ−ｃ（４２ｃ）とＵＰＥ−ｄ（４２ｄ１、４２ｄ２）とを切替え得るようにしたものであり、図２及び図３に、その場合の動作シーケンスを示す。

図２は本発明の実施の形態の動作シーケンス図であり、ＮｏｄｅＢ６が管理するセルに在圏するあるＵＥ（図示せず）が、ＮｏｄｅＢ６及びＵＰＥ−ｄ（例えば、図１の４２ｄ１とする）を利用してＰＳ呼に関するパス接続中であるものとし（ステップＳ１）、ＵＥはこのパスを用いてコアネットワーク側のＳＧＳＮ３２とパケットデータの転送を行っているものとする。

この状態において、パケットデータ量が減少して、予め定められた閾値以下になると、ＲＬＣ１３４によりそれが検出される（ステップＳ２）。なお、このデータ量の減少の検出は、ＭＡＣ−ｄ１２４で行うように構成しても良い。このデータ量の減少検出に応答して、データ転送切替要求がＲＬＣ１３４より発生される（ステップＳ３）。すなわち、ＵＰＥ−ｄを利用するデータ転送から、ＵＰＥ−ｃを利用するデータ転送へと切替えるための要求が発生される。このデータ転送切替要求は上位のＣＰＥ４１へ送信される。

ＣＰＥ４１は、そのＵＥが存在するセル情報を検出し、そのセル対になるＵＰＥ−ｃを選択し、このＵＰＥ−ｃ（この例では、ＵＰＥ−ｃ４２ｃ）を切替え先であると決定することになる（ステップＳ４）。この場合、ＣＰＥ４１のＣＰ１６は、セルとＵＰＥ−ｃとの対応関係を有する情報を有しており、システム設計時に、オペレータにより設定されるものとする。ここで、ＵＥが位置登録する際には、ＮｏｄｅＢ６から受け取ったセル情報を元に、現在ＵＥが存在するセル情報をＲＮＣ側、すなわちＣＰＥ４１へ通知するようになっているので、ＣＰＥ４１はこのＵＥがどのセルに在圏しているかを知ることができる。

ＣＰＥ４１は、この決定されたＵＰＥ−ｃに対して、データ転送切替要求を生成して送信する（ステップＳ５）。このデータ転送切替要求を受け取ったＵＰＥ−ｃ４２ｃは応答を生成してＣＰＥ４１へ返送する（ステップＳ６）。ＣＰＥ４１はこの応答を待って、ＳＧＳＮ３２に対してデータの宛先を、ＵＰＥ−ｄ４２ｄ１からＵＰＥ−ｃ４２ｃへと変更するよう要求する（ステップＳ７）。

この場合、図１に示したＭＳＣ，ＳＧＳＮ，ＣＰＥ，ＵＰＥ−ｃ、ＵＰＥ−ｄ等の各装置がＩＰ（Internet Protocol ）網にて接続されているものとすると、各装置にはＩＰアドレスが予め割り当てられている。よって、ＰＳ呼の各データパケットの宛先ＩＰアドレスを、ＵＰＥ−ｄ４２ｄ１のＩＰアドレスからＵＰＥ−ｃ４２ｃのＩＰアドレスへと変更するように、ＣＰＥ４１がＳＧＳＮ３２へ指示することになる。

ＳＧＳＮ３２はこの宛先変更要求に対する応答を生成してＣＰＥ４１へ送信する（ステップＳ８）。この応答を待って、ＣＰＥ４１はＵＰＥ−ｄ４２ｄ１の個別チャネルの解放要求を行う（ステップＳ９）。ＵＰＥ−ｄ４２ｄ１はこの開放要求を受けて、その応答を生成しＣＰＥ４１へ返送する（ステップＳ１０）。そして、ＵＰＥ−ｄ４２ｄ１では、個別チャネルの開放が行われる。その結果、ＵＥとＳＧＳＮ３２との間のデータパケットの転送は、ＵＰＥ−ｃ４２ｃの共通チャネルによるパスを利用して行われる（ステップＳ１１）。この場合、ＵＰＥ−ｃ４２ｃ内では、ＭＡＣ−ｃ／ｓｈ１２１、回線１０１、ＭＡＣ−ｄ１２２、ＲＬＣ１３２の経路にて、パケット転送が行われることになる。

図３は本発明の実施の形態の動作シーケンス図であり、ＮｏｄｅＢ６が管理するセルに在圏するＵＥ（図示せず）が、ＮｏｄｅＢ６及びＵＰＥ−ｃ４２ｃを利用してＰＳ呼に関するパス接続中であるものとし（ステップＳ１１）、ＵＥはこのパスを用いてＳＧＳＮ３２とパケットデータの転送を行っているものとする。

この状態において、パケットデータ量が増大して、予め定められた閾値を超えると、ＲＬＣ１３２によりそれが検出される（ステップＳ１２）。このデータ量の増大検出に応答して、データ転送切替要求がＲＬＣ１３２により発生される（ステップＳ１３）。すなわち、ＵＰＥ−ｃを利用するデータ転送から、ＵＰＥ−ｄを利用するデータ転送へと切換えるための要求が発生される。このデータ転送切替要求はＣＰＥ４１へ送信される。

このとき、ＣＰＥ４１は任意のＵＰＥ−ｄを選択することができる。このＵＰＥ−ｄの選択方法の例としては、負荷が少ないＵＰＥ−ｄを選択する方法を用いることにより、各ＵＰＥ−ｄの負荷を均等化することができる（ステップＳ１４）。この負荷の量の判断基準としては、呼の数の多い／少ないを判断する方法や、データ量の多い／少ないを判断する方法が考えられる。前者の呼の数については、ＣＰＥ４１が把握している。また、データ量については、一定周期毎に、各ＵＰＥ−ｄがデータ量をＣＰＥへ通知することにより、ＣＰＥが把握可能である。なお、このＵＥにおいて、当該ＰＳ呼と同時にＣＳ（Circuit Switched：回線交換）呼も接続されている場合には、このＣＳ呼が利用しているＵＰＥ−ｄを選択するようにする。

ＣＰＥ４１はこうして選択決定されたＵＰＥ−ｄに対してデータ転送切替要求を生成して送信する（ステップＳ１５）。このデータ転送切替要求を受けたＵＰＥ−ｄは応答を生成してＣＰＥ４１へ送信する（ステップＳ１６）。この応答を待って、ＣＰＥ４１はデータパケットの宛先をＵＰＥ−ｃからＵＰＥ−ｄへ変更する要求を、ＳＧＳＮ３２へ送信する（ステップＳ１７）。ＣＰＥ４１はＳＧＳＮ３２からの応答を待って（ステップＳ１８）、ＵＰＥ−ｃに対して当該ＵＥに対するデータ転送のためのチャネル解放要求を行い（ステップＳ１９）、これに対する応答がＵＰＥ−ｃより返送される（ステップＳ２０）。これにより、ＵＥとＳＧＳＮ３２との間のデータパケットの転送は、ＵＰＥ−ｄの個別チャネルによるパスを利用して行われることになる（ステップＳ２１）。

なお、図２，３のシーケンスにおいて、ＵＰＥ−ｃからＵＰＥ−ｄへの切替えの際、またその逆の切替えの際に、丁度データが流れて、データの順番が変ったり、データ抜けが発生する可能性があるが、そのような場合には、周知の方法を用いて、データ抜けを回避するようにしても良い。

上記実施の形態においてはユーザプレーン制御装置であるＵＰＥにおいて、個別チャネルを扱うＭＡＣ−ｄを含むＵＰＥ−ｄを、共通チャネルを扱うＭＡＣ−ｃ／ｓｈから分離して、２個設けているが、その個数についてはこれに限定されることなく、ユーザトラフィックの量に応じて任意に増減できることは勿論である。また、ＵＰＥ−ｃについては、呼接続のために必要なシグナリングを中継するための機能を有することから、セル対応に設けられることもあり、また複数セルに一つ設けられることもある。

図２，３に示した動作シーケンス図中の各装置の動作フローは、予めプログラムとしてＲＯＭ等の記録媒体に格納しておき、これをコンピュータ（ＣＰＵ）に読み取らせて実行させるようにできることは勿論である。

本発明の実施の形態のブロック図である。本発明の実施の形態の動作を示すシーケンス図であり、ＰＳ呼のデータ量が減少したときの動作例である。本発明の実施の形態の動作を示すシーケンス図であり、ＰＳ呼のデータ量が増大したときの動作例である。Ｗ−ＣＤＭＡ通信方式のシステムアーキテクチャを示す図である。図４のシステムアーキテクチャをプロトコルアーキテクチャとして示した図である。本発明の前提となるＵプレーン制御装置とＣプレーン制御装置とを分離した場合のＷ−ＣＤＭＡ通信方式のプロトコルアーキテクチャの機能ブロック図である。

符号の説明

６ＮｏｄｅＢ
１１物理層（ＰＨＹ）
１５ＲＲＣレイヤ
１６中央制御装置（ＣＰ）
３１ＭＳＣ（Mobile Switching Center ）
３２ＳＧＳＮ（Serving GPRS Switching Node ）
４２ｃＵＰＥ−ｃ
４２ｄ１，４２ｄ２ＵＰＥ−ｄ
１２１ＭＡＣ−ｃ／ｓｈエンティティ
１２２，１２４，１２６ＭＡＣ−ｄエンティティ
１２３，１２５選択合成部
１３１〜１３６ＲＬＣサブレイヤ

Claims

移動通信システムにおける無線基地局と交換機ネットワークとの間に設けられた無線回線制御装置であって、
無線回線における個別チャネルを扱う第一の機能部分を、前記個別チャネル以外のチャネルを扱う第二の機能部分から分離して設け、
前記第一の機能部分は、前記個別チャネルにおける転送データの量が所定値以下のとき、前記第二の機能部分が扱うチャネルを用いたデータ転送に切替える要求を生成して上位装置へ出力する手段を有し、
前記上位装置は、シグナリングの制御をなすコントロールプレーン制御装置であり、
前記第一及び第二の機能部分を含む装置は、前記コントロールプレーン制御装置とは分離して設けられ、ユーザデータの制御をなすユーザプレーン制御装置に含まれていることを特徴とする無線回線制御装置。
前記無線回線におけるユーザトラフィックの量に応じて、前記第一の機能部分が設けられていることを特徴とする請求項１記載の無線回線制御装置。
前記第一の機能部分には、複数の無線基地局からのユーザデータのうち受信品質が良好なものを選択する手段が接続されていることを特徴とする請求項１または２記載の無線回線制御装置。
前記第二の機能部分は、自機能部分が扱うチャネルにおける転送データの量が所定値を超えたとき、前記第一の機能部分が扱う個別チャネルを用いたデータ転送に切替える要求を生成して上位装置へ出力する手段を有することを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の無線回線制御装置。
前記移動通信システムはＷ−ＣＤＭＡ通信システムであり、前記第一の機能部分はＭＡＣ−ｄ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ−ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）エンティティであり、第二の機能部分はＭＡＣ−ｃ／ｓｈ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ−ｃｏｍｍｏｎ／ｓｈａｒｅｄ）エンティティであることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の無線回線制御装置。
無線基地局と、交換機ネットワークと、これ等無線基地局と交換機ネットワークとの間に設けられた無線回線制御装置とを含む移動通信システムであって、
前記無線回線制御装置において、無線回線における個別チャネルを扱う第一の機能部分を、前記個別チャネル以外のチャネルを扱う第二の機能部分から分離して設け、
前記第一の機能部分は、前記個別チャネルにおける転送データの量が所定値以下のとき、前記第二の機能部分が扱うチャネルを用いたデータ転送に切替える要求を生成して上位装置へ出力する手段を有し、
前記上位装置は、シグナリングの制御をなすコントロールプレーン制御装置であり、
前記第一及び第二の機能部分を含む装置は、前記コントロールプレーン制御装置とは分離して設けられ、ユーザデータの制御をなすユーザプレーン制御装置に含まれていることを特徴とする移動通信システム。
前記無線回線におけるユーザトラフィックの量に応じて、前記第一の機能部分が設けられていることを特徴とする請求項６記載の移動通信システム。
前記第一の機能部分には、複数の無線基地局からのユーザデータのうち受信品質が良好なものを選択する手段が接続されていることを特徴とする請求項６または７記載の移動通信システム。
前記上位装置は、前記要求に応答して、前記交換機ネットワークに対して、前記転送データの宛先を、前記第一の機能部から前記第二の機能部へ変更するよう要求する手段を含むことを特徴とする請求項８記載の移動通信システム。
前記第二の機能部分は、自機能部分が扱うチャネルにおける転送データの量が所定値を超えたとき、前記第一の機能部分が扱う個別チャネルを用いたデータ転送に切替える要求を生成して上位装置へ出力する手段を有することを特徴とする請求項６〜９いずれか記載の移動通信システム。
前記上位装置は、前記要求に応答して、前記交換機ネットワークに対して、前記転送データの宛先を、前記第二の機能部から前記第一の機能部へ変更するよう要求する手段を含むことを特徴とする請求項１０記載の移動通信システム。
前記上位装置の前記手段は、前記第一の機能部が複数設けられているとき、前記転送データの宛先変更に際して、負荷がより少ない第一の機能部を選択するようにしたことを特徴とする請求項１１記載の移動通信システム。
Ｗ−ＣＤＭＡ通信システムであって、前記第一の機能部分はＭＡＣ−ｄ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ−ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）エンティティであり、第二の機能部分はＭＡＣ−ｃ／ｓｈ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ−ｃｏｍｍｏｎ／ｓｈａｒｅｄ）エンティティであることを特徴とする請求項６〜１２いずれか記載の移動通信システム。