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技術 通信システム、通信制御方法及び通信制御装置

出願人 株式会社日立製作所
発明者 鈴木貴明田口敦士大津和之佐藤吉昭早田幸嗣
出願日 2012年3月8日 (8年0ヶ月経過) 出願番号 2012-051644
公開日 2013年9月19日 (6年6ヶ月経過) 公開番号 2013-187749
状態 特許登録済
技術分野 広域データ交換 移動無線通信システム
主要キーワード 圧縮数 通信接続装置 時間時間 収容効率 存在頻度 解放動作 収容数 固有キー
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年9月19日)のものです。
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図面 (20)

課題

複数の通信端末装置共有可能なSession情報を管理することによって通信制御装置が収容するSession数を増加させる通信ステムを提供する。

解決手段

通信端末装置及び通信端末装置とネットワークとを接続する通信制御装置を備える通信システムであって、通信制御装置は、セッション確立要求を受信した場合に、セッション情報識別子、及び複数の通信端末装置に割り当てられた通信時間を識別するための固有キーを決定し、複数の通信端末装置が共有可能な前記セッション情報を一つ生成し、通信端末装置に、セッション情報の識別子、固有キー及びセッション情報を送信し、セッション情報とセッション情報の識別子とを対応づけて管理し、通信端末装置は、受信したセッション情報の識別子、固有キー及びセッション情報を格納し、前記固有キーに基づいて通信することを特徴とする。

概要

背景

従来の有線通信網に加え、通信端末装置通信接続装置及び通信制御装置を用いた無線通信網(以下、無線通信システムと記載する)の導入が進んでいる。無線通信システムでは、音声等の信号を時分割多重して通信するTDMA(Time Division Multiple Access)通信の他、音声等の信号を拡散符号符号多重化して通信を行うCDMA(Code Division Multiple Access)通信が普及してきた。

CDMA方式はPDCに比べ、繋がりやすく、通信が切れにくく、また、音質がいいという特徴を持つ。さらに、CDMA方式では広帯域を利用したスペクトラム拡散方式が用いられるため、干渉波及びノイズに強い特性を持つ。

また、CDMA技術を応用した通信方式であるcdmaOne、及び、cdmaOneの上位規格であるcdma2000では、パケット通信速度が向上してきている。なかでもcdma2000に含まれるデータ通信専用規格であるcdma2000 1xEVDO及び上位規格であるRev.A、Rev.Bでは、下りデータ最大3.1Mbps又はその整数倍スループットを実現するようになった。

このようなデータ通信を実現するため、C.S0024(例えば、非特許文献1参照)、並びに、上位規格であるC.S0024−A(例えば、非特許文献2参照)及びC.S0024−B(例えば、非特許文献3参照)に示すような標準化された方式に従うことが一般的になってきた。

cdma2000システムをはじめとする多くの無線通信システムではConnection及びSessionの概念がある。

通信端末装置、通信接続装置及び通信制御装置が無線通信をするには、Session及びConnectionの双方の呼状態を保持する必要があり、Session及びConnectionは通信端末装置毎に必要なリソースである。

Connectionは、無線通信にてユーザトラフィック送受する時間帯だけ存在する呼状態であり、Sessionは、無線通信を行っている時間帯、無線通信を行っていない時間帯のいずれの状態でも保持している呼状態である。

通信事業各社は、通信制御装置が収容するConnection及びSessionの数が多い、収容効率のよい通信制御装置を求めている。

近年、さまざまな装置に通信端末装置のモジュールを組込み、遠隔監視及び情報の収集を行うMtoM(Machine to Machine)システムが普及している。

例えば、自動販売機に通信端末装置のモジュールを組込み、売上げデータを無線通信網経由で情報センタに収集する利用形態がある。

また、MtoM向け通信端末装置の通信の特徴として、一般的な通信端末装置と比較して、1回の通信時間時間が短く、かつ、通信量も少ない特徴を持つ。これは、一般的な通信端末装置では画像データ及び動画データなどの大容量のデータが対象であるのに対し、MtoM通信端末装置では、自動販売機の売上げデータなど小規模なデータを対象としているためである。

すなわち、MtoM向け通信端末装置では、Connectionの使用時間が短いことを意味する。したがって、MtoM向け通信端末装置ではConnectionの保持期間が、一般的な通信端末装置に比べて短くなる傾向にある

Session情報には、Connectionの作成、及び使用に必要な、通信端末装置固有設定情報及び通信プロトコルの規定が含まれる。通信端末装置及び通信制御装置は、同一の設定情報及び通信プロトコルを用いて通信をする必要がある。したがって、通信端末装置及び通信制御装置は、同一の内容のSession情報を保持する必要がある。

Session情報は、通信端末装置の電源投入された際に作成される事が多い。前述のように、通信端末装置及び通信制御装置は、同一の内容のSession情報を保持する必要があるため、通信端末装置はSession情報を作成するために通信制御装置と通信して、双方でサポート可能な値を確認し、合意が取れた値のみを用いてSession情報を作成する。前述した一連の処理をSessionConfigurationと呼ぶ。

一度、SessionConfigurationが実行された後、通信端末装置及び通信制御装置は同一のSession情報を保持し、明示的なSession情報の解放動作をしない限り、Connectionの有無に関係なく解放されない。

通信制御装置は、各通信端末装置のSession情報を保持するためのデータベースを管理する。当該データベースの容量が多いほど、通信制御装置の収容可能なSession数が多いこと(Sessionの収容効率が高いこと)を意味する。

通信事業各社は加入者数の増加に伴い、通信制御装置を増設することによってSession数の増加に対応している。収容Session数が高い通信制御装置があれば、通信制御装置の台数を減らすことができ、導入コスト、及び設置場所電気代などの運用コストを減らすことができる。したがって、通信制御装置の収容Session数の向上は通信事業各社及び通信制御装置のベンダにとって重要事項である。

収容Session数を向上させる方法として、必要な場合にのみSession情報を作成し、不要となったらSession情報を解放する方法が考えられる。すなわち、通信端末装置と通信制御装置との間の通信パスを作成する直前に、SessionConfigurationを実行し、Session情報を作成した後にConnectionを作成して通信パスを確立する方法である。

前述の方法では必要な時のみにSession情報を保持するため、通信制御装置の収容Session数が少なくても通信事業各社は加入者数を増やすことができる。

しかし、SessionConfigurationを実行するには、通信端末装置と通信制御装置との間で通信するために通信パスを設定したうえで、通信端末装置と通信制御装置との間でメッセージを送受する必要がある。SessionConfigurationに要するメッセージの送受回数は複数回にわたるケースがあり、また、Session情報の内容によって増加する。したがって、SessionConfigurationには相応の時間がかかる。

概要

複数の通信端末装置が共有可能なSession情報を管理することによって通信制御装置が収容するSession数を増加させる通信システムを提供する。通信端末装置及び通信端末装置とネットワークとを接続する通信制御装置を備える通信システムであって、通信制御装置は、セッション確立要求を受信した場合に、セッション情報識別子、及び複数の通信端末装置に割り当てられた通信時間を識別するための固有キーを決定し、複数の通信端末装置が共有可能な前記セッション情報を一つ生成し、通信端末装置に、セッション情報の識別子、固有キー及びセッション情報を送信し、セッション情報とセッション情報の識別子とを対応づけて管理し、通信端末装置は、受信したセッション情報の識別子、固有キー及びセッション情報を格納し、前記固有キーに基づいて通信することを特徴とする。B

目的

本発明では、MtoM向け通信端末装置の増加に対応するために通信制御装置の増設をすることなく、MtoM向け通信端末装置の収容数を増加させることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

通信端末装置、及び前記通信端末装置とネットワークとを接続する通信制御装置を備える通信ステムであって、前記通信端末装置は、当該通信端末装置におけるセッションを管理する第1のセッション管理部と、前記通信制御装置との間のコネクションを管理する第1のコネクション管理部と、前記ネットワーク及び前記通信制御装置との通信を制御する通信部と、を有し、前記通信制御装置は、前記通信端末装置との間のセッションを管理する第2のセッション管理部と、前記通信端末装置との間のコネクションを管理する第2のコネクション管理部と、前記ネットワークへの通信を制御するネットワーク通信部と、を有し、前記通信端末装置は、前記通信制御装置にセッション確立要求を送信し、前記通信制御装置は、前記セッションの確立要求を受信した場合に、前記セッションを確立するための情報であるセッション情報識別子、及び複数の前記通信端末装置に割り当てられた通信時間を識別するための固有キーを決定し、前記複数の通信端末装置が共有可能な前記セッション情報を一つ生成し、前記通信端末装置に、前記セッション情報の識別子、前記固有キー、及び前記生成されたセッション情報を送信し、前記生成されたセッション情報と、前記セッション情報の識別子とを対応づけて管理し、前記通信端末装置は、前記受信した前記セッション情報の識別子、前記固有キー、及び前記セッション情報を格納し、前記固有キーに基づいて通信することを特徴とする通信システム。

請求項2

前記セッション情報は、前記複数の通信端末装置に共通する設定値を保持する第1格納エリア、及び前記通信端末装置に固有の設定値を前記固有キーと対応づけて保持する第2格納エリアを含み、前記通信制御装置は、前記第2格納エリアに前記複数の通信端末装置の設定値を格納する管理用セッション情報、及び前記第2格納エリアに一つの前記通信端末装置の設定値を格納する送信用セッション情報を生成し、前記通信端末装置に、前記セッション情報の識別子、前記固有キー、及び前記送信用セッション情報を送信し、前記管理用セッション情報と、前記セッション情報の識別子とを対応づけて管理することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。

請求項3

前記第2格納エリアは、前記固有キーの数で分割された複数の格納領域を含み、前記通信制御装置は、前記第2格納エリアのうち前記決定された固有キーに対応する前記格納領域に、所定のデータサイズに圧縮した前記通信端末装置の設定値を格納することによって、前記管理用セッション情報を生成し、前記第2格納エリアに一つの前記通信端末装置の設定値を格納することによって、前記送信用セッション情報を生成することを特徴とする請求項2に記載の通信システム。

請求項4

前記通信端末装置は、通信システムの時間を管理する第1の時間管理部を有し前記通信制御装置は、通信システムの時間を管理する第2の時間管理部を有し、前記通信端末装置は、前記通信システムの時間を取得し、前記保持する固有キー、及び前記取得された通信システムの時間に基づいて、前記通信端末装置が通信可能な時間帯か否かを判定し、前記通信端末装置が通信可能な時間帯であると判定された場合、前記通信制御装置に前記セッション情報の識別情報を含むコネクションの接続要求を送信し、前記通信制御装置は、前記通信端末装置から、前記セッション情報の識別情報を含むコネクションの接続要求を受信した場合に、前記通信システムの時間を取得し、前記取得された通信システムの時間に基づいて前記固有キーを算出し、前記セッション情報の識別子に対応する前記管理用セッション情報を取得し、前記取得された管理用セッション情報の第1格納エリアから前記設定値を取得し、前記算出された固有キーに基づいて、前記取得された管理用セッション情報の第2格納エリアから前記第1の通信端末装置の前記設定値を取得して、当該設定値を所定のデータ長展開し、前記第1格納エリアから取得された設定値、及び前記展開された第2格納エリアの設定値に基づいて前記送信用セッション情報を生成し、前記生成された送信用セッション情報に基づいて、前記通信端末装置との間のコネクションを接続することを特徴とする請求項2に記載の通信システム。

請求項5

通信端末装置、及び前記通信端末装置とネットワークとを接続する通信制御装置を備える通信システムにおける通信制御方法であって、前記通信端末装置は、当該通信端末装置におけるセッションを管理する第1のセッション管理部と、前記通信制御装置との間のコネクションを管理する第1のコネクション管理部と、前記ネットワーク及び前記通信制御装置との通信を制御する通信部と、を有し、前記通信制御装置は、前記通信端末装置との間のセッションを管理する第2のセッション管理部と、前記通信端末装置との間のコネクションを管理する第2のコネクション管理部と、前記ネットワークへの通信を制御するネットワーク通信部と、を有し、前記方法は、前記通信端末装置が、前記通信制御装置にセッション確立要求を送信する第1のステップと、前記通信制御装置が、前記セッションの確立要求を受信した場合に、前記セッションを確立するための情報であるセッション情報の識別子、及び複数の前記通信端末装置に割り当てられた通信時間を識別するための固有キーを決定する第2のステップと、前記通信制御装置が、前記複数の通信端末装置が共有可能な前記セッション情報を一つ生成する第3のステップと、前記通信制御装置が、前記通信端末装置に、前記セッション情報の識別子、前記固有キー、及び前記生成されたセッション情報を送信する第4のステップと、前記通信制御装置が、前記生成されたセッション情報と、前記セッション情報の識別子とを対応づけて管理する第5のステップと、前記通信端末装置は、前記受信した前記セッション情報の識別子、前記固有キー、及び前記セッション情報を格納し、前記固有キーに基づいて通信する第6のステップと、を含むことを特徴とする通信制御方法。

請求項6

前記セッション情報は、前記複数の通信端末装置に共通する設定値を保持する第1格納エリア、及び前記通信端末装置に固有の設定値を前記固有キーと対応づけて保持する第2格納エリアを含み、前記第3のステップでは、前記第2格納エリアに前記複数の通信端末装置の設定値を格納する管理用セッション情報、及び前記第2格納エリアに一つの前記通信端末装置の設定値を格納する送信用セッション情報を生成し、前記第4のステップでは、前記通信端末装置に、前記セッション情報の識別子、前記固有キー、及び前記送信用セッション情報を送信し、前記第6のステップでは、前記管理用セッション情報と、前記セッション情報の識別子とを対応づけて管理することを特徴とする請求項5に記載の通信制御方法。

請求項7

前記第2格納エリアは、前記固有キーの数で分割された複数の格納領域を含み、前記第3のステップは、前記第2格納エリアのうち前記決定された固有キーに対応する前記格納領域に、所定のデータサイズに圧縮した前記通信端末装置の設定値を格納することによって、前記管理用セッション情報を生成するステップと、前記第2格納エリアに一つの前記通信端末装置の設定値を格納することによって、前記送信用セッション情報を生成するステップと、を含むことを特徴とする請求項6に記載の通信制御方法。

請求項8

前記通信端末装置は、通信システムの時間を管理する第1の時間管理部を有し前記通信制御装置は、通信システムの時間を管理する第2の時間管理部を有し、前記第6のステップは、前記通信端末装置が、前記通信システムの時間を取得するステップと、前記通信端末装置が、前記保持する固有キー、及び前記取得された通信システムの時間に基づいて、前記通信端末装置が通信可能な時間帯か否かを判定するステップと、前記通信端末装置が、前記通信端末装置が通信可能な時間帯であると判定された場合、前記通信制御装置に前記セッション情報の識別情報を含むコネクションの接続要求を送信するステップと、を含み、前記方法は、さらに、前記通信制御装置が、前記通信端末装置から、前記セッション情報の識別情報を含むコネクションの接続要求を受信した場合に、前記通信システムの時間を取得するステップと、前記通信制御装置が、前記取得された通信システムの時間に基づいて前記固有キーを算出するステップと、前記通信制御装置が、前記セッション情報の識別子に対応する前記管理用セッション情報を取得するステップと、前記通信制御装置が、前記取得された管理用セッション情報の第1格納エリアから前記設定値を取得するステップと、前記通信制御装置が、前記算出された固有キーに基づいて、前記取得された管理用セッション情報の第2格納エリアから前記第1の通信端末装置の前記設定値を取得して、当該設定値を所定のデータ長に展開するステップと、前記通信制御装置が、前記第1格納エリアから取得された設定値、及び前記展開された第2格納エリアの設定値に基づいて前記送信用セッション情報を生成するステップと、前記通信制御装置が、前記生成されたセッション情報に基づいて、前記通信端末装置との間のコネクションを接続するステップと、を含むことを特徴とする請求項6に記載の通信制御方法。

請求項9

通信端末装置とネットワークとを接続する通信制御装置であって、前記通信端末装置との間のセッションを管理するセッション管理部と、前記通信端末装置との間のコネクションを管理するコネクション管理部と、前記ネットワークへの通信を制御するネットワーク通信部と、を備え、前記セッション管理部は、前記通信端末装置からセッションの確立要求を受信した場合に、前記セッションを確立するための情報であるセッション情報の識別子、及び複数の前記通信端末装置に割り当てられた通信時間を識別するための固有キーを決定し、前記複数の通信端末装置が共有可能な前記セッション情報を一つ生成し、前記通信端末装置に、前記セッション情報の識別子、前記固有キー、及び前記生成されたセッション情報を送信し、前記生成されたセッション情報と、前記セッション情報の識別子とを対応づけて管理することを特徴とする通信制御装置。

請求項10

前記セッション情報は、前記複数の通信端末装置に共通する設定値を保持する第1格納エリア、及び前記通信端末装置に固有の設定値を前記固有キーと対応づけて保持する第2格納エリアを含み、前記セッション情報管理部は、前記第2格納エリアに前記複数の通信端末装置の設定値を格納する管理用セッション情報、及び前記第2格納エリアに一つの前記通信端末装置の設定値を格納する送信用セッション情報を生成し、前記通信端末装置に、前記セッション情報の識別子、前記固有キー、及び前記送信用セッション情報を送信し、前記管理用セッション情報と、前記セッション情報の識別子とを対応づけて管理することを特徴とする請求項9に記載の通信制御装置。

請求項11

前記第2格納エリアは、前記固有キーの数で分割された複数の格納領域を含み、前記セッション管理部は、前記第2格納エリアのうち前記決定された固有キーに対応する前記格納領域に、所定のデータサイズに圧縮した前記通信端末装置の設定値を格納することによって、前記管理用セッション情報を生成し、前記第2格納エリアに一つの前記通信端末装置の設定値を格納することによって、前記送信用セッション情報を生成することを特徴とする請求項10に記載の通信制御装置。

請求項12

前記通信制御装置は、通信システムの時間を管理する時間管理部を備え、第1の通信端末装置から、前記セッション情報の識別情報を含むコネクションの接続要求を受信した場合に、前記通信システムの時間を取得し、前記取得された通信システムの時間に基づいて前記固有キーを算出し、前記セッション情報の識別子に対応する前記管理用セッション情報を取得し、前記取得された管理用セッション情報の第1格納エリアから前記設定値を取得し、前記算出された固有キーに基づいて、前記取得された管理用セッション情報の第2格納エリアから前記第1の通信端末装置の前記設定値を取得して、当該設定値を所定のデータ長に展開し、前記第1格納エリアから取得された設定値、及び前記展開された第2格納エリアの設定値に基づいて前記送信用セッション情報を生成し、前記生成されたセッション情報に基づいて、前記第1の通信端末装置との間のコネクションを接続することを特徴とする請求項10に記載の通信制御装置。

技術分野

0001

本発明は、複数加入者を扱う通信ステム、とりわけ無線通信システムにおいて、新規ハードウェアの追加をすることなく収容Session数を増加させる方法である。

背景技術

0002

従来の有線通信網に加え、通信端末装置通信接続装置及び通信制御装置を用いた無線通信網(以下、無線通信システムと記載する)の導入が進んでいる。無線通信システムでは、音声等の信号を時分割多重して通信するTDMA(Time Division Multiple Access)通信の他、音声等の信号を拡散符号符号多重化して通信を行うCDMA(Code Division Multiple Access)通信が普及してきた。

0003

CDMA方式はPDCに比べ、繋がりやすく、通信が切れにくく、また、音質がいいという特徴を持つ。さらに、CDMA方式では広帯域を利用したスペクトラム拡散方式が用いられるため、干渉波及びノイズに強い特性を持つ。

0004

また、CDMA技術を応用した通信方式であるcdmaOne、及び、cdmaOneの上位規格であるcdma2000では、パケット通信速度が向上してきている。なかでもcdma2000に含まれるデータ通信専用規格であるcdma2000 1xEVDO及び上位規格であるRev.A、Rev.Bでは、下りデータ最大3.1Mbps又はその整数倍スループットを実現するようになった。

0005

このようなデータ通信を実現するため、C.S0024(例えば、非特許文献1参照)、並びに、上位規格であるC.S0024−A(例えば、非特許文献2参照)及びC.S0024−B(例えば、非特許文献3参照)に示すような標準化された方式に従うことが一般的になってきた。

0006

cdma2000システムをはじめとする多くの無線通信システムではConnection及びSessionの概念がある。

0007

通信端末装置、通信接続装置及び通信制御装置が無線通信をするには、Session及びConnectionの双方の呼状態を保持する必要があり、Session及びConnectionは通信端末装置毎に必要なリソースである。

0008

Connectionは、無線通信にてユーザトラフィック送受する時間帯だけ存在する呼状態であり、Sessionは、無線通信を行っている時間帯、無線通信を行っていない時間帯のいずれの状態でも保持している呼状態である。

0009

通信事業各社は、通信制御装置が収容するConnection及びSessionの数が多い、収容効率のよい通信制御装置を求めている。

0010

近年、さまざまな装置に通信端末装置のモジュールを組込み、遠隔監視及び情報の収集を行うMtoM(Machine to Machine)システムが普及している。

0011

例えば、自動販売機に通信端末装置のモジュールを組込み、売上げデータを無線通信網経由で情報センタに収集する利用形態がある。

0012

また、MtoM向け通信端末装置の通信の特徴として、一般的な通信端末装置と比較して、1回の通信時間時間が短く、かつ、通信量も少ない特徴を持つ。これは、一般的な通信端末装置では画像データ及び動画データなどの大容量のデータが対象であるのに対し、MtoM通信端末装置では、自動販売機の売上げデータなど小規模なデータを対象としているためである。

0013

すなわち、MtoM向け通信端末装置では、Connectionの使用時間が短いことを意味する。したがって、MtoM向け通信端末装置ではConnectionの保持期間が、一般的な通信端末装置に比べて短くなる傾向にある

0014

Session情報には、Connectionの作成、及び使用に必要な、通信端末装置固有設定情報及び通信プロトコルの規定が含まれる。通信端末装置及び通信制御装置は、同一の設定情報及び通信プロトコルを用いて通信をする必要がある。したがって、通信端末装置及び通信制御装置は、同一の内容のSession情報を保持する必要がある。

0015

Session情報は、通信端末装置の電源投入された際に作成される事が多い。前述のように、通信端末装置及び通信制御装置は、同一の内容のSession情報を保持する必要があるため、通信端末装置はSession情報を作成するために通信制御装置と通信して、双方でサポート可能な値を確認し、合意が取れた値のみを用いてSession情報を作成する。前述した一連の処理をSessionConfigurationと呼ぶ。

0016

一度、SessionConfigurationが実行された後、通信端末装置及び通信制御装置は同一のSession情報を保持し、明示的なSession情報の解放動作をしない限り、Connectionの有無に関係なく解放されない。

0017

通信制御装置は、各通信端末装置のSession情報を保持するためのデータベースを管理する。当該データベースの容量が多いほど、通信制御装置の収容可能なSession数が多いこと(Sessionの収容効率が高いこと)を意味する。

0018

通信事業各社は加入者数の増加に伴い、通信制御装置を増設することによってSession数の増加に対応している。収容Session数が高い通信制御装置があれば、通信制御装置の台数を減らすことができ、導入コスト、及び設置場所電気代などの運用コストを減らすことができる。したがって、通信制御装置の収容Session数の向上は通信事業各社及び通信制御装置のベンダにとって重要事項である。

0019

収容Session数を向上させる方法として、必要な場合にのみSession情報を作成し、不要となったらSession情報を解放する方法が考えられる。すなわち、通信端末装置と通信制御装置との間の通信パスを作成する直前に、SessionConfigurationを実行し、Session情報を作成した後にConnectionを作成して通信パスを確立する方法である。

0020

前述の方法では必要な時のみにSession情報を保持するため、通信制御装置の収容Session数が少なくても通信事業各社は加入者数を増やすことができる。

0021

しかし、SessionConfigurationを実行するには、通信端末装置と通信制御装置との間で通信するために通信パスを設定したうえで、通信端末装置と通信制御装置との間でメッセージを送受する必要がある。SessionConfigurationに要するメッセージの送受回数は複数回にわたるケースがあり、また、Session情報の内容によって増加する。したがって、SessionConfigurationには相応の時間がかかる。

先行技術

0022

3GPP2 C.S0024 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification Version4.0
3GPP2 C.S0024−A cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification Version3.0
3GPP2 C.S0024−B cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification Version2.0

発明が解決しようとする課題

0023

前述した方法では、SessionConfigurationのために設定されたConnection数の存在頻度が増え、かつ、SessionConfigurationの処理時間分、ユーザトラフィックの通信開始遅延する問題がある。

0024

この問題を解決するためには、ユーザトラフィック送受を行う前に、SessionConfigurationを実行し、通信端末装置及び通信制御装置がSession情報を保持しておき、ユーザトラフィックの通信を開始する時に、各通信端末装置及び通信制御装置が保持するSession情報に基づいて、Connectionを設定して通信パスの確立する方法が考えられる。

0025

MtoM向けの通信端末の加入者数の増加に伴い、携帯電話通信事業各社は、収容Connection数、収容Session数を増加させるため通信制御装置の増設が求められている。MtoM向け通信端末装置の増加は、収容Session数の増加に強く影響する。

0026

本発明では、MtoM向け通信端末装置の増加に対応するために通信制御装置の増設をすることなく、MtoM向け通信端末装置の収容数を増加させることを目的とする。

課題を解決するための手段

0027

本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、通信端末装置、及び前記通信端末装置とネットワークとを接続する通信制御装置を備える通信システムであって、前記通信端末装置は、当該通信端末装置におけるセッションを管理する第1のセッション管理部と、前記通信制御装置との間のコネクションを管理する第1のコネクション管理部と、前記ネットワーク及び前記通信制御装置との通信を制御する通信部と、を有し、前記通信制御装置は、前記通信端末装置との間のセッションを管理する第2のセッション管理部と、前記通信端末装置との間のコネクションを管理する第2のコネクション管理部と、前記ネットワークへの通信を制御するネットワーク通信部と、を有し、前記通信端末装置は、前記通信制御装置にセッション確立要求を送信し、前記通信制御装置は、前記セッションの確立要求を受信した場合に、前記セッションを確立するための情報であるセッション情報識別子、及び複数の前記通信端末装置に割り当てられた通信時間を識別するための固有キーを決定し、前記複数の通信端末装置が共有可能な前記セッション情報を一つ生成し、前記通信端末装置に、前記セッション情報の識別子、前記固有キー、及び前記生成されたセッション情報を送信し、前記生成されたセッション情報と、前記セッション情報の識別子とを対応づけて管理し、前記通信端末装置は、前記受信した前記セッション情報の識別子、前記固有キー、及び前記セッション情報を格納し、前記固有キーに基づいて通信することを特徴とする。

発明の効果

0028

本発明によれば、通信制御装置は、複数の通信端末装置で共有可能なセッション情報を生成し、当該セッション情報を管理することによって、収容可能なセッション数を増加させることができる。また、通信制御装置は、各通信端末装置の通信時間を示す固有キーに基づいて、各通信端末装置との間のコネクションを接続できる。これによって、複数の通信端末装置における通信の衝突を回避することができる。

図面の簡単な説明

0029

本発明の実施形態における通信システムの構成例を示す説明図である。
本発明の実施形態における通信端末装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
本発明の実施形態における通信端末装置のソフトウェア構成の一例を示すブロック図である。
本発明の実施形態におけるBSのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
本発明の実施形態におけるBSCのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
本発明の実施形態におけるBSCのソフトウェア構成の一例を示すブロック図である。
本発明の実施形態におけるBSCのSession情報保持部が保持するSession情報のフォーマット例を示す説明図である。
本発明の実施形態におけるSession情報の詳細を示す説明図である。
従来の通信システムにおける固有Session情報エリアに含まれる第5設定情報の詳細を示す説明図である。
本発明の実施形態における固有Session情報エリアに含まれる第5設定情報の詳細を示す説明図である。
従来の通信システムにおけるSession情報の管理方法を示す説明図である。
本発明の実施形態における通信システムにおけるSession情報の管理方法を示す説明図である。
従来のSession情報に含まれる設定情報の一例を示す説明図である。
本発明の実施形態におけるSession情報に含まれる設定情報の一例を示す説明図である
本発明の実施形態におけるSessionの確立時に実行される処理の流れを説明するシーケンス図である。
本発明の実施形態におけるUATI割当処理を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態におけるUATI検索処理を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態におけるSession情報生成処理を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態の通常の通信端末装置用のSession情報生成処理を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態のMtoM向け通信端末装置用のSession情報生成処理を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態における共通Session情報エリアに含まれる設定情報の生成処理を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態における固有Session情報エリアに含まれる設定情報の生成処理を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態におけるSession情報の格納処理を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態における共通Session情報エリアへの格納処理を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態における固有Session情報エリアへの格納処理を説明するフローチャートである。
発明の実施形態における通信端末装置がConnectionを接続又は切断する時に実行する処理を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態における通常の通信端末装置が実行するConnection接続処理の詳細を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態におけるMtoM向け通信端末装置が実行するConnection接続処理の詳細を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態における通信可能な時間帯の確認処理を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態におけるBSCがConnectionを接続又は切断する場合に実行する処理の詳細を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態におけるBSCが実行するConnection接続処理を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態におけるMtoM向け通信端末装置のConnection接続処理の詳細を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態における固有キー算出処理の詳細を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態における通信端末装置の通信状態を示すシーケンス図である。

実施例

0030

本発明の実施の形態の詳細について図面を用いて、以下説明する。

0031

図1は、本発明の実施形態における通信システムの構成例を示す説明図である。

0032

本実施形態の通信システムは、複数の通信端末装置100−1〜100−4、通信接続装置(BS:Base Station)200、通信制御装置(BSC:Base Station Controller)300、及びISP(Internet Service Provider)500から構成される。

0033

通信端末装置100−1〜100−4は、ユーザが使用する通信端末である。以下、通信端末装置100−1〜100−4を区別しない場合、通信端末装置100と記載する。

0034

BS200は、通信端末装置100との間で無線リンクを接続する装置である。BSC300は、BS200とIPネットワーク400とを接続する装置である。

0035

ISP500は、IPネットワーク400を介して、通信端末装置100との間でデータの送受信を行う計算機システムである。ISP500は、アプリケーションデータを格納する複数のサーバ510から構成される。

0036

なお、図1に示す通信システムは一例であって、本発明は通信端末装置100、BS200及びBSC300の数に限定されない。また、本発明はIPネットワーク400に限定されずその他の通信ネットワークであってもよい。

0037

図2は、本発明の実施形態における通信端末装置100のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

0038

通信端末装置100は、アンテナ110、RF部120、通信処理部130、周辺装置140及び制御部150を備え、各構成は、制御線190によって互いに接続される。

0039

アンテナ110は、BS200等から送信された無線信号を受信し、また、BS200等に無線信号を送信する。RF部120は、無線信号を電気信号に変換する。

0040

通信処理部130は、電気信号に対して所定の通信処理を実行する。通信処理は、信号終端プロトコル変換及び障害監視等を含む。なお、通信処理は、公知の技術であるため説明を省略する。

0041

周辺装置140は、ユーザが通信端末装置100を操作するための装置である。ここで、周辺装置140は、音声を入力するマイク141、音声を出力するスピーカ142、文字及び画像を表示するディスプレイ143、並びにデータ及び制御信号接続先の指定等)を入力するキー144を含む。

0042

制御部150は、通信端末装置100全体の動作を制御する装置であり、プロセッサ160、メモリ170及びI/Oインタフェース180から構成される。なお、ワンチップマイコン等を用いて制御部150を実現してもよい。

0043

プロセッサ160は、メモリ170に格納されるプログラムを実行することによって通信端末装置100が備える機能を実現する。

0044

メモリ170は、プロセッサ160に実行されるプログラム及び当該プログラムを実行するために必要な各種データを格納する。なお、メモリ170に格納されるプログラム等の詳細は図3を用いて後述する。

0045

I/Oインタフェース180は、外部機器と接続するためのインタフェースである。

0046

図3は、本発明の実施形態における通信端末装置100のソフトウェア構成の一例を示すブロック図である。なお、以下で説明するプログラム及びデータは、メモリ170に格納されている。

0047

通信端末装置100は、アプリケーション処理部1501、無線処理部1502及び無線Session部1510を備える。

0048

アプリケーション処理部1501は、ISP500等から受信したデータに基づいて所定の処理を実行する。無線処理部1502は、BS200と無線通信を行うための処理を実行する。

0049

無線Session部1510は、BSC300と無線通信を行うためのプロトコル処理を実行する。無線Session部1510は、複数のプログラムモジュールから構成される。具体的には、無線Session部1510は、Session管理部1511、時刻生成部1512、固有キー保持部1513、Session情報保持部1514、UATI保持部1515及びConnection管理部1517を含む。

0050

Session管理部1511は、Session情報を管理する。時刻生成部1512は、通信システム内の時間を管理する。固有キー保持部1513は、各通信端末装置100のSession情報を識別するための固有キーを保持する。

0051

Session情報保持部1514は、Session情報を保持する。UATI保持部1515は、BSC300から割り当てられたUATI(Unicast Access Terminal Identifier)を保持する。Connection管理部1517は、BS200との間の通信パスを確立する。

0052

以下の説明において、プログラムを主語にして処理を説明する場合、プロセッサ160によって当該プログラムが実行されていることを示す。

0053

図4は、本発明の実施形態におけるBS200のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

0054

BS200は、アンテナ210、RF部220、通信処理部230、インタフェース240及び制御部250を備え、各構成は、制御線290によって互いに接続される。

0055

アンテナ210は、無線信号を送受信する。RF部220は、無線信号を電気信号に変換する。通信処理部230は、電気信号に対して所定の通信処理を実行する。なお、通信処理は、信号終端、プロトコル変換、障害監視等を含む。

0056

インタフェース240は、BSC300との間で信号を送受信する。制御部250は、BS200全体の動作を制御であり、プロセッサ260、メモリ270及びI/Oインタフェース280から構成される。

0057

プロセッサ260は、メモリ270に格納されるプログラムを実行することによってBS200が備える機能を実現する。メモリ270は、プロセッサ260に実行されるプログラム及び当該プログラムを実行するために必要な各種データを格納する。I/Oインタフェース280は、外部機器と接続するためのインタフェースである。

0058

図5は、本発明の実施形態におけるBSC300のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

0059

BSC300は、第1インタフェース310、第2インタフェース330、パケット処理部320及び制御部340を備え、各構成は、制御線390によって互いに接続される。

0060

第1インタフェース310は、BS200との間で信号を送受信する。第2インタフェース330は、IPネットワーク400との間で信号を送受信する。

0061

パケット処理部320は、第1インタフェース310と第2インタフェースとの間で送受信される信号に対してスイッチング等の信号処理を実行する。なお、パケット処理部320が実行する処理は公知の技術であるため説明を省略する。

0062

制御部340は、BSC300全体を制御する装置であり、プロセッサ350、メモリ360及びI/Oインタフェース370から構成される。なお、ワンチップマイコン等を用いて制御部340を実現してもよい。

0063

プロセッサ350は、メモリ360に格納されるプログラムを実行することによって通信端末装置100が備える機能を実現する。

0064

メモリ360は、プロセッサ350に実行されるプログラム及び当該プログラムを実行するために必要な各種データを格納する。なお、メモリ170に格納されるプログラム等の詳細は図6を用いて後述する。

0065

I/Oインタフェース370は、外部機器と接続するためのインタフェースである。

0066

図6は、本発明の実施形態におけるBSC300のソフトウェア構成の一例を示すブロック図である。なお、以下で説明するプログラム及びデータは、メモリ360に格納されている。

0067

BSC300は、無線Session部3410及びIPネットワーク送受信部3401を備える。

0068

IPネットワーク送受信部3401は、IPネットワーク400との間でパケットを送受信する。

0069

無線Session部3410は、複数のBS200を介して複数の通信端末装置100との間で無線通信のプロトコル処理を実行する。無線Session部3410は、複数のプログラムモジュールから構成される。具体的には、無線Session部3410は、Session管理部3411、時刻生成部3412、固有キー保持部3413、Session情報保持部3414、UATI保持部3415、展開エリア3416及びConnection管理部3417を含む。

0070

Session管理部3411は、Session情報を管理する。時刻生成部3412は、通信システム内の時間を管理する。固有キー保持部3413は、各通信端末装置100のSession情報を識別するための固有キーを保持する。

0071

Session情報保持部3414は、Session情報を保持する。UATI保持部3415は、各通信端末装置100に割り当てたUATIを保持する。

0072

展開エリア3416は、Session情報を展開するための記憶領域である。本実施形態では、BSC300には、後述するように、各通信端末装置100のSession情報が圧縮された形式で格納される。そのため、BSC300は、圧縮されたSession情報を展開エリア3416に一旦展開して、Connection管理部3417に出力する。これによって、Connection管理部3417は、従来と同一の処理によって通信パスを確立することができる。

0073

Connection管理部3417は、BS200との間の通信パスを確立する。

0074

以下の説明において、プログラムを主語にして処理を説明する場合、プロセッサ350によって当該プログラムが実行されていることを示す。

0075

なお、通信端末装置100及びBSC300が備えるソフトウェアによって実現される機能は、ハードウェアを用いて実現してもよい。

0076

次に、本実施形態におけるSession情報について説明する。

0077

図7は、本発明の実施形態におけるBSC300のSession情報保持部3414が保持するSession情報のフォーマット例を示す説明図である。

0078

図7に示すようにSession情報保持部3414は、UATI毎にSession情報を格納する記憶領域610を保持する。図7に示す例では、UATIが「001」、「100」、「102」及び「999」に対応する記憶領域610にSession情報620−1、620−2、620−3及び620−4が格納される。

0079

以下、Session情報620−1、620−2、620−3及び620−4を区別しない場合、Session情報620と記載する。一方、図7に示す例では、UATIが「002」及び「101」に対応する記憶領域610にはSession情報620が格納されていない。

0080

本実施形態では、通常の通信端末装置に割り当てるUATIと、MtoM向け通信端末装置に割り当てるUATIとが予め設定されているものとする。例えば、UATIの「001」から「200」までをMtoM向け通信端末装置に割り当てるUATIに設定し、UATIの「201」から「999」までを通常の通信端末装置に割り当てるUATIに設定する方法が考えられる。

0081

図8は、本発明の実施形態におけるSession情報620の詳細を示す説明図である。

0082

Session情報620は、共通Session情報エリア6201及び固有Session情報エリア6202から構成される。

0083

共通Session情報エリア6201は、各通信端末装置100において共通の値を格納するエリアである。図8に示す例では、共通Session情報エリア6201は、第1設定情報62011、第2設定情報62012、第3設定情報62013及び第4設定情報62014を含む。

0084

固有Session情報エリア6202は、各通信端末装置に固有の値を格納するエリアである。図8に示す例では、固有Session情報エリア6202は、第5設定情報62021、第6設定情報62022、第7設定情報62023及び第8設定情報62024を含む。

0085

本実施形態では、固有Session情報エリア6202に特徴がある。ここで従来のSession情報と比較して本発明の固有Session情報エリア6202について説明する。

0086

図9Aは、従来の通信システムにおける固有Session情報エリア6202に含まれる第5設定情報62021の詳細を示す説明図である。図9Bは、本発明の実施形態における固有Session情報エリア6202に含まれる第5設定情報62021の詳細を示す説明図である。

0087

本実施形態では、各設定情報が32ビット長のデータであるものとして説明する。ただし、各設定情報は、32ビット長以外のデータサイズであってよい。

0088

従来の第5設定情報62021は、一つの通信端末装置100が32ビット長のデータであり、データの値域は「0」から「4294967295」である。

0089

一方、本実施形態における第5設定情報62021は、複数の通信端末装置100のデータを圧縮して格納する。なお、ここでいう圧縮とは、公知の圧縮アルゴリズムを用いて行う。

0090

図9Bに示す例では、第5設定情報62021には、8ビット長のデータが4つ格納され、各データの値域は「0」〜「255」である。具体的には、通信端末装置100−1の第5設定情報620211、通信端末装置100−2の第5設定情報620212、通信端末装置100−3の第5設定情報620213及び通信端末装置100−4の第5設定情報620214が格納される。

0091

図10Aは、従来の通信システムにおけるSession情報620の管理方法を示す説明図である。図10Bは、本発明の実施形態における通信システムにおけるSession情報620の管理方法を示す説明図である。

0092

従来の通信システムでは、SessionConfigurationが実行されることによって、各通信端末装置100−1〜100−4に個別のUATIが割り当てられる。このとき、各通信端末装置100−1〜100−4は、割り当てられたUATIに対応するSession情報700−1〜700−4を保持する。

0093

また、従来の通信システムでは、BSC300は、一つの通信端末装置100に対して一つのSession情報620を格納する。

0094

そのため、BSC300のデータベースは、UATIが割り当てられた通信端末装置100の数だけSession情報620を格納するため、通信端末装置100の数が増大すると、全てのSession情報620を格納できなくなる可能性がある。

0095

一方、本実施形態における通信システムでは、SessionConfigurationが実行されることによって、各通信端末装置100−1〜100−4に同一のUATIが割り当てられる。このとき、各通信端末装置100−1〜100−4は、割り当てられたUATIに対応するSession情報800−1〜800−4を保持する。

0096

本実施形態では、Session情報800−1〜800−4の固有Session情報エリア6202に含まれる設定情報は32ビット長のデータであるため、図11に示すように最初の8ビットには圧縮された設定情報が格納され、残りの24ビットには「0」が格納されたデータとなっている。

0097

また、本実施形態おける通信システムでは、BSC300は、同一のUATIが割り当てられた複数の通信端末装置100に対して一つのSession情報620を格納する。すなわち、図9Bに示すような形式で圧縮されたSession情報620が格納される。このとき、BSC300は、UATIが「101」である通信端末装置100との間で通信しているものと認識する。

0098

そのため、BSC300のデータベースにおける記憶領域の消費量を抑えることができるため、Session収容数を向上させることができる。

0099

なお、本実施形態のBSC300は、Session情報620を用いて通信パスを確立する場合に、圧縮されたSession情報620を展開して使用する。具体的には、BSC300は、図12に示すように、0ビットから7ビットに通信端末装置100の設定情報を格納し、残りのビットが全て「0」であるデータを生成する。これによって、通信端末装置100が保持するSession情報と同一のデータが生成される。

0100

前述したように圧縮されたSession情報620を展開することによって、Connection管理部3417は、通常のSession情報と従来の32ビット長のデータとして認識できる。

0101

以下、本実施形態における通信端末装置100及びBSC300が実行する処理の詳細を説明する。

0102

本実施形態では、同一のSession情報620の異なる通信端末装置100の設定情報が圧縮されて格納されているため、複数の通信端末装置100から通信が開始されると、当該通信が衝突する可能性がある。そこで、本発明では、それぞれの通信端末装置100毎に通信時間を割り当てることによって、通信の衝突を回避している。以下、詳細な処理について説明する。

0103

本実施形態では、まず、SessionConfigurationが実行される。その後、通信時間毎に、通信端末装置100とBSC300との間の通信パスを確立するためにConnection接続処理が実行される。

0104

図13は、本発明の実施形態におけるSessionの確立時に実行される処理の流れを説明するシーケンス図である。

0105

通信端末装置100は、まず、BSC300にUATIの割当要求を送信する(ステップS100)。具体的には、無線Session部1510がUATIの割当要求の送信を指示する。なお、通信端末装置100がMtoM向け通信端末装置である場合、UATIの割当要求には、MtoM向け通信端末装置であることを示すフラグが含まれる。

0106

BSC300は、UATIの割当要求を受信すると、UATI割当処理を実行する(ステップS110)。具体的には、無線Session部3410がUATI割当処理を実行する。これによって、通信端末装置100に割り当てるUATIが決定される。なお、UATI割当処理の詳細については、図14を用いて後述する。

0107

BSC300は、通信端末装置100に、決定されたUATIを含む割当完了メッセージを送信する(ステップS120)。なお、通信端末装置100がMtoM向け通信端末装置である場合、割当完了メッセージにはさらに固有キーが含まれる。

0108

通信端末装置100は、割当完了メッセージを受信すると、UATI保持部1515に当該メッセージに含まれるUATIを格納し、BSC300にSession情報のサポート一覧を送信する(ステップS130)。なお、通信端末装置100がMtoM向け通信端末装置である場合、当該通信端末装置100は、固有キー保持部1513に受信した割当完了メッセージに含まれる固有キーを格納する。

0109

ここで、Session情報のサポート一覧には、Session情報620の形式、及び、通信端末装置100が対応可能なプロトコル等の情報が含まれる。

0110

BSC300は、Session情報のサポート一覧を受信すると、当該サポート一覧に基づいてSession情報生成処理を実行する(ステップS140)。これによって、通信端末装置100のSession情報が生成される。なお、Session情報生成処理の詳細については、図16を用いて後述する。

0111

BSC300は、通信端末装置100に生成されたSession情報を送信する(ステップS150)。

0112

通信端末装置100は、Session情報保持部1514に受信したSession情報を格納した後、受信した旨を通知するAckを送信する(ステップS160)。

0113

BSC300は、Ackメッセージを受信した後、Session情報保持部3414に生成されたSession情報を格納するための格納処理を実行する(ステップS170)。なお、Session情報の格納処理の詳細については、図20を用いて後述する。

0114

以上の処理によって、通信端末装置100とBSC300との間のSessionが確立される。

0115

図14は、本発明の実施形態におけるUATI割当処理を説明するフローチャートである。

0116

BSC300は、UATIの割当要求を送信した通信端末装置100がMtoM向け通信端末装置であるか否かを判定する(ステップS1101)。

0117

具体的には、BSC300は、受信したUATIの割当要求に、MtoM向け通信端末装置であることを示すフラグが含まれるか否かを判定する。UATIの割当要求に当該フラグが含まれる場合、当該割当要求を送信した通信端末装置100がMtoM向け通信端末装置であると判定される。

0118

UATIの割当要求を送信した通信端末装置100がMtoM向けの通信端末装置でないと判定された場合、BSC300は、Session情報保持部3414を参照して、Session情報620が格納されていない記憶領域630に対応するUATIを検索する(ステップS1102)。

0119

BSC300は、検索されたUATIを含む割当完了メッセージを通信端末装置100に送信し、処理を終了する(ステップS1103)。

0120

ステップS1101において、UATIの割当要求を送信した通信端末装置100がMtoM向けの通信端末装置であると判定された場合、BSC300は、UATI検索処理を実行する(ステップS1104)。なお、UATI検索処理の詳細は図15を用いて後述する。

0121

BSC300は、検索されたUATI及び固有キーを含む割当完了メッセージを通信端末装置100に送信し、処理を終了する(ステップS1105)。

0122

図15は、本発明の実施形態におけるUATI検索処理を説明するフローチャートである。

0123

BSC300は、Session情報保持部3414を参照して、MtoM向け通信端末装置用のUATIを検索する(ステップS11041)。

0124

BSC300は、検索されたUATIのうち、割り当て可能なUATIが存在するか否かを判定する(ステップS11042)。具体的には、以下のような処理が実行される。

0125

BSC300は、検索されたUATIに対応する記憶領域630を参照し、当該記憶領域630にSession情報620が格納されているか否かを判定する。UATIに対応する記憶領域630にSession情報620が格納されていない場合、BSC300は、当該UATIを割り当て可能なUATIであると判定する。

0126

UATIに対応する記憶領域630にSession情報620が格納されている場合、BSC300は、当該Session情報620の固有Session情報エリア6202を参照して、未割当ての固有キーが存在するか否かを判定する。

0127

未割当ての固有キーが存在する場合、BSC300は、当該Session情報620に対応するUATIを割り当て可能なUATIであると判定する。

0128

以上がステップS11042の処理である。

0129

割り当て可能なUATIが存在すると判定された場合、BSC300は、UATI及び固有キーを決定し、処理を終了する(ステップS11045)。

0130

例えば、未割当ての固有キーが存在するSession情報620が格納される記憶領域630に対応するUATIを割り当てる場合、未割当ての固有キーの中から一つの固有キーを決定する。また、Session情報620が格納されていない記憶領域630に対応するUATIを割り当てる場合、「1」から「n」まで固有キーを任意に決定する。

0131

ここで、nはSession情報の圧縮数、すなわち、固有Session情報エリア6202における設定情報の分割数を表す。固有キーを決定する場合、BSC300は、未割当ての固有キーのうち小さいものから順に割り当てる方法が考えられる。

0132

なお、BSC300は、決定されたUATI及び固有キーをメモリ360に格納する。

0133

ステップS11042において、割り当て可能なUATIが存在しないと判定された場合、BSC300は、通常の通信端末装置100用のUATIに、未割当てのUATIが存在するか否かを判定する(ステップS11043)。

0134

通常の通信端末装置用のUATIに、未割当てのUATIが存在しないと判定された場合、BSC300は、通信端末装置100にエラーを通知して処理を終了する(ステップS11046)。

0135

通常の通信端末装置100用のUATIに、未割当てのUATIが存在すると判定された場合、BSC300は、通常の通信端末装置用のUATIをMtoM向け通信端末装置用のUATIに変更する(ステップS11044)。

0136

BSC300は、UATI及び固有キーを決定し、処理を終了する(ステップS11045)。このとき、BSC300は、「1」から「n」まで固有キーを任意に決定する。例えば、固有キーの値が小さいものから順に決定する方法が考えられる。

0137

なお、通信端末装置100に予め固有キーを設定してもよく、この場合、BSC300は、固有キーを決定する処理を省略できる。

0138

図16は、本発明の実施形態におけるSession情報生成処理を説明するフローチャートである。

0139

BSC300は、Session情報のサポート一覧を受信すると(ステップS1401)、通信端末装置100の受け入れることが可能か否かを判定する(ステップS1403)。

0140

当該判定処理は、公知であるため詳細な説明を省略するが、例えば、通信端末装置100が要求する条件を満たすか否か、さらに、Session情報620を格納する領域に空きがあるか否かが判定される。

0141

通信端末装置100の受入れが不可能であると判定された場合、BSC300は、通信端末装置100にエラーを通知して、処理を終了する(ステップS1407)。

0142

通信端末装置100の受け入れが可能であると判定された場合、BSC300は、当該通信端末装置100がMtoM向け通信端末装置であるか否かを判定する(ステップS1404)。

0143

MtoM向け通信端末装置でないと判定された場合、BSC300は、通常の通信端末装置用のSession情報生成処理を実行し、処理を終了する(ステップS1405)。通常の通信端末装置用のSession情報生成処理の詳細は、図17を用いて後述する。

0144

MtoM向け通信端末装置であると判定された場合、BSC300は、MtoM向け通信端末装置用のSession情報生成処理を実行し、処理を終了する(ステップS1406)。MtoM向け通信端末装置用のSession情報生成処理の詳細は、図18を用いて後述する。

0145

本実施形態では、図12に示したように、通信端末装置100に送信するためのSession情報と、BSC300に格納するためのSession情報と異なる。そのため、ステップS1406では、通信端末装置100に送信するためのSession情報及びBSC300に格納するためのSession情報が生成される。

0146

以下、通信端末装置100に送信するためのSession情報を送信用Session情報と記載し、BSC300に格納するためのSession情報を管理用Session情報と記載する。

0147

図17は、本発明の実施形態の通常の通信端末装置用のSession情報生成処理を説明するフローチャートである。

0148

BSC300は、Session情報のサポート一覧に基づいて、通信端末装置100に割り当てられたUATIに対応する記憶領域630にSession情報620を生成し、処理を終了する(ステップS14051)。なお、当該処理は、公知の処理であるため詳細な説明は省略する。

0149

なお、BSC300は、UATI及び生成されたSession情報を対応づけてメモリ360に格納し、また、当該Session情報を通信端末装置100に送信する。

0150

図18は、本発明の実施形態のMtoM向け通信端末装置用のSession情報生成処理を説明するフローチャートである。

0151

BSC300は、Session情報のサポート一覧に基づいて、共通Session情報エリア6201に含まれる設定情報の生成処理を実行する(ステップS14061)。共通Session情報エリア6201に含まれる設定情報の生成処理の詳細は、図19を用いて後述する。

0152

さらに、BSC300は、Session情報のサポート一覧に基づいて、固有Session情報エリア6202に含まれる設定情報の生成処理を実行し、処理を終了する(ステップS14062)。なお、固有Session情報エリア6202に含まれる設定情報の生成処理の詳細は、図20を用いて後述する。

0153

なお、ステップS14061の処理とステップS14062の処理とは入れ替えてもよいし、並列に実行されてもよい。

0154

なお、BSC300は、生成された各設定情報に基づいて、管理用Session情報を生成する。BSC300は、UATI、固有キー及び管理用Session情報を対応づけてメモリ360に格納する。また、BSC300は、Session情報を通信端末装置100に送信する場合に、管理用Session情報を展開エリア3416に読み出し図12に示すような形式に変換して、送信用Session情報を生成する。

0155

図19は、本発明の実施形態における共通Session情報エリア6201に含まれる設定情報の生成処理を説明するフローチャートである。

0156

BSC300は、UATIに対応する記憶領域630にSession情報620が格納されているか否かを判定する(ステップS140611)。

0157

UATIに対応する記憶領域630にSession情報620が格納されていないと判定された場合、BSC300は、Session情報のサポート一覧に基づいて、共通Session情報エリア6201に含まれる設定情報を生成し、処理を終了する(ステップS140612)。本実施形態では、BSC300は、第1設定情報62011、第2設定情報62012、第3設定情報62013及び第4設定情報62014を生成する。

0158

UATIに対応する記憶領域630にSession情報620が格納されていると判定された場合、BSC300は、当該Session情報620がSession情報のサポート一覧の条件を満たすか否かを判定する(ステップS140613)。すなわち、通信端末装置100が対応可能な形式のSession情報620であるか否かが判定される。

0159

Session情報620がSession情報のサポート一覧の条件を満たすと判定された場合、BSC300は、処理を終了する。これは、すでに、共通Session情報エリア6201に含まれる設定情報が生成されており、改め生成する必要がないためである。

0160

Session情報620がSession情報のサポート一覧の条件を満たさないと判定された場合、BSC300は、エラーを通信端末装置100に送信し、処理を終了する(ステップS140614)。

0161

図20は、本発明の実施形態における固有Session情報エリア6202に含まれる設定情報の生成処理を説明するフローチャートである。

0162

BSC300は、Session情報のサポート一覧からUATI及び固有キーを抽出する(ステップS140621)。

0163

BSC300は、抽出されたUATI及び固有キーに基づいて固有Session情報エリア6202のサイズを算出する(ステップS140622)。

0164

BSC300は、Session情報のサポート一覧を参照し、算出された固有Session情報エリア6202のサイズが要求されたサイズに一致するか否かを判定する(ステップS140623)。

0165

算出された固有Session情報エリア6202のサイズが要求されたサイズに一致すると判定された場合、BSC300は、Session情報のサポート一覧に基づいて、固有Session情報エリア6202に含まれる設定情報を生成し、処理を終了する(ステップS140624)。ここでは、管理用Session情報の設定情報が生成される。本実施形態では、BSC300は、8ビット長の設定情報を生成する。

0166

算出された固有Session情報エリア6202のサイズが要求されたサイズに一致しないと判定された場合、BSC300は、通信端末装置100にエラーを通知し、処理を終了する(ステップS140625)。

0167

なお、生成されたSession情報は一時的にメモリ360上に保持され、後述するSession情報の格納処理時にSession情報保持部3414に格納される。

0168

図21は、本発明の実施形態におけるSession情報の格納処理を説明するフローチャートである。

0169

BSC300は、通信端末装置100からAckを受信すると、当該AckからUATIを抽出する(ステップS1701)。BSC300は、抽出されたUATIに基づいて、Session情報620を格納する記憶領域630を特定する。

0170

BSC300は、当該通信端末装置100がMtoM向け通信端末装置であるか否かを判定する(ステップS1702)。

0171

通信端末装置100がMtoM向け通信端末装置でないと判定された場合、BSC300は、特定された記憶領域630に生成されたSession情報を格納し、処理を終了する(ステップS1706)。なお、通常の通信端末装置のSession情報を格納する方法は公知であるため説明を省略する。

0172

通信端末装置100がMtoM向け通信端末装置であると判定された場合、BSC300は、特定された記憶領域630にSession情報を格納するための設定処理を実行する(ステップS1703)。

0173

具体的には、まず、BSC300は、Session情報のサポート一覧に基づいて、当該領域を、共通Session情報エリア6201と固有Session情報エリア6202に分割する。その後、BSC300は、圧縮数nに基づいて、固有Session情報エリア6202を分割する。以上の処理によって、複数の通信端末装置100がSession情報を共有することができる。

0174

次に、BSC300は、共通Session情報エリア6201への格納処理、及び、固有Session情報エリア6202への格納処理を実行し、処理を終了する(ステップS1704、ステップS1705)。図22及び図23を用いて、各エリアへの格納処理について説明する。

0175

図22は、本発明の実施形態における共通Session情報エリア6201への格納処理を説明するフローチャートである。

0176

BSC300は、UATIに対応する記憶領域630にSession情報620が格納されているか否かを判定する(ステップS17041)。

0177

UATIに対応する記憶領域630にSession情報620が格納されていないと判定された場合、BSC300は、メモリ360に格納される管理用Session情報から設定情報を取得し、共通Session情報エリア6201に生成された設定情報を格納し、処理を終了する(ステップS17042)。

0178

UATIに対応する記憶領域630にSession情報620が格納されていると判定された場合、BSC300は、処理を終了する。これは、すでに、共通Session情報エリア6201に設定情報が格納されているためである。

0179

図23は、本発明の実施形態における固有Session情報エリア6202への格納処理を説明するフローチャートである。

0180

BSC300は、UATI及び固有キーに基づいて、固有Session情報エリア6202における格納領域を特定する(ステップS17051)。なお、固有キーは、メモリ360から取得することができる。

0181

BSC300は、メモリ360に格納される管理用Session情報から設定情報を取得し、特定された格納領域に生成された設定情報を格納し、処理を終了する(ステップS17052)。

0182

なお、BSC300は、Session情報保持部3414にSession情報620が格納された後、メモリ360に格納される管理用Session情報、UATI及び固有キーを削除する。

0183

次に、Connectionの接続方法について説明する。

0184

図24は、本発明の実施形態における通信端末装置100がConnectionを接続又は切断する時に実行する処理を説明するフローチャートである。通信端末装置100は、周期的に、又は、ユーザからの指示を受け付けた場合に以下で説明する処理を実行する。

0185

まず、通信端末装置100は、BS200との間でConnectionが接続されているか否かを判定する(ステップS300)。

0186

BS200との間でConnectionが接続されていないと判定された場合、通信端末装置100は、ISP500に送信するデータが存在するか否かを判定する(ステップS310)。具体的には、無線Session部1510が、アプリケーション処理部1501に、ISP500に送信するデータが存在するか否かを問い合わせる。

0187

ISP500に送信するデータが存在しないと判定された場合、通信端末装置100は、処理を終了する。

0188

ISP500に送信するデータが存在すると判定された場合、通信端末装置100は、Connection接続処理を実行する(ステップS320)。Connection接続処理の詳細は、図25を用いて後述する。

0189

ステップS300において、BS200との間でConnectionが接続されていると判定された場合、通信端末装置100は、Connectionを切断するか否かを判定する(ステップS330)。

0190

MtoM向け通信端末装置の場合、通信端末装置100は、自身が通信可能な時間帯であるか否かを判定する。通信端末装置100は、通信可能な時間帯でない場合には、Connectionを切断すると判定する。

0191

Connectionを切断しないと判定された場合、通信端末装置100は、処理を終了する。

0192

Connectionを切断すると判定された場合、通信端末装置100は、Connection切断処理を実行する(ステップS340)。なお、Connection切断処理は公知であるため説明を省略する。

0193

通常の通信端末装置と、MtoM向け通信端末装置とでは、Connection接続処理が異なる。以下それぞれの通信端末装置100において実行されるConnection接続処理について説明する。

0194

図25は、本発明の実施形態における通常の通信端末装置が実行するConnection接続処理の詳細を説明するフローチャートである。

0195

通信端末装置100は、UATI保持部1515からUATIを取得し(ステップS3201)、取得されたUATIを含むConnection接続要求をBS200に送信する(ステップS3202)。

0196

通信端末装置100は、BS200からConnection接続応答を受信した後、Session情報保持部1514に格納されるSession情報に基づいて、Connectionを接続する(ステップS3203)。

0197

図26は、本発明の実施形態におけるMtoM向け通信端末装置が実行するConnection接続処理の詳細を説明するフローチャートである。

0198

通信端末装置100は、当該通信端末装置100の通信可能な時間帯の確認処理を実行する(ステップS3205)。当該処理によって、通信端末装置100が通信可能な時間帯が特定される。通信可能な時間帯の確認処理については、図27を用いて後述する。

0199

通信端末装置100は、前述の確認処理の結果、当該通信端末装置100が通信可能であるか否かを判定する(ステップS3206)。具体的には、通信端末装置100は、現時刻と通信可能な時間帯とが一致するか否かを判定する。なお、前述した判定処理は一例であって、例えば、通信端末装置100は、現時刻が通信可能な時間帯に含まれるか否かを判定してもよい。

0200

通信端末装置100の通信可能でないと判定された場合、通信端末装置100は、処理を終了する。

0201

通信端末装置100の通信可能であると判定された場合、通信端末装置100は、UATI保持部1515からUATIを取得し(ステップS3207)、取得されたUATIを含むConnection接続要求をBS200に送信する(ステップS3208)。なお、当該Connection接続要求には、MtoM向け通信端末装置であることを示すフラグが含まれる。

0202

通信端末装置100は、BS200からConnection接続要求に対する応答を受信した後、Session情報保持部1514に格納されるSession情報に基づいて、Connectionを接続する(ステップS3209)。なお、Session情報を用いたConnectionの接続方法は、公知の技術であるため説明を省略する。

0203

図27は、本発明の実施形態における通信可能な時間帯の確認処理を説明するフローチャートである。

0204

通信端末装置100は、まず、時刻生成部1512から現在の時刻を取得する(ステップS32051)。なお、時刻生成部1512は、GPSシステムなどを用いて、各通信端末装置100及びBS200との間で同期のとれた正確な時刻を管理している。

0205

通信端末装置100は、固有キー保持部1513から、当該通信端末装置100に割り当てられた固有キーを取得する(ステップS32052)。

0206

通信端末装置100は、取得された固有キーに基づいて、通信可能な時間帯を特定する(ステップS32053)。具体的には、通信端末装置100は、所定時間間隔をn分割した時間帯のうち、先頭から固有キーが示す整数値i番目の時間帯を特定する。

0207

なお、分割する単位となる時間間隔は、予め通信端末装置100に設定されているものとする。また、分割数についても予め通信端末装置100に設定されているものとする。

0208

例えば、分割数を「5」、時間間隔を「60分」とした場合、各通信端末装置100の通信可能な時間帯は、「0分から14分59秒」の時間帯、「15分から29分59秒」の時間帯、「30分から44分59秒」の時間帯、及び「45分から59分59秒」の時間帯の4つの時間帯となる。したがって、固有キーが「2」である通信端末装置100は、「15分から29分59秒」の時間帯が通信可能な時間帯となる。

0209

図28は、本発明の実施形態におけるBSC300がConnectionを接続又は切断する場合に実行する処理の詳細を説明するフローチャートである。BSC300は、各通信端末装置100に対して以下で説明する処理を実行する。なお、BSC300は、同一の処理を並列して実行してもよい。

0210

BSC300は、処理対象の通信端末装置100との間でConnectionが存在されているか否かを判定する(ステップS400)。

0211

処理対象の通信端末装置100との間でConnectionが接続されていないと判定された場合、BSC300は、処理対象の通信端末装置100からConnection接続要求を受信したか否かを判定する(ステップS410)。

0212

処理対象の通信端末装置100からConnection接続要求を受信していないと判定された場合、BSC300は、処理を終了する。

0213

処理対象の通信端末装置100からConnection接続要求を受信したと判定された場合、BSC300は、Connection接続処理を実行する(ステップS420)。Connection接続処理の詳細については、図29を用いて後述する。

0214

ステップS400において、処理対象の通信端末装置100との間でConnectionが接続されていると判定された場合、BSC300は、当該Connectionを切断するか否かを判定する(ステップS430)。

0215

Connectionを切断しないと判定された場合、BSC300は、処理を終了する。

0216

Connectionを切断すると判定された場合、BSC300は、Connection切断処理を実行する(ステップS440)。なお、Connection切断処理は周知の処理と同一であるため説明を省略する。

0217

図29は、本発明の実施形態におけるBSC300が実行するConnection接続処理を説明するフローチャートである。

0218

BSC300は、処理対象の通信端末装置100がMtoM向け通信端末装置であるか否かを判定する(ステップS4201)。具体的には、BSC300は、受信したConnection接続要求に、MtoM向け通信端末装置であることを示すフラグが含まれるか否かを判定する。

0219

処理対象の通信端末装置100がMtoM向け通信端末装置でないと判定された場合、BSC300は、Session情報保持部1514からSession情報を取得する(ステップS4202)。

0220

具体的には、BSC300は、Connection接続要求に含まれるUATIを取得し、取得されたUATIに基づいてSession情報保持部1514からSession情報620を取得する。

0221

BSC300は、取得されたSession情報を展開エリア3416に格納する(ステップS4203)。

0222

BSC300は、展開エリア3416に格納されたSession情報に基づいて、通信端末装置100との間のConnectionを接続する(ステップS4204)。

0223

ステップS4201において、処理対象の通信端末装置100がMtoM向け通信端末装置であると判定された場合、BSC300は、MtoM向け通信端末装置のConnection接続処理を実行する(ステップS4205)。MtoM向け通信端末装置のConnection接続処理の詳細については、図30を用いて後述する。

0224

図30は、本発明の実施形態におけるMtoM向け通信端末装置のConnection接続処理の詳細を説明するフローチャートである。

0225

BSC300は、まず、処理対象の通信端末装置100の固有キーを算出するために固有キー算出処理を実行する(ステップS42051)。固有キー算出処理の詳細は、図31を用いて後述する。算出された固有キーは、固有キー保持部3413に格納される。

0226

ここで、以下のような理由のため、BSC300がSession情報の生成時に固有キーが格納されない。第1の理由は、固有キーは一つのSession情報620の中では一意な値であるが、複数のSession情報620との間では重複する値もある。第2の理由は、Session情報毎に固有キーを管理するための管理情報が必要となり、余計な記憶容量を消費する。以上のような理由からBSC300は、必要な時に固有キーを算出する。

0227

BSC300は、UATI及び固有キーに基づいて、Session情報保持部1514からSession情報620を取得する(ステップS42052)。具体的には、以下のような処理が実行される。

0228

BSC300は、Connection接続要求に含まれるUATIを取得し、取得されたUATIに基づいてSession情報620が格納される記憶領域630を特定する。

0229

BSC300は、特定された記憶領域630に格納されるSession情報620のうち、共通Session情報エリア6201に含まれる設定情報を取得する。さらに、BSC300は、固有キーに基づいて、Session情報のうち、固有Session情報エリア6202に含まれる設定情報を取得する。

0230

以上がステップS42052の処理である。

0231

BSC300は、取得されたSession情報620のうち、共通Session情報エリア6201に含まれる設定情報を取得する(ステップS42053)。BSC300は、取得された共通Session情報エリア6201に含まれる設定情報を展開エリア3416に格納する。

0232

BSC300は、取得されたSession情報のうち、固有Session情報エリアに含まれる設定情報を展開エリア3416に展開する(ステップS42054)。具体的には、BSC300は、図12に示すような圧縮された設定情報から、所定のビット長の設定情報を生成し、展開エリア3416に格納する。

0233

以上の処理によって、展開エリア3416に格納されるSession情報は、通信端末装置100に格納されるSession情報と同一のSession情報となる。

0234

BSC300は、展開エリア3416に格納されるSession情報に基づいて、処理対象の通信端末装置100との間のConnectionを接続する(ステップS42055)。

0235

図31は、本発明の実施形態における固有キー算出処理の詳細を説明するフローチャートである。

0236

BSC300は、まず時刻生成部3412から現在の時刻を取得する(ステップS420511)。この現在時刻の取得に用いる時刻情報は、GPSシステムなどを用いて、各通信端末装置及び通信接続装置との間で同期のとれた正確な時刻を用いることとする。

0237

BSC300は、処理対象の通信端末装置100が通信可能な時間帯を特定する(ステップS420512)。

0238

具体的には、BSC300は、所定時間間隔をn分割して通信可能な時間帯を算出し、現在の時刻がどの通信可能な時間帯に含まれるか特定する。

0239

BSC300は、特定された通信可能な時間帯に対応する順番を表す整数値iを算出し、当該整数値iを固有キーとして算出する(ステップS420513)。ここで、整数値iは、所定時間をn分割した時間帯のうち、最初からi番目の通信可能な時間帯であることを示す数値である。

0240

例えば、分割単位となる時間間隔が60分であり、当該時間間隔が4分割され、現在の時刻が「00:30:00」である場合、整数値iは「3」となる。

0241

BSC300は、固有キー保持部3413に算出された固有キーを格納する。

0242

図32は、本発明の実施形態における通信端末装置100の通信状態を示すシーケンス図である。

0243

図32では、4つのMtoM向けの通信端末装置100が一つのSessionを共有している状態を示している。

0244

各通信端末装置100は、それぞれ、Connection接続処理を実行し、自身が通信可能な時間帯である場合に、BSC300との間にConnectionを接続することによって、通信を開始する。また、通信端末装置100は、自身の通信可能な時間帯を超過すると、Connectionを切断する。

0245

ただし、各通信端末装置100は、Sessionの状態を維持している。また、各通信端末装置100には同一のUATIが割り当てられているため、BSC300は、一つの通信端末装置100との間で通信を行っているものと認識する。

0246

前述したように、一つのSession情報を複数の通信端末装置100が共有するように管理した場合に、各通信端末装置100との間で通信が重複しないように、時分割で通信を制御する。

0247

本発明によれば、BSC300は、複数の通信端末装置100がSession情報を共有できる形式で保持することによって、収容可能なSessionの数を増加させることができる。また、BSC300は、各通信端末装置100の通信時間を時分割して制御することによって、複数の通信端末装置100がSession情報を共有しても、各通信端末装置100の通信の衝突を回避することができる。

0248

100通信端末装置
200BS(Base Station)
300 BSC(Base Station Controller)
400IPネットワーク
500 ISP
510 サーバ

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