JP2002507374A - パケット無線ネットワークにおける信号負荷の減少 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 パケット無線ネットワークのサポートノード(SGSN)は、移動ステーションの位置更新と、移動加入者への及び／又は移動加入者からのデータ送信とをサポートする。サポートノードに対して第１アドレス(IP1)が指定され、これは、パケット無線ネットワークにおいてサポートノードによりサービスされるエリアに対応する。更に、サポートノード(SGSN)に対して第２アドレス(IP2)が指定され、これは、上記第１アドレス(IP1)と同じアドレスシステムに属する。第２アドレス(IP2)はデータ送信に実質的に使用され、そして第１アドレス(IP1)は外部データ送信の信号用として実質的に使用される。サポートノードによりサービスされるエリアは、好ましくはサブエリアに分割され、その各々に対して第２アドレス(IP2)が指定され、そして移動加入者(MS/PC)の位置更新は、移動加入者にサービスするサポートノード(SGSN)が変化するときだけホーム位置レジスタ(HLR)に通知され、サブエリアが変化するときには通知されない。サポートノードは、好ましくはモジュラー状であって、複数のデータ送信ブロック(53)が存在し、その各々は、専用のサブエリアにサービスし、そしてその専用の第２アドレス(IP2,IP2',IP2")を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】 パケット無線ネットワークにおける信号負荷の減少発明の分野 本発明は、ＧＰＲＳ型のパケット無線ネットワークに係り、より詳細には、移 動ステーションがルートエリアを変更するときにネットワークの信号負荷を減少 することに係る。先行技術の説明 一般的パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）は、ＧＳＭにおける新規なサービス である。これは、ＥＴＳＩ（ヨーロピアン・テレコミュニケーション・スランダ ード・インスティテュート）においてＧＳＭ（移動通信用グローバルシステム） フェーズ２＋で標準化されている項目の１つである。ＧＰＲＳ運転環境は、ＧＰ ＲＳバックボーンネットワークで相互接続された１つ以上のサブネットワークサ ービスエリアで構成される。サブネットワークは、ここでＧＰＲＳサポートノー ド（又はエージェント）と称する多数のパケットデータサービスノードを備え、 その各々は、多数のベースステーション即ちセルを経て移動データターミナルの にパケットデータサービスを提供できるようにＧＳＭ移動ネットワークに接続さ れる。中間の移動ネットワークは、サポートノードと移動データターミナルとの 間に回路交換又はパケット交換データ送信を与える。次いで、異なるサブネット ワークが、例えば、公衆交換パケットデータネットワーク（ＰＳＰＤＮ）のよう な外部データネットワークに接続される。従って、ＧＰＲＳサービスは、ＧＳＭ ネットワークがアクセスネットワークとして機能して、移動データターミナルと 外部データネットワークとの間にパケットデータ送信を行うように使用できる。 ＧＰＲＳサービスネットワークの１つの特徴は、ＧＳＭネットワークとほとんど 独立して動作することである。ＧＰＲＳサービスに設定される要件の１つは、イ ンターネット及びＸ．２５ネットワークのような異なる形式の外部ＰＳＰＤＮネ ットワークと共に動作しなければならないことである。換言すれば、ＧＰＲＳサ ービス及びＧＳＭネットワークは、ＧＳＭネットワークを経て接続されることが 望まれるデータネットワークの形式に関わりなく、全てのユーザにサービスでき ねばならない。これは、ＧＳＭネットワーク及びＧＰＲＳサービスが異なるネッ トワークアドレス方法及びデータパケットフォーマットをサポートしそして処理 しなければならないことを意味する。又、データパケット処理は、パケット無線 ネットワークにおけるパケットのルート指定を含む。加えて、ユーザが、ホーム ＧＰＲＳネットワークから訪問先ＧＰＲＳネットワークへローミングすることが できねばならない。 図１Ａは、ＧＰＲＳネットワークの典型的な構成を示す。ＧＰＲＳネットワー クのアーキテクチャーは、ＧＳＭネットワークほど完成されていない。それ故、 ＧＰＲＳという表現は、全て、説明的であって、限定的でないと理解されたい。 移動データターミナルを形成する典型的な移動ステーションは、移動ネットワー クの移動ステーションＭＳと、ＭＳのデータインターフェイスに接続されたポー タブルコンピュータＰＣとで構成される。移動ステーションは、例えば、フィン ランドのノキア・モービル・ホーン社で製造されているノキア２１１０である。 ノキア・モービル・ホーン社で製造されているＰＣＭＣＩＡ型のノキアセルラー データカードにより、ＰＣＭＣＩＡカードスロットを有するポータブルパーソナ ルコンピュータＰＣに移動ステーションを接続することができる。従って、ＰＣ ＭＣＩＡカードは、ＰＣに使用されたテレコミュニケーションアプリケーション のプロトコル、例えばＣＣＩＴＴ Ｘ．２５又はインターネットプロトコルＩＰ をサポートするアクセスポイントをＰＣに与える。或いは又、移動ステーション は、ＰＣアプリケーションに使用されるプロトコルをサポートするアクセスポイ ントを直接与えることもできる。更に、移動ステーション３及びＰＣ４は、単一 のユニットを形成するように一体化することができ、その中で、使用するプロト コルをサポートするアクセスポイントをアプリケーションに与えることができる 。一体的なコンピュータを伴う移動ステーションの一例は、フィンランドのノキ ア・モービル・ホーン社で製造されているノキア・コミュニケータ９０００であ る。 ネットワーク要素ＢＳＣ及びＭＳＣは、典型的なＧＳＭネットワークから既に 知られている。図１Ａの構成体は、個別のサービスＧＰＲＳサポートノード（Ｓ ＧＳＮ）を備えている。このサポートノードは、ネットワーク側のパケット無線 サービスのあるオペレーションを制御する。これらオペレーションは、移動ステ ーションＭＳによってシステムをログオン及びオフしたり、移動ステーションＭ Ｓによりルートエリアを更新したり、データパケットを正しい行先にルート指定 したりすることを含む。ここでは、「データ」という用語は、広い意味で、デジタ ルテレコミュニケーションシステムにおいてターミナルへ／ターミナルから送信 されるいかなる情報も意味するものと理解されたい。情報は、デジタル形態にエ ンコードされたスピーチ、コンピュータ間のデータ通信、テレファックスデータ 、プログラムコードの短いセグメント等を含む。データ送信以外の情報、例えば 、加入者データ及びそれに関連する問合せ、ルートエリア更新等は、信号と称す る。ＳＧＳＮノードは、ベースステーションＢＴＳ、ベースステーションコント ローラＢＳＣ又は移動交換センターＭＳＣに配置することができるし、或いはこ れら全ての要素から分離することもできる。ＳＧＳＮノードとベースステーショ ンコントローラＢＳＣとの間のインターフェイスをＧＢインターフェイスと称す る。１つのベースステーションコントローラＢＳＣにより管理されるエリアをベ ースステーションサブシステムＢＳＳと称する。 中間の移動ネットワークは、サポートノードと移動データターミナル装置との 間にパケット交換データ送信を与える。次いで、特定のＧＰＲＳゲートウェイサ ポートノードＧＧＳＮを経て、外部データネットワーク、例えば、ＰＳＰＤＮへ 異なるサブネットワークが接続される。従って、移動データターミナルと外部デ ータネットワークとの間のパケットデータ送信は、ＧＳＭネットワークがアクセ スネットワークとして機能する状態で、ＧＰＲＳサービスにより達成される。或 いは又、ゲートウェイノードＧＧＳＮにルータを置き換えることができる。以下 、「ゲートウェイノードＧＧＳＮ」という用語は、ゲートウェイがルータに置き 換えられた構造体を指すものとして理解されたい。 図１Ａにおいて、ＧＳＭネットワークに接続されたＧＰＲＳネットワークは、 多数のサービスＧＰＲＳサポートノードＳＧＳＮと、１つのゲートウェイＧＰＲ ＳサポートノードＧＧＳＮとを備えている。異なるサポートノードＳＧＳＮ及び ＧＧＳＮがイントラオペレータバックボーンネットワークを経て相互接続される 。ＧＰＲＳネットワークは、多数のサポートノードＳＧＳＮと、ゲートウェイノ ードＧＧＳＮとを含むことを理解されたい。 各サポートノードＳＧＳＮは、セルラーパケット無線ネットワークにおいて１ つ以上のノードのエリアでパケットデータサービスを管理する。これを達成する ために、各サポートノードＳＧＳＮは、ＧＳＭシステムのあるローカル部分、通 常、移動サービス交換センターに接続されるが、ある状況においては、それをベ ースステーションサブシステムＢＳＳ、即ちベースステーションコントローラＢ ＳＣ又はベースステーションＢＴＳに直結するのが好ましい。あるセルの移動ス テーションＭＳは、無線インターフェイスを経てベースステーションＢＴＳと通 信し、そして更に、移動ネットワークを経て、セルが属するサービスエリアのサ ポートノードＳＧＳＮと通信する。原理的に、サポートノードＳＧＳＮと移動ス テーションＭＳとの間の移動ネットワークは、これら２つの間にのみパケットを 送信する。このため、移動ネットワークは、移動ステーションＭＳとサービスサ ポートノードＳＧＳＮとの間に回路交換接続又はパケット交換データパケット送 信を与えることができる。移動ステーションＭＳとエージェントとの間の回路交 換接続の例が、ＦＩ９３４１１５号に開示されている。移動ステーションＭＳと エージェントとの間のパケット交換データ送信の例は、ＦＩ９４０３１４号に開 示されている。しかしながら、移動ネットワークは、移動ステーションＭＳとサ ポートノードＳＧＳＮとの間に物理的な接続しか与えず、その厳密なオペレーシ ョン及び構造は、本発明に関与しないことに注意されたい。 オペレータのＳＧＳＮとＧＧＳＮとを相互接続するイントラオペレータバック ボーンネットワーク１１は、例えば、ローカルエリアネットワークにより実施す ることができる。又、オペレータのＧＰＲＳネットワークは、例えば、単一のコ ンピュータに全ての特徴を組み込むことにより、イントラオペレータバックボー ンネットワークなしに実施することもできるが、これは、本発明によるコール設 定の原理に何ら変更を生じるものでないことに注意されたい。 ＧＰＲＳゲートウェイノードＧＧＳＮは、オペレータのＧＰＲＳネットワーク を他のオペレータのＧＰＲＳネットワーク及びデータネットワーク、例えば、イ ンターオペレータバックボーンネットワーク１２又はＩＰネットワークに接続す る。ゲートウェイノードＧＧＳＮと他のネットワークとの間にはインターワーキ ングファンクションＩＷＦを配置することができるが、通常は、ＧＧＳＮが同時 にＩＷＦである。インターオペレータバックボーンネットワーク１２は、これを 経て異なるオペレータのゲートウェイノードＧＧＳＮが互いに通信できるという ものである。異なるＧＰＲＳネットワーク間をローミングするＧＰＲＳをサポー トするためには通信が必要とされる。 又、ゲートウェイノードＧＧＳＮは、ＧＰＲＳ移動ステーションの位置情報を 記憶するのにも使用される。又、ＧＧＳＮは、移動着信（ＭＴ）データパケット もルート指定する。又、ＧＧＳＮは、ＩＰネットワーク又はＸ．２５ネットワー ク（或いは同時に２つ以上のネットワーク）における移動ステーションのネット ワークアドレスをＧＰＲＳネットワークにおける移動ステーション識別子に関連 させるデータベースも含む。移動ステーションが１つのサポートノードＳＧＳＮ のエリア内をあるセルから別のセルへとローミングするときには、サポートノー ドＳＧＳＮにおいてのみルートエリアの更新が必要とされ、ゲートウェイノード ＧＧＳＮにルートエリアの変更を通知する必要はない。移動ステーションが同じ 又は異なるオペレータのエリア内を１つのサポートノードＳＧＳＮのセルから別 のＳＧＳＮのセルへとローミングするときには、（ホーム）ゲートウェイノード ＧＧＳＮでも更新を行って、新たな訪問先サポートノードの識別子及び移動ステ ーションの識別子を記憶する。 又、ＧＰＲＳセッションの始めに加入者を認証するためにホーム位置レジスタ ＨＬＲも使用される。これは、加入者のＰＤＰ（パケットデータプロトコル）ア ドレス（アドレス）と加入者のＩＭＳＩ（国際移動加入者認識）との間の定義を 含む。ＧＳＭネットワークでは、加入者がＩＭＳＩに基づいて識別される。図１ Ａでは、ＨＬＲがＳＳ７（信号システム７）を経て、例えば、移動交換センター ＭＳＣ及びイントラオペレータバックボーンネットワークに接続される。ＳＳ７ 信号システムとイントラオペレータバックボーンネットワークとの間には、直接 接続があってもよいし、ＳＳ７ゲートウェイノードがあってもよい。原理的に、 ＨＬＲは、パケット交換メッセージをＧＰＲＳノードと交換することができる。 しかしながら、ＨＬＲの通信方法及びＧＰＲＳネットワークへのその接続は、本 発明にとって重要ではない。 パケットデータが移動ステーションに送られるときには、移動ステーションの 位置が分かっているサポートノードＳＧＳＮへのゲートウェイノードＧＧＳＮを 経て正しいＧＳＭネットワークへデータがルート指定される。移動ステーション がスタンバイモードにある場合には、その位置がルートエリア（ＲＡ）の精度で 分かる。対応的に、移動ステーションがレディモードにある場合には、その位置 がセルの精度で分かる。 図１Ｂは、ルートエリア維持に関連した信号を示す。明瞭化のために、図１Ｂ は、非常に簡単化され、最も重要なメッセージしか示していない。例えば、当業 者に良く知られたリソースの指定及び解除は、示されていない。 ステップ１−１において、移動ステーションＭＳは、ネットワークに登録を行 い、そしてネットワークにルートエリア更新メッセージを送信し、これはノード ＳＧＳＮ₁へ中継される。ステップ１−２において、ＳＧＳＮ₁は、メッセージを ホーム位置レジスタＨＬＲへ中継する。ステップ１−３及び１−４において、対 応する確認がノードＳＧＳＮ₁及び移動ステーションＭＳへ送られる。図１Ｂ中 の水平の破線において、移動ステーションＭＳは、ノードＳＧＳＮ₁のエリアか らノードＳＧＳＮ₂のエリアへ移動する。ステップ１−５ないし１−８は、ステ ップ１−１ないし１−４に対応するが、このときは、ルートエリア更新メッセー ジがノードＳＧＳＮ₂を通過する。更に、ステップ１−９において、ホーム位置 レジスタＨＬＲは、ルートエリア打消しをノードＳＧＳＮ₁へ送信し、該ノード は、移動ステーションＭＳに関するデータをそのレジスタから削除する。図１Ｂ では、移動ステーションＭＳがそのホームネットワークのエリア内をローミング すると仮定している。移動ステーションＭＳが訪問先ネットワーク（例えば、ネ ットワーク１）内をローミングするときには、ルートエリア更新が更にゲートウ ェイノードＧＧＳＮを経てホームネットワーク（同様にネットワーク２）にルー ト指定されねばならない。 上述した公知構成体の問題は、一方ではサポートノードＳＧＳＮとゲートウェ イノードＧＧＳＮとの間にそして他方ではサポートノードＳＧＳＮとホーム位置 レジスタＨＬＲとの間に相当の信号負荷が発生することである。より詳細には、 サポートノードＳＧＳＮが小さなサービスエリアを有するときには、相当の信号 負荷が発生する。この場合に、ローミングする移動ステーションは、ネットワー クに著しい信号を生じさせる(ルートエリア更新)。移動ステーションＭＳが古い サポートノード(例えば、ＳＧＳＮ₁)のエリアから新たなサポートノード(例えば 、ＳＧＳＮ₂)のエリアへ移動するときには、ルートエリア更新メッセージをネッ トワークへ送信する。これは、ゲートウェイノードＧＧＳＮと両サポートノード ＳＧＳＮとの間に信号を発生する。この問題は、移動ステーションがそのホーム ネットワーク以外のネットワークのエリア内をローミングするときに最悪となる 。というのは、ルートエリアの変更に関する情報を移動ステーションのホームネ ットワークへずっと中継されねばならないからである。 更に、公知のＧＰＲＳ推奨勧告は、移動ステーションＭＳの位置に関する情報 が常にネットワークのホーム位置レジスタＨＬＲに維持されることを示唆する。 ネットワークにおける全ての移動ステーションの位置を１つのネットワーク要素 （ホーム位置レジスタ）で連続的に更新することは、そのネットワーク要素に不 当な負荷を生じることが明らかである。発明の要旨 従って、本発明の目的は、過酷な信号負荷及びホーム位置レジスタＨＬＲの負 荷に関連した上記問題を解消するための方法及び方法を実施する装置を提供する ことである。本発明の目的は、独立請求項に記載された方法及び構成体によって 達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に記載する。 本発明は、先ず、広範なエリア内で多数のメッセージを取り扱うことのできる ＳＧＳＮノードを従来の技術で実施することが困難であるという認識に基づく。 換言すれば、従来の技術は、ＳＧＳＮノードに対して良好な拡張性を与えない。 又、本発明は、サポートノードＳＧＳＮの機能を次のように補足することをベ ースとする。本発明の好ましい実施形態によるサポートノードは、所与のルート エリアを取り扱うための、データ送信に意図された複数のＩＰアドレスを有する 。本発明のサポートノードは、１つのＳＳ７アドレス及び１つの制御ＩＰアドレ ス（以下、ＩＰ１ともいう）しか必要としない(従来のサポートノードと同様に) 。本発明のサポートノードの内部制御機能は、移動ステーションの移動を管理し 、そしてどのデータ送信ＩＰアドレスが各特定の時間に各移動ステーションにサ ービスするかの情報を維持する。同じサポートノードのエリア内のＩＰアドレス の 変化に関する情報は、ゲートウェイノードＧＧＳＮには中継されるが、ホーム位 置レジスタＨＬＲには中継されない。移動ステーションの動きに関する情報は、 移動ステーションにサービスするサポートノードが変化する場合だけホーム位置 レジスタに中継される。 本発明の１つの使用目的は、データ送信ＩＰアドレスが所与の数のアクティブ な接続を取り扱うが所与のエリアに結合されないというものである。この場合に 、サポートノードの内部ルートエリアを更新する際にゲートウェイノードに対す る位置の更新も必要とされない。サポートノードの構造及び異なる部分間のタス クの分布は、この解釈においてその他の点で同じである。 本発明の効果は、必要な信号及びホーム位置レジスタＨＬＲの負荷が著しく減 少されることである。別の効果は、サポートノードを非常に良好に拡張すること ができ、即ちデータ送信にサービスするブロック又はモジュールを増加すること によりその容量を柔軟に増加できることである。データ送信専用のＩＰアドレス （以下、ＩＰ２、ＩＰ２'、ＩＰ２”等）が各データ送信モジュールに与えられ る。又、良好な拡張性は、トラフィックの増加に伴いネットワークアーキテクチ ャーを変更する必要がなく(例えば、サポートノードを増加するために)、しかも 既存のサポートノードの容量を柔軟に増加できるので、ネットワークプランニン グが融通性の高いものになるという効果ももたらす。 良好な拡張性といった本発明のある効果は、サポートノードのモジュラー実施 により簡単に達成される。換言すれば、データ送信にサービスする部分は、個別 のモジュールを構成し、そしてサポートノードは、既に設置の際に、多数のモジ ュール設置のための機械的、電気的及びソフトウェアファシリティを構成する。 他のネットワーク要素に必要とされる変更は、最小限であるか、又は全く変更が 必要とされない。図面の簡単な説明 以下、添付図面を参照して好ましい実施形態を詳細に説明する。 図１Ａは、パケットネットワークの公知のアーキテクチャーを示す図である。 図１Ｂは、一般的レベルでの公知のルートエリア更新を示す図である。 図２は、移動ステーションにサービスするサポートノードが切り換わるときに 本発明の実施形態によるルートエリア維持に関連した信号を示す図である。 図３は、移動ステーションのルートエリア及び移動ステーションにサービスす るデータ送信モジュールが同じサポートノード内で切り換わるときのサポートノ ードにおける内部信号を示す図である。 図４は、ゲートウェイノードを経て開始されるＰＤＰコンテクストアクチベー ション手順であって、移動ステーションへアドレスされたデータパケットを受信 したときにゲートウェイノードにより開始される手順を示す図である。 図５は、本発明のサポートノードの好ましい実施形態を示すブロック図である 。好ましい実施形態の詳細な説明 図２は、本発明による２つのサポートノードＳＧＳＮ間のルートエリア更新を 示す。図２において、ＧＴＰは、データ送信サービスを指し、そしてＭＡＰは、 信号サービスを指す。サポートノードの他の内部ブロックについては、図５を参 照して詳細に説明する。ステップ２−０において、移動ステーションＭＳは、ル ートエリア更新要求を新たなサポートノードＳＧＳＮへ送信する。ＳＧＳＮは、 その特定の及び他のＳＧＳＮノードのＩＰアドレスとルートエリアとの間の関係 を表わすルートエリア対のリストを有している。ＳＧＳＮは、それ自身のデータ 送信モジュールのルートエリアがＩＰアドレス特有に分かる。ＳＧＳＮは、他の ＳＧＳＮノードのＩＰアドレス及びルートエリアの対を２つの方法で調べること ができる。即ち、ＳＧＳＮは、それらの制御ＩＰアドレスに関連するか又はデー タ送信モジュールのＩＰアドレスに直結された他のＳＧＳＮノードのルートエリ アを調べる。図２は、後者のモードを使用する信号を示す。このモードの効果は 、データが正しいアドレスに直接ルート指定されることである。トンネルの形成 、適応及び除去に関連したメッセージは、データ送信ＩＰアドレスを介して送信 されねばならない。新たなサポートノードは、移動ステーションにより送信され た古いルートエリア認識に基づいて古いサポートノードのＩＰアドレスを推測す る(メッセージ２−０)。 ステップ２−１において、新たなＳＧＳＮは、古いＳＧＳＮノードに、ＰＤＰ コンテクストデータの送信を要求するメッセージＳＧＳＮ「コンテクスト要求」 を送信する。これは、ステップ２−２において行なわれる。ステップ２−３では 、 新たなＳＧＳＮが、上記移動ステーションに関連したアクティブな接続と同数の 「更新ＰＤＰコンテクスト要求」メッセージをゲートウェイノードＧＧＳＮへ送 信する。この数は、ｎで表わされる。パラメータとして、メッセージは、少なく ともＴＩＤ(トンネル認識)、ＱｏＳ（サービスの質）及びＩＰ２を含む。後者は 、特定の移動ステーションがデータ送信に使用するＩＰアドレスである。ステッ プ２−４において、ＧＧＳＮは、ｎ個の確認を送信することにより応答する。ス テップ２−５及び２−６において、古いＳＧＳＮ（そのメモリが、移動ステーシ ョンＭＳにアドレスされたデータを含む）は、移動ステーションにアドレスされ たデータを新たなＳＧＳＮノードへ送信する。（ステップ２−５及び２−６は、 ステップ２−３及び２−４と同時に行なわれてもよいし、インターリーブして行 なわれてもよい。）ステップ２−７において、新たなＳＧＳＮは、ホーム位置レ ジスタＨＬＲへルートエリア更新メッセージ「更新ＧＰＲＳ位置」を送信し、そ のパラメータは、移動ステーションのＩＭＳＩ、ＳＳ７システムにおけるＳＧＳ Ｎノードのアドレス、及びＳＧＳＮノードのＩＰ１アドレス、即ちそれを経て上 記移動ステーションへ信号が送信されるところのＩＰアドレスとを含む。ステッ プ２−８において、ＨＬＲは、古いＳＧＳＮノードからの移動ステーションに関 する加入者データを打ち消す。ステップ２−９は、対応する確認である。ステッ プ２−１０において、ＨＬＲは、移動ステーションに関する加入者データをメッ セージ「挿入加入者データ」において送信する。ステップ２−１１ないし２−１ ５は、既に送信されたメッセージの受け入れ及び確認の通知である。 図３は、移動ステーションにサービスするＩＰ２アドレスが変化するときの本 発明のＳＧＳＮノードのエリア内におけるルートエリア更新を示す。ステップ３ −１において、新たなデータ送信モジュールのＩＰアドレスがＧＧＳＮノードに おいて各アクティブなＰＤＰコンテクストに対して更新される。ステップ３−３ において、新たなデータ送信モジュールは、古いデータ送信モジュールからパケ ットを受け取る準備ができたことを通知する。データ送信は、ステップ３−４に おいて行なわれる。最後に、ステップ３−７及び３−８において、加入者データ 送信リンクが新たなデータ送信モジュールへと確立され、そして古いモジュール から解除される。図２と図３との本質的な相違は、図３のケースでは、同じＳＧ ＳＮノードのエリア内でルートエリアが変化するときにルートエリア更新がホー ム位置レジスタＨＬＲへ中継されないことである。 図４は、ゲートウェイノードＧＧＳＮを経て開始されるＰＤＰコンテクストア クチベーション手順を示す。この場合に、ゲートウェイノードのメモリは、移動 ステーションへアドレスされたデータを含むが、移動ステーションに関連したア クティブなＰＤＰコンテクストをもたない。ステップ４−１において、ＧＧＳＮ は、ホーム位置レジスタにルートデータを問合せ、ホーム位置レジスタは、ステ ップ４−２においてそれを返送する。ステップ４−３において、ＧＧＳＮは、デ ータが移動ステーションに到来することをサポートノードＳＧＳＮに通知し、そ してＰＤＰコンテクストをアクチベートするようにサポートノードに求める。ス テップ４−５において、ＳＧＳＮは、ＰＤＰコンテクストアクチベーション要求 を送信するように移動ステーションに求め、これはステップ４−６に行なわれる 。ステップ４−７において、サポートノードＳＧＳＮは、上記移動ステーション に対するＰＤＰコンテクストをそのメモリに形成するようにゲートウェイノード ＧＧＳＮに求め、ＧＧＳＮは、ステップ４−８において確認する。ステップ４− ９において、ＳＧＳＮは、コンテクストアクチベーションの受け入れを移動ステ ーションに通知する。 図５は、本発明の好ましい実施形態によるＳＧＳＮノードのブロック図である 。ＳＧＳＮノードは、３つの主たるブロック、即ちＳＳ７信号サービス（ＳＳ７ ゲートウェイに対する）５１と、ＳＧＳＮ登録サービス５２と、データ送信／搬 送レイヤサービス５３とを備えている。ブロック５１及び５２は、信号図におけ るブロックＧＴＰ／ＩＰ１に対応し、ブロック５３は、ブロックＧＴＰ／ＩＰ２ に対応する。ブロック５１と５２との間の分割は、本発明にとって重要ではなく 、同じブロック即ちモジュールにあってもよい。これに対して、２つ以上のデー タ送信／信号ブロック５３が存在することが重要である。換言すれば、サポート ノードは、専用のＩＰアドレスを各々有する複数のブロック即ちモジュール５３ をサポートするための少なくとも機械的、電気的及びソフトウェアインターフェ イスを含む。これは、トラフィックが増加するにつれて、サポートノードのデー タ送信容量を容易に増加できることを意味する。 ブロック５１を経て、ＳＧＳＮノードは、ホーム位置レジスタＨＬＲ及び移動 交換センターＭＳＣ／ＶＬＲへの１つの共通のＳＳ７インターフェイスを有する 。ブロック５１は、図５に示すプロトコルを実行する役割を果たす。これらのプ ロトコルは、ＩＴＵ−Ｔ推奨勧告から当業者に知られている。 ブロック５２は、加入者登録サービス５４及びビジターデータベース５５を含 む。後者は、加入者データ、アクティブなＰＤＰコンテクストデータ、及び移動 ステーションにサービスするＩＰ２アドレス（ブロック５３の認識）を記憶する のに使用される。 ブロック５３は、ＳＧＳＮノードのデータ送信／搬送レイヤサービスを実施す る。図５の例では、ブロック５３は、次のタスク又はプロトコルを実行する。 ＧＭＭ＝ＧＰＲＳ移動管理 ＳＭ＝セッションマネージャー ＧＳＭＳ＝ＧＰＲＳ短いメッセージのサービス ＬＬＣ＝論理リンクコントロール、ＯＳＩモデルリンクレイヤ ＢＳＳＧＰ＝ＢＳＳ ＧＰＲＳプロトコル ＧＴＰ＝ＧＰＲＳトンネルプロトコル ＳＮＤＣＰ＝サブネットワーク従属コンバージェンスプロトコル ＵＤＰ／ＩＰ＝ユーザデータグラムプロトコル／インターネットプロトコル Ｌ１＝レイヤ１、ＯＳＩモデルの第１レイヤから例えばローカルエリアネット ワークへのインターフェイス ＮＳ／ＦＲ＝他のネットワーク要素へデータパケットを中継するためのネット ワークサービス／フレームリレー 最初の３つのプロトコルは、移動ステーションとサポートノードＳＧＳＮとの 間のＲＩＬ−３レイヤ（無線インターフェイスレイヤ３）プロトコルを一緒に形 成する。全てのこれらタスク及びプロトコルは、従来のＧＰＲＳネットワーク及 びＳＧＳＮノードからそれ自体知られている。新規性は、データ送信に意図され たブロック又はモジュール５３をトラフィックの増加に伴い複製して、各データ 送信ブロックがデータ送信に対して専用のＩＰアドレス（ＩＰ２、ＩＰ２’等） を有するようなＳＧＳＮノードを形成することである。 図５は、本発明のサポートノードＳＧＳＮの内部構造を示す。ネットワークア ーキテクチャーに対する本発明の作用は、本発明のサポートノードが従来のサポ ートノードより著しく大きな地理的エリアをサービスできるという点であること が明らかである。例えば、図１Ａにおいて、本発明による１つのＳＧＳＮは、ノ ードＳＧＳＮ₁及びＳＧＳＮ₂のタスクを実行することができ、両方の従来型サポ ートノードに、本発明によるサポートノードのデータ送信モジュール５３を置き 換えることができる。規格には、１つのサポートノードに関連し得るベースステ ーションシステムの数が規定されていない。これは、主としてサポートノードの 容量に依存し、そしてこの容量は本発明によって著しく改善することができる。 図１Ａにおいて、ＳＧＳＮ₃は、３つのベースステーションコントローラＢＳＣ にサービスする。 本発明は、ＧＳＭ／ＧＰＲＳネットワークについて一例として説明したが、こ れに限定されるものではない。本発明のサポートノードは、ＧＰＲＳネットワー クのＳＧＳＮノードであるが、第３世代の移動システムのＰＤＡＮノード（パケ ットデータアクセスノード）として知られているものも等しく有効である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ 【要約の続き】 のサブエリアにサービスし、そしてその専用の第２アド レス(IP2,IP2',IP2")を使用する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．サポートノード(SGSN)、ホーム位置レジスタ(HLR)及び移動交換センター(MS C/VLR)のような各ネットワーク要素の少なくとも１つを含むパケット無線ネッ トワークにおいて移動加入者(MS/PC)の位置を維持する方法であって、移動加 入者に関する永久的な加入者データがホーム位置レジスタに記憶されると共に 、各アクティブな接続に関するデータが各特定の時間に移動加入者にサービス するサポートノードに記憶され、各サポートノードに対して、そのサポートノ ードによりサービスされる全エリアに対応する第１アドレス(IP1)が、移動加 入者の位置更新に関連した信号に対して定義され、そして移動加入者にサービ スするサポートノードが切り換わるときに移動加入者位置更新に関する情報が サポートノードからホーム位置レジスタへ転送される方法において、 サポートノードに対し、上記第１アドレス(IP1)と同じアドレスシステムに おけるアドレスである少なくとも１つの第２アドレス(IP2)を定義し、そして その第２アドレス(IP2)を、移動加入者への又は移動加入者からのデータ送 信に実質的に使用し、そして上記第１アドレス(IP1)を、外部データ送信の信 号用として実質的に使用することを特徴とする方法。 ２．サポートノード(SGSN)によりサービスされるエリアをサブエリアに分割し、 その各々に対して個別の第２アドレス(IP2,IP2',IP2")を定義し、そして 移動加入者にサービスするサポートノード(SGSN)が切り換わるときだけ移動 加入者(MS/PC)の位置更新をホーム位置レジスタ(HLR)に通知するが、移動加入 者のサブエリアが変化しないときは通知しない請求項１に記載の方法。 ３．移動加入者のサブエリア及びそれと共に第２アドレス(IP2,IP2',IP2")が変 化するときには、移動加入者(MS/PC)の位置更新をゲートウェイノード(GGSN) に通知する請求項２に記載の方法。 ４．上記第２アドレス(IP2)は、上記サポートノードによりサービスされる全エ リアにも対応する請求項１に記載の方法。 ５．ホーム位置レジスタ(HLR)と、少なくとも１つの移動交換センター及びビジ ター位置レジスタ(MSC/VLR)とを備えたテレコミュニケーションシステムにお いて移動加入者(MS/PC)にサービスするパケット無線ネットワークのサポー トノード(SGSN)であって、このサポートノードは、移動ステーションの位置更 新と、移動加入者への及び／又は移動加入者からのデータ送信とをサポートし 、そしてこのサポートノードは、パケット無線ネットワークにおいてそのサポ ートノードがサービスするエリアに対応する少なくとも１つの第１アドレス(I P1)が与えられるようなサポートノードにおいて、 上記第１アドレス(IP1)と同じアドレスシステム内のアドレスである少なく とも１つの第２アドレス(IP2)をサポートノード(SGSN)に指定し、そして 上記第２アドレス(IP2)はデータ送信に実質的に使用され、そして上記第１ アドレス(IP1)は外部データ送信の信号用として実質的に使用されることを特 徴とするサポートノード。 ６．上記サポートノード(SGSN)によりサービスされるエリアがサブエリアに分割 され、その各々について個別の第２アドレス(IP2,IP2',IP2")が定義され、 移動加入者(MS/PC)の位置更新は、移動加入者にサービスするサポートノー ド(SGSN)が変化するときだけホーム位置レジスタ(HLR)に通知され、移動加入 者のサブエリアが変化するときには通知されない、 という構成体をサポートする請求項５に記載のサポートノード。 ７．上記移動ステーションのサブエリア及びそれと共に第２アドレス(IP2,IP2', IP2")が変化するときに、上記移動加入者(MS/PC)の位置更新をゲートウェイノ ード(GGSN)に通知する請求項６に記載のサポートノード。 ８．好ましくはＳＳ７信号システムを経てネットワークのホーム位置レジスタ及 び／又は移動交換センター(MSC/LR)に接続するための信号ブロック(51)と、 移動加入者へ及び移動加入者からデータパケットを中継するためのデータ送 信ブロック(53)と、 加入者及びコンテクストデータを記憶すると共に、移動加入者の位置を、上 記信号ブロック(51)及びデータ送信ブロック(53)と一緒に維持するためのレジ スタブロック(52)とを備え、 上記信号ブロック(51)に対して第１アドレス(IP1)が定義され、そして上記 データ送信ブロック(53)に対して第２アドレス(IP2)が定義される請求項５な いし７のいずれかに記載のサポートノード。 ９．設置された複数のデータ送信ブロック(53,53',53")をサポートし、各ブロッ クは、パケット無線ネットワークにおける所定のエリアにサービスし、そして 各ブロックは、個別に定義された第２アドレス(IP2,IP2',IP2")を有し、 移動加入者(MS/PC)の位置を監視し、そしてサポートノードで構成されたデ ータ送信ブロック(53,53',53")の最も適したものを、移動加入者にサービスす るように指定し、そして 移動加入者にサービスするサポートノード(SGSN)が変化するときだけ移動加 入者(MS/PC)の位置更新をホーム位置レジスタ(HLR)に通知するが、同じサポー トノード内でデータ送信ブロック(53,53',53")が変化するときには通知しない 、 というように構成された請求項８に記載のサポートノード。