【発明の詳細な説明】 【０００１】 発明の分野本発明は基地局システムを備えるセルラー無線システムに関し、基地局システムはネットワーク要素として基地局コントローラおよび少なくとも１つの基地局を備え、セルラー無線システムにおいて、基地局コントローラは少なくとも１つの基地局を制御するようにされる。 【０００２】 本発明は更に、基地局システムを備えるセルラー無線システムに基地局を接続する方法に関し、基地局システムはネットワーク要素として基地局コントローラおよび少なくとも１つの基地局を備え、本方法において、基地局コントローラは少なくとも１つの基地局を制御する。 【０００３】 発明の背景データ伝送システムへの要求は増大している。 これは、特に、例えば様々なデータサービスのようなますます複雑なサービスを提供することを期待される、セルラー無線システムのような無線デジタルデータ伝送システムにかかわる問題である。 【０００４】 一般的なセルラー無線システムは固定の基地局ネットワークを備え、そのネットワークでは、加入者端末がシステムの１もしくは１よりも多数の基地局と通信する。 更に、セルラー無線システムは、基地局を制御する基地局コントローラおよびモバイルサービス交換センタを備える。 セルラー無線システムに関して、ケーブリングまたは固定的に設けられた無線リンクのような固定接続による電気通信接続を用いて１つの基地局コントローラによってセルラー無線システムの複数の基地局を制御できるように、複数の基地局を接続することが知られている。 【０００５】 一般に、ネットワーク要素間の伝送接続は２Ｍビット／ｓの接続、すなわちＰ
ＣＭ（パルス符号変調−Pulse Coded Modulation）リンクを用いて実施されることが既に知られている。 最悪の場合には、伝送のためにオペレータによって使用される２Ｍビット／ｓＰＣＭリンクは殆ど占有されてしまうので、前記の容量の増大によって新しいＰＣＭリンクを導入することが必要とされる。 これは費用がかかり、困難でもある。 【０００６】 従来技術の解決策により、ネットワークの基地局間の電気通信接続の数、すなわちネットワークコンフィギュレーションは、メンテナンス要員が変更されるべき全ての基地局を訪れるといったような方法で手動で変更可能である。 これは労力を要し、従来技術のシステムでは、ネットワークの構造を柔軟に変更することは不可能である。 従って、例えば、最も高いトラフィックを有する基地局に応じて個々の基地局の伝送容量を毎日変更することは不可能である。 都市および郊外エリアのモバイル電話オペレータがこのような特性を有することが強く望まれる。 【０００７】 従来技術のシステムの別の不利な点は、ネットワーク伝送接続の手動のコンフィギュレーションにより、従来技術のネットワークは管理するのが困難であるということである。 何故ならば、ネットワークを１地点から管理することができず、ネットワークコンフィギュレーションを変更する場合には、基地局を別個に訪れなければならないからである。 【０００８】 発明の概要本発明の目的は、上記の問題を解決するようなセルラー無線システムを提供することである。 これは、導入部に記載される型のセルラー無線システムによって達成され、セルラー無線システムにおいてネットワーク要素がパケットプロトコルを用いる情報ネットワークによって接続されることを特徴とする。 【０００９】 また、本発明の別の目的は、上記の問題を解決するような、基地局をセルラー無線システムにインストールする方法を提供することである。 これもまた、導入部に記載される型の方法によって達成され、その方法は、ネットワーク要素がパケットプロトコルを用いる情報ネットワークによって相互接続され、各々のネットワーク要素は固有のネットワーク要素アドレスを提供され、パケットプロトコルを用いる前記情報ネットワークのネットワークコンフィギュレーション情報は、情報ネットワークに接続されるコンフィギュレーションサーバーにおいて保守され、ネットワークに接続される新しい基地局は最初にコンフィギュレーションサーバーと連絡をとり、コンフィギュレーションサーバーはネットワークコンフィギュレーション情報を基地局に伝送する。 【００１０】 本発明の好ましい実施例は、従属請求項に開示されている。 【００１１】 パケット交換は、ユーザー間の接続が、実データに加えてアドレスデータおよび制御データを含むパケットとしてデータを伝送することによって確立されるような方法である。 いくつかの接続が、同一の伝送接続を同時に使用することができる。 最近では、特にデータを伝送するためにパケット交換無線システムを使用する研究が行われている。 始終、パケットを伝送するためだけにデータ伝送接続を割り当てることは不要である。 これは、ネットワークが構築されている場合にも、使用されている場合にも、非常に低コストで小容量という結果になる。 【００１２】 本発明は、基地局システムがインターネットプロトコル（ＩＰ）のようなパケットプロトコルに基づくデータ伝送を使用し、基地局システムがオートコンフィギュレーティング（autoconfigurating）基地局を備えるという思想に基づく。 システムは、インターネットプロトコル、すなわちＩＰ情報ネットワークを使用する、基地局、基地局コントローラ、モバイルサービス交換センタのような既知のネットワーク要素、および、新しいネットワーク要素、すなわちコンフィギュレーションサーバーを備える。 新しい基地局がネットワークに接続される場合、
それは、ネットワークコンフィギュレーション情報、すなわち最も近い基地局コントローラおよび他の相当するネットワーク要素のＩＰアドレスを取得するために最初にコンフィギュレーションサーバーと連絡をとる。 基地局がインストールされている間に、基地局の地理学的座標が基地局に与えられ、その結果、基地局の地理学的座標は、基地局が導入される段階でコンフィギュレーションサーバーに伝送される。 また、コンフィギュレーションサーバーは、基地局の位置をそのＩＰアドレスから直接推定することができる。 基地局が最も近い基地局コントローラのＩＰ情報ネットワークアドレスを有する場合、それはＯ＆Ｍ（オペレーション＆メンテナンス）およびシグナリング接続を基地局コントローラに対して確立することができ、従って、基地局コントローラは既知の方法で基地局を制御することを開始する。 また、基地局コントローラは、無線周波数を基地局に割り当てるために基地局の位置に関する情報を使用することができる。 【００１３】 いくつかの利点が、本発明のセルラー無線システム、および、本発明のセルラー無線システムにおいて基地局を設置する方法によって達成される。 セルラー無線システム、および、セルラー無線システムにおいて基地局をインストールする方法は、ＩＰ情報ネットワークが使用可能な場合にはいつでも、基地局の高速かつ自動的なインストレーションを可能とする。 ＩＰに基づくオートコンフィギュレーティング基地局を用いて、モバイル通信ネットワークを実際のネットワーク拡張なしに一時的に拡張することができる。 これは、例えば大きなコンサート、
スポーツイベント、会議、および、人々が比較的短時間、狭いエリアに集められるような他のイベントに関して非常に有用である。 また、新しい情報ネットワークが構築されている場合に、既存のＩＰに基づくネットワーク構造を使用することができる。 従って、それをセルラーネットワーク要素のために使用することができる。 【００１４】 更に、本発明の利点は、基地局をインストールするのが高速化し、且つ、容易化することである。 何故ならば、基地局をインストールする者が実施しなければならないプロシジャーの数を減らし、また、自動化することができるからである。 本発明のシステムおよび方法は、基地局ネットワークにおいてエラーおよびエラーのファンクションを減少させる。 【００１５】 発明の詳細な説明本発明を、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施例に関して、より詳細に説明する。 【００１６】 本発明を、ＧＳＭネットワークを用いて例で以下に説明するが、それに限定するものではない。 【００１７】 図１は、基地局システム（ＢＳＳ、基地局サブシステム）を備える、ＩＰに基づくセルラー無線システムを示す。 ネットワーク要素として、基地局システムは、基地局コントローラ（ＢＳＣ）１０２および少なくとも１つの基地局（ＢＴＳ
、基地トランシーバ局）１００を備える。 セルラー無線システムでは、基地局コントローラ１０２は、少なくとも１つの基地局１００を制御するようにされる。
パケットプロトコルを用いる情報ネットワークはインターネットプロトコル、すなわちＩＰ情報ネットワークであり、ネットワーク要素アドレスはＩＰ情報ネットワークアドレス、すなわちＩＰ番号であるのが最も好ましい。 【００１８】 本発明は、セルラー無線システムがインターネットプロトコル（ＩＰ）のようなパケットプロトコルに基づくデータ伝送を使用するという思想に基づく。 最も好ましい実施例では、セルラー無線システムの少なくともネットワーク要素１０
０および１０２は、パケットプロトコルを用いる情報ネットワークによって接続される。 ネットワーク要素のオペレーションはネットワークコンフィギュレーション情報およびＩＰアドレス情報に基づく。 換言すると、各々のネットワーク要素は固有のネットワーク要素アドレス情報を有し、固有のネットワーク要素アドレスは伝送されるパケットに添付され、固有のネットワーク要素アドレスに基づいて、その情報は正しいネットワーク要素に伝送される。 例えば、ネットワーク要素と通信し、呼を受信および送信するために、最も近い基地局コントローラ１
０２および他の相当するネットワーク要素のＩＰアドレス情報を、基地局１００
は必要とする。 セルラー無線システムの既知のネットワーク要素には、基地局１
００、基地局コントローラ１０２、モバイルサービス交換センタ１０６、音声エンコーディングユニット（ＴＣ、トランスコーダ−）１０８、すなわちトランスコーダーユニット、すなわちＴＲＡＵ（トランスコーダー／レートアダプターユニット）ユニットが含まれ、また、本発明に従う新しい要素としてコンフィギュレーションサーバー（ＣＦＳ）１０４が含まれる。 これらのネットワーク要素は、インターネットプロトコル、すなわちＩＰ情報ネットワーク１１６を使用する。 【００１９】 モバイルサービス交換センタ１０６は、モバイル通信ネットワークに属し、電気接続をモバイル通信ネットワーク内で、そして、続いて他の電話ネットワークに中継する装置である。 一般に、モバイルサービス交換センタ１０６は、例えば基地局システムのオペレーションを監視して制御し、モバイルサービス交換センタエリア内の移動局の位置を監視し、接続を維持し、それらを他の情報ネットワークに伝送し、呼を送る機能を果たす。 モバイルサービス交換センタ１０６は基地局コントローラ１０２と通信し、基地局コントローラ１０２は基地局と通信する。 セルラー無線システムの物理的な接続は変わりうるものであり、換言すると、どのルートがたまたま所定の瞬間に空いているかに応じて情報はネットワークにおいて異なるルートを通って物理的に伝搬可能であるが、論理的な接続は常にＩＰネットワーク、すなわちインターネットプロトコルネットワーク１１６である。 従って、情報が到着するのに通るルートに関わらず、常に、情報は論理的に同一のアドレスに伝搬する。 音声エンコーディングユニット１０８はコーディングコンバーターとして作動する。 換言すると、それは音声をエンコードし、また、デコードする。 【００２０】 セルラー無線システムネットワーク要素の基地局１００はオートコンフィギュレーティングであり、換言すると、システム、すなわちハードウェアコンフィギュレーションを拡張するか縮小するファンクションは自動的に実行され、そして、個々の要素は変更され、それらの割り当ては識別される。 手動で設定される基地局１００の各々のパラメータには、ＩＰアドレスが含まれる。 このようなアドレスには、基地局１００の位置に従属する基地局１００の固有のＩＰアドレス、
および、基地局１００の地理学的座標が含まれる。 基地局がインストールされている時に、基地局１００の地理学的座標は基地局コントローラ１０２に伝送される。 また、基地局１００が使用されるか時に、基地局１００はその地理学的座標をコンフィギュレーションサーバー１０４に伝送するか、もしくは、コンフィギュレーションサーバー１０４は基地局１００の位置を基地局の固有のＩＰアドレスから決める。 ＩＰネットワークでは、複数のネットワークが相互接続される。
デフォルトゲートウェイは１つのネットワークから別のネットワークへの接続である。 換言すると、もし、情報が同一のネットワーク内にない要素に伝送されなければならないならば、情報は最初にデフォルトゲートウェイに伝送されなければならず、デフォルトゲートウェイは情報をＩＰアドレスに基づいてどのように伝送するかを知っている。 コンフィギュレーションサーバー１０４のＩＰアドレスおよびデフォルトゲートウェイのＩＰアドレスもまた、手動で設定されるパラメータである。 【００２１】 本発明のセルラー無線システムでは、基地局１００の固有の地理学的座標は、
サテライト位置決定システムにより決定されるのが最も好ましい。 １つのこのようなサテライト位置決定システムはＧＰＳ（衛星航法システム−Global Positio
ning System）であり、ＧＰＳによって、基地局１００の地理学的座標を取得す ることができる。 【００２２】 上記のように、セルラー無線システムは、パケットプロトコルを用いる情報ネットワークによってネットワーク要素に接続されるコンフィギュレーションサーバー１０４を備える。 基地局１００がＩＰ情報ネットワーク１１６に接続される場合、それはコンフィギュレーションサーバー１０４に接続され、それによって、基地局１００は必要なネットワーク情報を取得する。 従って、基地局１００のオートコンフィギュレーティングの責任を有するのは、ネットワーク要素のうちのコンフィギュレーションサーバー１０４である。 コンフィギュレーションサーバー１０４から基地局１００によって取得されるネットワーク情報には、モバイルサービス交換センタ１０６、基地局コントローラ１０２、音声エンコーディングユニット１０８のＩＰアドレスが含まれる。 【００２３】 もし、システムがパケット伝送を使用する無線サービスを含むならば、セルラー無線システムもまた、パケット伝送を使用する無線システムのネットワーク要素（ＳＧＳＮ、サービングＧＰＲＳサポートノード−Serving GPRS Support Nod
e）１１０を含む。 また、コンフィギュレーションサーバー１０４は、このネッ トワーク要素のＩＰアドレスを基地局１００に伝送する。 パケット伝送を使用する無線システムのネットワーク要素１１０は、無線システムにおけるモビリティ、シグナリング、データルーティングの機能を有する。 【００２４】 基地局１００が最も近い基地局コントローラ１０２のＩＰアドレスを有する場合、基地局は、Ｏ＆Ｍおよびシグナリング接続を基地局コントローラ１０２に対して確立し、基地局コントローラは、次に、既に既知の方法で基地局１００を制御するのを開始する。 基地局コントローラ１０２へのシグナリング接続は、基地局１００が作動する限り存在するが、基地局１００とコンフィギュレーションサーバー１０４との間の接続は単に一時的なものである。 基地局１００は、その座標を基地局コントローラ１０２へ伝送する。 地理的な位置情報、すなわち座標に基づいて、基地局コントローラ１０２は空いている無線チャネルを基地局１００
に割り当てる。 換言すると、無線周波数を基地局１００に割り当てる。 そして、
基地局１００は基地局コントローラと連絡をとり、基地局コントローラから、基地局はソフトウェア、無線パラメータ、ネットワークパラメータを受信する。 【００２５】 インターネットプロトコルは、ユーザー満足度を決めるサービスの質（ＱｏＳ
）、すなわちサービスの要素の組み合わせた効果を保証しないので、ネットワークに十分な帯域幅を付与しなければならない。 基地局コントローラ１０２は、基地局１００に向けられたトラフィックを監視し、もし、基地局１００の動作中に、ネットワーク要素１００と１０２との間の接続で、望ましい長さよりも長い遅延が発生するならば、換言すると、もし、パケットが、例えば呼確立か無線チャネルの使用および様々なメンテナンスファンクションを考慮して所定の制限が認めるよりも長い時間を要するならば、基地局コントローラ１０２は、基地局１０
０に対してより多くの接続を確立するのを拒む。 【００２６】 図２ａおよび図２ｂは、音声およびデータパケットのユニットデータパケットを例で示す。 呼からくる音声およびデータパケットはＵＤＰ／ＩＰユニットデータパケットで伝送される。 最も好ましい実施例では、ほぼ同時に到着するいくつかのパケットを同一のＵＤＰ／ＩＰパケットで伝送することができる。 ＵＤＰ／
ＩＰパケットは接続を識別するための識別子を含む。 【００２７】 図２ａは、ＩＰヘッダー２０２、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルに関連するユニットデータに基づくプロトコルの識別子であるＵＤＰヘッダー２０４、接続識別子、
ＧＳＭパケットのＴＲＡＵフレーム２０８を示す。 接続識別子２０６は、次のＧ
ＳＭパケットがどの呼または接続に属するかを示す。 換言すると、最も好ましい実施例では、接続識別子２０６は、どの呼に音声パケットが属するかを示す番号、すなわち識別子である。 基地局１００はいくつかの呼を同時に伝送することができるので、呼の各々は、他端にパケットがどの呼に属するかを示す識別子を付与されなければならない。 パケットが正しい方法で正しいネットワーク要素に到着することを可能にするために、パケットはアドレス、すなわちヘッダーを付与されなければならない。 最も好ましい実施例では、ＩＰヘッダーには、受信器のＩＰ番号および送信器のＩＰ番号が含まれる。 また、ＵＤＰヘッダーはＵＤＰパケットのアドレスである。 【００２８】 図２ｂは、ＩＰヘッダー２０２、ＵＤＰヘッダー２０４、接続識別子２０６−
２０６ｃ、ＧＳＭパケットのいくつかのＴＲＡＵフレーム２０８−２０８ｃを示す。 いくつかのＴＲＡＵフレーム２０８−２０８ｃをＧＳＭパケットで同時に伝送することができる。 いくつかの接続識別子２０６−２０６ｃはやはり必要であり、それらは１つのパケット内で同一であるか、または異なる。 最も好ましい実施例では、伝送容量がより大きくなるように、いくつかのフレームを同時に伝送することによって、より多量の情報を伝送することができる。 【００２９】 共通のＩＰネットワークはデータ保護を有しないので、ある種のプロテクションまたは暗号化を与える必要がある。 コンフィギュレーションサーバー１０４、
ネットワーク要素１００、１０２、１０８、１１０、モバイルサービス交換センタ１０６間の接続で、少なくともある種の暗号化または盗聴防止が使用される。
基地局１００とコンフィギュレーションサーバー１０４との間の接続はデータ保護されなければならない。 また、少なくともある種の識別が他のネットワーク要素間の接続で使用されなければならない。 既知の暗号化法には、デジタル署名、
キープロトコルの使用、および、盗聴を防止して音声パケットの秘密を維持可能にする暗号化を含む。 【００３０】 上記のように、ネットワーク要素間の伝送接続がＰＣＭ（パルス符号変調−Pu
lse Code Modulation）リンクを使用して実施されることは既知である。 ＰＣＭ リンクの容量は増大させるのが困難であるので、本発明の解決策では、ＩＰネットワーク１１６が、基地局１００およびモバイルサービス交換センタ１０６のような共通ネットワーク要素間の接続で使用される。 その場合には、実際のネットワークの拡張なしに、ＩＰに基づくオートコンフィギュレーティング基地局１０
０を使用して、モバイル通信ネットワークを一時的に拡張することができ、また、新しい情報ネットワークが構築される場合に、既存のＩＰに基づくネットワーク構造を使用することができる。 【００３１】 図３は、他の情報ネットワークへのネットワーク接続１１２および１１４を備える、ＩＰに基づく基地局システムを示す。 従って、基地局システムは、より大きなエンティティの一部である。 図に示される全てのネットワーク要素は図１に関して説明したように作動する。 【００３２】 本発明を、添付図面に従って例およびＧＳＭ構成要素を参照して説明したけれども、本発明はそれに限定されず、添付の請求の範囲内に開示された本発明の思想の範囲内で様々に修正されうること、また、同一の主要原理は次世代ネットワーク（ユニバーサルモバイル電気通信システム−Universal Mobile Telecommuni
cations System UMTSが計画されている）およびＩＭＴ−２０００（インターナ ショナルモバイル電気通信 ２０００−International Mobile Telecommunicati
ons 2000）のような他のセルラーネットワークにも適用されうることは明白である。 【図面の簡単な説明】 【図１】 オートコンフィギュレーティング基地局を備える、ＩＰに基づくセルラー無線システムを示す。 【図２ａ】 音声およびデータパケットのユニットデータパケットを例で示す。 【図２ｂ】 音声およびデータパケットのユニットデータパケットを例で示す。 【図３】 他の情報ネットワークへのネットワーク接続も備える、ＩＰを基礎とする基地局システムを示す。 【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書 【提出日】平成１２年２月１８日（２０００．２．１８） 【手続補正１】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】特許請求の範囲 【補正方法】変更 【補正内容】 【特許請求の範囲】 ───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆターム(参考） 5K067 AA42 CC08 DD19 DD57 EE10 EE16 HH11 【要約の続き】 特徴とする。 |
