CN106717109A - 通信系统、中继装置、控制方法和记录介质 - Google Patents

通信系统、中继装置、控制方法和记录介质 Download PDF

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Abstract

本发明实现不同通信网络之间的通信。根据本发明的通信系统1具有：在移动网络10中提供的SMSC 14，用户终端2在该移动网络10上，通过无线基站执行通信，并且将消息传送到用户终端2；在自主分布式网络20中提供的GW 21，多个用户终端在该自主分布式网络20上，执行直接通信，并且与多个用户终端2的至少一个通信，以及中继设备32(32a)，在从SMSC 14和GW 21中的一个设备接收使用预定协议传送的消息时，中继设备32(32a)使用用于与另一设备通信并且不同于预定协议的协议，执行对应于从另一设备接收到的消息的通信。

Description

通信系统、中继装置、控制方法和记录介质
技术领域
本发明涉及通信系统、中继装置、控制方法和记录介质。
背景技术
一种通信网络包括诸如3G(第三代移动通信网络)和LTE(长期演进)的无线通信网络(移动网络)。在移动网络中，用户设备(UE)经由无线基站执行通信以接收在网络中提供的服务。
在移动网络中提供的服务的示例包括SMS(短消息服务)。SMS是在UE之间，经由网络，传送和接收消息(SMS消息)的服务，并且例如，SMS被用于灾难期间的安全确认。
为了UE传送和接收SMS消息，要求UE能够经由无线基站执行通信(以便能够连接到移动网络)。因此，当因为例如构成移动网络的设备故障致使UE不能连接到网络时，UE不能传送和接收任一SMS消息。
除移动网络外的另一通信网络包括自主分布式网络，其中，UE直接执行无线通信(终端间直接通信)(例如，参见PTL 1(日本专利特许公开No.2013-126158))。在自主分布式网络中，不同于移动网络，UE能够直接向与存在于UE周围的另一UE传送消息和从其接收消息，而不依赖于任何基站。
[引用列表]
[专利文献]
[PTL 1]日本专利特许公开No.2013-126158
[发明概述]
[技术问题]
如上所述，在移动网络中，当由于灾难等，构成移动网络的设备故障，并且UE不能连接到该网络时，发生通信失败，诸如不能传送和接收任何消息的失败。因此，期望开发一种即使在灾难时，也能够确保通信手段并且防止通信失败发生的通信系统。作为这种通信系统的示例，已经考虑到通过结合移动网络和自主分布式网络而获得的通信系统。
如上所述，在自主分布式网络中，UE能直接向另一UE传送消息和从其接收消息。因此，即使在UE不能连接到移动网络的情况下，彼此相近的UE能够通过执行终端间直接通信，传送和接收消息。然而，在自主分布式网络中，能够传送和接收消息的那些UE限于彼此邻近的UE。因此，可以结合移动网络和自主分布式网络，并且在UE不能连接到移动网络的区域中，考虑通过使用自主分布式网络来递送消息，而在其他区域中，通过使用移动网络来递送消息。通过这样做，即使在UE不能连接到移动网络的区域中的UE和其他区域中的UE之间，也能够传送和接收消息。
在上述通信系统中，要求在移动网络和自主分布式网络上传送和接收消息。然而，通常，用于通信的协议在移动网络和自主分布式网络之间不同，并且在当前环境中，还未考虑到能够在这些网络之间实现通信的具体方法。
本发明的目的是提供能够在不同通信网络之间实现通信的通信系统、中继设备、控制方法和记录介质。
发明内容
为了实现上述目的，根据本发明的通信系统包括：
服务控制设备，该服务器控制设备被提供在用户设备经由无线基站执行通信的第一网络中，并被配置为将消息递送到用户设备；
网关设备，该网关设备被提供在多个用户设备执行直接通信的第二网络中，并被配置为与多个用户设备中的至少一个执行通信；以及
中继设备，该中继设备被配置为当该中继设备从服务控制设备和网关设备中的一个接收使用预定协议传送的消息时，使用不同于预定协议并且用于与服务控制设备和网关设备中的另一个通信的协议，来与服务控制设备和网关设备中的另一个执行响应于接收的消息的通信。
为了实现上述目的，根据本发明的中继设备包括：
第一通信单元，用于与服务控制设备通信，该服务控制设备被提供在用户设备经由无线基站执行通信的第一网络中，并且被配置为将消息递送到用户设备；
第二通信单元，用于与网关设备通信，该网关设备被提供在多个用户设备执行直接通信的第二网络中，并且被配置为与多个用户设备的至少一个执行通信；以及
控制单元，被配置为当控制装置从服务控制设备和网关设备中的一个接收使用预定协议传送的消息时，使用不同于预定协议并且用于与服务控制设备和网关设备中的另一个通信的协议，来与服务控制设备和网关设备中的另一个执行响应于接收的消息的通信。
为了实现上述目的，根据本发明的一种中继设备的控制方法，其中，中继设备被提供有第一通信单元和第二通信单元，该第一通信单元用于与服务控制设备通信，该服务控制设备被提供在用户设备经由无线基站执行通信的第一网络中，并且被配置为将消息递送到用户设备，以及该第二通信单元用于与网关设备通信，该网关设备被提供在多个用户设备执行直接通信的第二网络中，并且被配置为与多个用户设备的至少一个执行通信；
当中继设备从服务控制设备和网关设备中的一个接收使用预定协议传送的消息时，中继设备使用不同于预定协议并且用于与服务控制设备和网关设备中的另一个通信的协议，来与服务控制设备和网关设备中的另一个执行响应于接收的消息的通信。
为了实现上述目的，根据本发明的记录介质是一种记录有程序的计算机可读非瞬时记录介质，该程序用于使计算机执行下述处理：
与服务控制设备的通信，该服务控制设备被提供在用户设备经由无线基站执行通信的第一网络中，并且被配置为将消息递送到用户设备；
与网关设备的通信，该网关设备被提供在多个用户设备执行直接通信的第二网络中，并且被配置为与多个用户设备的至少一个执行通信；以及
当从服务控制设备和网关设备中的一个接收使用预定协议传送的消息时，使用不同于预定协议并且被用于与服务控制设备和网关设备中的另一个通信的协议，来与服务控制设备和网关设备中的另一个执行响应于接收的消息的通信。
[有益效果]
根据本发明，能够实现不同通信网络之间的通信。
附图说明
图1是示出根据本发明的示例性实施例的通信系统的配置的图。
图2是示出图1中所示的服务器的配置的框图。
图3是示出图1中所示的中继设备的配置的框图。
图4是示出根据本发明的示例性实施例的中继设备的另一配置的框图。
图5是示出在属于图1中所示的通信系统中的不同群组的UE之间，传送和接收消息期间的操作的图。
图6是示出由图5中所示的UE 2a传送的消息的示例的图。
图7是示出在图1所示的通信系统中，在将消息从UE 2a传送到UE 2d期间的操作的图。
图8是示出由图7中所示的UE 2a传送的消息的示例的图。
图9是示出在图1所示的通信系统中，UE 2a的位置登记期间的操作的图。
图10是示出由图9中所示的UE 2a传送的消息的示例的图。
图11是示出在图1所示的通信系统中，将消息从UE 2d传送到UE 2a期间的操作的图。
图12是示出由图11中所示的UE 2a接收到的消息的示例的图。
图13是示出在图1所示的通信系统中，UE 2a的位置登记期间的操作的顺序图。
图14是示出在图1所示的通信系统中，将消息从UE 2a传送到UE 2d期间的操作的顺序图。
图15是示出在图1所示的通信系统中，将消息从UE 2d传送到UE 2a期间的操作的顺序图。
图16(a)和16(b)是示出图1中所示的通信系统中的协议栈的示例的图。
图17(a)和17(b)是示出图1中所示的通信系统中的协议栈的示例的图。
具体实施方式
在下文中，将参考图，说明用于执行本发明的模式。
(第一示例性实施例)
图1是示出根据本发明的示例性实施例的通信系统的主要部分的配置的图。
图1中所示的通信系统1是包括移动网络10和自主分布式网络20的通信系统，移动网络10用作UE 2(UE 2a至UE 2d)经由无线基站执行通信的第一网络，自主分布式网络20用作UE 2彼此直接执行无线通信(终端间直接通信)的第二网络。移动网络10的具体示例包括诸如3G和LTE的无线通信网络。终端间直接通信的方法包括使用WiFi(无线保真)(注册商标)、WiFi-Direct、蓝牙(注册商标)、LTE-Direct等的方法。
UE 2包括用于经由无线基站执行通信(连接到移动网络10)的功能和用于执行终端间直接通信的功能的至少一个。在UE 2执行终端间直接通信的情况下，UE 2与附近的另一UE 2形成群组，并且与该群组中的UE 2执行终端间直接通信。
通信系统1包括UE 2(UE 2a至UE 2d)、UTRAN(通用陆地无线接入网络)11(11a,11b)、MSC(移动交换中心)12(12a,12b)、HLR(归属位置寄存器)13(13a,13b)、SMSC(短消息服务中心)14(14a,14b)、网关设备(GW：网关)21、服务器31和中继设备32。
UTRAN 11a是包括无线基站、无线网络控制设备等的无线接入网络，并且形成预定通信区域10a。
MSC 12a是用于执行对于通信区域10a中的UE 2的呼叫者连接控制、传送SMS消息等的交换中心。
HLR 13a是用于管理UE 2的位置登记的管理设备。更具体地说，HLR 13a以使UE 2的订户信息和位置相互关联的方式，存储有关UE 2的订户信息和UE 2的位置(UE 2所处的区域)。
SMSC 14a使用SMS(SMS消息)执行消息的递送控制。SMSC 14a是服务控制设备的示例。
UTRAN 11b、MSC 12b、HLR 13b和SMSC 14b分别执行与由UTRAN 11a、MSC 12a、HLR13a和SMSC 14a执行的处理类似的处理，因此，省略关于其的说明。然而，UTRAN 11b形成通信区域10b，并且MSC 12b、HLR 13b和SMSC 14b被配置为执行对于通信区域10b中的UE 2的处理。
MSC 12、HLR 13和SMSC 14构成核心网络，并且如图1所示，移动网络10由该核心网络和由UTRAN 11构成的无线接入网络构成。尽管在后续图中未示出，但移动网络10的范围相同。
GW 21被提供在UE 2彼此间执行终端间直接通信的自主分布式网络20中，并且被配置为管理执行终端间直接通信的UE 2的群组。GW 21与由GW 21管理的群组中的至少一个UE 2通信。通过任何指定方法来确定作为形成该群组的多个UE 2中的一个并且与管理该群组的GW 21通信的UE 2。
服务器31被提供在连接移动网络10和自主分布式网络20的网络NW上，并且被配置为中继消息。
中继设备32被提供在网络NW上并且连接到服务器31，中继设备32还被连接到在移动网络10上提供的HLR 13a和SMSC 14a。当中继设备32从移动网络10中的设备和自主分布式网络20中的设备中的一个，接收使用预定协议传送的消息时，中继设备32通过使用不同于预定协议并且被用于与另一设备通信的协议，执行至另一设备和从另一设备的响应于接收到的消息的通信。
更具体地说，例如，当中继设备32从GW 21经由服务器31接收使用预定协议(例如IP(网际协议))传送的消息时，中继设备32通过使用不同于与HLR 13和SMSC 14的IP的协议(例如MAP(移动应用部分))执行响应于该消息的通信。当中继设备32从SMSC 14接收使用预定协议(例如MAP)传送的消息时，中继设备32经由服务器31与GW 21执行响应于该消息的通信。
在下述说明中，UE 2b,2c被视为在通信区域10a中并且能够经由基站执行通信(能够连接到移动网络10)，而UE 2d被视为在通信区域10b中并且能够经由基站执行通信。UE2a被视为在移动网络10的通信区域外并且不能连接到移动网络10。UE 2a,2b,2c形成用于执行终端间直接通信的群组，并且UE 2b被视为执行与管理该群组的GW 21的通信。
接着，将说明服务器31和中继设备32的配置。如图1所示的其他节点的配置对本领域的技术人员来说是众所周知的，因此，将省略关于其的说明。
首先，将说明服务器31的配置。
图2是示出服务器31的主要部分的配置的框图。
如图2所示的服务器31包括网关侧通信单元311、中继设备侧通信单元312和传输单元313。
网关侧通信单元311执行与GW 21的通信。
中继设备侧通信单元312执行与中继设备32的通信。
传输单元313经由网关侧通信单元311，从GW 21获得包括有关属于由GW 21管理的群组的UE的标识信息的管理信息。然后，传输单元313基于所获得的管理信息，管理将有关UE 2的标识信息与在GW 31管理的群组中UE 2所属的那一群组相关联的对应表。应注意到可以形成包括执行终端间直接通信的多个UE 2的多个群组。在这种情况下，GW 21被提供在每一群组中，并且传输单元313从每一GW 21获得管理信息。
当传输单元313经由网关侧通信单元311，接收从GW 21传送的消息时，传输单元313将该消息传输到另一GW 21或中继设备32。当传输单元313经由中继设备侧通信单元312，接收从中继设备32传送的消息时，传输单元313将该消息传输到GW 21。
接着，将说明中继设备32的配置。
图3是示出中继设备32的主要部分的配置的框图。
如图3所示的中继设备32包括服务器侧通信单元321、HLR/SMSC侧通信单元322和控制单元323。
服务器侧通信单元321使用预定协议(例如IP)来与服务器31通信。
HLR/SMSC侧通信单元322使用预定协议(例如MAP)与移动网络10中的设备(HLR 13和SMSC 14)通信。
当控制单元323经由服务器侧通信单元321，从服务器31接收使用预定协议(例如IP)传送的消息时，控制单元323使用预定协议(例如MAP)来响应于接收到的消息，经由HLR/SMSC侧通信单元322，与移动网络10中的设备执行通信。当控制单元323经由HLR/SMSC侧通信单元322，从移动网络10中的设备接收使用预定协议(例如MAP)传送的消息时，控制单元323使用预定协议(例如IP)来响应于接收到的消息，经由服务器侧通信单元321，与服务器31执行通信。
在本示例性实施例中，单独地描述服务器31和中继设备32，但可以在中继设备上实现服务器31的功能，来使之变为如图1所示的单个设备(中继设备32a)。将参考图4，说明中继设备32a的配置。在图4中，省略有关与图3的配置类似的配置的说明。
如图4所示的中继设备32a包括网关侧通信单元321a、HLR/SMSC侧通信单元322和控制单元323a。HLR/SMSC侧通信单元322是第一通信单元的示例，以及网关侧通信单元321a是第二通信单元的示例。
网关侧通信单元321a使用预定协议来执行与GW 21通信。
控制单元323a不仅包括控制单元323的功能，而且包括传输单元313所拥有的、从GW 21获得并存储管理信息的功能以及将从GW 21传送的信息传输到另一GW 21的功能。
接着，将说明通信系统1的操作。
如上所述，可以形成包括多个UE 2的多个群组。在根据本示例性实施例的通信系统1中，即使在属于不同群组的UE 2之间，也可以经由服务器31传送和接收消息。
首先，将参考图5和6，说明用于经由服务器31，在属于不同群组的UE 2之间传送和接收消息的操作。在下文中，如图5所示，除由UE 2a,2b和2c所属的GW 21管理的群组外，考虑形成由UE 2e,2f和2g所属的GW 21a管理的群组。在图5中，省略UTRAN 11b、MSC 12b、HLR13b、SMSC 14b和UE 2d。在下文中，通过使用将消息从UE 2a传送到UE 2g的示例进行说明。
首先，UE 2a生成对应于移动网络10中的SMS消息的消息。图6是示出由UE 2a生成的消息的结构的图。
如图6所示，由目的地地址单元410、源地址单元420、第一内容单元430、第二内容(内容-2)单元440等构成由UE 2a生成的消息。由类型单元441和TPDU(传输协议数据单元)单元442构成第二内容单元440。TPDU单元442包括报头单元443、目的地地址单元444、源地址单元445、用户数据单元446等。
在UE 2a将消息传送到UE 2g的情况下，其中UE 2g属于群组不同于UE 2a所属的群组的群组，在目的地地址单元410中设定UE 2g的地址(G)，即，该消息的传送目的地。UE 2a还在源地址单元420中设定UE 2a的地址(A)，即，该消息的传送源。UE 2a将消息主体(Message)设置在第一内容单元430中。UE 2a使得剩余部分处于未设定。
回到图5，UE 2a与UE 2b执行终端间直接通信以便将生成的消息传送到UE 2b。由于从UE 2a接收到的消息是寻址到属于另一群组的UE的消息，UE 2b将该消息传送到GW 21。GW 21将从UE 2b接收到的消息传送到服务器31。
由于从GW 21接收到的消息的传送目的地为属于由GW 21a管理的群组的UE 2g，服务器31将该消息传送到GW 21a。GW 21a将从服务器31接收到的消息传送到能够与GW 21a通信的UE 2e。UE 2e与作为从服务器31接收到的消息的传送目的地的UE 2g执行终端间直接通信，以便将该消息传送到UE 2g。
如上所述，通过经由服务器31进行传送，能在属于不同群组的UE 2之间，传送和接收该消息。
已经在图5中说明了在属于不同群组的UE 2之间传送和接收消息的情形。然而，在如图1所示将消息从UE 2a传送到UE 2d的情况下，必须经由移动网络10传送消息。在下文中，将参考图7和图8，说明将消息从自主分布式网络20中的UE 2a传送到移动网络10中的UE2d的操作。
首先，UE 2a生成对应于移动网络10中的SMS消息的消息，并且如图7所示，UE 2a与UE 2b执行终端间直接通信来将生成的消息传送到UE 2b。
在经由移动网络10将消息传送到另一UE 2的情况下，如图8所示，UE 2a在目的地地址单元410中，设定网络NW上的中继设备32的地址(NW)。UE 2a在源地址单元420中，设定UE 2a的地址(A)，即，该消息的传送源。UE 2a在类型单元441中，设定指示SMS消息的传送(发送)请求的“SEND SMS(发送SMS)”，并且在报头单元443中设定“SUBMIT(呈送)”。UE 2a在目的地地址单元444中，设定UE 2d的地址(D)，即，消息的传送目的地。UE 2a在用户数据单元446中设定消息主体(Message)。UE 2a使得剩余部分处于未设定(-)。
回到图7，由于在从UE 2a接收到的消息的目的地地址单元410中，设定地址(NW)，UE 2b将该消息传送到GW 21。GW 21将从UE 2b接收到的消息传送到服务器31。
由于在从GW 21接收到的消息的目的地地址单元410中设定地址(NW)，服务器31将该消息传送到中继设备32。
由于在从服务器31接收到的消息的类型单元441中设定“SEND SMS(发送SMS)”，中继设备32根据在TPDU单元442中设定的内容，来与SMSC 14a通信请求传送SMS消息。
在从中继设备32接收该请求时，SMSC 14a生成SMS消息，在该SMS消息中，UE 2d是传送目的地并且在用户数据单元中设定的Message为主体，并且将生成的消息传送到MSC12b，MSC 12b被配置为管理作为该消息的传送目的地的UE 2d所处的通信区域10b。经由UTRAN 11b，MSC 12b将从SMSC 14a接收到的消息传送到UE 2d。
如上所述，当中继设备32经由服务器31，从GW 21接收指示SMS消息的传送请求的消息时，中继设备32响应于该消息(SMS消息的传送请求)，与SMSC 14a执行通信，使得经由移动网络10，将该消息从UE 2a传送到UE 2d。
接着，将参考图9和10，说明用于将消息从移动网络10中的UE 2d传送到自主分布式网络20中的UE 2a的操作。在这种情况下，通过使用中继设备32，还能将消息从UE 2d传送到UE 2a。然而，在这种情况下，UE 2a的位置必须记录在HLR 13a中。然而，由于UE 2a不在通信区域10a或10b中，所以UE 2a不能通过连接到移动网络10，执行位置登记。在本示例性实施例中，不处于移动网络10的通信区域中的UE 2也能通过使用中继设备32执行位置登记。因此，首先，将说明在位置登记期间的UE 2a的操作。
首先，UE 2a生成指示位置登记的请求的消息，如图9所示，UE 2a与UE 2b执行终端间直接通信来将生成的消息传送到UE 2b。
在UE 2a请求位置登记的情况下，如图10所示，UE 2a在目的地地址单元410中，设定网络NW上的中继设备32的地址(NW)。UE 2a在源地址单元420中设定UE 2a的地址(A)，即，该消息的传送源。UE 2a在类型单元441中，设定指示位置登记的请求的“POSITIONREGISTRATION(位置登记)”。UE 2a使剩余部分处于未设定(-)。
返回图9，由于在从UE 2a接收到的消息的目的地地址单元410中设定地址(NW)，UE2b将消息传送到GW 21。GW 21将从UE 2b接收到的消息传送到服务器31。
由于在从GW 21接收到的消息的目的地地址单元410中设定地址(NW)，服务器31将该消息传送到中继设备32。
由于在从服务器31接收到的消息的类型单元441中设定“位置登记”，中继设备32请求HLR 13a登记UE 2a的位置。
在从中继设备32接收请求时，HLR 13a登记UE 2a的位置。在连接到移动网络10的UE 2的位置登记中，HLR 13以使有关UE 2的订户信息和UE 2的位置相互关联的方式，存储有关UE 2的订户信息和UE 2的位置(UE 2所处的区域)。另一方面，在中继设备32请求UE 2的位置登记的情况下，HLR 13a以使有关UE 2的订户信息和有关中继设备32的标识信息相互关联(指示该UE 2由该中继设备来管理)的方式，存储有关UE 2的订户信息和有关中继设备32的标识信息。
如上所述，当中继设备32经由服务器31，从GW 21接收指示UE 2a的位置登记的请求的消息时，中继设备32通过响应于该消息与HLR 13a执行UE 2a的位置登记所需的通信，执行UE 2a的位置登记。
接着，将参考图11和12，说明用于将消息从移动网络10中的UE 2d传送到自主分布式网络20中的UE 2a的操作。应注意到UE 2a的位置被视为是已经登记的。
UE 2d生成其中UE 2a作为传送目的地的SMS消息。如图11所示，经由UTRAN 11b和MSC 12b，将由UE 2d生成的消息传送到SMSC 14b。
当SMSC 14b接收到其中UE 2a作为传送目的地的SMS消息时，SMSC 14b参考HLR13a来识别UE 2a作为传送目的地的SMS消息的传送(递送)目的地。在这种情况下，如图9所述，已经将UE 2a的位置登记在HLR 13a中，并且已经与有关UE 2a的订户信息关联地存储有关中继设备32的标识信息。因此，SMSC 14b使用预定协议(例如MAP)来请求中继设备32传送其中UE 2a作为传送目的地的SMS消息。
当通过使用预定协议(例如MAP)，由SMSC 14b请求中继设备32以传送其中UE 2a作为传送目的地的SMS消息时，中继设备32使用预定协议(例如IP)来与服务器31通信以传送对应于SMS消息并且其中UE 2a作为传送目的地的消息。
服务器31将从中继设备32传送的消息传送到GW 21。GW 21将从服务器31传送的消息传送到UE 2b，并且UE 2b将从GW 21传送的消息传送到UE 2a。
图12示出由UE 2a接收到的消息的图。
如图12所示，在目的地地址单元410中设定UE 2a的地址(A)，即，SMS消息的传送目的地。在源地址单元420中，设定网络NW上的中继设备32的地址(NW)。在类型单元441中设定指示SMS消息的接收请求(接收)的“SMS RECEPTION(SMS接收)”，并且在报头单元443中设定“DELIVER(递送)”。在源地址单元445中设定UE 2d的地址(D)，即，SMS消息的传送源。在用户数据单元446中设定SMS消息的主体。剩余部分处于不设定(-)。
如上所述，当不能连接到移动网络10的UE 2a的位置被登记并且中继设备32从SMSC 14b接收到SMS消息时，中继设备32响应于该消息，经由服务器31与GW 21执行通信，以请求在自主分布式网络20上传送消息，使得能够经由移动网络10将消息从UE 2d传送到UE2a。
接着，参考如图13至图15所示的顺序图，说明通信系统1的操作。在下述说明中，在服务器31和中继设备32之间，考虑执行使用IP的通信。在下述说明中，在中继设备32和HLR13/SMSC 14之间，考虑执行使用MAP的通信。在图13至图15中，省略对图1所示的部分配置的描述。
图13是示出在UE 2a的位置登记期间的信号顺序的图。例如，当预定应用被安装在UE 2上时，能在UE 2上实现用于传送自主分布式网络20中的对应于SMS消息的消息的功能。例如，在启动该应用期间，执行不能连接到移动网络10的UE 2的位置登记。
首先，UE 2a生成指示对位置登记的请求的消息，并且将生成的消息传送到UE 2b(步骤S101)。UE 2b将从UE 2a接收到的消息传送到GW 21(步骤S102)，并且GW 21将从UE 2b接收到的消息传送到服务器31(步骤S103)。
当服务器31从GW 21接收到消息时，服务器31通过使用IP，与中继设备32执行通信，并且将指示对UE 2a的位置登记的请求的消息传送到中继设备32(步骤S104)。
当中继设备32从服务器31接收到指示对UE 2a的位置登记的请求的消息时，中继设备32使用MAP来与HLR 13a通信，例如，执行UE 2a的位置登记。更具体地说，首先，中继设备32a将指示表示对位置登记的请求的MAP-更新位置传送到HLR 13a(步骤S105)。
当HLR 13a从中继设备32接收到MAP更新位置时，HLR 13a将指示对有关其位置将被登记的UE 2a的订户信息的请求的消息传送到中继设备32(步骤S106)。当中继设备32接收到该消息时，中继设备32将有关UE 2a的订户信息传送到HLR 13a(步骤S107)。HLR 13a使用从中继设备32传送的订户信息来登记UE 2a的位置，并且将指示位置登记完成的消息传送到中继设备32(步骤S108)。
当中继设备32从HLR 13a接收到指示UE 2a的位置登记完成的消息时，中继设备32通过使用IP，与服务器31执行通信来传送接收确认(Ack)(步骤S109)。此后，将接收确认相继地传送到GW 21、UE 2b和UE 2a(步骤S110至步骤S112)。
接着，将参考如图14所示的顺序图，描述在将消息从UE 2a传送到UE 2d期间的操作。
首先，UE 2a生成对应于SMS消息并且其中UE 2d作为传送目的地的消息(图8)，并且将生成的消息传送到UE 2b(步骤S201)。UE 2b将从UE 2a接收到的消息传送到GW 21(步骤S202)，并且GW 21将从UE 2b接收到的消息传送到服务器31(步骤S203)。
当服务器31从GW 21接收到该消息时，服务器31通过使用IP，与中继设备32执行通信并且将对应于该SMS消息并且其中UE 2d作为传送目的地的消息传送到中继设备32(步骤S204)。
当中继设备32从服务器31接收对应于该SMS消息并且其中UE 2d作为传送目的地的消息时，中继设备32使用MAP来与SMSC 14a执行通信，以将该SMS消息传送到UE 2d。更具体地说，中继设备32将MAP-MO(移动台发起)fw SM传送到SMSC 14a(步骤S205)。当SMSC 14a接收到MAP-MO fw SM时，SMSC 14a将接收确认传送到中继设备32(步骤S206)。此后，接收确认被相继地传送到服务器31、GW 21、UE 2d和UE 2a(步骤S207至步骤S210)。
当SMSC 14a接收到MAP-MO fw SM时，SMSC 14a将指示对SMS消息的路由信息的请求的用于SM的MAP-SRI(发送路由信息)传送到已经登记有UE 2d的位置的HLR 13b(步骤S211)。当HLR 13b从SMSC 14a接收到用于SM的MAP-SRI时，HLR 13b将包括路由信息的接收确认传送到SMSC 14a(步骤S212)。
当SMSC 14a从HLR 13b接收到该接收确认时，基于包括在接收确认中的路由信息，SMSC 14a将MAP-MT(以移动台为终点)fw SM传送到管理UE 2d所处的通信区域10b的MSC12b(步骤S213)。MSC 12b经由UTRAN 11b，将SMS消息传送到UE 2d(步骤S214)。
当UE 2d接收到SMS消息(步骤S215)时，UE 2d将接收确认传送到MSC 12b(步骤S216)。当MSC 12b从UE 2d接收到该接收确认时，MSC 12b将接收确认传送到SMSC 14a(步骤S217)。
接着，将参考如图15所示的顺序图，说明在将消息从UE 2d传送到UE 2a期间的操作。
首先，UE 2d生成SMS消息，并且经由UTRAN 11b，将该SMS消息传送到MSC 12b(步骤S301)。当MSC 12b接收到该SMS消息时，MSC 12b将MAP-MO fw SM传送到SMSC 14b(步骤S302)。当SMSC 14b从MSC 12b接收到MAP-MO fw SM时，SMSC 14b将接收确认传送到MSC 12b(步骤S303)。
SMSC 14b将用于SMS消息的MAR-SRI传送到已经登记有UE 2a的位置的HLR 13a(步骤S304)。当HLR 13a从SMSC 14b接收到用于SM的MAP-SRI时，HLR 13a将包括路由信息的接收确认传送到SMSC 14b(步骤S305)。如上所述，在HLR 13a中，与有关UE 2a的订户信息相关联地，登记指示UE 2a由中继设备32来管理的信息。因此，HLR 13a将指示UE 2a由中继设备32来管理的路由信息合并在接收确认中，并且将该接收确认传送到SMSC 14b。
当SMSC 14b从HLR 13a接收到该接收确认时，基于包括在该接收确认中的路由信息，SMSC 14b将MAP-MT fw SM传送到被配置为管理UE 2a的中继设备32(步骤S306)。
当中继设备32通过使用MAP，接收从SMSC 14b传送的MAP-MT fw SM时，中继设备32通过使用IP，与服务器31执行通信，并且传送对应于SMS消息并且其中UE 2a作为传送目的地的消息(步骤S307)。当服务器31接收该消息时，服务器31将接收确认传送到中继设备32(步骤S308)。
例如，以预定时间间隔，UE 2b将消息传送到GW 21(步骤S309)，该消息用于询问是否有其中属于UE 2b所属的群组的UE 2作为传送目的地的消息。当GW 21接收到该消息时，GW 21将消息传送到服务器31(步骤S310)，该消息用于询问是否有其中属于由GW 21管理的群组的UE 2作为传送目的地的消息。
由于服务器31已经接收到其中UE 2a作为传送目的地的消息，服务器31将该消息传送到GW 21(步骤S311)。GW 21将从服务器31接收到的消息传送到UE 2b(步骤S312)，并且UE 2b将从GW 21接收到的消息传送到UE 2a(步骤S313)。
当UE 2a接收到从UE 2b传送的消息时(步骤S314)时，UE 2a将接收确认传送到UE2b(步骤S315)。此后，接收确认被相继接连地传送到GW 21、服务器31、中继设备32和SMSC14b(步骤S316至步骤S319)。
接着，将参考图16(a),16(b)和17，说明根据本示例性实施例的通信系统1中的每一节点的协议栈的示例。图16(a),16(b)和17还描述在使用MAP通信期间使用的SGW(信令GW)。
协议栈是概念性的层次结构，并且在图16(a),16(b)和17中，在消息传送期间，通信数据依次从上层流向下层，并且在接收期间，通信数据依次从下层流向上层。
图16(a)是示出与不能连接到移动网络10的UE 2的位置登记有关的节点的协议栈的图。图16(b)是示出与不能连接到移动网络10的UE 2的消息的传送和接收有关的节点的协议栈的图。
首先，将说明与不能连接到移动网络10的UE 2的位置登记有关的节点的协议栈。
在UE 2和GW 21的协议栈中，应用层位于上层位置，并且在应用层下，根据终端间直接通信的方法，设置任何指定的协议栈(如果有的话)。
在服务器31的协议栈中，应用层位于最上位置。在应用层下，并行地排列GW 21侧上的栈和中继设备32侧上的栈，GW 21侧上的栈根据终端间直接通信的方法包括任何指定协议层(如果有的话)，中继设备32侧上的栈包括SCTP(流控制传输协议)层和IP层。
在中继设备32的协议栈中，应用层位于最上位置，并且在应用层下，并行地设置服务器31侧上的栈和SGW侧上的栈。服务器31侧上的栈包括SCTP层和IP层。SGW侧上的栈包括MAP层、TCAP(事务能力应用部分)层、SCCP(信令连接控制部分)层、M3UA(消息传输部分3用户应用)层、SCTP层和IP层。
在SGW的协议栈中，应用层位于最上位置。SCCP层、M3UA层、SCTP层和IP层位于应用层下方。
在HLR和SMSC的协议栈中，应用层位于最上位置。MAP层、TCAP层、SCCP层、M3UA层、SCTP层和IP层位于应用层下方。
当根据终端间直接通信的方法，服务器31的应用层从GW 21接收消息时，响应于经由中继设备32侧上的栈通过使用IP接收的消息，服务器31的应用层与中继设备32执行通信。当服务器31的应用层通过使用IP，接收从中继设备32传送的消息时，响应于经由GW 21侧上的栈根据终端间直接通信的方法接收的消息，服务器31的应用层与GW 21执行通信。
当中继设备32的应用层从GW 21接收通过使用IP，从GW 21传送的消息时，响应于经由SGW侧上的栈接收的消息，中继设备32的应用层与HLR 13或SMSC 14执行通信。更具体地说，在通过使用IP，从GW 21传送的消息请求UE的位置登记的情况下，中继设备32的应用层使用MAP来与HLR 13执行通信，以执行UE 2的位置登记(图16(a))。
在使用IP，从GW 21传送的消息请求传送SMS消息的情况下，中继设备32的应用层使用MAP来与SMSC 14执行通信，以执行传送SMS消息的通信(图16(b))。在使用MAP从SMSC14传送的消息请求将SMS消息递送到UE 2的情况下，中继设备32的应用层使用IP来与服务器31执行通信，以将对应于SMS消息的消息递送到UE 2(图16(b))。
图17(a)是示出与能够连接到移动网络10的UE 2的位置登记有关的节点的协议栈的图。图17(b)是示出与能够连接到移动网络10的UE 2的消息的传送和接收有关的节点的协议栈的图。
在UE 2的协议栈中，应用层位于最上位置。用于控制位置登记的MM(移动性管理)层(图17(a))或用于控制SMS消息的传送和接收的SMS层(图17(b))位于应用层下方。在MM层或SMS层下，设置用于根据诸如SMS,3G,LTE等的通信方法执行无线通信的协议层(3G)。
在UTRAN 11的协议栈中，应用层位于最上位置。在应用层下方，并行地设置包括3G层的UE 2侧上的栈和MSC 12上的栈。MSC 12侧上的栈包括RANAP层、SCCP层、M3UA层、SCTP层和IP层。
在MSC的协议栈中，应用层位于最上位置。在应用层下方，并行地设置UTRAN 11侧上的栈和SGW侧上的栈。UTRAN 11侧上的栈包括MM层、RANAP层、SCCP层、M3UA层、SCTP层和IP层。SGW侧上的栈包括MAP层、TCAP层、SCCP层、M3UA层、SCTP层和IP层。
SGW、HLR 13和SMSC的协议栈类似于图16(a)和16(b)的协议栈，因此被省略。能够连接到移动网络10的UE 2的位置登记，以及消息的传送和接收不直接与本发明有关，因此，省略有关其的说明。
如上所述，根据本示例性实施例的通信系统1包括中继设备32，当中继设备32从SMSC 14和GW 21中的一个接收使用预定协议传送的消息时，中继设备响应于接收到的消息，通过使用不同于预定协议并且被用于与SMSC 14和GW 21中的另一个通信的协议，与SMSC 14和GW 21中的另一个执行通信。
这实现移动网络10和自主分布式网络20之间的通信，并且防止发生通信失败，诸如不能传送和接收消息的失败。
从MSC 12、HLR 13和SMSC 14的观点看，根据本示例性实施例的中继设备32看起来与普通(现有)MSC相同。因此，不必修改诸如MSC 12、HLR 13、SMSC 14等的现有节点，，因此，能够抑制对现有通信系统的影响。
应注意到可以用由计算机执行的程序实现在本示例性实施例的每一节点中执行的方法。程序能够被存储在半导体存储设备，诸如ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)和诸如光盘、磁盘或磁光盘的计算机可读非瞬时记录介质中，并且还能经由网络被提供给外部。
本申请要求2014年7月14日提交的日本专利申请No.2014-144360的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
[附图标记列表]
1 通信系统
2 UE
10 移动网络
11 UTRAN
12 MSC
13 HLR
14 SMSC
21 GW
31 服务器
32 中继设备
311 网关侧通信单元
312 中继设备侧通信单元
313 传输单元
321 服务器侧通信单元
322 HLR/SMSC侧通信单元
323,323a 控制单元
321a 网关侧通信单元

Claims (10)

1.一种通信系统，包括：
服务控制设备，所述服务控制设备被设置在用户设备经由无线基站执行通信的第一网络中，并且被配置为将消息递送到所述用户设备；
网关设备，所述网关设备被设置在多个用户设备执行直接通信的第二网络中，并且被配置为执行与所述多个用户设备中的至少一个的通信；以及
中继设备，所述中继设备被配置为，当所述中继设备从所述服务控制设备和所述网关设备中的一个接收使用预定协议传送的消息时，使用不同于所述预定协议并且用于与所述服务控制设备和所述网关设备中的另一个通信的协议，来与所述服务控制设备和所述网关设备中的所述另一个执行响应于所接收的消息的通信。
2.如权利要求1所述的通信系统，其中，当所述中继设备从所述网关设备接收所述第一网络中的用户设备是传送目的地的、所述第二网络中的消息时，所述中继设备请求所述服务控制设备传送对应于所接收的消息的所述第一网络中的消息。
3.如权利要求1或2所述的通信系统，其中，当所述中继设备从所述服务控制设备接收所述第二网络中的用户设备是传送目的地的、所述第一网络中的消息时，所述中继设备请求所述网关设备传送对应于所接收的消息的所述第二网络中的消息。
4.如权利要求1至3中的任何一项所述的通信系统，进一步包括登记有所述第一网络中的用户设备的位置的管理设备，
其中，当所述中继设备从所述网关设备接收指示对所述第二网络中的用户设备的位置登记的请求的消息时，所述中继设备请求所述管理设备执行所述用户设备的位置登记。
5.一种中继设备，包括：
第一通信装置，所述第一通信装置用于与服务控制设备通信，所述服务控制设备被设置在用户设备经由无线基站执行通信的第一网络中，并且被配置为将消息递送到所述用户设备；
第二通信装置，所述第二通信装置用于与网关设备通信，所述网关设备被设置在多个用户设备执行直接通信的第二网络中，并且被配置为执行与所述多个用户设备中的至少一个的通信；以及
控制装置，所述控制装置被配置为，当所述控制装置从所述服务控制设备和所述网关设备中的一个接收使用预定协议传送的消息时，使用不同于所述预定协议并且用于与所述服务控制设备和所述网关设备中的另一个通信的协议，来与所述服务控制设备和所述网关设备中的所述另一个执行响应于所接收的消息的通信。
6.如权利要求5所述的中继设备，其中，当所述控制装置经由所述第二通信装置从所述网关设备接收所述第一网络中的用户设备是传送目的地的、所述第二网络中的消息时，所述控制装置经由所述第一通信装置，请求所述服务控制设备传送对应于所接收的消息的所述第一网络中的消息。
7.如权利要求5或6所述的中继设备，其中，当所述控制装置经由所述第一通信装置从所述服务控制设备接收所述第二网络中的用户设备是传送目的地的、所述第一网络中的消息时，所述控制装置经由所述第二通信装置，请求所述网关设备传送对应于所接收的消息的所述第二网络中的消息。
8.如权利要求5至7中的任何一项所述的中继设备，其中，所述第一通信装置进一步与管理设备通信，所述管理设备被设置在所述第一网络中并且登记有所述第一网络中的用户设备的位置，
其中，当所述控制装置经由所述第二通信装置从所述网关设备接收指示对所述第二网络中的用户设备的位置登记的请求的消息时，所述控制装置经由所述第一通信装置，请求所述管理设备执行所述用户设备的位置登记。
9.一种中继设备的控制方法，其中，所述中继设备设置有第一通信装置和第二通信装置，所述第一通信装置用于与服务控制设备通信，所述服务控制设备被设置在用户设备经由无线基站执行通信的第一网络中并且被配置为将消息递送到所述用户设备，所述第二通信装置用于与网关设备通信，所述网关设备被设置在多个用户设备执行直接通信的第二网络中并且被配置为执行与所述多个用户设备的至少一个的通信；
当所述中继设备从所述服务控制设备和所述网关设备中的一个接收使用预定协议传送的消息时，所述中继设备使用不同于所述预定协议并且用于与所述服务控制设备和所述网关设备中的另一个通信的协议，来与所述服务控制设备和所述网关设备中的所述另一个执行响应于所接收的消息的通信。
10.一种记录有程序的计算机可读非瞬时记录介质，所述程序用于使得计算机执行下述处理：
与服务控制设备通信，所述服务控制设备被设置在用户设备经由无线基站执行通信的第一网络中，并且被配置为将消息递送到所述用户设备；
与网关设备的通信，所述网关设备被设置在多个用户设备执行直接通信的第二网络中，并且被配置为执行与所述多个用户设备的至少一个的通信；以及
当从所述服务控制设备和所述网关设备中的一个接收使用预定协议传送的消息时，使用不同于所述预定协议并且用于与所述服务控制设备和所述网关设备中的另一个通信的协议，来与所述服务控制设备和所述网关设备中的所述另一个执行响应于所接收的消息的通信。
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