JP2005515665A - インターネット・プロトコルを用いて通信するための電気通信ネットワーク用の方法および装置 - Google Patents

インターネット・プロトコルを用いて通信するための電気通信ネットワーク用の方法および装置 Download PDF

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Abstract

本発明は電気通信ネットワーク(400)を具体化する。電気通信ネットワーク(400)は、インターネット・プロトコル・ネットワーク(300)に接続された少なくとも1つのルータと、前記少なくとも1つのルータに結合しているコンピュータ・ネットワーク機器とを備える。前記コンピュータ・ネットワーク機器は、目標の電気通信ネットワーク(400)に関連する情報について問い合わせを行うために、IP問合わせメッセージ(1)を送信するように適合されている。前記IPメッセージは前記目標の電気通信ネットワーク(400)に関連する電話番号を含み、前記コンピュータ・ネットワーク機器は、前記IP問合わせメッセージに応じて、前記目標の電気通信ネットワーク(400)に関連するIPアドレス(2)を受信するように適合されており、かつ前記目標の電気通信ネットワーク(400)に関連する前記IPアドレス(2)を用いて、前記目標の電気通信ネットワーク(400)にIPメッセージを送信するように適合されている。

Description

本発明は、概して、通信システムに関し、特にインターネット・プロトコルを用いて通信する電気通信ネットワークに関する。
現在、No.7信号方式(SS7)は、無線オペレータが提供する補足音声サービス、および移動/ローミング・サービスをサポートしているほとんどすべての音声ベースの用途を有する。現在のSS7信号方式は、T1/E1回線を通して、また、SS7転送プロトコル、すなわち、MTP3/2/1を使用するSS7/PSTN(公衆電話網)を通して独占的に転送される。有線および無線ネットワークの両方に、膨大な数のSS7がインストールされている基地(base)がある。これらのネットワークの信頼性は高いが、比較的高価であり、インターネット・プロトコル(IP)に基づくネットワークと比較すると柔軟性に乏しい。それ故、業界では、SS7転送プロトコルの代わりにIPを使用しようとしている。
この目的のために、インターネット技術調査会(IETF)のSIGTRANワーキング・グループは、M2UA、M3UA、IUAおよびSUAを含む多数のSS7/IPユーザ適応プロトコルを定義する、IPネットワークによるパケットに基づくPSTN信号の転送に焦点をあててきた。SS7/IPユーザ適応プロトコル開発の際に遭遇する重要な問題のうちの2つが、メッセージに対する適当なサービス・アプリケーション・ノードを見つけることと、レガシーSS7ネットワークとの効率的な経路選択およびインタフェースを行なうことであることが分かってきている。例えば、移動加入者の登録のようなある種の移動性サービス(mobility service)は、特に困難な問題である。移動環境においては、それは、E.164番号ではなくて、加入者を登録したり、認証したりするために使用される国際電気通信連合(ITU)のE.212規格により割り当てられる国際移動局識別子(IMSI)である。それ故、移動性サービスおよび共通のE.164番号関連サービス(簡単な電話呼出し、ショート・メッセージ・サービス(SMS)など)を提供するために、2つの別々のドメイン名サービス(DNS)に基づくデータベース、格納、経路選択および管理スキームを現在開発する必要がある。1つは、E.164(例えば、(IETF規格RFC2916による)ENUMサービスを使用する)に基づくスキームであり、もう1つは、E.212/DNSに基づくスキームである。もちろん、他のグローバル・タイトル(GT)に関連するサービスにより追加する必要がある他のドメインも開発する必要がある。さらに、このような解決方法は、専用的なもので、広く受け入れられる可能性は少ない。
別の方法としては、ENUM/DNSサーバが提供するような共通の外部サービスによりGT情報をIPアドレスに変換することができる。しかし、移動体番号をIPアドレスにマッピングするために使用するENUM(DNS)の場合には、各番号割当てプラン(例えば、e164.arpa、e212.arpa、およびe214.arpa)に対して一意のドメインを定義する必要がある。インターネット割り当て番号機関(IANA)(Internet Assigned Numbers Authority)による新しいドメインの生成の他に、すべてのE.164/212/214番号の大量のデータベースを管理するための手順を開発するためには、途方もない量の作業を行わなければならない。これらの各番号を、適当なオペレータのシステム内の適当なSS7ノードに対応するIPアドレスにマッピングしなければならない(オペレータは、自分がそのシステムをスケールする場合、複数のSUAノードを有することができる)。それ故、例えば、サ
ービス発見およびサービス・ノードの識別(すなわち、宛先IPアドレスの検索)を行うためには、すべてのE.164/212/214番号の管理は必要としないENUM/DNSに基づく共通の解決方法が、これらの現在提案されている解決方法に対して好ましい解決方法である。
それ故、SS7/IP通信に対してこのような解決策を可能にする装置および方法の開発が待望されている。
本発明は、E.164、E.212、およびE.214のような番号割当てスキーム用のENUMの1つのドメイン(e164.arpa)を使用するSS7/IP通信のための解決策を実施可能にすることにより、ネットワーク・オペレータ・メモリ要件、管理諸経費、および運用コストを低減する。本発明を使用すれば、SUAは、SCCPユーザ・メッセージを、IMSIまたはE.164番号に基づくグローバル・タイトル情報により宛先ノードに送ることができる。ネットワーク・オペレータは、ENUMデータベースにMSC、HLRおよびVLRのような移動性サービスに関連するMAP URIを導入する。一連のサービスに関連するエンドポイント・サービス・ノードIPアドレスは、所与のPLMNに対するローカル・オペレータに属するSAPCに対応するENUMに格納される。これらのエンドノードIPアドレスは、次に、ENUM/DNS応答で、E.164に基づく問い合わせに返信される。
類似の構成要素には類似の参照番号が付いている、図1〜図6を参照すれば、本発明をよりよく理解することができるだろう。図3〜図6に示すように、本発明の好ましい実施形態は、PLMN500,600,700のような公衆陸上移動通信網(PLMN)間の(IPネットワーク300を介した)IP通信に焦点をあてている。好適なPLMNは、IPルータ(例えば、符号501,601または符号701)、ENUMデータベース(例えば、符号502,602または符号702)、およびサービス・アプリケーション・ノード(例えば、符号504,505,603,604,704または符号705)を備える。好適なPLMNは、また、SS7ネットワーク400に対してインタフェースとして機能する信号ゲートウェイ(例えば、符号503または符号703)を備えることもできる。そのコンピュータ・ネットワーク構成要素およびそれらが提供する規格に基づく通信を可能にするソフトウェア/ファームウェアが周知であるように、PLMN、SS7ネットワーク、およびIPネットワーク(ENUM機能およびENUMデータベース階層を含む)は、電気通信においてはすべて周知のものである。
ENUM機能は、電話番号をインターネット・アドレスにマッピングするドメイン名サービス(DNS)技術を使用するIETF ENUM規格(RFC2916)に基いている。ENUMサービスは、通信アプリケーションが、所与の電話番号に関連するIP動作可能通信サービスを効率的に「発見」することができるようにするインターネット・インフラストラクチャの核となるものである。サービス・アプリケーション・ノードに対するIPアドレスの発見/検索は、ENUMに指定された任意のサービスURI(ユニバーサル・リソース識別子(RFC1630))に基づくことができる。本発明の好ましい実施形態の場合には、ENUMは、目標サービス・アプリケーション・ノードのIPアドレスを識別/発見するため、およびPLMNのサービス処理機能を識別/発見するための少なくともいずれかのために使用される。
ENUMは、IPアドレスおよび/またはPLMNサービス機能を発見するために、サ
ービス・アプリケーションPLMNコード(SAPC)を使用する。IMSIから検索された目標MCC(携帯電話国番号)およびMNC(移動体ネットワーク・コード)の両方をSAPCにマッピングすることにより、他のPLMNでサービス/ノードの発見を開始するために、SAPCはENUM問合わせメッセージ内に含まれ得る。それ故、加入者に対するIMSIまたはE.164番号を用いて、目標サービス・アプリケーション・ノードのIPアドレスおよび/またはサービスを発見することができる。中間ENUMサーバは、ドメイン名CC(Country Code(国番号))およびNPA/NDC(National Planned Area(国内計画エリア)/National Destination Code(国内宛先コード))のみに基づいてアドレス・マッピングを行い、ENUM階層の層1にある任意の他のE.164関連情報を保持する必要はない。また、ENUMに入力されたサービスは、層2/層3の下に位置していて、PLMNを担当するオペレータの厳重な制御および管理下にあることに留意されたい。DNS/ENUMは、「交換コード(exchange code)」としてE.164番号およびSAPCのみを含む。ローミング契約をしているオペレータだけが、そのオペレータが契約しているオペレータのPLMNのSAPCコードをそのローカルENUM内に導入する必要がある。
SAPC割当てに対して2つのスキームが提供される。図1および図2は、それぞれ、スキーム1およびスキーム2を示す。図1は、各サービス/プロトコルが一意のSAPCで表される一連のサービス/プロトコルを提供するPLMNの一例である。サービスは、E.164(CAP,MAP,SIP)、E.212(MAP)、E.XXX(ディスパッチ/グルーブ呼出し)、ポイント・コード(SS7サポート・サービス)等のような多数の異なる加入者IDスキームと関連付けられることができる。図2は、各PLMNが一意のSAPCで表される一連のサービス/プロトコルを提供するPLMNの一例である。この場合、SAPCは、一連のサービスを提供するPLMNに割り当てられた一意のE.164番号である。
しかしながら、一般的に、SAPCコンセプトは、E.164番号割当てスキームに基いていない、または関連していないことがあるインスタント・メッセージおよびディスパッチのような、現在の移動性サービス並びに潜在的な将来のサービスを提供するために適用される。実際には、サービス/プロトコルは、任意の番号割当てスキームに基づくこともできるし、関連づけることもできる。例えば、サービスは、SS7レガシー・ネットワーク(例えば、SS7メッセージ経路選択機能をサポートするデータ変換サービス)、音声ディスパッチ・サービス、およびGTデータ・タイプ(E.212、E.214、E.164、ノード・アドレスとしてのポイント・コード等)をサポートするものであり得る。また、SAPCは、(サービスの自動発見のための)特定のサービス/プロトコルに割り当てられることもできるし、または特定のデータ・タイプ変換を処理することができるGTタイプの特定ノード(加入者のSS7等価物またはノードID)に割り当てられることもできる。よって、SAPCは、特定のサービスを提供する物理ノードまたは仮想ノードを識別する。
これらのサービス・アプリケーション・ノードは、任意の形式または方法で、サービス・プロバイダにより定義され得る。すなわち、サービス・アプリケーション・ノードのIPアドレスは、そのサービス・アプリケーション・ノードが提供するサービスの種類またはそのサービス・アプリケーション・ノードが処理することができるGTタイプによって、ローカルENUMデータベースに提供され得る。サービス・プロバイダは、そのローカルENUMデータベース内にIPアドレスおよびサービス・インジケータを格納することにより、サービス・プロバイダが他者にどんなサービスを提供するかを制御する。それ故、ネットワーク・オペレータが相互にローミング契約に同意した場合には、例えば、ネットワーク・オペレータは、自分が他者に提供するサービスに対してそれらのネットワーク
・オペレータのローカルENUMデータベースの各々に格納されている関連SAPCを交換することができる。
目標サービス・アプリケーション・ノードのIPアドレスが識別されると、SCCPユーザ適応層(SUA)ノードは、SCCPユーザから、処理機能アプリケーション・パート(TCAP)、無線アクセス・ネットワーク・アプリケーション・パート(RANAP)、および無線ネットワーク・サブシステム・アプリケーション・パート(RNSAP)のような信号メッセージを、ストリーム制御送信プロトコル(SCTP)によりインターネット・プロトコル(IP)ネットワークを通して目標ノードに転送することができる。よって、SUAノードは、SS7内のSCCPユーザとIPドメインとの間の途切れのない相互動作をサポートする。いくつかの適応プロトコルの中で、SUAは、すべてのIP環境で有意な利点を有する。何故なら、SUAを使用すれば、SCCP層自身を含むSCCP層の下のいかなる付加的なSS7プロトコルをも使用する必要がなくなるからである。これにより、高価で柔軟性のないポイント・コード・アドレス指定スキームが必要なくなる。
本発明の好ましい実施形態の動作は、ほぼ図3〜図6に示すように、行われる。それぞれが図の1つに対応する4つのシナリオについて説明する。
第1のシナリオ(図3)は、DNS/ENUM問合わせを介したPLMNN(PLMN600)による、PLMN1(PLMN500)内に常駐するエンド・ノード(一例としてSUA)の発見とアドレス検索を示す。これは、スキーム1のSAPCを用いて、MAP URI/ノードIPアドレスを見つけることを目的たした移動性サービス動作のためのENUMの使用方法を示す。PLMN1およびPLMNNは、ローミング契約をしていて、相手方の各PLMN(それぞれその各SAPCコードを含むDB/ENUM502および602)に対するSAPCコードを知っているものと見なされる。これらのローカルENUMは、移動性サービスを提供する物理サービス・アプリケーション・ノード(この場合は、HLR)の仮想IPアドレスまたはIPアドレスを含むことができることに留意されたい。サービス・アプリケーション・ノード504,505は任意のSS7/IP適応層プロトコルに基づき得るが、SUAを使用する。また、一般的に、サービス・アプリケーション・ノードに対するIPアドレスの発見/検索は、ENUM内に指定されている任意のサービスURIに基づき得ること、および一般的に、サービスの発見は、順序および優先順位を含む標準DNS/ENUM問合わせに基づき得ることに留意されたい。
第1のシナリオにおいて、PLMN600は、登録を要求している移動加入者からIMSIを受信する。PLMN600は、IMSIからMCCおよびMNCを入手し、移動性サービスに対応するSAPCを用いてENUM問合わせメッセージ(1)を送信する。ENUM/DB502は、SAPCに基づいてメッセージ(1)を受信し、SUA−MAPノード504に対応するIPアドレスを探し、SUA−MAPノード504のIPアドレスで応答する(IPメッセージ2)。応答を受信した後で、PLMN600は、ノード504のIPアドレスを用いて、SUAメッセージ(3)をPLMN500に送信することができる。
第2のシナリオ(図4)も、DNS/ENUM問合わせを介したPLMNNによる、PLMN1内に常駐するエンド・ノード(一例としてSUA)の発見およびアドレス検索を示す。第2のシナリオは、スキーム2のSAPCを用いて、MAP URI/ノードIPアドレスを見つけるための、ENUMによる移動性サービス動作の使用方法を示す。第2のシナリオの場合、PLMN600は、登録を要求している移動加入者からIMSIを受信する。PLMN600は、IMSIからMCCおよびMNCを入手し、MCCおよびMNCに対応するDB/ENUM602からSAPCを用いてENUM問合わせメッセージ(1)を送信する(これは、PLMN500に対する一意のE.164(ISDN)番号
である)。ENUM/DB502は、メッセージ(1)を受信し、SUA−MAPノード504に対応するIPアドレスを探し、SUA−MAPノード504のIPアドレスで応答する(IPメッセージ2)。応答を受信した後で、PLMN600は、ノード504のIPアドレスを用いて、SUAメッセージ(3)をPLMN500に送信することができる。
第3のシナリオ(図5)は、スキーム2のSAPCを用いたグローバル・タイトルとしてのポイント・コードによるサービスの発見を示す。これは、ポイント・コードに基づくアドレス指定スキームを用いたレガシーSS7ネットワークに対する相互作用機能を提供する「SS7サポート・サービス」の一例である。これについて説明すると、SGを通してレガシーSS7ネットワーク・サポートを提供することができない小型衛星PLMNは、PLMN1を通してこのサービスを使用することができる。よって、ENUMドメイン内のSAPCコンセプトを用いて、衛星PLMNは、レガシーSS7ネットワークに後続するSS7アプリケーション・メッセージを送信するために使用される他のPLMNの特定のサービス・アプリケーション・ノードのIPアドレスを識別することができる。
第3のシナリオの場合、PLMN600は、登録を要求している移動加入者からIMSIを受信する。PLMN600は、この加入者がレガシーSS7サポートだけを行うPLMNに属していると判断する。PLMN600は、IMSIからMCCおよびMNCを入手し、MCCおよびMNCに対応するDB/ENUM602からSAPCを用いてENUM問合わせメッセージ(1)を送信する(これは、PLMN500に対する一意のE.164(ISDN)番号である)。ENUM/DB502は、メッセージ(1)を受信し、SUA−SGノード503に対応するIPアドレスを探し、SUA−SGノード503のIPアドレスで応答(IPメッセージ2)する。応答を受信した後で、PLMN600は、ノード503のIPアドレスにより、SUAメッセージ(3)をPLMN500に送ることができる。SUAメッセージ(3)内のポイント・コードに基づいて、SUA−SGノード503は、SS7メッセージ(4)を生成し、それをSS7ネットワーク400を通して送る。SS7ネットワーク400は、次に、SS7メッセージ(5)を適当なPLMNに経路選択する。
第4のシナリオ(図6)は、スキーム2により、任意の2つのSS7/IP適応(XUA)プロトコル間の相互作用のための本発明の使用方法を説明する。この図は、SAPCコンセプトが、どのようにしてオペレータに対して洗練された移動経路を提供し、種々のSS7/IPプロトコルとの反対方向の互換性および相互作用を提供するのかを示す。
第4のシナリオの場合、PLMN500(SUAネットワーク)内のSUAノード507は、そのSAPCに基づいて経路選択されるENUM問合わせメッセージ(1)をPLMN700に送る。PLMN700(M3UA/XUAネットワーク)内のローカルDB/ENUM702は、M3UAとして、XUAノード704のIPアドレスおよびプロトコルIDを含む問合わせ応答メッセージ(2)を送る。SUAノード507は、メッセージ(3)をSG503に送り、SG503は、このメッセージをSS7ネットワーク400に経路選択する。SS7ネットワーク400は、このメッセージをSG703に経路選択し、SG703は、プロトコル変換を行い、このメッセージをXUAノード704に経路選択する。
特定の実施形態を参照しながら、本発明を詳細に図示し説明してきたが、当業者であれば本発明の精神および範囲から逸脱することなしに、形式および詳細な点を種々に変更することができることを理解することができるだろう。
それぞれのサービス/プロトコルが一意のSAPCで表される一連のサービス/プロトコルを提供するPLMNの一例を示す表。 それぞれのPLMNが一意のSAPCで表される一連のサービス/プロトコルを提供するPLMNの一例を示す表。 移動性サービスのためのENUMおよびSAPC(スキーム1)の使用を示すIPネットワークを通して相互に接続しているPLMNのブロック図。 移動性サービスのためのENUMおよびSAPC(スキーム2)の使用を示すIPネットワークを通して相互に接続しているPLMNのブロック図。 ポイント・コード・グローバル・タイトルに対するSAPC(スキーム2)を使用するサービスの発見を示すIPネットワークを通して相互に接続しているPLMNのブロック図。 2つの異なるSS7/IPプロトコル間の相互作用を示すIPネットワークを通して相互に接続しているPLMNのブロック図。

Claims (10)

  1. 電気通信ネットワークがインターネット・プロトコル(IP)を用いて通信するための方法であって、
    目標の電気通信ネットワークに関連する情報に対して問い合わせを行うために、前記目標の電気通信ネットワークに関連する電話番号を含むIP問合わせメッセージを送信するステップと、
    前記IP問合わせメッセージに応じて、前記目標の電気通信ネットワークに関連するIPアドレスを受信するステップと、
    前記目標の電気通信ネットワークに関連するIPアドレスを用いて、前記目標の電気通信ネットワークにIPメッセージを送信するステップとを含む方法。
  2. 前記IP問合わせメッセージが、IP ENUM問合わせメッセージを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記電話番号が、サービス・アプリケーションPLMNコード(SAPC)として使用されるE.164番号を含む、請求項1に記載の方法。
  4. 移動加入者からIMSIを含む登録要求を受信するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  5. 前記IMSIから、MCC(携帯電話国番号)およびMNC(移動体ネットワーク・コード)を用いて、前記IMSIからのSAPCを判定するステップをさらに含む、請求項4に記載の方法。
  6. 前記IP問合わせメッセージに応じて、前記目標の電気通信ネットワークが提供する少なくとも1つのサービスを受信するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  7. 電気通信ネットワークがインターネット・プロトコル(IP)を用いて通信するための方法であって、
    目標の電気通信ネットワークに関連する情報に対して問い合わせを行うために、前記目標の電気通信ネットワークに関連する電話番号を含む、IP問合わせメッセージを送信するステップと、
    前記IP問合わせメッセージに応じて、前記目標の電気通信ネットワークに関連するIPアドレスと、前記目標の電気通信ネットワークに関連するプロトコルとを受信するステップと、
    前記プロトコルに基づいて、プロトコル不適性(protocol incapability)が存在することを判断するステップと、
    前記目標の電気通信ネットワークに、IPメッセージではなく、SS7メッセージを送信するステップとを含む方法。
  8. 前記IP問合わせメッセージが、IP ENUM問合わせメッセージを含む、請求項7に記載の方法。
  9. 前記電話番号が、サービス・アプリケーションPLMNコード(SAPC)として使用されるE.164番号を含む、請求項7に記載の方法。
  10. 電気通信ネットワークであって、
    インターネット・プロトコル(IP)ネットワークに接続している少なくとも1つのルータと、
    前記少なくとも1つのルータに結合しているコンピュータ・ネットワーク機器とを備え、前記コンピュータ・ネットワーク機器は、目標の電気通信ネットワークに関連する情報について問い合わせを行うために、IP問合わせメッセージを送信するように適合されており、前記IPメッセージは前記目標の電気通信ネットワークに関連する電話番号を含み、前記コンピュータ・ネットワーク機器は、前記IP問合わせメッセージに応じて、前記目標の電気通信ネットワークに関連するIPアドレスを受信するように適合されており、かつ前記目標の電気通信ネットワークに関連する前記IPアドレスを用いて、前記目標の電気通信ネットワークにIPメッセージを送信するように適合されている、電気通信ネットワーク。
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