JP2007124594A - Ｉｐ移動通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】通話している２台の端末のうちの１台が圏外へ移動した場合に、迅速にセッションを切断して、無駄なセッションを維持する時間を短縮することを可能とする。
【解決手段】SIPクライアント１００ｂが基地局２００ｂの通信圏外に移動したことを、移動通信交換局３００ｂが検出すると、移動通信交換局３００ｂは、BYEメッセージを生成し、これをSIPクライアント１００ａに宛てて送信して、セッションを終了するようにしたものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、ＩＰ網を通じて通話を行うＩＰ移動通信システムに関する。

周知のように、3GPP TS24.228に準拠した従来のＩＰ移動通信システムは、呼制御プロトコルとしてＳＩＰ（Session Initiation Protocol）を用いる。呼制御プロトコルとしてＳＩＰを用いるＩＰ移動通信システムでは、通話している２台の端末のうちの１台が圏外へ移動した場合、もう１台はＳＩＰプロトコルによるセッション監視（例えば数十秒間隔の定期監視）で相手端末とのセッションが切れていることを検出しない限り、相手端末の無線リンクが切れていてもセッションを維持してしまう（例えば、非特許文献１参照）。
RFC4028 Session Timers in the Session Initiation Protocol (SIP) (S.Donovan,J.Rosenberg Sysco Systems、April 2005)

従来のＩＰ移動通信システムでは、通話している２台の端末のうちの１台が圏外へ移動した場合、相手端末の無線リンクが切れていてもセッションを維持してしまうという問題があった。

この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、通話している２台の端末のうちの１台が圏外へ移動した場合に、迅速にセッションを切断して、無駄なセッションを維持する時間を短縮することが可能なＩＰ移動通信システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、この発明は、基地局にそれぞれ無線接続される２つのクライアント端末を、ＩＰ網を通じて接続するＩＰ移動通信システムにおいて、第１クライアント端末が基地局に無線接続できなくなったことを検出する検出手段と、この検出手段が無線接続できなくなったことを検出した場合に、当該ＩＰ移動通信システムを介して第１クライアント端末とＩＰ通信を行う第２クライアント端末に対して、セッションの終了を通知する通知手段とを具備して構成するようにした。

この発明によれば、通話している２台の端末のうちの１台が圏外へ移動した場合に、迅速にセッションを切断して、無駄なセッションを維持する時間を短縮することが可能なＩＰ移動通信システムを提供できる。

以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係わるＩＰ移動通信システムの構成を示すものである。この図に示すように、上記ＩＰ移動通信システムは、SIPクライアント１００ａ，１００ｂ、基地局２００ａ，２００ｂ、移動通信交換局３００ａ，３００ｂ、SIPプロキシサーバ４００ａ，４００ｂおよびＩＰ網を備える。

SIPクライアント１００ａ，１００ｂは、携帯電話端末であるが通話をVoIP（Voice over Internet Protocol）で行うIP電話端末である。移動通信交換局３００ａおよび３００ｂは、それぞれ複数の基地局を収容するが、ここではSIPクライアント１００ａは、基地局２００ａと無線リンクを確立し、SIPクライアント１００ｂは、基地局２００ｂと無線リンクを確立し、SIPクライアント１００ａおよび１００ｂは、それぞれIPを用いてSIPメッセージをSIPプロキシ経由で相手SIPクライアントと送受信してVoIPのセッションを確立して通話する。

移動通信交換局３００ａおよび３００ｂは、上述したように複数の基地局を収容し、収容する基地局がカバーするエリア内にある携帯電話端末（SIPクライアント）の位置情報を管理している。

SIPクライアント１００ａおよび１００ｂは、タイマによる定期的なメッセージ送受信によりセッション監視を行うことが可能である（RFC4028）が、この方法ではSIPクライアント間をSIPメッセージが定期的に流れることになり、SIPの下位プロトコルがUDPの場合にTCPのセッション監視に代わるものと考えることができる。この場合、定期間隔は、例えば数十秒〜数分間隔となる。

一方、SIPクライアント１００ａ（あるいは１００ｂ）が、当該ＩＰ移動通信システムのサービス圏外（基地局と通信できない場所）へ移動した場合には、基地局２００ａ（あるいは２００ｂ）は、無線リンクが切れたことにより、即座にSIPクライアント１００ａ（あるいは１００ｂ）の圏外移動を検出できる。

そして、移動通信交換局３００ａ（あるいは３００ｂ）は、基地局２００ａ（あるいは２００ｂ）から上記圏外移動の通知を受けることで、SIPクライアント１００ａ（あるいは１００ｂ）が基地局２００ａ（あるいは２００ｂ）のカバーするエリア内になくなったことを検出できる。

そこで本発明では、SIPクライアント１００ａが相手SIPクライアント１００ｂの圏外移動によりセッション継続不可能であることを検出するための方法として、SIPクライアント１００ｂが圏外に移動すると、これを検出した基地局２００ｂの通知に応じて、移動通信交換局３００ｂが、SIPクライアント１００ａ，１００ｂ間のセッションを終了するために、BYEメッセージをSIPクライアント１００ａへ送信するようにしている。これにより、SIPクライアント１００ａは、該当するセッションのBYEメッセージを受信することで、即座にセッションを終了することができるようになるというものである。

図２にSIPクライアント１００ａ，１００ｂの構成図を示す。SIPクライアント１００ａ，１００ｂは、それぞれアンテナ１と、通信部１０と、音声処理部２０と、表示部３０と、操作部４０と、報知部５０と、記憶部６０と、制御部７０とを備えている。
アンテナ１は、基地局２００ａや２００ｂから送信される無線信号の受信や、当該SIPクライアントからの上記基地局に宛てた無線信号の送信を行うものである。

通信部１０は、アンテナ１を通じて上記基地局と無線通信し、この基地局を通じて通信相手局（SIPクライアント１００ａ，１００ｂ）とＩＰ（Internet Protocol）通信するものである。具体的には、通信部１０は、アンテナ１が受信した無線信号をダウンコンバートして復調し、通信相手局から送信された符号化音声データを得て、これを制御部７０を通じて音声処理部２０に出力する。また通信部１０は、制御部７０を通じて音声処理部２０から与えられる符号化音声データを用いてベースバンド信号を変調し、これをアップコンバートして無線信号を生成し、アンテナ１を通じて上記基地局に宛てて送信する。

音声処理部２０は、通信部１０にて復調された符号化音声データを復号して音声信号を再生し、内蔵するスピーカ２１から拡声出力する。これにより、通話相手局からの送話音声がユーザに伝達される。また音声処理部２０は、内蔵するマイクロホン２２から入力された音声信号を符号化して符号化音声データを生成し、これを制御部７０を通じて通信部１０に与える。

表示部３０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などを用いた表示装置であって、テキストや画像など種々の視覚的な情報をユーザに映示するものである。操作部４０は、複数のキースイッチなどを備え、ユーザの要求を受け付けるものである。報知部５０は、着信の発生を音によりユーザに報知するものである。

記憶部６０は、制御部７０の制御プログラムや制御データ、電話番号、名称および顔写真などの画像データを対応づけた電話帳データを記憶するとともに、送受信したメールデータや、当該SIPクライアントの設定に関わる説明データなどが記憶される。

制御部７０は、当該SIPクライアントの各部を統括して制御するものである。例えば、制御部７０は、通信部１０がＳＩＰ（Session Initiation Protocol）にしたがって基地局から着信信号を受信し、表示部３０および報知部５０を制御して、着信の発生を報知するとともに、操作部４０を通じたユーザの応答操作により、上記着信に応答する信号を通信部１０に送信させ、音声通信リンクを確立する着信制御機能を備える。

また制御部７０は、操作部４０を通じたユーザの発信要求に応じて、ＳＩＰにしたがって通信部１０を制御して、ユーザが指定する電話番号への発信を行う発信制御機能や、この発信に伴って音声通信リンクを確立する通信制御機能を備える。

すなわち制御部７０は、ＳＩＰにしたがって、アクションの決定、ＳＩＰメッセージの生成、ＳＩＰメッセージの解析、ＳＩＰメッセージからのデータ抽出、ＳＩＰメッセージの送受信を実現するための制御機能を有するものである。

図３に、制御部７０の機能ブロック図を示す。制御部７０は、その機能として、SIP状態制御部７１、SIPメッセージ生成部７２、SIPメッセージ解析部７３、SIPメッセージ送受信部７４、SIP基本情報メッセージ生成部７５、SIP基本情報メッセージ送信部７６を備える。

SIP状態制御部７１は、SIPクライアント各部の状態を管理し、状態に応じてアクションを決定する。移動通信交換局３００ａや３００ｂがBYEメッセージを生成するために必要なSIP基本情報が変更された場合は、それらをSIP基本情報メッセージ生成部７５へ引き渡す。

SIPメッセージ生成部７２は、SIP状態制御部７１から入力されたパラメータに応じてSIPメッセージを生成し、生成したSIPメッセージをSIPメッセージ送受信部７４に引き渡す。

SIPメッセージ解析部７３は、SIPメッセージ送受信部７４から入力されたSIPメッセージを解析してデータを抽出し、抽出したデータをSIP状態制御部７１に引き渡す。
SIPメッセージ送受信部７４は、SIP状態制御部７１から入力されるSIPメッセージをネットワーク（基地局２００ａや２００ｂ）に送信し、上記ネットワークから受信したSIPメッセージをSIP状態制御部７１へ引き渡す。

SIP基本情報メッセージ生成部７５は、SIP状態制御部７１からSIP基本情報を入力されると、それを通知するためのメッセージを生成してSIP基本情報メッセージ送信部７６へ引き渡す。
SIP基本情報メッセージ送信部７６は、SIP基本情報メッセージ生成部７５からSIP基本情報メッセージを入力されると、それを上記ネットワークを通じて移動通信交換局３００ａや３００ｂに宛てて送信する。

図４に、移動通信交換局３００ａおよび３００ｂの機能ブロック図を示す。移動通信交換局３００ａおよび３００ｂは、位置登録管理部３０１、位置登録情報送受信部３０２、SIP基本情報メッセージ受信部３０３、SIP基本情報メッセージ解析部３０４、SIP基本情報部３０５、BYEメッセージ生成部３０６、BYEメッセージ送信部３０７、ホームロケーションレジスタ３０８を備える。

位置登録管理部３０１は、位置登録情報送受信部３０２から渡されたSIPクライアント（１００ａあるいは１００ｂ）の位置登録情報をホームロケーションレジスタ３０８に保存する。ホームロケーションレジスタ３０８では、SIPクライアント毎に位置登録情報が記憶される。またSIPクライアントが接続されている基地局の圏外に移動したことが上記位置登録情報から検出できた場合は、位置登録管理部３０１は、SIPクライアントの端末識別子をBYEメッセージ生成部３０６へ通知する。

位置登録情報送受信部３０２は、SIPクライアントから送信された位置登録情報をネットワーク（基地局）から受信し、その位置登録情報を位置登録管理部３０１へ引き渡す。 SIP基本情報メッセージ受信部３０３は、SIPクライアントから送信されたSIP基本情報メッセージを上記ネットワークから受信し、受信したSIP基本情報メッセージをSIP基本情報メッセージ解析部３０４へ引き渡す。

SIP基本情報メッセージ解析部３０４は、SIP基本情報メッセージ受信部３０３から入力されたSIP基本情報メッセージを解析してSIP基本情報を取得し、このSIP基本情報をSIP基本情報部３０５に保存する。
SIP基本情報部３０５は、SIPクライアントのSIP基本情報を記憶する。

BYEメッセージ生成部３０６は、位置登録管理部３０１からSIPクライアントが圏外に移動したことを通知されると、そのSIPクライアントのSIP基本情報をSIP基本情報部３０５から取得して、セッションの相手SIPクライアントへ送信するBYEメッセージを生成する。また、生成したBYEメッセージをBYEメッセージ送信部３０７へ引き渡す。

BYEメッセージ送信部３０７は、BYEメッセージ生成部３０６から入力されたBYEメッセージを、ネットワークから圏外移動したSIPクライアントのセッションの相手SIPクライアントへ送信する。

上記構成のＩＰ移動通信システムの動作について説明する。以下の説明では、SIPクライアント１００ｂが、接続していた基地局２００ｂとの通信圏外に移動して、センションを終了させる必要が生じた場合を例に挙げて説明する。

SIPクライアント１００ｂは、SIP状態制御部７１がSIP基本情報に変更があったことを検出すると、新しいSIP基本情報および当該SIPクライアント１００ｂの端末識別子をSIP基本情報メッセージ生成部７５へ通知する。端末識別子は、SIPクライアント１００ｂが予め特定のメモリ領域に保持しているものである。

SIP基本情報を通知されたSIP基本情報メッセージ生成部７５は、SIP基本情報メッセージを生成し、これをSIP基本情報メッセージ送信部７６へ引き渡す。これに対して、SIP基本情報メッセージ送信部７６は、SIP基本情報メッセージ生成部７５から渡されたSIP基本情報メッセージをネットワーク（基地局２００ｂ）を通じて移動通信交換局３００ｂへ送信する。

これに対して移動通信交換局３００ｂでは、SIP基本情報メッセージ受信部３０３がSIPクライアント１００ｂから送信されたSIP基本情報メッセージを受信すると、この受信したSIP基本情報メッセージをSIP基本情報メッセージ解析部３０４へ引き渡す。

SIP基本情報メッセージを引き渡されたSIP基本情報メッセージ解析部３０４は、メッセージを解析してSIP基本情報を取得し、このSIP基本情報をSIP基本情報部３０５へ保存する。

やがて、図５に示すように、移動通信交換局３００ｂは、SIPクライアント１００ｂが基地局２００ｂとの通信圏外へ移動すると、図６に示すシーケンスにしたがい、メッセージを送受信する処理を実行する。

まず移動通信交換局３００ｂは、位置登録管理部３０１がSIPクライアント１００ｂの圏外移動を位置登録情報の変更から検出すると、SIPクライアント１００ｂの端末識別子をBYEメッセージ生成部３０６へ通知する。

これに対してBYEメッセージ生成部３０６は、位置登録管理部３０１から通知された端末識別子をキーとして、該当するSIPクライアントのセッションのSIP基本情報がSIP基本情報部３０５に記憶されるかを検索する。SIP基本情報が記憶される場合は、これを取得し、SIP基本情報部３０５からはそれを削除する。

そしてBYEメッセージ生成部３０６は、SIP基本情報部３０５から取得したSIP基本情報を元にBYEメッセージを生成し、生成したBYEメッセージをBYEメッセージ送信部３０７へ引き渡す。

BYEメッセージ送信部３０７は、BYEメッセージ生成部３０６から渡されたBYEメッセージを、ネットワーク（SIPプロキシサーバ４００ｂ、ＩＰ網、SIPプロキシサーバ４００ｂ、移動通信交換局３００ａおよび基地局２００ａ）を通じて、SIPクライアント１００ａへ送信する（図６では基地局２００ａを図示せず）。

SIPクライアント１００ａは、移動通信交換局３００ｂからBYEメッセージを受信すると、これを受け入れることを示す200OKメッセージ（BYE応答メッセージ）を移動通信交換局３００ｂに宛てて上記ネットワークに送信し、セッションを終了する。
移動通信交換局３００ｂでは、SIP基本情報メッセージ受信部３０３がネットワークからは、BYE応答メッセージを受信するが、これを廃棄し、当該処理を終了する。

図７に、上記シーケンスで用いられるBYEメッセージの例を示す。移動通信交換局３００ｂはこのBYEメッセージを生成するために必要な情報をあらかじめ保持しておく必要があるので、図７に示すSIPヘッダフィールドTo, From, Call-ID, Cseq, Via, Max-Forwardsを生成するために必要な情報をSIP基本情報とし、セッションの状態が変わるごとにSIPクライアント１００ｂが移動通信交換局３００ｂへ通知するものである。

以上のように、上記構成のＩＰ移動通信システムでは、SIPクライアント１００ｂが基地局２００ｂの通信圏外に移動したことを、移動通信交換局３００ｂが検出すると、移動通信交換局３００ｂは、BYEメッセージを生成し、これをSIPクライアント１００ａに宛てて送信して、セッションを終了するようにしている。

したがって、上記構成のＩＰ移動通信システムによれば、通話している２台の端末のうちの１台が圏外へ移動した場合に、迅速にセッションを切断して、無駄なセッションを維持する時間を短縮することができる。

なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

その一例として例えば、上記実施の形態では、移動通信交換局３００ｂに、SIP基本情報の管理機能、圏外検出機能およびBYEメッセージ送信機能を設けるようにしたが、これに代わって例えば、図８に示すように、基地局２００ｂに上記機能を設けるようにしたり、あるいは図９に示すように、その一部の機能をSIPプロキシサーバ４００ｂに設けるようにしてもよい。

ただし、図９に示す構成では、SIPプロキシサーバ４００ｂは、SIPクライアント１００ｂの圏外移動を検出する機能を持たないので、SIPクライアント１００ｂの圏外移動の検出は、移動通信交換局３００ｂあるいは基地局２００ｂにて行い、これをSIPプロキシサーバ４００ｂに通知することで実現する。

ところで、移動通信交換局３００ａや３００ｂにおける通信圏外検出は、接続されている基地局のカバーするエリア外への移動の検出となるため、他の移動通信交換局が収容する基地局の無線ゾーンへの移動（ハンドオーバ）を検出できない。

そこで、図１０に示すように、BYEメッセージが通知されるSIPクライアント１００ａでは、BYEメッセージから送信元となる移動通信交換局を確認し、移動通信交換局３００ｂである場合には、RTCPパケット監視を行い、セッションが切れていることを確認する。

SIPクライアント１００ａは、移動通信交換局３００ｂから図７に示したBYEメッセージを受信するが、移動通信交換局３００ｂが例えばFromヘッダフィールドに”mobile-control-proxy”というパラメータを付加しておくことで、SIPクライアント１００ａはメッセージの送信元が移動通信交換局３００ｂであることを認識できる。

これを認識したSIPクライアント１００ａは、メディアデータを送受信部においてRTCPパケット（SDES＋SR）の受信状況を監視する。RTCPパケットが数秒間隔で送信することがRFCで推奨されていることから、移動通信交換局間または基地局間のハンドオーバとみなせない程度（例えば数秒）にRTCPパケットが途切れた場合には、SIPクライアント１００ａにおいて、表示部３０や報知部５０を駆動制御し、警告音を鳴動するなどしてユーザにセッションの切断を促すことができる。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。

この発明に係わるＩＰ移動通信システムの一実施形態の構成を示すシステム構成図。 図１に示したＩＰ移動通信システムのＩＰ移動無線端末装置の構成を示す回路ブロック図。 図２に示したＩＰ移動無線端末装置の制御部の構成を示す機能ブロック図。 図１に示したＩＰ移動通信システムの移動通信交換局の構成を示す機能ブロック図。 この発明に係わるＩＰ移動通信システムの動作を説明するための図。 この発明に係わるＩＰ移動通信システムの動作を説明するためのシーケンス図。 図１に示した移動通信交換局からＩＰ移動無線端末装置に送られるBYEメッセージの一例を示す図。 図１に示したＩＰ移動通信システムの変形例の構成を示す図。 図１に示したＩＰ移動通信システムの変形例の構成を示す図。 図１に示したＩＰ移動通信システムの変形例の構成を示す図。

符号の説明

１…アンテナ、１０…通信部、２０…音声処理部、２１…スピーカ、２２…マイクロホン、３０…表示部、４０…操作部、５０…報知部、６０…記憶部、７０…制御部、７１…ＳＩＰ状態制御部、７２…ＳＩＰメッセージ生成部、７３…ＳＩＰメッセージ解析部、７４…ＳＩＰメッセージ送受信部、７５…ＳＩＰ基本情報メッセージ生成部、７６…ＳＩＰ基本情報メッセージ送信部、１００ａ，１００ｂ…ＳＩＰクライアント、２００ａ，２００ｂ…基地局、３００ａ，３００ｂ…移動通信交換局、３０１…位置登録管理部、３０２…位置登録情報送受信部、３０３…ＳＩＰ基本情報メッセージ受信部、３０４…ＳＩＰ基本情報メッセージ解析部、３０５…ＳＩＰ基本情報部、３０６…ＢＹＥメッセージ生成部、３０７…ＢＹＥメッセージ送信部、３０８…ホームロケーションレジスタ、４００ａ，４００ｂ…ＳＩＰプロキシサーバ。

Claims (6)

1. 基地局にそれぞれ無線接続される２つのクライアント端末を、ＩＰ網を通じて接続するＩＰ移動通信システムにおいて、
   第１クライアント端末が基地局に無線接続できなくなったことを検出する検出手段と、
   この検出手段が無線接続できなくなったことを検出した場合に、当該ＩＰ移動通信システムを介して前記第１クライアント端末とＩＰ通信を行う第２クライアント端末に対して、セッションの終了を通知する通知手段とを具備することを特徴とするＩＰ移動通信システム。
2. 前記検出手段は、クライアント端末から送信される位置登録情報を監視することで、前記第１クライアント端末が基地局に無線接続できなくなったことを検出することを特徴とする請求項１に記載のＩＰ移動通信システム。
3. 前記第２クライアント端末は、
   前記通知手段からの通知を受信する受信手段と、
   この受信手段が前記通知を受信した後、予め設定した時間内に前記第１クライアント端末からパケットデータを受信しない場合に、前記第１クライアント端末とのセッションを終了するセッション制御手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載のＩＰ移動通信システム。
4. 複数の基地局を収容し、クライアント端末の位置情報を管理する交換局と、
   この交換局をＩＰ網に接続するプロキシサーバとを備え、
   前記交換局が前記検出手段と前記通知手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のＩＰ移動通信システム。
5. 複数の基地局を収容し、クライアント端末の位置情報を管理する交換局と、
   この交換局をＩＰ網に接続するプロキシサーバとを備え、
   前記基地局が前記検出手段と前記通知手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のＩＰ移動通信システム。
6. 複数の基地局を収容し、クライアント端末の位置情報を管理する交換局と、
   この交換局をＩＰ網に接続するプロキシサーバとを備え、
   前記交換局が前記検出手段を備え、前記プロキシサーバが前記通知手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のＩＰ移動通信システム。

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