JP2009206854A

JP2009206854A - 通信端末、ネットワークサーバ、及び通信ネットワークシステム

Info

Publication number: JP2009206854A
Application number: JP2008047164A
Authority: JP
Inventors: Akira Hioki; 晃日置
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp
Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2009-09-10
Also published as: US20090221296A1

Abstract

【課題】通信端末に対して割り当てる電話番号及び端末識別子を有効に活用することが可能な通信ネットワークシステムを提供する。
【解決手段】通信端末10は、ネットワークサーバ20に対して、予め使用が許可された仮の電話番号PN1及び移動機識別子MSIを含む通信開始要求を送出する。ネットワークサーバ20は、移動機識別子MSIに基づき通信端末10を認証する。この時、ネットワークサーバ20は、通信端末10が継続して通信を行うために必要な電話番号PN2を通信端末10に通知する。通信端末10は、電話番号PN2及び移動機識別子MSIを用いて発信する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ネットワークサーバが通信端末に対して電話番号及び端末識別子を動的に割り当てる通信ネットワークシステムに関する。

図6は、日本国における現行の移動体通信システムで使用されている電話番号の付与体系を示している。図示の如く、１つの携帯電話端末に対しては、３桁のサービス識別番号"XXX"("090"又は"080")と８桁の加入者番号"YYYYYYYY"とから成る１１桁の電話番号が少なくとも１つ固定的に割り当てられている。

また、図示されないが、携帯電話端末には、有限の桁数で表現される移動機識別子(MSI：Mobile Station Identity、以下、端末識別子と呼称することがある)が固定的に割り当てられている。この移動機識別子を用いることにより、ネットワークサーバは、加入者がMNP(Mobile Number Portability)サービスを利用して契約事業者を変更した場合であっても、携帯電話端末が正式に契約された端末であるか否かを判別(認証)することが可能である。
特開２００２−２６１９３５号公報

現行の移動体通信システムでは、１つの携帯電話端末に対して電話番号及び移動機識別子を固定的に割り当てる必要があるため、加入者数の増大に伴う電話番号の枯渇、又はMNPサービス利用者数の増大に伴う移動機識別子の枯渇が危惧されている。

この課題に対し電話番号又は移動機識別子の桁数を増やす対策が考えられるが、桁数増加に伴う通信インフラの再構築及び携帯電話端末の改造等が必要となるため、その実現が困難である。

なお、特許文献1には、一の電話端末に対して固定的に割り当てた電話番号と対応付けて一時的な電話番号を発行すると共に、他の電話端末による前記一時的な電話番号を用いた呼び出しを前記一の電話端末に転送する電話番号配布システムが記載されている。但し、このシステムは、単に本来の電話番号を隠匿して他人による悪意ある使用を回避するものであり、上記の課題を何ら解決できない。

本発明の一態様に係る通信端末は、ネットワークに対して、予め使用が許可された第１の電話番号及び端末識別子を含む通信開始要求を送出する第１手段と、前記通信開始要求への応答として受信した、継続して通信を行うために必要な第２の電話番号又は端末識別子を用いて発信する第２手段とを備える。

また、本発明の一態様に係るネットワークサーバは、通信端末からの予め使用を許可した第１の電話番号及び端末識別子を含む通信開始要求に応じて、前記第１の端末識別子に基づき前記通信端末を認証する第１手段と、前記通信端末の認証に応じて、前記通信端末が継続して通信を行うために必要な第２の電話番号又は端末識別子を前記通信端末に通知する第２手段とを備える。

また、本発明の一態様に係る通信ネットワークシステムは、予め使用が許可された第１の電話番号及び端末識別子を含む通信開始要求を送出する通信端末と、前記通信開始要求に応じて、前記第１の端末識別子に基づき前記通信端末を認証し、前記通信端末の認証に応じて、前記通信端末が継続して通信を行うために必要な第２の電話番号又は端末識別子を前記通信端末に通知するネットワークサーバとを備える。

すなわち、本発明では、ネットワークサーバが、電話番号又は端末識別子を動的に割り当て通信端末に通信を行わせることができる。

本発明によれば、通信頻度が比較的低い通信端末(例えば、不具合修正用ソフトウェアのダウンロードや、在庫管理情報の取得を行う端末)に対して、必要な時にだけ電話番号及び端末識別子を割り当てることができ、以て電話番号及び端末識別子を有効に活用することが可能である。

また、電話番号及び端末識別子の体系自体には何ら変更の必要が無いため、既存の通信インフラや通信端末の改修を必要としないというメリットもある。

以下、本発明に係る通信ネットワークシステムの実施の形態を、図1〜図5を参照して説明する。

構成例：図1
本実施の形態に係る通信ネットワークシステムは、図1(a)に示す通信端末10と、同図(b)に示すネットワークサーバ20とから成る。通信端末10は、ネットワークサーバ20との無線インタフェースである送受信部11と、電話番号PN及び移動機識別子MSIを予め記憶したSIMカード12と、送受信部11を介してネットワークサーバ20に通信開始を要求すると共に、この要求への応答としてネットワークサーバ20から通知された電話番号又は移動機識別子を用いて通信を継続する制御部13とを備えている。

また、制御部13は、一般的な移動体通信方式に規定されるレイヤ3機能を有する。すなわち、制御部13は、同図(a)に示すように、無線キャリアやタイムスロット等の無線リソースを管理する無線リソース制御部(RRC：Radio Resource Control)と、位置登録やセル切替等を管理する移動管理部(MM：Mobility Management)と、発着信等の呼接続を管理する呼制御部(CC：Call Control)とを備えている。なお、以下の説明においては、制御部13内の無線リソース制御部、移動管理部、及び呼制御部を、それぞれ、符号RRC10、MM10、及びCC10で表すことがある。

一方、ネットワークサーバ20は、同図(b)に示す如く無線アクセスネットワーク(RAN：Radio Access Network)を形成する基地局21及び無線制御局22と、コアネットワーク(CN：Core Network)を形成する交換局23及びサービス制御局24とを備えている。

また、基地局21、無線制御局22、交換局23は、無線リソース制御部RRC21〜RRC23をそれぞれ備えている。無線制御局22及び交換局23は、それぞれ、移動管理部MM22及びMM23と、呼制御部CC22及びCC23とを備えている。なお、以下の説明においては、無線リソース制御部RRC21〜RRC23、移動管理部MM22及びMM23、並びに呼制御部CC22及びCC23を、それぞれ符号RRC20、MM20、CC20で総称することがある。

動作例：図2〜図5
次に、本実施の形態の動作例(1)及び(2)を図2〜図5を参照して順に説明する。ここで、動作例(1)においては、ネットワークサーバ20が、通信端末10に対して電話番号を動的に割り当てる場合を扱う。また、動作例(2)においては、通信端末10に対して移動機識別子を動的に割り当てる場合を扱う。

なお、動作例(1)及び(2)で説明するネットワークサーバ20における各処理は、図1(b)に示した無線制御局22、交換局23、及びサービス制御局24のいずれかが単独で実行しても良いし、協働して実行しても良い。

動作例(1) (電話番号の動的割当)：図2〜図4
図2に示すように、まず通信端末10(制御部13)が、仮の電話番号PN1と固定的に割り当てられた移動機識別子MSIを用いて発信し、以てネットワークサーバ20に対して通信開始を要求する(ステップS1)。ここで、仮の電話番号PN1には、ネットワークサーバ20が、少なくとも通信端末10が電話番号の動的割当を要求する端末であることを認識できる値が設定されていれば良い。例えば、仮の電話番号PN1として、他の通信端末と同一の電話番号を共用させることができる。

そして、通信端末10とネットワークサーバ20の相互動作により通信開始処理を実行し、以て通信端末10の認証を行う(ステップS2)。また、この通信開始処理においては、図示の如く制御コネクションの確立及びセキュリティ制御(ステップS21)、呼設定(ステップS22)、並びに無線アクセスベアラ設定及び回線設定(ステップS23)が行われる。

すなわち、図3に示すように、まず通信端末10内の無線リソース制御部RRC10が、ネットワークサーバ20内の無線リソース制御部RRC20に対してRRC接続要求(信号)を送出する(ステップT1)。無線リソース制御部RRC20は、無線リソース制御部RRC10に対してRRC接続開始通知を送出する(ステップT2)。これに対応して、無線リソース制御部CC10は、無線リソース制御部RRC20に対してRRC接続完了報告を送出する(ステップT2)。これらのステップT1〜T3により、通信端末10とネットワークサーバ20の間に制御コネクションが確立され、以て制御情報の送受信が可能となる。

ここで、図4に示す如くレイヤ3で処理する信号SGは、大略、アドレスフィールドF1、制御フィールドF2、及び情報フィールドF3から成る。アドレスフィールドF1には、レイヤ3での処理種別と移動機識別子MSIとが格納され、MSIビット長のシステム依存性を吸収するための拡張ビットが設けられている。また、制御フィールドF2には、信号SGの順序制御を可能にするための送信シーケンス番号及び受信シーケンス番号が格納され、情報フィールドF3には、レイヤ3で用いる種々の情報が格納されている。

制御コネクションの確立を検知した通信端末10内の移動管理部MM10は、ネットワークサーバ20内の移動管理部MM20に対して位置登録を要求する(ステップT4)。また、制御コネクションのセキュリティを確保するため、移動管理部MM10−MM20同士間で認証を実施する(ステップT5及びT6)と共に、無線リソース制御部RRC10−RRC20同士間でセキュリティ制御を行う(ステップT7及びT8)。

また、ネットワークサーバ20は、上記のステップT8で通信端末10からセキュリティ応答を受けた時点で、通信端末10が正当な端末(契約端末)であることを認識する。

この後、移動管理部MM20が移動管理部MM10に対して位置登録応答を送出するが、この際に移動管理部MM20は、移動機識別子MSIに代えて図示の如くTMSI(Temporary MSI)を使用している(ステップT9)。このTMSIは、以降の通信効率の向上(情報量(ビット長)の削減)を目的として移動機識別子MSIと対応付けて一時的に割り当てられるものである。移動管理部MM10は、移動管理部MM20に対してTMSI割当応答を送出する(ステップT10)。

図2に戻って、通信端末10及びネットワークサーバ20の相互動作により、通信端末10−ネットワークサーバ20間の呼設定を行う(ステップS22)と共に、無線区間の無線アクセスベアラ設定、及び接続先番号(図示せず)等に基づく回線設定を行う(ステップS23)。これにより、通信端末10−ネットワークサーバ20間での通信が可能となる。

そして、通信端末10は、仮の電話番号PN1が変更されたか否か(すなわち、ネットワークサーバ20により新たな電話番号が割り当てられたか否か)を確認する(ステップS3)。この時点では仮の電話番号PN1は変更されていないため、通信端末10はステップS5に示す電話番号の割当処理を実行する。また、ネットワークサーバ20は、通信端末10が発信に用いた電話番号が仮の電話番号PN1であるか否かを確認し(ステップS4)、やはりステップS5に進んで電話番号の割当処理を実行する。

具体的には、まず通信端末10が、ネットワークサーバ20に対して自端末の固有情報(例えば、製造メーカ、機器名、製造番号)UIを送出する(ステップS51)。ネットワークサーバ20は、端末固有情報UIを、通信端末10の製造メーカ等から予め入手した情報を用いて認証する(ステップS52)。

この認証結果が"OK"であれば(ステップS53)、ネットワークサーバ20は、通信端末10に継続して通信を行わせるための電話番号PN2を確保し(ステップS54)、通信端末10に対して通知する(ステップS55)。ここで、電話番号PN2は、ネットワークサーバ20において予め用意しておいた有限個(ネットワークサーバ20を利用する通信端末数より少ない数)の電話番号の内の１つである。なお、ネットワークサーバ20は、電話番号を確保できない場合には、通信端末10に対して掛け直し等のガイダンスを通知する。

そして、通信端末10及びネットワークサーバ20は、所定の通信終了処理を実行して通信を一旦完了する(ステップS56)。なお、上記のステップS53で認証結果が"NG"であった場合には、上記のステップS54及びS55による電話番号の確保及び通知は行われない。

通信端末10は、元の電話番号PN1をメモリ(図示せず)等に退避した後、上記のステップS55で通知された電話番号PN2と、移動機識別子MSIとを用いて再発信する(ステップS6)。これにより、上記のステップS2において通信端末10が認証される。この場合、電話番号がPN1からPN2へ変更されているため(すなわち、ネットワークサーバ20が仮の電話番号PN1に代わる電話番号PN2を既に割り当てており、且つ通信端末10が割り当てられた電話番号PN2を用いて発信したため)、通信端末10及びネットワークサーバ20は、上記のステップS5に示した電話番号の割当処理を実行すること無く継続して通信を行う(通信中に遷移する)(ステップS71)。

通信が終了した時、通信端末10は、電話番号PN2を廃棄する(発信に使用する電話番号を退避しておいたPN1へ書き戻す)(ステップS72)。

また、ネットワークサーバ20は、通信料金を、通信端末10の製造メーカ等から予め指定された端末固有情報UIに対応する課金先へ記録する(ステップS73)。これにより、動的に電話番号を割り当てた場合であっても通信料金を確実に請求することができる。

また、ネットワークサーバ20は、上記のステップS54で確保した電話番号PN2を解放する(他の通信端末への再割当を可能とする)(ステップS74)。これにより、有限個の電話番号を有効利用することができる。

動作例(2) (移動機識別子の動的割当)：図5
図5に示すように、まず通信端末10が、固定的に割り当てられた電話番号PNと仮の移動機識別子MSI1を用いて発信し、以てネットワークサーバ20に対して通信開始を要求する(ステップS8)。ここで、仮の移動機識別子MSI1には、ネットワークサーバ20が、通信端末10が移動機識別子の動的割当を要求する端末であることを認識でき、且つ上記の動作例(1)で示したステップS2(図2参照)と同様の通信開始処理を正常に実行できる値が設定されていれば良い。例えば、仮の移動機識別子MSI1として、他の通信端末と同一の移動機識別子を共用させることができる。

そして、通信端末10及びネットワークサーバ20は、上記のステップS3及びS4とは異なり、それぞれ、仮の移動機識別子MSI1が変更されたか否かを確認する(ステップS9及びS10)と共に、ステップS11に進んで移動機識別子の割当処理を実行する。なお、図示されないが、ネットワークサーバ20は、上記のステップS10と並行して発信に用いられた電話番号が電話番号PNであるか否かも確認(判定)する。

すなわち、上記のステップS51及びS52と同様、通信端末10がネットワークサーバ20に対して端末固有情報UIを送出し、これをネットワークサーバ20が認証する。

この認証結果が"OK"であれば、ネットワークサーバ20は、上記のステップS54及びS55とは異なり、移動機識別子MSI2を確保して通信端末10に対して通知する(ステップS111及びS112)。ここで、移動機識別子MSI2は、上記の動作例(1)で示した電話番号と同様、ネットワークサーバ20において予め用意しておいた有限個の移動機識別子の内の１つである。

そして、通信端末10及びネットワークサーバ20は、上記のステップS56と同様に通信を一旦完了する。通信端末10は、電話番号PNと移動機識別子MSI2を用いて再発信する(ステップS12)。これにより、上記のステップS71と同様、通信端末10及びネットワークサーバ20が共に通信中に遷移する。

通信が終了した時、通信端末10は、移動機識別子MSI2を廃棄する(ステップS131)。また、ネットワークサーバ20は、上記のステップS73と同様にして通信料金を記録した後、移動機識別子MSI2を解放する(ステップS132)。これにより、動的に移動機識別子を割り当てた場合であっても通信料金を確実に請求することができ、また有限個の移動機識別子を有効利用することができる。

なお、上記の実施の形態によって本発明は限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づき、当業者によって種々の変更が可能なことは明らかである。例えば、上記の実施の形態で示した通信端末及びネットワークサーバの各処理をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供することもできる。

本発明に係る通信ネットワークシステムの実施の形態の構成例を示したブロック図である。本発明に係る通信ネットワークシステムの実施の形態の動作例(1)を示したシーケンス図である。本発明に係る通信ネットワークシステムの実施の形態における制御コネクションの確立及びセキュリティ制御動作例を示したシーケンス図である。本発明に係る通信ネットワークシステムの実施の形態に用いるレイヤ3処理信号の構成例を示した図である。本発明に係る通信ネットワークシステムの実施の形態の動作例(2)を示したシーケンス図である。日本国における現行の移動体通信システムで使用されている電話番号の付与体系を示した図である。

符号の説明

10 通信端末
11 送受信部
12 SIMカード
13 制御部
20 ネットワークサーバ
21 基地局
22 無線制御局
23 交換局
24 サービス制御局
RRC10, RRC20〜RRC23 無線リソース制御部
MM10, MM20, MM22, MM23 移動管理部
CC10, CC20, CC22, CC23 呼制御部
RAN 無線アクセスネットワーク
CN コアネットワーク
PN, PN1, PN2 電話番号
MSI, MSI1, MSI2 移動機識別子
UI 端末固有情報
SG レイヤ3処理信号
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

ネットワークに対して、予め使用が許可された第１の電話番号及び端末識別子を含む通信開始要求を送出する第１手段と、
前記通信開始要求への応答として受信した、継続して通信を行うために必要な第２の電話番号又は端末識別子を用いて発信する第２手段と、
を備えたことを特徴とする通信端末。
請求項１において、
前記第１手段が、自分自身の固有情報を前記通信開始要求に含めることを特徴とした通信端末。
請求項１又は２において、
通信終了後に前記第２の電話番号又は端末識別子を廃棄する手段をさらに備えたことを特徴とする通信端末。
通信端末からの予め使用を許可した第１の電話番号及び端末識別子を含む通信開始要求に応じて、前記第１の端末識別子に基づき前記通信端末を認証する第１手段と、
前記通信端末の認証に応じて、前記通信端末が継続して通信を行うために必要な第２の電話番号又は端末識別子を前記通信端末に通知する第２手段と、
を備えたことを特徴とするネットワークサーバ。
請求項４において、
前記通信開始要求が、前記通信端末の固有情報を含み、
前記第１手段が、前記第１の端末識別子に加えて、前記固有情報を用いて前記通信端末を認証することを特徴としたネットワークサーバ。
請求項５において、
前記通信端末との通信により発生した通信料金を、前記固有情報と対応付けて記録する手段をさらに備えたことを特徴とするネットワークサーバ。
請求項４〜６のいずれかにおいて、
前記第２手段が、前記第２の電話番号又は端末識別子を有限個の電話番号又は端末識別子の内から確保する手段を含み、
前記通信端末との通信終了後、前記第２の電話番号又は端末識別子を解放する手段をさらに備えたことを特徴とするネットワークサーバ。
予め使用が許可された第１の電話番号及び端末識別子を含む通信開始要求を送出する通信端末と、
前記通信開始要求に応じて、前記第１の端末識別子に基づき前記通信端末を認証し、
前記通信端末の認証に応じて、前記通信端末が継続して通信を行うために必要な第２の電話番号又は端末識別子を前記通信端末に通知するネットワークサーバと、
を備えたことを特徴とする通信ネットワークシステム。
請求項８において、
前記通信端末が、自分自身の固有情報を前記通信開始要求に含め、
前記ネットワークサーバが、前記第１の端末識別子に加えて、前記固有情報を用いて前記通信端末を認証することを特徴とした通信ネットワークシステム。
請求項９において、
前記ネットワークサーバが、前記通信端末との通信により発生した通信料金を、前記固有情報と対応付けて記録することを特徴とした通信ネットワークシステム。
請求項８〜１０のいずれかにおいて、
前記ネットワークサーバが、前記第２の電話番号又は端末識別子を有限個の電話番号又は端末識別子の内から確保し、前記通信端末との通信終了後、前記第２の電話番号又は端末識別子を解放することを特徴とした通信ネットワークシステム。