JP2011182032A - Handoff method between femtocell and system thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a handoff method, capable of continuously managing a user terminal in the same call control network, even after a handoff in a network environment where a femtocell selects any of among a plurality of call control networks. <P>SOLUTION: A call-control network selecting unit 11 selects any of among an access network NWa and a core network NWc, in response to a connection request from the user terminal. A selection result notifying unit 12 adds a result of selection as call-control network information to the received connection request. A call control executing section 13 transfers the connection request added with the call-control network information to a user terminal of a communication party via the selected network. A call-control network identifying unit 14 identifies a call-control network before a handoff, on the basis of the call-control network information added to a received reconnection request. The call-control executing section 13 transfers the reconnection request to the user terminal of the communication party via the identified call connection network. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、フェムトセルを収容するアクセスネットワークを含む複数の呼制御ネットワークのいずれかをフェムトセルが選択するフェムトセル間のハンドオフ方法およびシステムに関する。   The present invention relates to a handoff method and system between femtocells in which a femtocell selects one of a plurality of call control networks including an access network that accommodates the femtocell.

フェムトセルなどの小型基地局を用いたモバイルネットワークでは、コアネットワークに存在するIMS(IP Multimedia Subsystem)と、フェムトセルを収容するアクセスネットワークという複数の呼制御ネットワークが存在する。フェムトセルの標準接続形態では、ユーザ端末間のデータ通信(例えばVoIPなど)における相手端末の検索にはSIP(Session Initiation Protocol)ベースのIMSが用いられる。IMSはコアネットワークに配置されるので、全ての呼制御メッセージがコアネットワークを経由しなければならなくなり、コアネットワークの負荷増加が懸念される。   In a mobile network using a small base station such as a femtocell, there are a plurality of call control networks including an IMS (IP Multimedia Subsystem) existing in the core network and an access network accommodating the femtocell. In the standard connection form of the femtocell, SIP (Session Initiation Protocol) based IMS is used for searching for a partner terminal in data communication (for example, VoIP) between user terminals. Since IMS is arranged in the core network, all call control messages must pass through the core network, and there is a concern that the load on the core network will increase.

これを解決するために、フェムトセル間でP2PベースのSIP(P2P-SIP)によりオーバレイを構築し、一定時間内で相手端末の検索が完了すると推測される場合にはオーバレイを利用し、それを超えてしまう場合にはIMSを利用する技術が非特許文献1に開示されている。また、このようなモバイルネットワークにおけるハンドオフ手順が非特許文献2に開示されている。   To solve this, an overlay is constructed between femtocells using P2P-based SIP (P2P-SIP), and when it is estimated that the search for the partner terminal will be completed within a certain time, the overlay is used. Non-Patent Document 1 discloses a technology that uses IMS when the number exceeds the limit. A handoff procedure in such a mobile network is disclosed in Non-Patent Document 2.

蕨野他, "ミニマム・コアを実現するコア・オーバレイ連携セッション制御方式", 信学会2009 年総合大会, B-6-101, 2009.Sugano et al., "Core-overlay-linked session control method to realize minimum core", IEICE General Conference 2009, B-6-101, 2009. 千葉恒彦、横田英俊、"プロキシ型MOBIKEを用いたハンドオフ方式の提案と評価"、情報処理学会研究報告、Vol.2008 No.107、2008年10月.Tsunehiko Chiba and Hidetoshi Yokota, "Proposal and Evaluation of Handoff Method Using Proxy Type MOBIKE", Information Processing Society of Japan Research Report, Vol.2008 No.107, October 2008.

フェムトセルなどの小型基地局を用いたモバイルネットワークにおいて、コアネットワークに存在するIMSと複数のフェムトセルで構築される呼制御用オーバレイネットワークなどの複数の呼制御ネットワークが存在するネットワーク環境では、フェムトセル間でハンドオフが発生すると、接続先のフェムトセルの変更に伴ってハンドオフ後にSIP re-INVITEによるIPアドレスの更新が必要となり、ハンドオフ後も同一の呼制御ネットワークで継続管理する必要がある。   In a mobile network using small base stations such as femtocells, in a network environment where there are multiple call control networks such as an overlay network for call control constructed by IMS and multiple femtocells that exist in the core network, femtocells If a handoff occurs between the two, the IP address needs to be updated by SIP re-INVITE after the handoff according to the change of the connection destination femtocell, and it is necessary to continue management in the same call control network after the handoff.

しかしながら、複数の呼制御ネットワークをフェムトセルが選択する環境下では、ハンドオフの前後で呼制御ネットワークが変わってしまう可能性があった。   However, in an environment where the femtocell selects a plurality of call control networks, the call control network may change before and after handoff.

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、複数の呼制御ネットワークのいずれかをフェムトセルが選択するネットワーク環境下で、ハンドオフ後も同一の呼制御ネットワークで継続管理できるハンドオフ方法およびシステムを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and in a network environment in which a femtocell selects one of a plurality of call control networks, a handoff method capable of continuing management with the same call control network after handoff and To provide a system.

上記の目的を達成するために、本発明は、フェムトセルを収容するアクセスネットワークを含む複数の呼制御ネットワークのいずれかをフェムトセルが選択するフェムトセル間のハンドオフシステムにおいて、各フェムトセルおよびユーザ端末が以下のような手段を講じた点に特徴がある。   In order to achieve the above object, the present invention relates to each femtocell and user terminal in a handoff system between femtocells in which the femtocell selects any of a plurality of call control networks including an access network accommodating the femtocell. Is characterized by the following measures.

(1)各フェムトセルは、ユーザ端末から受信した接続要求に応答して前記アクセスネットワークおよび他の呼制御ネットワークのいずれかを選択する手段と、接続要求に前記選択されたネットワークの識別情報を追記して前記選択された呼制御ネットワーク経由で通信相手のユーザ端末まで転送する手段と、ユーザ端末から受信した再接続要求に記述されているネットワーク識別情報に基づいてハンドオフ前の呼制御ネットワークを識別する手段と、接続要求を前記識別された呼制御ネットワーク経由で通信相手のユーザ端末まで転送する手段とを具備した。   (1) Each femtocell adds means for selecting either the access network or another call control network in response to a connection request received from a user terminal, and identification information of the selected network in the connection request Then, the call control network before handoff is identified based on the means for transferring to the user terminal of the communication partner via the selected call control network and the network identification information described in the reconnection request received from the user terminal. And means for transferring a connection request to the user terminal of the communication partner via the identified call control network.

(2)各ユーザ端末は、受信した接続要求に記述されている前記ネットワーク識別情報を保存する手段と、ハンドオフ時に移動先のフェムトセルへ前記ネットワーク識別情報の記述された再接続要求を送信する手段とを具備した。   (2) Each user terminal stores means for storing the network identification information described in the received connection request, and means for transmitting a reconnection request in which the network identification information is described to the destination femtocell during handoff It was equipped with.

本発明によれば、フェムトセルを収容するアクセスネットワークを含む複数の呼制御ネットワークのいずれかをフェムトセルが選択するフェムトセル間のハンドオフシステムにおいて、ハンドオフの前後で同一の呼制御ネットワークにより呼制御を継続管理できるようになる。   According to the present invention, in a handoff system between femtocells in which a femtocell selects one of a plurality of call control networks including an access network that accommodates the femtocell, call control is performed by the same call control network before and after the handoff. It will be possible to continue management.

本発明が適用されるモバイルネットワークの構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the mobile network to which this invention is applied. 本発明を適用したフェムトセルの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the femtocell to which the present invention is applied. コアネットワーク(IMS)を呼制御ネットワークとして登録する手順を示したシーケンスフローである。It is the sequence flow which showed the procedure which registers a core network (IMS) as a call control network. オーバレイネットワーク(アクセスネットワーク)を呼制御ネットワークとして登録する手順を示したシーケンスフローである。It is the sequence flow which showed the procedure which registers an overlay network (access network) as a call control network. ハンドオフの手順を示したシーケンスフローである。It is the sequence flow which showed the procedure of handoff.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明が適用されるモバイルネットワークの構成を示したブロック図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a mobile network to which the present invention is applied.

アクセスネットワークNWaは複数のフェムトセルにより構成され、フェムトセル同士およびオーバレイエミュレータはChordベースのP2P-SIPに基づくオーバレイネットワークを構築する。以下、アクセスネットワークNWaをオーバレイネットワークNWaと表現する場合もある。   The access network NWa is composed of a plurality of femtocells, and the femtocells and overlay emulators construct an overlay network based on Chord-based P2P-SIP. Hereinafter, the access network NWa may be expressed as an overlay network NWa.

コアネットワークNWcには、セキュリティゲートウエイ(SeGW)22およびIMS23が収容され、オーバレイネットワークNWaの各フェムトセル#1,#2…は、コアネットワークNWcのSeGW22との間にIKEv2に基づくセキュアなIPSecトンネル21を確立してIMS23とセキュアに通信する。   The core network NWc accommodates a security gateway (SeGW) 22 and an IMS 23, and each femtocell # 1, # 2... Of the overlay network NWa is secured to the SeGW 22 of the core network NWc with a secure IPSec tunnel 21 based on IKEv2. And securely communicate with the IMS 23.

各ユーザ端末UAはIMSクライアントであり、SIPに基づいてVoIP(Voice over IP)の音声データや動画データ等のアプリケーションデータを送受信し、PPP手順の中で認証処理を実行し、さらにはIPアドレスおよびDNSアドレスを取得する。また、アプリケーションデータをフェムトセル間で直接送受信できるようにするために、SIP INVITEおよび200 OKのSDPフィールドを、アクセスネットワークNWa内で通信可能な形式に変換する。   Each user terminal UA is an IMS client, transmits and receives application data such as voice data and video data of VoIP (Voice over IP) based on SIP, performs authentication processing in the PPP procedure, Get DNS address. Further, in order to directly transmit and receive application data between femtocells, the SIP INVITE and the 200 OK SDP field are converted into a format communicable within the access network NWa.

図2は、前記各フェムトセル#1,#2…の主要部の構成を示した機能ブロック図であり、ここでは本発明の説明に不要な構成は図示が省略されている。   FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the main part of each of the femtocells # 1, # 2,..., Where the configuration unnecessary for the description of the present invention is omitted.

呼制御ネットワーク選択部11は、ユーザ端末UA#1から受信したSIP INVITEに応答して前記アクセスネットワークNWaおよび他の呼制御ネットワーク(図1では、コアネットワークNWc)のいずれかを選択する。選択結果通知部12は、後に詳述するように、受信したSIP INVITEのSIP拡張ヘッダに前記選択結果を呼制御ネットワーク情報として追記する。呼制御実行部13は、前記呼制御ネットワーク情報が追記されたSIP INVITEを前記選択されたネットワーク経由で通信相手のユーザ端末UA#2まで転送する。   The call control network selection unit 11 selects either the access network NWa or another call control network (in FIG. 1, the core network NWc) in response to the SIP INVITE received from the user terminal UA # 1. As will be described later in detail, the selection result notifying unit 12 adds the selection result as call control network information to the SIP extension header of the received SIP INVITE. The call control execution unit 13 transfers the SIP INVITE in which the call control network information is added to the user terminal UA # 2 as a communication partner via the selected network.

このとき、通信相手のユーザ端末UA#2はSIP INVITEから前記呼制御ネットワーク情報を抽出して保存する一方、200 OKに前記呼制御ネットワーク情報を追記してユーザ端末UA#1へ返信する。ユーザ端末UA#1は前記200 OKから呼制御ネットワーク情報を抽出して同様に保存する。これにより、相互に通信するユーザ端末UA#1,UA#2はいずれも呼制御ネットワークを認識できるようになる。   At this time, the communication partner user terminal UA # 2 extracts and stores the call control network information from the SIP INVITE, and adds the call control network information to 200 OK and returns it to the user terminal UA # 1. The user terminal UA # 1 extracts the call control network information from the 200 OK and stores it similarly. Thereby, both user terminals UA # 1 and UA # 2 communicating with each other can recognize the call control network.

以上のようにしてユーザ端末UA#1,UA#2間に前記選択された呼制御ネットワークを経由する通信経路が確立されたのち、一方のユーザ端末UAが他のフェムトセルのエリアに移動して再接続要求(SIP re-INVITE)を送信する際、そのSIP拡張ヘッダに前記保存した呼制御ネットワーク情報を追記する。   After the communication path via the selected call control network is established between the user terminals UA # 1 and UA # 2 as described above, one user terminal UA moves to another femtocell area. When a reconnection request (SIP re-INVITE) is transmitted, the stored call control network information is added to the SIP extension header.

各フェムトセル#1,#2…の呼制御ネットワーク識別部14は、受信したSIP re-INVITEに追記されている呼制御ネットワーク情報に基づいて、ハンドオフ前の呼制御ネットワークを識別する。前記呼制御実行部13は、前記SIP re-INVITEを前記識別された呼制御ネットワーク経由で通信相手のユーザ端末まで転送する。   The call control network identification unit 14 of each femtocell # 1, # 2... Identifies the call control network before handoff based on the call control network information added to the received SIP re-INVITE. The call control execution unit 13 transfers the SIP re-INVITE to the user terminal of the communication partner via the identified call control network.

次いで、本実施形態の動作を図3,4,5のシーケンスフローに沿って詳細に説明する。ここでは、ユーザ端末UA#1がフェムトセル#1のエリアに位置し、ユーザ端末UA#2がフェムトセル#3のエリアに位置している状態から説明を始める。   Next, the operation of the present embodiment will be described in detail along the sequence flow of FIGS. Here, the description starts from a state in which user terminal UA # 1 is located in the area of femtocell # 1 and user terminal UA # 2 is located in the area of femtocell # 3.

図3の時刻t1においてユーザ端末UA#1が起動され、時刻t2においてユーザ端末UA#1とフェムトセル#1との間に下位リンクが確立されと、時刻t3では、コアネットワークNWcのSeGW22とフェムトセル#1との間にIPSecトンネル21が確立される。フェムトセル#1は、ユーザ端末UA#1に割り当てるグローバルIPアドレス(IP#A)をSeGW22から前記IPSecトンネル経由で取得してユーザ端末UA#1に通知する。   When user terminal UA # 1 is activated at time t1 in FIG. 3 and a lower link is established between user terminal UA # 1 and femtocell # 1 at time t2, at time t3, SeGW 22 and femto in core network NWc are established. An IPSec tunnel 21 is established with the cell # 1. The femtocell # 1 acquires the global IP address (IP # A) assigned to the user terminal UA # 1 from the SeGW 22 via the IPSec tunnel and notifies the user terminal UA # 1.

時刻t4では、ユーザ端末UA#1からフェムトセル#1へSIP REGISTER(所在登録要求)が送信される。このSIP REGISTERには、ユーザ端末UA#1のSIP URIおよびコンタクトアドレス(IP#A)が記述されている。フェムトセル#1は、前記受信したSIP REGISTERを時刻t5において前記IPSecトンネル21およびSeGW22経由でIMS23へ転送すると共に、時刻t6において、P2PSIPにより構成されたオーバレイネットワークNWaへも転送してRELOAD(REsource LOcation And Discovery)登録を行う。   At time t4, a SIP REGISTER (location registration request) is transmitted from the user terminal UA # 1 to the femtocell # 1. The SIP REGISTER describes the SIP URI and contact address (IP # A) of the user terminal UA # 1. The femtocell # 1 transfers the received SIP REGISTER to the IMS 23 via the IPSec tunnel 21 and the SeGW 22 at time t5, and also transfers it to the overlay network NWa configured by P2PSIP at time t6 to RELOAD (REsource LOcation And Discovery) registration.

時刻t7においてユーザ端末UA#2が起動されると、時刻t8では、上記と同様にしてユーザ端末UA#2とフェムトセル#3との間に下位リングが確立され、フェムトセル##2とSeGW22との間にIPSecトンネル21が確立されてユーザ端末UA#2のグローバルIPアドレス(IP#B)が取得され、さらにユーザ端末UA#2の所在登録がコアネットワークNWcのIMS23およびオーバレイネットワークNWaの双方に対して行われる。   When user terminal UA # 2 is activated at time t7, at time t8, a lower ring is established between user terminal UA # 2 and femtocell # 3 in the same manner as described above, and femtocell ## 2 and SeGW22 Is established, the global IP address (IP # B) of the user terminal UA # 2 is acquired, and the location registration of the user terminal UA # 2 is performed by both the IMS 23 of the core network NWc and the overlay network NWa. To be done.

その後、時刻t9においてユーザ端末UA#1からユーザ端末UA#2への発信操作がなされると、時刻t10では、ユーザ端末UA#1からフェムトセル#1へSIP INVITE(接続要求)が送信される。このSIP INVITEには、宛先としてユーザ端末UA#2が記述され、SDPフィールドには、メディア伝送で使用したい IP アドレスとしてユーザ端末UA#1のグローバルIPアドレス(IP#A)が記述されている。   Thereafter, when a call origination operation is performed from the user terminal UA # 1 to the user terminal UA # 2 at time t9, a SIP INVITE (connection request) is transmitted from the user terminal UA # 1 to the femtocell # 1 at time t10. . In this SIP INVITE, the user terminal UA # 2 is described as a destination, and in the SDP field, the global IP address (IP # A) of the user terminal UA # 1 is described as an IP address to be used for media transmission.

前記SIP INVITEを受信したフェムトセル#1では、時刻t11において、当該SIP INVITEが初期INVITEであるか否かが判定される。本実施形態では、ハンドオフ後に再送信されるINVITE(re-INVITE)のみに、ハンドオフ前の呼制御ネットワークを指定する情報(以下、呼制御ネットワーク情報)が記述されており、それ以外の初期INVITEには呼制御ネットワーク情報が記述されていない。したがって、ここではSIP INVITEに呼制御ネットワーク情報が記述されているか否かに基づいて、当該SIP INVITEが初期INVITEであるか否かが判定される。初めは初期INVITEと判定されるので、時刻t12において、呼制御ネットワークとしてオーバレイネットワークNWaおよびコアネットワークNWc(IMS23)のいずれかが選択される。   Femtocell # 1 that has received the SIP INVITE determines whether or not the SIP INVITE is an initial INVITE at time t11. In this embodiment, only the INVITE (re-INVITE) retransmitted after handoff describes information (hereinafter referred to as call control network information) that specifies the call control network before handoff, and other initial INVITEs. Does not describe call control network information. Therefore, here, based on whether or not the call control network information is described in the SIP INVITE, it is determined whether or not the SIP INVITE is the initial INVITE. Since it is initially determined as the initial INVITE, at time t12, either the overlay network NWa or the core network NWc (IMS23) is selected as the call control network.

本実施形態では、相手端末(UA#2)をオーバレイネットワークNWaで検索する場合の遅延時間および/または接続セッション数と、コアネットワークNWcのIMS23で検索する場合の遅延時間および/または接続セッション数とが比較され、遅延時間のより短いネットワーク(接続セッション数のより少ないネットワーク)が呼制御ネットワークに選択される。   In the present embodiment, the delay time and / or the number of connection sessions when searching for the partner terminal (UA # 2) in the overlay network NWa, and the delay time and / or the number of connection sessions when searching in the IMS 23 of the core network NWc Are compared, and a network having a shorter delay time (a network having a smaller number of connection sessions) is selected as the call control network.

なお、呼の確立後に送受信されるアプリケーションについては、前記SIP INVITEに暗号鍵が記述されていれば、検索時間に基づいてオーバレイネットワークNwaまたはコアネットワークNWc(IMS23)が選択され、暗号鍵が記述されていなければコアネットワークNWc(IMS23)が選択される。ここでは、呼制御ネットワークとしてコアネットワークNWcのIMS23が選択され、アプリケーションデータの転送ネットワークとしてオーバレイネットワークNWaが選択されたものとして説明を続ける。   For an application transmitted / received after call establishment, if an encryption key is described in the SIP INVITE, the overlay network Nwa or the core network NWc (IMS23) is selected based on the search time, and the encryption key is described. If not, the core network NWc (IMS23) is selected. Here, the description will be continued assuming that the IMS 23 of the core network NWc is selected as the call control network and the overlay network NWa is selected as the application data transfer network.

呼制御ネットワークとしてIMS23が選択されると、時刻t13では前記SIP INVITEがフェムトセル#1から前記IPSecトンネル21およびSeGW22を中継してIMS23へ送信され、さらにフェムトセル#3を中継してユーザ端末UA#2により受信される。このSIP INVITEでは、SIP拡張ヘッダに前記呼制御ネットワーク情報として「IMS」が追記されると共に、呼の確立後に送受信されるアプリケーションデータがSeGW22へ転送されることなく直接フェムトセル間で送受信されるようにするために、SDPフィールドのIPアドレスが前記ユーザ端末UA#1のグローバルIPアドレス(IP#A)からフェムトセル#1のIPアドレス(IP#1)に書き換えられる。   When IMS 23 is selected as the call control network, at time t13, the SIP INVITE is transmitted from femtocell # 1 through the IPSec tunnel 21 and SeGW 22 to IMS 23, and further relayed through femtocell # 3 to user terminal UA. Received by # 2. In this SIP INVITE, “IMS” is added to the SIP extension header as the call control network information, and application data transmitted / received after the establishment of a call is transmitted / received directly between femtocells without being transferred to the SeGW 22. Therefore, the IP address in the SDP field is rewritten from the global IP address (IP # A) of the user terminal UA # 1 to the IP address (IP # 1) of the femtocell # 1.

前記SIP INVITEを受信したユーザUA#2は、時刻t14において当該SIP INVITEに記述されている呼制御ネットワーク情報(ここでは、IMS)を保存するとともに、時刻t15において、200 OKに前記呼制御ネットワーク情報(IMS)を記述し、さらにSDPフィールドにユーザUA#2のグローバルIPアドレス(IP#B)を記述してフェムトセル#3へ送信する。   The user UA # 2 that has received the SIP INVITE saves the call control network information (here, IMS) described in the SIP INVITE at time t14, and at time t15, the call control network information is set to 200 OK. (IMS) is described, and further, the global IP address (IP # B) of user UA # 2 is described in the SDP field and transmitted to femtocell # 3.

フェムトセル#3は、受信した200 OKのSDPフィールドに記述されているIPアドレスを前記IP#Bからフェムトセル#3のIPアドレス(IP#3)に書き換えてIMS23へ転送する。この200OKは、IMS23からフェムトセル#1を中継してユーザ端末UA#1へ転送される。ユーザ端末UA#1は、前記200 OKを受信すると、時刻t16において前記ユーザ端末UA#2と同様に呼制御ネットワーク情報(ここでは、IMS)を保存する。   The femtocell # 3 rewrites the IP address described in the received 200 OK SDP field from the IP # B to the IP address (IP # 3) of the femtocell # 3 and transfers it to the IMS 23. The 200OK is transferred from the IMS 23 to the user terminal UA # 1 through the femtocell # 1. When the user terminal UA # 1 receives the 200 OK, the user terminal UA # 1 stores the call control network information (here, IMS) at the time t16 similarly to the user terminal UA # 2.

以上の手順を経て、ユーザ端末UA#1とUA#2との間では、フェムトセル#1,オーバレイネットワークNWa,フェムトセル#3を中継したアプリケーションデータの送受信が開始される。このとき、ユーザ端末UA#1とフェムトセル#1との間では宛先IPアドレスとして前記IP#A,IP#3が用いられ、フェムトセル#1,#3間ではIP#1,IP#3が用いられ、フェムトセル#3とユーザ端末UA#2との間ではIP#1,IP#Bが用いられる。   Through the above procedure, transmission / reception of application data relayed through the femtocell # 1, the overlay network NWa, and the femtocell # 3 is started between the user terminals UA # 1 and UA # 2. At this time, the IP # A and IP # 3 are used as destination IP addresses between the user terminal UA # 1 and the femtocell # 1, and IP # 1 and IP # 3 are used between the femtocells # 1 and # 3. IP # 1 and IP # B are used between the femtocell # 3 and the user terminal UA # 2.

これに対して、前記時刻t12において呼制御ネットワークとしてオーバレイネットワークNWaが選択されると、図4の時刻t17において前記SIP INVITEがフェムトセル#1からオーバレイネットワークNWaへ転送され、さらにフェムトセル#3を中継してユーザ端末UA#2へ転送される。このSIP INVITEには、宛先としてユーザ端末UA#2が記述され、SDPフィールドにはセッション開始端末としてフェムトセル#1のIPアドレス(IP#1)が記述され、さらにSIP拡張ヘッダに前記呼制御ネットワーク情報として「オーバレイ」が記述されている。このSIP INVITEを受信したユーザ端末UA#2は、時刻t18において前記呼制御ネットワーク情報(ここでは、「オーバレイ」)を保存する。   In contrast, when overlay network NWa is selected as the call control network at time t12, SIP INVITE is transferred from femtocell # 1 to overlay network NWa at time t17 in FIG. Relay and forward to user terminal UA # 2. In this SIP INVITE, the user terminal UA # 2 is described as the destination, the IP address (IP # 1) of the femtocell # 1 is described as the session start terminal in the SDP field, and the call control network is described in the SIP extension header “Overlay” is described as information. Receiving this SIP INVITE, user terminal UA # 2 stores the call control network information (here, “overlay”) at time t18.

時刻t19では、ユーザ端末UA#2からフェムトセル#3へ200 OKが送信される。この200 OKでは、SDPフィールドにセッション開始端末としてユーザ端末UA#2のグローバルIPアドレス(IP#B)が記述され、SIP拡張ヘッダには呼制御ネットワーク情報として「オーバレイ」が記述されている。時刻t20では、前記200 OKを受信したフェムトセル#3により、そのSDPフィールドがフェムトセル#3のIPアドレス(IP#3)に書き換えられてオーバレイネットワークNWaへ転送され、フェムトセル#1を中継してユーザ端末UA#1により受信される。この200 OKを受信したユーザ端末UA#1は、時刻t21において前記呼制御ネットワーク情報(ここでは、「オーバレイ」)を保存する。   At time t19, 200 OK is transmitted from the user terminal UA # 2 to the femtocell # 3. In this 200 OK, the global IP address (IP # B) of the user terminal UA # 2 is described as the session start terminal in the SDP field, and “overlay” is described as the call control network information in the SIP extension header. At time t20, the femtocell # 3 that has received the 200 OK rewrites the SDP field to the IP address (IP # 3) of the femtocell # 3 and forwards it to the overlay network NWa, and relays the femtocell # 1. Received by the user terminal UA # 1. Receiving the 200 OK, the user terminal UA # 1 stores the call control network information (here, “overlay”) at time t21.

図5へ進み、前記時刻t16でユーザ端末UA#2に呼制御ネットワーク情報として「IMS」が保存されたあと、時刻t23においてユーザ端末UA#1が移動してフェムトセル#1からの受信電波強度よりもフェムトセル#2からの受信電波強度が強くなるとハンドオフが実行され、時刻t24では、ユーザ端末UA#1とフェムトセル#2との間で、上記と同様に下位リンクの確立、IPSecトンネル21の確立およびグローバルIPアドレスの取得、ならびにIMS23およびオーバレイネットワークNWaの双方への所在登録が行われる。   Proceeding to FIG. 5, after “IMS” is stored as call control network information in the user terminal UA # 2 at the time t16, the user terminal UA # 1 moves at time t23 and receives radio field intensity from the femtocell # 1. If the received radio wave intensity from femtocell # 2 becomes stronger than that, handoff is executed, and at time t24, lower link establishment and IPSec tunnel 21 are established between user terminal UA # 1 and femtocell # 2 in the same manner as described above. Establishment and acquisition of a global IP address, and location registration to both the IMS 23 and the overlay network NWa are performed.

時刻t25では、ユーザ端末UA#1からフェムトセル#2へSIP re-INVITEが送信される。このSIP re-INVITEには、宛先としてユーザ端末UA#2が記述され、呼制御ネットワーク情報として「IMS」が記述され、SDPフィールドにはユーザ端末UA#1のグローバルIPアドレス(IP#A)が記述されている。   At time t25, the SIP re-INVITE is transmitted from the user terminal UA # 1 to the femtocell # 2. In this SIP re-INVITE, the user terminal UA # 2 is described as the destination, “IMS” is described as the call control network information, and the global IP address (IP # A) of the user terminal UA # 1 is described in the SDP field. is described.

時刻t26では、フェムトセル#2において前記SIP re-INVITEが参照され、ここでは呼制御ネットワーク情報として「IMS」が記述されているので、呼制御ネットワークがIMS23であったセッションのハンドオフと判定される。時刻t27では、前記SIP re-INVITEがフェムトセル#2から前記IPSecトンネル21およびSeGW22を中継してIMS23へ転送され、さらにフェムトセル#3を中継してユーザ端末UA#2へ転送される。時刻t28では、ユーザ端末UA#2において接続先のIPアドレスがフェムトセル#1のIPアドレス(IP#1)からフェムトセル#2のIPアドレス(IP#2)に変更される。   At time t26, the SIP re-INVITE is referred to in the femtocell # 2, and here, “IMS” is described as the call control network information. Therefore, it is determined as a handoff of the session in which the call control network is IMS23. . At time t27, the SIP re-INVITE is forwarded from the femtocell # 2 to the IMS 23 via the IPSec tunnel 21 and SeGW 22, and further forwarded to the user terminal UA # 2 via the femtocell # 3. At time t28, the IP address of the connection destination in the user terminal UA # 2 is changed from the IP address (IP # 1) of the femtocell # 1 to the IP address (IP # 2) of the femtocell # 2.

時刻t29では、ユーザ端末UA#2からフェムトセル#3へ200 OKが送信される。この200 OKには、呼制御ネットワーク情報として「IMS」が記述され、SDPフィールドにはユーザ端末UA#2のグローバルIPアドレス(IP#B)が記述されている。フェムトセル#3は、受信した200 OKのSDPフィールドに記述されているIPアドレスをフェムトセル#3のIPアドレス#3に書き換えて中継する。この200 OKは、IMS23およびフェムトセル#2を中継してユーザ端末UA#1により受信される。   At time t29, 200 OK is transmitted from the user terminal UA # 2 to the femtocell # 3. In this 200 OK, “IMS” is described as call control network information, and the global IP address (IP # B) of the user terminal UA # 2 is described in the SDP field. Femtocell # 3 rewrites and relays the IP address described in the received 200 OK SDP field to IP address # 3 of femtocell # 3. This 200 OK is received by the user terminal UA # 1 through the IMS 23 and the femtocell # 2.

以上の手順を経て、ユーザ端末UA#1とUA#2との間では、フェムトセル#2,オーバレイネットワークNWa,フェムトセル#3を中継したアプリケーションデータの送受信が行われる。このとき、ユーザ端末UA#1とフェムトセル#2との間では宛先IPアドレスとして前記IP#A,IP#3が用いられ、フェムトセル#1,#3間ではIP#2,IP#3が用いられ、フェムトセル#3とユーザ端末UA#2との間ではIP#2,IP#Bが用いられる。   Through the above procedure, application data relayed through the femtocell # 2, the overlay network NWa, and the femtocell # 3 is performed between the user terminals UA # 1 and UA # 2. At this time, the IP # A and IP # 3 are used as destination IP addresses between the user terminal UA # 1 and the femtocell # 2, and IP # 2 and IP # 3 are used between the femtocells # 1 and # 3. IP # 2 and IP # B are used between the femtocell # 3 and the user terminal UA # 2.

11…呼制御ネットワーク選択部,12…選択結果通知部,13…呼制御実行部,14…呼制御ネットワーク識別部,21…IPSecトンネル,22…セキュリティゲートウエイ(SeGW),23…IMS   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Call control network selection part, 12 ... Selection result notification part, 13 ... Call control execution part, 14 ... Call control network identification part, 21 ... IPSec tunnel, 22 ... Security gateway (SeGW), 23 ... IMS

Claims (4)

フェムトセルを収容するアクセスネットワークを含む複数の呼制御ネットワークのいずれかをフェムトセルが選択するフェムトセル間のハンドオフシステムにおいて、
前記フェムトセルが、
ユーザ端末から受信した接続要求に応答して前記アクセスネットワークおよび他の呼制御ネットワークのいずれかを選択する手段と、
前記接続要求に前記選択されたネットワークの識別情報を追記して前記選択された呼制御ネットワーク経由で通信相手のユーザ端末まで転送する手段とを具備し、
前記各ユーザ端末が、
受信した接続要求に記述されている前記ネットワーク識別情報を保存する手段と、
ハンドオフ時に移動先のフェムトセルへ前記ネットワーク識別情報の記述された再接続要求を送信する手段とを具備し、
前記フェムトセルがさらに、
ユーザ端末から受信した再接続要求に記述されているネットワーク識別情報に基づいてハンドオフ前の呼制御ネットワークを識別する手段と、
前記接続要求を前記識別された呼制御ネットワーク経由で通信相手のユーザ端末まで転送する手段とを具備したことを特徴とするフェムトセル間のハンドオフシステム。
In a handoff system between femtocells in which a femtocell selects one of a plurality of call control networks including an access network that accommodates the femtocell,
The femtocell is
Means for selecting either the access network or another call control network in response to a connection request received from a user terminal;
Means for adding identification information of the selected network to the connection request and transferring it to the user terminal of the communication partner via the selected call control network;
Each of the user terminals is
Means for storing the network identification information described in the received connection request;
Means for transmitting a reconnection request in which the network identification information is described to the destination femtocell at the time of handoff,
The femtocell further
Means for identifying a call control network before handoff based on network identification information described in a reconnection request received from a user terminal;
Means for transferring the connection request to the user terminal of the communication partner via the identified call control network.
前記アクセスネットワークが複数のフェムトセルにより構築されたオーバレイネットワークであることを特徴とする請求項1に記載のフェムトセル間のハンドオフシステム。   The inter-femtocell handoff system according to claim 1, wherein the access network is an overlay network constructed by a plurality of femtocells. 前記他の呼制御ネットワークの一つがIMSを含むコアネットワークであり、
前記各フェムトセルとコアネットワークとがセキュアな通信トンネルで接続され、
前記コアネットワークの呼制御が前記IMSで実行されることを特徴とする請求項1または2に記載のフェムトセル間のハンドオフシステム。
One of the other call control networks is a core network including IMS,
Each femtocell and the core network are connected by a secure communication tunnel,
The inter-femtocell handoff system according to claim 1 or 2, wherein call control of the core network is executed by the IMS.
フェムトセルを収容するアクセスネットワークを含む複数の呼制御ネットワークのいずれかをフェムトセルが選択するフェムトセル間のハンドオフ方法において、
前記フェムトセルが、
ユーザ端末から受信した接続要求に応答して前記アクセスネットワークおよび他の呼制御ネットワークのいずれかを選択する手順と、
前記接続要求に前記選択されたネットワークの識別情報を追記して前記選択された呼制御ネットワーク経由で通信相手のユーザ端末まで転送する手順とを実行し、
前記各ユーザ端末が、
受信した接続要求に記述されている前記ネットワーク識別情報を保存する手順と、
ハンドオフ時に移動先のフェムトセルへ前記ネットワーク識別情報の記述された再接続要求を送信する手順とを実行し、
前記フェムトセルがさらに、
ユーザ端末から受信した再接続要求に記述されているネットワーク識別情報に基づいてハンドオフ前の呼制御ネットワークを識別する手順と、
前記接続要求を前記識別された呼制御ネットワーク経由で通信相手のユーザ端末まで転送する手順とを実行することを特徴とするフェムトセル間のハンドオフ方法。
In a handoff method between femtocells in which a femtocell selects one of a plurality of call control networks including an access network that accommodates the femtocell,
The femtocell is
Selecting either the access network or another call control network in response to a connection request received from a user terminal;
Adding the identification information of the selected network to the connection request and transferring to the user terminal of the communication partner via the selected call control network,
Each of the user terminals is
A procedure for storing the network identification information described in the received connection request;
Performing a procedure of transmitting a reconnection request in which the network identification information is described to a destination femtocell at the time of handoff;
The femtocell further
A procedure for identifying a call control network before handoff based on network identification information described in a reconnection request received from a user terminal;
And a procedure for transferring the connection request to the user terminal of the communication partner via the identified call control network.
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