JP2011502407A - パケット交換ベースのネットワークにおいてリアルタイムビリング情報を生成するための方法、およびネットワーク要素 - Google Patents

パケット交換ベースのネットワークにおいてリアルタイムビリング情報を生成するための方法、およびネットワーク要素 Download PDF

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Abstract

本発明は、パケット交換ベースのネットワークにおいてリアルタイムビリング情報を生成するための方法、および回線交換ベースのネットワークとパケット交換ベースのネットワークとの間の相互動作を実装するためのネットワーク要素を提案する。ここでは前記パケット交換ベースのネットワークのユーザと回線交換ベースのネットワークのユーザとの間で呼が設定され、ビリングサーバが、少なくともビリングレートおよびビリングのインターバルを通知される。リアルタイムビリング情報を生成するための前記方法は、前記回線交換ベースのネットワークからビリングレートを含む第1の課金メッセージを受信すると、前記第1の課金メッセージに基づいて、前記ビリングレートを示す第1のトークンを有する第1のメッセージを生成することであって、ビリングサーバが前記ビリングレートを通知される、第1のメッセージを生成すること;一旦前記呼が設定されると、ビリングのインターバルを含む次の課金メッセージを受信すると、前記次の課金メッセージに基づいて、前記ビリングのインターバルを示す第2のトークンを有する第2のメッセージを生成することであって、ビリングサーバが前記ビリングのインターバルを通知される、第2のメッセージを生成すること;および前記ビリングサーバがリアルタイムビリング情報を生成すること、を含む。

Description

本発明は、通信の分野に関し、より詳細には、パケット交換ベースのネットワークにおける呼のリアルタイムビリングに関する。
IPマルチメディアサブシステム(IMS)は、セルラ技術とインターネット技術とを統合して、単一のネットワーク上で音声、ビデオ、およびデータを一様に配信する、集中型電気通信アーキテクチャの第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)構想である。現在、電気通信において最新の話題の1つであるIMSは、既存のセルラネットワークおよび固定電話ネットワークを高性能化したい事業者たちのアーキテクチャの選択肢に急速になりつつある。
図1は、IMSアーキテクチャの簡略化した図を示し、3つの部分に分かれている:サービス層、制御層、およびアクセスネットワーク。IMSアプリケーションは、サービス層においてホストされる。この層は、SIP(セッション開始プロトコル)シグナリングを処理し他のシステムとインターフェースを取ることによってIMSアプリケーションおよびIMSサービスを実行する、SIPアプリケーションサーバ(AS)からなる。IMSネットワークの制御層は、呼の設定、管理、および解放を取り扱うためのノードからなる。制御層の心臓部には、呼セッション制御機能(CSCF)と呼ばれる専用のSIPサーバがあり、すべてのSIPシグナリングはこの極めて重要なノードを横断する。CSCFは、各SIPメッセージを検査し、シグナリングが1つまたは複数のアプリケーションサーバを訪れるべきかどうかを決定する。最後に、メディアゲートウェイ制御機能(MGCF)が回線交換ネットワークに接続する。アクセスネットワークは、最新のIP電話通信デバイス、およびより旧式の回線交換デバイスの両方から、それぞれIMSネットワークへのアクセスを提供するIPルータおよびPSTN交換機からなる。
現在のIMSアーキテクチャでは、PSTN(公衆電話交換回線ネットワーク)着信呼について顧客がIMS加入者のビリング情報を入手したい場合、CDR(呼詳細記録)構文解析ツールを使用することによって、その着信呼からCDRデータを入手することができるのみである。しかし、顧客はリアルタイムビリングレコードを取得することはできず、したがって、特に呼の通話中は、それをさらに分析するために追加のCDR装置が必要となる。
図2は、IMSネットワークとPSTNネットワークとの間の従来の呼のフローチャートであり、ここではビリングサーバが、呼の終了時に、ASによって送信されたCDRに基づいてビリング情報を生成するが、ビリングサーバはリアルタイムビリングを行うことはできない。詳細なシグナリング処理は以下の通りである:
− SIPユーザがPSTNユーザとセッションを始めたいとき、SIPノードがINVITE要求を発行する、
− INVITE要求を受信すると、CSCFがこの要求をMGCFに送信し、MGCFはこの要求をIAM(初期アドレスメッセージ)メッセージにマップし、このIAMをPSTN交換機に送信する、
− PSTN交換機は、ACM(アドレス完了メッセージ)メッセージを送り返すことによって、アドレスが呼を設定するのに十分であることを示す、
− ACMメッセージ中の「着側状態」コードがSIP暫定応答18xにマップされ、そのSIP暫定応答18xがSIPノードへと戻される、
− PSTNユーザがハングオフすると、PSTN交換機はANM(アンサーメッセージ)メッセージをMGCFに送信し、MGCFはそのANMメッセージをINVITE最終応答(200)にマップする、
− INVITE最終応答がSIPノードに送信され、SIPノードは受信を確認応答するためにACKを送り返す、
− 2人のユーザが通話を始める、
− PSTNユーザが電話を切ると、PSTN交換機は呼をキャンセルするためにRELメッセージをMGCFに送信する、
− MGCFは、RELメッセージをBYEメッセージにマップする、
− BYEがSIPノードに送信され、SIPノードは確認するために200を送り返す、
− MGCFは、200をRLC(解放完了メッセージ)メッセージにマップし、このRLCをPSTN交換機に送信する、
− ASがCDRを生成し、そのCDRをビリングサーバに送信する。
リアルタイムビリング情報を入手するための考え得るソリューションは、ISUP(ISDNユーザ部)メッセージを、SIP MIME(多目的インターネットメール拡張)ボディにカプセル化することである。しかし、現在のIMSアーキテクチャでは、アプリケーションサーバは、SIP ISUP MIMEボディを構文解析できない。したがって、さまざまな国の変形のために異なる復号機能を追加することが必要となる。ASは、さまざまな国の変形によるSIP MIMEボディ中のISUP情報のために、異なる復号機能を呼び出さなければならない。
図3は、リアルタイムビリングの上述したソリューションにおいて生じる問題を示す。図3に示されるように、IAMメッセージを受信した後に、PSTN交換機は呼のビリングレートを示す課金メッセージ(CRG)をMGCFに送信し、このCRGメッセージはシグナリングNo.7のメッセージであり、ビリング情報を含む。次いでMGCFは、このCRGを暫定応答である18xメッセージの中にカプセル化し、この18xをASに送信する。ビリングレートを取得するためには、ASは、さまざまな国の変形によるSIP MIMEボディ中のISUP情報のために、異なる復号機能を呼び出さなければならない。呼が設定された後、PSTN交換機は、呼のビリングのインターバルを示す別のCRGメッセージをMGCFに送信する。MGCFは、このCRGメッセージを、呼に関連した制御情報を保持するメッセージであるINFOメッセージの中にカプセル化し、次いでそのINFOメッセージをASに送信する。したがって、ASはビリングのインターバルを取得するために、さまざまな国の変形によるSIP MIMEボディ中のISUP情報のために、異なる復号機能を呼び出さなければならない。このようにして、ビリングサーバはリアルタイムビリング情報を生成することができる。したがって、ここでわかるように、上述したソリューションは複雑でコスト高である。
別のアプローチとして、顧客がほぼリアルタイムのビリング情報を入手したい場合には、アプリケーションサーバはCDRをビリングマシンに頻繁に送信する必要があり、これはアプリケーションサーバのパフォーマンスに大きな影響を及ぼす。
先行技術の上記の問題を解決するために、本発明の態様によれば、パケット交換ベースのネットワークにおいてリアルタイムビリング情報を生成するための方法が提案される。本方法においては、前記パケット交換ベースのネットワークのユーザと回線交換ベースのネットワークのユーザとの間で呼が設定され、ビリングサーバが少なくともビリングレートおよびビリングのインターバルを通知される。方法は、前記回線交換ベースのネットワークからビリングレートを含む第1の課金メッセージを受信すると、前記第1の課金メッセージに基づいて、前記ビリングレートを示す第1のトークンを有する第1のメッセージを生成することであって、ビリングサーバが前記ビリングレートを通知される、第1のメッセージを生成すること;一旦前記呼が設定されると、ビリングのインターバルを含む次の課金メッセージを受信すると、前記次の課金メッセージに基づいて、前記ビリングのインターバルを示す第2のトークンを有する第2のメッセージを生成することであって、ビリングサーバが前記ビリングのインターバルを通知される、第2のメッセージを生成すること;および前記ビリングサーバがリアルタイムビリング情報を生成すること、を含む。
本発明の別の態様によれば、回線交換ベースのネットワークとパケット交換ベースのネットワークとの間の相互動作を実装するためのネットワーク要素が提供され、本ネットワーク要素においては、前記パケット交換ベースのネットワークのユーザと前記回線交換ベースのネットワークのユーザとの間で呼が設定され、ビリングサーバが少なくともビリングレートおよびビリングのインターバルを通知される。前記ネットワーク要素は、前記回線交換ベースのネットワークからビリングレートを含む第1の課金メッセージを受信すると、前記第1の課金メッセージに基づいて、前記ビリングレートを示す第1のトークンを有する第1のメッセージを生成するための第1のトークン付加手段と;一旦前記呼が設定されると、ビリングのインターバルを含む次の課金メッセージを受信すると、前記次の課金メッセージに基づいて、前記ビリングのインターバルを示す第2のトークンを有する第2のメッセージを生成するための第2のトークン付加手段と、を含む。
本発明のこれらの、ならびに多くの他の特徴および利点は、本発明の実施形態の以下の説明から図面を参照して明らかになるであろう。
IMSアーキテクチャの簡略化した図である。 IMSネットワークとPSTNネットワークとの間の従来の呼のフローチャートである。 リアルタイムビリングの先行技術のソリューションにおいて生じる問題を示す図である。 本発明の実施形態による、IMSネットワークにおいてSIPプロトコルを拡張することによってリアルタイムビリング情報を生成するための方法のフローチャートである。 本発明の方法の実施形態による、リアルタイムビリング情報が生成されることができる、IMSネットワークとPSTNネットワークとの間の呼処理を示す図である。 IMSアーキテクチャにおける本発明の方法の実装形態を示す図である。 本発明の実施形態によるネットワーク要素のブロック図である。
本発明は、パケット交換ベースのネットワークにおいてリアルタイムビリング情報を生成するための方法を提案する。本方法はたとえば、図6に示されるIMSネットワークに適用することができる。
図4を参照すると、リアルタイムビリング情報を生成するための方法が、図6に示されるIMSアーキテクチャ、および図5に示されるシグナリング処理と組み合わせて説明されている。
図4に示されるように、最初にステップ401において、前記回線交換ベースのネットワークから第1の課金メッセージを受信すると、前記第1の課金メッセージに基づいて、ビリングレートを示す第1のトークンを有する第1のメッセージが生成され、ビリングサーバが前記ビリングレートを通知される。
現在のIMSアーキテクチャでは、P−DCS−BILLING−INFOヘッダが既にIMS SIPによってサポートされている。このヘッダを使用して、3GPP標準においてビリング情報を保持する。本実施形態では、IAMメッセージを受信した後に、PSTN交換機が、課金メッセージ(CRG)をMGCFに送信する。MGCFは次いで、ステップ401において、CRGメッセージに基づいて、新たなトークン「Tariff」を18xメッセージのP−DCS−BILLING−INFOヘッダ中に付加し、この18xメッセージをCSCFに送信し、CSCFがその18xメッセージをASに送信する。トークン「Tariff」は、呼のビリングレートを意味する。したがって、ASは、このメッセージからビリングレートを入手することができ、ビリングサーバがそのビリングレートを通知される。
次にステップ402において、一旦前記呼が設定されると、次の課金メッセージを受信すると、前記次の課金メッセージに基づいて、ビリングのインターバルを示す第2のトークンを有する第2のメッセージが生成され、ビリングサーバが前記ビリングのインターバルを通知される。
本実施形態では、ステップ402において、CSCFからACKメッセージを受信した後に、MGCFは、PSTN交換機から次のCRGメッセージを受信すると、このCRGメッセージに基づいて、新たなトークン「Meter−Pulse」をINFOメッセージのP−DCS−BILLING−INFOヘッダ中に付加する。トークン「Meter−Pulse」は、呼のビリングのインターバルを意味する。MGCFは次いで、新たなトークン「Meter−Pulse」によるINFOメッセージをCSCFに送信し、CSCFはそのINFOメッセージをASに送信する。ASは、こうしてINFOメッセージからビリングのインターバルを入手することができ、ビリングサーバはそのビリングのインターバルを通知される。たとえば加入者の要求に応じてビリングのインターバルが変更されるべき場合、PSTN交換機が新たなビリングのインターバルを示す別のCRGメッセージをMGCFに送信する。MGCFは次いで、ヘッダ中のトークン「Meter−Pulse」が新たなビリングのインターバルを示す新たなINFOメッセージを生成し、その新たなINFOメッセージが次いでCSCFに送信される。このようにして、ビリングサーバは新たなビリングのインターバルを入手して、呼の課金を再計算することができる。
最後に、ステップ403において、ビリングレートおよびビリングのインターバルに基づいて、リアルタイムビリング情報がビリングサーバによって生成される。
本方法によれば、ビリングのインターバルが加入者の要求によって設定されることができることに留意されたい。
P−DCS−BILLING−INFOヘッダの新たなコーディングは以下の通りである。新たに追加されたトークンはボールド体で表されている。
Figure 2011502407
それにより本方法では、P−DCS−BILLING−INFOヘッダのためのサポートメッセージを拡張することによって、ASは、P−DCS−BILLING−INFOヘッダからのTariffおよびMeter−Pulse情報の構文解析をサポートし、このヘッダを、どちらも呼の間に送信されることができる18xメッセージおよびINFOメッセージに保持することをサポートするだけでよい。P−DCS−BILLING−INFOヘッダは元々、標準においてINVITEメッセージにのみ存在することができたことに留意されたい。
さらに、MGCFおよびASについては、それらは単に3GPP標準に従って、IMS SIPメッセージ中のP−DCS−BILLING−INFOヘッダを処理する。顧客は、IMSアーキテクチャにおける変更点なく、リアルタイムビリングサービスの恩恵にあずかることができる。同時に、MGCF機能およびAS機能を変更せずに、複数の国の変形がサポートされることが可能である。
本発明の方法はまた、以下のような利点を有する:
− MGCFおよびASのパフォーマンスが極めて向上する、
− さまざまな国の変形によるリアルタイムビリングの間、さまざまな国の変形のための異なる復号機能を呼び出す必要がない、
− 3GPP標準ヘッダであるP−DCS−BILLING−INFOがPSTNビリング情報を保持するのに再利用され、このことはIMSアーキテクチャにおいて容易に受け入れ可能である、
− 顧客は、CDR分析を行うために追加の装置を購入する必要がなく、リアルタイムビリング作業を実装することができる。
同じ発明概念に基づいて、本発明の別の態様によれば、回線交換ベースのネットワークとパケット交換ベースのネットワークとの間の相互動作を実装するためのネットワーク要素が提案される。ネットワーク要素は図7を参照して以下に説明される。
図7は、本発明の実施形態によるネットワーク要素のブロック図であり、たとえばネットワーク要素はIMSネットワークにおけるMGCFである。ネットワーク要素700は、第1のトークン付加手段701と、第2のトークン付加手段702とを含む。再び図5および図6を参照すると、本実施形態では、IAMメッセージを受信した後に、PSTN交換機がCRGメッセージをMGCFに送信すると、第1のトークン付加手段701が、CRGメッセージに基づいて、新たなトークン「Tariff」による18xメッセージを、そのP−DCS−BILLING−INFOヘッダ中に生成し、次いでMGCFがこの18xメッセージをCSCFに送信し、CSCFがその18xメッセージをASに送信する。したがって、ASはこのメッセージからビリングレートを入手することができ、ビリングサーバはそのビリングレートを通知される。CSCFからACKメッセージを受信した後に、第2のトークン付加手段702が、PSTN交換機から次のCRGメッセージを受信すると、このCRGメッセージに基づいて、新たなトークン「Meter−Pulse」によるINFOメッセージを、そのP−DCS−BILLING−INFOヘッダ中に生成する。MGCFは、新たなトークン「Meter−Pulse」によるINFOメッセージをCSCFに送信し、CSCFがそのINFOメッセージをASに送信する。ASは、こうしてINFOメッセージからビリングのインターバルを入手することができ、ビリングサーバはそのビリングのインターバルを通知される。たとえば加入者の要求に応じてビリングのインターバルが変更されるべき場合、PSTN交換機は、新たなビリングのインターバルを示す別のCRGメッセージをMGCFに送信する。第2のトークン付加手段702は次いで、別のビリングのインターバルを示すトークン「Meter−Pulse」を、新たなINFOメッセージ中に付加し、その新たなINFOメッセージが次いでCSCFに送信される。このようにして、ビリングサーバは新たなビリングのインターバルを入手し、呼の課金を再計算することができる。
実装形態において、本実施形態のネットワーク要素700、ならびにネットワーク要素700が含む第1のトークン付加手段701および第2のトークン付加手段702は、ソフトウエア、ハードウエア、または両者の組合せにおいて実装されてよい。たとえば当業者は、これらのコンポーネントを実装するのに使用されてよいさまざまなデバイス、たとえば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ASIC、PLDおよび/またはFPGAなどに精通している。本実施形態の第1のトークン付加手段701および第2のトークン付加手段702は、ネットワーク要素700の中に組み込まれて実装されても、または別々に実装されてもよく、これらの付加手段はまた、物理的に別々に実装されながらも動作可能に相互接続されてよい。
動作では、図7に関連して図示される実施形態の、回線交換ベースのネットワークとパケット交換ベースのネットワークとの間の相互動作を実装するための前記ネットワーク要素は、P−DCS−BILLING−INFOヘッダのためのサポートメッセージを拡張することによって、単に3GPP標準に従ってIMS SIPメッセージ中のP−DCS−BILLING−INFOヘッダを処理することができる。その結果、ASは、P−DCS−BILLING−INFOヘッダからのTariffおよびMeter−Pulse情報の構文解析をサポートし、このヘッダを、どちらも呼の間に送信されることができる18xメッセージおよびINFOメッセージに保持することをサポートするだけでよい。P−DCS−BILLING−INFOヘッダは元々、標準においてINVITEメッセージにのみ存在することができたことに留意されたい。このようにして、顧客はIMSアーキテクチャにおける変更点なしでリアルタイムビリングサービスの恩恵にあずかることができ、CDR分析を行うために追加の装置を購入する必要がなく、MGCF機能およびAS機能を変更せずに複数の国の変形がサポートされることが可能であり、MGCFおよびASのパフォーマンスが極めて向上し、および3GPP標準ヘッダであるP−DCS−BILLING−INFOがPSTNビリング情報を保持するのに再利用され、このことはIMSアーキテクチャにおいて容易に受け入れ可能である。
パケット交換ベースのネットワークにおいてリアルタイムビリング情報を生成するための方法、および本発明の回線交換ベースのネットワークとパケット交換ベースのネットワークとの間の相互動作を実装するためのネットワーク要素の例示的な実施形態が上記において詳しく説明されたが、上記の実施形態は網羅的なものではなく、当業者は、本発明の精神および範囲内において多数の変更および修正を行うことができる。したがって、本発明はそれらの実施形態に限定されず、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ定義される。

Claims (20)

  1. パケット交換ベースのネットワークにおいてリアルタイムビリング情報を生成するための方法であって、前記パケット交換ベースのネットワークのユーザと回線交換ベースのネットワークのユーザとの間で呼が設定され、ビリングサーバが少なくともビリングレートおよびビリングのインターバルを通知される方法において、
    前記回線交換ベースのネットワークからビリングレートを含む第1の課金メッセージを受信すると、前記第1の課金メッセージに基づいて、前記ビリングレートを示す第1のトークンを有する第1のメッセージを生成することであって、ビリングサーバが前記ビリングレートを通知される、第1のメッセージを生成すること、
    一旦前記呼が設定されると、ビリングのインターバルを含む次の課金メッセージを受信すると、前記次の課金メッセージに基づいて、前記ビリングのインターバルを示す第2のトークンを有する第2のメッセージを生成することであって、ビリングサーバが前記ビリングのインターバルを通知される、第2のメッセージを生成すること、および
    前記ビリングサーバがリアルタイムビリング情報を生成すること
    を含む、方法。
  2. 前記回線交換ベースのネットワークが公衆電話交換回線ネットワークであり、前記パケット回線交換ベースのネットワークがIPマルチメディアサブシステムである、請求項1に記載の方法。
  3. 前記パケット交換ベースのネットワークから呼開始メッセージを受信すると、前記回線交換ベースのネットワークの交換機によって前記第1の課金メッセージが送信される、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記リアルタイムビリング情報が、前記ビリングレートおよび前記ビリングのインターバルに基づいて継続的に生成される、請求項1から3のいずれかに記載の方法。
  5. 前記ビリングのインターバルが加入者の要求によって設定される、請求項1から4のいずれかに記載の方法。
  6. 前記第1のメッセージが、セッション開始プロトコルに準拠している暫定応答18xである、請求項1から5のいずれかに記載の方法。
  7. 前記第2のメッセージが、セッション開始プロトコルに準拠している、呼に関連した制御情報INFOを保持するメッセージである、請求項1から6のいずれかに記載の方法。
  8. 前記第1のトークンおよび前記第2のトークンが、第1のメッセージおよび第2のメッセージのヘッダ中にそれぞれ付加される、請求項1から7のいずれかに記載の方法。
  9. 前記ヘッダがP−DCS−BILLING−INFOヘッダである、請求項8に記載の方法。
  10. ビリングのインターバルが変更される必要がある場合、新たなビリングのインターバルを含む新たな課金メッセージを受信すると、前記新たな課金メッセージに基づいて、新たなビリングのインターバルを示す新たな第2のトークンを有する新たな第2のメッセージが生成され、ビリングサーバが前記新たなビリングのインターバルを通知される、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
  11. 回線交換ベースのネットワークとパケット交換ベースのネットワークとの間の相互動作を実装するためのネットワーク要素であって、前記パケット交換ベースのネットワークのユーザと前記回線交換ベースのネットワークのユーザとの間で呼が設定され、ビリングサーバが少なくともビリングレートおよびビリングのインターバルを通知されるネットワーク要素において、
    前記回線交換ベースのネットワークからビリングレートを含む第1の課金メッセージを受信すると、前記第1の課金メッセージに基づいて、前記ビリングレートを示す第1のトークンを有する第1のメッセージを生成するための第1のトークン付加手段と、
    一旦前記呼が設定されると、ビリングのインターバルを含む次の課金メッセージを受信すると、前記次の課金メッセージに基づいて、前記ビリングのインターバルを示す第2のトークンを有する第2のメッセージを生成するための第2のトークン付加手段と
    を含むことを特徴とする、ネットワーク要素。
  12. 前記回線交換ベースのネットワークが公衆電話交換回線ネットワークであり、前記パケット回線交換ベースのネットワークがIPマルチメディアサブシステムである、請求項11に記載のネットワーク要素。
  13. 前記パケット交換ベースのネットワークから呼開始メッセージを受信すると、前記回線交換ベースのネットワークの交換機によって前記第1の課金メッセージが送信される、請求項11または12に記載のネットワーク要素。
  14. ビリングレートおよびビリングのインターバルが前記ビリングサーバに送信され、リアルタイムビリング情報が、前記ビリングレートおよび前記ビリングのインターバルに基づいて、前記ビリングサーバによって継続的に生成される、請求項11から13のいずれかに記載のネットワーク要素。
  15. 前記ビリングのインターバルが加入者の要求によって設定される、請求項11から14のいずれかに記載のネットワーク要素。
  16. 前記第1のメッセージが、セッション開始プロトコルに準拠している暫定応答18xである、請求項11から15のいずれかに記載のネットワーク要素。
  17. 前記第2のメッセージが、セッション開始プロトコルに準拠している、呼に関連した制御情報INFOを保持するメッセージである、請求項11から16のいずれかに記載のネットワーク要素。
  18. 前記第1のトークンおよび前記第2のトークンが、第1のメッセージおよび第2のメッセージのヘッダ中にそれぞれ付加される、請求項11から17のいずれかに記載のネットワーク要素。
  19. 前記ヘッダが、P−DCS−BILLING−INFOヘッダである、請求項18に記載のネットワーク要素。
  20. ビリングのインターバルが変更される必要がある場合、新たなビリングのインターバルを含む新たな課金メッセージを受信すると、前記新たな課金メッセージに基づいて、前記第2のトークン付加手段が、新たなビリングのインターバルを示す新たな第2のトークンを有する新たな第2のメッセージを生成する、請求項11から19のいずれかに記載のネットワーク要素。
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