JP2012504882A - 通信ネットワークにおいてセッションを確立する方法 - Google Patents

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Abstract

IMS集中型サービス通信ネットワークにおいて通信セッションを確立する方法及び装置に関する。SCCアプリケーションサーバ(Service Centralization and Continuity Application Server)が発呼装置から宛先装置へのセッションを確立するための要求を受信する。要求は発呼装置により使用される複数のコーデック識別子を含む。SCCアプリケーションサーバはセッションを確立するための第2の要求を宛先装置へ送信する。その後、SCCアプリケーションサーバはSCCアプリケーションサーバと宛先装置の間の中間ノードからINVITEメッセージを受信する。INVITEメッセージは複数のコーデック識別子からコーデック識別子が選択されたことの指示を含む。SCCアプリケーションサーバは、中間ノードがセッションを確立すべく、指示を中間ノードに送信する。
【選択図】図1

Description

この発明は通信ネットワークにおけるセッションの確立に関し、特にIPマルチメディアサブシステム集中型サービス(ICS)通信ネットワークにおけるセッションのセットアップに関する。
IPマルチメディアサブシステム(IMS)は、移動通信ネットワーク上でのIPマルチメディアサービスを提供するための第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によって明確になっている。IPマルチメディアサービスは同じセッション中での音声、ビデオ、メッセージ、データなどのダイナミックな組み合わせを提供する。ベーシックなアプリケーションが増えるにつれて、組み合わせることができるメディアは増加し、エンドユーザ向けに提供されるサービスの数が増え、個人向けの新しい世代に向けた豊かなマルチメディア通信サービスが盛んになる。IMSは非特許文献1において定義されている。
IMSはセットアップ及びユーザ端末間(あるいはユーザ端末とアプリケーションサーバの間)の呼あるいはセッションの制御をするためにセッション開始プロトコル(SIP)を使用する。SIPシグナリングによって運ばれるセッション記述プロトコル(SDP)はセッションのメディアコンポーネントを記述し処理するために使用される。SIPはユーザ−ユーザ間のプロトコルとして作られたが、IMSはオペレータやサービスプロバイダに対して、状況に応じて、サービスに対するユーザアクセスを制御することやユーザへの課金を許している。
図1はIMS3がどのようにGPRS/PSアクセスネットワークの移動ネットワークアーキテクチャに適用するか示している。図1に示すように通信制御は3つのレイヤ(平面)で行われる。最も低いレイヤは接続レイヤ1で、ベアラとも呼ばれ、あるいはトラフィックプレーンと呼ばれ、それを通じて信号がユーザ端末へ/からネットワークとのアクセスをする。GPRSネットワークはいくつかのGPRSサポートノード(GSN)2a、2bを含む。ゲートウエイGPRSサポートノード(GGSN)2aはGPRSバックボーンネットワークと他のネットワーク(無線ネットワークやIMSネットワーク)とのインターフェイスとして動作する。サービングGPRSサポートノード(SGSN)2bは個々の移動体の位置を追跡し、セキュリティ機能とアクセス制御機能を行う。IMS加入者によるIMS3へのアクセスはIP−コネクティビティアクセスネットワーク(IP−CAN)を介して行われる。図1においてIP−CANは接続レイヤ1を経由してユーザ機器をIMS3へリンクさせるエンティティを含むGPRSネットワークである。
IMS3は、コントロールレイヤ4と接続レイヤ1とサービスネットワーク3b上で動作するコアネットワーク3aを含む。IMSコアネットワーク3aは、接続レイヤ1においてGGSN2a経由でGPRSとの間で送受信するノードと呼及びセッション制御機能5(CSCF)を含むノードとを含む。CSCF5は、中間の制御層においてIMS内でSIPプロキシとして動作するサービングCSCF(S−CFCS)とプロキシCSCF(P−CSCF)とを含む。
最上位はアプリケーションレイヤ6であり、IMSサービスネットワーク3bを含む。アプリケーションサーバ7(AS)はIMSサービス機能の実行を提供する。アプリケーションサーバ7はエンドユーザにセッション毎を基本にしたサービスを提供し、エンドポイントはシングルユーザに接続され、あるいは2以上のユーザ間にセッションを連結する。信頼できるアプリケーションサーバ7は加入者の識別に従って動作する(呼ばれたときも加入者を呼ぶときのどちらでも、ネットワークを制御するアプリケーションサーバ7に従う。)。
IMSは、トランスポート技術のようなインターネットプロトコル(IP)に頼っている。音声通信にIPを使うことは、しかしいくつかの課題があり、特に、移動体通信においてVOIPが動作するパケット交換(PS)ベアラはいつでも利用可能ではない。パケット交換ベアラでの音声通信を可能にする、IMSサービスに基づくサービスを開始することをオペレータに許可するために、業界は既存の回線交換(CS)ネットワークがIMSサービスへアクセスするという解決法を開発した。これらの解決法はIMS集中型サービス(ICS)として言及される。ICSは、これらの事項に取り組んでいる3GPP リリース8における作業項目でもある。ICSはユーザ機器(UE)に対して、非特許文献2において定義されたマルチメディア電話サービスへアクセスするための回線交換への接続を許可する。図2を参照すると、UE8はCSアクセスネットワークを経由してMSCサーバ9へアクセアスできることを示している。それはGmで示される点を経由してCSCF5へもアクセスし、そして、Gmで示される点を経由してSCCアプリケーションサーバ(Service Centralization and Continuity Application Server)へアクセスする。
SIPはインターフェイスGmを介してICS UE8とSCC アプリケーションサーバ11との間のサービス制御を行うために使われている。
音声サービスのために、ICS UE8は、音声メディアを伝送するためにCSへのアクセスを使うことができる。ICSの仕様はインターフェイスGmを経由してCSベアラ制御を使うことがどうしたら可能か定義する。
3GPP リリース8 ICSの仕様は2つの異なる型のMSCを説明する。修正されていないMSCと強化されたMSCである。IMSの構成において、強化されたMSCはあるユーザエージェント機能と共にP−CSCFとしてふるまうことができる。それは非特許文献2によるCSシグナリングシステムと非特許文献3によるSIPとの間の連係動作を備える。
SCCアプリケーションサーバ11が、音声要素(あるいはコーデックを必要とする他の型のメディア要素、例えばビデオ)を含む到来呼、あるいは他の型のセッション要求を受信すると、それはアクセス領域を選択する。このシナリオにおいては、SCCアプリケーションサーバ11はCSベアラを使うことを判断する。SCCアプリケーションサーバ11は、INVITE要求中に電話番号(SCC アプリケーションサーバ PSI PN)を入れ、SDP中にCSベアラ表示を入れる。ICSUE8がINVITE要求を受信すると、それはセットアップメッセージ中に電話番号を含むことによりCS領域において呼をセットアップするために電話番号を使う。非特許文献3の手順によれば、ICSUE8は音声呼に通常使う音声コーデックも備えている。
MSC9にセットアップメッセージが来ると、それは強化されたMSCあるいは普通のMSCとして動作することができる。MSC9が強化されたMSCとして動作するときは、SDP中に含まれる全てのコーデック情報と共に、セットアップメッセージをINVITE要求に変換し、リクエストURIとしてSCCアプリケーションサーバ:PSIを含める。SCCアプリケーションサーバ11は、SIP INVITE要求を受信すると、発呼したUEへ送信するSDP応答にCS領域からのSDPを含める前に、1つを除いて全てのコーデック情報を取り去る。SCCアプリケーションサーバ11は、SCCアプリケーションサーバ11によって選ばれた残ったコーデック情報を含むSDP応答をMSCサーバへ送信する。MSCサーバが、選ばれたコーデック情報を含んでいるSDP応答を獲得すると、それは無線ベアラの割当てを開始する。
MSCが普通のMSCとして動作するときは、それは相互交換信号システムにおいてコーデック情報を含み、コーデック情報はメディアゲートウェイ制御機能(MGCF)へと運ばれ、そこでSCCアプリケーションサーバ11へ送信されるSIP信号に変換されたり、含められたりする。SCCアプリケーションサーバ11はSDP応答を、相互交換信号システムを経由して送信する。MSCサーバ9が相互交換回線のセットアップの確認応答を受信すると、呼をセットアップするためにコーデック情報を使うことができる。
信号システムにおけるISDNユーザパート(ISUP)は、そのシグナリング中にコーデック情報を含むことをサポートしていない。普通の64kbit/s PCM符号が想定されている。
図3は既知の呼制御信号を示す。図の番号と以下の番号は一致している。まずUE12がINVITE S1をSCCアプリケーションサーバ11に送信する。SCCアプリケーションサーバ11は、SDPを使って、CSベアラと一緒に使用されるSCC−AS PSI PNと名付けられた電話番号を挿入して、INVITE S2をICSUE8へ送信する。ICSUE8は、MSCサーバ9へCS呼S4をセットアップするために電話番号を使う。セットアップ要求は、セットアップメッセージ中に、無線ベアラをサポートする全てのスピーチコーデック情報と一緒にSCC AS PSI PN番号を含む。MSCサーバ9は非特許文献5に従って、リクセストURI中にSCC AS PSIとSDP中に受信したコーデック情報とを含むSIP INVITE要求S5を送信し、前提条件が整っていないことを表示する。このシナリオでは、ユーザが警告される前に整うべきSIPの前提条件は、CSベアラが確立されることである。このSIPINVITE要求はS6で示すようにSCCアプリケーションサーバ11へ送信される。SCCアプリケーションサーバ11がSDP応答をUE12とMSC9へ送信する前に、SCCアプリケーションサーバ11はUE12向けのSDP応答S7とMSCサーバ9向けのSDP応答S8とにMSC9から受信した、発呼UE12からすでに受信された、コーデック情報のうちの一つのコーデック情報だけを含める。SDP応答S9がMSC9において受信されると、それは無線の割当を開始し、前提条件が整ったことを示すPRACK S11をSCCアプリケーションサーバへ送信する。PRACKに確認応答した後、SCCアプリケーションサーバ11はOKを示すS12(200)をMSCサーバ9へ送信し、MSCサーバは接続を示すS13をICSUE8へ送信する。
3GPP TS23.228 IP Multimedia Sub System 3GPP TS24.173 IMS Multimedia telephony communication service and supplementary service 3GPP TS24.008 Mobile radio interface Layer3 spcification 3GPP TS24.229 IP multimedia call control protocol based on Session Initiation Protocol(SIP) and Session Description Protocol(SDP) 3GPP TS29.292 Internetworking between the IP Multimedia(IM) Core Network(CN) subsystem(IMS) and MSC Server for IMS Centralized Service(ICS)
ICS UEの呼のような、セッションを確立させる既存の信号を使って無線ベアラを確立することは、コーデック情報の選択とセッションで使用されない無関係なコーデック情報を削除するメッセージの修正とにより遅延する。既存のシステムはある場合においては、頻繁に符号変換を行うように仕向けるが、それはセッションに対する高いコストと低い通信品質を招く。
本発明の第1の側面は、IMS集中型サービス通信ネットワークにおいて通信セッションを確立する方法を提供する。SCCアプリケーションサーバ(Service Centralization and Continuity Application Server)は宛先装置とのセッションを確立するための発呼装置からの要求を受信する。要求は発呼装置により使用される複数のコーデックの識別子を含んでいる。SCCアプリケーションサーバは宛先装置とのセッションを確立するための第2の要求を送信する。後でSCCアプリケーションサーバは、SCCアプリケーションサーバと宛先装置との間の中間ノードからINVITEメッセージを受信する。INVITEメッセージは複数のコーデック識別子から選ばれたコーデック識別子の表示を含む。SCCアプリケーションサーバは、中間ノードにセッションを確立させるよう、メッセージを中間ノードへ送信する。このように、どのコーデックが使われるか確立をするための追加的な信号は要求されない、そしてセッションはより早くにセットアップされる。
メッセージがSIPメッセージを使ってオプション的に送信される。さらにオプションとして複数のコーデック識別子が音声コーデック及びビデオコーデックの中から選択されるコーデックを識別する。音声コーデックは、普通は音声呼のシナリオに使われる。セッションを確立するための第2の要求は、CSベアラがSCCアプリケーションサーバと宛先装置の間に使われることの表示をオプションに含む。
本発明の第2の側面は、ICS通信ネットワークにおいて通信セッションを確立する方法を提供する。ICSが動作する装置は、SCCアプリケーションサーバから発呼装置とのセッションを確立するための要求を受信する。この要求はセッションで使用するコーデックを識別する複数のコーデック識別子を含む。それからICSが動作する装置は複数のコーデック識別子からコーデック識別子を選択し、選択されたコーデックの識別子はセッションで使用されるコーデックを識別する。そして選択されたコーデック識別子を含んでいるセットアップメッセージは装置にサービスをするMSCサーバに送信される。オプションとして、コーデックの優先度のリストに基づいてコーデック識別子を選択する方法を含む。
本発明の第3の側面として、通信ネットワークにおいて使うSCCアプリケーションサーバを提供する。SCCアプリケーションサーバは宛先装置とのセッションを確立するための要求を発呼装置から受信する第1の受信部を備える。要求は複数のコーデック識別子を含んでいる。処理部は、回線交換ベアラが、SCCアプリケーションサーバと宛先装置との間で使用されることの表示を含むように要求を修正するよう備えられる。第1の送信部は宛先装置へ修正されたメッセージを送信するために備えられる。第2の受信部はINVITEメッセージを、SCCアプリケーションサーバと宛先装置との間の中間ノードから受信するために備えられる。INVITEメッセージはコーデック識別子が複数のコーデック識別子の中から選択されたことの表示を含む。第2の送信部は中間ノードへ、中間ノードに対してセッションを確立することを指示するメッセージを送信するように備えられる。この装置は公知のSCCアプリケーションサーバに比べてより早いセッションのセットアップを補助する。
オプションとしてメッセージはSIPメッセージを使って送受信され、中間ノードは移動交換センターサーバ、メディアゲートウェイ制御機能、移動交換センターのいずれか一つから選択される。
本発明の第4の側面として、通信ネットワークにおいて使用する、ICSが動作する装置が提供される。この装置はセッションを確立する要求を、SCCアプリケーションサーバから受信する受信部を備える。この要求はセッションで使用できるコーデックを識別する複数のコーデック識別子を含む。処理部は複数のコーデック識別子から、セッションで使用するコーデックを識別するコーデック識別子を選択するよう備えられる。送信部はセットアップメッセージを、装置にサービスを提供するMSCサーバのような中間ノードへ送信するために備えられ、そのセットアップメッセージは選択されたコーデック識別子を含んでいる。
オプションとして、処理部はコーデックの優先リストに基づいてコーデック識別子を選択するよう構成され、その装置は選択工程を支援するためにコーデックの優先度のデータベースをさらに備える。
IPマルチメディアサブシステムネットワークのブロックダイアグラムの概略 IMS中央サービスネットワークのブロックダイアグラムの概略 従来の呼設定をするために要求される信号方式 本発明に係る呼設定をするために要求される信号方式 本発明に係るSCCアプリケーションサーバ 本発明に係るICSユーザ機器 本発明に係る移動通信交換サーバ
本発明によれば、CSベアラが使われることを示す指示を含むSIP INVITEをSCCアプリケーションサーバ11が送信するとき、それは発呼UE12から受信したコーデック情報を含んでいる。ICSUE8がSDPと一緒にSIP INVITE要求を受信するとき、INVITEメッセージはそのコーデック情報を含んでいる。これらのコーデック情報は音声呼におけるスピーチやビデオ呼におけるビデオのためのものである。
ICSUE8がSDPと一緒にSIP INVITE要求を受信するとき、それはSCCアプリケーションサーバ11から早くに送信されたコーデック情報を含み、ICSUE8は最も高い優先度のコーデック情報を選択し、セットアップメッセージの中に含める。そこでMSCサーバ9はたったひとつのコーデック情報を受信し、それは無線アクセスベアラの割当をすぐに開始する。TS29.292によれば、MSCサーバ9はSIP INVITE中でSCCアプリケーションサーバ11に対してコーデックの前提条件が整ったことを示し、それは残りの呼のセットアップ手続きをより早くセットアップするようにする。
図4は信号の詳細であり、以下の番号は図4に示される番号と一致する。
S14. 発呼UE12はSCCアプリケーションサーバ11へ音声コーデック情報を含むSIP INVITEを送信する。
S15. SCCアプリケーションサーバ11は、発呼UE12から受信されたコーデック情報を含めて、SIP INVITEをICSUE8へ送信する。
S16. ICSUE8はSIP INVITEを受信するとICSUEにより支援される最も高い優先度を持つコーデックを選択する。
S17. ICSUE8はMSCサーバ9へセットアップ要求を送信する。セットアップ要求は選択されたコーデック情報を含む。
S18. MSCサーバ9は無線ベアラのセットアップを開始する。
S19. またMSCサーバ9はSIP INVITEメッセージをSCCアプリケーションサーバ11へ送信する。SIP INVITEメッセージ19は選択されたコーデック情報、SCC AS PSI PN情報及びコーデックの前提条件が整ったことの表示を含む。
S20. SCCアプリケーションサーバ11はコーデックの前提条件が整ったことを知ると、INVITE200(OK)をMSCサーバ9へ送信する。
S21. MSCサーバ9はICSUE8に接続し、接続メッセージを送信する。
図3と図4を比較すると本発明は、音声や画像のセッションを確立するために必要な信号と時間を大幅に減らしていることは明らかである。
図5を参照する。SCCアプリケーションサーバ11はICSUE8とのセッションを確立するための要求を発呼UE12から受信するための第1の受信部13を備えている。上記したとおり、要求は呼で使うコーデックのリストを詳しく述べている。処理部14はCSベアラがSCCアプリケーションサーバ11とICSUE8との間で使われることの指示を含めるようにその要求を修正するために備えられる。第1の送信部15はICSUE8に修正されたメッセージを送信するために使用され、第2の受信部16は呼において使用するためのコーデックが選択されていることを含むINVITEメッセージをMSCサーバ9から受信するために備えられている。第2の送信部17はMSCサーバ9へ、MSCサーバ9にセッションを確立するように指示するメッセ−ジを送信するために備えられる。
図6はICSUE8を示し、呼を確立するためのSIP INVITE要求をSCCアプリケーションサーバ11から受信するための受信部18を備え、要求はセッションで使用されるコーデックを識別する複数のコーデック識別子を含んでいる。処理部19は複数のコーデック識別子からコーデック識別子を選択するために備えられ、選択されたコーデック識別子はセッションで使用されるコーデックを識別する。送信部20はMSCサーバ9へセットアップメッセージを送信するために備えられ、そのセットアップメッセージは選択されたコーデック識別子を含んでいる。データベース21はコーデックの優先度を列記するよう備えられてもよい。これは、処理部により使用するコーデックを選択するのに使われる。
図7は本発明の実施例によるMSCサーバ9を示し、ICSUE8からの、選択されたコーデックの識別子を含むセットアップメッセージを受信するための受信部22を備えている。処理部23はコーデックが選択されたことを示すINVITEメッセージを発生し、送信部24はSCCアプリケーションサーバ11へINVITEメッセージを送信する。
当業者により、添付の請求の範囲に明確にされている本発明の範囲を逸脱することなく上記実施例に対していろいろな変更が行われてもよいことが理解されるだろう。

Claims (12)

  1. IMS集中型サービス通信ネットワークにおいて通信を確立するための方法であって、
    SCCアプリケーションサーバ(Service Centralization and Continuity Application Server)において、複数のコーデック識別子を含む、発呼装置からの宛先装置とのセッション確立の要求を受信する工程と、
    前記SCCアプリケーションサーバから前記宛先装置へ前記セッション確立のための第2の要求を送信する工程と、
    前記SCCアプリケーションサーバと前記宛先装置との間の中間ノードから、前記複数のコーデック識別子の中からコーデック識別子が選択されたことの表示を含むINVITEメッセージを受信する工程と
    前記中間ノードにメッセージを送信し、前記メッセージが中間ノードに対して前記セッションを確立するよう指示する工程と
    を含むことを特徴とする方法。
  2. 前記メッセージがセッション開始プロトコルメッセージを使って送信されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記複数のコーデック識別子が、音声コーデック及びビデオコーデックの中から選択されたコーデックを識別することを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記セッションを確立するための第2の要求が、回線交換ベアラが前記SCCアプリケーションサーバと前記宛先装置との間で使用されることの表示を含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。
  5. IMS集中型サービス通信ネットワークにおいて通信セッションを確立する方法であって、
    IMS集中型サービスが動作する装置において、SCCアプリケーションサーバ(Service Centralization and Continuity Application Server)からのセッションを確立するための前記セッションで使用するコーデックを識別する複数のコーデック識別子を含む要求を受信する工程と、
    前記装置において、前記複数のコーデック識別子の中から前記セッションで使用するコーデックを識別するコーデック識別子を選択する工程と、
    前記装置にサービスする移動交換センターサーバへ前記選択されたコーデック識別子を含む前記セットアップメッセージを送信する工程と
    を含むことを特徴とする方法。
  6. コーデックの優先順位に基づいて前記コーデック識別子を選択する工程を含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。
  7. 通信ネットワークで使用するSCCアプリケーションサーバ(Service Centralization and Continuity Application Server)であって、
    宛先装置とのセッションを確立する複数のコーデック識別子を含む要求を発呼装置から受信する第1の受信部と、
    前記SCCアプリケーションサーバと前記宛先装置との間で回線交換ベアラが使用されることの表示を含むよう前記要求を修正する処理部と、
    前記宛先装置へ修正したメッセージを送信する第1の送信部と、
    前記SCCアプリケーションサーバと前記宛先装置の間の中間ノードから、前記複数のコーデック識別子からコーデック識別子が選択されたことの表示を含むINVITEメッセージを受信する第2の受信部と、
    前記中間ノードに対して、前記セッションを確立するための指示をするメッセージを送信する第2の送信部と
    を含むことを特徴とするSCCアプリケーションサーバ。
  8. メッセージが、セッション開始プロトコルメッセージを使って送信・受信されることを特徴とする請求項7に記載のSCCアプリケーションサーバ。
  9. 前記中間ノードは、移動交換センターサーバ、メディアゲートウェイ制御機能、移動通信センターのいずれか一つから選択されることを特徴とする請求項7または8に記載のSCCアプリケーションサーバ。
  10. 通信ネットワークで使用するIPマルチメディア集中型サービスが動作する装置であって、
    セッションを確立させるために前記セッションで使用するコーデックを識別する複数のコーデック識別子を含む要求をSCCアプリケーションサーバ(Service Centralization and Continuity Application Server)から受信する受信部と、
    前記複数のコーデック識別子の中から前記セッションで使用される前記コーデックを識別するコーデック識別子を選択するよう構成された処理部と、
    前記装置へサービスする移動通信交換サーバへ、選択されたコーデック識別子を含むセットアップメッセージを送信する送信部と
    を備えたことを特徴とする装置。
  11. 前記処理部は、コーデックの優先度リストに基づいて前記コーデック識別子を選択することを特徴とする請求項10に記載の装置。
  12. コーデックの優先度のデータベースを含むことを特徴とする請求項11に記載の装置。
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