JP2015095777A - 移動通信システム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の移動端末間でのリアルタイム通信サービスを提供する上で、シグナリング数を削減させる。
【解決手段】複製指示移動端末１１が自ら受信しているリアルタイムメディアを複製する複数の複製先移動端末１２をサービス制御ネットワーク４に指示し、上記複製先指示要求を受信したサービス制御ネットワーク４から、複数の複製先移動端末分のリソース確保要求をリソース管理ノード３２へ送信し、リソース確保要求を受信したリソース管理ノード３２により、上記リソース確保要求に基づいて、Ｓ−ＧＷ３３、Ｐ−ＧＷ３４に対して複数の複製先移動端末分のリソースを一括して確保するように制御し、Ｓ−ＧＷ３３、Ｐ−ＧＷ３４により複数の複製先移動端末分のリソースが確保された後に、サービス制御ネットワーク４からＩＰ移動伝達ネットワーク３を介して複数の複製先移動端末１２に対してリアルタイムメディアを複製するための処理をそれぞれ行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＥＰＣ（Evolved Packet Core）及びＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)を有する移動通信システム及び方法において、例えばテレビ会議等を初めとした複数の移動端末間でのリアルタイム通信サービスを提供可能な移動通信システム及び方法に関するものである。

モバイルネットワーク環境や、スマートフォンやタブレット型端末を始めとした移動端末の発達により、マルチデバイスを用いたリアルタイム通信サービスの利用形態の変化や利用の増加が想定される。特に近年においては、マルチデバイスサービスの例として、会議や教育現場における多数ユーザー間のリアルタイムメディア（音声・映像）の共有が挙げられる。これらのサービスを実現する上で、All-IPの移動通信システムでは、例えば非特許文献１に示すような３ＧＰＰ標準において、Session Replicationと呼ばれる手順が規定されている。

ところで、この非特許文献１において規定されている手順では、移動通信システム内においてシグナリング処理を行う。ここでいうシグナリングする信号とは、All-IPの移動通信システムにおいて、ＬＴＥ（Long Term Evolution）や、ＥＰＣ内の通信路設定に必要となる信号、ＩＭＳによるサービス制御及びポリシー制御に必要となるＳＩＰ（Session Initiation Protocol）やDiameterメッセージ等である。移動通信システム内においてシグナリングの集中により、シグナリング処理を行うサーバー側に負荷が集中し、サービスを提供するまでに時間を要するだけでなく、深刻な通信障害が発生し、係るリアルタイム通信サービスの品質の低下を引き起こす虞がある。

具体的には、非特許文献１で規定されているSession Replicationの手順では、移動端末への発呼とリソースの割当の処理を複数の移動端末に対して同時に要求する。これら同時要求処理により、各サーバにシグナリングが集中してしまう。その結果、サーバに過度の負担が集中し、サーバの即時応答性が低下してしまう。

3GPP TR 24.837 V10.0.0"inter-UE transfer enhancements; Stage 3(Release 10)," Mar.2011.

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、複数の移動端末間でのリアルタイム通信サービスを提供する上で、シグナリング数を削減させることにより、サーバへの即時応答性低下を防止することが可能な移動通信システム及び方法を提供することにある。

請求項１記載の移動通信システムは、ＩＰベースのマルチメディアサービスをサポートするサービス制御ネットワークと、パケット網をサポートするＩＰ移動伝達ネットワークと、基地局を介して上記ＩＰ移動伝達ネットワークにアクセス可能な複製指示移動端末及び複数の複製先移動端末と、を備える移動通信システムにおいて、上記ＩＰ移動伝達ネットワークは、当該ネットワーク内のリソースを管理するリソース管理ノードと、上記基地局と上記サービス制御ネットワークとを中継するゲートウェイ装置とを有し、上記複製指示移動端末は、自らが受信しているリアルタイムメディアを複製する複数の複製先移動端末をサービス制御ネットワークに指示する複製先指示要求を行い、上記複製先指示要求を受信したサービス制御ネットワークは、上記複数の複製先移動端末分のリソース確保要求を上記リソース管理ノードへ送信し、上記リソース管理ノードは、受信した上記リソース確保要求に基づいて上記ゲートウェイ装置に対して上記複数の複製先移動端末分のリソースを一括して確保するように制御し、上記ゲートウェイ装置により上記複数の複製先移動端末分のリソースが確保された後に、上記サービス制御ネットワークから上記ＩＰ移動伝達ネットワークを介して上記複数の複製先移動端末に対して上記リアルタイムメディアを複製するための処理をそれぞれ行うことを特徴とする。

請求項２記載の移動通信システムは、請求項１記載の発明において、上記ＩＰ移動伝達ネットワークは、更に上記各移動端末の移動を制御する移動管理ノードを有し、上記ゲートウェイ装置は、上記複数の複製先移動端末分のリソースを一括して確保した後、当該リソースを確保した情報を含めた専用ベアラ設定情報を上記移動管理ノードに通知し、上記移動管理ノードは、上記リアルタイムメディアを複製するための処理をそれぞれ行う際に、上記専用ベアラ設定情報に基づいて上記各移動端末との間で無線ベアラを確立することを特徴とする。

請求項３記載の移動通信システムは、請求項２記載の発明において、上記移動管理ノードは、通知された上記専用ベアラ設定情報に基づいて上記サービス制御ネットワークに対して上記複数の複製先移動端末分のリソースを一括して確保した旨の情報が含まれたベアラ設定応答を送信し、上記サービス制御ネットワークは、上記リアルタイムメディアを複製するための処理をそれぞれ行う際に、受信した上記ベアラ設定応答に基づいて、上記リソースが一括して確保済みを示すパラメータを含む発呼要求メッセージを上記ゲートウェイ装置へ送信し、上記ゲートウェイ装置は、上記無線ベアラが確立された後、上記発呼要求メッセージを上記複数の複製先移動端末にそれぞれ送信し、上記複数の複製先移動端末は、上記発呼要求メッセージに含まれている上記パラメータに基づき、それぞれ上記サービス制御ネットワークとの間でその後リソース確保のための処理を行うことなく上記リアルタイムメディアを複製するための処理を行うことを特徴とする。

請求項４記載の移動通信方法は、ＩＰベースのマルチメディアサービスをサポートするサービス制御ネットワークと、パケット網をサポートするＩＰ移動伝達ネットワークと、基地局を介して上記ＩＰ移動伝達ネットワークにアクセス可能な複製指示移動端末及び複数の複製先移動端末と、を備え、上記ＩＰ移動伝達ネットワークは、当該ネットワーク内のリソースを管理するリソース管理ノードと、上記基地局と上記サービス制御ネットワークとを中継するゲートウェイ装置とを有する移動通信システムを用いた移動通信方法において、上記複製指示移動端末が自ら受信しているリアルタイムメディアを複製する複数の複製先移動端末をサービス制御ネットワークに指示する複製先指示要求ステップと、上記複製先指示要求ステップにおける上記複製先指示要求を受信したサービス制御ネットワークから、上記複数の複製先移動端末分のリソース確保要求を上記リソース管理ノードへ送信するリソース確保要求ステップと、上記リソース確保要求ステップにおいて上記リソース確保要求を受信した上記リソース管理ノードにより、上記リソース確保要求に基づいて上記ゲートウェイ装置に対して上記複数の複製先移動端末分のリソースを一括して確保するように制御するリソース一括確保ステップと、上記リソース一括確保ステップにおいて、上記ゲートウェイ装置により上記複数の複製先移動端末分のリソースが確保された後に、上記サービス制御ネットワークから上記ＩＰ移動伝達ネットワークを介して上記複数の複製先移動端末に対して上記リアルタイムメディアを複製するための処理をそれぞれ行うメディア複製ステップとを有することを特徴とする。

請求項５記載の移動通信方法は、請求項４記載の発明において、上記リソース一括確保ステップにおいて、上記ゲートウェイ装置により、上記複数の複製先移動端末分のリソースを一括して確保した後、当該リソースを確保した情報を含めた専用ベアラ設定情報を、各移動端末の移動を制御する移動管理ノードに通知し、上記メディア複製ステップにおいて、上記移動管理ノードにより、上記専用ベアラ設定情報に基づいて上記各移動端末との間で無線ベアラを確立することを特徴とする。

請求項６記載の移動通信方法は、請求項５記載の発明において、上記リソース一括確保ステップの後、上記移動管理ノードより、通知された上記専用ベアラ設定情報に基づいて上記サービス制御ネットワークに対して上記複数の複製先移動端末分のリソースを一括して確保した旨の情報が含まれたベアラ設定応答を送信するベアラ設定応答ステップを更に有し、上記メディア複製ステップにおいて、上記サービス制御ネットワークより上記リアルタイムメディアを複製するための処理をそれぞれ行う際に、受信した上記ベアラ設定応答に基づいて、上記リソースが一括して確保済みを示すパラメータを含む発呼要求メッセージを上記ゲートウェイ装置へ送信し、上記ゲートウェイ装置により上記無線ベアラが確立された後、上記発呼要求メッセージを上記複数の複製先移動端末にそれぞれ送信し、上記複数の複製先移動端末により、上記発呼要求メッセージに含まれている上記パラメータに基づき、それぞれ上記ＩＰ移動伝達ネットワークとの間でその後リソース確保のための処理を行うことなく上記リアルタイムメディアを複製するための処理を行うことを特徴とする。

上述した構成からなる本発明によれば、複数の複製先移動端末全てについて、ゲートウェイ装置内にベアラ用のリソースを一括して予め確保し、その後に、サービス制御ネットワークからＩＰ移動伝達ネットワークを介して個々の複製先移動端末に対してリアルタイムメディアを複製するための処理をそれぞれ行う。このため、従来においては、ベアラ用のリソースを確保するための処理を個々の複製先移動端末毎に実行しなければならず、その分においてシグナリング処理を行うサーバ側に負荷が集中してしまうところ、上述した構成からなる本発明によればシグナリング数を削減させることができるため、シグナリング処理を行うサーバ側に負荷を軽減できる。その結果、サービスを提供するまでに時間を短縮化でき、通信障害の発生も防止でき、リアルタイム通信サービスの品質の向上を実現することが可能となる。

本発明を適用した移動通信システムのネットワーク構成例を示す図である。 本発明を適用した移動通信システムにおける各構成要素の詳細なブロック構成図である。 本発明を適用した移動通信システムの動作例を示すフローチャートである。 本発明を適用した移動通信システムの動作例を示す図である。

以下、本発明を適用した移動通信システムの実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した移動通信システム１のネットワーク構成例を示している。移動通信システム１は、いわゆる３ＧＰＰ標準仕様に基づいて基本動作するものであって、無線アクセスシステム（ＬＴＥ：Long Term Evolution）２と、ＩＰ移動伝達ネットワーク（ＥＰＣ：Evolved Packet Core）３と、サービス制御ネットワーク（ＩＭＳ：IP Multimedia Subsystem）４とを備えている。移動通信システム１では、複製指示移動端末１１と、メディア送信端末１３との間で提供されている、リアルタイム通信サービスを利用する上で必要なリアルタイムメディアを、複数の複製先移動端末１２ａ〜１２ｄへ複製する。そして、これら複数の複製先移動端末１２ａ〜１２ｄも、その複製されたリアルタイムメディアを利用してリアルタイム通信サービスを受信可能とする。

複製指示移動端末１１、複製先移動端末１２ａ〜１２ｄは、それぞれスマートフォンや、タブレット型端末、ウェアラブル端末等、ユーザ自身が携帯して移動することが可能な通信デバイスである。これら複製指示移動端末１１、複製先移動端末１２ａ〜１２ｄには、例えばテレビ会議等を初めとした複数の移動端末間でのリアルタイム通信サービスが提供される。

無線アクセスシステム２は、基地局（ｅＮＢ）２１を有している。この基地局（ｅＮＢ）は、複製指示移動端末１１、複製先移動端末１２ａ〜１２ｄから、例えばＬＴＥ等に基づく規格によりアクセスを許容するものである。

ＩＰ移動伝達ネットワーク（ＥＰＣ：Evolved Packet Core）３は、ＬＴＥや従来の２Ｇ／３Ｇ等のアクセス網を集約するコアネットワークである。特にこのＥＰＣは、３ＧＰＰ標準においてパケット網をサポートするＩＰベースのコアネットワークであり、常にネットワークにつながった常時接続を前提としており、サービス制御ネットワーク４による音声通話等の様々なサービスを効率的に提供できるように単純化されている。またＥＰＣは、複数のパケット網に同時に接続することができ、サービス制御ネットワーク４による音声通話をしながら同時にインターネット接続によるパケット通信が可能となる。

このＩＰ移動伝達ネットワーク３は、移動管理ノード（ＭＭＥ：Mobility Management Entity）３１と、このＭＭＥ３１に接続されたゲートウェイ装置（Ｓ−ＧＷ）３３と、Ｓ−ＧＷ３３に接続された他のゲートウェイ装置（Ｐ−ＧＷ）３４と、Ｐ−ＧＷ３４に接続されたリソース管理ノード（ＰＣＲＦ：Policy and Charging Rules Function）３２とを有している。

移動管理ノード３１は、複製指示移動端末１１、複製先移動端末１２ａ〜１２ｄの移動制御を行う。この移動管理ノード３１は、例えばＳ−ＧＷ３３や基地局２１へユーザデータの経路設定や変更指示等を行う。具体的には、この移動管理ノード３１は、ユーザーとしての複製指示移動端末１１、複製先移動端末１２ａ〜１２ｄと、メディア送信端末１３と間のコネクションであるベアラの確立や開放、位置登録やハンドオーバー等の移動制御、更にはサービス制御ネットワーク４と連携することによる各移動端末１１、１２の認証処理等を行う。

Ｓ−ＧＷ３３は、基地局２１とサービス制御ネットワーク４とを中継する。即ち、このＳ−ＧＷ３３は、基地局２１における３ＧＰＰアクセス網のアンカーポイントとなり、Ｐ−ＧＷ３４との間でパケットデータの中継処理を行う。Ｓ−ＧＷ３３は、リソース管理ノード３２による制御の下で、ＩＰ移動伝達ネットワーク３内の通信のためのベアラリソースを確保する。

Ｐ−ＧＷ３４は、基地局２１とサービス制御ネットワーク４とを中継する。またこのＰ−ＧＷ３４は、サービス制御ネットワーク４等のパケット網に対する接続ポイントとなり、各移動端末１１、１２に対するＩＰ（Internet Protocol）アドレスの払出し、ベアラ確立時のパケット網への接続に関するユーザー認証、リソース管理ノード３２による指示に基づくサービスの品質を制御するためのＱｏＳ(Quality of Service)制御や課金データの作成等の処理を行う。Ｐ−ＧＷ３４は、リソース管理ノード３２による制御の下で、ＩＰ移動伝達ネットワーク３内の通信のためのベアラリソースを確保する。

リソース管理ノード３２は、ベアラに対するＱｏＳや、パケットの透過、破棄のポリシー及び課金方式を判断し、上述したＳ−ＧＷ３３、Ｐ−ＧＷ３４に指示する。リソース管理ノード３２は、サービス制御ネットワーク４による音声通話の利用時には、音声ベアラの確立、開放を当該サービス制御ネットワーク４と連携しながらＳ−ＧＷ３３、Ｐ−ＧＷ３４を制御する。リソース管理ノード３２は、Ｓ−ＧＷ３３、Ｐ−ＧＷ３４に対してＩＰ移動伝達ネットワーク３内の通信のためのベアラリソースを確保するように指示を出す。

サービス制御ネットワーク４は、パケット通信ネットワーク上で、音声や映像等を利用したマルチデバイスを用いたリアルタイム通信サービスを柔軟に提供するために標準化されたシステムである。特にＩＭＳは、ＩＰ（Internet Protocol）をベースとして、従来より固定網や移動体通信、放送等で行なわれていたマルチメディアサービスをＩＰしてサポートするもので、３ＧＰＰ標準の下で規格化されている。

サービス制御ネットワーク４は、加入者データベース４１（ＨＳＳ：Home Subscriber Server）と、加入者データベース４１にそれぞれ接続された呼制御サーバ（ＣＳＣＦ：Call Session Control Function）４２及び連携制御サーバ（ＳＣＣ ＡＳ：Service Centralization and Continuity Application Server）４３と、連携制御サーバ４３に接続されたメディアサーバ（ＭＲＦ：Media Resource Function）４４とを有している。

加入者データベース４１は、各移動端末１１、１２における各種の加入者プロファイル情報や、識別子、長期共有キー、各加入者が加入しているサービスプロファイル等が格納されている。また、この加入者データベース４１は、各移動端末１１、１２の位置情報や、解像度に関する情報も記録されている。これらの情報が各移動端末１１、１２のアドレス情報とともに加入者データベース４１に記録されている。

呼制御サーバ４２は、ＩＭＳにおいて核となるＳＩＰサーバである。呼制御サーバ４２は、主として移動端末１１、１２の呼制御等を行う。

連携制御サーバ４３は、異種の無線アクセスシステム間や移動端末１１、１２間のシームレスな切り替え機能を提供する。この連携制御サーバ４３は、接続された加入者データベース４１にアクセスすることにより、一括してベアラリソースを確保できるか否か判断を行う。連携制御サーバ４３は、その判断結果に基づいてリソース管理ノード３２に対してリソースを一括して確保するためのリソース確保要求を送信する。

メディアサーバ４４は、メディア操作（例えば、音声ストリームの合成）やトーンやアナウンスなどの再生といったメディア関連機能を提供する。

次に、本発明を適用した移動通信システム１における各構成要素の更に詳細なブロック構成について説明をする。なお、図２に示すブロック構成は、あくまで概念的なブロック構成を示すものであって、必ずしも回路がこれと同様に形成されている場合に限らないことは勿論である。

移動管理ノード３１は、図２に示すように更に基地局側通信Ｉ／Ｆ３１１と、メッセージ処理部３１２と、拡張リソース情報管理部３１３と、既存機能部３１４と、ゲートウェイ側通信Ｉ／Ｆ３１５とを有している。

基地局側通信Ｉ／Ｆ３１１は基地局２１に接続され、両者間で通信リンクを確立するためのインターフェースとしての役割を担う。メッセージ処理部３１２は、基地局側通信Ｉ／Ｆ３１１やゲートウェイ側通信Ｉ／Ｆ３１５からの信号に含まれるメッセージや、拡張リソース情報管理部３１３や既存機能部３１４からの信号に含まれるメッセージを処理する。拡張リソース情報管理部３１３は、Ｓ−ＧＷ３３、Ｐ−ＧＷ３４において確保されたリソースに関する情報を管理する。既存機能部３１４は、上述した移動管理ノード３１の既存の機能を発揮させる。ゲートウェイ側通信Ｉ／Ｆ３１５はＳ−ＧＷ３３に接続され、両者間で通信リンクを確立するためのインターフェースとしての役割を担う。

Ｓ−ＧＷ３３は、基地局側通信Ｉ／Ｆ３３１と、ＭＭＥ側通信Ｉ／Ｆ３３２と、メッセージ処理部３３３と、拡張リソース確保実行部３３４と、既存機能部３３５と、ゲートウェイ装置側通信Ｉ／Ｆ３３６とを有している。

基地局側通信Ｉ／Ｆ３３１は基地局２１に接続され、両者間で通信リンクを確立するためのインターフェースとしての役割を担う。ＭＭＥ側通信Ｉ／Ｆ３３２は、移動管理ノード３１に接続され、両者間で通信リンクを確立するためのインターフェースとしての役割を担う。メッセージ処理部３３３は、基地局側通信Ｉ／Ｆ３３１と、ＭＭＥ側通信Ｉ／Ｆ３３２からの信号に含まれるメッセージや、拡張リソース確保実行部３３４や既存機能部３３５、ゲートウェイ装置側通信Ｉ／Ｆ３３６からの信号に含まれるメッセージを処理する。既存機能部３３５は、上述したＳ−ＧＷ３３の既存の機能を発揮させる。ゲートウェイ装置側通信Ｉ／Ｆ３３６は、Ｐ−ＧＷ３４に接続され、両者間で通信リンクを確立するためのインターフェースとしての役割を担う。

Ｐ−ＧＷ３４は、ゲートウェイ装置側通信Ｉ／Ｆ３４１と、ＰＣＲＦ側通信Ｉ／Ｆ３４２と、メッセージ処理部３４３と、拡張リソース確保実行部３４４と、既存機能部３４５と、ＩＭＳ側通信Ｉ／Ｆ３４６とを有している。

ゲートウェイ装置側通信Ｉ／Ｆ３４１は、ゲートウェイ装置側通信Ｉ／Ｆ３３６に接続され、両者間で通信リンクを確立するためのインターフェースとしての役割を担う。ＰＣＲＦ側通信Ｉ／Ｆ３４２は、リソース管理ノード３２に接続され、両者間で通信リンクを確立するためのインターフェースとしての役割を担う。メッセージ処理部３４３は、ゲートウェイ装置側通信Ｉ／Ｆ３４１、ＰＣＲＦ側通信Ｉ／Ｆ３４２からの信号に含まれるメッセージや、拡張リソース確保実行部３４４や既存機能部３４５、ＩＭＳ側通信Ｉ／Ｆ３４６からの信号に含まれるメッセージを処理する。既存機能部３４５は、上述したＰ−ＧＷ３４の既存の機能を発揮させる。ＩＭＳ側通信Ｉ／Ｆ３４６は、呼制御サーバ４２に接続され、両者間で通信リンクを確立するためのインターフェースとしての役割を担う。

リソース管理ノード３２は、ゲートウェイ側通信Ｉ／Ｆ３２１と、メッセージ処理部３２２と、拡張リソース確保要求部３２３と、ＳＣＣＡＳ側通信Ｉ／Ｆ３２４と、既存機能部３２５と、ＩＭＳ側通信Ｉ／Ｆ３２６とを有している。

ゲートウェイ装置側通信Ｉ／Ｆ３２１は、Ｐ−ＧＷ３４に接続され、両者間で通信リンクを確立するためのインターフェースとしての役割を担う。メッセージ処理部３２２は、ゲートウェイ装置側通信Ｉ／Ｆ３２１や、ＩＭＳ側通信Ｉ／Ｆ３２６からの信号や、拡張リソース確保要求部３２３、既存機能部３２５、ＳＣＣＡＳ側通信Ｉ／Ｆ３２４からの信号を処理する。拡張リソース確保要求部３２３は、Ｐ−ＧＷ３４に対して一括してリソースを確保するための要求を行う。既存機能部３２５は、上述したリソース管理ノード３２としての既存の機能を発揮させる。ＳＣＣＡＳ側通信Ｉ／Ｆ３２４は、連携制御サーバ４３に接続され、両者間で通信リンクを確立するためのインターフェースとしての役割を担う。ＩＭＳ側通信Ｉ／Ｆ３２６は、呼制御サーバ４２に接続され、両者間で通信リンクを確立するためのインターフェースとしての役割を担う。

連携制御サーバ４３は、ＰＣＲＦ側通信Ｉ／Ｆ４３１と、ＨＳＳ側通信Ｉ／Ｆ４３２と、リソース一括確保判断部４３３と、リソース確保要求部４３４と、既存機能部４３５と、メッセージ処理部４３６と、ＣＳＣＦ側通信Ｉ／Ｆ４３７とを有している。

ＰＣＲＦ側通信Ｉ／Ｆ４３１は、リソース管理ノード３２に接続され、両者間で通信リンクを確立するためのインターフェースとしての役割を担う。ＨＳＳ側通信Ｉ／Ｆ４３２は、加入者ＤＢ４１に接続され、両者間で通信リンクを確立するためのインターフェースとしての役割を担う。リソース一括確保判断部４３３は、Ｓ−ＧＷ３３、Ｐ−ＧＷ３４においてリソースを一括して確保できるか否かの判断を行う。リソース確保要求部４３４は、リソース一括確保判断部４３３によりリソースを一括して確保できる旨の判断がなされた場合には、リソース管理ノード３２に対して一括してリソースを確保する旨の要求信号を生成し、発信する。既存機能部４３５は、上述した連携制御サーバ４３としての機能を発揮する。メッセージ処理部４３６は、ＰＣＲＦ側通信Ｉ／Ｆ４３１やＨＳＳ側通信Ｉ／Ｆ４３２からの信号、リソース一括確保判断部４３３、リソース確保要求部４３４、ＣＳＣＦ側通信Ｉ／Ｆ４３７からの信号を処理する。ＣＳＣＦ側通信Ｉ／Ｆ４３７は、呼制御サーバ４２に接続され、両者間で通信リンクを確立するためのインターフェースとしての役割を担う。

次に、本発明を適用した移動通信システム１の動作について説明をする。図３は、移動通信システム１の動作例を示すフローチャートであり、図４はデータのフロー図である。

先ずステップＳ１１において、当初からメディア送信端末１３との間で、リアルタイム通信サービスを利用していた複製指示移動端末１１により、当該サービスを利用する上で必要なリアルタイムメディアを複製先移動端末１２へ複製するためのＩＭＳサービス要求が発信される。複製指示移動端末１１から発せられたＩＭＳサービス要求には、ＳＩＰプロトコルに記述されたＵＲＩ（Uniform Resource Identifier）が含まれる。このＵＲＩには、複製しようとする複数の複製先移動端末１２におけるアドレス情報や、位置情報等が含まれる。

ＩＭＳサービス要求は、基地局２１、Ｓ−ＧＷ３３、Ｐ−ＧＷ３４を介してサービス制御ネットワークにおける呼制御サーバ４２へと送信される。ＩＭＳサービス要求は、呼制御サーバ４２から連携制御サーバ４３へ送信される。連携制御サーバ４３は、このＣＳＣＦ側通信Ｉ／Ｆ４３７を介して受信したこのＩＭＳサービス要求を、メッセージ処理部４３６において解読し、これをリソース一括確保判断部４３３へ通知する。

次にステップＳ１２へ移行し、リソース一括確保判断部４３３は、ＩＭＳサービス要求に基づき、加入者ＤＢ４１への問い合わせ処理を行う。この問い合わせ処理は、ＩＭＳサービス要求に含まれているＵＲＩから、複製しようとする複数の複製先移動端末１２のアドレス情報を読み出す。そして、そのアドレス情報とともに加入者データベース４１に記録されている複製先移動端末１２の位置情報や、解像度に関する情報を読み出す。読み出された情報は、連携制御サーバ４３におけるリソース一括確保判断部４３３へと送られる。ちなみに、これら加入者ＤＢ４１と連携制御サーバ４３との通信については、ＨＳＳ側通信Ｉ／Ｆ４３２を介して実行する。

リソース一括確保判断部４３３は、これからメディアを複製しようとする複数の複製先移動端末１２に関する位置情報や、解像度に関する情報に基づいて、一括してリソースを確保できるか否かの判断を行う。その結果、リソース一括確保判断部４３３が一括してベアラ用のリソースを確保できる旨を判断した場合には、次のステップＳ１３へ移行する。一方、リソース一括確保判断部４３３が一括してリソースを確保できない旨を判断した場合には、以降の処理を終了する。

なお、このステップＳ１２において、リソース一括確保判断部４３３による判断時には、図４に示すように、複製するメディアのＩＰ、Ｐｏｒｔ、ｓｒｃ等の情報をメディアサーバ４４から取得し、これらを参照するようにしてもよい。

ステップＳ１３へ移行した場合には、連携制御サーバ４３におけるリソース確保要求部４３４は、一括リソース確保要求のメッセージ信号を生成し、これをメッセージ処理部４３６、ＰＣＲＦ側通信Ｉ／Ｆ４３１を介してリソース管理ノード３２へ送信する。この一括リソース確保要求のメッセージ内には、メディアサーバ４４から取得した、複製するメディアのＩＰ、Ｐｏｒｔ、ｓｒｃ／ｄｓｔ、必要帯域、Ｃｏｄｅｃ等の情報を複製される複数の複製先移動端末１２の分だけ含めている。リソース管理ノード３２は、一括リソース確保要求をＳＣＣＡＳ側通信Ｉ／Ｆ３２４を介して受信し、メッセージ処理部３２２を介してこれを解読し、これを拡張リソース確保要求部３２３に転送する。拡張リソース確保要求部３２３は、この一括リソース確保要求のメッセージに基づいて、リソース確保のためのポリシー設定情報（ＱｏＳ情報）を生成する。拡張リソース確保要求部３２３は、この生成したＱｏＳ情報をメッセージ処理部３２２、ゲートウェイ側通信Ｉ／Ｆ３２１を介して、Ｐ−ＧＷ３４へ送信する。

Ｐ−ＧＷ３４は、ステップＳ１４において、ＰＣＲＦ側通信Ｉ／Ｆ３４２を介して、リソース管理ノード３２から、複数の複製先移動端末１２のDedicatedベアラ設定情報を含むメッセージが含められたＱｏＳ情報を受信する。拡張リソース確保実行部３４４は、このＱｏＳ情報に基づいて、複数の複製先移動端末１２のポリシー設定を行うことにより、一括してリソースの確保を行う。

次にステップＳ１５へ移行し、Ｐ−ＧＷ３４は、受信したＱｏＳ情報に基づいて生成したベアラ設定要求を、Ｓ−ＧＷ３３へ送信する。このベアラ設定要求の中には、複数の複製先移動端末１２のベアラ設定情報が含まれる。これらＰ−ＧＷ３４とＳ−ＧＷ３３との間における信号の送受信は、ゲートウェイ装置側通信Ｉ／Ｆ３４１、ゲートウェイ装置側通信Ｉ／Ｆ３３６との間で行われる。

次にステップＳ１６に移行し、Ｓ−ＧＷ３３は、ベアラ設定要求を受信する。拡張リソース確保実行部３３４は、このベアラ設定要求に含まれているベアラ設定情報に基づいて、複数の複製先移動端末１２の専用ベアラの設定を行うことにより、一括してリソースの確保を行う。

次にステップＳ１７へ移行し、Ｓ−ＧＷ３３は、移動管理ノード３１に対して上述したベアラ設定要求を移動管理ノード３１へ転送する。この転送時には、ゲートウェイ装置側通信Ｉ／Ｆ３１５、ＭＭＥ側通信Ｉ／Ｆ３３２との間で行われる。

次にステップＳ１８へ移行し、このベアラ設定要求を受信した移動管理ノード３１は、拡張リソース情報管理部３１３を介してこれを保持する。その後、移動管理ノード３１は、Ｓ−ＧＷ３３に対して、ベアラ設定要求を受信した旨のベアラ設定応答を送信するちなみに、ベアラ設定応答の中には、複数の複製先移動端末１２について既にリソースを一括して確保済を示す情報が含まれている。このベアラ設定応答は、Ｓ−ＧＷ３３からＰ−ＧＷ３４を経由してリソース連携ノード３２へ転送され、更に連携制御サーバ４３まで送信される（ステップＳ１９）。

以上のステップＳ１１〜ステップＳ１９までのプロセスを通じて、複数の複製先移動端末１２全てについて、Ｓ−ＧＷ３３、Ｐ−ＧＷ３４内にベアラ用のリソースが確保された状態となっている。また、移動管理ノード３１において全ての複数の複製先移動端末１２についてベアラ設定情報が保持されている状態となっている。これらのプロセスは個々の複製先移動端末１２についてそれぞれ行うのではなく、あくまで全ての複製先移動端末１２について一括して同時に行うものである。これ以降のステップＳ２０からは、実際に個々の複製先移動端末１２毎に、実際にメディアを複製するためのプロセスを実行していくこととなる。図３のフローチャートでは、ステップＳ２０以降のフローについて、一の複製先移動端末１２ａに着目して示しているが、他の複製先移動端末１２ｂ〜１２ｃについても同様のフローで進行していくこととなる。

ステップＳ２０において、先ず連携制御サーバ４３は、ＣＳＣＦ側通信Ｉ／Ｆ４３７を介して、発呼要求メッセージを呼制御サーバ４２へ送信する。連携制御サーバ４３は、ステップＳ１９において受信したベアラ設定応答を通じて、複数の複製先移動端末１２について既にリソースを一括して確保済であることを判別している。このため、連携制御サーバ４３は、発呼要求メッセージの中に、リソース確保済みであることを示すパラメータを設定しておく。

呼制御サーバ４２は、受信した発呼要求メッセージＰ−ＧＷ３４へ送信する。Ｐ−ＧＷ３４は、発呼要求メッセージをＩＭＳ側通信Ｉ／Ｆ３４６を介して受信し、ゲートウェイ装置側通信Ｉ／Ｆ３４１を介してこれをＳ−ＧＷ３３へ送信する。Ｓ−ＧＷ３３は、発呼要求メッセージをゲートウェイ装置側通信Ｉ／Ｆ３３６を介して受信し、Ｓ−ＧＷ３３と、移動管理ノード３１と、複製先移動端末１２との間で無線ベアラ設定が完了するまで保存する。

次にステップＳ２１へ移行し、Ｓ−ＧＷ３３は、移動管理ノード３１に対して、発呼要求があった旨の着信通知メッセージを送信する。

次にステップＳ２２へ移行し、移動管理ノード３１は、基地局２１を介して複製先移動端末１２に対してページングを行う。

次にステップＳ２３へ移行し、ページングを受けた複製先移動端末１２は、無線ベアラの確立を要求するサービス要求メッセージを、基地局２１を介して移動管理ノード３１へ送信する。

次にステップＳ２４へ移行し、移動管理ノード３１における拡張リソース情報管理部３１３は、かかる無線ベアラ確立の要求を受けて、所定の認証等の手順を実行する。そして、この拡張リソース情報管理部３１３は、Ｓ−ＧＷ３３のＩＰアドレス、デフォルトベアラ情報に加え、ステップＳ１８において保持したベアラ設定情報を含むベアラ設定要求を基地局２１へ送信する。基地局２１は、このベアラ設定要求等を受けた後、これらの情報に基づいて、複製先移動端末１２との間で無線ベアラを確立する。即ち、ステップＳ１８において予めベアラ設定情報が移動管理ノード３１側において保持されていることから、個々の複製先移動端末１２との無線ベアラ確立時においてこれを読み出して、無線通信リンクを確立することが可能となる。

次にステップＳ２５へ移行し、基地局２１は、自身のＩＰアドレス、ベアラ情報等を含んだ無線ベアラ設定応答を移動管理ノード３１へ返信する。

次にステップＳ２６へ移行し、移動管理ノード３１は、Ｓ−ＧＷに対してベアラ更新要求メッセージをＳ−ＧＷ３３へ送信する。このベアラ更新要求メッセージには、上述した基地局２１のＩＰアドレスやベアラ情報等が含まれている。

次にステップＳ２７へ移行し、Ｓ−ＧＷ３３は、受信したベアラ更新要求メッセージに含まれる基地局２１のＩＰアドレスやベアラ情報等に基づいて、基地局２１へ向けた通信経路の設定を行う。その後、Ｓ−ＧＷ３３は、当該通信経路の設定が完了した旨のベアラ更新応答を移動管理ノード３１へ送信する。

次にステップＳ２８へ移行し、ステップＳ２０において、Ｓ−ＧＷ３３において保存されていた発呼要求メッセージを、基地局２１を介して複製先移動端末１２へ送信する。既にステップＳ２３における無線ベアラ設定、並びにステップＳ２６における無線ベアラ設定更新により、Ｓ−ＧＷ３３から基地局２１への通信経路が確立された状態となっているため、Ｓ−ＧＷ３３から基地局２１を介して複製先移動端末１２に向けて発呼要求メッセージを送信することが可能となる。この発呼要求メッセージを受信した複製先移動端末１２には、メディアの複製のための発呼が行われることとなる。

その後のステップＳ２９では、既にＳ−ＧＷ３３、Ｐ−ＧＷ３４においてベアラ用のリソースが確保されていることから、通常の呼確立手順よりも少ない手順を実行することで、複製先移動端末１２側において、複製されたリアルタイムメディアを利用してリアルタイム通信サービスが受信可能となる。

上述したステップＳ１１〜ステップＳ１９までの処理を複製先移動端末１２ａのみならず、他の複製先移動端末１２ｂ〜１２ｃについても同様に行う。かかる場合には、図４に示すように、メディア送信端末１３から送信されるメディアの送信先変更が、連携制御サーバ４３に基づいて行われる。

このように、本発明を適用した移動通信システム１では、ステップＳ１１〜ステップＳ１９までのプロセスを通じて、複数の複製先移動端末１２全てについて、Ｓ−ＧＷ３３、Ｐ−ＧＷ３４内にベアラ用のリソースを一括して予め確保し、その後に、サービス制御ネットワーク４からＩＰ移動伝達ネットワーク３を介して個々の複製先移動端末１２に対してリアルタイムメディアを複製するための処理をそれぞれ行う。このため、従来においては、ベアラ用のリソースを確保するための処理を個々の複製先移動端末１２毎に実行しなければならず、その分においてシグナリング処理を行うサーバ側に負荷が集中してしまうところ、上述した構成からなる本発明によればシグナリング数を削減させることができるため、シグナリング処理を行うサーバ側に負荷を軽減できる。その結果、サービスを提供するまでに時間を短縮化でき、通信障害の発生も防止でき、リアルタイム通信サービスの品質の向上を実現することが可能となる。

なお、本発明においては、ステップＳ１２における一括リソース確保判断、ステップＳ１３の一括リソース確保要求を連携制御サーバ４３が行う場合のみならず、これらをサービス制御ネットワーク４自身が行うものと考えてもよいことは勿論である。

また、Ｓ−ＧＷ３３、Ｐ−ＧＷ３４の何れか一方を省略してもよいことは勿論である。

１ 移動通信システム
２ 無線アクセスシステム
３ ＩＰ移動伝達ネットワーク
４ サービス制御ネットワーク
１１ 複製指示移動端末
１２ 複製先移動端末
１３ メディア送信端末
２１ 基地局
３１ 移動管理ノード
３２ リソース管理ノード
３３ Ｓ−ＧＷ
３４ Ｐ−ＧＷ
４１ 加入者データベース
４２ 呼制御サーバ
４３ 連携制御サーバ
４４ メディアサーバ
３１２ メッセージ処理部
３１３ 拡張リソース情報管理部
３１４ 既存機能部
３２２ メッセージ処理部
３２３ 拡張リソース確保要求部
３２５ 既存機能部
３３２ メッセージ処理部
３３３ メッセージ処理部
３３４ 拡張リソース確保実行部
３３５ 既存機能部
３４３ メッセージ処理部
３４４ 拡張リソース確保実行部
３４５ 既存機能部
４３３ リソース一括確保判断部
４３４ リソース確保要求部
４３５ 既存機能部
４３６ メッセージ処理部

Claims (6)

1. ＩＰベースのマルチメディアサービスをサポートするサービス制御ネットワークと、パケット網をサポートするＩＰ移動伝達ネットワークと、基地局を介して上記ＩＰ移動伝達ネットワークにアクセス可能な複製指示移動端末及び複数の複製先移動端末と、を備える移動通信システムにおいて、上記ＩＰ移動伝達ネットワークは、当該ネットワーク内のリソースを管理するリソース管理ノードと、上記基地局と上記サービス制御ネットワークとを中継するゲートウェイ装置とを有し、
   上記複製指示移動端末は、自らが受信しているリアルタイムメディアを複製する複数の複製先移動端末をサービス制御ネットワークに指示する複製先指示要求を行い、
   上記複製先指示要求を受信したサービス制御ネットワークは、上記複数の複製先移動端末分のリソース確保要求を上記リソース管理ノードへ送信し、
   上記リソース管理ノードは、受信した上記リソース確保要求に基づいて上記ゲートウェイ装置に対して上記複数の複製先移動端末分のリソースを一括して確保するように制御し、
   上記ゲートウェイ装置により上記複数の複製先移動端末分のリソースが確保された後に、上記サービス制御ネットワークから上記ＩＰ移動伝達ネットワークを介して上記複数の複製先移動端末に対して上記リアルタイムメディアを複製するための処理をそれぞれ行うこと
   を特徴とする移動通信システム。
2. 上記ＩＰ移動伝達ネットワークは、更に上記各移動端末の移動を制御する移動管理ノードを有し、
   上記ゲートウェイ装置は、上記複数の複製先移動端末分のリソースを一括して確保した後、当該リソースを確保した情報を含めた専用ベアラ設定情報を上記移動管理ノードに通知し、
   上記移動管理ノードは、上記リアルタイムメディアを複製するための処理をそれぞれ行う際に、上記専用ベアラ設定情報に基づいて上記各移動端末との間で無線ベアラを確立すること
   を特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
3. 上記移動管理ノードは、通知された上記専用ベアラ設定情報に基づいて上記サービス制御ネットワークに対して上記複数の複製先移動端末分のリソースを一括して確保した旨の情報が含まれたベアラ設定応答を送信し、
   上記サービス制御ネットワークは、上記リアルタイムメディアを複製するための処理をそれぞれ行う際に、受信した上記ベアラ設定応答に基づいて、上記リソースが一括して確保済みを示すパラメータを含む発呼要求メッセージを上記ゲートウェイ装置へ送信し、
   上記ゲートウェイ装置は、上記無線ベアラが確立された後、上記発呼要求メッセージを上記複数の複製先移動端末にそれぞれ送信し、
   上記複数の複製先移動端末は、上記発呼要求メッセージに含まれている上記パラメータに基づき、それぞれ上記ＩＰ移動伝達ネットワークとの間でその後リソース確保のための処理を行うことなく上記リアルタイムメディアを複製するための処理を行うこと
   を特徴とする請求項２記載の移動通信システム。
4. ＩＰベースのマルチメディアサービスをサポートするサービス制御ネットワークと、パケット網をサポートするＩＰ移動伝達ネットワークと、基地局を介して上記ＩＰ移動伝達ネットワークにアクセス可能な複製指示移動端末及び複数の複製先移動端末と、を備え、上記ＩＰ移動伝達ネットワークは、当該ネットワーク内のリソースを管理するリソース管理ノードと、上記基地局と上記サービス制御ネットワークとを中継するゲートウェイ装置とを有する移動通信システムを用いた移動通信方法において、
   上記複製指示移動端末が自ら受信しているリアルタイムメディアを複製する複数の複製先移動端末をサービス制御ネットワークに指示する複製先指示要求ステップと、
   上記複製先指示要求ステップにおける上記複製先指示要求を受信したサービス制御ネットワークから、上記複数の複製先移動端末分のリソース確保要求を上記リソース管理ノードへ送信するリソース確保要求ステップと、
   上記リソース確保要求ステップにおいて上記リソース確保要求を受信した上記リソース管理ノードにより、上記リソース確保要求に基づいて上記ゲートウェイ装置に対して上記複数の複製先移動端末分のリソースを一括して確保するように制御するリソース一括確保ステップと、
   上記リソース一括確保ステップにおいて、上記ゲートウェイ装置により上記複数の複製先移動端末分のリソースが確保された後に、上記サービス制御ネットワークから上記ＩＰ移動伝達ネットワークを介して上記複数の複製先移動端末に対して上記リアルタイムメディアを複製するための処理をそれぞれ行うメディア複製ステップとを有すること
   を特徴とする移動通信方法。
5. 上記リソース一括確保ステップにおいて、上記ゲートウェイ装置により、上記複数の複製先移動端末分のリソースを一括して確保した後、当該リソースを確保した情報を含めた専用ベアラ設定情報を、各移動端末の移動を制御する移動管理ノードに通知し、
   上記メディア複製ステップにおいて、上記移動管理ノードにより、上記専用ベアラ設定情報に基づいて上記各移動端末との間で無線ベアラを確立すること
   を特徴とする請求項４記載の移動通信方法。
6. 上記リソース一括確保ステップの後、上記移動管理ノードより、通知された上記専用ベアラ設定情報に基づいて上記サービス制御ネットワークに対して上記複数の複製先移動端末分のリソースを一括して確保した旨の情報が含まれたベアラ設定応答を送信するベアラ設定応答ステップを更に有し、
   上記メディア複製ステップにおいて、上記サービス制御ネットワークより上記リアルタイムメディアを複製するための処理をそれぞれ行う際に、受信した上記ベアラ設定応答に基づいて、上記リソースが一括して確保済みを示すパラメータを含む発呼要求メッセージを上記ゲートウェイ装置へ送信し、上記ゲートウェイ装置により上記無線ベアラが確立された後、上記発呼要求メッセージを上記複数の複製先移動端末にそれぞれ送信し、上記複数の複製先移動端末により、上記発呼要求メッセージに含まれている上記パラメータに基づき、それぞれ上記ＩＰ移動伝達ネットワークとの間でその後リソース確保のための処理を行うことなく上記リアルタイムメディアを複製するための処理を行うこと
   を特徴とする請求項５記載の移動通信方法。

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