JP2019502291A - 通信システム - Google Patents

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Abstract

【解決手段】相互接続機能(又は同様の通信装置)が、移動先公衆移動通信ネットワーク(VPLMN)の通信実体から認証情報の要求を受信し、ホーム公衆移動通信ネットワーク(HPLMN)の通信実体から前記認証情報を取得し、前記認証情報が前記登録手順において用いられるように前記認証情報を前記VPLMNの通信実体に送信することにより、VPLMNにおけるインバウンドローマーであるユーザ装置(UE)の登録手順を支援する、通信システムが開示される。
【選択図】図2

Description

本発明は、移動通信装置及びネットワークに関し、限定されないが、“エボルブドパケットコア”(EPC)ネットワークの“ロングタームエボリューション”(LTE)などの“第3世代パートナーシッププロジェクト”(3GPP)規格又はその同等物又は派生物にしたがって動作するものに特に関係する。本発明は、限定されないが、IMSホームネットワークを持たないインバウンドローマーに対する“IMS集中サービス”(ICS)などの“インターネットプロトコル(IP)マルチメディアサブシステム”(IMS)サービスの提供に特に関係する。
移動(セルラー)通信ネットワークにおいて、(ユーザ)通信装置(ユーザ装置(UE)としても知られる、例えば、携帯電話)は基地局を介してリモートサーバ又は他の通信装置と通信する。このようなユーザ装置がネットワークと接続する方式には、主に音声通話などに使用される回路交換(CS)接続とデータパケット(例えば、IPパケット)を通信するパケット交換(PS)接続とがある。各基地局は(IMSやEPCネットワークなどの)コアネットワークに接続されており、コアネットワークはユーザにエンドツーエンド接続を提供する他のネットワークに接続されている。
3GPPは、ユーザ装置に対するIPベースのマルチメディアサービスを可能にするIPマルチメディアコアネットワークサブシステム(IPマルチメディアサブシステム(IMS)と呼ばれる場合が多い)を規定した。IMSのいわゆる“プロキシコールセッションプロトコル機能”(P−CSCF)は、IMSに接続されたUEとの“セッション開始プロトコル”(SIP)シグナリングの交換を担当する。P−CSCFは、特定のUEと自身との間で交換されるSIPシグナリングの適切な暗号化を容易にするために、接続された各UEのUEセキュリティとIPセッションのパラメータを保存する。P−CSCFはまた、各UEのIPセッションに必要なリソースを許可するとともに、特定のUEにとって適切な次のホップCSCF(当該ホップCSCFは当該UEに対する登録処理中に決定される)へ及びそこからメッセージを転送することを担当する。
IMSは3GPP技術仕様(TS)23.228 V13.4.0で規定され、“セッション開始プロトコル”(V2.0)は、インターネットエンジニアリングタスクフォース(IETF)によってRFC 3261で規定されている。それらの文書の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
IMS集中サービス(ICS)は、3GPPリリース8以降のいくつかの仕様書で規定された。自身のモバイル交換センター(MSC)に対してレガシー回線交換(CS)アクセスを依然として使用しているユーザ装置(UE)に対してIMSの補足サービスを実行する2つの基本的な方法がある。1つの方法はMSCを機能強化することである。すなわち、MSCをUEの代わりに“SIPユーザエージェント”の役割を果たせるようにすることである。この方法は図1に示されている。もう1つの若干あまり好ましくない方法は、UEがアプリケーションサーバ(AS)と直接相互動作できるようにするために(すなわち、MSC及び/又はIMSからのサポートを必要としないように)UEの動作の強化を求める。
現在の解決法には、ネットワークにおいて(適切であれば、他のネットワークと組み合わせて)IMSとICSの特徴を様々なレベルでサポートすることが含まれる。より一般的な方法の1つは、オペレータがレガシーCSネットワークからIMSに移動できるようにしそれによりレガシーUE加入者にもIMSサービスを提供できるようにする、いわゆるMSC−サーバ(又は「MSC−S」)である。効果的には、MSC−Sは、基地局のネットワークにローミングしている携帯電話に対する通話交換及び移動性管理機能を制御するコアネットワーク要素である。MSC−Sは「MSCサーバ」「MSS」又は「MTS−U」と言われる場合もある。ICSの一層の詳細は、3GPP TS 23.060 V13.4.0、3GPP TS 23.228 V13.4.0、3GPP TS 23.292 V13.2.0、及びGSMA IR.64 V12.0で見つけられるだろう(これらの文書の内容は参照により本明細書に組み込まれる)。
UEがレガシーCSプロトコルを用いて(ICSに対応する)MSC−Sに接続されると、MSC−SはUEに対するSIPシグナリングを取り扱うために適切なIMS実体、例えば、アプリケーションサーバ(AS)やCSCFに接続する。MSC−Sはまた、UEによって使用されるCSコデックを適切なIMSコデックに変換するために“メディアゲートウェイ”に接続する。UEがローミング中のUEである場合、移動先ネットワークのMSC−Sはまた、加入プロフィールを移動先位置レジスタ(VLR)にダウンロードするためにホームネットワークのホームロケーションレジスタ(HLR)にコンタクトする。
しかしながら、オペレータによってはCS要素をそのコアネットワークから完全に取り除くこと、及び/又はレガシーCS相互動作のサポートをネットワークのエッジに移動することを望むだろう。このようなニーズについては、例えば、3GPP Tdocs no. S2−143750、S2−153652(タイトルは共に「サービスドメイン集中についての新しいワークアイテムの解説」)の中で言及されている。ただし、3GPP規格ではこのニーズはまだ対応されていない。
本発明者らは、一部の(ホーム)ネットワークにおいてCS要素及び/又はレガシーCS相互動作をなくした場合、移動先ネットワークのオペレータは、IMSに加入していない、又はその(ホーム)ネットワークがIMSをサポートせずIMSについて移動先ネットワークとサービスレベル契約も結んでいない(他のネットワークの)加入者に対してインバウンドローミングサービスを提供できない恐れがあることに気づいた。言い換えれば、ICS/IMSをサポートせず、IMSに加入しておらず、IMSについて移動先ネットワークとサービスレベル契約も結んでいないホームネットワークの加入者に対してどうやってインバウンドローミングサービスを提供するかについては課題がある。
よって、本発明の好適な実施形態は、上記の課題を克服する、又は少なくともその一部を軽減する方法及び装置を提供することを目的とする。
第1の態様において、本発明は、移動先公衆移動通信ネットワーク(VPLMN)において、インバウンドローマーであるユーザ装置(UE)の登録手順を支援する通信装置を提供する。前記通信装置は、トランシーバーと、コントローラとを備え、前記コントローラは、前記トランシーバーを制御して前記VPLMNの通信実体から認証情報の要求を受信させ、ホーム公衆移動通信ネットワーク(HPLMN)の通信実体から前記認証情報を取得し、前記認証情報が前記登録手順において用いられるように前記トランシーバーを制御して前記認証情報を前記VPLMNの通信実体に送信させる。
第2の態様において、本発明は、移動先公衆移動通信ネットワーク(VPLMN)にインバウンドローマーであるユーザ装置(UE)を登録する通信装置を提供する。前記通信装置は、トランシーバーと、コントローラとを備え、前記コントローラは前記トランシーバーを制御して前記VPLMNの相互接続機能に認証情報の要求を送信させ、前記インバウンドローマーであるユーザを登録する際前記認証情報が用いられように前記トランシーバーを制御して前記相互接続機能から前記認証情報を受信させる。
本発明の態様は、対応するシステム、方法、及びプログラマブルプロセッサを上述の又は請求項に記載の態様又は可能な形態に示された方法を実行するようにプログラムする、若しくは適切に適応されたコンピュータを請求項のいずれかに記載された装置を提供するようにプログラムする命令を記憶するコンピュータ読み取り可能記憶媒体などのコンピュータプログラム製品に及ぶ。
本明細書(請求項を含む)に開示された及び/又は図示された各特徴は、独立して又は他の開示された及び/又は図示された特徴と組み合わせて本発明に取り込まれてよい。特に、しかし限定するものではないが、特定の独立請求項に従属する請求項の特徴は組み合わせて又は個々に当該独立請求項に取り入れてもよい。
本発明の例示的実施形態を以下の添付の図面を参照して説明する。
図1は一般的なICSアーキテクチャを示す。 図2は本発明の実施形態が適用可能な種類の移動(セルラー)通信システムを示す。 図3は図2のICS IWFを介した外部ネットワークへの接続を示す。 図4は図2に示すシステムのMSC−Sの主要機能を示す例示的ブロック図である。 図5は図2に示すシステムのICS IWFの主要機能を示す例示的ブロック図である。 図6〜10は本発明の実施形態を実行しながら図2の移動通信システムの構成要素によって実行される方法を示す例示的なタイミング図である。
・概要
図2は、(UE3などの)モバイル機器のユーザがE−UTRAなどの適切な無線アクセス技術(RAT)を用いて基地局及びコアネットワークを介して互いに及び他のユーザと通信することができる移動(セルラー)通信ネットワーク1を概略的に示す。当業者は理解するように、図1には説明目的で1つのモバイル機器3が示されているが、当該システムを実現した場合通常他のモバイル機器を含むことになる。
図から分かるように、移動通信ネットワーク1は、モバイル機器3が現在ローミングしている移動先公衆移動通信ネットワーク(VPLMN)と、モバイル機器3が加入者になっているホーム公衆移動通信ネットワーク(HPLMN)20とを含む。以後、HPLMNを単に(モバイル機器3の)ホームネットワーク20といい、VPLMNを単に(モバイル機器3の)移動先ネットワーク10という。
本例では、移動先ネットワーク10はICSをサポートしている(これによりモバイル機器3は回線交換(CS)接続などのICS及び/又はIMS技術を用いて移動先ネットワーク10と通信することが期待される)。本例ではモバイル機器3は移動先ネットワーク10への接続にCS接続を採用しているが、モバイル機器3がIMS(LTE)UEから構成されてもよいことは理解されよう。
一方、本例のホームネットワーク20は、移動先ネットワーク10によってサポートされるICS及び/又はIMSをサポートしていない。例えば、ホームネットワーク20は(回線交換装置を持たない)LTEコアネットワーク(エンハンストパケットコア(EPC)ネットワークと言われる場合もある)をサポートしていてもよい。ただし、ホームネットワーク20が適宜任意の非ICS又は非IMSネットワークから構成されてもよいことは理解されよう。
移動先ネットワーク10は、特に、1つ以上の基地局(LTEでは「eNB」という、図2では不表示)、モバイル交換センターサーバ(MSC−S)11、メディアゲートウェイ(MGW)13、ホーム加入者サーバ(HSS)14、アプリケーションサーバ(AS)16、CSCF18、及びICS相互接続機能(ICS IWF)19を含む。図示のように、移動先ネットワーク10のノードは適切な(規格の)インターフェースで互いに接続されている。図2に示したインターフェース(基準点)は、選択したプロトコルやICS IWF19の配列機能に基づく最新の既存の基準点(例えば、i3、ISC、Cx、Mw、Sh、I2など)から構成されてもよい。
モバイル機器3とそのサービング基地局は該当するエアインターフェース(例えば、「Uu」インターフェースなどのLTEエアインターフェース)に接続されており、それによりモバイル機器3は(サービング基地局を介した)回線交換(CS)接続でMSC−S11に接続されている。これにより、モバイル機器3はサービング基地局及びMSC−S11を介して移動先ネットワーク10の他のノードに接続することができる。
ホームネットワーク20は、特に、ホーム加入者サーバ(HSS)/ホームロケーションレジスタ(HLR)24を含む。図示されていないが、HSS/HLRもまた適切な(規格の)インターフェースで他のホームネットワークに接続されている。
MSC−S11は自身に接続された基地局にサーブされているモバイル機器3の(移動先ネットワーク10内での)通話設定及び機動性の管理を担当する。MSC−S11はモバイル機器3とAS16及び/又はCSCF18間のSIPシグナリングの伝送のためにAS16及びCSCF18のインターフェイスとなる。
MGW13は、モバイル機器3とモバイル機器3と通信中のリモートエンドポイントによって使用されているコーデック(が異なる場合)間のコード変換を担当する。
HSS14は、移動先ネットワーク10の加入者の、加入情報/加入プロフィールなどの加入者データの保存と管理を担当する。同様に、HSS/HLR24は、ホームネットワーク20の加入者(本例では、モバイル機器3)の加入者データの保存と管理を担当する。有益なことに、移動先ネットワーク10はICS IWF19(後に詳述する)を備えているので、移動先ネットワーク10内で(例えば、MSC−S11内で)ホームロケーションレジスタ機能を実行する必要がない。
AS16は、モバイル機器3(内の適切なアプリケーション)とAS16(及び/又はAS16に接続されたノード)がホストする対応するアプリケーションとの間のエンドツーエンド通信を担当する。CSCF18は、モバイル機器3に対してIMSコールセッション制御機能を実行するSIPサーバである。CSCF18はプロキシCSCF(P−CSCF)、問い合わせCSCF(I−CSCF)、サービングCSCF(S−CSCF)のうちの少なくとも1つとして構成されてもよい。CSCF18はまた、HSS14と通信するために、(図2で「Cx」と表記された)Diameterプロトコルをサポートする。当業者は理解するように、説明目的で図2には1つのAS16と1つのCSCF18が示されているが、当該システムが実行された場合通常他のアプリケーションサーバとCSCFが含まれることになる。
ネットワーク(この場合、HPLMN20)がICSやIMSをサポートしない場合、(VPLMN10などの)別のPLMNでローミングしているその加入者(例えば、モバイル機器3)はそのPLMNのサービングMSC−S11にHPLMN10のHLR24にコンタクトして加入プロフィールを(MSC−S11の)VLR機能にダウンロードするよう要求する。しかしながら、図2に示された例では移動先ネットワーク10のオペレータがコアネットワークから全てのCS機能を取り除いているので、移動先ネットワーク10のサービングMSC−S11はVLR機能を持たない。
その代わりに、移動先ネットワーク10は、MSC−S11がVLR機能を持たなくても他のネットワークとの相互接続が容易になるようにICS IWF19を備えている。より詳しくは、ICS IFW19は、HSS/HLR24などの他のネットワークのノードと相互接続して他のネットワークの加入者(本例では、HPLMN20のモバイル機器3)の移動先ネットワーク10へのインバウンドローミングを容易にする(及び場合によっては、VPLMNネットワークの加入者の他のネットワークへのアウトバウンドローミングを容易にする)ことを担当する。CSシグナリングとICSネットワークで使用される他のプロトコルとの間の相互接続機能を提供するため、ICS IWF19は(例えば、図3に示すような)複数のPLMNのそれぞれのHSS/HLRに接続されてもよいことは理解されよう。有益なことに、ICS IFW19は、インバウンドローミングしている加入者(本例では、モバイル機器3)のホームネットワーク20に対してVLRの役割を果たすように構成され、プロトコルとは関係なくモバイル機器3に対して移動先ネットワーク10へのアクセスを認めるためにCS認証及び/又は第三者登録に関連するメッセージを取り扱う。その構成によっては、ICS IFW19はMSC−S11に対してVLR又はHSSの役割を果たしてもよく、S−CSCF18に対してAS又はHSSの役割を果たしてもよく、更にHSS14に対してASの役割を果たしてもよい。
図2に示されるように、モバイル機器3はVPLMN10にローミングしているとき、MSC−S11にはレガシーCSプロトコルで接続している。MSC−S11は、SIPシグナリングのためにAS16やCSCF18などの他のIMS実体に接続されている。また、モバイル機器3とMSC−S11は、CSコデックを適切なIMSコデックに変換するために(レガシーCSプロトコルでモバイル機器3に接続された)メディアゲートウェイ13を介して接続されている。(モバイル機器3が通信しようとする)リモートエンドポイントが単にIMS UEなどであってもよいことは理解されよう。
これにより、本システムでは、ICS非対応のホームネットワーク20に属するモバイル機器3はICS使用可能の移動先ネットワーク10にローミングすることができる。本例では、モバイル機器3が以下のようにして移動先ネットワークへの登録を開始する。すなわち、“位置更新要求”メッセージをMSC−S11に送信し、このメッセージにモバイル機器3に関連付けられた“国際モバイル加入者識別子”(IMSI)とモバイル機器3が現在位置する領域(セル)に関連付けられた“位置領域識別子”(LAI)を含める。IMSIに基づいて、MSC−S11はモバイル機器3がホームネットワーク20に属している(すなわち、モバイル機器3はローミング中のUEである)と判断する。したがって、MSC−S11はモバイル機器3の適切なCS認証を支援するために(ホームネットワーク20に対してVLRの役割を果たす)ICS IWF19にコンタクトする。
ICS IWF19は(例えば、従来のVLR−HLR手順を用いて)HSS/HLR24から必要なCS認証データを取得するように構成されており、直接又は(S−CSCFとして構成された)CSCF18を介して適切な認証パラメータをMSC−S11に返す。返された認証パラメータを用いることにより、MSC−S11はモバイル機器3のCS認証手順を開始することができる。本手順は通常、MSC−S11が「RAND」値(ICS IWF19を介してHSS/HLR24から受け取った無作為の番号)をモバイル機器3に送信し、モバイル機器3が対応する署名済みの応答(SRES)を算出しMSC−S11に返すことからなる。
いったんCS認証手順が成功すると(すなわち、MSC−S11、S−CSCF18、及び/又はICS IWF19がモバイル機器3がRAND要求に正しいSRES値を返したと判断すると)、ICS IWF19は“位置更新要求”をモバイル機器3の“IMSI”及び“モバイルステーションルーティングナンバー”(MSRN)と共にホームネットワーク20のHSS/HLR24に送信する。ICS IWF19はHSS/HLR24からCS加入プロフィール及びサービス設定を取得し、CS加入プロフィールを、MSC−S11(及び/又はS−CSCF18)にダウンロード可能な適切なIMS加入プロフィールにマッピングする(変換する)。ICS IWF19はまた、モバイル機器3の適切な一時識別子、例えば、“一時モバイル加入者識別子”(TMSI)を生成し、MSC−S11及びモバイル機器3に提供する。
このように、有益なことに、移動先ネットワーク10は、VLRが所定の場所になくても、またホームネットワーク20がICS/IMSに対応しなくても、ホームネットワーク20から必要な加入者データを取得することができる。また、有益なことに、MSC−S11は通常の(CS)手順にしたがってモバイル機器3との通信を暗号化できる。必要であれば、MSC−S11は更にホームネットワーク20(CSCF18及び/又はAS16)に対しいわゆる第三者登録を行う。
このように、上記のシステムは以下の1つ以上を含むいくつもの利点を有する。
−レガシー(CS)UEをそれが準拠するプロトコルや手順を変更せずにサポート
−ピアリングネットワーク(HPLMN)がレガシーHLRをサポート
−MSCサーバがレガシーVLR機能を備える必要がない
・“モバイル交換センター”サーバ
図4は、図2に示すMSC−S11の主要構成要素を示すブロック図である。図示のように、MSC−S11は、トランシーバー回路31と、(モバイル機器3やICS IWF19などのVPLMN10のノードなど)他のネットワークノードへの信号送信とそれらからの信号受信を行うネットワークインターフェース33とを備える。MSC−S11はまた自身の動作を制御するコントローラ35を備える。コントローラ35はメモリ37と連結されている。
メモリ37にソフトウェアをプリインストールしてもよく、及び/又は、例えば、通信ネットワーク1を介して又は着脱式のデータ記憶装置(RMD)からダウンロードしてもよい。コントローラ35は、MSC−S11の全動作を、本例では、メモリ37に記憶されたプログラム命令やソフトウェア命令にしたがって制御するように構成されている。図示のように、それらのソフトウェア命令には、特に、オペレーティングシステム39、通信制御モジュール41、認証モジュール43、SIP/Diameterモジュール44、ローミングサポートモジュール45、及びネットワーク相互接続モジュール47が含まれる。
通信制御モジュール41は、MSC−S11とMSC−S11に接続された他のネットワーク実体(例えば、モバイル機器3、MGW13、HSS14(間接的に)、AS16、CSCF18、ICS IWF19)との通信を制御する。
認証モジュール43は、適切にフォーマットされた認証要求及び応答の生成、送信、及び受信を行うことによる、MSC−S11に接続されたモバイル機器の認証を担当する。例えば、CS認証のために、認証モジュール43はモバイル機器3に適切なRAND値を送信しモバイル機器3からSRESを受け取る(更にこのSRESをモバイル機器3のHSSから取得したSRESと比較するためにICS IWF19に転送する)ように構成される。
SIP/Diameterモジュール44は、(該当する場合)“セッション開始及び/又はDiameter”プロトコルにしたがってフォーマットされたシグナリングメッセージの取り扱い(生成、送信、受信)を担当する。そのようなSIP/Diameterメッセージは、移動先ネットワーク10における第三者認証及びモバイル機器3の登録に関わるものであってもよい。
ローミングサポートモジュール45は、MSC−S11に接続された特定のモバイル機器3が移動先ネットワーク10とは異なるネットワークに属しているかどうかの判定を担当する。
ネットワーク相互接続モジュール47は、他のネットワーク(例えば、ホームネットワーク20)とのインターフェースによって使用されるプロトコルにしたがってフォーマットされたシグナリングメッセージの取り扱い(生成、送信、受信)を担当する。そのようなシグナリングメッセージには、例えば、モバイル機器3が移動先ネットワーク10でローミングしているときにモバイル機器3の登録・認証を行うためのメッセージと関連する応答が含まれる。
・ICS相互接続機能
図5は、図2に示すICS IWF19の主要構成要素を示すブロック図である。図示のように、ICS IWF19は、トランシーバー回路51と、(MSC−S11やHSS 24などの)他のネットワークノードへの信号送信及びそれらからの信号受信を行うネットワークインターフェース53とを備える。ICS IWF19はまた、その動作を制御するコントローラ55を備える。コントローラ55はメモリ57と連結している。
メモリ57にソフトウェアをプリインストールしてもよく、及び/又は、例えば、通信ネットワーク1を介して又は着脱式のデータ記憶装置(RMD)からダウンロードしてもよい。コントローラ55は、ICS IWF19の全動作を、本例では、メモリ57に記憶されたプログラム命令やソフトウェア命令にしたがって制御するように構成されている。図示のように、それらのソフトウェア命令には、特に、オペレーティングシステム59、通信制御モジュール61、SIP/Diameterモジュール64、及びネットワーク相互接続モジュール67が含まれる。
通信制御モジュール61は、ICS IWF19と、ICS IWF19に接続した他のネットワーク実体(例えば、MSC−S11、HSS14、アプリケーションサーバ16、CSCF18、及び他のネットワークのHSS/HLR24ノード)との通信を制御する。
SIP/Diameterモジュール64は、(該当する場合)“セッション開始及び/又はDiameter”プロトコルにしたがってフォーマットされたシグナリングメッセージの取り扱い(生成、送信、受信)を担当する。そのようなSIP/Diameterメッセージは、移動先ネットワーク10における第三者認証及びモバイル機器3の登録に関係するものであってよい。
ネットワーク相互接続モジュール67は、他のネットワーク(例えば、モバイル機器3のホームネットワーク20)とのインターフェースによって使用されるプロトコルにしたがってフォーマットされたシグナリングメッセージの取り扱い(生成、送信、受信)を担当する。そのようなシグナリングメッセージには、例えば、(モバイル機器3が移動先ネットワーク10でローミングしているときに)モバイル機器3に関連するCS認証パラメータ/加入者プロフィールをHSS24から取得するためのメッセージ及び関連する応答が含まれる。
上記の説明では、分かりやすくするために、MSC−S11とICS IWF19は(通信制御モジュール、ネットワーク相互接続モジュール、SIP/Diameterモジュールなどの)いくつもの個別のモジュールを備えるものとして説明した。これらのモジュールは、一定の用途、例えば、本発明を実施するために既存のシステムを修正したものにおいて、又は他の用途、例えば、最初から本発明の特徴を念頭に置いて設計したシステムにおいて上記のように提供されてもよいが、これらのモジュールをオペレーティングシステム全体又はコード全体に組み込んでもよく、したがって個別の実体として識別不能であってもよい。これらのモジュールはまた、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせであってもよい。
・動作
図6は、(ICS非対応のホームネットワークからの)モバイル機器3が移動先ネットワーク10にローミングしているときに図1の移動通信ネットワーク1の構成要素によって実行される方法を示す例示的なタイミング図である。具体的には、図6は、プロトコルとは関係なくインバウンドのローミングユーザにVPLMN ICSネットワークへのアクセスを認める例示的な概略的手順のステップを示す。
既に説明したように、モバイル機器3はICS非対応/IMS非対応のホームネットワーク20に属し、現在、ICS(IMS)が使用可能な移動先ネットワーク10でローミングしている。こうして、図6に概略的に示されているように、モバイル機器3及びMSC−S11と、ICS IWF19及びHSS/HLR24のノードは、該当するレガシーCSプロトコルで互いに通信するように構成されている。一方、VPLMN10のノードは、SIP及び/又はDiameterプロトコルで互いに通信するように構成されている。
本例では、モバイル機器3は、ステップS601で、適切にフォーマットされた要求(例えば、「位置更新要求」)を生成しMSC−S11に送信することにより移動先ネットワーク10への登録手順を開始する。モバイル機器3は、このメッセージに、自身に関連付けられた“国際モバイル加入者識別子”(IMSI)及びモバイル機器3が現在位置している領域(セル)に関連付けられた“位置領域識別子”(LAI)を含める。
IMSIに基づいて、MSC−S11は(そのローミングサポートモジュール45を用いて)モバイル機器3はローミング中のUEであり、ホームネットワーク20に属していると判断する。したがって、MSC−S11はホームネットワーク20のHSS/HLR24にコンタクトしてモバイル機器3を認証するためのパラメータ(CS認証データ)を取得する必要がある。しかしながら、この場合、ホームネットワーク20はICS(IMS)非対応のネットワークであるため、MSC−S11はHSS/HLR24と直接コンタクトすることができない。インバウンドローミングの検出に基づいて、MSC−S11は認証のためのシグナリングを進める方法を、すなわち、関連するHSSにコンタクトすべきかどうか(例えば、VPLMN10の加入者のためのHSS14、又はICSが使用可能な他のネットワークの加入者用の異なるHSS)、又はICS IWF19(例えば、ICS非対応の使用可能なHPLMN20の加入者用)にコンタクトすべきかどうかを決定することができる。
モバイル機器3はICS非対応のHPLMN20の加入者であると判断されるので、ステップS602で、MSC−S11は(そのネットワーク相互接続モジュール47を用いて)モバイル機器3のCS認証が必要であることを示す適切にフォーマットされたシグナリングメッセージを生成しICS IWF19に送信する。
そのネットワーク相互接続モジュール67を用いて、(ホームネットワーク20のHLRに対してVLRの役割を果たす)ICS IWF19は、ステップS603において、適切にフォーマットされたシグナリングメッセージを生成してモバイル機器のホームネットワーク20のHSS/HLR24に送信する。ICS IWF19は、そのメッセージ(例えば、「認証パラメータ要求」など)にモバイル機器3に関連付けられたIMSIを含める。
ICS IWF19からの要求に応答して、HLR24は(ステップS604に概略的に示されているように)そのデータベースから必要なCS認証データを取得しICS IWF19に提供する。この場合VLR機能がICS IWF19によって提供されているが、ステップS603とステップS604はレガシーVLR−HLR相互作用から構成されてもよいことは理解されよう。本例では、HSS24は、ICS IWF19に、モバイル機器3に関連付けられたIMSIと、モバイル機器3に関連付けられた認証キー(例えば、Kc)と、対応する応答(SRES)を持つ無作為の番号(RAND)とを含む要求されたCS認証データを返す。
次に、ステップS605に概略的に示されているように、ICS IWF19はMSC−S11に受信したCS認証データを提供する(ただし、ICS IWFがSRESをMSC−S11に送信しないように構成されてもよいことは理解されよう)。MSC−S11はCS認証パラメータを保存しモバイル機器3と共にCS認証手順を進める。
具体的には、ステップS606で、MSC−S11は(その認証モジュール43を用いて)受信したRAND値を含む適切にフォーマットされた認証要求を生成しモバイル機器3に送信する。モバイル機器3は受信したRANDからSRESを算出し、ステップS607で、MSC−S11に適切にフォーマットされた認証応答においてRANDを返す。
ステップS608に概要が示されているように、MSC−S11はISC IWF19にSRES値を与え、(まだ行われてない場合)適切なIMS識別子を作りモバイル機器3のIMS登録を行う。必要に応じて、MSC−S11(又は別のVPLMNノード、例えば、CSCF18)は、モバイル機器3から受信したSRESを(ステップS605でSRESがICS IWF19から送信された場合)ICS IWF19から受信したものと比較するように構成されてもよい。この場合、MSC−S11は比較結果を、すなわち、ICS IWF19が次のステップに進むべきかどうかをICS IWF19に示すように構成される。CS認証手順が成功した場合(例えば、MSC−S11又はICS IWF19がモバイル機器3が送信されたRANDに対し正しいSRES値を返したと判断した場合)、(VLRの役割を果たす)ICS IWF19がモバイル機器3にMSRNを割り当てる。
(VLRの役割を果たす)ICS IWF19はその後ステップS609に進み、モバイル機器3の現在位置を知らせる、適切にフォーマットされたメッセージを生成しホームネットワーク20のHLR24に送信する。図6に示されるように、このメッセージ(例えば、「位置更新要求」)にはモバイル機器3のIMSIとMSRNが含まれる。
位置更新要求に応答して、HSS24は通常のVLR−HLR手順にしたがってICS IWF19にモバイル機器3の加入者プロフィール及びサービス設定を提供する。
ステップS611に概略的に示されているように、ICS IWF19はMSC−S11(及び/又はS−CSCF18)に対してHSSの役割を果たし、CS加入者プロフィールをMSC−S11(及び/又はS−CSCF18)へダウンロード可能な適切なIMS加入者プロフィールに変換する。ICS IWF19は“CSサービス設定”を変換し「電話アプリケーションサーバ(TAS)」の役割を果たすかそれらの設定をVPLMN10のTASに提供するように構成されてもよい。ICS IWF19はまたモバイル機器3の適切な一時識別子、例えば、“一時モバイル加入者識別子”(TMSI)を生成し、MSC−S11及びモバイル機器3に提供する。
このように、有益なことに、移動先ネットワーク10は、VLRが所定の場所になくても、またホームネットワーク20がICS/IMSに対応しなくても、ホームネットワーク20から必要な加入者データを取得することができる。有益なことに、MSC−S11は通常の(CS)手順にしたがってモバイル機器3との通信の暗号化を実行できる。
MSC−S11はまた通常の手順で適切にフォーマットされた「位置更新受諾」メッセージを生成し、ステップS612で、モバイル機器3に送信する。効果的に、本メッセージはステップS601で受信したメッセージに対する応答であり、モバイル機器3に位置更新要求が受け入れられたことを知らせる。
以下は、図6を参照して説明した一般的な手順を図2に示すシステムで実行するいくつかの考えられる方法(及びその変形例)を詳細に説明するものである。
・HPLMNにおいてMSC-S及びHLRに対してVLRの役割を果たすICS IWF
図7は、モバイル機器3がICS非対応のホームネットワーク20からICSに対応する移動先ネットワーク10にローミングしているときに図2の移動通信ネットワーク1の構成要素によって実行される方法を示す例示的なタイミング図である。本代替例では、ICS IWF19が、MSC−S11及び(HPLMN20の)HLR24との通信においてVLRの役割を果たす。また、ICS IWF19はCSCF18に対してHSSの役割を果たす。この方法が有益なことにMSC−S11とICS IWF19の間のマップベース基準点の維持を可能にすることは理解されよう。
図6を参照して説明したステップに対応する図7のステップの説明は簡潔化のためにここでは省略する。
プロセスはステップS701(例えば、“位置更新要求”など)で始まり、そこでモバイル機器3はそのIMSIとLAIをMSC−S11に提供する。(概ねステップS602に対応する)ステップS702で、MSC−S11は(IMSIに基づいて)モバイル機器3が移動先ネットワーク10に属していない、すなわち、モバイル機器3がインバウンドのローミング加入者であることを検出する。したがって、MSC−S11は、受信したLAIとIMSIを含む“位置領域更新要求”メッセージを送信することによりICS IWF19にコンタクトする。ステップS703〜S707は概ねステップS603〜S607にそれぞれ対応する。
ステップS708で、MSC−S11は、ISC IWF19にSRES値を提供するため、適切にフォーマットされたシグナリングメッセージ(例えば、「認証応答」メッセージ)を生成して送信する。CS認証手順が成功した場合、ステップS709でICS IWF19はモバイル機器3にMSRNを割り当て、モバイル機器3の適切な一時識別子(例えば、TMSI)を生成する。(VLRの役割を果たす)ICS IWF19はその後ステップS710に進み、ホームネットワーク20にモバイル機器3の現在位置を知らせる適切にフォーマットされたメッセージ(例えば、IMSIとMSRNを含む「位置更新要求」)を生成してHLR24に送信する。ステップS710、S711は概ねステップS609、S610にそれぞれに対応する。
ステップS712で、ICS IWF19は受信したCS加入者プロフィール(加入者データ)を保存する。効果的に、ステップS712で、ICS IWF19はCSCF18(S−CSCF)及び/又はMSC−S11に対してVLR/HSSの役割を果たし、受信したCS加入者プロフィールを、モバイル機器3のIMS登録の際S−CSCF18へダウンロードが可能な適切なIMS加入者プロフィールに変換する。ICS IWF19は更にCSサービス設定を変換しモバイル機器3に対してASのような役割を果たすように(及び/又はそれらの設定をAS16に提供するように)構成してもよい。他のAS16を起動するために、ICS IWF16は対応する“初期フィルタ基準”(iFC)を生成するように構成される。
ステップS713で、ICS IWF19はKcを含む“暗号化開始コマンド”を生成してMSC−S11に送信し(MSC−S11はそれをモバイル機器3に転送する)、(MSC−S11を介して)モバイル機器3にTMSIを提供する。適切な受け取り通知がモバイル機器3とMSC−S11から(簡略化のために図7では省略されている)ICS IWF19に送信されてもよいことは理解されよう。
ステップS714a〜S714bに概略的に示されているように、ISC IWF19は加入者データ挿入確認メッセージを生成してHLR/HSS24に送信し、HSS/HLR24から位置更新受諾メッセージを受信する。ICS IWF19はその後位置更新受諾メッセージをMSC−S11に送信(転送)する(MSC−S11はそれをモバイル機器3に転送する)。
ステップS715で、MSC−S11は、モバイル機器3を移動先ネットワーク10に登録するために、(例えば、SIPプロトコルで)適切なIMSアドレス発見手順を実行する。本ステップの一部として、MSC−S11は、モバイル機器3などに関連付けられた“移動ステーション国際加入者ディレクトリ番号”(MSISDN)からの「tel−URI」などの利用可能情報に基づいて、(IMS非対応のホームネットワーク20に属する)モバイル機器3の適切なIMS識別子を構築する。
ステップS716で、(そのSIP/Diameterモジュール44を用いて)、MSC−S11は(適切にフォーマットされたSIP REGISTERメッセージを生成し送信することにより)I/S−CSCF18に対しIMS登録を開始する。図示されていないが、SIPメッセージにはモバイル機器3のIMS識別子及び/又はモバイル機器3を特定する他の情報(例えば、IMSI)が含まれてもよいことは理解されよう。
SIP REGISTERメッセージを受信したことに応じて、I/S−CSCF18は、ステップS717に概略的に示されているように、ICS IWF19と共に適切なDiameter動作(例えば、Cx−Put、Cx−Pull要求と関連する応答)を実行する。この場合、ICS IWF19はI/S−CSCF18に対してHSSの役割を果たす。S−CSCF18は、ICS IWF19から、(ステップS712で生成された)該当するiFCを含む加入者プロフィールをダウンロードする。
ステップS718で、S−CSCF18は登録が続行可能であることを示す適切なSIP応答(「200 OK」)を生成しMSC−S11に送信する。それに応じて、ステップS719で、S−CSCF19は、MSC−S11がモバイル機器3を登録したことをAS16に通知するため、(iFCにしたがって)適切な第三者登録を実行する。
ステップS720で、AS16はモバイル機器3に関連する通知を申込み、HSSの役割を果たすICS IWF19から、モバイル機器3へのサービス提供に必要なデータをダウンロードする。本例では、AS16は、「Sh−Subs−Notif」パラメータ(ユーザ識別子、要求されたデータ、サービス情報、データ送信指示)を含む適切にフォーマットされた“ユーザデータ要求”(UDR)コマンドをICS IWF19に送信する。ICS IWF19は加入要求を確認し適切にフォーマットされた“ユーザデータ回答”(UDA)を用いてデータをAS16に送信する。
有益なことに、これで移動先ネットワーク10へのモバイル機器3の登録は完了し、モバイル機器3は、ホームネットワーク20がIMS/ICSをサポートしていなくても、自身がIMSに加入していなくても、及び/又は自身がVPLMN10とIMSサービスに関する適切なサービスレベル契約を結んでいなくても、以後IMS/ICSサービスを利用することができる。
・HPLMNにおいてDiameterベースの基準点を持つMSC−Sに対してHSSの役割を果たしHLRに対してVLRの役割を果たすICS IWF
図8は、モバイル機器3がICS非対応のホームネットワークからICS使用可能の移動先ネットワーク10にローミングしているときに図2の移動通信ネットワーク1の構成要素によって実行される方法を示す別の例示的なタイミング図である。図7と同様に、ICS IWF19はMSC−S11及び(HPLMN20の)HLR24との通信においてVLRの役割を果たす。更に、ICS IWF19はCSCF18に対してHSSの役割を果たし、MSC−S11はICS IWF19からCS認証情報を受信するためにS−CSCF18の役割を果たすように構成されている。このため、本例では、MSC−S11とICS IWF19との間で用いられるプロトコルは(この目的に適合されてはいるが)Diameterプロトコルである。
本例では、MSC−S11とICS IWF19との通信は、(3GPP TS 29.229 V12.7.0に記載されたCx基準点の一部を形成する)“マルチメディア−認証−要求/返答”(MAR/MAA)及び“サーバ−割り当て−要求/返答”(SAR/SAA)Diameterコマンドに基づいて行われるが、ここに提案されたコマンドにはいくつかの改良や新規機能を導入している。効果的に、本例において、MSC−S11は“Diameterマルチメディア”クライアントの役割を果たすように構成され、ICS IWF19は“Diameter マルチメディア”サーバの役割を果たすように構成される。簡略化のために、Diameterセッションの確立と終了の詳細についてはここでは省略する。
プロセスはステップS801(例えば、“位置更新要求”など)で始まる。ステップS801で、モバイル機器3はそのIMSIと LAIをMSC−S11に提供する。MSC−S11は(IMSIに基づいて)モバイル機器3が移動先ネットワーク10に属していない、すなわち、モバイル機器3がインバウンドのローミング加入者であることを検出する。したがって、ステップS802で、MSC−S11は(そのSIP/Diameter module44を用いて)モバイル機器3からのIMSIを含む“Diameter認証要求”を生成し送信することによりICS IWF19にコンタクトする。ステップS802で送信されたメッセージは(3GPP TS 29.229の6.1.7項に記載された)いわゆるマルチメディア−認証−要求(MAR)コマンドに基づくものであるが、このメッセージにはUEのIMSIも含まれる。本コマンドは通常S−CSCFによって用いられるが、本例では、MSC−S11が、MSC−S11に対してHSSの役割を果たすICS IWF19にコンタクトするために用いられる。
ステップS803、S804は概ねステップS603、S604にそれぞれに対応する。
ホームネットワーク20のHSS/HLR24からCS認証情報を受信したことに応じて、ICS IWF19は(モバイル機器3のIMSIと共に)RANDパラメータを含む適切にフォーマットされた(図8で「Diameter認証Info」と記載された)Diameterコマンドを生成し、ステップS805でMSC−S11に送信する。例えば、ステップS805のメッセージは(3GPP TS 29.229の6.1.8項に記載された)マルチメディア−認証−返答(MAA)コマンドに基づくものでもよいが、このメッセージにはモバイル機器3を認証するためのRAND値も含まれる。このように、有益なことに、MAAコマンドは(他のシステムでは通常MAAコマンドが送られる)S−CSCFにではなくMSC−S11に送られる。
ステップS806、S807は概ねステップS606、ステップS607にそれぞれに対応する。
ステップS808で、MSC−S11は(SRESがどのUEに関係しているかを示すIMSIも含まれる)適切にフォーマットされた“Diameter認証要求”を生成し送信することによりISC IWF19にSRES値を提供する。本ステップは(3GPP TS 29.229の6.1.3項に記載された)“サーバ−割り当て−要求”(SAR)コマンドに基づくが、本例では、このコマンドにUEのIMSIとSRESも含まれる。SARコマンドは通常S−CSCFによって用いられるが、本例では、MSC−S11がこのコマンドを用いて(HSSの役割を果たす)ISC IWF19と通信を行う。
ステップS809〜S812は概ね上記のステップS709〜S712にそれぞれ対応する。
ただし、ステップS813では、“暗号化開始”コマンドをMSC−S11に送信する代わりに、本例では、ICS IWF19がステップS808で受信した要求に対する適切なDiameter回答を送信する。具体的には、ICS IWF19は適切にフォーマットされた“サーバ−割り当て−回答”(SAA)コマンド(など)を生成しMSC−S11に送信する。このコマンドには、Kc、モバイル機器3に関連付けられた一時識別子(TMSI)及びモバイル機器3に対してICSが有効であることを示す表示(例えば、ICSフラグ)が含まれる。このように、本ステップは通常(3GPP TS 29.229の6.1.4項に記載された)SAAコマンドに基づいて行われるが、このコマンドはKc、TMSI、ICSフラグも含み、S−CSCFにではなくMSC−Sに送信される。MSC−S11はTMSIをモバイル機器3に提供し、その後のステップに進む前に(図8には不表示の)Kcを用いて暗号化を開始する。
ステップS814a〜S820はそれぞれステップS714a〜S720に対応する。簡潔化のためにそれらの説明はここでは省略する。
有益なことに、これで移動先ネットワーク10へのモバイル機器3の登録は完了し、モバイル機器3は、そのホームネットワーク20がIMS/ICSをサポートしていなくても、自身がIMSに加入していなくても、及び/又は自身がVPLMN10とIMSサービスに関する適切なサービスレベル契約を結んでいなくても、以後IMS/ICSサービスを利用することができる。
・HPLMNにおいてDiameterベースの基準点を持つS−CSCFに対してHSSの役割を果たしHLRに対してVLRの役割を果たすICS IWF
図9は、モバイル機器3がICS非対応のホームネットワークからICS使用可能の移動先ネットワーク10へローミングしているときに図2の移動通信ネットワーク1の構成要素によって実行される方法を示す更に別の例示的なタイミング図である。本代替例では、ICS IWF19が、CSCF18(S−CSCF)との通信においてHSSの役割を果たし、(HPLMN20の)HLR24に対してVLRの役割を果たす。本例は、図8に示した例の変形例である。ただし、この場合、MSC−S11とCSCF18はSIPプロトコルで通信し、一方、DiameterプロトコルはCSCF18とICS IWF19との間で用いられる。
本例では、CSCF18とISC IWF19との通信は(3GPP TS 29.229 V12.7.0に記載されたCx基準点の一部を形成する)“マルチメディア−認証−要求/回答”(MAR/MAA)及び“サーバ−割り当て−要求/回答”(SAR/SAA) Diameterコマンドに基づいているが、ここに提案されたコマンドにはいくつかの改良点や新規機能が取り入れられている。効果的に、本例において、MSC−S11は“Diameterマルチメディア”クライアントの役割を果たすように構成され、ICS IWF19は“Diameter マルチメディア”サーバの役割を果たすように構成される。ただし、CS認証データは適切なSIPシグナリング内で(CSCF18とMSC−S11との間)で伝達される。簡略化のために、Diameterセッションの確立と終了の詳細についてはここでは省略する。
プロセスはステップS901(例えば、“位置更新要求”など)で始まる。ステップS901で、モバイル機器3はそのIMSIとLAIをMSC−S11に提供する。MSC−S11は(IMSIに基づいて)モバイル機器3が移動先ネットワーク10に属していない、すなわち、モバイル機器3がインバウンドのローミング加入者であることを検出する。
(ステップS715に対応する)ステップS902で、MSC−S11は、モバイル機器3を移動先ネットワーク10に登録するため、(例えば、SIPプロトコルで)適切なIMSアドレス発見手順を実行する。本ステップの一部として、MSC−S11は、モバイル機器3などに関連付けられた“移動ステーション国際加入者ディレクトリ番号”(MSISDN)からの「tel−URI」などの利用可能情報に基づいて、(IMS非対応のホームネットワーク20に属する)モバイル機器3の適切なIMS識別子を構築する。
ステップS903で、(そのSIP/Diameterモジュール44を用いて)、MSC−S11は(受信したLAIとIMSIを含む適切にフォーマットされたSIP REGISTERメッセージを生成し送信することにより)I/S−CSCF18に対しIMS登録を開始する。図示されていないが、SIPメッセージはモバイル機器3のIMS識別子を含んでもよいことは理解されよう。
SIP REGISTERメッセージを受信したことに応じて、ステップS904で、I/S−CSCF18は適切にフォーマットされたCx(Diameter)コマンドを生成しICS IWF19(例えば、Cx−Put)に送信する。ステップS904のメッセージは(3GPP TS 29.229の6.1.7項に記載された)“マルチメディア−認証−要求”(MAR)コマンド及び/又は他の適切なCxコマンドに基づくものであってもよいが、このメッセージにはUEのIMSIも含まれる。ICS IWF19はI/S−CSCF18に対してHSSの役割を果たす。
ステップS905、ステップS906は概ねステップS603、ステップS604にそれぞれに対応する。
ステップS907で、(HSSの役割を果たす)ICS IWF19はモバイル機器3のCS認証のRAND値を含む適切にフォーマットされたCx−pull/responseを生成しS−CSCF18に送信する。本ステップは(3GPP TS 29.229の6.1.8項に記載された)“マルチメディア−認証−回答”(MAA)コマンドに基づいて行われるが、このコマンドには必要なCS認証情報も含まれる。
ステップS908で、S−CSCFはモバイル機器3のCS認証のRANDを含む適切なSIP応答(「401不許可「)を生成しMSC−S11に送信する。ステップS909、ステップS910は概ねステップS606、ステップS607にそれぞれに対応する。
モバイル機器3からSRESを受信した後、ステップS911で、MSC−S11はSRESを含む別のSIP REGISTERメッセージを生成しI/S−CSCF18に送信する。
SIP REGISTERメッセージを受信したことに応じて、ステップS912で、I/S−CSCF18は適切にフォーマットされたCxコマンド(例えば、Cx−Put)を生成し(HSSの役割を果たす)ICS IWF19に送信する。ステップS912のメッセージは(3GPP TS 29.229の6.1.3項に記載された)“サーバ−割り当て−要求”(SAR)コマンド及び/又は他の適切なCxコマンドに基づくものであってもよいが、このメッセージにはモバイル機器3からのSRESも含まれる。
ステップS913で、ISC IWF19はSRESを比較し、(CS認証手順が成功した場合)モバイル機器3の一時識別子(例えば、TMSI)を生成する。ISC IWF19はまたモバイル機器3にMSRNを割り当てる。次に、(VLRの役割を果たす)ICS IWF19はステップS914に進み、適切にフォーマットされたメッセージ(例えば、IMSI、MSRNを含む「位置更新要求」)を生成しHLR24に送信する。ステップS914、ステップS915は概ねステップS609、ステップS610にそれぞれに対応する。
ステップS916で、(S−CSCF18に対してHSSの役割を果たす)ICS IWF19は受信したCS加入者プロフィールを保存・変換し、ステップS712を参照して既に説明したようにiFCを生成する。
ステップS917で、ISC IWF19は“加入者データ挿入確認”メッセージを生成してHLR/HSS24に送信し、HSS/HLR24から“位置更新受諾”メッセージを受信する。“位置更新受諾”メッセージに応答して、ステップS918で、ICS IWF19は適切にフォーマットされたDiameter回答(例えば、Cx−pull/response)を生成してS−CSCF18に送信する。有益なことに、本ステップは(3GPP TS 29.229の6.1.4項に記載された)“サーバ−割り当て−回答”(SAA)コマンドに基づいて行われるが、このコマンドにはKc(S907で送信されていない場合)、モバイル機器3に関連付けられた一時識別子(TMSI)、モバイル機器3に対してICSが有効であることを示す表示(例えば、ICSフラグ)も含まれる。ICS IWF19はまた“位置更新受諾フラグ”も含める。
ステップS919で、S−CSCF18は登録が続行可能であることを示す適切なSIP応答(「200 OK」)を生成しMSC−S11に返信する。本例では、SIP応答にはKc、TMSI、“位置更新受諾”フラグも含まれる。MSC−S11はTMSIをモバイル機器3に提供し、(図9には不表示の)Kcを用いて暗号化を開始する。ステップS920で、MSC−S11は(ステップS901で受信した要求に関する)適切な“位置更新受諾”メッセージをモバイル機器3に送信する。
ステップS921で、S−CSCF19は、MSC−S11がモバイル機器3を登録したことをAS16に通知するため、(iFCにしたがって)適切な第三者登録を実行する。
(ステップS720に対応する)ステップS922で、AS16はモバイル機器3に関する通知に加入し、HSSの役割を果たすICS IWF19から、モバイル機器3にサービス提供するのに必要なデータをダウンロードする。ICS IWF19は加入要求を確認し、適切にフォーマットされた“ユーザデータ回答”(UDA)を用いてデータをAS16に送信する。
これで移動先ネットワーク10へのモバイル機器3の登録は完了し、モバイル機器3は、そのホームネットワーク20がIMS/ICSをサポートしていなくても、自身がIMSに加入していなくても、及び/又は自身がVPLMN10とIMSサービスに関する適切なサービスレベル契約を結んでいなくても、以後IMS/ICSサービスを利用することができる。
・HPLMNにおいてHSS、S−CSCFに対してASの役割を果たしHLRに対してVLRの役割を果たすICS IWF
図10は、モバイル機器3がICS非対応のホームネットワーク20からICS使用可能の移動先ネットワーク10にローミングしているときに図2の移動通信ネットワーク1の構成要素によって実行される方法を示す例示的なタイミング図である。図10は図9の変形例である。ただし、本例では、ICS IWF19はそのHSS14及びCSCF18(S−CSCF)との通信においてASの役割を果たし、CS認証データはSIPシグナリング内で伝達される。
ステップS1001〜S1003はそれぞれステップS901〜S903に対応する。ただし、本例では、I/S−CSCF18は、SIP REGISTER要求を受信次第、HSS14と共に適切なCx動作(例えば、MAR/MAA、SAR/SAA)を実行するように構成されている。
具体的には、ステップS1004に示されるように、I/S−CSCF18とHSS14は、ローミングしているモバイル機器3の適切な(デフォルト)ユーザプロフィールを取得するため、Cx動作(Cx−Put、Cx−Pull/Resp)を実行する。HSS14は、適切なiFCがS−CSCF18に対してASの役割を果たすICS IWF19を示した状態でデフォルトのインバウンドローマープロフィールを保存する。
したがって、ステップS1005で、S−CSCF18は、関連するAS(すなわち、ローミングしているモバイル機器3に対してASの役割を果たすISC IWF19)にMSC−S11がモバイル機器3を登録したと通知するために、iFCにしたがってサービス制御及び第三者登録を実行する。
ステップS1006で、AS加入者の役割を果たすISC IWF19はモバイル機器3に関する通知に加入し、HSS14から、モバイル機器3へのサービス提供に必要なデータをダウンロードする。本例では、ISC IWF19は、「Sh−Subs−Notif」パラメータ(ユーザ識別子、要求されたデータ、サービス情報、データ送信表示)を含む適切にフォーマットされたUDRコマンドを生成しHSS14に送信する。HSS14は加入要求を確認し、適切にフォーマットされたUDAコマンドを用いて(ローミングしているモバイル機器3に対してASの役割を果たす)ISC IWF19にデータを送信する。
(ステップS603、ステップS604を参照して説明したように)ステップS1007、ステップS1008で、(VLRの役割を果たす)ICS IWF19はモバイル機器3を認証するために必要なCS認証データを取得する。CS認証データには、モバイル機器3と関連付けられたIMSI、モバイル機器3と関連付けられた認証キー(例えば、Kc)、及び対応する応答(SRES)を有する無作為番号(RAND)が含まれる。
ステップS1009で、(モバイル機器3に対してASの役割を果たす)ICS IWF19は、CS認証のためのRAND値を含む適切なSIP応答(200 OK)を生成しS−CSCF18に送信する。ステップS1010で、S−CSCF18は(RANDを有する)200 OK応答をMSC−S11に転送し、MSC−S11は、図6(ステップS606、ステップS607)を参照して説明したように、ステップS1011、S1012で当該モバイル機器を認証する。
モバイル機器3からSRESを受信した後、ステップS1013で、MSC−S11はSRESを含む別のSIP REGISTERメッセージを生成しI/S−CSCF18に送信する。SIPメッセージはNOTIFY、OPTIONS、UPDATE、INVITE、REGISTERメッセージなどの任意の適切なSIPメッセージから構成されてもよい。ステップS1014に概略的に示されているように、SIPメッセージを(ASの役割を果たす)ICS IWF19に転送するために適切なSIPルーティングが採用されてよいことは理解されよう。
ステップS1015〜S1019はそれぞれステップS913〜S917に対応する。簡潔化のためにそれらの説明はここでは省略する。ただし、本例では、ICS IWF19はASの役割を果たすので、ステップS1020で、適切にフォーマットされたSIP応答(例えば、200 OK)を生成しS−CSCF18に送信し、(モバイル機器3に送られる)このメッセージにはTMSIを含め、本フローには示されていないKcで暗号化を開始する。MSCサーバは“位置更新受諾”メッセージをUEに送信する。
次に、ステップS1021で、S−CSCF18は、登録が続行可能であることを示すSIP 200 OK応答をMSC−S11に転送する。MSC−S11はTMSIをモバイル機器3に提供し、(図10には不表示の)Kcを用いて暗号化を開始する。ステップS1022で、MSC−S11は(ステップS1001で受信した要求に関する)適切な“位置更新受諾”メッセージをモバイル機器3に送信する。
・利点
上記の実施形態はモバイル機器3を移動先ネットワーク10に登録し認証するのを可能にし、モバイル機器3のホームネットワーク20がIMS/ICSをサポートしていなくても、モバイル機器3がIMSに加入していなくても、及び/又はモバイル機器3がVPLMN10とIMSサービスに関する適切なサービスレベル契約を結んでいなくてもモバイル機器3へのIMS/ICSサービスの提供を可能にすることが理解できよう。
また、上記の例は以下の利点の1つ以上を提供する。
1)VPLMNからVLR、CS間の相互作用をなくし、VPLMNのICS IWFを介してネットワークの端部においてインバウンドローマーに対し適切なHPLMN HLRとの相互接続を提供する。オペレータのネットワーク構成と基本設定によって、ICS IWFはHSS、IBCF、ASなどと同じ場所に配置してもよい。
2)UEとMSC間、またICS IWFとHPLMNのHLR/HSS間でレガシーCSシグナリングを継続することが可能。
2)ICS IWFはVPLMNノードに対してHSS又はASの役割を果たしHPLMN HLRに対してVLRの役割を果たすように構成されてもよい。
3)ICS IWFとHLR間のレガシーVLR−HLR通信は、MSC−S(又はS−CSCF)からのMAP、Diameter、SIPのいずれかのメッセージが引き金となってよい。
4)CS認証パラメータはMAP、Diameter、又はSIPのシグナリングを介してMSC−Sに送信されてもよい。
5)ICS IWFはVLRの役割を果たすように構成され、TMSIを割り当て、SRES同士を比較し、MSRNを割り当て、CS加入者プロフィールをIMS加入者プロフィールに変換する。ICS IWFはまたCSサービス設定を変換しTASの役割を果たすかCSサービス設定をTASに提供してもよい。
上記の利点は以下のステップの1つ以上を実行することにより達成されてよいことは理解されよう。
1)MSC−Sにおいて(IMSIに基づいて)インバウンドローマーを検出する、ICS IWFを選択する、ICS IWFからのCS認証情報を登録する/要求する(LAUが直接UEからである場合)。
2)VPLMN ICS IWFとHPLMN HLRとの間でレガシーVLR−HLR“認証パラメータ要求/応答”手順を実行する。
3)ICS IWFからMSC−SへCS認証パラメータを提供する。
4)MSC−S、UE間でレガシー“認証要求/応答”を実行する。
5)適切なIMS識別子を生成し、IMS登録を行い、認証結果/SRESをICS IWF(又はS−CSCF)へ提供する。
6)TMSI、MSRNを割り当て、SRES同士を比較し、VPLMN ICS IWF、HPLMN HLR間でレガシーVLR−HLR“位置更新要求/応答”“挿入加入者データ”を実行する。
7)UEを適切なASに登録するためにiFC(s)をS−CSCFに提供し、ASを起動してICS IWFからユーザデータをダウンロードする(ICS IWFがASと同じ場所にない場合)。
8)UEに対するレガシー位置更新を完了し、Kcと暗号化を提供する。
ステップが実行される順序が、使用されるプロトコル及びICS IWFとAS、HSS、IBCF、MSC−S、S−CSCF、VLRなどの他の機能実体との配置によることは理解されよう。
技術の現状と比較して、上記の例示的実施形態は、ICSネットワークやIMSに加入してないインバウンドローマーがオペレータのIMSネットワーク(図2のVPLMN10)を使用できるようにしながらオペレータがMSC−SからVLR機能を取り除くのを可能にする。上記の実施形態は、移動先ネットワークとICSやIMSローミングに関するサービスレベル契約を結んでいない、ネットワークオペレータ(図2のHPLMN20)に属するインバウンドローマーに特に好適であることも理解されよう。
・変形例と代替例
これまで詳細な実施形態を説明した。当業者は理解するように、ここに具体化された発明の恩恵を受けながら上記の実施形態に対していくつもの変形例や代替例を生成することが可能である。実例として、そのような代替例や変形例のいくつかのみを以下に示す。
図6〜10の最初のステップで、モバイル機器がそのIMSIとLAIを含む“位置更新要求”メッセージをMSC−Sに送信すると説明した。しかしながら、コンバインドアタッチ(又は回線交換フォールバック(CSFB)など)の場合、“位置更新要求”はMMEやSGSNから送信されてもよいことは理解されよう。“位置更新要求”がMME/SGSNからのものである場合、CS認証のステップ(例えば、図6のステップS603〜S607と図7〜10の対応するステップ)は省略してもよい。
ステップS911で、MSC−SはSIP REGISTERメッセージでモバイル機器からの応答(SRES)をCSCFへ転送すると説明した。CSCF(例えば、S−CSCFとして構成された場合)がSRESを(ステップS907で)ホームネットワークのHSS/HLRから受信したSRESと比較してもよいことは理解されよう。したがってこの場合、CSCFがSRESに基づいてモバイル機器の認証を実行できるので、ISC IWFはステップS913で比較を行う必要がない。また、Cxコマンド(例えば、ステップS912のSARコマンド)にSRESを含める必要がなく、したがって従来のCxコマンドを上記のSARコマンドの代わりに用いてもよい。
モバイル機器がその現在の“位置領域”(LA)から出る際“位置更新”手順を実行してもよいことは理解されよう。新規のLAは別のMSC−Sに属していてもよいが、モバイル機器は既に当該ネットワークにアタッチされているので、モバイル機器は新規のMSC−Sに(IMSIではなく)関連するTMSIのみを含む“位置領域更新”メッセージを送信する。上記の例と同様、新規のMSC−SもまたICS IWFとコンタクトしてモバイル機器をIMSに登録するように構成されてよい。ただしこの場合、ICS IWFは既に新規のMSCに対し必要なCS認証データの提供が可能なので、HPLMNのHLR/HSSに再度コンタクトしなくてもよい。“位置領域更新”メッセージはHPLMNのHLR/HSSと相互作用をせずに局地的に扱われてもよい。
無線アクセス技術はE−UTRAに限定されず、LTE、UMTS、GPRS、WiFi、WiMAXなどの規格の1つ以上に準拠した任意のアクセス技術から構成されてよいことは理解されよう。
上記の説明は、GSM、GPRS、UMTS、HSPA、LTE、LTE−Aアクセスなどを用いて3GPPモバイルネットワークに適用可能であることは理解されよう。ただし、上記の説明はそれらのネットワークに限定されず、他のセルラー又はモバイルネットワーク、例えば、CDM2000、Bluetooth、802.11バリアント、ZigBee、など、すなわち、CSに対応するモバイル機器(UE)が接続可能なあらゆるアクセス技術及びコアネットワーク技術に同じように適用可能である。
プロトコルの選択肢としてはDiameter、MAP、SIPが考えられるが、(HTTP、XCAP、RADIUSなどの)他の適切なプロトコルを用いてもよいことは理解されよう。上記の説明はICSとMSC−Sについてのものだが、(MSC−Sだけでなく)“メディアゲートウェイ”を有するあらゆる種類の“ソフトスイッチ”にも適用可能である。機能要素であるICS相互接続機能は独立した実体として提供されてよく、又は他の実体(例えば、MSC−サーバ、HSS、“相互接続ボーダ制御機能”(IBCF)、CSCF、AS、“パケットデータネットワークゲートウェイ”(PGW)など)と同じ場所に配置されてもよい。
上記の例では、CS認証データにはパラメータSRES、Kc、RANDが含まれると説明した。しかしながら、他のパラメータ(例えば、パラメータSRES、Kc、RANDに加えて又はそれらの代わりに)を用いてもよいことは理解されよう。
ICS IWFが他のノードと接続するために用いる基準点は、Rx、Cx、Sh、B(MSC−VLR)、Mw、i2、ISC基準点などに基づくものであってよいことは理解されよう。ICS IWFは、MSC−S及び/又は他のIMSコアネットワークノードに対して同様の機能を持つ異なるプロトコル、例えば、Diameter、HTTP、SIPなどをサポートする高度VLRとして実装されてもよい。
上記の実施形態では、携帯電話ベースの通信システムについて説明した。当業者は理解するように、本出願で説明したシグナリング技術は他の通信システムでも採用可能である。他の通信ノードや機器には、例えば、パーソナルデジタルアシスタント、ラップトップ/タブレットコンピュータ、ブックレットコンピュータ、ワイヤレスルーター、ウェブブラウザ、電子ブックリーダーなどのユーザ機器が含まれる。当業者は理解するように、上記のシステムは必ずしも移動通信機器に用いられなくてもよい。当該システムは、移動通信装置として用いるとともに又は移動通信装置として用いる代わりに、1つ以上の固定通信装置を含むネットワークを改善するために用いてもよい。
上記の図4、図5の説明で、MSC−SとICS IWFはトランシーバー回路、ネットワークインターフェース、コントローラ、メモリなどのいくつもの部品やモジュールを備えると説明した。他のネットワーク実体も、異なる実体として機能するように構成された同一又は同様の部品やモジュールを用いて実装されてもよいことは理解されよう。例えば、CSCFは、(上記の認証モジュール及び/又はネットワーク相互接続モジュールを含む場合がある)トランシーバー、ネットワークインターフェース、コントローラ、及びメモリを含んでもよい。
上記の実施形態で、いくつかのソフトウェアモジュールを説明した。当業者は理解するように、それらのソフトウェアモジュールはコンパイル形態、非コンパイル形態のいずれで提供されてもよく、またコンピュータネットワーク上の信号としてノードに提供されてもよく、又は記憶媒体上に提供されてもよい。また、当該ソフトウェアの一部又は全体により実行される機能は、1つ以上の専用ハードウェア回路を用いて実行されてもよい。ただし、ソフトウェアモジュールを使用した方がノードを更新してその機能を更新するのを容易にするので好ましい。同様に、上記の実施形態ではトランシーバー回路が採用されているが、トランシーバー回路の機能の少なくとも一部をソフトウェアによって実行してもよい。
各コントローラは、例えば、1つ以上のハードウェア実装コンピュータプロセッサ、マイクロプロセッサ、中央演算装置(CPU)、演算論理装置(ALU)、入力/出力(IO)回路、内部メモリ/キャッシュ(プログラム及び/又はデータ)、処理レジスタ、通信バス(例えば、コントロール、データ、及び/又はアドレスバス)、ディレクトメモリアクセス(DMA)機能、ハードウェア又はソフトウェア実装カウンター、ポインター及び/又はタイマーなどの(ただしこれらに限定されない)任意の適切な形態の処理回路から構成されてもよい。
コントローラはトランシーバーを制御してサービング“コールセッション制御機能”(CSCF)から認証情報の要求を受信させるように構成されてもよい。認証情報の要求は、(例えば、MSCサーバがUEから“位置更新要求”を受信次第)“モバイル交換センター”(MSC)サーバによって開始されてもよいことは理解されよう。
トランシーバーは、Diameterプロトコル(例えば、Cx)メッセージ又は“セッション開始プロトコル”(SIP)メッセージで認証情報の要求を受信するように構成されてもよい。トランシーバーはまた、Diameterプロトコル(例えば、Cx)メッセージ又はSIPメッセージで認証情報を送信するように構成されてもよい。
コントローラはまた、通信機器を制御してVPLMNの通信実体に対して“ホーム加入者サーバ”(HSS)及び/又はアプリケーションサーバ(AS)の役割を果たさせると共にHPLMNの通信実体に対して移動先位置レジスタ(VLR)の役割を果たさせるように構成されてもよい。
プロセッサは、認証情報を受信後、インバウンドローマーの加入者プロフィールを生成し保存するように構成されてもよい。プロセッサはまた、少なくとも1つのアプリケーションサーバ(AS)を起動するための少なくとも1つの初期フィルタ基準(iFC)を生成するように構成されてもよい。UEは回路交換(CS)通信技術を用いてVPLMNにアタッチされてもよく、認証情報はCS認証情報から構成されてもよい。
本発明の第1の態様に係わる通信装置は、IPマルチメディアサブシステム集中サービス相互接続機能(ICS IWF)を備えていてもよい。本発明の第2の態様に係わる通信装置は、サービングのコールセッション制御機能(CSCF)又はMSCサーバを備えていてもよい。
様々な他の変形例は当業者には明らかであり、ここではこれ以上詳細に説明しない。
<略語一覧>
API Application Programming Interface
AS Application Server
AVP Attribute Value Pair
CCA Credit−Control−Answer
CSFB Circuit Switched FallBack
eNB Evolved NodeB
GPRS General Packet Radio Service
HLR Home Location Register
HO Handover
HPLMN Home Public Land Mobile Network
HSS Home Subscriber Server
IBCF Interconnection Border Control Function
ICS IMS Centralized Services
iFC Initial Filter Criteria
IMS IP Multimedia Subsystem
IMSI International Mobile Subscriber Identifier
IP Internet Protocol
IWF Interworking Function
LAI Location Area Identifier
LAU Location Area Update
LBO Local Breakout
LTE Long Term Evolution
MAA Multimedia−Auth−Answer
MAP Mobile Application Part
MAR Multimedia−Auth−Request
MCC Mobile Country Code
MGW Media Gateway
MME Mobility Management Entity
MSC Mobile Switching Centre
MSC−S MSC−Server
MSISDN Mobile Station International Subscriber Directory Number
MSRN Mobile Station Routing Number NW
Network
PCEF Policy Control Enforcement Function
PCRF Policy Control Rule Function
P−CSCF Proxy Call Session Control Function
PDN Packet Data Network
PGW PDN Gateway
PSAP Public Safety Answering Point
QoS Quality of Service
RAND Random number (認証に用いられる)
RAR Re−Auth−Request
SAA Server−Assignment−Answer
SAR Server−Assignment−Request
S−CSCF Serving Call Session Control Function
SGSN Serving GPRS Support Node
SGW Serving Gateway
SIP Session Initiation Protocol
SRES Signed Response (SIM又は2G AKAのUSIMによって返される認証値)
TAS Telephony Application Server
UDA User Data Answer
UDR User Data Request
UE User Equipment
URI Uniform Resource Identifier
URN Uniform Resource Name
VLR Visited Location Register
VoLTE Voice over LTE
VPLMN Visited Public Land Mobile Network

Claims (15)

  1. 移動先公衆移動通信ネットワーク(VPLMN)において、インバウンドローマーであるユーザ装置(UE)の登録手順を支援する通信装置であって、
    トランシーバーと、
    コントローラとを備え、
    前記コントローラは、
    前記トランシーバーを制御して前記VPLMNの通信実体から認証情報の要求を受信させ、
    ホーム公衆移動通信ネットワーク(HPLMN)の通信実体から前記認証情報を取得し、
    前記認証情報が前記登録手順において用いられるように前記トランシーバーを制御して前記認証情報を前記VPLMNの通信実体に送信させる、通信装置。
  2. 前記コントローラが前記トランシーバーを制御してサービングコールセッション制御機能(CSCF)から前記認証情報の要求を受信させるように構成された、請求項1に記載の通信装置。
  3. 前記トランシーバーはDiameterプロトコル(例えば、Cx)メッセージで前記認証情報の要求を受信するように構成された、請求項1又は2に記載の通信装置。
  4. 前記トランシーバーはDiameterプロトコル(例えば、Cx)メッセージで前記認証情報を送信するように構成された、請求項1〜3のいずれかに記載の通信装置。
  5. 前記コントローラは更に、前記通信装置を制御して前記VPLMNの通信実体に対してホーム加入者サーバ(HSS)の役割を果たさせるとともに前記HPLMNの通信実体に対して移動先位置レジスタ(VLR)の役割を果たさせるように構成された、請求項1〜4のいずれかに記載の通信装置。
  6. 前記プロセッサは、前記認証情報を受信後、前記インバウンドローマーの加入者プロフィールを生成し保存するように構成された、請求項1〜5のいずれかに記載の通信装置。
  7. 前記プロセッサは少なくとも1つのアプリケーションサーバ(AS)を起動するために少なくとも1つの初期フィルタ基準(iFC)を生成するように構成された、請求項1〜6のいずれかに記載の通信装置。
  8. 前記UEは回路交換(CS)通信技術を用いて前記VPLMNにアタッチされ、
    前記認証情報はCS認証情報から構成される、請求項1〜7のいずれかに記載の通信装置。
  9. IPマルチメディアサブシステム集中サービス相互接続機能(ICS IWF)を備えた、請求項1〜8のいずれかに記載の通信装置。
  10. 移動先公衆移動通信ネットワーク(VPLMN)にインバウンドローマーであるユーザ装置(UE)を登録する通信装置であって、
    トランシーバーと、
    コントローラとを備え、
    前記コントローラは
    前記トランシーバーを制御して前記VPLMNの相互接続機能に認証情報の要求を送信させ、
    前記インバウンドローマーであるユーザを登録する際前記認証情報が用いられように前記トランシーバーを制御して前記相互接続機能から前記認証情報を受信させる、通信装置。
  11. サービングコールセッション制御機能(CSCF)を備える、請求項10に記載の通信装置。
  12. 請求項1〜8のいずれかに記載の通信装置と請求項10に記載の通信装置とを含む、システム。
  13. 移動先公衆移動通信ネットワーク(VPLMN)において、インバウンドローマーであるユーザ装置(UE)の登録手順を支援する通信装置によって実行される方法であって、
    前記VPLMNの通信実体から認証情報の要求を受信し、
    ホーム公衆移動通信ネットワーク(HPLMN)の通信実体から前記認証情報を取得し、
    前記認証情報が前記登録手順において用いられるように前記認証情報を前記VPLMNの通信実体に送信する、ことを含む方法。
  14. 移動先公衆移動通信ネットワーク(VPLMN)にインバウンドローマーであるユーザ装置(UE)を登録する通信装置によって実行される方法であって、
    前記VPLMNの相互接続機能に認証情報の要求を送信し、
    前記認証情報が前記インバウンドローマーであるユーザを登録する際用いられるように前記相互接続機能から前記認証情報を受信する、ことを含む方法。
  15. プログラマブル通信装置に請求項13又は14に記載の方法を実行させるためのコンピュータ実行可能命令を含むコンピュータ実行可能命令製品。

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