JP4223806B2 - ネットワーク要素間に接続を確立する方法及びシステム - Google Patents
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Description
【技術分野】
本発明は、2つ以上のネットワーク要素間に接続を確立するための方法及びシステムに係る。接続は、例えば、VoIP(ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル)コールである。又、接続は、例えば、コールを搬送するIP電話層又はネットワーク、及びGPRS/UMTSベースのネットワークを含む。
【0002】
【背景技術】
一般に、ユーザ装置、例えば、移動ターミナルや、別のユーザターミナルや、データベース等のネットワーク要素間に適切に接続を確立しそしてそれを取り扱うために、サポートノードのような1つ以上の中間ネットワーク要素が含まれる。PDP(パケットデータプロトコル)コンテクスト情報や、要求又は提供されるサービスクオリティ(QoS)や、課金料率のような課金関連情報等の接続特性を定義するために1つ以上の接続パラメータが使用される。
【0003】
特に、異なる形式の2つ以上のネットワーク、例えば、異なる送信プロトコルを使用するネットワーク、例えば、GPRS/UMTSベースネットワーク及びIPベースネットワークが接続に含まれる場合には、適切に接続を確立しそして接続パラメータをセットするのに問題が生じる。
【0004】
【発明の開示】
本発明は、特許請求の範囲に規定されたように、例えば、異なるネットワークに配置されたネットワーク要素間に、効果的なやり方で、適切に接続を確立することのできる方法及びシステムを提供する。
接続の正しい取り扱いを確保するために、接続(又はPDP形式のような接続形式)を確立するための許可、又はQoS(サービスクオリティ)のような接続パラメータに関連した要求及び応答を第3ネットワーク要素と第4ネットワーク要素との間で交換することにより、例えば、課金の目的で、接続を適切に確立し又は処理することができる。
【0005】
第3ネットワーク要素は、サポートノード、好ましくは、ゲートウェイサポートノードであり、一方、第4ネットワーク要素は、CSCF、PCF又はCPSである。第4ネットワーク要素は、IP電話層の一部分であるか、又はそれを備えてもよい。
本発明の1つの特徴によれば、通信は、PS(パケット交換)ドメイン(例えば、GGSN又はSGSN)間及びIMサブシステム(CSCF)間に生じる。
【0006】
本発明の1つの好ましい実施形態によれば、IP電話層のような第4ネットワーク要素は、少なくとも1つの接続パラメータを制御することが許され、例えば、PDP(パケットデータプロトコル)コンテクストアクチベーション又は変更を制限することが許される。例えば、会話PDPコンテクスト、即ち発呼者と被呼者との間で会話を行えるようにする接続は、第1ネットワーク要素、例えば、移動ターミナルが、第2ネットワーク要素へコールを発信するように試みるときしかアクチベートできない。例えば、接続パラメータがPDPコンテクストであり、そしてPDPコンテクストのアクチベーション又は変更が要求されたときには、GGSNのような第3ネットワーク要素が、CSCF、PCF又はCPSのような第4ネットワークへ許可要求を送信し、そのPDPコンテクストのアクチベーション又は変更を受け入れられるかどうかチェックする。
【0007】
この解決策は、多数の効果を与える。第1に、CSCFのような第4ネットワーク要素は、その要求から、例えば、GGSNのような第3ネットワーク要素のアドレスを学習し、それ故、応答をどこに返送すべきかを知る。さもなければ、第4ネットワーク要素が、第3ネットワーク要素によりアドレスされる前に第3ネットワーク要素へ情報を送信するように構成されたときには、第4ネットワーク要素が、接続の取り扱いを担当する際に第3ネットワーク要素のアドレスに関する情報をもたないときに問題が生じる。
【0008】
第1ネットワーク要素、例えば、移動ターミナルが、コールのような接続を確立するように試みるときに、第4ネットワーク要素へ情報を直接的に送信すべきときでも、第1ネットワーク要素は、その後に接続の取り扱いを担当する際に、第3ネットワーク要素のアドレスに関する情報をまだもたず、それ故、このアドレス情報を第4ネットワーク要素へ送信することができない。更に、認可メッセージのようなメッセージが、第4ネットワーク要素から第3ネットワーク要素へ最初に送信される場合には、第3ネットワーク要素は、まだアクティブでないPDPコンテクストのようなコール取り扱いパラメータに関する情報を記憶しなければならない。次いで、第3ネットワーク要素は、タイマーをアクチベートし、そして何らかの理由でPDPコンテクストアクチベーションを実行してはならない場合に、タイマーが時間切れした後に、認可情報を除去しなければならない。
【0009】
更に、本発明により提案された解決策は、ローミング中の加入者にも機能し、従って、付加的な効果を与える。
一般に、1つの特徴によれば、本発明は、例えば、PDPコンテクストアクチベーション又は変更を、そのPDPコンテクストを経て搬送されるコールに基づいて制限するための解決策を提供する。
本発明の1つの好ましい実施形態によれば、異なるプロトコルに基づいて機能するネットワーク又は層、例えば、GPRS/UMTS層及びIP電話層、並びにCSCFやPCFのような制御手段又はファンクションに、共通の識別子が与えられる。この共通の識別子は、PDPコンテクストをコールにマップするのに使用される。この共通の識別子は、例えば、SIP(セッション開始プロトコル)メッセージに既に設けられたCall_Idのようなコール識別子である。
【0010】
或いは又、共通の識別子は、1つの層、例えば、GPRS/UMTS層に割り当てられた識別子でもよい。例えば、この場合の共通の識別子は、NSAPIである。この場合に、この共通の識別子は、SIPのINVITE(インバイト)メッセージのようなプロトコルメッセージにおいて第4ネットワーク要素、例えば、CSCFへ送信されるのが好ましい。次いで、共通の識別子(例えば、NSAPI)は、第3ネットワーク要素、例えば、GGSNから第4ネットワーク要素(例えば、PCF)へ、そして第5ネットワーク要素(例えば、CSCF)から第4ネットワーク要素へ送信することができる。第4ネットワーク要素は、次いで、要求(第3ネットワーク要素により送信された)及び認可(CSCFのような第5ネットワーク要素により送信された)を、共通の識別子、例えば、NSAPIに基づいてマップする。
【0011】
本発明の更に別の好ましい実施形態によれば、移動コアネットワーク(例えば、SGSN及びGGSN)のような第1ネットワーク、及びIPT(IPベース電話)コアネットワーク、例えば、CPSのような別のネットワークに発生された課金情報のような接続パラメータを合成するためのメカニズムが提供される。この実施形態によれば、電話コールに使用されるQoS(サービスクオリティ)レベルを課金する可能性が与えられる。
【0012】
本発明のこの特徴によれば、コール関連課金情報を合成し、そして1つのネットワーク(例えば、IPTネットワークであって、IPT QoS予約が、例えば、SIPのINVITEメッセージにおいて送信される)におけるQoS予約と、他のネットワーク(例えば、移動パケットコアネットワーク)におけるQoS予約(例えば、PDPコンテクストQoSコンテクストアクチベーション)との間の関連性を制御するためのメカニズムが提供される。例えば、Call_Idのような供給された識別子は、課金目的でチェックされ、そして要求されたQoSレベル関連性又は要求も、プロトコルメッセージ(例えば、SIP:INVITE)及びPDPコンテクストアクチベーションメッセージの両方においてチェックされる。
【0013】
GGSNのような第3ネットワーク要素に、サービングCSCF、又は一体化されたCSCF/PCF、或いはCPSのような第4ネットワーク要素について通知するために、新たなパラメータがPDPコンテクストアクチベーションにおいて導入される。それ故、第3ネットワーク要素には、QoSチェック要求を送信すべき第4ネットワーク要素のアドレスが通知される。
エンドユーザにより制御できる更に別の任意の特徴は、SIP:INVITEのようなプロトコルメッセージにおいてターミナル(例えば、第1ネットワーク要素)によりQoSチェックを要求できることである。
本発明のこの特徴によれば、与えられたQoSに基づいて課金記録を作成することが可能となる。
【0014】
【発明を実施するための最良の形態】
図1は、本発明による方法又はシステムの第1実施形態を示す。この実施形態は、CSCFで許可されたPDPコンテクストアクチベーション又は変更を与える。ユーザ装置(UE)1は、移動ステーションである第1ネットワーク要素である。SGSN2は、図1に示されていない被呼者のターミナルのような別のネットワーク要素(第2ネットワーク要素)への接続を取り扱う際にユーザ装置1にサービスするサービングノード(サービングGPRSサポートノード)を表わす。GGSN(ゲートウェイGPRSサポートノード)3は、被呼者のターミナルが取り付けられる別のネットワークへの接続を取り扱うためのゲートウェイノードを表わす。コール状態制御ファンクション(CSCF)4は、PDPコンテクストアクチベーション又は変更の許可を判断する第4ネットワーク要素を表わす。
【0015】
ユーザ装置1は、例えば、IPベースネットワークのような別のネットワークに配置されたターミナルへコールを発信しようとするときに、SIP(セッション開始プロトコル)のINVITEメッセージのようなメッセージをCSCF4へ送信する。その後、好ましくは、コール要求の受け入れについて通知するCSCF4からの応答を受信した後に、ユーザ装置1は、PDPコンテクストアクチベート(又は変更)要求をSGSN2へ送信する。SGSN2は、このPDPコンテクストアクチベート(又は変更)要求に応答して、PDPコンテクスト作成(又は更新)要求をGGSN3へ送信する。
【0016】
SGSN2からのこの要求に応答して、GGSN3は、PDPコンテクストの作成又は更新を直ちに実行せず、最初に、許可要求をCSCF4へ送信する。図1の実施形態では、GGSN3は、この許可要求をCSCF4へ送信し、PDPコンテクストアクチベーション/変更を受け入れられるかどうかチェックする。変形形態では、許可要求がポリシー制御ファンクションPCFにも送信され、このファンクションは、付加的な任意のネットワーク要素を表わしてもよいし又はCSCFに一体化されてもよい。
【0017】
GGSN3は、移動ステーション即ちユーザ装置1を識別するために許可要求にIMSI/MSISDN(及びおそらくはPDPアドレス)を含む。更に、GGSN3は、要求されたQoS(サービスクオリティ)値及び被呼者のアドレス(B当事者アドレス)を、それがトラフィック流テンプレートTFTに存在する場合に、許可要求において送信することができる。IMSI/MSISDN(及びおそらくはPDPアドレス)が、ユーザ装置1又はコールを識別するのに充分でない場合には、NSAPIのような付加的な情報を使用しそしてGGSN3へ送信することができる。この場合、ユーザ装置1は、PDPコンテクストの情報NSAPIを、コール設定メッセージ、例えば、SIP:INVITEメッセージにおいてCSCFへ送信するのが好ましい。次いで、CSCF4(又はそれとは別に又はそれに加えて設けられたPCF)は、コール設定メッセージに含まれたコールに対するNSAPIが、許可要求においてGGSN3から送信されたPDPコンテクストに対するNSAPIに等しいことをチェックし、従って、CSCF4(又はPCF)は、正しいPDPコンテクストを認可することができる。個別のPCFが設けられた場合には、CSCF4は、NSAPIをPCFへ送信する。同様に、この場合に、GGSN3は、NSAPIを含む許可要求を個別のPCFに送信する。
【0018】
許可要求に応答して、上記チェックを実行した後、CSCF4(又はPCF)は、許可応答をGGSN3へ送信する。この許可応答は、PDPコンテクストを作成又は更新すべきところのコール又はユーザ装置1を識別するためのIMSI/MSISDNを含み、そして好ましくは、更に、「コール特性」のような情報を含む。このコール特性情報は、受け入れられるQoS値、受け入れられるB当事者情報(好ましくは被呼者のIPアドレス及びポート番号)、並びにコールが通常のコールであるか非常コールであるかを示す指示を含むのが好ましい。
【0019】
GGSN3は、QoS値を、CSCF4(又はPCF)から受け取られた値にセットする。GGSN3は、コールが非常コールである場合には、割り当て/保持優先順位を最大値にセットすることができる。更に、GGSN3は、トラフィック流テンプレートTFTをB当事者情報に基づいてセットすることができる。
コールが非常コールでありそしてPDPコンテクストがこの非常コールに対して使用される場合には、この情報をGGSN3からSGSN2へ送信し、そしてSGSN2がこの情報を(移動)ユーザ装置1へ転送することによりユーザ装置1にそれが通知される。
【0020】
許可要求を送信するために、GGSN3は、CSCF4のアドレスを通信のために知らねばならない。本発明の1つの実施形態では、CSCFアドレスは、PDPコンテクストアクチベート(又は変更)要求、及びPDPコンテクスト作成(又は更新)要求メッセージに新たなパラメータとして追加される。別の実施形態では、GGSN3は、シグナリングPDPコンテクストのTFTからCSCFアドレスを導出するように実施される。
更に、GGSN3には、他の何らかの方法でCSCF4のアドレスが通知されてもよい。
PCFのような別のネットワーク要素が、許可を判断するために設けられるときには、このネットワーク要素(PCFのような)のアドレスが、GGSN3(アクセスポイント当たり)及びCSCF4に対して構成されてもよい。
【0021】
更に、本発明の別の特徴によれば、上述した機能(許可要求及び許可応答)がローミング中の加入者にも与えられる場合には、CSCF(又はPCF)からの許可がPDPコンテクストアクチベーション(又は変更)に必要であるかどうかを示す新たなパラメータが、加入者データベース(ホーム位置レジスタHLRのような)の加入者情報に追加される。この新たなパラメータは、PDPコンテクスト特有のものである。
【0022】
図1に戻ると、許可応答を受信した後に、GGSN3は、PDPコンテクスト及び更に別の情報を、必要に応じて、許可応答に含まれた情報、例えば、受け入れられるQoS値等に基づいてセットする。更に、GGSN3は、PDPコンテクスト作成(又は更新)応答をSGSN2へ返送する。それに応答して、SGSN2は、PDPコンテクストアクチベート(又は変更)応答を、ユーザ装置1へ送信する。その際に、コールが確立され、そして既知のやり方で実行される。
【0023】
図2は、ポリシー制御ファンクション(PCF)が設けられた本発明の別の実施形態(方法及び/又はシステム)を示す。PCFは、GGSN及びCSCFへ向かうインターフェイスを有する。PCFは、IP電話層、即ちプロキシーCSCFと、GPRS/UMTS層(GGSN)との間の通信に使用することができる。例えば、コールは、そのコールに対してアクチベートされるPDPコンテクストに作用し得る。
図2は、GPRS/UMTS層、即ちGGSNと、IP電話層、即ちCSCFとの間でPCFを経て生じる通信及びメッセージの流れの一例を示す。IP電話層は、PDPコンテクストアクチベーション(又は変更)を制限することが許される。
【0024】
図2では、PDPコンテクストアクチベーション/変更に対するコールベース許可が実行される。ここに示すケースでは、移動発信(MO)コール、即ち移動ステーション(MS)21から発信されるコールの場合にPDPコンテクストアクチベーションが与えられ、被呼者(受信者)は、ネットワーク要素27(ユーザ装置、データベース等)で示されている。PDPコンテクストアクチベーションについては、PCF25からの許可が要求される。プロキシーCSCF26とPCF25との間の通信、及びGGSN24とPCF25との間の通信に必要とされるパラメータのみを示して以下に説明する。
【0025】
一般に、図2に示す実施形態によれば、GPRS/UMTS層(即ち第3世代(3G)のGGSN24)、IP電話層、例えば、CSCF26、及びPCF25には、PDPコンテクストをコールにマッピングするための共通の識別子が与えられる。MS21が同時に進行している多数のコールを有するときには、加入者識別子、例えば、IMSIでは充分でない。このような場合には、図2に使用される共通の識別子は、SIPメッセージに既に存在するコール識別子Call_Idである。コールの開始者、ここに示す例では移動ステーション21は、Call_Idを既知のやり方で例えばSIPプロトコルから割り当て、この識別子Call_Idは、コールを独特に識別する。
【0026】
図2に示すもののような好ましい実施形態では、Call_Idのような共通の識別子は、MS21からSGSN23へそしてSGSN23からGGSN24へ送信される。更に、この共通の識別子は、好ましくは、SIP:INVITEのようなコール開始メッセージにおいて、移動ステーション21からプロキシーCSCF26へ送信される。更に、この共通の識別子は、CSCF26からPCF25へ送信され、そして更に、GGSN24からPCF25へ送信される。次いで、PCF25は、GGSN24により送信された要求と、CSCF26により送信された認可とを共通の識別子(例えば、Call_Id)に基づいてマッピングし、そしてコール許可及び/又は接続パラメータ、例えば、使用すべきQoSを判断する。
【0027】
変形形態では、GPRS/UMTS層、例えば、GGSN24に割り当てられた識別子が共通の識別子として使用される。例えば、NSAPIは、このような共通の識別子として使用される。この場合、本発明の1つの実施形態によれば、NSAPIは、INVITEメッセージ又は他のコール設定メッセージにおいてMS21からCSCF26へ送信される。更に、NSAPIは、GGSN24からPCF25へそしてCSCF26からPCF25へ送信される。この場合に、PCF25は、GGSN24により送信される要求と、CSCF26により送信される認可をNSAPIに基づいてマッピングする。
【0028】
オペレータは、GGSNへのアクセスポイント特有の情報を構成し、PCFとの通信が必要であるかどうか及びどんな種類のPDPコンテクストであるかを、例えば、QoSクラスが会話即ち音声送信を示すときだけ、指示することができる。又、PCF25アドレスをGGSN24及びCSCF26に対して構成し、GGSN24及びCSCF26が同じPCF25と通信できるようにする。
【0029】
別の実施形態では、PCFアドレスが要素24及び26のようなネットワーク要素ごとに構成されないときに、例えば、PCFアドレスのような新たなパラメータを、HLR及び/又はUMS(ユーザ移動サーバー)のような加入者データベースにおける加入者情報に含ませることができる。SGSN23は、加入者データベース、例えば、HLRからPCF25アドレスを受け取り、そしてそれをGGSN24へ送信する。PCF25アドレスを受け取るときに、GGSN24は、どのPCF25にコンタクトするか分かる。CSCFは、UMSから同じPCF25アドレスを受け取り、そして同じPCF25にコンタクトすることができる。
【0030】
PCF25との通信が必要であるかどうかは、ホームオペレータ特有のことである。ローミング中の加入者については、PCF25との通信が要求されるかどうかを示す新たなパラメータ、例えば、情報「要求されるPCF相互作用」が、加入者データベースHLR及びUMSにおける契約情報に追加される。HLRにおける「要求されるPCF相互作用」は、契約特有であってもよいし、PDPコンテクスト特有であってもよい。SGSN23は、HLRから情報「要求されるPCF相互作用」を受け取り、そしてそれをGGSN24へ送信する。この情報「要求されるPCF相互作用」を受け取ると、GGSN24は、接続を確立するか又は接続を変更する等のときにPCFと通信する必要があるかどうか分かる。CSCF26は、UMSから情報「要求されるPCF相互作用」を受け取り、そしてそこから、PCF25との通信が必要であるかどうか知る。
【0031】
それ故、本発明のこの特徴によれば、3つの新たな考え方が別々に組み込まれるか又は一緒に組み込まれる。
(a)PDPコンテクストをコールにマップするために共通の識別子が与えられ;
(b)HLR及びUMSに対する新たなパラメータ、即ちPCFアドレスが与えられ;及び/又は
(c)「要求されるPCF相互作用」のような新たなHLR及びUMSパラメータが与えられる。
【0032】
図2の実施形態に基づき、ポリシー制御ファンクション(PCF)25とのPS(パケット交換)ドメイン相互作用を説明する。図2に示すステップ番号を参照して、接続を確立するときに実行されるステップを以下に詳細に述べる。
ステップ1では、移動ステーション21がINVITEメッセージをプロキシーCSCF26へ送信し、このINVITEメッセージは、加入者識別「加入者Id」及びコール識別子「Call_Id」を含む。プロキシーCSCF26は、このメッセージを被呼者27へ転送する。
【0033】
ステップ2では、プロキシーCSCF26は、被呼者ターミナル27から肯定確認、例えば、SIPに定義された183w/SDPを受け取る。プロキシーCSCF26は、この確認を移動ステーション(発呼者)21へ転送する。
ステップ3では、被呼者ターミナル27から肯定確認を受信した後に、プロキシーCSCF26は、認可メッセージ(加入者Id、コール識別子Call_Id、ネゴシエーションされたQoS、被呼者搬送アドレスを含む)をPCF25へ送信する。加入者Idは、例えば、発呼者21のIMSI、MSISDN又はIPアドレス(即ち、GPRS/UMTS層におけるPDPアドレス)である。Call_Idは、PCF25における正しいPDPコンテクストにコールをマップするために必要とされそして使用される。ネゴシエーションされたQoSは、コールに対してネゴシエーションされたQoSパラメータを含む。非常コールの場合、プロキシーCSCF26は、QoSパラメータ割り当て/保持優先順位を最大値にセットする。被呼者搬送アドレスは、GPRS/UMTS層において、PDPコンテクストに対するTFT(トラフィック流テンプレート)をセットするのに使用される。
【0034】
ステップ4では、PCF25は、認可確認(加入者Id、Call_Id)メッセージをプロキシーCSCF26へ返送することにより、ステップ3の認可メッセージを確認する。
ステップ5では、MS21は、(二次)PDPコンテクストアクチベート要求(PDPアドレス、Call_Id、要求されたQoS)メッセージをSGSN23へ送信することにより、コールに対するPDPコンテクスト(例えば、二次PDPコンテクスト)をアクチベートするように要求する。
【0035】
ステップ6では、無線アクセスベアラ設定手順が実行される。
ステップ7では、SGSN24は、PDPコンテクスト作成要求(加入者Id、Call_Id、ネゴシエーションされたQoS)メッセージをGGSN24へ送信する。
ステップ8では、GGSN24は、許可要求(要求Id、加入者Id、Call_Id、ネゴシエーションされたQoS)メッセージをPCF25へ送信することにより、PDPコンテクストアクチベーションに対する許可を要求する。第1の要求メッセージ(ステップ8)は、PCF25に要求状態を形成する。
ステップ9では、PCF25は、判断(要求Id、ネゴシエーションされたQoS、被呼者搬送アドレス)メッセージをGGSN24へ送信することにより応答する。GGSN24は、PDPコンテクストに対するTFTを被呼者搬送アドレスに基づいてセットする。
【0036】
ステップ10では、GGSN24は、状態レポートメッセージ(要求Id)をPCF25へ送信することにより判断に基づいて行動したことを報告する。
ステップ11、12では、PDPコンテクストアクチベーションが既知のやり方で報告される。
図2において、メッセージ8(要求)、9(判断)及び10(状態レポート)は、COPSメッセージである。
図2は、PDPコンテクストアクチベーションのケースを示している。PDPコンテクストを変更すべき場合には、ステップ8ないし10及び図2に示す更に別のステップは、同一である。
【0037】
PDPコンテクストアクチベーションに対する許可がPCF25から要求されるかどうかは、オペレータ特有である。このファンクションをローミング中の加入者にも与えるために、「要求されたPCF相互作用」のような新たなパラメータがHLRにおいて契約情報に含まれる。SGSNは、HLRから「要求されたPCF相互作用」を受け取り、そしてそれをPDPコンテクストアクチベーション/変更においてGGSN24へ送信しなければならない。「要求されたPCF相互作用」を受け取ると、GGSN24は、PDPコンテクストを作成又は変更するときにPCF25との通信が必要であるかどうかを知る。
【0038】
GGSN3、24、33(図3ないし5)は、CSCF4、26(又は図3ないし5のCPS34)のアドレスを、
プロキシーCSCFドメイン名(好ましいオプション)からプロキシーCSCFアドレスを分析することにより、
(二次)PDPコンテクストアクチベーションメッセージにおいてMSにより送信された新たなパラメータ「CSCFアドレス」から、
シグナリングPDPコンテクストのTFTから、
知ることができる。
【0039】
PCF(CPS:PCFは、論理エレメントであり、即ちスタンドアローンエレメントであるか、或いはCSCF又はGGSNのいずれかに配置されている)において正しいコール又は接続を見出すためにGGSNにより送信されるべきパラメータは、次の通りである。
MS IPアドレス(=PDPアドレス)及びMSポート番号(=TFT行先ポート番号)(好ましいオプション);
ピアIPアドレス(=TFTソースアドレス)及びピアポート番号(=TFTソースポート番号)。
【0040】
図3ないし5は、移動コアネットワーク及びIPTコアネットワークにより発生された課金情報を合成するための方法及びメカニズムを提供する本発明の更に別の実施形態を示す。移動コアネットワークは、SGSN32及びGGSN33により表わされる。移動ネットワークを与えるための更に別の必要な要素は、当業者に明らかであろうから、図示されていない。IPTコアネットワークは、コール処理サーバー(CPS)34により表わされる。IPTネットワークの更に別の要素は、当業者に明らかであろうから、図示されていない。
【0041】
図示された実施形態は、電話コール又は他の形式の接続に使用されるQoSレベルの課金を行うことができる。例えば、電話コールは、リアルタイム(RT)トラフィックを必要とし、そして通常は、e−メール送信(これは、低いQoSレベルを使用して搬送され、従って、低いレートで課金される)のような他の形式の通信よりも高いQoSレベルを必要とする。
図3ないし5に示す実施形態は、コール関連課金情報を合成し、そしてIPTQoS予約(例えば、SIP:INVITEメッセージにおいてコール発信ターミナルにより要求される)と、移動パケットコアネットワークPDPコンテクストQoS(PDPコンテクストアクチベーション)との間の関連性又は一致性を制御するためのメカニズムを与える。
【0042】
図3ないし5は、移動ネットワークにアタッチされた移動ターミナル(MT)31と、SGSN32と、GGSN33(SGSN32及びGGSN33は、MT31がアタッチされる移動ネットワークの一部分を形成する)と、コール処理サーバー(CPS)34との間のメッセージ送信を示す。CPS34は、図1及び2に示したようなコール状態制御ファンクション(CSCF)を備えていて、ブロック34の表示も「CSCF」である。
図3に示し実施形態を以下に詳細に説明する。
【0043】
移動ターミナル31が、被呼者のテレコミュニケーション装置のような別のネットワーク要素への接続を確立しようとするときには、移動ターミナル31は、ステップ1で示すように、SIPのようなセッション開始プロトコルの「INVITE」メッセージのようなコール確立要求を発生する。このINVITEメッセージは、MT31からCPS34へ送信され、情報エレメント「Call_Id」及び「SDP:QoS」を含む。SDPは、サービングプロファイルデータベースを意味する。「Call_Id」は、例えば、GSN(GPRSサポートノード)及びCSCF(又はCPS)のようなサポートノードにより発生されるCDR(課金データ記録)のような課金データのリンクを合成するか、又はその他そこから利益を得られるようにするために設けられた共通の識別子を表わす。この共通の識別子、例えば、「Call_Id」は、サポートノード及びCSCF(又はCPS)への接続確立段階(例えば、コール確立段階)に分散される。この技術は、GGSNやCPSのような全ての当該処理要素において確立されるべき接続又はコールを、これら要素間の直接的なインターフェイスを必要とせずに、独特に認識することができる。この方法及び構造は、課金データを合成し、及び/又は例えばIP電話のようなエンドターミナル間に全IP接続を与える異なるネットワーク形式におけるQoS有効性をチェックするためのメカニズムを提供する。
【0044】
次のステップ2において、移動ターミナル31は、PDPコンテクストアクチベーション要求をSGSN32へ送信し、この要求は、ベアラ形式及びコーデックのような通常の情報を含むだけでなく、更にパラメータ「Call_ID」も含む。このパラメータ「Call_ID」及び更に別の必要な既知の情報エレメントは、そのとき、SGSN32からGGSN33へ送信され、GGSN33には、確立されるべき接続に起因する共通の識別子「Call_ID」についても通知される。次のステップ3において、GGSN33は、CPS34へチェック要求を送信し、このチェック要求は、共通の識別子「Call_ID」と、ベアラ形式及びコーデックのような更に別の情報とを指示する。
【0045】
次のステップ4として、CPS34(又はCPS34に含まれたCSCF)は、共通の識別子「Call_ID」により識別された確立されるべき接続のチェックを実行し、そして要求されたQoSパラメータがコールシグナリング(SIP/SDP)及びベアラ(PDPコンテクスト)の両方において有効であることをチェックする。CSCF(CPS34)は、コール確立を受け入れる(又はそれを進める)前に、要求されたQoSパラメータの有効性を制御するためにこのチェックを行い、他の形式のコール又は接続に与えられたQoSについて課金を行えるようにし、或いは課金以外の目的も果たせるようにする。CPS34は、このチェック(Call_ID、SDP:QoS、ベアラ形式、コーデック)の結果としてOK又は否OKを発生し、そしてチェック結果(OK/否OK)を示す応答をGGSN33へ返送する(ステップ5)。GGSN33は、ステップ5で受け取った情報を使用して、コール関連PDPコンテクストアクチベーションを受け入れる(チェック結果が肯定「OK」であれば)か、又は拒絶し(チェック結果が否定「N OK」であれば)、そしてSGSN32へ応答を返送して、PDPコンテクストアクチベーション(又は変更)の受け入れ又は拒絶についてそれに通知する。SGSN32は、受け入れ又は拒絶応答を受け取ると、既知のステップを実行し、そしてそれに対応する情報を移動ターミナル31へ送信する。
【0046】
又、CPS34(又はCSCF)は、応答を移動ターミナル31へ直接送信し(ステップ6)、ステップ1のコール確立要求に対する応答を返送してもよい。例えば、SIPの応答「OK/NOK」がステップ6において送信される。
それ故、確立されるべき接続でいかに進むか判断するための付加的なメッセージシーケンスがCSCF(又はCPS)とGGSN33との間に与えられる。
又、CPS(CSCF)34は、「Call_ID」に加えて付加的なパラメータも受け取り、これら付加的なパラメータも判断の基礎とすることができる。
図3に示されて上述したメカニズムは、QoS及び課金の観点のみに限定されず、他の形式のチェックや評価にも関連し得る。更に、CPS(CSCF)34によりなされた判断は、忠告であってもよく、そして2進的な「OK/否OK」形式だけである必要はない。
【0047】
図3ないし5に示すように、GGSN33は、ステップ3として、CPS(CSCF)34にチェック要求を送信する。それ故、GGSN33は、CPS(CSCF)のアドレス又は名前に関する情報を必要とする。移動ターミナル31がSIP登録メカニズムで登録されてINVITEメッセージを送信したところのサービングCSCF(CPS34)についてGGSN33が知らない場合には、このサービングCSCF(CPS)34のアドレス又は名前を、GGSN33に通知しなければならない。図4の実施形態は、この問題に対する解決策を示す。
【0048】
図3の実施形態の上述した構造及びファンクションに加えて、図4の実施形態は、サービングCSCF(又はCPS)34のアドレス又は名前をGGSN33に通知するために、PDPコンテクストアクチベーション要求に新たなパラメータ、例えば、「S−CSCF_logicalname」を与え、従って、GGSN33は、「QoS」チェック要求をどこに送信すべきかを知る。
図4の実施形態は、図3を参照して上述した構造をベースとする。又、上述した説明は、図4に示すメッセージシーケンス及び実行されるステップにも適用される。
【0049】
移動ターミナル31は、それが登録されたCPS(又はCSCF)34について通知され、そしてステップ2でSGSN32へ送信されそして更にGGSN33に送信されるメッセージに、S−CSCF(CPS34におけるサービングCSCF)のアドレス又は名前に関する情報を含むように構成される。サービングCSCFのアドレス又は名前を指示するこの新たなパラメータは、図4では、PDPコンテクストアクチベーション要求において送信されるパラメータ「S−CSCF_logicalname」により示されている。この付加的な情報「S−CSCF_logicalname」により、GGSN33は、ここで、正しいCSCF(CPS)のアドレス又は名前が通知され、そしてこのパラメータにより指示されたCPS(CSCF)34へチェック要求を送信する(ステップ3)。図4に示された他のステップは、上述した図3のステップと同一である。
【0050】
更に、図5は、移動ターミナル31のエンドユーザにより制御できる付加的な任意の特徴、即ちエンドユーザ又はコール発信装置が、例えば、SIP:INVITEメッセージにおいて「QoSチェック」を要求できるようにする特徴を示している。
図5に示す実施形態は、上述した図3及び4の実施形態の全ての特徴を含む。更に、図5では、ステップ1において移動ターミナル31からCPS(CSCF)34へ送信される接続確立要求に新たなパラメータ、例えば、「Require_ggsn_check」が含まれる。
【0051】
図5に示す構造及び方法は、図3及び4を参照して上述した課金データ及びQoS制御のための合成メカニズムに追加されるものである。図5に示す実施形態は、チェックステップ3ないし5を実行するか又は実行しないように任意に選択することができる。パラメータ「Require_ggsn_check」が、移動ターミナル31からCPS34へ送信されるSIP INVITEメッセージ(又は他の適当な形式の接続確立要求メッセージ)において送信されるときには、CPS(又はCPSに含まれたCSCF)が、ステップ4に基づいてチェックを行うように準備され、そしてステップ3に基づいてGGSN33からのチェック要求メッセージを待機する。ステップ3においてチェック要求を受信した後に、CPS34は、上記のように、ステップ4のチェックを実行し、その後に、ステップシーケンスが上述したように続けられる。ステップ1の接続確立要求においてパラメータ「Require_ggsn_check」がセットされないか、又は存在しないときには、CPS(CSCF)34が、ステップ4に基づいてQoSチェックを実行せず、GGSN33からのチェックメッセージを必要としない。新たなパラメータ「Require_ggsn_check」によって与えられるこの情報により、CSCFは、コール確立を進めるためにチェック手順が必要とされるかどうか通知される。この新たなチェック要求パラメータは、もちろん、CSCFが理解できるものであれば、「Require_pdpqos_check」のような任意の呼称をもつことができる。
【0052】
図5に基づいて与えられるこの新たなパラメータ、及びQoSチェック又は他の形式のチェック(ステップ4)を実行するかどうかの任意性は、図4のステップ2に基づきCPS34の論理的な名前又はアドレスの指示を与えるものでない図3に示す構造に適用することもできる。特に、GGSN33には、MT31が登録されたCPS34のアドレスが他の手段により通知され、例えば、CPS34からGGSN33へメッセージを送信することにより通知される。
【0053】
本発明の実施形態により提供される方法及びメカニズムは、要求及びチェックを適切に実行し、チェック結果を処理し、課金情報を発生して、確立された接続に対して課金記録を形成できるように、GGSN3、33及び/又はCSCF/CPS34においてソフトウェアとして実施されてもよい。
又、QoSパラメータをチェックするために提供された方法及びメカニズムは、課金情報の発生とは個別に実施されてもよい。
上述した実施形態は、更に、例えば、音声コールに割り当てられたPDPコンテクストに対するPDPコンテクスト更新を、CPS34からのチェックが実行されるまで禁止しそして制御することができる。これは、GGSN33とCPS34との間で別のメッセージ交換を行うことにより管理できる。
【0054】
図6は、図2に示す実施形態の変形である本発明の更に別の実施形態(方法及び/又はシステム)を示す。図6によれば、PCF25(図2)は、プロキシーCSCF26(図2)と一体化され、そして単一のネットワーク要素25‘を形成する。この構造体は、PCFとCSCFとの間の外部シグナリングを回避し、従って、図2のステップ3及び4を省略できるという利益を与える。図2のこれらステップ3及び4に基づく認可チェックは、図6のネットワーク要素25’の内部処理を使用して実行される。PCFとCSCFとの間のシグナリングは、この場合、単なる内部シグナリングである(即ち、標準化によってあまりに厳しく制限されない)。
【0055】
図6の更に別のステップ1、2及び5ないし12は、図2を参照して上述したものと同一である。
それ故、PCFは、図2に示された個別の論理的エンティティ25であってもよいし、図6に示すようにCSCFに一体化されてもよいし、或いはGGSN24に一体化されてもよい。
【0056】
図7は、コールベースのPDPコンテクストアクチベーション/変更を与える本発明によるシステム及び方法の別の実施形態を示す。図7は、MOコールの場合のPDPコンテクストアクチベーションを示す。少なくとも1つのPDPコンテクストがコールに対してアクチベートされたと仮定する。PDPコンテクストアクチベーションの場合に、PCFから許可が要求される。PCFからの許可は、コールのQoSに対してPDPコンテクストのQoSを調整するために必要とされる。GGSNに対して、PCFからの判断が必要とされるかどうかそしてどんな種類のPDPコンテクストであるかを構成することができる。例えば、構成情報は、PCFからの判断が会話のPDPコンテクストに対してのみ必要とされるが、他のPDPコンテクストについては、PCF相互作用なしにPDPコンテクストアクチベーションを進めなければならないことを定義できる。GGSN−PCF通信に対して必要とされるパラメータのみを以下に説明する。図7に示すステップを以下に詳細に説明する。
【0057】
ステップ1:MSは、インバイト(加入者Id)メッセージをプロキシーCSCFに送信する。プロキシーCSCFは、このメッセージを被呼者に向けて転送する。
ステップ2:プロキシーCSCFは、肯定確認、例えば、183w/SDPを受け取る。プロキシーCSCFは、発呼者へ確認を転送する。
【0058】
ステップ3:MSは、二次PDPコンテクストアクチベート要求(要求されたQoS)メッセージをSGSNへ送信することによりコールに対してPDPコンテクストをアクチベートする。
ステップ4:無線アクセスベアラ設定手順が実行される。
ステップ5:SGSNは、PDPコンテクスト作成要求(PDPアドレス、ネゴシエーションされたQoS)メッセージをGGSNに送信する。
【0059】
ステップ6:GGSNは、要求(要求Id、加入者Id、ネゴシエーションされたQoS)メッセージをPCFへ送信することによりPDPコンテクストアクチベーションに対する許可を要求する。加入者Idは、PSドメイン及びIMサブシステムの両方に知られた識別子、例えば、MSのIPアドレスである。
ステップ7:PCFは、判断(要求Id、ネゴシエーションされたQoS)メッセージをGGSNに送信することにより応答する。
ステップ8−9:PDPコンテクストアクチベーションは、PCFから受け取られたパラメータで受け入れられる。
ステップ10:GGSNは、状態レポート(要求Id)メッセージをPCFへ送信することにより判断の実行を首尾よく完了したことをレポートする。
上記ステップ6、7及び10は、PDPコンテクストが変更される場合に同一である。
【0060】
好ましい実施形態を図示して説明したが、本発明は、それに限定されるものではなく、図示されて上述された特徴の全ての変更、省略及び追加も包含するものとする。
例えば、本発明は、GGSN(3、24)とPCF−CSCF(又はCSCF/PCF)との間の通信に限定されない。GGSN3、24をSGSN2、23に置き換えて、SGSN−PCF−CSCF(又はCSCF/PCF)通信を生じることにより、同じ通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の方法及びシステムの1つの実施形態による基本的構造及びメッセージの流れを示す図である。
【図2】 本発明のシステム及び方法の別の実施形態を示す図である。
【図3】 本発明のシステム及び方法の更に別の実施形態を示す図である。
【図4】 本発明のシステム及び方法の更に別の実施形態を示す図である。
【図5】 本発明のシステム及び方法の更に別の実施形態を示す図である。
【図6】 図2に示す実施形態の変形を示す図である。
【図7】 本発明のシステム及び方法の更に別の実施形態を示す図である。
Claims (12)
- ターミナルへの通信チャンネルを確立するための第1通信ネットワーク層と、上記通信チャンネル上で行われるセッションを確立するための通信ネットワーク層であって、IP電話層である第2通信ネットワーク層とを備えた2層通信ネットワークにおいて接続を確立するための方法であって、
上記第1又は第2通信ネットワーク層において生成される共通識別子であって、上記第1及び第2通信ネットワーク層のうち該共通識別子を生成した通信ネットワーク層から他方の通信ネットワーク層へ送信される共通識別子でセッションを確立し、
上記共通識別子で通信チャンネルを確立し、
第1通信ネットワーク層から受信された上記共通識別子をともなう要求及び第2通信ネットワーク層から受信された上記共通識別子をともなう認可を、上記共通識別子に基づいてマッピングして、上記共通識別子を使用して上記セッションにより上記通信チャンネルを認可する、という段階を備えた方法。 - 上記認可段階は、上記第1通信ネットワーク層におけるネットワーク要素(例えば、GGSN)が通信チャンネル確立時に上記認可の要求を開始し、上記第2通信ネットワーク層におけるネットワーク要素(例えば、CSCF)が上記認可を実行する請求項1に記載の方法。
- 上記第1通信ネットワーク層は、GPRS/UMTS層であり、そして上記第2通信ネットワーク層は、IPマルチメディアサブシステムである請求項1または2に記載の方法。
- 上記ターミナルは、ユーザ装置又は移動ステーションである請求項1ないし3のいずれか一項に記載の方法。
- ターミナルへの通信チャンネルを確立するための第1通信ネットワーク層と、上記通信チャンネル上で行われるセッションを確立するための通信ネットワーク層であって、IP電話層である第2通信ネットワーク層とを備えた2層通信ネットワークにおいて接続を確立するためのシステムであって、このシステムは、
上記第1又は第2通信ネットワーク層において生成される共通識別子であって、上記第1及び第2通信ネットワーク層のうち該共通識別子を生成した通信ネットワーク層から他方の通信ネットワーク層へ送信される共通識別子でセッションを確立し、
上記共通識別子で通信チャンネルを確立し、
第1通信ネットワーク層から受信された上記共通識別子をともなう要求及び第2通信ネットワーク層から受信された上記共通識別子をともなう認可を、上記共通識別子に基づいてマッピングして、上記共通識別子を使用して上記セッションにより上記通信チャンネルを認可するように構成されたシステム。 - 上記認可を実行するために、上記第1通信ネットワーク層におけるネットワーク要素が通信チャンネル確立時に上記認可の要求を開始し、上記第2通信ネットワーク層におけるネットワーク要素が上記認可を実行する請求項5に記載のシステム。
- 上記第1通信ネットワーク層は、GPRS/UMTS層であり、そして上記第2通信ネットワーク層は、IPマルチメディアサブシステムである請求項5または6に記載のシステム。
- 上記ターミナルは、ユーザ装置又は移動ステーションである請求項5ないし7のいずれか一項に記載のシステム。
- ターミナルへの通信チャンネルを確立するための第1通信ネットワーク層と、上記通信チャンネル上で行われるセッションを確立するための通信ネットワーク層であって、IP電話層である第2通信ネットワーク層とを備えた2層通信ネットワークにおいて接続を確立するためのシステムに含まれる第1通信ネットワーク層におけるネットワーク要素であって、
上記第1通信ネットワーク層におけるネットワーク要素は、
上記第1又は第2通信ネットワーク層において生成される共通識別子であって、上記第1及び第2通信ネットワーク層のうち該共通識別子を生成した通信ネットワーク層から他 方の通信ネットワーク層へ送信される共通識別子でセッションを確立し、上記共通識別子で通信チャンネルを確立し、上記第1通信ネットワーク層から受信された上記共通識別子をともなう要求及び上第2通信ネットワーク層から受信された上記共通識別子をともなう認可を、上記共通識別子に基づいてマッピングして、上記共通識別子を使用して上記セッションにより上記通信チャンネルを認可する場合に、上記認可を実行するために、通信チャネル確立時に上記認可の要求を開始するように構成されたことを特徴とするネットワーク要素。 - ターミナルへの通信チャンネルを確立するための第1通信ネットワーク層と、上記通信チャンネル上で行われるセッションを確立するための通信ネットワーク層であって、IP電話層である第2通信ネットワーク層とを備えた2層通信ネットワークにおいて接続を確立するためのシステムに含まれる第2通信ネットワーク層におけるネットワーク要素であって、
上記第2通信ネットワーク層におけるネットワーク要素は、
上記第1又は第2通信ネットワーク層において生成される共通識別子であって、上記第1及び第2通信ネットワーク層のうち該共通識別子を生成した通信ネットワーク層から他方の通信ネットワーク層へ送信される共通識別子でセッションを確立し、上記共通識別子で通信チャンネルを確立し、第1通信ネットワーク層から受信された上記共通識別子をともなう要求及び第2通信ネットワーク層から受信された上記共通識別子をともなう認可を、上記共通識別子に基づいてマッピングして、上記共通識別子を使用して上記セッションにより上記通信チャンネルを認可する場合に、第1通信ネットワーク層におけるネットワーク要素によって通信チャネル確立時に上記認可の要求が開始されたときに、上記認可を実行するように構成されたことを特徴とするネットワーク要素。 - ターミナルへの通信チャンネルを確立するための第1通信ネットワーク層と、上記通信チャンネル上で行われるセッションを確立するための通信ネットワーク層であって、IP電話層である第2通信ネットワーク層とを備えた2層通信ネットワークにおいて接続を確立するためのシステムに含まれるコンピュータに、上記第1又は第2通信ネットワーク層において生成される共通識別子であって、上記第1及び第2通信ネットワーク層のうち該共通識別子を生成した通信ネットワーク層から他方の通信ネットワーク層へ送信される共通識別子でセッションを確立し、上記共通識別子で通信チャンネルを確立し、上記第1通信ネットワーク層から受信された上記共通識別子をともなう要求及び第2通信ネットワーク層から受信された上記共通識別子をともなう認可を、上記共通識別子に基づいてマッピングすることで、上記共通識別子を使用して上記セッションにより上記通信チャンネルを認可する、という手順を実行させるためのプログラム。
- ターミナルへの通信チャンネルを確立するための第1通信ネットワーク層と、上記通信チャンネル上で行われるセッションを確立するための通信ネットワーク層であって、IP電話層である第2通信ネットワーク層とを備えた2層通信ネットワークにおいて接続を確立するためのシステムに含まれるコンピュータに、上記第1又は第2通信ネットワーク層において生成される共通識別子であって、上記第1及び第2通信ネットワーク層のうち該共通識別子を生成した通信ネットワーク層から他方の通信ネットワーク層へ送信される共通識別子でセッションを確立し、上記共通識別子で通信チャンネルを確立し、上記第1通信ネットワーク層から受信された上記共通識別子をともなう要求及び第2通信ネットワーク層から受信された上記共通識別子をともなう認可を、上記共通識別子に基づいてマッピングすることで、上記共通識別子を使用して上記セッションにより上記通信チャンネルを認可する、という手順を実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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