JP4229287B2

JP4229287B2 - 通信制御サーバ、通信端末、通信制御方法

Info

Publication number: JP4229287B2
Application number: JP2005171161A
Authority: JP
Inventors: 睦丸三木; 直政吉田; 洋輔林
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2025-06-10
Also published as: KR20080011729A; EP1732335B1; TWI311435B; TW200644602A; US20060281481A1; US7853278B2; EP1732335A1; KR100812898B1; JP2006345407A; CN1878140B; KR100842151B1; CN1878140A; KR20060128657A

Description

本発明は通信制御サーバ、通信端末、通信制御方法に関し、特に移動体通信網においてパケット接続通信路を用いてＳＩＰセッションを提供するための通信制御サーバ、通信端末、通信制御方法に関する。

携帯電話機等の移動端末装置をトランシーバのように使用することを可能にし、ボタンに触るだけで複数人によるグループ内でのコミュニケーションを実現するＰｏＣ（Push-to-Talk over Cellular）通信の実現が予定されている。
ＰｏＣ通信は１対１またはグループ間での迅速なコミュニケーション手段であり、ＰｏＣ通信では端末装置をトランシーバのように利用することができる。会話を開始するための操作は、ダイヤルボタンを押すではなく、特定のボタンを押すという簡単な操作である。

現在、モバイル・アプリケーション技術の標準化を推進する業界団体ＯＭＡ（Open Mobile Alliance）において、ＰｏＣＣｈａｒｔｅｒ（非特許文献１）に基づいてＰｏＣ通信が標準化されている（非特許文献２）。
ＰｏＣ通信を行うには、通信路が形成されていることを前提とし、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）によるRegistrationメッセージ、INVITEメッセージの後、ＲＴＰ（Real Time Protocol）による発言権の取得が行われる。
通信路が形成されていない状態からＰｏＣ通信を開始し、終了するまでの処理について、図５〜図１０を参照して説明する。同図には、ＰｏＣ通信機能を有する３つの端末ＴＡ、ＴＢ及びＴＣと、ＰｏＣ通信サービスの制御を行うＰｏＣサーバ１００とが示されている。

（１）通信路の形成
ＰｏＣ通信を行うには、前提として、通信路が形成されている状態になっている必要がある。通信路を形成するには、各端末からＰｏＣサーバ１００に向けて通信路確立要求信号５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃを送信する。これにより、この通信路確立要求信号５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃを受取ったＰｏＣサーバ１００は、図６に示されているように、各端末との間に通信路５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを形成する。これら通信路５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃは、例えばＧＰＲＳ(General Packet Radio Service)網やＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）等のＰｏＣ通信に関するパケットが通信可能な通信路である。なお、ＰｏＣサーバは、加入者情報管理サーバ（Home Location Register Server）２００に対して、その端末の位置登録処理等を行う。

（Registration処理、Invitation処理）
以上の処理によって通信路５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを形成した後、Registration処理を行う。本例では、ユーザＡの端末ＴＡからRegistration処理を行い、ユーザＡ、ユーザＢ及びユーザＣの三者からなるＰｏＣ通話グループを指定する。Registration処理においては、ユーザＡの端末ＴＡ、ユーザＢの端末ＴＢ、ユーザＣの端末ＴＣからそれぞれREGISTERメッセージ５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃを送信する。この送信されたREGISTERメッセージに対するＰｏＣサーバからの応答信号５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃをそれぞれ受信した後、２００ＯＫ信号５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃが送出されると、Registration処理が完了となる。

Registration処理の後、Invitation処理に移行する。Invitation処理においては、図７に示されているように、ユーザＡの端末ＴＡから、同じＰｏＣ通話グループ内のユーザＢの端末ＴＢ及びユーザＣの端末ＴＣ宛に、INVITEメッセージ５５Ａを送信する。このINVITEメッセージには、宛先情報（ユーザＢの端末ＴＢ、ユーザＣの端末ＴＣを識別するための情報）、送信元情報（ユーザＡの端末ＴＡを識別するための情報）、呼識別子（Call-ID等）、送信ルート等から構成されるヘッダ部分と、メディアの詳細情報（音声・映像の種別、帯域等）等から構成されるボディ部分とが含まれている。

ＰｏＣサーバ１００を経由して送信されたINVITEメッセージ５５Ｂ、５５Ｃを受信した場合、ユーザＢ、ユーザＣの端末ＴＢ、ＴＣにおいて自動モードに設定されていれば、２００ＯＫ信号５６Ｂ、５６Ｃが自動的に送出され、ＰｏＣ通信が可能な状態になる。一方、手動モードに設定されていれば、まず１８０ringing信号が自動的に送出される（図示せず）。さらに、ボタンを押下する等の操作を行うと２００ＯＫ信号５６Ｂ、５６Ｃが出力される。これにより、ＰｏＣ通信が可能な状態になる。

ところで、ユーザＡの端末ＴＡ及びユーザＢの端末ＴＢだけでＰｏＣ通信を行っている状態において、同じＰｏＣ通話グループ内のユーザＣの端末ＴＣにおいてボタンを押下する等の操作を行うと、２００ＯＫ信号が出力されて、ユーザＡ、ユーザＢ及びユーザＣの三者によるＰｏＣ通信可能な状態になる。つまり、同じＰｏＣ通話グループ内のメンバであれば、ボタンを押下する等の操作を行うことにより、後からＰｏＣ通信に参加することができる。

なお、ＰｏＣ通信を切断する場合は、端末からＰｏＣサーバに向けてＢＹＥメッセージを送信する。これにより、その端末は、それまで参加していたＰｏＣ通話グループから離脱することになる。
以上の処理は、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）の仕様書ＲＦＣ３２６１に規定されているＳＩＰ（Session Initiation Protocol）に従って行われる。

（発言権の取得）
ＰｏＣ通信においては、発言権を取得しないと発言できない。つまり、発言権を取得している場合にのみ話し手になり、発言権を取得していない場合は聞き手になる。
ＰｏＣ通信を行っている状態において、発言権を得るためには、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）に従った信号を送受信して、Floor Request信号を送信する必要がある。ここでは、図８に示されているように、ユーザＡの端末ＴＡからFloor Request信号５７Ａを送信する。このFloor Request信号５７Ａを受信したＰｏＣサーバが発言権を許可する場合、ＰｏＣサーバはFloor Grant信号５８ＡをユーザＡの端末ＴＡに返信する。このFloor Grant信号５８Ａには、発言権が許可された端末の識別情報、許可された時間を示す情報等が含まれている。

一方、図９に示されているように、Floor Request信号５７Ａを受信したＰｏＣサーバにおいて発言権を許可しない場合、ＰｏＣサーバはFloor Deny信号５９Ａを返信する。このFloor Deny信号５９Ａには、発言権が許可されなかった端末の識別情報、現在発言権を持っている端末の識別情報、許可された時間を示す情報等が含まれている。

発言権を有している端末において、ボタンを押しながら発話すれば、その音声がパケットデータとして同じＰｏＣ通話グループ内の他の端末に送信され、そのグループでの通話を行うことができる。ボタンを押している間は、発言権を有していることになるが、ボタンから指を離して押下をやめてしまうと、発言権が消滅する。この場合、ボタン押下をやめると、図１０に示されているように、その端末からＰｏＣサーバに向けてFloor Release信号６０Ａが送信され、どの端末にも発言権が無い状態（Floor Idle）になる。
発言権は、上記のようにボタンの押下等の操作状態を解除した場合の他、タイマによるタイムアウトによって開放される。

以上説明したＰｏＣ通信を行うためのプロトコルは、階層構造になっている。すなわち、図１１に示されているように、通信路の上にＲＴＰが位置し、その上にＳＩＰが位置している構造になっている。
ＯＭＡ−ＣＨＡＲＴＥＲ＿ＰｏＣ−Ｖ１＿０−２００３１０１４−ＡＯＭＡ−ＲＤ＿ＰｏＣ−Ｖ１＿０−２００４１１１５−Ｃ

上述したように、ＰｏＣ通信においては通信路確立後のＳＩＰ通信が規定されている。したがって、通信路が未確立の場合は、発側の通信路確立後にRegistration処理を行った後、Invitation処理等のＳＩＰ発信処理を行うことになる。その後、着側処理として着側の通信路が未確立の場合は、制御信号を用いたPushによる通信路確立後、Registration処理後にＳＩＰ呼処理を継続させる必要がある。

すなわち、図１２に示されているように、端末ＴＡから端末ＴＣに対してINVITE処理を行う場合、端末ＴＡから送出された接続要求Ｓ２０１がＳＧＳＮ(Serving GPRS Support Node)、ＧＧＳＮ(Gateway GPRS Support Node)を介してＰｏＣサーバ１００に送られる。この接続要求に対する応答Ｓ２０２がＧＧＳＮ、ＳＧＳＮを介して端末ＴＡに返信された後、Registration処理Ｓ２０３が行われる。
その後、端末ＴＡからINVITEメッセージＳ２０４が送信される。このINVITEメッセージＳ２０４には、ＰｏＣ着信情報として、ＰｏＣ通信を行うメンバー名又はグループ名が指定される。

このINVITEメッセージＳ２０４を受信したＰｏＣサーバ１００は、着ユーザである端末ＴＣに対する着ユーザ呼処理を開始する（Ｓ２０５）。これにより、オプション機能として、着ユーザ側のRegistration処理がまだ行われていない場合にはショートメッセージを送受信するための操作であるSMS Pushによる通信路確立処理が行われる（Ｓ２０６）。その後、端末ＴＣについてRegistration処理Ｓ２０７が行われ、このRegistration処理Ｓ２０７の完了後に、INVITEメッセージＳ２０８が端末ＴＣに送信される。

INVITEメッセージを受信した端末ＴＣは、２００ＯＫ信号Ｓ２０９を送出し、この２００ＯＫ信号Ｓ２０９が端末ＴＡに送信されることにより、端末ＴＡと端末ＴＣとの間に、ＰｏＣＵ−Ｐｌａｎｅ（ユーザプレーン）が確立することになる（Ｓ２１０）。
なお、ＳＧＳＮは、パケット網を構成するノードの１つで、ＧＰＲＳ環境で無線アクセス・ネットワーク側と接続するために提供されているノードである。また、ＧＧＳＮは、パケット網を構成するノードの１つで、ＧＰＲＳ環境でインターネットに接続するために提供されているＩＳＰ（Internet Service Provider）や企業網と接続されるノードである。

以上のように、通信路を確立した後でRegistration処理を行う必要があるため、着側の通信路が未確立の場合、通信開始までに長時間がかかり、ユーザの利便性を損ねるという欠点がある。
本発明は上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は着側の通信路が未確立の場合に、通信開始までの時間を短縮でき、ユーザの利便性を損ねることのない通信制御サーバ、通信端末、通信制御方法を提供することである。

本発明の請求項１による通信制御サーバは、ＰｏＣ通信に用いる通信路を確立するための要求を受信する受信手段と、前記受信手段により前記要求を受信した直後から、前記要求の送信元端末以外の端末との通信路を確立するための呼処理を行う呼処理手段とを含み、前記呼処理と並行して、前記要求に対する応答の送信以後の処理を行うことを特徴とする。このような構成によれば、発側の通信路接続要求応答並びにSIP Registration処理及びInvitation処理と、着側処理とを並行して行うので、接続時間の短縮が可能となり、ＰｏＣ通信を早期に開始できる。

本発明の請求項２による通信制御サーバは、請求項１において、前記要求には、他の端末と通信を開始するためのメッセージの情報が含まれており、この情報を用いて前記呼処理手段が前記呼処理を行うことを特徴とする。このような構成によれば、INVITEメッセージに付加される他の端末のアドレス等を用いて呼処理を行うことができ、接続時間の短縮が可能となり、ＰｏＣ通信等を早期に開始できる。

本発明の請求項３による通信制御方法は、ＰｏＣ通信に用いる通信路を確立するための要求を送信する通信路確立要求送信ステップと、前記要求を受信した直後から、前記要求の送信元端末以外の端末との通信路を確立するための呼処理を行う呼処理ステップと、前記呼処理ステップと並行して、前記要求に対する応答の送信以後の処理を行うステップとを含むことを特徴とする。このようにすれば、発側の通信路接続要求応答並びにSIP Registration処理及びInvitation処理と、着側処理とを並行して行うので、接続時間の短縮が可能となり、ＰｏＣ通信を早期に開始できる。

以上説明したように本発明によれば、発側の通信路接続要求応答並びにSIP Registration処理及びInvitation処理と、着側処理とを並行して行うので、接続時間の短縮が可能となり、ＰｏＣ通信等を早期に開始できるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示されている。
（通信端末の構成）
図２は、本実施形態による通信端末の構成例を示すブロック図である。同図において、本実施形態による通信端末はＰｏＣ端末であり、ＰｏＣサーバ等、外部装置と通信を行うための通信部１１と、各種の情報を記憶するための記憶部１２と、種々の情報を入力するための入力部１３と、各種の情報を表示するための表示部１４と、各部の制御を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）１５とを含んで構成されている。
記憶部１２には、例えばＰｏＣ通信を行うメンバのリストであるメンバリストや、グループのリストであるグループリストが記憶されている。
入力部１３には、ＰｏＣ通信を行う際に用いる操作ボタンも含まれている。

（通信制御サーバの構成）
図３は、通信制御サーバの構成例を示すブロック図である。同図において、本実施形態による通信制御サーバはＰｏＣサーバであり、ＰｏＣ端末等、外部装置と通信を行うための通信部２１と、各種の情報を記憶するための記憶部２２と、種々の情報を入力するための入力部２３と、各種の情報を表示するための表示部２４と、各部の制御を行うＣＰＵ２５とを含んで構成されている。

（通信制御サーバの動作）
図４は、図３に示されているＰｏＣサーバの動作を示すフローチャートである。同図において、ＰｏＣサーバでは、発ユーザの端末（例えば、端末ＴＡ）から接続要求があるまで待機状態になっており（ステップＳ３０１）、接続要求があると着ユーザ呼処理が開始され（ステップＳ３０２）、着ユーザの端末（例えば、端末ＴＣ）との間に通信路を確立する処理が行われる。

ＰｏＣサーバは、着ユーザの端末との間に通信路が確立されると、Registration処理を行う（ステップＳ３０３→Ｓ３０４）。
また、ＰｏＣサーバは、ステップＳ３０３、Ｓ３０４と並行して以下の処理を行う。すなわち、接続要求応答を発ユーザの端末に送信し（ステップＳ３０５）、Registration処理を行う（ステップＳ３０６）。

その後、発ユーザの端末からINVITEメッセージがあるまで待機状態になり（ステップＳ３０７）、INVITEメッセージがあった場合にはそのINVITEメッセージを着ユーザの端末宛に送信する（ステップＳ３０７→Ｓ３０８）。
その後、着ユーザの端末からの２００ＯＫ信号を受信するまでＰｏＣサーバは、待機状態になる（ステップＳ３０９）。２００ＯＫ信号を受信した場合、着側制御が完了している場合に限り、ＰｏＣサーバは、その２００ＯＫ信号を発ユーザの端末宛に送信する（ステップＳ３１０→Ｓ３１１）。

（システム全体の動作）
図１は、本発明の実施の形態に係るＰｏＣ端末及びＰｏＣサーバを用いたＰｏＣ通信システム全体の動作を示すシーケンス図である。同図に示されている動作は、図１２の場合と異なり、端末ＴＡからＰｏＣサーバ１００に向けて送信する接続要求Ｓ１０１に、ＰｏＣ着信情報すなわちＰｏＣ通信を行おうとするメンバ又はグループに関する情報が含まれている。つまり、接続要求Ｓ１０１を送信する端末ＴＡでは、通信路確立信号上(ＧＰＲＳにおけるActivate PDP context request等)において、ＳＩＰ上で送出する信号情報を事前に抽出して付加情報として設定する。

この接続要求Ｓ１０１を受信したＳＧＳＮやＧＧＳＮは、付加情報を抽出してＰｏＣ制御サーバへ順次転送する。したがって、これらの情報が含まれている接続要求Ｓ１０１を受信したＰｏＣサーバ１００は、その受信直後に着ユーザ呼処理を開始することができる（Ｓ２０５）。
したがって、本実施形態においては、図１２の場合とは異なり、接続要求に対する応答Ｓ２０２の送信、その後のRegistration処理Ｓ２０３、更にはINVITEメッセージＳ２０４の受信の処理と、SMS Pushによる通信路確立処理（Ｓ２０６）、端末ＴＣについてRegistration処理Ｓ２０７とを並行して行うことができる。このため、本発明によれば、ＰｏＣ通信開始までの時間を図１２に示されている従来の場合よりも短くすることができる。

なお、図１２の場合は、端末ＴＣから受信した２００ＯＫ信号Ｓ２０９をそのまま送出していた。これに対し、本実施形態では、この２００ＯＫ信号Ｓ２０９を受信した時点で着側制御が完了している場合に限り、２００ＯＫ信号Ｓ２０９が端末ＴＡに送信される（Ｓ２０９ａ）。つまり、ＰｏＣサーバ１００は、発信着信それぞれの処理の整合をとった形で呼処理を完了としている。

（通信制御方法）
以上説明したＰｏＣ通信システムにおいては、以下のような通信制御方法が実現されている。すなわち、ＰｏＣ通信に用いる通信路を確立するための要求を送信する通信路確立要求送信ステップ（図１中のＳ１０１に対応）と、上記要求を受信した直後から、上記要求の送信元端末以外の端末との通信路を確立するための呼処理を行う呼処理ステップ（図１中のＳ２０５〜Ｓ２０７に対応）と、上記呼処理ステップと並行して、上記要求に対する応答の送信以後の処理を行うステップ（図１中のＳ２０２〜Ｓ２０４に対応）とを含むＰｏＣ通信制御方法が実現されている。このようなＰｏＣ通信制御方法によれば、発側の通信路接続要求応答並びにSIP Registration処理及びInvitation処理と、着側処理とを並行して行うので、接続時間の短縮が可能となり、ＰｏＣ通信を早期に開始できる。

（まとめ）
ＰｏＣ通信システムにおいては通信路（ＧＰＲＳ、ＷＬＡＮ等）の確立を前提としたＳＩＰ呼処理が実施される。このため、通信路が確立されていない場合は、SMS Push等による通信路確立後にＳＩＰ呼処理を行うことになり、ＰｏＣ通信開始までの時間が長くなる。これに対し、本発明では、通信路確立のための接続要求信号に、ＳＩＰ呼処理のための情報を重畳させることによって、その接続要求信号を受信した時点の直後に通信路確立のための処理に移行することができ、ＰｏＣ通信開始までの時間を短縮することができる。

なお、以上は、ＰｏＣ通信を行うためのＰｏＣサーバ、ＰｏＣ端末、ＰｏＣ通信制御方法について説明したが、これらは例示に過ぎず、ＶｏＩＰやＩＭ（Instant Messaging）などの通信についても本発明を適用できる。すなわち、所定の通信に用いる通信路を確立するための要求を受信した直後から、要求の送信元端末以外の端末との通信路を確立するための呼処理を行い、呼処理と並行して、その要求に対する応答の送信以後の処理を行うことにより、接続時間の短縮が可能となり、所定の通信を早期に開始できる。

本発明は、ＰｏＣ通信システム、ＶｏＩＰ、ＩＭやその他の通信システムに利用することができる。

本発明の実施の形態に係るＰｏＣ端末及びＰｏＣサーバを用いたＰｏＣ通信システム全体の動作を示すシーケンス図である。本発明の実施の形態に係るＰｏＣ端末の構成例を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係るＰｏＣサーバの構成例を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係るＰｏＣサーバの動作を示すフローチャートである。通信路が形成されていない状態からＰｏＣ通信を開始する場合の処理を示す図である。 Registration処理の状態を示す図である。 Invitation処理の状態を示す図である。ＰｏＣ通信を行っている状態において、発言権を取得するための処理を示す図である。ＰｏＣ通信を行っている状態において、発言権を取得できなかった場合の処理を示す図である。ＰｏＣ通信を行っている状態において、発言権を開放する場合の処理を示す図である。ＰｏＣ通信システムにおいて用いられるプロトコルの階層構造を示す図である。従来のＰｏＣ通信システム全体の動作を示すシーケンス図である。

符号の説明

１１、２１通信部
１２、２２記憶部
１３、２３入力部
１４、２４表示部
１００ＰｏＣサーバ
ＴＡ、ＴＢ、ＴＣ端末

Claims

ＰｏＣ通信に用いる通信路を確立するための要求を受信する受信手段と、前記受信手段により前記要求を受信した直後から、前記要求の送信元端末以外の端末との通信路を確立するための呼処理を行う呼処理手段とを含み、前記呼処理と並行して、前記要求に対する応答の送信以後の処理を行うことを特徴とする通信制御サーバ。
前記要求には、他の端末と通信を開始するためのメッセージの情報が含まれており、この情報を用いて前記呼処理手段が前記呼処理を行うことを特徴とする請求項１記載の通信制御サーバ。
ＰｏＣ通信に用いる通信路を確立するための要求を送信する通信路確立要求送信ステップと、前記要求を受信した直後から、前記要求の送信元端末以外の端末との通信路を確立するための呼処理を行う呼処理ステップと、前記呼処理ステップと並行して、前記要求に対する応答の送信以後の処理を行うステップとを含むことを特徴とする通信制御方法。