JP4624325B2 - パケット・データ・ネットワークの加入者記録作成方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、ＧＰＲＳ（General Packet Radio Service：汎用パケット無線通信サービス）で捕捉したメッセージから加入者記録を作成する方法及び装置に関し、特に、異なるセッションに同じＩＰアドレスを用いる加入者の加入者記録を識別するためのパケット・データ・ネットワークの加入者記録作成方法及び装置に関する。

図１は、従来の典型的なＧＰＲＳネットワーク１００のアーキテクチャを示す。このＧＰＲＳネットワーク１００は、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications：グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーション）公衆地上モバイル・ネットワーク（ＰＬＭＮ: Public Land Mobile Network）の一部である。ＧＳＭモバイル・ステーション（ＭＳ: Mobile Station）１０１は、基地局（ＢＴＳ: Base Transceiver Station）１０２と通信を行うが、このＢＴＳは、セル１０３の無線サービス・エリアを提供する。いくつかのＢＴＳ（１０２、１０４）は、１個の基地局コントローラ（ＢＳＣ: Base Station Controller）１０５により一緒に制御される。ＢＴＳ及びＢＳＣは、互いに基地局サブシステム（ＢＳＳ: Base Station Subsystem）を形成する。各セルのモバイル・ステーションに対する音声伝送量は、モバイル・スイッチング・センタ（ＭＳＣ: Mobile Switching Center）１０６経由で送られる。このＭＳＣ１０６は、ゲートウェイ・モバイル・スイッチング・センタ（ＧＭＳＣ: Gateway Mobile Switching Center）１０７を経由して公衆スイッチ電話ネットワーク（ＰＳＴＮ: Public Switched Telephone Network）１０８に接続される。

いくつかのデータベースをコール制御及びネットワーク管理用に用いるが、この管理には、ホーム位置レジスタ（ＨＬＲ：Home Location Register）１０９と、ＭＳＣ／ＶＬＲ（Visited Location Register:滞在位置レジスタ）１１０と、確認センタ（ＡＵＣ: Authentication center）１１１と、装置識別レジスタ（ＥＩＲ: Equipment Identity Register）１１２とを含む。ユーザ・プロファイルの如き不変データや、ユーザの現在位置の如き一時データをＨＬＲ１０９に蓄積している。ＭＳＣ／ＶＬＲ１１０は、場所エリアのグループに関連しており、応答性のあるエリア内に現在いるユーザのデータを蓄積する。これには、高速アクセスでＨＬＲ１０９からＭＳＣ／ＶＬＲ１１０に伝送された不変ユーザ・データの一部を含む。ＭＳＣ／ＶＬＲ１１０は、一時識別の如きローカル・データを割り当て、蓄積する。ＡＵＣ１１１は、確認及び暗号化に用いるキーの如きセキュリティ関係のデータを発生し蓄積する。ＥＩＲ１１２は、加入者データではなく装置データを記録する。

電話番号、加入者識別及び装置識別に加えて、いくつかの他の識別を定義して、ＧＳＭ加入者の移動性及びネットワーク要素の指定の管理を支援する。国際モバイル・ステーション装置識別（ＩＭＥＩ: International Mobile Station Equipment Identity）は、通し番号のようにモバイル・ステーションを唯一無二に識別する。ＩＭＥＩは、装置製造業者により割り当てられ、ＥＩＲにそれを蓄積するネットワーク操作者により記録される。各登録ユーザは、国際モバイル加入者識別（ＩＭＳＩ: International Mobile Subscriber Identity）により唯一無二に識別される。これは、加入者識別モジュール（ＳＩＭ: Subscriber Identity Module）に蓄積される。有効なＩＭＳＩのＳＩＭが、有効なＩＭＥＩを有する装置に挿入されると、モバイル・ステーションを単に動作できる。

所定の加入者は、モバイル加入者ＩＳＤＮ番号（ＭＳＩＳＤＮ: Mobile Subscriber ISDN Number）で識別される。このＭＳＩＳＤＮは、加入者のＳＩＭに割り当てられる。モバイル・ステーション・セットは、インストールされたＳＩＭに依存したいくつかのＭＳＩＳＤＮを有することができる。加入者の現在位置に対して応答可能なＶＬＲは、一時モバイル加入者識別（ＴＭＳＩ: Temporary Mobile Subscriber Identity）を割り当てる。このＴＭＳＩは、ＶＬＲが扱うエリア内にローカル重要度を有する。これは、ＶＬＲ内にてネットワーク側で蓄積されるが、ＨＬＲに伝わらない。

ＧＰＲＳサポート・ノード（ＧＳＮ: GPRS Support Node）は、ＧＰＲＳをＧＳＭアーキテクチャに統合する。ＧＳＮは、モバイル・ステーション及び外部パケット・データ・ネットワーク（ＰＤＮ: Packet Data Network）の間でデータ・パケットの配信及び経路指定を行う。総てのＧＳＮは、ＩＰベースのＧＰＲＳバックボーン・ネットワークを介して接続される。このバックボーン内で、ＧＳＮは、ＰＤＮパケットを暗号化し、ＧＰＲＳトンネル・プロトコル（ＧＴＰ: GPRS Tunneling Protocol）を用いて伝送（トンネル）する。ＧＰＲＳサポート・ノード（ＳＧＳＮ: GPRS Support Node）１１３を用いることにより、サービス・エリア内でＭＳ１０１の如きモバイル・ステーションの間でデータ・パケットの配信を担う。ＳＧＳＮ１１３は、パケットの経路指定及び送信、アタッチ（添付）／ディタッチ（分離）及び場所管理の如き可動性の管理、論理リンク管理、確認及び課金機能を行う。ＳＧＳＮ１１３の場所レジスタは、現在のセル及び現在のＶＬＲの如き場所情報と、パケット・データ・ネットワークで用いるＩＭＳＩや他のアドレスの如きユーザ・プロファイルを、ＳＧＳＮ１１３により登録された総てのＧＰＲＳユーザ用に蓄積する。

ゲートウェイＧＰＲＳサポート・ノード（ＧＧＳＮ: Gateway GPRS Support Node）１１４は、ＧＰＲＳバックボーン・ネットワーク及び外部パケット・データ・ネットワーク（ＰＤＮ: Packet Data Network）１１５の間のインタフェースとして作用する。ＧＧＳＮ１１４は、ＳＧＳＮ１１３からのＧＰＲＳパケットをＩＰ又はＸ．２５の如き適切なパケット・データ・プロトコル（ＰＤＰ: Packet Data Protocol）フォーマットに変換し、これらパケットをＰＤＮ１１５に送る。他の方向では、入力データ・パケットのＰＤＰアドレスをＭＳ１０１の如き宛先ユーザのＧＳＭアドレスに変換する。再アドレスのパケットをＳＧＳＮ１１３に送り、これがＭＳ１０１に役立つ。ＧＧＳＮ１１４は、ユーザの現在のＳＧＳＮアドレスと、彼／彼女のプロファイルをその場所のレジスタに蓄積する。

ＧＰＲＳネットワーク内でＳＧＳＮ及びＧＧＳＮの間には、多数対多数の関係がある。単一のＧＧＳＮは、いくつかのＳＧＳＮ用の外部パケット・データ・ネットワークに対するインタフェースとして作用する。代わりに、単一のＳＧＳＮが異なるパケット・データ・ネットワークに達するように、異なるＧＧＳＮを越えてそのパケットの経路指定をしてもよい。例えば、ＳＧＳＮ１１３を異なるＰＬＭＮ１１７にてＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ１１６に結合してもよい。

図１は、ネットワーク・ノード間の種々のＥＴＳＩ（European Telecommunications Standards Institute：ヨーロッパ電気通信規格研究所）が定めたインタフェースも示す。Ｇｂインタフェースは、ＢＳＣ１０５をＳＧＳＮ１１３に接続する。Ｇｂインタフェースは、同じＰＬＭＮ内のＳＧＳＮも接続する。Ｇｐインタフェースを用いて、分離したＰＬＭＮ内のＳＧＳＮ及びＧＧＳＮを接続する。Ｇｉインタフェースは、ＰＬＭＮを、インターネット又は組織のイントラネットの如き外部の公共又は私的なＰＤＮに接続する。Ｇｆインタフェースを用いて、ＳＧＳＮ１１３は、ネットワークにより登録しようとするモバイル・ステーションのＩＭＥＩに関してＥＩＲ１１２に質問をできる。

ＨＬＲ１０９は、ユーザ・プロファイル、現在のＳＧＳＮアドレス、ＰＬＭＮ内の各ＧＰＲＳユーザ用のＰＤＰアドレスを蓄積する。Ｇｒインタフェースを用いて、この情報をＨＬＲ１０９及びＳＧＳＮ１１３の間で交換する。例えば、ＳＧＳＮ１１３は、ＭＳ１０１の現在の位置をＨＬＲ１０９に伝える。ＭＳ１０１は、新たなＳＧＳＮに登録し、ＨＬＲ１０９は、ユーザ・プロファイルを新たなＳＧＳＮに送る。ＧＧＳＮ１１４は、ＧＧＳＮ１１４及びＨＬＲ１０９の間のＧｃインタフェースを用いて、ユーザの位置及びプロファイルを質問して、その位置レジスタを更新する。ＭＳＣ／ＶＬＲ１１０は、パケット・スイッチ・サービス（ＧＰＲＳ）と回線スイッチ・サービス（従来のＧＳＭ）との間の調整ができる機能及びレジスタ入力を含んでもよい。この目的のために、Ｇｓインタフェースは、ＳＧＳＮ１１３及びＭＳＣ／ＶＬＲ１１０のデータベースを接続する。Ｇｄインタフェースは、ＳＭＳゲートウェイＭＳＣ（ＳＭＳ−ＧＭＳＣ）１１８をＳＧＳＮ１１３に接続して、ＧＰＲＳを介してショート・メッセージ・サービス（ＳＭＳ: Short Message Service）を交換する。

ＭＳ１０１がＧＰＲＳサービスを用いることができる前に、これは、ＧＰＲＳネットワークのＳＧＳＮ１１３に登録しなければならない。ＳＧＳＮ１１３は、ユーザが承認されているかをチェックし、ＨＬＲ１０９からのユーザ・プロファイルをコピーし、パケット一時モバイル加入者識別（Ｐ−ＴＭＳＩ: Packet Temporary Mobile Subscriber Identity）をそのユーザに割り当てる。この手順は、ＧＰＲＳアタッチと呼ばれている。回線スイッチ及びパッケージ・スイッチのサービスの両方を用いるモバイルにとって、組合せたＧＰＲＳ／ＩＭＳＩアタッチ手順を実行できる。ＧＰＲＳネットワークからの切断は、ＧＰＲＳ分離と呼ばれる。モバイル・ステーション又はネットワークは、ＧＰＲＳ分離を開始できる。

ＧＰＲＳアタッチが成功した後、ＭＳ１０１は、ＰＤＮ１１５で用いられる１つ以上のアドレスを提供して、外部ＰＤＮ１１５内のサーバー１１９の如き装置とデータ・パケットを交換しなければならない。例えば、ＰＤＮ１１５がＩＰネットワークならば、ＭＳ１０１にＩＰアドレスを割り当てる。このアドレスは、ＰＤＰ（Packet Data Protocol: パケット・データ・プロトコル）アドレスと呼ばれる。各セッションに対して、そのセッションの特性を記述するＰＤＰコンテキストを生成する。ＰＤＰコンテキストは、ＰＤＰ形式と、モバイル・ステーションに割り当てるＰＤＰアドレスと、サービスの要求品質と、ＰＤＮ１１５へのアクセス・ポイントとして作用するＧＧＳＮ１１４のアドレスとを含んでいる。このコンテキストは、ＭＳ１０１と、ＳＧＳＮ１１３と、ＧＧＳＮ１１４とを含んでいる。アクティブなＰＤＰコンテキストにより、ＭＳ１０１は、外部ＰＤＮ１１５に見え、データ・パケットを送受信できる。２つのアドレスであるＰＤＰ及びＩＭＳＩの間のマッピングにより、ＧＧＳＮ１１４は、ＰＤＮ１１５及びＭＳ１０１の間でデータ・パケットを伝送できる。ユーザは、ある時点で、いくつかの同時のＰＤＰコンテキストをアクティブにする。

ＰＤＰアドレスの割り当ては、静的又は動的である。第１の場合、ユーザ・ホームＰＬＭＮのネットワーク操作者は、ＰＤＰアドレスをユーザに永久的に割り当てる。第２の場合、ＰＤＰアドレスは、ＰＤＰコンテキストの活性化に応じてユーザに割り当てられる。このＰＤＰアドレスは、ホームＰＬＭＮ（ダイナミック・ホームＰＬＭＮ ＰＤＰアドレス）の操作者、又は訪問先ネットワーク（ダイナミック訪問先ＰＬＭＮ ＰＤＰアドレス）の操作者によって割り当てることができる。ホーム・ネットワーク操作者は、利用できる可能な代替がどれかを判断する。ダイナミックＰＤＰアドレス割り当ての場合、ＧＧＳＮは、ＰＤＰアドレスの活性化／非活性化及び割り当てに応答可能である。

特開２００４−２１５２６５

関連したＧＰＲＳパケットは、種々のネットワーク・ノード間の異なるインタフェースで通信を行うので、これらＧＰＲＳパケットをモニタし追跡することは、困難である。これは、各パケットが異なるパラメータを有するためである。よって、従来技術においては、ＧＰＲＳネットワークにて交換されているパケットを相関させる必要がある。

ユニバーサル・モバイル通信システム（ＵＭＴＳ：Universal Mobile Telecommunication System）は、第３世代（３Ｇ）無線システムであり、高帯域幅データ及び音声サービスをモバイル・ユーザに提供する。ＵＭＴＳは、モバイル通信用のグローバル・システム（ＧＳＭ：Global System for Mobile communications）から発展したものである。ＵＭＴＳユーザは、Ｗ−ＣＤＭＡ及びコアＧＰＲＳネットワークに基づくエア・インタフェースを用いる。よって、ＵＭＴＳコア・ネットワークも、ＳＧＳＮ及びＧＧＳＮ要素を含んでいる。そこで、パケット・データ・ネットワーク内に加入者記録を作成する方法及び装置が必要とされている。

本発明は、パケット・データ・ネットワーク内に加入者記録を作成する方法であって；第１ネットワーク・モニタ装置がパケット・データ・ネットワーク内の第１インタフェース上のメッセージをモニタし、新たな加入者セッションを開始する要求の検出により第１ネットワーク・モニタ装置における第１加入者記録を作成し；第２ネットワーク・モニタ装置がパケット・データ・ネットワーク内の第２インタフェース上のメッセージをモニタし、新たな加入者セッションの作成を許可するメッセージの検出に応じて第２ネットワーク・モニタ装置における第２加入者記録を作成し；第１ネットワーク・モニタ装置から第１加入者記録のサブセットを第２ネットワーク・モニタ装置に送信し；第２ネットワーク・モニタ装置がサブセットに関連した第２加入者記録を検索し；第２ネットワーク・モニタ装置が第１加入者記録に最も近いタイム・スタンプを有する第２加入者記録をサブセットと組合せて、加入者記録を作成することを特徴としている。
また、本発明は、パケット・データ・ネットワーク内に加入者記録を作成する装置であって；Gn又はGpインタフェースに結合し、このGn又はGpインタフェースからのメッセージを捕捉し、この捕捉したメッセージからのデータを用いて第１加入者記録を作成するプロセッサを有する第１ネットワーク・モニタ装置と；Giインタフェースに結合し、Giインタフェースからのメッセージを捕捉し、この捕捉したメッセージからのデータを用いて第２加入者記録を作成するプロセッサを有する第２ネットワーク・モニタ装置とを具え；第２ネットワーク・モニタ装置は、第１加入者記録のサブセットを第１ネットワーク・モニタ装置から受け、サブセットに関連した第２加入者記録を検索し、第１加入者記録に最も近いタイム・スタンプを有する第２加入者記録をサブセットと組合せて、更新した加入者記録を作成する。

よって、本発明は、パケット・データ・ネットワーク内に加入者記録を作成できる。

本発明は、ＧＰＲＳシステムにおける加入者記録を生成する装置及び方法を提供する。モニタ・プローブを用いて、ＧＰＲＳネットワーク内の種々のインタフェース上で交換される信号ユニット（signaling unit）、メッセージ又はデータ・パケットを捕捉する。詳細に表１にて後述するＩＭＳＩ、ＴＬＬＩ、ＮｏｄｅＩｄ、ＰＴＭＳＩ、ＲＡＮＤ ＵＩ、アルゴリズム形式、Ｔｒｉｐｌｅｔ Ｉｎｄｅｘ、ＭＳＩＳＤＮ、経路領域インデックス、確認トリプレット（Ｋｃ、ＲＡＮＤ、ＳＲＥＳ）などの特定の加入者接続に関連する多くのパラメータがある。しかし、各メッセージは、これらパラメータの総てを含んではいない。よって、異なるＧＰＲＳインタフェースからの捕捉したメッセージを用いて、関連したメッセージを単一の加入者記録に相関させる装置及び方法が必要である。

加入者がアクティブ・セッション又はコンテキストを有するとき、ＧＰＲＳインタフェース上で情報を交換する。メッセージの異なる形式を異なるインタフェース上で交換する。本発明の目的は、ＧＰＲＳネットワーク内の各新たなコンテキスト用に加入者記録を生成することである。既存の記録と相関できない各ＧＰＲＳインタフェース・メッセージ用には、新たな加入者記録を生成する。追加メッセージが捕捉されると、加入者記録を更新する。情報を既存の記録に追加する際、更新された記録が他の加入者記録と比較されて、複数の記録を組合せるべきかを判断する。

加入者情報を単一の記録に相関させることにより、１つのインタフェースにて相関させたユーザ情報を用いて、他のインタフェースにて捕捉したメッセージを分析できる。例えば、Ｇｂインタフェース上のメッセージを暗号化して、そのメッセージを解読するのに必要なキー（鍵）がなければ、それらの内容を読み取ることができない。これらのキーは、Ｇｒ、Ｇｎ又はＧｐインタフェースの如き他のインタフェース上のメッセージから利用可能である。総ての情報を単一の加入者記録に相関させることにより、Ｇｂインタフェース上のメッセージを、他のインタフェース上の関連メッセージから捕捉したキーを用いることにより、解読できる。

ＩＭＳＩの如き加入者識別が常には総てのインタフェース上の全メッセージに伝送されないかもしれないが、識別が通話部分であるメッセージ内に存在しないときでも、本発明による加入者追跡では、加入者識別をフィルタ（ろ波）する能力がある。これらのフィルタ能力を実時間及び履歴の分析の両方に対して維持する。

複数の加入者に共有されるＩＰアドレスの限定されたプールに、ＧＰＲＳ内のＧＧＳＮが典型的に割り当てられる。各加入者セッションは特定のＩＰアドレスに割り当てられるが、第１加入者のセッションが完了したとき、そのＩＰアドレスが他の加入者に割り当てられる。加入者マッピング記録は、ＩＰアドレス情報を含んでいる。このＩＰアドレスが再使用されるので、共通ＩＰアドレスのために、マッピング記録の検索が間違った記録を確実に選択しないことが重要である。

本発明において、Ｇｉプローブは、アクセス開始要求メッセージにより検出された加入者用に新たなコンテキストがいつ確立したかを判断する。このコンテキストは、ＩＰアドレスのプールからのＩＰアドレスに割り当てられる。Ｇｉプローブは、アクセス開始要求メッセージ及びアクセス開始応答メッセージから捕捉したＭＳＩＳＤＮパラメータ、ＡＰＮパラメータ及びＩＰパラメータを用いて、ローカル・マッピング記録を作成する。作成（した）ＰＤＰコンテキスト応答メッセージの検出に応じて、Ｇｎ／Ｇｐプローブは、そのコンテキスト・マッピング記録のサブセットをＧｉプローブに転送する。この情報のサブセットには、ＭＳＩＳＤＮ、ＡＰＮ、ＣＨＩＤ、ＩＭＳＩ、ＭＳＩＰ及びタイム・スタンプ情報を含む。このタイム・スタンプ情報は、関連したローカル・マッピング記録と組合される。

時には、メッセージが来た順序に受信されないかもしれないので、ローカル・マッピング記録の作成が遅延する。いくつかの状況において、関連したローカル・マッピング記録がＧｉプローブで作成される前に、Ｇｎ／Ｇｐプローブからのパラメータのサブセットが到達するかもしれない。Ｇｉプローブでのコンテキスト更新ロジック回路（以下、単にコンテキスト更新ロジックという）は、捕捉されたメッセージの処理の優先順位を決めることにより、この問題を避けようとするので、アクセス開始要求メッセージ及びアクセス開始応答メッセージ（総称して、アクセス開始メッセージ）の優先順位は、他のメッセージよりも高い。さらに、Ｇｉプローブ・コンテキスト更新ロジックは、好ましくは、捕捉したメッセージ又は質問の他の形式のものよりも前に、アクセス開始メッセージを処理する。

本発明のいくつかの実施例は、ＧＰＲＳネットワークにおける加入者記録を作成する方法に関する。新たな加入者セッションを開始する要求の検出に応じて、第１ネットワーク・モニタ装置が第１加入者記録を作成する。新たな加入者セッションの作成を許可するメッセージを検出すると、第２ネットワーク・モニタ装置は、第２加入者記録からの情報を第１ネットワーク・モニタ装置に送信する。第１ネットワーク・モニタ装置のコンテキスト更新ロジックは、第２加入者記録からの情報を第１加入者記録と組合せて、更新された第１加入者記録を形成する。

いくつかの実施例において、新たな加入者セッションを開始させる要求は、Ｇｉインタフェースにおけるアクセス開始要求メッセージ又はアクセス開始応答メッセージでもよい。新たな加入者セッションの作成を許可するメッセージは、Ｇｎ又はＧｐインタフェースでの作成ＰＤＰコンテキスト応答メッセージでもよい。好ましくは、第１加入者記録は、モバイル・ステーション・インターナショナルＩＳＤＮナンバー（ＭＳＩＤＳＮ：Mobile Station International ISDN Number）及びアクセス・ポイント・ネーム（ＡＰＮ：Access Point Name）を含んでおり、第２加入者記録からの情報は、モバイル加入者ＩＰアドレス（ＭＳＩＰ：Mobile Subscriber IP address）を含んでいる。

本発明の実施例では、第２加入者メッセージから受信した情報を処理するよりも前に、第１加入者記録を作成する優先順位をつける。他の加入者情報を処理する前に、捕捉したアクセス開始要求メッセージ又はアクセス開始応答メッセージの処理の優先順位をつける。

第２加入者記録情報を受信すると、第１ネットワーク・モニタ装置は、この第１ネットワーク・モニタ装置での関連した第１加入者記録を検索する。この第１ネットワーク・モニタ装置は、例えば、ＭＳＩＤＳＮ、ＡＰＮ及びＭＳＩＰのパラメータの特定グループを有する第１加入者記録を検索する。他の実施例においては、第１ネットワーク・モニタ装置は、第２加入者記録のタイム・スタンプに関連する最も近く早いタイム・スタンプであるタイム・スタンプを有する第１加入者記録を検索する。

第１加入者記録は、例えば、Ｇｉインタフェース・メッセージから捕捉した情報を含んでいる。第２加入者記録からの情報と組み合わせるとき、Ｇｉインタフェース・メッセージに存在しない独特の加入者情報を更新済み第１加入者記録に加えてもよい。この独特な情報は、Ｇｉインタフェースから利用できないインターナショナル・モバイル加入者識別（ＩＭＳＩ：International Mobile Subscriber Identity）の如き加入者識別情報を含む。

ＵＭＴＳコア・ネットワークは、ＧＰＲＳに用いる同じインフラストラクチャー要素を含み、これらには、ＳＧＳＮ及びＧＧＳＮ要素がある。ＵＭＴＳ内のＧＧＳＮ要素は、ＧＰＲＳに用いる同じＧｉインタフェースを介して公共データ・ネットワークにリンクしている。よって、ここで説明した装置（システム）を用いて、ＵＭＴＳネットワーク内のネットワーク・インタフェースをモニタし、ＵＭＴＳ加入者用のマッピング記録を作成できる。さらに、本発明を用いて、ＵＭＴＳ加入者記録を作成する。これは、Ｇｉインタフェース・メッセージ及び他の関連加入者メッセージからの情報を含んでいるので、Ｇｉインタフェース記録を特定の加入者にリンクできる。

上述は、本発明の特徴及び技術的利点の概略であるが、本発明の詳細は後述から理解できよう。本発明の他の特徴及び利点は、後述する。本発明の目的を実施するための構成の変形及び変更するために、ここで開示する概念及び特定の実施例を容易に利用できることが理解できよう。かかる等化の構成は、本発明の要旨から外れるものではない。本発明の構成及び方法の新規な特徴は、他の目的及び利点と共に、添付図を参照した以下の説明からより一層理解できよう。また、各図は、本発明の実施例を説明するためであり、本発明自体をそのものに限定するものではない。

本発明を更に理解できるようにするため、添付図を参照して本発明の実施例を説明する。図２は、本発明の一実施例によりモニタ・プローブにてモニタを行うＧＰＲＳネットワークを示す。１個以上のモニタ・プローブをＧＰＲＳネットワークの要素間の通信リンクに結合する。いくつかの実施例において、プローブは、通信リンクを通過する略総てのパケット又はメッセージを捕捉する。これらプローブは、ＧＰＲＳネットワークに対して透明であり、ＧＰＲＳネットワークの動作に直接的な影響を与えない。好ましくは、これらプローブを通信リンクの多くの利用可能なポイントに接続する。

Ｇｂプローブ２０１は、ＢＳＣ１０５及びＳＧＳＮ１１３の間のＧｂインタフェース上を伝送されるパケット及びメッセージを捕捉しモニタする。Ｇｒプローブ２０２は、ＳＧＳＮ１１３及びＨＬＲ１０９の間のＧｒインタフェース上を伝送されるパケット及びメッセージを捕捉しモニタする。Ｇｎプローブ２０３は、Ｇｎインタフェース上を伝送されるパケット及びメッセージを捕捉しモニタする。Ｇｐプローブ２０４は、Ｇｐインタフェース上を伝送されるパケット及びメッセージを捕捉しモニタする。Ｇｉプローブ２０５は、ＧＧＳＮ１１４及びＰＤＮ１１５の間のＧｉインタフェース上を伝送されるパケット及びメッセージを捕捉しモニタする。種々のプローブを組合せて、同じ又は異なる形式の複数のリンクをモニタできることが当業者には理解できよう。例えば、Ｇｎプローブ２０３及びＧｐプローブ２０４を組合せて、単一のＧｎ／Ｇｐプローブ（図示せず）の別の実施例にできる。

Ｇｆ、Ｇｓ、Ｇｃ又はＧｄインタフェースの如き上述しない他のインタフェース用の通信リンクに他のモニタ・プローブを結合できることが理解できよう。モニタ・プローブ２０１〜２０５は、捕捉したパケット及びメッセージから加入者記録を生成する。別の実施例においては、モニタ・プローブ２０１〜２０５を互いに結合して（図示せず）、捕捉したパケット及びメッセージをこれらモニタ・プローブの間で交換できる。これにより、異なるネットワーク・インタフェースから捕捉したメッセージ及びパッケージを用いて、個別のモニタ・プローブが加入者記録を生成できる。

モニタ・プローブ２０１〜２０５は、加入者記録をモバイル・ステーション（ＭＳ）データベース２０６に送る。このデータベースは、モバイル加入者情報を追跡し蓄積する。ＭＳデータベース２０６は、モニタ・プローブ２０１〜２０５の１つに内蔵させてもよいし、別の要素としてもよいことが当業者には理解できよう。ＭＳデータベース２０６が１個のモニタ・プローブの一部である実施例においては、他のモニタ・プローブがホスト・プローブ内のデータベース２０６にアクセスできることが理解できよう。モニタ・プローブ２０１〜２０５は、他のモニタ・プローブがデータベース２０６に蓄積した記録をアクセスできるので、他のネットワーク・インタフェースから捕捉した情報により、その記録を更新できる。

ＭＳデータベース２０６に蓄積された加入者記録は、以下の表１に示すパラメータの１つ以上を含む。このリストは、一例であり、他の実施例の加入者記録には他のパラメータも含んでもよいことが理解できよう。

［表１］（フィールド：説明）
加入者識別：ＭＳデータベース又はモニタ装置が生成した唯一の加入者識別番号
ＩＭＳＩ：国際移動加入者識別番号（International Mobile Subscriber Identify）
ＴＬＬＩ：一時的ロジック・リンク識別
ＮｏｄｅＩｄ：ＭＳデータベース又はモニタ装置が生成した唯一のネットワーク・ノード識別
ＰＴＭＳＩ：パケット・ネットワーク用の一時的モバイル加入者識別
ＲＡＮＤ ＵＩ：ＳＧＳＮが発生した乱数であり、暗号化の際に入力パラメータの一部として使用する
アルゴリズム形式：ＭＳデータを暗号化するのにＳＧＳＮが用いる現在の暗号化アルゴリズム
トリプレット・インデックス：使用する確認トリプレットを識別する識別子
ＭＳＩＳＤＮ：モバイル加入者国際ＰＳＴＮ／ＩＳＤＮ番号
ＧＭＴ時間：記録生成時間
ＯＣ配列：ＮＳＡＰＩ当たりのオーバーフロー・カウンタであり、暗号化アルゴリズム用の入力パラメータとして用いる
ＲＡＩ：経路指定領域Ｉｄ
確認トリプレット：Ｋｃ、ＲＡＮＤ及びＳＲＥＳから成る暗号化キー

捕捉した各パケットは、上述のリストの要素部分のみを含んでいる。よって、単一のパケットは、加入者用の完全な記録を生成するのに充分な情報を提供しない。本発明を用いることにより、２対以上の記録に蓄積されたパラメータを比較して、関連記録を識別して、単一のモバイル加入者に関連した多数の記録からの情報を組合せる。

図３は、本発明の一実施例でのＧｂ及びＧｒインタフェースから捕捉したデータ・パケット及びメッセージを示す。この図３は、ＳＧＳＮ３０３がＭＳ３０１からアタッチ要求を受けるシナリオを示している。このシナリオにおいて、ＭＳ３０１は、例えば、ＳＧＳＮ３０３に事前に知られている。これは、ＭＳ３０１がＳＧＳＮ３０４を介して事前に通信をしたためである。ＳＧＳＮ３０３は、ＭＳ３０１用に利用できる確認キーを有しておらず、ＨＬＲ３０５から確認キーを取り出さなければならない。

ＭＳ３０１は、ＢＳＳ３０２を介してＳＧＳＮ３０３にアタッチ要求／ＲＡＵ要求メッセージ３１を送る。これは、ＭＳ３０１の現在のセルをカバーするものである。メッセージ３１は、ＢＳＳ３０２からＳＧＳＮ３０３へのＧｂインタフェース上を伝送され、Ｇｂプローブ３０６により捕捉される。Ｇｂプローブ３０６は、アタッチ要求メッセージ３１から抽出したＩＭＳＩパラメータを用いて、Ｇｂインタフェース加入者記録を生成する。Ｇｂインタフェース加入者記録は、ＭＳデータベース３０８に蓄積される。Ｇｂプローブ３０６は、アタッチ要求メッセージ３１からＩＭＳＩ、ＰＴＭＳＩ、ＴＬＬＩ及びＲＡＩ情報を抽出する。総てのこの情報は、Ｇｂインタフェース加入者記録を含んでいる。

ＳＧＳＮ３０３は、Ｇｒインタフェース上に確認情報の送信メッセージ３２を伝送して、ＨＬＲ３０５からの確認キーを要求する。これに応答して、ＨＬＲ３０５は、確認情報肯定応答の送信メッセージ３３をＧｒインタフェースによりＳＧＳＮ３０３に戻す。Ｇｒプローブ３０７は、メッセージ３２及び３３を捕捉し、メッセージ３２から抽出したＩＭＳＩパラメータを用いてＭＳ３０１用の既存のＧｂインタフェース加入者記録を更新する。Ｇｒプローブ３０７は、メッセージ３３から抽出した確認トリプレット（Ｋｃ、ＲＡＮＤ及びＳＲＥＳ）をＧｂインタフェース加入者記録に追加する。

別の実施例においては、アタッチ／ＲＡＵ要求メッセージ３１は、オプションのＩＭＳＩパラメータを含んでいない。このシナリオでは、Ｇｂプローブ３０６は、ＰＴＭＳＩ情報を用いてＭＳ３０１用のＧｂインタフェース加入者記録を生成し、このＧｂインタフェース記録をＭＳデータベース３０８に転送する。Ｇｒプローブ３０７は、確認情報の送信メッセージ３２及び確認情報肯定応答の送信メッセージ３３からのＩＭＳＩ情報を用いて、ＭＳ３０１用の別のＧｒインタフェース加入者記録を生成する。確認情報の送信メッセージは、ＰＴＭＳＩ情報を含んでいないので、ＭＳ３０１用の既存のＧｂ加入者記録に直ちに相関できない。Ｇｒプローブ３０７からの新たなＧｒ加入者記録もＭＳデータベース３０８に送られる。

ＳＧＳＮ３０３及びＭＳ３０１の間で交換された他のメッセージから抽出したデータを用いて、Ｇｒ及びＧｂ加入者記録を完全にする、即ち、書き足す。確認要求メッセージ３４及び確認応答メッセージ３５をＧｂインタフェース上で交換して、モバイル加入者を確認する。これらメッセージは、Ｇｂプローブ３０６が捕捉されたものである。このＧｂプローブ３０６は、ＴＬＬＩ情報を既存の加入者記録に対応するものとして認識する。Ｇｂプローブ３０６は、メッセージ３４及び３５からのＲＡＮＤ及びＩＭＳＩ情報を加算して、ＭＳ３０１用の既存のＧｂ加入者記録を更新する。

更新したＧｂ加入者記録をＭＳデータベース３０８に供給する。ＭＳデータベース３０８は、二重になったエントリ、又は関連エントリを検索する。ＲＡＮＤ及びＳＲＥＳ情報を用いて、Ｇｂインタフェースから収集された情報をＧｒインタフェースから収集された情報とマッチさせる。同様に、メッセージ３６〜３８もＧｂインタフェース上で交換されて、アタッチ要求を完成させる。これらメッセージは、Ｇｂプローブ３０６により捕捉され、マージされた加入者記録を更に更新するのに使用される。

次の表２は、図３にて捕捉されたメッセージから抽出されたデータを示す。次に、このデータを用いて、ＭＳデータベース３０８用の記録を生成する。

［表２］（メッセージ：抽出されたデータ）
３１−アタッチ要求／ＲＡＵ要求：ＩＭＳＩ、ＰＴＭＳＩ、ＴＬＬＩ、ＲＡＩ
３２−確認情報の送信：ＩＭＳＩ
３３−確認情報肯定応答の送信：確認トリプレット（Ｋｃ、ＲＡＮＤ、ＳＲＥＳ）
３４−確認要求：ＴＬＬＩ、確認形式、ＲＡＮＤ
３５−確認応答：ＴＬＬＩ、ＳＲＥＳ
３６−ＸＩＤ：ＲＡＮＤ−ＵＩ
３７−アタッチ受諾／ＲＡＵ受諾：ＰＴＭＳＩ、ＴＬＬＩ
３８−アタッチ完了／ＲＡＵ完了：ＴＬＬＩ

図４は、本発明の他の実施例を示す。図４において、ＳＧＳＮ３０３は、要求された確認キーを有するか、キーの自分のキャッシュを用いるので、アタッチの一部として、確認キーの交換が要求されない。ＭＳ３０１は、アタッチ要求メッセージ４１をＳＧＳＮ３０３に送り、Ｇｂプローブ３０６は、メッセージ４１を捕捉する。Ｇｂプローブ３０６は、メッセージ４１から抽出したいずれかのＩＭＳＩ情報を用いて、新たなＧｂ加入者記録を生成する。ＩＭＳＩ情報が利用できないと、ＰＴＭＳＩ情報を用いて、新たなＧｂ記録を生成する。

メッセージ４２は、ＳＧＳＮ３０３におけるローカル・キャッシュ・メモリへの質問であり、確認トリプレット（Ｋｃ、ＲＡＮＤ及びＳＲＥＳ）を取り出す。この情報を用いて、確認要求メッセージ４３を生成するが、これもＧｂプローブ３０６により捕捉される。図４に示すシナリオでは、ＳＧＳＮ３０３は、ローカル・キャッシュに蓄積されたキーを用いて、モバイル加入者記録を暗号化する。これらキーは、ＨＬＲ３０５の事前の参照によりフェッチされているので、メッセージ３２のような新たな参照が要求されない。確認トリプレットのような加入者情報は、加入者データベースに永久に蓄積されるので、Ｇｂプローブは、ＳＧＳＮ３０３の動きをまねできる。

ＲＡＮＤ及びＳＲＥＳの如き確認情報がメッセージ４３及び４４から収集される。これらメッセージ４３及び４４内のＴＬＬＩ情報を用いて、これらメッセージを、メッセージ４１の検出により生成された既存のＧｂ加入者記録と相関させる。追加情報をメッセージ４５〜４７から収集するが、これらメッセージはＧｂプローブ３０６から捕捉されたものである。表３は、図４のメッセージから捕捉できる情報のリストであり、これら情報を用いて加入者記録を生成し、マッチさせる。

［表３］（メッセージ：抽出されたデータ）
４１−アタッチ要求／ＲＡＵ要求：ＩＭＳＩ、ＰＴＭＳＩ、ＴＬＬＩ、ＲＡＩ
４３−確認要求：ＴＬＬＩ、確認形式、ＲＡＮＤ
４４−確認応答：ＴＬＬＩ、ＳＲＥＳ
４５−ＸＩＤ：ＲＡＮＤ−ＵＩ
４６−アタッチ受諾／ＲＡＵ受諾：ＰＴＭＳＩ、ＴＬＬＩ
４７−アタッチ完了／ＲＡＵ完了：ＴＬＬＩ

図５は、本発明の他の実施例を示す。ここで、確認キーは、他のＳＧＳＮで利用可能であり、アタッチ要求の一部として新たなＳＧＳＮに変換されなければならない。アタッチ要求５１は、上述のメッセージ３１及び４１と同様に、Ｇｂプローブ３０６により捕捉され、新たなＧｂ加入者記録を生成するのに使用される。プローブ３０６は、Ｇｂ加入者記録をデータベース３０８に送る。ＳＧＳＮ３０３は、メッセージ５１を受け、メッセージ５２により確認情報についてＳＧＳＮ３０４に質問する。ＳＧＳＮ３０４は、メッセージ５３で確認情報を戻す。

メッセージ５２及び５３は、Ｇｎインタフェース上を送信され、Ｇｎ／Ｇｐプローブ３０９により捕捉される。このＧｎ／Ｇｐプローブは、メッセージ５２及び５３内の情報に基づいて新たなＧｎ／Ｇｐ加入者記録を生成する。Ｇｎ／Ｇｐプローブ３０９は、Ｇｎ／Ｇｐ加入者記録をデータベース３０８に送信する。このデータベースは、例えばＩＭＳＩ又はＴＬＬＩ情報のようなパラメータ一致により、Ｇｎ／Ｇｐ記録をＧｂ加入者記録に相関させる。

当業者にはわかるように、メッセージ３４〜３８及び４３〜４７に関して上述したのと同じ方法により、アタッチ処理がメッセージ５４〜５８により完了する。表４は、図５内のメッセージから捕捉できる情報のリストであり、これらを用いて加入者記録を生成及びマッチ処理できる。

［表４］（メッセージ：抽出されるデータ）
５１−アタッチ要求／ＲＡＵ要求：ＩＭＳＩ、ＰＴＭＳＩ、ＴＬＬＩ、ＲＡＩ
５２−ＳＧＳＮコンテキスト（文脈）要求／識別要求：ＩＭＳＩ、ＲＡＩ、ＴＬＬＩ、ＰＴＭＳＩ、ＴＥＩＤ、ＩＰ、Ｐｏｒｔ
５３−ＳＧＳＮコンテキスト応答／識別応答：ＩＭＳＩ、ＴＥＩＤ、ＩＰ、Ｐｏｒｔ、現在のＫｃ、確認トリプレット（Ｋｃ、ＲＡＮＤ、ＳＲＥＳ）
５４−確認要求：ＴＬＬＩ、確認形式、ＲＡＮＤ
５５−確認応答：ＴＬＬＩ、ＳＲＥＳ
５６−ＸＩＤ：ＲＡＮＤ−ＵＩ
５７−アタッチ受諾／ＲＡＵ受諾：ＰＴＭＳＩ、ＴＬＬＩ
５８−アタッチ完了／ＲＡＵ完了：ＴＬＬＩ

図４が示す一実施例において、Ｇｂプローブ３０６は、アタッチ要求４１から抽出したＩＭＳＩを用いて加入者記録を生成する。この加入者記録は、データベース３０８に蓄積される。Ｇｎ／Ｇｐプローブ３０９は、ＳＧＳＮコンテキスト応答５３から抽出した確認トリプレットにより加入者記録を更新する。Ｇｂプローブ３０６は、加入者データベースから取り出した確認トリプレットに確認要求メッセージ５４内のＲＡＮＤをマッピングして、確認キーにマークを付ける。Ｇｂプローブは、加入者データの解読を始める。

別の実施例において、確認キーが加入者データベースに場所を占める前に、確認要求メッセージを受信できる。例えば、キュー遅延、プロセッサの負荷、又はネットワークの遅延により、確認キーがＧｎ／Ｇｐプローブ３０９により加入者記録に場所を占める前に、Ｇｂプローブ３０６は、確認要求５４を受けてもよい。Ｇｂプローブ３０６が加入者データベース３０８から確認情報を取り出せないならば、Ｇｂプローブ３０６がキー情報の再フェチを試みる。

Ｇｂプローブ３０６が確認キーを待っているならば、捕捉したメッセージの処理を停止できる。これによりプローブの処理が遅れ、通話量が多いときに追いつくのに困難な時間を有する。また、キーを待つ期間中、プローブのプロセッサがアイドルするのに役たたない。未処理のメッセージ及びアイドル・プロセッサに関連した問題を避けるために、好適実施例では、加入者待ちの予めのキューを用いる。Ｇｂプローブ３０６が加入者データの解読に必要なキーを有さないと、加入者用のメッセージがキューとなるが、キーが受信されるまで、プローブは、他の加入者用のメッセージを処理し続ける。

図６は、Ｇｂ、Ｇｒ及びＧｎ／Ｇｐインタフェースから捕捉したメッセージを用いて、同期した加入者追跡のシナリオを示す。表５は、図６の実施例にて交換されるプロトコル・データ・ユニットから抽出できるデータのリストである。ＭＳ３０１は、メッセージ６１により最初にアタッチを試みるが、ＳＧＳＮ３０３を指示して、メッセージ６２にてＳＧＳＮ３０４から確認キーを要求する。図６に示すシナリオにおいて、ＳＧＳＮ３０４は、メッセージ６３により、古いキーが終わったことをＳＧＳＮ３０３に知らせる。そして、ＳＧＳＮ３０３は、メッセージ６４及び６５によりＨＬＲ３０５からの新たなキーをフェッチする。Ｇｂプローブ３０６、Ｇｒプローブ３０７及びＧｎ／Ｇｐプローブ３０９は、Ｇｂ，Ｇｒ及びＧｎ／Ｇｐインタフェースからのメッセージを捕捉し、ＭＳ３０１用の加入者記録を生成し更新する。

［表５］（メッセージ：抽出されるデータ）
６１−アタッチ要求／ＲＡＵ要求：ＩＭＳＩ、ＰＴＭＳＩ、ＴＬＬＩ、ＲＡＩ
６２−ＳＧＳＮコンテキスト要求／識別要求：ＩＭＳＩ、ＲＡＩ、ＴＬＬＩ、ＰＴＭＳＩ、ＴＥＩＤ、ＩＰ、Ｐｏｒｔ
６３−ＳＧＳＮコンテキスト応答／識別応答：ＩＭＳＩ、ＴＥＩＤ、ＩＰ、Ｐｏｒｔ、現在のＫｃ、確認トリプレット（Ｋｃ、ＲＡＮＤ、ＳＲＥＳ）
６４−確認情報の送信：ＩＭＳＩ
６５−確認情報肯定応答の送信：確認トリプレット（Ｋｃ、ＲＡＮＤ、ＳＲＥＳ）
６６−確認要求：ＴＬＬＩ、確認形式、ＲＡＮＤ
６７−確認応答：ＴＬＬＩ、ＳＲＥＳ
６８−ＸＩＤ：ＲＡＮＤ−ＵＩ
６９−アタッチ受諾／ＲＡＵ受諾：ＲＴＭＳＩ、ＴＬＬＩ
６０−アタッチ完了／ＲＡＵ完了：ＴＬＬＩ

一実施例において、Ｇｂプローブ３０６は、メッセージ６１から抽出したＩＭＳＩ情報を用いて加入者記録を生成する。ＳＧＳＮ３０４が確認キーを有していれば、Ｇｎ／Ｇｐプローブ３０９は、ＳＧＳＮコンテキスト応答６３から抽出した確認トリプレットにより加入者記録を更新する。Ｇｒプローブ３０７は、確認情報応答の送信メッセージ６５から抽出した確認トリプレットにより加入者記録を更新する。Ｇｂプローブ３０６は、確認要求メッセージ６６内のＲＡＮＤを、加入者データベース３０８から取り出した確認トリプレットにマッピングすることにより、確認キーをマークする。確認キーを用いることにより、Ｇｂプローブ３０６は、加入者データの解読を開始する。

他のシナリオにおいて、表５に示したメッセージは、リストされた情報の総てを含んでいないかもしれない。これにより、ある例外において、特別な操作が必要となる。一実施例において、アタッチ要求メッセージ６１は、オプションのＩＭＳＩ情報を含んでいない。このシナリオにおいて、Ｇｂプローブ３０６は、ＰＴＭＳＩ情報を用いて、Ｇｂインタフェース加入者記録を生成する。Ｇｒプローブ３０７は、確認情報の送信メッセージ６４を用いて、別のＧｒインタフェース加入者記録を生成する。確認情報の送信メッセージは、ＩＭＳＩ情報のみを有するが、ＰＴＭＳＩ情報を有さない。Ｇｒインタフェース記録は、メッセージ６５から捕捉されたＲＡＮＤ情報を含む。

Ｇｂプローブ３０６は、確認要求メッセージ６６を捕捉し、捕捉したＲＡＮＤ及びＩＭＳＩ情報を渡して、Ｇｂインタフェース加入者記録に更新を送る。ＩＭＳＩ更新を受信すると、加入者データベース３０８は、両方の記録からのＩＭＳＩ情報をマッチングさせて、二重のエントリを検索し、Ｇｒインタフェース記録をＧｂインタフェース記録にマージする。

上述のように、キュー遅延、プローブ・プロセッサ負荷及びネットワーク遅延は、１つのプローブ検出及び処理メッセージを他のプローブよりも早くする。例えば、確認キーがＧｒプローブ又はＧｎ／Ｇｐプローブにより場所を占める前に、Ｇｂプローブが確認要求メッセージ６６を受ける。Ｇｂプローブが加入者データベースから確認情報の取り出しに失敗すると、設定可能な再試行を実行することにより、キー情報を再フェッチする。キーを待つ間、Ｇｂプローブは、好ましくは、メッセージを受けて、他の加入者用の情報を処理し続ける。

いくつかの実施例において、加入者追跡キーが変化するかもしれない。例えば、アタッチ受諾メッセージ又は経路指定受諾メッセージは、ＰＴＭＳＩ又はＴＬＬＩに変化するかもしれない。ＳＧＳＮがキーを流すまで、Ｇｂプローブは、この加入者用の古いキー及び新しいキーの両方を追跡しなければならない。例えば、加入者が経路指定領域更新にて新たな場所に移動すると、Ｇｂプローブも多数の場所を追跡しなければならない。Ｇｂプローブは、古い場所及び新たな場所の両方を追跡して、捕捉したメッセージを成功裏に追跡しなければならない。

ＧＰＲＳネットワーク内のいくつかのインタフェースは、モニタされないかもしれないことが理解できよう。これらの場合、加入者がモニタされたネットワークとモニタされないネットワークの間を移動すると、ある情報は捕捉されない。好適実施例において、モニタ・プローブ及び加入者データベースは、加入者情報を継続的に維持し、加入者がモニタ・ネットワークに到達すると加入者データを既存記録とダイナミックにマッチさせる。加入者データベースは、「古くなった」加入者情報を扱うには、時間と伴にだめになるメカニズムを有するかもしれない。加入者記録が更新されないか、又は設定可能な時間だけ使用されないと、その加入者記録は消去される。これは、モニタ・ネットワークを短期間だけ訪問する訪問加入者用の加入者記録を処分する方法を提供する。

好適実施例において、Ｇｂプローブは、より早いデータ・アクセス用に加入者データ・キャッシュを維持する。このプローブは、キャッシュ内の情報、例えば、ＩＭＳＩ、ＰＴＭＳＩ＋ＲＡＩ、ＴＬＬＩ＋ｎｏｄｅＩＤ又は加入者ＩＤを参照する。

本発明による１つの利点は、加入者識別を用いることによる加入者記録のフィルタ機能であるが、これは、オリジナルのＧＰＲＳインタフェースでは利用できなかった。本発明によれば、加入者記録にマージされたメッセージにより、特定の加入者に関連したメッセージを、別途、識別し分析できる。

加入者記録データは、多数のインタフェースから捕捉され、実時間で処理及び分析されることが理解できよう。これにより、操作者は、ネットワークの現在の状態をモニタできる。ここでの説明では、用語「略実時間」は、接続が進行中で、ＧＰＲＳネットワークを現在アクセス中のユーザに対して、操作者が情報を利用可能な期間中に、加入者記録が生成され更新されることを意味する。また、加入者記録は、蓄積され、後で取り出して、ネットワーク動作の履歴分析をできる。

上述の加入者記録を用いることにより、サービス・プロバイダ及び操作者は、加入者の全体的な通話を追跡できる。信号ユニット又はメッセージを分析し加入者記録に束ねることにより、エンド・ツー・エンド通話追跡を操作者に提供する。

本発明の一実施例によれば、ＧＰＲＳネットワーク内の加入者記録を生成する装置は、ＧＰＲＳインタフェースに結合されＧＰＲＳインタフェースからのメッセージを捕捉するように動作するプロセッサと；ＧＰＲＳインタフェースから捕捉したメッセージから生成した加入者記録を蓄積するデータベースと；関連した加入者記録を組合せて、マージされた加入者記録を形成するプロセッサと；捕捉したメッセージ及びマージされた加入者記録からの情報を用いてＧＰＲＳインタフェース上のメッセージを追跡し解読する加入者用プロセッサとを具えている。これらプロセッサを別のマイクロプロセッサとして実現してもよいし、１個以上のマイクロプロセッサ上で動作するいくつかの処理構成又はアプローチとして実現してもよいことが理解できよう。

図７は、ＧＰＲＳネットワークの部分の高レベルの図であり、モバイル加入者ＭＳ１（７０１）及びＭＳ２（７０２）は、公共データ・ネットワーク内のアプリケーション・サーバー７０３との通信セッションを確立する。モバイル加入者は、無線ネットワーク７０５を介してＳＧＳＮ７０４に結合されている。ＳＧＳＮ７０４は、Ｇｎ／Ｇｐインタフェースを介してＧＧＳＮ７０６に結合される。このＧＧＳＮ７０６は、Ｇｉインタフェースを介してアプリケーション・サーバー７０３に結合される。ＲＡＤＩＵＳ（Remote Authentication Dian-in User Service）サーバー７１０又はダイナミック・ホスト制御プロトコル（ＤＨＣＰ：Dynamic Host Control Protocol）サーバー７１１を用いて、モバイル加入者及びアプリケーション・サーバー７０３の間のセッション用のダイナミックＩＰアドレスを典型的には確立する。

詳細に上述したように、プローブ７０７及び７０８の如きネットワーク・モニタ・プローブは、インタフェースからのメッセージを捕捉し、ＧＰＲＳネットワーク内の各新たなコンテキスト用の加入者記録を作成する。加入者記録をＭＳデータベース７０９に蓄積する。本発明において、ＭＳデータベース７０９若しくはＧｎ／Ｇｐプローブ又はこれらの両方は、加入者記録のサブセットをＧｉプローブ７０８にプッシュして、Ｇｉプローブ７０８におけるマッピング記録を完成できる。

図８及び図９は、典型的なＧｎ及びＧｉインタフェースでのトラフィックの流れを示す図である。アプリケーション・サーバー７０３へのトンネルは、作成パケット・データ・プロトコル（ＰＤＰ）コンテキスト要求メッセージ８１により開始する。ＧＧＳＮ７０６は、メッセージ８２及び８３を介してＲＡＤＩＵＳサーバー７１０へのセッション用ＩＰアドレスを確立する。このセッションの加入者ＭＳ１用ＩＰアドレス（ＩＰ１）は、作成ＰＤＰコンテキスト応答メッセージ８４でＳＧＳＮ７０４に渡される。他の実施例においては、ダイナミックＩＰアドレスは、ＲＡＤＩＵＳサーバー７１０の代わりにＤＨＣＰサーバー７１１により割り当てられることが理解できよう。メッセージ８５及び８６を用いて、許可、パスワード、請求及び他の機能を達成する。課金応答メッセージ８６の伝送の後、トンネル作成処理が完了し、加入者及び遠隔サーバーの間にトンネルが存在する。ＭＳ１（７０１）の如きモバイル加入者とアプリケーション・サーバー７０３との間に確立したトンネルにより、アプリケーション・トラフィックがメッセージ８７を介して交換される。アプリケーション・トラフィックは、例えば、ＨＴＴＰ、ＷＡＰ、ＳＭＴＰ、ＰＯＰ３及びＤＮＳの如きプロトコルに関連する。

表６は、図８及び図９のメッセージ８１〜８７から抽出できるマッピング・パラメータのリストである。

［表６］（メッセージ：抽出されたデータ）
８１−作成ＰＤＰコンテキスト要求：ＭＳＩＳＤＮＩ、ＡＰＮ１、ＣＨＩＤ１、ＩＭＳＩ１
８２−アクセス開始要求：ＭＳＩＳＤＮ１、ＡＰＮ１
８３−アクセス開始応答：ＩＰ１
８４−作成ＰＤＰコンテキスト応答：ＩＰ１
８５−課金要求：ＭＳＩＳＤＮ１、ＩＰ１
８６−課金応答：なし
８７−アプリケーション・トラフィック：ＩＰ１

モバイル加入者ＭＳ１（７０１）がセッションを完了したとき、トンネルが壊れ、ＭＳ１セッション用のＩＰアドレス（ＩＰ１）が開放される。ＭＳ１（７０１）用のセッションを終わらすために、ＳＧＳＮ７０４が削除ＰＤＰコンテキスト要求メッセージ８８をＧＧＳＮ７０６に送信する。これは、ＲＡＤＩＵＳサーバー７１０により、アクセス停止要求メッセージ８９及びアクセス停止応答メッセージ９０を交換する。ＧＧＳＮ７０６は、削除ＰＤＰコンテキスト応答メッセージ９１をＳＧＳＮ７０４に送信して、セッションが終了したことを確認する。

限定された数のＩＰアドレスがネットワークで利用可能なので、ある期間の後、ＭＳ２（７０２）などの他の加入者にアドレスＩＰ１を再使用する必要がある。図８及び図９は、アドレスＩＰ１を第２加入者にどのように割り当てるかも示している。ＭＳ１（７０１）用のセッションが終了したときにＩＰ１アドレスが開放された後に、ＭＳ２（７０２）がネットワーク・セッションを開始する。ＳＧＳＮ７０４、ＧＧＳＮ７０６及びＲＡＤＩＵＳサーバー７１０は、メッセージ９２〜９７を交換する。これらメッセージは、ＭＳ１（７０１）用のセッションを設定するのに用いたメッセージ８１〜８６に対応する。ＭＳ２（７０１）用のセッションを確立するために、ＲＡＤＩＵＳサーバー７１０は、ＩＰアドレスＩＰ１を割り当てる。このＩＰアドレスＩＰ１は、ＭＳ１（７０１）用に以前に用いたＩＰアドレスと同じである。同じＩＰアドレスが再利用されるので、ネットワーク・モニタ装置は、新たな加入者ＭＳ２に関連したメッセージを加入者ＭＳ１用の既存の記録と誤って組み合わせを確実にしないようにする。ＩＰアドレスＩＰ１を用いて、ＭＳ２は、アプリケーション・サーバー７０３によりセッション９８を確立して、ＨＴＴＰ、ＷＡＰ、ＳＭＴＰ、ＰＯＰ３又はＤＮＳプロトコルなどのアプリケーション・トラフィックを交換する。図８及び図９は、ＭＳ１及びＭＳ２の両方の加入者によりアクセスされる同じアプリケーション・サーバー７０３を示すが、これら加入者が同じ又は異なるサーバーをアクセスしてもよいことが理解できよう。同様に、加入者は、割り当てられたＩＰアドレスを用いて、公共データ・ネットワーク上で１個以上のアプリケーション・サーバーにアクセスしてもよいことが理解できよう。

表７は、図８及び図９のメッセージ９２〜９８から抽出できるマッピング・パラメータのリストである。

［表７］（メッセージ：抽出されたデータ）
９２−作成ＰＤＰコンテキスト要求：ＭＳＩＳＤＮ２、ＡＰＮ２、ＣＨＩＤ２、ＩＭＳＩ２
９３−アクセス開始要求：ＭＳＩＳＤＮ２、ＡＰＮ２
９４−アクセス開始応答：ＩＰ１
９５−作成ＰＤＰコンテキスト応答：ＩＰ１
９６−課金要求：ＭＳＩＳＤＮ２、ＩＰ１
９７−課金応答：なし
９８−アプリケーション・トラフィック：ＩＰ１

表６及び表７を比較すれば、両方の加入者用のＩＰ１であるＭＳＩＰパラメータを例外として、ＭＳ２に関連したメッセージから抽出したパラメータが、ＭＳ１と比較して独特であることが明らかである。さらに、モニタ装置が、複数の加入者の間の識別又は区別する方法としてＭＳＩＰパラメータを使用できないことが明らかである。

さらに、ＩＰアドレスが特定の加入者に恒久的に結合していないので、アプリケーション・サーバー７０３のエンド・ユーザは、現在のＩＰアドレスを用いて加入者を簡単に識別できない。これは、アプリケーション・サーバーの全体像から独自の加入者を特定する観察時間と、ＩＰアドレスとの組み合わせである。

本発明の実施例において、Ｇｉプローブ７０８は、アクセス開始要求メッセージ８２を検出したときに、ローカル・マッピング記録８０１を作成する。ローカル記録８０１は、Ｇｉプローブ７０８に蓄積され、ＭＳＩＳＤＮ１及びＡＰＮ１のパラメータを示す。ローカル記録８０１は、メッセージ８２の時間でタイム・スタンプされる。Ｇｉプローブ７０８がアクセス開始応答メッセージ８３を検出すると、これは、ＩＰ１パラメータをローカル・マッピング記録８０１に追加する。作成ＰＤＰコンテキスト要求メッセージ８１を検出すると、Ｇｎ／Ｇｐプローブ７０７は、メッセージ８１のパラメータを用いてコンテキスト・マッピング記録を作成するか、又は、そのメッセージが既存のコンテキスト・マッピング記録に関連しているか否かを判断する。Ｇｎ／Ｇｐプローブ７０７が作成ＰＤＰコンテキスト応答メッセージ８４を検出すると、これは、コンテキスト・マッピング記録のサブセットをＧｉプローブ７０８にプッシュする。このサブセットには、例えば、ＭＳＩＳＤＮ１、ＡＰＮ１、ＣＨＩＤ１、ＩＭＳＩ１、ＭＳＩＰ１のパラメータや、メッセージ８１のタイム・スタンプが含まれる。このサブセットは、Ｇｉプローブ７０８において、メッセージ８２で作成されたローカル・マッピング記録８０１と結合される。この情報は、記録を探すことにより、同じＭＳＩＳＤＮ１、ＭＳＩＰ、ＡＰＮのパラメータと結合される。メッセージ８１のタイム・スタンプの後で最も近いメッセージ８２のタイム・スタンプによってローカル記録を探すことにより、ローカル記録の検索が更に限定される。

アプリケーション・トラフィック８７を交換している期間中、相関エンティティは、Ｇｉプローブ７０８にＭＳＩＰ１パラメータを問い合わせることにより、加入者ＭＳ１用のセッションに関する更新情報を得る。Ｇｉプローブ７０８のコンテキスト更新ロジックは、ＭＳＩＰ１パラメータを用いると共に、メッセージ８７のタイム・スタンプに最も近いメッセージ８２用のタイム・スタンプで記録を識別することにより、適切なローカル記録を探す。記録を探すことにより、Ｇｉプローブ・コンテキスト更新ロジックは、相関エンティティにローカル・マッピング記録の全内容を提供する。この情報により、エンド・ユーザは、Ｇｉプローブが発生した全ての通話記録に対する加入者を識別できる。

同様に、メッセージ９３が捕捉されると、新たなローカル・マッピング記録８０２がＧｉプローブ７０８により作成される。ローカル・マッピング記録８０２は、Ｇｉプローブ７０８に蓄積され、ＭＳＩＳＤＮ２及びＡＰＮ２のパラメータを有する。しかし、ローカル・マッピング記録８０２は、メッセージ９３の時間でタイム・スタンプされる。Ｇｉプローブ７０８がアクセス開始応答メッセージ９４を検出すると、ＩＰ１パラメータをローカル・マッピング記録８０２に追加する。メッセージ９８に関して問い合わせがあると、Ｇｉプローブ７０８は、ＭＳＩＳＤＮ、ＭＳＩＰ及びＡＰＮのパラメータを用いて、記録を検索する。ＭＳＩＰは、記録８０１及び８０２と同じになる。しかし、記録８０２は、アプリケーション・トラフィック９８に近いタイム・スタンプを有するので、（Ｇｉプローブ７０８内の）コンテキスト更新ロジックは、通話記録情報のために記録８０２を選択する。

好ましくは、コンテキスト更新ロジックは、順序外で受信したメッセージなどのある例外を扱える。例えば、Ｇｉプローブ７０８は、メッセージ８２及び８３の前にアプリケーション・トラフィック・メッセージ８７を受信できるし、又は、メッセージ９３及び９４の前にメッセージ９８を受信できる。よって、ローカル・マッピング記録が作成されていない。一実施例において、Ｇｉプローブ・コンテキスト更新ロジックがこの状況を解決するために、アプリケーション・トラフィック・メッセージ８７（又は９８）よりも順位が高く早期のメッセージ８２及び８３（又はメッセージ９３及び９４）により開始する動作に優先順位を付け、時間ソートする。

Ｇｉプローブ７０８でローカル記録を作成する前に、マッピング記録情報がＧｎ／Ｇｐプローブ７０７から到達する。この状況において、本発明の一実施例は、受信した情報のサブセットを用いて新たなローカル・マッピング記録８０３を作成することにより、この問題を処理する。アクセス開始要求メッセージ８２（又は９３）を受信すると、Ｇｉプローブ７０８用のコンテキスト更新ロジックは、同じＭＳＩＳＤＮ、ＭＳＩＰ及びＡＰＮによりローカル・マッピング記録を探す。コンテキスト更新ロジックは、メッセージ８２（又は９３）のタイム・スタンプと比較して最も近く早期のタイム・スタンプであるタイム・スタンプによりローカル記録を探すので、この検索は、通常のシナリオとは異なる。記録８０３を探すと、メッセージ８２（又は９３）からのパラメータをローカル記録パラメータと結合させる。Ｇｉプローブ・コンテキスト更新ロジックによる連続した問い合わせを通常方法で処理する。

上述のように、ＩＰアドレスの限定されたプールは、ＧＧＳＮ７０６に配置される。その結果、以前のコンテキストを開放した後の任意の時点に、特定のＩＰアドレスを使用できる。例外的なシナリオにおいては、ＭＳ１用のアクセス停止要求メッセージ９０とＭＳ２用のアクセス開始応答メッセージ９４との間の時間は、数ミリ秒程度に短い。この結果、以前のＭＳ１コンテキスト用にＧｎ／Ｇｐプローブ７０７からコンテキスト・マッピング記録が受信される前に、Ｇｉプローブ７０８がＭＳ２アプリケーション・トラフィック・メッセージ９８用の問い合わせを受ける。この状況を処理するために、アプリケーション・メッセージ９８は、アクセス開始メッセージ９３及び９４の処理よりも低く且つ遅く優先順位が付けられる。その結果、アプリケーション・トラフィック・メッセージ９８が開始した問い合わせがＧｉプローブ・コンテキスト更新ロジックにより処理されると、アクセス開始メッセージ９３及び９４用のローカル・マッピング記録を探す。この問い合わせは、ＭＳＩＳＤＮ２を問い合わせに関連させることにより、更に特定される。ＭＳＩＳＤＮパラメータがマッチしないので、アクセス開始要求メッセージ８２の受信にて開始するローカル記録は、アプリケーション・トラフィック・メッセージ９８用の問い合わせに関連しない。Ｇｉプローブは、ローカル・マッピング記録の内容（ＭＳＩＳＤＮ２、ＡＰＮ２、ＭＳＩＰ１）の問い合わせに応答する。作成ＰＤＰコンテキスト応答メッセージ９５に続くＧｎ／Ｇｐプローブ７０７からのコンテキスト記録をＧｉプローブ・コンテキスト更新ロジックが受信すると、Ｇｉプローブ・コンテキスト更新ロジックは、更新ローカル・マッピング内容（ＩＭＳＩ２及びＣＨＩＤ２を含む）についてのメッセージ９８の問い合わせに応答する。

図１０は、本発明の一実施例に用いる方法を説明する流れ図である。ステップ９０１にて、作成ＰＤＰコンテキスト要求メッセージの如きコンテキスト要求メッセージの検出に応じて、加入者マッピング記録を作成する。この実施例において、Ｇｎ／Ｇｐインタフェース・モニタ装置により、Ｇｎ又はＧｐインタフェースにてこのメッセージを検出する。好ましくは、加入者マッピング記録は、コンテキスト要求メッセージに関連したタイム・スタンプを含んでいる。

ステップ９０２において、アクセス開始要求メッセージ又はアクセス開始応答メッセージの如く、Ｇｉインタフェースでのアクセス開始メッセージの検出に応じて、ローカル・マッピング記録を作成する。このローカル・マッピング記録を、例えば、Ｇｉインタフェース・モニタ装置にて作成する。好適実施例において、このローカル・マッピング記録は、アクセス開始メッセージに関連したタイム・スタンプを有する。Ｇｎ／Ｇｐ及びＧｉインタフェース・モニタ装置は、例えば、１つ以上のＧＰＲＳインタフェースを通過するシグナリング・メッセージを捕捉するプロセッサ・ベースのデバイスでもよい。

ステップ９０３において、加入者マッピング記録情報のサブセットをＧｉモニタ装置に送信する。この情報のサブセットは、例えば、モバイル・ステーション・インターナショナルＩＳＤＮナンバー（ＭＳＩＤＳＮ）、アクセス・ポイント・ネーム（ＡＰＮ）及びモバイル加入者ＩＰアドレス（ＭＳＩＰ）のパラメータを含む。

ステップ９０４において、Ｇｉモニタ装置は、加入者マッピング記録からの情報のサブセットに関連したローカル・マッピング記録を検索する。ステップ９０５において、加入者マッピング記録に最も近いタイム・スタンプを有するローカル・マッピング記録と情報のサブセットとが組合される。加入者マッピング記録からの情報のサブセットにより更新した後、ローカル・マッピング記録は、独自の加入者識別情報又は加入者用インターナショナル・モバイル加入者識別（ＩＭＳＩ）の如きＧｉインタフェース・メッセージから利用できない情報を含んでもよい。

上述の如く、ＵＭＴＳコア・ネットワークは、ＳＧＳＮ及びＧＧＳＮ要素や、ＧＰＲＳネットワークで用いるのと同じインタフェースを含む。よって、上述をＧＰＲＳネットワークと同じ方法でＵＭＴＳネットワークに適用できることが当業者には理解できよう。上述の形式のネットワーク・モニタ装置を用いて、ＵＭＴＳネットワークをモニタできるし、ＵＭＴＳ加入者マッピング記録を作成できる。加入者記録は、Ｇｉインタフェース・メッセージから捕捉した情報も含む。さらに、いくつかの実施例において、ＩＭＳＩ情報の如き独自の加入者情報をＵＭＴＳ加入者記録に含めてもよい。

本発明及びその利点を詳細に上述したが、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の変形、変更及び代替が可能なことが理解できよう。さらに、本発明の要旨は、この明細書で述べた処理、機構、方法、手段などの特定の実施例に限定されるものではない。また、当業者には、処理、機構、方法、手段などの各構成要素は、既存のものでもよいし、将来開発される同じ又はほぼ同じ機能の構成要素を用いてもよいことが明らかであろう。

ＧＰＲＳネットワークのブロック図である。 本発明の一実施例によりモニタするＧＰＲＳネットワークのブロック図である。 本発明の一実施例により加入者記録を生成する装置を示す図である。 本発明の一実施例により加入者記録を生成する装置を示す図である。 本発明の一実施例により加入者記録を生成する装置を示す図である。 本発明の一実施例により加入者記録を生成する装置を示す図である。 本発明の実施例によりネットワーク・モニタ装置におけるプローブ間の加入者情報の交換を行う装置を示す。 本発明の実施例による典型的なＧｎ及びＧｉインタフェースでのトラフィックの流れを示す図である。 本発明の実施例による典型的なＧｎ及びＧｉインタフェースでのトラフィックの流れを示す図である。 本発明に用いる方法の実施例の流れ図である。

符号の説明

１００ ＧＰＲＳネットワーク
１０１、３０１ ＧＳＭモバイル・ステーション
１０２ 基地局
１０３ セル
１０５ 基地局コントローラ
１０９、３０５ ＨＬＲ（ホーム位置レジスタ）
１１０ ＭＳＣ／ＶＬＲ
１１２ 装置識別レジスタ
１１３ ＧＰＲＳサポート・ノード
１１４ ゲートウェイＧＰＲＳサポート・ノード
１１５ パケット・データ・ネットワーク
１１６ ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ
１１７ ＰＬＭＮ（公衆地上モバイル・ネットワーク）
１２０ ＳＧＳＮ（ＧＰＲＳサポート・ノード）
２０１、３０６ Ｇｂプローブ
２０２、３０７ Ｇｒプローブ
２０３ Ｇｎプローブ
２０４ Ｇｐプローブ
２０５ Ｇｉプローブ
２０６、３０８ ＭＳデータベース
３０２ 基地局サブシステム
３０３ 新たなＳＧＳＮ
３０４ 古いＳＧＳＮ
３０５ ＨＬＲ
７０１、７０２ 加入者
７０３ アプリケーション・サーバー
７０４ ＳＧＳＮ
７０５ 無線ネットワーク
７０６ ＧＧＳＮ
７０７ Ｇｎ／Ｇｐプローブ
７０８ Ｇｉプローブ
７０９ ＭＳデータベース
７１０ ＲＡＤＩＵＳサーバー
７１１ ＤＨＣＰサーバー

Claims (2)

1. パケット・データ・ネットワーク内に加入者記録を作成する方法であって、
   第１ネットワーク・モニタ装置が上記パケット・データ・ネットワーク内の第１インタフェース上のメッセージをモニタし、新たな加入者セッションを開始する要求の検出により上記第１ネットワーク・モニタ装置における第１加入者記録を作成し、
   第２ネットワーク・モニタ装置が上記パケット・データ・ネットワーク内の第２インタフェース上のメッセージをモニタし、上記新たな加入者セッションの作成を許可するメッセージの検出に応じて上記第２ネットワーク・モニタ装置における第２加入者記録を作成し、
   上記第１ネットワーク・モニタ装置から上記第１加入者記録のサブセットを上記第２ネットワーク・モニタ装置に送信し、
   上記第２ネットワーク・モニタ装置が上記サブセットに関連した上記第２加入者記録を検索し、
   上記第２ネットワーク・モニタ装置が上記第１加入者記録に最も近いタイム・スタンプを有する上記第２加入者記録を上記サブセットと組合せて、加入者記録を作成するパケット・データ・ネットワークの加入者記録作成方法。
2. パケット・データ・ネットワーク内に加入者記録を作成する装置であって、
   Gn又はGpインタフェースに結合し、上記Gn又はGpインタフェースからのメッセージを捕捉し、この捕捉したメッセージからのデータを用いて第１加入者記録を作成するプロセッサを有する第１ネットワーク・モニタ装置と、
   Giインタフェースに結合し、上記Giインタフェースからのメッセージを捕捉し、この捕捉したメッセージからのデータを用いて第２加入者記録を作成するプロセッサを有する第２ネットワーク・モニタ装置とを具え、
   上記第２ネットワーク・モニタ装置は、上記第１加入者記録のサブセットを上記第１ネットワーク・モニタ装置から受け、上記サブセットに関連した上記第２加入者記録を検索し、上記第１加入者記録に最も近いタイム・スタンプを有する上記第２加入者記録を上記サブセットと組合せて、更新した加入者記録を作成するパケット・データ・ネットワークの加入者記録作成装置。

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