JP4807668B2

JP4807668B2 - ローミング端末通信制御方法及びシステム

Info

Publication number: JP4807668B2
Application number: JP2006258856A
Authority: JP
Inventors: 豊西郡; 利之田村
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2006-09-25
Filing date: 2006-09-25
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2026-09-25
Also published as: JP2008079220A

Description

本発明は、３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project) ＣＳ(Circuit Switched)ドメインへのローミングユーザによる通話を自網ＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)により制御するローミング端末通信制御方法に関する。

従来、移動通信システムにおいて、異なる通信方式を有する網間のローミングは可能であった。

例えば、異なるプロトコルを利用する複数のシステム間でユーザのモビリティ管理を提供するため、ユーザ端末の位置情報を管理する多重プロトコルホームロケーションレジスタがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３３０１７９号公報

しかしながら、異なる通信方式を有する網間のローミングにおいてＨｏｍｅ網でＣＳ発着信制御を行うことは出来なかった。

また、３ＧＰＰのローム網から自網以外の宛先への発信の場合、ローム網の網制御に依存するため、自網ＩＭＳ設備を用いた呼接続サービスを行えなかった。

そこで本発明は、異なる通信方式の網間の差分を吸収し、主となる通信方式の網の呼制御装置に対し副となる通信方式の制御装置が端末として振舞うことにより、主となる通信方式の呼制御装置による呼制御を実現することによって、３ＧＰＰＣＳドメインにおけるローミングユーザの発信・着信を常に自網へ接続させＩＭＳにより制御を行うローミング端末通信制御方法及びシステムを提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、本発明は、ローム網からＣＳ(Circuit Switched) Domainでの位置登録時にＧＳ(Gateway Switch)／ＨＬＲ(Home Location Register)−ＩＷＦ(Inter Working Function)により自網ＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)へＳＩＰ(Session Initiation Protocol) Registration処理を行い、自網ＩＭＳでの制御を可能とする。

またローム網での発信時に、ローム網に対してＣＡＭＥＬ(Customized Application for Mobile network Enhanced Logic)を用いた呼転送サービスとして自網以外の宛先を自網宛に変換すると共に、自網に呼転送された時に元の宛先を再設定すると共にＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ内仮想端末からの発信としてＳＩＰ信号に置き換えることで、自網ＩＭＳによる制御を可能とする。

すなわち、ＭＡＰ(Mobile Application Part)信号によるＣＳ位置登録を行うと共にＳＩＰ信号によるＩＭＳ位置登録を併せて行い、ＣＳ発信時にはＣＡＭＥＬによるDialed number変更とＩＡＭ受信時に本来のDialed numberに戻す処理を行うことによって、３ＧＰＰＣＳ方式の在圏網からの発信要求を自網ＩＭＳで呼制御を行うことが可能となる。

本発明によれば、従来は呼処理が自網を経由しないためローム網設備に依存したサービスに限定されていたローム網からの発信においても、自網設備での独自サービスの提供が可能となる。また、ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦによるＳＩＰ信号への変換により、自網サービス制御をＩＭＳ設備のみで提供可能となる。

また、ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦがＶＬＲを保持することにより、在圏網の位置更新処理をＨＬＲに対し隠蔽することが可能となる。

次に、本発明の最良の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明による呼制御システムの概略構成を示す。ローム網からの呼接続をＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦにつなぎ、自網ＣＳＣＦにより呼制御を行う。

ＵＥ(User Equipment)１０は、３ＧＰＰ標準に従ったＣＳ通信をサポートする端末である。

ＭＳＣ(Mobile service Switching Centre)／ＶＬＲ(Visitor Location Register)２０は、３ＧＰＰ標準に従ったＭＡＰ信号、ＣＳ発着信信号（ＣＣ(Call Control)，ＩＳＵＰ(ISDN User Part)）をサポートする装置であり、移動機の位置登録ならびにＣＳ発着信を制御する。

ＳＳＦ(Service Switching Function)３０は、３ＧＰＰ標準に従ったＣＡＭＥＬ信号を用いてＳＣＰに対しサービス起動の為の制御を行う装置である。

ＧＳ(Gateway Switch)／ＨＬＲ(Home Location Register)−ＩＷＦ(Inter Working Function)４０は、ローム網からの位置登録要求に対応する為ＭＡＰ信号をサポートする。また、自網ＨＬＲ５１に対し位置登録処理を行うと共に、ＨＬＲ５１からのＶＬＲを在圏網ＭＳＣ／ＶＬＲ２０に渡すと共にＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦでもＶＬＲを保持することにより在圏網での移動をＨＬＲ５１に対し隠蔽することを可能とする。同時にＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦがＳＩＰ端末として振る舞いＣＳＣＦに対しRegistration処理を行う。発信時には在圏網ＳＳＦ３０からのＣＡＭＥＬ信号に対応し、自網ＳＣＰ５０にＣＡＭＥＬで問い合わせを行う。ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦがＭＳＣ／ＶＬＲ２０からのＩＳＵＰ信号受信時に宛先を先のＣＡＭＥＬ受信時の宛先に戻すことで本来の宛先に戻すと共に、ＩＳＵＰをＳＩＰ信号に変換しＣＳＣＰに対しＳＩＰ端末として振舞うことで、ＣＳＣＦによる呼制御を可能とする。

ＳＣＰ(Service Control Point)５０は、３ＧＰＰ標準に従ったＣＡＭＥＬ信号をサポートし、ＳＣＦ(Service Control Function)に対しサービス制御を行う為の装置である。

ＨＬＲ(Home Location Register)５１は、３ＧＰＰ標準に従ったＭＡＰ信号をサポートし、３ＧＰＰ網における移動機の認証を行うと共に、位置情報を制御し着信を可能とする装置である。

ＣＳＣＦ(Call Session Control Function)６０は、３ＧＰＰ標準(TS 23.228)に従ったＩＭＳにおける呼制御装置である。

ローミング先からＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ間のＭＡＰ信号は、３ＧＰＰ標準(TS 29.002)に、ＣＡＭＥＬ信号は３ＧＰＰ標準(TS 23.078)に、ＣＳ発着信は３ＧＰＰ標準(TS 23.018)に従い、ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦからＣＳＣＦへの呼制御方式は３ＧＰＰ標準(TS 23.228)に従う。

ローム網からの位置登録時にＵＥ（移動端末）１０が、Location update req.をＭＳＣ／ＶＬＲ２０に送信すると（Ｓ１）、ＳＳＦ３０は、ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０にMAP_UPDATE_LOCATION req.を送信して位置登録処理を行う（Ｓ２）。ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０は、ＣＳ Domainでの位置登録を行う（Ｓ３）。また、ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０は、ＶＬＲを保持すると共に仮想端末ＩＰアドレスを生成する（Ｓ４）。そして、ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０は、ＣＳＣＦ６０にＩＭＳ位置登録処理を行う（Ｓ５）。すなわち、ＧＳ／ＨＬＲ４０がローム網からのＭＡＰによる位置登録時に、自網ＩＭＳに対し仮想移動機として振る舞いＳＩＰ Registrationを実施する。

発信時には、ＵＥ１０が、SetupをＭＳＣ／ＶＬＲ２０に送信すると（Ｓ６）、ＳＳＦ３０は、ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０にInitial DP (CAMEL)を送信してサービス問い合わせを行う（Ｓ７）。ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０は、Dialed numberを保持し（Ｓ８）、ＳＣＰ５０に転送先を設定する（Ｓ９）。ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０は、ＳＣＰ５０から受けたConnect (Dest = GS/HLR-IWF)をＳＳＦ３０に転送する（Ｓ１０）。ＳＳＦ３０は、ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０にIAM (DST: GS/HLR-IWF)を送信する（Ｓ１１）。ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０は、保持したDialed numberに宛先を再設定し、ＣＳＣＦ６０にＳＩＰ Inviteを送信する（Ｓ１２）。すなわち、ＣＳドメインのローム網から発信した際に、ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０が仮想ＳＩＰ端末として振る舞いＩＡＭをＳＩＰに変換する事で、自網のＩＭＳ網で呼制御を可能とする。また、ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０にてＶＬＲを保持する事で自網ＩＭＳにローム網での移動の隠蔽を可能とする。

図２は、ローム網からの位置登録時に自網ＩＭＳへの位置登録のために、ＳＩＰでＣＳＣＦと通信する際のプロトコルスタック例を示す。図２に示すように、ＭＡＰでの位置登録信号をＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦにて変換テーブルを用いてＳＩＰ信号にプロトコル変換し、ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦがＳＩＰ端末としてＣＳＣＦに対し振舞うことでローミング先からのＣＳ通信に対しても自網ＩＭＳにて制御可能となる。図２のＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode)は、ＳＴＭ(Synchronous Transfer Mode)でもよい。

次に図３を用いて位置登録時の動作を説明する。

ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、ＵＥ１０から位置登録要求信号(Location update req.)を受信すると（Ｓ２１）、自網のＨＬＲに対し位置登録ＭＡＰ信号(MAP_UPDATE_LOCATION req.)を送信して位置登録処理を行う。この時ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、自網のゲートノードとして登録されているＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０に対し位置登録ＭＡＰ信号を送信する（Ｓ２２）。ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０は、ＭＡＰを受信すると、その信号をＨＬＲ５１に転送する（Ｓ２３）。ＨＬＲ５１は、ＭＡＰ信号を受信すると、MAP_INSERT_SUBSCRIBER_DATAによりＯ−ＣＳＩに自網ＳＣＰ５０を設定したＶＬＲをＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦに送信する（Ｓ２４）。ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０は、ＨＬＲ５１からＶＬＲを受信すると、ＭＳＣ／ＶＬＲ２０へ転送する（Ｓ２５）と共にＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０においてもＶＬＲを保持する。これにより、在圏網の在圏位置変更により位置登録処理をＨＬＲ５１に対し隠蔽することが可能となる。

ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０は、ＭＳＣ／ＶＬＲ２０に対しＶＬＲ転送を完了すると、ＩＭＳ網への位置登録処理を行う為に、仮想端末用のＩＰアドレスを生成する（Ｓ２６）。ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０は、生成したＩＰアドレスを用いてＣＳＣＦ６０に対してＳＩＰ RegisterによりＩＭＳ位置登録処理を行う（Ｓ２７）。

ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０は、ＣＳＣＦ６０からSIP 200 OKを受けて（Ｓ２８）、ＩＭＳ位置登録処理が完了すると、MAP_UPDATE_LOCATION ackによりＭＳＣ／ＶＬＲ２０に対しＣＳ位置登録完了を通知する（Ｓ２９）。ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、この通知を受けて、ＵＥ１０にLocation update accept.を送信する（Ｓ３０）。

以上により、ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦの動作によりＭＳＣ／ＶＬＲ２０に対してＩＭＳ網を意識させることなく自網ＩＭＳ網での位置登録を完了させる。

次に図４を用いて発信時の動作を説明する。

ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、ＵＥ１０から発信要求信号(Setup)を受信すると（Ｓ３１）、Internal ＩＦ(Information Flow)によりＳＳＦ３０に対してサービス問い合わせを行い（Ｓ３２）、ＳＳＦ３０はＯ−ＣＳＩを参照し、Initial DP(Detection Point) (CAMEL)によりＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦにサービス問い合わせを行う（Ｓ３３）。ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０は、Initial DP (CAMEL)を受信すると、Dialed numberを保持し（Ｓ３４）、Initial DP (CAMEL)によりＳＣＰ５０に問い合わせを転送する（Ｓ３５）。

ＳＣＰ５０はサービス解析を行い、接続先にＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０を設定したConnect (CAMEL: Destination routing address = GS/HLR-IWF)を送信する（Ｓ３６）。ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０は、Connect (CAMEL: Destination routing address = GS/HLR-IWF)をＳＳＦ３０に転送する（Ｓ３７）。ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、ＳＳＦ３０からInternal IFを受け取り（Ｓ３８）、その指示に従いＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０宛にIAM (DST: GS/HLR-IWF)を送信する（Ｓ３９）。ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０は、IAM (DST: GS/HLR-IWF)を受け取ると、ステップＳ２４で保持したDialed numberに宛先を修正し、ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０を仮想端末としたＳＩＰメッセージを生成し、SIP Invite (Original Dialed number set by GS/HLR-IWF)でＣＳＣＦ６０に送信する（Ｓ４０）。

ＣＳＣＦ６０は、SIP Invite (Original Dialed number set by GS/HLR-IWF)を受け取ると、３ＧＰＰのTS 23.228に規定されたＩＭＳ呼制御方式に従い発信処理を行う。この発信処理の概略手順を以下に示す。
１．ＣＳＣＦ６０は、SIP inviteをＩ(Interrogating)−ＣＳＣＦへ転送する。
２．Ｉ−ＣＳＣＦから着側Ｓ(Serving)−ＣＳＣＦへInviteを転送する。
３．ＵＥ→着側ＣＳＣＦ→発側ＣＳＣＦの順で180 Ringingを発側Ｓ−ＣＳＣＦへ送信する。
４．ＣＳＣＦ６０は、ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０に180 Ringingを送信する。
５．ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０は、ＭＳＣ２０にACM(Address Complete Message)を送信する。
６．着ＵＥ→着ＣＳＣＦ→発ＣＳＣＦの順で200 OKを発側Ｓ−ＣＳＣＦへ送信する。
７．ＣＳＣＦ６０は、ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０に200 OKを送信する。
８．ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ４０は、ＭＳＣ２０にANM(ANswer Message)を送信する。

以上により、ローム網に在圏する移動機からの発信を自網ＩＭＳにより制御可能となる。

上記説明では在圏網の環境を３ＧＰＰＣＳとしたが、在圏網の無線通信環境、通信方式はＧＳＭ(Global System for Mobile communication)やその他の通信方式であっても良い。

本発明による呼制御の説明図である。プロトコルスタック例を示す図である。位置登録時の動作シーケンス図である。発信時の動作シーケンス図である。

符号の説明

１０ＵＥ
２０ＭＳＣ／ＶＬＲ
３０ＳＳＦ
４０ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ
５０ＳＣＰ
５１ＨＬＲ
６０ＣＳＣＦ
７０ＰＳＴＮ

Claims

ＭＳＣ(Mobile service Switching Centre)／ＶＬＲ(Visitor Location Register)が、移動端末から位置登録要求信号を受信して、自網のゲートノードとして登録されているＧＳ(Gateway Switch)／ＨＬＲ(Home Location Register)−ＩＷＦ(Inter Working Function)に対し、位置登録ＭＡＰ(Mobile Application Part)信号を送信するステップと、
ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦが、前記位置登録ＭＡＰ信号を受信して、自網のＨＬＲに対し前記位置登録ＭＡＰ信号を転送することにより位置登録処理を行うステップと、
ＨＬＲ(Home Location Register)が、前記位置登録ＭＡＰ信号を受信して、Ｏ−ＣＳＩ(Originating CAMEL Subscription Information)に自網ＳＣＰ(Service Control Point)を設定したＶＬＲ(Visitor Location Register)をＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦに送信するステップと、
ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦが、ＨＬＲからＶＬＲを受信して、ＭＳＣ／ＶＬＲへ転送すると共にＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦにおいてもＶＬＲを保持するステップと、
ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦが、ＭＳＣ／ＶＬＲに対しＶＬＲ転送を完了すると、ＩＭＳ網への位置登録処理を行う為に、仮想端末用のＩＰアドレスを生成するステップと、
ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦが、生成したＩＰアドレスを用いてＣＳＣＦ(Call Session Control Function)に対してＳＩＰ信号によりＩＭＳ位置登録処理を行うステップと、
ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦが、ＩＭＳ位置登録処理が完了すると、ＭＳＣ／ＶＬＲに対しＣＳ位置登録完了を通知するステップと、
を含むことを特徴とするローミング端末通信制御方法。
ＭＳＣ／ＶＬＲが、移動端末から発信要求信号を受信して、ＳＳＦ(Service Switching Function)にサービス問い合わせを行うステップと、
ＳＳＦが、Ｏ−ＣＳＩを参照してＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦにサービス問い合わせ信号を送信するステップと、
ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦが、前記サービス問い合わせ信号を受信して、Dialed numberを保持すると共に、ＳＣＰに前記サービス問い合わせ信号を転送するステップと、
ＳＣＰが、前記サービス問い合わせ信号を受信して、サービス解析を行い、接続先にＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦを設定した応答信号を送信するステップと、
ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦが、ＳＳＦに前記応答信号を転送するステップと、
ＭＳＣ／ＶＬＲが、ＳＳＦから応答を受け取って、その指示に従いＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ宛にＩＡＭ(Initial Address Message)を送信するステップと、
ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦが、前記ＩＡＭを受け取って、前記保持したDialed numberに宛先を修正し、ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦを仮想端末としたＳＩＰメッセージを生成し、ＣＳＣＦに送信するステップと、
ＣＳＣＦが、前記ＳＩＰメッセージを受け取り、ＩＭＳ呼制御方式による発信処理を行うステップと、
を含むことを特徴とするローミング端末通信制御方法。
ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦが、変換テーブルを用いて、ＭＡＰとＳＩＰのプロトコル変換を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のローミング端末通信制御方法。
移動端末から位置登録要求信号を受信して、自網のゲートノードとして登録されているＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦに対し、位置登録ＭＡＰ信号を送信するＭＳＣ／ＶＬＲと、
前記位置登録ＭＡＰ信号を受信して、自網のＨＬＲに対し前記位置登録ＭＡＰ信号を転送することにより位置登録処理を行う手段と、ＨＬＲからＶＬＲを受信して、ＭＳＣ／ＶＬＲへ転送すると共にＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦにおいてもＶＬＲを保持する手段と、ＭＳＣ／ＶＬＲに対しＶＬＲ転送を完了すると、ＩＭＳ網への位置登録処理を行う為に、仮想端末用のＩＰアドレスを生成する手段と、生成したＩＰアドレスを用いてＣＳＣＦに対してＳＩＰ信号によりＩＭＳ位置登録処理を行う手段と、ＩＭＳ位置登録処理が完了すると、ＭＳＣ／ＶＬＲに対しＣＳ位置登録完了を通知する手段とを有するＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦと、
前記位置登録ＭＡＰ信号を受信して、Ｏ−ＣＳＩに自網ＳＣＰを設定したＶＬＲをＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦに送信するＨＬＲと、
ＩＭＳにおける呼制御を行うＣＳＣＦと、
を備えることを特徴とするローミング端末通信制御システム。
移動端末から発信要求信号を受信して、ＳＳＦにサービス問い合わせを行う手段と、ＳＳＦから応答を受け取って、その指示に従いＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦ宛にＩＡＭを送信する手段とを有するＭＳＣ／ＶＬＲと、
Ｏ−ＣＳＩを参照してＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦにサービス問い合わせ信号を送信するＳＳＦと、
前記サービス問い合わせ信号を受信して、Dialed numberを保持すると共に、ＳＣＰに前記サービス問い合わせ信号を転送する手段と、ＳＳＦに前記応答信号を転送する手段と、前記ＩＡＭを受け取って、前記保持したDialed numberに宛先を修正し、自身を仮想端末としたＳＩＰメッセージを生成し、ＣＳＣＦに送信する手段とを有するＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦと、
前記サービス問い合わせ信号を受信して、サービス解析を行い、接続先にＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦを設定した応答信号を送信するＳＣＰと、
前記ＳＩＰメッセージを受け取り、ＩＭＳ呼制御方式による発信処理を行うＣＳＣＦと、
を備えることを特徴とするローミング端末通信制御システム。
ＧＳ／ＨＬＲ−ＩＷＦは、ＭＡＰとＳＩＰのプロトコル変換テーブルを有することを特徴とする請求項４又は５に記載のローミング端末通信制御システム。