JP5176907B2

JP5176907B2 - Ｉｐ中継装置

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Publication number: JP5176907B2
Application number: JP2008304015A
Authority: JP
Inventors: 秀和永野; 眞次西村
Original assignee: Nakayo Telecommunications Inc
Current assignee: Nakayo Telecommunications Inc
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2028-11-28
Also published as: JP2010130450A

Description

本発明はＩＰ中継装置に関し、特に、ＩＰ中継装置による接続要求メッセージの中継技術に関する。

家庭内の固定電話網やインターネット回線と携帯電話網を組合わせたサービスとしてＦＭＣ（ＦｉｘｅｄＭｏｂｉｌｅＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ）が知られている（例えば特許文献１、特許文献２）。ＦＭＣにおいて、携帯電話端末がインターネット回線を収容しているＩＰ中継装置に収容されたフェムトセル小型基地局のエリア（自営網）に侵入すると、携帯電話端末は、パソコンなどのＩＰ端末と同じようにＩＰ中継装置介して、家庭内から直接、携帯電話網へアクセスすることが可能となる。
特開２００６−１２９１５８号公報特開２００３−２９９１５７号公報

しかしながら、フェムトセルシステムにおいて、小型基地局のエリアにある携帯電話端末から、パソコン等のＩＰ端末からでも閲覧可能な携帯電話網上の認証不要サイトにアクセスする場合、インターネット回線を経由してアクセスできるにもかかわらず、直接携帯電話網上の認証不要サイトにアクセスしてしまうため、携帯電話のパケット料金が高くなってしまうという課題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、フェムトセルシステムにおいて、より安い料金で認証不要サイトにアクセスすることが可能な技術を提供する。

上記課題を解決するために本発明では、携帯電話基地局を収容するＩＰ中継装置が、小型携帯電話基地局の配下の携帯電話端末から接続要求を受信すると、認証不要サイトへの接続要求か否かを判別し、認証不要サイトへの接続要求であるならば、ＩＰ網にこの接続要求を中継する。

例えば、小型携帯電話基地局およびＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）網およびＩＰ端末と接続されるＩＰ中継装置であって、前記小型携帯電話基地局と接続するための小型携帯電話基地局接続手段と、前記ＩＰ網と接続するためのＩＰ網接続手段と、前記ＩＰ端末と接続するためのＩＰ端末接続手段と、前記基地局接続手段と前記ＩＰ端末接続手段と前記ＩＰ網接続手段との間でデータを中継するデータ中継手段と、小型携帯電話基地局を介して携帯電話端末から送信されてくる通信ＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を記憶しておく通信ＩＤ記憶手段と、前記通信ＩＤ記憶手段に記憶された通信ＩＤを持つ携帯電話端末から接続要求を受信した場合に前記ＩＰ網を介した通信を実行するＩＰ網通信実行手段と、を有し、前記通信ＩＤは前記小型携帯電話基地局に帰属する携帯電話端末が携帯電話網に対して認証する際に使用する通信ＩＤと等価であって、自ＩＰ中継装置に接続された前記小型携帯電話基地局を介して前記携帯電話端末から所定の宛先への接続要求であった場合に、前記ＩＰ網通信実行手段は、前記ＩＰ網を介して前記所定の宛先と通信を行い、前記データ中継手段は、当該所定の宛先と前記接続を要求した前記携帯電話端末と前記ＩＰ網との間でデータを中継する。

本発明によれば、携帯電話網上の認証不要サイトにアクセスする場合には、必ずインターネット回線を経由してアクセスするようになる。このため、携帯電話料金を安く抑えることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施の形態にかかるＩＰ中継装置を含むフェムトセルシステムの概略図である。

図示するように、本実施の形態のＩＰ中継装置１は、少なくとも一台のＩＰ端末２とフェムトセル等の小型携帯電話基地局３と、を収容する。そしてこれらの装置２、３をＩＰ網７及び携帯電話網５に接続する。

具体的には、ＩＰ中継装置１は、携帯電話基地局３の配下の携帯電話端末４から受信した接続要求を宛先に基づいてＩＰ網７および携帯電話網５の何れかに中継する。また、携帯電話網５あるいはＩＰ網７から受信した接続応答を宛先に基づいてＩＰ端末２及び小型携帯電話基地局３の何れかに中継する。

また、ＩＰ中継装置１は、小型携帯電話基地局３の配下にある携帯電話端末４から携帯電話端末４が携帯電話網５に接続するために送信する位置登録要求メッセージ及び携帯電話端末４が携帯電話網５からの接続を解除するために送信する登録解除要求メッセージを受信すると、携帯電話網５内のＨＬＲ（ＨｏｍｅＬｏｃａｔｉｏｎＲｅｇｉｓｔｅｒ）６に送信する。また、この位置登録要求メッセージ、登録解除要求メッセージに基づいて、小型携帯電話基地局３の配下にある携帯電話端末４の収容を制御／管理する。

図２は、ＩＰ中継装置１の概略構成図である。

図示するように、ＩＰ中継装置１は、ＩＰ網ＩＦ部（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅインターフェース）１０１と、携帯電話網ＩＦ部１０２と、ＩＰ端末ＩＦ部１０３と、基地局ＩＦ部１０４と、メッセージ中継部１０５と、通信ＩＤ記憶部１０６と、リクエストメッセージ制御部１０７と、レスポンスメッセージ制御部１０８とから構成される。

ＩＰ網ＩＦ部１０１はＩＰ網７に接続するためのインターフェイスである。

携帯電話網ＩＦ部１０２は携帯電話網５に接続するためのインターフェイスである。

ＩＰ端末ＩＦ部１０３はパーソナルコンピュータなどのＩＰ端末２と接続するためのインターフェイスである。

基地局ＩＦ部１０４は小型携帯電話基地局３に接続するためのインターフェイスである。

メッセージ中継部１０５はリクエストメッセージ制御部１０７やレスポンスメッセージ制御部１０８の指示により、ＩＰ網ＩＦ部１０１と、携帯電話網ＩＦ部１０２と、ＩＰ端末ＩＦ部１０３と、基地局ＩＦ部１０４のいずれかにメッセージを中継する。

ここで、リクエストメッセージとは、ＩＰ端末２や携帯電話端末４よりインターネットへ接続するための送信されるメッセージを意味し、レスポンスメッセージとは、リクエストメッセージに対して、ＩＰ網７や携帯電話網５から送信される応答メッセージを意味する。

通信ＩＤ記憶部１０６は、携帯電話端末４が小型携帯電話基地局３の配下に存在しているか否かを記憶し、携帯電話端末４よりＩＰ網７にリクエストメッセージを送信したか否かを記憶する。

図３は、通信ＩＤ記憶部１０６の記憶内容を模式的に表した図である。

図示するように、通信ＩＤ記憶部１０６には、収容する携帯電話端末４ごとにレコード１０６０に追加される。レコード１０６０は、携帯電話端末４の端末種別を記憶するフィールド１０６１と、通信宛先を記憶するフィールド１０６２と、レコード１０６０の更新日時を記憶するフィールド１０６３と、現在の通信状態を記憶するフィールド１０６４とから構成される。

通信ＩＤ記憶部１０６は、基地局ＩＦ部１０４を介して小型携帯電話基地局３の配下にある携帯電話端末４から受信した位置登録要求メッセージを、携帯電話網ＩＦ部１０２を介して携帯電話網５内のＨＬＲ６に送信する。また、通信ＩＤ記憶部１０６は、この位置登録要求メッセージに基づいて、小型携帯電話基地局３の配下にある携帯電話端末４を認識し、この携帯電話端末４のレコード１０６０を更新する。

また、通信ＩＤ記憶部１０６は、基地局ＩＦ部１０４を介して小型携帯電話基地局３の配下にある携帯電話端末４から受信した登録解除要求メッセージを、携帯電話網ＩＦ部１０２を介して携帯電話網５内のＨＬＲ６に送信する。また、通信ＩＤ記憶部１０６は、この登録解除要求メッセージに基づいて、小型携帯電話基地局３の配下にある携帯電話端末４を認識し、この携帯電話端末４の離脱を識別し、レコード１０６０を通信ＩＤ記憶部１０６から削除する。

また、通信ＩＤ記憶部１０６は、レコード１０６０の更新日時（フィールド１０６３）を監視する。そして更新日時からある一定期間（例えば３６００秒）経過しているレコード１０６０に体操する携帯電話端末４を、小型携帯電話基地局３の配下から離脱したものと認識し、このレコード１０６０を削除する。

リクエストメッセージ制御部１０７は、リクエストメッセージの受信ＩＦ部が基地局ＩＦ部１０４かＩＰ端末ＩＦ部１０３かを判別する。さらに、受信したリクエストメッセージの内、専用サイトにアクセスするためのリクエストメッセージなのか否かを判別する。

リクエストメッセージ制御部１０７は、さらにリクエストメッセージの送信先が専用サイトであるならば、メッセージ中継部１０５に中継先を携帯電話網ＩＦ部１０２に設定するように指示する。リクエストメッセージの送信先が専用サイトでないならば、メッセージ中継部１０５に中継先をＩＰ網ＩＦ部１０１に設定するように指示する。

ＩＰ中継装置１が携帯電話端末４からリクエストメッセージを受信し、該当メッセージの中継先がＩＰ網ＩＦ部１０１であると判断した場合には、通信状態（フィールド１０６４）を“通信中”に設定する。リクエストメッセージが届かないなど通信状態が終了すると、通信状態（フィールド１０６４）を”−”に設定する。

レスポンスメッセージ制御部１０８は、レスポンスメッセージの受信ＩＦ部がＩＰ網ＩＦ部１０１か携帯電話網ＩＦ部１０２かを判別する。

レスポンスメッセージ制御部１０８はさらに、ＩＰ網ＩＦ部１０１にて受信したレスポンスメッセージの送信先がＩＰ端末ＩＦ部１０３なのか、基地局ＩＦ部１０４なのかを判別する。レスポンスメッセージの送信先が基地局ＩＦ部１０４であるか否かは、通信ＩＤ記憶部１０６で該当端末がＩＰ網７と“通信中”となっていることで判断する。

図４は、ＩＰ中継装置１の動作を説明するためのフロー図である。

本フローは、ＩＰ中継装置１に電源が投入された後、位置登録要求や登録解除要求やリクエストメッセージやレスポンスメッセージを受信できる状態から開始される。

本フローが開始されると、携帯電話端末４から位置登録要求を受信したか（Ｓ１０）、携帯電話端末４から登録解除要求を受信したか（Ｓ１３）、ＩＰ端末２または携帯電話端末４からのリクエストメッセージもしくは、ＩＰ網７または携帯電話網５からのレスポンスメッセージを受信したか（Ｓ１６）、通信ＩＤ記憶部１０６に、記憶した収容する携帯電話端末ごとのレコード１０６０が更新され一定時間経過したか（Ｓ２０）のいずれかのイベントが発生するのを待つ。

基地局ＩＦ部１０４より位置登録要求を受信すると（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、携帯電話網５上にあるＨＬＲ６に受信した位置登録要求を送信する（Ｓ１１）。その後、通信ＩＤ管理テーブルに対応レコードを追加する（Ｓ１２）。

基地局ＩＦ部１０４より位置登録解除要求を受信すると（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、携帯電話網５上にあるＨＬＲ６に受信した位置登録解除を送信する（Ｓ１４）。その後、通信ＩＤ管理テーブルから対応コートを削除する（Ｓ１５）。

メッセージを受信すると（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、メッセージの到着先を判定する（Ｓ１７）。ＩＰ端末ＩＦ部１０３もしくは基地局ＩＦ部１０４からメッセージを受信した場合（Ｓ１７：ＩＰ端末ＩＦ部、基地局ＩＦ部）、リクエストメッセージ処理を実行する（Ｓ１８）。

Ｓ１７でＩＰ網ＩＦ部１０１、携帯電話網ＩＦ部１０２から受信したと判定した場合（Ｓ１７：ＩＰ網ＩＦ部、携帯電話網ＩＦ部）、レスポンスメッセージ処理を実行する（Ｓ１９）。

メッセージや位置登録要求や位置登録解除要求の何れも基地局ＩＦ部１０４より到着しない場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、Ｓ１２で追加しているレコードの更新日時から一定期間（たとえば３６００秒）経過したか否かを判定する（Ｓ２０）。判定した結果、時間が経過している場合（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、対応レコードを通信ＩＤ記憶部１０６から削除する（Ｓ２１）。

図５は図４のＳ１８にあるリクエストメッセージ処理に関するフローチャートである。

リクエストメッセージを受信すると、基地局ＩＦ部１０４とＩＰ端末ＩＦ部１０３のどちらから受信したのかを判定する（Ｓ２０１）。ＩＰ端末ＩＦ部１０３から受信したと判断すると（Ｓ２０１：ＩＰ端末ＩＦ部）、ＩＰ網ＩＦ部１０１から送信するようにメッセージ中継部１０５を制御する。

基地局ＩＦ部１０４から受信したと判断すると（Ｓ２０１：基地局ＩＦ部）、リクエストメッセージの中継先を判定する（Ｓ２０３）。

中継先は、リクエストメッセージの送信先アドレスが携帯事業者が提供する専用サイトのアドレスであるか否かで判定する。携帯電話専用サイトであるならば、中継先のＩＦ部は携帯電話網ＩＦ部１０２であると判断する。

Ｓ２０３においてＩＰ網ＩＦ部１０１と判定した場合（Ｓ２０３：ＩＰ網ＩＦ部）、通信ＩＤ記憶部１０６に記憶している該当端末に関連付けてリクエストメッセージの宛先を記憶し（Ｓ２０４）、該当端末の通信状態を通信中に設定する（Ｓ２０５）。その後リクエストメッセージをＩＰ網ＩＦ部１０１から送信するようにメッセージ中継部１０５を制御する（Ｓ２０２）。

Ｓ２０３において携帯電話網ＩＦ部１０２と判定した場合（Ｓ２０３：携帯電話網ＩＦ部）、受信したリクエストメッセージを携帯電話網ＩＦ部１０２から送信するようにメッセージ中継部１０５を制御する。

図６は、図４に記載のＳ１９に関するレスポンスメッセージ処理に関するフローチャートである。

レスポンスメッセージを受信すると携帯電話網ＩＦ部１０２とＩＰ網ＩＦ部１０１のどちらから受信したのかを判定する（Ｓ３０１）。携帯電話網ＩＦ部１０２で受信した場合（Ｓ３０１：携帯電話網ＩＦ部）、基地局ＩＦ部１０４から送信するようにメッセージ中継部１０５を制御する（Ｓ３０２）。

ＩＰ網ＩＦ部１０１で受信した場合（Ｓ３０１：ＩＰ網ＩＦ部）、レスポンスメッセージの中継先の判定する（Ｓ３０３）。

中継先は通信ＩＤ記憶部１０６に記憶している該当端末の状態を“通信中”に設定されているか否かによって判断すると共に、通信宛先が登録されているか否かを判断する。“通信中”となっている端末があり、レスポンスメッセージの送信元が通信宛先と一致した場合は、中継先が基地局ＩＦ部１０４であると判断し（Ｓ３０３：基地局ＩＦ部）、基地局ＩＦ部１０４から該当するメッセージを送信するようにメッセージ中継部１０５を制御する（Ｓ３０４）。

メッセージの中継後、該当端末より続けてリクエストメッセージがあったか否かを判定し（Ｓ３０５）、メッセージが無い場合（Ｓ３０５：メッセージなし）、通信ＩＤ管理テーブルの通信状態を”通信中”から”−“に変更する。

メッセージがあった場合（Ｓ３０５：メッセージあり）、本処理を終了し、再びリクエストメッセージが到着するのを待つ。

通信中となっている端末がない場合は、中継先がＩＰ端末ＩＦ部１０３であると判断し（Ｓ３０３：ＩＰ端末ＩＦ部）、ＩＰ端末ＩＦ部１０３から該当するメッセージを送信するようにメッセージ中継部１０５を制御する（Ｓ３０４）。

図７は、図１に示す、フェムトセルシステムの携帯電話端末４の収容動作の一例を説明するためのシーケンス図である。

携帯電話端末４は、携帯電話基地局３から送信されるビーコン等に基づいて、小型携帯電話基地局３のエリアに侵入したことを認識すると（Ｓ４０１）、帰属先を設定し（Ｓ４０２）、位置登録要求メッセージを含む通信ＩＤを小型携帯電話基地局３に送信する（Ｓ４０３）。

小型携帯電話基地局３は、通信ＩＤをＩＰ中継装置１を介して携帯電話網５上にあるＨＬＲ６に送信する（Ｓ４０４、Ｓ４０５）。その際、ＩＰ中継装置１は図３に示した通信ＩＤ記憶部１０６のレコード１０６０を追加する。

その後、携帯電話端末４から位置登録要求メッセージを含む通信ＩＤが送信される度に（Ｓ４０７，Ｓ４０８，Ｓ４０９）レコードを更新する（Ｓ４１０）。

携帯電話端末４は小型携帯電話基地局３のエリアから離脱すると（Ｓ４１１）、帰属先を解除し（Ｓ４１２）、位置登録解除メッセージを含む通信ＩＤを小型携帯電話基地局３に対して送信する（Ｓ４１３）。小型携帯電話基地局３は、当該通信ＩＤをＩＰ中継装置１を介して携帯電話網５上にあるＨＬＲ６に送信する（Ｓ４１４，Ｓ４１５）。

その際、ＩＰ中継装置１は通信ＩＤ記憶部１０６から該当する携帯電話端末３のレコードを削除する。

以上、本発明の一実施の形態を説明した。

本実施の形態において、ＩＰ中継装置１は、小型携帯電話基地局３の配下の携帯電話端末４からリクエストメッセージを受信した場合に、リクエストメッセージの宛先に基づいてＩＰ網７、及び携帯電話網５のいずれかに、このリクエストメッセージを中継する。具体的には、リクエストメッセージ制御部１０７は基地局ＩＦ部１０４に到着したリクエストメッセージがＩＰ網７への送信であるならば、このリクエストメッセージがＩＰ網ＩＦ部１０１に中継されるように、メッセージ中継部１０５を制御する。

したがって、本実施の形態によれば、小型携帯電話基地局３の配下の携帯電話端末４から送信されるリクエストメッセージの中継先を、このリクエストメッセージの送信先の網に応じて切り替えることが出来る。このため、携帯電話端末４であっても、接続先に応じて、ユーザの使用したいＩＰ網７を利用することが可能となる。さらに、携帯電話端末４がＩＰ網７へリクエストメッセージを送信する場合には、この携帯電話端端末４へは課金されなくすることが可能となる。

また、本実施の形態において、ＩＰ中継装置１は、レスポンスメッセージを受信した場合に、通信ＩＤに基づいてＩＰ端末２、及び携帯電話端末４のいずれかにこのレスポンスメッセージを中継する。具体的には、該当端末の状態を“通信中”に設定されているか否かによって判断すると共に、通信宛先が登録されているか否かを判断する。“通信中”となっている端末があり、レスポンスメッセージの送信元が通信宛先と一致した場合は、中継先が基地局ＩＦ部１０４であると判断し、基地局ＩＦ部１０４から該当するメッセージを送信するようにメッセージ中継部１０５を制御する。

したがって、本実施の形態によれば、リクエストメッセージの送信先の網からのレスポンスメッセージを当該携帯電話端末４に送信するように切り替えることが出来る。このため、携帯電話端末４であっても、ＩＰ網から受信したレスポンスメッセージを受信することが可能となる。

また、上記の実施の形態において、図２に示すＩＰ中継装置１の構成は、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）などの集積ロジックＩＣによりハード的に実行されるものでもよいし、あるいはＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）などの計算機によりソフトウエア的に実行されるものでもよい。あるいは、ＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の補助記憶装置、およびＮＩＣ（ＮｅｔｗｏｒｋＩｎｔｅｒｆａｃｅＣａｒｄ）、電話回線インターフェイス等の通信インターフェイスを備えたＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）等の汎用コンピュータにおいて、ＣＰＵが所定のプログラムを補助記憶装置からメモリ上にロードして実行することで実現されるものでもよい。

本発明の一実施の形態に係るＩＰ中継装置１を含むフェムトセルシステムの概略図である。ＩＰ中継装置１の概略構成図である。通信ＩＤ記憶部１０６の登録内容を模式的に表した図である。ＩＰ中継装置１の動作を説明するためのフロー図である。図４の発信処理を説明するためのフロー図である。図４の着信処理を説明するためのフロー図である。図１に示すＦＭＣシステムの携帯端末収容動作の一例を説明するためのシーケンス図である。

符号の説明

１…ＩＰ中継装置、２…ＩＰ端末、３…小型携帯電話基地局、４…携帯電話端末、５…携帯電話網、６…ＨＬＲ、７…ＩＰ網、８…ＷＷＷサイト、１０１…ＩＰ網ＩＦ部、１０２…携帯電話網ＩＦ部、１０３…ＩＰ端末ＩＦ部、１０４…基地局ＩＦ部、１０５…メッセージ中継部、１０６…通信ＩＤ記憶部、１０７…リクエストメッセージ制御部、１０８…レスポンスメッセージ制御部

Claims

小型携帯電話基地局およびＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）網およびＩＰ端末と接続されるＩＰ中継装置であって、
前記小型携帯電話基地局と接続するための小型携帯電話基地局接続手段と、
前記ＩＰ網と接続するためのＩＰ網接続手段と、
前記ＩＰ端末と接続するためのＩＰ端末接続手段と、
前記基地局接続手段と前記ＩＰ端末接続手段と前記ＩＰ網接続手段との間でデータを中継するデータ中継手段と、
小型携帯電話基地局を介して携帯電話端末から送信されてくる通信ＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を記憶しておく通信ＩＤ記憶手段と、
前記通信ＩＤ記憶手段に記憶された通信ＩＤを持つ携帯電話端末から接続要求を受信した場合に前記ＩＰ網を介した通信を実行するＩＰ網通信実行手段と、を有し、
前記通信ＩＤは前記小型携帯電話基地局に帰属する携帯電話端末が携帯電話網に対して認証する際に使用する通信ＩＤと等価であって、
自ＩＰ中継装置に接続された前記小型携帯電話基地局を介して前記携帯電話端末から所定の宛先への接続要求であった場合に、
前記ＩＰ網通信実行手段は、前記ＩＰ網を介して前記所定の宛先と通信を行い、
前記データ中継手段は、当該所定の宛先と前記接続を要求した前記携帯電話端末と前記ＩＰ網との間でデータを中継することを特徴とするＩＰ中継装置。
請求項１に記載のＩＰ中継装置であって、前記通信ＩＤ記憶手段に記憶された通信ＩＤに対応する携帯電話端末が前記小型携帯電話基地局に帰属しているか否かを判定する携帯電話端末帰属判定手段をさらに有し、
前記ＩＰ網通信実行手段は、前記携帯電話端末帰属判定手段が当該通信ＩＤに対応する携帯電話端末が前記小型携帯電話基地局に帰属していると判定した場合に、前記ＩＰ網を介した通信を実行することを特徴とするＩＰ中継装置。