JP5746184B2 - 固定/移動体ネットワークの加入者識別情報管理ブローカ - Google Patents
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Description
・ユーザは、複数の異なるSIMカードを購入して持ち歩かなくてはならない。
・ユーザは、SIMカードごとに対応付けられたアカウントに十分なクレジットがあることを確認しておかなくてはならない。さらに、多くの異なるネットワークに未使用のクレジットがあることは好ましくない。というのも、これらのクレジットは回収されず、無駄だからである。
・複数の異なるSIMアカウントを維持することは、やっかいで時間がかかり、相当なユーザの手間が生じる。
・加入者がSIMを交換するとき、携帯番号が変わるので、通常使用している番号で呼が受けられなくなる。さらに、加入者が発呼するときには、発信者番号(Caller Line Identifier(CLI))は新規であり、したがって着呼側には未知である。よって、着呼側は、発呼者を認識しないことにより、着呼を拒否するという欠点がある。
・司法当局は、有害な人物を追跡する努力をしているが、同一人物の多数の複製を効果的に追跡する必要があり、悩まされている。
このアルゴリズムのシステムに関する問題は、次のことを含む。
・SIMに固定的なIMSIのセットが事前プログラムされた場合、新たなIMSIが利用可能になったときに(同様に、削除されたときに)新たなSIMを発行する必要がある。したがって、SIMの物理的な取り扱いが非常に複雑になる。
・SIMは、適切なIMSIが利用可能であるネットワークがリストアップされた選好テーブルを含む。これらの選好リストは時間経過とともに変化し、SIMがネットワークの実情からすぐに遅れたものになる。このことは、ユーザにとっては好ましくないローミング課金につながりかねない。
・このオプションがローカル料金の携帯電話をかけるための手段を提供する一方、各ネットワークは互いから独立しており、加入者は効果的にネットワークごとに異なる人物になる。加入者が自らのホーム・ネットワークの人々とのコンタクトを維持するためには、加入者は、(i)自国の電話サービス会社から現在訪問中の国の電話サービス会社に電話を転送させるか(ii)通話しようとする相手に自分の新たな電話番号を通知するか、または(iii)頻繁にボイスメールをチェックして受けられなかった電話の発呼者に連絡するかしなくてはならない。これは、くりかえすが、ユーザにとってやっかいで時間がかかることである。
・1つの問題は、SIMアルゴリズムは、携帯端末から取得した情報と連動して実行されなくてはならず、理論的にはすべての携帯端末は所定の標準的な操作法に準拠するものであるものの、実際にはかかるアルゴリズムの実装は非常に非互換的になることである。したがって、SIMアルゴリズムシステムは、しばしば一般的な携帯端末の型式において正常に動作しない。こうした不具合には、次のようなものが含まれる。
- ランダムなキャッシング
- 機能実行の単純な失敗、及び
- 意味をなさないユーザメッセージの表示
・加えて、SIMアルゴリズムは、しばしばそれ自体が実行されるネットワーク関連情報を欠いており、そのために、最適なネットワークの検索を延々と行うことになる。この間、携帯端末は発呼と着呼とを確実に行うことができず、携帯端末が最大パワーで動作することで、バッテリが速く消耗する。
・アルゴリズムがアクセスする番号を事前表示する場合、この番号を通話ごとに変更することは実際無理であり、通話のルーティングを最適化できない。
・SIMは、ネットワークの地理的分布と最適なネットワークを選択するための最近の商業的状況に関する十分な情報を有していない。
・かかるSIMは、本質的に、ミサイル追尾システムのようなものである。SIMが、ネットワークの変更やSIMのバグに起因して誤ったネットワークにロックオンすると、ホーム・ネットワークを永遠に見失いかねない。
・SIMが料金先払い制御のできないネットワークに接続すると、SIMは無制限な課金が可能な状態に固定されうる。
・外部ネットワークとのIMSIの交換により、ユーザにとってホーム・ネットワークが不可視になるので、ユーザの普段の付加価値サービスが機能しなくなる。ショートコード(short code)、トップアップナンバー(top-up number)、ボイスメールその他の利便性のよいサービスは、もはや所望の態様で機能しなくなる。
1.システム加入者のLUごとのIMSIとGTVLRメッセージを受信するHLRログ・スキャナとのインターフェース。
2.a)加入済みユーザのIMSIリストを取得する、またはb)加入済みユーザに新たなIMSIを提供するための、システムHLR命令とのインターフェース。これらの命令は、何らかの問い合わせプロトコルであってもよい。一実施形態では、これは、ライトウェイトディレクトリアクセスプロトコル(LDAP)を用いて実現できる。
3.OTAサービス(これを介してSIMの基礎ファイル(EF)がIMSIや他の関連するEFデータで更新される)との発呼用インターフェースl/F。
b)HPLMN/HLR111は、また、ロケーションアップデート承認(LUA)メッセージ604を移動先ネットワークVLRに返信する。LUAメッセージは、ローミング合意が有効で携帯電話機が移動先ネットワークに接続するための権限を付与され、通話やデータ接続をローミング料金で行うことができることを、移動先ネットワークに示す。これも、ローミング携帯電話機の標準的なネットワーク動作である。
b)SIMAPPは携帯電話機をネットワークから切断し、利用可能なネットワークが再度スキャンされる。
c)SIMAPPは選択された移動先ネットワークに適合するIMSIを検出し、適切なIMSI(移動先ネットワークのもともとのものと同じでなくてもよい)を現在のものに設定する。
1.加入者ユーザの携帯電話機からの発呼の受信
2.その加入者ユーザが利用可能なディレクトリ番号の決定
3.ステップ2の各ディレクトリ番号への返呼の通話料金の評価
4.呼ごとにディレクトリ番号に対する最近の返呼通話料金の割当て
5.割り当てられたCLIを用いた通話の継続
詳細な実施形態の例では、IMSIブローカのデータ保存は、次のように構成することができる。
1.DS_GT_IMSI_Mapping. DS_IMSI_Pool.
2.DS_EF_IMSI_Rules.
このDSは、SIMにOTA経由でダウンロードするEFのすべてのコンテンツの正確なイメージを格納する。
3.DS_IMSI_Broker_Event_Log.
BEGIN
LOOKUP GT_Prefix in DS_GT_IMSI_Mapping, using GTVLR, returning IMSI_Range.
IF first 5 or 6 digits of the IMSI do not match IMSI_Range
BEGIN
GET new IMSI (IMSI_New) from DS_IMSI_Pool matching IMSI_Range (incrementing Last_Used_IMSI)
Retrieve IMSI_List from HLR (using LDAP)
Provision IMSI_New on HLR using LDAP)
Send OTA to add IMSI_New to SIM in EF_MSI_List
Send OTA to replace EF_IMSI_Rules with DS_EF_IMSI_Rules END
END
最適化された通話ルーティング接続は、利用可能なルートのいずれかを必要に応じ、かつ適切にコストの節約ができるように利用可能なサービスにより行われる。
通話は、セルラー方式、固定電話回線(Landline)(PSTN)、WiFi、及びIPといった通信ネットワークの組合せを介してルーティングされる。
たとえば英国の携帯電話から米国の携帯電話への「標準的な」低額通話は次のようにルーティングされる。
従来のセルラー方式接続>英国ネットワーク事業者>英国サービスゲートウェイ>IP>米国サービスゲートウェイ>米国ネットワーク事業者>従来のセルラー方式接続
ここでは、通話料金の合計が2つのローカル接続になるように、英国から米国への長時間の運用にIPを用いる。
VoWiFi>英国ISP>IPルーティングサービス>IP>オーストラリアISP>VoWiFi
インドセルラー>インドネットワーク事業者>インドサービスゲートウェイ>IP>英国サービスゲートウェイ>英国固定電話回線
ネットワークと携帯器機は、協働してネットワークサービスへの継続的な接続を保証する。しかしながら、このことは、システムとユーザにとって最も好ましい方法ではない。上述のとおり、ユーザの携帯電話機は、国境または地域の境界付近を移動するときには、電話機が物理的にホームテリトリ内にあっても不意に外部ネットワークに接続することがある。このネットワークの切替えは、ユーザのホーム・ネットワークの強度が低下すると生じる。すると、別の強度の強いネットワークへの接続が試みられる。また、強度が増加すると、携帯電話機が利用可能なネットワークの検索を行い、ネットワーク選択を規定するルールに応じて、携帯電話機が最も強度が強い利用可能なネットワークを選択する。しかし、通話料金の課金に関しては、もっとも好適なネットワークではないかもしれない。
上述のとおり、システムは、加入者の携帯器機の現在位置を識別できるように構成される。この現在位置は、ステータスの更新や、SIMデータの更新、及び通話の接続やルーティングを最適化する他のシステム機能に用いることができる。一実施形態では、現在位置の識別は、現在位置情報が携帯電話機から着信すると、ホストシステムにより実行される。別の実施形態では、携帯電話機は、携帯電話機/SIMに格納される位置情報から、携帯電話機/SIMに格納されるネットワーク選択ルールに基づいて自ら好ましいネットワークを判定できる。
上述のとおり、このシステムはホストシステムの制御のもと無線(OTA)信号送信を用いている携帯器機に、現在のネットワーク接続を切断して最適な接続を再検索するように指示できる。
(A)初期化済み:この状態は、SIMがどのネットワークを用いるかを判断していないことを示す。これは、電源投下やリスタート後の典型的なSIMの状態である。
(B)IMSI変更中:この状態は、異なるIMSIを用いることを必要とすることを決定し、かつ、IMSI変更手順が完了していない状態である。
(C)IMSI安定:この状態は、SIMが正しいIMSIに接続され、選択が確率したことを示す。
(D)利用可能サービスなし:この状態は、SIMがすべてのルールに基づいてもサービスを提供するIMSIを利用できない状態を示す。上記に詳述したように、SIMはこの状態を終了できるように反復して有効なIMSIを選択しようとする。図17に示されるSIMの状態図は、SIMが当初初期化状態(A)にあることを示す。正しいIMSIに接続していることを判断すると、IMSI安定状態(C)に遷移する。SIM交換が必要と判断すると、IMSI交換中状態(B)に遷移する。IMSI交換中の状態(B)から、機器が正しいIMSIに登録されたと一旦SIMが判断して安定しているときは、SIMはIMSI安定状態(C)に遷移する。SIMが使用可能なすべてのIMSIを使い果たし、登録することができないと、利用可能なサービスなし状態(D)に遷移し、一定時間経過後に、状態(A)から再開する。SIMがIMSI安定状態(C)であり、IMSI変更を要求するイベント(たとえば国の移動)が発生すると、状態がIMSI変更中(B)に遷移する。
IMSIブローカは、IMSI及び/または携帯電話ネットワーク事業者を利用可能なプールに追加して追加的な選択肢を提供する。また、ルールは、ネットワーク間の相互合意の変更から独立して更新可能である。
ホストは、ネットワークCが低料金の呼ルーティングのために好ましいネットワークであると認識できる。しかしながら、携帯電話機は、ネットワークA、Bだけを検出/抽出することができる。一実施形態では、ホストが、携帯電話機の好ましいネットワーク接続を保証するために、携帯電話機に現在のネットワーク(AでもBでもよい)から切断して(最大パワーで)利用可能なネットワークを再検索する指示を送ることができる。このように、携帯電話機がその位置におけるネットワークに適切なIMSIを有するかまたはこれを提供することを保証するようにホストが構成される。
図13、14を参照して、非加入者(PSTNが示される)からの着呼がシステムのHPLMN/HLRに直接ルーティングされるか、または移動先HLRを経由してホームHLRにルーティングされる場合を示す。これによりシステムが常にCLI提示と通話料金についての最適なルーティング制御を行うことが保証される。移動先ネットワークの構成次第で、着呼は初期的に直接システムのHPLMN/HLRにルーティングされるか、または移動先ネットワークにルーティングされる。後者では、システムHLRに信号が再転送されるか、移動先HLRがシステムHLRからのデータを検索して呼のルーティングと提示を決定する。
加入済みユーザへの着呼は、好ましくは、発呼者のテリトリですでに知られている、ユーザのローカル番号でなされる。あるいは、最安値の料金にはならないにせよ、どの場所からの加入者番号でも加入者に着呼できる。
携帯電話通信の分野で重要性が増加しているのは、器機間通信である。器機間通信では、通信チャネルが初期設定や人間の直接的な関与を要せずに、器機間でオープンである。使用例には、保安システム、資産管理、自動支払機能、遠隔検知・監視・計測(3GPP TS 22.868及びETSI TS 102 412にはかかる技術の使用例が記載されている)。これらの多くの使用例では、(全体のデータ通信量が典型的に小さいとして)頻繁な通信を必要とするので、これらの通信を効果的に管理することが強く望まれる。以下に示すIMSIブローカによる解決方法は、上記のような場合に特に適している。効果的な器機間通信に関するさらに実用的な課題は、3GPP TS 33.812で議論されており、当業者は、これを、特に器機間通信のものとみなすであろう。
・携帯器機の性能(携帯器機は、あるネットワークでは他のネットワークよりも互換性を有し、または特定の周波数帯域ではより有効である)
・加入サービスレベル(データのみの料率は、音声とデータの料率より異なる選択プロセスを有する)
・ネットワークの信頼性
・接続リンクの負荷共有の可能性
・報告されたサービス品質(たとえば、一日のうち時間により異なる)
・(MSISDNについて)携帯器機、ネットワーク、または非接触アプリケーションに一貫した識別性を提示すること
この構成では、携帯器機(A)は、SIMまたはUSIMを有し(B)、移動先3GPPネットワークを介し、(C)移動先のSGSN(D)と通信する。移動先SGSN(D)は、多数のIMSIと通信し(E)、多数のIMSIはホーム・ネットワーク環境で(G)HLRに認識され(F)、そこではAPNを許可すべきか、どのAPNにデータをルーティングするかが決定される。この場合、データはローミングハブ(I)のGTPリレー(H)にローミングハブを介してルーティングされる。ローミングハブGTPリレー(H)はDNSサーバ(J)を用いてデータをどこへ転送するかを決定する。これは、典型的に、ホーム環境の(G)GGSN(K)に送られる。そして、GGSN(K)は、データを宛先のインターネット/イントラネット環境(L)へ送る。
この構成では、携帯器機(A)はSIMまたはUSIMを有し(B)、移動先の3GPPネットワークを通じて(C)、移動先のSGSN(D)に通信を行う。すると、移動先のSGSN(D)は、多数のIMSIと通信し、多数のIMSIはHLR(F)を認識しており、ホーム・ネットワーク環境で(G)、APNが許可されるか、そのAPNのデータをどこへルーティングするかを決定する。この場合、データは、ローミングハブ(I)のGGSN(M)にルーティングされる。ローミングハブGGSN(M)は、DNSサーバ(J)を用いてそのデータを先へ送るかを決定する。この場合、ローミングハブGGSN(M)は、宛先のインターネット/イントラネット環境(L)にデータをルーティングする。
この構成では、携帯器機(A)は、SIMまたはUSIMを有し(B)、移動先の国内ローミング3GPPネットワークを通じて(C)、移動先のSGSN(D)に通信を行う。移動先SGSN(D)は、ホーム・ネットワーク環境(G)でHLR(F)を認識する多数のIMSIと通信し、APNが許可されるか、そのAPN用のデータをどこにルーティングするかを決定する。この場合、データは、移動先ネットワーク内の(C)、GTPリレー(N)にルーティングされる。GTPリレーは(N)、DNSサーバ(O)を用いてデータをどこへ転送するかを決定する。これは、典型的に、ホーム環境内(G)の、GGSN(K)へ送られる。するとGGSN(K)はデータを宛先のインターネット/イントラネット環境へ(L)ルーティングする。
この構成では、携帯器機(A)は、SIMまたはUSIMを有し(B)、移動先の国内ローミング3GPPネットワーク(C)を通じて、移動先SGSN(D)に通信を行う。すると、移動先SGSN(D)は、ホーム・ネットワーク環境(G)内のHLR(F)を認識する多数のIMSIと通信し、APNを許可するか、そのAPNをどこへルーティングするかを決定する。この場合、データは、ホーム・ネットワーク(G)内のGTPリレー(P)にルーティングされる。そのGTPリレー(P)は、DNSサーバ(Q)を用いて、そのデータをどこへルーティングするかを決定する。これは、典型的にホーム環境(G)内のGGSN(K)にルーティングされる。すると、GGSN(K)は、そのデータを宛先のインターネット/イントラネット環境(L)に送る。
この構成では、携帯器機(A)は、SIMまたはUSIMを有し(B)、ホームの3GPPネットワークを通じて(G)SGSN(R)に通信を行う。すると、ホームSGSN(R)は、ホーム・ネットワーク環境(G)内のHLR(F)を認識する多数のIMSIに通信し、APNを許可するか、そのAPNをどこに送るかを決定する。この場合、そのデータは、ホーム・ネットワーク(G)内のGTPリレー(P)に転送される。そのGTPリレー(P)は、DNSサーバ(Q)を用いて、そのデータをどこに転送するかを決定する。これは、典型的に、ホーム環境(G)内のGGSN(K)に送られる。するとそのGGSN(K)は、そのデータを宛先のインターネット/イントラネット環境(L)に送る。
Claims (18)
- 中央ネットワーク・サーバから加入済み通信機器への加入者ネットワーク識別情報の自動的な提供の管理方法であって、
前記加入済み機器の現在位置の変化に関する通知を前記中央サーバにて受信する受信ステップであって、HLR スキャナからの通知を受信するステップを有し、当該HLRスキャナは、加入済み機器が加入している ホームロケーションレジスタ(HLR)にて受信される位置更新メッセージを検出するように構成され、当該位置更新メッセージは、前記加入済み器機の現在位置の変化に対応する受信ステップと、
前記通知と、前記加入済み通信機器に割り当てられた加入者ネットワーク識別情報のリストとに基づき新たな加入者ネットワーク識別情報が前記中央サーバから提供されるかを決定する決定ステップと、
前記決定ステップで前記新たな加入者ネットワーク識別情報を提供することが決定されたときに、前記現在位置に基づき前記加入者ネットワーク識別情報を選択する選択ステップと、
前記選択ステップで前記選択された加入者ネットワーク識別情報を前記加入済み器機に送信するために出力し、当該選択された加入者ネットワーク識別情報を前記加入済み器機に割り当てられる加入者ネットワーク識別情報リストに加える出力ステップとを有する、
方法。 - 請求項1において、
前記加入者ネットワーク識別情報が国際移動電話加入者識別番号(IMSI)である、
方法。 - 請求項2において、
前記HLRは、前記加入済み機器と無線通信する特定の物理的なネットワーク・インフラストラクチャに関連付けられない、
方法。 - 請求項2または3において、
前記決定ステップは、
前記加入済み機器用の前記HLRから、前記加入済み機器に割り当てられるすべてのIMSIを有するIMSIリストを抽出し、
前記IMSIリストが前記加入済み機器の前記現在位置に適切なIMSIを有するかを判定する、ことを含む、
方法。 - 請求項4において、
前記IMSIが適切かを決定するステップは、過去に決定された前記加入済み機器の選好に基づく、
方法。 - 請求項2乃至5のいずれかにおいて、
前記選択ステップは、異なる位置用の複数のIMSIを有するIMSIプールからローカルIMSIを取得するステップを有し、当該ローカルIMSIは、前記現在位置に適切なIMSIのサブプールから選択される、
方法。 - 請求項6において、
前記出力ステップは、前記加入済み機器への送信を行うOTAモジュールに前記ローカルIMSを出力するステップを有する、
方法。 - 請求項7において、
前記出力ステップは、前記ローカルIMSIが前記加入済み機器にいつ使用されるかについてのルールセットを出力するステップをさらに有する、
方法。 - 請求項7または8において、
前記出力ステップは、前記選択されたIMSIに対応するMSISDN を出力するステップをさらに有する、
方法。 - 請求項2乃至9のいずれかにおいて、
前記加入済み器機に前記ローカルIMSIが提供されたときに、前記HLRを更新するステップをさらに有する、
方法。 - 請求項2乃至9のいずれかにおいて、
前記加入済み機器用の複数の発信者番号識別(CLI)を含むデータベースから選好されるCLIを取得するステップと、
前記選好されるCLIを通信チャネル開設の完了に用いるために出力するステップと、をさらに有する
方法。 - 請求項1または2において、
前記受信ステップは、前記加入済み通信機器から現在位置の変化を示す通信メッセージを受信するステップを有する、
方法。 - 請求項1乃至12のいずれかにおいて、
異なる補助的なサービスを異なる加入者ネットワーク識別情報に関連付けるステップをさらに有する、
方法。 - 請求項1乃至13のいずれかにおいて、
前記加入済み器機のいくつかまたはすべての加入ネットワーク識別情報用のデータサービスに継続的にアクセスすることを可能にするステップを有する、
方法。 - 加入済み通信機器への加入者ネットワーク識別情報の自動的な提供を管理する中央ネットワーク・サーバであって、
前記加入済み機器の現在位置の変化に関する通知をHLRスキャナから前記中央サーバにて受信し、当該HLRスキャナは、加入済み機器が加入している ホームロケーションレジスタ(HLR)にて受信される位置更新メッセージを検出するように構成され、当該位置更新メッセージは、前記加入済み器機の現在位置の変化に対応する、受信部と、
前記通知と、前記加入済み通信機器に割り当てられた加入者ネットワーク識別情報のリストとに基づき新たな加入者ネットワーク識別情報が前記中央サーバから提供されるかを決定する識別情報判定部と、
前記新たな加入者ネットワーク識別情報を提供することが決定されたときに、前記現在位置に基づき前記加入者ネットワーク識別情報を選択し、当該選択された加入者ネットワーク識別情報により前記加入済み器機に割り当てられる加入者ネットワーク識別情報リストを更新する識別情報更新部と、
前記選択された加入者ネットワーク識別情報を前記加入済み器機に送信するために出力する出力モジュールとを有する、
中央サーバ。 - 通信機器において選好されるネットワークに接続する方法であって、
当該通信機器の現在位置の変化に関する通知を中央サーバに提供するステップと、
前記中央サーバが前記通信機器が前記選好されるネットワークに接続していないと判断したときに、請求項1乃至14のいずれかに記載の管理方法により提供される加入者ネットワーク識別情報を受信するステップと、
現在のネットワークとの接続を切断し、前記受信した加入者ネットワーク識別情報を用いて前記選好されるネットワークに再接続するステップとを有する、
方法。 - 加入者ネットワーク識別情報のリストを格納する格納部と、
ネットワーク接続が要求されるときに、新たなネットワーク接続をするために用いる加入者ネットワーク識別情報を、前記格納部に格納される選択ルールに基づいて決定する処理部と、
請求項1乃至14に記載の方法により提供される加入者ネットワーク識別情報を有する更新情報を、ネットワーク接続を通じて受信する受信部とを有し、
前記受信した更新情報に基づいて前記加入者ネットワーク識別情報のリストと前記選択ルールとを更新する、
通信機器。 - 請求項17において、
更新情報を受信すると、現存するネットワーク接続を切断し、更新された選好ルールに基づいて新たなネットワーク接続を行うために適用される、
通信機器。
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