JP6478581B2 - 通信制御システム及び通信制御方法 - Google Patents

通信制御システム及び通信制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、通信制御システム及び通信制御方法に関する。
LTE(Long Term Evolution)網上での音声通信として、従来回線交換方式で行われていた音声通信をパケット通信に置き換えて行うVoLTE(Voice over LTE)のサービス化が図られている。VoLTEでは、3GPP(3rd Generation Partnership Project)で規定されているように、通信端末からのアタッチ(attach)信号を受信すると、通信端末にIPアドレスが割り振られる。また、通信端末に対して割り振られたIPアドレスに係る情報は、通信端末の音声通信に係る交換機及び呼制御サーバにおいて共有される。そして、このIPアドレスは、通信端末からのデタッチ(detach)信号を受信した際に解放される(例えば、非特許文献1,2参照)。
しかしながら、従来の方法によりIPアドレスの割当及び解放を行う場合には、以下の問題が生じる可能性がある。IPアドレスの解放に係る信号が何らかの理由により消失した場合、当該IPアドレスの使用に係る情報が交換機及び呼制御サーバの間で不一致となる可能性がある。このような状況が発生すると、例えば、音声着信があった場合に、想定している通信端末とは異なる通信端末との間で接続処理を行ってしまうことが考えられる。
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、誤接続等を防ぐことができ、通信端末に係る通信制御をより好適に行うことが可能な通信制御システム及び通信制御方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る通信制御システムは、コアネットワーク及び当該コアネットワークに対して接続する呼制御サーバを含んで構成され、前記コアネットワークに接続する通信端末に対する着信要求に係る制御を行う通信制御システムであって、前記呼制御サーバ、及び、前記コアネットワークに含まれて前記着信要求に係る制御を行う通信制御装置は、それぞれ、前記コアネットワークに接続する前記通信端末に対して割り振られたIPアドレスと当該IPアドレスに対応する通信端末を特定する情報とが関連付けられた対応関係情報を保持し、前記呼制御サーバは、前記通信端末への着信要求を受信した場合に、前記呼制御サーバで保持する前記対応関係情報に基づいて、当該着信要求に係る情報を前記通信制御装置に送信する送信手段を備え、前記通信制御装置は、前記呼制御サーバから送信される前記着信要求に係る情報について、前記通信制御装置で保持する前記対応関係情報に基づいて、当該着信要求の正当性を判定する検証手段を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る通信制御方法は、コアネットワーク及び当該コアネットワークに対して接続する呼制御サーバを含んで構成され、前記コアネットワークに接続する通信端末に対する着信要求に係る制御を行う通信制御システムによる通信制御方法であって、前記呼制御サーバ、及び、前記コアネットワークに含まれて前記着信要求に係る制御を行う通信制御装置は、それぞれ、前記コアネットワークに接続する前記通信端末に対して割り振られたIPアドレスと当該IPアドレスに対応する通信端末を特定する情報とが関連付けられた対応関係情報を保持し、前記呼制御サーバの送信手段において、前記通信端末への着信要求を受信した場合に、前記呼制御サーバで保持する前記対応関係情報に基づいて、当該着信要求に係る情報を前記通信制御装置に送信する送信ステップと、前記通信制御装置の検証手段において、前記送信ステップで前記呼制御サーバから送信される前記着信要求に係る情報について、前記通信制御装置で保持する前記対応関係情報に基づいて、当該着信要求の正当性を判定する検証ステップと、を備えることを特徴とする。
上記の通信制御システム及び通信制御方法によれば、検証手段において、呼制御サーバから送信される着信要求に係る情報に基づいて、当該着信要求の正当性が判定されるため、判定結果に基づいて、例えば正当性に問題がある着信要求に関しては以後の着信処理を中止する等の対応を行うことができる。したがって、誤接続等を防ぐことができ、通信端末に係る通信制御をより好適に行うことが可能となる。
ここで、上記作用を効果的に奏する構成として、例えば、前記検証手段は、IPアドレスに対応付けて、当該IPアドレスを使用する前記通信端末に割り振られた呼制御サーバを特定する情報を保持し、当該通信端末への着信要求に係る情報を受信した際に、当該着信要求に係る情報を送信した呼制御サーバが前記IPアドレスに対応付けて保持された呼制御サーバであるか否かに基づいて正当性の判定を行う構成が挙げられる。
上記の構成とした場合、着信要求に係る情報を送信した呼制御サーバが、検証手段において保持されている呼制御サーバを特定する情報に示されるサーバかどうかに基づいて着信要求の正当性の判定を行うことができるため、誤接続等を防ぐことができ、通信端末に係る通信制御をより好適に行うことが可能となる。
また、上記作用を効果的に奏する他の構成として、例えば、前記送信手段は、前記呼制御サーバが着信要求を受信した際に、前記呼制御サーバが保持している前記通信端末に割り振られたIPアドレスと、当該通信端末を特定する情報との対応関係に係る情報を前記通信制御装置に送信し、前記検証手段は、前記呼制御サーバから送信される情報と、前記通信制御装置で保持している情報とが一致するかに基づいて、着信要求の正当性を判定する構成が挙げられる。
上記の構成とした場合、着信要求を受信した呼制御サーバにおいて保持している通信端末に対して割り振られたIPアドレスと当該通信端末を特定する情報との対応関係に係る情報を通信制御装置に送信することで、着信要求の正当性の判定を行うことができるため、誤接続等を防ぐことができ、通信端末に係る通信制御をより好適に行うことが可能となる。
本発明によれば、誤接続等を防ぐことができ、通信端末に係る通信制御をより好適に行うことが可能な通信制御システム及び通信制御方法が提供される。
第1実施形態に係る通信制御システムの構成を示す図である。 第1実施形態に係る通信制御システムの各装置に係るハードウェア構成を示す図である。 第1実施形態に係る通信制御システムにおける通信端末のデタッチ処理について説明する図である。 従来の通信制御システムにおける技術課題について説明する図である。 第1実施形態に係る通信制御システムにおけるPCRFの機能ブロックについて説明する図である。 フィルタの一例を示す図である。 第1実施形態に係る通信制御方法について説明するフローチャートである。 第1実施形態に係る通信制御方法について説明するシーケンス図である。 第2実施形態に係る通信制御システムにおけるPCRFの機能ブロックについて説明する図である。 第2実施形態に係る通信制御方法について説明するフローチャートである。 第2実施形態に係る通信制御方法について説明するシーケンス図である。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る通信制御システムのシステム構成を示す図である。同図に示す通信制御システム1は、LTE(Long Term Evolution)の通信規格(通信プロトコル)に準拠して通信端末に対してVoLTE(Voice over LTE)等の音声通信サービスを提供する通信システムである。VoLTEとは、パケット通信により音声通信を行うサービス(機能)であり、LTE網上で音声通話を実現する機能である。また、VoLTEでは、IP(Internet Protocol)ベースのマルチメディアサービスを制御するシステムであるIMS(IP multimedia subsystem)を利用して音声通信が行われる。
通信制御システム1は、スマートフォン、タブレット端末を含む携帯端末である通信端末10(通信端末10A)と接続可能にされており、eNB(evolved Node B)20と、MME(Mobility Management Entity)30と、S−GW(Serving Gateway)40と、P−GW(Packet data network Gateway)50と、PCRF(Policy and Charging Rules Function)60と、P−CSCF(Proxy Call Session Control Function)70(70A,70B)と、を含んで構成されている。このうち、P−CSCF70は、通信端末10Aによるパケットネットワーク(PDN:Packet Data Network)NWの利用に係る制御を行う装置であり、その他の装置は、通信端末10AがVoLTEによる通信を行うための装置であり、コアネットワークを構成する装置である。通信制御システム1では、VoLTEの提供時には、通信路の設定や解放の制御を、SIP(Session Initiation Protocol)を用いて実行する。
本実施形態では、通信制御システム1は、コアネットワークに接続する通信端末10(例えば通信端末10A)に対して他の通信端末から着信要求があり、当該着信要求に関連する制御を行う場合について説明する。
通信制御システム1に含まれる各装置は、それぞれ、図2に示すように、CPU101、主記憶装置であるRAM(Random Access Memory)102及びROM(Read Only Memory)103、通信を行うための通信モジュール104、並びにハードディスク等の補助記憶装置105等のハードウェアを備えるコンピュータとして構成される。そして、これらの構成要素が動作することにより、各装置の機能が発揮される。
本実施形態の通信制御システム1においては、各装置は、物理的に一台の装置で構成されていてもよいし、複数台の装置によって構成された処理システムであってもよい。また、各装置の構成数は任意の数に変更されてもよい。
図1に戻り、通信制御システム1に含まれる各装置について説明する。eNB20は、無線基地局である。すなわち、eNB20は、通信端末10Aとの間を無線通信によって接続し、通信端末10Aから発信があった際の受付制御機能や、他の通信端末から通信端末10Aに着信があった際に通信端末10Aを呼び出すページング機能を基本機能として有している。通信端末10Aは、eNB20を介してeNB20の上位装置であるMME30、P−CSCF70等と通信を行う。eNB20は、複数の通信端末に係る通信制御を行う。
MME30は、ネットワーク制御を行う呼処理制御装置である。MME30は、通信端末10Aの待受時の位置管理機能、他の通信端末から通信端末10Aに着信があった際にeNB20を呼び出すページング機能、及び通信端末10Aの認証管理機能等を基本機能として有している。
S−GW40は、MME30及びeNB2と接続可能にされ、MME30及びeNB20を介して通信端末10Aとさらに接続されて通信端末10Aとの間で制御信号及びユーザデータを含むIP(Internet Protocol)パケットの伝送を行うパケットゲートウェイ(中継装置)である。具体的には、S−GW40は、MME30からの指示に基づいてIPパケットの中継制御を行う。また、S−GW40は、PCRF11から通知されたQoS(Quality of Service)情報に従って、IPパケットの伝達品質制御を行う。
P−GW50は、S−GW40と接続可能にされ、VoLTE等の音声通信サービス、インターネット接続サービス等のデータ通信サービスを提供するPDNNWとの接続点であるゲートウェイ(中継装置)である。このP−GW50は、S−GW40と接続可能にされ、通信端末10AとPDNNWとの間の接続経路を中継し、ユーザデータを転送する交換機として機能する。また、P−GW50は、PCRF11から通知されたQoS情報に従って、IPパケットの伝達品質制御を行う。
PCRF60は、S−GW40及びP−GW50と接続可能にされ、QoS情報等のポリシー制御又は課金制御のための情報を保持し、それらの情報をS−GW40及びP−GW50に通知する交換機として機能する。このQoS情報は、通信端末10Aに提供される通信サービスに関する通信品質に関する情報である。
本実施形態における通信制御システムでは、P−GW50及びPCRF60が、コアネットワーク側で通信端末10に対する着信要求に係る制御を行う通信制御装置として機能する。
P−CSCF70(70A,70B)は、通信端末10Aに対してLTEに準拠したVoLTE等の音声通信サービスを提供する際に通信制御を行う呼制御サーバである。すなわち、P−CSCF70は、P−GW50と接続可能にされ、PDNNW内に存在するSIPサーバであるI−CSCF(Interrogating CSCF)及びS−CSCF(Serving CSCF)と通信端末10Aとの間でやり取りされるSIP信号を中継する。
また、P−CSCF70は、通信端末10Aへの音声通信サービスの提供に先立って、P−GW50、S−GW40、eNB20を経由して通信端末10AとPDNNWとの間でIMSベアラを中継接続する。このIMSベアラは、通信端末10Aに音声通信サービスを提供するための制御信号の伝送用の通信経路である。通信端末10Aに対する着信又は通信端末10Aからの発信があった場合には、P−CSCF70は、デフォルトベアラと同じ通信経路で通信端末10AとPDNNWとの間で追加のIMSベアラを中継接続した上で音声通信を開始する。他の通信端末から通信端末10Aへの着信要求があった場合には、P−CSCF70がコアネットワーク側の通信制御装置の1つであるP−GW50を介して通信端末10Aに対して着信要求(着信信号)を送信することにより、音声通信に係る処理が開始される。このように、P−CSCF70は、着信要求をコアネットワーク側へ送信する送信手段としての機能を有する。
なお、P−CSCF70は、互いに異なる音声通信サービス毎に設けられる。したがって音声通信サービスの提供を受ける通信端末毎に、接続するP−CSCF70は異なる可能性がある。本実施形態では、通信端末10AはP−CSCF70Aと接続する場合について説明する。また、通信端末10Aとは異なる通信端末10B(後述)は、P−CSCF70Bと接続する場合について説明する。
通信端末10Aは、ユーザによって使用される端末装置であり、例えば、スマートフォン、タブレット等によって実現される。通信端末10Aを特定する情報として、例えば通信端末のユーザを識別するIMSI(International Mobile Subscriber Identity)等が知られている。通信制御システム1では、通信端末10Aを特定する情報を用いて、通信端末10Aに係る音声通信等の所望の処理を実現する。
次に、通信制御システム1において従来から行われている処理について及び従来技術の問題点について説明する。まず図1を参照しながら通信端末10Aが電源オン等のアタッチ処理を行う場合について説明する。これは従来から行われている既存処理である。
通信端末10Aがアタッチ処理を行う場合、まず、通信端末10Aが通信制御システム1に対してIMSベアラの接続を要求する(S01)。IMSベアラの接続要求は、通信端末10AからeNB20、MME30及びS−GW40を経てP−GW50へ送信される。P−GW50では、通信端末10AからのIMSベアラの接続要求を受信すると、通信端末10A(又はその使用者であるユーザA)に対して払い出すIPアドレスを決定する(S02)。このIPアドレスは、音声通信に係るパケットの送受信の際に通信端末10Aを特定する情報として用いられるものであり、例えばIMSIに対応付けて払い出される。P−GW50では、通信端末10Aの使用者であるユーザAに対応するIPアドレスとして、IP−Aを払出すと共に、その対応関係に係る情報(対応関係情報)をテーブルT1として保持する。
次に、P−GW50からPCRF60に対して、通信端末10A(ユーザA)が使用するIPアドレスに係る情報を通知する(S03)。これにより、PCRF60では、P−GW50におけるテーブルT1と同様の情報(対応関係情報)をテーブルT2として保持する。その後、P−GW50から通信端末10A(ユーザA)に対して、IMSベアラの確立に係る処理が行われたことを通知すると共に通信端末10A(ユーザA)に対して割り振られたIPアドレス(IP−A)を通知する(S04)。その後、通信端末10A(ユーザA)から、P−CSCF70Aに対して、自端末(ユーザ)に関するレジスタの要求を行う(S05)。P−CSCF70Aでは、通信端末10A(ユーザA)からの要求に基づいて、レジスタ処理を行うと共に、通信端末10A(ユーザA)を特定する情報と、IPアドレスとを対応付けた情報(対応関係情報)をテーブルT3として保持する(S06)。これにより、通信端末10A(ユーザA)が音声通信を行うための処理は終了する。そして、通信端末10Aに対する接続要求がある場合には、P−CSCF70Aが当該接続要求に基づいて、通信端末10Aとの間で音声通信のための追加のIMSベアラを中継接続した後に、音声通信を行う。このように、通信端末10A(ユーザA)を特定する情報と通信端末10Aに対して割り当てられたIPアドレスとの対応を示す情報(対応関係情報)は、P−GW50、PCRF60及びP−CSCF70Aの間で共通する対応表を保持することによって共有される。
次に、図3を参照しながら通信端末10Aが電源オフ又は圏外へ移行の場合等のデタッチ処理を行う場合について説明する。これは従来から行われている既存処理である。
通信端末10Aの電源をユーザAがオフすることによって、通信端末10Aが圏外になってしまったとする。このとき、通信端末10Aでは、デタッチ処理の実施要求を送信する(S11)。通信端末10Aからのデタッチ処理の実施要求は、通信端末10AからeNB20、MME30及びS−GW40を経てP−GW50へ送信される。P−GW50では、通信端末10Aからのデタッチ処理の実施要求を受信すると、自装置にて保持しているテーブルT1における通信端末10A(ユーザA)に係る情報を削除する(S12)。図3では、ユーザAに係る情報を削除したことを表の項目を網掛けすることにより示している。
さらに、P−GW50から、PCRF60に対して通信端末10Aに係る解放信号が送信される(S13)。PCRF60は、解放信号に基づいてテーブルT2における通信端末10A(ユーザA)に係る情報を削除する(S14)。また、PCRF60からP−CSCF70Aに対して解放信号が送信される(S15)。そして、P−CSCF70Aは、解放信号に基づいてテーブルT3における通信端末10A(ユーザA)に係る情報を削除する(S16)。このように、通信端末10Aのデタッチ処理に係る信号がP−GW50、PCRF60及びP−CSCF70Aに対してこの順に通知されることにより、通信端末10A(ユーザA)と通信端末10Aに対して割り当てられたIPアドレスとの対応関係に係る情報は、それぞれの装置において削除される。このようにデタッチ処理がなされた後は、通信端末10A(ユーザA)に対して用いられていたIPアドレス(IP−A)は他の通信端末に対して割り振ることが可能となる。
ここで、図4に示すように、通信端末10A(ユーザA)のデタッチ処理に係る通信を行っている最中に、何らかの理由によりPCRF60とP−CSCF70Aとの間の通信に問題が生じて、PCRF60からP−CSCF70Aへ解放信号が送信されなかったとする。この場合、図4に示すように、P−GW50及びPCRF60では、通信端末10Aからのデタッチ処理の実施要求に基づいて通信端末10A(ユーザA)とIPアドレス(IP−A)との対応関係を破棄している(テーブルT1,T2参照)のに対して、P−CSCF70Aでは、通信端末10Aに係る解放信号を受信していないために、通信端末10A(ユーザA)とIPアドレス(IP−A)との対応関係を破棄していない(テーブルT3参照)状況となる。このため、P−GW50、PCRF60及びP−CSCF70Aの三者で通信端末10A(ユーザA)に係る情報の不一致が発生する。このような状況が生じた場合、以下の問題が発生する可能性がある。
1点目として、P−CSCF70Aでは、テーブルT3に通信端末10A(ユーザA)に係る情報が含まれていることから、通信端末10A(ユーザA)が音声通信可能な状態であると認識をしているため、P−CSCF70Aに対して通信端末10A宛の着信要求(音声通信の要求)があった場合、P−CSCF70Aは通常通りの音声通信の開始処理を行ってしまうことが考えられる。この場合、PCRF60及びP−GW50側では、通信端末10Aはデタッチ済みであると認識していることになり、エラーが発生する可能性がある。
なお、図4では、PCRF60からP−CSCF70Aへ解放信号が送信されなかったことによるP−CSCF70AとPCRF60及びP−GW50との間でのテーブルの不一致について例示しているが、その他の可能性として、何らかの理由でP−GW50からPCRF60に対して解放信号が送信できなかった場合のテーブルの不一致も考えられる。この場合、PCRF60ではP−GW50との間の通信エラーを認識して自装置で保持している情報を削除するものの、PCRF60からP−CSCF70Aに対して解放信号の送信が行われない。そのために、P−CSCF70Aが通信端末10A(ユーザA)とIPアドレス(IP−A)との対応関係を破棄しない状況となり、P−CSCF70AとPCRF60及びP−GW50との間でのテーブルの不一致が生じる可能性がある。
2点目として、通信端末10A宛の着信要求(音声通信の要求)を他の通信端末に接続してしまう可能性があるという点である。上述したように、デタッチ処理を行った後のIPアドレスは、他の通信端末へ割り振ることが可能となるため、通信端末10A(ユーザA)に対して割り振られていたIPアドレスは、新たにアタッチ要求を送信した通信端末10B(ユーザB)に対して割り振られる場合がある。ここでは、図4に示すようにP−CSCF70Bからのサービスの提供を受ける通信端末10Bに対して、通信端末10Aが使用していたIPアドレス(IP−A)が割り振られたとする。
この場合、P−GW50及びPCRF60及びでは、通信端末10A(ユーザA)に係る情報の削除を行った後に通信端末10B(ユーザB)に対してIPアドレス(IP−A)の割り振りが行われているので、通信端末10B(ユーザB)とIPアドレス(IP−A)との対応付けが保持される(テーブルT1’、T2’参照)。また、PCRF60は、通信端末10B(ユーザB)が受けるサービスに係るP−CSCF70Bに対してIPアドレスを通知するので、P−CSCF70BにおいてもテーブルT1’、T2’と同様の情報が保持される(テーブルT4参照)。一方、P−CSCF70Aでは、通信端末10Bに対するサービスの提供は行わないので、P−CSCF70Aには、IPアドレス(IP−A)に対して新たに対応付けられた通信端末10Bの情報は通知されない。通信端末10Aと通信端末10Bとが同一のP−CSCF70Aから提供されるサービスを利用する場合には、通信端末10BがP−CSCF70Aに対してレジスタ要求を行う際(図1のS05)に、IPアドレスが重複するため、P−CSCF70A側でエラーを認識することができる。しかしながら、互いに異なるP−CSCF70A,70Bに対してレジスタ要求を送信する場合には、P−CSCF70A,70Bのそれぞれでレジスタに係る処理を行うため、IPアドレスの重複に気付くことが困難である。
このような場合に、通信端末10Aに対する着信要求をP−CSCF70Aが受信したとすると、P−CSCF70AはIPアドレス(IP−A)にて特定される通信端末との接続要求を送信する。これに対して、P−GW50及びPCRF60では、自装置にて保持しているテーブルを参照して、IP−Aに対して対応付けられた通信端末10Bへの接続に係る処理を開始する。この場合、通信端末10Aへの着信要求が送信されたのに、通信端末10Bとの音声通信が行われてしまう可能性がある。このように、P−CSCF70A側とP−GW50及びPCRF60側とでそれぞれ保持しているIPアドレスと通信端末との対応関係に係る情報が互いに異なる場合、誤接続が発生する可能性が考えられるという技術課題があった。
本実施形態に係る通信制御システム1では、上記の技術課題に対して誤接続が生じないような構成として、P−CSCF70が受信した着信要求について、PCRF60及びP−GW50においてその正当性を検証することを特徴とする。具体的には、PCRF60が誤接続を防止するための機能としてフィルタ作成部を有し、フィルタ作成部により作成されたフィルタをP−GW50が運用することを特徴とする。
本実施形態に係る通信制御システム1では、PCRF60は、図5に示すように、呼制御信号送受信部61と、プロファイル管理部62と、フィルタ作成部63とを有することを特徴とする。
呼制御信号送受信部61は、S−GW40、P−GW50及びP−CSCF70との間で制御信号の送受信を行う機能を有する。また、プロファイル管理部62は、通信端末を特定する情報(例えばIMSI)とIPアドレスとの対応関係を図1等で示したテーブルT2として保持する機能を有する。また、フィルタ作成部63は、P−GW50で用いられるフィルタを作成する機能を有する。
フィルタ作成部63で作成されるフィルタとは、IPアドレスを割り振られた通信端末10がサービスの提供を受けるP−CSCF70を特定する情報をIPアドレスに対応付けたものであり、当該フィルタに基づいて以降の処理を実施してよいか否かを判断するものである。具体的には、図6に示すように、IP−Aに対するフィルタとして、P−GW50で受信する着信要求を送信する送信元アドレスがP−CSCF70Bを特定する情報(P−CSCF(B))である場合には、着信要求を通信端末に対して送信可とすること、及び、P−GW50で受信する着信要求を送信する送信元アドレスがP−CSCF70Bを特定する情報(P−CSCF(B))ではない(それ以外のアドレスである)場合には、着信要求を通信端末に対して送信不可とすることが示されている。フィルタは、通信端末に係るアタッチ処理において、通信端末から送信されるP−CSCF70に対するレジスタの要求(図1のS05)に係る処理を行う際に、PCRF60において通信端末がレジスタの要求を行う対象となるP−CSCF70を特定する情報を取得し、これに基づいて作成される。図6に示すフィルタの場合は、通信端末10BがP−CSCF70Bに対するレジスタ要求を行った際に、PCRF60においてP−CSCF70Bの情報を取得すると共に通信端末10Bに割り当てられたIPアドレス(IP−A)を対応付けることで作成される。
なお、図6では、「送信先アドレス」欄が「*(全て)」とされていて、送信先アドレスに係るフィルタリングを行わない場合の例を示しているが、着信要求の送信先アドレス(例えば、通信端末10Bを特定する情報)についてもフィルタの構成要件とすることもできる。
このようにフィルタ作成部63においてフィルタを作成してP−GW50に対して送信し、P−GW50でフィルタを運用することにより、P−GW50及びPCRF60においてIPアドレスを割り振った通信端末とは異なる通信端末への着信要求があった場合に、IPアドレスを割り振った通信端末に対して誤接続することを防ぐことができる。すなわち、フィルタ作成部63及びP−GW50が、コアネットワークに含まれる通信制御装置の検証手段として機能する。
なお、本実施形態では、P−GW50においてフィルタを用いた判断を行う構成について説明をするが、P−GW50に加えてS−GW40においてもフィルタを運用する構成とすることが好ましい。この場合、例えば何らかの事情によりP−GW50においてフィルタの運用ができない場合であっても、S−GW40においてフィルタを運用することができるため、誤接続の防止効果を高めることができる。S−GW40においてもフィルタを運用する構成とする場合、S−GW40もコアネットワークに含まれる通信制御装置の検証手段として機能する。以下の通信制御方法では、S−GW40に対してもフィルタを適用した上で、フィルタ情報を用いた判断をP−GW50において行う構成について説明する。
通信制御システム1におけるフィルタを用いた通信制御方法に関して、図7に示すフローチャートを参照しながら、さらに説明する。まず、通信端末10がアタッチ処理を開始する(S21)。このとき、PCRF60のフィルタ作成部63は、P−GW50及びS−GW40に対してフィルタ情報を通知する(S22)。フィルタ情報とは、P−GW50及びS−40においてフィルタを運用するための情報であり、通信端末10を特定する情報と当該通信端末10が接続するP−CSCF70を特定する情報とが含まれる。その後通信端末10はアタッチ処理を完了する(S23)。この後、通信端末10に割り振られたIPアドレス(このアドレスは着信要求に含まれる送信先アドレスとして用いられる)についてもフィルタとして用いる場合には、IPアドレスをフィルタ情報としてP−GW50及びS−40に対して通知する(S24)構成としてもよい。ここまでの処理で、P−GW50及びS−40において運用されるフィルタに係る情報がP−GW50及びS−40に対して送信される。
その後、他の通信端末からの着信要求をP−CSCF70が受信した場合、P−CSCF70からP−GW50に対して着信信号が送信される(S25)。ここで、P−GW50では、着信信号に含まれる情報(送信元のP−CSCF70に係る情報及び送信先のアドレス)がP−GW50にて保持されるフィルタ情報と一致するかの判断が行われる(S26)。フィルタ情報と一致する場合には、着信に係る処理が実施される(S27)。一方、フィルタ情報と一致しない場合には、P−CSCF70からの着信信号は不正なものであるとして、着信信号が破棄される(S28)。これにより、P−CSCF70に対して通信端末に割り当てられたIPアドレスに係る情報の更新が通知できていない場合であっても、登録されていないP−CSCF70からの着信信号の接続可否についてP−GW50において判断することができるため、誤接続を防止することができる。
上記の通信制御方法に関して、図8に示すシーケンス図を用いて説明する。通信端末10からMME30に対してIMSベアラの確立要求が送信される(S31)ことで、アタッチ処理、すなわち、IMSベアラ確立に係る処理が開始する。このとき、S−GW40からPCRF60に対してIMSベアラ確立要求(S32)が送信されると、PCRF60では、通信端末10が接続するP−CSCF70が選択され(S33)、フィルタ作成部63においてフィルタが作成される(S34)。ここでは、フィルタ作成とはフィルタ情報としてS−GW40に通知する情報が抽出されることをいう。その後、フィルタ情報がPCRF60からS−GW40に対して通知され(S35)、S−GW40においてフィルタが適用される(S36)。P−GW50についても同様に、P−GW50からPCRF60に対してIMSベアラ確立要求(S37)が送信されると、フィルタ情報がPCRF60からP−GW50に対して通知され(S38)、P−GW50においてフィルタが適用される(S39)。なお、S−GW40におけるフィルタ適用に係る処理(S35,S36)と、P−GW50におけるフィルタ適用に係る処理(S38,S39)とは、その順序が逆であってもよい。すなわち、S−GW40又はP−GW50からのIMSベアラ確立要求の受信を契機として、フィルタを作成した後にS−GW40及びP−GW50に対してフィルタ情報を通知し両装置においてフィルタを適用する構成であればよい。
また、フィルタにおいて通信端末10の送信先アドレスを利用する場合には、通信端末10とP−CSCF70との間でIMS位置登録要求/応答に係る処理が行われた(S40)後に、IMS位置登録が完了したことがP−CSCF70からPCRF60へ通知されると(S41)、PCRF60のフィルタ作成部63は通信端末10のアドレス(送信先アドレスとして運用されるアドレス)の情報をフィルタとして用いることを記憶すると共に、当該情報をフィルタ変更要求としてS−GW40に対して通知する(S42)。S−GW40では、フィルタ変更要求に基づいてフィルタを変更する(S43)。また、フィルタ変更要求はP−GW50に対しても通知する(S44)。P−GW50では、フィルタ変更要求に基づいてフィルタを変更する(S45)。なお、フィルタ適用に係る処理と同様に、S−GW40におけるフィルタ変更に係る処理(S42,S43)と、P−GW50におけるフィルタ変更に係る処理(S44,S45)とは、その順序が逆であってもよい。
ここで、通信端末10がIMS位置登録を行ったP−CSCF70とは異なるP−CSCF70に対して着信要求があったとする(S46)。この場合、着信要求を受信したP−CSCF70はP−GW50に対して着信信号として当該着信要求を送信する(S47:送信ステップ)。このとき、P−GW50では、フィルタを用いて当該着信信号が適切なものであるかを判断する(S48:検証ステップ)。図7に示したように、着信信号に含まれる情報がフィルタ情報と一致しない場合には、着信信号が破棄される。したがって、以降の処理は行われないため、P−CSCF70では、P−GW50からの応答が返ってこないことに基づいて、タイムアウトであると判定し(S49)、着信要求を送信した端末に対して着信がNGである(エラーが発生した)ことを通知する(S50)。
このように、本実施形態に係る通信制御システムでは、何らかの障害等によって、P−CSCF70(呼制御サーバ)において保持するIPアドレスと通信端末との対応関係を示す情報(例えばテーブルT3)と、コアネットワーク側の通信制御装置の1つであるPCRF60において保持するIPアドレスと通信端末との対応関係を示す情報(例えばテーブルT2)とが不一致となってしまい、P−CSCF70側の情報に基づいて誤った着信要求が送信されてしまったとしても、PCRF60において作成されてP−GW50において運用されるフィルタによって、着信要求が誤送されることを防ぐことができ、通信端末に係る通信制御をより好適に行うことが可能となる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る通信制御システムについて説明する。第2実施形態に係る通信制御システムが第1実施形態に係る通信制御システムと異なる点は以下の通りである。すなわち、第1実施形態では、PCRF60にて作成されたフィルタをP−GW50において運用することで、着信要求(着信信号)が適切なものであるかの確認を行ったが、第2実施形態では、PCRF60において着信要求(着信信号)の正当性を確認することを特徴とする。
第2実施形態に係る通信制御システムにおけるPCRF60Aの機能ブロック図を図9に示す。図9に示すように、PCRF60Aは、第1実施形態に係るPCRF60におけるフィルタ作成部63に代えて情報比較部64を備える。情報比較部64は、プロファイル管理部62にて保持される情報と、着信要求の受信に伴ってP−CSCF70から送付される情報とを比較してそれらが一致するかを判断する機能を有する。そして、両者が一致している場合には着信要求に係る処理を続行する一方で、両者が一致していない場合にはエラーと判断して着信に係る処理を中止する。これにより、通信端末10への誤接続を防ぐことが可能となる。すなわち、情報比較部64が、コアネットワークに含まれる通信制御装置の検証手段として機能する。
第2実施形態に係る通信制御システムにおける通信制御方法に関して、図10に示すフローチャートを参照しながら、さらに説明する。まず、通信端末10がアタッチ処理を開始する(S61)。このとき、PCRF60では、プロファイル管理部62において、通信端末を特定する情報と当該通信端末に割り当てられたIPアドレスとを保持する(S62)。その後、通信端末10はアタッチ処理を完了する(S63)。
そして、他の通信端末からの着信要求をP−CSCF70が受信した場合、P−CSCF70からPCRF60に対して、着信要求の受信に伴って、自サーバで保持している情報が送信される(S65)。ここで、着信要求に関連してP−CSCF70から送信される情報としては、通信端末10を特定する情報と、通信端末10のIPアドレスとが含まれる。これは、図1に示すテーブルT3に対応する情報である。すなわち、P−CSCF70は、自装置で保持している情報を利用して後段の処理を実行してよいかについて、PCRF60に対して問い合わせるものである。PCRF60の情報比較部64は、P−CSCF70から送信された情報とPCRF60のプロファイル管理部62にて保持される情報とを比較して、これらが一致するかの判断が行われる(S66)。プロファイル管理部62にて保持される情報と一致する場合には、着信に係る処理が実施される(S67)。一方、プロファイル管理部62にて保持される情報と一致しない場合には、P−CSCF70が受信した着信要求には正当なものではない(以降の処理を続行すると問題が生じる可能性がある)として、P−CSCF70に対してエラーが通知されて、エラー処理が実施される(S68)。これにより、P−CSCF70に対して通信端末に割り当てられたIPアドレスに係る情報の更新が通知できておらず、不当な着信要求が受信されたとしても、PCRF60において正当性を検証した上で以降の処理を進めることができるため、誤接続を防止することができる。
上記の通信制御方法に関して、図11に示すシーケンス図を用いて説明する。まず、通信端末10からMME30に対してIMSベアラの確立要求が送信されることで、アタッチ処理、すなわち、IMSベアラ確立に係る処理が行われる(S71)。ここで、P−CSCF70に対して着信要求があったとする(S72)。着信要求を受信したP−CSCF70はPCRF60に対して着信加入者チェック要求を送信する(S73:送信ステップ)。着信加入者チェック要求には、図1のテーブルT3に含まれる情報、すなわち、接続先の通信端末を特定する情報と、IPアドレスとが含まれる。PCRF60の情報比較部64では、P−CSCF70から送信された情報と、プロファイル管理部62にて保持する情報とを比較して、一致するかを判断する(S74:検証ステップ)。ここで、図10に示したように、P−CSCF70から送信された情報がプロファイル管理部にて保持する情報と一致しない場合には、エラー応答が返される(S75)。これにより、P−CSCF70は、着信要求を送信した端末に対して着信がNGである(エラーが発生した)ことを通知する(S76)。一方、P−CSCF70から送信された情報がプロファイル管理部にて保持する情報と一致した場合には、OK応答がP−CSCF70に返される(S77)。これにより、P−CSCF70は、通信端末10に対して着信要求(着信信号)を送信し(S78)、着信処理の続きを実施する(S79)。
このように、本実施形態に係る通信制御システムでは、何らかの障害等によって、P−CSCF70(呼制御サーバ)において保持するIPアドレスと通信端末との対応関係を示す情報(テーブルT3)と、コアネットワーク側の通信制御装置の1つであるPCRF60において保持するIPアドレスと通信端末との対応関係を示す情報(例えばテーブルT2)とが不一致となってしまい、P−CSCF70側の情報に基づいて誤った着信要求が送信されてしまったとしても、PCRF60においてP−CSCF70から送信される情報が自装置のプロファイル管理部62で保持する情報と一致するかの判断を行うことで、着信要求の正当性が判断される。これによって、着信要求が誤送されることを防ぐことができ、通信端末に係る通信制御をより好適に行うことが可能となる。
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で以下のような様々な変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、PCRF60においてフィルタを作成して、P−GW50においてフィルタを運用する構成について説明したが、例えばフィルタの作成と運用とを同一の装置で実施する構成としてもよい。また、1台の通信制御装置がコアネットワーク側におけるフィルタ作成及び運用に係る処理を全て実行するようにしてもよく、装置構成は適宜変更することができる。
1…通信制御システム、10…通信端末、20…eNB、30…MME、40…S−GW、50…P−GW、60…PCRF,70…P−CSCF。

Claims (4)

  1. コアネットワーク及び当該コアネットワークに対して接続する呼制御サーバを含んで構成され、前記コアネットワークに接続する通信端末に対する着信要求に係る制御を行う通信制御システムであって、
    前記呼制御サーバ、及び、前記コアネットワークに含まれて前記着信要求に係る制御を行う通信制御装置は、それぞれ、前記コアネットワークに接続する前記通信端末に対して割り振られたIPアドレスと当該IPアドレスに対応する通信端末を特定する情報とが関連付けられた対応関係情報を保持し、
    前記呼制御サーバは、前記通信端末への着信要求を受信した場合に、前記呼制御サーバで保持する前記対応関係情報に基づいて、当該着信要求に係る情報を前記通信制御装置に送信する送信手段を備え、
    前記通信制御装置は、前記呼制御サーバから送信される前記着信要求に係る情報について、前記通信制御装置で保持する前記対応関係情報に基づいて、当該着信要求の正当性を判定する検証手段を備え、
    前記検証手段は、IPアドレスに対応付けて、当該IPアドレスを使用する前記通信端末に割り振られた呼制御サーバを特定する情報を保持し、当該通信端末への着信要求に係る情報を受信した際に、当該着信要求に係る情報を送信した呼制御サーバが前記IPアドレスに対応付けて保持された呼制御サーバであるか否かに基づいて正当性の判定を行う、通信制御システム。
  2. コアネットワーク及び当該コアネットワークに対して接続する呼制御サーバを含んで構成され、前記コアネットワークに接続する通信端末に対する着信要求に係る制御を行う通信制御システムであって、
    前記呼制御サーバ、及び、前記コアネットワークに含まれて前記着信要求に係る制御を行う通信制御装置は、それぞれ、前記コアネットワークに接続する前記通信端末に対して割り振られたIPアドレスと当該IPアドレスに対応する通信端末を特定する情報とが関連付けられた対応関係情報を保持し、
    前記呼制御サーバは、前記通信端末への着信要求を受信した場合に、前記呼制御サーバで保持する前記対応関係情報に基づいて、当該着信要求に係る情報を前記通信制御装置に送信する送信手段を備え、
    前記通信制御装置は、前記呼制御サーバから送信される前記着信要求に係る情報について、前記通信制御装置で保持する前記対応関係情報に基づいて、当該着信要求の正当性を判定する検証手段を備え、
    前記送信手段は、前記呼制御サーバが着信要求を受信した際に、前記呼制御サーバが保持している前記通信端末に割り振られたIPアドレスと、当該通信端末を特定する情報との対応関係に係る情報を前記通信制御装置に送信し、
    前記検証手段は、前記呼制御サーバから送信される情報と、前記通信制御装置で保持している情報とが一致するかに基づいて、着信要求の正当性を判定する、通信制御システム。
  3. コアネットワーク及び当該コアネットワークに対して接続する呼制御サーバを含んで構成され、前記コアネットワークに接続する通信端末に対する着信要求に係る制御を行う通信制御システムによる通信制御方法であって、
    前記呼制御サーバ、及び、前記コアネットワークに含まれて前記着信要求に係る制御を行う通信制御装置は、それぞれ、前記コアネットワークに接続する前記通信端末に対して割り振られたIPアドレスと当該IPアドレスに対応する通信端末を特定する情報とが関連付けられた対応関係情報を保持し、
    前記呼制御サーバの送信手段において、前記通信端末への着信要求を受信した場合に、前記呼制御サーバで保持する前記対応関係情報に基づいて、当該着信要求に係る情報を前記通信制御装置に送信する送信ステップと、
    前記通信制御装置の検証手段において、前記送信ステップで前記呼制御サーバから送信される前記着信要求に係る情報について、前記通信制御装置で保持する前記対応関係情報に基づいて、当該着信要求の正当性を判定する検証ステップと、
    を備え、
    前記検証ステップにおいて、IPアドレスに対応付けて、当該IPアドレスを使用する前記通信端末に割り振られた呼制御サーバを特定する情報を保持し、当該通信端末への着信要求に係る情報を受信した際に、当該着信要求に係る情報を送信した呼制御サーバが前記IPアドレスに対応付けて保持された呼制御サーバであるか否かに基づいて正当性の判定を行う、通信制御方法。
  4. コアネットワーク及び当該コアネットワークに対して接続する呼制御サーバを含んで構成され、前記コアネットワークに接続する通信端末に対する着信要求に係る制御を行う通信制御システムによる通信制御方法であって、
    前記呼制御サーバ、及び、前記コアネットワークに含まれて前記着信要求に係る制御を行う通信制御装置は、それぞれ、前記コアネットワークに接続する前記通信端末に対して割り振られたIPアドレスと当該IPアドレスに対応する通信端末を特定する情報とが関連付けられた対応関係情報を保持し、
    前記呼制御サーバの送信手段において、前記通信端末への着信要求を受信した場合に、前記呼制御サーバで保持する前記対応関係情報に基づいて、当該着信要求に係る情報を前記通信制御装置に送信する送信ステップと、
    前記通信制御装置の検証手段において、前記送信ステップで前記呼制御サーバから送信される前記着信要求に係る情報について、前記通信制御装置で保持する前記対応関係情報に基づいて、当該着信要求の正当性を判定する検証ステップと、
    を備え、
    前記送信ステップにおいて、前記呼制御サーバが着信要求を受信した際に、前記呼制御サーバが保持している前記通信端末に割り振られたIPアドレスと、当該通信端末を特定する情報との対応関係に係る情報を前記通信制御装置に送信し、
    前記検証ステップにおいて、前記呼制御サーバから送信される情報と、前記通信制御装置で保持している情報とが一致するかに基づいて、着信要求の正当性を判定する、通信制御方法。
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