JP7250035B2 - 通信装置、方法、及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、通信装置、方法、及びプログラムに関する。
従来、パケット交換方式の音声通話であるVoIP(Voice over IP)を行う機能を備えた通信装置が普及している(例えば、特許文献1参照)。
通信装置は、電源オンの後に無線通信ネットワークへの接続手順を行う場合、まず、無線通信ネットワークに自装置を登録するアタッチ処理を行うことにより、IMS(IP Multimedia Subsystem)への通信経路を設定する。この通信経路は、PDN接続又はIMS PDN接続とも称される。IMSは、無線通信ネットワークの外部のパケットネットワーク(PDN:Packet Data Network)である。IMSは、SIP(Session Initiation Protocol)による呼制御を行う呼制御サーバを含む。
次に、通信装置は、設定した通信経路を介して、呼制御サーバに自装置を登録する登録処理(IMS登録処理)を行う。IMS登録処理が行われると、通信装置は、パケット交換方式の音声発信を行うことが可能な状態になる。
一方、無線通信サービスを利用するユーザは、無線通信サービスに加入(契約)した後、無線通信サービスの利用を開始するための開通手続きが必要とされる場合がある。この開通手続きは、アクティベーション又はSIM(Subscriber Identity Module)アクティベーションとも称される。開通手続きが完了していない場合、通信装置は、接続手順の際に、開通手続きが完了していない旨を無線通信ネットワークから通知される。この場合、通信装置は、IMSへの通信経路を設定するが、IMS登録処理を行わない。
特開2017-34470号公報
第1の態様に係る通信装置は、パケット交換方式の無線通信ネットワークとの無線通信を行う通信部と、前記無線通信ネットワークへの接続手順を行うことにより呼制御サーバへの通信経路を設定する制御部とを備える。前記制御部は、前記接続手順において前記呼制御サーバへの登録処理が行われることなく前記通信経路が設定されている場合、音声発信時にパケット交換方式の音声発信処理を開始することにより、前記音声発信時に前記登録処理を行う。
第2の態様に係る方法は、パケット交換方式の無線通信ネットワークとの無線通信を行う通信装置に用いられる方法である。前記方法は、前記無線通信ネットワークへの接続手順を行うことにより呼制御サーバへの通信経路を設定することと、前記接続手順において前記呼制御サーバへの登録処理が行われることなく前記通信経路が設定されている場合、音声発信時にパケット交換方式の音声発信処理を開始することにより、前記音声発信時に前記登録処理を行うこととを含む。
第3の態様に係るプログラムは、第2の態様に係る方法を通信装置に実行させる。
一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。 一実施形態に係るネットワーク接続手順を説明するための図である。 一実施形態に係る通信装置の構成例1を示す図である。 一実施形態に係る通信装置の構成例2を示す図である。 一実施形態に係る通信装置の動作例を示す図である。
IMS登録処理が完了していない状態が一定時間継続すると、通信装置は、無線通信ネットワークからデタッチしてしまう。その結果、ユーザが無線通信サービスに加入しているにもかかわらず、たとえ緊急呼であってもパケット交換方式の音声発信を行うことができないという問題がある。
ここで、IMS登録処理が完了していない場合、回線交換方式の音声発信を行う方法も考えられるが、無線通信サービスを通信装置に提供する通信事業者は、必ずしも回線交換方式のサービスに対応しているとは限らない。このため、別の通信事業者の回線交換方式の無線通信ネットワークに通信装置がローミングしてローミング料金が発生しうるため、好ましい方法とはいえない。
そこで、本開示は、パケット交換方式の音声発信を円滑に行うことを可能とする。
図面を参照して実施形態について説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
(システム構成例)
図1は、一実施形態に係る通信システム1の構成例を示す図である。
図1に示すように、通信システム1は、通信装置100と、LTE(Long Term Evolution)ネットワーク200と、IMS300と、緊急通報受理機関400とを有する。LTEネットワーク200は、3GPP(Third Generation Partnership Project)規格に準拠する無線通信ネットワークである。LTEネットワーク200は、パケット交換方式の無線通信ネットワークの一例である。
通信装置100は、パケット交換方式の音声通話であるVoIPを行う機能を備えた通信装置である。通信装置100は、スマートフォン、フィーチャーフォン、タブレット端末、無線通信モジュール、無線通信カードであってもよい。無線通信モジュール又は無線通信カードはどのような機器に搭載されてもよいが、例えば車両10又はノートPC等に搭載される。なお、図1において車両10として自動車を例示しているが、車両10は自動二輪車又は鉄道車両等であってもよい。
LTEネットワーク200は、基地局210と、S-GW(Serving Gateway)220と、P-GW(Packet Data Network Gateway)230とを有する。基地局210は、通信装置100との無線通信を行う。S-GW220は、P-GW230と基地局210との間でデータの転送制御を行う。P-GW230は、IMS300を含む外部ネットワークとのインターフェイスとして機能する。
LTEネットワーク200は、LTEの無線通信サービスを提供する通信事業者により運営される。無線通信サービスを利用するユーザは、無線通信サービスに加入(すなわち、通信事業者と契約)した後、無線通信サービスの利用を開始するための開通手続きが必要とされる場合がある。以下において、このような開通手続をSIMアクティベーションと称する。
例えば、通信装置100のユーザは、LTEの無線通信サービスを提供する通信事業者のSIMカードを購入又は借用し、SIMカードを通信装置100に取り付ける。このようなSIMカードは、プリペイド式のSIMカードであってもよい。SIMアクティベーションは、通信事業者のWebサイトにおいて必要事項を入力することにより行われてもよい。
IMS300は、オールIPベースの通信制御システムであり、VoIPによる通話や、音声・映像の送受信を含むマルチメディアサービスを提供する。IMS300は、SIPによる呼制御(セッション制御)を行う呼制御サーバ310を含む。呼制御サーバ310は、CSCF(Call Session Control Function)と称されることがある。なお、SIPは、アプリケーション層において、音声や映像、テキストメッセージの交換等を行うために必要なセッションの生成・変更・切断を行うプロトコルである。
緊急通報受理機関400は、通報者から発信された緊急通報用電話番号による緊急通報を受理し、緊急通報に対応する措置を取る機関である。例えば、緊急通報受理機関400は、警察、海上保安庁、又は消防であってもよい。
例えば、通信装置100は、呼制御サーバ310に対して緊急呼を発信することにより、呼制御サーバ310が通信装置100と緊急通報受理機関400との音声セッションを確立し、ユーザが緊急通報受理機関400への緊急通報を行うことができる。
一実施形態において、通信装置100が、SIMアクティベーション未実施の状態において、ネットワーク接続手順を行った後、VoLTE発信を行う。VoLTE発信は、緊急呼であってもよいし、緊急呼以外の音声発信であってもよい。
(ネットワーク接続手順)
図2は、一実施形態に係るネットワーク接続手順を説明するための図である。
図2に示すように、通信装置100は、電源オンの後にネットワーク接続手順を行う場合、まず、LTEネットワーク200に自装置を登録するアタッチ処理を行うことにより、IMS300(呼制御サーバ310)への通信経路を設定する。以下において、このような通信経路をIMS PDN接続と称する。
次に、通信装置100は、設定したIMS PDN接続を介して、IMS300(呼制御サーバ310)に自装置を登録するIMS登録処理(IMS Registration)を行う。IMS登録処理が行われると、通信装置100は、パケット交換方式の音声発信であるVoLTE(Voice over LTE)発信を行うことが可能な状態になる。
しかし、SIMアクティベーションが完了していない場合、通信装置100は、アタッチ処理の際に、SIMアクティベーションが完了していない旨をLTEネットワーク200から通知される。具体的には、通信装置100からLTEネットワーク200にアタッチ要求を送信し、アタッチ要求についての応答をLTEネットワーク200から通信装置100に送信する。この応答は、サブスクリプションステータスを示すPCO(Protocol Configuration Option)値を含み、このPCO値が所定の値である場合、SIMアクティベーションが完了していないことを示す。
SIMアクティベーションが完了していない旨を通知された通信装置100は、IMS PDN接続を設定するものの、IMS登録処理を行わない。なお、IMS登録処理は、IMS PDN接続を介して、通信装置100の情報及び位置情報などを含むSIPの登録メッセージを呼制御サーバ310に送信することにより行われる。ネットワーク接続手順においてIMS登録処理が行われていない場合、通信装置100は、VoLTE発信が不可であると判断することが一般的である。
一方、SIMアクティベーションが完了していない場合、ネットワーク接続手順において、IMS登録処理が行われることなくIMS PDN接続が設定されている。このような場合、一実施形態では、通信装置100は、音声発信時に強制的にVoLTE発信処理を開始することにより、音声発信時にIMS登録処理を行う。
また、通信装置100は、IMS登録処理が完了しない状態が一定時間継続すると、LTEネットワーク200からデタッチし、IMS PDN接続を切断してしまう。具体的には、通信装置100は、IMS登録処理が完了しない状態が継続する時間を計時するタイマ(以下、「Waitタイマ」という)を有しており、Waitタイマの満了に応じてLTEネットワーク200からデタッチする。以下において、このような機能をデタッチ機能と称する。
一実施形態では、通信装置100は、ネットワーク接続手順において、IMS登録処理が行われることなくIMS PDN接続が設定されている場合、Waitタイマを用いたデタッチ機能を無効にすることにより、LTEネットワーク200からデタッチすることなくIMS PDN接続を維持する。そして、通信装置100は、LTEネットワーク200へのアタッチ状態を維持しつつ、音声発信時にVoLTE発信処理を開始する。
(通信装置の構成例)
図3は、一実施形態に係る通信装置100の構成例1を示す図である。
図3に示すように、通信装置100は、アンテナ110と、無線部120と、処理部130と、記憶部140と、ユーザインターフェイス150と、カードインターフェイス160とを有する。通信装置100は、電源部(バッテリ)等の他の構成をさらに有していてもよい。
アンテナ110は、無線信号の送受信に用いられる。
無線部120は、アンテナ110が受信した無線信号に対して増幅処理及びフィルタ処理等を行い、無線信号をベースバンド信号に変換して処理部130に出力する。また、無線部120は、処理部130から入力されたベースバンド信号を無線信号に変換し、増幅処理等を行ってアンテナ110に出力する。
一実施形態において、無線部120は、LTE無線信号を送受信するLTE無線部121を有する。無線部120は、W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)無線信号を送受信するW-CDMA無線部122を有していてもよい。無線部120は、WLAN(Wireless Local Area Network)無線信号を送受信するWLAN無線部123を有していてもよい。
処理部130は、DSP、CPU、及びコーデック等を含んで構成され、通信装置100における各種の処理及び制御を行う。処理部130は、無線部120を介して無線通信を行う通信部131と、通信部131を制御する制御部132とを有する。一実施形態において、通信部131は、LTE無線部121を介してLTEネットワーク200との無線通信を行う。
記憶部140は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリを含んで構成され、処理部130により実行されるプログラム、及び処理部130による処理に用いられる情報を記憶する。
ユーザインターフェイス150は、表示部151と、操作部152と、音声出力部153と、音声入力部154とを有する。表示部151は、ディスプレイを含んで構成され、処理部130から入力される画像信号に基づいて画像を表示する。操作部152は、各種のボタン等を含んで構成され、ユーザからの操作入力を受け付けて、操作内容を示す操作信号を処理部130に出力する。音声出力部153は、スピーカを含んで構成され、処理部130から入力される音声信号に基づいて音声を出力する。音声入力部154は、マイクを含んで構成され、ユーザからの音声入力を受け付けて、音声信号を処理部130に出力する。
カードインターフェイス160は、SIMカードと呼ばれるICカード(情報カード)を駆動する。カードインターフェイス160は、SIMカード170を取り込み、取り出しができるようにしてもよい。カードインターフェイス160は、処理部130から情報の読み出しや書き込みを受けた場合、SIMカード170に記録された情報の読み出し、SIMカード170への書き込みを行う。
SIMカード170は、加入者を特定するための情報、通信事業者を特定するための事業者特定情報、及び加入者が契約している利用可能なサービスに関する情報などが記録されたICカードである。SIMカード170は、サービスを受ける上で必要な情報が記録されている。例えば、位置情報を登録する際の情報、電話番号に関する情報など様々な情報がある。
SIMカード170は、組み込み型のeSIM(Embedded SIM)でもよい。SIMカード170は、通信装置100の外にあってもよい。SIMカード170は、通信事業者から支給されてもよいし、その他の手段で入手してもよい。ユーザは、支給されたSIMカード170を通信装置100に装着又は接続することで、通信装置100を使用できるようになる。
図4は、一実施形態に係る通信装置100の構成例2を示す図である。構成例2では、通信装置100は車載型通信装置である。
図4に示すように、通信装置100は、車両10と電気的に接続するための車両インターフェイス180を有する。車両インターフェイス180は、例えばUSBインターフェイス又はその他のインターフェイスである。車両インターフェイス180は、車両10に設けられたディスプレイ、マイク、スピーカ、及びナビゲーションシステム等に接続される。その他の構成については構成例1と同様である。
(通信装置の動作例)
図5は、一実施形態に係る通信装置100の動作例を示す図である。
図5に示すように、ステップS1において、制御部132は、ネットワーク接続手順を開始し、LTEネットワーク200に対してアタッチ処理を行うように通信部131を制御する。例えば、制御部132は、LTEネットワーク200にアタッチ要求を送信するように通信部131を制御する。
ステップS2において、通信部131は、LTEネットワーク200から、SIMアクティベーションが完了していないことを示す所定のPCO値を受信する。
所定のPCO値は、例えば、アタッチ要求に対するLTEネットワーク200からの応答に含まれていてもよい。通信部131が所定のPCO値を受信した場合、制御部132は、IMS PDN接続が設定されており、且つ、IMS登録処理が行われないと判断する。このため、制御部132は、IMS登録処理が行われないままネットワーク接続手順を終了する。
ステップS3において、制御部132は、Waitタイマを用いたデタッチ機能を無効にすることにより、LTEネットワーク200からデタッチすることなくIMS PDN接続を維持する。上述したように、デタッチ機能は、IMS登録処理が完了しない状態が継続する時間を計時するWaitタイマの満了に応じてLTEネットワーク200からデタッチするものである。
Waitタイマは、通信部131により管理されていてもよい。通信部131は、通常はIMS PDN接続が設定された際にWaitタイマを開始させてもよい。制御部132は、Waitタイマを開始しない又はWaitタイマを満了させないように通信部131を制御することにより、デタッチ機能を無効にしてもよい。このようにしてデタッチ機能を無効にすることにより、LTEネットワーク200へのアタッチ状態が維持されることになる。
ステップS4において、制御部132は、音声発信を行うか否かを確認する。例えば、制御部132は、ユーザインターフェイス150の操作部152が音声発信操作を受け付けたか否かを確認する。或いは、制御部132は、車両インターフェイス180を介して音声発信要求が入力されたか否かを確認してもよい。また、通信装置100は、ユーザによる緊急呼の発信操作があったか否かを確認してもよい。通信装置100は、車両インターフェイス180を介して緊急呼の発信要求が入力されたか否かを確認してもよい。
音声発信を行う場合(ステップS4:YES)、ステップS5において、制御部132は、VoLTE発信処理を開始する。制御部132は、緊急呼のVoLTE発信処理を開始してもよい。
ステップS6において、制御部132は、維持されているIMS PDN接続を介して呼制御サーバ310への登録処理(IMS登録処理)を行うように通信部131を制御する。具体的には、制御部132は、SIPの登録メッセージ(REGISTERメッセージ等)を呼制御サーバ310とやり取りするように通信部131を制御する。その結果、IMS登録処理が完了する。
或いは、緊急呼発信の場合、制御部132は、維持されているIMS PDN接続とは別に、緊急呼用のPDN接続を設定するように通信部131を制御してもよい。この場合、制御部132は、緊急呼用のPDN接続を介してSIPの登録メッセージを呼制御サーバ310とやり取りするように通信部131を制御してもよい。その結果、IMS登録処理が完了する。
ステップS7において、制御部132は、VoLTE発信を行うように通信部131を制御する。具体的には、制御部132は、SIPの発信メッセージ(INVITEメッセージ等)を呼制御サーバ310に送信するように通信部131を制御する。発信メッセージは、発信先の識別子等を含むメッセージである。呼制御サーバ310は、通信装置100と発信先との音声セッションを確立する。通信装置100は、音声セッションを介してVoLTEによる音声通話を通信先と行う。
このように、本実施形態によれば、制御部132は、ネットワーク接続手順においてIMS登録処理が行われることなくIMS PDN接続が設定されている場合、音声発信時に強制的にVoLTE発信処理を開始し、音声発信時にIMS登録処理を行う。これにより、SIMアクティベーション未実施の状態であってもVoLTE発信(特に、緊急呼発信)を行うことができる。
また、本実施形態によれば、制御部132は、ネットワーク接続手順においてIMS登録処理が行われることなくIMS PDN接続が設定されている場合、Waitタイマを用いたデタッチ機能を無効にする。これにより、LTEネットワーク200へのアタッチ状態を維持できるため、SIMアクティベーション未実施の状態であってもVoLTE発信(特に、緊急呼発信)を行うことができる。
(その他の実施形態)
上述した実施形態において、パケット交換方式の無線通信ネットワークがLTEネットワークである一例について説明したが、LTEネットワークに限定されるものではなく、パケット交換方式の無線通信ネットワークは、WLANであってもよいし、3GPP規格に基づく第5世代(5G)の通信方式であるNR(New Radio)に準拠したネットワークであってもよい。
通信装置100が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD-ROMやDVD-ROM等の記録媒体であってもよい。また、通信装置100が行う各処理を実行する回路を集積化し、通信装置100を半導体集積回路(チップセット、SoC)として構成してもよい。
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明したが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
本願は、日本国特許出願第2018-200509号(2018年10月25日出願)の優先権を主張し、その内容の全てが本願明細書に組み込まれている。

Claims (6)

  1. パケット交換方式の無線通信ネットワークとの無線通信を行う通信部と、
    前記無線通信ネットワークへの接続手順を行うことにより呼制御サーバへの通信経路を設定する制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記接続手順において前記呼制御サーバへの登録処理が行われることなく前記通信経路が設定されている場合、音声発信時にパケット交換方式の音声発信処理を開始することにより、前記音声発信時に前記登録処理を行い、
    前記制御部は、前記接続手順において前記登録処理が行われることなく前記通信経路が設定されている場合、前記無線通信ネットワークからデタッチすることなく、前記無線通信ネットワークへのアタッチ状態を維持し、
    前記制御部は、前記登録処理が完了しない状態が継続する時間を計時するタイマの満了に応じて前記無線通信ネットワークからデタッチするデタッチ機能を有し、
    前記制御部は、前記接続手順において前記登録処理が行われることなく前記通信経路が設定されている場合、前記デタッチ機能を無効にする
    通信装置。
  2. 前記制御部は、前記タイマを開始しない又は前記タイマを満了させないことにより、前記デタッチ機能を無効にする
    請求項に記載の通信装置。
  3. 前記通信部は、前記接続手順において、無線通信サービスの利用を開始するための開通手続きが未実施であることを示す通知を前記無線通信ネットワークから受信し、
    前記制御部は、前記通信部が前記通知を受信した場合に、前記接続手順において前記登録処理が行われないと判断する
    請求項1又は2に記載の通信装置。
  4. パケット交換方式の無線通信ネットワークとの無線通信を行う通信装置に用いられる方法であって、
    前記無線通信ネットワークへの接続手順を行うことにより呼制御サーバへの通信経路を設定することと、
    前記接続手順において前記呼制御サーバへの登録処理が行われることなく前記通信経路が設定されている場合、音声発信時にパケット交換方式の音声発信処理を開始することにより、前記音声発信時に前記登録処理を行うことと、
    前記接続手順において前記登録処理が行われることなく前記通信経路が設定されている場合、前記無線通信ネットワークからデタッチすることなく、前記無線通信ネットワークへのアタッチ状態を維持することと、
    前記登録処理が完了しない状態が継続する時間を計時するタイマの満了に応じて前記無線通信ネットワークからデタッチするデタッチ機能を有することと、
    前記接続手順において前記登録処理が行われることなく前記通信経路が設定されている場合、前記デタッチ機能を無効にすることと、を含む
    方法。
  5. 請求項に記載の方法を通信装置に実行させる
    プログラム。
  6. 呼制御サーバへの通信経路の設定と、前記呼制御サーバへの登録処理の実行と、を含む、パケット交換方式の無線通信ネットワークへの接続手順を行う制御部を備え、
    前記制御部は、前記登録処理が完了しない状態が継続する時間を計時するタイマの満了に応じて前記無線通信ネットワークからデタッチするデタッチ機能を有し、
    前記制御部は、前記接続手順において前記登録処理が行われることなく前記通信経路が設定されている場合、前記デタッチ機能を無効にする
    通信装置。
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NTT DOCOMO,Correction of IMS Emergency Call without IMS emergency registration[online],3GPP TSG-SA WG2#108 S2-150992,Internet<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_sa/WG2_Ar,2015年04月18日,Section 4.1, Section 6.1

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