JPWO2008114823A1 - ネットワーク登録方法、移動局及び加入者情報管理サーバ - Google Patents

Abstract

本発明に係るネットワーク登録方法は、移動局ＵＥが、アタッチ要求を送信する工程Ａと、加入者情報管理サーバＨＳＳが、交換機に対して、アタッチ要求の送信元である移動局ＵＥに関連付けられている外部ネットワークの識別情報を通知する工程Ｂと、交換機が、通知された外部ネットワークの識別情報に基づいてゲートウェイ装置と移動局との間でベアラを設定する工程Ｃと、ゲートウェイ装置が、移動局ＵＥに対して外部ネットワークに接続するためのアドレス情報を割り当てる工程Ｄと、交換機が、外部ネットワークの識別情報及びアドレス情報を移動局ＵＥに対して通知する工程Ｅとを有する。

Description

本発明は、移動局が、交換機及び加入者情報管理サーバを含む通信ネットワークに対する登録処理を行うネットワーク登録方法、移動局及び加入者情報管理サーバに関する。

従来、携帯電話ネットワークを利用して、外部ネットワーク（例えば、ＰＤＮ：Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）との間の通信を行う技術として、３ＧＰＰにて標準化されているＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）が知られている。

ＧＰＲＳでは、「ＭＭ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）手順」と「ＳＭ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）手順」とが連続的に処理されるように規定されている。

このため、ＧＰＲＳにおいて、ユーザは、外部ネットワーク（ＰＤＮ）との間の通信を開始する際には、まず、ＭＭ手順を利用して、通信ネットワークに対する登録処理（アタッチ処理）を行った後、ＳＭ手順を利用して、外部ネットワーク（ＰＤＮ）に接続する必要がある。

このようにＧＰＲＳでは、ユーザが、外部ネットワーク（ＰＤＮ）との間の通信を開始するための処理を起動してから、実際に、外部ネットワーク（ＰＤＮ）への接続が完了するまでに、長い時間がかかるという問題点があった。

一方、現在、３ＧＰＰで標準化作業が進められている「ＳＡＥ（Ｓｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）」では、上述のような接続遅延を短縮し、ユーザが常にＩＰパケットを送受信可能な状態を擬似的に提供する方法（「Ａｌｗａｙｓ Ｏｎ」）が検討されている。

ＳＡＥでは、ユーザによる「ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）」により規定されている通信ネットワークに対するアタッチ処理時に、外部ネットワーク（Ｄｅｆａｕｌｔ ＩＰ Ｓｅｒｖｉｃｅ）への接続を完了させる方式が提案されている（非特許文献１参照）。

図１を参照して、かかる方式について説明する。

図１に示すように、ステップＳ２００１において、移動局ＵＥと無線基地局ｅＮＢとの間でＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）コネクションが確立されると、ステップＳ２００２において、移動局ＵＥは、通信ネットワーク（ＬＴＥにより規定されている通信ネットワーク）に対する登録処理を行うために、交換機ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）及びサービングＳＡＥ-ＧＷに対して、アタッチ要求を送信する。

ステップＳ２００３において、移動局ＵＥと交換機ＭＭＥ及びＳＡＥ-ＧＷと加入者情報管理サーバＨＳＳ（Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ）との間で、当該移動局ＵＥについての認証処理が行われる。

ステップＳ２００４において、交換機ＭＭＥ及びＳＡＥ-ＧＷが、加入者情報管理サーバＨＳＳに対して、移動局ＵＥの在圏情報を通知するための「Ｕｐｄａｔｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ」を送信する。

ステップＳ２００５において、加入者情報管理サーバＨＳＳが、交換機ＭＭＥ及びＳＡＥ-ＧＷに対して、移動局ＵＥの加入者情報を送信する。

ステップＳ２００６において、移動局ＵＥと、外部ネットワーク（ＰＤＮ）へのゲートウェイ装置ＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷとの間で、Ｕプレーンの転送経路（ルート）が構築される。

ステップＳ２００７において、無線基地局ｅＮＢと交換機ＭＭＥ及びＳＡＥ-ＧＷとの間で、ＩＰベアラが設定される。

ステップＳ２００８において、交換機ＭＭＥ及びＳＡＥ-ＧＷが、移動局ＵＥに対して、通信ネットワークに対する登録処理が完了したことを通知するためのアタッチ応答を送信する。
３ＧＰＰ ＴＲ２３.８８２-１８０ Ｓｅｃｔｉｏｎ７.１３.２ ３ＧＰＰ ＴＳ２３.４０１-０２０

しかしながら、上述のように提案されている方式では、通信ネットワークに対するアタッチ処理時（登録処理）時に、接続先の外部ネットワーク（ＰＤＮ）及び当該外部ネットワークへのゲートウェイ装置ＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷをどのように選択するのかについて明確に規定されていない。

なお、上述の方式では、移動局ＵＥが、ステップＳ２００２において送信するアタッチ要求に、接続先の外部ネットワーク（Ｄｅｆａｕｌｔ ＩＰ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を指定する「ＡＰＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ Ｎａｍｅ）」を含めてもよいと記載されているが、移動局ＵＥと通信ネットワーク（無線基地局ｅＮＢや交換機ＭＭＥ及びＳＡＥ-ＧＷを含む）との間で、認証処理が完了しておらず、秘匿が確立されていない（すなわち、暗号化されていない）状況で、接続先の外部ネットワークを含む情報を送信することは、セキュリティ上の欠陥があるという問題点があった。

また、上述の方法では、通信ネットワークに対するアタッチ処理時に、移動局ＵＥと外部ネットワーク（ＰＤＮ）へのゲートウェイ装置ＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷとの間のＵプレーンの転送経路が設定されるように規定されているが、アタッチ処理時に、直ぐに通信を行わない移動局ＵＥに対しても、かかるＵプレーンの転送経路を設定してしまうことは、無駄に無線リソースを圧迫してしまうという問題点があった。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、通信ネットワークに対する登録処理において、無線リソースを無駄に圧迫することなく、外部ネットワークへの接続を完了させることによって、外部ネットワークとの間の通信を、迅速かつ安全に開始することができるネットワーク登録方法、移動局及び加入者情報管理サーバを提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、移動局が、交換機及び加入者情報管理サーバを含む通信ネットワークに対する登録処理を行うネットワーク登録方法であって、前記移動局が、前記通信ネットワークへの登録処理を開始するためのアタッチ要求を送信する工程Ａと、加入者情報管理サーバが、前記交換機に対して、前記アタッチ要求の送信元である前記移動局に関連付けられている外部ネットワークの識別情報を通知する工程Ｂと、前記交換機が、通知された前記外部ネットワークの識別情報に基づいて、該外部ネットワークに接続されているゲートウェイ装置と前記移動局との間で、ベアラを設定する工程Ｃと、前記ゲートウェイ装置が、前記移動局に対して、前記外部ネットワークに接続するためのアドレス情報を割り当てる工程Ｄと、前記交換機が、前記外部ネットワークの識別情報及び前記アドレス情報を、前記移動局に対して通知する工程Ｅとを有することを要旨とする。

本発明の第１の特徴において、前記工程Ｂにおいて、前記加入者情報管理サーバは、前記交換機に対して、複数の外部ネットワークの識別情報を通知し、前記工程Ｃにおいて、前記交換機は、通知された前記外部ネットワークの識別情報によって特定される複数の外部ネットワークに接続されている複数のゲートウェイ装置と前記移動局との間で、それぞれベアラを設定し、前記工程Ｄにおいて、前記複数のゲートウェイ装置の各々は、前記移動局に対して、前記外部ネットワークに接続するためのアドレス情報を割り当て、前記工程Ｅにおいて、前記交換機は、前記複数の外部ネットワークの識別情報及び前記複数のアドレス情報を、前記移動局に対して通知してもよい。

本発明の第１の特徴において、前記工程Ｃにおいて、前記交換機は、前記移動局によって行われる通信種別ごとに異なるベアラを設定してもよい。

本発明の第１の特徴において、前記工程Ｅにおいて、前記交換機は、前記アタッチ要求に対するアタッチ応答によって、前記外部ネットワークの識別情報及び前記アドレス情報を、前記移動局に対して通知してもよい。

本発明の第１の特徴において、前記工程Ｂにおいて、前記加入者情報管理サーバは、前記移動局の能力に応じて、前記交換機に対して通知すべき前記外部ネットワークの識別情報の数や種類を決定してもよい。

本発明の第１の特徴において、前記工程Ｂにおいて、前記加入者情報管理サーバは、前記移動局の契約内容に応じて、前記交換機に対して通知すべき前記外部ネットワークの識別情報の数や種類を決定してもよい。

本発明の第２の特徴は、交換機を含む通信ネットワークに対する登録処理を行うように構成されている移動局であって、前記通信ネットワークへの登録処理を開始するためのアタッチ要求を送信するように構成されているアタッチ要求送信部と、前記通信ネットワークへの登録処理において、前記交換機から、前記移動局に関連付けられている外部ネットワークの識別情報及びアドレス情報を取得するように構成されている通信情報取得部と、前記アドレス情報を用いて、前記移動局と前記外部ネットワークに接続されているゲートウェイ装置との間で設定されているベアラを介して、該外部ネットワークとの間で通信を行うように構成されている通信部とを具備することを要旨とする。

本発明の第２の特徴において、前記通信情報取得部は、前記通信ネットワークへの登録処理において、前記交換機から、前記移動局に関連付けられている複数の外部ネットワークの識別情報及び複数のアドレス情報を取得するように構成されており、前記通信部は、前記複数の外部ネットワークの識別情報の中から選択された外部ネットワークの識別情報に対応するアドレス情報を用いて、前記交換機と該選択された外部ネットワークに接続されているゲートウェイ装置との間で設定されているベアラを介して、該選択された外部ネットワークとの間で通信を行うように構成されていてもよい。

本発明の第２の特徴において、前記ゲートウェイ装置との間で、前記移動局によって行われる通信種別ごとに異なる複数のベアラが設定されており、前記通信情報取得部は、前記通信ネットワークへの登録処理において、前記交換機から、更に、前記複数のベアラの各々を識別するベアラの識別情報を取得するように構成されており、前記通信部は、通信の種別に応じて、前記複数のベアラの識別情報の中から選択したベアラの識別情報によって特定されるベアラを介して、前記外部ネットワークとの間で通信を行うように構成されていてもよい。

本発明の第３の特徴は、移動局が、アタッチ要求を送信することによって、交換機を含む通信ネットワークに対する登録処理を行う移動通信システムにおいて用いられる加入者情報管理サーバであって、移動局と外部ネットワークの識別情報とを関連付けて記憶するように構成されている管理部と、前記交換機に対して、前記アタッチ要求の送信元である前記移動局に関連付けられている外部ネットワークの識別情報を通知するように構成されている送信部とを具備しており、前記送信部は、前記移動局の能力に応じて、前記交換機に対して通知すべき前記外部ネットワークの識別情報の数や種類を決定するように構成されていることを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、移動局が、アタッチ要求を送信することによって、交換機を含む通信ネットワークに対する登録処理を行う移動通信システムにおいて用いられる加入者情報管理サーバであって、移動局と外部ネットワークの識別情報とを関連付けて記憶するように構成されている管理部と、前記交換機に対して、前記アタッチ要求の送信元である前記移動局に関連付けられている外部ネットワークの識別情報を通知するように構成されている送信部とを具備しており、前記送信部は、前記移動局の契約内容に応じて、前記交換機に対して通知すべき前記外部ネットワークの識別情報の数や種類を決定するように構成されていることを要旨とする。

以上説明したように、本発明によれば、通信ネットワークに対する登録処理において、無線リソースを無駄に圧迫することなく、外部ネットワークへの接続を完了させることによって、外部ネットワークとの間の通信を、迅速かつ安全に開始することができるネットワーク登録方法、移動局及び加入者情報管理サーバを提供することができる。

図１は、従来技術に係る移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。 図３は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムにおけるベアラ構成図である。 図４は、本発明の第１の実施形態に係る移動局の機能ブロック図である。 図５は、本発明の第１の実施形態に係る移動局の通信情報記憶部によって記憶されている通信情報の一例を示す図である。 図６は、本発明の第１の実施形態に係るＨＳＳ及びＥＩＲの機能ブロック図である。 図７は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。 図８は、本発明の第１の実施形態に係る移動局の動作を示すフローチャートである。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの構成）
図２乃至図６を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの構成について説明する。

図２に示すように、本実施形態に係る移動通信システムは、通信ネットワーク内に、ＭＭＥと、サービングＳＡＥ-ＧＷと、ＨＳＳと、ＥＩＲ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）と、複数のＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷ＃１乃至＃３とを具備している。

また、本実施形態に係る移動通信システムでは、アクセスネットワークであるＥＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に対して、ＬＴＥ−Ｕｕインターフェイスを介して移動局ＵＥが接続されており、Ｓ１-ＭＭＥインターフェイスを介してＭＭＥが接続されており、Ｓ１-Ｕインターフェイスを介してサービングＳＡＥ-ＧＷが接続されている。

また、本実施形態に係る移動通信システムでは、ＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷ＃１は、ＳＧｉインターフェイスを介して、外部ネットワークであるＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ネットワークに接続されており、ＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷ＃２は、ＳＧｉインターフェイスを介して、外部ネットワークであるＰＳＳ（Ｐａｃｋｅｔ−ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅ）ネットワークに接続されており、ＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷ＃３は、ＳＧｉインターフェイスを介して、外部ネットワークであるｉモード（登録商標）ネットワークに接続されている。

なお、Ｘ１は、ＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷ＃１によって割り当てられた移動局ＵＥがＩＭＳネットワークに接続するためのＩＰアドレス（アドレス情報）であり、Ｘ２は、ＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷ＃２によって割り当てられた移動局ＵＥがＰＳＳネットワークに接続するためのＩＰアドレス（アドレス情報）であり、Ｘ３は、ＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷ＃３によって割り当てられた移動局ＵＥがｉモード（登録商標）ネットワークに接続するためのＩＰアドレス（アドレス情報）である。

図３に示すように、本実施形態に係る移動通信システムでは、移動局ＵＥとＥＵＴＲＡＮ内の無線基地局ｅＮＢとの間では、無線ベアラ（ＲＢ：Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ）が設定されるように構成されており、無線基地局ｅＮＢとサービングＳＡＥ-ＧＷとの間では、Ｓ１ベアラ（ＲＡＢ：Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｂｅａｒｅｒ）が設定されるように構成されており、サービングＳＡＥ-ＧＷとＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷとの間では、Ｓ５/Ｓ８ベアラが設定されるように構成されている。

移動局ＵＥとＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷとの間との間で設定される各ベアラは、通信種別（ＱｏＳ）ごとに、かつ、接続先の外部ネットワーク（ＡＰＮ）ごとに、設定されるように構成されている。

また、ＭＭＥは、制御信号を処理する交換機であり、サービングＳＡＥ ＧＷは、移動局ＵＥのユーザデータを処理する交換機である。つまり、ＭＭＥとサービングＳＡＥ ＧＷとを、移動通信システムにおける交換機（ＭＭＥ／サービングＳＡＥ ＧＷ）としてもよい。

なお、図２に示すように、本実施形態では、３ＧＰＰで標準化が進められているＬＴＥ/ＳＡＥのアーキテクチャを具備する移動通信システムを例として説明を行うが、本発明は、かかる移動通信システムに限定されるものではなく、その他のアーキテクチャを具備する移動通信システムにも適用可能である。

図４に示すように、移動局ＵＥは、ユーザ情報記憶部１１と、アタッチ要求送信部１２と、認証処理部１３と、通信情報取得部１４と、通信情報記憶部１５と、通信部１６とを具備している。

ユーザ情報記憶部１１は、移動局ＵＥを識別するための加入者識別子ＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）や、ＩＭＥＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）等を含むユーザ情報を記憶するように構成されている。

例えば、ユーザ情報記憶部１１は、移動局ＵＥに挿入されているＵＳＩＭ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ）カードによって構成されていてもよい。

アタッチ要求送信部１２は、通信ネットワークへの登録処理を開始するためのアタッチ要求を送信するように構成されている。なお、かかるアタッチ要求には、移動局ＵＥが接続を望む外部ネットワークの識別情報は含まれないものとする。

認証処理部１３は、ＭＭＥとＨＳＳとの間で、当該移動局ＵＥ（ＭＭＥ及びＨＳＳ）についての認証処理を行うように構成されている。

通信情報取得部１４は、通信ネットワークへの登録処理（アタッチ処理）において、ＭＭＥから、当該移動局ＵＥに関連付けられている外部ネットワークの識別情報（Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮ）及びアドレス情報（ＵＥ-ＩＰアドレス）を取得し、通信情報記憶部１５に記憶するように構成されている。

また、通信情報取得部１４は、通信ネットワークへの登録処理（アタッチ処理）において、ＭＭＥから、当該移動局ＵＥに関連付けられている複数の外部ネットワークの識別情報（Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮ）及び複数のアドレス情報（ＵＥ-ＩＰアドレス）を取得するように構成されていてもよい。

また、通信情報取得部１４は、通信ネットワークへの登録処理（アタッチ処理）において、ＭＭＥから、更に、複数のベアラの各々を識別するベアラの識別情報（ＳＡＥベアラＩＤ）を取得するように構成されている。なお、かかるベアラの識別情報（ＳＡＥベアラＩＤ）は、ＭＭＥによって割り当てられる。

通信情報記憶部１５は、例えば、図５に示すように、「Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮ」や「ＵＥ-ＩＰアドレス」や「ＳＡＥベアラＩＤ」等を含む通信情報を記憶するように構成されている。

「Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮ」は、ＨＳＳによって移動局ＵＥに関連付けられている外部ネットワークの識別情報であり、「ＵＥ-ＩＰアドレス」は、ＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷによって移動局ＵＥに対して割り当てられた当該外部ネットワークに接続するためのアドレス情報（ＩＰアドレス等）であり、「ＳＡＥベアラＩＤ」は、移動局ＵＥが当該外部ネットワークとの間で通信を行う際に使用するサービングＳＡＥ-ＧＷとＰＤＮ ＳＡＥ/ＧＷとの間で設定されているＳ５/Ｓ８ベアラの識別情報である。

図３に示すように、１つの外部ネットワークに対して、複数のアドレス情報及びベアラの識別情報が関連付けられていてもよい。

通信部１６は、通信情報記憶部１５に記憶されているアドレス情報（ＩＰアドレス）を用いて、サービングＳＡＥ-ＧＷとＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷとの間で設定されているベアラ（Ｓ５/Ｓ８ベアラ、ＰＭＩＰ（Ｐｒｏｘｙ Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ）トンネル）を介して、外部ネットワーク（例えば、ＩＭＳネットワークやＰＳＳネットワーク等）との間で通信を行うように構成されている。

また、通信部１６は、通信情報記憶部１５に複数の外部ネットワークの識別情報（Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮ）が記憶されている場合、かかる複数の外部ネットワークの識別情報の中から選択された外部ネットワークの識別情報に対応するアドレス情報（ＵＥ-ＩＰアドレス）を用いて、サービングＳＡＥ-ＧＷと選択された外部ネットワークに接続されているＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷとの間で設定されているＳ５/Ｓ８ベアラを介して、選択された外部ネットワークとの間で通信を行うように構成されている。

また、通信部１６は、サービングＳＡＥ-ＧＷとＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷとの間で、移動局ＵＥによって行われる通信種別（例えば、ＱｏＳ）ごとに異なる複数のベアラが設定されている場合、外部ネットワークとの間で行う通信の種別に応じて、通信情報記憶部１５に記憶されている複数のベアラの識別情報（ＳＡＥベアラＩＤ）の中から選択したベアラの識別情報によって特定されるベアラを介して、外部ネットワークとの間で通信を行うように構成されている。

図６に示すように、ＨＳＳは、在圏情報取得部２１と、加入者情報記憶部２２と、加入者情報送信部２３と、ＥＩＲインターフェイス２４とを具備している。

在圏情報取得部２１は、ＭＭＥから送信された「Ｕｐｄａｔｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ」に含まれる移動局ＵＥの在圏情報を取得して、当該移動局ＵＥの在圏情報を通信ネットワークに登録するように構成されている。

加入者情報記憶部２２は、例えば、「ＩＭＳＩ」や「電話番号」や「接続可能ＡＰＮ」や「Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮ（例えば、ＡＰＮ Ｌｉｓｔ）」や「ＩＭＥＩ」や「認証情報」等を含む加入者情報を記憶するように構成されている。

「ＩＭＳＩ」は、移動局ＵＥを識別する加入者識別子であり、「電話番号」は、当該移動局ＵＥに割り当てられている電話番号であり、「接続可能ＡＰＮ」は、当該移動局ＵＥが接続可能な外部ネットワークの識別情報であり、「Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮ」は、当該移動局ＵＥによるアタッチ処理時に接続準備処理（Ｓ５/Ｓ８ベアラの設定処理及びＩＰアドレスの割当処理等）を行う外部ネットワークの識別情報であり、「ＩＭＥＩ」は、当該移動局ＵＥの能力を特定することができる識別情報であり、「認証情報」は、当該移動局ＵＥについての認証処理において用いられる情報である。

加入者情報送信部２３は、移動局ＵＥの在圏情報の取得に応じて、当該移動局ＵＥの加入者情報を、加入者情報記憶部２２から取得して、ＭＭＥに対して送信するように構成されている。

加入者情報送信部２３は、移動局ＵＥの加入者情報として、当該移動局の識別情報（ＩＭＳＩ）及び当該移動局ＵＥに関連付けられている外部ネットワークの識別情報（Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮ）を送信するように構成されていてもよい。

また、加入者情報送信部２３は、移動局ＵＥの能力に応じて、ＭＭＥに対して通知すべき外部ネットワークの識別情報（加入者情報）の数や種類を決定するように構成されていてもよい。

具体的には、加入者情報送信部２３は、ＥＩＲインターフェイス２４を介して、ＥＩＲに対して、当該移動局のＩＭＥＩを通知することによって、当該移動局ＵＥによって同時に設定可能なＳＡＥベアラ本数を取得するように構成されている。

また、加入者情報送信部２３は、移動局ＵＥの契約内容に応じて、ＭＭＥに対して通知すべき外部ネットワークの識別情報（加入者情報）の数や種類（例えば、音声通話非許容等）を決定するように構成されていてもよい。

ＥＩＲは、ＨＳＳインターフェイス３１と、端末能力記憶部３２とを具備している。
端末能力記憶部３２は、「機種名」と、「同時設定可能なＳＡＥベアラ本数」とを関連付けて記憶するように構成されている。「機種名」は、移動局ＵＥの機種を特定するための情報であり、ＩＭＥＩの一部によって構成されている。

ＨＳＳインターフェイス３１は、ＨＳＳから「ＩＭＥＩ」を含む問い合わせを取得した場合、端末能力記憶部３２から、当該「ＩＭＥＩ」の一部によって構成される「機種名」に関連付けられている「同時設定可能なＳＡＥベアラ本数」を取得して、ＨＳＳに対して回答として送信するように構成されている。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作）
図７及び図８を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作について説明する。

第１に、図７を参照して、本実施形態に係る移動通信システムにおいて、移動局ＵＥによる通信ネットワークに対するアタッチ処理が行われる際の動作について説明する。

図７に示すように、ステップＳ１００１において、移動局ＵＥと無線基地局ｅＮＢとの間でＲＲＣコネクションが確立されると、ステップＳ１００２において、移動局ＵＥは、通信ネットワークに対するアタッチ処理を行うために、ＭＭＥに対して、アタッチ要求を送信する。

ステップＳ１００３において、移動局ＵＥとＭＭＥとＨＳＳとの間で、当該移動局ＵＥ（ＭＭＥ及びＨＳＳ）についての認証処理が行われる。

ステップ１００４において、ＭＭＥが、ＨＳＳに対して、移動局ＵＥの在圏情報を通知するための「Ｕｐｄａｔｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ」を送信する。

ステップＳ１００５において、ＨＳＳが、当該移動局ＵＥに関連付けられている外部ネットワークの識別情報「Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮ」を抽出する。

ステップＳ１００６において、ＨＳＳが、ＭＭＥに対して、移動局ＵＥの「ＩＭＳＩ」及び「Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮ」を含む加入者情報を送信する。

ステップＳ１００７において、ＭＭＥが、サービングＳＡＥ-ＧＷに対して、移動局ＵＥの「ＩＭＳＩ」と「Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮ」と「ＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷ（当該外部ネットワークに接続されているゲートウェイ装置）の識別情報」とを含むパス確立要求を送信する。

ステップＳ１００８において、サービングＳＡＥ-ＧＷが、「ＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷ」によって特定されるＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷに対して、移動局ＵＥの「ＩＭＳＩ」とを含み、当該移動局に対してＩＰアドレスを割り当てるように要求するパス確立要求を送信する。

ここで、サービングＳＡＥ-ＧＷは、受信したパス確立要求において複数の「Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮ」及び「ＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷの識別情報」が含まれていた場合、「ＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷの識別情報」によって特定される複数のＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷに対して、上述のパス確立要求を送信する。

ステップＳ１００９において、当該ＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷは、当該移動局ＵＥに対してＩＰアドレス（ＵＥ-ＩＰアドレス）を割り当て、割り当てた「ＵＥ-ＩＰアドレス」を含むＡＣＫを、サービングＳＡＥ-ＧＷに対して送信する。

ステップＳ１０１０において、当該ＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷとサービングＳＡＥ-ＧＷとの間で、Ｓ５/Ｓ８ベアラが設定される。かかる設定により、ＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷと移動局の間で、ベアラが設定される。なお、かかるベアラは、ＭＭＥが、「ＳＡＥベアラＩＤ」を割り当てることによって設定される。つまり、図３に示すように、ＭＭＥは、ＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷと移動局との間におけるベアラ（例えば、Ｄｅｆａｕｌｔ ベアラ）を設定することができる。

なお、サービングＳＡＥ-ＧＷは、ステップＳ１００８において複数のＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷに対して上述のパス確立要求を送信した場合、かかる複数のＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷとの間で、Ｓ５/Ｓ８ベアラを設定する。つまり、複数のＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷと移動局との間で、それぞれベアラが設定される。

ステップＳ１０１１において、サービングＳＡＥ-ＧＷが、ＭＭＥに対して、１つ又は複数の「ＵＥ-ＩＰアドレス」を含むＡＣＫを送信する。

ステップＳ１０１２において、ＭＭＥは、移動局ＵＥの「ＩＭＳＩ」と「ＵＥ-ＩＰアドレス」と「上述のサービングＳＡＥ-ＧＷの識別情報」と「上述のＰＤＮ ＳＡＥの識別情報」とを関連付ける１つ又は複数の情報を記憶する。

ステップＳ１０１３において、ＭＭＥは、移動局ＵＥの「Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮ」と「ＵＥ-ＩＰアドレス」と「ＳＡＥベアラＩＤ」とを含むアタッチ応答を、移動局ＵＥに対して送信する。

なお、ＭＭＥは、アタッチ応答の送信後に、別途、移動局ＵＥの「Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮ」と「ＵＥ-ＩＰアドレス」と「ＳＡＥベアラＩＤ」とを、移動局ＵＥに対して送信してもよい。

ステップＳ１０１４において、移動局ＵＥは、受信した「Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮ」と「ＵＥ-ＩＰアドレス」と「ＳＡＥベアラＩＤ」とを、通信情報記憶部ｂ１５に記憶する。

第２に、図８を参照して、本実施形態に係る移動局ＵＥの通信ネットワークに対するアタッチ処理が完了した後の動作について説明する。ここで、かかるアタッチ処理の完了後には、サービングＳＡＥ-ＧＷとＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷとの間には、ベストエフォートタイプの通信用のＳ５/Ｓ８ベアラのみが設定されているものとする。

図８に示すように、ステップＳ１０１において、通信ネットワークに対するアタッチ処理が完了すると、ステップＳ１０２において、移動局ＵＥは、継続して通信を開始するか否かについて判定する。

通信を開始しないと判定された場合、ステップＳ１０３において、移動局ＵＥは、通信を開始すると判定されるまで、待ち受け状態（Ｉｄｌｅ）に遷移する。

一方、通信を開始すると判定された場合、ステップＳ１０４において、移動局ＵＥは、通信ネットワークに対して通信開始要求を送信する。

ステップＳ１０５において、かかる通信開始要求が、Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮによって特定される外部ネットワークとの間の通信であると判定された場合、ステップＳ１０６において、かかる通信のＱｏＳが「ベストエフォートタイプ」であるか否かについて判定される。

かかる通信のＱｏＳが「ベストエフォートタイプ」であると判定された場合、ステップＳ１０８において、移動局ＵＥは、通信情報記憶部１５に記憶されている「ＳＡＥベアラＩＤ」を指定して、無線ベアラ及びＳ１ベアラ（ＲＡＢ）を設定するように要求することによって、外部ネットワークとの通信を開始する。

一方、ステップＳ１０５において、かかる通信開始要求が、Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮによって特定される外部ネットワークとの間の通信でないと判定された場合、或いは、ステップＳ１０６において、かかる通信のＱｏＳが「ベストエフォートタイプ」でないと判定された場合には、ステップＳ１０７において、移動局ＵＥは、ＧＰＲＳにおける「ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ」手順と同様に、当該移動局ＵＥと、接続先の外部ネットワークに接続されているＰＤＮ ＳＡＥ-ＧＷとの間のＳＡＥベアラを設定するように要求する。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの作用・効果）
本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムによれば、セキュリティレベルを落とすことなく、移動局ＵＥによる通信ネットワークに対するアタッチ処理時に、Ｄｅｆａｕｌｔ ＩＰ Ｓｅｒｖｉｃｅ用のＳ５/Ｓ８ベアラを設定するため、ユーザが常にＩＰパケットを送受信可能な状態を擬似的に提供する方法（「Ａｌｗａｙｓ Ｏｎ」）を実現することができる。

また、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムによれば、かかるアタッチ処理時に、複数のＤｅｆａｕｌｔ ＩＰ Ｓｅｒｖｉｃｅ用のＳ５/Ｓ８ベアラを設定することができる。

また、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムによれば、移動局ＵＥの能力や契約内容を考慮して、かかるアタッチ処理時に設定すべきＤｅｆａｕｌｔ ＩＰ Ｓｅｒｖｉｃｅ用のＳ５/Ｓ８ベアラの数や種類を制限することができる。

また、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムによれば、かかるアタッチ処理時には、コアネットワーク内のＳ５/Ｓ８ベアラ（パス）のみ設定するため、アタッチ処理後に継続して通信を行わない移動局ＵＥにまで無線リソースを割り当てることがなく、効率的に無線リソースを利用できる。

また、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムによれば、アタッチ処理の度に、通信ネットワーク（ＭＭＥ）から移動局ＵＥに対して、Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮを通知するので、移動局ＵＥにおけるＵＳＩＭ仕様の変更が不要である。なお、現在のＵＳＩＭでは、Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮを保持していない。

また、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムによれば、Ｄｅｆａｕｌｔ-ＡＰＮを、移動局ＵＥと通信ネットワークとの間で共有することにより、移動局ＵＥは、ある外部ネットワークとの間の通信を開始する際に、無線区間のベアラを設定すればよいのか、或いは、新たにＳＡＥベアラを確立する必要があるかについて判断することができる。

また、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムによれば、ＧＰＲＳと比べると、ＭＭ手順のみで、Ｄｅｆａｕｌｔ ＩＰ Ｓｅｒｖｉｃｅへの接続ができるので、従来よりも無線区間の信号数を削減することができる。

また、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムによれば、ＧＰＲＳと比べると、ＳＭ手順が不要なので、外部ネットワークに対する接続遅延も短縮できる。

以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

なお、日本国特許出願第２００７−０７１６３４号（２００７年３月１９日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

産業上の利用の可能性

以上説明したように、本発明に係るネットワーク登録方法、移動局及び加入者情報管理サーバによれば、通信ネットワークに対する登録処理において、無線リソースを無駄に圧迫することなく、外部ネットワークへの接続を完了させることによって、外部ネットワークとの間の通信を、迅速かつ安全に開始することができるネットワーク登録方法、移動局及び加入者情報管理サーバを提供することができるので、移動通信などの無線通信において有用である。

ステップＳ２００３において、移動局ＵＥと交換機ＭＭＥ及びサービングＳＡＥ‐ＧWと加入者情報管理サーバＨＳＳ（Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ）との間で、当該移動局ＵＥについての認証処理が行われる。

ステップＳ２００４において、交換機ＭＭＥ及びサービングＳＡＥ‐ＧWが、加入者情報管理サーバＨＳＳに対して、移動局ＵＥの在圏情報を通知するための「Ｕｐｄａｔｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ」を送信する。

ステップＳ２００５において、加入者情報管理サーバＨＳＳが、交換機ＭＭＥ及びサービングＳＡＥ‐ＧWに対して、移動局ＵＥの加入者情報を送信する。

ステップＳ２００６において、移動局ＵＥと、外部ネットワーク（ＰＤＮ）へのゲートウェイ装置ＰＤＮ サービングＳＡＥ‐ＧＷとの間で、Ｕプレーンの転送経路（ルート）が構築される。

ステップＳ２００７において、無線基地局ｅＮＢと交換機ＭＭＥ及びサービングＳＡＥ‐ＧWとの間で、ＩＰベアラが設定される。

ステップＳ２００８において、交換機ＭＭＥ及びサービングＳＡＥ‐ＧWが、移動局ＵＥに対して、通信ネットワークに対する登録処理が完了したことを通知するためのアタッチ応答を送信する。
３ＧＰＰ ＴＲ２３．８８２‐１８０ Ｓｅｃｔｉｏｎ７．１３．２ ３ＧＰＰ ＴＲ２３．４０１‐０２０

「Ｄｅｆａｕｌｔ‐ＡＰＮ」は、ＨＳＳによって移動局ＵＥに関連付けられている外部ネットワークの識別情報であり、「ＵＥ‐ＩＰアドレス」は、ＰＤＮ ＳＡＥ‐ＧＷによって移動局ＵＥに対して割り当てられた当該外部ネットワークに接続するためのアドレス情報（ＩＰアドレス等）であり、「ＳＡＥベアラＩＤ」は、移動局ＵＥが当該外部ネットワークとの間で通信を行う際に使用するサービングＳＡＥ‐ＧＷとＰＤＮ ＳＡＥ‐ＧＷとの間で設定されているＳ５／Ｓ８ベアラの識別情報である。

加入者情報送信部２３は、移動局ＵＥの加入者情報として、当該移動局ＵＥの識別情報（ＩＭＳＩ）及び当該移動局ＵＥに関連付けられている外部ネットワークの識別情報（Ｄｅｆａｕｌｔ‐ＡＰＮ）を送信するように構成されていてもよい。

ステップＳ１００８において、サービングＳＡＥ‐ＧＷが、「ＰＤＮ ＳＡＥ―ＧＷの識別情報」によって特定されるＰＤＮ ＳＡＥ‐ＧＷに対して、移動局ＵＥの「ＩＭＳＩ」とを含み、当該移動局に対してＩＰアドレスを割り当てるように要求するパス確立要求を送信する。

ステップＳ１０１２において、ＭＭＥは、移動局ＵＥの「ＩＭＳＩ」と「ＵＥ‐ＩＰアドレス」と「上述のサービングＳＡＥ‐ＧＷの識別情報」と「上述のＰＤＮ ＳＡＥ‐ＧＷの識別情報」とを関連付ける１つ又は複数の情報を記憶する。

ステップＳ１０１４において、移動局ＵＥは、受信した「Ｄｅｆａｕｌｔ‐ＡＰＮ」と「ＵＥ‐ＩＰアドレス」と「ＳＡＥベアラＩＤ」とを、通信情報記憶部１５に記憶する。

Claims (11)

1. 移動局が、交換機及び加入者情報管理サーバを含む通信ネットワークに対する登録処理を行うネットワーク登録方法であって、
   前記移動局が、前記通信ネットワークへの登録処理を開始するためのアタッチ要求を送信する工程Ａと、
   前記加入者情報管理サーバが、前記交換機に対して、前記アタッチ要求の送信元である前記移動局に関連付けられている外部ネットワークの識別情報を通知する工程Ｂと、
   前記交換機が、通知された前記外部ネットワークの識別情報に基づいて、該外部ネットワークに接続されているゲートウェイ装置と前記移動局との間で、ベアラを設定する工程Ｃと、
   前記ゲートウェイ装置が、前記移動局に対して、前記外部ネットワークに接続するためのアドレス情報を割り当てる工程Ｄと、
   前記交換機が、前記外部ネットワークの識別情報及び前記アドレス情報を、前記移動局に対して通知する工程Ｅとを有することを特徴とするネットワーク登録方法。
2. 前記工程Ｂにおいて、前記加入者情報管理サーバは、前記交換機に対して、複数の外部ネットワークの識別情報を通知し、
   前記工程Ｃにおいて、前記交換機は、通知された前記外部ネットワークの識別情報によって特定される複数の外部ネットワークに接続されている複数のゲートウェイ装置と前記移動局との間で、それぞれベアラを設定し、
   前記工程Ｄにおいて、前記複数のゲートウェイ装置の各々は、前記移動局に対して、前記外部ネットワークに接続するためのアドレス情報を割り当て、
   前記工程Ｅにおいて、前記交換機は、前記複数の外部ネットワークの識別情報及び前記複数のアドレス情報を、前記移動局に対して通知することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク登録方法。
3. 前記工程Ｃにおいて、前記交換機は、前記移動局によって行われる通信種別ごとに異なるベアラを設定することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク登録方法。
4. 前記工程Ｅにおいて、前記交換機は、前記アタッチ要求に対するアタッチ応答によって、前記外部ネットワークの識別情報及び前記アドレス情報を、前記移動局に対して通知することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク登録方法。
5. 前記工程Ｂにおいて、前記加入者情報管理サーバは、前記移動局の能力に応じて、前記交換機に対して通知すべき前記外部ネットワークの識別情報の数や種類を決定することを特徴とする請求項２に記載のネットワーク登録方法。
6. 前記工程Ｂにおいて、前記加入者情報管理サーバは、前記移動局の契約内容に応じて、前記交換機に対して通知すべき前記外部ネットワークの識別情報の数や種類を決定することを特徴とする請求項２に記載のネットワーク登録方法。
7. 交換機を含む通信ネットワークに対する登録処理を行うように構成されている移動局であって、
   前記通信ネットワークへの登録処理を開始するためのアタッチ要求を送信するように構成されているアタッチ要求送信部と、
   前記通信ネットワークへの登録処理において、前記交換機から、前記移動局に関連付けられている外部ネットワークの識別情報及びアドレス情報を取得するように構成されている通信情報取得部と、
   前記アドレス情報を用いて、前記移動局と前記外部ネットワークに接続されているゲートウェイ装置との間で設定されているベアラを介して、該外部ネットワークとの間で通信を行うように構成されている通信部とを具備することを特徴とする移動局。
8. 前記通信情報取得部は、前記通信ネットワークへの登録処理において、前記交換機から、前記移動局に関連付けられている複数の外部ネットワークの識別情報及び複数のアドレス情報を取得するように構成されており、
   前記通信部は、前記複数の外部ネットワークの識別情報の中から選択された外部ネットワークの識別情報に対応するアドレス情報を用いて、前記移動局と該選択された外部ネットワークに接続されているゲートウェイ装置との間で設定されているベアラを介して、該選択された外部ネットワークとの間で通信を行うように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の移動局。
9. 前記ゲートウェイ装置との間で、前記移動局によって行われる通信種別ごとに異なる複数のベアラが設定されており、
   前記通信情報取得部は、前記通信ネットワークへの登録処理において、前記交換機から、更に、前記複数のベアラの各々を識別するベアラの識別情報を取得するように構成されており、
   前記通信部は、通信の種別に応じて、前記複数のベアラの識別情報の中から選択したベアラの識別情報によって特定されるベアラを介して、前記外部ネットワークとの間で通信を行うように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の移動局。
10. 移動局が、アタッチ要求を送信することによって、交換機を含む通信ネットワークに対する登録処理を行う移動通信システムにおいて用いられる加入者情報管理サーバであって、
    移動局と外部ネットワークの識別情報とを関連付けて記憶するように構成されている管理部と、
    前記交換機に対して、前記アタッチ要求の送信元である前記移動局に関連付けられている外部ネットワークの識別情報を通知するように構成されている送信部とを具備しており、
    前記送信部は、前記移動局の能力に応じて、前記交換機に対して通知すべき前記外部ネットワークの識別情報の数や種類を決定するように構成されていることを特徴とする加入者情報管理サーバ。
11. 移動局が、アタッチ要求を送信することによって、交換機を含む通信ネットワークに対する登録処理を行う移動通信システムにおいて用いられる加入者情報管理サーバであって、
    移動局と外部ネットワークの識別情報とを関連付けて記憶するように構成されている管理部と、
    前記交換機に対して、前記アタッチ要求の送信元である前記移動局に関連付けられている外部ネットワークの識別情報を通知するように構成されている送信部とを具備しており、
    前記送信部は、前記移動局の契約内容に応じて、前記交換機に対して通知すべき前記外部ネットワークの識別情報の数や種類を決定するように構成されていることを特徴とする加入者情報管理サーバ。

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