KR20110013521A - 이동체 통신 시스템, 노드 장치 및 망간 이행 제어 방법 - Google Patents

이동체 통신 시스템, 노드 장치 및 망간 이행 제어 방법 Download PDF

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Abstract

이동체 통신 시스템은, 회선 교환망과 와이어리스 브로드밴드망에 액세스하는 것이 가능한 적어도 1개의 이동 단말기와, 노드 장치를 포함한다. 상기 노드 장치는, 상기 회선 교환망과 IP망을 상호 접속하는 제1 게이트웨이 노드와, 상기 와이어리스 브로드밴드망을 수용하는 코어 네트워크와 외부 패킷 데이터 네트워크를 상호 접속하는 제2 게이트웨이 노드를 하나의 물리 노드로서 통합한다. 상기 이동 단말기가 상기 회선 교환망과 상기 와이어리스 브로드밴드망 중의 한쪽의 망으로부터 다른 쪽의 망으로 이행할 때, 상기 제1 게이트웨이 노드 및 상기 제2 게이트웨이 노드 중의 이행처 노드는, 이행원 노드가 관리하고 있는 호 접속 패스의 단점(端点; endpoint) 식별 정보를, 이행처 노드의 새로운 호 접속 패스의 단점 식별 정보로서 할당한다.

Description

이동체 통신 시스템, 노드 장치 및 망간 이행 제어 방법{MOBILE COMMUNICATIONS SYSTEM, NODE DEVICE, AND METHOD FOR CONTROLLING MIGRATION BETWEEN NETWORKS}
본 발명은, 회선 교환망과 와이어리스 브로드밴드망 사이의 이동 단말기의 이행 제어를 실행하는 이동체 통신 시스템, 노드 장치 및 망간 이행 제어 방법에 관한 것이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서, 상이한 액세스망 간에서 음성 서비스를 계속시키는 방식에 대한 검토가 행해지고 있다. 그 하나의 예로서, VCC(Voice Call Continuity)를 예로 들 수 있다(비특허 문헌 1 참조). VCC는, 구체적으로는 IMS(Internet Protocol Multimedia Subsystem) 내에 배비(配備)된 VCC-AS(Application Server)를 이용하여 실현된다.
도 1은 비특허 문헌 1 등에서 규정되어 있는 일반적인 액세스-도메인 간 전송의 엔드 투 엔드 호 제어 시나리오를 설명하기 위한 도면이다. 이동 단말기 B는, 셀룰러 무선{3GPP-CS(Circuit Switched)}에 의해 셀룰러 이동 네트워크에 액세스할 수 있다. 이동 단말기 B는 또한, 예를 들면 옥내의 무선 LAN(Local Area Network) 경유로 IMS 네트워크에 액세스할 수 있다.
도 1에서, 예를 들면, 착신측의 이동 단말기 B가 IMS 도메인으로부터 CS 도메인으로 이동, 즉, 핸드오버하는 경우, 그 이동 단말기 B는, CS 도메인에서의 호 설정을 개시한다(스텝 S101-CS). 즉, 그 이동 단말기 B는, MSC(Mobile Services Switching Center)(100)에 대하여 SETUP 메시지(CS 전화망에서의 호 설정 메시지)를 송신한다. 이 호 제어를 VCC-AS(104)에서 앵커링시키기 위해서, 그 호 설정 메시지는, MGCF(Media Gateway Control Function)/MGW(Media Gateway)(101)를 통하여 CSCF(Call Server Control Function)(103)에 전송되고(스텝 S102, S103), 또한, CSCF(103)로부터 VCC-AS(104)에 전송된다(스텝 S104).
다음으로, VCC-AS(104)는, 호 접속의 변경을 개시하기 위한 SIP UPDATE(세션 갱신) 메시지, 또는 Re-INVITE(재세션 확립 요구) 메시지를 CSCF(103)에 송신한다(스텝 S105). 이들 메시지에 의해, 새로운 호 접속 패스를 나타내는 MGW의 IP(Internet Protocol) 어드레스와, 새로운 SDP(Session Description Protocol) 정보가 VCC-AS(104)로부터 CSCF(103)에 전달된다. SIP UPDATE 메시지 또는 Re-INVITE 메시지는, CSCF(103)로부터 상대측 IMS 도메인 내의 CSCF(105)에 전송되고(스텝 S106), 최종적으로 통신 상대인 이동 단말기 A에 전송된다(스텝 S107). 이동 단말기 A는, 음성 패킷 전송처 IP 어드레스를 MGW의 IP 어드레스로 변경한다. 이에 의해, 엔드 투 엔드로 음성 패킷 전송 패스(음성 베어러)를 절환할 수 있다.
한편, 도 1에서, 이동 단말기 B가 CS 도메인으로부터 IMS 도메인으로 이동, 즉, 핸드오버하는 경우, 그 이동 단말기 B는, IMS 도메인에서의 호 설정을 개시한다(스텝 S101-IMS). 즉, 그 이동 단말기 B는, CSCF(103)에 대하여 SIP INVITE(세션 확립 요구) 메시지를 송신한다. 그 SIP INVITE 메시지는, CSCF(103)로부터 VCC-AS(104)로 전송된다(스텝 S104). VCC-AS(104)는, 호 접속의 변경을 개시하기 위한 SIP UPDATE(세션 갱신) 메시지 또는 Re-INVITE(재세션 확립 요구) 메시지를 CSCF(103)에 송신한다(스텝 S105). 이들 메시지에 의해, 새로운 호 접속 패스의 단점을 나타내는 이동 단말기 B의 IP 어드레스와, 새로운 SDP 정보가 CSCF(103)에 전달된다. SIP UPDATE 메시지 또는 Re-INVITE 메시지는, CSCF(103)로부터 상대측 IMS 도메인 내의 CSCF(105)에 전송되고(스텝 S106), 최종적으로 통신 상대인 이동 단말기 A에 전송된다(스텝 S107). 이동 단말기 A는, 상대 이동 단말기 B로의 음성 패킷 전송처 IP 어드레스를 변경한다. 이에 의해, 엔드 투 엔드로 음성 패킷 전송 패스(음성 베어러)를 절환할 수 있다.
이상은 IMS 도메인과 CS 도메인 간의 이동 단말기 이행에 수반되는 음성 서비스 계속에 대한 규정이지만, CS 도메인과 소정의 와이어리스 브로드밴드{예를 들면, LTE(Long Term Evolution) 액세스나 Non-3GPP 액세스} 간에서 음성 서비스를 계속시키는 경우도 상기와 마찬가지로 VCC-AS의 이용이 예상된다.
그러나, VCC-AS를 이용하여 상이한 액세스망 간에서 음성 서비스를 계속시키는 경우, IMS 내에서, CSCF와 VCC-AS 사이의 통신 처리가 필요로 된다. CSCF와 VCC-AS 사이의 통신 처리라고 하는 것은, 전술한 바와 같이, 예를 들면, CSCF로부터 VCC-AS로의 호 설정 메시지의 전송 처리, VCC-AS로부터 CSCF로의 세션 갱신 메시지나 재세션 확립 요구 메시지의 전송 처리 등이다. 즉, 이들 메시지의 전송 처리 때문에 많은 시간이 소비된다. 또한, VCC-AS 내부의 처리에서도 많은 시간이 소비된다. 즉, VCC-AS를 이용한 경우, 핸드오버 처리 시간이 증대된다고 하는 문제가 발생한다.
본 발명은, VCC-AS를 배비하지 않고 상이한 액세스망 간에서 핸드오버를 실현할 수 있고, 또한 핸드오버 처리 시간을 단축하는 것이 가능한 이동체 통신 시스템을 제공하는 것을 기도한다.
본 발명은 또한, 상기 이동체 통신 시스템에 적합한 노드 장치를 제공하는 것을 기도한다.
본 발명은 또한, 상기 이동체 통신 시스템에 적합한 망간 이행 제어 방법을 제공하는 것을 기도한다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 회선 교환망과 와이어리스 브로드밴드망에 액세스하는 것이 가능한 적어도 1개의 이동 단말기와, 노드 장치를 포함하는 이동체 통신 시스템이 제공된다. 상기 노드 장치는, 상기 회선 교환망과 IP망을 상호 접속하는 제1 게이트웨이 노드와, 상기 와이어리스 브로드밴드망을 수용하는 코어 네트워크와 외부 패킷 데이터 네트워크를 상기 IP망을 경유하여 상호 접속하는 제2 게이트웨이 노드를 하나의 물리 노드로서 통합한다. 본 이동체 통신 시스템에서는, 상기 이동 단말기가 상기 회선 교환망과 상기 와이어리스 브로드밴드망 중의 한쪽의 이행원 망으로부터 다른 쪽의 이행처 망으로 이행할 때, 상기 제1 게이트웨이 노드 및 상기 제2 게이트웨이 노드 중의 이행처 게이트웨이 노드는, 이행원 게이트웨이 노드가 관리하고 있는 호 접속 패스의 단점 식별 정보를, 그 이행처 게이트웨이 노드의 새로운 호 접속 패스의 단점 식별 정보로서 할당한다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 회선 교환망과 와이어리스 브로드밴드망에 액세스하는 것이 가능한 적어도 1개의 이동 단말기를 포함하는 이동체 통신 시스템 내에 설치되는 노드 장치가 제공된다. 그 노드 장치는, 상기 회선 교환망과 IP망을 상호 접속하는 제1 게이트웨이 노드와, 상기 와이어리스 브로드밴드망을 수용하는 코어 네트워크와 외부 패킷 데이터 네트워크를 상기 IP망을 경유하여 상호 접속하는 제2 게이트웨이 노드를 하나의 물리 노드로서 통합한다. 그 노드 장치에서는, 상기 이동 단말기가 상기 회선 교환망과 상기 와이어리스 브로드밴드망 중의 한쪽의 이행원 망으로부터 다른 쪽의 이행처 망으로 이행할 때, 상기 제1 게이트웨이 노드 및 상기 제2 게이트웨이 노드 중의 이행처 게이트웨이 노드는, 이행원 게이트웨이 노드가 관리하고 있는 호 접속 패스의 단점 식별 정보를, 그 이행처 게이트웨이 노드의 새로운 호 접속 패스의 단점 식별 정보로서 할당한다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 회선 교환망과 와이어리스 브로드밴드망에 액세스하는 것이 가능한 적어도 1개의 이동 단말기를 포함하는 이동체 통신 시스템에서의 망간 이행 제어 방법이 제공된다. 본 망간 이행 제어 방법에서는, 상기 회선 교환망과 IP망을 상호 접속하는 제1 게이트웨이 노드와, 상기 와이어리스 브로드밴드망을 수용하는 코어 네트워크와 외부 패킷 데이터 네트워크를 상기 IP를 경유하여 상호 접속하는 제2 게이트웨이 노드가 하나의 물리 노드로서 통합된다. 본 망간 이행 제어 방법에서는 또한, 상기 이동 단말기가 상기 회선 교환망과 상기 와이어리스 브로드밴드망 중의 한쪽의 이행원 망으로부터 다른 쪽의 이행처 망으로 이행할 때, 상기 제1 게이트웨이 노드 및 상기 제2 게이트웨이 노드 중의 이행처 게이트웨이 노드는, 이행원 게이트웨이 노드가 관리하고 있는 호 접속 패스의 단점 식별 정보를, 그 이행처 게이트웨이 노드의 새로운 호 접속 패스의 단점 식별 정보로서 할당한다.
본 발명에 따르면, VCC-AS를 배비하지 않고 상이한 액세스망 간에서 핸드오버를 실현할 수 있고, 또한 핸드오버 처리 시간을 단축하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 일반적인 액세스-도메인 간 전송의 엔드 투 엔드 호 제어 시나리오를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 이동체 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도.
도 3은 도 2에 도시하는 이동체 통신 시스템에서 3G-CS에 의해 음성 통화를 행하는 경우의 C-Plane 및 U-Plane의 패스 설정과, LTE에 의해 음성 통화를 행하는 경우의 C-Plane 및 U-Plane의 패스 설정의 각각을 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 2에 도시하는 이동체 통신 시스템에서 3G-CS로부터 LTE로 핸드오버할 때의 동작을 설명하기 위한 시퀀스도.
도 5는 도 2에 도시하는 이동체 통신 시스템에서 LTE로부터 3G-CS로 핸드오버할 때의 동작을 설명하기 위한 시퀀스도.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 이동체 통신 시스템(10)의 구성을 도시하는 블록도이다. 이동체 통신 시스템(10)은, 회선 교환(CS : Circuit Switched)망에 액세스하는 기능과 와이어리스 브로드밴드망에 액세스하는 기능을 탑재하는 소위, 듀얼 단말기로서의 적어도 1개의 UE(User Equipment)(이동 단말기)(20)를 포함한다. 이동체 통신 시스템(10)은 또한, CS망의 일례로서의 3G(3rd Generation)-CS망(30)과, 와이어리스 브로드밴드망의 일례로서의 EPC(Evolved Packet Core)망(40)을 포함한다.
3G-CS망(30)은, MSC(Mobile Services Switching Center)(32)와, RNC(Radio Network Controller)(34)와, NB(Node B)(무선 기지국)(36)를 포함한다. MSC(32)는, 회선 교환 호(주로 음성 호)를 취급하는 코어 네트워크 노드이다. RNC(34)는, 무선 기지국을 제어하는 액세스 네트워크 노드이다. NB(36)는, UE(20)와 통신을 행하는 무선 기지국 장치이다.
EPC망(40)은, 예를 들면, LTE(Long Term Evolution) 액세스를 수용한다. EPC망(40)은, 제2 게이트웨이 노드로서의 P-GW(Packet Data Network Gateway)(42)와, S-GW(Serving Gateway)(44)와, MME(Mobility Management Entity)(46)와, eNB(evolved Node B)(48)를 포함한다. 제2 게이트웨이 노드로서의 P-GW(42)는, EPC망(40)과 외부 PDN(Packet Data Network)을 상호 접속하는 기능을 갖는다. 여기서, EPC망(40)의 경우, 호 접속 패스의 단점 식별 정보(IP 어드레스)는, UE(20) 개별로 설정된다. P-GW(42)는, UE(20)에의 IP 어드레스의 할당 및 관리를 행한다. S-GW(44)는, 3G-PS와 LTE의 U-plane을 수용하는 노드이다. U-plane은, 통신의 주정보인 「유저 정보」를 전송하는 기능(또는 프로토콜)을 의미한다. MME(46)는, LTE의 모빌리티 관리를 행하는 노드이다. eNB(48)는, UE(20)와 통신을 행하는 무선 기지국 장치이다.
3G-CS망(30) 및 EPC망(40)은, IMS(IP Multimedia Subsystem)(50)와 접속한다. IMS(50)는, 액세스망에 의존하지 않고 IP 베이스의 멀티미디어 서비스를 이동 단말기에 대하여 제공하는 시스템이다.
IMS(50)는, 제1 게이트웨이 노드로서의 MGW(Media Gateway)(52) 및 MGCF(Media Gateway Control Function)(54)와, CSCF(Call Server Control Function)(56)를 포함한다. MGW(52)는, U-plane 상에 설치되어 있고, 미디어 변환(예를 들면, 음성 정보의 Codec 방식의 변환)이나 QoS(Quality of Service) 제어 등을 행한다. MGCF(54)는, C-plane에서, SIP(Session Initiation Protocol)와 ISUP(ISDN User Part : ISDN으로 전화를 설정하는 경우 등에 자신의 전화 번호나 상대의 전화 번호 등의 정보를 보내는 프로토콜) 사이에서 프로토콜 변환을 행하는 노드이다. C-plane은 이동 단말기의 회선과의 접속(호 접속)이나 절단 등을 행하는 「제어 정보」를 전송하는 기능(또는 프로토콜)을 의미한다. CSCF(56)는, IMS(50) 내에서 SIP 프로토콜에 의한 호 제어(유저 등록이나 세션 설정)를 행하는 노드이다.
PSTN(Public Switched Telephone Network)/VoIP(Voice over Internet Protocol)망(60)은, IMS(50)와 음성 통화하는 상대와의 사이에 위치하는 네트워크이다.
여기서, 3G-CS망(30)의 경우, UE(20)는 개별의 IP 어드레스를 갖지 않는다. 따라서, 통신 상대(PSTN/VoIP망(60)을 경유하여 접속되는 상대측 UE)로부터 본 호 접속 패스의 단점 식별 정보(IP 어드레스)는, 그 UE(20)를 수용하는 MGCF(54) 및 MGW(52)가 사용하는 IP 어드레스로 된다. 그리고, MGCF(54) 및 MGW(52) 중 적어도 한쪽은, 이 IP 어드레스를 관리한다. 이하, MGCF(54)가 이 IP 어드레스를 관리하는 것으로서 설명한다.
노드 장치(70)는, 이전에는 전혀 제휴하지 않았던 제1 게이트웨이 노드로서의 MGW(52)/MGCF(54)와, 제2 게이트웨이 노드로서의 P-GW(42)를 하나의 물리 노드로 통합한다. 여기서, 「하나의 물리 노드로 통합한다」란, 제1 게이트웨이 노드(MGW(52) 및 MGCF(54))와 제2 게이트웨이 노드(P-GW(42))를 동일한 장치 내에 내장하는 것을 의미한다. MGW(52) 및 MGCF(54)와, P-GW(42)를 하나의 물리 노드로 통합함으로써, 이전에는 쌍방이 개별로 관리하고 있던 정보를 노드 간에서 공유하는 것이 가능하게 된다.
구체적으로는, MGCF(54)는, P-GW(42)에 의해 관리되는 정보로서 EPC망(40)에서의 호 접속 패스의 단점 식별 정보(예를 들면, UE(20)의 IP 어드레스)를 취득할 수 있다. 한편, P-GW(42)는, MGCF(54)에 의해 관리되는 정보로서 3G-CS망(30)에서의 호 접속 패스의 단점 식별 정보(예를 들면, MGW(52) 및 MGCF(54)가 사용하는 IP 어드레스)를 취득할 수 있다.
즉, 3G-CS망(30)으로부터 EPC망(40)으로의 핸드오버 시, P-GW(42)는, UE(20)가 3G-CS망(30)에 재권하고 있을 때에 MGW(52) 및 MGCF(54)가 사용하였던 IP 어드레스를, UE(20)가 EPC망(40)에 재권하고 있을 때에 사용하는 IP 어드레스로서 할당한다. 한편, EPC망(40)으로부터 3G-CS망(30)으로의 핸드오버 시, MGCF(54)는, UE(20)가 EPC망(40)에 재권하고 있을 때에 사용하였던 IP 어드레스를, MGW(52) 및 MGCF(54)가 사용하는 IP 어드레스로서 할당한다.
도 3은 도 2에 도시하는 이동체 통신 시스템(10)에서 3G-CS에 의해 음성 통화를 행하는 경우의 각 plane의 패스 설정과, LTE에 의해 음성 통화를 행하는 경우의 각 plane의 패스 설정의 각각을 도시하는 도면이다. 또한, 도 3에서, C-plane에 대한 패스를 파선으로 나타내고, U-plane에 대한 패스를 실선으로 나타낸다. 또한, 이하에서는, 3G-CS에 재권하는 UE(20)를 UE(3G-CS)(20)로 하고, LTE에 재권하는 UE(20)를 UE(LTE)(20)로 하여 설명한다.
3G-CS에 의해 음성 통화를 행하는 경우에 대하여 설명한다. C-plane에 관해서, UE(3G-CS)(20)는, CC(Call Control) 프로토콜에 의해 MSC(32)와 통신하고, MSC(32)는, ISUP 프로토콜에 의해 MGCF(54)와 통신한다. MGCF(54)는, ISUP와 SIP 사이에서 프로토콜 변환을 행한다. MGCF(54)와 CSCF(56) 사이 및 CSCF(56)과 PSTN/VoIP망(60) 사이의 통신은, SIP 프로토콜에 의해 행해진다. U-plane에 관해서는, UE(3G-CS)(20)와 MGW(52) 사이에 전송로에 맞춘 CS 베어러가 설정된다. MGW(52)와 PSTN/VoIP망(60) 사이의 통신은, RTP(Real-time Transport Protocol)/IP에 의해 행해진다. 여기서, 3G-CS에 의해 음성 통화를 행하는 경우의 IP 어드레스는, MGCF(54)/MGW(52)에서 종단되고, 이후, 이 IP 어드레스를 IPA(3G-CS)로 한다.
LTE에 의해 음성 통화를 행하는 경우에 대하여 설명한다. C-plane에 관해서, UE(LTE)(20)는, UE(LTE)(20)의 LTE로의 액세스 절환 처리에서 설정되는 Default 베어러(SIP 메시지 송수신용의 U-plane 패스) 상에서 P-GW(42)와의 사이에서 SIP 프로토콜에 의한 통신을 행한다. P-GW(42)와 CSCF(56) 사이 및 CSCF(56)와 PSTN/VoIP망(60) 사이의 통신은, SIP 프로토콜에 의해 행해진다. U-plane에 관해서, UE(LTE)(20)와 PSTN/VoIP망(60) 사이에서, RTP/IP에 의한 통신이 행해진다. 여기서, LTE에 의해 음성 통화를 행하는 경우의 IP 어드레스는, UE(LTE)(20)에서 종단되고, 이후, 이 IP 어드레스를 IPA(LTE)로 한다.
도 4는 3G-CS로부터 LTE로 핸드오버할 때의 이동체 통신 시스템(10)의 동작을 설명하기 위한 시퀀스를 도시한다.
UE(3G-CS)(20)가 통신 상대(PSTN/VoIP망(60)을 경유하여 접속되는 상대측 UE)와 음성 통화할 때, 유저 정보는, UE(3G-CS)(20)와 MGW(52) 사이에서는 CS 베어러에 의해 통신하고, MGW(52)와 PSTN/VoIP망(60) 사이에서는 IP 베어러에 의해 통신한다(스텝 S1).
무선 상황의 악화 등의 요인에 의해, UE(20)가 3G-CS로부터 LTE로 이행한다(스텝 S2). 이하에서는, 3G-CS로부터 LTE로 이행한 UE(20)를 UE(LTE)(20)라고 부른다. UE(LTE)(20)는, P-GW(42)와의 사이에서, LTE로의 액세스 절환 처리를 실행한다(스텝 S3).
이 액세스 절환 처리에서, 첫째, P-GW(42)는, UE(LTE)(20)에 대하여 IP 어드레스의 할당을 행한다. IP 어드레스를 어떻게 할당하는지에 대하여 이하에 상세하게 설명한다.
전술한 바와 같이, 노드 장치(70)는, MGW(52) 및 MGCF(54)와, P-GW(42)를 하나의 물리 노드로 통합한다. MGW(52) 및 MGCF(54)와, P-GW(42)를 하나의 물리 노드로 통합함으로써, 이전에는 쌍방이 개별로 관리하고 있던 IP 어드레스 정보를 노드 간에서 공유하는 것이 가능하게 된다. 따라서, P-GW(42)는, IMS(50) 내에서 MGW(52)/MGCF(54)가 각각에 U-plane/C-plane의 통신에 사용하는 IP 어드레스 IPA(3G-CS)를 취득할 수 있다. P-GW(42)는, 이 취득한 IP 어드레스 IPA(3G-CS)를, UE(LTE)(20)가 LTE측에서 사용하는 IP 어드레스 IPA(LTE)로서 할당한다.
또한, 액세스 절환 처리에서, 둘째, P-GW(42)는, UE(LTE)(20)와 P-GW(42) 사이에 SIP 메시지 송수신용의 U-plane 패스인 Default 베어러를 설정한다. UE(LTE)(20)는, P-GW(42)로부터 할당된 IP 어드레스 IPA(LTE)를 사용하여, CSCF(56)에 대하여 SIP INVITE(세션 확립 요구) 메시지를 송신한다(스텝 S5). CSCF(56)는, SIP INVITE 메시지를, 통화하는 상대가 존재하는 PSTN/VoIP망(60)에 송신한다(스텝 S6).
UE(LTE)(20)와 통화하는 상대와의 사이에서 SIP 프로토콜에 의한 음성 코덱, QoS 등의 니고시에이션이 행해진 후, CSCF(56)는, PSTN/VoIP망(60)으로부터 SIP 200 OK 메시지를 수신한다(스텝 S7). CSCF(56)로부터 UE(LTE)(20)에 대한 SIP 200 OK 메시지 송신(스텝 S8)에 의해, UE(LTE)(20)와 P-GW(42) 사이에서 음성용의 패스(Dedicated Bearer)가 설정된다(스텝 S9). 이에 의해, UE(LTE)(20)와 PSTN/VoIP망(60) 사이에서 IP 베어러가 확립되고, 핸드오버 수순이 완료된다(스텝 S10). 즉, 3G-CS와 LTE 사이에서 음성 서비스가 계속된다.
도 5는 LTE로부터 3G-CS로 핸드오버할 때의 이동체 통신 시스템(10)의 동작을 설명하기 위한 시퀀스를 도시한다.
UE(LTE)(20)가 통신 상대(PSTN/VoIP망(60)을 경유하여 접속되는 상대측 UE)와 음성 통화할 때, 유저 정보는, UE(LTE)(20)와 PSTN/VoIP망(60) 사이에서 IP 베어러에 의해 통신한다(스텝 S21).
무선 상황의 악화 등의 요인에 의해 UE(20)가 LTE로부터 3G-CS로 이행한다(스텝 S22). 이하에서는, LTE로부터 3G-CS로 이행한 UE(20)를 UE(3G-CS)(20)라고 부른다. UE(3G-CS)(20)는, MSC(32)와의 사이에서, 3G-CS로의 액세스 절환 처리를 실행한다(스텝 S23). 이 액세스 절환 처리 자체는 공지이기 때문에, 그 설명은 생략한다.
다음으로, UE(3G-CS)(20)는, 음성용 패스 설정을 위해서, MSC(32)에 대하여 CC SETUP(호 설정) 메시지를 송신한다(스텝 S24). MSC(32)는, MGCF(54)에 대하여 ISUP IAM(Initial Address Message)을 송신한다(스텝 S25). ISUP IAM은 다이얼의 숫자 정보 등의 정보를 포함한다.
전술한 바와 같이, 노드 장치(70)는, MGW(52) 및 MGCF(54)와, P-GW(42)를 하나의 물리 노드로 통합한다. MGW(52) 및 MGCF(54)와, P-GW(42)를 하나의 물리 노드로 통합함으로써, 이전에는 쌍방이 개별로 관리하고 있던 IP 어드레스 정보를 노드 간에서 공유하는 것이 가능하게 된다. 따라서, MGCF(54)는, UE(LTE)(20)가 LTE 재권 시에 사용하였던 IP 어드레스 IPA(LTE)를 취득할 수 있다. MGCF(54)는, 이 IP 어드레스 IPA(LTE)를, IMS(50) 내에서 MGW(52)/MGCF(54)가 각각에 U-plane/C-plane의 통신에 사용하는 IP 어드레스 IPA(3G-CS)로서 할당한다(스텝 S26). MGCF(54)는, 이 할당된 IP 어드레스 IPA(3G-CS)를 사용하여, CSCF(56)에 대하여 SIP INVITE(세션 확립 요구) 메시지를 송신한다(스텝 S27).
CSCF(56)는, 통화하는 상대가 존재하는 PSTN/VoIP망(60)에 SIP INVITE 메시지를 송신한다(스텝 S28). UE(3G-CS)와 통화의 상대 사이에서 음성 코덱, QoS 등의 니고시에이션이 행해진 후, CSCF(56)는, PSTN/VoIP망(60)으로부터 SIP 200 OK 메시지를 수신한다(스텝 S29). CSCF(56)는, MGCF(54)에 대하여 SIP 200 OK 메시지를 송신한다(스텝 S30). MGCF(54)는, SIP-ISUP 간에서 프로토콜 변환을 행하고, MSC(32)에 대하여 ISUP ANM(Answer Message)을 송신한다(스텝 S31). MSC(32)로부터 UE(3G-CS)(20)에 대한 CC CONNECT 메시지의 송신에 의해(스텝 S32), UE(3G-CS)와 MGW(52) 사이에서 음성용의 패스(CS 베어러)가 설정된다. 즉, UE(3G-CS)(20)와 MGW(52) 사이에 CS 베어러가 확립되고, MGW(52)와 PSTN/VoIP망(60) 사이에 IP 베어러가 확립되고, 핸드오버 수순이 완료된다(S33). 따라서, 3G-CS와 LTE 사이에서 음성 서비스가 계속된다.
이상 설명한 본 발명의 실시 형태의 이동체 통신 시스템(10)에서, 노드 장치(70)는, 이전은 전혀 제휴하고 있지 않았던 제1 게이트웨이 노드로서의 MGW(52) 및 MGCF(54)와, 제2 게이트웨이 노드로서의 P-GW(42)를, 하나의 물리 노드로 통합한다. MGW(52) 및 MGCF(54)와, P-GW(42)를 하나의 물리 노드로 통합함으로써, 이전에는 쌍방이 개별로 관리하고 있던 IP 어드레스를 노드 간에서 공유하는 것이 가능하게 된다.
구체적으로는, MGCF(54)는, P-GW(42)가 관리하는 IP 어드레스로서, UE(LTE)(20)가 LTE 재권 시에 사용하였던 IP 어드레스 IPA(LTE)를 취득할 수 있다. 한편, P-GW(42)는, MGCF(54)가 관리하는 IP 어드레스로서, IMS(50) 내에서 MGW(52)/MGCF(54)가 각각에 U-plane/C-plane의 통신에 사용하는 IP 어드레스 IPA(3G-CS)를 취득할 수 있다.
따라서, 3G-CS로부터 LTE로의 핸드오버 시, P-GW(42)는, UE(20)에 대하여 IP 어드레스 IPA(3G-CS)를 할당할 수 있다. 한편, LTE로부터 3G-CS로의 핸드오버 시, MGCF(54)는, MGW(52)/MGCF(54)에 대하여 IP 어드레스 IPA(LTE)를 할당할 수 있다.
즉, 노드 장치(70)는, 핸드오버 시에 VCC-AS에서 필요로 되는 기능과 동등한 기능을 실현한다. 따라서, 노드 장치(70)에 의해, VCC-AS를 불필요로 할 수 있다. 따라서, VCC-AS 사용 시에 필요했던 CSCF(56)와 VCC-AS 사이의 통신 처리(예를 들면, CSCF(56)로부터 VCC-AS로의 호 설정 메시지의 전송 처리, VCC-AS로부터 CSCF(56)로의 세션 갱신 메시지나 재세션 확립 요구 메시지의 전송 처리 등)나, VCC-AS 자체의 처리를 생략할 수 있다. 따라서, IMS(50) 내부에서의 콜 트래픽이 삭감되고, 결과적으로 핸드오버 처리 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, VCC-AS 자체가 불필요하게 된 것에 의해, IMS(50)의 장치 규모 및 코스트를 저감하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기에서는 와이어리스 브로드밴드망의 일례로서 LTE 액세스를 예로 들었지만, 와이어리스 브로드밴드망은 LTE 액세스에만 한정되지 않고, 예를 들면, Non-3GPP 액세스를 포함할 수 있다. 그 경우, Non-3GPP 액세스를, 예를 들면, WLAN(Wireless LAN)이나 WiMAX(Worldwide interoperability for Microwave Access) 액세스 등으로 할 수 있다. 또한, CS망은, 3G-CS망(30)에 한정되지 않고, 2G(2nd Generation)의 CS망으로 할 수 있다.
이상, 본 발명을, 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 구성이나 상세에는, 청구항에 기재된 본 발명의 정신이나 범위 내에서 당업자가 이해할 수 있는 다양한 변경을 할 수 있다.
이 출원은, 2008년 6월 3일에 출원된 일본 출원 특원 2008-145211을 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시 모두를 여기에 인용한다.

Claims (23)

  1. 회선 교환망과 와이어리스 브로드밴드망에 액세스하는 것이 가능한 적어도 1개의 이동 단말기와,
    상기 회선 교환망과 IP망을 상호 접속하는 제1 게이트웨이 노드와, 상기 와이어리스 브로드밴드망을 수용하는 코어 네트워크와 외부 패킷 데이터 네트워크를 상기 IP망을 경유하여 상호 접속하는 제2 게이트웨이 노드를 하나의 물리 노드로서 통합하는 노드 장치를 포함하고,
    상기 이동 단말기가 상기 회선 교환망과 상기 와이어리스 브로드밴드망 중의 한쪽의 이행원 망으로부터 다른 쪽의 이행처 망으로 이행할 때, 상기 제1 게이트웨이 노드 및 상기 제2 게이트웨이 노드 중의 이행처 게이트웨이 노드는, 이행원 게이트웨이 노드가 관리하고 있는 호 접속 패스의 단점(端点) 식별 정보를, 그 이행처 게이트웨이 노드의 새로운 호 접속 패스의 단점 식별 정보로서 할당하는 것을 특징으로 하는 이동체 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동 단말기가 상기 와이어리스 브로드밴드망으로부터 상기 회선 교환망으로 이행할 때, 상기 제1 게이트웨이 노드는, 상기 제2 게이트웨이 노드에 의해 관리되는 정보로서 상기 와이어리스 브로드밴드망에서의 호 접속 패스의 단점 식별 정보를, 상기 회선 교환망의 호 접속 패스의 단점 식별 정보로서 할당하는 것을 특징으로 하는 이동체 통신 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이동 단말기가 상기 회선 교환망으로부터 상기 와이어리스 브로드밴드망으로 이행할 때, 상기 제2 게이트웨이 노드는, 상기 제1 게이트웨이 노드에 의해 관리되는 정보로서 상기 회선 교환망에서의 호 접속 패스의 단점 식별 정보를, 상기 와이어리스 브로드밴드망의 호 접속 패스의 단점 식별 정보로서 할당하는 것을 특징으로 하는 이동체 통신 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회선 교환망에서의 호 접속 패스의 단점 식별 정보는, 상기 제1 게이트웨이 노드의 IP 어드레스인 것을 특징으로 하는 이동체 통신 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 와이어리스 브로드밴드망에서의 호 접속 패스의 단점 식별 정보는, 상기 이동 단말기의 IP 어드레스인 것을 특징으로 하는 이동체 통신 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 게이트웨이 노드는, 유저 정보를 전송할 때에 상기 회선 교환망의 데이터와 상기 IP망의 데이터를 변환하는 미디어 게이트웨이 노드와, 제어 정보를 전송할 때에 세션 이니시에이션 프로토콜과 ISDN 유저 파트와의 사이에서 프로토콜 변환을 행하는 미디어 게이트웨이 컨트롤 펑션 노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체 통신 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 와이어리스 브로드밴드망은, 롱 텀 에볼루션 액세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체 통신 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 와이어리스 브로드밴드망은, Non-3GPP 액세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체 통신 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 Non-3GPP 액세스는, 무선 로컬 에리어 네트워크 액세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체 통신 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 Non-3GPP 액세스는, WiMAX 액세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체 통신 시스템.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회선 교환망은, 제3세대 이동체 통신망을 갖는 회선 교환망인 것을 특징으로 하는 이동체 통신 시스템.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회선 교환망은, 제2 세대 이동체 통신망을 갖는 회선 교환망인 것을 특징으로 하는 이동체 통신 시스템.
  13. 회선 교환망과 와이어리스 브로드밴드망에 액세스하는 것이 가능한 적어도 1개의 이동 단말기를 포함하는 이동체 통신 시스템 내에 설치되는 노드 장치로서,
    상기 노드 장치는, 상기 회선 교환망과 IP망을 상호 접속하는 제1 게이트웨이 노드와, 상기 와이어리스 브로드밴드망을 수용하는 코어 네트워크와 외부 패킷 데이터 네트워크를 상기 IP망을 경유하여 상호 접속하는 제2 게이트웨이 노드를 하나의 물리 노드로서 통합하고,
    상기 이동 단말기가 상기 회선 교환망과 상기 와이어리스 브로드밴드망 중의 한쪽의 이행원 망으로부터 다른 쪽의 이행처 망으로 이행할 때, 상기 제1 게이트웨이 노드 및 상기 제2 게이트웨이 노드 중의 이행처 게이트웨이 노드는, 이행원 게이트웨이 노드가 관리하고 있는 호 접속 패스의 단점 식별 정보를, 그 이행처 게이트웨이 노드의 새로운 호 접속 패스의 단점 식별 정보로서 할당하는 것을 특징으로 하는 노드 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 이동 단말기가 상기 와이어리스 브로드밴드망으로부터 상기 회선 교환망으로 이행할 때, 상기 제1 게이트웨이 노드는, 상기 제2 게이트웨이 노드에 의해 관리되는 정보로서 상기 와이어리스 브로드밴드망에서의 호 접속 패스의 단점 식별 정보를, 상기 회선 교환망의 호 접속 패스의 단점 식별 정보로서 할당하는 것을 특징으로 하는 노드 장치.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 이동 단말기가 상기 회선 교환망으로부터 상기 와이어리스 브로드밴드망으로 이행할 때, 상기 제2 게이트웨이 노드는, 상기 제1 게이트웨이 노드에 의해 관리되는 정보로서 상기 회선 교환망에서의 호 접속 패스의 단점 식별 정보를, 상기 와이어리스 브로드밴드망의 호 접속 패스의 단점 식별 정보로서 할당하는 것을 특징으로 하는 노드 장치.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회선 교환망에서의 호 접속 패스의 단점 식별 정보는, 상기 제1 게이트웨이 노드의 IP 어드레스인 것을 특징으로 하는 노드 장치.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 와이어리스 브로드밴드망에서의 호 접속 패스의 단점 식별 정보는, 상기 이동 단말기의 IP 어드레스인 것을 특징으로 하는 노드 장치.
  18. 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 게이트웨이 노드는, 유저 정보를 전송할 때에 상기 회선 교환망의 데이터와 상기 IP망의 데이터를 변환하는 미디어 게이트웨이 노드와, 제어 정보를 전송할 때에 세션 이니시에이션 프로토콜과 ISDN 유저 파트와의 사이에서 프로토콜 변환을 행하는 미디어 게이트웨이 컨트롤 펑션 노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 노드 장치.
  19. 회선 교환망과 와이어리스 브로드밴드망에 액세스하는 것이 가능한 적어도 1개의 이동 단말기를 포함하는 이동체 통신 시스템에서의 망간(網間) 이행 제어 방법으로서,
    상기 회선 교환망과 IP망을 상호 접속하는 제1 게이트웨이 노드와, 상기 와이어리스 브로드밴드망을 수용하는 코어 네트워크와 외부 패킷 데이터 네트워크를 상기 IP망을 경유하여 상호 접속하는 제2 게이트웨이 노드를 하나의 물리 노드로서 통합하고,
    상기 이동 단말기가 상기 회선 교환망과 상기 와이어리스 브로드밴드망 중의 한쪽의 이행원 망으로부터 다른 쪽의 이행처 망으로 이행할 때, 상기 제1 게이트웨이 노드 및 상기 제2 게이트웨이 노드 중의 이행처 게이트웨이 노드는, 이행원 게이트웨이 노드가 관리하고 있는 호 접속 패스의 단점 식별 정보를, 그 이행처 게이트웨이 노드의 새로운 호 접속 패스의 단점 식별 정보로서 할당하는 것을 특징으로 하는 망간 이행 제어 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 이동 단말기가 상기 와이어리스 브로드밴드망으로부터 상기 회선 교환망으로 이행할 때, 상기 할당 처리에서, 상기 회선 교환망의 호 접속 패스의 단점 식별 정보로서, 상기 제2 게이트웨이 노드에 의해 관리되는 정보로서 상기 와이어리스 브로드밴드망에서의 호 접속 패스의 단점 식별 정보가 할당되는 것을 특징으로 하는 망간 이행 제어 방법.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    상기 이동 단말기가 상기 회선 교환망으로부터 상기 와이어리스 브로드밴드망으로 이행할 때, 상기 할당 처리에서, 상기 와이어리스 브로드밴드망의 호 접속 패스의 단점 식별 정보로서, 상기 제1 게이트웨이 노드에 의해 관리되는 정보로서 상기 회선 교환망에서의 호 접속 패스의 단점 식별 정보가 할당되는 것을 특징으로 하는 망간 이행 제어 방법.
  22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회선 교환망에서의 호 접속 패스의 단점 식별 정보는, 상기 제1 게이트웨이 노드의 IP 어드레스인 것을 특징으로 하는 망간 이행 제어 방법.
  23. 제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 와이어리스 브로드밴드망에서의 호 접속 패스의 단점 식별 정보는, 상기 이동 단말기의 IP 어드레스인 것을 특징으로 하는 망간 이행 제어 방법.
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