WO2008044265A1 - Call connection processing method and message transmitting and receiving proxy device - Google Patents

Call connection processing method and message transmitting and receiving proxy device Download PDF

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WO2008044265A1
WO2008044265A1 PCT/JP2006/319958 JP2006319958W WO2008044265A1 WO 2008044265 A1 WO2008044265 A1 WO 2008044265A1 JP 2006319958 W JP2006319958 W JP 2006319958W WO 2008044265 A1 WO2008044265 A1 WO 2008044265A1
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call connection
mobile terminal
user terminal
message
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PCT/JP2006/319958
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Kayo Motohashi
Yasuo Tezuka
Masanori Hashimoto
Nao Miyazaki
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Fujitsu Limited
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    • H04L65/1016—IP multimedia subsystem [IMS]

Definitions

  • the present invention relates to a call connection processing method and a message transmission / reception proxy device, and in particular, a call connection processing method and message for performing call connection between a user terminal and a backbone network via an access network using the SIP protocol.
  • the present invention relates to a transmission / reception proxy device.
  • IP Internet Protocol
  • SIP Session Initiation Protocol
  • IMS IP Multimedia Subsystem
  • FIG 18 shows a configuration example of the Evolved 3GPP system, which is a next-generation network system connected to IMS (see Non-Patent Document 1).
  • the Evolved 3GPP system is a base station eNB (evolved-UTRAN NodeB) la to ln, an access gateway aG W (evolved-UTRAN Access Gateway) 2a to 2c that controls them together, and an anchor for the entire network It consists of IAS A (Inter Access System Anchor) 3, etc., and aGW 2a-2c and IASA 3 form an access network ACN for IMS.
  • eNB evolved-UTRAN NodeB
  • aG W evolved-UTRAN Access Gateway
  • the base stations eNB la to ln have almost the same functions as those of the conventional base station NB and the radio network controller RNC (Radio Network Controller).
  • RNC Radio Network Controller
  • the mobile terminal (Mobil e Station) and the eNB are connected by RRC (Radio Resource Control), and then the mobile terminal and aGW are connected by Attach h and the unique terminal ID of the mobile terminal Power GW is notified.
  • the aGWs 2a to 2c exchange messages between the mobile terminals 4a and 4b and the IMS 5, and form an LTE-RAN (Radio Access Network) with the eNB la to ln.
  • LTE-RAN Radio Access Network
  • IA SA3 with router-like functions connects to IMS 5 and to HSS (Home Subscriber Server) 6, PCRF (Policy & Charging Rule Function) 7, and PCEF (Policy & Charging Enhance Function).
  • HSS Home Subscriber Server
  • PCRF Policy & Charging Rule Function
  • PCEF Policy & Charging Enhance Function
  • the HSS is a sano that stores the subscriber's profile, the PCRF determines the bearer conditions, and the PCRF sets the determined bearer in the aGW.
  • the HSS authenticates the user terminal via IASA 3 and aGW2a to 2c, and the aGW registers in the HSS6 that it is in charge of the user's call.
  • aGW 2a to 2c After the completion of processing such as authentication and registration, if a call is made from the mobile terminal, aGW 2a to 2c will be eNB la to ln
  • Call control SIP messages from user terminals received via IASA 3 are sent to CSCF (Call Session Control Function) 8 of IMS 5 via IASA 3, and received via CSIA 8 of IMS 5 via IASA 3.
  • a control SIP message is sent to the mobile terminals 4a and 4b via eNB la to ln. Then, after the call connection control is completed, the aGW 2a to 2c transmits the data from the mobile terminal to the eNB la
  • FIG. 19 is an explanatory diagram of the procedure for registering the mobile terminal in IMS5 when purchasing the mobile terminal 4a which is an IMS terminal.
  • the mobile terminal and eNB are connected by RRC (Radio Resource Control), and after that, the mobile terminal and aGW are connected by Attach, and the mobile terminal's unique number (Terminal ID) Power GW is notified.
  • RRC Radio Resource Control
  • HSS 6 authenticates mobile terminal 4a via IASA 3, aGW2a, and aGW is in charge of the call of mobile terminal 4a.
  • MME Mobile Management Entity
  • the mobile terminal 4a requests registration to the CSCF 8 of IMS5 to receive the IMS service (Register). Since CSCF8 is not registered in mobile terminal 4a, 401
  • the mobile terminal 4a needs to register again with the authentication data.
  • the CSCF refers to the authentication data and registers the mobile terminal 4a if it is valid, and transmits a 200OK message indicating that it has been registered to the mobile terminal 4a.
  • the mobile terminal 4a can receive the IMS service.
  • FIG. 20 is a diagram for explaining the calling procedure of the IMS terminal.
  • the mobile terminal 4a When the mobile terminal 4a makes a call, the mobile terminal and the eNBlla are connected by RRC (Radio Resource Control), and after that, the mobile terminal and the aGW are connected by Attach, and the mobile terminal's unique number (terminal ID) is notified to aGW.
  • RRC Radio Resource Control
  • HSS 6 authenticates mobile terminal 4a via IAS A 3, aGW2a.
  • the mobile terminal 4a sends an INVITE message to the CSCF 8, and the CSCF 8 returns a 100 Trying message indicating that the INVITE has been accepted.
  • the INVITE message contains the QoS information desired by the calling mobile terminal 4a (for example, bi-directional audio / video communication), codec information, the type of message used, and the presence / absence of a confirmation response in addition to the other party's telephone number.
  • QoS stands for Quality of Service.
  • the CSCF 8 sends an INVITE message to the terminating mobile terminal 14a, but if the mobile terminal and the aGW are not connected, the aGW 12a paging. If the receiving side mobile terminal 14a responds by this pagin, RRC connection and authentication / confidential processing are performed in the same way as the originating side.
  • the aGW 12a sends an INVITE message to the mobile terminal 14a.
  • the mobile terminal 14a receives the INVITE message, it returns a 100 Trying message indicating acceptance and issues a 183 Session Progress indicating the progress of the session.
  • the 183 Session Progress message includes QoS information (for example, two-way audio / video communication) of the terminating mobile terminal 14a, codec information, type of message to be used, presence / absence of a confirmation response, and the like.
  • QoS information for example, two-way audio / video communication
  • CSCF 8 receives the 183 Session Progress message, it notifies the originating mobile terminal 4a, and when the mobile terminal 4a receives the 183 Session Progress message, it sends PRACK, which is an acknowledgment, via CSCF 8 to the receiving mobile terminal 14a. Send to.
  • PRACK which is an acknowledgment
  • the AF (Application Function) of CSCF 8 performs QoS information in the INVITE message 183 Session Progress message and contract information of each mobile terminal.
  • the information necessary for bearer setting is passed to PCRF / PCEF7, and PCRF / PCEF7 performs bearer setting between calling side aGW2a and called side aGW12a. Set up bearer with 14a.
  • the originating mobile terminal 4a If the originating mobile terminal 4a updates based on the bearer settings, it sends UPDATE to the terminating mobile terminal 14a via CSCF 8. If the receiving mobile terminal 14a also completes the update based on the bearer settings, a 200OK message is sent to the calling mobile terminal 4a via CSCF 8 and a ringing tone generation message (Ringing) is also sent. . If the originating mobile terminal 4a receives the Ringing message, it sends an acknowledgment PRACK to the terminating mobile terminal 14a via CSCF 8, and the terminating mobile terminal 14a sends a PRACK reception to the originating mobile terminal 4a by a 200OK message.
  • Ringing ringing tone generation message
  • the called mobile terminal 14a sends 200OK (INVITE) to the calling mobile terminal 4a via CSCF 8, and the receiving mobile terminal 4a returns ACK to the called mobile terminal 14a when receiving 200OK (INVITE).
  • This enables communication between the mobile terminals 4a and 14a.
  • Figure 21 shows the sequence when the receiving terminal 14a is out of service area and there is no response even if the aGW 12a is paging.
  • CSCF 8 monitors the elapsed time since the INVITE was sent to the aGW 12a, and the elapsed time is less than the set time. If the lOOTrying message is not returned even if it becomes large, it times out and 408 Request
  • Calling side mobile terminal 14a notifies the calling side mobile terminal 4a that the receiving side mobile terminal 14a does not respond with Timeout, and the calling side mobile terminal moves.
  • Terminal 4a transmits ACK to CSCF 8 and ends the process.
  • FIG. 22 shows a sequence when the called terminal 14a is in the busy state.
  • the called terminal 14a receives the INVITE from the CSCF 8, if it is busy, it returns a 486 Busy Here message.
  • CSCF 8 sends a 486 Busy Here message to originating mobile terminal 4a to notify that terminating mobile terminal 14a is busy, and originating mobile terminal 4a sends ACK to CS CF 8 for processing.
  • CSCF 8 sends a 486 Busy Here message to originating mobile terminal 4a to notify that terminating mobile terminal 14a is busy, and originating mobile terminal 4a sends ACK to CS CF 8 for processing.
  • FIG. 23 is a sequence in the case where an error occurs during the call connection procedure of processing. Arrival If any error occurs after the receiving mobile terminal 14a generates a 200OK message in response to the UPDATE reception, an error message 480 Temporarily Unavailable indicating that the XXX ( error ) message is temporarily unavailable, such as CSCF 8 To the originating mobile terminal 4a, and the originating mobile terminal 4a sends ACK to CSCF 8 and ends the process.
  • Patent Document 2 The second prior art (see Patent Document 2) enables signaling to be transferred to a terminal without going through a redundant path even when the terminal moves beyond the subnet of the acquired address.
  • the conventional technology is not intended to reduce the number of signaling in the radio section at the time of call connection, and is not intended to reduce call connection time.
  • an object of the present invention is to reduce the number of signaling in a radio section at the time of call connection. Another object of the present invention is to reduce the call connection time prior to the start of communication.
  • Non-Patent Document 1 3GPP, TS24.228v5.14.0
  • Patent Document 1 Japanese Translation of Special Publication 2006—506012
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-64646
  • a first aspect of the present invention is a call connection processing method for performing call connection between a user terminal and a backbone network via an access network using a SIP protocol, and a device (proxy device) in the access network Instructing the user terminal to transmit a predetermined SIP signaling message to the backbone network on behalf of the user terminal, and in accordance with the instruction, the SIP signaling message having the predetermined SIP signaling message is Do not send to terminal or other messages on behalf of user terminal
  • a step of transmitting to the trunk network and a step of transmitting and receiving messages other than the predetermined SIP signaling message between the user terminal and the backbone network are included.
  • the instruction in the first step is performed by declaring in the SIP protocol INVITE message that the user terminal (1) does not request a reliability response and (2) does not specify a precondition for bearer configuration.
  • the proxy device performs transmission / reception of a SIP signaling message related to a reliability response and transmission / reception of a predetermined SIP signaling message after setting a bearer instead of the user terminal.
  • the proxy device when the user terminal instructs to perform transmission / reception of a predetermined SIP signaling message on behalf of the user terminal, transmits / receives the predetermined SIP signaling message to the user.
  • the call connection processing method further includes a call connection processing sequence from the time when a caller terminal terminal power IP protocol I NVITE message is transmitted at the time of call connection to the point immediately before the callee user terminal responds with 200 OK to the INVITE message.
  • Network of the called user terminal Steps independently proceeding on the calling side regardless of the connection state to the network, after the calling user terminal receives the 200OK from the receiving user terminal, the calling user terminal and the receiving user terminal via the backbone network And performing communication between them.
  • the second aspect of the present invention is provided in an access network that accesses a backbone network that performs call connection processing with a user terminal using the SIP protocol, and acts as a proxy for the user terminal during call connection.
  • Is a message transmission / reception proxy device that transmits and receives SIP signaling messages to and from the user information storage unit that acquires and stores capability information information and subscriber information of user terminals, processing that receives and analyzes SIP signaling messages, Bearer setting process using the stored information, relay process of SIP signaling message between mobile terminal and base station, processing unit for processing to create and send SIP signaling message on behalf of mobile terminal, transmission / reception of message to / from user terminal Transmission / reception unit, transmission / reception unit for sending / receiving messages to / from the backbone network side Equipped with, Ru.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG.3 This is a processing flow that determines which sequence processing to execute depending on whether or not the IMS terminal is equipped with SIP.
  • FIG. 4 An explanatory diagram of the procedure for registering an IMS terminal equipped with SIP improved for Evolved 3GPP in IMS after purchase.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of a call connection sequence (first embodiment) at the time of a call of an IMS mobile terminal equipped with SIP improved for Evolved 3GPP.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of a modification of the call connection sequence of the first embodiment.
  • FIG. 7 shows another call connection sequence (second embodiment) when an IMS mobile terminal equipped with SIP improved for Evolved 3GPP is called.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of a modification of the call connection sequence of the second embodiment.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a call connection sequence (first embodiment) at the time of calling a normal IMS mobile terminal not equipped with SIP improved for Evolved 3GPP.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of a modification of the call connection sequence of the first embodiment.
  • FIG. 11 shows another call connection sequence (second embodiment) when a normal IMS mobile terminal makes a call.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of a modification of the call connection sequence of the second embodiment.
  • FIG.13 Call connection sequence (out of service area) of IMS terminal equipped with SIP improved for Evolved 3GPP.
  • FIG.14 Call connection sequence (out of service area) of IMS terminal equipped with SIP improved for Evolved 3GPP.
  • FIG. 15 Call connection sequence (busy state) of an IMS terminal equipped with SIP improved for Evolved 3GPP.
  • FIG. 16 Call connection sequence (busy state) of an IMS terminal equipped with SIP improved for Evolved 3GPP.
  • FIG. 18 This is an example configuration of the Evolved 3GPP system, which is a next-generation network system connected to IMS.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram of a procedure for registering a mobile terminal in IMS when the mobile terminal is purchased as an IMS terminal.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram of a calling procedure of an IMS terminal.
  • FIG. 22 is a sequence in a case where the receiving terminal power is in a 3 ⁇ 4 usy state.
  • FIG. 23 This is a sequence when an error occurs during the call connection procedure of processing.
  • the present invention reduces the number of data in the radio section by reducing the number of SIP protocol messages between the mobile terminal and the IMS in the radio section, and reduces the occupied time of the frequency band.
  • the present invention makes it possible for the intermediate node to perform connection processing in advance during the call of the called terminal and to reduce the number of nodes through which the message passes, thereby shortening the call connection time.
  • the IMS (core network) side uses the SIP message already determined by the specifications. It is determined that call control cannot be performed without transmission and reception. For this reason, the number of messages that reach IMS and the number of messages that are sent from IMS cannot be reduced. Therefore, in the present invention, transmission / reception of a part of SIP message originally transmitted / received between the IMS and the mobile terminal UEOJser Equipment) to / from an intermediate node (referred to as a proxy device) between the base station eNB and IMS performing wireless communication. To act. In this way, it is possible to minimize the number of SIP messages that are transmitted to the mobile terminal and received from the mobile terminal, thereby reducing the number of messages in the radio section.
  • the proxy device may be a base station eNB, but in the embodiment, aGW is used as the proxy device.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention.
  • FIG. 1 (A) shows the flow of a SIP message in the present invention
  • FIG. 1 (B) shows the flow of a conventional SIP message.
  • the aGW2a, 2b which is the proxy device, substitutes the mobile terminal for transmission / reception of a part of the SIP message that is originally transmitted / received between the CSCF 8 of the IMS 5, the backbone network, and the mobile terminals 4a, 4b. To do.
  • the aGW 2a, 2b sends only the minimum necessary SIP message received from the CSCF 8 to the mobile terminals 4a, 4b, and receives only the minimum necessary SIP message from the mobile terminal and sends it to the CSCF 8. .
  • the number of messages in the wireless section can be reduced.
  • all SIP messages are transmitted and received between CSCF 8 and mobile terminals 4a and 4b via aGW 2a and 2b, so the number of messages in the radio section becomes very large.
  • the receiving mobile terminal is configured so that part of the SIP message that is originally transmitted and received between CSCF 8 and the receiving mobile terminal can be delegated to the receiving aGW (not shown). This makes it possible to advance the call connection sequence on the caller side during connection between the callee side aGW and the callee mobile terminal, and to shorten the call connection time.
  • Fig. 2 is a block diagram of a communication system to which the present invention can be applied.
  • the left side of the backbone network IM S5 is the Evolved 3GPP system on the transmitting side. I have.
  • the right side of IMS5 is the Evolved 3GPP system on the receiving side, which has base stations lla, aGW12a, IASA13, mobile terminal 14a, and PCRF / PCEF17 IMS5 has CSCF8 and AF (Application Function) 9 on the transmitting side and CSCF18 and AF19 on the receiving side to perform call connection sequence processing.
  • CSCF8 and AF (Application Function) 9 9 on the transmitting side and CSCF18 and AF19 on the receiving side to perform call connection sequence processing.
  • CSCF force S Performs call connection sequence processing, which will be described later, and the AF analyzes the information required for the bearer setting presented from the CSCF and instructs the PCRF / PCEF to set the bearer.
  • IMS5 transmits and receives data between the caller and receiver via a router (not shown) after the call connection is completed.
  • Originating side aGW2a is a user information storage unit 51 that acquires and stores terminal information and subscriber information of each mobile terminal, processing that receives and analyzes SIP signaling messages MAL, and bearer setting processing that uses the storage information BST, relay processing of SIP signaling message between mobile terminal and base station MRL, processing to create and send SIP signaling message on behalf of mobile terminal 52 processing unit to perform SAP, transmission / reception unit to transmit / receive messages to / from mobile terminal 53 includes a transmission / reception unit 54 for transmitting / receiving messages to / from the backbone network side.
  • the receiving side aGW12a has the same configuration! /
  • IMS terminals equipped with SIP improved for Evolved 3GPP there are IMS terminals equipped with SIP improved for Evolved 3GPP as IMS terminals, and IMS terminals not equipped with the improved SIP, and the sequence processing is different depending on each.
  • Figure 3 shows the processing flow for deciding which sequence processing to execute depending on whether the SIP is installed in the IMS terminal.
  • GW2a goes through the authentication process at the beginning of the call connection (step 101), and the mobile terminal
  • step 102 It is determined whether the IMS terminal is equipped with a SIP improved for 3GPP (step 102). If “YES”, the first sequence processing (for example, the sequence processing in FIG. 5) is executed (step 103). If it is not an IMS terminal equipped with SIP improved for lved 3GPP, the second sequence processing (for example, the sequence processing of FIG. 9) is executed (step 104).
  • Figure 4 is an explanatory diagram of the procedure for registering IMS terminal 4a equipped with SIP modified for Evolved 3GPP in IMS5 after purchase.
  • the RRC Radio Resource
  • the mobile terminal 4a and the aGW 2a are connected by Attach.
  • the unique number (terminal ID) of the mobile terminal 4a and the capability information (media information, codec information) of the terminal GW2a Will be notified.
  • Media information is media information that can be handled by a mobile terminal. For example, it indicates whether the mobile terminal can handle only audio information or both audio information and video information.
  • the codec information indicates a method for encoding audio and video information.
  • the HSS 6 authenticates the mobile terminal 4a via IASA 3, aGW2a, and the aGW 2a registers in the HSS 6 that the mobile terminal 4a is its own terminal.
  • the aGW 2a stores subscriber information (for example, subscriber service information) acquired from the HSS 6 in association with the mobile terminal. This makes it possible for the aGW 2a to recognize the QoS that should be set for the originating mobile terminal during call connection.
  • the mobile terminal 4a requests registration from the CSCF 8 of IMS5 to receive the IMS service (Register). Since CSCF8 is not registered in mobile terminal 4a, 401
  • the mobile terminal 4a attaches authentication data and requests registration again (Register).
  • the CSCF refers to the authentication data and registers the mobile terminal 4a if it is valid, and transmits a 200OK message indicating that it has been registered to the mobile terminal 4a.
  • the mobile terminal 4a can receive the IMS service.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of a call connection sequence when an IMS mobile terminal 4a equipped with SIP improved for Evolved 3GPP makes a call.
  • INVITE tel +1 -212-555-2222 SIP / 2.0
  • “Require: precondition” is an instruction to follow the QoS precondition in the INVITE message when setting the bearer. Also,
  • the normal IMS mobile terminal generates the INVITE message shown in Table 1.
  • the INVITE message generated by the mobile terminal 4a equipped with SIP improved for Evolved 3GPP does not include the message indicated by the underline in Table 1. If the precondition is not included in the INVITE message! /, And! /, This means that the mobile terminal 4a does not specify the QoS precondition, and “Supported: 100rel” is specified in the INVITE message. Not included! /, And! /, Means that the mobile terminal 4a does not require an acknowledgment, and not including PRACK or UPDATE means that the mobile terminal 4a does not use PRACK or UPDATE. Means that.
  • aGW2a does not refer to the preconditions in the INVITE message for subsequent bearer settings, and performs bearer settings based on pre-registered terminal information and subscriber information.
  • the aGW 2a does not send an acknowledgment to the mobile terminal 4a, and issues PRACK and UPDATE on behalf of the mobile terminal 4a.
  • the aGW 2a sends the received INVITE message to the CSCF 8, and the CSCF 8 returns a 100 Trying message indicating that the INVITE message has been accepted to the mobile terminal 4a via the aGW 2a.
  • CSCF 8 sends an INVITE message to the receiving mobile terminal 14a, but if the receiving mobile terminal and the aGW are not connected, the aGW 12a performs paging. If the paging mobile terminal 14a responds by this paging, RRC connection and authentication / confidential processing are performed in the same way as the calling side. When the authentication is completed, the aGW 12a sends an INVITE message to the mobile terminal 14a.
  • the mobile terminal 14a When the mobile terminal 14a receives the INVITE message, it returns a 100 Trying message indicating acceptance and sends a 183 Session Progress message indicating the progress of the session to the CSCFs 8 and 18. Originating side aGW12a interprets / relays 183 Session Progress message.
  • the 183 Session Progress message has the contents shown in Table 2. [Table 2]
  • the first QoS precondition means that neither you nor the other party's QoS is set for video, but you want two-way communication.
  • the second QoS precondition means that both voice and voice are currently set for QoS, but two-way communication is desired.
  • the aGW 12a does not refer to the preconditions of the 183 Session Progress message for the subsequent bearer setting, and sets the bearer based on the pre-registered terminal information and subscriber information. Also, the aGW 12a does not send an acknowledgment to the mobile terminal 14a, and issues a PRACK, UPDATE on behalf of the mobile terminal 14a.
  • the aGW 12a sends the received 183 Session Progress message to the CSCFs 8 and 18, and the CSCF 8 and 18 notify the originating mobile terminal 4a of the 183 Session Progress message via the originating side aGW 2a.
  • the aGW 2a sends a PRACK as a confirmation response on behalf of the mobile terminal 4a to the receiving side aGW 12a via the CSCFs 8 and 18. If the receiving side aGWl 2a receives PRACK, the receiving side mobile terminal 14a will act on behalf of the receiving side mobile terminal 14a and 200OK will be sent via CSCF8, 18 to the calling side aGW2 Notify a. In this case, the originating side aGW 2a does not transmit the confirmation response 200OK to the terminating side mobile terminal 14a.
  • the AF of CSCF8, 18 determines the information necessary for the bearer settings of terminals 4a, 14a based on the pre-registered terminal information and subscriber information, and passes them to PCRF / PCEF 7, 17 PCRF / PCEFs 7 and 17 perform bearer settings between the originating side aGW 2a and the terminating side aGW 12a, and the originating side aGW 2a and the terminating side aGW 12a perform bearer settings between the mobile terminals 4a and 14a.
  • the originating side aGW 2a sends UPDATE to the terminating side & 0 ⁇ ⁇ 12 & via CSCF 8,18 on behalf of the originating side mobile terminal 4a.
  • the receiving side aGW 12a receives the UPDATE, it does not send the UPDATE to the receiving side mobile terminal 14a.
  • the receiving side aGW 12a sends a 200OK message to the calling side & ⁇ ⁇ ⁇ 2 & via CSCF 8,18 on behalf of the mobile terminal 14a.
  • Calling side aGW2a does not send it to mobile terminal 4a even if it receives 200OK message.
  • the called mobile terminal 14a When the bearer setting is completed, the called mobile terminal 14a sends a ringing message to the calling mobile terminal 4a via the called aGW 12a, CSCF 8, 18, and the called aGW 2a after the ringing tone is generated. If the originating side aGW2a sends a Ringing message to the originating mobile terminal 4a, it transmits PRACK on behalf of the mobile terminal 4a to the terminating mobile terminal 14a via CSCF8, 18, and the terminating mobile terminal 14a receives the PRACK. Even if it is not sent to the called mobile terminal 14a, 200OK is immediately sent on behalf of the mobile terminal 14a.
  • the callee mobile terminal 14a sends 2 OOOK (INVITE) to the callee mobile terminal 4a via the callee aGW12a, CSCF8, 18, caller aGW2a, and the callee mobile terminal 4a receives 200OK (INVITE) ACK is returned to the called mobile terminal 14a.
  • 2 OOOK IVSITE
  • the callee mobile terminal 4a receives 200OK (INVITE) ACK is returned to the called mobile terminal 14a.
  • communication is possible between the mobile terminals 4a and 14a.
  • the number of messages at the time of call connection in the transmission side radio section is halved from 12 to 6, and the number of messages at the time of call connection in the reception side radio section is also reduced from 12. Halves to 6. In this way, the number of signaling in the radio section can be reduced. Therefore, more calls can be connected at the same time while enabling high-speed communication.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of a modification of the call connection sequence of the first embodiment.
  • the originating side aGW 2a when the originating side aGW 2a receives the 183 Session Progress message, it immediately transmits the message to the originating mobile terminal 4a.
  • the modified example of FIG. Send the Progress message to the originating mobile terminal 4a.
  • the media and QoS desired by the calling mobile terminal 4a may not be normally selected.
  • the receiving side aGW12a or CSCF8, 18 may not give 200OK but give NG, and an error may occur. Therefore, the receiving side aGW 2a sends a 183 Session Progress message to the calling side mobile terminal 4a after receiving 200OK, and notifies the calling side mobile terminal 4a of an error when receiving NG. In this way, the 183 Session Progress response can be sent to the terminal after confirming that media, QoS, etc. have been successfully selected.
  • the error message can be received before receiving 183 Session Progress as seen from the originating mobile terminal 4a, and a normal error occurs.
  • the order of messages received by the mobile terminal can be matched.
  • Fig. 7 shows another call connection sequence when an IMS mobile terminal 4a equipped with SIP improved for Evolved 3GPP makes a call.
  • the call connection time can be shortened.
  • the receiving side aGW12a issues a 183 Session Progress message while performing connection control (RRC connection, authentication processing, etc.) between the receiving side aGW12a and the receiving side mobile terminal 14a.
  • connection control RRC connection, authentication processing, etc.
  • the calling side performs the call connection sequence processing 500 up to 200 OK (INVITE) indicating the connection completion / communication start related to the receiving side mobile terminal 14a,
  • the called mobile terminal 14a If the user of the called mobile terminal 14a picks up the receiver, for example (Off Hook), after the ringing is transmitted to the called mobile terminal 14a (Off Hook), the called mobile terminal 14a passes through the called aGW 12a, CSCF 8, 18, and the calling aGW 2a. 200OK0NVITE) is sent to the originating mobile terminal 4a, and the originating mobile terminal 4a returns ACK to the terminating mobile terminal 14a upon receiving 200OK (INVITE). As described above, communication is possible between the mobile terminals 4a and 14a.
  • the call connection processing is performed in a short time because the call connection sequence processing up to 200 OK (INVITE) is performed before the connection control between the receiving side aGW 12a and the receiving side mobile terminal 14a is completed. It becomes possible.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of a modification of the call connection sequence of the second embodiment.
  • the originating side aGW 2a when the originating side aGW 2a receives the 183 Session Progress message, it immediately transmits the message to the originating mobile terminal 4a. Send the Progress message to the originating mobile terminal 4a.
  • the media and QoS desired by the calling mobile terminal 4a may not be normally selected.
  • the receiving side aGW12a or CSCF8, 18 may not give 200OK but give NG, and an error may occur. Therefore, the receiving side aGW 2a sends a 183 Session Progress message to the calling side mobile terminal 4a after receiving 200OK, and notifies the calling side mobile terminal 4a of an error when receiving NG. In this way, the 183 Session Progress response can be sent to the terminal after confirming that media, QoS, etc. have been successfully selected.
  • the error message can be received before receiving 183 Session Progress as seen from the originating mobile terminal 4a, and a normal error occurs.
  • the order of messages received by the mobile terminal can be matched.
  • the improved SIP for Evolved 3GPP is not installed!
  • the registration procedure for a normal IMS terminal 4a is the same as the conventional example in FIG. (b) Normal IMS terminal call connection sequence of the first embodiment
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a call connection sequence at the time of calling a normal IMS mobile terminal 4a not equipped with SIP improved for Evolved 3GPP.
  • the mobile terminal and eNBlla are connected by RRC (Radio Resource Control), and after that, the mobile terminal and aGW are connected by Attach, and the mobile terminal's unique number (Terminal ID) is notified to aGW.
  • RRC Radio Resource Control
  • HSS 6 authenticates the mobile terminal 4a via I ASA 3, aGW2a.
  • the mobile terminal 4a sends an INVITE message to the CSCFs 8 and 18.
  • the INVITE message transmitted by a normal IMS mobile terminal 4a has the contents shown in Table 1.
  • the originating side aGW2a interprets / relays the INVITE message and sends it to CSCF 8 and 18, and CSCF 8 and 18 return a 100 Trying message indicating that the INVITE has been accepted to the mobile terminal 4a via aGW2a.
  • CSCF 8 and 18 send an INVITE message to the mobile terminal 14a on the receiving side, but if the mobile terminal on the receiving side and the aGW are not connected, the aGW 12a makes a paging.
  • the callee aGW 12a sends the INVITE to the callee mobile terminal 14a. send.
  • the mobile terminal 14a receives the INVITE message, it returns a 100 Trying message indicating that it has been accepted, and sends a 183 Session Progress indicating the progress of the session to the CSCFs 8 and 18.
  • 183 Session Progress has the contents shown in Table 2.
  • the receiving side aGW 12a relays / interprets the 183 Session Progress message and sends it to the CSCF 8, 18 and the CSCF 8, 18 sends the 183 Session Progress message to the originating mobile terminal 4a.
  • the receiving side aGW2a receives the 183 Session Progress message, it deletes the item related to the reliability response in the 183 Session Progress message and notifies the calling side mobile terminal 4a.
  • the item related to the reliability response is “Require: lOOrel” but 'PRACK ”, so that the mobile terminal 4a on the sending side does not send PRACK even if it receives the 183 Session Progress message.
  • PRA CK which is an acknowledgment of the 183 Session Progress message
  • PRA CK which is an acknowledgment of the 183 Session Progress message
  • the mobile terminal 14a sends a 200OK message to the calling side aGW 2a via CSCF 8 and 18. Even if the sending side aGW2a receives the 200OK message, it does not send it to the calling party terminal 4a.
  • the AF of CSCF 8, 18 refers to the QoS information in the INVITE message or 183 Session Progress message and the contract information of each mobile terminal, and sets the information necessary for bearer configuration to PCRF / PCEF7, 17, PCRF / PCEF 7 and 17 perform bearer settings between the originating side aGW 2 a and the terminating side aGW 12 a, and each aGW 2 a and 12 a perform bearer settings with the mobile terminals 4 a and 14 a.
  • the caller side aGW2a, CSCF
  • Sending side UPDATE is sent to receiving side mobile terminal 14a via aGW 12a.
  • the receiving-side mobile terminal 14a also completes the update based on the bearer settings, and then sends a 200OK message to the calling-side mobile terminal 4a via the receiving-side a GW12a, CSCF 8, 18, and the calling-side aGW2a.
  • Send ringing message (Ringing) is sent to receiving side mobile terminal 14a via aGW 12a.
  • the originating side aGW 2a When the originating side aGW 2a receives the Ringing message, it deletes the item related to the reliability response in the Ringing message and notifies the originating side mobile terminal 4a. As a result, the originating mobile terminal 4a does not send a PRACK even if it receives a Ringing message.
  • the originating side aGW2a sends a Ringing message to the originating mobile terminal 4a, and then sends PRACK as an acknowledgment on behalf of the originating mobile terminal 4a to the terminating mobile terminal 14a via CSCF8, 18 and the terminating side aGW12a.
  • the called mobile terminal 14a sends a 200OK message to the calling mobile terminal 4a via CSCF 8 and 18.
  • Calling side aGW2a does not send 200OK message to calling side mobile terminal 4a.
  • the called mobile terminal 14a sends 200OK (INVITE) to the calling mobile terminal 4a via CSCF 8.
  • the originating mobile terminal 4a If the originating mobile terminal 4a returns ACK to the terminating mobile terminal 14a upon receipt of 200OK0NVITE), communication between the mobile terminals 4a and 14a becomes possible.
  • the number of messages at the time of call connection in the radio section on the transmission side Is reduced from 12 to 8. In this way, since the number of signaling in the radio section can be reduced, even with a normal IMS terminal, high-speed communication is possible, and at the same time, more call connections are possible.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of a modification of the call connection sequence of the first embodiment.
  • the calling side aGW 2a receives the 183 Session Progress message, it immediately sends the message to the calling side mobile terminal 4a.
  • the modified example of FIG. Send a Session Progress message to the originating mobile terminal 4a.
  • the media and QoS desired by the calling mobile terminal 4a may not be normally selected.
  • the receiving side aGW12a or CSCF8, 18 may not give 200OK but give NG, and an error may occur. Therefore, the receiving side aGW 2a sends a 183 Session Progress message to the calling side mobile terminal 4a after receiving 200OK, and notifies the calling side mobile terminal 4a of an error when receiving NG. In this way, the 183 Session Progress response can be sent to the terminal after confirming that media, QoS, etc. have been successfully selected.
  • the error message can be received before receiving 183 Session Progress as seen from the originating mobile terminal 4a, and a normal error occurs.
  • the order of messages received by the mobile terminal can be matched.
  • FIG. 11 shows another call connection sequence at the time of calling the normal IMS mobile terminal 4a, and the call connection time can be shortened.
  • the receiving side aGW12a issues the 183 Session Progress message on behalf of the mobile terminal 14a. To do,
  • the terminating mobile terminal 14a After the terminating mobile terminal 14a transmits Ringing, if the user of the terminating mobile terminal 14a picks up the receiver (Off Hook), for example, the terminating mobile terminal 14a passes through the terminating aGW12a, CSCF8, 18, and the originating aGW2a. 200OK0NVITE) is sent to the originating mobile terminal 4a, and the originating mobile terminal 4a returns ACK to the terminating mobile terminal 14a upon receiving 200OK (INVITE). As described above, communication is possible between the mobile terminals 4a and 14a.
  • the call connection processing is performed in a short time because the call connection sequence processing up to 200 OK (INVITE) is performed before the connection control between the receiving side aGW 12a and the receiving side mobile terminal 14a is completed. It becomes possible.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of a modification of the call connection sequence of the second embodiment.
  • the originating side aGW 2a receives the 183 Session Progress message, it immediately sends the message to the originating mobile terminal 4a.
  • CS CF8,18 is 200OK when it works
  • the calling side aGW2a receives 200OK.
  • a 183 Session Progress message is transmitted to the originating mobile terminal 4a, and if an NG is received, an error is notified to the originating mobile terminal 4a. Since the calling-side mobile terminal 4a has not received the 183 Session Progress message, it can immediately terminate the call connection by an error notification.
  • Figures 13 to 16 show the busy state when the terminating mobile terminal is out of service area in the call connection sequence of the IMS terminal equipped with SIP improved for Evolved 3GPP (second embodiment in Figure 7). It is a processing sequence in a case.
  • Figure 13 shows the processing sequence when the mobile terminal 14a at the receiving end times out with no response after sending a 183 Session Progress message to the calling mobile terminal 4a, and the receiving side aGW12a generates an error due to 406Reque st Timeout. It is.
  • Figure 14 shows the process when the receiving mobile terminal 14a is out of service area and no time-out occurs before the 183 Session Progress message is sent to the calling mobile terminal 4a and the receiving side aGW12a generates a 406Reque st Timeout and results in an error. It is a sequence.
  • FIG. 15 shows a processing sequence in the case where, after the 183 Session Progress message is transmitted to the calling-side mobile terminal 4a, the called-side mobile terminal 14a is in a busy state, so that the called-side aGW 12a generates 486 Busy Here and an error occurs.
  • FIG. 16 shows the processing sequence when the terminating mobile terminal 14a generates a 486 Busy Here error because the terminating mobile terminal 14a is busy before sending the 183 Session Progress message to the originating mobile terminal 4a.
  • Fig. 17 shows the processing sequence when an error message XXX (error) occurs and an error occurs before the normal response 200OK0NVITE) to INVITE is generated.
  • the calling side mobile terminal 4a receives 200OK0NVITE), so it becomes an error when calling normally.
  • the present invention it is possible to reduce the number of signaling in a radio section while enjoying various services, and at the same time, more links can communicate. Also, by reducing the number of SIP messages that flow from end to end, call connection time can be shortened, and radio resources can be effectively used without occupying the frequency band.

Landscapes

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Description

呼接続処理方法およびメッセージ送受信代理装置
技術分野
[0001] 本発明は、呼接続処理方法およびメッセージ送受信代理装置に係わり、特に、 SIP プロトコルを用いてユーザ端末と基幹ネットワークとの間でアクセスネットワークを介し て呼接続を行なう呼接続処理方法およびメッセージ送受信代理装置に関する。
背景技術
[0002] 今日の通信システムとしてその扱 、やすさやコストの面から IP (Internet Protocol)プ ロトコルとその関連プロトコルを使用したシステムが構築されるようになってきた。この I pプロトコルを中心としたプロトコル群は、固定通信だけでなく移動通信システムにも 適用されている。そして、そのプロトコル群の中で、呼制御に使用されるプロトコルとし て標準となりつつあるのが SIP (Session Initiation Protocol)プロトコルである。次世代 ネットワークシステムにおいては、この SIPプロトコルを使用した IMS (IP Multimedia Su bsystem)を中心に、統合システムが構築されようとしており、すべての固定通信、移動 通信ネットワークはこれにつながるように構築されようとしている。
[0003] ' LTE/SAEシステム
図 18は IMSに接続する次世代ネットワークシステムである Evolved 3GPPシステムの 構成例である (非特許文献 1参照)。 Evolved 3GPPシステムは、基地局である eNB(evol ved-UTRAN NodeB) la〜ln、それを幾つか束ねて制御するアクセスゲートウェイ aG W (evolved- UTRAN Access Gateway)2a〜2c、ネットワーク全体のアンカーである IAS A( Inter Access System Anchor)3などで構成され、 aGW 2a〜2cと IASA 3とで IMSに 対するアクセスネットワーク ACNが形成される。
基地局である eNB la〜lnは、従来の基地局 NBと無線網制御装置 RNC (Radio Net work Controller)の機能とほぼ同等の機能を備えている。呼接続時、移動端末 (Mobil e Station)と eNB間は RRC(Radio Resource Control)によりが接続され、しかる後、 Attac hにより該移動端末と aGW間が接続されると共に移動端末の固有の端末 ID力 GWに 通知される。 aGW 2a〜2cは移動端末 4a,4bと IMS 5間のメッセージの受け渡しを行ない、 eNB la 〜lnとで LTE-RAN (Radio Access Network)を形成する。ルータ的な機能を備えた IA SA3は IMS 5に接続すると共に HSS (Home Subscriber Server)6、 PCRF(Policy & Char ging Rule Function) 7, PCEF (Policy & Charging Enhance Function)に接続して ヽる。 HSSは加入者 (Subscriber)のプロファイルを保存するサーノ 、 PCRFはべァラ条件を 決定し、 PCRFは決定されたべァラを aGWに設定するものである。 HSSは RRC接続が 完了すると IASA 3, aGW2a〜2cを介してユーザ端末の認証を行い、また、 aGWは該 ユーザの呼に関して自分が担当である旨を HSS6に登録する。
認証、登録などの処理完了後、移動端末より発呼があると、 aGW 2a〜2cは eNB la 〜ln
を介して受信したユーザ端末からの呼制御用 SIPメッセージを IASA 3を介して IMS 5 の CSCF(Call Session Control Function)8に送出し、また、 IMS 5の CSCF8から IASA 3 を介して受信した呼制御用 SIPメッセージを eNB la〜lnを介して移動端末 4a,4bに送 出する。そして、 aGW 2a〜2cは呼接続制御完了後、移動端末からのデータを eNB la
〜 Inを介して受信して IMS 5のルータに送出し、また、 IMS 5のルータから受信したデ ータを eNB la〜lnを介してユーザ端末 4a,4bに送出する。
図 19は IMS端末である移動端末 4aを購入した時に該移動端末を IMS5に登録する 手順説明図である。登録のための要求があると移動端末と eNB間は RRC(Radio Reso urce Control)によりが接続され、し力る後、 Attachにより移動端末と aGW間が接続さ れると共に、移動端末の固有の番号 (端末 ID)力 GWに通知される。そして、 RRC接続 が完了すると HSS 6は IASA 3,aGW2aを介して移動端末 4aの認証を行い、 aGWは移 動端末 4aの呼に関して自分が担当で
ある旨を HSS6に登録する (Register MME/Confirm Registration)。 MMEは Mobile Man agement Entityの略である。
以上の認証、登録、秘匿処理が終了すれば、移動端末 4aは IMSサービスを受ける ために IMS5の CSCF8に登録を要請する（Register)。 CSCF8は移動端末 4aが未登録 であるため、 401
Unauthorizedを返す。これにより、移動端末 4aは認証データを付して再度登録を要 請する（Register)。 CSCFは該認証データを参照して正当であれば該移動端末 4aを 登録し、登録した旨を示す 200OKメッセージを移動端末 4aに送信する。以上により、 移動端末 4aは IMSサービスを受けられるようになる。
[0005] 図 20は IMS端末の発呼手順説明図である。
移動端末 4aが発呼すると該移動端末と eNBlla間が RRC(Radio Resource Control) により接続され、し力る後、 Attachにより移動端末と aGW間が接続されると共に、移動 端末の固有の番号 (端末 ID)が aGWに通知される。 RRC接続が完了すると HSS 6は IAS A 3,aGW2aを介して移動端末 4aの認証を行う。認証処理が終了すれば、移動端末 4a は INVITEメッセージを CSCF 8に送り、 CSCF 8は INVITEを受け付けた旨の 100 Tryin gメッセージを返す。 INVITEメッセージは相手電話番号の他に、発信側移動端末 4a が希望する QoS情報 (例えば音声ビデオの双方向通信)、コーデック情報、使用するメ ッセージの種別、確認応答の有無などを含んでいる。 QoSは Quality of Serviceの略 である。
し力る後、 CSCF 8は INVITEメッセージを着信側の移動端末 14aに送るが移動端末 と aGW間が接続されていない場合、 aGW 12aは一斉呼び出し (paging)する。この pagi ngにより着信側の移動端末 14aが応答すれば、発信側と同様に RRC接続、認証/秘 匿処理が行なわれ、認証が終了すれば、 aGW12aは INVITEメッセージを移動端末 14 aに送る。移動端末 14aは INVITEメッセージを受信すれば、受け付けた旨を示す 100 Tryingメッセージを返すと共に、セッションの進拔情況を示す 183 Session Progressを 発行する。 183 Session Progressメッセージは、着信側移動端末 14aの QoS情報 (例え ば音声ビデオの双方向通信)、コーデック情報、使用するメッセージの種別、確認応 答の有無などを含んでいる。 CSCF 8は該 183 Session Progressメッセージを受信すれ ば発信側移動端末 4aに通知し、該移動端末 4aは 183 Session Progressメッセージを 受信すれば確認応答である PRACKを CSCF 8を介して着信側移動端末 14aに送る。 着信側移動端末 14aは PRACKを受信すれば、 200OKメッセージを CSCF 8を介して 発信側移動端末 4aに通知する。
[0006] 以上の処理が終了すれば、 CSCF 8の AF(Application Function)は、 INVITEメッセ ージゃ 183 Session Progressメッセージ内の QoS情報および各移動端末の契約情報 を参照し、ベアラ（bearer)設定に必要な情報を PCRF/PCEF7に渡し、 PCRF/PCEF7 は発信側 aGW2a、着信側 aGW12aとの間でベアラ設定を行ない、各 aGW2a、 12aは移 動端末 4a, 14aとの間でベアラ設定を行なう。
発信側の移動端末 4aはべァラ設定に基づいて更新すれば、 UPDATEを CSCF 8を 介して着信側移動端末 14aに送る。着信側移動端末 14aもべァラ設定に基づ 、て更 新を完了して 、れば 200OKメッセージを CSCF 8を介して発信側移動端末 4aに送ると 共に呼び出し音発生メッセージ (Ringing)を送る。発信側移動端末 4aは Ringingメッセ ージを受信すれば CSCF 8を介して確認応答 PRACKを着信側移動端末 14aに送り、 着信側移動端末 14aは 200OKメッセージにより PRACK受信を発信側移動端末 4aに送 る。
力かる状態において、着信側移動端末 14aのユーザが例えば受話機を取り上げれ ば（Off
Hook)、着信側移動端末 14aは CSCF 8を介して 200OK(INVITE)を発信側移動端末 4aに送り、発信側移動端末 4aが 200OK(INVITE)の受信により ACKを着信側移動端 末 14aに返し、これにより両移動端末 4a,14a間で通信が可能になる。
図 21は着信側端末 14aが圏外で aGW12aが Pagingしても応答がない場合のシーケ ンスであり、 CSCF 8は INVITEを aGW12aに送ってからの経過時間を監視し、経過時 間が設定時間より大きくなつても lOOTryingメッセージが返らなければタイムアウトとな り、 408 Request
Timeoutで着信側移動端末 14aが応答しな ヽ旨を発信側移動端末 4aに通知し、発 信側移動
端末 4aは ACKを CSCF 8に送信して処理を終了する。
[0007] 図 22は着信側端末 14aが busy状態にある場合のシーケンスであり、着信側端末 14a は CSCF 8から INVITEを受信したとき busy状態であれば 486 Busy Hereメッセージを 返す。これにより、 CSCF 8は 486 Busy Hereメッセージを発信側移動端末 4aに送って 着信側移動端末 14aが busy状態であることを通知し、発信側移動端末 4aは ACKを CS CF 8に送信して処理を終了する。
[0008] 図 23は処理の呼接続手順の途中でエラーが発生した場合のシーケンスである。着 信側移動端末 14aは UPDATEの受信に対して 200OKメッセージを発生した後で何ら かのエラーが発生すると、 XXX(error)メッセージ例えば一時的に利用不可能を示す エラーメッセージ 480 Temporarily Unavailableを CSCF 8を介して発信側移動端末 4a に送り、発信側移動端末 4aは ACKを CSCF 8に送信して処理を終了する。
[0009] 移動通信システムにおいて基地局と移動端末間は無線で通信を行うが、無線は一 般に有線に比べてそのデータ通信速度において劣る。高速通信を行うためには無 線通信で使用する周波数帯域を多くとる必要があるが、無線資源は有限であり、周 波数帯域を多く取ると、その分同時に通信できる呼数 (リンク数）が減ってしまう。この ため、無線区間でのシグナリング数 (送受信メッセージ数)を減らす必要があり、特に 携帯電話のような公衆無線通信システムにおいて求められている。しかし、現状のシ ステムでは図 20〜図 23で説明したように多数のシグナリングが必要となる。図 20の 例では無線区間において 12回のシグナリングが必要である。
また、 Evolved 3GPPシステムにおいて、呼接続時において発呼力も通信開始まで の時間（呼接続時間）の短縮が求められている。多くの SIPメッセージがエンドーェン ド間を流れると、呼接続時間が長くなつて通信開始までの待ち時間が長くなり、しかも 、その分、周波数帯域を占有してしまうことになり、無線資源をより多く消費してしまう 従来より、 SIPプロトコルを用いたシグナリング方法が提案されている。第 1の従来技 術 (特許文献 1参照)は、 SIPプロトコルを使用して IMSサービスを提供するシステムに おいて、発信端末と着信端末間でセッションの設定を試み、セッション設定の試みが 失敗したとき、課金しないようにして誤課金を防止するものである。
第 2の従来技術 (特許文献 2参照)は、取得したアドレスのサブネットを越えて端末が 移動した場合でも、該端末に冗長経路を通ることなくシグナリングの転送を可能にす るものである。
[0010] 従来技術は、呼接続時における無線区間でのシグナリング数を削減することを目的 とするものではなぐし力も、呼接続時間を短縮することを目的とするものではない。
以上から、本発明の目的は、呼接続時における無線区間でのシグナリング数を削 減することである。 本発明の別の目的は、通信開始に先立って行われる呼接続時間を短縮することで ある。
非特許文献 1 : 3GPP,TS24.228v5.14.0
特許文献 1：特表 2006— 506012号公報
特許文献 2：特開 2005— 64646号公報
発明の開示
本発明の第 1の態様は、 SIPプロトコルを用いてユーザ端末と基幹ネットワークとの 間でアクセスネットワークを介して呼接続を行なう呼接続処理方法であり、前記ァクセ スネットワーク内の装置（代理装置）に所定の SIPシグナリングメッセージの基幹ネット ワークへの送信をユーザ端末に代わって行うよう該ユーザ端末より指示するステップ 、該指示にしたがって、呼接続時に前記所定の SIPシグナリングメッセージのある SIP シグナリングメッセージはユーザ端末へ送らず、あるいは他のメッセージはユーザ端 末に代わって基
幹ネットワークへ送信するステップ、前記所定の SIPシグナリングメッセージ以外のメッ セージはユーザ端末と基幹ネットワークとの間で送受信するステップを有している。 前記第 1ステップの指示は、ユーザ端末が SIPプロトコルの INVITEメッセージで、（1) 信頼性応答を要求しないこと、（2)ベアラ設定のための前提条件を指定しないこと、を 宣言することにより行ない、前記第 2ステップにおいて、前記代理装置は信頼性応答 に関する SIPシグナリングメッセージの送受信、およびべァラ設定後の所定の SIPシグ ナリングメッセージの送受信を、ユーザ端末の代わりに行なう。
上記呼接続処理方法は、更に、所定の SIPシグナリングメッセージの送受信をユー ザ端末に代わって行うよう該ユーザ端末より指示がな力つたとき、前記代理装置は、 所定の SIPシグナリングメッセージの送受信をユーザ端末に代わって行なうことを該ュ 一ザ端末に通知するステップ、前記 SIPシグナリングメッセージの送受信をユーザ端 末に代わって行なうステップを有して 、る。
上記呼接続処理方法は、更に、呼接続時に発信側ユーザ端末力 IPプロトコルの I NVITEメッセージを発信してから、該 INVITEメッセージに対する 200OKを着信側ユー ザ端末が応答する直前までの呼接続処理シーケンスを、該着信側ユーザ端末のネッ トワークへの接続状態に関係なぐ発信側において独自に進めるステップ、発信側ュ 一ザ端末が着信側ユーザ端末より前記 200OKを受信後、前記基幹ネットワークを介 して発信側ユーザ端末と着信側ユーザ端末間で通信を行うステップを有している。 本発明の第 2の態様は、 SIPプロトコルを用いてユーザ端末との間で呼接続処理を 行う基幹ネットワークにアクセスするアクセスネットワーク内に設けられ、呼接続時にュ 一ザ端末を代理して基幹ネットワークとの間で SIPシグナリングメッセージの送受信を 行なうメッセージ送受信代理装置であり、ユーザ端末の能力情報情報や加入者情報 を取得して蓄積するユーザ情報蓄積部、 SIPシグナリングメッセージを受信して解析 する処理、前記蓄積情報を用いたベアラ設定処理、移動端末と基地局間の SIPシグ ナリングメッセージの中継処理、移動端末に代わって SIPシグナリングメッセージ作成 して送信する処理を行なう処理部、ユーザ端末とメッセージの送受信を行なう送受信 部、基幹ネットワーク側とメッセージの送受信を行なう送受信部を備えて 、る。
図面の簡単な説明
[図 1]本発明の原理説明図である。
[図 2]本発明を適用できる通信システムの構成図である。
[図 3]IMS端末に SIPが搭載されているか否かによりどのシーケンス処理を実行するか 決定する処理フローである。
[図 4]Evolved 3GPP用に改良した SIPを搭載した IMS端末を購入後に IMSに登録する 手順説明図である。
[図 5]Evolved 3GPP用に改良した SIPを搭載した IMS移動端末の発呼時における呼接 続シーケンス (第 1実施例)の説明図である。
[図 6]第 1実施例の呼接続シーケンスの変形例の説明図である。
[図 7]Evolved 3GPP用に改良した SIPを搭載した IMS移動端末の発呼時の別の呼接 続シーケンス (第 2実施例)である。
[図 8]第 2実施例の呼接続シーケンスの変形例の説明図である。
[図 9]Evolved 3GPP用に改良した SIPを搭載しない通常の IMS移動端末の発呼時に おける呼接続シーケンス (第 1実施例)の説明図である。
[図 10]第 1実施例の呼接続シーケンスの変形例の説明図である。 [図 11]通常の IMS移動端末の発呼時の別の呼接続シーケンス (第 2実施例)である。
[図 12]第 2実施例の呼接続シーケンスの変形例の説明図である。
[図 13]Evolved 3GPP用に改良した SIPを搭載した IMS端末の呼接続シーケンス (圏外) である。
[図 14]Evolved 3GPP用に改良した SIPを搭載した IMS端末の呼接続シーケンス (圏外) である。
[図 15]Evolved 3GPP用に改良した SIPを搭載した IMS端末の呼接続シーケンス (ビジ 一状態)である。
[図 16]Evolved 3GPP用に改良した SIPを搭載した IMS端末の呼接続シーケンス (ビジ 一状態)である。
[図 17]INVITEに対する正常応答 200OK(INVITE)を発生する前に Error発生メッセ一 ジ XXX(error)が発生してエラーとなる場合の処理シーケンスである。
[図 18]IMSに接続する次世代ネットワークシステムである Evolved 3GPPシステムの構 成例である。
[図 19]IMS端末である移動端末を購入した時に該移動端末を IMSに登録する手順説 明図である。
[図 20]IMS端末の発呼手順説明図である。
[図 21]着信側端末が圏外で aGWが Pagingしても応答がない場合のシーケンスである
[図 22]着信側端末力 ¾usy状態にある場合のシーケンスである。
[図 23]処理の呼接続手順の途中でエラーが発生した場合のシーケンスである。
発明を実施するための最良の形態
(A)本発明の原理
本発明は、移動端末と IMS間の SIPプロトコルのメッセージ数を無線区間において減 らすことで、無線区間のデータ数を削減し、周波数帯域の占有時間を減らす。また、 本発明は、着信側端末の呼出中に中間ノードが先行して接続処理を行うこと、メッセ ージが通過するノード数を減少させ、これにより呼接続時間の短縮を図る。
ところで、 IMS (基幹ネットワーク)側は、仕様によりすでに決められた SIPメッセージを 送受信しないと呼制御ができないように決められている。このため、 IMSに届くメッセ 一ジの数や、 IMSから送られるメッセージの数を削減することはできない。そこで、本 発明では、無線通信を行う基地局 eNBと IMSとの間の中間ノード (代理装置と呼ぶ）に 、該 IMSと移動端末 UEOJser Equipment)間で本来送受信される SIPメッセージの一部 の送受信を代行させる。このようにすれば、移動端末に送信し、及び移動端末から受 信する SIPメッセージを必要最小限にすることができ、これにより無線区間におけるメッ セージ数を削減できる。代理装置は基地局 eNBでも良いが、実施例では aGWを代理 装置にしている。
図 1は本発明の原理説明図であり、図 1 (A)は本発明における SIPメッセージのフロ を示し、図 1 (B)は従来の SIPメッセージのフローを示している。図 1 (A)において、代 理装置である aGW2a,2bは、基幹ネットワークである IMS 5の CSCF 8と移動端末 4a,4b 間で本来送受信される SIPメッセージの一部の送受信を移動端末に代わって行なう。 そして、 aGW2a,2bは、 CSCF 8から受信した必要最小限の SIPメッセージのみを移動 端末 4a,4bに送出し、また、該移動端末から必要最小限の SIPメッセージのみを受信し て CSCF 8に送る。この結果、無線区間におけるメッセージ数を削減できる。図 1 (B) の従来方式では、すべての SIPメッセージを aGW2a,2bを介して CSCF 8と移動端末 4a, 4b間で送受信するため無線区間におけるメッセージ数が非常に多くなる。
また、 CSCF 8と着信側移動端末間で本来送受信される SIPメッセージの一部の送 受信を着信側 aGW (図示せず）に代行可能なように構成する。これにより、着信側 aG Wと着信側移動端末間の接続を行なっている間に、発信側の呼接続シーケンスを進 めることができ、呼接続時間を短縮することが可能になる。
(B)システム構成
図 2は本発明を適用できる通信システムの構成図であり、基幹ネットワークである IM S5の左側が送信側の Evolved 3GPPシステムであり、基地局 la、 aGW2a、 IASA3,移動 端末 4a、 PCRF/PCEF7を備えている。 IMS5の右側が受信側の Evolved 3GPPシステ ムであり、基地局 l la、 aGW12a、 IASA13,移動端末 14a、 PCRF/PCEF17を備えている IMS5は呼接続シーケンス処理を行なうために送信側に CSCF8及び AF (Application Function)9を備え、受信側に CSCF18及び AF19を備えている。呼接続時、 CSCF力 S 後述する呼接続シーケンス処理を行 ヽ、 AFが CSCFから提示されたべァラ設定に必 要な情報を分析して PCRF/PCEFにべァラ設定を指示する。 IMS5は呼接続完了後に データを図示しないルータを介しては発信側と受信側との間で送受信する。
発信側 aGW2aは、各移動端末の端末情報や加入者情報を取得して蓄積するユー ザ情報蓄積部 51、 SIPシグナリングメッセージを受信して解析する処理 MAL、前記蓄 積情報を用いたベアラ設定処理 BST、移動端末と基地局間の SIPシグナリングメッセ ージの中継処理 MRL、移動端末に代わって SIPシグナリングメッセージ作成して送信 する処理 SAPを行なう処理部 52、移動端末とメッセージの送受信を行なう送受信部 53 、基幹ネットワーク側とメッセージの送受信を行なう送受信部 54を備えている。なお、 着信側 aGW12aも同様の構成を備えて！/、る。
[0015] (C)呼接続シーケンス
IMS端末として Evolved 3GPP用に改良した SIPを搭載した IMS端末と,該改良した SIP を搭載しない IMS端末があり、それぞれによりシーケンス処理が異なる。図 3は IMS端 末に SIPが搭載されているか否かによりどのシーケンス処理を実行するか決定する処 理フローである。
GW2aは呼接続の最初に行なわれる認証処理にぉ ヽて (ステップ 101)、移動端末が Evolved
3GPP用に改良した SIPを搭載した IMS端末であるか判断し (ステップ 102)、 「YES」であ れば第 1のシーケンス処理 (例えば図 5のシーケンス処理)を実行し (ステップ 103)、 Evo lved 3GPP用に改良した SIPを搭載した IMS端末でなければ第 2のシーケンス処理 (例 えば図 9のシーケンス処理)を実行する (ステップ 104)。
[0016] (C- 1) Evolved 3GPP用に改良した SIPを搭載した IMS端末のシーケンス
(a)登録シーケンス
図 4は Evolved 3GPP用に改良した SIPを搭載した IMS端末 4aを購入後に IMS5に登 録する手順説明図である。登録のための要求があると移動端末 4aと eNB la間が RRC (Radio Resource Control)により接続され、しカゝる後、 Attachにより移動端末 4aと aGW2a間が接続され、 移動端末 4aの固有の番号 (端末 ID)及び該端末の能力情報 (メディア情報、コーデック 情報)力 GW2aに通知される。メディア情報とは、移動端末が扱えるメディア情報であ り、例えば、移動端末が音声情報のみを扱えるか、音声情報とビデオ情報の両方を 扱えるかを指示す
る。コーデック情報は音声、ビデオ情報の符号ィ匕方法を指示するものである。
RRC接続が完了すると HSS 6は IASA 3,aGW2aを介して移動端末 4aの認証を行い、 aGW2aは移動端末 4aが自分の担当端末である旨を HSS6に登録する。また、 aGW2a は前記通知された端末情報 (メディア情報、コーデック情報)に加えて HSS 6から取得 した加入者情報 (例えば加入者サービス情報)を移動端末に対応させて保存する。こ れにより、 aGW2aは呼接続時に発信側移動端末に設定すべき QoSを認識できるよう になる。
以上の認証、登録、秘匿処理が終了すれば、移動端末 4aは IMSサービスを受ける ために IMS5の CSCF8に登録を要求する（Register)。 CSCF8は移動端末 4aが未登録 であるため、 401
Unauthorizedを返す。これにより、移動端末 4aは認証データを付して再度登録を要 請する（Register)。 CSCFは該認証データを参照して正当であれば該移動端末 4aを 登録し、登録した旨を示す 200OKメッセージを移動端末 4aに送信する。以上により、 移動端末 4aは IMSサービスを受けられるようになる。
(b)第 1実施例の呼接続シーケンス
図 5は Evolved 3GPP用に改良した SIPを搭載した IMS移動端末 4aの発呼時における 呼接続シーケンスの説明図である。
移動端末 4aが発呼すると該移動端末と eNBlla間が RRCによりが接続され、しかる 後、 Attachにより移動端末と aGW間が接続されると共に、移動端末の固有の番号 (端 末 ID)が aGWに通知される。 RRC接続が完了すると HSS 6は IASA 3,aGW2aを介して 移動端末 4aの認証を行う。認証処理が終了すれば、移動端末 4aは INVITEメッセージ を CSCF8,18に送信する。発信側の aGW2aは INVITEメッセージを解釈/中継する。 IN VITEメッセージは通常表 1に示す内容を備えて 、る。 [表 1]
INVITE tel:+1 -212-555-2222 SIP/2.0
Via: SIP 2.0/UDP [5555::aaa:bbb:ccc:ddd]:1357;comp=sigcomp;branch=z9hG4bKnashds7
Max- Forwards: 70
Route: sip:pcscf 1.visitedl .net:7531 ;lr;comp=sigcomp>, <sip:scscf1.homel .net;lr>
P-Preferred— Identity: John Doe" sip:use j3ubiic1@home1.net
P- Access- Network-Info: 3GPP-UTRAN-TDD; utran-cell-id-3gpp=234151 D0FCE1 1
Privacy: none
From: <sip:user1_public1@horne1.net>;tag=171828
To: <tel:+1 -212-555-2222>
Call-ID: cb03a0s09a2sdfglkj490333
Cseq: 127 INVITE
Require: precondition, sec - agree
Proxy-Require: sec— agree
Supported: TOOrel
Security-Verify: ipsec - 3gpp; q=0.1; alg=hmac - sha十 96: sprc=98765432; spi-s=87654321; port - c=8642; port— s=7531
Contact: <sip:[5555::aaa:bbb:ccc:ddd]:1357;comp=sigcomp>
Allow: INVITE, ACK, CANCEL, BYE, P ACK, UPDATE. REFER, MESSAGE
Content-Type: application/ sdp
Content—し ength: (...)
v=0
o二- 2987933615 2987933615 IN IP6 5555::aaa:bbb:ccc:ddd
s=—
c=IN IP6 5555::aaa:bbb:ccc:ddd
t=0 0
99
アクセス Precondition
Curr： currently (現 ίτ
Des : desired v希望)
Figure imgf000014_0001
m-audio 3456 RTP/AVP 97 96
b:AS:25.4
a=curr:qos local none
a=curr:qQs remote none
a二 des:qos mandatory local sendrecv
a=des:qos none remote sendrecv
a=rtpmap:97 AMR
a=fmtp:97 mode-set=0,2,5,7; mode-change-period=2
a=rtpmap:96 telephone-event
a=maxptime:20
INVITEメッセージにおいて、 "Require: precondition"は、ベアラ設定に際して INVIT Eメッセージ内の QoS前提条件に従うよう指示するものである。また、
a=curr.qos local none
a=curr.qos remote none
a=des.qos mandatory local sendrecv
a=aes.qos mandatory remote sendrecv
は QoS前提条件を特定するものであり、 2つ存在するが、最初の QoS前提条件はビ デォに関して現在自分も相手も QoSが設定されていないが、双方向通信を希望する ことを意味し、第 2番目の QoS前提条件は音声に関して現在自分も相手も QoSが設定 されて 、な 、が、双方向通信を希望することを意味して 、る。
"Supported: lOOre ま確認応答が必要なことを指示するもの、 "Allow: INVITE, AC K, CANCEL, BYE, PRACK, UPDATE, REFER, MESSAGE"は移動端末 4aが使用す る SIPメッセージを
意味する。
[0018] 通常の IMS移動端末は表 1の INVITEメッセージを発生する力 Evolved 3GPP用に 改良した SIPを搭載した移動端末 4aが発生する INVITEメッセージは表 1中の下線で 示すメッセージを含まな 、。 INVITEメッセージに" precondition"が含まれな!/、と!/、うこ とは、移動端末 4aが QoSの前提条件の指定を行なわないことを意味し、 INVITEメッセ ージに" Supported:100rel"が含まれな!/、と!/、うことは、移動端末 4aが確認応答を必要 としないことを意味し、 PRACK, UPDATEが含まれないことは移動端末 4aが PRACK, UPDATEを使用しな 、ことを意味する。
したがって、 aGW2aは以降のベアラ設定に際して INVITEメッセージ内の前提条件 を参照せず、予め登録されている端末情報、加入者情報に基づいてベアラ設定を行 なう。また、 aGW2aは確認応答を移動端末 4aに送らず、しかも、移動端末 4aに代行し て PRACK, UPDATEを発行する。
[0019] 図 5に戻り、 aGW2aは受信した INVITEメッセージを CSCF 8に送り、 CSCF 8は INVIT Eメッセージを受け付けた旨の 100 Tryingメッセージを aGW2aを介して移動端末 4aに 返す。また、 CSCF 8は INVITEメッセージを着信側の移動端末 14aに送るが、着信側 の移動端末と aGW間が接続されていない場合、 aGW 12aは一斉呼び出し (paging)す る。この pagingにより着信側の移動端末 14aが応答すれば、発信側と同様に RRC接続 、認証/秘匿処理が行なわれ、認証が終了すれば、 aGW12aは INVITEメッセージを移 動端末 14aに送る。移動端末 14aは INVITEメッセージを受信すれば、受け付けた旨を 示す 100 Tryingメッセージを返すと共に、セッションの進拔情況を示す 183 Session Pr ogressメッセージを CSCF8, 18に送る。発信側 aGW12aは 183 Session Progressメッセ一 ジを解釈/中継する。 183 Session Progressメッセージは表 2に示す内容を備えている [表 2]
SIP/2.0 183 Session Progress
Via: SIP/2.0/UDP scscfl .homel .net;branch二 z9hG4bK332b23.1，
SIP/2.0/UDP pcscfl .visitedl .net;branch=z9hG4bK240f34.1 , SIP/2.0/UDP
[5555::aaa:bbb:ccc:ddd]:1357;comp=sigcomp;branch=z9hG4b nashds7
Record-Route: <sip:pcscf2.visited2.net;Ir>, <sip:scscf2.home2.net;lr>,
<sip;scscf1.home1.net;lr>r <sip:pcscf1.visitedl ,net;lr>
P- Asserted—identity: John Smith'' <sip:user2_public1 @home2.net>,
<tel:+1 -212-555-2222>
P— Charging— Vector: icid- value=/'AyretyU0dm+6O2IrT5tAFrbHLso=023551024"; orig-ioi=home1.net;
term_ioi=home2.net
Privacy: none
From:
To:く tel:+i -2〗 2-555-2222>;tag^3 U159
CaN - ID:
CSeq:
Require: 1 Q0rel
Contact: <sip:[5555::eee:fff:aaa:bbb]:8805
Allow: INVITE, ACK, CANCEL, BYE, RACK. UPDATE, REFER, MESSAGE
Seq: 9021
Content-「ype: application/sdp
Content-し ength: (...)
v=0
o=- 2987933623 298フ 933623 IN ]P6 5555:;eee:f f:aaa:bbb
sニー
c-ΪΝ iP6 5555::eee:fff:aaa:bbb '
t:0 0
Figure imgf000016_0001
b=AS:25.4 b=AS:25.4
a=curr:qos local none
a-curr:qos remote none
a~des:qos mandatory local sendrecv
a=des:gos mandatory remote sendrecv
a^con qos remote sendrecv
a-r†pmap:97 AMR
a=fmtp:97 mode - set=0，2，5，7; mode— change— period=2
a=rtpmap:96 telephone-event
a=maxptime:20
183 Session Progressメッセージにおいて、 "Require:100re ま確認 、答が必要なこ とを指示するもの、 "Allow: INVITE, ACK, CANCEL, BYE, PRACK, UPDATE, REF ER, MESSAGE"は移動端末 4aが使用可能な SIPメッセージを意味するものである。ま た、
a=curr.qos local none
a=curr.qos remote none
a=des.qos mandatory local sendrecv
a=des.qos mandatory remote sendrecv"
は QoS前提条件を特定するものであり、 2つ存在するが、最初の QoS前提条件はビ デォに関して現在自分も相手も QoSが設定されていないが、双方向通信を希望する ことを意味し
、第 2番目の QoS前提条件は音声に関して現在自分も相手も QoSが設定されて 、な いが、双方向通信を希望することを意味している。
[0020] 通常の IMS移動端末は表 2の 183 Session Progressメッセージを発生する力 Evolv ed 3GPP用に改良した SIPを搭載した移動端末 14aが発生する 183 Session Progress メッセ一は表 2中の下線で示すメッセージを含まない。 INVITEに" Require: lOOrel"が 含まれないということは、移動端末 14aが確認応答を必要としないことを意味し、 PRAC K, UPDATEが含まれないことは移動端末 14aが PRACK, UPDATEを使用しないこと を意味し、 QoSの前提条件が含まれないということは、移動端末 14aが QoSの前提条 件の指定を 183 Session Progressで行なわないことを意味する。
したがって、 aGW12aは以降のベアラ設定に際して 183 Session Progressメッセージ の前提条件を参照せず、予め登録されている端末情報、加入者情報に基づいてベ ァラ設定を行なう。また、 aGW12aは確認応答を移動端末 14aに送らず、し力も、移動 端末 14aに代行して PRACK, UPDATEを発行する。
[0021] 図 5に戻って、 aGW12aは受信した 183 Session Progressメッセージを CSCF8, 18に 送り、 CSCF8, 18は 183 Session Progressメッセージを、発信側 aGW2aを介して発信側 移動端末 4aに通知する。このとき、 aGW2aは移動端末 4aに代行して確認応答である P RACKを、 CSCF8, 18を介して着信側 aGW12aに送る。着信側 aGWl 2aは PRACKを受 信すれば着信側移動端末 14aに代行して 200OKを CSCF8, 18を介して発信側 aGW2 aに通知する。この場合、発信側 aGW2aは該確認応答 200OKを着信側移動端末 14a へ送信しない。
CSCF8, 18の AFは 200OKの受信により、予め登録されている端末情報、加入者情 報に基づいて端末 4a,14aのべァラ設定に必要な情報を決定して PCRF/PCEF7,17に 渡し、 PCRF/PCEF7, 17は発信側 aGW2a、着信側 aGW12aとの間でベアラ設定を行 ない、また、発信側 aGW2a及び着信側 aGW12aは、移動端末 4a, 14aとの間でベアラ 設定を行なう。
ベアラ設定の完了により、発信側 aGW2aは発信側移動端末 4aに代行して UPDATE を CSCF 8,18を介して着信側&〇\^12&に送る。着信側 aGW12aは UPDATEを受信した とき、該 UPDATEを着信側移動端末 14aに送らない。そして、着信側 aGW12aは移動 端末 14aとの間でベアラ設定が完了していれば、該移動端末 14aに代行して 200OKメ ッセージを CSCF 8,18を介して発信側&〇\^2&に送る。発信側 aGW2aは 200OKメッセ ージを受信しても移動端末 4aに送信しな ヽ。
着信側移動端末 14aはべァラ設定が完了すれば、呼び出し音発生後、 Ringingメッ セージを、着信側 aGW12a,CSCF8,18,発信側 aGW2aを介して発信側移動端末 4aに 送る。発信側 aGW2aは Ringingメッセージを発信側移動端末 4aに送信すれば、移動 端末 4aに代行して PRACKを CSCF8, 18を介して着信側移動端末 14aに送信し、着信 側移動端末 14aは PRACKを受信しても着信側移動端末 14aに送らず、直ちに移動端 末 14aに代行して 200OKを送信する。
力かる状態において、着信側移動端末 14aのユーザが例えば受話機を取り上げれ ば（Off
Hook)、着信側移動端末 14aは着信側 aGW12a,CSCF8, 18,発信側 aGW2aを介して 2 OOOK(INVITE)を発信側移動端末 4aに送り、発信側移動端末 4aは 200OK(INVITE)の 受信により ACKを着信側移動端末 14aに返す。以上により、両移動端末 4a,14a間で 通信が可能になる。
第 1実施例によれば、送信側の無線区間における呼接続時におけるメッセージ数 が 12個から 6個に半減し、また、受信側の無線区間における呼接続時におけるメッセ 一ジ数も 12個から 6個に半減する。このように、無線区間でのシグナリング数を削減で きるため、高速通信を可能にしつつ、同時により多くの呼接続が可能になる。
[0023] (c)第 1実施例の呼接続シーケンスの変形例
図 6は第 1実施例の呼接続シーケンスの変形例の説明図である。図 5の第 1実施例 において、発信側 aGW2aは 183 Session Progressメッセージを受信すれば、直ちに、 該メッセージを発信側移動端末 4aに送信する力 図 6の変形例では 200OKを受信し てから 183 Session Progressメッセージを発信側移動端末 4aに送信する。
着信側移動端末 14aの端末情報や加入者情報によっては、発信側移動端末 4aが 望むメディアや QoSを正常に選択できない場合がある。かかる場合、着信側 aGW12a や CSCF8, 18は 200OKを出さず、 NGを出し、エラーとなることがある。そこで、発信側 aGW2aは 200OKを受信してから 183 Session Progressメッセージを発信側移動端末 4a に送信し、 NGを受信すれば発信側移動端末 4aにエラー通知する。このようにすれば 、メディアや QoSなどを正常に選択できたことを確認してから 183 Session Progress応 答を端末に送信することできる。また、メディアや QoSなどを正常に選択できずに各種 エラーが発生しても、発信側移動端末 4aから見て 183 Session Progress受信前に該 エラーメッセージを受信でき、通常のエラーが発生した場合に移動端末が受けるメッ セージ順に一致させることができる。
[0024] (d)呼接続時間を短縮する第 2実施例の呼接続シーケンス
図 7は Evolved 3GPP用に改良した SIPを搭載した IMS移動端末 4aの発呼時の別の 呼接続シーケンスであり、呼接続時間を短縮することができる。
図 5の呼接続シーケンスと異なる点は、
( pagingにより着信側 aGW12aと着信側移動端末 14a間の接続制御 (RRC接続、認 証処理など)を行なっている間に、着信側 aGW12aが 183 Session Progressメッセージ を発行する点、
(2)以後、発信側は、着信側移動端末 14aに関係なぐ接続完了/通信開始を表わ す 200OK (INVITE)までの呼接続シーケンス処理 500を実施する点、
(3)着信側 aGW12aと着信側移動端末 14a間の接続が完了後、着信側 aGW12aと着 信側移動端末 14a間で独自に 200OK (INVITE)までの呼接続シーケンス処理を実施 する点、 である。
着信側移動端末 14aは Ringingを送信後、着信側移動端末 14aのユーザが例えば受 話機を取り上げれば (Off Hook)、着信側移動端末 14aは着信側 aGW12a,CSCF8,18, 発信側 aGW2aを介して 200OK0NVITE)を発信側移動端末 4aに送り、発信側移動端 末 4aは 200OK(INVITE)の受信により ACKを着信側移動端末 14aに返す。以上により、 両移動端末 4a,14a間で通信が可能になる。
第 2実施例によれば、着信側 aGW12aと着信側移動端末 14a間の接続制御が完了 する前に 200OK (INVITE)までの呼接続シーケンス処理を実施するため、呼接続処 理を短時間で行なうことが可能になる。
[0025] (e)第 2実施例呼接続シーケンスの変形例
図 8は第 2実施例の呼接続シーケンスの変形例の説明図である。図 7の第 2実施例 において、発信側 aGW2aは 183 Session Progressメッセージを受信すれば、直ちに、 該メッセージを発信側移動端末 4aに送信する力 図 8の変形例では 200OKを受信し てから 183 Session Progressメッセージを発信側移動端末 4aに送信する。
着信側移動端末 14aの端末情報や加入者情報によっては、発信側移動端末 4aが 望むメディアや QoSを正常に選択できない場合がある。かかる場合、着信側 aGW12a や CSCF8, 18は 200OKを出さず、 NGを出し、エラーとなることがある。そこで、発信側 aGW2aは 200OKを受信してから 183 Session Progressメッセージを発信側移動端末 4a に送信し、 NGを受信すれば発信側移動端末 4aにエラー通知する。このようにすれば 、メディアや QoSなどを正常に選択できたことを確認してから 183 Session Progress応 答を端末に送信することできる。また、メディアや QoSなどを正常に選択できずに各種 エラーが発生しても、発信側移動端末 4aから見て 183 Session Progress受信前に該 エラーメッセージを受信でき、通常のエラーが発生した場合に移動端末が受けるメッ セージ順に一致させることができる。
[0026] (C- 2)通常の IMS端末の呼接続シーケンス
(a)登録シーケンス
Evolved 3GPP用に改良した SIPを搭載しな!、通常の IMS端末 4aの登録手順は図 19 の従来例と同じである。 (b)通常の IMS端末の第 1実施例の呼接続シーケンス
図 9は Evolved 3GPP用に改良した SIPを搭載しない通常の IMS移動端末 4aの発呼 時における呼接続シーケンスの説明図である。
移動端末 4aが発呼すると該移動端末と eNBlla間が RRC(Radio Resource Control) によりが接続され、し力る後、 Attachにより移動端末と aGW間が接続されると共に、移 動端末の固有の番号 (端末 ID)が aGWに通知される。 RRC接続が完了すると HSS 6は I ASA 3,aGW2aを介して移動端末 4aの認証を行う。認証処理が終了すれば、移動端 末 4aは INVITEメッセージを CSCF8,18に送信する。通常の IMS移動端末 4aが送信す る INVITEメッセージは表 1に示す内容を備えて 、る。
発信側 aGW2aは INVITEメッセージを解釈/中継し CSCF 8、 18に送り、 CSCF 8、 18 は INVITEを受け付けた旨の 100 Tryingメッセージを aGW2aを介して移動端末 4aに返 す。また、 CSCF 8,18は INVITEメッセージを着信側の移動端末 14aに送るが、着信側 の移動端末と aGW間が接続されていない場合、 aGW 12aは一斉呼び出し (paging)を する。この pagingにより着信側の移動端末 14aが応答すれば、発信側と同様に RRC接 続、認証/秘匿処理が行なわれ、認証が終了すれば、着信側 aGW12aは INVITEを着 信側移動端末 14aに送る。移動端末 14aは INVITEメッセージを受信すれば、受け付 けた旨を示す 100 Tryingメッセージを返すと共に、セッションの進拔情況を示す 183 S ession Progressを CSCF8,18に送る。 183 Session Progressは表 2に示す内容を備えて いる。
着信側 aGW12aは 183 Session Progressメッセージを中継/解釈し、 CSCF8, 18に送 り、 CSCF8, 18は 183 Session Progressメッセージを発信側の移動端末 4aに送る。発 信側 aGW2aは 183 Session Progressメッセージを受信すると、 183 Session Progressメ ッセージ内の信頼性応答に関する項目を削除して発信側移動端末 4aに通知する。 信頼性応答に関する項目は、 "Require: lOOrel"ど' PRACK"である。これにより、発信 側移動端末 4aは 183 Session Progressメッセージを受信しても PRACKを送らない。 発信側 aGW2aは 183 Session Progressメッセージを発信側移動端末 4aに送出後、 発信側移動端末 4aに代行して 183 Session Progressメッセージの確認応答である PRA CKを、 CSCF8, 18、着信側 aGW12aを介して着信側移動端末 14aに送る。着信側移 動端末 14aは PRACKを受信すれば、 200OKメッセージを CSCF 8、 18を介して発信側 aGW2aに送る。発信側 aGW2aは 200OKメッセージを受信しても発信側衣合端末 4aに 送らない。
以上の処理が終了すれば、 CSCF 8,18のAFは、 INVITEメッセージや 183 Session P rogressメッセージ内の QoS情報および各移動端末の契約情報を参照し、ベアラ設定 に必要な情報を PCRF/PCEF7,17に渡し、 PCRF/PCEF7,17は発信側 aGW2a、着信 側 aGW12aとの間でベアラ設定を行ない、各 aGW2a、 12aは移動端末 4a, 14aとの間で ベアラ設定を行なう。
発信側の移動端末 4aはべァラ設定に基づ 、て更新すれば、発信側 aGW2a、 CSCF
8,18、着信側 aGW12aを介して UPDATEを着信側移動端末 14aに送る。着信側移動 端末 14aもべァラ設定に基づ 、て更新を完了して 、れば 200OKメッセージを着信側 a GW12a ,CSCF 8,18,発信側 aGW2aを介して発信側移動端末 4aに送ると共に呼び出 し音発生メッセージ（Ringing)を送る。
発信側 aGW2aは、 Ringingメッセージを受信すると、該 Ringingメッセージ内の信頼性 応答に関する項目を削除して発信側移動端末 4aに通知する。これにより、発信側移 動端末 4aは Ringingメッセージを受信しても PRACKを送らない。
発信側 aGW2aは Ringingメッセージを発信側移動端末 4aに送出後、該発信側移動 端末 4aに代行して確認応答である PRACKを、 CSCF8, 18、着信側 aGW12aを介して 着信側移動端末 14aに送る。着信側移動端末 14aは PRACKを受信すれば、 200OKメ ッセージを CSCF 8、 18を介して発信側の移動端末 4aに送る。発信側 aGW2aは 200O Kメッセージを受信しても発信側移動端末 4aに送らない。
力かる状態において、着信側移動端末 14aのユーザが例えば受話機を取り上げれ ば（Off
Hook)、着信側移動端末 14aは CSCF 8を介して 200OK(INVITE)を発信側移動端末 4aに送り
、発信側移動端末 4aが 200OK0NVITE)の受信により ACKを着信側移動端末 14aに返 せば、両移動端末 4a, 14a間で通信が可能になる。
第 1実施例によれば、送信側の無線区間における呼接続時におけるメッセージ数 が 12個から 8個に減少する。このように、無線区間でのシグナリング数を削減できるた め、通常の IMS端末であっても高速通信を可能にしつつ、同時により多くの呼接続が 可會 になる。
[0029] (c)第 1実施例の呼接続シーケンスの変形例
図 10は第 1実施例の呼接続シーケンスの変形例の説明図である。図 9の第 1実施 例において、発信側 aGW2aは 183 Session Progressメッセージを受信すれば、直ちに 、該メッセージを発信側移動端末 4aに送信するが、図 10の変形例では 200OKを受信 してから 183 Session Progressメッセージを発信側移動端末 4aに送信する。
着信側移動端末 14aの端末情報や加入者情報によっては、発信側移動端末 4aが 望むメディアや QoSを正常に選択できない場合がある。かかる場合、着信側 aGW12a や CSCF8, 18は 200OKを出さず、 NGを出し、エラーとなることがある。そこで、発信側 aGW2aは 200OKを受信してから 183 Session Progressメッセージを発信側移動端末 4a に送信し、 NGを受信すれば発信側移動端末 4aにエラー通知する。このようにすれば 、メディアや QoSなどを正常に選択できたことを確認してから 183 Session Progress応 答を端末に送信することできる。また、メディアや QoSなどを正常に選択できずに各種 エラーが発生しても、発信側移動端末 4aから見て 183 Session Progress受信前に該 エラーメッセージを受信でき、通常のエラーが発生した場合に移動端末が受けるメッ セージ順に一致させることができる。
[0030] (d)呼接続時間を短縮する第 2実施例の呼接続シーケンス
図 11は通常の IMS移動端末 4aの発呼時の別の呼接続シーケンスであり、呼接続時 間を短縮することができる。
図 9の呼接続シーケンスと異なる点は、
( pagingにより着信側 aGW12aと着信側移動端末 14a間の接続制御 (RRC接続、認 証処理など)を行なっている間に、着信側 aGW12aが移動端末 14aに代行して 183 Ses sion Progressメッセーンを発行する, 、
(2)以後、着信側移動端末 14aに関係なぐ接続完了/通信開始を表わす 200OK (IN VITE)までの呼接続シーケンス処理 501を実施する点、
(3)着信側 aGW12aと着信側移動端末 14a間の接続が完了後、着信側 aGW12aと着 信側移動端末 14a間で独自に 200OK (INVITE)までの呼接続シーケンス処理を実施 する点、
である。
着信側移動端末 14aが Ringingを送信後、着信側移動端末 14aのユーザが例えば受 話機を取り上げれば (Off Hook)、着信側移動端末 14aは着信側 aGW12a,CSCF8,18, 発信側 aGW2aを介して 200OK0NVITE)を発信側移動端末 4aに送り、発信側移動端 末 4aは 200OK(INVITE)の受信により ACKを着信側移動端末 14aに返す。以上により、 両移動端末 4a,14a間で通信が可能になる。
第 2実施例によれば、着信側 aGW12aと着信側移動端末 14a間の接続制御が完了 する前に 200OK (INVITE)までの呼接続シーケンス処理を実施するため、呼接続処 理を短時間で行なうことが可能になる。
[0031] (e)第 2実施例呼接続シーケンスの変形例
図 12は第 2実施例の呼接続シーケンスの変形例の説明図である。図 11の第 2実施 例において、発信側 aGW2aは 183 Session Progressメッセージを受信すれば、直ちに 、該メッセージを発信側移動端末 4aに送信するが、図 12の変形例では 200OKを受信 してから 183
Session Progressメッセージを発信側移動端末 4aに送信する。
着信側移動端末 14aの端末情報や加入者情報によっては、発信側移動端末 4aが 望むメディア通信あるいは QoSサービスができない場合がある。力かる場合には、 CS CF8,18は 200OK
を出さず、 NGを出し、エラーとなることがある。そこで、発信側 aGW2aは 200OKを受 信し
てから 183 Session Progressメッセージを発信側移動端末 4aに送信し、 NGを受信す れば発信側移動端末 4aにエラー通知する。発信側移動端末 4aは 183 Session Progre ssメッセージを受信していないからエラー通知により呼接続を直ちに終了できる。
[0032] (D)圏外、ビジー状態時における処理シーケンス
図 13〜図 16は、 Evolved 3GPP用に改良した SIPを搭載した IMS端末の呼接続シー ケンス (図 7の第 2実施例)において、着信側移動端末が圏外の場合、 busy状態の場 合における処理シーケンスである。
図 13は発信側移動端末 4aへ 183 Session Progressメッセージを送信後に、着信側 移動端末 14aが圏外のため応答がなくタイムアウトとなり、着信側 aGW12aが 406Reque st Timeoutを発生してエラーとなる場合の処理シーケンスである。
図 14は発信側移動端末 4aへ 183 Session Progressメッセージを送信前に、着信側 移動端末 14aが圏外のため応答がなくタイムアウトとなり、着信側 aGW12aが 406Reque st Timeoutを発生してエラーとなる場合の処理シーケンスである。
図 15は発信側移動端末 4aへ 183 Session Progressメッセージを送信後に、着信側 移動端末 14aが busy状態のため、着信側 aGW12aが 486 Busy Hereを発生してエラー となる場合の処理シーケンスである。
図 16は発信側移動端末 4aへ 183 Session Progressメッセージを送信前に、着信側 移動端末 14aが busy状態のため、着信側 aGW12aが 486 Busy Hereを発生してエラー となる場合の処理シーケンスである。
図 17は INVITEに対する正常応答 200OK0NVITE)を発生する前に Error発生メッセ ージ XXX(error)が発生してエラーとなる場合の処理シーケンスである。発信側移動 端末 4aは 200OK0NVITE)を受信して!/ヽな 、ので通常の発呼時のエラーとなる。 ，発明の効果
以上本発明によれば、多様なサービスを享受しながら無線区間のシグナリング数を 削減することができ、同時により多くのリンクが通信可能となる。また、エンド一エンド 間を流れる SIPメッセージを削減することにより、呼接続時間の短縮を図ることができ、 周波数帯域を占有することなく、無線資源の有効活用ができるようになる。

Claims

請求の範囲
[1] SIPプロトコルを用いてユーザ端末と基幹ネットワークとの間でアクセスネットワークを 介して呼接続を行なう呼接続処理方法にお!ヽて、
前記アクセスネットワーク内の装置 (代理装置)に所定の SIPシグナリングメッセージの 基幹ネットワークへの送信をユーザ端末に代わって行うよう該ユーザ端末より指示す るステップ、
該指示にしたがって、呼接続時に前記所定の SIPシグナリングメッセージのある SIP シグナリングメッセージはユーザ端末へ送らず、あるいは他のメッセージはユーザ端 末に変わって基幹ネットワークへ送信するステップ、
前記所定の SIPシグナリングメッセージ以外のメッセージはユーザ端末と基幹ネット ワークとの間で送受信するステップ、
を有することを特徴とする呼接続処理方法。
[2] 請求項 1記載の呼接続処理方法において、
前記第 1ステップの指示は、ユーザ端末が SIPプロトコルの INVITEメッセージで、（1) 信頼性応答を要求しないこと、（2)ベアラ設定のための前提条件を指定しないこと、を 宣言することにより行ない、
前記第 2ステップにお 、て、前記代理装置は信頼性応答に関する SIPシグナリング メッセージの送受信、およびべァラ設定後の所定の SIPシグナリングメッセージの送受 信を、ユーザ端末の代わりに行なう、
ことを特徴とする呼接続処理方法。
[3] 請求項 2記載の呼接続処理方法において、
ユーザ端末を前記アクセスネットワークに登録する際、該ユーザ端末の能力情報や 加入者情報を前記代理装置に登録するステップ
を備え、
前記代理装置は該登録情報を用いてベアラ設定を行な!、、該ベアラ設定後の所 定の SIPシグナリングメッセージの送受信を、ユーザ端末の代わりに行なう、 ことを特徴とする呼接続処理方法。
[4] 請求項 1記載の呼接続処理方法において、 所定の SIPシグナリングメッセージの送受信をユーザ端末に代わって行うよう該ユー ザ端末より指示がな力つたとき、前記代理装置は、所定の SIPシグナリングメッセージ の送受信をユーザ端末に代わって行なうことを該ユーザ端末に通知するステップ、 前記 SIPシグナリングメッセージの送受信をユーザ端末に代わって行なうステップ、 を有することを特徴とする呼接続処理方法。
[5] 請求項 4記載の呼接続処理方法において、
前記所定の SIPシグナリングメッセージは、確認応答の SIPシグナリングメッセージで ある、
ことを特徴とする呼接続処理方法。
[6] 請求項 1または 4記載の呼接続処理方法にぉ 、て、
呼接続時に発信側ユーザ端末が SIPプロトコルの INVITEメッセージを発信してから 、該 INVITEメッセージに対する 200OKを着信側ユーザ端末が応答する直前までの呼 接続処理シーケンスを、該着信側ユーザ端末のネットワークへの接続状態に関係な ぐ発信側において独自に進めるステップ、
発信側ユーザ端末が着信側ユーザ端末より前記 200OKを受信後、前記基幹ネット ワークを介して発信側ユーザ端末と着信側ユーザ端末間で通信を行うステップ、 を備えることを特徴とする呼接続処理方法。
[7] 請求 6記載の呼接続処理方法において、
前記着信側ユーザ端末が 200OKを応答する直前までの着信側の呼接続処理シー ケンスを、該着信側ユーザ端末と着信側の代理装置との間で独自に行なうステップ、 を有することを特徴とする呼接続処理方法。
[8] 請求項 1または 4記載の呼接続処理方法にぉ 、て、
前記代理装置は基幹ネットワークより呼接続の進拔情況を示す SIPメッセージを受 信したとき、該メッセージのユーザ端末へ送信を留保し、サービス内容や Qosの選択 が正常に終了したことを確認してから、該メッセージをユーザ端末へ送信するステツ プ、
を有することを特徴とする呼接続処理方法。
[9] SIPプロトコルを用いてユーザ端末との間で呼接続処理を行う基幹ネットワークにァ クセスするアクセスネットワーク内に設けられ、呼接続時にユーザ端末を代理して基 幹ネットワークとの間で SIPシグナリングメッセージの送受信を行なうメッセージ送受信 代理装置において、
ユーザ端末の能力情報や加入者情報を取得して蓄積するユーザ情報蓄積部、
SIPシグナリングメッセージを受信して解析する処理、前記蓄積情報を用いたベアラ 設定処理、移動端末と基地局間の SIPシグナリングメッセージの中継処理、移動端末 に代わって SIPシグナリングメッセージ作成して送信する処理を行なう処理部、 ユーザ端末とメッセージの送受信を行なう送受信部、
基幹ネットワーク側とメッセージの送受信を行なう送受信部、
を備えたことを特徴とするメッセージ送受信代理装置。
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