WO2010074033A1 - 通信システム、フェムトセル用基地局、認証装置、通信方法及び記録媒体 - Google Patents

通信システム、フェムトセル用基地局、認証装置、通信方法及び記録媒体 Download PDF

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WO2010074033A1
WO2010074033A1 PCT/JP2009/071249 JP2009071249W WO2010074033A1 WO 2010074033 A1 WO2010074033 A1 WO 2010074033A1 JP 2009071249 W JP2009071249 W JP 2009071249W WO 2010074033 A1 WO2010074033 A1 WO 2010074033A1
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PCT/JP2009/071249
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聡 黒川
和樹 江口
安生 金澤
康弘 渡辺
洋明 秋山
貴之 城戸
暁 南
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日本電気株式会社
日本電気通信システム株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H04W8/08—Mobility data transfer
    • H04W8/12—Mobility data transfer between location registers or mobility servers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/06—Authentication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/045—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using private Base Stations, e.g. femto Base Stations, home Node B
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/02—Inter-networking arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a technique for performing communication using a femtocell base station.
  • the femtocell base station is a small radio base station that covers a narrow communication area with a radius of about several tens of meters.
  • the femtocell base station is installed in a room such as a home or an office in order to cover an indoor communication area.
  • a room such as a home or an office in order to cover an indoor communication area.
  • An existing 3G network (communication system) has been established between users and telecommunications carriers.
  • the existing 3G network means a communication network that performs communication via an existing macrocell base station. For this reason, when a new communication system is constructed by improving an existing 3G network in order to introduce a femtocell base station, costs increase and users who use the existing 3G network Various burdens are also imposed on the telecommunications carriers.
  • Patent Document 1 There is a document disclosing a technology for accessing IMS via a WLAN / WWAN in which existing related standards are considered (see Patent Document 1).
  • Non-Patent Document 1 There is also a document disclosing WLAN authentication technology (see Non-Patent Document 1).
  • Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 do not describe any technique for introducing a femtocell base station without improving the existing 3G network, and do not suggest the necessity thereof. .
  • An object of the present invention is a communication system, a femtocell base station, an authentication device, which can introduce a femtocell base station without improving the existing 3G network (communication system), which is the above-described problem.
  • An object is to provide a communication method and a recording medium.
  • a communication system includes: A communication system having at least UE (User Equipment) and HLR (Home Location Register) used in an IMS (IP Multimedia subsystem) network, A femtocell base station for constructing a predetermined communication area; Control means for at least controlling communication between the UE and the HLR; The femtocell base station and the control means exist between the UE and the HLR, The femtocell base station is While transmitting the message accepted from the UE to the control means, and having a transmission control means for transmitting the message accepted from the control means to the UE, The control means includes The message received from the femtocell base station is converted into a message recognizable by the HLR, and the message received from the HLR is converted into a message recognizable by the UE.
  • UE User Equipment
  • HLR Home Location Register
  • IMS IP Multimedia subsystem
  • the femtocell base station is: A femtocell base station that accepts a message transmitted from a UE, Whether the message received from the UE is a message corresponding to a location registration request of CS (Circuit Switching) service, a message corresponding to a location registration request of PS (Packet Switching) service, or a message corresponding to PDP Activate, And a message corresponding to the specified message is transmitted to the relay apparatus.
  • CS Circuit Switching
  • PS Packet Switching
  • the authentication device includes: Based on the message received from the femtocell base station by the relay device and the subscriber information managed by the management device, the authentication device authenticates the UE, Whether the message received from the relay device is a message corresponding to a PS service location registration request, a CS service location registration request, or a PDP Activate message is specified and specified. Control according to the message.
  • the communication method according to the present invention includes: Communication between UE (User Equipment) and HLR (Home Location Register) used in IMS (IP Multimedia Subsystem) network, base station for femtocell that constructs a predetermined communication area, and communication between the UE and the HLR
  • Control means for controlling at least, the femtocell base station and the control means is a communication method performed by a communication system existing between the UE and the HLR,
  • the femtocell base station sends a message received from the UE to the control means,
  • the femtocell base station transmits a message received from the control means to the UE,
  • the control means converts the message received from the femtocell base station into a message recognizable by the HLR,
  • the control means converts the message received from the HLR into a message that can be recognized by the UE.
  • the communication method according to the present invention includes: A communication method performed by a femtocell base station that accepts a message transmitted from a UE, Whether the message received from the UE is a message corresponding to a location registration request of CS (Circuit Switching) service, a message corresponding to a location registration request of PS (Packet Switching) service, or a message corresponding to PDP Activate, And a message corresponding to the specified message is transmitted to the relay apparatus.
  • CS Circuit Switching
  • PS Packet Switching
  • the communication method according to the present invention includes: Based on the message received from the femtocell base station by the relay device and the subscriber information managed by the management device, a communication method performed by the authentication device that authenticates the UE, Whether the message received from the relay device is a message corresponding to a PS service location registration request, a CS service location registration request, or a PDP Activate message is specified and specified. Control according to the message.
  • the recording medium according to the present invention is A computer-readable recording medium recording a communication program for causing a femtocell base station to receive a message transmitted from a UE,
  • the message received from the UE is a message corresponding to a location registration request for a CS (Circuit Switching) service, a message corresponding to a location registration request for a PS (Packet Switching) service, or PDP Activate.
  • the femtocell base station is caused to execute a process of identifying the corresponding message and transmitting the message corresponding to the identified message to the relay apparatus.
  • the recording medium according to the present invention is A computer-readable recording medium in which a communication program to be executed by an authentication device that performs authentication of a UE is recorded based on a message received from a femtocell base station by a relay device and subscriber information managed by the management device There,
  • the communication program specifies whether the message received from the relay device is a message corresponding to a PS service location registration request, a message corresponding to a CS service location registration request, or a message corresponding to PDP Activate. Then, the authentication apparatus is caused to execute processing for performing control according to the identified message.
  • the communication system of the present embodiment includes a UE (User Equipment) 3a-3d and an HLR (Home Location Register) 16 used in an IMS (IP Multimedia subsystem) network, and a femtocell base station ( Femto AP; Femto Access Point) 21a and 21b, and the control unit that controls communication between UE3a-3d and HLR16 and communication between UE3a-3d (PDG22; Packet Data Gateway, AAA23; Authentication Authorization Accounting, HSS26; Home Subscriber Server , P-CSCF24; Proxy-Call Session Control Function and S-CSCF25; Serving-Call Session Control Function) 29.
  • PDG22 Packet Data Gateway
  • AAA23 Packet Data Gateway
  • HSS26 Home Subscriber Server
  • P-CSCF24 Proxy-Call Session Control Function and S-CSCF25; Serving-Call Session Control Function
  • Control unit 29 can generally be referred to as control means.
  • Femtocell base stations (Femto AP) 21a and 21b have the same configuration.
  • FIG. 1B is a block diagram showing a femtocell base station (Femto AP) 21a.
  • the femtocell base stations (Femto APs) 21a and 21b transmit a message received from any of the UEs 3a to 3d to the control unit 29 (PDG22), and receive the message from the control unit 29 (PDG22).
  • the transmission control unit 211 transmits a message to any of the UEs 3a to 3d.
  • the control unit 29 (PDG22, AAA23, HSS26, P-CSCF24, S-CSCF25) converts the message received from the femtocell base station (Femto AP) 21a or 21b into a message that the HLR 16 can recognize, The message received from the HLR 16 is converted into a message that can be recognized by the UEs 3a to 3d.
  • the transmission control unit 211 can be generally called transmission control means.
  • the transmission control unit 211 includes a specifying unit 211a and a transmission unit 211b.
  • the identifying unit 211a can be generally referred to as identifying means.
  • the identification unit 211a determines whether the message received from the UE 3a or 3b is a message corresponding to a CS (Circuit Switching) service location registration request, a PS (Packet Switching) service location registration request, or PDP Activate The message corresponding to is specified.
  • CS Circuit Switching
  • PS Packet Switching
  • the transmission unit 211b can be generally referred to as transmission means.
  • the transmitting unit 211b transmits a message corresponding to the message specified by the specifying unit 211a to the PDG 22 that is a relay device.
  • the communication system of the present embodiment includes an existing 3G network 1 and an additional IMS (IP Multimedia subsystem) network 2.
  • IMS IP Multimedia subsystem
  • the existing 3G network 1 is a known existing 3G network.
  • the existing 3G network 1 includes UE (User Equipment) 11a to 11d, Node-B 12a and 12b, RNC (Radio Network Controller) 13a and 13b, MSC (Mobile Services Switching Center) 14, and VLR (Visitor Location Register). 15 and HLR / AuC (Home Location Register / Authentication Center) 16.
  • the UEs 11a to 11d, the Node-Bs 12a and 12b, the RNCs 13a and 13b, the MSC 14, the VLR 15, and the HLR / AuC 16 are devices that perform processing compliant with 3GPP. Therefore, specific processing operations of the UEs 11a to 11d, the Node-Bs 12a and 12b, the RNCs 13a and 13b, the MSC 14, the VLR 15, and the HLR / AuC 16 are omitted.
  • Additional IMS network 2 includes Femto AP (Access Point) 21a and 21b, PDG (Packet Data Gateway) 22, AAA (Authentication Authorization Accounting) 23, P-CSCF (Proxy-Call Session Control Function) 24, and S -It has CSCF (Serving-Call Session Control Function) 25, HSS (Home Subscriber Server) 26, VLR (Visitor Location Register) 27, and RADIUS (Remote Authentication Dial In User Service) 28.
  • PDG Packet Data Gateway
  • AAA Authentication Authorization Accounting
  • P-CSCF Proxy-Call Session Control Function
  • S -It has CSCF (Serving-Call Session Control Function) 25, HSS (Home Subscriber Server) 26, VLR (Visitor Location Register) 27, and RADIUS (Remote Authentication Dial In User Service) 28.
  • CSCF Server-Call Session Control Function
  • HSS Home Subscriber Server
  • VLR Visitor Location Register
  • RADIUS Remote
  • Femto APs 21a and 21b are small radio base stations that cover a narrow communication area with a radius of about several tens of meters.
  • PDG 22 is a relay device that relays messages.
  • the PDG 22 receives a message received from the UE 3a by the Femto AP 21a.
  • the PDG 22 transmits the message received from the Femto AP 21 a to the AAA 23.
  • the P-CSCF 24 and the S-CSCF 25 are included in the communication control device 30.
  • the P-CSCF 24 and the S-CSCF 25 are central nodes in the IMS network.
  • P-CSCF 24 and S-CSCF 25 perform functions such as session control, management, authentication, and routing using SIP (Session Initiation Protocol).
  • the P-CSCF 24 performs security control and SIP signal control between the UEs 3a to 3d and the P-CSCF 24.
  • the S-CSCF 25 controls services to the UEs 3a to 3d and controls SIP signals.
  • AAA 23 is an authentication device that performs authentication processing between the UEs 3a to 3d and the network.
  • FIG. 1C is a block diagram showing AAA23.
  • the AAA 23 includes a specifying unit 23a and a control unit 23b.
  • the specifying unit 23a can be generally referred to as specifying means.
  • the identifying unit 23a identifies, for example, whether the message received from the PDG is a message corresponding to a PS service location registration request, a CS service location registration request, or a PDP Activate message. To do.
  • Control unit 23b can be generally referred to as control means.
  • the control unit 23b performs control according to the message specified by the specifying unit 23a.
  • the HSS 26 is a management device that manages subscriber information of the UEs 3a to 3d used in the IMS.
  • the VLR 27 stores the subscriber information of the UEs 3a to 3d.
  • the HSS 26 acquires the subscriber information of the UEs 3a to 3d from the HLR / AuC 16.
  • the HSS 26 stores the subscriber information of the UEs 3a to 3d in the VLR 27 and manages the subscriber information of the UEs 3a to 3d. Further, the HSS 26 has a function of converting the VLR subscriber data format into the IMS subscriber data format.
  • AAA23 authenticates UE3a, for example based on the message from UE3a which PDG22 received from Femto AP21a, and the subscriber information which HSS26 manages.
  • the communication control measure 30 controls communication of the Femto AP 21a by SIP when the authentication of the UE 3a is successful in the AAA 23, for example.
  • RADIUS 28 performs authentication processing of UEs 3a to 3d.
  • the UE 3c After the UE 3c registers the location in the MSC 14 in the existing 3G network 1, and moves into the LA (Location Area) # 3 under the Femto AP 21b in the additional IMS network 2, the UE 3c starts the location registration of the CS service. (Initial location registration). Note that the MSC 14 in the existing 3G network 1 where the UE 3c last registered the location is the OLD MSC. The processing operation when the UE 3c moves to LA # 3 under the Femto AP 21b will be described below. In the following description, it is assumed that IPsec Tunnel (1) is established between the Femto AP 21b and the PDG 22 (step S1).
  • UE3c transmits Location Update Request to Femto AP 21b in order to perform update (normal location updating) of LAI (Location Area Information) (step S2).
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the Location Update Request, the Femto AP 21b transmits an IDENTITY Request to the UE 3a (Step S3).
  • the UE 3a When the UE 3a receives the IDENTITY Request, the UE 3a transmits an IDENTITY Response including IMSI.UE to the Femto AP 21b (Step S4).
  • IMSI.UE is information for specifying UE 3a.
  • IKE-SA-INIT is Internet Key Exchange-Security Authentication-INITialise.
  • PDG 22 When PDG 22 receives the IKE-SA-INIT Request, it sends an IKE-SA-INIT Response to Femto AP 21b (Step S6).
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the IKE-SA-INIT Response, the Femto AP 21b establishes an IKE SA between the Femto AP 21b and the PDG 22 (step S7).
  • the Femto AP 21b transmits an IKE-AUTH Request including both an APN (Access Point Name) and an NAI (Network Access Identifier) to the PDG 22 (Step S8).
  • IKE-AUTH is Internet Key Exchange-AUTHentication.
  • APN is information for specifying a connection point of a network.
  • NAI is information for specifying network access.
  • the Femto AP 21b determines that the message received from the UE 3c (Location Update Request) is a message corresponding to the CS service location registration request (CS service location registration request).
  • the Femto AP 21 b transmits an IKE-AUTH Request including the NAI indicating “0CS0 ⁇ UE_IMSI> / ⁇ Femto_IMSI> @realmname” to the PDG 22.
  • “0CS0” is information indicating location registration of the CS service.
  • ⁇ UE_IMSI> is information for specifying the UE, and is IMSI.UE in the IDENTITY Response received in step S4.
  • “ ⁇ Femto_IMSI>” is information for specifying the Femto AP.
  • Dia-EAP is a Diameter-Extensible Authentication Protocol.
  • the AAA-EAP-Request (message received from the PDG 22) generates a CS service location registration request (CS service location). Determine whether it is a request corresponding to a registration request), a PS service location registration request (a message corresponding to a PS service location registration request), or a PDP Activate request (a message corresponding to PDP Activate) To do.
  • Dia-Wx-MAR is a Diameter-Wx-Multimedia Authentication Request.
  • the AAA 23 determines that the Dia-EAP-Request is a CS service location registration request because the NAI indicates “0CS0 ⁇ UE_IMSI> / ⁇ Femto_IMSI> @realmname”.
  • MAP-SAI MAP-Send Authentication Information.
  • [CS] means Circuit Switching.
  • the HLR / AuC 16 When the HLR / AuC 16 receives the MAP-SAI [CS], the HLR / AuC 16 obtains the RAND / AUTN / CK / IK / XRES corresponding to the IMSI.UE in the MAP-SAI [CS], and the RAND / AUTN / CK / IK MAP-SAI Ack including / XRES is transmitted to HSS 26 (step S12).
  • RAND / AUTN / CK / IK / XRES is information that conforms to 3GPP.
  • RAND is Random challenge.
  • AUTN is an Authentication Token.
  • CK is Cipher Key.
  • IK is Integrity Key.
  • XRES is Expected RESponse.
  • the HLR / AuC 16 transmits a MAP-SAI Ack including RAND / AUTN / CK / IK / XRES (EAP-AKA authentication). However, the HLR / AuC 16 may transmit a MAP-SAI Ack including RAND / AUTN / KC / RES (EAP-SIM authentication).
  • the HLR / AuC 16 selects either EAP-AKA authentication (UMTS authentication) or EAP-SIM authentication (GSM authentication) according to the NW capability with which the UE 3c is contracted.
  • Dia-Wx-MAA is Diameter-Wx-Multimedia Authentication Answer.
  • AAA 23 When AAA 23 receives Dia-Wx-MAA, it transmits Dia-EAP-Answer including RAND / AUTN / CK / IK in Dia-Wx-MAA to PDG 22 (step S14).
  • the IKE-AUTH Response including both EAP-Request / AKA-Challenge and RAND / AUTN / CK / IK in the Dia-EAP-Answer is sent to the Femto AP 21b. Transmit (step S15).
  • AKA is Authentication and Key Agreement.
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the IKE-AUTH Response, the Femto AP 21b transmits an Authentication Request including RAND / AUTN in the IKE-AUTH Response to the UE 3c (step S16).
  • the UE 3c When the UE 3c receives the Authentication Request, the UE 3c performs an authentication calculation based on the RAND / AUTN in the Authentication Request (Step S17).
  • the authentication calculation is performed by a method compliant with 3GPP.
  • UE3c calculates RES, and sends Authentication Response including the RES to Femto AP 21b (step S18).
  • the calculation of RES is performed by a method compliant with 3GPP.
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the Authentication Response, the Femto AP 21b transmits an IKE-AUTH Request including both EAP-Response / AKA-Challenge and RES in the Authentication Response to the PDG 22 (Step S19).
  • the PDG 22 When the PDG 22 receives the IKE-AUTH Request, the PDG 22 calculates a MAC (Message Authentication Code) and transmits a Dia-EAP-Request including both RES and MAC to the AAA 23 (step S20).
  • the calculation of the MAC is performed by a method compliant with 3GPP.
  • AAA23 will authenticate UE, if Dia-EAP-Request is received (step S21).
  • UE authentication is performed by a method compliant with 3GPP.
  • AAA23 will transmit Dia-EAP-Answer containing EAP-Success to PDG22, if UE authentication is successful (step S22).
  • the PDG 22 When the PDG 22 receives the Dia-EAP-Answer, the PDG 22 transmits a Dia-AA-Request including the APN to the AAA 23 (step S23).
  • AAA23 receives Dia-AA-Request, and transmits Dia-AA-Answer containing IMSI.UE to PDG22 (step S24).
  • PDG 22 When PDG 22 receives Dia-AA-Answer, it sends IKE-AUTH Response including EAP-Success to Femto AP 21b (step S25).
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the IKE-AUTH Response, the Femto AP 21b transmits an IKE-AUTH Request to the PDG 22 (step S26).
  • the PDG 22 Upon receiving the IKE-AUTH Request, the PDG 22 transmits an IKE-AUTH Response to the Femto AP 21b (Step S27).
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the IKE-AUTH Response, the Femto AP 21b establishes an IPsec Tunnel (2) between the Femto AP 21b and the PDG 22 (step S28).
  • the Femto AP 21b transmits an INFORMATIONAL Request to the PDG 22 (Step S29).
  • the PDG 22 When the PDG 22 receives the INFORMATIONAL Request, it sends an INFORMATIONAL Response to the Femto AP 21b (Step S30).
  • the PDG 22 transmits a Dia-ST-Request to the AAA 23 (step S31).
  • the AAA 23 When the AAA 23 receives the Dia-ST-Request, the AAA 23 transmits a Dia-ST-Answer to the PDG 22 (step S32).
  • PDG 22 When PDG 22 receives Dia-ST-Answer, it releases IPsec Tunnel (2) established in step S28 (step S33).
  • UE authentication processing is performed in a state where IPsec Tunnel (1) is established between the Femto AP 21b and the PDG 22 in step S1.
  • IPsec Tunnel (2) it is not necessary to establish IPsec Tunnel (2) between Femto AP21b and PDG22 established in step S28.
  • the processing of step S29 to step S32 is performed, and the IPsec Tunnel (2) established in step S28 is released.
  • unnecessary IPsec Tunnel (2) can be released, and resources can be used effectively.
  • the Femto AP 21b transmits a SIP-REGISTER including IMSI.UE to the P-CSCF 24 (step S34).
  • the P-CSCF 24 When receiving the SIP-REGISTER, the P-CSCF 24 transmits a Dia-Cx-UAR to the HSS 26 (step S35).
  • the HSS 26 When receiving the Dia-Cx-UAR, the HSS 26 transmits Dia-Cx-UAA to the P-CSCF 24 (step S36).
  • the P-CSCF 24 When the P-CSCF 24 receives Dia-Cx-UAA, the P-CSCF 24 transmits a SIP-REGISTER including IMSI.UE to the S-CSCF 25 (step S37).
  • the S-CSCF 25 transmits a Dia-Cx-SAR including IMSI.UE to the HSS 26 (step S38).
  • the HSS 26 When the HSS 26 receives Dia-Cx-SAR, the HSS 26 transmits a MAP Update Location including IMSI.UE to the HLR / AuC 16 (step S39).
  • the HLR / AuC 16 When the HLR / AuC 16 receives the MAP Update Location, the HLR / AuC 16 transmits the MAP Cancel Location including the IMSI.UE to the OLD MSC (MSC 14) (step S40).
  • the OLD MSC (MSC14) receives the MAP Cancel Location, it deletes the target subscriber data (step S41).
  • the OLD MSC (MSC 14) transmits a MAP Cancel Location Ack to the HLR / AuC 16 (step S42).
  • MAP-Insert Subscriber Data includes IMSI.UE subscriber information.
  • the HSS 26 Upon receiving the MAP-Insert Subscriber Data, the HSS 26 creates subscriber data based on the IMSI.UE subscriber information in the MAP-Insert Subscriber Data (Step S44). The HSS 26 registers subscriber data in the VLR 27 and manages the subscriber data. The HSS 26 has a function of converting the VLR format subscriber data format into the IMS format subscriber data format.
  • the HSS 26 transmits a MAP-Insert Subscriber Data Ack to the HLR / AuC 16 (step S45).
  • the HRL / AuC 16 When the HRL / AuC 16 receives the MAP-Insert Subscriber Data Ack, the HRL / AuC 16 transmits a MAP-Update Location Ack to the HSS 26 (step S46).
  • the OLD MSC deletes the target subscriber data in step S41, and then deletes the subscription data from the VLR 15 in which the deleted subscriber data is registered (step S47).
  • the HSS 26 Upon receiving the MAP-Update Location Ack, the HSS 26 transmits Dia-Cx-SAA including MSISDN to the S-CSCF 25 (step S48).
  • the S-CSCF 25 When the S-CSCF 25 receives Dia-Cx-SAA, it transmits SIP-200 OK including MSISDN to the P-CSCF 24 (step S49).
  • P-CSCF 24 When P-CSCF 24 receives SIP-200 OK, it transmits SIP-200 OK including MSISDN to Femto AP 21b (step S50).
  • the P-CSCF 24 sends / receives a message to / from the S-CSCF 25 and performs confirmation processing (step S51 / SIP-SUBSCRIBE, SIP-200 OK, SIP-NOTIFY, SIP-200 OK).
  • Femto AP 21b When Femto AP 21b receives SIP-200 OK, it sends Security Mode Command to UE 3c (step S52).
  • UE3c performs secrecy when receiving Security Mode Command (step S53). Concealment processing is performed by a method compliant with 3GPP.
  • UE 3c transmits Security Mode Complete to Femto AP 21b (step S54).
  • Femto AP 21b When Femto AP 21b receives Security Mode Complete, it supplements TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identities) (step S55). TMSI supplementation is done in a 3GPP compliant manner.
  • TMSI Temporal Mobile Subscriber Identities
  • the Femto AP 21b sends and receives messages to and from the S-CSCF 25 via the P-CSCF 24 and performs confirmation processing (step S56 / SIP-SUBSCRIBE, SIP-200 OK, SIP-NOTIFY, SIP-200 OK).
  • the Femto AP 21b transmits a Location Update Accept including the new TMSI to the UE 3c (Step S57).
  • UE3c upon receiving Location Update Accept, sends TMSI Reallocation Complete to Femto AP 21b (step S58).
  • the UE 3c, the Femto AP 21b, the PDG 22, the AAA 23, the HSS 26, and the HLR / are established with the IPsec Tunnel (1) established between the Femto AP 21b and the PDG 22 (step S1).
  • a message is transmitted / received to / from AuC 16, UE 3c authentication processing is performed, and when UE 3c authentication is successful, IPsec Tunnel (2) is established between Femto AP 21b and PDG 22 (steps S2 to S28). .
  • the IPsec Tunnel (2) between the Femto AP 21b and the PDG 22 established by the authentication process of the UE 3c is released (Steps S29 to S33).
  • UE 3c sends a Location Update Request to Femto AP 21b in order to update LAI (normal location updating) (step A2).
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the Location Update Request, the Femto AP 21b transmits an IDENTITY Request to the UE 3c (Step A3).
  • the UE 3c When the UE 3c receives the IDENTITY Request, the UE 3c transmits an IDENTITY Response including IMSI.UE for specifying the UE 3c to the Femto AP 21b (Step A4).
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the IDENTITY Response, the Femto AP 21b transmits an IKE-SA-INIT Request to the PDG 22 (Step A5).
  • the PDG 22 When the PDG 22 receives the IKE-SA-INIT Request, it sends an IKE-SA-INIT Response to the Femto AP 21b (Step A6).
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the IKE-SA-INIT Response, the Femto AP 21b establishes an IKE SA between the Femto AP 21b and the PDG 22 (step A7).
  • the Femto AP 21b transmits an IKE-AUTH Request including an APN (Access Point Name) and an NAI (Network Access Identifier) to the PDG 22 (Step A8).
  • APN Access Point Name
  • NAI Network Access Identifier
  • the Femto AP 21b Since the Femto AP 21b receives the Location Update Request from the UE 3c, the Femto AP 21b determines that the message received from the UE 3c (Location Update Request) is a message corresponding to the CS service location registration request (CS service location registration request). When the location registration of the CS service is requested, the Femto AP 21b transmits an IKE-AUTH Request including the NAI indicating “0CS0 ⁇ UE_IMSI> / ⁇ Femto_IMSI> @realmname” to the PDG 22. “ ⁇ UE_IMSI>” is information for specifying the UE 3c, and is IMSI.UE in the IDENTITY Response received in step A4. “ ⁇ Femto_IMSI>” is information for specifying the Femto AP.
  • the PDG 22 When the PDG 22 receives the IKE-AUTH Request, the PDG 22 transmits a Dia-EAP-Request including the NAI in the IKE-AUTH Request to the AAA 23 (Step A9).
  • the AAA-EAP-Request (message received from the PDG 22) generates a CS service location registration request (CS service location). Determine whether it is a request corresponding to a registration request), a PS service location registration request (a message corresponding to a PS service location registration request), or a PDP Activate request (a message corresponding to PDP Activate) To do.
  • the AAA 23 determines that the Dia-EAP-Request is a CS service location registration request, the AAA 23 transmits a Dia-Wx-MAR including the IMSI.UE indicated by the NAI in the Dia-EAP-Request to the HSS 26 (step A10). .
  • Dia-EAP-Request is a CS service location registration request because the NAI indicates “0CS0 ⁇ UE_IMSI> / ⁇ Femto_IMSI> @realmname”.
  • HSS26 will transmit MAP-SAI [CS] to HLR / AuC16, if Dia-Wx-MAR is received (step A11).
  • the HLR / AuC 16 When the HLR / AuC 16 receives the MAP-SAI [CS], it transmits the MAP-SAI Ack to the HSS 26 (step A12). In this processing operation, because of authentication NG (no subscriber information), the HLR / AuC 16 transmits MAP-SAI Ack including Return error information (step A12).
  • ⁇ Data received from HSS26 is abnormal or missing essential information.
  • the HSS 26 Upon receiving the MAP-SAI Ack, the HSS 26 transmits the Dia-Wx-MAA including the User Unkown to the AAA 23 because the MAP-SAI Ack includes Return error information (step A13).
  • the AAA 23 When the AAA 23 receives the Dia-Wx-MAA, it transmits a Dia-EAP-Answer including Result: DIA_ERROR_USER_NO_WLAN_SUBSCRIPTON to the PDG 22 because the User Unkown was included in the Dia-Wx-MAA (step A14).
  • PDG 22 When PDG 22 receives Dia-EAP-Answer, since Dia: EAP-Answer includes Result: DIA_ERROR_USER_NO_WLAN_SUBSCRIPTON, it transmits IKE-AUTH Response including EAP-Failure to Femto AP 21b (step A15).
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the IKE-AUTH Response, the Femto AP 21b transmits a Location Update Accept to the UE 3c (Step A16).
  • the UE 3c, the Femto AP 21b, the PDG 22, the AAA 23, the HSS 26, and the HLR / Messages are transmitted to and received from the AuC 16, and UE authentication processing is performed.
  • the Femto AP 21b determines that the authentication of the UE 3c has failed, the Femto AP 21b transmits a Location Update Accept to the UE 3c (step A16), and ends the authentication process of the UE 3c.
  • UE 3c sends a Location Update Request to Femto AP 21b (step B1).
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the Location Update Request, the Femto AP 21b transmits a Location Update Accept to the UE 3c (Step B2).
  • Femto AP 21b asynchronously transmits REGISTER including IMSI.UE to P-CSCF 24 (step C1).
  • the P-CSCF 24 When receiving the REGISTER, the P-CSCF 24 transmits a REGISTER including IMSI.UE to the S-CSCF 25 (step C2).
  • S-CSCF 25 When S-CSCF 25 receives REGISTER, it sends 200 OK to P-CSCF 24 (step C3).
  • the P-CSCF 24 When the P-CSCF 24 receives 200 OK, it transmits 200 OK to the Femto AP 21b (step C4).
  • PS Routing Update (IMSI) / Attach First, the processing operation of PS (Packet Switching) Routing Update (IMSI) / Attach will be described with reference to FIGS.
  • UE3c When UE3c moves into RA (Routing Area) under Femto AP21b, UE3c starts PS service location registration (initial location registration).
  • PS service location registration Initial location registration
  • IPsec Tunnel (1) is established between the Femto AP 21b and the PDG 22 (step D1).
  • UE 3c transmits an Attach Request to Femto AP 21b in order to perform RAI (Routing Area Information) update (normal Routing updating) (Step D2).
  • RAI Ring Area Information
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the Attach Request, the Femto AP 21b transmits an IDENTITY Request to the UE 3c (Step D3).
  • the UE 3c When the UE 3c receives the IDENTITY Request, the UE 3c transmits an IDENTITY Response including IMSI.UE to the Femto AP 21b (Step D4).
  • IMSI.UE is information for specifying UE3c.
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the IDENTITY Response, the Femto AP 21b transmits an IKE-SA-INIT Request to the PDG 22 (Step D5). Then, an IKE SA is established between the Femto AP 21b and the PDG 22 (steps D6 and D7).
  • the Femto AP 21b transmits an IKE-AUTH Request including both an APN (Access Point Name) and an NAI (Network Access Identifier) to the PDG 22 (Step D8).
  • APN Access Point Name
  • NAI Network Access Identifier
  • the Femto AP 21b determines that the message received from the UE 3c (Attach Request) is a message corresponding to the CS service location registration request (PS service location registration request).
  • the Femto AP 21b transmits an IKE-AUTH Request including the NAI indicating “0PS0 ⁇ UE_IMSI> / ⁇ Femto_IMSI> @realmname” to the PDG 22.
  • “0PS0” is information indicating the location registration of the PS service.
  • ⁇ UE_IMSI> is information for specifying the UE 3c, and is IMSI.UE included in the IDENTITY Response received in step D4.
  • “ ⁇ Femto_IMSI>” is information for specifying the Femto AP.
  • the PDG 22 When the PDG 22 receives the IKE-AUTH Request, the PDG 22 transmits a Dia-EAP-Request including the NAI in the IKE-AUTH Request to the AAA 23 (Step D9).
  • the AAA-EAP-Request (message received from the PDG 22) generates a CS service location registration request (CS service location). Determine whether it is a request corresponding to a registration request), a PS service location registration request (a message corresponding to a PS service location registration request), or a PDP Activate request (a message corresponding to PDP Activate) To do.
  • the AAA 23 determines that the Dia-EAP-Request is a request for location registration of the PS service, the AAA 23 transmits a Dia-Wx-MAR including the IMSI.UE indicated by the NAI in the Dia-EAP-Request to the HSS 26 (step D10). .
  • the AAA 23 determines that the Dia-EAP-Request is a PS service location registration request because the NAI indicates “0PS0 ⁇ UE_IMSI> / ⁇ Femto_IMSI> @realmname”.
  • the HSS 26 When the HSS 26 receives the Dia-Wx-MAR, the HSS 26 transmits a MAP-SAI [PS] including the MSI.UE in the Dia-Wx-MAR to the HLR / AuC 16 (step D11).
  • PS means Packet Switching.
  • the HLR / AuC 16 When the HLR / AuC 16 receives the MAP-SAI [PS], the HLR / AuC 16 obtains the RAND / AUTN / CK / IK / XRES corresponding to the IMSI.UE in the MAP-SAI [PS], and the RAND / AUTN / CK / IK MAP-SAI Ack including / XRES is transmitted to HSS 26 (step D12).
  • Step D13 to Step D25 is the same processing as Step S13 to Step S25.
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the IKE-AUTH Response, the Femto AP 21b transmits a Security Mode Command to the UE 3c (step D26).
  • UE3c upon receiving Security Mode Command, sends Security Mode Complete to Femto AP 21b (step D27).
  • Femto AP 21b When Femto AP 21b receives Security Mode Complete, Femto AP 21b transmits IKE-AUTH Request to PDG 22 (step D28).
  • the PDG 22 When the PDG 22 receives the IKE-AUTH Request, the PDG 22 transmits an IKE-AUTH Response to the Femto AP 21b (Step D29).
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the IKE-AUTH Response, the Femto AP 21b transmits an Attach Accept to the UE 3c (Step D30).
  • UE 3c When UE 3c receives Attach Accept, UE 3c transmits Attach Complete to Femto AP 21b (step D31).
  • Femto AP 21b When Femto AP 21b receives Attach Complete, it establishes IPsec Tunnel (3) between Femto AP 21b and PDG 22 (step D32).
  • step D33 to step D37 is the same as the processing from step S29 to step S33, and the IPsec Tunnel (3) established in step D32 is released (step D37).
  • the UE 3a, the Femto AP 21b, the PDG 22, the AAA 23, the HSS 26, and the HLR in a situation where the IPsec Tunnel (1) is established between the Femto AP 21b and the PDG 22 (step D1).
  • a message is transmitted / received to / from AuC16, and UE3c authentication processing is performed.
  • IPsec Tunnel (3) is established between the Femto AP 21b and the PDG 22 (steps D2 to D32).
  • the IPsec Tunnel (3) between the Femto AP 21b and the PDG 22 established by the authentication process of the UE 3c is released (Steps S33 to D37).
  • UE 3c sends RA Update Request to Femto AP 21b in order to update RAI (Routing Area Information) (normal Routing updating) (Step E2).
  • RAI Ring Area Information
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the RA Update Request, since the RAI is information on the macro side, the Femto AP 21b transmits an RA Update Reject including CV # 10 to the UE 3c (Step E3).
  • the UE 3c When the UE 3c receives the RA Update Reject, it sends an Attach Request to the Femto AP 21b (Step E4).
  • Step E5 to Step E39 is the same processing as Step D2 to Step D37.
  • the Femto AP 21b performs an Attach Request to the UE 3c and performs the same operation as the processing described in FIGS.
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives a Periodic RA Update Request from the UE 3c, it sends an RA Update Accept to the UE 3c. As a result, Periodic RA Update Request is performed.
  • IP sec establishment sequence when sending PS>
  • processing operation of the IP sec establishment sequence (Activate PDP Context Request) at the time of PS transmission will be described with reference to FIGS.
  • UE 3c sends Activate PDP Context Request including IMSI.UE to Femto AP 21b (step F1).
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the Activate PDP Context Request, the Femto AP 21b sends an IKE-SA-INIT Request to the PDG 22 (Step F2).
  • the PDG 22 When the PDG 22 receives the IKE-SA-INIT Request, it sends an IKE-SA-INIT Response to the Femto AP 21b (Step F3).
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the IKE-SA-INIT Response, the Femto AP 21b transmits an IKE-AUTH Request including both an APN (Access Point Name) and an NAI (Network Access Identifier) to the PDG 22 (Step F4).
  • APN Access Point Name
  • NAI Network Access Identifier
  • Step F1 we will supplement the operations from Step F1 to Step F4. Since the Femto AP 21b receives the Activate PDP Context Request from the UE 3c, the Femto AP 21b determines that the message received from the UE 3c (Activate PDP Context Request) is a message corresponding to the PDP Activate (PDP Activate). When the PDP activation is requested, the Femto AP 21b transmits an IKE-AUTH Request including the NAI indicating “0PDP0 ⁇ UE_IMSI> / ⁇ Femto_IMSI> @realmname” to the PDG 22. “0PDP0” is information indicating PDP Activate.
  • ⁇ UE_IMSI> is information for specifying the UE 3c, and is IMSI.UE in the Activate PDP Context Request received in Step F1.
  • ⁇ Femto_IMSI> is information for specifying the Femto AP.
  • PDG 22 When PDG 22 receives IKE-AUTH Request, PDG 22 transmits Dia-EAP-Request including both NAI and EAP-Payload (empty) in IKE-AUTH Request to AAA 23 (step F5).
  • the AAA-EAP-Request (message received from the PDG 22) generates a CS service location registration request (CS service location). Determine whether it is a request corresponding to a registration request), a PS service location registration request (a message corresponding to a PS service location registration request), or a PDP Activate request (a message corresponding to PDP Activate) To do.
  • the AAA 23 determines that the Dia-EAP-Request is a request for PDP activation, the AAA 23 transmits a Dia-Wx-MAR including the IMSI.UE indicated by the NAI in the Dia-EAP-Request to the HSS 26 (step F6).
  • Dia-EAP-Request is a request for PDP Activate because the NAI indicates “0PDP0 ⁇ UE_IMSI> / ⁇ Femto_IMSI> @realmname”.
  • the HSS 26 When the HSS 26 receives the Dia-Wx-MAR, the HSS 26 transmits a MAP-SAI [PDP] including the IMSI.UE in the Dia-Wx-MAR to the HLR / AuC 16 (step F7).
  • PDP means PDP Activate.
  • the HLR / AuC 16 When the HLR / AuC 16 receives the MAP-SAI [PDP], the HLR / AuC 16 acquires the RAND / AUTN / CK / IK / XRES corresponding to the IMSI.UE in the MAP-SAI [PDP], and the RAND / AUTN / CK / IK MAP-SAI Ack including / XRES is transmitted to HSS 26 (step F8).
  • the HSS 26 When the HSS 26 receives the MAP-SAI Ack, the HSS 26 transmits Dia-Wx-MAA including RAND / AUTN / CK / IK / XRES in the MAP-SAI Ack to the AAA 23 (step F9).
  • AAA 23 Upon receiving Dia-Wx-MAA, AAA 23 transmits a Dia-EAP-Answer including both Result-Code (multi-round) and EAP-Request / AKA-Challenge to PDG 22 (step F10). .
  • the PDG 22 Upon receiving the Dia-EAP-Answer, the PDG 22 transmits an IKE-AUTH Response including EAP-Request / AKA-Challenge to the Femto AP 21b (Step F11).
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the IKE-AUTH Response, the Femto AP 21b transmits an Authentication Request to the UE 3c (Step F12).
  • the UE 3c When the UE 3c receives the Authentication Request, the UE 3c transmits an Authentication Response to the Femto AP 21b (Step F13).
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the Authentication Response, the Femto AP 21b transmits an IKE-AUTH Request including both the EAP-Response / AKA-Challenge and the Private Extension to the PDG 22 (Step F14).
  • PDG 22 When PDG 22 receives the IKE-AUTH Request, PDG 22 transmits a Dia-EAP-Request including EAP-Response / AKA-Challenge to AAA 23 (step F15).
  • the AAA 23 When the AAA 23 receives the Dia-EAP-Request, the AAA 23 transmits a Dia-EAP-Answer including both the Result-Code (Success) and the EAP-Request / Success to the PDG 22 (step F16).
  • PDG 22 When PDG 22 receives Dia-EAP-Answer, it transmits Dia-AA-Request to AAA 23 (step F17).
  • the AAA 23 When the AAA 23 receives the Dia-AA-Request, the AAA 23 transmits a Dia-AA-Answer including a Result-Code (Success) to the PDG 22 (step F18).
  • PDG 22 When PDG 22 receives Dia-AA-Answer, it sends an Access Request to RADIUS 28 (step F19).
  • RADIUS 28 When RADIUS 28 receives the Access Request, RADIUS 28 sends Access Accept to PDG 22 (step F20).
  • PDG 22 When PDG 22 receives the Access Accept, it sends an Accounting Request (START) to RADIUS 28 (Step F21).
  • SAT Accounting Request
  • RADIUS 28 When RADIUS 28 receives Accounting Request (START), RADIUS 28 sends Accounting Response (START) to PDG 22 (step F22).
  • the PDG 22 Upon receiving the Accounting Response (START), the PDG 22 transmits an IKE-AUTH Response including EAP-Request / Success to the Femto AP 21b (Step F23).
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the IKE-AUTH Response, the Femto AP 21b transmits a Security Mode Command to the UE 3c (Step F24).
  • UE3c upon receiving the Security Mode Command, sends Security Mode Complete to Femto AP 21b (Step F25).
  • Femto AP 21b When Femto AP 21b receives Security Mode Complete, it performs 3G wireless concealment processing (step F26) and transmits an IKE-AUTH Request to PDG 22 (step F27).
  • the 3G wireless concealment process is performed by a method compliant with 3GPP.
  • the PDG 22 When the PDG 22 receives the IKE-AUTH Request, the PDG 22 transmits an IKE-AUTH Response including the CF (Remote IP address) to the Femto AP 21b (Step F28).
  • CF Remote IP address
  • the CF is used for user data communication.
  • the Femto AP 21b When the Femto AP 21b receives the IKE-AUTH Response, the Femto AP 21b transmits an Activate PDP Context Accept to the UE 3c (Step F29), and establishes an IPsec Tunnel (4) between the Femto AP 21b and the PDG 22 (Step F30). And communication is performed between UE3c and PDG22 (step F31).
  • messages are transmitted and received between the UE 3c, the Femto AP 21b, the PDG 22, the AAA 23, the RADIUS 28, the HSS 26, and the HLR / AuC 16, and the authentication process of the UE 3c is performed.
  • 3G wireless concealment processing is performed between the UE 3c and the Femto AP 21b, and an IPsec Tunnel (4) is established between the Femto AP 21b and the PDG 22 (Steps F1 to F30).
  • the UE 3c authentication process is performed via the Femto AP 21b
  • the 3G wireless concealment process is performed between the UE 3c and the Femto AP 21b
  • the IPsec Tunnel (4 ) Can be established.
  • the communication system according to the present embodiment may not depend on the 3GPP version described in Non-Patent Document 1.
  • control operation in each device configuring the communication system in the present embodiment described above can be executed using hardware, software, or a combination of both.
  • a program (communication program) that defines a processing sequence is installed in a memory in a computer incorporated in dedicated hardware, and the computer executes the program. It is possible to execute the process.
  • the program can be installed in a general-purpose computer capable of executing various processes, and the computer can execute the program to execute the process.
  • the program can be recorded in advance on a hard disk or ROM (Read Only Memory) as a recording medium.
  • the program can be stored (recorded) temporarily or permanently in a removable recording medium.
  • a removable recording medium can be provided as so-called package software.
  • the removable recording medium includes a floppy (registered trademark) disk, a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), an MO (Magneto optical) disk, a DVD (Digital Versatile Disc), a magnetic disk, and a semiconductor memory.
  • the program is installed on the computer from the removable recording medium as described above.
  • the program may be wirelessly transferred from the download site to the computer.
  • the program may be transferred in a wired manner to a computer via a network.
  • the communication system not only executes processing in time series according to the processing operation described in the above embodiment, but also in parallel according to the processing capability of the apparatus that executes the processing, or as necessary. Alternatively, it can be configured to execute processing individually.
  • the communication system in the present embodiment may be configured by a plurality of devices, or may be configured by a configuration in which each device exists in the same casing.
  • the present embodiment is applicable to services using a femtocell base station.
  • UE User Equipment
  • MSC Mobile Services Switching Center
  • VLR Visitor Location Register
  • HLR / AuC Home Location Register / Authentication Center
  • Femto AP Femto Access Point
  • PDG Packet Data Gateway
  • AAA Authentication Authorization Accounting
  • P-CSCF Proxy-Call Session Control Function
  • S-CSCF Server-Call Session Control Function
  • HSS Home Subscriber Server
  • RADIUS Remote Authentication Dial In User Service

Abstract

　IMS網で使用されるUEとHLRとを少なくとも有する通信システムは、所定の通信エリアを構築するフェムトセル用基地局と、UEとHLRとの間の通信を少なくとも制御する制御部と、を有する。フェムトセル用基地局と制御部とは、UEとHLRとの間に存在する。フェムトセル用基地局は、UEから受け付けたメッセージを制御部に送信し、制御部から受け付けたメッセージをUEに送信する送信部を有する。制御部は、フェムトセル用基地局から受け付けたメッセージをHLRが認識可能なメッセージに変換し、HLRから受け付けたメッセージをUEが認識可能なメッセージに変換する。

Description

通信システム、フェムトセル用基地局、認証装置、通信方法及び記録媒体
　本発明は、フェムトセル用基地局を用いて通信を行う技術に関するものである。
　近年、通信エリアの品質向上を図るべく、フェムトセル用基地局が導入された通信システムの開発が進められている。
　フェムトセル用基地局は、半径数十メートル程度の狭い通信エリアをカバーする小型無線基地局である。フェムトセル用基地局は、室内の通信エリアをカバーするために、家庭内またはオフィス内等の室内に設置される。フェムトセル用基地局を使用することによって、既存のマクロセル用基地局がカバーできない通信エリアの通信品質を改善することが可能になる。また、マクロセル用基地局のインフラ整備にコストをかけずに、通信エリアをカバーすることが可能になる。
　利用者と通信事業者との間では、既存の3G網（通信システム）が確立されている。既存の3G網は、既存のマクロセル用基地局を経由して通信を行う通信網を意味する。このため、フェムトセル用基地局を導入するために、既存の3G網を改良することによって、新規の通信システムが構築されると、コスト高が生じると共に、既存の3G網を利用しているユーザおよび通信事業者にも、様々な負担がかかることになる。
　このため、既存の3G網を改良することなく、フェムトセル用基地局を導入することが可能な新たな通信システムを構築する必要がある。
　なお、既存の関連の標準規格が考慮されたWLAN/WWANを経由してIMSにアクセスする技術を開示した文献がある（特許文献１参照）。
　また、WLANの認証技術を開示した文献がある（非特許文献１参照）。
特表２００６－５２５７６２号公報
3GPP　TS　33.234　V8.0.0（2007-12）
　しかし、特許文献１および非特許文献１には、既存の3G網を改良することなく、フェムトセル用基地局を導入する技術については何ら記載されておらず、その必要性についても示唆されていない。
　本発明の目的は、上述した課題である、既存の3G網（通信システム）を改良することなく、フェムトセル用基地局を導入することが可能な通信システム、フェムトセル用基地局、認証装置、通信方法及び記録媒体を提供することを目的とする。
　＜通信システム＞
　本発明にかかる通信システムは、
　IMS（IP　Multimedia　subsystem）網で使用されるUE（User　Equipment）とHLR（Home　Location　Register）とを少なくとも有する通信システムであって、
　所定の通信エリアを構築するフェムトセル用基地局と、
　前記UEと前記HLRとの間の通信を少なくとも制御する制御手段と、を有し、
　前記フェムトセル用基地局と前記制御手段とは、前記UEと前記HLRとの間に存在し、
　前記フェムトセル用基地局は、
　前記UEから受け付けたメッセージを前記制御手段に送信すると共に、前記制御手段から受け付けたメッセージを前記UEに送信する送信制御手段を有し、
　前記制御手段は、
　前記フェムトセル用基地局から受け付けたメッセージを、前記HLRが認識可能なメッセージに変換し、また、前記HLRから受け付けたメッセージを、前記UEが認識可能なメッセージに変換する。
　＜フェムトセル用基地局＞
　また、本発明にかかるフェムトセル用基地局は、
　UEから送信されるメッセージを受け付けるフェムトセル用基地局であって、
　前記UEから受け付けたメッセージが、CS（Circuit　Switching）サービスの位置登録要求に対応するメッセージか、PS（Packet　Switching）サービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、PDP　Activateに対応するメッセージか、を特定し、該特定されたメッセージに対応するメッセージを、中継装置に送信する。
　＜認証装置＞
　また、本発明にかかる認証装置は、
　中継装置がフェムトセル用基地局から受け付けたメッセージと、管理装置で管理する加入者情報と、を基に、UEの認証を行う認証装置であって、
　前記中継装置から受け付けたメッセージが、PSサービスの位置登録要求に対応するメッセージか、CSサービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、PDP　Activateに対応するメッセージか、を特定し、その特定されたメッセージに応じた制御を行う。
　＜通信方法＞
　また、本発明にかかる通信方法は、
　IMS（IP　Multimedia　subsystem）網で使用されるUE（User　Equipment）とHLR（Home　Location　Register）と、所定の通信エリアを構築するフェムトセル用基地局と、前記UEと前記HLRとの間の通信を少なくとも制御する制御手段と、を有し、前記フェムトセル用基地局と前記制御手段とは、前記UEと前記HLRとの間に存在する通信システムが行う通信方法であって、
　前記フェムトセル用基地局が、前記UEから受け付けたメッセージを、前記制御手段に送信し、
　前記フェムトセル用基地局が、前記制御手段から受け付けたメッセージを、前記UEに送信し、
　前記制御手段が、前記フェムトセル用基地局から受け付けたメッセージを、前記HLRが認識可能なメッセージに変換し、
　前記制御手段が、前記HLRから受け付けたメッセージを、前記UEが認識可能なメッセージに変換する。
　また、本発明にかかる通信方法は、
　UEから送信されるメッセージを受け付けるフェムトセル用基地局が行う通信方法であって、
　前記UEから受け付けたメッセージが、CS（Circuit　Switching）サービスの位置登録要求に対応するメッセージか、PS（Packet　Switching）サービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、PDP　Activateに対応するメッセージか、を特定し、その特定されたメッセージに対応するメッセージを、中継装置に送信する。
　また、本発明にかかる通信方法は、
　中継装置がフェムトセル用基地局から受け付けたメッセージと、管理装置で管理する加入者情報と、を基に、UEの認証を行う認証装置が行う通信方法であって、
　前記中継装置から受け付けたメッセージが、PSサービスの位置登録要求に対応するメッセージか、CSサービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、PDP　Activateに対応するメッセージか、を特定し、その特定されたメッセージに応じた制御を行う。
　＜記録媒体＞
　また、本発明にかかる記録媒体は、
　UEから送信されるメッセージを受け付けるフェムトセル用基地局に実行させるための通信プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
　前記通信プログラムは、前記UEから受け付けたメッセージが、CS（Circuit　Switching）サービスの位置登録要求に対応するメッセージか、PS（Packet　Switching）サービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、PDP　Activateに対応するメッセージか、を特定し、その特定されたメッセージに対応するメッセージを、中継装置に送信する処理を、前記フェムトセル用基地局に実行させる。
　また、本発明にかかる記録媒体は、
　中継装置がフェムトセル用基地局から受け付けたメッセージと、管理装置で管理する加入者情報と、を基に、UEの認証を行う認証装置に実行させる通信プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
　前記通信プログラムは、前記中継装置から受け付けたメッセージが、PSサービスの位置登録要求に対応するメッセージか、CSサービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、PDP　Activateに対応するメッセージか、を特定し、その特定されたメッセージに応じた制御を行う処理を、前記認証装置に実行させる。
　本発明によれば、既存の3G網（通信システム）を改良することなく、フェムトセル用基地局を導入することが可能となる。
本実施形態の通信システムを示したブロック図である。 本実施形態のフェムトセル用基地局を示したブロック図である。 本実施形態の認証装置を示したブロック図である。 CS　Location　Update(IMSI)／Attachの処理動作例（認証OK）を説明するための図である。 CS　Location　Update(IMSI)／Attachの処理動作例（認証OK）を説明するための図である。 CS　Location　Update(IMSI)／Attachの処理動作例（認証OK）を説明するための図である。 CS　Location　Update(IMSI)／Attachの処理動作例（認証NG）を説明するための図である。 UEとFemto　APとの間でLocation　Updateを行う場合の処理動作例を説明するための図である。 Femto　APとIMSとの間でLocation　Updateを行う場合の処理動作例を説明するための図である。 PS　Routing　Update(IMSI)／Attachの処理動作例を説明するための図である。 PS　Routing　Update(IMSI)／Attachの処理動作例を説明するための図である。 PS　Routing　Update(IMSI)／Attachの処理動作例を説明するための図である。 PS　Routing　Update(IMSI)／Attachの処理動作例を説明するための図である。 PS発信時のIP　sec確立シーケンス(Activate　PDP　Context　Request)の処理動作例を説明するための図である。 PS発信時のIP　sec確立シーケンス(Activate　PDP　Context　Request)の処理動作例を説明するための図である。
　＜通信システムの概要＞
　まず、図１Ａ－１Ｃを参照しながら、本実施形態の通信システムの概要について説明する。
　本実施形態の通信システムは、IMS（IP　Multimedia　subsystem）網で使用されるUE（User　Equipment）３ａ－３ｄとHLR（Home　Location　Register）１６と、所定の通信エリアを構築するフェムトセル用基地局（Femto　AP;　Femto　Access　Point）２１ａおよび２１ｂと、UE３ａ－３ｄとHLR１６間の通信およびUE３ａ－３ｄ間の通信を制御する制御部(PDG２２;Packet　Data　Gateway、AAA２３；Authentication　Authorization　Accounting、HSS２６；Home　Subscriber　Server、P-CSCF２４；Proxy－Call　Session　Control　Function、および、S-CSCF２５；Serving－Call　Session　Control　Function)２９と、を有する。
　制御部２９は、一般的に制御手段と呼ぶことができる。
　フェムトセル用基地局（Femto　AP）２１ａおよび２１ｂは、同一構成である。図１Ｂは、フェムトセル用基地局（Femto　AP）２１ａを示したブロック図である。
　本実施形態のフェムトセル用基地局（Femto　AP）２１ａおよび２１ｂは、UE３ａ－３ｄのいずれかから受け付けたメッセージを制御部２９（PDG２２）に送信し、また、制御部２９（PDG２２）から受け付けたメッセージをUE３ａ－３ｄのいずれかに送信する送信制御部２１１を有する。制御部２９（PDG２２、AAA２３、HSS２６、P-CSCF２４、S-CSCF２５）は、フェムトセル用基地局（Femto　AP）２１ａまたは２１ｂから受け付けたメッセージを、HLR１６が認識可能なメッセージに変換し、また、HLR１６から受け付けたメッセージをUE３ａ－３ｄが認識可能なメッセージに変換する。
　送信制御部２１１は、一般的に送信制御手段と呼ぶことができる。送信制御部２１１は、特定部２１１ａと、送信部２１１ｂと、を有する。
　特定部２１１ａは、一般的に特定手段と呼ぶことができる。特定部２１１ａは、UE３ａまたは３ｂから受け付けたメッセージが、CS（Circuit　Switching）サービスの位置登録要求に対応するメッセージか、PS（Packet　Switching）サービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、PDP　Activateに対応するメッセージか、を特定する。
　送信部２１１ｂは、一般的に送信手段と呼ぶことができる。送信部２１１ｂは、特定部２１１ａにて特定したメッセージに対応するメッセージを、中継装置であるＰＤＧ２２に送信する。
　本実施形態の通信システムによれば、既存の3G網（通信システム）を改良することなく、フェムトセル用基地局を導入することが可能となる。以下、添付図面を参照しながら、本実施形態の通信システムについて詳細に説明する。
　＜通信システムのシステム構成例＞
　まず、図１Ａ－１Ｃを参照しながら、本実施形態の通信システムについて説明する。
　本実施形態の通信システムは、既存３G網１と、追加IMS（IP　Multimedia　subsystem）網２と、を有する。
　既存3G網１は、公知の既存3G網である。既存3G網１は、UE（User　Equipment）１１ａ～１１ｄと、Node-B１２ａおよび１２ｂと、RNC（Radio　Network　Controller）１３ａおよび１３ｂと、MSC（Mobile　Services　Switching　Centre）１４と、VLR（Visitor　Location　Register）１５と、HLR/AuC（Home　Location　Register/Authentication　Centre）１６と、を有する。UE１１ａ～１１ｄ、Node-B１２ａおよび１２ｂ、RNC１３ａおよび１３ｂ、MSC１４、VLR１５、および、HLR/AuC１６は、3GPPに準拠した処理を行う装置である。このため、UE１１ａ～１１ｄ、Node-B１２ａおよび１２ｂ、RNC１３ａおよび１３ｂ、MSC１４、VLR１５、および、HLR/AuC１６の具体的な処理動作については省略する。
　追加IMS網２は、Femto　AP（Access　Point）２１ａおよび２１ｂと、PDG（Packet　Data　Gateway）２２と、AAA（Authentication　Authorization　Accounting）２３と、P-CSCF（Proxy－Call　Session　Control　Function）２４と、S-CSCF（Serving－Call　Session　Control　Function）２５と、HSS（Home　Subscriber　Server)２６と、VLR（Visitor　Location　Register）２７と、RADIUS（Remote　Authentication　Dial　In　User　Service）２８と、を有する。
　Femto　AP２１ａおよび２１ｂは、半径数十メートル程度の狭い通信エリアをカバーする小型無線基地局である。
　PDG２２は、メッセージを中継する中継装置である。PDG２２は、例えば、Femto　AP２１ａがUE３ａから受け付けたメッセージを受け付ける。PDG２２は、例えば、Femto　AP２１ａから受け付けたメッセージを、AAA２３に送信する。
　P-CSCF２４およびS-CSCF２５は、通信制御装置３０に含まれる。P-CSCF２４およびS-CSCF２５は、IMS網において中心的なノードである。P-CSCF２４およびS-CSCF２５は、SIP（Session　Initiation　Protocol）を用いたセッション制御、管理、認証、および、ルーティング等の機能を行う。P-CSCF２４は、UE３ａ～３ｄとP-CSCF２４の間で、セキュリティ制御およびSIP信号の制御を行う。S-CSCF２５は、UE３ａ～３ｄへのサービスの制御およびSIP信号の制御を行う。
　AAA２３は、UE３ａ～３ｄとネットワーク間の認証処理を行う認証装置である。
　図１Ｃは、AAA２３を示したブロック図である。AAA２３は、特定部２３ａと、制御部２３ｂと、を含む。
　特定部２３ａは、一般的に特定手段と呼ぶことができる。特定部２３ａは、例えば、PDGから受け付けたメッセージが、PSサービスの位置登録要求に対応するメッセージか、CSサービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、PDP　Activateに対応するメッセージか、を特定する。
　制御部２３ｂは、一般的に制御手段と呼ぶことができる。制御部２３ｂは、特定部２３ａにて特定されたメッセージに応じた制御を行う。
　HSS２６は、IMSで使用されるUE３ａ～３ｄの加入者情報を管理する管理装置である。
　VLR２７は、UE３ａ～３ｄの加入者情報を格納する。HSS２６は、UE３ａ～３ｄの加入者情報をHLR/AuC１６から取得する。HSS２６は、UE３ａ～３ｄの加入者情報をVLR２７に格納してUE３ａ～３ｄの加入者情報を管理する。また、HSS２６は、VLR形式の加入者データのフォーマットをIMS形式の加入者データフォーマットへ変換する機能を有する。
　AAA２３は、例えば、PDG２２がFemto　AP２１ａから受け付けたUE３ａからのメッセージと、HSS２６が管理する加入者情報と、を基に、UE３ａの認証を行う。
　通信制御措置３０は、例えば、AAA２３でUE３ａの認証が成功した場合に、Femto　AP２１ａのSIPによる通信を制御する。
　RADIUS２８は、UE３ａ～３ｄの認証処理を行う。
　＜通信システムの処理動作＞
　次に、本実施形態の通信システムの処理動作について詳細に説明する。
　＜CS　Location　Update(IMSI)／Attach＞
　まず、図２～図４を参照しながら、CS（Circuit　Switching）Location　Update(IMSI)／Attachの処理動作について説明する。
　UE３ｃが、既存3G網１内のMSC１４に位置を登録した後に、追加IMS網２内のFemto　AP２１ｂ配下のLA（Location　Area）＃3内に移動すると、UE３ｃは、CSサービスの位置登録を開始する（初回位置登録）。なお、UE３ｃが最後に位置登録した既存3G網１内のMSC１４をOLD　MSCとする。以下、UE３ｃがFemto　AP２１ｂ配下のLA＃3に移動した際の処理動作について説明する。なお、以下の説明では、Femto　AP２１ｂとPDG２２との間でIPsec　Tunnel（1）が確立しているものとする（ステップS1）。
　UE３ｃは、LAI（Location　Area　Information）の更新（normal　location　updating）を行うために、Location　Update　RequestをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップS2）。
　Femto　AP２１ｂは、Location　Update　Requestを受信すると、IDENTITY　RequestをUE３ａに送信する（ステップS3）。
　UE３ａは、IDENTITY　Requestを受信すると、IMSI.UEを含むIDENTITY　ResponseをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップS4）。IMSI.UEは、UE３ａを特定するための情報である。
　Femto　AP２１ｂは、IDENTITY　Responseを受信すると、IKE-SA-INIT　RequestをPDG２２に送信する（ステップS5）。IKE-SA-INITは、Internet　Key　Exchange-Security　Authentication-INITialiseである。
　PDG２２は、IKE-SA-INIT　Requestを受信すると、IKE-SA-INIT　ResponseをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップS6）。
　Femto　AP２１ｂは、IKE-SA-INIT　Responseを受信すると、Femto　AP２１ｂとPDG２２との間でIKE　SAを確立する（ステップS7）。
　次に、Femto　AP２１ｂは、APN（Access　Point　Name）と、NAI（Network　Access　Identifier）と、の両方を含むIKE-AUTH　Requestを、PDG２２に送信する（ステップS8）。IKE-AUTHは、Internet　Key　Exchange-AUTHenticationである。APNは、ネットワークの連結ポイントを特定するための情報である。NAIは、ネットワークのアクセスを特定するための情報である。
　ここで、ステップS1からステップS8までの動作について補足する。Femto　AP２１ｂは、Location　Update　RequestをUE３ｃから受信したため、UE３ｃから受け付けたメッセージ（Location　Update　Request）が、CSサービスの位置登録の要求に対応するメッセージ（CSサービスの位置登録の要求）と判断する。Femto　AP２１ｂは、CSサービスの位置登録が要求されると、“0CS0<UE_IMSI>/<Femto_IMSI>@realmname”を示すNAIを含むIKE-AUTH　Requestを、PDG２２に送信する。“0CS0”は、CSサービスの位置登録を意味する情報である。“<UE_IMSI>”は、UEを特定するための情報であり、ステップS4で受信したIDENTITY　Response内のIMSI.UEである。“<Femto_IMSI>”は、Femto　APを特定するための情報である。
　PDG２２は、IKE-AUTH　Requestを受信すると、IKE-AUTH　Request内のNAIを含むDia-EAP-Requestを、AAA２３に送信する（ステップS9）。Dia-EAPは、Diameter-Extensible　Authentication　Protocolである。
　AAA２３は、Dia-EAP-Requestを受信すると、Dia-EAP-Request内のNAIを基に、Dia-EAP-Request（PDG２２から受け付けたメッセージ）が、CSサービスの位置登録の要求（CSサービスの位置登録の要求に対応するメッセージ）か、PSサービスの位置登録の要求（PSサービスの位置登録の要求に対応するメッセージ）か、または、PDP　Activateの要求（PDP　Activateに対応するメッセージ）か、を判断する。AAA２３は、Dia-EAP-RequestがCSサービスの位置登録の要求と判断すると、Dia-EAP-Request内のNAIに示されたIMSI.UEを含むDia-Wx-MARを、HSS２６に送信する（ステップS10）。Dia-Wx-MARは、Diameter-Wx-Multimedia　Authentication　Requestである。
　ここで、ステップS10の動作について補足する。AAA２３は、NAIが“0CS0<UE_IMSI>/<Femto_IMSI>@realmname”を示すため、Dia-EAP-RequestがCSサービスの位置登録の要求であると判断する。
　HSS２６は、Dia-Wx-MARを受信すると、Dia-Wx-MAR内のIMSI.UEを含むMAP-SAI[CS]を、HLR/AuC１６に送信する（ステップS11）。MAP-SAIは、MAP-Send　Authentication　Informationである。［CS］は、Circuit　Switchingの意味である。
　HLR/AuC１６は、MAP-SAI[CS]を受信すると、MAP-SAI[CS]内のIMSI.UEに対応するRAND/AUTN/CK/IK/XRESを取得し、そのRAND/AUTN/CK/IK/XRESを含むMAP-SAI　Ackを、HSS２６に送信する（ステップS12）。
　RAND/AUTN/CK/IK/XRESは、3GPPに準拠した情報である。RANDは、Random　challengeである。AUTNは、Authentication　Tokenである。CKは、Cipher　Keyである。IKは、Integrity　Keyである。XRESは、Expected　RESponseである。
　なお、本処理動作では、HLR/AuC１６は、RAND/AUTN/CK/IK/XRESを含むMAP-SAI　Ackを、送信する(EAP-AKA認証)。しかし、HLR/AuC１６は、RAND/AUTN/KC/RESを含むMAP-SAI　Ackを、送信する場合もある(EAP-SIM認証)。HLR/AuC１６は、UE３ｃが契約しているNWの能力に応じて、EAP-AKA認証（UMTS認証)とEAP-SIM認証（GSM認証)のいずれかを選択する。
　HSS２６は、MAP-SAI　Ackを受信すると、MAP-SAI　Ack内のRAND/AUTN/CK/IK/XRESを含むDia-Wx-MAAを、AAA２３に送信する（ステップS13）。Dia-Wx-MAAは、Diameter-Wx-Multimedia　Authentication　Answerである。
　AAA２３は、Dia-Wx-MAAを受信すると、Dia-Wx-MAA内のRAND/AUTN/CK/IKを含むDia-EAP-Answerを、PDG２２に送信する（ステップS14）。
　PDG２２は、Dia-EAP-Answerを受信すると、EAP-Request/AKA-Challengeと、Dia-EAP-Answer内のRAND/AUTN/CK/IKと、の両方を含むIKE-AUTH　Responseを、Femto　AP２１ｂに送信する（ステップS15）。AKAは、Authentication　and　Key　Agreementである。
　Femto　AP２１ｂは、IKE-AUTH　Responseを受信すると、IKE-AUTH　Response内のRAND/AUTNを含むAuthentication　Requestを、UE３ｃに送信する（ステップS16）。
　UE３ｃは、Authentication　Requestを受信すると、Authentication　Request内のRAND/AUTNを基に、認証演算を行う（ステップS17）。認証演算は、3GPPに準拠した方法で行われる。
　UE３ｃは、RESを算出し、そのRESを含むAuthentication　Responseを、Femto　AP２１ｂに送信する（ステップS18）。RESの算出は、3GPPに準拠した方法で行われる。
　Femto　AP２１ｂは、Authentication　Responseを受信すると、EAP-Response/AKA-Challengeと、Authentication　Response内のRESと、の両方を含むIKE-AUTH　Requestを、PDG２２に送信する（ステップS19）。
　PDG２２は、IKE-AUTH　Requestを受信すると、MAC（Message　Authentication　Code）を算出し、RESとMACの両方を含むDia-EAP-Requestを、AAA２３に送信する（ステップS20）。MACの算出は、3GPPに準拠した方法で行われる。
　AAA２３は、Dia-EAP-Requestを受信すると、UEの認証を行う（ステップS21）。UEの認証は、3GPPに準拠した方法で行われる。
　AAA２３は、UEの認証が成功すると、EAP-Successを含むDia-EAP-Answerを、PDG２２に送信する（ステップS22）。
　PDG２２は、Dia-EAP-Answerを受信すると、APNを含むDia-AA-Requestを、AAA２３に送信する（ステップS23）。
　AAA２３は、Dia-AA-Requestを受信すると、IMSI.UEを含むDia-AA-Answerを、PDG２２に送信する（ステップS24）。
　PDG２２は、Dia-AA-Answerを受信すると、EAP-Successを含むIKE-AUTH　Responseを、Femto　AP２１ｂに送信する（ステップS25）。
　Femto　AP２１ｂは、IKE-AUTH　Responseを受信すると、IKE-AUTH　RequestをPDG２２に送信する（ステップS26）。
　PDG２２は、IKE-AUTH　Requestを受信すると、IKE-AUTH　ResponseをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップS27）。
　Femto　AP２１ｂは、IKE-AUTH　Responseを受信すると、Femto　AP２１ｂとPDG２２との間でIPsec　Tunnel（2)を確立する（ステップS28）。
　次に、Femto　AP２１ｂは、INFORMATIONAL　RequestをPDG２２に送信する（ステップS29）。
　PDG２２は、INFORMATIONAL　Requestを受信すると、INFORMATIONAL　ResponseをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップS30）。
　また、PDG２２は、Dia-ST-RequestをAAA２３に送信する（ステップS31）。
　AAA２３は、Dia-ST-Requestを受信すると、Dia-ST-AnswerをPDG２２に送信する（ステップS32）。
　PDG２２は、Dia-ST-Answerを受信すると、ステップS28で確立したIPsec　Tunnel（2）を解放する（ステップS33）。
　本実施形態では、ステップS1でFemto　AP２１ｂとPDG２２との間でIPsec　Tunnel（1）が確立された状況で、UE認証の処理が行われる。なお、UE認証が完了した後は、ステップS28で確立したFemto　AP２１ｂとPDG２２との間のIPsec　Tunnel（2）を確立しておく必要がない。このため、ステップS29～ステップS32の処理が行われ、ステップS28で確立したIPsec　Tunnel（2）が解放される。このため、不要なIPsec　Tunnel（2）を解放することが可能になり、リソースの有効活用を図ることが可能となる。
　次に、Femto　AP２１ｂは、IMSI.UEを含むSIP-REGISTERを、P-CSCF２４に送信する（ステップS34）。
　P-CSCF２４は、SIP-REGISTERを受信すると、Dia-Cx-UARをHSS２６に送信する（ステップS35）。
　HSS２６は、Dia-Cx-UARを受信すると、Dia-Cx-UAAをP-CSCF２４に送信する（ステップS36）。
　P-CSCF２４は、Dia-Cx-UAAを受信すると、IMSI.UEを含むSIP-REGISTERを、S-CSCF２５に送信する（ステップS37）。
　S-CSCF２５は、SIP-REGISTERを受信すると、IMSI.UEを含むDia-Cx-SARを、HSS２６に送信する（ステップS38）。
　HSS２６は、Dia-Cx-SARを受信すると、IMSI.UEを含むMAP　Update　Locationを、HLR/AuC１６に送信する（ステップS39）。
　HLR/AuC１６は、MAP　Update　Locationを受信すると、IMSI.UEを含むMAP　Cancel　Locationを、OLD　MSC（MSC１４）に送信する（ステップS40）。
　OLD　MSC（MSC１４）は、MAP　Cancel　Locationを受信すると、対象加入者データを消去する（ステップS41）。
　次に、OLD　MSC（MSC１４）は、MAP　Cancel　Location　AckをHLR/AuC１６に送信する（ステップS42）。
　HLR/AuC１６は、MAP　Cancel　Location　Ackを受信すると、MAP-Insert　Subscriber　DataをHSS２６に送信する（ステップS43）。MAP-Insert　Subscriber　Dataには、IMSI.UEの加入者情報が含まれている。
　HSS２６は、MAP-Insert　Subscriber　Dataを受信すると、そのMAP-Insert　Subscriber　Data内のIMSI.UEの加入者情報を基に、加入者データを作成する（ステップS44）。HSS２６は、加入者データをVLR２７に登録して加入者データを管理する。また、HSS２６は、VLR形式の加入者データのフォーマットをIMS形式の加入者データのフォーマットへ変換する機能を有する。
　次に、HSS２６は、MAP-Insert　Subscriber　Data　AckをHLR/AuC１６に送信する（ステップS45）。
　HRL/AuC１６は、MAP-Insert　Subscriber　Data　Ackを受信すると、MAP-Update　Location　AckをHSS２６に送信する（ステップS46）。
　OLD　MSC（MSC１４）は、ステップS41で対象加入者データを消去した後に、その消去した加入者データが登録されているVLR１５から加入データを削除する（ステップS47）。
　HSS２６は、MAP-Update　Location　Ackを受信すると、MSISDNを含むDia-Cx-SAAを、S-CSCF２５に送信する（ステップS48）。
　S-CSCF２５は、Dia-Cx-SAAを受信すると、MSISDNを含むSIP-200　OKを、P-CSCF２４に送信する（ステップS49）。
　P-CSCF２４は、SIP-200　OKを受信すると、MSISDNを含むSIP-200　OKを、Femto　AP２１ｂに送信する（ステップS50）。
　また、P-CSCF２４は、S-CSCF２５との間でメッセージを送受信し、確認処理を行う（ステップS51/SIP-SUBSCRIBE、SIP-200　OK、SIP-NOTIFY、SIP-200　OK）。
　Femto　AP２１ｂは、SIP-200　OKを受信すると、Security　Mode　CommandをUE３ｃに送信する（ステップS52）。
　UE３ｃは、Security　Mode　Commandを受信すると、秘匿を行う（ステップS53）。秘匿の処理は、3GPPに準拠した方法で行われる。
　UE３ｃは、Security　Mode　CompleteをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップS54）。
　Femto　AP２１ｂは、Security　Mode　Completeを受信すると、TMSI（Temporary　Mobile　Subscriber　Identities）の補足を行う（ステップS55）。TMSIの補足は、3GPPに準拠した方法で行われる。
　Femto　AP２１ｂは、P-CSCF２４を介して、S-CSCF２５との間でメッセージを送受信し、確認処理を行う（ステップS56/SIP-SUBSCRIBE、SIP-200　OK、SIP-NOTIFY、SIP-200　OK）。
　また、Femto　AP２１ｂは、new　TMSIを含むLocation　Update　Acceptを、UE３ｃに送信する（ステップS57）。
　UE３ｃは、Location　Update　Acceptを受信すると、TMSI　Reallocation　CompleteをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップS58）。
　このように、本実施形態の通信システムでは、Femto　AP２１ｂとPDG２２との間でIPsec　Tunnel（1）が確立された状態で（ステップS1）、UE３ｃ、Femto　AP２１ｂ、PDG２２、AAA２３、HSS２６、およびHLR/AuC１６との間でメッセージが送受信され、UE３ｃの認証処理が行われ、UE３ｃの認証が成功した場合に、Femto　AP２１ｂとPDG２２との間でIPsec　Tunnel（2）が確立される（ステップS2～S28）。そして、UE３ｃの認証処理で確立されたFemto　AP２１ｂとPDG２２との間のIPsec　Tunnel（2）が、解放される（ステップS29～S33）。その後、Femto　AP２１ｂ、PDG２２、P-CSCF２４、S-CSCF２５、HSS２６、OLD　MSC（MSC１４）、および、HLR/AuC１６との間で、メッセージが送受信され、OLD　MSC（MSC１４）のVLR１５が管理しているUE３ａの加入者データが、HSS２６に移動され、HSS２６のVLR２７に、UE３ｃの加入者データが登録される（ステップS34～S44）。これにより、CSサービスの位置登録の際に、Femto　AP２１ｂを介してUE３ｃの認証処理が行われ、HSS２６のVLR２７に、UE３ｃの加入者データを登録することが可能となる。
　＜認証NG（加入者情報なし）＞
　次に、図５を参照しながら、認証NG（加入者情報なし）の場合の処理動作について説明する。なお、図５の処理でもFemto　AP２１ｂとPDG２２との間でIPsec　Tunnel（1）が予め確立しているものとする（ステップA1）。
　UE３ｃは、LAIの更新（normal　location　updating）を行うために、Location　Update　RequestをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップA2）。
　Femto　AP２１ｂは、Location　Update　Requestを受信すると、IDENTITY　RequestをUE３ｃに送信する（ステップA3）。
　UE３ｃは、IDENTITY　Requestを受信すると、UE３ｃを特定するためのIMSI.UEを含むIDENTITY　Responseを、Femto　AP２１ｂに送信する（ステップA4）。
　Femto　AP２１ｂは、IDENTITY　Responseを受信すると、IKE-SA-INIT　RequestをPDG２２に送信する（ステップA5）。
　PDG２２は、IKE-SA-INIT　Requestを受信すると、IKE-SA-INIT　ResponseをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップA6）。
　Femto　AP２１ｂは、IKE-SA-INIT　Responseを受信すると、Femto　AP２１ｂとPDG２２との間でIKE　SAを確立する（ステップA7）。
　次に、Femto　AP２１ｂは、APN（Access　Point　Name）と、NAI（Network　Access　Identifier）と、を含むIKE-AUTH　Requestを、PDG２２に送信する（ステップA8）。
　ここで、ステップA1からステップA8までの動作について補足する。Femto　AP２１ｂは、Location　Update　RequestをUE３ｃから受信したため、UE３ｃから受け付けたメッセージ（Location　Update　Request）が、CSサービスの位置登録の要求に対応するメッセージ（CSサービスの位置登録の要求）と判断する。Femto　AP２１ｂは、CSサービスの位置登録が要求されると、“0CS0<UE_IMSI>/<Femto_IMSI>@realmname”を示すNAIを含むIKE-AUTH　Requestを、PDG２２に送信する。“<UE_IMSI>”は、UE３ｃを特定するための情報であり、ステップA4で受信したIDENTITY　Response内のIMSI.UEである。“<Femto_IMSI>”は、Femto　APを特定するための情報である。
　PDG２２は、IKE-AUTH　Requestを受信すると、IKE-AUTH　Request内のNAIを含むDia-EAP-Requestを、AAA２３に送信する（ステップA9）。
　AAA２３は、Dia-EAP-Requestを受信すると、Dia-EAP-Request内のNAIを基に、Dia-EAP-Request（PDG２２から受け付けたメッセージ）が、CSサービスの位置登録の要求（CSサービスの位置登録の要求に対応するメッセージ）か、PSサービスの位置登録の要求（PSサービスの位置登録の要求に対応するメッセージ）か、または、PDP　Activateの要求（PDP　Activateに対応するメッセージ）か、を判断する。AAA２３は、Dia-EAP-Request　がCSサービスの位置登録の要求と判断すると、Dia-EAP-Request内のNAIが示すIMSI.UEを含むDia-Wx-MARを、HSS２６に送信する（ステップA10）。
　ここで、ステップA10の動作について補足する。AAA２３は、NAIが“0CS0<UE_IMSI>/<Femto_IMSI>@realmname”を示すため、Dia-EAP-Request　がCSサービスの位置登録の要求であると判断する。
　HSS２６は、Dia-Wx-MARを受信すると、MAP-SAI[CS]をHLR/AuC１６に送信する（ステップA11）。
　HLR/AuC１６は、MAP-SAI[CS]を受信すると、MAP-SAI　AckをHSS２６に送信する（ステップA12）。本処理動作では、認証NG（加入者情報なし）のため、HLR/AuC１６は、Return　errorの情報を含むMAP-SAI　Ackを、送信する（ステップA12）。
　HLR/AuC１６が、Return　errorの情報を送信する場合（認証NGの場合）は、以下の態様が挙げられる。
　加入者情報が登録されていない（User　Unknown）場合。
　HSS２６から受信したデータが、異常、または、必須情報が欠落している場合。
　HLR/AuC１６が何らかの異常で処理を正常に実施できなかった場合。
　HSS２６は、MAP-SAI　Ackを受信すると、MAP-SAI　Ackには、Return　errorの情報が含まれているため、User　Unkownを含むDia-Wx-MAAを、AAA２３に送信する（ステップA13）。
　AAA２３は、Dia-Wx-MAAを受信すると、Dia-Wx-MAAにUser　Unkownが含まれていたため、Result:DIA_ERROR_USER_NO_WLAN_SUBSCRIPTONを含むDia-EAP-Answerを、PDG２２に送信する（ステップA14）。
　PDG２２は、Dia-EAP-Answerを受信すると、Dia-EAP-AnswerにResult:DIA_ERROR_USER_NO_WLAN_SUBSCRIPTONが含まれていたため、EAP-　Failureを含むIKE-AUTH　Responseを、Femto　AP２１ｂに送信する（ステップA15）。
　Femto　AP２１ｂは、IKE-AUTH　Responseを受信すると、Location　Update　AcceptをUE３ｃに送信する（ステップA16）。
　このように、本実施形態の通信システムでは、Femto　AP２１ｂとPDG２２との間でIPsec　Tunnel（1）が確立した状況で（ステップA1）、UE３ｃ、Femto　AP２１ｂ、PDG２２、AAA２３、HSS２６、および、HLR/AuC１６との間で、メッセージが送受信され、UEの認証処理が行われる。Femto　AP２１ｂは、UE３ｃの認証が失敗と判断した場合には、Location　Update　AcceptをUE３ｃに送信し（ステップA16）、UE３ｃの認証処理を終了する。
　＜Location　Update　Request(Periodic)　UE～Femto　AP間＞
　次に、図６を参照しながら、UE３ｃとFemto　AP２１ｂとの間でLocation　Updateが行われる場合について説明する。Location　Updateは、非同期で行うことになる。
　UE３ｃは、Location　Update　RequestをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップB1）。
　Femto　AP２１ｂは、Location　Update　Requestを受信すると、Location　Update　AcceptをUE３ｃに送信する（ステップB2）。
　これにより、UE３ｃとFemto　AP２１ｂとの間でLocation　Updateが行われる。
　＜Location　Update　Request(Periodic)　Femto　AP～IMS間＞
　次に、図７を参照しながら、Femto　AP２１ｂとIMSとの間でLocation　Updateが行われる場合について説明する。Location　Updateは、非同期で行うことになる。
　Femto　AP２１ｂは、IMSI.UEを含むREGISTERを、非同期で、P-CSCF２４に送信する（ステップC1）。
　P-CSCF２４は、REGISTERを受信すると、IMSI.UEを含むREGISTERを、S-CSCF２５に送信する（ステップC2）。
　S-CSCF２５は、REGISTERを受信すると、200　OKをP-CSCF２４に送信する（ステップC3）。
　P-CSCF２４は、200　OKを受信すると、200　OKをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップC4）。
　これにより、Femto　AP２１ｂとIMSとの間でLocation　Updateが行われる。
　＜PS　Routing　Update(IMSI)／Attach＞
　まず、図８、図９を参照しながら、PS（Packet　Switching）　Routing　Update(IMSI)／Attachの処理動作について説明する。
　UE３ｃが、Femto　AP２１ｂ配下のRA（Routing　Area）内に移動すると、UE３ｃは、PSサービスの位置登録を開始する（初回位置登録）。以下、UE３ｃが、Femto　AP２１ｂ配下のRA（Routing　Area）内に移動した際の処理動作について説明する。なお、以下の説明では、Femto　AP２１ｂとPDG２２との間でIPsec　Tunnel（1）が確立しているものとする（ステップD1）。
　UE３ｃは、RAI（Routing　Area　Information）の更新（normal　Routing　updating）を行うために、Attach　RequestをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップD2）。
　Femto　AP２１ｂは、Attach　Requestを受信すると、IDENTITY　RequestをUE３ｃに送信する（ステップD3）。
　UE３ｃは、IDENTITY　Requestを受信すると、IMSI.UEを含むIDENTITY　Responseを、Femto　AP２１ｂに送信する（ステップD4）。IMSI.UEは、UE３ｃを特定するための情報である。
　Femto　AP２１ｂは、IDENTITY　Responseを受信すると、IKE-SA-INIT　RequestをPDG２２に送信する（ステップD5）。そして、Femto　AP２１ｂとPDG２２との間でIKE　SAが確立される（ステップD6,D7）。
　次に、Femto　AP２１ｂは、APN（Access　Point　Name）と、NAI（Network　Access　Identifier）と、の両方を含むIKE-AUTH　Requestを、PDG２２に送信する（ステップD8）。
　ここで、ステップD1からステップD8までの動作について補足する。Femto　AP２１ｂは、Attach　RequestをUE３ｃから受信したため、UE３ｃから受け付けたメッセージ（Attach　Request）が、CSサービスの位置登録の要求に対応するメッセージ（PSサービスの位置登録の要求）と判断する。Femto　AP２１ｂは、PSサービスの位置登録が要求されると、“0PS0<UE_IMSI>/<Femto_IMSI>@realmname”を示すNAIを含むIKE-AUTH　Requestを、PDG２２に送信する。“0PS0”は、PSサービスの位置登録である旨を意味する情報である。“<UE_IMSI>”は、UE３ｃを特定するための情報であり、ステップD4で受信したIDENTITY　Responseに含まれていたIMSI.UEである。“<Femto_IMSI>”は、Femto　APを特定するための情報である。
　PDG２２は、IKE-AUTH　Requestを受信すると、IKE-AUTH　Request内のNAIを含むDia-EAP-Requestを、AAA２３に送信する（ステップD9）。
　AAA２３は、Dia-EAP-Requestを受信すると、Dia-EAP-Request内のNAIを基に、Dia-EAP-Request（PDG２２から受け付けたメッセージ）が、CSサービスの位置登録の要求（CSサービスの位置登録の要求に対応するメッセージ）か、PSサービスの位置登録の要求（PSサービスの位置登録の要求に対応するメッセージ）か、または、PDP　Activateの要求（PDP　Activateに対応するメッセージ）か、を判断する。AAA２３は、Dia-EAP-Request　がPSサービスの位置登録の要求と判断すると、Dia-EAP-Request内のNAIが示すIMSI.UEを含むDia-Wx-MARを、HSS２６に送信する（ステップD10）。
　ここで、ステップD10の動作について補足する。AAA２３は、NAIが“0PS0<UE_IMSI>/<Femto_IMSI>@realmname”を示すため、Dia-EAP-RequestがPSサービスの位置登録の要求であると判断する。
　HSS２６は、Dia-Wx-MARを受信すると、Dia-Wx-MAR内のMSI.UEを含むMAP-SAI[PS]を、HLR/AuC１６に送信する（ステップD11）。［PS］は、Packet　Switchingを意味する。
　HLR/AuC１６は、MAP-SAI[PS]を受信すると、MAP-SAI[PS]内のIMSI.UEに対応するRAND/AUTN/CK/IK/XRESを取得し、そのRAND/AUTN/CK/IK/XRESを含むMAP-SAI　Ackを、HSS２６に送信する（ステップD12）。
　なお、ステップD13～ステップD25までの処理は、ステップS13～ステップS25と同様な処理である。
　Femto　AP２１ｂは、IKE-AUTH　Responseを受信すると、Security　Mode　CommandをUE３ｃに送信する(ステップD26)。
　UE３ｃは、Security　Mode　Commandを受信すると、Security　Mode　CompleteをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップD27）。
　Femto　AP２１ｂは、Security　Mode　Completeを受信すると、IKE-AUTH　RequestをPDG２２に送信する（ステップD28）。
　PDG２２は、IKE-AUTH　Requestを受信すると、IKE-AUTH　ResponseをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップD29）。
　Femto　AP２１ｂは、IKE-AUTH　Responseを受信すると、Attach　AcceptをUE３ｃに送信する（ステップD30)。
　UE３ｃは、Attach　Acceptを受信すると、Attach　CompleteをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップD31)。
　Femto　AP２１ｂは、Attach　Completeを受信すると、Femto　AP２１ｂとPDG２２との間でIPsec　Tunnel（3）を確立する（ステップD32）。
　なお、ステップD33～ステップD37までの処理は、ステップS29～ステップS33までの処理と同様であり、ステップD32で確立したIPsec　Tunnel（3）が解放される（ステップD37）。
　このように、本実施形態の通信システムでは、Femto　AP２１ｂとPDG２２との間でIPsec　Tunnel（1）が確立された状況で（ステップD1）、UE３ａ、Femto　AP２１ｂ、PDG２２、AAA２３、HSS２６、および、HLR/AuC１６との間でメッセージが送受信され、UE３ｃの認証処理が行われる。UE３ｃの認証が成功した場合に、Femto　AP２１ｂとPDG２２との間でIPsec　Tunnel（3）が確立される（ステップD2～D32）。そして、UE３ｃの認証処理で確立したFemto　AP２１ｂとPDG２２との間のIPsec　Tunnel（3）が解放される（ステップS33～D37）。これにより、PSサービスの位置登録の際に、Femto　AP２１ｂを介して、UE３ａの認証処理を行うことが可能となる。
　＜RA　Update　Request(macro→Femto　AP)＞
　次に、図１０、図１１を参照しながら、UE３ｃが、macro側の既存3G網１からFemto　AP２１ｂの配下の追加IMS網２に移動した場合に、UE３ｃがRA　Update　Requestを行う場合の処理動作について説明する。なお、Macro側のPDPは、UE３ｃが追加IMS網２から既存3G網１に移動した場合に上書きされる。
　UE３ｃは、RAI（Routing　Area　Information）の更新（normal　Routing　updating）を行うために、RA　Update　RequestをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップE2）。
　Femto　AP２１ｂは、RA　Update　Requestを受信すると、RAIがmacro側の情報であるため、CV#10を含むRA　Update　Rejectを、UE３ｃに送信する（ステップE3）。
　UE３ｃは、RA　Update　Rejectを受信すると、Attach　RequestをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップE4）。
　なお、ステップE5～ステップE39までの処理は、ステップD2～ステップD37と同様な処理である。
　このように、Femto　AP２１ｂは、RAIがmacro側の情報の場合には、UE３ｃにAttach　Requestを行い、図８、図９で説明した処理と同様な動作を行う。
　＜Periodic　RA　Update　Request＞
　次に、Periodic　RA　Update　Requestを行う場合について説明する。
　Femto　AP２１ｂは、Periodic　RA　Update　RequestをUE３ｃから受信すると、RA　Update　AcceptをUE３ｃに送信する。これにより、Periodic　RA　Update　Requestが行われる。
　＜PS発信時のIP　sec確立シーケンス＞
　次に、図１２、図１３を参照しながら、PS発信時のIP　sec確立シーケンス（Activate　PDP　Context　Request）の処理動作について説明する。
　UE３ｃは、IMSI.UEを含むActivate　PDP　Context　Requestを、Femto　AP２１ｂに送信する（ステップF1）。
　Femto　AP２１ｂは、Activate　PDP　Context　Requestを受信すると、IKE-SA-INIT　RequestをPDG２２に送信する（ステップF2）。
　PDG２２は、IKE-SA-INIT　Requestを受信すると、IKE-SA-INIT　ResponseをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップF3）。
　Femto　AP２１ｂは、IKE-SA-INIT　Responseを受信すると、APN（Access　Point　Name）と、NAI（Network　Access　Identifier）と、の両方を含むIKE-AUTH　Requestを、PDG２２に送信する（ステップF4）。
　ここで、ステップF1からステップF4までの動作について補足する。Femto　AP２１ｂは、Activate　PDP　Context　RequestをUE３ｃから受信したため、UE３ｃから受け付けたメッセージ（Activate　PDP　Context　Request）が、PDP　Activateに対応するメッセージ（PDP　Activate）と判断する。Femto　AP２１ｂは、PDP　Activateが要求されると、“0PDP0<UE_IMSI>/<Femto_IMSI>@realmname”を示すNAIを含むIKE-AUTH　Requestを、PDG２２に送信する。“0PDP0”は、PDP　Activateを意味する情報である。“<UE_IMSI>”は、UE３ｃを特定するための情報であり、ステップF1で受信したActivate　PDP　Context　Request内のIMSI.UEである。“<Femto_IMSI>”は、Femto　APを特定するための情報である。
　PDG２２は、IKE-AUTH　Requestを受信すると、IKE-AUTH　Request内のNAI　と、EAP-Payload（empty）と、の両方を含むDia-EAP-Requestを、AAA２３に送信する（ステップF5）。
　AAA２３は、Dia-EAP-Requestを受信すると、Dia-EAP-Request内のNAIを基に、Dia-EAP-Request（PDG２２から受け付けたメッセージ）が、CSサービスの位置登録の要求（CSサービスの位置登録の要求に対応するメッセージ）か、PSサービスの位置登録の要求（PSサービスの位置登録の要求に対応するメッセージ）か、または、PDP　Activateの要求（PDP　Activateに対応するメッセージ）か、を判断する。AAA２３は、Dia-EAP-RequestがPDP　Activateの要求と判断すると、Dia-EAP-Request内のNAIが示すIMSI.UEを含むDia-Wx-MARを、HSS２６に送信する（ステップF6）。
　ここで、ステップF6の動作について補足する。AAA２３は、NAIが“0PDP0<UE_IMSI>/<Femto_IMSI>@realmname”を示すため、Dia-EAP-RequestがPDP　Activateの要求であると判断する。
　HSS２６は、Dia-Wx-MARを受信すると、Dia-Wx-MAR内のIMSI.UEを含むMAP-SAI[PDP]を、HLR/AuC１６に送信する（ステップF7）。[PDP]は、PDP　Activateを意味する。
　HLR/AuC１６は、MAP-SAI[PDP]を受信すると、MAP-SAI[PDP]内のIMSI.UEに対応するRAND/AUTN/CK/IK/XRESを取得し、そのRAND/AUTN/CK/IK/XRESを含むMAP-SAI　Ackを、HSS２６に送信する（ステップF8）。
　HSS２６は、MAP-SAI　Ackを受信すると、MAP-SAI　Ack内のRAND/AUTN/CK/IK/XRESを含むDia-Wx-MAAを、AAA２３に送信する（ステップF9）。
　AAA２３は、Dia-Wx-MAAを受信すると、Result-Code（multi-round）と、EAP-Request/AKA-Challengeと、の両方を含むDia-EAP-Answerを、PDG２２に送信する（ステップF10）。
　PDG２２は、Dia-EAP-Answerを受信すると、EAP-Request/AKA-Challengeを含むIKE-AUTH　Responseを、Femto　AP２１ｂに送信する（ステップF11）。
　Femto　AP２１ｂは、IKE-AUTH　Responseを受信すると、Authentication　RequestをUE３ｃに送信する（ステップF12）。
　UE３ｃは、Authentication　Requestを受信すると、Authentication　ResponseをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップF13）。
　Femto　AP２１ｂは、Authentication　Responseを受信すると、EAP-Response/AKA-Challengeと、Private　Extensionと、の両方を含むIKE-AUTH　Requestを、PDG２２に送信する（ステップF14）。
　PDG２２は、IKE-AUTH　Requestを受信すると、EAP-Response/AKA-Challengeを含むDia-EAP-Requestを、AAA２３に送信する（ステップF15）。
　AAA２３は、Dia-EAP-Requestを受信すると、Result-Code（Success）と、EAP-Request/Successと、の両方を含むDia-EAP-Answerを、PDG２２に送信する（ステップF16）。
　PDG２２は、Dia-EAP-Answerを受信すると、Dia-AA-RequestをAAA２３に送信する（ステップF17）。
　AAA２３は、Dia-AA-Requestを受信すると、Result-Code（Success）を含むDia-AA-Answerを、PDG２２に送信する（ステップF18）。
　PDG２２は、Dia-AA-Answerを受信すると、Access　RequestをRADIUS２８に送信する（ステップF19）。
　RADIUS２８は、Access　Requestを受信すると、Access　AcceptをPDG２２に送信する（ステップF20）。
　PDG２２は、Access　Acceptを受信すると、Accounting　Request（START）をRADIUS２８に送信する（ステップF21)。
　RADIUS２８は、Accounting　Request（START）を受信すると、Accounting　Response（START）をPDG２２に送信する（ステップF22)。
　PDG２２は、Accounting　Response（START）を受信すると、EAP-Request/Successを含むIKE-AUTH　Responseを、Femto　AP２１ｂに送信する（ステップF23）。
　Femto　AP２１ｂは、IKE-AUTH　Responseを受信すると、Security　Mode　CommandをUE３ｃに送信する（ステップF24)。
　UE３ｃは、Security　Mode　Commandを受信すると、Security　Mode　CompleteをFemto　AP２１ｂに送信する（ステップF25)。
　Femto　AP２１ｂは、Security　Mode　Completeを受信すると、3G無線秘匿処理を行い（ステップF26）、IKE-AUTH　RequestをPDG２２に送信する（ステップF27）。3G無線秘匿処理は、3GPPに準拠した方法で行われる。
　PDG２２は、IKE-AUTH　Requestを受信すると、CF（Remote　IPアドレス）を含むIKE-AUTH　Responseを、Femto　AP２１ｂに送信する（ステップF28）。
　CF（Remote　IPアドレス）は、Activate　PDP　Contextの受信による新規IPSec確立を行う際に、Femto　APに通知される接続元のIPアドレスである。CFは、ユーザデータの通信に使用される。
　Femto　AP２１ｂは、IKE-AUTH　Responseを受信すると、Activate　PDP　Context　AcceptをUE３ｃに送信し（ステップF29）、Femto　AP２１ｂとPDG２２との間でIPsec　Tunnel（4）を確立する（ステップF30）。そして、UE３ｃとPDG２２との間で通信が行われる（ステップF31）。
　このように、本実施形態の通信システムでは、UE３ｃ、Femto　AP２１ｂ、PDG２２、AAA２３、RADIUS２８、HSS２６、および、HLR/AuC１６との間で、メッセージが送受信され、UE３ｃの認証処理が行われる。UE３ｃの認証が成功した場合に、UE3ｃとFemto　AP２１ｂとの間で3G無線秘匿処理が行われると共に、Femto　AP２１ｂとPDG２２との間でIPsec　Tunnel（4）が確立される（ステップF1～F30）。これにより、PDP　Activateの際に、Femto　AP２１ｂを介してUE３ｃの認証処理が行われ、UE３ｃとFemto　AP２１ｂとの間で3G無線秘匿処理を行うと共に、Femto　AP２１ｂとPDG２２との間でIPsec　Tunnel（4）を確立することが可能となる。
　なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
　例えば、本実施形態における通信システムは、非特許文献１に記載されている3GPPのVersionには依存しなくてもよい。
　また、上述した本実施形態における通信システムを構成する各装置における制御動作は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者を複合した構成を用いて実行することも可能である。
　なお、ソフトウェアを用いて処理が実行される場合、処理シーケンスを規定するプログラム（通信プログラム）が、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールされ、そのコンピュータがそのプログラムを実行することによって、その処理を実行することが可能である。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムがインストールされ、そのコンピュータがそのプログラムを実行することによって、処理を実行することが可能である。
　例えば、プログラム（通信プログラム）は、記録媒体としてのハードディスクまたはROM（Read　Only　Memory）に予め記録しておくことが可能である。あるいは、プログラムは、リムーバブル記録媒体に、一時的、あるいは、永続的に格納（記録）しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することが可能である。なお、リムーバブル記録媒体としては、フロッピー（登録商標）ディスク、CD-ROM（Compact　Disc　Read　Only　Memory）、MO（Magneto　optical）ディスク、DVD（Digital　Versatile　Disc）、磁気ディスク、半導体メモリなどが挙げられる。
　なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールされる。プログラムは、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送されてもよい。プログラムは、ネットワークを介して、コンピュータに有線で転送されてもよい。
　また、本実施形態における通信システムは、上記実施形態で説明した処理動作に従って時系列的に処理を実行するのみならず、処理を実行する装置の処理能力、あるいは、必要に応じて、並列的にあるいは個別に処理を実行するように構築することも可能である。
　また、本実施形態における通信システムは、複数の装置にて構成されてもよいし、各装置が同一筐体内に存在する構成にて構成されてもよい。
　＜産業上の利用可能性＞
　本実施形態は、フェムトセル用基地局を用いたサービスに適用可能である。
　以上、各実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２００８年１２月２６日に出願された日本出願特願２００８－３３３５８３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
３、１１　UE（User　Equipment）
１２　Node-B
１３　RNC（Radio　Network　Controller）
１４　MSC（Mobile　Services　Switching　Center）
１５、２７　VLR（Visitor　Location　Register）
１６　HLR/AuC（Home　Location　Register/Authentication　Center）
２１　Femto　AP（Femto　Access　Point；フェムトセル用基地局）
２２　PDG（Packet　Data　Gateway；中継装置）
２３　AAA（Authentication　Authorization　Accounting；認証装置）
２４　P-CSCF（Proxy-Call　Session　Control　Function；通信制御装置）
２５　S-CSCF（Serving-Call　Session　Control　Function；通信制御装置）
２６　HSS（Home　Subscriber　Server；管理装置）
２８　RADIUS（Remote　Authentication　Dial　In　User　Service）

Claims (15)

  1. 　IMS（IP　Multimedia　subsystem）網で使用されるUE（User　Equipment）とHLR（Home　Location　Register）とを少なくとも有する通信システムであって、
    　所定の通信エリアを構築するフェムトセル用基地局と、
    　前記UEと前記HLRとの間の通信を少なくとも制御する制御手段と、を有し、
    　前記フェムトセル用基地局と前記制御手段とは、前記UEと前記HLRとの間に存在し、
    　前記フェムトセル用基地局は、
    　前記UEから受け付けたメッセージを前記制御手段に送信すると共に、前記制御手段から受け付けたメッセージを前記UEに送信する手段を有し、
    　前記制御手段は、
    　前記フェムトセル用基地局から受け付けたメッセージを前記HLRで認識可能なメッセージに変換すると共に、前記HLRから受け付けたメッセージを前記UEが認識可能なメッセージに変換する、通信システム。
  2. 　前記制御手段は、
    　前記フェムトセル用基地局が前記UEから受け付けたメッセージを受け付ける中継装置と、
    　前記HLRに格納されている前記UEの加入者情報を取得し、該取得した前記UEの加入者情報を管理する管理装置と、
    　前記中継装置が前記フェムトセル用基地局から受け付けたメッセージと、前記管理装置で管理する加入者情報と、を基に、前記UEの認証を行う認証装置と、
    　前記認証装置で前記UEの認証が成功した場合に、前記フェムトセル用基地局のSIP（Session　Initiation　Protocol）による通信を制御する通信制御装置と、
    　を有する、請求項１記載の通信システム。
  3. 　前記フェムトセル用基地局は、
    　前記UEから受け付けたメッセージがCS（Circuit　Switching）サービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、PS（Packet　Switching）サービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、PDP　Activateに対応するメッセージか、を特定し、該特定したメッセージに対応するメッセージを前記中継装置に送信し、
    　前記中継装置は、
    　前記フェムトセル用基地局から受け付けたメッセージを前記認証装置に送信し、
    　前記認証装置は、
    　前記中継装置から受け付けたメッセージがPSサービスの位置登録要求に対応するメッセージか、CSサービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、PDP　Activateに対応するメッセージか、を特定し、該特定したメッセージに応じた制御を行う、請求項２記載の通信システム。
  4. 　前記フェムトセル用基地局は、
    　前記UEから受け付けたメッセージが、Location　Update　Requestの場合は、CSサービスの位置登録要求に対応するメッセージと特定し、該特定したメッセージに対応する情報を含めたメッセージを前記中継装置に送信し、
    　前記UEから受け付けたメッセージが、Attach　Requestの場合は、PSサービスの位置登録要求に対応するメッセージと特定し、該特定したメッセージに対応する情報を含めたメッセージを前記中継装置に送信し、
    　前記UEから受け付けたメッセージが、Active　PDP　Context　Requestの場合は、PDP　Activateに対応するメッセージと特定し、該特定したメッセージに対応する情報を含めたメッセージを前記中継装置に送信し、
    　前記認証装置は、
    　前記中継装置から受け付けたメッセージに含まれる情報を基に、前記中継装置から受け付けたメッセージがPSサービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、CSサービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、PDP　Activateに対応するメッセージか、を特定する、請求項３記載の通信システム。
  5. 　前記フェムトセル用基地局は、
    　前記UEのIMSIと、前記フェムトセル用基地局のIMSIと、を含めたメッセージを前記中継装置に送信し、
    　前記認証装置は、
    　前記中継装置から受け付けたメッセージに含まれる前記UEのIMSIと、前記管理装置で管理する加入者情報と、を基に、前記UEの認証を行う、請求項２から４の何れか１項に記載の通信システム。
  6. 　前記認証装置は、
    　前記中継装置から受け付けたメッセージがPSサービスの位置登録要求に対応するメッセージと特定した場合には、当該PSサービスの位置登録に対応する制御を行い、
    　前記中継装置から受け付けたメッセージがCSサービスの位置登録要求に対応するメッセージと特定した場合には、当該CSサービスの位置登録に対応する制御を行い、
    　前記中継装置から受け付けたメッセージがPDP　Activateに対応するメッセージと特定した場合には、当該PDP　Activateに対応する制御を行う、請求項２から５の何れか１項に記載の通信システム。
  7. 　UEから送信されるメッセージを受け付けるフェムトセル用基地局であって、
    　前記UEから受け付けたメッセージがCS（Circuit　Switching）サービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、PS（Packet　Switching）サービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、PDP　Activateに対応するメッセージか、を特定し、該特定したメッセージに対応するメッセージを中継装置に送信する、フェムトセル用基地局。
  8. 　前記UEから受け付けたメッセージが、Location　Update　Requestの場合は、CSサービスの位置登録要求に対応するメッセージと特定し、Attach　Requestの場合は、PSサービスの位置登録要求に対応するメッセージと特定し、Activate　PDP　Context　Requestの場合は、PDP　Activateに対応するメッセージと特定する、請求項７記載のフェムトセル用基地局。
  9. 　中継装置がフェムトセル用基地局から受け付けたメッセージと、管理装置で管理する加入者情報と、を基に、UEの認証を行う認証装置であって、
    　前記中継装置から受け付けたメッセージがPSサービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、CSサービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、PDP　Activateに対応するメッセージか、を特定し、該特定したメッセージに応じた制御を行う、認証装置。
  10. 　前記中継装置から受け付けたメッセージがPSサービスの位置登録要求に対応するメッセージと特定した場合には、当該PSサービスの位置登録に対応する制御を行い、
    　前記中継装置から受け付けたメッセージがCSサービスの位置登録要求に対応するメッセージと特定した場合には、当該CSサービスの位置登録に対応する制御を行い、
    　前記中継装置から受け付けたメッセージがPDP　Activateに対応するメッセージと特定した場合には、当該PDP　Activateに対応する制御を行う、請求項９記載の認証装置。
  11. 　IMS（IP　Multimedia　subsystem）網で使用されるUE（User　Equipment）とHLR（Home　Location　Register）と、所定の通信エリアを構築するフェムトセル用基地局と、前記UEと前記HLRとの間の通信を少なくとも制御する制御手段と、を有し、前記フェムトセル用基地局と前記制御手段とは、前記UEと前記HLRとの間に存在する通信システムが行う通信方法であって、
    　前記フェムトセル用基地局が、前記UEから受け付けたメッセージを前記制御手段に送信し、
    　前記フェムトセル用基地局が、前記制御手段から受け付けたメッセージを前記UEに送信し、
    　前記制御手段が、前記フェムトセル用基地局から受け付けたメッセージを前記HLRが認識可能なメッセージに変換し、
    　前記制御手段が、前記HLRから受け付けたメッセージを前記UEが認識可能なメッセージに変換する、通信方法。
  12. 　UEから送信されるメッセージを受け付けるフェムトセル用基地局が行う通信方法であって、
    　前記UEから受け付けたメッセージが、CS（Circuit　Switching）サービスの位置登録要求に対応するメッセージか、PS（Packet　Switching）サービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、PDP　Activateに対応するメッセージか、を特定し、該特定したメッセージに対応するメッセージを中継装置に送信する、通信方法。
  13. 　中継装置がフェムトセル用基地局から受け付けたメッセージと、管理装置で管理する加入者情報と、を基に、UEの認証を行う認証装置が行う通信方法であって、
    　前記中継装置から受け付けたメッセージが、PSサービスの位置登録要求に対応するメッセージか、CSサービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、PDP　Activateに対応するメッセージか、を特定し、該特定したメッセージに応じた制御を行う、通信方法。
  14. 　UEから送信されるメッセージを受け付けるフェムトセル用基地局に実行させる通信プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
    　前記通信プログラムは、前記UEから受け付けたメッセージが、CS（Circuit　Switching）サービスの位置登録要求に対応するメッセージか、PS（Packet　Switching）サービスの位置登録要求に対応するメッセージか、または、PDP　Activateに対応するメッセージか、を特定し、該特定したメッセージに対応するメッセージを、中継装置に送信する処理を、前記フェムトセル用基地局に実行させる、記録媒体。
  15. 　中継装置がフェムトセル用基地局から受け付けたメッセージと、管理装置で管理する加入者情報と、を基に、UEの認証を行う認証装置に実行させる通信プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
    　前記通信プログラムは、前記中継装置から受け付けたメッセージがPSサービスの位置登録要求に対応するメッセージか、CSサービスの位置登録要求に対応するメッセージか、PDP　Activateに対応するメッセージか、を特定し、該特定したメッセージに応じた制御を行う処理を、前記認証装置に実行させる、記録媒体。
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