WO2013175671A1 - サービス制御装置、中継装置、フェムトセル用基地局、通信システム、制御方法、および、プログラム - Google Patents

サービス制御装置、中継装置、フェムトセル用基地局、通信システム、制御方法、および、プログラム Download PDF

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WO2013175671A1
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service
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femtocell base
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tunnel
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PCT/JP2012/084094
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友輔 宮川
貴之 城戸
拓男 秋元
裕貴 中西
康弘 渡辺
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日本電気株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a service control device, a relay device, a femtocell base station, a communication system, a control method, and a program.
  • 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. By introducing a femtocell base station, it is possible to improve communication quality in a communication area that cannot be covered by an existing macrocell base station. In addition, by introducing a femtocell base station, it is possible to cover a communication area without incurring costs for infrastructure development of a macrocell base station.
  • Patent Document 1 (WO 2010/074033 pamphlet) includes a 3G network that performs communication via an existing macrocell base station, and an IMS network in which a femtocell base station is introduced.
  • a message received from a femtocell base station is converted between the femtocell base station and the 3G network side into a message recognizable on the 3G network side, and the message received from the 3G network side is converted to a femtocell
  • a technique for providing a control means for converting the message into a message recognizable by the base station According to this technology, a femtocell base station can be introduced into an IMS network without improving an existing 3G network.
  • the IMS network was mainly targeted at providing circuit switching (CS: Circuit Switching) services to UE (User Equipment).
  • CS Circuit Switching
  • UE User Equipment
  • various methods for providing a service similar to a packet switching (PS) service provided in an existing 3G network It is being considered.
  • PS packet switching
  • a method of applying a technique used when providing a PS service by a wireless LAN (Local Area Network) access point apparatus to a femtocell base station has been studied. This method is defined in 3GPP TS 24.327, and is a method of establishing an IPsec (Security Architecture Internet Protocol) tunnel between the access point device and the service control device that controls the provision of the PS service for each UE.
  • IPsec Security Architecture Internet Protocol
  • An object of the present invention is to provide a service control device, a relay device, a femtocell base station, a communication system, a control method, and a program capable of providing a PS service while suppressing an increase in load in an IMS network There is to do.
  • the service control apparatus of the present invention provides: In a IMS (IP Multimedia subsystem) network, a service control device that provides PS (Packet Switching) service to UE (User Equipment) existing in a communication area constructed by a femtocell base station, Tunnel establishment means for establishing an IPsec (Security Architecture for Internet Protocol) tunnel with the femtocell base station;
  • PS Packet Switching
  • UE User Equipment
  • IPsec Security Architecture for Internet Protocol
  • the relay device of the present invention provides: In an IMS (IP Multimedia subsystem) network, a relay device that relays a message between a femtocell base station that constructs a communication area and a core side, Tunnel establishment means for establishing an IPsec (Security Architecture for Internet Protocol) tunnel with the femtocell base station; When there is a request for providing PS (Packet Switching) service from a plurality of UEs (User Equipment) existing in the communication area, the tunnel establishment means communicates with the femtocell base station. Service control means for providing the PS service via a common IPsec tunnel established therebetween.
  • IMS IP Multimedia subsystem
  • the femtocell base station of the present invention comprises: In an IMS (IP Multimedia subsystem) network, a femtocell base station that establishes a communication area, Tunnel establishment means for establishing an IPsec tunnel with a service control apparatus that provides PS (Packet Switching) service to UE (User Equipment) existing in the communication area;
  • PS Packet Switching
  • UE User Equipment
  • Control means for transmitting and receiving to and from the apparatus.
  • the communication system of the present invention provides: A femtocell base station that constructs a communication area, and a service control device that provides a PS (Packet Switching) service to a UE (User Equipment) existing in the communication area, and an IMS (IP Multimedia Subsystem) network
  • a communication system comprising: The femtocell base station establishes an IPsec tunnel between the femtocell base station and the service control device, When there is a request for provision of the PS service from a plurality of UEs, the service control apparatus provides the PS services to the plurality of UEs via a common IPsec tunnel.
  • the control method of the service control apparatus of the present invention includes: In a IMS (IP Multimedia subsystem) network, a control method of a service control device that provides a PS (Packet Switching) service to a UE (User Equipment) present in a communication area constructed by a femtocell base station, Establish an IPsec (Security Architecture for Internet Protocol) tunnel with the femtocell base station, When there is a request to provide the PS service from a plurality of UEs, the PS service is provided to the plurality of UEs via a common IPsec tunnel.
  • IMS IP Multimedia subsystem
  • a method for controlling a femtocell base station of the present invention includes: In a IMS (IP Multimedia subsystem) network, a method for controlling a femtocell base station that establishes a communication area, Establishing an IPsec tunnel with a service control device that provides PS (Packet Switching) service to UE (User Equipment) existing in the communication area, When there is a request for provision of the PS service from a plurality of UEs, a message corresponding to the provision of the PS service for the plurality of UEs is transmitted / received to / from the service control apparatus via a common IPsec tunnel.
  • IMS IP Multimedia subsystem
  • the program of the present invention In an IMS (IP Multimedia subsystem) network, a process for establishing an IPsec tunnel between a femtocell base station that establishes a communication area and a service control device that provides a PS service to UEs existing in the communication area; When there is a request for provision of the PS service from a plurality of UEs, a process of providing the PS service to the plurality of UEs via a common IPsec tunnel is executed.
  • IMS IP Multimedia subsystem
  • FIG. 2 is a sequence diagram showing an operation when the FAP is turned on in the 3G-Femto network shown in FIG. 1. It is a sequence diagram which shows the operation
  • FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of a communication system 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the communication system 1 has a 3G network 10, an LTE (Long Term Evolution) network 20, and a 3G-Femto network 30.
  • the 3G network 10 is connected to a PDN (Packet Data Network) 2, and the LTE network 20 and the 3G-Femto network 30 are connected to the PDN 2 via a P-GW (PDN Gateway) 3.
  • PDN Packet Data Network
  • the 3G network 10 is an existing 3G network and constructs a macro cell network.
  • the 3G network 10 includes a UE (User qui Equipment) 11, an HLR (Home Location Register) 12, a VLR (Visitors Location Register) 13, an NB (Node-B) 14, an RNC (Radio Network Controller) 15, an SGSN (Serving GPRS (General Packet Radio Service) Support Node) 16 and GGSN (Gateway GPRS Support Node) 17.
  • UE User qui Equipment
  • HLR Home Location Register
  • VLR Vehicle Location Register
  • NB Node-B
  • RNC Radio Network Controller
  • the HLR 12 manages subscriber information such as mobile phone numbers and UE terminal identification information.
  • the VLR 13 stores the subscriber information of the UE 11 in the 3G network 10.
  • NB14 is a base station that constructs a predetermined communication area.
  • the RNC 15 controls the plurality of NBs 14 and performs outgoing / incoming call control, call termination control, handover control, and the like.
  • SGSN 16 provides PS service and the like to UE 11 using the subscriber information stored in VRL 15.
  • the GGSN 17 performs user authentication, connection control, QoS (QualityQoSof ⁇ ⁇ Service) control, etc. during packet communication.
  • QoS QualityQoSof ⁇ ⁇ Service
  • UE11, HLR12, VLR13, NB14, RNC15, SGSN16, and GGSN17 are devices that perform processing compliant with 3GPP, and description of specific processing operations of these devices is omitted.
  • the technology used for the 3G network is disclosed in, for example, 3GPP.TS ⁇ ⁇ 23.060.
  • the LTE network 20 is an existing LTE network.
  • the LTE network 20 includes a UE 21, a VLR 22, an eNB (evolved23Node-B) 23, and an MME S-GW (Mobility Management Entity Serving-Gatewy) 24.
  • the VRL 22 stores the subscriber information of the UE 21 in the LTE network 20.
  • ENB 23 is a base station that constructs a predetermined communication area.
  • the MME S-GW 24 performs mobility management such as location registration of the UE 21, calling, and handover between the eNBs 23. Further, the MME S-GW 24 performs data relay processing on the UE 21.
  • UE21, VLR22, eNB23, and MME-S-GW24 are devices that perform processing compliant with 3GPP, and description of specific operations of these devices is omitted.
  • the technology used for the LTE network is disclosed in, for example, 3GPP TS ⁇ ⁇ 23.401.
  • 3G-Femto network 30 includes UE 31, VLR 32, FAP (Femto Access Point) 33, PDG (Packet Data Gateway) 34, AAA (Authentication Authorization Authorization) 35, P-CSCF (Proxy-Call Session Control Function ) 36, S-CSCF (Serving-Call Session Control Function) 37, and HSS (Home Subscriber Server) 38.
  • FAP Femto Access Point
  • PDG Packet Data Gateway
  • AAA Authentication Authorization Authorization
  • P-CSCF Proxy-Call Session Control Function
  • S-CSCF Server-Call Session Control Function
  • HSS Home Subscriber Server
  • the VLR 32 stores subscriber information of the UE 31 in the 3G-Femto network 30.
  • the FAP 33 is a small base station that constructs a communication area having a radius of about several tens of meters that is narrower than the communication area constructed by the NB 13 or the eNB 22.
  • the FAP 32 outputs a message corresponding to the request from the UE 31 in the communication area constructed by the FAP 32 to the upper device side, and transmits a message corresponding to the message input from the upper device side to the UE 31.
  • the PDG 34 relays messages between FAP 33 and the core side.
  • the PDG 34 also operates as a service control apparatus that provides a PS service or the like to the UE 31 using subscriber information stored in the VRL 32. Accordingly, the PDG 34 can be virtually regarded as an SGSN.
  • AAA 35 performs authentication processing between UE 31 and the network.
  • P-CSCF 36 and S-CSCF 37 perform processing such as session control, management, authentication, and routing using SIP (Session Initiation Protocol).
  • the P-CSCF 36 performs security control, SIP signal control, and the like between the UE 31 and the P-CSCF 36.
  • the S-CSCF 37 performs control of services provided to the UE 31, control of SIP signals, and the like.
  • the HSS 38 acquires subscriber information used for providing the CS service to the UE 31 from the HLR 12 and manages it.
  • the FAP 33 illustrated in FIG. 1 includes a tunnel establishment unit 201 and a control unit 202.
  • the FAP 33 illustrated in FIG. 1 includes a tunnel establishment unit 201 and a control unit 202.
  • the tunnel establishment unit 201 establishes an IPsec tunnel with the PDG 34.
  • some IPsec tunnels established by the tunnel establishment unit 201 are shared by a plurality of UEs 31.
  • an IPsec tunnel shared by a plurality of UEs is referred to as a shared tunnel.
  • control unit 202 When the control unit 202 receives a request from the UE 31, the control unit 202 transmits a message corresponding to the request to the PDG 34.
  • the control unit 201 transmits a message corresponding to the PS service provision request from each UE 31 to the PDG 34 via the shared tunnel.
  • the PDG 34 shown in FIG. 3 includes a registration unit 301, a tunnel establishment unit 302, and a service control unit 303.
  • the registration unit 301 acquires subscriber information (hereinafter referred to as subscriber information (for PS)) used to provide the PS service to the UE 31 from the HLR 12 and registers it in the VLR 32.
  • subscriber information for PS
  • the PS additional service is a service that can be provided by referring to the subscriber information (for PS) acquired from the HLR 12 among the PS services defined in 3GPP.
  • APN Access Point Name
  • QoS control function a QoS control function
  • the tunnel establishment unit 302 establishes an IPsec tunnel with the FAP 33.
  • the IPsec tunnel established by the tunnel establishment unit 302 includes a shared tunnel shared by a plurality of UEs 31.
  • the service control unit 303 When there is a request for providing PS services from a plurality of UEs 31, the service control unit 303 provides the PS services to the plurality of UEs 31 through a shared tunnel established with the FAP 33.
  • the FAP 33 transmits an authentication request including information for identifying itself to the PDG 34 (step A1).
  • the PDG 34 When the PDG 34 receives an authentication request from the FAP 33, the PDG 34 transmits an authentication request including information for specifying the FAP 33 included in the authentication request to the AAA 35 (step A2).
  • the AAA 35 When the AAA 35 receives the authentication request from the PDG 34, the AAA 35 performs an authentication process using the information for specifying the FAP 33 included in the authentication request, and returns the authentication result to the PDG 34 (step A3). Here, it is assumed that the authentication of the FAP 33 is successful.
  • the PDG 34 When the PDG 34 receives the authentication result returned from the AAA 35, the PDG 34 transmits an authentication response to the FAP 33 (step A4). Since the authentication result by the AAA 35 indicates that the authentication of the FAP 33 is successful, an IPsec tunnel is established between the FAP 33 and the PDG 34 (step A5). In the present embodiment, the IPsec tunnel established in step A5 is used as a shared tunnel. In the following, it is assumed that each operation is performed with the shared tunnel established.
  • the UE 31 When the UE 31 whose location is registered in the 3G network 10 moves into the communication area constructed by the FAP 33 of the 3G-Femto network 30, the UE 31 starts location registration of the CS service.
  • the UE 31 performs a location registration request (Location Updating) including information (IMSI.UE: International Subscriber Identity. UE) for identifying the UE 31 in order to perform update (normal location updating) of LAI (Location Area Information). Request) is transmitted to the FAP 33 (step B1).
  • IMSI.UE International Subscriber Identity. UE
  • LAI Local Area Information
  • the FAP 33 When the FAP 33 receives a location registration request (Location Updating Request) from the UE 31, the FAP 33 transmits an authentication request including an APN (Access Point Name) and an NAI (Network Access Identifier) to the PDG 34 (step B2).
  • APN Access Point Name
  • NAI Network Access Identifier
  • the FAP 33 determines that the message received from the UE 31 is a message corresponding to the CS service location registration request.
  • the FAP 33 includes the NAI indicating “0CS0 ⁇ UE # IMSI> / ⁇ Femto # IMSI> @realmname” in the authentication request.
  • “0CS0” is information indicating the location registration of the CS service.
  • “ ⁇ UE # IMSI>” is information for specifying the UE, and is IMSI.UE included in the location registration request received in step B1.
  • "" ⁇ Femto # IMSI> is information for specifying the FAP.
  • the PDG 34 When the PDG 34 receives the authentication request from the FAP 33, the PDG 34 transmits an authentication request including the NAI included in the authentication request to the AAA 35 (step B3).
  • the AAA 35 determines the type of the message received from the PDG 34 based on the NAI included in the authentication request. Since the authentication request received from the PDG 34 includes the NAI indicating “0CS0 ⁇ UE # IMSI> / ⁇ Femto # IMSI> @realmname”, the AAA 35 indicates that the message received from the PDG 34 is the CS service location registration. It is determined that the message corresponds to the request. When determining that the request is a CS service location registration request, the AAA 35 transmits an authentication request including the IMSI.UE indicated in the NAI to the HSS 38 (step B4).
  • the HSS 38 When the HSS 38 receives the authentication request from the AAA 35, the HSS 38 transmits an authentication request including the IMSI.UE included in the authentication request to the HLR 12 (step B5).
  • the HLR 12 When the HLR 12 receives the authentication request from the HSS 38, the HLR 12 acquires RAND / AUTN / CK / IK / XRES corresponding to IMSI.UE included in the authentication request, and displays the authentication result including the acquired RAND / AUTN / CK / XRES. It returns to HSS38 (step B6).
  • RAND / AUTN / CK / IK / XRES is information that conforms to 3GPP.
  • RAND is Random Challenge.
  • AUTH is Authentication Token.
  • CK is Cipher Key.
  • IK is Integrity Key.
  • XRES is Expected RESponse.
  • the HLR 12 transmits an authentication result including RAND / AUTN / CK / IK / XRES (EAP-AKA authentication). However, the HLR 12 may transmit an authentication result including RAND / AUTH / KC / RES (EAP-SIM authentication).
  • the HLR 12 selects either EAP-AKA authentication (UMTS authentication) or EAP-SIM authentication (GSM authentication) according to the network capability with which the UE indicated in IMSI.UE is contracted.
  • the HSS 38 When the HSS 38 receives the authentication result from the HLR 12, the HSS 38 returns the authentication result including RAND / AUTN / CK / IK / XRES included in the authentication result to the AAA 35 (step B7).
  • AAA 35 When AAA 35 receives the authentication result from HSS 38, AAA 35 returns the authentication result including RAND / AUTN / CK / IK included in the authentication result to PDG 34 (step B8).
  • the PDG 34 When the PDG 34 receives the authentication result from the AAA 35, the PDG 34 returns the authentication result including RAND / AUTN / CK / IK included in the authentication result to the FAP 33 (step B9).
  • the FAP 33 When the FAP 33 receives the authentication result from the PDG 34, the FAP 33 transmits the authentication result including the RAND / AUTN included in the authentication result to the UE 31 (step B10).
  • the UE 31 When the UE 31 receives the authentication result from the FAP 33, the UE 31 performs an authentication calculation based on the RAND / AUTN included in the authentication result, and transmits an authentication result response including the calculation result to the FAP 33 (step B11). In addition, the authentication calculation by UE31 is performed by the method based on 3GPP.
  • the result of the authentication calculation by the UE 31 is transmitted to the AAA 35 via the FAP 33 and the PDG 34.
  • the AAA 35 authenticates the UE 31 based on the result of the authentication calculation by the UE 31. Note that the authentication of the UE 31 by the AAA 35 is performed by a method compliant with 3GPP. If the AAA 35 succeeds in the authentication of the UE 31, the AAA 35 transmits a message to that effect to the PDG 34.
  • the PDG 34 When the PDG 34 receives information from the AAA 35 that the UE 31 has been successfully authenticated, the PDG 34 transmits / receives a message to / from the FAP 33.
  • An IPsec tunnel is established by transmitting and receiving messages between the PDG 34 and the FAP 33 (step B12). This IPsec tunnel is established in units of UE.
  • an IPsec tunnel established in units of UE is referred to as an individual tunnel.
  • the FAP 33 After establishing the individual tunnel, the FAP 33 sends an INFORMATIONAL Request to the PDG 34 via the individual tunnel.
  • PDG 34 receives INFORMATIONAL Request from FAP 33
  • PDG 34 sends INFORMATIONAL Response to FAP 33.
  • message transmission / reception is performed between the PDG 34 and the FAP 33, and the individual tunnel established in step B12 is released (step B13).
  • UE authentication processing is performed in a state where a shared tunnel is established between the FAP 33 and the PDG 34. Note that it is not necessary to establish an individual tunnel between the FAP 33 and the PDG 34 after the UE authentication process is completed. Therefore, in Step B13, by releasing the individual tunnel established in Step B12, unnecessary IPsec tunnels can be opened, and resources can be effectively used.
  • the FAP 33 transmits a location registration request including the IMSI.UE of the UE 31 to the P-CSCF 36 (step B14).
  • the P-CSCF 36 When receiving the location registration request from the FAP 33, the P-CSCF 36 transmits a transmission destination resolution request to the HSS 38 (step B15).
  • the HSS 38 When the HSS 38 receives the transmission destination resolution request from the P-CSCF 36, the HSS 38 returns the transmission destination result to the P-CSCF 36 (step B16).
  • the P-CSCF 36 When receiving the transmission destination result from the HSS 38, the P-CSCF 36 transmits a location registration request including the IMSI.UE of the UE 31 to the S-CSCF 37 (step B17).
  • the S-CSCF 37 transmits an authentication request including the IMSI.UE included in the location registration request to the HSS 38 (step B18).
  • the HSS 38 When the HSS 38 receives the authentication request from the S-CSCF 37, the HSS 38 transmits a subscriber information registration request including the IMSI.UE included in the authentication request to the HLR 12 (step B19).
  • the HLR 12 When the HLR 12 receives the subscriber registration request from the HSS 38, the HLR 12 transmits the subscriber information (for CS) of the UE indicated in IMSI.UE included in the subscriber information registration request to the HSS 38 (step B20).
  • the HSS 38 When the HSS 38 receives the subscriber information (for CS) from the HLR 12, the HSS 38 registers the subscriber information in the VLR 32. As described above, the subscriber information (for CS) of the UE 31 is registered in the VLR 32, so that the 3G-Femto network 30 can also provide the CS service. After registering the subscriber information (for CS), the HSS 38 transmits a result response to the HLR 12 (step B21).
  • the HLR 12 When the HLR 12 receives the result response from the HSS 38, the HLR 12 transmits a subscriber information registration request including the MSISDN (Mobile Subscriber31ISDN Number) of the UE 31 to the HSS 38 (step B22).
  • MSISDN Mobile Subscriber31ISDN Number
  • the HSS 38 When the HSS 38 receives the subscriber information registration request from the HLR 12, the HSS 38 transmits an authentication response including the MSISDN included in the subscriber information registration request to the S-CSCF 37 (step B23).
  • the S-CSCF 37 When receiving the authentication response from the HSS 38, the S-CSCF 37 transmits a location registration response including the MSISDN included in the authentication response to the P-CSCF 36 (step B24).
  • the P-CSCF 36 When the P-CSCF 36 receives the location registration response from the S-CSCF 37, the P-CSCF 36 transmits a location registration response including the MSISDN included in the location registration response to the FAP 33 (step B25).
  • the FAP 33 When receiving the location registration response from the P-CSCF 36, the FAP 33 transmits the location registration response to the UE 31 indicated in the MSISDN included in the location registration response (step B26).
  • the subscriber information (for CS) of the UE 31 is registered in the VRL 32, and the location registration of the UE 31 is completed.
  • the communication system 1 of the present embodiment includes a GMSC (Gateway-Mobile-Switching-Center) 61 that performs routing of incoming calls to the UE, and a message received from the GMSC 61 in the 3G-Femto network.
  • 30 further includes an MGW (Media Gateway) 62 that converts the message into a message of a predetermined protocol in 30 and transmits the message to the FPA 33, and an MGCF (Media Gateway Control Function) 63 that controls the MGW 62. Since GMSC 61, MGW 62, and MGCF 63 are also related to the processing when CS voice is transmitted, these are also shown in FIG.
  • the UE 31 When a CS voice call request is input to the UE 31, the UE 31 transmits a voice call request to the FAP 33 (step C1).
  • the FAP 33 When the FAP 33 receives a voice call request from the UE 31, the FAP 33 sends a voice call request to the P-CSCF 36 (step C2).
  • the P-CSCF 36 When receiving the voice call request from the FAP 33, the P-CSCF 36 sends a voice call request to the S-CSCF 37 (step C3).
  • the S-CSCF 37 When the S-CSCF 37 receives a voice call request from the P-CSCF 36, the S-CSCF 37 sends a voice call request to the MGCF 63 (step C4).
  • the MGCF 63 When the MGCF 63 receives a voice call request from the S-CSCF 37, the MGCF 63 sends a voice call request to the GMSC 61 (step C5).
  • signals can be transmitted and received between the GMSC 61 and the MGW 62 by STM (Synchronous Transfer Mode). Further, between the MGW 62 and the FAP 33, signals can be transmitted and received by RTP (Real-time Transfer Protocol).
  • the MGW 62 converts messages between STM and RTP.
  • the MGW 62 transmits a signal to the FPA 33 through the shared tunnel established in step A5 of FIG.
  • the FAP 33 establishes a radio bearer (CS-RAB) with the UE 31 that has transmitted the voice transmission request, and transmits / receives a signal to / from the UE 31 via the radio bearer.
  • CS-RAB radio bearer
  • the UE 31 When the UE 31 whose location is registered in the 3G network 10 moves into the communication area established by the FAP 33, the UE 31 starts location registration of the PS service.
  • the UE 31 transmits a location registration request (Routing Area Updating Request) including IMSI.UE to the FAP 33 in order to update RAI (Routing Area information) (normal routing updating) (step D1).
  • the FAP 33 When the FAP 33 receives a location registration request (Routing Area Updating Request) from the UE 31, the FAP 33 transmits an authentication request including the APN and the NAI to the PDG 34 (step D2).
  • a location registration request (Routing Area Updating Request) from the UE 31
  • the FAP 33 transmits an authentication request including the APN and the NAI to the PDG 34 (step D2).
  • the FAP 33 Since the FAP 33 has received the Routing Area Updating Request from the UE 31, it determines that the message received from the UE 31 is a message corresponding to the PS service location registration request.
  • the FAP 33 includes the NAI indicating “0PS0 ⁇ UE # IMSI> / ⁇ Femto # IMSI> @realmname” in the authentication request.
  • “0PS0” is information indicating the location registration of the PS service.
  • ⁇ UE # IMSI> is information for specifying the UE, and is IMSI.UE included in the location registration request received in step D1.
  • “ ⁇ Femto # IMSI>” is information for specifying the FAP.
  • the PDG 34 When the PDG 34 receives the authentication request from the FAP 33, the PDG 34 transmits an authentication request including the NAI included in the authentication request to the AAA 35 (step D3).
  • the AAA 35 determines the type of the message received from the PDG 34 based on the NAI included in the authentication request. Since the authentication request received from the PDG 34 includes the NAI indicating “0PS0 ⁇ UE # IMSI> / ⁇ Femto # IMSI> @realmname”, the AAA 35 indicates that the message received from the PDG 34 is the location registration of the PS service. It is determined that the message corresponds to the request. When determining that the request is a PS service location registration request, the AAA 35 transmits an authentication request including the IMSI.UE indicated in the NAI to the HSS 38 (step D4).
  • the HSS 38 When the HSS 38 receives the authentication request from the AAA 35, the HSS 38 transmits an authentication request including the IMSI.UE included in the authentication request to the HLR 12 (step D5).
  • the HLR 12 When the HLR 12 receives the authentication request from the HSS 38, the HLR 12 acquires RAND / AUTN / CK / IK / XRES corresponding to IMSI.UE included in the authentication request, and displays the authentication result including the acquired RAND / AUTN / CK / XRES. It returns to HSS38 (step D6).
  • the HSS 38 When the HSS 38 receives the authentication result from the HLR 12, the HSS 38 returns the authentication result including RAND / AUTN / CK / IK / XRES included in the authentication result to the AAA 35 (step D7).
  • AAA 35 When AAA 35 receives the authentication result from HSS 38, AAA 35 returns the authentication result including RAND / AUTN / CK / IK included in the authentication result to PDG 34 (step D8).
  • PDG 34 When PDG 34 receives the authentication result from AAA 35, PDG 34 returns the authentication result including RAND / AUTN / CK / IK included in the authentication result to FAP 33 (step D9).
  • the FAP 33 When the FAP 33 receives the authentication result from the PDG 34, the FAP 33 transmits the authentication result including the RAND / AUTN included in the authentication result to the UE 31 (step D10).
  • the UE 31 When the UE 31 receives the authentication result from the FAP 33, the UE 31 performs an authentication calculation based on the RAND / AUTN included in the authentication result, and transmits an authentication result response including the calculation result to the FAP 33 (step D11). In addition, the authentication calculation by UE31 is performed by the method based on 3GPP.
  • the result of the authentication calculation by the UE 31 is transmitted to the AAA 35 via the FAP 33 and the PDG 34.
  • the AAA 35 authenticates the UE 31 based on the result of the authentication calculation by the UE 31. Note that the authentication of the UE 31 by the AAA 35 is performed by a method compliant with 3GPP. If the AAA 35 succeeds in the authentication of the UE 31, the AAA 35 transmits a message to that effect to the PDG 34.
  • the PDG 34 When the PDG 34 receives information from the AAA 35 that the UE 31 has been successfully authenticated, the PDG 34 transmits / receives a message to / from the FAP 33. An individual tunnel is established by transmitting / receiving a message between the PDG 34 and the FAP 33 (step D12).
  • the FAP 33 After establishing the individual tunnel, the FAP 33 sends an INFORMATIONAL Request to the PDG 34 via the individual tunnel.
  • PDG 34 receives INFORMATIONAL Request from FAP 33
  • PDG 34 sends INFORMATIONAL Response to FAP 33.
  • message transmission / reception is performed between the PDG 34 and the FAP 33, and the individual tunnel established in step D12 is released (step D13).
  • the FAP 33 transmits a PS location registration response to the UE 31 (step D14).
  • the authentication process of the UE 31 is performed in a state where a shared tunnel is established between the FAP 33 and the PDG 34.
  • the authentication process of the UE 31 is successful, an individual tunnel is established between the FAP 33 and the PDG 34, and a predetermined message is transmitted and received between the FAP 33 and the PDG 34, and then the individual tunnel is released.
  • the UE 31 When a request for PS transmission is input to the UE 31, the UE 31 transmits a PS transmission request to the FAP 33 (step E1). Next, the UE 31 transmits a PS session establishment request (Active PDP (Packet Data Protocol) Context Request) including IMSI.UE to the FAP 33 (step E2).
  • a PS session establishment request (Active PDP (Packet Data Protocol) Context Request) including IMSI.UE to the FAP 33 (step E2).
  • the FAP 33 When the FAP 33 receives a PS session establishment request (Active PDP Context Request) from the UE 31, the FAP 33 transmits an authentication request including the APN and NAI to the VLR 32 (step E3).
  • a PS session establishment request (Active PDP Context Request) from the UE 31
  • the FAP 33 transmits an authentication request including the APN and NAI to the VLR 32 (step E3).
  • the FAP 33 Since the FAP 33 has received the Active PDP Context Request from the UE 31, it determines that the message received from the UE 31 is a message corresponding to the PS transmission request.
  • the FAP 33 includes the NAI indicating “0PDP0 ⁇ UE # IMSI> / ⁇ Femto # IMSI> @realmname” in the authentication request and transmits it to the VLR 32.
  • “0PDP0” is information indicating PS transmission.
  • ⁇ UE # IMSI> is information for specifying the UE, and is IMSI.UE included in the PS session establishment request received in step E2.
  • “ ⁇ Femto # IMSI>” is information for specifying the FAP.
  • the VLR 32 When the VLR 32 receives the authentication request from the FAP 33, the VLR 32 transmits an authentication request including the NAI included in the authentication request to the AAA 35 (step E4).
  • the AAA 35 determines the type of the message received from the VLR 32 based on the NAI included in the authentication request. Since the authentication request received from the VLR 32 includes the NAI indicating “0PDP0 ⁇ UE # IMSI> / ⁇ Femto # IMSI> @realmname”, the AAA 35 responds to the PS transmission request by the message received from the VLR 32. It is determined that the message is a message. If the AAA 35 determines that the request is a PS transmission request, the AAA 35 transmits an authentication request including the IMSI.UE indicated in the NAI to the HSS 38 (step E5).
  • the HSS 38 When the HSS 38 receives the authentication request from the AAA 35, the HSS 38 transmits an authentication request including the IMSI.UE included in the authentication request to the HLR 12 (step E6).
  • the HLR 12 When the HLR 12 receives the authentication request from the HSS 38, the HLR 12 acquires RAND / AUTN / CK / IK / XRES corresponding to IMSI.UE included in the authentication request, and an authentication result response including the acquired RAND / AUTN / CK / XRES. Is transmitted to the HSS 38 (step E7).
  • the HSS 38 When the HSS 38 receives the authentication result response from the HLR 12, the HSS 38 transmits an authentication result response including RAND / AUTN / CK / IK / XRES included in the authentication result response to the AAA 35 (step E8).
  • the AAA 35 When the AAA 35 receives the authentication result response from the HSS 38, the AAA 35 transmits an authentication result response including RAND / AUTN / CK / IK included in the authentication result response to the VLR 32 (step E9).
  • the VLR 32 When the VLR 32 receives the authentication result response from the AAA 35, the VLR 32 returns an authentication result response including RAND / AUTN / CK / IK included in the authentication result response to the FAP 33 (step E10).
  • the FAP 33 When the FAP 33 receives the authentication result response from the PDG 34, the FAP 33 transmits the authentication result including the RAND / AUTN included in the authentication result response to the UE 31 (step E11).
  • the UE 31 When the UE 31 receives the authentication result from the FAP 33, the UE 31 performs an authentication calculation based on the RAND / AUTN included in the authentication result, and transmits a result response including the calculation result to the FAP 33 (step E12). In addition, the authentication calculation by UE31 is performed by the method based on 3GPP.
  • the FAP 33 When the FAP 33 receives the result response from the UE 31, the FAP 33 transmits a result response including the result of the authentication calculation included in the result response to the VLR 32 (step E13).
  • the VLR 32 transmits the result of the authentication calculation included in the result response received from the FAP 31 to the AAA 35.
  • the AAA 35 authenticates the UE 31 based on the result of the authentication calculation. Note that the authentication of the UE 31 by the AAA 35 is performed by a method compliant with 3GPP. If the AAA 35 succeeds in the authentication of the UE 31, the AAA 35 transmits that fact to the VLR 32.
  • the VLR 32 When the VLR 32 receives a notification from the AAA 35 that the UE 31 has been successfully authenticated, the VLR 32 transmits a PS subscriber information creation request for requesting creation of subscriber information (for PS) of the UE 31 to the HLR 12 (step E14).
  • the HLR 12 When the HLR 12 receives a request for creating subscriber information (for PS) of the UE 31 from the VLR 32, the HLR 12 creates subscriber information (for PS) of the UE 31 from the managed subscriber information, and creates the created subscriber information (PS Is transmitted to the VLR 32 (step E15).
  • the VLR 32 stores the subscriber information (for PS) of the UE 32 transmitted from the HLR 12. Thus, by registering the subscriber information of the UE 31 in the VLR 32, it becomes possible to provide the PS supplementary service to the UE 31. After storing the subscriber information (for PS) of the UE 31, the VLR 32 transmits a result response to the HLR 12 (step E16).
  • the HLR 12 When the HLR 12 receives the result response from the VLR 32, the HLR 12 transmits a PS subscriber information creation response to the VRL 32 (step E17).
  • the VLR 32 When the VLR 32 receives the PS subscriber information creation response from the HLR 12, it transmits a PS session establishment request to the GGSN 17 (step E18).
  • the GGSN 17 When the GGSN 17 receives the PS session establishment request from the VLR 32, the GGSN 17 transmits a PS session establishment response to the VLR 32 (step E19).
  • the VLR 32 When the VLR 32 receives a PS session establishment response from the GGSN 17, it transmits an authentication response to the FAP 33 (step E20).
  • the FAP 33 When the FAP 33 receives the authentication response from the VLR 32, the FAP 33 transmits a PS session establishment response to the UE 31 (step E21).
  • the tunnel Gn based on the GTP-U protocol is established between the GGSN 17 and the VLR 32 by the processing from step E1 to step E21 described above.
  • An IPsec tunnel is established between the VLR 32 and the FAP 33.
  • an IPsec tunnel (individual tunnel) is established for each UE that has requested PS transmission.
  • the number of IPsec tunnels established by the FAP 33 increases, reaching the upper limit number at which the FAP 33 can establish an IPsec tunnel, and the number of UEs that cannot connect to the FAP 33 increases.
  • a radio bearer (PS-RAB) is established between the FAP 33 and the UE 31.
  • PS-RAB radio bearer
  • a process called “preservation” is performed in which the radio bearer between the FAP 33 and the UE 31 is released.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a network configuration when the SGSN 91 is provided. In FIG. 10, the same components as those in FIG.
  • UE 31 transmits a PS call request to FAP 33 (step F1).
  • the UE 31 transmits a PS session establishment request (Active PDP Context Request) including IMSI.UE to the FAP 33 (step F2).
  • the FAP 33 When the FAP 33 receives the PS session establishment request (Active PDP Context Request) from the UE 31, the FAP 33 transmits an authentication request including the APN and the NAI to the SGSN 91 via the shared tunnel established between the FAP 323 and the PDG 34 (step). F3).
  • the FAP 33 Since the FAP 33 has received the Active PDP Context Request from the UE 31, it determines that the message received from the UE 31 is a message corresponding to the PS transmission request.
  • the FAP 33 includes the NAI indicating “0PDP0 ⁇ UE # IMSI> / ⁇ Femto # IMSI> @realmname” in the authentication request.
  • “0PDP0” is information indicating PS transmission.
  • “ ⁇ UE # IMSI>” is information for specifying the UE, and is IMSI.UE included in the PS session establishment request received in step F2.
  • “ ⁇ Femto # IMSI>” is information for specifying the FAP.
  • the SGSN 91 When the SGSN 91 receives the PS session establishment request from the FAP 33, the SGSN 91 requests to create the subscriber information (for PS) of the UE 31 indicated in the IMSI.UE included in the PS session establishment request (MAP Update GPRS). Location) is transmitted to the HLR 12 (step F4).
  • MAP Update GPRS GPRS
  • the HLR 12 When the HLR 12 receives a request for creating subscriber information (for PS) of the UE 31 from the SGSN 91, the HLR 12 creates subscriber information (for PS) of the UE 31 from the managed subscriber information, and creates the created subscriber information (PS (MAP-Insert Subscriber Data) is transmitted to SGSN 91 (step F5).
  • PS MAP-Insert Subscriber Data
  • the SGSN 91 registers the subscriber information (for PS) of UE 32 transmitted from HLR 12 in VRL 32. Thus, by registering the subscriber information of the UE 31 in the VLR 32, it becomes possible to provide a PS supplementary service to the UE 31. After registering the subscriber information (for PS) of the UE 31 in the VLR 32, the SGSN 91 transmits a result response (MAP-InsertInSubscriber Data Ack) to the HLR 12 (step F6).
  • MAP-InsertInSubscriber Data Ack MAP-InsertInSubscriber Data Ack
  • the HLR 12 When the HLR 12 receives the result response from the SGSN 91, the HLR 12 transmits a PS subscriber information creation response (MAP-Update GPRS Location Ack) to the SGSN 91 (step F7).
  • MAP-Update GPRS Location Ack PS subscriber information creation response
  • SGSN 91 upon receiving the PS subscriber creation response from HLR 12, transmits a PS session establishment request to GGSN 17 (step F8).
  • the GGSN 17 When the GGSN 17 receives the PS session establishment request from the SGSN 91, the GGSN 17 transmits a PS session establishment response to the SGSN 91 (step F9).
  • the PSSN response is transmitted to the FAP 33 via the shared tunnel established between the PDG 34 and the FAP 33 (step F10).
  • the FAP 33 When the FAP 33 receives the authentication response from the SGSN 91, the FAP 33 transmits a PS session establishment response to the UE 31 (step F11).
  • the tunnel Gn based on the GTP-U protocol is established between the GGSN 17 and the SGSN 91 by the processing from Step F1 to Step F11 described above.
  • a tunnel Gn based on the GTP-U protocol is established between the SGSN 91 and the FAP 33.
  • transmission of a PS transmission request from the FAP 33 to the SGSN 91 in Step F3 and transmission of a PS transmission response from the SGSN 91 to the FAP 33 in Step F10 are performed via a shared tunnel. Therefore, even when there is a request for PS transmission from a plurality of UEs, it is not necessary to establish an IPsec tunnel for each UE, and the processing load on the FAP 33 can be reduced.
  • the FAP 33 and the SGSN 91 exchange mutual tunnel IDs for establishing a tunnel based on the GTP-U protocol instead of an IPsec tunnel by transmitting and receiving a PS transmission request and a PS transmission response.
  • the tunnel Gn between the SGSN 91 and the FAP 33 is established on the shared tunnel established between the FAP 33 and the PDG 34.
  • SGSN 91 provides a PS service to a plurality of UEs via a common IPsec tunnel (shared tunnel) even when a plurality of UEs request PS service provision. Therefore, even when providing PS services to a plurality of UEs, it is not necessary to establish an IPsec tunnel for each UE, and the processing load on the FAP 33 can be reduced.
  • an IPsec tunnel shared tunnel
  • a plurality of UEs is established between the FAP 33 and the SGSN, and the plurality of UEs are passed through a common IPsec tunnel (shared tunnel).
  • a common IPsec tunnel shared tunnel
  • the SGSN may be provided separately from the PDG 34. Therefore, the communication system according to the present embodiment establishes IPsec between the FAP 33 and the PDG 34, and when there is a request for provision of PS service from a plurality of UEs, the PS via the common IPsec tunnel to the plurality of UEs. If it is possible to provide a service, it can be constructed with various system configurations.
  • the communication system according to the present embodiment can perform processing without depending on the version of 3GPP.
  • control operation in each device configuring the communication system in the present embodiment described above can be executed using hardware, software, or a composite configuration of both.
  • 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 include a floppy (registered trademark) disk, a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), an MO (Magneto optical disc), a DVD (Digital Versatile Disc), a magnetic disk, and a semiconductor memory.
  • the program is installed in the computer from the removable recording medium as described above. In addition, it is wirelessly transferred from the download site to the computer. In addition, it is transferred to the computer via a network by wire.
  • the communication system according to the present embodiment not only executes processing in time series according to the processing operation described in the above embodiment, but also the processing capability of the apparatus that executes the processing, or in parallel as necessary. It is also possible to construct to execute processing individually.
  • the communication system according to the present embodiment can be constructed so as to have a logical set configuration of a plurality of devices or a configuration in which devices of each configuration exist in the same casing.
  • (Appendix 1) In a IMS (IP Multimedia subsystem) network, a service control device that provides PS (Packet Switching) service to UE (User Equipment) existing in a communication area constructed by a femtocell base station, Tunnel establishment means for establishing an IPsec (Security Architecture for Internet Protocol) tunnel with the femtocell base station;
  • PS Packet Switching
  • UE User Equipment
  • IPsec Security Architecture for Internet Protocol
  • a service control apparatus comprising: (Appendix 2) In the service control device according to attachment 1, Registration means for acquiring subscriber information of the UE from an HLR (Home Location Register) that manages subscriber information for providing the PS service and registering in the VRL (Visitor Location Register) existing in the IMS network is further provided.
  • HLR Home Location Register
  • the service control device wherein the service control means provides the PS service using the subscriber information registered in the VRL.
  • a relay device that relays a message between a femtocell base station that constructs a communication area and a core side, Tunnel establishment means for establishing an IPsec (Security Architecture for Internet Protocol) tunnel with the femtocell base station;
  • IPsec Security Architecture for Internet Protocol
  • the tunnel establishment means communicates with the femtocell base station.
  • a service control means for providing the PS service through a common IPsec tunnel established therebetween.
  • a femtocell base station that establishes a communication area, Tunnel establishment means for establishing an IPsec tunnel with a service control apparatus that provides PS (Packet Switching) service to UE (User Equipment) existing in the communication area;
  • PS Packet Switching
  • UE User Equipment
  • a control means for transmitting and receiving data to and from the apparatus.
  • a femtocell base station (Appendix 6) A femtocell base station according to appendix 5, Registration means for acquiring subscriber information of the UE from an HLR (Home Location Register) that manages subscriber information for providing the PS service and registering it in a VRL (Visitor Location Register) existing in the IMS network is further provided.
  • HLR Home Location Register
  • VRL Visitor Location Register
  • a femtocell base station characterized by comprising: (Appendix 7) A femtocell base station that constructs a communication area, and a service control device that provides a PS (Packet Switching) service to a UE (User Equipment) existing in the communication area, and an IMS (IP Multimedia Subsystem) network
  • a communication system comprising: The femtocell base station establishes an IPsec tunnel between the femtocell base station and the service control device, The service control apparatus provides the PS service to the plurality of UEs via a common IPsec tunnel when there is a request for provision of the PS service from the plurality of UEs. .
  • the service control device acquires subscriber information of the UE from an HLR (Home Location Register) that manages subscriber information for providing the PS service, and stores it in a VRL (Visitor Location Register) that exists in the IMS network.
  • HLR Home Location Register
  • VRL Visitor Location Register
  • a control method of a service control device that provides a PS (Packet Switching) service to a UE (User Equipment) present in a communication area constructed by a femtocell base station, Establish an IPsec (Security Architecture for Internet Protocol) tunnel with the femtocell base station, A control method for a service control apparatus, wherein when a plurality of UEs request provision of the PS service, the PS service is provided to the plurality of UEs via a common IPsec tunnel.
  • PS Packet Switching
  • UE User Equipment
  • IPsec Security Architecture for Internet Protocol
  • IMS IP Multimedia subsystem
  • a method for controlling a femtocell base station that establishes a communication area, Establishing an IPsec tunnel with a service control device that provides PS (Packet Switching) service to UE (User Equipment) existing in the communication area,
  • PS Packet Switching
  • UE User Equipment
  • a method for controlling a femtocell base station When there is a request for provision of the PS service from a plurality of UEs, a message corresponding to the provision of the PS service for the plurality of UEs is transmitted / received to / from the service control apparatus via a common IPsec tunnel.
  • IMS IP Multimedia subsystem
  • a process for establishing an IPsec tunnel between a femtocell base station that establishes a communication area and a service control device that provides a PS service to UEs existing in the communication area When there is a request for provision of the PS service from a plurality of UEs, a program that causes a computer to execute processing for providing the PS service to the plurality of UEs via a common IPsec tunnel.

Landscapes

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Abstract

　本発明のサービス制御装置は、IMS（IP Multimedia subsystem）網において、フェムトセル用基地局が構築する通信エリア内に存在するUE(User Equipment)にPS(Packet Switching)サービスを提供するサービス制御装置であって、前記フェムトセル用基地局との間にIPsec(Security Architecture for Internet Protocol)トンネルを確立するトンネル確立手段と、複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対して、前記トンネル確立手段により確立された共通のIPsecトンネルを介して前記PSサービスを提供するサービス制御手段と、を有する。

Description

サービス制御装置、中継装置、フェムトセル用基地局、通信システム、制御方法、および、プログラム
　本発明は、サービス制御装置、中継装置、フェムトセル用基地局、通信システム、制御方法、および、プログラムに関する。
　近年、特定の通信エリアにおける通信品質の向上を図るべく、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を導入することで、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における通信品質を改善することが可能となる。また、フェムトセル用基地局を導入することで、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となる。
　また、近年では、ALL-IPネットワークを実現するために、IMS（IP Multimedia subsystem）網を備えた通信システムの開発が進められている。例えば、特許文献１（国際公開第２０１０／０７４０３３号パンフレット）には、既存のマクロセル用基地局を経由して通信を行う3G網と、フェムトセル用基地局が導入されたIMS網と、を備える通信システムにおいて、フェムトセル用基地局と3G網側との間に、フェムトセル用基地局から受信したメッセージを3G網側で認識可能なメッセージに変換し、3G網側から受信したメッセージをフェムトセル用基地局で認識可能なメッセージに変換する制御手段を設ける技術が開示されている。この技術によれば、既存の3G網を改良することなく、IMS網にフェムトセル用基地局を導入することができる。
国際公開第２０１０／０７４０３３号パンフレット
　IMS網は、主として、UE（User Equipment）への回線交換（CS：Circuit Switching）サービスの提供が対象とされていた。しかし、近年、IMS網にフェムトセル用基地局を導入した通信システムにおいて、既存の3G網で提供されているパケット交換（PS：Packet Switching）サービスと同様のサービスを提供するための種々の方法が検討されている。例えば、無線LAN（Local Area Network）のアクセスポイント装置によりPSサービスを提供する際に用いられる技術をフェムトセル用基地局に適用する方法が検討されている。この方法は、3GPP TS 24.327に規定されており、アクセスポイント装置とPSサービスの提供を制御するサービス制御装置との間にUE単位でIPsec（Security Architecture for Internet Protocol）トンネルを確立する方法である。
　近年、スマートフォンなどのように、常時、パケットセッションを確立する端末が増加している。フェムトセル用基地局を導入した通信システムにおいて、UE単位でIPsecトンネルを確立すると、フェムトセル用基地局が確立しなければならないIPsecトンネルの数が増加し、フェムトセル用基地局の処理負荷が増大する。これにより、IPsecトンネルを同時に確立することができる数などの処理能力がマクロセル用基地局よりも低いフェムトセル用基地局に同時接続することができるUEの数が少なくなってしまうという問題がある。
　本発明の目的は、IMS網において、負荷の増大を抑制しつつ、PSサービスを提供することができるサービス制御装置、中継装置、フェムトセル用基地局、通信システム、制御方法、および、プログラムを提供することにある。
　上記目的を達成するために本発明のサービス制御装置は、
　IMS（IP Multimedia subsystem）網において、フェムトセル用基地局が構築する通信エリア内に存在するUE(User Equipment)にPS(Packet Switching)サービスを提供するサービス制御装置であって、
　前記フェムトセル用基地局との間にIPsec(Security Architecture for Internet Protocol)トンネルを確立するトンネル確立手段と、
　複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対して、前記トンネル確立手段により確立された共通のIPsecトンネルを介して前記PSサービスを提供するサービス制御手段と、を有する。
　上記目的を達成するために本発明の中継装置は、
　IMS（IP Multimedia subsystem）網において、通信エリアを構築するフェムトセル用基地局とコア側との間でメッセージを中継する中継装置であって、
　前記フェムトセル用基地局との間にIPsec(Security Architecture for Internet Protocol)トンネルを確立するトンネル確立手段と、
　前記通信エリア内に存在する複数のUE(User Equipment)からPS(Packet Switching)サービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対して、前記トンネル確立手段により前記フェムトセル用基地局との間に確立された共通のIPsecトンネルを介して前記PSサービスを提供するサービス制御手段と、を有する。
　上記目的を達成するために本発明のフェムトセル用基地局は、
　IMS（IP Multimedia subsystem）網において、通信エリアを構築するフェムトセル用基地局であって、
　前記通信エリア内に存在するUE(User Equipment)にPS(Packet Switching)サービスを提供するサービス制御装置との間にIPsecトンネルを確立するトンネル確立手段と、
　複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対する前記PSサービスの提供に応じたメッセージを、前記トンネル確立手段により確立された共通のIPsecトンネルを介して前記サービス制御装置との間で送受信する制御手段と、を有する。
　上記目的を達成するために本発明の通信システムは、
　通信エリアを構築するフェムトセル用基地局と、前記通信エリア内に存在するUE(User Equipment)にPS(Packet Switching)サービスを提供するサービス制御装置と、を備え、IMS（IP Multimedia subsystem）網を構成する通信システムであって、
　前記フェムトセル用基地局は、前記フェムトセル用基地局と前記サービス制御装置との間にIPsecトンネルを確立し、
　前記サービス制御装置は、複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対して、共通のIPsecトンネルを介して前記PSサービスを提供する。
　上記目的を達成するために本発明のサービス制御装置の制御方法は、
　IMS（IP Multimedia subsystem）網において、フェムトセル用基地局が構築する通信エリア内に存在するUE(User Equipment)にPS(Packet Switching)サービスを提供するサービス制御装置の制御方法であって、
　前記フェムトセル用基地局との間にIPsec(Security Architecture for Internet Protocol)トンネルを確立し、
　複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対して、共通のIPsecトンネルを介して前記PSサービスを提供する。
　上記目的を達成するために本発明のフェムトセル用基地局の制御方法は、
　IMS（IP Multimedia subsystem）網において、通信エリアを構築するフェムトセル用基地局の制御方法であって、
　前記通信エリア内に存在するUE(User Equipment)にPS(Packet Switching)サービスを提供するサービス制御装置との間にIPsecトンネルを確立し、
　複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対する前記PSサービスの提供に応じたメッセージを、共通のIPsecトンネルを介して前記サービス制御装置との間で送受信する。
　上記目的を達成するために本発明のプログラムは、
　IMS（IP Multimedia subsystem）網において、通信エリアを構築するフェムトセル用基地局と前記通信エリア内に存在するUEにPSサービスを提供するサービス制御装置との間にIPsecトンネルを確立する処理と、
　複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対して、共通のIPsecトンネルを介して前記PSサービスを提供する処理と、をコンピュータに実行させる。
　本発明によれば、IMS網において、負荷の増大を抑制しつつ、PSサービスを提供することができる。
本発明の一実施形態の通信システムの要部構成を示す図である。 図１に示すFAPの要部構成を示すブロック図である。 図１に示すPDGの要部構成を示すブロック図である。 図１に示す3G-Femto網におけるFAPの電源オン時の動作を示すシーケンス図である。 図１に示す3G-Femto網におけるCSサービスの位置登録時の動作を示すシーケンス図である。 図１に示す3G-Femto網におけるCS発信時の動作を示すシーケンス図である。 図１に示す3G-Femto網におけるPSサービスの位置登録時の動作を示すシーケンス図である。 関連する通信システムにおけるPS発信時の動作を示すシーケンス図である。 図１に示す3G-Femto網におけるPS発信時の動作を示すシーケンス図である。 本発明の一実施形態の通信システムの他の構成例を示す図である。
　以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の一実施形態の通信システム１の要部構成を示す図である。
　通信システム１は、3G網１０と、LTE(Long Term Evolution)網２０と、3G-Femto網３０とを有する。3G網１０は、PDN(Packet Data Network)２と接続され、また、LTE網２０および3G-Femto網３０は、P-GW(PDN Gateway)３を介して、PDN２と接続される。
　3G網１０は、既存の3G網であり、マクロセル網を構築する。3G網１０は、UE(User Equipment)１１と、HLR(Home Location Register)１２と、VLR(Visitors Location Register)１３と、NB(Node-B)１４と、RNC(Radio Network Controller)１５と、SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Support Node)１６と、GGSN(Gateway GPRS Support Node)１７と、を有する。
　HLR１２は、携帯電話番号やUEの端末識別情報などの加入者情報を管理する。
　VLR１３は、3G網１０内のUE１１の加入者情報を記憶する。
　NB１４は、所定の通信エリアを構築する基地局である。
　RNC１５は、複数のNB１４を制御し、発着信制御、終話制御、ハンドオーバ制御などを行う。
　SGSN１６は、VRL１５に記憶されている加入者情報を用いて、UE１１にPSサービスなどを提供する。
　GGSN１７は、パケット通信時のユーザ認証、接続制御、QoS(Quality of Service)制御などを行う。
　なお、UE１１、HLR１２、VLR１３、NB１４、RNC１５、SGSN１６およびGGSN１７は、3GPPに準拠した処理を行う装置であり、これらの装置の具体的な処理動作については記載を省略する。3G網に利用されている技術については、例えば、3GPP TS 23.060などに開示されている。
　LTE網２０は、既存のLTE網である。LTE網２０は、UE２１と、VLR２２と、eNB(evolved Node-B)２３と、MME S-GW(Mobility Management Entity Serving-Gatewy)２４と、を有する。
　VRL２２は、LTE網２０内のUE２１の加入者情報を記憶する。
　eNB２３は、所定の通信エリアを構築する基地局である。
　MME S-GW２４は、UE２１の位置登録、呼出、eNB２３間のハンドオーバなどのモビリティ管理を行う。また、MME S-GW２４は、UE２１に対してデータの中継処理を行う。
　なお、UE２１、VLR２２、eNB２３およびMME S-GW２４は、3GPPに準拠した処理を行う装置であり、これらの装置の具体的な動作については記載を省略する。LTE網に利用されている技術については、例えば、3GPP TS 23.401などに開示されている。
　3G-Femto網３０は、UE３１と、VLR３２と、FAP(Femto Access Point)３３と、PDG(Packet Data Gateway)３４と、AAA(Authentication Authorization Accounting)３５と、P-CSCF(Proxy-Call Session Control Function)３６と、S-CSCF(Serving-Call Session Control Function)３７と、HSS(Home Subscriber Server)３８と、を有する。
　VLR３２は、3G-Femto網３０内のUE３１の加入者情報を記憶する。
　FAP３３は、NB１３やeNB２２が構築する通信エリアよりも狭い、半径数十メートル程度の通信エリアを構築する小型基地局である。FAP３２は、自身が構築する通信エリア内のUE３１からの要求に応じたメッセージを上位装置側に出力するとともに、上位装置側から入力されたメッセージに応じたメッセージをUE３１に送信する。
　PDG３４は、FAP３３とコア側との間でメッセージを中継する。また、本実施形態においては、PDG３４は、VRL３２に記憶されている加入者情報を用いてUE３１にPSサービスなどを提供するサービス制御装置としても動作するものとする。したがって、PDG３４は、仮想的にSGSNとみなすことができる。
　AAA３５は、UE３１とネットワーク間の認証処理を行う。
　P-CSCF３６およびS-CSCF３７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などの処理を行う。具体的には、P-CSCF３６は、UE３１とP-CSCF３６との間で、セキュリティ制御およびSIP信号の制御などを行う。また、S-CSCF３７は、UE３１に提供するサービスの制御およびSIP信号の制御などを行う。
　HSS３８は、UE３１にCSサービスを提供するのに用いられる加入者情報をHLR１２から取得し、管理する。
　次に、FAP３３およびPDG３４の構成について説明する。なお、本発明は主に、FAP３３およびPDG３４に関するものであるため、他の装置の構成については記載を省略する。
　まず、FAP３３の要部構成について図２を参照して説明する。
　図２に示すFAP３３は、トンネル確立部２０１と、制御部２０２と、を有する。
　トンネル確立部２０１は、PDG３４との間にIPsecトンネルを確立する。ここで、トンネル確立部２０１により確立されるIPsecトンネルには、複数のUE３１で共有されるものがある。以下では、複数のUEで共有されるIPsecトンネルを共有トンネルと称する。
　制御部２０２は、UE３１から要求を受け付けると、その要求に応じたメッセージをPDG３４に送信する。ここで、制御部２０１は、複数のUE３１からPSサービスの提供の要求があると、各UE３１からのPSサービスの提供の要求に応じたメッセージを共有トンネルを介してPDG３４に送信する。
　次に、PDG３４の要部構成について図３を参照して説明する。
　図３に示すPDG３４は、登録部３０１と、トンネル確立部３０２と、サービス制御部３０３と、を有する。
　登録部３０１は、UE３１にPSサービスを提供するのに用いられる加入者情報(以下、加入者情報(PS用)と称する)をHLR１２から取得し、VLR３２に登録する。加入者情報(PS用)をVLR３２に登録することで、3G-FAP網３０においても、PS付加サービスの提供が可能となる。なお、PS付加サービスとは、3GPPにおいて規定されているPSサービスのうち、HLR１２から取得した加入者情報(PS用)を参照することで提供可能となるサービスである。PS付加サービスにより実現されるとしては、APN(Access Point Name)-Selection機能、QoS制御機能などがある。
　トンネル確立部３０２は、FAP３３との間にIPsecトンネルを確立する。ここで、トンネル確立部３０２により確立されるIPsecトンネルには、複数のUE３１で共有される共有トンネルも含まれる。
　サービス制御部３０３は、複数のUE３１からPSサービスの提供の要求があると、FAP３３との間に確立された共有トンネルを介して、その複数のUE３１にPSサービスを提供する。
　なお、図３においては、PDG３４が、FAP３３とコア側との間でメッセージを中継するための機能ブロックなどは記載を省略している。
　次に、本実施形態の通信システムの処理動作について説明する。
　まず、FAP３３の電源オン時の動作について図４を参照して説明する。
　電源が投入されると、FAP３３は、自身を特定するための情報を含む認証要求をPDG３４に送信する（ステップA１）。
　PDG３４は、FAP３３から認証要求を受信すると、その認証要求に含まれるFAP３３を特定するための情報を含む認証要求をAAA３５に送信する（ステップA2）。
　AAA３５は、PDG３４から認証要求を受信すると、その認証要求に含まれているFAP３３を特定するための情報を用いて認証処理を行い、認証結果をPDG３４に返送する（ステップA3）。ここでは、FAP３３の認証が成功したものとする。
　PDG３４は、AAA３５から返送された認証結果を受信すると、認証応答をFAP３３に送信する（ステップA4）。AAA３５による認証結果はFAP３３の認証が成功した旨を示すものであるため、FAP３３とPDG３４との間にIPsecトンネルが確立される（ステップA5）。本実施形態においては、ステップA5で確立されたIPsecトンネルを共有トンネルとして用いるものとする。以下では、共有トンネルが確立された状態で、各動作が行われるものとする。
　次に、3G-Femto網３０におけるCSサービスの位置登録時の動作について図５を参照して説明する。
　3G網１０に位置登録されたUE３１が3G-Femto網３０のFAP３３が構築する通信エリア内に移動すると、UE３１は、CSサービスの位置登録を開始する。
　まず、UE３１は、LAI(Location Area Information)の更新(normal location updating)を行うために、UE３１を識別するための情報(IMSI.UE：International Mobile Subscriber Identity. UE)を含む位置登録要求(Location Updating Request)をFAP３３に送信する（ステップB1）。
　FAP３３は、UE３１から位置登録要求(Location Updating Request)を受信すると、APN(Access Point Name)とNAI(Network Access Identifier)とを含む認証要求をPDG３４に送信する（ステップB2）。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。
　FAP３３は、UE３１からLocation Updating Requestを受信したため、UE３１から受信したメッセージがCSサービスの位置登録の要求に対応するメッセージであると判別する。FAP３３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を認証要求に含める。"0CS0"は、CSサービスの位置登録を示す情報である。"<UE#IMSI>"は、UEを特定するための情報であり、ステップB1で受信した位置登録要求に含まれるIMSI.UEである。""<Femto#IMSI>"は、FAPを特定するための情報である。
　PDG３４は、FAP３３から認証要求を受信すると、その認証要求に含まれるNAIを含む認証要求をAAA３５に送信する（ステップB3）。
　AAA３５は、PDG３４から認証要求を受信すると、その認証要求に含まれるNAIに基づき、PDG３４から受信したメッセージの種別を判別する。PDG３４から受信した認証要求には、"0CS0<UE#IMSI>/<Femto#IMSI>@realmname"を示すNAIが含まれているため、AAA３５は、PDG３４から受信したメッセージがCSサービスの位置登録の要求に対応するメッセージであると判別する。AAA３５は、CSサービスの位置登録の要求であると判別すると、NAIに示されるIMSI.UEを含む認証要求をHSS３８に送信する（ステップB4）。
　HSS３８は、AAA３５から認証要求を受信すると、その認証要求に含まれるIMSI.UEを含む認証要求をHLR１２に送信する（ステップB5）。
　HLR１２は、HSS３８から認証要求を受信すると、その認証要求に含まれるIMSI.UEに対応するRAND/AUTN/CK/IK/XRESを取得し、取得したRAND/AUTN/CK/XRESを含む認証結果をHSS３８に返送する（ステップB6）。
　RAND/AUTN/CK/IK/XRESは、3GPPに準拠した情報である。RANDは、Random Challengeである。AUTH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、HLR１２は、RAND/AUTN/CK/IK/XRESを含む認証結果を送信する(EAP-AKA認証)。しかし、HLR１２は、RAND/AUTH/KC/RESを含む認証結果を送信する場合もある（EAP-SIM認証）。HLR１２は、IMSI.UEに示されるUEが契約しているネットワークの能力に応じて、EAP-AKA認証(UMTS認証)とEAP-SIM認証(GSM認証)とのいずれかを選択する。
　HSS３８は、HLR１２から認証結果を受信すると、その認証結果に含まれるRAND/AUTN/CK/IK/XRESを含む認証結果をAAA３５に返送する（ステップB7）。
　AAA３５は、HSS３８から認証結果を受信すると、その認証結果に含まれるRAND/AUTN/CK/IKを含む認証結果をPDG３４に返送する（ステップB8）。
　PDG３４は、AAA３５から認証結果を受信すると、その認証結果に含まれるRAND/AUTN/CK/IKを含む認証結果をFAP３３に返送する（ステップB9）。
　FAP３３は、PDG３４から認証結果を受信すると、その認証結果に含まれるRAND/AUTNを含む認証結果をUE３１に送信する（ステップB10）。
　UE３１は、FAP３３から認証結果を受信すると、その認証結果に含まれるRAND/AUTNに基づいて認証演算を行い、演算結果を含む認証結果応答をFAP３３に送信する（ステップB11）。なお、UE３１による認証演算は、3GPPに準拠した方法により行われる。
　UE３１による認証演算の結果は、FAP３３およびPDG３４を介してAAA３５に送信される。AAA３５は、UE３１による認証演算の結果に基づいて、UE３１の認証を行う。なお、AAA３５によるUE３１の認証は、3GPPに準拠した方法により行われる。AAA３５は、UE３１の認証に成功したとすると、その旨をPDG３４に送信する。
　PDG３４は、AAA３５からUE３１の認証に成功した旨を受信すると、FAP３３との間でメッセージの送受信を行う。PDG３４とFAP３３との間でメッセージの送受信により、IPsecトンネルが確立される（ステップB12）。なお、このIPsecトンネルは、UE単位で確立される。以下では、UE単位で確立されるIPsecトンネルを個別トンネルと称する。
　FAP３３は、個別トンネルの確立後、その個別トンネルを介してINFORMATIONAL RequestをPDG３４に送信する。PDG３４は、FAP３３からINFORMATIONAL Requestを受信すると、INFORMATIONAL ResponseをFAP３３に送信する。その後、PDG３４とFAP３３との間でメッセージの送受信が行われ、ステップB12で確立された個別トンネルが解放される（ステップB13）。
　上述したように、本実施形態においては、FAP３３とPDG３４との間に共有トンネルが確立された状態でUEの認証処理が行われる。なお、UEの認証処理が完了した後は、FAP３３とPDG３４との間に個別トンネルを確立しておく必要がない。そのため、ステップB13において、ステップB12で確立された個別トンネルを開放することで、不要なIPsecトンネルを開放し、リソースの有効活用を図ることができる。
　次に、FAP３３は、UE３１のIMSI.UEを含む位置登録要求をP-CSCF３６に送信する（ステップB14）。
　P-CSCF３６は、FAP３３から位置登録要求を受信すると、送信先解決要求をHSS３８に送信する（ステップB15）。
　HSS３８は、P-CSCF３６から送信先解決要求を受信すると、送信先結果をP-CSCF３６に返送する（ステップB16）。
　P-CSCF３６は、HSS３８から送信先結果を受信すると、UE３１のIMSI.UEを含む位置登録要求をS-CSCF３７に送信する（ステップB17）。
　S-CSCF３７は、P-CSCF３６から位置登録要求を受信すると、その位置登録要求に含まれるIMSI.UEを含む認証要求をHSS３８に送信する（ステップB18）。
　HSS３８は、S-CSCF３７から認証要求を受信すると、その認証要求に含まれるIMSI.UEを含む加入者情報登録要求をHLR１２に送信する（ステップB19）。
　HLR１２は、HSS３８から加入者登録要求を受信すると、その加入者情報登録要求に含まれるIMSI.UEに示されるUEの加入者情報(CS用)をHSS３８に送信する（ステップB20）。
　HSS３８は、HLR１２から加入者情報(CS用)を受信すると、その加入者情報をVLR３２に登録する。このように、UE３１の加入者情報(CS用)がVLR３２に登録されることで、3G-Femto網３０においても、CSサービスを提供することが可能となる。HSS３８は、加入者情報(CS用)の登録後、結果応答をHLR１２に送信する（ステップB21）。
　HLR１２は、HSS３８から結果応答を受信すると、UE３１のMSISDN(Mobile Subscriber ISDN Number)を含む加入者情報登録要求をHSS３８に送信する（ステップB22）。
　HSS３８は、HLR１２から加入者情報登録要求を受信すると、その加入者情報登録要求に含まれるMSISDNを含む認証応答をS-CSCF３７に送信する（ステップB23）。
　S-CSCF３７は、HSS３８から認証応答を受信すると、その認証応答に含まれるMSISDNを含む位置登録応答をP-CSCF３６に送信する（ステップB24）。
　P-CSCF３６は、S-CSCF３７から位置登録応答を受信すると、その位置登録応答に含まれるMSISDNを含む位置登録応答をFAP３３に送信する（ステップB25）。
　FAP３３は、P-CSCF３６から位置登録応答を受信すると、その位置登録応答に含まれるMSISDNに示されるUE３１に位置登録応答を送信する（ステップB26）。
　上述した処理を経て、VRL３２にUE３１の加入者情報(CS用)が登録され、UE３１の位置登録が完了する。
　次に、3G-Femto網３０におけるCS音声発信時の動作について図６を参照して説明する。なお、図１においては記載を省略したが、本実施形態の通信システム１は、UEへの呼着信のルーティングを行うGMSC(Gateway Mobile Switching Center)６１と、GMSC６１から受信したメッセージを3G-Femto網３０における所定のプロトコルのメッセージに変換して、FPA３３に送信するMGW(Media Gateway)６２と、MGW６２を制御するMGCF(Media Gateway Control Function)６３と、をさらに有している。CS音声発信時には、GMSC６１、MGW６２およびMGCF６３も処理に関連するため、図６においては、これらについても記載している。
　UE３１にCS音声発信の要求が入力されると、UE３１は、音声発信要求をFAP３３に送信する（ステップC1）。
　FAP３３は、UE３１から音声発信要求を受信すると、P-CSCF３６に音声発信要求を送信する（ステップC2）。
　P-CSCF３６は、FAP３３から音声発信要求を受信すると、S-CSCF３７に音声発信要求を送信する（ステップC3）。
　S-CSCF３７は、P-CSCF３６から音声発信要求を受信すると、MGCF６３に音声発信要求を送信する（ステップC4）。
　MGCF６３は、S-CSCF３７から音声発信要求を受信すると、GMSC６１に音声発信要求を送信する（ステップC5）。
　上述したステップC1からステップC5の処理により、GMSC６１とMGW６２との間では、STM(Synchronous Transfer Mode)による信号の送受信が可能となる。また、MGW６２とFAP３３との間では、RTP(Real-time Transfer Protocol)による信号の送受信が可能となる。MGW６２は、STMとRTPとの間でメッセージの変換を行う。ここで、MGW６２は、図４のステップA5において確立された共有トンネルを介して、FPA３３に信号を送信する。
　FAP３３は、音声発信要求を送信してきたUE３１との間に無線ベアラ（CS-RAB）を確立し、その無線ベアラを介してUE３１との間で信号の送受信を行う。
　次に、3G-Femto網３０におけるPSサービスの位置登録時の動作について図７を参照して説明する。
　3G網１０に位置登録されたUE３１がFAP３３が構築する通信エリア内に移動すると、UE３１は、PSサービスの位置登録を開始する。
　まず、UE３１は、RAI(Routing Area Information)の更新(normal routing updating)を行うために、IMSI.UEを含む位置登録要求(Routing Area Updating Request)をFAP３３に送信する（ステップD1）。
　FAP３３は、UE３１から位置登録要求(Routing Area Updating Request)を受信すると、APNとNAIとを含む認証要求をPDG３４に送信する（ステップD2）。
　FAP３３は、UE３１からRouting Area Updating Requestを受信したため、UE３１から受信したメッセージがPSサービスの位置登録の要求に対応するメッセージであると判別する。FAP３３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を認証要求に含める。"0PS0"は、PSサービスの位置登録を示す情報である。"<UE#IMSI>"は、UEを特定するための情報であり、ステップD1で受信した位置登録要求に含まれるIMSI.UEである。"<Femto#IMSI>"は、FAPを特定するための情報である。
　PDG３４は、FAP３３から認証要求を受信すると、その認証要求に含まれるNAIを含む認証要求をAAA３５に送信する（ステップD3）。
　AAA３５は、PDG３４から認証要求を受信すると、その認証要求に含まれるNAIに基づき、PDG３４から受信したメッセージの種別を判別する。PDG３４から受信した認証要求には、"0PS0<UE#IMSI>/<Femto#IMSI>@realmname"を示すNAIが含まれているため、AAA３５は、PDG３４から受信したメッセージがPSサービスの位置登録の要求に対応するメッセージであると判別する。AAA３５は、PSサービスの位置登録の要求であると判別すると、NAIに示されるIMSI.UEを含む認証要求をHSS３８に送信する（ステップD４）。
　HSS３８は、AAA３５から認証要求を受信すると、その認証要求に含まれるIMSI.UEを含む認証要求をHLR１２に送信する（ステップD5）。
　HLR１２は、HSS３８から認証要求を受信すると、その認証要求に含まれるIMSI.UEに対応するRAND/AUTN/CK/IK/XRESを取得し、取得したRAND/AUTN/CK/XRESを含む認証結果をHSS３８に返送する（ステップD6）。
　HSS３８は、HLR１２から認証結果を受信すると、その認証結果に含まれるRAND/AUTN/CK/IK/XRESを含む認証結果をAAA３５に返送する（ステップD7）。
　AAA３５は、HSS３８から認証結果を受信すると、その認証結果に含まれるRAND/AUTN/CK/IKを含む認証結果をPDG３４に返送する（ステップD8）。
　PDG３４は、AAA３５から認証結果を受信すると、その認証結果に含まれるRAND/AUTN/CK/IKを含む認証結果をFAP３３に返送する（ステップD9）。
　FAP３３は、PDG３４から認証結果を受信すると、その認証結果に含まれるRAND/AUTNを含む認証結果をUE３１に送信する（ステップD10）。
　UE３１は、FAP３３から認証結果を受信すると、その認証結果に含まれるRAND/AUTNに基づいて認証演算を行い、演算結果を含む認証結果応答をFAP３３に送信する（ステップD11）。なお、UE３１による認証演算は、3GPPに準拠した方法により行われる。
　UE３１による認証演算の結果は、FAP３３およびPDG３４を介してAAA３５に送信される。AAA３５は、UE３１による認証演算の結果に基づいて、UE３１の認証を行う。なお、AAA３５によるUE３１の認証は、3GPPに準拠した方法により行われる。AAA３５は、UE３１の認証に成功したとすると、その旨をPDG３４に送信する。
　PDG３４は、AAA３５からUE３１の認証に成功した旨を受信すると、FAP３３との間でメッセージの送受信を行う。PDG３４とFAP３３との間でメッセージの送受信により、個別トンネルが確立される（ステップD12）。
　FAP３３は、個別トンネルの確立後、その個別トンネルを介してINFORMATIONAL RequestをPDG３４に送信する。PDG３４は、FAP３３からINFORMATIONAL Requestを受信すると、INFORMATIONAL ResponseをFAP３３に送信する。その後、PDG３４とFAP３３との間でメッセージの送受信が行われ、ステップD12で確立された個別トンネルが解放される（ステップD13）。その後、FAP３３は、PS位置登録応答をUE３１に送信する（ステップD14）。
　上述したように、本実施形態においては、FAP３３とPDG３４との間に共有トンネルが確立された状態でUE３１の認証処理が行われる。UE３１の認証処理が成功すると、FAP３３とPDG３４との間に個別トンネルが確立され、FAP３３とPDG３４との間で所定のメッセージの送受信が行われた後、その個別トンネルが解放される。これにより、PSサービスの位置登録の際に、UE３１の認証処理を行うことが可能となる。
　次に、3G-Femto網３０におけるPS発信時の動作について説明する。
　まず、比較のために、通信システム１に3GPP TS 24.327に規定されている、UE単位でIPsecトンネルを確立する方法を適用した場合の動作例について図８を参照して説明する。なお、本動作例では、VLR３２が、UE３１へのPSサービスの提供を制御するSGSNとして動作するものとする。
　UE３１にPS発信の要求が入力されると、UE３１は、PS発信要求をFAP３３に送信する（ステップE1）。次いで、UE３１は、IMSI.UEを含むPSセッション確立要求(Active PDP(Packet Data Protocol) Context Request)をFAP３３に送信する（ステップE2）。
　FAP３３は、UE３１からPSセッション確立要求(Active PDP Context Request)を受信すると、APNとNAIとを含む認証要求をVLR３２に送信する（ステップE3）。
　FAP３３は、UE３１からActive PDP Context Requestを受信したため、UE３１から受信したメッセージがPS発信の要求の対応するメッセージであると判別する。FAP３３は、PS発信が要求されると、"0PDP0<UE#IMSI>/<Femto#IMSI>@realmname"を示すNAIを認証要求に含めてVLR３２に送信する。"0PDP0"は、PS発信を示す情報である。"<UE#IMSI>"は、UEを特定するための情報であり、ステップE2で受信したPSセッション確立要求に含まれるIMSI.UEである。"<Femto#IMSI>"は、FAPを特定するための情報である。
　VLR３２は、FAP３３から認証要求を受信すると、その認証要求に含まれるNAIを含む認証要求をAAA３５に送信する（ステップE4）。
　AAA３５は、VRL３２から認証要求を受信すると、その認証要求に含まれるNAIに基づき、VLR３２から受信したメッセージの種別を判別する。VLR３２から受信した認証要求には、"0PDP0<UE#IMSI>/<Femto#IMSI>@realmname"を示すNAIが含まれているため、AAA３５は、VLR３２から受信したメッセージがPS発信の要求に対応するメッセージであると判別する。AAA３５は、PS発信の要求であると判別すると、NAIに示されるIMSI.UEを含む認証要求をHSS３８に送信する（ステップE5）。
　HSS３８は、AAA３５から認証要求を受信すると、その認証要求に含まれるIMSI.UEを含む認証要求をHLR１２に送信する（ステップE6）。
　HLR１２は、HSS３８から認証要求を受信すると、その認証要求に含まれるIMSI.UEに対応するRAND/AUTN/CK/IK/XRESを取得し、取得したRAND/AUTN/CK/XRESを含む認証結果応答をHSS３８に送信する（ステップE7）。
　HSS３８は、HLR１２から認証結果応答を受信すると、その認証結果応答に含まれるRAND/AUTN/CK/IK/XRESを含む認証結果応答をAAA３５に送信する（ステップE8）。
　AAA３５は、HSS３８から認証結果応答を受信すると、その認証結果応答に含まれるRAND/AUTN/CK/IKを含む認証結果応答をVLR３２に送信する（ステップE9）。
　VLR３２は、AAA３５から認証結果応答を受信すると、その認証結果応答に含まれるRAND/AUTN/CK/IKを含む認証結果応答をFAP３３に返送する（ステップE10）。
　FAP３３は、PDG３４から認証結果応答を受信すると、その認証結果応答に含まれるRAND/AUTNを含む認証結果をUE３１に送信する（ステップE11）。
　UE３１は、FAP３３から認証結果を受信すると、その認証結果に含まれるRAND/AUTNに基づいて認証演算を行い、演算結果を含む結果応答をFAP３３に送信する（ステップE12）。なお、UE３１による認証演算は、3GPPに準拠した方法により行われる。
　FAP３３は、UE３１から結果応答を受信すると、その結果応答に含まれる認証演算の結果を含む結果応答をVLR３２に送信する（ステップE13）。VLR３２は、FAP３１から受信した結果応答に含まれる認証演算の結果をAAA３５に送信する。AAA３５は、その認証演算の結果に基づいて、UE３１の認証を行う。なお、AAA３５によるUE３１の認証は、3GPPに準拠した方法により行われる。AAA３５は、UE３１の認証に成功したとすると、その旨をVLR３２に送信する。
　VLR３２は、AAA３５からUE３１の認証に成功した旨を受信すると、そのUE３１の加入者情報（PS用）の作成を要求するPS加入者情報作成要求をHLR１２に送信する（ステップE１４）。
　HLR１２は、VLR３２からUE３１の加入者情報（PS用）の作成要求を受信すると、管理している加入者情報からそのUE３１の加入者情報（PS用）を作成し、作成した加入者情報（PS用）をVLR３２に送信する（ステップE15）。
　VLR３２は、HLR１２から送信されてきたUE３２の加入者情報（PS用）を記憶する。このように、VLR３２にUE３１の加入者情報が登録されることで、そのUE３１にPS付加サービスを提供することが可能となる。VLR３２は、UE３１の加入者情報（PS用）を記憶すると、結果応答をHLR１２に送信する（ステップE16）。
　HLR１２は、VLR３２から結果応答を受信すると、PS加入者情報作成応答をVRL３２に送信する（ステップE17）。
　VLR３２は、HLR１２からPS加入者情報作成応答を受信すると、PSセッション確立要求をGGSN１７に送信する（ステップE18）。
　GGSN１７は、VLR３２からPSセッション確立要求を受信すると、PSセッション確立応答をVLR３２に送信する（ステップE19）。
　VLR３２は、GGSN１７からPSセッション確立応答を受信すると、認証応答をFAP３３に送信する（ステップE20）。
　FAP３３は、VLR３２から認証応答を受信すると、PSセッション確立応答をUE３１に送信する（ステップE21）。
　上述したステップE1からステップE21の処理により、GGSN１７とVLR３２との間には、GTP-UプロトコルによるトンネルGnが確立される。また、VLR３２とFAP３３との間には、IPsecトンネルが確立される。ここで、本動作例においては、PS発信を要求したUE毎に、IPsecトンネル(個別トンネル)が確立される。そのため、FAP３３が確立するIPsecトンネルの数が増加し、FAP３３がIPsecトンネルを確立可能な上限数に達してしまい、FAP３３に接続することができないUEの数が増加してしまうという問題がある。
　FAP３３とUE３１との間には無線ベアラ（PS-RAB）が確立される。ここで、例えば、所定時間以上、信号の送受信が無いと、FAP３３とUE３１との間の無線ベアラが解放されるプリザベーションという処理が行われる。
　次に、本実施形態の3G-Femto網３０におけるPS発信時の動作について図９を参照して説明する。なお、本実施形態においては、PDG３４が仮想的にSGSNとして機能する例を用いて説明してきたが、図８との比較のために、図９においては、PDG３４とは別に、SGSN９１が設けられたものとして説明する。図１０は、SGSN９１を設けた場合のネットワーク構成の一例を示す図である。なお、図１０において、図１と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
　図９を参照すると、UE３１にPS発信の要求が入力されると、UE３１は、PS発信要求をFAP３３に送信する（ステップF1）。次いで、UE３１は、IMSI.UEを含むPSセッション確立要求(Active PDP Context Request)をFAP３３に送信する（ステップF2）。
　FAP３３は、UE３１からPSセッション確立要求(Active PDP Context Request)を受信すると、FAP３２３とPDG３４との間に確立された共有トンネルを介して、APNとNAIとを含む認証要求をSGSN９１に送信する（ステップF3）。
　FAP３３は、UE３１からActive PDP Context Requestを受信したため、UE３１から受信したメッセージがPS発信の要求の対応するメッセージであると判別する。FAP３３は、PS発信が要求されると、"0PDP0<UE#IMSI>/<Femto#IMSI>@realmname"を示すNAIを認証要求に含める。"0PDP0"は、PS発信を示す情報である。"<UE#IMSI>"は、UEを特定するための情報であり、ステップF2で受信したPSセッション確立要求に含まれるIMSI.UEである。"<Femto#IMSI>"は、FAPを特定するための情報である。
　SGSN９１は、FAP３３からPSセッション確立要求を受信すると、そのPSセッション確立要求に含まれるIMSI.UEに示されるUE３１の加入者情報（PS用）の作成を要求する加入者情報作成要求(MAP Update GPRS Location)をHLR１２に送信する（ステップF4）。
　HLR１２は、SGSN９１からUE３１の加入者情報（PS用）の作成要求を受信すると、管理している加入者情報からそのUE３１の加入者情報（PS用）を作成し、作成した加入者情報（PS用）(MAP-Insert Subscriber Data)をSGSN９１に送信する（ステップF5）。
　SGSN９１は、HLR１２から送信されてきたUE３２の加入者情報（PS用）をVRL３２に登録する。このようにUE３１の加入者情報がVLR３２に登録されることで、そのUE３１にPS付加サービスを提供することが可能となる。SGSN９１は、UE３１の加入者情報（PS用）をVLR３２に登録すると、結果応答(MAP-Insert Subscriber Data Ack)をHLR１２に送信する（ステップF6）。
　HLR１２は、SGSN９１から結果応答を受信すると、PS加入者情報作成応答(MAP-Update GPRS Location Ack)をSGSN９１に送信する（ステップF7）。
　SGSN９１は、HLR１２からPS加入者作成応答を受信すると、PSセッション確立要求をGGSN１７に送信する（ステップF8）。
　GGSN１７は、SGSN９１からPSセッション確立要求を受信すると、PSセッション確立応答をSGSN９１に送信する（ステップF9）。
　SGSN９１は、GGSN１７からPSセッション確立応答を受信すると、PDG３４とFAP３３との間に確立された共有トンネルを介して、PS発信応答をFAP３３に送信する（ステップF10）。
　FAP３３は、SGSN９１から認証応答を受信すると、PSセッション確立応答をUE３１に送信する（ステップF11）。
　上述したステップF1からステップF11の処理により、GGSN１７とSGSN９１との間には、GTP-UプロトコルによるトンネルGnが確立される。また、SGSN９１とFAP３３との間には、GTP-UプロトコルによるトンネルGnが確立される。
　ここで、本実施形態においては、ステップF3におけるFAP３３からSGSN９１へのPS発信要求の送信と、ステップF10におけるSGSN９１からFAP３３へのPS発信応答の送信と、が共有トンネルを介して行われる。そのため、複数のUEからPS発信の要求があった場合にも、UE毎にIPsecトンネルを確立する必要がなくなり、FAP３３の処理負荷を低減させることができる。
　また、FAP３３およびSGSN９１は、PS発信要求とPS発信応答との送受信により、IPsecトンネルではなく、GTP-Uプロトコルによるトンネルを確立するための互いのトンネルIDを交換する。その結果、FAP３３とPDG３４との間に確立された共有トンネル上に、SGSN９１とFAP３３との間のトンネルGnが確立される。SGSN９１は、複数のUEからPSサービスの提供の要求があった場合にも、複数のUEに対して共通のIPsecトンネル（共有トンネル）を介してPSサービスを提供する。そのため、複数のUEにPSサービスを提供する場合にも、UE毎にIPsecトンネルを確立する必要がなくなり、FAP３３の処理負荷を低減させることができる。
　このように本実施形態によれば、FAP３３とSGSNとの間に複数のUEで共有されるIPsecトンネル（共有トンネル）を確立し、複数のUEに対して共通のIPsecトンネル（共有トンネル）を介してPSサービスを提供する。
　そのため、UE毎にIPsecトンネルを確立する必要がなくなり、FAP３３の処理負荷を低減することができる。
　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、上述した実施形態においては主に、PDG３４がSGSNとして機能する例を用いて説明したが、図１０に示すように、PDG３４とは別に、SGSNを設けるようにしてもよい。そのため、本実施形態の通信システムは、FAP３３とPDG３４との間にIPsecを確立し、複数のUEからPSサービスの提供の要求があるとその複数のUEに対して共通のIPsecトンネルを介してPSサービスを提供することが可能であれば、様々なシステム構成により構築することが可能である。
　また、本実施形態における通信システムは、3GPPのVersionには依存せずに処理を行うことが可能である。
　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、両者の複合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を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、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して実行させ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をインストールして実行させることが可能である。
　例えば、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクや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。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することになる。また、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送することになる。また、ネットワークを介して、コンピュータに有線で転送することになる。
　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、複数の装置の論理的集合構成にしたり、各構成の装置が同一筐体内に存在する構成にしたりするように構築することも可能である。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本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、本願発明の範囲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、２０１２年５月２４日に出願された日本出願２０１２－１１８７００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。
　上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
　IMS（IP Multimedia subsystem）網において、フェムトセル用基地局が構築する通信エリア内に存在するUE(User Equipment)にPS(Packet Switching)サービスを提供するサービス制御装置であって、
　前記フェムトセル用基地局との間にIPsec(Security Architecture for Internet Protocol)トンネルを確立するトンネル確立手段と、
　複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対して、前記トンネル確立手段により確立された共通のIPsecトンネルを介して前記PSサービスを提供するサービス制御手段と、を有することを特徴とするサービス制御装置。
（付記２）
　付記１記載のサービス制御装置において、
　前記PSサービスを提供するための加入者情報を管理するHLR(Home Location Register)から前記UEの加入者情報を取得し、前記IMS網に存在するVRL(Visitor Location Register)に登録する登録手段をさらに有し、
　前記サービス制御手段は、前記VRLに登録された前記加入者情報を用いて前記PSサービスを提供することを特徴とするサービス制御装置。
（付記３）
　IMS（IP Multimedia subsystem）網において、通信エリアを構築するフェムトセル用基地局とコア側との間でメッセージを中継する中継装置であって、
　前記フェムトセル用基地局との間にIPsec(Security Architecture for Internet Protocol)トンネルを確立するトンネル確立手段と、
　前記通信エリア内に存在する複数のUE(User Equipment)からPS(Packet Switching)サービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対して、前記トンネル確立手段により前記フェムトセル用基地局との間に確立された共通のIPsecトンネルを介して前記PSサービスを提供するサービス制御手段と、を有することを特徴とする中継装置。
（付記４）
　付記３記載の中継装置において、
　前記PSサービスを提供するための加入者情報を管理するHLR(Home Location Register)から前記UEの加入者情報を取得し、前記IMS網に存在するVRL(Visitor Location Register)に登録する登録手段をさらに有し、
　前記サービス制御手段は、前記VRLに登録された前記加入者情報を用いて前記PSサービスを提供することを特徴とする中継装置。
（付記５）
　IMS（IP Multimedia subsystem）網において、通信エリアを構築するフェムトセル用基地局であって、
　前記通信エリア内に存在するUE(User Equipment)にPS(Packet Switching)サービスを提供するサービス制御装置との間にIPsecトンネルを確立するトンネル確立手段と、
　複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対する前記PSサービスの提供に応じたメッセージを、前記トンネル確立手段により確立された共通のIPsecトンネルを介して前記サービス制御装置との間で送受信する制御手段と、を有することを特徴とするフェムトセル用基地局。
（付記６）
　付記５記載のフェムトセル用基地局であって、
　前記PSサービスを提供するための加入者情報を管理するHLR(Home Location Register)から前記UEの加入者情報を取得し、前記IMS網に存在するVRL(Visitor Location Register)に登録する登録手段をさらに有することを特徴とするフェムトセル用基地局。
（付記７）
　通信エリアを構築するフェムトセル用基地局と、前記通信エリア内に存在するUE(User Equipment)にPS(Packet Switching)サービスを提供するサービス制御装置と、を備え、IMS（IP Multimedia subsystem）網を構成する通信システムであって、
　前記フェムトセル用基地局は、前記フェムトセル用基地局と前記サービス制御装置との間にIPsecトンネルを確立し、
　前記サービス制御装置は、複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対して、共通のIPsecトンネルを介して前記PSサービスを提供することを特徴とする通信システム。
（付記８）
　付記７記載の通信システムにおいて、
　前記サービス制御装置は、前記PSサービスを提供するための加入者情報を管理するHLR(Home Location Register)から前記UEの加入者情報を取得し、前記IMS網に存在するVRL(Visitor Location Register)に登録することを特徴とする通信システム。
（付記９）
　付記７または８記載の通信システムにおいて、
　前記サービス制御装置は、前記フェムトセル用基地局とコア側との間でメッセージを中継する中継装置であることを特徴とする通信システム。
（付記１０）
　IMS（IP Multimedia subsystem）網において、フェムトセル用基地局が構築する通信エリア内に存在するUE(User Equipment)にPS(Packet Switching)サービスを提供するサービス制御装置の制御方法であって、
　前記フェムトセル用基地局との間にIPsec(Security Architecture for Internet Protocol)トンネルを確立し、
　複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対して、共通のIPsecトンネルを介して前記PSサービスを提供することを特徴とするサービス制御装置の制御方法。
（付記１１）
　IMS（IP Multimedia subsystem）網において、通信エリアを構築するフェムトセル用基地局の制御方法であって、
　前記通信エリア内に存在するUE(User Equipment)にPS(Packet Switching)サービスを提供するサービス制御装置との間にIPsecトンネルを確立し、
　複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対する前記PSサービスの提供に応じたメッセージを、共通のIPsecトンネルを介して前記サービス制御装置との間で送受信することを特徴とするフェムトセル用基地局の制御方法。
（付記１２）
　IMS（IP Multimedia subsystem）網において、通信エリアを構築するフェムトセル用基地局と前記通信エリア内に存在するUEにPSサービスを提供するサービス制御装置との間にIPsecトンネルを確立する処理と、
　複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対して、共通のIPsecトンネルを介して前記PSサービスを提供する処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。

Claims (12)

  1. 　IMS（IP Multimedia subsystem）網において、フェムトセル用基地局が構築する通信エリア内に存在するUE(User Equipment)にPS(Packet Switching)サービスを提供するサービス制御装置であって、
    　前記フェムトセル用基地局との間にIPsec(Security Architecture for Internet Protocol)トンネルを確立するトンネル確立手段と、
    　複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対して、前記トンネル確立手段により確立された共通のIPsecトンネルを介して前記PSサービスを提供するサービス制御手段と、を有することを特徴とするサービス制御装置。
  2. 　請求項１記載のサービス制御装置において、
    　前記PSサービスを提供するための加入者情報を管理するHLR(Home Location Register)から前記UEの加入者情報を取得し、前記IMS網に存在するVRL(Visitor Location Register)に登録する登録手段をさらに有し、
    　前記サービス制御手段は、前記VRLに登録された前記加入者情報を用いて前記PSサービスを提供することを特徴とするサービス制御装置。
  3. 　IMS（IP Multimedia subsystem）網において、通信エリアを構築するフェムトセル用基地局とコア側との間でメッセージを中継する中継装置であって、
    　前記フェムトセル用基地局との間にIPsec(Security Architecture for Internet Protocol)トンネルを確立するトンネル確立手段と、
    　前記通信エリア内に存在する複数のUE(User Equipment)からPS(Packet Switching)サービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対して、前記トンネル確立手段により前記フェムトセル用基地局との間に確立された共通のIPsecトンネルを介して前記PSサービスを提供するサービス制御手段と、を有することを特徴とする中継装置。
  4. 　請求項３記載の中継装置において、
    　前記PSサービスを提供するための加入者情報を管理するHLR(Home Location Register)から前記UEの加入者情報を取得し、前記IMS網に存在するVRL(Visitor Location Register)に登録する登録手段をさらに有し、
    　前記サービス制御手段は、前記VRLに登録された前記加入者情報を用いて前記PSサービスを提供することを特徴とする中継装置。
  5. 　IMS（IP Multimedia subsystem）網において、通信エリアを構築するフェムトセル用基地局であって、
    　前記通信エリア内に存在するUE(User Equipment)にPS(Packet Switching)サービスを提供するサービス制御装置との間にIPsecトンネルを確立するトンネル確立手段と、
    　複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対する前記PSサービスの提供に応じたメッセージを、前記トンネル確立手段により確立された共通のIPsecトンネルを介して前記サービス制御装置との間で送受信する制御手段と、を有することを特徴とするフェムトセル用基地局。
  6. 　請求項５記載のフェムトセル用基地局であって、
    　前記PSサービスを提供するための加入者情報を管理するHLR(Home Location Register)から前記UEの加入者情報を取得し、前記IMS網に存在するVRL(Visitor Location Register)に登録する登録手段をさらに有することを特徴とするフェムトセル用基地局。
  7. 　通信エリアを構築するフェムトセル用基地局と、前記通信エリア内に存在するUE(User Equipment)にPS(Packet Switching)サービスを提供するサービス制御装置と、を備え、IMS（IP Multimedia subsystem）網を構成する通信システムであって、
    　前記フェムトセル用基地局は、前記フェムトセル用基地局と前記サービス制御装置との間にIPsecトンネルを確立し、
    　前記サービス制御装置は、複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対して、共通のIPsecトンネルを介して前記PSサービスを提供することを特徴とする通信システム。
  8. 　請求項７記載の通信システムにおいて、
    　前記サービス制御装置は、前記PSサービスを提供するための加入者情報を管理するHLR(Home Location Register)から前記UEの加入者情報を取得し、前記IMS網に存在するVRL(Visitor Location Register)に登録することを特徴とする通信システム。
  9. 　請求項７または８記載の通信システムにおいて、
    　前記サービス制御装置は、前記フェムトセル用基地局とコア側との間でメッセージを中継する中継装置であることを特徴とする通信システム。
  10. 　IMS（IP Multimedia subsystem）網において、フェムトセル用基地局が構築する通信エリア内に存在するUE(User Equipment)にPS(Packet Switching)サービスを提供するサービス制御装置の制御方法であって、
    　前記フェムトセル用基地局との間にIPsec(Security Architecture for Internet Protocol)トンネルを確立し、
    　複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対して、共通のIPsecトンネルを介して前記PSサービスを提供することを特徴とするサービス制御装置の制御方法。
  11. 　IMS（IP Multimedia subsystem）網において、通信エリアを構築するフェムトセル用基地局の制御方法であって、
    　前記通信エリア内に存在するUE(User Equipment)にPS(Packet Switching)サービスを提供するサービス制御装置との間にIPsecトンネルを確立し、
    　複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対する前記PSサービスの提供に応じたメッセージを、共通のIPsecトンネルを介して前記サービス制御装置との間で送受信することを特徴とするフェムトセル用基地局の制御方法。
  12. 　IMS（IP Multimedia subsystem）網において、通信エリアを構築するフェムトセル用基地局と前記通信エリア内に存在するUEにPSサービスを提供するサービス制御装置との間にIPsecトンネルを確立する処理と、
    　複数の前記UEから前記PSサービスの提供の要求があると、前記複数のUEに対して、共通のIPsecトンネルを介して前記PSサービスを提供する処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。
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