WO2015093587A1 - ネットワーク装置、無線基地局、ユーザ装置及び移動通信方法 - Google Patents

ネットワーク装置、無線基地局、ユーザ装置及び移動通信方法 Download PDF

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WO2015093587A1
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voice session
control device
proxy voice
cscf
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PCT/JP2014/083647
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健太 大西
将記 町本
威津馬 田中
震 繆
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株式会社Ｎｔｔドコモ
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    • H04L65/1066—Session management
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    • H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
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    • H04W80/08—Upper layer protocols
    • H04W80/10—Upper layer protocols adapted for application session management, e.g. SIP [Session Initiation Protocol]

Definitions

  • the present invention relates to a network device, a radio base station, a user device, and a mobile communication method that constitute a mobile communication system including an IP access network and an IP multimedia subsystem.
  • IP Multimedia core network Subsystem for user equipment (UE) to use the services through the IP Multimedia core network Subsystem (IMS) is a state where the UE is registered in IMS (Registration state) It is specified that it is necessary.
  • the voice session control device specifically, the Proxy-Call Session Control Function (P-CSCF) arranged at the connection point with the IP access network (IP-CAN) (Subscriber profile), specifically, the identifier and contract information of the UE.
  • P-CSCF Proxy-Call Session Control Function
  • IP-CAN IP access network
  • Fig. 1 shows a sequence in which the UE reselects another P-CSCF based on the absence of a response from the P-CSCF.
  • the UE is powered on, performs location registration to IP-CAN (EPC), and includes a plurality of P-CSCFs (P-CSCF # A, P-CSCF # B including priority) ) Address (S10, S20). Based on the priority, the UE transmits SIP REGISTER to P-CSCF # A, and executes registration processing (IMS registration) in IMS (S30).
  • the Keep-alive function (Heartbeat function) that is periodically executed between Packet Data Network Gateway (PGW) and P-CSCF is used to diagnose whether P-CSCF is operating normally.
  • PGW Packet Data Network Gateway
  • P-CSCF Packet Data Network Gateway
  • the method to do is also prescribed
  • regulated for example, refer nonpatent literature 2).
  • FIG. 2 shows a sequence in which the PGW instructs the UE to select another P-CSCF based on the P-CSCF failure detection by the keep-alive function.
  • the UE is powered on, performs location registration to IP-CAN, and addresses multiple P-CSCFs (P-CSCF # A, P-CSCF # B) including priority Is held (S110, S120). Based on the priority, the UE transmits SIP REGISTER to P-CSCF # A, and executes registration processing (IMS registration) in IMS (S130).
  • PGW periodically sends Keep-alive signals to P-CSCF # A (and P-CSCF # B), and based on the absence of a response from P-CSCF # A to Keep-alive signals, A failure of P-CSCF # A is detected (S140, S150).
  • the PGW determines PDP Context (bearer) update for UEs registered in P-CSCF # A, that is, UEs in which P-CSCF # A holds user data (S160).
  • PGW transmits UPDATE PDP Context Req. (PCO: P-CSCF # B) requesting update of PDP Context to the corresponding UE based on the determination of the update (S170).
  • the UE sends a SIP REGISTER to the P-CSCF # B based on the received Protocol / Configuration / Option (PCO) contained in the UPDATE / PDP / Context / Req. (PCO: / P-CSCF # B), and the UE user data is P- Registered in CSCF # B (S180).
  • PCO Protocol / Configuration / Option
  • 3GPP TS24.229 V9.17.0 Clause 5 Application usage of SIP, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Core Network and Terminals; IP multimedia call control protocol based on Session Initiation Protocol (SIP) Protocol (SIP) (Release 9), 3GPP, September 2013 3GPP TS 23.380 V9.5.0 Clause 5 Recovery P-CSCF failure P-CSCF failure, 3rd Generation Generation Partnership Project; Technical, Specification, Group, Core, Network, and Terminals; IMS, Restoration, Procedures (Release 9), September 2012
  • the conventional P-CSCF selection method associated with the above-described conventional P-CSCF failure has the following problems. That is, the other P-CSCF selection method using a timer by the UE shown in FIG. 1 is defined as an option in 3GPP, and therefore, UEs that do not implement the option retain user data. Even if a failure occurs in the P-CSCF, another P-CSCF cannot be selected.
  • the other P-CSCF selection method based on the detection of P-CSCF failure using the keep-alive function shown in FIG. 2 detects the entire P-CSCF as a failure. Can not respond.
  • Partial failure refers to a state in which a device including SIP protocol processing operates normally, but some user data in the P-CSCF does not exist and call processing related to the UE cannot be performed. For example, when the user data of a specific UE is lost due to the restart (restart) of the device, or for the purpose of resolving data inconsistency with other devices, the partial failure is caused by the maintainer. Occurs when entering a command to be deleted.
  • P-CSCF selection method based on detection of a P-CSCF failure using the keep-alive function, for all UEs in which user data is held by the P-CSCF in which the failure is detected, Other P-CSCFs need to be selected, but in order to avoid congestion of communication paths and devices due to bursty processing, measures are required so that the target UE gradually selects other P-CSCFs. For this reason, registration with other P-CSCFs is delayed for a specific UE, and it takes time to recover.
  • the present invention has been made in view of such a situation. Regardless of the implementation status of the user apparatus or avoiding congestion of the communication path or the apparatus, the present invention is caused by a P-CSCF failure. It is an object of the present invention to provide a network device, a radio base station, a user device, and a mobile communication method that can quickly recover a state where an incoming call cannot be made.
  • a first feature of the present invention is a mobile communication including an IIP access network to which a radio base station is connected, and an IP multimedia subsystem including a proxy voice session control device arranged at a connection point with the IP access network.
  • a network device constituting a system, an uplink packet detection unit that detects an uplink packet transmitted from a user apparatus to the proxy voice session control device via the radio base station, and a response to the uplink packet, A downlink packet detection unit that detects a downlink packet transmitted from the proxy voice session control apparatus to the user apparatus via the radio base station, and a predetermined time from when the uplink packet is detected by the uplink packet detection unit The downlink packet is detected by the downlink packet detector in time.
  • the gist of the present invention is to include a registration update unit that transmits a registration update instruction for prompting update of registration from the voice session control device to another proxy voice session control device to the user device.
  • a radio base station constituting a mobile communication system including an IP access network and an IP multimedia subsystem including a proxy voice session control device disposed at a connection point with the IP access network.
  • An uplink packet detection unit that detects an uplink packet transmitted from a user apparatus to the proxy voice session control apparatus via the radio base station, and the proxy voice session control apparatus as a response to the uplink packet
  • a downlink packet detector that detects a downlink packet transmitted to the user apparatus via the radio base station, and the downlink packet within a predetermined time from when the uplink packet is detected by the uplink packet detector
  • a fault determination unit that determines that the proxy voice session control device is faulty; and when the fault judgment unit determines that the proxy voice session control device is faulty, the proxy voice session control device sends another proxy to the user device.
  • the gist of the present invention is to include a registration update unit that transmits a registration update instruction that prompts to update registration to the voice session control device
  • a third feature of the present invention is a mobile communication including an IP access network to which a radio base station is connected and an IP multimedia subsystem including a proxy voice session control device arranged at a connection point with the IP access network.
  • a network device constituting a system, wherein a failure determination unit that determines whether or not the proxy voice session control device is faulty by transmitting a confirmation signal at a predetermined interval to the proxy voice session control device; and the fault
  • the determination unit determines that the proxy voice session control device is faulty
  • a user device specifying unit that specifies a user device that uses the proxy voice session control device, and the user specified by the user device specifying unit
  • the proxy voice session from the device through the radio base station
  • An uplink packet detection unit for detecting an uplink packet transmitted toward the control device; and when the uplink packet is detected by the uplink packet detection unit, the proxy voice session control device sends another proxy to the user device
  • the gist of the present invention is to include a registration update unit that transmits a registration update instruction
  • a fourth feature of the present invention is mobile communication including an IP access network to which a radio base station is connected, and an IP multimedia subsystem including a proxy voice session control device arranged at a connection point with the IP access network.
  • a failure determination unit that is a user device connected to a system and determines whether or not the proxy voice session control device is faulty by transmitting a confirmation signal at a predetermined interval to the proxy voice session control device; and the fault If the determination unit determines that the proxy voice session control device has a failure, the proxy voice session control device receives a registration instruction for performing registration in another proxy voice session control device instead of the proxy voice session control device.
  • the gist of the present invention is to provide a registration update unit that transmits to the apparatus.
  • a fifth feature of the present invention is a mobile communication method by a mobile communication system including an IP multimedia subsystem including a proxy voice session control device arranged at a connection point with an IP access network to which a radio base station is connected.
  • a network device constituting the mobile communication system detecting an uplink packet transmitted from a user device to the proxy voice session control device via the radio base station; and As a response to the packet, a step of detecting a downlink packet transmitted from the proxy voice session control apparatus to the user apparatus via the radio base station, and a predetermined time from when the network apparatus detects the uplink packet In time, the downstream packet detector
  • the proxy voice session control apparatus determines that the proxy voice session control apparatus is faulty; and when the network apparatus determines that the proxy voice session control apparatus is faulty, And a step of transmitting, to the user device, a registration update instruction that prompts renewal of registration from the device to another proxy voice session control device.
  • a sixth feature of the present invention is a mobile communication method by a mobile communication system including an IP multimedia subsystem including a proxy voice session control device arranged at a connection point with an IP access network to which a radio base station is connected.
  • the network device constituting the mobile communication system determines whether or not the proxy voice session control device is faulty by transmitting a confirmation signal at a predetermined interval to the proxy voice session control device;
  • the step of identifying a user device that uses the proxy voice session control device the step of identifying a user device that uses the proxy voice session control device; and the network device from the identified user device to the radio base
  • the proxy voice session control device via a station Detecting an upstream packet transmitted toward the device, and when the network device detects the upstream packet, the proxy voice session control device to the other proxy voice session control device is detected with respect to the user device.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a sequence in which a conventional UE reselects another P-CSCF based on the absence of a response from the P-CSCF.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a sequence in which the conventional PGW instructs the UE to select another P-CSCF based on P-CSCF failure detection by the keep-alive function.
  • FIG. 3 is an overall schematic configuration diagram of the mobile communication system 10 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a functional block configuration diagram of the PGW 240 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a communication sequence in which the PGW 240 according to the first embodiment of the present invention detects a failure of the P-CSCF 310A and causes the UE 100 to perform registration with the P-CSCF 310B.
  • FIG. 6 is a functional block configuration diagram of the eNB 210 according to the modified example of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a communication sequence in which the eNB 210 according to the modification of the first embodiment of the present invention detects a failure in the P-CSCF 310A and causes the UE 100 to perform registration in the P-CSCF 310B.
  • FIG. 8 is a functional block configuration diagram of the PGW 240A according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a communication sequence in which the PGW 240A according to the second embodiment of the present invention detects a failure of the P-CSCF 310A and causes the UE 100 to perform registration with the P-CSCF 310B.
  • FIG. 10 is a functional block configuration diagram of the UE 100 according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a communication sequence in which the UE 100 according to the third embodiment of the present invention detects a failure in the P-CSCF 310A and executes registration in the P-CSCF 310B.
  • FIG. 3 is an overall schematic configuration diagram of the mobile communication system 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • the mobile communication system 10 includes a user apparatus 100 (hereinafter referred to as UE 100), an IP-Connectivity Access Network 200 (hereinafter referred to as IP-CAN 200), and an IP Multimedia core network Subsystem 300 (hereinafter referred to as IMS 300). Composed.
  • UE 100 user apparatus 100
  • IP-CAN 200 IP-Connectivity Access Network 200
  • IMS 300 IP Multimedia core network Subsystem
  • the UE 100 can be connected to the mobile communication system 10, specifically, the IP-CAN 200 via the LTE radio base station 210 (hereinafter, eNB 210), and the communication service via the IMS 300 (IP multimedia subsystem). Can be provided.
  • the LTE radio base station 210 hereinafter, eNB 210
  • the communication service via the IMS 300 (IP multimedia subsystem).
  • IP-CAN200 is an access network according to the Internet Protocol (IP).
  • IP Internet Protocol
  • the eNB 210 is connected to the IP-CAN 200.
  • the IP-CAN 200 is a network that provides a Session Initiation Protocol (SIP) and audio media transport function, and corresponds to an LTE / Evolved Packet Core (EPC) network in this embodiment.
  • SIP Session Initiation Protocol
  • EPC Evolved Packet Core
  • IP-CAN200 includes Mobility Management Entity 210 (hereinafter referred to as MME220), Serving Gateway 230 (hereinafter referred to as SGW230), Packet Data Network Gateway 240 (hereinafter referred to as PGW240), Policy and Charging Rules Rules 250 (hereinafter referred to as PCRF250).
  • MME220 Mobility Management Entity 210
  • SGW230 Serving Gateway 230
  • PGW240 Packet Data Network Gateway 240
  • PCRF250 Policy and Charging Rules Rules Rules 250
  • MME220 is an exchange that accommodates eNB210 and provides mobility control and bearer control functions.
  • the SGW 230 is a visited packet switch that accommodates a 3GPP (LTE) access system.
  • the PGW 240 is a connection point with the IMS platform, and is a packet switch that performs IP address assignment, packet transfer to the SGW 230, and the like.
  • the PGW 240 executes QoS control and bearer setting control in cooperation with the PCRF 250.
  • the PCRF 250 executes user data transfer quality control (QoS) control and control for charging.
  • QoS user data transfer quality control
  • the PGW 240 constitutes a network device.
  • IMS300 is a multimedia subsystem according to the Internet protocol. Proxy-Call Session Control Function 310A, 310B (P-CSCF310A, 310B), Serving-Call Session Control Function 320 (hereinafter S-CSCF320), Application Server 330 (hereinafter referred to as AS330) and Interrogating-Session Control Function 340 (hereinafter referred to as I-CSCF340).
  • the IMS 300 is connected to another network (such as a fixed telephone network).
  • P-CSCF310A, S-CSCF320, and I-CSCF340 are SIP relay servers that execute SIP message transfer and the like.
  • AS 330 provides an application to be executed in UE 100.
  • P-CSCF310A and 310B are SIP relay servers placed at the connection point with IP-CAN200 (EPC), and not only transfer SIP messages but also cooperate with EPC (PCRF250) to activate QoS control. And the role of grasping the state of the IP-CAN bearer.
  • P-CSCF310A and 310B can provide a redundant configuration.
  • the UE 100 can make the selection priority of the P-CSCF 310A higher than that of the P-CSCF 310B, and can select the P-CSCF 310B again when a failure occurs in the P-CSCF 310A.
  • S-CSCF320 performs session control and user authentication of UE100.
  • the P-CSCF 310A constitutes a proxy voice session control device
  • the P-CSCF 310B constitutes another proxy voice session control device.
  • FIG. 4 is a functional block configuration diagram of the PGW 240.
  • the PGW 240 includes a packet transfer unit 241, an uplink packet detection unit 242, a downlink packet detection unit 243, a failure determination unit 244, a registration update unit 245, and a UE identification unit 246.
  • the packet transfer unit 241 executes transfer processing of packets transmitted in the IP-CAN 200. Specifically, the packet transfer unit 241 executes transfer processing of the received IP packet based on the destination IP address. In particular, in the present embodiment, the packet transfer unit 241 transfers the IP packet transmitted by the P-CSCF310A (or P-CSCF310B, hereinafter the same) toward the UE 100. Further, the packet transfer unit 241 transfers the IP packet transmitted by the UE 100 to the P-CSCF 310A.
  • SIP Session Initiation Protocol
  • QCI QoS Class Identifier
  • the failure determination unit 244 determines the failure of the P-CSCF310A. Specifically, the failure determination unit 244 acquires the time point when the uplink packet is detected by the uplink packet detection unit 242. The failure determination unit 244 determines that a failure has occurred in the P-CSCF 310A when the downlink packet detection unit 243 cannot detect the downlink packet within a predetermined time from the time point.
  • the failure determination unit 244 starts a timer when an upstream packet is detected, and determines that the failure is in the P-CSCF310A when a downstream packet cannot be detected before the timer expires (eg, 140 seconds). .
  • the registration update unit 245 executes processing related to location registration of the UE 100 and registration of the UE 100 with respect to the P-CSCF.
  • the registration update unit 245 updates the registration of the UE 100 with respect to the P-CSCF when the failure determination unit 244 determines that the failure is in the P-CSCF 310A.
  • the registration update unit 245 updates the registration from the P-CSCF 310A to another P-CSCF (P-CSCF 310B) for the UE 100 when the failure determination unit 244 determines that the failure has occurred in the P-CSCF 310A.
  • a registration update instruction for prompting is transmitted to UE100.
  • the registration updating unit 245 transmits UPDATE PDP Context Req. (PCO: P-CSCF # B) that prompts updating of registration to the P-CSCF310B to the UE 100.
  • the registration updating unit 245 UPDATE PDP Context Req. (PCO: Instead of P-CSCF # B, DELETE that deletes PDP Context with P-CSCF310A may be transmitted.
  • UPDATE PDP Context MOD Req Corresponds to MODIFY EPS BEARER CONTEXT REQUEST defined in the 3GPP standard for LTE (TS24.301).
  • DELETE corresponds to DEACTIVATE EPS BEARER CONTEXT REQUEST defined in the standard.
  • the registration update unit 245 gives priority to a UE having a higher assigned priority when the number of UEs that need to transmit UPDATE PDP Context Req. (PCO: P-CSCF # B is equal to or greater than a predetermined value.
  • UPDATE PDP Context Req. PCO: P-CSCF # B can also be transmitted in preference to a UE with a lower degree.
  • FIG. 5 shows a communication sequence in which the PGW 240 detects a failure of the P-CSCF 310A and causes the UE 100 to execute registration to the P-CSCF 310B.
  • the UE 100 when the UE 100 is powered on, the UE 100 performs location registration with the PGW 240 and the IP-CAN 200 (EPC), and the addresses of the P-CSCF 310A and P-CSCF 310B obtained through the location registration. (IP address, etc.) are held, and the priorities of P-CSCF310A and P-CSCF310B are also acquired (S210, S220).
  • the first priority is P-CSCF310A
  • the second priority is P-CSCF310B.
  • the UE 100 transmits SIP REGISTER to the P-CSCF 310A based on the acquired P-CSCF address and priority, and executes registration processing (IMS registration) with the IMS (S230).
  • the UE 100 transmits a communication start request, specifically, a SIP INVITE, to the P-CSCF 310A set to the first priority (S240).
  • a communication start request specifically, a SIP INVITE
  • the PGW 240 monitors the uplink IP packet transferred using the SIP bearer in which the QCI value is set to “5”, and the UE 100 uses the SIP bearer to direct to the P-CSCF310A.
  • the IP packet (upstream packet) related to SIP INVITE transmitted in step S250 is detected (S250). Further, when the PGW 240 detects an uplink packet, the PGW 240 starts a timer.
  • the PGW 240 continuously monitors the IP packet transferred using the SIP bearer, and the response transmitted from the P-CSCF310A to the UE 100 as the response of the SIP INVITE, specifically, the IP packet (downstream packet related to 200 OK) ) Is detected within a predetermined time (t1, for example, within 140 seconds) (S260).
  • a predetermined time t1, for example, within 140 seconds
  • the SIP bearer is periodically monitored (for example, a cycle of 6 seconds)
  • only the uplink packet is detected in the cycle, and the cycle in which the downlink packet cannot be detected continues for a predetermined number of times. (For example, three consecutive times) may be determined as a failure of P-CSCF310A.
  • the PGW 240 determines that the P-CSCF310A has failed, and determines to update the PDP Context (bearer including the SIP bearer described above) set by the UE 100.
  • PGW240 When PGW240 decides to update PDP Context, PGW240 sends UPDATE PDP Context Req. (PCO: P-CSCF # B (registration update instruction) to UE100 (S270). Note that PGW240 updates UPDATE PDP Context Req. (PCO : Instead of P-CSCF # B, a DELETE that deletes the PDP Context with P-CSCF310A may be sent.
  • PCO P-CSCF # B (registration update instruction)
  • UE100 executes Update of PDP Context based on UPDATE PDP Context Req. (PCO: P-CSCF # B received from PGW240 (S280). Specifically, UE100 updates UPDATE PDP Context Req. (PCO: Based on the Protocol Configuration Option (PCO) included in P-CSCF # B, SIP REGISTER is transmitted to P-CSCF 310 B. As a result, user data of UE 100 is registered in P-CSCF 310 B, and transmission from UE 100 to UE 100 Incoming calls are possible.
  • PCO P-CSCF # B received from PGW240 (S280).
  • FIG. 6 is a functional block configuration diagram of the eNB 210 according to this modification.
  • the eNB 210 includes a packet transfer unit 211, an uplink packet detection unit 212, a downlink packet detection unit 213, a failure determination unit 214, and a registration update unit 215.
  • the functions of the packet transfer unit 211, the uplink packet detection unit 212, the downlink packet detection unit 213, the failure determination unit 214, and the registration update unit 215 are the same as the packet transfer unit 241, the uplink packet detection unit 242, and the downlink packet detection unit 243 of the PGW 240 described above.
  • the functions of the failure determination unit 244 and the registration update unit 245 are generally the same.
  • FIG. 7 shows a communication sequence in which the eNB 210 detects a failure of the P-CSCF 310A and causes the UE 100 to perform registration to the P-CSCF 310B.
  • steps S250A and S260A are different. That is, the process in this step is executed by the eNB 210 instead of the PGW 240.
  • the eNB 210 when the eNB 210 decides to update the PDP Context, it sends an E-RABASERELEASE to the MME220, and the default bearer release process (detach in the case of a single ⁇ ⁇ ⁇ PDN) and the re-establishment of the IMS ⁇ ⁇ ⁇ PDN are executed ( S265, S275). As a result, the UE 100 transmits SIP REGISTER to the P-CSCF 310B.
  • FIG. 8 is a functional block configuration diagram of the PGW 240A configuring the mobile communication system according to the present embodiment.
  • the PGW 240A according to the present embodiment includes a packet transfer unit 241, an uplink packet detection unit 242, a failure determination unit 244, a registration update unit 245, and a UE identification unit 246.
  • the PGW 240A does not include the downlink packet detection unit 243, but includes the UE specifying unit 246.
  • the failure determination unit 244 determines whether or not there is a failure in the P-CSCF310A by transmitting confirmation signals to the P-CSCF310A at predetermined intervals. Specifically, the failure determination unit 244 performs a health check on the P-CSCF 310A by transmitting keep-alive periodically (for example, 30 seconds) to the P-CSCF 310A. The failure determination unit 244 determines that there is a failure in the P-CSCF 310A when there is no response to the keep-alive from the P-CSCF 310A.
  • the failure determination unit 244 receives a restart start notification from the P-CSCF310A indicating that the restart of the P-CSCF310A has started after the P-CSCF310A has stopped operating due to a failure, instead of sending keep-alive. In this case, it may be determined that the failure is in the P-CSCF310A.
  • the UE identifying unit 246 identifies the UE that is using the P-CSCF310A when the failure determining unit 244 determines that the P-CSCF310A has failed. Specifically, UE identifying section 246 identifies the UE that is using P-CSCF310A based on the location registration of UE in IP-CAN 200.
  • the uplink packet detection unit 242 detects an IP packet (uplink packet) transmitted from the UE specified by the UE specification unit 246 (for example, UE 100) to the P-CSCF 310A via the eNB 210.
  • a specific uplink packet detection method is the same as that of the PGW 240 according to the first embodiment.
  • the registration update unit 245 registers the P-CSCF310A to the P-CSCF310B with respect to the UE (for example, UE100) that has transmitted the uplink packet.
  • a registration update instruction that prompts the user to update is transmitted to the UE 100.
  • PGW 240 UPDATE PDP Context Req. (PCO: P-CSCF # B is transmitted to UE 100.
  • the registration update unit 245 when the number of UEs that need to transmit UPDATE.PDP Context Req. (PCO: P-CSCF # B is equal to or greater than a predetermined value, has a higher assigned priority. In contrast, it is also possible to transmit UPDATE PDP Context (Req. (PCO: P-CSCF # B) in preference to a UE having a lower priority.
  • FIG. 9 shows a communication sequence in which the PGW 240A detects a failure of the P-CSCF 310A and causes the UE 100 to perform registration with the P-CSCF 310B.
  • the processing in steps S310 to S330 shown in FIG. 9 is the same as the processing in steps S210 to S230 shown in FIG.
  • the PGW 240A transmits keep-alive periodically (for example, 30 seconds) to the P-CSCF 310A (S340). Since a failure has occurred in the P-CSCF 310A, the PGW 240A cannot receive a response to the keep-alive from the P-CSCF 310A within a predetermined time, and determines that the failure has occurred in the P-CSCF 310A (S350).
  • the PGW 240A identifies the UE that is using the P-CSCF310A based on the determination that the P-CSCF310A has failed (S360). Here, it is assumed that UE 100 is specified.
  • the UE 100 since the UE 100 cannot recognize the failure of the P-CSCF 310A, the UE 100 transmits SIP INVITE to the P-CSCF 310A set to the first priority (S370). During this time, the PGW 240A monitors the uplink IP packet transferred using the SIP bearer, and the IP packet (uplink packet) regarding the SIP INVITE transmitted from the UE 100 to the P-CSCF310A using the SIP bearer. ) And PDP Context Update set by the UE 100 is determined (S380). Thereafter, the processing in steps S390 and S400 is the same as the processing in steps S270 and S280 shown in FIG.
  • the update of the PDP context may be executed sequentially from the specified UEs.
  • FIG. 10 is a functional block configuration diagram of the UE 100 configuring the mobile communication system according to the present embodiment. As illustrated in FIG. 10, the UE 100 includes a packet processing unit 101, a failure determination unit 103, and a registration update unit 105.
  • the packet processing unit 101 executes processing of a transmission IP packet transmitted by the UE 100 and processing of a reception IP packet received by the UE 100. Specifically, the packet processing unit 101 generates a transmission IP packet and transmits the generated transmission IP packet to PGW, P-CSCF, or the like. Further, the packet processing unit 101 disassembles the received IP packet received from the PGW or P-CSCF, and delivers the data included in the received IP packet to the corresponding application (not shown).
  • the failure determination unit 103 determines whether or not there is a P-CSCF failure. Specifically, failure determination section 103 determines whether or not there is a failure in P-CSCF310A by transmitting a confirmation signal at a predetermined interval to P-CSCF (for example, P-CSCF310A) in which user data of UE100 is registered. Determine whether. More specifically, the failure determination unit 103 executes keep-alive for the P-CSCF310A using a protocol such as a transport layer (for example, TCP), and there is no response to the keep-alive from the P-CSCF310A. In this case, it is determined that the failure is in P-CSCF310A.
  • P-CSCF for example, P-CSCF310A
  • Registration update unit 105 performs registration in another proxy voice session control device (for example, P-CSCF310B) instead of P-CSCF310A when failure determination unit 103 determines that failure is in P-CSCF310A An instruction is transmitted to P-CSCF310B.
  • P-CSCF310B another proxy voice session control device
  • FIG. 11 shows a communication sequence in which the UE 100 detects a failure of the P-CSCF 310A and executes registration in the P-CSCF 310B.
  • the processing in steps S510 to S530 shown in FIG. 11 is the same as the processing in steps S210 to S230 shown in FIG.
  • the PGW 240B according to the present embodiment has the same functions as the conventional PGW shown in FIGS. 1 and 2 unlike the PGW 240 and the PGW 240A.
  • UE100 transmits keep alive periodically (for example, 30 seconds) to P-CSCF310A (S540). Since a failure has occurred in the P-CSCF 310A, the UE 100 cannot receive a response to the keep-alive from the P-CSCF 310A within a predetermined time, and determines that the failure has occurred in the P-CSCF 310A (S550).
  • UE100 will transmit SIP REGISTER to P-CSCF310B, if it determines with the failure of P-CSCF310A (S560). As a result, user data of UE100 is registered in P-CSCF310B, and transmission from UE100 and incoming call to UE100 are possible.
  • the failure of the P-CSCF 310A can be determined early based on the uplink packet from the UE 100 and the downlink packet from the P-CSCF 310A that is a response to the uplink packet. For this reason, regardless of the mounting status of the UE 100, it is possible to quickly recover a state in which a call cannot be made due to a P-CSCF failure. In addition, since the registration is sequentially updated from the UE that detects the uplink packet to the P-CSCF 310B, congestion of the communication path and device due to burst processing can be avoided.
  • the registration is sequentially updated from the UE that detected the uplink packet to the P-CSCF310B.
  • the registration is sequentially updated from the UE that detected the uplink packet to the P-CSCF310B.
  • the UE 100 itself transmits a SIP REGISTER (registration instruction) to the P-CSCF 310B after determining the failure of the P-CSCF 310A by keep-alive. -It is possible to quickly recover from a situation where it is impossible to make or receive a call due to a CSCF failure.
  • the UE100 even if a failure occurs in the P-CSCF310A, if the user of the UE100 wants to make a call, the UE100 is registered in the P-CSCF310B, so that It is possible to make it possible to make a call. Furthermore, according to the first embodiment, since the recovery operation is performed based on the detection of the uplink packet transmitted by the UE 100, in the case of a partial failure of the P-CSCF (for example, user data of a specific UE has been lost) However, it is possible to quickly recover the state where the UE 100 cannot make / receive calls.
  • the assigned priority is UPDATE PDP Context (Req. (PCO: P-CSCF # B can be sent to higher UEs over lower priority UEs, so it is impossible to make and receive calls for UEs with higher priority Can be recovered earlier.
  • the PGW 240 (or eNB 210) determines the failure of the P-CSCF 310A.
  • the SGW 230 has the same function as the PGW 240 and the SGW 230 determines the failure of the P-CSCF 310A. Good.
  • the PGW 240A determines the failure of the P-CSCF 310A using the keep-alive function.
  • the PCRF 250 uses the protocol such as Stream Control Transmission Protocol (SCTP).
  • SCTP Stream Control Transmission Protocol
  • the UE 100 may be urged to newly establish the IMS PDN by determining the failure and executing the IMS PDN DELETE for the UE 100.
  • LTE has been described as an example, but the present invention can naturally be applied to radio access technologies other than LTE, for example, 3G.
  • UPDATE PDP Context Req Corresponds to MODIFY PDP CONTEXT REQUEST defined in 3GPP standard (TS24.008) on 3G, and DELETE corresponds to DEACTIVATE PDP CONTEXT REQUEST defined in the standard. .
  • a first feature of the present invention is that a P-CSCF310A (proxy voice session control device) is arranged at a connection point between an IP-CAN 200 (IP access network) to which an eNB 210 (wireless base station) is connected and the IP access network.
  • IP-CAN 200 IP access network
  • eNB 210 wireless base station
  • PGW240 network device constituting a mobile communication system 10 (mobile communication system) including an IMS300 (IP multimedia subsystem) including a proxy device from UE100 (user device) via the radio base station
  • An upstream packet detector 242 upstream packet detector for detecting an upstream packet transmitted to the voice session controller, and the proxy voice session controller through the radio base station as a response to the upstream packet
  • a downlink packet detection unit 243 downlink packet detection unit that detects a downlink packet transmitted toward the user apparatus; If the downlink packet cannot be detected by the downlink packet detector within a predetermined time from when the uplink packet is detected by the uplink packet detector, a failure determination unit 244 determines that the proxy voice session control device has failed (failure The proxy voice session control device to the P-CSCF310B (another proxy voice session control device) for the user device when the fault judgment unit determines that the proxy voice session control device is faulty. And a registration updating unit 245 (registration updating unit) that transmits UPDATE ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • the registration update unit when the number of the user devices that need to transmit the registration update instruction is equal to or greater than a predetermined value, the registration update unit is configured for the user device having a high assigned priority.
  • the registration update instruction may be transmitted with priority over the user device having the lower priority.
  • the failure determination unit monitors the presence / absence of the uplink packet at a predetermined period, detects only the uplink packet within the predetermined period, and cannot detect the downlink packet When the predetermined period continues for a predetermined number of times, it may be determined that the proxy voice session control apparatus has a failure.
  • the second feature of the present invention is that an eNB 210 (wireless radio) constituting a mobile communication system including an IP access network and an IP multimedia subsystem including a proxy voice session control device arranged at a connection point of the IP access network.
  • An uplink packet detection unit 212 (uplink packet detection unit) that detects an uplink packet transmitted from a user apparatus to the proxy voice session control apparatus via the radio base station, and the uplink packet
  • the downlink packet detection unit 213 downlink packet detection unit
  • the failure determination unit 214 determines that the proxy voice session control device has a failure
  • the failure determination unit determines that the proxy voice session control device has a failure.
  • a registration update unit 215 registration update unit that transmits a registration update instruction that
  • a third feature of the present invention is a mobile communication including an IP access network to which a radio base station is connected and an IP multimedia subsystem including a proxy voice session control device arranged at a connection point with the IP access network.
  • a PGW 240A network device constituting the system, a failure determination unit that determines whether or not there is a failure in the proxy voice session control device by transmitting a confirmation signal at a predetermined interval to the proxy voice session control device;
  • a UE specifying unit 246 user device specifying unit for specifying a user device using the proxy voice session control device when the failure determining unit determines that the proxy voice session control device is faulty; From the user device specified by the device specifying unit via the radio base station
  • An uplink packet detection unit that detects an uplink packet that is transmitted to the Roxy voice session control device, and when the uplink packet is detected by the uplink packet detection unit, the proxy voice session control device is configured to detect the user device from the proxy voice session control device
  • the gist of the present invention is to include a
  • the registration update unit may be configured for the user device having a high assigned priority when the number of the user devices that need to transmit the registration update instruction is a predetermined value or more.
  • the registration update instruction may be transmitted with priority over the user device having the lower priority.
  • the failure determination unit when the failure determination unit receives a restart start notification indicating that restart of the proxy voice session control device has been started from the proxy voice session control device, You may determine with the failure of an apparatus.
  • a fourth feature of the present invention is mobile communication including an IP access network to which a radio base station is connected, and an IP multimedia subsystem including a proxy voice session control device arranged at a connection point with the IP access network.
  • a failure determination unit 103 that is a UE 100 (user device) connected to the system and determines whether or not the proxy voice session control device is faulty by transmitting confirmation signals to the proxy voice session control device at predetermined intervals. (Failure determination unit), and SIP that performs registration in another proxy voice session control device instead of the proxy voice session control device when the failure determination unit determines that the proxy voice session control device is faulty Registration update to send REGISTER (registration instruction) to the other proxy voice session control device And summarized in that and a 105 (registration update unit).
  • a fifth feature of the present invention is a mobile communication method by a mobile communication system including an IP multimedia subsystem including a proxy voice session control device arranged at a connection point with an IP access network to which a radio base station is connected.
  • a network device constituting the mobile communication system detecting an uplink packet transmitted from a user device to the proxy voice session control device via the radio base station; and As a response to the packet, a step of detecting a downlink packet transmitted from the proxy voice session control apparatus to the user apparatus via the radio base station, and a predetermined time from when the network apparatus detects the uplink packet In time, the downstream packet detector
  • the proxy voice session control apparatus determines that the proxy voice session control apparatus is faulty; and when the network apparatus determines that the proxy voice session control apparatus is faulty, And a step of transmitting, to the user device, a registration update instruction that prompts renewal of registration from the device to another proxy voice session control device.
  • a sixth feature of the present invention is a mobile communication method by a mobile communication system including an IP multimedia subsystem including a proxy voice session control device arranged at a connection point with an IP access network to which a radio base station is connected.
  • the network device constituting the mobile communication system determines whether or not the proxy voice session control device is faulty by transmitting a confirmation signal at a predetermined interval to the proxy voice session control device;
  • the step of identifying a user device that uses the proxy voice session control device the step of identifying a user device that uses the proxy voice session control device; and the network device from the identified user device to the radio base
  • the proxy voice session control device via a station Detecting an upstream packet transmitted toward the device, and when the network device detects the upstream packet, the proxy voice session control device to the other proxy voice session control device is detected with respect to the user device.
  • the state in which the incoming / outgoing call to the user apparatus cannot be made due to the P-CSCF failure is recovered early regardless of the installation state of the user apparatus or while avoiding the congestion of the communication path or the apparatus.
  • a network device, a radio base station, a user device, and a mobile communication method can be provided.
  • Mobile communication system 100 UE 101 Packet processing unit 103 Fault determination unit 105 Registration update unit 200 IP-CAN 210 eNB 211 packet forwarding unit 212 upstream packet detection unit 213 downstream packet detection unit 214 failure determination unit 215 registration / updating unit 220 MME 230 SGW 240, 240A, 240B PGW 241 Packet transfer unit 242 Upstream packet detection unit 243 Downstream packet detection unit 244 Failure determination unit 245 Registration update unit 246 UE identification unit 250 PCRF 300 IMS 310A, 310B P-CSCF 320 S-CSCF 330 AS 340 I-CSCF

Landscapes

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Abstract

ユーザ装置の実装状況に関わらず、或いは通信路や装置の輻輳を回避しつつ、P-CSCF障害によってユーザ装置への発着信が不可能な状態を早期に復旧し得るネットワーク装置、無線基地局、ユーザ装置及び移動通信方法を提供する。PGW240は、上りパケットが検出された時点から所定時間内に下りパケットが検出できない場合、P-CSCF310Aの障害と判定する。PGW240は、P-CSCF310Aの障害と判定した場合、UE100に対してP-CSCF310AからP-CSCF310Bへの登録の更新を促すUPDATE PDP Context Req.(PCO: P-CSCF#BをUE100に送信する。

Description

ネットワーク装置、無線基地局、ユーザ装置及び移動通信方法
　本発明は、IPアクセスネットワークとIPマルチメディアサブシステムとを含む移動通信システムを構成するネットワーク装置、無線基地局、ユーザ装置及び移動通信方法に関する。
　3rd Generation Partnership Project（3GPP）では、ユーザ装置（UE）がIP Multimedia core network Subsystem（IMS）を介したサービスを利用するためには、当該UEがIMSに登録されている状態（Registration状態）が必要であることが規定されている。UEのRegistration状態では、音声セッション制御装置、具体的には、IPアクセスネットワーク（IP-CAN）との接続点に配置されるProxy-Call Session Control Function（P-CSCF）が当該UEのユーザデータ（加入者プロファイル）、具体的には、当該UEの識別子や契約情報などを保持している。
　このため、P-CSCFにおいて障害が発生した場合、或いはRegistration状態のUEのIPsecに関する情報が損失した場合、P-CSCFは、UEが送信した信号を受信することができず、当該UEに対する着信や当該UEからの発信が不可能となる。このような場合の復旧方法として、3GPPでは、UEがP-CSCF宛てに送信した信号（例えば、SIP INVITEやSIP REGISTER）に対する応答（100 Tryingや200 OKなど）所定時間内に受信できない場合、他のP-CSCFを選択し直すことが規定されている（例えば、非特許文献１）。
　図１は、UEがP-CSCFからの応答がないことに基づいて他のP-CSCFを選択し直すシーケンスを示す。図１に示すように、UEは、電源が投入され、IP-CAN（EPC）への位置登録を実行し、優先順位を含む複数のP-CSCF（P-CSCF#A, P-CSCF#B）のアドレスを保持する（S10, S20）。UEは、当該優先順位に基づいて、SIP REGISTERをP-CSCF#Aに送信し、IMSへの登録処理（IMS Registration）を実行する（S30）。その後、P-CSCF#Aにおいて障害が発生した状態において、UEがSIP INVITEを送信しても、P-CSCF#Aから応答（100 Trying）を受信できず、SIP INVITEの再送を繰り返す（S40）。UEは、最初のSIP INVITEの送信から所定時間が経過すると、タイマー（Timer B）が満了し、P-CSCF#Aに代えてP-CSCF#Bを選択し、P-CSCF#BにSIP INVITEを送信する（S50, S60）。
　また、3GPPでは、Packet Data Network Gateway（PGW）とP-CSCFとの間において定期的に実行されるKeep-alive機能（Heartbeat機能）によって、P-CSCFが正常に稼働しているか否かを診断する方法も規定されている（例えば、非特許文献２参照）。
　図２は、PGWがKeep-alive機能によるP-CSCFの障害検出に基づいて他のP-CSCFの選択をUEに指示するシーケンスを示す。図２に示すように、UEは、電源が投入され、IP-CANへの位置登録を実行し、優先順位を含む複数のP-CSCF（P-CSCF#A, P-CSCF#B）のアドレスを保持する（S110, S120）。UEは、当該優先順位に基づいて、SIP REGISTERをP-CSCF#Aに送信し、IMSへの登録処理（IMS Registration）を実行する（S130）。
　PGWは、定期的にKeep-alive信号をP-CSCF#A（及びP-CSCF#B）に送信しており、Keep-alive信号に対するP-CSCF#Aからの応答がないことに基づいて、P-CSCF#Aの障害を検出する（S140, S150）。PGWは、P-CSCF#Aに登録されているUE、つまり、P-CSCF#Aがユーザデータを保持しているUEを対象として、PDP Context（ベアラ）のUpdateを決定する（S160）。
　PGWは、当該Updateの決定に基づいて、PDP Contextの更新を要求するUPDATE PDP Context Req.(PCO: P-CSCF#B)を該当するUEに対して送信する（S170）。UEは、受信したUPDATE PDP Context Req.(PCO: P-CSCF#Bに含まれるProtocol Configuration Option（PCO）に基づいて、SIP REGISTERをP-CSCF#Bに送信し、UEのユーザデータがP-CSCF#Bに登録される（S180）。
3GPP TS24.229 V9.17.0 Clause 5 Application usage of SIP, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Core Network and Terminals; IP multimedia call control protocol based on Session Initiation Protocol (SIP) and Session Description Protocol (SDP); Stage 3 (Release 9)、3GPP、２０１３年９月 3GPP TS 23.380 V9.5.0 Clause 5 Recovery after P-CSCF failure, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Core Network and Terminals; IMS Restoration Procedures (Release 9)、3GPP、２０１２年９月
　しかしながら、上述した従来のP-CSCF障害に伴う他のP-CSCFの選択方法には、次のような問題があった。すなわち、図１に示したUEによるタイマを用いた他のP-CSCFの選択方法は、3GPPにおいてオプションとして規定されているため、当該オプションを実装していないUEは、ユーザデータが保持されているP-CSCFにおいて障害が発生しても、他のP-CSCFを選択することができない。
　また、図２に示したKeep-alive機能を用いたP-CSCF障害の検出に基づく他のP-CSCFの選択方法は、P-CSCF全体が障害として検出されるため、P-CSCFの部分障害には対応できない。部分障害とは、SIPプロトコル処理を含む装置としては正常に動作するが、P-CSCFの一部のユーザデータが存在せず、当該UEに関する呼処理ができない状態をいう。部分障害は、例えば、装置の再開（再起動）によって特定のUEのユーザデータが消失した場合や、他の装置とのデータ不整合の解消などを目的として保守者が特定のUEのユーザデータを削除するコマンドを入力した場合などに発生する。
　さらに、Keep-alive機能を用いたP-CSCF障害の検出に基づく他のP-CSCFの選択方法では、障害が検出されたP-CSCFによってユーザデータが保持されている全てのUEを対象として、他のP-CSCFを選択させる必要があるが、バースト的な処理による通信路や装置の輻輳を回避するため、対象のUEが徐々に他のP-CSCFを選択するような措置が求められる。このため、特定のUEについては、他のP-CSCFへの登録が遅れ、復旧までに時間が掛かる。
　そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ユーザ装置の実装状況に関わらず、或いは通信路や装置の輻輳を回避しつつ、P-CSCF障害によってユーザ装置への発着信が不可能な状態を早期に復旧し得るネットワーク装置、無線基地局、ユーザ装置及び移動通信方法の提供を目的とする。
　本発明の第１の特徴は、無線基地局が接続されたIIPアクセスネットワークと、前記IPアクセスネットワークとの接続点に配置されるプロキシ音声セッション制御装置を含むIPマルチメディアサブシステムとを含む移動通信システムを構成するネットワーク装置であって、ユーザ装置から前記無線基地局を介して前記プロキシ音声セッション制御装置に向けて送信される上りパケットを検出する上りパケット検出部と、前記上りパケットに対する応答として、前記プロキシ音声セッション制御装置から前記無線基地局を介して前記ユーザ装置に向けて送信される下りパケットを検出する下りパケット検出部と、前記上りパケット検出部によって前記上りパケットが検出された時点から所定時間内に前記下りパケット検出部によって前記下りパケットが検出できない場合、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定する障害判定部と、前記障害判定部によって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定された場合、前記ユーザ装置に対して前記プロキシ音声セッション制御装置から他のプロキシ音声セッション制御装置への登録の更新を促す登録更新指示を前記ユーザ装置に送信する登録更新部とを備えることを要旨とする。
　本発明の第２の特徴は、IPアクセスネットワークと、前記IPアクセスネットワークとの接続点に配置されるプロキシ音声セッション制御装置を含むIPマルチメディアサブシステムとを含む移動通信システムを構成する無線基地局であって、ユーザ装置から前記無線基地局を介して前記プロキシ音声セッション制御装置に向けて送信される上りパケットを検出する上りパケット検出部と、前記上りパケットに対する応答として、前記プロキシ音声セッション制御装置から前記無線基地局を介して前記ユーザ装置に向けて送信される下りパケットを検出する下りパケット検出部と、前記上りパケット検出部によって前記上りパケットが検出された時点から所定時間内に前記下りパケット検出部によって前記下りパケットが検出できない場合、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定する障害判定部と、前記障害判定部によって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定された場合、前記ユーザ装置に対して前記プロキシ音声セッション制御装置から他のプロキシ音声セッション制御装置への登録の更新を促す登録更新指示を前記ユーザ装置に送信する登録更新部とを備えることを要旨とする。
　本発明の第３の特徴は、無線基地局が接続されたIPアクセスネットワークと、前記IPアクセスネットワークとの接続点に配置されるプロキシ音声セッション制御装置を含むIPマルチメディアサブシステムとを含む移動通信システムを構成するネットワーク装置であって、前記プロキシ音声セッション制御装置に対して所定間隔で確認信号を送信することによって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害か否かを判定する障害判定部と、前記障害判定部によって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定された場合、前記プロキシ音声セッション制御装置を利用しているユーザ装置を特定するユーザ装置特定部と、前記ユーザ装置特定部によって特定された前記ユーザ装置から前記無線基地局を介して前記プロキシ音声セッション制御装置に向けて送信される上りパケットを検出する上りパケット検出部と、前記上りパケット検出部によって前記上りパケットが検出された場合、前記ユーザ装置に対して前記プロキシ音声セッション制御装置から他のプロキシ音声セッション制御装置への登録の更新を促す登録更新指示を前記ユーザ装置に送信する登録更新部とを備えることを要旨とする。
　本発明の第４の特徴は、無線基地局が接続されたIPアクセスネットワークと、前記IPアクセスネットワークとの接続点に配置されるプロキシ音声セッション制御装置を含むIPマルチメディアサブシステムとを含む移動通信システムに接続するユーザ装置であって、前記プロキシ音声セッション制御装置に対して所定間隔で確認信号を送信することによって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害か否かを判定する障害判定部と、前記障害判定部によって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定された場合、前記プロキシ音声セッション制御装置に代えて、他のプロキシ音声セッション制御装置への登録を実行する登録指示を前記他のプロキシ音声セッション制御装置に送信する登録更新部とを備えることを要旨とする。
　本発明の第５の特徴は、無線基地局が接続されたIPアクセスネットワークとの接続点に配置されるプロキシ音声セッション制御装置を含むIPマルチメディアサブシステムを含む移動通信システムによる移動通信方法であって、前記移動通信システムを構成するネットワーク装置が、ユーザ装置から前記無線基地局を介して前記プロキシ音声セッション制御装置に向けて送信される上りパケットを検出するステップと、前記ネットワーク装置が、前記上りパケットに対する応答として、前記プロキシ音声セッション制御装置から前記無線基地局を介して前記ユーザ装置に向けて送信される下りパケットを検出するステップと、前記ネットワーク装置が、前記上りパケットを検出した時点から所定時間内に前記下りパケット検出部によって前記下りパケットが検出できない場合、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定するステップと、前記ネットワーク装置が、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定した場合、前記ユーザ装置に対して前記プロキシ音声セッション制御装置から他のプロキシ音声セッション制御装置への登録の更新を促す登録更新指示を前記ユーザ装置に送信するステップとを備えることを要旨とする。
　本発明の第６の特徴は、無線基地局が接続されたIPアクセスネットワークとの接続点に配置されるプロキシ音声セッション制御装置を含むIPマルチメディアサブシステムを含む移動通信システムによる移動通信方法であって、前記移動通信システムを構成するネットワーク装置が、前記プロキシ音声セッション制御装置に対して所定間隔で確認信号を送信することによって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害か否かを判定するステップと、前記ネットワーク装置が、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定した場合、前記プロキシ音声セッション制御装置を利用しているユーザ装置を特定するステップと、前記ネットワーク装置が、特定した前記ユーザ装置から前記無線基地局を介して前記プロキシ音声セッション制御装置に向けて送信される上りパケットを検出するステップと、前記ネットワーク装置が、前記上りパケットを検出した場合、前記ユーザ装置に対して前記プロキシ音声セッション制御装置から他のプロキシ音声セッション制御装置への登録の更新を促す登録更新指示を前記ユーザ装置に送信するステップとを備えることを要旨とする。
図１は、従来のUEがP-CSCFからの応答がないことに基づいて他のP-CSCFを選択し直すシーケンスを示す図である。 図２は、従来のPGWがKeep-alive機能によるP-CSCFの障害検出に基づいて他のP-CSCFの選択をUEに指示するシーケンスを示す図である。 図３は、本発明の実施形態に係る移動通信システム10の全体概略構成図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係るPGW240の機能ブロック構成図である。 図５は、本発明の第１実施形態に係るPGW240がP-CSCF310Aの障害を検出し、UE100にP-CSCF310Bへの登録を実行させる通信シーケンスを示す図である。 図６は、本発明の第１実施形態の変更例に係るeNB210の機能ブロック構成図である。 図７は、本発明の第１実施形態の変更例に係るeNB210がP-CSCF310Aの障害を検出し、UE100にP-CSCF310Bへの登録を実行させる通信シーケンスを示す図である。 図８は、本発明の第２実施形態に係るPGW240Aの機能ブロック構成図である。 図９は、本発明の第２実施形態に係るPGW240AがP-CSCF310Aの障害を検出し、UE100にP-CSCF310Bへの登録を実行させる通信シーケンスを示す図である。 図１０は、本発明の第３実施形態に係るUE100の機能ブロック構成図である。 図１１は、本発明の第３実施形態に係るUE100がP-CSCF310Aの障害を検出し、P-CSCF310Bへの登録を実行する通信シーケンスを示す図である。
　次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
　したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
　［第１実施形態］
　（１）移動通信システムの全体概略構成
　図３は、本発明の第１実施形態に係る移動通信システム10の全体概略構成図である。図３に示すように、移動通信システム10は、ユーザ装置100（以下、UE100）、IP-Connectivity Access Network 200（以下、IP-CAN200）、及びIP Multimedia core network Subsystem 300（以下、IMS300）及びによって構成される。
　UE100は、LTE方式の無線基地局210（以下、eNB210）を介して、移動通信システム10、具体的にはIP-CAN200に接続可能であり、IMS300（ＩＰマルチメディアサブシステム）を介した通信サービスを提供可能である。
　IP-CAN200は、インターネットプロトコル（IP）に従ったアクセスネットワークである。IP-CAN200には、eNB210が接続される。具体的には、IP-CAN200は、Session Initiation Protocol（SIP）及び音声メディアのトランスポート機能を提供するネットワークであり、本実施形態では、LTE/Evolved Packet Core（EPC）ネットワークに相当する。
　IP-CAN200は、Mobility Management Entity 210（以下、MME220）、Serving Gateway 230（以下、SGW230）、Packet Data Network Gateway 240（以下、PGW240）、Policy and Charging Rules Function 250（以下、PCRF250）を含む。
　MME220は、eNB210を収容し、モビリティ制御やベアラ制御機能などを提供する交換機である。SGW230は、3GPP（LTE）のアクセスシステムを収容する在圏パケット交換機である。PGW240は、IMS基盤との接続点であり、IPアドレスの割当てやSGW230へのパケット転送などを行うパケット交換機である。
　また、PGW240は、PCRF250と連携し、QoS制御やベアラ設定制御などを実行する。PCRF250は、ユーザデータ転送のQuality of Service（QoS）制御及び課金のための制御を実行する。本実施形態において、PGW240は、ネットワーク装置を構成する。
　IMS300は、インターネットプロトコルに従ったマルチメディアサブシステムであり、Proxy-Call Session Control Function 310A, 310B（以下、P-CSCF310A, 310B）、Serving-Call Session Control Function 320（以下、S-CSCF320）、Application Server 330（以下、AS330）、及びInterrogating-Session Control Function 340（以下、I-CSCF340）を含む。IMS300には、他網（固定電話網など）が接続される。
　P-CSCF310A、S-CSCF320及びI-CSCF340は、SIP中継サーバであり、SIPメッセージの転送などを実行する。AS330は、UE100において実行されるアプリケーションを提供する。
　特に、P-CSCF310A, 310Bは、IP-CAN200（EPC）との接続点に配置されるSIP中継サーバであり、SIPメッセージの転送だけでなく、EPC（PCRF250）と連携し、QoS制御を起動したり、IP-CANベアラの状態を把握したりする役割を担う。P-CSCF310A, 310Bは、冗長構成を提供できる。例えば、UE100は、P-CSCF310Aの選択優先順位をP-CSCF310Bよりも高くすることができ、P-CSCF310Aにおいて障害が発生した場合には、P-CSCF310Bを選択し直すことができる。また、S-CSCF320は、UE100のセッション制御、及びユーザ認証を実行する。本実施形態において、P-CSCF310Aは、プロキシ音声セッション制御装置を構成し、P-CSCF310Bは、他のプロキシ音声セッション制御装置を構成する。
　（２）移動通信システムの機能ブロック構成
　次に、移動通信システム10の機能ブロック構成について説明する。具体的には、PGW240の機能ブロック構成について説明する。図４は、PGW240の機能ブロック構成図である。図４に示すように、PGW240は、パケット転送部241、上りパケット検出部242、下りパケット検出部243、障害判定部244、登録更新部245及びUE特定部246を備える。
　パケット転送部241は、IP-CAN200において伝送されるパケットの転送処理を実行する。具体的には、パケット転送部241は、宛先IPアドレスに基づいて、受信したIPパケットの転送処理を実行する。特に、本実施形態では、パケット転送部241は、P-CSCF310A（またはP-CSCF310B、以下同）によって送信されたIPパケットをUE100に向けて転送する。また、パケット転送部241は、UE100によって送信されたIPパケットをP-CSCF310Aに転送する。
　上りパケット検出部242は、UE100によって送信された上り方向のIPパケットを検出する。具体的には、上りパケット検出部242は、パケット転送部241が受信したIPパケットの送信元IPアドレス及び宛先IPアドレスに基づいて、UE100からeNB210を介してP-CSCF310Aに向けて送信されるIPパケット（上りパケット）を検出する。より具体的には、上りパケット検出部242は、SGW230～PGW240（EPC）間におけるSession Initiation Protocol（SIP）用のベアラ（QoS Class Identifier(QCI)=5）を用いて転送される上り方向のIPパケットを検出する。
　下りパケット検出部243は、P-CSCF310Aによって送信された下り方向のIPパケットを検出する。具体的には、パケット転送部241が受信したIPパケットの送信元IPアドレス及び宛先IPアドレスに基づいて、P-CSCF310AからeNB210を介してUE100に向けて送信されるIPパケット（下りパケット）を検出する。より具体的には、下りパケット検出部243は、上述したSIP用ベアラ（QCI=5）を用いて転送される下り方向のIPパケットを検出する。
　障害判定部244は、P-CSCF310Aの障害を判定する。具体的には、障害判定部244は、上りパケット検出部242によって上りパケットが検出された時点を取得する。障害判定部244は、当該時点から所定時間内に下りパケット検出部243によって下りパケットが検出できない場合、P-CSCF310Aの障害と判定する。
　より具体的には、障害判定部244は、上りパケットが検出された時点でタイマを起動し、タイマ満了（例えば、140秒間）までに下りパケットを検出できない場合、P-CSCF310Aの障害と判定する。或いは、障害判定部244は、上述したSIP用ベアラ（QCI=5）を上りパケット検出部242を介して周期的（例えば、6秒周期（所定の周期））で監視し、当該周期の中で上りパケットのみを検出し、下りパケットを検出できないかった周期が所定回数継続した場合（例えば、3回連続）、P-CSCF310Aの障害と判定する。
　登録更新部245は、UE100の位置登録及びUE100のP-CSCFに対する登録に関する処理を実行する。特に、登録更新部245は、障害判定部244によってP-CSCF310Aの障害と判定された場合、UE100のP-CSCFに対する登録を更新させる。具体的には、登録更新部245は、障害判定部244によってP-CSCF310Aの障害と判定された場合、UE100に対してP-CSCF310Aから他のP-CSCF（P-CSCF310B）への登録の更新を促す登録更新指示をUE100に送信する。
　より具体的には、登録更新部245は、P-CSCF310Bへの登録の更新を促すUPDATE PDP Context Req.(PCO: P-CSCF#BをUE100に対して送信する。或いは、登録更新部245は、UPDATE PDP Context Req.(PCO: P-CSCF#Bに代えて、P-CSCF310AとのPDP Contextを削除するDELETEを送信してもよい。
　なお、UPDATE PDP Context Req.は、LTEに関する3GPPの規格（TS24.301）において規定されるMODIFY EPS BEARER CONTEXT REQUESTに相当する。また、DELETEは、当該規格において規定されるDEACTIVATE EPS BEARER CONTEXT REQUESTに相当する。
　また、登録更新部245は、UPDATE PDP Context Req.(PCO: P-CSCF#Bの送信が必要なUEの数が所定値以上である場合、割り当てられた優先度が高いUEに対して、優先度が低いUEよりも優先してUPDATE PDP Context Req.(PCO: P-CSCF#Bを送信することもできる。
　（３）移動通信システムの動作
　次に、移動通信システム10の動作について説明する。具体的には、PGW240がP-CSCF310Aの障害を検出し、UE100にP-CSCF310Bへの登録を実行させる動作について説明する。図５は、PGW240がP-CSCF310Aの障害を検出し、UE100にP-CSCF310Bへの登録を実行させる通信シーケンスを示す。
　図５に示すように、UE100の電源が投入されると、UE100は、PGW240とIP-CAN200（EPC）への位置登録を実行し、当該位置登録を通じて取得したP-CSCF310A及びP-CSCF310Bのアドレス（IPアドレスなど）を保持するとともに、P-CSCF310A及びP-CSCF310Bの優先順位も取得する（S210, S220）。ここでは、第１優先順位はP-CSCF310Aであり、第２優先順位はP-CSCF310Bであるものとする。UE100は、取得したP-CSCFのアドレス及び優先順位に基づいて、SIP REGISTERをP-CSCF310Aに送信し、IMSへの登録処理（IMS Registration）を実行する（S230）。
　IMS Registrationの完了後、P-CSCF310Aにおいて障害が発生したものとする。このような状態において、UE100は、第１優先順位に設定されているP-CSCF310Aに通信開始の要求、具体的には、SIP INVITEを送信する（S240）。この間、PGW240は、QCIの値が「5」に設定されたSIP用ベアラを用いて転送される上り方向のIPパケットを監視しており、UE100が当該SIP用ベアラを用いてP-CSCF310Aに向けて送信したSIP INVITEに関するIPパケット（上りパケット）を検出する（S250）。また、PGW240は、上りパケットを検出すると、タイマを起動する。
　PGW240は、当該SIPベアラを用いて転送されるIPパケットをその後も監視し、SIP INVITEの応答としてP-CSCF310AからUE100に向けて送信される応答、具体的には200 OKに関するIPパケット（下りパケット）を所定時間（t1、例えば140秒以内）以内に検出するか否かを判定する（S260）。ここでは、P-CSCF310Aにおいて障害が発生しているため、下りパケットを検出できず、ステップS250において起動したタイマが満了する。なお、上述したように、SIP用ベアラを周期的（例えば、6秒周期）で監視し、当該周期の中で上りパケットのみを検出し、下りパケットを検出できないかった周期が所定回数継続した場合（例えば、3回連続）、P-CSCF310Aの障害と判定してもよい。
　PGW240は、当該タイマが満了すると、P-CSCF310Aの障害と判定し、UE100が設定しているPDP Context（上述したSIP用ベアラを含むベアラ）のUpdateを決定する。
　PGW240は、PDP ContextのUpdateを決定すると、UPDATE PDP Context Req.(PCO: P-CSCF#B（登録更新指示）をUE100に送信する（S270）。なお、PGW240は、UPDATE PDP Context Req.(PCO: P-CSCF#Bに代えて、P-CSCF310AとのPDP Contextを削除するDELETEを送信してもよい。
　UE100は、PGW240から受信したUPDATE PDP Context Req.(PCO: P-CSCF#Bに基づいてPDP ContextのUpdateを実行する（S280）。具体的には、UE100は、UPDATE PDP Context Req.(PCO: P-CSCF#Bに含まれるProtocol Configuration Option（PCO）に基づいて、SIP REGISTERをP-CSCF310Bに送信する。この結果、UE100のユーザデータがP-CSCF310Bに登録され、UE100からの発信及びUE100への着信が可能となる。
　（４）変更例
　次に、上述したPGW240による動作を他の装置、具体的には、eNB210が実行する変更例について説明する。図６は、本変更例に係るeNB210の機能ブロック構成図である。
　図６に示すように、eNB210は、パケット転送部211、上りパケット検出部212、下りパケット検出部213、障害判定部214及び登録更新部215を備える。パケット転送部211、上りパケット検出部212、下りパケット検出部213、障害判定部214及び登録更新部215の機能は、上述したPGW240のパケット転送部241、上りパケット検出部242、下りパケット検出部243、障害判定部244及び登録更新部245の機能と概ね同様である。
　図７は、eNB210がP-CSCF310Aの障害を検出し、UE100にP-CSCF310Bへの登録を実行させる通信シーケンスを示す。図５を用いて説明したPGW240がP-CSCF310Aの障害を検出し、UE100にP-CSCF310Bへの登録を実行させる通信シーケンスと比較すると、ステップS250A及びS260Aが異なる。つまり、当該ステップにおける処理は、PGW240ではなくeNB210によって実行される。また、eNB210は、PDP ContextのUpdateを決定すると、MME220にE-RAB RELEASEを送信し、MME220起動によるdefault bearer解放処理（single PDNの場合はdetach）と、IMS PDNの再確立が実行される（S265, S275）。この結果、UE100は、SIP REGISTERをP-CSCF310Bに送信する。
　［第２実施形態］
　次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、PGWとP-CSCFとの間で実行されるKeep-alive機能（Heartbeat機能）を用いつつ、P-CSCFの障害時にUEから当該P-CSCFに向けて上りパケットが送信された場合に、PGWが他のP-CSCFへの登録の更新を促す。以下、上述した第１実施形態と異なる部分について主に説明する。
　（１）移動通信システムの機能ブロック構成
　図８は、本実施形態に係る移動通信システムを構成するPGW240Aの機能ブロック構成図である。図８に示すように、本実施形態に係るPGW240Aは、パケット転送部241、上りパケット検出部242、障害判定部244、登録更新部245及びUE特定部246を備える。第１実施形態に係るPGW240と比較すると、PGW240Aは、下りパケット検出部243を備えていない一方、UE特定部246を備える。
　本実施形態に係る障害判定部244は、P-CSCF310Aに対して所定間隔で確認信号を送信することによってP-CSCF310Aの障害か否かを判定する。具体的には、障害判定部244は、P-CSCF310Aに対してkeep aliveを定期的（例えば、30秒）に送信することによって、P-CSCF310Aのヘルスチェックを実行する。障害判定部244は、P-CSCF310Aからのkeep aliveに対する応答がない場合、P-CSCF310Aの障害と判定する。
　或いは、障害判定部244は、keep aliveの送信に代えて、P-CSCF310Aが障害で動作を停止した後、P-CSCF310Aの再開が開始されたことを示す再開開始通知をP-CSCF310Aから受信した場合、P-CSCF310Aの障害と判定してもよい。
　UE特定部246は、障害判定部244によってP-CSCF310Aの障害と判定された場合、P-CSCF310Aを利用しているUEを特定する。具体的には、UE特定部246は、UEのIP-CAN200への位置登録に基づいて、P-CSCF310Aを利用しているUEを特定する。
　本実施形態に係る上りパケット検出部242は、UE特定部246によって特定されたUE（例えば、UE100）からeNB210を介してP-CSCF310Aに向けて送信されるIPパケット（上りパケット）を検出する。具体的な上りパケットの検出方法は、第１実施形態に係るPGW240と同様である。
　本実施形態に係る登録更新部245は、上りパケット検出部242によって上りパケットが検出された場合、当該上りパケットを送信したUE（例えば、UE100）に対してP-CSCF310AからP-CSCF310Bへの登録の更新を促す登録更新指示をUE100に送信する。具体的には、PGW240と同様に、UPDATE PDP Context Req.(PCO: P-CSCF#BをUE100に対して送信する。
　また、PGW240と同様に、登録更新部245は、UPDATE PDP Context Req.(PCO: P-CSCF#Bの送信が必要なUEの数が所定値以上である場合、割り当てられた優先度が高いUEに対して、優先度が低いUEよりも優先してUPDATE PDP Context Req.(PCO: P-CSCF#Bを送信することもできる。
　（２）移動通信システムの動作
　図９は、PGW240AがP-CSCF310Aの障害を検出し、UE100にP-CSCF310Bへの登録を実行させる通信シーケンスを示す。
　図９に示すステップS310～S330の処理は、図５に示したステップS210～S230の処理と同様である。PGW240Aは、P-CSCF310Aに対してkeep aliveを定期的（例えば、30秒）に送信する（S340）。P-CSCF310Aにおいて障害が発生しているため、PGW240Aは、P-CSCF310Aからのkeep aliveに対する応答を所定時間内に受信することができず、P-CSCF310Aの障害と判定する（S350）。
　PGW240Aは、P-CSCF310Aの障害と判定したことに基づいて、P-CSCF310Aを利用しているUEを特定する（S360）。ここでは、UE100が特定されたものとする。
　一方、UE100は、P-CSCF310Aの障害を認識し得ないため、第１優先順位に設定されているP-CSCF310AにSIP INVITEを送信する（S370）。この間、PGW240Aは、SIP用ベアラを用いて転送される上り方向のIPパケットを監視しており、UE100が当該SIP用ベアラを用いてP-CSCF310Aに向けて送信したSIP INVITEに関するIPパケット（上りパケット）を検出し、UE100が設定しているPDP ContextのUpdateを決定する（S380）。以降、ステップS390, S400の処理は、図５に示したステップS270, S280の処理と同様である。
　なお、ステップS360において複数のUEが特定された場合には、特定されたUEから順次PDP ContextのUpdateを実行させるようにしてもよい。
　［第３実施形態］
　次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態では、PGWではなく、UEが登録先のP-CSCFに対するヘルスチェックを実行し、当該P-CSCFが障害の場合には、当該UEが他のP-CSCFへの登録の更新を実行する。以下、上述した第１実施形態及び第２実施形態と異なる部分について主に説明する。
　（１）移動通信システムの機能ブロック構成
　図１０は、本実施形態に係る移動通信システムを構成するUE100の機能ブロック構成図である。図１０に示すように、UE100は、パケット処理部101、障害判定部103及び登録更新部105を備える。
　パケット処理部101は、UE100が送信する送信IPパケットの処理、及びUE100が受信した受信IPパケットの処理を実行する。具体的には、パケット処理部101は、送信IPパケットを生成し、生成した送信IPパケットをPGWやP-CSCFなどに送信する。また、パケット処理部101は、PGWやP-CSCFから受信した受信IPパケットを分解し、当該受信IPパケットに含まれるデータを該当するアプリケーション（不図示）に引き渡す。
　障害判定部103は、P-CSCFの障害か否かを判定する。具体的には、障害判定部103は、UE100のユーザデータが登録されているP-CSCF（例えば、P-CSCF310A）に対して所定間隔で確認信号を送信することによってP-CSCF310Aの障害か否かを判定する。より具体的には、障害判定部103は、トランスポート層などのプロトコル（例えば、TCP）を用いて、P-CSCF310Aに対するKeep-aliveを実行し、P-CSCF310AからのKeep-aliveに対する応答がない場合、P-CSCF310Aの障害と判定する。
　登録更新部105は、障害判定部103によってP-CSCF310Aの障害と判定された場合、P-CSCF310Aに代えて、他のプロキシ音声セッション制御装置（例えば、P-CSCF310B）への登録を実行する登録指示をP-CSCF310Bに送信する。
　（２）移動通信システムの動作
　図１１は、UE100がP-CSCF310Aの障害を検出し、P-CSCF310Bへの登録を実行する通信シーケンスを示す。
　図１１に示すステップS510～S530の処理は、図５に示したステップS210～S230の処理と同様である。なお、本実施形態に係るPGW240Bは、PGW240やPGW240Aとは異なり、図１や図２に示した従来のPGWと同様の機能を有する。
　UE100は、P-CSCF310Aに対してkeep aliveを定期的（例えば、30秒）に送信する（S540）。P-CSCF310Aにおいて障害が発生しているため、UE100は、P-CSCF310Aからのkeep aliveに対する応答を所定時間内に受信することができず、P-CSCF310Aの障害と判定する（S550）。
　UE100は、P-CSCF310Aの障害と判定すると、SIP REGISTERをP-CSCF310Bに送信する（S560）。この結果、UE100のユーザデータがP-CSCF310Bに登録され、UE100からの発信及びUE100への着信が可能となる。
　［作用・効果］
　上述した第１実施形態によれば、UE100からの上りパケットと、当該上りパケットに対する応答であるP-CSCF310Aからの下りパケットとに基づいてP-CSCF310Aの障害が早期に判定できる。このため、UE100の実装状況に関わらず、P-CSCF障害によって発着信が不可能な状態を早期に復旧し得る。また、上りパケットを検出したUEから順次P-CSCF310Bへの登録の更新がなされるため、バースト的な処理による通信路や装置の輻輳を回避できる。
　上述した第２実施形態によれば、keep aliveによってP-CSCF310Aの障害を判定後、上りパケットを検出したUEから順次P-CSCF310Bへの登録の更新がなされるため、バースト的な処理による通信路や装置の輻輳を回避しつつ、P-CSCF障害によって発着信が不可能な状態を早期に復旧し得る。
　上述した第３実施形態によれば、UE100自体が、keep aliveによってP-CSCF310Aの障害を判定後、P-CSCF310BにSIP REGISTER（登録指示）を送信するため、PGWなどに依存することなく、P-CSCF障害によって発着信が不可能な状態を早期に復旧し得る。
　また、第１実施形態～第３実施形態によれば、P-CSCF310Aにおいて障害が発生しても、UE100のユーザが発信したい場合には、P-CSCF310BにUE100の登録がなされるため、速やかに発信が可能な状態とすることができる。さらに、第１実施形態によれば、UE100によって送信された上りパケットの検出に基づいて復旧動作が実行されるため、P-CSCFの部分障害の場合（例えば、特定のUEのユーザデータが消失した場合）でも、UE100に関する発着信が不可能な状態を早期に復旧し得る。
　また、第１実施形態及び第２実施形態によれば、UPDATE PDP Context Req.(PCO: P-CSCF#Bの送信が必要なUEの数が所定値以上である場合、割り当てられた優先度が高いUEに対して、優先度が低いUEよりも優先してUPDATE PDP Context Req.(PCO: P-CSCF#Bを送信することができるため、優先度の高いUEに関する発着信が不可能な状態をさらに早期に復旧し得る。
　［その他の実施形態］
　上述したように、本発明の第１実施形態～第３実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。
　例えば、上述した第１実施形態では、PGW240（またはeNB210）がP-CSCF310Aの障害を判定していたが、SGW230がPGW240と同様の機能を備え、SGW230がP-CSCF310Aの障害を判定してもよい。
　また、上述した第２実施形態では、PGW240AがKeep-alive機能を用いてP-CSCF310Aの障害を判定していたが、PCRF250が、Stream Control Transmission Protocol（SCTP）などのプロトコルを用いてP-CSCF310Aの障害を判定し、UE100に関するIMS PDNのDELETEを実行することによって、UE100に対して新たにIMS PDNの確立を促してもよい。
　さらに、上述した第１実施形態～第３実施形態では、LTEを例として説明したが、LTE以外の無線アクセス技術、例えば3Gにも本発明を勿論適用できる。なお、この場合、UPDATE PDP Context Req.は、3Gに関する3GPPの規格（TS24.008）において規定されるMODIFY PDP CONTEXT REQUESTに相当し、DELETEは、当該規格において規定されるDEACTIVATE PDP CONTEXT REQUESTに相当する。
　なお、上述した本発明は、次のように表現されてもよい。本発明の第１の特徴は、eNB210（無線基地局）が接続されたIP-CAN200（IPアクセスネットワーク）と、前記IPアクセスネットワークとの接続点に配置されるP-CSCF310A（プロキシ音声セッション制御装置）を含むIMS300（IPマルチメディアサブシステム）とを含む移動通信システム10（移動通信システム）を構成するPGW240（ネットワーク装置）であって、UE100（ユーザ装置）から前記無線基地局を介して前記プロキシ音声セッション制御装置に向けて送信される上りパケットを検出する上りパケット検出部242（上りパケット検出部）と、前記上りパケットに対する応答として、前記プロキシ音声セッション制御装置から前記無線基地局を介して前記ユーザ装置に向けて送信される下りパケットを検出する下りパケット検出部243（下りパケット検出部）と、前記上りパケット検出部によって前記上りパケットが検出された時点から所定時間内に前記下りパケット検出部によって前記下りパケットが検出できない場合、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定する障害判定部244（障害判定部）と、前記障害判定部によって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定された場合、前記ユーザ装置に対して前記プロキシ音声セッション制御装置からP-CSCF310B（他のプロキシ音声セッション制御装置）への登録の更新を促すUPDATE PDP Context Req.(PCO: P-CSCF#B（登録更新指示）を前記ユーザ装置に送信する登録更新部245（登録更新部）とを備えることを要旨とする。
　本発明の第１の特徴において、前記登録更新部は、前記登録更新指示の送信が必要な前記ユーザ装置の数が所定値以上である場合、割り当てられた優先度が高い前記ユーザ装置に対して、前記優先度が低い前記ユーザ装置よりも優先して前記登録更新指示を送信してもよい。
　本発明の第１の特徴において、前記障害判定部は、前記上りパケットの有無を所定の周期で監視し、前記所定の周期の中で前記上りパケットのみを検出し、前記下りパケットを検出できなかった周期が所定回数継続した場合、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定してもよい。
　本発明の第２の特徴は、IPアクセスネットワークと、前記IPアクセスネットワークとの接続点に配置されるプロキシ音声セッション制御装置を含むIPマルチメディアサブシステムとを含む移動通信システムを構成するeNB210（無線基地局）であって、ユーザ装置から前記無線基地局を介して前記プロキシ音声セッション制御装置に向けて送信される上りパケットを検出する上りパケット検出部212（上りパケット検出部）と、前記上りパケットに対する応答として、前記プロキシ音声セッション制御装置から前記無線基地局を介して前記ユーザ装置に向けて送信される下りパケットを検出する下りパケット検出部213（下りパケット検出部）と、前記上りパケット検出部によって前記上りパケットが検出された時点から所定時間内に前記下りパケット検出部によって前記下りパケットが検出できない場合、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定する障害判定部214（障害判定部）と、前記障害判定部によって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定された場合、前記ユーザ装置に対して前記プロキシ音声セッション制御装置から他のプロキシ音声セッション制御装置への登録の更新を促す登録更新指示を前記ユーザ装置に送信する登録更新部215（登録更新部）とを備えることを要旨とする。
　本発明の第３の特徴は、無線基地局が接続されたIPアクセスネットワークと、前記IPアクセスネットワークとの接続点に配置されるプロキシ音声セッション制御装置を含むIPマルチメディアサブシステムとを含む移動通信システムを構成するPGW240A（ネットワーク装置）であって、前記プロキシ音声セッション制御装置に対して所定間隔で確認信号を送信することによって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害か否かを判定する障害判定部と、前記障害判定部によって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定された場合、前記プロキシ音声セッション制御装置を利用しているユーザ装置を特定するUE特定部246（ユーザ装置特定部）と、前記ユーザ装置特定部によって特定された前記ユーザ装置から前記無線基地局を介して前記プロキシ音声セッション制御装置に向けて送信される上りパケットを検出する上りパケット検出部と、前記上りパケット検出部によって前記上りパケットが検出された場合、前記ユーザ装置に対して前記プロキシ音声セッション制御装置から他のプロキシ音声セッション制御装置への登録の更新を促す登録更新指示を前記ユーザ装置に送信する登録更新部とを備えることを要旨とする。
　本発明の第３の特徴において、前記登録更新部は、前記登録更新指示の送信が必要な前記ユーザ装置の数が所定値以上である場合、割り当てられた優先度が高い前記ユーザ装置に対して、前記優先度が低い前記ユーザ装置よりも優先して前記登録更新指示を送信してもよい。
　本発明の第３の特徴において、前記障害判定部は、前記プロキシ音声セッション制御装置の再開が開始されたことを示す再開開始通知を前記プロキシ音声セッション制御装置から受信した場合、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定してもよい。
　本発明の第４の特徴は、無線基地局が接続されたIPアクセスネットワークと、前記IPアクセスネットワークとの接続点に配置されるプロキシ音声セッション制御装置を含むIPマルチメディアサブシステムとを含む移動通信システムに接続するUE100（ユーザ装置）であって、前記プロキシ音声セッション制御装置に対して所定間隔で確認信号を送信することによって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害か否かを判定する障害判定部103（障害判定部）と、前記障害判定部によって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定された場合、前記プロキシ音声セッション制御装置に代えて、他のプロキシ音声セッション制御装置への登録を実行するSIP REGISTER（登録指示）を前記他のプロキシ音声セッション制御装置に送信する登録更新部105（登録更新部）とを備えることを要旨とする。
　本発明の第５の特徴は、無線基地局が接続されたIPアクセスネットワークとの接続点に配置されるプロキシ音声セッション制御装置を含むIPマルチメディアサブシステムを含む移動通信システムによる移動通信方法であって、前記移動通信システムを構成するネットワーク装置が、ユーザ装置から前記無線基地局を介して前記プロキシ音声セッション制御装置に向けて送信される上りパケットを検出するステップと、前記ネットワーク装置が、前記上りパケットに対する応答として、前記プロキシ音声セッション制御装置から前記無線基地局を介して前記ユーザ装置に向けて送信される下りパケットを検出するステップと、前記ネットワーク装置が、前記上りパケットを検出した時点から所定時間内に前記下りパケット検出部によって前記下りパケットが検出できない場合、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定するステップと、前記ネットワーク装置が、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定した場合、前記ユーザ装置に対して前記プロキシ音声セッション制御装置から他のプロキシ音声セッション制御装置への登録の更新を促す登録更新指示を前記ユーザ装置に送信するステップとを備えることを要旨とする。
　本発明の第６の特徴は、無線基地局が接続されたIPアクセスネットワークとの接続点に配置されるプロキシ音声セッション制御装置を含むIPマルチメディアサブシステムを含む移動通信システムによる移動通信方法であって、前記移動通信システムを構成するネットワーク装置が、前記プロキシ音声セッション制御装置に対して所定間隔で確認信号を送信することによって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害か否かを判定するステップと、前記ネットワーク装置が、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定した場合、前記プロキシ音声セッション制御装置を利用しているユーザ装置を特定するステップと、前記ネットワーク装置が、特定した前記ユーザ装置から前記無線基地局を介して前記プロキシ音声セッション制御装置に向けて送信される上りパケットを検出するステップと、前記ネットワーク装置が、前記上りパケットを検出した場合、前記ユーザ装置に対して前記プロキシ音声セッション制御装置から他のプロキシ音声セッション制御装置への登録の更新を促す登録更新指示を前記ユーザ装置に送信するステップとを備えることを要旨とする。
　このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
　なお、日本国特許出願第２０１３-２６４０７９号（２０１３年１２月２０日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
　本発明の特徴によれば、ユーザ装置の実装状況に関わらず、或いは通信路や装置の輻輳を回避しつつ、P-CSCF障害によってユーザ装置への発着信が不可能な状態を早期に復旧し得るネットワーク装置、無線基地局、ユーザ装置及び移動通信方法を提供することができる。
　10　移動通信システム
　100　UE
　101　パケット処理部
　103　障害判定部
　105　登録更新部
　200　IP-CAN
　210　eNB
　211　パケット転送部
　212　上りパケット検出部
　213　下りパケット検出部
　214　障害判定部
　215　登録更新部
　220　MME
　230　SGW
　240, 240A, 240B　PGW
　241　パケット転送部
　242　上りパケット検出部
　243　下りパケット検出部
　244　障害判定部
　245　登録更新部
　246　UE特定部
　250　PCRF
　300　IMS
　310A, 310B　P-CSCF
　320　S-CSCF
　330　AS
　340　I-CSCF

Claims (10)

  1. 　無線基地局が接続されたIPアクセスネットワークと、
    　前記IPアクセスネットワークとの接続点に配置されるプロキシ音声セッション制御装置を含むIPマルチメディアサブシステムと
    を含む移動通信システムを構成するネットワーク装置であって、
    　ユーザ装置から前記無線基地局を介して前記プロキシ音声セッション制御装置に向けて送信される上りパケットを検出する上りパケット検出部と、
    　前記上りパケットに対する応答として、前記プロキシ音声セッション制御装置から前記無線基地局を介して前記ユーザ装置に向けて送信される下りパケットを検出する下りパケット検出部と、
    　前記上りパケット検出部によって前記上りパケットが検出された時点から所定時間内に前記下りパケット検出部によって前記下りパケットが検出できない場合、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定する障害判定部と、
    　前記障害判定部によって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定された場合、前記ユーザ装置に対して前記プロキシ音声セッション制御装置から他のプロキシ音声セッション制御装置への登録の更新を促す登録更新指示を前記ユーザ装置に送信する登録更新部と
    を備えるネットワーク装置。
  2. 　前記登録更新部は、前記登録更新指示の送信が必要な前記ユーザ装置の数が所定値以上である場合、割り当てられた優先度が高い前記ユーザ装置に対して、前記優先度が低い前記ユーザ装置よりも優先して前記登録更新指示を送信する請求項１に記載のネットワーク装置。
  3. 　前記障害判定部は、前記上りパケットの有無を所定の周期で監視し、前記所定の周期の中で前記上りパケットのみを検出し、前記下りパケットを検出できなかった周期が所定回数継続した場合、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定する請求項１に記載のネットワーク装置。
  4. 　IPアクセスネットワークと、
    　前記IPアクセスネットワークとの接続点に配置されるプロキシ音声セッション制御装置を含むIPマルチメディアサブシステムと
    を含む移動通信システムを構成する無線基地局であって、
    　ユーザ装置から前記無線基地局を介して前記プロキシ音声セッション制御装置に向けて送信される上りパケットを検出する上りパケット検出部と、
    　前記上りパケットに対する応答として、前記プロキシ音声セッション制御装置から前記無線基地局を介して前記ユーザ装置に向けて送信される下りパケットを検出する下りパケット検出部と、
    　前記上りパケット検出部によって前記上りパケットが検出された時点から所定時間内に前記下りパケット検出部によって前記下りパケットが検出できない場合、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定する障害判定部と、
    　前記障害判定部によって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定された場合、前記ユーザ装置に対して前記プロキシ音声セッション制御装置から他のプロキシ音声セッション制御装置への登録の更新を促す登録更新指示を前記ユーザ装置に送信する登録更新部と
    を備える無線基地局。
  5. 　無線基地局が接続されたIPアクセスネットワークと、
    　前記IPアクセスネットワークとの接続点に配置されるプロキシ音声セッション制御装置を含むIPマルチメディアサブシステムと
    を含む移動通信システムを構成するネットワーク装置であって、
    　前記プロキシ音声セッション制御装置に対して所定間隔で確認信号を送信することによって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害か否かを判定する障害判定部と、
    　前記障害判定部によって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定された場合、前記プロキシ音声セッション制御装置を利用しているユーザ装置を特定するユーザ装置特定部と、
    　前記ユーザ装置特定部によって特定された前記ユーザ装置から前記無線基地局を介して前記プロキシ音声セッション制御装置に向けて送信される上りパケットを検出する上りパケット検出部と、
    　前記上りパケット検出部によって前記上りパケットが検出された場合、前記ユーザ装置に対して前記プロキシ音声セッション制御装置から他のプロキシ音声セッション制御装置への登録の更新を促す登録更新指示を前記ユーザ装置に送信する登録更新部と
    を備えるネットワーク装置。
  6. 　前記登録更新部は、前記登録更新指示の送信が必要な前記ユーザ装置の数が所定値以上である場合、割り当てられた優先度が高い前記ユーザ装置に対して、前記優先度が低い前記ユーザ装置よりも優先して前記登録更新指示を送信する請求項５に記載のネットワーク装置。
  7. 　前記障害判定部は、前記プロキシ音声セッション制御装置の再開が開始されたことを示す再開開始通知を前記プロキシ音声セッション制御装置から受信した場合、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定する請求項５に記載のネットワーク装置。
  8. 　無線基地局が接続されたIPアクセスネットワークと、
    　前記IPアクセスネットワークとの接続点に配置されるプロキシ音声セッション制御装置を含むIPマルチメディアサブシステムと
    を含む移動通信システムに接続するユーザ装置であって、
    　前記プロキシ音声セッション制御装置に対して所定間隔で確認信号を送信することによって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害か否かを判定する障害判定部と、
    　前記障害判定部によって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定された場合、前記プロキシ音声セッション制御装置に代えて、他のプロキシ音声セッション制御装置への登録を実行する登録指示を前記他のプロキシ音声セッション制御装置に送信する登録更新部と
    を備えるユーザ装置。
  9. 　無線基地局が接続されたIPアクセスネットワークとの接続点に配置されるプロキシ音声セッション制御装置を含むIPマルチメディアサブシステムを含む移動通信システムによる移動通信方法であって、
    　前記移動通信システムを構成するネットワーク装置が、ユーザ装置から前記無線基地局を介して前記プロキシ音声セッション制御装置に向けて送信される上りパケットを検出するステップと、
    　前記ネットワーク装置が、前記上りパケットに対する応答として、前記プロキシ音声セッション制御装置から前記無線基地局を介して前記ユーザ装置に向けて送信される下りパケットを検出するステップと、
    　前記ネットワーク装置が、前記上りパケットを検出した時点から所定時間内に前記下りパケット検出部によって前記下りパケットが検出できない場合、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定するステップと、
    　前記ネットワーク装置が、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定した場合、前記ユーザ装置に対して前記プロキシ音声セッション制御装置から他のプロキシ音声セッション制御装置への登録の更新を促す登録更新指示を前記ユーザ装置に送信するステップと
    を備える移動通信方法。
  10. 　無線基地局が接続されたIPアクセスネットワークとの接続点に配置されるプロキシ音声セッション制御装置を含むIPマルチメディアサブシステムを含む移動通信システムによる移動通信方法であって、
    　前記移動通信システムを構成するネットワーク装置が、前記プロキシ音声セッション制御装置に対して所定間隔で確認信号を送信することによって前記プロキシ音声セッション制御装置の障害か否かを判定するステップと、
    　前記ネットワーク装置が、前記プロキシ音声セッション制御装置の障害と判定した場合、前記プロキシ音声セッション制御装置を利用しているユーザ装置を特定するステップと、
    　前記ネットワーク装置が、特定した前記ユーザ装置から前記無線基地局を介して前記プロキシ音声セッション制御装置に向けて送信される上りパケットを検出するステップと、
    　前記ネットワーク装置が、前記上りパケットを検出した場合、前記ユーザ装置に対して前記プロキシ音声セッション制御装置から他のプロキシ音声セッション制御装置への登録の更新を促す登録更新指示を前記ユーザ装置に送信するステップと
    を備える移動通信方法。
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