WO2018030349A1 - 移動通信システムの制御方法、移動通信システム、およびプロキシサーバ - Google Patents

移動通信システムの制御方法、移動通信システム、およびプロキシサーバ Download PDF

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WO2018030349A1
WO2018030349A1 PCT/JP2017/028612 JP2017028612W WO2018030349A1 WO 2018030349 A1 WO2018030349 A1 WO 2018030349A1 JP 2017028612 W JP2017028612 W JP 2017028612W WO 2018030349 A1 WO2018030349 A1 WO 2018030349A1
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WO
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mobile communication
carrier
identification number
information database
request
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PCT/JP2017/028612
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English (en)
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Inventor
智仁 高津
Original Assignee
株式会社ナビック
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/06Authentication
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00Network data management
    • H04W8/02Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H04W8/08Mobility data transfer
    • H04W8/12Mobility data transfer between location registers or mobility servers

Definitions

  • the present invention relates to roaming in a mobile communication network.
  • Patent Document 1 discloses a technique for switching between a regular subscriber identification ID of a subscriber operator and a rental ID of another operator in a mobile device in order to realize a low-cost and efficient roaming service. ing.
  • the present invention provides a technique for providing a low-cost roaming service in a situation where a virtual mobile carrier manages a subscriber information database or a packet network gateway.
  • One aspect of the present invention is a base station (11) and a mobility control node (14) that are managed by a first communication carrier (A) and provide wireless access to a mobile communication terminal (20) located in a service area.
  • the visited packet gateway (12) connected to the mobility control node (14) is managed by a virtual mobile communication carrier (C) and is located in the same area as the mobility control node (14).
  • a method for controlling a mobile communication system which is issued by the second communication carrier (B), and that controls the second communication carrier (B) Including a subscriber identification module (29) in which a unique identification number including information to be recorded is recorded, and sending a roaming request including the identification number from the mobile communication terminal (20) located in the service area to the mobility control
  • the mobile communication terminal receives the first
  • a method for controlling a mobile communication system comprising: establishing a communication path to a packet network gateway (S212, S233, S310).
  • the mobility control node (14) that has received the roaming request requests the second subscriber information database (25) to authenticate the identification number (S305). You may have.
  • the second subscriber information database (25) controls the mobility control node (14). Transmitting the information specifying the first packet network gateway (32) (S307), and upon receiving the information, the mobility control node (14) specifies the first packet network gateway specified by the information And (32) requesting establishment of a communication path (S308).
  • the mobility control node (14) when the identification number is authenticated in the second subscriber information database (25), the mobility control node (14) is managed by the second communication carrier (B). Requesting the second packet network gateway (23) to establish a communication path (S308), and receiving a request for establishing the communication path from the mobility control node (14) to the second packet network gateway (23). Then, the in-zone packet gateway (12) may include a step of changing the request destination for establishment of the communication path to the first packet network gateway (32).
  • the mobile communication system further includes a first subscriber information database (31) managed by the virtual mobile carrier (C) and connected to the mobility control node (14).
  • the first subscriber information database (31) receives an authentication request for the identification number from the mobility control node (14) (S202), and receives an authentication request from the mobility control node (14).
  • the received first subscriber information database (31) may include a step (S203) of transmitting an authentication request for the identification number to the second subscriber information database.
  • the first subscriber information database (25) controls the mobile communication terminal (20).
  • Step (S206) of transmitting information designating the first packet network gateway (32), and receiving the information the mobile communication terminal (20) sends the first packet network gateway (20) designated by the information. 32) requesting establishment of a communication path with respect to (32) (S209).
  • the mobile communication terminal (20) when the identification number is authenticated in the second subscriber information database (25), the mobile communication terminal (20) is managed by the second communication carrier (B). Requesting the second packet network gateway (23) to establish a communication path (S228), and receiving a request for establishing a communication path from the mobile communication terminal (20) to the second packet network gateway (23). Then, the in-zone packet gateway (12) may include a step (S229) of changing a request destination for establishing the communication path to the first packet network gateway (32).
  • the first communication carrier may be a carrier in a first country
  • the second carrier may be a carrier in a second country different from the first country
  • the present invention also provides a base station (11) managed by the first communication carrier (A) and providing wireless access to the mobile communication terminal (20) located in the service area, and the first communication carrier ( A) the mobility control node (14) managed by A), the in-zone packet gateway (12) connected to the mobility control node (14), and the virtual mobile carrier (C) to manage the mobility control A first packet network gateway (32) connected to the in-zone packet gateway (12) in the same area as the node (14) and serving as a connection point with the external network (90); and a second communication carrier (B) And the second subscriber information database (25) managed by the second telecommunications carrier (B) issued by the second telecommunications carrier (B).
  • a communication path is established from the mobile communication terminal to the first packet network gateway.
  • the present invention includes a subscriber identification module (29) which is issued by the second communication carrier (B) and recorded with a unique identification number including information for identifying the second communication carrier (B).
  • the mobile communication terminal (10) is connected to the serving packet gateway (12) in the same area as the first subscriber information database (15) managed by the first communication carrier,
  • a processing unit (313) that performs processing for establishing a communication path to the packet network gateway (32) managed by the virtual mobile carrier (C), which is a connection point with the network (90)
  • a proxy server (31) is provided.
  • the present invention it is possible to provide a low-cost roaming service in a situation where a virtual mobile carrier manages a subscriber information database or a packet network gateway.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a network configuration of a mobile communication system according to related technology.
  • the mobile communication system includes a mobile communication network 1 and a mobile communication network 2.
  • the mobile communication network 1 is a system for providing a mobile communication service in country X, and is managed by the operator A.
  • the mobile communication network 2 is a system for providing a mobile communication service in a country Y different from the country X, and is managed by the operator B.
  • the mobile communication network 1 and the mobile communication network 2 are provided in different countries, and are connected via the international roaming network 80.
  • the “connection” here includes an example in which two nodes are indirectly connected via another intermediate node in addition to an example in which two nodes are directly connected.
  • a user of MS Mobile Station, an example of a mobile communication terminal 10 into which a SIM (Subscriber Identity Module, an example of a subscriber identity module) 29 issued by a B operator in Y country travels to Country X.
  • MS Mobile Station
  • SIM Subscriber Identity Module
  • the terminal into which another operator's SIM has been inserted is in a state of roaming in.
  • the operator A and the operator B have an international roaming contract, and the user can use the mobile communication terminal and SIM used in the Y country as they are in the X country.
  • the mobile communication network 1 includes an eNB (evolved Node B) 11, an S-GW (Serving Gateway) 12, a P-GW (Packet data network Gateway) 13, an MME (Mobility Management Entity) 14, and an HSS (Home Subscriber Server) 15.
  • eNB 11 is an example of a radio base station, and is a node that relays communication between the MS 20 and the core network.
  • S-GW 12 is an example of a visited packet gateway, and is a node that transmits user data.
  • the P-GW 13 is an example of a packet network gateway, and is a node serving as a connection point to a packet network (external network 90 in FIG. 1) outside the core network (not shown) of the mobile communication network 1.
  • the external network 90 is, for example, the Internet.
  • the MME 14 is a node that provides mobility control (mobility control node).
  • the HSS 15 is an example of a subscriber information database, and manages authentication information and location information (location information).
  • the mobile communication network 2 includes an eNB 21, an S-GW 22, a P-GW 23, an MME 24, and an HSS 25. These functions are the same as those of the eNB 11, the S-GW 12, the P-GW 13, the MME 14, and the HSS 15.
  • the mobile communication network 1 and the mobile communication network 2 are connected via an international roaming network 80.
  • the HSS 15 and the HSS 25 are connected by a dedicated line between two operators. This dedicated line may be, for example, the Internet VPN (Virtual Private Network) or NNI (Network Node Interface) connection. Further, the HSS 15 and the HSS 25 may not be connected by a dedicated line.
  • the mobile communication network 1 and the mobile communication network 2 also have nodes other than those shown in the figure, such as a charging node, but the description thereof is omitted here.
  • FIG. 2 is a sequence chart showing the mechanism of international roaming related technology.
  • the process of FIG. 2 is started when the power of the MS 20 is turned on, for example.
  • the MS 20 outputs an attach request.
  • the attach request includes, for example, identification information recorded in the SIM 29 and APN (Access Point Name).
  • This identification information is, for example, IMSI (International Mobile Subscriber Identity) and includes MCC (Mobile Country code), MNC (Mobile Network code), and MSIN (Mobile Subscriber Identification Number).
  • the MCC is a code that identifies a country.
  • the MNC is a code for identifying a communication carrier.
  • the MSIN is a unique code for identifying the user and is assigned by the communication carrier.
  • APN is an identifier that specifies a connection destination in data communication, and is described in a domain name format such as “abc.bb.yy”, for example.
  • the APN is stored in advance in the MS 20.
  • This attach request is transmitted from the MS 20 to the MME 14 via the eNB 11 (step S101).
  • the MME 14 transmits a location registration request to the HSS 15 (step S102).
  • This location registration request includes location information of the MS 20 and identification information of the SIM 29.
  • the location information of the MS 20 is obtained based on the eNB 11 that relayed the attach request. In this example, since the MS 20 is a terminal that has roamed into the mobile communication network 1, it can be said that both the attach request and the location registration request are roaming requests for roaming.
  • the HSS 15 determines whether the SIM inserted in the mobile communication terminal that is the transmission source of the location registration request is a home SIM or a visitor SIM.
  • the home SIM is a SIM issued by a business operator that manages the MME 14 (business operator A in this example).
  • the visitor's SIM is a SIM issued by an operator other than the operator managing the MME 14.
  • the home or visitor is determined using identification information (specifically, MCC and MNC) recorded in the SIM. If it is determined that the home SIM, the HSS 15 refers to the subscriber information database stored in itself, and whether the identification information belongs to a valid user (the contract with the user is valid). Or) Authenticate. Since this example relates to roaming, the description of the subsequent processing is omitted.
  • the HSS 15 sends an authentication request to the HSS (in this example, the HSS 25) of the operator (in this example, the operator B) specified by the identification information recorded in the SIM 29. (Step S103).
  • This authentication request includes identification information recorded in the SIM 29.
  • the HSS 25 When receiving the authentication request, the HSS 25 refers to the subscriber information database stored in itself, and authenticates whether the identification information included in the authentication request belongs to a valid user (step S104).
  • the HSS 25 transmits an authentication response including the authentication result to the HSS 15 that is the transmission source of the authentication request (step S105).
  • the HSS 15 transmits this authentication response to the MME 14 (step S106).
  • the MME 14 transmits this authentication response to the MS 20 (step S107).
  • the MS 20 requests the P-GW 23 to set a bearer (an example of a communication path) (step S108).
  • a bearer an example of a communication path
  • the MS 20 transmits a bearer setting request to the connection destination specified by the APN.
  • the S-GW 12 performs name resolution using a DNS (Domain Name System) server (not shown) and specifies the IP address of the bearer setting destination.
  • the P-GW 23 is specified as the bearer setting destination.
  • the S-GW 12 transmits a bearer setting request to the specified destination (P-GW 23).
  • the P-GW 23 When receiving the bearer setting request, the P-GW 23 assigns an IP address to the requesting MS 20 (step S109). When the IP address is assigned, the P-GW 23 transmits a bearer setting response. The bearer setting response is transmitted to the MS 20 via the S-GW 13 (step S110). When the MS 20 receives the bearer setting response, a bearer from MS 20 to P-GW 23 (so-called IP-CAN (IP (connectivity access network) session) is established (step S111).
  • IP-CAN IP (connectivity access network) session
  • the bearer from the MS 20 to the P-GW 23 is, in detail, a radio data link between the MS 20 and the eNB 11, a radio access bearer between the eNB 11 and the S-GW 12, and between the S-GW 12 and the P-GW 23. It is divided into core network communication paths (the same applies hereinafter).
  • the bearer up to the P-GW 23 is established, the MS 20 can access the external network 90 via the P-GW 23.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which a bearer is established from the MS 20 to the P-GW 23.
  • This bearer includes an international roaming network 80 on the way.
  • the international roaming network 80 relays communication between the mobile communication network 1 and the mobile communication network 2.
  • a metered cost is incurred for relaying communication.
  • This cost is charged to the user of the MS 20 as a so-called international roaming fee.
  • the international roaming fee is high, which places a heavy burden on the user. This embodiment addresses this problem.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a network configuration of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
  • an HSS 31 and a P-GW 32 are connected to the mobile communication network 1.
  • the HSS 31 and the P-GW 32 are nodes managed by the operator C different from the operator A in X country.
  • the operator C is a so-called mobile virtual network operator (MVNO) that targets only users who have roamed in from carriers in other countries.
  • MVNO mobile virtual network operator
  • the P-GW 32 and the S-GW 12 belong to the same area (region).
  • “belonging to the same region” means being connected without going through the international roaming network 80.
  • the mobile communication network 1 has the P-GW 13 and the HSS 15 as in FIG. 1, but the illustration is omitted because the P-GW 13 and the HSS 15 are not related to the international roaming according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a functional configuration of the HSS 31.
  • the HSS 31 is a node corresponding to the HSS 25, but is actually a proxy server that does not have a subscriber information database. However, since it is arranged at a position corresponding to the HSS in terms of the network configuration, the HSS 31 is simply denoted as HSS here for convenience.
  • the HSS 31 includes a reception unit 311, a request unit 312, and a processing unit 313.
  • the receiving unit 311 receives a location registration request (roaming request) from the MS 20.
  • the request unit 312 requests authentication of the identification number recorded in the SIM 29 to the HSS (HSS 25 in this example) managed by the business operator that issued the SIM 29 inserted in the MS 20.
  • the processing unit 313 When the identification number is authenticated in the HSS 25, the processing unit 313 performs processing for establishing a bearer from the MS 20 to the P-GW 32.
  • the process for establishing the communication path from the MS 20 to the P-GW 32 is, for example, a process of changing the APN from the one that designates the P-GW 23 to the one that designates the P-GW 32.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a hardware configuration of the HSS 31.
  • the HSS 31 is a computer device having a CPU 301, a memory 302, a storage 303, and a network IF 304.
  • the CPU 301 is a processor that controls each part of the HSS 31.
  • the memory 302 is a storage device that functions as a work area when the CPU 301 executes a program.
  • the storage 303 is a non-volatile storage device that stores various data and programs.
  • the network IF 304 is an interface for performing communication according to a predetermined communication standard.
  • the storage 303 stores a program for causing the computer device to function as an HSS (proxy server) in the mobile communication system.
  • the function illustrated in FIG. 5 is implemented by the CPU 301 executing this program.
  • the CPU 301 executing this program is an example of the reception unit 311, the request unit 312, and the processing unit 313.
  • FIG. 7 is a sequence chart showing the mechanism of international roaming according to Operation Example 1.
  • the process in FIG. 7 is started, for example, when the MS 20 is turned on.
  • the MS 20 outputs an attach request.
  • This attach request is transmitted from the MS 20 to the MME 14 via the eNB 11 (step S201).
  • the attach request includes identification information recorded in the SIM 29.
  • the MME 14 selects a transmission destination of the attach request using the identification information included in the attach request.
  • the MME 14 or the like is set so that the attach request from the mobile communication terminal into which the SIM issued by the operator B in Y country is inserted is transmitted to the HSS 31 by the contract between the operator A and the operator C.
  • the MME 14 transmits a location registration request to the HSS 31 (step S202).
  • This location registration request includes location information of the MS 20 and identification information of the SIM 29.
  • the location information of the MS 20 is obtained based on the eNB 11 that relayed the attach request.
  • the HSS 31 receives the location registration request.
  • the HSS 31 transmits an authentication request to the HSS (HSS 25 in this example) of the operator (the operator B in this example) specified by the identification information recorded in the SIM 29 (step S203). ).
  • This authentication request includes identification information recorded in the SIM 29.
  • the HSS 31 does not determine (or distinguish) whether the SIM inserted in the mobile communication terminal that is the transmission source of the location registration request is the home SIM or the visitor SIM. This is because the business operator C provides services only for users who have roamed in, and there is no need to distinguish between home and visitors. Further, since the business operator C does not provide the MVNO service to users in X, the HSS 31 does not have a subscriber information database.
  • the HSS 25 receives the authentication request.
  • the HSS 25 refers to the subscriber information database stored in itself and authenticates whether the identification information included in the authentication request belongs to a valid user (step S204).
  • the HSS 25 transmits an authentication response including the authentication result to the HSS 31 that is the transmission source of the authentication request (step S205).
  • the HSS31 receives the authentication response.
  • the HSS 31 sends an authentication response with information (APN notification) specifying the P-GW 32 as the APN to the MME 14.
  • the information specifying the APN may be a character string such as a domain name indicating the APN itself, or may be identification information for selecting an APN from a plurality of candidates.
  • the MME 14 transmits the received information and authentication response to the MS 20 (step S207).
  • the MS 20 receives the information specifying the APN and the authentication response.
  • the MS 20 sets (changes) the APN to specify the P-GW 32 (step S208).
  • the MS 20 stores data including a list of APN candidates (for example, text format data).
  • the MS 20 has a program (application, firmware, or OS (Operating System)) for selecting a valid APN from the APN candidates in accordance with an instruction from the network.
  • the MS 20 sets the APN indicated by the information added to the received authentication response (in this example, the APN specifying the P-GW 32) as a valid APN from among the APN candidates by the function of this program.
  • the MS 20 transmits a bearer setting request to the connection destination specified by the set APN (step S209).
  • the S-GW 12 performs name resolution by a DNS server (not shown) and specifies a bearer setting destination.
  • the P-GW 32 is specified as the bearer setting destination.
  • the S-GW 12 transmits a bearer setting request to the specified destination (P-GW 32).
  • the P-GW 32 When receiving the bearer setting request, the P-GW 32 assigns an IP address to the requesting MS 20 (step S210). When the IP address is assigned, the P-GW 32 transmits a bearer setting response. The bearer setting response is transmitted to the MS 20 via the S-GW 13 (step S211). When the MS 20 receives the bearer setting response, a bearer from the MS 20 to the P-GW 32 is established (step S212). When the bearer up to the P-GW 32 is established, the MS 20 can access the external network 90 via the P-GW 32. Note that the interface between the S-GW 12 and the P-GW 32 or P-GW 23 is a so-called S8 interface.
  • FIG. 8 is a sequence chart showing the mechanism of international roaming according to the second operation example. Hereinafter, description of matters common to the operation example 1 is omitted.
  • the MS 20 outputs an attach request. This attach request is transmitted from the MS 20 to the MME 14 via the eNB 11 (step S221).
  • the attach request includes identification information recorded in the SIM 29.
  • the MME 14 selects a transmission destination of the attach request using the identification information included in the attach request.
  • the MME 14 transmits a location registration request to the HSS 31 (step S222).
  • the HSS 31 receives the location registration request.
  • the HSS 31 transmits an authentication request to the HSS (HSS 25 in this example) of the operator (the operator B in this example) specified by the identification information recorded in the SIM 29 (step S223). ).
  • This authentication request includes identification information recorded in the SIM 29.
  • the HSS 31 does not determine (or distinguish) whether the SIM inserted in the mobile communication terminal that is the transmission source of the location registration request is the home SIM or the visitor SIM. This is because the business operator C provides services only for users who have roamed in, and there is no need to distinguish between home and visitors. Further, since the business operator C does not provide the MVNO service to users in X, the HSS 31 does not have a subscriber information database.
  • the HSS 25 receives the authentication request.
  • the HSS 25 refers to the subscriber information database stored in itself, and authenticates whether the identification information included in the authentication request belongs to a valid user (step S224).
  • the HSS 25 transmits an authentication response including the authentication result to the HSS 31 that is the transmission source of the authentication request (step S225).
  • the HSS 31 transmits the received authentication response to the MME 14 (step S226).
  • the MME 14 transmits the received authentication response to the MS 20 (step S227).
  • the MS 20 receives the authentication response. If the authentication result included in the authentication response indicates that the user of the SIM 29 is authenticated, the MS 20 transmits a bearer setting request to the connection destination specified by the APN (step S228).
  • the S-GW 12 determines whether the received bearer setting request is destined for a specific P-GW (in this example, P-GW 23). When it is determined that the received bearer setup request is destined for the P-GW 23, the S-GW 12 designates the bearer setup request destination as another specific P-GW (P-GW 32 in this example). The information is forcibly changed to the one shown (step S229). In this case, it is necessary to modify the operation of the S-GW 12 managed by the operator A for the operator C who is an MVNO. The operation of the S-GW 12 is modified based on, for example, a contract between the operator A and the operator C.
  • the S-GW 12 performs name resolution using a DNS server (not shown) and specifies a bearer setting destination.
  • the P-GW 32 is specified as the bearer setting destination.
  • the S-GW 12 transmits a bearer setting request to the specified destination (P-GW 32) (step S230).
  • the P-GW 32 When receiving the bearer setting request, the P-GW 32 assigns an IP address to the requesting MS 20 (step S231). When the IP address is assigned, the P-GW 32 transmits a bearer setting response. The bearer setting response is transmitted to the MS 20 via the S-GW 13 (step S232). When the MS 20 receives the bearer setting response, a bearer from the MS 20 to the P-GW 32 is established (step S233). When the bearer up to the P-GW 32 is established, the MS 20 can access the external network 90 via the P-GW 32.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which bearers are established from the MS 20 to the P-GW 32.
  • This bearer does not include the international roaming network 80.
  • the roaming destination P-GW has been extended to X country. Therefore, the international roaming fee is not charged to the user.
  • a low-cost roaming service can be provided.
  • the operation example 1 and the operation example 2 have the advantage that the operation example 1 does not need to modify the S-GW 12 of the mobile carrier, and the operation example 2 does not need to modify the MS 20.
  • Operation example 3 10A and 10B are sequence charts showing the mechanism of international roaming according to Operation Example 3.
  • the HSS 31 functions as a proxy server of the HSS 25 has been described.
  • the HSS 31 does not function as a proxy server for the HSS 25.
  • step S ⁇ b> 301 the MS 20 transmits RRC (Radio Resource Control) connection request (connection request signal) to the eNB 11.
  • the eNB 11 After receiving the connection request signal, the eNB 11 transmits RRC connection setup (connection setup signal) to the MS 20 (step S302).
  • the connection setting signal includes cell setting information for establishing a connection.
  • the cell setting information includes information for specifying a mobile communication terminal that is a partner with which a connection is established.
  • the MS 20 establishes a connection with the eNB 11 (step S303).
  • the MS 20 transmits an attach request to the MME 14 (Step S304).
  • the attach request includes identification information recorded in the SIM 29.
  • the MME 14 selects a destination of the attach request using the identification information included in the attach request.
  • the MME 14 or the like so that the attach request from the mobile communication terminal into which the SIM issued by the operator B in Y country is inserted by the contract between the operator A and the operator C (or the operator B) is transmitted to the HSS 25.
  • Is set in The MME 14 transmits an authentication request to the HSS 25 (Step S305). This authentication request includes the identification information of the SIM 29.
  • the HSS 25 refers to the subscriber information database stored in itself and authenticates whether the identification information included in the authentication request belongs to a valid user.
  • the HSS 25 transmits an authentication response including the authentication result to the MME 14 that is the transmission source of the authentication request (step S306).
  • the MME 14 After authentication, the MME 14 transmits an Update Location Request to the HSS 25 (Step S307). When the Update Location Request is received, the HSS 25 transmits Update LocationwerAnswer (step S308).
  • This Update Location Answer includes information (APN notification) designating the P-GW 32 as an APN.
  • the MME 14 After receiving the notification of APN, the MME 14 transmits Initial Context Setup Request to the eNB 11 (step S309).
  • This Initial Context Setup Request includes an APN notification.
  • the MME 14 After receiving the APN notification, the MME 14 establishes a bearer with the connection destination specified by this notification (step S310).
  • This bearer includes, in detail, a radio data link between the MS 20 and the eNB 11, a radio access bearer between the eNB 11 and the S-GW 12, and a core network communication path between the S-GW 12 and the P-GW 32. .
  • the sequence shown in FIG. 10 is merely an example, and the present invention is not limited to this. If the MS 20 having the SIM 29 issued by the operator B and the external network 90 communicate via the P-GW 32 provided by the operator C, what is the specific sequence until the connection is established? It may be anything. For example, in the operation example 3, instead of changing the APN, similarly to the operation example 2, the S-GW 12 may perform a process of changing the bearer setting destination.
  • the specific method for the MS 20 to change the APN is not limited to that exemplified in the embodiment.
  • the MS 20 may not store data indicating a list of APN candidates.
  • the HSS 31 notifies the MS 20 of information (for example, a domain name such as “abc.cc.xx”) that directly indicates the APN.
  • the MS 20 sets a valid APN using information notified from the HSS 31.
  • the notification of the APN from the HSS 31 to the MS 20 may not be performed.
  • the HSS 31, the MME 14, the S-GW 12, or the eNB 11 notifies the MS 20 of information specifying the mobile communication network in which the MS 20 is located.
  • the application of the MS 20 selects an APN corresponding to the mobile communication network indicated by the notified information from the APN candidates, and sets this APN as a valid APN.
  • the specific method in which the S-GW 12 forcibly changes the bearer setting destination node from the P-GW 32 to the P-GW 32 is not limited to the one exemplified in the embodiment.
  • the S-GW 12 itself does not change the destination of the bearer setting request, and the DNS server (not shown) used by the S-GW 12 returns an IP address indicating the P-GW 32 to the domain name indicating the P-GW 23. May be modified.
  • the business operator A and the business operator B may be business operators in the same country. That is, the present invention may be applied to domestic roaming. Even in domestic roaming, the present invention is useful in a system in which pay-as-you-go costs are incurred for communication between mobile communication networks.
  • the specific sequence for establishing a bearer between the MS 20 and the P-GW 23 (or P-GW 32) described in the above embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to this. As long as a bearer can be finally established between the MS 20 and the P-GW 23 (or P-GW 32), any sequence may be used.
  • the specific request or response in each sequence can be generalized to a simple request or response.
  • data communication has been described as an example, but the present invention can also be applied to voice communication.
  • voice communication a process such as assigning a temporary telephone number after adding an IP address is added.
  • the example in which the business operator C does not provide the MVNO service to the users in X has been described.
  • the operator C may provide the MVNO service to users in X.
  • the HSS 31 may determine whether the SIM inserted into the mobile communication terminal that is the transmission source of the location registration request is a home SIM or a visitor SIM, and may perform processing according to the determination result.
  • separate HSS and P-GW may be provided for domestic users and international roaming users, respectively.
  • the hardware configuration of the HSS 31 is not limited to that illustrated in FIG.
  • the HSS 31 may have any hardware configuration as long as the required function can be realized.

Abstract

移動通信システムの制御方法は、前記第2通信事業者(B)により発行され、当該第2通信事業者(B)を識別する情報を含む固有の識別番号が記録された加入者識別モジュール(29)を含み、前記サービスエリアに在圏する移動通信端末(20)から、当該識別番号を含むローミング要求を、前記モビリティ制御ノード(14)が受信するステップ(S201)と、前記ローミング要求に関し、前記第2加入者情報データベース(25)において前記識別番号が認証された場合、前記移動通信端末から前記第1パケットネットワークゲートウェイまで通信経路を確立するステップ(S212)とを有する。

Description

移動通信システムの制御方法、移動通信システム、およびプロキシサーバ
 本発明は、移動通信網におけるローミングに関する。
 移動通信システムにおいて、いわゆる海外ローミング等のローミングサービスが知られている。例えば特許文献1には、低コストで効率的なローミングサービスを実現するため、移動機において、加入事業者における正規加入者識別IDと他事業者における賃借IDとを切り替えて使用する技術が開示されている。
特開2006-345343号公報
 特許文献1に記載の技術においては、そもそもMVONO(仮想移動体通信事業者)がHSS(加入者情報データベース)またはP-GW(パケットネットワークゲートウェイ)を管理する状況が想定されていなかった。
 これに対し本発明は、仮想移動体通信事業者が加入者情報データベースまたはパケットネットワークゲートウェイを管理する状況において、低コストのローミングサービスを提供するための技術を提供する。
 本発明の一形態は、第1通信事業者(A)により管理され、サービスエリアに在圏する移動通信端末(20)に無線アクセスを提供する基地局(11)およびモビリティ制御ノード(14)、前記モビリティ制御ノード(14)に接続された在圏パケットゲートウェイ(12)、仮想移動体通信事業者(C)により管理され、前記モビリティ制御ノード(14)と同一の領域において前記在圏パケットゲートウェイ(12)に接続され、外部ネットワーク(90)との接続点となる第1パケットネットワークゲートウェイ(32)、並びに第2通信事業者(B)により管理される第2加入者情報データベース(25)を有する移動通信システムの制御方法であって、前記第2通信事業者(B)により発行され、当該第2通信事業者(B)を識別する情報を含む固有の識別番号が記録された加入者識別モジュール(29)を含み、前記サービスエリアに在圏する移動通信端末(20)から、当該識別番号を含むローミング要求を、前記モビリティ制御ノード(14)が受信するステップ(S201,S221,S304)と、前記ローミング要求に関し、前記第2加入者情報データベース(25)において前記識別番号が認証された場合、前記移動通信端末から前記第1パケットネットワークゲートウェイまで通信経路を確立するステップ(S212,S233,S310)とを有する移動通信システムの制御方法。
 この移動通信システムの制御方法は、前記ローミング要求を受信した前記モビリティ制御ノード(14)が、前記第2加入者情報データベース(25)に対し、前記識別番号の認証を要求するステップ(S305)を有してもよい。
 この移動通信システムの制御方法は、前記第2加入者情報データベース(25)において前記識別番号が認証された場合、前記第2加入者情報データベース(25)が、前記モビリティ制御ノード(14)に対し、前記第1パケットネットワークゲートウェイ(32)を指定する情報を送信するステップ(S307)と、前記情報を受信すると、前記モビリティ制御ノード(14)が、当該情報により指定される前記第1パケットネットワークゲートウェイ(32)に対し通信経路の確立を要求するステップ(S308)とを有してもよい。
 この移動通信システムの制御方法は、前記第2加入者情報データベース(25)において前記識別番号が認証された場合、前記モビリティ制御ノード(14)が、前記第2通信事業者(B)により管理される第2パケットネットワークゲートウェイ(23)に対し通信経路の確立を要求するステップ(S308)と、前記モビリティ制御ノード(14)から前記第2パケットネットワークゲートウェイ(23)に対する通信経路の確立の要求を受信すると、前記在圏パケットゲートウェイ(12)が、前記通信経路の確立の要求先を前記第1パケットネットワークゲートウェイ(32)に変更するステップとを有してもよい。
 前記移動通信システムが、前記仮想移動体通信事業者(C)により管理され、前記モビリティ制御ノード(14)に接続された第1加入者情報データベース(31)をさらに有し、この移動通信システムの制御方法は、前記第1加入者情報データベース(31)が、前記モビリティ制御ノード(14)から前記識別番号の認証要求を受信するステップ(S202)と、前記モビリティ制御ノード(14)から認証要求を受信した前記第1加入者情報データベース(31)が、前記第2加入者情報データベースに対し前記識別番号の認証要求を送信するステップ(S203)とを有してもよい。
 この移動通信システムの制御方法は、前記第2加入者情報データベース(25)において前記識別番号が認証された場合、前記第1加入者情報データベース(25)が、前記移動通信端末(20)に対し前記第1パケットネットワークゲートウェイ(32)を指定する情報を送信するステップ(S206)と、前記情報を受信すると、前記移動通信端末(20)が、当該情報により指定される前記第1パケットネットワークゲートウェイ(32)に対し通信経路の確立を要求するステップ(S209)とを有してもよい。
 この移動通信システムの制御方法は、前記第2加入者情報データベース(25)において前記識別番号が認証された場合、前記移動通信端末(20)が、前記第2通信事業者(B)により管理される第2パケットネットワークゲートウェイ(23)に対し通信経路の確立を要求するステップ(S228)と、前記移動通信端末(20)から前記第2パケットネットワークゲートウェイ(23)に対する通信経路の確立の要求を受信すると、前記在圏パケットゲートウェイ(12)が、前記通信経路の確立の要求先を前記第1パケットネットワークゲートウェイ(32)に変更するステップ(S229)とを有してもよい。
 前記第1通信事業者は第1国の事業者であり、前記第2通信事業者は前記第1国と異なる第2国の事業者であってもよい。
 また、本発明は、第1通信事業者(A)により管理され、サービスエリアに在圏する移動通信端末(20)に無線アクセスを提供する基地局(11)と、前記第1通信事業者(A)により管理されるモビリティ制御ノード(14)と、前記モビリティ制御ノード(14)に接続された在圏パケットゲートウェイ(12)と、仮想移動体通信事業者(C)により管理され、前記モビリティ制御ノード(14)と同一の領域において前記在圏パケットゲートウェイ(12)に接続され、外部ネットワーク(90)との接続点となる第1パケットネットワークゲートウェイ(32)と、第2通信事業者(B)により管理される第2加入者情報データベース(25)とを有し、前記第2通信事業者(B)により発行され、当該第2通信事業者(B)を識別する情報を含む固有の識別番号が記録された加入者識別モジュール(29)を含み、前記サービスエリアに在圏する移動通信端末(20)から、当該識別番号を含むローミング要求を、前記モビリティ制御ノード(14)が受信し、前記ローミング要求に関し、前記第2加入者情報データベース(25)において前記識別番号が認証された場合、前記移動通信端末から前記第1パケットネットワークゲートウェイまで通信経路を確立する移動通信システムを提供する。
 さらに、本発明は、第2通信事業者(B)により発行され、当該第2通信事業者(B)を識別する情報を含む固有の識別番号が記録された加入者識別モジュール(29)を含み、第1通信事業者(A)のサービスエリアに在圏する移動通信端末(20)から当該識別番号を含むローミング要求を受信する受信部(311)と、前記第2通信事業者(B)により管理される第2加入者情報データベース(25)に対し、前記識別番号の認証を要求する要求部(312)と、前記第2加入者情報データベース(25)において前記識別番号が認証された場合、前記移動通信端末(10)から、前記第1通信事業者により管理される第1加入者情報データベース(15)と同一の領域において在圏パケットゲートウェイ(12)に接続され、外部ネットワーク(90)との接続点となる、前記仮想移動体通信事業者(C)により管理されるパケットネットワークゲートウェイ(32)まで通信経路を確立するための処理を行う処理部(313)とを有するプロキシサーバ(31)を提供する。
 本発明によれば、仮想移動体通信事業者が加入者情報データベースまたはパケットネットワークゲートウェイを管理する状況において、低コストのローミングサービスを提供することができる。
関連技術に係る移動通信システムのネットワーク構成を例示する図。 関連技術に係る国際ローミングの仕組みを示すシーケンスチャート。 MS20からP-GW23までベアラが確立された状態。 一実施形態に係る移動通信システムのネットワーク構成を例示する図。 HSS31の機能構成を例示する図。 HSS31のハードウェア構成を例示する図。 動作例1に係る国際ローミングの仕組みを示すシーケンスチャート。 動作例2に係る国際ローミングの仕組みを示すシーケンスチャート。 MS20からP-GW32までベアラが確立された状態。 動作例3に係る国際ローミングの仕組みを示すシーケンスチャート。 動作例3に係る国際ローミングの仕組みを示すシーケンスチャート。
1…移動通信網、2…移動通信網、11…eNB、12…S-GW、13…P-GW、14…MME、15…HSS、20…MS、21…eNB、22…S-GW、23…P-GW、24…MME、25…HSS、29…SIM、31…HSS、32…P-GW、80…国際ローミング網、90…外部ネットワーク、301…CPU、302…メモリー、303…ストレージ、304…通信IF、311…受信部、312…要求部、313…処理部
1.関連技術の説明
 図1は、関連技術に係る移動通信システムのネットワーク構成を例示する図である。この移動通信システムは、移動通信網1および移動通信網2を含む。移動通信網1は、X国において移動通信サービスを提供するためのシステムであり、事業者Aにより管理される。移動通信網2は、X国とは別のY国において移動通信サービスを提供するためのシステムであり、事業者Bにより管理される。移動通信網1および移動通信網2はそれぞれ異なる国において提供されるものであり、国際ローミング網80を介して接続される。なお、ここでいう「接続」には、2つのノードが直接、接続される例に加え、2つのノードが別の中間ノードを介して間接的に接続される例も含む。
 いま、Y国のB事業者により発行されたSIM(Subscriber Identity Module、加入者識別モジュールの一例)29が挿入されたMS(Mobile Station、移動通信端末の一例)10のユーザが、X国に渡航し、事業者Aのサービスエリア内でMS20を使用する例を考える。移動通信網1から見ると、他の事業者のSIMが挿入された端末が、いわゆるローミングインしてきた状態である。事業者Aおよび事業者Bは国際ローミングの契約を結んでおり、ユーザは、Y国において使用している移動通信端末およびSIMをそのままX国で使用することができる。
 国際ローミングの仕組みを説明するのに先立ち、移動通信ネットワークの構成の概要を説明する。移動通信網1は、eNB(evolved Node B)11、S-GW(Serving Gateway)12、P-GW(Packet data network Gateway)13、MME(Mobility Management Entity)14、およびHSS(Home Subscriber Server)15を有する。eNB11は、無線基地局の一例であり、MS20とコアネットワークとの間で通信を中継するノードである。S-GW12は、在圏パケットゲートウェイの一例であり、ユーザデータを伝送するノードである。P-GW13は、パケットネットワークゲートウェイの一例であり、移動通信網1のコアネットワーク(図示略)外のパケットネットワーク(図1の外部ネットワーク90)への接続点となるノードである。外部ネットワーク90は、例えばインターネットである。MME14は、モビリティ制御を提供するノード(モビリティ制御ノード)である。HSS15は、加入者情報データベースの一例であり、認証情報および位置情報(在圏情報)を管理する。
 移動通信網2は、eNB21、S-GW22、P-GW23、MME24、およびHSS25を有する。これらの機能は、eNB11、S-GW12、P-GW13、MME14、およびHSS15と同様である。移動通信網1および移動通信網2は、国際ローミング網80を介して接続される。HSS15とHSS25とは、2つの事業者間の専用回線で接続される。この専用回線は、例えば、インターネットVPN(Virtual Private Network:仮想プライベートネットワーク)であってもよいし、NNI(Network Node Interface)接続であってもよい。また、HSS15とHSS25とは専用回線で接続されていなくてもよい。なお、移動通信網1および移動通信網2は、課金のためのノード等、図示したもの以外のノードも有するがここでは説明を省略する。
 図2は、関連技術に係る国際ローミングの仕組みを示すシーケンスチャートである。図2の処理は、例えば、MS20の電源が投入されたことを契機として開始される。MS20は、アタッチ要求を出力する。アタッチ要求は、例えば、SIM29に記録されている識別情報およびAPN(Access Point Name)を含む。この識別情報は、例えばIMSI(International Mobile Subscriber Identity)であり、MCC(Mobile Country code)、MNC(Mobile Network code)、およびMSIN(Mobile Subscriber Identification Number)を含む。MCCは、国を識別するコードである。MNCは、通信事業者を識別するコードである。MSINは、ユーザを識別する固有のコードであり、通信事業者により付与される。APNは、データ通信における接続先を指定する識別子であり、例えば「abc.bb.yy」といったドメイン名の形式で記述される。APNはあらかじめMS20に記憶されている。このアタッチ要求は、MS20からeNB11を介してMME14に送信される(ステップS101)。アタッチ要求を受信すると、MME14は、HSS15に位置登録要求を送信する(ステップS102)。この位置登録要求は、MS20の位置情報およびSIM29の識別情報を含む。MS20の位置情報は、アタッチ要求を中継したeNB11に基づいて得られる。この例で、MS20は移動通信網1にローミングインしてきた端末であるので、上記のアタッチ要求および位置登録要求はいずれもローミングを要求するローミング要求であるといえる。
 位置登録要求を受信すると、HSS15は、その位置登録要求の送信元の移動通信端末に挿入されたSIMが、ホームのSIMであるかビジターのSIMであるか判断する。ホームのSIMとは、MME14を管理している事業者(この例では事業者A)により発行されたSIMをいう。ビジターのSIMとは、MME14を管理している事業者以外の事業者により発行されたSIMをいう。ホームまたはビジターの判断は、SIMに記録されている識別情報(具体的には、MCCおよびMNC)を用いて行われる。ホームのSIMであると判断された場合、HSS15は、自身で記憶している加入者情報データベースを参照し、その識別情報が正当なユーザのものであるか(そのユーザとの契約が有効であるか)認証する。この例はローミングに係るものであるので以降の処理については説明を省略する。ビジターのSIMであると判断された場合、HSS15は、SIM29に記録されている識別情報により特定される事業者(この例では事業者B)のHSS(この例ではHSS25)に対し認証要求を送信する(ステップS103)。この認証要求は、SIM29に記録されている識別情報を含む。
 認証要求を受信すると、HSS25は、自身で記憶している加入者情報データベースを参照し、この認証要求に含まれる識別情報が正当なユーザのものであるか認証する(ステップS104)。HSS25は、その認証結果を含む認証応答を、認証要求の送信元であるHSS15に送信する(ステップS105)。HSS15は、この認証応答をMME14に送信する(ステップS106)。MME14は、この認証応答をMS20に送信する(ステップS107)。
 認証応答に含まれる認証結果が、SIM29のユーザが正当であると認証されたことを示す場合、MS20は、P-GW23に対しベアラ(通信経路の一例)の設定を要求する(ステップS108)。この処理は、詳細には例えば以下のように行われる。MS20は、APNにより指定される接続先に対しベアラ設定要求を送信する。MS20からベアラ設定要求を受信すると、S-GW12は、図示を省略したDNS(Domain Name System)サーバにより名前解決を行い、ベアラ設定先のIPアドレスを特定する。この例ではP-GW23がベアラ設定先として特定される。S-GW12は、特定された宛先(P-GW23)に対しベアラ設定要求を送信する。
 ベアラ設定要求を受信すると、P-GW23は、要求元のMS20にIPアドレスを付与する(ステップS109)。IPアドレスを付与すると、P-GW23は、ベアラ設定応答を送信する。ベアラ設定応答は、S-GW13を介してMS20に送信される(ステップS110)。MS20がベアラ設定応答を受信すると、MS20からP-GW23までのベアラ(いわゆるIP-CAN(IP connectivity access network)によるセッション)が確立される(ステップS111)。なおMS20からP-GW23までのベアラは、詳細には、MS20とeNB11との間の無線データリンク、eNB11とS-GW12との間の無線アクセスベアラ、S-GW12とP-GW23との間のコアネットワーク通信経路に分けられる(以下同様)。P-GW23までのベアラが確立されると、MS20は、P-GW23を介して外部ネットワーク90にアクセスすることができる。
 図3は、MS20からP-GW23までベアラが確立された状態を例示する図である。このベアラは、途中に国際ローミング網80を含んでいる。国際ローミング網80は、移動通信網1と移動通信網2との間の通信を中継するものであるが、通信の中継に対しては、例えば従量制の費用が発生する。この費用はいわゆる国際ローミング料金としてMS20のユーザに課金される。一般に国際ローミング料金は高額であり、ユーザに大きな負担を与える。本実施形態はこの問題に対処する。
2.構成
 図4は、本発明の一実施形態に係る移動通信システムのネットワーク構成を例示する図である。この例で、移動通信網1には、HSS31およびP-GW32が接続されている。HSS31およびP-GW32は、X国において、事業者Aとは別の事業者Cにより管理されるノードである。この例で、事業者Cは、他国の通信事業者からローミングインしてきたユーザのみを対象とする、いわゆる仮想移動体通信事業者(Mobile Virtual Network Operator、MVNO)である。P-GW32とS-GW12とは同じ領域(リージョン)に属している。ここで、「同じ領域に属する」とは、国際ローミング網80を介さずに接続されることをいう。なお、移動通信網1は、図1と同様にP-GW13およびHSS15を有するが、P-GW13およびHSS15は本実施形態に係る国際ローミングとは関係無いので図示を省略する。
 図5は、HSS31の機能構成を例示する図である。HSS31は、HSS25に相当するノードであるが、実際には加入者情報データベースを持たないプロキシサーバである。しかし、ネットワーク構成上、HSSに相当する位置に配置されているため、ここでは便宜上、HSS31をあくまでHSSと表記する。HSS31は、受信部311、要求部312、および処理部313を有する。受信部311は、MS20から位置登録要求(ローミング要求)を受信する。要求部312は、MS20に挿入されているSIM29を発行した事業者が管理するHSS(この例ではHSS25)に対し、SIM29に記録されている識別番号の認証を要求する。処理部313は、HSS25においてこの識別番号が認証された場合、MS20からP-GW32までベアラを確立するための処理を行う。ここで、MS20からP-GW32まで通信経路を確立するための処理とは、例えば、APNをP-GW23を指定するものからP-GW32を指定するものに変更する処理である。
 図6は、HSS31のハードウェア構成を例示する図である。HSS31は、CPU301、メモリー302、ストレージ303、およびネットワークIF304を有するコンピュータ装置である。CPU301は、HSS31の各部を制御するプロセッサである。メモリー302は、CPU301がプログラムを実行する際のワークエリアとして機能する記憶装置である。ストレージ303は、各種のデータおよびプログラムを記憶する不揮発性の記憶装置である。ネットワークIF304は、所定の通信規格に従った通信を行うためのインターフェースである。
 この例で、ストレージ303は、コンピュータ装置を移動通信システムにおけるHSS(プロキシサーバ)として機能させるためのプログラムを記憶している。CPU301がこのプログラムを実行することにより、図5に例示する機能が実装される。このプログラムを実行しているCPU301は、受信部311、要求部312、および処理部313の一例である。
3.動作
3-1.動作例1
 図7は、動作例1に係る国際ローミングの仕組みを示すシーケンスチャートである。図7の処理は、例えば、MS20の電源が投入されたことを契機として開始される。MS20は、アタッチ要求を出力する。このアタッチ要求は、MS20からeNB11を介してMME14に送信される(ステップS201)。アタッチ要求は、SIM29に記録されている識別情報を含む。アタッチ要求を受信すると、MME14は、アタッチ要求に含まれる識別情報を用いて、このアタッチ要求の送信先を選択する。事業者Aと事業者Cとの契約により、Y国の事業者Bにより発行されたSIMが挿入された移動通信端末からのアタッチ要求はHSS31に送信するように、MME14等において設定されている。MME14は、HSS31に位置登録要求を送信する(ステップS202)。この位置登録要求は、MS20の位置情報およびSIM29の識別情報を含む。MS20の位置情報は、アタッチ要求を中継したeNB11に基づいて得られる。
 HSS31は位置登録要求を受信する。位置登録要求を受信すると、HSS31は、SIM29に記録されている識別情報により特定される事業者(この例では事業者B)のHSS(この例ではHSS25)に対し認証要求を送信する(ステップS203)。この認証要求は、SIM29に記録されている識別情報を含む。なお、HSS31においては、位置登録要求の送信元の移動通信端末に挿入されたSIMが、ホームのSIMであるかビジターのSIMであるの判断(または区別)は行われない。事業者Cはローミングインしてきたユーザのみを対象としてサービスを提供しており、ホームとビジターとの区別は必要ないからである。また、事業者CはX国内のユーザに対してMVNOサービスは提供していないので、HSS31は加入者情報データベースを有していない。
 HSS25は認証要求を受信する。認証要求を受信すると、HSS25は、自身で記憶している加入者情報データベースを参照し、この認証要求に含まれる識別情報が正当なユーザのものであるか認証する(ステップS204)。HSS25は、その認証結果を含む認証応答を、認証要求の送信元であるHSS31に送信する(ステップS205)。
 HSS31は認証応答を受信する。認証応答に含まれる認証結果が、SIM29のユーザが正当であると認証されたことを示す場合、HSS31は、APNとしてP-GW32を指定する情報(APNの通知)を付加した認証応答をMME14に送信する(ステップS206)。なお、APNを指定する情報は、APNそのものを示すドメイン名等の文字列であってもよいし、複数の候補の中からAPNを選択するための識別情報であってもよい。この命令を受信すると、MME14は、受信した情報および認証応答をMS20に送信する(ステップS207)。
 MS20は、APNを指定する情報および認証応答を受信する。認証応答に含まれる認証結果が、SIM29のユーザが正当であると認証されたことを示す場合、MS20は、APNをP-GW32を指定するものに設定(変更)する(ステップS208)。MS20は、APNの候補の一覧を含むデータ(例えばテキスト形式のデータ)を記憶している。また、MS20は、APNの候補の中から、網からの指示に応じて有効な一のAPNを選択するためのプログラム(アプリケーション、ファームウェア、またはOS(Operating System))を有している。MS20は、このプログラムの機能により、APNの候補の中から、受信した認証応答に付加された情報により示されるAPN(この例ではP-GW32を指定するAPN)を有効なAPNに設定する。MS20は、設定されたAPNにより指定される接続先に対しベアラ設定要求を送信する(ステップS209)。MS20からベアラ設定要求を受信すると、S-GW12は、図示を省略したDNSサーバにより名前解決を行い、ベアラ設定先を特定する。この例ではP-GW32がベアラ設定先として特定される。S-GW12は、特定された宛先(P-GW32)に対しベアラ設定要求を送信する。
 ベアラ設定要求を受信すると、P-GW32は、要求元のMS20にIPアドレスを付与する(ステップS210)。IPアドレスを付与すると、P-GW32は、ベアラ設定応答を送信する。ベアラ設定応答は、S-GW13を介してMS20に送信される(ステップS211)。MS20がベアラ設定応答を受信すると、MS20からP-GW32までのベアラが確立される(ステップS212)。P-GW32までのベアラが確立されると、MS20は、P-GW32を介して外部ネットワーク90にアクセスすることができる。なお、S-GW12とP-GW32またはP-GW23との間のインターフェースは、いわゆるS8インターフェースである。
3-2.動作例2
 図8は、動作例2に係る国際ローミングの仕組みを示すシーケンスチャートである。以下、動作例1と共通する事項については説明を省略する。MS20は、アタッチ要求を出力する。このアタッチ要求は、MS20からeNB11を介してMME14に送信される(ステップS221)。アタッチ要求は、SIM29に記録されている識別情報を含む。アタッチ要求を受信すると、MME14は、アタッチ要求に含まれる識別情報を用いて、このアタッチ要求の送信先を選択する。MME14は、HSS31に位置登録要求を送信する(ステップS222)。
 HSS31は位置登録要求を受信する。位置登録要求を受信すると、HSS31は、SIM29に記録されている識別情報により特定される事業者(この例では事業者B)のHSS(この例ではHSS25)に対し認証要求を送信する(ステップS223)。この認証要求は、SIM29に記録されている識別情報を含む。なお、HSS31においては、位置登録要求の送信元の移動通信端末に挿入されたSIMが、ホームのSIMであるかビジターのSIMであるの判断(または区別)は行われない。事業者Cはローミングインしてきたユーザのみを対象としてサービスを提供しており、ホームとビジターとの区別は必要ないからである。また、事業者CはX国内のユーザに対してMVNOサービスは提供していないので、HSS31は加入者情報データベースを有していない。
 HSS25は認証要求を受信する。認証要求を受信すると、HSS25は、自身で記憶している加入者情報データベースを参照し、この認証要求に含まれる識別情報が正当なユーザのものであるか認証する(ステップS224)。HSS25は、その認証結果を含む認証応答を、認証要求の送信元であるHSS31に送信する(ステップS225)。HSS31は、受信した認証応答をMME14に送信する(ステップS226)。MME14は、受信した認証応答をMS20に送信する(ステップS227)。
 MS20は、認証応答を受信する。認証応答に含まれる認証結果が、SIM29のユーザが正当であると認証されたことを示す場合、MS20は、APNにより指定される接続先に対しベアラ設定要求を送信する(ステップS228)。
 MS20からベアラ設定要求を受信すると、S-GW12は、受信したベアラ設定要求が特定のP-GW(この例ではP-GW23)を宛先とするものであるか判断する。受信したベアラ設定要求がP-GW23を宛先とするものであると判断された場合、S-GW12は、ベアラ設定要求の宛先を、別の特定のP-GW(この例ではP-GW32)を示すものに強制的に変更する(ステップS229)。なおこの場合、MVNOである事業者Cのために、事業者Aが管理するS-GW12の動作を改変する必要がある。S-GW12の動作は、例えば、事業者Aと事業者Cとの契約に基づいて改変される。S-GW12は、図示を省略したDNSサーバにより名前解決を行い、ベアラ設定先を特定する。この例ではP-GW32がベアラ設定先として特定される。S-GW12は、特定された宛先(P-GW32)に対しベアラ設定要求を送信する(ステップS230)。
 ベアラ設定要求を受信すると、P-GW32は、要求元のMS20にIPアドレスを付与する(ステップS231)。IPアドレスを付与すると、P-GW32は、ベアラ設定応答を送信する。ベアラ設定応答は、S-GW13を介してMS20に送信される(ステップS232)。MS20がベアラ設定応答を受信すると、MS20からP-GW32までのベアラが確立される(ステップS233)。P-GW32までのベアラが確立されると、MS20は、P-GW32を介して外部ネットワーク90にアクセスすることができる。
 図9は、MS20からP-GW32までベアラが確立された状態を例示する図である。このベアラは国際ローミング網80を含んでいない。これはいわば、ローミング先のP-GWがX国内まで張り出してきたような状態である。したがって、ユーザに国際ローミング料金は課金されない。このように、本実施形態によれば、低コストのローミングサービスを提供することができる。なお、動作例1および動作例2は、それぞれ、動作例1は移動体通信事業者のS-GW12を改変する必要がなく、動作例2はMS20を改変する必要がないという利点を有する。
3-3.動作例3
 図10A及びBは、動作例3に係る国際ローミングの仕組みを示すシーケンスチャートである。動作例1および2において、HSS31は、いわばHSS25のプロキシサーバとして機能する例を説明した。しかし、動作例3において、HSS31は、HSS25のプロキシサーバとして機能しない。
 ステップS301において、MS20は、eNB11に対しRRC (Radio Resource Control) connection request(コネクション要求信号)を送信する。コネクション要求信号の受信後に、eNB11は、RRC connection setup(コネクション設定信号)をMS20に送信する(ステップS302)。コネクション設定信号は、コネクション確立のためのセル設定情報を含む。セル設定情報は、コネクションを確立する相手となる移動通信端末を特定する情報を含む。自身を特定する情報が含まれるセル設定情報を受信すると、MS20は、eNB11とコネクションを確立する(ステップS303)。
 コネクション確立後、MS20はアタッチ要求をMME14に送信する(ステップS304)。アタッチ要求は、SIM29に記録されている識別情報を含む。アタッチ要求を受信した後で、MME14は、アタッチ要求に含まれる識別情報を用いて、このアタッチ要求の送信先を選択する。事業者Aと事業者C(または事業者B)との契約により、Y国の事業者Bにより発行されたSIMが挿入された移動通信端末からのアタッチ要求はHSS25に送信するように、MME14等において設定されている。MME14は、HSS25に認証要求を送信する(ステップS305)。この認証要求は、SIM29の識別情報を含む。
 認証要求を受信すると、HSS25は、自身で記憶している加入者情報データベースを参照し、この認証要求に含まれる識別情報が正当なユーザのものであるか認証する。HSS25は、その認証結果を含む認証応答を、認証要求の送信元であるMME14に送信する(ステップS306)。
 認証後、MME14は、HSS25に、Update Location Requestを送信する(ステップS307)。Update Location Requestを受信すると、HSS25は、Update Location Answerを送信する(ステップS308)。このUpdate Location Answerは、APNとしてP-GW32を指定する情報(APNの通知)を含んでいる。
 APNの通知を受信した後で、MME14は、Initial Context Setup RequestをeNB11に送信する(ステップS309)。このInitial Context Setup RequestはAPNの通知を含んでいる。APNの通知を受信した後で、MME14は、この通知により指定される接続先とベアラを確立する(ステップS310)。なおこのベアラは、詳細には、MS20とeNB11との間の無線データリンク、eNB11とS-GW12との間の無線アクセスベアラ、S-GW12とP-GW32との間のコアネットワーク通信経路を含む。
 なお、図10において示したシーケンスはあくまで例示であって、本発明はこれに限定されない。事業者Bにより発行されたSIM29を有するMS20と外部ネットワーク90とが、事業者Cにより提供されるP-GW32を介して通信するものであれば、接続を確立するまでの具体的シーケンスはどのようなものであってもよい。例えば、動作例3において、APNを変更する代わりに、動作例2と同様に、S-GW12においてベアラ設定先を変更する処理を行ってもよい。
4.変形例
 本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下の変形例のうち2つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。
 動作例1および3において、MS20がAPNを変更する具体的方法は実施形態で例示したものに限定されない。例えば、MS20は、APNの候補の一覧を示すデータを記憶していなくてもよい。この場合、HSS31は、APNを直接的に示す情報(例えば「abc.cc.xx」といったドメイン名)をMS20に通知する。MS20は、HSS31から通知された情報を用いて有効なAPNを設定する。別の例で、HSS31からMS20へのAPNの通知は行われなくてもよい。この場合、HSS31、MME14、S-GW12、またはeNB11が、MS20が在圏している移動通信網を特定する情報をMS20に通知する。MS20のアプリケーションは、APNの候補の中から、通知された情報により示される移動通信網に対応するAPNを選択し、このAPNを有効なAPNとして設定する。
 動作例2において、S-GW12がベアラ設定先のノードをP-GW32からP-GW32に強制的に変更する具体的方法は実施形態で例示したものに限定されない。例えば、S-GW12自身はベアラ設定要求の宛先を変更せず、S-GW12が用いるDNSサーバ(図示略)を、P-GW23を示すドメイン名に対しP-GW32を示すIPアドレスを回答するように改変してもよい。
 上述の実施形態においては国際ローミングの例を説明したが、事業者Aおよび事業者Bは同一国内の事業者であってもよい。すなわち、国内ローミングに本発明が適用されてもよい。国内ローミングであっても、互いの移動通信網の間の通信に関して従量制の費用が発生するようなシステムにおいては、本発明は有用である。
 上述の実施形態において説明した、MS20とP-GW23(またはP-GW32)との間のベアラを確立するための具体的なシーケンスはあくまで例示であり、本発明はこれに限定されない。最終的にMS20とP-GW23(またはP-GW32)との間でベアラを確立できるものであれば、その途中のシーケンスはどのようなものであってもよい。例えば、各シーケンスにおける特定の要求または応答は、単なる要求または応答に一般化することができる。
 上述の実施形態においてはデータ通信を例として説明したが、本発明は音声通信にも適用が可能である。音声通信に適用する場合、IPアドレスの付与後、一時的な電話番号を割り当てる等の処理が追加される。
 実施形態においては事業者CがX国内のユーザに対しMVNOサービスを提供しない例を説明した。しかし、事業者Cは、X国内のユーザに対しMVNOサービスを提供してもよい。この場合、HSS31は、位置登録要求の送信元の移動通信端末に挿入されたSIMが、ホームのSIMであるかビジターのSIMであるか判断し、その判断結果に応じた処理を行ってもよい。あるいは、事業者CがX国内のユーザに対しMVNOサービスを提供する場合に、国内ユーザ向けおよび国際ローミングユーザ向けそれぞれ別個のHSSおよびP-GWを設けてもよい。
 HSS31のハードウェア構成は図6で例示したものに限定されない。要求される機能を実現できるものであれば、HSS31はどのようなハードウェア構成を有していてもよい。

Claims (10)

  1.  第1通信事業者(A)により管理され、サービスエリアに在圏する移動通信端末(20)に無線アクセスを提供する基地局(11)およびモビリティ制御ノード(14)、
     前記モビリティ制御ノード(14)に接続された在圏パケットゲートウェイ(12)、
     仮想移動体通信事業者(C)により管理され、前記モビリティ制御ノード(14)と同一の領域において前記在圏パケットゲートウェイ(12)に接続され、外部ネットワーク(90)との接続点となる第1パケットネットワークゲートウェイ(32)、並びに
     第2通信事業者(B)により管理される第2加入者情報データベース(25)を有する移動通信システムの制御方法であって、
     前記第2通信事業者(B)により発行され、当該第2通信事業者(B)を識別する情報を含む固有の識別番号が記録された加入者識別モジュール(29)を含み、前記サービスエリアに在圏する移動通信端末(20)から、当該識別番号を含むローミング要求を、前記モビリティ制御ノード(14)が受信するステップ(S201,S221,S304)と、
     前記ローミング要求に関し、前記第2加入者情報データベース(25)において前記識別番号が認証された場合、前記移動通信端末から前記第1パケットネットワークゲートウェイまで通信経路を確立するステップ(S212,S233,S310)と
     を有する移動通信システムの制御方法。
  2.  前記ローミング要求を受信した前記モビリティ制御ノード(14)が、前記第2加入者情報データベース(25)に対し、前記識別番号の認証を要求するステップ(S305)
     を有する請求項1に記載の移動通信システムの制御方法。
  3.  前記第2加入者情報データベース(25)において前記識別番号が認証された場合、前記第2加入者情報データベース(25)が、前記モビリティ制御ノード(14)に対し、前記第1パケットネットワークゲートウェイ(32)を指定する情報を送信するステップ(S307)と、
     前記情報を受信すると、前記モビリティ制御ノード(14)が、当該情報により指定される前記第1パケットネットワークゲートウェイ(32)に対し通信経路の確立を要求するステップ(S308)と
     を有する請求項2に記載の移動通信システムの制御方法。
  4.  前記第2加入者情報データベース(25)において前記識別番号が認証された場合、前記モビリティ制御ノード(14)が、前記第2通信事業者(B)により管理される第2パケットネットワークゲートウェイ(23)に対し通信経路の確立を要求するステップ(S308)と、
     前記モビリティ制御ノード(14)から前記第2パケットネットワークゲートウェイ(23)に対する通信経路の確立の要求を受信すると、前記在圏パケットゲートウェイ(12)が、前記通信経路の確立の要求先を前記第1パケットネットワークゲートウェイ(32)に変更するステップと
     を有する請求項2に記載の移動通信システムの制御方法。
  5.  前記移動通信システムが、前記仮想移動体通信事業者(C)により管理され、前記モビリティ制御ノード(14)に接続された第1加入者情報データベース(31)をさらに有し、
     前記第1加入者情報データベース(31)が、前記モビリティ制御ノード(14)から前記識別番号の認証要求を受信するステップ(S202)と、
     前記モビリティ制御ノード(14)から認証要求を受信した前記第1加入者情報データベース(31)が、前記第2加入者情報データベースに対し前記識別番号の認証要求を送信するステップ(S203)と
     を有する請求項1に記載の移動通信システムの制御方法。
  6.  前記第2加入者情報データベース(25)において前記識別番号が認証された場合、前記第1加入者情報データベース(25)が、前記移動通信端末(20)に対し前記第1パケットネットワークゲートウェイ(32)を指定する情報を送信するステップ(S206)と、
     前記情報を受信すると、前記移動通信端末(20)が、当該情報により指定される前記第1パケットネットワークゲートウェイ(32)に対し通信経路の確立を要求するステップ(S209)と
     を有する請求項5に記載の移動通信システムの制御方法。
  7.  前記第2加入者情報データベース(25)において前記識別番号が認証された場合、前記移動通信端末(20)が、前記第2通信事業者(B)により管理される第2パケットネットワークゲートウェイ(23)に対し通信経路の確立を要求するステップ(S228)と、
     前記移動通信端末(20)から前記第2パケットネットワークゲートウェイ(23)に対する通信経路の確立の要求を受信すると、前記在圏パケットゲートウェイ(12)が、前記通信経路の確立の要求先を前記第1パケットネットワークゲートウェイ(32)に変更するステップ(S229)と
     を有する請求項5に記載の移動通信システムの制御方法。
  8.  前記第1通信事業者は第1国の事業者であり、前記第2通信事業者は前記第1国と異なる第2国の事業者である
     ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載の移動通信システムの制御方法。
  9.  第1通信事業者(A)により管理され、サービスエリアに在圏する移動通信端末(20)に無線アクセスを提供する基地局(11)と、
     前記第1通信事業者(A)により管理されるモビリティ制御ノード(14)と、
     前記モビリティ制御ノード(14)に接続された在圏パケットゲートウェイ(12)と、
     仮想移動体通信事業者(C)により管理され、前記モビリティ制御ノード(14)と同一の領域において前記在圏パケットゲートウェイ(12)に接続され、外部ネットワーク(90)との接続点となる第1パケットネットワークゲートウェイ(32)と、
     第2通信事業者(B)により管理される第2加入者情報データベース(25)と
     を有し、
     前記第2通信事業者(B)により発行され、当該第2通信事業者(B)を識別する情報を含む固有の識別番号が記録された加入者識別モジュール(29)を含み、前記サービスエリアに在圏する移動通信端末(20)から、当該識別番号を含むローミング要求を、前記モビリティ制御ノード(14)が受信し、
     前記ローミング要求に関し、前記第2加入者情報データベース(25)において前記識別番号が認証された場合、前記移動通信端末から前記第1パケットネットワークゲートウェイまで通信経路を確立する
     移動通信システム。
  10.  第2通信事業者(B)により発行され、当該第2通信事業者(B)を識別する情報を含む固有の識別番号が記録された加入者識別モジュール(29)を含み、第1通信事業者(A)のサービスエリアに在圏する移動通信端末(20)から当該識別番号を含むローミング要求を受信する受信部(311)と、
     前記第2通信事業者(B)により管理される第2加入者情報データベース(25)に対し、前記識別番号の認証を要求する要求部(312)と、
     前記第2加入者情報データベース(25)において前記識別番号が認証された場合、前記移動通信端末(10)から、前記第1通信事業者により管理される第1加入者情報データベース(15)と同一の領域において在圏パケットゲートウェイ(12)に接続され、外部ネットワーク(90)との接続点となる、前記仮想移動体通信事業者(C)により管理されるパケットネットワークゲートウェイ(32)まで通信経路を確立するための処理を行う処理部(313)と
     を有するプロキシサーバ(31)。 
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