JP4418136B2

JP4418136B2 - 通信システム

Info

Publication number: JP4418136B2
Application number: JP2001511065A
Authority: JP
Inventors: カサティ，アレッシオ; パラット，サディープ，クマール; ヤミニ，ヘイトフ; ヤング，ジン
Original assignee: アルカテル−ルーセントユーエスエーインコーポレーテッド
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 2000-04-18
Publication date: 2010-02-17
Anticipated expiration: 2020-04-18
Also published as: DE69933286D1; KR100496818B1; DE69933286T2; JP2003505939A; US7301934B1; AU4129900A; ATE340478T1; EP1071268A1; EP1071268B1; WO2001006744A1; KR20020011456A

Description

【０００１】
【発明の背景】
本発明は、通信システム、詳細には、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）に関する。
【０００２】
ＵＭＴＳ計画(UMTS proposal)のもとでは、移動局（ＭＳ）はＩＰ（Ｉnternet Ｐrotocol：インターネットプロトコル）端末としてでも従来の電話端末としてでも無線インタフェースを介して接続することができる。ＩＰ接続とそれに関連するサービス品質（ＱｏＳ）機構とによって、端末はパケット交換領域を介して音声呼の発信と受信とが可能である。
【０００３】
ＭＳがＶｏＩＰ（Ｖoice over Ｉnternet Ｐrotocol）呼を受信するには、呼セットアップメッセージとメディアストリームとをＩＰ上で受信できるようにＩＰアドレスをＭＳに割り当てなければならない。しかし、現在のＵＭＴＳ規格では、ＵＭＴＳコアネットワーク（ＣＮ）は静的ＩＰアドレス用にセットアップされたＰＤＰ（Ｐacket Ｄata Ｐrotocol：パケットデータプロトコル）コンテキストを起動することができるだけである。これは、静的ＩＰアドレスに関連するホームゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）だけがホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）に連絡するのに必要なＩＰからＩＭＳＩ（Ｉnternational Ｍobile Ｓubscriber Ｉdentity：国際移動体加入者識別）アドレスへのマッピングを保持しているからである。なお、ＧＰＲＳはGeneral Packet Radio Systemを表す。動的ＩＰアドレス指定を使用し、ＭＳがアクティブなＰＤＰコンテキストでない時には、ネットワークはＰＤＰコンテキストのセットアップを起動できず、したがって、ＭＳは呼を受信できない。
【０００４】
【従来技術の説明】
現在、ＭＳがＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）呼を受信できるようにする２つの解決策が知られている。これらは、１）静的ＩＰアドレスの割振りを使用することまたは２）動的ＩＰアドレス割当てを使用し、アクティブなＰＤＰコンテキストを常時維持しておくことである。
【０００５】
これらの知られている解決策にはいくつかの欠点がある。静的ＩＰアドレスの割り当てを使用する第１の解決策の場合、移動局の状態にかかわらず移動局ごとにＩＰアドレスが必要である。これはきわめて限られているＩＰアドレス空間の浪費である。また、この解決策の場合、移動局アドレスに割り当てられたＩＰはそのホームネットワークのアドレス空間との関連を反映する。ＩＰルーティング機構によれば、ＩＰパケットは現在の位置にかかわらずそのホームネットワークを介してルーティングされなければならない。このことは、パフォーマンスとサービス品質とに重大な影響を与える場合がある。
【０００６】
第２の知られている解決策の場合、移動局が通信状態になくてもアクティブなＰＤＰコンテキストを維持する必要がある。これはＩＰアドレス空間とＰＤＰ管理用の資源などの他のネットワーク資源の浪費を表す。
【０００７】
本発明は移動局がＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）呼を受信するための改善された解決策を提供する試みにおいて考案されたものである。
尚、国際公開ＷＯ9916266A及びHaemelaeinen外の「Proposed Operation of GSM Packet Radio Networks（ＧＭＳパケット無線ネットワークの推奨動作）」（IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, Vol. 1,第372頁乃至第377頁）は本願発明の技術的背景として価値のあるものである。
【０００８】
【発明の概要】
本発明によれば、移動局と、移動局またはそのユーザに関連する移動加入者統合サービスデジタルネットワーク番号（Ｍobile Ｓubscriber Ｉntegrated Ｓervices Ｄigital Ｎetwork number：ＭＳＩＳＤＮ番号）と、動的インタネットプロトコルＩＰアドレスが用いられ、ホームネットワークからローミングしてる間に移動局が有効なパケットデータプロトコル（ＰＤＰ）コンテキスト内にないときに確立したVoice-over Internet Protocol（ＶｏＩＰ）呼を受信する手段とを含む汎用移動電気通信システム（Ｕniversal Ｍobile Ｔelecommunication Ｓystem：ＵＭＴＳ）であって、該システムは、被呼移動局の国際移動体加入者識別（Ｉnternational Ｍobile Ｓubscriber Ｉdentity：ＩＭＳＩ）のローミングネットワークに取り扱うゲートウエイＧＰＲＳ取り扱いノード（ＧＧＳＮ）を通知する手段と、取扱ＶｏＩＰ呼制御サーバを稼動して被呼ＭＳＩＳＤＮ番号をＩＭＳＩ番号にマッピングする手段とからなる。
【０００９】
マッピングテーブルは記憶しておくことができる。あるいは、移動先ネットワークで移動局を登録すると移動局がサービスＶＯＩＰ呼制御サーバにそのＩＭＳＩ番号を通知するように、拡張端末登録メッセージを提供することができる。
【００１０】
別の態様では、動的ＩＰアドレッシングが用いられ移動局がホームネットワークからローミングしている間に有効なＰＤＰコンテキスト内にないときに確立したＶｏＩＰ呼を受信する汎用移動電気通信システム（Ｕniversal Ｍobile Ｔelecommunication Ｓystem：ＵＭＴＳ）を移動局に可能とする方法であって、移動局またはその利用者は関連するＭＳＩＳＤＮ番号を有しており、当該方法は、ローミングネットワークの取扱ＧＧＳＮに移動局のＩＭＳＩ番号を通知し、取扱ＶｏＩＰ制御サーバを稼動して移動局のＭＳＩＳＤＮ番号をＩＭＳＩ番号にマッピングするものである。
【００１１】
本発明の実施例について、例示的な添付図面を参照しながら以下に説明する。
【００１２】
【発明の詳細な記述】
ＵＭＴＳの移動局（ＭＳ）はＩＰ端末としてでも従来の移動音声端末としてでも無線インタフェースを介して接続することができる。ＩＰ接続とそれに対応するＱｏＳ（サービス品質）機構とによって、端末は回線交換領域またはパケット交換領域を介して音声呼の発信と受信とが可能である。これを図１に示す。移動局１は無線リンクを介してＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）２に接続されている。次いで３に概略を示す回線交換経路を介して、または４に概略を示すパケット交換経路を介して呼をルーティングできる。回線交換経路を介して発呼する場合、呼は移動先ロケーションレジスタＶＬＲ６を含む交換回線５を介して渡される。次いで呼はＰＳＴＮ／ＩＳＤＮネットワーク８を介して受信側電話端末９にルーティングされる。
【００１３】
パケット交換経路４を介して発呼する場合、呼はサービスＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）１０およびゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）１１を介してマルチサービスパケットネットワーク１２、さらにコンピュータ１３などの受信機にルーティングされる。
【００１４】
移動局が呼を受信する時には当然に同じ経路が使用される。
【００１５】
図では３Ｇという用語は「第３世代」を指すことに留意されたい。
【００１６】
パケットネットワークと回線ネットワーク上で音声呼を可能にするには、Voice Over Internet Protocolインタワーキング機能ＶｏＩＰＩＷＦ１４が必要である。この機能は、ゲートキーパー／信号ゲートウェイ１５およびメディアゲートウェイ１６という２つの主要な構成要素を有する。ゲートキーパー１５は呼制御機能および呼転送、コールウェイティング(call waiting)および複数当事者呼などの追加機能を提供する。またゲートキーパーはアドレス変換、許可制御などの機能を提供し、呼を完了させ、帯域幅制限をセットアップする許可がゲートウェイを管理し呼の信号送受、呼の管理、報告および記録を制御することを可能にする。信号ゲートウェイ部はＳＳ７（Ｎｏ．７信号方式）ネットワークへのインタフェースで動作する信号方式を提供する．
【００１７】
メディアゲートウェイ１６はプロトコルおよびメディア変換などの多数のサービスを提供する。メディアゲートウェイは双方向の同期／非同期変換（時分割多重（ＴＤＭ）からパケットへの）と、制御インタフェースおよび接続管理を含む信号送受インタワーキング機能とを実行する。
【００１８】
ＨＬＲ１７はホームロケーションレジスタ(Home Location Register)である．
【００１９】
移動局がＶｏＩＰ呼を受信するには、移動局は呼セットアップメッセージおよびメディアストリームとをＩＰ上で受信できるようにＩＰアドレスを割り当てられなければならない。
【００２０】
現在のＵＭＴＳ規格では、ＵＭＴＳＣＮは静的ＩＰアドレス専用にセットアップされたＰＤＰコンテキストを起動することができる。これは、静的ＩＰアドレスに関連するＧＧＳＮがＨＬＲと連絡するのに必要なＩＰからＩＭＳＩアドレスへのマッピングを保持しているからである。ただし、動的ＩＰアドレス指定を使用し、ＭＳがアクティブなＰＤＰコンテキストでない時には、ネットワークはＰＤＰコンテキストのセットアップを起動できず、したがって、ＭＳは呼を受信できない。
【００２１】
上記のように、この問題を克服する本方法は不満足なものである。
【００２２】
本発明は２つの前提に立っている。第１に、移動体ユーザは確立されているＰＤＰコンテキストがない時にＶｏＩＰ呼を受信することに同意し、第２に、領域内の任意のＭＳについて、ホームゲートキーパーが、ローミング状態のＭＳを現在処理している当該ゲートキーパーとそれに関連するＩＰアドレスとを認識する機構が提供されなければならない。
【００２３】
本発明は動的ＩＰアドレス割当てをサポートし、事前に確立されたＰＤＰコンテキストなしに移動体着信呼を可能にする従来技術の問題の解決策を提供する。基本的に、本発明はサービスＧＧＳＮに被呼ＭＳのＩＭＳＩ番号を通知する機構と、ローカル（すなわち、サービス）ゲートキーパー（ＧＫ）が被呼移動加入者統合サービスデジタルネットワーク番号（ＭＳＩＳＤＮ番号）をＩＭＳＩ番号にマッピングする機構とを含む。
【００２４】
これを本発明の実施例で達成するには、ＧＧＳＮがゲートキーパーからの要求を受信して、移動局のＩＭＳＩ番号を用いてＰＤＰコンテキストセットアップ手順を開始するように、サービスＧＧＳＮとサービスゲートキーパー（またはその他のＶｏＩＰ呼制御サーバ）との間にインタフェースが必要である。そのような要求では、サービス品質ＱｏＳ要件をＰＤＰコンテキストに示すことができる。ＱｏＳパラメータをＧＧＳＮがサービスＧＰＲＳサポートノードＳＧＳＮに送信するＰＤＵ通知メッセージに渡して移動局にＰＤＰコンテキスト起動要求を開始させることができる。ＰＤＰコンテキストがセットアップされた後、ＧＧＳＮは移動局のＩＰアドレスで応答する。含まれるエンティティ、すなわち、ＧＧＳＮおよびゲートキーパーまたはその他のエンティティは同じ管理領域（すなわちネットワーク）内にある。ゲートキーパーとＧＧＳＮとの間の関連は事前にセットアップできる。
【００２５】
ＩＭＳＩ番号を用いてＰＤＰコンテキストセットアップをトリガするには、ローカルゲートキーパーがＭＳＩＳＤＮ番号をＩＭＳＩ番号にマッピングする機構が必要である。
【００２６】
ＩＭＳＩ番号はユーザが移動局内に配置する移動局（またはより一般的には加入者識別モジュール）ＳＩＭ（カード）に関連する、当該局またはＳＩＭを一意的に識別する番号である。この番号は一般に公開されない。
【００２７】
ＰＤＰコンテキストセットアップをトリガする２つの別の方法が提案される。
【００２８】
第１に、被呼移動局のホームゲートキーパーを拡張して移動局のＭＳＩＳＤＮ番号をそのＩＭＳＩ番号にマッピングすることができる。このマッピングは静的で、したがって、例えば、マッピングテーブルをディレクトリサーバ内に記憶し、ゲートキーパーとディレクトリサーバ内のインタフェースを使用してマッピングを行うことができる。あるいは、ゲートキーパーとホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）との間のインタフェースを提供することもできる。その場合、ホームゲートキーパーは被呼移動局のＩＭＳＩ番号を標準の呼セットアップメッセージ内のサービスゲートキーパーに渡す必要がある。例えば、いわゆるＨ３２３メッセージが使用される場合、セットアップメッセージ内にＩＭＳＩ番号が被呼者の別名アドレスとして挿入される。ＳＩＰ（Ｓession Ｉmitation Ｐrotocol：セッションイミテーションプロトコル）を使用する場合、他のメッセージ内にＩＭＳＩ番号を別名として掲げることができる。Ｈ．３２３メッセージ送受の場合、ＶｏＩＰ呼制御サーバはＨ３２３ゲートキーパーになり、ＳＩＰの場合、ＳＩＰプロキシ／サーバになる。
【００２９】
第２の代替例は、移動局がローカルゲートキーパーにそのＩＭＳＩ番号を通知できるように端末登録メッセージを拡張する方法である。これはＩＭＳＩ番号とＭＳＩＳＤＮ番号の両方を移動局の別名として示すことで実行される。これでローカルゲートキーパーはＭＳＩＳＤＮとＩＭＳＩ番号とのマッピングテーブルを維持することができる。
【００３０】
図２はローミング状態の移動局ＭＳ１に着信する呼の呼セットアップ手順を示す。ＰＳＴＮ／ＩＳＤＮ領域８またはマルチサービスパケットネットワーク１２のいずれかを介して図示されていない発呼者から呼がセットアップされなければならない。これには以下のステップを使用する。
【００３１】
ステップＳ１− 呼セットアップメッセージ、例えば、Ｈ２２５セットアップメッセージが被呼移動局のホームゲートキーパー信号ゲートウェイ１５、すなわち、移動局のホームネットワークのＧＫ／ＳＧ１５に着信する。
【００３２】
ステップＳ２− ホームゲートキーパー１５がディレクトリサーバ２０またはホームロケーションレジスタＨＬＲ１７を検査し、被呼ＭＳＩＳＤＮ番号を被呼移動局のＩＭＳＩにマッピングする。
【００３３】
ステップＳ３− ホームゲートキーパー１５が被呼移動局が現在ローミング状態の移動先ネットワーク２１内のサービスゲートキーパーを認識し、ＩＭＳＩ番号が挿入された変更済み呼セットアップメッセージを被呼移動局の別名アドレスとして転送する。
【００３４】
ステップＳ４− セットアップメッセージを受信すると、移動先ネットワークのサービスゲートキーパー２２は被呼移動局のＩＭＳＩ番号があるか否かを検査する。
【００３５】
ステップＳ５− ＩＭＳＩ番号がある場合、ゲートキーパー２２はサービスＧＧＳＮ２３に連絡し、サービスＧＧＳＮはＰＤＰコンテキストセットアップ手順を開始する。ＩＭＳＩ番号がなく、被呼移動局に関連するＰＤＰコンテキストがない場合、サービスゲートキーパー２２は呼要求を拒否する。
【００３６】
ステップＳ６− ＰＤＰコンテキストが確立されると、サービスＧＧＳＮ２３は被呼移動局の割り当てられたＩＰアドレスをサービスＧＫ２２に返送する。サービスＧＫは移動局のＭＳＩＳＤＮ番号をＩＭＳＩ番号にマッピングするマッピングテーブルを備えていることを想起されたい。
【００３７】
ステップＳ７− サービスＧＫはＩＰを介して呼セットアップメッセージを移動局に転送する。
【００３８】
ステップＳ８− 移動局はサービスＧＫに対して呼処理メッセージで呼セットアップに応答する。
【００３９】
ステップＳ９− サービスＧＫは呼処理メッセージをホームネットワークＧＫ１５に転送する。
【００４０】
ステップＳ１０− ホームＧＫは呼処理メッセージを発呼者に転送する。
【００４１】
上述の呼セットアップ手順は、被呼ＭＳのホームＧＫが拡張されてＭＳＩＳＤＮ番号をＩＭＳＩ番号にマッピングすることを前提とする。
【００４２】
したがって、従来の方法でメッセージをセットアップすることができるので、メッセージの以降のステップは省略する。
【図面の簡単な説明】
【図１】回線交換またはパケット交換領域のいずれかによって音声呼を発呼および受信するための無線インタフェースを介して接続されたＵＭＴＳ移動局を示す図である。
【図２】ローミング状態の移動局への呼セットアップ手順プロトコルを示す図である。

Claims

移動局を含み、前記移動局は、前記移動局又はそのユーザと関連付けられた移動体加入者総合サービスディジタル網（ＭＳＩＳＤＮ）番号を有し、さらに、動的インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレス指定が使用され且つ前記移動局がホームネットワークから離れたローミングであるとともにアクティブなパケットデータプロトコル（ＰＤＰ）コンテキストにないときに確立されたボイスオーバーインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）呼を前記移動局が受信できるようにする手段を含むユニバーサル移動体通信方式（ＵＭＴＳ）の通信システムであって、前記通信システムは、ローミングネットワークのサービスゲートウェイＧＰＲＳサービスノード（ＧＧＳＮ）に被呼移動局の国際移動体加入者識別（ＩＭＳＩ）を通知する手段と、サービスＶｏＩＰ呼制御サーバが被呼ＭＳＩＳＤＮ番号をＩＭＳＩ番号にマッピングできるようにする手段とを含む通信システム。
前記サービスＧＧＳＮと前記サービスＶｏＩＰ呼制御サーバとの間にインタフェースを含み、前記ＧＧＳＮが、前記ＶｏＩＰサーバからの要求を受信して、前記移動局のＩＭＳＩ番号を用いて前記ＰＤＰコンテキストセットアップ手順を開始することを可能にする請求項１に記載の通信システム。
前記ＰＤＰコンテキストに対してサービス品質要件（ＱｏＳ）が示される請求項２に記載の通信システム。
前記移動局のＭＳＩＳＤＮ番号がＩＭＳＩ番号にマッピングされている記憶されたマッピングテーブルを含み、前記テーブルが、前記サービスＶｏＩＰ呼制御サーバに前記ＩＭＳＩ番号を渡すためにホームＶｏＩＰ呼制御サーバがアクセスできる場所に記憶されている請求項１乃至３のいずれかに記載の通信システム。
登録されると前記移動局が前記サービスＶｏＩＰ呼制御サーバにそのＩＭＳＩ番号を通知するように、拡張端末登録メッセージを提供する手段を含む請求項１ないし３のいずれかに記載の通信システム。
前記ＩＭＳＩおよび前記ＭＳＩＳＤＮ番号の双方が、前記ホームＶｏＩＰ呼制御サーバと前記サービスＶｏＩＰ呼制御サーバと間の１つまたは複数の呼セットアップメッセージ内に移動局の別名として示される請求項５に記載の通信システム。
前記ＶｏＩＰ呼制御サーバがＨ３２３ゲートキーパーまたはセッション開始プロトコル（ＳＩＰ）プロキシ／サーバである請求項１乃至６のいずれかに記載の通信システム。
動的インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレス指定が使用され且つユニバーサル移動体通信方式（ＵＭＴＳ）の通信システムの移動局がホームネットワークから離れたローミングであるとともにアクティブなパケットデータプロトコル（ＰＤＰ）コンテキストにないときに確立されたボイスオーバーインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）呼を前記移動局が受信できるようにする方法であって、前記移動局又はそのユーザは関連付けられた移動体加入者総合サービスディジタル網（ＭＳＩＳＤＮ）番号を有しており、前記方法は、ローミングネットワークのサービスゲートウエイＧＰＲＳサービスノード（ＧＧＳＮ）に移動局の国際移動体加入者識別（ＩＭＳＩ）番号を通知するステップと、サービスＶｏＩＰ制御サーバが前記移動局のＭＳＩＳＤＮ番号をＩＭＳＩ番号にマッピングできるようにするステップとを含む方法。
ホームＶｏＩＰ呼制御サーバからアクセス可能な、ＭＳＩＳＤＮ番号がＩＭＳＩ番号にマッピングされている記憶されたマッピングテーブルを提供することを含む請求項８に記載の方法。
前記ホームＶｏＩＰ呼制御サーバが前記サービスＶｏＩＰ呼制御サーバにＩＭＳＩ番号を渡す請求項９に記載の方法。
前記移動局が、ローミングネットワークに登録するときに、前記サービスＶｏＩＰ呼制御サーバにＩＭＳＩ番号を通知する請求項８に記載の方法。
１つまたは複数の呼セットアップメッセージにおいて、被呼者のＩＭＳＩ番号が前記ホームＶｏＩＰ呼制御サーバから前記サービスＶｏＩＰ呼制御サーバに渡される請求項９に記載の方法。