JP2009296077A

JP2009296077A - 移動体通信システム、ノード装置および網間移行制御方法

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Publication number: JP2009296077A
Application number: JP2008145211A
Authority: JP
Inventors: Koji Onishi; 浩二大西; Toshiyuki Tamura; 利之田村
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2008-06-03
Publication date: 2009-12-17
Also published as: KR101286848B1; KR20110013521A; CN103384397B; US10375607B2; KR101246472B1; EP2285080A1; CN102047648A; US20130148630A1; WO2009148173A1; TW201014384A; KR20120058615A; US20110069679A1; CN103384397A; EP2285080A4

Abstract

【課題】異なるアクセス網間においてハンドオーバを実現することができ、ハンドオーバ処理時間を短縮することが可能な移動体通信システムを提供する。
【解決手段】回線交換網とワイヤレスブロードバンド網にアクセスすることが可能な移動端末を含む移動体通信システムであって、回線交換網とＩＰ網とを相互接続する第１のゲートウェイノードと、ワイヤレスブロードバンド網を収容するコアネットワークとＩＰ網を経由して接続する外部パケットデータネットワークとを相互接続する第２のゲートウェイノードとを一つの物理ノードとして統合するノード装置を備え、移動端末が回線交換網とワイヤレスブロードバンド網の内の一方の網から他方の網へ移行する際、第１のゲートウェイノードおよび第２のゲートウェイノードの内の移行先ノードは、移行元ノードが管理している呼接続パスの端点識別情報を、移行先ノードの新たな呼接続パスの端点識別情報として割り当てる。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動端末の、回線交換網とワイヤレスブロードバンド網との間の網間移行制御を実行する移動体通信システム、ノード装置および網間移行制御方法に関する。

３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project／第３世代パートナーシップ・プロジェクト）において、異なるアクセス網間において音声サービスを継続させる方式についての検討が行われている。その1つの例として、ＶＣＣ（Voice Call Continuity／音声呼の継続性）を挙げることができる（非特許文献１参照）。ＶＣＣは、具体的にはＩＭＳ（IP Multimedia Subsystem）内に配備されたＶＣＣ−ＡＳ（Application Server）を用いて行われる。

図５は、非特許文献１等で規定されている一般的なアクセス・ドメイン間転送のエンド・ツー・エンド呼制御シナリオ図である。端末Ｂは、セルラー無線（３ＧＰＰ−ＣＳ（Circuit Switched／回線交換））によってセルラー移動ネットワークにアクセスすることができるとともに、例えば宅内の無線ＬＡＮ（Local Area Network）経由でＩＭＳネットワークにアクセスすることができる。

図５において、例えば、着信側の端末ＢがＩＭＳドメインからＣＳドメインへ移動（すなわち、ハンドオーバ）する場合、当該端末Ｂは、ＣＳドメインでの呼設定を開始する（１−ＣＳ）。すなわち、当該端末Ｂは、ＭＳＣ（Mobile Services Switching Center／移動交換局）１００に対してＳＥＴＵＰメッセージ（ＣＳ電話網での呼設定メッセージ）を送信する。この呼制御をＶＣＣ−ＡＳ１０４でアンカーリングさせるため、該呼設定メッセージは、ＭＧＣＦ（Media Gateway Control Function／メディアゲートウェイ制御機能）／ＭＧＷ（Media Gateway／メディアゲートウェイ）１０１を介してＣＳＣＦ（Call Server Control Function／呼セッション制御機能）１０３へ転送され（２および３）、さらに、ＣＳＣＦ１０３からＶＣＣ−ＡＳ１０４へ転送される（４）。次に、ＶＣＣ−ＡＳ１０４は、呼接続の変更を開始するためのＳＩＰＵＰＤＡＴＥ（セッションの更新）メッセージ、またはＲｅ−ＩＮＶＩＴＥ（再セッション確立要求）メッセージをＣＳＣＦ１０３へ送信する（５）。これらのメッセージによって、新しい呼接続パスを示すＭＧＷのＩＰ（Internet Protocol）アドレスと、新しいＳＤＰ（Session Description Protocol／セッション記述プロトコル）の情報とがＶＣＣ−ＡＳ１０４からＣＳＣＦ１０３へ伝達される。ＳＩＰＵＰＤＡＴＥメッセージまたはＲｅ−ＩＮＶＩＴＥメッセージは、ＣＳＣＦ１０３から相手側ＩＭＳドメイン内のＣＳＣＦ１０５へ転送され（６）、そして、最終的に通信相手である端末Ａまで転送される（７）。端末Ａは、音声パケット転送先ＩＰアドレスをＭＧＷのＩＰアドレスに変更する。これにより、エンド・ツー・エンドで音声パケット転送パス（音声ベアラ）が切り替えられる。

一方、図５において、端末ＢがＣＳドメインからＩＭＳドメインへ移動（すなわち、ハンドオーバ）する場合、当該端末Ｂは、ＩＭＳドメインでの呼設定を開始する（１−ＩＭＳ）。すなわち、当該端末Ｂは、ＣＳＣＦ１０３に対してＳＩＰＩＮＶＩＴＥ（セッション確立要求）メッセージを送信する。該メッセージは、ＣＳＣＦ１０３からＶＣＣ−ＡＳ１０４へ転送される（４）。ＶＣＣ−ＡＳ１０４は、呼接続の変更を開始するためのＳＩＰＵＰＤＡＴＥ（セッションの更新）メッセージ、またはＲｅ−ＩＮＶＩＴＥ（再セッション確立要求）メッセージをＣＳＣＦ１０３へ送信する（５）。これらのメッセージによって、新しい呼接続パスの端点を示す端末ＢのＩＰアドレスと、新しいＳＤＰ情報とがＣＳＣＦ１０３へ伝達される。ＳＩＰＵＰＤＡＴＥメッセージまたはＲｅ−ＩＮＶＩＴＥメッセージは、ＣＳＣＦ１０３から相手側ＩＭＳドメイン内のＣＳＣＦ１０５へ転送され（６）、そして、最終的に通信相手である端末Ａまで転送される（７）。端末Ａは、相手端末Ｂへの音声パケット転送先ＩＰアドレスを変更する。これにより、エンド・ツー・エンドで音声パケット転送パス（音声ベアラ）が切り替えられる。

以上はＩＭＳドメインとＣＳドメイン間の音声サービス継続についての規定であるが、ＣＳドメインと所定のワイヤレスブロードバンド（例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）アクセスやＮｏｎ−３ＧＰＰアクセス）間で音声サービスを継続させる場合も上記と同様にＶＣＣ−ＡＳの利用が予想される。

３ＧＰＰＴＳ２３．２０６Ｖ７．５．０ "ＶｏｉｃｅＣａｌｌＣｏｎｔｉｎｕｉｔｙ（ＶＣＣ）ｂｅｔｗｅｅｎＣｉｒｃｕｉｔＳｗｉｔｃｈｅｄ（ＣＳ）ａｎｄＩＰＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＳｕｂｓｙｓｔｅｍ（ＩＭＳ）"

しかしながら、ＶＣＣ−ＡＳを用いて異なるアクセス網間で音声サービスを継続させる場合、上述したように、ＩＭＳ内において、ＣＳＣＦとＶＣＣ−ＡＳとの間の通信処理（例えば、ＣＳＣＦからＶＣＣ−ＡＳへの呼設定メッセージの転送処理、ＶＣＣ−ＡＳからＣＳＣＦへのセッション更新メッセージや再セッション確立要求メッセージの転送処理等）が必要となる。すなわち、これらメッセージの転送処理のために多くの時間が費やされる。さらに、ＶＣＣ−ＡＳ内部の処理でも多くの時間が費やされる。すなわち、ＶＣＣ−ＡＳを用いた場合、ハンドオーバ処理時間が増大するという問題が発生する。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、ＶＣＣ−ＡＳを配備することなく異なるアクセス網間においてハンドオーバを実現することができ、かつハンドオーバ処理時間を短縮することが可能な移動体通信システム、ノード装置および網間移行制御方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の移動体通信システムは、回線交換網とワイヤレスブロードバンド網にアクセスすることが可能な少なくとも１つの移動端末を含む移動体通信システムであって、前記回線交換網とＩＰ（Internet Protocol）網とを相互接続する第１のゲートウェイノードと、前記ワイヤレスブロードバンド網を収容するコアネットワークと前記ＩＰ網を経由して接続する外部パケットデータネットワークとを相互接続する第２のゲートウェイノードとを一つの物理ノードとして統合するノード装置を備え、前記移動端末が前記回線交換網と前記ワイヤレスブロードバンド網の内の一方の網から他方の網へ移行する際、前記第１のゲートウェイノードおよび前記第２のゲートウェイノードの内の移行先ノードは、移行元ノードが管理している呼接続パスの端点識別情報を、移行先ノードの新たな呼接続パスの端点識別情報として割り当てる。

また、本発明のノード装置は、回線交換網とワイヤレスブロードバンド網にアクセスすることが可能な少なくとも１つの移動端末を含む移動体通信システム内に設けられるノード装置であって、前記ノード装置は、前記回線交換網とＩＰ網とを相互接続する第１のゲートウェイノードと、前記ワイヤレスブロードバンド網を収容するコアネットワークと前記ＩＰ網を経由して接続する外部パケットデータネットワークとを相互接続する第２のゲートウェイノードとを一つの物理ノードとして統合し、前記移動端末が前記回線交換網と前記ワイヤレスブロードバンド網の内の一方の網から他方の網へ移行する際、前記第１のゲートウェイノードおよび前記第２のゲートウェイノードの内の移行先ノードは、移行元ノードが管理している呼接続パスの端点識別情報を、移行先ノードの新たな呼接続パスの端点識別情報として割り当てる。

また、本発明の網間移行制御方法は、回線交換網とワイヤレスブロードバンド網にアクセスすることが可能な少なくとも１つの移動端末を含む移動体通信システムにおける網間移行制御方法であって、前記回線交換網とＩＰ網とを相互接続する第１のゲートウェイノードと、前記ワイヤレスブロードバンド網を収容するコアネットワークと前記ＩＰ網を経由して接続する外部パケットデータネットワークとを相互接続する第２のゲートウェイノードとを一つの物理ノードとして統合し、前記移動端末が前記回線交換網と前記ワイヤレスブロードバンド網の内の一方の網から他方の網へ移行する際、前記第１のゲートウェイノードおよび前記第２のゲートウェイノードの内の移行先ノードは、移行元ノードが管理している呼接続パスの端点識別情報を、移行先ノードの新たな呼接続パスの端点識別情報として割り当てる。

本発明によれば、ＶＣＣ−ＡＳを配備することなく異なるアクセス網間においてハンドオーバを実現することができ、かつハンドオーバ処理時間を短縮することが可能となる。

図１は、本発明の実施形態に係わる移動体通信システム１０の制御ブロック図の一例である。移動体通信システム１０は、ＣＳ（Circuit Switched／回線交換）網へアクセスする機能とワイヤレスブロードバンド網へアクセスする機能とを搭載する所謂デュアル端末としての少なくとも１つのＵＥ（User Equipment／移動端末）２０を備える。ここで、移動体通信システム１０は、ＣＳ網の一例としての３Ｇ−ＣＳ網３０と、ワイヤレスブロードバンド網の一例としてのＥＰＣ（Evolved Packet Core）網４０を備える。

３Ｇ−ＣＳ網３０は、ＭＳＣ（Mobile Services Switching Center／移動交換局）３２と、ＲＮＣ（Radio Network Controller／無線ネットワーク制御装置）３４と、ＮＢ（Node B／無線基地局）３６とを備える。

ＭＳＣ３２は、回線交換呼（主に音声呼）を取り扱うコアネットワークノードである。ＲＮＣ３４は、無線基地局を制御するアクセスネットワークノードである。ＮＢ３６は、ＵＥ２０と通信を行う無線基地局装置である。

ＥＰＣ網４０は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）アクセスを収容する。ＥＰＣ網４０は、第２のゲートウェイノードとしてのＰ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）４２と、Ｓ−ＧＷ（Serving Gateway）４４と、ＭＭＥ（Mobility Management Entity／移動管理機能）４６と、ｅＮＢ（evolved Node B）４８とを備える。

第２のゲートウェイノードとしてのＰ−ＧＷ４２は、ＥＰＣ網４０と外部ＰＤＮ（Packet Data Network）とを相互接続する機能を有する。ここで、ＥＰＣ網４０の場合、呼接続パスの端点識別情報（ＩＰアドレス）は、ＵＥ２０個別に設けられる。Ｐ−ＧＷ４２は、ＵＥ２０へのＩＰアドレスの割当ておよび管理を行う。Ｓ−ＧＷ４４は、３ＧとＬＴＥのＵ−ｐｌａｎｅ（通信の主情報である「ユーザ情報」を転送する機能（またはプロトコル））を収容するノードである。ＭＭＥ４６は、ＬＴＥのモビリティ管理を行うノードである。ｅＮＢ４８は、ＵＥ２０と通信を行う無線基地局装置である。

３Ｇ−ＣＳ網３０およびＥＰＣ網４０は、ＩＭＳ（IP Multimedia Subsystem）５０と接続する。ＩＭＳ５０は、アクセス網に依存することなくＩＰベースのマルチメディアサービスを端末に対して提供するシステムである。

ＩＭＳ５０は、第１のゲートウェイノードとしてのＭＧＷ（Media Gateway／メディアゲートウェイ）５２およびＭＧＣＦ（Media Gateway Control Function／メディアゲートウェイ制御機能）５４と、ＣＳＣＦ（Call Server Control Function／呼セッション制御機能）５６とを備える。

ＭＧＷ５２は、Ｕ−ｐｌａｎｅ上に設けられており、メディア変換（例えば、音声情報のＣｏｄｅｃ方式の変換）やＱｏＳ（Quality of Service／サービス品質）制御などを行う。ＭＧＣＦ５４は、Ｃ−ｐｌａｎｅ（端末の回線との接続（呼接続）や切断などを行う「制御情報」を転送する機能（またはプロトコル））において、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）とＩＳＵＰ（ISDN User Part／ＩＳＤＮで電話を設定する場合などに自分の電話番号や相手の電話番号などの情報を送るプロトコル）との間でプロトコル変換を行うノードである。ＣＳＣＦ５６は、ＩＭＳ５０内においてＳＩＰプロトコルによる呼制御（ユーザの登録やセッション設定）を行うノードである。

ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Network）／ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）網６０は、ＩＭＳ５０と音声通話する相手との間に位置するネットワークである。

ここで、３Ｇ−ＣＳ網３０の場合、ＵＥ２０は個別のＩＰアドレスを持たない。従って、通信相手（ＰＳＴＮ／ＶｏＩＰ網６０を経由して接続される相手側ＵＥ）から見た呼接続パスの端点識別情報（ＩＰアドレス）は、該ＵＥ２０を収容するＭＧＣＦ５４およびＭＧＷ５２が使用するＩＰアドレスとなる。そして、ＭＧＣＦ５４およびＭＧＷ５２の少なくとも一方は、このＩＰアドレスを管理する。以下、ＭＧＣＦ５４がこのＩＰアドレスを管理するものとして説明する。

ノード装置７０は、以前は全く連携していなかった第１のゲートウェイノードとしてのＭＧＷ５２／ＭＧＣＦ５４と、第２のゲートウェイノードとしてのＰ−ＧＷ４２とを１つの物理ノードに統合する。ここで、「１つの物理ノードに統合する」とは、第１のゲートウェイノード（ＭＧＷ５２およびＭＧＣＦ５４）と第２のゲートウェイノード（Ｐ−ＧＷ４２）とを同一の装置の中に組み込むことを意味する。ＭＧＷ５２およびＭＧＣＦ５４と、Ｐ−ＧＷ４２とを１つの物理ノードに統合することにより、以前は双方が個別に管理していた情報をノード間で共有することが可能となる。

具体的には、ＭＧＣＦ５４は、Ｐ−ＧＷ４２によって管理される情報であってＥＰＣ網４０における呼接続パスの端点識別情報（例えば、ＵＥ２０のＩＰアドレス）を取得することができる。一方、Ｐ−ＧＷ４２は、ＭＧＣＦ５４によって管理される情報であって３Ｇ−ＣＳ網３０における呼接続パスの端点識別情報（例えば、ＭＧＷ５２およびＭＧＣＦ５４が使用するＩＰアドレス）を取得することができる。

すなわち、３Ｇ−ＣＳ網３０からＥＰＣ網４０へのハンドオーバ時、Ｐ−ＧＷ４２は、ＵＥ２０が３Ｇ−ＣＳ網３０に在圏している際にＭＧＷ５２およびＭＧＣＦ５４が使用していたＩＰアドレスを、ＵＥ２０がＥＰＣ網４０在圏時に使用するＩＰアドレスとして割り当てる。一方、ＥＰＣ網４０から３Ｇ−ＣＳ網３０へのハンドオーバ時、ＭＧＣＦ５４は、ＵＥ２０がＥＰＣ網４０在圏時に使用していたＩＰアドレスを、ＭＧＷ５２およびＭＧＣＦ５４が使用するＩＰアドレスとして割り当てる。

図２は、図１に示す移動体通信システム１０において３Ｇ−ＣＳにより音声通話を行う場合の各ｐｌａｎｅのパス設定と、ＬＴＥにより音声通話を行う場合の各ｐｌａｎｅのパス設定の各々を示す図である。尚、図２において、Ｃ−ｐｌａｎｅについてのパスを破線で示し、Ｕ−ｐｌａｎｅについてのパスを実線で示す。また、以下、３Ｇ−ＣＳに在圏するＵＥ２０をＵＥ（３Ｇ−ＣＳ）２０とし、ＬＴＥに在圏するＵＥ２０をＵＥ（ＬＴＥ）２０として説明する。

３Ｇ−ＣＳにより音声通話を行う場合について説明する。Ｃ−ｐｌａｎｅに関して、ＵＥ（３Ｇ−ＣＳ）２０は、ＣＣ(Call Control／呼制御)プロトコルによりＭＳＣ３２と通信し、ＭＳＣ３２は、ＩＳＵＰプロトコルによりＭＧＣＦ５４と通信する。ＭＧＣＦ５４は、ＩＳＵＰとＳＩＰの間でプロトコル変換を行う。ＭＧＣＦ５４とＣＳＣＦ５６との間およびＣＳＣＦ５６とＰＳＴＮ／ＶｏＩＰ網６０との間の通信は、ＳＩＰプロトコルにより行われる。Ｕ−ｐｌａｎｅに関しては、ＵＥ（３Ｇ−ＣＳ）２０とＭＧＷ５２との間に伝送路に合わせたＣＳベアラが設定される。ＭＧＷ５２とＰＳＴＮ／ＶｏＩＰ網６０との間の通信は、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）／ＩＰにより行われる。ここで、３Ｇ−ＣＳにより音声通話を行う場合のＩＰアドレスは、ＭＧＣＦ５４／ＭＧＷ５２で終端され、以降、該ＩＰアドレスをＩＰＡ（３Ｇ−ＣＳ）とする。

ＬＴＥにより音声通話を行う場合について説明する。Ｃ−ｐｌａｎｅに関して、ＵＥ（ＬＴＥ）２０は、ＵＥ（ＬＴＥ）２０のＬＴＥへのアクセス切替処理において設定されるＤｅｆａｕｌｔベアラ（ＳＩＰメッセージ送受信用のＵ−ｐｌａｎｅパス）上にてＰ−ＧＷ４２との間でＳＩＰプロトコルによる通信を行う。Ｐ−ＧＷ４２とＣＳＣＦ５６との間およびＣＳＣＦ５６とＰＳＴＮ／ＶｏＩＰ網６０との間の通信は、ＳＩＰプロトコルにより行われる。Ｕ−ｐｌａｎｅに関して、ＵＥ（ＬＴＥ）２０とＰＳＴＮ／ＶｏＩＰ網６０との間で、ＲＴＰ／ＩＰによる通信が行われる。ここで、ＬＴＥにより音声通話を行う場合のＩＰアドレスは、ＵＥ（ＬＴＥ）２０で終端され、以降、該ＩＰアドレスをＩＰＡ（ＬＴＥ）とする。

図３は、３Ｇ−ＣＳからＬＴＥへハンドオーバする際の移動体通信システム１０の動作を説明するシーケンス図の一例である。

ＵＥ（３Ｇ−ＣＳ）２０が通信相手（ＰＳＴＮ／ＶｏＩＰ網６０を経由して接続される相手側ＵＥ）と音声通話する際、ユーザ情報は、ＵＥ（３Ｇ−ＣＳ）２０とＭＧＷ５２との間においてはＣＳベアラにより通信し、ＭＧＷ５２とＰＳＴＮ／ＶｏＩＰ網６０との間においてはＩＰベアラにて通信する（ステップＳ１）。

無線状況の悪化等の要因により、ＵＥ２０が３Ｇ−ＣＳからＬＴＥへ移行する（ステップＳ２）。

ここで、ＬＴＥへ移行したＵＥ２０（以下、このＵＥ２０をＵＥ（ＬＴＥ）２０と呼ぶ）は、Ｐ−ＧＷ４２との間で、ＬＴＥへのアクセス切替処理を実行する（ステップＳ３）。このアクセス切替処理において、第１に、Ｐ−ＧＷ４２は、ＬＴＥへ移行してきたＵＥ（ＬＴＥ）２０に対してＩＰアドレスの割り当てを行う。ＩＰアドレスをどのように割り当てるかについて以下詳細に説明する。

前述したように、ノード装置７０は、ＭＧＷ５２およびＭＧＣＦ５４と、Ｐ−ＧＷ４２とを１つの物理ノードに統合する。ＭＧＷ５２およびＭＧＣＦ５４と、Ｐ−ＧＷ４２とを１つの物理ノードに統合することにより、以前は双方が個別に管理していたＩＰアドレス情報をノード間で共有することが可能となる。従って、Ｐ−ＧＷ４２は、ＩＭＳ５０内にてＭＧＷ５２／ＭＧＣＦ５４が各々にＵ−ｐｌａｎｅ／Ｃ−ｐｌａｎｅの通信に使用するＩＰアドレスＩＰＡ（３Ｇ−ＣＳ）を取得することができる。Ｐ−ＧＷ４２は、この取得したＩＰアドレスＩＰＡ（３Ｇ−ＣＳ）を、ＵＥ（ＬＴＥ）２０がＬＴＥ側で使用するＩＰアドレスＩＰＡ（ＬＴＥ）として割り当てる。また、該アクセス切替処理において、第２に、Ｐ−ＧＷ４２は、ＵＥ（ＬＴＥ）２０とＰ−ＧＷ４２との間にＳＩＰメッセージ送受信用のＵ−ｐｌａｎｅパスであるＤｅｆａｕｌｔベアラを設定する。

ＵＥ（ＬＴＥ）２０は、Ｐ−ＧＷ４２から割り当てられたＩＰアドレスＩＰＡ（ＬＴＥ）を使用し、ＣＳＣＦ５６に対してＳＩＰＩＮＶＩＴＥ（セッション確立要求）メッセージを送信する（ステップＳ５）。ＣＳＣＦ５６は、ＳＩＰＩＮＶＩＴＥメッセージを、通話する相手が存在するＰＳＴＮ／ＶｏＩＰ網６０へ送信する（ステップＳ６）。

ＵＥ（ＬＴＥ）２０と通話する相手との間でＳＩＰプロトコルによる音声コーデック、ＱｏＳなどのネゴシエーションが行われた後、ＣＳＣＦ５６は、ＰＳＴＮ／ＶｏＩＰ網６０からＳＩＰ２００ＯＫメッセージを受信する（ステップＳ７）。ＣＳＣＦ５６からＵＥ（ＬＴＥ）２０に対してのＳＩＰ２００ＯＫメッセージ送信（ステップＳ８）により、ＵＥ（ＬＴＥ）２０とＰ−ＧＷ４２との間で音声用のパス（Dedicated Bearer）が設定される（ステップＳ９）。これにより、ＵＥ（ＬＴＥ）２０とＰＳＴＮ／ＶｏＩＰ網６０との間でＩＰベアラが確立され、ハンドオーバ手順が完了する（ステップＳ１０）。すなわち、３Ｇ−ＣＳとＬＴＥとの間において音声サービスが継続する。

図４は、ＬＴＥから３Ｇ−ＣＳへハンドオーバする際の移動体通信システム１０の動作を説明するシーケンス図の一例である。

ＵＥ（ＬＴＥ）２０が通信相手（ＰＳＴＮ／ＶｏＩＰ網６０を経由して接続される相手側ＵＥ）と音声通話する際、ユーザ情報は、ＵＥ（ＬＴＥ）２０とＰＳＴＮ／ＶｏＩＰ網６０との間においてＩＰベアラにより通信する（ステップＳ２１）。

無線状況の悪化等の要因によりＵＥ２０がＬＴＥから３Ｇ−ＣＳへ移行する（ステップＳ２２）。

ここで、３Ｇ−ＣＳへ移行したＵＥ２０（以下、このＵＥ２０をＵＥ（３Ｇ−ＣＳ）２０と呼ぶ）は、ＭＳＣ３２との間で、３Ｇ−ＣＳへのアクセス切替処理を実行する（ステップＳ２３）。このアクセス切替処理自体は公知であるため、その説明は省略する。次いで、ＵＥ（３Ｇ−ＣＳ）２０は、音声用パス設定のため、ＭＳＣ３２に対してＣＣＳＥＴＵＰ（呼設定）メッセージを送信する（ステップＳ２４）。ＭＳＣ３２は、ＭＧＣＦ５４に対してＩＳＵＰＩＡＭ（Initial Address Message／アドレス・メッセージ。ダイヤルの数字情報などの情報が入っている。）を送信する（ステップＳ２５）。

ここで、前述したように、ノード装置７０は、ＭＧＷ５２およびＭＧＣＦ５４と、Ｐ−ＧＷ４２とを１つの物理ノードに統合する。ＭＧＷ５２およびＭＧＣＦ５４と、Ｐ−ＧＷ４２とを１つの物理ノードに統合することにより、以前は双方が個別に管理していたＩＰアドレス情報をノード間で共有することが可能となる。従って、ＭＧＣＦ５４は、ＵＥ（ＬＴＥ）２０がＬＴＥ在圏時に使用していたＩＰアドレスＩＰＡ（ＬＴＥ）を取得することができる。ＭＧＣＦ５４は、このＩＰアドレスＩＰＡ（ＬＴＥ）を、ＩＭＳ５０内にてＭＧＷ５２／ＭＧＣＦ５４が各々にＵ−ｐｌａｎｅ／Ｃ−ｐｌａｎｅの通信に使用するＩＰアドレスＩＰＡ（３Ｇ−ＣＳ）として割り当てる（ステップＳ２６）。ＭＧＣＦ５４は、この割り当てられたＩＰアドレスＩＰＡ（３Ｇ−ＣＳ）を使用し、ＣＳＣＦ５６に対してＳＩＰＩＮＶＩＴＥ（セッション確立要求）メッセージを送信する（ステップＳ２７）。

ＣＳＣＦ５６は、通話する相手が存在するＰＳＴＮ／ＶｏＩＰ網６０へＳＩＰＩＮＶＩＴＥメッセージを送信する（ステップＳ２８）。ＵＥ（３Ｇ−ＣＳ）と通話の相手との間で音声コーデック、ＱｏＳなどのネゴシエーションが行われた後、ＣＳＣＦ５６は、ＰＳＴＮ／ＶｏＩＰ網６０からＳＩＰ２００ＯＫメッセージを受信する（ステップＳ２９）。ＣＳＣＦ５６は、ＭＧＣＦ５４に対してＳＩＰ２００ＯＫメッセージを送信する（ステップＳ３０）。ＭＧＣＦ５４は、ＳＩＰ−ＩＳＵＰ間でプロトコル変換を行い、ＭＳＣ３２に対してＩＳＵＰＡＮＭ（Answer Message／応答メッセージ）を送信する（ステップＳ３１）。ＭＳＣ３２からＵＥ（３Ｇ−ＣＳ）２０に対してのＣＣＣＯＮＮＥＣＴメッセージの送信により（ステップＳ３２）、ＵＥ（３Ｇ−ＣＳ）とＭＧＷ５２との間で音声用のパス（ＣＳベアラ）が設定される。すなわち、ＵＥ（３Ｇ−ＣＳ）２０とＭＧＷ５２との間にＣＳベアラが確立され、ＭＧＷ５２とＰＳＴＮ／ＶｏＩＰ網６０との間にＩＰベアラが確立され、ハンドオーバ手順が完了する（Ｓ３３）。従って、３Ｇ−ＣＳとＬＴＥとの間において音声サービスが継続する。

以上説明した本発明の実施形態の移動体通信システム１０において、ノード装置７０は、以前は全く連携していなかった第１のゲートウェイノードとしてのＭＧＷ５２およびＭＧＣＦ５４と、第２のゲートウェイノードとしてのＰ−ＧＷ４２とを、１つの物理ノードに統合する。ＭＧＷ５２およびＭＧＣＦ５４と、Ｐ−ＧＷ４２とを１つの物理ノードに統合することにより、以前は双方が個別に管理していたＩＰアドレスをノード間で共有することが可能となる。

具体的には、ＭＧＣＦ５４は、Ｐ−ＧＷ４２が管理するＩＰアドレスであって、ＵＥ（ＬＴＥ）２０がＬＴＥ在圏時に使用していたＩＰアドレスＩＰＡ（ＬＴＥ）を取得することができる。一方、Ｐ−ＧＷ４２は、ＭＧＣＦ５４が管理するＩＰアドレスであって、ＩＭＳ５０内にてＭＧＷ５２／ＭＧＣＦ５４が各々にＵ−ｐｌａｎｅ／Ｃ−ｐｌａｎｅの通信に使用するＩＰアドレスＩＰＡ（３Ｇ−ＣＳ）を取得することができる。

よって、３Ｇ−ＣＳからＬＴＥへのハンドオーバ時、Ｐ−ＧＷ４２は、ＵＥ２０に対してＩＰアドレスＩＰＡ（３Ｇ−ＣＳ）を割り当てることができる。一方、ＬＴＥから３Ｇ−ＣＳへのハンドオーバ時、ＭＧＣＦ５４は、ＭＧＷ５２／ＭＧＣＦ５４に対してＩＰアドレスＩＰＡ（ＬＴＥ）を割り当てることができる。

すなわち、ノード装置７０は、ハンドオーバ時にＶＣＣ−ＡＳで必要とされる機能と同等の機能を実行する。従って、ノード装置７０により、ＶＣＣ−ＡＳを不要とすることができる。よって、ＶＣＣ−ＡＳ使用時に必要であったＣＳＣＦ５６とＶＣＣ−ＡＳとの間の通信処理（例えば、ＣＳＣＦ５６からＶＣＣ−ＡＳへの呼設定メッセージの転送処理、ＶＣＣ−ＡＳからＣＳＣＦ５６へのセッション更新メッセージや再セッション確立要求メッセージの転送処理等）や、ＶＣＣ−ＡＳ自体の処理を省くことができる。従って、ＩＭＳ５０内部でのコールトラフィックが削減され、結果としてハンドオーバ処理時間を短縮させることができる。さらに、ＶＣＣ−ＡＳ自体が不要となったことにより、ＩＭＳ５０の装置規模およびコストを低減することが可能となる。

尚、上記ではワイヤレスブロードバンド網の一例としてＬＴＥアクセスを挙げたが、ワイヤレスブロードバンド網はＬＴＥアクセスのみに限定されず、例えば、Ｎｏｎ−３ＧＰＰアクセスを含むことができる。その場合、Ｎｏｎ−３ＧＰＰアクセスを、例えば、ＷＬＡＮ（Wireless LAN）やＷｉＭＡＸ（Worldwide interoperability for Microwave Access）アクセス等とすることができる。また、ＣＳ網は、３Ｇ−ＣＳ網３０に限定されず、２Ｇ（2nd Generation／第２世代）のＣＳ網とすることができる。

本発明の実施形態に係わる移動体通信システムの制御ブロック図の一例である。図１に示す移動体通信システムにおいて３Ｇ−ＣＳにより音声通話を行う場合のＣ−ＰｌａｎｅおよびＵ−Ｐｌａｎｅのパス設定と、ＬＴＥにより音声通話を行う場合のＣ−ＰｌａｎｅおよびＵ−Ｐｌａｎｅのパス設定の各々を示す図である。３Ｇ−ＣＳからＬＴＥへハンドオーバする際の移動体通信システムの動作を説明するシーケンス図の一例である。ＬＴＥから３Ｇ−ＣＳへハンドオーバする際の移動体通信システムの動作を説明するシーケンス図の一例である。一般的な、アクセス・ドメイン間転送のエンド・ツー・エンド呼制御シナリオ図である。

符号の説明

１０移動体通信システム
２０ＵＥ
３０３Ｇ−ＣＳ網
３２ＭＳＣ
４０ＥＰＣ網
４２Ｐ−ＧＷ
５０ＩＭＳ
５２ＭＧＷ
５４ＭＧＣＦ
５６ＣＳＣＦ
６０ＰＳＴＮ／ＶｏＩＰ網
７０ノード装置

Claims

回線交換網とワイヤレスブロードバンド網にアクセスすることが可能な少なくとも１つの移動端末を含む移動体通信システムであって、
前記回線交換網とＩＰ（Internet Protocol）網とを相互接続する第１のゲートウェイノードと、前記ワイヤレスブロードバンド網を収容するコアネットワークと前記ＩＰ網を経由して接続する外部パケットデータネットワークとを相互接続する第２のゲートウェイノードとを一つの物理ノードとして統合するノード装置を備え、
前記移動端末が前記回線交換網と前記ワイヤレスブロードバンド網の内の一方の網から他方の網へ移行する際、前記第１のゲートウェイノードおよび前記第２のゲートウェイノードの内の移行先ノードは、移行元ノードが管理している呼接続パスの端点識別情報を、移行先ノードの新たな呼接続パスの端点識別情報として割り当てることを特徴とする移動体通信システム。
前記移動端末が前記ワイヤレスブロードバンド網から前記回線交換網へ移行する際、前記第１のゲートウェイノードは、前記第２のゲートウェイノードによって管理される情報であって前記ワイヤレスブロードバンド網における呼接続パスの端点識別情報を、前記回線交換網の呼接続パスの端点識別情報として割り当てることを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
前記移動端末が前記回線交換網から前記ワイヤレスブロードバンド網へ移行する際、前記第２のゲートウェイノードは、前記第１のゲートウェイノードによって管理される情報であって前記回線交換網における呼接続パスの端点識別情報を、前記ワイヤレスブロードバンド網の呼接続パスの端点識別情報として割り当てることを特徴とする請求項１または２記載の移動体通信システム。
前記回線交換網における呼接続パスの端点識別情報は、前記第１のゲートウェイノードのＩＰアドレスであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の移動体通信システム。
前記ワイヤレスブロードバンド網における呼接続パスの端点識別情報は、前記移動端末のＩＰアドレスであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の移動体通信システム。
前記第１のゲートウェイノードは、ユーザ情報を転送する機能上において前記回線交換網のデータと前記ＩＰ網のデータとを変換するＭＧＷ（Media Gateway）ノードと、制御情報を転送する機能上においてＳＩＰ（Session Initiation Protocol）とＩＳＵＰ（ISDN User Part）との間でプロトコル変換を行うＭＧＣＦ（Media Gateway Control Function）ノードとを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の移動体通信システム。
前記ワイヤレスブロードバンド網は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）アクセスを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の移動体通信システム。
前記ワイヤレスブロードバンド網は、Ｎｏｎ−３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）アクセスを含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の移動体通信システム。
前記Ｎｏｎ−３ＧＰＰアクセスは、ＷＬＡＮ（Wireless LAN）アクセスを含むことを特徴とする請求項８記載の移動体通信システム。
前記Ｎｏｎ−３ＧＰＰアクセスは、ＷｉＭＡＸ（Worldwide interoperability for Microwave Access）アクセスを含むことを特徴とする請求項８または９記載の移動体通信システム。
前記回線交換網は、第３世代移動体通信網を有する回線交換網であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の移動体通信システム。
前記回線交換網は、第２世代移動体通信網を有する回線交換網であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の移動体通信システム。
回線交換網とワイヤレスブロードバンド網にアクセスすることが可能な少なくとも１つの移動端末を含む移動体通信システム内に設けられるノード装置であって、
前記ノード装置は、前記回線交換網とＩＰ網とを相互接続する第１のゲートウェイノードと、前記ワイヤレスブロードバンド網を収容するコアネットワークと前記ＩＰ網を経由して接続する外部パケットデータネットワークとを相互接続する第２のゲートウェイノードとを一つの物理ノードとして統合し、
前記移動端末が前記回線交換網と前記ワイヤレスブロードバンド網の内の一方の網から他方の網へ移行する際、前記第１のゲートウェイノードおよび前記第２のゲートウェイノードの内の移行先ノードは、移行元ノードが管理している呼接続パスの端点識別情報を、移行先ノードの新たな呼接続パスの端点識別情報として割り当てることを特徴とするノード装置。
前記移動端末が前記ワイヤレスブロードバンド網から前記回線交換網へ移行する際、前記第１のゲートウェイノードは、前記第２のゲートウェイノードによって管理される情報であって前記ワイヤレスブロードバンド網における呼接続パスの端点識別情報を、前記回線交換網の呼接続パスの端点識別情報として割り当てることを特徴とする請求項１３記載のノード装置。
前記移動端末が前記回線交換網から前記ワイヤレスブロードバンド網へ移行する際、前記第２のゲートウェイノードは、前記第１のゲートウェイノードによって管理される情報であって前記回線交換網における呼接続パスの端点識別情報を、前記ワイヤレスブロードバンド網の呼接続パスの端点識別情報として割り当てることを特徴とする請求項１３または１４記載のノード装置。
前記回線交換網における呼接続パスの端点識別情報は、前記第１のゲートウェイノードのＩＰアドレスであることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載のノード装置。
前記ワイヤレスブロードバンド網における呼接続パスの端点識別情報は、前記移動端末のＩＰアドレスであることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１項に記載のノード装置。
前記第１のゲートウェイノードは、ユーザ情報を転送する機能上において前記回線交換網のデータと前記ＩＰ網のデータとを変換するＭＧＷノードと、制御情報を転送する機能上においてＳＩＰとＩＳＵＰとの間でプロトコル変換を行うＭＧＣＦノードとを含むことを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか１項に記載のノード装置。
回線交換網とワイヤレスブロードバンド網にアクセスすることが可能な少なくとも１つの移動端末を含む移動体通信システムにおける網間移行制御方法であって、
前記回線交換網とＩＰ網とを相互接続する第１のゲートウェイノードと、前記ワイヤレスブロードバンド網を収容するコアネットワークと前記ＩＰ網を経由して接続する外部パケットデータネットワークとを相互接続する第２のゲートウェイノードとを一つの物理ノードとして統合し、
前記移動端末が前記回線交換網と前記ワイヤレスブロードバンド網の内の一方の網から他方の網へ移行する際、前記第１のゲートウェイノードおよび前記第２のゲートウェイノードの内の移行先ノードは、移行元ノードが管理している呼接続パスの端点識別情報を、移行先ノードの新たな呼接続パスの端点識別情報として割り当てることを特徴とする網間移行制御方法。
前記移動端末が前記ワイヤレスブロードバンド網から前記回線交換網へ移行する際、前記割り当て処理において、前記回線交換網の呼接続パスの端点識別情報として、前記第２のゲートウェイノードによって管理される情報であって前記ワイヤレスブロードバンド網における呼接続パスの端点識別情報が割り当てられることを特徴とする請求項１９記載の網間移行制御方法。
前記移動端末が前記回線交換網から前記ワイヤレスブロードバンド網へ移行する際、前記割り当て処理において、前記ワイヤレスブロードバンド網の呼接続パスの端点識別情報として、前記第１のゲートウェイノードによって管理される情報であって前記回線交換網における呼接続パスの端点識別情報が割り当てられることを特徴とする請求項１９または２０記載の網間移行制御方法。
前記回線交換網における呼接続パスの端点識別情報は、前記第１のゲートウェイノードのＩＰアドレスであることを特徴とする請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の網間移行制御方法。
前記ワイヤレスブロードバンド網における呼接続パスの端点識別情報は、前記移動端末のＩＰアドレスであることを特徴とする請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の網間移行制御方法。