JP2022106247A - ユーザ端末へのｉｐアドレス割当方法、呼制御方法及びモバイルコアシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザ端末が発呼したエリアをＩＰアドレスから特定することができる、ユーザ端末へのＩＰアドレス割当方法、呼制御方法及びモバイルコアシステムを提供する。【解決手段】モバイルコアシステム１において、ＩＰアドレス範囲毎に配置された複数のユーザプレーンネットワーク装置と、基地局の基地局識別子毎に、ＩＰアドレス範囲を対応付けたアドレステーブルを持つコントロールプレーンネットワーク装置と、を有する。コントロールプレーンネットワーク装置は、ユーザ端末からセッション確立要求を受信した際に、その基地局の基地局識別子を取得する。そして、コントロールプレーンネットワーク装置は、アドレステーブルを用いて、ユーザ端末が通信する基地局の基地局識別子に対応するＩＰアドレス範囲からＩＰアドレスを決定し、ＩＰアドレス範囲に対応するユーザプレーンネットワーク装置へ、ＩＰアドレスを払い出す。【選択図】図２

Description

本発明は、移動通信事業者ネットワークに接続するユーザ端末(User Equipment)に、ＩＰ(Internet Protocol)アドレスを割り当てる技術に関する。特に、ＩＰアドレスに応じて呼を制御する技術に適する。

移動通信事業者ネットワークとしては、４Ｇ(4th Generation)規格と５Ｇ(5th Generation)規格とがある。両規格とも共通して、ユーザ端末と、ＲＡＮ(Radio Access Network)と、モバイルコアシステムとから構成される。モバイルコアシステムは、コントロールプレーン(Control Plane)ネットワーク装置群の仮想化基盤に、ユーザプレーン(User Plane)ネットワーク装置群が配置されている。５Ｇは、４ＧのＥＰＣ(Evolved Packet Core)を拡充したものであって、ＣＵＰＳ(Control and User Plane Separation)の技術仕様が引き継がれている。

モバイルコアシステムには、ユーザ端末にＩＰアドレスを払い出す機能がある。ユーザ端末は、モバイルコアシステムから払い出されたＩＰアドレスを送信元として、例えばインターネットのような外部インターネットと直接的に通信することができる。

移動通信事業者ネットワークによれば、「緊急呼」に対する呼制御も必要となる。緊急呼としては、例えば警察署の「１１０」や消防署の「１１９」などの緊急機関への発呼がある。ユーザ端末から「１１０」で発呼した場合、そのユーザ端末が滞在する場所から最寄りの警察署へ、呼接続される必要がある。

最寄りの緊急機関を特定する方法として、一般的に、移動通信事業者ネットワークには、「基地局ＩＤ(IDentifier、識別子）」と「最寄りの緊急機関の電話番号」とを紐付けて管理する「基地局ＩＤ変換サーバ」を備えている。緊急呼を発呼したユーザ端末が接続する基地局の基地局ＩＤから、その緊急呼に基づく最寄りの緊急機関の電話番号を特定する。
勿論、ユーザ端末がＧＰＳ(Global Positioning System)測位によって自らの位置情報を移動通信事業者ネットワークに送信する技術も、３ＧＰＰ(Third Generation Partnership Project)に規定されている。但し、ユーザ端末の情報を用いることは、改竄の可能性も考えられるため、一般的には基地局ＩＤが用いられている。

3GPP TS 24.229 IP multimedia call control protocol based on Session Initiation Protocol (SIP) and Session Description Protocol (SDP); Stage 3 3GPP TS 23.401 General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access 3GPP TS 23.214 Architecture enhancements for control and user plane separation of EPC nodes 3GPP TS 29.244 Interface between the Control Plane and the User Plane Nodes 3GPP TS 23.501 System architecture for the 5G System (5GS) 3GPP TS 23.502 Procedures for the 5G System (5GS)

前述したように、移動通信事業者ネットワークにおける緊急呼の呼制御では、「基地局ＩＤ変換サーバ」を備え、ユーザ端末が接続する基地局の基地局ＩＤを別途取得する必要がある。
そのために、４Ｇのモバイルコアシステムによれば、基地局ＩＤ変換サーバは、ＨＳＳ(Home Subscriber Server)を介してＭＭＥ(Mobile Management Entity)へ、ユーザ端末が接続する基地局の基地局ＩＤを問い合わせる必要があった。同様に、５Ｇのモバイルコアシステムであっても、基地局ＩＤ変換サーバは、ＵＤＭ(Unified Data Management)を介してＡＭＦ(Access and Mobility Management Function)へ、ユーザ端末が接続する基地局の基地局ＩＤを問い合わせる必要があった。
そのために、そのシーケンスの実行に時間を要し、呼接続までに時間がかかるという問題もあった。

これに対して、本願の発明者は、ユーザ端末からのセッション確立要求が送信されるだけで、ユーザ端末が発呼したエリアを特定することはできないか、と考えた。エリアを特定できれば、緊急呼について、当該エリアを所管する緊急機関も特定することができるのではないか、と考えた。

そこで、本発明は、ユーザ端末が発呼したエリアを特定することができる、ユーザ端末へのＩＰアドレス割当方法、呼制御方法及びモバイルコアシステムを提供することを目的とする。

本発明によれば、モバイルコアシステムにおけるユーザ端末へのＩＰアドレス割当方法であって、
ＩＰアドレス範囲毎に配置された複数のユーザプレーンネットワーク装置と、
基地局の基地局識別子毎に、ＩＰ(Internet Protocol)アドレス範囲を対応付けたアドレステーブルを持つコントロールプレーンネットワーク装置と
を有し、
コントロールプレーンネットワーク装置が、ユーザ端末からセッション確立要求を受信した際に、当該ユーザ端末が通信する基地局の基地局識別子を取得する第１のステップと、
コントロールプレーンネットワーク装置が、アドレステーブルを用いて、当該ユーザ端末が通信する基地局の基地局識別子に対応するＩＰアドレス範囲からＩＰアドレスを決定し、当該ＩＰアドレス範囲に対応するユーザプレーンネットワーク装置へ、当該ＩＰアドレスを払い出す第２のステップと
を有することを特徴とする。

本発明のＩＰアドレス割当方法における他の実施形態によれば、
ユーザプレーンネットワーク装置は、当該ユーザ端末へ当該ＩＰアドレスを割り当て、
ユーザ端末は、ユーザプレーンネットワーク装置を中継して、払い出されたＩＰアドレスに基づくパケットを外部ネットワークとの間で送受信する
ことも好ましい。

本発明のＩＰアドレス割当方法における他の実施形態によれば、
４Ｇ規格のモバイルコアシステムの場合、
ＭＭＥ(Mobile Management Entity)を更に有し、
コントロールプレーンネットワーク装置は、ＰＧＷ－Ｃ(Packet data network GateWay - Control)であり、
ユーザプレーンネットワーク装置は、ＰＧＷ－Ｕ(Packet data network GateWay - User)であり、
ＭＭＥは、ユーザ端末からアタッチ要求を受信した際に、ＰＧＷ－Ｃへ、セッション確立要求を送信し、
ＰＧＷ－Ｃは、ＰＧＷ－Ｕへ、当該ユーザ端末へ払い出すべきＩＰアドレスを含むセッション確立要求を送信する
ことも好ましい。

本発明のＩＰアドレス割当方法における他の実施形態によれば、
５Ｇ規格のモバイルコアシステムの場合、
ＡＭＦ(Access and Mobility Management Function)を更に有し、
コントロールプレーンネットワーク装置は、ＳＭＦ(Session Management Function)であり、
ユーザプレーンネットワーク装置は、ＵＰＦ(User Plane Function)であり、
ＡＭＦは、ユーザ端末からセッション確立要求を受信した際に、ＳＭＦへ、セッション確立要求を送信し、
ＳＭＦが、ＵＰＦへ、当該ユーザ端末へ払い出すべきＩＰアドレスを含むセッション確立要求を送信する
ことも好ましい。

本発明のＩＰアドレス割当方法における他の実施形態によれば、
５Ｇ規格のモバイルコアシステムの場合、
コントロールプレーンネットワーク装置は、ＡＭＦであり、
ユーザプレーンネットワーク装置は、ＳＭＦ及び複数のＵＰＦからなるネットワークスライスであり、
ＡＭＦは、ユーザ端末からセッション確立要求を受信した際に、ネットワークスライスへ、当該ユーザ端末へ払い出すべきＩＰアドレスを含むセッション確立要求を送信する
ことも好ましい。

本発明によれば、前述したＩＰアドレス割当方法を用いて、発呼先を制御する呼制御方法であって、
モバイルコアシステムの外部ネットワークに、サービス制御システムが接続されており、
サービス制御システムは、ＩＰアドレス範囲毎に電話番号を対応付けた電話番号テーブルを持つＩＰアドレス変換サーバを配置しており、
ユーザ端末が、払い出されたＩＰアドレスを送信元とする呼接続要求を送信した際に、ユーザプレーンネットワーク装置を介してサービス制御システムへ送信され、
サービス制御システムは、ＩＰアドレス変換サーバを用いて当該呼接続要求のＩＰアドレスに対応する電話番号を検索し、当該電話番号へ向けて呼接続要求を発呼する
ことを特徴とする。

本発明の呼制御方法における他の実施形態よれば、
サービス制御システムは、ＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)であってもよい。

本発明の呼制御方法における他の実施形態によれば、
基地局の基地局識別子に応じて、異なる電話番号の宛先へ発呼される
ことも好ましい。

本発明の呼制御方法における他の実施形態よれば、
ユーザ端末から発信される呼接続要求は、緊急呼であり、宛先は、エリア毎に異なる緊急機関である
ことも好ましい。

本発明によれば、ユーザ端末が、基地局を介して接続するモバイルコアシステムにおいて、
ＩＰアドレス範囲毎に配置された複数のユーザプレーンネットワーク装置と、
基地局の基地局識別子毎に、ＩＰアドレス範囲を対応付けたアドレステーブルを持つコントロールプレーンネットワーク装置と
を有し、
コントロールプレーンネットワーク装置は、
ユーザ端末からセッション確立要求を受信した際に、当該ユーザ端末が通信する基地局の基地局識別子を取得し、
アドレステーブルを用いて、当該ユーザ端末が通信する基地局の基地局識別子に対応するＩＰアドレス範囲からＩＰアドレスを決定し、当該ＩＰアドレス範囲に対応するユーザプレーンネットワーク装置へ、当該ＩＰアドレスを払い出す
ことを特徴とする。

本発明のモバイルコアシステムにおける他の実施形態によれば、
ユーザプレーンネットワーク装置の外部ネットワークに接続された呼制御装置と、
ＩＰアドレス範囲毎に電話番号を対応付けた電話番号テーブルを持つＩＰアドレス変換サーバと
を更に配置しており、
ユーザプレーンネットワーク装置は、ユーザ端末から、払い出されたＩＰアドレスを送信元とする呼接続要求を受信した際に、呼制御装置へ転送し、
呼制御装置は、ＩＰアドレス変換サーバを用いて当該呼接続要求のＩＰアドレスに対応する電話番号を検索し、当該電話番号へ向けて呼接続要求を発呼する
ことを特徴とする。

本発明におけるユーザ端末へのＩＰアドレス割当方法、呼制御方法及びモバイルコアシステムによれば、ユーザ端末が発呼したエリアをＩＰアドレスから特定することができる。

本発明におけるシステム構成図である。 本発明におけるシーケンス図である。 本発明における緊急呼接続のシステム構成図である。 本発明における緊急呼接続のシーケンス図である。 本発明を４Ｇモバイルコアシステムに適用したシーケンス図である。 本発明を５Ｇモバイルコアシステムに適用したシーケンス図である。

以下では、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明におけるシステム構成図である。

図１によれば、ユーザ端末２は、ＲＡＮ(Radio Access Network)の基地局３と接続する。このとき、ユーザ端末２は、滞在するエリア（場所）に応じて、接続する基地局３も異なってくる。ユーザ端末２はそれぞれ、基地局３を介してモバイルコアシステム１と通信する。
モバイルコアシステム１は、コントロールプレーンネットワーク装置１１と、複数のユーザプレーンネットワーク装置１２とから構成されている。コントロールプレーンとは、通信確立などの制御信号を送受信するネットワーク装置群という。ユーザプレーンとは、ユーザデータを送受信するネットワーク装置群をいう。

コントロールプレーンネットワーク装置１１は、本発明の特徴として、基地局の基地局ＩＤ毎に、ＩＰアドレス範囲を対応付けた「アドレステーブル」を持つ。図１のアドレステーブルによれば、「基地局ＩＤ」毎に、「ユーザプレーンネットワーク装置ＩＤ」と、「ＩＰアドレス範囲」とが対応付けられている。
基地局ＩＤ<->ユーザプレーンネットワーク装置ＩＤ<->ＩＰアドレス範囲

また、ユーザプレーンネットワーク装置１２は、ＩＰアドレス範囲毎に、複数配置されている。コントロールプレーンネットワーク装置１１のアドレステーブルによれば、１つ以上の基地局ＩＤに対してＩＰアドレス範囲が対応付けられているので、ユーザプレーンネットワーク装置１２も、結果的に、１つ以上の基地局ＩＤに対して配置されることとなる。ユーザプレーンネットワーク装置１２は、ユーザ端末２と外部ネットワークとの間で、パケットを送受信する。

図２は、本発明におけるシーケンス図である。

（Ｓ１１）ユーザ端末２は、セッション確立要求を、基地局３へ送信する。
（Ｓ１２）基地局３は、ユーザ端末２から受信したセッション確立要求を、モバイルコアシステム１のコントロールプレーンネットワーク装置１１へ送信する。コントロールプレーンネットワーク装置１１は、セッション確立要求を受信すると共に、その送信元となる基地局の基地局ＩＤを取得することができる。

（Ｓ２１）コントロールプレーンネットワーク装置１１は、アドレステーブルを用いて、その転送元の基地局の「基地局ＩＤ」から、「ユーザプレーンネットワーク装置ＩＤ」（例えば１２ｂ）及び「ＩＰアドレス範囲」（例えばIPrange#2）を特定する。そして、そのＩＰアドレス範囲から、ユーザ端末２に対して１つのＩＰアドレスを決定する。
（Ｓ２２）コントロールプレーンネットワーク装置１１は、特定された「ユーザプレーンネットワーク装置ＩＤ」に対応するユーザプレーンネットワーク装置１２ｂへ、決定したＩＰアドレスを払い出す。具体的には、コントロールプレーンネットワーク装置１１は、決定したＩＰアドレスを含むセッション確立要求を、ユーザプレーンネットワーク装置１２ｂへ送信する。
（Ｓ２３）これに対し、コントロールプレーンネットワーク装置１１は、そのＩＰアドレスを含むセッション確立応答を、基地局３を介してユーザ端末２へ送信する。これによって、ユーザ端末２には、ＩＰアドレスが割り当てられる。
結果的に、ユーザ端末２が発呼したエリアに配置された基地局３に応じて、ユーザプレーンネットワーク装置１２が選択され、そのユーザプレーンネットワーク装置１２が担うＩＰアドレス範囲のＩＰアドレスが、そのユーザ端末２へ割り当てられる。

（Ｓ３）これによって、ユーザ端末２は、払い出されたＩＰアドレスを送信元とするパケットを、ユーザプレーンネットワーク装置１２ｂを中継して、外部ネットワークとの間で送受信することができる。
ここで、ユーザ端末２が外部ネットワークを介して通信する相手方端末は、受信したパケットの送信元アドレスを見ることによって、送信元端末が大凡何れのエリアから、そのパケットを送信したかを認識することもできる。具体的には、相手方端末は、前述した図１のアドレステーブルに基づいて、エリアテーブルを持つことが好ましい。
ＩＰアドレス範囲<->基地局ＩＤに基づくエリアＩＤ
相手方端末は、このエリアテーブルを持つことによって、ユーザ端末２から受信したパケットの送信元ＩＰアドレスが含まれるＩＰアドレス範囲から、エリアＩＤを特定することができる。

ここで、本発明のモバイルコアシステム１と、既存のモバイルコアシステムと比較する。
既存のモバイルコアシステムによれば、ユーザ端末２に付与すべきＩＰアドレスを選択することができるサービスは提供されていない。あくまで、移動通信事業者が、自ら構築したユーザプレーンネットワーク装置１２のレジストリに応じて自由に、ＩＰアドレスを付与しているに過ぎない。ユーザプレーンネットワーク装置１２にはそれぞれ、収容可能なユーザ端末のＩＰアドレス範囲が予め固定されている。
これに対し、本発明によれば、ユーザ端末２から受信したパケットの送信元ＩＰアドレスが含まれるＩＰアドレス範囲から、エリアＩＤを特定することができる。

図３は、本発明における緊急呼接続のシステム構成図である。

図３によれば、図１と比較して、モバイルコアシステム１に、サービス制御システム４が更に接続されている。サービス制御システム４としては、例えばＳＩＰ(Session Initiation Protocol)を規定するＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)であってもよい。これによって、例えば呼接続のような論理的なサービスレイヤを、アクセスネットワークレイヤと分離して管理することができる。

図３によれば、サービス制御システム４は、呼制御装置４１と、ＩＰアドレス変換サーバ４２とを含む。
呼制御装置４１は、ユーザプレーンネットワーク装置１２の外部ネットワークに接続されており、ユーザ端末２から発信された呼接続要求を、モバイルコアシステム１を介して受信する。そして、呼制御装置４１は、ＩＰアドレス変換サーバ４２を用いて、呼接続すべき相手先端末の電話番号を検索し、その電話番号へ向けて発呼する。
ＩＰアドレス変換サーバ４２は、「ＩＰアドレス範囲」毎に、「電話番号」を対応付けた「電話番号テーブル」を持つ。これは、ＩＰアドレスを受信することによって、そのＩＰアドレスが含まれるＩＰアドレス範囲から電話番号を特定し、その電話番号を返信する。

図４は、本発明における緊急呼接続のシーケンス図である。

図４によれば、ユーザ端末２から発信される呼接続要求が、「緊急呼」であるとする。この場合、着呼先は、ユーザ端末２が滞在するエリア毎に異なる緊急機関によって管轄されている。
緊急呼の制御については、発呼したユーザ端末２が接続する基地局３の基地局ＩＤから、その緊急呼に基づく最寄りの緊急機関の電話番号を特定する。
（Ｓ１１～Ｓ２３）図２で前述したＳ１１～Ｓ２３と全く同様のシーケンスである。これは、緊急機関のエリアに応じて、ユーザ端末２へＩＰアドレスを割り当てるシーケンスである。
（Ｓ４１～Ｓ４６）ＩＰアドレスから、最寄りの緊急機関の電話番号を特定するシーケンスである。

（Ｓ４１）ユーザ端末２が、基地局３を介してモバイルコアシステム１へ、「呼接続要求」を送信したとする。呼接続要求のパケットには、Ｓ１１～Ｓ２３によって割り当てられたＩＰアドレスが送信元として付与されている。そのＩＰアドレスは、例えばエリア２に基づくＩＰアドレス範囲に含まれるものとする。呼接続要求は、モバイルコアシステム１の中で、そのＩＰアドレスに対応するユーザプレーンネットワーク装置１２ｂによって受信される。
（Ｓ４２）ユーザプレーンネットワーク装置１２ｂは、呼接続要求を、外部ネットワークを介してサービス制御システム４へ転送される。その呼接続要求は、サービス制御システム４の呼制御装置４１に受信される。
（Ｓ４３）呼制御装置４１は、ＩＰアドレス変換サーバ４２へ、受信した呼接続要求の送信元のＩＰアドレスを信号に含めて問い合わせる。
（Ｓ４４）これに対し、ＩＰアドレス変換サーバ４２は、そのＩＰアドレスに対応する緊急機関の電話番号を応答する。
（Ｓ４５）そして、呼制御装置４１は、その電話番号へ発呼する。図４によれば、ユーザ端末２が滞在するエリア２を所管する緊急機関へ向けて発呼される。
（Ｓ４６）これによって、ユーザ端末２は、自ら滞在するエリア２を所管する緊急機関と呼接続される。

図４によれば、ユーザ端末２から発信された呼接続要求の宛先が同一（例えば警察署の１１０番）であっても、ユーザ端末２と通信する基地局３の基地局ＩＤに応じて、そのエリアを所管する電話番号の宛先へ発呼される。

また、図４によれば、前述した従来技術のように、基地局ＩＤ変換サーバが、ＨＳＳマ又はＵＤＭを介してＭＭＥ又はＡＭＦへ、ユーザ端末２が接続する基地局の基地局ＩＤを問い合わせる必要もない。ユーザ端末２から送信されるパケットの送信元アドレスを見るだけで、ユーザ端末２が滞在するエリアを特定することができる。そのために、基地局ＩＤ変換サーバを持つことによるホップ数の増加に基づくシーケンスの実行に時間を要することなく、呼接続までの時間を短縮することができる。

図５は、本発明を４Ｇモバイルコアシステムに適用したシーケンス図である。

図５における４Ｇ規格のモバイルコアシステム１は、ユーザ端末２を、ＲＡＮを介して収容するべく、以下のノード装置を備える。
ＭＭＥ(Mobile Management Entity)
ＳＧＷ(Serving Gateway)
ＰＧＷ－Ｃ(Packet data network GateWay - Control)
ＰＧＷ－Ｕ(Packet data network GateWay - User)
を更に有する。
コントロールプレーンネットワーク装置は、ＰＧＷ－Ｃに相当し、ユーザプレーンネットワーク装置は、ＰＧＷ－Ｕに相当する。
ＳＧＷは、ＭＭＥ１３からの制御に基づいてＩＰパケットの伝達制御を実行する。
ＭＭＥ１３は、ユーザ端末２毎に、移動管理と認証処理と、ＩＰ伝達経路の設定制御とを実行する。

図５によれば、図２と比較して、以下のようなシーケンスを実行する。
（Ｓ１１）ユーザ端末２は、アタッチ要求を、基地局３へ送信する。
（Ｓ１２）基地局３は、ユーザ端末２から受信したアタッチ要求を、モバイルコアシステム１のＭＭＥ１３へ送信する。アタッチ要求を受信したＭＭＥ１３は、ＳＧＷを介してＰＧＷ－Ｃ１１へ、送信元の基地局の基地局ＩＤと共に、セッション確立要求を送信する。

（Ｓ２１）ＰＧＷ－Ｃ１１は、アドレステーブルを用いて、その転送元の基地局の「基地局ＩＤ」から、「ＰＧＷ－ＵＩＤ」（例えば１２ｂ）及び「ＩＰアドレス範囲」（例えばIPrange#2）を特定する。そして、そのＩＰアドレス範囲から、ユーザ端末２に対して１つのＩＰアドレスを決定する。
（Ｓ２２）ＰＧＷ－Ｃ１１は、特定された「ＰＧＷ－ＵＩＤ」に対応するＰＧＷ－Ｕ１２ｂへ、決定したＩＰアドレスを払い出す。具体的には、ＰＧＷ－Ｃ１１は、決定したＩＰアドレスを含むセッション確立要求を、ＰＧＷ－Ｕ１２ｂへ送信する。
（Ｓ２３）ＰＧＷ－Ｃ１１は、そのＩＰアドレスを含むセッション確立応答を、ＭＭＥ１３及び基地局３を介してユーザ端末２へ送信する。これによって、ユーザ端末２には、ＩＰアドレスが割り当てられる。
結果的に、ユーザ端末２が発呼したエリアに配置された基地局３に応じて、ＰＧＷ－Ｕ１２が選択され、そのＰＧＷ－Ｕ１２が担うＩＰアドレス範囲のＩＰアドレスが、そのユーザ端末２へ割り当てられる。

図６は、本発明を５Ｇモバイルコアシステムに適用したシーケンス図である。

図６における５Ｇ規格のモバイルコアシステム１は、ユーザ端末２を、ＲＡＮを介して収容するべく、以下のノード装置を備える。
ＡＭＦ(Access and Mobility Management Function)
ＳＭＦ(Session Management Function)
ＵＰＦ(User Plane Function)
を更に有する。
コントロールプレーンネットワーク装置は、ＳＭＦに相当し、ユーザプレーンネットワーク装置は、ＵＰＦに相当する。
ＡＭＦ１４は、ユーザ端末２について、登録管理、接続管理及び移動管理を一元的に担う。

図６によれば、図２と比較して、以下のようなシーケンスを実行する。
（Ｓ１１）ユーザ端末２は、セッション確立要求を、基地局３へ送信する。
（Ｓ１２）基地局３は、ユーザ端末２から受信したアタッチ要求を、モバイルコアシステム１のＡＭＦ１４へ送信する。アタッチ要求を受信したＡＭＦ１４は、ＳＭＦ１１へ、送信元の基地局の基地局ＩＤと共に、セッション確立要求を送信する。

（Ｓ２１）ＳＭＦ１１は、アドレステーブルを用いて、その転送元の基地局の「基地局ＩＤ」から、「ＵＰＦＩＤ」（例えば１２ｂ）及び「ＩＰアドレス範囲」（例えばIPrange#2）を特定する。そして、そのＩＰアドレス範囲から、ユーザ端末２に対して１つのＩＰアドレスを決定する。
（Ｓ２２）ＳＭＦ１１は、特定された「ＵＰＦＩＤ」に対応するＵＰＦ１２ｂへ、決定したＩＰアドレスを払い出す。具体的には、ＳＭＦ１１は、決定したＩＰアドレスを含むセッション確立要求を、ＵＰＦ１２ｂへ送信する。
（Ｓ２３）ＳＭＦ１１は、そのＩＰアドレスを含むセッション確立応答を、ＡＭＦ１４及び基地局３を介してユーザ端末２へ送信する。これによって、ユーザ端末２には、ＩＰアドレスが割り当てられる。
結果的に、ユーザ端末２が発呼したエリアに配置された基地局３に応じて、ＵＰＦ１２が選択され、そのＵＰＦ１２が担うＩＰアドレス範囲のＩＰアドレスが、そのユーザ端末２へ割り当てられる。

尚、５Ｇ規格のモバイルコアシステム１における他の実施形態として、ネットワークスライスを用いることもできる。
その場合、コントロールプレーンネットワーク装置１１は、ＡＭＦとなる。ＡＭＦは、ＮＳＳＦ(Network Slice Selection Function)を用いて、論理的なネットワークスライスを切り替える。ネットワークスライスは、前述したユーザプレーンネットワーク装置に相当し、この場合、ＳＭＦ及び複数のＵＰＦから構成される。
ＡＭＦは、ユーザ端末２からセッション確立要求を受信した際に、ネットワークスライスへ、当該ユーザ端末へ払い出すべきＩＰアドレスを含むセッション確立要求を送信することとなる。

以上、詳細に説明したように、本発明におけるユーザ端末へのＩＰアドレス割当方法、呼制御方法及びモバイルコアシステムによれば、ユーザ端末が発呼したエリアをＩＰアドレスから特定することができる。
また、ユーザ端末から発信された呼接続要求の宛先が同一（例えば警察署の１１０番）であっても、ユーザ端末と通信する基地局の基地局ＩＤに応じて、そのエリアを所管する電話番号の宛先へ発呼される。

尚、これにより、「ユーザ端末が滞在するエリアに応じて付与されたＩＰアドレスに応じて呼制御が可能となる」ことから、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標９「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。

前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

１ モバイルコアシステム
１１ コントロールプレーンネットワーク装置、ＰＧＷ－Ｃ、ＳＭＦ
１２ ユーザプレーンネットワーク装置、ＰＧＷ－Ｕ、ＵＰＦ
１３ ＭＭＥ
１４ ＡＭＦ
２ ユーザ端末
３ 基地局
４ サービス制御システム
４１ 呼制御装置
４２ ＩＰアドレス変換サーバ

Claims (11)

1. モバイルコアシステムにおけるユーザ端末へのＩＰアドレス割当方法であって、
   ＩＰアドレス範囲毎に配置された複数のユーザプレーンネットワーク装置と、
   基地局の基地局識別子毎に、ＩＰ(Internet Protocol)アドレス範囲を対応付けたアドレステーブルを持つコントロールプレーンネットワーク装置と
   を有し、
   コントロールプレーンネットワーク装置が、ユーザ端末からセッション確立要求を受信した際に、当該ユーザ端末が通信する基地局の基地局識別子を取得する第１のステップと、
   コントロールプレーンネットワーク装置が、アドレステーブルを用いて、当該ユーザ端末が通信する基地局の基地局識別子に対応するＩＰアドレス範囲からＩＰアドレスを決定し、当該ＩＰアドレス範囲に対応するユーザプレーンネットワーク装置へ、当該ＩＰアドレスを払い出す第２のステップと
   を有することを特徴とするＩＰアドレス割当方法。
2. ユーザプレーンネットワーク装置は、当該ユーザ端末へ当該ＩＰアドレスを割り当て、
   ユーザ端末は、ユーザプレーンネットワーク装置を中継して、払い出されたＩＰアドレスに基づくパケットを外部ネットワークとの間で送受信する
   ことを特徴とする請求項１に記載のＩＰアドレス割当方法。
3. ４Ｇ規格のモバイルコアシステムの場合、
   ＭＭＥ(Mobile Management Entity)を更に有し、
   コントロールプレーンネットワーク装置は、ＰＧＷ－Ｃ(Packet data network GateWay - Control)であり、
   ユーザプレーンネットワーク装置は、ＰＧＷ－Ｕ(Packet data network GateWay - User)であり、
   ＭＭＥは、ユーザ端末からアタッチ要求を受信した際に、ＰＧＷ－Ｃへ、セッション確立要求を送信し、
   ＰＧＷ－Ｃは、ＰＧＷ－Ｕへ、当該ユーザ端末へ払い出すべきＩＰアドレスを含むセッション確立要求を送信する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＰアドレス割当方法。
4. ５Ｇ規格のモバイルコアシステムの場合、
   ＡＭＦ(Access and Mobility Management Function)を更に有し、
   コントロールプレーンネットワーク装置は、ＳＭＦ(Session Management Function)であり、
   ユーザプレーンネットワーク装置は、ＵＰＦ(User Plane Function)であり、
   ＡＭＦは、ユーザ端末からセッション確立要求を受信した際に、ＳＭＦへ、セッション確立要求を送信し、
   ＳＭＦが、ＵＰＦへ、当該ユーザ端末へ払い出すべきＩＰアドレスを含むセッション確立要求を送信する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＰアドレス割当方法。
5. ５Ｇ規格のモバイルコアシステムの場合、
   コントロールプレーンネットワーク装置は、ＡＭＦであり、
   ユーザプレーンネットワーク装置は、ＳＭＦ及び複数のＵＰＦからなるネットワークスライスであり、
   ＡＭＦは、ユーザ端末からセッション確立要求を受信した際に、ネットワークスライスへ、当該ユーザ端末へ払い出すべきＩＰアドレスを含むセッション確立要求を送信する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＰアドレス割当方法。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のＩＰアドレス割当方法を用いて、発呼先を制御する呼制御方法であって、
   モバイルコアシステムの外部ネットワークに、サービス制御システムが接続されており、
   サービス制御システムは、ＩＰアドレス範囲毎に電話番号を対応付けた電話番号テーブルを持つＩＰアドレス変換サーバを配置しており、
   ユーザ端末が、払い出されたＩＰアドレスを送信元とする呼接続要求を送信した際に、ユーザプレーンネットワーク装置を介してサービス制御システムへ送信され、
   サービス制御システムは、ＩＰアドレス変換サーバを用いて当該呼接続要求のＩＰアドレスに対応する電話番号を検索し、当該電話番号へ向けて呼接続要求を発呼する
   ことを特徴とする呼制御方法。
7. サービス制御システムは、ＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)である
   ことを特徴とする請求項６に記載の呼制御方法。
8. ユーザ端末から送信された呼接続要求の宛先が同一であっても、ユーザ端末と通信する基地局の基地局識別子に応じて、異なる電話番号の宛先へ発呼される
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の呼制御方法。
9. ユーザ端末から発信される呼接続要求は、緊急呼であり、宛先は、エリア毎に異なる緊急機関である
   ことを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の呼制御方法。
10. ユーザ端末が、基地局を介して接続するモバイルコアシステムにおいて、
    ＩＰアドレス範囲毎に配置された複数のユーザプレーンネットワーク装置と、
    基地局の基地局識別子毎に、ＩＰアドレス範囲を対応付けたアドレステーブルを持つコントロールプレーンネットワーク装置と
    を有し、
    コントロールプレーンネットワーク装置は、
    ユーザ端末からセッション確立要求を受信した際に、当該ユーザ端末が通信する基地局の基地局識別子を取得し、
    アドレステーブルを用いて、当該ユーザ端末が通信する基地局の基地局識別子に対応するＩＰアドレス範囲からＩＰアドレスを決定し、当該ＩＰアドレス範囲に対応するユーザプレーンネットワーク装置へ、当該ＩＰアドレスを払い出す
    ことを特徴とするモバイルコアシステム。
11. ユーザプレーンネットワーク装置の外部ネットワークに接続された呼制御装置と、
    ＩＰアドレス範囲毎に電話番号を対応付けた電話番号テーブルを持つＩＰアドレス変換サーバと
    を更に配置しており、
    ユーザプレーンネットワーク装置は、ユーザ端末から、払い出されたＩＰアドレスを送信元とする呼接続要求を受信した際に、呼制御装置へ転送し、
    呼制御装置は、ＩＰアドレス変換サーバを用いて当該呼接続要求のＩＰアドレスに対応する電話番号を検索し、当該電話番号へ向けて呼接続要求を発呼する
    ことを特徴とするモバイルコアシステム。
    
    

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