JP4941027B2

JP4941027B2 - 公衆移動網と連携した屋内呼制御装置

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Publication number: JP4941027B2
Application number: JP2007067803A
Authority: JP
Inventors: 謙尚松本; 仁美中村; 和三村; 隆史酒井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2027-03-16
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Description

本発明は，屋内エリアに位置する公衆移動端末による，屋内内線発信，屋内内線着信，公衆移動網への発信，公衆移動網からの着信を可能にする屋内呼制御装置に関するものである。

屋内エリア内の公衆移動端末に，屋内内線サービスと，公衆移動網への発信サービス，公衆移動網からの着信サービスを提供する屋内システムが，特許文献１に記載されている。この屋内システムは，内線サービスで使用する無線プロトコルを公衆移動通信用の無線プロトコルと共通化している。これにより，公衆移動端末は，他の無線プロトコルをサポートすることなく，内線サービスと公衆移動通信サービスの両方を利用することができる。端末が呼接続要求メッセージを無線基地局に送信した場合，呼接続要求メッセージは無線基地局制御装置に転送され，無線基地局制御装置がメッセージ内の着信先識別子を判定する。着信先識別子が公衆携帯電話番号の場合は公衆移動交換機に呼接続要求メッセージを転送し，公衆移動交換機が通常の公衆携帯電話発信処理を行う。一方，着信先識別子が内線電話番号の場合はPBXに呼接続要求メッセージを送信し，PBXが内線発信処理を行う。つまり，公衆移動交換機と端末との間にある無線基地局制御装置が，端末の要求サービスが内線サービスか公衆移動通信サービスかを識別し，内線サービスの場合は，PBXが公衆移動交換機に代わって端末と呼制御メッセージの送受信を行う。

一方，第3世代携帯電話の標準化団体である3GPP（３ｒｄ Generation Partnership Project）および３GPP2（３ｒｄ Generation Partnership Project ２）では，IMS（IP Multimedia Subsystem）/MMD（MultiMedia Domain）という，All-IPネットワークの公衆携帯電話網技術を非特許文献１，および非特許文献２として標準化している。IMS/MMDでは，呼制御装置として従来の公衆移動交換機の代わりにCSCF（Call Session Control Function）と呼ぶSIPサーバを用いる。CSCFには主に，S-CSCF（Serving−CSCF）とP−CSCF（Proxy−CSCF）がある。S-CSCFは，端末の加入者情報を管理し，発着信のサービス制御を行う。ある端末に注目した場合，ひとつの移動通信事業者のネットワークにおいて，その端末のサービス制御を行うS-CSCFはひとつである。P-CSCFは，端末がSIPメッセージを直接送受信するSIPサーバであり，端末とセキュリティアソシエーションを確立することで不正端末のIMS/MMDへのアクセスを防御する。端末が発信する場合，まずP-CSCFにSIPの呼接続要求メッセージを送信し，P-CSCFは，呼接続要求メッセージが不正でなければ，発信端末のS-CSCFに呼接続要求メッセージを送信する。

特開２００３−２９９１５７号公報３GPP TS２３．２２８ V6.11.0 ３GPP2 X.S0013-A V1.0

IMS/MMDと連携する屋内システムを実現するには以下の課題がある。
まず，無線基地局制御装置やPBXが，P-CSCFに成り代わって端末とのSIPメッセージの送受信をすることができない。なぜなら，端末とP-CSCFはIPsecを用いてSIPメッセージを保護しているからである。

一方，S-CSCFをユーザ企業単位に分割し，S-CSCFで内線制御を行う方法では，屋内システムをユーザ企業が導入する度に，またユーザが所属企業を変更する度にユーザがもともと所有していた端末のS-CSCFを再編する必要が生じる。

本発明の屋内呼制御装置は，屋内の端末がIPsecを用いて送信するSIPの呼接続要求メッセージを受信し，メッセージ内に示された着信先が屋内エリアに位置する端末の場合は，着信先端末に呼接続要求メッセージを送信し，一方着信先が屋内エリア内の端末でなかった場合は，発信端末のS-CSCFに呼接続要求メッセージを送信することを主要な特徴の一つとする。

本発明によれば，端末が， IPｓｅｃでＳＩＰメッセージを保護しつつ，公衆移動通信サービスと，内線サービスの両方を利用することが可能になる。

本実施例では，３ＧＰＰ２準拠のネットワークに本発明を適用する場合を例に説明する。

図１に本発明を適用する携帯電話システムを示す。端末ａ（１０１ａ），端末ｂ（１０１ｂ），端末ｃ（１０１ｃ）はcdma2000 1x EV-DOプロトコルでVoIP通信が可能な公衆無線端末である。ＡＰ１０２ａは端末ａ（１０１ａ）と無線通信を行う無線基地局である。端末ｂ（１０１ｂ），端末ｃ（１０１ｃ）は，ＡＰ１０２ａの無線ゾーン外にいるためＡＰ１０２ａと通信できない。端末ｂ（１０１ｂ），端末ｃ（１０１ｃ）も，ＡＰ１０２ａの無線ゾーン内に移動しさえすれば，端末ａ（１０１ａ）と同様，ＡＰ１０２ａと通信できるようになる。

ＰＣＦ（ＰａｃｋｅｔＣｏｎｔｒｏｌＦｕｎｃｔｉｏｎ）１０３は，端末ａ（１０１ａ）−ＡＰ１０２ａ間の無線通信状態に応じて，ＰＤＳＮ（ＰａｃｋｅｔＤａｔａＳｅｒｖｉｎｇＮｏｄｅ）１０５ａからの端末ａ（１０１ａ）宛パケットをバッファリングする装置である。ＰＤＳＮ１０５ａは端末ａ（１０１ａ）からのＰＰＰリンクを終端する装置であり，公衆コア網１１５へのアクセスゲートウエイである。ＡＮ−ＡＡＡ１０４は，端末ａ（１０１ａ），端末ｂ（１０１ｂ），端末ｃ（１０１ｃ）の機器認証を行うための認証装置である。

ＡＡＡ１０６は，端末ａ（１０１ａ），端末ｂ（１０１ｂ），端末ｃ（１０１ｃ）のユーザ認証を行うための認証装置である。ＤＨＣＰサーバ１０７ａは，ＰＤＳＮ１０５ａにＰＰＰ接続した端末ａ（１０１ａ）にＤＮＳサーバ１０８ａのＩＰアドレスを通知するための装置である。ＤＮＳサーバ１０８ａは，Ｐ−ＣＳＣＦ１０９のＩＰアドレスを端末ａ（１０１ａ）に通知するための装置である。

Ｐ−ＣＳＣＦ１０９は，端末ａ（１０１ａ）が公衆携帯電話サービスを利用するためにＳＩＰメッセージの送受信を直接行うＳＩＰサーバである。Ｐ−ＣＳＣＦ１０９は，端末ａ（１０１ａ）からＳＩＰメッセージを受信すると，端末ａ（１０１ａ）のサービス制御を行うＳ−ＣＳＣＦ，即ち端末ａ（１０１ａ）のホームのＳ−ＣＳＣＦ１１１ａに転送する。Ｓ−ＣＳＣＦ１１１ａ，ｂは，公衆無線端末のサービス制御を行うＳＩＰサーバである。Ｓ−ＣＳＣＦ１１１ａは端末ａ（１０１ａ）のホームであるので，端末ａ（１０１ａ）から／への発信／着信を，端末ａ（１０１ａ）の加入者情報に基いて許可あるいは規制する。同様に，Ｓ−ＣＳＣＦ１１１ｂは端末ｂ（１０１ｂ），端末ｃ（１０１ｃ）のホームであり，これらの端末の発信制御，着信制御を，それぞれの加入者情報に基いて実施する。ＥＮＵＭＤＮＳ１１２は，端末のダイヤル番号をＳＩＰＵＲＩに変換する装置である。

Ｓ−ＣＳＣＦ１１１ａ，ｂが端末からの発信要求メッセージ，すなわちＳＩＰＩＮＶＩＴＥメッセージをＰ−ＣＳＣＦ経由で受信したとき，メッセージ内に示された着信先が電話番号だった場合に，ＥＮＵＭＤＮＳ１１２にアクセスして着信先のＳＩＰＵＲＩを導出する。なお，着信先端末のＳＩＰＵＲＩからは，その着信先端末がホームとしているＳ−ＣＳＣＦが特定できるので，発信端末のホームのＳ−ＣＳＣＦは，ＩＮＶＩＴＥメッセージを着信先端末のホームのＳ−ＣＳＣＦに送信する。以上は一般的な公衆携帯電話網の構成である。

次に屋内システム１１６を説明する。Ｉｎ−ＡＰ１０２ｂは，屋内に設置したＥＶ−ＤＯ無線基地局であり，端末ｂ（１０１ｂ），端末ｃ（１０１ｃ）と無線通信する。端末ａ（１０１ａ）も，Ｉｎ−ＡＰ１０２ｂの無線ゾーン内に移動しさえすれば，Ｉｎ−ＡＰ１０２ｂと無線通信可能である。Ｉｎ−ＰＤＳＮ／ＰＣＦ１０５ｂは，ＰＤＳＮ１０５ａの機能とＰＣＦ１０３の機能を併せ持つ装置である。Ｉｎ−ＤＨＣＰサーバ１０７ｂは，Ｉｎ−ＰＤＳＮ／ＰＣＦ１０５ｂにＰＰＰ接続した端末ｂ（１０１ｂ），端末ｃ（１０１ｃ）に，Ｉｎ−ＤＮＳサーバ１０８ｂのＩＰアドレスを通知する装置である。Ｉｎ−ＤＮＳサーバ１０８ｂは，端末ｂ（１０１ｂ），端末ｃ（１０１ｃ）からのＰ−ＣＳＣＦアドレスの問合せに対し，Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０のＩＰアドレスを通知する装置である。Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０は，本発明の屋内呼制御装置である。ＰＢＸ１１３はＩｎ−ＣＳＣＦからの呼接続要求に応じて，固定端末１１４を呼び出す。

端末ａ（１０１ａ）はＰＤＳＮ１０５ａとの間でＰＰＰリンクを確立した後，ＳＩＰ登録を行う（１２０ａ）。端末ａ（１０１ａ）がＳＩＰＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージをＰ−ＣＳＣＦ１０９に送信すると，Ｐ−ＣＳＣＦ１０９は，端末ａ（１０１ａ）のホームであるＳ−ＣＳＣＦ１１１ａに転送する。Ｓ−ＣＳＣＦ１１１ａは，端末ａ（１０１ａ）のＩＰアドレスを記憶し，また，Ｐ−ＣＳＣＦ１０９と端末ａ（１０１ａ）との間で確立するＩＰｓｅｃに必要な情報をＰ−ＣＳＣＦ１０９に通知する。Ｐ−ＣＳＣＦ１０９は当該情報を端末１０１ａに通知する。これ以降，端末ａ（１０１ａ）とＰ−ＣＳＣＦ１０９はＩＰｓｅｃを用いてＳＩＰメッセージの送受信を行う。端末ａ（１０１ａ）は，Ｐ−ＣＳＣＦ１０９以外の装置が送信したＳＩＰメッセージは，不正メッセージとして廃棄する。

同様に端末ｂ（１０１ｂ）はＩｎ−ＰＤＳＮ／ＰＣＦ１０５ｂとの間でＰＰＰリンクを確立した後，ＳＩＰ登録を行う（１２０ｂ）。端末ｂ（１０１ｂ）がＳＩＰＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージをＩｎ−ＣＳＣＦ１１０に送信すると，Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０は，端末ｂ（１０１ｂ）のホームであるＳ−ＣＳＣＦ１１１ｂに転送する。Ｓ−ＣＳＣＦ１１１ｂは，端末ｂ（１０１ｂ）のＩＰアドレスを記憶し，また，Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０と端末ｂ（１０１ｂ）との間で確立するＩＰｓｅｃに必要な情報をＩｎ−ＣＳＣＦ１１０に通知する。Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０は当該情報を端末１０１ｂに通知する。これ以降，端末ｂ（１０１ｂ）とＩｎ−ＣＳＣＦ１１０はＩＰｓｅｃを用いてＳＩＰメッセージの送受信を行う。端末ｂ（１０１ｂ）は，Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０以外の装置が送信したＳＩＰメッセージは，不正メッセージとして廃棄する。

端末ｃ（１０１ｃ）も，端末ｂ（１０１ｂ）と同様にSIP登録を行う（１２０ｃ）。

端末ａ（１０１ａ），端末ｂ（１０１ｂ），端末ｃ（１０１ｃ）がＳＩＰ登録を行うと，図２のようにＳＩＰシグナリング用ＩＰｓｅｃ２０３ａ，ｂ，ｃがそれぞれ確立される。これにより，端末ａ（１０１ａ）はＰ−ＣＳＣＦ１０９からのＳＩＰメッセージしか受け付けなくなる。端末ｂ（１０１ｂ），端末ｃ（１０１ｃ）はＩｎ−ＣＳＣＦ１１０からのＳＩＰメッセージしか受け付けなくなる。

また，図２は，内線接続の場合の通信パスを示している。端末ｂ（１０１ｂ）が端末ｃ（１０１ｃ）宛に発信すると，ＳＩＰメッセージはＳＩＰシグナリング２０２のパスを転送され，呼接続処理が行われる。端末ｂ（１０１ｂ），端末ｃ（１０１ｃ）のホームのＳ−ＣＳＣＦ１１１ｂには，呼接続のためのＳＩＰメッセージは転送されない。これが本発明の主な特徴である。端末ｂ（１０１ｂ）−端末ｃ（１０１ｃ）間で送受信するＶｏＩＰパケットは，ＶｏＩＰフロー２０１のパスを転送される。以上のように呼接続することで，S-CSCF１１１ｂに負荷をかけることなく屋内システム内に閉じた内線通話を実現することができる。

図３は，端末ｂ（１０１ｂ）が端末ａ（１０１ａ）に発信した場合の通信パスを示している。ＳＩＰメッセージはＳＩＰシグナリング３０２のパスを転送され，呼接続処理が行われる。端末ｂ（１０１ｂ）−端末ａ（１０１ａ）間で送受信するＶｏＩＰパケットは，ＶｏＩＰフロー３０１のパスを転送される。

図４は，Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０の構成図である。物理層処理部４１０は，ネットワークに接続する通信回線の物理層を終端する。ＭＡＣ層処理部４０９は，通信回線のＭＡＣ層を終端する。ＩＰ層／アプリケーション処理部４０８は，通信回線を介して他の通信装置と送受信するＩＰパケットの処理や，ＳＩＰメッセージの処理を行う。そのためのプログラム及びデータはメモリ４０１上に存在する。本発明を実現するための内線制御プログラム４０２，着信先判定プログラム４０３，着信先判定テーブル４０４もメモリ４０１上にある。着信先判定プログラム４０３は，物理層処理部４１０，ＭＡＣ層処理部４０９を介して装置外部から受信した呼接続要求メッセージの着信先識別子が，屋内エリアに位置する端末か否かを判定するプログラムである。判定には，着信先判定テーブル４０４を参照する。内線制御プログラム４０２は，着信先が屋内エリアに位置する端末の場合に，その端末に呼接続要求メッセージを送信して呼接続を実施するためのプログラムである。ハードディスク４０７は，ＩＰ層／アプリケーション処理部が実行するためのプログラムとデータを格納する。これらのプログラムは，Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０の起動時に，メモリ４０１上に展開される。モニタ４０５とキーボード４０６は，保守者がＩｎ−ＣＳＣＦ１１０の保守に使用する出力装置と入力装置である。

次に，ＳＩＰ登録１２０ｂの際に，着信先判定テーブル４０４がどのように設定されるかを説明する。

図５は，屋内エリアに端末ｂ（１０１ｂ）が入場した場合のＳＩＰ登録シーケンスを示している。

まず，端末ｂ（１０１ｂ）はＩｎ−ＡＰ１０２ｂに対してコネクション確立要求を送信する（ステップ５０１）。Ｉｎ−ＡＰ１０２ｂは本メッセージをＩｎ−ＰＤＳＮ／ＰＣＦ１０５ｂに送信する。次に，端末ｂ（１０１ｂ），Ｉｎ−ＰＤＳＮ／ＰＣＦ１０５ｂ，ＡＮ−ＡＡＡ１０４との間で端末認証を行う（ステップ５０２）。端末認証が成功すると，Ｉｎ−ＡＰ１０２ｂはＡ８確立要求をＩｎ−ＰＤＳＮ／ＰＣＦ１０５ｂに送信する（ステップ５０３）。Ｉｎ−ＰＤＳＮ／ＰＣＦ１０５ｂはＡ８確立応答をＩｎ−ＡＰ１０２ｂに送信する（ステップ５０４）。

これで，Ｉｎ−ＡＰ１０２ｂとＩｎ−ＰＤＳＮ／ＰＣＦ１０５ｂとの間のＡ８コネクションが確立する。Ａ８コネクションは，端末ｂ（１０１ｂ）とＩｎ−ＰＤＳＮ／ＰＣＦ１０５ｂが送受信するＰＰＰフレームを転送するためのコネクションである。

次に端末ｂ（１０１ｂ），Ｉｎ−ＰＤＳＮ／ＰＣＦ１０５ｂ，ＡＡＡ１０６の間でユーザ認証を行う（ステップ５０５）。認証が成功すると，端末ｂ（１０１ｂ）とＩｎ−ＰＤＳＮ／ＰＣＦ１０５ｂとの間にＰＰＰリンクが確立する（ステップ５０６）。

次に，端末ｂ（１０１ｂ）は，ＤＮＳサーバアドレスの問合せのためのＤＨＣＰメッセージをＩｎ−ＰＤＳＮ／ＰＣＦ１０５ｂに送信する（ステップ５０７）。Ｉｎ−ＰＤＳＮ／ＰＣＦ１０５ｂは，受信したメッセージをＩｎ−ＤＨＣＰサーバ１０７ｂに転送する。Ｉｎ−ＤＨＣＰサーバ１０７ｂは，Ｉｎ−ＤＮＳサーバ１０８ｂのＩＰアドレスを格納した応答メッセージをＩｎ−ＰＤＳＮ／ＰＣＦ１０５ｂに送信する（ステップ５０８）。Ｉｎ−ＰＤＳＮ／ＰＣＦ１０５ｂは，受信したメッセージを端末ｂ（１０１ｂ）に送信する。

次に，端末ｂ（１０１ｂ）はＰ−ＣＳＣＦのＩＰアドレスを解決するため，Ｉｎ−ＤＮＳサーバ１０８ｂにアドレス問合せのＤＮＳメッセージを送信する（ステップ５０９）。Ｉｎ−ＤＮＳサーバ１０８ｂは，Ｐ−ＣＳＣＦのアドレスとしてＩｎ−ＣＳＣＦのアドレスを格納した応答メッセージを端末に送信する（ステップ５１０）。次に，端末ｂ（１０１ｂ）は，ＳＩＰ登録のためのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを，Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０に送信する（ステップ５１１）。

このとき，端末ｂ（１０１ｂ）とＩｎ−ＣＳＣＦ１１０との間にはまだセキュリティアソシエーションが確立されていないので，ＩＰｓｅｃは使用しない。Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０は，ＩＰｓｅｃで保護されていなかったことを示すヘッダ情報をＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに追加し，端末ｂ（１０１ｂ）のホームであるＳ−ＣＳＣＦ１１１ｂに送信する。Ｓ−ＣＳＣＦ１１１ｂは，認証チャレンジ値とＩＰｓｅｃ鍵情報を含む４０１ＵｎａｕｔｈｙｏｒｉｚｅｄメッセージをＩｎ−ＣＳＣＦ１１０に送信する。

Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０はＩＰｓｅｃ鍵情報を記憶し，４０１Ｕｎａｕｔｈｙｏｒｉｚｅｄメッセージを端末ｂ（１０１ｂ）に送信する（ステップ５１２）。端末ｂ（１０１ｂ）はＩＰｓｅｃ鍵情報を記憶する。また，認証チャレンジ値に認証演算を行い，結果をＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに設定してＩｎ−ＣＳＣＦ１１０に送信する。なお，このメッセージ送信からＩＰｓｅｃを使用する（ステップ５１３）。Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０は，ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージをＳ−ＣＳＣＦ１１１ｂに送信する。

Ｓ−ＣＳＣＦ１１１ｂはメッセージ中の認証結果が正しければ，端末ｂ（１０１ｂ）のＩＰアドレスを記憶する（ステップ５１４）。そしてＳＩＰ登録成功を意味する２００ＯＫメッセージを送信する（ステップ５１５）。Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０は２００ OKメッセージを受信すると，端末ｂ（１０１ｂ）のIPアドレスを着信先判定テーブルに記憶する（ステップ５１６）。そして，２００ OKメッセージを端末ｂ（１０１ｂ）に送信する（ステップ５１７）。以上の登録シーケンスを実施することにより，端末ｂ（１０１ｂ）としては１回のSIP登録で，公衆発着信サービスのための登録処理と，内線発着信サービスのための登録処理の両方を行うことができる。

図６に着信先判定テーブルを示す。テーブルの各段がひとつの端末に関するレコードである。内線番号６０１は，屋内システムを利用しているユーザ企業で独自に端末に割り当てた内線番号を示す。図中，最下段のレコードには内線番号が登録されていないが，これは，この端末がユーザ企業の社員の端末ではなく，一時的に屋内エリアに移動してきた一般の端末であることを示す。

私設フラグ６０２は，PBX１１３に収容されている端末，すなわち非公衆端末のレコードであることを示す。SIP URI６０３は，端末のSIP URIを示す。公衆携帯番号６０４は端末の携帯電話番号を示す。IPアドレス６０５は，端末のIPアドレスを示す。図中，最上段のレコードのＩＰアドレスがオール０のアドレスになっているが，これは，この端末が現在屋内エリア外に位置することを意味する。屋内システムの保守者があらかじめ登録する情報は，ユーザ企業の社員端末の内線番号６０１，私設フラグ６０２，SIP URI６０３，公衆携帯番号６０４である（図中，６０６で示した箇所）。

図７は，端末ｂ（１０１ｂ）が送信するREGISTERメッセージのフォーマットを示す。Toヘッダ７０１は，端末ｂ（１０１ｂ）のSIP URIを示す。また，Contactヘッダ７０２は，端末ｂ（１０１ｂ）のIPアドレスを示す。

このREGISTERメッセージをIn-CSCF１１０が受信したときの処理を図８に示す。まず，Toヘッダ７０１とContactヘッダ７０２を参照し，端末のSIP URIとIPアドレスを一時的に記憶する（ステップ８０１）。次に，S-CSCF１１１ｂからの２００ OKメッセージを受信したとき（ステップ８０２），記憶していたSIP URIで着信先判定テーブル４０４を検索する（ステップ８０３）。一致するSIP URI６０３が見つかれば，そのレコードにIPアドレスを登録する（ステップ８０４）。ステップ８０３にて一致するSIP URI６０３が見つからなかった場合は，着信先判定テーブルに新しいレコードを作成して，端末のSIP URIとIPアドレスを登録する（ステップ８０５）。これにより，事前に屋内システムの内線端末として登録していない一般の公衆端末も，同じ屋内システムに所在する端末からの着信を，S-CSCFに負荷をかけずに受けることができる。

図９は端末ｂ（１０１ｂ）の発信シーケンスを示す。まず，端末ｂ（１０１ｂ）が呼接続要求を意味するＩＮＶＩＴＥメッセージをＩｎ−ＣＳＣＦ１１０に送信する（ステップ９０１）。Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０は，メッセージ中に示された着信先に一致する内線番号６０１が着信先判定テーブル４０４に存在するか検索する（ステップ９０２）。存在した場合は，該当するレコードの私設フラグ６０２がＯＮか判定する（ステップ９０３）。ＯＮの場合はＰＢＸ１１３に呼接続要求をする（ステップ９０４）。ステップ９０３にて，私設フラグ６０２がＯＮでない場合は，該当レコードのＩＰアドレスを求め（ステップ９１１），ＩＮＶＩＴＥメッセージを送信する（ステップ９１２）。ステップ９０２にて，着信先が内線番号でなかった場合，着信先に一致する登録済み公衆携帯番号が着信先判定テーブル４０４に存在するか検索する（ステップ９０５）。

存在した場合は，該当レコードのＩＰアドレスを求め（ステップ９１１），ＩＮＶＩＴＥメッセージを送信する（ステップ９１２）。存在しない場合は，ＥＮＵＭＤＮＳ１１２に，着信先のＳＩＰＵＲＩを問い合わせる（ステップ９０６）。Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０がＳＩＰＵＲＩ応答を受信すると（ステップ９０７），受信したＳＩＰＵＲＩに一致するレコードが存在するか，着信先テーブル４０４を検索する（ステップ９０８）。存在した場合は，該当レコードのＩＰアドレスを求め（ステップ９１１），ＩＮＶＩＴＥメッセージを送信する（ステップ９１２）。存在しない場合は，端末ｂ（１０１ｂ）のホームであるＳ−ＣＳＣＦ１１１ｂにＩＮＶＩＴＥメッセージを送信する（ステップ９１０）。

図１０は，端末１０１ｂが送信するＩＮＶＩＴＥメッセージのフォーマットを示す。リクエストライン１００１には，ダイヤル番号が含まれる。本例では「２２４５」である。Ｒｏｕｔｅヘッダ１００２には，ＩＮＶＩＴＥメッセージが経由すべきＩｎ−ＣＳＣＦとＳ−ＣＳＣＦのＳＩＰＵＲＩが示される。本例では，ｐｃｓｃｆ１．ｄｏｍａｉｎ１．ｎｅｔがＩｎ−ＣＳＣＦ１１０を意味する。また，ｓｃｓｃｆ１．ｈｏｍｅ１．ｎｅｔが端末ｂ（１０１ｂ）のホームであるＳ−ＣＳＣＦ１１１ｂを意味する。

図１１にＩｎ−ＣＳＣＦ１１０が端末ｂ（１０１ｂ）からのＩＮＶＩＴＥメッセージを受信したときの処理フローを示す。まず，リクエストライン１００１のダイヤル番号に一致する内線番号が存在するか，着信先判定テーブル４０４を検索する（ステップ１１０２）。一致するレコードがあった場合，該当レコードの私設フラグ６０２がＯＮか判定する（ステップ１１０３）。ＯＮであった場合は，ＰＢＸ１１３に呼接続要求を行う（ステップ１１０４）。これにより，PBXに収容される固定内線端末に着信することができる。ステップ１１０３にて，私設フラグがＯＮでなかった場合は，Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０がＩＮＶＩＴＥメッセージを着信先端末に直接送信するために，該当レコードのＩＰアドレス６０５を求める（ステップ１１１１）。IPアドレスが未登録の場合は，対象端末は屋内システム内に所在しないので，ステップ１１０９に移行し，INVITEメッセージ中のRouteヘッダに基き発信端末のS-CSCFにINVITEメッセージを送信する。一方，ステップ１１１１にて着信端末のIPアドレスが求まった場合は，Ｒｏｕｔｅヘッダ１００２を全て削除する（ステップ１１１２）。

これは，着信端末が受信するＩＮＶＩＴＥメッセージとして正常な形にするためである。ＳＩＰプロトコルでは，ＩＮＶＩＴＥメッセージは，Ｒｏｕｔｅヘッダが示すＳＩＰサーバを必ず経由し，経由時に各ＳＩＰサーバが，自身を示すＲｏｕｔｅヘッダをＩＮＶＩＴＥメッセージから削除する。つまり，ＩＮＶＩＴＥメッセージが正常にサーバ間を転送される限り，着信端末に到達したときにはＲｏｕｔｅヘッダは残らない。通常の公衆携帯電話着信でも着信端末が受信するＩＮＶＩＴＥメッセージはＲｏｕｔｅヘッダを含まない。ステップ１１１２を設けることで，ＩＮＶＩＴＥメッセージにＲｏｕｔｅヘッダが残っているか判定するタイプの端末に対しても，着信することが可能になる。

ただし，着信端末の処理を，受信ＩＮＶＩＴＥメッセージ内にＲｏｕｔｅヘッダが存在する場合でも着信するようにすれば，ステップ１１１２は省略でき，Ｉｎ−ＣＳＣＦの処理を軽減することができる。ステップ１１１２の後は，ステップ１１１１で求めたＩＰアドレス宛にＩＮＶＩＴＥメッセージを送信する（ステップ１１１３）。これにより，S-CSCFにINVITEメッセージを送信することなく，屋内システム内に所在する着信端末を呼び出すことができる。ステップ１１０２にて，着信先判定テーブル４０４の内線番号６０１に一致する番号がなかった場合，リクエストライン１００１のダイヤル番号と一致する公衆携帯番号６０４がないか検索する（ステップ１１０５）。一致するレコードが見つかった場合は，ステップ１１１１に移行する。

これにより，着信端末が屋内システム内に所在する場合は，S-CSCFにINVITEメッセージを送信することなく端末を呼び出すことができる。ステップ１１０５にて一致するレコードがなかった場合は，ＥＮＵＭＤＮＳ１１２に，ダイヤル番号に対応するＳＩＰＵＲＩを問い合わせる（ステップ１１０６）。そして，着信先判定テーブル４０４のＳＩＰＵＲＩ６０３を検索する（ステップ１１０８）。一致するレコードが見つかった場合は，ステップ１１１１に移行する。これにより，着信端末が屋内システム内に所在する場合は，S-CSCFにINVITEメッセージを送信することなく端末を呼び出すことができる。ステップ１１０８で一致するレコードが見つからなかった場合は，公衆コア網１１５の機能で呼接続するために，Ｒｏｕｔｅヘッダ１００２に示された端末ｂ（１０１ｂ）のホームのＳ−ＣＳＣＦ１１１ｂに，ＩＮＶＩＴＥメッセージを送信する（ステップ１１０９）。これにより，屋内システム外に所在する端末を，公衆携帯電話網機能で呼び出すことができる。

図１２は，端末ｂ（１０１ｂ）が屋内エリア外に移動することにより，Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０の着信先判定テーブル４０４に登録されている端末ｂ（１０１ｂ）のＩＰアドレスを削除するシーケンスである。Ｉｎ−ＡＰ１０２ｂは端末ｂ（１０１ｂ）との無線リンクが消失したことを検出すると（ステップ１２０１），Ａ８解放要求をＩｎ−ＰＤＳＮ／ＰＣＦ１０５ｂに送信する（ステップ１２０２）。Ｉｎ−ＰＤＳＮ／ＰＣＦ１０５ｂはＡ８解放応答をＩｎ−ＡＰ１０２ｂに送信し，Ａ８コネクション及びＰＰＰを解放する（ステップ１２０３）。そしてＰＰＰを解放した端末のＩＰアドレスを含む屋内登録解除をＩｎ−ＣＳＣＦ１１０に送信する（ステップ１２０４）。Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０は，着信先判定テーブル４０４から通知されたＩＰアドレスを削除する（ステップ１２０５）。これにより，屋外に移動した端末への着信は，S-CSCFを介して行うようになる。

図１３は，Ｉｎ−ＣＳＣＦ１１０の，屋内登録解除処理のフローチャートである。Ｉｎ−ＰＤＳＮ／ＰＣＦ１０５ｂから通知されたＩＰアドレスで，着信先判定テーブル４０４のＩＰアドレス６０５を検索する（ステップ１３０１）。次に，見つかったレコードの内線番号６０１が登録されているか判定する（ステップ１３０２）。登録されていた場合は，対象レコードのＩＰアドレスを削除する（ステップ１３０３）。これにより，当該内線端末が屋内システム外に所在することが管理できる。登録されていない場合は，レコード自体を削除する（ステップ１３０４）。これにより，屋内システムに事前に内線登録していない端末の端末情報は，屋内システム内に所在する間だけ保持することになり，メモリリソースの最適化が図れる。

以上，本実施例では３ＧＰＰ２の無線アクセスネットワークとの組み合わせを例に本発明の屋内呼制御装置を説明したが，３ＧＰＰの無線アクセスネットワークとの組み合わせでも同様に，公衆携帯電話サービスと内線サービスを実現することができる。

本発明を適用する携帯電話システムを示す図である。内線接続の場合の通信パスを示す図である。屋外に位置する端末への接続の場合の通信パスを示す図である。屋内呼制御装置の構成図である。屋内エリアからのＳＩＰ登録のシーケンス図である。着信先判定テーブルを示す図である。 REGISTERメッセージのフォーマットを示す図である。 REGISTERメッセージの受信処理のフローチャートである。端末の発信シーケンスを示す図である。ＩＮＶＩＴＥメッセージのフォーマットを示す図である。ＩＮＶＩＴＥメッセージの受信処理のフローチャートである。屋内登録解除シーケンスを示す図である。屋内登録解除処理のフローチャートである。

符号の説明

１０１ａ，ｂ，ｃ公衆無線端末
１１０屋内呼制御装置
４０４着信先判定テーブル
６０１内線番号
６０２私設フラグ
６０３ＳＩＰＵＲＩ
６０４公衆携帯番号
６０５ＩＰアドレス
７０１ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージのＴｏヘッダ
７０２ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージのＣｏｎｔａｃｔヘッダ
１００１ＩＮＶＩＴＥメッセージのリクエストライン
１００２ＩＮＶＩＴＥメッセージのＲｏｕｔｅヘッダ。

Claims

端末及び公衆呼制御装置と呼制御メッセージを送受信する送受信部と該メッセージを処理する処理部と前記処理部で実行されるプログラムを格納する記憶部と、を備えた屋内呼制御装置であって，
当該屋内呼制御装置のエリア内に位置する端末から当該屋内呼制御装置を介して前記公衆呼制御装置に送信される呼接続要求メッセージに含まれる着信先が、当該屋内呼制御装置のエリア内に位置する端末である場合には、前記呼接続要求メッセージのＲｏｕｔｅヘッダ情報に従わずに、前記公衆呼制御装置を介さず前記着信先端末へ前記呼接続要求メッセージを送信し、前記着信先が当該屋内呼制御装置のエリア内に位置する端末でない場合には前記公衆呼制御装置へ前記呼制御要求メッセージを送信することを特徴とする屋内呼制御装置。
請求項１に記載の屋内呼制御装置であって，
前記着信先が，前記屋内呼制御装置のエリア内に位置する端末である場合には，前記呼接続要求メッセージ内のＲｏｕｔｅヘッダを削除して前記着信先端末に送信することを特徴とする屋内呼制御装置。
前記記憶部に、当該屋内呼制御装置のエリア内に位置する端末のＩＰアドレス及び着信先識別子とを記憶する着信先判定テーブルを備え、
前記呼制御要求メッセージに含まれる前記着信先識別子が前記着信先判定テーブルの着信先識別子と一致する場合には、前記着信先判定テーブルの着信先識別子と対応する前記ＩＰアドレスに呼制御要求メッセージを送信することを特徴とする請求項１に記載の屋内呼制御装置。
前記端末が当該屋内呼制御装置のエリア内に入場した場合に、前記端末のＩＰアドレスを前記着信先判定テーブルに登録することを特徴とする請求項２に記載の屋内呼制御装置。
請求項３に記載の屋内呼制御装置であって，
前記着信先識別子として，前記公衆呼制御装置が使用する公衆識別子と，前記公衆識別子とは別に屋内呼制御装置が定義した内線識別子とを，前記着信先判定テーブルに記憶することを特徴とする屋内呼制御装置。
請求項４に記載の屋内呼制御装置であって，
前記端末が前記屋内呼制御装置を介して前記公衆呼制御装置にＩＰアドレスの登録を行う場合に，当該屋内呼制御装置は、前記着信先判定テーブルを前記公衆呼制御装置から前記端末へ送信される登録完了通知メッセージに含まれる前記端末の識別子で検索し，当該識別子に対応して前記端末のＩＰアドレスを記憶することを特徴とする屋内呼制御装置。
請求項４に記載の屋内呼制御装置であって、
前記着信先判定テーブルに該当する前記識別子が存在しない場合には新たなレコードを作成し、前記端末の識別子に対応して前記端末のＩＰアドレスを記憶することを特徴とする屋内呼制御装置。
請求項１に記載の屋内呼制御装置であって，
前記着信先が当該屋内呼制御装置のエリア内に位置する非公衆端末の場合は，前記公衆呼制御装置に前記呼接続要求メッセージを送信することなく，前記非公衆端末への前記呼接続要求メッセージを送信することを特徴とする屋内呼制御装置。
端末及び公衆呼制御装置と呼制御メッセージを送受信する屋内呼制御装置を備えた屋内呼制御システムであって、
前記屋内呼制御装置は、
前記端末及び前記公衆呼制御装置と呼制御メッセージを送受信する送受信部と
該メッセージを処理する処理部と
前記処理部で実行されるプログラムを格納する記憶部と、を備え、
前記屋内呼制御装置のエリア内に位置する端末から前記屋内呼制御装置を介して前記公衆呼制御装置に送信される呼制御要求メッセージに含まれる着信先が、前記屋内呼制御装置のエリア内に位置する端末である場合には、前記呼接続要求メッセージのＲｏｕｔｅヘッダ情報に従わずに、前記公衆呼制御装置を介さず前記着信先端末へ呼接続要求メッセージを送信し、前記着信先が当該屋内呼制御装置のエリア内に位置する端末でない場合には前記公衆呼制御装置へ前記呼制御要求メッセージを送信することを特徴とする屋内呼制御システム。