(57)【要約】【課題】Ｐ−ＣＳＣＦの死活監視シーケンスが冗長的になることなく、障害発生の検知時に、Ｐ−ＣＳＣＦをスムーズに切り替えることができる方法等を提供する。【解決手段】システムは、各ＰＧＷに対して、接続可能な１つ以上のＰ−ＣＳＣＦアドレスを管理する管理サーバを更に配置する。そして、ＵＥが送信した登録要求を、ＧＷ及びＰ−ＣＳＣＦを介して受信したＩ／Ｓ−ＣＳＣＦが、当該登録要求を管理サーバへ送信し、管理サーバが、当該登録要求に含まれるユーザＩＤ及びＰ−ＣＳＣＦアドレスを紐付けて記憶する。次に、管理サーバが、第１のセッション制御サーバについて、障害又は仮障害を検知する。そして、管理サーバが、障害又は仮障害が検知されたＰ−ＣＳＣＦに紐付けられたユーザ識別子を含む再登録要求を、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦへ送信し、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦが、Ｐ−ＣＳＣＦにおけるリストアシーケンスを実行する。【選択図】図４
2020156020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＰＣ(Evolved Packet Core)に配置され、ユーザ端末と通信するゲートウェイと
ＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)に配置され、前記ゲートウェイと通信する複数の第１のセッション制御サーバと、第１のセッション制御サーバと通信する第２のセッション制御サーバと、
を有するシステムにおけるセッション制御サーバの切り替え方法であって、
前記システムは、各ゲートウェイに対して、接続可能な１つ以上の第１のセッション制御サーバアドレスを管理する管理サーバを更に配置しており、
ユーザ端末が送信した登録要求を、ゲートウェイ及び第１のセッション制御サーバを介して受信した第２のセッション制御サーバが、当該登録要求を前記管理サーバへ送信し、前記管理サーバが、当該登録要求に含まれるユーザ識別子及び第１のセッション制御サーバアドレスを紐付けて記憶する第１のステップと、
前記管理サーバが、第１のセッション制御サーバについて、障害又は仮障害を検知する第２のステップと、
前記管理サーバが、障害又は仮障害が検知された第１のセッション制御サーバに紐付けられたユーザ識別子を含む再登録要求を、第２のセッション制御サーバへ送信し、第２のセッション制御サーバが、第１のセッション制御サーバにおけるリストアシーケンスを実行する第３のステップと
を有することを特徴とするセッション制御サーバの切り替え方法。
【請求項２】
第１のセッション制御サーバは、Ｐ−ＣＳＣＦ(Proxy - Call Session Control Function)サーバであり、
第２のセッション制御サーバは、Ｓ−ＣＳＣＦ(Serving - Call Session Control Function) サーバであり、
前記ゲートウェイは、ＰＧＷ(Proxy - Gateway)であり、
前記管理サーバは、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバである
ことを特徴とする請求項１に記載のセッション制御サーバの切り替え方法。
【請求項３】
第１のステップについて、
ユーザ端末が、登録要求を、ゲートウェイへ送信し、
ゲートウェイは、ユーザ識別子及び第１のセッション制御サーバアドレスを含む登録要求を、第１のセッション制御サーバへ送信し、
第１のセッション制御サーバは、第２のセッション制御サーバへ、当該登録要求を転送し、
第２のセッション制御サーバは、当該登録要求を、前記管理サーバへ転送する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のセッション制御サーバの切り替え方法。
【請求項４】
第２のステップについて、
前記管理サーバは、第１のセッション制御サーバそれぞれに対して、定期的に死活監視メッセージを送信することによって、障害を検知する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のセッション制御サーバの切り替え方法。
【請求項５】
第２のステップについて、
前記管理サーバは、運用コマンドによって、任意の第１のセッション制御サーバに対する仮障害を検知する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のセッション制御サーバの切り替え方法。
【請求項６】
前記ゲートウェイは、第１のセッション制御サーバアドレスリスト要求を、前記管理サーバへ送信し、
前記管理サーバは、当該ゲートウェイが接続可能な第１のセッション制御サーバのアドレスのリストを、前記ゲートウェイへ応答する
と共に、
前記管理サーバは、障害又は仮障害を検知した第１のセッション制御サーバのアドレスを、前記リストから削除する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のセッション制御サーバの切り替え方法。
【請求項７】
複数のゲートウェイはそれぞれ、同一時間間隔で、前記リスト要求を、前記管理サーバへ送信しており、
第２のステップについて、前記管理サーバは、障害又は仮障害を検知した際に、最後に第１のセッション制御サーバアドレスリスト要求を受信したゲートウェイのアドレスを保持し、
前記管理サーバは、保持したアドレスに基づくゲートウェイから、第１のセッション制御サーバアドレスリスト要求を受信し、前記リストを応答した後、全てのゲートウェイに対する第１のセッション制御サーバのリスト更新が完了したと判断する
ことを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載のセッション制御サーバの切り替え方法。
【請求項８】
第３のステップについて、
第２のセッション制御サーバは、前記管理サーバから受信した再登録要求を、障害又は仮障害が検知された第１のセッション制御サーバへ送信すると共に、第１のセッション制御サーバが障害又は仮障害を発生していることを確認する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のセッション制御サーバの切り替え方法。
【請求項９】
前記システムは、前記ゲートウェイ及び第２のセッション制御サーバと通信可能な加入者サーバを更に有し、
第１のステップの前段で、前記ゲートウェイは、ユーザ端末から接続要求を受信した際に、前記加入者サーバへ承認要求を送信し、
第３のステップについて、第２のセッション制御サーバは、前記加入者サーバへ、第１のセッション制御サーバのリストア要求を送信し、前記加入者サーバは、前記ゲートウェイを介してユーザ端末へ、セッション解放通知を送信する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のセッション制御サーバの切り替え方法。
【請求項１０】
ＥＰＣに配置され、ユーザ端末と通信するゲートウェイと
ＩＭＳに配置され、前記ゲートウェイと通信する複数の第１のセッション制御サーバと、第１のセッション制御サーバと通信する第２のセッション制御サーバと
を有するシステムに配置され、各ゲートウェイに対して、接続可能な１つ以上の第１のセッション制御サーバアドレスを管理する管理サーバであって、
ユーザ端末が送信した登録要求を、ゲートウェイ及び第１のセッション制御サーバを介して第２のセッション制御サーバから受信し、当該登録要求に含まれるユーザ識別子及び第１のセッション制御サーバアドレスを紐付けて記憶する管理テーブルと、
第１のセッション制御サーバについて、障害又は仮障害を検知する死活監視手段と、
障害又は仮障害が検知された第１のセッション制御サーバに紐付けられたユーザ識別子を含む再登録要求を、第２のセッション制御サーバへ送信する再登録要求送信手段と
を有し、
第２のセッション制御サーバから、第１のセッション制御サーバにおけるリストアシーケンスを実行させることを特徴とする管理サーバ。
【請求項１１】
ＥＰＣに配置され、ユーザ端末と通信するゲートウェイと
ＩＭＳに配置され、前記ゲートウェイと通信する複数の第１のセッション制御サーバと、第１のセッション制御サーバと通信する第２のセッション制御サーバと
を有するシステムに配置され、各ゲートウェイに対して、接続可能な１つ以上の第１のセッション制御サーバアドレスを管理する管理サーバに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
ユーザ端末が送信した登録要求を、ゲートウェイ及び第１のセッション制御サーバを介して第２のセッション制御サーバから受信し、当該登録要求に含まれるユーザ識別子及び第１のセッション制御サーバアドレスを紐付けて記憶する管理テーブルと、
第１のセッション制御サーバについて、障害又は仮障害を検知する死活監視手段と、
障害又は仮障害が検知された第１のセッション制御サーバに紐付けられたユーザ識別子を含む再登録要求を、第２のセッション制御サーバへ送信する再登録要求送信手段と
してコンピュータを機能させ、
第２のセッション制御サーバから、第１のセッション制御サーバにおけるリストアシーケンスを実行させることを特徴とする管理サーバ用のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信ネットワークにおけるセッション制御サーバ（ＳＩＰ(Session Initiation Protocol)サーバ）を切り替える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来技術における移動通信ネットワークのシステム構成図である。
【０００３】
移動体通信ネットワークは、ＥＰＣ(Evolved Packet Core)及びＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)によって仮想化基盤上に構築されている。ＵＥ(User Equipment、移動携帯端末)は、無線を介して複数のｅＮＢ(evolved Node B、基地局)と通信する。
【０００４】
ＥＰＣは、複数のｅＮＢを収容するべく、ＭＭＥ(Mobility Management Entity)、ＳＧＷ(Serving-Gateway)、ＰＧＷ(Proxy-Gateway)及びＰＣＲＦ(Policy and Charging Rules Function)によって構成される（例えば非特許文献１参照）。
ＭＭＥは、コアネットワーク制御装置であって、ＵＥの移動管理と、ＨＳＳ(Home Subscriber Server、加入者サーバ)と連携したＵＥの認証と、ＩＰ(Internet Protocol)伝達経路の設定制御とを実行する。
ＳＧＷは、ＭＭＥ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。
ＰＧＷは、インターネットやＩＭＳなどのＰＤＮ（外部ネットワーク）との接続点となり、ＰＤＮからＵＥ宛のＩＰパケットを全て受信する。
ＰＣＲＦは、ＰＧＷ及びＳＧＷでの伝達品質制御を実行するための、ＱｏＳ(Quality of Service)、課金方法などのＩＰパケット伝達ポリシを決定する。
ＵＥは、ｅＮＢ、ＳＧＷ及びＰＧＷ）介して、ＩＭＳと通信する。
【０００５】
ＩＭＳは、３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)で標準化されたサービス制御方式であり、次世代携帯電話ネットワーク又はＮＧＮ(Next Generation Network)を実現する。これによって、固定網及び移動網が統合され、全ての端末に対してオールＩＰ化を提供する。ＩＭＳは、ＵＥに対して、異なるＩＰ−ＣＡＮ(IP Connectivity Access Network)で、共通のマルチメディア通信サービス（例えば、ＩＰ電話、テレビ電話、ＩＭ(Instant Message)など）を提供する（例えば非特許文献２参照）。
【０００６】
ＩＭＳは、複数のセッション制御サーバ（ＳＩＰサーバ）を配置し、必要なネットワークリソースの割り当て及びゲートの制御を実行する。ＳＩＰは、ＩＰにおける呼制御プロトコルであって、端末間で通信に必要なＩＰアドレス、ポート番号及びエンコーディングをネゴシエーションすると共に、発呼及び着呼を制御する。
【０００７】
ＩＭＳは主に、以下の３つの機能を有する。
ＣＳＣＦ(Call Session Control Function)：セッション制御機能
ＡＳ(Application Server)：アプリケーションサービス制御機能
ＨＳＳ(Home Subscriber Server)：ユーザ情報蓄積機能
【０００８】
ＣＳＣＦは、セッション制御として、ＵＥ間の通信セッションを設定・解放と、サービス条件に応じたＡＳの選択と、ＳＩＰ信号やＳＤＰ(Session Description Protocol)信号の転送とを実行する。
ＣＳＣＦは、以下の３つの機能要素に分けられる。
Ｐ−ＣＳＣＦ(Proxy-CSCF)
Ｓ−ＣＳＣＦ(Serving-CSCF)
Ｉ−ＣＳＣＦ(Interrogating-CSCF)
Ｐ−ＣＳＣＦは、アクセスネットワークを介してＵＥとパケットを送受信するサーバである。
Ｓ−ＣＳＣＦは、ＨＳＳと連携してユーザの登録処理を実行するサーバである。
Ｉ−ＣＳＣＦは、ＳＩＰ信号を適切なＳ−ＣＳＣＦに転送するサーバである。
尚、図１によれば、Ｓ−ＣＳＣＦとＩ−ＣＳＣＦを合わせて、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦとして表している。
【０００９】
Ｐ−ＣＳＣＦは、ＵＥから、ＰＧＷを介してアクセスされる。Ｐ−ＣＳＣＦは、セッション毎にメディア情報を抽出し、セッション確立時にＰＧＷに対するゲート制御及びリソース制御を指示する。Ｐ−ＣＳＣＦは、ＵＥからの位置登録時に決定され、ＰＧＷ（又はＳＩＰ対応ＵＥ）との間にセキュアなIPsecトンネルを確立する。
そのために、ＩＭＳでは、Ｐ−ＣＳＣＦを冗長的に構成し、Ｐ−ＣＳＣＦの障害発生時には直ぐに他のＰ−ＣＳＣＦへ切り替えて、システム全体の耐障害性を高めている。
Ｐ−ＣＳＣＦの切り替え時には、ＵＥは、障害発生のＰ−ＣＳＣＦに対するセッションを解放し、改めて登録シーケンスを実行して、他のＰ−ＣＳＣＦに対してセッションを再確立する必要がある。Ｐ−ＣＳＣＦの障害に対しては、様々なユーザ通信復旧技術が提案されている（例えば非特許文献３参照）。
【００１０】
また、図１によれば、ＰＧＷがＰ−ＣＳＣＦを直ぐに発見できるように、ＤＮＳ(Domain Name System)サーバが配置されている。
ＵＥは、ＤＮＳサーバへ、SIPサーバIPv6アドレス・リストオプションを要求するDHCPv6 Information-Requestメッセージを送信する。これに対し、ＤＮＳサーバは、ＵＥに割り当て可能な１つ以上のＰ−ＣＳＣＦのIPv6アドレスのリストを含むDHCP Replyメッセージを返信する。
【００１１】
一般には、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦが、発信側Ｐ−ＣＳＣＦからメッセージを受信し、着信側Ｐ−ＣＳＣＦへメッセージを送信する際に、着信側Ｐ−ＣＳＣＦからのエラー又は応答無しのタイミングで、障害を検知する。Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦは、障害を発生したＰ−ＣＳＣＦのアドレスを、ＨＳＳへ通知する。ＨＳＳは、着信側Ｐ−ＣＳＣＦを他のＰ−ＣＳＣＦに切り替えるべく、ＭＭＥへ通知する。ＭＭＥは、ＵＥに対してセッション解放通知を送信し、ＵＥは、改めて登録シーケンスを実行する。
【００１２】
しかしながら、この障害検知のタイミングでは、着信時のメッセージの送信失敗であるために、ユーザ通信に対して大きな影響を与える。そのために、冗長的に配置した複数のＰ−ＣＳＣＦに対して、死活監視シーケンスを定期的に実行する必要がある。
【００１３】
図２は、従来技術におけるＰ−ＣＳＣＦを切り替えるシーケンスである。
【００１４】
＜第０のステップ：Ｓ０＞
最初に、ＵＥは、ＥＰＣへ、「接続要求」を送信する。接続要求は、ｅＮＢ介してＳＧＷを経由してＭＭＥへ転送される。これに対し、ＭＭＥは、ＰＧＷを介してＨＳＳへ、「承認要求」を送信する。ＨＳＳは、ＵＥの認証処理を実行し、加入者登録後、ＰＧＷへ、「承認応答」を返信する。
これに対し、ＰＧＷは、ＤＮＳサーバへ、「Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリスト要求」を送信する。これは、DHCPv6 Information-Requestメッセージを用いた、SIPサーバIPv6アドレス・リストオプションであり、ＦＱＤＮ(Fully Qualified Domain Name)に基づくものである。
これに対し、ＤＮＳサーバは、Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリストを、ＰＧＷへ応答する。図２によれば、Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリストには、Ｐ−ＣＳＣＦ＃１アドレスとＰ−ＣＳＣＦ＃２アドレスとが含められる。
ＰＧＷは、ＵＥへ、ベアラ確立の許可を表す「接続許可」を返信する。
そして、ＵＥは、「承認応答」を、ＰＧＷへ送信する。
【００１５】
＜第１のステップ：Ｓ１＞
次に、ＵＥは、「登録要求(Register)」を、ＰＧＷへ送信する。Registerメッセージには、ＩＭＰＩ(IMS Private User Identity)と称されるユーザＩＤが含まれる。ＩＭＰＩは、ＩＭＳ内での一意な識別子であって、SIP URIと同様の形式で表現される。
これに対し、ＰＧＷは、「登録要求」を、例えばＰ−ＣＳＣＦ＃１へ転送する。Ｐ−ＣＳＣＦ＃１は、Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリストに含まれる任意のアドレスに基づくものである。
Ｐ−ＣＳＣＦ＃１は、ＰＧＷから受信した登録要求をそのまま、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦへ転送する。
Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦは、ユーザＩＤ及びＰ−ＣＳＣＦ＃１アドレスを含む登録メッセージを、ＨＳＳへ送信し、認証処理を要求する。これに対し、ＨＳＳは、認証成功を、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦへ応答する。そして、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦは、成功応答としての200OKを、Ｐ−ＣＳＣＦ＃１へ応答する。
Ｐ−ＣＳＣＦ＃１は、受信した200OKを、ＰＧＷへ応答する。
ＰＧＷは、受信した200OKを、ＵＥへ応答する。
【００１６】
＜第２のステップ：Ｓ２＞
次に、ＰＧＷは、Ｓ０で受信したＰ−ＣＳＣＦアドレスリストに含まれる１つ以上のＰ−ＣＳＣＦに対して、「死活監視メッセージ」を定期的に送信する。ＰＧＷ自ら、Ｐ−ＣＳＣＦの障害発生を監視する。死活監視メッセージを送信したＰＧＷは、Ｐ−ＣＳＣＦから、エラー応答の受信や応答が無かった場合、当該Ｐ−ＣＳＣＦに障害が発生したと検知する。
【００１７】
同様に、ＤＮＳサーバ７も、１つ以上のＰ−ＣＳＣＦに対して、「死活監視メッセージ」を定期的に送信する。ＤＮＳサーバも、Ｐ−ＣＳＣＦの障害発生を監視する。死活監視メッセージを送信したＤＮＳサーバは、Ｐ−ＣＳＣＦから、エラー応答の受信や応答が無かった場合、当該Ｐ−ＣＳＣＦに障害が発生したと検知する。このとき、ＤＮＳサーバは、障害が発生したと検知したＰ−ＣＳＣＦのアドレスを含む障害検知メッセージを、ＰＧＷへ送信する。
【００１８】
これによって、ＰＧＷは、障害を発生したＰ−ＣＳＣＦを特定する。
【００１９】
＜第３のステップ：Ｓ３＞
次に、ＰＧＷは、ＵＥへ、「セッション解放通知」を送信する。
これによって、ＵＥは、障害が発生した例えばＰ−ＣＳＣＦ＃１との間のセッションを解放する。具体的には、ＰＧＷは、正常なＰ−ＣＳＣＦのアドレスを、ＵＥへ通知するものであってもよい。
【００２０】
そして、ＵＥは、前述したＳ１と同じ登録シーケンスを実行して、セッションを再確立するべく、「登録要求(Register)」を、ＰＧＷへ送信する。
ＰＧＷは、障害発生のＰ−ＣＳＣＦ＃１を特定しているために、他の正常なＰ−ＣＳＣＦ＃２へ、登録要求を送信する。
【００２１】
前述したように、ＩＭＳにおけるＰ−ＣＳＣＦは、IPsecのセキュリティとしてセッションを確立するために、ＵＥとの間のユーザ通信を復旧するべく、障害発生のＰ−ＣＳＣＦから代替Ｐ−ＣＳＣＦへの切り替える必要がある。このとき、障害発生のＰ−ＣＳＣＦに接続する全てのＵＥが、代替Ｐ−ＣＳＣＦとの間で、再度、登録シーケンスを実行し直す必要がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２２】
【非特許文献１】3GPP TS 23.401,”General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access”.
【非特許文献２】3GPP TS 23.228, “IP Multimedia Subsystem (IMS); Stage 2”.
【非特許文献３】3GPP, TS 23.380, “IMS Restoration Procedures”.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
前述した図２におけるＳ２によれば、ＰＧＷが、複数のＰ−ＣＳＣＦに対して定期的に死活監視をしている。そして、ＰＧＷは、Ｐ−ＣＳＣＦの障害を検知した際に、他のＰ−ＣＳＣＦへ収容替えを実行するために、セッション解放通知を、ＵＥへ送信する必要がある。このとき、ＰＧＷへ、収容替え先となる正常なＰ−ＣＳＣＦのアドレスリストを払い出すために、別途、ＤＮＳサーバを構築しておく必要がある。
【００２４】
また、前述した図２によれば、ＥＰＣに配置された多数のＰＧＷから、当該ＰＧＷを介してセッションを確立した複数のＰ−ＣＳＣＦに対して、死活監視を実行する必要がある。一方で、ＩＭＳに配置されたＤＮＳサーバからも、Ｐ−ＣＳＣＦの死活監視を実行する必要がある。
結果的に、多数のＰＧＷやＤＮＳサーバから、複数のＰ−ＣＳＣＦに対して死活監視が実行されるために、冗長的であると共に、ＥＰＣ及びＩＭＳのシステム全体における処理負荷の増大も招いている。
【００２５】
そこで、本発明は、セッション制御サーバ（Ｐ−ＣＳＣＦ）の死活監視シーケンスが冗長的になることなく、障害発生の検知時に、セッション制御サーバをスムーズに切り替えることができる方法、管理サーバ及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明によれば、ＥＰＣ(Evolved Packet Core)に配置され、ユーザ端末と通信するゲートウェイと
ＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)に配置され、ゲートウェイと通信する複数の第１のセッション制御サーバと、第１のセッション制御サーバと通信する第２のセッション制御サーバと、
を有するシステムにおけるセッション制御サーバの切り替え方法であって、
システムは、各ゲートウェイに対して、接続可能な１つ以上の第１のセッション制御サーバアドレスを管理する管理サーバを更に配置しており、
ユーザ端末が送信した登録要求を、ゲートウェイ及び第１のセッション制御サーバを介して受信した第２のセッション制御サーバが、当該登録要求を管理サーバへ送信し、管理サーバが、当該登録要求に含まれるユーザ識別子及び第１のセッション制御サーバアドレスを紐付けて記憶する第１のステップと、
管理サーバが、第１のセッション制御サーバについて、障害又は仮障害を検知する第２のステップと、
管理サーバが、障害又は仮障害が検知された第１のセッション制御サーバに紐付けられたユーザ識別子を含む再登録要求を、第２のセッション制御サーバへ送信し、第２のセッション制御サーバが、第１のセッション制御サーバにおけるリストアシーケンスを実行する第３のステップと
を有することを特徴とする。
【００２７】
本発明のセッション制御サーバの切り替え方法における他の実施形態によれば、
第１のセッション制御サーバは、Ｐ−ＣＳＣＦ(Proxy - Call Session Control Function)サーバであり、
第２のセッション制御サーバは、Ｓ−ＣＳＣＦ(Serving - Call Session Control Function) サーバであり、
ゲートウェイは、ＰＧＷ(Proxy - Gateway)であり、
管理サーバは、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバである
ことも好ましい。
【００２８】
本発明のセッション制御サーバの切り替え方法における他の実施形態によれば、
第１のステップについて、
ユーザ端末が、登録要求を、ゲートウェイへ送信し、
ゲートウェイは、ユーザ識別子及び第１のセッション制御サーバアドレスを含む登録要求を、第１のセッション制御サーバへ送信し、
第１のセッション制御サーバは、第２のセッション制御サーバへ、当該登録要求を転送し、
第２のセッション制御サーバは、当該登録要求を、管理サーバへ転送する
ことも好ましい。
【００２９】
本発明のセッション制御サーバの切り替え方法における他の実施形態によれば、
第２のステップについて、
管理サーバは、第１のセッション制御サーバそれぞれに対して、定期的に死活監視メッセージを送信することによって、障害を検知する
ことも好ましい。
【００３０】
本発明のセッション制御サーバの切り替え方法における他の実施形態によれば、
第２のステップについて、
管理サーバは、運用コマンドによって、任意の第１のセッション制御サーバに対する仮障害を検知する
ことも好ましい。
【００３１】
本発明のセッション制御サーバの切り替え方法における他の実施形態によれば、
ゲートウェイは、第１のセッション制御サーバアドレスリスト要求を、管理サーバへ送信し、
管理サーバは、当該ゲートウェイが接続可能な第１のセッション制御サーバのアドレスのリストを、ゲートウェイへ応答する
と共に、
管理サーバは、障害又は仮障害を検知した第１のセッション制御サーバのアドレスを、リストから削除する
ことも好ましい。
【００３２】
本発明のセッション制御サーバの切り替え方法における他の実施形態によれば、
複数のゲートウェイはそれぞれ、同一時間間隔で、リスト要求を、管理サーバへ送信しており、
第２のステップについて、管理サーバは、障害又は仮障害を検知した際に、最後に第１のセッション制御サーバアドレスリスト要求を受信したゲートウェイのアドレスを保持し、
管理サーバは、保持したアドレスに基づくゲートウェイから、第１のセッション制御サーバアドレスリスト要求を受信し、リストを応答した後、全てのゲートウェイに対する第１のセッション制御サーバのリスト更新が完了したと判断する
ことも好ましい。
【００３３】
本発明のセッション制御サーバの切り替え方法における他の実施形態によれば、
第３のステップについて、
第２のセッション制御サーバは、管理サーバから受信した再登録要求を、障害又は仮障害が検知された第１のセッション制御サーバへ送信すると共に、第１のセッション制御サーバが障害又は仮障害を発生していることを確認する
ことも好ましい。
【００３４】
本発明のセッション制御サーバの切り替え方法における他の実施形態によれば、
システムは、ゲートウェイ及び第２のセッション制御サーバと通信可能な加入者サーバを更に有し、
第１のステップの前段で、ゲートウェイは、ユーザ端末から接続要求を受信した際に、加入者サーバへ承認要求を送信し、
第３のステップについて、第２のセッション制御サーバは、加入者サーバへ、第１のセッション制御サーバのリストア要求を送信し、加入者サーバは、ゲートウェイを介してユーザ端末へ、セッション解放通知を送信する
ことも好ましい。
【００３５】
本発明によれば、ＥＰＣに配置され、ユーザ端末と通信するゲートウェイと
ＩＭＳに配置され、ゲートウェイと通信する複数の第１のセッション制御サーバと、第１のセッション制御サーバと通信する第２のセッション制御サーバと
を有するシステムに配置され、各ゲートウェイに対して、接続可能な１つ以上の第１のセッション制御サーバアドレスを管理する管理サーバであって、
ユーザ端末が送信した登録要求を、ゲートウェイ及び第１のセッション制御サーバを介して第２のセッション制御サーバから受信し、当該登録要求に含まれるユーザ識別子及び第１のセッション制御サーバアドレスを紐付けて記憶する管理テーブルと、
第１のセッション制御サーバについて、障害又は仮障害を検知する死活監視手段と、
障害又は仮障害が検知された第１のセッション制御サーバに紐付けられたユーザ識別子を含む再登録要求を、第２のセッション制御サーバへ送信する再登録要求送信手段と
を有し、
第２のセッション制御サーバから、第１のセッション制御サーバにおけるリストアシーケンスを実行させることを特徴とする。
【００３６】
本発明によれば、ＥＰＣに配置され、ユーザ端末と通信するゲートウェイと
ＩＭＳに配置され、ゲートウェイと通信する複数の第１のセッション制御サーバと、第１のセッション制御サーバと通信する第２のセッション制御サーバと
を有するシステムに配置され、各ゲートウェイに対して、接続可能な１つ以上の第１のセッション制御サーバアドレスを管理する管理サーバに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
ユーザ端末が送信した登録要求を、ゲートウェイ及び第１のセッション制御サーバを介して第２のセッション制御サーバから受信し、当該登録要求に含まれるユーザ識別子及び第１のセッション制御サーバアドレスを紐付けて記憶する管理テーブルと、
第１のセッション制御サーバについて、障害又は仮障害を検知する死活監視手段と、
障害又は仮障害が検知された第１のセッション制御サーバに紐付けられたユーザ識別子を含む再登録要求を、第２のセッション制御サーバへ送信する再登録要求送信手段と
してコンピュータを機能させ、
第２のセッション制御サーバから、第１のセッション制御サーバにおけるリストアシーケンスを実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の方法、管理サーバ及びプログラムによれば、セッション制御サーバ（Ｐ−ＣＳＣＦ）の死活監視シーケンスが冗長的になることなく、障害発生の検知時に、セッション制御サーバをスムーズに切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来技術における移動通信ネットワークのシステム構成図である。
【図２】従来技術におけるＰ−ＣＳＣＦを切り替えるシーケンスである。
【図３】本発明における移動通信ネットワークのシステム構成図である。
【図４】本発明におけるＰ−ＣＳＣＦを切り替えるシーケンスである。
【図５】本発明におけるＳ２のシーケンス図である。
【図６】本発明におけるＳ３のシーケンス図である。
【図７】本発明におけるＰ−ＣＳＣＦ管理サーバの機能構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
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。
【００４０】
図３は、本発明における移動通信ネットワークのシステム構成図である。
【００４１】
図３のシステムによれば、図１と比較して、ＤＮＳサーバに代えて、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバが配置されている。Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバは、複数のＰ−ＣＳＣＦ＃１及び＃２に対して死活監視を実行すると共に、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦと通信する。
Ｐ−ＣＳＣＦ          ：第１のセッション制御サーバ
Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦ      ：第２のセッション制御サーバ
ＰＧＷ                ：ＵＥとＰ−ＣＳＣＦとの間に介在するゲートウェイ
Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバ：Ｐ−ＣＳＣＦのアドレスを管理する管理サーバ
【００４２】
図４は、本発明におけるシーケンス図である。
【００４３】
本発明によれば、以下の３つのステップを実行する。
＜Ｓ０＞ＰＧＷは、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバから、接続可能な１つ以上のＰ−ＣＳＣＦ（第１のセッション制御サーバ）のアドレスを取得する。
＜Ｓ１＞ＵＥは、「登録要求」を送信し、ＩＭＳとの間で登録シーケンスを実行する。また、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバは、登録要求に含まれるユーザＩＤ及びＰ−ＣＳＣＦアドレスを紐付けて記憶する。
＜Ｓ２＞Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバは、複数のＰ−ＣＳＣＦに対して、障害又は仮障害を検知する。
＜Ｓ３＞Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバは、障害又は仮障害を検知したＰ−ＣＳＣＦに紐付けられたユーザＩＤを含む再登録要求を、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦ（第２のセッション制御サーバ）へ送信する。そして、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦは、Ｐ−ＣＳＣＦにおけるリストアシーケンスを実行する。
以下では、各ステップについて、詳細に説明する。
【００４４】
＜第０のステップ：Ｓ０＞
図４のＳ０によれば、図２のＳ０と比較して、ＰＧＷは、ＤＮＳサーバに代えてＰ−ＣＳＣＦ管理サーバと通信する。
最初に、ＵＥは、ＥＰＣへ、「接続要求」を送信する。接続要求は、ｅＮＢ介してＳＧＷを経由してＭＭＥへ転送される。これに対し、ＭＭＥは、ＰＧＷを介してＨＳＳへ、「承認要求」を送信する。ＨＳＳは、ＵＥの認証処理を実行し、加入者登録後、ＰＧＷへ、「承認応答」を返信する。
ＰＧＷは、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバへ、「Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリスト要求」を送信する。これに対し、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバは、Ｐ−ＣＳＣＦアドレスのリストを、ＰＧＷへ応答する。
そして、ＰＧＷは、ＵＥへ、ベアラ確立の許可を表す「接続許可」を返信する。
そして、ＵＥは、「承認応答」を、ＰＧＷへ送信する。
【００４５】
＜第１のステップ：Ｓ１＞
図４のＳ１によれば、図２のＳ１と全く同じシーケンス（ＵＥ<->ＰＧＷ<->Ｐ−ＣＳＣＦ＃１<->Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦ）を実行すると共に、更に以下のシーケンスを実行する。
【００４６】
Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦは、Ｐ−ＣＳＣＦ＃１から受信した登録要求(Register)を、そのまま、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバへ転送する。登録要求によれば、Toヘッダに含まれるSIP-URIによってユーザＩＤを特定し、Viaヘッダに含まれるアドレスによってＰ−ＣＳＣＦ＃１アドレスを特定する。
これによって、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバは、以下のように紐付ける。
ユーザＩＤ  <->  Ｐ−ＣＳＣＦ＃１アドレス
そして、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバは、200OK（成功応答）を、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦへ応答する。
【００４７】
＜第２のステップ：Ｓ２＞
図５は、本発明におけるＳ２のシーケンス図である。
【００４８】
図５によれば、ＰＧＷ＃１、＃２及び＃３はそれぞれ、定期的に、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバへ、（例えばＰ−ＣＳＣＦサーバネームpcscf1に対する）「Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリスト要求」を送信する。これは、Ｓ０と同様のシーケンスであって、ＰＧＷは、定期的に、正常なＰ−ＣＳＣＦのアドレスのリストを更新する。
図５によれば、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバは、Ｐ−ＣＳＣＦ＃１及び＃２の両方のアドレスを含むＰ−ＣＳＣＦアドレスリストを、ＰＧＷ＃１、＃２及び＃３それぞれに応答する。
【００４９】
［Ｐ−ＣＳＣＦに対する死活監視処理］
Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバは、Ｐ−ＣＳＣＦそれぞれに対して、「死活監視メッセージ」を送信し、Ｐ−ＣＳＣＦの障害発生を監視する。死活監視メッセージとしてのSIP OPTIONSが定期的に送信される。
Ｐ−ＣＳＣＦは、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバから受信した死活監視メッセージに対して、正常時には、正常応答を返信する。一方で、障害時には、エラー応答を返信するか又は応答を返信しない。これによって、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバは、Ｐ−ＣＳＣＦの障害発生を検知する。
【００５０】
［特定のＰ−ＣＳＣＦに対する運用コマンドによる仮障害検知］
Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバは、運用コマンドによって、特定のＰ−ＣＳＣＦに対する仮障害発生を検知したとする。運用コマンドとは、例えばメンテナンスや運用者による障害復旧等の際に、意図的に特定のＰ−ＣＳＣＦの収容ユーザを解放したい場合に利用される。
【００５１】
Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバは、例えばＰ−ＣＳＣＦ＃１について、障害発生を検知したとする。このとき、Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリストから、障害発生のＰ−ＣＳＣＦ＃１のアドレスを削除（除外）する。
また、Ｐ−ＣＳＦアドレスリストを最後に要求した「ＰＧＷ＃１のアドレス」も保持しておく。
【００５２】
その後、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバは、ＰＧＷそれぞれから、Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリスト要求を受信し、それに対して、更新したＰ−ＣＳＣＦアドレスリストを応答する。
これによって、各ＰＧＷは、受信したＰ−ＣＳＣＦアドレスリストで、自らのキャッシュを更新する。更新したＰ−ＣＳＣＦアドレスリストには、障害発生したＰ−ＣＳＣＦ＃１のアドレスは含まれない。
そして、図５によれば、予め保持されたＰＧＷ＃１アドレスによって、ＰＧＷ＃１からＰ−ＣＳＣＦアドレスリスト要求を受信し、それに対して、更新したＰ−ＣＳＣＦアドレスリストを応答した際に、全てのＰＧＷに対するＰ−ＣＳＣＦアドレスリストの更新が完了したと判断する。
【００５３】
［Ｐ−ＣＳＦアドレスリストを最後に要求したＰＧＷのアドレスの保持について］
Ｐ−ＣＳＣＦの切り替えシーケンスを実行する前に、障害発生のＰ−ＣＳＣＦ＃１に接続する全てのＰＧＷについて、そのＰ−ＣＳＣＦアドレスリストの更新（キャッシュ）が完了しておく必要がある。その前に、Ｐ−ＣＳＣＦの切り替えシーケンスが実行された場合、いずれかのＰＧＷが、障害発生のＰ−ＣＳＣＦに接続する恐れがある。
この対策として、各ＰＧＷは、Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリスト要求を、定期的（同一時間間隔）に送信すると想定して、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバは、障害発生を検知した直後に、Ｐ−ＣＳＦアドレスリストを最後に要求した「ＰＧＷ＃１のアドレス」を保持しておく。
【００５４】
図５によれば、Ｐ−ＣＳＣＦ＃１の障害発生の直前に、Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリスト要求を送信してきた最後のＰＧＷは、ＰＧＷ＃１となる。即ち、次に、ＰＧＷ＃１が、Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリスト要求を送信してきたときには、他の全てのＰＧＷから、Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリスト要求を受信し、Ｐ−ＣＳＣＦ＃１アドレスを除外したＰ−ＣＳＣＦアドレスリストを応答済みである、とみなすことができる。
【００５５】
また、ＰＧＷ＃１からのＰ−ＣＳＣＦアドレスリスト要求を待つ間に、障害発生のＰ−ＣＳＣＦ＃１が収容しているＵＥ宛に着呼があった場合は、ユーザ通信は失敗することとなる。この待ち時間は、キャッシュのＴＴＬ(Time To Live)を短くすることによって短縮することができる。但し、ＴＴＬを短くすることによって、Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリスト（キャッシュ）の更新周期が短くなり、ＰＧＷにかかる処理負荷が大きくなるために、トレードオフとなる。
【００５６】
＜第３のステップ：Ｓ３＞
図６は、本発明におけるＳ３のシーケンス図である。
【００５７】
次に、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバは、「再登録要求」を、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦへ送信する。再登録要求は、再登録要求フラグを付与したSIP Requestであって、障害発生のＰ−ＣＳＣＦ＃１のアドレスに紐付けられたユーザＩＤを含む。
これに対し、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦは、再登録要求のユーザＩＤに紐付くＰ−ＣＳＣＦ＃１へ、その再登録要求を送信する。
Ｐ−ＣＳＣＦ＃１は、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦに対して、障害を発生していれば応答を返信しないであろうし、運用コマンドによる仮障害状態であればエラー応答を返信する。これによって、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦは、Ｐ−ＣＳＣＦ＃１に障害又は仮障害が発生していることを確認する。
そして、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦは、Ｐ−ＣＳＣＦリストア要求（HSS based P-CSCF restoration）を、ＨＳＳへ送信する。
ＨＳＳは、ＭＭＥ及びＰＧＷへ、Ｐ−ＣＳＣＦリストア要求を送信する。
ＭＭＥは、ＵＥへ、「セッション解放通知」を送信する。
これによって、ＵＥは、Ｐ−ＣＳＣＦ＃１との間のセッションを解放する。
【００５８】
図６によれば、Ｓ３の後、改めてＳ１が実行される。
ＵＥは、改めてＭＭＥへ、「登録要求(Register)」を送信する。
これに対し、ＰＧＷは、「登録要求」を、Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリストに含まれる例えばＰ−ＣＳＣＦ＃２へ転送する。
Ｐ−ＣＳＣＦ＃２は、ＰＧＷから受信した登録要求をそのまま、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦへ転送する。
Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦは、ユーザＩＤ及びＰ−ＣＳＣＦ＃２アドレスを含む登録メッセージを、ＨＳＳへ送信し、認証処理を要求する。これに対し、ＨＳＳは、認証成功を、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦへ応答する。そして、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦは、成功応答としての200OKを、Ｐ−ＣＳＣＦ＃２へ応答する。
Ｐ−ＣＳＣＦ＃２は、受信した200OKを、ＰＧＷへ応答する。
ＰＧＷは、受信した200OKを、ＵＥへ応答する。
【００５９】
Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦは、Ｐ−ＣＳＣＦ＃２から受信した登録要求(Register)を、そのまま、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバへ転送する。
これによって、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバは、以下のように紐付ける。
ユーザＩＤ  <->  Ｐ−ＣＳＣＦ＃２アドレス
そして、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバは、200OK（成功応答）を、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦへ応答する。
【００６０】
図７は、本発明におけるＰ−ＣＳＣＦ管理サーバの機能構成図である。
【００６１】
図７によれば、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバは、Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリスト送信部１０と、管理テーブル１１０と、登録要求受信部１１１と、死活監視部１２と、再登録要求送信部１３とを有する。これら機能構成部は、Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。
【００６２】
［管理テーブル１１０］
管理テーブル１１０は、ユーザＩＤとＰ−ＣＳＣＦアドレスとを紐付けて記憶する。
ユーザＩＤ  <->  Ｐ−ＣＳＣＦアドレス
【００６３】
［Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリスト送信部１０］
Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリスト送信部１０は、ＰＧＷから、「Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリスト要求」を受信し、当該ＰＧＷへ「Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリスト」を応答する（前述したＳ２，図５参照）。Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリストには、当該ＰＧＷが接続可能なＰ−ＣＳＣＦのアドレスが含められる。
【００６４】
［登録要求受信部１１１］
登録要求受信部１１１は、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦから、「登録要求」を受信する（前述したＳ１，図４参照）。この登録要求は、ＵＥとＰＧＷとＰ−ＣＳＣＦとＩ／Ｓ−ＣＳＣＦとの間で登録シーケンスが実行された際に、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦからＰ−ＣＳＣＦ管理サーバへ転送されたものである。登録要求には、ユーザＩＤ及びＰ−ＣＳＣＦアドレスが含まれており、これらを管理テーブル１１０へ出力する。
【００６５】
［死活監視部１２］
死活監視部１２は、複数のＰ−ＣＳＣＦについて、障害又は仮障害を検知する（前述したＳ２，図５参照）。具体的には、死活監視部１２は、Ｐ−ＣＳＣＦそれぞれに、定期的に「死活監視メッセージ」を送信し、エラー応答を受信するか又は応答が無い場合に、障害発生を検知する。死活監視部１２は、再登録要求送信部１３へ、障害発生を検知したＰ−ＣＣＳＦアドレスを出力する。
【００６６】
［再登録要求送信部１３］
再登録要求送信部１３は、障害又は仮障害が検知されたＰ−ＣＳＣＦに紐付けられたユーザＩＤを含む「再登録要求」を、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦへ送信する。
これによって、Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦから、障害又は仮障害が検知されたＰ−ＣＳＣＦにおけるリストアシーケンスを実行させる。リストアシーケンスによって、ＵＥにセッションを解放させた後、ＵＥが改めて登録シーケンスを実行することによって、障害発生のＰ−ＣＳＣＦから正常なＰ−ＣＳＣＦへ、ＵＥの収容の切り替えが完了となる。
【００６７】
以上、詳細に説明したように、本発明の方法、管理サーバ及びプログラムによれば、セッション制御サーバ（Ｐ−ＣＳＣＦ）の死活監視シーケンスが冗長的になることなく、障害発生の検知時に、セッション制御サーバをスムーズに切り替えることができる。
【００６８】
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。
【符号の説明】
【００６９】
１  Ｐ−ＣＳＣＦ管理サーバ
１０  Ｐ−ＣＳＣＦアドレスリスト送信部
１１０  管理テーブル
１１１  登録要求受信部
１２  死活監視部
１３  再登録要求送信部
２、２１、２２  Ｐ−ＣＳＣＦ
３  Ｉ／Ｓ−ＣＳＣＦ
４  ＰＧＷ
５  ＨＳＳ
６  ＭＭＥ
７  ｅＮＢ
８  ＵＥ
９  ＤＮＳサーバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020156020.tif 000007
【図６】
2020156020.tif 000008
【図７】
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