(57)【要約】【課題】コアネットワークから孤立した基地局を介して、一般ユーザの所持する携帯端末を用いて通話サービスを提供する通話確立方法等を提供する。【解決手段】携帯端末に挿入される加入者識別子モジュールには、通常モードの第１の加入者ＩＤと、孤立モードで且つ電話番号に基づく第２の加入者ＩＤとが記憶されている。最初に、基地局は、孤立用コアネットワーク機能を起動し、携帯端末へ孤立モード遷移通知を送信する。次に、携帯端末が、基地局へ、第２の加入者ＩＤを用いた位置登録要求を送信し、当該基地局の孤立用コアネットワーク機能が、当該携帯端末について、第２の加入者ＩＤから導出された電話番号を通話用電話番号として登録する。そして、携帯端末が、基地局へ発呼要求を送信し、当該基地局の孤立用コアネットワーク機能が、通話用電話番号を用いて当該基地局に接続する他の携帯端末と間で通話コネクションを確立する。【選択図】図２
2018166239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアネットワークに接続する通常モード、又は、コアネットワークに接続しない孤立モードで動作する基地局と、加入者識別子モジュールを挿入した携帯端末とが通信するシステムの通話確立方法であって、
前記加入者識別子モジュールには、通常モードで使用される第１の加入者識別子と、孤立モードで使用され且つ電話番号に基づく第２の加入者識別子とが記憶されており、
前記基地局は、孤立モードで動作する際に、孤立用コアネットワーク機能を起動し、前記携帯端末へ「孤立モード遷移通知」を送信する第１のステップと、
前記携帯端末が、前記基地局へ、第２の加入者識別子を用いた位置登録要求を送信し、当該基地局の孤立用コアネットワーク機能が、当該携帯端末について、第２の加入者識別子から導出された電話番号を通話用電話番号として登録する第２のステップと、
前記携帯端末が、前記基地局へ発呼要求を送信し、当該基地局の孤立用コアネットワーク機能が、前記通話用電話番号を用いて当該基地局に接続する他の携帯端末と間で通話コネクションを確立する第３のステップと
を有することを特徴とするシステムの通話確立方法。
【請求項２】
前記基地局の孤立用コアネットワーク機能は、ＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)及びＥＰＣ(Evolved Packet Core)として機能し、
第２のステップについて、前記基地局の孤立用コアネットワーク機能は、第２の加入者識別子から導出された電話番号を通話用電話番号として、前記ＩＭＳの機能に登録する
ことを特徴とする請求項１に記載のシステムの通話確立方法。
【請求項３】
前記基地局は、孤立モードで動作する際に、前記携帯端末同士の間に、ＭＣＰＴＴ(Mission Critical Push To Talk)としてのデータコネクションを更に確立するPublic Safetyのシーケンスを実行する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシステムの通話確立方法。
【請求項４】
前記加入者識別子モジュールは、ＳＩＭ(Subscriber Identifier Module)カードであり、
第２の加入者識別子は、前記ＳＩＭカードの通信事業者用データ領域に記述されたものである
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシステムの通話確立方法。
【請求項５】
第２の加入者識別子は、ＰＬＭＮ(Public Land Mobile Network)識別子と電話番号との組に基づくものである
ことを特徴とする請求項４に記載のシステムの通話確立方法。
【請求項６】
前記ＳＩＭカードの通信事業者用データ領域には、孤立モードで用いられる第２の加入者識別子と共に、認証用共通鍵が更に記述されている
ことを特徴とする請求項５に記載のシステムの通話確立方法。
【請求項７】
加入者識別子モジュールを挿入した携帯端末と通信すると共に、コアネットワークに接続する通常モード、又は、コアネットワークに接続しない孤立モードで動作する基地局であって、
前記加入者識別子モジュールには、通常モードで使用される第１の加入者識別子と、孤立モードで使用され且つ電話番号に基づく第２の加入者識別子とが記憶されており、
孤立モードで動作する際に、孤立用コアネットワーク機能を起動し、前記携帯端末へ「孤立モード遷移通知」を送信するモード遷移通知送信手段と、
前記携帯端末から、第２の加入者識別子を用いた位置登録要求を受信した際に、当該基地局の孤立用コアネットワーク機能が、当該携帯端末について、第２の加入者識別子から導出された電話番号を通話用電話番号として登録する通話用電話番号登録手段と、
前記携帯端末から発呼要求を受信した際に、当該基地局の孤立用コアネットワーク機能が、前記通話用電話番号を用いて当該基地局に接続する他の携帯端末と間で通話コネクションを確立する通話コネクション確立手段と
を有することを特徴とする基地局。
【請求項８】
加入者識別子モジュールを挿入した携帯端末と通信すると共に、コアネットワークに接続する通常モード、又は、コアネットワークに接続しない孤立モードで動作する基地局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、
前記加入者識別子モジュールには、通常モードで使用される第１の加入者識別子と、孤立モードで使用され且つ電話番号に基づく第２の加入者識別子とが記憶されており、
孤立モードで動作する際に、孤立用コアネットワーク機能を起動し、前記携帯端末へ「孤立モード遷移通知」を送信するモード遷移通知送信手段と、
前記携帯端末から、第２の加入者識別子を用いた位置登録要求を受信した際に、当該基地局の孤立用コアネットワーク機能が、当該携帯端末について、第２の加入者識別子から導出された電話番号を通話用電話番号として登録する通話用電話番号登録手段と、
前記携帯端末から発呼要求を受信した際に、当該基地局の孤立用コアネットワーク機能が、前記通話用電話番号を用いて当該基地局に接続する他の携帯端末と間で通話コネクションを確立する通話コネクション確立手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする基地局用のプログラム。
【請求項９】
コアネットワークに接続する通常モード、又は、コアネットワークに接続しない孤立モードで動作する基地局と通信すると共に、加入者識別子モジュールを挿入した携帯端末であって、
前記加入者識別子モジュールには、通常モードで使用される第１の加入者識別子と、孤立モードで使用され且つ電話番号に基づく第２の加入者識別子とが記憶されており、
前記基地局から、孤立モードで動作する「孤立モード遷移通知」を受信するモード遷移通知受信手段と、
前記孤立モード遷移通知を受信した後、第２の加入者識別子を用いた位置登録要求を、前記基地局へ送信する位置登録要求手段と、
第２の加入者識別子に基づく電話番号を発呼元電話番号とした発呼要求を、前記基地局へ送信し、当該基地局に接続する他の携帯端末と間で通話コネクションを確立させる発呼要求送信手段と
を有することを特徴とする携帯端末。
【請求項１０】
コアネットワークに接続する通常モード、又は、コアネットワークに接続しない孤立モードで動作する基地局と通信すると共に、加入者識別子モジュールを挿入した携帯端末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、
前記加入者識別子モジュールには、通常モードで使用される第１の加入者識別子と、孤立モードで使用され且つ電話番号に基づく第２の加入者識別子とが記憶されており、
前記基地局から、孤立モードで動作する「孤立モード遷移通知」を受信するモード遷移通知受信手段と、
前記孤立モード遷移通知を受信した後、第２の加入者識別子を用いた位置登録要求を、前記基地局へ送信する位置登録要求手段と、
第２の加入者識別子に基づく電話番号を発呼元電話番号とした発呼要求を、前記基地局へ送信し、当該基地局に接続する他の携帯端末と間で通話コネクションを確立させる発呼要求送信手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする携帯端末用のプログラム。
【請求項１１】
コアネットワークに接続する通常モード、又は、コアネットワークに接続しない孤立モードで動作する基地局と通信する携帯端末に挿入可能な加入者識別子モジュールであって、
通常モードで使用される第１の加入者識別子と、
孤立モードで使用され且つ電話番号に基づく第２の加入者識別子と
を記憶しており、第１の加入者識別子又は第２の加入者識別子を含む位置登録要求が前記携帯端末から前記基地局へ送信される
ことを特徴とする加入者識別子モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＴＥ(Long Term Evolution)におけるＥＰＣ(Evolved Packet Core)／ＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)を有するコアネットワークの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、移動通信サービスにおける既存のシステム構成図である。
【０００３】
図１によれば、複数の携帯端末（ＵＥ(User Equipment)）と、基地局（ｅＮＢ(e-Node B)）と、コアネットワークの通信設備とが表されている。携帯端末は、例えばユーザが所持する既存のスマートフォンや携帯電話機である。複数の基地局は、携帯端末と通信する無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ(Radio Access Network)）を構成する。
【０００４】
コアネットワークの通信設備は、以下の機能から構成される。
パケット・コアネットワークとしてのＥＰＣ
サービス・コアネットワークとしてのＩＭＳ
加入者情報を登録したＨＳＳ(Home Subscriber Server)
【０００５】
ＥＰＣは、複数の基地局を収容し、ＭＭＥ(Mobility Management Entity)、ＳＧＷ(Serving-Gateway)、ＰＧＷ（PDN(Packet Data Network)-Gateway）及びＰＣＲＦ（Policy and Charging Rules Function）を有する。
ＭＭＥは、コアネットワーク制御装置であって、基地局を介して携帯端末と通信する。ＭＭＥは、端末の移動管理だけでなく、ＨＳＳと連携した移動端末の認証と、ＩＰ伝達経路の設定制御も実行する。
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、ＩＭＳなどのＰＤＮとの接続点となり、ＰＤＮから移動端末への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。
ＩＭＳは、ネットワークリソースの割り当てやゲートの制御を実行し、例えばＶｏＬＴＥ(Voice over LTE)のようなＩＰベースの通話サービスを提供する。
【０００６】
既存のシステムでは、例えば大規模災害の発生における停電や通信設備障害を想定して、耐障害性を高めている。しかし、基地局とコアネットワークとの間のバックホール回線が断絶した場合、基地局だけでなくその配下の多数の携帯端末に、通信の孤立化が生じることとなる。
これに対しては、通信事業者が、通信孤立地域に、別途の基地局や通信事業設備（例えば自動車や気球、ヘリコプター）を運び込むことによって、通信を回復させようとする。しかしながら、実際に通信が可能となるまでに比較的長時間を要する。
【０００７】
このような、コアネットワークから基地局が孤立した場合を想定して、警察・消防・救急のようなパブリックセーフティに対して、専用端末が配布されている。この専用端末は、孤立した基地局を介してデータ通信をすることができる。
具体的には、ネットワークから孤立した基地局配下の専用端末同士で、ＭＣＰＴＴ(Mission Critical Push To Talk)のPublic Safetyのシーケンスを実行することによって、データ通信を可能とする。
この技術によれば、孤立時にのみ使用する専用ＩＤ(IDentifier)が、各専用端末に予め保持されている。自らの孤立を認識した際、基地局は、専用端末に対して「孤立モード」を周知し、専用端末は、専用ＩＤを用いて基地局に接続しようとする。基地局は、専用ＩＤを認証して、専用端末の接続を許可する。
これによって、コアネットワークから孤立した基地局であっても、その配下の専用端末同士の間で、データ通信を実現することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】3GPP TS 23.401 Annex K, p373-p378
【非特許文献２】3GPP TS 33.401 Annex F, p133-p137
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前述した従来技術によれば、専用ＩＤを予め保持した専用端末を必要とするものであって、一般ユーザが所持するスマートフォンのような既存の携帯端末を使用することを想定していない。基地局の孤立時に実行されるＭＣＰＴＴのPublic Safetyのシーケンスは、一般ユーザを対象としておらず、パブリックセーフティの専用端末でしか実行することができない。
【００１０】
また、ＭＣＰＴＴのPublic Safetyのシーケンスは、専用ＩＤに紐付く電話番号を特定することができない。基地局は、専用ＩＤに紐付く電話番号を予め登録していない。即ち、この技術は、孤立した基地局を介した通話を想定しておらず、データ通信しか実現できない。
【００１１】
そこで、本発明は、コアネットワークから孤立した基地局を介して、一般ユーザの所持する携帯端末を用いて通話サービスを提供することができる通話確立方法、基地局、携帯端末、加入者識別子モジュール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】
【００１２】
本発明によれば、コアネットワークに接続する通常モード、又は、コアネットワークに接続しない孤立モードで動作する基地局と、加入者識別子モジュールを挿入した携帯端末とが通信するシステムの通話確立方法であって、
加入者識別子モジュールには、通常モードで使用される第１の加入者識別子と、孤立モードで使用され且つ電話番号に基づく第２の加入者識別子とが記憶されており、
基地局は、孤立モードで動作する際に、孤立用コアネットワーク機能を起動し、携帯端末へ「孤立モード遷移通知」を送信する第１のステップと、
携帯端末が、基地局へ、第２の加入者識別子を用いた位置登録要求を送信し、当該基地局の孤立用コアネットワーク機能が、当該携帯端末について、第２の加入者識別子から導出された電話番号を通話用電話番号として登録する第２のステップと、
携帯端末が、基地局へ発呼要求を送信し、当該基地局の孤立用コアネットワーク機能が、通話用電話番号を用いて当該基地局に接続する他の携帯端末と間で通話コネクションを確立する第３のステップと
を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明のシステムの通話確立方法における他の実施形態によれば、
基地局の孤立用コアネットワーク機能は、ＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)及びＥＰＣ(Evolved Packet Core)として機能し、
第２のステップについて、基地局の孤立用コアネットワーク機能は、第２の加入者識別子から導出された電話番号を通話用電話番号として、ＩＭＳの機能に登録することも好ましい。
【００１４】
本発明のシステムの通話確立方法における他の実施形態によれば、
基地局は、孤立モードで動作する際に、携帯端末同士の間に、ＭＣＰＴＴ(Mission Critical Push To Talk)としてのデータコネクションを更に確立するPublic Safetyのシーケンスを実行することも好ましい。
【００１５】
本発明のシステムの通話確立方法における他の実施形態によれば、
加入者識別子モジュールは、ＳＩＭ(Subscriber Identifier Module)カードであり、
第２の加入者識別子は、ＳＩＭカードの通信事業者用データ領域に記述されたものである
ことも好ましい。
【００１６】
本発明のシステムの通話確立方法における他の実施形態によれば、
第２の加入者識別子は、ＰＬＭＮ(Public Land Mobile Network)識別子と電話番号との組に基づくものであることも好ましい。
【００１７】
本発明のシステムの通話確立方法における他の実施形態によれば、
ＳＩＭカードの通信事業者用データ領域には、孤立モードで用いられる第２の加入者識別子と共に、認証用共通鍵が更に記述されている
ことも好ましい。
【００１８】
本発明によれば、加入者識別子モジュールを挿入した携帯端末と通信すると共に、コアネットワークに接続する通常モード、又は、コアネットワークに接続しない孤立モードで動作する基地局であって、
加入者識別子モジュールには、通常モードで使用される第１の加入者識別子と、孤立モードで使用され且つ電話番号に基づく第２の加入者識別子とが記憶されており、
孤立モードで動作する際に、孤立用コアネットワーク機能を起動し、携帯端末へ「孤立モード遷移通知」を送信するモード遷移通知送信手段と、
携帯端末から、第２の加入者識別子を用いた位置登録要求を受信した際に、当該基地局の孤立用コアネットワーク機能が、当該携帯端末について、第２の加入者識別子から導出された電話番号を通話用電話番号として登録する通話用電話番号登録手段と、
携帯端末から発呼要求を受信した際に、当該基地局の孤立用コアネットワーク機能が、通話用電話番号を用いて当該基地局に接続する他の携帯端末と間で通話コネクションを確立する通話コネクション確立手段と
を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、加入者識別子モジュールを挿入した携帯端末と通信すると共に、コアネットワークに接続する通常モード、又は、コアネットワークに接続しない孤立モードで動作する基地局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、
加入者識別子モジュールには、通常モードで使用される第１の加入者識別子と、孤立モードで使用され且つ電話番号に基づく第２の加入者識別子とが記憶されており、
孤立モードで動作する際に、孤立用コアネットワーク機能を起動し、携帯端末へ「孤立モード遷移通知」を送信するモード遷移通知送信手段と、
携帯端末から、第２の加入者識別子を用いた位置登録要求を受信した際に、当該基地局の孤立用コアネットワーク機能が、当該携帯端末について、第２の加入者識別子から導出された電話番号を通話用電話番号として登録する通話用電話番号登録手段と、
携帯端末から発呼要求を受信した際に、当該基地局の孤立用コアネットワーク機能が、通話用電話番号を用いて当該基地局に接続する他の携帯端末と間で通話コネクションを確立する通話コネクション確立手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、コアネットワークに接続する通常モード、又は、コアネットワークに接続しない孤立モードで動作する基地局と通信すると共に、加入者識別子モジュールを挿入した携帯端末であって、
加入者識別子モジュールには、通常モードで使用される第１の加入者識別子と、孤立モードで使用され且つ電話番号に基づく第２の加入者識別子とが記憶されており、
基地局から、孤立モードで動作する「孤立モード遷移通知」を受信するモード遷移通知受信手段と、
孤立モード遷移通知を受信した後、第２の加入者識別子を用いた位置登録要求を、基地局へ送信する位置登録要求手段と、
第２の加入者識別子に基づく電話番号を発呼元電話番号とした発呼要求を、基地局へ送信し、当該基地局に接続する他の携帯端末と間で通話コネクションを確立させる発呼要求送信手段と
を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、コアネットワークに接続する通常モード、又は、コアネットワークに接続しない孤立モードで動作する基地局と通信すると共に、加入者識別子モジュールを挿入した携帯端末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、
加入者識別子モジュールには、通常モードで使用される第１の加入者識別子と、孤立モードで使用され且つ電話番号に基づく第２の加入者識別子とが記憶されており、
基地局から、孤立モードで動作する「孤立モード遷移通知」を受信するモード遷移通知受信手段と、
孤立モード遷移通知を受信した後、第２の加入者識別子を用いた位置登録要求を、基地局へ送信する位置登録要求手段と、
第２の加入者識別子に基づく電話番号を発呼元電話番号とした発呼要求を、基地局へ送信し、当該基地局に接続する他の携帯端末と間で通話コネクションを確立させる発呼要求送信手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、コアネットワークに接続する通常モード、又は、コアネットワークに接続しない孤立モードで動作する基地局と通信する携帯端末に挿入可能な加入者識別子モジュールであって、
通常モードで使用される第１の加入者識別子と、
孤立モードで使用され且つ電話番号に基づく第２の加入者識別子と
を記憶しており、第１の加入者識別子又は第２の加入者識別子を含む位置登録要求が携帯端末から基地局へ送信されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の通話確立方法、基地局、携帯端末、加入者識別子モジュール及びプログラムによれば、コアネットワークから孤立した基地局を介して、一般ユーザの所持する携帯端末を用いて通話サービスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】移動通信サービスにおける既存のシステム構成図である。
【図２】本発明におけるシステム構成図である。
【図３】本発明におけるシーケンス図である。
【図４】本発明における基地局及び携帯端末の機能構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、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。
【００２６】
図２は、本発明におけるシステム構成図である。
【００２７】
図２によれば、コアネットワークから孤立した基地局１と、当該基地局１配下に接続する複数の携帯端末２とが表されている。本発明によれば、孤立した基地局１を介して、当該基地局１配下の携帯端末２同士の間に通話コネクションを確立することができる。
基地局１が孤立する場合としては、例えば災害や障害によってコアネットワークから断絶した場合がある。また、例えば特定のイベント会場で、設定によってコアネットワークから遮断したものであってもよい。この場合、そのイベント会場に滞在するユーザのみに、孤立した通話サービスを提供することができる。
【００２８】
本発明の基地局１は、ソフトウェア的に構築された「孤立用コアネットワーク機能」を内在している。
「孤立用コアネットワーク機能」とは、孤立用ＥＰＣ及び孤立用ＩＭＳとして一体的に機能するものであって、コアネットネットワークとは別個のものである。
【００２９】
基地局１は、「通常モード」又は「孤立モード」で動作する。
「通常モード」とは、基地局１が、コアネットワークに接続した状態をいう。この場合、当該基地局１配下の携帯端末２同士は、コアネットワークに対する制御信号の交換によって通話コネクションを確立する。
「孤立モード」とは、基地局１が、コアネットワークに接続しておらず、孤立した状態をいう。この場合、当該基地局１配下の携帯端末２同士は、当該基地局１の「孤立用コアネットワーク機能」に対する制御信号の交換によって、通話コネクションを確立する。
【００３０】
また、図２によれば、携帯端末２は、加入者識別子モジュールを挿入している。
加入者識別子モジュールは、ＳＩＭ(Subscriber Identifier Module)カードであり、携帯端末２が接続する通信事業者（キャリア）から配布されるものである。
本発明のＳＩＭカードには、基地局における通常モードと孤立モードとで、異なる加入者ＩＤが記憶されている。
通常モード：コアネットワーク接続用の第１の加入者ＩＤ
孤立モード：基地局の孤立用コアネットワーク接続用の第２の加入者ＩＤ
【００３１】
本発明によれば、第２の加入者ＩＤは、「電話番号」に基づくものである。第２の加入者ＩＤは、例えばＰＬＭＮ(Public Land Mobile Network)識別子と電話番号との組に基づくものとすることができる。
［ＰＬＭＮＩＤ＋電話番号］
尚、第２の加入者ＩＤ自体に電話番号が含められることに限らないが、少なくとも第２の加入者ＩＤから電話番号が導出できればよい。
【００３２】
また、第２の加入者ＩＤは、ＳＩＭカードの通信事業者用データ領域に記述されたものである。尚、第２の加入者ＩＤは、通信事業者が任意のタイミングで、ＳＩＭカードに対して書き換え可能なものである。
【００３３】
更に、ＳＩＭカードの通信事業者用データ領域には、孤立モードで用いられる第２の加入者ＩＤと共に、「認証用共通鍵」が更に記述されていることも好ましい。
これによって、携帯端末２は、第２の加入者ＩＤ及び認証用共通鍵に基づく第１の計算値を算出することができる。一方で、基地局１の孤立用コアネットワーク機能も、携帯端末２から取得した第１の計算値と、自ら算出した第２の計算値とによって、照合することができる。その照合が一致した際に「認証成功」として、基地局１の孤立用コアネットワーク機能は、携帯端末２における第２の加入者ＩＤと通話用電話番号とを紐付けて登録することができる。
【００３４】
本発明によれば、基地局１は、孤立用ＩＭＳを内在しているために、基地局が孤立した際に直ぐに、当該基地局１配下の携帯端末２に紐付く「通話用電話番号」を登録することができる。これによって、当該基地局１配下の携帯端末２同士の通話を可能とする。
【００３５】
尚、孤立した基地局と、孤立していない基地局との間を、携帯端末が移動した場合でも、移動通信サービスを継続する（ローミング）までは想定していない。
また、通常モードの第１の加入者ＩＤは、契約している通信事業者だけでなく、海外事業者（ローミング先事業者）のものであってもよいが、孤立モードの第２の加入者ＩＤは、契約している通信事業者のものに限られる。
【００３６】
図３は、本発明におけるシーケンス図である。
【００３７】
［第１のステップ：Ｓ１］
基地局１は、既存のコアネットワークとの間で常時、疎通を確認しており、その間の不通（断絶）を直ぐに検知することができる。不通を検知した際に、基地局１は、「孤立モード」で動作する。
【００３８】
基地局１は、孤立用コアネットワーク機能における孤立用ＥＰＣ１０１へ起動を指示し、し、起動した孤立用ＥＰＣ１０１は、孤立用ＩＭＳ１０２へ起動を指示する。
そして、基地局１は、孤立用ＥＰＣ１０１及び孤立用ＩＭＳ１０２の起動が完了した後、当該基地局１配下の複数の携帯端末２へ「孤立モード遷移通知」を送信する。
「孤立モード遷移通知」を受信した携帯端末２Ａは、ＳＩＭカードにおける第１の加入者ＩＤから、第２の加入者ＩＤへ切り替える。
【００３９】
尚、他方、基地局１は、コアネットワークに対して、不通から再接続を検知した場合、「通常モード」で動作する。このとき、基地局１は、孤立用コアネットワーク機能を停止すると共に、当該基地局１配下の複数の携帯端末２へ「通常モード遷移通知」を送信する。
「通常モード遷移通知」を受信した携帯端末２Ａは、ＳＩＭカードにおける第２の加入者ＩＤから、第１の加入者ＩＤへ切り替える。
【００４０】
［第２のステップ：Ｓ２］
携帯端末２Ａは、基地局１へ、第２の加入者ＩＤを用いた位置登録要求を送信する。
基地局１は、受信した位置登録要求を、孤立用コアネットワーク機能の孤立用ＥＰＣ１０１へ送信する。その孤立用ＥＰＣ１０１は、その位置登録要求を、孤立用ＩＭＳ１０２へ転送する。
孤立用ＩＭＳ１０２は、当該携帯端末２Ａについて、第２の加入者ＩＤから導出された電話番号を「通話用電話番号」として登録する。即ち、その電話番号と第２の加入者ＩＤとが紐付けられる。
そして、孤立用ＩＭＳ１０２は、位置登録応答を孤立用ＥＰＣ１０１へ返信し、孤立用ＥＰＣ１０１は、その位置登録応答を、基地局１から携帯端末２Ａへ返信する。
携帯端末２Ａは、受信した位置登録応答によって、当該携帯端末２で使用可能な通話用電話番号を知る。
【００４１】
第２のステップについて、孤立用ＩＭＳ１０２は、ユーザ認証を実行するものであってもよい。具体的には、携帯端末２から送信される位置登録要求には、ＳＩＭカードに書き込まれている第２の加入者ＩＤと認証用共通鍵とに基づく第１の計算値が含まれている。
これに対し、孤立用ＩＭＳ１０２も、位置登録要求に含まれる第２の加入者ＩＤと、自ら保持する認証用共通鍵とに基づく第２の計算値を算出する。
そして、孤立用ＩＭＳ１０２は、位置登録要求で受信した第１の計算値と、自ら算出した第２の計算値とを照合して、一致した場合に、「認証成功」とする位置登録応答を、孤立用ＥＰＣ１０１へ送信する。
このように、本発明によれば、基地局１は、ユーザ認証用データを予め保持しておく必要がない。
【００４２】
［第３のステップ：Ｓ３］
携帯端末２Ａは、ユーザからの発呼操作に応じて、基地局１へ、先に登録された通話用電話番号を発呼元とした「発呼要求」を送信する。
これに対し、基地局１は、受信した発呼要求を、孤立用ＥＰＣ１０１へ送信する。その孤立用ＥＰＣ１０１は、その発呼要求に基づく発呼元加入者ＩＤを含む加入者確認要求を、孤立用ＩＭＳ１０２へ送信する。
孤立用ＩＭＳ１０２は、加入者確認要求に基づく発呼元加入者ＩＤを確認し、加入者確認応答を孤立用ＥＰＣ１０１へ返信する。その孤立用ＥＰＣ１０１は、ページングを、基地局１から携帯端末２Ｂへ送信する。
【００４３】
そのページングに該当する携帯端末２Ｂは、ページング応答を、基地局１へ返信する。
これに対し、基地局１は、受信したページング応答を、孤立用ＥＰＣ１０１へ送信する。その孤立用ＥＰＣ１０１は、そのページング応答に基づく着呼先加入者ＩＤを含む加入者確認要求を、孤立用ＩＭＳ１０２へ送信する。
孤立用ＩＭＳ１０２は、加入者確認要求に基づく着呼先加入者ＩＤを確認し、加入者確認応答を孤立用ＥＰＣ１０１へ返信する。
これに対し、孤立用ＥＰＣ１０１は、着呼通知を、基地局１から携帯端末２Ａへ応答する。
これによって、当該基地局１の孤立用ＥＰＣ１０１が、通話用電話番号を用いて当該基地局に接続する携帯端末２Ａ及び携帯端末２Ｂとの間で通話コネクションを確立する。
【００４４】
また、基地局１は、通話コネクションを確立した携帯端末２同士の間に、ＭＣＰＴＴ(Mission Critical Push To Talk)としてのデータコネクションを確立するPublic Safetyのシーケンスを実行することもできる。これによって、ユーザ同士で、通話だけでなく、データ通信もすることができる。
【００４５】
図４は、本発明における基地局及び携帯端末の機能構成図である。
【００４６】
＜基地局１＞
基地局１は、コアネットワークに接続する通常モード、又は、コアネットワークに接続しない孤立モードで動作する。
図４によれば、基地局１は、孤立用コアネットワーク機能としての孤立用ＥＰＣ１０１及び孤立用ＩＭＳ１０２と、モード遷移通知送信部１１と、位置登録応答部１２と、通話コネクション確立部１３とを有する。これら機能構成部は、基地局１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。
【００４７】
モード遷移通知送信部１１は、コアネットワークに接続しない孤立状態を検知した際、孤立モードで動作するべく、孤立用コアネットワーク機能を起動させる。そして、モード遷移通知送信部１１は、携帯端末２へ「孤立モード遷移通知」を送信する（図３のＳ１１参照）。
他方、モード遷移通知送信部１１は、コアネットワークに接続する通常状態に戻ったことを検知した際、通常モードで動作するべく、孤立用コアネットワーク機能を停止する。そして、モード遷移通知送信部１１は、携帯端末２へ「通常モード遷移通知」を送信する。
【００４８】
位置登録応答部１２は、携帯端末２から、第２の加入者ＩＤを用いた「位置登録要求」を受信する。そのとき、位置登録応答部１２は、孤立用コアネットワーク機能に対して、当該携帯端末２について、第２の加入者ＩＤから導出された電話番号を通話用電話番号として登録させる（図３のＳ１２参照）。そして、位置登録応答部１２は、位置登録応答を、携帯端末２へ返信する。
【００４９】
通話コネクション確立部１３は、携帯端末２から「発呼要求」を受信する。そのとき、通話コネクション確立部１３は、孤立用コアネットワーク機能を用いて、通話用電話番号を用いて当該基地局に接続する他の携帯端末と間で通話コネクションを確立する（図３のＳ１３参照）。
【００５０】
＜携帯端末２＞
携帯端末２は、加入者識別子モジュールを挿入している。
図４によれば、携帯端末２は、ＳＩＭカード２０と、モード遷移通知受信部２１と、位置登録要求部２２と、通話コネクション確立部２３とを有する。これら機能構成部は、携帯端末２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。
【００５１】
ＳＩＭカード２０は、携帯端末２に対して、通常モードで使用される第１の加入者ＩＤと、孤立モードで使用され且つ電話番号に基づく第２の加入者ＩＤとを記憶する（図２参照）。そして、携帯端末２が、基地局１から受信した「モード遷移通知」に応じて、その加入者ＩＤを切り替える。
【００５２】
モード遷移通知受信部２１は、基地局１から、孤立モードで動作する「孤立モード遷移通知」を受信する（図３のＳ１１参照）。そのとき、モード遷移通知受信部２１は、ＳＩＭカード２０で使用する加入者ＩＤを、第１の加入者ＩＤから第２の加入者ＩＤへ切り替える。
他方、モード遷移通知受信部２１は、基地局１から、通常モードで動作する「通常モード遷移通知」を受信した場合、ＳＩＭカード２０で使用する加入者ＩＤを、第２の加入者ＩＤから第１の加入者ＩＤへ切り替える。
【００５３】
位置登録要求部２２は、第２の加入者ＩＤを用いた「位置登録要求」を、基地局１へ送信する（図３のＳ１２参照）。
【００５４】
通話コネクション確立部２３は、ユーザ操作に応じて、「発呼要求」を基地局１へ送信する。そして、通話コネクション確立部２３は、基地局１を介して、着呼先の携帯端末２Ｂとの間で通話コネクションを確立する（図３のＳ１３参照）。
【００５５】
前述した実施形態によれば、ＥＰＣ／ＩＭＳネットワークについて説明したが、既存の３Ｇ (Third Generation)移動通信システムや、将来的な５Ｇ(5th Generation)移動通信システムにも適用することもできる。
【００５６】
以上、詳細に説明したように、本発明の通話確立方法、基地局、携帯端末、加入者識別子モジュール及びプログラムによれば、コアネットワークから孤立した基地局を介して、一般ユーザの所持する携帯端末を用いて通話サービスを提供することができる。
【００５７】
本発明によれば、一般ユーザが所持するスマートフォンのような既存の携帯端末を使用可能となり、パブリックセーフティに配布されるような専用端末に限られない。
また、基地局の孤立時に実行されるＭＣＰＴＴのPublic Safetyのシーケンスのように、データ通信のみではなく、孤立した基地局配下の携帯端末同士の間で、ＶｏＬＴＥのような通話コネクションを確立することができる。このとき、基地局は、加入者ＩＤに通話用電話番号を予め登録していなくても、電話番号を用いて通話をすることができる。
【００５８】
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】
【００５９】
１  基地局
１０１  孤立用ＥＰＣ
１０２  孤立用ＩＭＳ
１１  モード遷移通知送信部
１２  位置登録応答部
１３  通話コネクション確立部
２  端末
２０  ＳＩＭカード
２１  モード遷移通知受信部
２２  位置登録要求部
２３  通話コネクション確立部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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