(57)【要約】【課題】複数のベアラを用いた通信サービスの提供時にベアラの接続情報が利用できない状態に陥っても通信サービスを迅速に復旧する。【解決手段】Ｐ−ＧＷ９は、端末装置ＴとＰＤＮＮＷとの間で接続確立されて、端末装置Ｔに提供される音声通信サービスのための制御信号が伝送されるデフォルトベアラと、デフォルトベアラと同じ通信経路で接続確立されて、音声通信サービスのためのユーザデータが伝送されるデディケイテットベアラとを中継接続する中継装置であって、音声通信サービスに関する通信品質情報とベアラに関する接続情報とを保持するＰＣＲＦ１１における再開処理の発生、或いは障害の発生を検出し、その検出を契機に、デフォルトベアラを利用した制御信号の通過を検出し、その通過の検出を契機にして、デフォルトベアラの再接続を要求する。【選択図】図１
2015050645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末装置と通信ネットワークとの間で接続確立されて、前記端末装置に提供される通信サービスのための制御信号が伝送される第１のベアラと、前記第１のベアラと同じ通信経路で接続確立されて、前記通信サービスのためのユーザデータが伝送される第２のベアラとを中継接続する中継装置であって、
前記通信サービスに関する通信品質情報と前記第１及び第２のベアラに関する接続情報とを保持する通信品質制御装置における再開処理の発生、或いは障害の発生を検出する障害検出手段と、
前記障害検出手段による検出を契機に、前記第１のベアラを利用した前記制御信号の通過を検出する信号検出手段と、
前記信号検出手段による前記通過の検出を契機にして、前記第１のベアラの再接続を要求する要求手段と、
を備える中継装置。
【請求項２】
前記障害検出手段は、
前記通信品質制御装置から送出される信号を基に前記再開処理の発生を検出する、
請求項１記載の中継装置。
【請求項３】
前記障害検出手段は、前記通信品質制御装置との通信が切断されたか否かにより前記障害の発生を検出する、
請求項１又は２記載の中継装置。
【請求項４】
前記通信サービスは音声通信サービスであり、
前記信号検出手段は、端末装置との間で送受信される発呼信号或いは着呼信号の通過を検出する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の中継装置。
【請求項５】
前記要求手段は、前記第２のベアラが接続確立されている場合には、前記再接続の要求を中止する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の中継装置。
【請求項６】
端末装置と通信ネットワークとの間で接続確立されて、前記端末装置に提供される通信サービスのための制御信号が伝送される第１のベアラと、前記第１のベアラと同じ通信経路で接続確立されて、前記通信サービスのためのユーザデータが伝送される第２のベアラとを中継接続する中継装置において、前記第１のベアラを再確立する再確立方法であって、
前記中継装置が、前記通信サービスに関する通信品質情報と前記第１及び第２のベアラに関する接続情報とを保持する通信品質制御装置における再開処理の発生、或いは障害の発生を検出する障害検出ステップと、
前記中継装置が、前記障害検出ステップでの検出を契機に、前記第１のベアラを利用した前記制御信号の通過を検出する信号検出ステップと、
前記中継装置が、前記信号検出ステップによる前記通過の検出を契機にして、前記第１のベアラの再接続を要求する要求ステップと、
を備えるベアラ再確立方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の中継装置と、
前記通信サービスに関する通信品質情報及び前記第１及び第２のベアラに関する接続情報を保持する通信品質制御装置と、
を備える通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継装置、ベアラ再確立方法、及び通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、通信システムにおいては、回線障害や設備障害時に通信を継続させるための様々な仕組みが設けられている。例えば、下記特許文献１には、マルチポイント方式で接続されたマルチポイント接続回線の監視装置において、回線の両端からのポーリング信号を監視し、ポーリング信号がいずれか一方の端から一定時間到達しないことを検知すると、回線の両端を接続することにより回線に接続される制御局と全従属局との通信を可能にしている。
【０００３】
また、近年の通信システムで提供される通信サービスにおいては、端末装置と通信ネットワークとの間で予めベアラを接続確立しておいて、通信開始時にそのベアラを使用して制御信号を伝送することによって、通信サービスのユーザデータを伝送するための追加のベアラを端末装置と通信ネットワーク間で接続確立することが行われる。このようにして、複数のベアラを利用することによって、端末装置に対する通信サービスの提供が実現される。このとき、ベアラに関する接続情報は、ベアラを中継する中継装置とは別の通信品質制御装置で管理され、この通信品質制御装置によって、通信サービスの品質制御及び追加のベアラの設定制御が為されることが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１３１６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したような通信システムにおいて、通信品質制御装置の障害の発生によりベアラの接続情報が失われてしまうことも想定される。このような場合に、通信開始時に追加のベアラを設定する際に既存のベアラに関する接続情報が利用できないため、追加のベアラの設定が失敗してしまう場合がある。その結果、端末装置に対する通信サービス提供の迅速な復旧が困難である。上記特許文献１に記載の技術は回線上に別の接続ルートを確保するというものであるが、この技術によっても複数のベアラを利用する通信サービスの復旧は困難である。
【０００６】
そこで、本発明はかかる課題に鑑みて為されたものであり、複数のベアラを用いた通信サービスの提供時にベアラの接続情報が利用できない状態に陥っても通信サービスを迅速に復旧できる中継装置、ベアラ再確立方法、及び通信システ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】
【０００７】
本発明の一形態に係る中継装置は、端末装置と通信ネットワークとの間で接続確立されて、端末装置に提供される通信サービスのための制御信号が伝送される第１のベアラと、第１のベアラと同じ通信経路で接続確立されて、通信サービスのためのユーザデータが伝送される第２のベアラとを中継接続する中継装置であって、通信サービスに関する通信品質情報と第１及び第２のベアラに関する接続情報とを保持する通信品質制御装置における再開処理の発生、或いは障害の発生を検出する障害検出手段と、障害検出手段による検出を契機に、第１のベアラを利用した制御信号の通過を検出する信号検出手段と、信号検出手段による通過の検出を契機にして、第１のベアラの再接続を要求する要求手段と、を備える。
【０００８】
本発明の他の形態に係るベアラ再確立方法は、端末装置と通信ネットワークとの間で接続確立されて、端末装置に提供される通信サービスのための制御信号が伝送される第１のベアラと、第１のベアラと同じ通信経路で接続確立されて、通信サービスのためのユーザデータが伝送される第２のベアラとを中継接続する中継装置において、第１のベアラを再確立する再確立方法であって、中継装置が、通信サービスに関する通信品質情報と第１及び第２のベアラに関する接続情報とを保持する通信品質制御装置における再開処理の発生、或いは障害の発生を検出する障害検出ステップと、中継装置が、障害検出ステップでの検出を契機に、第１のベアラを利用した制御信号の通過を検出する信号検出ステップと、中継装置が、信号検出ステップによる通過の検出を契機にして、第１のベアラの再接続を要求する要求ステップと、を備える。
【０００９】
或いは、本発明の他の形態に係る通信システムは、上述した中継装置と、通信サービスに関する通信品質情報及び第１及び第２のベアラに関する接続情報を保持する通信品質制御装置と、を備える。
【００１０】
このような中継装置、ベアラ再確立方法、或いは通信システムにおいては、中継装置によって、通信品質情報とベアラに関する接続情報とを保持する通信品質制御装置における再開処理の発生或いは障害の発生が検出され、その検出を契機に端末装置と通信ネットワークとの間に接続確立された第１のベアラを利用した制御信号の通過が検出される。そして、中継装置により、制御信号の通過が検出されたことを契機に、第１のベアラの切断及び再接続が要求される。これにより、通信品質制御装置において第１のベアラに関する接続情報が再接続によって再作成されるので、次回の通信サービスの開始時の第２のベアラの設定が可能となる。その結果、端末装置に対する通信サービス提供の迅速な復旧が可能となる。
【００１１】
上記中継装置においては、障害検出手段は、通信品質制御装置から送出される信号を基に再開処理の発生を検出する、ことが好適である。この場合、通信品質制御装置の再開処理を迅速に検出でき、端末装置に対する通信サービス提供のより迅速な復旧が可能となる。
【００１２】
また、障害検出手段は、通信品質制御装置との通信が切断されたか否かにより障害の発生を検出する、ことも好適である。かかる構成を採れば、通信品質制御装置の障害発生を迅速に検出でき、端末装置に対する通信サービス提供のより迅速な復旧が可能となる。
【００１３】
さらに、通信サービスは音声通信サービスであり、信号検出手段は、端末装置との間で送受信される発呼信号或いは着呼信号の通過を検出する、ことも好適である。こうすれば、ベアラの再接続処理の集中を防止でき、通信ネットワークにおけるトラフィック負荷を低減することができる。
【００１４】
またさらに、要求手段は、第２のベアラが接続確立されている場合には、再接続の要求を中止する、ことも好適である。かかる要求手段を備えれば、端末装置に対して提供中の通信サービスの中断を防止して、端末装置のユーザの利便性を向上できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数のベアラを用いた通信サービスの提供時にベアラの接続情報を利用できない状態に陥っても通信サービスを迅速に復旧できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の好適な実施形態に係る無線通信システムのシステム構成を示す図である。
【図２】図１の無線通信システム１において、デフォルトベアラの設定手順を示す図である。
【図３】図１の無線通信システム１において、発信時のデディケイテットベアラの設定手順を示す図である。
【図４】図１の無線通信システム１において、着信時のデディケイテットベアラの設定手順を示す図である。
【図５】図１のＰ−ＧＷ９の機能構成を示すブロック図である。
【図６】図１のＰ−ＧＷ９のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図７】図１の無線通信システム１におけるＰＣＲＦ１１の再開処理／障害の発生時のデフォルトベアラの再確立動作の手順を示すシーケンス図である。
【図８】図７のステップＳ０３〜Ｓ０９におけるＰ−ＧＷ９の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の比較例にかかる無線通信システムにおける着信時のデディケイテットベアラの設定イメージを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面とともに本発明による中継装置、ベアラ再確立方法、及び通信システムの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
図１は、本実施形態の好適な実施形態に係る無線通信システムのシステム構成を示す図である。同図に示す無線通信システム１は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の通信規格（通信プロトコル）に準拠して端末装置に対してＶｏＬＴＥ（Voice over LTE）等の音声通信サービスを提供する通信システムである。無線通信システム１は、スマートフォン、タブレット端末を含む携帯端末である端末装置Ｔと接続可能にされており、ｅＮＢ（evolved Node B）３と、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）５と、Ｓ−ＧＷ（ServingGateway）７と、Ｐ−ＧＷ（Packet data network Gateway）９と、ＰＣＲＦ（Policy and Charging Rules Function）１１と、Ｐ−ＣＳＣＦ（Proxy Call Session Control Function）１３とを含んで構成されている。無線通信システム１では、ＶｏＬＴＥの提供時には、通信路の設定や解放の制御を、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）を用いて実行する。
【００１９】
本実施形態の無線通信システム１においては、各装置は、物理的に一台の装置で構成されていてもよいし、複数台の装置によって構成された処理システムであってもよい。また、各装置の構成数は任意の数に変更されてもよい。
【００２０】
ｅＮＢ３は、無線基地局であるとともに、無線アクセス制御機能を有した通信制御装置である。すなわち、ｅＮＢ３は、端末装置Ｔとの間を無線通信によって接続し、端末装置Ｔから発信があった際の受付制御機能や、他の端末装置から端末装置Ｔに着信があった際に端末装置Ｔを呼び出すページング機能を基本機能として有している。端末装置Ｔは、ｅＮＢ３を介してｅＮＢ３の上位装置であるＭＭＥ５、Ｐ−ＣＳＣＦ１３等と通信を行う。
【００２１】
ＭＭＥ５は、ネットワーク制御を行う呼処理制御装置である。ＭＭＥ５は、端末装置Ｔの待受時の位置管理機能、他の端末装置から端末装置Ｔに着信があった際にｅＮＢ３を呼び出すページング機能、及び端末装置Ｔの認証管理機能等を基本機能として有している。
【００２２】
Ｓ−ＧＷ７は、ＭＭＥ５及びｅＮＢ３と接続可能にされ、ＭＭＥ５及びｅＮＢ３を介して端末装置Ｔとさらに接続されて端末装置Ｔとの間で制御信号及びユーザデータを含むＩＰ（Internet Protocol）パケットの伝送を行うパケットゲートウェイ（中継装置）である。具体的には、Ｓ−ＧＷ７は、ＭＭＥ５からの指示に基づいてＩＰパケットの中継制御を行う。また、Ｓ−ＧＷ７は、ＰＣＲＦ１１から通知されたＱｏＳ（Quality of Service）情報に従って、ＩＰパケットの伝達品質制御を行う。
【００２３】
Ｐ−ＧＷ９は、Ｓ−ＧＷ７と接続可能にされ、ＶｏＬＴＥ等の音声通信サービス、インターネット接続サービス等のデータ通信サービスを提供するパケットネットワーク（ＰＤＮ：Packet Data Network）ＮＷとの接続点であるゲートウェイ（中継装置）である。このＰ−ＧＷ９は、Ｓ−ＧＷ７と接続可能にされ、端末装置ＴとＰＤＮＮＷとの間の接続経路を中継し、ユーザデータを転送する。また、Ｐ−ＧＷ９は、ＰＣＲＦ１１から通知されたＱｏＳ情報に従って、ＩＰパケットの伝達品質制御を行う。
【００２４】
ＰＣＲＦ１１は、Ｓ−ＧＷ７及びＰ−ＧＷ９と接続可能にされ、ＱｏＳ情報等のポリシー制御又は課金制御のための情報を保持し、それらの情報をＳ−ＧＷ７及びＰ−ＧＷ９に通知する制御装置である。このＱｏＳ情報は、端末装置Ｔに提供される通信サービスに関する通信品質に関する情報である。
【００２５】
Ｐ−ＣＳＣＦ１３は、端末装置Ｔに対してＬＴＥに準拠したＶｏＬＴＥ等の音声通信サービスを提供する際に通信制御を行う通信制御装置である。すなわち、Ｐ−ＣＳＣＦ１３は、Ｐ−ＧＷ９と接続可能にされ、ＰＤＮＮＷ内に存在するＳＩＰサーバであるＩ−ＣＳＣＦ（Interrogating CSCF）及びＳ−ＣＳＣＦ(Serving CSCF)と端末装置Ｔとの間でやり取りされるＳＩＰ信号を中継する。また、Ｐ−ＣＳＣＦ１３は、端末装置Ｔへの音声通信サービスの提供に先立って、Ｐ−ＧＷ９、Ｓ−ＧＷ７、ｅＮＢ３を経由して端末装置ＴとＰＤＮＮＷとの間でＥＰＳ（Evolved Packet System）ベアラ（以下、「デフォルトベアラ（DefaultBearer）」と言う。）を中継接続する。このデフォルトベアラは、端末装置Ｔに音声通信サービスを提供するための制御信号の伝送用の通信経路である。さらに、デフォルトベアラを経由して端末装置Ｔに対する着信、或いは端末装置Ｔからの発信があった場合には、Ｐ−ＣＳＣＦ１３は、デフォルトベアラと同じ通信経路で端末装置ＴとＰＤＮＮＷとの間で追加のＥＰＳベアラ（以下、「デディケイテットベアラ（Dedicated Bearer）」と言う。）を中継接続する。このデディケイテットベアラは、端末装置Ｔに音声通信サービスを提供するためのユーザデータの伝送用の通信経路である。すなわち、ＶｏＬＴＥによる音声通信サービスを提供するためには、端末装置ＴとＰ−ＣＳＣＦ１３との間の同一通信経路に、デフォルトベアラ及びデディケイテットベアラを含む複数のベアラが接続確立されることが必要である。
【００２６】
ここで、図２を参照して、無線通信システム１によるデフォルトベアラの設定手順について説明する。
【００２７】
端末装置Ｔの電源がオンされたタイミングで、端末装置ＴからｅＮＢ３を経由してＭＭＥ５に、ＰＤＮＮＷに対する接続要求（Attach Request）が送信される（矢印Ａ１）。ＭＭＥ５は、接続要求を受信すると、上位側のＳ−ＧＷ７に向けてデフォルトベアラの生成要求である接続要求（Create Session Request）を送信する（矢印Ａ２）。次に、接続要求を受けたＳ−ＧＷ７は、ＰＣＲＦ１１に対して、デフォルトベアラの接続要求を送信する（矢印Ａ３）。それと同時に、Ｓ−ＧＷ７は、上位のＰ−ＧＷ９に対して、デフォルトベアラの生成要求である接続要求（Proxy Binding Update）を送信する（矢印Ａ４）。
【００２８】
これに対して、Ｐ−ＧＷ９は、ＰＣＲＦ１１に対して、デフォルトベアラの接続要求を送信する（矢印Ａ５）。その後、端末装置ＴとＰ−ＣＳＣＦ１３間にデフォルトベアラが接続確立される（矢印Ａ６）。さらに、接続確立されたデフォルトベアラを通じて、端末装置ＴからＰ−ＣＳＣＦ１３に向けて、デフォルトベアラを登録するための登録要求（SIP Registration）が送信され、これに対して、Ｐ−ＣＳＣＦ１３から端末装置Ｔに応答が返される。それとともに、Ｐ−ＣＳＣＦ１３からＰＣＲＦ１１に向けて、通信ベアラの登録完了通知（AA-Request）が送信される（矢印Ａ７）。以上のようなやりとりの後に、ＰＣＲＦ１１において、Ｓ−ＧＷ７及びＰ−ＧＷ９との通信セッションを特定するセッションＩＤと、Ｐ−ＣＳＣＦ１３との通信セッションを特定するセッションＩＤとが関連付けられて端末装置Ｔに対応する加入者プロファイル情報として保持される。この加入者プロファイル情報は、端末装置ＴとＰ−ＣＳＣＦ１３との間に接続確立されているベアラの通信経路を特定するための接続情報として利用される。
【００２９】
次に、図３及び図４を参照して、無線通信システム１における端末装置から発信時のデディケイテットベアラの設定手順、及び無線通信システム１における端末装置への着信時のデディケイテットベアラの設定手順について説明する。
【００３０】
図３を参照して、デフォルトベアラ（矢印Ａ６）が接続確立された状態で、デフォルトベアラを通じて、端末装置ＴからＰ−ＣＳＣＦ１３に向けて発信信号（SIP Invite信号）が送信され、それに対してＰ−ＣＳＣＦ１３から端末装置Ｔに応答が返される。それに応じて、Ｐ−ＣＳＣＦ１３により、ＰＤＮＮＷを経由して着信側のＰ−ＣＳＣＦに対して着信要求が送信される（矢印Ａ８）。さらに、Ｐ−ＣＳＣＦ１３は、ＰＣＲＦ１１にデディケイテットベアラの生成要求である接続要求を送信する（矢印Ａ９）。それに応じて、ＰＣＲＦ１１は、Ｓ−ＧＷ７に対して、デディケイテットベアラの接続要求を送信する（矢印Ａ１０）。その際、ＰＣＲＦ１１は、保持している端末装置Ｔに対応したデフォルトベアラに関する接続情報を参照することによって、そのデフォルトベアラと同じ通信経路でデディケイテットベアラを接続確立するように指示する。
【００３１】
次に、Ｓ−ＧＷ７は、ＭＭＥ５に対して、デディケイテットベアラの接続要求（CreateBearer Request）を送信する（Ａ１１）。さらに、それを受けたＭＭＥ５は、端末装置Ｔに対して、デディケイテットベアラの接続要求を送信する（Ａ１２）。その後、端末装置ＴとＰ−ＣＳＣＦ１３間にデディケイテットベアラが接続確立される（矢印Ａ１３）これにより、端末装置Ｔにおいて接続確立されたデディケイテットベアラを利用したユーザデータの送受信が可能となる結果、端末装置Ｔによる音声通信が開始される。このとき、ＰＣＲＦ１１において、端末装置Ｔに対応する加入者プロファイル情報に、端末装置ＴとＰ−ＣＳＣＦ１３との間に接続確立されたデディケイテットベアラに関する接続情報が付加されて保持される。
【００３２】
図４に移って、デフォルトベアラ（矢印Ａ６）が接続確立された状態で、発信側の端末装置からＰＤＮＮＷを経由してＰ−ＣＳＣＦ１３において端末装置Ｔに対する着信信号（SIP Invite信号）が受信される（矢印Ａ１４）。これに対して、Ｐ−ＣＳＣＦ１３から端末装置Ｔに、デフォルトベアラを通じて着信信号が送信され、それに応じて、端末装置ＴからＰ−ＣＳＣＦ１３に向けて、デフォルトベアラを通じて応答が返される。さらに、Ｐ−ＣＳＣＦ１３は、ＰＣＲＦ１１にデディケイテットベアラの生成要求である接続要求を送信する（矢印Ａ１５）。それに応じて、ＰＣＲＦ１１は、Ｓ−ＧＷ７に対して、デディケイテットベアラの接続要求を送信する（矢印Ａ１６）。その際、ＰＣＲＦ１１は、保持している端末装置Ｔに対応したデフォルトベアラに関する接続情報を参照することによって、そのデフォルトベアラと同じ通信経路でデディケイテットベアラを接続確立するように指示する。
【００３３】
次に、Ｓ−ＧＷ７は、ＭＭＥ５に対して、デディケイテットベアラの接続要求（CreateBearer Request）を送信する（Ａ１７）。さらに、それを受けたＭＭＥ５は、端末装置Ｔに対して、デディケイテットベアラの接続要求を送信する（Ａ１８）。その後、端末装置ＴとＰ−ＣＳＣＦ１３間にデディケイテットベアラが接続確立される（矢印Ａ１３）これにより、端末装置Ｔにおいて接続確立されたデディケイテットベアラを利用したユーザデータの送受信が可能となる結果、端末装置Ｔによる音声通信が開始される。このとき、ＰＣＲＦ１１において、端末装置Ｔに対応する加入者プロファイル情報に、端末装置ＴとＰ−ＣＳＣＦ１３との間に接続確立されたデディケイテットベアラに関する接続情報が付加されて保持される。
【００３４】
以下、無線通信システム１を構成するＰ−ＧＷ９の構成について説明する。図５は、Ｐ−ＧＷ９の機能構成を示すブロック図、図６は、Ｐ−ＧＷ９のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００３５】
図５に示すように、Ｐ−ＧＷ９は、機能的には、呼制御信号送受信部（障害検出手段）５１、パケット送受信部５２、制御部（障害検出手段、要求手段）５３、及び障害管理部５４、パケット解析部（信号検出手段）５５を備える。
【００３６】
図６に示すように、Ｐ−ＧＷ９は、物理的には、１又は複数のＣＰＵ１０１、主記憶装置であるＲＡＭ１０２及びＲＯＭ１０３、入力デバイスである入力装置１０４、ディスプレイ等の出力装置１０５、データ送受信デバイスである通信モジュール１０６、半導体メモリ等の補助記憶装置１０７などを含むコンピュータシステムとして構成されている。図５におけるＰ−ＧＷ９の各機能は、図６に示されるＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２等のハードウェア上に１又は複数の所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵ１０１の制御のもとで入力装置１０４、出力装置１０５、通信モジュール１０６を動作させるとともに、ＲＡＭ１０２や補助記憶装置１０７におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
【００３７】
呼制御信号送受信部５１は、ＰＣＲＦ１１との間で制御信号を送受信する。また、呼制御信号送受信部５１は、Ｓ−ＧＷ７等を経由して端末装置Ｔとの間でも制御信号を送受信する。そして、呼制御信号送受信部５１は、送受信される制御信号の内容を制御部５３に通知する。詳細には、ＰＣＲＦ１１とＰ−ＧＷ９との間の制御信号の送受信時の通信手順においては、ＰＣＲＦ１１がサーバとなり、Ｐ−ＧＷ９がクライアントとなる。呼制御信号送受信部５１は、定期的或いは随時のタイミングでＰＣＲＦ１１に制御信号を要求し、その応答によりＰＣＲＦからの制御信号を受信する。従って、呼制御信号送受信部５１は、ＰＣＲＦ１１との間の通信の切断の有無を検出することにより、通信セッションの異常を検出することができ、その検出に応じてＰＣＲＦ１１の障害を検出して制御部５３に通知する。
【００３８】
パケット送受信部５２は、デフォルトベアラを用いて、端末装置ＴとＰ−ＣＳＣＦ１３との間で送受信される制御信号を中継する。また、パケット送受信部５２は、デディケイテットベアラを用いて、端末装置ＴとＰ−ＣＳＣＦ１３との間で送受信されるユーザデータを中継する。そして、パケット送受信部５２は、中継した制御信号と、その制御信号の送信に用いられたベアラの種別とを、パケット解析部５５に通知する。
【００３９】
パケット解析部５５は、パケット送受信部５２によって制御信号の通過が通知されると、その制御信号の送信に用いられたベアラの種別がＶｏＬＴＥ用のＩＭＳ（IP Multimedia Subsystem）ベアラであり、かつ、デフォルトベアラであるか否かを判断する。さらに、パケット解析部５５は、ベアラの種別がＩＭＳベアラ、かつ、デフォルトベアラである場合には、制御信号が発呼信号或いは着呼信号を意味するSIP Invite信号であるか否かを判断する。そして、パケット解析部５５は、ベアラの種別がＩＭＳベアラ、かつ、デフォルトベアラであり、制御信号がSIP Invite信号である場合には、その旨を制御部５３に通知する。
【００４０】
制御部５３は、呼制御信号送受信部５１で送受信される制御信号の内容を解析する。その結果、ＰＣＲＦ１１からＰＣＲＦ１１における再開処理の発生が通知された際には、その再開処理発生の状態に関する情報を障害管理部５４に保持させる。ここでいう「再開処理」とは、ＰＣＲＦ１１におけるメモリ障害或いはハードウェア障害を契機にＰＣＲＦ１１において自動或いは手動で実行される再起動処理のことを意味する。具体的には、制御部５３は、ＰＣＲＦ１１から送出される制御信号の内容に含まれる所定の項目（Origin State ID）がインクリメントされていた場合には、ＰＣＲＦ１１における再開処理の発生を検出する。さらに、制御部５３は、呼制御信号送受信部５１から、ＰＣＲＦ１１との間の通信セッションの異常が検出されることによりＰＣＲＦ１１の障害発生が通知された際には、その障害発生状態に関する情報を障害管理部５４に保持させる。
【００４１】
また、制御部５３は、障害管理部５４において再開処理発生の状態、あるいは障害発生の状態が保持されている場合には、パケット解析部５５から、ベアラの種別がＩＭＳベアラ、かつ、デフォルトベアラであり、制御信号がSIP Invite信号である旨が通知されているか否かを判断する。そして、制御部５３は、ベアラの種別がＩＭＳベアラ、かつ、デフォルトベアラであり、制御信号がSIP Invite信号である旨が通知されている場合には、Ｓ−ＧＷ７を経由して端末装置Ｔに対してデフォルトベアラの切断及び再接続を指示する切断要求を送信するように呼制御信号送受信部５１に指示するとともに、Ｐ−ＣＳＣＦ１３に対してデフォルトベアラの切断及び再接続を指示する切断要求を送信するように呼制御信号送受信部５１に指示する。ただし、制御部５３は、パケット解析部５５からの通知に基づいて、端末装置ＴとＰ−ＣＳＣＦ１３との間でデディケイテットベアラが接続確立されていることが検出された場合には、端末装置Ｔ及びＰ−ＣＳＣＦ１３に対する切断要求の送信の指示を中断する。そして、制御部５３は、その後デフォルトベアラを通じた通信が無通信状態になったタイミングで切断要求の送信を指示する。これにより、端末装置Ｔにおいて音声通信中の場合に音声通信サービスが中断されることが無くなる。
【００４２】
次に、図７及び図８を参照しながら、無線通信システム１におけるＰＣＲＦ１１の再開処理／障害の発生時のデフォルトベアラの再確立動作の手順を説明するとともに、本実施形態にかかるベアラ再確立方法について詳述する。図７は、無線通信システム１におけるＰＣＲＦ１１の再開処理／障害の発生時のデフォルトベアラの再確立動作の手順を示すシーケンス図、図８は、図７のステップＳ０３〜Ｓ０９におけるＰ−ＧＷ９の動作を示すフローチャートである。
【００４３】
まず、図７を参照して、ＰＣＲＦ１１において再開処理が発生すると、ＰＣＲＦ１１からＰ−ＧＷ９及びＳ−ＧＷ７に対して再開処理の発生が通知される（ステップＳ０１、Ｓ０２）。これにより、Ｐ−ＧＷ９により、ＰＣＲＦ１１の再開処理の発生が検出される（Ｓ０３）。このとき、ＰＣＲＦ１１或いはそれとの間の通信セッションに異常が発生した場合は、Ｐ−ＧＷ９においてＰＣＲＦ１１の障害発生として検出される。この時点で、端末装置ＴとＰ−ＣＳＣＦ１３との間においてデフォルトベアラが接続確立されていると想定する。
【００４４】
その後、ＰＣＲＦ１１の再開処理発生或いは障害発生が検出された状態で、端末装置ＴとＰ−ＣＳＣＦ１３との間でSIP Invite信号が送受信される（ステップＳ０４）。そうすると、Ｐ−ＧＷ９において、ＰＣＲＦ１１の再開処理発生或いは障害発生の検出を契機に、ＩＭＳベアラであるデフォルトベアラ上で中継されるSIP Invite信号が検出される（ステップＳ０５）。この検出を契機に、Ｐ−ＧＷ９により、Ｓ−ＧＷ７及びＭＭＥ５を経由して端末装置Ｔに向けてデフォルトベアラの再構築を要求する切断要求が送信されると同時に（ステップＳ０６、Ｓ０７、Ｓ０８）、ＰＣＲＦ１１に向けて切断要求が送信される（ステップＳ０９）。これにより、Ｐ−ＣＳＣＦ１３と端末装置Ｔとの間にデフォルトベアラが再確立される（ステップＳ１０）。その結果、ＰＣＲＦ１１において、再開処理或いは障害で失われたデフォルトベアラに関する接続情報が復旧される。
【００４５】
図８に移って、上記ステップＳ０３〜Ｓ０９におけるＰ−ＧＷ９の処理について詳述する。Ｐ−ＧＷ９においてＰＣＲＦ１１の再開処理／障害の発生の監視が開始されると（Ｓ１０１）、制御部５３により、障害管理部５４の情報が定期的或いは随時に読み出されることにより、ＰＣＲＦ１１の再開処理／障害の発生の有無が検出される（ステップＳ１０２）。その結果、ＰＣＲＦ１１の再開処理／障害の発生が検出されない場合には（ステップＳ１０２；ＮＯ）、いったん処理を中断し、次の監視処理まで待機する。
【００４６】
一方、ＰＣＲＦ１１の再開処理／障害の発生が検出された場合は（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、それを契機に、パケット解析部５５により、端末装置ＴとＰ−ＣＳＣＦ１３との間で中継される制御信号、及びその制御信号の中継に使用されたベアラの種別が検出される（ステップＳ１０３）。その検出を基に、パケット解析部５５により、中継に使用されたベアラがデフォルトベアラかつＩＭＳベアラであるか否かが判定される（ステップＳ１０４）。判定の結果、ベアラがデフォルトベアラで無いか、あるいはＩＭＳベアラで無い場合（ステップＳ１０４；ＮＯ）には、処理が中断され次の監視処理まで待機される。
【００４７】
一方、ベアラがデフォルトベアラであり、かつＩＭＳベアラである場合（ステップＳ１０４；ＹＥＳ）には、さらに、パケット解析部５５により、中継された制御信号がSIP Invite信号であるか否かが判定される（ステップＳ１０５）。その結果、制御信号がSIP Invite信号でない場合（ステップＳ１０５；ＮＯ）には、処理が中断され次の監視処理まで待機される。一方、制御信号がSIP Invite信号である場合（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）には、制御部５３の制御に応じて、呼制御信号送受信部５１により、ＰＣＲＦ１３及び端末装置Ｔに向けてデフォルトベアラの切断、再接続を要求するための切断要求が送信される（ステップＳ１０６）。
【００４８】
以上説明した無線通信システム１及び無線通信システム１におけるデフォルトベアラの再確立方法によれば、Ｐ−ＧＷ９によって、通信品質情報とベアラに関する接続情報とを保持するＰＣＲＦ１１における再開処理の発生或いは障害の発生が検出され、その検出を契機に端末装置ＴとＰ−ＣＳＣＦ１３との間に接続確立されたデフォルトベアラを利用した制御信号の通過が検出される。そして、Ｐ−ＧＷ９により、SIP Invite信号の通過が検出されたことを契機に、デフォルトベアラの再接続が要求される。これにより、ＰＣＲＦ１１においてデフォルトベアラに関する接続情報が再接続によって再作成されるので、次回のＶｏＬＴＥによる音声通信サービスの開始時のデディケイテットベアラの設定が可能となる。その結果、端末装置Ｔに対する音声通信サービス提供の迅速な復旧が可能となる。
【００４９】
図９には、Ｐ−ＧＷ９においてデフォルトベアラの再確立を実施しない場合の無線通信システムにおける端末装置Ｔへの着信時のデディケイテットベアラの設定の様子を示している。デフォルトベアラ（矢印Ａ６）が接続確立された状態で、発信側の端末装置からＰＤＮＮＷを経由してＰ−ＣＳＣＦ１３において端末装置Ｔに対する着信信号が受信される（矢印Ａ２１）。これに対して、Ｐ−ＣＳＣＦ１３から端末装置Ｔに、デフォルトベアラを通じて着信信号が送信され、それに応じて、端末装置ＴからＰ−ＣＳＣＦ１３に向けて、デフォルトベアラを通じて応答が返される。さらに、Ｐ−ＣＳＣＦ１３は、ＰＣＲＦ１１にデディケイテットベアラの生成要求である接続要求を送信する（矢印Ａ２２）。この際、ＰＣＲＦ１１において再開処理或いは障害が発生している場合には、接続情報等の呼処理に必要な情報が消失されているため、ＰＣＲＦ１１は呼処理を継続できず呼損が発生する。これは、ＰＣＲＦ１１に障害が発生し再開処理（再起動処理）が発生している場合には関連プロセスの再起動やメモリクリアが実行されているためである。この際、デディケイテットベアラ（矢印Ａ１３）の確立が失敗する。なお、ＰＣＲＦ１１における再開処理或いは障害が発生した状態で端末装置Ｔからの発信時の動作も、端末装置ＴとＰ−ＣＳＣＦ１３間のSIP Invite信号の伝送方向が逆である以外は上記と同様であり、呼損が発生する。その結果、端末装置Ｔが契機のＰＣＲＦ１１へのアクセスを伴う呼処理（例えば、端末装置Ｔの電源オフ／オン、端末装置Ｔの移動時のアタッチ処理）が動作するまでは、デフォルトベアラの再確立がされないため、発着信が失敗し呼損になり続けてしまう。
【００５０】
一方、ＰＣＲＦ１１において再開処理或いは障害が発生した場合に、ＰＣＲＦ１１が管理している全てのデフォルトベアラを同時に再確立することも考えられる。しかし、この場合は周辺ノードが一斉にデフォルトベアラを切断することによるバーストトラフィックが発生し、通信ネットワークに負荷を与えてしまう。これに対して、本実施形態によれば、通信ネットワークに負荷を与えることもなく、端末装置Ｔに対して音声通信サービス提供の迅速な復旧が可能となる。
【００５１】
また、上記Ｐ−ＧＷ９においてはＰＣＲＦ１１から送出される信号を基に再開処理の発生を検出するので、ＰＣＲＦ１１の再開処理を迅速に検出でき、端末装置Ｔに対する通信サービス提供のより迅速な復旧が可能となる。また、Ｐ−ＧＷ９は、ＰＣＲＦ１１との通信が切断されたか否かにより障害の発生を検出するので、ＰＣＲＦ１１の障害発生を迅速に検出でき、端末装置Ｔに対する通信サービス提供のより迅速な復旧が可能となる。
【００５２】
さらに、Ｐ−ＧＷ９は端末装置Ｔとの間で送受信される発呼信号或いは着呼信号の通過を検出したタイミングでデフォルトベアラを再確立する。こうすれば、ベアラの再接続処理の集中を防止でき、通信ネットワークにおけるトラフィック負荷を低減することができる。
【００５３】
またさらに、Ｐ−ＧＷ９はデディケイテットベアラが接続確立されている場合には、デフォルトベアラの再接続の要求を中止するので、端末装置Ｔに対して提供中の音声通信サービスの中断を防止して、端末装置Ｔのユーザの利便性を向上できる。
【００５４】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、Ｐ−ＧＷ９において再開処理／障害の発生の検出、デフォルトベアラ上での制御信号の検出、デフォルトベアラの再接続の要求を行っていたが、Ｓ−ＧＷ７、Ｐ−ＣＳＣＦ１３等の他の設備によって実行されてもよい。また、これらの処理が複数の装置で分散して実行されてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１…無線通信システム、３…ｅＮＢ、５…ＭＭＥ、７…Ｓ−ＧＷ（中継装置）、９…Ｐ−ＧＷ（中継装置）、１１…ＰＣＲＦ（通信品質制御装置）、１３…Ｐ−ＣＳＣＦ、５１…呼制御信号送受信部（障害検出手段）、５３…制御部（障害検出手段、要求手段）、５５…パケット解析部（信号検出手段）、Ｔ…端末装置。
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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