VCC／UMA

無線通信技術

• VCC*1とUMA*2
  • FMCを実現させるための技術

• 参考文献
  • 日経コミュニケーションズ
  • 2007/05/15

VCC †

• 携帯電話での通話のシームレス・ハンドオーバ技術
  • 3GPP*3
    • 対抗技術がUMA
    • 具体的な技術がUMA？

• 通信キャリアが携帯電話網内に導入する仕組み
  • 携帯電話網内における通話をIP網へ引き込む際にIP電話へ変換
  • SIP*4を使ってネットワークの融合
    • IMS*5と携帯電話網の融合
    • IMSは3Gにおける次世代ネットワークの中核プラットフォーム技術

• 回線交換とIMS間のハンドオーバ
  • 携帯電話網内には回線交換とパケット交換が混在
  • 携帯電話網もIMSもIPベースにしちゃえば既にあるIP関連技術も応用可能

仕様書 †

• 3GPPのSA2で議論されている
  • 最新の使用は3GPPのRelease7に含まれる
• TS23.206
  • コンセプト，アーキテクチャ
  • 基本的な動作，付加サービス
• TS24.206
  • SIPの詳細なメッセージ・シーケンス
• 標準化の対象外
  • ハンドオーバの決定方法
  • ドメイン選択の方法
  • 具体的なアルゴリズムは端末やサーバの実装者に任されている

アーキテクチャ †

VCC AS*6 †

• IMS網内に置く専用サーバ

I-WLAN*7 †

• 無線LANの拡張
• IMSネットワーク上でも無線LANを使えるように3GPPで検討されている
• IMSと無線LAN網の間にゲートウェイPDG*8を設置
• 携帯電話がセキュアにIMSや携帯電話網に接続可能
• プロトコル：IKEv2*9
• 鍵：IPsecで使用する鍵
• 認証：EAP-AKA*10（USIMカードを使った携帯電話の仕組み）

制御 †

発呼制御 †

• 全ての呼はIMS側に設置したVCCに引き込んで制御*11
  • 元は発呼したドメイン側で制御するモデル*12
  • 現行の回線交換網への変更が少なくて済む
• 無線LAN側からの呼
  • 端末はSIPで発呼し，IMS内のSIPサーバ群により処理され，VCC ASに引き込まれる
• 携帯電話網側からの呼
  • 移動体交換局VMSC*13からコアネットワーク内の制御装置gsmSCF*14へ送られる
• VCC ASの制御
  • SIPの制御を行う2台のSIP B2BUS*15としても動作する
  • 送信端末からの呼を受け取ると，受信端末にSIPで呼発呼する
  • 受信端末がIMSにいる場合は直接，携帯電話網内にいる場合はメディア・ゲートウェイを通す
  • 呼の送受信が行われると，RTP*16により音声データの交換が始まる

ハンドオーバ †

• 端末側で判断
  • 今までの携帯電話網はネットワーク側で判断していた
  • 3GPPの規格では，端末や事業者のポリシーの判断にゆだねる
  • 無線電波の強度/品質や音声通話品質，料金など
• ハンドオーバ先網で呼が確立されてから，元の網の呼を切る
  • 呼が途切れることがない
• 無線LANから携帯電話網
  • 携帯電話網側からVDN*17と呼ばれる特殊電話番号に発呼
  • メディアゲートウェイを通じてVCC ASへ到達
  • VCC ASは通話相手端末に対してSIPのre-INVITEメッセージを送り，ハンドオーバを通知
• 携帯電話網から無線LAN
  • 無線LAN網側からVDI*18と呼ばれる特殊SIP URI*19に発呼
  • VCC ASは通話相手端末に対してハンドオーバの指示を送り，ハンドオーバを通知
  • VCC ASはさらに，メディアゲートウェイを通して携帯電話網の呼を開放

今後の課題 †

• 他の無線アクセス通信
  • WiMAX,HSPA*20,LTE*21とのシームレスハンドオーバ
• 既存の携帯電話網とIMS間以外のハンドオーバ
  • IMSでコントロールするアクセス網間のハンドオーバ

• 固定電話において当然必要な保留や転送，三者通話などの付加サービスには未対応
  • 3GPP SA2ではIMS側でこれらの付加サービスへの対応を検討
• 端末側だけでなくネットワーク側でのハンドオーバ判断機能も検討

実用フェーズ †

• 標準化の完了を待たずに，台湾ではVCCの適用が始まっている
• 2007年内の完了が目標
• NECはスペインのバルセロナで開催の「3GSM World Congress 2007」でデモ
  • VCC機能を搭載した無線LANデュアル端末を使い，ハンドオーバの通話
  • 音声切り替えはスムーズだったというコメントも
  • 実用的なレベルにまで達している証明

• ソリューション向けへの応用
  • モバイル・セントレックスへの応用
    • 企業内IP電話と携帯電話のシームレスなハンドオーバ
    • VCC ASを企業内イントラネットに置く
  • 問題点
    • SIPだけでも色々な規定があるので，現行のIP電話との互換が難しい

UMA †

• GSMなどの携帯電話網に他の無線技術を使ってアクセス出来る技術
  • 他の無線技術はBluetoothや無線LANなど免許が不要な技術
• 携帯電話3Gのプロトコルのまま他の無線技術に通す
  • 既存のネットワークおよび端末に変更点が少ない
    • システムコストを低く抑えられる
  • IP通話システムとの融合は難しい

• 利用例
  • 英BT*22による「BT Fusion」に使われている
  • 仏Orangeによる「Unik」サービス
  • スウェーデンのTeliaSoneraの「Home Free」サービス

• 固定電話のBTと、移動体通信のBT Mobile（ボーダフォン回線を使ったMVNO）
  • GSMネットワーク内にBTの設備UNC*23を設置
  • UNCはGSM内の交換機MSC*24からは無線基地局に見える
  • 家からはBluetoothや無線LANを通してAPからADSL回線でUNCへ接続

• GAN*25
  • UMAを3GPPで標準化した技術