EP1867111A1 - Entscheidung zur zuordnung und ressourcenvergabe für mindestens einen datenstrom und mindestens eine nutzverbindung - Google Patents

Entscheidung zur zuordnung und ressourcenvergabe für mindestens einen datenstrom und mindestens eine nutzverbindung

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EP1867111A1
EP1867111A1 EP06708700A EP06708700A EP1867111A1 EP 1867111 A1 EP1867111 A1 EP 1867111A1 EP 06708700 A EP06708700 A EP 06708700A EP 06708700 A EP06708700 A EP 06708700A EP 1867111 A1 EP1867111 A1 EP 1867111A1
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EP
European Patent Office
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data
control node
data stream
information
packet filter
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06708700A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Braun
Friedrich Grosse-Rhode
Dorothea Lampe
Mirko Schramm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Original Assignee
Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG filed Critical Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG
Publication of EP1867111A1 publication Critical patent/EP1867111A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04W28/10—Flow control between communication endpoints

Definitions

  • the invention relates to a method, a control node and a system for determining the assignment of data streams to payload connections by notifying the control node of a communication network by a fürsfunk- tion and by a terminal and the evaluation of the available information in the control node and the subsequent authorization of the user connection.
  • SBLP service-based local policy
  • GPRS General Packet Radio Service
  • the GPRS payload connections are point-to-point connections and are also referred to as "Packet Data Protocol” (PDP) contexts: the setup and the modification of PDP contexts initiated by the mobile terminal, the so-called “user equipment” (UE) is authorized on the so-called “Gateway GPRS Support Node” (GGSN) via the so-called “Go” interface of the so-called “Policy Decision Function” (PDF), which knows the services currently used by the terminal. The PDF is informed about these services by one or more so-called “Application Functions” (AF), which are used with the terminal to negotiate the
  • PDP Packet Data Protocol
  • UE user equipment
  • GGSN Gateway GPRS Support Node
  • PDF Policy Decision Function
  • the PDF is informed about these services by one or more so-called “Application Functions” (AF), which are used with the terminal to negotiate the
  • IP Multimedia Core Network Subsystem IP Multimedia Core Network Subsystem
  • IETF RFC 3261 IP Multimedia Core Network Subsystem
  • QoS Quality of Service
  • the PDF knows which IP streams belong to a service.
  • a data stream is to be understood here as a sequence of data packets with the same sender and recipient address as well as the same type of user data transported therein.
  • the IP data stream should additionally be characterized by the same UDP or TCP port numbers of sender and receiver. It is possible that a terminal sets up and uses several PDP contexts for GGSN at the same time. To authorize a PDP context, the PDF must therefore know which IP data streams are transported in each case.
  • the SBLP solution standardized so far in TS 29.207, which enables the PDF to detect which IP data streams are transported in a PDP context, uses the so-called "authorization token.”
  • This token is used for a service session of the PDF on demand
  • the terminal uses the token and so-called "Flow Identifier", ie additional indices that indicate the IP data stream within the service, to assist in setting up and changing a PDP context in the service corresponding signaling for which IP data streams the PDP context should be used.
  • Authorization tokens and flow identifiers are collectively referred to as "Binding Info.”
  • the GGSN passes this information from the PDP context signaling via the Go interface to the PDF.
  • the use of the authorization token has a number of disadvantages. So must the signaling between the application function and the terminal support the transport of the token, which is currently the case only for the SIP signaling. Also, the signaling associated with the payload in the access network must support the transport of the Binding Info, which is true for the PDP contexts of the GPRS, but not for alternative access networks that are of interest in the 3GPP, such as WLAN or DSL. For GPRS, there is the restriction that the first PDP context built by the terminal does not support binding info, and therefore the terminal will receive further PDP upon receipt of a token
  • the establishment or modification of a PDP context is triggered by the terminal by means of standardized signaling in TS 29.060.
  • the terminal notifies the GGSN by means of packet filters in the so-called "Traffic Flow Template” (TFT, coding according to TS 24.008) how IP data streams received from the IP core network are to be distributed to PDP contexts for further transport to the terminal.
  • TFT Traffic Flow Template
  • the object of the invention is to propose a simple and efficient possibility for determining the assignment of data of at least one data stream to a user connection and for providing the resources.
  • a core of the invention is to be seen in that for determining the assignment of data streams to payload connections, a control node of a communication network is controlled by an application function, a network unit, for example a gateway network. GPRS support node (GGSN), a packet gateway network unit, etc., and notified by a terminal.
  • the network unit sends at least one packet filter information received from the terminal, for example a TFT packet filter, concerning the user connection to be used for the transmission of data of at least one data stream together with at least one attribute to the control node.
  • an application function sends at least one piece of information, for example a media IP flow information regarding the data of at least one data stream to be sent to the control node.
  • the control node compares the at least one packet filter information, the at least one attribute and the at least one information from the application function with each other and decides whether the user connection to be used, for example a PDP context, for the data to be sent at least one Data stream can be authorized. In a positive comparison, the control node authorizes the data of at least one data stream for the payload and, for example, sends at least one gate for installation to a network unit and determines the quality of the service for the data of the at least one data stream.
  • the terminal sends the at least one packet filter information directly to the control node.
  • the network unit would separately send the at least one attribute, for example, the PDP address, the QoS information, the MSISDN, etc., to the control node.
  • a solution is also proposed which provides a clear service Suggests identification and authorization based on minimal information of the transport layer.
  • the information according to the invention receives information such as a change in bandwidth, errors or resource problems in a transport layer network unit (eg, terminal, GGSN, etc.) This information can be used, for example, to inform the application function and to redistribute the resources, thereby allowing the user of a terminal to use a service with the maximum approved quality of the service.
  • a memory element for example a database
  • resource decision rules for the allocation of a data stream to a useful connection could be stored, which are taken into account in the assignment in the case of a positive comparison result according to the invention.
  • the at least one attribute and the at least one packet filter information could be stored for, for example, a later use.
  • An application server or an application function (for example a service server, a P-CSCF (Proxy Call State Control Function)) provides the control node with information, for example media IP flow information, in the case of a service provider.
  • the terminal must have a user connection, for example a
  • a terminal can be a mobile terminal, a mobile computer, a mobile organizer, a computer, etc.
  • a communication network a cellular mobile network, a packet-switched communication network, an IP network, a WLAN network, etc. may be used.
  • a network unit of the communication network controls and monitors the IP data traffic between the terminal and another terminal or between the terminal and an application function.
  • the gateway GPRS support node is used as the network unit.
  • the payloads in a GPRS network are generally referred to as PDP contexts. Generally, a payload is considered a logical channel with individual resources.
  • An advantageous embodiment of the invention is the dynamic reallocation and re-authorization of resources in a modification of the active service or Nutzverbin- Phyg, as well as the rebuilding of another user connection.
  • transport layer information for example, the priority of the IP packet filter, the quality of the service, etc.
  • An advantage of the invention is that the implementation effort for the individual network elements, such as the terminal, the control node, the network unit, etc., can be kept low. In particular, for the terminal no behavioral changes are needed, although a certain way of filling the TFT packet filters can optimize the allocation mechanism.
  • the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in a figure. Show
  • FIG. 1 shows the method according to the invention with reference to a simplified network architecture
  • FIG. 2 shows a table for the comparison according to the invention
  • FIG. 3 shows an example of the re-authorization
  • FIG. 4 shows two tables for the re-authorization according to the invention
  • FIG. 5 shows a device according to the invention.
  • FIG. 1 shows the method according to the invention with reference to a simplified network architecture.
  • Terminal IP address Destination terminal IP address of the terminal in downlink direction, ie from the IP core network to the terminal.
  • IP address 64 bit address prefix for IPv6 that the GGSN assigns to the PDP context and to the particular terminal.
  • Application function connection or AF connection (AF session): Set up by an application level signaling protocol offered by the application function and a prerequisite connection setup (session set-up) with explicit description of the connection before use of the service.
  • Media IP Flow Information A data stream of an application function connection described by a packet filter.
  • the flow identifier with a media component associated with the application function connection is used to identify the media IP flow information.
  • the medium described by the media component may be bi-directional or unidirectional. Therefore, a stream identifier identifies either one stream (for one unidirectional media component) or two streams (for one bi-directional media component).
  • a unique terminal identifier for example, a terminal IP address, a MSISDN, etc.
  • a unique terminal identifier for example, a terminal IP address, a MSISDN, etc.
  • Uplink and “downlink” data streams with the same data stream identifier are assigned to the same PDP context (for example, RTP and / or RTCP are associated with “uplink” and “downlink” data streams in the same PDP context)
  • PDP context attributes such as the PDP address, the TFT filters, the QoS information, the MSISDN, etc.
  • PDP context attributes are compared with the information (data stream information) of an application function AF.
  • the UE determines with a TFT packet filter in a GPRS network according to an internal decision which service should use which PDP context.
  • the TFT packet filters are not used for the assignment of the "downlink" data stream to PDP contexts by the network unit GGSN, but they are forwarded to the control node PS by the network unit GGSN, whereby received gates are received by the network unit GGSN installed for the assignment of data streams According to the already standardized
  • SBLP installs the control node so-called "gates" at the GGSN for the SBP controlled PDP contexts
  • a "gate” includes a packet filter as well as information for the GGSN to discard or hand over appropriate IP packets, ie how data is handled should. The more detail information contained in the TFT packet filters, the better authorization can be made for the QoS requirements of the service.
  • the network unit GGSN sends all available PDP context attributes, such as the PDP address, the TFT packet filters, the QoS
  • the control node PS stores these attributes for each PDP context in a storage element of the control node PS.
  • the PDP attributes can be used for the comparison according to the invention.
  • the media are matched by IP flow filters sent from the application function AF to the control node PS and the TFT packet filters plus the PDP address sent by the network unit GGSN to the control node PS compared.
  • the comparison is performed depending on the priority of the TFT packet filter. It is the highest value in terms of value TFT Packet filter started.
  • a media IP flow filter has a match with a TFT packet filter of a PDP context, if the direction is equal, the PDP address is equal to the terminal downlink destination IP address of the AF link information, the protocol IDs are the same or with a placeholder and the ports (terminal UE receive port and / or application function AF source port) are the same or have a placeholder. In the case of a port number range in a TFT packet filter, only a partial overlap is needed.
  • a comparison according to the invention is carried out: a) upon activation or modification of a PDP context (for example, the control node receives a request for authorization) and b) in connection establishment of an AF connection (for example, receipt of new connection information that the control node receives from the application function).
  • the control node analyzes the PDP context attributes (eg, PDP address, TFT, MSISDN, QoS) and, in a first step, identifies the application function connections that correspond to the PDP address such that the Terminal Identifier - Parameter received by the application function is the same as the terminal Identifier of the PDP Context.
  • the corresponding data streams from this relevant AF connection (s) are checked by the method according to the invention. Any data stream that has been identified as being transportable via the PDP context (ie there is a possibility for transport via the PDP context) is allowed or bound for this PDP context.
  • the corresponding gates are installed at the network unit GGSN depending on the priority of the corresponding TFT packet filter, and a combined quality of the service (traffic class, data rate, etc.) is determined and can be authorized.
  • a combined quality of the service (traffic class, data rate, etc.) is determined and can be authorized.
  • the control node In the event the Media IP Flow was bound to a different PDP context, the gates and the quality of the service's content in the PDP context are eliminated from the other PDP context.
  • the control node In the first PDP context (that is, without the TFT packet filter), the control node binds each payload of the relevant AF links to this PDP context.
  • the control node could be authorized either to authorize the quality of the service for that combination of payload data stream or to authorize a general quality of the service preconfigured by the network provider.
  • the quality of the service preconfigured by the network provider could depend on the QoS class or the UMTS traffic class of the PDP context.
  • the control node PS analyzes the AF connection information and, in a first step, identifies whether the AF connection corresponds to an existing PDP address. If so, the control node PS compares the payload data streams of the AF connection with the stored TFT packet filters of the existing PDP contexts. If the comparison is positive, the payload stream is bound to this PDP context and its quality of service is considered in determining the authoritative quality of service for the PDP context. The corresponding gates are installed and the combined quality of the service is authorized. The quality of the service of a PDP context is only changed when the terminal initiates a modification of the PDP context.
  • An important point of the inventive method is the search for a positive comparison between a sent from the application function AF to the control node PS media IP flow filter and a sent by the network unit GGSN to the control node TFT packet filter plus terminal IP address.
  • the TFT packet filter identifies only "downlink” IP packet filters so that a network entity is informed how to route incoming data packets into the correct PDP context. "So far, only the terminal is standardized TFT packet filter with the "downlink” packet filters sends. The connection to a PDP context thus does not work for unidirectional "uplink” payload data streams, as a result of which the control node can not know which PDP context for the "uplink” payload streams from the UE is intended. As a solution to this, the control node is to use any unidirectional "uplink"
  • both payload streams are bound to the same PDP context. Therefore, the PDP context intended for the payload stream can be used. This is derived from the TFT packet filter of the corresponding "downlink" user data stream.
  • the TFT packet filters depend on the terminal and its implementation.
  • the control node can perform only a comparison with AF connection information, if this information is also available at a certain time.
  • the AF connection information sent by the application function AF to the control node PS depends on the AF type or on the type of the application function AF.
  • a general QoS traffic class and data rate
  • general gates can be sent to the network entity GGSN or the authorization request is denied.
  • the basic payload stream binding method could also be extended by a) limiting the bound payload streams and their authorized QoS, and b) improving the PDP context signaling.
  • the control node PS attempts to limit the bound payload data streams to the AF links that ultimately use the PDP context. This happens during the construction of the PDP context.
  • Each later built PDP context will have a higher priority TFT packet filter. This priority results from the binding of the payload data stream with the PDP context.
  • the efforts in the control node could be to additionally consider the requested QoS class or UMTS traffic class of the PDP context during the binding procedure.
  • the QoS class of this payload data stream is analyzed in a third step. Only those payload streams that have a higher QoS class or the same QoS class than that requested for the PDP context will ultimately also be bound to the PDP context. This prevents binding of a user data stream with a lower authoritative QoS class.
  • SBLP provides means for reviewing media components ready to be assigned to the same PDP context. The UE is informed about these limitations by, for example, a single reservation flow indicator (IETF RFC 3524) that individual media components can not be mixed with others. If such a mixture were discovered, the authorization would be rejected.
  • the control node could behave in such a way that the current configuration of the PDP contexts and the TFT packet filter is considered non-final. Instead of rejecting the authorization, the control node could try to find and authorize the largest possible group of user data streams. This procedure may need to be repeated in a later build-up of a PDP context.
  • re-authorizing resources it is meant that a payload stream of an AF connection already allocated to a PDP context is derived from that previous PDP context (eg, First PDP Context )) and is bound to a new (later) PDP context.
  • the control node For each PDP context that loses a payload stream in this step, the control node sends an authorization decision according to the payload streams that are still bound to that resource. The control node thus defines the authorization for the remaining data streams in the PDP context.
  • the allocated resources, the quality of the service, are modified accordingly.
  • a re-authorization should also be performed in cases of modification of an active service, since this changes the comparison with the changed PDP attributes (for example service attributes, which have to be compared with the already existing TFT packet filter ) touch.
  • PDP attributes for example service attributes, which have to be compared with the already existing TFT packet filter
  • An active Service data are transmitted in at least one data stream and currently used by the terminal or the service is currently provided for example by an application function AF.
  • the rules for performing a re-authorization are configurable by the network provider.
  • a payload stream of an AF connection already assigned to a PDP context and providing a positive compare result to another PDP Context Authorization request when compared to a TFT packet filter is always disconnected from the previous PDP context if the priority of the TFT packet filter is higher.
  • FIG. 2 shows a table for the comparison according to the invention.
  • examples of positive comparison results and negative comparison results are given in the method according to the invention.
  • the filters of the first three user data streams have a positive comparison result with the two TFT packet filters because the direction is the same (TFT is always "downlink") .
  • the protocol IDs are also the same or with a placeholder and each IP address , every port and every port number range is the same, with wildcards or overlapping (for the port number range) .
  • the filters of the last three user data streams have a negative comparison result with the two TFT packet filters, since there is always an attribute which belongs to the non-wildcard attributes of the TFT packet filters are different.
  • FIG. 3 shows an example of the re-authorization.
  • a second PDP Context Authorization request with only an "uplink" data stream or without TFT is not considered because In these cases, the authorization request is rejected or authorized with general values for the PDP context.
  • the terminal UE activates a second PDP context x with a "downlink” data stream (4) and the "uplink” data streams (5) and (6) and a second PDP context y with the "downlink” data streams (1 ) and (3) and the uplink data stream (2).
  • the application function AF sends connection information according to FIG. 4 a) to the control node PS. This connection information should be available at the PDP context authorization request.
  • the PDP context address and the TFT packet filter to the second PDP contexts according to FIG. 4 b) are sent by the network unit GGSN for the identification of the user data stream to the control node PS.
  • the service identification is carried out according to the invention as follows:
  • the authorization for the quality of the service is performed for this data stream and for all (unbounded) "uplink" data streams (6) and (5) of this connection a) -d), which are unpaired.
  • Data stream (2) is present in the same media sub-component, the data stream (1) and (2) are authorized for the PDP context y.
  • FIG. 5 shows a control node PS according to the invention for carrying out the method according to FIGS. 1 to 4.
  • the control node PS has a receiving unit E, a transmitting unit S and a processing unit V.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren, einen Steuerungsknoten und ein System zur Ermittlung der Zuordnung von Datenströmen zu Nutzverbindungen durch Benachrichtigen eines Steuerungsknotens (PS) eines Kommunikationsnetzes durch eine Applikationsfunktion (AF) und durch ein Endgerät (UE) . Erfindungsgemäß sendet eine Netzeinheit (GGSN) mindestens eine vom Endgerät (UE) erhaltene Paket-Filter-Information betreffend die zu verwendende Nutzverbindung für die Übermittlung von Daten mindestens eines Datenstroms und mindestens ein Attribut an den Steuerknoten (PS) . Außerdem sendet eine Applikationsfunktion (AF) mindestens eine Information betreffend die zu versendenden Daten mindestens eines Datenstroms an den Steuerungsknoten (PS) . Der Steuerungsknoten (PS) vergleicht die mindestens eine Paket-Filter-Informationen, das mindestens eine Attribut und die mindestens eine Information von der Applikationsfunktion (AF) miteinander und entscheidet, ob die zu verwendende Nutzverbindung für die zu versendenden Daten mindestens eines Datenstroms autorisiert werden kann, und autorisiert bei einem positiven Vergleich die Daten mindestens eines Datenstroms für die Nutzverbindung.

Description

Beschreibung
Entscheidung zur Zuordnung und Ressourcenvergabe für mindestens einen Datenstrom und mindestens eine Nutzverbindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, einen Steuerungsknoten und ein System zur Ermittlung der Zuordnung von Datenströmen zu Nutzverbindungen durch Benachrichtigen des Steuerungsknotens eines Kommunikationsnetzes durch eine Applikationsfunk- tion und durch ein Endgerät und der Auswertung der verfügbaren Informationen im Steuerungsknoten und der darauf folgenden Autorisation der Nutzverbindung.
In der 3GPP-Standardisierung ist zur Dienst-abhängigen Auto- risierung des Aufbaus von IP Nutzverbindungen über das Paketorientierte so genannte „General Packet Radio Service" (GPRS) Mobilfunknetz die so genannte „Service Based Local Policy" (SBLP) in TS 23.207 sowie TS 29.207, TS 29.208 und TS 29.209 standardisiert. Die GPRS Nutzverbindungen sind Punkt-zu- Punkt-Verbindungen und werden auch als „Packet Data Protocol" (PDP) Kontexte bezeichnet. Der vom mobilen Endgerät, dem so genannten „User Equipment" (UE) , angestoßene Aufbau und die Modifikation von PDP Kontexten wird am so genannten „Gateway GPRS Support Node" (GGSN) über die so genannte Go- Schnittstelle von der so genannten „Policy Decision Function" (Ressourcen-Entscheidungsfunktion) (PDF) autorisiert, welche die von dem Endgerät gegenwärtig genutzten Dienste kennt. Die PDF wird über diese Dienste von einer oder mehreren so genannter „Application Functions" (Applikationsfunktionen) (AF) informiert, die mit dem Endgerät zur Aushandlung des
Dienstes Signalisierungsnachrichten austauschen, beispielsweise das im so genannten „IP Multimedia core network Subsystem" (IMS) der 3GPP genutzte SIP-Protokoll, IETF RFC 3261. Die Autorisierung legt die für den PDP Kontext erlaubte so genannte „Quality of Service" (Qualität des Dienstes) (QoS) fest, also die Bandbreite und mittels der so genannten QoS Klasse die erlaubte Verzögerung der Pakete.
Die PDF weiß, welche IP Datenströme zu einem Dienst gehören. Unter einem Datenstrom soll hier eine Folge von Daten-Paketen mit derselben Absender- und Empfänger Adresse, sowie derselben Art von darin transportierten Nutzdaten verstanden werden. Im Falle von IP/UDP oder IP/TCP Transport soll der IP Datenstrom zusätzlich durch dieselben UDP bzw. TCP Portnummern von Sender und Empfänger charakterisiert sein. Es ist möglich, dass ein Endgerät mehrere PDP Kontexte zum GGSN aufbaut und gleichzeitig nutzt. Zur Autorisierung eines PDP Kontexte muss die PDF daher wissen, welche IP Datenströme darin jeweils transportiert werden.
Die bisher in TS 29.207 standardisierte Lösung für SBLP, die der PDF ermöglicht zu erkennen, welche IP Datenströme in einem PDP Kontexte transportiert werden, nutzt das so genannte „Autorisierungs-Token". Dieses Token wird für eine Dienst- Sitzung von der PDF auf Anforderung der Applikationsfunktion generiert und von der Applikationsfunktion zum Endgerät signalisiert. Das Endgerät nutzt das Token sowie so genannte „Flow Identifier", also zusätzliche Indizes, die den IP Da- tenstrom innerhalb des Dienstes angeben, um beim Aufbau und der Veränderung eines PDP Kontextes in der entsprechenden Signalisierung anzugeben, für welche IP Datenströme der PDP Kontext verwendet werden soll. Autorisierungs-Token und Flow Identifier werden zusammen als „Binding Info" bezeichnet. Der GGSN reicht diese Information aus der PDP Kontext Signalisierung über die Go-Schnittstelle zur PDF weiter.
Die Benutzung des Autorisierungs-Tokens hat allerdings eine Reihe von Nachteilen zur Folge. So muss die Signalisierung zwischen der Applikationsfunktion und dem Endgerät den Transport des Tokens unterstützen, was gegenwärtig nur für die SIP-Signalisierung der Fall ist. Auch muss die zur Nutzverbindung gehörende Signalisierung im Zugangsnetz den Transport der Binding Info unterstützen, was zwar für die PDP Kontexte des GPRS zutrifft, aber nicht für alternative Zugangsnetze, die in der 3GPP von Interesse sind, etwa WLAN oder DSL. Für GPRS gibt es die Einschränkung, dass der erste vom Endgerät aufgebaute PDP Kontext keine Binding Info unterstützt, und das Endgerät deswegen beim Erhalt eines Tokens weitere PDP
Kontext (e) aufbauen muss. Deshalb kann der zuerst aufgebaute PDP Kontext nicht über SBLP überwacht werden.
Im Falle von GPRS wird der Aufbau oder die Modifikation eines PDP Kontextes vom Endgerät mittels in TS 29.060 standardisierter Signalisierung angestoßen. Hierbei teilt das Endgerät dem GGSN mittels Paketfilter in dem so genannten „Traffic Flow Template" (TFT, Kodierung gemäß TS 24.008) mit, wie vom IP Kernnetz empfangene IP Datenströme zwecks Weitertransport zum Endgerät hin auf PDP Kontexte verteilt werden sollen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und effiziente Möglichkeit zur Ermittlung der Zuordnung von Daten mindestens eines Datenstroms zu einer Nutzverbindung und zur Be- reitstellung der Ressourcen vorzuschlagen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Kern der Erfindung ist darin zu sehen, dass zur Ermittlung der Zuordnung von Datenströmen zu Nutzverbindungen ein Steuerungsknoten eines Kommunikationsnetzes durch eine Applikationsfunktion, einer Netzeinheit, zum Beispiel ein Gateway- GPRS-Unterstützungsknoten (GGSN) , eine Paket-Gateway- Netzeinheit etc., und durch ein Endgerät benachrichtigt wird. Erfindungsgemäß sendet die Netzeinheit mindestens eine vom Endgerät empfangene Paket-Filter-Information, zum Beispiel einen TFT-Paket-Filter, betreffend die zu verwendende Nutzverbindung für die Übermittlung von Daten mindestens eines Datenstroms zusammen mit mindestens einem Attribut an den Steuerknoten. Weiterhin sendet eine Applikationsfunktion mindestens eine Information, zum Beispiel eine Medien IP-Fluss- Information (Media IP flow info) betreffend die zu versendenden Daten mindestens eines Datenstroms an den Steuerungsknoten. Der Steuerungsknoten vergleicht die mindestens eine Paket-Filter-Information, das mindestens eine Attribut und die mindestens eine Information von der Applikationsfunktion mit- einander und entscheidet, ob die zu verwendende Nutzverbindung, zum Beispiel ein PDP-Kontext, für die zu versendenden Daten mindestens eines Datenstroms autorisiert werden kann. Bei einem positiven Vergleich autorisiert der Steuerungsknoten die Daten mindestens eines Datenstroms für die Nutzver- bindung und sendet zum Beispiel mindestens ein Gate zur Installation an eine Netzeinheit und legt die Qualität des Dienstes für die Daten des mindestens einen Datenstroms fest. Selbstverständlich ist es erfindungsgemäß auch möglich, dass das Endgerät direkt an den Steuerungsknoten die mindestens eine Paket-Filter-Information sendet. Hierbei würde die Netzeinheit separat das mindestens eine Attribut, zum Beispiel die PDP-Adresse, die QoS-Information, die MSISDN etc., an den Steuerungsknoten senden.
Mit der Erfindung ist es somit möglich IP-Datenströme bzw.
Datenströme über eine Verbindung mit einem Steuerungsknoten, zum Beispiel einem Ressourcen-Server, mit Parametern, die für eine Nutzverbindung erhältlich sind, zu identifizieren. Auch wird eine Lösung vorgeschlagen, die eine eindeutige Dienst- Identifizierung und -Autorisation basierend auf minimalen Informationen des Transport-Layers vorschlägt. Weiterhin ist es mit der Erfindung möglich „Uplink"-Datenströme, also Datenströme vom Endgerät hin zum IP Kernnetz, zu autorisieren. Der Steuerungsknoten erhält erfindungsgemäß dabei Informationen, wie zum Beispiel eine Veränderung der Bandbreite, Fehler oder Ressourcenprobleme in einer Transport-Layer-Netzeinheit (zum Beispiel Endgerät, GGSN etc.) . Diese Information kann zum Beispiel dazu genutzt werden, dass die Applikationsfunktion darüber informiert wird und zum Neuverteilen der Ressourcen. Damit kann der Nutzer eines Endgerätes einen Dienst mit der maximal zugelassenen Qualität des Dienstes nutzen.
Die Erfindung basiert auf die Verwendung eines Steuerungskno- tens (Ressourcen Server = Policy Server) basierend auf einer Ressourcen-Entscheidungsfunktion (Policy Decision Function = PDF) . In einem Speicherelement, zum Beispiel eine Datenbank, des Steuerungsknoten könnten Ressourcen-Entscheidungsregeln für die Zuordnung eines Datenstrom zu einer Nutzverbindung gespeichert sein, die bei einem erfindungsgemäßen positiven Vergleichsergebnis bei der Zuordnung berücksichtigt werden. Außerdem könnte in einem weiteren Speicherelement das mindestens eine Attribut und die mindestens eine Paket-Filter- Informationen für zum Beispiel eine spätere Verwendung ge- speichert werden. Ein Applikations-Server bzw. eine Applikationsfunktion (zum Beispiel ein Dienste-Server, eine P-CSCF (Proxy-Call-State-Control-Function) stellt dem Steuerungsknoten Informationen, zum Beispiel Media-IP-Flow-Informationen, bei einer Dienst-Aktivierung durch ein Endgerät bereit. Dabei muss das Endgerät eine Nutzverbindung, zum Beispiel einen
PDP-Kontext, zu einer Netzeinheit, zum Beispiel einem Gateway-GPRS-Unterstützungsknoten (Gateway-GPRS-Support-Node GGSN), einer Paket-Gateway-Netzeinheit etc., des Kommunikationsnetzes aufbauen. Während der Dienst-Aktivierung können zu- sätzliche Nutzverbindungen aufgebaut werden, die zum Beispiel eine unterschiedliche QoS (Qualität des Dienstes = Quality of Service) haben. Ein Endgerät kann dabei ein Mobilfunkendge- rät, ein mobiler Computer, ein mobiler Organizer, ein Compu- ter etc. sein. Als Kommunikationsnetz kann ein zellulares Mobilfunknetz, ein paketvermittelndes Kommunikationsnetz, ein IP-Netz, ein WLAN-Netz etc. verwendet werden. Eine Netzeinheit des Kommunikationsnetzes kontrolliert und überwacht den IP-Daten-Verkehr zwischen dem Endgerät und einem anderen End- gerät oder zwischen dem Endgerät und einer Applikationsfunktion. In einem GPRS-Netz wird als Netzeinheit der Gateway- GPRS-Unterstützungsknoten verwendet. Die Nutzverbindungen in einem GPRS-Netz werden im Allgemeinen als PDP-Kontexte bezeichnet. Generell wird eine Nutzverbindung als ein logischer Kanal mit individuellen Ressourcen angesehen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist die dynamische Neuzuordnung und Re-Autorisation von Ressourcen bei einer Modifikation des aktiven Dienstes oder der Nutzverbin- düng, sowie beim Neuaufbau einer weiteren Nutzverbindung. Dabei können optional Transport-Layer-Informationen (zum Beispiel die Priorität der IP-Paket-Filter, die Qualität des Dienstes etc.) integriert werden. So ist es möglich dynamisch zu entscheiden, ob zum Beispiel ein PDP-Kontext modifiziert werden soll oder ein neuer PDP-Kontext eingerichtet werden darf.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Implementierungsaufwand bei den einzelnen Netzelementen, wie dem End- gerät, dem Steuerungsknoten, der Netzeinheit etc. gering gehalten werden kann. Insbesondere für das Endgerät sind keine Änderungen des Verhaltens nötig, wenn auch eine bestimmte Art und Weise die TFT-Paket-Filter auszufüllen, den Zuordnungsmechanismus optimieren kann. Die Erfindung wird anhand eines in einer Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen
Figur 1 das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer vereinfachten Netzarchitektur,
Figur 2 eine Tabelle für den erfindungsgemäßen Vergleich,
Figur 3 ein Beispiel für die Re-Autorisation,
Figur 4 zwei Tabellen für die erfindungsgemäße Re- Autorisation,
Figur 5 eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
Figur 1 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer vereinfachten Netzarchitektur.
Allgemeine Begriffe:
Endgeräte IP-Adresse (UE IP address) : Ziel-Endgeräte-IP- Adresse des Endgerät in Downlink-Richtung, also vom IP Kern- netz hin zum Endgerät.
PDP-Adresse: IP-Adresse (64 bit Adressen-Präfix bei IPvβ) , die der GGSN zum PDP-Kontext und zum bestimmten Endgerät zuordnet .
Applikationsfunktions-Verbindung bzw. AF-Verbindung (AF ses- sion) : Aufbau durch ein Applikations-Level-Signalisierungs- protokoll, das von der Applikationsfunktion angeboten wird und einem voraussetzenden Verbindungsaufbau (session set-up) mit expliziter Beschreibung der Verbindung vor der Benutzung des Dienstes . Medien IP Fluss Information bzw. Datenstrom-Information (Media IP flow) : Datenstrom einer Applikationsfunktions- Verbindung, der durch einen Paket-Filter beschrieben wird.
Datenstrom-Identifizierer (Flow Identifier) : Der Datenstrom- Identifizierer mit einer Medien-Komponente, die assoziiert mit der Applikationsfunktions-Verbindung ist, wird benutzt für die Identifizierung der Medien-IP-Fluss-Information. Das Medium, das durch die Medien-Komponente beschrieben ist kann bi- oder unidirektional sein. Deshalb identifiziert ein Datenstrom-Identifizierer entweder einen Datenstrom (für eine unidirektional Medien-Komponente) oder zwei Datenströme (für eine bidirektionale Medien Komponente) .
Für das Ausführungsbeispiel werden folgende zwei Annahmen gemacht :
- Es wird angenommen, dass ein eindeutiger Endgerät- Identifizierer (zum Beispiel eine Endgerät-IP-Adresse, eine MSISDN etc.) zu jeder AF-Verbindung und zu jedem PDP-Kontext zugewiesen ist.
- „Uplink"- und „Downlink" - Datenströme mit dem gleichen Datenstrom-Identifizierer sind dem gleichen PDP-Kontext zugeordnet (zum Beispiel sind RTP und/oder RTCP „Uplink"- und „Downlink"-Datenströme dem gleichen PDP- Kontext zugeordnet)
Erfindungsgemäß werden PDP-Kontext-Attribute, wie zum Beispiel die PDP-Adresse, die TFT-Filter, die QoS-Information, die MSISDN etc. mit den Informationen (Datenstrom- Informationen) einer Applikationsfunktion AF verglichen. Dabei wird nach einer Übereinstimmung der PDP-Kontext- Attribute, die von der Netzeinheit GGSN an den Steuerungsknoten PS gesandt werden, mit den Informationen, die von der Ap- plikationsfunktion AF zum Steuerungsknoten PS gesandt werden, gesucht. Das Endgerät UE legt mit einem TFT-Paket-Filter in einem GPRS-Netz gemäß einer internen Entscheidung fest, welcher Dienst welchen PDP-Kontext benutzen soll. Erfindungsge- maß werden die TFT-Paket-Filter nicht für die Zuordnung des „Downlink"-Datenstroms zu PDP-Kontexten durch die Netzeinheit GGSN herangezogen, sondern sie werden an den Steuerungsknoten PS von der Netzeinheit GGSN weitergeleitet. Dabei werden empfangene Gates bei der Netzeinheit GGSN für die Zuordnung der Datenströme installiert. Gemäß der bereits standardisierten
SBLP installiert der Steuerungsknoten so genannte „Gates" bei am GGSN für die von SBLP kontrollierten PDP Kontexte. Ein „Gate" beinhaltet einen Paketfilter sowie Informationen für den GGSN, ob er entsprechende IP Pakete verwerfen oder wei- terreichen soll, also wie Daten behandelt werden sollen. Je mehr Detail-Informationen in den TFT-Paket-Filtern enthalten sind, desto besser kann eine Autorisation für die QoS- Anforderungen des Dienstes erfolgen. Die Netzeinheit GGSN sendet alle verfügbaren PDP-Kontext-Attribute, wie beispiels- weise die PDP-Adresse, die TFT-Paket-Filter, die QoS-
Information, die MSISDN bei der Autorisation der Nutzverbindung - und der Modifikation der Nutzverbindung - Anfrage zum Steuerungsknoten. Der Steuerungsknoten PS speichert diese Attribute für jeden PDP-Kontext in einem Speicherelement des Steuerungsknoten PS ab. Die PDP-Attribute können für den erfindungsgemäßen Vergleich verwendet werden.
Erfindungsgemäß werden die Medien IP-Fluss-Filter, die von der Applikationsfunktion AF an den Steuerungsknoten PS ge- sandt wurden und die TFT-Paket-Filter plus die PDP-Adresse, die von der Netzeinheit GGSN an den Steuerungsknoten PS gesandt wurden, auf Übereinstimmungen verglichen. Dabei wird der Vergleich abhängig von der Priorität der TFT-Paket-Filter durchgeführt. Es wird mit dem vom Wert her höchsten TFT- Paket-Filter gestartet. Ein Medien IP-Fluss-Filter hat eine Übereinstimmung mit einem TFT-Paket-Filter eines PDP- Kontextes, wenn die Richtung gleich ist, die PDP-Adresse gleich zur Endgerät-Downlink Ziel-IP-Adresse der AF- Verbindungsinformation ist, die Protokoll-IDs gleich oder mit einem Platzhalter versehen sind und die Ports (Endgerät UE Empfangs-Port und/oder Applikationsfunktion AF Quellen-Port) gleich oder mit einem Platzhalter versehen sind. Im Fall eines Port-Nummernbereichs in einem TFT-Paket-Filter wird nur eine teilweise Überlappung benötigt.
Medien IP-Fluss-Bindung
Bei zwei Situation wird ein erfindungsgemäßer Vergleich durchgeführt: a) bei einer Aktivierung oder bei einer Modifikation eines PDP-Kontextes (zum Beispiel erhält der Steuerungsknoten eine Anfrage zur Autorisation) und b) bei einem Verbindungsaufbau einer AF-Verbindung (zum Beispiel durch den Erhalt von neuen Verbindungsinformationen, die der Steue- rungsknoten von der Applikationsfunktion erhält) .
In der ersten Situation analysiert der Steuerungsknoten die PDP Kontext Attribute (zum Beispiel PDP-Adresse, TFT, MSISDN, QoS) und identifiziert in einem ersten Schritt die Applikati- onsfunktions-Verbindungen, welche mit der PDP-Adresse in der Weise korrespondieren, dass der Endgerät-Identifizierer - Parameter, der von der Applikationsfunktion empfangen wurde, gleich ist zum Endgerät Identifizierer des PDP-Kontextes. In einem zweiten Schritt werden die korrespondierenden Daten- ströme von dieser maßgeblichen AF-Verbindung (en) überprüft durch das erfindungsgemäße Verfahren. Jeder Datenstrom, der identifiziert wurde, dass er über den PDP-Kontext transportiert werden kann (es besteht also die Möglichkeit für den Transport über den PDP Kontext) wird erlaubt bzw. gebunden für diesen PDP Kontext. Die korrespondierenden Gates werden abhängig von der Priorität des korrespondierenden TFT-Paket- Filters bei der Netzeinheit GGSN installiert und eine kombinierte Qualität des Dienstes (Datenverkehrs-Klasse, Datenrate etc.) wird festgelegt und kann autorisiert werden. Im Falle, dass der Nutzdatenstrom (Media IP Flow = Medien IP Fluss) an einem anderen PDP Kontext gebunden war, werden die Gates und der Anteil der Qualität des Dienstes am PDP Kontext vom anderen PDP Kontext beseitigt. Beim ersten PDP Kontext (das ist der ohne TFT-Paket-Filter) bindet der Steuerungsknoten jeden Nutzdatenstrom der maßgeblichen AF-Verbindungen an diesen PDP Kontext. Gemäß zum Beispiel einer Netzanbieter-Konfiguration könnte der Steuerungsknoten berechtigt sein entweder die Qualität des Dienstes für diese Kombination des Nutzdatenstroms zu autorisieren oder eine allgemeine vom Netzanbieter vorkonfigurierte Qualität des Dienstes zu autorisieren. Die vom Netzanbieter vorkonfigurierte Qualität des Dienstes könnte zum Beispiel von der QoS-Klasse bzw. von der UMTS-Verkehrsklasse des PDP Kontextes abhängen.
In der zweiten Situation analysiert der Steuerungsknoten PS die AF-Verbindungs-Informationen und identifiziert in einem ersten Schritt, ob die AF-Verbindung zu einer existierenden PDP-Adresse korrespondiert. Falls dies der Fall ist, ver- gleicht der Steuerungsknoten PS die Nutzdatenströme der AF- Verbindung mit den gespeicherten TFT-Paket-Filtern der existierenden PDP-Kontexte . Falls der Vergleich positiv ist, wird der Nutzdatenstrom an diesen PDP-Kontext gebunden und seine Qualität des Dienstes wird bei der Festlegung der autorisier- ten Qualität des Dienstes für den PDP Kontextes betrachtet. Die korrespondierenden Gates werden installiert und die kombinierte Qualität des Dienstes wird autorisiert. Die Qualität des Dienstes eines PDP Kontextes wird nur dann verändert, wenn das Endgerät eine Modifikation des PDP Kontextes initiiert.
Einen wesentlichen Punkt des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt die Suche nach einem positiven Vergleich zwischen einem von der Applikationsfunktion AF an den Steuerungsknoten PS gesandten Medien IP-Fluss-Filter und einem von der Netzeinheit GGSN an den Steuerungsknoten gesandten TFT Paket Filter plus Endgerät IP Adresse.
Dabei gibt es folgende Anforderungen für die Verwendung des TFT Paket Filters für den Bindungs-Mechanismus:
- Mit dem TFT-Paket-Filter werden nur „Downlink" - IP Pa- ket-Filter identifiziert, sodass eine Netzeinheit darüber informiert wird, wie sie eingehende Datenpakete in den richtigen PDP Kontext hineinleiten kann. Bislang ist nur standardisiert, dass das Endgerät den TFT-Paket- Filter mit den „Downlink"-Paket-Filtern sendet. Das Ver- binden mit einem PDP-Kontext funktioniert damit bei uni- direktionalen „Uplink"-Nutzdatenströmen nicht. Als Resultat dafür kann der Steuerungsknoten nicht wissen welcher PDP Kontext für die „Uplink"-Nutzdatenströme vom Endgerät UE zugedacht wird. Als Lösung dafür soll der Steuerungsknoten jeden unidirektionalen „Uplink"-
Nutzdatenstrom der AF-Verbindung, welcher mit der PDP- Adresse des PDP Kontextes korrespondiert, autorisieren.
- Im Falle, dass ein „Downlink"-Nutzdatenstrom die gleiche Fluss-ID wie der „Uplink"-Nutzdatenstrom erhalten hat werden beide Nutzdatenströme zum gleichen PDP Kontext gebunden. Daher kann der PDP Kontext, der dem Nutzdatenstrom zugedacht ist, verwendet werden. Dies wird vom TFT-Paket Filter des korrespondierenden „Downlink" Nutzdatenstrom abgeleitet. - Die TFT-Paket-Filter hängen vom Endgerät und dessen Implementierung ab. Dabei kann der Steuerungsknoten nur einen Vergleich mit AF-Verbindungs-Informationen durchführen, wenn diese Informationen zu einer bestimmten Zeit auch vorhanden sind. Zusätzlich hängt die von der Applikationsfunktion AF an den Steuerungsknoten PS gesandte AF-Verbindungs-Information vom AF-Typ bzw. von der Art der Applikationsfunktion AF ab. Deshalb könnte es passieren, dass kein positiver Vergleich bei einer AF- Verbindung während einer Autorisations-Anfrage für einen PDP Kontext gefunden wird oder, dass die Vergleichs- Informationen nicht ausreichen um den „richtigen" PDP Kontext für den Nutzdatenstrom festzulegen. Wenn keine AF-Verbindung gefunden werden kann, wird eine allgemeine (Default) Qualität des Dienstes (Datenverkehrs-Klasse und Datenrate) für den PDP Kontext autorisiert. Außerdem können allgemeine Gates an die Netzeinheit GGSN gesandt werden oder die Autorisations-Anfrage wird abgewiesen. Eine solche Vorgehensweise könnte zum Beispiel vom Netz- betreiber konfiguriert werden. Es könnte passieren, dass ein Nutzdatenstrom, der bereits einem PDP-Kontext zugeordnet ist einen positiven Vergleich mit einem TFT- Paket-Filter eines anderen (späteren) PDP Kontextes aufweist. Dabei ist es möglich, dass der Steuerungsknoten die Ressourcen für den Nutzdatenstrom „re-autorisiert" .
- Es könnte sein, dass keine TFT-Informationen bei der Anfrage für den Aufbau eines zweiten PDP Kontextes vorhanden sind, falls sie vorher zum ersten PDP-Kontext hinzugefügt wurden. In diesem Fall wird eine allgemeine QoS (Datenverkehrs-Klasse und Datenrate) für den PDP-Kontext autorisiert. Außerdem können allgemeine Gates an die Netzeinheit GGSN gesandt werde oder die Autorisations- Anfrage wird abgelehnt. Eine solche Vorgehensweise könnte zum Beispiel vom Netzbetreiber konfiguriert werden. Das grundlegende Nutzdatenstrom - Bindungsverfahren könnte auch erweitert werden durch a) Begrenzung der gebundenen Nutzdatenströme und deren autorisierten QoS und b) Verbesse- rung der PDP-Kontext-Signalisierung. Beim ersten Punkt versucht der Steuerungsknoten PS die gebundenen Nutzdatenströme zu den AF-Verbindungen, die letztendlich den PDP-Kontext benutzen, zu begrenzen. Dies geschieht schon während des Aufbaus des PDP Kontextes . Jeder später aufgebaute PDP Kontext wird einen TFT-Paket-Filter mit einer höheren Priorität haben. Diese Priorität resultiert aus der Bindung des Nutzdatenstroms mit dem PDP-Kontext. Damit diese Wieder-Bindung und die damit verbundene Signalisierung vermieden werden kann, könnten die Bemühungen im Steuerungsknoten dahingehend sein, dass die angefragte QoS-Klasse bzw. UMTS-Verkehrsklasse des PDP-Kontextes während der Bindungs-Prozedur zusätzlich betrachtet wird. Für jeden Nutzdatenstrom, der einen positiven Vergleich mit einem TFT-Paket-Filter eines PDP-Kontextes aufweist wird die QoS-Klasse dieses Nutzdatenstroms in einem dritten Schritt analysiert. Nur solche Nutzdatenströme, die eine höhere QoS-Klasse oder die gleiche QoS-Klasse, als die für den PDP-Kontext angefragt war, haben, werden letztendlich auch an den PDP-Kontext gebunden. Dies verhindert eine Bindung eines Nutzdatenstroms mit einer niedrigeren autorisier- baren QoS-Klasse. Für einen solchen Nutzdatenstrom könnte ein eigener PDP-Kontext aufgebaut werden. Auf der anderen Seite ist jeder Nutzdatenstrom mit einer höheren autorisierbaren QoS-Klasse für diesen PDP-Kontext erlaubt, da die Möglichkeit besteht, dass die angefragte QoS-Klasse des Endgerätes UE vom Kommunikationsnetz heruntergesetzt wurde. Der zweite Punkt zielt auf die Verbesserung der PDP-Kontext-Signalisierung in Fällen, wo es zu Schwierigkeiten bei der Autorisation kommt, ab. SBLP stellt Mittel zur Überprüfung von Medien-Komponenten bereit, die die Erlaubnis haben zum gleichen PDP-Kontext zugeordnet zu werden. Das Endgerät UE wird über diese Begrenzungen durch zum Beispiel einen Reservierungs-Fluss-Idikator (Single rservation flow indicator) (IETF RFC 3524) darüber informiert, dass einzelne Medien-Komponenten nicht mit anderen vermischt werden können. Würde ein solches Vermengen entdeckt werden, würde die Autorisation abgewiesen werden. Der Steuerungsknoten könnte sich dagegen derart verhalten, dass die derzeitige Konfiguration der PDP Kontexte und der TFT- Paket-Filter als nicht final betrachtet wird. Anstatt einer Zurückweisung der Autorisation könnte der Steuerungsknoten versuchen die größtmöglich erlaubte Gruppe der Nutzdatenströme zu finden und diese zu autorisieren. Diese Prozedur muss unter Umständen bei einem späteren Aufbau eines PDP-Kontextes wiederholt werden.
Mit der "Re-Autorisation" von Ressourcen ist gemeint, dass ein Nutzdatenstrom einer AF-Verbindung, welcher bereits zu einem PDP-Kontext zugeteilt ist, von diesem bisherigen PDP- Kontext (z. B. Erster PDP-Kontext (Primary PDP-Kontext)) entfernt wird und zu einem neuen (späteren) PDP-Kontext gebunden wird. Für jeden PDP-Kontext, der in diesem Schritt einen Nutzdatenstrom verliert, sendet der Steuerungsknoten eine Au- torisations-Entscheidung gemäß der Nutzdatenströme, die noch an diese Ressource gebunden sind. Der Steuerungsknoten legt also für die verbleibenden Datenströme beim PDP-Kontext die Autorisation fest. Die zugeordneten Ressourcen, die Qualität des Dienstes, werden entsprechend modifiziert. Ein Re- Autorisation sollte auch in Fällen der Modifikation eines ak- tiven Dienstes durchgeführt werden, da dies den Vergleich mit den veränderten PDP-Attributen (zum Beispiel Dienst-Attribute werden verändert, die mit dem bereits vorhandenen TFT-Paket- Filter verglichen werden müssen) berühren. Bei einem aktiven Dienst werden Daten in mindestens einem Datenstrom übertragen und vom Endgerät aktuell genutzt bzw. der Dienst wird aktuell zum Beispiel von einer Applikationsfunktion AF bereitgestellt. Die Regeln zum Durchführen einer Re-Autorisation (zum Beispiel das Entfernen der Bindung eines Nutzdatenstroms vom ursprünglich zugeordneten PDP-Kontext) sind vom Netzanbieter konfigurierbar. Ein Nutzdatenstrom einer AF-Verbindung, welcher bereits zu einem PDP-Kontext zugeordnet ist und bei einem Vergleich mit einem TFT-Paket-Filter einer anderen PDP- Kontext-Autorisations-Anfrage ein positives Vergleichsergebnis liefert wird immer vom vorherigen PDP-Kontext getrennt, wenn die Priorität des TFT-Paket-Filters höher ist.
Figur 2 zeigt eine Tabelle für den erfindungsgemäßen Ver- gleich. In dieser Tabelle werden Beispiele für positive Vergleichsergebnisse und negative Vergleichsergebnisse (die Endgeräte IP-Adresse ist die gleiche für alle Filter) beim erfindungsgemäßen Verfahren angegeben. Die Filter der ersten drei Nutzdatenströme haben ein positives Vergleichsergebnis mit den zwei TFT-Paket-Filtern, da die Richtung gleich ist (TFT ist immer „downlink") . Außerdem sind die Protokoll-IDs gleich oder mit einem Platzhalter besetzt und jede IP- Adresse, jeder Port und jeder Portnummernbereich ist gleich, mit Platzhalter besetzt oder überlappend (für den Portnum- mernbereich) . Die Filter der letzten drei Nutzdatenströme haben mit den beiden TFT-Paket-Filtern ein negatives Vergleichsergebnis, da es immer ein Attribut gibt, welches zu den nicht mit einem Platzhalter besetzten Attributen der TFT- Paket-Filter verschieden ist.
Figur 3 zeigt ein Beispiel für die Re-Autorisation. Eine zweite PDP-Kontext-Autorisations-Anfrage nur mit einem „Uplink"-Datenstrom oder ohne TFT wird nicht betrachtet, da in diesen Fällen die Autorisations-Anfrage zurückgewiesen o- der mit allgemeinen Werten für den PDP-Kontext autorisiert wird. Das Endgerät UE aktiviert einen zweiten PDP-Kontext x mit einem „Downlink"-Datenstrom (4) und den „Uplink"- Datenströmen (5) und (6) und einen zweiten PDP-Kontext y mit den „Downlink"-Datenströmen (1) und (3) und dem „Uplink"- Datenstrom (2). Erfindungsgemäß sende die Applikationsfunktion AF eine Verbindungsinformation gemäß Figur 4 a) an den Steuerungsknoten PS. Diese Verbindungsinformation soll bei der PDP-Kontext-Autorisations-Anfrage zur Verfügung stehen.
Die PDP-Kontext-Adresse und der TFT-Paket-Filter zu den zweiten PDP-Kontexten gemäß Figur 4 b) werden von der Netzeinheit GGSN für die Identifizierung des Nutzdatenstroms zum Steuerungsknoten PS gesandt.
Die Dienst-Identifizierung wird erfindungsgemäß wie folgt durchgeführt :
PDP-Kontext x: Bei der PDP-Kontext-Aktivierungs-Anfrage für den PDP-Kontext x sendet die Netzeinheit GGSN die Endgeräte IP-Adresse und den TFT-Teil (-, UE-Port 3, AF-Port 1, AF-IP, X, Prec=l) an den Steuerungsknoten PS. Der Steuerungsknoten führt einen Vergleich mit den Verbindungsinformationen von der Applikati- onsfunktion AF mit der Ziel-IP-Adresse = PDP Adresse durch, damit sie (PS) den korrespondierenden Nutzdatenstrom identifizieren kann. Bei den Verbindungen a) - b) ist nur Datenstrom 4 identifiziert worden (kein anderes positives Vergleichsergebnis ist vorhanden) . Die Autorisation für die Qua- lität des Dienstes wird für diesen Datenstrom und für alle (ungebundenen) ,,Uplink"-Datenströme (6) und (5) dieser Verbindung a) - d) , die ungepaart sind, durchgeführt.
PDP-Kontext y: Bei der PDP-Kontext-Aktivierungs-Anfrage des PDP-Kontextes y sendet die Netzeinheit GGSN die PDP-Adresse UE-IP und den TFT-Teil ((-, UE-Porti, AF-Port2, AF-IP, x, prec =2); (-,-,AF- IP, x,prec=3) ) zum Steuerungsknoten PS. Der Steuerungsknoten PS vergleicht die Verbindungsinformationen der Applikationsfunktion AF mit der Ziel-IP-Adresse = PDP Adresse, damit der korrespondierende Datenstrom identifiziert werden kann. Bei Verbindung a) - d) ist Datenstrom (1) mit (-, UE-Portl,AF- Port2,AF-IP,x, prec=2) identifiziert. Da der „Uplink"-
Datenstrom (2) in der gleichen Medien Sub-Komponente vorhanden ist werden der Datenstrom (1) und (2) für den PDP Kontext y autorisiert. Der TFT-Paket-Filter (-, -,AF-IP, x, prec=3) hat ein positives Vergleichsergebnis mit allen "Downlink"-Daten- strömen der Verbindungen a) - d) . Im Fall, dass eine Re-
Autorisation nicht erlaubt ist, wird das Verfahren wie folgt durchgeführt: Da die ,,Uplink"-Datenströme (5) und (6) und der „Downlink"-Datenstrom (4) schon an den PDP Kontext gebunden sind ist nur Datenstrom (3) für den PDP Kontext y autori- siert. Im Fall, dass eine Re-Autorisation erlaubt ist, wird das Verfahren abhängig von der Priorität des TFT-Paket- Filters durchgeführt. Dabei ist der Datenstrom (4) nicht ungebunden vom PDP Kontext x, da die Prioriät des korrespondierenden TFT-Filters hat den Wert 1. Datenstrom (3) ist autori- siert für PDP Kontext y.
Figur 5 zeigt einen erfindungsgemäßen Steuerungsknoten PS zum Durchführen des Verfahrens gemäß der Figuren 1 bis 4. Der Steuerungsknoten PS weist eine Empfangseinheit E, eine Sende- einheit S und eine Verarbeitungseinheit V auf.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ermittlung der Zuordnung von Datenströmen zu Nutzverbindungen durch Benachrichtigen eines Steuerungs- knotens (PS) eines Kommunikationsnetzes durch eine Applikationsfunktion (AF) und durch ein Endgerät (UE) , dadurch gekennzeichnet, dass eine Netzeinheit (GGSN) mindestens eine vom Endgerät (UE) erhaltene Paket-Filter-Information betreffend die zu verwendende Nutzverbindung für die Übermittlung von Daten mindestens eines Datenstroms und mindestens ein Attribut an den Steuerknoten (PS) sendet, dass eine Applikationsfunktion (AF) mindestens eine Information betreffend die zu versendenden Daten mindestens eines Datenstroms an den Steuerungsknoten (PS) sendet, dass der Steuerungsknoten (PS) die mindestens eine Paket- Filter-Informationen, das mindestens eine Attribut und die mindestens eine Information von der Applikationsfunktion (AF) miteinander vergleicht und entscheidet, ob die zu verwendende Nutzverbindung für die zu versendenden Daten mindestens eines Datenstroms autorisiert werden kann, und dass bei einem positiven Vergleich der Steuerungsknoten (PS) die Daten mindestens eines Datenstroms für die Nutzverbindung autorisiert .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Autorisation durch den Steuerungsknoten (PS) mindestens ein Gate zur Installation an eine Netzeinheit (GGSN) ge- sendet und die Qualität des Dienstes für die Daten des mindestens einen Datenstroms festlegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich der mindestens zwei Informationen und des mindestens einen Attributs bei einer Aktivierung und/oder bei einer Modifikation der Nutzverbindung durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Nutzverbindung ein PDP-Kontext verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsknoten (PS) das mindestens eine Attribut und die mindestens eine Paket-Filter-Information in einem Speicherelement speichert.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Attribut die PDP-Adresse, die QoS-Information und/oder die MSISDN verwendet werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Steuerungsknoten (PS) ein Ressourcen-Server verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Paket-Filter-Information ein TFT-Paket-Filter verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich der mindestens zwei Informationen und des mindestens einen Attributs abhängig von der Priorität der mindestens einen Paket-Filter-Information geschieht.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsknoten (PS) vergleicht, ob die Richtung, in der die Daten mindestens eines Datenstroms transportiert werden sollen, gleich ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsknoten (PS) vergleicht, ob die PDP-Adresse der Endgerät-Downlink-Ziel-IP-Adresse der Verbindungs- Information der Applikationsfunktion (AF) entspricht.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsknoten (PS) vergleicht, ob die Protokoll- Identifizierungsnummern gleich sind oder Platzhalter dafür angegeben sind.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsknoten (PS) vergleicht, ob die Applikati- onsfunktions-Quellen-IP-Adressen und/oder die Ports gleich sind oder Platzhalter dafür angegeben sind.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Qualität des Dienstes die Verkehrs-Klasse, die Bandbreite und/oder die Datenrate festgelegt werden.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Aktivierung einer weiteren Nutzverbindung durch das Endgerät der Steuerungsknoten (PS) die mindestens eine Paket- Filter-Information mit der mindestens einen Information der Applikationsfunktion (AF) verglicht und anhand des Vergleichsergebnis entscheidet, ob Daten mindestens eines Datenstrom über die weitere Nutzverbindung versendet werden sollen .
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Re-Autorisation von Daten mindestens eines Datenstroms der mindestens eine Datenstrom aufgrund eines posi- tiven Vergleichsergebnisses von der bisherigen Nutzverbindung getrennt und zu einer neuen Nutzverbindung gebunden wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Nutzverbindung, von der aufgrund einer Re- Autorisation mindestens ein Datenstrom getrennt wurde, der Steuerungsknoten (PS) eine Autorisations-Entscheidung für die Datenströme festlegt, die noch mit der Nutzverbindung gebunden sind.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Qualität des Dienstes für die Datenströme, die noch mit der Nutzverbindung gebunden sind, festgelegt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Re-Autorisation bei einer Modifikation eines akti- ven Dienstes durchgeführt wird.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Netzeinheit ein Gateway-GPRS-Unterstützungsknoten (GGSN) und/oder eine Paket-Gateway-Netzeinheit verwendet wird.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Paket-Filter-Information vom Endgerät (UE) an den Steuerungsknoten (GGSN) gesandt wird.
22. Steuerungsknoten (PS) eines Kommunikationsnetzes zur Ermittlung der Zuordnung von Datenströmen zu Nutzverbindungen durch Benachrichtigung durch eine Applikationsfunktion (AF) , eine Netzeinheit (GGSN) und durch ein Endgerät (UE) ,
- mit einer Empfangseinheit (E) und einer Sendeeinheit (S) zum Durchführen der Kommunikation, - mit einer Verarbeitungseinheit (V) zum Empfangen mindestens einer vom Endgerät (UE) an die Netzeinheit (GGSN) gesandte Paket-Filter-Information betreffend die zu verwendende Nutzverbindung für die Übermittlung von Daten mindestens eines Datenstroms und mindestens ein Attribut von der Netzeinheit (GGSN) , zum Empfangen mindestens einer Information betreffend die zu versendenden Daten mindestens eines Datenstroms von der Applikationsfunktion (AF) , zum miteinander Vergleichen der mindestens einen Paket-Filter-Informationen, des mindestens einen Attributs und der mindestens einen Information von der Applikationsfunktion (AF) , zum Entscheiden, ob die zu verwendende Nutzverbindung für die zu versendenden Daten mindestens eines Datenstroms autorisiert werden kann, bei einem positiven Vergleich zum Autorisieren der Daten des mindestens einen Datenstrom für die Nutzverbindung.
23. System zur Ermittlung der Zuordnung von Datenströmen zu Nutzverbindungen durch Benachrichtigen eines Steuerungskno- tens (PS) eines Kommunikationsnetzes durch eine Applikationsfunktion (AF) , einer Netzeinheit (GGSN) und durch ein Endgerät (UE) ,
- mit dem Endgerät (UE) zum Senden mindestens einer Paket- Filter-Information betreffend die zu verwendende Nutzverbindung für die Übermittlung von Daten mindestens eines Datenstroms an die Netzeinheit (GGSN) ,
- mit der Netzeinheit (GGSN) zum Senden der mindestens einen vom Endgerät (UE) empfangenen Paket-Filter- Information und mindestens einem Attribut an den Steuerungsknoten (PS) ,
- mit der Applikationsfunktion (AF) zum Senden mindestens einer Information betreffend die zu versendenden Daten mindestens eines Datenstroms, - mit dem Steuerungsknoten (PS) zum miteinander Vergleichen der mindestens einen Paket-Filter-Informationen, des mindestens einen Attributs und der mindestens einen Information von der Applikationsfunktion (AF) , zum Entscheiden, ob die zu verwendende Nutzverbindung für die zu versendenden Daten mindestens eines Datenstroms autorisiert werden kann und bei einem positiven Vergleich zum Autorisieren der Daten mindestens eines Datenstroms für die Nutzverbindung.
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