JP2008278512A - Ipメディア・フローのためのバインド情報 - Google Patents
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Abstract
【課題】セッションの1つ以上のメディア・フローを特定し許可するバインド機構を提供する。
【解決手段】バインド情報は、許可トークンおよび1つ以上のパケット・メディア・フロー識別子を用いて、許可のためにセッションの1つ以上のパケット・メディア・フローを特定する。これによって、セッションの個々のパケット・メディア・フローに基づいてリソースの許可および配分を可能にしつつも、セッション毎の許可トークンを用いるという利点が得られる。バインド機構は種々の態様を含む。
【選択図】 図5
【解決手段】バインド情報は、許可トークンおよび1つ以上のパケット・メディア・フロー識別子を用いて、許可のためにセッションの1つ以上のパケット・メディア・フローを特定する。これによって、セッションの個々のパケット・メディア・フローに基づいてリソースの許可および配分を可能にしつつも、セッション毎の許可トークンを用いるという利点が得られる。バインド機構は種々の態様を含む。
【選択図】 図5
Description
本発明は、パケット・メディア・フローのためのバインド機構(binding mechanism)に関する。一実施形態では、このバインド機構は、許可トークンおよび1つ以上のフロー識別子を用いて、セッションの1つ以上のメディア・フローを特定し許可する。
本願は、2001年4月17日に出願した"Binding Information for IP Media Flows"(IPメディア・フローのためのバインド情報)と題する米国仮特許出願第60/284,358号の優先権を主張する。その内容は、ここで引用したことにより本願にも含まれることとする。
最近の10年の間に、公衆が使用するセルラ・デバイスの数は爆発的に増大した。移動電話機は珍しくなくなり、ワイヤレス機能を備えたパーソナル・ディジタル・アシスタント(PDA)およびラップトップ・コンピュータも普及しつつある。セルラ・デバイスは、ワールド・ワイド・ウェブの閲覧、一方向および双方向オーディオおよびビデオ通信、インスタント・メッセージ送受信、ならびにその他の形式のマルチメディア情報の送受信にも用いられている。
同じ期間に、インターネットは飛躍的に成長した。1990年初期には、インターネットは、電子メール、テキスト通信、またはファイル転送に用いられるのが通例であった。今日、インターネットは、これらの目的にも依然として使われているが、一方向オーディオおよびビデオ・ストリーミング(streaming)、双方向オーディオおよびビデオ通信、マルチメディア閲覧、およびメッセージ送受信にも用いられている。
インターネットは、パケット交換型ネットワークの一例である。いかなる種類の情報がインターネット上で送られても、この情報はパケット単位で送信される。一般に、パケットは、1)パケットの発信元および宛先のアドレスを含むヘッダと、2)ひとまとまり(chunk)の情報を含むデータ・ペイロード部とを有する。パケットは、インターネット内でコンピュータからコンピュータに導かれ、発信元から宛先に供給される。インターネット・プロトコル[「IP」]とは、インターネットを通じてパケットを送信するための規則集である。別のパケット・データ・プロトコルが開発されるのと同様、種々のバージョンのIPも開発されている。
インターネットは、電気通信ネットワークとして、様々な利点を提供する。これは地球全体に及び、機器の故障を補償する冗長性を含む。これは、種々の異なる形式のネットワークおよびユーザ機器と動作する。
一方、インターネットの特性には、ある種の用途には適さないものもくつかある。従来より、インターネットを通じたパケットの配信は、ベスト・エフォート・モデルにしたがって行われてきた。ルーティング・コンピュータ(即ち、ルータ)は、可能な限り最良の状態でパケットをルーティングするが、トラフィック量が溢れることもある。このようなときに、パケットの配信は遅れる可能性があり、あるいはパケットが欠落する可能性もある。電子メールのような用途では、これは実際には問題にならない。何故なら、配信時間はさほど重要ではなく、パケットを再送信することができるからである。しかしながら、他の用途では、遅延や不連続の問題は一層深刻となる。音声電話(audio telephony)やテレビ会議では、通信に容認可能な遅延量には限界がある。オーディオおよびビデオ・ストリーミングの限界はさほど厳しくないが、遅延や不連続の悪影響を受ける可能性はある。インターネットのベスト・エフォート・モデルは、より高いサービス品質[「QoS])要件を有するオーディオ、ビデオ、およびその他のIPマルチメディア・アプリケーションの開発を阻害する。加えて、インターネット・ユーザには、インターネットを通じてユーザがどれだけパケットを送信または受信したかには関係なく、均一のアクセス料金が課金される。したがって、電子メールのためにインターネットを用いる人には、IPマルチメディア・アプリケーションのためにインターネットを用いる人と比較すると、不均衡に課金されていると考えられる。更に、一層高いQoSを求めて高額の料金を支払おうとしても、その選択肢はない。
最近の開発には、QoS要求が高い用途には適さない特性に取り組みつつ、インターネットの優れた特徴をいかに利用するかという点に照準をあてたものがある。他にも、移動電気通信やパケット交換ネットワーク双方を通じて通信するデバイスについて、移動電気通信ネットワークにおけるQoSおよび端末間のQoS(end-to-end QoS)に照準を当てた開発もある。
1.セッションの開始および記述プロトコル
セッション開始プロトコル[「SIP」]は、一人以上の参加者とのセッションを作成し、修正し、終了させるための規則集である。これらのセッションは、インターネット・マルチメディア会議、インターネット通話、およびマルチメディア配給(distribution)を含む。SIPは、主にセッションに関する情報を伝達するために用いられ、パケットのルーティングというようなことを制御する下位プロトコルの上で動作する。
1.セッションの開始および記述プロトコル
セッション開始プロトコル[「SIP」]は、一人以上の参加者とのセッションを作成し、修正し、終了させるための規則集である。これらのセッションは、インターネット・マルチメディア会議、インターネット通話、およびマルチメディア配給(distribution)を含む。SIPは、主にセッションに関する情報を伝達するために用いられ、パケットのルーティングというようなことを制御する下位プロトコルの上で動作する。
SIPメッセージは、セッション記述を、例えば、セッション記述プロトコル[「SDP])にしたがって搬送することができ、これによって参加者はセッションのためのメディア・フローについて同意することができる。SDP記述は、セッション・レベルの記述(セッションおよびメディア・ストリームに適用される詳細を含む)、および0以上のマルチ・レベル記述(単一のメディア・ストリームに適用される詳細を含む)を含む。セッション・レベル記述は、セッション名(SDP記述において「s=」で始まるラインによって識別する)のような情報を含み、更に接続情報[「c=」]、帯域幅情報[「b=」]、およびその他の情報も含むことができる。メディア・レベル記述[「m=」]は、メディア種別(例えば、ビデオ、オーディオ)、トランスポート・プロトコル、およびフォーマット(例えば、MPEGビデオ)のような情報を含む。また、メディア・レベル記述は、接続情報、帯域幅情報、およびその他の情報も含むことができる。
SIPは、ユーザの現在位置に対する要求を仲介(proxy)し、再送出することによって、ユーザの移動性に対応する。例えば、ユーザは、SIPプロキシを用いて彼の現在位置を登録することができ、プロキシは、SIP通知については、ユーザの仲介者として作用する。
SIPは、ユーザ・エージェント[「UA」]およびSIPプロキシを用いて、呼の許可に対応するように拡張されている。UA(例えば、ユーザのセルラ・デバイス)は、信用できないと見なされる。UAが開始した呼では、SIPプロキシがUAへ/からのメディア・データを許可する。SIPプロキシは、メディア許可トークンをUAに供給する。UAがメディア・データを他の終点(end point)と交換する準備ができたときに、UAは、そのSIPプロキシから受信したメディア許可トークンを用いて、帯域幅を要求する。
SIPおよびSDPに関するこれ以上の情報については、Internet Engineering Task Force(インターネット・エンジニアリング・タスク・フォース)[「IEFT」]から発行されているRequest for Comment(コメントの要求)[「RFC」]2543およびRFC2327を参照のこと。前述のSIPの拡張については、"SIP Extensions for Media Authorization"(メディア許可のためのSIPの拡張)第1版と題するIETF Internet Draft(IETFインターネット草稿)を参照のこと。
II.次世代インターネット・アーキテクチャ
インターネット上におけるQoSについての懸念に取り組むために、インターネットのこれまでのベスト・エフォート・モデルを変化させる様々なアーキテクチャが研究されている。これら次世代アーキテクチャには、Integrated Services in the Internet Architecture(インターネット・アーキテクチャにおける統合サービス)[「IntServ」]およびArchitecture for Differentiated Services(差別化サービスのためのアーキテクチャ)[「DiffServ」]が含まれる。
II.次世代インターネット・アーキテクチャ
インターネット上におけるQoSについての懸念に取り組むために、インターネットのこれまでのベスト・エフォート・モデルを変化させる様々なアーキテクチャが研究されている。これら次世代アーキテクチャには、Integrated Services in the Internet Architecture(インターネット・アーキテクチャにおける統合サービス)[「IntServ」]およびArchitecture for Differentiated Services(差別化サービスのためのアーキテクチャ)[「DiffServ」]が含まれる。
IntServは、インターネットの従来からのベスト・エフォート・モデルに1組の拡張を規定する。IntServアーキテクチャでは、設定機構を用いて情報をルータに伝送し、要求されたサービスをルータが、そのサービスを要求したフローに提供できるようにしている。Resource Reservation Protocol(リソース予約プロトコル)[「RSVP」]は、設定機構の1つである。ホストは、RSVPを用いて、個々のデータ・フローに対するネットワークからの特定のQoSを要求する。ネットワークは、これに応じて、要求を認めるかまたは拒絶する。要求が認められると、該当するルータがQoSを提供するように構成される。IntServおよびRSVPに関する追加の情報については、RFC1633、RFC2205、および関連する仕様書を参照のこと。
DiffServアーキテクチャでは、パケットは、多数の集約フロー、即ち、「クラス」の1つに分類される。パケット・ヘッダは、パケットのクラスを示すDiffServコードポイントを含む。DiffServネットワークの縁部にあるネットワーク・ノード(即ち、DiffServエッジ・ノード)は、適切なDSCPをパケット・ヘッダ内に置くことができる。DSCPに基づいて、DiffServルータは、DiffServネットワークにおける次のホップのために、異なるパケット転送処理をパケットに適用する。DiffServに関する追加の情報については、RFC2474、RFC2475、および関連する仕様書を参照のこと。
インターネット使用料金に関する懸念に取り組むために、様々な許可および課金アーキテクチャが開発されている。アーキテクチャが異なると、課金はインターネットの使用(例えば、トラフィックおよび/または接続時間)、移動電気通信ネットワークの使用、セッション、またはメディア・フローによって行われる。様々な用途において、セッションおよびフローに基づく課金は、簡略性という利点をエンド・ユーザに提供し、異なるネットワークに対する価格一括契約(pricing package)に柔軟性を提供する。追加の情報については、IETFおよび3rd Generation Partnership Project[「3GPP」]による関連仕様書を参照のこと。
III.端末間QoS
インターネット上において2つのセルラ・デバイス間で情報が流れる場合、端末間QoSは、インターネットおよびセルラ・デバイス間のインターネットのQoSおよび移動電気通信ネットワーク(例えば、Global System for Mobile Communication(汎ヨーロッパ・ディジタル移動通信システム)[「GSM」]またはUniversal Mobile Telecommunications System(万国移動電気通信システム)[「UMTS」]ネットワーク)のQoSに左右される可能性がある。
III.端末間QoS
インターネット上において2つのセルラ・デバイス間で情報が流れる場合、端末間QoSは、インターネットおよびセルラ・デバイス間のインターネットのQoSおよび移動電気通信ネットワーク(例えば、Global System for Mobile Communication(汎ヨーロッパ・ディジタル移動通信システム)[「GSM」]またはUniversal Mobile Telecommunications System(万国移動電気通信システム)[「UMTS」]ネットワーク)のQoSに左右される可能性がある。
3GPPは、移動電気通信ネットワークQoSおよび端末間QoSに関する数多くの仕様書を編成している。3rd Generation Technical Specification(第3世代技術仕様書)[「3GTS」]23.060 v3.6.0は、移動電気通信ネットワーク上での、IPのようなPacket Data Protocol(パケット・データ・プロトコル)[「PDP」]を用いるパケット・サービスについて記載している。3GTS23.107v4.0.0は、UMTSネットワークに対するQoSフレームワークを記述している。3GTS23.207v1.2.0は、端末間QoSのフレームワークについて記載しており、異なるネットワーク間でQoS要件をどのようにマップする(map)かについて取り組んでいる。
A.ベアラ・サービス
一般に、ネットワーク上において所要のQoSを実現するためには、規定の特性および機能性を有するベアラ・サービス[「BS」、「ベアラ」または「サービス」]を、ネットワーク上においてサービスの提供元から宛先まで設定する。ベアラ・サービスは、契約したQoRの提供、例えば、制御シグナリング、ユーザ・プレーン・トランスポート、およびQoS管理機能性を可能にする態様を含む。図1は、従来技術による、ベアラ・サービス層状アーキテクチャ(100)を示す。特定のレイヤ上におけるベアラ・サービスは、下位のベアラが提供するサービスを用いて、上位のレイヤにサービスを提供する。他のアーキテクチャでは、図1に示すサービスの内1つ以上が欠けていたり、異なるサービス構成を用いたり、または異なるサービスを用いる場合がある。図1およびその中で照会しているサービスおよび構成要素に関する追加の情報については、3GTS23.207v1.2.0、3GTS23.107v4.0.0、および関連する仕様書を参照のこと。
B.ネットワーク・アーキテクチャの例
図2は、従来技術によるネットワーク・アーキテクチャ(200)の簡略化した例を示す。他のネットワーク・アーキテクチャも可能である。アーキテクチャ(200)は、一般的なパケット無線サービス[「GPRS」]、およびバックボーンIPネットワーク(240)(例えば、インターネット)を用いたUMTSネットワークを含む。
A.ベアラ・サービス
一般に、ネットワーク上において所要のQoSを実現するためには、規定の特性および機能性を有するベアラ・サービス[「BS」、「ベアラ」または「サービス」]を、ネットワーク上においてサービスの提供元から宛先まで設定する。ベアラ・サービスは、契約したQoRの提供、例えば、制御シグナリング、ユーザ・プレーン・トランスポート、およびQoS管理機能性を可能にする態様を含む。図1は、従来技術による、ベアラ・サービス層状アーキテクチャ(100)を示す。特定のレイヤ上におけるベアラ・サービスは、下位のベアラが提供するサービスを用いて、上位のレイヤにサービスを提供する。他のアーキテクチャでは、図1に示すサービスの内1つ以上が欠けていたり、異なるサービス構成を用いたり、または異なるサービスを用いる場合がある。図1およびその中で照会しているサービスおよび構成要素に関する追加の情報については、3GTS23.207v1.2.0、3GTS23.107v4.0.0、および関連する仕様書を参照のこと。
B.ネットワーク・アーキテクチャの例
図2は、従来技術によるネットワーク・アーキテクチャ(200)の簡略化した例を示す。他のネットワーク・アーキテクチャも可能である。アーキテクチャ(200)は、一般的なパケット無線サービス[「GPRS」]、およびバックボーンIPネットワーク(240)(例えば、インターネット)を用いたUMTSネットワークを含む。
図2では、ローカル・ユーザ機器[「UE」](210)は、例えば、移動電話機のようなセルラ・デバイス、またはワイヤレス伝送機能を有するコンピュータである。サービスを提供するGPRS対応ノード[「SGSN」](220)およびゲートウェイGPRS対応ノード[「GGSN」](230)は、移動電気通信ネットワーク用GPRSに対応する機能性を備えており、同一または異なるネットワーク・ノード内に位置することができる。SGSN(220)は、例えば、ワイヤレス・チャネルによって、基地局と通信し、一方基地局は、無線伝送によって、UE(210)と通信する。GGSN(230)は、UMTSネットワークおよびバックボーンIPネットワーク(240)間でパケットをルーティングする(例えば、DiffServ Edge、IntServ/RSVPシグナリング、またはその他の機能を提供する)。
IPベアラ・レイヤ(270)は、IPベアラ・サービス(272)を含み、UMTSネットワークおよびバックボーンIPネットワーク(240)にわたって、契約したQoSをUE(210)からリモート・ホスト(260)に提供する。アクセス・ベアラ・レイヤ(280)は、IPベアラ・レイヤ(270)の下位にあたるベアラ・サービスを含み、例えば、契約したQoSをUE(210)とGGSN(230)との間で提供するUMTSベアラ・サービスがある。図2は、リモート・アクセス・ポイント(250)や、バックボーンIPネットワーク(240)とリモート・ホスト(260)との間のアクセス・ベアラ・サービスの詳細を省いて抽象化している。リモート・ホスト(260)は、UE(210)側と同一であることも、異なることも可能である。
UE(210)は、1つ以上のPDP(例えば、IP)アドレスを有し、これらは静的または動的に割り当てることができる。PDPコンテキスト・ベアラ(例えば、UMTSネットワークUEのGPRS)を通じて1つ以上のPDPコンテキストを設定する。例えば、PDPコンテキスト活性化要求の場合、UE(210)は指定したQoSのパケット・サービスを、PDPアドレスに対して、アクセス・ポイント名[「APN」]から要求する。APNは、外部パケット・データ・ネットワークおよび/またはサービスを参照し、要求をGGSNにマップする際に用いることができる。要求QoSは、QoSプロファイルによって指定することができる。
QoSプロファイルとは、UMTSネットワークのようなネットワークのサービスを指定する1組の属性である。3GTS23.107V4.0.0は、4つの異なるUMTS QoSトラフィック・クラスについて記載しており、これらは主にトラフィックの遅延に対する感度が異なる。トラフィック・クラスに加えて、ベアラのユーザは、ネットワークが提供するサービスに対して他の属性も指定することができ、最大ビットレート、保証ビットレート、および転送遅延が含まれる。
SGSN(220)およびGGSN(230)は、加入者のプロファイル、現在のリソース、またはその他の判断基準に応じて、要求QoSを変更することができる。UE(210)は、PDPコンテキスト・ベアラを通じて、同じまたは異なるQoSで追加のPDPコンテキストを要求することができる。また、UE(210)は、既存のコンテキストの所要の属性も修正することができる(例えば、PDPコンテキスト修正要求によって)。状況によっては、GGSNまたはその他のネットワーク・エンティティがコンテキストの活性化または修正を行うことができる。
図2に関する追加の情報、その中で照会されているサービスおよび構成要素、その他のネットワーク・アーキテクチャ、PDP、QoSプロファイル、ならびにUMTSネットワークに対するQoSについては、3GTS23.207v1.2.0、3GTS23.107v4.0.0、3GTS23.060v3.6.0、および関連する仕様書を参照のこと。
C.ポリシーの施行およびQoS相互作用
図3は、従来技術による端末間IP QoSのためのQoS管理機能を有するフレームワーク(300)を示す。高レベルでは、図3は、UE(310)、セルラ基地局のネットワークのようなUTRAN(320)、SGSNのようなCN EDGE(330)、GGSNのようなゲートウェイ(340)、プロキシ−呼セッション制御機能[「P−CSCF」](350)、および外部ネットワーク(36)を示す。簡略化のために、図3は、下位のベアラ・サービス機能を示していない。
C.ポリシーの施行およびQoS相互作用
図3は、従来技術による端末間IP QoSのためのQoS管理機能を有するフレームワーク(300)を示す。高レベルでは、図3は、UE(310)、セルラ基地局のネットワークのようなUTRAN(320)、SGSNのようなCN EDGE(330)、GGSNのようなゲートウェイ(340)、プロキシ−呼セッション制御機能[「P−CSCF」](350)、および外部ネットワーク(36)を示す。簡略化のために、図3は、下位のベアラ・サービス機能を示していない。
図3では、ゲートウェイ(340)は、IP BSマネージャ(342)、変換(346)機能、およびUMTS BSマネージャ(348)を含む。IP BSマネージャ(342)は、DiffServ Edge、RSVP/IntServシグナリング、ポリシー制御、またはサービス同意機能のような機構を用いて、外部ネットワーク(360)との相互作用を管理する。IP BSマネージャ(342)は、変換(346)機能を通じて、UMTS BSマネージャ(348)と通信する。変換(346)機能は、UMTSベアラ・サービスの機構およびパラメータ(例えば、QoSパラメータ)とIPベアラ・サービスのそれらとの間の相互作用を用意する(provide)。他のフレームワークも可能であり、例えば、UE(310)におけるIP BSマネージャおよび変換機能を含むもの、またはネットワーク間の相互作用のためのその他の機構を用いるものがある。
フレームワーク(300)は、ポリシーに基づく承認(admission)制御に用いることができ、その場合、ポリシー制御機能[「PCF」](353)が、ポリシー情報および規則を用いて、ネットワークに基づくIPポリシーに関する決定を行う。ポリシー情報要素は、例えば、アドレスや、セッションのIPフローに対して許可されたQoSを含む。PCF(353)は、ポリシー情報を、ゲートウェイ(34)内のIP BSマネージャ(342)に、インターフェースを通じて伝達する。IPマルチメディアおよびその他のサービスに対して、サービスに基づく個別ポリシー[「SBLP」]判断をベアラに適用することができる。SBLP判断は、UE(310)、ゲートウェイ(340)、およびP−CSCF(350)間の交流(interaction)を伴う。
PCF(353)に加えて、P−CSCF(350)は、ローカルSIPプロキシ(351)を含み、SIPシグナリング、およびセッションのSDP記述の取得に用いる。P−CSCF(350)およびPCF(353)にはいくつかの役割があり、SDP記述に記述されているセッションに対してQoSリソースを許可することを含む。P−CSCF(350)/PCF(353)は、SIPセッションに対して許可トークンを生成し、許可トークンをUE(310)にSIPメッセージによって送ることができる。例えば、許可トークンは、メディア許可のためのSIP拡張に関するIETF仕様書に準拠する。
UE(310)は、リソース予約要求を行い、ゲートウェイ(340)はこれをPCF(353)からの許可と照合する。例えば、UE(310)は、PDPコンテキスト活性化または修正要求内に、UMTS QoSパラメータと共に、許可トークンを含む。次いで、許可トークンは、要求をPCF(353)からの許可と相関付けるために用いることができる。
ゲートウェイ(340)は、IPポリシー施行地点であり、いくつかの役割を有する。これは、IPパケットの1つまたは複数のQoSフローに対するアクセスを制御する。ポリシー情報は、PCF(353)によってゲートウェイ(340)に「押し出される」(push)か、またはゲートウェイ(340)によってPCF(353)から要求されるかのいずれかである。また、ゲートウェイ(340)は、フロー/ゲーティング制御機能性も備えており、あるフローのIPパケットが許可を超過した場合処置を講ずる。
図3ならびにその中で照会したサービスおよび構成要素に関する追加の情報については、3GTS23.207v1.2.0、および関連する仕様を参照のこと。
Request for Comment[「RFC」]2543 RFC2327 "SIP Extensions for Media Authorization"第1版 RFC1633 RFC2205 RFC2474 RFC2475 3GTS23.207v1.2.0 3GTS23.107v4.0.0 3GTS23.060v3.6.0
Request for Comment[「RFC」]2543 RFC2327 "SIP Extensions for Media Authorization"第1版 RFC1633 RFC2205 RFC2474 RFC2475 3GTS23.207v1.2.0 3GTS23.107v4.0.0 3GTS23.060v3.6.0
一般に、フロー毎の許可では、セッション毎の許可よりも、許可、QoS管理、および課金に関して、一層精細な制御が行われる。しかしながら、SIPシグナリング中に生成される許可トークンは、セッションの多数の異なるフローを個々に特定し許可を与えるには適していない。
本発明は、パケット・メディア・フローのためのバインド機構に関する。バインド機構は、許可トークンおよびパケット・メディア・フロー識別子を用いて、セッションのパケット・メディア・フローを特定し許可を与える。これによって、セッション毎の許可トークンを用いつつ、セッションの個々のパケット・メディア・フローに基づくリソースの許可および配分を可能にするという利点が得られる。バインド機構は種々の態様を含む。
第1の形態によれば、装置は、セッションの1つ以上のパケット・メディア・フローを許可するためにバインド情報を含む1つ以上のメッセージを送信する。バインド情報は、許可トークンを含み、パケット・メディア・フロー識別子と組み合わせると、セッションのパケット・メディア・フローを特定するのに十分となる。例えば、UEが、バインド情報を含む1つ以上のPDPコンテキスト要求を送信する。バインド情報は、SIPメディア許可トークンと、1つ以上のIPメディア・フロー識別子とを含む。
第2の形態によれば、ネットワーク・ノードが、セッションの1つ以上のパケット・メディア・フローを許可するために、バインド情報を処理する。バインド情報は、許可トークンを含む。ネットワーク・ノードは、許可トークンに関して、1つ以上のパケット・メディア・フロー識別子の各々を解釈し、セッションのパケット・メディア・フローを特定する。例えば、バインド情報は、SIPメディア許可トークンと、1つ以上のIPメディア・フロー識別子とを含む。
本発明の更に別の特徴および利点は、添付図面を参照しながら進める、以下の実施形態の詳細な説明から明白となろう。
記載する本発明の実施形態は、セッションの1つ以上のIPメディア・フローに対して要求されたQoSを許可するバインド機構を対象とする。UEからGGSNに送信されるバインド情報は、SIPメディア許可トークンを含む。GGSNは、1つ以上のIPメディア・フロー識別子を、SIPメディア許可トークンに関して解釈し、セッションの1つ以上のIPメディア・フローを特定する。伝送帯域幅、計算上の複雑さ、およびシグナリングの複雑さに関して、セッション毎の許可トークンの仕様は、セッションのIPメディア・フロー毎に異なる許可トークンを用いるよりも一層効率的である。同時に、セッション毎の許可トークンと共に多数のIPメディア・フロー識別子を用いることによって、セッションの個々のIPメディア・フローに基づく、リソース許可および配分のための簡単な機構が設けられる。
記載する実施形態では、バインド機構は、いくつかの技法およびシステムを含む。これらの技法およびシステムは、ここでは、単一の統合化フレームワークの一部として説明するのが通例であるが、これらの技法およびシステムは、別個に、潜在的には他の技法およびシステムと組み合わせて適用することができる。
記載する実施形態では、バインド機構は、種々の技術的仕様書に準拠したシステムの一部であり、仕様書には、最も特筆すべきものとして3GTS23.207が含まれるが、3GTS23.107、3GTS23.060、および"SIP Extensions for Media Authorization"(メディア許可のためのSIP拡張)と題するIETFインターネット草稿も含まれる。代替の実施形態では、バインド機構は、他のシステムにおいて、および/または他のプロトコルと動作する。
表2は、本願において用いられる頭字語および略語の一部を纏めたものである。
1.計算機環境
図4は、ここに記載する実施形態を実現可能な、相応しい計算機環境(400)の一般化した例を示す。計算機環境(400)は、本発明の使用または機能性の範囲に関してはいずれの限定をも示唆することを意図していない。本発明は、セルラ・デバイスまたはその他のユーザ機器、あるいはGGSNまたはその他のネットワーク・ノードというような、多様な汎用または特殊目的計算機環境において実現することができる。
図4は、ここに記載する実施形態を実現可能な、相応しい計算機環境(400)の一般化した例を示す。計算機環境(400)は、本発明の使用または機能性の範囲に関してはいずれの限定をも示唆することを意図していない。本発明は、セルラ・デバイスまたはその他のユーザ機器、あるいはGGSNまたはその他のネットワーク・ノードというような、多様な汎用または特殊目的計算機環境において実現することができる。
図4を参照すると、計算機環境(400)は、少なくとも1つの処理ユニット(410)とメモリ(420)とを含む。図4では、この最も基本的な構成(430)は、破線の中に含まれている。処理ユニット(410)は、コンピュータ実行可能命令を実行し、実プロセッサまたは仮想プロセッサでもよい。マルチ処理システムでは、多数の処理ユニットがコンピュータ実行可能命令を実行して処理能力を高める。メモリ(420)は、揮発性メモリ(例えば、レジスタ、キャッシュ、RAM)、不揮発性メモリ(例えば、ROM、EEPROM、フラッシュ・メモリなど)、またはこれら2つの何らかの組み合わせとすればよい。メモリ(420)は、許可トークンおよび1つ以上のフロー識別子によってバインド機構を実現するソフトウエア(480)を格納する。
計算機環境は、追加の構成を有することもできる。例えば、計算機環境(400)は、ストレージ(440)、1つ以上の入力デバイス(450)、1つ以上の出力デバイス(260)、および1つ以上の通信接続部(470)を含む。バス、コントローラ、またはネットワークのような相互接続機構(図示せず)が、計算機環境(400)の構成要素を相互接続する。通例では、オペレーティング・システム・ソフトウエア(図示せず)が、計算機環境(400)内で実行するその他の動作環境を設け、計算機環境(400)の構成要素のアクティビティを調整する。
ストレージ(440)は、着脱可能または固定のいずれでもよく、磁気ディスク、磁気テープまたはカセット、CD−ROM、CD−RW、DVD、あるいは情報を格納するために使用でき、計算機環境(400)内部でアクセス可能な媒体であれば他のいずれでもよい。ストレージ(440)は、許可トークンおよび1つ以上のフロー識別子によってバインド機構を実現するソフトウエア(480)のコンピュータ実行可能命令を格納することができる。
1つ以上の入力デバイス(450)は、数値キーパッドのような接触式入力デバイス、キーボード、マウス、ペン、トラックボール、音声入力デバイス、走査デバイス、または計算機環境(400)に入力を供給するその他のデバイスとすることができる。1つ以上の出力デバイス(460)は、ディスプレイ、プリンタ、スピーカ、CD−ライタ、または計算機環境(400)からの出力を供給するその他のデバイスとすることができる。
1つ以上の通信接続部(470)は、通信媒体を通じて別の計算機エンティティへの通信を可能にする。通信媒体は、コンピュータ実行可能命令、オーディオまたはビデオ情報、あるいは変調データ信号におけるその他データといような情報を伝達する。変調データ信号とは、その特徴の1つ以上が、当該信号の中に情報をエンコードするように設定または変化されている信号のことを言う。限定ではなく、一例として、通信媒体は、無線周波数と共に用いられる有線またはワイヤレス媒体、電気的、光学的、赤外線、音響、またはその他のキャリアを含む。
本発明の説明は、一般的なコンピュータ読み取り可能媒体との関連で行うことができる。コンピュータ読み取り可能媒体は、計算機環境内部においてアクセス可能で、入手可能なあらゆる媒体のことである。限定ではなく、一例として、計算機環境(400)では、コンピュータ読み取り可能媒体は、メモリ(420)、ストレージ(440)、通信媒体、およびこれらのいずれの組み合わせをも含む。
本発明の説明は、目的の実プロセッサまたは仮想プロセッサ上の計算機環境において実行するプログラム・モジュールに含まれるような、一般的なコンピュータ実行可能命令との関連で行うことができる。一般に、プログラム・モジュールは、ルーチン、プログラム、ライブラリ、オブジェクト、クラス、コンポーネント、データ構造等を含み、個々のタスクを実行するか、あるいは個々の抽象的データ形式を実現する。プログラム・モジュールの機能性は、必要に応じて、種々の実施形態においてプログラム・モジュール間で組み合わせたり、あるいは分割することもできる。プログラム・モジュールのコンピュータ実行可能命令は、ローカルまたは分散計算機環境内でも実行可能である。
念のため断っておくが、詳細な説明では、「要求」、「発生する」、および「変更する」といような用語を用いて、計算機環境におけるコンピュータの動作を説明する。これらの用語は、コンピュータが実行する動作についての上位抽象概念であり、人が行う活動と混同してはならない。これらの用語に対応する実際のコンピュータの動作は、実現例に応じて異なる。
II.バインド機構
ここに記載するバインド機構は、GGSNにおいてPDPコンテキスト・ベアラをポリシー情報と関連付け、SBLPの施行およびQoS相互作用を支援するものである。GGSNにおけるポリシー情報は、IPメディア・フローに基づく。バインド機構は、PDPコンテキスト・ベアラと関連がある1つ以上のIPメディア・フローを特定し、適用するポリシー情報を選択する際に、この特定情報を用いる。
II.バインド機構
ここに記載するバインド機構は、GGSNにおいてPDPコンテキスト・ベアラをポリシー情報と関連付け、SBLPの施行およびQoS相互作用を支援するものである。GGSNにおけるポリシー情報は、IPメディア・フローに基づく。バインド機構は、PDPコンテキスト・ベアラと関連がある1つ以上のIPメディア・フローを特定し、適用するポリシー情報を選択する際に、この特定情報を用いる。
バインド機構には、UEが提供するバインド情報(例えば、許可トークンおよび1つ以上のフロー識別子)で、PDPコンテキスト上で搬送される1つ以上のIPメディア・フローを特定するには十分である。バインド機構は、SIPシグナリングおよびPDPコンテキスト活性化/変更メッセージに1つの許可トークンを保持しつつ、IPメディア・フローに基づいてリソースの許可および配分を可能にする。これによって、セッション毎に1つの許可トークンを用いればよいという利点、およびフロー毎にリソースの許可および配分ができるという利点が得られる。
ポリシー情報としては、例えば、P−CSCF/PCFは、セッションのSDP記述を用いて、当該セッションの許可を判断し、ポリシー情報は、IPリソースに対する制約、IPパケット・フロー、および(潜在的に)IP宛先を含む。許可されたセッションは、1つ以上のフロー許可を含むことができ、各フロー許可は、フローに対するIPフロー5タプル(即ち、ソース・アドレスおよびポート、宛先アドレスおよびポート、プロトコル)、フローに対して許可されたリソースの仕様、およびフローのホップ挙動毎に割り当てられるDiffServを識別するDSCPを保持する。
IPポリシー施行は、IPメディア・フローに基づくが、一方UMTSベアラは、UEからGGSNへのPDPコンテキストに基づく。PDPコンテキストが活性化または変更され、SBLPが有効である場合、GGSNは、IPメディア・フローに伴うポリシー情報を用いて、ベアラを許可する。UEは、IPメディア・フローのPDPコンテキストへのマッピングを制御し、UEは、GGSNにバインド情報を提供して、PDPコンテキスト活性化/変更要求メッセージのためにポリシー情報を正しく特定できるようにする。そうでないと、GGSNは、ベアラを許可するために必要なポリシー情報を特定する十分な情報を有することができない。
これまで、IETF SIPワーキング・グループは、SDP記述におけるIPメディア毎の許可トークンを用いて、UEがGGSNにバインド情報として与えることができるのはどれか検討していた。アーキテクチャに関しては正しいが、この手法では、SDPを変更し、PCF、GGSN、およびUE間でより多くの情報を送る必要がある。
対照的に、ここに記載するバインド機構では、IPメディア・フローを特定するには、SDP記述におけるこれらの順序を用いる。例えば、最初のメディア・フロー(SDP記述において「m=」で始まるラインによって特定する)はフロー1であり、2番目のフローはフロー2等とする。P−CSCF/PCFおよびUE双方ともSDP記述を有するので、これらは一貫した方法でフローを特定する。P−CSCF/PCFからの許可情報、およびUEからのバインド情報は、双方とも1つ以上のメディア・フローを特定することができる。
図5および図6は、許可トークンおよび1つ以上のIPメディア・フロー識別子を用いたバインド機構の技法(500、600)を示す。図5および図6は、概略的に、バインド機構のタイミングを示し、実際のタイミングは基礎をなすプロトコル(例えば、SIPおよびPDP)、ネットワーク等に左右される。
図5および図6を参照すると、SIPシグナリングの間、P−CSCF/PCFは許可トークンおよびSDP記述をUEに送信する(610)。UEは、許可トークンおよびSDP記述を受信する(510)。
次に、UEはPDPコンテキスト要求を送信する(520)。PDPコンテキストを活性化/変更する場合、UEは許可トークンをバインド情報として要求に含ませる。メディア・フローを正しくPDPコンテキストにマップするためには、UEは、SDP記述にしたがって、1つ以上のフロー識別子も含ませなければならない。(許可トークンは、SIPシグナリングの間にP−CSCF/PCFによってUEに送られ(610)、フロー識別子は、SDP内の一連のメディア・フローにしたがってUEによって導き出されている。)フロー識別子は、少数のビットだけで済むので、エアリンクの挙動に及ぼす影響は最少である。即ち、バインド情報は、PDPコンテキスト活性化/変更メッセージに含まれ、PDPコンテキスト・ベアラをポリシー情報と関連付ける。PDP構成オプション・パラメータ(PDPコンテキスト活性化/変更要求において通知されるオプションのパラメータ)が、この目的のために用いられる。あるいは、PDPコンテキストのトラフィック・フロー・テンプレート・パラメータのような、別のパラメータを用いる。
許可トークンは、APNに関連するPDPコンテキスト全体にわたって一意であり、メディア許可のSIP拡張に関するIETF仕様に準拠する。
フロー識別子は、SIPセッションに伴うIPメディア・フローを特定する。前述のように、フロー識別子は、SDP記述におけるメディア・フローの順序に基づくことができる。この場合、フロー識別子を許可トークンと組み合わせれば、IPメディア・フローを一意に特定するには十分である。何故なら、フロー識別子は、許可トークンに関して解釈されるからである。
フロー識別子は、SIPセッションに伴うIPメディア・フローを特定する。前述のように、フロー識別子は、SDP記述におけるメディア・フローの順序に基づくことができる。この場合、フロー識別子を許可トークンと組み合わせれば、IPメディア・フローを一意に特定するには十分である。何故なら、フロー識別子は、許可トークンに関して解釈されるからである。
QoSおよびポリシー情報をPCFから「引き出す」ためには、GGSNが、用いるPCFのアドレスも許可トークンによって決定できるようにするとよい。
GGSNは、PDPコンテキスト要求を受信し(620)、PDPコンテキスト要求を処理する。例えば、GGSNは、含まれるバインド情報を用いて、PDPコンテキスト・ベアラと関連がある1つ以上のIPメディア・フローを特定し(630)、PCFにポリシー情報を問い合わせ(640)、バインド情報によって特定された1つ以上のIPメディア・フローに適用し、1つ以上のIPメディア・フローと関連がある、受信したポリシー情報を用いて、ポリシー情報に関して適切であれば、ベアラを許可する(650)。
GGSNは、PDPコンテキスト要求を受信し(620)、PDPコンテキスト要求を処理する。例えば、GGSNは、含まれるバインド情報を用いて、PDPコンテキスト・ベアラと関連がある1つ以上のIPメディア・フローを特定し(630)、PCFにポリシー情報を問い合わせ(640)、バインド情報によって特定された1つ以上のIPメディア・フローに適用し、1つ以上のIPメディア・フローと関連がある、受信したポリシー情報を用いて、ポリシー情報に関して適切であれば、ベアラを許可する(650)。
SIPセッション変更の結果、メディア・フローの追加または削除のような変化をSDP記述に生ずる可能性がある。(例えば、一実現例では、メディア・フローを削除すると、対応する「m」ラインはなおもSDP記述の中にあるが、「m=0」に設定される。対応して、この削除されたフローに対して許可されたQoSリソースもPCFにおいて0に設定される。新たなメディア・フローが追加されると、これは既存のSDP記述の終端に追加される。)P−CSCF/PCFは、SDP記述が変化した場合、新たな許可トークンを発行することができる。SIPセッション変更の結果として、PDPコンテキストに関連するリソースが増大した場合、UEは古い(または新しい)許可トークンおよびフロー識別子と共に、PDPコンテキストの変更を送る。
以上、記載した所要の実施形態を参照しながら、本発明の原理について説明し例示したが、記載した実施形態は、このような原理から逸脱することなく、その構成および詳細において変更が可能であることは認められよう。尚、ここに記載したプログラム、プロセス、または方法は、特に指示がない限り、いずれの特定的な形式の計算機環境にも関係付けられたり、限定されたりはしないことは言うまでもない。ここに記載した教示にしたがって、種々の形式の汎用計算機環境または特殊計算機環境を用い、それに応じた動作を行うこともできる。記載した実施形態において、ソフトウエアとして示した要素は、ハードウエアでも実現可能であり、その逆も可能である。
本発明の原理は多くの実施形態にも適用可能であることに鑑み、特許請求の範囲およびその均等物の範囲および精神に該当し得るあらゆる実施形態を、本発明として主張する。
Claims (28)
- 装置において、リソース許可を要求する方法であって、
セッションの1つ以上のIPメディア・フローについてのバインド情報を含む1つ以上のPDPコンテキスト要求を送信するステップから成り、前記バインド情報が、許可トークンと、1つ以上のIPメディア・フロー識別子とを含む、方法。 - 請求項1記載の方法において、前記1つ以上のIPメディア・フロー識別子は、前記許可トークンと組み合わせて、前記1つ以上のIPメディア・フローを特定する、方法。
- 請求項1記載の方法において、前記装置はユーザ機器であり、前記1つ以上のIPメディア・フロー識別子は、前記ユーザ機器およびP−CSCF/PCFにアクセス可能なSDP記述におけるフローの順序を参照する、方法。
- 請求項1記載の方法において、各PDPコンテキスト要求は、PDPコンテキスト活性化要求またはPDPコンテキスト変更要求である、方法。
- コンピュータ実行可能命令がエンコードされたコンピュータ読み取り可能媒体であって、これによってプログラムされたコンピュータに、請求項1記載の方法を実行させる、コンピュータ読み取り可能媒体。
- ネットワーク・ノードにおいて、リソースを許可する方法であって、セッションの1つ以上のIPメディア・フローについてのバインド情報を処理するステップから成り、前記バインド情報が、許可トークンと、1つ以上のIPメディア・フロー識別子とを含む、方法。
- 請求項6記載の方法において、前記1つ以上のIPメディア・フロー識別子は、前記許可トークンと組み合わせて、前記1つ以上のIPメディア・フローを特定する、方法。
- 請求項6記載の方法において、前記ネットワーク・ノードはP−CSCF/PCFを備え、前記1つ以上のIPメディア・フロー識別子は、前記P−CSCF/PCFおよびユーザ機器にアクセス可能なSDP記述におけるフローの順序を参照する、方法。
- 請求項6記載の方法において、前記処理するステップは、サービスに基づく個別ポリシー判断に応じて前記1つ以上のIPメディア・フローを許可することから成る、方法。
- コンピュータ実行可能命令がエンコードされたコンピュータ読み取り可能媒体であって、これによってプログラムされたコンピュータに、請求項6記載の方法を実行させる、コンピュータ読み取り可能媒体。
- コンピュータ実行可能命令がエンコードされ、これによってプログラムされたユーザ機器に、リソース許可および配分を要求する方法を実行させる、コンピュータ読み取り可能媒体であって、前記方法が、
メディア許可トークンを受信するステップと、
セッションの1つ以上のメディア・フローの各々を許可するための前記メディア許可トークンを含むコンテキスト活性化要求を送信するステップと、
から成り、前記メディア許可トークンと、複数のメディア・フロー識別子からのメディア・フロー識別子との組み合わせが、前記セッションの複数のメディア・フローの中からメディア・フローを一意に特定するのに十分である、コンピュータ読み取り可能媒体。 - 請求項11記載のコンピュータ読み取り可能媒体において、前記複数のメディア・フロー識別子は、セッション記述におけるフローの順序を参照し、ゲートウェイ・ノードが、サービスに基づく個別ポリシー判断に応じて前記1つ以上のメディア・フローを許可する、コンピュータ読み取り可能媒体。
- 請求項11記載のコンピュータ読み取り可能媒体において、前記方法は、更に、
第2メディア許可トークンを受信するステップと、
前記第2メディア許可トークンを含むコンテキスト変更要求を送信し、前記1つ以上のメディア・フローの許可を変更するステップと、
を含む、方法。 - コンピュータ実行可能命令がエンコードされ、これによってプログラムされたネットワーク・ノードに、リソースを許可し配分する方法を実行させる、コンピュータ読み取り可能媒体であって、前記方法が、
セッションの1つ以上のメディア・フローの各々を許可するためのメディア許可トークンを含むコンテキスト要求を受信するステップであって、前記メディア許可トークンと、複数のメディア・フロー識別子からのメディア・フロー識別子との組み合わせが、前記セッションの複数のメディア・フローの中からメディア・フローを一意に特定するのに十分である、ステップと、
前記メディア許可トークンが示すポリシー情報を要求するステップと、
から成るコンピュータ読み取り可能媒体。 - 請求項14記載のコンピュータ読み取り可能媒体において、前記複数のメディア・フロー識別子は、セッション記述におけるフローの順序を参照する、方法。
- 請求項14記載のコンピュータ読み取り可能媒体において、前記方法は、更に、
サービスに基づく個別ポリシー判断に応じて、前記1つ以上のメディア・フローを許可するステップを含む、方法。 - コンピュータ実行可能命令がエンコードされ、これによってプログラムされたユーザ機器に、セッションの1つ以上のパケット・メディア・フローについて許可および配分を要求する方法を実行させる、コンピュータ読み取り可能媒体であって、前記方法が、
セッション・プロトコルの通知の間に、許可トークンおよびパケット・メディア・フロー情報を受信するステップであって、前記パケット・メディア・フロー情報が、ネットワーク・ノードおよび前記ユーザ機器にアクセス可能である、ステップと、
セッションの1つ以上のパケット・メディア・フローを許可するためにバインド情報を含む1つ以上のメッセージを送信するステップであって、前記バインド情報が前記許可トークンを含むことにより、前記1つ以上のメディア・フロー識別子の各々を、前記許可トークンに関して解釈し、前記セッションのパケット・メディア・フローを特定する、ステップと、
から成る、コンピュータ読み取り可能媒体。 - 請求項17記載のコンピュータ読み取り可能媒体において、前記ユーザ機器はセルラ・デバイスであり、前記ネットワーク・ノードはGGSNから成り、前記1つ以上のメッセージの各々は、PDPコンテキスト活性化または変更要求である、コンピュータ読み取り可能媒体。
- 請求項17記載のコンピュータ読み取り可能媒体において、前記1つ以上のパケット・メディア・フローはIPメディア・フローである、コンピュータ読み取り可能媒体。
- 請求項17記載のコンピュータ読み取り可能媒体において、前記SDP記述は、前記パケット・メディア・フロー情報を含み、前記1つ以上のパケット・メディア・フロー識別子は、前記SDP記述におけるメディアの順序を参照する、コンピュータ読み取り可能媒体。
- 請求項17記載のコンピュータ読み取り可能媒体において、前記セッション・プロトコルはSIPであり、P−CSCFのPCFが前記許可トークンを生成する、コンピュータ読み取り可能媒体。
- 請求項17記載のコンピュータ読み取り可能媒体において、前記ユーザ機器は、単一のメッセージを送信して、前記セッションの全てのパケット・メディア・フローについてのリソース許可および配分を要求する、コンピュータ読み取り可能媒体。
- コンピュータ実行可能命令がエンコードされ、これによってプログラムされたネットワーク・ノードに、セッションの1つ以上のパケット・メディア・フローに対してリソースを許可および配分する方法を実行させる、コンピュータ読み取り可能媒体であって、前記方法が、
セッション・プロトコルの通知の間に、許可トークンおよびパケット・メディア・フロー情報を送信するステップであって、前記パケット・メディア・フロー情報が、前記ネットワーク・ノードおよびユーザ機器にアクセス可能である、ステップと、
セッションの1つ以上のパケット・メディア・フローを許可するためにバインド情報を含む1つ以上のメッセージを処理するステップであって、前記バインド情報が前記許可トークンを含み、前記処理が、1つ以上のパケット・メディア・フロー識別子の各々を前記許可トークンに関して解釈し、前記セッションのパケット・メディア・フローを特定する、ステップと、
から成るコンピュータ読み取り可能媒体。 - 請求項23記載のコンピュータ読み取り可能媒体において、前記ユーザ機器はセルラ・デバイスであり、前記ネットワーク・ノードはGGSNから成り、前記1つ以上のパケット・メディア・フローはIPメディア・フローである、コンピュータ読み取り可能媒体。
- 請求項23記載のコンピュータ読み取り可能媒体において、SDP記述が前記パケット・メディア・フロー情報を含み、前記1つ以上のメディア・フロー識別子が前記SDP記述におけるメディアの順序を参照する、コンピュータ読み取り可能媒体。
- 請求項23記載のコンピュータ読み取り可能媒体において、前記セッション・プロトコルはSIPであり、P−CSCFのPCFが前記許可トークンを生成する、コンピュータ読み取り可能媒体。
- 請求項23記載のコンピュータ読み取り可能媒体において、前記ネットワーク・ノードは、前記セッションの全てのパケット・メディア・フローに対するリソースの許可および配分を要求する単一のメッセージを処理する、コンピュータ読み取り可能媒体。
- 請求項23記載のコンピュータ読み取り可能媒体において、前記方法が、更に、
前記許可トークンが示すポリシー情報を要求するステップを含む、コンピュータ読み取り可能媒体。
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