JP2010535449A - メディアフローの選択方法 - Google Patents

Abstract

セルラ無線システムのユーザからのサービスまたはメディアフローの要求を扱うための方法及びシステムにおいて、システムから受信した情報に基づいて、要求されたサービスやメディアフローのために、既存のＰＤＰコンテキストやＥＰＳベアラを使用すべきかどうかを決定するために手段が提供される。

Description

本発明は、セルラ無線システムおいてメディアフローを選択する方法及び装置に関する。

既存のセルラ無線通信システムでは、移動体端末は、所定のサービスやメディアフローについて適切なパケット・データ・プロトコル（ＰＤＰ）コンテキストを要求しなければならない。ＰＤＰコンテキストのネゴシエーションを掌握しているのは移動体端末であるので、どのＰＤＰコンテキストを、どのサービスやメディアストリームについて使用すべきものとして関連づけるかは、どの移動体端末にとっても容易である。

３ＧＰＰリリース７では、ネットワーク要求サービス品質（ＱｏＳ）の概念が導入された（３ＧＰＰ ＴＳ２３．０６０、ＧＰＲＳ、サービス記述、ステージ２を参照）。基本的なアイデアは、どのベアラタイプを所定のサービスやメディアフローに対して使用するかを無線リソース所有者やオペレータが決定できるようにすることにある。

同一の原理は、もしシステムがＥＰＳシステムの場合であっても有用であり、３ＧＰＰ ＴＳ２３．４０１及び２３．４０２を参照されたい。例えば、もし、２３．４０１アーキテクチャが採用される場合、ＰＤＮ ＧＷがＧＧＳＮの代わりに、ＭＭＥがＳＧＳＮの代わりに、ＰＤＮ接続或いはＥＰＳベアラがＰＤＰコンテキストの代わりにそれぞれ使用され、手続名も異なる。

ネットワーク要求ＰＤＰコンテキストの導入により、どのＰＤＰコンテキストをサービスやメディアフローに使用するかの決定地点が、移動体端末からネットワークへ移動することになる。このことは、移動体端末が、ＰＤＰコンテキストとサービス／メディアフローとの間の結びつきを支配しないことを意味し、結果として移動体端末は、どのＰＤＰコンテキストが所定のサービスやメディアフローについて利用されるかを知ることができない。

それゆえネットワークは、どのタイプのＰＤＰコンテキストが所望のサービス／メディアフローについて使用されるかの情報を、移動体端末に通知しなくてはならない。どのタイプのＰＤＰコンテキストが利用されるかの通知は、適切なＰＤＰコンテキストが確立されていなかった場合には、直接的な処理である。図１は、３ＧＰＰリリース７で規定済の、このような場合のシグナリング・フローを示す。よって、適切なＰＤＰコンテキストが確立されていなかった場合、ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）は、まず、ポリシー制御機構から新しいサービスやメディアフローが開始されたことのトリガを得る。これにより、「二次的ＰＤＰコンテキスト手順の起動(Activate secondary PDP context procedure)」を利用して、ネットワークポリシーにより決定された所定のサービス品質（ＱｏＳ）を有する追加のＰＤＰコンテキストが確立されるべきとのポリシー決定が行われる。

そして、ＧＧＳＮは、ＰＤＰコンテキスト起動開始(Initiate PDP Context Activation)メッセージを要求されるＱｏＳ、トラフィック・フロー・テンプレート（ＴＦＴ）、プロトコル構成オプション（ＰＣＯ）等とともに送信することにより、どのタイプのＰＤＰコンテキストを確立するかに関する情報をシグナリングする。ステップ２では、ＰＤＰコンテキスト起動要求（Request PDP Context Activation）メッセージを利用してＳＧＳＮより、移動体端末へ情報が中継される。移動体端末は、ステップ３で受信した情報を、新しいＰＤＰコンテキストを確立するために「二次的ＰＤＰコンテキスト手順の起動」に含める。

しかしながら、ネットワーク要求ＰＤＰコンテキストの場合、ネットワークは、メディア転送のために既に存在しているＰＤＰコンテキストを利用することを希望するかも知れない。そのような場合、移動体端末は、新しいＰＤＰコンテキストを確立するために「二次的ＰＤＰコンテキスト手順の起動」を開始すべきではない。その代わりに、移動体端末は、ＧＰＲＳセッション管理レイヤからネットワークが既存のＰＤＰコンテキストをメディア転送用に選択したとの通知を受けなければならない。

移動体端末が、ネットワークが既存のＰＤＰコンテキストをメディア転送用に選択したとの通知を受けなければならない理由は、図２に示されている。ＩＰマルチメディア・サブシステム（ＩＭＳ）セッションは、メディアケーパビリティのためのネゴシエーションとして２つのラウンドを含んでいる。ネゴシエーションの第１ラウンドは、図２において“１”が記された箇所である。このネゴシエーション・ラウンドには、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥで記述されるように、どのメディアタイプをＩＭＳクライアントＡが通信に利用することを希望するのかの情報と、ＳＩＰ１８３セッション進行で記述されるように、オファーされたメディアタイプのいずれをＩＭＳクライアントＢがサポートするのかの情報が含まれる。さらに、ネゴシエーションの第１ラウンドは、２つのＩＭＳクライアント用のメディアのための現在のリソース確保ステータスについての情報も含まれるであろう。このとき、ＩＭＳクライアントＡ及びＢは、メディアフローに利用するためにどのＰＤＰコンテキストについてネゴシエーションしているかを知らないので、ＩＭＳクライアントＡとＩＭＳクライアントＢは、”ａ＝inactive”といったＳＤＰ属性を利用して、メディア転送のためのリソースを有していないことを示し、ＳＩＰ前提条件を満たさないこと、即ち、ＩＭＳクライアントの知る限り、リソースは確保されていないと伝えるであろう。

図２では、ネットワークは、メディアについて新しいＰＤＰコンテキストを開始する。これにより、ＧＰＲＳセッション管理レイヤ上でシグナリングが行われる。ＩＭＳクライアントは、この情報にアクセスすることができ、新しいＰＤＰコンテキストがセットアップされたことを通知されるであろう。

ＩＭＳクライアントＡが新ＰＤＰコンテキストのセットアップ、即ち、メディアについてリソースが確保されたことについての通知を受けると、クライアントＡは、図２で“２”が記された第２ラウンドのネゴシエーションを開始する。メディア構成は、ネゴシエーションの第１ラウンドの結果と同一である。相違点は、ＩＭＳクライアントＡは、例えば”ａ＝sendrecv”と示してリソースを有しメディア転送を開始できることを示すであろうし、また、ここではＳＩＰ前提条件を満たしていることである。

しかしながら、ネットワーク要求ＰＤＰコンテキスト起動手順が利用される場合に、メディア用に既存のＰＤＰコンテキストを利用するとネットワークが決定した場合についてはまだ解決していない。その場合、既存のＰＤＰコンテキストのいずれかがメディア転送に適切かどうかを知らないＩＭＳクライアントは、リソースを有していない（”ａ＝inactive”、ＳＩＰ前提条件を満たさない）ことをネゴシエーションの第１ラウンドで示してしまう。

よって、ネットワーク要求ＰＤＰコンテキスト起動手順が利用される場合に、ネットワークが既存のＰＤＰコンテキストをメディアのために使用すると決定する場合を取り扱うことが可能な、方法、装置及びシステムが必要である。

本発明の目的は、ネットワーク要求ＰＤＰコンテキスト起動手順が利用される場合に、セルラ通信システムがメディアのために既存のＰＤＰコンテキストを利用することが可能となるようにすることを目的とする。

この目的及び他の目的は、特許請求の範囲に記載の方法、装置及びシステムにより実現される。即ち、セルラ無線システムにおけるメディアフローの選択方法が提供される。当該方法によれば、メディアフローの要求を移動体端末から受信することができる。要求を受信すると、既存のＰＤＰコンテキスト又はＥＰＳベアラを要求されたメディアフローに利用するべきかを判定することができる。移動体端末には、既存のＰＤＰコンテキスト又はＥＰＳベアラが利用されることがシグナリングされる。

従来システムでは、ＩＭＳクライアントが既存のＰＤＰコンテキストをメディア転送に利用すべきとネットワークが決定したことを通知するために、信号がネットワークからＩＭＳクライアントへ送信されることはなかったので、既存のＰＤＰコンテキストをメディア転送に使用することはできない。それゆえ、既存のシステムでは、ＩＭＳクライアントに対して、リソースが現実に存在していることが通知されることはなく、ＩＭＳセッションのセットアップ・シグナリング・シーケンスを継続し、リソースを有するとシグナリングすることはできない。

本発明によれば、移動体端末／ＩＭＳクライアントに対して、既存のＰＤＰコンテキストはネットワークがメディア転送に利用するのに好ましい選択肢であることを示すために信号が利用される。例えば、確立済みの「ＧＧＳＮ始動のＰＤＰコンテキスト修正手順(GGSN-Initiated PDP Context Modification Procedure)」や「ネットワーク要求ＰＤＰコンテキスト起動(Network Requested PDP Context Activation)」手順を利用してもよいし、或いは、それと同等の信号を移動体端末／ＩＭＳクライアントに対して、既存のＰＤＰコンテキストはネットワークがメディア転送に利用するのに好ましい選択肢であることを示すために追加することができる。これは、移動体端末に情報を送信することにより取得でき、当該情報には、移動体端末が、確立済みのＰＤＰコンテキストに関連づけするために利用可能な１以上の識別子を含めることができる。そのような識別子は、例えば、以下のものであってもよい。

・アップリンク及びダウンリンクの少なくともいずれかのフィルタ情報を伴うトラフィック・フロー・テンプレート（ＴＦＴ）
・ネットワーク・サービス・アクセス・ポイント識別子（ＮＳＡＰＩ）
・ＰＤＰアドレス

本発明は、添付の図面を参照し、否限定的な例示に基づいてより詳細に説明される。
ネットワーク要求ＰＤＰコンテキストのセットアップを示す図である。 ＩＭＳセッション・セットアップ・シグナリングを示す図である。 事前に確立された／既存のＰＤＰコンテキストを利用したセッション・セットアップを示す図である。 セルラ無線システムのノードを示す図である。 移動体端末を示す図である。 セルラ無線システムにおいて実行される手続的ステップを示すフローチャートである。

既にセットアップされたＰＤＰコンテキストを利用するとネットワークが決定した場合、図２のシグナリングフローを図３のように示すことができる。ここでＩＭＳコアＡは、Diameter AARを、サービス／メディアフロー情報を提供するために、ＰＣＲＦへ送信する。ＰＣＲＦはポリシー決定を行い、Diameter RARメッセージで情報を送信する。ポリシーの実行地点であるところのＧＧＳＮはポリシーを実行し、その結果として既存のＰＤＰコンテキストがこのサービス／メディアフローに使用されるべきと決定される。

ある実施形態では、ＧＧＳＮは、Diameter RARに対して直接にDiameter RAAをアクノリッジとしてＰＣＲＦに返すこともでき、それと同時に移動体端末へＳＧＳＮを介して、以下のＳＧＳＮに送信されるいずれかを利用して情報を送信してもよい。

・更新ＰＤＰコンテキスト要求(Update PDP Context Request)メッセージ。もし、ＧＧＳＮ始動のＰＤＰコンテキスト修正手順（GGSN initiated PDP context modification procedure）をこの目的に使用する場合（図３には不図示）。

・他の適切なメッセージ。例えば、この目的のための、ネットワーク要求二次的ＰＤＰコンテキスト起動手順（Network Requested Secondary PDP Context Activation procedure）を利用したＰＤＰコンテキスト起動開始（Initiate PDP Context Activation）

このメッセージは、既存のＰＤＰコンテキストがサービス又はメディアの転送に使用されるべきであるとの情報を、ＳＧＳＮへ伝達するためのものと言える。更新ＰＤＰコンテキスト要求（Update PDP Context Request）メッセージが使用される場合、ＳＧＳＮは当該手続をノーマルなＧＧＳＮ始動のＰＤＰコンテキスト修正としてみなし、ネットワーク要求ＱｏＳを利用する場合にシステムが既存のＰＤＰコンテキスト上に新しいメディアフローをマッピングするとは認識しないであろう。しかしながら、別の信号（例えば、ＰＤＰコンテキスト起動の開始（Initiate PDP Context Activation））が利用される場合、新しいＳＧＳＮロジックが、既存のＰＤＰコンテキストが使用されるべきことを理解する必要があるかも知れないし、その必要はないかも知れない。ＰＤＰコンテキストを識別するのに利用される、ＳＧＳＮに提供される情報には、例えば以下のものが含まれてもよい。

・ＧＴＰトンネル識別子（例えば、ＴＥＩＤ）
・ＮＳＡＰＩ（ＰＤＰコンテキストの識別子）
・ＰＤＰアドレス
・トラフィック・フロー・テンプレート（ＴＦＴ）フィルタ

ＳＧＳＮは、この情報を使用し、確立済みのＰＤＰコンテキストと関連づけること、及び、必要で有れば、このＰＤＰコンテキストをすでに起動したことを理解することができるようにされている。新しいＳＧＳＮロジックが使用されるか、或いは、既存のＧＧＳＮ始動のＰＤＰコンテキスト修正や、ネットワーク要求ＰＤＰコンテキスト起動が利用されるかどうかにかかわらず、ネットワーク要求ＰＤＰコンテキスト起動を利用するように構成されている移動体端末に対して、ＳＧＳＮは、既存のＰＤＰコンテキストを利用してサービス／メディアフローが送信されるであろうことを通知しなければならない。

この情報は、移動体端末に対して、例えば以下を利用して送信することができる。

・修正ＰＤＰコンテキスト要求(Modify PDP Context Request)メッセージ
・ＰＤＰコンテキスト起動要求(Request PDP Context Activation)メッセージといった別の適切なメッセージ

既存のＰＤＰコンテキストがサービス又はメディアの転送に使用されるべきであることを移動体端末に通知するために移動体端末に提供される、このことを通知するための情報は、以下のいずれか１つ以上であってもよい。

・ＮＳＡＰＩ（ＰＤＰコンテキストの識別子）
・ＰＤＰアドレス
・アップリンク及びダウンリンクの少なくともいずれかのフィルタ情報を伴うトラフィック・フロー・テンプレート（ＴＦＴ）

さらに、アップリンクＴＦＴを使用することは有望である。ＴＦＴは、移動体端末にメディアストリームを適切なＰＤＰコンテキスト／ＲＡＢを介してルーティングするように強制する。例えば、アップリンク及びダウンリンクフィルタ情報やＤＳＣＰといったＴＦＴ情報は、ＰＤＰアドレス及びＡＰＮと共に、どのサービス・データ・フローについてＰＤＰコンテキストが利用されるべきかをＵＥが理解するのに十分である。ＩＭＳにとって、このことは、ＳＤＰでアナウンスされたＩＰアドレス及びポートが、受信ＴＦＴ情報に対応することを意味する。別のサービスについて、もしＳＤＰがＤＳＣＰで更新されれば、Diffserv Codepoints (DSCP)は、サービスを適切なＰＤＰコンテキストと関連づけるのに利用されてもよい。

もし使用すべきＰＤＰコンテキストが、ＴＦＴにまだ含まれていなければ（ゼロ、又は、あるＰＤＰコンテキストはＴＦＴ情報を欠いているかも知れない）、ＧＧＳＮ始動のＰＤＰコンテキスト修正手順を使用してＴＦＴをＰＤＰコンテキストに付加することにより、ネットワークはメディア・ストリームをＰＤＰコンテキストに向ける。

移動体端末は、ネットワークから受信した情報を使用するために、自身で関連づけ或いは設定を行って、確立済みのＰＤＰコンテキストを利用する。これにより、既存のＰＤＰコンテキストが使用され、二次的なＰＤＰコンテキスト起動手順を開始する必要が無くなる。

移動体端末がサービス／メディアフローは、既存のＰＤＰコンテキストを使用するであろうことを把握した後、移動体端末は、ＩＭＳクライアントに自身がリソースを有していることを通知する。その後、ＩＭＳクライアントは、ＩＭＳセッションのセットアップ・シグナリングを継続し、メディアのためのリソースを有することを示す。

図４には、セルラ無線システムのノード４００が示されている。ノード４００は、ポリシー制御機能（ＰＣＲＦ）４０７を備えており、当該ＰＣＲＦ４０７は、セルラ無線システムに接続された移動体端末からのサービスやメディアフローの特定の要求のために、どのＰＤＰコンテキストを使用するかに関連するポリシー決定を行うように構成されている。ＰＣＲＦはまた、ノード４００の外に配置されていてもよく、その場合ノード４００はＰＣＲＦに接続するように構成されている。ノード４００はさらに受信器を備え、該受信器は、セルラ無線システムに接続された移動体端末からの、異なるサービスやメディアフローの要求を受信するように構成されている。ノード４００はまた、決定部４０３を備え、該決定部４０３は、使用するのに適当な既存のＰＤＰコンテキストが存在する場合に、移動体端末から受信したサービス又はメディアフローの要求のために、既存のＰＤＰコンテキストが使用されるべきとの決定を行うように構成されている。ノード４００はさらに、ＳＧＳＮ（Serving GPRS Support Node）のような別のネットワークノードへ使用するＰＤＰコンテキストに関する情報を送信することにより、サービスやマルチメディアフローの要求のために既存のＰＤＰコンテキストが使用されることをシグナリングするためのモジュールを備える。

既存のＰＤＰコンテキストに関する情報には、例えば、ＧＴＰトンネル識別子（ＴＥＩＤ）、ＮＳＡＰＩ（ＰＤＰコンテキスト識別子）、ＰＤＰアドレス又はトラフィック・フロー・テンプレート（ＴＦＴ）フィルタがある。

図５は、移動体端末５０１を示す。移動体端末は、上述のように、起動済のこのＰＤＰコンテキストを既に有していることを認識するために、受信ＰＤＰコンテキスト情報を使用して自身の設定を行うように構成されたユニット５０３を備える。

図６は、セルラ無線システムにおいて、要求されたメディアフローのためのＰＤＰコンテキストを決定する場合に実行される手続的ステップを示すフローチャートである。まず、ステップ６０１で、移動体端末からメディアフロー（又は、サービス）の要求を受信する。次に、ステップ６０３では、要求されたメディアフローについて、既存のＰＤＰコンテキストが使用されるべきかが決定される。ステップ６０３において、既存のＰＤＰコンテキストが使用されるべきと決定されると、処理はステップ６０５に移行する。ステップ６０３で新しいＰＤＰコンテキストが使用されるべきと決定されると、処理はステップ６０７に移行する。ステップ６０７では、既存の原理に従って新しいＰＤＰコンテキストが生成される。

ステップ６０５では、要求を行った移動体端末に、例えば、ＳＧＳＮを介して、使用されるＰＤＰコンテキストに関する情報を含む通知が送信される。

ここで記述した本方法、装置及びシステムを利用することで、ネットワーク要求ＰＤＰコンテキストやＥＰＳベアラを利用する場合に、セルラ通信ネットワークはトラフィックを既存のＰＤＰコンテキストやＥＰＳベアラを介してルーティングすることが可能となる。

Claims (7)

1. セルラ無線システム内のノード（４００）であって、
   ポリシー制御機能（ＰＣＲＦ）にアクセスする手段（４０７）と、
   サービスまたはメディアフローの要求を、前記セルラ無線システムのユーザから受信する手段（４０１）と、
   ネットワーク要求ＰＤＰコンテキスト起動が使用される設定となっている場合に、前記ＰＣＲＦから受信した情報に基づいて、既存のパケット・データ・プロトコル（ＰＤＰ）コンテキスト、または、ＥＰＳベアラを、前記要求されたサービスまたはメディアフローについて使用すべきと決定する手段（４０３）と
   を備えることを特徴とするノード。
2. 前記ＰＤＰコンテキストまたはＥＰＳベアラが使用されることに関する情報を送信することにより、別のネットワークノード、特にサービングＧＰＲＳサポート・ノード（ＳＧＳＮ）に、既存のＰＤＰコンテキストまたはＥＰＳベアラが、要求されたサービスまたはメディアフローについて使用されることを通知する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のノード。
3. 前記ＰＤＰコンテキスト情報は、ＴＥＩＤ、ネットワーク・サービス・アクセス・ポイント識別子（ＮＳＡＰＩ）、ＰＤＰ／ＰＤＮアドレス、トラフィック・フロー・テンプレート（ＴＦＴ）、アクセスポイント名（ＡＰＮ）のいずれかであって、前記通知が既存のＰＤＰコンテキストまたはＥＰＳベアラに関するものであるかどうかを認識するために、受信情報を既存のＰＤＰコンテキストまたはＥＰＳベアラに関する情報と関連づけることを可能とすることを特徴とする請求項２に記載のノード。
4. 移動体端末（５０１）であって、
   起動済のＰＤＰコンテキストまたはＥＰＳベアラを有していることを認識するために、受信したＰＤＰコンテキストまたはＥＰＳベアラの情報を使用して、自身を設定するように構成された自己設定ユニット（５０３）
   を備えることを特徴とする移動体端末。
5. 前記自己設定ユニット（５０３）は、どのサービス・データ・フローに、前記ＰＤＰコンテキストまたはＥＰＳベアラが関連づけされているかを決定するために、ＴＦＴ情報、ＤＳＣＰ、ＰＤＰ／ＰＤＮアドレス及びＡＰＮのうちの１つ以上を使用することを特徴とする請求項４に記載の移動体端末。
6. セルラ無線システム内でメディアフローを選択する方法であって、
   移動体端末からメディアフローの要求を受信する工程（６０１）と、
   既存のＰＤＰコンテキストまたはＥＰＳベアラを、要求された前記メディアフローのために使用すべきと決定する工程（６０３）と、
   前記既存のＰＤＰコンテキストまたはＥＰＳベアラが使用されるべきことを、前記移動体端末へシグナリングする工程（６０７）と
   を備えることを特徴とする方法。
7. 前記ＰＤＰコンテキストまたはＥＰＳベアラの情報には、ＴＥＩＤ、ＮＳＡＰＩ、ＰＤＰ／ＰＤＮアドレス、ＴＦＴ、アクセスポイント名（ＡＰＮ）のいずれかであり、通知が既存のＰＤＰコンテキストまたはＥＰＳベアラに関するものであるかどうかを認識するために、受信情報を既存のＰＤＰコンテキストまたはＥＰＳベアラに関する情報と関連づけることを可能とすることを特徴とする請求項６に記載の方法。

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