JP2015511432A - 移動パケットコアネットワークにおけるセッション終了 - Google Patents
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Abstract
移動パケットコアネットワークのゲートウェイ装置は、フィルタを使用して、移動パケットコアネットワークへ/から流れるデータパケットの一致をとり(S31)、そして移動パケットコアネットワークへ/から流れるセッションのデータパケットがフィルタに一致がするとき(S32)、フィルタのアクションに従い、セッションを終了させる(S33)。【選択図】 図3
Description
本発明は、GGSN、S−GW及びP−GWのような移動パケットコアネットワーク(mobile packet core network)においてゲートウェイ機能を有するネットワークエレメントのセッションの管理に関する。より詳細には、本発明は、そのようなネットワークエレメントにおけるセッション終了に関する。
更に、本発明は、GGSN、S−GW及びP−GWネットワークエレメントにおけるGxインターフェイス並びにSPI及びDPI能力に対するポリシー及び課金コントロールに関する。
この技術分野に関する従来技術は、例えば、次のものに見られる。
3GPP TS 23.203 v11.4.0
3GPP TS 29.212 v11.3.0、及び
3GPP TS 29.214 v11.3.0。
3GPP TS 23.203 v11.4.0
3GPP TS 29.212 v11.3.0、及び
3GPP TS 29.214 v11.3.0。
本書に使用する省略形については次の意味が適用される。
AF=アプリケーション機能
APN=アクセスポイント名
AVP=属性値対
BBERF=ベアラ結合及びイベントレポート機能
CAN=接続アクセスネットワーク
CLI=コールライン識別
DL=ダウンリンク
DPI=ディープパケットインスペクション
DNS=ドメイン名サーバー
GGSN=ゲートウェイGPRSサポートノード
GPRS=汎用パケット無線サービス
IMEI=国際移動ステーション装置アイデンティティ
IMSI=国際移動加入者アイデンティティ
IP=インターネットプロトコル
MSISDN=移動加入者サービス総合デジタル網番号
OCS=オンライン課金システム
OFCS=オフライン課金システム
P2P:ポイント対ポイント
PCC=ポリシー及び課金コントロール
PCEF=ポリシーコントロール施行機能
PCRF=ポリシーコントロールルール機能
PDN=パケットデータネットワーク
P−GW=パケットゲートウェイ
S−GW=サービングゲートウェイ
SPI=シャローパケットインスペクション
SPR=契約プロフィールレポジトリー
TDF=トラフィック検出機能
UE=ユーザ装置
UL=アップリンク
AF=アプリケーション機能
APN=アクセスポイント名
AVP=属性値対
BBERF=ベアラ結合及びイベントレポート機能
CAN=接続アクセスネットワーク
CLI=コールライン識別
DL=ダウンリンク
DPI=ディープパケットインスペクション
DNS=ドメイン名サーバー
GGSN=ゲートウェイGPRSサポートノード
GPRS=汎用パケット無線サービス
IMEI=国際移動ステーション装置アイデンティティ
IMSI=国際移動加入者アイデンティティ
IP=インターネットプロトコル
MSISDN=移動加入者サービス総合デジタル網番号
OCS=オンライン課金システム
OFCS=オフライン課金システム
P2P:ポイント対ポイント
PCC=ポリシー及び課金コントロール
PCEF=ポリシーコントロール施行機能
PCRF=ポリシーコントロールルール機能
PDN=パケットデータネットワーク
P−GW=パケットゲートウェイ
S−GW=サービングゲートウェイ
SPI=シャローパケットインスペクション
SPR=契約プロフィールレポジトリー
TDF=トラフィック検出機能
UE=ユーザ装置
UL=アップリンク
ユーザ装置(UE)と移動パケットコアネットワーク(ネットワーク)との間の接続について次のような問題が発生し得る。
ネットワークの接続停止又は混雑の場合に、ネットワークのオペレータは、問題のあるネットワークを使用するアクティブなセッションを終了させることを希望する。このように、UEは、おそらく別のGW又はGWノードを経てセッションを再確立することができる。しかしながら、アクティブなセッションとインアクティブなセッションとの間を区別するためのメカニズムがないので、オペレータは、インアクティブなセッションも終了させるよう強制される。
更に、使用が許されるサービス又はプロトコルに関してネットワークには幾つかの制約がある。現在、(パケットをドロップすることにより)そのようなサービス又はプロトコルの使用を制限するメカニズムはあるが、UEアプリケーション及びプロトコルが典型的に常時再試みを行ってサービス又はプロトコルに制約があるときでも多くのULトラフィックを生じさせるので、GWの多量のリソースを消費する。実際上、禁止されたアプリケーション又はプロトコルを使用するセッションを自動的に終了させるためのメカニズムはない。
更に、オペレータは、例えば、ネットワークの再構成を遂行し、例えば、DNSサーバーのアドレスを再構成するために、セッション再確立の実行をUEに強制することを希望する。現在、影響のあるセッションのみについて、そのようなオペレーションを自動的に遂行させるメカニズムはない。
又、現在、前記問題を解決するために同様にGGSN/S−GW/P−GWに使用できるメカニズムもない。
オンライン課金が適用される場合には、OCSは、終了を要求するPCCルールに一致する第1のパケットが検出されたときにセッションを終了することができる。しかしながら、この解決策は、多数の欠点がある。
即ち、以上に述べた解決策は、PCEFとOCSとの間に特別なシグナリングを要求し、そしてPCCルールに一致する第1のパケットが既に検出された後にポリシーの変更が生じた場合には、PCEFがOCSへ要求を送らないので、セッションを終了するように使用することができない。
本発明は、以上の問題を解決することを目的とする。より詳細には、本発明は、移動パケットコアネットワークのゲートウェイ装置が、例えば、オペレータの意思でセッションを終了できるようにするメカニズムを提供することを目的とする。
これは、特許請求の範囲に規定された方法及びゲートウェイ装置によって達成される。又、本発明は、コンピュータプログラム製品によっても実施される。
本発明の一実施形態によれば、「終了」とは、PCCルールに対するアクションとして構成される。パケットデータコアネットワークへ/から流れるセッションのデータが、このルールに属するフィルタに一致するときには、セッションが終了され、即ちGW開始のセッション削除手順が呼び出される。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図1は、本発明が適用されるPCC論理アーキテクチャーを示す図である。
図1を参照すれば、PCRFとゲートウェイのPCEFとの間にGxインターフェイスが配置されている。このGxインターフェイスは、PCRFからPCEFへPCCルールをプロビジョニングし及び除去すると共に、PCEFからPCRFへトラフィックプレーンイベントを伝送するのに使用される。Gxインターフェイスは、アプリケーションに関連したAVPを適用することにより、課金コントロール、ポリシーコントロール又はその両方に使用される。又、Gxインターフェイスは、アプリケーションのトラフィック検出及びコントロールにも使用される。
図1は、更に、SPRをPCRFに接続するSpインターフェイスと、AFをPCRFに接続するRxインターフェイスと、OCSをPCRFに接続するSyインターフェイスと、BBERFをPCRFに接続するGxxインターフェイスと、TDFをPCRFに接続するSdインターフェイスも示している。更に、Gyインターフェイスは、OCSをPCEFに接続し、そしてGzインターフェイスは、OFCSをPCEFに接続する。
PCCルールは、サービスデータフローの検出を可能にすると共にポリシーコントロール及び/又は課金コントロールのパラメータを与える1組の情報を表わす。即ち、PCCルールによれば、サービスデータフローに属するパケットが検出され、PCCルール内のサービスデータフローフィルタが、ダウンリンクIP CANベアラの選択のために及び正しいIP CANベアラにおいてアップリンクIPフローをトランスポートする実施のために使用され、そしてサービスデータフローが貢献するサービスが識別される。更に、サービスデータフローに対して適用可能な課金パラメータ及びポリシーコントロールが与えられる。
ゲートウェイのPCEFは、PCCルールに先行する順序でPCCルールのサービスデータフローフィルタに対して受け取ったパケットを評価することにより、受け取ったパケットごとにPCCルールを選択する。パケットがサービスデータフローフィルタに一致するときには、そのパケットに対するパケット一致プロセスが完了し、そのフィルタに対するPCCルールが適用される。
図2は、本発明の一実施形態による移動パケットコアネットワークのゲートウェイ装置10の構造を示すもので、これは、上述したPCEFを含み、そして図1に示すアーキテクチャーではゲートウェイとして配置される。ゲートウェイ装置は、処理リソース11と、メモリリソース12と、リンク14を通して接続されるインターフェイス13とを備えている。処理リソース11は、フィルタ111及び終了ユニット112を含む。
フィルタ111は、移動パケットコアネットワークへ/から流れるデータパケットの一致をとるものであり、そして終了ユニット112は、移動パケットコアネットワークへ/から流れるセッションのデータパケットがフィルタに一致するときにフィルタのアクションに基づいてセッションを終了させる。
フィルタ及びフィルタのアクションは、PCCルールとして構成される。
フィルタ及びフィルタのアクションは、インターフェイス13、例えば、Gxインターフェイスを経て受け取られ、ゲートウェイ装置10のインストールユニット(図示せず)によりゲートウェイ装置10にインストールされる。即ち、フィルタ及びアクションは、ゲートウェイ装置10においてローカルに構成される。又、受け取ったフィルタ及びフィルタのアクションを、PCRFによりGxインターフェイスを経てゲートウェイ装置10にインストールすることも考えられる。更に、インストールユニットは、既定条件を満足するときにフィルタ及びフィルタのアクションをゲートウェイ装置10に自動的にローカルにインストールすることができる。
フィルタにおいて、トラフィック(データパケット)一致の基準は、例えば、UEアドレス範囲、パケット行先アドレス又はL7プロトコルである。これらをDPI能力と結合することにより、特定のインターネットサービス、敵対するP2Pアプリケーション、プロトコル、等を含めて、DPI検出で与えられる基準まで使用を拡張することができる。
図3は、ゲートウェイ開始のセッション削除手順としてゲートウェイ10により遂行されるデータパケットベースのセッション終了を示すフローチャートである。
ステップS31では、フィルタを使用して、移動パケットコアネットワークへ/から流れるセッションのデータパケットの一致がとられる。ステップS32においてセッションのデータパケットの一致が検出された場合には、フィルタのアクション「終了」に従い、ステップS33においてセッションが終了される。ステップS33に続いて、又はステップS32で一致が検出されない場合には、プロセスは、ステップS31に復帰する。
以下、本発明の使用例について説明する。
使用例1:ネットワークに問題がある場合にアクティブなセッションだけを除去
この使用例1によれば、移動パケットコアネットワークのオペレータは、PDNへの接続がないことに気付き、過剰な課金を防止することを望む。
この使用例1によれば、移動パケットコアネットワークのオペレータは、PDNへの接続がないことに気付き、過剰な課金を防止することを望む。
先ず、オペレータは、ネットワークの欠陥(例えば、リンク又はルートの欠陥)を検出する。次いで、ルールがゲートウェイにおいて次の状態でイネーブル及びアクチベートされる。
−PDNへの接続をもつと分かっているUEアドレス範囲を含むL4フィルタ、及び
−ルールアクション「終了(TERMINATE)」。
−PDNへの接続をもつと分かっているUEアドレス範囲を含むL4フィルタ、及び
−ルールアクション「終了(TERMINATE)」。
UEがPDNに向かってデータパケットを送信するとき、トラフィック(データパケット)が、構成されたルールに一致し、そしてセッションが終了される。UEは、同じAPNへの新たなセッション確立を行い、そして別のゲートウェイを経てサービスを得る。このように、ネットワークに問題がある間にデータを送信しなかったセッションは、サービスの中断に気付かない。
使用例2:誤ったパラメータ(DNSサーバーアドレス)を有するユーザセッションを終了させ、セッション再確立を通してそれらを再構成
この使用例2によれば、移動パケットコアネットワークのオペレータは、ハードウェアのグレードアップのために古くなったDNSサーバーの取り出しを希望する。
この使用例2によれば、移動パケットコアネットワークのオペレータは、ハードウェアのグレードアップのために古くなったDNSサーバーの取り出しを希望する。
この目的のために、特定のAPNに対して確立される新たなセッションについて与えられるべき交換DNSサーバーアドレスが構成され、そしてルールがゲートウェイにおいて次の状態でイネーブル及びアクチベートされる。
−古くなったDNSサーバーのアドレスを含むL4フィルタ、及び
−ルールアクション「終了」。
−古くなったDNSサーバーのアドレスを含むL4フィルタ、及び
−ルールアクション「終了」。
オペレータは、ハードウェアのグレードアップのためにネットワークから古くなったDNSサーバーを取り出す。UEがDNSサーバーの取り出しのためにDNS問合せを行うとき、トラフィック(データパケット)が、構成されたルールに一致し、そしてセッションが終了される。UEは、同じAPNへの新たなセッション確立を行い、そして使用すべき交換DNSサーバーアドレスを得る。
オペレータが古いDNSサーバーをネットワークに戻すと、保守の間に古いDNSへデータを送信していないセッションは、サービスの中断に気付かない。
使用例3:オペレータのルールに違反したユーザセッションを終了
この使用例3によれば、移動パケットコアネットワークのオペレータは、敵対するプロトコル又はアプリケーションを使用するセッションを終了させることを希望する。
この使用例3によれば、移動パケットコアネットワークのオペレータは、敵対するプロトコル又はアプリケーションを使用するセッションを終了させることを希望する。
ルールがゲートウェイにおいて次の状態でイネーブル及びアクチベートされる。
−禁止されたサービスに関する情報(行先ポート、プロトコル、URI、等)を含むL4/L7フィルタ(ルールをローカルで構成するときだけL7)、及び
−ルールアクション「終了」。
−禁止されたサービスに関する情報(行先ポート、プロトコル、URI、等)を含むL4/L7フィルタ(ルールをローカルで構成するときだけL7)、及び
−ルールアクション「終了」。
UEが、禁止されたアプリケーション/サービスを利用するとき、トラフィック(データパケット)が、構成されたルールに一致し、そしてセッションが終了される。許可されたアプリケーション/サービスのみを使用するセッションは、サービスの中断に気付かない。
使用例4:特定のユーザセッションをマネージ
この使用例4によれば、オペレータは、特定のユーザを、そのユーザがアクティブであるときだけ切り離すことを希望する。
この使用例4によれば、オペレータは、特定のユーザを、そのユーザがアクティブであるときだけ切り離すことを希望する。
第1の別の態様によれば、ゲートウェイにおいて既存のツールを使用してユーザのUEIPアドレスが解析され、そしてルールがゲートウェイにおいて次の状態でイネーブル及びアクチベートされる。
−UE IPアドレスをソースアドレスとして含むL4フィルタ、及び
−ルールアクション「終了」。
−UE IPアドレスをソースアドレスとして含むL4フィルタ、及び
−ルールアクション「終了」。
第2の別の態様によれば、IMSI/MSISDN/IMEI/等に基づいてユーザセッションを終了させるCLIコマンドが与えられる。ゲートウェイは、UE IPアドレスを解明し、前記ルール及びフィルタを自動的に生成する。
次いで、UEが次のパケットを送信するときにUEセッションが終了される。
アクション「終了」を伴う前記(PCC)ルールは、ゲートウェイにおいてローカルに構成される。この解決策は、GxインターフェイスがないGGSN及びS−GWに使用される。これも、使用例1、2及び3に明示されたネットワークレベル特徴の手動での実施を許す。
アクション「終了」を伴う前記(PCC)ルールは、更に、PCRFによりGxインターフェイスを経てインストールされる。これは、使用例3に明示されたネットワークレベル特徴を実施するための標準的なやり方である。「終了」アクションは、次のものとして説明される。
−課金・ルール・インストールAVP(Gx)及びQos・ルール・定義AVP(Gxx)におけるフロー情報AVPの一部分であるフロー状態AVPの新たな値、又は
−この特定の目的のための新たなAVP。
−課金・ルール・インストールAVP(Gx)及びQos・ルール・定義AVP(Gxx)におけるフロー情報AVPの一部分であるフロー状態AVPの新たな値、又は
−この特定の目的のための新たなAVP。
アクション「終了」を伴う前記(PCC)ルールは、更に、既定の条件に基づきゲートウェイアプリケーションによって自動的にローカルにインストールされる。この実施は、使用例1及び2で採用される。
本発明の態様によれば、例えば、図2に示すゲートウェイ装置10のような移動パケットコアネットワークの装置は、移動パケットコアネットワークへ/から流れるデータパケットの一致をとるための一致手段と、移動パケットコアネットワークへ/から流れるセッションのデータパケットが一致手段に一致するときに一致手段のためのアクションに基づいてセッションを終了させるための終了手段とを備えたものが提供される。
この装置は、更に、一致手段及び一致手段のためのアクションを受け取る受信手段と、その受け取った一致手段及び一致手段のためのアクションを装置にインストールするためのインストール手段も備えている。
それとは別に又はそれに加えて、この装置は、既定の条件が満足されるときに一致手段及び一致手段のためのアクションを装置に自動的にローカルにインストールするためのインストール手段を備えている。
一致手段、終了手段及びインストール手段は、この目的でメモリリソース12及びインターフェイス13にアクセスする図12に示す処理リソース11により実施される。受信手段は、インターフェイス13により実施される。
以上の説明は、本発明を例示するものに過ぎず、本発明を限定するものではないことを理解されたい。当業者であれば、特許請求の範囲により規定された本発明の真の精神及び範囲から逸脱することなく、種々の変更や応用が明らかとなろう。
10:ゲートウェイ装置
11:処理リソース
12:メモリリソース
13:インターフェイス
14:リンク
111:フィルタ
112:終了ユニット
11:処理リソース
12:メモリリソース
13:インターフェイス
14:リンク
111:フィルタ
112:終了ユニット
Claims (11)
- 移動パケットコアネットワークのゲートウェイ装置に使用するフィルタを構成する段階であって、移動パケットコアネットワークへ/から流れるデータパケットを検出するようにフィルタを構成する段階と、
前記移動パケットコアネットワークへ/から流れるセッションのデータパケットが前記フィルタに一致するときにはセッションを終了する前記フィルタのアクションを構成する段階と、
を含む方法。 - 前記ゲートウェイ装置において前記フィルタ及びフィルタのためのアクションをローカルに構成する段階、又は
ポリシーコントロール及び課金ルール機能によりGxインターフェイスを経て前記フィルタ及びフィルタのためのアクションを前記ゲートウェイ装置にインストールする段階、又は
既定の条件が満足されたときに前記フィルタ及びフィルタのためのアクションを前記ゲートウェイ装置に自動的にローカルにインストールする段階、
を含む請求項1に記載の方法。 - 前記フィルタは、ユーザ装置のアドレス範囲、パケット行先アドレス、特定サービス、特定アプリケーション、及び特定プロトコル、のうちの少なくとも1つを含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記アクションは、フロー状態属性値対の値として、又はセッションを終了するための属性値対として記述される、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 移動パケットコアネットワークのゲートウェイ装置において、
移動パケットコアネットワークへ/から流れるデータパケットの一致をとるフィルタ、
前記移動パケットコアネットワークへ/から流れるセッションのデータパケットが前記フィルタに一致するときには前記フィルタのアクションに基づいてセッションを終了させるように構成された終了ユニットと、
を備えたゲートウェイ装置。 - 前記フィルタ及びフィルタのためのアクションを受け取るように構成されたインターフェイスと、
前記受け取られたフィルタ及びフィルタのためのアクションを前記ゲートウェイ装置にインストールするように構成されたインストールユニットと、
を備えた請求項5に記載のゲートウェイ装置。 - 既定の条件が満足されたときに、前記フィルタ及びフィルタのためのアクションを前記ゲートウェイ装置に自動的にローカルにインストールするように構成されたインストールユニットを更に備えた、請求項5に記載のゲートウェイ装置。
- 移動パケットコアネットワークのゲートウェイ装置の処理装置のためのプログラムを含むコンピュータプログラム製品において、前記処理装置で前記プログラムが実行されるときに、
フィルタを使用して、前記移動パケットコアネットワークへ/から流れるデータパケットの一致をとり、
前記移動パケットコアネットワークへ/から流れるセッションのデータパケットが前記フィルタに一致するとき、前記フィルタのアクションに従ってセッションを終了させる、
ことを遂行するためのソフトウェアコード部分を含むコンピュータプログラム製品。 - Gxインターフェイスを経て受け取られたフィルタ及びフィルタのためのアクションを前記ゲートウェイ装置にインストールし、又は
既定の条件が満足されたときに前記フィルタ及びフィルタのためのアクションをゲートウェイ装置に自動的にローカルにインストールする、
ことを遂行するためのソフトウェアコード部分を更に含む、請求項8に記載のコンピュータプログラム製品。 - 前記コンピュータプログラム製品は、前記ソフトウェアコード部分が記憶されるコンピュータ読み取り可能な媒体を含む、請求項8又は9に記載のコンピュータプログラム製品。
- 前記プログラムは、前記処理装置の内部メモリに直接ロード可能である、請求項8又は9に記載のコンピュータプログラム製品。
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