JP2016154389A - 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

Abstract

【課題】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。【解決手段】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。

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

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（network connection outage or congestion）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。

本発明がその実施形態に基づいて適用されるＰＣＣ論理アーキテクチャーを示す図である。 本発明の一実施形態によるゲートウェイ装置の構造を示す概略ブロック図である。 本発明の一実施形態によるＧＷ開始のセッション削除手順を示すフローチャートである。

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。

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)」。

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」。

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。

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」。

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。

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」。

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。

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

Claims (11)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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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