JP5189108B2 - サービス処理方法およびサービス処理システム、ならびにポリシー制御および料金請求規則機能 - Google Patents

サービス処理方法およびサービス処理システム、ならびにポリシー制御および料金請求規則機能 Download PDF

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Description

本発明は、通信技術に関し、詳細には、サービス処理方法およびサービス処理システム、ならびにPCRF(Policy Control and Charging Rules Function，ポリシー制御および料金請求規則機能)エンティティに関する。
図1に示されるとおり、既存のサービス処理システムは、PCRFエンティティ、PCEF(Policy and Charging Enforcement Function，ポリシーおよび料金請求執行機能)エンティティ、SPR(サブスクリプションプロファイルリポジトリ)、およびAF(アプリケーション機能)エンティティを含む。PCRFエンティティは、SPRから得られたユーザに課されたネットワークアクセス制限、サービスプロバイダポリシー、およびサブスクリプションデータ、ならびにAFエンティティから得られたユーザの進行中サービス情報に従って、PCC(ポリシーおよび料金請求制御)規則を決定し、これらのPCC規則をPCEFエンティティに提供するように構成され、そうすると、PCEFエンティティは、サービスデータストリーム検出規則、アクセス制御規則、サービスデータストリームに対応するQoS(サービス品質)、およびストリームベースの料金請求規則を含むPCC規則を実行する。PCEFエンティティは、ゲートウェイの中に設置され、PCRFエンティティによって配信されるPCC規則に従ってサービスデータストリームを検出し、ポリシー(QoSポリシーを含む)を実行してサービスデータストリームのQoSを確保し、ストリームベースの料金請求を実行するように構成される。SPRは、サブスクリプションデータを格納するように構成される。AFエンティティは、サービス層サービス情報をPCRFに動的に提供して、PCRFがこの情報に従って対応する規則を動的に生成または変更できるように構成される。
以上の通信システムに基づき、IP-CAN(インターネットプロトコル接続アクセスネットワーク)セッションをセットアップするプロセスおよびIP-CANベアラをセットアップするプロセスを、図2および図3を参照して以下に説明する。
図2に示されるとおり、IP-CANセッションをセットアップするプロセスは、以下のステップを含む。
ステップ201:ユーザ端末装置からIP-CANセッションセットアップ要求を受信した後、PCEFが、PDN(公共データネットワーク)から見えるIPアドレスを割り当て、第1のPDPコンテキストをセットアップする。
ステップ202:PCEFが、新たなDCC(Diameterクレジット制御)セッションを作成し、IP-CANセッションをセットアップするようPCRFに通知するCCR(クレジット制御要求)メッセージを送信する。CCRメッセージは、ユーザ端末装置識別子およびIPアドレスを伝送する。
ステップ203:PCRFが、CCRメッセージの中で伝送されたユーザ端末装置識別子およびIPアドレスを格納する。
ステップ204:PCRFが、サブスクリプション関連情報を要する場合に、SPRにサブスクリプションプロファイル要求を送信する。
ステップ205:SPRが、ユーザが現在加入しているサービスや、料金請求モードなどの情報を伝送するサブスクリプション応答を返す。
ステップ206:PCRFが、新たなPCC規則を生成する。
ステップ207:PCRFが、PCC規則を格納する。
ステップ208:CCA(クレジット制御応答)メッセージを介して、PCRFが、PCC規則をPCEFに返す。
ステップ209:PCEFが、この規則をロードし、対応するQoSを確保するために、この規則に従って対応するサービスデータストリームを接続または切断する。
ステップ210:PCEFが、IP-CANセッションセットアップ応答をユーザ端末装置に返す。
図3に示されるとおり、IP-CANベアラをセットアップするプロセスは、以下のステップを含む。
ステップ301:トリガイベント(例えば、AFセッションを開始するためにユーザ端末装置によって開始されたマルチメディアコール制御シグナリング)を受け取った後、AFエンティティは、新たなDiameterセッションをセットアップし、サービス情報をPCRFに提供する必要がある。
ステップ302:AFエンティティが、トリガイベントから所望のサービス情報(例えば、IPストリームアドレス情報、ポートID、およびメディアタイプ)を抽出する。
ステップ303:AFが、サービス情報を伝送するDiameter AAR(認証許可要求)メッセージをPCRFに送信する。
ステップ304:PCRFが、受信したサービス情報を格納する。
ステップ305:PCRFがこの時点でユーザのサブスクリプションプロファイルを有さない場合、PCRFが、サブスクリプション要求をSPRに送信して、ユーザのサブスクリプションプロファイルを取得する。
ステップ306:SPRが、ユーザの現在加入しているサービスについての情報を伝送するサブスクリプション応答でPCRFに応答する。
ステップ307:受信したサービス情報、およびPCEFからの情報(例えば、IP-CANセッションのIPアドレス)に従って、PCRFが、AFセッションを対応するIP-CANセッションと互いに関係付ける。
ステップ308:PCRFが、AAA(認証許可応答)メッセージをAFエンティティに返す。AFエンティティが、このAAAメッセージをユーザ端末装置に送信する。このAAAメッセージを受信した後、ユーザ端末装置は、IP-CANセッションメッセージをPCEFに送信する。
ステップ309:ユーザ端末装置からIP-CANセッションメッセージを受信した後、PCEFは、新たなIP-CANベアラのセットアップを要求し、第2のPDPコンテキストをセットアップする。
ステップ310:IP-CANセッションを変更するようPCRFに通知するCCRメッセージをPCRFに送信し、IP-CANベアラに関するPCC規則を要求する。
ステップ311:PCRFが、CCRメッセージの中で伝送されるIP-CANベアラ情報を格納する。
ステップ312:PCRFが、PCEFから受信した情報、およびサービス情報を使用して、IP-CANセッションを或る特定のAFセッションと互いに関係付ける(１つのIP-CANセッションが複数のAFセッションと互いに関係付けられてもよい)。
ステップ313:PCRFが、サービス情報、ユーザのサブスクリプションプロファイル、およびサービスプロバイダ構成などの情報に従って、新たなPCC規則を生成する。
ステップ314:PCRFが、この新たなPCC規則を格納する。
ステップ315:PCRFが、この新たなPCC規則を伝送するCCAメッセージでPCEFに応答する。
ステップ316:PCEFが、この規則をロードし、対応するQoSを確保するために、この規則に従って対応するサービスデータストリームを接続または切断する。
ステップ317:PCEFが、ユーザ端末装置にIP-CANセッション応答を返して、IP-CANベアラのセットアップを終了する。
以上のIP-CANセッションセットアッププロセスおよびIP-CANベアラセットアッププロセスを介して、IP-CANセッション、IP-CANベアラ、およびPCC規則の間の結合関係が、図4に示されるとおり、PCEFエンティティ上で生成される。具体的には、ユーザ端末装置は、アドレス指定可能なIPアドレスがユーザ端末装置に割り当てられると、IP-CANセッションをセットアップすることに成功する。IP-CANベアラをセットアップするプロセスにおいて、PCRFによってGxインタフェースを介してPCEFに伝送されるPCC規則は、以下のQoS管理パラメータ、すなわち、サービスデータストリームの帯域幅およびQoSレベル識別子を含む。様々なQoS要件を満たすために、様々なQoS要件に準拠するIP-CANベアラが、同一のIP-CANセッションにおいてセットアップされることが可能である。例えば、高いQoSレベルを要求するサービス(例えば、VoIP(Voice over Internet Protocol)サービス、およびマルチメディアコール)は、IP-CANベアラ1上で伝送されることが可能であり、低いQoSレベルを要求するサービス(例えば、ファイルダウンロード、ウェブページブラウズ)は、IP-CANベアラ2上で伝送されることが可能である。各IP-CANベアラは、複数のIPストリームを伝送することが可能である(例えば、ユーザは、異なるサーバ上のファイルを同時にダウンロードすることができる)。PCEFは、PCC規則(PCC規則は、IPクィンタプレット、すなわち、IP送信元アドレス、IP宛先アドレス、IP送信元ポートID、IP宛先ポートID、およびプロトコルを含む)に従ってIPストリームを識別することができ、さらに、IPストリームを、PCC規則によって要求されるQoSに従って、異なるIP-CANベアラに入れることができる。各PCC規則は、１つまたは複数のIPストリーム(サービスデータストリームとも呼ばれる)に対応することが可能である。
既存のPCCによって提供される機構において、PCRFは、サービスデータストリームのQoSレベル識別子および帯域幅などのQoSパラメータを、ポリシーコンテキスト情報(例えば、アプリケーションサービスの優先度、ユーザによって契約された優先度、サービスプロバイダによって構成されたカスタム定義されたQoSポリシー)に従って決定し、次に、サービスデータストリームのIPクィンタプレットフィルタ規則、および対応するQoSパラメータを、Gxインタフェースを介してPCEFに伝送する。PCEFは、サービスデータストリームのQoSパラメータに従ってサービスデータストリームに関するQoS管理を執行し、様々なQoSレベルを要求するサービスデータストリームに関して、対応するQoSレベルを確保する。
一部のシナリオにおいて、複数のサービスデータストリームが同一のQoSレベルを要求する場合、ベアラ層は、これらのサービスデータストリームを区別する必要がある。例えば、異なる音声サービスである通常の音声サービスおよび緊急音声サービスに関して、帯域幅、伝送遅延、およびパケット損失比などのこれらの音声サービスのQoS要件は同一であるが、これら２つのサービスが同一のベアラ伝送リソースを求めて競合する場合、緊急音声サービスが先に遂行されることが望まれる。或る例において、異なるユーザが同一のQoSレベルを要求する場合、これらの異なるユーザは、契約したユーザタイプに従って区別される必要があり、異なるユーザが同一のベアラ伝送リソースを求めて競合する際、より高い優先度のユーザ(ゴールドユーザなどの)が先に満足させられることが望ましい。既存のPCC機構において、PCRFは、ベアラ層QoSレベル識別子をエクスポートして、この識別子を進行中のQoS管理のためにPCEFに伝送することだけしかできない。PCEFには、同一のQoSレベルを要求するベアラを異なる条件に従って差別的に扱うことはできない。
従来技術において、ARP(割り当て/保持優先度)の概念が提案された。割り当て優先度は、ユーザがRAB(無線アクセスベアラ)をセットアップする際に、優先度に従ってリソースを割り当てるために使用される。保持優先度は、サービスがセットアップされた後に、UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network)が、この優先度に従ってリソースを保持するのに使用される。しかしながら、ARPは、或る特定のサービスの優先度を反映せず、可能な順序は、次のとおりである。すなわち、より高い優先度のサービスは、低いARPレベルを有し、したがって、対応するユーザセッションが解放される。このことは、サービス優先度に基づいてアクセスネットワークのリソースを予約することを不可能にし、ネットワーク全体にわたってサービス優先度をサポートすることを不可能にする。
要約すると、従来技術は、ポリシーコンテキストの因子を考慮に入れず、異なるサービスが同一のQoSレベルを要求する場合に、ポリシーコンテキストに従ってサービスを差別的に扱うことができない。
本発明の実施態様は、異なる複数のサービスが同一のQoSレベルを要求する場合に、ポリシーコンテキスト情報に従ってサービスを差別的に扱うためのサービス処理方法、サービス処理システム、およびPRCFエンティティを開示する。
本発明の実施態様におけるサービス処理方法が開示される。上記方法は、PCRFエンティティからベアラ優先度情報を受信する段階と、ベアラ優先度情報に従ってサービスを扱う段階とを含む。ベアラ優先度情報は、サービスデータストリームのベアラ優先度情報、IP-CANセッションのベアラ優先度情報、および/またはIP-CANベアラのベアラ優先度情報を含む。
本発明の実施態様におけるサービス処理システムが開示される。上記システムは、PCRFエンティティと、PCEFエンティティとを具備する。PCRFエンティティは、複数の因子、すなわち、サービスタイプ、サービス優先度、ユーザ優先度、およびカスタム定義された優先度のうちの少なくとも１つを含むポリシーコンテキスト情報を取得し、ポリシーコンテキスト情報に従ってベアラ優先度情報を生成し、ベアラ優先度情報をPCEFエンティティに送信するように構成されている。PCEFエンティティは、ベアラ優先度情報に従ってサービスを扱うように構成されている。
本発明の実施態様におけるPCRFエンティティが開示される。PCRFエンティティは、取得ユニットと、生成ユニットと、送信ユニットとを具備する。取得ユニットは、複数の因子、すなわち、サービスタイプ、サービス優先度、ユーザ優先度、およびカスタム定義された優先度のうちの少なくとも１つを含むポリシーコンテキスト情報を取得するように構成されている。生成ユニットは、ポリシーコンテキスト情報に従ってベアラ優先度情報を生成するように構成されている。送信ユニットは、ベアラ優先度情報をPCEFエンティティに送信するように構成されている。
本発明の実施態様におけるPCEFエンティティが開示される。PCEFエンティティは、受信ユニットと、処理ユニットとを具備する。受信ユニットは、サービスを扱うことに関するベアラ優先度情報をPCRFエンティティから受信するように構成されている。処理ユニットは、ベアラ優先度情報に従ってサービスを扱うように構成されている。
本発明のこれらの実施態様において、PCEFがベアラ優先度情報に従ってサービスを扱うことができるように、ポリシーコンテキスト情報は、ベアラ優先度情報に変換される。このようにして、同一のQoSレベルを要求する異なる複数のサービスが、ポリシーコンテキスト情報に従って差別的に扱われる。
従来技術におけるサービス処理システムを示す図である。 従来技術におけるIP-CANセッションセットアッププロセスを示す図である。 従来技術におけるIP-CANベアラセットアッププロセスを示す図である。 IP-CANセッション、IP-CANベアラ、PCC規則、およびIPストリームの間の結合関係を示す図である。 本発明の第1実施形態におけるサービス処理フローを示す図である。 本発明の第2実施形態におけるサービス処理フローを示す図である。 本発明の第3実施形態におけるサービス処理フローを示す図である。 本発明の第4実施形態におけるサービス処理フローを示す図である。 本発明の第6実施形態におけるPCRFエンティティを示す図である。 本発明の第7実施形態におけるPCEFエンティティを示す図である。
当業者が本発明を理解し、実施する助けとなるように、本発明の実施形態を添付の図面を用いて以下に説明する。
図5に示されるとおり、第1実施形態におけるサービス処理方法が開示される。上記方法は、以下のステップを含む。
ステップ501:PCRFが、サービスタイプ、サービス優先度、ユーザ優先度、および/またはサービスプロバイダカスタム定義ポリシーなどのポリシーコンテキスト情報に従ってベアラ優先度情報を決定する。ベアラ優先度情報は、優先度レベルおよび/またはIP-CANベアラIDを含む。ベアラ優先度情報は、複数のタイプ、すなわち、サービスデータストリームのベアラ優先度情報、IP-CANセッションのベアラ優先度情報、およびIP-CANベアラのベアラ優先度情報に分類される。
ベアラ優先度レベルは、アプリケーションサービスタイプ、サービス優先度、ユーザ優先度、サービスプロバイダポリシーなどのポリシーコンテキスト情報に従ってエクスポートされる。例えば、ベアラ層優先度情報は、緊急サービスタイプだけを考慮してエクスポートされることが可能であり、例えば、緊急サービスタイプのベアラ層優先度レベルは、最高レベルであるように設定される。代替として、ベアラ層優先度情報は、緊急サービスタイプ、音声サービスタイプ、およびビデオサービスタイプを考慮してエクスポートされてもよい。例えば、音声緊急サービスのベアラ優先度レベルは、15に設定されるが、ビデオ緊急サービスのベアラ優先度レベルは、13に設定される。代替として、ベアラ層優先度情報は、ユーザ優先度、音声サービスタイプ、およびビデオサービスタイプを考慮してエクスポートされてもよい。例えば、ゴールドユーザの音声サービスの優先度レベルは10であり、シルバーユーザの音声サービスのベアラ優先度レベルは8であり、通常のユーザの音声サービスのベアラ優先度レベルは6である。以上に与えられているのは、ベアラ優先度レベルをエクスポートすることの例にすぎない。実際には、特定のエクスポート規則は、応用例における実際の要件、およびPCRF上の様々なポリシーコンテキスト情報に従って柔軟に定義可能である。
ステップ502:PCRFとPCEFとの間のGxインタフェースを介して、PCRFが、ベアラ優先度情報をPCEFに伝送する。PCEFは、ゲートウェイまたは他のネットワーク要素中に設定されてよい。
ベアラ優先度情報をPCEFに配信するために、ベアラ優先度情報要素である「Bearer-Priority」が、Diameterプロトコルの中に追加される。それによって、ベアラ優先度は、ベアラ優先度メッセージ(例えば、RAR(再認証要求)メッセージ、およびCCAメッセージ)の中に直接設定可能であるようにされるか、または、既存の情報要素(例えば、Authorized-QoS AVP(属性値ペア)情報要素、およびCharging-Rule-Definition AVP情報要素)の中に設定され、次いで、ベアラ優先度メッセージを介してPCEFに配信される。「Bearer-Priority」は、ベアラ優先度情報を表す。「Bearer-Priority」のフォーマットは、以下のとおりである。
Bearer-Priority::= <AVP Header: xxxx>
[priority]
[Bearer-Identifier]
ここで、「AVP Header」は、ヘッダ優先度情報要素のフォーマットの定義を表す。
「xxxx」は、ベアラ優先度AVPのコードを表す。
「priority」は、ベアラ優先度レベルを表し、ベアラ優先度レベルに従って決定された或る値範囲内の整数であってよい。例えば、合計で16のベアラ優先度レベルが存在する場合、0から15までの任意の整数がベアラ優先度レベルとして使用でき、各ベアラ優先度レベルは、0〜15の範囲内の或る整数に一意に対応する(例えば、0は最低優先度レベルを表し、15は最高優先度レベルを表す)。
「Bearer-Identifier」は、IP-CANベアラの識別子である。
ベアラ優先度情報は、ベアラ優先度情報のタイプに従ってベアラ優先度情報要素に設定される。そして、ベアラ優先度情報要素は、様々なメッセージに設定される。
ベアラ優先度情報がサービスデータストリームのベアラ優先度情報である場合、ベアラ識別子サブ情報要素が、空白となるように設定され、サービスデータストリームのベアラ優先度レベルが、ベアラ優先度レベルサブ情報要素の中に設定され、かつベアラ優先度情報要素が、Charging-Rule-Definition AVP情報要素の中に設定され、さらにCharging-Rule-Definition AVP情報要素は、CCAメッセージおよび/またはRARメッセージの中に設定されてよい。ベアラ優先度情報がIP-CANセッションのベアラ優先度情報である場合、ベアラ識別子サブ情報要素が、空白となるように設定され、IP-CANセッションのベアラ優先度レベルが、ベアラ優先度レベルサブ情報要素の中に設定され、ベアラ優先度情報要素が、CCAメッセージおよび/またはRARメッセージの中に設定される。ベアラ優先度情報がIP-CANベアラのベアラ優先度情報である場合、IP-CANベアラ識別子が、ベアラ識別子サブ情報要素の中に設定され、IP-CANベアラのベアラ優先度レベルが、ベアラ優先度レベルサブ情報要素の中に設定され、ベアラ優先度情報要素が、CCAメッセージおよび/またはRARメッセージの中に設定される。
このようにして、ベアラ優先度情報要素が全くベアラ情報を運んでいない場合に、ベアラ優先度情報要素がRARメッセージまたはCCAメッセージの中に入れられた場合、ベアラ優先度レベルは、IP-CANセッション全体の優先度レベルを表す。ベアラ優先度情報要素がCharging-Rule-Definition AVP情報要素の中に入れられた場合、ベアラ優先度レベルは、対応するPCC規則において定義されたサービスデータストリームの優先度レベルを表す。ベアラ優先度情報要素がベアラ識別子を運んでいる場合、ベアラ優先度レベルは、ベアラ識別子によって識別されるIP-CANベアラの優先度レベルを表す。
Diameterプロトコルメッセージ(RARメッセージやCCAメッセージなど)の中にベアラ優先度情報要素を設定する方法を以下に詳しく説明する。
(a)IP-CANセッションのベアラ優先度情報に関して、RCRFは、RARメッセージまたはCCAメッセージの中にベアラ優先度情報要素を直接加えてよい。それによって、ベアラ優先度情報要素は、Diameterプロトコルを介してPCEFにもたらされることができるようになる。
ベアラ優先度情報要素は、以下のようにRARメッセージの中に加えられてよい。
<RA-Requst>::= <Diameter Header: 258, REQ, PXY>
<Session-Id>
{Auth-Application-Id}
{Origin-Host}
{Origin-Realm}
{Destination-Realm}
{Destination-Host}
{Re-Auth-Requst-Type}
[Origin-State-Id]
*[Event-Trigger]
*[Charging-Rule-Remove]
*[Charging-Rule-Install]
[Charging-Information]
[Authorized-QoS]
[Bearer-Priority]
*[Proxy-Info]
*[Route-Record]
*[AVP]
ベアラ優先度情報要素は、以下のようにCCAメッセージの中に加えられてよい。
<CC-Answer>::= <Diameter Header: 272, PXY>
<Session-Id>
{Auth-Application-Id}
{Origin-Host}
{Origin-Realm}
[Result-Code]
[Experimental-Result]
{CC-Requst-Type}
{CC-Requst-Number}
*[Event-Trigger]
[Origin-State-Id]
*[Charging-Rule-Remove]
*[Charging-Rule-Install]
[Charging-Information]
[Authorized-QoS]
[Bearer-Priority]
[Error-Message]
[Error-Reporting-Host]
*[Failed-AVP]
*[Proxy-Info]
*[Route-Record]
*[AVP]
(b)サービスデータストリームのベアラ優先度情報に関して、PCRFは、ベアラ優先度情報要素がDiameterプロトコルを介してPCEFにもたらされることができるように、Charging-Rule-Definition AVP情報要素の中にベアラ優先度情報要素を加えてよい。
ベアラ優先度情報要素は、以下のようにCharging-Rule-Definition AVP情報要素の中に加えられてよい。
Charging-Rule-Definition::= <AVP Header: 1003>
{Charging-Rule-Name}
[Service-Identifier]
[Rating-Group]
*[Flow-Description]
[Flow-Status]
[Authorized-QoS]
[Reporting-Level]
[Online]
[Offline]
[Metering-Method]
[Precedence]
[AF-Charging-Identifier]
[Bearer-Priority]
*[Flows]
*[AVP]
このようにして、PCRFは、Diameterプロトコルメッセージ(RARメッセージおよび/またはCCAメッセージ)を介してPCEFにベアラ優先度情報を送信することができる。
Authorized-QoS AVP情報要素の中にBearer-Priorityを設定する方法は、以下のとおり説明される。
Authorized-QoS::= <AVP Header: 1016>
[QoS-Class-Identifier]
[Maximum-Requested-Bandwidth-UL]
[Maximum-Requested-Bandwidth-DL]
[Guaranteed-Bitrate-UL]
[Guaranteed-Bitrate-DL]
[Bearer-Priority]
[Bearer-Identifier]
ここで、「Bearer-Identifier」は、IP-CANベアラの識別子である。Authorized-QoS AVP情報要素がCharging-Rule-Definition AVP情報要素の中に入れられた場合、「Bearer-Priority」は、対応するPCC規則において定義されたサービスデータストリームの優先度レベルを表す。Authorized-QoS AVP情報要素がRARメッセージまたはCCAメッセージの中に入れられ、かつAuthorized-QoS AVP情報要素がベアラ識別子を全く運んでいない場合、「Bearer-Priority」は、IP-CANセッション全体の優先度レベルを表す。Authorized-QoS AVP情報要素がRARメッセージまたはCCAメッセージの中に入れられるが、Authorized-QoS AVP情報要素が、ベアラ識別子を運んでいる場合、「Bearer-Priority」は、そのベアラ識別子に対応するIP-CANベアラの優先度レベルを表す。
ステップ503:PCEFが、Gxインタフェースを介して配信されたベアラ優先度情報に従ってサービスを扱うか、またはサービスをIP-CANベアラのARPにマッピングして、サービスがARPに従って扱われ得るようにする。このようにして、PCEFは、ポリシーコンテキスト情報に従ってサービスを扱うことができ、サービス優先度は、ネットワーク全体にわたってサポートされる。サービス扱いの一例は、次のとおりである。すなわち、PCEFがベアラ優先度に従ってリソースを予約して、高優先度サービスと低優先度サービスとが同時に進行中である場合、高優先度サービスが先に満たされるようにする。
以下の第2ないし第4実施形態は、ベアラ優先度レベルをエクスポートするモードを考慮した本発明の下のサービス処理フローを例示する。
第2実施形態は、アプリケーションセッションのサービスタイプに従ってサービスデータストリームのベアラ優先度情報をエクスポートすることの一応用例を与える。
AFエンティティが、アプリケーションセッションのサービスタイプに従ってPCRFにサービスタイプ指示を配信する。緊急サービス指示が、PCRFに配信されるものと想定される。PCRFは、緊急サービスタイプ指示に従ってサービスデータストリームのベアラ優先度レベルをエクスポートし、Gxインタフェースを介してPCEFにベアラ優先度レベルを配信する。PCEFは、サービスデータストリームのベアラ優先度レベルに従って既存のARP優先度レベルを変更するか、または緊急サービスを運ぶための現在のベアラ優先度レベルに準拠したIP-CANベアラを作成する。以上のシナリオにおけるサービス処理フローを、図6を参照して以下に説明する。
ステップ601:アプリケーションセッションからサービスタイプ情報を取得した後、AFエンティティは、AARメッセージをPCRFに送信する。AARメッセージは、サービスタイプおよびサービス優先度、すなわち、Reservation-Priorityを伝送する。Reservation-Priority(低から高まで)は、以下のとおり定義される。
DEFAULT (0)
PRIORITY-ONE (1)
PRIORITY-TWO (2)
PRIORITY-THREE (3)
PRIORITY-FOUR (4)
PRIORITY-FIVE (5)
PRIORITY-SIX (6)
ステップ602:AARメッセージを受信した後、PCRFは、サービスタイプ(この実施形態では、サービスタイプは、緊急サービスである)に従って、緊急サービスに対応するサービスデータストリームのベアラ優先度情報をエクスポートする、すなわち、緊急サービスのサービスデータストリームのベアラ優先度レベルが、エクスポートされる。エクスポート規則は、第1の実施形態におけるステップ501で説明される。
ステップ603:PCRFが、Charging-Rule-Definition AVP情報要素の中にサービスデータストリームのベアラ優先度を設定し、次に、(第1の実施形態のステップ502で説明されたやり方で)RARメッセージの中にCharging-Rule-Definition AVP情報要素を設定し、RARメッセージをPCEFに送信する。メッセージは、ロードされる必要があるPCC規則、Authorized-QoS情報、および緊急サービスのサービスデータストリームのベアラ優先度レベルを伝送する。
ステップ604:PCEFが、PCC規則をロードし、Gxインタフェースを介して配信されたPCC規則に従ってポリシーを執行し、緊急サービスを担う現在のベアラ優先度レベルに準拠したIP-CANベアラを作成する、またはサービスデータストリームのベアラ優先度に従って既存のIP-CANベアラ優先度レベルを変更する。PCEFは、サービスデータストリームのベアラ優先度をIP-CANベアラのARP優先度レベルにマッピングすることによって、既存のIP-CANベアラ優先度レベルを変更することができる。マッピングテーブルは、以下のとおり例示される。
Figure 0005189108
ステップ605:PCEFが、RAA(再認証応答)メッセージをPCRFに返す。
ステップ606:PCRFが、AAAメッセージをAFエンティティに返す。
ステップ607:PCEFが、IP-CANセッションを変更する、またはQoSを更新する。具体的には、PCEFが、マッピングされたIP-CANベアラのARP優先度に従って既存のIP-CANベアラの優先度レベルを変更するか、または緊急サービスを担うための現在のベアラ優先度レベルに準拠したIP-CANベアラを作成する。
この実施形態によれば、異なるサービスタイプが、異なるベアラ優先度レベルに対応し、緊急サービスは、より高いベアラ優先度レベルに対応し、通常のサービスは、より低いベアラ優先度レベルに対応する。このようにして、PCEFは、サービスを扱う際、より高いベアラ優先度レベルのサービスを優先させ、(例えば、ベアラ割り当ておよびリソース予約の際に)緊急サービスが優先され、緊急サービスが先に実行される。
第3実施形態は、ユーザの契約した優先度に従ってIP-CANベアラのベアラ優先度をエクスポートすることのアプリケーションインスタンスを例示する。ユーザが、IP-CANセッションをセットアップすると、PCRFが、SPRからサブスクリプションプロファイルを取り出す。サブスクリプションプロファイルは、ユーザ優先度を定義する。PCRFが、ユーザ優先度に従ってベアラ優先度をエクスポートし、処理のためにPCEFにベアラ優先度を送信する。図7に示されるとおり、このプロセスは、以下のとおり詳細に説明される。
ステップ701:ユーザが、IP-CANセッションをセットアップする要求をPCEFに送信する。
ステップ702:PCEFが、ポリシー情報を要求するCCRメッセージをPCRFに送信する。
ステップ703:PCRFが、SPRからユーザ情報を取得する。ユーザ情報は、ユーザ優先度情報を含む。
ステップ704:PCRFが、ユーザ優先度情報に従ってポリシー決定を行う、例えば、ベアラ優先度情報をエクスポートする(エクスポート規則は、第1の実施形態のステップ501で説明される)。
ステップ705:PCRFが、ポリシー情報を伝送するCCAメッセージをPCEFに送信する。ポリシー情報は、PCC規則、Authorized-QoS情報、およびIP-CANベアラのベアラ優先度情報を含む。
ステップ706:PCEFが、アクセスネットワークにおいてリソース制御を実行するために、IP-CANベアラのARPにIP-CANベアラのベアラ優先度をマッピングする(マッピング方法は、第2の実施形態のステップ604で説明される)。
ステップ707:PCEFが、APR情報を伝送するIP-CANセッションセットアップ応答をユーザ端末装置に送信する。
この実施形態によれば、異なるユーザが、異なるベアラ優先度レベルに対応し、より高いユーザ優先度は、より高いベアラ優先度レベルに対応し、より低いユーザ優先度は、より低いベアラ優先度レベルに対応する。このようにして、PCEFは、サービスを扱う際に、より高い優先度レベルのサービスを優先させ、(例えば、ベアラ割り当ておよびリソース予約の際に)より高いユーザ優先度のサービスが優先されて、より高いユーザ優先度のサービスが先に実行される。
第4実施形態は、複数のユーザが、同一のPCEFリソースを求めて競合する場合に、より高い優先度のユーザのためのベアラリソースを確保することのアプリケーションインスタンスを例示する。ユーザ1およびユーザ2のアプリケーションセッションは、PCRFエンティティを介してベアラリソースに関するベアラ層PCEFエンティティに適用されるものと想定される。図8に示されるとおり、このプロセスは、以下のとおり詳細に説明される。
ステップ801:ユーザ1に関して、AFエンティティセッションのセットアップにより、PCRFにAARメッセージを送信するようAFエンティティがトリガされる。このメッセージは、サービスアプリケーション情報を伝送する。
ステップ802:ユーザ2に関して、AFエンティティセッションのセットアップにより、PCRFにAARメッセージを送信するようAFエンティティがトリガされる。このメッセージは、サービスアプリケーション情報を伝送する。
ステップ803:PCRFが、ポリシー決定を行う。サービスアプリケーション情報、およびユーザのサブスクリプションプロファイルに従って、PCRFは、ユーザ1およびユーザ2のアプリケーションサービスセッションに対応するベアラ優先度レベルをエクスポートする。ユーザ2のアプリケーションサービスセッションに対応するベアラ優先度レベルが、ユーザ1のアプリケーションサービスセッションに対応するベアラ優先度レベルより高いものと想定される。
ステップ804:PCRFが、PCEFにRARメッセージを送信する。このメッセージは、ユーザ1によってロード、変更、または削除される必要があるPCC規則、Authorized-QoS情報、およびベアラ優先度情報を伝送する。
ステップ805:同様に、PCRFが、PCEFにRARメッセージを送信し、このメッセージは、ユーザ2によってロード、変更、または削除される必要があるPCC規則、Authorized-QoS情報、およびベアラ優先度情報を伝送する。
ステップ806:Gxインタフェースを介して配信された規則およびベアラ優先度情報に従って、PCEFが、ポリシーを執行する。PCEFは、現在のリソースが、ユーザ1またはユーザ2を満足させることができるが、ユーザ1とユーザ2の両方を満足させることはできないことを見出す。したがって、PCEFは、より高いベアラ優先度レベルを有するユーザ2にベアラリソースを割り当てる。その結果、ユーザ2が、ベアラリソースを取得することに成功する。ユーザ1は、リソースの不足のためにベアラリソースを取得することに失敗する。
ステップ807:PCEFが、ユーザ1にリソースを割り当てることの失敗についての情報を伝送するRAAメッセージでPCRFに応答する。
ステップ808:PCEFが、ユーザ2のRARメッセージに応答してRAAメッセージでPCRFに応答する。
ステップ809:PCRFが、ユーザ1にリソースを割り当てることの失敗についての情報を伝送するAAAメッセージでAFに応答する。その結果、AFエンティティ上のアプリケーションセッションは失敗する。
ステップ810:PCRFが、ユーザ2のAARメッセージに応答してAAAメッセージでAFに応答する。
ステップ811:PCEFが、ユーザ2に関するIP-CANセッションまたはQoSを更新する動作を開始する。
ステップ812:より高い優先度のユーザ2が、アプリケーションサービスを実施する。
この実施形態では、PCEFリソース限度のため、ベアラリソースは、1名だけのユーザのアプリケーションセッションにしか利用可能でない。ユーザ2は、より高い優先度を有するため、PCEFは、ベアラリソースをユーザ2に割り当てる。したがって、ユーザ2は、アプリケーションセッションを実施することに成功し、ユーザ1へのリソース割り当てによって生じるセッション失敗のリスクを免れている。より高い優先度のユーザセッションが先にセットアップされ、PCEFは、ポリシーコンテキスト情報に従ってベアラリソースを割り当てることができる。
図1に示されるとおり、第5実施形態におけるサービス処理システムが開示される。このシステムは、PCRFエンティティと、PCEFエンティティと、AFエンティティと、SPRとを含む。PCRFエンティティは、複数の因子、すなわち、サービスタイプ、サービス優先度、ユーザ優先度、およびカスタム定義された優先度のうちの少なくとも１つを含むポリシーコンテキスト情報を取得し、このポリシーコンテキスト情報に従ってベアラ優先度情報を生成し、このベアラ優先度情報をPCEFエンティティに送信するように構成されている。PCEFエンティティは、このベアラ優先度情報に従ってサービスを扱うように構成されている。AFエンティティは、サービスタイプおよびサービス優先度を取得し、サービスタイプおよびサービス優先度をPCRFエンティティに送信するように構成されている。SPRは、ユーザ優先度を含むユーザのサブスクリプションプロファイルを格納するように構成されている。
図9に示されるとおり、第6実施形態におけるPCRFエンティティが開示される。PCRFエンティティは、取得ユニットと、生成ユニットと、送信ユニットとを含む。取得ユニットは、複数の因子、すなわち、サービスタイプ、サービス優先度、ユーザ優先度、およびカスタム定義された優先度のうちの少なくとも１つを含むポリシーコンテキスト情報を取得するように構成されている。生成ユニットは、このポリシーコンテキスト情報に従ってベアラ優先度情報を生成するように構成されている。送信ユニットは、このベアラ優先度情報をPCEFエンティティに送信するように構成されている。
図10に示されるとおり、第7実施形態におけるPCEFエンティティが開示される。PCEFエンティティは、受信ユニットと、処理ユニットとを含む。受信ユニットは、複数のサービスを扱うために、ベアラ優先度情報をPCRFから受信するように構成されている。処理ユニットは、ベアラ優先度情報に従ってサービスを扱うように構成されている。
この実施形態では、PCRFは、ポリシーコンテキスト情報(例えば、アプリケーションサービスタイプ、アプリケーションサービス優先度、異なる優先度レベルのユーザ、およびサービスプロバイダカスタム定義ポリシー)に従って、ベアラ層データストリーム、IP-CANセッション、またはIP-CANベアラのベアラ優先度情報を決定する。PCRFは、Gxインタフェースを介してPCEFにベアラ優先度情報を配信する。したがって、PCEFは、サービスデータストリームまたは特定のユーザベアラを、そのサービスデータストリームの受信したベアラ優先度情報、またはその特定のユーザベアラに応じて扱う。代替として、PCEFは、そのサービスデータストリームの受信したベアラ優先度情報、またはその特定のユーザベアラをARPにマッピングして、サービス優先度をアクセスネットワークによって使用されるARPと互いに関係付けて、アクセスネットワークがARPに従ってそのサービスデータストリーム、またはその特定のユーザベアラを扱うのを円滑にする。このようにして、より高いサービス優先度のセッションは、リソースを先に取得し、より低いサービス優先度のセッションは、解放される可能性がある。このことにより、アクセスネットワークのリソースが、サービス優先度に基づいて予約され得ること、およびサービス優先度が、ネットワーク全体にわたってサポートされることを確実にすることが可能である。
本発明をいくつかの好ましい実施形態を通して説明してきたが、本発明は、そのような実施形態に限定されない。本発明の範囲を逸脱することなく、当業者が本発明に様々な修正および変更を加えることができることは明白である。本発明は、これらの修正および変更が特許請求の範囲または均等な範囲によって定義された保護範囲に含まれているならば、これらの修正および変更を範囲に含むことを意図している。

Claims (13)

  1. 複数のサービスデータストリームが同一のＱｏＳレベルを要求する場合に、前記複数のサービスデータストリームを差別的に扱うためのサービス処理方法であって、
    ポリシー制御および料金請求規則機能（ＰＣＲＦ）エンティティにより、複数の因子、すなわち、サービスタイプ、サービス優先度、ユーザ優先度、およびカスタム定義された優先度のうちの少なくとも１つを含むポリシーコンテキスト情報を取得する段階と、
    前記ＰＣＲＦエンティティにより、前記ポリシーコンテキスト情報に従ってベアラ優先度情報を生成する段階と、
    前記ＰＣＲＦエンティティにより、前記ベアラ優先度情報をポリシーおよび料金請求執行機能（ＰＣＥＦ）エンティティに送信する段階と、
    前記ＰＣＥＦエンティティにより、前記ＰＣＲＦエンティティから前記ベアラ優先度情報を受信する段階と、
    前記ＰＣＥＦエンティティにより、前記ベアラ優先度情報に従って前記複数のサービスデータストリームを扱い、リソース競合が生じた際には、より高いベアラ優先度レベルのサービスデータストリームのためにリソースを優先的に確保する段階と
    を有し、
    前記ベアラ優先度情報は、サービスデータストリームのベアラ優先度レベルを表すベアラ優先度情報を含むことを特徴とする方法。
  2. ベアラ優先度情報要素を加える段階をさらに有し、
    前記ベアラ優先度情報要素は、ベアラ優先度メッセージの中に直接に設定されるか、または既存の情報要素の中に設定され、
    前記ベアラ優先度メッセージのタイプは、クレジット制御応答（ＣＣＡ）メッセージおよび再認証要求（ＲＡＲ）メッセージのうちの少なくとも１つを含み、
    前記既存の情報要素のタイプは、料金請求規則定義属性値ペア（ＡＶＰ）情報要素、および許可サービス品質（ＱｏＳ）ＡＶＰ情報要素のうちの少なくとも１つを含み、
    前記ベアラ優先度情報要素は、ベアラ優先度レベルを運ぶように構成されたベアラ優先度レベルサブ情報要素と、ユーザのベアラ識別子を運ぶように構成されたベアラ識別子サブ情報要素とを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記ベアラ優先度情報要素の中に前記ベアラ優先度情報を設定する段階をさらに有し、
    前記ベアラ優先度情報要素の中に前記ベアラ優先度情報を設定する段階は、
    前記ベアラ優先度情報が前記サービスデータストリームのベアラ優先度情報である場合、前記料金請求規則定義ＡＶＰ情報要素の中に前記ベアラ優先度情報要素を設定し、前記ベアラ識別子サブ情報要素を空白となるように設定し、かつ前記ベアラ優先度レベルサブ情報要素の中に前記サービスデータストリームのベアラ優先度レベルを設定する段階を有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 前記既存の情報要素が前記許可ＱｏＳ ＡＶＰ情報要素である場合、前記既存の情報要素の中に前記ベアラ優先度情報要素を設定する段階が、
    前記ベアラ優先度情報が前記サービスデータストリームのベアラ優先度情報である場合、前記許可ＱｏＳ ＡＶＰ情報要素の中に前記ベアラ優先度情報要素を設定し、次いで、前記料金請求規則定義ＡＶＰ情報要素の中に前記許可ＱｏＳ ＡＶＰ情報要素を設定する段階を有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
  5. 前記ＰＣＲＦエンティティから前記ベアラ優先度情報を受信する段階が、前記ベアラ優先度メッセージを介して前記ＰＣＲＦエンティティから前記ベアラ優先度情報を受信する段階を有することを特徴とする請求項３または４に記載の方法。
  6. 前記ＰＣＲＦエンティティにより、前記ポリシーコンテキスト情報を取得する段階が、
    前記ＰＣＲＦエンティティにより、アプリケーション機能（ＡＦ）エンティティから前記サービスタイプおよび前記サービス優先度を取得する段階、または、
    前記ＰＣＲＦエンティティにより、サブスクリプションプロファイルリポジトリ（ＳＰＲ）から前記ユーザ優先度を取得する段階
    を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  7. 前記ベアラ優先度情報が、インターネットプロトコル接続アクセスネットワーク（ＩＰ−ＣＡＮ）セッションの優先度レベルを表すベアラ優先度情報、およびＩＰ−ＣＡＮベアラの優先度レベルを表すベアラ優先度情報のうちの少なくとも１つをさらに含み、
    １つまたは複数のＩＰ−ＣＡＮベアラが、同一のＩＰ−ＣＡＮセッションでセットアップされ、
    １つまたは複数のＩＰ−ＣＡＮベアラの各々が、１つまたは複数のサービスデータストリームを運ぶことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  8. ベアラ優先度情報要素を加える段階をさらに有し、
    前記ベアラ優先度情報要素は、ベアラ優先度メッセージの中に直接に設定されるか、または既存の情報要素の中に設定され、
    前記ベアラ優先度メッセージのタイプは、クレジット制御応答（ＣＣＡ）メッセージ、または再認証要求（ＲＡＲ）メッセージであり、
    前記既存の情報要素のタイプは、料金請求規則定義属性値ペア（ＡＶＰ）情報要素、または許可サービス品質（ＱｏＳ）ＡＶＰ情報要素であり、
    前記ベアラ優先度情報要素は、ベアラ優先度レベルを運ぶように構成されたベアラ優先度レベルサブ情報要素と、ユーザのベアラ識別子を運ぶように構成されたベアラ識別子サブ情報要素とを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
  9. 前記ベアラ優先度情報要素の中に前記ベアラ優先度情報を設定する段階をさらに有し、
    前記ベアラ優先度情報要素の中に前記ベアラ優先度情報を設定する段階は、
    前記ベアラ優先度情報が前記ＩＰ−ＣＡＮセッションのベアラ優先度情報である場合、前記ベアラ識別子サブ情報要素を空白となるように設定し、かつ前記ベアラ優先度レベルサブ情報要素の中に前記ＩＰ−ＣＡＮセッションのベアラ優先度レベルを設定する段階、または、
    前記ベアラ優先度情報が前記ＩＰ−ＣＡＮベアラのベアラ優先度情報である場合、前記ベアラ識別子サブ情報要素の中にＩＰ−ＣＡＮベアラ識別子を設定し、かつ前記ベアラ優先度レベルサブ情報要素の中に前記ＩＰ−ＣＡＮベアラのベアラ優先度レベルを設定する段階
    を有することを特徴とする請求項８に記載の方法。
  10. 複数のサービスデータストリームが同一のＱｏＳレベルを要求する場合に、前記複数のサービスデータストリームを差別的に扱うためのサービス処理システムであって、
    ポリシー制御および料金請求規則機能（ＰＣＲＦ）エンティティと、
    ポリシーおよび料金請求執行機能（ＰＣＥＦ）エンティティと
    を具備し、
    前記ＰＣＲＦエンティティは、複数の因子、すなわち、サービスタイプ、サービス優先度、ユーザ優先度、およびカスタム定義された優先度のうちの少なくとも１つを含むポリシーコンテキスト情報を取得し、前記ポリシーコンテキスト情報に従ってベアラ優先度情報を生成し、前記ベアラ優先度情報を前記ＰＣＥＦエンティティに送信するように構成されており、
    前記ＰＣＥＦエンティティは、前記ベアラ優先度情報に従って前記複数のサービスデータストリームを扱い、リソース競合が生じた際には、より高いベアラ優先度レベルのサービスデータストリームのためにリソースを優先的に確保するように構成されており、
    前記ベアラ優先度情報は、サービスデータストリームのベアラ優先度レベルを表すベアラ優先度情報を含むことを特徴とするサービス処理システム。
  11. アプリケーション機能（ＡＦ）エンティティをさらに具備し、
    前記ＡＦエンティティは、前記サービスタイプおよび前記サービス優先度を取得し、前記サービスタイプおよび前記サービス優先度を前記ＰＣＲＦエンティティに送信するように構成されていることを特徴とする請求項１０に記載のサービス処理システム。
  12. サブスクリプションプロファイルリポジトリ（ＳＰＲ）をさらに具備し、
    前記ＳＰＲは、前記ユーザ優先度を含むユーザのサブスクリプションプロファイルを格納するように構成されていることを特徴とする請求項１０に記載のサービス処理システム。
  13. 複数の因子、すなわち、サービスタイプ、サービス優先度、ユーザ優先度、およびカスタム定義された優先度のうちの少なくとも１つを含むポリシーコンテキスト情報を取得するように構成された取得ユニットと、
    前記ポリシーコンテキスト情報に従ってベアラ優先度情報を生成するように構成された生成ユニットと、
    ポリシーおよび料金請求執行機能（ＰＣＥＦ）エンティティにより、前記ベアラ優先度情報に従って複数のサービスデータストリームが扱われ、リソース競合が生じた際には、より高いベアラ優先度レベルのサービスデータストリームのためにリソースが優先的に確保されるよう、前記ベアラ優先度情報を前記ＰＣＥＦエンティティに送信するように構成された送信ユニットと
    を具備し、
    前記ベアラ優先度情報は、サービスデータストリームのベアラ優先度レベルを表すベアラ優先度情報を含むことを特徴とするポリシー制御および料金請求規則機能（ＰＣＲＦ）エンティティ。
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