JP5296800B2

JP5296800B2 - 認証、許可、会計セッションを相関させる方法およびシステム

Info

Publication number: JP5296800B2
Application number: JP2010533036A
Authority: JP
Inventors: ステンフェルト、ヨーン; コップリン、ディルク; マットソン、ハンス
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲットエルエムエリクソン（パブル）
Priority date: 2007-11-01
Filing date: 2008-03-10
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2028-03-10
Also published as: JP2011505719A; US20100311392A1; ATE526770T1; US9380460B2; EP2220841B1; EP2220841A1; WO2009058067A1

Description

本発明は、電気通信ネットワークにおける認証、許可、会計のための方法およびシステムに関する。

以下の略語をここで使用した場合、以下の意味をもつものとする。
ＡＡＡ ‐Authentication, Authorization and Accounting
（認証、許可、会計）
ＣＮ ‐Core Network
（コアネットワーク）
ＣＲＦ ‐Charging Rules Function
（課金ルール機能）
ＥＰＣ ‐Evolved Packet Core
（発展型パケットコア）
ＥＰＳ ‐Evolved Packet System
（発展型パケットシステム）
ＦＢＣ ‐Flow Based Charging
（フローベースの課金）
ＧＰＲＳ ‐General Packet Radio Service
（汎用パケット無線サービス）
ＧＳＭ ‐Global System for Mobile Communications
（グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ）
ｈＰＣＲＦ ‐home-PCRF
（ホームＰＣＲＦ）
ＩＭＳ ‐IP Multimedia Subsystem
（ＩＰマルチメディアサブシステム）
ＩＰＢＳ ‐IP Bearer Service
（ＩＰベアラサービス）
ＩＰｓｅｃ ‐IP Security
（ＩＰセキュリティ）
ＬＴＥ ‐Long Term Evolution
（長期発展型）
ＭＳＩＳＤＮ‐Mobile Subscriber Integrated Services Digital Network Number
（移動加入者集積サービスデジタルネットワーク番号）
Ｏ＆Ｍ ‐Operations & Maintenance
（オペレーションおよびメンテナンス）
ＰＣＣ ‐Policy and Charging Control
（ポリシーおよび課金制御）
ＰＣＥＦ ‐Policy and Charging Enforcement Function
（ポリシーおよび課金施行機能）
ＰＣＲＦ ‐Policy and Charging Rules Function
（ポリシーおよび課金ルール機能）
ＰＤＦ ‐Policy Decision Function
（ポリシー決定機能）
ＰＥＰ ‐Policy Enforcement Function
（ポリシー施行機能）
ＰＭＩＰ ‐Proxy Mobile IP
（プロキシモバイルＩＰ）
ＲＮＣ ‐Radio Network Controller
（無線ネットワーク制御装置）
ＳＡＥ ‐System Architecture Evolution
（システムアーキテクチャ発展型）
ＳＢＬＰ ‐Service Based Local Policy
（サービスベースのローカルポリシー）
ＳＣＴＰ ‐Stream Control Transmission Protocol
（ストリーム制御送信プロトコル）
ＴＣＰ ‐Transport Control Protocol
（トランスポート制御プロトコル）
ＴＬＳ ‐Transport Layer Security
（トランスポートレイヤセキュリティ）
ＴＰＦ ‐Traffic Plane Function
（トラフィックプレーン機能）
ＵＥ ‐User Equipment
（ユーザ装置）
ＵＴＲＡ ‐UMTS Terrestrial Radio Access Network
（ＵＭＴＳ地上波無線アクセスネットワーク）
ＷＣＤＭＡ ‐Wideband CDMA
（広帯域ＣＤＭＡ）

従来の第３世代（３Ｇ）ＵＭＴＳネットワークは、典型的に、コアネットワーク（ＣＮ）、ＵＭＴＳ地上波無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）、ユーザ装置（ＵＥ）という相互作用する３つのドメインに分割される。ＣＮは、インスタンス交換、ルーティング、ユーザトラフィックの転送を与える。ＣＮは、データベースおよびネットワーク管理機能を含む。

ＣＮ構成は、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）でのグローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ（ＧＳＭ）ネットワークに基づく。ＵＴＲＡＮは、ＵＥにエアインタフェースアクセス方法を提供する。システム内で使用される基地局は、ＮｏｄｅＢといい、ＮｏｄｅＢ制御装置は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）である。

ＣＮは、回路交換ドメインとパケット交換ドメインとに分割される。回路交換構成としては、モバイルサービス交換センタ（ＭＳＣ）、ビジタロケーションレジスタ（ＶＬＲ）、ゲートウェイＭＳＣが挙げられる。パケット交換構成は、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）、ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）を含む。両ドメインに共有されるネットワーク構成もある。

一例として、ＵＴＲＡＮエアインタフェースとしてＷＣＤＭＡ技術を選択する。ＵＭＴＳＷＣＤＭＡは、ＷＣＤＭＡ拡散符号から得られた疑似乱数ビットでユーザデータが乗算される直接シーケンスＣＤＭＡシステムである。ＵＭＴＳでは、チャネル化に加えて、符号が同期およびスクランブリングに使用される。ＷＣＤＭＡには、周波数分割デュープレクス（ＦＤＤ）および時間分割デュープレクスという２つの基本オペレーションモードがある。

ＬＴＥでは、基本３Ｇネットワークアーキテクチャが発展し、例えばモビリティ管理体／ユーザプレーン体（ＭＭＥ／ＵＰＥ）、Ｅ−ＵＴＲＡＮ、ｅＮｏｄｅＢを備える。

ダイアメタプロトコルは、認証、許可、会計（ＡＡＡ）フレームワークを、その上で設計される全てのアプリケーションのために構成する。このプロトコルは、実施者が自身のアプリケーションをベースプロトコルの上で定めることができるオープンで拡張可能なアーキテクチャに基づく。ダイアメタアプリケーションの例としては、モバイルＩＰｖ４アプリケーション、ネットワークアクセスサーバアプリケーション、拡張可能認証プロトコル（ＥＡＰ）アプリケーション、クレジット制御アプリケーション、セッション開始アプリケーションが含まれる。

Ｇｘアプリケーション（Ｒｅｌ６以降）、Ｒｘアプリケーション（Ｒｅｌ６以降）、ＤｘアプリケーションおよびＣｘアプリケーション（Ｒｅｌ６以降）、Ｓ７、Ｓ７ａ／ｂ／ｃおよびＳ９アプリケーション（Ｒｅｌ８用に研究進行中）など、今や多種多様な３ＧＰＰ特定のダイアメタアプリケーションが使用されている。

ダイアメタプロトコルベースのネットワークには様々な役割がある。クライアントは、ユーザのためにＡＡＡサービスを要求するネットワークの端のノードである。一方、ダイアメタサーバは、クライアントの要求で、ユーザの認証および許可を行う。クライアントおよびサーバに加えて、ダイアメタプロトコルは、（例えばＲＡＤＩＵＳとダイアメタとの間に）中継エージェント、プロキシエージェント、リダイレクトエージェント、トランスレーションエージェントを導入する。

クライアントおよびサーバはアプリケーションセッションを使用して情報を交換する。通信は、要求／応答メッセージペアの交換に基づく。クライアント発の要求（ｐｕｌｌ）およびサーバ発の要求（ｐｕｓｈ）の両方がダイアメタにおいて可能とされる。

伝送の面では、ダイアメタプロトコルは、ＩＰによるＴＣＰまたはＳＣＴＰに基づく。ＩＰＳｅｃおよび／またはＴＬＳをホップごとのセキュリティに使用することが可能であるが、端末相互間セキュリティ機構が推奨される。図１は、ダイアメタプロトコルスタックを示している。

３ＧＰＰサービスベースのローカルポリシー（ＳＢＬＰ）、フローベースの課金（ＦＢＣ）、ポリシーおよび課金制御（ＰＣＣ）に対するセッションバインディングは以下のように説明される。ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）が３ＧＰＰＲｅｌ５の３ＧＰＰアーキテクチャに導入される。ＩＭＳに対する改良アプリケーションレイヤサービスをサポートするために、サービスベースのローカルポリシーのコンセプト（例えば許可およびポリシーベースの制御）が基本ＧＰＲＳ接続性サービスに適用された。アプリケーションレイヤにおけるイベント間の調整およびＩＰベアラレイヤにおけるリソース管理を可能とするために、ポリシー決定機能（ＰＤＦ）という論理構成が、論理ポリシー決定構成として使用される。

ＰＤＦは、ポリシールールを使用してＳＢＬＰに関する決定を行い、ＳＢＬＰアーキテクチャのＩＰポリシー施行ポイント（ＰＥＰ）であるＧＧＳＮのＩＰＢＳ管理部へ、この決定を通信する。Ｒｅｌ５のＰＤＦは、プロキシＣＳＣＦと共存することを期待された。結果として、図２に見られるように、ＰＤＦとＰＥＰとの間にＧｏインタフェースという新たなインタフェースを定めなければならなかった。

複数のＰＤＦを有するネットワークがあるため、セッション開始時にサービスを許可した正しいＰ−ＣＳＣＦ／ＰＤＦにＧＧＳＮを接触させる機能を特定することが必要であった。ＳＢＬＰにおいて、これについては、いわゆる許可トークンの使用によって解決された。許可トークンは、ＩＭセッション確立時に、選択されたＰ−ＣＳＣＦ／ＰＤＦによって作成された。Ｐ−ＣＳＣＦはトークンをＵＥ（ユーザ装置）へ渡し、次にＵＥがＰＤＰコンテキストの確立／変更時にＧＧＳＮへ許可トークンを送信するであろう。トークンの一部はＰＤＦ識別子であり、ＧＧＳＮがトークンを受信したら、Ｇｏセッションを確立すべき正しいＰＤＦを識別できた。そして、ＰＤＦは許可トークンを使用して、ＧｏセッションをＩＭセッションとバインドすることができた（これをセッションバインディングという）。

３ＧＰＰのＲｅｌ６では、ＳＢＬＰコンセプトがさらに開発された。Ｒｅｌ６のＰＤＦはもはやＰ−ＣＳＣＦに対して内的であることは期待されず、したがって、Ｐ−ＣＳＣＦとＰＤＦとの間に（ダイアメタプロトコルに基づいて）Ｇｑという新たな外的インタフェースが導入された。許可トークンは未だにＳＢＬＰに使用されたが、Ｒｅｌ６ではトークンはセッションセットアップ時にＰＤＦからＰ−ＣＳＣＦへ転送しなければならなかった。不都合なことに、これについては、許可トークンへのサポートは端末によってサポートされなければならないため、実現が難しいと証明された。結果として、ＳＢＬＰは広く展開されていない。

ＳＢＬＰアーキテクチャに並行して、フローベースの課金（ＦＢＣ）が３ＧＰＰＲｅｌ６に導入された。ＦＢＣは、一端ではＰ−ＣＳＣＦとやり取りし、他方ではトラフィックプレーン機能（ＴＰＦ）とやり取りする課金ルール機能（ＣＲＦ）という新たなシステム構成を導入した。ＴＰＦは、典型的にＧＰＲＳのＧＧＳＮである。Ｐ−ＣＳＣＦとＣＲＦとの間のインタフェースはＲｘといい、ダイアメタプロトコルに基づく。ＴＰＦとＣＲＦとの間のインタフェースもダイアメタプロトコルに基づいたもので、Ｇｘという。ＳＢＬＰにおけるセッションバインディングの要求は、同じくＦＢＣでも有効である。しかしながら、ＦＢＣについては許可トークンに基づいた解決手段がなく、規格は随分と曖昧なもので、実施するには解決すべきことがまだ多く残っている。

３ＧＰＰＲｅｌ７では、図３に見られるように、ＳＢＬＰおよびＦＢＣのコンセプトが、ポリシーおよび課金制御という共通アーキテクチャに併合される。ＰＤＦとＣＲＦとは、ポリシーおよび課金ルール機能（ＰＣＲＦ）という単一の構成に併合される。また、ＰＥＰとＴＰＦとは、ポリシーおよび課金施行機能（ＰＣＥＦ）という論理機能に併合される。最終的に、インタフェースは以下のように併合される。
Ｒｅｌ６Ｇｘ＋Ｒｅｌ６ＧｏはＲｅｌ７Ｇｘへ
Ｒｅｌ６Ｒｘ＋Ｒｅｌ６ＧｑはＲｅｌ７Ｒｘへ

セッションバインディングの要求が明確であり、複数のＰＣＲＦのホストである環境においていくつかのＰＣＲＦ選択手段を有することが必要となる一方で、規格は未だ明確ではない。複数のセッションに同一のＰＣＲＦを選択する問題は、正式にはシステムアーキテクチャ発展型（ＳＡＥ）という発展型パケットシステム（ＥＰＳ）に対する３ＧＰＲｅｌ８ではエスカレートする。図４は、Ｓ５インタフェースに基づくプロキシモバイルＩＰ（ＰＭＩＰ）を使用した非ローミング３ＧＰＰアクセスに対するＥＰＳアーキテクチャを示している。この場合、Ｓ７ｃセッションとＳ７セッションとをバインドする必要がある（両プロトコルはダイアメタＧｘに基づいている）。加えてＲｘインタフェースも、Ｓ７セッションへのバインディングを必要としている。

図５は、３ＧＰＰアクセスのローミングシナリオを示している。このシナリオでは、Ｓ９というさらに別のインタフェースが与えられる。この場合、正しいホームＰＣＲＦ（ｈＰＣＲＦ）を発見し、Ｓ９セッションとＳ７セッションとをｈＰＣＲＦにバインドする必要がある。図４および図５の例は、ＰＣＲＦディスカバリの機構が３ＧＰＰＲｅｌ８で必要とされるという多くの例のうちのたった２つの例でしかない。

不都合なことに、現在、ＰＣＲＦ選択の原理は３ＧＰＰ規格に記載されていない。ＲｘセッションとＧｘセッションとのセッションバインディング（Ｒｅｌ６以降）、Ｓ７セッションとＳ９セッションとのセッションバインディング（Ｒｅｌ８以降）を行えるようにするためには、一貫したＰＣＲＦディスカバリの機構が必要とされる。現在の実施形態は、所有権のあるアルゴリズムに基づいたクライアントベースの選択機構である。これについては、以下を含むいくつかの理由で効率的ではない。Ｏ＆Ｍについては、ＰＣＲＦネットワークの再構成が、全クライアントを更新しなければならないことを意味するであろう。相互運用性については、マルチベンダ環境において、ベンダが異なるクライアントが所有権のある同一のＰＣＲＦ選択の機構をサポートするかは定かではない。また、拡張性については、将来、非常に大きなダイアメタプロトコルネットワークのオペレーションを行うオペレータもあると予想できる。ネットワークにおいて専用機構としてＰＣＲＦ選択を構成することは、あまり拡張できそうにない。

本発明の目的は、上述の不都合を改善することである。これについては、通信インタフェースを使用してダイアメタセッション開始の要求をＵＥから受信するステップと、既存のダイアメタセッションを決定するためにローカルレジスタまたは外部レジスタのルックアップを行うステップと、ダイアメタサーバを選択するステップと、ＵＥ要求をダイアメタサーバへ中継するステップと、ダイアメタサーバからの応答を受信するステップと、サーバ選択を登録するステップと、ダイアメタサーバからの応答をＵＥへ中継するステップとを含む本発明の第１の実施形態である方法によって提供される。上記ステップは、通信インタフェースと、処理部と、記憶部とを備える装置によって行うことができる。ここで処理部は、上記ステップを行うために、記憶部に記憶された命令セットを実行するものとされる。ダイアメタサーバはＰＣＲＦサーバであってもよい。中継エージェントは、電気通信ネットワークのコアネットワーク部分に位置してもよい。中継エージェントは、ＩＰアドレス、ＭＳＩＳＤＮ、セッションを定義し区別するその他のＩＤのうちの少なくとも１つを使用するものとしてもよい。

本発明の第２の実施形態は、電気通信ネットワークにおけるＡＡＡサービスの効率的な処理のための方法であって、ダイアメタセッション開始の要求をＵＥから受信するステップと、既存のダイアメタセッションを決定するためにローカルレジスタまたは外部レジスタのルックアップを行うステップと、ダイアメタサーバを選択する（ｓｅｌｅｃｔｉｎｇまたはｃｈｏｏｓｉｎｇ）ステップと、要求をダイアメタサーバへ中継するステップと、ダイアメタサーバからの応答を受信するステップと、サーバ選択を登録するステップと、ダイアメタサーバからの応答をＵＥへ中継するステップとを含む方法である。上記ステップは電気通信システムにおけるノードによって行われるものとしてもよい。上記方法は、複数のＵＥから要求を受信するステップをさらに含んでもよい。すでに要求に適切な登録されたダイアメタセッションが存在する場合、上記方法は、すでに登録されたものと同一のダイアメタサーバへ中継するステップをさらに含んでもよい。本発明方法の方法の第２の実施形態では、選択するステップは、登録されたサーバの選択、外部実体に制御されたサーバの任意選択、所定のアルゴリズムを使用した選択のうちの少なくとも１つによって行われるものとしてもよい。

本発明の第３の実施形態は、セッションバインディングおよび相関のための、コンピュータ読出可能媒体に記憶されるコンピュータプログラムであって、ダイアメタセッション開始の要求をユーザ装置ＵＥから受信する命令セットと、既存のダイアメタセッションを決定するためにローカルレジスタまたは外部レジスタのルックアップを行う命令セットと、ダイアメタサーバを選択する（ｓｅｌｅｃｔｉｇまたはｃｈｏｏｓｉｎｇ）命令セットと、ダイアメタサーバへ要求を中継する命令セットと、ダイアメタサーバからの応答を受信する命令セットと、サーバ選択を登録する命令セットと、ダイアメタサーバからの応答をＵＥへ中継する命令セットとを含むコンピュータプログラムである。

本発明の第４の実施形態は、電気通信ネットワークにおけるインフラストラクチャネットワークであって、無線アクセスゲートウェイに対するインタフェースと、少なくとも１つのコアネットワーク体と、少なくとも１つのコアネットワーク体と通信する本発明の第１の実施形態による認証、許可、会計（ＡＡＡ）中継エージェントとを備えるインフラストラクチャネットワークである。第４の実施形態では、中継エージェントは、ＰＣＲＦサーバにおいてコアネットワークの外部に位置する。

本発明のこれらの実施形態、その他の実施形態は、以下で説明する実施形態を参照することで明らかになろう。

以下、添付図面に示した実施形態例を参照しながら、非限定的に、より詳細に本発明を説明する。

図１は、ダイアメタプロトコルスタックを概略的に示す。図２は、ＳＢＬＰアーキテクチャを概略的に示す。図３は、３ＧＰＰ（Ｒｅｌ７）のＰＣＣアーキテクチャを概略的に示す。図４は、ＰＭＩＰベースのｓ５を使用したＥＰＳ内の３ＧＰＰアクセスのための非ローミングアーキテクチャを概略的に示す。図５は、Ｓ８ｂを使用したＥＰＳ内の３ＧＰＰアクセスのためのローミングアーキテクチャを概略的に示す。図６は、本発明の一実施形態を概略的に示す。図７は、本発明によるセッションセットアップの機能概観を概略的に示す。図８は、本発明によるＲｅｌ７ＧｘおよびＲｘの中継エージェントにおけるセッション相関に基づくＰＣＲＦ選択を概略的に示す。図９は、本発明によるネットワークを概略的に示す。図１０は、本発明によるインフラストラクチャ装置を概略的に示す。図１１は、本発明による方法を概略的に示す。

図６に見られるように、複数のアプリケーションをサポートし、バインディングを必要とするセッションを相関させて同一のダイアメタサーバ（ＰＣＲＦ）へ中継するセッションアウェアダイアメタエージェントを、本発明は使用する。これはエージェントにいくつかの要求を課す。第１に、エージェントは、セッションバインディングを必要とする様々なアプリケーションのダイアメタセッション全てを認知し、追跡しなければならないであろう。第２に、セッション情報を相関させ、様々なアプリケーション（およびクライアント）からの要求を同一のダイアメタサーバ（ＰＣＲＦ）へ中継できるように、エージェントから要求があろう。エージェントは、セッションの定義および区別を行うセッション相関のための鍵として、例えばＩＰｖ４／ＩＰｖ６アドレスやＭＳＩＳＤＮなど、適切であればいかなるパラメータを使用してもよい。初期要求は全てこのエージェントを通過しなければならないであろう。要求がエージェントピアで受信されると、エージェントは以下を行うであろう。（１）レジスタのルックアップを行い、サーバ（ＰＣＲＦ）に中継またはリダイレクトされており、セッションバインディングを必要としている同一のダイアメタまたはその他のダイアメタの既存のセッションがすでにあるかどうか確認する。（２ａ）かかるセッションがある場合は、新たな要求が同一のＰＣＲＦへ中継され、セッションデータがレジスタに保存される（エンドユーザＩｄ、クライアントＩＤ、アプリケーションＩＤ、ＰＣＲＦ−ＩＤなど）（ルックアップおよび登録の手続は、内部レジスタにとっての内的手続とすることが可能であるが、インタフェースによる外部データベースとのやり取りを含むものとすることもできる。ダイアメタサーバのグループ（クラスタ）が同一の記憶リソースを共有することが可能である。この場合、エージェントは、クラスタにおける使用可能なサーバであればどのサーバにセッションを中継してもよい）。（２ｂ）かかるセッションがない場合は、エージェントは任意の機構に基づいてサーバ（ＰＣＲＦ）を選択する（ＰＣＲＦを選択する機構は本発明の範囲ではない。内部機構とすることもできれば、外部インタフェースによるやり取りを含むものとすることもできる。）。そして、選択したサーバ（ＰＣＲＦ）へ要求が中継され、最終的にエージェントはレジスタに新たなセッション情報を記憶する。（３）セッションが終了すると、レジスタのエントリは削除される。

セッションバインディングを達成するため、同一のサーバまたはサーバのクラスタに接触することをクライアントに要求するダイアメタアプリケーションのいずれか２つ（または３つ以上）に、以下の機能を適用することができる。図７は、セッション確立時の２つのダイアメタセッション間の相関処理を示したメッセージフローである。

Ａ１．クライアントＸが新たなダイアメタセッションを開始し、初期ダイアメタ要求を送信する。要求には、セッションバインディングのためのパラメータが含まれている。

Ａ２．エージェントピアが要求を受信し、まずは、受信したメッセージにおけるパラメータの１つを鍵（アイデンティティ）として使用してレジスタのルックアップを行う。このルックアップは、レジスタがエージェントと同一の構成に位置する場合は内的なものとすることができるが、レジスタ（データベース）が外部のものである場合は外部インタフェースによる通信を含むものとすることもできる。アイデンティティが未知のもので、そのアイデンティティに対するサーバへの既知のダイアメタセッションがない場合、サーバが選択される。サーバ選択は（任意の）内的アルゴリズムに基づくものとすることができるが、インタフェースによってエージェントと通信する外部ノードが行う決定とすることも可能である。

Ａ３．初期要求が目標サーバへ中継される。

Ａ４．目標サーバが要求を処理し、ダイアメタ応答で応答する。

Ａ５．エージェントが、サーバ選択を成功として登録する。登録は、内的なものとすることもできるし、外部インタフェースによる通信を含んだものとすることもできる。サーバへの初期要求が失敗の場合、エージェントはサーバを再選択し、新たな目標サーバへ初期要求を再送することができる。

Ａ６．初期応答がクライアントＸへ中継される。

Ｂ１．クライアントＹが新たなダイアメタセッションを開始し、初期ダイアメタ要求を送信する。アプリケーションはクライアントＸとサーバＺとの間で使用されるアプリケーションと同一のものとすることができるが、異なるものとすることも可能である。要求には、セッションバインディングのためのパラメータが含まれている。

Ｂ２．エージェントピアが要求を受信し、まずは、提供されたアイデンティティについてレジスタのルックアップを行う。このルックアップは、レジスタがエージェントと同一の構成に位置する場合は内的なものとすることができるが、レジスタ（データベース）が外部のものである場合は外部インタフェースによる通信を含むものとすることもできる。すでにこのアイデンティティに対するサーバへのセッションがあるため、このセッションについても同一のサーバが選択される。

Ｂ３．初期要求が目標サーバへ中継される。

Ｂ４．目標サーバが要求を処理し（セッションをバインドし）、ダイアメタ応答で応答する。

Ｂ５．エージェントがセッションを登録する。

Ｂ６．初期応答がクライアントＹへ中継される。

ダイアメタセッションのいずれかが終了すると、エージェントは、レジスタにおける関連エントリを削除する。アイデンティティに関連したエントリに関する最後のセッションがレジスタから削除されたら、選択されたサーバへの関連も削除される。つまり、次に新たなダイアメタセッションが同一のアイデンティティに対して開始されるときは、そのセッションには新たなサーバを選択するものとすることができる。

図８は、どのようにして、本発明を使用して３ＧＰＰＲｅｌ７ＧｘおよびＲｘのＰＣＲＦディスカバリを解決するかの一例を示している。

Ａ１．ＰＣＥＦ（ＧＷ）がＩＰ−ＣＡＮセッション確立要求を受信する。ＩＰ−ＣＡＮセッション確立要求の形態は、ＩＰ−ＣＡＮのタイプに依存する。ＧＰＲＳでは、ＧＧＳＮがＰＤＰセッション内で第１ＰＤＰコンテキスト作成要求を受信する。Ｉ−ＷＬＡＮでは、ＧＷがＩＰＳｅｃトンネル確立要求を受信する。

ＧＷが、値ＩＮＩＴＩＡＬ＿ＲＥＱＵＥＳＴに設定したＣＣ要求タイプＡＶＰを使用してＣＣＲを送信することによって、新たなＤＣＣセッションを開始する。ＧＷは、ＵＥアイデンティティ情報、および／またはＵＥＩＰｖ４アドレスまたはＵＥＩＰｖ６アドレスプレフィックスを提供する。ＰＣＲＦを例えばＧＰＲＳなどのＩＰ−ＣＡＮベアラの制御下とすることができるＩＰ−ＣＡＮのタイプについて、ＧＷは、新たなベアラ識別子、およびＱｏＳなどの要求されたベアラの情報も提供する。入手可能であれば、ネットワーク要求サポートおよびＵＥ所望ベアラ制御モードの情報も提供するであろう。

Ａ３．エージェントピアが要求を受信し、まずは、ＵＥアイデンティティについてレジスタのルックアップを行う。このルックアップは、レジスタがエージェントと同一の構成に位置する場合は内的なものとすることができるが、レジスタ（データベース）が外部のものである場合は外部インタフェースによる通信を含むものとすることもできる。ＵＥが未知のもので、ＰＣＲＦへの既知のダイアメタセッションがない場合、ＰＣＲＦが選択される。ＰＣＲＦ選択は（任意の）内的アルゴリズムに基づくものとすることができるが、インタフェースによってエージェントと通信する外部ノードが行う決定とすることも可能である。

Ａ４．ＣＣＲイニシャルが目標ＰＣＲＦへ中継される。

Ａ５．目標ＰＣＲＦが、受信した情報をダイアメタＣＣＲに記憶する。ＰＣＲＦは、インストールすべきＰＣＣルールの選択または生成も行う。

ＰＣＲＦは、許可されたＱｏＳを導出し、ＰＣＣルールに記載のサービスフローが有効とされるか無効とされるかを決定することによって、ポリシー決定を行うことができる。

Ａ６．エージェントがＰＣＲＦ選択を成功として登録する。登録は、内的なものとすることもできるし、外部インタフェースによる通信を含んだものとすることもできる。ＰＣＲＦへの初期要求が失敗の場合、エージェントはＰＣＲＦを再選択し、新たな目標ＰＣＲＦへ要求を再送することができる。

Ａ７．ＣＣＡイニシャルがＰＣＥＦへ中継される。

Ａ８．ＧＷが、ＩＰ−ＣＡＮセッション確立要求に対する応答を送信する。

図８の第２部分に記載の手続は、新たなアプリケーション機能（ＡＦ）セッションが確立されるときの信号送信フローを説明している。

Ｂ１．ＡＦが、新たなＡＦセッションのセットアップに対する内的または外的トリガを受信し、サービス情報を提供する。ＡＦは必要なサービス情報（例えばＩＰフローのＩＰアドレス、使用するポート番号、メディアタイプの情報など）を識別する。ＡＦは、必要なサービス情報を識別し、新たなＲｘダイアメタセッションのためのダイアメタＡＡＲにこの情報を収集する。

Ｂ２．エージェントピアが要求を受信し、まずは、ＵＥアイデンティティについてレジスタのルックアップを行う。このルックアップは、レジスタがエージェントと同一の構成に位置する場合は内的なものとすることができるが、レジスタ（データベース）が外部のものである場合は外部インタフェースによる通信を含むものとすることもできる。すでにこのＵＥに対するＰＣＲＦへのＧｘセッションがあるため、Ｒｘセッションについても同一のＲＣＲＦが選択される。

Ｂ３．ＣＣＲイニシャルが目標ＰＣＲＦへ中継される。

Ｂ４．ＰＣＲＦが、ＧＷから以前に受信した情報と、ＡＦから受信したサービス情報とを使用して、影響を受ける確立されたＩＰ−ＣＡＮセッションを識別する。ＰＣＲＦはＡＦへダイアメタＡＡＡを送信する。

Ｂ５．エージェントがＲＣＲＦ選択を成功として登録する。

ＡＡがＡＦへ中継される。

本発明の効果は、クライアント側からセッションバインディングに要求されるダイアメタサーバ選択の全責任を解決し、効率的に取り除くことである。ＰＣＣにおけるＲＣＲＦアドレシングは単純にレルム名に基づくものとすることができる。これにより、レルムごとに、セッションバインディングおよびＰＣＲＦ選択に関する全機能が、１つのエージェント、または同一のデータベースを共有するエージェントのグループに効率的に集中する。ゆえに、本発明は、ダイアメタベースプロトコルの基本原理にうまく調和する。

本発明は、ネットワークのいかなる変化も相関機能を実施する実体にしか影響を与えないため、拡張可能性とオペレーションおよびメンテナンス（Ｏ＆Ｍ）とに関して効果を有する。

セッション情報を保持するレジスタを外的なものとし、そのため複数のエージェントにアクセス可能なもの／複数のエージェントで共有するものとすると、エージェント冗長性および拡張可能性に関して本発明は非常に適切である。追加エージェントをシステムに簡単に導入することが可能であり、エージェントのうちの１つを取り除く（すなわちメンテナンスのためにオフラインにする、あるいはシステム不具合の結果）場合、２次エージェントピアに対するピアフェールオーバのための標準的ダイアメタ機能を使用することが可能である。

ここで図９を参照すると、そこには、本発明によるＵＥ９０１およびネットワーク９０３である無線電気通信ネットワークが提供されている。ネットワーク９０３は、無線アクセス体９０２と、モビリティ管理体９０４、サービングゲートウェイ９０５と、ネットワーク９０６において提供されるその他のサービスとをさらに含む。ネットワーク９０３は、外部ネットワークサービス（例えばインターネット）および／または外部通信ネットワークサービス９０７（例えばオペレータのＩＰサービスやホームロケーションサービス）に接続することができる。ＵＥ９０１は、無線アクセス体によってサポートされる適切な無線通信解決手段のいずれかを使用して無線アクセス体９０２に接続することが可能であり、かかる無線通信解決手段としては、２Ｇおよび３Ｇ通信ベースのシステム、例えば通信規格のＩＥＥＥ８０２．１１シリーズによるＷＬＡＮサービス、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどのＷＰＡＮサービスが挙げられるが、上記に限定されない。

図１０は、本発明によるダイアメタエージェントを扱う装置１０００（エージェント）を示している。装置は、少なくとも１つの処理部１００１と、少なくとも１つの記憶部１００２と、オペレータインタフェース部１００３と、少なくとも１つの通信インタフェース１００４および１００５とを有する。記憶部１００２としては、レジスタ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＤＲＡＭ、フラッシュ、ハードディスクなどが挙げられるが、上記に限定されない。処理部は、例えばコンピュータ読出可能格納媒体などの記憶部にソフトウェアとして記憶された命令セット、あるいはフィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）や特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などのハードウェアとして利用可能な命令セットを実行するものである。装置は、その他の部を備えたものとすることもできる。記憶部は、本発明を実施するソフトウェアを記憶するものである。装置は、取り出し可能なものとすることも取り出し不可能なものとすることもできる専用長時間格納部をさらに備える。専用長時間格納部としては、ＤＶＤ、ＣＤ、ＢｌｕＲａｙ、ＨＤＤ、ハードディスク、磁気テープなどが挙げられるが、上記に限定されない。装置は、更新や同様の制御特徴のために、制御装置と通信可能である。これについては、通信インタフェースまたは別々の制御通信インタフェースのいずれかを使用して行う。装置１０００は、さらに、エージェントがネットワークアーキテクチャのどこで実施されているかに応じて、通信ネットワークの他の機能のオペレーションを行うものとすることも可能である。

図１１は、本発明によるインフラストラクチャ装置（エージェント）における方法を示している。そのステップは以下である。
１１０１．ダイアメタセッション開始の要求をＵＥから受信
１１０２．既存ダイアメタセッションの決定についてローカルレジスタまたは外部レジスタのルックアップを実行
１１０３．ＰＣＲＦサーバなどのダイアメタサーバを選択またはＰＣＲＦサーバなどのダイアメタサーバを選択
１１０４．ＰＣＲＦサーバなどのダイアメタサーバへ要求を中継
１１０５．ＰＣＲＦサーバなどのダイアメタサーバから応答を受信
１１０６．サーバ選択を登録
１１０７．ＰＣＲＦサーバなどのダイアメタサーバからＵＥへ応答を中継

本発明に記載のローカルエージェント構成は、スタンドアローンシステムとして、またはＰＣＲＦと同一の物理プラットフォームにおいて実施可能であることに留意されたい。様々なクライアントおよび／または様々なアプリケーションからのセッションがバインディングのために同一のサーバに相関されて中継されることを必要とするＰＣＣに関するものだけではなく、一般的にダイアメタベースの用途全てに本発明を適用することができることにも留意されたい。

本発明は、プロトコルダイアメタで例示したが、このプロトコルに限定されるものではなく、電気通信ネットワークにおける認証、許可、会計を処理できるその他の同様のプロトコルにも適用可能であるということにも留意すべきである。また、緊急の通信のイベントでは、ネットワーク構成および通信セットアップに応じて、他の解決手段を使用することも可能である。さらに、ある状況では課金機能を本発明に集積可能であることを理解すべきである。

「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む、備える）」という言葉をここで使用した場合は、列挙したもの以外の他の構成やステップの存在を排除するものではなく、構成に先行する「ａ」、「ａｎ」という言葉は、その構成の複数の存在を排除するものではない。また、いかなる参照符号も本発明の範囲を限定しない。本発明は、少なくとも部分的にはハードウェアでもソフトウェアでも実施可能であり、いくつかの「手段（ｍｅａｎｓ）」や「部（ｕｎｉｔｓ）」は同一のハードウェアで表すことができる。以上に言及し、説明した実施形態は、本発明の一例として与えたものであって、本発明を限定するものではない。

Claims

電気通信ネットワークにおける認証、許可、会計（ＡＡＡ）サービスを効率的に処理する方法であって、
通信インタフェースを使用して、ダイアメタセッション開始の要求をユーザ装置（ＵＥ）から受信するステップと、
既存のダイアメタセッションを決定するためにルックアップをレジスタにおいて行うステップと、
ダイアメタサーバを選択するステップと、
前記ＵＥからのダイアメタセッション開始の要求を前記ダイアメタサーバへ中継するステップと、
前記ダイアメタサーバからの応答を受信するステップと、
前記サーバ選択を登録するステップと、
前記ダイアメタサーバからの前記応答を前記ＵＥへ中継するステップと
を含み、
中継エージェントは、セッションアウェアであり、複数のアプリケーションをサポートして、バインディングが必要なセッションを相関させ、同一の前記ダイアメタサーバへ中継させるように動作可能である、方法。
前記既存のダイアメタセッションを決定するためにルックアップを行うステップは、ローカルレジスタで行われる、請求項１に記載の方法。
前記既存のダイアメタセッションを決定するためにルックアップを行うステップは、外部レジスタで行われる、請求項１に記載の方法。
前記ダイアメタサーバは、ポリシーおよび課金ルール機能（ＰＣＲＦ）サーバである、請求項１に記載の方法。
前記ダイアメタサーバは、前記電気通信ネットワークのコアネットワーク部分に位置する、請求項１に記載の方法。
インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレス、移動加入者集積サービスデジタルネットワーク番号（ＭＳＩＳＤＮ）、その他の前記セッションを定義して区別する識別のうちの少なくとも１つを、前記中継エージェントが前記セッションの識別に使用する、請求項１に記載の方法。
複数のＵＥから要求を受信するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
すでに前記要求に適切な登録されたダイアメタセッションが存在する場合、前記方法は、すでに登録されたものと同一のダイアメタサーバへ中継するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記選択するステップは、登録されたサーバの選択、外部実体に制御されたサーバの任意選択、所定のアルゴリズムを使用した選択のうちの少なくとも１つによって行われる、請求項１に記載の方法。
電気通信ネットワークにおける中継エージェントであって、
通信インタフェースと、
前記通信インタフェースに連結された処理部と、
前記処理部に連結された記憶部と
を備え、
前記処理部は、前記記憶部に記憶された命令セットを実行して、前記通信インタフェースを使用してダイアメタセッション開始の要求をＵＥから受信し、既存のダイアメタセッションを決定するためにローカルレジスタまたは外部レジスタのルックアップを行い、ダイアメタサーバを選択し、前記ＵＥからのダイアメタセッション開始の要求を前記ダイアメタサーバへ中継し、前記ダイアメタサーバからの応答を受信し、前記サーバ選択を登録し、前記ダイアメタサーバからの前記応答を前記ＵＥへ中継するように動作可能であり、
前記中継エージェントは、セッションアウェアであり、複数のアプリケーションをサポートして、バインディングが必要なセッションを相関させ、同一の前記ダイアメタサーバへ中継させるように動作可能である、中継エージェント。
前記ダイアメタサーバは、ポリシーおよび課金ルール機能（ＰＣＲＦ）サーバである、請求項１０に記載の中継エージェント。
前記中継エージェントは、前記電気通信ネットワークのコアネットワーク部分に位置する、請求項１０に記載の中継エージェント。
インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレス、移動加入者集積サービスデジタルネットワーク番号（ＭＳＩＳＤＮ）、その他の前記セッションを定義して区別する識別のうちの少なくとも１つを、前記中継エージェントが前記セッションの識別に使用する、請求項１０に記載の中継エージェント。
セッションバインディングおよび相関のための、コンピュータ読出可能媒体に記憶されるコンピュータプログラムであって、
通信インタフェースを使用して、ダイアメタセッション開始の要求をユーザ装置（ＵＥ）から受信する命令セットと、
既存のダイアメタセッションを決定するためにローカルレジスタまたは外部レジスタのルックアップを行う命令セットと、
ダイアメタサーバを選択する命令セットと、
前記ダイアメタサーバへ要求を中継する命令セットと、
前記ダイアメタサーバからの応答を受信する命令セットと、
前記サーバ選択を登録する命令セットと、
前記ダイアメタサーバからの前記応答を前記ＵＥへ中継する命令セットと
を含み、
中継エージェントは、セッションアウェアであり、複数のアプリケーションをサポートして、バインディングが必要なセッションを相関させ、同一の前記ダイアメタサーバへ中継させるように動作可能である、コンピュータプログラム。
無線アクセスゲートウェイに対するインタフェースと、
少なくとも１つのコアネットワークと、
少なくとも１つのコアネットワークと通信する認証、許可、会計（ＡＡＡ）中継エージェントと
を備えるインフラストラクチャネットワークであって、
前記中継エージェントは、前記通信インタフェースを使用してダイアメタセッション開始の要求をＵＥから受信し、既存のダイアメタセッションを決定するためにローカルレジスタまたは外部レジスタのルックアップを行い、ダイアメタサーバを選択し、前記ＵＥからのダイアメタセッション開始の要求を前記ダイアメタサーバへ中継し、前記ダイアメタサーバからの応答を受信し、前記サーバ選択を登録し、前記ダイアメタサーバからの前記応答を前記ＵＥへ中継し、
前記中継エージェントは、セッションアウェアであり、複数のアプリケーションをサポートして、バインディングが必要なセッションを相関させ、同一の前記ダイアメタサーバへ中継させるように動作可能であり、前記インフラストラクチャは電気通信ネットワークにある、インフラストラクチャネットワーク。
前記中継エージェントは、前記コアネットワークの外部にあるポリシーおよび課金ルール機能（ＰＣＲＦ）サーバに位置する、請求項１５に記載のインフラストラクチャネットワーク。
前記中継エージェントは、前記コアネットワークに位置する、請求項１５に記載のインフラストラクチャネットワーク。