JP6301358B2 - 通信ネットワークにおけるマルチパス伝送制御プロトコル信号伝達の処理 - Google Patents
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Description
S502:eNB/プロキシ6/3はUCD 14に照会する。UCD 14は、UE 4が他のアクセスネットワーク内のMPTCPプロキシ機能3を介してすでにルーティングされているかどうかを応答する。この例では、該当する他のMPTCPプロキシ機能3は未だにない。eNB 6は、このUE 4に対してMPTCPプロキシ3として動作する旨をUCD 14に通知する。
S503:eNB 6はMME 12を選択する。
S504:アタッチ要求がeNBからMME 12に送信される。
S505:MME 12はSGW 7およびPGW 8を選択する。
S506:MME 12はセッション生成要求(Create Session Request)メッセージを選択されたSGW 7に送信する。
S507:SGW 7は、セッション生成要求メッセージを、選択されたPGW 8に送信する。
S508:PGW 8は、セッション生成アクノリッジメント(Create Session Acknowledgement)メッセージを、SGW 7に送信する。
S509:SGW 7は、セッション生成アクノリッジメントメッセージを、MME 12に送信する。
S510:MMEはアタッチアクノリッジメント(Attach Acknowledgement)メッセージをeNB 6に送信する。
S511:eNB 6はアタッチアクノリッジメントメッセージをUE 4に送信する。
S512:この時点で、3GPPアクセスネットワーク5を介してPGW 8とUE 4との間にPDN接続が確立される。
S513:WLAN無線アクセスネットワーク10を介しても接続するために、UE 4はアタッチ要求(Attach Request)メッセージをAC 11に送信する。
S514:AC 11は照会をUCD 14に送信し、UCD 14はUE 4がすでに3GPPアクセスネットワーク5内のMPTCPプロキシ機能3を使用している旨をAC 11に通知することで応答する。AC 11は、MPTCPプロキシ機能3のIPアドレスを受信する。
S515:AC 11は(eNB 6によって選択されたPGW 8とは異なってよい)PGW 13を選択する。
S516:AC 11は、eNB 6のMPTCPプロキシ3にリダイレクト要求(Redirect Request)メッセージを送信する。リダイレクト要求メッセージは、セッション生成要求メッセージをカプセル化しており、セッション生成要求メッセージは正常であれば選択された他のPGW 13に進む。
S517:eNB 6は、選択された他のPGW 13に、セッション生成要求メッセージを送信する。
S518:他のPGW 13は、セッション生成アクノリッジメントメッセージを、eNB 6に送信する。
S519:eNB 6は、リダイレクトアクノリッジメントメッセージをAC 11に送信する。
S520:AC 11は、アタッチアクノリッジメントメッセージをUE 4に送信する。
S521:この時点で、WLANアクセスネットワーク10を介して他のPGW 13とUE 4との間にPDN接続が確立される。この場合、PDN接続はMPTCPプロキシ3をホストするeNB 6を介する。
S702:AC 11はメッセージをUCD 14に送信する。MPTCPプロキシノードがすでにUE 4に提供されている場合、それが使用される。この例では、MPTCPプロキシ機能が未だに提供されていないため、UCD 14は、MPTCPプロキシ機能3がAC 11に配置されている旨を示す情報を記憶する。
S703:AC 11は他のPGW 13を選択する。
S704:セッション生成要求メッセージが、他のPGW 13に送信される。
S705:セッション生成アクノリッジメントメッセージが、他のPGW 13からAC 11に送信される。
S706:アタッチアクノリッジメントメッセージが、AC 11からUE 4に送信される。
S707:この時点で、UE 4はWLANアクセスネットワーク10を介して他のPGW 13とのPDN接続を確立する。
S708:UE 4はアタッチ要求メッセージを3GPPアクセスネットワーク5内のeNB 6に送信する。
S709:eNB 6は照会をUDC 14に送信し、UCD 14は、MPTCPプロキシ機能3がWLANアクセスネットワーク10内のAC 11に配置されている旨をeNB 6に通知する。
S710:eNB 6はMME 12を選択する。
S711:アタッチ要求メッセージをMME 12に直接送信する代わりに、eNB 6はリダイレクト要求メッセージに封入(カプセル化)されたその要求をAC 11にリダイレクトする。
S712:AC 11はアタッチ要求メッセージをMME 12に送信する。
S713:MME 12はSGW 7およびPGW 8を選択する。
S714:MME 12は、セッション生成要求メッセージを、SGW 7に送信する。
S715:SGWは、セッション生成要求メッセージを、PGW 8に送信する。
S716:PGW 8は、セッション生成アクノリッジメントメッセージを、SGW 7に送信する。
S717:SGW 7は、セッション生成アクノリッジメントメッセージを、MME 12に送信する。
S718:MME 12は、S1AP初期コンテキストセットアップ要求(S1AP Initial Context Setup Request)メッセージを、AC 11に送信する。
S719:AC 11のMPTCPプロキシ3は、リダイレクトアクノリッジメント(Redirect Acknowledgement)メッセージをeNB 6に送信する。
S720:eNB 6は、S1AP初期コンテキストセットアップ応答メッセージで、AC 11のMPTCPプロキシ機能3に応答する。
S721:AC 11のMPTCPプロキシ機能3は、S1AP初期コンテキストセットアップ応答(S1AP Initial Context Setup Response)メッセージをMME 12に送信する。
S723:MME 12は、ベアラ修正要求(Modify Bearer Request)メッセージをSGW 7に送信する。
S726:SGW 7は、ベアラ修正応答メッセージをMME 12に送信する。
S727:この時点で、3GPPアクセスネットワークを介して、UE 4とPGW 8との間にPDN接続が確立され、パケットが、WLANアクセスネットワーク10内のAC 11に配置されたMPTCPプロキシ機能3を介して送信される。
・ AC 11が、S1AP初期コンテキストセットアップ要求メッセージをMME 12から受信する時、トランスポート層アドレスおよびGTP−TEID IEはSGW 7によって設定された値を含む。AC 11は、eNB 6にAC 11へのアップリンクトラフィックを転送させるために、それ自体のIPアドレスおよび(選択された)TEIDでIEを上書きする。また、AC 11は、正しいGTP−Uトンネル上のアップリンクトラフィックをSGW 7に向けて転送する目的で、初期のトランスポート層アドレスおよびGTP−TEID IEを記憶する。
・ AC 11が、S1AP初期コンテキストセットアップ応答メッセージをeNB 6から受信する時、トランスポート層アドレスおよびGTP−TEIDの情報要素(IE)はeNB 6によって設定された値を含む。AC 11は、SGW 7にAC 11へのダウンリンクトラフィックを転送させるために、AC 11自体のIPアドレスおよび(選択された)TEIDでこれらのIEを上書きする。また、AC 11は、正しいGTP−Uトンネル上のダウンリンクトラフィックをeNB 6に向けて転送する目的で、初期のトランスポート層アドレスおよびGTP−TEID IEを記憶する。
・ 2つのローカル識別子、UE IDおよびベアラIDを作成し、これらをこのベアラのためのローカルUEコンテキスト内に記憶する。UE IDはたとえばeNBとUEのS1APのIDとすることが可能であり、ベアラIDはたとえばERAB−IDとすることが可能である。
・ また、ローカルGTP−Uトンネル識別子、すなわちeNBのIPアドレスおよびTEIDも選択する。
・ アップリンクのためにSGWのIPアドレスおよびTEID、ダウンリンクのためにeNBのIPアドレスおよびTEID、UE ID、ならびにベアラIDを含む、第1の新規メッセージを作成する。
・ 第1の新規メッセージはAC 11に送信される。
・ 加えて、eNB 6は上記の情報をすべてローカルに記憶する。
・ 受信した情報は、2つの異なるGTP−Uトンネルを、1つはeNBとACとの間、およびもう1つはAC 11とSGW 7との間に作成するために使用される。
・ AC 11とSGW 7との間のGTP−Uトンネルのために、AC 11は、受信したSGWのIPアドレスおよびTEIDを、SGW 7に向かうGTP−Uトンネルに関する宛先情報として使用し始める。また、AC 11は、ローカルGTP−Uトンネル識別子、すなわちSGW 7がAC 11に向けて使用するためのACのIPアドレス2およびTEID−2を選択する。
・ AC 11とeNB 6との間のGTP−Uトンネルのために、AC 11は、受信したeNBのIPアドレスおよびTEIDを、eNB 6に向かうGTP−Uトンネルに関する宛先情報として使用し始める。また、AC 11は、ローカルGTP−Uトンネル識別子、すなわちeNB 6がAC 11に向けて使用するためのACのIPアドレス1およびTEID−1を選択する。
・ AC 11は第2の新規メッセージを第1の新規メッセージに対する応答として作成し、UE IDおよびベアラID、ACのIPアドレス1およびTEID−1、ならびにACのIPアドレス2およびTEID−2を含める。
・ このメッセージはeNB 6に返送される。
・ ACのIPアドレス1およびTEID−1に関する受信した情報は、AC 11に向かうGTP−UトンネルのためにeNBによって使用される。
・ ACのIPアドレス2およびTEID−2に関する受信した情報は、RANにおける宛先GTP−Uトンネル情報として、コアネットワーク(すなわちMME)に向けて応答するために、eNB 6によって使用される。このケースでは、IPアドレスはAC 11に向かう。
S1002:eNB 6はMME 12を選択する。
S1003:eNB 6は要求タイプをMME 12に転送する。MMEは加入者データをキャッシュに入れているか、または入れていない場合、HSS 15に照会し(ステップS1004およびS1005)、UE 4がすでにいずれか(すなわち非3GPPアクセス上)にアタッチされているかどうかを見つける。この例では、このケースには当てはまらず、アタッチ手順が続行される。
S1006〜S1012:3GPPアクセスネットワーク5へのアタッチメントが完了する。
S1013:MME 12はこのUE 4について選択されたPGW 8、APN、およびアタッチメントタイプを、HSS 15に通知する。
S1014:この時点で、UE 4は3GPPアクセスネットワーク5を介したPGW 8とのPDN接続を有する。
S1015:UE 4は、WLANアクセスネットワーク10を介してもアタッチする。この場合、UE 4はAC 11にアタッチ要求メッセージを送信し、アタッチ要求メッセージは要求タイプに「MPTCPアタッチ」と示している。
S1016〜S1017:AC 11は認証の一部としてUE 4のプロファイルを受信する。このUE 4のプロファイルから、AC 11は、UE 4がすでに3GPPアクセスネットワーク5を介して「MPTCPアタッチ」されているものと判定する。
S1018:PGW IDがUEプロファイルに含まれる場合、AC 11は3GPPアクセスネットワーク5で選択済のと同じPGWを選択する。結果として、両方のPDN接続が1つの同じPGW 8を介してルーティングされる。したがって、これが、MPTCPプロキシ機能3にとって最善のロケーションである。
S1019〜S1022:アタッチメント手順は、UE 4とPGW 8との間にPDN接続が確立されるまで続行される。
S1202:eNB/プロキシ6/3はUCD 14に照会する。UCD 14は、UE 4がすでに他のアクセスネットワーク内のMPTCPプロキシ機能3を介してルーティングされているかどうかを応答する。この例では、該当する他のMPTCPプロキシ機能3は未だにない。eNB 6は、このUE 4に対してMPTCPプロキシ機能3を提供する旨をUCD 14に通知する。
S1203:eNB 6はMME 12を選択する。
S1204:アタッチ要求メッセージがeNBからMME 12に送信される。
S1205:MME 12はSGW 7およびPGW 8を選択する。
S1206:MME 12はセッション生成要求メッセージを選択されたSGW 7に送信する。
S1207:SGW 7は、セッション生成要求メッセージを、選択されたPGW 8に送信する。
S1208:PGW 8は、セッション生成アクノリッジメントメッセージを、SGW 7に送信する。
S1209:SGWは、セッション生成アクノリッジメントメッセージを、MME 12に送信する。
S1210:MMEはアタッチアクノリッジメントメッセージをeNB 6に送信する。
S1211:eNB 6はアタッチアクノリッジメントメッセージをUE 4に送信する。
S1212:この時点で、3GPPアクセスネットワーク5を介してPGW 8とUE 4との間にPDN接続が確立される。
S1213:WLAN無線アクセスネットワーク10を介しても接続するために、UE 4はアタッチ要求メッセージをAC 11に送信する。
S1214:AC 11は照会をUCD 14に送信し、UCD 14はUE 4がすでに3GPPアクセスネットワーク5内のMPTCPプロキシ機能3を使用している旨をAC 11に通知することで応答する。AC 11は、MPTCPプロキシ機能3のIPアドレスを受信する。ACはMPTCPプロキシ機能3へのトンネルをセットアップすることができる(フローチャートには図示せず)。したがって、その後、そのトンネルを使用して、AC 11からMPTCPプロキシ機能3にMPTCPパケットを移送することができる。
S1215:AC 11は(eNB 6によって選択されたPGW 8とは異なってよい)他のPGW 13を選択する。
S1216:AC 11は、選択された他のPGW 13に、セッション生成要求メッセージを送信する。
S1217:他のPGW 13は、セッション生成アクノリッジメントメッセージを、AC 11に送信する。
S1218:AC 11は、アタッチアクノリッジメントメッセージをUE 4に送信する。
S1219:この時点で、WLANアクセスネットワーク10を介してさらなるPGW 13とUE 4との間にPDN接続が確立される。
S1220からS1225:IETFインターネットドラフト「draft−ietf−mptct−multiaddressed」に規定されるように、最初のMPTCPサブフローがセットアップされる。
S1226からS1230:第2のMPTCPサブフローが、インターネットドラフトに記載されているような「ジョイン(join)」メッセージを用いてセットアップされる。しかしながら、AC 11は「MPTCPブレークアウト機能」(MBF)を含む。MBFはWLAN PDN接続を介して移送されるパケットのTCPヘッダを検査する。非MPTCPパケットは、単にPDN接続を介して他のPGW 13に移送される。しかしながら、MPTCPパケットはPDN接続からブレークアウトされ、ステップS1214でセットアップされたトンネルを介してMPTCPプロキシ機能3にルーティングされる。MPTCPプロキシ機能3がトランスペアレントでない場合、UE 4はステップS1226で、MPTCPプロキシ機能3のIPアドレスを使用することになる。そのため、TCPヘッダ内のMPTCPオプションを検査する必要がなくなる。
S1402:第1のノード16は、リモートデータベース14、15に向けてメッセージを送信する。
S1403:リモートデータベースは応答し、第1のノードはMPTCPプロキシ機能3との共同配置となる。リモートデータベースには第1のノード16の識別子が提供される。
S1501:第2のアクセスネットワーク19内の第2のノード18は、UE 4からアッタッチメント要求を受信する。
S1502:第2のノード18は、リモートデータベース14、15にメッセージを送信する。
S1503:リモートデータベースは、MPTCPプロキシ機能3と共同配置された第1のノード16の識別子を、第2のノード18に返信する。
S1504:第2のアクセスネットワーク19はMPTCPデータを受信する(これは、第2のアクセスネットワーク19内の第2のノード18またはMPTCPノード18aで受信してもよい)。
S1505:第2のアクセスネットワーク19に送信されるMPTCPサブフローは、第1のノード16に配置されたMPTCPプロキシ機能3を介してルーティングされる。
S1404:第1のノード16にあるMPTCP機能3は、第2のアクセスネットワーク19からリダイレクトされたMPTCPトラフィックを受信する。
3GPP 第3世代パートナーシッププロジェクト
AC アクセスコントローラ
AP アクセスポイント
eNB eノードB
E−UTRAN 進化型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク
GERAN GSM EDGE無線アクセスネットワーク
HSPA 高速パケットアクセス
HSS ホーム加入者サーバ
IETF インターネットエンジニアリングタスクフォース
IMSI 国際移動電話加入者識別番号
IP インターネットプロトコル
LAN ローカルエリアネットワーク
LTE ロングタームエボリューション
MBF MPTCPブレークアウト機能
MME モビリティ管理エンティティ
MPTCP マルチパスTCP
PDN パケットデータネットワーク
PGW PDNゲートウェイ
RAN 無線アクセスネットワーク
RNC 無線ネットワークコントローラ
SGSN サービングGPRSサポートノード
SGW サービングゲートウェイ
TCP 伝送制御プロトコル
UE ユーザ機器
UTRAN ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク
WCDMA 広帯域符号分割多重アクセス
WLAN ワイヤレスLAN
Claims (25)
- 通信ネットワークにおいてマルチパス伝送制御プロトコル(MPTCP)信号伝達を処理する方法であって、前記通信ネットワークは、MPTCPプロキシ機能(3)をホストする第1のノード(16)、および第2のアクセスネットワーク(19)内の第2のノード(18)を含み、前記第2のノード(18)で、
モバイル端末(4)からアタッチメント要求を受信すること(S1501)、
リモートデータベース(14、15)にメッセージを送信すること(S1502)、
前記リモートデータベース(14、15)から前記第1のノード(16)の識別子を含む応答を受信すること(S1503)、および、
MPTCPデータパスを、前記第2のアクセスネットワーク(19)から前記MPTCPプロキシ機能(3)へとリダイレクトすること、
を含む、方法。 - 前記MPTCPプロキシ機能(3)は、PDNゲートウェイ(8)に配置されているか、前記PDNゲートウェイ(8)および前記モバイル端末(4)の間に配置されている、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のノード(18)で、
MPTCPデータを受信すること(S1504)、および、
少なくとも前記受信したMPTCPデータを、前記MPTCPプロキシ機能(3)を介してルーティングすること(S1505)、
をさらに含む、請求項1または2に記載の方法。 - 前記第2のノード(18)に送信されるデータがMPTCPデータを含むかどうかを判別すること、および、前記データがMPTCPデータを含まない場合、その宛先に向けて前記データを直接送信することをさらに含む、請求項1、2、または3に記載の方法。
- 前記リモートデータベースはユーザコンテキストデータベース(14)であり、前記メッセージは前記MPTCPプロキシ機能(3)をホストする前記第1のノード(16)の前記識別子に関する照会を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記リモートデータベースはホーム加入者サーバ(15)を含む記憶機能である、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2のノード(18)と前記MPTCPプロキシ機能(3)との間に、少なくともMPTCPデータを送信するために使用されるトンネルを確立することをさらに含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記MPTCPプロキシ機能(3)とMPTCPノード(18a)との間に少なくともMPTCPデータを送信するために使用されるトンネルを確立するための命令を、前記第2のアクセスネットワーク(19)内の前記MPTCPノード(18a)に送信することをさらに含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記アタッチメント要求は、前記モバイル端末(4)がMPTCPセッションの処理が可能であることを示すMPTCPアタッチメントタイプインジケータを含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記MPTCPプロキシ機能(3)は第1のアクセスネットワーク(17)内に配置される、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2のアクセスネットワーク(19)は、ワイヤレスローカルエリアネットワーク、進化型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク、GSM EDGE無線アクセスネットワーク、ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク、広帯域符号分割多重アクセスネットワーク、および高速パケットアクセスネットワークのうちの、いずれかから選択される、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2のノード(18)は、アクセスコントローラ(11)、eノードB(6)、無線ネットワークコントローラ、サービングGPRSサポートノード、モビリティ管理エンティティ、およびサービングゲートウェイ(7)のうちの、いずれかから選択される、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記MPTCPプロキシ機能(3)をホストする前記第1のノード(16)は、アクセスコントローラ(11)、eノードB(6)、無線ネットワークコントローラ、およびサービングゲートウェイ(7)のうちの、いずれかから選択される、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記MPTCPプロキシ機能(3)をホストする前記第1のノード(16)は、パケットデータネットワークゲートウェイ(8)である、請求項1から9、11および12のいずれか一項に記載の方法。
- MPTCPプロキシ機能(3)を介して送信される、通信ネットワーク内のマルチパス伝送制御プロトコル(MPTCP)データを処理する方法であって、第1のアクセスネットワーク(17)内またはパケットデータネットワークゲートウェイ(8)内の第1のノード(16)で、
モバイル端末(4)からアタッチメント要求を受信すること(S1401)、
リモートデータベース(14、15)にメッセージを送信すること(S1402)、
前記リモートデータベース(14、15)から、前記第1のノード(16)が前記MPTCPプロキシ機能(3)をホストしてよいことを示す応答を受信すること(S1403)、および、
第2のアクセスネットワーク(19)からルーティングされたMPTCPデータを受信すること(S1404)、
を含む、方法。 - 前記第1のノード(16)は、アクセスコントローラ(11)、eノードB(6)、無線ネットワークコントローラ、およびサービングゲートウェイ(7)のうちの、いずれかから選択される、請求項15に記載の方法。
- 前記メッセージは、前記MPTCPプロキシ機能(3)をホストする前記第1のノードの識別子を記憶させるための、前記リモートデータベース(14、15)に対する命令を含む、請求項15または16に記載の方法。
- 通信ネットワークにおいてマルチパス伝送制御プロトコル(MPTCP)プロキシ機能(3)の識別子を判別するためのノード(18)であって、
モバイル端末(4)からアタッチメント要求を受信するための第1の受信器(20)、
リモートデータベース(14、15)にメッセージを送信するための第1の送信器(21)、および、
前記リモートデータベース(14、15)から、前記MPTCPプロキシ機能(3)をホストする第1のノード(16)の識別子を含む応答を受信するための第2の受信器(22)、
を備える、ノード(18)。 - MPTCPデータを受信するための第3の受信器(23)、および、
前記受信されたMPTCPデータを前記MPTCPプロキシ機能(3)に向けて送信するための第2の送信器(24)、
をさらに備える、請求項18に記載のノード(18)。 - マルチパス伝送制御プロトコル(MPTCP)プロキシ機能(3)を介して送信される通信ネットワーク内のMPTCP信号伝達を処理するように構成された、ノード(16)であって、
モバイル端末(4)からアタッチメント要求を受信するための第1の受信器(28)、
リモートデータベース(14、15)にメッセージを送信するための、第1の送信器(29)、
リモートデータベース(14、15)から、前記ノード(16)が前記MPTCPプロキシ機能(3)をホストしてよいことを示す応答を受信するための第2の受信器(30)、および、
第2のアクセスネットワーク(19)内のノード(18、18a)からルーティングされたMPTCPデータを受信するための、第3の受信器(32)、
を備える、ノード(16)。 - 通信ネットワーク内で使用するためのモバイル端末(4)であって、
第1のアクセスネットワーク(17)にアタッチするための第1の要求を送信するための、第1の送信器(36)であって、前記第1の要求は、前記モバイル端末(4)がマルチパス伝送制御プロトコル(MPTCP)セッションを処理できる旨のインジケータを含む、第1の送信器(36)、および、
第2のアクセスネットワーク(19)にアタッチするための第2の要求を送信するための、第2の送信器(37)であって、前記第2の要求は前記インジケータを含む、第2の送信器(37)、
を備える、モバイル端末(4)。 - ノード(16、18)のプロセッサ(25、33)内のメモリ(26、34)の形式のコンピュータ可読媒体から実行された場合、請求項1から17のいずれか一項に記載の方法を前記ノード(16、18)に実行させる、コンピュータ可読コードを含む、コンピュータプログラム(27、35)。
- 請求項22に記載のコンピュータプログラム(27、35)が記憶されたコンピュータ可読媒体。
- 船舶または車両(41)上で動作させられる請求項1から17のいずれか一項に記載の方法。
- 船舶または車両(41)に適用される請求項18から20のいずれか一項に記載のノード。
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