JP2009526424A - データ伝送においてパケットフィルタを設置するための方法およびデバイス - Google Patents

Abstract

通信ネットワークのユーザ装置（ＵＥ１）の中でデータパケット（ＤＰ）をパケットベアラ（ＰＢ）に関連付けるための方法について記述する。データパケットは、ユーザ装置のアプリケーション機能からのデータフローの中で送信され、データパケット（ＤＰ）を通信ネットワーク上でさらなるエンティティへ伝送するため、パケットベアラ（ＰＢ）がユーザ装置によって確立され、そして、ユーザ装置は、多様なパケットベアラを確立するように構成される。本方法は、通信ネットワークの制御エンティティにおいてデータパケットを持つフローを識別するステップと、制御エンティティのポリシー機能において多様なパケットベアラの中から前記フローと関連付けるためのパケットベアラを決定するステップと、さらなるエンティティのルーティングレベル識別子を判断するステップと、さらなるエンティティのルーティングレベル識別子を有するデータパケットを前記決定されたパケットベアラに関連づけるパケットフィルタをルーティングレベル識別子に基づいて設置するようユーザ装置に命令するステップと、ルーティングレベル識別子をアプリケーション機能に提供するステップと、ルーティングレベル識別子をデータパケットの中に含めるステップと、そして、前記決定されたパケットベアラ（ＰＢ）上でデータパケット（ＤＰ）を転送するステップとを備える。対応するネットワーク、制御エンティティ、監視エンティティ、およびコンピュータプログラムについても記述する。

Description

本発明は、通信ネットワークのユーザ装置の中でデータパケットをパケットベアラに関連付けるための方法に関する。本発明を実施したデバイスとソフトウェアプログラムについても記述する。

多くの場合、データパケットは、通信ネットワーク上でユーザ装置とさらなるエンティティとの間で伝送される必要がある。伝送は、ダウンリンク方向でもアップリンク方向でもどちらでも行われることができ、そしてしばしば、さらなるエンティティは、例えば通話においては、別のユーザ装置である。また、さらなるエンティティは、音声と動画について異なるパケットフローを例えばストリーミングセッション内でユーザ装置へ送信することができる例えばサーバのようなサービスエンティティであってもよく、一方で、ユーザ装置も、さらなるエンティティにパケットを送信してもよい。さらなるエンティティは、通信ネットワークの一部であってもよいし、あるいは、データパケットをネットワークと交換することができてもよい。

通信ネットワークは固定ネットワークであってもよいし、モバイルネットワークであってもよい。例えば、さらなるエンティティが位置する固定ネットワークに直接インタフェースしているかまたは中間ネットワークを介してインタフェースしているモバイルネットワークにユーザ装置が位置する場合のように、２以上のネットワークが伝送に関与してもよい。通常のモバイルネットワークは１つのコアネットワークを備えており、コアネットワークは、例えば、在圏汎用パケット無線サービスサポートノード（ＳＧＳＮ）や関門汎用パケット無線サービスサポートノード（ＧＧＳＮ）のような汎用パケット無線サービスサポートノード（ＧＳＮ）のような、複数のコアネットワークノードを備えている。コアネットワークノードによって、例えばインターネットや他のオペレータのモバイルネットワークや固定ネットワークのような、外部ネットワークとのデータ交換が可能になる。さらに、通常のモバイルネットワークは、アクセスネットワークを１つ以上備えており、それらは、例えば一般に基地局制御装置、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）、ノードＢ、あるいは基地局のように呼ばれる、ユーザ装置への無線伝送を制御するためのアクセスネットワークノードを備えている。他のかたちでノードやネットワークを実装することも可能であり、例えば、エンハンストＧＳＮやエンハンストＲＮＣは、ＳＧＳＮの機能の別部分を実行することによってＳＧＳＮの省略を可能にする。

オペレータは、さまざまなタイプのパケットトラヒックを生成するサービスを加入者に提供してもよく、それらのパケットトラヒックはすべて、通信ネットワーク上で伝送される。パケットトラヒックのタイプによって、伝送のための必要条件は大きく異なる。例えば、音声伝送は、遅延やジッタが少ないことを必要とするが、一定限度の量のエラーは容認できる可能性がある。パケットバッファを用いるストリーミングセッションでは通常、遅延とジッタがより多くてもよく、受信器は一般にエラーを訂正したり隠したりすることもできる。ファイル転送は、多くの場合、ベストエフォートのトラヒックとして実行することができるが、通常はエラーのないデータを必要とする。加えて、オペレータは、ユーザの加入契約によって異なるサービス品質（ＱｏＳ）を提供することを選択してもよく、すなわち、ユーザを区別することを選択してもよい。従って、例えば第３世代パートナシッププロジェクトの「サービス品質（ＱｏＳ）の概念とアーキテクチャ」という技術仕様である３ＧＰＰ ２３．１０７ Ｖ６．３．０に記述されているように、定義されたサービス品質を提供することは、データトラヒックの制御において重要な概念である。

多様なコンテクストが、通信ネットワークのノードとユーザ装置とに関するデータ伝送に関してサービス品質を定義する。ユーザ装置とコアネットワークノードが、ユーザ装置に発着信するデータパケットを３ＧＰＰベアラ上で伝送するためのパラメータを指定するＰＤＰ（パケットデータプロトコル）コンテクストについて交渉する。さらなるエンティティとユーザ装置との間の多様なリンクに関するベアラについて、さらなるコンテクストが設定されてもよく、例えばアクセスノードとユーザ装置との間の無線ベアラについてのコンテクストは、無線リンク上の伝送パラメータを指定する。次いで、さらなるエンティティとユーザ装置との間のパケットフローが、これらのコンテクストに関連付けられたベアラにマッピングされ、それに従って転送される。

現行の３ＧＰＰ標準は、ダウンリンクのデータをパケットベアラにマッピングするメカニズムを定義している。この目的で、ベアラは、ＰＤＰコンテクストに関連付けられている。ＰＤＰコンテクストは、それを使ってＱｏＳを提供できる細かさであり、すなわち、異なるＰＤＰコンテクストによって、異なるＱｏＳを提供できる。ＰＤＰコンテクスト上へのパケットのマッピングは、通信ネットワークのエッジノードにおいて、例えばＧＧＳＮにおいて、ダウンリンクのトラヒック・フロー・テンプレート（ＴＦＴ）を用いて行われる。ＴＦＴは、着信するデータパケットをＰＤＰコンテクスト上に一意にマッピングするルールを定義するパケットフィルタである。ダウンリンクのＴＦＴは、ＰＤＰコンテクスト定義の一部であって、多数の異なるパラメータに関して動作するように構成することができる。例えば、データパケットのＩＰソースアドレスまたはＩＰヘッダの中の「サービスタイプ」フィールド（ＴｏＳ）を用いて、パケットをＰＤＰコンテクスト上にマッピングすることができる。ＰＤＰコンテクストを管理するには、セッション管理（ＳＭ）プロトコルが用いられる。

アップリンクでは、ユーザ装置は、アプリケーションから関連するコンテクストを持つベアラへとどのようにしてデータパケットをマッピングするかについての情報を必要とする。しかし、この機能は、現行の３ＧＰＰ標準の適用範囲外である。それどころか、企業独自に定義されていて、ユーザ装置のベンダ間で異なることもある。ある実装では、ユーザ装置は、各々が別の関連ＱｏＳを持つ複数のＰＤＰコンテクストテンプレートを有する。接続マネージャが、アプリケーション毎に、ＰＤＰコンテクストテンプレートのうちの１つへのマッピングを提供する。このマッピングは、静的な設定であって、接続マネージャの中で結合を作り出し、そして、例えばＳＭＳによって、ユーザ装置へとシグナリングされる。典型的には、ユーザは、オペレータのウェブサイトを閲覧して自分が使っている電話機のモデルと、例えばＷＡＰまたはＭＭＳというように、どのアプリケーションを設定したいのかを入力することによって、設定を実行する。例えば発呼を行うことでセッションを開始すると、アプリケーションが、企業独自のＡＰＩ（アプリケーション・プログラミング・インターフェース）を通じて接続マネージャと通信する。接続マネージャは、アプリケーションからのデータパケットを設定済みのＰＤＰコンテクストに関連付け、必要に応じて、コンテクストを設定する。同様に、アプリケーションとＰＤＰコンテクストテンプレートとの間には静的な結合が存在する。設定に用いられる識別子とフォーマットとは、各ベンダ固有のものである可能性がある。

結果として、データパケットをベアラに関連付ける既存の方法は、柔軟性がなく、設定の動的な変更が不可能である。さらなる問題は、アプリケーションの開発は、アクセス固有であるだけでなく、ベンダ固有でもあるということである。すなわち、上記の結合メカニズムにおけるＱｏＳ ＡＰＩは、ベンダとアクセスの両方について異なる可能性があるため、アプリケーションは、特定のアクセス（例えば３ＧＰＰ）や特定のユーザ装置ベンダを対象として書かれなければならないのである。

さらに、３ＧＰＰ仕様によるユーザ装置は、２つのエンティティ、すなわち端末装置（ＴＥ）と移動端末（ＭＴ）とで構成されることがある。ＴＥとＭＴとは、論理的に別個のものであるし、場合によっては物理的にも別個のものである。アプリケーションは端末装置で実行され、そして、データパケットは移動端末上でモバイルネットワークと交換される。現在の技術では、アプリケーションのベアラ要件を伝達することができるようなＴＥとＭＴとの間のインタフェースが、必要とされよう。アプリケーションとコンテクストとの結合は、現在のユーザ装置ではベンダ固有であることから、多様なインタフェースが必要とされよう。端末装置が例えばパーソナルコンピュータであって、移動端末がモバイルネットワークカードである場合、コンピュータは多様なカードベンダ用の多様なインタフェースをサポートすることが必要となるかもしれず、複雑化とコスト高につながる。

このような背景の下で、通信ネットワークのユーザ装置の中でデータパケットをベアラに関連付けるための単純かつ柔軟性のある方法を提供することが、本発明の目的である。

本発明によって、請求項１に記載される方法が行なわれる。さらに、本発明は、他の独立請求項に記述されるように、通信ネットワーク、制御エンティティ、監視エンティティ、そして、コンピュータプログラムのかたちで実施される。有利な実施形態が、従属請求項において記述される。

本明細書で提案する方法は、データパケットを通信ネットワークのユーザ装置の中でパケットベアラに関連付ける。データパケットは、ユーザ装置のアプリケーション機能からのデータフローの中で送信される。フローは、データパケットを１つだけ含むこともあるが、通常は複数のデータパケットがフローの中で送信される。データパケットを通信ネットワーク上でさらなるエンティティへ、例えば別のユーザ装置へまたはサーバへ伝送するため、パケットベアラが、ユーザ装置によって確立される。

ベアラの確立は、ユーザ装置によってかまたは通信ネットワーク内の別のエンティティによってトリガされることができる。確立は、以下で記述するように、この方法の他のステップに関連してさまざまなタイミングで行われてもよい。ユーザ装置は、多様なパケットベアラを確立するように構成される。例えば、提供するサービス品質という点で、ベアラは多様である可能性がある。任意で、ユーザ装置は、２つ以上のベアラを同時に確立し続けてもよい。

本方法は、データパケットを伴うフローを通信ネットワークの制御エンティティで識別する。制御エンティティのポリシー機能が、前記フローに関連付けるためのパケットベアラを多様なパケットベアラから決定する。制御エンティティは、ユーザ装置が確立するように構成されている多様なベアラから決定したベアラの選択を決定するための、オペレータのポリシールールを備えていることが望ましい。ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）ネットワークでは、制御エンティティは、例えばＧＳＮまたはＰＣＲＦ（Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｒｕｌｅｓ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）であってもよい。

さらなるエンティティのルーティングレベル識別子が判断される。この判断は、制御エンティティで行われてもよいし、またはルーティングレベル識別子を制御エンティティに転送する、ネットワークの別のエンティティで行われてもよい。ルーティングレベル識別子は、データパケットをさらなるエンティティへ転送することを可能にする。ルーティングレベル識別子は、フローの識別子の一部であってもよいし、フローの識別子の中で使われてもよい。

ユーザ装置は、ルーティングレベル識別子に基づいてパケットフィルタを設置するように命令される。パケットフィルタは、さらなるエンティティのルーティングレベル識別子を含むデータパケットを、決定されたパケットベアラに関連付ける。ルーティングレベル識別子は、例えばさらなるエンティティから発信されたシグナリングメッセージの中で、アプリケーション機能に提供される。ルーティングレベル識別子は、データパケットの中に含まれる。従って、データパケットは、決定されたパケットベアラ上でパケットフィルタによって転送される。

ここで提案する方法によって、関連付けの事前設定を必要とせず、また、データセッションを開始する前、その時、またはその後に関連付けの設定が確立されうるかたちで、データパケットをパケットベアラに単純かつ柔軟に関連付けることが可能になる。提案する方法によって、ユーザ装置からさらなるエンティティへのアップリンクのベアラ上にデータパケットをマッピングすることを、そして、それによってサービス間およびユーザ間に差別化をもたらすことを、通信ネットワークが、すなわち、ネットワークのオペレータが、管理できるようになる。ネットワークは、フィルタの設置を制御するポリシー機能によって、選択されたフローをユーザ装置の中でベアラへマッピングすることを許可することもできるし、禁止することもできる。この目的で、オペレータはポリシールールを指定してもよい。加えて、この方法は、アクセスにとらわれないアプリケーションの開発を可能にする。すなわち、ユビキタスソケットＡＰＩ機能だけが用いられるので、ユーザ装置が接続しているアクセスネットワークに依存せずにアプリケーションを開発することができる。これによって、アプリケーションの開発は単純になり、開発がより低コストで行えるようになる。ルーティングレベル識別子は、ソケットＡＰＩを通じてアプリケーションによって設定することができる。この方法は、アップリンクのパケットフィルタを設置するのに専用信号を新規に導入するのではなく、既存の手順をこの目的で再利用するので、従って、既存の通信ネットワーク内に容易に実装することができる。

通信ネットワークは一般に、複数のエンティティを備える。好適な一実施形態において、制御エンティティは、判断されたルーティングレベル識別子を監視エンティティから受信し、そして、パケットフィルタを設置するようユーザ装置に命令する。監視エンティティと制御エンティティとは、１つのデバイスの一部分として実装されてもよいし、あるいは別のデバイスに実装されてもよい。監視エンティティは、例えば、ユーザ装置とさらなるエンティティとの間のセッション確立のためのシグナリングを監視してもよいし、ユーザ装置とさらなるエンティティとの間の確立されたセッション中に送信されたデータパケットを監視してもよい。フィルタを設置するためのシグナリングとセッション開始のためのシグナリングとは、ユーザ装置の中では受信エンティティが異なっており、一般に、異なるシグナリングプロトコルを用いて実行されると考えられることから、多くの場合、セッションレベルメッセージを監視するためとフィルタ設置を命令するためとに１つのエンティティを用いることは適切でない。

ここで提案する方法の有利な一実施形態において、ユーザ装置とさらなるエンティティとの間の通信セッションの確立が、開始メッセージによって開始される。開始メッセージはさらなるエンティティのセッションレベル識別子を備えており、その識別子は、例えば電話番号、ＵＲＬ、電子メールアドレス、またはその他の何らかのセッションレベル識別子の形式である。監視エンティティが、セッションを確立する目的で、ユーザ装置とさらなるエンティティとの間で送信されるメッセージを監視するように構成される。監視エンティティは、通信セッションに関連する情報を記憶する。例えば、監視エンティティは、開始されたセッションのための状態を記憶する呼状態制御機能であってもよい。監視エンティティは、開始メッセージをさらなるエンティティに転送する目的でセッションレベル識別子のアドレス解決を実行するエンティティに関連付けられてもよい。開始メッセージは、セッションレベル識別子を用いてさらなるエンティティへ転送される。次いで、監視エンティティは、通信セッションの確立に関連する応答メッセージを待ち、そして、応答メッセージからさらなるエンティティのルーティングレベル識別子を判断する。いくつかの応答メッセージを受信することも可能であり、ルーティングレベル識別子は、１以上の応答メッセージから判断されてもよい。応答メッセージがユーザ装置へ転送されて、セッション確立は完了する。この実施形態では、必要な情報を入手するための、そして、特にセッションの発信側についてのフローの識別子を判断するための、単純な実装が可能になる。

ここで提案する方法の別の一実施形態において、さらなるエンティティとユーザ装置との間の通信セッションの確立が、さらなるエンティティのルーティングレベル識別子とユーザ装置のセッションレベル識別子とを備えた開始メッセージによって開始される。監視エンティティが、開始メッセージを受信して、開始メッセージからさらなるエンティティのルーティングレベル識別子を判断するように構成される。次いで、開始メッセージは、セッションレベル識別子を用いてユーザ装置へ転送され、セッション確立が完了する。この実施形態では、必要な情報を入手して、そして、特にセッションの着信側についてのフローの識別子を判断するための単純な実装が可能になる。

さらなる一実施形態において、第１のベアラ上でユーザ装置によって送信された最初のデータパケットが、例えば、制御エンティティにおいてかまたは監視エンティティにおいて検査される。第１のベアラは、例えばデフォルトベアラであってもよいし、上述の実施形態のうちの１つに従って確立されてもよい。関連付けのためのフローが、例えばパケットヘッダ、パケットコンテンツ、または、データパケットの他のパラメータに含まれる情報によって、検査されたデータパケットから識別される。次いで、前記フローに関連付けるための第２のパケットベアラが決定される。次いで、第２のベアラがフローのために確立されてもよいし、フローを既存の第２のベアラに関連付けるためにフィルタが設置されてもよいし、あるいは、既存のベアラの、例えば第１のベアラの、パラメータがこの目的で修正されてもよい。

有利な一実施形態において、パケットベアラの設定が、通信ネットワーク内のノードからの要求によって開始される。これによって、ユーザ装置による伝送に対するネットワークオペレータの制御の向上が可能になる。

できればパケットベアラは、サービス品質と課金料金表とパケットが転送されるアクセスポイントとを含むグループのうち、少なくとも１つの関連項目が異なることが好ましい。従って、ベアラは、異なるサービス品質を提供することも可能であるし、または料金が異なることもありうるし、あるいはその両方であってもよいし、適宜に選択されてもよい。

一般に、ユーザ装置は、アプリケーション機能を実行するための実行ユニットと、関連するパケットベアラ上でデータパケットを送信するための伝送ユニットとを備える。多くの場合、実行ユニットと伝送ユニットは、同じデバイス内に、例えば移動体電話内に実施される。これらのユニットは、論理的に異なってもよく、すなわち、それらは、例えば３ＧＰＰによる移動端末および端末装置のように、規格化されたインタフェースを有してもよい。また、ユーザ装置が、物理的に異なるデバイスを備えること、例えば伝送ユニットはＵＭＴＳカードまたは移動体電話であって、一方で実行ユニットは、伝送ユニットに接続可能な別のデバイスの一部、例えば、有線または無線で伝送ユニットに接続するコンピュータまたはテレビジョン受像機であることも可能である。

好適な一実施形態において、データパケットは、インターネットプロトコルＩＰデータパケットである。これによって、既存のネットワーク内でこの方法を容易に実装することが可能となる。セッション開始シグナリングは、ＩＰプロトコルに基づくセッションプロトコルを用いて行われてもよい。適切なプロトコルには、例えば、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）、またはリアルタイム・ストリーミング・プロトコル（ＲＴＳＰ）がある。両方とも、セッション記述プロトコル（ＳＤＰ）と併せて用いることができる。

さらなるエンティティのルーティングレベル識別子は、宛先アドレスおよび宛先ポート番号、例えばＩＰアドレスおよびＩＰポート番号のうちの少なくとも一方を備えることが望ましい。

パケットベアラは、上記の方法の前または最中のいろいろな時期に確立することができる。多くの場合、フィルタの設置と同時にベアラを確立することが適切である。別の実施形態では、パケットフィルタを設置する前に、ベアラが設定される。また、データパケットが送信される通信セッションを確立する前にベアラを確立することも可能である。これらの場合には、パケットフィルタが、パケットベアラの修正手順の中で設置されてもよい。フィルタの設置に必要な時間と比べてベアラの確立に必要な時間が長い場合には、この実施形態は有利である。

好適な一実施形態において、パケットフィルタが、少なくとも１つのさらなるパラメータに基づいてデータパケットをパケットベアラに関連付ける。このようにして、例えば、多様なサービス品質や多様な課金方法を使ってパケットを伝送するための、データパケットとベアラとの間のマッピングの細かさが向上する可能性がある。例えば、パケットフィルタは、パケットヘッダの中の追加フィールド、例えば、ソースアドレス、ソースポート番号、差別化サービス・コードポイント（ＤＳＣＰ）のような追加ヘッダフィールド、プロトコル識別子、あるいはそのようなパラメータの任意の組み合わせ、を評価してもよい。

有利な通信ネットワークが、上記の方法のいずれかの実施形態を行うように構成される。

好適な制御エンティティが、ユーザ装置を備えた通信ネットワークのために構成される。ユーザ装置のアプリケーション機能が、データフローの中でデータパケットを送信するように構成され、そして、パケットベアラが、データパケットを通信ネットワーク上でさらなるエンティティへ伝送するため、ユーザ装置によって確立されてもよい。ユーザ装置は、多様なパケットベアラを確立するように構成される。

制御エンティティは、データパケットを伴うフローまたはフローに関係する情報を受信するように構成された入力ユニットを備える。従って、制御エンティティは、フローパスの一部であってもよいし、あるいはフローに関係する情報、例えばソースおよび宛先、をネットワーク内の別のエンティティから受信してもよい。制御エンティティの処理ユニットが、フローを識別するように構成された識別機能を備える。ポリシー機能が、例えばネットワークのオペレータによって指定されたルールに従って、多様なパケットベアラから前記フローと関連付けるためのパケットベアラを決定するように構成される。例えば、オペレータは、特定のソースまたは宛先からのパケットが特定のパラメータを持つベアラ上で転送されることを指定してもよい。

さらに、処理ユニットは、判断機能を使ってさらなるエンティティのルーティングレベル識別子を判断するように構成される。通常、処理ユニットは、ネットワーク内のさらなるエンティティから受信したメッセージからルーティングレベル識別子を判断する。出力ユニットは、ルーティングレベル識別子に基づいてパケットフィルタを設置することをユーザ装置に命令するように構成され、パケットフィルタは、さらなるエンティティのルーティングレベル識別子を有するデータパケットを決定されたパケットベアラに関連付けるものである。入力ユニットおよび出力ユニットは、共通の入力／出力ユニットとして実施されてもよい。制御エンティティが、シグナリングを行うことを複数のさらなるノードに命令することも可能である。

有利な監視エンティティが、ユーザ装置を備えた通信ネットワーク内で用いられるように構成される。ユーザ装置のアプリケーション機能が、データフローの中でデータパケットを送信するように構成される。通信ネットワーク上でデータパケットをさらなるエンティティへ伝送するため、パケットベアラがユーザ装置によって確立され、そして、ユーザ装置は、多様なパケットベアラを確立するように構成される。監視エンティティは、さらなるエンティティのセッションレベル識別子を備えた開始メッセージを受信するように構成された入力ユニットを備え、開始メッセージは、ユーザ装置とさらなるエンティティとの間の通信セッションの確立を開始する。また、監視エンティティは、開始メッセージへの応答メッセージを受信するように構成されることが望ましい。

監視エンティティの処理ユニットが、メッセージを監視して、開始メッセージからかまたは応答メッセージからさらなるエンティティのルーティングレベル識別子を判断するように構成される。出力ユニットが、セッションレベル識別子を用いて開始メッセージをさらなるエンティティへ転送し、そして、応答メッセージをユーザ装置へ転送するように構成される。監視エンティティは、ルーティングレベル識別子に基づいてパケットフィルタを設置するようにユーザ装置に命令するため、判断されたルーティングレベル識別子を制御エンティティへ転送するようにさらに構成され、ここで、パケットフィルタは、さらなるエンティティのルーティングレベル識別子を有するデータパケットを決定されたパケットベアラに関連付けるものである。

有利な監視エンティティが、通信セッションに関係する情報を記憶するためのメモリを備える。

また、本発明は、プログラムがその中で実行されるデバイスに関係する前記方法の諸ステップを実行するためのコードを備えたソフトウェアプログラムとして実施されることができる。ソフトウェアプログラムは制御エンティティの中で実行されることが望ましい。

ユーザ装置の中でデータパケットをパケットベアラに関連付けるための有利なプログラムが、通信ネットワークのために構成され、この通信ネットワーク内でデータパケットは、ユーザ装置のアプリケーション機能からのデータフローの中で送信される。データパケットを通信ネットワーク上でさらなるエンティティへ伝送するため、パケットベアラが、ユーザ装置によって確立される。ユーザ装置は、多様なパケットベアラを確立するように構成され、ルーティングレベル識別子がアプリケーション機能に提供され、そして、ルーティングレベル識別子は、データパケットの中に含められる。後半のステップは、プログラムを実行する最中またはその後に実行されてもよい。

このプログラムは、通信ネットワークの制御エンティティにおいてデータパケットを持つフローを識別するためのプログラムコードを備える。プログラムは、多様なパケットベアラから、前記フローに関連付けるためのパケットベアラを決定する。また、プログラムは、場合によっては通信ネットワーク内の別のエンティティから受信した情報から、さらなるエンティティのルーティングレベル識別子も判断する。プログラムは、ルーティングレベル識別子に基づいてパケットフィルタを設置するというユーザ装置への命令を開始し、ここで、パケットフィルタは、さらなるエンティティのルーティングレベル識別子を有するデータパケットを、決定されたパケットベアラに関連付けるものである。本発明によるプログラムは、例えば、データキャリアに記憶されるかまたは、ユーザ装置または制御デバイスの処理ユニットの中に、例えば信号のシーケンスとして、ロードすることができる。

制御エンティティと監視エンティティとソフトウェアプログラムとは、上記の方法のいずれの実施形態にも適応することができる。

本発明の上記およびその他の目的、特徴、および利点は、添付の図面に図解される好適実施形態に関する下記の詳細な説明の中で、一層明らかになるであろう。

図１は、第３世代パートナシッププロジェクトの技術仕様である３ＧＰＰ ２３．１０７ Ｖ６．３．０にて指定された第３世代モバイルシステムにおけるサービス品質の概念を図解する。さらなるエンティティ（ＡＦ）と、端末装置（ＴＥ）および移動端末（ＭＴ）を備えたユーザ装置との間で、データパケットを含むトラヒックが送信される。さらなるエンティティ（ＡＦ）は、オペレータのネットワークまたは外部ネットワークに位置するサーバであってもよいであろうが、別のユーザ装置であってもよい。この概念の目的は、下位レベルのベアラサービスを用いてアプリケーションレベル上で定義済みのサービス品質（ＱｏＳ）を提供することである。これらのベアラサービスは、各ベアラサービスのＱｏＳを定義するための属性を備えたコンテクストによって指定される。アプリケーションレイヤ上でのエンド・ツー・エンドのサービス品質は、下位レベルの仕様に依存することから、必要なエンド・ツー・エンドのサービス品質に関してベアラサービスのコンテクストが指定される必要がある。

「ＴＥ／ＭＴローカルベアラサービス」は、端末装置（ＴＥ）と移動端末（ＭＴ）との間のユーザ装置内でデータパケットを転送する。従って、端末装置（ＴＥ）と移動端末（ＭＴ）とは、単一のデバイスの一部であってもよいし、または、ＴＥ／ＭＴローカルベアラサービスを介する通信を利用する別個のデバイス内に実施されてもよい。データパケットは、モバイルネットワークの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ１）との無線リンク上で送受信される。「外部ベアラサービス」が別のネットワークによって提供されるが、そのネットワークもＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｙ Ｓｙｓｔｅｍ）ネットワーク、すなわち、３ＧＰＰ仕様によるネットワークであってもよいし、その他のモバイルネットワーク、あるいはインターネットなどの固定通信システムのような固定ネットワークであってもよい。外部ベアラは、さらなるエンティティ（ＡＦ）とモバイルネットワークのコアネットワークのエッジノード（ＣＮ−ＧＷ）との間で、データパケットを転送する。

また、コアネットワークは、コアネットワークと無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ１）との間のパケットの転送を制御するコアネットワークノード（ＣＮ１）を備える。エッジノード（ＣＮ−ＧＷ）とコアネットワークノード（ＣＮ１）とは、同じノードであってもよい。モバイルネットワークを通過するデータパケットのトラヒックは、「無線アクセスベアラサービス」を介して移動端末（ＭＴ）とコアネットワークノード（ＣＮ１）との間で送信され、そして、「コアネットワークベアラサービス」を介してゲートウェイノード（ＣＮ−ＧＷ）とコアネットワークノード（ＣＮ１）の間で送信される。これらの「サービス」は、次には、無線リンク上で「無線ベアラサービス」によってユーザ装置と無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ１）との間で提供され、「ＲＡＮアクセスベアラサービス」によって無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ１）とコアネットワークノード（ＣＮ１）との間で提供され、そして、コアネットワーク内で「バックボーンベアラサービス」によって提供される。結局、すべてのサービスは、それぞれのリンク上で多様な物理ベアラサービスに依存する。すなわち、典型的には、複数のコンテクストおよびサービスが、伝送における個々のリンクに関係する。

図２は、ここで提案する方法を関係するコンテクストおよびノードと共に用いたデータパケットの伝送の一例を示す。データパケットを伝送するため、ＰＤＰコンテクスト（ＰＤＰ）が、ユーザ装置（ＵＥ１）と、ここではＳＧＳＮ（ＳＧＳＮ１）で示すコアネットワークノードとの間で交渉される。その後、伝送が、コアネットワークノードとアクセスノードとを介して、あるいは少なくともそれらによって制御されて、行われる。点線１１は、パケットがユーザ装置（ＵＥ）とさらなるエンティティ（ＡＦ）との間でアップリンク方向およびダウンリンク方向に転送される見込みルートを示す。制御エンティティ（ＰＣＲＦ）は、エッジノードとしてのＧＧＳＮ（ＧＧＳＮ１）と通信するインタフェースとさらなるエンティティ（ＡＦ）と通信するインタフェースとを有する。

ＰＤＰコンテクストの設定は、例えば、ユーザ装置からＳＧＳＮへの対応する要求（ＲＱ１）によって開始することができる。ネットワーク（例えばＧＧＳＮ）がＰＤＰコンテクスト（ＰＤＰ）の設定を、例えばユーザ装置へのメッセージによって要求することも可能であり、次いでユーザ装置は、ＰＤＰコンテクストを起動するため、要求（ＲＱ１）の送信を開始する。

ＰＤＰコンテクストは、パケット伝送のサービス品質を定義する属性を備える。無線ベアラ（ＲＢ）の確立は、通常、ＰＤＰコンテクストの確立に含まれる。その目的で、ＳＧＳＮ（ＳＧＳＮ１）は、無線ベアラ（ＲＢ）の確立のための要求（１２）をアクセスノード、例ではＲＮＣ（ＲＮＣ１）、へ送信する。無線リンク上でのユーザ装置へのデータパケットの伝送は、例えばノードＢ（ＮＢ）によって行われ、ノードＢは、ＲＮＣによって無線リソース制御シグナリング（１３）を用いて制御される。ノードＢとＲＮＣの機能を１つのノードに統合することも可能である。また、ＳＧＳＮは、コアネットワークのベアラを確立するための要求（１４）をコアネットワークのエッジノード、ここではＧＧＳＮ（ＧＧＳＮ１）、へ送信する。このさまざまなノードの設定は、シグナリングのリンク（ＳＩＧ）上で運用支援システム（ＯＳＳ）から行うことができる。

図３は、例えばＵＭＴＳネットワークの場合の、ここで提案する方法の基本概念を図解する。ネットワークでは、エッジノード（ＥＮ２）としてのＧＧＳＮと「無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）」とが、「ベアラＡ」および「ベアラＢ」として示す、異なる特性を持つ２つのベアラを提供する。これらのベアラは、多くの点で異なることがある。特性の例を２つあげるとすれば、ベアラに関連づけられるＱｏＳや、ベアラ上で伝送されるデータパケットに関連付けられる課金ポリシーであってもよいだろう。

ＧＧＳＮは、多様なサービスによって生成されたパケットフローをベアラ上にマッピングするダウンリンクのパケットフィルタ（ＤＬ ＰＦ）を備える。パケットフィルタとベアラとの関連付けを示すため、両者はベアラＡについては点線で示し、ベアラＢおよびこれに関連するフィルタについては実線で示す。パケットフローは、同じソース、宛先、およびプロトコルを有するデータパケットのグループである。例えば、あるＩＰフローは、同じソースアドレス、ソースポート、宛先アドレス、宛先ポート、およびプロトコル識別子を持つデータパケットで構成される。

例では、第１のサービス（Ｓｒｖ１）が２つのアプリケーションフローを生成し、第２のサービス（Ｓｒｖ２）が１つのアプリケーションフローを生成し、それらは、ダウンリンクのパケットフィルタ（ＤＬ ＰＦ）によってベアラ上にマッピングされる。サービスから発信されるデータパケットは、別々のベアラを必要としており、従って、ダウンリンクのパケットフィルタ（ＤＬ ＰＦ）によって転送される相手であるベアラに対応するかたちで、データパケットも点線および実線で示している。

２つのアプリケーション機能（Ａｐｐ１、Ａｐｐ２）が、実行ユニット（ＥＵ２）としてのパーソナルコンピュータと伝送ユニット（ＴＵ２）としての移動体電話とで構成されるユーザ装置（ＵＥ２）の中で実行される。第１のアプリケーション機能Ａｐｐ１は、ネットワーク内で別の処理を要するような特性をそれぞれが持つ、２つのデータパケットフローを生成する。これは、ここでもやはり、使用されることになるベアラの輪郭に対応する点線および実線の輪郭で示す。また、データパケット（ＤＰ、ＤＰ’）も、それぞれのベアラに対応して、実線および点線で示す。複数のパケットフローを生成するアプリケーションの例としては、ＶｏＩＰサービスを他のサービス、例えば動画、チャット、ホワイトボード、ファイル共有などと組み合わせるマルチメディアアプリケーションおよびプレゼンスアプリケーションなどがある。第２のアプリケーション機能Ａｐｐ２は、１つのデータパケットフローだけを生成する。

ここで提案する方法は、データパケットフローとベアラとの間のマッピングのメカニズムを提供する。例では、別個のデバイスとして分割されたユーザ装置について記述しているが、本方法はまた、実行ユニットと伝送ユニットとの両方を備えたデバイス上でアプリケーションが実行される場合にも適用できる。

実行ユニットは、多様なアプリケーションフローのデータパケットにそれらが意図された宛先の印を付ける。この例では、これは、アプリケーションレイヤのシグナリングを通じて、例えばＳＩＰ／ＳＤＰを用いて、宛先ＩＰアドレスと宛先ポート番号の特定の組み合わせによって多様なアプリケーションフローに印を付けるようにネットワークが実行ユニットに命令することによって、達成される。一般に、ルーティングレベル識別子のシグナリングを行う機能は、何らかのセッションレベルプロトコルの一部であってもよい。

ＵＬパケットフィルタ（ＵＬ ＰＦ）は、伝送ユニット内で確立され、フィルタが関連付けられる相手である多様なベアラ上へのパケットのマッピングを提供する。ここで提案されたソリューションでは、これは、セッション管理プロトコル手順、例えばＰＤＰコンテクストの設定または修正、の一部としてネットワークがフィルタを設置することによって達成される。フィルタは、パケットをベアラ上にマッピングするために、ルーティングレベル識別子、例えば宛先ＩＰアドレスおよびポート番号の組み合わせを用いる。加えて、他のパラメータがパケットフィルタによってチェックされてもよい。例えば、さらなるフィルタリングが、ソースアドレス、ソースポート番号、差別化サービス・コードポイント（ＤＳＣＰ）、プロトコル識別子、ＩＰヘッダ内のさらなるフィールド、あるいはそれらのパラメータのいずれかの組み合わせに基づいてもよい。これによって、マッピングの細かさを向上させることができる。

アップリンクのフィルタを用いて、ネットワークはアップリンクデータパケットと複数のパケットベアラの１つとの関連付けを、通信ネットワークのユーザ装置の中で制御することができ、この場合、アップリンクデータパケットは、アプリケーション機能から発信され、そして、パケットのベアラは、ユーザ装置とネットワークインフラとの間で確立される。この方法は、制御の対象となるアップリンクデータパケットのフローを識別し、アップリンクのパケットの前記フローに関連付けられることになるパケットベアラを決定する。この決定は、ネットワークにおいて実行される。また、アップリンクのデータパケットの前記フローのルーティングレベル識別子も、ネットワークにおいて識別される。ルーティングレベル識別子と決定されたパケットベアラとの関連付けが、ユーザ装置に提供される。アップリンクデータパケットは、ネットワークから提供された関連付けに基づいて、決定されたパケットベアラにユーザ装置の中で関連付けられる。

制御の対象となるフローを識別するステップと、パケットベアラを決定するステップとは、オペレータのポリシールールに基づいてもよい。好適なルーティングレベル識別子は、ＩＰフローの５要素またはＩＰフローの５要素の部分集合、特に、宛先ＩＰアドレスおよび宛先ポート番号である。アップリンクデータパケットのフローの識別子および関連するルーティングレベル識別子は、例えばＳＩＰまたはＲＴＳＰのような、ＳＤＰを用いるプロトコルに基づいてアプリケーション機能と受信側アプリケーションエンティティとの間で送信されるセッションレベルのシグナリングメッセージに含まれるフロー記述を分析することに基づくことが望ましい。ルーティングレベル識別子は、アプリケーション機能からのアップリンクデータパケットの中で用いられることになる宛先ＩＰアドレスおよびポート番号の形式で、前記アプリケーション機能に宛てられたセッションレベルのシグナリングメッセージの中に含まれてもよい。パケットベアラとルーティングレベル識別子の関連付けの提供は、パケットベアラの確立の際に行われてもよい。あるいは、その提供は、以前に確立されたパケットベアラについて行われてもよい。

図４乃至図６は、３ＧＰＰ通信ネットワークにおいてＳＩＰベースのセッションを設定する間にパケットフィルタをユーザ装置の中に設置するためのシグナリングシーケンスの例を示す。同様のシーケンスは、ＲＴＳＰ／ＳＤＰセッションにも適合するであろう。例では、ＳＩＰシグナリングを搬送するのに用いられるＰＤＰコンテクストは、セッションが開始されるときにはすでに確立されていることが想定されている。従って、このＰＤＰコンテクストを設定するための先行するシグナリングは、図示されていない。ＰＤＰコンテクストは、例えばネットワークからの要求、例えば、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｒｅｑｕｅｓｔｅｄ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ（ＳＮＲＰＣＡ）に従って設定することができる。同様に、ユーザ装置の中にパケットフィルタを設置するために、ＳＮＲＰＣＡシグナリングが用いられてもよい。

すべての例において、ユーザ装置とさらなるエンティティとはいずれも、３ＧＰＰ通信システムのユーザ装置である。すなわち、セッションは、いずれも３ＧＰＰネットワークに接続している発信側モバイルユーザ装置と着信側モバイルユーザ装置との間に設定される。それ以外の多くの場合、少なくともそれらのうちの１つは、別のタイプのネットワーク内に、例えば固定ネットワーク内に存在するであろう。発信側ネットワークと着信側ネットワークは、長方形で示すような、ネットワーク間でシグナリングを転送する１つ以上の中間ネットワークによって接続されてもよい。シグナリングシーケンスの態様は、例えばメッセージの今後の標準化に従って、変更されてもよい。

データパケットにどのように印を付けるかをユーザ装置、ここではＩＭＳ（ＩＰマルチメディアサブシステム）クライアント、に指示するのに、ＳＩＰ／ＳＤＰシグナリングが使われる。図示したメッセージの中の情報要素の表示に関して、アドレスおよびポート番号は、各々の側の観点から表示されており、すなわち、Ａ側のソース（ｓｒｃ）が、Ｂ側の宛先（ｄｓｔ）であり、逆もそうである。

ユーザ装置は両方共、移動端末（ＭＴ Ａ、ＭＴ Ｂ）と端末装置（ＴＥ Ａ、ＴＥ Ｂ）とを備える。シグナリングシーケンスは、移動端末と端末装置との間の信号を必要としない。従って、このシグナリングシーケンスは、これらの２つのエンティティ間に制御インタフェースが存在しなくても適用可能である。

ＧＰＲＳサポートノード（ＧＳＮ Ａ、ＧＳＮ Ｂ）、例えば関門ＧＳＮは、これらの例では、モバイルコアネットワークのエッジノードである。ＳＩＰシグナリングは、監視エンティティとしてＩＭＳコアＡ、ＩＭＳコアＢと表示されるノードによって転送され検査される。典型的な３ＧＰＰネットワークにおいて、これは、Ｐ−ＣＳＣＦ（Ｐｒｏｘｙ−Ｃａｌｌ Ｓｔａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）（プロキシ呼状態制御機能）であってもよい。オペレータによって定義される、例えばアドミッションコントロールのようなポリシーと課金ルールとは、制御エンティティとしてのＰｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｒｕｌｅｓ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（ポリシー＆課金ルール機能）（ＰＣＲＦ Ａ、ＰＣＲＦ Ｂ）によって実施される。

図４の例では、開始されたセッションのデータパケットを関連するＰＤＰコンテクストと共に搬送するためのパケットベアラは、セッション開始に先立って確立済みである。従って、対応するシグナリングは、図示しない。図のシグナリングメッセージを、以下に詳述する。

１． 端末装置ＴＥ Ａが、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージをノードＩＭＳコアＡへ送信する。メッセージは、セッションのＡ側で用いられることになるＩＰアドレスおよびポート番号を有するＳＤＰパラメータを含む。ノードＩＭＳコアＡは、ＳＩＰトラヒックを監視する。

２． ノードＩＭＳコアＡは、セッションのＡ側で用いられることになるＩＰアドレスおよびポート番号と、呼び出されるサービスをＰＣＲＦがそれを使って識別できるようなサービス識別子とを有するＡＡＲ（Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージを制御エンティティＰＣＲＦ Ａへ送信する。

３． 制御エンティティＰＣＲＦ Ａは、「Ｉｎｓｔａｌｌ ＰＣＣ Ｒｕｌｅ（ＰＣＣルールを導入する）」メッセージをエッジノードＧＳＮ Ａへ送信し、このサービスからのパケットを搬送するためのベアラにどのＱｏＳクラスが用いられるべきかを示す。ＰＣＲＦ Ａは、コアネットワーク内でのゲート制御のために用いられうる、セッションのＡ側で用いられることになるＩＰアドレスとポート番号とを含み、任意で、アクセスネットワーク内でアドミッションコントロールを実行するのに用いられうるＧＢＲ（Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｂｉｔ−Ｒａｔｅ）値を含む。

４． ＲＡＢ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｂｅａｒｅｒ）Ｍｏｄｉｆｙ手順が実行され、その中では、指定されたＧＢＲおよびＱｏＳクラスのためにリソースが予約される。手順が成功したら、すなわち、無線アクセスネットワークＲＡＮ Ａにおいてリソースが予約できたら、セッションの設定が続行される。

５． ＡＡＡ（Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ａｎｓｗｅｒ）メッセージを受信すると、ノードＩＭＳコアＡが、ステップ１で受信したメッセージＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥを、任意で１つ以上の中間ネットワークを介して、ノードＩＭＳコアＢへ転送する。

６． ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージを受信すると、ノードＩＭＳコアＢは、セッションのＡ側で用いられることになるＩＰアドレスおよびポート番号と、呼び出されるサービスをＰＣＲＦ Ｂがそれを使って識別できるようなサービス識別子とを有するＡＡＲメッセージを制御エンティティＰＣＲＦ Ｂへ送信する。

７． 制御エンティティＰＣＲＦ Ｂが、「Ｉｎｓｔａｌｌ ＰＣＣ Ｒｕｌｅ」メッセージをエッジノードＧＳＮ Ｂへ送信し、このサービスからのパケットを搬送するためのベアラにどのＱｏＳクラスが用いられるべきかを示す。ＰＣＲＦ Ｂは、端末装置ＴＥ Ｂによって用いられることを意図された、セッションのＡ側で用いられることになるＩＰアドレスとポート番号をパケットフィルタの中に含める。また、それらは、コアネットワーク内での、例えばＧＳＮ Ｂによる、ゲート制御およびフィルタリングにも用いることができる。アクセスネットワーク内でアドミッションコントロールを実行するために、メッセージの中にＧＢＲ（Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｂｉｔ−Ｒａｔｅ）値が含まれてもよい。

８． ＲＡＢ Ｍｏｄｉｆｙ手順が実行され、その中で、指定されたいずれかのＧＢＲおよびＱｏＳクラスのためにリソースが予約される。この手順が成功したら、すなわち、無線アクセスネットワークＲＡＮ Ｂにおいてリソースが予約できたら、セッションの設定が続行される。

９． メディアベアラに関連するＰＤＰコンテクストを修正する手順が、開始される。この手順は、宛先ＩＰアドレスおよびポート番号に従ってパケットを選択するパケットフィルタを、端末装置ＴＥ Ｂに設置する。

１０． ノードＩＭＳコアＢは、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージを端末装置ＴＥ Ｂに転送する。ＳＤＰパラメータは、セッションのＡ側で用いられることになるＩＰアドレスとポート番号とを有する。同様に、それらは、ＴＥ Ｂに内在するアプリケーション機能から発信されたデータパケット内に挿入されてもよい。開始されたアプリケーション機能がユーザによる承諾を必要とする場合、ＴＥ Ｂ内のＩＭＳクライアントが、音で合図するかまたはセッションが設定されようとしているという音以外のユーザの指標を与える。ユーザの確認なしで開始されるセッションもある。

１１． ユーザが、セッションの確立を、例えばＴＥ Ｂで受話器を取ることによって確認すると、ＳＩＰ ２００ ＯＫメッセージがＴＥ ＢからＩＭＳコアＢへ送信される。このメッセージは、セッションのＢ側で用いられることになるＩＰアドレスとポート番号とを有する。

１２． ノードＩＭＳコアＢが、セッションのＢ側で用いられることになるＩＰアドレスとポート番号とを有するＡＡＲメッセージを制御エンティティＰＣＲＦ Ｂへ送信する。

１３． ＰＣＲＦ Ｂメッセージが、セッションのＢ側で用いられることになるＩＰアドレスとポート番号に加えてセッションのために用いられることになるＱｏＳクラスも有する「Ｍｏｄｉｆｙ ＰＣＣ Ｒｕｌｅ」メッセージを、エッジノードＧＳＮ Ｂへ送信する。この情報は、ゲート制御および着信パケットのフィルタリングを行うため、ＧＳＮ Ｂで用いることができる。

１４． 転送されたメッセージＳＩＰ ２００ ＯＫを受信した後、ノードＩＭＳコアＡは、メッセージの中身を監視し、セッションのＢ側で用いられることになるＩＰアドレスとポート番号とを有するＡＡＲメッセージをＰＣＲＦ Ａへ送信する。

１５． 制御ノードＰＣＲＦ Ａが、セッションのＢ側で用いられることになるＩＰアドレスとポート番号に加えてセッションのために用いられることになるＱｏＳクラスも有する「Ｍｏｄｉｆｙ ＰＣＣ Ｒｕｌｅ」メッセージを、ＧＳＮ Ａへ送信する。この情報は、ゲート制御および着信パケットのフィルタリングを行うため、ＧＳＮで用いることができる。

１６． メディアベアラに関連するＰＤＰコンテクストを修正するための手順が開始される。この手順は、宛先ＩＰアドレスとポート番号とを有するパケットフィルタを端末装置ＴＥ Ａに設置する。

１７． ノードＩＭＳコアＡが、ＳＩＰ ２００ ＯＫメッセージをＴＥ Ａへ転送する。このメッセージの中のＳＤＰパラメータは、セッションのＢ側で用いられることになるＩＰアドレスとポート番号とを有する。同様に、それらは、ＴＥ Ａに内在するアプリケーション機能から発信されたデータパケット内に挿入されてもよい。

最後に、セッション設定の成功の確認応答が、関与するユーザ装置間で送信される。

要約すると、Ａ側では、宛先ＩＰアドレスおよびポートが既知となってから、すなわち、この情報を含んだＳＩＰ ２００ ＯＫメッセージをＢ側から受信した後に、ＰＤＰコンテクスト修正手順を用いてアップリンクのパケットフィルタが設置される。Ｂ側では、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージから宛先ＩＰアドレスおよびポートが分っているため、アップリンクのフィルタは、ＰＤＰコンテクスト修正手順を使って直接設置可能である。ステップ４および８におけるＲＡＮへのＲＡＢ修正信号は、リソース予約が必要な場合に限って関わりを持つ。ＲＡＮではリソース予約が用いられない場合、ＲＡＢ修正信号は、シグナリングから省略されてもよい。例えば多様なＱｏＳ特性を持つベアラ上にパケットをマッピングするのに使用可能なパケットフィルタについては、多様な関連付けが可能である。加えて、パケットは、多様なＡＰＮにマッピングされたり、多様に課金されたりすることもできる。組み合わせも可能である。

また、アプリケーションレイヤのシグナリングプロトコルはアクセスにはとらわれないことから、上記の方法は、上記の例における３ＧＰＰネットワーク以外の他のアクセスネットワークにも利用することができる。異なるアクセスネットワークに適合されることが必要なのは、アップリンクのパケットフィルタの設置に用いられるシグナリングだけである。この方法の主な長所を１つあげるとすれば、ユーザ装置内で実行されるアプリケーションは、サービス品質を処理することを目的としてＡＰＩ上で特定の手順をサポートする必要がないということである。下位レイヤへの通信はいずれも、標準ソケットＡＰＩを通じて行われる。これによって、アプリケーション開発が非常に単純化される。

図５は、セッション設定中にメディアベアラが確立される一例を示す図である。図５には、図４の対応するメッセージと同じ目的で機能するいくつかのメッセージを示すが、以下のテキストでは繰り返さず、選択されたメッセージだけを記述している。以下のステップが行われる。

１． 端末装置ＴＥ Ａが、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージをＩＭＳコアＡへ送信する。メッセージは、セッションのＡ側で用いられることになるＩＰアドレスおよびポート番号を有するＳＤＰパラメータを含む。

２． 移動端末ＭＴ ＡによるＰＤＰコンテクストの設定を要求するためのＳＮＲＰＣＡ手順がＡ側で開始される。宛先ＩＰアドレスおよびポート番号が未知であるため、この手順では、アップリンクのパケットフィルタをＴＥ Ａの中に設置することはできない。

３． ＰＤＰコンテクスト起動の一部として、ＲＡＢが確立される。また、リソース予約手順も、ＲＡＮ Ａで実行することができる。

４． 移動端末ＭＴ ＢによるＰＤＰコンテクストの設定を要求するためのさらなるＳＮＲＰＣＡ手順が、Ｂ側で開始される。この手順で、宛先ＩＰアドレスおよびポート番号に従ってパケットを選択するためのアップリンクのパケットフィルタがＴＥ Ｂに設置される。

５． ＳＮＲＰＣＡ手順の一部として、ＲＡＢがＢ側で確立される。

６． ノードＩＭＳコアＢが、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージをＴＥ Ｂへ転送する。ＳＤＰパラメータは、セッションのＡ側で用いられることになるＩＰアドレスおよびポート番号を有する。同様に、それらはＴＥ Ｂに内在するアプリケーション機能から発信されたデータパケットの中に挿入されてもよい。

７． ＳＩＰ ２００ ＯＫメッセージは、セッションのＢ側で用いられることになるＩＰアドレスおよびポート番号を有する。このメッセージは、Ａ側のノードＩＭＳコアＡへ転送される。

８． セッションのＢ側で用いられることになるＩＰアドレスおよびポート番号がＧＳＮ Ａで受信されると、ＰＤＰ Ｍｏｄｉｆｙ手順をトリガ可能になる。この手順は、宛先ＩＰアドレスおよびポート番号に基づいてアップリンクのパケットフィルタを伴うＰＤＰコンテクストを更新する。

９． ＩＭＳコアＡが、ＳＩＰ ２００ ＯＫメッセージをＴＥ Ａへ転送する。このメッセージの中のＳＤＰパラメータは、セッションのＢ側で用いられることになるＩＰアドレスとポート番号とを有する。同様に、それらは、ＴＥ Ａに内在するアプリケーション機能から発信されるデータパケット内に挿入されてもよい。

要約すると、Ａ側では、アップリンクのパケットフィルタを設置するのに必要なパラメータが利用可能となる前に、ＳＮＲＰＣＡ手順を用いてベアラが設定される。Ｂ側で用いられることになるＩＰアドレスおよびポート番号は、Ｂ側からのこの情報を受信するまでは未知であるため、アップリンクのフィルタは、後でシーケンスの中でＰＤＰコンテクスト修正手順を用いて更新される。Ｂ側では、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージからＩＰアドレスおよびポートが既知であるため、ベアラが設定され、この手順の間にアップリンクのパケットフィルタが設置される。

図６は、アップリンクのフィルタの設置のための第３のシグナリングシーケンスを示す。前の例の場合と同様、シーケンスの中の選択されたメッセージだけを記述し、他方、図中の他のメッセージの目的は、図４におけるそれらの目的に対応する。この例では、Ａ側のアップリンクのパケットフィルタが、ベアラの設定と共に設置される。以下のステップが行われる。

１． 端末装置ＴＥ Ａが、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージをノードＩＭＳコアＡへ送信する。メッセージは、セッションのＡ側で用いられることになるＩＰアドレスおよびポート番号を有するＳＤＰパラメータを含む。このメッセージは、無線アクセスネットワーク内でリソース予約を実行することもベアラを設定することもせずに、ＩＭＳコアＢへ転送される。

２． ＳＮＲＰＣＡ手順が、Ｂ側で開始される。この手順で、宛先ＩＰアドレスおよびポート番号に従ってパケットを選択するためのアップリンクのパケットフィルタがＴＥ Ｂに設置される。

３． ＳＮＲＰＣＡ手順の一部として、ＲＡＢがＢ側で確立される。

４． ノードＩＭＳコアＢが、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージをＴＥ Ｂへ転送する。ＳＤＰパラメータは、セッションのＡ側で用いられることになるＩＰアドレスおよびポート番号を有する。同様に、それらはＴＥ Ｂに内在するアプリケーション機能から発信されたデータパケットの中に挿入されてもよい。

５． ＳＩＰ ２００ ＯＫメッセージは、セッションのＢ側で用いられることになるＩＰアドレスおよびポート番号を含む。このメッセージは、Ａ側へ転送される。

６． セッションのＢ側で用いられることになるＩＰアドレスおよびポート番号がＧＳＮ Ａで受信されたら、Ａ側でＰＤＰコンテクストを設定するため、さらなるＳＮＲＰＣＡ手順がトリガされる。この手順は、宛先ＩＰアドレスおよびポート番号に従ってパケットを選択するためのアップリンクのパケットフィルタも設置する。

７． ＲＡＢがＡ側で確立される。ＲＡＮの中でリソース予約が用いられない場合、このメッセージの中にＧＢＲ値は必要ない。リソース予約が用いられる場合には、ＧＢＲ値が含まれてもよい。

８． ノードＩＭＳコアＡが、ＳＩＰ ２００ ＯＫメッセージをＴＥ Ａへ転送する。このメッセージの中のＳＤＰパラメータは、セッションのＢ側で用いられることになるＩＰアドレスとポート番号とを有する。同様に、それらは、ＴＥ Ａに内在するアプリケーション機能から発信されるデータパケット内に挿入されてもよい。

この例では、Ａ側にもＢ側にも、ネットワークが要求したＰＤＰコンテクスト起動を用いて、ベアラの設定と共にアップリンクのフィルタが設置される。同様に、Ｂ側から宛先ＩＰアドレスおよびポート番号についての情報を受信するまで、Ａ側でのベアラの設定は先延ばしにされる。

図７の例は、事前に確立されたベアラのフィルタがコンテンツのアップロードのために修正されるような、シグナリングのシーケンスを示す。先の例の場合と同様、ユーザ装置は、端末装置ＴＥと移動端末ＭＴとを含み、データ伝送は、ＧＳＮを介して実行され、ＰＣＲＦによって制御される。図解されたシーケンスが始まる前に、ネットワークとユーザ装置の間でパケットベアラが確立済みである。

当初、ユーザは、例えばＷＷＷサーバ上でサイトを訪問するなどしてホームページを閲覧している。ホームページ閲覧中に伝送されたデータパケットは、デフォルトＱｏＳを持つベアラにマッピングされる。ユーザが、ユーザ装置からアップロードサーバ、例えばウェブブログサーバへのファイルのアップロードを起動する。ファイルのアップロードはデフォルトＱｏＳで開始されるが、データパケットは、新規フローに対応する。ネットワーク内の制御エンティティ、例えば、ＧＳＮまたはオペレータのネットワーク内の別のノードが、例えば新規フローが特定のＵＲＬまたはＩＰアドレスに宛てられていることを識別することによって、新規フローを検出する。ユーザの加入契約に従って、特定のＵＲＬまたはＩＰアドレスへのアップリンクのフローがより高いＱｏＳへマッピングされるべきだということを決定するルールが、制御エンティティ内で起動される。

次いで、制御エンティティが、ユーザ装置内のアップリンクのパケットフィルタの更新を開始する。図示した例では、これは、ＰＤＰ Ｍｏｄｉｆｙ手順を用いて行われる。あるいは、ＰＤＰ Ｍｏｄｉｆｙを、追加のＰＤＰコンテクストを設定するための手順、例えばＳＮＲＰＣＡシーケンスと置き換えてもよいだろう。いずれの場合も、アップロードは、デフォルトＱｏＳを用いて並行して続行されることが望ましい。ユーザ装置内のフィルタが更新されると、アップロードは、高い方のＱｏＳを伴うベアラ上で続行される。これによって、ユーザ装置やネットワーク内の他のエンティティからの他のトラヒックに対する優位性が保証される。

本発明による制御エンティティを図８に示す。制御エンティティは、パケットベアラがデータパケットをさらなるエンティティへ伝送するように構成された通信ネットワークのユーザ装置の中での、データパケットのパケットベアラへの関連付けを開始する。制御エンティティは、データパケットのためのフローに関係する情報（ＩＮＦ）を受信する入力ユニット（ＩＵＣ）を備える。処理ユニット（ＰＵＣ）が、識別機能（ＩＦ）の中でフローを識別するように構成される。例えば、識別機能（ＩＦ）は、メッセージ（ＩＮＦ）をこの目的で評価することができる。ポリシー機能（ＰＦ）が、ユーザ装置が利用できる多様なパケットベアラから、前記フローに関連付けるためのパケットベアラを決定するように構成される。制御デバイスは、決定の基準としてオペレータが定義したルール（ＯＲ）を備えたメモリを備えることが望ましい。判断機能（ＤＲＩ）が、さらなるエンティティのルーティングレベル識別子を判断する。また、判断機能（ＤＲＩ）は、例えば、情報メッセージ（ＩＮＦ）またはこの情報を含む別のメッセージを評価することもできる。

出力ユニット（ＯＵＣ）が、ルーティングレベル識別子に基づいてパケットフィルタを設置することをユーザ装置に命令するように構成され、パケットフィルタは、さらなるエンティティのルーティングレベル識別子を含むデータパケットを、決定されたパケットベアラに関連づける。命令は、ユーザ装置に対する命令メッセージ（ＩＭ）によって行われることが望ましい。

図９は、ユーザ装置を備えた通信ネットワークのための監視エンティティを示す。監視エンティティは、さらなるエンティティのセッションレベル識別子を含む開始メッセージ（ＩＮＶ）を受信するように構成された入力ユニット（ＩＵＭ）を備える。開始メッセージ（ＩＮＶ）は、ユーザ装置とさらなるエンティティとの間の通信セッションの確立を開始する。また、入力ユニット（ＩＵＭ）は、開始メッセージに対する応答メッセージ（ＲＥＰ）を受信するように構成されることが望ましい。図４の実施形態のＢ側上でのＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージのように、ここで提案する方法を実行するのに必要なすべての情報を開始メッセージが備えている場合、応答メッセージが監視エンティティを経由したり、監視エンティティによって受信されたりする必要はない。

処理ユニット（ＰＵＭ）が、監視機能（ＭＦ）の中でメッセージを監視し、さらなるエンティティのルーティングレベル識別子を開始メッセージ（ＩＮＶ）からかまたは応答メッセージ（ＲＥＰ）から判断するように構成される。出力ユニット（ＯＵＭ）が、セッションレベル識別子を用いて開始メッセージをさらなるエンティティへ転送し、必要に応じて、応答メッセージ（ＲＥＰ）をユーザ装置へ転送するように構成される。

監視エンティティはさらに、ルーティングレベル識別子に基づいてパケットフィルタを設置するようにユーザ装置に命令するために、判断されたルーティングレベル識別子を制御エンティティへ転送するように構成される。この目的で、出力ユニット（ＯＵＭ）を介して通知（ＮＯＴ）が制御エンティティへ送信されてもよい。

監視エンティティは、通信セッションに関係する情報を記憶するためのメモリ（ＭＥＭ）を備えることが望ましい。この情報によって、特に、開始メッセージ（ＩＮＶ）と応答メッセージ（ＲＥＰ）とを相互に関連付け、また、セッションに関連付けることが可能になる。

制御エンティティおよび監視エンティティの各ユニットおよび各機能は、電子回路または光学回路として、あるいはそのような回路の中で実行されるソフトウェアとして実施されてもよい。両方のデバイスの入力ユニットおよび出力ユニットは、共通のＩ／Ｏユニットとして統合されてもよい。

上記の諸実施形態は、本発明の目的を立派に達成する。しかし、理解されるはずだが、本発明の範囲から逸脱することなく当業者によって新発展が行われる可能性があり、本発明の範囲は請求項によってのみ限定される。

モバイルシステムにおいて定義済みのサービス品質を提供するためのアーキテクチャを示す図である。 本発明が実施されるモバイルシステムにおけるノードの連携を示す図である。 データパケットをベアラに関連付ける方法を実行するデバイスを示す図である。 ここで提案する方法を実装するためのシグナリング図である。 ここで提案する方法を実装するためのさらなるシグナリング図である。 ここで提案する方法を実装するための第３のシグナリング図である。 ここで提案する方法を実装するための第４のシグナリング図である。 ここで提案する方法を実行するように構成された制御デバイスを示す図である。 ここで提案する方法で用いる監視デバイスを示す図である。

Claims (17)

1. 通信ネットワークのユーザ装置（ＵＥ１）内でデータパケット（ＤＰ）をパケットベアラ（ＰＢ）に関連付ける方法であって、前記データパケットは前記ユーザ装置のアプリケーション機能からのデータフローの中で送信され、前記パケットベアラ（ＰＢ）は前記通信ネットワークを介して前記データパケット（ＤＰ）をさらなるエンティティへ伝送するために前記ユーザ装置で確立され、前記ユーザ装置は多様なパケットベアラを確立するように構成され、前記方法は、
   前記通信ネットワークの制御エンティティにおいて、前記データパケットを伴う前記フローを識別するステップと、
   前記制御エンティティのポリシー機能において、前記フローに関連付けるための前記パケットベアラを前記多様なパケットベアラから決定するステップと、
   前記さらなるエンティティのルーティングレベル識別子を判断するステップと、
   前記さらなるエンティティの前記ルーティングレベル識別子を含むデータパケットを前記決定したパケットベアラに関連付けるパケットフィルタを、前記ルーティングレベル識別子に基づいて設置するように前記ユーザ装置に命令するステップと、
   前記ルーティングレベル識別子を前記アプリケーション機能に提供するステップと、
   前記ルーティングレベル識別子を前記データパケットに含めるステップと、
   前記決定したパケットベアラ（ＰＢ）を介して前記データパケット（ＤＰ）を転送するステップと、
   を備えることを特徴とする方法。
2. 前記制御エンティティが監視エンティティから前記判断したルーティングレベル識別子を受信して、前記パケットフィルタを設置するように前記ユーザ装置に命令することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記さらなるエンティティのセッションレベル識別子を含む開始メッセージによって前記ユーザ装置と前記さらなるエンティティとの間の通信セッションの確立を開始するステップと、
   前記通信セッションを確立するために前記ユーザ装置と前記さらなるエンティティとの間で送信されるメッセージを監視するように構成された前記監視エンティティにおいて、前記通信セッションに関連する情報を格納するステップと、
   前記セッションレベル識別子を使用して前記さらなるエンティティに対して前記開始メッセージを転送するステップと、
   前記通信セッションの前記確立に関連する応答メッセージを前記監視メッセージによって待ち受けるステップと、
   前記さらなるエンティティの前記ルーティングレベル識別子を前記応答メッセージから判断するステップと、
   前記応答メッセージを前記ユーザ装置へ転送して前記セッションの確立を完了するステップと、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記さらなるエンティティのルーティングレベル識別子と前記ユーザ装置のセッションレベル識別子とを含む開始メッセージによって前記さらなるエンティティと前記ユーザ装置との間の通信セッションの確立を開始するステップと、
   前記監視エンティティにおいて前記開始メッセージを受信して前記さらなるエンティティの前記ルーティングレベル識別子を前記開始メッセージから判断するステップと、
   前記セッションレベル識別子を使用して前記ユーザ装置に対して前記開始メッセージを転送して前記セッションの確立を完了するステップと、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の方法。
5. 第１のベアラを介して前記ユーザ装置によって送信される最初のデータパケットが検査され、
   前記フローは前記検査されたデータパケットから識別され、
   前記フローに関連付けるために決定された前記パケットベアラは第２のパケットベアラである
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記通信ネットワーク内のノードからの要求によってパケットベアラの前記確立が開始されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
7. サービス品質、課金料金表、及び前記パケットの転送先であるアクセスポイントを含むグループからの少なくとも１つの関連する項目という点で、前記多様なパケットベアラは相違点を持つことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記ユーザ装置が、前記アプリケーション機能を実行するための実行ユニットと、前記決定したパケットベアラを介して前記データパケットを送信するための伝送ユニットと、を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記データパケットはインターネットプロトコル（ＩＰ）のデータパケットであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記ルーティングレベル識別子は、宛先アドレス及び宛先ポート番号のうちの少なくとも一方であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記パケットベアラは、前記パケットフィルタを設置する前に確立され、
    前記パケットフィルタは、前記パケットベアラの修正手順において設置される
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記パケットフィルタは、少なくとも１つのさらなるパラメータに基づいて前記データパケットを前記パケットベアラに関連付けることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法を実行するように構成されたことを特徴とする通信ネットワーク。
14. ユーザ装置（ＵＥ１）を有する通信ネットワークのための制御エンティティであって、前記ユーザ装置のアプリケーション機能はデータフローの中でデータパケットを送信するように構成され、前記通信ネットワークを介して前記データパケット（ＤＰ）をさらなるエンティティへ伝送するために前記ユーザ装置でパケットベアラ（ＰＢ）を確立することが可能であり、前記ユーザ装置は多様なパケットベアラを確立するように構成され、前記制御エンティティは、
    前記データパケットを有する前記フロー、又は前記フローに関連する情報を受信するように構成された入力ユニットと、
    前記フローを識別するように構成された識別機能（ＩＦ）、前記フローに関連付けるための前記パケットベアラを前記多様なパケットベアラから決定するように構成されたポリシー機能（ＰＦ）、及び前記さらなるエンティティのルーティングレベル識別子を判断するように構成された判断機能（ＤＲＩ）を有する、処理ユニット（ＰＵＣ）と、
    前記さらなるエンティティの前記ルーティングレベル識別子を含むデータパケットを前記決定したパケットベアラに関連付けるパケットフィルタを、前記ルーティングレベル識別子に基づいて設置するように前記ユーザ装置に命令する出力ユニットと、
    を備えることを特徴とする制御エンティティ。
15. ユーザ装置（ＵＥ１）を有する通信ネットワークのための監視エンティティであって、前記ユーザ装置のアプリケーション機能はデータフローの中でデータパケットを送信するように構成され、前記通信ネットワークを介して前記データパケット（ＤＰ）をさらなるエンティティへ伝送するために前記ユーザ装置でパケットベアラ（ＰＢ）が確立され、前記ユーザ装置は多様なパケットベアラを確立するように構成され、前記監視エンティティは、
    前記さらなるエンティティのセッションレベル識別子を含んでおり、前記ユーザ装置と前記さらなるエンティティとの間の通信セッションの確立を開始する、開始メッセージを受信し、前記開始メッセージに対する応答メッセージを受信するように構成された入力ユニットと、
    前記メッセージを監視し、前記開始メッセージ又は前記応答メッセージから前記さらなるエンティティのルーティングレベル識別子を判断するように構成された処理ユニットと、
    前記セッションレベル識別子を使用して前記さらなるエンティティに対して前記開始メッセージを転送し、前記ユーザ装置に対して前記応答メッセージを転送するように構成された出力ユニットと、
    を備え、
    前記監視エンティティは、前記さらなるエンティティの前記ルーティングレベル識別子を含むデータパケットを前記決定したパケットベアラに関連付けるパケットフィルタを、前記ルーティングレベル識別子に基づいて設置するように前記ユーザ装置に命令する制御エンティティに対して、前記判断したルーティングレベル識別子を転送するようにさらに構成される
    ことを特徴とする監視エンティティ。
16. 前記通信セッションに関連する情報を格納するメモリ（ＭＥＭ）を備えることを特徴とする請求項１５に記載の監視エンティティ。
17. 通信ネットワークのユーザ装置（ＵＥ１）内でデータパケット（ＤＰ）をパケットベアラ（ＰＢ）に関連付けるプログラムであって、前記データパケットは前記ユーザ装置のアプリケーション機能からのデータフローの中で送信され、前記パケットベアラ（ＰＢ）は前記通信ネットワークを介して前記データパケット（ＤＰ）をさらなるエンティティへ伝送するために前記ユーザ装置で確立され、前記ユーザ装置は多様なパケットベアラを確立するように構成され、ルーティングレベル識別子が前記アプリケーション機能へ提供され、前記ルーティングレベル識別子は前記データパケット内に含まれ、前記プログラムは、
    前記データパケットを伴う前記フローを識別するステップと、
    制御エンティティのポリシー機能において、前記フローに関連付けるための前記パケットベアラを前記多様なパケットベアラから決定するステップと、
    前記さらなるエンティティの前記ルーティングレベル識別子を判断するステップと、
    前記さらなるエンティティの前記ルーティングレベル識別子を含むデータパケットを前記決定したパケットベアラに関連付けるパケットフィルタを、前記ルーティングレベル識別子に基づいて設置するようにという前記ユーザ装置に対する命令を開始するステップと、
    を実行するためのプログラムコードを含むことを特徴とするプログラム。

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