JP6568270B2 - サービス層サウスバウンドインターフェースおよびサービスの質 - Google Patents
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Description
本願は、米国仮特許出願第61/858,386号(2013年7月25日出願)の利益を主張し、上記出願の開示は、その全体が記載されているかのように参照により本明細書に引用される。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
サービス層内に常駐するサービス層サーバと、アクセスネットワーク内に常駐する制御プレーンノードとを備えているシステムにおいて、
前記サービス層サーバによって、制御プレーンインターフェースを介してサービスの質(QoS)ルールをプロビジョニングすることを含み、前記QoSルールは、オブジェクトが識別されると、前記QoSルールが適用されるように前記オブジェクトに関連付けられている、方法。
(項目2)
前記オブジェクトは、インターネットプロトコル(IP)アドレス、ポート番号、リソース名、またはメモリ場所のうちの少なくとも1つである、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記オブジェクトに関連付けられたQoSルールは、前記オブジェクトに関連付けられたメッセージが前記アクセスネットワークを通して向かわせられるべきルートを示す、項目1に記載の方法。
(項目4)
前記サービス層サーバは、サービス能力サーバであり、前記制御プレーンノードは、ポリシーおよび課金ルール機能(PCRF)である、項目1に記載の方法。
(項目5)
前記QoSルールは、ダイアメータベースのRxインターフェースを経由して、前記サービス能力サーバから前記PCRFに直接プロビジョニングされる、項目4に記載の方法。
(項目6)
前記QoSルールは、マシンタイプ通信相互作用機能を介して、前記サービス能力サーバから前記PCRFに間接的にプロビジョニングされる、項目4に記載の方法。
(項目7)
前記QoSルールは、前記アクセスネットワークを介して前記サービス能力サーバと通信するデバイスグループに関連付けられた最大総ビットレートを示す、項目1に記載の方法。
(項目8)
アクセスネットワーク内のルータによって行われる方法であって、前記方法は、
オブジェクトを示すメッセージを受信することと、
ディープパケットインスペクションを前記メッセージに対して行うことと、
前記ディープパケットインスペクション中に前記メッセージによって示されるオブジェクトを識別することと、
前記オブジェクトを識別することに応答して、サービスの質(QoS)ルールを前記メッセージに適用することと
を含む、方法。
(項目9)
前記オブジェクトは、前記メッセージの宛先を示す、項目8に記載の方法。
(項目10)
前記宛先は、インターネットプロトコル(IP)アドレス、ポート番号、リソース名、またはメモリ場所のうちの少なくとも1つである、項目9に記載の方法。
(項目11)
前記QoSルールを適用することは、
前記アクセスネットワークが輻輳状態にあることを決定することと、
前記輻輳状態に基づいて、前記QoSルール内に示されているバックオフ時間の間、前記メッセージを拒否することと
をさらに含む、項目8に記載の方法。
(項目12)
前記QoSルールを適用することは、
前記メッセージを前記アクセスネットワークの好ましいルートを通してルーティングすることをさらに含み、前記好ましいルートは、前記QoSルールによって示されている、項目8に記載の方法。
(項目13)
前記方法は、前記アクセスネットワークの制御プレーンノードを介して、前記QoSルールをサービス層内に常駐するサービス層サーバから受信することをさらに含む、項目8に記載の方法。
(項目14)
前記方法は、前記QoSルールを前記アクセスネットワーク内の他のルータに送信することをさらに含む、項目13に記載の方法。
(項目15)
前記ルータは、トラフィック検出機能を備え、前記QoSルールを前記アクセスネットワーク内の他のルータに送信することは、前記アクセスネットワークが輻輳状態にある場合、前記サービスデータフローが終了させられるように、パケットデータネットワークゲートウェイに低優先度を伴うサービスデータフローのリストを提供することを含む、項目14に記載の方法。
(項目16)
アクセスネットワーク内の制御プレーンノードであって、前記制御プレーンノードは、プロセッサおよびメモリを備え、前記メモリは、コンピュータ実行可能命令を含み、前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
オブジェクトが識別されると、QoSルールが適用されるように、前記オブジェクトに関連付けられたサービスの質(QoS)ルールを受信することと、
前記QoSルールに基づいて、前記オブジェクトに関連付けられたメッセージが前記アクセスネットワークを通して辿るべきルートを決定することと
を含む動作を前記プロセッサに行なわせる、制御プレーンノード。
(項目17)
前記動作は、
他の制御プレーンノードに、ラベルを用いて前記オブジェクトに関連付けられたパケットをマークするように指図することをさらに含み、前記ラベルは、前記決定されたルートを示す、項目16に記載の制御プレーンノード。
(項目18)
前記動作は、
前記QoSルールに基づいて、前記オブジェクトが識別されると、前記少なくとも1つのルータが前記QoSルールを適用するように、前記アクセスネットワーク内の少なくとも1つのルータに前記QoSルールをプロビジョニングすることをさらに含む、項目16に記載の制御プレーンノード。
(項目19)
前記動作は、
前記QoSルールに基づいて、前記オブジェクトが識別されると、前記アクセスネットワーク内のルータの全てが前記QoSルールを適用するように、前記アクセスネットワーク内の全ルータに前記QoSルールをプロビジョニングすることをさらに含む、項目16に記載の制御プレーンノード。
(項目20)
前記オブジェクトは、インターネットプロトコル(IP)アドレス、ポート番号、リソース名、またはメモリ場所のうちの少なくとも1つである、項目16に記載の制御プレーンノード。
インターネット技術タスクフォース(IETF)は、IPネットワーク内にQoSを提供するための2つのアプローチ、すなわち、統合サービス(IntServ)および分化サービス(DiffServ)を定義している。統合サービス(IntServ)は、エンドホストが、その厳密なQoSニーズをネットワークに信号伝達し、リソースを保存するという点において、前述のリソース保存アプローチの少なくとも一部に従う。DiffServは、ネットワーク要素が、パケットマーキングに基づいて、可変かつ大まかなQoS要件を伴うトラフィックの複数のクラスをサービス提供するように設定される点において、リソース保存を伴わないパケットマーキングを実装する。
前述のように、リソース保存は、例えば、ビデオ、オーディオ等のストリーミングメディアに関連付けられたIPフローのために使用され得る。例えば、M2Mシステム100等の例示的M2Mシステムでは、ネットワーク101に接続されるM2Mデバイス102の数は、ブロードバンドおよびモバイルネットワークに接続されるものより数桁大きくなり得る。M2Mデバイス102とM2Mサーバとの間に存在するIPフローは、多数となり得る。したがって、本明細書に説明される種々の例示的実施形態によると、M2Mデバイス102とM2Mサーバとの間に存在するIPフローは、従来のストリーミングメディアアプリケーションに関連付けられたIPフローと異なって特徴付けられる。
依然として、図4を参照すると、図示される実施形態によると、404では、CPノード114は、新しいQoSルールの肯定応答を、サービス層104、特に、SCSに送信し得る。QoS構成に対する要求が失敗した場合、404において送信されたメッセージは、失敗の原因を示し得る。406では、図示される実施形態によると、CPノード114は、QoSルールを、QoSルール(例えば、表3に示される)内で識別されたオブジェクトにアクセスするために使用され得る、データプレーンルータ108および110のうちの1つにパスする。例えば、406におけるメッセージは、アクセスネットワーク101内のルータ108および110の少なくとも1つ、例えば全部に送信され得る。さらなる実施例として、少なくとも1つのQoSルールを含むメッセージが、CPノード114によって、ルータ110の一部に送信され、次いで、ノースエッジルータ110によって、他のルータ108に広められ得る。QoSルールに基づいて、CPノード114は、フローがネットワーク101を通して辿るべきルートを決定し得る。ある実施例では、CPノード114は、特定のラベルパケットマーキングを、特定のオブジェクトに関連付けられたパケットの少なくともいくつか、例えば、全部に適用するように他の制御プレーンノード114およびデータプレーンノード106を構成する。ある場合には、パケットがマークされた後、ディープパケットインスペクション(DPI)は、マークされたパケットについて行われる必要がないこともある。マーキング(ラベル)は、パケットがどのように取り扱われる(処理される)べきかを示し得る。
例示的実施形態によると、サービス層展開は、複数のアクセスネットワークを経由して、デバイスと接続し得る。例えば、いくつかのデバイスは、アクセスネットワーク間のそのサービス層接続を切り替えるか、または同時に、2つ以上のアクセスネットワークを介して、サービス層に接続することが可能であり得る。例示的実施形態では、サービス層は、デバイスに、特定のアクセスネットワークを使用するように命令するか、またはデバイスに、そのトラフィックがアクセスネットワーク間でどのように分割されるべきかを指図することが可能である。別の例示的実施形態では、サービス層は、アクセスネットワークに、アクセスネットワークを選択するとき、デバイスが従うべきポリシーを知らせることが可能である。例えば、アクセスネットワークは、次いで、種々のプロトコル(例えば、ANSDF)を介して、ポリシーをデバイスにパスし得る。
404では、グループプロビジョニング実施例によると、CPノード114は、新しいQoSルールを肯定応答する。406では、CPノード114は、QoSルールを、QoSルール(例えば、表5)内で識別されるオブジェクトにアクセスするために使用され得る、ノースエッジルータ110にパス(送信)し得る。このメッセージは、アクセスネットワーク101内のルータ108および110のうちの1つ以上のもの、例えば全部に送信され得る。例えば、このメッセージは、CPノード114によって、ルータの一部に送信され、次いで、ノースエッジルータ110によって、他のルータに広められ得る。408では、各ルータは、肯定応答をルールを送信したノード114に送信し得る。410では、前述のように、ノースエッジルータ110は、ディープパケットインスペクションを行い、ルール(例えば、表3)内で識別されたオブジェクトがアクセスされていることを認識し得る。CPノード114は、デバイス102によって要求されるGBRがサポートされ得るかどうかをチェック(決定)する。この決定を行う際、CPノード114は、デバイス102がグループの一部であり、したがって、デバイスによって要求されるデータプレーンベアラが、ネットワーク101によって提供される必要があるであろう総帯域幅に影響しないであろうことを考慮し得る。代替として、SCSからの制御プレーン要求は、デバイス102へのデータプレーンベアラに対する要求を開始し得る。図4に示される図示される実施形態は、ノースエッジルータ110がDPIを行うことを示すが、これは、代替として、サウスエッジルータまたはQoSルールで構成された任意の他のデータプレーンルータによって行われることができることを理解されるであろう。412では、図示される実施例によると、ノースエッジルータ110は、ダウンリンクリソースがデータフローのために保存されることを必要とし得ることを認識する。フローのためのリソースを保存するためのメッセージが、ネットワーク101内の他のデータプレーンルータに送信される。414では、デバイス102と、サービス層104内のサービス層104、特に、SCSとの間のデータフローが、継続する。データプレーンルータ108および110のうちの少なくとも1つ、例えば、全部は、DPIをフローに対して行い続け、QoSルールを適用し、QoSルールが適用されるべき長さを決定し得る。416cでは、フローが、例えば、終了する、期限切れになる、または修正されると、データプレーンルータ108および110は、通知を互に送信し、フローのために保存されたリソースの量を調節し得る。代替として、または加えて、ステップ416a−cは、ネットワーク101内の輻輳状況に応答して開始され得る。例えば、輻輳は、ネットワーク101に、フローのために保存されたリソースの量を減少させ得る。
M2MおよびoneM2Mの両方が、本明細書に説明されるMAC/PHY層機能を実装し得るサービス層を使用する。ETSI M2Mのサービス層は、サービス能力層(SCL)と称される。本明細書に説明される実施形態は、SCLの一部として実装され得、メッセージは、例えば、MQTTまたはAMQP等の種々のプロトコルに基づき得る。SCLは、M2Mデバイス(デバイスSCL(DSCL)と称される)、ゲートウェイ(ゲートウェイSCL(GSCL)と称される)、および/またはネットワークノード(ネットワークSCL(NSCL)と称される)内に実装され得る。oneM2Mサービス層は、共通サービス機能(CSF)(例えば、サービス能力)のセットをサポートする。CFSの1つ以上の特定のタイプのセットのインスタンス化は、共通サービスエンティティ(CSE)と称され、ネットワークノードの異なるタイプ(例えば、インフラストラクチャ、中間ノード、特定用途向けノード)にホストすることができる。さらに、本明細書に説明されるQoSルールのプロビジョニングおよび適用は、アクセスするためにサービス指向アーキテクチャ(SOA)および/またはリソース指向アーキテクチャ(ROA)を使用する、M2Mネットワークの一部として実装され得る。さらに、本願のコンテキストマネージャは、本願のコンテキストマネージャ等のサービスにアクセスするために、サービス指向アーキテクチャ(SOA)および/またはリソース指向アーキテクチャ(ROA)を使用する、M2Mネットワークの一部として実装することができる。
Claims (14)
- サービス層内のサービス層サーバと、アクセスネットワーク内の制御プレーンノードとを備えているシステムにおける方法であって、前記方法は、
前記サービス層サーバが、前記サービス層サーバと前記制御プレーンノードとの間の制御プレーンインターフェースを介してサービスの質(QoS)ルールを前記制御プレーンノードに提供することであって、オブジェクトがメッセージによってアドレス指定されていると識別されるときに前記QoSルールが前記メッセージに適用されるように、前記QoSルールが前記オブジェクトに関連付けられている、ことと、
前記QoSルールを受信した前記制御プレーンノードが、前記オブジェクトに関連付けられた前記メッセージのパケットにマーキングを適用するようにデータプレーンノードに指図することと
を含み、
前記QoSルールに関連付けられた前記オブジェクトは、前記メッセージの宛先を示し、前記マーキングは、1)前記メッセージの遅延公差と、2)リソースが前記メッセージを含むトラフィックフローのために保存される必要があることとを示す、方法。 - 前記オブジェクトは、インターネットプロトコル(IP)アドレス、ポート番号、リソース名、または、メモリのアドレスのうちの少なくとも1つである、請求項1に記載の方法。
- 前記オブジェクトに関連付けられた前記QoSルールは、前記オブジェクトに関連付けられた前記メッセージが前記アクセスネットワークを通して向かわせられるべきルートを示す、請求項1に記載の方法。
- 前記サービス層サーバは、サービス能力サーバであり、前記制御プレーンノードは、ポリシーおよび課金ルール機能(PCRF)である、請求項1に記載の方法。
- 前記QoSルールは、ダイアメータベースのRxインターフェースを経由して、前記サービス能力サーバから前記PCRFに直接的に提供される、請求項4に記載の方法。
- 前記QoSルールは、マシンタイプ通信相互作用機能を介して、前記サービス能力サーバから前記PCRFに間接的に提供される、請求項4に記載の方法。
- 前記QoSルールは、前記アクセスネットワークを介して前記サービス層サーバと通信するデバイスグループに関連付けられた最大総ビットレートを示す、請求項1に記載の方法。
- 前記方法は、
課金記録が、前記QoSルールが適用されるときに更新されるように、前記サービス層サーバが、前記QoSルールを前記制御プレーンノードに提供すること
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記方法は、
前記制御プレーンノードが、パケットデータネットワークゲートウェイまたはトラフィック検出機能に前記QoSルールを提供すること
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - アクセスネットワーク内の制御プレーンノードであって、前記制御プレーンノードは、プロセッサおよびメモリを備え、前記メモリは、コンピュータ実行可能な命令を含み、前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
オブジェクトに関連付けられたサービスの質(QoS)ルールをサービス層内のサービス層サーバから受信することであって、前記オブジェクトが識別されるときに前記QoSルールが前記オブジェクトに関連付けられたメッセージに適用される、ことと、
前記QoSルールの受信に基づいて、前記オブジェクトに関連付けられたメッセージのパケットにマーキングを適用するようにデータプレーンノードに指図することと
を含む動作を前記プロセッサに行なわせ、
前記オブジェクトは、前記パケットの宛先を示し、前記マーキングは、1)前記メッセージの遅延公差と、2)リソースが前記パケットを含むトラフィックフローのために保存される必要があることとを示す、制御プレーンノード。 - 前記制御プレーンノードは、コンピュータ実行可能な命令をさらに含み、前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
前記オブジェクトに関連付けられた前記トラフィックフローのためのリソースを保存するように他のノードに指図すること
を含む動作を前記プロセッサに行わせる、請求項10に記載の制御プレーンノード。 - 前記オブジェクトは、インターネットプロトコル(IP)アドレス、ポート番号、リソース名、または、メモリのアドレスのうちの少なくとも1つである、請求項10に記載の制御プレーンノード。
- 前記制御プレーンノードは、コンピュータ実行可能な命令をさらに含み、前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
課金記録が、前記QoSルールが適用されるときに更新されるように、前記オブジェクトに関連付けられた前記メッセージが前記アクセスネットワークを通して辿るべきルートを決定することと
を含むさらなる動作を前記プロセッサに行なわせる、請求項10に記載の制御プレーンノード。 - アクセスネットワーク内のデータプレーンノードであって、前記データプレーンノードは、プロセッサおよびメモリを備え、前記メモリは、コンピュータ実行可能な命令を含み、前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
オブジェクトに関連付けられたサービスの質(QoS)ルールをサービス層内のサービス層サーバから制御プレーンノード経由で受信することであって、前記オブジェクトが識別されるときに前記QoSルールが前記オブジェクトに関連付けられたメッセージに適用される、ことと、
前記制御プレーンノードから受信した指示に基づいて、前記オブジェクトに関連付けられたメッセージのパケットにマーキングを適用することと
を含む動作を前記プロセッサに行わせ、
前記オブジェクトは、前記パケットの宛先を示し、前記マーキングは、1)前記メッセージの遅延公差と、2)リソースが前記パケットを含むトラフィックフローのために保存される必要があることとを示す、データプレーンノード。
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