JP6685243B2 - Sdnネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対するポリシおよび課金制御の方法および装置 - Google Patents

Sdnネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対するポリシおよび課金制御の方法および装置 Download PDF

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Description

本発明は通信技術の分野に関し、より詳細には、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対するポリシおよび課金の制御技術に関する。
ポリシおよび課金制御(PCC)には、PCRF(ポリシおよび課金ルール機能)などのポリシサーバと、PCEF(ポリシおよび課金実施機能)やTDF(トラフィック検出機能)などのポリシ実施機能とが含まれる。ポリシ実施機能は、ディープパケットインスペクションを実行して、アプリケーションのトラフィックを検出し(たとえば、Facebook、Google、電子メールといった各種アプリケーションのトラフィックを検査し)、または、QoSと課金の動的な制御を実行する。また、ポリシ実施機能は、課金システムおよび加入者データベースに接続されて、加入者やアプリケーションがデータネットワークリソースを利用する方式を、オペレータが動的に制御するのを支援する。ポリシの決定は、多種多様なトリガに基づいてなされ得る。そのようなトリガとしては、加入者のデータ使用量、サービス階層、位置情報、アプリケーション、URL、ソースIPアドレス、時刻、輻輳レベルなどが挙げられる。PCCアーキテクチャは、今や4G LTE EPCコアネットワークで定着したものとなっている。
具体的に述べれば、ソフトウェア定義ネットワーク(SDN)の配備を考慮して、パケットの転送は、制御機能から切り離されている。制御機能は、専用のネットワークデバイスから切り離され、たとえばSDNコントローラなどの中央の「コンテナ」によって実施される。SDNコントローラは、OpenFlowプロトコルなどの標準プロトコルを用いてアプリケーションのデータフローをどのように送信すべきかを、パケットの転送元デバイスに通知する。SDNの主要目的は、ネットワーク形成およびアプリケーションの仮想化を容易にすることである。
ポリシ制御が導入され、それに続きSDNが新たに興隆してきたことにより、サービスをエンドユーザに提供しサポートする方式をキャリアがどう制御するかについて、いくつかの重要な課題が発生している。現在のネットワークサービスの配備モデルは比較的静的なものであり、ポリシ選択やインサーションのためのトポロジに制約を受ける。さらに、こうした配備モデルは、仮想化が可能にする柔軟なサービス環境に十分適応したものではない。
本発明の目的は、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対するポリシおよび課金制御のための方法および装置を提供することである。
本発明の一態様によれば、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対する、ポリシおよび課金制御の方法が提供される。同方法は、以下のステップを含む:
a.PCRFが、アプリケーションに対応する多次元コンテキスト情報に基づき、アプリケーションに関するアプリケーションサービスチェインを決定し、対応するアプリケーションサービスチェイン情報を、SDNコントローラに送信するステップ。
b.SDNコントローラが、アプリケーションサービスチェイン情報に基づき、アプリケーションに関する転送ルールを決定し、転送ルールを対応するサービスチェイニングインフラネットワークに送信するステップ。
c.サービスチェイニングインフラネットワーク内のSCEPが、転送ルールに基づき、対応するサービス機能を実行するステップ。
本発明の別の態様によれば、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対するポリシおよび課金制御のためのPCRFであって、アプリケーションに対応する多次元コンテキスト情報に基づいてアプリケーションに関するアプリケーションサービスチェインを決定し、対応するアプリケーションサービスチェイン情報をSDNコントローラに送信するように構成される、PCRFが提供される。
本発明の別の態様によれば、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対する、ポリシおよび課金制御のためのSDNコントローラが提供される。同SDNコントローラは、以下の動作を行うように構成される:
− 対応するPCRFによって送信されたアプリケーションサービスチェイン情報を受信すること。
− アプリケーションサービスチェイン情報に基づいて対応するアプリケーションに関する転送ルールを決定し、転送ルールを対応するサービスチェイニングインフラネットワークに送信すること。
本発明の別の態様によれば、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対するポリシおよび課金制御のためのSCEPであって、SDNコントローラによって送信された転送ルールに基づき、対応するサービス機能を実行するように構成される、SCEPが提供される。
本発明の別の態様によれば、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対するポリシおよび課金制御のためのTDFであって、イングレスSCEPを含み、アプリケーションのアプリケーションフローに対してディープパケットインスペクションを実行してアプリケーションフローに分流(diffluent)処理を施し、アプリケーションフローを他のSCEPに転送するTDFであって、さらに、PCRFによって送信されたアプリケーションサービスチェイン情報を受信し、アプリケーションサービスチェイン情報を含む課金要求を対応するOCSおよび/またはOFCSに送信して、アプリケーションに対する課金を行う、TDFが提供される。
本発明のさらなる態様によれば、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対する、ポリシおよび課金制御のためのシステムが提供される。同システムには、上記のPCRF、上記のSDNコントローラ、上記のSCEP、および上記のTDFが含まれる。
先行技術と比較した場合、本発明によれば、SDNネットワークにおいて、PCRFがアプリケーションサービスチェインを決定し、対応する情報をSDNコントローラに送信する。SDNコントローラは、その情報に基づいて転送ルールを決定し、その転送ルールをサービスチェイニングインフラネットワークに送信する。転送ルールに基づき、サービスチェイニングインフラネットワーク内の各SCEPは、対応するサービス機能を実行する。本発明は、付加価値サービスチェインを備えた、LTEポリシおよび課金制御の方法のゲームルールを変える前例のない提案であって、既存の3GPP LTE/EPSアーキテクチャおよびポリシ制御を強化するとともに、SDN OpenFlowやサービスチェインをサポートする。
さらに、本発明がPCRFの機能を拡張することにより、PCRFはQoS制御や課金のためのアプリケーション検出制御(ADC)ルールを定義するだけでなく、各アプリケーションに関するアプリケーションサービスチェインを決定するサポートも行う。したがって、かかるPCRFは、加入者の多次元的な属性(顧客区分、データ課金プラン、位置、アクセス技術、年齢、期間など)を考慮したうえで、アプリケーションを関連するサービスチェインへと結び付けることができる。このようにすることで、PCRFは、アプリケーションおよび加入者について、対応するアプリケーションサービスチェインを動的に定義することが可能となる。
本発明は、SDN制御のネットワーク内で付加価値サービスを配備する方法を制御するポリシ制御サービスチェイン機構を提供するものであり、加入者の選好、プロファイル、およびネットワーク状態が含まれるように、ネットワークフロー制御およびアプリケーション志向のフロー制御に向けたSDN転送ポリシルールを拡張する。オペレータが保証されたサービスを各加入者に継続して提供し得ることを確実にするには、制御プレーンとデータプレーン間のインタフェースにおいて、加入者を認識することが必要となる。サービスチェインに基づく加入者ごとのポリシによって、サービスのプロビジョニング方法は柔軟なものとなり、その配備も容易となる。
また、本発明により、オペレータは、異なる付加価値サービス機能を用いて、異なるアプリケーションフローに対して動的に課金を行うことが可能となる。
本発明が持つ、その他の特徴、目的、および利点は、非限定的実施形態に関する以下の詳細な説明を、添付図面を参照しながら読むことによって、より明瞭なものとなろう。
本発明の一態様による、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対するポリシおよび課金制御の方法のフローチャートである。 本発明の好ましい一実施形態による、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対する、ポリシおよび課金制御の実行に関する概略図である。 本発明の別の好ましい実施形態による、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対する、ポリシおよび課金制御の実行に関する概略図である。 本発明のさらに好ましい実施形態による、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対する、ポリシおよび課金制御の実行に関する概略図である。
各図面において、同一または類似の参照符号は、同一または類似の構成要素を表している。
以下、添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳述する。
図1は、本発明の一態様による、SDN(ソフトウェア定義ネットワーク)ネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対するポリシおよび課金制御の方法のフローチャートである。
ステップS101において、PCRFは、あるアプリケーションに関するアプリケーションサービスチェインを決定し、対応するアプリケーションサービスチェイン情報をSDNコントローラに送信する。
具体的に述べると、ステップS101における、PCRFがあるアプリケーションに関するアプリケーションサービスチェインを決定することは、たとえば、このアプリケーションのために対応するサービス機能を決定すること、または、さらに、このアプリケーションに対応する多次元コンテキスト情報に基づいて対応するアプリケーションサービスチェインを決定することであり、さらには、PCRFは、アプリケーションサービスチェイン情報をSDNネットワークのSDNコントローラに送信する。
ここでアプリケーションサービスチェインとは、サービス機能の順序付きリストである。このリストは再編成することが可能である。アプリケーションサービスチェインの概念には、複数のサービス機能を特定のシーケンスで適用することが含まれる。ネットワークキャリアが提供するサービスが利用可能となるように、サービス機能は個別に使用されても、アプリケーションサービスチェイン内の他のサービス機能と併用されてもよい。
ここで、PCRFは、SDNコントローラと相互作用するためのオープンAPIを備える。したがって、PCRFは、SDNコントローラに、アプリケーションサービスチェイン情報を送信することができる。
ここで、PCRFの機能は拡張され、QoS制御および課金のためのアプリケーションの検出や制御のルールを定義するだけに留まらず、各アプリケーションについてアプリケーションサービスチェインを決定することもサポートすることができる。さらに、PCRFは、加入者の多次元的な属性(顧客区分、データ課金プラン、位置、アクセス技術、年齢、期間など)を考慮したうえで、アプリケーションを関連するサービスチェインへ結び付けることもできる。このようにすることで、PCRFは、アプリケーションおよび加入者について、対応するアプリケーションサービスチェインを動的に定義することが可能となる。
当業者であれば、アプリケーションサービスチェインを決定または送信する上記方法は一例にすぎず、本発明に適用可能な既存または将来登場し得るアプリケーションサービスチェインの決定や送信に関するその他の方法も本発明の範囲に包含され、参照により本明細書に組み込まれるということを理解されよう。
ステップS101では、PCRFが、アプリケーションに関するアプリケーションサービスチェインの決定を、そのアプリケーションに対応する多次元コンテキスト情報に基づいて行うことが好ましい。
具体的に述べると、ステップS101において、PCRFは、アプリケーションに対応する多次元コンテキスト情報(上記の顧客区分、データ課金プラン、位置、アクセス技術、年齢、期間など)に基づき、対応するアプリケーションサービスチェインを決定し(たとえば、こうした多次元コンテキスト情報の考慮から導かれたアプリケーションサービスチェインは、付加価値アプリケーションサービスチェインと呼ばれる)、その付加価値アプリケーションサービスチェインを、SDNコントローラに送信する。
マルチコンテキスト情報には、以下に示す情報のうち、少なくとも1つが含まれることがより好ましい:
− TDFアプリケーションコンテキスト情報
− 加入者リポジトリコンテキスト情報
− 加入者課金情報
− 加入者無線アクセスおよび位置情報。
上記のTDFアプリケーションコンテキスト情報は、たとえば、レイヤ3からレイヤ7までのアプリケーションフローの記述情報や、アプリケーションのスポンサー情報などである。TDFアプリケーションフロー情報は、Rxインタフェースを介してアプリケーション機能(AF)から取得するか、またはTDFによって検出することが可能であり、ADCルールを要求するために、Sdインタフェースを介してPCRFに送信され得る。
上記の加入者リポジトリコンテキスト情報は、たとえば、加入者に許可された付加価値サービス、サービス優先度、加入者に許可されたQoS、加入者カテゴリ(企業、個人、成人、若年など)、年齢、誕生日などに相当する。加入者リポジトリコンテキスト情報は、3GPP PCCアーキテクチャにより、Spインタフェースを介して、HSS(ホーム加入者サーバ)/SPR(加入者プロファイルリポジトリ)などの加入者情報データベースから入手可能である。たとえば、十代のユーザであれば、ペアレンタルコントロール付加価値サービス機能を実行することになり、企業ユーザであれば、企業セキュリティサービス機能を持つことになる。
上記の加入者課金情報は、たとえば、OCSを用いてSyインタフェース経由で入手可能な、ポリシベースの支払カウンタステータスに相当する。
上記の多次元コンテキスト情報は、加入者無線アクセスおよび位置情報も含み得る。すなわち、PCRFは、無線アクセスのタイプやユーザ位置情報などのモバイルネットワーク情報を、PGWから取得することができる。この情報を用いて、PCRFは、加入者のアプリケーションに関するサービスチェインを定義することができる。たとえば、3G/4G接続のユーザであれば、狭い帯域幅の条件下でスムーズに動画がストリーミングされるように、ビデオオプティマイザによって動画のトラフィックがステアリングされる。ユーザがWLANで接続している場合は、動画のトラフィックに特別な最適化は不要であり、ソースからユーザデバイスまで直にルーティングすることが可能である。
ステップS101において、PCRFは、アプリケーションに関するアプリケーションサービスチェインの決定を、そのアプリケーションに対応する上記多次元コンテキスト情報のいずれかに基づいて行う。
当業者であれば、上記の多次元コンテキスト情報は例示的なものにすぎず、本発明に適用可能な既存または将来登場し得るその他のマルチコンテキスト情報も本発明の保護範囲に包含され、参照により本明細書に組み込まれるということを理解されよう。
上記の多次元コンテキスト情報に基づき、PCRFが、所与のアプリケーションフローに対するADCルールに、付加価値サービスチェインを追加できることが好ましい。この強化されたADCルールには、以下の情報のうち、少なくともいずれか1つが含まれることになる:
− ADCルール識別子
− TDFアプリケーション識別子
− 監視キー
− ゲートステータス
− QoS情報(たとえば、UL最大ビットレートやDL最大ビットレート)
− 課金情報(たとえば、料金や、オンライン/オフラインでの課金または計量方法)
− リダイレクト情報
− スポンサー情報
− 付加価値サービスチェイン情報
ADCルールに含まれる、上記の付加価値サービスチェイン情報AVPには、以下が含まれることになる:
1)TDFアプリケーションのためのサービスチェインID。このサービスチェインIDは新たなAVPとなって、料金エンジン内の新たな料金制度に関連して使用されることになる。
2)特定のトラバース順序を持つ、1つ以上のサービス機能。
当業者であれば、強化されたADCルールに含まれる上記の情報は例示的なものにすぎず、本発明に適用可能な既存または将来登場し得る、強化されたADCルールに含まれるその他の情報も本発明の保護範囲に包含され、参照により本明細書に組み込まれるということを理解されよう。
ステップS102において、SDNコントローラは、アプリケーションサービスチェイン情報に基づいてアプリケーションに関する転送ルールを決定し、その転送ルールを対応するサービスチェイニングインフラネットワークに送信する。
具体的に述べると、ステップS102において、SDNコントローラが、ステップS101でPCRFから受信したアプリケーションサービスチェイン情報に基づき、アプリケーションに関する転送ルールを決定し(この転送ルールには、たとえば、アプリケーションサービスチェインに対応するサービス機能をどのように実行するかや、サービス機能の実行シーケンスなどが含まれる)、次いで、SDNコントローラが、その転送ルールを、対応するサービスチェイニングインフラネットワークに送信する。
ここで、サービスチェイニングインフラネットワークとは、相互接続するSCEPとサービス機能を含むネットワークである。また、サービス機能とは、ネットワークまたはアプリケーションベースのパケット処理、アプリケーション、計算、またはストレージリソースである。
ここで、SDNコントローラは、各加入者のアプリケーションフローに対するパケットデータ転送ルールを動的に定義することが可能である。これらの転送ルールが、分類されたトラフィックフローをステアリングすることにより、対応するサービス機能は、PCRFからのアプリケーションサービスチェインによって定義された特定の順序で実行される。
ステップS103において、サービスチェイニングインフラネットワーク内のSCEPは、転送ルールに基づき、対応するサービス機能を実行する。
ここで、SCEPは、転送ルールに基づいて対応するサービス機能を実行するための物理ノードまたは仮想ノードであり得る。サービス機能の実行後、SCEPは、さらなるパケット処理のために、次のSCEPにデータパケットを転送する。
ステップS103では、サービスチェイニングインフラネットワーク内のSCEPが、転送ルール内のサービス機能実行シーケンスに基づき、対応するサービス機能を順次実行することが好ましい。
具体的に述べると、転送ルールにはサービス機能の実行シーケンスが含まれ、各SCEPが、その実行シーケンスに基づき、対応するサービス機能を順次実行する。
たとえば、図2は、2人の加入者のアプリケーションデータトラフィックを示しており、さまざまなアプリケーションが、さまざまなサービスチェインに対応している。PCRFがアプリケーションに関連するアプリケーションサービスチェインを決定した後、アプリケーションサービスチェイン情報がSDNコントローラに送信される。SDNコントローラは、そのアプリケーションサービスチェイン情報に基づいて2人の加入者に対する異なる転送ルールを決定し、この転送ルールをサービスチェイニングインフラネットワークに送信する。このサービスチェイニングインフラネットワーク内で、2つのアプリケーションに対応する異なるSCEPが、それぞれ転送ルールに基づき、対応するサービス機能を実行する。
たとえば、加入者A(上の加入者)のアプリケーションは、サービス機能1およびサービス機能4に対応している。PCRFは、加入者Aに関するサービスアプリケーションチェインを決定した後、このアプリケーションサービスチェインをSDNコントローラに送信する。次いで、SDNコントローラは、アプリケーションサービスチェイン情報に基づき、加入者Aに対する転送ルールを決定する。ここでは、TDFがイングレスSCEPとして機能する。上段の2つのSCEPは、左から右にSCEP1、SCEP2と呼ばれ、下段の3つのSCEPについては、左から右にかけて、それぞれSCEP3、SCEP4、SCEP5と呼ばれる。その後、転送ルールが、たとえば、イングレスSCEPからSCEP1へ、そしてSCEP1からSCEP4へというように、アプリケーションフローの転送シーケンスを定義する。SDNコントローラが転送ルールをサービスチェイニングインフラネットワークへと送信した後、サービスチェイニングインフラネットワーク内の各SCEPは、その転送ルールに基づき、対応するサービス機能を実行する。たとえば、イングレスSCEPが分流処理を実行し、アプリケーションフローをSCEP1へと転送する。SCEP1は、サービス機能1を実行するために、受信したアプリケーションフローに対するデータパケット処理を行い、その後、このアプリケーションフローをSCEP4へと転送する。SCEP4は、サービス機能4を実行するために、受信したアプリケーションフローに対するデータパケット処理を行う。
同様に、加入者B(下の加入者)のアプリケーションは、サービス機能2、サービス機能3、およびサービス機能5に対応している。PCRFは、加入者Bに関するサービスアプリケーションチェインを決定した後、このアプリケーションサービスチェインをSDNコントローラに送信する。次いで、SDNコントローラは、アプリケーションサービスチェイン情報に基づき、加入者Bに対する転送ルールを決定する。たとえば、転送ルールは、イングレスSCEPからSCEP1へ、次いでSCEP1からSCEP2、そしてSCEP2からSCEP5へというように、アプリケーションフローの転送シーケンスを定義する。SDNコントローラが転送ルールをサービスチェイニングインフラネットワークへと送信した後、サービスチェイニングインフラネットワーク内の各SCEPは、その転送ルールに基づき、対応するサービス機能を実行する。たとえば、イングレスSCEPが分流処理を実行し、アプリケーションフローをSCEP1へと転送する。SCEP1は、サービス機能2を実行するために、受信したアプリケーションフローに対するデータパケット処理を行い、その後、このアプリケーションフローをSCEP2へと転送する。SCEP2は、サービス機能3を実行するために、受信したアプリケーションフローに対するデータパケット処理を行い、その後、このアプリケーションフローをSCEP5へと転送する。SCEP5は、サービス機能5を実行するために、受信したアプリケーションフローに対するデータパケット処理を行う。
このとき、SCEPは、リスト内のサービス機能が特定の順序でトラバースされることを保証する。この特定の順序は、サービス機能チェインに関連付けられたアプリケーションフローに相当する。
当業者であれば、上記のサービス機能実行方法は例示的なものにすぎず、本発明に適用可能な既存または将来登場し得るその他のサービス機能実行方法も本発明の保護範囲に包含され、参照により本明細書に組み込まれるということを理解されよう。
SCEPには、サービスチェイニング分類機能およびサービスチェイニング転送機能が含まれることが好ましい。サービスチェイニング分類機能は、アプリケーションのアプリケーションフローに対する分流処理を実行し、サービスチェイニング転送機能は、アプリケーションフローを、サービス機能および/または他のSCEPに送信する。
具体的に述べると、SCEPには、サービスチェイニング分類機能(SC−CL)およびサービスチェイニング転送機能(SC−FWD)が含まれ、ここで、サービスチェイニング分類機能は、アプリケーションのアプリケーションフローに対する分流処理を実行する、SCEPノードの論理機能部である。データパケットがイングレスSCEPに入ると、SC−CLが強制的に実行される。SC−CLは、着信データパケット/フレームを、それらのサービス特性または他のポリシに基づき、種々のサービスフローに分類する。
サービスチェイニング転送機能(SC−FWD)はSCEPノードの論理機能部であり、サービス機能および/または他のSCEPにアプリケーションフローを転送する。サービスチェイニング転送機能は、サービス機能や他のSCEPノードへのデータパケットの転送、および、エグレスSC−IN(サービスチェイニングインフラネットワーク)があれば、データパケットからのSC−IN固有情報の削除を担当する。SC−FWDは、すべてのSCEPノードにおいて強制的に実行される。
SCEPのうち、イングレスSCEPにはTDFが含まれることが好ましい。TDFは、PCRFによって送信されたアプリケーションサービスチェイン情報を受信し、そのアプリケーションサービスチェイン情報を含む課金要求を対応するOCSおよび/またはOFCSに送信することにより、アプリケーションに対する課金を行う。
具体的に述べると、TDFは、イングレスSCEPとして機能し得る。TDFは、PCRFから送信されたアプリケーションサービスチェイン情報を、Sdインタフェースを介して受信し、次いで、TDFは、対応するOCSに、Gynインタフェース経由で課金要求を送信するか、もしくは、対応するOFCSに、Gznインタフェース経由で課金要求を送信する。この課金要求には、アプリケーションサービスチェイン情報が含まれる。次に、OCSおよび/またはOFCSが、アプリケーションに対して課金を行う。
このとき、加入者のアプリケーションフローおよび関連する付加価値サービスチェインをSDNに渡すだけでなく、PCRFは、ADCルール内のサービスチェイン情報もTDF/PECFに渡すことになる。TDF/PCEFでサービスチェイン情報が取得されると、TDF/PCEFは、そのサービスチェイン情報を含む課金要求を、オンライン課金システム(OCS)および/またはオフライン課金システム(OFCS)に送信することができる。このようにすることで、OCSおよび/またはOFCSは、異なるアプリケーションサービスチェインを用いて、異なるアプリケーションに対し、異なる課金プランを適用することが可能となる。真新しいサービスチェイン情報AVP(サービスチェインIDを含むAVP)が、課金要求用のRoおよびRfインタフェースに追加されるものとする。このサービスチェイン情報AVPにより、OCSおよびOFCS内の新たな課金機構は、SDNのオープンなフロー、したがって、サービスチェイニングに対する課金が可能となる。このようにすることで、キャリアは、異なるQoSや異なる付加価値サービス機能を持つアプリケーションに対し、異なる課金ルールを定めることができる。
このとき、TDFは、スタンドアロンとすることも、PGW(パケットゲートウェイ)に統合することも可能である。
図3は、本発明の別の好ましい実施形態による、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対する、ポリシおよび課金制御の実行に関する概略図である。ここではTDFとPGWが分離しており、TDFはイングレスSCEPとして機能し得る。
図4は、本発明のさらに好ましい実施形態による、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対する、ポリシおよび課金制御の実行に関する概略図である。ここではTDFとPGWが統合されており、TDFはイングレスSCEPとして機能し得る。
TDFが、アプリケーションフローに分流処理が施されるようにアプリケーションフローにディープパケットインスペクションを実行し、アプリケーションフローを他のSCEPへと転送することが好ましい。
具体的に述べると、トラフィック検出機能(TDF)がイングレスSCEPとして機能するとき、TDFは、アプリケーションフローを分流処理するために、アプリケーションに対しディープパケットインスペクション(DPI)またはシャローインスペクションを実行する。そして、TDFはこのアプリケーションフローを次のSCEPへと転送するが、これについて一例を挙げると、TDFがアプリケーションフローを転送ルールに定義された次のSCEPへと転送し、さらにこのSCEPが対応するサービス機能を実行して別のパケット処理を施したうえで、そのデータパケットを次のSCEPへと転送して対応する機能を実行する。これを以下同様に繰り返す、というものになる。
ここで、TDFは、アプリケーションまたはアプリケーションフローに対し、ディープパケットインスペクションまたはシャローインスペクションを実行する。ディープパケットインスペクションが、たとえば、ストリームメディア、P2P、VoIP、ショートメッセージ、閲覧、ダウンロード、およびマルチメディアに対する検査を行う一方、シャローインスペクションは、たとえば、ポート、宛先局、プロトコルなどを検出する。
ここで、TDFアプリケーションごとにサービスチェインAVPを移し替えるのをサポートするために、以下のインタフェースが拡張される:
1)PCRFとTDF/PCEF間のSdインタフェース。サービスチェイン情報は、PCRFからTDF/PCEFへと動的にプロビジョニングされるADCルールに含まれるか、もしくは、オペレータによってTDF/PCEF内に事前構成される。
2)TDF/PCEFとOCS間のGynオンライン課金インタフェース。TDFアプリケーションごとのサービスチェイン情報は、MSCCで報告される。
3)TDF/PCRFとOFCS間のGzオフライン課金インタフェース。TDFアプリケーションごとのサービスチェイン情報は、サービスデータコンテナにおいて報告される。
本発明の別の態様によれば、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対する、ポリシおよび課金制御のためのPCRFが提供される。
PCRFは、あるアプリケーションに関するアプリケーションサービスチェインを決定し、対応するアプリケーションサービスチェイン情報をSDNコントローラへと送信する。
具体的に述べると、PCRFがあるアプリケーションに関するアプリケーションサービスチェインを決定することは、たとえば、このアプリケーションのために対応するサービス機能を決定することであり、または、さらには、このアプリケーションに対応する多次元コンテキスト情報に基づいて対応するアプリケーションサービスチェインを決定することであり、さらにいえば、PCRFがアプリケーションサービスチェイン情報をSDNネットワークのSDNコントローラに送信するということである。
本明細書でいうアプリケーションサービスチェインとは、サービス機能の順序付きリストである。このリストは再編成することが可能である。アプリケーションサービスチェインの概念には、複数のサービス機能を特定のシーケンスで適用することが含まれる。ネットワークキャリアが提供するサービスが利用可能となるように、サービス機能は個別に使用されても、アプリケーションサービスチェイン内の他のサービス機能と併用されてもよい。
ここで、PCRFは、SDNコントローラと相互作用するためのオープンAPIを備える。したがって、PCRFは、SDNコントローラにアプリケーションサービスチェイン情報を送信することができる。
ここで、PCRFの機能は拡張され、QoS制御および課金のためのアプリケーションの検出や制御のルールを定義することだけに留まらず、各アプリケーションについてアプリケーションサービスチェインを決定することもサポートすることができる。さらに、PCRFは、加入者の多次元的な属性(顧客区分、データ課金プラン、位置、アクセス技術、年齢、期間など)を考慮したうえで、アプリケーションを関連するサービスチェインに結び付けることもできる。このようにすることで、PCRFは、アプリケーションおよび加入者について、対応するアプリケーションサービスチェインを動的に定義することが可能となる。
当業者であれば、アプリケーションサービスチェインを決定または送信する上記方法は一例にすぎず、本発明に適用可能な既存または将来登場し得るアプリケーションサービスチェインの決定や送信に関するその他の方法も本発明の範囲に包含され、参照により本明細書に組み込まれるということを理解されよう。
PCRFが、アプリケーションに関するアプリケーションサービスチェインの決定を、そのアプリケーションに対応する多次元コンテキスト情報に基づいて行うことが好ましい。
具体的に述べると、PCRFは、アプリケーションに対応する多次元コンテキスト情報(上記の顧客区分、データ課金プラン、位置、アクセス技術、年齢、期間など)に基づき、対応するアプリケーションサービスチェインを決定し(たとえば、こうした多次元コンテキスト情報の考慮から導かれたアプリケーションサービスチェインは、付加価値アプリケーションサービスチェインと呼ばれる)、その付加価値アプリケーションサービスチェインを、SDNコントローラに送信する。
マルチコンテキスト情報には、以下に示す情報のうち、少なくとも1つが含まれることがより好ましい:
− TDFアプリケーションコンテキスト情報
− 加入者リポジトリコンテキスト情報
− 加入者課金情報
− 加入者無線アクセスおよび位置情報。
上記のTDFアプリケーションコンテキスト情報は、たとえば、レイヤ3からレイヤ7までのアプリケーションフローの記述情報や、アプリケーションのスポンサー情報などである。TDFアプリケーションフロー情報は、Rxインタフェースを介してアプリケーション機能(AF)から取得するか、またはTDFによって検出することが可能であり、ADCルールを要求するために、Sdインタフェースを介してPCRFに送信され得る。
上記の加入者リポジトリコンテキスト情報は、たとえば、加入者に許可された付加価値サービス、サービス優先度、加入者に許可されたQoS、加入者カテゴリ(企業、個人、成人、若年など)、年齢、誕生日などに相当する。加入者リポジトリコンテキスト情報は、3GPP PCCアーキテクチャにより、Spインタフェースを介して、HSS(ホーム加入者サーバ)/SPR(加入者プロファイルリポジトリ)などの加入者情報データベースから入手可能である。たとえば、十代のユーザであれば、ペアレンタルコントロール付加価値サービス機能を実行することになり、企業ユーザであれば、企業セキュリティサービス機能を持つことになる。
上記の加入者課金情報は、たとえば、OCSを用いてSyインタフェース経由で入手可能な、ポリシベースの支払カウンタステータスに相当する。
上記の多次元コンテキスト情報は、加入者無線アクセスおよび位置情報も含み得る。すなわち、PCRFは、無線アクセスのタイプやユーザ位置情報などのモバイルネットワーク情報を、PGWから取得することができる。この情報を用いて、PCRFは、加入者のアプリケーションに関するサービスチェインを定義することができる。たとえば、3G/4G接続のユーザであれば、狭い帯域幅の条件下でスムーズに動画がストリーミングされるように、ビデオオプティマイザによって動画のトラフィックがステアリングされる。ユーザがWLANで接続している場合は、動画のトラフィックに特別な最適化は不要であり、ソースからユーザデバイスまで直にルーティングすることが可能である。
PCRFは、アプリケーションに関するアプリケーションサービスチェインの決定を、そのアプリケーションに対応する上記多次元コンテキスト情報のいずれかに基づいて行う。
当業者であれば、上記の多次元コンテキスト情報は例示的なものにすぎず、本発明に適用可能な既存または将来登場し得るその他のマルチコンテキスト情報も本発明の保護範囲に包含され、参照により本明細書に組み込まれるということを理解されよう。
上記の多次元コンテキスト情報に基づき、PCRFが、所与のアプリケーションフローに対するADCルールに、付加価値サービスチェインを追加できることが好ましい。この強化されたADCルールには、以下の情報のうち、少なくともいずれか1つが含まれることになる:
− ADCルール識別子
− TDFアプリケーション識別子
− 監視キー
− ゲートステータス
− QoS情報(たとえば、UL最大ビットレートやDL最大ビットレート)
− 課金情報(たとえば、料金や、オンライン/オフラインでの課金または計量方法)
− リダイレクト情報
− スポンサー情報
− 付加価値サービスチェイン情報
ADCルールに含まれる、上記の付加価値サービスチェイン情報AVPには、以下が含まれることになる:
1)TDFアプリケーションのためのサービスチェインID。このサービスチェインIDは新たなAVPとなって、料金エンジン内の新たな料金制度に関連して使用されることになる。
2)特定のトラバース順序を持つ、1つ以上のサービス機能。
当業者であれば、強化されたADCルールに含まれる上記の情報は例示的なものにすぎず、本発明に適用可能な既存または将来登場し得る、強化されたADCルールに含まれるその他の情報も本発明の保護範囲に包含され、参照により本明細書に組み込まれるということを理解されよう。
本発明の別の態様によれば、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対する、ポリシおよび課金制御のためのSDNコントローラが提供される。
SDNコントローラは、対応するPCRFによって送信されたアプリケーションサービスチェイン情報を受信し、そのアプリケーションサービスチェイン情報に基づいて対応するアプリケーションに対する転送ルールを決定し、転送ルールを対応するサービスチェイニングインフラネットワークに送信する。
具体的に述べると、SDNコントローラは、対応するPCRFによって送信されたアプリケーションサービスチェイン情報を受信し、そのアプリケーションサービスチェイン情報に基づいてアプリケーションに対する転送ルールを決定し(この転送ルールには、たとえば、アプリケーションサービスチェインに対応するサービス機能をどのように実行するかや、サービス機能の実行シーケンスなどが含まれる)、次いで、SDNコントローラは、その転送ルールを、対応するサービスチェイニングインフラネットワークに送信する。
ここで、サービスチェイニングインフラネットワークとは、相互接続されたSCEPとサービス機能を含むネットワークである。また、サービス機能とは、ネットワークまたはアプリケーションベースのパケット処理、アプリケーション、計算、またはストレージリソースである。
ここで、SDNコントローラは、各加入者のアプリケーションフローに対するパケットデータ転送ルールを動的に定義することが可能である。これらの転送ルールが、分類されたトラフィックフローをステアリングすることにより、対応するサービス機能は、PCRFからのアプリケーションサービスチェインによって定義された特定の順序で実行される。
本発明の別の態様によれば、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対する、ポリシおよび課金制御のためのSCEPが提供される。
SCEPは、SDNコントローラによって送信された転送ルールに基づき、対応するサービス機能を実行する。
ここで、SCEPは、転送ルールに基づいて対応するサービス機能を実行するための物理ノードまたは仮想ノードであり得る。サービス機能の実行後、SCEPは、さらなるパケット処理のために、次のSCEPにデータパケットを転送する。
サービスチェイニングインフラネットワーク内のSCEPが、転送ルール内のサービス機能実行シーケンスに基づき、対応するサービス機能を順次実行することが好ましい。
具体的に述べると、転送ルールにはサービス機能の実行シーケンスが含まれ、各SCEPが、その実行シーケンスに基づき、対応するサービス機能を順次実行する。
たとえば、図2は、2人の加入者のアプリケーションデータトラフィックを示しており、さまざまなアプリケーションが、さまざまなサービスチェインに対応している。PCRFがアプリケーションに関連するアプリケーションサービスチェインを決定した後、アプリケーションサービスチェイン情報がSDNコントローラに送信される。SDNコントローラは、そのアプリケーションサービスチェイン情報に基づいて2人の加入者に対する異なる転送ルールを決定し、この転送ルールをサービスチェイニングインフラネットワークに送信する。このサービスチェイニングインフラネットワーク内で、2つのアプリケーションに対応する異なるSCEPが、それぞれ転送ルールに基づき、対応するサービス機能を実行する。
たとえば、加入者A(上の加入者)のアプリケーションは、サービス機能1およびサービス機能4に対応している。PCRFは、加入者Aに関するサービスアプリケーションチェインを決定した後、このアプリケーションサービスチェインをSDNコントローラへと送信する。次いで、SDNコントローラは、アプリケーションサービスチェイン情報に基づき、加入者Aに対する転送ルールを決定する。ここでは、TDFがイングレスSCEPとして機能する。上段の2つのSCEPは、左から右にSCEP1、SCEP2と呼ばれ、下段の3つのSCEPについては、左から右にかけて、それぞれSCEP3、SCEP4、SCEP5と呼ばれる。その後、転送ルールが、たとえば、イングレスSCEPからSCEP1へ、そしてSCEP1からSCEP4へというように、アプリケーションフローの転送シーケンスを定義する。SDNコントローラが転送ルールをサービスチェイニングインフラネットワークへと送信した後、サービスチェイニングインフラネットワーク内の各SCEPは、その転送ルールに基づき、対応するサービス機能を実行する。たとえば、イングレスSCEPが分流処理を実行し、アプリケーションフローをSCEP1へと転送する。SCEP1は、サービス機能1を実行するために、受信したアプリケーションフローに対するデータパケット処理を行い、その後、このアプリケーションフローをSCEP4へと転送する。SCEP4は、サービス機能4を実行するために、受信したアプリケーションフローに対するデータパケット処理を行う。
同様に、加入者B(下の加入者)のアプリケーションは、サービス機能2、サービス機能3、およびサービス機能5に対応している。PCRFは、加入者Bに関するサービスアプリケーションチェインを決定した後、このアプリケーションサービスチェインをSDNコントローラに送信する。次いで、SDNコントローラは、アプリケーションサービスチェイン情報に基づき、加入者Bに対する転送ルールを決定する。たとえば、転送ルールは、イングレスSCEPからSCEP1へ、次いでSCEP1からSCEP2、そしてSCEP2からSCEP5へというように、アプリケーションフローの転送シーケンスを定義する。SDNコントローラが転送ルールをサービスチェイニングインフラネットワークへと送信した後、サービスチェイニングインフラネットワーク内の各SCEPは、その転送ルールに基づき、対応するサービス機能を実行する。たとえば、イングレスSCEPが分流処理を実行し、アプリケーションフローをSCEP1へと転送する。SCEP1は、サービス機能2を実行するために、受信したアプリケーションフローに対するデータパケット処理を行い、その後、このアプリケーションフローをSCEP2へと転送する。SCEP2は、サービス機能3を実行するために、受信したアプリケーションフローに対するデータパケット処理を行い、その後、このアプリケーションフローをSCEP5へと転送する。SCEP5は、サービス機能5を実行するために、受信したアプリケーションフローに対するデータパケット処理を行う。
このとき、SCEPは、リスト内のサービス機能が特定の順序でトラバースされることを保証する。この特定の順序は、サービス機能チェインに関連付けられたアプリケーションフローに相当する。
当業者であれば、上記のサービス機能実行方法は例示的なものにすぎず、本発明に適用可能な既存または将来登場し得るその他のサービス機能実行方法も本発明の保護範囲に包含され、参照により本明細書に組み込まれるということを理解されよう。
SCEPには、サービスチェイニング分類機能およびサービスチェイニング転送機能が含まれることが好ましい。サービスチェイニング分類機能は、アプリケーションのアプリケーションフローに対する分流処理を実行し、サービスチェイニング転送機能は、アプリケーションフローを、サービス機能および/または他のSCEPに送信する。
具体的に述べると、SCEPには、サービスチェイニング分類機能(SC−CL)およびサービスチェイニング転送機能(SC−FWD)が含まれ、ここで、サービスチェイニング分類機能は、アプリケーションのアプリケーションフローに対する分流処理を実行するための、SCEPノードの論理機能部である。データパケットがイングレスSCEPに入ると、SC−CLが強制的に実行される。SC−CLは、着信データパケット/フレームを、それらのサービス特性または他のポリシに基づき、種々のサービスフローに分類する。
サービスチェイニング転送機能(SC−FWD)はSCEPノードの論理機能部であり、サービス機能および/または他のSCEPにアプリケーションフローを転送する。サービスチェイニング転送機能は、サービス機能や他のSCEPノードへのデータパケットの転送、および、エグレスSC−IN(サービスチェイニングインフラネットワーク)があれば、データパケットからのSC−IN固有情報の削除を担当する。SC−FWDは、すべてのSCEPノードにおいて強制的に実行される。
本発明の別の態様によれば、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対する、ポリシおよび課金制御のためのTDFが提供される。
複数のSCEPのうち、イングレスSCEPにはTDFが含まれる。TDFは、PCRFによって送信されたアプリケーションサービスチェイン情報を受信し、そのアプリケーションサービスチェイン情報を含む課金要求を対応するOCSおよび/またはOFCSに送信することにより、アプリケーションに対する課金を行う。
具体的に述べると、TDFは、イングレスSCEPとして機能し得る。TDFは、PCRFから送信されたアプリケーションサービスチェイン情報を、Sdインタフェースを介して受信し、次いで、TDFは、対応するOCSに、Gynインタフェース経由で課金要求を送信するか、もしくは、対応するOFCSに、Gznインタフェース経由で課金要求を送信する。この課金要求には、アプリケーションサービスチェイン情報が含まれる。次に、OCSおよび/またはOFCSが、アプリケーションに対して課金を行う。
このとき、加入者のアプリケーションフローおよび関連する付加価値サービスチェインをSDNに渡すだけでなく、PCRFは、ADCルール内のサービスチェイン情報もTDF/PECFに渡すことになる。TDF/PCEFでサービスチェイン情報が取得されると、TDF/PCEFは、そのサービスチェイン情報を含む課金要求を、オンライン課金システム(OCS)および/またはオフライン課金システム(OFCS)に送信することができる。このようにすることで、OCSおよび/またはOFCSは、異なるアプリケーションサービスチェインを用いて、異なるアプリケーションに対し、異なる課金プランを適用することが可能となる。真新しいサービスチェイン情報AVP(サービスチェインIDを含むAVP)が、課金要求用のRoおよびRfインタフェースに追加されるものとする。このサービスチェイン情報AVPにより、OCSおよびOFCS内の新たな課金機構は、SDNのオープンなフロー、したがって、サービスチェイニングに対する課金が可能となる。このようにすることで、キャリアは、異なるQoSや異なる付加価値サービス機能を持つアプリケーションに対し、異なる課金ルールを定めることができる。
このとき、TDFは、スタンドアロンとすることも、PGW(パケットゲートウェイ)に統合することも可能である。
図3は、本発明の別の好ましい実施形態による、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対する、ポリシおよび課金制御の実行に関する概略図である。ここではTDFとPGWが分離しており、TDFはイングレスSCEPとして機能し得る。
図4は、本発明のさらに好ましい実施形態による、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対する、ポリシおよび課金制御の実行に関する概略図である。ここではTDFとPGWが統合されており、TDFはイングレスSCEPとして機能し得る。
TDFが、アプリケーションフローに分流処理が施されるようにアプリケーションフローにディープパケットインスペクションを実行し、アプリケーションフローを他のSCEPへと転送することが好ましい。
具体的に述べると、トラフィック検出機能(TDF)がイングレスSCEPとして機能するとき、TDFは、アプリケーションフローを分流処理するために、アプリケーションに対しディープパケットインスペクション(DPI)またはシャローインスペクションを実行する。そして、TDFはこのアプリケーションフローを次のSCEPへと転送するが、これについて一例を挙げると、TDFがアプリケーションフローを転送ルールに定義された次のSCEPへと転送し、さらにこのSCEPが対応するサービス機能を実行して別のパケット処理を施したうえで、そのデータパケットを次のSCEPへと転送して対応する機能を実行する。これを以下同様に繰り返す、というものになる。
ここで、TDFは、アプリケーションまたはアプリケーションフローに対し、ディープパケットインスペクションまたはシャローインスペクションを実行する。ディープパケットインスペクションが、たとえば、ストリームメディア、P2P、VoIP、ショートメッセージ、閲覧、ダウンロード、およびマルチメディアに対する検査を行う一方、シャローインスペクションは、たとえば、ポート、宛先局、プロトコルなどを検出する。
ここで、TDFアプリケーションごとにサービスチェインAVPを移し替えるのをサポートするために、以下のインタフェースが拡張される:
1)PCRFとTDF/PCEF間のSdインタフェース。サービスチェイン情報は、PCRFからTDF/PCEFへと動的にプロビジョニングされるADCルールに含まれるか、もしくは、オペレータによってTDF/PCEF内に事前構成される。
2)TDF/PCEFとOCS間のGynオンライン課金インタフェース。TDFアプリケーションごとのサービスチェイン情報は、MSCCで報告される。
3)TDF/PCRFとOFCS間のGzオフライン課金インタフェース。TDFアプリケーションごとのサービスチェイン情報は、サービスデータコンテナにおいて報告される。
本発明のさらなる態様によれば、SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対する、ポリシおよび課金制御のためのシステムが提供される。同システムには、上記のPCRF、上記のSDNコントローラ、上記のSCEP、および上記のTDFが含まれる。
本発明は、ソフトウェア、および/または、ソフトウェアとハードウェアとの組合せにおいて実装可能であることに留意されたい。たとえば、本発明は、特定用途向け集積回路ASIC、汎用コンピュータ、または類似するその他任意のハードウェアデバイスを用いて実装することが可能である。一実施形態では、上述したステップまたは機能を実装するため、本発明のソフトウェアプログラムはプロセッサを通じて実行され得る。同様に、本発明のソフトウェアプログラム(関連するデータ構造を含む)は、たとえば、RAMメモリ、磁気ドライバ、光学ドライバ、またはフロッピーディスクなどのコンピュータ可読記録媒体、あるいは、類似のデバイスに記憶され得る。加えて、本発明のステップや機能の一部は、たとえば、プロセッサと協働して種々のステップまたは機能を実行する回路のような、ハードウェアによって実装され得る。
加えて、本発明の一部は、たとえば、コンピュータによる実行時に、そのコンピュータの演算を通じて、本発明による方法および/または技術的解決法の呼び出しや提供を行い得るコンピュータプログラム命令のような、コンピュータプログラム製品として適用され得る。とはいえ、本発明の方法を呼び出すプログラム命令は、固定式または移動式の記録媒体に記憶すること、および/またはブロードキャストによるデータストリームまたは他の信号搬送媒体を通じて送信することが可能であり、および/または同プログラム命令に従って動作するコンピュータデバイスのワーキングメモリに記憶される可能性もある。このとき、本発明による一実施形態は、コンピュータプログラム命令を記憶するためのメモリと、プログラム命令を実行するためのプロセッサとを備える装置を含む。コンピュータプログラム命令がプロセッサによって実行されると、同装置がトリガされることによって、これまでに述べた本発明の複数の実施形態に基づく方法および/または技術的解決法を実行する。
本発明は、上記の例示的実施形態の内容に限定されるものではなく、異なる特定の実施形態により、本発明の趣旨または基本的特徴から逸脱することなく実装可能であるということは、当業者には明白である。よって、いかなる観点からも、各実施形態は、例示的かつ非限定的なものとみなされなければならない。本発明の範囲は、上記の記述ではなく、添付の請求項によって限定される。したがって、各請求項の範囲に含まれる均等要素が持つ趣意、およびかかる範囲内でなされた一切の変形形態は、本発明の範囲に含まれるものとする。各請求項における参照番号はいずれも、関連する請求項を制限するものとみなされるべきである。加えて、「備える」、「含む」などの用語は、その他のユニットやステップを除外するものではなく、また、ある要素を単数で表現することは、その要素が複数存在する可能性を否定するものでないことは明白である。また、装置クレームに記載される複数のユニットまたはモジュールは、ソフトウェアまたはハードウェアを通じ、単一のユニットまたはモジュールによっても実装することが可能である。第1の、第2の、などの用語は、名称を表すために使用されており、特定の順序を示すものではない。

Claims (14)

  1. SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対するポリシおよび課金制御の方法であって、
    a.PCRFが、アプリケーションに対応する多次元コンテキスト情報に基づき、アプリケーションに関するアプリケーションサービスチェインを決定し、対応するアプリケーションサービスチェイン情報を、SDNコントローラに送信するステップであって、アプリケーションサービスチェインがサービス機能の順序付きリストである、ステップと、
    b.SDNコントローラが、アプリケーションサービスチェイン情報に基づき、アプリケーションに関する転送ルールを決定し、転送ルールを対応するサービスチェイニングインフラネットワークに送信するステップと、
    c.サービスチェイニングインフラネットワーク内のサービスチェイニング実施ポイント(SCEP)が、転送ルールに基づき、対応するサービス機能を実行するステップと
    を含む、方法。
  2. ステップcが、
    − サービスチェイニングインフラネットワーク内のSCEPが、転送ルール内のサービス機能実行シーケンスに基づき、対応するサービス機能を順次実行するステップ
    を含む、請求項1に記載の方法。
  3. SCEPが、サービスチェイニング分類機能と、サービスチェイニング転送機能とを含み、サービスチェイニング分類機能が、アプリケーションのアプリケーションフローに対する分流処理を実行し、サービスチェイニング転送機能が、アプリケーションフローをサービス機能および/または他のSCEPに送信する、請求項1または2に記載の方法。
  4. SCEPのうちのイングレスSCEPがトラフィック検出機能(TDF)を含み、TDFは、アプリケーションフローに対しディープパケットインスペクションを実行してアプリケーションフローに分流処理を施し、アプリケーションフローを他のSCEPに転送し、TDFはさらに、PCRFによって送信されたアプリケーションサービスチェイン情報を受信し、アプリケーションサービスチェイン情報を含む課金要求を対応するOCSおよび/またはOFCSに送信して、アプリケーションに対する課金を行う、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 多次元コンテキスト情報が、
    − TDFアプリケーションコンテキスト情報
    − 加入者リポジトリコンテキスト情報
    − 加入者課金情報
    − 加入者無線アクセスおよび位置情報
    のうち、少なくともいずれか1つを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
  6. SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対するポリシおよび課金制御のためのPCRFであって、アプリケーションに対応する多次元コンテキスト情報に基づいてアプリケーションに関するアプリケーションサービスチェインを決定し、対応するアプリケーションサービスチェイン情報をSDNコントローラに送信するように構成され、アプリケーションサービスチェインがサービス機能の順序付きリストである、PCRF。
  7. 多次元コンテキスト情報が、
    − トラフィック検出機能(TDF)アプリケーションコンテキスト情報
    − 加入者リポジトリコンテキスト情報
    − 加入者課金情報
    − 加入者無線アクセスおよび位置情報
    のうち、少なくともいずれか1つを含む、請求項6に記載のPCRF。
  8. SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対するポリシおよび課金制御のためのSDNコントローラであって、
    − 対応するPCRFによって送信されたアプリケーションサービスチェイン情報を受信し、アプリケーションサービスチェイン情報がサービス機能の順序付きリストを含み、
    − アプリケーションサービスチェイン情報に基づいて対応するアプリケーションに関する転送ルールを決定し、転送ルールを対応するサービスチェイニングインフラネットワークに送信する
    ように構成される、SDNコントローラ。
  9. SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対するポリシおよび課金制御のためのサービスチェイニング実施ポイント(SCEP)であって、アプリケーションに関するアプリケーションサービスチェインが、アプリケーションに対応する多次元コンテキスト情報に基づき、PCRFによって決定されたサービス機能の順序付きリストであり、SDNコントローラによって送信された転送ルールに基づき、対応するサービス機能を実行するように構成される、SCEP。
  10. 転送ルール内のサービス機能実行シーケンスに基づき、対応するサービス機能を順次実行する
    ように構成される、請求項9に記載のSCEP。
  11. サービスチェイニング分類機能と、サービスチェイニング転送機能とを含み、サービスチェイニング分類機能が、アプリケーションのアプリケーションフローに対する分流処理を実行し、サービスチェイニング転送機能が、アプリケーションフローをサービス機能および/または他のSCEPに送信する、請求項9または10に記載のSCEP。
  12. SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対するポリシおよび課金制御のためのトラフィック検出機能(TDF)であって、イングレスサービスチェイニング実施ポイント(SCEP)を含み、アプリケーションのアプリケーションフローに対してディープパケットインスペクションを実行してアプリケーションフローに分流処理を施し、アプリケーションフローを他のSCEPに転送するTDFであって、さらに、PCRFによって送信されたアプリケーションサービスチェイン情報を受信し、アプリケーションサービスチェイン情報を含む課金要求を、対応するOCSおよび/またはOFCSに送信して、アプリケーションに対する課金を行い、アプリケーションサービスチェイン情報がサービス機能の順序付きリストを含む、TDF。
  13. PGWと統合されている、請求項12に記載のTDF。
  14. SDNネットワークに基づくアプリケーションサービスチェインに対するポリシおよび課金制御のためのシステムであって、請求項6または7に記載のPCRFと、請求項8に記載のSDNコントローラと、請求項9から11のいずれか一項に記載のSCEPと、請求項12または13に記載のTDFとを含む、システム。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10587698B2 (en) * 2015-02-25 2020-03-10 Futurewei Technologies, Inc. Service function registration mechanism and capability indexing
CN106162758B (zh) * 2015-03-23 2020-01-10 华为技术有限公司 业务处理方法、pcrf以及业务处理***
EP3288325B1 (en) * 2015-06-08 2019-04-24 Huawei Technologies Co., Ltd. Service chain policy making method and device
JP6471977B2 (ja) * 2015-09-18 2019-02-20 日本電信電話株式会社 サービスファンクション制御システム、サービスファンクション制御方法、サービスコントロールノード、及びプログラム
US10271244B2 (en) * 2015-12-22 2019-04-23 Sandvine Corporation System and method for managing traffic detection
US10959065B2 (en) 2016-01-22 2021-03-23 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Charging for services in telecommunications networks
US20180227434A1 (en) * 2016-02-01 2018-08-09 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and Network Entity for Control of Charging for Value Added Service (VAS)
CN107135083A (zh) * 2016-02-29 2017-09-05 华为技术有限公司 一种计费方法和装置
CN107404386A (zh) * 2016-05-20 2017-11-28 阿尔卡特朗讯公司 用于sdn设备与ocs之间的通信方法、sdn设备、ocs
CN108270808B (zh) * 2016-12-30 2021-04-09 华为技术有限公司 一种实现应用检测与控制的方法、装置和***
US10491503B2 (en) * 2017-04-03 2019-11-26 Dell Products L.P. Application-policy-based virtual SDN controller system
US11588739B2 (en) * 2017-11-21 2023-02-21 Nicira, Inc. Enhanced management of communication rules over multiple computing networks
CN110324800B (zh) 2018-03-30 2021-01-29 华为技术有限公司 一种策略控制的方法、网元及***
WO2020010557A1 (zh) 2018-07-11 2020-01-16 上海诺基亚贝尔股份有限公司 基于软件定义网络的业务功能链的实现
US10999251B2 (en) 2018-09-28 2021-05-04 Juniper Networks, Inc. Intent-based policy generation for virtual networks
CN109495391A (zh) * 2018-12-18 2019-03-19 天津城建大学 一种基于sdn的安全服务链***及数据包匹配转发方法
WO2020181496A1 (en) 2019-03-12 2020-09-17 Nokia Shanghai Bell Co., Ltd. Method, device and computer readable medium for service chain
CN113891301B (zh) * 2019-07-22 2022-11-22 华为技术有限公司 一种通信方法及装置
US20220256347A1 (en) * 2021-02-09 2022-08-11 Qualcomm Incorporated Context Dependent V2X Misbehavior Detection
US11870642B2 (en) * 2021-10-04 2024-01-09 Juniper Networks, Inc. Network policy generation for continuous deployment

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011101021A1 (en) * 2010-02-16 2011-08-25 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Facilitating a communication session
US8831560B2 (en) 2010-05-03 2014-09-09 Alcatel Lucent Charging method selection for service data flows based on the data services being requested
EP2577103B1 (de) 2010-05-25 2019-11-06 ZF Friedrichshafen AG Hydrodynamische kopplungseinrichtung, insbesondere drehmomentwandler
WO2011147466A1 (en) * 2010-05-28 2011-12-01 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Efficient data delivery method and apparatus
WO2012015902A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-02 Interdigital Patent Holdings, Inc. Method and apparatus for managing and processing policy profile restrictions
PL2613597T3 (pl) 2012-01-06 2021-12-06 Alcatel Lucent Zmniejszanie obciążenia wynikającego z raportowania zmian informacji reguły PCC w systemie komunikacji mobilnej
CN103220651A (zh) * 2012-01-21 2013-07-24 阿尔卡特朗讯 一种对应用层数据进行计费控制的方法与设备
WO2013126057A1 (en) * 2012-02-22 2013-08-29 Tekelec, Inc. Methods, systems, and computer readable media for network metadata based policy control
US10097452B2 (en) * 2012-04-16 2018-10-09 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Chaining of inline services using software defined networking
WO2013166625A1 (zh) 2012-05-11 2013-11-14 华为技术有限公司 一种检测报告上报方法、报告上报***
CN104685827B (zh) * 2012-06-14 2018-07-06 泰科来股份有限公司 用于提供具有集成的openflow控制器的策略与计费规则功能(PCRF)的方法、***和计算机可读介质
US9661522B2 (en) 2012-07-09 2017-05-23 Cisco Technology, Inc. System and method associated with a service flow router
US9231774B2 (en) * 2012-09-27 2016-01-05 Alcatel Lucent Congestion control for radio access networks (RAN)
US9258742B1 (en) * 2013-09-30 2016-02-09 Juniper Networks, Inc. Policy-directed value-added services chaining
WO2015082016A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and controller for chaining applications in a software defined network
US9479443B2 (en) * 2014-05-16 2016-10-25 Cisco Technology, Inc. System and method for transporting information to services in a network environment

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