JP6946607B2 - 通信システム、セッション管理機能エンティティ、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、通信技術分野、特に、ポリシ制御を実装するための方法、装置、およびシステムに関する。

現在の２Ｇ、３Ｇまたは４Ｇネットワークアーキテクチャでは、パケットコアネットワークにおけるＧＧＳＮ（Ｇａｔｅｗａｙ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ、ＧＰＲゲートウェイ）、ＳＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ、サービス提供ゲートウェイ）またはＰＧＷ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｇａｔｅｗａｙ、パケットデータネットワークゲートウェイ）などのゲートウェイデバイスは、ゲートウェイデバイスのサービス認識能力および解析能力に基づいてサービスデータフローを検出し、ＰＣＲＦ（Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｒｕｌｅｓ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、ポリシおよび課金ルール機能）またはＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ， Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ， ａｎｄ Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ、認証、許可および課金）サーバなどのポリシ制御機能エンティティからユーザが加入するポリシを取得するか、またはゲートウェイにより構成されるローカルポリシに従ってポリシマッチングを実行し、次に、マッチングルールにおいて定義される動作に基づいて、ＱｏＳ制御、帯域幅管理または課金管理などの対応するポリシ制御を実行する。４．５Ｇネットワークアーキテクチャおよび将来の５Ｇネットワークアーキテクチャでは、制御プレーンおよびユーザプレーンがパケットコアネットワークにおけるネットワーク要素または機能エンティティに別々にデプロイされ得るが、ポリシ制御手順は大きく変わらない。

モバイルブロードバンドネットワーク技術が発展するにつれて、大量の新しいモバイルブロードバンドベースＯＴＴ（Ｏｖｅｒ Ｔｈｅ Ｔｏｐ）アプリケーションおよびサービスが現れ、モバイルブロードバンドネットワークにおけるＤＰＩ（Ｄｅｅｐ ｐａｃｋｅｔ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ、ディープパケットインスペクション）サービス認識能力に基づくＯＴＴサービスの制御および課金についての要件が徐々に増えている。しかしながら、ゲートウェイは、ユーザが加入するサービスポリシのみをＰＣＲＦまたはＡＡＡなどのポリシ制御機能エンティティからコアネットワークで取得し得る。ＯＴＴサービスの認識および識別を実装するために、ＳＰ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ、サービスプロバイダ）／ＣＰ（Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ、コンテンツプロバイダ）は参加する必要がある。例えば、ＳＰまたはＣＰは、ユーザとＳＰ／ＣＰとの間の加入データ（ＯＴＴサービスアクセスＵＲＬまたはサーバアドレスなどのＯＴＴサービスデータと、ユーザがＯＴＴサービスに加入しているかどうかについてのデータなどのユーザデータとを含む）をコアネットワークと同期させる。あるいは、ＳＰまたはＣＰは、ポリシ制御サーバを自律的に提供することにより、ユーザがＯＴＴサービスにアクセスした場合にゲートウェイがポリシ制御サーバをクエリするようにする。具体的な方式にかかわらず、ＳＰまたはＣＰとコアネットワークとの間の直接または頻繁なやり取りは、ネットワークセキュリティおよびサービスデータセキュリティにおけるリスクをもたらし得る。加えて、性能オーバーヘッド、データ同期、デプロイメントコスト等には特定の問題が発生する。従って、オペレータにとって、動的な識別およびポリシ制御をＯＴＴサービスに対して実装することは難しい。加えて、ＨＴＴＰＳなどの暗号化サービスの普及に起因して、端末とＳＰサーバまたはＣＰサーバとの間のサービスフローデータが暗号化された後は、ポリシ実行エンティティにとって、ポリシ実行エンティティのサービス認識能力または解析能力に基づいて、正確な識別およびポリシ制御をサービスに対して実行することは難しい。

従って、コアネットワークのセキュリティリスクおよび性能プレッシャーが増えない場合、ＯＴＴサービスポリシがサービスデータの暗号化により影響を受けることなくコアネットワークに動的にインストールされることにより、新しいサービスを急速にデプロイすることについての要件が満たされるように、解決手段が必要とされている。

ユーザアクセスサービスにコアネットワークの認識および対応するポリシ制御を実装すべく、本発明の実施形態は、ポリシ制御を実装するための方法、装置、およびシステムを提供する。

第１態様に従って、本発明の実施形態は、ポリシ制御を実装するための解決手段を提供する。コアネットワークがサービスポリシをアプリケーションサーバに公開し、次に、アプリケーションサーバがユーザ機器にサービスポリシを許可する。アプリケーションサーバにより提供されるサービスにアクセスする前に、ユーザ機器はアプリケーションサーバにアクセスするために用いられる必要があるサービスポリシをコアネットワークへプッシュすることにより、ユーザ機器とアプリケーションサーバとの間のサービスフローまたはデータパケットに対する課金、ＱｏＳ、ルーティング、ゲーティング制御またはリダイレクトなどのポリシ制御をコアネットワークデバイスがユーザ機器によりプッシュされるサービスポリシに従って実行するようにする。ユーザ機器は、アクセス予定のサービスについて最もクリアである。従って、ユーザ機器がコアネットワークのポリシ決定手順またはポリシ制御手順に参加することにより、ポリシ制御精度が改善され、コアネットワークのサービス認識の難しさが低減される。

可能な設計において、コアネットワークは、セッション管理機能エンティティ、ユーザプレーン機能エンティティおよびポリシ制御機能エンティティを含む。セッション管理機能エンティティは、ユーザ機器により送信されるサービスポリシ識別子を受信し、サービスポリシ識別子をポリシ制御機能エンティティへ送信し、ポリシ制御機能エンティティにより送信され、かつ、サービスポリシ識別子に対応するサービスポリシを受信し、サービスポリシをユーザプレーン機能エンティティへ送信するように構成される。ポリシ制御機能エンティティは、セッション管理機能エンティティにより送信されるサービスポリシ識別子を受信し、サービスポリシ識別子に対応するサービスポリシをセッション管理機能エンティティへ送信するように構成される。ユーザプレーン機能エンティティは、セッション管理機能エンティティにより送信されるサービスポリシを受信し、ユーザ機器により送信されるデータパケットに対して、ポリシ制御をサービスポリシに従って実行するように構成される。コアネットワークと、アプリケーションサーバまたはサービスポリシを取得するための別のサービスポリシ管理デバイスとの間の頻繁かつ直接的なメッセージまたはシグナリングの交換を回避するために、コアネットワークデバイスは、ユーザ機器がアクセスする必要があるサービスのサービスポリシを、ユーザ機器を用いて直接取得する。これにより、コアネットワークと外部デバイスとの間のメッセージ交換が低減し、コアネットワークデバイスの性能が改善し、コアネットワークと外部ネットワークとの間の交換のセキュリティリスクが低減する。

可能な設計において、セッション管理機能エンティティは、制御プレーンを用いて、ユーザ機器により送信されるサービスポリシ識別子を受信する。言い換えれば、セッション管理機能エンティティが受信する制御プレーンメッセージは、ユーザ機器により送信されるサービスポリシ識別子を含む。

可能な設計において、セッション管理機能エンティティは、ユーザプレーン機能エンティティを用いて、ユーザ機器により送信されるサービスポリシ識別子を受信する。言い換えれば、ユーザプレーン機能エンティティは、ユーザ機器により送信されるユーザプレーンデータを受信し、ユーザプレーンデータは、ユーザ機器により送信されるサービスポリシ識別子を含み、ユーザプレーン機能エンティティは、サービスポリシ識別子をセッション管理機能エンティティへ送信する。

可能な設計において、ユーザ機器が、ユーザプレーンを用いてサービスポリシ識別子をユーザプレーン機能エンティティへ送信することを可能にするために、ユーザプレーン機能エンティティは、ユーザプレーン機能エンティティのアドレスをユーザ機器へ予め送信することにより、ユーザ機器がユーザプレーンデータをユーザプレーン機能エンティティのアドレスへ送信するようにする。

可能な設計において、セッション管理機能エンティティはさらに、サービスポリシ識別子に対応するサービスポリシにラベルを割り当て、ラベルをユーザ機器およびユーザプレーン機能エンティティへ送信することにより、ユーザ機器が、送信予定のユーザプレーンデータをラベルに追加するようにする。従って、ユーザプレーン機能エンティティは、ラベルに基づいて、対応するサービスポリシを決定し、ラベルに対応するサービスポリシに従って、ユーザ機器により送信される、ラベルを含むデータパケットに対してポリシ制御を実行し得る。

可能な設計において、セッション管理機能エンティティは、サービスポリシ識別子に対応するサービスポリシにラベルを割り当て、ユーザプレーン機能エンティティを用いてラベルをユーザ機器およびユーザプレーン機能エンティティへ送信する。言い換えれば、セッション管理機能エンティティは、割り当てられたラベルをユーザプレーン機能エンティティへ送信し、ユーザプレーン機能エンティティは、ラベルおよび対応するサービスポリシを記録し、ラベルをユーザ機器へ送信する。その後、ユーザプレーン機能エンティティは、ユーザ機器により送信されるデータパケットを受信し、データパケットがラベルを含んでいる場合、ラベルに対応するサービスポリシに従って、データパケットに対してポリシ制御を実行する。

サービスポリシ識別子に対応するサービスポリシにラベルを割り当てるための前述の２つの方法によれば、ユーザプレーン機能エンティティは、ユーザ機器のデータパケットを正確に認識し、正確なサービスポリシ制御を実行し得る。これにより、ユーザ機器がデータパケットにおけるペイロード部分を暗号化しているのでユーザプレーン機能エンティティがサービス認識を実行できないという問題が解決する。

可能な設計において、サービスポリシ識別子は、ポリシ制御機能エンティティにより割り当てられる。サービスポリシに加入するようポリシ制御機能エンティティにアプリケーションサービスが要求した場合、ポリシ制御機能エンティティは、アプリケーションサーバが加入しているサービスポリシにサービスポリシ識別子を割り当てる。アプリケーションサーバは、サービスポリシ識別子をユーザ機器へ送信する。ユーザ機器は、アプリケーションサーバにアクセスする場合、サービスポリシ識別子をコアネットワークへプッシュする。

可能な設計において、コアネットワークは、コアネットワークがネットワーク能力を外部に公開するための統一プラットフォームまたはインタフェースとして用いられるネットワーク公開機能エンティティをさらに含む。ネットワーク公開機能エンティティは、アプリケーションサーバ用のオープンインタフェースを提供し、アプリケーションサーバによるサービスポリシへの加入のための要求メッセージを受信し、要求メッセージをポリシ制御機能エンティティへ送信し、ポリシ制御機能エンティティにより割り当てられるサービスポリシ識別子を受信し、サービスポリシ識別子をアプリケーションサーバへ送信する。

可能な設計において、コアネットワークにおけるポリシ制御機能エンティティは、アプリケーションサーバが加入しているサービスポリシにはサービスポリシ識別子を割り当てないが、ネットワーク公開機能エンティティを用いて、アプリケーションサーバが加入しているサービスポリシのコンテンツをアプリケーションサーバへ直接送信し得る。アプリケーションサーバは、上述のサービスポリシ識別子を送信する代わりに、サービスポリシのコンテンツをユーザ機器にも送信する。この場合、前述の方法および設計において、コアネットワークにおけるユーザプレーン機能エンティティまたは制御プレーン機能エンティティは、ユーザプレーンまたは制御プレーン上で、サービスポリシ識別子ではなく、ユーザ機器によりプッシュされるサービスポリシを受信する。ユーザプレーン機能エンティティまたはセッション管理機能エンティティはさらに、判断のために、例えば、ユーザ機器によりプッシュされるサービスポリシをコアネットワークがサポートするかどうかを判断するために、受信したサービスポリシをポリシ制御機能エンティティへ送信し得る。ポリシ制御機能エンティティによる判断の後に、ユーザプレーン機能エンティティは、ユーザ機器によりプッシュされるサービスポリシを実行する。

第２態様によれば、本発明の実施形態は、アプリケーションサーバにより提供されるサービスにコアネットワークを通じてユーザ機器がアクセスするシナリオに適用されるポリシ制御を実装するための方法を提供する。ユーザ機器は、サービスポリシ識別子をコアネットワークへ送信することにより、コアネットワークが、サービスポリシ識別子に対応するサービスポリシに従ってユーザ機器とアプリケーションサーバとの間のデータパケットに対してポリシ制御を実行するようにする。

可能な設計において、ユーザ機器は、アプリケーションサーバからサービスポリシ識別子を取得する。ユーザがユーザ機器を用いてアプリケーションサーバにログインした後に、アプリケーションサーバは、ユーザの属性に基づいて、アプリケーションサーバがコアネットワークで加入しているサービスポリシの使用をユーザに許可し、サービスポリシ識別子をユーザ機器へ送信する。

可能な設計において、ユーザ機器は、制御プレーンを用いて、サービスポリシ識別子をコアネットワークへ送信する。言い換えれば、ユーザ機器は、ＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ−Ｓｔｒａｔｕｍ、非アクセス層）メッセージなど、サービスポリシ識別子を含むメッセージをコアネットワークにおける制御プレーン機能エンティティへ送信する。

可能な設計において、ユーザ機器は、ユーザプレーンを用いて、サービスポリシ識別子をコアネットワークへ送信する。言い換えれば、ユーザ機器は、サービスポリシ識別子を含むユーザプレーンデータをコアネットワークにおけるユーザプレーン機能エンティティへ送信する。この場合、ユーザ機器は、まず、ユーザプレーン機能エンティティのアドレスを取得する必要がある。可能な設計において、ユーザ機器は、アプリケーションサーバのアドレスをクエリするための応答メッセージからコアネットワークにおけるユーザプレーン機能エンティティのアドレスを取得し得る。

可能な設計において、ユーザ機器は、サービスポリシ識別子をコアネットワークへ送信した後に、制御プレーンメッセージまたはユーザプレーンデータを用いて、コアネットワークによりサービスポリシ識別子に対応するサービスポリシに割り当てられるラベルを受信する。ユーザ機器は、アプリケーションサーバへ送信予定のユーザプレーンデータパケットにラベルを追加することにより、コアネットワークが、当該ラベルに基づいて対応するサービスポリシを決定し、当該ラベルを含むデータパケットに対して対応するポリシ制御を実行するようにする。

第３態様によれば、本発明の実施形態は、ポリシ制御を実装するためのユーザ機器を提供する。ユーザ機器は、第２態様における方法におけるユーザ機器を実装する機能を有する。当該機能は、ハードウェアにより実装され得るか、または、対応するソフトウェアを実行するハードウェアにより実装され得る。ハードウェアまたはソフトウェアは、当該機能に対応する１または複数のモジュールを含む。

可能な設計において、ユーザ機器は、通信インタフェースと、メモリと、プロセッサとを含む。通信インタフェースは、メッセージをコアネットワークへ送信するために、またはコアネットワークにより送信されるメッセージを受信するためにコアネットワークと通信するように構成される。メモリは、コンピュータ実行可能命令を格納するように構成される。プロセッサは、バスを通じてメモリおよび通信インタフェースに接続される。ユーザ機器が動作した場合、プロセッサは、メモリに格納されたコンピュータ実行可能命令を実行することにより、ポリシ制御を実装するためのユーザ機器が、第２態様のいずれか１つにおけるポリシ制御を実装するための方法を実行するようにする。

第４態様によれば、本発明の実施形態は、ポリシ制御を実装するための方法を提供する。アプリケーションサーバは、コアネットワークからサービスポリシ識別子を取得する。サービスポリシ識別子は、コアネットワークが使用をアプリケーションサーバに許可しているサービスポリシの識別子である。アプリケーションサーバは、サービスポリシ識別子をユーザ機器へ送信することにより、ユーザ機器が、サービスポリシ識別子に対応するサービスポリシに従ってユーザ機器とアプリケーションサーバとの間のサービスフローに対してポリシ制御を実行するようコアネットワークに命令するようにする。

第５態様によれば、本発明の実施形態は、通信インタフェースと、メモリと、プロセッサとを含む、ポリシ制御を実装するためのアプリケーションサーバを提供する。通信インタフェースは、コアネットワークにより送信されるサービスポリシ識別子を受信するためにコアネットワークと通信し、サービスポリシ識別子をユーザ機器へ送信するためにユーザ機器と通信するように構成される。メモリは、コンピュータ実行可能命令およびサービスポリシ識別子を格納するように構成される。プロセッサは、バスを通じてメモリおよび通信インタフェースに接続される。アプリケーションサーバが動作した場合、プロセッサは、メモリに格納されたコンピュータ実行可能命令を実行することにより、アプリケーションサーバが第４態様におけるポリシ制御を実装するための方法を実行するようにする。

第６態様によれば、本発明の実施形態は、前述の態様におけるユーザ機器およびコアネットワークを含む、ポリシ制御を実装するためのシステムを提供する。

可能な設計において、ポリシ制御を実装するためのシステムは、コアネットワークでサービスポリシに加入し、コアネットワークにより割り当てられるサービスポリシ識別子をユーザ機器へ送信するための、前述の態様におけるアプリケーションサーバをさらに含む。

第７態様によれば、本発明の実施形態は、命令を格納したコンピュータ可読記憶媒体を提供する。命令がコンピュータ上で実行された場合、コンピュータは、第２態様または第４態様における方法を実行する。

第８態様によれば、本発明の実施形態は、命令を含むコンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行された場合、コンピュータは、第２態様または第４態様における方法を実行する。

加えて、第２態様から第８態様のいずれかの設計方式によりもたらされる技術的効果については、第１態様の異なる設計方式によりもたらされる技術的効果を参照されたい。詳細は、ここでは改めて説明されない。

本発明の実施形態によるシステムアーキテクチャの可能な概略図である。

本発明の実施形態による解決手段の概念の可能な概略図である。

本発明の実施形態によるコアネットワークアーキテクチャの可能な概略図である。

本発明の実施形態によるコアネットワークアーキテクチャの別の可能な概略図である。

本発明の実施形態によるユーザ機器の機能モジュールの可能な概略図である。

本発明の実施形態によるユーザ機器の機能モジュールの別の可能な概略図である。

本発明の実施形態によるユーザ機器の機能モジュールとハードウェアモジュールとの間のマッピングの可能な概略図である。

本発明の実施形態によるアプリケーションサーバの機能モジュールの可能な概略図である。

本発明の実施形態によるユーザ機器がユーザプレーンを用いてサービスポリシをプッシュするための方法の可能な概略フローチャートである。 本発明の実施形態によるユーザ機器がユーザプレーンを用いてサービスポリシをプッシュするための方法の可能な概略フローチャートである。

本発明の実施形態によるユーザ機器により送信されるデータパケットの可能な概略構造図である。

本発明の実施形態によるユーザプレーン機能エンティティにより受信されるデータパケットの可能な概略構造図である。

本発明の実施形態によるユーザ機器が制御プレーンを用いてサービスポリシをプッシュするための方法の可能な概略フローチャートである。 本発明の実施形態によるユーザ機器が制御プレーンを用いてサービスポリシをプッシュするための方法の可能な概略フローチャートである。

本発明の実施形態によるユーザ機器がユーザプレーンを用いてサービスポリシをプッシュするための方法の別の可能な概略フローチャートである。 本発明の実施形態によるユーザ機器がユーザプレーンを用いてサービスポリシをプッシュするための方法の別の可能な概略フローチャートである。

本発明の実施形態によるコンピュータデバイスの可能な概略図である。

以下では、本発明の実施形態における添付図面を参照して、本発明の実施形態における技術的解決手段を説明する。

図１は、本発明の実施形態が基づくシステムアーキテクチャの概略図である。図１に示されるように、ＡＰＰ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ、アプリケーション）クライアントがユーザ機器にインストールされる。ユーザは、アプリケーションサーバにより提供されるサービスを利用または享受するために、ＡＰＰクライアントを用いてアプリケーションサーバ（ＡＳ、アプリケーションサーバ）にアクセスする。ＡＰＰクライアントとＡＳとの間のサービスフローは、アクセスネットワークおよびコアネットワークを通じて転送される。本発明の本実施形態では、アクセスネットワークおよびコアネットワークの両方が通信ネットワークに属する。アクセスネットワークおよびコアネットワークにおけるネットワーク要素、機能エンティティまたはデバイスは、同じ通信ネットワークオペレータまたは異なる通信ネットワークオペレータにより提供され得る。これは、本発明において限定されない。本発明の本実施形態において、通信ネットワークオペレータは、略してオペレータと称されることがある。ユーザ機器、アクセスネットワークおよびコアネットワークのタイプは、本発明において限定されない。ユーザ機器（ＵＥ、Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は、携帯電話、コンピュータ、ウェアラブルデバイス、車載デバイスまたは通信機能を有する別の端末デバイスであり得る。ＡＰＰクライアントは、ユーザがアクセスする（例えば、ユーザは、携帯電話のＴａｏｂａｏクライアントを用いてＴａｏｂａｏサーバにアクセスする）ＡＳのプロバイダにより提供される独立のクライアントであり得るか、または、ウェブブラウザクライアントであり得る（例えば、ユーザは、ＩＥエクスプローラを用いて、ＯＴＴサービスを提供するウェブサイトにログインする）。アクセスネットワークは、ＧＥＲＡＮ（ＧＳＭ（登録商標） ＥＤＧＥ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＵＴＲＡＮ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）またはＥ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡＮ）などの無線アクセスネットワーク、固定アクセスネットワークまたは別のアクセスネットワークであり得る。コアネットワークは、ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）パケット交換ネットワーク、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ、進化型パケットコア）ネットワーク、ＥＰＣネットワークの後続の進化型ネットワーク、将来の５Ｇ（第５世代）ネットワークまたは別のネットワークであり得る。コアネットワークにおけるデバイスは、ＱｏＳ、課金、ルーティングまたはリダイレクトなどの指定ポリシに従って、ユーザ機器とＡＳとの間のサービスフローまたはデータパケットを制御または伝送する。ＡＳは、ＳＰ／ＣＰにより提供され、コアネットワークに接続され、アクセスネットワークおよびコアネットワークのユーザアクセス制御、ルーティング、アドレス指定およびデータ送信などの能力により、例えば、Ｔｅｎｃｅｎｔ Ｖｉｄｅｏおよびネットワークオーディオ／ビデオ電話などのいくつかのＯＴＴタイプのサービスまたはアプリケーションといった、オーディオサービス／ビデオサービス、媒体サービスおよびソーシャルサービスをユーザに提供する。

モバイルブロードバンドネットワーク技術が発展するにつれて、大量の新しいモバイルブロードバンドベースＯＴＴ（オーバー・ザ・トップ）アプリケーションおよびサービスが現れ、ＳＰ／ＣＰは、より多くのタイプのサービスまたはアプリケーションを提供し、サービス革新のスピードがより高速になっている。しかしながら、コアネットワークデバイスはサービスフローを検出する場合、多くの問題に発生している。例えば、サービスフローのＩＰアドレスは多様であり、頻繁に変わり、収束され得ず、ポリシ実行エンティティは、サービスフローの完全かつ正確なＩＰアドレス特徴をタイムリーに取得できない。大量の暗号化アルゴリズムがサービスフローに適用され、より多くのサービスがＨＴＴＰＳ（Ｈｙｐｅｒ Ｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｏｖｅｒ Ｓｅｃｕｒｅ Ｓｏｃｋｅｔ Ｌａｙｅｒ、セキュアソケット層でのＨＴＴＰ）を用いて実行され、ユーザがアクセスするＡＳサービスはサービスフローの暗号化に起因して、コアネットワークのブラックボックスと同等であり、コアネットワークデバイスのＤＰＩ能力が大きく疑われている。

前述の問題を解決して、認識および対応するポリシ制御をユーザアクセスサービスに対してより良く実装するために、本発明の実施形態は、動的サービスポリシ制御を実装すべく、サービスポリシ公開の技術的解決手段を提供する。本発明の本実施形態において提供されるサービスポリシ公開は、オペレータ能力公開の解決手段として理解され得る。従来のオペレータ能力公開は、オペレータがＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ、アプリケーションプログラミングインタフェース）または別の形式のオープンインタフェースを用いてオペレータネットワークのサービス能力（音声、ＳＭＳメッセージまたは会議など）をサードパーティのために提供することにより、サードパーティがより豊富なサービス体験を提供するためにオープンインタフェースを通じてオペレータネットワークのサービス能力を呼び出し得るようにすることを意味している。例えば、ＩｏＴサービスプロバイダは、オペレータネットワークの通信能力に基づいて、スマートハウスホールド、インテリジェントセキュリティ保護および遠隔ケアなどのサービスを提供し得る。本発明の本実施形態において提供される技術的解決手段では、コアネットワークデバイスがユーザのサービスフローに対して検出およびポリシ制御をより正確に実行することを可能にすべく、オペレータが、新しいサービス能力としてサービスポリシ定義能力を用い、サービスを提供するＳＰ／ＣＰにサービスポリシ定義能力を公開し、ＳＰ／ＣＰにサービスポリシ定義能力を許可し、次に、ＳＰ／ＣＰがユーザにサービスポリシ定義能力を許可する。ユーザ機器は、サービスポリシをコアネットワークへプッシュすることにより、コアネットワークデバイスが、サービスポリシに従って、ユーザ機器とＡＳとの間のサービスフローまたはデータパケットに対して課金、ＱｏＳ、ルーティング、ゲーティング制御またはリダイレクトなどのポリシ制御を実行するようにする。本発明の本実施形態において提供されるサービスポリシ公開の解決手段では、オペレータが、サービス能力としてサービスポリシ定義能力を用い、ＳＰ／ＣＰにサービスポリシ定義能力を公開し、次に、ＳＰ／ＣＰが、ＳＰ／ＣＰの許可されたユーザにサービスポリシ定義能力を許可することにより、ユーザがサービスポリシをオペレータの許可範囲内で定義するようにする。

前述の解決手段の概念に基づいて、本発明の本実施形態における解決手段は、図２における例としての５Ｇコアネットワークアーキテクチャを用いてさらに説明される。図２において、ＵＥが５Ｇコアネットワークにアクセスするアクセス方式は、限定されず、ＵＥは、Ｗｉ−Ｆｉもしくは５Ｇアクセスネットワークまたは別のアクセス方式を通じて５Ｇコアネットワークにアクセスし得る。５Ｇコアネットワークにおいて、コアネットワークデバイス、ネットワーク要素または機能エンティティは、制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ、ＣＰ）機能エンティティとユーザプレーン（Ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ、ＵＰ）機能エンティティとに分割される。制御プレーン機能エンティティは、モビリティ管理、セッション管理、ポリシ制御およびネットワーク能力公開などの機能を実装する。ユーザプレーン機能エンティティは、ユーザのサービスフローまたはデータパケットを転送し、ポリシに従って、サービスフローまたはデータパケットに対してＱｏＳ、課金、ルーティングまたはリダイレクトなどのポリシ制御を実行する。本発明の本実施形態において提供される解決手段は、以下の段階を含む。

Ｓ１． ＡＳがコアネットワークでサービスポリシに加入する（または加入し得るか、登録し得る等。本発明の本実施形態において限定されない）。

ＡＳは、コアネットワークにより提供される外部オープンインタフェースを用いて、コアネットワークでサービスポリシに加入する。例えば、コアネットワークは、サポートされ得るサービスポリシをウェブサイトの形式で外部に提示し、ＡＳプロバイダは、コアネットワークオペレータにより提供されるサービスポリシリストから、加入が必要となるサービスポリシを選択し得る。別の例では、ＡＳは、まず、ＮＥＦ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、ネットワーク公開機能）の外部オープンＡＰＩインタフェースを用いて、コアネットワークによりサポートされるサービスポリシをクエリし、次に、加入用にいくつかのサービスポリシを選択し得る。あるいは、ＡＳは、ＮＥＦのＡＰＩインタフェースを用いて、コアネットワークで、ＡＳが使用を予期するサービスポリシに直接加入し得、コアネットワークは、ＡＳが必要とするサービスポリシがサポートされ得るかどうかを判断する。加入モードは多様である。これは、本発明において限定されない。図２において、コアネットワーク制御プレーン（ＣＰ）は、ネットワーク公開機能を提供するネットワーク要素または機能エンティティと、サービスポリシ制御機能またはサービスポリシ許可機能を提供するネットワーク要素または機能エンティティとを含むと仮定する。ＡＳは、サービスポリシ加入メッセージをＣＰへ送信する。コアネットワークにより提供され得るポリシ制御能力カテゴリと、ＡＳにより提供されるサービスのサービスタイプおよびＡＳの属性（例えば、ＡＳプロバイダのレベルまたは信用限度）などの可能な情報とに基づいて、ＣＰは、ＡＳが加入するサービスポリシにおいて、ＡＳにより提供されるサービスにより用いられ得るサービスポリシを決定し、ＡＳにより提供されるサービスにサービスポリシの使用を許可する。段階Ｓ１において、ＡＳは、コアネットワークにより許可されるサービスポリシを取得する。ＡＳが加入するサービスポリシをコアネットワークにおいて識別するために、コアネットワークは、サービスポリシ、例えばサービスポリシ識別子を示すために用いられるインジケーション情報を、サービスポリシを許可されたＡＳにさらに割り当て得る。あるいは、サービスポリシ識別子は、コアネットワークとのネゴシエーションを通じて取得されるコーディングルールに従ってＡＳにより自律的に割り当てられ得、ＡＳにより、サービスパッケージに加入するための要求メッセージを用いてＣＰへ送信される。ＡＳは１つのサービスポリシ、または課金、ルーティング、リダイレクトおよびＱｏＳなどの複数のサービスポリシに加入し得る。ことに留意すべきである。これに対応して、サービスポリシ識別子は、１つのサービスポリシまたは一組の複数のサービスポリシを識別し得る。本発明の本実施形態において、サービスポリシ識別子の導入を通じて、コアネットワークは、異なるＡＳが加入するサービスポリシを識別し得ること、および、同じＡＳが加入する異なる設定のサービスポリシをさらに識別し得ることに留意すべきである。例えば、同じＡＳは、２つの課金ポリシに加入し、課金ポリシの使用を異なるレベルのユーザに別々に許可する。この場合、コアネットワークは、ＡＳが加入する２つの課金ポリシの各々にサービスポリシ識別子を割り当てる。「サービスポリシ識別子」は、名前に過ぎず、名前は、この解決手段に対する限定を構成しないことに留意すべきである。例えば、具体的な実装中、「サービスポリシ識別子」は、代替的に、「サービス識別子」、「ポリシ識別子」または「識別子」と称され得る。名前は、本発明において限定されない。本発明の本実施形態における「サービスポリシ識別子」の機能を有するあらゆる名前は、本発明の保護範囲内に含まれるものとする。

Ｓ２． ＡＳがサービスポリシの使用をＵＥに許可する。

ユーザは、ＵＥ（具体的には、ＵＥ上のＡＰＰクライアント）を用いてＡＳにログインまたはアクセスする。ＡＳは、ＵＥがアクセスするサービスおよびＵＥの属性（優先順位、ユーザタイプ、前払いまたは後払いなど）などの情報に基づいて、ＵＥによりサービスにアクセスするために用いられ得るサービスポリシと、サービスポリシ識別子とのうちの少なくとも１つをＵＥへ送信する。言い換えれば、ＡＳが使用をユーザに許可するサービスポリシについての情報をＵＥへ送信する。ユーザに対しして認証および許可を実行するサーバは、ユーザが最初にログインするサーバとは異なり得ることに留意すべきである。例えば、ＳＰ／ＣＰは、統一ポータルサーバをデプロイし得る。ポータルサーバは、ＵＥのログイン要求メッセージを受信した後に、認証または許可のためにユーザのログイン要求をユーザデータサーバへ転送する。加えて、ユーザデータおよびサービス加入データを格納するサーバは、ユーザに対して認証および許可を実行するサーバとも異なり得る。本発明の本実施形態において、ＳＰサーバ／ＣＰサーバ間での転送サーバの名前は、限定されず、総称してＡＳである。ＡＳは、サービスポリシの使用を別の方式でＵＥに許可し得ることに留意すべきである。例えば、サービスポリシ識別子およびサービスポリシ識別子許可ルールは、ＡＰＰクライアントに予め設定される。ＡＰＰクライアントは、ユーザの属性をローカルに決定し、予め設定されたルールに従って、ユーザ用のサービスポリシ識別子を選択する。

Ｓ３． ＵＥがサービスポリシをコアネットワークへプッシュする。ＵＥは、サービスポリシをコアネットワークへプッシュするために、ユーザプレーンを用いるか、またはシグナリングを用いるかを選び得る。

ＡＳは、複数のサービスポリシに加入し得、ＡＳは、複数のサービスポリシをユーザに許可し得ることに留意すべきである。ＵＥは、サービスパッケージまたはサービスポリシをコアネットワークへプッシュするために、いくつかのサービスパッケージまたはポリシのみを選択し得る。これらのプッシュされるサービスパッケージまたはサービスポリシは、ユーザによりＵＥ上のＡＰＰクライアントにおけるＵＩ（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）インタラクションを通じて選択されるサービスポリシであり得るか、または、ＡＰＰクライアントにおいて予め設定されるかまたは構成されるルールに従って選択される使用予定のサービスポリシであり得る。

Ｓ３＿ａ． ＵＥがユーザプレーンを用いてサービスポリシをプッシュする。ＵＥは、ＡＳにより許可されたサービスポリシとサービスポリシ識別子とのうちの少なくとも１つをサービスフローまたはデータパケットへとカプセル化し、ユーザプレーンデータを用いて、サービスフローまたはデータパケットをコアネットワークにおけるユーザプレーンデバイスへ送信する。オペレータのコアネットワークにおけるユーザプレーンデバイスがサービスポリシをプッシュするためにサービスフロー、データパケットまたはサービスフローを認識することを可能にすべく、ＵＥは、インジケーションをサービスフローに追加し得る（例えば、サービスポリシプッシュインジケーションをサービスフローのＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、ＴＣＰヘッダまたはＨＴＴＰヘッダに新しく追加し得る）。コアネットワークにおけるユーザプレーンデバイスは、サービスフローを検出し、Ｓ４＿ａにおける方法に従って、当該インジケーションを含むサービスフローを処理する。あるいは、ＵＥは、サービスフローの宛先アドレス、データパケット、またはＵＰＦのポリシ構成アドレス付きのサービスフローをフィルインし得る。ポリシ構成アドレスへ送信されたサービスフローは、ＵＰＦによりサービスポリシ構成メッセージとして用いられ、段階Ｓ４＿ａにおける方法に従って解析および処理される。ポリシ構成アドレスは、段階Ｓ１において、コアネットワークオペレータにより、サービスポリシ加入手順を用いてＯＴＴサーバへ送信され得る。次に、ＯＴＴサーバは、段階Ｓ２において、ポリシ構成アドレスをＵＥへ配信する。あるいは、コアネットワークにおけるネットワーク要素または機能エンティティがシグナリングを通じて、ポリシ構成アドレスをＵＥへ配信し得る。あるいは、ＵＰＦが、ＵＥがＡＳへの接続を確立する処理において、ポリシ構成アドレスをユーザプレーン上のＵＥへ送信し得る。当然ながら、ＵＥがＡＳへの接続を確立する処理において、ＵＰＦは、ＵＰＦのアドレスをＡＳのアドレスとして用い、当該アドレスをＵＥへ送信し得る。ＵＰＦは、実際には、ＵＥとＡＳとの間のプロキシとして機能し、ＵＥとＡＳとの間でサービスフローおよびサービスフローまたはデータパケットを解析および転送する。ＵＰＦが、サービスポリシをプッシュするためのサービスフローまたはデータパケットをＡＳサービスにアクセスするためのサービスフローまたはデータパケットと区別することを可能にすべく、ＵＥは、ＵＰＦによる区別のために、サービスポリシおよびサービスフローをプッシュするためのサービスフローもしくはデータパケットまたはＡＳサービスにアクセスするためのデータパケットを異なるフォーマットへとカプセル化し得る（例えば、ＵＥとＡＳとの間のサービスフローまたはデータパケットは、ＨＴＴＰＳフォーマットへとカプセル化され、ＵＥによるサービスポリシのプッシュのためのサービスフローまたはデータパケットは、ＳＩＰフォーマットへとカプセル化される）。あるいは、ＵＥは、特定のメッセージタイプまたは別のタイプのインジケーションを用いて、ＵＰＦがサービスポリシをプッシュするためのサービスフローまたはデータパケットを識別することを可能にし得る。

Ｓ３＿ｂ． ＵＥが制御プレーンを用いてサービスポリシをプッシュする。ＵＥは、ＡＳにより許可されたサービスポリシとサービスポリシ識別子とのうちの少なくとも１つを、ＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ−Ｓｔｒａｔｕｍ、非アクセス層）メッセージなどの制御プレーンメッセージへとカプセル化し、サービスポリシをコアネットワークにおける制御プレーンネットワーク要素または機能エンティティへプッシュする。サービスポリシをプッシュするための制御プレーンメッセージのメッセージ名およびメッセージフォーマットは、本発明において限定されない。

Ｓ４． コアネットワークが、ＵＥによりプッシュされたサービスポリシを受信する。ＵＥによるサービスポリシのプッシュの２つの方式に対応して、コアネットワークには、２つの異なる処理方式もある。

Ｓ４＿ａ． ユーザプレーンネットワーク要素または機能エンティティが、ＵＥによるサービスポリシのプッシュのためのユーザプレーンデータを受信し、ＵＥによりプッシュされたサービスポリシとサービスポリシ識別子とのうちの少なくとも１つを制御プレーンネットワーク要素または機能エンティティへ送信し、制御プレーンネットワーク要素または機能エンティティが、ＵＥによりプッシュされたサービスポリシをチェックする。チェック動作は、ＵＥによりプッシュされたサービスポリシが、コアネットワークによりサポートされるサービスポリシであるかどうかを決定することを含む。チェックが成功した後に、制御プレーンは、ＵＥによりプッシュされたサービスポリシを実行するようユーザプレーンに命令する。

Ｓ４＿ｂ． 制御プレーンネットワーク要素または機能エンティティが、ＵＥによるサービスポリシのプッシュのための制御プレーンメッセージを受信し、ＵＥによりプッシュされたサービスポリシをチェックする。チェック動作は、ＵＥによりプッシュされたサービスポリシが、コアネットワークによりサポートされるサービスポリシであるかどうかを決定することを含む。チェックが成功した後に、制御プレーンは、ユーザによりプッシュされたサービスポリシを実行するようユーザプレーンに命令する。

コアネットワークによりサービスポリシ識別子に対して実行されるチェックはオプション動作であり、目的は、本発明の本実施形態における解決手段の信頼性およびセキュリティを改善することであることに留意すべきである。ＵＥによりプッシュされたサービスポリシに対してコアネットワークにおける制御プレーンにより実行されるチェック動作は、ＵＥによりプッシュされたサービスポリシが、ＡＳにより提供されるサービスが加入しているサービスポリシであるかどうかを決定することをさらに含み得る。この場合、ＵＥは、さらに、ＵＥがアクセスするＡＳサービスの識別子情報を、サービスポリシをプッシュするためのユーザプレーンサービスフローもしくはデータパケットまたは制御プレーンメッセージに追加することにより、ＵＥによりプッシュされたサービスポリシが、ＡＳが加入しているサービスポリシであるかどうかをコアネットワークが判断するようにする必要がある。可能な実装上の解決手段において、ＡＳサービスの識別子は、別個の識別子情報として用いられ得る。当該識別子は、ＡＳサービスを一意に識別するためにコアネットワークにより用いられ得る識別子であり、コアネットワークまたはＡＳによりＡＳサービスへ割り当てられ、段階Ｓ２においてＡＳによりＵＥへ送信される。別の可能な実装上の解決手段において、ＡＳサービスの識別子情報は、特定のコーディングルールに従ってサービスポリシ識別子に反映され得る。例えば、サービスポリシ識別子のコーディングルールが、コアネットワークオペレータコーディング＋ＡＳプロバイダコーディング＋ＡＳサービスコーディング＋許可されたサービスポリシコーディングである場合、ＡＳサービスの識別子情報とＡＳサービスがサービスポリシで許可されていることを示す情報との両方がサービスポリシコーディングに反映され得る。当然ながら、別のコーディングルールに従って、サービスポリシ識別子は、コアネットワークにおいて、ＡＳが加入しているサービスポリシを一意に識別し得る。別の可能なコーディング方式は、本発明の本実施形態において排除されず、限定されもしない。

加えて、コアネットワークはさらに、ラベルまたは特徴フィールドをＵＥに割り当てることにより、ＵＥが、ＡＳにより提供されるサービスにその後アクセスするためのユーザプレーンサービスフローまたはデータパケットにラベルまたは特徴フィールドを追加して、ＵＥによりプッシュされるサービスポリシをサービスフローまたはデータパケットが用いる必要があることをユーザプレーン機能エンティティまたはネットワーク要素に示すようにする必要がある。ラベルまたは特徴フィールドは、制御プレーンにより割り当てられると共に、ＵＥへ送信され、かつ、サービスポリシをプッシュするためのものである応答メッセージにおいて、ユーザプレーンまたは制御プレーン機能エンティティもしくはネットワーク要素によりＵＥへ送信される。

Ｓ５． コアネットワークが応答メッセージをＵＥへ戻し、サービスポリシを実行する。

Ｓ５＿ａ／Ｓ５＿ｂ． ＵＥによるサービスポリシのプッシュの異なる方式で、ユーザプレーンまたは制御プレーン機能エンティティもしくはネットワーク要素が、サービスポリシをプッシュするための応答メッセージをＵＥへ戻す。応答メッセージは、サービスポリシに対応するラベルまたは特徴フィールドを含む。ＵＥが、サービスフロー、またはＡＳにより提供されるサービスにアクセスするためのデータパケットにラベルまたは特徴フィールドを後で追加した場合、ユーザプレーン機能エンティティまたはネットワーク要素は、サービスフロー、またはラベルまたは特徴フィールドを含むデータパケットに対して、対応するサービスポリシを実行する。

図１に示されるアプリケーションシナリオの概略図と、図２における本発明の実施形態の技術的解決手段の概念の概略図とに基づいて、図３および図４は、本発明の技術的解決手段の概念を２つの異なるネットワークタイプで実装するためのネットワークアーキテクチャの概略図をさらに提供する。

図３におけるＥ−ＵＴＲＡＮは、図１におけるアクセスネットワークのインスタンスである。これに対応して、図１におけるコアネットワークは、図３におけるＥＰＣネットワークとしてインスタンス化されており、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ、モビリティ管理エンティティ）、ＰＣＲＦ、ＳＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ、サービス提供ゲートウェイ）、ＰＧＷ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｇａｔｅｗａｙ、パケットデータネットワークゲートウェイ）およびＳＣＥＦ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、サービス能力公開機能）など、機能エンティティまたはネットワーク要素を含む。ＭＭＥは、ＵＥのモビリティ管理および接続管理を担い、ＵＥ用のＳＧＷおよびＰＧＷなどのゲートウェイを選択する。ＳＧＷはＥ−ＵＴＲＡＮアクセスネットワークに接続され、ＰＧＷはＡＳに接続される。ＰＧＷは、ＥＰＣネットワークにおいてポリシ実行エンティティの機能を担い、ＰＣＲＦにより示される課金および制御ポリシに従ってサービスフローを検出し、サービスフローとマッチする制御ポリシを実行する。コアネットワークの外部能力公開インタフェースとして、ＳＣＥＦは、ＡＳに接続される。ＡＳは、ＳＣＥＦを用いて、コアネットワークでサービスポリシに加入する。ＰＣＲＦは、ユーザおよびＡＳが加入しているサービスポリシを管理する。実際のデプロイメントにおいて、ＳＧＷおよびＰＧＷは、組み合わされた方式でデプロイされ得る。言い換えれば、同じゲートウェイがＳＧＷの機能およびＰＧＷの機能の両方をサポートする。ＳＧＷまたはＰＧＷは、ユーザプレーン機能から制御プレーン機能をさらに分離し得る。ＰＧＷ−Ｃ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ、制御プレーン）は、ＰＣＲＦとインタラクトしてユーザの課金および制御ポリシを取得することと、当該ポリシをＰＧＷ−Ｕ（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ、ユーザプレーン）へプッシュすることとを担う。ＰＧＷ−Ｕは、サービスフローの検出、ポリシのマッチングおよびポリシの実行を担う。図２と比較しやすくするために、図３では、ＣＰとＵＰとの分割が、破線ボックスを用いて、コアネットワークにおけるネットワーク要素に対して実行されている。この分割は例に過ぎないことに留意すべきである。本発明の本実施形態において、ＥＰＣネットワークの制御プレーンとユーザプレーンとの間の分離および分割に対する限定はない。本発明の本実施形態において、ＵＥがＡＳにより提供されるサービスにアクセスする場合において、ＵＥがＡＳにより許可されたときは、ＵＥは、ユーザプレーンを用いて、サービスポリシをＰＧＷ−Ｕへプッシュするか、または、ＭＭＥまたはＳＧＷ‐Ｃなどのネットワーク要素を用いて、サービスポリシをＰＧＷ−Ｃへプッシュする。ＰＧＷ−ＣまたはＰＣＲＦなどの機能エンティティまたはネットワーク要素がＵＥによりプッシュされたサービスポリシをチェックした後に、ＰＧＷ−Ｕは、ＵＥによりプッシュされたサービスポリシを実行し、ＵＥとＡＳとの間のサービスフローに対して対応するポリシ制御を実行する。

図４は、５Ｇアーキテクチャでの本発明の実施形態における技術的解決手段のネットワークアーキテクチャの概略図である。５Ｇコアネットワークのアーキテクチャが本発明の出願日時点で正式には決定されていないので、本発明の本実施形態における５Ｇコアネットワークでのネットワークエンティティの名前およびデプロイメント形式は例に過ぎず、技術的解決手段と本発明における関連する機能エンティティとに対する限定を構成しないことに留意すべきである。これらのネットワークエンティティの名前、位置およびインタラクション関係の将来における変更にかかわらず、ネットワークエンティティは、ネットワークエンティティが本発明の本実施形態におけるネットワークエンティティの機能を有することを条件として、本発明の保護範囲に含まれるものとする。図４における５Ｇコアネットワークは、制御プレーン機能エンティティおよびユーザプレーン機能エンティティを含む。ＣＰ機能エンティティは、ＡＭＦ（Ａｃｃｅｓｓ ａｎｄ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、アクセスおよびモビリティ管理機能）、ＳＭＦ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、セッション管理機能）、ＰＣＦ（Ｐｏｌｉｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、ポリシ制御機能）およびＮＥＦを含む。ＵＰ機能エンティティは、ＵＰＦ（ユーザプレーン機能）である。ＡＭＦは、ＵＥのモビリティ管理およびアクセス管理を担う。ＳＭＦは、セッション管理を担う。ＵＥは、ＡＭＦおよびＳＭＦを用いて、コアネットワークにアタッチされる。ＵＰＦは、ＵＥとＡＳとの間のサービスフローまたはデータパケットを制御および転送する。ＮＥＦは、コアネットワークの外部オープンインタフェースとして機能する。ＡＳは、ＮＥＦを用いて、コアネットワークでサービスポリシに加入する。ＰＣＦは、ＡＳが加入しているサービスポリシの管理を担う。本発明の本実施形態において、ＵＥがＡＳにより提供されるサービスにアクセスする場合において、ＵＥがＡＳにより許可されたときは、ＵＥは、ユーザプレーンを用いて、サービスポリシをＵＰＦへプッシュするか、または、ＡＭＦなどのネットワーク要素を用いて、サービスポリシをＳＭＦへプッシュする。ＳＭＦまたはＰＣＦなどの制御プレーン機能エンティティがＵＥによりプッシュされたサービスポリシをチェックした後に、ＵＰＦは、ＵＥによりプッシュされたサービスポリシを実行し、ＵＥとＡＳとの間のサービスフローに対して対応するポリシ制御を実行する。

図３および図４は、本発明における技術的解決手段の２つのネットワークアーキテクチャの例である。当業者であれば、本発明の実施形態におけるコンテンツに基づいて、別のタイプのネットワークに適用可能な実装上の解決手段を設計し得る。ネットワークエンティティは、実装上の解決手段におけるネットワークエンティティが本発明の実施形態におけるネットワークエンティティの機能を有することを条件として、本発明の保護範囲に含まれるものとする。

図５は、本発明の実施形態によるＵＥの機能構造の可能な概略図である。ＵＥ５００は、アプリケーションクライアントモジュール５０１、サービスポリシ構成モジュール５０２、通信プロトコルスタックモジュール５０３および通信モジュール５０４を含む。図２は、機能モジュールを説明するための例として用いられる。段階Ｓ２において、アプリケーションクライアントモジュール５０１（携帯電話にインストールされたＡＰＰクライアントソフトウェアなど）は、アプリケーションサーバへ送信予定のアプリケーション層メッセージ（ログインまたはサービスアクセス要求メッセージなど）を構築する。通信プロトコルスタックモジュール５０３は、コアネットワークにおいて伝送され得るパケットまたはメッセージへとアプリケーション層メッセージをカプセル化する（例えば、トランスポート層メッセージヘッダもしくはネットワーク層メッセージヘッダまたはパケットヘッダが、アプリケーションクライアントモジュール５０１により構築されたアプリケーション層メッセージの外層においてカプセル化されるか、または、メッセージおよびパケット分割または再結合がトランスポートプロトコルに従って実行される）。通信モジュールは、パケットまたはメッセージをコアネットワークへ送信する。最後に、コアネットワークは、パケットまたはメッセージをアプリケーションサーバＡＳへ転送する。同様に、通信モジュール５０４は、ＡＳによりアプリケーションクライアントモジュールへ送信されるメッセージ（例えば、サービスポリシ許可メッセージ）を受信する。通信プロトコルスタックモジュール５０３は、ネットワーク層プロトコルおよびトランスポート層プロトコルに従って解析を実行した後に、アプリケーション層メッセージをアプリケーションクライアントモジュール５０１へ送信する。サービスポリシ構成モジュール５０２は、本発明の本実施形態におけるコアネットワークへサービスポリシをプッシュすることを担う機能モジュールである。アプリケーションクライアントモジュール５０１は、ＡＳにより許可されたサービスポリシを段階Ｓ２において取得した後に、サービスポリシ構成モジュール５０２を呼び出して、制御プレーンまたはユーザプレーンを用いてサービスポリシをコアネットワークへプッシュする。サービスポリシ構成モジュール５０２は、サービスポリシをプッシュするための制御プレーンまたはユーザプレーンデータを構築し、次に、通信プロトコルスタックモジュール５０３は、制御プレーンまたはユーザプレーンデータをカプセル化し、通信モジュール５０４は、制御プレーンまたはユーザプレーンデータをコアネットワークへ送信する。通信モジュール５０４は、段階Ｓ５においてコアネットワークによりＵＥへ送信される応答メッセージを受信する。通信プロトコルスタックモジュール５０３は、応答メッセージを解析し、応答メッセージをサービスポリシ構成モジュール５０２へ送信する。サービスポリシ構成モジュール５０２は、コアネットワークにより戻されて受信したラベルまたは特徴フィールドをアプリケーションクライアントモジュール５０１へ送信する。その後、アプリケーションクライアントモジュール５０１は、送信されたアプリケーション層メッセージのメッセージペイロードの外層にラベルまたは特徴フィールドを追加する。コアネットワークは、ＵＥによりＡＳへ送信されたサービスフローまたはデータパケットを検出および解析し、サービスフロー、またはラベルおよび特徴フィールドを含むデータパケットに対してポリシ制御を実行する。

図６は、本発明の実施形態によるＵＥの機能構造の別の可能な概略図である。ＵＥ６００に含まれるモジュールは、図５におけるＵＥ５００に含まれる機能モジュールと同じである。図６におけるアプリケーションクライアントモジュール６０１と、サービスポリシ構成モジュール６０２と、通信プロトコルスタックモジュール６０３と、通信モジュール６０４とは、図５におけるアプリケーションクライアントモジュール５０１と、サービスポリシ構成モジュール５０２と、通信プロトコルスタックモジュール５０３と、通信モジュール５０４とに別々に対応する。サービスポリシ構成モジュール６０２がアプリケーションクライアントモジュール６０１の内部モジュールであるという点で違いがある。言い換えれば、アプリケーションクライアントモジュール６０１は、サービスポリシ構成モジュール６０２の機能を含む。例えば、図５に対応する可能な製品形式で、携帯電話のソフトウェアおよびハードウェアは、配信中、サービスポリシ構成モジュール５０２の機能をサポートする。ＳＰ／ＣＰは、ＡＰＰクライアントを開発する場合、アプリケーションクライアントモジュール５０１の機能のみを実装する必要がある。別の例では、図６に対応する可能な製品形式で、携帯電話のソフトウェアおよびハードウェアは、配信中、サービスポリシ構成モジュール６０２の機能をサポートしない。ＳＰ／ＣＰがＡＰＰクライアントを開発する場合、ＡＰＰクライアントは、サービスポリシ構成モジュール６０２を含むアプリケーションクライアントモジュール６０１の機能をサポートする必要がある。

図５および図６は、ＵＥの論理機能モジュールの構造図である。実際のＵＥ製品において、図５または図６に示される各モジュールは、多様な形式で存在し得るか、ハードウェアを用いて実装され得るか、ソフトウェアを用いて実装され得るか、または、これらの任意の組み合わせを用いて実装され得る。図６における論理機能モジュールに基づいて、図７は、図６における論理機能モジュールからＵＥの物理構成要素へのマッピングの可能な図である。ＵＥ７００は、１つのＡＰ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｒ、アプリケーションプロセッサ）および２つのＢＰ（Ｂａｓｅｂａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｒ、ベースバンドプロセッサまたはベースバンドチップ）を含む。ＡＰは、ＡＴコマンド（ｃｏｍｍａｎｄ）を用いてＢＰと通信する。当業者であれば、ＵＥは、ディスプレイ、アンテナまたはネットワークポートなどの別の物理構成要素をさらに含み得ることを理解し得る。別の物理構成要素は、本発明の本実施形態において限定されず、図７において１つずつ列挙されていない。ＡＰ７０１は、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）オペレーティングシステムおよびアプリケーションプログラムを動作させ、ＡＰ７０１は、アプリケーションクライアントモジュール６０１および通信プロトコルスタックモジュール６０３−１を含む。通信プロトコルスタックモジュール６０３−１は、ＩＰプロトコルスタックの機能およびＨＴＴＰ／ＨＴＴＰＳプロトコルスタックの機能を提供する。ＢＰ７０２は、Ｗｉ−Ｆｉ送受信機能とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）送受信機能とをそれぞれ提供する２つの通信モジュール６０４−１および６０４−２を含む。ＢＰ７０３は、通信プロトコルスタックモジュール６０３−２および通信モジュール６０４−３を含む。通信プロトコルスタックモジュール６０３−２は、ＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、セッション初期化プロトコル）プロトコルスタックの機能およびＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ−Ｓｔａｔｕｍ）、非アクセス層プロトコルスタックの機能を提供する。通信モジュール６０４−３は、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇおよび５Ｇなどの無線送受信機能を提供する。以下では、図２においてＵＥがメッセージをコアネットワークへ送信する例を用いて、図７におけるモジュールの間の関係を説明する。段階Ｓ２において、ＢＰ７０３における通信プロトコルスタックモジュール６０３−２は、まず、ＵＥがコアネットワークへアタッチされる手順を開始する。次に、アプリケーションクライアントモジュール６０１は、アプリケーション層メッセージ（ＡＳサービスへのログインまたはアクセスのための要求メッセージなど）を構築する。通信プロトコルスタックモジュール６０３−１は、アプリケーション層メッセージをＨＴＴＰＳメッセージへとカプセル化する。次に、ＢＰ７０３における通信モジュールは、当該メッセージをコアネットワークへ送信するために、ＡＴコマンドを用いて呼び出される。段階Ｓ３において、ＵＥは、サービスポリシをコアネットワークのＵＰへプッシュする必要がある。アプリケーションクライアントモジュール６０１は、通信プロトコルスタックモジュール６０３−２のＳＩＰプロトコルスタック能力を呼び出して、サービスポリシをＳＩＰフォーマットへプッシュするためのメッセージをカプセル化し、通信モジュール６０４−３を用いて、サービスポリシをコアネットワークのユーザプレーンへプッシュする。段階Ｓ３において、ＵＥは、サービスポリシをコアネットワークのＣＰへプッシュする必要がある。アプリケーションクライアントモジュール６０１は、通信プロトコルスタックモジュール６０３−２のＮＡＳプロトコルスタック能力を呼び出して、サービスポリシをＮＡＳメッセージへとプッシュするためのメッセージをカプセル化し、通信モジュール６０４−３を用いて、サービスポリシをコアネットワークの制御プレーンへプッシュする。上記は、図２においてＵＥが５Ｇ−ＲＡＮを用いて５Ｇコアネットワークにアクセスする例を用いて、モジュール間の関係を説明している。当然ながら、ＵＥは、代替的に、Ｗｉ−Ｆｉ方式または有線方式などの別の無線方式で５Ｇコアネットワークにアクセスし得る。この場合、通信プロトコルスタックモジュール６０３−１および６０３−２により構築される通信メッセージは、ＢＰ７０２における通信モジュールまたは別の有線通信モジュールを用いて送信される必要がある。

図５から図７に示されるＵＥの機能モジュールにおいて、機能モジュールは、さらに、組み合わされ得るか、または分割され得ることに留意すべきである。例えば、アプリケーションクライアントモジュールは、通信プロトコルスタックモジュールの機能をさらに有し得る。具体的には、アプリケーションクライアントモジュールは、ＵＥと通信ネットワークとの間のプロトコルに従って、アプリケーション層メッセージをカプセル化および解析し得る。この場合、図５から図７における通信プロトコルスタックモジュールは、アプリケーションクライアントモジュールの内部機能モジュールである。

本発明の実施形態において、機能モジュールは、ＡＳのためにさらに分割され得る。例えば、各機能モジュールが各機能に従って分割され得るか、または、２以上の機能が１つのモジュールへと統合され得る。統合されたモジュールは、ハードウェアの形式で実装され得るか、または、ソフトウェア機能モジュールの形式で実装され得る。本発明の実施形態において、モジュールの分割は例であり、論理機能の分割に過ぎないことに留意すべきである。実際の実装では、別の分割方式が存在し得る。

例えば、図８は、前述の実施形態におけるＡＳの可能な概略構造図である。デバイス８００は、サービスポリシ加入モジュール８０１、サービスポリシ許可モジュール８０２および通信モジュール８０３を含む。サービスポリシ加入モジュール８０１は、通信モジュール８０３を用いてコアネットワークとインタラクトし、コアネットワークでサービスポリシに加入する、言い換えれば、図２における段階Ｓ１においてＡＳの機能を実装する。サービスポリシ許可モジュール８０２は、通信モジュール８０３を用いてＵＥとインタラクトし、ユーザに対して認証とサービスポリシ許可を実行し、ＡＳが加入済みであるサービスポリシをＵＥへ送信する、言い換えれば、図２における段階Ｓ２においてＡＳの機能を実装する。

上記は、本発明における技術的解決手段と、当該技術的解決手段が適用可能であるコアネットワークアーキテクチャと、ＵＥおよびＡＳの機能とを説明している。以下では、より多くの添付図面を参照して、本発明の実施形態における技術的解決手段の手順をさらに説明する。

図４、図９Ａおよび図９Ｂに示されるネットワークアーキテクチャに基づいているのが、方法の概略フローチャートである。当該方法では、ＵＥがＳＰ／ＣＰ（ＴｅｎｃｅｎｔまたはＳｉｎａなど）のＡＳにより提供されるＯＴＴサービス（Ｔｅｎｃｅｎｔ ＶｉｄｅｏまたはＳｉｎａ ビデオなど）に５Ｇネットワークを通じてアクセスする場合、ＵＥは、ユーザプレーンを用いてサービスポリシをプッシュし、ＵＰＦが、ＵＥによりプッシュされたサービスポリシに従って、ＵＥとＡＳとの間のサービスフローまたはデータパケットに対してポリシ制御を実行する。本発明の本実施形態において提供される技術的解決手段の理解を助けるために、図９Ａおよび図９Ｂにおいて、図９Ａおよび図９Ｂにおける方法の段階は、破線Ｓ１からＳ５の形式で、図２における要約段階へマッピングされている。

９０１． ＡＳが、ＡＳの識別子と、ＡＳにより要求されるサービスポリシとを含むサービスポリシ加入要求メッセージをＮＥＦへ送信し、オプションで、ＡＳにより提供されるサービスの識別子またはサービスコンテンツ説明（サービスタイプなど）などの情報をさらに含み得る。

９０２． ＮＥＦがＡＳのサービスポリシ加入要求メッセージをＰＣＦへ転送する。

９０３． ＰＣＦが、ＮＥＦにより送信されるＡＳのサービスポリシ加入要求メッセージを受信し、ＡＳが加入するサービスポリシにおいて、ＡＳにより提供されるサービスタイプおよびＡＳの属性などの情報（例えば、ＡＳプロバイダのレベルまたは信用限度）に基づいて、ＡＳにより提供されるサービスにより用いられ得る１または複数のサービスポリシを決定し、ＡＳにより提供されるサービスにより用いられ得る一組のサービスポリシにサービスポリシ識別子を割り当てる。サービスポリシ識別子のコーディングルールは、「コアネットワークオペレータコーディング＋ＡＳプロバイダコーディング＋ＡＳサービスコーディング＋許可されたサービスポリシコーディング」である。具体的には、ＡＳサービスの識別子情報と、ＡＳサービスがサービスポリシで許可されていることを示す情報との両方が、サービスポリシコーディングに反映される。ＰＣＦが、応答メッセージをＮＥＦに送信する。応答メッセージは、ＡＳにより用いられ得るサービスポリシとサービスポリシ識別子とを保持する。

９０４． ＮＥＦが、ＰＣＦが使用をＡＳに許可しているサービスポリシと、対応するサービスポリシ識別子とをＡＳへ送信する。例えば、Ｔｅｎｃｅｎｔ Ｖｉｄｅｏ ＡＳは、コアネットワークで課金ポリシに加入する。課金ポリシは、Ｔｅｎｃｅｎｔの統一決済の課金ポリシである。言い換えれば、ＵＥが後にＴｅｎｃｅｎｔ Ｖｉｄｅｏ ＡＳにアクセスした場合、Ｔｅｎｃｅｎｔは、生成されたサービスフローのトラフィックコストの全部を支払う。別の例では、Ｔｅｎｃｅｎｔ Ｖｉｄｅｏは、２つの異なるタイプのＱｏＳポリシ、つまり、ＶＩＰユーザＱｏＳポリシおよび共通ユーザＱｏＳポリシに加入する。ＶＩＰユーザＱｏＳポリシは、高速かつ高帯域幅のＱｏＳポリシであり、共通ユーザＱｏＳポリシは、基本的な帯域幅保証のＱｏＳポリシである。

９０５． ＵＥが５Ｇアクセスネットワークを通じた５Ｇコアネットワークへのアタッチ手順を開始する。ＵＥは、５Ｇコアネットワークの認証などの手順が成功した後に、アタッチ手順を完了する。５Ｇコアネットワークは、ＵＥ用のデフォルトベアラを作成する。ＵＥは、５Ｇアクセスネットワークおよび５Ｇコアネットワークを通じて、外部のネットワークまたはサーバにアクセスし得る。

９０６． ＵＥは、ＡＳにアクセスする前に、まず、ＡＳのドメイン名（例えば、ｈｔｔｐｓ：／／ｖ．ｑｑ．ｃｏｍ／）に基づいてＤＮＳクエリを実行して、ＡＳのアドレスを取得する。ＵＥは、ＤＮＳクエリ要求メッセージをユーザプレーン上のＤＮＳサーバへ送信する。

９０７． ＵＰＦがＤＮＳサーバとして機能する場合、ＵＰＦは、ＤＮＳクエリ応答メッセージを構築し、ＤＮＳクエリ応答メッセージをＵＥへ送信する。ＤＮＳクエリ応答メッセージに含まれるアドレス情報は、ＵＰＦのアドレス情報である。ＵＰＦがＤＮＳサーバではない場合、ＵＰＦは、ＵＥにより送信されたＤＮＳクエリ要求をインタセプトし、ＤＮＳクエリ応答メッセージを構築し、ＤＮＳクエリ応答メッセージをＵＥへ送信する。ＤＮＳクエリ応答メッセージに含まれるアドレス情報は、ＵＰＦのアドレス情報である。次に、ＵＰＦは、ＡＳの実際のアドレス情報を取得するために、ＤＮＳサーバをクエリする。あるいは、ＵＰＦは、ＤＮＳサーバによりＵＥへ送信されるＤＮＳクエリ応答メッセージをインタセプトし、ＤＮＳクエリ応答メッセージに含まれるＡＳのアドレス情報をＵＰＦのアドレス情報に置き換える。ＵＰＦがＵＰＦのアドレスをＵＥへ戻す具体的な方式にかかわらず、ＵＰＦは、ＵＥとＡＳとの間のプロキシまたはメッセージ転送プロキシに設定される。全てのサービスフロー、データパケットまたはＵＥによりその後にＡＳへ送信されるサービスフローの宛先アドレスは、ＵＰＦのアドレスでフィルインされる。ＵＰＦは、これらのサービスフロー、データパケットまたはサービスフローを処理した後に、これらのサービスフロー、データパケットまたはサービスフローをＡＳへ転送する。

９０８． ＵＥがＵＰＦへのＴＣＰ接続の確立を開始し、ＵＰＦがプロキシとして機能してＡＳへのＴＣＰ接続を確立する。ユーザがＵＥを用いてＡＳへのログイン要求を開始する。ＡＳによりユーザに対して実行される認証が成功した後に、ＡＳは、ＡＳが加入しているサービスポリシの使用をユーザに許可する。ＡＳは、ＡＳが加入しているサービスポリシに対応するサービスポリシ識別子をＵＥへ送信する。例えば、ユーザがＴｅｎｃｅｎｔ ＶｉｄｅｏのＶＩＰユーザである場合、Ｔｅｎｃｅｎｔ Ｖｉｄｅｏ ＡＳは、Ｔｅｎｃｅｎｔ Ｖｉｄｅｏサービスに自在にアクセスすること、または高速かつ高帯域幅のＱｏＳサービス体験を通じてＴｅｎｃｅｎｔ Ｖｉｄｅｏサービスにアクセスすることをユーザに許可するために、Ｔｅｎｃｅｎｔの統一決済の課金ポリシに対応するサービスポリシ識別子をＵＥへ送信するか、または、ＶＩＰユーザＱｏＳポリシに対応するサービスポリシ識別子をＵＥへ送信する。

９０９． ＵＥがサービスポリシ更新要求をユーザプレーン上のコアネットワークに送信し、ユーザが使用することをＡＳが可能にしているサービスポリシをコアネットワークへプッシュする。サービスポリシ更新要求メッセージは、サービスポリシ識別子を含む。ＵＥは、サービスポリシをプッシュするためのメッセージをカプセル化する場合、コアネットワークとのネゴシエーションを通じて取得されるメッセージ名または特定のメッセージフォーマットを用いて、ユーザプレーンデータがサービスポリシプッシュメッセージであることをＵＰＦに示し得る。ユーザプレーンデータのメッセージカプセル化フォーマットは、本発明の本実施形態において限定されない。

９１０． ＵＰＦが、ＵＥによりプッシュされたサービスポリシ情報を受信し、ＵＥによりプッシュされたサービスポリシ識別子をＳＭＦへ送信し、制御プレーンにチェックを要求する。

９１１． ＳＭＦがＵＰＦにより送信されたサービスポリシチェック要求メッセージを受信し、当該要求メッセージを判断およびチェックのためにＰＣＦへ転送する。

９１２． ＰＣＦが、ＵＥによりプッシュされたサービスポリシ識別子をチェックし、サービスポリシ識別子はＰＣＦにより割り当てられた有効なサービスポリシ識別子であると判断した場合、サービスポリシ識別子に対応するサービスポリシをＳＭＦへ送信する。

９１３． ＳＭＦが、ＰＣＦにより正常にチェックされたサービスポリシを受信した後に、ユーザプレーン上の対応するサービスポリシを識別するために用いられるラベルをサービスポリシに割り当てる。ラベルのフォーマットは、番号であり得るか、文字または番号を含む文字列であり得るか、または別の形式であり得る。このことは、本発明の本実施形態において限定されない。ＳＭＦは、ラベルおよびサービスポリシの両方をＵＰＦへ送信する。

９１４． ＵＰＦが、ＳＭＦによりサービスポリシに割り当てられたラベルを含むサービスポリシプッシュ応答メッセージをＵＥへ送信する。

９１５． ＵＥが、サービスデータをＡＳへ送信し、サービスデータペイロードの外層においてラベルをカプセル化する。図１０ａに示されるように、ＨＴＴＰＳフォーマットでカプセル化されたペイロード（ｐａｙｌｏａｄ）部分は、ＵＥによりＡＳへ送信されるサービスフローまたはデータパケットであり、ＵＥは、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、パケットデータアグリゲーションプロトコル）とサービスフローまたはデータパケットとの間のラベルをカプセル化する。

９１６． ＵＰＦが、無線ネットワークを通じて伝送されるＧＴＰメッセージパケットを受信し、ラベルがＧＴＰメッセージ内でカプセル化されていることをＵＰＦが検出した場合、一致するサービスポリシをラベルに基づいて取得し、当該サービスポリシに従って、ＵＥのサービスフローまたはデータパケットに対して対応する課金処理を実行する。図１０ｂに示されるように、ＵＰＦにより受信されるＧＴＰパケットは、ラベルを含む。次に、ＵＰＦは、ラベルを除去し、ペイロード部分におけるサービスフローまたはデータパケットをＡＳへ送信する。

図９Ａおよび図９Ｂに示される実施形態において、大量のＡＳがＡＦを用いてサービスフロー特徴および対応するサービスポリシをコアネットワークへプッシュする場合を回避することによりネットワークトポロジ関係を簡略化するために、ＵＥは、ユーザプレーンを用いてサービスポリシをコアネットワークへプッシュする。これによってコアネットワークとＳＰ／ＣＰとの間のネットワークインタラクションの性能プレッシャーおよびセキュリティリスクが回避されることにより、ネットワークセキュリティが改善される。加えて、図９Ａおよび図９Ｂに示される実施形態において、ＵＥは、コアネットワークによりサービスポリシに割り当てられ、かつ、サービスポリシに対応するラベルをサービスフローまたはデータパケットヘッダに追加する。ラベルは、サービスフローまたはデータパケットから分離される。コアネットワークは、サービスフローまたはデータパケットを検出または認識する必要はない。サービスフローまたはデータパケットが暗号化されたパケットである場合でも、コアネットワークは、サービスフローまたはデータパケットヘッダにおけるラベルに基づいて、ＵＥの現在のサービスフローに対応するサービスポリシを取得することにより、コアネットワークによるサービスデータの検出の実行の難しさが低減されることによりサービスデータの検出の精度が改善されるようにし得る。

図９Ａおよび図９Ｂに示される実施形態における解決手段では、段階９０６におけるＵＥの全ての動作および後続の手順は、ＵＥにインストールされるＡＰＰクライアントによりトリガされ得る。ＡＰＰクライアントは、ユーザプレーンサービスフローまたはデータパケットを用いて本発明の本実施形態における技術的解決手段を実装するために、ＵＥにおける別の機能モジュール（図５かつ図７に示される）を呼び出す。通信プロトコルスタックは変わらず、サービスポリシは、ＵＥのＡＰＰクライアントをアップグレードすることのみによりプッシュされ得る。しかしながら、図９Ａおよび図９Ｂに示される解決手段では、ＵＰＦは、全てのサービスフローおよびＵＥとＡＳとの間のサービスフローまたはデータパケットを転送するためのＵＥとＡＳとの間のプロキシとして機能する必要がある。これにより、ＵＰＦの性能消費が向上する。加えて、サービスポリシのチェックがコアネットワークの制御プレーンに対して実行されること、および、ＵＰＦが制御プレーンの命令に従って対応するサービスポリシを実行することが、図９Ａおよび図９Ｂにおける段階Ｓ４（９１０から９１３）から分かる。従って、ＵＥが制御プレーンを用いてサービスポリシをプッシュすることは、手順に関してより直接的かつ簡便なサービスポリシプッシュ方式である。しかしながら、この方式では、制御プレーンプロトコル（ＮＡＳプロトコルなど）は、サービスポリシのプッシュのサポートするために拡張される必要がある。

図１１Ａおよび図１１Ｂは、ＵＥが制御プレーンを用いてサービスポリシをプッシュするための方法のフローチャートである。図１１Ａおよび図１１Ｂにおける段階１１０１から段階１１０５は、図９Ａおよび図９Ｂにおける段階９０１から段階９０５と同じであり、詳細は改めて説明されない。

１１０６． ＵＥが、ＡＳサービスにアクセスする前に、ＤＮＳクエリを通じてＡＳのアドレスを取得する。図９Ａおよび図９Ｂにおける解決手段との違いは、ＵＰＦはＤＮＳクエリ要求または応答メッセージをインタセプトせず、ＵＥはＤＮＳクエリを通じてＡＳの実際のアドレス情報を取得するという点である。ＵＥは、ＵＰＦを用いてＡＳのＴＣＰ接続を確立する。ＵＥは、ＡＳに対して、サービス要求、例えば、アクセス要求またはログイン要求を開始する。ＡＳにより実行されるユーザに対する認証が成功した後に、ＡＳは、ＡＳが加入しているサービスポリシの使用をユーザに許可し、ＡＳが加入するサービスポリシに対応するサービスポリシ識別子をＵＥへ送信する。

１１０７． ＵＥが、サービスポリシ識別子を含む制御プレーンＮＡＳメッセージを構築し、制御プレーンＮＡＳメッセージをＳＭＦへ送信する。ＵＥによりＳＭＦへ送信されたＮＡＳメッセージはさらに、ＡＭＦなどの別の制御プレーン機能エンティティまたはネットワーク要素を用いて転送される必要があり得る。詳細はここでは説明されない。

１１０８から１１１０． ＳＭＦが、ＵＥによりプッシュされたサービスポリシをチェック用にＰＣＦへ送信する。チェックが成功した後に、ＳＭＦは、正常にチェックされたサービスポリシと、ＳＭＦによりサービスポリシに割り当てられたラベルとをＵＰＦへ送信する。詳細については、図９Ａおよび図９Ｂにおける段階９１１から段階９１３での説明を参照されたい。

１１１１． ＳＭＦが、ＳＭＦによりサービスポリシに割り当てられたラベルを含むサービスポリシプッシュ応答メッセージをＵＥへ送信する。段階１１１１および段階１１１０の順序は限定されないことに留意すべきである。

１１１２． ＵＥが、ラベルを格納し、ラベル、サービスポリシ識別子およびＡＳの間の対応関係を確立する、例えば、ＡＳのアドレスとラベルとの間のマッピング関係を確立する。ＵＥが、サービスデータをＡＳへ送信し、ＡＳに対応するラベルをサービスデータペイロードの外層においてカプセル化する。ＵＰＦは、ＵＥとＡＳとの間のサービスフローを検出する。サービスフロー、またはラベルを含むデータパケットについて、ＵＰＦは、ラベルに対応するサービスポリシを取得し、サービスフローまたはデータパケットに対して対応するポリシ制御を実行し、サービスデータをＡＳへ送信する。

図９Ａおよび図９Ｂならびに図１１Ａおよび図１１Ｂにおいて、５Ｇコアネットワークは、本発明の実施形態におけるユーザプレーンおよび制御プレーンを用いてサービスポリシをプッシュする方法手順を説明するための例として用いられている。本発明の実施形態において提供されるサービスポリシプッシュ方法は、４Ｇコアネットワークなどの別のタイプのネットワークにも適用可能である。図１２Ａおよび図１２Ｂは、ＵＥが制御プレーンを用いてサービスポリシを４Ｇコアネットワークへプッシュする方法のフローチャートである。図１２Ａおよび図１２Ｂにおいて、ＳＧＷ‐Ｃと、ＰＧＷ−Ｃと、ＳＧＷ‐Ｕ／ＰＧＷ−Ｕと、ＰＣＲＦと、ＳＣＥＦとは、図１１Ａおよび図１１ＢにおけるＳＭＦ、ＵＰＦ、ＰＣＦおよびＮＥＦの機能をそれぞれ実装する。方法手順は同様であり、詳細は、ここでは改めて説明されない。図１１Ａおよび図１１Ｂにおけるものと同様に、ＵＥによりＳＧＷ‐Ｃ／ＰＧＷ−Ｃへ送信される制御プレーンメッセージは、４Ｇコアネットワークにおける別のネットワーク要素、例えばＭＭＥにより転送される必要があることに留意すべきである。メッセージを転送するための別のネットワーク要素は、図示されていない。図１２Ａおよび図１２Ｂにおいて、ＳＧＷ‐Ｃ／ＰＧＷ−Ｃは、ＳＧＷ‐ＣまたはＰＧＷ−Ｃを表し、ＳＧＷ‐Ｕ／ＰＧＷ−Ｕは、ＳＧＷ‐ＵまたはＰＧＷ−Ｕを表し、ＳＧＷ‐Ｃ／ＰＧＷ−ＣおよびＳＧＷ‐Ｕ／ＰＧＷ−Ｕの機能は、独立のエンティティに実装され得るか、または１つのエンティティに実装され得ることにさらに留意すべきである。図１２Ａおよび図１２Ｂに示される手順はさらに、制御プレーンおよびユーザプレーンが４Ｇコアネットワークにおいて分離されていないシナリオに適用可能である。このシナリオにおいて、ＳＧＷ‐Ｃ／ＰＧＷ−ＣおよびＳＧＷ‐Ｕ／ＰＧＷ−Ｕは、１つのエンティティに実装される。

当業者であれば、本明細書において開示される実施形態において説明される例におけるユニットおよびアルゴリズム段階と組み合わせて、本発明は、ハードウェア、またはハードウェアとコンピュータソフトウェアとの組み合わせにより実装され得ることを容易に認識するはずである。ある機能がハードウェアにより実行されるか、またはコンピュータソフトウェアにより駆動されるハードウェアにより実行されるのかは、技術的解決手段の具体的な用途および設計上の制約によって決まる。当業者であれば、異なる方法を用いて、説明される機能を具体的な用途の各々のために実装し得るが、当該実装が本発明の範囲を越えるとみなされるべきではない。

例えば、図１３に示されるように、ＵＥと、ＡＳと、本発明の実施形態におけるコアネットワークにおけるＳＭＦ、ＰＣＦ、ＵＰＦおよびＰＧＷなどの機能エンティティとは、図１３におけるコンピュータデバイス（またはシステム）を用いて実装され得る。

図１３は、本発明の実施形態によるコンピュータデバイスの概略図である。コンピュータデバイス１３００は、少なくとも１つのプロセッサ１３０１、通信バス１３０２、メモリ１３０３および少なくとも１つの通信インタフェース１３０４を含む。

プロセッサ１３０１は、汎用中央処理ユニット（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）、または本発明における解決手段におけるプログラムの実行を制御するように構成された１または複数の集積回路であり得る。

通信バス１３０２は、前述の構成要素間で情報を伝送するためのチャネルを含み得る。

通信インタフェース１３０４は、送受信機などの任意の装置であり、別のデバイス、またはイーサネット（登録商標）ネットワーク、無線アクセスネットワーク（ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ、ＲＡＮ）または無線ローカルエリアネットワーク（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋｓ、ＷＬＡＮ）などのコアネットワークと通信するように構成される。

メモリ１３０３は、リードオンリメモリ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）もしくは静的な情報および命令を格納することが可能な別のタイプの静的ストレージデバイス、ランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）もしくは情報および命令を格納することが可能な別のタイプの動的ストレージデバイス、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、ＥＥＰＲＯＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｃ ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、ＣＤ−ＲＯＭもしくは別のコンパクトディスクストレージ）、光ディスクストレージ（圧縮光ディスク、レーザディスク、光ディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）光ディスク等を含む）、磁気ディスクストレージ媒体もしくは別の磁気ストレージデバイス、または期待されるプログラムコードを命令またはデータ構造の形式で保持または格納することが可能であり、かつ、コンピュータがアクセスすることが可能である任意の他の媒体であり得る。しかしながら、メモリ１３０３は、これらに限定されない。メモリは、独立して存在し得、バスを通じてプロセッサに接続される。メモリは、代替的に、プロセッサと統合され得る。

メモリ１３０３は、本発明における解決手段を実行するためのアプリケーションプログラムコードを格納するように構成され、アプリケーションプログラムコードの実行は、プロセッサ１３０１により制御される。プロセッサ１３０１は、メモリ１３０３に格納されたアプリケーションプログラムコードを実行して、本特許における方法における機能を実装するように構成される。

具体的な実装中、実施形態において、プロセッサ１３０１は、図１３におけるＣＰＵ０およびＣＰＵ１などの１または複数のＣＰＵを含み得る。

具体的な実装中、実施形態において、コンピュータデバイス１３００は、図１３におけるプロセッサ１３０１およびプロセッサ１３０８などの複数のプロセッサを含み得る。これらのプロセッサの各々は、単一コア（単一ＣＰＵ）プロセッサまたはマルチコア（マルチＣＰＵ）プロセッサであり得る。本明細書におけるプロセッサは、データ（コンピュータプログラム命令など）を処理するように構成された１または複数のデバイス、回路および／または処理コアであり得る。

具体的な実装中、実施形態において、コンピュータデバイス１３００は、出力デバイス１３０５および入力デバイス１３０６をさらに含み得る。出力デバイス１３０５は、プロセッサ１３０１と通信し、情報を複数の方式で表示してよい。例えば、出力デバイス１３０５は、液晶ディスプレイ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）、ディスプレイデバイス、ブラウン管（ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ、ＣＲＴ）ディスプレイデバイスまたはプロジェクタ（ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）であってよい。入力デバイス１３０６は、プロセッサ１３０１と通信し、ユーザ入力を複数の方式で受信してよい。例えば、入力デバイス１３０６は、マウス、キーボード、タッチスクリーンデバイスまたはセンシングデバイスであってよい。

コンピュータデバイス１３００は、汎用コンピュータデバイスまたは専用コンピュータデバイスであってよい。具体的な実装中、コンピュータデバイス１３００は、デスクトップコンピュータ、ポータブルコンピュータ、ネットワークサーバ、パーソナルデジタルアシスタント（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ、ＰＤＡ）、携帯電話、タブレットコンピュータ、無線端末デバイス、通信デバイス、組み込みデバイス、または図１３におけるものと同様の構造を有するデバイスであってよい。コンピュータデバイス１３００のタイプは、本発明の本実施形態において限定されない。

当業者であれば、ＵＥ５００、ＵＥ６００、ＵＥ７００またはＡＳ８００は、図１３に示される形式を用いてよいことが分かり得る。例えば、図６におけるアプリケーションクライアントモジュール６０１または図８におけるサービスポリシ許可モジュール８０２は、図１３におけるプロセッサ１３０１によりメモリ１３０３内のコードを呼び出すことにより実装され得る。このことは、本発明の本実施形態において限定されない。

前述の実施形態の全てまたは一部は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせを用いて実装されてよい。ソフトウェアが実施形態を実装するために用いられる場合、当該実施形態は、コンピュータプログラム製品の形式で全てまたは部分的に実装されてよい。コンピュータプログラム製品は、１または複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がロードされ、コンピュータ上で実行された場合、本発明の実施形態による手順または機能は、全てまたは部分的に生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワークまたは別のプログラム可能な装置であってよい。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に格納されても、コンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体へ伝送されてもよい。例えば、コンピュータ命令は、あるウェブサイト、コンピュータ、サーバまたはデータセンタから、別のウェブサイト、コンピュータ、サーバまたはデータセンタへ、有線（例えば、同軸ケーブル、光ファイバまたはデジタル加入者線（ＤＳＬ））方式または無線（例えば、赤外線、電波またはマイクロ波）方式で伝送されてよい。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータがアクセス可能な任意の使用可能な媒体であっても、１または複数の使用可能な媒体を統合したサーバまたはデータセンタなどのデータストレージデバイスであってもよい。使用可能な媒体は、磁気媒体（例えば、フロッピ（登録商標）ディスク、ハードディスクまたは磁気テープ）、光媒体（例えば、ＤＶＤ）、半導体媒体（例えば、ソリッドステートディスク（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｉｓｋ（ＳＳＤ））等であってよい。

本発明の目的、技術的解決手段および有益な効果はさらに、前述の具体的な実装において詳細に説明されている。当業者であれば、前述の説明は、本発明の具体的な実装に過ぎず、本発明の保護範囲を限定しようとは意図されていないことを理解するはずである。本発明の技術的解決手段に基づいて行われるいずれの修正、同等の置き換えまたは改善も、本発明の保護範囲に含まれものとする。特許請求の範囲において、「備える」は、別の構成要素または別の段階を排除せず、「ある」または「１つの」は、「複数の」である場合を排除しない。単一のプロセッサまたは別のユニットが、特許請求の範囲に列挙されるいくつかの機能を実装し得る。互いに異なるいくつかの手段が従属請求項に記録されているが、このことは、これらの手段を組み合わせてより良い効果を生み出すことができないことを意味しているわけではない。

Claims (11)

1. セッション管理機能エンティティと、ユーザプレーン機能エンティティと、ポリシ制御機能エンティティとを備え、
   前記セッション管理機能エンティティは、ユーザ機器からサービスポリシ識別子を受信し、前記サービスポリシ識別子を前記ポリシ制御機能エンティティへ送信し、前記ポリシ制御機能エンティティにより送信され、かつ、前記サービスポリシ識別子に対応するサービスポリシを受信し、前記サービスポリシを前記ユーザプレーン機能エンティティへ送信するように構成され、
   前記ポリシ制御機能エンティティは、前記セッション管理機能エンティティにより送信される前記サービスポリシ識別子を受信し、前記サービスポリシ識別子に対応する前記サービスポリシを前記セッション管理機能エンティティへ送信するように構成され、
   前記ユーザプレーン機能エンティティは、前記セッション管理機能エンティティにより送信される前記サービスポリシを受信し、前記サービスポリシに従って、前記ユーザ機器により送信されるデータパケットに対してポリシ制御を実行するように構成され、
   前記ユーザプレーン機能エンティティはさらに、前記ユーザ機器からのユーザプレーンデータであって、前記サービスポリシ識別子を含む、ユーザプレーンデータを受信するように構成され、
   前記セッション管理機能エンティティが、前記ユーザプレーン機能エンティティからのメッセージであって、前記ユーザ機器からの前記サービスポリシ識別子を含む、メッセージを受信するように構成される、
   ポリシ制御を実装するための通信システム。
2. 前記セッション管理機能エンティティが、ユーザ機器により送信されるサービスポリシ識別子を受信するように構成されることは、具体的には、
   前記セッション管理機能エンティティが、前記サービスポリシ識別子を含む制御プレーンメッセージを受信するように構成されることを含む、
   請求項１に記載の通信システム。
3. 前記ユーザプレーン機能エンティティはさらに、前記ユーザプレーン機能エンティティのアドレスを前記ユーザ機器へ送信することにより、前記ユーザ機器が前記ユーザプレーンデータを前記ユーザプレーン機能エンティティの前記アドレスへ送信するようにする、ように構成される、
   請求項１または２に記載の通信システム。
4. 前記セッション管理機能エンティティはさらに、前記サービスポリシ識別子に対応する前記サービスポリシにラベルを割り当て、前記ラベルを前記ユーザ機器および前記ユーザプレーン機能エンティティへ送信することにより、前記ユーザ機器が、送信予定のユーザプレーンデータに前記ラベルを追加し、前記ユーザプレーン機能エンティティが、前記ラベルに基づいて、前記対応するサービスポリシを決定するようにする、ように構成され、
   前記ユーザプレーン機能エンティティはさらに、前記ラベルを受信し、前記ラベルに対応する前記サービスポリシに従って、前記ユーザ機器により送信され、かつ、前記ラベルを含む前記データパケットに対してポリシ制御を実行するように構成される、
   請求項１から３の何れか一項に記載の通信システム。
5. 前記セッション管理機能エンティティはさらに、前記サービスポリシ識別子に対応する前記サービスポリシにラベルを割り当て、前記ラベルを前記ユーザプレーン機能エンティティへ送信するように構成され、
   前記ユーザプレーン機能エンティティはさらに、前記ラベルを受信し、前記ラベルを前記ユーザ機器へ送信し、前記ラベルに対応する前記サービスポリシに従って、前記ユーザ機器により送信され、かつ、前記ラベルを含む前記データパケットに対して、ポリシ制御を実行するように構成される、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の通信システム。
6. 前記ポリシ制御機能エンティティはさらに、アプリケーションサーバによる前記サービスポリシへの加入のための要求メッセージを受信し、前記アプリケーションサーバが加入を要求する前記サービスポリシに前記サービスポリシ識別子を割り当て、前記サービスポリシ識別子を前記アプリケーションサーバへ送信するように構成される、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の通信システム。
7. 前記アプリケーションサーバ用のオープンインタフェースを提供し、前記アプリケーションサーバによる前記サービスポリシへの加入のための前記要求メッセージを受信し、前記要求メッセージを前記ポリシ制御機能エンティティへ送信し、前記ポリシ制御機能エンティティにより割り当てられる前記サービスポリシ識別子を受信し、前記サービスポリシ識別子を前記アプリケーションサーバへ送信するように構成されるネットワーク公開機能エンティティをさらに備える、
   請求項６に記載の通信システム。
8. コアネットワークを備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の通信システム。
9. ユーザ機器からサービスポリシ識別子を受信するように構成される受信ユニットと、
   前記サービスポリシ識別子をポリシ制御機能エンティティへ送信するように構成される送信ユニットと
   を備え、
   前記受信ユニットはさらに、前記ポリシ制御機能エンティティからの、前記サービスポリシ識別子に対応するサービスポリシを受信するように構成され、
   前記送信ユニットはさらに、前記ユーザ機器からのデータパケットに対してポリシ制御を実行するために用いられる前記サービスポリシをユーザプレーン機能エンティティへ送信するように構成され、
   前記受信ユニットはさらに、メッセージを前記ユーザプレーン機能エンティティから受信するように構成され、前記メッセージは、前記ユーザ機器からの前記サービスポリシ識別子を含む、
   セッション管理機能エンティティ。
10. 前記受信ユニットはさらに、制御プレーンメッセージを受信するように構成され、前記制御プレーンメッセージは、前記サービスポリシ識別子を含む、
    請求項９に記載のセッション管理機能エンティティ。
11. ユーザ機器からサービスポリシ識別子を受信する段階と、
    前記サービスポリシ識別子をポリシ制御機能エンティティへ送信する段階と、
    前記ポリシ制御機能エンティティからの、前記サービスポリシ識別子に対応するサービスポリシを受信する段階と、
    前記サービスポリシをユーザプレーン機能エンティティへ送信する段階であって、前記サービスポリシは、前記ユーザ機器からのデータパケットに対してポリシ制御を実行するために用いられる、段階と、
    メッセージを前記ユーザプレーン機能エンティティから受信する段階であって、前記メッセージが前記ユーザ機器からの前記サービスポリシ識別子を含む、段階と、
    を備える、ポリシ制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

Images