通信系统、服务器、控制装置及通信装置

申请号 CN200810088201.6 申请日 2008-03-21 公开(公告)号 CN101325547B 公开(公告)日 2012-08-29
申请人 株式会社日立制作所; 发明人 中村仁美; 松本谦尚; 森重健洋; 中原成人;
摘要 本 发明 涉及通信系统、 服务器 、控制装置及通信装置,提供一种使用移动(Mobile)IPv6进行移动通信控制的移动通信系统,以解决终端-HA之间的数据包用移动IPv6(Mobile IPv6)封装时,PDSN无法识别移动IPv6(Mobile IPv6)隧道内的IP流,从而在EV-DO RAN中不能应用适合业务的QoS的问题。PCRF把 指定 IP流的过滤信息和对上述IP流所分配的流标记(Flow Label)通知给HA。HA在和上述过滤信息一致的数据包的外侧IPv6报头上设定上述流标记(Flow Label)进行传输。PDSN则通过参照设定在外侧IPv6报头上的流标记(Flow Label)识别移动IPv6(Mobile IPv6)隧道内的IP流。由此,即使使用移动IPv6(Mobile IPv6)的情况,也可以在EV-DO RAN中应用适合业务的QoS。
权利要求

1.一种通信系统,包括:终端;把向上述终端传送的数据包进行封装的第一服务器;把从上述第一服务器接收的数据包传送给上述终端的通信装置;应用服务器;以及和上述第一服务器连接的控制装置,其特征在于,
上述通信装置,发送信道信息,该信道信息包含终端的转交地址、上述通信装置、终端之间建立的流标记与信道的QoS信息的多个对应关系,
上述应用服务器,在建立了对上述终端与通信目标终端之间的流的业务会话时,抽出业务会话的会话信息,并发送该会话信息,该会话信息包含用于识别包含流ID和终端的归属地址的流的流过滤信息和流的QoS信息,
上述第一服务器,
从上述终端接收并保持包含上述终端的转交地址和归属地址的绑定信息,从上述通信目标终端接收了作为目的地地址包含上述终端的归属地址的数据包时,上述第一服务器向上述终端发送根据上述绑定信息以上述终端的转交地址封装的接收数据包,
上述控制装置,
接收上述应用服务器发送的上述会话信息,通过业务表保持接收的上述会话信息,接收上述通信装置发送的上述信道信息,通过会话表保持接收的上述信道信息,接收上述第一服务器发送的上述绑定信息,
参照上述业务表的终端的归属地址、上述绑定信息、上述会话表的终端的转交地址,从上述会话表确定与上述终端对应的多个信道,
比较所确定的上述多个信道的QoS信息、业务表、会话表与上述会话信息的流的QoS信息,从确定的上述多个信道选择对流的信道,
对上述第一服务器通知上述终端的转交地址、上述流识别条件、选择的上述信道的上述流标记的对应关系,
上述第一服务器,
接收从上述控制装置发送的上述对应关系,
根据从上述控制装置接收的流识别条件和接收数据包中包含的信息,识别接收数据包,以终端的转交地址封装上述接收数据包,
根据上述控制装置发送的对应关系将选择的上述信道的流标记设定在上述数据包的封装后的报头区上,向上述通信装置发送该数据包,
上述通信装置,
把从上述第一服务器接收的数据包传输给上述终端之时,根据由上述第一服务器设定的接收数据包的上述流标记,将封装的上述数据包传输给上述终端。
2.权利要求1所述的通信系统,其特征在于,
当上述终端在通信中移动到和上述通信装置的区域不同的区域的情况下,上述控制装置参照上述终端和上述移动目的地的通信装置之间建立的信道的QoS信息和所接收的流的QoS信息,对上述流分配ID,把该分配好的ID和流的流识别条件通知给移动目的地的上述通信装置,
上述第一服务器对移动出发地和移动目的地的通信装置双播一定时间的数据包。
3.权利要求1所述的通信系统,其特征在于,
上述第一服务器把向上述终端传输的数据包用IPv6报头封装,把上述流ID设定为上述IPv6报头的流标记字段或者流量类别字段。
4.权利要求1所述的通信系统,其特征在于,
上述QoS信息是分配给应适用QoS的业务名称、优先级、保证带宽、保证延迟、或者抖动当中的至少一个或者这些当中的至少任何两个的组合的标识符。

说明书全文

通信系统、服务器、控制装置及通信装置

[0001] 发明领域
[0002] 本发明是关于和业务控制联动而对接入网进行QoS(服务品质)控制的通信系统。其中,更是关于使用移动(Mobile)IPv6进行移动通信控制的移动通信系统。

背景技术

[0003] 移动(Mobile)IPv6是即使移动网络也可以使用同一IP地址使之进行通信的协议(参照非特许文献1)。移动(Mobile)IPv6的组成要素包括:移动多个网络的同时进行通信的MN(Mobile Node:移动节点)、管理MN的位置信息的HA(Home Agent:归属代理)、和MN进行通信的CN(CorrespondentNode:通信节点)。MN把即使移动也不变的IP地址(HoA:Home Address:归属地址)和在移动目的地的网络中动态分配的IP地址(CoA:Care ofAddress:转交地址)相对应的信息(Binding信息:绑定信息)定期登记在HA上。HA捕捉CN发往HoA的IP数据包,在以自身的地址设定为发送源地址,MN的CoA设定为目的地地址的IPv6报头进行封装(打包,capsule)并发给MN。MN取出从HA中接收的封装的数据包中的内容并进行处理。另外,MN发往CN的数据包,MN被以自身设定为发送源地址,HA设定为目的地地址的IPv6报头封装发给HA。HA取出接收的数据包中的封装的内容并转发给CN。这样,即便移动通过网络时也能使用同一IP地址进行通信。
[0004] 作为使用移动(Mobile)IPv6的通信系统例子,有以3GPP2(3rdGeneration Partnership Project2:第3代合作方案2)为标准的第3代(3G)移动通信系统。
[0005] 3G移动通信系统包括无线接入网络(RAN:Radio Access Network:无线接入网络)和核心网络(Core Network:核心网络)。RAN具有终端控制无线传输功能的功能。核心网络,具有控制移动和控制业务的功能。核心网络设置了与MN以PPP接入并提供IP接入功能的接入网关(PDSN:PacketData Serving Node:分组数据业务节点)和HA,提供基于移动(Mobile)IP的IP通信功能。
[0006] 另外,在3GPP2中,把接入核心网络的业务控制网络标准化为MMD(Multimedia Domain:多媒体域)(非特许文献2~3)。在MMD中,作为电话和IM(Instant Messaging:即时通信)的业务控制协议使用了SIP(Session Initiation Protocol:会话发起协议)/SDP(SessionDescription Protocol:会话描述协议)。
[0007] 还有,在3GPP2中,为了进行适合业务的QoS控制,规定了MMD的业务控制和RAN的QoS控制的连接方式(SBBC:Service Based BearerControl:防止控制与承载分离后用户旁路计费)(非特许文献4~6)。在SBBC中,在MMD的业务控制服务器(AS:Application Server:应用服务器)和接入网之间设置了QoS策略服务器(PCRF:Policy and Charging RulesFunction:策略和计费规则功能)。AS把处理SIP/SDP等业务控制协议时取得的业务信息(通信地址、端口号、编解码、带宽等)通知给PCRF。PCRF依据由AS通知的业务信息决定应适用的QoS,并通过PDSN通知给RAN。
[0008] RAN依据PCRF所决定的QoS参数,进行适合于各应用的QoS控制(非特性文献7)。例如,被要求实时性的语音流量,在保证了一定带宽且延迟和抖动较小的通信信道上传输。
另外,IM和网(Web)业务,在尽服务(BestEffort)的通信信道上传输。
[0009] RAN中,使用称作TFT(Traffic Flow Template:业务流量模板)的过滤信息(源/目的地IP地址、端口号等)来指定属于各应用的IP流。MN和PDSN为了把IP流传输在适当的通信信道上,管理TFT和通信信道的对应关系。终端把和TFT一致的上行(Reverse:上行)方向的数据包传输在和此TFT所对应的通信信道上。PDSN对下行(Forward:下行)方向的数据包进行同样的处理。
[0010] 【非特许文献1】IETF RFC3775、Mobility Support in IPv6(基于IPv6的移动支持)
[0011] 【非特许文献2】3GPP2 X.P0013-002-B v0.3、All-IP Core NetworkMultimedia Domain;IP Multimedia Subsystem Stage2(全IP核心网络多媒体域;IP多媒体子系统平台2)
[0012] 【非特许文献3】3GPP2 X.P0013-004-B v0.6、All-IP Core NetworkMultimedia Domain;IP Multimedia Call Control Protocol Based on SIPand SDP Stage3(全IP核心网络多媒体域;基于SIP和SDP的IP多媒体呼叫控制协议平台3)
[0013] 【非特许文献4】3GPP2 X.P0013-012-0 v0.21、All-IP Core NetworkMultimedia Domain;Service Based Bearer Control Stage2(全IP核心网络多媒体域;防止控制与承载分离后用户旁路计费平台2)
[0014] 【非特许文献5】3GPP2 X.P0013-013-0 v0.11、All-IP Core NetworkMultimedia Domain;Service Based Bearer Control Tx InterfaceStage3(全IP核心网络多媒体域;防止控制与承载分离后用户旁路计费横向接口平台3)
[0015] 【非特许文献6】3GPP2 X.P0013-014-0 v0.11、All-IP Core NetworkMultimedia Domain;Service Based Bearer Control Ty InterfaceStage3(全IP核心网络多媒体域;防止控制与承载分离后用户旁路计费纵向接口平台3)
[0016] 【非特许文献7】3GPP2 X.P0013-004-0 v1.0、cdma2000 WirelessIP Network Standard;Quality of Service and Header Reduction(码分多址2000无线IP网络标准;QoS和头压缩)如上所说明,在以往的通信系统中,MN和PDSN使用TFT识别IP流,在RAN中应用合适的QoS。这时,当终端使用简单IP或者移动(Mobile)IPv4时,没有问题地工作。
[0017] 但是,当终端使用移动(Mobile)IPv6时,终端和HA之间的数据包全部由共同的IPv6报头封装,因此PDSN无法识别下行数据包的IP流。为此,在RAN中,具有对下行方向的数据包无法应用合适的QoS的课题。

发明内容

[0018] 本发明的目的在于,即使数据包被移动(Mobile)IPv6封装的情况,PDSN也能识别下行方向的IP流,在RAN中可以应用适合业务类别的QoS。
[0019] 为了解决上述课题,本发明特征如下,即:PCRF向HA通知为了指定属于业务的IP流的过滤信息和对上述IP流所分配的ID,当传输和上述过滤信息一致的数据包时,HA把上述ID设定在封装后的外侧头上,PDSN通过参照设定在上述外侧头上的上述ID识别业务类别,并应用合适的QoS。
[0020] 根据本发明,即使在使用移动(Mobile)IPv6时,PDSN也能识别下行方向的IP流,在RAN中可以应用适合业务类别的Qos。附图说明
[0021] 图1是有关实施例1、2的通信网的组成例子;
[0022] 图2a是PCRF12的装置组成例子;
[0023] 图2b是HA13的装置组成例子;
[0024] 图3是PCRF12所具备的业务表(Service Table)的组成例子;
[0025] 图4是PCRF12所具备的PPP会话表(Session Table)的组成例子;
[0026] 图5是PCRF12所具备的移动IP表(Mobiel IP Table)的组成例子;
[0027] 图6是PCRF12所具备的封装规则表(Encapsulation Rule Table)的组成例子;
[0028] 图7a是PCRF12所具备的拆装规则表(Decapsulation Rule Table)的组成例子;
[0029] 图7b是PCRF12所具备的流类型—流量类别映射表(FlowType-Traffic Class Mapping Table)的组成例子;
[0030] 图8是HA13所具备的移动IP表(Mobile IP Table)的组成例子;
[0031] 图9a是HA13所具备的封装规则表(Encapsulation Rule Table)的组成例子;
[0032] 图9b是HA13所具备的拆装规则表(Decapsulation Rule Table)的组成例子;
[0033] 图10是实施例1中终端连接/业务会话建立时序图;
[0034] 图11是PCRF12的封装规则生成的流程图
[0035] 图12是PCRF12的拆装规则生成的流程图;
[0036] 图13是实施例1中MN23-CN14之间的数据包传输时序图;
[0037] 图14是HA13中的数据包封装流程图;
[0038] 图15是HA13中的数据包拆装后的流量类别设定流程图;
[0039] 图16是实施例1中业务会话中断时序图;
[0040] 图17是实施例1中MN23的无线链路消失时序图;
[0041] 图18是实施例1中MN23的移动时序图;
[0042] 图19是PCRF12的封装规则再计算流程图;
[0043] 图20是实施例2中终端接入/业务会话建立时序图;
[0044] 图21是实施例2中终端接入/业务会话建立时序图(图20的继续);
[0045] 图22是实施例2中业务会话中断时序图;
[0046] 图23是PSDN(21a、21b)的装置组成例子;
[0047] 图24是PSDN(21a、21b)所具备的PPP会话表的组成例子;
[0048] 图25是PCRF12所具备的QoS分布表。

具体实施方式

[0049] 在本发明的理想实施例中,HA把上述ID设定为外侧IPv6头的流标记(Flow Label:流标记)或者流量类别(Traffic Class:流量类别)字段。这时,TFT上设定作为发送源IP地址的HA、作为目的地IP地址的MN的CoA、作为流标记(Flow Label)或者流量类别(Traffic Class)的上述ID。或者,HA把上述ID设定为IPsec ESP/AH头的SPI字段也可以。这种情况下,TFT上设定作为发送源IP地址的HA、作为目的地IP地址的MN的CoA、作为SPI的上述ID。
[0050] RAN的通信信道的设定,在以终端为主导进行的通信系统中,PCRF从PDSN接收通信信道的QoS信息和上述ID,依据上述QoS信息选择适合IP流的通信信道,把所选择的通信信道的ID分配给上述IP流,并通知给HA。
[0051] RAN的通信信道的设定,在以网络为主导进行的通信系统中,PCRF根据由SIP服务器等的AF(Application Function:应用功能)通知的业务信息,决定分配给IP流的QoS和ID,并通知给PDSN和HA也可以。这时,PDSN根据由PCRF通知的上述QoS信息和上述ID,进行RAN的通信信道和TFT的设定。
[0052] 下面,使用图示说明本发明的实施例。
[0053] 本发明的第一实施例,设想为以终端为主导进行RAN的通信信道的设定。
[0054] 图1是有关本发明的通信系统的组成例子。本发明的通信系统由本地网络(Home Network)1和访问网络(Visited Network)2组成。本地网络(Home Network)1连接着进行业务控制的AF11、根据业务信息进行RAN的QoS控制的PCRF12、进行移动(Mobile)IPv6的通信控制的HA13以及CN14。访问网络(Visited Network)2连接着PDSN(21a、21b)、EV-DO RAN(22a、22b)、MN23。
[0055] 图2a表示PCRF12的装置组成。PCRF12由硬盘(Hard Disk)51、CPU52、存储器(Memory)53、IF(54a、54b)组成,这些通过总线55连接着。为实现PCRF12的功能的程序,存储在存储器(Memory)53上,CPU52依次读出这些并运行。
[0056] PCRF12在存储器(Memory)53或者硬盘(Hard Disk)51中,管理图3的业务表(Service Table)70、图4的PPP会话表(Session Table)80、图5的移动IP表(Mobile IP Table)90、图6的封装规则表(Encapsulation Rule Table)100、图7a的拆装规则表(DecapsulationRule Table)110。
[0057] 图3的业务表(Service Table)70是管理由AF11通知的业务信息的表。业务表(Service Table)70由识别AF及业务会话的ID(ServiceSession ID:业务会话ID)71和属于业务会话的流信息(Flow Information)72组成。流信息(Flow Information)72由在PCRF12内部唯一识别流的流ID(Flow ID)72a、为指定流的过滤信息(Flow Filter)72b、流的方向(Direction)72c、流类型(Type)72d、流的带宽(Bandwidth)72e、编解码信息(CODEC)72f等组成。过滤信息(Flow Filter)72b上设定了例如发送源地址、目的地址和端口号等。业务表(Service Table)70的设定例子70a、70b、70c表示属于同一业务会话的双向音频(audio)流、输出(out)方向(Reverse:反向)的视频(video)流信息。这样,在业务表(Service Table)70中,可以对一个业务会话设定多个流信息。由于采用这种表结构,具有即使在1个业务会话内通信多个流的情况也能灵活应对的效果。
[0058] 图4的PPP会话表(Session Table)80是管理由PDSN(21a、21b)通知的PPP会话信息的表。PPP会话表(Session Table)80由唯一识别PDSN及PPP会话的ID(PPP Session ID)81、终端IP地址(Terminal IPAddress)82、承载信息(Bearer Information)83组成。本实施例中,所谓“承载”是指具备指定QoS属性的RAN(22a、22b)的通信信道。如技术背景的说明中所阐述,PDSN(21a、21b),管理RAN的通信信道(也就是说承载)和TFT的对应关系。本实施例中,PDSN(21a、21b),为把移动(Mobile)IPv6隧道内的IP流能够分配到合适的承载上,在TFT的内部,对每一个承载设定不同的流标记(Flow Label)。PCRF12因具备PPP会话表(SessionTable)80,具有可以管理流标记(Flow Label)和承载的QoS属性对应关系的效果。而且,流标记(Flow Label)可以由IPv6报头的流量类别(TrafficClass)字段、IPsec ESP/AH头的SPI等代用。
[0059] 承载信息(Bearer Information)83由在PCRF12内部唯一识别承载(Bearer)的ID83a、承载的用途(Usage)83b、优先级(Priority)83c、保证带宽(Bandwidth)83d、分配给承载的流标记(Flow Label)83e、承载的状态(Status)83f组成。承载表(Bearer Table)80的设定例子80a~80d,表示属于同一PPP会话(Session)的承载信息。这样,在承载表(BearerTable)80中,可以对1个PPP会话(Session)设定多个承载信息。由于采用这种表结构,具有即使对1个PPP会话(Session)设定多个承载的情况也能灵活应对的效果。
[0060] 图5的移动IP表(Mobile IP Table)90是管理HA13对PCRF12通知的HoA和CoA的绑定(Binding)信息的表。移动IP表(Mobile IP Table)90由唯一识别HA和绑定(Binding)信息的移动ID(Mobile ID)91、归属地址(Home Address)HoA92、转交地址(Care of Address)CoA93、有效期(Expires)94组成。
[0061] 图6的封装规则表(Encapsulation Rule Table)100是管理HA13封装数据包时所适用的规则(Encapsulation Rule)的表。封装规则(Encapsulation Rule)由PCRF12生成,设定在HA13上。封装规则表(Encapsulation Rule Table)100由指向有关规则的信息的指针(Source:源)101、封装规则(Encapsulation Rule)102组成。源(Source)101的101a、101b、101c、101d上分别设定了和规则相关的流量(Flow)ID72a、移动(Mobile)ID91、PPP会话(Session)ID81、承载(Bearer)ID83a。封装规则(Encapsulation Rule)102上设定了识别流的过滤信息(Flow Filter)102a、数据包封装时设定的转交地址(Care of Address)CoA102b以及流标记(Flow Label)102c、规则的有效期(Expires)102d。
[0062] 图7a的拆装规则表(Decapsulation Rule Table)110是管理HA13拆包时应用的规则(Decapsulation Rule)的表。拆装规则(DecapsulationRule)是由PCRF12生成,设定在HA13上。拆装规则表(Decapsulation RuleTable)110由指向有关规则的信息的指针(Source:源)111、拆装规则(Decapsulation Rule)112组成。源(Source)111的111a、111b、111c、111d上分别设定了和规则相关的流量(Flow)ID72a、移动(Mobile)ID91、PPP会话(Session)ID81。拆装规则(Decapsulation Rule)112上设定了识别流的过滤信息(Flow Filter)112a、拆装后应设定的流量类别(Traffic Class)112b、规则的有效期(Expires)112c。
[0063] 图2b表示HA13的装置组成。HA13由硬盘(Hard Disk)61、CPU62、存储器(Memory)63、IF(64a、64b)组成,这些通过总线65连接着。为了实现HA13的功能的程序存储在存储器(Memory)63上,CPU62依次读出这些并运行。
[0064] HA13在存储器(Memory)63或者硬盘(Hard Disk)61中,管理图8的移动IP表(Mobile IP Table)130、图9a的封装规则表(EncapsulationRule Table)140、图9b的拆装规则表(Decapsulation Rule Table)150。
[0065] 图8的移动IP表(Mobile IP Table)130是管MN23登记在HA13的HoA和CoA的绑定(Binding)信息的表。移动IP表(Mobile IP Table)130由识别绑定(Binding)信息的移动ID(Mobile ID)131、归属地址(HomeAddress)HoA132、转交地址(Care of Address)CoA133、有效期(Expires)134、指向相关的封装规则的指针(Encap.Rule IDs)135、指向相关的拆装规则的指针(Decap.Rule IDs)136组成。因保持有指针Encap.RuleIDs 135和指针Decap.Rule IDs136,由此具有可高速检索封装规则(Encapsulation Rule)和拆装规则(Decapsulation Rule)的效果。
[0066] 图9a的封装规则表(Encapsulation Rule Table)140是HA13管理由PCRF12通知的封装规则(Encapsulation Rule)的表。封装规则表(Encapsulation Rule Table)140上设定了识别规则的ID(Encap.RuleID)141、为识别流的过滤信息(Flow Filter)142、封装时设定的转交地址(Care of Address)CoA143及流标记(Flow Label)144、规则的有效期(Expires)145。
[0067] 图9b的拆装规则表(Decapsulation Rule Table)150是HA13管理由PCRF12通知的拆装规则(Decapsulation Rule)的表。拆装规则表(Decapsulation Rule Table)150上设定了识别规则的ID(Decap.RuleID)151、为识别流的过滤信息(Flow Filter)152、拆装后应设定的流量类别(Traffic Class)153、规则的有效期(Expires)154。
[0068] 图23表示PDSN(21a、21b)的装置组成。PDSN(21a、21b),由硬盘(Hard Disk)401、CPU402、存储器(Memory)403、IF(404a、404b)组成,这些通过总线405连接着。为实施PDSN(21a、21b)的功能的程序,存储在存储器(Memory)403上,CPU402依次读出这些并运行。
[0069] 图24表示存储在PDSN(21a、21b)的存储器(Memory)403或者硬盘(Hard Disk)401中 的 PPP会 话 表(Session Table)420。PPP 会 话 表 (Session Table)420由在PDSN(21a、21b)内唯一识别PPP会话的ID(PPP Session ID)421、终端IP地址(Terminal IP Address)422、承载信息(Bearer Information)423组成。承载信息(Bearer Information)423由承载的用途(Usage)423a、优先级(Priority)423b、保证带宽(Bandwidth)423c、过滤信息(TFT423)d、承载状态(Status)423e组成。
[0070] 如PPP会话表(Session Table)420的设定例子420a~420d所示,本实施例中,作为过滤信息TFT423d设定了发送源IP地址、目的IP地址、流标记(Flow Label)。PDSN(21a、21b)管理PPP会话表(Session Table)420,由此具有可以管理承载和过滤信息的对应关系的效果。
[0071] 图10是表示MN23接入EV-DO RAN22a之后,建立业务会话的时序图。下面,详细说明这个时序。
[0072] 步骤201~209,表示MN23接入EV-DO RAN22a之时所执行的时序。起初,MN23接入EV-DO RAN22a,对PDSN21a建立PPP会话(Session)以及进行承载和TFT的设定(201)。在这个步骤中,设定PDSN21a的PPP会话表(Session Table)420。本实施例中,在TFT423d的发送源地址上设定HA13的IP地址,目的地址上设定MN23的CoA。又,TFT423d的流标记(Flow Label)在每一个承载设定不同的值。
[0073] 然后,PDSN21a对PCRF12发送Diameter CCR(202),对终端通知所分配的IP地址(也就是说CoA)和终端建立的承载信息。这里被通知的承载信息至少包括每个承载所分配的流标记(Flow Label)的值和承载的QoS信息。在理想的例子中,作为承载的QoS信息,指定表示承载用途的字符串、优先级、保证带宽、承载状态等。PCRF12把通知的信息存储在PPP会话表(Session Table)80上(203)。PCRF12以Diameter CCA(204)反馈给PDSN21a。
[0074] 然后,MN23对HA13登记HoA和CoA的绑定(Binding)信息(205)。HA13在把这个信息存储在移动IP表(Mobile IP Table)130的同时发送Diameter CCR(207)并向PCRF12通知绑定(Binding)信息。PCRF12把由HA13通知的绑定(Binding)信息存储在移动IP表(Mobile IP Table)90上(208),对HA13反馈Diameter CCA(209)。
[0075] 步骤210~217,表示业务会话建立时的时序。首先,MN23通过AF11与CN14建立业务会话(210)。AF11把从业务控制信号(SIP/SDP等)抽出的业务信息通知给PCRF12(211)。PCRF12把被通知的信息存储在业务表(Service Table)70(212)上,生成对应这个业务信息的封装/拆装规则(213)。下面,使用图11和图12,详细说明PCRF12的封装/拆装规则生成处理(213)。
[0076] 图11表示PCRF12的封装规则生成处理。在封装规则生成处理中,对于在图10的步骤212中存储在业务表(Service Table)70的流,进行循环501~511的处理。首先,检查流的方向(Direction)是不是进(in)(502)。当不是进(in)的情况,结束对这个流的处理。当是进(in)的情况,把流的流量ID(Flow ID)72a和流过滤(Flow Filter)72b设定在封装规则表(Encapsulation Rule Table)100的101a、102a上(503)。又,从流过滤(Flow Filter)72b抽出目的IP地址(504)。还有,从移动IP表(MobileIP Table)90的HoA92检索抽出的IP地址(505)。当不存在相应的条目的情况,结束对这个流的处理。当存在相应的条目的情况,把这个移动ID(Mobile ID)91和CoA93设定在封装规则表(Encapsulation Rule Table)100的101b、102b上(506)。然后,从PPP会话表(Session Table)80的终端IP地址(Terminal IP Address)82检索步骤505中检索过的条目CoA93(507)。当不存在相应的条目时,结束对这个流的处理。当存在相应的条目的情况,把这个条目的PPP会话(Session)ID81设定在封装规则表(Encapsulation Rule Table)100的101c上(508)。又,从507中检索到的条目的承载(Bearer)中选择对流合适的内容(509)。在选择承载(Bearer)之际,例如可以把流类型(Flow Type)72d、带宽(Bandwidth)72e、编解码(Codec)72f等同承载的用途(Bearer Usage)83b、优先级(Priority)83c、带宽(Bandwidth)83d等进行比较。这样,把509中选择的承载(Bearer)的承载ID(Bearer ID)83a、流标记(Flow Label)83e设定在封装规则表(Encapsulation Rule Table)100的101d、102c上(510)。PCRF12因保持有封装规则表(Encapsulation Rule Table)100,由此可以对各流分配合适的流标记(Flow Label)(也就是说具备合适的QoS属性的承载)。又,可以管理PPP会话、移动IP会话和IP流之间的对应关系。
[0077] 图12表示PCRF12的拆装规则生成处理。在拆装规则生成处理中,对于图10的步骤212中存储在业务表(Service Table)70的流,进行循环521~530的处理。首先,检查流的方向(Direction)72c是不是出(out)(522)。当不是出(out)的情况,结束对流的处理。当是出(out)的情况,把流的流量ID(Flow ID)72a和流过滤(Flow Filter)72b设定在拆装规则表(Decapsulation Rule Table)110的111a、112a上(523)。又,从流过滤(Flow Filter)72b抽出发送源IP地址(524)。还有,从移动IP表(Mobile IP Table)90的HoA92检索抽出的IP地址(525)。当不存在相应的条目的情况,结束对这个流的处理。当存在相应的条目的情况,把这个移动ID(Mobile ID)91设定在拆装规则表(Decapsulation RuleTable)110的111b上(526)。然后,从PPP会话表(Session Table)80的终端IP地址(Terminal IP Address)82检索步骤525中检索过的条目CoA93(527)。当不存在相应的条目时,结束对这个流的处理。当存在相应的条目的情况,把527中检索到的条目的PPP会话(Session)ID81设定在拆装规则表(Decapsulation Rule Table)110的111c上(528)。又,决定应对拆装包所设定的流量类别(Flow Label),设定在拆装规则表(Decapsulation Rule Table)110的112b上(529)。PCRF12管理图7b所示的流类型(Flow Type)和流量类别(Traffic Class)的映射表,在决定流量类别(Traffic Class)时参照也可以。PCRF12因保持有拆装规则表(Decapsulation Rule Table)110,由此可以对各流分配本地网络(HomeNetwork)1内的QoS控制上使用的流量类别(Traffic Class)。又,可以管理PPP会话、移动IP会话和IP流之间的对应关系。
[0078] 返回图10继续时序的说明。PCRF12对HA13发送Diameter RAR(214),把步骤213中生成的封装/拆装规则同移动ID(Mobile ID)101b、111b对应起来通知。HA13把通知的规则存储在封装规则表(Encapsulation RuleTable)140、拆装规则表(Decapsulation Rule Table)150、移动IP表(Mobile IP Table)130上(215),以Diameter RAA(216)反馈给PCRF12。PCRF12对AF11发送Diameter AAA(217),反馈Diameter AAR(211)。这样,业务会话建立时的处理结束。
[0079] 使用图13,说明MN23-CN14之间的数据包收发处理。步骤231~235表示CN14对MN23的数据包发送处理。CN14发送对目的地地址设定MN23的HoA、源地址设定自身地址的数据包(231)。HA13捕捉231的数据包,以IPv6报头封装(232)。封装后的源地址,设定自身(HA)。又,目的地址(MN23的CoA)和流标记(Flow Label),参照封装规则表(Encapsulation RuleTable)140来设定。然后,把封装后的数据包发给PDSN21a(233)。PDSN21a比较PPP会话表(Session Table)420的过滤信息(TFT423d)和包含在包头区的流标记(Flow Label)、目的地/源IP地址,由此决定要使用的承载(234),把数据包发给MN23(235)。
[0080] 使用图14,详细说明HA13的数据包封装处理(232)。HA13首先抽出数据包的目的地IP地址(541)。然后从移动IP表(Mobile IP Table)130的HoA132检索步骤541中抽出的IP地址(542)。当不存在相应的条目的情况,结束处理。当存在相应的条目的情况,对有关步骤542中检索到的条目的封装规则指针(Encap.Rule IDs)135所指示的封装规则表(Encapsulation Rule Table)140的条目,进行循环543~547的处理。首先,检查数据包是否和流过滤(Flow Filter)142一致(544)。是否一致的判断,依照比较包含在数据包头区的源/目的地地址、端口号和流过滤(Flow Filter)142来进行。不一致的情况下,结束针对那个封装规则(Encapsulation Rule)的处理。一致的情况下,把数据包以IPv6报头封装,把目的地地址设定在CoA143,发送源地址设定在HA13,流标记(FlowLabel)设定在流标记(Flow Label)144上(545)。之后,把封装的数据包发给CoA143(546)。另外,在循环543~547中,当和数据包一致的流过滤(Flow Filter)142一个也不存在时,HA13把封装后的目的地地址定为步骤542中检索到的条目CoA133,把发送源地址定为HA13,把流标记(FlowLabel)定为事先设定好的默认值(例如0)进行发送也可以。或者,不发送数据包丢弃也可以。
[0081] 返回图13,说明MN23对CN14的数据包发送处理(步骤236~238)。MN23把以CN14为目的地的数据包封装发送(236)。这时,封装之前的目的地地址设定CN14,发送源地址设定MN23的HoA。又,封装后的目的地地址设定HA13,发送源地址设定MN23的CoA。数据包236经由PDSN21a到达HA13。HA13接收到数据包236,则去除外侧的IPv6报头。又,参照拆装规则表(Decapsulation Rule Table)150设定流量类别(Traffic Class)(237),把数据包发给CN14(238)。
[0082] 使用图15详细说明HA13中的数据包拆装后的流量类别(TrafficClass)设定处理(237)。HA13首先抽出数据包的发送源IP地址(561)。之后,从移动IP表(Mobile IP Table)130的HoA132中检索步骤561中抽出的发送源IP地址(562)。当不存在相应的条目的情况结束处理。当存在相应的条目的情况,对步骤562中检索的条目拆装规则的指针(Decap.Rule IDs)136所指示的拆装规则表(Decapsulation Rule Table)150的条目,进行循环563~567的处理。首先,检查数据包是否和流过滤(FlowFilter)152一致(564)。不一致的情况,结束对这个拆装规则(Decapsulation Rule)的处理。一致的情况,把数据包的流量类别(TrafficClass)设定为流量类别(Traffic Class)153(565),发送数据包(567),结束循环563~567。
[0083] 下面,使用图16说明业务会话结束时的处理。首先,MN23通过AF11结束和CN14的业务会话(251)。AF11对PCRF12发送Diameter STR(252),通知业务会话的结束。PCRF12对HA13发送Diameter RAR(253),删除关于业务的封装规则/拆装规则。HA13从封装规则表(Encapsulation RuleTable)140、拆装规则表(Decapsulation Rule Table)150、移动IP表(Mobile IP Table)130删除相应的规则(254),对PCRF12反馈DiameterRAA(255)。PCRF12从业务表(Service Table)70、封装规则表(Encapsulation Rule Table)100、拆装规则表(Decapsulation RuleTable)110删除关联的信息(256),以Diameter STA(257)应答AF11。通过实施以上的过程,可以在业务会话结束时从PCRF12、HA13删除关联的条目。
[0084] 图17表示在MN23-CN14之间的数据包通信中,MN23的无线链路消失时的时序。起初,MN23和CN14经由PDSN21a、HA13处于通信中的状态(271),但MN23移动至圈外,无线链路消失(272)。检测到MN23的无线链路消失的PDSN21a,把PPP会话表(PPP Session Table)420的状态(Status)423设定为非激活(inactive)对PCRF12发送Diameter CCR(273)。PCRF12把PPP会话表(PPP Session Table)80的状态(Status)80f设定为非激活(Inactive)(274),以Diameter CCA(275)应答。又,PCRF12从封装规则表(Encapsulation Rule Table)100和拆装规则表(Decapsulation Rule Table)110中检索使用在步骤274中设定为非激活(inactive)的PPP会话(Session)的业务(276)。然后,对AF11发送Diameter RAR(277),通知业务的无线链路消失。AF11反馈Diameter RAA(278),切断相应的业务会话(279)。以后的处理和图16的步骤252~257一样。通过实施上述的过程,由此具有无线链路消失时随即释放AF11、PCRF12、HA13、CN14内的资源的效果。
[0085] 图18表示在MN23-CN14之间的数据包通信中,MN23由PDSN21a移动到PDSN21b时的处理。起初,MN23和CN14经由PDSN21a、HA13处于通信中的状态(291)。MN23检测EV-DO RAN22b的无线链路,对PDSN21b进行PPP会话(Session)的建立及承载和TFT的设定(292)。在这个步骤中设定PDSN21b内的PPP会话表(PPP Session Table)420。然后,PDSN21b对PCRF12发送Diameter CCR(293),通知分配给终端的IP地址(CoA)和终端建立起来的承载信息。PCRF12把通知的信息存储在PPP会话表(PPPSession Table)80中(294),以Diameter CCA(295)反馈给PDSN21b。
[0086] 然后,MN23对HA13登记HoA和CoA的绑定(Binding)信息(296)。HA13在更新移动IP表(Mobile IP Table)130的信息的同时(297),发送Diameter CCR(298)通知给PCRF12。PCRF12以移动IP表(Mobile IPTable)90被更新的事件为契机,进行封装规则和拆装规则的再计算(301)。
[0087] 使用图19,详细说明PCRF12的封装规则再计算处理。起初,从封装规则表(Encapsulation Rule Table)100的101b检索步骤299中更新的条目的移动ID(Mobile ID)91(581)。对于581中检索到的条目实施循环582~586的处理。首先,制作条目的副本,追加给封装规则表(Encapsulation Rule Table)100(583)。然后,把583的复制地的条目的有效期(Expires102d)缩至一定值(例如10秒)(584)。之后,实施图11的506~510,把检索/决定好的值设定为583的复制目的地的条目(585)。上面说明了封装规则的再计算处理,对拆装规则,也以同样的步骤进行再计算。而且,如步骤584所示,对旧条目保持一定期间,由此,HA13可以对新旧网络暂时双播数据包。这是MN23在移动网络时为不会被切断而可以收发数据包所必须的处理。
[0088] 返回图18继续时序的说明。PCRF12对HA13发送Diameter RAR(302),设定步骤301中再计算的规则。HA13把通知的规则设定在封装规则表(Encapsulation Rule Table)140、拆装规则表(Decapsulation RuleTable)150、移动IP表(Mobile IP Table)130上(303),以Diameter RAA(304)应答PCRF12。
[0089] 实施例2
[0090] 本发明的第2实施例,设想为以网络为主导(也就是说PCRF12主导)进行RAN的通信信道的设定。
[0091] 实施例2的网络组成和实施例1一样。装置组成除了PCRF12具备图25的QoS分布表(Profile Table)这点外,和实施例1相同。
[0092] 图25的QoS分布表(Profile Table)440是管理各终端在圈网内可使用的QoS分布(Profile)的表。PCRF12由于具备这个表,可以在业务开始时决定适合网络条件的QoS参数。QoS分布表(Profile Table)440由,唯一识别PDSN及PPP会话(PPP Session)的ID(PPP Session ID)441、终端IP地址(Terminal IP Address)442、承载信息(BearerInformation)443组成。承载信息(Bearer Information)443,由承载用途(Usage)443a、优先级(Priority)443b、保证带宽(Bandwidth)443c组成。
[0093] 使用图20和图21,说明实施例2中的终端连接/业务会话建立时序。步骤321~329表示MN23接入EV-DO RAN22a时运行的时序。起初,MN23接入EV-DO RAN22a,对PDSN21a建立PPP会话(PPP Session)(321)。在实施例2中,在这个时点,不进行媒体(语音/图像)通信用承载的设定。为此,PDSN21a的PPP会话表(PPP Session Table)420上仅设定PPP会话ID(PPP Session ID)421和终端IP地址(Terminal IP Address)422。
[0094] 然后,PDSN21a对PCRF12发送Diameter CCR(322),通知分配给终端的IP地址(CoA)和MN23在访问网络(Visited Network)2中可使用的承载的QoS分布(Profile)。PCRF12把通知的信息存储在PPP会话表(PPPSession Table)80和QoS分布表(Profile Table)440中(323),对PDSN21a反馈Diameter CCA(324)。
[0095] 然后,MN23对HA13登记HoA和CoA的绑定(Binding)信息(325)。HA13把这个信息存储在移动IP表(Mobile IP Table)130的同时,对PCRF12发送Diameter CCR(327)。PCRF12把HA13通知的信息存储在移动IP表(Mobile IP Table)90上(328),对HA13反馈Diameter CCA(329)。
[0096] 步骤330~340,表示业务会话建立时的时序。首先,MN23通过AF11和CN14建立业务会话(330)。AF11对PCRF12通知从业务会话控制信号(SIP/SDP)抽出的业务信息(331)。PCRF12把通知的信息存储在业务表(Service Table)70上(332),进行业务上使用的承载信息(也就是说QoS次数和TFT)的选择/生成和封装/拆装规则的生成(333)。承载信息,也可以从步骤323中存储在QoS分布表(Profile Table)440的QoS分布(Profile)中选择,或者PCRF12根据业务信息重新决定参数也可以。从QoS分布表(Profile Table)440选择业务中要使用的承载信息的情况,具有可以省略一部分PCRF12中的参数决定处理的效果。另外,PCRF12根据业务信息重新决定参数的情况,具有灵活应对在访问网络(VisitedNetwork)2中没有事先设定的业务的效果。封装规则和拆装规则的生成方法和实施例1中说明的图11、图12一样。
[0097] 然后,PCRF12对PDSN21a发送Diameter RAR(334),通知步骤333中选择/决定的承载信息。PDSN21a把通知的信息存储在会话表(SessionTable)420上,在建立承载后(335),以Diameter RAR(336)应答PCRF12。通过实施上述过程,具有业务会话建立时可动态设定适合业务的承载信息的效果。
[0098] 下面,进入图21继续时序的说明。PCRF12对HA13发送Diameter RAR(337),设定步骤333中生成的封装规则/拆装规则。HA13把规则存储在封装规则表(Encapsulation Rule Table)140、拆装规则表(DecapsulationRule Table)150、移动IP表(Mobile IP Table)130上(338),以DiameterRAA(339)应答PCRF12。PCRF12对AF11发送Diameter AAA(340),应答步骤331的Diameter AAR。
[0099] 图22表示实施例2中的业务会话结束时的处理。首先,MN23通过AF11结束和CN14的业务会话(361)。AF11对PCRF12发送Diameter STR(362),通知业务会话的结束。PCRF12对HA13发送Diameter RAR(363),删除有关业务的封装规则/拆装规则。HA13从封装规则表(Encapsulation RuleTable)140、拆装规则表(Decapsulation Rule Table)150、移动IP表(Mobile IP Table)130删除相应的规则(364),对PCRF12反馈DiameterRAA(365)。PCRF12继续对PDSN21a发送Diameter RAR(366),请求承载的删除。PDSN21a删除承载(367),从PPP会话表(PPP Session Table)420删除相应的承载信息之后,以Diameter RAA(368)应答PCRF12。PCRF12,从业务表(Service Table)70、PPP会话表(PPP Session Table)80、封装规则表(Encapsulation Rule Table)100、拆装规则表(DecapsulationRule Table)110删除关联信息(369),以Diameter STA对AF11应答(370)。通过实施上述过程,具有可以在业务会话结束时释放承载且从PCRF12、HA13、PDSN21a删除关联的条目的效果。
[0100] 在实施例2中,通过在建立服务会话时动态地设定承载,即使在不能预先决定QoS参数的情况下,也能灵活地进行适用。
[0101] 标号说明
[0102] 1——本地网络(Home Network)
[0103] 2——访问网络(Visited Network)
[0104] 11——AF 12——PCRF
[0105] 13——HA 14——CN
[0106] 21a、b——PDSN
[0107] 22a、b——EV-DO RAN 23——MN
[0108] 70——业务表(Service Table)
[0109] 80——PPP会话表(PPP Session Table)
[0110] 90——移动IP表(Mobile IP Table)
[0111] 100——封装规则表(Encapsulation Rule Table)
[0112] 110——拆装规则表(Decapsulation Rule Table)
[0113] 120——流类型(Flow Type)-流量类别映射表(Traffic ClassMapping Table)[0114] 130——移动IP表(Mobile IP Table)
[0115] 140——封装规则表(Encapsulation Rule Table)
[0116] 150——拆装规则表(Decapsulation Rule Table)
[0117] 420——PPP会话表(PPP Session Table)
[0118] 440——QoS分布表(QoS Profile Table)
[0119] 500——封装规则生成流程
[0120] 520——拆装规则生成流程
[0121] 540——数据包封装流程
[0122] 560——数据包拆装后的流量类别(Traffic Class)设定流程
[0123] 580——封装规则再计算流程
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