(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-11
(45)【発行日】2024-12-19
(54)【発明の名称】ローカルエリアネットワーク(LAN)をサポートする方法および装置
(51)【国際特許分類】
H04W 40/02 20090101AFI20241212BHJP
H04W 76/22 20180101ALI20241212BHJP
H04W 92/24 20090101ALI20241212BHJP
【FI】
H04W40/02
H04W76/22
H04W92/24
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023075794
(22)【出願日】2023-05-01
(62)【分割の表示】P 2021537181の分割
【原出願日】2019-12-18
【審査請求日】2023-05-30
(32)【優先日】2019-01-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2019-02-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】598036300
【氏名又は名称】テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル)
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ヤン, ヨン
(72)【発明者】
【氏名】ロマー, ステファン
【審査官】鈴木 重幸
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2018/232759(WO,A1)
【文献】米国特許出願公開第2018/0279180(US,A1)
【文献】Ericsson,Control of traffic forwarding in 5G-LAN[online],3GPP TSG SA WG2 #131 S2-1901467,Internet<URL:https://www.3gpp.org/ftp/tsg_sa/WG2_Arch/TSGS2_131_Tenerife/Docs/S2-1901467.zip>,2019年02月19日
【文献】Huawei, HiSilicon,5GLAN communication discussions[online],3GPP TSG SA WG2 #130 S2-1900595,Internet<URL:https://www.3gpp.org/ftp/tsg_sa/WG2_Arch/TSGS2_130_Kochi/Docs/S2-1900595.zip>,2019年01月15日
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04B 7/24- 7/26
H04W 4/00-99/00
3GPP TSG RAN WG1-4
SA WG1-4
CT WG1,4
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
5Gコアネットワークのセッション管理機能(SMF)(208)が実行する方法であって、
第1のUE(204,218)に関連付けられた第1のN4セッションに関連付けられた、または5G LANグループに関連付けられた第1のパケット検出規則(PDR)(304)を生成することと、ここで前記第1のPDR(304)は第1の転送動作規則(FAR)(306)を特定するためのFAR識別子を含み、
前記第1のFAR(306)を生成することと、ここで前記第1のFAR(306)は前記第1のPDR(304)に適合するプロトコルデータユニット(PDU)(301,351)がさらなる入口処理を必要とすることを示す表示を含み、
前記第1のPDR(304)および前記第1のFAR(306)を第1のユーザプレーン機能(UPF)(206)に提供することと、を含む方法。
【請求項2】
前記SMF(208)は、前記第1のUPF(206)に前記第1のPDR(304)を含んだセッション要求を送信することによって、前記第1のPDR(304)を前記第1のUPF(206)に提供する、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
請求項1または2に記載の方法であって、さらに、
第2のN4セッションに関連付けられた第2のPDR(310,360)を生成することと、ここで前記第2のPDR(310,360)は第2のFAR(312,362)を特定するためのFAR識別子を含み、
前記第2のFAR(312,362)を生成することと、
前記第2のPDR(310,360)および前記第2のFAR(312,362)を前記第1のUPF(206)に提供することと、を含む、方法。
【請求項4】
前記第2のFAR(312,362)の送信先インタフェース情報要素(IE)が「コア」、「アクセス」、または「5G LAN Nx」に設定される、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
前記第2のFAR(312,362)のネットワークインスタンスIEが、前記5G LANグループのトラフィックに特有のネットワークドメインを特定する値に設定される、請求項3または4に記載の方法。
【請求項6】
前記第2のPDR(310,360)が特定の5G LANグループのために生成されたN4セッションに関連付けられ、前記第2のFAR(312,362)の送信先インタフェースIEが「5G LAN Nx」に設定される、請求項4または5に記載の方法。
【請求項7】
前記第2のPDR(310,360)が第2のUE(204)に関連付けられたN4セッションに関連付けられ、前記第2のFAR(312)の送信先インタフェースIEが「アクセス」に設定される、請求項4から6のいずれか1項に記載の方法。
【請求項8】
少なくとも1つのプロセッサ(1555)で実行されると、前記少なくとも1つのプロセッサ(1555)に請求項1から7のいずれか1項に記載の方法を実行させる命令を有するコンピュータプログラム。
【請求項9】
請求項8に記載のコンピュータプログラムを格納するコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項10】
請求項1から7のいずれか1項に記載の方法の各ステップを実行するように構成された装置(1500)。
【請求項11】
請求項1から7のいずれか1項に記載の方法の各ステップを実行するように構成されたSMF(208)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[001]
ローカルエリアネットワーク(LAN)(例えば、5G LAN)内の機器間通信のための制御およびユーザプレーン管理に関する実施形態を開示する。
【背景技術】
【0002】
[002]
3GPPは現在、5Gシステムアーキテクチャ全体の一部として、5Gコアネットワークの標準化を進めている。
図1は、5Gネットワークアーキテクチャ100を示している。
【0003】
[003]
アクセス側から見て、
図1に示す5Gネットワークアーキテクチャは、アクセスネットワーク(AN)(例えば、無線アクセスネットワーク(RAN))に接続された複数のユーザ機器(UE)(すなわち、スマートフォン、スマート家電、センサ、および他のIoT(Internet-of-Things)機器を含む、アクセスネットワークと無線通信可能な任意の機器)を有し、ユーザ機器は、アクセスおよびモビリティ管理機能(AMF)に接続されている。
典型的には、ANは、例えば、進化型ノードB(eNB)や5G基地局(gNB)などの基地局を有している。コアネットワーク側から見ると、
図1に示す5Gコアネットワーク機能(NF)は、NSSF(ネットワークスライス選択機能)、AUSF(認証サーバ機能)、UDM(統合データ管理)、AMF(アクセスおよびモビリティ管理機能)、SMF(セッション管理機能)、PCF(ポリシ制御機能)、AF(アプリケーション機能)を含んでいる。
【0004】
[004]
多くの点で、5Gコアネットワークは、ユーザプレーンと制御プレーンの分離を目指している。ユーザプレーンが一般にユーザトラフィックを伝送するのに対し、制御プレーンはネットワーク内のシグナリングを伝送する。
図1では、UPFがユーザプレーンにあり、図示されている他のすべてのネットワーク機能(NF)、すなわち、AMF、SMF、PCF、AF、AUSF、およびUDMは、制御プレーンにある。ユーザプレーンと制御プレーンを分離することにより、各プレーンのリソースを独立して拡張することができる。また、UPFを制御プレーンの機能とは別個に、分散配置することも可能になる。このアーキテクチャでは、UPFをUEのすぐ近くに配置して、低遅延を必要とする一部のアプリケーションに関するUEとデータネットワーク間の往復時間(RTT)を短縮することができる。
【0005】
[005]
コア5Gネットワークアーキテクチャは、モジュール化された機能で構成されている。例えば、AMFとSMFは、制御プレーンにおいて独立した機能である。AMFとSMFを分離することで、独立した進化とスケーリングが可能になる。また、PCFやAUSFなどの他のコントロールプレーン機能も、
図1のように分離することができる。モジュール化された機能設計により、5Gコアネットワークが様々なサービスを柔軟にサポート可能になる。
【0006】
[006]
5Gネットワークアーキテクチャの参照点表記は、規範的な標準化における詳細なフローを開発するために用いられる。
【0007】
[007]
3GPP SA2は、5GSの垂直サービスおよびLANサービスのサポート強化に関する検討を行い、標準化作業の基礎として用いるために、6.29節および8.3節に記載されている解決策(その一部を以下に転載)に到達した。
【0008】
6.29 解決策X:5G LAN型サービスの統一アーキテクチャ
6.29.1 機能説明
6.29.1.1 概要
5G LAN型サービスは、リリース15に規定されるアーキテクチャに基く5Gシステムであって、以下の拡張を追加した5Gシステムによって提供される。
【0009】
集中型ユーザプレーンアーキテクチャについて:
- 1つのSMFと1つのPSA UPFが、5G-LANグループ通信の全PDUセッションを受け持つ。
- SMFは、5G-LANグループに属するPDUセッションの管理(例えば、確立され、かつアクティベートされたPDUセッションの総数の管理を含む)を受け持つ。
- 参加している5G-LANグループのメンバ(すなわち、UE)のすべてのトラフィックは、PSA UPFを通過する。PSA-UPFは、R15 QoSアーキテクチャによるQoSの実施をサポートする必要がある。
【0010】
分散型ユーザプレーンアーキテクチャの場合、すなわち、5G-LANグループ通信のPDUセッションが1つのSMFによって制御され、これらのPDUセッションが1つまたは複数のUPFで終端しうる場合:
- SMFの機能強化:5G-LAN通信をサポートするための、トラフィックのルーティング手法の決定(例えば、NxインタフェースまたはN6インタフェースを介した2つのUPF間のローカルスイッチ)、UPFにおけるパケット処理規則(例えば、パケット転送規則、パケットマーキング規則)の設定。
- 5G-LANタイプのサービスのトラフィックをルーティングするための2つのUPFを接続するために、Nxインタフェースを導入。N9インタフェースとの違いは、Nxインタフェースは5G-LANグループの粒度を有することであり、これは、5G-LANグループの通信に属するトラフィックをNxトンネルが伝送することを意味する。
【0011】
6.29.1.2 5G-LANグループ管理
空白
【0012】
6.29.1.3 PDUセッション管理 5G LAN型サービス
UEは、5G-LANグループに関連付けられたDNNを対象としたPDUセッションを確立することで、5G LAN型サービスにアクセスすることができる。PDUセッション確立要求メッセージ(5G LAN-VN DNNなど)は、リリース15に規定されているように、UEからSMFに送信される。PDUセッションの確立中、SMFは、意図された5G-LANグループへの5G LAN型サービスに対するアクセスに関してUEを認証し、権限を与えるために、DN AAAに連絡することができる。
PDUセッションの確立中、SMFは、5G-LANグループに関連付けられた同一のDNNを対象とするすべてのPDUセッションコンテキストを関連付けることにより、トラフィックルーティング方法を決定する(例えば、ローカススイッチ、NxインタフェースまたはN6インタフェースを介した2つのUPF間のローカルスイッチ)。
【0013】
6.29.1.4 5G-LAN通信の経路管理
SMFは、5G-LANグループに関連付けられた同一のDNNを対象とするすべてのPDUセッションコンテキストを格納する。SMFは、PCFから取得した、またはローカル設定された5G-LANグループのトラフィックルーティングポリシを格納する。
5G-LAN通信のトラフィックルーティングポリシには、次のような種類がある。
- N6ベース。これは、5G-LAN通信のすべてのUL/DLトラフィックがDNへ/DNからルーティングされることを意味する。
- Nxベース。これは、5G-LAN通信のすべてのUL/DLトラフィックが、異なるPDUセッションのPSA UPF間でルーティングされることを意味する。
- ローカルスイッチ:ある1つのPSA UPFが異なるセッションに共通している場合、トラフィックはそのUPFによってローカルでルーティングされる。
SMFは、PDU転送規則を生成し、UPFに提供する。
UPFは、TS 23.501[3]の5.6.10.2節および5.8.2.5節に記載されているリリース15メカニズムの拡張に基づいて、ローカルトラフィックスイッチングを実施する。あるいは、PDRおよびFARは、アップリンクトラフィックフローがDNにルーティングされるのか、(Nxインタフェース経由で)別のPDUセッションアンカーUPFにルーティングされるのか、あるいはローカルルーティングされるのかを明示的に示うる情報を提供する。
異なる5G-LANグループのパケットは、UPFによってそれぞれのVLANタグでマークされうる。
【0014】
6.29.3 既存のエンティティおよびインタフェースへの影響
SMFは、5G-LANタイプサービスのトラフィックルーティング手法を決定するために拡張される。
5G-LANタイプのサービスに最適なルーティングを実現するため、2つのUPF間でNxインタフェースがオプションでサポートされる。
ローカルスイッチはUPFでサポートされる。
N4インタフェースは、SMFがUPFに対して5G-LAN型サービスのためのトラフィックのルーティング方法を指示するように拡張される。
【0015】
6.29.4 評価
本解決策は、5G LAN型サービスのN6ベース、Nxベース、ローカルスイッチタイプ、のトラフィックルーティングをサポートする。これは、重要課題4および5を解決するための十分なサポートを提供する。
【0016】
8.3.1 重要課題#4、#5に対する結論
解決策#29は、重要課題4、5に対する結論として結論づけられている。
【0017】
8.3.2 5G-LANグループ管理に関する重要課題#4.1の結論
a) 本リリースでは、5G-LANグループ管理は、ネットワーク管理者が設定可能であるa.1)か、AFによって動的に管理可能であるa.2)ことが想定されている。
a.1)とa.2)の両方について:GPSIは、5G-LANグループメンバを一意に識別するために用いられる。
a.1)についてのみ:5G-LANグループを識別するため、TS 23.502 [4]の5.2.3.3.1節に記載されるようなグループが用いられる。
a.2)についてのみ:動的な5G-LANグループ管理のために、NEFは、5G-LANグループと5G-LANメンバを管理(例えば、追加/除去)するための新しいサービスAPIのセットを公開しなければならない。
b)5G-LAN設定は、TS 23.502 [4] 4.15.6.2節に記載されているNEFサービスオペレーション情報フロー手順を用いて、AFからNEFに提供され、UDRに格納される。
c)5G-LAN設定のパラメータリストには、少なくとも5G-LANグループメンバUEのPDUセッションタイプ(すなわち、IPまたはイーサネット)、DNN、S-NSSAIおよびGPSIが含まれる(a.2の場合のみ)。
5G-LAN設定の追加パラメータは、標準化作業の一環として決定すべきである。
d)UDRに格納される5G-LAN設定の一部、すなわちPDUセッションタイプ(IPまたはイーサネット)、DNN、およびS-NSSAIは、TS 23.502[4]の4.2.4.3節に記載されている透過的なUEポリシー配信のためのUE設定更新手順を用いて、PCFからUEに配信される。
(出典:www.3gpp.org/ftp//Specs/archive/23_series/23.734/23734-100.zip)
米国特許出願公開第2018192390号は、背景技術を表すものと考えられる。米国特許出願公開第2018192390号は、1つまたは複数のアプリケーションをサポートするアプリケーション機能(AF)と、ネットワークの所定のスライスにおけるトラフィックフローを管理するように構成されたスライス管理機能(SMF)との間で、ユーザプレーン(UP)管理情報を交換する方法に言及している。UP管理情報の交換は、AFまたはSMFのどちらからも開始されうる。AFが開始した情報交換の場合、AFが提供するUP管理情報は、AFがサポートするアプリケーションのトラフィック要件を含むことができる。SMFから開始された情報交換の場合、SMが提供するUP管理情報は、オペレータポリシー情報またはイベントを含むことができ、AFは、AFがサポートするアプリケーションのトラフィック要件の情報で応答してもよい。
【発明の概要】
【0018】
[008]
一定の課題が存在する。一例として、異なる複数のルーティングポリシ(例えば、N6ベースのポリシー、ローカルスイッチポリシー、およびNxベースのポリシー)が用いられる場合に関する手順の詳細が不足している。
【0019】
[009]
実施形態によれば、システムおよび方法は、SMFがUPFにおける新しい転送動作を制御して、ローカルスイッチおよびNxベースの転送をサポートすることを可能にする。また、本明細書に記載の解決策は、UPFが、例えば「ローカルスイッチ」のために、2つのパケット転送制御プロトコル(PFCPセッション)(別名、N4セッション)間の直接転送を効率的に処理することを可能にする。
【0020】
[0010]
実施形態によれば、UPFが、両方のUEがそのUPFによってサービスを受けている場合に、一つのUEから別のUEにトラフィックを転送(「ローカルスイッチ」)できるように、SMFはPFCPシグナリングを用いてUPFを設定することができる。これには、アップリンク方向にUEから別のUEを送信先とするユーザープレーントラフィックを受信することを含み、ここで、UPFは、同じ5G-LANグループに関連する別のUEに対してダウンリンク方向にトラフィックを送信可能である。これは、外部ネットワークDNを用いずに、例えば、N6を用いずに実現することができる。
【0021】
[0011]
いくつかの実施形態によれば、SMFは、UEが異なるUPFによってサービスを受けている場合に、それらのUPFが1つのUEから別のUEにトラフィックを転送できるように、PFCPシグナリングを用いて2つ以上のUPFを設定することができる。これは、「Nxベースの転送」と解されうる。これは、第1のUPFにおいて、アップリンク方向で、あるUEから別のUEに向かう送信先を有するユーザプレーントラフィックを受信することを含んでもよく、ここで、第1のUPFは第2のUPFにトラフィックを転送するように指示され、第2のUPFは同じ5G-LANグループに関連する送信先UEにダウンリンク方向でトラフィックを送信するように指示される。いくつかの例では、第1のUPFと第2のUPFとの間に1つ以上の中間UPFが存在してもよい。
【0022】
[0012]
一態様において、ローカルエリアネットワーク(LAN(例えば、5G LAN))をサポートするための方法が提供される。一実施形態において、方法は、UPFが、第1のユーザ機器(UE)によって送信されたプロトコルデータユニット(PDU)を含む送信(例えば、アクセスネットワークノードによって送信されたGTP-U PDU、またはNxインタフェースを介して別のUPFによって送信されたPDU)を受信することを含み、PDUは、第2のUEの送信先アドレスを少なくとも含む。方法はさらに、UPFが、送信に含まれる情報を用いて、送信に含まれる情報(例えば、PDUのソースアドレスおよび送信先アドレス)に適合する第1のパケット検出規則(PDR)を見つけることを含み、第1のPDRが第1の転送動作規則(FAR)を特定し、第1のFARが、PDUにさらなる入口処理が必要であること(すなわち、そのPDUに対して別のPDR照合処理が必要であること)を示す表示(例えば、「5G-LAN内部」に設定された送信先インタフェース)を含む。方法はさらに、UPFが第1のFARを施行すること(例えば、ルーティングエンジンがPDUに対する第2のPDRを見つけるために別のPDR照合処理を実行できるよう、FARに含まれるように、ネットワークインスタンス識別子および5G LAN内部インタフェースを用いてPDUをUPFのルーティングエンジンに送信すること)を含む。方法はさらに、UPFが、PDUに対する第2のPDRを見つけること(例えば、第2のPDRは、PDUについての第2のN4セッションを特定した後に、かつ、第2のPDRに含まれるパケット検出情報(PDI)とPDUとを照合させることによって見つけられる)、ここで、第2のPDRは第2のFARを特定する。方法はさらに、UPFが第2のFARを施行することを含み、第2のFARを施行することは、PDUを第2のUEに転送するために第2のFARに含まれる情報を用いることを含む。
【0023】
[0013]
別の実施形態では、方法は、UPFが、第1のユーザ機器(UE)によって送信されたプロトコルデータユニット(PDU)を含む送信(例えば、アクセスネットワークノードによって送信されたGTP-U PDU、またはNxインタフェースを介して別のUPFによって送信されたPDU)を受信することを含み、PDUは、少なくとも第2のUEの送信先アドレスを含む。方法はさらに、UPFが、送信に含まれる情報を用いて、送信に含まれる情報(例えば、PDUのソースアドレスおよび送信先アドレス)に適合する第1のパケット検出規則(PDR)を見つけることを含み、第1のPDRが第1の転送動作規則(FAR)を特定し、第1のFARが、PDUにさらなる入口処理が必要であること(すなわち、PDUに対して別のPDR照合処理が必要であること)を示す表示(例えば、「5G-LAN内部」に設定された送信先インタフェース)を含む。方法はさらに、UPFが、第1のFARに含まれる情報を取得すること(例えば、FARに含まれる送信先インタフェースIEの値を読み取ること)を含む。方法はさらに、UPFが、第1のFARに含まれる情報を取得した後、N4セッションを特定することを含む。方法はさらに、UPFが、N4セッションを特定した後に、N4セッションに関連付けられたデフォルトPDRを見つけることを含み、デフォルトPDRが、デフォルトFARおよび/またはデフォルトURRを特定し、デフォルトFARはUPFにPDUをセッション管理機能(SMF)に送信させるように構成され、またはデフォルトURRはUPFにPDUの少なくとも一部(たとえば、PDUのIPヘッダに含まれる送信先IPアドレス)を含むPFCPセッションレポート要求メッセージをSMFに送信させるように構成される。
【0024】
[0014]
別の態様では、SMFによって実行される方法が提供される。一実施形態において方法は、SMFが、PDUがルーティング可能でないと第1のユーザプレーン機能(UPF)が判定した結果として第1のUPFによって送信された送信を受信することを含み、PDUは、第1のUEのアドレスを含む送信元アドレスフィールドと、第2のUEのアドレスを含む送信先アドレスフィールドとを含み、送信は、1)PDU、または2)第2のUEのアドレスを含んだPFCPセッションレポート要求メッセージを含む。方法はさらに、SMFが、第2のUEに現在サービスを提供しているUPFを特定することも含む。方法はさらに、SMFが、第2のUEに現在サービスを提供しているUPFを特定した後、第1のUPFが第2のUE宛のPDUを第2のUEに向けてルーティングすることを可能にするために、第1のUPFにPDRをプロビジョニングすることを含む。
【0025】
[0015]
別の実施形態において方法は、SMFが、第1のUEまたは5G LANグループに関連付けられた第1のN4セッションに関連付けられた第1のパケット検出規則(PDR)を生成することを含み、第1のPDRは、第1のFARを識別するための転送動作規則(FAR)識別子を含む。方法はさらに、SMFが第1のFARを生成することを含み、第1のFARは、第1のPDRに適合するPDUがさらなる入口処理を必要とすることを示す(すなわち、PDUに対して別のPDR照合処理が必要であることを示す)表示(例えば、「5G-LAN内部」に設定された送信先インタフェース)を含む。方法はさらに、SMFが、第1のPDRおよび第1のFARを第1のユーザプレーン機能(UPF)(例えば、第1のUEにサービスを提供するために選択されたUPF)に提供することを含む。
【0026】
[0016]
実施形態によれば、ネットワーク機能は、専用ハードウェア上のネットワーク要素として、専用ハードウェア上で稼働するソフトウェアインスタンスとして、または適切なプラットフォーム(例えば、クラウドインフラストラクチャ)上にインスタンス化された仮想化機能として、実装され得る。
【図面の簡単な説明】
【0027】
[0017]
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付図面は、様々な実施形態を示している。
[0018]
【
図1】
図1は、実施形態に従って用いうるネットワークアーキテクチャを示す図である。[0019]
【
図2A】
図2Aは、同じLANグループに属する2つのUEが同じUPFによってサービスの提供を受けるシナリオを示す図である。[0020]
【
図2B】
図2Bは、同じLANグループに属する2つのUEが異なるUPFによってサービスの提供を受けるシナリオを示す図である。[0021]
【
図3A】
図3Aは、同じLANグループに属する2つのUEが同じUPFによってサービスを受けるシナリオを示す図である。[0022]
【
図3B】
図3Bは、同じLANグループに属する2つのUEが、異なるUPFによってサービスを受けるシナリオを示す図である。[0023]
【
図4】
図4は、実施形態によるプロセスを示すフローチャートである。
【
図5】
図5は、実施形態によるプロセスを示すフローチャートである。
【
図6】
図6は、実施形態によるプロセスを示すフローチャートである。
【
図7】
図7は、実施形態によるプロセスを示すフローチャートである。
【
図8】
図8は、実施形態によるプロセスを示すフローチャートである。
【
図9】
図9は、実施形態によるプロセスを示すフローチャートである。
【
図10】
図10は、実施形態によるプロセスを示すフローチャートである。
【
図11】
図11は、実施形態によるプロセスを示すフローチャートである。
【
図12】
図12は、実施形態によるプロセスを示すフローチャートである。
【
図13】
図13は、実施形態によるプロセスを示すフローチャートである。[0024]
【
図14】
図14は、実施形態によるシステムおよびプロセスを示す例示的なメッセージフロー図である。[0025]
【
図15】
図15は、実施形態による装置のブロック図である。[0026]
【
図16】
図16は、実施形態によるUPFでの処理を示す、例示的な「コールフロー」である。[0027]
【
図17】
図17は、実施形態によるUPFにおけるローカルスイッチの例示的な概略図である。[0028]
【
図18】
図18は、実施形態によるUPFにおけるNxベースの転送の例示的な模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
詳細な説明
[0029]
いくつかの例では、以下の定義のうちの1つまたは複数が用いられてもよい。
5G-LANグループ:5G LANタイプのサービスのためにプライベート通信を用いるUEのセットである。
5G LANタイプサービス:IPおよび/または非IPタイプの通信を用いたプライベート通信を提供する5Gシステム上のサービス。
5G LAN仮想ネットワーク:5G LANタイプサービスをサポート可能な仮想ネットワーク。
5G-LAN1対1通信:5G-LANグループ内の2台のUE間の通信。
5G-LAN1対多通信:5G-LANグループ内の1つのUEと多数のUEとの間の通信。
【0029】
[0030]
5Gの現在の仕様に関して、いくらかの課題が存在する。例えば、異なるルーティングポリシー(例えば、N6ベース、ローカルスイッチベース、およびNxベース)を用いる場合の手順の詳細が不足している。特定の局面では、例えばN6を利用して外部データネットワーク(DN)を介してトラフィックをルーティングする必要がなく、ローカルスイッチおよび/またはNxベースのポリシを実装しうるような、5G-LANグループの2つのUE間のトラフィックのルーティングを改善する必要がある。
【0030】
[0031]
実施形態によれば、Nxベースの転送は、(5G-LANグループメンバに属する)PDUセッションのためのN4セッションと、2つのUPF間の共有トンネル(Nx)との間で、UL/DLトラフィックがUPF内で切り替えられることを必要とする場合がある。例えば、トンネル上のすべてのパケットを所定のビットレートに強制したり、共有トンネル上のボリュームをカウントしたりするなど、この共有トンネルに関連づけられたQoS、使用量報告などの要件がある場合は、PDUセッション用のN4セッションに加えて、共有トンネル用のN4セッション(PFCPセッション)を用いることができる。これにより、共有トンネルに関連づけられた特定のQERおよびURRを実施することができる。SMFは、UPF内の2つのN4セッション間でトラフィックを転送するようにUPFに指示することができる。
【0031】
[0032]
実施形態によれば、UPF内のローカルスイッチが提供される。いくつかの例では、UPFにおけるローカルスイッチ転送は、(5G-LANグループメンバーに属する)PDUセッションのためのN4セッションと、(別の5G-LANグループメンバーに属する)別のN4セッションとの間で、UL/DLトラフィックがUPF内で切り替えられることを必要とし得る。UPFでローカルスイッチを行う場合、UPFは、1つのPDUセッションのULパケットを受信し、関連する処理(PDR、QER、URR、FAR)を実行し、そのパケットを別のPDUセッションのDL送信として送信する。なお、UL処理の出口(egress)は、DL処理の入口(ingress)に接続することができる。例えば、UL PDUに対するFARは、PDUがさらなる入口処理を必要とすることをUPFに通知することができる(例えば、FARは、UPFがPDUを別のPDRに合わせることができるように、UPFにPDUを自身のルーティングエンジンに返送するように指示する)。
【0032】
[0033]
一実施形態によれば、UPF内部のインタフェースを表すために、「送信元インタフェース」および「送信先インタフェース」についての新しい値が提供される。例えば、PDUがさらなる入口処理を必要とすることをUPFに知らせるために、「内部」、「5G-LAN」、またはそれらの組み合わせ(「5G LAN 内部」)の新しい値を追加することができる。送信元インタフェースおよび送信先インタフェース情報要素に関する現在の許容値は以下の通りである:アクセス(0)、コア(1)、SGi-LAN/N6-LAN(2)、CP機能(3)、LI機能(4)。3GPP TS 29.244 v.15.4.0(以下、「TS 29.44」)を参照されたい。値5~15は現在用いられていない。したがって、(例えば、5G LAN内部と名付けられる)新しい値は、4より大きく16より小さい整数値とすることができる。本実施形態では、異なる5G-LANグループ間のトラフィック分離を確実にするため、ある5G-LANグループからのトラフィックが別の5G-LANグループのトラフィックまたは5G-LANグループに関連しないトラフィックと混ざらないようにするために、ネットワークインスタンス情報要素(IE)(TS 29.44の8.2.4節参照)を用いることができる。ネットワークインスタンス値は、例えば、特定の5G-LANグループを識別する値(例えば、5G_LAN_グループ_01、5G_LAN_グループ_02、5G_LAN_グループ_03、...、または、5G_LAN_グループ_01_Nx、5G_LAN_グループ_02_Nx、)に設定され得る。
【0033】
[0034]
別の実施形態によれば、UPF-内部インタフェースを表すために、「送信元インタフェース」および「送信先インタフェース」についていくつかの新しい値が提供される。これらの複数の新しい送信元/送信先インタフェースは、異なる5G LANグループ01、02、03に対して、「5G_LAN_Group01」(両方の通信当事者(UE)が同じUPFによってサービスを受ける場合にローカルスイッチに用いられる)および「5G_LAN_Group01_Nx」(両方の通信当事者(UE)が異なるUPFによってサービスを受ける場合に用いられる)、「5G_LAN_Group02」および「5G_LAN_Group02_Nx」、「5G_LAN_Group03」および「5G_LAN_Group03_Nx」と命名されてもよい。
【0034】
[0035]
実施形態によれば、ローカルスイッチに対して2つのN4セッションを明示的に関連付けるために、PDUは、N4セッションならびに適合するPDRを特定するためのアクティブなPDRに基づく分類など、別の回の入口処理について返送されない。これは、SMFがターゲットN4セッションが何であるかを送信先アドレスに基づいて既に知っているため、一部のシナリオでは非効率となりうるためである。むしろ、そしてUPFにターゲットN4セッションに関して指示し、非効率性を回避するために、UPFはパケット検査に基づいてターゲットN4セッションを決定することができ、送信元/送信先インタフェースの新しい値は、ターゲットN4セッションを示すFARの新しいパラメータとともに用いることができる。例えば、FARは、DLトラフィックが転送されるPDUセッションに対応するN4セッション ID(SEID)を含むかもしれない。その場合UPFは、ULトラフィックのFARに基づいて、どのN4セッションを適用するかを明示的に知ることができ、DLトラフィックのPDRに基づいてN4セッションを再度決定する必要がなくなるであろう。これにより、UPFの効率が向上しうる。
【0035】
[0036]
図2Aおよび
図2Bは、実施形態による第1および第2のユースケースを示す。
図2Aのユースケースはローカルスイッチとみなすことができ、
図2Bのユースケースは、Nxベースの転送の一例として理解することができる。
【0036】
[0037]
ここで
図2Aを参照すると、例えば機能間のN4セッションを通じてSMF208によって制御される1つのUPF206を有するシステム200が図示されている。UPFノード206は、UE-A202およびUE-B204にサービスを提供する。UEによって送信されたPDUは、RANノード(例えば、gNB)(
図2Aには示されていない)によって受信され、次いで、RANノードによってUPF206に転送されてもよい。実施形態によれば、RANを介してUPF206との間でUE202、204のそれぞれについて確立されたN3セッションがある。セッションは、SMF208によって定義され、制御されてもよい。また、UE202,204のそれぞれについて、N4セッションが存在する。
【0037】
[0038]
実施形態によれば、SMF208は、PFCPシグナリングを用いてUPF206を設定する。ある態様においてSMF208は、UE202,204からのトラフィックがどのように処理されるかを規定するパケット検出規則(PDR)セットおよび転送動作規則(FAR)セットの両方をUPFに提供することができる。この例においてUPFは、両方のUEが同じUPFによってサービスを受けており(「ローカルスイッチ」)、かつ5G-LANグループの一部である場合に、1つのUEから別のUEへ(例えば、UE-A 202からUE-B 204へ)トラフィックを転送することができる。
【0038】
[0039]
この構成においてUPF206は、DNを用いずに、例えば、N6を用いずに、トラフィックを転送することができる。しかし、UPF206は、両方のUEに対して1つまたは複数のPDR/FARを有するため、DNを用いなくても必要な規則を適用することができる。例えば、UE-A202からUE-B204への通信について、UPF206は、(1)トラフィックが、同じUPF/グループによってサービスを提供される別のUEを意図したものであると認識し、(2)適切な動作(例えば、QoS、カウントおよび/または課金)を適用し、(3)トラフィックを第2のUE-B 204に転送するために、適切なPDR/FARを適用することができる。実施形態によれば、第2のUE-B204への転送は、例えば適切なQoS、カウントおよび/または課金を含む、そのUEに対する適切なPDR/FARを適用することを有する。この点に関し、すべての規則はN6上でDNが用いられたかのように適用され、DNの必要性はない。これは、
図3Aにも示されている。
【0039】
[0040]
ここで
図2Bを参照すると、システム210が、2つのUPF(UPF1 206およびUPF2 214)とともに図示されており、これらUPFは両方ともSMF208によって、例えば機能間のそれぞれのN4セッションを介して制御される。
図2Aの例のように、UPF206、214はそれぞれ、UE218、220との間の通信を処理する。実施形態によれば、UPF206、214の間には、トンネル接続222がある(例えば、Nxトンネルである)。
【0040】
[0041]
いくつかの実施形態によれば、SMF208は2つ以上のUPF、例えばUPF206、214に、それらのUPFが外部DNを用いず、例えばN6を介して、同じLAN上の1つのUEから別のUEにトラフィックを転送できるよう、PFCPシグナリングを用いて指示することができる。
これには、それぞれのUEが異なるUPFによってサービスを提供されている場合でも、UE218からUE220への転送が含まれるかもしれない。トンネル接続222は、このような「Nxベースの転送」のために用いられてもよい。この例では、UPF1 206がアップリンク方向に他のUE(例えば、UE 220)に向かう送信先を有するUE 218からのユーザプレーントラフィックを有する場合、UPF1 206は、そのトラフィックを第2のUPF2 214に転送するように指示され、第2のUPF2 214は、同じ5G-LANグループに属する送信先UEへダウンリンク方向にトラフィックを送信するように指示される。これは、
図3Bにさらに示されている。図示されていないが、いくつかの例では、第1のUPFと第2のUPFとの間に1つ以上の中間UPFが存在してもよい。
【0041】
[0042]
特定の態様においてSMF208は、UPF206,214のそれぞれに、パケット検出規則(PDR)および転送動作規則(FAR)の両方のセットを提供し、これらは、それぞれのUE218,220からのトラフィックがどのように処理されるかを規定する。この例では、第1のUPFは、第2のUPFへのトンネル接続222を用いて、第1のUEから第2のUEへ(例えば、UE-A218からUE-B220へ)トラフィックを転送可能である。この構成においてUPFは、外部ネットワークDNを用いずに、例えばN6を用いずに、トラフィックをルーティングすることができる。しかし、UPFは個々のUEに対して必要なPDR/FARを有するため、適切な規則が適用される。例えば、UE-A218からUE-B220への通信について、UPF206は、(1)トラフィックを、別のUPF上の同じグループ内の別のUEを対象としたものと認識し、(2)適切な動作(例えば、QoS、カウントおよび/または課金)を適用し、(3)トンネル接続を介してトラフィックを第2のUPFに転送するために、適切なPDR/FARを適用することができる。実施形態によれば、第2のUPF(例えば、UPF2 214)は、全ての適切な動作がトラフィックに適用されるように、適切なPDR/FARを適用する。この点に関し、DNは不要であり、全ての規則はDNが用いられているかのように適用される。
【0042】
[0043]
実施形態によれば、新しい送信先インタフェースのために新しい転送テーブルが作成される。送信先のインジケータは、例えば、「5G-LAN_GROUP」または「内部(Internal)」と呼ばれてもよい。このようなインジケータは、UPFが転送テーブルで「5G-LAN」を高速に検索することを可能にするかもしれない。さらに、いくつかの実施形態においてUPFは、PFCPセッションが5G-LAN通信に適用可能であることを通知され、その結果、UEのアドレスは、所与のPDUセッションについてのPFCPセッション確立時に「5G-LAN」に関して転送テーブルに追加されるべきである。これは、(
図2Aのような)ローカルスイッチと、(
図2BAのような)Nxベースの転送との1つ以上を実現するために用いられうる。
【0043】
[0044]
実施形態によれば、コントロールプレーン機能、例えばSMFは、1つまたは複数のUPFを制御する。特定の態様においてSMFは、UE-to-UEトラフィックを「5G-LAN」に送信するために、UL PDR/FARを提供することができる。発信UEからのUE-to-UEトラフィックを識別するために、アップリンク(UL)PDRは、送信先IPアドレスが別のUEのアドレス、例えば(グループのために予約されたアドレス範囲の)送信先IPアドレスの範囲である場合にはサービスデータフロー(SDF)フィルタにより、送信先MACアドレスが別のUEのMACアドレスである場合にはイーサネットパケットフィルタにより、または事前設定されたアプリケーションIDのいずれかを介してプロビジョニングされてもよい。このPDRにより、発信元UEから特定のターゲットUE宛のパケットが検出される。トラフィックを「5G-LAN内部」に転送するために、UL転送動作規則(FAR)をプロビジョニングすることができる。特定の態様において、このFARはUPFに、FAR内の詳細に応じて直接転送(例えば、「ローカルスイッチ」または「Nxベースの転送」)を行うように指示する。
【0044】
[0045]
さらに、制御プレーン(例えば、SMF)は、「5G-LAN」からUE-to-UEトラフィックを受信するために、DL PDR/FARをプロビジョニングすることもできる。実施形態によれば、「5G-LAN」からのトラフィックを受信するためにDL PDRが提供される。いくつかの実施形態では、このPDRは、SGiまたはN6からのDLトラフィックを転送するためのものと同じである。また、UE-UEトラフィックを送信先UEに転送するために、DL FARがプロビジョニングされてもよい。
【0045】
[0046]
UPFにおける特定のUEおよびセッションに対するPDR/FARは、5G-LAN内のトラフィックに適応するために更新されてもよい。実施形態によれば、これは、1つ以上のUPFとSMFとの間の「プッシュ」または「プル」タイプの構成によって達成されうる。例えば、新しいUEが5G-LANグループに参加すると、更新PDR/FARが、そのようなUEへの/からのメッセージングの後続処理のために、それぞれのUPFにプッシュされうる。他の例において1つ以上のUPFは、認識時に必要に応じて、特定のUEとの間の通信のための更新された(または最初の)PDR/FARを取得してもよい。
【0046】
[0047]
上述したように、UPFは、第1のUEと同じ5G-LAN上の第2のUEを送信先とする、第1のUEによって送信されたパケットを受信すると、第1のN4セッションを識別し、パケットを、第1のN4セッション内の第1のPDRと照合する。この第1のPDRは、そのパケットに対する第1のFARを示し、第1のFARは、そのパケットがさらなる入口処理を必要とすることを示すことにより、UPFに、このパケットに適合する第2のPDRを探させる(例えば、UPFは、このパケットに対応する第2のN4セッションを識別したのち、このパケットに適合するPDRを第2のN4セッション内で探す)。いくつかの例では、いかなる未知のトラフィックも捕捉するように、第2のN4セッション内のデフォルトPDRを最小の優先順位値で規定してもよい。すなわち、UPFが第2のPDRを探す際、UPFはデフォルトPDRが適合するPDRであることを見出しうる。いくつかの実施形態では、このデフォルトPDRは、パケットをSMFに転送するようにUPFに指示するFARを示す。他の実施形態では、デフォルトPDRは、例えば「5G-LANトラフィック」と呼ばれる新しい報告トリガを有するURRを示し、このトリガは、UPFに対して、パケットの少なくとも一部(例えば、少なくとも、パケットのネットワーク層ヘッダに含まれる送信先ネットワークアドレス)を有するPFCPセッションレポート要求メッセージをSMFに送信するよう指示する。
【0047】
[0048]
パケットまたはレポート要求メッセージを受信すると、SMFは、どのUPFが送信先UEにサービスを提供しているかを調べ、関連するPDR/FARを第1UPF、および任意の中間UPF(UPFがサービスを提供するUEから同じ送信先UEへの潜在的な通信のため)に提供して、そのUPFにトラフィックを転送できるようにすることができる。
【0048】
[0049]
図3Aは、例示的な実施形態をさらに示している。
図3Aに示す例において、UE Aは、RAN300で受信されるPDU301(例えば、IPパケット)を送信する。RAN300(例えば、RAN内の基地局)は、PDU301にGTP-Uヘッダを付加することにより、GTP-UヘッダとUE Aが送信したPDU301とを含むGTP-U PDU303を生成する。そして、RAN300は、GTP-U PDU303をUPF206に送信し、UPF206はその送信(すなわち、GTP-U PDU)を受信する。PDU301には、PDU301の送信先アドレスとしてUE Bのアドレスが含まれている(すなわち、PDU301は、UE B宛である)。そして、UPF206は、GTP-U PDU303に含まれる情報を用いて、GTP-U PDU303に含まれる情報(例えば、UE Aが送信したPDUの送信元アドレスおよび送信先アドレス)に適合する第1のPDR304を見つける。
【0049】
[0050]
いくつかの実施形態において、GTP-U PDU 303に含まれる情報を用いて第1のPDR 304を見つけるステップは、第1のPDR 304を見つける前に、第1のN4セッション(例えば、第1のUEによって送信されたPDU 301に対応するN4セッション)を識別するために、GTP-U PDU 303に含まれる情報、例えば、受信エンティティにおけるトンネルエンドポイントを識別するローカルトンネルエンドポイント識別子(TEID)であって、(アクセスネットワークからGTP-U PDUを受信するための)UE AのPDUセッションに対して先に割り当てられた情報を用いることを含む。UPF206は、第1のN4セッション内のPDR302のセットで第1の適合PDR304を探索することによって、第1のPDRを見つける(例えば、UPFは、UE Aによって送信されたPDUに適合するPDIを有するPDRを見つけるまで、1つまたは複数のPDR302のセットを、優先順位にしたがって探索する)。
【0050】
[0051]
第1のPDR304は、第1のFAR306を特定する(すなわち、第1のPDR304は、第1のFAR306を特定するFAR IDを含む)。第1のPDR304はまた、1つまたは複数のQoS実施規則(QER)および/または1つまたは複数の使用量報告規則(URR)307を特定してもよく、UPFは、PDU301に関して、QERおよび/またはURRを適用する。
【0051】
[0052]
第1のFAR306は、PDU301がさらなる入口処理を必要とすることを示す(すなわち、PDU301に対して別のPDR照合処理が必要であることを示す)表示(例えば、「5G-LAN internal」に設定された送信先インタフェース)を含む。その後、UPF206は、第1のFAR306を施行する。例えば、いくつかの実施形態では、第1のFAR306を施行することは、UPF206が、FARに含まれるようなネットワークインスタンス識別子および5G LAN内部インタフェースを用いて、PDUをUPFのルーティングエンジンに送信することを含み、これにより、ルーティングエンジンは、別のPDR照合処理を実行して、PDU301に対する第2のPDR310を見つけることができる(第2のPDR310は、「5G-LAN内部」に設定された送信元インタフェースIEを含みうる)。以上説明したように、一実施形態において第1のFAR306は、特定のLANグループを識別するネットワークインスタンス識別子を含んだネットワークインスタンスIEを含む。
【0052】
[0053]
例えば、PDU301を再度処理する際のルーティングエンジンは、PDU301に対する第2のN4セッションを特定したのち、第2のN4セッション内のPDR308のセットで第2の適合PDR310を探索する(例えば、UPFは、PDU301に適合するPDIを有するPDRを見つけるまで、1つ以上のPDR308のセットを優先順位にしたがって探索する)。第2の適合PDR310は、第2のFAR312を示す。第2のPDR310はまた、1つまたは複数のQoS施行規則(QER)および/または1つまたは複数の使用量報告規則(URR)314を特定してもよく、UPFはPDU301に関してQERおよび/またはURR314を適用する。
【0053】
[0054]
そしてUPF206は、第2のFAR312を施行し、第2のFARを施行することは、UPF206が第2のFARに含まれる情報(例えば、第2のFARの送信先インタフェースIEの値)を用いて、PDUをUE Bに転送することを含む。この例において第2のFARの送信先インタフェースIEの値は「アクセス」に設定されている。この点に関し、PDU301には、UE Bに対するPDUがN6インタフェースを介して(すなわち、データネットワーク(DN)から)受信されたものとした場合と同じ規則が適用される。UPF206は、PDU301をUE Bに転送する前に、第2のFAR312に含まれるアウターヘッダ作成情報に基づいてPDU301にヘッダを付加し、これにより、アウターヘッダとPDU301とからなる第2のGTP-U PDU319を生成する。即ち、UPF206は、GTP-U PDU319をRAN300に送信すると、RAN300がPDU301をUE Bに転送するので、UPF206はGTP-U PDU319をRAN300に送信することによってPDU301をUE Bに転送する。
【0054】
[0055]
図3Bは、別の例示的な実施形態を示す。
図3Aに示す例では、UE Aは、RAN300で受信されるPDU351(例えば、IPパケット)を送信する。RAN300は、PDU351にGTP-Uヘッダを付加することにより、GTP-UヘッダおよびPDU351を含むGTP-U PDU353を生成する。そして、RAN300は、GTP-U PDU353をUPF206に送信し、UPF206は送信(すなわち、GTP-U PDU)を受信する。なお、PDU351は、UE Cのアドレスを送信先アドレスとして含んでいる(すなわち、PDU351は、UE C宛である)。そして、UPF206は、GTP-U PDU353に含まれる情報を用いて、GTP-U PDU353に含まれる情報(例えば、UE Aが送信したPDUの送信元アドレスおよび送信先アドレス)に適合する第1のPDRを見つける。この例において、適合するPDRはPDR304である。
【0055】
[0056]
上述したように、第1のPDR304は、FAR306を特定するとともに、さらに1つまたは複数のQoS施行規則(QER)および/または1つまたは複数の使用量報告規則(URR)307を特定してもよく、UPFは、PDU351に関して、QERおよび/またはURRを適用する。
【0056】
[0057]
これもまた上述したように、第1のFAR306は、PDU351が更なる入口処理を必要とすることを示す(すなわち、PDU351に対して別のPDR照合処理が必要であることを示す)表示を含む。そして、UPF206は、第1のFAR306を施行する。例えば、いくつかの実施形態では、第1のFAR306を施行することは、UPF206がPDU351およびFARに含まれるネットワークインスタンス識別子をUPFのルーティングエンジンの5GLAN内部インタフェースに送信し、ルーティングエンジンが別のPDR照合処理を実行してPDU351に対する第2のPDR360を見つけられるようにすることを含む(第2のPDR360は、「5G-LAN内部」に設定された送信元インタフェースIEを含んでもよい)。以上説明したように、一実施形態において第1のFAR306は、特定のLANグループを特定するネットワークインスタンス識別子を含んだネットワークインスタンスIEを含む。
【0057】
[0058]
例えば、PDU351を再度処理する際、ルーティングエンジンは第2のN4セッションを特定したのち、第2のN4セッション内のPDR358のセットで第2の適合PDR360を探索する(例えば、UPFは、PDU351に適合するPDIを有するPDRを見つけるまで、1つ以上のPDR358のセットを優先順位にしたがって探索する)。第2の適合PDR360は、第2のFAR362を示す。第2のPDR360はまた、1つまたは複数のQoS施行規則(QER)および/または1つまたは複数の使用量報告規則(URR)364を特定してもよく、UPFはPDU351に関してQERおよび/またはURR364を適用する。
【0058】
[0059]
そしてUPF206は、第2のFAR362を施行し、第2のFARを施行することは、UPF206が第2のFARに含まれる情報(たとえば、第2のFARの送信先インタフェースIEの値)を用いて、PDUをUE Cに転送することを含む。この例では、第2のFARの送信先インタフェースIEの値が「5G LAN Nx」に設定されているため、UPF206は、PDU351をUPF214に送信することにより、PDU351をUE Cに転送する。具体的には、UPF206は、PDU351をUE Cに転送する前に、第2のFAR360に含まれるアウターヘッダ作成情報に基づいてPDU351にヘッダを付加し、これにより、アウターヘッダとPDU351とからなる第2のGTP-U PDU369を生成する。そして、UPF206はGTP-U PDU369をUPF214に送信し、UPF214がその後PDU351をRAN390を介してUE Cに転送することで、UPF206はGTP-U PDU369をUPF214に送信することによってPDU351をUE Cに転送する。
【0059】
[0060]
より具体的には、UPF214は、GTP-U PDU369を受信すると、GTP-U PDU369に含まれる情報を用いて、GTP-U PDU369に含まれる情報(例えば、UE Aによって送信されたPDUのソースアドレスおよび送信先アドレス)に適合するPDR196を見つける。いくつかの実施形態において、GTP-U PDU369に含まれる情報を用いてPDR196を見つけるステップは、第1のPDR196を見つける前に、GTP-U PDU369に含まれる情報、例えば、ローカルTEIDを用いて、第1のN4セッション(例えば、UE AおよびUE Cが属する5G LANグループに対応するN4セッション)を特定することを含む。UPF214は、特定されたN4セッション内でPDR382のセットを探索することによってPDR196を見つける(例えば、UPF214は、PDU351に適合するPDIを有するPDR196を見つけるまで、1つ以上のPDR382のセットを優先順位にしたがって探索する)。
【0060】
[0061]
図4は、一実施形態による、ローカルエリアネットワーク(LAN)(例えば、5G LAN)にキャンプオンする、UE202(別名、UE A)のような第1のUEと、UE204(別名、UE C)またはUE220(別名、UE C)のような第2のUEとの間の通信をサポートするための手順400を示すフローチャートである。手順400はUPF206によって実行される。手順400は、ステップs402で開始しうる。
【0061】
[0062]
ステップs402は、UPF206が、UE Aによって送信されたPDU(例えば、PDU301またはPDU351)(以下、「UE PDU」)を含む送信(例えば、アクセスネットワークノードによって送信されたGTP-U PDU303、またはNxインタフェースを介して他のUPFによって送信されたPDU)を受信することを含み、UE PDUは、少なくとも第2のUEの送信先アドレスを含む。いくつかの実施形態では、送信は、PDU301が付加された外部ヘッダ(例えば、GTP-Uヘッダ)を含む。
【0062】
[0063]
ステップs404は、UPF206が、送信に含まれる情報を用いて、送信に含まれる情報(例えば、UE PDUの送信元アドレスおよび送信先アドレス)に適合する第1のPDR(例えば、PDR304)を見つけることを含み、第1のPDRは第1のFAR(例えば、FAR306)を特定する。いくつかの実施形態において、送信に含まれる情報を用いて第1のPDRを見つけるステップは、第1のPDRを見つける前に、UPF206が、送信に含まれる情報(例えば、(アクセスネットワークからGTP-U PDUを受信するために)UE AのPDUセッションに対して先に割り当てられたローカルTEID、または(第1のUPFからGTP-U PDUを受信するために)特定の5G LANグループに対して作成されたN4セッションに対して先に割り当てられたローカルTEID)を用いて、第1のN4セッション(例えば、5G LANグループに対応するN4セッション、またはUE Aが送信したPDUに対応するN4セッション)を特定しすることを含み、第1のPDRは、特定されたN4セッションに関連付けられる。すなわち、N4セッションを特定した後、UPFは、UEのPDUをN4セッション内にあるPDRと照合する。いくつかの実施形態では、第1のPDRは、外部ヘッダ(例えば、UE PDUが付加されたGTP-Uヘッダ)を除去する命令を含む。
【0063】
[0064]
いくつかの実施形態では、第1のPDRは、UPF206がPDUを5G LANグループトラフィックに関するものとして特定することを可能にするための第1のPDIを含む(例えば、PDIは、送信元および送信先のアドレス範囲、または所定の5G LANグループ内の通信に用いられるアプリケーションを特定するために用いることができるPDU内の他の有意な1つ以上のビットを規定する)。
【0064】
[0065]
第1のFARは、UEのPDUがさらなる入口処理を必要とすることを示す(すなわち、PDUに対して別のPDR照合処理が必要であることを示す)表示(例えば、「5G-LAN内部」に設定された送信先インタフェース)を含む。
【0065】
[0066]
いくつかの実施形態では、第1のFARは、特定の5G LANグループ(すなわち、第1のUEおよび第2のUEが属するLANグループ)を特定するネットワークインスタンス値を含むネットワークインスタンスIEをさらに含む。
【0066】
[0067]
ステップs406は、UPF206が第1のFARを施行すること(例えば、PDUと、FARに含まれるネットワークインスタンス識別子とを、UPFのルーティングエンジンの5G LAN内部インタフェースに送信して、ルーティングエンジンが別のPDR照合処理を実行してPDUのための第2のPDRを見つけることができるようにすること)を含む。いくつかの実施形態では、第1のFARの送信先インタフェースIEは、インタフェース値(例えば、4よりも大きく16よりも小さい値)を含み、PDUがさらなる入口処理を必要とすることを示す表示は、送信先インタフェースIEのインタフェース値である。
【0067】
[0068]
ステップs408は、UPF206がPDUに対する第2のPDR(例えば、PDR310またはPDR360)を見つけることを含み、第2のPDRは、第2のFAR(例えば、FAR312またはFAR362)を特定する。いくつかの実施形態では、第2のPDRは、PDUに対する第2のN4セッションを特定した後、PDUを第2のPDRに含まれるパケット検出情報(PDI)と照合することによって、見つけられる。いくつかの実施形態では、第2のPDRは、送信元インタフェース、例えば5G LAN内部からの入来PDUと、ネットワークインスタンスによって特定される5G LANグループのトラフィックに特有のネットワークドメイン(例えば、IPドメイン)とを照合するための第2のPDIを含む。いくつかの実施形態では、第2のPDIは、送信先IPアドレスが第2のUEに属するIPアドレスに設定されるパケットフロー記述を少なくとも含む。いくつかの実施形態では、第2のN4セッションは、第2のUEのPDUセッションに対して作成されたN4セッションであり、または第2のN4セッションは、同じ5G LANグループに関係するすべてのUEによって共有される特定の5G LANグループに対して作成されたN4セッションであり、UEが異なるUPFによってサービスを受ける場合に、UEの通信を可能にする。
【0068】
[0069]
ステップs410は、UPF206が第2のFARを施行することを含み、第2のFARを施行することは、第2のFARに含まれる情報を用いて、PDUを第2のUEに転送することを含む。
【0069】
[0070]
いくつかの実施形態において、UPF206は、第2のUEにサービスを提供し、第2のUEにPDUを転送することは、UPF206が、UPF206とアクセスネットワークノードとの間で確立されたトンネル(例えば、N3 GTP-Uトンネル)を用いて、PDUをアクセスネットワークノード(例えば、5G-ANノード)に転送することを含む。このような実施形態では、第2のFARは、「アクセス」に設定された(すなわち、0に設定された)インタフェース値を含む送信先インタフェースIEを含む。
【0070】
[0071]
いくつかの実施形態では、PDUを第2のUEに転送することは、UPF206が、UPF206と第2のUPFとの間で確立されたトンネル(例えば、N9 GTP-Uトンネル)を用いて、PDUを第2のUPF(例えば、UPF214)(第2のUEにサービスを提供するUPF、またはUPF206と第2のUEにサービスを提供するUPFとの間のUPFであってもよい)に転送することを含む。このような実施形態では、第2のFARは、UPF206と第2のUPFとの間で確立されたトンネルを用いて、UPFがPDUを第2のUPFに転送すべきであることを示すインタフェース値(例えば、「5G LAN Nx」)を含む送信先インタフェースIEを含んでもよい。
【0071】
[0072]
いくつかの実施形態では、第2のFARは、UPFがN6インタフェースを介してパケットデータネットワークにPDUを転送すべきであることを示すインタフェース値(例えば、「コア」)を含む送信先インタフェースIEを含む。
【0072】
[0073]
いくつかの実施形態では、第2のFARは、5G LANグループトラフィックに特有のネットワークドメイン(例えば、IPドメイン)を特定するネットワークインスタンスIEをさらに含む。
【0073】
[0074]
いくつかの実施形態では、第2のPDRは、第1のFARに含まれる送信先インタフェースIEのインタフェース値と同じ値に設定されるインタフェース値を含む送信元インタフェースIEを含み、第2のPDRは、第1のFARに含まれるネットワークインスタンスIEのネットワークインスタンス値と同じ値に設定されるネットワークインスタンス値を含むネットワークインスタンスIEを含む。
【0074】
[0075]
いくつかの実施形態では、第1のPDRは、第1のURRを特定する使用量報告規則(URR)識別子を含み、第2のPDRは、第2のURRを特定するURR識別子を含み、手順400は、UPF206がPDUに関して第1のURRを適用することと、UPF206がPDUに関して第2のURRを適用することを含む。そのような実施形態では、第1のURRは、ネットワークリソース使用量を測定するための方法を特定してもよく、PDUに関して第1のURRを適用することは、PDUに関してネットワークリソース使用量を測定することを含む。
【0075】
[0076]
図5は、一実施形態による、ローカルエリアネットワーク(LAN)(例えば、5G LAN)にキャンプオンする、UE202(別名、UE A)などの第1のUEと、UE204(別名、UE C)またはUE220(別名、UE C)などの第2のUEとの間の通信をサポートするための、手順500を示すフローチャートである。手順500はUPF206によって実行される。手順500は、ステップs502で開始しうる。
【0076】
[0077]
ステップs502は、UPF206が、UE Aによって送信されたPDU(例えば、PDU351)を含む送信(例えば、アクセスネットワークノードによって送信されたGTP-U PDU303、またはNxインタフェースを介して別のUPFによって送信されたPDU)(以下、「UE PDU」)を受信することを含み、UE PDUは、第2のUEの送信先アドレスを少なくとも含む。いくつかの実施形態では、送信は、UE PDUが付加された外部ヘッダ(例えば、GTP-Uヘッダ)を含む。
【0077】
[0078]
ステップs504は、UPF206が、送信に含まれる情報を用いて、送信に含まれる情報(例えば、UE PDUの送信元アドレスおよび送信先アドレス)に適合する第1のPDR(例えば、PDR304)を見つけることを含み、第1のPDRは第1のFAR(例えば、FAR306)を特定する。いくつかの実施形態では、送信に含まれる情報を用いて第1のPDRを見つけるステップは、UPF206が、第1のPDRを見つける前に、送信に含まれる情報を用いて第1のN4セッションを特定することを含む。すなわち、N4セッションを特定した後、UPFは、UE PDUをN4セッション内にあるPDRと照合する。
【0078】
[0079]
ステップs506は、UPF206が、第1のFARに含まれる情報を取得することを含む。例えば、ステップs506において、UPF206は、FARに含まれる送信先インタフェース(DI)IEの値を読み取る。この例では、DI IEの値は、UE PDUがさらなる入口処理を必要とすることを示す(すなわち、PDUに対して別のPDR照合処理が必要であることを示す)。情報を取得したのち、UPF206は、その情報に基づいて、UE PDUに対してさらなる入口処理が必要であると判断する。UE PDUに対してさらなる入口処理が必要であると判断した結果、UPF206は、UE PDUに対してN4セッションを決定する(例えば、UPF206は、UE PDUに含まれる情報に基づいて、N4セッションを決定する)。
【0079】
[0080]
したがって、ステップs508は、UPF206が、第1のFARに含まれる情報を取得した後に、N4セッションを特定することを含む。
【0080】
[0081]
ステップs510は、N4セッションを特定した後、UPF206が、N4セッションに関連付けられたデフォルトPDRを見つけることを含む。より具体的には、N4セッションを特定した後、UPF206は、UE PDUが、特定されたN4セッション内のPDRのいずれかに適合するかどうかを調べる。UE PDUは、UE PDU内の情報(例えば、送信元アドレスおよび/または送信先アドレス)が、PDRに含まれるPDIと適合する場合に、PDRに適合する。この例では、UE PDUは、N4セッションに関連付けられた「デフォルト」PDR(すなわち、優先順位が最も低いN4セッション内のPRD)だけに適合する。
【0081】
[0082]
デフォルトPDRは、デフォルトFARおよび/またはデフォルトURRを特定する。デフォルトFARは、UPFにUE PDUをSMFに送信させるように構成される。デフォルトURRは、UPFに、PDUの少なくとも一部(例えば、PDUのIPヘッダに含まれる送信先IPアドレス)を含むPFCPセッション報告要求メッセージをSMFに送信させるように構成される。
【0082】
[0083]
いくつかの実施形態において、手順500は、UPF206がPDUをSMFに送信することをさらに含んでもよい。PDUをSMFに送信した後、UPF206は、SMFから、N4セッションに関連付けられた第2のPDRおよび第2のFARを受信し、第2のPDRは、第2のFARを特定するFAR識別子を含む。
【0083】
[0084]
いくつかの実施形態において、手順500は、UPF206が、PFCPセッション報告要求メッセージをSMFに送信することをさらに含むことができる。PFCPセッション報告要求メッセージをSMFに送信した後、UPF206は、SMFから、第2のN4セッションおよび第2のFARに関連付けられた第2のPDRを受信し、第2のPDRは、第2のFARを特定するFAR識別子を含む。
【0084】
[0085]
図6は、一実施形態による、UPFに規則を提供するための手順600を示すフローチャートである。手順600はSMFによって実行される。手順600は、ステップs602で開始しうる。
【0085】
[0086]
ステップs602は、PDUがルーティング可能ではないと第1UPFが判定した結果として、第1UPFによって送信された送信をSMFが受信することを含み、PDUは、第1UEのアドレスを格納する送信元アドレスフィールドと、第2UEのアドレスを格納する送信先アドレスフィールドとを含み、送信は、1)PDU、または2)第2UEのアドレスを含むPFCPセッション報告要求メッセージを含む。
【0086】
[0087]
ステップs604は、SMFが、第2のUEに現在サービスを提供しているUPFを特定することを含む。
【0087】
[0088]
ステップs606は、SMFが、第2のUEに現在サービスを提供しているUPFを特定した後、第1のUPFが第2のUE宛のPDUを第2のUEに向けてルーティングすることを可能にするためのPDRを第1のUPFにプロビジョニングすることを含む。いくつかの実施形態では、PDRは、第1および第2のUEが属する5G LANグループのために特別に作成されたN4セッション内にある。
【0088】
[0089]
いくつかの実施形態では、手順600は、SMFが、第2のUPFが第2のUE宛かつ先の5G LANグループを対象としたPDUを第2のUEに向けてルーティングすることを可能にするために、第2のPDRを第2のUPFにプロビジョニングすることをさらに含む。いくつかの実施形態では、第2のPDRは、送信元インタフェース5G LAN Nxかつネットワークインスタンスによって特定されるネットワークドメイン細目(例えば、IPドメイン)から受信したPDUの外部ヘッダを除去する命令を含み、当該第2のPDRは、FARと関連付けられる。いくつかの実施形態では、FARは、インタフェース値を含む送信先インタフェースIE(例えば「5G LAN内部」)を含み、例えば、FARに含まれるネットワークインスタンス識別子および5G LAN内部インタフェースを用いてUPFのルーティングエンジンにPDUを送信することにより、ネットワークインスタンスは、第2のUPFがFARを施行することを示す5G LANグループに固有の値に設定され、これにより、ルーティングエンジンは、PDUのための第2のUE N4セッションにおいて別のPDRを見つけるために別のPDR照合処理を実行することができる。
【0089】
[0090]
いくつかの実施形態では、SMFは、第2のUEに現在サービスを提供しているUPFに基づいて、PDRを生成する。例えば、第1のUPFとは異なるUPFが第2のUEにサービスを提供している場合、PDRは、例えば5G LAN Nxに設定された送信先インタフェースIEを有するFARを特定するFAR識別子と、5G LANグループトラフィックに特有のネットワークドメイン(例えば、IPドメイン)を特定するネットワークインスタンスとを含み、一方で、第1のUPFが第2のUEにサービスを提供している場合、PDRは、例えば「アクセス」に設定された送信先インタフェースIEを有するFARを特定するFAR識別子を含むこととなる。
【0090】
[0091]
図7は、一実施形態による、UPFに規則を提供するための手順700を示すフローチャートである。手順700はSMFによって実行される。手順700は、ステップs702で開始しうる。
【0091】
[0092]
ステップs702は、SMFが、第1のUEに関連付けられた、または5G LANグループに関連付けられた第1のN4セッションに関連付けられた第1のPDRを生成することを含み、第1のPDRは、第1のFARを特定するためのFAR識別子を含む。
【0092】
[0093]
ステップs704は、SMFが第1のFARを生成することを含み、第1のFARは、第1のPDRに適合するPDUがさらなる入口処理を必要とすることを示す(すなわち、PDUに対して別のPDR照合処理が必要であることを示す)表示(例えば、「5G-LAN内部」に設定された送信先インタフェース)を含む。
【0093】
[0094]
ステップs706は、SMFが、第1のPDRおよび第1のFARを、第1のUPF(例えば、第1のUEにサービスを提供するために選択されたUPF)に提供することを含む。
【0094】
[0095]
いくつかの実施形態では、SMFは、第1のPDRを含んだセッション要求(例えば、セッション作成要求またはセッション変更要求)を第1のUPFに送信することによって、第1のPDRを第1のUPFに提供する。
【0095】
[0096]
いくつかの実施形態では、手順700は、SMFが、第2のN4セッションに関連付けられた第2のPDRを生成することであって、第2のPDRは、第2のFARを特定するためのFAR識別子を含むことと、SMFが、第2のFARを生成することと、SMFが、第2のPDRおよび第2のFARを第1のUPFに提供することとをさらに含み、第2のFARの送信先インタフェースIEが、コア、アクセス、または5G LAN Nx(例えば、4より大きく16より小さい値)に設定される。いくつかの実施形態では、第2のPDRは、特定の5G LANグループのために作成されたN4セッションに関連付けられており、第2のFARの送信先インタフェースIEは、5G LAN Nxに設定されている。いくつかの実施形態では、第2のPDRは、第2のUEに関連付けられたN4セッションに関連付けられており、第2のFARの送信先インタフェースIEはアクセスに設定されている。いくつかの実施形態では、第2のFARのネットワークインスタンスIEは、5G LANグループトラフィックに特有のネットワークドメイン(例えば、IPドメイン)を特定する値に設定される。
【0096】
[0097]
図8は、LAN(例えば、5G LAN)をサポートするための手順800を示すフローチャートである。手順800は、ステップs802で開始しうる。
【0097】
[0098]
ステップs802は、第1のユーザ機器(UE)に関連付けられた第1のパケット検出規則(PDR)を生成することを含み、第1のPDRは、第1のFARを特定するための転送動作規則(FAR)識別子を含む。
【0098】
[0099]
ステップs804は、第1のFARを生成することを含み、第1のFARは、i)少なくとも第2のPDR(例えば、入口PDR)を、第1のPDRに適合するパケット(例えば第1のPDRに含まれるパケット検出情報(PDI)に適合するパケット)に適用しなくてはならないことを示す表示(例えば、「内部」および/または「5G-LAN」)、および/またはii)1つ以上のPDRのセット(例えば、送信元インタフェース属性がその識別子に設定されている(例えば、「内部」または「5G-LAN」に設定されている)PDRのセット)を特定する際に用いるための識別子(例えば、「内部」、「5G-LAN」、および/またはN4セッション識別子)を含む。1つまたは複数のPDRのセットは、i)第2のUEまたはii)第1のUPFと第2のUPFとの間のトンネルに関連付けられ、および/または、第2のPDRは、i)第2のUEまたはii)第1のUPFと第2のUPFとの間のトンネルに関連付けられる。第1のPDRのPDIは、パケットが照合される1つまたは複数の照合フィールドを有する。
【0099】
[00100]
ステップs806は、第1のPDRおよび第1のFARを、第1のUEにサービスを提供するために選択された第1のユーザプレーン機能(UPF)に提供することを含む。
【0100】
[00101]
ステップs802~s806は、いくつかの実施形態では、SMFによって実行される。
【0101】
[00102]
いくつかの実施形態では、第1のFARは識別子を含み、第1のFARに含まれる識別子は、第2のUEに関連付けられたN4セッションを特定するN4セッション識別子であり、1つ以上のPDRのセットに含まれる各PDRは、N4セッション識別子を含んでいる。
【0102】
[00103]
いくつかの実施形態では、本方法は、第1のUEおよび第2のUEの両方にセッション管理機能を提供するセッション管理機能(SMF)によって実行される。
【0103】
[00104]
いくつかの実施形態では、SMFは、第2のUEがLANに接続した後に、第1のPDRおよび第1のFARを生成する。
【0104】
[00105]
いくつかの実施形態では、SMFは、第1のPDRを含んだセッション修正要求を第1のUPFに送信することによって、第1のPDRを第1のUPFに提供する。
【0105】
[00106]
いくつかの実施形態では、手順は、SMFが、第2のUEに関連付けられた識別子(例えば、IPアドレス)を含んだ第1のUPFからの送信を受信することと、第2のUEに現在サービスを提供しているUPFを特定することと、をさらに含み、SMFは、第2のUEに現在サービスを提供しているUPFに基づいて第1のFARを生成する。
【0106】
[00107]
いくつかの実施形態では、第2のUEにサービスを提供しているUPFは第2のUPFであり、PDRのセットおよび/または第2のPDRは、第1のUPFと第2のUPFとの間のトンネルに関連付けられている。
【0107】
[00108]
いくつかの実施形態では、第2のUEにサービスを提供するUPFは第1のUPFであり、PDRのセットおよび/または第2のPDRは、第2のUEに関連付けられたN4セッション識別子に関連付けられている。
【0108】
[00109]
いくつかの実施形態では、第1のUPFからの送信は、第1のUEによって送信されたアップリンク(UL)パケットを含み、ULパケットは、第2のUEに割り当てられたIPアドレスを含む。
【0109】
[00110]
いくつかの実施形態では、第1のUPFからの送信は、セッション報告要求メッセージを含む。
【0110】
[00111]
いくつかの実施形態では、FARは、送信先インタフェース属性を含み、表示は、送信先インタフェース属性についての送信先インタフェース値(例えば、「内部」および/または「5G-LAN」)である。
【0111】
[00112]
いくつかの実施形態では、第2のPDRは、第2のPDRがローカルスイッチされたトラフィックに適用される(例えば、LAN上の送信元および送信先を有するパケットに適用される)ことを示すインジケータを含み、本方法は、第2のPDRを第1のUPFに提供することをさらに含むか、または、PDRのセットは、第2のPDRがローカルスイッチされたトラフィックに適用される(例えば、LAN上の送信元および送信先を有するパケットに適用される)ことを示すインジケータを含んだ第2のPDRを含み、本方法は、第2のPDRを第1のUPFに提供することをさらに含む。
【0112】
[00113]
いくつかの実施形態では、第2のPDRは、送信元インタフェース属性を有し、第2のPDRがローカルスイッチされたトラフィックに適用されることを示すインジケータは、第2のPDRの送信元インタフェース属性の値である。
【0113】
[00114]
いくつかの実施形態では、第1のFARは、i)第1のPDRに適合するパケットに少なくとも第2のPDRを適用すべきであるという表示と、ii)1つ以上のPDRのセットを特定する際に用いるための識別子(例えば、N4セッション識別子)とを含み、PDRのセットは、第2のPDRを含む。
【0114】
[00115]
図9は、LAN(例えば、5G LAN)をサポートするための手順900を示すフローチャートである。手順900は、ステップS902で開始しうる。
【0115】
[00116]
ステップs902は、第1のユーザプレーン機能(UPF)が、第1のユーザ機器(UE)によって送信されるプロトコルデータユニット(PDU)を含む送信(例えば、アクセスネットワークノードによって送信されるGTP-U PDU)を受信することを含み、PDUは、第2のUEの送信先アドレスを含む。
【0116】
[00117]
ステップs904は、第1のユーザプレーン機能が、送信に含まれる情報(例えば、PDUの送信先アドレス)を用いて、PDUに対する第1の規則(例えば、パケット検出規則(PDR))を特定することを含み、第1の規則は、第1の転送動作規則(FAR)を特定する。
【0117】
[00118]
ステップs906は、第1の規則を特定した後、第1のUPFが第1のFARを検索することからなる。
【0118】
[00119]
ステップs908は、第1のUPFが、第1のFARに含まれる情報を用いて、PDUに対する第2の規則を特定することを含み、第2の規則は第2のFARを特定する。
【0119】
[00120]
ステップs910は、第2の規則を特定した後、第1のUPFが第2のFARを検索することを含む。
【0120】
[00121]
ステップs912は、第2のFARに含まれる情報を用いて、第1のUPFがPDUを第2のUEに転送することを含む。
【0121】
[00122]
ステップs902~s912は、いくつかの実施形態では、UPFによって実行される。
【0122】
[00123]
一部の実施形態では、第1のUPFが第2のUEにサービスを提供し、PDUを第2のUEに転送することは、UPFが、第1のUPFとアクセスネットワークノードとの間で確立されたトンネル(例えば、N3 GTP-Uトンネル)を用いて、PDUをアクセスネットワークノード(例えば、5G-ANノード)に転送することを含む。
【0123】
[00124]
いくつかの実施形態では、第2のUPFが第2のUEにサービスを提供し、第2のUEにPDUを転送することは、第1のUPFが、第1のUPFと第2のUPFとの間に確立されたトンネル(例えば、N9 GTP-Uトンネル)を用いて、第2のUPFにPDUを転送することを含む。
【0124】
[00125]
いくつかの実施形態において、PDUを第2のUEに転送することは、第1のUPFがPDUを(例えば、N6インタフェースを用いて)パケットデータネットワークに転送することを含む。
【0125】
[00126]
いくつかの実施形態において、第1の規則は、第1のURRを特定する使用量報告規則(URR)識別子を含み、第2の規則は、第2のURRを特定する使用量報告規則(URR)識別子を含み、方法は、(1)第1のUPFがPDUに関して第1のURRを適用することと、(2)第1のUPFがPDUに関して第2のURRを適用することをさらに含む。特定の態様によれば、第1のURRは、ネットワークリソース使用量を測定するための方法を特定し、PDUに関して第1のURRを適用することは、PDUに関してネットワークリソース使用量を測定することを含む。
【0126】
[00127]
いくつかの実施形態では、本方法は、第1のUPFが、UEによって送信された送信を受信することであって、送信が、第3のUEの送信先アドレスを格納するPDUを含むことと、第1のUPFが、PDUが第3のFARを特定するFAR識別子を格納するデフォルトPDRに適合することを確認することと、第1のUPFが第3のFARを検索することであって、第3のFARが、PDUをセッション管理機能に転送することを第1のUPFに指示することと、第1のUPFが、第3のFARの指示に従ってPDUをSMFに転送することをさらに含む。
【0127】
[00128]
いくつかの実施形態では、本方法は、第1のUPFが、UEによって送信された送信を受信することであって、送信が、第3のUEの送信先アドレスを格納するPDUを含むことと、第1のUPFが、PDUがURRを特定する規則識別子を含んだデフォルトPDRに適合することを確認することと、第1のUPFが、URRを検索することであって、URRが、第1のUPFに、報告(例えば、第3のUEの送信先アドレスを含んだ報告)をSMFに送信することを指示することと、第1のUPFが、URRによる指示にしたがって報告をSMFに送信することと、をさらに含む。
【0128】
[00129]
図10は、LAN(例えば、5G LAN)をサポートするための手順1000を示すフローチャートである。手順1000は、ステップs1002で開始しうる。
【0129】
[00130]
ステップs1002は、転送動作規則(FAR)を特定するパケット検出規則(PDR)を生成することを含み、前記PDRおよび/またはFARは、前記LANの第1のユーザ機器(UE)から前記LANの第2のUEへトラフィックをルーティングする方法を規定する。
【0130】
[00131]
ステップs1004は、前記PDRをユーザプレーン機能(UPF)に提供することを含み、前記UPFは、前記第1のUEおよび前記第2のUEに関連付けられ、前記PDRおよび/またはFARは、前記UPFが、前記第1のUEおよび前記第2のUEの両方に対して、入口および出口動作(例えば、QoS、課金、およびカウント)を適用することを可能にする。
【0131】
[00132]
ステップs1002およびs1004は、いくつかの実施形態では、SMFによって実行される。
【0132】
[00133]
いくつかの実施形態において、前記PDRおよび/またはFARは、外部データネットワーク(DN)を用いずに(例えば、N6を介して)、前記第1のUEから前記第2のUEに前記トラフィックをルーティングする方法を規定する。
【0133】
[00134]
図11は、LAN(例えば、5G LAN)をサポートするための手順1100を示すフローチャートである。手順1100は、ステップs1102で開始しうる。
【0134】
[00135]
ステップs1102は、転送動作規則(FAR)を特定する第1のパケット検出規則(PDR)を生成することを含み、前記PDRおよび/またはFARは、前記LANの第1のユーザ機器(UE)から前記LANの第2のUEへトラフィックをルーティングする方法を規定する。
【0135】
[00136]
ステップs1104は、前記PDRを第1のユーザプレーン機能(UPF)に提供することを含み、前記UPFは前記第1のUEに関連付けられ、前記FARは、前記第1のUPFが前記第1および第2のUPF間のトンネル接続を介して前記トラフィックを第2のUPFにルーティングするための1つまたは複数の命令を含み、前記第2のUPFは前記第2のUEに関連付けられる。
【0136】
[00137]
ステップs1102およびs1104は、いくつかの実施形態において、SMFによって実行される。
【0137】
[00138]
いくつかの実施形態において、前記PDRおよび/またはFARは、外部データネットワーク(DN)を用いずに(例えば、N6を介して)、前記第1のUEから前記第2のUEに前記トラフィックをルーティングする方法を規定する。
【0138】
[00139]
図12は、LAN(例えば、5G LAN)をサポートするための手順1000を示すフローチャートである。手順1000は、ステップs1202で開始しうる。
【0139】
[00140]
ステップs1202は、第1のユーザプレーン機能(UPF)が、前記LANの第1のユーザ機器(UE)からの送信を受信することを含み、前記送信は、前記LANの第2のUEを対象としたものである。
【0140】
[00141]
ステップs1204は、前記送信を前記第2のUEに転送することを含み、前記UPFは、前記第1のUEおよび前記第2のUEの両方に関連付けられており、前記受信および転送は、前記送信について、前記第1のUEおよび前記第2のUEの両方に対して入口および出口動作(例えば、QoS、充電、およびカウント)を適用することを含む。
【0141】
[00142]
ステップs1202およびS1204は、いくつかの実施形態では、UPFによって実行される。
【0142】
[00143]
図13は、LAN(例えば、5G LAN)をサポートするための手順1300を示すフローチャートである。手順1300は、ステップs1302で開始しうる。
【0143】
[00144]
ステップs1302は、第1のユーザプレーン機能(UPF)が、前記LANの第1のユーザ機器(UE)からの送信を受信することを含み、前記送信は、前記LANの第2のUEを対象としたものである。
【0144】
[00145]
ステップs1304は、前記送信を前記第2のUEに転送することを含み、前記転送することは、前記第2のUPFを特定する転送動作規則(FAR)を特定するパケット検出規則(PDR)(例えば、前記FARは、前記第2のUPFに割り当てられたアドレスを含む)に従って、前記第1のUPFと第2のUPFとの間のトンネル接続を介して前記送信を転送することを含む。
【0145】
[00146]
ステップs1302およびS1304は、いくつかの実施形態において、UPFによって実行される。
【0146】
[00147]
図14は、いくつかの実施形態に係る、システム1400のノードおよび信号フロー図を示している。この例では、SMFは、送信先UE(この例ではUE2)に対するクエリを取得すると、UPF1およびUPF3の両方に、(UE2に向かうUE-UEトラフィックを特定するための)PDRと、(トラフィックをUPF2に転送するための)FARとをインストールする。このようにして、UPFにおける転送テーブルが完成する。実施形態によれば、その後、UE2がUPF3に移動し、UE1がUE2への通信を希望すると、そのようなUE間のトラフィックがUPF2に送信されるが、UE2が移動するとUE2用のローカルスイッチ部分が除去されるため、UPF2はUE2にトラフィックを転送するためのエントリを有していない。そこで、UPF2がSMFに依頼し、SMFがUPF1にPDR/FARをインストールすることで、UPF1におけるUE2用の古いエントリが除去される。いくつかの例では、UE2がUPF3に直接接続されると、UPF2を介してUE2に向けてトラフィックを転送するための古いPDR/FARが除去されるものとする。
図3のフロー(1)において、UPF1は、UE2に向かうパケットがルーティング可能ではないことを(本明細書に記載された代替案に従って)SMFに報告する。
図10のフロー(2)において、(UE2に向かうトラフィックを特定するための)PDRと、(UPF2に向かう)FARとが、UPF1にインストールされる。
図14のフロー(3)では、UPF3の背後に存在する任意のUEが将来UE2と通信できるように、(UE2に向かうトラフィックを特定するための)PDRと、(UPF2に向かう)FARとが、UPF3にインストールされる。この例では、各UPF1~3の間にそれぞれトンネルが設けられている。
【0147】
[00148]
いくつかの実施形態によれば、グループ/LANの新しいUEが認識されるたびに、新しいPDR/FARが提供される。これは、例えば、そのようなUEに対して新しいN3またはN4セッションを確立する際に起こり得る。
【0148】
[00149]
いくつかの実施形態によると、
図4~13のいずれかのステップを実行するように適合された装置が提供される。
【0149】
[00150]
いくつかの実施形態によれば、少なくとも1つのプロセッサで実行されると、少なくとも1つのプロセッサに
図4~13のいずれかによる手順を実行させる命令を含んだコンピュータプログラムが提供される。いくつかの実施形態によると、コンピュータプログラムを格納した担体が提供され、担体は、電子信号、光信号、無線信号、またはコンピュータ可読記憶媒体のいずれかである。
【0150】
[00151]
いくつかの実施形態によると、ローカルエリアネットワーク(LAN)(例えば、5G LAN)をサポートするための装置であって、プロセッサとメモリとを備え、前記メモリは、前記プロセッサによって実行可能な命令を含み、それによって前記装置は、
図4~13のいずれかのステップを実行するように動作可能である装置が提供される。
【0151】
[00152]
いくつかの実施形態によると、恒久的なコンピュータ可読媒体に格納されたコンピュータプログラムコードを有するコンピュータプログラムであって、ネットワークノード上で実行されると、ネットワークノードに
図4~13のいずれかのステップを実行させるコンピュータプログラムが提供される。
【0152】
[00153]
図15は、いくつかの実施形態に係る、UPFおよび/またはSMFを実装しうる装置1500のブロック図である。
図15に示すように、装置1500は、単一筐体内もしくは単一データセンタに配置されても、地理的に分散配置されてもよい1つ以上のプロセッサ(P)(例えば、汎用マイクロプロセッサおよび/または特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)などの1つ以上の他のプロセッサ)を含みうる処理回路(PC)1502と、装置1500がネットワーク150(例えば、インターネットプロトコル(IP)ネットワーク)に接続された他のノードとデータを送受信することを可能にするための送信機(Tx)1545および受信機(Rx)1547を有するネットワークインタフェース1548と、1つまたは複数の不揮発性記憶装置および/または1つまたは複数の揮発性記憶装置を含みうるローカル記憶装置(別名、「データ記憶システム」)1508とを有しうる。PC1502がプログラマブルプロセッサを含んだ実施形態では、コンピュータプログラム製品(CPP)1541が提供されてもよい。CPP1541は、コンピュータ可読命令(CRI)1544を有するコンピュータプログラム(CP)1543を格納するコンピュータ可読媒体(CRM)1542を含む。CRM1542は、例えば、磁気媒体(例えば、ハードディスク)、光学媒体、メモリデバイス(例えば、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ)などの恒久的なコンピュータ可読媒体であってよい。いくつかの実施形態では、コンピュータプログラム1543のCRI1544は、PC1502によって実行されると、CRIが装置1500に本明細書に記載されたステップ(例えば、フローチャートのいずれかを参照して本明細書で説明したステップ)を実行させるように構成される。他の実施形態では、装置1500は、コードを必要とせずに本明細書に記載されたステップを実行するように構成されてもよい。すなわち、例えば、PC1502は、単に1つまたは複数のASICで構成されていてもよい。それゆえ、本明細書で説明した実施形態の特徴は、ハードウェアおよび/またはソフトウェアで実施されうる。
【0153】
[00154]
実施の形態
A1.
ローカルエリアネットワーク(LAN)(例えば、5G LAN)にキャンプオンしているUE間の通信をサポートする方法であって、前記方法は、ユーザプレーン機能(UPF)によって実行され、前記方法は、
第1のユーザー機器(UE)によって送信されたプロトコルデータユニット(PDU)を含んだ送信(例えば、アクセスネットワークノードによって送信されたGTP-U PDUまたは他のUPFによってNxインタフェースを介して送信されたPDU)を受信することと、ここで前記PDUは、少なくとも第2のUEの送信先アドレスを含み、
前記送信に含まれる情報を用いて、前記送信に含まれる情報(例えば、前記PDUの送信元アドレスおよび送信先アドレス)に適合する第1のパケット検出規則(PDR)を見つけることと、ここで前記第1のPDRは第1の転送動作規則(FAR)を特定し、前記第1のFARは、前記PDUがさらなる入口処理を必要とすること(すなわち、前記PDUに対して別のPDR照合処理が必要であること)を示す表示(例えば、「5G-LAN内部」に設定された送信先インタフェース)を含み、
前記第1のFARを施行することと(例えば、前記FARに含まれるネットワークインスタンス識別子および5G LAN内部インタフェースを用いて、前記PDUを前記UPFのルーティングエンジンに送信し、前記ルーティングエンジンが前記PDUに対して第2のPDRを見つけるために別のPDR照合処理を実行できるようにすることと)、
前記PDUに対する第2のPDRを見つけることと(例えば、前記第2のPDRは、前記PDUに対する第2のN4セッションを特定した後に、かつ第2のPDRに含まれるパケット検出情報(PDI)とPDUとを照合するすることによって見つけられる)、ここで、前記第2のPDRは第2のFARを特定し、
前記第2のFARを施行することと、を含み、前記第2のFARを施行することは、前記第2のFARに含まれる情報を用いて、前記PDUを前記第2のUEに転送することを含む、方法
【0154】
A1.1.
実施形態A1の方法であって、前記送信に含まれる情報を用いて前記第1のPDRを見つける前記ステップは、前記第1のPDRを見つける前に、前記送信に含まれる情報(例えば、(アクセスネットワークからGTP-Uを受信するために)第1のUEの前記PDUセッションに対して以前に割り当てられたローカルTEID、または(第1のUPFからGTP-Uを受信するために)特定の5G LANグループに対して作成されたN4セッションに対して以前に割り当てられたローカルTEID)を用いて、第1のN4セッション(例えば、5G LANグループに対応するN4セッション、または前記第1のUEによって送信された前記PDUに対応するN4セッション)を特定することを含み、
前記第1のPDRは、前記特定されたN4セッションに関連付けられる、方法。
【0155】
A1.2.
先の実施形態のいずれかの方法であって
前記送信は、前記PDUが付加された外部ヘッダ(例えば、GTP-Uヘッダ)を含み、かつ
前記第1のPDRは、前記外部ヘッダを除去する命令を含む、方法。
【0156】
A1.3.
先の実施形態のいずれかの方法であって
前記第1のPDRは、前記第1のUPFが前記PDUを5G LANグループのトラフィックに関するものとして特定することを可能にするための第1のPDIを含む(例えば、前記PDIは、送信元および送信先のアドレス範囲、または所定の5G LANグループ内の前記通信に用いられるアプリケーションを特定するために用いることができる前記PDU内の他の任意の有効ビットを指定する)、方法。
【0157】
A2.
先の実施形態のいずれかの方法であって
前記第1のFARは、インタフェース値(例えば、4より大きく16より小さい値)を格納する送信先インタフェース情報要素(IE)を含み、かつ
前記PDUがさらなる入口処理を必要とすることを示す前記表示は、前記送信先インタフェースIEの前記インタフェース値である、方法。
【0158】
A3.
実施形態A2の方法であって、前記第1のFARは、特定の5G LANグループを特定するネットワークインスタンス値を格納するネットワークインスタンスIEをさらに含む、方法。
【0159】
A3.1: 実施形態A1の方法であって
前記第2のPDRは、送信元インタフェース(例えば、5G LAN内部)から入来する前記PDUと、ネットワークインスタンスによって特定される前記5G LANグループのトラフィックに特有のネットワークドメイン(例えば、IPドメイン)とを照合するための第2のPDIを含む、方法。
【0160】
A3.1.1: 実施形態A3.1の方法であって
前記第2のPDIは、前記送信先IPアドレスが前記第2のUEに属するIPアドレスに設定されるパケットフロー記述を少なくとも含む、方法。
【0161】
A3.2: 実施形態A1の方法であって
前記第2のN4セッションは、前記第2のUEのPDUセッションに対して作成されたN4セッションであるか、前記第2のN4セッションは、同一の5G LANグループに関連する全てのUEが共有する特定の5G LANグループに対して作成されたN4セッションであり、UEが異なるUPFによってサービスを受けている場合におけるUEについての通信を可能にするとともに、前記パケットをN6を介してパケットデータネットワークに直接転送する、方法。
【0162】
A4.
先の実施形態のいずれかの方法であって、前記第1のUPFが前記第2のUEにサービスを提供し、前記PDUを前記第2のUEに転送することは、前記UPFが、前記第1のUPFとアクセスネットワークノードとの間に確立されたトンネル(例えば、N3 GTP-Uトンネル)を用いて、前記PDUを前記アクセスネットワークノード(例えば、5G-ANノード)に転送することを含む、方法。
【0163】
A5.
前記第2のFARは、アクセスに設定された(すなわち、0に設定された)インタフェース値を含む送信先インタフェースIEを含む、実施形態A4の方法。
【0164】
A6.
先の実施形態のいずれか1つの方法であって
前記PDUを前記第2のUEに転送することが、
前記第1のUPFが、前記第1のUPFと前記第2のUPFとの間に確立されたトンネル(例えば、N9 GTP-Uトンネル)を用いて、前記PDUを第2のUPF(前記第2のUEにサービスを提供するUPF、または前記第1のUPFと前記第2のUEにサービスを提供するUPFとの間のUPFでありうる)に転送すること、または
前記第1のUPFが、前記PDUを(例えば、N6インタフェースを用いて)パケットデータネットワークに転送すること、を有する、方法。
【0165】
A7.
前記第2のFARは、前記UPFが前記第1のUPFと前記第2のUPFとの間で確立されたトンネルを用いて前記PDUを前記第2のUPFに転送すべきであることを示すインタフェース値(例えば、「5G LAN Nx」)を格納する送信先インタフェースIEを含む、実施形態A6の方法。
【0166】
A7.1 実施形態A6の方法であって、前記第2のFARは、前記UPFが前記PDUをN6インタフェースを通じてパケットデータネットワークに転送すべきであることを示すインタフェース値(例えば、コア)を格納する送信先インタフェースIEを含む、方法。
【0167】
A7.2 実施形態A7の方法であって、前記第2のFARは、5G LANグループトラフィックに特有のネットワークドメイン(例えば、IPドメイン)を特定するネットワークインスタンスIEをさらに含む、方法。
【0168】
A8.
実施形態A3のいずれか1つの方法であって、
前記第2のPDRは、前記第1のFARに含まれる前記送信先インタフェースIEのインタフェース値と同じ値に設定されるインタフェース値を格納する送信元インタフェースIEを含み、かつ
前記第2のPDRは、前記第1のFARに含まれる前記ネットワークインスタンスIEのネットワークインスタンス値と同じ値に設定されたネットワークインスタンス値を格納するネットワークインスタンスIEを含む、方法。
【0169】
A9.
先の実施形態のいずれか1つの方法であって、
前記第1のPDRは、第1の使用量報告規則(URR)を特定するURR識別子を含み、
前記第2のPDRは、第2のURRを特定するURR識別子を含み、
前記方法はさらに、
前記第1のUPFが、前記PDUに関して前記第1のURRを適用することと、
前記第1のUPFが、前記PDUに関して前記第2のURRを適用することと、を含む、方法。
【0170】
A10.
実施形態A9の方法であって、
前記第1のURRは、ネットワークリソースの使用量を測定するための方法を特定するものであり、
前記PDUに関して前記第1のURRを適用することは、前記PDUに関して前記ネットワークリソース使用量を測定することを含む、方法。
【0171】
B1.
ローカルエリアネットワーク(LAN)(例えば、5G LAN)にキャンプオンしているUE間の通信をサポートする方法であって、前記方法は、ユーザプレーン機能(UPF)によって実行され、前記方法は、
第1のユーザー機器(UE)によって送信されたプロトコルデータユニット(PDU)を含む送信(例えば、アクセスネットワークノードによって送信されたGTP-U PDUまたは他のUPFによってNxインタフェースを介して送信されたPDU)を受信することと、ここで前記PDUは、少なくとも第2のUEの送信先アドレスを含み、
前記送信に含まれる情報を用いて、前記送信に含まれる情報(例えば、前記PDUの送信元アドレスおよび送信先アドレス)に適合する第1のパケット検出規則(PDR)を見つけることと、ここで前記第1のPDRは第1の転送動作規則(FAR)を特定し、前記第1のFARは、前記PDUがさらなる入口処理を必要とすること(すなわち、前記PDUに対して別のPDR照会処理が必要であること)を示す表示(例えば、「5G-LAN内部」に設定された送信先インタフェース)を含み、
前記第1のFARに含まれる情報を取得することと(例えば、前記FARに含まれる送信先インタフェースIEの値を読み取ることと)、
前記第1のFARに含まれる情報を取得した後、N4セッションを特定することと、
前記N4セッションを特定した後、前記N4セッションに関連するデフォルトPDRを見つけることと、を含み、前記デフォルトPDRは、デフォルトFARおよび/またはデフォルトURRを特定し、
前記デフォルトFARは、前記UPFに、前記PDUをセッション管理機能(SMF)に送信させるように構成され、
前記デフォルトURRは、前記UPFに、前記PDUの少なくとも一部(例えば、前記PDUのIPヘッダに含まれる前記送信先IPアドレス)を含んだPFCPセッション報告要求メッセージを前記SMFに送信させるように構成される、方法。
【0172】
B2.
実施形態B1の方法であって、さらに、
前記PDUを前記SMFに送信することと、
前記SMFに前記PDUを送信した後、前記SMFから、前記第2のN4セッションに関連する第2のPDRを受信することと前記第2のFARを受信することとを含み、前記第2のPDRは、前記第2のFARを特定するFAR識別子を含む、方法。
【0173】
B3.
実施形態B1の方法であって、さらに、
前記PFCPセッション報告要求メッセージを前記SMFに送信することと、
前記SMFに前記PFCPセッション報告要求メッセージを送信した後、前記SMFから、前記第2のN4セッションに関連する第2のPDRを受信することと第2のFARを受信することとを含み、前記第2のPDRは、前記第2のFARを特定するFAR識別子を含む、方法。
【0174】
C1.
5Gコアネットワーク内のローカルエリアネットワーク(LAN)(例えば、5G LAN)でキャンプオンしているUE間の通信をサポートするための方法であって、前記方法はセッション管理機能(SMF)によって実行され、前記方法は、
第1のユーザプレーン機能(UPF)が、PDUがルーティング可能でないと判断した結果として、前記第1のUPFによって送信された送信を受信することと、ここで前記PDUは、第1のUEのアドレスを格納する送信元アドレスフィールドと、第2のUEのアドレスを格納する送信先アドレスフィールドとを含み、前記送信は、1)PDU、または2)前記第2のUEの前記アドレスを含んだPFCPセッション報告要求メッセージを含み、
前記第2のUEに現在サービスを提供しているUPFを特定することと、
前記第2のUEに現在サービスを提供しているUPFを特定した後、前記第1のUPFに、前記第2のUEに宛てられたPDUを前記第1のUPFが前記第2のUEに向けてルーティングすることを可能にするPDRをプロビジョニングすることと、を含む、方法。
【0175】
C1.1 前記PDRは、前記第1および第2のUEが属する5G LANグループに対して特別に作成されたN4セッション内にある、実施形態C1の方法。
【0176】
C2.
実施形態C1の方法であって、さらに、
前記第2のUPFに、前記第2のUEに宛てられ、かつ前記5G LANグループを対象とするPDUを、前記第2のUPFが前記第2のUEに向けてルーティングすることを可能にするための第2のPDRをプロビジョニングすることを含む、方法。
【0177】
C2.1.
実施形態C2の方法であって、
前記第2のPDRは、送信元インタフェース5G LAN Nxおよびネットワークインスタンスによって特定される固有のネットワークドメイン(例えば、IPドメイン)から受信したPDUの外部ヘッダを除去する命令を含み、前記第2のPDRは、FARに関連付けられる、方法。
【0178】
C2.2.
実施形態C2.1の方法であって、
前記FARは、インタフェース値(例えば、「5G LAN内部」)を含む送信先インタフェースIEを含み、ネットワークインスタンスは、例えば、前記FARに含まれるネットワークインスタンス識別子および5G LAN内部インタフェースを用いて前記UPFのルーティングエンジンに前記PDUを送信することにより、前記第2のUPFが前記FARを施行することを示す5G LANグループに固有の値に設定され、これによって前記ルーティングエンジンが、前記PDUのための第2のUE N4セッションの別のPDRを見つけるために別のPDR照合処理を実行できるようにする、方法。
【0179】
C3.
実施形態C1の方法であって、
前記SMFは、前記第2のUEに現在サービスを提供している前記UPFに基づいて前記PDRを生成する(例えば、第2のUPFが前記第2のUEにサービスを提供している場合、PDRは、例えば、5G LAN Nxに設定された送信先インタフェースIEを有するFARを特定するFAR識別子と、5G LANグループトラフィックに固有のネットワークドメイン(例えば、IPドメイン)を特定するネットワークインスタンスとを含むであろう)。
【0180】
D1.
5Gコアネットワークのセッション管理機能(SMF)によって実行される方法であって、前記方法は、
第1のUEに関連付けられた、または5G LANグループに関連付けられた第1のN4セッションに関連付けられた第1のパケット検出規則(PDR)を生成することと、ここで、前記第1のPDRは、第1のFARを特定するための転送動作規則(FAR)識別子を含み、
前記第1のFARを生成することと、ここで前記第1のFARは、前記第1のPDRに適合するPDUがさらなる入口処理を必要とすることを示す(すなわち、前記PDUに対して別のPDR照合処理が必要であることを示す)表示(例えば、「5G-LAN内部」に設定された送信先インタフェース)を含み、
前記第1のPDRおよび前記第1のFARを、第1のユーザプレーン機能(UPF)(例えば、前記第1のUEにサービスを提供するために選択されたUPF)に提供することと、を含む、方法。
【0181】
D2.
前記SMFは、前記第1のPDRを含むセッション要求(例えば、セッション作成要求またはセッション変更要求)を前記第1のUPFに送信することによって、前記第1のPDRを前記第1のUPFに提供する、実施形態D1に記載の方法。
【0182】
D3.
実施形態D1またはD2に記載の方法であって、さらに、
第2のN4セッションに関連付けられた第2のPDRを生成することと、ここで前記第2のPDRは、第2のFARを特定するためのFAR識別子を含み、
前記第2のFARを生成することと、
前記第2のPDRおよび前記第2のFARを前記第1のUPFに提供することと、を有し、
前記第2のFARの送信先インタフェースIEは、コア、アクセス、または5G LAN Nx(例えば、4より大きく、16より小さい値)に設定される、方法。
【0183】
D3.1 実施形態D2の方法であって、前記第2のFARのネットワークインスタンスIEは、5G LANグループトラフィックに特有のネットワークドメイン(例えば、IPドメイン)を特定する値に設定される、方法。
【0184】
D4.
前記第2のPDRは、特定の5G LANグループのために作成されたN4セッションに関連付けられ、前記第2のFARの送信先インタフェースIEは、5G LAN Nxに設定される、実施形態D3に記載の方法。
【0185】
D5.
前記第2のPDRは、第2のUEに関連付けられたN4セッションに関連付けられており、前記第2のFARの送信先インタフェースIEは、アクセスに設定される、実施形態D3に記載の方法。
【0186】
E1.
コンピュータプログラムであって、少なくとも1つのプロセッサで実行されると、前記少なくとも1つのプロセッサに先の実施形態のいずれか1つの方法を実行させる命令を含む、コンピュータプログラム。
【0187】
E2.
実施形態E1のコンピュータプログラムを含む担体であって、前記担体は、電子信号、光信号、無線信号、またはコンピュータ可読記憶媒体のいずれかである、担体。
【0188】
F1.
先の実施形態のいずれかのステップを実行するように構成された装置(例えば、UPFまたはSMFを実施する装置)。
【0189】
G1.
先の実施形態のいずれかのステップを実行するように構成されたUPF。
【0190】
H1.
先の実施形態のいずれかのステップを実行するように構成されたSMF。
【0191】
[00155]
追加の実施形態
A1.
ローカルエリアネットワーク(LAN)(例えば、5G LAN)をサポートするための方法であって、前記方法は、
第1のユーザ機器(UE)に関連付けられた第1のパケット検出規則(PDR)を生成することと、ここで前記第1のPDRは、第1のFARを特定するための転送動作規則(FAR)識別子を含み、
前記第1のFARを生成することと、ここで前記第1のFARは、i)前記第1のPDRに適合するパケット(例えば、前記PDRに含まれるパケット検出情報(PDI)に適合するパケット)に少なくとも第2のPDR(例えば、入口PDR)を適用すべきであることを示す表示(例えば、「内部」、「5G-LAN」)、および/またはii)1つまたは複数のPDRのセットを特定するために用いる識別子(例えば、N4セッション識別子)を含み、
前記第1のPDRおよび前記第1のFARを、前記第1のUEにサービスを提供するために選択された第1のユーザプレーン機能(UPF)に提供することと、を有し、
前記1つまたは複数のPDRのセットは、i)第2のUE、またはii)前記第1のUPFと第2のUPFとの間のトンネルに関連付けられており、および/または
前記第2のPDRは、i)第2のUE、またはii)前記第1のUPFと第2のUPFの間のトンネルに関連付けられている、方法。
【0192】
A2.
実施形態A1の方法であって、
前記第1のFARは前記識別子を含み、
前記第1のFARに含まれる前記識別子は、前記第2のUEに関連付けられたN4セッションを特定するN4セッション識別子であり、
前記1つまたは複数のPDRのセットに含まれる各PDRは、前記N4セッション識別子を含む、方法。
【0193】
A3.
実施形態A1またはA2の方法であって、前記方法は、前記第1のUEおよび前記第2のUEの両方にセッション管理機能を提供するセッション管理機能(SMF)によって実行される、方法。
【0194】
A4.
実施形態A3の方法であって、前記SMFは、前記第2のUEが前記LANに接続した後に、前記第1のPDRおよび前記第1のFARを生成する、方法。
【0195】
A5.
実施形態A4の方法であって、前記SMFは、前記第1のPDRを含んだセッション修正要求を前記第1のUPFに送信することによって、前記第1のPDRを前記第1のUPFに提供する、方法。
【0196】
A6.
実施形態A3~A5のいずれか1つの方法であって、さらに、
前記SMFが、前記第2のUEに関連付けられた識別子(例えば、IPアドレス)を含んだ、前記第1のUPFからの送信を受信することと、
前記第2のUEに現在サービスを提供しているUPFを特定することと、を含み、
前記SMFは、前記第2のUEに現在サービスを提供しているUPFに基づいて、前記第1のFARを生成する、方法。
【0197】
A7.
前記第2のUEにサービスを提供する前記UPFが前記第2のUPFであり、前記PDRのセットおよび/または前記第2のPDRは、前記第1のUPFと前記第2のUPFとの間の前記トンネルに関連付けられる、実施形態A6に記載の方法。
【0198】
A8.
前記第2のUEにサービスを提供する前記UPFが前記第1のUPFであり、前記PDRのセットおよび/または前記第2のPDRが、前記第2のUEに関連付けられたN4セッション識別子に関連付けられている、実施形態A6に記載の方法。
【0199】
A9.
前記第1のUPFからの前記送信は、前記第1のUEによって送信されたアップリンク(UL)パケットを含み、前記ULパケットは、前記第2のUEに割り当てられたIPアドレスを含む、実施形態A6~A8のいずれか1つの方法。
【0200】
A10.
前記第1のUPFからの前記送信は、セッション報告要求メッセージを含む、実施形態A6~A8のいずれか1つの方法。
【0201】
A11.
実施形態A1~A10のいずれか1つの方法であって、
前記FARは、送信先インタフェース属性を含み、
前記表示は、前記送信先インタフェース属性の送信先インタフェース値(例えば、「内部」および/または「5G-LAN」)である、方法。
【0202】
A12.
実施形態A1~A10のいずれか1つの方法であって、
前記第2のPDRは、前記第2のPDRがローカルスイッチされたトラフィックに適用されることを示すインジケータを含み(例えば、前記LAN上にある送信元を有し、かつ前記LAN上にある送信先を有するパケットに適用される)、前記方法がさらに、前記第2のPDRを前記第1のUPFに提供することを含み、または
前記PDRの前記セットは、前記第2のPDRがローカルスイッチされたトラフィックに適用されることを示すインジケータを含んだ第2のPDRを含み(例えば、前記LAN上にある送信元を有し、かつ前記LAN上にある送信先を有するパケットに適用される)、前記方法がさらに、前記第2のPDRを前記第1のUPFに提供することを含む、方法。
【0203】
A13.
実施形態A12に記載の方法であって、
前記第2のPDRは、送信元インタフェース属性を有し、
前記第2のPDRがローカルスイッチされたトラフィックに適用されることを示すインジケータは、前記第2のPDRの前記送信元インタフェース属性の送信元インタフェース属性値である、方法。
【0204】
A14.
実施形態A1~A13のいずれか1つの方法であって、前記第1のFARが、
i)前記第1のPDRに適合するパケットに、少なくとも第2のPDRを適用すべきであるという前記表示と、
ii)1つまたは複数のPDRのセットを特定するために用いられる前記識別子(例えば、N4セッション識別子)とを含み、前記PDRのセットは前記第2のPDRを含む、方法。
【0205】
B1.
ローカルエリアネットワーク(LAN)(例えば、5G LAN)をサポートするための方法であって、前記方法が、
第1のユーザプレーン機能(UPF)が、第1のユーザ機器(UE)によって送信されるプロトコルデータユニット(PDU)を含んだ送信(例えば、アクセスネットワークノードによって送信されるGTP-U PDU)を受信することと、ここで前記PDUは第2のUEの送信先アドレスを含み、
前記第1のユーザプレーン機能が、前記送信に含まれる情報(例えば、前記PDUの送信先アドレス)を用いて、前記PDUに対する第1の規則(例えば、パケット検出規則(PDR))を特定することと、ここで前記第1の規則は第1の転送動作規則(FAR)を特定し、
前記第1の規則を特定した後、前記第1のUPFが前記第1のFARを検索することと、
前記第1のUPFが、前記第1のFARに含まれる情報を用いて、前記PDUに対する第2の規則を特定することと、ここで前記第2の規則は第2のFARを特定し、
前記第2の規則を特定した後、前記第1のUPFが前記第2のFARを検索することと、
前記第1のUPFが、前記第2のFARに含まれる情報を用いて、前記PDUを前記第2のUEに転送することと、を有する、方法。
【0206】
B2.
前記第1のUPFが前記第2のUEにサービスを提供し、前記PDUを前記第2のUEに転送することが、前記UPFが、前記第1のUPFとアクセスネットワークノード(例えば、5G-ANノード)との間に確立されたトンネル(例えば、N3 GTP-Uトンネル)を用いて、前記PDUを前記アクセスネットワークノードに転送することを含む、実施形態B1の方法。
【0207】
B3.
前記第2のUPFが前記第2のUEにサービスを提供し、前記PDUを前記第2のUEに転送することが、前記第1のUPFが、前記第1のUPFと前記第2のUPFとの間に確立されたトンネル(例えば、N9 GTP-Uトンネル)を用いて、前記PDUを前記第2のUPFに転送することを含む、実施形態B1に記載の方法。
【0208】
B4.
実施形態B1~B3のいずれか1つの方法であって、
前記第1の規則は、第1のURRを特定する使用量報告規則(URR)識別子を含み、
前記第2の規則は、第2のURRを特定する使用量報告規則(URR)識別子を含み、
前記方法がさらに、
前記第1のUPFが、前記PDUに関して前記第1のURRを適用することと、
前記第1UPFが、前記PDUに関して前記第2URRを適用することと、を含む、方法。
【0209】
B5.
実施形態B4の方法であって、
前記第1のURRは、ネットワークリソースの使用量を測定するための方法を特定し、
前記PDUに関して前記第1のURRを適用することは、前記PDUに関して前記ネットワークリソース使用量を測定することを含む、方法。
【0210】
B6.
実施形態B1~B5のいずれか1つの方法であって、さらに、
前記第1のUPFが、UEによって送信された送信を受信することと、ここで前記送信は、第3のUEの送信先アドレスを格納したPDUを含み、
前記第1のUPFが、第3のFARを特定するFAR識別子を含んだデフォルトPDRに前記PDUが適合することを確認することと、
前記第1のUPFが前記第3のFARを検索することと、ここで前記第3のFARは前記第1のUPFに前記PDUをセッション管理機能に転送するよう指示し、
前記第1のUPFが、前記第3のFARの指示に従って、前記PDUを前記SMFに転送することと、を有する、方法。
【0211】
B7.
実施形態B1~B5のいずれか1つの方法であって、さらに、
前記第1のUPFが、UEによって送信された送信を受信することと、ここで前記送信が、第3のUEの送信先アドレスを格納したPDUを含み、
前記第1のUPFが、URRを特定する規則識別子を含んだデフォルトPDRに前記PDUが適合することを確認することと、
前記第1のUPFが前記URRを検索することと、ここで前記URRは前記第1のUPFに、報告(例えば、前記第3のUEの送信先アドレスを含む報告)をSMFに送信するよう指示し、
前記第1UPFが、前記URRからの指示に従って、前記SMFに前記報告を送信することと、を有する、方法。
【0212】
C1.
ローカルエリアネットワーク(LAN)(例えば、5G LAN)をサポートするための方法であって、前記方法が、
転送動作規則(FAR)を特定するパケット検出規則(PDR)を生成することと、ここで、前記PDRおよび/またはFARは、前記LANの第1のユーザ機器(UE)から前記LANの第2のUEへのトラフィックのルーティング方法を規定し、
前記PDRをユーザプレーン機能(UPF)に提供することと、を有し、前記UPFは、前記第1のUEおよび前記第2のUEに関連付けられており、
前記PDRおよび/またはFARは、前記UPFが、前記第1および第2のUEの両方に対して、入口および出口動作(例えば、QoS、課金、およびカウント)を適用することを可能にする、方法。
【0213】
C2.
前記PDRおよび/またはFARは、外部データネットワーク(DN)を用いずに(例えば、N6を介して)、前記第1のUEから前記第2のUEに前記トラフィックをルーティングする方法を規定する、実施形態C1の方法。
【0214】
D1.
ローカルエリアネットワーク(LAN)(例えば、5G LAN)をサポートするための方法であって、前記方法が、
転送動作規則(FAR)を特定する第1のパケット検出規則(PDR)を生成することと、ここで前記PDRおよび/またはFARは、前記LANの第1のユーザ機器(UE)から前記LANの第2のUEへのトラフィック(例えば、1つまたは複数のパケット)のルーティング方法を規定し、
前記PDRを第1のユーザプレーン機能(UPF)に提供することと、を有し、前記UPFは前記第1のUEに関連付けられ、
前記FARは、前記第1のUPFが、前記第1および第2のUPF間のトンネル接続を介して前記トラフィックを第2のUPFにルーティングするための1つまたは複数の命令(例えば、第1のUPFに、特定のヘッダをパケットに追加させるための1つまたは複数の命令)を含み、
前記第2のUPFは、前記第2のUEに関連付けられる、方法。
【0215】
D2.
前記PDRおよび/またはFARは、外部データネットワーク(DN)を用いずに(例えば、N6を介して)、前記第1のUEから前記第2のUEに前記トラフィックをルーティングする方法を規定する、実施形態D2の方法。
【0216】
E1.
ローカルエリアネットワーク(LAN)(例えば、5G LAN)をサポートするための方法であって、前記方法が、
第1のユーザプレーン機能(UPF)が、前記LANの第1のユーザ機器(UE)からの送信を受信することと、ここで前記送信は前記LANの第2のUEを対象したものであり、
前記送信を前記第2のUEに転送することと、を有し、
前記UPFが、前記第1のUEおよび前記第2のUEの両方に関連付けられており、
前記受信することおよび転送することが、前記送信について、前記第1のUEおよび前記第2のUEの両方に対して入口および出口動作(例えば、QoS、課金、およびカウント)を適用することを含む、方法。
【0217】
F1.
ローカルエリアネットワーク(LAN)(例えば、5G LAN)をサポートするための方法であって、前記方法が、
第1のユーザプレーン機能(UPF)が、前記LANの第1のユーザ機器(UE)からの送信を受信することと、ここで前記送信は前記LANの第2のUEを対象としたものであり、
前記送信を前記第2のUEに転送することと、を有し、
前記転送することは、前記第2のUPFを特定する転送動作規則(FAR)を特定するパケット検出規則(PDR)に従って、前記第1のUPFと第2のUPFとの間のトンネル接続を介して前記送信を送信することを含む、方法。
【0218】
G1.
実施形態A~Fのいずれかのステップを実行するように適合された装置。
【0219】
G2.
コンピュータプログラムであって、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されると、前記少なくとも1つのプロセッサに、実施形態A~Fのいずれか1つの方法を実行させる命令を含む、コンピュータプログラム。
【0220】
G3.
先の実施形態のコンピュータプログラムを格納する担体であって、前記担体は、電子信号、光信号、無線信号、またはコンピュータ可読記憶媒体のいずれかである、担体。
【0221】
G4.
プロセッサとメモリとを有し、ローカルエリアネットワーク(LAN)(例えば、5G LAN)をサポートするための装置であって、前記メモリは、前記プロセッサによって実行可能な命令を格納し、それによって、前記装置は、実施形態A~Fのいずれかのステップを実行するように動作可能である、装置。
【0222】
G5.
恒久的なコンピュータ可読媒体に格納されたコンピュータプログラムコードを含むコンピュータプログラムであって、ネットワークノード上で実行されると、前記ネットワークノードに実施形態A~Fのいずれかのステップを実行させる、コンピュータプログラム。
【0223】
[00156]
本明細書では、さまざまな実施形態(3GPP規格を修正する提案を含む添付の付録を含む)が説明されているが、それらは例示のために提示されたものであり、限定のために提示されたものではないことを理解すべきである。したがって、本開示の拡がりおよび範囲は、上述の例示的な実施形態のいずれによっても制限されるべきではない。さらに、上述した要素のあらゆる可能な変形の組み合わせは、本明細書に別段の記載がない限り、または文脈上明らかに矛盾しない限り、本開示に包含される。
【0224】
[00157]
さらに、上述した、また図面に示された手順は、一連のステップとして示されているが、これは単に説明のために過ぎない。したがって、いくつかのステップが追加されてもよく、いくつかのステップが省略されてもよく、ステップの順序が再配置されてもよく、いくつかのステップが並行して実行されてもよいことが想定されている。
【0225】
[00158]
例えば0016段落で説明したように、ネットワーク機能は、専用ハードウェア上のネットワーク要素として、専用ハードウェア上で実行されるソフトウェアインスタンスとして、または適切なプラットフォーム、例えば、クラウドインフラストラクチャ上にインスタンス化された仮想化機能としてのいずれかで実装されてもよい。また、例えば0026段落で説明したように、5G LANタイプのサービスをサポートすることができる仮想ネットワークは、5G LAN-仮想ネットワークと呼ばれることがあり、また、簡単にするために、単に5G VNと呼ばれることもある。(VNという略語は、例えば、背景技術欄における段落0007の、6.29.1.3 PDUセッション管理5G LAN型サービス、で用いられている。)
【0226】
[00159]
このように、例示的な実施形態によれば、本明細書で5G LANグループを参照する場合、考慮されるものは5G VNグループであってもよく、および/または、本明細書で5G LAN内部(スイッチング)を参照する場合、考慮されるものは5G VN内部(スイッチング)であってもよい。
【0227】
[00160]
一般的に、進化するネットワークアーキテクチャの場合、まだ番号が割り当てられていないインタフェースはxと表記される。5Gシステムアーキテクチャの場合、インタフェースは、番号とともにNと表記される。すなわち、本明細書で言及されるインタフェースNxは、単に、まだ特定の番号が割り当てられていない5Gシステムアーキテクチャのインタフェースを意味する。
【0228】
[00161]
例示的な実施形態によれば、Nxインタフェースは、N19インタフェースである。
したがって、実施形態によれば、Nxインタフェースは、N19インタフェースであってもよく、および/または、Nx転送によってN19転送が考慮される。
【0229】
[00162]
以上を踏まえて、実施形態によれば、5G LAN Nx(インタフェース)は、5G VN N19(インタフェース)であってもよい。
【0230】
付録
I.はじめに
本付録では、SMFが5G-LANで用いられるさまざまなトラフィック転送オプションをどのように制御するかについてのソリューションを検討し、今後の方向性を提案しする。
SA2#129-BISでは、5G-LANグループ内のUPトラフィックのルーティングに関するさまざまなオプションをサポートすることが合意された。
5GLAN通信のトラフィックルーティングポリシには以下のような種類がある。
(1)N6ベース:5GLAN通信のすべてのUL/DLトラフィックがDNとの間でルーティングされることを意味する。
(2)Nxベース:5GLAN通信のすべてのUL/DLトラフィックが異なるPDUセッションのPSA UPF間でルーティングされることを意味する。
(3)ローカルスイッチ:ある1つのPAS UPFが異なるセッションに共通する場合、トラフィックがその1つのUPFによって局所的にルーティングされる。
SMFがPDU転送規則を生成し、UPFに提供する。
上述したオプションをサポートするためのN4およびUPFへの影響を分析する。
1つ目のアプローチ(N6ベース)は、rel-15ベースラインでサポートされているため、新たに必要なものはない。第2のアプローチ(Nxベース)および第3のアプローチ(ローカルスイッチ)では、要件に応じてN4の拡張が必要になる場合もあれば、そうでない場合もある。これについては、以下で詳しく分析する。
【0231】
II.考察
A.UPFにおけるローカルスイッチ
UPFにおけるローカルスイッチ転送は、UL/DLユーザーデータトラフィックが、外部インタフェース(N6、N9など)で送信されることなく、UPF内で、(5G-LANグループメンバとしてのUEのための)N4セッションによって制御されるPDUセッションと、(同じ5G-LANグループのメンバとしての別のUEのための)別のPDUセッションとの間でスイッチ(交換)される必要がある。Rel-15では、これに対する黙示的なサポートがあるものの、イーサネットPDUセッションのみを対象としており、TS 23.501の5.8.2.5節に記載されているような明示的なものではない。
【0232】
ネットワークインスタンスに関連付けられたUPFのローカルポリシは、ユニキャストトラフィックのみ、またはあらゆるトラフィックについて、UPF内でのPDUセッション間のローカルトラフィックスイッチングを妨げうる。UPFのポリシにより、どのようなトラフィック(つまり、ブロードキャスト/マルチキャストトラフィック)に対してもローカルトラフィックスイッチングができない場合、上位層のプロトコルがイーサネットPDUセッション上で確実に稼働できるようにするために、ARP/NDプロキシやローカルマルチキャストグループ処理などの仕組みが必要になる。
【0233】
UPFでローカルスイッチを行うには、UPFがあるPDUセッションのULパケットを受信し、関連する処理(PDR、QER、URR、FAR)を行い、そして、そのPDUセッションに関連する処理(PDR、QER、URR、FAR)を行った後、別のPDUセッションにDLとして送信する必要があるだろう。ここで問題となるのは、どうやったらUL処理の出口(egress)をDL処理の入口(ingress)に接続できるかである。例えば、ULトラフィックのFARをDLトラフィックのPDRに接続することは可能だろうか?
【0234】
「ローカルスイッチ」は、ローカルスイッチを実行するためのローカル設定に基づくSMF/UPFの実装に任せることも可能かもしれない。SMFは、例えば、トラフィックを外部インタフェースに送信してはならず、内部処理(PDR分類)に再度フィードバックすべきであるとUPFが解釈するであろう特定のネットワークインスタンス値をFARに与えることができる。その後、同じ5 G-LANグループに属するUEに対する1つ以上のPDRで同じネットワークインスタンス値を使用できる。ただし、通常、ネットワークインスタンスはUPF外部のIPドメインを示し、送信元インターフェイスまたは送信先インターフェイスのいずれかに接続される。このオプションには新たなN4要件はないものの、SMF-UPF間の相互運用性が制限される可能性がある。また、FARおよびPDRの「送信先インタフェース」および「送信元インタフェース」パラメータに対する適切な値が存在しないという問題もある。現在、これらのパラメータは以下の値を取ることができ、すべてのケースでパケットが外部インターフェイスとの間で送受信されることを示している。
【0235】
表1:FARおよびPDRにおける「送信先インタフェース」および「送信元インタフェース」パラメータの現在の値(TS 29.244より)
【表1】
【0236】
所見1:「ネットワークインスタンス」を用いたSMF/UPF設定に「ローカルスイッチ」を委ねると、相互運用性が低下し、「送信先インタフェース」および「送信元インタフェース」フィールドに問題が生じる。
【0237】
したがって、UPF内部のインターフェイスを表すために、「送信元インターフェイス」および「送信先インターフェイス」の新しい値を標準化することが好ましい。
新しい値(例えば「5 G LAN内部」)を追加して、ローカルスイッチ経由でルーティングするようにUPFに指示するのは簡単である。
【0238】
ネットワークインスタンス値を用いて5 G-LANグループ間でトラフィックを分離し、1つの5 G-LANグループからのトラフィックが別の5 G-LANグループまたは5 G-LAN以外のグループに関連するトラフィックと混在しないようにすることもできる。ネットワークインスタンスの値は、例えば、5G-LANグループを表す値に設定することができる。
【0239】
提案1:ローカルスイッチを示す「送信先インタフェース」および「送信元インタフェース」に新しい値(「5G LAN内部」)を定義する。これと5G LANグループごとのネットワークインスタンスの番号とによりトラフィックを分離することで、ローカルスイッチに一貫した相互運用性のあるソリューションを提供する。
【0240】
図16の図と簡単な「コールフロー」は、UPFでの処理を示している。
【0241】
TS 29.244の5.2.1節に規定されているように、
図16に示すようなパケット転送モデルでは、着信パケットはUPF内で2つのステップで照合される。すなわち、まずPFCPセッションを見つけたのち、そのPFCPセッション内のPDRの1つと照合する。
【0242】
そこで、ローカルスイッチのシナリオをサポートするために、
図17に例を示す。
この例では、UE1とUE2が5G LANグループ1に属しており、同じUPFにPSAを持っているものとする。
【0243】
図1.UPF内のローカルスイッチ
1.UPFは、RAN(送信元インタフェース =「アクセス」)からUE2を対象とした入来パケットを受信し、先にUPFによって割り当てられたローカルTEIDに基づいてUE1のN4セッションを特定する。
2.UPFは、そのN4セッションの中で、パケットに適合するPDRを見つける。このPDRは、パケットが5G LANグループ1のUE同士の通信を目的としていること、例えば、同じUPFがサービスを提供しているUE2に向かうことを特定する。
【0244】
注1:このステップでは、パケットは例えばUE2に関するUE間通信に関して特定される。その目的は(外部ヘッダを除去したのちに)送信先インタフェースを5G LAN内部、ネットワークインスタンスを5G LANグループ1に設定してパケットを入口に送り返すことである。これにより、パケットは、UE 2のN 4セッション用にプロビジョニングされたか、5 G LANグループ1のN 4セッション用にプロビジョニングされたかのいずれかのPDRに適合する。
【0245】
3.適合するPDRに関連付けられたFARには、送信先インターフェイス=「5G LAN内部」とネットワークインスタンス「5G LANグループ1」が含まれるため、外部GTP-Uヘッダが除去された後のパケットは入口、例えばルーティングエンジンに送り返される。これにより、UPFは、パケット転送モデルに従ってN4セッションを再度特定する。
【0246】
4.UPFは、UE2の送信先アドレスと、「5G-LAN内部」に設定された「送信元インタフェース」とに基づいて、N4セッションで規定されたPDRを照合することで、UE2に関するN4セッションを特定する。
【0247】
注2:5G LANグループからのUE2を対象としたパケット、すなわち送信元インタフェース5G LAN内部、ネットワークインスタンス5G LANグループ1からのパケットの照合のために、1つのPDRのみがプロビジョニングされる。
【0248】
5.UPFは、そのPDRに対し、関連するFARを処理し、UE2のPDUセッションに割り当てられたリモートTEIDに設定された外部ヘッダをパケットに追加し、送信先インタフェースを「アクセス」に設定することにより、UE3がパケットを受信できるようにする。
【0249】
B.Nxベースの転送
Nxベースの転送では、UL/DLデータトラフィックが、(5G-LANグループのメンバーであるUEのための)UPFが提供するN4セッションによって制御されるPDUセッションと、(同じ5G-LANグループのメンバーである別のUEのための)別のUPFが提供する別のN4セッションによって制御される別のPDUセッションとの間でスイッチングされる必要がある。UL/DLデータトラフィックは、5G LANグループごとの共有トンネル(Nx)で2つのUPF間を伝送される。
【0250】
ここでの1つの重要な問題は、共有トンネルが独自のN4セッションを必要とするかどうかである。共有トンネルを特定のQoSや使用量報告などと関連付ける必要がない場合、SMFは各PDUセッションのN4セッションに関連するPDRとFARを提供するだけでよい。例えば、ULにおいてN4セッションは、他の5G-LANグループメンバの特定の送信先MACアドレスを持つPDRと、共有トンネルのTEIDと適合するパケットを送信するようUPFに指示するFARとを有しうる。パケットは、PDUセッションのQER、URRなどに従って施行される。
【0251】
ただし、トンネル上のすべてのパケットを特定のビットレートに強制したり、共有トンネル上のボリュームをカウントしたりするなど、この共有トンネルに関連付けられたQoS、使用量報告などの要件がある場合は、より複雑になる。さらに、このアプローチの問題は、そのグループに属するが他のPSA UPFを持つ他のUEの送信先アドレスを含むように、UEに関する各N4セッションを更新する必要があることである。この方法は、グループ内のUEの数が多い場合に、スケーラブルでない可能性がある。
【0252】
所見2:Nxにパケットを転送するためのFARを含めるために各UEのN4セッションを単に用いるだけでは、Nxトンネルを(必要に応じて)レート制限することができず、5G-LANグループのUEの数においてもあまりスケーラブルではない。以下を参照のこと(説明)。
【0253】
注:5G LANグループ1に関するN4セッションがない場合、UPF2に向けてパケットを転送するために、CP機能はUE1のN4セッションでPDRをプロビジョニングする必要がある。これは、UPF2のUE3との通信を望むUPF1内のすべてのUEに当てはまる。UE3がUPF2からUPF3に移動する場合、多数のPDRを更新する必要があり(膨大な量のシグナリング)、一方でUPF1内のUEはUE3とまったく通信しない可能性があるため、これはスケーラブルではない。代わりに、5G LANグループ1のN4セッションについて1つのPDRを更新すればよい。受信側についても同様であり、UE3に関するN4セッションにおいて、CP機能は、NxローカルTEIDから受信したパケットを照会するためのPDRをプロビジョニングする必要がある。これは、Nxからパケットを受信する可能性があるすべてのUEのN4セッションに適用される。
【0254】
可能性のある解決策として、5G LANグループごとに1つ以上の共有トンネル用のN4セッション(解決策を説明するた めにNxセッションと呼ぶ)を生成することが考えられる。これにより、共有トンネルに特定のQERやURRを関連付けることができ、5G LANグループに応じて異なるQoSポリシーを適用することができる。
【0255】
また、共有トンネル用のN4セッションを用いることで、受信UPFがサービスを提供するUEへの、異なる送信元UE IPアドレスを有する入来パケットを照合するために、単一のPDRを規定することが可能になる。したがって、PDUセッションごとに個別のN4セッションを用いるよりもスケーラブルである。ただし、この代替方法は、SMFがUPFに対して、1つのUPF内の2つのN4セッション(1つはPDUセッション用、もう1つはNxセッション用である)間でトラフィックを転送するように指示できる必要があり、これは前述した「ローカルスイッチ」と基本的に同じである。したがって、同じ仕組みが当てはまる。
【0256】
提案2:Nxベースのフォワーディングについて、SMFがグループレベルのN4セッション(Nxトンネル用)を作成し、「ローカルスイッチ」と同じ仕組みでPDUセッションからのアップリンクトラフィックをグループレベルのN4セッションにマッピングする。しかし、Nxトンネルでパケットを送出するためには、「送信先インタフェース」と「送信元インタフェース」の利用可能な値が適切であるかどうかを再度検討する余地がある。Nxトンネルは、上述した表1のどの値にも対応していないように思われる。
したがって、新しい値(例えば「5G LAN Nx」)が妥当であろう。
【0257】
提案3:Nxベースの転送を示す「送信先インタフェース」および「送信元インタフェース」の新しい値(「5G LAN Nx」)を定義する。
【0258】
図18の、UPFにおけるNxベースの転送を参照されたい。
1.UPF1は、RAN(送信先インタフェース = 「アクセス」)からの入来パケットを受信し、先にUPFによって割り当てられたローカルTEIDに基づいてUE1のN4セッションを特定する。
【0259】
2.UPF1は、そのN4セッションにおいて、パケットと適合するPDRを見つける。このPDRは、パケットが5G LANグループ1内のUE間通信を対象としていること、例えば別のUPF2によってサービスを受けているUE3へ向かうものであることを特定する。
【0260】
注1:このステップでは、パケットは、例えばUE2に関するUE間通信に関して特定される。その目的は(外部ヘッダを除去したのちに)送信先インタフェースを5G LAN内部、ネットワークインスタンスを5G LANグループ1に設定してパケットを入口に送り返すことである。これにより、パケットは、UE 2のN4セッション用にプロビジョニングされたか、5G LANグループ1のN4セッション用にプロビジョニングされたかのいずれかのPDRに適合する。
【0261】
3.UPF1は、適合するPDRに関連付けられたFARを処理し、外部GTP-Uヘッダが取り除かれたパケットを、送信先インタフェースを「5G LAN内部l」に、ネットワークインスタンスを「5G LANグループ1」に設定して、入口(例えば、ルーティングエンジン)に転送する。これにより、UPFは、パケット転送モデルに従ってN4セッションを再度特定する。
【0262】
4.UPF1は、UE3の送信先アドレス(送信元インタフェース=「5G-LAN内部」)に基づいて、PDRに適合するN4セッションを特定する。
これは、このUPFにおいて、5G LANグループ1に出入りするトラフィックを照合するために生成されたグループレベルのN4セッションを示す。
【0263】
5.UPF1は、そのPDRに関連付けられたFARを処理することで、パケットには、UPF2が5G LANグループ1のトラフィックを受信するために割り当てたリモートTEIDに設定された外部ヘッダと、「5G-LAN Nx」に設定された送信先インタフェースとが追加される。
【0264】
6.UPF2は、ローカルTEIDでパケットを受信し、トンネルヘッダ(Nxトンネルヘッダ)に基づいてN4セッションを特定する。このN4セッションは、このUPFにおいて、5G LANグループ1に出入りするトラフィックを照合するために生成される。
【0265】
7.UPF2は、そのPDRに関連付けられたFARを処理し、外部GTP-Uヘッダが取り除かれたパケットを、送信先インタフェースを「5G LAN内部」に、ネットワークインスタンスを「5G LANグループ1」に設定して、入口(例えば、ルーティングエンジン)に転送する。
注:入来パケットがUE3のN4セッションのPDRと直接照合される場合には、ステップ6~7を省略することができる。しかし、Nxからのパケットを受信する可能性があるすべてのUEのN4セッションに、そのようなPDRを追加する必要がある。
【0266】
8.UPF2は、UE3の送信先アドレスと「5G-LAN内部」に設定された送信元インタフェースとに基づ いて、N4セッションに規定されたPDRと照合することにより、UE3のN4セッションを特定する。
【0267】
9.UPF2は、そのPDRに関連付けられたFARを処理し、UE2のPDUセッションに割り当てられたリモートTEIDに設定された外部ヘッダを、「アクセス」に設定された「送信先インタフェース」とともにパケットに追加することにより、UE3がパケットを受信できるようにする。
【0268】
C.5G LANグループのN4(PFCP)セッションの管理方法
送信先インタフェース「5G LAN内部」とともにパケットが入口に送信された際、送信元インタフェース「5G LAN内部」を有するPDRを用いた参照が実行される。しかし、UPFがパケットに適合するPDRが見つからない場合がある。すなわち、UEが同じUPFによってサービスを受けている場合(ローカルスイッチシナリオ)にN4セッションに関連するPDRも、このUPFで5G LANグループ1に出入りするトラフィックを照合するために作成されたN4セッションのPDR(Nxベースの転送)も見つからない場合である。
【0269】
例えば、
図18に開示されているようにUE1がUE3と通信しようとするが、その5G LANグループ1のN4セッションにPDRとFARがインストールされていない場合である。このような場合、UPFはSMFにこのことを報告するように指示されるものとし、これには以下のような選択肢が含まれる。
1.リアクティブ(「プル」)アプローチ。「5G LAN内部」から受信したトラフィックに適合するように、5G LANグループN4セッションで優先順位の値が最も低いデフォルトPDRをプロビジョニングし、未知のトラフィックを捕捉する。
- FARを作成し、そのようなトラフィックをSMFに転送する。SMFは、このようなユーザプレーントラフィックを受信すると、どのUPFが送信先UEにサービスを提供しているかを判断する。したがって、パケットを転送するUPFおよび、(そのUPFがサービスを提供するUEから同じ送信先UEへの潜在的な通信のための)中間UPFに、関連するPDR/FARをプロビジョニングすることにより、送信先UEにサービスを提供するUPFにトラフィックを転送できるようにする。
- あるいは、好ましくは「不明な5G LANトラフィック」と呼ばれる新しい報告トリガーを有する新しいURRをプロビジョニングし、デフォルトのPDRに関連付ける。そのため、UPFはPFCPセッション報告要求メッセージを送信し、UE間トラフィックのパケットをSMFに報告するようになる。つまり、送信先UE IPアドレスへのパケットは配信できない。これにより、SMFは、関連するPDR1a/FAR1aを、5G LANグループ1 N4セッション用のUPF、および(そのUPFがサービスするUEから同じ送信先UEへの潜在的な通信のための)中間UPFにプロビジョニングして、送信先UEをサービスするUPFにトラフィックを転送できるようにする。
(
図14に示すように、SMFは、送信先UE(UE2)に対するクエリを受け取ると、5G LANグループ1のN4セッションにPDRをインストールする)。
【0270】
2.プロアクティブ(「プッシュ」)アプローチ。UEがネットワークに接続されたときに、UEにサービスを提供しているUPF以外のUPFの5G LANグループ1のN4セッションにPDRをプロビジョニングする。
リアクティブアプローチとプロアクティブアプローチのどちらを用いるかは、SMFの実装に任せることを提案する。ただし、プロアクティブアプローチを採用すると、不必要なN4信号が大量に発生する可能性があることに留意する必要がある。すなわち、UEが異なるUPFによってサービスを受けている場合、そのようなUEが互いに通信することはないであろう場合であっても、UE間の通信を可能にするためにPDRをプロビジョニングすることになる。