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▶ 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）の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-09-16
(54)【発明の名称】ユーザプレーントラフィックのためのＮＡＴ有効化
(51)【国際特許分類】
H04W 88/14 20090101AFI20220909BHJP
H04L 61/2503 20220101ALI20220909BHJP
【ＦＩ】
H04W88/14
H04L61/2503
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022502396
(86)(22)【出願日】2020-07-14
(85)【翻訳文提出日】2022-03-10
(86)【国際出願番号】 EP2020069874
(87)【国際公開番号】W WO2021009166
(87)【国際公開日】2021-01-21
(31)【優先権主張番号】PCT/CN2019/096161
(32)【優先日】2019-07-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＹｏｕＴｕｂｅ
２．３ＧＰＰ
(71)【出願人】
【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】100109726
【弁理士】
【氏名又は名称】園田 吉隆
(74)【代理人】
【識別番号】100161470
【弁理士】
【氏名又は名称】冨樫 義孝
(74)【代理人】
【識別番号】100194294
【弁理士】
【氏名又は名称】石岡 利康
(74)【代理人】
【識別番号】100194320
【弁理士】
【氏名又は名称】藤井 亮
(74)【代理人】
【識別番号】100150670
【弁理士】
【氏名又は名称】小梶 晴美
(72)【発明者】
【氏名】ヤン， ヨン
(72)【発明者】
【氏名】チュー， ティン
(72)【発明者】
【氏名】サンチェス ベガ， ベロニカ
(72)【発明者】
【氏名】ムニョス デ ラ トーレ アロンソ， ミゲル アンヘル
(72)【発明者】
【氏名】ムニョス キルシュベルク， ハビエル
【テーマコード（参考）】
5K067
【Ｆターム（参考）】
5K067AA21
5K067EE16
(57)【要約】
ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）を提供するためのシステムおよび方法が提供される。いくつかの実施形態では、ＮＡＴをサポートするように設定された機能エンティティを動作させる方法は、制御プレーン（ＣＰ）機能がユーザプレーン（ＵＰ）機能に対して、少なくとも１つの特定のサービスデータフローのためのＮＡＴ機能を適用するように指令することを可能にすることを含む。このようにして、ＣＰおよびＵＰ機能が分離されているときにＣＰ機能がＵＰ機能に対して１つまたは複数のサービスデータフローのためのＮＡＴ機能を実行するように指令することを可能にするメカニズムを導入すること、ＮＡＴ機能を使用して潜在的な不法侵入からプライベートネットワークを保護することができること、ならびにサービスの開始および終了時にＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートの割当ておよび取下げを遅延させることでパブリックＩＰアドレス空間を節約することができること、などの１つまたは複数の利益が得られる。また、ＣＵＰＳをサポートする４Ｇ／５Ｇネットワークの状況でネットワークオペレータがＮＡＴポリシーをサポートすることを可能にするなどの１つまたは複数の改良が開示される。
【選択図】図８Ａ
【選択図】図８Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）をサポートするように設定された制御プレーン（ＣＰ）エンティティを動作させる方法であって、ＮＡＴ情報を取得することであって、前記ＮＡＴ情報が無線デバイスのためのユーザプレーン（ＵＰ）インターネットプロトコル（ＩＰ）データパケットに対して適用されるべきＮＡＴポリシーを指示する、ＮＡＴ情報を取得することと、
前記無線デバイスのためのＵＰ ＩＰデータパケットをハンドリングすることが可能なＵＰエンティティに前記ＮＡＴ情報を提供することと
のうちの少なくとも１つを含む、制御プレーン（ＣＰ）エンティティを動作させる方法。
【請求項2】
前記ＮＡＴ情報を取得することが、前記ＮＡＴ情報が前記ＣＰエンティティで事前設定されることと、
ポリシーおよび課金（ＰＣＦ）エンティティまたはポリシー制御規則機能（ＰＣＲＦ）ノードから前記ＮＡＴ情報を取得することと
のうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記ＮＡＴ情報が、ポリシーおよび課金制御（ＰＣＣ）規則と、
パケット検出規則（ＰＤＲ）と、
フォワーディングアクション規則（ＦＡＲ）と
のうちの少なくとも１つで提供される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項4】
前記ＮＡＴ情報が、前記無線デバイスに対する加入情報に基づくＮＡＴポリシーを指示し、および／または前記ＮＡＴ情報および前記ＮＡＴポリシーが、同じまたは対応する情報を表現し、および／または
前記ＮＡＴ情報が、前記ＮＡＴポリシーが適用されるべきＵＰデータパケットを識別または照合するために使用可能なＩＰアドレスを指示し、および／または
前記ＮＡＴ情報が、前記ＵＰ ＩＰデータパケット内のそれぞれソース／宛先ＩＰｖ４／ＩＰｖ６アドレスならびにそれぞれソース／宛先ポートを置換するために使用可能なＩＰｖ４／ＩＰｖ６アドレスおよび／またはポート番号を含む置換情報を指示し、および／または
前記ＮＡＴ情報が、前記無線デバイスに対する前記加入情報に基づいて前記ポリシーおよび課金エンティティによって生成され、前記ポリシーおよび課金エンティティが、リポジトリエンティティ（ＵＤＲ）、または認証、認可、およびアカウンティング（ＡＡＡ）／Ｒａｄｉｕｓ機能から前記加入情報を取得する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
少なくとも１つのＵＰエンティティに対するサポート情報を取得することであって、前記サポート情報は前記ＵＰエンティティがＮＡＴをサポートすることを指示する、サポート情報を取得することをさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
サポート情報を取得することが、前記サポート情報が前記ＣＰエンティティで事前設定されることと、
前記ＣＰエンティティが前記ＵＰエンティティと関連するときに前記サポート情報を取得することと、
前記ＵＰエンティティから前記サポート情報を取得することと、
リポジトリ機能エンティティから前記サポート情報を取得することと
のうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記取得されたサポート情報に基づいて、前記無線デバイスに対するＵＰ ＩＰデータパケットをハンドリングすることが可能なＵＰエンティティを選択することをさらに含む、請求項５または６に記載の方法。
【請求項8】
前記ＵＰ ＩＰデータパケットのうちの前記少なくとも１つが、所与のパケットフロー制御プロトコル（ＰＦＣＰ）セッションに属する、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
前記ＮＡＴ情報は、前記ＮＡＴポリシーが前記ＵＰ ＩＰデータパケットに対してグローバルに、または
加入者単位で、または
データネットワーク名（ＤＮＮ）単位で、または
ＰＤＵセッション単位で、または
データフロー単位で、または
アプリケーション単位で、
適用されるべきであることを指示する、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）をサポートするように設定された制御プレーン（ＣＰ）エンティティであって、前記ＣＰエンティティが、少なくとも１つのプロセッサと、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な命令を含むメモリとを備え、前記機能エンティティが、ＮＡＴ情報を取得し、前記ＮＡＴ情報が無線デバイスのためのユーザプレーン（ＵＰ）インターネットプロトコル（ＩＰ）データパケットに対して適用されるべきＮＡＴポリシーを指示し、
前記無線デバイスのためのＵＰ ＩＰデータパケットをハンドリングすることが可能なＵＰエンティティに前記ＮＡＴ情報を提供する
ように動作可能である、制御プレーン（ＣＰ）エンティティ。
【請求項11】
前記ＮＡＴ情報を取得するように動作可能であることが、前記ＮＡＴ情報が前記ＣＰエンティティで事前設定されることと、
ポリシーおよび課金（ＰＣＦ）エンティティまたはポリシー制御規則機能（ＰＣＲＦ）ノードから前記ＮＡＴ情報を取得することと
のうちの少なくとも１つを行うように動作可能であることをさらに含む、請求項１０に記載のＣＰエンティティ。
【請求項12】
前記ＮＡＴ情報が、ポリシーおよび課金制御（ＰＣＣ）規則と、
パケット検出規則（ＰＤＲ）と、
フォワーディングアクション規則（ＦＡＲ）と
のうちの少なくとも１つで提供される、請求項１０または１１に記載のＣＰエンティティ。
【請求項13】
前記ＮＡＴ情報が、前記無線デバイスに対する加入情報に基づくＮＡＴポリシーを指示し、および／または前記ＮＡＴ情報および前記ＮＡＴポリシーが、同じまたは対応する情報を表現し、および／または
前記ＮＡＴ情報が、前記ＮＡＴポリシーが適用されるべきＵＰデータパケットを識別または照合するために使用可能なＩＰアドレスを指示し、および／または
前記ＮＡＴ情報が、前記ＵＰ ＩＰデータパケット内のそれぞれソース／宛先ＩＰｖ４／ＩＰｖ６アドレスならびにそれぞれソース／宛先ポートを置換するために使用可能なＩＰｖ４／ＩＰｖ６アドレスおよび／またはポート番号を含む置換情報を指示し、および／または
前記ＮＡＴ情報が、前記無線デバイスに対する前記加入情報に基づいて前記ポリシーおよび課金エンティティによって生成され、前記ポリシーおよび課金エンティティが、リポジトリエンティティ（ＵＤＲ）、または認証、認可、およびアカウンティング（ＡＡＡ）／Ｒａｄｉｕｓ機能から前記加入情報を取得する、
請求項１０から１２のいずれか一項に記載のＣＰエンティティ。
【請求項14】
少なくとも１つのＵＰエンティティに対するサポート情報を取得することであって、前記サポート情報は前記ＵＰエンティティがＮＡＴをサポートすることを指示する、サポート情報を取得することを行うようにさらに動作可能である、請求項１０から１３のいずれか一項に記載のＣＰエンティティ。
【請求項15】
サポート情報を取得するように動作可能であることが、前記サポート情報が前記ＣＰエンティティで事前設定されることと、
前記ＣＰエンティティが前記ＵＰエンティティと関連するときに前記サポート情報を取得することと、
前記ＵＰエンティティから前記サポート情報を取得することと、
リポジトリ機能エンティティから前記サポート情報を取得することと
のうちの少なくとも１つを行うように動作可能であることをさらに含む、請求項１０に記載のＣＰエンティティ。
【請求項16】
前記取得されたサポート情報に基づいて、前記無線デバイスに対するＵＰ ＩＰデータパケットをハンドリングすることが可能なＵＰエンティティを選択するようにさらに動作可能である、請求項１０から１５のいずれか一項に記載のＣＰエンティティ。
【請求項17】
前記ＵＰ ＩＰデータパケットのうちの少なくとも１つが、所与のパケットフロー制御プロトコル（ＰＦＣＰ）セッションに属する、請求項１０から１６のいずれか一項に記載のＣＰエンティティ。
【請求項18】
前記ＮＡＴ情報は、前記ＮＡＴポリシーが前記ＵＰ ＩＰデータパケットに対してグローバルに、または
加入者単位で、または
データネットワーク名（ＤＮＮ）単位で、または
ＰＤＵセッション単位で、または
データフロー単位で、または
アプリケーション単位で、
適用されるべきであることを指示する、請求項１０から１７のいずれか一項に記載のＣＰエンティティ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、通信ネットワークにおけるネットワークアドレス変換（ＮＡＴ：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）に関する。
【背景技術】
【0002】
ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）は、パケットがトラフィックルーティングデバイスを通過している間に、パケットのＩＰヘッダ内のネットワークアドレス情報を変更することによって、あるインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレス空間を別のＩＰアドレス空間に再マッピングする方法である。ネットワークアドレスおよびポート変換（ＮＡＰＴ：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ ａｎｄ Ｐｏｒｔ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）は、トランスポートヘッダ内のソースポートを変更することをも含む。ＮＡＴおよびＮＡＰＴは、類似または対応する仕方で動作する。
【0003】
ＮＡＴは、複数のエンドカスタマが共通の重複するプライベートＩＰアドレス範囲を内部的に使用することを可能にする変換技術を提供する。任意数のエンドカスタマが、同じプライベートＩＰアドレス範囲を使用することができる。外部のインターネットＩＰアドレスにルーティングするために、ＮＡＴはプライベートＩＰアドレスをパブリックＩＰアドレスに変換し、例えばＮＡＴ４４は、ＩＰｖ４アドレス枯渇に対処するために必要とされるプライベートからパブリックへのＩＰｖ４アドレスの変換を行う。
【0004】
ＩＰｖ６への企業および家庭のソリューションおよび移行の出現により、サービスプロバイダは、ＮＡＴ６４またはＮＡＴ４４４などの追加的なＮＡＴ方式を提供するキャリアグレードＮＡＴ（ＣＧＮＡＴ：Ｃａｒｒｉｅｒ Ｇｒａｄｅ ＮＡＴ）を配備している。
【0005】
ＮＡＴは、シグナリング内にＩＰアドレス値を含むいくつかの上位アプリケーションプロトコル（例えばファイル転送プロトコル（ＦＴＰ）、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ））を破ることができるため、ＣＧＮＡＴはそれらのプロトコルを変更するアプリケーションレベルゲートウェイ（ＡＬＧ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｌｅｖｅｌ Ｇａｔｅｗａｙ）をサポートする必要がある。ＣＧＮＡＴサーバは通常、サービスプロバイダサービスのローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）内に配備される。ネットワークアドレス変換を提供するための改良されたシステムおよび方法が必要とされている。
【発明の概要】
【0006】
ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）を提供するためのシステムおよび方法が提供される。いくつかの実施形態では、ＮＡＴをサポートするように設定された機能エンティティを動作させる方法は、制御プレーン（ＣＰ：Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）機能がユーザプレーン（ＵＰ：Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）機能に対して、少なくとも１つの特定のサービスデータフローのためのＮＡＴ機能を適用するように指令することを可能にすることを含む。このようにして、ＣＰおよびＵＰ機能が分離されているときにＣＰ機能がＵＰ機能に対して１つまたは複数のサービスデータフローのためのＮＡＴ機能を実行するように指令することを可能にするメカニズムを導入すること、ＮＡＴ機能を使用して潜在的な不法侵入からプライベートネットワークを保護することができること、ならびにサービスの開始および終了時にＮＡＴインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスおよびポートの割当ておよび取下げを遅延させることでパブリックＩＰアドレス空間を節約することができること、などの１つまたは複数の利益が得られる。
【0007】
また、本開示の実施形態は、ＥＰＣノードの制御およびユーザプレーン分離（ＣＵＰＳ：Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）をサポートする４Ｇ／５Ｇネットワークの状況でネットワークオペレータがＮＡＴポリシーをサポートすることを可能にするなどの１つまたは複数の改良につながる可能性がある。これは、例えば、セッション管理機能（ＳＭＦ：Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）がリンク固有のアドレスからマルチアクセスのパケットデータユニット（ＰＤＵ：Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）に割り当てられたパブリックＩＰアドレスへの変換をプログラムすることができるアクセストラフィックのステアリング、スイッチングおよびスプリッティング（ＡＴＳＳＳ：Ａｃｃｅｓｓ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ， Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ａｎｄ Ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ）機能にとって価値がある。
【0008】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの特定のサービスデータフローが、所与のパケットフロー制御プロトコル（ＰＦＣＰ：Ｐａｃｋｅｔ Ｆｌｏｗ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）セッションに属する。いくつかの実施形態では、ＣＰ機能がＵＰ機能に対して指令することを可能にすることは、新しいＵＰ機能特徴を使用することを含み、新しいＵＰ機能特徴は、いくつかの実施形態では、「ＵＰ機能におけるネットワークアドレス変換のサポート」（ＮＡＴＵ：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ ｉｎ ＵＰ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）と呼ばれる。
【0009】
いくつかの実施形態では、ＣＰ機能がＵＰ機能に対して指令することを可能にすることは、新しい特徴ビットを使用することを含み、これは「ＵＰ機能特徴」情報要素（ＩＥ：Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ）において定義され得る。いくつかの実施形態では、ＣＰ機能がＵＰ機能に対して指令することを可能にすることは、フォワーディングアクション規則（ＦＡＲ：Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ａｃｔｉｏｎ Ｒｕｌｅ）内のフォワーディングパラメータＩＥにおいて新しいＮＡＴ ＩＥを使用することを含む。いくつかの実施形態では、ＣＰ機能がＵＰ機能に対して指令することを可能にすることは、３ＧＰＰ Ｎ４インタフェース、Ｎｐｃｆインタフェース、およびＮｕｄｒインタフェース（サービスベースのインタフェース）のうちの少なくとも１つにおける高度化を伴う。
【0010】
いくつかの実施形態では、ＣＰ機能がＵＰ機能に対して指令することを可能にすることは、サービス開始時にＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートの割当てを遅延させることを含む。いくつかの実施形態では、ＣＰ機能がＵＰ機能に対して指令することを可能にすることは、サービス開始時にＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートの取下げを遅延させることを含む。
【0011】
いくつかの実施形態では、ＣＰ機能がＵＰ機能に対して指令することを可能にすることは、グローバルに、加入者単位で、データネットワーク名（ＤＮＮ：Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｎａｍｅ）単位で、ＰＤＵセッション単位で、データフロー単位で、およびアプリケーション単位で、のうちの少なくとも１つのＮＡＴグラニュラリティを可能にすることを含む。
【0012】
いくつかの実施形態では、本方法は、加入者アウェアＮＡＴログまたはアプリケーションアウェアＮＡＴ動作を提供するために加入者アウェアネスおよび上位アプリケーションプロトコル検査を提供することをも含む。
【0013】
いくつかの実施形態では、機能エンティティは、第５世代コア（５ＧＣ：Ｆｉｆｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏｒｅ）ネットワークで動作する。いくつかの実施形態では、機能エンティティは、ユーザプレーン機能（ＵＰＦ：Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、セッション管理機能（ＳＭＦ）、ポリシー制御機能（ＰＣＦ：Ｐｏｌｉｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、およびこれらの任意の組合せのうちの１つまたは複数である。
【0014】
いくつかの実施形態では、機能エンティティは、エボルブドパケットコア（ＥＰＣ：Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）ネットワークで動作する。いくつかの実施形態では、機能エンティティは、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ：Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ゲートウェイ（ＰＧＷ：ＰＤＮ Ｇａｔｅｗａｙ）ＣＰ機能（ＰＧＷ－Ｃ）ノード、ＰＧＷ ＵＰ機能（ＰＧＷ－Ｕ）ノード、およびポリシー制御規則機能（ＰＣＲＦ：Ｐｏｌｉｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｕｌｅｓ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）ノードのうちの１つまたは複数である。
【0015】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する添付図面は、本開示のいくつかの態様を図示し、本記載とともに本開示の原理を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本開示のいくつかの実施形態によるセルラ通信ネットワークの一例を示す図である。
【図2】コアネットワーク機能（ＮＦ：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）から構成される５Ｇネットワークアーキテクチャとして表現される無線通信システムの図であって、任意の２個のＮＦ間のインタラクションがポイントツーポイント参照点／インタフェースによって表現される図である。
【図3】図２の５Ｇネットワークアーキテクチャで使用されるポイントツーポイント参照点／インタフェースの代わりに、制御プレーンにおけるＮＦ間のサービスベースのインタフェースを使用した５Ｇネットワークアーキテクチャの図である。
【図4】複数の仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の使用が曖昧さを引き起こし得る例を示す図である。
【図5】ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）インターネットプロトコル（ＩＰ）が必要とされる前に割り当てられる例を示す図である。
【図6】ＮＡＴ ＩＰアドレスの存在しない例および存在する例を示す図である。
【図7】サービスアクセスに対するＮＡＴ ＩＰ割当ての例を示す図である。
【図9】エボルブドパケットコア（ＥＰＣ）コアネットワークの例を示す図である。
【図10】制御プレーンおよびユーザプレーンの分離を反映する例を示す図である。
【図11】４Ｇおよび５Ｇ相互運用アーキテクチャの例を示す図である。
【図12】加入者単位で、ＮＡＴ ＩＰアドレスプールがＳＭＦでハンドリングされるときに設定されるＮＡＴポリシーの例を示す図である。
【図13】本開示のいくつかの実施形態による無線アクセスノードの概略ブロック図である。
【図16】本開示のいくつかの実施形態によるユーザ機器デバイス（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅ）の概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下に記載される実施形態は、当業者が実施形態を実施することを可能にし、実施形態を実施する最良の形態を例示するための情報を表す。添付図面の図を参照しながら以下の説明を読むことで、当業者は本開示の概念を理解し、本明細書で詳細に扱われていないこれらの概念の応用を認識するであろう。これらの概念および応用は、本開示の範囲内に入ると理解されるべきである。
【0018】
無線ノード：本明細書で使用される場合、「無線ノード」は無線アクセスノードまたは無線デバイスのいずれかである。
【0019】
無線アクセスノード：本明細書で使用される場合、「無線アクセスノード」または「無線ネットワークノード」は、信号を無線で送信および／または受信するように動作する、セルラ通信ネットワークの無線アクセスネットワーク内の任意のノードである。無線アクセスノードのいくつかの例は、基地局（例えば、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ：Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）第５世代（５Ｇ）ＮＲネットワークにおける新無線（ＮＲ：Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ）基地局（ｇＮＢ）または３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ネットワークにおけるエンハンストまたはエボルブドノードＢ（ｅＮＢ：ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ））、高電力またはマクロ基地局、低電力基地局（例えば、マイクロ基地局、ピコ基地局、ホームｅＮＢなど）、およびリレーノードを含むがこれらに限定されない。
【0020】
コアネットワークノード：本明細書で使用される場合、「コアネットワークノード」は、コアネットワーク内の任意の種類のノードまたはコアネットワーク機能を実装する任意のノードである。コアネットワークノードのいくつかの例は、例えば、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ：Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）、パケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＧＷ）、サービス能力公開機能（ＳＣＥＦ：Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、ホーム加入者サーバ（ＨＳＳ：Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ）などを含む。コアネットワークノードのいくつかの他の例は、アクセスおよびモビリティ機能（ＡＭＦ：Ａｃｃｅｓｓ ａｎｄ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、ユーザプレーン機能（ＵＰＦ）、セッション管理機能（ＳＭＦ）、認証サーバ機能（ＡＵＳＦ：Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、ネットワークスライス選択機能（ＮＳＳＦ：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｌｉｃｅ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、ネットワーク公開機能（ＮＥＦ：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、ネットワーク機能（ＮＦ：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）リポジトリ機能（ＮＲＦ：ＮＦ Ｒｅｐｏｓｉｔｏｒｙ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、ポリシー制御機能（ＰＣＦ）、統合データ管理（ＵＤＭ：Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｄａｔａ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）などを実装するノードを含む。
【0021】
無線デバイス：本明細書で使用される場合、「無線デバイス」は、無線アクセスノードに信号を無線で送信および／または受信することによって、セルラ通信ネットワークへのアクセスを有する（すなわち、セルラ通信ネットワークによってサービスされる）任意の種類のデバイスである。無線デバイスのいくつかの例は、３ＧＰＰネットワークにおけるユーザ機器デバイス（ＵＥ）、およびマシン型通信（ＭＴＣ：Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）デバイスを含むがこれらに限定されない。
【0022】
ネットワークノード：本明細書で使用される場合、「ネットワークノード」は、セルラ通信ネットワーク／システムの無線アクセスネットワークまたはコアネットワークのいずれかの一部である任意のノードである。
【0023】
なお、本明細書で与えられる説明は３ＧＰＰセルラ通信システムに注目しているため、３ＧＰＰ術語または３ＧＰＰ術語に類似の術語が使用されることが多いことに留意されたい。しかし、本明細書に開示される概念は３ＧＰＰシステムに限定されない。
【0024】
なお、本明細書の説明では、「セル」という用語に言及されることがある。しかし、特に５Ｇ ＮＲ概念に関しては、セルの代わりにビームが使用されることがあるため、本明細書に記載される概念はセルおよびビームの両方に等しく適用可能であることに留意することが重要である。
【0025】
図１
図１は、本開示の実施形態が実装され得るセルラ通信システム１００の一例を示している。本明細書に記載される実施形態において、セルラ通信システム１００は、ＮＲ無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ：Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を含む５Ｇシステム（５ＧＳ：５Ｇ ｓｙｓｔｅｍ）またはＬＴＥ ＲＡＮを含むエボルブドパケットシステム（ＥＰＳ：Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｙｓｔｅｍ）である。この例では、ＲＡＮは基地局１０２－１および１０２－２を含み、これらはＬＴＥにおいてはｅＮＢと称され、５Ｇ ＮＲにおいてはｇＮＢと称され、対応する（マクロ）セル１０４－１および１０４－２を制御する。基地局１０２－１および１０２－２は一般に、本明細書では一括して基地局１０２と称され、個別に基地局１０２と称される。同様に、（マクロ）セル１０４－１および１０４－２は一般に、本明細書では一括して（マクロ）セル１０４と称され、個別に（マクロ）セル１０４と称される。ＲＡＮは、対応する小型セル１０８－１～１０８－４を制御するいくつかの低電力ノード１０６－１～１０６－４を含んでもよい。低電力ノード１０６－１～１０６－４は、小型基地局（ピコまたはフェムト基地局など）またはリモート無線ヘッド（ＲＲＨ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｈｅａｄ）などであり得る。とりわけ、図示しないが、小型基地局１０８－１～１０８－４のうちの１つまたは複数が代替的に基地局１０２によって提供されてもよい。低電力ノード１０６－１～１０６－４は一般に、本明細書では一括して低電力ノード１０６と称され、個別に低電力ノード１０６と称される。同様に、小型セル１０８－１～１０８－４は一般に、本明細書では一括して小型セル１０８と称され、個別に小型セル１０８と称される。セルラ通信システム１００は、コアネットワーク１１０をも含み、コアネットワーク１１０は５ＧＳにおいては５Ｇコア（５ＧＣ）と称される。基地局１２０（および任意選択的に低電力ノード１０６）はコアネットワーク１１０に接続される。
図１は、本開示の実施形態が実装され得るセルラ通信システム１００の一例を示している。本明細書に記載される実施形態において、セルラ通信システム１００は、ＮＲ無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ：Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を含む５Ｇシステム（５ＧＳ：５Ｇ ｓｙｓｔｅｍ）またはＬＴＥ ＲＡＮを含むエボルブドパケットシステム（ＥＰＳ：Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｙｓｔｅｍ）である。この例では、ＲＡＮは基地局１０２－１および１０２－２を含み、これらはＬＴＥにおいてはｅＮＢと称され、５Ｇ ＮＲにおいてはｇＮＢと称され、対応する（マクロ）セル１０４－１および１０４－２を制御する。基地局１０２－１および１０２－２は一般に、本明細書では一括して基地局１０２と称され、個別に基地局１０２と称される。同様に、（マクロ）セル１０４－１および１０４－２は一般に、本明細書では一括して（マクロ）セル１０４と称され、個別に（マクロ）セル１０４と称される。ＲＡＮは、対応する小型セル１０８－１～１０８－４を制御するいくつかの低電力ノード１０６－１～１０６－４を含んでもよい。低電力ノード１０６－１～１０６－４は、小型基地局（ピコまたはフェムト基地局など）またはリモート無線ヘッド（ＲＲＨ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｈｅａｄ）などであり得る。とりわけ、図示しないが、小型基地局１０８－１～１０８－４のうちの１つまたは複数が代替的に基地局１０２によって提供されてもよい。低電力ノード１０６－１～１０６－４は一般に、本明細書では一括して低電力ノード１０６と称され、個別に低電力ノード１０６と称される。同様に、小型セル１０８－１～１０８－４は一般に、本明細書では一括して小型セル１０８と称され、個別に小型セル１０８と称される。セルラ通信システム１００は、コアネットワーク１１０をも含み、コアネットワーク１１０は５ＧＳにおいては５Ｇコア（５ＧＣ）と称される。基地局１２０（および任意選択的に低電力ノード１０６）はコアネットワーク１１０に接続される。
【0026】
基地局１２０および低電力ノード１０６は、対応するセル１０４および１０８内の無線デバイス１１２－１～１１２－５にサービスを提供する。無線デバイス１１２－１～１１２－５は一般に、本明細書では一括して無線デバイス１１２と称され、個別に無線デバイス１１２と称される。無線デバイス１１２は本明細書ではＵＥと称されることもある。
【0027】
図２
図２は、コアネットワーク機能（ＮＦ）から構成される５Ｇネットワークアーキテクチャとして表現される無線通信システムを示し、任意の２個のＮＦ間のインタラクションがポイントツーポイント参照点／インタフェースによって表現される。図２は、図１のシステム１００の１つの特定の実装形態として見ることができる。
図２は、コアネットワーク機能（ＮＦ）から構成される５Ｇネットワークアーキテクチャとして表現される無線通信システムを示し、任意の２個のＮＦ間のインタラクションがポイントツーポイント参照点／インタフェースによって表現される。図２は、図１のシステム１００の１つの特定の実装形態として見ることができる。
【0028】
アクセス側から見ると、図２に示す５Ｇネットワークアーキテクチャは、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）またはアクセスネットワーク（ＡＮ：Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ならびにアクセスおよびモビリティ管理機能（ＡＭＦ）のいずれかに接続された複数のユーザ機器（ＵＥ）を備える。一般に、Ｒ（ＡＮ）は、基地局、例えばエボルブドノードＢ（ｅＮＢ）または５Ｇ基地局基地局（ｇＮＢ）などを備える。コアネットワーク側から見ると、図２に示す５ＧコアＮＦは、ネットワークスライス選択機能（ＮＳＳＦ）、認証サーバ機能（ＡＵＳＦ）、統合データ管理（ＵＤＭ）、ＡＭＦ、セッション管理機能（ＳＭＦ）、ポリシー制御機能（ＰＣＦ）、およびアプリケーション機能（ＡＦ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を含む。
【0029】
ＰＣＦは、ネットワーク挙動を統制するために統合ポリシーフレームワークをサポートする。特にいくつかの実施形態では、ＰＣＦはポリシーおよび課金制御（ＰＣＣ：Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ）規則をポリシーおよび課金執行機能（ＰＣＥＦ：Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｅｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）（プロビジョニングされたＰＣＣ規則に従ってポリシーおよび課金の決定を執行するＳＭＦ／ＵＰＦ）に提供する。ＳＭＦは異なる機能をサポートし、特にいくつかの実施形態では、ＳＭＦはＰＣＦからＰＣＣ規則を受信し、それに従ってＵＰＦを設定する。ＵＰＦは、ＳＭＦから受信された規則に基づくユーザプレーントラフィックのハンドリング、特にいくつかの実施形態では、パケット検査および異なる執行アクション（サービス品質（ＱｏＳ）、課金など）をサポートする。
【0030】
５Ｇネットワークアーキテクチャの参照点表現が、規範的な標準化における詳細な呼フローを展開するために使用される。Ｎ１参照点は、ＵＥとＡＭＦとの間のシグナリングを搬送するように定義される。ＡＮとＡＭＦとの間およびＡＮとＵＰＦとの間を接続するための参照点がそれぞれＮ２およびＮ３として定義される。ＡＭＦとＳＭＦとの間には参照点Ｎ１１があり、これはＳＭＦがＡＭＦによって少なくとも部分的に制御されることを意味する。Ｎ４は、ＵＰＦがＳＭＦによって生成された制御信号を使用して設定されることができ、ＵＰＦがその状態をＳＭＦに報告することができるように、ＳＭＦおよびＵＰＦによって使用される。Ｎ９は相異なるＵＰＦ間の接続のための参照点であり、Ｎ１４は相異なるＡＭＦ間をそれぞれ接続する参照点である。Ｎ１５およびＮ７は、ＰＣＦがＡＭＦおよびＳＭＰにそれぞれポリシーを適用するので定義される。Ｎ１２は、ＡＭＦがＵＥの認証を実行するために要求される。Ｎ８およびＮ１０は、ＵＥの加入データがＡＭＦおよびＳＭＦに要求されるために定義される。
【0031】
５Ｇコアネットワークは、ユーザプレーンと制御プレーンとを分離することを目標とする。ユーザプレーンはユーザトラフィックを搬送する一方、制御プレーンはネットワーク内のシグナリングを搬送する。図２において、ＵＰＦはユーザプレーンにあり、すべての他の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とを分離することは、各プレーンのリソースが独立にスケールすることを保証する。また、ＵＰＦが分散された形で制御プレーン機能とは別個に配備されることを可能にする。このアーキテクチャでは、低レイテンシを要求するいくつかのアプリケーションについて、ＵＥとデータネットワークとの間のラウンドトリップタイム（ＲＴＴ：Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）を短縮するために、ＵＰＦはＵＥに非常に近接して配備されることがある。
【0032】
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から構成される。例えば、ＡＭＦおよびＳＭＦは制御プレーン内の独立した機能である。分離されたＡＭＦおよびＳＭＦは、独立した展開およびスケーリングを可能にする。ＰＣＦおよびＡＵＳＦのような他の制御プレーン機能は、図２に示すように分離されることが可能である。モジュール化された機能設計は、５Ｇコアネットワークがさまざまなサービスをフレキシブルにサポートすることを可能にする。
【0033】
各ＮＦは、別のＮＦと直接にインタラクションする。あるＮＦから別のＮＦへメッセージをルーティングするために中間的な機能を使用することが可能である。制御プレーンでは、２つのＮＦ間のインタラクションのセットが、その再利用が可能なサービスとして定義される。このサービスは、モジュール性のサポートを可能にする。ユーザプレーンは、相異なるＵＰＦ間のフォワーディング動作などのインタラクションをサポートする。
【0034】
図３
図３は、図２の５Ｇネットワークアーキテクチャで使用されるポイントツーポイント参照点／インタフェースの代わりに、制御プレーンにおけるＮＦ間のサービスベースのインタフェースを使用した５Ｇネットワークアーキテクチャを示している。しかし、図２に関して上記で説明したＮＦは、図３に示すＮＦに対応する。ＮＦが他の認可済みＮＦに提供するサービスなどは、サービスベースのインタフェースを通じて認可済みＮＦに公開され得る。図３において、サービスベースのインタフェースは文字「Ｎ」とそれに続くＮＦの名称によって示され、例えばＡＭＦのサービスベースのインタフェースに対するＮａｍｆ、およびＳＭＦのサービスベースのインタフェースに対するＮｓｍｆなどである。図３におけるネットワーク公開機能（ＮＥＦ）およびネットワーク機能（ＮＦ）リポジトリ機能（ＮＲＦ）は、上記で説明した図２には示していない。しかし、図２に示されるすべてのＮＦは、図２には明示していないが、必要に応じて図３のＮＥＦおよびＮＲＦとインタラクションすることができることが明確化されるべきである。
図３は、図２の５Ｇネットワークアーキテクチャで使用されるポイントツーポイント参照点／インタフェースの代わりに、制御プレーンにおけるＮＦ間のサービスベースのインタフェースを使用した５Ｇネットワークアーキテクチャを示している。しかし、図２に関して上記で説明したＮＦは、図３に示すＮＦに対応する。ＮＦが他の認可済みＮＦに提供するサービスなどは、サービスベースのインタフェースを通じて認可済みＮＦに公開され得る。図３において、サービスベースのインタフェースは文字「Ｎ」とそれに続くＮＦの名称によって示され、例えばＡＭＦのサービスベースのインタフェースに対するＮａｍｆ、およびＳＭＦのサービスベースのインタフェースに対するＮｓｍｆなどである。図３におけるネットワーク公開機能（ＮＥＦ）およびネットワーク機能（ＮＦ）リポジトリ機能（ＮＲＦ）は、上記で説明した図２には示していない。しかし、図２に示されるすべてのＮＦは、図２には明示していないが、必要に応じて図３のＮＥＦおよびＮＲＦとインタラクションすることができることが明確化されるべきである。
【0035】
図２および図３に示すＮＦのいくつかの性質は、以下のように説明してもよい。ＡＭＦはＵＥベースの認証、認可、モビリティ管理などを提供する。ＵＥは、複数のアクセス技術を使用しても、ＡＭＦはアクセス技術とは独立であるため、基本的に単一のＡＭＦに接続される。ＳＭＦはセッション管理を担当し、インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスをＵＥに割り当てる。ＳＭＦはまた、データ転送のためにＵＰＦを選択および制御する。ＵＥが複数のセッションを有する場合、それらを個別に管理し、場合によりセッションごとに異なる機能を提供するために、相異なるＳＭＦが各セッションに割り当てられることがある。ＡＦは、サービス品質（ＱｏＳ）をサポートするために、ポリシー制御を担当するＰＣＦにパケットフローに関する情報を提供する。その情報に基づいて、ＰＣＦは、ＡＭＦおよびＳＭＦが正しく動作するようにモビリティおよびセッション管理に関するポリシーを決定する。ＡＵＳＦは、ＵＥなどに対する認証機能をサポートし、したがってＵＥなどの認証のためのデータを記憶する一方、ＵＤＭはＵＥの加入データを記憶する。データネットワーク（ＤＮ：Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）は、５Ｇコアネットワークの一部ではないが、インターネットアクセスまたはオペレータサービスなどを提供する。
【0036】
ＮＦ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動作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のいずれかで実装され得る。
【0037】
ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）は、パケットがトラフィックルーティングデバイスを通過している間に、パケットのＩＰヘッダ内のネットワークアドレス情報を変更することによって、あるインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレス空間を別のＩＰアドレス空間に再マッピングする方法である。ネットワークアドレスおよびポート変換（ＮＡＰＴ）は、トランスポートヘッダ内のソースポートを変更することをも含む。ＮＡＴおよびＮＡＰＴは、類似または対応する仕方で動作する。
【0038】
ＮＡＴは、複数のエンドカスタマが共通の重複するプライベートＩＰアドレス範囲を内部的に使用することを可能にする変換技術を提供する。任意数のエンドカスタマが、同じプライベートＩＰアドレス範囲を使用することができる。外部のインターネットＩＰアドレスにルーティングするために、ＮＡＴはプライベートＩＰアドレスをパブリックＩＰアドレスに変換し、例えばＮＡＴ４４は、ＩＰｖ４アドレス枯渇に対処するために必要とされるプライベートからパブリックへのＩＰｖ４アドレスの変換を行う。
【0039】
ＩＰｖ６への企業および家庭のソリューションおよび移行の出現により、サービスプロバイダは、ＮＡＴ６４またはＮＡＴ４４４などの追加的なＮＡＴ方式を提供するキャリアグレードＮＡＴ（ＣＧＮＡＴ）を配備している。
【0040】
ＮＡＴは、シグナリング内にＩＰアドレス値を含むいくつかの上位アプリケーションプロトコル（例えばファイル転送プロトコル（ＦＴＰ）、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ））を破ることができるため、ＣＧＮＡＴはそれらのプロトコルを変更するアプリケーションレベルゲートウェイ（ＡＬＧ）をサポートする必要がある。ＣＧＮＡＴサーバは通常、サービスプロバイダサービスのＬＡＮ内に配備される。ネットワークアドレス変換を提供するための改良されたシステムおよび方法が必要とされている。
【0041】
最近では、３ＧＰＰ Ｒｅｌ１６が、３ＧＰＰまたは非３ＧＰＰアクセスに際してＵＥおよびＵＰＦがトラフィックをステアリングする方法として、ＵＰＦにおけるマルチパス送信制御プロトコル（ＭＰＴＣＰ：Ｍｕｌｔｉｐａｔｈ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロキシのサポートを標準化している。このようなソリューションを用いて、ＵＥが５ＧＣとのマルチアクセスセッションを設定するとき、ＳＭＦは、パブリックＰＤＵセッションＩＰアドレスに加えて、各アクセスにおけるＭＰＴＣＰサブフローのためにのみ使用されるべき２つのリンク固有のアドレス（Ｎ６を通じてルーティング不可能な）をＵＥに割り当てる。３ＧＰＰは、このようなプロキシを有効にするためのＮ４ ＭＡＲ規則拡張を定義している。
【0042】
しかし、相異なるＮＡＴ適用可能エリアに関する問題が存在し得る。既存のＣＧＮＡＴは、３ＧＰＰ Ｒｅｌ１６で定義されたケース配備および新しいマルチアクセスソリューション（ＡＴＳＳＳ）を使用する。詳細については３ＧＰＰ ＴＳ２３．５０２を参照されたい。
【0043】
ＣＧＮＡＴ配備はいくつかの課題に直面している。
ａ．ＣＧＮＡＴエンティティは通常、負荷およびコストが高い。多くのユースケースについて適用すべきＮＡＴ方法が比較的単純であるとしても、ＣＧＮＡＴエンティティは数百万加入者からのすべてのトラフィックを受信する必要がある。
ｂ．ほとんどの場合、国の規制法は、ＮＡＴされたＩＰアドレスおよび加入者識別情報を含む加入者アクティビティをサービスプロバイダがロギングすることを要求している。これはサービスプロバイダに対して、加入者識別情報を提供することができる他のネットワークエンティティとＣＧＮＡＴを統合することを強制する。
ａ．ＣＧＮＡＴエンティティは通常、負荷およびコストが高い。多くのユースケースについて適用すべきＮＡＴ方法が比較的単純であるとしても、ＣＧＮＡＴエンティティは数百万加入者からのすべてのトラフィックを受信する必要がある。
ｂ．ほとんどの場合、国の規制法は、ＮＡＴされたＩＰアドレスおよび加入者識別情報を含む加入者アクティビティをサービスプロバイダがロギングすることを要求している。これはサービスプロバイダに対して、加入者識別情報を提供することができる他のネットワークエンティティとＣＧＮＡＴを統合することを強制する。
【0044】
ＣＧＮＡＴはＮ６ ＬＡＮサービスとみなされるため、３ＧＰＰは既存のポリシーフレームワークにおけるＮＡＴポリシーを現在はサポートしていない。さらに、ＵＰＦは（上記のＮＡＴポリシーに基づく）ＮＡＴ執行をサポートしていない。
【0045】
ＭＰＴＣＰ方法を用いた３ＧＰＰ Ｒｅｌ１６ ＡＴＳＳＳソリューションの場合、ＵＥとＵＰＦとの間のＭＰＴＣＰトラフィックに対するプライベートＩＰの使用は、ＵＰＦに対して、（ＭＰＴＣＰプロキシ機能からＮ６への）アップリンクトラフィックおよび（Ｎ６からＭＰＴＣＰプロキシ機能への）ダウンリンクトラフィックをＮＡＴすることを強制する。このようなＮＡＴ動作は、現在のＮ４ ＡＴＳＳＳ拡張によって対処されていない。
【0046】
また、制御およびユーザプレーン分離（ＣＵＰＳ）が適用される場合、ＮＡＴ ＩＰアドレスおよび／またはポートのうちの１つまたは複数の割当て／割当て解除を含むＮＡＴ機能を要求するユーザプレーンＩＰパケットをＵＰ機能がどのようにハンドリングすべきかが不明確となる可能性がある。ユーザセッションのアクティブ化の際には、無線アプリケーションプロトコル（ＷＡＰ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などの何らかのサービスがあまり使用されない場合、またはセッションが長時間アクティブ化されるまで何らかのサービスが使用されない場合でも、ＮＡＴ ＩＰアドレスがＰＧＷによってＵＥに割り当てられる。セッション確立以降割り当てられるＮＡＴ ＩＰリソースは、これらのシナリオにおいてはリソースの浪費である。
【0047】
ＮＡＴをサポートするシステムおよび方法が提供される。いくつかの実施形態では、ＣＰ機能およびＵＰ機能が分離されているときに、制御プレーン（ＣＰ）機能がユーザプレーン（ＵＰ）機能に対して、５ＧＣおよび／またはＥＰＣにおける所与のパケットフロー制御プロトコル（ＰＦＣＰ）セッションに対する少なくとも１つの特定のサービスデータフローに対してＮＡＴ機能を適用するように指令することを可能にするメカニズムがある。いくつかの実施形態では、これは、いくつかの実施形態において「ＵＰ機能におけるネットワークアドレス変換のサポート」（ＮＡＴＵ）と呼ばれる新しいＵＰ機能特徴によって達成される。いくつかの実施形態では、新しい特徴ビットは、ＩＥにおいて、３ＧＰＰ ＴＳ ２９．２４４の８．２．２５に指定されるように「ＵＰ機能特徴」と定義され得る。いくつかの実施形態では、ＰＦＣＰプロトコルは、フォワーディングアクション規則（ＦＡＲ）におけるフォワーディングパラメータＩＥ内に新しいＮＡＴ ＩＥを作成することによって拡張される。いくつかの実施形態は、３ＧＰＰ Ｎ４インタフェースにおいてだけでなく、ＮｐｃｆおよびＮｕｄｒインタフェースにおいても、高度化を伴う。
【0048】
本開示の実施形態は、ＣＰおよびＵＰ機能が分離されているときにＣＰ機能がＵＰ機能に対して１つまたは複数のサービスデータフローのためのＮＡＴ機能を実行するように指令することを可能にするメカニズムを導入すること、ＮＡＴ機能を使用して潜在的な不法侵入からプライベートネットワークを保護することができること、ならびにサービスの開始および終了時にＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートの割当ておよび取下げを遅延させることでパブリックＩＰアドレス空間を節約することができること、などの１つまたは複数の改良につながる可能性がある。
【0049】
また、本開示の実施形態は、ＣＵＰＳをサポートする４Ｇ／５Ｇネットワークの状況でネットワークオペレータがＮＡＴポリシーをサポートすることを可能にするなどの１つまたは複数の改良につながる可能性がある。これは、例えば、ＳＭＦがリンク固有のアドレスからマルチアクセスのＰＤＵセッションに割り当てられたパブリックＩＰアドレスへの変換をプログラムすることができるＡＴＳＳＳ機能にとって価値がある。
【0050】
いくつかの実施形態は、ネットワークオペレータがＮＡＴポリシーを相異なるグラニュラリティで、すなわち、グローバルに、加入者単位で、データネットワーク名（ＤＮＮ）単位で、ＰＤＵセッション単位で、データフロー単位で、および／またはアプリケーション単位で、サポートすることを可能にする。さらに、既存のＵＰＦ加入者アウェアネスおよび上位アプリケーションプロトコル検査を利用して、単独型のＣＧＮＡＴソリューションで実現することが困難な加入者アウェアＮＡＴログまたはアプリケーションアウェアＮＡＴ動作を提供することができる。いくつかの実施形態は、ネットワークオペレータがＵＰＦにおけるＮＡＴ執行をサポートすることを可能にする。これは、任意の外部ＮＡＴ ＳＦの必要性を回避し、少なくともある特定のＮＡＴ動作ユースケースの外部ＣＧＮＡＴの負荷軽減を可能にする。
【0051】
単一のＵＥデバイスおよび１つのＡＰＮに関連するトラフィックが分割されて、インターネット、ＷＡＰ、または他の企業ＶＰＮなどの複数のＶＰＮにルーティングされるときに、ＵＥが１つだけのＩＰアドレスを使用すれば、ルーティングは曖昧さを呈する可能性がある。結果として、応答パケットに対して複数のリターンパスが存在し、ペイロードが発信元とは異なるＶＰＮに返され得る。
【0052】
図４
このような曖昧さを除去するため、ＮＡＴは、元のソースＩＰアドレスを置換するアドレスを含む１つまたは複数のＩＰアドレス範囲の設定によって、サービスＶＰＮに対するＮＡＴが可能とされ得る。図４は、複数のＶＰＮが曖昧さを引き起こし得る例を示している。例えば、図４は、要求パケット２がＶＰＮ２から到来したが、パケット２に対する応答がＶＰＮ１を通じて戻ることを示している。同様に、要求パケット１がＶＰＮ１から到来したが、パケット１に対する応答がＶＰＮ２を通じて戻ることが示されている。ネットワークアドレス変換を提供するための改良されたシステムおよび方法が必要とされる。
このような曖昧さを除去するため、ＮＡＴは、元のソースＩＰアドレスを置換するアドレスを含む１つまたは複数のＩＰアドレス範囲の設定によって、サービスＶＰＮに対するＮＡＴが可能とされ得る。図４は、複数のＶＰＮが曖昧さを引き起こし得る例を示している。例えば、図４は、要求パケット２がＶＰＮ２から到来したが、パケット２に対する応答がＶＰＮ１を通じて戻ることを示している。同様に、要求パケット１がＶＰＮ１から到来したが、パケット１に対する応答がＶＰＮ２を通じて戻ることが示されている。ネットワークアドレス変換を提供するための改良されたシステムおよび方法が必要とされる。
【0053】
ユーザセッションのアクティブ化の際には、エボルブドパケットゲートウェイ（ＥＰＧ：Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｇａｔｅｗａｙ）は、ＮＡＴが有効化されるベースＡＰＮ上で許可される各サービスＶＰＮ上のＵＥに対して一意のＩＰアドレスを割り当てる。アドレスは、ローカルに共有されたアドレスプールまたはＲＡＤＩＵＳのいずれかから割り当てられる。ＵＥセッションの割当て解除後、ＩＰアドレスは取り下げられ、別のＵＥへの割当てのために利用可能となる。
【0054】
ＥＰＧが、データパケットのトラフィッククラスに従って検出され、ＮＡＴが有効化されているサービスＶＰＮにルーティングされるべきアップリンクパケットを受信すると、ＥＰＧは、パケットのＩＰヘッダ内の元のソースＩＰアドレスを、ＵＥに割り当てられたＮＡＴ ＩＰアドレスで置換する。ペイロードの戻り時に、パケットの宛先フィールド内のＮＡＴ ＩＰアドレスが元のＵＥ ＩＰアドレスで置換される。
【0055】
図５
図５は、割り当てられたＮＡＴ ＩＰが図５のステップ１でスティップリングによってマークされる例を示している。しかし、ＮＡＴ ＩＰは、ステップ２でペイロードが検出され、ステップ３で特定のＰＣＣ規則が関連づけられ許可されるまで、使用されない。
図５は、割り当てられたＮＡＴ ＩＰが図５のステップ１でスティップリングによってマークされる例を示している。しかし、ＮＡＴ ＩＰは、ステップ２でペイロードが検出され、ステップ３で特定のＰＣＣ規則が関連づけられ許可されるまで、使用されない。
【0056】
第１の実施形態では、ＵＰ機能は、ＣＰ機能からのより少ない指令で、ＮＡＴに対して適用可能なユーザプレーンパケットをハンドリングするように自己実行されることが期待される。いくつかの実施形態では、これは次のうちの１つまたは複数を含む。
ａ．ＰＦＣＰ関連づけセットアップ／更新手続き中に、ＵＰ機能はＮＡＴＵのサポートを指示する。
ｂ．ＰＦＣＰセッションレベルにおける指示提供、すなわちＮＡＴ機能が、前記ＰＦＣＰセッションによって制御されるすべてのトラフィックに対して、またはこのような指示がネットワークインスタンスおよび／またはソース／宛先インタフェースに関連づけられてプロビジョニングされる場合にはネットワークインスタンスＩＥまたはソース／宛先インタフェースＩＥによって識別されるある特定のネットワークドメインまたはインタフェースから受信される／へ送信されるトラフィックに対して、適用可能であるときに、ＣＰ機能は、ＮＡＴ機能が前記ＰＦＣＰセッションに対して要求され得ることを指示する。このような指示は、ＵＰ機能に明示的な指示を与える、好ましくは「ＮＡＴアドレスおよび／またはポート」と呼ばれる新しいＩＥ、および／または好ましくは「ＮＡＴ要求」と呼ばれる新しい指示の存在であり得る。前述のように、このような指示は、ＰＦＣＰセッションレベルでプロビジョニングされ、例えば、ＰＦＣＰセッション確立要求メッセージレベルに含まれるか、または宛先／ソースインタフェースおよび／またはネットワークインスタンスに関連づけられ、例えばＤＬ ＰＤＲに含まれる可能性がある。
ｃ．ユーザプレーンＩＰパケットを受信すると、例えばＮＡＴ指示が設定されたネットワークインスタンスからのユーザプレーンＩＰパケットを受信すると、すなわち、ユーザプレーンパケットが、前記ネットワークインタフェースからのユーザプレーントラフィックと一致するようにプロビジョニングされるパケット検出規則（ＰＤＲ：Ｐａｃｋｅｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｒｕｌｅ）と一致すると（前記ネットワークインスタンスからのパケットは常にＵＥへ送信されるダウンリンクパケットであり得ると仮定される）、ＵＰ機能は、既存のＩＥであるＵＥ ＩＰアドレスによって設定された実際のＵＥ ＩＰアドレスで宛先ＩＰアドレスおよび／またはポート番号を置換しなければならない。同様に、ＮＡＴ指示が設定されたネットワークインスタンスへのユーザプレーンＩＰパケットを受信すると、すなわち、ユーザプレーンパケットが、ＦＡＲに基づいて前記ネットワークインスタンスへフォワーディングされると（前記ネットワークインスタンスへのパケットは常に特定のサービスパケットデータネットワークへ送信されるアップリンクパケットであり得ると仮定される）、ＵＰ機能は、前記ネットワークインスタンスに関連づけられた新しいＩＥ「ＮＡＴアドレスおよび／またはポート」でプロビジョニングされたＮＡＴ ＩＰアドレスおよび／またはポートで、ソースＩＰアドレスおよび／またはポート番号を置換しなければならない。
ａ．ＰＦＣＰ関連づけセットアップ／更新手続き中に、ＵＰ機能はＮＡＴＵのサポートを指示する。
ｂ．ＰＦＣＰセッションレベルにおける指示提供、すなわちＮＡＴ機能が、前記ＰＦＣＰセッションによって制御されるすべてのトラフィックに対して、またはこのような指示がネットワークインスタンスおよび／またはソース／宛先インタフェースに関連づけられてプロビジョニングされる場合にはネットワークインスタンスＩＥまたはソース／宛先インタフェースＩＥによって識別されるある特定のネットワークドメインまたはインタフェースから受信される／へ送信されるトラフィックに対して、適用可能であるときに、ＣＰ機能は、ＮＡＴ機能が前記ＰＦＣＰセッションに対して要求され得ることを指示する。このような指示は、ＵＰ機能に明示的な指示を与える、好ましくは「ＮＡＴアドレスおよび／またはポート」と呼ばれる新しいＩＥ、および／または好ましくは「ＮＡＴ要求」と呼ばれる新しい指示の存在であり得る。前述のように、このような指示は、ＰＦＣＰセッションレベルでプロビジョニングされ、例えば、ＰＦＣＰセッション確立要求メッセージレベルに含まれるか、または宛先／ソースインタフェースおよび／またはネットワークインスタンスに関連づけられ、例えばＤＬ ＰＤＲに含まれる可能性がある。
ｃ．ユーザプレーンＩＰパケットを受信すると、例えばＮＡＴ指示が設定されたネットワークインスタンスからのユーザプレーンＩＰパケットを受信すると、すなわち、ユーザプレーンパケットが、前記ネットワークインタフェースからのユーザプレーントラフィックと一致するようにプロビジョニングされるパケット検出規則（ＰＤＲ：Ｐａｃｋｅｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｒｕｌｅ）と一致すると（前記ネットワークインスタンスからのパケットは常にＵＥへ送信されるダウンリンクパケットであり得ると仮定される）、ＵＰ機能は、既存のＩＥであるＵＥ ＩＰアドレスによって設定された実際のＵＥ ＩＰアドレスで宛先ＩＰアドレスおよび／またはポート番号を置換しなければならない。同様に、ＮＡＴ指示が設定されたネットワークインスタンスへのユーザプレーンＩＰパケットを受信すると、すなわち、ユーザプレーンパケットが、ＦＡＲに基づいて前記ネットワークインスタンスへフォワーディングされると（前記ネットワークインスタンスへのパケットは常に特定のサービスパケットデータネットワークへ送信されるアップリンクパケットであり得ると仮定される）、ＵＰ機能は、前記ネットワークインスタンスに関連づけられた新しいＩＥ「ＮＡＴアドレスおよび／またはポート」でプロビジョニングされたＮＡＴ ＩＰアドレスおよび／またはポートで、ソースＩＰアドレスおよび／またはポート番号を置換しなければならない。
【0057】
いくつかの実施形態では、このアプローチは、ＵＰ機能がアップリンクまたはダウンリンクトラフィックに基づいて、ソースまたは宛先ＩＰアドレスをＮＡＴアドレスまたは実際のＵＥ ＩＰアドレスで自動的に置換することを要求する。
【0058】
第２の実施形態では、ＵＰ機能がＩＰヘッダ変更を実行すること、例えば、ソース／宛先ＩＰアドレスおよび／またはポートを置換／変更することをＣＰ機能によって完全に指令されることが期待される。いくつかの実施形態では、これは次のうちの１つまたは複数を含む。
ａ．ＰＦＣＰ関連づけセットアップ／更新手続き中に、ＵＰ機能はＮＡＴＵのサポートを指示するが、この代替形態では、ＵＰは以下で説明するように下記の新しいＩＥをサポートすることが単に期待される。
ｂ．ＣＰ機能は、サービスに対するユーザプレーンパケットに合致するように、ＵＬに対して１つのＰＤＲおよびＤＬに対して１つのＰＤＲをプロビジョニングする（したがって、ＰＤＲに合致するユーザプレーンパケットは、前記サービス／アプリケーションに対するサービスデータフローに関係する）。
ｃ．ＣＰ機能は、サービストラフィックの検出を報告するためのレポートを生成することをＵＰ機能に対して要求するための使用報告規則をプロビジョニングする。
ｄ．ＣＰ機能は、（ステップ２で作成された）使用報告規則（ＵＲＲ：Ｕｓａｇｅ Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ Ｒｕｌｅ）を（ステップ１で作成された）ＰＤＲと関連づける。
ｅ．ＵＰ機能は、ＰＤＲと合致するユーザプレーンパケットを検出し、レポートをＣＰ機能に送信する。
ｆ．ローカル設定に基づいて、またはＡＡＡ／Ｒａｄｉｕｓサーバへのシグナリングを開始することによって、ＣＰ機能は、ＵＰ機能特徴ＩＥを介してＣＰ機能に指示されるＵＰ機能で（ステップ０に記載したような）ＮＡＴ機能がサポートされる場合、ＮＡＴ ＩＰアドレスおよび／またはポート、例えばテレマティクスサービスに対する下記の図にあるような１８３．１．５０．４、を取得する。
ｇ．ＣＰ機能は、ＰＦＣＰセッション変更（確立）要求メッセージで下記の制御規則をプロビジョニングする。
ｉ．ＰＦＣＰセッションを識別するための新しいＤＬ ＰＤＲ。これは以下を含む。
１．好ましくはＮＡＴ ＩＰアドレスと呼ばれ、より一般的には追加的ＵＥ ＩＰアドレスと呼ばれる新しいＩＥ。これは、ＰＤＲが特定のサービスＶＰＮからのトラフィックのみに合致することを可能にする特定のネットワークインスタンスと関連づけられる。または代替的に、
２．既存のＩＥであるフレーム化経路（Ｆｒａｍｅｄ－Ｒｏｕｔｅ）（またはフレーム化ＩＰｖ６経路（Ｆｒａｍｅｄ－ＩＰｖ６－Ｒｏｕｔｅ））を再利用する。これもまた、ＰＤＲが特定のサービスＶＰＮからのトラフィックのみに合致することを可能にする特定のネットワークインスタンスと関連づけられる。
ｉｉ．特定のサービスＶＰＮからのトラフィックに合致するため、新しいＤＬ ＰＤＲは、サービスＶＰＮ専用の特定のネットワークインスタンスからのトラフィックに合致するための関連するサービスデータフィルタまたはアプリケーションＩＤを用いて作成される。
ｉｉｉ．新しいＦＡＲが、（ステップｂで作成された）ＤＬ ＰＤＲに関連づけられるように作成される。
１．好ましくは「ＩＰヘッダ変更ＩＥ」と呼ばれる新しいＩＥであって、ＵＰＦが、ＮＡＴ ＩＰアドレス（例えば１８３．１．５０．４）であるユーザプレーンパケットの宛先ＩＰアドレスおよび／または宛先ポートを、実際のＵＥ ＩＰアドレス（１９６．１２０．０．４）およびソースポート（ＵＥがＵＬトラフィックを開始するときに使用される、ｅ１を参照）に置換しなければならないことを指示する。または代替的に、
２．既存のＩＥである外部ヘッダ作成（Ｏｕｔｅｒ Ｈｅａｄｅｒ Ｃｒｅａｔｉｏｎ）を再利用し、新しい値を追加して、ＵＰＦが、ＮＡＴ ＩＰアドレス（例えば１８３．１．５０．４）であるユーザプレーンパケットの宛先ＩＰアドレスおよび／または宛先ポートを、実際のＵＥ ＩＰアドレス（１９６．１２０．０．４）および適切なソースポート（ＵＥがＵＬトラフィックを開始するときに使用される、ｅ１を参照）に置換しなければならないことを指示する。
３．既存のＩＥであるフォワーディングポリシー（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｐｏｌｉｃｙ）を再利用する。これは、フォワーディングポリシーを指示するローカルに設定されたポリシー識別子を指すが、この場合、ＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートはこのＩＥを介してＣＰ機能によって動的にプロビジョニングされることはできない。すなわち、このようなＮＡＴ ＩＰおよび／またはポート情報は、フォワーディングポリシーＩＤに対応する際にＵＰ機能で事前設定されなければならない。
ａ．ＰＦＣＰ関連づけセットアップ／更新手続き中に、ＵＰ機能はＮＡＴＵのサポートを指示するが、この代替形態では、ＵＰは以下で説明するように下記の新しいＩＥをサポートすることが単に期待される。
ｂ．ＣＰ機能は、サービスに対するユーザプレーンパケットに合致するように、ＵＬに対して１つのＰＤＲおよびＤＬに対して１つのＰＤＲをプロビジョニングする（したがって、ＰＤＲに合致するユーザプレーンパケットは、前記サービス／アプリケーションに対するサービスデータフローに関係する）。
ｃ．ＣＰ機能は、サービストラフィックの検出を報告するためのレポートを生成することをＵＰ機能に対して要求するための使用報告規則をプロビジョニングする。
ｄ．ＣＰ機能は、（ステップ２で作成された）使用報告規則（ＵＲＲ：Ｕｓａｇｅ Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ Ｒｕｌｅ）を（ステップ１で作成された）ＰＤＲと関連づける。
ｅ．ＵＰ機能は、ＰＤＲと合致するユーザプレーンパケットを検出し、レポートをＣＰ機能に送信する。
ｆ．ローカル設定に基づいて、またはＡＡＡ／Ｒａｄｉｕｓサーバへのシグナリングを開始することによって、ＣＰ機能は、ＵＰ機能特徴ＩＥを介してＣＰ機能に指示されるＵＰ機能で（ステップ０に記載したような）ＮＡＴ機能がサポートされる場合、ＮＡＴ ＩＰアドレスおよび／またはポート、例えばテレマティクスサービスに対する下記の図にあるような１８３．１．５０．４、を取得する。
ｇ．ＣＰ機能は、ＰＦＣＰセッション変更（確立）要求メッセージで下記の制御規則をプロビジョニングする。
ｉ．ＰＦＣＰセッションを識別するための新しいＤＬ ＰＤＲ。これは以下を含む。
１．好ましくはＮＡＴ ＩＰアドレスと呼ばれ、より一般的には追加的ＵＥ ＩＰアドレスと呼ばれる新しいＩＥ。これは、ＰＤＲが特定のサービスＶＰＮからのトラフィックのみに合致することを可能にする特定のネットワークインスタンスと関連づけられる。または代替的に、
２．既存のＩＥであるフレーム化経路（Ｆｒａｍｅｄ－Ｒｏｕｔｅ）（またはフレーム化ＩＰｖ６経路（Ｆｒａｍｅｄ－ＩＰｖ６－Ｒｏｕｔｅ））を再利用する。これもまた、ＰＤＲが特定のサービスＶＰＮからのトラフィックのみに合致することを可能にする特定のネットワークインスタンスと関連づけられる。
ｉｉ．特定のサービスＶＰＮからのトラフィックに合致するため、新しいＤＬ ＰＤＲは、サービスＶＰＮ専用の特定のネットワークインスタンスからのトラフィックに合致するための関連するサービスデータフィルタまたはアプリケーションＩＤを用いて作成される。
ｉｉｉ．新しいＦＡＲが、（ステップｂで作成された）ＤＬ ＰＤＲに関連づけられるように作成される。
１．好ましくは「ＩＰヘッダ変更ＩＥ」と呼ばれる新しいＩＥであって、ＵＰＦが、ＮＡＴ ＩＰアドレス（例えば１８３．１．５０．４）であるユーザプレーンパケットの宛先ＩＰアドレスおよび／または宛先ポートを、実際のＵＥ ＩＰアドレス（１９６．１２０．０．４）およびソースポート（ＵＥがＵＬトラフィックを開始するときに使用される、ｅ１を参照）に置換しなければならないことを指示する。または代替的に、
２．既存のＩＥである外部ヘッダ作成（Ｏｕｔｅｒ Ｈｅａｄｅｒ Ｃｒｅａｔｉｏｎ）を再利用し、新しい値を追加して、ＵＰＦが、ＮＡＴ ＩＰアドレス（例えば１８３．１．５０．４）であるユーザプレーンパケットの宛先ＩＰアドレスおよび／または宛先ポートを、実際のＵＥ ＩＰアドレス（１９６．１２０．０．４）および適切なソースポート（ＵＥがＵＬトラフィックを開始するときに使用される、ｅ１を参照）に置換しなければならないことを指示する。
３．既存のＩＥであるフォワーディングポリシー（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｐｏｌｉｃｙ）を再利用する。これは、フォワーディングポリシーを指示するローカルに設定されたポリシー識別子を指すが、この場合、ＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートはこのＩＥを介してＣＰ機能によって動的にプロビジョニングされることはできない。すなわち、このようなＮＡＴ ＩＰおよび／またはポート情報は、フォワーディングポリシーＩＤに対応する際にＵＰ機能で事前設定されなければならない。
【0059】
同様に、ＵＬトラフィックに対して、以下の通りである。
ａ．特定のサービスＡＰＮへのトラフィックに合致するため、新しいＵＬ ＰＤＲが作成されることになる。ＵＬ ＰＤＲは、ＵＥからサービスＡＰＮ専用の特定のネットワークインスタンスへのトラフィックに合致するための関連するサービスデータフィルタまたはアプリケーションＩＤを用いて作成される。ＵＬ ＰＤＲと関連づけられるべき新しいＦＡＲにおいて、ＵＬ ＰＤＲは、トラフィックがサービスＶＰＮへ送信されることを可能にする新しいネットワークインスタンスを含み、さらに以下を含む。
ｉ．新しいＩＥであって、ＵＰＦが、ユーザプレーンパケットのソースＩＰアドレスおよびソースポート（例えば１９６．１２０．０．４）をＮＡＴ ＩＰアドレス（１８３．１．５０．４）およびＮＡＴポートに置換しなければならないことを指示する。または代替的に、
ｉｉ．既存のＩＥである外部ヘッダ作成（Ｏｕｔｅｒ Ｈｅａｄｅｒ Ｃｒｅａｔｉｏｎ）を再利用し、新しい値を用いて、ＵＰＦが、ユーザプレーンパケットのソースＩＰアドレスおよびソースポートをＮＡＴ ＩＰアドレスおよびＮＡＴポートに置換しなければならないことを指示する。または代替的に、
ｉｉｉ．既存のＩＥであるフォワーディングポリシー（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｐｏｌｉｃｙ）を再利用する。これは、フォワーディングポリシーを指示するローカルに設定されたポリシー識別子を指すが、この場合、ＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートはこのＩＥを介してＣＰ機能によって動的にプロビジョニングされることはできない。すなわち、このようなＮＡＴ ＩＰおよび／またはポート情報は、フォワーディングポリシーＩＤに対応する際にＵＰ機能で事前設定されなければならない。
ａ．特定のサービスＡＰＮへのトラフィックに合致するため、新しいＵＬ ＰＤＲが作成されることになる。ＵＬ ＰＤＲは、ＵＥからサービスＡＰＮ専用の特定のネットワークインスタンスへのトラフィックに合致するための関連するサービスデータフィルタまたはアプリケーションＩＤを用いて作成される。ＵＬ ＰＤＲと関連づけられるべき新しいＦＡＲにおいて、ＵＬ ＰＤＲは、トラフィックがサービスＶＰＮへ送信されることを可能にする新しいネットワークインスタンスを含み、さらに以下を含む。
ｉ．新しいＩＥであって、ＵＰＦが、ユーザプレーンパケットのソースＩＰアドレスおよびソースポート（例えば１９６．１２０．０．４）をＮＡＴ ＩＰアドレス（１８３．１．５０．４）およびＮＡＴポートに置換しなければならないことを指示する。または代替的に、
ｉｉ．既存のＩＥである外部ヘッダ作成（Ｏｕｔｅｒ Ｈｅａｄｅｒ Ｃｒｅａｔｉｏｎ）を再利用し、新しい値を用いて、ＵＰＦが、ユーザプレーンパケットのソースＩＰアドレスおよびソースポートをＮＡＴ ＩＰアドレスおよびＮＡＴポートに置換しなければならないことを指示する。または代替的に、
ｉｉｉ．既存のＩＥであるフォワーディングポリシー（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｐｏｌｉｃｙ）を再利用する。これは、フォワーディングポリシーを指示するローカルに設定されたポリシー識別子を指すが、この場合、ＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートはこのＩＥを介してＣＰ機能によって動的にプロビジョニングされることはできない。すなわち、このようなＮＡＴ ＩＰおよび／またはポート情報は、フォワーディングポリシーＩＤに対応する際にＵＰ機能で事前設定されなければならない。
【0060】
図６
図６は、ＮＡＴ ＩＰアドレスの存在しない例示的システムおよび存在する例示的システムを示している。図の上側はＮＡＴを使用せず、ＵＥ ＩＰアドレスが再利用される。３個のペイロードのそれぞれが同じソースＩＰ（この例では１９６．１２０．０．４）を示す。これに対して、図の下側はＮＡＴを使用し、ＵＥは企業ごとにソースＩＰアドレスを有する。３個のペイロードのそれぞれが異なるソースＩＰアドレス（この例ではそれぞれ１８３．１．５０．４、１９９．２．７．１３および２００．０．０．６７）を示す。
図６は、ＮＡＴ ＩＰアドレスの存在しない例示的システムおよび存在する例示的システムを示している。図の上側はＮＡＴを使用せず、ＵＥ ＩＰアドレスが再利用される。３個のペイロードのそれぞれが同じソースＩＰ（この例では１９６．１２０．０．４）を示す。これに対して、図の下側はＮＡＴを使用し、ＵＥは企業ごとにソースＩＰアドレスを有する。３個のペイロードのそれぞれが異なるソースＩＰアドレス（この例ではそれぞれ１８３．１．５０．４、１９９．２．７．１３および２００．０．０．６７）を示す。
【0061】
いくつかの実施形態では、ＮＡＴＵの特徴サポートがＣＰとＵＰ機能との間でネゴシエートされ得る。これは、ＮＡＴ機能がＵＰ機能において適用され得るか否かを記述するためのＵＰ機能特徴ＩＥにおけるＮＡＴ機能（例えば、オクテット／ビットにおいて６／８である「ＮＡＴＵ」）を伴い得る。例えば、ＵＰ機能は、ＩＥにおいて、例えばＵＰ機能特徴ＩＥにおいて、例えば１つまたは複数のビット（「ＮＡＴＵ」を参照）の形態でフラグまたはビットマスクを設定することによって、ＵＰ機能がＮＡＴをサポートすることを指示し、適切なメッセージでＣＰ機能へそのＩＥを送信してもよい。例えば、ＣＰ機能がＰＦＣＰ関連づけセットアップまたは更新要求を介して「ＮＡＴＵ」を要求するとき、ＵＰ機能は、ＰＦＣＰ関連づけセットアップまたは更新応答を介してＵＰ機能特徴ＩＥ内の「ＮＡＴＵ」フラグを設定することによってＮＡＴ機能のサポートを指示してもよい。
【0062】
「ＮＡＴＵ」がＵＰ機能でサポートされる場合、ＣＰ機能は、ＰＤＵセッションに関連づけられたＰＤＲにＮＡＴ ＩＰアドレスおよび／またはポート情報を含め、ＰＤＲをＵＰ機能に提供してもよい。ＮＡＴアドレスおよび／またはポート情報は、例えばＳＧｉ／Ｒａｄｉｕｓを介してＣＰ機能によって取得されてもよく、またはＣＰ機能で、もしくはＵＰ機能で、事前設定されてもよい。いくつかの実施形態では、ＣＰ機能によって提供されるＮＡＴアドレスおよび／またはポート情報は、ＵＰ機能で事前設定されたＮＡＴアドレスおよび／またはポート情報よりも優越しなければならない。
【0063】
「ＮＡＴＵ」がＵＰ機能でサポートされない場合、フラグがＵＰ機能特徴ＩＥを介して０に設定され、ＣＰ機能はこのＵＰ機能に対してＮＡＴを適用しない。
【0064】
下記の表は、ＮＡＴＵ特徴がどのようにＵＰ機能特徴ＩＥに追加され得るかを示している。しかし、本開示はこの実装形態に限定されない。
【0065】
図７
いくつかの実施形態では、関連するサービスＶＰＮに対するすべてのＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートがセッション作成時に割り当てられる代わりに、ＰＧＷは、パケットが検出されるときにのみサービスＶＰＮに対するＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートを割り当て、関連づけられたＰＣＣ規則がアクティブ化される。関連づけられたＰＣＣ規則は、ＰＣＲＦによって、またはＰＣＲＦなしにローカルポリシーによってアクティブ化され得る。図７は、サービスアクセスに対するＮＡＴ ＩＰ割当ての例を示している。
いくつかの実施形態では、関連するサービスＶＰＮに対するすべてのＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートがセッション作成時に割り当てられる代わりに、ＰＧＷは、パケットが検出されるときにのみサービスＶＰＮに対するＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートを割り当て、関連づけられたＰＣＣ規則がアクティブ化される。関連づけられたＰＣＣ規則は、ＰＣＲＦによって、またはＰＣＲＦなしにローカルポリシーによってアクティブ化され得る。図７は、サービスアクセスに対するＮＡＴ ＩＰ割当ての例を示している。
【0066】
ＣＵＰＳの場合、アプリケーションＩＤを用いて検出された使用報告情報固有のアプリケーションに対するセッション作成／変更時に、報告トリガＳＴＡＲＴを有する使用報告規則（ＵＲＲ）がＵＰ機能に送信される。アプリケーションが検出されると、ＵＰ機能は、ＣＰ機能に通知するためにＳＴＡＲＴトリガを有する使用報告を送信する。ＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートが割り当てられるまで、ペイロードはデフォルトでバッファリングされ、またはＵＰ機能でのその設定に応じて破棄される。サービスが検出されない場合、元のネットワークインスタンスがペイロードルーティングのために使用される。
【0067】
ＰＧＷ－ＣがトリガＳＴＡＲＴを有する使用報告を受信すると、ＰＧＷ－ＣはＰＣＣ規則を関連づける。ＰＣＣ規則がアクティブ化される場合、ＰＧＷ－Ｃは、ローカルの共有ＩＰプールまたはＲａｄｉｕｓに由来するＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートを割り当てる。ＰＧＷ－Ｃは、ペイロードを配送するために、ＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートをＵＰ機能に対するＰＤＲ／ＦＡＲ内にパッケージ化する。ＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートを受信した後、ＵＰ機能は、ＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートに基づいてペイロードを配送することができる。サービスアクセスに対するＮＡＴ ＩＰ割当ては、提供される場合には優先度がより高い。
【0068】
いくつかの実施形態では、ＰＧＷ－Ｃは、ＵＥ ＩＰアドレスとＮＡＴ ＩＰアドレスとの間のＮＡＴ ＩＰマッピングの維持を担当する。ＰＧＷ－Ｃは、ＰＤＵセッションに関連づけられたＰＤＲ／ＦＡＲによって、ＵＥ ＩＰアドレスを所与のＮＡＴ ＩＰアドレスにより置換することについてＵＰ機能に通知する。さらに、ＮＡＴ ＩＰ割当て前にバッファリングされたパケットはサービスＶＰＮに配送される。
【0069】
いくつかの実施形態では、ＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートはＰＤＲ内にある。ＮＡＴ ＩＰアドレスおよびポートは、いくつかのオプションを使用してＵＰ機能に配送され得る。第１のオプションでは、好ましくは「ＮＡＴ ＩＰアドレスポート」または「追加的ＵＥ ＩＰアドレスポート」と呼ばれる新しいＩＥが、ダウンリンク（ＤＬ）ＰＤＲに対するパケット検出情報（ＰＤＩ：Ｐａｃｋｅｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）またはトラフィックエンドポイント作成（Ｃｒｅａｔｅ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｄｐｏｉｎｔ）ＩＥ内に導入される。ソースまたは宛先ＩＰアドレスを含むこの新しいＩＥの例が以下に含まれる。
【0070】
以下のフラグがオクテット５内にコードされる。
ａ．ビット１－Ｖ６：このビットが「１」に設定される場合、ＩＰｖ６アドレスフィールドがＵＥ ＩＰアドレス内に存在しなければならない。そうでない場合、ＩＰｖ６アドレスフィールドは存在してはならない。
ｂ．ビット２－Ｖ４：このビットが「１」に設定される場合、ＩＰｖ４アドレスフィールドがＵＥ ＩＰアドレス内に存在しなければならない。そうでない場合、ＩＰｖ４アドレスフィールドは存在してはならない。
ａ．ビット１－Ｖ６：このビットが「１」に設定される場合、ＩＰｖ６アドレスフィールドがＵＥ ＩＰアドレス内に存在しなければならない。そうでない場合、ＩＰｖ６アドレスフィールドは存在してはならない。
ｂ．ビット２－Ｖ４：このビットが「１」に設定される場合、ＩＰｖ４アドレスフィールドがＵＥ ＩＰアドレス内に存在しなければならない。そうでない場合、ＩＰｖ４アドレスフィールドは存在してはならない。
【0071】
ソースまたは宛先ＩＰアドレスを含む新しいＩＰヘッダ変更ＩＥの例が以下に含まれる。
【0072】
以下のフラグがオクテット５内にコードされる。
ａ．ビット１－Ｖ６：このビットが「１」に設定される場合、ＩＰｖ６アドレスフィールドがＵＥ ＩＰアドレス内に存在しなければならない。そうでない場合、ＩＰｖ６アドレスフィールドは存在してはならない。
ｂ．ビット２－Ｖ４：このビットが「１」に設定される場合、ＩＰｖ４アドレスフィールドがＵＥ ＩＰアドレス内に存在しなければならない。そうでない場合、ＩＰｖ４アドレスフィールドは存在してはならない。
ｃ．ビット３－ＲＥＤ：このビットが「１」に設定される場合、オクテット（ｍ～ｍ＋３）および（ｐ～ｐ＋１５）にそれぞれ含まれるＩＰｖ４またはＩＰｖ６アドレスは、宛先ＩＰアドレスを置換するために使用されなければならない。
ｄ．ビット４－ＲＥＤ：このビットが「１」に設定される場合、オクテット（ｍ～ｍ＋３）および（ｐ～ｐ＋１５）にそれぞれ含まれるＩＰｖ４またはＩＰｖ６アドレスは、宛先ＩＰアドレスを置換するために使用されなければならない。
ａ．ビット１－Ｖ６：このビットが「１」に設定される場合、ＩＰｖ６アドレスフィールドがＵＥ ＩＰアドレス内に存在しなければならない。そうでない場合、ＩＰｖ６アドレスフィールドは存在してはならない。
ｂ．ビット２－Ｖ４：このビットが「１」に設定される場合、ＩＰｖ４アドレスフィールドがＵＥ ＩＰアドレス内に存在しなければならない。そうでない場合、ＩＰｖ４アドレスフィールドは存在してはならない。
ｃ．ビット３－ＲＥＤ：このビットが「１」に設定される場合、オクテット（ｍ～ｍ＋３）および（ｐ～ｐ＋１５）にそれぞれ含まれるＩＰｖ４またはＩＰｖ６アドレスは、宛先ＩＰアドレスを置換するために使用されなければならない。
ｄ．ビット４－ＲＥＤ：このビットが「１」に設定される場合、オクテット（ｍ～ｍ＋３）および（ｐ～ｐ＋１５）にそれぞれ含まれるＩＰｖ４またはＩＰｖ６アドレスは、宛先ＩＰアドレスを置換するために使用されなければならない。
【0073】
外部ヘッダを作成するための指令を含む既存のＩＥである外部ヘッダ作成（Ｏｕｔｅｒ Ｈｅａｄｅｒ Ｃｒｅａｔｉｏｎ）の再利用の例が以下に含まれる。
【0074】
外部ヘッダ作成記述フィールドは、存在する場合、表８．２．５６－１で指定されるようにエンコードされなければならない。外部ヘッダ作成記述フィールドは、ビットマスクの形態をとり、各ビットは出力パケット内に作成されるべき外部ヘッダを指示する。予備ビットは受信機によって無視されなければならない。
【0075】
外部ヘッダ作成記述は以下に含まれる。
【0076】
図８Ａおよび図８Ｂ
図８Ａおよび図８Ｂは、ＰＦＣＰインタラクションのための例示的実施形態を示している。これは、セッションが作成されるときのアプリケーション開始検出のためのＰＤＲ／ＦＡＲ／ＵＲＲを例示する。なお、この例示は、以下でさらに詳細に説明するように、ＥＰＣコアネットワークに関する。図示のように、ＵＥなどの無線デバイスが任意選択的にアタッチ手続きを実行し、ＳＧＷ－Ｃとのセッションを作成している可能性があり、その場合にＳＧＷ－ＣはＰＧＷ－Ｃにセッション作成要求を送信する。セッション確立中に、ＰＧＷ－Ｃ（または任意の他の適切なＣＰエンティティ）は、ＰＧＷ－Ｕ（または任意の他の適切なＵＰエンティティ）にＰＦＣＰセッション確立要求を送信することができる（ステップ８００）。この要求は、ＰＤＲの作成、ＦＡＲの作成、および／またはＵＲＲ／ＳＴＡＲＴの作成を含み得る。ＰＧＷ－ＵはＰＧＷ－ＣにＰＦＣＰセッション確立応答を送信する（ステップ８０２）。応答は、作成されたＰＤＲを含み得る。後に、最初のアップリンクデータおよび／またはサービス検出の後、ＰＦＣＦセッション報告がセットアップされる。ＮＡＴ ＩＰ割当ての後、ＰＧＷ－ＣはＰＧＷ－ＵにＰＦＣＰセッション変更要求を送信する（ステップ８０４）。これは、ＰＤＲを更新するための指示を含み得る。ＰＧＷ－ＵはＰＧＷ－ＣにＰＦＣＰセッション変更応答を送信する（ステップ８０６）。加えて、または代わりに、ＳＧＷ－ＣがＰＧＷ－Ｃにベアラ変更要求を送信した後、ＰＧＷ－ＣはＰＧＷ－ＵにＰＦＣＰセッション変更要求を送信する（ステップ８０８）。新しいＰＤＲが追加される場合、これは、ＵＲＲが関連づけられなければならないことの指示を含み得る。ＰＧＷ－ＵはＰＧＷ－ＣにＰＦＣＰセッション変更応答を送信する（ステップ８１０）。
図８Ａおよび図８Ｂは、ＰＦＣＰインタラクションのための例示的実施形態を示している。これは、セッションが作成されるときのアプリケーション開始検出のためのＰＤＲ／ＦＡＲ／ＵＲＲを例示する。なお、この例示は、以下でさらに詳細に説明するように、ＥＰＣコアネットワークに関する。図示のように、ＵＥなどの無線デバイスが任意選択的にアタッチ手続きを実行し、ＳＧＷ－Ｃとのセッションを作成している可能性があり、その場合にＳＧＷ－ＣはＰＧＷ－Ｃにセッション作成要求を送信する。セッション確立中に、ＰＧＷ－Ｃ（または任意の他の適切なＣＰエンティティ）は、ＰＧＷ－Ｕ（または任意の他の適切なＵＰエンティティ）にＰＦＣＰセッション確立要求を送信することができる（ステップ８００）。この要求は、ＰＤＲの作成、ＦＡＲの作成、および／またはＵＲＲ／ＳＴＡＲＴの作成を含み得る。ＰＧＷ－ＵはＰＧＷ－ＣにＰＦＣＰセッション確立応答を送信する（ステップ８０２）。応答は、作成されたＰＤＲを含み得る。後に、最初のアップリンクデータおよび／またはサービス検出の後、ＰＦＣＦセッション報告がセットアップされる。ＮＡＴ ＩＰ割当ての後、ＰＧＷ－ＣはＰＧＷ－ＵにＰＦＣＰセッション変更要求を送信する（ステップ８０４）。これは、ＰＤＲを更新するための指示を含み得る。ＰＧＷ－ＵはＰＧＷ－ＣにＰＦＣＰセッション変更応答を送信する（ステップ８０６）。加えて、または代わりに、ＳＧＷ－ＣがＰＧＷ－Ｃにベアラ変更要求を送信した後、ＰＧＷ－ＣはＰＧＷ－ＵにＰＦＣＰセッション変更要求を送信する（ステップ８０８）。新しいＰＤＲが追加される場合、これは、ＵＲＲが関連づけられなければならないことの指示を含み得る。ＰＧＷ－ＵはＰＧＷ－ＣにＰＦＣＰセッション変更応答を送信する（ステップ８１０）。
【0077】
【0078】
図１０
さらに、図１０は、制御プレーンおよびユーザプレーンの分離を反映する例を示している。図１０は、制御プレーンとユーザプレーンとの間の分離の場合におけるアーキテクチャ参照モデルを示す。このアーキテクチャ参照モデルは、非ローミングのシナリオと、ホームルーティングおよびローカルブレイクアウトローミングのシナリオとを対象とする。特に、ＰＤＮゲートウェイ（ＰＧＷ）がＰＤＮゲートウェイＣ（ＰＧＷ－Ｃ）およびＰＤＮゲートウェイＵ（ＰＧＷ－Ｕ）に分割されていることに留意され得る。ＰＧＷ－ＣおよびＰＧＷ－ＵはＳｘｂインタフェースを介して通信し得る。
さらに、図１０は、制御プレーンおよびユーザプレーンの分離を反映する例を示している。図１０は、制御プレーンとユーザプレーンとの間の分離の場合におけるアーキテクチャ参照モデルを示す。このアーキテクチャ参照モデルは、非ローミングのシナリオと、ホームルーティングおよびローカルブレイクアウトローミングのシナリオとを対象とする。特に、ＰＤＮゲートウェイ（ＰＧＷ）がＰＤＮゲートウェイＣ（ＰＧＷ－Ｃ）およびＰＤＮゲートウェイＵ（ＰＧＷ－Ｕ）に分割されていることに留意され得る。ＰＧＷ－ＣおよびＰＧＷ－ＵはＳｘｂインタフェースを介して通信し得る。
【0079】
前述の説明はＥＰＣコアネットワークに注目したが、本原理は、図２および図３に関して上記で説明した５Ｇコアネットワークにも適用可能である。いくつかの実施形態では、４Ｇ ＰＧＷの機能のうちのいくつかがＰＧＷ－ＣとＰＧＷ－Ｕとの間で分割されており、５Ｇでは、ＰＧＷ－ＣがＳＭＦとなり、ＰＧＷ－ＵがＵＰＦとなる。ＵＰＦは、ＳＭＦの制御下でユーザプレーントラフィックをハンドリングしている。
【0080】
図１１
いくつかの実施形態では、組み合わされたＳＭＦ／ＰＧＷ－Ｃが仮定され、すなわち、４Ｇと５Ｇのネットワーク間の相互運用に関連して、組み合わされたＳＭＦ／ＰＧＷ－Ｃが仮定される。この場合、ＵＰＦは（ＰＧＷ－Ｃと通信するために）Ｓｘｂをもサポートする必要がある。図１１は、このような４Ｇおよび５Ｇ相互運用アーキテクチャの例を示している。いくつかの実施形態では、分割されたＵＰ（ＰＧＷ－Ｕ）およびＣＰ（ＰＧＷ－Ｃ）を有するＰＧＷは、分割されたＳＭＦおよびＵＰＦとみなさなければならない／みなすことができる。いくつかの実施形態では、組み合わされたＳＭＦおよびＵＰＦはない。
いくつかの実施形態では、組み合わされたＳＭＦ／ＰＧＷ－Ｃが仮定され、すなわち、４Ｇと５Ｇのネットワーク間の相互運用に関連して、組み合わされたＳＭＦ／ＰＧＷ－Ｃが仮定される。この場合、ＵＰＦは（ＰＧＷ－Ｃと通信するために）Ｓｘｂをもサポートする必要がある。図１１は、このような４Ｇおよび５Ｇ相互運用アーキテクチャの例を示している。いくつかの実施形態では、分割されたＵＰ（ＰＧＷ－Ｕ）およびＣＰ（ＰＧＷ－Ｃ）を有するＰＧＷは、分割されたＳＭＦおよびＵＰＦとみなさなければならない／みなすことができる。いくつかの実施形態では、組み合わされたＳＭＦおよびＵＰＦはない。
【0081】
いくつかの実施形態では、ソリューションは、ＦＡＲ内のフォワーディングパラメータＩＥ内に新しいＮＡＴ ＩＥを作成することによる３ＧＰＰ ＰＦＣＰプロトコルの拡張からなる。これは、ＳＭＦがＵＰＦに対してＮＡＴポリシーを執行するよう指令することを可能にする。いくつかの実施形態では、ＵＰＦにＮＡＴポリシーを伝達するためにＮｐｃｆおよびＮｕｄｒインタフェースに追加的な拡張が要求され、ＵＰＦはユーザのトラフィックに対する（ソース）ＮＡＴ執行を適用するためにそれを使用する。いくつかの実施形態では、ＮＡＴ ＩＰアドレスプールがＳＭＦでハンドリングされる。いくつかの実施形態では、ＮＡＴ ＩＰアドレスプールはＵＰＦでハンドリングされる。
【0082】
図１２
図１２は、加入者単位で、ＮＡＴ ＩＰアドレスプールがＳＭＦでハンドリングされるときに設定されるＮＡＴポリシーの例を示している。図１２における手続きは、ＮＡＴポリシーが加入者ポリシーデータとしてＵＤＲで事前設定され、ＮＡＴ ＩＰアドレスプールがＳＭＦで設定されることを仮定している。ステップ１および２は次を示す：ＵＰＦおよびＳＭＦのエンティティ間のＰＦＣＰ関連づけ手続きにおいて、ＵＰＦ能力を報告するための既存のメカニズムが新しい能力（ＮＡＴ執行：ＮＡＴＵ、例えば、上記のＵＰ機能特徴ＩＥの表を参照）で拡張される。これは、どのＵＰＦがこの能力をサポートするかをＳＭＦが知ることを可能にし、ＵＰＦ選択に対して影響を及ぼし得る。
図１２は、加入者単位で、ＮＡＴ ＩＰアドレスプールがＳＭＦでハンドリングされるときに設定されるＮＡＴポリシーの例を示している。図１２における手続きは、ＮＡＴポリシーが加入者ポリシーデータとしてＵＤＲで事前設定され、ＮＡＴ ＩＰアドレスプールがＳＭＦで設定されることを仮定している。ステップ１および２は次を示す：ＵＰＦおよびＳＭＦのエンティティ間のＰＦＣＰ関連づけ手続きにおいて、ＵＰＦ能力を報告するための既存のメカニズムが新しい能力（ＮＡＴ執行：ＮＡＴＵ、例えば、上記のＵＰ機能特徴ＩＥの表を参照）で拡張される。これは、どのＵＰＦがこの能力をサポートするかをＳＭＦが知ることを可能にし、ＵＰＦ選択に対して影響を及ぼし得る。
【0083】
ステップ３および４は次を示す：ＵＥは、ＡＭＦにＰＤＵセッション確立要求を送信することによって、ＰＤＵセッション確立をトリガする。ＡＭＦは、ＰＤＵセッションを管理するためのＳＭＦを選択し（ＡＭＦ内のＳＭＦ選択機能が、ＮＲＦから取得される利用可能なＳＭＦインスタンスに基づいて、またはＡＭＦ内の設定されたＳＭＦ情報に基づいて、ＳＭＦインスタンスを選択する）、Ｎｓｍｆ ＰＤＵセッション作成をトリガする。なお、図１２におけるシーケンス図は、ＰＤＵセッション確立手続きに関与するすべてのシグナリングメッセージを含むわけではない。
【0084】
ステップ５は次を示す：ＳＭＦが、ユーザＰＤＵセッションのためのＳＭポリシーを取得するために、Ｎｐｃｆ＿ＳＭＰｏｌｉｃｙＣｏｎｔｒｏｌ＿Ｃｒｅａｔｅ要求メッセージをトリガする。ステップ６は次を示す：ＰＣＦが、このＰＤＵセッションに対するＵＥに関連づけられた加入者ポリシーデータを取得するために、Ｎｕｄｒ＿Ｑｕｅｒｙ要求メッセージをトリガする。
【0085】
ステップ７は次を示す：ＵＤＲが、加入者ポリシーデータを含むＮｕｄｒ＿Ｑｕｅｒｙ応答メッセージで応答し、加入者ポリシーデータはＮＡＴポリシーを含む。このＮＡＴポリシーは、ＡＬＧ機能を追加的に実行する必要性を含み得る。ステップ８は次を示す：ＰＣＦが、加入者ポリシーデータに基づいて、対応するＰＣＣ規則を生成する。
【0086】
ステップ９は次を示す：上記に基づいて、ＰＣＦが、このユーザＰＤＵセッションに対して適用されるべきＰＣＣ規則を含むＮｐｃｆ＿ＳＭＰｏｌｉｃｙＣｏｎｔｒｏｌ＿Ｃｒｅａｔｅ応答メッセージをトリガする。この場合、例として、いくつかの執行アクション（ＮＡＴ、課金およびＱｏＳ）を含むＹｏｕＴｕｂｅアプリケーションに対するＰＣＣ規則がある。
【0087】
ステップ１０は次を示す：ＰＣＦから受信されたＰＣＣ規則（これはＮＡＴポリシーを含むか、または少なくとも指示する）に基づいて、ＳＭＦが、ＮＡＴポリシーの執行をサポートするＵＰＦを選択する。ステップ１１は次を示す：ＳＭＦが、対応するＰＣＣ規則を含むＰＦＣＰセッション確立要求メッセージ（ＰＤＲ／ＦＡＲ／ＱＥＲ／ＵＲＲ）をトリガする。この例では、タイプアプリケーションがａｐｐＩｄ＝ＹｏｕＴｕｂｅであるＰＤＩを有するＰＤＲと、対応するＦＡＲ、ＱＥＲおよびＵＲＲがある。以下に示すようにフォワーディングパラメータＩＥ内に新しいネットワークアドレス変換ＩＥを作成することによってＦＡＲを拡張することが提案される。
【0088】
例として、「ネットワークアドレス変換」ＩＥは、以下の内容を有することが提案される（ポート変換に関連する情報が存在し得るが、簡単のため含められていない）。
【0089】
「アドレスタイプ」は、アドレスのタイプを指示する。これは以下のようにエンコードされることが提案される。
【0090】
「アドレス長」は、アドレスの長さを指示する。「アドレス」は、ＵＴＦ８Ｓｔｒｉｎｇフォーマットでエンコードされ、ＩＰヘッダにおける元のソースアドレスを置換することになるソースアドレスを含む。
【0091】
以下のフラグがオクテット５内にコードされる。
ａ．ビット５－Ｅｘｔ：このビットが「１」に設定される場合、デュアルスタックＩＰアドレスをサポートするためにもう１つのアドレスが提示されなければならない。すなわち、一方のアドレスタイプは０に設定され、他方のアドレスタイプは１に設定される。そうでない場合、これらのフィールドは存在してはならない。
ｂ．ビット６～８：将来の使用のための予備であり、０に設定される。
ａ．ビット５－Ｅｘｔ：このビットが「１」に設定される場合、デュアルスタックＩＰアドレスをサポートするためにもう１つのアドレスが提示されなければならない。すなわち、一方のアドレスタイプは０に設定され、他方のアドレスタイプは１に設定される。そうでない場合、これらのフィールドは存在してはならない。
ｂ．ビット６～８：将来の使用のための予備であり、０に設定される。
【0092】
この例示的なシーケンス図では、ＮＡＴ ＩＰアドレスプールがＳＭＦによってハンドリングされると仮定される。上記で言及したように、ＳＭＦはローカルに設定されたＮＡＴ ＩＰアドレスプールを有し、これは（ソース）ＮＡＴの目的のためのＩＰアドレスのプールである。ＰＤＵセッションが、
ａ．ＩＰｖ４セッションの場合：ＳＭＦはプールから１つのＩＰｖ４アドレスを選択し、それを「アドレス」フィールドに含める。ＳＭＦは、「アドレスタイプ」を０（ＩＰｖ４）に設定し、オクテット５内のビット５を０に設定する。
ｂ．ＩＰｖ６セッションの場合：ＳＭＦはプールから１つのＩＰｖ６アドレスを選択し、それを「アドレス」フィールドに含める。ＳＭＦは、「アドレスタイプ」を１（ＩＰｖ６）に設定し、オクテット５内のビット５を０に設定する。
ｃ．デュアルスタック（ＩＰｖ４ｖ６）セッションの場合：ＳＭＦはプールから２つのＩＰアドレス（１つのＩＰｖ４アドレスおよび１つのＩＰｖ６ａドレス）を選択し、それらを対応する「アドレス」フィールド、すなわち一方は「アドレスタイプ」を０（ＩＰｖ４）とし、他方は「アドレスタイプ」を１（ＩＰｖ６）とした「アドレス」フィールドに含める。ＳＭＦはまた、オクテット５内のビット５を１に設定する。
ａ．ＩＰｖ４セッションの場合：ＳＭＦはプールから１つのＩＰｖ４アドレスを選択し、それを「アドレス」フィールドに含める。ＳＭＦは、「アドレスタイプ」を０（ＩＰｖ４）に設定し、オクテット５内のビット５を０に設定する。
ｂ．ＩＰｖ６セッションの場合：ＳＭＦはプールから１つのＩＰｖ６アドレスを選択し、それを「アドレス」フィールドに含める。ＳＭＦは、「アドレスタイプ」を１（ＩＰｖ６）に設定し、オクテット５内のビット５を０に設定する。
ｃ．デュアルスタック（ＩＰｖ４ｖ６）セッションの場合：ＳＭＦはプールから２つのＩＰアドレス（１つのＩＰｖ４アドレスおよび１つのＩＰｖ６ａドレス）を選択し、それらを対応する「アドレス」フィールド、すなわち一方は「アドレスタイプ」を０（ＩＰｖ４）とし、他方は「アドレスタイプ」を１（ＩＰｖ６）とした「アドレス」フィールドに含める。ＳＭＦはまた、オクテット５内のビット５を１に設定する。
【0093】
ＮＡＴポリシーが、ＡＬＧ機能を追加的に実行すること（上記のステップ７を参照）を指示する場合、オクテット５内の予備ビットのうちの１つを使用して、ＡＬＧ機能を実行することをＵＰＦに指示することができる。上記で言及したように、いくつかのアプリケーションプロトコルには、それらのシグナリングにＩＰアドレスを含むものがあり（例えばＦＴＰ、ＳＩＰ）、この場合、ＵＰＦは、（例えば、プライベートＩＰアドレスをパブリックのもので置換することによって）それらのプロトコルを変更するアプリケーションレベルゲートウェイ（ＡＬＧ）をサポートする必要がある。
【0094】
図１２のシーケンス図には示していないが、ＮＡＴ ＩＰアドレスプールがＵＰＦでローカルにハンドリングされることも可能である。この場合、ＮＡＴ ＩＰアドレスプールは（ＳＭＦにおいてではなく）ＵＰＦにおいてローカルに設定され、ＳＭＦはＵＰＦにおけるＮＡＴ機能を有効にするだけでよい。これは、フラグを通じて（例えば「ネットワークアドレス変換」ＩＥを使用してオクテット５内の予備ビット６を設定することによって）または所定の規則を通じて（例えば、ＰＦＣＰプロトコルにおける「ＰＤＲ作成／更新」ＩＥ内の「所定規則アクティブ化」ＩＥを使用することによって）行うことができる。
【0095】
図１２のステップ１２は次を示す：ＵＰＦがＰＤＲ／ＦＡＲ／ＱＥＲ／ＵＲＲを記憶し、ＰＦＣＰセッション確立応答メッセージでＳＭＦに応答を返す。ステップ１３、１４、１５および１６は、ユーザがアプリケーション（例えばＹｏｕＴｕｂｅ）を開始する状況を示す。ＵＰＦは、上記で示したＰＤＲ情報に基づいてＹｏｕＴｕｂｅアプリケーショントラフィックを検出する。合致がある場合、パケットがＹｏｕＴｕｂｅとして分類され、ＩＰヘッダにおける元のソースＩＰアドレス（例えばＡ．Ｂ．Ｃ．Ｄ）をＮＡＴポリシーに指示されたＩＰアドレス（例えばＥ．Ｆ．Ｇ．Ｈ）で置換することによって、ＮＡＴ執行アクションが実行される。
【0096】
デュアルスタックＰＤＵセッション（ＩＰｖ４ｖ６）の場合：
ａ．合致するパケットがＩＰｖ４パケットである場合、元のソースＩＰｖ４アドレスが、対応するソースＩＰｖ４アドレス、すなわち「アドレスタイプ」＝０（ＩＰｖ４アドレス）のソースＩＰｖ４アドレスで置換される。
ｂ．合致するパケットがＩＰｖ６パケットである場合、元のソースＩＰｖ６アドレスが、対応するソースＩＰｖ６アドレス、すなわち「アドレスタイプ」＝１（ＩＰｖ６アドレス）のソースＩＰｖ６アドレスで置換される。
ａ．合致するパケットがＩＰｖ４パケットである場合、元のソースＩＰｖ４アドレスが、対応するソースＩＰｖ４アドレス、すなわち「アドレスタイプ」＝０（ＩＰｖ４アドレス）のソースＩＰｖ４アドレスで置換される。
ｂ．合致するパケットがＩＰｖ６パケットである場合、元のソースＩＰｖ６アドレスが、対応するソースＩＰｖ６アドレス、すなわち「アドレスタイプ」＝１（ＩＰｖ６アドレス）のソースＩＰｖ６アドレスで置換される。
【0097】
さらに、いくつかの実施形態では、ＮＡＴポリシーが指示する場合、トランスポートヘッダ（例えば、ＴＣＰまたはＵＤＰ）における元のソースポート（例えば、ポートＸ）をＮＡＴポリシー内に指示されるポート（例えば、ポートＹ）で置換することも可能である。
【0098】
図１２の（および上記のステップで詳述した）例示的なユースケースは、加入者単位でのＮＡＴポリシーのサポートを可能にする。しかし、提案されるメカニズムは一般的であり、異なるグラニュラリティでのＮＡＴポリシーのサポートを可能にする。
ａ．グローバルに（すなわち、任意の加入者のＰＤＵセッションに対して）、任意の加入者のＰＤＵセッションにおける任意のＰＤＲに対して、新しいネットワークアドレス変換ＩＥを含むＦＡＲをインストールすることによって。
ｂ．加入者単位で、加入者のＰＤＵセッションにおける任意のＰＤＲに対して、新しいネットワークアドレス変換ＩＥを含むＦＡＲをインストールすることによって。
ｃ．加入者単位で、およびＤＮＮ単位での両方で、加入者のＰＤＵセッションにおける任意のＰＤＲに対して、しかし対象のＤＮＮのみに対して、新しいネットワークアドレス変換ＩＥを含むＦＡＲをインストールすることによって。以下が提案される：ＦＡＲ内に、ネットワークインスタンスと呼ばれるパラメータ（ＳＭＦによってＵＰＦに対してプロビジョニングされる）があり、これはＩＰドメイン、ＶＰＮ、トランスポートパスなどへの識別子である。したがって、ＳＭＦは、ネットワークインスタンスが対象のＤＮＮに対応するときにのみ、新しいネットワークアドレス変換ＩＥを含むＦＡＲをインストールすればよい。
ｄ．加入者単位で、およびアプリケーション単位での両方で、加入者のＰＤＵセッションにおけるある特定のＰＤＲ（例えばａｐｐＩｄ＝ＹｏｕＴｕｂｅ）のみに対して、新しいネットワークアドレス変換ＩＥを含むＦＡＲをインストールすることによって。
ａ．グローバルに（すなわち、任意の加入者のＰＤＵセッションに対して）、任意の加入者のＰＤＵセッションにおける任意のＰＤＲに対して、新しいネットワークアドレス変換ＩＥを含むＦＡＲをインストールすることによって。
ｂ．加入者単位で、加入者のＰＤＵセッションにおける任意のＰＤＲに対して、新しいネットワークアドレス変換ＩＥを含むＦＡＲをインストールすることによって。
ｃ．加入者単位で、およびＤＮＮ単位での両方で、加入者のＰＤＵセッションにおける任意のＰＤＲに対して、しかし対象のＤＮＮのみに対して、新しいネットワークアドレス変換ＩＥを含むＦＡＲをインストールすることによって。以下が提案される：ＦＡＲ内に、ネットワークインスタンスと呼ばれるパラメータ（ＳＭＦによってＵＰＦに対してプロビジョニングされる）があり、これはＩＰドメイン、ＶＰＮ、トランスポートパスなどへの識別子である。したがって、ＳＭＦは、ネットワークインスタンスが対象のＤＮＮに対応するときにのみ、新しいネットワークアドレス変換ＩＥを含むＦＡＲをインストールすればよい。
ｄ．加入者単位で、およびアプリケーション単位での両方で、加入者のＰＤＵセッションにおけるある特定のＰＤＲ（例えばａｐｐＩｄ＝ＹｏｕＴｕｂｅ）のみに対して、新しいネットワークアドレス変換ＩＥを含むＦＡＲをインストールすることによって。
【0099】
上記の説明は５Ｇネットワークアーキテクチャに注目しているが、同じメカニズムが４Ｇに適用可能である。いくつかの実施形態では、これは以下のうちの１つまたは複数の置換によって実現可能である。
ａ．ＰＣＦをＰＣＲＦで
ｂ．ＳＭＦをＰＧＷ－ＣまたはＴＤＦ－Ｃで
ｃ．ＵＰＦをＰＧＷ－ＵまたはＴＤＦ－Ｕで
ｄ．ＤＮＮをＡＰＮで
ａ．ＰＣＦをＰＣＲＦで
ｂ．ＳＭＦをＰＧＷ－ＣまたはＴＤＦ－Ｃで
ｃ．ＵＰＦをＰＧＷ－ＵまたはＴＤＦ－Ｕで
ｄ．ＤＮＮをＡＰＮで
【0100】
図１３
図１３は、本開示のいくつかの実施形態による無線アクセスノード１３００の概略ブロック図である。無線アクセスノード１３００は、例えば、基地局１０２または１０６であり得る。図示のように、無線アクセスノード１３００は制御システム１３０２を含み、制御システム１３０２は、１つまたは複数のプロセッサ１３０４（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、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）、メモリ１３０６、およびネットワークインタフェース１３０８を含む。１つまたは複数のプロセッサ１３０４は、本明細書では処理回路とも称される。さらに、無線アクセスノード１３００は１つまたは複数の無線ユニット１３１０を含み、各無線ユニット１３１０は、１つまたは複数のアンテナ１３１６に結合された１つまたは複数の送信機１３１２および１つまたは複数の受信機１３１４を含む。無線ユニット１３１０は、無線インタフェース回路と称されてもよく、またはその一部であってもよい。いくつかの実施形態では、無線ユニット１３１０は制御システム１３０２の外部にあり、例えば、有線接続（例えば、光ケーブル）を介して制御システム１３０２に接続される。しかし、いくつかの他の実施形態では、無線ユニット１３１０およびおそらくはアンテナ１３１６は、制御システム１３０２と統合される。１つまたは複数のプロセッサ１３０４は、本明細書に記載されるような無線アクセスノード１３００の１つまたは複数の機能を提供するように動作する。いくつかの実施形態では、機能は、例えばメモリ１３０６に記憶されたソフトウェアに実装され、１つまたは複数のプロセッサ１３０４によって実行される。
図１３は、本開示のいくつかの実施形態による無線アクセスノード１３００の概略ブロック図である。無線アクセスノード１３００は、例えば、基地局１０２または１０６であり得る。図示のように、無線アクセスノード１３００は制御システム１３０２を含み、制御システム１３０２は、１つまたは複数のプロセッサ１３０４（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、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）、メモリ１３０６、およびネットワークインタフェース１３０８を含む。１つまたは複数のプロセッサ１３０４は、本明細書では処理回路とも称される。さらに、無線アクセスノード１３００は１つまたは複数の無線ユニット１３１０を含み、各無線ユニット１３１０は、１つまたは複数のアンテナ１３１６に結合された１つまたは複数の送信機１３１２および１つまたは複数の受信機１３１４を含む。無線ユニット１３１０は、無線インタフェース回路と称されてもよく、またはその一部であってもよい。いくつかの実施形態では、無線ユニット１３１０は制御システム１３０２の外部にあり、例えば、有線接続（例えば、光ケーブル）を介して制御システム１３０２に接続される。しかし、いくつかの他の実施形態では、無線ユニット１３１０およびおそらくはアンテナ１３１６は、制御システム１３０２と統合される。１つまたは複数のプロセッサ１３０４は、本明細書に記載されるような無線アクセスノード１３００の１つまたは複数の機能を提供するように動作する。いくつかの実施形態では、機能は、例えばメモリ１３０６に記憶されたソフトウェアに実装され、１つまたは複数のプロセッサ１３０４によって実行される。
【0101】
図１４
図１４は、本開示のいくつかの実施形態による無線アクセスノード１３００の仮想化された実施形態を示す概略ブロック図である。この説明は、他のタイプのネットワークノードにも等しく適用可能である。また、他のタイプのネットワークノードが類似の仮想化されたアーキテクチャを有してもよい。
図１４は、本開示のいくつかの実施形態による無線アクセスノード１３００の仮想化された実施形態を示す概略ブロック図である。この説明は、他のタイプのネットワークノードにも等しく適用可能である。また、他のタイプのネットワークノードが類似の仮想化されたアーキテクチャを有してもよい。
【0102】
本明細書で使用される場合、「仮想化された」無線アクセスノードは、無線アクセスノード１３００の機能の少なくとも一部が仮想コンポーネントとして（例えば、ネットワーク内の物理的な処理ノード上で実行される仮想マシンを介して）実装される、無線アクセスノード１３００の実装形態である。図示のように、この例では、上記で説明したように、無線アクセスノード１３００は、１つまたは複数のプロセッサ１３０４（例えば、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなど）、メモリ１３０６、およびネットワークインタフェース１３０８を含む制御システム１３０２と、１つまたは複数のアンテナ１３１６に結合された１つまたは複数の送信機１３１２および１つまたは複数の受信機１３１４をそれぞれ含む１つまたは複数の無線ユニット１３１０とを含む。制御システム１３０２は、例えば光ケーブルなどを介して、無線ユニット１３１０に接続される。制御システム１３０２は、ネットワークインタフェース１３０８を介して、ネットワーク１４０２に結合された、またはネットワーク１４０２の一部として含まれる１つまたは複数の処理ノード１４００に接続される。各処理ノード１４００は、１つまたは複数のプロセッサ１４０４（例えば、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなど）、メモリ１４０６、およびネットワークインタフェース１４０８を含む。
【0103】
この例では、本明細書に記載される無線アクセスノード１３００の機能１４１０が１つまたは複数の処理ノード１４００において実装されるか、または任意の所望される態様で制御システム１３０２および１つまたは複数の処理ノード１４００にわたって分散される。いくつかの特定の実施形態では、本明細書に記載される無線アクセスノード１３００の機能１４１０のうちのいくつかまたは全部が、処理ノード１４００によってホストされる仮想環境内に実装された１つまたは複数の仮想マシンによって実行される仮想コンポーネントとして実装される。当業者には認識されるように、所望される機能１４１０のうちの少なくともいくつかを実行するために、処理ノード１４００と制御システム１３０２との間の追加的なシグナリングまたは通信が使用される。とりわけ、いくつかの実施形態では、制御システム１３０２が含まれなくてもよく、その場合、無線ユニット１３１０が適切なネットワークインタフェースを介して処理ノード１４００と直接に通信する。
【0104】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、本明細書に記載される実施形態のうちのいずれかによる仮想環境内の無線アクセスノード１３００の機能１４１０の１つまたは複数を実装する無線アクセスノード１３００またはノード（例えば、処理ノード１４００）の機能を少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令を含む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では、上記のコンピュータプログラム製品を備えるキャリアが提供される。キャリアは、電子的信号、光信号、無線信号、またはコンピュータ可読記憶媒体（例えば、メモリなどの非一時的なコンピュータ可読媒体）のうちの１つである。
【0105】
図１５
図１５は、本開示のいくつかの他の実施形態による無線アクセスノード１３００の概略ブロック図である。無線アクセスノード１３００は、１つまたは複数のモジュール１５００を含み、モジュール１５００のそれぞれはソフトウェアで実装される。モジュール１５００は、本明細書に記載される無線アクセスノード１３００の機能を提供する。本開示は、モジュール１５００が処理ノード１４００のうちの１つにおいて実装されるか、または複数の処理ノード１４００にわたって分散され、および／または処理ノード１４００および制御システム１３０２にわたって分散されるような、図１４の処理ノード１４００に等しく適用可能である。
図１５は、本開示のいくつかの他の実施形態による無線アクセスノード１３００の概略ブロック図である。無線アクセスノード１３００は、１つまたは複数のモジュール１５００を含み、モジュール１５００のそれぞれはソフトウェアで実装される。モジュール１５００は、本明細書に記載される無線アクセスノード１３００の機能を提供する。本開示は、モジュール１５００が処理ノード１４００のうちの１つにおいて実装されるか、または複数の処理ノード１４００にわたって分散され、および／または処理ノード１４００および制御システム１３０２にわたって分散されるような、図１４の処理ノード１４００に等しく適用可能である。
【0106】
図１６
図１６は、本開示のいくつかの実施形態によるＵＥ１６００の概略ブロック図である。図示のように、ＵＥ１６００は、１つまたは複数のプロセッサ１６０２（例えば、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなど）、メモリ１６０４、および１つまたは複数のトランシーバ１６０６を含み、各トランシーバ１６０６は、１つまたは複数のアンテナ１６１２に結合された１つまたは複数の送信機１６０８および１つまたは複数の受信機１６１０を含む。トランシーバ１６０６は、当業者には認識されるように、アンテナ１６１２に接続され、アンテナ１６１２とプロセッサ１６０２との間で通信される信号を調整するように設定された無線フロントエンド回路を含む。プロセッサ１６０２は、本明細書では処理回路とも称される。トランシーバ１６０６は、本明細書では無線回路とも称される。いくつかの実施形態では、上記で説明したＵＥ１６００の機能は、例えばメモリ１６０４に記憶されプロセッサ１６０２によって実行されるソフトウェアで完全にまたは部分的に実装されてもよい。なお、ＵＥ１６００は、例えば、１つまたは複数のユーザインタフェースコンポーネント（例えば、ディスプレイ、ボタン、タッチスクリーン、マイクロフォン、スピーカなどの入力／出力インタフェース、および／または、ＵＥ１６００への情報の入力を可能にし、および／またはＵＥ１６００からの情報の出力を可能にするための任意の他のコンポーネント）、電力供給源（例えば、バッテリおよび関連する電源回路）などのような、図１６に示されない追加的なコンポーネントを含んでもよい。
図１６は、本開示のいくつかの実施形態によるＵＥ１６００の概略ブロック図である。図示のように、ＵＥ１６００は、１つまたは複数のプロセッサ１６０２（例えば、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなど）、メモリ１６０４、および１つまたは複数のトランシーバ１６０６を含み、各トランシーバ１６０６は、１つまたは複数のアンテナ１６１２に結合された１つまたは複数の送信機１６０８および１つまたは複数の受信機１６１０を含む。トランシーバ１６０６は、当業者には認識されるように、アンテナ１６１２に接続され、アンテナ１６１２とプロセッサ１６０２との間で通信される信号を調整するように設定された無線フロントエンド回路を含む。プロセッサ１６０２は、本明細書では処理回路とも称される。トランシーバ１６０６は、本明細書では無線回路とも称される。いくつかの実施形態では、上記で説明したＵＥ１６００の機能は、例えばメモリ１６０４に記憶されプロセッサ１６０２によって実行されるソフトウェアで完全にまたは部分的に実装されてもよい。なお、ＵＥ１６００は、例えば、１つまたは複数のユーザインタフェースコンポーネント（例えば、ディスプレイ、ボタン、タッチスクリーン、マイクロフォン、スピーカなどの入力／出力インタフェース、および／または、ＵＥ１６００への情報の入力を可能にし、および／またはＵＥ１６００からの情報の出力を可能にするための任意の他のコンポーネント）、電力供給源（例えば、バッテリおよび関連する電源回路）などのような、図１６に示されない追加的なコンポーネントを含んでもよい。
【0107】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、本明細書に記載される実施形態のうちのいずれかによるＵＥ１６００の機能を少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令を含む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では、上記のコンピュータプログラム製品を備えるキャリアが提供される。キャリアは、電子的信号、光信号、無線信号、またはコンピュータ可読記憶媒体（例えば、メモリなどの非一時的なコンピュータ可読媒体）のうちの１つである。
【0108】
図１７
図１７は、本開示のいくつかの他の実施形態によるＵＥ１６００の概略ブロック図である。ＵＥ１６００は、１つまたは複数のモジュール１７００を含み、モジュール１７００のそれぞれはソフトウェアで実装される。モジュール１７００は、本明細書に記載されるＵＥ１６００の機能を提供する。
図１７は、本開示のいくつかの他の実施形態によるＵＥ１６００の概略ブロック図である。ＵＥ１６００は、１つまたは複数のモジュール１７００を含み、モジュール１７００のそれぞれはソフトウェアで実装される。モジュール１７００は、本明細書に記載されるＵＥ１６００の機能を提供する。
【0109】
上記で説明した実施形態のうちのいくつかは、以下の箇条書きのように要約することができる。
１．ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）をサポートするように設定された制御プレーン（ＣＰ）エンティティを動作させる方法であって、
ＮＡＴ情報を取得することであって、前記ＮＡＴ情報が無線デバイスのためのユーザプレーン（ＵＰ）インターネットプロトコル（ＩＰ）データパケットに対して適用されるべきＮＡＴポリシーを指示する、ＮＡＴ情報を取得することと、
前記無線デバイスのためのＵＰ ＩＰデータパケットをハンドリングすることが可能なＵＰエンティティに前記ＮＡＴ情報を提供することと
のうちの少なくとも１つを含む、制御プレーン（ＣＰ）エンティティを動作させる方法。
２．前記ＮＡＴ情報を取得することが、
前記ＮＡＴ情報が前記ＣＰエンティティで事前設定されることと、
ポリシー制御機能（ＰＣＦ）などのポリシーおよび課金エンティティ、またはポリシー制御規則機能（ＰＣＲＦ）ノードなどから前記ＮＡＴ情報を取得することと
のうちの少なくとも１つをさらに含む、項目１の方法。
３．前記ＮＡＴ情報が、
ポリシーおよび課金制御（ＰＣＣ）規則、および／または
好ましくはＰＣＣ規則によって構成される、パケット検出規則（ＰＤＲ）、および／または
好ましくはＰＤＲによって構成される、フォワーディングアクション規則（ＦＡＲ）と
のうちの少なくとも１つで提供され得る、項目１から２のいずれか一項の方法。
４ａ．前記ＮＡＴ情報が、前記無線デバイスに対する加入情報に基づくＮＡＴポリシーを指示する、
先行する項目のいずれか一項の方法。
４ｂ．前記ＮＡＴ情報および前記ＮＡＴポリシーが、対応する情報を表現し、同じであり得る、
先行する項目のいずれか一項の方法。
４ｃ．前記ＮＡＴ情報が、前記ＮＡＴポリシーが適用されるべきＵＰデータパケットを識別または照合するために使用可能な、例えば「追加的ＵＥ ＩＰアドレスＩＥ」によって構成されるＩＰアドレスを指示し得る、
先行する項目のいずれか一項の方法。
４ｄ．前記ＮＡＴ情報が、前記ＵＰ ＩＰデータパケット内のそれぞれソース／宛先ＩＰｖ４／ＩＰｖ６アドレスならびにそれぞれソース／宛先ポートを置換するために使用可能なＩＰｖ４／ＩＰｖ６アドレスおよび／またはポート番号を含む、例えば「ＩＰヘッダ変更ＩＥ」によって構成される置換情報を指示し得る、
先行する項目のいずれか一項の方法。
４ｅ．前記ＮＡＴ情報が、前記無線デバイスに対する前記加入情報に基づいて前記ＰＣＦまたは前記ＰＣＲＦなどの前記ポリシーおよび課金エンティティによって生成されてもよく、前記ポリシーおよび課金エンティティが、統合データリポジトリ（ＵＤＲ）などのリポジトリエンティティ、または認証、認可、およびアカウンティング（ＡＡＡ）／Ｒａｄｉｕｓ機能から前記加入情報を取得し得る、
先行する項目のいずれか一項の方法。
５．少なくとも１つのＵＰエンティティに対するサポート情報を取得することであって、前記サポート情報は前記ＵＰエンティティがＮＡＴをサポートすることを指示する、サポート情報を取得すること
をさらに含む、先行する項目のいずれか一項の方法。
６．サポート情報を取得することが、
前記サポート情報が前記ＣＰエンティティで事前設定されることと、
前記ＣＰエンティティが前記ＵＰエンティティと関連するときに前記サポート情報を取得することと、
前記ＵＰエンティティから前記サポート情報を取得することと、
例えばネットワークリポジトリ機能（ＮＲＦ）などのようなリポジトリ機能エンティティから前記サポート情報を取得することと
のうちの少なくとも１つをさらに含む、項目５の方法。
７．前記取得されたサポート情報に基づいて、前記無線デバイスに対するＵＰ ＩＰデータパケットをハンドリングすることが可能なＵＰエンティティを選択すること
をさらに含む、項目５から６のいずれか一項の方法。
８．前記ＵＰ ＩＰデータパケットのうちの前記少なくとも１つが、所与のパケットフロー制御プロトコル（ＰＦＣＰ）セッションに属する、項目１から７のいずれか一項の方法。
９．前記ＮＡＴ情報は、前記ＮＡＴポリシーが前記ＵＰ ＩＰデータパケットに対して
グローバルに（例えば前記無線デバイスに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、または
加入者単位で（例えば前記無線デバイスに関連づけられた加入者によって定義されるように）、または
データネットワーク名（ＤＮＮ）単位で（例えば前記無線デバイスおよび特定のＤＮＮに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、または
ＰＤＵセッション単位で（例えば前記無線デバイスに対する特定のＰＤＵセッションに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、または
データフロー単位で（例えば前記無線デバイスに対する特定のデータフローに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、または
アプリケーション単位で（例えば前記無線デバイスおよび特定のアプリケーションに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、
適用されるべきであることを指示する、項目１から８のいずれか一項の方法。
１０．前記ＣＰエンティティが第５世代コア（５ＧＣ）ネットワークで動作する、上記の項目のいずれか一項の方法。
１１．前記ＣＰエンティティが、ユーザプレーン機能（ＵＰＦ）、セッション管理機能（ＳＭＦ）、ポリシー制御機能（ＰＣＦ）、およびこれらのいずれかの組合せ、のうちの１つまたは複数である、項目１０の方法。
１２．前記ＣＰエンティティがエボルブドパケットコア（ＥＰＣ）ネットワークで動作する、上記の項目のいずれか一項の方法。
１３．前記ＣＰエンティティが、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ（ＰＧＷ）ＣＰ機能（ＰＧＷ－Ｃ）ノード、ＰＧＷ ＵＰ機能（ＰＧＷ－Ｕ）ノード、ポリシー制御規則機能（ＰＣＲＦ）ノード、のうちの１つまたは複数である、項目１２の方法。
１４．ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）をサポートするように設定された制御プレーン（ＣＰ）エンティティであって、前記ＣＰエンティティが、少なくとも１つのプロセッサと、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な命令を含むメモリとを備え、前記機能エンティティが、
ＮＡＴ情報を取得し、前記ＮＡＴ情報が無線デバイスのためのユーザプレーン（ＵＰ）インターネットプロトコル（ＩＰ）データパケットに対して適用されるべきＮＡＴポリシーを指示し、
前記無線デバイスのためのＵＰ ＩＰデータパケットをハンドリングすることが可能なＵＰエンティティに前記ＮＡＴ情報を提供する
ように動作可能である、制御プレーン（ＣＰ）エンティティ。
１５．前記ＮＡＴ情報を取得するように動作可能であることが、
前記ＮＡＴ情報が前記ＣＰエンティティで事前設定されることと、
ポリシー制御機能（ＰＣＦ）などのポリシーおよび課金エンティティ、またはポリシー制御規則機能（ＰＣＲＦ）ノードなどから前記ＮＡＴ情報を取得することと
のうちの少なくとも１つを行うように動作可能であることをさらに含む、項目１４のＣＰエンティティ。
１６．前記ＮＡＴ情報が、
ポリシーおよび課金制御（ＰＣＣ）規則と、
好ましくはＰＣＣ規則によって構成される、パケット検出規則（ＰＤＲ）と、
好ましくはＰＤＲによって構成される、フォワーディングアクション規則（ＦＡＲ）と
のうちの少なくとも１つに含まれ得る、項目１４から１５のいずれか一項のＣＰエンティティ。
１７ａ．前記ＮＡＴ情報が、前記無線デバイスに対する加入情報に基づくＮＡＴポリシーを指示する、
項目１４から１６のいずれか一項のＣＰエンティティ。
１７ｂ．前記ＮＡＴ情報および前記ＮＡＴポリシーが、対応する情報を表現し、同じであり得る、
項目１４から１７ａのいずれか一項のＣＰエンティティ。
１７ｃ．前記ＮＡＴ情報が、前記ＮＡＴポリシーが適用されるべきＵＰデータパケットを識別または照合するために使用可能な、例えば「追加的ＵＥ ＩＰアドレスＩＥ」によって構成されるＩＰアドレスを指示し得る、
項目１４から１７ｂのいずれか一項のＣＰエンティティ。
１７ｄ．前記ＮＡＴ情報が、前記ＩＰデータパケット内のそれぞれソース／宛先ＩＰｖ４／ＩＰｖ６アドレスならびにそれぞれソース／宛先ポートを置換するために使用可能なＩＰｖ４／ＩＰｖ６アドレスおよび／またはポート番号を含む、例えば「ＩＰヘッダ変更ＩＥ」によって構成される置換情報を指示する、
項目１４から１７ｃのいずれか一項のＣＰエンティティ。
１７ｅ．前記ＮＡＴ情報が、前記無線デバイスに対する前記加入情報に基づいて前記ＰＣＦまたは前記ＰＣＲＦなどの前記ポリシーおよび課金エンティティによって生成されてもよく、前記ポリシーおよび課金エンティティが、統合データリポジトリ（ＵＤＲ）などのリポジトリエンティティ、または認証、認可、およびアカウンティング（ＡＡＡ）／Ｒａｄｉｕｓ機能から前記加入情報を取得し得る、
項目１４から１７ｄのいずれか一項のＣＰエンティティ。
１８．少なくとも１つのＵＰエンティティに対するサポート情報を取得することであって、前記サポート情報は前記ＵＰエンティティがＮＡＴをサポートすることを指示する、サポート情報を取得すること
を行うようにさらに動作可能である、項目１４から１７ｅのいずれか一項のＣＰエンティティ。
１９．サポート情報を取得するようにさらに動作可能であることが、
前記サポート情報が前記ＣＰエンティティで事前設定されることと、
前記ＣＰエンティティが前記ＵＰエンティティと関連するときに前記サポート情報を取得することと、
前記ＵＰエンティティから前記サポート情報を取得することと、
例えばネットワークリポジトリ機能（ＮＲＦ）などのようなリポジトリ機能エンティティから前記サポート情報を取得することと
のうちの少なくとも１つを行うように動作可能であることをさらに含む、項目１８のＣＰエンティティ。
２０．前記取得されたサポート情報に基づいて、前記無線デバイスに対するＵＰ ＩＰデータパケットをハンドリングすることが可能なＵＰエンティティを選択する
ようにさらに動作可能である、項目１４から１９のいずれか一項のＣＰエンティティ。
２１．前記ＵＰ ＩＰデータパケットのうちの少なくとも１つが、所与のパケットフロー制御プロトコル（ＰＦＣＰ）セッションに属する、項目１４から２０のいずれか一項のＣＰエンティティ。
２２． 前記ＮＡＴ情報は、前記ＮＡＴポリシーが前記ＵＰ ＩＰデータパケットに対して
グローバルに（例えば前記無線デバイスに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、または
加入者単位で（例えば前記無線デバイスに関連づけられた加入者によって定義されるように）、または
データネットワーク名（ＤＮＮ）単位で（例えば前記無線デバイスおよび特定のＤＮＮに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、または
ＰＤＵセッション単位で（例えば前記無線デバイスに対する特定のＰＤＵセッションに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、または
データフロー単位で（例えば前記無線デバイスに対する特定のデータフローに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、または
アプリケーション単位で（例えば前記無線デバイスおよび特定のアプリケーションに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、
適用されるべきであることを指示する、項目１４から２１のいずれか一項のＣＰエンティティ。
２３．前記ＣＰエンティティが第５世代コア（５ＧＣ）ネットワークで動作する、項目１４から２２のいずれか一項のＣＰエンティティ。
２４．前記ＣＰエンティティが、ユーザプレーン機能（ＵＰＦ）、セッション管理機能（ＳＭＦ）、ポリシー制御機能（ＰＣＦ）、およびこれらのいずれかの組合せ、のうちの１つまたは複数である、項目２３のＣＰエンティティ。
２４．前記ＣＰエンティティがエボルブドパケットコア（ＥＰＣ）ネットワークで動作する、項目１４から２３のいずれか一項のＣＰエンティティ。
２５．前記ＣＰエンティティが、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ（ＰＧＷ）ＣＰ機能（ＰＧＷ－Ｃ）ノード、ＰＧＷ ＵＰ機能（ＰＧＷ－Ｕ）ノード、ポリシー制御規則機能（ＰＣＲＦ）ノード、のうちの１つまたは複数である、項目２４のＣＰエンティティ。
２６．ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）をサポートするように設定され、項目１から１３のいずれか一項の方法に従って動作するように適応した、ＣＰエンティティ。
２７．ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）をサポートするように設定されたＣＰエンティティであって、
ＮＡＴ情報を取得するように動作可能なＮＡＴ情報取得モジュールであって、前記ＮＡＴ情報が無線デバイスのためのユーザプレーン（ＵＰ）インターネットプロトコル（ＩＰ）データパケットに対して適用されるべきＮＡＴポリシーを指示する、ＮＡＴ情報取得モジュールと、
前記無線デバイスのためのＵＰ ＩＰデータパケットをハンドリングすることが可能なＵＰエンティティに前記ＮＡＴ情報を提供するように動作可能なＮＡＴ情報提供モジュールと
を備える、ＣＰエンティティ。
１．ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）をサポートするように設定された制御プレーン（ＣＰ）エンティティを動作させる方法であって、
ＮＡＴ情報を取得することであって、前記ＮＡＴ情報が無線デバイスのためのユーザプレーン（ＵＰ）インターネットプロトコル（ＩＰ）データパケットに対して適用されるべきＮＡＴポリシーを指示する、ＮＡＴ情報を取得することと、
前記無線デバイスのためのＵＰ ＩＰデータパケットをハンドリングすることが可能なＵＰエンティティに前記ＮＡＴ情報を提供することと
のうちの少なくとも１つを含む、制御プレーン（ＣＰ）エンティティを動作させる方法。
２．前記ＮＡＴ情報を取得することが、
前記ＮＡＴ情報が前記ＣＰエンティティで事前設定されることと、
ポリシー制御機能（ＰＣＦ）などのポリシーおよび課金エンティティ、またはポリシー制御規則機能（ＰＣＲＦ）ノードなどから前記ＮＡＴ情報を取得することと
のうちの少なくとも１つをさらに含む、項目１の方法。
３．前記ＮＡＴ情報が、
ポリシーおよび課金制御（ＰＣＣ）規則、および／または
好ましくはＰＣＣ規則によって構成される、パケット検出規則（ＰＤＲ）、および／または
好ましくはＰＤＲによって構成される、フォワーディングアクション規則（ＦＡＲ）と
のうちの少なくとも１つで提供され得る、項目１から２のいずれか一項の方法。
４ａ．前記ＮＡＴ情報が、前記無線デバイスに対する加入情報に基づくＮＡＴポリシーを指示する、
先行する項目のいずれか一項の方法。
４ｂ．前記ＮＡＴ情報および前記ＮＡＴポリシーが、対応する情報を表現し、同じであり得る、
先行する項目のいずれか一項の方法。
４ｃ．前記ＮＡＴ情報が、前記ＮＡＴポリシーが適用されるべきＵＰデータパケットを識別または照合するために使用可能な、例えば「追加的ＵＥ ＩＰアドレスＩＥ」によって構成されるＩＰアドレスを指示し得る、
先行する項目のいずれか一項の方法。
４ｄ．前記ＮＡＴ情報が、前記ＵＰ ＩＰデータパケット内のそれぞれソース／宛先ＩＰｖ４／ＩＰｖ６アドレスならびにそれぞれソース／宛先ポートを置換するために使用可能なＩＰｖ４／ＩＰｖ６アドレスおよび／またはポート番号を含む、例えば「ＩＰヘッダ変更ＩＥ」によって構成される置換情報を指示し得る、
先行する項目のいずれか一項の方法。
４ｅ．前記ＮＡＴ情報が、前記無線デバイスに対する前記加入情報に基づいて前記ＰＣＦまたは前記ＰＣＲＦなどの前記ポリシーおよび課金エンティティによって生成されてもよく、前記ポリシーおよび課金エンティティが、統合データリポジトリ（ＵＤＲ）などのリポジトリエンティティ、または認証、認可、およびアカウンティング（ＡＡＡ）／Ｒａｄｉｕｓ機能から前記加入情報を取得し得る、
先行する項目のいずれか一項の方法。
５．少なくとも１つのＵＰエンティティに対するサポート情報を取得することであって、前記サポート情報は前記ＵＰエンティティがＮＡＴをサポートすることを指示する、サポート情報を取得すること
をさらに含む、先行する項目のいずれか一項の方法。
６．サポート情報を取得することが、
前記サポート情報が前記ＣＰエンティティで事前設定されることと、
前記ＣＰエンティティが前記ＵＰエンティティと関連するときに前記サポート情報を取得することと、
前記ＵＰエンティティから前記サポート情報を取得することと、
例えばネットワークリポジトリ機能（ＮＲＦ）などのようなリポジトリ機能エンティティから前記サポート情報を取得することと
のうちの少なくとも１つをさらに含む、項目５の方法。
７．前記取得されたサポート情報に基づいて、前記無線デバイスに対するＵＰ ＩＰデータパケットをハンドリングすることが可能なＵＰエンティティを選択すること
をさらに含む、項目５から６のいずれか一項の方法。
８．前記ＵＰ ＩＰデータパケットのうちの前記少なくとも１つが、所与のパケットフロー制御プロトコル（ＰＦＣＰ）セッションに属する、項目１から７のいずれか一項の方法。
９．前記ＮＡＴ情報は、前記ＮＡＴポリシーが前記ＵＰ ＩＰデータパケットに対して
グローバルに（例えば前記無線デバイスに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、または
加入者単位で（例えば前記無線デバイスに関連づけられた加入者によって定義されるように）、または
データネットワーク名（ＤＮＮ）単位で（例えば前記無線デバイスおよび特定のＤＮＮに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、または
ＰＤＵセッション単位で（例えば前記無線デバイスに対する特定のＰＤＵセッションに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、または
データフロー単位で（例えば前記無線デバイスに対する特定のデータフローに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、または
アプリケーション単位で（例えば前記無線デバイスおよび特定のアプリケーションに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、
適用されるべきであることを指示する、項目１から８のいずれか一項の方法。
１０．前記ＣＰエンティティが第５世代コア（５ＧＣ）ネットワークで動作する、上記の項目のいずれか一項の方法。
１１．前記ＣＰエンティティが、ユーザプレーン機能（ＵＰＦ）、セッション管理機能（ＳＭＦ）、ポリシー制御機能（ＰＣＦ）、およびこれらのいずれかの組合せ、のうちの１つまたは複数である、項目１０の方法。
１２．前記ＣＰエンティティがエボルブドパケットコア（ＥＰＣ）ネットワークで動作する、上記の項目のいずれか一項の方法。
１３．前記ＣＰエンティティが、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ（ＰＧＷ）ＣＰ機能（ＰＧＷ－Ｃ）ノード、ＰＧＷ ＵＰ機能（ＰＧＷ－Ｕ）ノード、ポリシー制御規則機能（ＰＣＲＦ）ノード、のうちの１つまたは複数である、項目１２の方法。
１４．ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）をサポートするように設定された制御プレーン（ＣＰ）エンティティであって、前記ＣＰエンティティが、少なくとも１つのプロセッサと、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な命令を含むメモリとを備え、前記機能エンティティが、
ＮＡＴ情報を取得し、前記ＮＡＴ情報が無線デバイスのためのユーザプレーン（ＵＰ）インターネットプロトコル（ＩＰ）データパケットに対して適用されるべきＮＡＴポリシーを指示し、
前記無線デバイスのためのＵＰ ＩＰデータパケットをハンドリングすることが可能なＵＰエンティティに前記ＮＡＴ情報を提供する
ように動作可能である、制御プレーン（ＣＰ）エンティティ。
１５．前記ＮＡＴ情報を取得するように動作可能であることが、
前記ＮＡＴ情報が前記ＣＰエンティティで事前設定されることと、
ポリシー制御機能（ＰＣＦ）などのポリシーおよび課金エンティティ、またはポリシー制御規則機能（ＰＣＲＦ）ノードなどから前記ＮＡＴ情報を取得することと
のうちの少なくとも１つを行うように動作可能であることをさらに含む、項目１４のＣＰエンティティ。
１６．前記ＮＡＴ情報が、
ポリシーおよび課金制御（ＰＣＣ）規則と、
好ましくはＰＣＣ規則によって構成される、パケット検出規則（ＰＤＲ）と、
好ましくはＰＤＲによって構成される、フォワーディングアクション規則（ＦＡＲ）と
のうちの少なくとも１つに含まれ得る、項目１４から１５のいずれか一項のＣＰエンティティ。
１７ａ．前記ＮＡＴ情報が、前記無線デバイスに対する加入情報に基づくＮＡＴポリシーを指示する、
項目１４から１６のいずれか一項のＣＰエンティティ。
１７ｂ．前記ＮＡＴ情報および前記ＮＡＴポリシーが、対応する情報を表現し、同じであり得る、
項目１４から１７ａのいずれか一項のＣＰエンティティ。
１７ｃ．前記ＮＡＴ情報が、前記ＮＡＴポリシーが適用されるべきＵＰデータパケットを識別または照合するために使用可能な、例えば「追加的ＵＥ ＩＰアドレスＩＥ」によって構成されるＩＰアドレスを指示し得る、
項目１４から１７ｂのいずれか一項のＣＰエンティティ。
１７ｄ．前記ＮＡＴ情報が、前記ＩＰデータパケット内のそれぞれソース／宛先ＩＰｖ４／ＩＰｖ６アドレスならびにそれぞれソース／宛先ポートを置換するために使用可能なＩＰｖ４／ＩＰｖ６アドレスおよび／またはポート番号を含む、例えば「ＩＰヘッダ変更ＩＥ」によって構成される置換情報を指示する、
項目１４から１７ｃのいずれか一項のＣＰエンティティ。
１７ｅ．前記ＮＡＴ情報が、前記無線デバイスに対する前記加入情報に基づいて前記ＰＣＦまたは前記ＰＣＲＦなどの前記ポリシーおよび課金エンティティによって生成されてもよく、前記ポリシーおよび課金エンティティが、統合データリポジトリ（ＵＤＲ）などのリポジトリエンティティ、または認証、認可、およびアカウンティング（ＡＡＡ）／Ｒａｄｉｕｓ機能から前記加入情報を取得し得る、
項目１４から１７ｄのいずれか一項のＣＰエンティティ。
１８．少なくとも１つのＵＰエンティティに対するサポート情報を取得することであって、前記サポート情報は前記ＵＰエンティティがＮＡＴをサポートすることを指示する、サポート情報を取得すること
を行うようにさらに動作可能である、項目１４から１７ｅのいずれか一項のＣＰエンティティ。
１９．サポート情報を取得するようにさらに動作可能であることが、
前記サポート情報が前記ＣＰエンティティで事前設定されることと、
前記ＣＰエンティティが前記ＵＰエンティティと関連するときに前記サポート情報を取得することと、
前記ＵＰエンティティから前記サポート情報を取得することと、
例えばネットワークリポジトリ機能（ＮＲＦ）などのようなリポジトリ機能エンティティから前記サポート情報を取得することと
のうちの少なくとも１つを行うように動作可能であることをさらに含む、項目１８のＣＰエンティティ。
２０．前記取得されたサポート情報に基づいて、前記無線デバイスに対するＵＰ ＩＰデータパケットをハンドリングすることが可能なＵＰエンティティを選択する
ようにさらに動作可能である、項目１４から１９のいずれか一項のＣＰエンティティ。
２１．前記ＵＰ ＩＰデータパケットのうちの少なくとも１つが、所与のパケットフロー制御プロトコル（ＰＦＣＰ）セッションに属する、項目１４から２０のいずれか一項のＣＰエンティティ。
２２． 前記ＮＡＴ情報は、前記ＮＡＴポリシーが前記ＵＰ ＩＰデータパケットに対して
グローバルに（例えば前記無線デバイスに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、または
加入者単位で（例えば前記無線デバイスに関連づけられた加入者によって定義されるように）、または
データネットワーク名（ＤＮＮ）単位で（例えば前記無線デバイスおよび特定のＤＮＮに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、または
ＰＤＵセッション単位で（例えば前記無線デバイスに対する特定のＰＤＵセッションに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、または
データフロー単位で（例えば前記無線デバイスに対する特定のデータフローに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、または
アプリケーション単位で（例えば前記無線デバイスおよび特定のアプリケーションに関連づけられたすべてのＵＰ ＩＰデータパケットに対して）、
適用されるべきであることを指示する、項目１４から２１のいずれか一項のＣＰエンティティ。
２３．前記ＣＰエンティティが第５世代コア（５ＧＣ）ネットワークで動作する、項目１４から２２のいずれか一項のＣＰエンティティ。
２４．前記ＣＰエンティティが、ユーザプレーン機能（ＵＰＦ）、セッション管理機能（ＳＭＦ）、ポリシー制御機能（ＰＣＦ）、およびこれらのいずれかの組合せ、のうちの１つまたは複数である、項目２３のＣＰエンティティ。
２４．前記ＣＰエンティティがエボルブドパケットコア（ＥＰＣ）ネットワークで動作する、項目１４から２３のいずれか一項のＣＰエンティティ。
２５．前記ＣＰエンティティが、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ（ＰＧＷ）ＣＰ機能（ＰＧＷ－Ｃ）ノード、ＰＧＷ ＵＰ機能（ＰＧＷ－Ｕ）ノード、ポリシー制御規則機能（ＰＣＲＦ）ノード、のうちの１つまたは複数である、項目２４のＣＰエンティティ。
２６．ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）をサポートするように設定され、項目１から１３のいずれか一項の方法に従って動作するように適応した、ＣＰエンティティ。
２７．ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）をサポートするように設定されたＣＰエンティティであって、
ＮＡＴ情報を取得するように動作可能なＮＡＴ情報取得モジュールであって、前記ＮＡＴ情報が無線デバイスのためのユーザプレーン（ＵＰ）インターネットプロトコル（ＩＰ）データパケットに対して適用されるべきＮＡＴポリシーを指示する、ＮＡＴ情報取得モジュールと、
前記無線デバイスのためのＵＰ ＩＰデータパケットをハンドリングすることが可能なＵＰエンティティに前記ＮＡＴ情報を提供するように動作可能なＮＡＴ情報提供モジュールと
を備える、ＣＰエンティティ。
【0110】
本明細書に開示される任意の適切なステップ、方法、特徴、機能、または利益は、１つまたは複数の仮想的装置の１つまたは複数の機能ユニットまたはモジュールを通じて実行されてもよい。各仮想的装置は、いくつかのこれらの機能ユニットを備えてもよい。これらの機能ユニットは、１つまたは複数のマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを含み得る処理回路と、ＤＳＰ、特殊目的デジタルロジックなどを含み得る他のデジタルハードウェアとによって実装されてもよい。処理回路は、メモリに記憶されたプログラムコードを実行するように設定されてもよく、メモリは、ＲＯＭ、ＲＡＭ、キャッシュメモリ、フラッシュメモリデバイス、光記憶デバイスなどのような１つまたは複数の種類のメモリを含んでもよい。メモリに記憶されるプログラムコードは、１つまたは複数の電気通信および／またはデータ通信プロトコルを実行するためのプログラム命令ならびに本明細書に記載される技術のうちの１つまたは複数を実行するための命令を含む。いくつかの実装形態では、処理回路は、本開示の１つまたは複数の実施形態に従ってそれぞれの機能ユニットに、対応する機能を実行させるために使用されてもよい。
【0111】
図中のプロセスは、本開示のいくつかの実施形態によって実行される動作の特定の順序を示してもよいが、このような順序は例示である（例えば、代替的な実施形態は、異なる順序でそれらの動作を実行すること、いくつかの動作を組み合わせること、いくつかの動作を重複させることなどが可能である）ことが理解されるべきである。
【0112】
以下の略語のうちの少なくともいくつかが本開示で使用され得る。略語間に不整合がある場合、上記でどのように使用されているかが優先されるべきである。以下で複数回列挙される場合、最初の列挙が任意の後続の列挙よりも優先されるべきである。
・３ＧＰＰ 第３世代パートナーシッププロジェクト
・５Ｇ 第５世代
・５ＧＣ 第５世代コア
・５ＧＳ 第５世代システム
・ＡＡＡ 認証、認可、およびアカウンティング
・ＡＦ アプリケーション機能
・ＡＭＦ 認証管理機能
・ＡＮ アクセスネットワーク
・ＡＰＮ アクセスポイント名
・ＡＳ アプリケーションサーバ
・ＡＴＳＳＳ アクセスステアリングスイッチングスプリッティング
・ＡＵＳＦ 認証サーバ機能
・ＣＰ 制御プレーン
・ＣＵＰＳ 制御ユーザプレーン分離
・ＤＬ ダウンリンク
・ＤＮＮ データネットワーク名
・ｅＮＢ エンハンストまたはエボルブドノードＢ
・ＥＰＣ エボルブドパケットコア
・ＥＰＧ エボルブドパケットゲートウェイ
・ＥＰＳ エボルブドパケットシステム
・ＦＡＲ フォワーディングアクション規則
・ＦＴＰ ファイル転送プロトコル
・ｇＮＢ 新無線基地局
・ＨＳＳ ホーム加入者サービス
・ＩＥ 情報要素
・ＩＰ インターネットプロトコル
・ＬＴＥ ロングタームエボリューション
・ＭＭＥ モビリティ管理エンティティ
・ＭＰＴＣＰ マルチパストランスポート制御プロトコル
・ＭＴＣ マシン型通信
・ＮＡＰＴ ネットワークアドレスおよびポート変換
・ＮＡＴ ネットワークアドレス変換
・ＮＥＦ ネットワーク公開機能
・ＮＦ ネットワーク機能
・ＮＲ 次世代無線／新無線
・ＮＲＦ ネットワーク機能リポジトリ機能
・ＮＳＳＦ ネットワークスライス選択機能
・ＯＴＴ オーバーザトップ
・ＰＣＣ ポリシーおよび課金制御
・ＰＣＥＦ ポリシーおよび課金執行機能
・ＰＣＦ ポリシー制御機能
・ＰＣＲＦ ポリシー制御規則機能
・ＰＤＩ パケット検出情報
・ＰＤＮ パケットデータネットワーク
・ＰＤＲ パケット検出規則
・ＰＤＵ プロトコルデータユニット
・ＰＦＣＰ パケットフロー制御プロトコル
・Ｐ－ＧＷ パケットデータネットワークゲートウェイ
・ＰＧＷ－Ｃ ＰＤＮゲートウェイ制御プレーン機能
・ＰＧＷ－Ｕ ＰＤＮゲートウェイユーザプレーン機能
・ＱｏＳ サービス品質
・ＲＡＮ 無線アクセスネットワーク
・ＲＡＴ 無線アクセス技術
・ＳＣＥＦ サービス能力公開機能
・ＳＩＰ セッション開始プロトコル
・ＳＭＦ セッション管理機能
・ＵＤＭ 統合データ管理
・ＵＤＲ 統合データリポジトリ
・ＵＥ ユーザ機器
・ＵＰ ユーザプレーン
・ＵＰＦ ユーザプレーン機能
・ＵＲＲ 使用報告規則
・ＶＰＮ 仮想プライベートネットワーク
・３ＧＰＰ 第３世代パートナーシッププロジェクト
・５Ｇ 第５世代
・５ＧＣ 第５世代コア
・５ＧＳ 第５世代システム
・ＡＡＡ 認証、認可、およびアカウンティング
・ＡＦ アプリケーション機能
・ＡＭＦ 認証管理機能
・ＡＮ アクセスネットワーク
・ＡＰＮ アクセスポイント名
・ＡＳ アプリケーションサーバ
・ＡＴＳＳＳ アクセスステアリングスイッチングスプリッティング
・ＡＵＳＦ 認証サーバ機能
・ＣＰ 制御プレーン
・ＣＵＰＳ 制御ユーザプレーン分離
・ＤＬ ダウンリンク
・ＤＮＮ データネットワーク名
・ｅＮＢ エンハンストまたはエボルブドノードＢ
・ＥＰＣ エボルブドパケットコア
・ＥＰＧ エボルブドパケットゲートウェイ
・ＥＰＳ エボルブドパケットシステム
・ＦＡＲ フォワーディングアクション規則
・ＦＴＰ ファイル転送プロトコル
・ｇＮＢ 新無線基地局
・ＨＳＳ ホーム加入者サービス
・ＩＥ 情報要素
・ＩＰ インターネットプロトコル
・ＬＴＥ ロングタームエボリューション
・ＭＭＥ モビリティ管理エンティティ
・ＭＰＴＣＰ マルチパストランスポート制御プロトコル
・ＭＴＣ マシン型通信
・ＮＡＰＴ ネットワークアドレスおよびポート変換
・ＮＡＴ ネットワークアドレス変換
・ＮＥＦ ネットワーク公開機能
・ＮＦ ネットワーク機能
・ＮＲ 次世代無線／新無線
・ＮＲＦ ネットワーク機能リポジトリ機能
・ＮＳＳＦ ネットワークスライス選択機能
・ＯＴＴ オーバーザトップ
・ＰＣＣ ポリシーおよび課金制御
・ＰＣＥＦ ポリシーおよび課金執行機能
・ＰＣＦ ポリシー制御機能
・ＰＣＲＦ ポリシー制御規則機能
・ＰＤＩ パケット検出情報
・ＰＤＮ パケットデータネットワーク
・ＰＤＲ パケット検出規則
・ＰＤＵ プロトコルデータユニット
・ＰＦＣＰ パケットフロー制御プロトコル
・Ｐ－ＧＷ パケットデータネットワークゲートウェイ
・ＰＧＷ－Ｃ ＰＤＮゲートウェイ制御プレーン機能
・ＰＧＷ－Ｕ ＰＤＮゲートウェイユーザプレーン機能
・ＱｏＳ サービス品質
・ＲＡＮ 無線アクセスネットワーク
・ＲＡＴ 無線アクセス技術
・ＳＣＥＦ サービス能力公開機能
・ＳＩＰ セッション開始プロトコル
・ＳＭＦ セッション管理機能
・ＵＤＭ 統合データ管理
・ＵＤＲ 統合データリポジトリ
・ＵＥ ユーザ機器
・ＵＰ ユーザプレーン
・ＵＰＦ ユーザプレーン機能
・ＵＲＲ 使用報告規則
・ＶＰＮ 仮想プライベートネットワーク
【0113】
当業者は本開示の実施形態への改良および変更を認識するであろう。すべてのそのような改良および変更は、本明細書に開示される概念の範囲内にあるとみなされる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【国際調査報告】