NGNの核となるIMS（7）：IMSと課金およびQoS制御（その2）
2007年3月30日 0:00
この連載では、NGN（Next Generation Network、次世代ネットワーク）を実現する中核的な技術であるIMS（IP Multimedia Subsystem、IPマルチメディア・サブシステム）について、そのアーキテクチャからセキュリティ、QoS、IPTV応用などに至るまで、やさしく解説していきます。
前回は、IMSにおける課金に関する仕組みについて解説しましたが、今回は、QoSポリシー制御に関する仕組みを中心に解説します。
IMSにおけるQoSポリシー制御
【1】IMSにおけるQoSポリシー制御アーキテクチュア
リアルタイム性を伴うマルチメディア・サービスをIP-CAN上で実現するためには、SIPアプリケーションが必要とするQoSに応じてIP-CANのQoSと連携を取りながら、IP-CANのリソースを確保し、エンド・ツー・エンドでQoSを保証する機能が重要となってきます。
図1に、QoSを実現する3GPPリリース6におけるQoSポリシー制御のアーキテクチャを示します。
図1 QoSポリシー制御のアーキテクチャ（3GPPリリース6）（クリックで拡大）
まず、端末から外部IPホストへの通信では、端末がアプリケーション・サービスに応じてアプリケーションに必要なQoSをサポートするIPベアラ（1）と、GPRSベアラ（2）を設定します。
次に、外部IPホストから端末に向けて通信する際には、外部IPホストがアプリケーション・サービスに応じて必要なQoSをサポートするIPベアラを設定します（3）。
外部IPネットワークとコア・ネットワークのゲートウェイであるGGSNでは、IP BS（Bearer Service）マネージャが配備され、、外部のIPベアラQoSに応じたGPRSベアラの設定を行います（4）。また、事業者がアプリケーション・サービスに応じてQoSを制御したいような場合には、SIP/SDPに含まれるセッションで使用されるマルチメディアのサービス情報（5）に応じて、QoSポリシーを決定する機能が、SIP/SDPを転送するP-CSCFと、IPベアラを提供するGGSNの間に必要になります。この機能は、PDF（Policy Decision Function）と呼ばれます。
GGSNでは、PDFのポリシーの決定（6）に応じてQoSポリシーを実行しますが、この機能を、PEP（Policy Enforcement Point、ポリシー施行ポイント）と呼んでいます。
【2】3GPPリリース6での機能の特徴
3GPPリリース5では、PDFはP-CSCFに内蔵されていましたが、3GPPリリース6では、P-CSCF外の独立機能とすることが可能となりました。
P-CSCFとPDFの間のインタフェースは、Gqインタフェースと呼ばれ、Diameterプロトコルが使用されます。また、PDFとGGSNのPEPの間のインタフェースはGoインタフェースと呼ばれ、COPS（Common Open Policy Service、共通オープン・ポリシー・サービス）プロトコルが使用されます。
QoSポリシーを実行するGo/Gqインタフェースの機能には、次のようなものがあります。
(1) P-CSCFに対するSIPアプリケーションのサービスの使用許可
(2) GGSNに対するSIPアプリケーションに応じたメディアのIPベアラの生成の要求
(3) SIPセッションが確立後、GGSNに対する最終的なIPベアラの使用の承認（特定のIPフローのGGSNにおけるゲートの開放）
(4) GGSNに対するIPベアラのQoSリソース許可の取り消し
(5) P-CSCFへのGGSNにおけるIPベアラの解放の通知
【3】3GPPリリース7での機能の特徴
3GPPリリース7では、さらにIPベアラの課金機能とQoSポリシー制御機能が統合され、PDFがPCRF（Policy and Charging Rules Function、ポリシーおよび課金ルール機能）と呼ばれ、PEPがPCEF（（Policy and Charging Enforcement Function、ポリシーおよび課金施行機能）と呼ばれるようになりました。また、PCRFとPCEFの間のインタフェースも、COPSプロトコルではなく課金インタフェースで使用されるDiameterプロトコルに変更し統合されました。
さらにインタフェースの参照名も課金インタフェースに統合され、Rx〔P-CSCF（AF）−PCRF〕/Gx〔PCRF−GGSN（PCEF）〕という名称になりました。
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