CN101141412B - 一种为用户终端建立专有承载的方法 - Google Patents

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Abstract

一种为用户终端建立专有承载的方法，应用于包含3GPP演进分组系统和可接入该3GPP演进分组系统的非3GPP IP接入系统的无线通信系统中，当用户终端由3GPP接入系统切换为由非3GPP IP接入系统接入该3GPP演进分组系统时，无线通信系统中的切换判别网元设备判别出该用户终端正在进行切换后通知相应的PCRF；若该网元设备在进行切换前存在3GPP接入专有承载，则PCRF为其建立与该3GPP接入专有承载对应的非3GPP接入专有承载。本发明通过将标识UE进行切换的切换事件指示发送给PCRF，PCRF接收到该指示后，若该UE切换前存在专有承载，则发起为其建立新的专有承载的流程，弥补了现有技术中的空白。

Description

一种为用户终端建立专有承载的方法
技术领域
本发明涉及一种为用户终端建立专有承载的方法，尤其涉及一种用户终端由3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)接入网切换为非3GPP接入网接入3GPP演进分组系统(Evolved Packet System，简称EPS)时为其建立专有承载的方法。
背景技术
3GPP演进分组系统(Evolved Packet System，简称EPS)由E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，  演进的通用陆地无线接入网)、MME(移动管理单元，Mobility Management Entity)、S-GW(服务网关，Serving Gateway)、P-GW(Packet Data Network GateWay，数据网络网关)、HSS(归属用户服务器，Home Subscriber Server)、3GPP AAA服务器(3GPP认证授权计费服务器)，PCRF(Policy and Charging RulesFunction，策略和计费规则功能)，及其它支撑网元设备组成。其中MME负责移动性管理、非接入层信令的处理、用户的移动管理上下文的管理等控制面相关工作；S-GW是与E-UTRAN相连的接入网关设备，在E-UTRAN和P-GW之间转发数据，并且负责对寻呼等待数据进行缓存。P-GW则是3GPP演进分组系统与PDN(Packet DataNetwork，数据网络)的边界网关，负责用户终端到PDN的接入、在EPS与PDN间转发数据等功能。PCRF是策略和计费规则功能实体，它通过Rx接口与运营商IP业务网络接口，获取业务信息，并通过S7/S7a/S7b/S7c接口与网络中的网关设备相连，负责发起IP(Internet Protocol，互联网协议)承载策略决策，如承载的建立、删除，业务数据/承载的QoS(Quality Of Service，服务质量)等，并进行计费控制。
EPS支持与非3GPP网络的互通，即支持非3GPP IP接入网的接入。EPS与非3GPP网络的互通通过S2a/b/c接口实现，P-GW是3GPP与非3GPP网络间的锚点。EPS的系统架构图如图1所示。其中非3GPP接入网被分为可信任非3GPP IP接入网和不可信任非3GPP IP接入网。可信任非3GPP IP接入网可直接通过S2a与P-GW接口；不可信任非3GPP IP接入网需经过ePDG(Evolved Packet Data Gateway，演进的数据网关)与P-GW相连，ePDG与P-GW间的接口为S2b。
在传统的3GPP网络中，策略和计费执行功能(Policy and chargingenforcement function，简称PCEF)仅存在于P-GW中，PCRF只要与P-GW接口即可完成包括QoS相关策略和计费等所有功能的控制，PCRF与P-GW间通过S7接口交换信息。但是，3GPP网络提供了与非3GPP的互通功能后，当P-GW与S-GW间的接口基于PMIP(Proxy Mobile IP，代理移动IP)时，由于PMIP接口的局限性，PCEF的部分功能，例如承载的绑定功能等，迁移到了S-GW中，S-GW与PCRF之间通过S7c接口交换信息。当非3GPP系统通过S2a/S2b接口与3GPP系统间互通接入时，非3GPP系统中也驻留部分PCEF的功能。当非3GPP系统是可信任的接入系统(可信任非3GPP接入)时，PCRF与非3GPP系统间通过S7a接口交换控制策略、计费等信息；当非3GPP系统是不可信任的接入系统(不可信任非3GPP接入)时，PCRF与非3GPP系统间通过S7b接口交换控制策略、计费等信息。
在3GPP系统中，业务是由承载(bearer)来提供的。承载具有多种属性，比如承载类型、速率、优先级等。在EPS系统中，UE(用户终端)在attach(附着)过程中与某个P-GW建立的第一个承载称为默认承载(defaultbearer)，以后为了某种特定的业务建立的承载称为专有承载(dedicatedbearer)。在支持动态策略计费控制的EPS系统和非3GPP接入网中，通过非3GPP接入3GPP系统的UE根据PCRF下发的策略建立UE和非3GPP的接入网关专有承载。
图2以可信任非3GPP接入网为例，描述了UE通过非3GPP接入网接入3GPP系统(EPS)后专用承载的建立流程，图中省略了UE。如图2所示，专有承载的建立流程包含如下步骤：
201：PCRF向P-GW发送策略计费控制规则提供消息；
202：P-GW接收到上述策略计费控制规则提供消息后向PCRF发送策略计费控制规则确认消息；
203：PCRF向可信任非3GPP接入系统发送QoS策略提供消息；
上述可信任非3GPP接入系统可能包含多个网元设备，且其中包含与承载相关的PCEF功能。
204：接收到上述QoS策略提供消息后，可信任非3GPP接入系统根据该消息执行接入网特定的QoS策略执行机制；
205：可信任非3GPP接入系统向PCRF发送QoS策略确认消息，完成专有承载的建立。
通过3GPP接入网络接入EPS系统后，由于漫游等原因UE可通过非3GPP接入网接入EPS系统，即由3GPP接入网切换为非3GPP接入网。在支持动态策略计费控制的EPS系统和非3GPP接入网中，3GPP和非3GPP网络之间的切换将会涉及到默认承载和专有承载的建立流程。
图3描述了UE从3GPP接入到可信任非3GPP接入的切换流程，如图3所示，切换流程包含如下步骤：
301：UE通过3GPP接入系统接入EPS，建立承载；并且S-GW与P-GW间建立了PMIP或GTP隧道；
302：UE发现可信任非3GPP接入系统并发起切换，即由可信任非3GPP接入系统接入EPS；
303：UE通过可信任非3GPP IP接入系统向HSS/AAA发起接入认证；
304：UE向可信任非3GPP IP接入系统发起附着请求；
305：可信任非3GPP IP接入系统与PCRF进行接入网关会话控制过程；
306：可信任非3GPP IP接入系统向P-GW发送代理绑定更新消息；
307：P-GW向PCRF发起会话修改请求消息，PCRF向P-GW返回会话修改确认消息；
308：P-GW与HSS/AAA进行交互对UE进行授权；
309：P-GW向可信任非3GPP IP接入系统发送代理绑定确认消息；
310：可信任非3GPP IP接入系统向UE发送附着完成消息；
步骤310完成后，可信任非3GPP IP接入系统与P-GW间建立起PMIP隧道，UE的默认承载也建立完成。
上述可信任非3GPP接入系统可能包含多个网元设备，且其中包含与承载相关的PCEF功能。
从以上切换流程可以看出，当UE从3GPP接入系统切换到非3GPP接入系统时，可信任非3GPP接入系统和P-GW中的PCEF功能模块根据PCRF下发的策略为UE建立默认承载(步骤305和307)。但是现有技术中并没有在上述切换发生时为该UE建立专有承载的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提出一种在UE从3GPP接入系统切换到非3GPP接入系统，为该UE建立默认承载的同时为其建立专有承载的方法。
为了解决上述问题，本发明提供一种为用户终端建立专有承载的方法，应用于包含3GPP演进分组系统和可接入该3GPP演进分组系统的非3GPPIP接入系统的无线通信系统中，其特征在于，当用户终端由3GPP接入系统切换为由非3GPP IP接入系统接入该3GPP演进分组系统时，所述无线通信系统中的切换判别网元设备判别出该用户终端正在进行所述切换后通知相应的PCRF；若该用户终端在进行所述切换前存在3GPP接入专有承载，则PCRF为其建立与该3GPP接入专有承载对应的非3GPP接入专有承载；
所述“PCRF为其建立与该3GPP接入专有承载对应的非3GPP接入专有承载”步骤具体为：
所述PCRF判定所述网元设备在进行所述切换前存在所述3GPP接入专有承载后，执行如下步骤：
A：所述PCRF向与所述用户终端对应的P-GW发送策略计费控制规则提供消息；
B：所述P-GW接收到上述策略计费控制规则提供消息后向所述PCRF发送策略计费控制规则确认消息；
C：所述PCRF向所述非3GPP IP接入系统发送QoS策略提供消息；
D：接收到上述QoS策略提供消息后，所述非3GPP IP接入系统根据该消息执行对应的QoS策略执行机制；
E：所述非3GPP IP接入系统向PCRF发送QoS策略确认消息，完成所述非3GPP专有承载的建立。
此外，所述切换判别网元设备为所述用户终端对应的移动管理单元或数据网络网关。
此外，当所述用户终端向所述非3GPP IP接入系统发起附着请求后，所述切换判别网元设备通知所述PCRF所述用户终端正在进行所述切换。
此外，所述切换判别网元设备为所述数据网络网关，所述数据网络网关将标识所述用户终端正在进行所述切换的切换事件指示包含在会话修改请求消息中发送给所述PCRF。
此外，所述会话修改请求消息中包含所述用户终端的标识信息；所述PCRF接收到所述会话修改请求消息后，根据所述标识信息查找与该用户终端对应的专有承载的策略计费控制规则，若存在对应的策略计费控制规则，则判定该用户终端在进行所述切换前存在所述3GPP接入专有承载。
此外，所述用户终端的标识信息为该用户终端的IP地址。
此外，所述非3GPP IP接入系统为可信任非3GPP IP接入系统或不可信任非3GPP IP接入系统。
此外，所述非3GPP IP接入系统中包含与承载相关的策略和计费执行功能。
此外，所述策略计费控制规则提供消息中包含策略计费控制规则，所述QoS策略提供消息中包含QoS策略规则；所述策略计费控制规则和QoS策略规则根据所述用户终端的所述3GPP接入专有承载的策略计费控制规则和QoS策略规则生成。
本发明通过在UE从3GPP接入系统切换到非3GPP接入系统时，P-GW将标识UE进行切换的切换事件指示发送给PCRF，PCRF接收到该指示后，若该UE切换前存在专有承载，则发起为其建立新的专有承载的流程，弥补了现有技术中的空白。
附图说明
图1是EPS的系统架构图；
图2是UE通过非3GPP接入网接入3GPP系统(EPS)后专用承载的建立流程；
图3为UE从3GPP接入到可信任非3GPP接入的切换流程；
图4是本发明接入网络切换时为UE建立专有承载的方法。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
图4是本发明接入网络切换(即由3GPP接入切换为非3GPP接入)时为用户终端建立专有承载的方法。如图4所示，UE从3GPP到可信任非3GPPIP接入网的切换和专有承载的建立方法包含如下步骤：
401～406：分别与步骤301～306相同；
407：P-GW向PCRF发送会话修改请求消息；
上述会话修改请求消息中包含UE的标识信息，如UE的IP地址；此外，该消息中还包含切换事件指示，用于标识UE正在进行3GPP到可信任非3GPP IP接入网的切换；
408：PCRF向P-GW发送会话修改确认消息；
409：P-GW与HSS/AAA进行交互对UE进行授权；
410：P-GW向可信任非3GPP IP接入系统发送代理绑定确认消息；
411：可信任非3GPP IP接入系统向UE发送附着完成消息，UE的默认承载建立完成；
412：PCRF接收到上述包含切换事件指示的会话修改请求消息后，根据UE的IP地址查找该UE已建立的专有承载的策略计费控制规则；若找到相应的策略计费控制规则，即说明该UE在进行切换前已存在专有承载(3GPP接入专有承载)，则执行下一步，否则本方法结束。
413～417：分别与步骤201～205相同；
其中，在步骤413～417，PCRF发送的策略计费控制规则提供消息和QoS策略提供消息中包含的策略计费控制规则和QoS策略根据该UE原有的3GPP接入专有承载的策略计费控制规则和QoS策略生成。
至此，完成了该UE的默认承载和专有承载(非3GPP接入专有承载)的建立。
需要注意的是，上述步骤408～411与步骤412～417可并行执行，也就是说，在PCRF接收到P-GW发送的包含切换事件指示的会话修改请求消息后，可同时开始默认承载和专有承载的建立。
上述可信任非3GPP接入系统可能包含多个网元设备，且其中包含与承载相关的PCEF功能。
基于本发明的基本原理，上述实施例还可以进行多种变换，例如：
(一)以上实施例以可信任非3GPP接入系统为例介绍了用户终端进行接入网切换的流程和切换时建立专有承载的方法，本发明也适用于不可信任非3GPP接入系统，流程基本类似；
(二)以上实施例中由P-GW将切换事件指示包含在会话修改请求消息发送给PCRF，在其它实施例中，也可以通过其它方式发送该切换事件指示，例如发送专门的切换事件指示消息；
(三)以上实施例中P-GW判别出UE正在进行接入网切换，并通知PCRF，在其它实施例中，也可以由MME将标识UE正在进行接入网切换的切换指示消息发送给PCRF；我们将可判别出UE正在进行上述切换的网元设备(MME和P-GW)统称为切换判别网元设备；当然上述切换判别网元设备可获知UE对应的PCRF，并与其进行消息交互；
(四)以上实施例中，P-GW在接收到代理绑定更新消息后，通知PCRF，在其它实施例中，当UE发起附着后，相关的网元设备即可通知PCRF该UE正在进行接入网切换。

Claims (9)

1.一种为用户终端建立专有承载的方法，应用于包含3GPP演进分组系统和可接入该3GPP演进分组系统的非3GPP IP接入系统的无线通信系统中，其特征在于，当用户终端由3GPP接入系统切换为由非3GPP IP接入系统接入该3GPP演进分组系统时，所述无线通信系统中的切换判别网元设备判别出该用户终端正在进行所述切换后通知相应的PCRF；若该用户终端在进行所述切换前存在3GPP接入专有承载，则PCRF为其建立与该3GPP接入专有承载对应的非3GPP接入专有承载；
所述“PCRF为其建立与该3GPP接入专有承载对应的非3GPP接入专有承载”步骤具体为：
所述PCRF判定所述网元设备在进行所述切换前存在所述3GPP接入专有承载后，执行如下步骤：
A：所述PCRF向与所述用户终端对应的P-GW发送策略计费控制规则提供消息；
B：所述P-GW接收到上述策略计费控制规则提供消息后向所述PCRF发送策略计费控制规则确认消息；
C：所述PCRF向所述非3GPP IP接入系统发送QoS策略提供消息；
D：接收到上述QoS策略提供消息后，所述非3GPP IP接入系统根据该消息执行对应的QoS策略执行机制；
E：所述非3GPP IP接入系统向PCRF发送QoS策略确认消息，完成所述非3GPP专有承载的建立。
2.如权利要求1所述的为用户终端建立专有承载的方法，其特征在于，所述切换判别网元设备为所述用户终端对应的移动管理单元或数据网络网关。
3.如权利要求2所述的为用户终端建立专有承载的方法，其特征在于，当所述用户终端向所述非3GPP IP接入系统发起附着请求后，所述切换判别网元设备通知所述PCRF所述用户终端正在进行所述切换。
4.如权利要求3所述的为用户终端建立专有承载的方法，其特征在于，所述切换判别网元设备为所述数据网络网关，所述数据网络网关将标识所述用户终端正在进行所述切换的切换事件指示包含在会话修改请求消息中发送给所述PCRF。
5.如权利要求3所述的为用户终端建立专有承载的方法，其特征在于，所述会话修改请求消息中包含所述用户终端的标识信息；所述PCRF接收到所述会话修改请求消息后，根据所述标识信息查找与该用户终端对应的专有承载的策略计费控制规则，若存在对应的策略计费控制规则，则判定该用户终端在进行所述切换前存在所述3GPP接入专有承载。
6.如权利要求5所述的为用户终端建立专有承载的方法，其特征在于，所述用户终端的标识信息为该用户终端的IP地址。
7.如权利要求1所述的为用户终端建立专有承载的方法，其特征在于，所述非3GPP IP接入系统为可信任非3GPP IP接入系统或不可信任非3GPP IP接入系统。
8.如权利要求7所述的为用户终端建立专有承载的方法，其特征在于，所述非3GPP IP接入系统中包含与承载相关的策略和计费执行功能。
9.如权利要求1所述的为用户终端建立专有承载的方法，其特征在于，所述策略计费控制规则提供消息中包含策略计费控制规则，所述QoS策略提供消息中包含QoS策略规则；所述策略计费控制规则和QoS策略规则根据所述用户终端的所述3GPP接入专有承载的策略计费控制规则和QoS策略规则生成。
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