CN101272257B - 策略决策方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了策略决策方法和系统，该方法包括：获取每个与业务会话相关的无线资源控制器的可用网络资源信息；以及策略和计费规则功能模块根据获取的每个与业务会话相关的无线资源控制器的可用网络资源信息进行策略决策。本发明缩短了由于无线侧资源不足而造成的大的决策延时以及提高了用户的业务体验质量。

Description

策略决策方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种优化策略决策的方法和系统。

背景技术

WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球互通微波接入)PCC(Policy and charging control，策略和计费控制)的构架主要是借鉴3GPP PCC(第三代合作伙伴计划PCC)的基本思路，对用户，或者用户的业务进行QoS控制和有关计费工作。

图1，是目前WiMAX PCC的基本结构。

PCC(Policy and charging control，策略和计费控制)的引入，相应地需要增加一些网元，包括PCRF/PDF(Policy and ChargingRules Function/Policy Distribution Function，策略和计费规则功能/策略分发功能)，A-PCEF(Access-Policy and Charging EnforcementFunction，策略和计费执行功能)和C-PCEF(核心PCEF)等，通过这些网元的协调，可以实现QoS和计费的精确控制功能。PCRF从AF(Application Function，应用功能)接收有关用户和业务信息，并根据从用户初始认证时从AAA(Authentication，Authorization，andAccounting，认证、授权和计费)获得的用户签约信息，进行策略决策，并安装这些策略到PCEF进行策略的具体执行。

WiMAX已经定义了有关QoS的解决方案，包括ASN(AccessService Network，接入服务网络)中数据通路的建立和基本PCC流程。如图2和图3所示。

如图2所示，ASN中有关QoS的处理和控制流程包括以下步骤：

步骤S202，MS(Mobile Station，移动站)在进行网络的初始接入认证后，获得用户的签约QoS等相关参数信息，并将这些信息返回到AnchorSFA(Anchor Service Flow Authorization，锚定业务流授权)；

步骤S204，锚定SFA使用这些信息，进行有关ASN中的链路建立工作；

步骤S206，锚定SFA向服务SFA发送链路建立资源请求消息RR_Req，其中包括QoS要求信息；

步骤S208，服务SFA，向SFM/基站发送链路注册请求消息Path_Reg_Req，该消息中的有关QoS等信息，主要来源于步骤S206中的有关信息；

步骤S210，SFM(Service Flow Management，业务流管理)收到有关用户/业务信息，根据无线侧的资源情况，进行策略决策，如果资源满足，则接纳该次请求；否则，拒绝本次请求，都返回相应的结果；

步骤S212～步骤S214，如果资源满足需求，则SFM向MS发送空中链路建立信息，具体是通过DSA/DSC(动态业务增加/动态业务改变)请求和应答消息实现，MS成功建路后给SFM进行反馈；

步骤S216，SFM根据建路/决策情况，向服务SFA报告链路建立的信息，通过Path_Reg_Rsp实现；

步骤S218，服务SFA向锚定SFA反馈资源请求的反馈信息，通过RR_Rsp实现；

步骤S220，服务SFA向SFM发送确认信息；

步骤S222，锚定SFA向服务SFA发送确认信息，表示，有关QoS的链路建立完成。

如图3所示，引入PCC后的基本处理流程包括以下步骤：

步骤S302，初始接入认证的过程；

步骤S304，认证通过后，AAA通过AA消息，下载用户的QoS等有关参数；

步骤S306，MS认证完成，并进行注册；

步骤S308，建立ISF/PPSF(Initial Service Flow/Pre-ProvisionedService Flow，初始业务流/预置业务流)；

步骤S310，通过DHCP(Dynamic Host Congfiguration Protocol，动态主机分配协议)或者MIP(移动IP协议)等，获得IP地址；

步骤S312，进行IP-CAN(IP Connectivity Access Network，IP连接接入网)会话建立；

步骤S314，如果PCRF中还没有用户的签约信息等，则向SPR(Subscription Profile Repository，签约策略库)申请，并获得这些信息。PCRF进行策略决策，并形成有关策略规则；

步骤S316，PCEF安装PCRF下发的有关策略规则；

步骤S318，ISF或者PPSF的策略的修改，如果获得的策略规则和步骤S304中获得的信息不一致；或者进一步建立所需的PPSF等。

从这个简单的过程描述中，结合WiMAX的具体的应用情况，可以发现存在如下缺点：

整个这个处理过程，实际上SFM是决定一次处理过程的关键点，而不是在引入PCC后的PCRF功能实体；由于在现有的机制中，PCRF的决策，不是建立在准确的可用网络资源的基础上的，因此，就有可能出现这样的情况，由于SFM的无线侧资源不足，因此会拒绝本次请求，再退回到PCRF进行进一步的协商；再次可能成功，这样会造成比较大的延时；可能导致用户的业务体验质量不高。

因此，需要一种优化策略决策的解决方案，能够解决上述相关技术中的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种优化策略决策的方法和系统，能够解决由于SFM的无线侧资源不足造成的比较大的延时和用户的业务体验质量不高的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种策略决策方法，包括以下步骤：步骤一，获取每个与业务会话相关的无线资源控制器的可用网络资源信息；以及步骤二，策略和计费规则功能模块根据获取的无线资源控制器的可用网络资源信息进行策略决策。

其中，主动或定期获取每个无线资源控制器的可用网络资源信息，或者通过资源预留事件的触发来获取每个无线资源控制器的可用网络资源信息。

步骤一包括以下步骤：向每个与业务会话相关的无线资源控制器发送可用网络资源请求消息；以及在接收到可用网络资源请求消息后，每个无线资源控制器都向策略和计费规则功能模块发送包括其可用网络资源信息的可用网络资源报告消息。

通过向每个与业务会话相关的无线资源控制器发送Spare-Capacity-Req消息来请求可用网络资源请求消息；以及每个无线资源控制器通过向策略和计费规则功能模块发送Spare-Capacity-Rpt消息来报告其可用网络资源。

在该方法中，可用网络资源信息包括无线资源的空闲能力。

根据本发明的另一个方面，提供了一种策略决策系统，包括策略和计费规则功能模块，还包括：可用网络资源获取模块，用于获取每个与业务会话相关的无线资源控制器的可用网络资源信息，其中，策略和计费规则功能模块根据网络资源信息进行策略决策。

其中，可用网络资源获取模块位于策略和计费规则功能模块中，或独立于策略和计费规则功能模块之外。

可用网络资源获取模块主动或定期获取每个与业务会话相关的无线资源控制器的可用网络资源信息。

可用网络资源获取模块通过资源预留事件的触发来获取每个与业务会话相关的无线资源控制器的可用网络资源信息。

本发明解缩短了SFM的无线侧资源不足造成的大的延时以及提高了用户的业务体验质量。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的WiMAX PCC功能结构图；

图2示出了现有技术中WiMAX R1.1.2版本的QoS流程图；

图3示出了现有技术中WiMAX PCC的基本功能流程图；

图4示出了根据本发明一个实施例的策略决策方法的流程图；

图5示出了根据本发明一个实施例的策略决策系统的框图；

图6示出了根据本发明另一个实施例的优化后的WiMAX PCC功能框图；

图7示出了根据本发明另一个实施例的PCRF资源收集功能的ASN网络资源收集流程图；

图8示出了根据本发明另一个实施例的改进后的PCC QoS策略执行的流程图；

图9示出了根据本发明另一个实施例的应用于RACS的策略决策方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图来详细说明本发明的实施例。

图4示出了根据本发明一个实施例的策略决策方法的流程图。参照图4，该实施例的策略决策方法，包括以下步骤：步骤S402，获取每个与业务会话相关的无线资源控制器的可用网络资源信息；以及步骤S404，策略和计费规则功能模块根据获取的每个与业务会话相关的无线资源控制器的可用网络资源信息进行策略决策。

其中，主动或定期获取每个与业务会话相关的无线资源控制器的可用网络资源信息，或者通过资源预留事件的触发来获取每个与业务会话相关的无线资源控制器的可用网络资源信息。

步骤S402包括以下步骤：向每个与业务会话相关的无线资源控制器发送可用网络资源请求消息；以及在接收到可用网络资源请求消息后，每个与业务会话相关的无线资源控制器都向策略和计费规则功能模块发送包括其可用网络资源信息的可用网络资源报告消息。

通过向每个与业务会话相关的无线资源控制器发送Spare-Capacity-Req消息来请求可用网络资源请求消息；以及每个与业务会话相关的无线资源控制器通过向策略和计费规则功能模块发送Spare-Capacity-Rpt消息来报告其可用网络资源。

在该方法中，可用网络资源信息包括无线资源的空闲能力。

图5示出了根据本发明一个实施例的策略决策系统的框图。参照图5，该实施例中的策略决策系统包括策略和计费规则功能模块502，还包括：可用网络资源获取模块504，用于获取每个与业务会话相关的无线资源控制器的可用网络资源信息，其中，策略和计费规则功能模块根据网络资源信息进行策略决策。

其中，可用网络资源获取模块位于策略和计费规则功能模块中，或独立于策略和计费规则功能模块之外。

可用网络资源获取模块主动或定期获取每个与业务会话相关的无线资源控制器的可用网络资源信息。

可用网络资源获取模块通过资源预留事件的触发来获取每个与业务会话相关的无线资源控制器的可用网络资源信息。

下面参照图6至图9来详细描述本发明的另一个实施例。

该实施例的主要思想包括以下几个方面：

1)、在PCRF中增加有关对ASN进行网络资源收集的功能，该功能既可以是PCRF功能的一部分，也可以是一个独立的网络功能实体；

2)、通过资源收集功能可以基于WiMAX的RRM功能实现对BS(基站)的空闲资源、以及无线信道的资源情况的收集，主要是收集无线信道资源的空闲能力；

其中，需要PCRF的资源收集功能能够支持RRM(RadioResource Management，无线资源管理)有关接口协议；以及通过这些信息的汇总，PCRF可以比较清楚地了解网络的资源情况，并根据业务的需求，做出准确的判断，进行决策。从而保证决策的准确性和及时性。

另外，本发明中所提供的方法，还可以被RACS(资源接纳控制子系统)使用，以支持RACS对WiMAX接入的控制。

图6是本发明所引入的功能的示意图。主要是通过引入ASN资源收集功能，来优化PCC的决策效率。

在PCRF中，增加有关对ASN进行网络资源收集的功能。该功能既可以是PCRF功能的一部分，也可以是一个独立的网络功能实体。

资源收集功能基于WiMAX的RRM功能规范，实现对BS的空闲资源、以及无线信道的资源情况的收集。

下面是针对无线接口上的资源的收集情况的实现方法。

如图7所示，PCRF的资源收集功能，充当RRM体系结构中的RRC Relay功能，其通过WiMAX中定义的有关功能和接口实现有关信息的收集。

所收集的具体信息包括：MS物理链路的信息，BS的资源信息(包括BS自己的和邻居BS的)，等等。

具体的收集步骤包括：

(1)、PCRF资源收集功能逐个向与业务会话相关的ASN RRC(Radio Resource Controller，无线资源控制器)发送信息请求，具体通过空闲能力请求(Spare-Capacity-Req)消息实现，进一步RRC可以向RRA(Radio Resource Agent，无线资源代理)转发这些消息，从而获得有关BS的空闲资源信息(详细的过程，使用WiMAX规范的现有技术，这里不再描述)；具体的触发事件，可以包括PCRF根据一定的资源收集策略主动/定期进行，或者出现需要进行资源预留的事件；

(2)、ASN RRC向PCRF资源收集功能发送应答，具体通过空闲能力报告(Spare-Capacity-Rpt)消息实现，该消息中包括有关空闲资源信息；这样一方面是简化操作，同时由于PCRF只关心BS可以接受的业务能力，因此，这里可以用RRM规范所定义的流程，来传输最简化的信息；以及

(3)-(n)、如果有多个信息实体需要传递，则通过重复的步骤实现信息的收集。

当然，这里仅仅是给出一个具体的流程做为参考，有关的需要的信息收集，可以参考WiMAX的具体规范来实现。而不同的是，RRC/Relay是一个独立于ASN的网络实体，而具体的协议规程，可以不做改动。

通过这些信息的汇总，PCRF就可以比较清楚地了解，网络的资源情况，然后再根据业务的需求，做出准确的判断。

图8示出了经过改进后的QoS决策流程。

步骤S802，策略请求送PCRF。其中，至少包括以下2种可能：

(1)、MS在进行网络的初始接入认证后，AAA将用户的签约QoS等相关参数信息，送到PCRF；或者在现有的流程下，由A-PCEF进行申请而触发；以及

(2)、AF将业务需求信息下发给PCRF；

步骤S804，PCRF通过资源收集功能，获得可用网络资源情况，并根据资源需求情况，进行策略决策。由于初始接入还没有用户的IP地址等信息，因此只形成一个初始的、或者是总体的一个策略规则，并保存在PCRF中。等到用户获得了IP地址后，再形成具体的策略规则并下发给A-PCEF，由A-PCEF进行策略的执行；

步骤S806，PCRF将有关策略下发给A-PCEF；

步骤S808，A-PCEF，同时也是锚定SFA，使用这些策略信息，进行有关ASN中的链路建立工作；

步骤S810，锚定SFA向服务SFA发送链路建立信息，其中包括QoS要求信息；

步骤S812，服务SFA向SFM/BS发送链路建立信息，这个信息，主要来源于步骤S810中的有关信息；

步骤S814，SFM收到有关用户/业务信息，并根据无线侧的资源情况进行策略决策。如果资源满足，则接纳该次请求；否则，拒绝本次请求。由于前述PCRF知道现有网络的资源情况，一般情况下都是可以满足需求的，因此可以成功建路，并返回相应的结果。当然，由于可能存在的突发性故障等，可能在决策后的时间内网络资源发生变化，也可能出现不满足的情况，这可以使用原来的同样的流程；

步骤S816～步骤S818，如果资源满足需求，则SFM向MS发送空中链路建立信息，MS成功建路后向SFM进行反馈；

步骤S820，SFM根据建路/决策情况，向服务SFA报告链路建立的信息；

步骤S822，服务SFA向锚定SFA反馈资源请求的反馈信息；

步骤S824，服务SFA向SFM发送确认信息；

步骤S826，锚定SFA向服务SFA发送确认信息来表示有关QoS的链路建立完成；以及

步骤S828，A-PCEF/锚定SFA向PCRF报告本次策略决策的执行情况。

图9示出了根据本发明的应用于RACS的策略决策方法的流程图。RACS主要控制固定网络的接入，其根据现有网络资源的使用情况以及业务的需求，决定是否接纳该业务需求。对RACS的功能进行扩展使其支持RRC Relay协议即可实现对WiMAX接入的无线资源等的收集，从而很好地支持RACS实现对WiMAX等无线接入的控制。

综上所述，采用本发明方法，通过引入了动态的资源收集功能，优化了PCC的调度流程，提高了用户的接入效率，降低了处理延时，以及提高网络的利用率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种策略决策方法，应用于WIMAX系统，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，策略和计费规则功能模块获取每个与业务会话相关的无线资源控制器的可用网络资源信息；以及

步骤二，策略和计费规则功能模块根据获取的所述无线资源控制器的可用网络资源信息进行策略决策。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，主动或定期获取每个所述无线资源控制器的可用网络资源信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过资源预留事件的触发来获取每个所述无线资源控制器的可用网络资源信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤一包括以下步骤：

策略和计费规则功能模块向每个与所述业务会话相关的所述无线资源控制器发送可用网络资源请求消息；以及

每个所述无线资源控制器在接收到所述可用网络资源请求消息后，都向所述策略和计费规则功能模块发送包括其可用网络资源信息的可用网络资源报告消息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过向每个与所述业务会话相关的所述无线资源控制器发送空闲能力请求Spare-Capacity-Req消息来请求所述可用网络资源信息；以及每个所述无线资源控制器通过向所述策略和计费规则功能模块发送空闲能力报告Spare-Capacity-Rpt消息来报告其可用网络资源。

6.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述可用网络资源信息包括无线资源的空闲能力。

7.一种策略决策系统，应用于WIMAX系统，包括策略和计费规则功能模块，其特征在于，还包括：

可用网络资源获取模块，用于获取每个与业务会话相关的无线资源控制器的可用网络资源信息，

其中，所述策略和计费规则功能模块根据所述可用网络资源信息进行策略决策。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述可用网络资源获取模块位于所述策略和计费规则功能模块中，或独立于所述策略和计费规则功能模块之外。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述可用网络资源获取模块主动或定期获取每个所述无线资源控制器的可用网络资源信息。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述可用网络资源获取模块通过资源预留事件的触发来获取与所述业务会话相关的所述无线资源控制器中的可用网络资源信息。

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