CN101370263B - 一种策略控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种策略控制方法，包括：PCRF根据触发事件触发对授权QoS区间的决策，根据决策信息进行决策，生成相应的授权QoS区间，将所述新生成的授权QoS区间下发给PCEF；通知PCEF根据选取信息和新生成的授权QoS区间进行QoS控制。本发明还公开了一种策略控制系统，该系统包括：PCRF和PCEF。通过使用所述的方法和系统，PCEF可根据授权QoS区间，结合资源使用情况和运营商预定义的策略进行QoS控制，使得PCEF能在满足客户高质量服务的要求和网络资源限制之间灵活的进行QoS调整，实现网络资源的合理调配。

Description

一种策略控制方法及系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其是指一种策略控制方法及系统。

背景技术

通信网络正在从传统的电路交换(CS，Circuit Switched)网络向以IP为承载的分组交换(PS)网络演进。在IP网络中提供电信级服务(特别是实时类业务，如视频通话)时，需要考虑端到端的服务质量(QoS，Quality of Service)问题，以满足用户对通信质量的要求。此外，由于IP网络还能提供其它的各种业务，例如网页浏览、文件下载、视频流点播等，因此IP网络还需要具有可根据不同业务流以及不同的QoS进行计费的能力。

针对这些需求，第三代移动通信标准化伙伴项目(3GPP，3rd GenerationPartnership Project)定义了策略与计费控制(PCC，Policy and Charging Contro)架构。该架构可以使得网络检测到不同的业务流，并针对业务流进行QoS控制和计费统计。

图1为现有技术中PCC架构的示意图。在TS 23.203里定义的PCC架构如图1所示，以下将对图1中的各个功能实体的作用进行介绍。

策略控制和计费规则功能实体(PCRF，Policy Control and Charging RulesFunction)：该功能实体根据用户接入网络的限制、运营商策略、从用户签约数据库(SPR，Subscription Profile Repository)获取的用户签约数据，以及从应用层功能实体(AF，Application Function)获取的用户当前正在进行的业务信息等，确定相应的策略，并将该策略提供给策略和计费执行实体(PCEF，Policy andCharging Enforcement Function)，由PCEF执行所述的策略。所述的策略包括业务数据流(即为了完成某一业务的数据流，例如语音的IP流集合)的检测规则、是否对数据流进行门控、业务数据流所对应的QoS和基于数据流的计费规则等。

PCEF：该实体执行PCRF下发或者指定的策略，具体来说就是执行业务数据流的检测和测量，保证业务数据流的QoS和触发控制面的会话管理等。

SPR：该功能实体向PCRF提供用户签约数据。

AF：该功能实体向PCRF动态提供应用层的会话信息，PCRF根据该信息动态生成或者修改相应的规则；

其他的两个功能实体主要用于离线和在线计费，与本发明的关系不大，因此在此不做详细介绍。

此外，如下所述为对图1中所示的各个接口的描述。

Rx接口：该接口用于AF下发应用层相关信息，该信息可以包括用于识别业务数据流的IP过滤器(即一组IP地址信息，包括源/目的端口号、源/目的地址等信息)，以及应用或者媒体所需的带宽信息，该接口使用互连网工程工作小组(IETF，Internet Engineering Task Forc)定义的Diameter(直径，表示Diameter协议是RADIUS协议的升级版本)协议。

Gx接口：该接口使PCRF可以动态控制PCEF上所执行的PCC规则。该接口实现以下功能：建立、维护或终结IP连通接入网络(IP-CAN，IP ConnectivityAccsess Netwrok)会话；用于PCEF向PCRF请求PCC规则；用于PCRF向PCEF提供PCC规则；用于协商IP-CAN承载建立模式。该接口使用IETF定义的Diameter协议。

Sp接口：用于PCRF向SPR请求用户签约数据，该签约数据用于确定IP-CAN传输层策略。该接口目前属于私有接口，即该接口由设备商自行定义，并未公开化。

图1中的其他两个接口用于离线和在线计费，与本发明的关系不大，因此在此不做详细介绍。

在3GPP定义的PCC架构中，PCEF与PCRF之间的信息交互有两种方式：即PCEF主动发起请求PCC规则和PCRF主动下发PCC规则。

在第一种方式下，内置于网关(GW，Gateway)中的PCEF通过信用控制请求(CCR，Credit-Control-Request)消息向PCRF传递某些信息，例如无线接入网(RAT)类型、GPRS服务支持节点(SGSN，Serving GPRS Supporting Node)的IP地址等，以便于PCRF生成合适的PCC规则；PCRF通过相应的信用控制应答(CCA，Credit-Control-Answer)消息向PCEF下发PCC规则，可选的带有事件触发(Event-Trigger)列表，该列表中定义了PCRF要求PCEF检测的事件。

在第二种方式下，PCRF可随时通过重新授权请求信息(RAR，Re-Auth-Request)消息主动向PCEF下发PCC规则和Event-Trigger列表。当Event-Trigger列表中定义的事件(如RAT类型变化、SGSN变化事件)发生时，PCEF会通过CCR消息向PCRF提供检测到的事件以及事件发生时更新的信息。PCRF根据更新的信息，通过CCA消息下发新的PCC规则，同时也可能下发新的Event-Trigger列表。

图2为现有技术中PCRF与PCEF之间交互信息的流程图。如图2所示，PCRF与PCEF之间交互信息的流程包括如下步骤：

步骤201、PCEF/GW从接入网接收到IP-CAN会话建立请求消息。该请求消息的具体格式与接入网类型有关，对于通用分组无线业务(GPRS，GeneralPacket Radio Service)而言，则为建立第一个分组数据协议(PDP，Packet DataProtocol)上下文。

步骤202、PCEF向PCRF发送一个CCR请求消息，该消息中包括用户设备(UE，User Equipment)标识和IP地址等信息。

步骤203、PCRF根据接收到的CCR消息里包含的信息，以及用户接入网络的限制、运营商策略、用户签约数据以及当前用户进行的业务信息等，进行PCC规则决策，同时确定Event-Trigger列表。

步骤204、PCRF向PCEF发送CCA应答消息，该消息中包括生成的PCC规则和Event-Trigger列表。

步骤205、PCEF加载PCC规则。

步骤206、PCEF向接入网发送IP-CAN会话建立应答消息。

步骤207、PCEF根据PCRF下发的Event-Trigger进行事件检测。

步骤208、当检测到事件发生后，PCEF向PCRF发送CCR请求消息，报告触发该请求的事件，可选地同时提供相关的信息。

步骤209、PCRF重新进行PCC规则决策，可选地重新确定Event-Trigger列表。

步骤210、PCRF向PCEF发送CCA应答消息，该消息中包括重新制定的PCC规则和Event-Trigger列表。

步骤211、PCRF也可以通过RAR消息主动向PCEF下发PCC规则和Event-Trigger列表。

步骤212、PCEF在接收到PCRF发送的RAR消息时，加载该消息中的PCC规则和/或Event-Trigger列表，并回复重新授权应答(RAA，Re-Auth-Answer)消息作为响应。

以上所述的PCC架构下的QoS控制主要是指对业务数据流或者IP-CAN承载的数据传输的带宽、延时等参数进行控制。PCRF收集从AF、PCEF或SPR等获得的QoS相关信息，制定QoS的控制策略，并下发给PCEF实行，以实现QoS控制。

而在PCC架构里的不同层面，有不同的QoS信息的描述方式。在现有技术中，PCEF向PCRF申请的QoS以及PCRF下发的授权QoS都是IP的QoS，通过Diameter消息中的QoS信息属性取值对(QoS-information AVP，QoS-information Attribute Value Pair)来实现，所述QoS-information AVP中包含如下参数：QoS级别标识符(ID)AVP，即QCI(QoS Class Identifier)AVP、上下行最大带宽(Maximum-Requested-Bandwidth-UL/DL)AVP，上下行确保比特率(Guaranteed-Bitrate-UL/DL)AVP。其中，上下行最大带宽是指允许分配的最大带宽，上下行确保比特率是指允许保留的最大带宽。

因此，当前技术中QoS所提供的参数是资源要求的上限，即设定了允许提供资源的最大值。而在实际应用中，有时需要考虑资源要求的下限。例如，在UE发起承载建立或者修改的情况下，PCRF会授权QoS给PCEF，在PCEF执行授权QoS时，若现有资源无法满足授权QoS中上限的要求，则PCEF会执行QoS降级过程，即根据当前资源情况降低授权QoS。但是，由于缺少授权QoS的下限，因此PCEF将无法确定QoS的降级尺度，从而有可能会导致过度的降级，以致于所分配的资源无法满足业务的最低需求。具体来说，如果QoS的确保比特率为1M，则只说明了为该业务保留的带宽不能超过1M，但无法确定PCEF具体应该保留多少带宽，特别是当剩余带宽不足1M时，PCEF将无法判断剩余带宽是否能够确保业务的正常运行。在网络侧发起的承载建立或者修改的情况下，当PCEF执行授权QoS时，若现有资源无法满足授权QoS，则PCEF会返回错误信息给PCRF，由PCRF重新进行决策，因此将增加设备间的信息的交互量。

另外，很多业务本身对带宽的要求是一个范围，比如IMS语音业务，其采用的AMR-WB编码就是可变速率(带宽)的，因此，现有技术中的QoS信息无法满足此类业务的需求。

综上所述，在现有的QoS控制策略中，由于QoS信息为一个上限值，无法满足某些业务的需求，并且导致PCEF无法灵活的根据资源占用情况合理地为业务或者承载分配资源。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的主要目的在于提供一种策略控制方法及系统，从而解决PCEF无法灵活的根据网络资源使用情况合理为业务进行资源调配的问题。

为达到上述目的，本发明实施例中的技术方案是这样实现的：

一种策略控制方法，该方法包括：

策略控制和计费规则功能实体PCRF根据触发事件触发对授权QoS区间的决策，根据决策信息进行决策生成相应的授权QoS区间，将所述新生成的授权QoS区间下发给策略和计费执行实体PCEF；通知PCEF根据选取信息和新生成的授权QoS区间进行QoS控制；

其中，所述生成相应的授权QoS区间包括：

在承载或业务流的QoS消息属性取值对中设置QoS下限，并根据所设置的QoS下限和QoS消息属性取值对中的QoS上限生成授权QoS区间；

或者，通过为承载或业务流定义一个最小QoS消息属性取值对来设置QoS下限，并根据所设置的QoS下限和所述承载或业务流的QoS消息属性取值对中的QoS上限生成授权QoS区间。

本发明实施例中还提供了一种策略控制和计费规则功能实体，该功能实体包括：接收模块、决策模块和输出模块；

所述接收模块，用于接收决策信息，并将决策信息发送给决策模块；

所述决策生成模块，用于根据触发事件触发对授权QoS区间的决策，根据所述接收模块发送的决策信息进行决策，生成授权QoS区间，将生成的授权QoS区间发送给输出模块；其中，

所述授权QoS区间为：在承载或业务流的QoS消息属性取值对中设置QoS下限，并根据所设置的QoS下限和QoS消息属性取值对中的QoS上限所生成的授权QoS区间；

或者，所述授权QoS区间为：通过为承载或业务流定义一个最小QoS消息属性取值对来设置的QoS下限，并根据所设置的QoS下限和所述承载或业务流的QoS消息属性取值对中的QoS上限所生成的授权QoS区间；

所述输出模块，用于输出决策模块所生成的授权QoS区间。

本发明实施例中还提供了一种策略和计费执行实体，该策略和计费执行实体包括：接收模块、选择模块和控制模块；

所述接收模块，用于将接收到的授权QoS区间发送给选择模块；其中，

所述授权QoS区间为：在承载或业务流的QoS消息属性取值对中设置QoS下限，并根据所设置的QoS下限和QoS消息属性取值对中的QoS上限所生成的授权QoS区间；

或者，所述授权QoS区间为：通过为承载或业务流定义一个最小QoS消息属性取值对来设置的QoS下限，并根据所设置的QoS下限和所述承载或业务流的QoS消息属性取值对中的QoS上限所生成的授权QoS区间；

所述选择模块，用于从接收到的授权QoS区间中选择QoS，将选择的QoS发送给控制模块；

所述控制模块根据选择模块所选择的QoS进行QoS控制。

本发明实施例中还提供了一种策略控制的系统，该系统包括：策略控制和计费规则功能实体和策略和计费执行实体；

所述策略控制和计费规则功能实体，用于根据触发事件触发对授权QoS区间的决策，根据接收到的决策信息进行决策，生成相应的授权QoS区间，将所述授权QoS区间下发给策略和计费执行实体；其中，

所述授权QoS区间为：在承载或业务流的QoS消息属性取值对中设置QoS下限，并根据所设置的QoS下限和QoS消息属性取值对中的QoS上限所生成的授权QoS区间；

或者，所述授权QoS区间为：通过为承载或业务流定义一个最小QoS消息属性取值对来设置的QoS下限，并根据所设置的QoS下限和所述承载或业务流的QoS消息属性取值对中的QoS上限所生成的授权QoS区间；

所述策略和计费执行实体，用于根据接收到的选取信息和接收到的授权QoS区间进行QoS控制。

综上可知，本发明的实施例中提供了一种策略控制方法及系统。在所述的策略控制方法中，本发明的实施例中通过扩展QoS的定义而引入了QoS的区间的概念，使得QoS信息由原技术中上限值扩展为一个由上限值和下限值确定的区间，因此PCEF可根据PCRF授权QoS区间，结合资源使用情况和运营商预定义的策略进行QoS控制，使得PCEF能够在满足客户高质量服务的要求和网络资源限制之间灵活的进行QoS调整，以实现网络资源的合理调配。

附图说明

图1为现有技术中PCC架构的示意图。

图2为现有技术中PCRF与PCEF之间交互信息的流程图。

图3为本发明实施例中策略控制方法的总流程图。

图4为本发明第一实施例中策略控制方法的流程图。

图5为本发明第二实施例中策略控制方法的流程图。

图6为本发明第三实施例中策略控制方法的流程图。

图7为本发明第四实施例中策略控制方法的流程图。

图8为本发明第五实施例中策略控制方法的流程图。

图9为本发明第六实施例中QoS协商过程的流程图。

图10为本发明实施例中PCRF的示意图。

图11为本发明实施例中PCEF的示意图。

图12为本发明实施例中PCRF中决策模块的示意图。

图13为本发明实施例中策略控制系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

PCEF与PCRF之间的QoS信息的传送可通过Diameter协议中的CCR、CCA或者RAR消息来实现。现有技术中的QoS信息仅含有QoS的上限信息，而在本发明的实施例中，扩展了QoS的定义，引入了QoS的区间的概念，使得QoS信息由现有技术中上限值扩展为一个由上限值和下限值确定的QoS区间。QoS区间可以通过如下所述的三种方式来实现：

1)扩展原Diameter消息中QoS信息的定义，使得新的QoS定义由上限信息扩展为QoS区间信息。

例如，可将Diameter CCR消息中的QoS-Information AVP进行扩展，扩展后的QoS-Information AVP为：

其中，新增加的Min-QoS-Class-Identifier AVP为枚举类型，表示QCI的下限，该AVP中所定义的枚举值与QoS-Class-Identifier AVP中定义的枚举值相同；Min-Requested-Bandwidth-UL AVP、Min-Requested-Bandwidth-DLAVP、Min-Guaranteed-Bitrate-DL AVP与Min-Guaranteed-Bitrate-UL AVP为另外的新增加的AVP，均为带符号32位整型(Integer32)，分别表示上、下行允许带宽的下限和上、下行确保比特率的下限。此时，携带上述QoS区间信息的CCR消息格式并没有改变，只是其中的QoS信息发生了如上所述的改变。

2)加入QoS下限的定义，使得原QoS定义与QoS下限的定义构成QoS区间。

例如，可在Diameter CCR消息中定义一个最小QoS消息属性取值对(Min-QoS-Information AVP)，新定义的Min-QoS-Information AVP为：

在上述的Min-QoS-Information AVP中，QoS-Class-Identifier等AVP采用现有的AVP的格式与定义，在Min-QoS-Information AVP中取值为QoS信息的下限。因此，Diameter CCR消息中的QoS-Information AVP(上限)可与Min-QoS-Information AVP(下限)构成QoS区间。

此时，携带QoS区间信息的CCR消息格式如下所示：

3)QoS信息或QoS信息内的参数可以仅含有QoS区间的一个端值(最大值或最小值)，此时的QoS区间表示另一个端值无限制，即无限小或无限大。

基于上述的QoS区间，本发明的实施例提供了一种策略控制方法。图3为本发明实施例中的策略控制方法的总流程图。如图3所示，所述策略控制方法包括如下所述的步骤：

步骤301：由事件触发对授权QoS区间的决策过程，PCRF根据决策信息(包括应用业务信息、用户签约数据、运营商设定的策略等信息)进行决策，生成授权QoS区间，并下发给PCEF；

在步骤301中，引起PCRF进行QoS区间信息决策，生成授权QoS区间的触发事件有多种，例如：

1)PCRF收到PCEF的QoS请求消息或QoS区间的请求消息；

2)PCRF收到AF的会话建立或者会话修改的消息；

3)PCRF内部的触发事件，例如根据运营商策略制定的策略，PCRF根据指定时间触发QoS区间重新授权等。

在步骤301中，PCRF可以根据实际需要制定不同的QoS区间的生成策略。例如：可以根据用户的签约信息制定授权QoS区间的上限，以限制用户所能使用的最大QoS；根据应用业务信息(例如，应用业务信息中的资源需求信息等)制定授权QoS区间的下限，以保证使用该业务的最低资源。

在步骤301中，PCRF可通过CCA/RAR消息向PCEF下发对IP-CAN承载或者业务数据流的授权QoS区间，例如：

1)由PCEF的请求消息触发的授权QoS区间下发，可通过Diameter CCA消息实现，由其他事件触发的授权QoS区间下发，可通过Diameter RAR消息实现；

2)当PCRF执行承载绑定(即为所需传输的业务流选择承载进行传输，所述的绑定即为承载与业务流之间一一对应的关系)时，PCRF可以对IP-CAN承载授权QoS区间，也可以对业务数据流授权QoS区间。对承载的授权QoS区间信息可直接包含在CCA或RAR消息中，对业务数据流授权的授权QoS区间信息包含在PCC规则所定义的信息内，例如计费规则定义属性取值对(Charging-Rule-Definition AVP)内。当PCEF执行承载绑定时，PCRF仅需对业务数据流进行QoS区间的授权，此时的QoS区间信息包含在PCC规则所定义的信息内，例如Charging-Rule-Definition AVP内；

3)当授权QoS区间仅需要对一个端值进行限制时，则下发的授权QoS区间信息可以仅含有QoS区间的一个端值。

此外，在PCRF下发授权QoS区间的同时，如果需要PCRF为PCEF指定QoS的选取方法，则PCRF可以给PCEF下发一个QoS选取原则的指示。所述的选取原则可以为最大使用的原则、最小使用的原则或分配均衡的原则等，上述的这些选取原则也可以称之为选择策略，并将在随后的描述中做进一步的介绍。

步骤302：PCEF根据选取信息(包括资源使用情况、运营商预定义的策略、PCRF下发的QoS选取原则等)从QoS区间选择合理的QoS进行QoS控制。

在步骤302中，引起PCEF从授权QoS区间选择合理的QoS的触发事件有多种，例如：

1)PCEF收到QoS区间的授权消息，例如，带有授权QoS区间的CCA/RAR消息；

2)资源的使用情况发生变化，需要重新进行资源调配，例如资源的释放、现有资源无法满足新的资源使用的申请等。

在步骤302中，PCEF具体的QoS选取策略可以有多种方式，例如：

1)最大使用的原则，即在资源允许的情况下尽可能靠近授权QoS区间的上限选取(资源丰富的情况下可以使用该原则)；

2)最小使用的原则，即尽可能靠近授权QoS区间的下限选取(资源紧缺的情况下可以使用该原则)；

3)分配均衡的原则，即参照总的资源占用率，采用一定的算法规则，在授权QoS区间选取合适的QoS。例如，当资源占用率越高时，所选取的QoS应越靠近区间的下限；当资源占用率越低时，所选取的QoS应越靠近区间的上限；

4)按照用户的状态选取，例如，可根据用户使用的时间或者流量等信息进行选取。具体来说，用户的使用时间越长或者流量越大，所选取的QoS可以越靠近区间的上限(或下限)，这样可以鼓励(或限制)用户的长时间大流量使用。

此外，PCEF还可以按照运营商预定义的策略进行QoS选取，例如，可在不同的时段采用不同选取原则(例如，在高峰时段使用最小使用原则，在非高峰时段采用最大使用原则)；也可以根据PCRF下发的QoS选取原则进行选取，例如步骤301中PCRF可能提供的选取原则。

在步骤302中，PCEF从授权QoS区间选取QoS后，进行QoS的执行过程中可能会引发PCEF与其他网络实体或者UE之间的QoS协商过程，PCEF可能发送选择后的QoS或者授权QoS区间给其他网络实体或者UE进行QoS协商，如果协商后的QoS仍位于授权QoS区间内，则PCEF按照协商后的QoS执行QoS控制，如果协商后的QoS低于授权QoS区间的下限或者高于授权QoS区间的上限，则PCEF向PCRF返回错误信息。

以上所述为本发明实施例中所提出的一种策略控制方法，以下将根据具体的实施例对所述的策略控制方法进行更进一步的介绍。

第一实施例：UE发起的承载建立或修改时，基于QoS区间的策略控制。

在本实施例中，UE向PCEF发送建立(或修改)承载的请求；PCEF在收到UE所发送的请求后，向PCRF申请授权QoS区间；PCRF通过决策进行QoS区间的授权，并将授权QoS区间下发给PCEF；PCEF根据资源使用状况，从QoS区间中选取合适的QoS进行策略控制。

图4为本发明第一实施例中策略控制方法的流程图。如图4所示，本发明第一实施例中策略控制方法包括如下所述的步骤：

步骤401、UE向PCEF发起IP-CAN承载建立或者修改的请求(在GPRS系统中为二次PDP上下文的建立或者修改请求)；

步骤402、PCEF通过Diameter CCR消息向PCRF请求QoS或QoS区间的授权；

步骤403、如果需要的话，PCRF从SPR获取用户签约数据(此步骤可选)；

步骤404、如果需要的话，PCRF从AF获取业务信息(此步骤可选)；

步骤405、PCRF通过决策制定授权QoS区间；

步骤406、PCRF将授权QoS区间通过Diameter CCA消息下发给PCEF；

步骤407、PCEF根据授权QoS区间与当前的资源使用状况选取合适的QoS。

例如，在最大使用的原则下，如果QoS区间的上限＞网络剩余资源＞QoS区间的下限，则选取QoS＝网络剩余资源；如果网络剩余资源＞QoS区间的上限，选取QoS＝QoS区间的上限；如果网络剩余资源＜QoS区间的下限，则PCEF可向PCRF返回错误信息或者采用第四实施例的方式进行资源调整；

步骤408、根据选取的QoS进行策略控制；

该步骤有可能会引起PCEF与其他网络实体或者UE之间的QoS协商过程，具体的协商过程将在实施例六中进行详细介绍。

步骤409、PCEF向UE发送IP-CAN承载建立或者修改的响应消息。

第二实施例：PCEF内部事件触发时，基于QoS区间的策略控制。

在本实施例中，当PCEF受到内部事件触发(例如，事件触发列表的事件发生)时，PCEF向PCRF申请授权QoS区间；PCRF通过决策进行QoS区间的授权，并将授权QoS区间下发给PCEF，PCEF根据资源使用状况，从QoS区间中选取合适的QoS进行策略控制。

图5为本发明第二实施例中策略控制方法的流程图。如图5所示，本发明第二实施例中策略控制方法包括如下所述的步骤：

步骤501、PCEF受到内部事件触发，例如QoS变化事件触发器被触发；

步骤502、PCEF通过Diameter CCR消息向PCRF申请QoS或QoS区间的授权；

步骤503、如果需要的话，PCRF从SPR获取用户签约数据(此步骤可选)；

步骤504、如果需要的话，PCRF从AF获取业务信息(此步骤可选)；

步骤505、PCRF通过决策制定授权QoS区间；

步骤506、PCRF将授权QoS区间通过Diameter CCA消息下发给PCEF；

步骤507、PCEF根据授权QoS区间与当前的资源使用状况选取合适的QoS，如果网络剩余资源不足，则PCEF可向PCRF返回错误信息或者采用实施例四的方式进行资源调整；

步骤508、根据选取的QoS进行策略控制。

该步骤有可能会引起PCEF与其他网络实体或者UE之间的QoS协商过程，具体的协商过程将在实施例六中进行详细介绍。

第三实施例：AF会话建立或者修改时，基于QoS区间的策略控制。

在本实施例中，由AF会话的建立或者修改过程来触发PCRF对承载或者业务流进行QoS区间的授权决策，生成授权QoS区间，并主动通过Diameter鉴权授权请求(AAR)消息下发给PCEF，PCEF根据资源使用状况，从QoS区间中选取合适的QoS进行策略控制。

图6为本发明第三实施例中策略控制方法的流程图。如图6所示，本发明第三实施例中策略控制方法包括如下所述的步骤：

步骤601、AF会话的建立或修改；

步骤602、PCRF通过决策制定授权QoS区间；

步骤603、PCRF将授权QoS区间通过Diameter RAR消息下发给PCEF；

步骤604、PCEF根据授权QoS区间与当前的资源使用状况，选取合适的QoS。如果网络剩余资源不足，则PCEF可向PCRF返回错误信息或者采用实施例四的方式进行资源调整；

步骤605、根据选取的QoS进行策略控制；

该步骤有可能会引起PCEF与其他网络实体或者UE之间的QoS协商过程，具体的协商过程将在实施例六中进行详细介绍。

步骤606、PCEF通过Diameter RAA消息向PCRF发送应答消息。

第四实施例：基于QoS区间的IP-CAN会话内部资源调整策略。

在本实施例中，当网络剩余资源无法满足新授权QoS区间的下限时，PCEF可以对其他承载或者业务流的占用资源进行调整，在其他承载或者业务流授权QoS区间内降低原来所选择的QoS，以释放资源。为了叙述的简便，在以下的实施例中，将以两个承载(或业务流)之间的资源调整为例进行说明，对多个承载(或业务流)之间的资源调整的方法可依此类推。

图7为本发明第四实施例中策略控制方法的流程图。如图7所示，本发明第四实施例中策略控制方法包括如下所述的步骤：

步骤701、对第一承载(或业务流)授权第一QoS区间，PCEF为第一承载(或业务流)在授权第一QoS区间内选择了QoS¹；

步骤702、第二承载(或业务流)申请QoS或QoS区间的授权；

步骤703、PCRF对第二承载(或业务流)授权第二QoS区间，并下发给PCEF；

步骤704、PCEF检测到网络剩余资源＜授权第二QoS区间的下限，开始进行资源调整；

步骤705、判断如果将QoS¹降低至授权第一QoS区间的下限，是否能释放足够的资源，使得网络剩余资源能够满足授权第二QoS区间的下限，如果能够满足，则释放合适的资源；如果无法满足，则可向PCRF返回错误信息或者开始进行如图8所示的IP-CAN会话间的资源调整；

当一个IP-CAN会话中有多个承载(或业务流)时，可按照优先级的顺序从低到高将承载(或业务流)的QoS降低至相应的QoS区间的下限，直至满足资源需求；当一个IP-CAN内所有承载(或业务流)的QoS都已被调整至相应的QoS区间的下限，且网络剩余资源依然无法满足要求时，可向PCRF返回错误信息或者进行如图8所示的IP-CAN会话间的资源调整。

步骤706、PCEF为第二承载(或业务流)选取QoS＝授权第二QoS区间的下限。

第五实施例：基于QoS区间的IP-CAN会话间资源调整策略。

在本实施例中，由于网络剩余资源无法满足新授权QoS区间的下限，且在经过IP-CAN会话内部的资源调整后，网络剩余资源仍然无法满足需要时，PCEF将在IP-CAN会话间进行资源调整，以释放资源。为了叙述的简便，在以下的实施例中，将以两个IP-CAN会话间之间的资源调整为例进行说明，对多个IP-CAN会话间之间的资源调整的方法可依此类推。

图8为本发明第五实施例中策略控制方法的流程图。如图8所示，本发明第五实施例中策略控制方法包括如下所述的步骤：

步骤801、在第二IP-CAN会话中，承载或者业务流申请QoS区间的授权；

步骤802、PCRF对第二IP-CAN会话中的申请授权第二QoS区间，并下发给PCEF；

步骤803、PCEF检测到网络剩余资源＜授权第二QoS区间的下限，开始进行资源调整；

步骤804、IP-CAN2会话内部的资源经过调整后，网络剩余资源仍然无法满足资源需求；

步骤805、对第一IP-CAN会话进行内部资源调整，如经过调整后网络剩余资源依然不足则返回错误信息；当有多个IP-CAN会话时，可按照优先级的顺序从低到高对IP-CAN会话内部的资源进行调整，直至网络剩余资源满足资源需求。当对所有IP-CAN会话进行资源调整后，网络剩余资源依然无法满足资源需求时，则向PCRF返回错误信息。

步骤806、PCEF为第二承载(或业务流)选取QoS＝授权第二QoS区间的下限。

在如上所述的第四、五实施例中：

1)当通过IP-CAN会话结束、承载结束、PCC规则移除等动作释放资源时，PCEF将按照优先级的顺序在IP-CAN会话内部和IP-CAN会话间进行资源调整，在授权QoS区间提高各个承载或者业务流的QoS，所用的方法与第四、五实施例相同；

2)为了避免PCEF过于频繁地进行资源调整，可以在生成新的授权QoS区间之前，通过设定阈值来降低调整频率。例如：如果网络资源为100M，则当网络剩余资源小于预先设定的阈值1(例如，10M)时，可在授权QoS区间内降低QoS的选取，直至网络剩余资源达到预先设定的阈值2(例如，30M)或者所有QoS的取值均为授权QoS区间的下限；当网络剩余资源大于预先设定的阈值3(例如，60M)时，可在授权QoS区间内提高QoS的选取，直至网络剩余资源小于预先设定的阈值4(例如，40M)或者所有QoS的取值均为授权QoS区间的上限。

第六实施例：基于授权QoS区间的PCEF与UE间的QoS协商过程。

在本实施例中，PCEF从授权QoS区间选取合适的QoS后，可触发PCEF与UE之间的QoS协商过程，对QoS进行协商。如果经过协商后的QoS仍位于授权QoS区间内，则PCEF按照协商后的QoS进行策略控制；如果协商后的QoS超出了授权QoS区间，则PCEF向PCRF返回错误信息。

图9为本发明第六实施例中QoS协商过程的流程图。如图9所示，本发明第六实施例中QoS协商过程包括如下所述的步骤：

步骤901、PCEF接收到授权QoS区间并选取了合适的QoS；

步骤902、PCEF按照选取的QoS执行策略控制时，与UE进行QoS协商；

步骤903、PCEF判断协商后的QoS是否位于授权QoS区间；如果协商后的QoS仍位于授权QoS区间内，则PCEF按照协商后的QoS执行QoS控制；如果协商后的QoS超出了授权QoS区间，则执行步骤904；

步骤904、通过CCR或者RAA消息向PCRF返回错误信息。

图10为本发明实施例中策略控制的系统的示意图。如图10所示，本发明实施例中的策略控制的系统包括：PCRF 1001和PCEF 1002；

所述PCRF 1001，用于根据触发事件触发对授权QoS区间的决策，根据决策信息进行决策，生成授权QoS区间，将所述授权QoS区间下发给PCEF1002；

所述PCEF 1002，用于根据接收到的选取信息和接收到的授权QoS区间进行QoS控制，即根据选取信息从接收到的授权QoS区间中选择QoS，进行QoS控制。

图11为本发明实施例中PCRF的示意图。如图11所示，本发明实施例中的PCRF即为图10中的PCRF 1001，该PCRF包括：接收模块1101、决策生成模块1102和输出模块1103；

所述接收模块1101，用于接收决策信息，并将决策信息发送给决策生成模块1102；

所述决策生成模块1102，用于根据触发事件触发对授权QoS区间的决策，根据所述接收模块1101发送的决策信息进行决策，生成授权QoS区间，将生成的授权QoS区间发送给输出模块1103；

所述输出模块1103，用于输出决策生成模块1102所生成的授权QoS区间。

图12为本发明实施例中PCRF中决策模块的示意图。如图12所示，本发明实施例中的决策模块即为图11中的决策生成模块1102，该决策生成模块包括：决策单元1201和生成模块1202；

所述决策单元1201，用于根据触发事件触发对授权QoS区间的决策，并根据所述接收模块发送的决策信息进行决策，将决策结果发送给生成单元1202；

所述生成单元1202，用于根据所接收到的决策结果生成并输出授权QoS区间。

图13为本发明实施例中PCEF的示意图。如图13所示，本发明实施例中的PCEF即为图10中的PCEF 1002，该PCEF包括：接收模块1301、选择模块1302、控制模块1303、和调整模块1304。

所述接收模块1301，用于将接收到的授权QoS区间发送给选择模块1302和调整模块1304；

所述选择模块1302，用于从接收到的授权QoS区间中选择QoS，将选择的QoS发送给控制模块1303；

所述控制模块1303根据选择模块1302所选择的QoS进行QoS控制。

所述调整模块1304，用于接收接收模块发送的授权QoS区间，当剩余的资源不能满足所述授权QoS区间的下限时，对网络资源进行调整，释放网络资源，使剩余的资源大于或等于所述授权QoS区间的下限。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (19)

1.一种策略控制方法，其特征在于，该方法包括：

策略控制和计费规则功能实体PCRF根据触发事件触发对授权QoS区间的决策，根据决策信息进行决策，生成相应的授权QoS区间，将所述新生成的授权QoS区间下发给策略和计费执行实体PCEF；通知PCEF根据选取信息和新生成的授权QoS区间进行QoS控制；

其中，所述生成相应的授权QoS区间包括：

在承载或业务流的QoS消息属性取值对中设置QoS下限，并根据所设置的QoS下限和QoS消息属性取值对中的QoS上限生成授权QoS区间；

或者，通过为承载或业务流定义一个最小QoS消息属性取值对来设置QoS下限，并根据所设置的QoS下限和所述承载或业务流的QoS消息属性取值对中的QoS上限生成授权QoS区间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据选取信息和新生成的授权QoS区间进行QoS控制包括：

根据选取信息为每一个承载或业务流从接收到的对应每一个承载或业务流的新生成的授权QoS区间中选择QoS，根据所选择的QoS对对应的承载或业务流进行QoS控制。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：根据用户的签约信息和/或应用业务信息确定授权QoS区间。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的PCRF根据触发事件触发对授权QoS区间的决策，根据决策信息进行决策包括：

当PCRF接收到应用层功能实体会话建立或者会话修改的消息时，PCRF根据决策信息进行决策；

或者，当PCRF接收到QoS请求消息或QoS区间的请求消息时，PCRF根据决策信息进行决策；

或者，当PCRF内部的触发事件发生时，PCRF根据决策信息进行决策。 

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述新生成的授权QoS区间下发给策略和计费执行实体PCEF包括：

当PCRF接收到QoS请求消息或QoS区间的请求消息时，通过信用控制应答消息将所述新生成的授权QoS区间下发给PCEF；当PCRF接收到应用层功能实体会话建立或者会话修改的消息或内部的触发事件发生时，通过重新授权请求消息将所述新生成的授权QoS区间下发给PCEF。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的PCRF根据决策信息进行决策包括：

PCRF根据PCEF的请求消息、应用业务信息、用户签约数据或运营商设定的策略进行决策。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据选取信息为承载或业务流从接收到的新生成的授权QoS区间中选择QoS包括：

PCEF根据资源使用情况、运营商预定义的策略或PCRF下发的QoS选取原则为承载或业务流从接收到的新生成的授权QoS区间中选择QoS。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据选取信息为承载或业务流从接收到的新生成的授权QoS区间中选择QoS包括：

当网络剩余资源大于新生成的授权QoS区间的下限时，PCEF从接收到的新生成的授权QoS区间中选择QoS；

当网络剩余资源小于新生成的授权QoS区间的下限时，PCEF根据运营商定义的策略向PCRF返回错误信息，或者PCEF对网络资源进行调整，释放网络资源，使网络剩余资源大于或等于新生成的授权QoS区间的下限，从接收到的新生成的授权QoS区间中选择QoS。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的PCEF对网络资源进行调整包括：

将同一个IP连通接入网络会话中至少一个承载或业务流的QoS区间的QoS调整到相应QoS区间的下限，释放网络资源；当剩余的网络资源仍小于新生成的授权QoS区间的下限时，PCEF向PCRF返回错误信息或对除上述IP连通接 入网络会话之外的至少一个IP连通接入网络会话的网络资源进行调整。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：当同一个IP连通接入网络会话中存在至少两个承载或业务流时，根据承载或业务流的优先级从低到高的顺序逐个将承载或业务流的QoS调整到相应QoS区间的下限，释放网络资源，直至剩余的网络资源满足新生成的授权QoS区间的下限。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的PCEF对除上述IP连通接入网络会话之外的至少一个IP连通接入网络会话的网络资源进行调整包括：

将除上述IP连通接入网络会话之外的至少一个IP连通接入网络会话的承载或业务流的QoS调整到相应QoS区间的下限，释放网络资源；

当所有IP连通接入网络会话的承载或业务流的QoS都被调整到相应QoS区间的下限，剩余的网络资源仍不满足所述新生成的授权QoS区间的下限时，则PCEF向PCRF返回错误信息。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：当存在至少两个IP连通接入网络会话时，根据IP连通接入网络会话的优先级从低到高的顺序将各个IP连通接入网络会话中的承载或业务流的QoS调整到相应QoS区间的下限，释放网络资源，直至剩余的网络资源满足新生成的授权QoS区间的下限。

13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述PCEF根据选取信息为承载或业务流从接收到的新生成的授权QoS区间中选择QoS之前，该方法包括：

当网络剩余资源小于预先设置的第一阈值时，PCEF在所有承载或业务流的QoS区间中降低所选择的QoS；

当网络剩余资源大于预先设置的第二阈值时，PCEF在所有承载或业务流的QoS区间中提高所选择的QoS。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据选取信息和新生成的授权QoS区间进行QoS控制还包括：

PCEF与除PCEF外的网络实体或者UE对QoS进行协商，当协商后的QoS位于所述授权QoS区间内时，PCEF按照协商后的QoS对对应的承载或业务流进行QoS控制；当协商后的QoS低于授权QoS区间的下限或高于授权QoS区间的上限时，则PCEF向PCRF返回错误信息。

15.一种策略控制和计费规则功能实体，其特征在于，该功能实体包括：接收模块、决策生成模块和输出模块；

所述接收模块，用于接收决策信息，并将决策信息发送给决策生成模块；

所述决策生成模块，用于根据触发事件触发对授权QoS区间的决策，根据所述接收模块发送的决策信息进行决策，生成授权QoS区间，将生成的授权QoS区间发送给输出模块；其中，

所述授权QoS区间为：在承载或业务流的QoS消息属性取值对中设置QoS下限，并根据所设置的QoS下限和QoS消息属性取值对中的QoS上限所生成的授权QoS区间；

或者，所述授权QoS区间为：通过为承载或业务流定义一个最小QoS消息属性取值对来设置的QoS下限，并根据所设置的QoS下限和所述承载或业务流的QoS消息属性取值对中的QoS上限所生成的授权QoS区间；

所述输出模块，用于输出决策生成模块所生成的授权QoS区间。

16.根据权利要求15所述的功能实体，其特征在于，所述决策生成模块包括：决策单元和生成模块；

所述决策单元，用于根据触发事件触发对授权QoS区间的决策，并根据所述接收模块发送的决策信息进行决策，将决策结果发送给生成单元；

所述生成单元，用于根据所接收到的决策结果生成并输出授权QoS区间。

17. 一种策略和计费执行实体，其特征在于，该策略和计费执行实体包括：接收模块、选择模块和控制模块；

所述接收模块，用于将接收到的授权QoS区间发送给选择模块；其中，

所述授权QoS区间为：在承载或业务流的QoS消息属性取值对中设置QoS下限，并根据所设置的QoS下限和QoS消息属性取值对中的QoS上限所生成的授权QoS区间； 

或者，所述授权QoS区间为：通过为承载或业务流定义一个最小QoS消息属性取值对来设置的QoS下限，并根据所设置的QoS下限和所述承载或业务流的QoS消息属性取值对中的QoS上限所生成的授权QoS区间；

所述选择模块，用于从接收到的授权QoS区间中选择QoS，将选择的QoS发送给控制模块；

所述控制模块根据选择模块所选择的QoS进行QoS控制。

18.根据权利要求17所述的策略和计费执行实体，其特征在于，该策略和计费执行实体还包括：调整模块；

所述接收模块，还用于将接收到的授权QoS区间发送给调整模块；

所述调整模块，用于当剩余的资源不能满足所述授权QoS区间的下限时，对网络资源进行调整，释放网络资源，使剩余的资源大于或等于所述授权QoS区间的下限。

19.一种策略控制的系统，其特征在于，该系统包括：策略控制和计费规则功能实体和策略和计费执行实体；

所述策略控制和计费规则功能实体，用于根据触发事件触发对授权QoS区间的决策，根据接收到的决策信息进行决策，生成相应的授权QoS区间，将所述授权QoS区间下发给策略和计费执行实体；其中，

所述授权QoS区间为：在承载或业务流的QoS消息属性取值对中设置QoS下限，并根据所设置的QoS下限和QoS消息属性取值对中的QoS上限所生成的授权QoS区间；

或者，所述授权QoS区间为：通过为承载或业务流定义一个最小QoS消息属性取值对来设置的QoS下限，并根据所设置的QoS下限和所述承载或业务流的QoS消息属性取值对中的QoS上限所生成的授权QoS区间；

所述策略和计费执行实体，用于根据接收到的选取信息和接收到的授权QoS区间进行QoS控制。 

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