CN101426243A - 系统切换的方法、通信系统和策略计费规则功能实体 - Google Patents
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Abstract
一种系统切换的方法、通信系统和策略计费规则功能实体，其中，策略计费规则功能实体根据用户终端的标识、业务承载标识和第一系统网络类型，找到第一系统对所述用户终端当前业务进行控制所使用的业务策略信息；将该业务策略信息转换为第二系统网络类型对应的第二系统针对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；并将所述第二系统所需要的业务策略信息，返回给第二系统中用于策略控制的网关；所述第二系统中用于策略控制的网关，根据所述第二系统所需要的业务策略信息，对用户终端与第二系统交互的业务进行控制。本发明能够保证系统切换前后用户终端业务数据的QoS的一致性，从而能够改善用户的体验，提高用户的满意度。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种系统间切换机制的技术。
背景技术
随着通信领域的快速发展，在目前的3GPP(the th3rd Generation ProjectPartner，第三代合作伙伴)LTE(Long Term Evolution，长期演进系统)/SAE(System Architecture Evolution，系统架构演进)系统演进过程中，出现了3GPP系统和non-3GPP(non-the th3rd Generation Project Partner，非第三代合作伙伴)系统共存的情况，如图1所示给出了在3GPP LTE EPS(Evolved Packet System，3GPP演进分组系统)系统兼容non-3GPP系统的系统架构，图中虚线以上部分属于3GPP LTE EPS系统，虚线以下部分属于non-3GPP系统部分。其中3GPPLTE EPS系统包括如下网元：
PDN GW(Packet Data Network Gateway，分组数据网络网关)，用于执行运营商的业务策略实施、数据包的深度检测、以及用户IP地址的分配功能，其对应于non-3GPP归属网络的Mobile IPv4 HoA(Mobile IPv4 Home ofAddress，移动IPv4家乡地址)。
Serving GW(Serving Gateway，服务网关)，是3GPP系统内eNodeB(evolvedNodeB，演进基站)之间的移动性锚点，以及3GPP E-UTRAN(Evolved UniversalTerrestrial Radio Access Network，演进的通用陆地无线接入系统)/GERAN(GSM EDGE Radio Access Network，GSM演进无线接入系统)/UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network，通用陆地无线接入系统)接入系统之间的锚点，用于负责数据的路由转发。
HSS(Home Subscriber Server，归属签约用户服务器)，用于存储分组数据的签约信息，实际上包含AAA和数据库。
3GPP AAA Server(3GPP Authentication Authorization and AccountingServer，3GPP认证授权记帐服务器)，用于认证授权记账，主要服务于non-3GPP系统。
PCRF(Policy Charging Rule Function，策略计费规则功能实体)，用于执行运营商的业务QoS策略和相应计费规则。
上述Serving GW与PDN GW之间的连接接口S5上存在PMIPv6或者GTP隧道，该S5接口支持IPv4协议。
non-3GPP系统中，管理用户UE的移动性、层2的用户注册过程以及空口链路级的资源状况的实体与管理着用户IP层的注册过程、Mobile IP的外部代理FA功能(针对MIPv4)或移动接入网关MAG功能(针对PMIP)和负责用户移动性管理功能的实体可能位于同一个实体上，如位于Wimax系统ASN GW实体，也可能不位于同一个实体上，如分别位于CDMA2000系统的PCF和PDSN上。用户UE与负责MIP FA/PMIPv6 MAG功能的non-3GPP接入网关之间的连接采用PPP(Point to Point Protocol，点到点协议)连接方式。Mobile IPv4的归属代理HA/PMIPv6的本地移动代理LMA功能位于PDN GW上。
为了满足人们的通信需求，不同系统之间的无缝切换越来越引起人们的关注。目前运营商对于3GPP系统与non-3GPP系统之间的切换框架达成了共识，下面是用户终端基于Mobile IPv4 FA(ForeignAgent，外部代理)模式，从3GPP系统切换到non-3GPP系统的流程，如图2所示，包括如下步骤：
步骤1：用户终端使用PDN GW分配给自己的IP地址发送上行数据，上行数据经Serving GW路由转发给PDN GW，PDN GW根据存储的业务策略，对所述数据进行策略控制，将经过策略控制的数据发送给3GPP系统；PDN GW从3GPP系统下发数据，并根据存储的业务策略，对所述数据进行策略控制，并且通过Serving GW与PDN GW之间的PMIPv6或者GTP隧道，将经过策略控制的数据发送给Serving GW，并经由该Serving GW路由转发该数据给用户终端。
步骤2：用户终端搜索到授信的non-3GPP接入系统，决定将其与当前3GPP系统进行的业务转移到non-3GPP系统上。
步骤3a～步骤3b：用户终端向non-3GPP系统发送认证请求(Access Auth)，其中携带用户标识MN-NAI和请求建立连接的PDN-GW地址；non-3GPP系统的IP接入网关接收到该请求后，通过HSS/AAA服务器，对用户终端进行接入认证和授权过程。
用户终端通过认证和授权后，3GPP HSS/AAA服务器向non-3GPP系统中负责移动性管理的实体，返回服务于用户终端的PDN GW的IP地址，也可以返回用户的密钥信息和用于协议配置的PDN GW信息(包含有协议配置选项)。
步骤4：用户终端通过在PPP连接上发送AS(Agent Solicitation，代理请求)/AA(Agent Advertisement，代理宣告)给non-3GPP的IP接入网关，获取代理地址路由信息，此处为FA-CoA(Foreign Agent Care of Address，外部代理的转交地址)。
步骤5a：用户终端根据所述FA-CoA，向non-3GPP的IP接入网关发送RRQ消息(Mobile IP Registration Request，移动IP注册请求消息)，RRQ消息中包括：用户标识MN-NAI。
步骤5b：non-3GPP的IP接入网关接收到该RRQ消息后，向HSS/AAA服务器发起认证过程，在发送的认证请求中携带用户标识MN-NAI和non-3GPP的IP接入网关的地址信息，以确定自己是否具备对用户终端的外部代理功能。
步骤6：认证通过后，non-3GPP的IP接入网关将RRQ消息发送给PDNGW。
步骤7：PDN GW接收到RRQ消息后，与HSS/AAA交互对RRQ消息进行认证授权。
步骤8a～步骤8b：认证通过后，PDN GW为上述用户终端分配IP地址，并通过RRP(Registration Response，注册接受应答)消息应答，将该IP地址返回给non-3GPP的IP接入网关，至此non-3GPP的IP接入网关与PDN GW之间建立了MIPv4隧道。non-3GPP的IP接入网关通过RRP消息将该IP地址返回给用户终端，至此，non-3GPP的IP接入网关与用户终端之间建立了PPP连接。
步骤9：用户基于上述PPP连接和MIPv4隧道发送上行数据；并接收non-3GPP系统下发的数据。
从以上步骤可以看出，现有技术仅仅给出了从3GPP系统向non-3GPP系统的切换流程，但是，并没有降低数据的丢失、用户业务数据的服务质量丢失等情况的发生的措施，所以会影响到用户的体验。
另外，当用户终端切换到non-3GPP系统后，如果该用户终端在原3GPP系统所占有的资源没有被释放，则会影响通信系统资源的充分利用。
发明内容
本发明提供一种系统切换的方法、通信系统和策略计费规则功能实体，其能够保证系统切换前后用户终端业务数据的QoS的一致性，从而能够改善用户的体验，提高用户的满意度。
本发明实施例通过如下方案实现：
本发明实施例提供一种系统切换的方法，该方法包括：
所述第二系统中用于策略控制的网关，向策略计费规则功能实体，请求第二系统对用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；所述请求中携带用户终端的标识、业务承载标识、第一系统网络类型和第二系统网络类型；
所述策略计费规则功能实体根据用户终端的标识、业务承载标识和第一系统网络类型，找到第一系统对所述用户终端当前业务进行控制所使用的业务策略信息；将所述第一系统所使用的业务策略信息转换为第二系统网络类型对应的第二系统针对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；并将所述第二系统所需要的业务策略信息，返回给所述第二系统中用于策略控制的网关；
所述第二系统中用于策略控制的网关，根据所述第二系统所需要的业务策略信息，对用户终端与第二系统交互的业务进行控制。
其中，所述第二系统中用于策略控制的网关接收到网络侧分配给用户终端的IP地址后，向策略计费规则功能实体，请求第二系统对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；或者，
所述第二系统中用于策略控制的网关，将网络侧分配给用户终端的IP地址下发给用户终端后，向策略计费规则功能实体，请求第二系统对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息。
所述业务策略信息包括：业务服务质量策略信息。
其中，所述方法还包括：根据得到的第二系统对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息，更新第二系统中所管理的空口链路级的策略信息。
其中，所述方法还包括：第一系统中移动性控制管理和承载管理的网关实体，接收到携带用户终端决定从第一系统切换到第二系统的信息的指示，通知相应网关根据所述指示，停止当前正在进行的业务数据的下发，并对接收到的下行业务数据进行缓存；
获知用户终端切换到第二系统后，将所缓存的业务数据转移到第二系统。
其中，所述指示是用户终端在启动系统切换过程之前，根据其正在进行的业务属于非实时业务来发送的。
其中，所述方法还包括：第二系统的接入网关获知用户终端请求路由更新，并且路由更新的理由是异系统切换，根据所述请求发送位置更新信息给HSS/AAA服务器，所述位置更新信息包括异系统切换的理由；
HSS/AAA服务器根据异系统切换理由，发送取消位置的信息给第一系统中用于移动性控制管理和承载管理的网关实体；
所述第一系统中用于移动性控制管理和承载管理的网关实体，根据所述取消位置信息确定需要释放第一系统为用户终端的业务分配的资源，则通知第一系统中的相应网关，释放为所述用户终端的业务所分配的资源。
其中，所述方法还包括：第一系统中用于移动性管理控制和承载管理的网关实体获知用户终端请求去附着，并且去附着的理由是异系统切换；根据所述请求确定需要释放第一系统为用户终端的业务分配的资源，则通知第一系统中的相应网关释放为所述用户终端的业务分配的资源。
其中，所述方法还包括：第一系统中的分组数据网络网关PDN GW，获知到用户终端通过第二系统接入网关与自己之间完成承载通道的建立过程并正常进行数据转发后，通知第一系统中用于移动性控制管理和承载管理的网关实体删除承载资源；
第一系统中用于移动性控制管理和承载管理的网关实体通知第一系统中的相应网关释放为所述用户终端的业务分配的资源。
本发明实施例还提供一种通信系统，该通信系统包括第一系统和第二系统：
所述第二系统包括：用于策略控制的网关；
所述通信系统还包括：策略计费规则功能实体；
所述第二系统中用于策略控制的网关，用于向策略计费规则功能实体，请求第二系统对用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；所述请求中携带用户终端的标识、业务承载标识、第一系统网络类型和第二系统网络类型；
所述策略计费规则功能实体，用于根据用户终端的标识、业务承载标识和第一系统网络类型，找到第一系统对所述用户终端当前业务进行控制所使用的业务策略信息；将所述第一系统所使用的业务策略信息转换为第二系统网络类型对应的第二系统针对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；并将所述第二系统所需要的业务策略信息，返回给所述第二系统中用于策略控制的网关；
所述第二系统中用于策略控制的网关，还用于根据所述第二系统所需要的业务策略信息，对用户终端与第二系统交互的业务进行控制。
本发明实施例还提供一种策略计费规则功能实体，该策略计费规则功能实体包括：
信息处理单元，用于根据用户终端的标识、业务承载标识和第一系统网络类型，找到第一系统对所述用户终端当前业务进行控制所使用的业务策略信息；将所述第一系统所使用的业务策略信息转换为第二系统网络类型对应的第二系统针对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；
信息传输单元，用于将所述第二系统所需要的业务策略信息，返回给所述第二系统中用于策略控制的网关。
由上述本发明实施例提供的方案可以看出，策略计费规则功能实体根据用户终端的标识、业务承载标识和第一系统网络类型，找到第一系统对所述用户终端当前业务进行控制所使用的业务策略信息；将所述第一系统所使用的业务策略信息转换为第二系统网络类型对应的第二系统针对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；并将所述第二系统所需要的业务策略信息，返回给第二系统中用于策略控制的网关；所述第二系统中用于策略控制的网关，根据所述第二系统所需要的业务策略信息，对用户终端与第二系统交互的业务进行控制。因此，通过本发明实施例，能够保证系统切换前后用户终端业务数据的QoS的一致性，从而能够改善用户的体验，提高用户的满意度。
附图说明
图1为现有技术提供的EPS系统中兼容Non-3GPP系统的系统架构图；
图2为现有技术提供的3GPP系统向non-3GPP系统切换的流程图；
图3为本发明第一实施例的流程图；
图4为本发明第一实施例中3GPP系统向non-3GPP系统切换的流程图。
具体实施方式
考虑到系统切换前后业务的QoS信息如果不相匹配，就会影响正在传输的业务的业务质量标准。对于相同的业务，在不同的系统中，所对应的QoS信息是不一致的，如果不对系统切换前后业务的QoS信息进行匹配，就会对正在传输的业务的业务质量造成影响，降低用户的体验。为了提供改善用户的体验，本发明第一实施例提供了一种系统切换的方法，该方法中第二系统中用于策略控制的网关能够获知用户终端从第一系统切换到第二系统，该方法的实施流程如图3所示，包括：
步骤101，第二系统中用于策略控制的网关向策略计费规则功能实体，请求第二系统对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；所述请求中携带用户终端的标识、业务承载标识、第一系统网络类型和第二系统网络类型。
步骤102，策略计费规则功能实体根据用户终端的标识、业务承载标识和第一系统网络类型，找到第一系统对所述用户终端当前业务进行控制所使用的业务策略信息；将所述第一系统所使用的业务策略信息转换为第二系统网络类型对应的第二系统针对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息。
在步骤102中，所述第二系统中用于策略控制的网关可以在接收到网络侧分配给用户终端的IP地址后，向策略计费规则功能实体，请求第二系统对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；所述第二系统中用于策略控制的网关，也可以将网络侧分配给用户终端的IP地址下发给用户终端后，向策略计费规则功能实体，请求第二系统对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息。
步骤103，策略计费规则功能实体将所述第二系统所需要的业务策略信息，返回给所述第二系统中用于策略控制的网关。
步骤104，所述第二系统中用于策略控制的网关，根据所述第二系统所需要的业务策略信息，对用户终端与第二系统交互的业务进行控制。
所述第二系统中用于策略控制的网关，根据得到的第二系统对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息，通知第二系统中负责移动管理功能的实体更新第二系统中所管理的空口链路级的策略信息。利用所述空口链路级的策略信息控制承载用户终端与第二系统交互的业务的空口链路。
上述业务策略信息包括：业务服务质量策略信息。
为了进一步改善用户的体验，本发明第一实施例还可以进一步包括：第一系统中用于移动性管理和承载管理的网关实体，如用于移动性控制管理和承载管理的网关实体的MME(Mobile Manage Entity，移动性管理实体)/SGSN(Serving GPRS Support Node，服务通用分组无线业务支持节点)，接收到携带用户终端决定从第一系统切换到第二系统的信息的指示(所述指示是用户终端在启动系统切换过程之前，根据其正在进行的业务属于非实时业务来发送的，其指示中包含有用户终端已经成功接收的下行数据的序号信息)，根据所述指示，停止当前正在进行的业务数据的下发，并对接收到的下行业务数据进行缓存；获知用户终端切换到第二系统后，将所缓存的业务数据转移到第二系统。
本发明第一实施例还可以包括：在切换过程完成后，通知第一系统释放为上述用户终端的业务分配的资源，具体可以采用三种方式实现：
第一种方式：
第二系统的接入网关获知用户终端请求路由更新，并且路由更新的理由是异系统切换，根据所述请求发送位置更新信息给HSS/AAA服务器，所述位置更新信息包括异系统切换的理由。
HSS/AAA服务器根据异系统切换理由，发送取消位置的信息给第一系统中用于移动性管理和承载管理的网关实体，如MME/SGSN。
所述第一系统中用于移动性管理和承载管理的网关实体，如MME/SGSN，接收到HSS/AAA服务器发送的取消位置信息后，根据所述取消位置信息确定需要释放第一系统为用户终端的业务分配的资源，则通知第一系统中的相应网关，释放为所述用户终端的业务所分配的资源。
第二种方式：
第一系统中用于移动性管理和承载管理的网关实体，如MME/SGSC，获知用户终端请求去附着，并且去附着的理由是异系统切换；根据所述请求确定需要释放第一系统为用户终端的业务分配的资源，则通知第一系统中的相应网关释放为所述用户终端的业务分配的资源。
第三种方式：
第一系统中的分组数据网络网关(如PDN GW)，获知到用户终端通过第二系统接入网关与自己之间完成承载通道的建立过程并正常进行数据转发后，通知第一系统中用于移动性管理和承载管理的网关实体(如MME/SGSN)删除承载资源。
第一系统中用于移动性管理和承载管理的网关实体(如MME/SGSN)根据该删除承载资源的通知，通知第一系统中的相应网关释放为所述用户终端的业务分配的资源。
上述第一系统可以是3GPP系统，对应的第二系统可以是non-3GPP系统，所述第二系统中用于策略控制的网关可以为PDN GW网关，也可以为non-3GPP Access Gateway网关(如CDMA2000的PDSN、Wimax的ASN GW)，或者两者共同执行策略控制。
下面以Mobile IPv4 FA机制中3GPP接入系统切换到non-3GPP接入系统为例，对本发明的第三实施例的应用进行详细说明，具体实现如图4所示，包括如下步骤：
步骤1，用户终端通过3GPP接入系统(如E-UTRAN/GERAN/UTRAN)与网络连接，UE在与3GPP系统保持IP连接期间，其IP连接在3GPP系统中使用其特定的GTP或者PMIPv6隧道传输方式(在Serving GW与PDN GW之间的连接接口S5上存在PMIPv6或者GTP隧道，且该S5接口可以支持IPv4协议)。
步骤2a，用户终端进行信号测量后发现授信的non-3GPP系统，并决定进行系统间切换。
UE在启动向non-3GPP系统切换之前，根据非实时业务类型向3GPP接入系统的MME/SGSN发送一个切换到non-3GPP接入系统的指示。因为实时业务不需要也没有必要缓存数据，而非实时业务有必要在切换过程中缓存业务数据，以减少数据的丢失。具体如步骤2b～2c：
步骤2b，在启动切换程序之前，用户终端根据当前业务属于非实时类型还是实时类型，判断是否需要3GPP系统缓存当前业务数据；
如果当前正在进行的业务属于非实时类型，用户终端决定需要3GPP系统缓存当前业务数据，于是向3GPP系统的MME/SGSN下发切换到non-3GPP系统的指示，所述指示中包含有用户终端已经成功接收的下行数据的序号信息。
步骤2c，3GPP系统的MME/SGSN收到该指示后，指示PDN GW暂停数据的发送，并进行相应的缓存处理。
启动切换程序之前，对非实时业务数据进行缓存处理，便于用户终端与non-3GPP系统中建立承载连接之后，将PDN GW中所缓存的业务数据路由到non-3GPP系统，以减少数据的丢失。
如果当前正在进行的业务属于实时类型，用户终端决定不需要3GPP系统缓存当前业务数据，于是跳过步骤2b和步骤2c，转入启动系统间切换过程。
步骤3a～步骤3b，UE向non-3GPP系统发起接入进程；non-3GPP系统中负责移动性管理的实体，如CDMA2000中的PCF、Wimax中的ASN-GW实体，向HSS/AAA服务器发送二层的接入认证请求，其中携带用户终端的MN-NAI，以及服务UE的PDN-GW的IP地址。
HSS/AAA服务器对用户终端执行二层的接入认证和授权过程。non-3GPP系统中负责移动性管理的实体在PCF/ASN-GW与HSS/AAA服务器认证交互的过程中对UE的身份进行认证，并且获取该UE的签约信息。
接入认证通过后，HSS/AAA服务器授权用户终端允许接入non-3GPP系统，并向non-3GPP系统中负责移动性管理的实体指定PDN GW，并返回该PDNGW的地址、用户的密钥信息和用于协议配置的PDN GW信息(包含有协议配置选项)。non-3GPP系统中负责移动性管理的实体可以通过接入网关将PDNGW的地址和PDN GW信息返回给用户终端。
步骤4，non-3GPP系统中负责移动性管理的实体(如CDMA2000中的PCF)接收到上述信息后，通知接入网关(如CDMA2000中的AGW/PDSN)与ID信息对应的UE之间进行PPP连接建立过程。
如果non-3GPP系统中负责移动性管理的实体与接入网关是同一实体，如Wimax系统中的ASN-GW(Access Servive Network Gateway，接入服务网络网关)不仅负责移动性管理且负责接入功能，则该实体接收到上述信息后直接与用户终端建立PPP连接。
步骤5，PPP连接建立成功后，non-3GPP的接入网关(CDMA2000的AGW/PDSN或Wimax的ASN-GW)执行Mobile IPv4 FA的功能，在该PPP连接上发送Agent Advertisement功能，其携带有FA CoA地址信息等内容，或者UE在该PPP连接上发送Agent Solicitation给执行外部代理FA功能的non-3GPP的接入网关请求获取FA CoA地址。可以看出用户终端可以通过下面两种方式获得代理地址路由信息，此处为FA CoA：
第一种，用户终端在PPP连接上发送AS给non-3GPP系统的接入网关(如CDMA2000中的PCF、Wimax中的ASN-GW实体)，根据non-3GPP系统的接入网关返回的信息获取FACoA；或者，
第二种，non-3GPP系统中具有Mobile IP FA功能的接入网关在PPP连接上发送AA，其中携带的代理地址路由信息为FA CoA；用户终端从所述AA中获取FA CoA。
步骤6，用户终端获取到FA CoA后，根据所述FA CoA发起Mobile IP注册过程，即向具有Mobile IP FA功能的non-3GPP接入网关发送MIPv4 RRQ消息，其中MIPv4 RRQ消息包括用户标识MN-NAI和IP地址(FA CoA地址、HoA地址)请求信息。
步骤7，non-3GPP系统的接入网关接收到UE发送的MIPv4 RRQ请求后，发起向HSS/AAA服务器对用户进行L3(Layer 3，三层)IP级的认证过程，并向HSS/AAA获取IP级的签约QoS信息。具体如下：
non-3GPP系统的接入网关向3GPP HSS/AAA服务器发送Access Request(接入请求)，其中携带用户标识MN-NAI，以及该接入网关的地址信息；根据3GPP HSS/AAA服务器返回的Access Response(接入响应)，确定non-3GPP系统的接入网关是否具有外部代理的功能。
步骤8，non-3GPP系统的接入网关确定自己具有外部代理的功能后，将MIPv4 RRQ消息发送给在步骤3b中指定的具有IP HA功能的PDN GW，其中包含UE标识MN-NAI和IP地址请求信息。
步骤9，PDN GW接收到该MIPv4 RRQ消息后，与3GPP HSS/AAA服务器交互，对该MIPv4 RRQ消息进行认证。
步骤10，认证通过后，PDN GW根据MIPv4 RRQ消息中携带的UE标识MN-NAI和IP地址请求信息，为该MN-NAI对应的UE分配IP地址，并通过MIPv4 RRP消息应答，将该IP地址回传给non-3GPP系统的接入网关。该IP地址就是原3GPP系统分配的IP地址，对应于归属Mobile IP HoA地址。
由于是从3GPP系统切换到non-3GPP接入系统，PDN GW中保存着用户UE的IP地址信息，因此根据用户标识信息使用原来已分配的IP地址。
non-3GPP系统的接入网关接收到反馈信息MIPv4 RRP后，non-3GPP系统的接入网关与PDN GW之间的MIPv4隧道就建立起来了。
由于是异系统间切换，为了保持业务QOS的一致性需要non-3GPP的接入网关从PCRF获取业务QoS信息，并更新PCF/ASN-GW管理的空口链路级QoS信息，使得IP级业务QoS信息与空口链路级QoS信息保持一致。由于PCRF管理着适合不同系统的业务级QoS信息，其能够根据接入类型的不同选择映射业务QoS信息。之后non-3GPP的接入网关向UE发送附着完成Register Accepted(注册接受)消息，其携带MIP RRP消息，指示其附着完成切换成功。此时UE到PDN GW之间的用户面IP连接建立成功。具体如步骤11：
步骤11，non-3GPP系统的接入网关接收到PDN GW反馈的MIPv4 RRP后，通过Fetch QoS information signalling(获取QoS信息信令)消息，向PCRF请求该UE的IP级QoS策略信息，该消息中携带用户终端的MN-NAI、业务承载标识、请求接入的non-3GPP系统网络类型、原3GPP系统的网络类型等信息。
PCRF实体根据Fetch QoS information signalling消息中携带的non-3GPP系统的网络类型确定出当前为用户终端服务的系统为non-3GPP系统。于是根据用户终端的MN-NAI、业务承载标识和原3GPP系统的网络类型，找到原3GPP系统对所述用户终端当前业务进行控制所使用的QoS业务策略信息，并将原3GPP系统对所述用户终端当前业务进行控制所使用的QoS业务策略信息，转换为non-3GPP系统针对所述用户终端当前业务进行控制所需要的QoS业务策略，然后将该QoS业务策略返回给non-3GPP系统用于策略控制接入网关。
non-3GPP系统用于策略控制的接入网关保存得到的QoS业务策略，并更新non-3GPP系统中负责移动性管理的实体(如CDMA2000中的PCF实体)管理的空口链路级QoS信息，使得IP级QoS策略信息和空口链路级QoS信息保持一致。
同样，PDN GW为UE分配IP地址后，也会通过Fetch QoS informationsignalling消息，以向PCRF请求该UE当前业务的IP级QoS策略信息，该消息中携带用户终端的MN-NAI、业务承载标识、请求接入的non-3GPP系统网络类型、原3GPP系统的网络类型等信息。
PCRF实体根据Fetch QoS information signalling消息中携带的non-3GPP系统的网络类型确定出当前为用户终端服务的系统为non-3GPP系统。于是根据用户终端的MN-NAI、业务承载标识和原3GPP系统的网络类型，找到原3GPP系统对所述用户终端当前业务进行控制所使用的QoS业务策略信息，并将原3GPP系统对所述用户终端当前业务进行控制所使用的QoS业务策略信息，转换为non-3GPP系统针对所述用户终端当前业务进行控制所需要的QoS业务策略，然后将该QoS业务策略返回给non-3GPP系统的PDN GW。non-3GPP系统的PDN GW保存得到的QoS业务策略。
下面举例详细描述PCRF实体的处理情况：
3GPP系统定义了Conversational(会话级)、Streaming(流级)、Interactive(交互级)和Background(背景级)4种QoS业务等级，用于语音通信、流媒体下载、Internet接入以及后台下载或email下载等。在3GPP UTRAN/GERAN系统中使用14个参数，其包括Traffic class(业务类型)、MBR(Maximum BitRate，最大速率)、GBR(Guaranteed Bit Rate，保证速率)、Transfer Delay(传输迟延)、ARP(Allocation and Retention Priority，承载分配保持优先级)、THP(Traffic Handling Priority，业务处理优先级)，SDU Error Ratio(错误率)和Residual bit error ratio(错误率)、信令指示等，来表示相应业务的业务质量。
在3GPP EPS演进分组系统中使用4个参数来表示上面四种QoS业务级别。该4个参数包括QCI(QoS Class Identifier)、ARP、MBR、GBR。
Non-3GPP的WiMAX接入系统定义了UGS(Unsolicited Grant Service，主动授予业务)、ErtPS(eRT-VR Data Delivery Service，增强的实时轮询业务)、rtPS(RT-VR Data Delivery Service，实时轮询业务)、NrtPS(nRT-VR DataDelivery Service，非实时轮询业务)和BE(Best Effort，尽力而为业务)业务等5种QoS等级，用于E1传输、VoIP(Voice over IP，基于IP的语音传输)、视频直播、Internet接入等。这五种QoS等级是通过8个参数表示的。其包含Max sustained traffic rate(最大保持速率)、Traffic Priority(业务优先级)、Request/transmission policy(请求发送策略)、Maximum Latency(最大迟延)、Maximum Traffic Burst(最大业务突发率)、Media Flow Type)(媒体流类型、Minimum Reserved Traffic Rate(最小预留业务速率)、Service Class Name(业务类名称)。
Non-3GPP的CDMA2000系统定义了Conversational(会话级)、Streaming(流级)、Interactive(交互级)和Background(背景级)4种QoS业务等级，其由7个QoS参数表示。这7个QoS参数包括bandwidth(带宽)、delay(迟延)、jitter(抖动)、Packet Loss(丢失率)、Priority(优先级)、Traffic class(业务类型)、IP QoS Class(业务质量类型)。CDMA2000中对业务类型的划分与3GPP中业务类型的划分基本相同，分为会话级、流级、交互级。其会话级支持的业务类型为电话、多媒体会议、信令；交互级支持的业务类型：实时交互业务，流级支持的业务类型：多媒体流和广播视频，背景级支持的业务类型：高吞吐量数据、低迟延数据、低优先级数据和标准数据。
以ftp下载为例，在3GPP的EPS系统中ftp下载，其QCI＝7，MBR＝1Mbps，GBR＝128kbps，ARP＝1(高优先级)。当用户发生系统间切换，其ftp业务由Wimax系统承载的话，PCRF根据用户所接入的网络类型，需要根据上面这四个参数通过映射算法产生Wimax系统对应的QoS级别和相应7个QoS参数。例如对应的QoS级别为nrtPS，其相应的Max sustained traffic rate(最大保持业务速率＝1Mbps)、Traffic Priority(业务优先级＝5(映射算法中考虑到用户在Wimax系统的用户级别较高))、Request transmission policy(请求发送策略＝通过某种算法产生的屏蔽码)、Maximum Traffic Burst(最大业务突发率＝10ms)、Media Flow Type(媒体流类型＝Data)、Minimum Reserved Traffic Rate(最小预留业务速率＝128kbps)、Service Class Name(业务类名称)。
特别注明不同接入类型之间QoS映射算法方案不涉及，上面只是举例说明。
步骤12，具有FA功能的non-3GPP接入网关将MIPv4 RRP消息封装在Register Accepted消息中，并转发给用户终端。
用户终端接收到Register Accepted消息后，用户终端与non-3GPP系统的接入网关之间的PPP连接就建立起来。
至此，用户终端的默认承载通道建立起来，该承载通道由用户终端与non-3GPP系统的接入网关之间的PPP连接，以及non-3GPP系统的接入网关与PDN GW之间的MIPv4隧道构成。
步骤13，用户终端通过PPP连接，使用原3GPP系统已分配好的IP地址发送上行业务数据；上行业务数据到达non-3GPP系统的接入网关，该non-3GPP系统的接入网关，利用其所保存的业务策略，对该上行业务数据进行策略控制，并通过新建立的MIPv4隧道，将经过控制后的业务数据发送给PDN GW；PDNGW利用其所保存的业务策略，对该上行业务数据进行策略控制，将经过控制后的业务数据发送给non-3GPP系统。
PDN GW下发将路径切换到新建立起来的MIPv4隧道，从non-3GPP系统下发数据，其中也包括PDN GW中缓存的数据，并利用其所保存的业务策略，对该下行业务数据进行策略控制，并通过新建立的MIPv4隧道，将经过控制后的业务数据发送给non-3GPP系统的接入网关；non-3GPP系统的接入网关利用其所保存的业务策略，对该下行业务数据进行策略控制，将经过控制后的业务数据通过新建立的PPP连接，发送给用户终端。
在切换完成之后，还需要原3GPP系统释放为UE分配的资源，如下：
方法一：UE主动向non-3GPP系统中负责移动性管理的实体发送RouteUpdate(路由更新)消息发起路由更新过程，触发PCF/ASN-GW向HSS/AAA服务器进行Location Update(位置更新)过程，在其过程中HSS/AAA服务器根据其保存的信息与原来信息的不同，向原来的3GPP MME/SGSN发送CancelLocation(取消位置)过程，指示其触发删除3GPP系统中的承载资源。然后HSS/AAA服务器通过non-3GPP系统通知UE路由更新完成。具体包括：
步骤14，用户终端接收到附着完成消息后，向non-3GPP系统负责移动性管理的实体(如CDMA2000的PCF、Wimax的ASN GW)发起Route Update消息，其中包括：用户终端在non-3GPP系统中的当前位置信息、路由更新的理由是异系统切换。
步骤15，non-3GPP系统中负责移动性管理的实体根据接收到的路由更新消息，向3GPP HSS/AAA服务器发送Location Update消息，该消息包括位置更新的理由是异系统切换，以及当前服务的网络类型和网元实体标识信息。
步骤16，3GPP HSS/AAA服务器根据位置更新消息中携带的信息向3GPP系统的MME发送Cancel Location指示，指示其删除相应的上下文信息和承载资源。
步骤17，3GPP系统中移动性控制管理和承载管理的网关实体MME/SGSN向3GPP接入系统的eNodeB/RNC、Serving GW和PDN GW，通过Delete BearerRequest(删除承载资源请求)发起删除承载资源的过程，eNodeB、Serving GW和PDN GW删除各自的承载资源，并反馈Delete Bearer Response(删除承载资源响应)给MME/SGSN。
步骤18，MME/SGSN接收到Delete Bearer Response消息后，向3GPPHSS/AAA服务器反馈ACK确认消息。
步骤19，HSS/AAA服务器向non-3GPP系统负责移动性管理的实体发送Location Update ACK(位置更新确认)信息，指示其位置更新成功，此时HSS/AAA服务器中保存的是用户终端在non-3GPP系统的位置信息。
步骤20，non-3GPP系统负责移动性管理的实体向用户终端发送RouteUpdate Ack(路由更新确认)信息，指示其路由更新成功。
方法二：在切换完成之后，根据UE支持双射频能力，UE主动向原3GPP系统的MME/SGSN发送Detach Request(附着请求)消息，其去附着理由是异系统切换，指示MME/SGSN发起释放承载资源的过程。具体包括：
首先，用户终端接收到附着完成消息后，向3GPP系统的MME/SGSN发送Detach Request消息，其中包含该用户终端去附着的理由，该理由是是异系统切换。
然后，MME/SGSN根据Detach Request消息中的去附着的理由，决定删除3GPP系统的承载资源，通过Delete Bearer Request消息向3GPP接入系统的eNodeB/RNC、Serving GW和PDN GW发起删除承载资源的过程；eNodeB/RNC、Serving GW和PDN GW删除各自的承载资源，并反馈DeleteBearer Response给MME/SGSN。
最后，MME/SGSN接收到eNodeB/RNC、Serving GW和PDN GW的DeleteBearer Response后，确定已经删除3GPP系统的承载资源，向用户终端发送Detach Accept(附着接受)消息，通知UE已成功删除3GPP系统的承载资源并成功去附着3GPP系统。
方法三：PDN GW通知3GPP系统删除相应的上下文信息和承载的资源信息。具体包括：
首先，UE通过non-3GPP接入网关与PDN GW之间建立完成承载并进行正常的上下行数据转发过程后，PDN GW通知MME/SGSN删除承载资源。
然后，MME/SGSN通过Delete Bearer Request消息向3GPP接入系统的eNodeB/RNC、Serving GW和PDN GW发起删除承载资源的过程；eNodeB/RNC、Serving GW和PDN GW删除各自的承载资源，并反馈DeleteBearer Response给MME/S GSN。
最后，MME/SGSN接收到Delete Bearer Response后，确定已经成功删除3GPP系统的承载资源，向PDN GW指示其已成功删除3GPP系统承载的资源信息。
另外，non-3GPP系统的接入网关或PDN GW，也可以在系统切换完成后，从策略计费规则功能实体获取QoS信息，获取方法与步骤11中所述的方法相同，这里就不再做详细叙述。
本发明实施例所应用的方法并不依赖于其所使用的传输机制，对于在其它传输协议中所使用的本发明实施例的方法，也在专利法保护范围之内。
本发明第二实施例提供了一种通信系统，包括第一系统和第二系统，所述第二系统包括：用于策略控制的网关，其能够获知用户终端从第一系统切换到第二系统，所述通信系统还包括：策略计费规则功能实体；
所述第二系统中用于策略控制的网关，用于向策略计费规则功能实体，请求第二系统对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；所述请求中携带用户终端的标识、业务承载标识、第一系统网络类型和第二系统网络类型；
所述策略计费规则功能实体，用于根据用户终端的标识、业务承载标识和第一系统网络类型，找到第一系统对所述用户终端当前业务进行控制所使用的业务策略信息；将所述第一系统所使用的业务策略信息转换为第二系统网络类型对应的第二系统针对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；并将所述第二系统所需要的业务策略信息，返回给所述第二系统中用于策略控制的网关；
所述第二系统中用于策略控制的网关，还用于根据所述第二系统所需要的业务策略信息，对用户终端与第二系统交互的业务进行控制。
本发明第三实施例提供一种策略计费规则功能实体，其包括：信息处理单元和信息传输单元。
信息处理单元，用于根据用户终端的标识、业务承载标识和第一系统网络类型，找到第一系统对所述用户终端当前业务进行控制所使用的业务策略信息；将所述第一系统所使用的业务策略信息转换为第二系统网络类型对应的第二系统针对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息。
信息传输单元，用于将所述第二系统所需要的业务策略信息，返回给所述第二系统中用于策略控制的网关。
由上述本发明实施例提供的方案可以看出，策略计费规则功能实体根据用户终端的标识、业务承载标识和第一系统网络类型，找到第一系统对所述用户终端当前业务进行控制所使用的业务策略信息；将所述第一系统所使用的业务策略信息转换为第二系统网络类型对应的第二系统针对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；并将所述第二系统所需要的业务策略信息，返回给第二系统中用于策略控制的网关；所述第二系统中用于策略控制的网关，根据所述第二系统所需要的业务策略信息，对用户终端与第二系统交互的业务进行控制。因此，通过本发明实施例，能够保证系统切换前后用户终端业务数据的QoS的一致性，从而能够改善用户的体验，提高用户的满意度。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1、一种系统切换的方法，其特征在于，所述方法包括：
第二系统中用于策略控制的网关，向策略计费规则功能实体，请求第二系统对用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；所述请求中携带用户终端的标识、业务承载标识、第一系统网络类型和第二系统网络类型；
所述策略计费规则功能实体根据用户终端的标识、业务承载标识和第一系统网络类型，找到第一系统对所述用户终端当前业务进行控制所使用的业务策略信息；将所述第一系统所使用的业务策略信息转换为第二系统网络类型对应的第二系统针对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；并将所述第二系统所需要的业务策略信息，返回给所述第二系统中用于策略控制的网关；
所述第二系统中用于策略控制的网关，根据所述第二系统所需要的业务策略信息，对用户终端与第二系统交互的业务进行控制。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，
第二系统中用于策略控制的网关接收到网络侧分配给用户终端的IP地址后，向策略计费规则功能实体，请求第二系统对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；或者，
第二系统中用于策略控制的网关，将网络侧分配给用户终端的IP地址下发给用户终端后，向策略计费规则功能实体，请求第二系统对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息。
3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述业务策略信息包括：业务服务质量策略信息。
4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据得到的第二系统对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息，更新第二系统中所管理的空口链路级的策略信息。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
第一系统中移动性控制管理和承载管理的网关实体，接收到携带用户终端决定从第一系统切换到第二系统的信息的指示，通知相应网关根据所述指示停止当前正在进行的业务数据的下发并对接收到的下行业务数据进行缓存；
获知用户终端切换到第二系统后，将所缓存的业务数据转移到第二系统。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述指示是用户终端在启动系统切换过程之前，根据其正在进行的业务属于非实时业务来发送的。
7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
第二系统的接入网关获知用户终端请求路由更新，并且路由更新的理由是异系统切换，根据所述请求发送位置更新信息给归属签约用户服务器HSS/认证授权记账AAA服务器，所述位置更新信息包括异系统切换的理由；
HSS/AAA服务器根据异系统切换理由，发送取消位置的信息给第一系统中用于移动性控制管理和承载管理的网关实体；
所述第一系统中用于移动性控制管理和承载管理的网关实体，根据所述取消位置信息确定需要释放第一系统为用户终端的业务分配的资源，则通知第一系统中的相应网关，释放为所述用户终端的业务所分配的资源。
8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
第一系统中用于移动性管理控制和承载管理的网关实体获知用户终端请求去附着，并且去附着的理由是异系统切换；根据所述请求确定需要释放第一系统为用户终端的业务分配的资源，则通知第一系统中的相应网关释放为所述用户终端的业务分配的资源。
9、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
第一系统中的分组数据网络网关PDN GW，获知到用户终端通过第二系统接入网关与自己之间完成承载通道的建立过程并正常进行数据转发后，通知第一系统中用于移动性控制管理和承载管理的网关实体删除承载资源；
第一系统中用于移动性控制管理和承载管理的网关实体，通知第一系统中的相应网关释放为所述用户终端的业务分配的资源。
10、一种通信系统，包括第一系统和第二系统，其特征在于，
所述第二系统包括：用于策略控制的网关；
所述通信系统还包括：策略计费规则功能实体；
所述第二系统中用于策略控制的网关，用于向策略计费规则功能实体，请求第二系统对用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；所述请求中携带用户终端的标识、业务承载标识、第一系统网络类型和第二系统网络类型；
所述策略计费规则功能实体，用于根据用户终端的标识、业务承载标识和第一系统网络类型，找到第一系统对所述用户终端当前业务进行控制所使用的业务策略信息；将所述第一系统所使用的业务策略信息转换为第二系统网络类型对应的第二系统针对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；并将所述第二系统所需要的业务策略信息，返回给所述第二系统中用于策略控制的网关；
所述第二系统中用于策略控制的网关，还用于根据所述第二系统所需要的业务策略信息，对用户终端与第二系统交互的业务进行控制。
11、一种策略计费规则功能实体，其特征在于，包括：
信息处理单元，用于根据用户终端的标识、业务承载标识和第一系统网络类型，找到第一系统对所述用户终端当前业务进行控制所使用的业务策略信息；将所述第一系统所使用的业务策略信息转换为第二系统网络类型对应的第二系统针对所述用户终端当前业务进行控制所需要的业务策略信息；
信息传输单元，用于将所述第二系统所需要的业务策略信息，返回给所述第二系统中用于策略控制的网关。
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| CN101426243B (zh) | 2010-11-03 |
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Effective date of registration: 20110422 Address after: 100191 Haidian District, Xueyuan Road, No. 40, Patentee after: CHINA ACADEMY OF TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY Address before: 100083 Haidian District, Xueyuan Road, No. 29, Patentee before: DATANG MOBILE COMMUNICATIONS EQUIPMENT Co.,Ltd. |
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