CN101521930B - 一种策略控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种策略控制方法及系统，包括：无线局域网策略决策功能WLAN-PDF从接入点AP收集WLAN终端的信息，所述信息中包括终端身份、或终端身份和链路层信息；在用户使用所述WLAN终端向IP多媒体子系统IMS网络发起注册的过程中，IMS网络的代理呼叫会话控制功能P-CSCF从所述WLAN-PDF中获取所述WLAN终端的信息，并将其发送给IMS网络的服务呼叫会话控制功能S-CSCF；所述S-CSCF根据接收到的所述WLAN终端的信息和本地策略进行策略控制。本发明有益效果在于使得运营商在同时提供两种服务时可施加灵活的控制策略。

Description

一种策略控制方法及系统
技术领域
本发明涉及3G无线通信技术领域，进一步涉及IMS业务领域，尤其涉及一种策略控制方法及系统。
背景技术
IP多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem，简称IMS)是3G无线通讯网络的业务框架和运行平台。IMS基于标准的互联网协议的传输控制协议/因特网协议(Transfer Control Protocol/Internet Protocol，简称TCP/IP)、初始会话协议(Session Initial Protocol，简称SIP)和超文本传输协议(HyperTextTransfer Protocol，简称HTTP)等构建，基于IMS可以十分方便地移植现有的互联网业务以及无线通信网业务，所述互联网业务包括网页浏览和视频点播等，所述无线通信网业务包括语音通话、短信(以即时消息替代)、彩信和彩铃等等。同时，IMS是受控的，即运营商可根据用户定制的服务以及运营策略对用户的使用情况进行控制。Rel 5版本的IMS支持以通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service，简称GPRS)接入IMS的，而Rel 6以后的版本是接入无关的，即可通过数字用户线(Digital SubscriberLine，简称DSL)、有线电视电缆网络(简称CABLE网络)、综合业务数字网(IntegratedServices Digital Network，简称ISDN)等固定方式接入，无线接入方式也有所扩展，例如Rel 6版本增加了无线局域网(Wireless Local Area Network，简称WLAN)接入。
无线局域网技术在带宽、安全性上的迅速成熟，使其成为DSL、光纤等互联网固定接入方式的有力竞争者。然而，IMS接入的需求与互联网接入有所不同。对于互联网接入，无线局域网仅替换了连接用户终端和互联网服务提供商(Internet Service Provider，简称ISP)之间的线缆。而IMS作为一个受控网络，要求所有接入途径都是可控的。
第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称3GPP)技术规范包含了WLAN接入3GPP网络的验证、授权，访问分组交换域业务(Packet Switching，简称PS)以及紧急呼叫等方面的内容，相关内容可参考文献《3GPP TS 23.234 3GPP system to Wireless Local Area NetworkWLAN interworking》，但没有对通过WLAN使用IMS业务的策略控制机制进行规定。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种通过WLAN使用IMS业务的策略控制方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种使用IMS业务的策略控制方法，包括：
无线局域网策略决策功能WLAN-PDF从接入点AP收集WLAN终端的信息，所述信息中包括终端身份、或终端身份和链路层信息；
在用户使用所述WLAN终端向IP多媒体子系统IMS网络发起注册的过程中，IMS网络的代理呼叫会话控制功能P-CSCF向WLAN-PDF发出IMS用户设备身份查询请求，请求中包含IMS用户终端注册请求中的联系地址，WLAN-PDF根据IMS注册请求中的联系地址与WLAN设备物理地址的对应关系来关联WLAN终端身份和IMS用户身份，WLAN-PDF向P-CSCF发出设备身份查询响应，响应中包含经过验证的WLAN终端身份以及与策略控制相关的信息，P-CSCF从所述WLAN-PDF中获取所述WLAN终端的信息，并将其发送给IMS网络的服务呼叫会话控制功能S-CSCF；
所述S-CSCF根据接收到的所述WLAN终端的信息和本地策略进行策略控制。
进一步地，所述本地策略是用户只能以所用WLAN终端对应的IMS用户身份访问IMS业务，S-CSCF进行如下策略控制：
当用户使用所述WLAN终端在IMS网络中注册该WLAN终端对应的IMS用户身份时，S-CSCF允许该用户的注册请求，否则S-CSCF拒绝该用户的注册请求。
进一步地，S-CSCF拒绝所述用户的注册请求后，还通过P-CSCF和WLAN-PDF将所述WLAN终端的信息通知AP，AP断开与该WLAN终端的连接。
进一步地，所述本地策略是用户只能访问终端的连接参数允许的IMS业务，S-CSCF进行如下策略控制：
当S-CSCF收到以所述WLAN终端的用户为终呼用户的IMS业务呼叫时，检查所述WLAN终端的链路层信息中的连接参数是否满足该IMS业务的业务需求，如果不满足，则S-CSCF拒绝此IMS业务呼叫。
进一步地，所述连接参数为连接速率。
进一步地，所述用户注册成功后，S-CSCF存储所述WLAN终端的信息，并将所述用户的IMS用户身份和对应的WLAN终端的信息通过WLAN-PDF发给AP。
进一步地，当WLAN终端连接到AP时所采用的鉴别和密钥管理方式为WAPI的证书鉴别和密钥管理时，允许其访问对安全性要求高的IMS业务。
进一步地，当WLAN终端连接到AP时所采用的鉴别和密钥管理方式为WAPI的预共享密钥鉴别和密钥管理时，仅允许其访问对安全性要求低的IMS业务。
进一步地，所述终端身份为所述WLAN终端的证书中的持有者名称。
本发明所要解决的另一个技术问题是，提供一种通过WLAN使用IMS业务的策略控制系统。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无线通信系统，包括WLAN和IMS网络，所述WLAN中包括AP，所述IMS中包括P-CSCF和S-CSCF，
所述无线通信系统中还包括逻辑功能实体WLAN-PDF，所述WLAN-PDF与所述AP和所述P-CSCF连接；
所述WLAN-PDF用于通过与WLAN的连接接口从AP收集WLAN终端的信息，所述信息中包括终端身份、或终端身份和链路层信息，还用于根据IMS注册请求中的联系地址与WLAN设备物理地址的对应关系来关联WLAN 终端身份和IMS用户身份，还用于向P-CSCF发出设备身份查询响应，响应中包含经过验证的WLAN终端身份以及与策略控制相关的信息；
所述P-CSCF用于向WLAN-PDF发出IMS用户设备身份查询请求，请求中包含IMS用户终端注册请求中的联系地址，还用于从所述WLAN-PDF中获取所述WLAN终端的信息，并将其发送给所述S-CSCF；
所述S-CSCF用于根据所述WLAN终端的信息和本地策略进行策略控制。
本发明所述的方法和系统，由于将WLAN接入服务和IMS服务对应的用户身份关联，使得运营商在同时提供两种服务时可施加灵活的控制策略。同时，本发明为IMS核心网及业务服务器提供获取终端业务能力(例如带宽)的途径，以便提供差异性服务，例如根据终端连接速率自动调整媒体编码的比特率，相比终端提供的能力参数，通过本发明获取的参数更加可靠。
附图说明
图1为WLAN与IMS网络互联拓扑图。
图2为P-CSCF(代理-呼叫会话控制功能)与WLAN AP交换身份信息的流程图。
图3为实施例中示例策略1的处理流程图。
图4为实施例中示例策略2的处理流程图。
图5为实施例中示例策略3的处理流程图
具体实施方式
本发明采用的WLAN标准可通过预颁发的证书对终端身份进行验证，例如当采用无线局域网802.11x标准时，应使用无线局域网鉴别与保密基础架构(WLAN Authentication and Privacy Infrastructure，简称WAPI)或Wi-Fi网络安全存取，简称WPA(Wireless Fidelity，即无线保真，WPA，即Wi-FiProtected Access)；但对具体的无线接入方式没有要求，例如接入802.11x或WIMAX都适用，所述WINMAX的全称是Worldwide Interoperability forMicrowave Access，即全球微波互联接入，或称为802.16无线城域网。
本发明中WLAN接入验证过程是对“终端身份”进行验证，而IMS注册过程中的验证是对“用户身份”的验证，两种身份是独立的，如果运营商不进行访问策略控制，某个IMS用户可以使用任意授权入网的WLAN终端访问IMS业务。
为了实现将WLAN与IMS相关联，通过WLAN使用IMS业务的策略控制，如图1的网络拓扑图所示，本发明在IMS原有架构基础上增加了一个逻辑功能实体：无线局域网策略决策功能(WLANPolicyDecisionFunction，简称WLAN-PDF)，它与无线局域网的接入点(Access Point，简称AP)以及IMS网元P-CSCF之间的接口，称为参考点，分别记为参考点Qo和参考点Qq，所述P-CSCF(Proxy-CSCF)，即代理CSCF。
所述WLAN-PDF与AP之间的参考点Qo，能实现以下功能：
1.从AP收集WLAN终端的信息，所述信息包括验证后的身份、设备物理地址以及与策略控制相关的信息(简称策略控制信息)，所述策略控制相关的信息，可以是连接参数，所述连接参数包括连接速率等参数，所述策略控制相关的信息，不限于上述信息，可以根据要实现的策略控制功能进行设置。
2.向AP反馈用户的IMS注册状态。
所述WLAN-PDF与网元P-CSCF之间的参考点Qq，能实现以下功能：
1.从P-CSCF收集IMS用户的注册身份信息及所用终端的联系地址，所述联系地址包含域名或IP地址；
2.向P-CSCF反馈WLAN终端接入信息的变更，例如反馈IP地址的变更。
WLAN-PDF通过从AP和P-CSCF收集信息将用户的IMS身份和所用WLAN终端进行关联，并在关联的基础上进一步实施运营商预设的控制策略。可能的控制策略包括但不限于以下两类：
1、将WLAN终端身份与IMS用户身份绑定，例如，当运营策略规定通过入网验证的WLAN终端只能通过对应的IMS身份访问IMS业务时，P-CSCF 可在用户的IMS注册请求中附加所用WLAN终端身份信息，并发往S-CSCF(服务呼叫会话控制功能)，后者验证两类身份是否对应，从而同意或拒绝用户注册。
2、根据WLAN接入状态(例如接入比特率)自动设置IMS业务能力。P-CSCF可通过WLAN-PDF收集的WLAN终端接入信息判断其IMS业务能力，并随IMS注册请求一起发往S-CSCF，后者根据此能力可在WLAN终端作为业务终呼时自动拒绝业务呼叫。此策略为终端身份与IMS用户身份成功关联后的步骤。这与策略1不同，策略1描述的是，按照控制策略1，IMS用户身份不能与所用终端身份关联。
以上两种策略控制，都是基于技术方案“WLAN终端身份与IMS用户身份如何进行关联”实现的。本发明的贡献在于，为实现类似的控制策略提供了基础，使各种控制策略的实现成为可能。实际上，运营商可以在“进行终端身份与IMS用户身份相关联”的基础上扩展出其他的控制策略。例如，运营策略可以只是简单地将WLAN终端与IMS用户成功关联进行身份交换，以便在此基础上，进一步实施控制策略。
下文就P-CSCF与WLAN AP之间如何成功关联后交换终端身份和IMS用户身份做出具体的描述。
WLAN终端身份和IMS用户身份验证的过程不属于本发明的内容，因此在以下的实施方案描述中省略。
如果运营商欲实施某项控制策略，可同时对AP和/或S-CSCF进行配置。WLAN-PDF根据IMS注册请求中的联系地址与WLAN设备物理地址的对应关系来关联WLAN终端身份和IMS用户身份，如图2所示，P-CSCF与AP交换用户身份P-CSCF与WLANAP交换身份信息的流程如下：
步骤(1)：AP完成对WLAN终端身份的验证后，将WLAN终端的物理地址、验证后的终端身份以及任何与预设的策略控制相关的链路层信息，通知WLAN-PDF，WLAN-PDF对上述信息进行存储。例如，预设的策略控制为“用户只能访问终端连接速率允许的IMS业务”时，则与策略控制相关的信息包括连接参数，例如连接速率等。当预设的策略控制为“用户只能以所用WLAN终端对应的IMS用户身份访问IMS业务”，则收集的“与策略控 制相关的信息”中，可以不包括连接速率，甚至连接参数，而包括其它的链路层信息。当预设的策略控制为其他在本发明中未一一列举的实施例时，可以根据预设的策略控制，来相应的配置本发明所述的WLAN和IMS。
步骤(2)：用户进行IMS注册时，P-CSCF向WLAN-PDF发出IMS用户设备身份查询请求，请求中包含IMS用户终端注册请求中的联系地址；
步骤(3)：WLAN-PDF将IMS用户终端联系地址包含的域名经过DNS解析为IP地址，并进一步得到终端的物理地址，对于IP协议的版本号是4的协议(简称IPv4)，通过地址解析协议ARP(Address Resolution Protocol，简称ARP)解析；对于IP协议的版本号是6的协议(简称IPv6)，通过邻居发现过程，然后在存储的WLAN终端设备信息中查询此物理地址，找到对应的WLAN终端设备身份；
步骤(4)：WLAN-PDF向P-CSCF发出设备身份查询响应，响应中包含经过验证的WLAN终端身份以及与策略控制相关的信息，例如连接参数；
步骤(5)：P-CSCF将WLAN终端身份及与策略控制相关的信息，例如连接参数等信息插入用户注册请求，并经I-CSCF发往S-CSCF进行IMS注册，S-CSCF对IMS用户身份进行验证；
步骤(6)：S-CSCF完成IMS用户身份验证，将注册响应发回P-CSCF；如注册成功，S-CSCF存储用户终端的连接参数；
步骤(7)：如果用户注册成功，P-CSCF将经过验证的IMS用户身份和对应的WLAN设备身份信息通知WLAN-PDF，WLAN-PDF对上述信息进行存储；
步骤(8)：WLAN-PDF将WLAN终端身份和对应的IMS用户身份通知AP。
通过以上步骤，P-CSCF与AP关联成功并完成了用户身份交换。
下面，对本发明所述的两种策略示例的实施方案，做出具体的描述，但可能的控制策略及可能的实施方案不限于此。
示例策略1：
例如，假设根据运营策略，用户只能以所用WLAN终端对应的IMS用 户身份访问IMS业务，如果用户违反了此策略，如图3所示，可能的处理流程如下：
步骤(1)～(5)与图2所示流程中的步骤(1)～(5)相同。
步骤(6)：S-CSCF查询数据库，检查用户欲注册的身份是否与WLAN终端身份相对应，结果是“否”；
步骤(7)：S-CSCF拒绝用户的注册请求，并将响应发回P-CSCF；
步骤(8)：P-CSCF将注册失败的用户身份及对应WLAN终端身份信息通知WLAN-PDF；
步骤(9)：WLAN-PDF将注册失败的用户身份及对应WLAN终端身份信息通知AP；
步骤(10)：AP终止与用户终端的连接。
示例策略2：
又例如，根据运营策略，用户只能访问终端连接速率允许的IMS业务，而用户所用终端不满足此要求，如图4所示，图4省略了业务起呼的步骤，并且假设起呼者与终呼用户归属于同一个IMS网络。可能的处理流程如下
(1)S-CSCF收到终呼于某用户的业务呼叫，检查用户终端的连接参数是否满足业务需求，结果是“否”；
(2)S-CSCF拒绝此业务呼叫。
示例策略3
又例如，WLAN终端通过中国无线局域网安全强制性标准(WLANAuthentication and Privacy Infrastructure，简称WAPI标准)进行身份认证，示例策略1的实施步骤可进一步细化。WAPI通过预颁发证书对终端身份进行验证，假设证书已存在于终端中，即省略证书发布过程。另外，WAPI身份认证涉及鉴别实体(Authenticator Entity，简称为AE)、鉴别请求者实体(Authentication Sspplicant Entity，简称为ASUE)和鉴别服务实体 (Authentication Service Entity，简称ASE)三个逻辑实体，其中ASUE驻留于UE(即WLAN终端)中，AE驻留在AP中，而ASE驻留在鉴别服务单元(authentication service unit，简称ASU)中。示例策略1的处理流程重新描述如下：
步骤(1)：WLAN终端关联至AP时，向AP发送接入鉴别请求，其中包含终端的身份证书，身份证书中进一步包含持有者名称；
步骤(2)：AP收到WLAN终端接入鉴别请求后，向ASU发出证书鉴别请求，其中包含WLAN终端身份证书；
步骤(3)：ASU收到AP的证书鉴别请求后，对WLAN终端的证书进行验证，验证完毕后，将证书鉴别响应发回AP，其中包括WLAN终端证书的验证结果；
步骤(4)：AP根据证书鉴别响应中的WLAN终端证书验证结果，对WLAN终端接入进行控制；若认证失败，断开与WLAN终端连接，流程结束；
步骤(5)～(14)同示例策略1的步骤(1)～(10)，且其中的“终端身份”具体为WLAN终端身份证书中的持有者名称。
根据本发明的基本原理，上述实施例还可以有多种变换方式，例如：
策略控制相关的信息(链路层信息)中还可以包含：WLAN终端连接到AP时所采用的鉴别和密钥管理方式；
相应地，S-CSCF的本地策略为：
当WLAN终端连接到AP时所采用的鉴别和密钥管理方式为：WAPI的证书鉴别和密钥管理时，允许其访问对安全性要求高的IMS业务；
当WLAN终端连接到AP时所采用的鉴别和密钥管理方式为：WAPI的预共享密钥鉴别和密钥管理时，仅允许其访问对安全性要求低的IMS业务。

Claims (10)

1.一种策略控制方法，包括：
无线局域网策略决策功能WLAN-PDF从接入点AP收集WLAN终端的信息，所述信息中包括终端身份、或终端身份和链路层信息；
在用户使用所述WLAN终端向IP多媒体子系统IMS网络发起注册的过程中，IMS网络的代理呼叫会话控制功能P-CSCF向WLAN-PDF发出IMS用户设备身份查询请求，请求中包含IMS用户终端注册请求中的联系地址，WLAN-PDF根据IMS注册请求中的联系地址与WLAN设备物理地址的对应关系来关联WLAN终端身份和IMS用户身份，WLAN-PDF向P-CSCF发出设备身份查询响应，响应中包含经过验证的WLAN终端身份以及与策略控制相关的信息，P-CSCF从所述WLAN-PDF中获取所述WLAN终端的信息，并将其发送给IMS网络的服务呼叫会话控制功能S-CSCF；
所述S-CSCF根据接收到的所述WLAN终端的信息和本地策略进行策略控制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述本地策略是用户只能以所用WLAN终端对应的IMS用户身份访问IMS业务，S-CSCF进行如下策略控制：
当用户使用所述WLAN终端在IMS网络中注册该WLAN终端对应的IMS用户身份时，S-CSCF允许该用户的注册请求，否则S-CSCF拒绝该用户的注册请求。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
S-CSCF拒绝所述用户的注册请求后，还通过P-CSCF和WLAN-PDF将所述WLAN终端的信息通知AP，AP断开与该WLAN终端的连接。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述本地策略是用户只能访问终端的连接参数允许的IMS业务，S-CSCF进行如下策略控制：
当S-CSCF收到以所述WLAN终端的用户为终呼用户的IMS业务呼叫时，检查所述WLAN终端的链路层信息中的连接参数是否满足该IMS业务的业务需求，如果不满足，则S-CSCF拒绝此IMS业务呼叫。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述连接参数为连接速率。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述用户注册成功后，S-CSCF存储所述WLAN终端的信息，并将所述用户的IMS用户身份和对应的WLAN终端的信息通过WLAN-PDF发给AP。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
当WLAN终端连接到AP时所采用的鉴别和密钥管理方式为WAPI的证书鉴别和密钥管理时，允许其访问对安全性要求高的IMS业务。
8.如权利要求1或7所述的方法，其特征在于，
当WLAN终端连接到AP时所采用的鉴别和密钥管理方式为WAPI的预共享密钥鉴别和密钥管理时，仅允许其访问对安全性要求低的IMS业务。
9.如权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，所述终端身份为所述WLAN终端的证书中的持有者名称。
10.一种无线通信系统，包括WLAN和IMS网络，所述WLAN中包括AP，所述IMS中包括P-CSCF和S-CSCF，其特征在于，
所述无线通信系统中还包括逻辑功能实体无线局域网策略决策功能WLAN-PDF，所述WLAN-PDF与所述AP和所述P-CSCF连接；
所述WLAN-PDF用于通过与WLAN的连接接口从AP收集WLAN终端的信息，所述信息中包括终端身份、或终端身份和链路层信息，还用于根据IMS注册请求中的联系地址与WLAN设备物理地址的对应关系来关联WLAN终端身份和IMS用户身份，还用于向P-CSCF发出设备身份查询响应，响应中包含经过验证的WLAN终端身份以及与策略控制相关的信息；
所述P-CSCF用于向WLAN-PDF发出IMS用户设备身份查询请求，请求中包含IMS用户终端注册请求中的联系地址，还用于从所述WLAN-PDF中获取所述WLAN终端的信息，并将其发送给所述S-CSCF；
所述S-CSCF用于根据所述WLAN终端的信息和本地策略进行策略控制。
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