CN101730045A - 一种实现策略与计费控制的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现策略与计费控制的方法，包括：策略和计费规则功能PCRF接收到用户的下发策略与计费控制PCC规则的请求后，若用户为漫游用户，则向集中式策略与计费规则功能C-PCRF发送PCC规则请求，C-PCRF为漫游用户进行PCC规则的决策。本发明通过将各网络域中PCRF处理漫游情况的功能或全网PCRF的功能集中由C-PCRF完成，实现了隐藏不同网络域的网络拓扑，增加了网络的安全性，同时，也简化了网络结构并节约了网络资源，增加用户的满意度。

Description

一种实现策略与计费控制的方法及系统

技术领域

本发明涉及策略与计费控制(PCC)领域，尤其涉及一种实现策略和计费控制的方法及系统。

背景技术

图1所示为3GPP(第三代移动通信伙伴计划)TS 23.203V7.4.0版本定义的PCC架构，用于策略控制、基于流的计费和业务数据流的事件报告，其中包括六个功能实体：

PCEF(Policy and Charging Enforcement Function，策略和计费执行功能)：用于业务数据流检测、策略执行和基于流的计费，PCEF位于GW(网关)中，在GPRS(通用无线分组业务)中位于GGSN(GPRS网关支持节点)中，在WLAN(无线局域网)中位于PDG(分组数据网关)，PCEF与PCRF通过Gx参考点进行交互，使用Diameter协议。

PCRF(Policy and Charging Rules Function，策略和计费规则功能)：用于策略控制和基于流的计费，PCRF接收PCEF、SPR和AF的输入，结合PCRF的自定义信息做出PCC决策。

AF(Application Function，应用功能)：用于提供应用业务，应用业务需要动态策略和计费控制，AF与PCRF通过Rx参考点进行交互，向PCRF发送动态会话信息，从PCRF获取决策，AF还从PCRF接收关于业务信息是否被PCRF接收的指示，Rx参考点采用Diameter协议。

OCS(Online Charging System，在线计费系统)：完成在线计费，通过Gy参考点和PCEF交互，Gy参考点采用Diameter Credit Control协议。

OFCS(Offline Charging System，离线计费系统)：完成离线计费，通过Gz参考点和PCEF交互，Gz参考点采用Diameter Base协议。

SPR(Subscription Profile Repository，用户订阅仓库)：存储与用户相关的签约信息，SPR可与运营商网络中分布的多个数据库关联，SPR提供的签约信息包括：可签约的业务、关于抢占的优先权、用户服务质量QoS信息、计费信息和用户的种类，SPR与PCRF通过Sp参考点进行交互，在当前版本中尚未定义Sp参考点的细节。

图2所示为PCEF在拜访网络中的PCC架构，是一种在漫游情况下PCC的解决方案，其中，

PCEF处于拜访网络(Visited Network)中时，除了需要上述连接的接口外，在拜访网络和本地网络(Home Network)的PCRF间还要建立Gx’接口，以进行信息交互。

这种情况下，拜访网络的PCRF(V-PCRF)可以直接访问本地网络的PCRF(H-PCRF)，造成本地网络的拓扑结构直接暴露给外网，不利于保护本地网络，增加了安全隐患。另外，在漫游场景下，当本地网络有多个PCRF时，拜访网络的PCRF如何选择对应的H-PCRF，规范中并没有给出解决方案。

如图3和图4所示，中国发明专利申请公开说明书CN200610066612.6公开了一种处理PCC的方法，该方法通过在系统中设置询问PCRF(I-PCRF)功能实体，通过I-PCRF处理漫游情况下对H-PCRF的寻址和消息转发。I-PCRF设置于本地网络中，同时与V-PCRF和H-PCRF连接并交互，处理V-PCRF对H-PCRF的寻址和消息转发。

图3是现有技术在本地网络中设置I-PCRF，漫游情况下的PCC架构，其信令发送流程为：

1、V-PCRF向I-PCRF查询漫游用户的归属地PCRF的地址信息；

2、I-PCRF将漫游用户的归属地PCRF的地址信息发送给V-PCRF，获得地址信息后，V-PCRF将向漫游用户的归属地PCRF发送漫游用户的消息。

图4是现有技术中在拜访网络和本地网络中均设置I-PCRF，漫游情况下的PCC架构，其信令发送流程为：

1、V-PCRF通过拜访网络的I-PCRF向本地网络的I-PCRF查询漫游用户的归属地PCRF的地址信息；

2、本地网络的I-PCRF将漫游用户的归属地PCRF的地址信息发送拜访网络的I-PCRF，拜访网络的I-PCRF将地址信息发送给V-PCRF，V-PCRF将漫游用户的消息通过拜访网络的I-PCRF和本地网络的I-PCRF发送给漫游用户的归属地PCRF。

图5所示是现有技术中V-PCRF对H-PCRF的寻址和消息转发流程，包括以下步骤：

501：V-PCRF将策略计费与控制请求消息发送给拜访网络的I-PCRF；

其中，策略计费与控制请求消息中携带V-PCRF的地址信息。

502：拜访网络的I-PCRF查询本地网络的I-PCRF的地址信息；

拜访网络的I-PCRF根据本地策略或通过向用户签约信息数据库查询的方式获得本地网络的I-PCRF的地址信息。

503：拜访网络的I-PCRF将策略计费与控制请求消息转发给本地网络的I-PCRF；

504～505：本地网络的I-PCRF查询漫游用户的归属地PCRF的地址信息，并将策略计费与控制请求消息转发给漫游用户的归属地PCRF；

506～508：漫游用户的归属地PCRF接收到策略计费与控制请求消息后，通过本地网络和拜访网络的I-PCRF向V-PCRF发送策略计费与控制响应消息；

上述策略计费与控制响应消息中携带漫游用户的归属地PCRF的地址信息。

漫游用户的归属地PCRF也可以直接将策略计费与控制响应消息发送至V-PCRF。

509～510：V-PCRF接收到策略计费与控制响应消息后，存储漫游用户归属地PCRF的地址信息，以将后续收到的漫游用户的策略计费与控制请求消息直接发送给漫游用户的归属地PCRF。

综上所述，现有技术存在以下不足：

(1)在拜访网络和本地网络均没有引入I-PCRF的情况下，拜访网络的PCRF可以直接访问本地网络的PCRF，使得本地网络的拓扑结构直接暴露给外网，不利于保护本地网络，增加了安全隐患。

(2)在本地网络中引入I-PCRF的情况下，需要每个拜访地PCRF与该I-PCRF进行交互，虽然在一定程度上实现了本地网络结构的隐藏，但是，增加了消息的传递量，造成了一定的时间延迟。

(3)在拜访网络和本地网络同时引入I-PCRF的情况下，虽然在一定程度上实现了本地网络结构的隐藏，但是，消息的传递更加复杂，且时间延迟加大；造成了网络的复杂化和不必要的资源浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种实现策略和计费控制的方法及系统，实现在拜访网络的PCRF访问本地网络的PCRF时，隐藏本地网络的网络结构，减少消息的传递量及传输延迟，简化网络结构。

为解决上述技术问题，本发明的一种实现策略与计费控制的方法，包括：

策略和计费规则功能PCRF接收到用户的下发策略与计费控制PCC规则的请求后，若用户为漫游用户，则向集中式策略与计费规则功能C-PCRF发送PCC规则请求，C-PCRF为漫游用户进行PCC规则的决策。

进一步地，PCRF接收到用户的下发PCC规则的请求之前，还包括：

与PCRF同域的策略和计费执行功能PCEF接收到用户发送的IP连接接入网承载建立请求后，向PCRF发送下发PCC规则的请求。

进一步地，C-PCRF为漫游用户进行PCC规则的决策的过程包括：

C-PCRF从漫游用户的归属地网络获取PCC规则决策信息，进行PCC规则的决策。

进一步地，获取PCC规则决策信息的过程包括：

C-PCRF接收到PCC规则请求后，根据该PCC规则请求中携带的漫游用户归属地网络的ID，向漫游用户归属地网络的PCRF转发PCC规则请求，获取PCC规则决策信息。

进一步地，C-PCRF为漫游用户进行PCC规则的决策后，还包括：

C-PCRF将决策的PCC规则发送给PCRF，该PCRF确定接收到的PCC规则是否适合本地策略要求，如果适合，则将接收到的PCC规则发送给PCEF，该PCEF执行所接收到的PCC规则。

进一步地，一种实现策略与计费控制的系统，该系统包括：C-PCRF和PCRF，其中：

PCRF，用于在接收到用户的下发PCC规则的请求后，若用户为漫游用户，则向C-PCRF发送PCC规则请求；

C-PCRF，用于为漫游用户进行PCC规则的决策。

进一步地，C-PCRF在接收到PCRF发送的PCC规则请求后，从漫游用户的归属地网络获取PCC规则决策信息，进行PCC规则的决策。

进一步地，一种实现策略与计费控制的方法，策略和计费执行功能PCEF接收到用户发送的IP连接接入网承载建立请求后，向集中式策略与计费规则功能C-PCRF转发该IP连接接入网承载建立请求，C-PCRF为用户进行PCC规则的决策。

进一步地，C-PCRF在接收到PCEF发送的IP连接接入网承载建立请求后，通过号码分析，辨别用户的归属地网络，从用户的归属地网络获取PCC规则决策信息，进行PCC规则的决策。

进一步地，一种实现策略与计费控制的系统，该系统包括：C-PCRF和PCEF，其中：

PCEF，用于在接收到用户发送的IP连接接入网承载建立请求后，向C-PCRF转发该IP连接接入网承载建立请求；

C-PCRF，用于为用户进行PCC规则的决策。

进一步地，C-PCRF在接收到PCEF发送的IP连接接入网承载建立请求后，通过号码分析，辨别用户的归属地网络，从用户的归属地网络域获取PCC规则决策信息，进行PCC规则的决策。

综上所述，本发明通过将各网络域中PCRF处理漫游情况的功能或全网PCRF的功能集中由C-PCRF完成，实现了隐藏不同网络域的网络拓扑，增加了网络的安全性，同时，也简化了网络结构并节约了网络资源，增加用户的满意度。

附图说明

图1是现有技术中PCC架构的示意图；

图2是现有技术中PCEF在拜访网络中时的PCC架构的示意图；

图3是现有技术中处理漫游情况时在本地网络设置I-PCRF的PCC架构的示意图；

图4是现有技术中处理漫游情况时在本地和漫游网络均设置I-PCRF的PCC架构的示意图；

图5是现有技术中V-PCRF寻址和消息转发的流程图；

图6是本发明的由C-PCRF完成在漫游情况的策略与计费控制决策的系统的架构图；

图7是图6所示系统中C-PCRF生成PCC规则的流程图；

图8是本发明由C-PCRF执行漫游和非漫游情况的策略与计费控制决策的系统的架构图；

图9是图8所示系统中C-PCRF生成PCC规则的流程图。

具体实施方式

目前，各网络域中的PCRF需要同时负责漫游和非漫游情况下的策略与计费控制的决策，考虑到漫游情况下，PCRF是PCEF与用户归属地PCRF之间的一个增强型代理，所以，本发明将各网络域中PCRF的漫游处理功能集中由集中式策略与计费规则功能(C-PCRF)完成，用一个C-PCRF统一完成网络中全部PCRF处理漫游情况的策略与计费控制决策，保留各网络域中PCRF负责处理非漫游情况下的策略与计费控制决策，这样既简化网络便于管理，又能隐藏网络域之间的拓扑结构，增加网络的安全性，并且避免因为增设Gx’参考点而造成的网络复杂和不必要的资源浪费。

另外，也可以将网络中所有PCRF集成为C-PCRF，由C-PCRF负责完成全网漫游和非漫游情况下的策略与计费控制决策。

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明：

实施例1：

图6为本发明由C-PCRF完成在漫游情况的策略与计费控制决策的系统架构，具体介绍如下：

网络域1～3中分别保留一PCRF执行非漫游情况下的策略与计费控制决策，C-PCRF分别与各网络域中的PCRF建立连接，负责漫游情况下的策略与计费控制决策。

图7是本发明通过C-PCRF处理漫游情况的通信链路建立流程，本实施例中以归属于网络域2的用户漫游到网络域1并请求发起业务为例对本发明方法进行说明，包括以下步骤：

701：网络域1的GW(PCEF)接收到用户发送的IP-CAN(IP连接接入网)承载建立请求后，为用户分配一个IP地址；

702：GW向相同域内的PCRF发送对于用户的许可业务授权和下发PCC规则的请求；

GW向相同域内的PCRF提供充分的请求信息，使PCRF能够确定用户是否是漫游用户以及确定用户归属地网络的ID。

703：PCRF确定用户为漫游用户后，向C-PCRF发送Request PCC Rules(PCC规则请求)，请求用户的许可业务的授权、PCC规则和计费信息，并将用户归属地网络的ID发送给C-PCRF；

704：C-PCRF接收到PCC规则请求后，根据用户归属地网络的ID向用户归属地网络(网络域2)的PCRF转发PCC规则请求；

705：用户归属地网络的PCRF接收到PCC规则请求后，如果未保存用户的签约信息，则请求SPR下发用户的签约信息；

706：SPR将用户的签约信息发送给用户归属地网络的PCRF，用户的签约信息包括：授权的业务、PCC规则信息和是否支持在线计费的信息，如果支持在线计费还包含OCS的ID；

707：用户归属地网络的PCRF将PCC规则决策信息发送给C-PCRF；

PCC规则决策信息包括：授权信息和用户的签约信息等。

708：C-PCRF根据PCC规则决策信息进行PCC规则的决策；

709：C-PCRF通过Gx’接口将决策的PCC规则发送给网络域1的PCRF；

710：网络域1的PCRF确定接收到的PCC规则是否适合本地策略要求；

网络域1的PCRF需要确定接收到的PCC规则是否符合其与漫游用户的归属地网络之间的漫游协议，网络域1的PCRF可能拒绝来自用户归属网络的授权QoS。

711：网络域1的PCRF向GW发送PCC规则以及用户归属地网络的OCS的ID；

712：GW执行接收到的PCC规则，根据用户归属地网络的OCS的ID进行在线计费；

对于漫游用户，虚拟公共陆上移动网(Virtual Public Land MobileNetwork，VPLMN)不支持在线计费，漫游用户的基于IP-CAN承载的在线计费业务的建立将被拒绝。

713：GW对IP-CAN承载建立请求进行响应。

实施例2：

图8是本发明采用C-PCRF统一执行漫游和非漫游情况下的PCC规则决策的系统的结构图，具体介绍如下：

将各网络域的PCRF集成为C-PCRF，各网络域中不再保留PCRF，C-PCRF分别与各网络域中的PCEF建立连接，由C-PCRF统一处理漫游和非漫游情况下的PCC规则决策，即多个网络域共用一个C-PCRF网元。

图9是本发明采用C-PCRF生成PCC规则的流程，包括以下步骤：

901：GW(PCEF)接收到用户发送的IP-CAN承载建立请求后，将该IP-CAN承载建立请求发送给C-PCRF；

902：C-PCRF通过分析用户号码，辨别出用户的归属地网络，以获取PCC规则决策信息；

PCC规则决策信息包括：用户的签约信息和用户的业务承载需求等。

903：C-PCRF查询用户归属地网络的SPR，获取用户的签约信息；

904：C-PCRF通过查询AF获取用户的业务承载需求，业务承载需求包括：业务的最小带宽需求以及业务所需要的最低等级QoS信息等；

905：C-PCRF根据用户的签约信息和业务承载需求，生成PCC规则；

906：C-PCRF向GW下发PCC规则；

907：GW执行接收到的PCC规则。

综上所述，采用本发明方法，可以实现集中式PCRF策略决策处理功能。本发明提供的将PCRF集中化的方法，避免因为每两个网络间增设Gx’参考点而造成的网络复杂和不必要的资源浪费；同时，隐藏本地网络的拓扑，增加网络的安全性。

另外，实施例2可以将漫游和非漫游情况统一起来考虑，将多个网络的PCRF合设在一起，成为一个C-PCRF，由C-PCRF完成所有网络的策略与计费控制决策处理。

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 (11)

1.一种实现策略与计费控制的方法，其特征在于，

策略和计费规则功能PCRF接收到用户的下发策略与计费控制PCC规则的请求后，若所述用户为漫游用户，则向集中式策略与计费规则功能C-PCRF发送PCC规则请求，所述C-PCRF为所述漫游用户进行PCC规则的决策。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PCRF接收到用户的下发PCC规则的请求之前，还包括：

与所述PCRF同域的策略和计费执行功能PCEF接收到用户发送的IP连接接入网承载建立请求后，向所述PCRF发送所述下发PCC规则的请求。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述C-PCRF为所述漫游用户进行PCC规则的决策的过程包括：

所述C-PCRF从所述漫游用户的归属地网络获取PCC规则决策信息，进行PCC规则的决策。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取PCC规则决策信息的过程包括：

所述C-PCRF接收到所述PCC规则请求后，根据该PCC规则请求中携带的漫游用户归属地网络的ID，向所述漫游用户归属地网络的PCRF转发PCC规则请求，获取所述PCC规则决策信息。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述C-PCRF为所述漫游用户进行PCC规则的决策后，还包括：

所述C-PCRF将决策的PCC规则发送给所述PCRF，该PCRF确定接收到的PCC规则是否适合本地策略要求，如果适合，则将接收到的PCC规则发送给所述PCEF，该PCEF执行所接收到的PCC规则。

6.一种实现策略与计费控制的系统，其特征在于，该系统包括：C-PCRF和PCRF，其中：

所述PCRF，用于在接收到用户的下发PCC规则的请求后，若所述用户为漫游用户，则向C-PCRF发送PCC规则请求；

所述C-PCRF，用于为所述漫游用户进行PCC规则的决策。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述C-PCRF在接收到所述PCRF发送的PCC规则请求后，从所述漫游用户的归属地网络获取PCC规则决策信息，进行PCC规则的决策。

8.一种实现策略与计费控制的方法，其特征在于，

策略和计费执行功能PCEF接收到用户发送的IP连接接入网承载建立请求后，向集中式策略与计费规则功能C-PCRF转发该IP连接接入网承载建立请求，所述C-PCRF为所述用户进行PCC规则的决策。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述C-PCRF在接收到所述PCEF发送的IP连接接入网承载建立请求后，通过号码分析，辨别所述用户的归属地网络，从所述用户的归属地网络获取PCC规则决策信息，进行PCC规则的决策。

10.一种实现策略与计费控制的系统，其特征在于，该系统包括：C-PCRF和PCEF，其中：

所述PCEF，用于在接收到用户发送的IP连接接入网承载建立请求后，向C-PCRF转发该IP连接接入网承载建立请求；

所述C-PCRF，用于为所述用户进行PCC规则的决策。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，

所述C-PCRF在接收到所述PCEF发送的IP连接接入网承载建立请求后，通过号码分析，辨别用户的归属地网络，从用户的归属地网络域获取PCC规则决策信息，进行PCC规则的决策。

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