CN101771605A - 基于轻量级双栈的业务流管理方法、装置及系统 - Google Patents

基于轻量级双栈的业务流管理方法、装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例涉及一种基于轻量级双栈的业务流管理方法、装置及系统。该方法包括：CGN接收AF发送的认证授权请求，该认证授权请求中携带包括第一IPv4地址的分类器信息；根据其上维护的IPv6地址与第一IPv4地址的映射关系，将认证授权请求中的第一IPv4地址映射出终端公有IPv6地址；根据终端公有IPv6地址，将认证授权请求发送到PCRF进行业务授权，完成ASN与终端之间的业务流管理过程。本发明实施例通过将CGN置于AF和PCRF之间，实现将AF上的信令先路由至CGN，再由CGN路由到正确的PCRF上，可以在PCC系统架构下实现基于DS-Lite的业务流建立/修改/删除的动态业务管理过程。

Description

基于轻量级双栈的业务流管理方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种基于轻量级双栈的业务流管理方法、装置及系统。
背景技术
轻量级双栈(DS-Lite)是由互联网工程任务组(Internet Engineering TaskForce，IETF)提出的、一种针对IPv4-IPv6共存的网络中的IPv4地址短缺的解决方案。在当前IPv4-IPv6共存的网络中，为避免为终端分配IPv4地址，采用DS-Lite技术，在网络侧部署运营商级别的网络地址转换(NetworkAddress Translation，NAT)设备，即电信级NAT(carrier-grade NAT，CGN)。在终端与CGN之间建立基于IPv6的隧道，终端使用该隧道向CGN传输IPv4数据包，该IPv4数据包中的终端对应的IPv4地址为特定的不可路由的IPv4地址，该IPv4地址可以为所有终端所共用。CGN剥离IPv6隧道后执行NAT功能，使用转换后的IPv4地址与IPv4网络下的应用功能服务器(ApplicationFunction，AF)进行交互。
在现有的无线通信系统中对业务流的管理主要是通过策略和计费控制(Policy and Charging Control，PCC)规则来管理的。PCC规则用于将一个业务流分配到一个IP连接接入网(IP Connectivity Access Network，IP CAN)承载上，其中一个IP CAN会话中可以包括多个IP CAN承载。该PCC规则的功能架构主要包括策略和计费规则功能(Policy and Charging RulesFunction，PCRF)和策略和计费执行功能(Policy and Charging EnforcementFunction，PCEF)。业务流管理的过程为：首先终端与AF交互应用层信令，以进行包括分类器信息和服务质量(Quality of Service，QoS)参数等的业务参数的协商；协商完成后，AF发送信令到终端的PCRF上请求建立承载，信令中携带终端的IP地址以供PCRF索引该终端对应的IP CAN会话，即进行会话绑定；PCRF再根据索引得到的IP CAN会话对应的用户签约信息对业务进行PCC规则的授权，其中包括非垒砌信息、QoS参数等的授权；PCRF再发送授权后的PCC规则和用以指示建立业务流、修改业务流或者删除业务流的业务流指示信令到终端对应的PCEF，以触发ASN和终端之间的信令交互来创建/修改/删除一个业务流。
发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下缺点：若采用DS-Lite技术，上述的业务流管理的过程中，AF得到的IPv4地址是经过CGN转换后的IPv4地址，使用此转换后的IPv4地址无法寻址到终端所对应的PCRF；且即使能够寻址到终端所对应的PCRF，PCRF也无法使用此转换后的IPv4地址正确的寻址到终端对应的IP CAN会话。从而导致现有的PCC系统无法在采用DS-Lite技术的网络中工作，进而无法为终端提供动态的业务流管理。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于轻量级双栈的业务流管理方法、装置及系统，以在采用轻量级双栈技术的网络中使用PCC系统为终端提供动态的业务流管理。
根据本发明的一方面，提供了一种基于轻量级双栈的业务流管理方法，包括：
接收应用功能服务器AF发送的认证授权请求，所述认证授权请求中携带包括第一IPv4地址的分类器信息，所述第一IPv4地址为可路由的IPv4地址；
根据电信级网络地址转换设备CGN上维护的IPv6地址与所述第一IPv4地址的映射关系，将所述第一IPv4地址映射出终端公有IPv6地址，并在所述分类器信息中增加所述终端公有IPv6地址；
根据所述终端公有IPv6地址，将所述认证授权请求发送到策略和计费规则功能PCRF进行业务授权，完成接入服务网络ASN与终端之间的业务流管理过程。
根据本发明的另一方面，提供了一种电信级网络地址转换设备，包括：
接收模块，用于接收应用功能服务器AF发送的认证授权请求，所述认证授权请求中携带包括第一IPv4地址的分类器信息，所述第一IPv4地址为可路由的IPv4地址；
第一转换模块，用于在所述接收模块接收到所述认证请求后，根据其上维护的IPv6地址与所述第一IPv4地址的映射关系，将所述第一IPv4地址映射出终端公有IPv6地址，在所述分类器信息中增加所述终端公有IPv6地址，并将所述分类器信息中的第一IPv4地址替换为第二IPv4地址，所述第二IPv4地址为终端的不可路由的IPv4地址；
第二转换模块，用于在所述接收模块接收所述认证授权请求前，在所述终端与所述AF的应用层信令交互中，将所述第二IPv4地址替换为所述第一IPv4地址；
发送模块，用于发送所述第一转换模块处理后的所述认证授权请求至策略和计费规则功能。
根据本发明的另一方面，提供了一种应用功能服务器，包括：
协商模块，用于与终端进行应用层信令交互，以协商业务参数，所述业务参数至少包括分类器信息；
获取模块，用于获取所述协商模块协商后的所述分类器信息中的第一IPv4地址；
发送模块，用于根据所述获取模块获取的所述第一IPv4地址，寻址对应的电信级网络地址转换设备CGN，并将所述认证授权请求发送到所述CGN。
根据本发明的另一方面，提供了一种策略和计费规则功能，包括：
接收模块，用于接收电信级网络地址转换设备发送的认证授权请求，所述认证授权请求中携带包括第二IPv4地址和终端公有IPv6地址的分类器信息，所述第二IPv4地址为终端的不可路由的IPv4地址；
绑定模块，用于在所述接收模块接收到所述认证授权请求后，根据所述终端公有IPv6地址进行IP承载会话的绑定；
索引模块，用于根据所述绑定模块绑定的所述IP承载会话的标识索引对应的终端，并找到所述终端对应的签约数据信息；
授权模块，用于根据所述认证授权请求和所述索引模块获得的所述签约数据信息对业务进行授权。
根据本发明的另一方面，提供了一种策略和计费执行功能，包括：
接收模块，用于在策略和计费规则功能设备PCRF对业务的授权成功后，接收所述PCRF发送的策略和计费控制PCC规则，所述PCC规则至少包括分类器信息；
执行触发模块，用于执行所述接收模块发送的所述PCC规则，并触发接入服务网络中的基站和终端之间的业务流管理过程。
根据本发明的另一方面，提供了一种策略和计费执行功能，包括：
第一接收模块，用于在所述ASN中的基站接收到所述终端发送的业务流管理请求后，接收所述基站发送的触发消息，所述业务流管理请求中携带分类器信息；
发送模块，用于在接收到所述基站发送的触发消息后，向所述PCRF发送信任控制请求，所述信任控制请求中携带分类器信息；
第二接收模块，用于在所述PCRF对所述信任控制请求认证通过后，接收返回的信任控制响应，所述信任控制响应中携带PCC规则，所述PCC规则至少包括分类器信息；
执行触发模块，用于在所述第二接收模块接收到所述信任控制响应后，执行所述PCC规则，并触发所述基站返回业务流管理响应至所述终端，以完成所述终端与所述基站之间的业务流管理过程。
根据本发明的另一方面，提供了一种基于轻量级双栈的业务流管理系统，包括：
应用功能服务器AF，用于发送认证授权请求，所述认证授权请求中携带包括第一IPv4地址的分类器信息，所述第一IPv4地址为可路由的IPv4地址；
电信级网络地址转换设备CGN，用于接收所述AF发送的认证授权请求，根据其上维护的IPv6地址与所述第一IPv4地址的映射关系，将所述第一IPv4地址映射出终端公有IPv6地址，在所述分类器信息中增加所述终端公有IPv6地址，并根据所述终端公有IPv6地址，发送所述认证授权请求；
策略和计费规则功能PCRF，用于接收所述CGN发送的所述认证授权请求并进行授权；
策略和计费执行功能A-PCEF，位于接入服务网络ASN中，用于在所述PCRF对业务进行授权后，接收其发送的策略和计费控制PCC规则，完成所述ASN与终端之间的业务流管理过程。
由以上技术方案可知，本发明实施例的基于轻量级双栈的业务流管理方法、装置及系统，通过将CGN置于AF和PCRF之间，以实现将AF上的信令先路由至CGN，再由CGN对其中的IP地址进行转换后再路由到正确的PCRF上进行IP承载会话的绑定，以在PCC系统架构下实现基于DS-Lite的业务流建立/修改/删除的动态业务流管理过程。
附图说明
图1A为本发明将DS-Lite技术应用于无线通信系统中的结构示意图；
图1B为本发明将DS-Lite技术应用于无线通信系统中的另一结构示意图；
图2为本发明WiMAX网络融合了PCC框架后的网络结构示意图；
图3为本发明基于轻量级双栈的业务流管理方法第一实施例的流程示意图；
图4为本发明基于轻量级双栈的业务流管理方法第二实施例的信令流程图；
图5为本发明基于轻量级双栈的业务流管理方法第三实施例的信令流程图；
图6为本发明电信级网络地址转换设备实施例的结构示意图；
图7为本发明应用功能服务器实施例的结构示意图；
图8为本发明策略和计费规则功能实施例的结构示意图；
图9为本发明策略和计费执行功能第一实施例的结构示意图；
图10为本发明策略和计费执行功能第二实施例的结构示意图；
图11为本发明基于轻量级双栈的业务流管理系统实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
DS-Lite通过IPv4inIPv6隧道和IPv4的NAT技术，能为用户提供IPv4服务而不必为其分配公有IPv4地址。其工作原理为：在DS-Lite的终端和CGN之间建立IPv4inIPv6隧道，上行数据隧道外层的源地址为终端的公有IPv6地址，而内层源地址是不具有路由意义的众所周知的IPv4地址，CGN在剥去外层IPv6隧道后，将内层众所周知的IPv4地址转换为可路由的IPv4地址，本发明实施例中成为转换后IPv4地址，从而实现终端的IPv4数据的正常路由，使得DS-Lite终端在只具有公有IPv6地址的情况下可以获得IPv4服务。
图1A为本发明将DS-Lite技术应用于无线通信系统中的结构示意图。图1B为本发明将DS-Lite技术应用于无线通信系统中的另一结构示意图。以微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)网络为例，将DS-Lite技术应用于无线通信系统分为终端模式和代理模式两种DS-Lite模式。如图1A所示，如果终端本身具有DS-Lite能力，则可采用终端模式，即由终端自己负责IPv4inIPv6隧道的封装，当终端有IPv4业务需求时，则将IPv4业务数据用终端公有IPv6地址封装后再通过接入服务网(ASN)发送到网络侧；如图1B所示，如果终端本身不具有DS-Lite能力，则可以采用DS-Lite的代理模式，即在ASN部署DS-Lite代理(DS-LiteProxy)，终端的IPv4数据到达ASN后，由DS-Lite代理进行IPv4inIPv6隧道的封装，而终端不必感知到DS-Lite技术的采用。
在WiMAX网络工作组(Network Working Group，NWG)标准最新的QoS框架为PCC框架。PCC框架是3GPP R7定义的一个通用的适合于各种IP连接接入网(IP CAN)的策略和计费控制功能框架，目前还没有全部完成其中策略控制包含门控制(Gating Control)和服务质量控制(QoS Control)；计费控制指基于流的计费(Flow Based Charging，FBC)。
在该PCC框架中主要包括两种功能：策略和计费规则功能(PCRF)和策略和计费执行功能(PCEF)。PCRF包括策略控制决策和按流计费控制功能，提供了面向PCEF的有关业务数据流的检测、门控制、QoS控制和基于流的计费的网络控制功能。PCEF包括业务数据流检测、策略实施和按流计费功能。PCEF提供业务数据流检测、用户平面流量处理、触发控制平面会话管理、QoS实施、业务数据流测量以及与计费系统交互等。
本发明实施例中的PCC规则是用于将一个业务数据流分配到一个IPCAN承载上。它包括的内容主要有：Rule ID；业务数据流检测信息(Precedence，Service data flow template)；计费信息(Charging Key，Chargingmethod，Measurement method，Application Function Record Information，Serviceidentifier level reporting)；策略控制信息(Gate status，Authorized QoS，UL-bitrate，DL-bitrate)。
图2为本发明WiMAX网络融合了PCC框架后的网络结构示意图。如图2所示，其中各个模块的连接如图上所示，这里仅对重要的模块进行简单介绍。策略分发功能(Policy Distribution Function，PDF)是一个逻辑实体，它具有如下特征：通过Gx接口连接到PCRF，对于PCRF来说Gx接口终结于PDF；PDF向PCRF屏蔽WiMAX网络中PCC策略执行点PCEF的移动性；PDF使用PCC-R3接口连接到ASN的锚定服务流授权(Anchor Service FlowAuthorization，Anchor SFA)，支持SFA迁移；PDF是PCC规则的分发点，负责向PCEF分发PCC规则；转发ASN中的A-PCEF和PCRF之间的消息以及CSN中的C-PCEF和PCRF之间的消息。其中的用户签约数据库(SPR)用于存储终端的签约数据信息。
下面将基于图2的WiMAX网络融合了PCC框架后的网络结构说明采用了DS-Lite技术后如何实现ASN和终端之间的动态的业务流管理。
图3为本发明基于轻量级双栈的业务流管理方法第一实施例的流程示意图。如图3所示，包括如下步骤：
步骤301、接收AF发送的认证授权请求(Authentication AuthorizationRequest，AAR)；
该AAR中携带包括第一IPv4地址的分类器信息及其对应的服务质量(QoS)参数；其中的第一IPv4地址为可路由的IPv4地址；
步骤302、根据CGN上维护的IPv6地址和第一IPv4地址的映射关系，将接收到的AAR中的第一IPv4地址映射出终端公有IPv6地址，并在所述分类器信息中增加所述终端公有IPv6地址；
步骤303、根据终端公有IPv6地址，将AAR发送到PCRF进行授权，完成ASN与终端之间的业务流管理过程。
其中，由于采用了DS-Lite技术，AF服务器根据其与终端之前协商的业务参数中的第一IPv4地址并不能寻址到对应的PCRF，或者即使寻址到了对应的PCRF也无法索引到终端对应的IP CAN会话，因此将CGN当做PCRF，先将AF服务器发送的AAR根据第一IPv4地址寻址到CGN；在CGN上对AAR中的第一IPv4地址进行转换，转为终端公有IPv6地址；CGN可以根据该终端公有IPv6地址将AAR发送到PCRF进行业务授权。PCRF与ASN中的A-PCEF进行授权结果的交互，再根据采用的DS-Lite模式由A-PCEF或终端将PCC规则中的分类器信息中的包括终端公有IPv6地址的IPv6参数去除，以完成ASN与终端之间的业务流管理过程。
本实施例的业务流管理方法通过将CGN置于AF和PCRF之间，可以实现将AF上的信令先路由至CGN，再由CGN对其中的IP地址进行转换后再路由到正确的PCRF上进行IP承载会话的绑定，以在PCC系统架构下实现基于DS-Lite的业务流建立/修改/删除的动态业务管理过程。
图4为本发明基于轻量级双栈的业务流管理方法第二实施例的信令流程图。业务流管理主要包括业务流建立、修改、删除等，本实施例以采用DS-Lite技术的网络侧触发的与终端之间的业务流建立为例对基于轻量级双栈的业务流管理方法进行详细的说明。在本实施例中，在IPv4-IPv6共存的网络中，为避免为终端分配IPv4地址，采用了DS-Lite技术，在网络侧部署了CGN。终端使用IPv6隧道向CGN传输IPv4数据包，该IPv4数据包中的终端对应的IPv4地址为特定的不可路由的IPv4地址，即本发明实施例中的第二IPv4地址，该第二IPv4地址可以为所有终端所共用。CGN剥离IPv6隧道后将执行网络地址转换(NAT)功能，使用转换后的可路由的IPv4地址与IPv4网络下的AF进行交互，该转换后的可路由的IPv4地址即本发明实施例中的第一IPv4地址。如图4所示，该基于轻量级双栈的业务流管理方法包括如下步骤：
步骤401、AF与终端进行应用层信令交互，以协商业务参数。
业务参数主要包括分类器信息及其对应的QoS参数等，在分类器信息中主要包括源/目的IPv4地址及端口号等信息；
在上述DS-Lite技术描述中已知，终端会使用第一IPv4地址即转换后的可路由的IPv4地址与IPv4网络下的AF进行交互；但是如果终端与AF交互的应用层信令中携带的是第二IPv4地址即特定的不可路由的IPv4地址，那么在应用层信令交互的过程中，CGN可以实现应用层网关(ALG)的功能，将应用层信令中的第二IPv4地址替换为经过NAT之后的第一IPv4地址，同时也可以对应用层信令中的对应的IPv4端口号进行相应的转换，其中第二IPv4地址为终端的不可路由的IPv4地址。
步骤402、AF根据协商后获取的分类器信息中的第一IPv4地址，寻址对应的CGN，并将认证授权请求(AAR)发送到CGN。
其中AAR中携带有协商好的包括分类器信息及其对应的QoS参数的业务参数，分类器信息中包括第一IPv4地址及其对应的IPv4参数。
步骤403、CGN接收到AF发送的AAR后，根据其维护的IPv6地址与第一IPv4地址的映射关系(其中还可以包括对应的端口号)，将AF发送的AAR中的分类器信息中的第一IPv4地址映射出终端公有IPv6地址，同时在分类器信息中增加IPv6隧道对应的其他IPv6参数，包括IPv6源地址，IPv6目的地址，以及IPv6源端口号和目的端口号等，并将分类器信息中的第一IPv4地址替换为第二IPv4地址。
此时，AAR中携带的分类器信息中包括终端公有IPv6地址的IPv6参数信息以及包括第二IPv4地址的IPv4参数信息。
步骤404、CGN在完成转换后，根据终端公有IPv6地址将AAR发送到对应的PCRF上。
本步骤要在CGN中预先配置终端公有IPv6地址对应的PCRF信息。
步骤405、PCRF接收到AAR后，根据终端公有IPv6地址进行IP承载(IP CAN)会话的绑定；根据IP CAN会话的标识索引对应的终端，并找到终端对应的签约数据信息；并根据签约数据信息和AAR对业务的参数等信息进行授权。
AAR中的业务的参数主要包括分类器信息以及对应的QoS参数，PCRF可以通过对业务参数的授权更新其PCC规则，其中PCC规则主要包括分类器信息检测、分类器信息对应的QoS策略和/或对应的计费规则；其中QoS策略以及计费规则要视AF的要求而定，如果AF不对QoS和计费做要求，则在该PCC规则中也可以不携带。
步骤406、在PCRF对业务进行授权成功后，PCRF向A-PCEF发送重复授权请求(Re-Auth Request，RAR)，将更新后的PCC规则以及授权后的业务参数发送到ASN中的A-PCEF。
该授权后的PCC规则中包括分类器信息，对应的QoS策略和/或计费规则等信息，其中分类器信息主要包括终端公有IPv6地址的IPv6参数信息以及包括第二IPv4地址的IPv4参数信息。
步骤407、A-PCEF接收到该PCC规则后，如果当前采用的是代理模式的DS-Lite，则将PCC规则中的分类器信息中的包括终端公有IPv6地址的IPv6参数去除，只保留包括第二IPv4地址的IPv4参数信息，并执行PCC规则中的QoS策略和/或计费规则等信息。
步骤408、A-PCEF携带包括分类器信息及其对应的QoS参数的业务参数触发ASN中的基站发送业务流建立请求(DSA Req)到终端，该DSA Req中携带业务参数信息。
步骤409、终端返回业务流建立响应(DSA Rsp)至基站。
步骤410、基站再向终端返回业务流建立确认(DSA Ack)，至此，完成由网络侧触发的业务流建立的过程。
步骤411～413、A-PCEF向PCRF返回业务流建立执行结果，即重复授权回复(Re-Auth Answer，RAA)；PCRF向CGN返回认证授权回复(Authentication Authorization Anwser，AAA)；CGN再向AF发送AAA。
上述步骤执行完之后，业务流可以正确的在AF与终端之间按照协商的方式进行传输。
另外，在步骤407中，若采用的为终端模式的DS-Lite，则A-PCEF接收到更新后的PCC规则后，可以直接执行该PCC规则而无需更新PCC规则中的分类器信息。那么步骤409中，终端接收到DSA Req后，其会对该携带包括了IPv6参数和IPv4参数的分类器信息的DSA Req进行处理。其中终端可以将DSA Req携带的分类器信息中的包括终端公有IPv6地址的IPv6参数去除，只保留包括第二IPv4地址的IPv4参数。
本实施例的业务流管理方法通过将CGN置于AF和PCRF之间，可以实现将AF上的信令先路由至CGN，再由CGN对其中的IP地址进行转换后再路由到正确的PCRF上进行IP承载会话的绑定，以在PCC系统架构下实现基于DS-Lite的业务流建立/修改/删除的动态业务管理过程。
本实施例的业务流管理方法详细描述了在PCC系统架构下实现基于DS-Lite的由网络侧发起的业务流建立/修改/删除的动态业务管理过程。通过将CGN置于AF和PCRF之间，可以实现将AF上的信令先路由至CGN，再由CGN对其中的IP地址进行转换后再路由到正确的PCRF上进行IP承载会话的绑定，以实现基于DS-Lite的业务流建立/修改/删除的动态业务管理过程。
图5为本发明基于轻量级双栈的业务流管理方法第三实施例的信令流程图。如图5所示，以采用DS-Lite技术的终端触发的与网络侧之间的业务流建立为例进行详细说明，包括如下步骤：
步骤501～505、与上述实施例中的步骤401～405相同。
步骤506～507、在授权完成后，PCRF向CGN返回AAA；CGN再向AF发送AAA。
步骤508、终端发送业务流建立请求(DSA Req)至ASN中的基站，该DSA Req中携带包括第二IPv4地址的分类器信息及其对应的QoS参数。
在代理模式的DS-Lite下，DSA Req携带的分类器信息中具体包括携带终端的IPv4地址即第二IPv4地址，端口号，以及AF的IPv4地址以及端口号等参数；
其中，该步骤508终端发起DSA Req可以与步骤502同时进行，或是在步骤502之前进行，最终的目的是为了在下述步骤510时，PCRF可以将步骤505对认证授权请求中携带的业务参数进行的授权和步骤510中将要对信任控制请求(Credit-Control Request，CCR)中携带的业务参数进行的授权关联起来。
步骤509、基站接收到DSA Req后，触发A-PCEF根据其采用的代理模式的DS-Lite在分类器信息中增加包括终端公有IPv6地址的IPv6参数。
其中IPv6参数中具体包括终端的IPv6地址即终端公有IPv6地址，CGN的IPv6地址，以及对应的IPv6隧道的源端口和目的端口号等参数。
步骤510、A-PCEF向PCRF发送CCR，该CCR中携带A-PCEF根据终端的分类器信息建立的IP CAN会话的标识、步骤509中得到的分类器信息及其对应的QoS参数。
上一实施例中由PCRF对认证授权请求进行授权后直接下发到A-PCEF，再由A-PCEF发起的业务流建立请求，其中业务流建立请求中携带的参数都经过了PCRF的授权；而本实施例是由终端发起的业务流建立请求，因此需要将该业务流建立请求中的业务参数携带在CCR中发送到PCRF对业务参数进行授权，业务参数即为CCR中携带的IP CAN会话的标识、分类器信息及其对应的QoS参数等。
步骤511、根据步骤505进行授权的结果，PCRF对CCR中的业务参数进行授权。
由于本实施例是由终端发起的业务流建立过程，因此步骤505中PCRF对AAR中的业务参数进行授权后更新的PCC规则并不能直接发送至A-PCEF，因此，A-PCEF接收到基站的触发信息后，要到PCRF对终端发送的DSA Req中携带的业务参数进行进一步的授权，并与步骤505中AAR中携带的业务参数进行授权的结果关联，以更新PCC规则。此时如果步骤505是在步骤510之前完成的，则可以直接对授权结果进行关联，否则，在该步骤510中还会触发步骤505的执行，以在PCRF上获得对AAR中携带的业务参数进行授权的结果。
步骤512、授权通过后，PCRF向A-PCEF返回信任控制响应(Credit-Control Anwser，CCA)，该CCA中携带更新后的PCC规则以及授权后的业务参数，其中PCC规则中携带分类器信息及其对应的QoS策略和/或计费规则等。
步骤513、A-PCEF执行PCC规则中的QoS策略和/或计费规则，并触发基站返回DSA Rsp至终端，触发基站返回DSA Rsp至终端时会在DSA Rsp中携带授权后的业务参数信息。
步骤514、终端向基站再返回DSA Ack，完成终端发起的业务流建立过程。
上述步骤执行完之后，业务流可以正确的在AF与终端之间按照协商的方式进行传输。
另外，步骤508中，若在终端模式的DS-Lite下，终端发送的DSA Req中携带QoS参数以及包括所述第二IPv4地址和终端共享IPv6地址的分类器信息。步骤509和步骤510将合并为步骤509′、基站接收到DSA Req后，触发A-PCEF直接向PCRF发送CCR，该CCR中携带IP承载会话的标识、分类器信息以及QoS参数。
本实施例的业务流管理方法详细描述了在PCC系统架构下实现基于DS-Lite的由终端发起的业务流建立/修改/删除的动态业务管理过程。通过将CGN置于AF和PCRF之间，可以实现将AF上的信令先路由至CGN，再由CGN对其中的IP地址进行转换后再路由到正确的PCRF上进行IP承载会话的绑定，以实现基于DS-Lite的业务流建立/修改/删除的动态业务管理过程。
图6为本发明电信级网络地址转换设备实施例的结构示意图。如图6所示，该电信级网络地址转换设备(CGN)包括：接收模块21用于接收AF发送的认证授权请求，该认证授权请求中携带包括第一IPv4地址的分类器信息，该第一IPv4地址为可路由的IPv4地址；第一转换模块22用于在接收模块21接收到认证请求后，根据其上维护的IPv6地址与第一IPv4地址的映射关系，将第一IPv4地址映射出终端公有IPv6地址，在分类器信息中增加该终端公有IPv6地址，并将分类器信息中的第一IPv4地址替换为第二IPv4地址，其中第二IPv4地址为终端的不可路由的IPv4地址；第二转换模块23用于在接收模块21接收认证授权请求前，在终端与AF的应用层信令交互中，将第二IPv4地址替换为第一IPv4地址；发送模块24用于发送第一转换模块22处理后的认证授权请求至PCRF。
本实施例提供的电信级网络地址转换设备通过对接收到的AF发送的认证授权请求中的IP地址进行转换，可以实现将认证授权请求路由到正确的PCRF上，从而实现基于DS-Lite的业务流管理过程。
图7为本发明应用功能服务器实施例的结构示意图。如图7所示，该应用功能服务器(AF)包括：协商模块11用于与终端进行应用层信令交互，以协商业务参数，该业务参数至少包括分类器信息及其对应的QoS参数；获取模块12用于获取协商模块11协商后的分类器信息中的第一IPv4地址；发送模块13用于根据获取模块12获取的第一IPv4地址，寻址对应的CGN，并将认证授权请求发送到CGN。
本实施例提供的应用功能服务器可以通过认证授权请求中携带的IP地址现将认证授权请求发送到CGN，再由CGN进行IP地址转换后，发送到正确的PCRF上，将CGN当作PCRF，从而实现基于DS-Lite的业务流管理过程。
图8为本发明策略和计费规则功能实施例的结构示意图。如图8所示，该策略和计费规则功能(PCRF)包括：接收模块31用于接收CGN发送的认证授权请求，该认证授权请求中携带包括第二IPv4地址和终端公有IPv6地址的分类器信息，该第二IPv4地址为终端的不可路由的IPv4地址；绑定模块32用于在接收模块31接收到认证授权请求后，根据终端公有IPv6地址进行IP承载会话的绑定；索引模块33用于根据绑定模块32绑定的IP承载会话的标识索引对应的终端，并找到终端对应的签约数据信息；授权模块34用于根据认证授权请求和索引模块33获得的签约数据信息对认证授权请求进行授权。
本实施例提供的策略和计费规则功能可以间接通过CGN接收AF发送的认证授权请求，即将CGN当作AF，从而实现基于DS-Lite的业务流管理过程。
图9为本发明策略和计费执行功能第一实施例的结构示意图。如图9所示，对于网络侧触发的业务流管理过程，该策略和计费执行功能(A-PCEF)可以包括：接收模块41用于在PCRF对业务的授权成功后，接收PCRF发送的PCC规则，该PCC规则至少包括分类器信息、分类器信息对应的QoS策略和/或计费规则；以及执行触发模块42用于执行接收模块41发送的PCC规则，并触发ASN中的基站和终端之间的业务流管理过程。该A-PCEF中进一步可以包括：判断处理模块43用于将PCC规则中的分类器信息中的包括终端公有IPv6地址的IPv6参数去除。
本实施例提供的策略和计费执行功能通过接收到PCC规则后，触发基于DS-Lite的ASN中的基站和终端之间的业务流管理过程，从而实现基于DS-Lite的业务流管理过程。
图10为本发明策略和计费执行功能第二实施例的结构示意图。如图10所示，对于终端触发的业务流管理过程，该策略和计费执行功能(A-PCEF)可以包括：第一接收模块44用于在ASN中的基站接收到终端发送的业务流管理请求后，接收基站发送的触发消息，该业务流管理请求中携带分类器信息；发送模块45用于在接收到基站发送的触发消息后，向PCRF3发送信任控制请求，该信任控制请求中携带IP承载会话的标识、分类器信息以及QoS参数；第二接收模块46用于在所述PCRF对信任控制请求认证通过后，接收返回的信任控制响应，该信任控制响应中携带PCC规则，该PCC规则至少包括分类器信息、分类器信息对应的QoS策略和/或计费规则；执行触发模块47用于在第二接收模块46接收到信任控制响应后，执行PCC规则，并触发基站返回业务流管理响应至终端，以完成终端与基站之间的业务流管理过程。该A-PCEF中进一步还可以包括：判断处理模块48用于在第一接收模块44接收到基站的触发消息后，若判断采用的为代理模式的DS-Lite，则在分类器信息中增加包括终端公有IPv6地址的IPv6参数以描述DS-Lite隧道的信息，然后再由发送模块45发送信任控制请求。
本实施例提供的策略和计费执行功能在接收到基站的触发后，通过到PCRF认证终端的业务流管理请求而完成终端与基站之间的业务流管理过程，从而实现基于DS-Lite的业务流管理过程。
图11为本发明基于轻量级双栈的业务流管理系统实施例的结构示意图。如图11所示，该系统包括：应用功能服务器(AF)1、电信级网络地址转换设备(CGN)2、策略和计费规则功能(PCRF)3和策略和计费执行功能(A-PCEF)4。AF1用于发送认证授权请求，认证授权请求中携带包括第一IPv4地址的分类器信息及其对应的服务质量(QoS)参数，其中第一IPv4地址为可路由的IPv4地址；CGN2用于接收AF1发送的认证授权请求，根据其上维护的IPv6地址与第一IPv4地址的映射关系，将第一IPv4地址映射出终端公有IPv6地址，在分类器信息中增加终端公有IPv6地址，并根据终端公有IPv6地址，发送认证授权请求；PCRF3用于接收CGN2发送的认证授权请求并进行授权；A-PCEF4位于接入服务网络(ASN)中，用于在PCRF3对业务进行授权后，接收PCRF3发送的PCC规则，并完成ASN与终端之间的业务流管理过程。
本实施例的基于DS-Lite的业务流管理系统对业务流管理的具体实现如上述方法实施例中的具体描述，在此不再赘述。
本实施例的业务流管理系统通过将CGN置于AF和PCRF之间，可以实现将AF上的信令先路由至CGN，再由CGN对其中的IP地址进行转换后再路由到正确的PCRF上进行IP承载会话的绑定，以在PCC系统架构下实现基于DS-Lite的业务流建立/修改/删除的动态业务管理过程。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可获取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (16)

1.一种基于轻量级双栈的业务流管理方法，其特征在于，包括：
接收应用功能服务器AF发送的认证授权请求，所述认证授权请求中携带包括第一IPv4地址的分类器信息，所述第一IPv4地址为可路由的IPv4地址；
根据电信级网络地址转换设备CGN上维护的IPv6地址与所述第一IPv4地址的映射关系，将所述第一IPv4地址映射出终端公有IPv6地址，并在所述分类器信息中增加所述终端公有IPv6地址；
根据所述终端公有IPv6地址，将所述认证授权请求发送到策略和计费规则功能PCRF进行业务授权，完成接入服务网络ASN与终端之间的业务流管理过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据CGN上维护的IPv6地址和所述第一IPv4地址的映射关系，将所述第一IPv4地址映射出终端公有IPv6地址的步骤进一步包括：
将所述分类器信息中的第一IPv4地址替换为第二IPv4地址，所述第二IPv4地址为所述终端的不可路由的IPv4地址。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收AF发送的认证授权请求之前包括：
所述AF与所述终端进行应用层信令交互，以协商业务参数，所述业务参数至少包括分类器信息并且若所述应用层信令携带的为所述第二IPv4地址，则在所述应用层信令交互中，通过所述CGN将所述第二IPv4地址替换为所述第一IPv4地址；
根据协商后获取的所述分类器信息中的所述第一IPv4地址，所述AF寻址对应的所述CGN，并将所述认证授权请求发送到所述CGN。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述终端公有IPv6地址，将所述认证授权请求发送到PCRF进行业务授权具体包括：
根据所述终端公有IPv6地址，所述CGN将所述认证授权请求发送到所述PCRF；
所述PCRF接收到所述认证授权请求后，根据所述终端公有IPv6地址进行IP承载会话的绑定；
所述PCRF根据所述IP承载会话的标识索引对应的终端，并找到所述终端对应的签约数据信息；
所述PCRF根据所述签约数据信息和所述认证授权请求对业务进行授权。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，在所述将所述认证授权请求发送到PCRF进行业务授权和完成所述ASN与终端之间的业务流管理过程之前包括：
所述PCRF对业务的授权成功后，将策略和计费控制PCC规则发送至策略和计费执行功能A-PCEF，所述PCC规则至少包括分类器信息，所述PCC规则中包括的分类器信息中包括带有所述终端公有IPv6地址的IPv6参数；
所述A-PCEF执行所述PCC规则，并触发所述ASN中的基站发送业务流管理请求至所述终端；
所述终端接收到所述业务流管理请求后返回业务流管理响应至所述基站；
所述基站接收到所述业务流管理响应后返回业务流管理确认至所述终端，以完成网络侧发起的业务流管理过程。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述将PCC规则发送至所述A-PCEF和所述A-PCEF执行所述PCC规则之间还包括：
所述A-PCEF将所述PCC规则中的分类器信息中的包括所述终端公有IPv6地址的IPv6参数去除。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述将所述认证授权请求发送到PCRF进行业务授权和完成所述ASN与终端之间的业务流管理过程之前包括：
所述终端发送业务流管理请求至所述ASN中的基站，所述业务流管理请求中携带包括所述第二IPv4地址和终端公有IPv6地址的分类器信息；
所述基站接收到所述业务流管理请求后，触发A-PCEF向所述PCRF发送信任控制请求，所述信任控制请求中携带分类器信息；
所述PCRF对所述信任控制请求进行认证，认证通过后，向所述A-PCEF返回信任控制响应，所述信任控制响应中携带PCC规则，所述PCC规则至少包括分类器信息；
所述A-PCEF执行所述PCC规则，并触发所述基站返回业务流管理响应至所述终端；
所述终端接收到所述业务流管理响应后返回业务流管理确认至所述基站，以完成终端发起的业务流管理过程。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述将所述认证授权请求发送到PCRF进行业务授权和完成所述ASN与终端之间的业务流管理过程之前包括：
所述终端发送业务流管理请求至所述ASN中的基站，所述业务流管理请求中携带包括所述第二IPv4地址的分类器信息；
所述基站接收到所述业务流管理请求后，触发A-PCEF在所述分类器信息中增加包括所述终端公有IPv6地址的IPv6参数；
所述A-PCEF向所述PCRF发送信任控制请求，所述信任控制请求中携带分类器信息；
所述PCRF对所述信任控制请求中的进行认证，认证通过后，向所述A-PCEF返回信任控制响应，所述信任控制响应中携带PCC规则，所述PCC规则至少包括分类器信息；
所述A-PCEF执行所述PCC规则，并触发所述基站返回业务流管理响应至所述终端；
所述终端接收到所述业务流管理响应后返回业务流管理确认至所述基站，以完成终端发起的业务流管理过程。
9.一种电信级网络地址转换设备，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收应用功能服务器AF发送的认证授权请求，所述认证授权请求中携带包括第一IPv4地址的分类器信息，所述第一IPv4地址为可路由的IPv4地址；
第一转换模块，用于在所述接收模块接收到所述认证请求后，根据其上维护的IPv6地址与所述第一IPv4地址的映射关系，将所述第一IPv4地址映射出终端公有IPv6地址，在所述分类器信息中增加所述终端公有IPv6地址，并将所述分类器信息中的第一IPv4地址替换为第二IPv4地址，所述第二IPv4地址为终端的不可路由的IPv4地址；
第二转换模块，用于在所述接收模块接收所述认证授权请求前，在所述终端与所述AF的应用层信令交互中，将所述第二IPv4地址替换为所述第一IPv4地址；
发送模块，用于发送所述第一转换模块处理后的所述认证授权请求至策略和计费规则功能。
10.一种应用功能服务器，其特征在于，包括：
协商模块，用于与终端进行应用层信令交互，以协商业务参数，所述业务参数至少包括分类器信息；
获取模块，用于获取所述协商模块协商后的所述分类器信息中的第一IPv4地址；
发送模块，用于根据所述获取模块获取的所述第一IPv4地址，寻址对应的电信级网络地址转换设备CGN，并将所述认证授权请求发送到所述CGN。
11.一种策略和计费规则功能，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收电信级网络地址转换设备发送的认证授权请求，所述认证授权请求中携带包括第二IPv4地址和终端公有IPv6地址的分类器信息，所述第二IPv4地址为终端的不可路由的IPv4地址；
绑定模块，用于在所述接收模块接收到所述认证授权请求后，根据所述终端公有IPv6地址进行IP承载会话的绑定；
索引模块，用于根据所述绑定模块绑定的所述IP承载会话的标识索引对应的终端，并找到所述终端对应的签约数据信息；
授权模块，用于根据所述认证授权请求和所述索引模块获得的所述签约数据信息对业务进行授权。
12.一种策略和计费执行功能，其特征在于，包括：
接收模块，用于在策略和计费规则功能设备PCRF对业务的授权成功后，接收所述PCRF发送的策略和计费控制PCC规则，所述PCC规则至少包括分类器信息；
执行触发模块，用于执行所述接收模块发送的所述PCC规则，并触发接入服务网络中的基站和终端之间的业务流管理过程。
13.根据权利要求12所述的策略和计费执行功能，其特征在于，还包括：
判断处理模块，用于将所述PCC规则中的分类器信息中的包括终端公有IPv6地址的IPv6参数去除。
14.一种策略和计费执行功能，其特征在于，包括：
第一接收模块，用于在所述ASN中的基站接收到所述终端发送的业务流管理请求后，接收所述基站发送的触发消息，所述业务流管理请求中携带分类器信息；
发送模块，用于在接收到所述基站发送的触发消息后，向所述PCRF发送信任控制请求，所述信任控制请求中携带分类器信息；
第二接收模块，用于在所述PCRF对所述信任控制请求认证通过后，接收返回的信任控制响应，所述信任控制响应中携带PCC规则，所述PCC规则至少包括分类器信息；
执行触发模块，用于在所述第二接收模块接收到所述信任控制响应后，执行所述PCC规则，并触发所述基站返回业务流管理响应至所述终端，以完成所述终端与所述基站之间的业务流管理过程。
15.根据权利要求14所述的策略和计费执行功能，其特征在于，还包括：
判断处理模块，用于在所述分类器信息中增加包括所述终端公有IPv6地址的IPv6参数。
16.一种基于轻量级双栈的业务流管理系统，其特征在于，包括：
应用功能服务器AF，用于发送认证授权请求，所述认证授权请求中携带包括第一IPv4地址的分类器信息，所述第一IPv4地址为可路由的IPv4地址；
电信级网络地址转换设备CGN，用于接收所述AF发送的认证授权请求，根据其上维护的IPv6地址与所述第一IPv4地址的映射关系，将所述第一IPv4地址映射出终端公有IPv6地址，在所述分类器信息中增加所述终端公有IPv6地址，并根据所述终端公有IPv6地址，发送所述认证授权请求；
策略和计费规则功能PCRF，用于接收所述CGN发送的所述认证授权请求并进行授权；
策略和计费执行功能A-PCEF，位于接入服务网络ASN中，用于在所述PCRF对业务进行授权后，接收其发送的策略和计费控制PCC规则，完成所述ASN与终端之间的业务流管理过程。
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